JP2000189495A - 継目無しカプセルの製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】カプセル液滴形成槽の内管に流れ込む硬化液の
流れに偏りが生ぜず、皮膜強度の弱いカプセル液滴やカ
プセル内容物の界面張力が小さなカプセル液滴を良好に
効率よく製造できる継目無しカプセルの製造装置を提供
すること。 【解決手段】ａ）カプセル液滴形成成分の液が吐出され
る多重ノズル、ｂ）多重ノズルから吐出される液に振動
を与え硬化液中でカプセル液滴を形成させる手段、ｃ）
内管と外管とからなる２重管構造を有し外管下部が実質
的に閉構造であると共に硬化液の流入孔が外管下部に設
けられ流入孔から外管と内管の間隙に流入した硬化液の
一部を複数の位置から溢流させる溢流部が内管上部端面
より上部の外管に配設され硬化液の主流を内管に流入さ
せる構成を有するカプセル液滴形成槽、ｄ）カプセル液
滴中の皮膜形成液を硬化液中で硬化させる手段、及び
ｅ）形成した継目無しカプセルを硬化液と分離する手段
を有する継目無しカプセルの製造装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、継目無しカプセル
の製造装置に関する。さらに詳しくは、皮膜強度の弱い
カプセル液滴を製造する場合や内容液の界面張力が小さ
なカプセル液滴を製造する継目無しカプセルの製造装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】継目無しカプセルの製造装置において、
硬化液の下降流を一定圧および一定速度に制御するため
に硬化液の溢流孔が設けられたカプセル液滴形成槽を用
いる技術が知られている（特開昭４９−５９７８９号公
報）。しかし、この技術は、溢流孔が１つであったた
め、カプセル液滴形成槽の内管に流れ込む硬化液の流れ
に偏りが生じるため、皮膜強度の弱いカプセル液滴を製
造する場合や内容物の界面張力が小さなカプセル液滴を
製造する場合、多重ノズルから吐出される液の分裂がス
ムーズに行われず、粒径が揃ったカプセルを製造するこ
とは困難であった。なお、本明細書で「皮膜強度が弱
い」とは、皮膜剤の強度が弱いことや皮膜の厚みが薄い
ことを意味する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、カプセル液
滴形成槽の内管に流れ込む硬化液の流れに偏りが生ぜ
ず、皮膜強度の弱いカプセル液滴やカプセル内容物の界
面張力が小さなカプセル液滴を良好に効率よく製造でき
る継目無しカプセルの製造装置を提供することを目的と
する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、（ａ）
カプセル液滴形成成分の液が吐出される多重ノズル、
（ｂ）該多重ノズルから吐出される液に振動を与え、硬
化液中でカプセル液滴を形成させる手段、（ｃ）内管と
外管とからなる２重管構造を有し、外管下部が実質的に
閉構造であると共に硬化液の流入孔が外管下部に設けら
れ、該流入孔から外管と内管の間隙に流入した硬化液の
一部を複数の位置から溢流させる溢流部が内管上部端面
より上部の外管に配設され、硬化液の主流を前記内管に
流入させる構成を有するカプセル液滴形成槽、（ｄ）カ
プセル液滴中の皮膜形成液を硬化液中で硬化させる手
段、及び（ｅ）形成した継目無しカプセルを硬化液と分
離する手段、を有する継目無しカプセルの製造装置、に
関する。

【０００５】

【発明の実施の形態】（ａ）本発明に用いられる多重ノ
ズルには、２重以上、好ましくは３重以上、特に好まし
くは各ノズルが同心状に積層されている３重以上の多重
ノズルが用いられる。

【０００６】ここで、かかる多重ノズルを有する本発明
の継目無しカプセルの製造装置（以下、カプセル製造装
置という）としては、例えば、図１に示されるカプセル
製造装置１を用いることができる。図１は、本発明のカ
プセル製造装置１の概略説明図であり、多重ノズル２の
下部に内管（以下、形成管という）３と外管４とからな
る２重管構造を有するカプセル液滴形成槽（以下、形成
槽という）５が設けられ、形成管３の下部にカプセル分
離手段６を介してカプセル捕集器７を有するものであ
る。

【０００７】カプセル液滴形成成分の液は、少なくとも
皮膜形成液と内容液の２成分以上であればよい。

【０００８】皮膜形成液としては、硬化液と実質的に溶
解しない液であれば特に限定されないが、特開平６−５
５０６０号公報第４欄７行〜第５欄８行が例示でき、好
ましくは冷却によりゾルからゲルに変化するゼラチン、
寒天、ジェランガムを含む水溶液ゾルである。

【０００９】皮膜形成液は、例えば、皮膜形成液を多重
ノズルの最外ノズルから通常吐出させるが、必要に応じ
てその他のノズルより吐出させてもよい。

【００１０】内容液としては、特に限定されないが、特
開平６−５５０６０号公報第５欄９行〜第９欄２５行目
に記載されているものが用いられる。これらの中では、
水溶性成分が好ましい。

【００１１】水溶性成分は、特に限定されないが、２０
℃の水１００ｇに対し２５ｇ以上溶解又は分散するもの
であればよい。具体的には、水、多価アルコール、水溶
性高分子、水性分散体であるが、好ましくは水性分散
体、特に好ましくは界面活性剤を含む水性分散体であ
る。水溶性成分中の水濃度は、硬化液と実質的に溶解し
なければ特に限定されない。

【００１２】水性分散体は、特に限定されないが、特開
平６−５５０６０号公報第６欄４７行〜第８欄１２行に
記載されているものや、Ｏ／Ｗ／Ｏ（油／水／油）分散
体やＷ／Ｏ／Ｗ（水／油／水）分散体が利用できる。界
面活性剤は好ましくは非イオン性界面活性剤である。水
性分散体中の界面活性剤濃度は、好ましくは１〜３０重
量％、更に好ましくは３〜２５重量％、特に好ましくは
５〜２０重量％であり、水の濃度は、好ましくは４０〜
８０重量％、更に好ましくは４５〜７０重量％である。

【００１３】かかる内容液を多重ノズルから吐出させる
際には、例えば、水溶性成分を多重ノズル２、特に３重
以上の多重ノズルの最外ノズル以外の１つ以上のノズル
より吐出させるのが好ましい。

【００１４】（ｂ）本発明においては、多重ノズルの各
ノズルから前記カプセル液滴形成成分の各液を形成槽５
内の硬化液中に連続的に吐出させて多層のカプセル液滴
を形成させるが、この際に多重ノズルから吐出する多層
液柱に振動を与えることにより、カプセルの粒径、皮膜
厚さ等をより均一なものとすることができる。このと
き、公知の振動付与手段が用いられるが、振動を与える
手段も特に限定されるものではなく、ノズルに振動を与
えるか、ノズルに流入する液体に振動を与えるか、また
はノズルから吐出した多層液柱の外層に振動を与える等
の手段が例示される。具体的には、特開平６−１５４５
８７号公報に記載されている手段が挙げられる。これら
の中では、多重ノズルから吐出する多層液柱に確実に振
動を与える観点から、ノズルに流入する液体に振動を与
える手段が好ましく、ピストンを用いた手段が特に好ま
しい。また、多層液柱に与える振動数は液柱線速度及び
使用する液体粘度より適宜選択され、これらと振動数、
ノズルからの吐出流量等との関係により、カプセルの粒
径を制御することも可能である。

【００１５】（ｃ）本発明において、形成槽としては、
例えば、図２〜６に示すような構成を有するものが挙げ
られる。図２及び５は形成槽５の概略断面図、図３は図
２の構成を有する形成槽５におけるＡ−Ａ線での概略断
面図、図４は図２の構成を有する形成槽５におけるＢ−
Ｂ線での概略断面図、図６は図５の構成を有する形成槽
５におけるＡ−Ａ線での概略断面図である。

【００１６】形成槽５は、前記のように、形成管３と外
管４とからなる２重管構造を有し、外管下部が実質的に
閉構造であると共に硬化液の流入孔９が外管下部に設け
られ、該流入孔９から外管４と形成管３の間隙に流入し
た硬化液の一部を複数の位置から溢流させる溢流部１０
が形成管の上部端面８より上部の外管４に配設され、硬
化液の主流を前記形成管３に流入させる構成を有するも
のである。

【００１７】本発明において、形成槽がかかる構成を有
することにより、形成管内に流れ込む硬化液の流れに偏
りが生ぜず、皮膜強度の弱いカプセル液滴や内容物の界
面張力が小さなカプセル液滴の製造を効率的に行うこと
ができるという優れた効果が発現される。

【００１８】なお、形成槽の上部は、大気開放型でもよ
く、多重ノズルを保持するように構成した蓋を設けても
よい。

【００１９】形成管の内径ｄは、製造するカプセル液滴
径に基づいて決定され、例えば、球形のカプセル液滴を
得るために通常カプセル液滴径の１．５〜２０倍、好ま
しくは２〜２０倍、特に好ましくは２〜１５倍である。

【００２０】形成管の直管部の長さＬは、カプセルの皮
膜の硬化物性により適宜決定されるが、通常１０ｃｍ〜
５ｍの範囲である。また、形成管の上部先端の形状は、
角形状、面取り形状、曲線形状の何れでもよい。

【００２１】外管の内径Ｄは、形成管３への硬化液のス
ムーズな流れを得られれば特に限定されないが、通常形
成管の内径ｄの３〜２５倍、好ましくは４〜２５倍、更
に好ましくは５〜２０倍である。

【００２２】また、外管と形成管は、それぞれの軸が同
一であっても、非同一であってもよいが、同一の方が好
ましい。外管と形成管の軸垂直断面形状は、それぞれ等
多角形や円形等の対称形状であればよく、円形状である
ことが好ましい。

【００２３】外管下部の形状としては、実質的に閉構造
であればよく、特に限定はないが、例えば、図２及び５
のように平型であることが好ましい。なお、外管下部に
は、ドレイン用配管１６やコック１７を設けてもよい。

【００２４】外管下部に設けられる硬化液の流入孔の数
は、１つ以上であればよく、好ましくは外管下部の周方
向に実質的に等間隔に２つ以上、更に好ましくは２〜８
つ、特に好ましくは４〜８つである。

【００２５】硬化液の流入孔の位置は、形成管の上部端
面より下にあればよい。例えば、図２及び図５に示すよ
うに、流入孔９の上部から形成管の上部端面８までの長
さＨ _I が、好ましくは形成管の内径ｄの２〜２０倍、更
に好ましくは５〜２０倍、特に好ましくは７〜２０倍で
ある。

【００２６】硬化液の流入孔から形成槽内に流入する硬
化液の流量は、実質的に脈流がなく、実質的に一定流量
であれば特に限定されないが、何れの流入孔からもほぼ
同じ流量で流入するのが好ましく、同じ流量であること
が特に好ましい。

【００２７】なお、硬化液としては、カプセル液滴中の
皮膜形成液を硬化させるものであれば特に限定されない
が、特開平６−５５０６０号公報第１０欄１７行〜２０
行に記載されているものが用いられる。好ましくはノズ
ルから吐出される皮膜形成液が水溶性成分の場合、流動
パラフィン、中鎖トリグリセライド、シリコーン油であ
り、特に好ましくは流動パラフィン、中鎖トリグリセラ
イドである。硬化剤の形成槽５中の温度は特に限定され
ないが、通常２〜８０℃程度であり、特に皮膜を冷却硬
化させる場合は、２〜４０℃程度が好ましい。

【００２８】かかる硬化液は、例えば、図２及び図５に
示すように、流入孔９を通り、外管４と形成管３の間隙
を上昇し、その主流は、形成管の上部端面８より形成管
３内に流入し、またその一部は形成管の上部端面８より
も上部の外管４に設けられた溢流部１０より（図５の場
合、排出孔１１を経て）、形成槽外に排出される。

【００２９】溢流部１０の構造は、外管の上部端面の円
周部より硬化液を複数の位置から溢流させる構造であれ
ばよく、溢流孔（図２）、堰（図５）が挙げられる。溢
流孔の形状は、外管４の上部端面の近傍に設けられた単
なる孔であってもよい。堰の形状は、外管４の上部端面
の円周部全体から硬化液が溢流する構造、又は切り込み
部から溢流するＶ型あるいはＵ型等の切り込み等が挙げ
られ、これらの中では、硬化液を外管の上部端面の円周
部から全方向に均一に溢流させる観点から堰が好まし
い。硬化液が溢流する部分（孔、切り込み等）の数は、
好ましくは２〜８つ、更に好ましくは４〜８つである。
なお、複数の孔、切り込み等は、溢流の流れ及び主流の
内管への流れを均一にするためにそれぞれ外管上部の周
方向に等間隔に配設されることが好ましい。また、溢流
部が溢流孔である場合、その径は全て同一孔径であるこ
とが好ましい。なお、上記の外管の上部端面の円周部全
体から硬化液が溢流する構造も、本明細書でいう「複数
の位置から溢流させる溢流部」に該当する。

【００３０】溢流部の形成槽内における位置は、実質的
に形成管の上部端面８より上にあれば特に限定はない。
例えば、図２及び５において、溢流部１０が溢流孔（図
２）又は堰（図５）である場合、溢流孔の下部又は堰か
ら形成管の上部端面８までの長さＨｏは、形成管への液
流がスムーズに行える観点より、好ましくは形成管の内
径ｄの０．５〜１０倍、更に好ましくは１〜１０倍、特
に好ましくは１〜５倍である。

【００３１】また、堰の上部端面の形状は、角形状、面
取り形状、曲面形状のいずれでもよい。堰の軸垂直断面
形状は、等多角形や円形等の対称形状であればよく、図
６に示すように、円形状であることが好ましい。

【００３２】溢流孔又は硬化液の流入孔の向きは、特に
限定されないが、形成管への液流がスムーズになるよう
形成管の中心に実質的に向かって構成されているのが好
ましく、該孔の中心軸の延長上に形成管の中心軸がある
ように構成されていることがさらに好ましく、図３〜４
に示すように、溢流孔１０又は流入孔９の中心軸の延長
上に形成管３の中心軸（図示せず）があり、それぞれが
垂直に交わるように構成されていることが特に好まし
い。

【００３３】かかる構成を有する形成槽において、カプ
セル液滴を形成させる際には、硬化液の主流が形成管に
流入する流量（Ｑｉｎ）と溢流部から一部流出する硬化
液の流量（Ｑｏｕｔ）の体積比（Ｑｉｎ：Ｑｏｕｔ）
は、特に限定されないが、好ましくは９９：１〜１：１
０、更に好ましくは５０：１〜１：１、特に好ましくは
２０：１〜２：１に調整することが好ましい。

【００３４】（ｄ）また、形成槽内の形成管中において
カプセル液滴中の皮膜形成液を硬化させる手段として
は、形成されたカプセル液滴と硬化液を接触させる方法
を用いるのであれば、特に限定されない。例えば、図１
のカプセル製造装置１では、カプセル液滴を効率的に硬
化させる観点から、形成されたカプセル液滴を、形成管
３内に流入する硬化液と共に形成管３内を移動させるこ
とにより、カプセル液滴中の皮膜形成液を硬化させる構
成を採用している。また、この際に、硬化液の温度を冷
却器１３を用いて２〜５０℃程度に調整しておくことが
好ましい。

【００３５】なお、多重ノズル２の先端の位置は、形成
槽５内の硬化液中にあれば、形成管の上部端面８より下
部の形成管内であってもよく、形成管の上部端面８より
上にあってもよい。低界面張力液体のカプセル化が収率
良く行える点から、形成管の上部端面８より上であるこ
とが好ましい。なお、多重ノズル２の中心は形成槽５を
構成する形成管３の中心と同軸上でも非同軸上でもよ
い。

【００３６】また、形成管３中で形成されるカプセル粒
径は、通常０．０２〜２ｃｍの範囲である。

【００３７】（ｅ）形成された継目無しカプセルを硬化
液と分離する手段としては、公知の手段を用いることが
でき、例えば、本発明においては、図１に示すように、
効率よくカプセルを得られる観点から、金網、多孔板、
スリットを有するスクリーン等のカプセル分離手段６を
用いることができる。また、さらに連続的に固液分離し
ても、一旦硬化液中でカプセルを捕集してもよい。

【００３８】得られたカプセルは、例えば、図１に示す
ようにカプセル分離手段６下部に配設されたカプセル捕
集器７に集められる。

【００３９】また、本発明においては、例えば、図１に
示すように、溢流部１０から流出した硬化液が捕集され
るような構成を持つ硬化液捕集槽１２を設け、硬化液捕
集槽１２から形成槽５内へ硬化液を再度供給できるよう
に、硬化液捕集槽１２を冷却器１３を通して形成槽５の
下部の流入孔９に管１４で接続させてもよい。なお、管
１４には、効率よく硬化液を輸送する観点から、ポンプ
１５を設けることができる。

【００４０】

【発明の効果】本発明の継目無しカプセルの製造装置
は、カプセル液滴形成槽の内管に流れ込む硬化液の流れ
に偏りが生ぜず、皮膜強度の弱い継目無しカプセルや内
容物の界面張力が小さな継目無しカプセルの効率的な製
造に好適に用いられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明のカプセル製造装置の一実施態
様を示す概略説明図である。

【図２】図２は、本発明のカプセル製造装置に用いられ
るカプセル液滴形成槽の概略断面図である。

【図３】図３は、図２のカプセル液滴形成槽のＡ−Ａ線
における概略断面図である。

【図４】図４は、図２のカプセル液滴形成槽のＢ−Ｂ線
における概略断面図である。

【図５】図５は、本発明のカプセル製造装置に用いられ
るカプセル液滴形成槽の概略断面図である。

【図６】図６は、図５のカプセル液滴形成槽のＡ−Ａ線
における概略断面図である。

【符号の説明】

１ カプセル製造装置 ２ 多重ノズル ３ 内管（形成管） ４ 外管 ５ カプセル液滴形成槽（形成槽） ６ カプセル分離手段 ７ カプセル捕集器 ８ 形成管の上部端面 ９ 流入孔 １０ 溢流部 １１ 排出孔 １２ 硬化液捕集槽 １３ 冷却器 １４ 管 １５ ポンプ １６ ドレイン用配管 １７ コック

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）カプセル液滴形成成分の液が吐出
   される多重ノズル、（ｂ）該多重ノズルから吐出される
   液に振動を与え、硬化液中でカプセル液滴を形成させる
   手段、（ｃ）内管と外管とからなる２重管構造を有し、
   外管下部が実質的に閉構造であると共に硬化液の流入孔
   が外管下部に設けられ、該流入孔から外管と内管の間隙
   に流入した硬化液の一部を複数の位置から溢流させる溢
   流部が内管上部端面より上部の外管に配設され、硬化液
   の主流を前記内管に流入させる構成を有するカプセル液
   滴形成槽、（ｄ）カプセル液滴中の皮膜形成液を硬化液
   中で硬化させる手段、及び（ｅ）形成した継目無しカプ
   セルを硬化液と分離する手段、を有する継目無しカプセ
   ルの製造装置。
2. 【請求項２】 溢流部が堰である請求項１記載の継目無
   しカプセルの製造装置。
3. 【請求項３】 硬化液の流入孔が少なくとも外管下部の
   周方向に実質的に等間隔で２つ以上設けられている請求
   項１又は２記載の継目無しカプセルの製造装置。