ゲル製造装置及びゲル製造方法
【課題】安定したゲルが生成できるゲル製造装置及びゲル製造方法を提供する。
【解決手段】ゲル製造装置は、第１液体Ａと第２液体Ｃとを反応させゲルを生成するゲル製造装置であって、第２液体Ｃを収納する容器２４と、容器２４内で第２液体Ｃを流動させる流動機構２８と、流動されている第２液体Ｃに、第１液体Ａを液滴噴射法により噴射するノズル３６が形成されたノズルプレート３４を備えた噴射機構２０と、噴射機構２０を固定する固定治具とノズル３６と連通する貫通孔とが形成された第１プレート３０と、第１プレート３０を積載し、ノズル３６と連通する貫通孔が形成され、第２液体Ｃに浮くと共に、第２液体Ｃの水位の変位に伴い容器２４内を上下移動する第２プレート１２４と、を含み、ノズルプレート３４と第２液体Ｃの液面との距離Ｓは、第２液体Ｃの水位が変位しても、一定に保たれる。
【解決手段】ゲル製造装置は、第１液体Ａと第２液体Ｃとを反応させゲルを生成するゲル製造装置であって、第２液体Ｃを収納する容器２４と、容器２４内で第２液体Ｃを流動させる流動機構２８と、流動されている第２液体Ｃに、第１液体Ａを液滴噴射法により噴射するノズル３６が形成されたノズルプレート３４を備えた噴射機構２０と、噴射機構２０を固定する固定治具とノズル３６と連通する貫通孔とが形成された第１プレート３０と、第１プレート３０を積載し、ノズル３６と連通する貫通孔が形成され、第２液体Ｃに浮くと共に、第２液体Ｃの水位の変位に伴い容器２４内を上下移動する第２プレート１２４と、を含み、ノズルプレート３４と第２液体Ｃの液面との距離Ｓは、第２液体Ｃの水位が変位しても、一定に保たれる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲル製造装置及びゲル製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被噴射液体に向けて、液滴噴射法により噴射液体を噴射して、ゲルを製造する方法が知られている。例えば、静止した状態の被噴射液体に対して、一定の間隔を空けて、噴射物を噴射する噴射口（ノズル）を配置し、液滴噴射法によりノズルから噴射される噴射物と、静止した状態の被噴射液体とを反応させてゲルを製造する方法及び装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２３２１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術において、第１液体を第２液体の中に噴射すると、第２液体の体積が増え、水位が変わり液面とノズルプレートの距離（プラテンギャップ）が変わるため、その結果安定したゲルが生成できない可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］第１液体と第２液体とを反応させゲルを生成するゲル製造装置であって、前記第２液体を収納する容器と、前記容器内で前記第２液体を流動させる流動機構と、流動されている前記第２液体に、前記第１液体を液滴噴射法により噴射するノズルが形成されたノズルプレートを備えた噴射機構と、前記噴射機構を固定する固定治具と前記ノズルと連通する貫通孔とが形成された第１プレートと、前記第１プレートを積載し、前記ノズルと連通する貫通孔が形成され、前記第２液体上に浮くと共に、前記第２液体の水位の変位に伴い前記容器内を上下移動する第２プレートと、を含み、前記ノズルプレートと前記第２液体の液面との距離は、該第２液体の水位が変位しても、一定に保たれることを特徴とするゲル製造装置。
【０００７】
これによれば、第２液体の上に第２液体に浮く材質で出来た第２プレートを置き、その上に噴射機構を固定する第１プレートを置くことで、第２液体の水位が変位しても、第２液体の水位と共に噴射機構の位置も変わり、ノズルプレートと第２液体の液面との距離を一定に保つことができ、また、第２プレートの少なくとも一部が第２液体に浸漬することで、第２液体の液面の揺らぎを抑制するので、安定したゲルを生成することができる。
【０００８】
また、少なくとも噴射機構から噴射される第１液体の液滴は、液滴の大きさや、噴射の速度及び方向等の制御が確実かつ容易になされる。そのため、第１液体の液滴は、第２液体と確実に接触するように所定の大きさで噴射され、均一な大きさにゲル化することが可能である。この場合、第１液体は、ディスペンサー等により噴射してもよく、またインクジェット方式により噴射してもよい。なお、液滴として噴射された第１液体のゲルは、特許文献１におけるマイクロカプセルに該当する。
【０００９】
［適用例２］第１液体と第２液体とを反応させゲルを生成するゲル製造装置であって、前記第２液体を収納する容器と、前記容器内で前記第２液体を流動させる流動機構と、流動されている前記第２液体に、前記第１液体を液滴噴射法により噴射するノズルが形成されたノズルプレートを備えた噴射機構と、前記噴射機構を固定する固定治具と前記ノズルと連通する貫通孔とが形成され、前記第２液体上に浮くと共に、前記第２液体の水位の変位に伴い前記容器内を上下移動する第１プレートと、を含み、前記ノズルプレートと前記第２液体の液面との距離は、該第２液体の水位が変位しても、一定に保たれることを特徴とするゲル製造装置。
【００１０】
これによれば、第２液体の上に第２液体に浮く材質で出来た第１プレートを置き、それに噴射機構を固定するので、第２液体の水位が変位しても、第２液体の水位と共に噴射機構の位置も変わり、ノズルプレートと第２液体の液面との距離を一定に保つことができ、また、第１プレートの一部が第２液体に浸漬することで、第２液体の液面の揺らぎを抑制するので、安定したゲルを生成することができる。
【００１１】
［適用例３］上記ゲル製造装置であって、前記ノズルプレートと前記第２液体の液面とは、平行であることを特徴とするゲル製造装置。
【００１２】
これによれば、更に安定したゲルを生成することができる。
【００１３】
［適用例４］上記ゲル製造装置であって、前記第１又は第２プレートの少なくとも一方の前記上下移動の方向を規定する少なくともひとつの規定部を更に含むことを特徴とするゲル製造装置。
【００１４】
これによれば、例えば第１又は第２プレートの少なくとも一方の四隅付近に規定部を設けることで、ノズルプレートの上下移動の方向が規定されるので、ノズルプレートと第２液体の液面との平行度を保つことができる。
【００１５】
［適用例５］上記ゲル製造装置であって、前記規定部は、シャフトとリニアブッシュとの組合せであることを特徴とするゲル製造装置。
【００１６】
これによれば、容易にノズルプレートと第２液体の液面との平行度を保つことができる。
【００１７】
［適用例６］上記ゲル製造装置であって、前記第１プレート上には、複数の前記噴射機構が固定されていることを特徴とするゲル製造装置。
【００１８】
これによれば、第１プレート上にバランスよく（例えば第１プレートの重心を変更することなく）複数の噴射機構を固定することができるので、容易に複数の噴射機構においてノズルプレートと第２液体の液面との距離を一定に保つことができる。
【００１９】
［適用例７］上記ゲル製造装置であって、前記第１あるいは第２プレートの前記上下移動から前記第２液体の水位の変位を計測する水位計測部を更に含んでいることを特徴とするゲル製造装置。
【００２０】
これによれば、第２液体の水位の変位をリアルタイムに計測できる。
【００２１】
［適用例８］上記のいずれか一項に記載のゲル製造装置を用いたゲル製造方法。
【００２２】
これによれば、第２液体の水位が変位しても、ノズルプレートと第２液体の液面との距離を一定に保つことができ、また、第２プレートの少なくとも一部が第２液体に浸漬することで、第２液体の液面の揺らぎを抑制するので、安定したゲルを生成することができる。
【００２３】
また、少なくとも噴射機構から噴射される第１液体の液滴は、液滴の大きさや、噴射の速度及び方向等の制御が確実かつ容易になされる。そのため、第１液体の液滴は、第２液体と確実に接触するように所定の大きさで噴射され、均一な大きさにゲル化することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施形態に係るゲル製造装置を示す斜視図。
【図２】第１の実施形態に係るゲル製造装置を示す立面図。
【図３】第１の実施形態に係るゲル製造装置を示す平面図。
【図４】第１の実施形態に係るゲル製造装置を示す断面図。
【図５】第１の実施形態に係るゲル製造装置のプレート箇所を示す上面図。
【図６】第１の実施形態に係るゲル製造装置を示す断面図。
【図７】第１の実施形態に係るゲル製造装置の制御構成を示すブロック図。
【図８】第１の実施形態に係るゲルを製造するための工程を示すフローチャート。
【図９】第２の実施形態に係るゲル製造装置のゲル生成ユニット箇所を示す断面図。
【図１０】第３の実施形態に係るゲル製造装置のプレート箇所を示す上面図。
【図１１】第３の実施形態に係るゲル製造装置を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、ゲル製造方法及びゲル製造装置の具体的な実施形態について図面に従って説明する。本実施形態に係るゲル製造装置は、インクジェット方式により液体を噴射して、液体のゲル化を図るものである。ゲル製造装置は、第１液体と第２液体とを反応させゲルを生成する。
【００２６】
（第１の実施形態）
最初に、ゲル製造装置の一例について説明する。図１は、本実施形態に係るゲル製造装置を示す斜視図である。図２は、本実施形態に係るゲル製造装置を示す立面図である。図３は、本実施形態に係るゲル製造装置を示す平面図である。図４は、本実施形態に係るゲル製造装置を示す断面図である。本実施形態に係るゲル製造装置２は、図１〜４に示すように、ベースプレート１０と、ベースプレート１０上に設置されたゲル生成ユニット１２と、ゲル生成ユニット１２の近傍のベースプレート１０上に設置されたインクパックユニット１４と、ゲル生成ユニット１２の近傍のベースプレート１０上に設置されたヘッド吸引ポンプ１６と、ゲル生成ユニット１２の近傍のベースプレート１０上に設置された第１作業台１８と、ゲル生成ユニット１２のヘッド（噴射機構）２０を駆動するヘッド駆動ＢＯＸ２２と、を備えている。
【００２７】
ベースプレート１０は、ゲル生成ユニット１２のシャーレー（容器）２４を所定の位置にガイドするシャーレーガイドプレート２６を備えている。
【００２８】
ゲル生成ユニット１２は、スターラー（流動機構）２８と、シャーレー２４と、プレート（第１プレート）３０と、浮き（第２プレート）１２４（図６参照）と、シャフト（規定部）１２０と、リニアブッシュ（規定部）１２２（図５参照）と、ヘッド２０と、を備えている。
【００２９】
スターラー２８は回転子３２を備えている。回転子３２はシャーレー２４内に置かれている。スターラー２８は、シャーレー２４内の回転子３２を回転させ、シャーレー２４内の塩化カルシウム水溶液（第２液体）Ｃを渦巻流動させている。これにより、滴下されるアルギン酸ナトリウム水溶液（第１液体）Ａが塩化カルシウム水溶液Ｃの液面上で重なってしまい、ゲルＧの未生成が生じてしまうことを防止する役目を果たしている。
【００３０】
シャーレー２４はスターラー２８の上部に設置されている。シャーレー２４の中心はスターラー２８の回転子３２の回転の中心と合っている。シャーレー２４は、塩化カルシウム水溶液Ｃを収納する。シャーレー２４は、例えば透明なアクリルなどの視認可能な材質からなり、管状に形成され、塩化カルシウム水溶液Ｃ及びゲルＧの流動状態を目視により確認することができる。シャーレー２４は、透明なアクリル、又は透明若しくは半透明なポリプロピレンなどからなるとしたが、これに限るものではなく、不透明な材質でもよく、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａ、塩化カルシウム水溶液Ｃ、及び生成されるゲルＧを変質又は化学反応させない材質であれば、ガラス又は金属などからなるとしてもよい。シャーレー２４に収容されている塩化カルシウム水溶液Ｃは２％の濃度である。
【００３１】
図５は、本実施形態に係るゲル製造装置のプレート箇所を示す上面図である。図６は、本実施形態に係るゲル製造装置を示す断面図である。なお、図６は、図５の切断線Ａ−Ａに沿ったゲル製造装置２の要部断面図を示す。プレート３０はシャーレー２４の上部に設置されている。プレート３０は、ヘッド２０を固定するヘッド固定部（固定治具）４０とノズル３６と連通する貫通孔１２６とが形成されている。プレート３０の材料は、例えばアクリル板である。プレート３０は、ヘッド２０のノズルプレート３４面と塩化カルシウム水溶液Ｃの液面との距離を一定に保っている。プレート３０は透明アクリル板で形成されている。これにより、プレート３０の外部から塩化カルシウム水溶液Ｃの渦巻流動状態を観察することができる。プレート３０は、ヘッド２０のノズル３６面を出す角穴（図示せず）と、ヘッド２０を固定するヘッド固定部４０と、塩化カルシウム水溶液Ｃをシャーレー２４内に供給する際に用いられる塩化カルシウム水溶液供給口４２と、を備えている。塩化カルシウム水溶液供給口４２はフタ付きロートである。フタ付きロートはプレート３０の上に設置される。フタ付きロートのフタはロートの上部にあり、左右にスライドが可能である。これにより、ロート内へのパーティクルの侵入防止と塩化カルシウム水溶液Ｃのロート外への噴出を防止する（安全対策）。角穴には、防水ゴム又はＯリングなどのシール部が形成されている。
【００３２】
浮き（第２プレート）１２４は、プレート３０を積載している。浮き１２４は、ノズル３６と連通する貫通孔１２８が形成されている。浮き１２４は、塩化カルシウム水溶液Ｃ上に浮いている。浮き１２４は、塩化カルシウム水溶液Ｃの水位の変位に伴いシャーレー２４内を上下移動する。浮き１２４の材料は、例えばアクリル板あるいは発泡スチロールなどである。また、浮き１２４の上下移動を図示しない水位計（水位計測部）の入力データとして、リアルタイムに塩化カルシウム水溶液Ｃの水位を計測してもよい。
【００３３】
シャフト１２０及びリニアブッシュ１２２は、プレート３０又は浮き１２４の少なくとも一方の上下移動の方向を規定している。例えば、シャフト１２０及びリニアブッシュ１２２は、プレート３０の上下移動の方向を規定している。シャフト１２０及びリニアブッシュ１２２は、少なくともひとつ設けられている。例えば、シャフト１２０及びリニアブッシュ１２２は、プレート３０の四隅付近に設けられている。これによれば、ノズルプレート３４の上下移動の方向が規定されるので、ノズルプレート３４と塩化カルシウム水溶液Ｃの液面との平行度を保つことができる。
【００３４】
ヘッド２０は、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａを噴射するための複数のノズル３６が形成されたノズルプレート３４を備えている。これによれば、多噴射機構部化が可能になり、短時間に多くのゲルＧを製造できる。また、ヘッド２０毎に噴射されるアルギン酸ナトリウム水溶液Ａの噴射量や種類を変えることが可能となり、多岐に渡るゲル製造が一度にできる。ノズル３６は、例えば直径１００μｍであり、噴射周波数１０Ｈｚ以上でノズル３６から噴射されるアルギン酸ナトリウム水溶液Ａは、流速１ｍｍ／ｓとする。ノズル３６から噴射する液滴の大きさは、約５０μｍである。アルギン酸ナトリウム水溶液Ａは、インクパック４８に収容されていて、導管６０に導かれてヘッド２０へ供給される。塩化カルシウム水溶液Ｃの液面の平滑領域と複数のノズル３６の配列領域とは、塩化カルシウム水溶液Ｃの水面と平行な方向にオーバーラップしている。また、塩化カルシウム水溶液Ｃの流動方向と複数のノズル３６の配列方向とは、互いに交差している。なお、塩化カルシウム水溶液Ｃの流動方向と複数のノズル３６の配列方向とは、互いに直角になるように構成されていてもよい。これによれば、塩化カルシウム水溶液Ｃへ向けて、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａをヘッド２０により連続して噴射しても、塩化カルシウム水溶液Ｃの流動方向に対して各ノズル３６間距離を最大にとることができるため、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａと塩化カルシウム水溶液Ｃとが反応して生成されるゲルＧが、さらに密着することなく、個々のゲルＧを得ることができる。なお、ノズル３６はヘッド２０に１列形成されているとしたが、これに限るものではなく、複数列形成されていてもよい。ヘッド２０のノズルプレート３４と、スターラー２８により渦巻流動される塩化カルシウム水溶液Ｃの液面との距離（間隔）は規定されている。
【００３５】
インクパックユニット１４は、第２作業台４６と、第２作業台４６に設置されたインクパック（タンク）４８と、を備えている。第２作業台４６は、鏡面金属プレート状の天面５０と、天面５０の下方に設けられた中段５２と、を備えている。インクパック４８は中段５２に設置されている。インクパックユニット１４はアルギン酸ナトリウム水溶液Ａを収容し、ヘッド２０近傍に設置されている。インクパックユニット１４は、第２作業台４６の中段５２を上下移動させることにより、上下移動可能である。天面５０は、金属プレートからなりインクパックユニット１４への上部からの衝撃を保護している。金属プレートは鏡面になっている。これにより、ヘッド２０のノズル噴射有無の目視確認として用いることができる。鏡面加工はアルミ表面に無電解ニッケルメッキがコーティングされている。これにより、鏡面金属プレートの軽量化が図られる。インクパックユニット１４の供給口はノズルプレート３４面と同じ高さである。これにより、ノズル３６からの液だれ、あるいはノズル３６内への空気の侵入を防止できる。インクパックユニット１４は、例えば透明又は半透明なポリエチレンなどからなる。なお、ゲル製造装置２では、インクパックユニット１４に収容されているアルギン酸ナトリウム水溶液Ａが１％の濃度である。
【００３６】
ヘッド吸引ポンプ１６は、ヘッド２０の目詰まりを防止するためのクリーニング機構を備えている。クリーニング機構は、例えば、所定数の液滴噴射後又は画像解析部５４（図７参照）がゲルＧの異常を解析した場合等に、ヘッド２０からの強制的な液滴吸引やヘッド清掃を行い、ゲル製造装置２の安定稼動を図るものである。
【００３７】
第１作業台１８は、鏡面金属プレート状の天面５６を備えている。鏡面金属プレートは、例えば、ゲル製造前にヘッド２０からアルギン酸ナトリウム水溶液Ａを鏡面金属プレート上に噴射し、噴射された状態からヘッド２０のノズル噴射有無の目視確認を事前にすることでヘッド２０の安定稼動を図るものである。
【００３８】
ゲル製造装置２は、シャーレー２４内を渦巻流動する塩化カルシウム水溶液Ｃに向けて、ノズル３６からアルギン酸ナトリウム水溶液Ａを液滴噴射法により噴射させることで、シャーレー２４内において、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａと塩化カルシウム水溶液Ｃとが化学反応して生成されたゲルＧを得る。具体的には、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａを塩化カルシウム水溶液Ｃに向けて噴射させることで、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａと塩化カルシウム水溶液Ｃとが化学反応し、アルギン酸カルシウムゲルが生成される。
【００３９】
本実施形態によれば、ノズルプレート３４と塩化カルシウム水溶液Ｃの液面との距離は、塩化カルシウム水溶液Ｃの水位が変位しても、一定に保たれる。なお、ノズルプレート３４と塩化カルシウム水溶液Ｃの液面とは、平行であってもよい。これによれば、更に安定したゲルＧを生成することができる。
【００４０】
図７は、本実施形態に係るゲル製造装置２の制御構成を示すブロック図である。ヘッド駆動ＢＯＸ２２は、撮像機６２を通して把握したゲル化状態や、ゲル製造装置２の稼動状態等を表示する表示部６４と、ゲル製造装置２の各部への指示等を入力するための操作部６６と、を有している。この場合、ヘッド駆動ＢＯＸ２２としていわゆるパーソナルコンピューターを用いており、ゲル製造装置２を制御するためのヘッド駆動ＢＯＸ２２の詳細について、次に説明する。
【００４１】
ヘッド駆動ＢＯＸ２２は、ゲル製造装置２を総合的に制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）６８と、ＣＰＵ６８が参照して液滴の噴射等の各種処理を実行するためのプログラム等を保存しているＲＯＭ（Read Only Memory）７０と、操作部６６、撮像機６２、及び検出器７２から送られて来るデータ等を一時的に記憶しておくＲＡＭ（Random Access Memory）７４と、を有している。また、ヘッド駆動ＢＯＸ２２は、撮像機６２からの画像データを受信して解析する画像解析部５４と、ヘッド２０を制御する噴射制御部７６と、スターラー２８を制御する渦巻制御部７８と、検出器７２からの液量のデータを受信する液量検出部８０と、表示部６４及び操作部６６あるいは外部機器との入出力を行うための入出力インターフェイス８２と、を備えている。
【００４２】
画像解析部５４は、撮像機６２が撮影したアルギン酸ナトリウム水溶液Ａのゲル状態を示す画像を受信して、所望の形態のゲルであるか否かを解析する。解析結果は、ＣＰＵ６８に伝えられ、ＣＰＵ６８が、噴射の継続の可否等を決定して、噴射制御部７６及び渦巻制御部７８へ指示する。噴射制御部７６は、ＣＰＵ６８の指示に基づいてヘッド２０からの液滴の噴射を制御する。渦巻制御部７８は、噴射制御部７６によるヘッド２０からの液滴の噴射に対応して、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａが塩化カルシウム水溶液Ｃの液面上で重ならないように、スターラー２８を制御する。液量検出部８０は、インクパック４８の検出器７２が検出した、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａの液量を受信し、噴射継続に必要な液量であるか否かを判断する。判断結果は、ＣＰＵ６８に伝えられ、液量不足と判断した場合、ＣＰＵ６８が噴射制御部７６に停止を指示する。停止の場合、ＣＰＵ６８は、表示部６４へ停止した旨の警報を表示させる。
【００４３】
次に、ゲル製造装置２によりアルギン酸ナトリウム水溶液Ａのゲルを生成（製造）する方法について、フローチャートに基づいて説明する。
図８は、本実施形態に係るゲルを製造するための工程を示すフローチャートである。このフローチャートは、１回の液滴噴射のフローを示すものである。
【００４４】
事前準備として、ゲル製造者は、塩化カルシウム水溶液Ｃをシャーレー２４内に入れる。なお、塩化カルシウム水溶液Ｃを塩化カルシウム水溶液供給口４２を介してシャーレー２４内に入れてもよい。塩化カルシウム水溶液Ｃの量は、ヘッド２０のノズルプレート３４面と塩化カルシウム水溶液Ｃの液面との距離（プラテンギャップ）Ｓを規定することにより決定される。塩化カルシウム水溶液Ｃの量は、シャーレー２４の側面に印刷された目盛り線により測定される。塩化カルシウム水溶液Ｃの量は、事前にシャーレー２４内に塩化カルシウム水溶液Ｃが、ノズルプレート３４と塩化カルシウム水溶液Ｃの液面との必要な距離分だけ入れられ、その塩化カルシウム水溶液Ｃの重さが測定される。次回から、ゲル製造者は塩化カルシウム水溶液Ｃを必要な重さだけ電子天秤で測定し、塩化カルシウム水溶液供給口４２を介して入れる。
【００４５】
次に、ゲル製造者は、ヘッド駆動ＢＯＸ２２の電源を投入し液滴の噴射パターンを選択する。噴射パターンとは、ノズル３６から噴射する液体に応じた噴射条件を設定したものであり、ピエゾ素子へ印加する電圧波形等が含まれる。この場合、液滴の噴射数も含まれる。アルギン酸ナトリウム水溶液Ａの液滴を噴射するための噴射パターンを選択する。
【００４６】
次に、ゲル製造者は、第１作業台１８の天面５６の鏡面金属プレート上にて、ヘッド２０の噴射を事前確認する。アルギン酸ナトリウム水溶液Ａは、ヘッド２０が有する図示していないピエゾ素子に押されて、ノズル３６から液滴となって噴射される。
【００４７】
次に、ゲル製造者は、ヘッド２０をシャーレー２４上部のプレート３０の角穴にセットし、ヘッド固定部４０によりヘッド２０上部を固定する。ヘッド２０のセット位置は、塩化カルシウム水溶液Ｃの回転により発生する中央部の窪みＰを避け、塩化カルシウム水溶液Ｃの平滑面上にセットする。なお、多ノズルヘッドにおいては、塩化カルシウム水溶液Ｃの回転方向に対しノズル３６配置列方向を垂直にセットしてもよい。また、多ノズルヘッドのおいては、塩化カルシウム水溶液Ｃの回転方向に対しノズル３６配置列方向を斜めにセットしてもよい。
【００４８】
以上で事前準備が終了し、先ず、ステップＳ１０において、ヘッド駆動ＢＯＸ２２は、スターラー２８を用いて回転子３２により塩化カルシウム水溶液Ｃを渦巻流動させる。
【００４９】
次に、ステップＳ２０において、ヘッド駆動ＢＯＸ２２は、渦巻流動する塩化カルシウム水溶液Ｃにヘッド２０からアルギン酸ナトリウム水溶液（第１液体）Ａの液滴を噴射させる。噴射された液滴は、流動している塩化カルシウム水溶液Ｃの中へ投入される。この状態の液滴が塩化カルシウム水溶液Ｃと反応してゲルＧになるため、均一な形状のゲルＧを得ることができる。液滴の噴射後、ステップＳ３０へ進む。
【００５０】
次に、ステップＳ３０において、ヘッド駆動ＢＯＸ２２は、所定のゲル状態か否かを判断する。つまり、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａの液滴が所望の形状のゲルＧになっているか否かの判断をする。この判断は、撮像機６２で撮影したゲルＧの映像を参照して、画像解析部５４が行う。ゲル製造装置２では、撮像機６２が図示していないゲル回収部の回収ネットに回収されたゲルＧを撮影している。そして、ゲルＧが所定のゲル状態であれば、ステップＳ４０へ進み、一方、ゲルＧが所定のゲル状態でなければ、ステップＳ５０でその旨を警報表示してフローを終了する。フローを終了することで液滴の噴射等を停止する。
【００５１】
ゲルＧが所定のゲル状態であれば、ステップＳ４０において、選択した噴射数が終了したか否かを判断する。この判断は、ヘッド２０の噴射数をカウントして、図示していない噴射制御部が行う。そして、所定数の液滴を噴射していれば、フローを終了し、一方、所定数の液滴を噴射していなければ、ステップＳ２０へ戻る。
【００５２】
ステップＳ２０へ戻る場合、所定数の液滴を噴射するまで、ステップＳ２０のステップを継続して実行する。そして、所定数の液滴を吐出すれば、フローを終了する。ヘッド２０及びスターラー２８の電源を切る。ヘッド２０を取り除き、シャーレー２４をスライドさせながら取り除く。又は、ヘッド２０とプレート３０及び浮き１２４を取り除き、シャーレー２４にフタをして移動する。
【００５３】
以上、ゲル製造装置２を用いたゲル製造方法の実施形態について説明した。以下に、実施形態の効果をまとめて記載する。
【００５４】
（１）ゲル製造装置２は、塩化カルシウム水溶液Ｃの上に塩化カルシウム水溶液Ｃに浮く材質でできた浮き１２４を置き、その上にヘッド２０を固定するプレート３０を置くことで、塩化カルシウム水溶液Ｃの水位が変位しても、塩化カルシウム水溶液Ｃの水位と共にヘッド２０の位置も変わり、ノズルプレート３４と塩化カルシウム水溶液Ｃの液面との距離を一定に保つことができ、また、浮き１２４の少なくとも一部が塩化カルシウム水溶液Ｃに浸漬することで、塩化カルシウム水溶液Ｃの液面の揺らぎを抑制するので、安定したゲルＧを生成することができる。
【００５５】
（２）ゲル製造装置２は、塩化カルシウム水溶液Ｃへ向けて、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａをヘッド２０により連続して噴射しても、塩化カルシウム水溶液Ｃが渦巻流動しているため、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａと塩化カルシウム水溶液Ｃとが反応して生成されるゲルＧが、密着することなく、個々のゲルを得ることができる。
【００５６】
（３）少なくともヘッド２０から噴射されるアルギン酸ナトリウム水溶液Ａの液滴は、液滴の大きさや、噴射の速度及び方向等の制御が確実かつ容易になされる。そのため、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａの液滴は、塩化カルシウム水溶液Ｃと確実に接触するように所定の大きさで噴射され、均一な大きさにゲル化することが可能である。この場合、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａは、ディスペンサー等により噴射してもよく、またインクジェット方式により噴射してもよい。
【００５７】
（４）ゲル製造装置２は、ヘッド２０がインクジェット方式であるため、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａの液滴の大きさや、噴射の速度及び方向等の制御が他噴射方式より正確に行え、液滴を常に同一条件で均一な大きさにゲル化することができる。特に、微小なゲルＧであっても、ゲルＧの均一化が図れる。
【００５８】
（５）アルギン酸ナトリウム水溶液Ａがヘッド２０から液滴の状態で噴射されるため、１０μｍの大きさの均一なゲルＧが得られる。この液滴の大きさを調整すれば、本実施形態で生成した１０μｍ以外の所望の大きさのゲルＧが容易に得られる。
【００５９】
（６）塩化カルシウム水溶液Ｃが静止状態ではなくシャーレー２４内で渦巻流動される方式であるため、塩化カルシウム水溶液Ｃの汚染あるいは生菌の発生等を防止することができる。
【００６０】
（第２の実施形態）
次に第２の実施形態について説明する。本実施形態の説明においては第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
図９は、本実施形態に係るゲル製造装置のゲル生成ユニット箇所を示す断面図である。第１の実施形態では、浮き１２４が設けられていたが、本実施形態に係るゲル製造装置４は、プレート３０が塩化カルシウム水溶液Ｃ上に浮いている。プレート３０は、塩化カルシウム水溶液Ｃの水位の変位に伴いシャーレー２４内を上下移動する。ノズルプレート３４と塩化カルシウム水溶液Ｃの液面との距離は、塩化カルシウム水溶液Ｃの水位が変位しても、一定に保たれる。これによれば、塩化カルシウム水溶液Ｃの上に塩化カルシウム水溶液Ｃ上に浮く材質でできたプレート３０を置き、それにヘッド２０を固定するので、塩化カルシウム水溶液Ｃの水位が変位しても、塩化カルシウム水溶液Ｃの水位と共にヘッド２０の位置も変わり、ノズルプレート３４と塩化カルシウム水溶液Ｃの液面との距離を一定に保つことができる。また、プレート３０の一部が塩化カルシウム水溶液Ｃに浸漬することで、塩化カルシウム水溶液Ｃの液面の揺らぎを抑制するので、安定したゲルＧを生成することができる。
【００６１】
（第３の実施形態）
次に第３の実施形態について説明する。本実施形態の説明においては第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
図１０は、本実施形態に係るゲル製造装置のプレート箇所を示す上面図である。図１１は、本実施形態に係るゲル製造装置を示す断面図である。なお、図１１は、図１０の切断線Ｂ−Ｂに沿ったゲル製造装置６の要部断面図を示す。第１の実施形態では、プレート３０上にひとつのヘッド２０が設けられていたが、本実施形態に係るゲル製造装置６は、プレート３１上に複数のヘッド２０が固定されている。これによれば、プレート３１上にバランスよく（例えばプレート３１の重心を変更することなく）複数のヘッド２０を固定することができるので、容易に複数のヘッド２０においてノズルプレート３４と塩化カルシウム水溶液Ｃの液面との距離を一定に保つことができる。
【００６２】
浮き（第２プレート）１２５は、プレート３１を積載している。浮き１２５は、ノズル３６と連通する貫通孔１２８が形成されている。浮き１２５は、塩化カルシウム水溶液Ｃ上に浮いている。浮き１２５は、塩化カルシウム水溶液Ｃの水位の変位に伴いシャーレー２４内を上下移動する。浮き１２５の材料は、例えばアクリル板あるいは発泡スチロールなどである。
【００６３】
なお、上記課題の少なくとも一部を解決できる範囲での変形、改良などは前述の実施形態に含まれるものである。
【００６４】
（変形例１）
塩化カルシウム水溶液Ｃ中に浸水するプレート３０あるいは浮き１２４，１２５の底面は、平らであってもよいし、凹凸面でってもよい。また、その底面の傾きは、塩化カルシウム水溶液Ｃの液面と平行であってもよいし、ある傾きをもって傾斜していてもよい。
【００６５】
（変形例２）
シャーレー２４及びプレート３０は、透明なアクリル、又は透明若しくは半透明なポリプロピレンなどからなるとしたが、これに限るものではなく、不透明な材質でもよく、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａ、塩化カルシウム水溶液Ｃ、及び生成されるゲルＧを変質又は化学反応させない材質であれば、ガラス又は金属などからなるとしてもよい。
【００６６】
（変形例３）
アルギン酸ナトリウム水溶液Ａの液滴を噴射するヘッド２０は、インクジェット方式ではなく、例えば、ディスペンサー等によりアルギン酸ナトリウム水溶液Ａを滴下等する方法であってもよい。これによれば、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａの液滴を塩化カルシウム水溶液Ｃへ向けて、正確に噴射することができ、ゲルＧの生成が行える。このように、インクジェット方式と多様な噴射方式とを併用することにより、噴射する種々の溶液に対応したゲル製造装置を提供できる。そして、粘性の高い溶液を噴射するために、溶液を加熱して粘度を低くする機構をゲル製造装置２に設けてもよい。
【００６７】
（変形例４）
また、インクパック４８の検出器７２は、貯蔵する液量以外に液体の濃度等の情報を検出してもよい。
【００６８】
（変形例５）
ヘッド２０のノズルプレート３４面と塩化カルシウム水溶液Ｃの液面の距離（プラテンギャップ）Ｓはシャーレー２４内に図示しない水位センサーを搭載し、一定水位になったら吸水（塩化カルシウム水溶液Ｃ）を停止してもよい。これによれば、一定水位になったら吸水（塩化カルシウム水溶液Ｃ）を停止することができるため、ヘッド２０のノズルプレート３４面と塩化カルシウム水溶液Ｃの液面との距離（プラテンギャップ）の管理ができる。そのため、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａの液滴は、塩化カルシウム水溶液Ｃと確実に接触するように所定の大きさで噴射され、均一な大きさにゲル化することが可能である。
【００６９】
（変形例６）
上記各実施形態では、アルギン酸のゲルＧを得るために、第１液体としてアルギン酸ナトリウム水溶液Ａを用い、第２液体として塩化カルシウム水溶液Ｃを用いた場合を例に説明した。この他に、アルギン酸のゲルＧを得るためには、第１液体としてアルギン酸カリウム溶液を用い、第２液体として塩化バリウム溶液を用いる方法等であってもよく、ゲル形成材を含む第１液体を反応してゲル化する第２液体であれば、適用できる。また、ゲルＧに所望の物質を含有させることも可能であって、例えば、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａに、硬化剤、薬剤、酸素、細胞、顔料、触媒、ナノ粒子、蛍光粒子等を含ませて、液滴として噴射する。これにより、硬化剤、薬剤、酸素、細胞、顔料、触媒、ナノ粒子、蛍光粒子等を内部に封入したゲルＧを得ることができる。例えば、硬化剤や薬剤を内部に封入したゲルＧは、外部圧力等が加わったときゲルＧから硬化剤や薬剤が出て硬化作用や薬剤作用が始まるといった使用方法をも可能とし、更に、微小液体を形成することにより、狭小な箇所でも硬化作用や薬剤作用を得られるゲルＧを製造することが可能である。特に、歯科材料として硬化剤を内部に封入した微小なゲルＧを製造することによって、歯冠などの狭小な箇所に適量の硬化剤を与えることが可能である。硬化剤を必要量以上使用することがなく、硬化剤の無駄がなくなる他、歯科治療の費用を低くすることができる。なお、それぞれの液体における液滴の大きさや濃度は、各実施形態の設定に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７０】
２，４，６…ゲル製造装置 １０…ベースプレート １２…ゲル生成ユニット １４…インクパックユニット １６…ヘッド吸引ポンプ １８…第１作業台 ２０…ヘッド（噴射機構） ２２…ヘッド駆動ＢＯＸ ２４…シャーレー（容器） ２６…シャーレーガイドプレート ２８…スターラー（流動機構） ３０，３１…プレート（第１プレート） ３２…回転子 ３４…ノズルプレート ３６…ノズル ４０…ヘッド固定部（固定治具） ４２…塩化カルシウム水溶液供給口 ４６…第２作業台 ４８…インクパック ５０…天面 ５２…中段 ５４…画像解析部 ５６…天面 ６０…導管 ６２…撮像機 ６４…表示部 ６６…操作部 ６８…ＣＰＵ ７０…ＲＯＭ ７２…検出器 ７４…ＲＡＭ ７６…噴射制御部 ７８…渦巻制御部 ８０…液量検出部 ８２…入出力インターフェイス １２０…シャフト（規定部） １２２…リニアブッシュ（規定部） １２４，１２５…浮き（第２プレート） １２６，１２８…貫通孔。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲル製造装置及びゲル製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被噴射液体に向けて、液滴噴射法により噴射液体を噴射して、ゲルを製造する方法が知られている。例えば、静止した状態の被噴射液体に対して、一定の間隔を空けて、噴射物を噴射する噴射口（ノズル）を配置し、液滴噴射法によりノズルから噴射される噴射物と、静止した状態の被噴射液体とを反応させてゲルを製造する方法及び装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２３２１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術において、第１液体を第２液体の中に噴射すると、第２液体の体積が増え、水位が変わり液面とノズルプレートの距離（プラテンギャップ）が変わるため、その結果安定したゲルが生成できない可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］第１液体と第２液体とを反応させゲルを生成するゲル製造装置であって、前記第２液体を収納する容器と、前記容器内で前記第２液体を流動させる流動機構と、流動されている前記第２液体に、前記第１液体を液滴噴射法により噴射するノズルが形成されたノズルプレートを備えた噴射機構と、前記噴射機構を固定する固定治具と前記ノズルと連通する貫通孔とが形成された第１プレートと、前記第１プレートを積載し、前記ノズルと連通する貫通孔が形成され、前記第２液体上に浮くと共に、前記第２液体の水位の変位に伴い前記容器内を上下移動する第２プレートと、を含み、前記ノズルプレートと前記第２液体の液面との距離は、該第２液体の水位が変位しても、一定に保たれることを特徴とするゲル製造装置。
【０００７】
これによれば、第２液体の上に第２液体に浮く材質で出来た第２プレートを置き、その上に噴射機構を固定する第１プレートを置くことで、第２液体の水位が変位しても、第２液体の水位と共に噴射機構の位置も変わり、ノズルプレートと第２液体の液面との距離を一定に保つことができ、また、第２プレートの少なくとも一部が第２液体に浸漬することで、第２液体の液面の揺らぎを抑制するので、安定したゲルを生成することができる。
【０００８】
また、少なくとも噴射機構から噴射される第１液体の液滴は、液滴の大きさや、噴射の速度及び方向等の制御が確実かつ容易になされる。そのため、第１液体の液滴は、第２液体と確実に接触するように所定の大きさで噴射され、均一な大きさにゲル化することが可能である。この場合、第１液体は、ディスペンサー等により噴射してもよく、またインクジェット方式により噴射してもよい。なお、液滴として噴射された第１液体のゲルは、特許文献１におけるマイクロカプセルに該当する。
【０００９】
［適用例２］第１液体と第２液体とを反応させゲルを生成するゲル製造装置であって、前記第２液体を収納する容器と、前記容器内で前記第２液体を流動させる流動機構と、流動されている前記第２液体に、前記第１液体を液滴噴射法により噴射するノズルが形成されたノズルプレートを備えた噴射機構と、前記噴射機構を固定する固定治具と前記ノズルと連通する貫通孔とが形成され、前記第２液体上に浮くと共に、前記第２液体の水位の変位に伴い前記容器内を上下移動する第１プレートと、を含み、前記ノズルプレートと前記第２液体の液面との距離は、該第２液体の水位が変位しても、一定に保たれることを特徴とするゲル製造装置。
【００１０】
これによれば、第２液体の上に第２液体に浮く材質で出来た第１プレートを置き、それに噴射機構を固定するので、第２液体の水位が変位しても、第２液体の水位と共に噴射機構の位置も変わり、ノズルプレートと第２液体の液面との距離を一定に保つことができ、また、第１プレートの一部が第２液体に浸漬することで、第２液体の液面の揺らぎを抑制するので、安定したゲルを生成することができる。
【００１１】
［適用例３］上記ゲル製造装置であって、前記ノズルプレートと前記第２液体の液面とは、平行であることを特徴とするゲル製造装置。
【００１２】
これによれば、更に安定したゲルを生成することができる。
【００１３】
［適用例４］上記ゲル製造装置であって、前記第１又は第２プレートの少なくとも一方の前記上下移動の方向を規定する少なくともひとつの規定部を更に含むことを特徴とするゲル製造装置。
【００１４】
これによれば、例えば第１又は第２プレートの少なくとも一方の四隅付近に規定部を設けることで、ノズルプレートの上下移動の方向が規定されるので、ノズルプレートと第２液体の液面との平行度を保つことができる。
【００１５】
［適用例５］上記ゲル製造装置であって、前記規定部は、シャフトとリニアブッシュとの組合せであることを特徴とするゲル製造装置。
【００１６】
これによれば、容易にノズルプレートと第２液体の液面との平行度を保つことができる。
【００１７】
［適用例６］上記ゲル製造装置であって、前記第１プレート上には、複数の前記噴射機構が固定されていることを特徴とするゲル製造装置。
【００１８】
これによれば、第１プレート上にバランスよく（例えば第１プレートの重心を変更することなく）複数の噴射機構を固定することができるので、容易に複数の噴射機構においてノズルプレートと第２液体の液面との距離を一定に保つことができる。
【００１９】
［適用例７］上記ゲル製造装置であって、前記第１あるいは第２プレートの前記上下移動から前記第２液体の水位の変位を計測する水位計測部を更に含んでいることを特徴とするゲル製造装置。
【００２０】
これによれば、第２液体の水位の変位をリアルタイムに計測できる。
【００２１】
［適用例８］上記のいずれか一項に記載のゲル製造装置を用いたゲル製造方法。
【００２２】
これによれば、第２液体の水位が変位しても、ノズルプレートと第２液体の液面との距離を一定に保つことができ、また、第２プレートの少なくとも一部が第２液体に浸漬することで、第２液体の液面の揺らぎを抑制するので、安定したゲルを生成することができる。
【００２３】
また、少なくとも噴射機構から噴射される第１液体の液滴は、液滴の大きさや、噴射の速度及び方向等の制御が確実かつ容易になされる。そのため、第１液体の液滴は、第２液体と確実に接触するように所定の大きさで噴射され、均一な大きさにゲル化することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施形態に係るゲル製造装置を示す斜視図。
【図２】第１の実施形態に係るゲル製造装置を示す立面図。
【図３】第１の実施形態に係るゲル製造装置を示す平面図。
【図４】第１の実施形態に係るゲル製造装置を示す断面図。
【図５】第１の実施形態に係るゲル製造装置のプレート箇所を示す上面図。
【図６】第１の実施形態に係るゲル製造装置を示す断面図。
【図７】第１の実施形態に係るゲル製造装置の制御構成を示すブロック図。
【図８】第１の実施形態に係るゲルを製造するための工程を示すフローチャート。
【図９】第２の実施形態に係るゲル製造装置のゲル生成ユニット箇所を示す断面図。
【図１０】第３の実施形態に係るゲル製造装置のプレート箇所を示す上面図。
【図１１】第３の実施形態に係るゲル製造装置を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、ゲル製造方法及びゲル製造装置の具体的な実施形態について図面に従って説明する。本実施形態に係るゲル製造装置は、インクジェット方式により液体を噴射して、液体のゲル化を図るものである。ゲル製造装置は、第１液体と第２液体とを反応させゲルを生成する。
【００２６】
（第１の実施形態）
最初に、ゲル製造装置の一例について説明する。図１は、本実施形態に係るゲル製造装置を示す斜視図である。図２は、本実施形態に係るゲル製造装置を示す立面図である。図３は、本実施形態に係るゲル製造装置を示す平面図である。図４は、本実施形態に係るゲル製造装置を示す断面図である。本実施形態に係るゲル製造装置２は、図１〜４に示すように、ベースプレート１０と、ベースプレート１０上に設置されたゲル生成ユニット１２と、ゲル生成ユニット１２の近傍のベースプレート１０上に設置されたインクパックユニット１４と、ゲル生成ユニット１２の近傍のベースプレート１０上に設置されたヘッド吸引ポンプ１６と、ゲル生成ユニット１２の近傍のベースプレート１０上に設置された第１作業台１８と、ゲル生成ユニット１２のヘッド（噴射機構）２０を駆動するヘッド駆動ＢＯＸ２２と、を備えている。
【００２７】
ベースプレート１０は、ゲル生成ユニット１２のシャーレー（容器）２４を所定の位置にガイドするシャーレーガイドプレート２６を備えている。
【００２８】
ゲル生成ユニット１２は、スターラー（流動機構）２８と、シャーレー２４と、プレート（第１プレート）３０と、浮き（第２プレート）１２４（図６参照）と、シャフト（規定部）１２０と、リニアブッシュ（規定部）１２２（図５参照）と、ヘッド２０と、を備えている。
【００２９】
スターラー２８は回転子３２を備えている。回転子３２はシャーレー２４内に置かれている。スターラー２８は、シャーレー２４内の回転子３２を回転させ、シャーレー２４内の塩化カルシウム水溶液（第２液体）Ｃを渦巻流動させている。これにより、滴下されるアルギン酸ナトリウム水溶液（第１液体）Ａが塩化カルシウム水溶液Ｃの液面上で重なってしまい、ゲルＧの未生成が生じてしまうことを防止する役目を果たしている。
【００３０】
シャーレー２４はスターラー２８の上部に設置されている。シャーレー２４の中心はスターラー２８の回転子３２の回転の中心と合っている。シャーレー２４は、塩化カルシウム水溶液Ｃを収納する。シャーレー２４は、例えば透明なアクリルなどの視認可能な材質からなり、管状に形成され、塩化カルシウム水溶液Ｃ及びゲルＧの流動状態を目視により確認することができる。シャーレー２４は、透明なアクリル、又は透明若しくは半透明なポリプロピレンなどからなるとしたが、これに限るものではなく、不透明な材質でもよく、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａ、塩化カルシウム水溶液Ｃ、及び生成されるゲルＧを変質又は化学反応させない材質であれば、ガラス又は金属などからなるとしてもよい。シャーレー２４に収容されている塩化カルシウム水溶液Ｃは２％の濃度である。
【００３１】
図５は、本実施形態に係るゲル製造装置のプレート箇所を示す上面図である。図６は、本実施形態に係るゲル製造装置を示す断面図である。なお、図６は、図５の切断線Ａ−Ａに沿ったゲル製造装置２の要部断面図を示す。プレート３０はシャーレー２４の上部に設置されている。プレート３０は、ヘッド２０を固定するヘッド固定部（固定治具）４０とノズル３６と連通する貫通孔１２６とが形成されている。プレート３０の材料は、例えばアクリル板である。プレート３０は、ヘッド２０のノズルプレート３４面と塩化カルシウム水溶液Ｃの液面との距離を一定に保っている。プレート３０は透明アクリル板で形成されている。これにより、プレート３０の外部から塩化カルシウム水溶液Ｃの渦巻流動状態を観察することができる。プレート３０は、ヘッド２０のノズル３６面を出す角穴（図示せず）と、ヘッド２０を固定するヘッド固定部４０と、塩化カルシウム水溶液Ｃをシャーレー２４内に供給する際に用いられる塩化カルシウム水溶液供給口４２と、を備えている。塩化カルシウム水溶液供給口４２はフタ付きロートである。フタ付きロートはプレート３０の上に設置される。フタ付きロートのフタはロートの上部にあり、左右にスライドが可能である。これにより、ロート内へのパーティクルの侵入防止と塩化カルシウム水溶液Ｃのロート外への噴出を防止する（安全対策）。角穴には、防水ゴム又はＯリングなどのシール部が形成されている。
【００３２】
浮き（第２プレート）１２４は、プレート３０を積載している。浮き１２４は、ノズル３６と連通する貫通孔１２８が形成されている。浮き１２４は、塩化カルシウム水溶液Ｃ上に浮いている。浮き１２４は、塩化カルシウム水溶液Ｃの水位の変位に伴いシャーレー２４内を上下移動する。浮き１２４の材料は、例えばアクリル板あるいは発泡スチロールなどである。また、浮き１２４の上下移動を図示しない水位計（水位計測部）の入力データとして、リアルタイムに塩化カルシウム水溶液Ｃの水位を計測してもよい。
【００３３】
シャフト１２０及びリニアブッシュ１２２は、プレート３０又は浮き１２４の少なくとも一方の上下移動の方向を規定している。例えば、シャフト１２０及びリニアブッシュ１２２は、プレート３０の上下移動の方向を規定している。シャフト１２０及びリニアブッシュ１２２は、少なくともひとつ設けられている。例えば、シャフト１２０及びリニアブッシュ１２２は、プレート３０の四隅付近に設けられている。これによれば、ノズルプレート３４の上下移動の方向が規定されるので、ノズルプレート３４と塩化カルシウム水溶液Ｃの液面との平行度を保つことができる。
【００３４】
ヘッド２０は、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａを噴射するための複数のノズル３６が形成されたノズルプレート３４を備えている。これによれば、多噴射機構部化が可能になり、短時間に多くのゲルＧを製造できる。また、ヘッド２０毎に噴射されるアルギン酸ナトリウム水溶液Ａの噴射量や種類を変えることが可能となり、多岐に渡るゲル製造が一度にできる。ノズル３６は、例えば直径１００μｍであり、噴射周波数１０Ｈｚ以上でノズル３６から噴射されるアルギン酸ナトリウム水溶液Ａは、流速１ｍｍ／ｓとする。ノズル３６から噴射する液滴の大きさは、約５０μｍである。アルギン酸ナトリウム水溶液Ａは、インクパック４８に収容されていて、導管６０に導かれてヘッド２０へ供給される。塩化カルシウム水溶液Ｃの液面の平滑領域と複数のノズル３６の配列領域とは、塩化カルシウム水溶液Ｃの水面と平行な方向にオーバーラップしている。また、塩化カルシウム水溶液Ｃの流動方向と複数のノズル３６の配列方向とは、互いに交差している。なお、塩化カルシウム水溶液Ｃの流動方向と複数のノズル３６の配列方向とは、互いに直角になるように構成されていてもよい。これによれば、塩化カルシウム水溶液Ｃへ向けて、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａをヘッド２０により連続して噴射しても、塩化カルシウム水溶液Ｃの流動方向に対して各ノズル３６間距離を最大にとることができるため、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａと塩化カルシウム水溶液Ｃとが反応して生成されるゲルＧが、さらに密着することなく、個々のゲルＧを得ることができる。なお、ノズル３６はヘッド２０に１列形成されているとしたが、これに限るものではなく、複数列形成されていてもよい。ヘッド２０のノズルプレート３４と、スターラー２８により渦巻流動される塩化カルシウム水溶液Ｃの液面との距離（間隔）は規定されている。
【００３５】
インクパックユニット１４は、第２作業台４６と、第２作業台４６に設置されたインクパック（タンク）４８と、を備えている。第２作業台４６は、鏡面金属プレート状の天面５０と、天面５０の下方に設けられた中段５２と、を備えている。インクパック４８は中段５２に設置されている。インクパックユニット１４はアルギン酸ナトリウム水溶液Ａを収容し、ヘッド２０近傍に設置されている。インクパックユニット１４は、第２作業台４６の中段５２を上下移動させることにより、上下移動可能である。天面５０は、金属プレートからなりインクパックユニット１４への上部からの衝撃を保護している。金属プレートは鏡面になっている。これにより、ヘッド２０のノズル噴射有無の目視確認として用いることができる。鏡面加工はアルミ表面に無電解ニッケルメッキがコーティングされている。これにより、鏡面金属プレートの軽量化が図られる。インクパックユニット１４の供給口はノズルプレート３４面と同じ高さである。これにより、ノズル３６からの液だれ、あるいはノズル３６内への空気の侵入を防止できる。インクパックユニット１４は、例えば透明又は半透明なポリエチレンなどからなる。なお、ゲル製造装置２では、インクパックユニット１４に収容されているアルギン酸ナトリウム水溶液Ａが１％の濃度である。
【００３６】
ヘッド吸引ポンプ１６は、ヘッド２０の目詰まりを防止するためのクリーニング機構を備えている。クリーニング機構は、例えば、所定数の液滴噴射後又は画像解析部５４（図７参照）がゲルＧの異常を解析した場合等に、ヘッド２０からの強制的な液滴吸引やヘッド清掃を行い、ゲル製造装置２の安定稼動を図るものである。
【００３７】
第１作業台１８は、鏡面金属プレート状の天面５６を備えている。鏡面金属プレートは、例えば、ゲル製造前にヘッド２０からアルギン酸ナトリウム水溶液Ａを鏡面金属プレート上に噴射し、噴射された状態からヘッド２０のノズル噴射有無の目視確認を事前にすることでヘッド２０の安定稼動を図るものである。
【００３８】
ゲル製造装置２は、シャーレー２４内を渦巻流動する塩化カルシウム水溶液Ｃに向けて、ノズル３６からアルギン酸ナトリウム水溶液Ａを液滴噴射法により噴射させることで、シャーレー２４内において、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａと塩化カルシウム水溶液Ｃとが化学反応して生成されたゲルＧを得る。具体的には、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａを塩化カルシウム水溶液Ｃに向けて噴射させることで、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａと塩化カルシウム水溶液Ｃとが化学反応し、アルギン酸カルシウムゲルが生成される。
【００３９】
本実施形態によれば、ノズルプレート３４と塩化カルシウム水溶液Ｃの液面との距離は、塩化カルシウム水溶液Ｃの水位が変位しても、一定に保たれる。なお、ノズルプレート３４と塩化カルシウム水溶液Ｃの液面とは、平行であってもよい。これによれば、更に安定したゲルＧを生成することができる。
【００４０】
図７は、本実施形態に係るゲル製造装置２の制御構成を示すブロック図である。ヘッド駆動ＢＯＸ２２は、撮像機６２を通して把握したゲル化状態や、ゲル製造装置２の稼動状態等を表示する表示部６４と、ゲル製造装置２の各部への指示等を入力するための操作部６６と、を有している。この場合、ヘッド駆動ＢＯＸ２２としていわゆるパーソナルコンピューターを用いており、ゲル製造装置２を制御するためのヘッド駆動ＢＯＸ２２の詳細について、次に説明する。
【００４１】
ヘッド駆動ＢＯＸ２２は、ゲル製造装置２を総合的に制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）６８と、ＣＰＵ６８が参照して液滴の噴射等の各種処理を実行するためのプログラム等を保存しているＲＯＭ（Read Only Memory）７０と、操作部６６、撮像機６２、及び検出器７２から送られて来るデータ等を一時的に記憶しておくＲＡＭ（Random Access Memory）７４と、を有している。また、ヘッド駆動ＢＯＸ２２は、撮像機６２からの画像データを受信して解析する画像解析部５４と、ヘッド２０を制御する噴射制御部７６と、スターラー２８を制御する渦巻制御部７８と、検出器７２からの液量のデータを受信する液量検出部８０と、表示部６４及び操作部６６あるいは外部機器との入出力を行うための入出力インターフェイス８２と、を備えている。
【００４２】
画像解析部５４は、撮像機６２が撮影したアルギン酸ナトリウム水溶液Ａのゲル状態を示す画像を受信して、所望の形態のゲルであるか否かを解析する。解析結果は、ＣＰＵ６８に伝えられ、ＣＰＵ６８が、噴射の継続の可否等を決定して、噴射制御部７６及び渦巻制御部７８へ指示する。噴射制御部７６は、ＣＰＵ６８の指示に基づいてヘッド２０からの液滴の噴射を制御する。渦巻制御部７８は、噴射制御部７６によるヘッド２０からの液滴の噴射に対応して、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａが塩化カルシウム水溶液Ｃの液面上で重ならないように、スターラー２８を制御する。液量検出部８０は、インクパック４８の検出器７２が検出した、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａの液量を受信し、噴射継続に必要な液量であるか否かを判断する。判断結果は、ＣＰＵ６８に伝えられ、液量不足と判断した場合、ＣＰＵ６８が噴射制御部７６に停止を指示する。停止の場合、ＣＰＵ６８は、表示部６４へ停止した旨の警報を表示させる。
【００４３】
次に、ゲル製造装置２によりアルギン酸ナトリウム水溶液Ａのゲルを生成（製造）する方法について、フローチャートに基づいて説明する。
図８は、本実施形態に係るゲルを製造するための工程を示すフローチャートである。このフローチャートは、１回の液滴噴射のフローを示すものである。
【００４４】
事前準備として、ゲル製造者は、塩化カルシウム水溶液Ｃをシャーレー２４内に入れる。なお、塩化カルシウム水溶液Ｃを塩化カルシウム水溶液供給口４２を介してシャーレー２４内に入れてもよい。塩化カルシウム水溶液Ｃの量は、ヘッド２０のノズルプレート３４面と塩化カルシウム水溶液Ｃの液面との距離（プラテンギャップ）Ｓを規定することにより決定される。塩化カルシウム水溶液Ｃの量は、シャーレー２４の側面に印刷された目盛り線により測定される。塩化カルシウム水溶液Ｃの量は、事前にシャーレー２４内に塩化カルシウム水溶液Ｃが、ノズルプレート３４と塩化カルシウム水溶液Ｃの液面との必要な距離分だけ入れられ、その塩化カルシウム水溶液Ｃの重さが測定される。次回から、ゲル製造者は塩化カルシウム水溶液Ｃを必要な重さだけ電子天秤で測定し、塩化カルシウム水溶液供給口４２を介して入れる。
【００４５】
次に、ゲル製造者は、ヘッド駆動ＢＯＸ２２の電源を投入し液滴の噴射パターンを選択する。噴射パターンとは、ノズル３６から噴射する液体に応じた噴射条件を設定したものであり、ピエゾ素子へ印加する電圧波形等が含まれる。この場合、液滴の噴射数も含まれる。アルギン酸ナトリウム水溶液Ａの液滴を噴射するための噴射パターンを選択する。
【００４６】
次に、ゲル製造者は、第１作業台１８の天面５６の鏡面金属プレート上にて、ヘッド２０の噴射を事前確認する。アルギン酸ナトリウム水溶液Ａは、ヘッド２０が有する図示していないピエゾ素子に押されて、ノズル３６から液滴となって噴射される。
【００４７】
次に、ゲル製造者は、ヘッド２０をシャーレー２４上部のプレート３０の角穴にセットし、ヘッド固定部４０によりヘッド２０上部を固定する。ヘッド２０のセット位置は、塩化カルシウム水溶液Ｃの回転により発生する中央部の窪みＰを避け、塩化カルシウム水溶液Ｃの平滑面上にセットする。なお、多ノズルヘッドにおいては、塩化カルシウム水溶液Ｃの回転方向に対しノズル３６配置列方向を垂直にセットしてもよい。また、多ノズルヘッドのおいては、塩化カルシウム水溶液Ｃの回転方向に対しノズル３６配置列方向を斜めにセットしてもよい。
【００４８】
以上で事前準備が終了し、先ず、ステップＳ１０において、ヘッド駆動ＢＯＸ２２は、スターラー２８を用いて回転子３２により塩化カルシウム水溶液Ｃを渦巻流動させる。
【００４９】
次に、ステップＳ２０において、ヘッド駆動ＢＯＸ２２は、渦巻流動する塩化カルシウム水溶液Ｃにヘッド２０からアルギン酸ナトリウム水溶液（第１液体）Ａの液滴を噴射させる。噴射された液滴は、流動している塩化カルシウム水溶液Ｃの中へ投入される。この状態の液滴が塩化カルシウム水溶液Ｃと反応してゲルＧになるため、均一な形状のゲルＧを得ることができる。液滴の噴射後、ステップＳ３０へ進む。
【００５０】
次に、ステップＳ３０において、ヘッド駆動ＢＯＸ２２は、所定のゲル状態か否かを判断する。つまり、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａの液滴が所望の形状のゲルＧになっているか否かの判断をする。この判断は、撮像機６２で撮影したゲルＧの映像を参照して、画像解析部５４が行う。ゲル製造装置２では、撮像機６２が図示していないゲル回収部の回収ネットに回収されたゲルＧを撮影している。そして、ゲルＧが所定のゲル状態であれば、ステップＳ４０へ進み、一方、ゲルＧが所定のゲル状態でなければ、ステップＳ５０でその旨を警報表示してフローを終了する。フローを終了することで液滴の噴射等を停止する。
【００５１】
ゲルＧが所定のゲル状態であれば、ステップＳ４０において、選択した噴射数が終了したか否かを判断する。この判断は、ヘッド２０の噴射数をカウントして、図示していない噴射制御部が行う。そして、所定数の液滴を噴射していれば、フローを終了し、一方、所定数の液滴を噴射していなければ、ステップＳ２０へ戻る。
【００５２】
ステップＳ２０へ戻る場合、所定数の液滴を噴射するまで、ステップＳ２０のステップを継続して実行する。そして、所定数の液滴を吐出すれば、フローを終了する。ヘッド２０及びスターラー２８の電源を切る。ヘッド２０を取り除き、シャーレー２４をスライドさせながら取り除く。又は、ヘッド２０とプレート３０及び浮き１２４を取り除き、シャーレー２４にフタをして移動する。
【００５３】
以上、ゲル製造装置２を用いたゲル製造方法の実施形態について説明した。以下に、実施形態の効果をまとめて記載する。
【００５４】
（１）ゲル製造装置２は、塩化カルシウム水溶液Ｃの上に塩化カルシウム水溶液Ｃに浮く材質でできた浮き１２４を置き、その上にヘッド２０を固定するプレート３０を置くことで、塩化カルシウム水溶液Ｃの水位が変位しても、塩化カルシウム水溶液Ｃの水位と共にヘッド２０の位置も変わり、ノズルプレート３４と塩化カルシウム水溶液Ｃの液面との距離を一定に保つことができ、また、浮き１２４の少なくとも一部が塩化カルシウム水溶液Ｃに浸漬することで、塩化カルシウム水溶液Ｃの液面の揺らぎを抑制するので、安定したゲルＧを生成することができる。
【００５５】
（２）ゲル製造装置２は、塩化カルシウム水溶液Ｃへ向けて、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａをヘッド２０により連続して噴射しても、塩化カルシウム水溶液Ｃが渦巻流動しているため、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａと塩化カルシウム水溶液Ｃとが反応して生成されるゲルＧが、密着することなく、個々のゲルを得ることができる。
【００５６】
（３）少なくともヘッド２０から噴射されるアルギン酸ナトリウム水溶液Ａの液滴は、液滴の大きさや、噴射の速度及び方向等の制御が確実かつ容易になされる。そのため、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａの液滴は、塩化カルシウム水溶液Ｃと確実に接触するように所定の大きさで噴射され、均一な大きさにゲル化することが可能である。この場合、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａは、ディスペンサー等により噴射してもよく、またインクジェット方式により噴射してもよい。
【００５７】
（４）ゲル製造装置２は、ヘッド２０がインクジェット方式であるため、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａの液滴の大きさや、噴射の速度及び方向等の制御が他噴射方式より正確に行え、液滴を常に同一条件で均一な大きさにゲル化することができる。特に、微小なゲルＧであっても、ゲルＧの均一化が図れる。
【００５８】
（５）アルギン酸ナトリウム水溶液Ａがヘッド２０から液滴の状態で噴射されるため、１０μｍの大きさの均一なゲルＧが得られる。この液滴の大きさを調整すれば、本実施形態で生成した１０μｍ以外の所望の大きさのゲルＧが容易に得られる。
【００５９】
（６）塩化カルシウム水溶液Ｃが静止状態ではなくシャーレー２４内で渦巻流動される方式であるため、塩化カルシウム水溶液Ｃの汚染あるいは生菌の発生等を防止することができる。
【００６０】
（第２の実施形態）
次に第２の実施形態について説明する。本実施形態の説明においては第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
図９は、本実施形態に係るゲル製造装置のゲル生成ユニット箇所を示す断面図である。第１の実施形態では、浮き１２４が設けられていたが、本実施形態に係るゲル製造装置４は、プレート３０が塩化カルシウム水溶液Ｃ上に浮いている。プレート３０は、塩化カルシウム水溶液Ｃの水位の変位に伴いシャーレー２４内を上下移動する。ノズルプレート３４と塩化カルシウム水溶液Ｃの液面との距離は、塩化カルシウム水溶液Ｃの水位が変位しても、一定に保たれる。これによれば、塩化カルシウム水溶液Ｃの上に塩化カルシウム水溶液Ｃ上に浮く材質でできたプレート３０を置き、それにヘッド２０を固定するので、塩化カルシウム水溶液Ｃの水位が変位しても、塩化カルシウム水溶液Ｃの水位と共にヘッド２０の位置も変わり、ノズルプレート３４と塩化カルシウム水溶液Ｃの液面との距離を一定に保つことができる。また、プレート３０の一部が塩化カルシウム水溶液Ｃに浸漬することで、塩化カルシウム水溶液Ｃの液面の揺らぎを抑制するので、安定したゲルＧを生成することができる。
【００６１】
（第３の実施形態）
次に第３の実施形態について説明する。本実施形態の説明においては第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
図１０は、本実施形態に係るゲル製造装置のプレート箇所を示す上面図である。図１１は、本実施形態に係るゲル製造装置を示す断面図である。なお、図１１は、図１０の切断線Ｂ−Ｂに沿ったゲル製造装置６の要部断面図を示す。第１の実施形態では、プレート３０上にひとつのヘッド２０が設けられていたが、本実施形態に係るゲル製造装置６は、プレート３１上に複数のヘッド２０が固定されている。これによれば、プレート３１上にバランスよく（例えばプレート３１の重心を変更することなく）複数のヘッド２０を固定することができるので、容易に複数のヘッド２０においてノズルプレート３４と塩化カルシウム水溶液Ｃの液面との距離を一定に保つことができる。
【００６２】
浮き（第２プレート）１２５は、プレート３１を積載している。浮き１２５は、ノズル３６と連通する貫通孔１２８が形成されている。浮き１２５は、塩化カルシウム水溶液Ｃ上に浮いている。浮き１２５は、塩化カルシウム水溶液Ｃの水位の変位に伴いシャーレー２４内を上下移動する。浮き１２５の材料は、例えばアクリル板あるいは発泡スチロールなどである。
【００６３】
なお、上記課題の少なくとも一部を解決できる範囲での変形、改良などは前述の実施形態に含まれるものである。
【００６４】
（変形例１）
塩化カルシウム水溶液Ｃ中に浸水するプレート３０あるいは浮き１２４，１２５の底面は、平らであってもよいし、凹凸面でってもよい。また、その底面の傾きは、塩化カルシウム水溶液Ｃの液面と平行であってもよいし、ある傾きをもって傾斜していてもよい。
【００６５】
（変形例２）
シャーレー２４及びプレート３０は、透明なアクリル、又は透明若しくは半透明なポリプロピレンなどからなるとしたが、これに限るものではなく、不透明な材質でもよく、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａ、塩化カルシウム水溶液Ｃ、及び生成されるゲルＧを変質又は化学反応させない材質であれば、ガラス又は金属などからなるとしてもよい。
【００６６】
（変形例３）
アルギン酸ナトリウム水溶液Ａの液滴を噴射するヘッド２０は、インクジェット方式ではなく、例えば、ディスペンサー等によりアルギン酸ナトリウム水溶液Ａを滴下等する方法であってもよい。これによれば、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａの液滴を塩化カルシウム水溶液Ｃへ向けて、正確に噴射することができ、ゲルＧの生成が行える。このように、インクジェット方式と多様な噴射方式とを併用することにより、噴射する種々の溶液に対応したゲル製造装置を提供できる。そして、粘性の高い溶液を噴射するために、溶液を加熱して粘度を低くする機構をゲル製造装置２に設けてもよい。
【００６７】
（変形例４）
また、インクパック４８の検出器７２は、貯蔵する液量以外に液体の濃度等の情報を検出してもよい。
【００６８】
（変形例５）
ヘッド２０のノズルプレート３４面と塩化カルシウム水溶液Ｃの液面の距離（プラテンギャップ）Ｓはシャーレー２４内に図示しない水位センサーを搭載し、一定水位になったら吸水（塩化カルシウム水溶液Ｃ）を停止してもよい。これによれば、一定水位になったら吸水（塩化カルシウム水溶液Ｃ）を停止することができるため、ヘッド２０のノズルプレート３４面と塩化カルシウム水溶液Ｃの液面との距離（プラテンギャップ）の管理ができる。そのため、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａの液滴は、塩化カルシウム水溶液Ｃと確実に接触するように所定の大きさで噴射され、均一な大きさにゲル化することが可能である。
【００６９】
（変形例６）
上記各実施形態では、アルギン酸のゲルＧを得るために、第１液体としてアルギン酸ナトリウム水溶液Ａを用い、第２液体として塩化カルシウム水溶液Ｃを用いた場合を例に説明した。この他に、アルギン酸のゲルＧを得るためには、第１液体としてアルギン酸カリウム溶液を用い、第２液体として塩化バリウム溶液を用いる方法等であってもよく、ゲル形成材を含む第１液体を反応してゲル化する第２液体であれば、適用できる。また、ゲルＧに所望の物質を含有させることも可能であって、例えば、アルギン酸ナトリウム水溶液Ａに、硬化剤、薬剤、酸素、細胞、顔料、触媒、ナノ粒子、蛍光粒子等を含ませて、液滴として噴射する。これにより、硬化剤、薬剤、酸素、細胞、顔料、触媒、ナノ粒子、蛍光粒子等を内部に封入したゲルＧを得ることができる。例えば、硬化剤や薬剤を内部に封入したゲルＧは、外部圧力等が加わったときゲルＧから硬化剤や薬剤が出て硬化作用や薬剤作用が始まるといった使用方法をも可能とし、更に、微小液体を形成することにより、狭小な箇所でも硬化作用や薬剤作用を得られるゲルＧを製造することが可能である。特に、歯科材料として硬化剤を内部に封入した微小なゲルＧを製造することによって、歯冠などの狭小な箇所に適量の硬化剤を与えることが可能である。硬化剤を必要量以上使用することがなく、硬化剤の無駄がなくなる他、歯科治療の費用を低くすることができる。なお、それぞれの液体における液滴の大きさや濃度は、各実施形態の設定に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７０】
２，４，６…ゲル製造装置 １０…ベースプレート １２…ゲル生成ユニット １４…インクパックユニット １６…ヘッド吸引ポンプ １８…第１作業台 ２０…ヘッド（噴射機構） ２２…ヘッド駆動ＢＯＸ ２４…シャーレー（容器） ２６…シャーレーガイドプレート ２８…スターラー（流動機構） ３０，３１…プレート（第１プレート） ３２…回転子 ３４…ノズルプレート ３６…ノズル ４０…ヘッド固定部（固定治具） ４２…塩化カルシウム水溶液供給口 ４６…第２作業台 ４８…インクパック ５０…天面 ５２…中段 ５４…画像解析部 ５６…天面 ６０…導管 ６２…撮像機 ６４…表示部 ６６…操作部 ６８…ＣＰＵ ７０…ＲＯＭ ７２…検出器 ７４…ＲＡＭ ７６…噴射制御部 ７８…渦巻制御部 ８０…液量検出部 ８２…入出力インターフェイス １２０…シャフト（規定部） １２２…リニアブッシュ（規定部） １２４，１２５…浮き（第２プレート） １２６，１２８…貫通孔。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１液体と第２液体とを反応させゲルを生成するゲル製造装置であって、
前記第２液体を収納する容器と、
前記容器内で前記第２液体を流動させる流動機構と、
流動されている前記第２液体に、前記第１液体を液滴噴射法により噴射するノズルが形成されたノズルプレートを備えた噴射機構と、
前記噴射機構を固定する固定治具と前記ノズルと連通する貫通孔とが形成された第１プレートと、
前記第１プレートを積載し、前記ノズルと連通する貫通孔が形成され、前記第２液体上に浮くと共に、前記第２液体の水位の変位に伴い前記容器内を上下移動する第２プレートと、
を含み、
前記ノズルプレートと前記第２液体の液面との距離は、該第２液体の水位が変位しても、一定に保たれることを特徴とするゲル製造装置。
【請求項２】
第１液体と第２液体とを反応させゲルを生成するゲル製造装置であって、
前記第２液体を収納する容器と、
前記容器内で前記第２液体を流動させる流動機構と、
流動されている前記第２液体に、前記第１液体を液滴噴射法により噴射するノズルが形成されたノズルプレートを備えた噴射機構と、
前記噴射機構を固定する固定治具と前記ノズルと連通する貫通孔とが形成され、前記第２液体上に浮くと共に、前記第２液体の水位の変位に伴い前記容器内を上下移動する第１プレートと、
を含み、
前記ノズルプレートと前記第２液体の液面との距離は、該第２液体の水位が変位しても、一定に保たれることを特徴とするゲル製造装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のゲル製造装置において、
前記ノズルプレートと前記第２液体の液面とは、平行であることを特徴とするゲル製造装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のゲル製造装置において、
前記第１又は第２プレートの少なくとも一方の前記上下移動の方向を規定する少なくともひとつの規定部を更に含むことを特徴とするゲル製造装置。
【請求項５】
請求項４に記載のゲル製造装置において、
前記規定部は、シャフトとリニアブッシュとの組合せであることを特徴とするゲル製造装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のゲル製造装置において、
前記第１プレート上には、複数の前記噴射機構が固定されていることを特徴とするゲル製造装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のゲル製造装置において、
前記第１あるいは第２プレートの前記上下移動から前記第２液体の水位の変位を計測する水位計測部を更に含んでいることを特徴とするゲル製造装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のゲル製造装置を用いたゲル製造方法。
【請求項１】
第１液体と第２液体とを反応させゲルを生成するゲル製造装置であって、
前記第２液体を収納する容器と、
前記容器内で前記第２液体を流動させる流動機構と、
流動されている前記第２液体に、前記第１液体を液滴噴射法により噴射するノズルが形成されたノズルプレートを備えた噴射機構と、
前記噴射機構を固定する固定治具と前記ノズルと連通する貫通孔とが形成された第１プレートと、
前記第１プレートを積載し、前記ノズルと連通する貫通孔が形成され、前記第２液体上に浮くと共に、前記第２液体の水位の変位に伴い前記容器内を上下移動する第２プレートと、
を含み、
前記ノズルプレートと前記第２液体の液面との距離は、該第２液体の水位が変位しても、一定に保たれることを特徴とするゲル製造装置。
【請求項２】
第１液体と第２液体とを反応させゲルを生成するゲル製造装置であって、
前記第２液体を収納する容器と、
前記容器内で前記第２液体を流動させる流動機構と、
流動されている前記第２液体に、前記第１液体を液滴噴射法により噴射するノズルが形成されたノズルプレートを備えた噴射機構と、
前記噴射機構を固定する固定治具と前記ノズルと連通する貫通孔とが形成され、前記第２液体上に浮くと共に、前記第２液体の水位の変位に伴い前記容器内を上下移動する第１プレートと、
を含み、
前記ノズルプレートと前記第２液体の液面との距離は、該第２液体の水位が変位しても、一定に保たれることを特徴とするゲル製造装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のゲル製造装置において、
前記ノズルプレートと前記第２液体の液面とは、平行であることを特徴とするゲル製造装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のゲル製造装置において、
前記第１又は第２プレートの少なくとも一方の前記上下移動の方向を規定する少なくともひとつの規定部を更に含むことを特徴とするゲル製造装置。
【請求項５】
請求項４に記載のゲル製造装置において、
前記規定部は、シャフトとリニアブッシュとの組合せであることを特徴とするゲル製造装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のゲル製造装置において、
前記第１プレート上には、複数の前記噴射機構が固定されていることを特徴とするゲル製造装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のゲル製造装置において、
前記第１あるいは第２プレートの前記上下移動から前記第２液体の水位の変位を計測する水位計測部を更に含んでいることを特徴とするゲル製造装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のゲル製造装置を用いたゲル製造方法。
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−５５８４７（Ｐ２０１２−５５８４７Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０２７７９（Ｐ２０１０−２０２７７９）
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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