JPH0549899A

JPH0549899A - ビーズ及びこれを製造するための液滴生成装置

Info

Publication number: JPH0549899A
Application number: JP20054491A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Katogi; 保男加藤木; Konosuke Hiuga; 孝之助日向; Yoshihiro Yamazaki; 芳裕山崎; Shigemichi Takei; 成通武井; Kaoru Kurita; 薫栗田
Original assignee: Japan Tobacco Inc; Freund Corp
Current assignee: Japan Tobacco Inc; Freund Corp
Priority date: 1991-08-09
Filing date: 1991-08-09
Publication date: 1993-03-02

Abstract

(57)【要約】【目的】比較的大きな液滴を硬化させたビーズ及びこ
のビーズを製造するための液滴生成装置を提供可能とす
る。【構成】ビーズとなる硬化前の液滴は、１００μｍ乃
至１ｍｍの粒子を懸濁し且つチキソトロピー性を有した
懸濁液からなり、この懸濁液から液滴を作り出すための
液滴生成装置は、懸濁液としの原液１８を蓄えた供給槽
１６と、この供給槽１６の底壁に設けた排出管部２０
に、その吸込み口５２が接続され、吐出口６８に液滴生
成ノズル２４が接続されたプランジャポンプ２２と、原
液１８を攪拌する攪拌ユニットとを備えてなり、プラン
ジャポンプ２２は、シリンダ６２と、このシリンダ６２
内を回転しながら往復駆動されて、吸込み口５２及び吐
出口６８の開閉を交互に実施してポンプ作用をなすタイ
プのポンプであり、また、攪拌ユニットは、供給槽１６
内の攪拌翼３８に加えて、排出管部２０内の吸込み口５
２の近傍の原液１８をも直接に攪拌する攪拌箆５０を有
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、香料、医薬又は農薬
等を含んだビーズや、これらを層状に封入してなるカプ
セル化したビーズ、並びに、この種のビーズを製造する
ための液滴製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のビーズは、封入されている香
料、医薬、農薬又は食品等を熱や空気から保護し、その
揮散や変質を防ぐために広く使用されている。このよう
なビーズの製造方法に関しては、従来から多くの提案が
なされており、その中の１つとして、食品としてのビー
ズを製造するにあたっては、先ず、互いに化学反応して
硬化する２物質の溶液を準備し、そして、一方の溶液か
らなる液滴を他方の溶液中に滴下することにより、液滴
の外表面を他方の溶液中で硬化し、これにより、ビーズ
が製造されることになる。

【０００３】上述したビーズの製造装置は、例えば特開
昭６０−２０３１６１号公報及び特開昭５９−１１２８
３１号公報等に開示されている。特開昭６０−２０３１
６１号公報の装置は、一方の溶液が供給されるトレーを
備えており、このトレーの底面には、多数のノズル突起
が形成されている。従って、この公知の装置によれば、
トレー内の溶液は、ノズル突起から液滴となって落下す
る。一方、特開昭５９−１１２８３１号公報の装置は、
ポンプから溶液が供給されるノズルと、このノズルを上
下方向に振動させる加振装置とを備えており、ノズルか
ら排出する溶液は、ノズルの加振により、液滴となって
落下する。

【０００４】上述したビーズの製造装置、即ち、液滴生
成装置に関し、液滴となるべき溶液の粘度が小さい場合
には、特開昭６０−２０３１６１号公報に開示された装
置を使用して、液滴を自然落下により生成することもで
きるが、しかしながら、溶液の粘度が比較的大きい場合
には、特開昭５９−１１２８３１号公報の装置のよう
に、溶液をポンプにより圧送して、ノズルから滴下させ
る必要がある。また、特開昭５９−１１２８３１号公報
の装置の場合には、加振装置によるノズルの振動数を可
変して、液滴の径を調整できるから、特開昭５９−１１
２８３１号公報の装置に比べて応用範囲が広い。

【０００５】

【発明が解決しようする課題】ところで、大きなビーズ
を製造するには、大きな液滴を生成する必要があり、そ
して、このためには、液滴を生成する溶液を、例えば１
００μｍ以上の粒子径を有する粒子を懸濁した濃い懸濁
液やチキソトロピー性を大きく有した液体としなければ
ならない。しかしながら、前述した公知の装置は、比較
的粘度が大きな溶液や、エマルジョン或いは微細な粒子
が安定して懸濁されている薄い懸濁液を取り扱うには好
適するものの、濃い懸濁液や大きなチキソトロピー性を
有した液体は、取り扱うことができない。即ち、濃い懸
濁液の場合にあっては、その懸濁粒子が懸濁液の貯槽内
で沈降堆積したり、また、懸濁液をポンプで圧送すると
しても、その配管内に懸濁粒子の沈降堆積層が形成され
てしまう虞がある。更に、ポンプの形式によっては、ポ
ンプ自身の内部流路や逆止弁が懸濁粒子の堆積によって
閉塞されてしまうことにもなる。

【０００６】一方、チキソトロピー性の大きな液体の場
合にあっては放置しておくと、その流動性が失われるた
め、前述した公知の装置では、この種の液体の取扱いは
不能となる。また、特開昭５９−１１２８３１号公報の
装置に於いて、例え濃い懸濁液やチキソトロピー性の大
きな液体をノズルから流出させることができたとして
も、加振装置によりノズル自体やノズル近傍の液体に振
動に与えるだけでは、ノズルからの液滴の切れ、即ち、
ノズルから生成される液滴の径が一定にならず、それ
故、均一な大きさのビーズや球形にカプセル化したビー
ズを製造することは非常に困難である。

【０００７】従って、従来、濃い懸濁液や大きなチキソ
トロピー性を有した溶液から大きな液滴を生成すること
ができず、このため、これを硬化させてなるビーズもま
た知られてはいない。この発明は、上述した事情に基づ
いてなされたもので、その目的とするところは、濃い懸
濁液やチキソトロピー性の大きな液体から大きな液滴を
生成して得られるビーズ及びこれを製造するための液滴
生成装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明のビーズは、比
較的大きな粒子が懸濁され且つチキソトロピー性を有す
る懸濁液から液滴を生成し、そして、この液滴を硬化し
て得られている。また、この発明の液滴生成装置は、懸
濁液を蓄えた液槽と、この液槽の底壁から懸濁液を排出
させる排出口部と、この排出口部にその吸込み口が接続
され、この吸込み口から吸い込んだ懸濁液を吐出口から
吐出するプランジャポンプと、プランジャポンプの吐出
口に接続され、プランジャポンプから供給される懸濁液
を液滴にして排出する液滴生成ノズルと、懸濁液を攪拌
する攪拌手段とを備えている。

【０００９】この発明の装置の場合、前記プランジャポ
ンプは、シリンダと、このシリンダ内に嵌合され、回転
しながら往復駆動されることで、吸込み口及び吐出口の
開閉を交互に実施して、吸い込み口からポンプ室に懸濁
液を吸い込み、この後、吸い込んだ懸濁液をポンプ室か
ら吐出口を介して液滴生成ノズルに向けて吐出するポン
ピングプランジャとから構成されており、また、前記攪
拌手段は、プランジャポンプの吸込み口近傍の懸濁液を
攪拌する攪拌要素を有するものとなっている。

【００１０】

【作用】上述した液滴生成装置によれば、液槽内の懸濁
液は、排出口部を通じてプランジャポンプの吸込み口に
導かれ、そして、このプランジャポンプの働きにより、
排出口部にある懸濁液は、吸込み口からそのポンプ室に
吸い込まれ、この後、ポンプ室から吐出口を通じて、液
滴生成ノズルに向けて送出される。従って、この液滴生
成ノズルには、プランジャポンプから一定量の懸濁液が
間欠的に供給されて、そのノズル口から押し出され、こ
の押し出された懸濁液は、一定の大きさを有する液滴と
なって落下する。

【００１１】ここで、プランジャポンプは、そのシリン
ダ内に回転しながら往復駆動するプランジャを有してお
り、このプランジャは、その回転により、吸込み口と吐
出口とを交互に開閉し、また、その往復駆動により、懸
濁液のポンピングを実施する。また、攪拌手段は、前述
した攪拌要素を有していることから、液槽から排出口部
を介して、少なくともプランジャポンプの吸込み口の近
傍に導かれている懸濁液は、攪拌要素により直接に攪拌
されて、その流動性を維持しているから、この懸濁液
は、プランジャポンプに円滑に導かれ、そして、液滴生
成ノズルに供給される。

【００１２】液滴生成ノズルから排出された液滴は、こ
の後、硬化されて所望の大きさを有するビーズとなる。
液滴からビーズを得るにあたっては、液滴の全体を硬化
させたビーズであってもよいし、液滴の外表層のみを硬
化させたビーズ、或いは、ビーズの外表面に更に保護層
を形成してカプセル化したビーズとしてもよい。

【００１３】

【実施例】図１を参照すると、ビーズの製造装置が示さ
れており、この製造装置は、大きく分けて、液滴の硬化
槽２と、この硬化槽２の上方に配置された液滴生成装置
４とからなり、これら硬化槽２及び液滴生成装置４は共
に、フレーム６に支持されている。

【００１４】硬化槽２内には、カルシウム、マグネシウ
ム、アルミニウム等の金属塩類の水溶液、例えば、この
実施例の場合には、０．２乃至２０重量％の塩化カルシ
ウム溶液からなる硬化液８が蓄えられており、この硬化
液８の液面は、油層１０により覆われている。油層１０
は、硬化液８よりも比重及び表面張力が小さく且つ硬化
液と混和しない油、例えば、食用オイルから形成されて
いる。

【００１５】更に、硬化槽２の硬化液８中には、この硬
化液８の上部領域に多数の油膜分離バー１２が設けられ
ており、これら油膜分離バー１２は、図２を参照すれば
より明かなように、一対の取付板１４間に水平にして架
け渡され、そして、互いに上下及び側方に所定の間隔を
存して位置付けられている。硬化槽２の底には、この硬
化槽２を貫くようにして輸送管１４が接続されている。
この輸送管１４内には、硬化液と同一組成の液体からな
る搬送液が図１中の矢印で示す方向に流されている。

【００１６】前述した液滴生成装置４は、硬化槽２の上
方に位置した液槽、即ち、供給槽１６を備えており、こ
の供給槽１６内には、液滴の原液が蓄えられている。こ
の実施例の場合、原液１８は、その粒子径が１００μｍ
以上１ｍｍ以下の粒子を懸濁した懸濁液であって、ま
た、そのチキソトロピー性もまた大きな液体からなり、
しかも、前述した硬化液８と化学反応して硬化する液体
からなっている。例えば、この実施例の場合、原液１８
は、アルギン酸ナトリウムの水溶液にカゼインやコーン
スターチを攪拌混合したペースト状の液体からなってい
る。なお、このような原液中に、製造されるビーズの用
途に応じて、例えば、香料、医薬、農薬又は食品等の粉
末或いは液体を混合しておくこともできる。

【００１７】供給槽１６の底壁からは、並列的に配置さ
れた複数の排出口部、即ち、排出管部２０が下方に向け
て延びている。各排出管部２０の上端は、供給槽１６に
夫々開口されており、その下端は、プランジャポンプ２
２を介して液滴生成ノズル２４に夫々接続されている。
各プランジャポンプ２２は、図２に示されているように
電動モータ２６に連結され、この電動モータ２６によっ
て夫々駆動されるものとなっている。なお、各電動モー
タ２６は、図示しないサポートに支持されている。

【００１８】供給槽１６には、複数、即ち、各排出管部
２０に対応して攪拌ユニット２８が夫々配置されてい
る。各攪拌ユニット２８の構造は同一であるので、ここ
では、１個の攪拌ユニット２８についてのみ説明する。
攪拌ユニット２８は、上下方向に延びる攪拌軸３０を備
えており、この攪拌軸３０は、対応する排出管部２０の
軸線に対し、同軸上に配置されている。攪拌軸３０の上
端は、供給槽１６の蓋部３２を貫通して、軸受３４に回
転自在に支持されており、その下端は、排出管部２０に
於ける上端開口の近傍まで延びている。なお、軸受３４
は、蓋部３２上に取り付けられた軸受台３６に収容され
ている。

【００１９】攪拌軸３０には、攪拌体として、一枚の攪
拌翼３８が取り付けられている。この実施例の場合、攪
拌翼３８は、図２から明かなように、供給槽１６内の底
壁及び側壁に沿って回転するようなコ字形をなし、その
両端が攪拌軸３０に固着されている。攪拌軸３０の上端
は、軸受３４を貫通して更に上方に突出しており、この
突出端には、プーリ４０が取り付けられている。一方、
軸受台３６の下面には、電動モータ４２が取り付けられ
ており、この電動モータ４２の出力軸は、軸受台３６か
ら上方に突出されている。そして、出力軸の突出端に
は、前記プーリ４０と組をなすプーリ４４が取り付けら
れており、これらプーリ４０、４４間には、駆動ベルト
４６が掛け回されている。なお、図２に於いて、駆動ベ
ルト４６は単に１点鎖線で示されている。また、図２
中、供給槽１６の蓋部３２には、原液１８の補給ポート
４８が設けられており、この補給ポート４８を通じて、
原液１８を供給槽１６内に供給することができる。

【００２０】従って、上述した攪拌ユニット２８によれ
ば、電動モータ４２を駆動して、攪拌翼３８を回転させ
ることができ、この攪拌翼３８の回転により、供給槽１
６内の原液１８を大きく攪拌して、その流動性を維持す
ることができ、また、懸濁粒子の沈降堆積を防止するこ
とができる。前述した攪拌ユニット２８の攪拌軸３０
は、図３から明かなように、その下端から延びる延長部
を有している。この延長部は、対応する排出管部２０内
を通じて延びる攪拌要素としての攪拌箆５０となってい
る。即ち、この実施例の場合、攪拌箆５０は、攪拌軸３
０の延長部を平坦な板状に押し潰して形成されている。
従って、攪拌箆５０は、その両側縁が排出管部２０の内
周壁に対し、摺接するよにして、攪拌翼３８とともに回
転することができる。なお、攪拌ユニット２８の攪拌箆
５０は、図３から明かなように、前述したプランジャポ
ンプ２２の吸込み口５２の近傍まで延びている。

【００２１】攪拌ユニット２８の攪拌翼３８及び攪拌箆
５０は、隣接する攪拌ユニット２８の攪拌翼３８及び攪
拌箆５０に対して逆向きに回転される一方、１つの攪拌
ユニット２８の攪拌翼３８の回転位相は、その攪拌軸３
０の回転方向でみて、一方に隣接する攪拌ユニット２８
の攪拌翼３８に対しては１８０°だけ遅れ、他方に隣接
する攪拌ユニット２８の攪拌翼３８に対しては１８０°
進んだ状態にある。つまり、組み付け時、各攪拌ユニッ
ト２８の攪拌翼３８は、その攪拌軸３０の並び方向に沿
い同じ向きにして一列となるように位置付けられ、この
状態から隣接する攪拌翼３８に対して逆向きに回転され
るようになっている。このようにして各攪拌ユニット２
８の攪拌翼３８が回転されると、供給槽１６内にある原
液１８の全体を効率良く攪拌することができる。なお、
各攪拌ユニット２８の攪拌軸３０を逆向きに回転させる
には、各攪拌軸３０に個々の電動モータの駆動力を伝達
しても実現できるが、図示しないけれども、各攪拌軸３
０の上端にあるプーリ４０に対し、一方向に走行する無
端状ベルトの往動側ベルト部を互い違いに掛け回すこと
でも実現できる。

【００２２】この実施例に於けるプランジャポンプ２２
の構造は、図４乃至図７に詳図されており、以下には、
これら図４乃至図７を参照しながら、プランジャポンプ
２２について説明する。プランジャポンプ２２は、一端
が開口したカップ形状のポンプハウジング５４を備えて
おり、このポンプハウジング５４には、上下方向に同軸
にして突出したコネクタ部５６，５８が一体にして形成
されている。これらコネクタ部５６，５８は、その内周
面に雌ねじが形成されたパイプ形状となっており、これ
らコネクタ部５６，５８には、前述した排出管部２０の
下端部及び液滴生成ノズル２４の上端部が夫々ねじ込ま
れている。

【００２３】ポンプハウジング５４の開口端には、中央
に開口を有したキャップ６０が螺合して取り付けられて
いる。そして、ポンプハウジング５４内には、両端が開
口したシリンダ６２が嵌合されており、このシリンダ６
２は、その周方向の回転が阻止されている。シリンダ６
２とポンプハウジング５４の端壁との間には、受圧プレ
ート６４が配置されており、この受圧プレート６４によ
って、シリンダ６２の一端は閉塞されている。

【００２４】シリンダ６２の周壁に於いて、コネクタ部
５６，５８と対応する部位には、周溝６６が形成されて
おり、この周溝６６の底面には、コネクタ部５６とシリ
ンダ６２内とを連通させる前記吸込み口５２が形成され
ている。また、周溝６６の底面には、更に、コネクタ部
５８とシリンダ６２内とを連通させる吐出口６８が形成
されている。ここで、これら吸込み口５２及び吐出口６
８は、コネクタ部５６，５８の軸線上に位置付けられて
おり、これにより、吸込み口５２と吐出口６８とは、シ
リンダ６２の直径方向に相互に離間して位置付けられて
いる。

【００２５】シリンダ６２内には、プランジャ７０が摺
動自在にして嵌合されており、このプランジャ７０の一
端と前記受圧プレート６４との間で、ポンプ室７２が規
定されている。一方、プランジャ７０の他端は、シリン
ダ６２の他端開口及び前記キャップ６０の開口を通じ
て、ポンプハウジング５４の外側に突出し、そして、斜
軸７４に連結されている。即ち、斜軸７４は、プランジ
ャ７０の軸線に対して所定の角度を存して傾斜されてお
り、この斜軸７４のポンプハウジング５４に対向する側
の端面には、穴７６が形成されている。プランジャ７０
の他端は、この穴７６内に侵入しており、この侵入端に
は、プランジャ７８の径方向に突出したピン７８が設け
られている。このピン７８は、図５に示されているよう
に、斜軸７４内に設けられた玉継手８０を介して斜軸７
４に連結されている。

【００２６】一方、斜軸７４の他端は、前述した電動モ
ータ２６に連結されており、これにより、斜軸７４は、
所定の速度で一方向に回転可能となっている。斜軸７４
が回転されると、その回転に伴い、玉継手８０の中心点
はプランジャ７０の軸線方向に往復的に変位し、この結
果、プランジャ７０は、その軸線回りに回転しながら、
所定のストロークでもって往復駆動されることになる。

【００２７】プランジャ７０に於ける一端部の周面に
は、その一部を切欠かいた吸排溝８２が形成されてい
る。この吸排溝８２は、プランジャ７０の一端から所定
の長さだけ延び、且つ、所定の幅寸法を有している。プ
ランジャ７０に上述した吸排溝８２が形成されている
と、このプランジャ７０の回転を伴う往復駆動により、
前述した吸込み口５２及び吐出口６８の開閉が交互に実
施可能となり、そして、そのポンピング作用が発揮され
ることになる。即ち、プランジャ７０が図４に示した回
転角位置及びストローク位置にあるとき、吸込み口５２
は、吸排溝８２を通じてポンプ室７２に連通している
が、吐出口６８はプランジャ７０自体によって閉じられ
た状態にある。この状態で、プランジャ７０が図４でみ
て右方向に移動されると、ポンプ室７２の圧力は負圧と
なり、従って、排出管部２０内の原液１８がポンプ室７
２に導入されることになる。この後、プランジャ７０が
図５に示されているように、そのストロークの一方の端
に達すると、プランジャ７０が所定の回転角だけ回転す
ることで、吸込み口５２は、プランジャ７０によって閉
じられて、この時点で、プランジャポンプ２２の吸引行
程が終了する。なお、このような吸引行程中、吐出口６
８は、プランジャ７０によって閉じられた状態にある。

【００２８】この後、プランジャ７０が回転を伴いなが
ら左方向に移動し始めると、ポンプ室７２内の原液の加
圧行程が開始される。この加圧行程に於いて、吸込み口
５２及び吐出口６８は、共にプランジャ７０によって閉
じられた状態にある。プランジャ７０が更に所定の回転
角だけ回転すると、ポンプ室７２は、吸排溝８２を介し
て吐出口６８と連通する。従って、この時点からプラン
ジャポンプ２２の吐出行程が開始され、これにより、プ
ランジャ７０がそのストロークの他方の端に向かって移
動するに伴い、ポンプ室７２内の原液１８は、図６に示
されているように吸排溝８２及び吐出口６８を通じて、
液滴生成ノズル２４に向かって押し出されることにな
る。このような吐出行程中、吸込み口５２は、プランジ
ャ７０によって閉じた状態に維持されている。

【００２９】この後、プランジャ７０の回転により、図
７に示されているように吸込み口５２に加えて、吐出口
６８もまたプランジャ７０により閉じられることで、吐
出行程が終了し、これにより、プランジャポンプ２２は
休止行程に至り、この後、前述した吸入行程から休止行
程が繰り返して実施される。前述した吐出行程の繰り返
しにより、液滴生成ノズル２４内に原液１８が満たされ
ると、液滴生成ノズル２４のノズル口からは、プランジ
ャポンプ２２の吐出量に応じた量の原液１８が液滴Ａと
なって、硬化槽２に落下される。

【００３０】供給槽１８から排出管部２０を介してプラ
ンジャポンプ２２に導かれる原液１８に関し、この原液
１８が供給槽１８内にあるときには、攪拌翼３８によっ
て直接に攪拌された状態にあり、また、原液１８が排出
管部２０内に導かれた場合にあっても、その原液１８
は、攪拌箆５０によって直接に攪拌された状態にある。
しかも、攪拌箆５０の下端は、前述したようにプランジ
ャポンプ２２の吸込み口５２の近傍まで延びていること
から、供給槽１８からプランジャポンプ２２に供給され
る原液１８は、プランジャポンプ２２の吸込み口５２に
至るまで、常時攪拌された状態にある。従って、原液１
８が濃い懸濁液で且つ大きなチキソトロピー性を有した
液体であっても、その粘度を効果的に抑えて、原液１８
の流動性を維持させることができ、また、原液１８中の
懸濁粒子が供給槽１８及び排出管部２０内に於いて、沈
降堆積するようなこともない。この結果、供給槽１８内
の原液１８は、円滑にしてプランジャポンプ２２のポン
プ室７２に導かれることになる。

【００３１】一方、この実施例の場合、プランジャポン
プ２２は、そのプランジャ７０自体が吸込み口５２及び
吐出口６８を交互に開閉する弁体の機能をも有している
ことから、原液１８の逆流を阻止するための逆止弁をプ
ランジャポンプ２２に付加的に設ける必要はない。この
ような逆止弁が存在すると、この逆止弁の部位に於い
て、原液１８中の懸濁粒子が堆積したり、原液１８自体
が固化したりし易くなるが、このような不具合は、上述
したタイプのプランジャポンプ２２を使用することで解
消することができる。

【００３２】しかも、プランジャポンプ２２のポンプ室
７２に吸い込まれた原液１８は、加圧されて液滴生成ノ
ズル２４に供給されるので、このプランジャポンプ２２
及び液滴生成ノズル２４内で原液１８中の懸濁粒子が堆
積したり、また、原液１８が固化したりすることもな
い。前述の説明から明かなように、一実施例の液滴生成
装置４を使用すれば、粒子径が１００μｍ以上で１ｍｍ
以下の粒子を懸濁した濃い懸濁液や、大きなチキソトロ
ピー性を有する液体、或いは、しばしばみられるよう
に、この両者の性質を有したような原液１８であって
も、この原液１８は、供給槽１８から液滴生成ノズル２
４に円滑に導かれ、そして、この液滴生成ノズル２４か
ら、一定の大きさの液滴Ａを落下させることができ、原
液１８から所望の大きさの液滴Ａを確実且つ安定して連
続的に作り出すことができる。

【００３３】なお、液滴Ａの大きさは、プランジャポン
プ２２の１ストローク当たりの吐出量、即ち、そのプラ
ンジャ７０のストロークを可変することで簡単に調整す
ることができる。また、一実施例の液滴生成装置４にあ
っては、上述した原液１８を取り扱うことから、排出管
部２０及び液低生成ノズル２４の長さは、可能な限り短
い方が好ましいものとなる。

【００３４】液滴生成ノズル２４から落下した液滴Ａ
は、先ず、硬化槽２中の油層１０に受け止められ、この
油層１０中にて球形に成形される。即ち、油層１０は、
前述したように原液１８よりも表面張力が小さく且つ比
重の小さな食用オイルからなっているので、原液１８か
らなる液滴Ａであっても、この液滴Ａは、油層１０中を
落下する過程で、表面張力の差に基づいて完全な球形と
なる。ここで、油層１０中に於いて、液滴Ａを安定して
球形とするためには、油層１０中での液滴Ａの滞留時間
が重要となるが、これは、油層１０の厚みや油層１０と
硬化液８との間の界面張力を調整することで対処可能で
ある。

【００３５】この後、油層１０から硬化液８中に球形と
なった液滴Ａが侵入すると、この液滴Ａは、前述した油
膜分離バー１２との衝突を繰り返しながら落下すること
になる。ここで、油膜分離バー１２に対して液滴Ａが衝
突すると、この液滴Ａの外面に付着していた食用オイル
の油膜がこすられて分離され、これにより、液滴Ａの油
膜を除去することができる。なお、液滴Ａから分離除去
された食用オイルは、油層１０まで上昇して、この油層
１０の食用オイルと同化する。

【００３６】油膜が除去された液滴Ａは、この後、硬化
液８と化学反応し、その球形を保持したまま、その硬化
が開始されて球形ゲルとなる。このようにして得られた
球形ゲルは、硬化槽２の底部まで降下すると、輸送管１
４内を流れる搬送液とともに、次工程に向けて輸送さ
れ、この輸送過程で完全に硬化した後乾燥されて、最終
的に所望の大きさを有した球形のビーズＢ（図１参照）
となる。

【００３７】この発明は、上述した一実施例に制約され
るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、液
滴Ａを生成すべき原液としては、上述した組成以外に各
種の組成のものが考えられ、また、原液は、１００μｍ
未満の粒子が共存した懸濁液であってもよいし、更には
懸濁媒体もまた任意な液を使用できるが、通常は水、水
溶液或いは水系エマルジョンである。懸濁媒体が水溶液
や水系エマルジョンである場合、その溶質や乳化物は、
任意のものを使用できる。

【００３８】また、原液としては、そのチキソトロピー
性の程度が軽度のものから極めて甚だしいもの、即ち、
攪拌すればその粘度が数十ＣＰとなるが放置されると殆
どその流動性を失う程度のものまで適用可能となる。ま
た、一実施例では、液滴Ａを硬化させた球形ゲルを単に
乾燥して、ビーズを製造するものとしたが、液滴Ａの表
面近くの原液１８のみを硬化液８で硬化させることで、
原液１８を内包した球形ゲルビーズとしたり、或いは、
球形ゲルの表面にアルギン酸ナトリウムからなる膜を形
成し、この膜を硬化液で硬化させることで、カプセル化
したビーズを製造することもできる。カプセル化するこ
とができる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の液滴生
成装置によれば、懸濁液は、少なくともプランジャポン
プの吸込み口近傍に於いて、攪拌要素により直接に攪拌
されているから、例え、その懸濁粒子が大きく且つその
チキソトロピー性の大きな懸濁液であっても、この懸濁
液をプランジャポンプに円滑に導くことができる。ま
た、プランジャポンプは、その吸込み口及び吐出口がプ
ランジャ自体によって交互に開閉されるタイプのもので
あるから、プランジャポンプ内に懸濁液の逆流を阻止す
る逆止弁を設ける必要もなく、よって、プランジャポン
プ内に於いて、懸濁粒子が沈降堆積したり、懸濁液自体
が固化するようなこともなく、液滴生成ノズルに向けて
懸濁液を円滑に供給でき、液滴生成ノズルから液滴を安
定して且つ確実に作り出すことができる。また、液滴の
大きさは、プランジャポンプの１ストロークあたりの吐
出量によって決定されるから、液滴の大きさもまた均一
にできるばかりでなく、その大きさも簡単に調整でき
る。そして、この発明の液滴生成装置を使用して作り出
した液滴を固化させれば、所望の大きさを有したこの発
明のビーズを上記懸濁液から製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例のビーズ製造装置を一部破断して示し
た正面図である。

【図２】図１の製造装置の一部を示した断面図である。

【図３】図１の製造装置の液滴生成装置を拡大して示し
た断面図である。

【図４】図３の液滴生成装置のプランジャポンプの断面
図である。

【図５】図４のプランジャポンプの作動を示した断面図
である。

【図６】図４のプランジャポンプの作動を示した断面図
である。

【図７】図４のプランジャポンプの作動を示した断面図
である。

【符号の説明】

１６供給槽（液槽）１８原液（懸濁液）２０排出管部２２プランジャポンプ２４液滴生成ノズル３０攪拌軸３８攪拌翼５０攪拌箆５２吸込み口５４ポンプハウジング６２シリンダ６８吐出口７０プランジャ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山崎芳裕群馬県高崎市宮原町１−１日本たばこ産業株式会社高崎工場内 (72)発明者武井成通埼玉県坂戸市千代田５−１−23 フロイント産業株式会社技術開発研究所内 (72)発明者栗田薫埼玉県坂戸市千代田５−１−23 フロイント産業株式会社技術開発研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】比較的大きな粒子が懸濁され且つチキソ
トロピー性を有する懸濁液から液滴を形成し、この液滴
を硬化してなるビーズ。
【請求項２】少なくともビーズの外表層が液滴の化学
反応により硬化した層からなることを特徴とする請求項
１に記載のビーズ。
【請求項３】懸濁液を蓄えた液槽と、この液槽の底壁
から懸濁液を排出させる排出口部と、この排出口部にそ
の吸込み口が接続され、この吸込み口から吸い込んだ懸
濁液を吐出口から吐出するプランジャポンプと、プラン
ジャポンプの吐出口に接続され、プランジャポンプから
供給される懸濁液を液滴にして排出する液滴生成ノズル
と、懸濁液を攪拌する攪拌手段とを備えてなり、前記プランジャポンプは、シリンダと、このシリンダ内
に嵌合され、回転しながら往復駆動されることで、吸込
み口及び吐出口の開閉を交互に実施して、吸い込み口か
らポンプ室に懸濁液を吸い込み、この後、吸い込んだ懸
濁液をポンプ室から吐出口を介して液滴生成ノズルに向
けて吐出するプランジャとからなり、前記攪拌手段は、プランジャポンプの吸込み口近傍の懸
濁液を攪拌する攪拌要素を有していることを特徴とする
液滴生成装置。
【請求項４】攪拌手段は、液槽中の懸濁液全体を攪拌
する攪拌体を備えていることを特徴とする請求項３に記
載の液滴生成装置。
【請求項５】液槽内には、比較的大きな粒子を懸濁し
て得た懸濁液が蓄えられていることを特徴とする請求項
３又は４に記載の液滴生成装置。
【請求項６】液槽内には、チキソトロピー性を有した
懸濁液が蓄えられていることを特徴とする請求項５に記
載の液滴生成装置。
【請求項７】請求項３又は４に記載の装置を使用して
液滴を製造し、この液滴を硬化してなるビーズ。