JP5225040B2

JP5225040B2 - シームレスカプセル製造装置

Info

Publication number: JP5225040B2
Application number: JP2008297288A
Authority: JP
Inventors: 雅行池田; 洋長尾
Original assignee: Freund Corp
Current assignee: Freund Corp
Priority date: 2008-11-20
Filing date: 2008-11-20
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2028-11-20
Also published as: US20110220015A1; JP2010119356A; US8992196B2; EP2377412A1; WO2010058661A1

Description

本発明は、食品や健康食品、医薬品、香料等の充填物質を、ゼラチンや寒天等を含む皮膜によって被覆するシームレスカプセルの大量生産用製造装置に関する。

医薬品等に用いられるシームレスカプセルの多くは、従来より滴下法と呼ばれる製法によって製造されている。この滴下法は多重ノズルを用いて行われ、２層のカプセルの場合、内側にカプセル芯液の吐出口、外側に皮膜液の吐出口を配した二重ノズルが使用される。芯液と皮膜液は各ノズル先端から硬化用液中に放出され、放出された液滴はその表面張力によって球形となる。そして、この液滴が一定速度で還流する硬化用液中で冷却、凝固し、球形のシームレスカプセルが形成される。

特許文献１にはこのようなシームレスカプセルの製造装置が記載されており、そこでは、皮膜液と芯液は、それぞれ別個のポンプにて多重ノズルに供給され、硬化用液中に吐出される。但し、当該装置では、多重ノズルが１個のため、カプセルの生産量は稼働時間に比例し、生産量を増やす場合には、稼働時間を増やすか、機械を増設する必要がある。そこで、シームレスカプセルの大量生産用に、特許文献２のような複数個の多重ノズルを持つ装置が提案されており、そこでは、複数個のノズルが接続されたチャンバが使用される。このチャンバには、皮膜液供給用チャンバと芯液用チャンバがあり、各チャンバには、皮膜液と芯液がそれぞれ別個のポンプにて供給される。各ノズルには両チャンバから皮膜液と芯液が供給され、硬化用液中に両液による液滴が吐出されてシームレスカプセルの大量生産が行われる。
特開２００６−２８８２１５号公報特開昭５８−２２０６２号公報特開昭６１−１４９１５６号公報

しかしながら、特許文献２のような装置は、１台でシームレスカプセルを大量生産すること自体は可能であるが、出来上がったシームレスカプセルの粒径がばらついてしまい、非常に生産効率が悪いという問題があった。すなわち、まず第１に、前記装置はノズルをチャンバ内に連設し、チャンバ横から一方向に液を供給する構造となっているため、液供給口からの距離の違いにより、ノズルによってカプセルの粒径に差違が生じるという問題があった。一般に、液体は、抵抗が小さい部分に多く流れ、抵抗が大きい部分には少なく流れる性質があることから、特許文献２のような装置構造の場合、液供給口から近いノズルの液流量は多くなり、遠いノズルは液流量が少なくなる傾向がある。このため、液供給口に近いノズルから生成されたシームレスカプセルは粒径が大きくなり、液供給口から遠いノズルから生成されたシームレスカプセルは粒径が小さくなってしまう。

また、第２に、特許文献２の装置は振動器がなく、粒径制御はポンプからの流量制御に依存しているため、ポンプの脈動等により、１つの多重ノズルからできるカプセルの粒径にもバラツキが生じてしまうという問題もあった。つまり、特許文献２のような装置では、各ノズル毎に粒径にバラツキが生じるのみならず、ノズル単体でも粒径にバラツキが生じる。シームレスカプセルは、得られる粒径が均一で非常に歩留まりが良いことが特徴の１つとなっており、このようにノズル全体に亘ってカプセル粒径に差違が生じると、粒度分布に大きい幅が生じ、歩留まりが低下し大量のロスが生じるという問題があり、その対策が求められていた。

さらに、特許文献２の装置は、皮膜液等を供給する経路が密閉された閉回路方式であるため、時間の経過とともに各液に含まれる空気がチャンバ内に蓄積する。チャンバ内に空気が溜まると、チャンバ内の液面が滞留した空気によって下がり、各ノズルの液導入口よりも低くなってカプセルの生産が行えなくなる。このため、特許文献２のような装置では、チャンバ等を解体して空気を抜く作業が必要となり、その分、生産効率が低下するという問題もあった。

なお、この空気溜まりに関しては、特許文献１の装置においても粒径のバラツキや生産効率低下の原因となるという問題がある。すなわち、特許文献１の装置にも空気抜きが存在しないため、ある程度時間が経過するとノズル頭頂部にある加振用の膜の下に空気溜まりができてしまう。この空気溜まりは振動器の振動を吸収してしまう性質があり、空気溜まりが大きくなると加振状態にムラが生じてしまい、粒径にバラツキが生じるおそれがある。このため、特許文献１のような装置では、時折手作業にて空気抜きの作業を行っており、振動器を外してノズルを上下反転させることにより、ノズル内の空気を押し出している。そして、空気抜き作業の後、改めて振動器をセットし、カプセル製造を再開する。しかしながら、このような空気抜き作業は手作業であるため、非常に手間が掛かる上に、ノズルを落としてしまうリスクある。また、空気抜き作業中や再セットの間はシームレスカプセルの生産は一時中断せざるを得ず、生産効率低下の原因となる。

本発明の目的は、均一な粒径のシームレスカプセルを安定的に大量生産可能なシームレスカプセル製造装置を提供することにある。

本発明のシームレスカプセル製造装置は、複数個のノズルに対してポンプによりカプセル形成用液を供給し、前記ノズルから硬化用液が流通するカプセル形成管内に液滴を吐出してシームレスカプセルを製造するカプセル製造装置であって、前記各ノズルに接続された複数本のチューブと、前記チューブと接続され、前記ポンプから供給される前記カプセル形成用液が導入されると共に、該カプセル形成用液を前記チューブを介して前記各ノズルに分配供給するディストリビュータとを有することを特徴とする。

本発明にあっては、ポンプとノズルの間にディストリビュータを介在させ、ディストリビュータから各ノズルに対しカプセル形成用液を分配供給する。これにより、１つのポンプから複数のノズルにカプセル形成用液を均一に供給できる。すなわち、各ノズルに供給されるカプセル形成用液の流速や流量がほぼ同一に揃えられ、ノズル間での流量差が少なくなり、各ノズルにて形成されるカプセルの粒径差が抑えられる。

前記シームレスカプセル製造装置において、ディストリビュータ内にカプセル形成用液が貯留される液溜まり部を設けても良く、これにより、ディストリビュータ内にバッファ機能を持つ部位が形成され、チューブに対して安定的にカプセル形成用液を供給できる。また、前記チューブを同一の長さに設定しても良く、これにより、ノズルに対し均一な液量を供給でき、ノズル同士の流量差が抑えられる。

さらに、ディストリビュータに該ディストリビュータ内に溜まった空気を排出する空気抜き装置を設けても良く、これにより、装置を長時間停止させることなく容易に空気抜きを行うことができる。この場合、空気が溜まり易いディストリビュータ頭頂部に空気抜き装置を配置することが好ましい。加えて、当該ディストリビュータに複数本のチューブが接続される複数個のチューブ孔を設け、各チューブ孔と空気抜き装置が取り付けられる空気抜き孔とをそれぞれ等距離に配置しても良い。

また、ディストリビュータの液溜まり部上方に空気溜まりを設けても良く、この空気溜まりにより、カプセル形成用液の脈動を吸収することができる。この場合、チューブをディストリビュータ内に導入し、その先端部を液溜まり部に貯留されたカプセル形成用液中に浸漬しても良い。

一方、当該ディストリビュータに、カプセル形成用液に対して振動を付与する振動器をさらに設けても良い。その際、当該振動器をディストリビュータに取り付けられた可撓性の振動膜を介してディストリビュータに接続するようにしても良い。また、当該ディストリビュータに複数本のチューブが接続される複数個のチューブ孔を設け、前記振動膜を各チューブ孔と等距離の位置に配置しても良く、これにより、各チューブ孔に対し同等に振動が伝わり、各ノズルにて形成されるカプセルの粒径差が抑えられる。

さらに、ノズル先端に取り付けられカプセル形成管内にカプセル形成用液を吐出するノズルチップにチューブを直接接続しても良く、これにより、ディストリビュータとノズルチップの間における径変化がなくなり、液速低下による気泡滞留を防止できる。従って、気泡による振動ムラを防止でき、カプセル粒径のバラツキも抑えられる。

本発明のシームレスカプセル製造装置によれば、複数個のノズルを使用してシームレスカプセルを製造するカプセル製造装置にて、ポンプから供給されるカプセル形成用液が導入されると共に、各ノズルに対してカプセル形成用液を分配供給するディストリビュータとを設けたので、１つのポンプから複数のノズルにカプセル形成用液を均一に供給することができ、ノズル間の流量差を小さく抑えることが可能なる。このため、各ノズル間のカプセル粒径のバラツキが抑えられ、均一な粒径のシームレスカプセルを安定的に大量生産することが可能となる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１であるシームレスカプセル製造装置の全体構成を示す説明図である。本発明のシームレスカプセル製造装置１は、特許文献１,２のものと同様に、多重構造のノズル２を備えた液中ノズル式の装置となっており、このノズル２からカプセル形成管３内に液滴４を吐出してシームレスカプセルを製造する。

シームレスカプセル製造装置１（以下、適宜、製造装置１と略記する）では、ノズル２は複数個（ここでは４個：ノズル２ａ〜２ｄ）設けられており、各ノズル２ａ〜２ｄには、カプセル形成用液として芯液５と皮膜液６が供給される。ノズル２ａ〜２ｄの先端部はカプセル形成管３ａ〜３ｄ内に挿入されており、各ノズル２ａ〜２ｄからは、芯液５と皮膜液６にて形成された二層状態の液滴４が吐出される。この液滴４は、カプセル形成管３ａ〜３ｄ中の冷却液７によって冷却硬化され、二層の球形シームレスカプセルが形成される。

シームレスカプセル製造装置１のカプセル形成管３ａ〜３ｄは、冷却液供給槽８内に配置されており、冷却液供給槽８から冷却液（硬化用液）７が供給される。冷却液供給槽８には冷却液供給管９が接続されており、冷却液供給槽８内には、冷却液供給管９を介して、冷却タンク１１内の冷却液７がポンプ１２によって供給される。冷却液供給槽８の外側にはオーバーフロー槽１３が設けられており、冷却液供給槽８内の冷却液７は、カプセル形成管３ａ〜３ｄ内に流入すると共に、その余剰分はオーバーフロー槽１３から排出される。オーバーフロー槽１３内に流入した冷却液７は、リターン管１４を介して冷却タンク１１内に戻される。

ここで、当該製造装置１では、芯液５と皮膜液６は、それぞれディストリビュータ２１,２２によって各ノズル２ａ〜２ｄに分配供給される。すなわち、芯液５は芯液用タンク１５内に貯留され、ポンプ１６によってまず芯液用のディストリビュータ２１に供給される。そして、ディストリビュータ２１から芯液分配チューブ２３(２３ａ〜２３ｄ）を介して各ノズル２ａ〜２ｄに分配される。ディストリビュータ２１には、振動器２４が組み込まれており、芯液５は振動を付与された状態でノズル２ａ〜２ｄに供給される。一方、皮膜液６は皮膜液用タンク１７内に貯留され、ポンプ１８によってまず皮膜液用のディストリビュータ２２に供給される。そして、芯液５と同様に、ディストリビュータ２２から皮膜液分配チューブ２５（２５ａ〜２５ｄ）を介して各ノズル２ａ〜２ｄに分配される。

ディストリビュータ２１,２２は概ね同様の構造となっているが、ここではまずディストリビュータ２１について説明する。図２は芯液用ディストリビュータ２１の構成を示す断面図、図３はその要部の分解斜視図である。ディストリビュータ２１は、図２,３に示すように、大きく分けて、上部パーツ３１、筒パーツ３２及び下部パーツ３３とから構成されている。ディストリビュータ２１,２２は、特に明記しない限り、基本的にはステンレス鋼にて形成されている。

上部パーツ３１には、共にステンレス鋼にて形成された上部フランジ３４と空気抜き装置３５が設けられている。上部フランジ３４は円板状に形成されており、その中央には、テーパ状の斜面を有する凸部３４ａが突設されている。凸部３４ａの外周側には、環状に平板部３４ｂが形成されている。凸部３４ａの内側はテーパ状の天井面を有する空洞部３６となっており、平板部３４ｂには、複数個（ここでは８個）のボルト孔３８が等分に貫通形成されている。凸部３４ａの中央頂部には、空気抜き孔３７が貫通形成されている。凸部３４ａの斜面には、空気抜き孔３７を取り囲む形で、チューブ孔３９が４個（３９ａ〜３９ｄ）等分に貫通形成されている。各チューブ孔３９ａ〜３９ｄは、空気抜き孔３７から等角度、等距離に配置されている。

なお、チューブ孔３９ａ〜３９ｄを筒パーツ３２などに設けることも可能であるが、その様な構造とすると、チューブ孔３９ａ〜３９ｄより上の部分に液が滞留し易くなる。液滞留が生じると、ディストリビュータ２２の場合ではあるが、皮膜液６に多く使用されるゼラチンは、長時間高温にさらすとゲル化能力が低下することがあり、極力滞留が生じないような構造が望ましい。このため、当該製造装置１では、ディストリビュータ２１,２２の構造を共通化するという観点からも、両ディストリビュータ２１,２２共にチューブ孔３９ａ〜３９ｄを上部パーツ３１に配し、芯液５や皮膜液６の滞留を防止している。

各チューブ孔３９ａ〜３９ｄには、芯液分配チューブ２３ａ〜２３ｄが接続される。芯液分配チューブ２３ａ〜２３ｄは同じ長さに設定されており、それぞれノズル２ａ〜２ｄに接続されている。図４はノズル２の構成を示す説明図であり、芯液分配チューブ２３ａ〜２３ｄは、ノズル２の先端に配置されたノズルチップ２６に直接接続されている。なお、ノズル２ａ〜２ｄは全て同じ構造となっている。ノズル２は、芯液ノズルベース２７と、皮膜液ノズルベース２８、固定具２９とを備えた構成となっており、図４に示すように、ノズルチップ２６に接続された芯液分配チューブ２３ａ〜２３ｄが芯液ノズルベース２７を通ってノズル２の上端から引き出されている。

皮膜液ノズルベース２８には、皮膜液流入口２８ａが設けられており、皮膜液分配チューブ２５ａ〜２５ｄが接続される。この場合も、各皮膜液分配チューブ２５ａ〜２５ｄは同じ長さに設定されている。皮膜液ノズルベース２８の下方側には固定具２９が取り付けられている。また、皮膜液ノズルベース２８の下端部には、ノズルチップ２６を覆う形でノズルキャップ３０が取り付けられおり、ノズルキャップ３０の先端部には、ノズルチップ２６の外周に皮膜液吐出口３０ａが形成されている。

ノズル２では、ノズルチップ２６の先端から芯液５が、また、皮膜液吐出口３０ａからは芯液５の周りを取り囲むように皮膜液６が吐出される。このノズル２から吐出された二層液は、芯液５に付与された振動によって適宜液滴４に分断され、カプセル形成管３内に流出する。なお、芯液分配チューブ２３ａ〜２３ｄは、合成樹脂など伝熱効果の低いものを用いることにより、ノズル２内における皮膜液６からの高熱の影響を少なくすることができ、ビフィズス菌など熱に弱いもののカプセル化に有利となる。

空気抜き装置３５は、ディストリビュータ２１の頭頂部に設置されており、その先端部には空気排出口４０が設けられている。図２に示すように、空気抜き装置３５の先端部はＬ字形となっており、空気排出口４０は側方に向かって開口している。ディストリビュータ２１にて空気抜きを行う場合、芯液５がこぼれ出て来るまで空気抜き作業を行う。このため、ディストリビュータ２１では、こぼれ出た芯液５を回収しやすいように、装置先端部をＬ字形とし、水平方向に延びる延設部４１の先端で空気排出口４０を開口させている。また、空気排出口４０は、空気抜き装置本体４２内に形成された流通路４３と連通している。流通路４３中には、流通路４３の流通を制御する開閉弁４４が設けられている。装置本体４２の中程には開閉弁４４のコック４５が設けられており、コック４５によって開閉弁４４を開くと、空気抜き孔３７と空気排出口４０が連通するようになっている。

筒パーツ３２は両端が開口した円筒形状となっており、その上端側は、パッキン４６を介して上部フランジ３４と接続される。筒パーツ３２の側部には、芯液供給孔４７が貫通形成されている。芯液供給孔４７はタップ孔となっており、チューブ取付部４８が取り付けられる。チューブ取付部４８には芯液供給口４８ａが開口形成されており、芯液供給チューブ４９が接続される。これにより、ディストリビュータ２１は、ポンプ１６を介して芯液用タンク１５と接続される。なお、芯液供給チューブ４９と芯液分配チューブ２３ａ〜２３ｄは異なる内径寸法となっており、芯液分配チューブ２３ａ〜２３ｄは芯液供給チューブ４９よりも小径となっている。筒パーツ３２の内部は空間となっており、芯液供給チューブ４９を介して供給される芯液５が貯留される液溜まり部５０となる。

下部パーツ３３は、平板状のベース板５１と、ベース板５１の下面側に取り付けられる振動膜（メンブレン）５２と、ベース板５１との間で振動膜５２を挟持する押さえ板５３を備えている。ベース板５１には、上部フランジ３４のボルト孔３８に対応して、タップ孔５４が複数個（ここでは８個）等分に貫通形成されている。タップ孔５４には、ボルト孔３８を介して挿通ボルト５５（ここでは４本使用）が取り付けられる。ベース板５１は、筒パーツ３２の下端側とパッキン５６を介して接続され、挿通ボルト５５を締め付けることにより、筒パーツ３２は、上部フランジ３４とベース板５１との間に気密状態で固定される。

ベース板５１の下面側にはシリコン製の振動膜５２が取り付けられ、ベース板５１と押さえ板５３の間にて挟持される。押さえ板５３には、固定用のボルト孔５７が複数個（ここでは４個）等分に貫通形成されており、このボルト孔５７には、下面側からメンブレン固定ボルト５８が挿通される。ベース板５１と押さえ板５３の間に振動膜５２を挟み込み、その状態で、固定ボルト５８をボルト孔５７からタップ孔５４にねじ込む。これにより、ベース板５１の下面側に振動膜５２が固定される。

振動膜５２の中央部には、振動伝達用のピン５９が取り付けられている。ピン５９には、フランジ部６１が一体に形成されており、ピン５９の先端部には雌ネジ部６２が形成されている。振動膜５２の中央にはピン孔６３が形成されており、ピン孔６３に合わせて振動膜５２の上面側にセットプレート６４を配置する。セットプレート６４には雄ネジ部６５が形成されており、振動膜５２の上面側から雄ネジ部６５をピン孔６３に挿通し、これをピン５９の雌ネジ部６２と螺合させる。これにより、ピン５９が振動膜５２の中央部に固定される。

ピン５９は、ディストリビュータ２１の下方に設置された振動器２４に接続される。振動器２４は、振動器取付ベース６６に取り付けられており、ピン５９は、振動器２４の上端中央に配置されたピン固定部６７に接続固定される。振動器取付ベース６６の上方にはディストリビュータ取付ベース６８が設けられており、ディストリビュータ２１を支持固定するための支持ボルト７１が取り付けられている。これに対し、ベース板５１の四隅には取付孔７２が形成されている。支持ボルト７１上には支持ナット７３が取り付けられており、取付孔７２に支持ボルト７１を挿入することにより、ベース板５１が支持ナット７３によって保持される。そして、ベース板５１上に突出した支持ボルト７１に、ベース板固定ナット７４をさらに取り付けることにより、ディストリビュータ２１は、ディストリビュータ取付ベース６８上に載置固定される。

一方、皮膜液用のディストリビュータ２２もディストリビュータ２１と概ね同じ構造となっている。図５は皮膜液用ディストリビュータ２２の構成を示す断面図である。なお、ディストリビュータ２１と同様の部品、部材については同一の符号を付し、その説明は省略する。図５に示すように、まず、ディストリビュータ２１には振動器２４が取り付けられていない。また、筒パーツ８１には皮膜液の供給孔が設けられておらず、下部パーツ８２は上部パーツ３１と同様の構成となっている。但し、下部パーツ８２には空気抜き装置３５は取り付けられておらず、それに代えて、皮膜液供給部８３が取り付けられている。

皮膜液供給部８３には、側方に向けて突出配置されたチューブ取付部８４が形成されており、その先端部には皮膜液供給口８４ａが開口形成されている。チューブ取付部８４の皮膜液供給口８４ａには、皮膜液供給チューブ８５が接続される。これにより、ディストリビュータ２２は、ポンプ１８を介して皮膜液用タンク１７と接続される。なお、この場合も、皮膜液分配チューブ２５ａ〜２５ｄは皮膜液供給チューブ８５よりも小径となっている。筒パーツ８１の内部は空間となっており、皮膜液供給チューブ８５を介して供給される皮膜液６が貯留される液溜まり部５０となる。

このようなシームレスカプセル製造装置１では、次のようにしてシームレスカプセルが製造される。まず、ポンプ１６,１８を作動させ、芯液用タンク１５から芯液５を、皮膜液用タンク１７から皮膜液６をそれぞれディストリビュータ２１,２２に供給する。ディストリビュータ２１には、芯液供給チューブ４９を介して筒パーツ３２に芯液５が供給される。また、ディストリビュータ２２には、皮膜液供給チューブ８５を介して下部パーツ８２に皮膜液６が供給される。各ディストリビュータ２１,２２に供給された芯液５と皮膜液６は、筒パーツ３２,８１内の液溜まり部５０に流入する。液溜まり部５０内が各液にて満たされ、液位が上昇し上部フランジ３４内の空洞部３６に至ると、各液はチューブ孔３９ａ〜３９ｄから流出する。チューブ孔３９ａ〜３９ｄから流出した各液は、各分配チューブ２３ａ〜２３ｄ,２５ａ〜２５ｄによってノズル２ａ〜２ｄに供給される。

このように、本発明による製造装置１では、ポンプ１６,１８とノズル２の間にディストリビュータ２１,２２が介在されており、ディストリビュータ２１,２２を一旦経由してから各ノズル２ａ〜２ｄに芯液５や皮膜液６を供給する。この場合、ディストリビュータ２１,２２には液溜まり部５０が設けられており、芯液５や皮膜液６はそこで一旦溜められた後、各ノズル２ａ〜２ｄに供給される。また、ディストリビュータ２１,２２では、液供給用のチューブ孔３９ａ〜３９ｄが上部フランジ３４に等分に配置されている。このため、各ノズル２ａ〜２ｄに供給される芯液５や皮膜液６の流速や流量がほぼ同一に揃えられ、ノズル間における流量差が少なくなる。また、各分配チューブ２３ａ〜２３ｄ,２５ａ〜２５ｄの長さが同一に設定されているため、各チューブ孔３９ａ〜３９ｄの送出抵抗やノズル２までの圧力損失も等しくなり、ノズル同士の流量差がさらに抑えられる。

ノズル２ａ〜２ｄに供給された芯液５と皮膜液６はノズル先端部から吐出され、液滴４が形成される。その際、芯液５には振動器２４によって振動が付与されており、この振動によってノズル２から吐出された二層液が液滴４に分断される。従って、本発明による製造装置１では、特許文献１のように従来多重ノズルに取り付けられていた振動器が不要となり、複数個のノズルを備えた製造装置においても、各ノズル毎に振動器を設ける必要がなくなり、装置構成が簡略化され装置コストの低減が図られる。

また、前述のように、特許文献１の装置では可撓性の振動膜の下に液溜まりがあり、この部分で液速が落ちるため空気が溜まって粒径のバラツキの原因になっている。製造装置１においては、大部分の空気はディストリビュータ２１,２２の空気抜きにて除去できるが、これも完全ではないため、同じ構造の多重ノズルを使用するとやはりノズル内に空気が溜まり、粒径バラツキの原因となる。これに対し、本発明による製造装置１では、ノズル毎に振動器を設ける必要がなく、芯液分配チューブ２３ａ〜２３ｄをノズルチップ２６まで直接つなぐことができる。このため、ノズル内に液速低下部位がなくなり、従来のようにノズル内に空気溜まりが発生せず、粒径のバラツキを減少させることが可能となった。

さらに、特許文献２のような粒径制御をポンプのみに依存する装置と異なり、振動器２４によって安定した振動を各ノズル２ａ〜２ｄの芯液５に同等に付与できるため、ノズル間の粒径差も少なく抑えられる。なお、振動器２４は、ディストリビュータ２１に直接振動を付与するよりも、ディストリビュータ２１内にセットされた可撓性の振動膜５２を通じて芯液５に振動を与えた方が望ましい。これは、可撓性の振動膜５２を介して振動を伝える方がディストリビュータ２１が傷まない上に、振動膜５２を使用した方が振動の強さや周波数を自在にコントロールでき、大粒径から小粒径まで幅広い範囲のシームレスカプセルを自在に製造することができるためである。また、各チューブ孔３９ａ〜３９ｄに同等に振動を伝えられるように、振動膜５２からチューブ孔３９ａ〜３９ｄまでは等距離であることが望ましい。製造装置１のディストリビュータ２１もその様な設定となっており、この点においても、カプセル粒径差を抑える工夫が施されている。

一方、このようにしてシームレスカプセルを製造して行くと、時間の経過とともに各液に含まれる空気がディストリビュータ２１,２２内に蓄積する。前述のように、特許文献２のような従来の装置では、空気抜きが存在しないことから長時間の稼働ができず、適宜装置を解体して空気を抜く作業が必要となり、生産効率の低下は避けられない。この点、本発明による製造装置１では、ディストリビュータ２１,２２に空気抜き装置３５が設けられているため、そこから適宜空気を抜くことにより長時間の装置稼働が可能になる。

この場合、カプセル製造中に芯液５や皮膜液６に含まれる空気は、液体よりも軽いため、ディストリビュータ２１,２２の頭頂部、すなわち、上部フランジ３４内の空洞部３６に空気が溜まる。そこで、ある程度空気が溜まり、チューブ孔３９ａ〜３９ｄに空気層が達するようになった段階で、空気抜き装置３５のコック４５を操作し、空気抜き孔３７と空気排出口４０を連通させ、空洞部３６内の空気を放出する。この空気抜きは、ポンプ１６,１８を作動させた状態で実施され、空気排出口４０から芯液５や皮膜液６が溢れ出てくるまで行われる。これにより、空洞部３６内の空気が排出され、生産を長時間中断することなく、装置の空気抜き処理を実行することができ、生産効率の向上を図ることが可能となる。なお、開閉弁４４に電磁弁を使用し、空気抜き処理を定期的に所定時間実施するようにプログラミングしても良い。

このように、本発明のシームレスカプセル製造装置１では、ポンプ１６,１８とノズル２の間にディストリビュータ２１,２２を介在させることにより、１つのポンプから複数のノズルに芯液５や皮膜液６を均一に供給できる。また、ディストリビュータ２１に振動器２４を配し、芯液５に対し一元的に振動を付与することができる。従って、ポンプや振動器の数を削減することができ、装置コストの低減を図ることが可能となる。また、各ノズル２ａ〜２ｄに供給する芯液５や皮膜液６の流速や流量をほぼ同一に揃えることができ、ノズル間の流量差が少なくなり、ノズル間でのカプセル粒径のバラツキを小さくすることが可能となる。

次に、製造装置１では、各分配チューブ２３ａ〜２３ｄ,２５ａ〜２５ｄの長さが均一に揃えられているため、各ノズル２ａ〜２ｄに対し均一な液量を供給できる。このため、ノズル同士の流量差がさらに抑えられ、ノズル間の粒径のバラツキがさらに小さくなる。また、芯液分配チューブ２３ａ〜２３ｄがノズルチップ２６に直接接続されているため、芯液供給系の径変化がなく液速低下部位がなくなる。このため、気泡滞留による振動ムラを防止でき、各ノズルにおけるカプセル粒径のバラツキを小さくすることが可能となる。従って、本発明のシームレスカプセル製造装置１によれば、１台の装置で粒径の揃ったシームレスカプセルを効率良く大量生産することが可能となる。

さらに、ディストリビュータ２１,２２に空気抜き装置３５を設けることにより、装置を解体したり、ノズルを反転させたりするなどの作業を行うことなく、複数ノズル分の空気抜きを容易かつ一気に行うことができる。このため、装置を長時間停止させることなく空気抜き処理を行うことができ、生産効率の向上を図ることが可能となる。

次に、本発明の実施例２であるシームレスカプセル製造装置について説明する。前述の実施例では、ディストリビュータ内部に極力空気を溜めないような構成を採用しノズル間の粒径のバラツキを抑えているが、実施例２では、その発想を転換し、あえて空気溜まりを作ることによってポンプの脈動を抑えている。このような構成は、振動器をセットする芯液用ディストリビュータには適用しにくいが、皮膜液用ディストリビュータには採用可能であり、これを実施例２として説明する。

図６は、本発明の実施例２であるシームレスカプセル製造装置にて使用される皮膜液用ディストリビュータ９１の構成を示す説明図である。なお、以下の実施例・変形例では、実施例１と同様の部材、部分については同一の符号を付し、その説明は省略する。図６に示すように、皮膜液用ディストリビュータ９１内には、液溜まり部５０の上方に空気溜まり９２が形成されている。また、ディストリビュータ９１では、分配チューブ２５がディストリビュータ内に導入される形で液溜まり部５０まで延長されており、分配チューブ２５の先端部は皮膜液６内に浸漬されている。ディストリビュータ９１においても、皮膜液６は皮膜液供給部８３から供給され、液溜まり部５０に貯留される。液溜まり部５０の皮膜液６は、皮膜液６中に浸漬された分配チューブ２５に直接送給され、ノズル２ａ〜２ｄへと供給される。

ここで、皮膜液６はポンプ１８によってディストリビュータ９１に供給されるが、ポンプ供給に伴い皮膜液６に脈動が生じる場合があり、この脈動により、カプセル粒径にバラツキが生じてしまうおそれがある。これに対し、当該ディストリビュータ９１では、液溜まり部５０の上方に空気溜まり９２を設けることにより、そこで皮膜液６の脈動を吸収し、カプセル粒径のバラツキを抑えている。一般に、気体は液体よりも圧縮され易いため、液溜まり部５０の皮膜液６が脈動すると、この脈動は上方の空気溜まり９２に伝わり、空気溜まり中の空気が圧縮される。すなわち、ディストリビュータ９１がアキュムレータ的な機能を発揮し、皮膜液６の脈動が空気溜まり９２によって適宜吸収される。これにより、分配チューブ２５からノズル２に対して供給される皮膜液６の圧力が安定し、カプセル粒径のバラツキを抑えることが可能となる。

本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

例えば、前述の実施例では、ディストリビュータ２１,２２上部の凸部３４ａをテーパ状とした例を示したが、凸部形状はこれには限定されず、例えば、凸部をドーム状に形成することも可能である。また、前述の実施例は、二層の液流を用いたシームレスカプセル製造装置について述べたが、本発明は、三層以上の構造のシームレスカプセルを製造する装置にも適用可能である。

また、前述の実施例では、芯液用ディストリビュータ２１における振動器２４やチューブ孔３９ａ〜３９ｄを装置の上下方向に配置した構成を示したが、これらの設置位置は前述の構成には限定されず、例えば、これらを筒パーツ３２の側方に水平方向に配置するようにしても良い。図７は、このような変形例の構成を示す説明図である。図７の芯液用ディストリビュータ101では、筒パーツ102の側方に振動膜103が取り付けられており、そこに振動器104が接続されている。筒パーツ102の側方にはまた、振動膜103と対向する位置にチューブ孔105a〜105dが設けられている。各チューブ孔105a〜105dには、芯液分配チューブ２３ａ〜２３ｄが接続される。筒パーツ３２の下方側にはディストリビュータ２２と同様の形で皮膜液供給部106が設けられている。

このようなディストリビュータ101においては、振動膜103の振動により、チューブ孔105a〜105dに振動が伝わり、芯液分配チューブ２３ａ〜２３ｄにてノズル２に供給される芯液５に振動が付与される。前述のように、チューブ孔105a〜105dを筒パーツ102の側方に設けると、チューブ孔105a〜105dより上の部分に液が滞留し易くなるが、芯液５に関しては、皮膜液６のように高温滞留に弱いゼラチンを用いることが少ないため、このような構造を採用しても問題は生じない。但し、滞留が好ましくない物質を芯液５に使用する場合は、図２,３のようなディストリビュータ２１が好適である。

本発明の実施例１であるシームレスカプセル製造装置の全体構成を示す説明図である。芯液用ディストリビュータの構成を示す断面図である。芯液用ディストリビュータの要部の分解斜視図である。ノズルの構成を示す説明図である。皮膜液用ディストリビュータの構成を示す断面図である。本発明の実施例２であるシームレスカプセル製造装置にて使用される皮膜液用ディストリビュータの構成を示す説明図である。芯液用ディストリビュータの変形例の構成を示す説明図である。

符号の説明

１シームレスカプセル製造装置
２ノズル
２ａ〜２ｄノズル
３カプセル形成管
３ａ〜３ｄカプセル形成管
４液滴
５芯液
６皮膜液
７冷却液
８冷却液供給槽
９冷却液供給管
１１冷却タンク
１２ポンプ
１３オーバーフロー槽
１４リターン管
１５芯液用タンク
１６ポンプ
１７皮膜液用タンク
１８ポンプ
２１芯液用ディストリビュータ
２２皮膜液用ディストリビュータ
２３芯液分配チューブ
２３ａ〜２３ｄ芯液分配チューブ
２４振動器
２５皮膜液分配チューブ
２５ａ〜２５ｄ皮膜液分配チューブ
２６ノズルチップ
２７芯液ノズルベース
２８皮膜液ノズルベース
２８ａ皮膜液流入口
２９固定具
３０ノズルキャップ
３０ａ皮膜液吐出口
３１上部パーツ
３２筒パーツ
３３下部パーツ
３４上部フランジ
３４ａ凸部
３４ｂ平板部
３５空気抜き装置
３６空洞部
３７空気抜き孔
３８ボルト孔
３９チューブ孔
３９ａ〜３９ｄチューブ孔
４０空気排出口
４１延設部
４２装置本体
４３流通路
４４開閉弁
４５コック
４６パッキン
４７芯液供給孔
４８チューブ取付部
４８ａ芯液供給口
４９芯液供給チューブ
５０液溜まり部
５１ベース板
５２振動膜
５３押さえ板
５４タップ孔
５５挿通ボルト
５６パッキン
５７ボルト孔
５８メンブレン固定ボルト
５９ピン
６１フランジ部
６２雌ネジ部
６３ピン孔
６４セットプレート
６５雄ネジ部
６６振動器取付ベース
６７ピン固定部
６８ディストリビュータ取付ベース
７１支持ボルト
７２取付孔
７３支持ナット
７４ベース板固定ナット
８１筒パーツ
８２下部パーツ
８３皮膜液供給部
８４チューブ取付部
８４ａ皮膜液供給口
８５皮膜液供給チューブ
９１皮膜液用ディストリビュータ
９２液溜まり部
101 芯液用ディストリビュータ
102 筒パーツ
103 振動膜
104 振動器
105a〜105d チューブ孔
106 皮膜液供給部

Claims

複数個のノズルに対してポンプによりカプセル形成用液を供給し、前記ノズルから硬化用液が流通するカプセル形成管内に液滴を吐出してシームレスカプセルを製造するカプセル製造装置であって、
前記各ノズルに接続された複数本のチューブと、
前記チューブと接続され、前記ポンプから供給される前記カプセル形成用液が導入されると共に、該カプセル形成用液を前記チューブを介して前記各ノズルに分配供給するディストリビュータと、を有することを特徴とするシームレスカプセル製造装置。
請求項１記載のシームレスカプセル製造装置において、前記ディストリビュータは、前記カプセル形成用液が貯留される液溜まり部を有することを特徴とするシームレスカプセル製造装置。
請求項１又は２記載のシームレスカプセル製造装置において、前記チューブを同一の長さに設定したことを特徴とするシームレスカプセル製造装置。
請求項１〜３の何れか１項に記載のシームレスカプセル製造装置において、前記ディストリビュータは、該ディストリビュータ内に溜まった空気を排出する空気抜き装置を有することを特徴とするシームレスカプセル製造装置。
請求項４記載のシームレスカプセル製造装置において、前記空気抜き装置は、前記ディストリビュータの頭頂部に配置されることを特徴とするシームレスカプセル製造装置。
請求項５記載のシームレスカプセル製造装置において、前記ディストリビュータは前記複数本のチューブが接続される複数個のチューブ孔を備え、該チューブ孔は、前記空気抜き装置が取り付けられる空気抜き孔とそれぞれ等距離に配置されることを特徴とするシームレスカプセル製造装置。
請求項２記載のシームレスカプセル製造装置において、前記ディストリビュータは、前記液溜まり部の上方に空気溜まりを有することを特徴とするシームレスカプセル製造装置。
請求項７記載のシームレスカプセル製造装置において、前記チューブは、前記ディストリビュータ内に導入され、その先端部が前記液溜まり部に貯留された前記カプセル形成用液中に浸漬されることを特徴とするシームレスカプセル製造装置。
請求項１〜６の何れか１項に記載のシームレスカプセル製造装置において、前記ディストリビュータは、前記カプセル形成用液に対して振動を付与する振動器をさらに有することを特徴とするシームレスカプセル製造装置。
請求項９記載のシームレスカプセル製造装置において、前記振動器は、前記ディストリビュータに取り付けられた可撓性の振動膜を介して前記ディストリビュータに接続されることを特徴とするシームレスカプセル製造装置。
請求項１０記載のシームレスカプセル製造装置において、前記ディストリビュータは前記複数本のチューブが接続される複数個のチューブ孔を備え、前記振動膜は、前記各チューブ孔と等距離の位置に配置されることを特徴とするシームレスカプセル製造装置。
請求項１〜１１の何れか１項に記載のシームレスカプセル製造装置において、前記チューブは、前記ノズル先端に取り付けられ前記カプセル形成管内に前記カプセル形成用液を吐出するノズルチップに直接接続されることを特徴とするシームレスカプセル製造装置。