カプセル製造装置、及び、カプセル製造方法
【課題】 粒径の大きさや皮膜の厚さを調整しつつ、均一な形状のカプセルを生成する。
【解決手段】 コアと、前記コアを内包する皮膜とを含むカプセルを形成するカプセル製造装置であって、前記皮膜を形成する第１の液体を噴射する第１噴射ノズルと、前記コアを形成する第２の液体を噴射する第２噴射ノズルと、を備え、前記第１噴射ノズルから、前記カプセルを形成することに用いる型に前記第１の液体を噴射して、前記皮膜の一部を形成し、前記第２噴射ノズルから、前記型に形成された前記皮膜の一部に対して、前記第２の液体を噴射して、前記コアを形成し、前記第１噴射ノズルから、前記型に形成された前記コアに対して、前記第１の液体を噴射して、前記コアを内包する皮膜を形成する。
【解決手段】 コアと、前記コアを内包する皮膜とを含むカプセルを形成するカプセル製造装置であって、前記皮膜を形成する第１の液体を噴射する第１噴射ノズルと、前記コアを形成する第２の液体を噴射する第２噴射ノズルと、を備え、前記第１噴射ノズルから、前記カプセルを形成することに用いる型に前記第１の液体を噴射して、前記皮膜の一部を形成し、前記第２噴射ノズルから、前記型に形成された前記皮膜の一部に対して、前記第２の液体を噴射して、前記コアを形成し、前記第１噴射ノズルから、前記型に形成された前記コアに対して、前記第１の液体を噴射して、前記コアを内包する皮膜を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カプセル製造装置、及び、カプセル製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内容物を皮膜で覆うことで生成されるカプセルが知られており、現在、機能性材料として食品、医薬品等の多岐の分野に渡って応用されている。このようなカプセルでは、その用途に応じて皮膜の厚さやカプセルの粒径が均一になるように生成されることが求められる場合がある。
【０００３】
これに対して、ノズルから液滴を噴射することにより皮膜の厚さが均一になるようにカプセルを生成する方法がある。例えば、カプセルの皮膜や内包物を形成する材料液を多重ノズルから凝固液流中に噴射させて、多層の皮膜からなる液滴を形成させる。そして、該液滴が凝固液流中を移動する過程において最外層の皮膜を硬化させることで、カプセルを連続的に生成する方法が提案されている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０１１７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のカプセル生成方法によれば、カプセル皮膜を形成する材料液の噴射量等を調整することで、皮膜の厚さを均一にし、また、粒径のばらつきが少ないカプセルを生成することができる。
【０００６】
しかし、このような凝固液流中でカプセルを生成する方法では、材料液の特性や凝固液流の流速勾配など、様々な条件による制約を受ける。そのため、粒径の大きさや皮膜の厚さを自由に調整することは困難であり、様々なカプセル生成条件に十分対応することができなかった。
【０００７】
本発明では、粒径の大きさや皮膜の厚さを調整しつつ、均一な形状のカプセルを生成することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための主たる発明は、コアと、前記コアを内包する皮膜とを含むカプセルを形成するカプセル製造装置であって、前記皮膜を形成する第１の液体を噴射する第１噴射ノズルと、前記コアを形成する第２の液体を噴射する第２噴射ノズルと、を備え、前記第１噴射ノズルから、前記カプセルを形成することに用いる型に前記第１の液体を噴射して、前記皮膜の一部を形成し、前記第２噴射ノズルから、前記型に形成された前記皮膜の一部に対して、前記第２の液体を噴射して、前記コアを形成し、前記第１噴射ノズルから、前記型に形成された前記コアに対して、前記第１の液体を噴射して、前記コアを内包する皮膜を形成する、ことを特徴とするカプセル製造装置である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】カプセルの概念図である。
【図２】第１実施形態におけるカプセル製造装置の構成を表す概略図である。
【図３】第１実施形態のカプセル生成動作の工程を表すフロー図である。
【図４】図４Ａ〜図４Ｃは、第１実施形態のカプセル生成動作を説明するための概略図である。
【図５】第２実施形態におけるカプセル製造装置の構成を表す概略図である。
【図６】第２実施形態のカプセル生成動作の工程を表すフロー図である。
【図７】図７Ａ〜図７Ｃは、第２実施形態のカプセル生成動作を説明するための概略図である。
【図８】第３実施形態におけるカプセル製造装置の構成を表す概略図である。
【図９】第３実施形態のカプセル生成動作の工程を表すフロー図である。
【図１０】図１０Ａ及び図１０Ｂは、第３実施形態のカプセル皮膜（下側）の生成動作を説明する概略図である。
【図１１】図１１Ａ及び図１１Ｂは、第３実施形態のカプセル皮膜（上側）の生成動作を説明する概略図である。
【図１２】２層の皮膜を有するカプセルの概略断面図である。
【図１３】第４実施形態におけるカプセル製造装置の構成を表す概略図である。
【図１４】第４実施形態のカプセル生成動作の工程を表すフロー図である。
【図１５】図１５Ａ及び図１５Ｂは、第１層皮膜（下側）及び第２層皮膜（下側）を生成する動作を説明する図である。
【図１６】図１６Ａ及び図１６Ｂは、第１層皮膜（上側）及び第２層皮膜（上側）を生成する動作を説明する図である。
【図１７】皮膜形成液を複数回に分けて噴射することによって皮膜を形成する方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
【００１１】
コアと、前記コアを内包する皮膜とを含むカプセルを形成するカプセル製造装置であって、前記皮膜を形成する第１の液体を噴射する第１噴射ノズルと、前記コアを形成する第２の液体を噴射する第２噴射ノズルと、を備え、前記第１噴射ノズルから、前記カプセルを形成することに用いる型に前記第１の液体を噴射して、前記皮膜の一部を形成し、前記第２噴射ノズルから、前記型に形成された前記皮膜の一部に対して、前記第２の液体を噴射して、前記コアを形成し、前記第１噴射ノズルから、前記型に形成された前記コアに対して、前記第１の液体を噴射して、前記コアを内包する皮膜を形成する、ことを特徴とするカプセル製造装置。
【００１２】
このようなカプセル製造装置によれば、第１噴射ノズルを用いて所望の厚さで皮膜の一部を形成し、形成された皮膜の一部に対して第２噴射ノズルを用いてコアを形成する。そして、形成されたコアに対して、先に皮膜の一部を形成した第１噴射ノズルを用いてコアを内包する皮膜を形成する。したがって、第１噴射ノズルによる第１の液体の噴射量を適切に制御することによって、粒径の大きさや皮膜の厚さが調整された、均一な形状のカプセルを生成することができる。
【００１３】
かかるカプセル製造装置であって、光を照射する照射部をさらに備え、前記第１の液体は、前記光の照射を受けることによって硬化する液体であり、前記第１噴射ノズルから、前記型に前記第１の液体を噴射した後に、前記照射部から前記光を照射して前記皮膜の一部を形成し、前記第２噴射ノズルから、前記型に形成された前記皮膜の一部に対して、前記第２の液体を噴射して、前記コアを形成し、前記第１噴射ノズルから、前記型に形成された前記コアに対して、前記第１の液体を噴射した後に、前記照射部から前記光を照射して前記第１の液体を硬化し、前記コアを内包する皮膜を形成することが望ましい。
【００１４】
このようなカプセル製造装置によれば、光を照射することによって硬化する第１の液体を用いてカプセルの皮膜を形成するため、照射する光の波長や周期を調整することで皮膜を所望の硬度とすることが可能となる。
【００１５】
かかるカプセル製造装置であって、前記第１の液体を冷却する冷却部をさらに備え、前記第１の液体は、冷却されることによって硬化する液体であり、前記第１噴射ノズルから、前記型に前記第１の液体を噴射した後に、前記冷却部によって前記第１の液体を冷却して、前記皮膜の一部を形成し、前記第２噴射ノズルから、前記型に形成された前記皮膜の一部に対して、前記第２の液体を噴射して、前記コアを形成し、前記第１噴射ノズルから、前記型に形成された前記コアに対して、前記第１の液体を噴射した後に、前記冷却部によって前記第１の液体を冷却し、硬化させることで、前記コアを内包する皮膜を形成することが望ましい。
【００１６】
このようなカプセル製造装置によれば、冷却によって硬化する第１の液体を用いてカプセルの皮膜を形成するため、冷却する温度を調整することで皮膜の硬度を調整することが可能である。
【００１７】
かかるカプセル製造装置であって、前記第１の液体は、第３の液体と接触すると化学反応によって硬化する液体であり、前記第３の液体を噴射する第３噴射ノズルをさらに備え、前記第１噴射ノズルから前記型に前記第１の液体を噴射し、前記第３噴射ノズルから該型に前記第３の液体を噴射して、前記第１の液体と前記第３の液体とを接触させ、前記第１の液体を化学反応によって硬化させることによって、前記皮膜の一部を形成し、前記第２噴射ノズルから、前記型に形成された前記皮膜の一部に対して、前記第２の液体を噴射して、前記コアを形成し、前記第１噴射ノズルから前記型に形成された前記コアに対して、前記第１の液体を噴射し、前記コアに対して噴射された前記第１の液体に対して、前記第３噴射ノズルから前記第３の液体を噴射し、前記第１の液体と前記第３の液体とを接触させ、前記第１の液体を硬化させることによって、前記コアを内包する皮膜を形成することが望ましい。
【００１８】
このようなカプセル製造装置によれば、化学反応によって硬化する第１の液体を用いてカプセルの皮膜を形成するため、化学反応の条件を調整することによって、特性の異なる様々なカプセルを製造することができる。
【００１９】
かかるカプセル製造装置であって、前記型に前記第１の液体を噴射する速度は、前記第２の液体を噴射する速度よりも速く、前記コアに対して前記第１の液体を噴射する速度は、前記第２の液体を噴射する速度よりも遅いことが望ましい。
【００２０】
このようなカプセル製造装置によれば、型に第１の液体を噴射する際には、噴射する速度を速くすることによって、第１の液体が型に着弾する際に液滴を広がりやすくして、皮膜を形成しやすくする。一方、コアの上に第１の液体を噴射する際には、噴射する速度を遅くすることによって、着弾する第１の液体によってコアが破壊される可能性を低減することができるようになる。
【００２１】
かかるカプセル製造装置であって、前記皮膜を形成する際に、前記第１噴射ノズルから、複数回に分けて前記第１の液体を前記型に噴射して、前記皮膜を形成することが望ましい。
【００２２】
このようなカプセル製造装置によれば、第１の液体を複数回に分けて噴射することによって、皮膜を形成するため、大型のカプセル（皮膜）を形成することができる。
【００２３】
また、カプセルを形成することに用いる型に第１の液体を噴射して、皮膜の一部を形成することと、前記型に形成された前記皮膜の一部に対して、第２の液体を噴射して、コアを形成することと、前記型に形成された前記コアに対して、前記第１の液体を噴射して、前記コアを内包する皮膜を形成することと、を有するカプセル製造方法が明らかとなる。
【００２４】
また、光の照射を受けることによって硬化する第１の液体を、カプセルを形成することに用いる型に噴射した後、前記光を照射して前記第１の液体を硬化させることによって、皮膜の一部を形成することと、前記型に形成された前記皮膜の一部に対して、第２の液体を噴射して、コアを形成することと、前記型に形成された前記コアに対して、前記第１の液体を噴射した後に、前記光を照射して前記第１の液体を硬化させることによって、前記コアを内包する皮膜を形成することと、を有するカプセル製造方法が明らかとなる。
【００２５】
＝＝＝カプセルについて＝＝＝
図１に本実施形態で生成されるカプセルの概念図を示す。本実施形態における「カプセル」は、多重カプセルとも呼ばれ、図のようにコア（内包物）、及びそれを覆う皮膜によって構成され、球状の外形を有する。このようなカプセルは、食料、医薬部外品、医薬品等、種々の分野で使用されており、カプセルの大きさ（内包物の容量）や、皮膜の厚さはその用途に応じて様々である。
【００２６】
本実施形態では、インクジェット方式を用いて液滴を噴射することにより、カプセルの大きさや皮膜厚さを自由に調整しながら、所望のサイズで任意形状のカプセルを生成する。また、インクジェット方式により微少量の液滴を噴射することで、カプセルのサイズがマイクロメートルオーダーの所謂マイクロカプセルを生成することが可能である。例えば、０．１〜５００ｐｌ（ピコリットル）程度の容量のカプセルサイズを生成することができる。
また、後述するように、皮膜を２層以上有する多重カプセルを生成することもできる。
【００２７】
＝＝＝第１実施形態＝＝＝
第１実施形態では、紫外線（以下、ＵＶとも呼ぶ）等の光（電磁波）を照射することで硬化する液体（以下、ＵＶ硬化液とも呼ぶ）を噴射してカプセルの皮膜を形成する。
【００２８】
＜カプセル製造装置の構成＞
発明を実施するためのカプセル製造装置の構成について説明する。図２は、第１実施形態におけるカプセル製造装置１の構成を表す概略図である。本実施形態のカプセル製造装置は、ヘッドユニット１０、キャリッジユニット２０、照射ユニット４０、及びコントローラー（不図示）を有する。また、カプセルを任意形状に生成する際には、型１００を使用する。
【００２９】
ヘッドユニット１０は、カプセルを構成するコア及び皮膜の材料となる液体を噴射するためのものである。ヘッドユニット１０は、コアを形成する液体材料であるコア形成液を噴射するコア形成ヘッド１１と、皮膜を形成する液体材料である皮膜形成液を噴射する皮膜形成ヘッド１５とを備える。なお、コア形成液及び皮膜形成液の種類は、カプセルの用途や製造方法に応じて適宜選択される。コア形成ヘッド１１、及び皮膜形成ヘッド１５は後述するキャリッジ２１に搭載され、図２に示されるように移動方向に沿って並列に並んでいる。キャリッジ２１が移動方向に移動することにより、コア形成ヘッド１１、及び皮膜形成ヘッド１５も移動方向に移動する。
【００３０】
コア形成ヘッド１１は、コア形成液を噴射するコア形成ノズルを有する。ノズル内部にはピエゾ素子ＰＺＴ等の駆動素子や、弾性膜、圧力室等（共に不図示）が設けられている。コア形成液を噴射する際は、コントローラーからピエゾ素子ＰＺＴに駆動信号が印加され、該駆動信号の電位に応じてピエゾ素子ＰＺＴが伸縮する。ピエゾ素子ＰＺＴが伸縮すると、ノズル内部の弾性膜が変形し、圧力室内の圧力が上昇・下降することにより、ノズルからコア形成液の液滴が噴射される。
【００３１】
皮膜形成ヘッド１５もコア形成ヘッド１１と同等の構造であり、皮膜形成液を噴射する皮膜形成ノズルを有する。そして、ピエゾ素子ＰＺＴの伸縮によって、皮膜形成ノズルから皮膜形成液の液滴を噴射する。
【００３２】
なお、液体を噴射させるための動作を行う素子としては、ピエゾ素子ＰＺＴ以外の他の素子を用いてもよい。例えば、発熱素子や静電アクチュエーターを用いることもできる。
【００３３】
キャリッジユニット２０は、ヘッドユニット１０が取り付けられたキャリッジ２１を所定の方向（図２の移動方向）に移動させるためのものである。キャリッジユニット２０は、キャリッジ２１と、キャリッジモーター２２（不図示）とを有する。
【００３４】
キャリッジ２１は、ガイドレールに支持されながら移動方向に往復移動可能であり、キャリッジモーター２２によって駆動される。キャリッジモーター２２の動作はコントローラーにより制御される。ヘッド２１が移動方向に移動中に、ヘッドユニット１０に設けられた各ノズルからコア形成液や皮膜形成液を断続的に噴射することによって、連続的にカプセルを生成することができる。
【００３５】
照射ユニット４０は、皮膜形成ヘッド１５から噴射されて型１００のポケット部１１０（後述）に着弾した皮膜形成液に向けてＵＶを照射するものである。皮膜形成液は照射ユニット４０からのＵＶの照射を受けることにより、硬化する。
【００３６】
本実施形態の照射ユニット４０は、照射部４１及び照射部４２を備えている。照射部４１はヘッド１０の上方に設けられ、型１００の上方からＵＶを照射する。照射部４１は、ＵＶ照射の光源として発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）若しくはメタルハライドランプを備える。照射時間、紫外線の波長などはカプセルの形状や大きさ、カプセル形成に使用される材料の種類等に応じて適宜決定される。なお、照射部４１をキャリッジ２１に搭載し、キャリッジと共に移動方向を移動させながらＵＶを照射する構成としてもよい。
【００３７】
照射部４２は、型１００の下方に設けられ、型１００の下方からＵＶを照射する。本実施形態の型１００はアクリル樹脂等の透光性を有する部材で製造される場合がある（後述）。このような場合、照射部４２を用いて型１００の下方からＵＶを照射することにより、型１００のポケット部１１０に着弾した皮膜形成液を効率的に硬化させることができる。ただし、カプセル製造装置１にとって、照射部４２は必ずしも必要な構成要素ではない。型１００が金属等透光性のない部材で製造される場合には、照射部４２から照射されるＵＶは型１００の陰になり、ポケット部１１０上の皮膜形成液まで到達しない場合があるからである。
【００３８】
＜型１００について＞
型１００は、噴射された皮膜形成液等の液滴をカプセル構造に変換し、カプセルの外形を形成する。型１００はシート状であり、ヘッド部１０の各ノズルと対向するように配置される。型１００の表面には、移動方向に並ぶ複数のポケット部１１０が設けられている。ポケット部１１０はそれぞれ半球状の溝であり、その大きさは生成するカプセルの直径に合わせて決定される。型１００は金属やアクリル樹脂のフィルムから製造される。なお、型１００が金属で形成される場合は、フォトエッチング加工によりポケット部１１０を形成することで、半球状の溝を精度よく形成することができる。
【００３９】
また、型１００の表面のポケット部１１０の形状は、半球状の溝に限定されるものではなく、型１００が任意形状のポケット部１１０を備えることにより、任意形状のカプセルを形成することができ、任意形状のポケット部１１０は後述実施例においても適用可能である。
【００４０】
＜カプセルの材料について＞
第１実施形態では、カプセル皮膜を形成する液体である皮膜形成液としてＵＶ硬化モノマーを用いる。以下、皮膜形成液を第１の液体とする。ＵＶ硬化モノマーはＵＶの照射を受けて光重合反応を行なうことにより硬化する液体である。ＵＶ硬化モノマーとしては、水と同等以上の比重を有する水系のＵＶ硬化モノマーや、水よりも比重が軽い油系のＵＶ硬化モノマーを使用することができる。皮膜形成液としての具体的なＵＶ硬化モノマーの選択は、実際のカプセルの用途に応じて決定される。
【００４１】
また、第１実施形態では、カプセルのコアを形成する液体であるコア形成液として芳香族化合物を含む液体（芳香液溶液）を用いる。以下、コア形成液を第２の液体とする。芳香液溶液として、水と同等以上の比重を有する水系の芳香液溶液や、水よりも比重が軽い油系の芳香液溶液を使用することができる。本実施形態では、説明のためコア形成液として芳香液溶液を用いるが、実際のカプセル生成時には、カプセルの用途に応じてカプセルに内包させる必要のある物質を選択すればよい。
【００４２】
＜カプセルの生成動作＞
第１実施形態におけるカプセル生成動作について説明する。図３は、第１実施形態のカプセル生成動作の工程を表すフロー図である。図４Ａ〜図４Ｃは、第１実施形態のカプセル生成動作を説明するための概略図である。
【００４３】
第１実施形態において、カプセルはＳ１０１〜Ｓ１０４の各工程を実行することによって生成される（図３）。
【００４４】
はじめに、カプセル皮膜の一部（下側）が形成される（Ｓ１０１）。キャリッジ２１に搭載された皮膜形成ヘッド１５が移動方向を移動しつつ、下方に配置された型１００のポケット部１１０に向けて皮膜形成ノズルから所定量の皮膜形成液（ＵＶ硬化モノマー）を噴射する（図４Ａ）。噴射されたＵＶ硬化モノマーはポケット部１１０に着弾し、その内壁形状に沿って濡れ広がり、半球状となる。ここで、皮膜形成液として油系のＵＶ硬化モノマーを使用する場合は、ポケット部１１０の内壁に油等を塗布したり、内壁に表面加工を施したりすることによって親油処理をしておく。反対に、皮膜形成液として水系のＵＶ硬化モノマーを使用する場合は、ポケット部１１０の内壁に親水処理をしておく。これにより、ＵＶ硬化モノマーはポケット部１１０の内壁に沿って濡れ広がりやすくなり、半球形状を維持しやすくなる。
【００４５】
この状態で、照射部４１からＵＶを照射することにより、半球形状のＵＶ硬化モノマーを硬化させる。型１００が透光性を有する場合には、前述の照射部４２も同時に用いることで、より均等にＵＶ硬化モノマーを硬化させることができる。なお、本工程ではＵＶ硬化モノマーが半球形状を保てる程度に硬化されればよい。ＵＶを照射するタイミングやＵＶ照射出力は、使用される皮膜形成液の成分や、形成されるカプセルの大きさ（噴射される皮膜形成液の量）に応じて調整される。
【００４６】
これによって、型１００のポケット部１１０にそれぞれカプセル皮膜の一部、すなわち、球状カプセル皮膜の下側（半球状）が形成される。また、噴射される皮膜形成液の量や、ポケット部１１０の直径を変更することにより、カプセルの大きさやカプセル皮膜の厚さを自由に変更することができる。
【００４７】
次に、カプセルのコアが形成される（Ｓ１０２）。キャリッジ２１に搭載されたコア形成ヘッド１１が移動方向を移動しつつ、Ｓ１０１において型１００（ポケット部１１０）に形成されたカプセル皮膜の一部（下側）の上に、コア形成ノズルから所定量のコア形成液を噴射する（図４Ｂ）。たとえば、コア形成液は芳香剤溶液を有する溶液等がある。カプセル皮膜の一部（下側）の上に着弾したコア形成液は図４Ｂに示されるような液滴となる。これによって、型１００のポケット部１１０に形成されたカプセル皮膜の上に、カプセルのコアとなる部分が形成される。
【００４８】
なお、Ｓ１０１で形成されたカプセル皮膜（下側）はＵＶ照射によって硬化されているため、本工程においてカプセル皮膜の上にコア形成液（芳香液溶液）が噴射されたとしても、皮膜形成液とコア形成液との混合が生じるおそれは少ない。したがって、皮膜形成液とコア形成液とが共に水と同等以上の比重を有する水系、若しくは、水よりも比重が軽い油系であっても、両者は混合しにくくなる。また、皮膜形成液として油系のＵＶ硬化モノマーを使用し、コア形成液として油系よりも比重が大きい水系の芳香液溶液を使用するような場合でも、コア形成液が皮膜形成液よりも下に沈降しにくいため、該カプセル皮膜の上にコアを形成することが可能である。このように、本実施形態では、コア形成液の比重と、皮膜形成液の比重とが異なっていてもよい。言い換えると、コア形成液と皮膜形成液との比重差を考慮することなく、カプセル形成材料を選択することが可能である。
【００４９】
続いて、カプセル皮膜の上側が形成される（Ｓ１０３）。キャリッジ２１に搭載された皮膜形成ヘッド１５が移動方向を移動しつつ、Ｓ１０２において型１００（ポケット部１１０）に形成されたコアの上に、皮膜形成ノズルから所定量の皮膜形成液（ＵＶ硬化モノマー）を噴射する（図４Ｃ）。噴射されたＵＶ硬化モノマーは、図４Ｃの黒丸で表されるコア形成液の液滴の上に着弾し、当該コアを覆うような形で広がる。この着弾直後のＵＶ硬化モノマーに対して、照射部４１からＵＶを照射することにより、コアを覆う形で皮膜形成液を硬化させる。これにより、中央部のコア、及び、コアを内包する皮膜からなる球状のカプセルが形成される。
【００５０】
なお、本工程において、コア形成液（コア）の上に液体状のＵＶ硬化モノマーを噴射する際に、両液体が混合するおそれがある。しかし、ＵＶ硬化モノマーとコア形成液とは粘度等の性質が異なる液体であり、ＵＶ硬化モノマーは、着弾後直ちにコア形成液と混合するわけではない。すなわち、両者は一定時間の間、分離した状態を保つ。この間に適切にＵＶ照射を行なってＵＶ硬化モノマーを硬化させることにより、コア形成液と皮膜形成液とを混合させることなく、カプセルを形成することができる。
【００５１】
最後に、形成されたカプセルを型１００から取り外す（Ｓ１０４）。Ｓ１０３の段階でカプセル皮膜が硬化されているため、ポケット部１１０を下方に向けてカプセルを自然落下させてもよいし、エアブローによってカプセルを吹き飛ばすことにより、形成されたカプセルを型１００から取り外してもよい。
【００５２】
本実施形態では多数のカプセルを連続的に生成することが可能であるが、生成されるカプセルは、型１００のポケット部１１０の大きさに合わせて均一な外形となっている。そのため、カプセルの取り外し後に、同じサイズのカプセルを選別するような作業（分級作業）は不要である。また、不揃いなサイズのカプセルを廃棄する必要もないので、非常に効率的なカプセル生成方法である。
【００５３】
なお、図４Ａ及び図４Ｂでは、カプセル皮膜下側形成の工程（Ｓ１０１）とコア形成の工程（Ｓ１０２）を分けて説明しているが、両工程が連続的に実行されるようにしてもよい。例えば、皮膜形成ヘッド１５から噴射された皮膜形成液が所定のポケット部１１０に着弾した直後に、瞬間的にＵＶを照射して皮膜（下側）を硬化させる。そして、キャリッジ２１が移動方向に移動する間に、コア形成ヘッド１１からその同じポケット部１１０にコア形成液を噴射させる。この動作を繰り返すことで、キャリッジ２１が移動方向の一方側から他方側に移動する間に、カプセル皮膜下側とコアとが形成されるようにする。
【００５４】
＜第１実施形態のまとめ＞
本実施形態のカプセル製造装置では、皮膜形成ノズルから、型１００に皮膜形成液（第１の液体）を噴射した後に、照射部４０からＵＶを照射して型１００に着弾した皮膜形成液を硬化させることで、皮膜の一部（球状皮膜の下側）を形成する。次に、コア形成ノズルから、当該型１００に形成された皮膜の一部の上に、コア形成液（第２の液体）を噴射して、コアを形成する。そして、皮膜形成ノズルから、当該型１００に形成されたコアの上に皮膜形成液（第１の液体）を噴射した後に、照射部４０からＵＶを照射して皮膜形成液を硬化させることで、コアを内包する皮膜を形成する。
【００５５】
これにより、所望の厚さの皮膜を形成した上に、コアを形成し、さらにコアの上の皮膜も所望の厚さで形成するため、カプセル粒径の大きさや皮膜の厚さを自由に調整可能であり、均一な形状（サイズ）のカプセルを大量に生成することができる。また、コアの下側となる皮膜を固化させた後にコアを形成し、形成されたコアを内包するように皮膜を形成し固化させることから、コアを露出することなくコアの全体を皮膜で覆ったカプセルを形成させることができる。
【００５６】
＝＝＝第２実施形態＝＝＝
第２実施形態では、皮膜形成液として、冷却することにより硬化する液体（以下、冷却硬化液とも呼ぶ）を用いる。
【００５７】
＜カプセル製造装置の構成＞
図５は、第２実施形態におけるカプセル製造装置２の構成を表す概略図である。カプセル製造装置２は、基本的に第１実施形態におけるカプセル製造装置１と同様であるが、加熱ユニット６０及び冷却ユニット７０を有する点が異なる。なお、加熱ユニット６０及び冷却ユニット７０は外部装置としてもよい。また、カプセル製造装置２では照射部４０は不要である。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００５８】
加熱ユニット６０は、皮膜形成液を過熱するためのものである。本実施形態で用いる皮膜形成液（冷却硬化液）は冷却によって硬化する性質を有する。そのため、噴射前に皮膜形成液が低温にさらされると皮膜形成ヘッド１５の内部で硬化して、ノズルの目詰まり等を引き起こすおそれがある。そこで、加熱ユニット６０によって噴射前の皮膜形成液を６０℃程度の温度に加熱しておき、噴射前に硬化することを抑制してもよいが、加熱ユニット６０は必須構成ではない。
【００５９】
加熱ユニット６０は、皮膜形成液を貯蔵しておくタンクに設けられ、タンクごと皮膜形成液を過熱する。過熱された状態の皮膜形成液は、伝送パイプを介して当該タンクから皮膜形成ヘッド１５内部に供給される。これにより、流動性を有する液体状の皮膜形成液を噴射することが可能となる。
【００６０】
冷却ユニット７０は、型１００のポケット部１１０に着弾した皮膜形成液を冷却して硬化させるためのものである。冷却ユニット７０は、図のように型１００に密着するようにして設けてもよく、型１００のポケット部１１０を冷却することが可能であればよい。
【００６１】
本実施形態では、冷却ユニット７０としてペルチェ素子を用いることができる。ペルチェ素子は熱電素子の一種であり、電流が流れると金属間で熱が移動するという「ペルチェ効果」を利用して温度制御（冷却）を行なうことができる。カプセル生成動作中、ペルチェ素子に電力を供給し、型１００の下部を４℃程度に保つことで、型１００全体を冷却し、ポケット部１１０内壁面に着弾した皮膜形成液（冷却硬化液）を硬化させる。なお、本実施形態において、型１００は熱伝導率の高い物質（例えば金属等）で作成される。
【００６２】
＜カプセルの材料について＞
第２実施形態では、カプセル皮膜を形成する皮膜形成液（第１の液体）である冷却硬化液として、ゼラチン、寒天、ペクチン等のゲル化材を用いる。これらのゲル化材は、常温時（若しくは高温時）には液体状であるが、冷却すると硬化して固化する。この性質を利用して、カプセルの皮膜を形成する。
また、カプセルのコアを形成するコア形成液（第２の液体）として、第１実施形態と同様の芳香族化合物を含む液体（芳香液溶液）を用いる。
以下では、皮膜形成液としてゼラチンを用いた例について説明を行なう。
【００６３】
＜カプセルの生成動作＞
第２実施形態におけるカプセル生成動作について説明する。図６は、第２実施形態のカプセル生成動作の工程を表すフロー図である。図７Ａ〜図７Ｃは、第２実施形態のカプセル生成動作を説明するための概略図である。
【００６４】
第１実施形態と同様、はじめに、カプセル皮膜の一部（下側）が形成される（Ｓ２０１）。ただし、第２実施形態では皮膜形成液の硬化方法が異なる。
【００６５】
まず、加熱ユニット６０によって６０℃程度に加熱された液状の皮膜形成液（ゼラチン）が、皮膜形成ヘッド１５の皮膜形成ノズルから噴射される（図７Ａ）。噴射されたゼラチンの液滴は型１００のポケット部１１０に着弾し、その内壁形状に沿って濡れ広がり、半球状となる。
【００６６】
ここで、型１００は、下部に設けられた冷却ユニット７０により冷却され、４℃程度の温度に維持されている。そのため、半球状となったゼラチンはポケット部１１０の内壁面において急速に冷却され、硬化する。これにより、球状カプセル皮膜の下側が形成される。
【００６７】
次に、カプセルのコアが形成される（Ｓ２０２）。コア形成の工程は第１実施形態のＳ１０２と全く同様である。すなわち、Ｓ２０１において型１００（ポケット部１１０）に形成されたカプセル皮膜の一部（下側）の上に、コア形成ヘッド１１のコア形成ノズルから所定量のコア形成液を噴射する（図７Ｂ）。そして、該カプセル皮膜の下側の上に着弾したコア形成液は図に示されるような液滴となる。これによって、当該下側の皮膜の上に、カプセルのコアとなる部分が形成される。
【００６８】
続いて、カプセル皮膜の上側が形成される（Ｓ２０３）。キャリッジ２１に搭載された皮膜形成ヘッド１５が移動方向を移動しつつ、Ｓ２０２において型１００（ポケット部１１０）に形成されたコアの上に、皮膜形成ノズルからゼラチンを噴射する（図７Ｃ）。噴射されたゼラチンは、コア形成液の液滴の上に着弾し、当該コアを覆うような形で広がる。
【００６９】
ここで、冷却ユニット７０で冷却された型１００により、先に形成されたカプセル皮膜下側及びコアも４℃程度の温度に冷却されている。本実施形態で生成されるカプセルはサイズ（直径）が非常に小さいため、型１００の温度が伝導しやすいからである。したがって。コアを覆うように広がったゼラチンはそのままの形状を維持しながら急速に冷却され、固化する。これにより、コアとそれを内包する皮膜からなる球状のカプセルが形成される。
【００７０】
最後に、形成されたカプセルを型１００から取り外す（Ｓ２０４）。取り外し方法は第１実施形態と同様にすればよい。
【００７１】
＜第２実施形態のまとめ＞
第２実施形態では、皮膜形成ノズルから冷却硬化液からなる皮膜形成液（第１の液体）を型１００に噴射して、当該型１００によって冷却し、硬化させることで、皮膜の一部（球状皮膜の下側）を形成する。次に、コア形成ノズルから、当該型に形成された皮膜の一部の上に、コア形成液（第２の液体）を噴射して、コアを形成する。そして、皮膜形成ノズルから、当該型に形成されたコアの上に、冷却硬化液からなる皮膜形成液（第１の液体）を噴射して、該型１００によって冷却し、硬化させることで、コアを内包する皮膜を形成する。
【００７２】
これにより、第１実施形態と同様、カプセル粒径の大きさや皮膜の厚さを自由に調整しつつ、均一な形状（サイズ）のカプセルを大量に生成することができる。また、皮膜形成液としてゼラチン等の冷却硬化液（ゲル化材）を用いることにより、ＵＶ照射等の制御を行なうことなく、型のポケットで簡単に皮膜を硬化させることができる。
【００７３】
＝＝＝第３実施形態＝＝＝
第３実施形態では、皮膜形成液として複数種類の液体を接触させて化学反応を生じさせることで、皮膜を硬化させる。具体的には、第１の皮膜形成液（第１の液体とする）と第２の皮膜形成液（第３の液体とする）とを接触・混合させることによって生じるゲル化反応を用いてカプセル皮膜を形成する。
【００７４】
＜カプセル製造装置の構成＞
図８は、第３実施形態におけるカプセル製造装置３の構成を表す概略図である。カプセル製造装置３では、ヘッド部１０の皮膜形成ヘッドとして、第１皮膜形成ヘッド１６及び、第２皮膜形成ヘッド１７を備える。また、カプセル製造装置３で照射部４０は不要である。それ以外の構成は第１実施形態と同様である。
【００７５】
ヘッド部１０の第１皮膜形成ヘッド１６は、皮膜を形成するための第１の皮膜形成液（第１の液体）を噴射するものである。第１皮膜形成ヘッド１６の構造は前述の皮膜形成ヘッド１５と同様である。すなわち、皮膜形成液（第１の皮膜形成液）を噴射する皮膜形成ノズルを備える。そして、ノズル内部にはピエゾ素子ＰＺＴ等の駆動素子や、弾性膜、圧力室等（共に不図示）を有し、ピエゾ素子ＰＺＴ等の駆動素子を伸縮させることによりノズルから皮膜形成液の液滴を噴射する。
【００７６】
ヘッド部１０の第２皮膜形成ヘッド１７は、皮膜を形成するための第２の皮膜形成液（第３の液体）を噴射するものである。噴射する液体が異なる以外は、第１皮膜形成ヘッド１６と全く同一の構造とする。
【００７７】
なお、皮膜形成液として３種類以上の液体を混合して化学反応を生じさせる場合は、該皮膜形成液の種類に応じて皮膜形成ヘッドの数が増やされる。例えば、３液混合による化学反応を用いてカプセル皮膜を形成するような場合には、上述の第１・第２皮膜形成ヘッドに加えて、第３皮膜形成ヘッド（不図示）が設けられる。
【００７８】
＜カプセルの材料について＞
第３実施形態では、カプセル皮膜を形成する皮膜形成液として、複数種類の液体を混合することで化学反応（ゲル化反応）を生じさせる液体を用いる。例えば、第１の皮膜形成液（第１の液体）としてアルギン酸ナトリウム水溶液を用い、第２の皮膜形成液（第３の液体）として塩化カルシウム水溶液を用いる。アルギン酸ナトリウムは塩化カルシウム（ゲル化反応材）と混合することによりゲル化して硬化する。なお、第１の皮膜形成液と第２の皮膜形成液とは入れ替えてもよく、本実施形態において皮膜形成液を噴射する際には、どちらの液体を先に噴射してもよい。
【００７９】
また、カプセルのコアを形成するコア形成液（第２の液体）として、第１実施形態と同様の芳香族化合物を有する液体を用いる。
【００８０】
＜カプセルの生成動作＞
第３実施形態におけるカプセル生成動作について説明する。図９は、第３実施形態のカプセル生成動作の工程を表すフロー図である。
【００８１】
はじめに、カプセル皮膜の一部（下側）が形成される（Ｓ３０１）。ただし、第３実施形態では皮膜形成液の硬化方法が異なる。図１０Ａ及び図１０Ｂに、第３実施形態のカプセル皮膜（下側）の生成動作を説明する概略図を示す。
【００８２】
まず、第１皮膜形成ヘッド１６から第１の皮膜形成液であるアルギン酸ナトリウム水溶液が噴射される（図１０Ａ）。噴射されたアルギン酸ナトリウム水溶液の液滴は型１００のポケット部１１０に着弾し、その内壁形状に沿って濡れ広がり、図１０Ａに示されるような半球状となる。
【００８３】
続いて、同じポケット部１１０に向けて、第２皮膜形成ヘッド１７から第２の皮膜形成液である塩化カルシウム水溶液が噴射される。噴射された塩化カルシウム水溶液の液滴はポケット部１１０に着弾し、該ポケット部１１０の内壁に沿って広がっているアルギン酸ナトリウム水溶液と混合される。なお、第２の皮膜形成液の噴射速度を速くする等、適当に調整することによって、該第２の皮膜形成液は着弾時にポケット部１１０内壁面に拡散しやすくなるので、第１の皮膜形成液との混合を促進させることができる。
【００８４】
これにより、該ポケット部１１０の内壁面においてゲル化反応が進行し、２つの液体が硬化して、図１０Ｂに示されるように球状カプセル皮膜の下側が形成される。
【００８５】
次に、カプセルのコアが形成される（Ｓ３０２）。コア形成の工程は第１実施形態のＳ１０２と全く同様である。すなわち、Ｓ３０１において型１００（ポケット部１１０）に形成されたカプセル皮膜の一部（下側）の上に、コア形成ヘッド１１のコア形成ノズルから所定量のコア形成液（芳香液溶液）を噴射する。これによって、当該下側の皮膜の上に、カプセルのコアとなる部分が形成される。
【００８６】
次に、カプセル皮膜の上側が形成される（Ｓ３０３）。図１１Ａ及び図１１Ｂに、第３実施形態のカプセル皮膜（上側）の生成動作を説明する概略図を示す。
【００８７】
キャリッジ２１に搭載された第１皮膜形成ヘッド１６が移動方向を移動しつつ、Ｓ３０２において型１００（ポケット部１１０）に形成されたコアの上に、第１の皮膜形成液であるアルギン酸ナトリウム水溶液を噴射する（図１１Ａ）。アルギン酸ナトリウム水溶液は、芳香液溶液の液滴（コア）の上に着弾し、図１１Ａに示されるように当該コアを覆うような形で広がる。
【００８８】
続いて、同じポケット部１１０に向けて、第２皮膜形成ヘッド１７から第２の皮膜形成液である塩化カルシウム水溶液が噴射される（図１１Ｂ）。噴射された塩化カルシウム水溶液の液滴は、コアを覆うように広がっているアルギン酸ナトリウム水溶液と混合される。２液の混合によって、コアの上面部においてゲル化反応が進行し、２つの液体は硬化して図１１Ｂに示されるように球状カプセル皮膜の上側が形成される。これにより、コアとそれを内包する皮膜からなる球状のカプセルが形成される。
【００８９】
最後に、形成されたカプセルを型１００から取り外す（Ｓ３０４）。取り外し方法は前述の各実施形態と同様である。
【００９０】
＜第３実施形態のまとめ＞
第３実施形態では、第１皮膜形成ノズルから第１の皮膜形成液（第１の液体）を型１００に噴射し、続いて第２皮膜形成ノズルから第２の皮膜形成液（第３の液体）を噴射し、型１００の上で２液を接触・混合させる。混合の結果生じる化学反応によって２液を硬化させ、皮膜の一部（球状皮膜の下側）を形成する。次に、コア形成ノズルから、当該型に形成された皮膜の一部の上に、コア形成液（第２の液体）を噴射して、コアを形成する。そして、当該型に形成されたコアの上に、第１皮膜形成ノズルから第１の皮膜形成液（第１の液体）を、第２皮膜形成ノズルから第２の皮膜形成液（第３の液体）を噴射し両液を混合させる。混合の結果生じる化学反応によって２液を硬化させ、コアを内包する皮膜を形成する。
【００９１】
これにより、第１実施形態と同様、カプセル粒径の大きさや皮膜の厚さを自由に調整しつつ、均一な形状（サイズ）のカプセルを大量に生成することができる。また、皮膜形成液として複数種類の液体を用い、それらを混合させることで化学反応を生じさせることにより、ＵＶ照射等の制御を行なうことなく、型上で簡単に皮膜を硬化させることができる。
【００９２】
＝＝＝第４実施形態＝＝＝
第４実施形態では、多層の皮膜を有するカプセルを生成する。前述の各実施形態では１層の皮膜によってコアが覆われるカプセルを生成していたが、本実施形態では、例えば、２層の皮膜によってコアが覆われるカプセルを生成する。
【００９３】
図１２に、２層の皮膜を有するカプセルの概略断面図を示す。図のように、第１層皮膜がコアを内包し、その第１層皮膜をさらに第２層皮膜が内包する３重構造となっている。第１層皮膜と第２層皮膜とは、同一の皮膜形成液によって形成されてもよいし、異なる皮膜形成液によって形成されてもよい。以下の例では、異なる皮膜形成液を用いて２層の皮膜を形成することが可能なカプセル製造装置について説明する。
【００９４】
＜カプセル製造装置の構成＞
図１３は、第４実施形態におけるカプセル製造装置４の構成を表す概略図である。カプセル製造装置４では、ヘッド部１０の皮膜形成ヘッドとして、第１層皮膜形成ヘッド１８、及び、第２層皮膜形成ヘッド１９を備える。それ以外の構造は第１実施形態と同様である。
【００９５】
第１層皮膜形成ヘッド１８、及び、第２層皮膜形成ヘッド１９では噴射する液体（皮膜形成液）が異なるが、ヘッド自体の構造は共に第１実施形態の皮膜形成ヘッド１５と同一である。
【００９６】
第４実施形態では、第１層皮膜形成液としてＵＶ硬化モノマーＡを用い、第２層皮膜形成液としてＵＶ硬化モノマーＢを用いる。ＵＶ硬化モノマーは、カプセルの使用用途等に応じて最適な物質が適宜選択される。
【００９７】
また、カプセルのコアを形成するコア形成液として、第１実施形態と同様の芳香族化合物を含む液体を用いる。
【００９８】
＜カプセル生成動作について＞
第４実施形態におけるカプセル生成動作について説明する。図１４は、第４実施形態のカプセル生成動作の工程を表すフロー図である。図１５Ａ及び図１５Ｂは、第１層皮膜（下側）及び第２層皮膜（下側）を生成する動作を説明する図である。図１６Ａ及び図１６Ｂは、第１層皮膜（上側）及び第２層皮膜（上側）を生成する動作を説明する図である。
【００９９】
なお、本実施形態のカプセル生成動作は、前述の各実施形態に対して応用することが可能である。
【０１００】
第４実施形態において、カプセルはＳ４０１〜Ｓ４０６の各工程を実行することによって生成される（図１４）。
【０１０１】
まず、第２層のカプセル皮膜の一部（下側）が形成される（Ｓ４０１）。キャリッジ２１に搭載された第２層皮膜形成ヘッド１９が移動方向を移動しつつ、下方に配置された型１００のポケット部１１０に向けて所定量の第２層皮膜形成液（ＵＶ硬化モノマーＢ）を噴射する（図１５Ａ）。噴射されたＵＶ硬化モノマーＢはポケット部１１０に着弾し、その内壁形状に沿って濡れ広がり、図１５Ａに示されるような半球状となる。この状態で、照射部４１からＵＶを照射することにより、半球形状のＵＶ硬化モノマーＢを硬化させる。これにより、型１００のポケット部１１０にそれぞれ第２層皮膜の下側（半球）が形成され、固定される。
【０１０２】
続いて、第１層のカプセル皮膜の一部（下側）が形成される（Ｓ４０２）。Ｓ４０２の動作は基本的にＳ４０１の動作の繰り返しである。Ｓ４０１で硬化された第２層皮膜の下側の上に、第１層皮膜形成ヘッド１８から所定量の第１層皮膜形成液（ＵＶ硬化モノマーＡ）を噴射する（図１５Ｂ）。そして、図に示されるように、第２層皮膜の上に半球状に広がったＵＶ硬化モノマーＡに対してＵＶを照射させ、硬化させる。これにより、第２層皮膜の下側（半球）の上に、さらに第１層皮膜の下側（半球）が形成され、固定される。
【０１０３】
次に、カプセルのコアが形成される（Ｓ４０３）。コア形成の工程は第１実施形態のＳ１０２と同様である。すなわち、Ｓ４０２において型１００（ポケット部１１０）に形成された第１層カプセル皮膜（下側）の上に、コア形成ヘッド１１のコア形成ノズルから所定量のコア形成液（芳香液溶液）を噴射する。これによって、第１層カプセル皮膜の上に、カプセルのコアとなる部分が形成される。
【０１０４】
次に、第１層カプセル皮膜の上側が形成される（Ｓ４０４）。Ｓ４０３において形成されたコアの上に、第１層皮膜形成ヘッド１８から所定量の第１層皮膜形成液（ＵＶ硬化モノマーＡ）を噴射する（図１６Ａ）。噴射されたＵＶ硬化モノマーＡは、芳香液溶液の液滴（コア）の上に着弾し、図１６Ａに示されるように当該コアを覆うような形で広がる。そして、着弾直後のＵＶ硬化モノマーＡに対して、照射部４１からＵＶを照射することにより、コアを覆う形でＵＶ硬化モノマーＡを硬化させる。これにより、コアを内包する球状の第１層皮膜が形成される。
【０１０５】
続いて、第２層カプセル皮膜の上側が形成される（Ｓ４０５）。Ｓ４０５の動作は基本的にＳ４０４の動作の繰り返しである。Ｓ４０４で形成された第１層皮膜の上に、第２層皮膜形成ヘッド１９から所定量の第２層皮膜形成液（ＵＶ硬化モノマーＢ）を噴射する（図１６Ｂ）。そして、図に示されるように、第１層皮膜の上に半球状に広がったＵＶ硬化モノマーＢに対してＵＶを照射させ、硬化させる。これにより、第１層皮膜を内包する形で第２層皮膜が形成される。
【０１０６】
最終的に、コア、第１層皮膜、及び、第２層皮膜の３重構造からなる（図１２参照）カプセルが形成される。なお、皮膜形成の工程をさらに繰り返すことによって、２層以上の皮膜を有する多重カプセルを形成することも可能である。
【０１０７】
最後に、形成されたカプセルを型１００から取り外す（Ｓ４０６）。取り外し方法は前述の各実施形態と同様である。
【０１０８】
＜第４実施形態のまとめ＞
第４実施形態では、第２層皮膜形成ノズルから第２層皮膜形成液を型１００に噴射して硬化させ、続いて第１層皮膜形成ノズルから第１層の皮膜形成液を噴射して硬化させることで、球状皮膜の下側を２層分重ねて形成する。次に、コア形成ノズルから、当該型に形成された皮膜の一部の上に、コア形成液を噴射して、コアを形成する。そして、当該型に形成されたコアの上に、第１層皮膜形成ノズルから第１層皮膜形成液を噴射し硬化させ、第２層皮膜形成ノズルから第２層皮膜形成液を噴射して硬化させることで、コアを内包する皮膜を２層の皮膜を形成する。
【０１０９】
これにより、第１実施形態と同様、カプセル粒径の大きさや皮膜の厚さを自由に調整しつつ、均一な形状（サイズ）のカプセルを大量に生成することができる。また、皮膜の形成工程を、分けることで、２層以上の多層皮膜を有するカプセルを生成することができる。
【０１１０】
＝＝＝変形例＝＝＝
前述した各実施形態のカプセル生成動作について、各工程におけるカプセル形成材料（皮膜形成液及びコア形成液）の噴射速度を調整することにより、より効果的にカプセルを生成することができる。
【０１１１】
例えば、第１実施形態において、Ｓ１０１で噴射される皮膜形成液の噴射（第１の液体）速度をＳ１０２におけるコア形成液（第２の液体）の噴射速度よりも速くする。すなわち、下側皮膜を形成するための皮膜形成液の噴射速度をなるべく早くする。これにより、皮膜形成液は型１００のポケット部１１０に勢いよく着弾するので、ポケット部１１０の内壁に沿って濡れ広がりやすくなる。これにより、皮膜形成液を半球形状にしやすくなる。
【０１１２】
また、Ｓ１０３で噴射される皮膜形成液（第１の液体）の噴射速度をＳ１０２におけるコア形成液（第２の液体）の噴射速度よりも遅くする。すなわち、上側皮膜を形成するための皮膜形成液の噴射速度をなるべく遅くする。これにより、皮膜形成液はコア（コア形成液の液滴）の上にゆっくりと着弾するので、コア形成液と皮膜形成液とが混合しにくくなる。
【０１１３】
このように、カプセル形成材料（液体）を噴射する速度を変更することで、カプセル形成材液滴の着弾時における広がり方を調整することができる。つまり、カプセルを精度よく形成することができるようになる。
【０１１４】
また、前述した各実施形態で皮膜を形成する際に、皮膜形成ノズルから複数回に分けて皮膜形成液（第１の液体）を噴射して該皮膜を形成することにより、噴射される液滴径を変更せずにカプセルを生成することもできる。
【０１１５】
例えば、第１実施形態の下側皮膜形成時（Ｓ１０１）において、１回の皮膜形成液噴射によって皮膜を形成するのではなく、皮膜形成液の噴射を少量ずつ複数回に分けて皮膜を形成する。図１７に皮膜形成液を複数回に分けて噴射することにより、皮膜を形成する方法を説明する図を示す。図では３回に分けてカプセル皮膜（下側）を形成する。
【０１１６】
１回目の噴射では、型１００のポケット部１１０中央に向けて皮膜形成液を着弾させる。着弾した皮膜形成液は図の斜線部で表される領域に広がるので、この状態でＵＶを照射して硬化させる。これにより、皮膜の一部分として皿型形状の皮膜が形成される。次に、皮膜形成ヘッド１５（キャリッジ２１）を右側に移動させ、ポケット部１１０の側面付近に向けて２回目の皮膜形成液噴射を行なう。着弾した皮膜形成液は図の横線部で表される領域に広がるので、この状態でＵＶを照射して硬化させる。続いて、皮膜形成ヘッド１５（キャリッジ２１）を左側に移動させ、ポケット部１１０の２回目とは反対側の面に向けて３回目の皮膜形成液噴射を行ない、ＵＶを照射して硬化させる。このとき、１回目の噴射速度を早くして、２回目・３回目の噴射速度を遅くする等の調整をしてもよい。
【０１１７】
１回の皮膜形成液噴射で半球状の下側皮膜を全て形成しようとすると、着弾した皮膜形成液がポケット部１１０の内壁に均等に濡れ広がらず、きれいな半球状の皮膜が形成されない場合がある。そのような場合、図１７のように図段階的に皮膜形成液を噴射させることにより、型１００のポケット部１１０の内壁全体に亘って均等に皮膜形成液を行き渡らせ、正確な半球形状の皮膜を形成することができる。
【０１１８】
なお、皮膜形成ヘッドが、型１００と平行な平面状を２次元的に移動できるようにしておくとさらに効果的である。すなわち、キャリッジ２１の移動方向を、図２における左右方向のみではなく奥行き方向にも移動できるようする。皮膜形成ヘッド（皮膜形成ノズル）の位置を細かく移動させながら、多段階に分けて皮膜形成液を噴射させることによって、噴射される液滴径を変更せずに、大型の半球形状の皮膜を形成することができるようになる。また、噴射される液滴径を変更せずに、様々な大きさのポケット部１１０を備える型１００に対応ができる。
【０１１９】
＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
一実施形態としてのカプセル製造装置を説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
【０１２０】
＜カプセル生成動作について＞
前述の各実施形態では、キャリッジユニットに搭載されたヘッドユニットを移動させながら、固定された型に対して、各ノズルからカプセル形成材料を噴射することでカプセルを生成する例が説明されていたが、この限りではない。例えば、型を移動させながら、固定されたヘッドからカプセル形成材料を噴射することでカプセルが生成される方法であってもよい。また、ヘッドと型が共に移動可能な構成であってもよい。
【０１２１】
＜カプセル形成材料について＞
前述の各実施形態では、コア形成液として、芳香剤溶液を用いて説明したが、食品分野で用いられるカプセルであれば、コア形成液は、各種エキス材料や各種果汁、甘味料、香料、防腐剤などでもよい。また、医薬分野で用いられるカプセルであれば、コア形成液として、各種医薬品成分であってもよく、バイオテクノロジー分野で用いられるカプセルであれば、微生物や動植物細胞をコア形成液としてもよい。
【０１２２】
本明細書において、カプセルを形成する材料として、前述の各実施形態で皮膜形成液とコア形成液とが例示されていたが、例示された以外のカプセル形成材料を用いてカプセルを形成することも可能である。
【符号の説明】
【０１２３】
１〜４ カプセル製造装置、
１０ ヘッドユニット、１１ コア形成ヘッド、１５ 皮膜形成ヘッド、
１６ 第１皮膜形成ヘッド、１７ 第２皮膜形成ヘッド、
１８ 第１層皮膜形成ヘッド、１９ 第２層皮膜形成ヘッド、
２０ キャリッジユニット、２１ キャリッジ、
４０ 照射ユニット、４１ 照射部、４２ 照射部、
６０ 加熱ユニット、
７０ 冷却ユニット、
１００ 型、１１０ ポケット部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カプセル製造装置、及び、カプセル製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内容物を皮膜で覆うことで生成されるカプセルが知られており、現在、機能性材料として食品、医薬品等の多岐の分野に渡って応用されている。このようなカプセルでは、その用途に応じて皮膜の厚さやカプセルの粒径が均一になるように生成されることが求められる場合がある。
【０００３】
これに対して、ノズルから液滴を噴射することにより皮膜の厚さが均一になるようにカプセルを生成する方法がある。例えば、カプセルの皮膜や内包物を形成する材料液を多重ノズルから凝固液流中に噴射させて、多層の皮膜からなる液滴を形成させる。そして、該液滴が凝固液流中を移動する過程において最外層の皮膜を硬化させることで、カプセルを連続的に生成する方法が提案されている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０１１７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のカプセル生成方法によれば、カプセル皮膜を形成する材料液の噴射量等を調整することで、皮膜の厚さを均一にし、また、粒径のばらつきが少ないカプセルを生成することができる。
【０００６】
しかし、このような凝固液流中でカプセルを生成する方法では、材料液の特性や凝固液流の流速勾配など、様々な条件による制約を受ける。そのため、粒径の大きさや皮膜の厚さを自由に調整することは困難であり、様々なカプセル生成条件に十分対応することができなかった。
【０００７】
本発明では、粒径の大きさや皮膜の厚さを調整しつつ、均一な形状のカプセルを生成することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための主たる発明は、コアと、前記コアを内包する皮膜とを含むカプセルを形成するカプセル製造装置であって、前記皮膜を形成する第１の液体を噴射する第１噴射ノズルと、前記コアを形成する第２の液体を噴射する第２噴射ノズルと、を備え、前記第１噴射ノズルから、前記カプセルを形成することに用いる型に前記第１の液体を噴射して、前記皮膜の一部を形成し、前記第２噴射ノズルから、前記型に形成された前記皮膜の一部に対して、前記第２の液体を噴射して、前記コアを形成し、前記第１噴射ノズルから、前記型に形成された前記コアに対して、前記第１の液体を噴射して、前記コアを内包する皮膜を形成する、ことを特徴とするカプセル製造装置である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】カプセルの概念図である。
【図２】第１実施形態におけるカプセル製造装置の構成を表す概略図である。
【図３】第１実施形態のカプセル生成動作の工程を表すフロー図である。
【図４】図４Ａ〜図４Ｃは、第１実施形態のカプセル生成動作を説明するための概略図である。
【図５】第２実施形態におけるカプセル製造装置の構成を表す概略図である。
【図６】第２実施形態のカプセル生成動作の工程を表すフロー図である。
【図７】図７Ａ〜図７Ｃは、第２実施形態のカプセル生成動作を説明するための概略図である。
【図８】第３実施形態におけるカプセル製造装置の構成を表す概略図である。
【図９】第３実施形態のカプセル生成動作の工程を表すフロー図である。
【図１０】図１０Ａ及び図１０Ｂは、第３実施形態のカプセル皮膜（下側）の生成動作を説明する概略図である。
【図１１】図１１Ａ及び図１１Ｂは、第３実施形態のカプセル皮膜（上側）の生成動作を説明する概略図である。
【図１２】２層の皮膜を有するカプセルの概略断面図である。
【図１３】第４実施形態におけるカプセル製造装置の構成を表す概略図である。
【図１４】第４実施形態のカプセル生成動作の工程を表すフロー図である。
【図１５】図１５Ａ及び図１５Ｂは、第１層皮膜（下側）及び第２層皮膜（下側）を生成する動作を説明する図である。
【図１６】図１６Ａ及び図１６Ｂは、第１層皮膜（上側）及び第２層皮膜（上側）を生成する動作を説明する図である。
【図１７】皮膜形成液を複数回に分けて噴射することによって皮膜を形成する方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
【００１１】
コアと、前記コアを内包する皮膜とを含むカプセルを形成するカプセル製造装置であって、前記皮膜を形成する第１の液体を噴射する第１噴射ノズルと、前記コアを形成する第２の液体を噴射する第２噴射ノズルと、を備え、前記第１噴射ノズルから、前記カプセルを形成することに用いる型に前記第１の液体を噴射して、前記皮膜の一部を形成し、前記第２噴射ノズルから、前記型に形成された前記皮膜の一部に対して、前記第２の液体を噴射して、前記コアを形成し、前記第１噴射ノズルから、前記型に形成された前記コアに対して、前記第１の液体を噴射して、前記コアを内包する皮膜を形成する、ことを特徴とするカプセル製造装置。
【００１２】
このようなカプセル製造装置によれば、第１噴射ノズルを用いて所望の厚さで皮膜の一部を形成し、形成された皮膜の一部に対して第２噴射ノズルを用いてコアを形成する。そして、形成されたコアに対して、先に皮膜の一部を形成した第１噴射ノズルを用いてコアを内包する皮膜を形成する。したがって、第１噴射ノズルによる第１の液体の噴射量を適切に制御することによって、粒径の大きさや皮膜の厚さが調整された、均一な形状のカプセルを生成することができる。
【００１３】
かかるカプセル製造装置であって、光を照射する照射部をさらに備え、前記第１の液体は、前記光の照射を受けることによって硬化する液体であり、前記第１噴射ノズルから、前記型に前記第１の液体を噴射した後に、前記照射部から前記光を照射して前記皮膜の一部を形成し、前記第２噴射ノズルから、前記型に形成された前記皮膜の一部に対して、前記第２の液体を噴射して、前記コアを形成し、前記第１噴射ノズルから、前記型に形成された前記コアに対して、前記第１の液体を噴射した後に、前記照射部から前記光を照射して前記第１の液体を硬化し、前記コアを内包する皮膜を形成することが望ましい。
【００１４】
このようなカプセル製造装置によれば、光を照射することによって硬化する第１の液体を用いてカプセルの皮膜を形成するため、照射する光の波長や周期を調整することで皮膜を所望の硬度とすることが可能となる。
【００１５】
かかるカプセル製造装置であって、前記第１の液体を冷却する冷却部をさらに備え、前記第１の液体は、冷却されることによって硬化する液体であり、前記第１噴射ノズルから、前記型に前記第１の液体を噴射した後に、前記冷却部によって前記第１の液体を冷却して、前記皮膜の一部を形成し、前記第２噴射ノズルから、前記型に形成された前記皮膜の一部に対して、前記第２の液体を噴射して、前記コアを形成し、前記第１噴射ノズルから、前記型に形成された前記コアに対して、前記第１の液体を噴射した後に、前記冷却部によって前記第１の液体を冷却し、硬化させることで、前記コアを内包する皮膜を形成することが望ましい。
【００１６】
このようなカプセル製造装置によれば、冷却によって硬化する第１の液体を用いてカプセルの皮膜を形成するため、冷却する温度を調整することで皮膜の硬度を調整することが可能である。
【００１７】
かかるカプセル製造装置であって、前記第１の液体は、第３の液体と接触すると化学反応によって硬化する液体であり、前記第３の液体を噴射する第３噴射ノズルをさらに備え、前記第１噴射ノズルから前記型に前記第１の液体を噴射し、前記第３噴射ノズルから該型に前記第３の液体を噴射して、前記第１の液体と前記第３の液体とを接触させ、前記第１の液体を化学反応によって硬化させることによって、前記皮膜の一部を形成し、前記第２噴射ノズルから、前記型に形成された前記皮膜の一部に対して、前記第２の液体を噴射して、前記コアを形成し、前記第１噴射ノズルから前記型に形成された前記コアに対して、前記第１の液体を噴射し、前記コアに対して噴射された前記第１の液体に対して、前記第３噴射ノズルから前記第３の液体を噴射し、前記第１の液体と前記第３の液体とを接触させ、前記第１の液体を硬化させることによって、前記コアを内包する皮膜を形成することが望ましい。
【００１８】
このようなカプセル製造装置によれば、化学反応によって硬化する第１の液体を用いてカプセルの皮膜を形成するため、化学反応の条件を調整することによって、特性の異なる様々なカプセルを製造することができる。
【００１９】
かかるカプセル製造装置であって、前記型に前記第１の液体を噴射する速度は、前記第２の液体を噴射する速度よりも速く、前記コアに対して前記第１の液体を噴射する速度は、前記第２の液体を噴射する速度よりも遅いことが望ましい。
【００２０】
このようなカプセル製造装置によれば、型に第１の液体を噴射する際には、噴射する速度を速くすることによって、第１の液体が型に着弾する際に液滴を広がりやすくして、皮膜を形成しやすくする。一方、コアの上に第１の液体を噴射する際には、噴射する速度を遅くすることによって、着弾する第１の液体によってコアが破壊される可能性を低減することができるようになる。
【００２１】
かかるカプセル製造装置であって、前記皮膜を形成する際に、前記第１噴射ノズルから、複数回に分けて前記第１の液体を前記型に噴射して、前記皮膜を形成することが望ましい。
【００２２】
このようなカプセル製造装置によれば、第１の液体を複数回に分けて噴射することによって、皮膜を形成するため、大型のカプセル（皮膜）を形成することができる。
【００２３】
また、カプセルを形成することに用いる型に第１の液体を噴射して、皮膜の一部を形成することと、前記型に形成された前記皮膜の一部に対して、第２の液体を噴射して、コアを形成することと、前記型に形成された前記コアに対して、前記第１の液体を噴射して、前記コアを内包する皮膜を形成することと、を有するカプセル製造方法が明らかとなる。
【００２４】
また、光の照射を受けることによって硬化する第１の液体を、カプセルを形成することに用いる型に噴射した後、前記光を照射して前記第１の液体を硬化させることによって、皮膜の一部を形成することと、前記型に形成された前記皮膜の一部に対して、第２の液体を噴射して、コアを形成することと、前記型に形成された前記コアに対して、前記第１の液体を噴射した後に、前記光を照射して前記第１の液体を硬化させることによって、前記コアを内包する皮膜を形成することと、を有するカプセル製造方法が明らかとなる。
【００２５】
＝＝＝カプセルについて＝＝＝
図１に本実施形態で生成されるカプセルの概念図を示す。本実施形態における「カプセル」は、多重カプセルとも呼ばれ、図のようにコア（内包物）、及びそれを覆う皮膜によって構成され、球状の外形を有する。このようなカプセルは、食料、医薬部外品、医薬品等、種々の分野で使用されており、カプセルの大きさ（内包物の容量）や、皮膜の厚さはその用途に応じて様々である。
【００２６】
本実施形態では、インクジェット方式を用いて液滴を噴射することにより、カプセルの大きさや皮膜厚さを自由に調整しながら、所望のサイズで任意形状のカプセルを生成する。また、インクジェット方式により微少量の液滴を噴射することで、カプセルのサイズがマイクロメートルオーダーの所謂マイクロカプセルを生成することが可能である。例えば、０．１〜５００ｐｌ（ピコリットル）程度の容量のカプセルサイズを生成することができる。
また、後述するように、皮膜を２層以上有する多重カプセルを生成することもできる。
【００２７】
＝＝＝第１実施形態＝＝＝
第１実施形態では、紫外線（以下、ＵＶとも呼ぶ）等の光（電磁波）を照射することで硬化する液体（以下、ＵＶ硬化液とも呼ぶ）を噴射してカプセルの皮膜を形成する。
【００２８】
＜カプセル製造装置の構成＞
発明を実施するためのカプセル製造装置の構成について説明する。図２は、第１実施形態におけるカプセル製造装置１の構成を表す概略図である。本実施形態のカプセル製造装置は、ヘッドユニット１０、キャリッジユニット２０、照射ユニット４０、及びコントローラー（不図示）を有する。また、カプセルを任意形状に生成する際には、型１００を使用する。
【００２９】
ヘッドユニット１０は、カプセルを構成するコア及び皮膜の材料となる液体を噴射するためのものである。ヘッドユニット１０は、コアを形成する液体材料であるコア形成液を噴射するコア形成ヘッド１１と、皮膜を形成する液体材料である皮膜形成液を噴射する皮膜形成ヘッド１５とを備える。なお、コア形成液及び皮膜形成液の種類は、カプセルの用途や製造方法に応じて適宜選択される。コア形成ヘッド１１、及び皮膜形成ヘッド１５は後述するキャリッジ２１に搭載され、図２に示されるように移動方向に沿って並列に並んでいる。キャリッジ２１が移動方向に移動することにより、コア形成ヘッド１１、及び皮膜形成ヘッド１５も移動方向に移動する。
【００３０】
コア形成ヘッド１１は、コア形成液を噴射するコア形成ノズルを有する。ノズル内部にはピエゾ素子ＰＺＴ等の駆動素子や、弾性膜、圧力室等（共に不図示）が設けられている。コア形成液を噴射する際は、コントローラーからピエゾ素子ＰＺＴに駆動信号が印加され、該駆動信号の電位に応じてピエゾ素子ＰＺＴが伸縮する。ピエゾ素子ＰＺＴが伸縮すると、ノズル内部の弾性膜が変形し、圧力室内の圧力が上昇・下降することにより、ノズルからコア形成液の液滴が噴射される。
【００３１】
皮膜形成ヘッド１５もコア形成ヘッド１１と同等の構造であり、皮膜形成液を噴射する皮膜形成ノズルを有する。そして、ピエゾ素子ＰＺＴの伸縮によって、皮膜形成ノズルから皮膜形成液の液滴を噴射する。
【００３２】
なお、液体を噴射させるための動作を行う素子としては、ピエゾ素子ＰＺＴ以外の他の素子を用いてもよい。例えば、発熱素子や静電アクチュエーターを用いることもできる。
【００３３】
キャリッジユニット２０は、ヘッドユニット１０が取り付けられたキャリッジ２１を所定の方向（図２の移動方向）に移動させるためのものである。キャリッジユニット２０は、キャリッジ２１と、キャリッジモーター２２（不図示）とを有する。
【００３４】
キャリッジ２１は、ガイドレールに支持されながら移動方向に往復移動可能であり、キャリッジモーター２２によって駆動される。キャリッジモーター２２の動作はコントローラーにより制御される。ヘッド２１が移動方向に移動中に、ヘッドユニット１０に設けられた各ノズルからコア形成液や皮膜形成液を断続的に噴射することによって、連続的にカプセルを生成することができる。
【００３５】
照射ユニット４０は、皮膜形成ヘッド１５から噴射されて型１００のポケット部１１０（後述）に着弾した皮膜形成液に向けてＵＶを照射するものである。皮膜形成液は照射ユニット４０からのＵＶの照射を受けることにより、硬化する。
【００３６】
本実施形態の照射ユニット４０は、照射部４１及び照射部４２を備えている。照射部４１はヘッド１０の上方に設けられ、型１００の上方からＵＶを照射する。照射部４１は、ＵＶ照射の光源として発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）若しくはメタルハライドランプを備える。照射時間、紫外線の波長などはカプセルの形状や大きさ、カプセル形成に使用される材料の種類等に応じて適宜決定される。なお、照射部４１をキャリッジ２１に搭載し、キャリッジと共に移動方向を移動させながらＵＶを照射する構成としてもよい。
【００３７】
照射部４２は、型１００の下方に設けられ、型１００の下方からＵＶを照射する。本実施形態の型１００はアクリル樹脂等の透光性を有する部材で製造される場合がある（後述）。このような場合、照射部４２を用いて型１００の下方からＵＶを照射することにより、型１００のポケット部１１０に着弾した皮膜形成液を効率的に硬化させることができる。ただし、カプセル製造装置１にとって、照射部４２は必ずしも必要な構成要素ではない。型１００が金属等透光性のない部材で製造される場合には、照射部４２から照射されるＵＶは型１００の陰になり、ポケット部１１０上の皮膜形成液まで到達しない場合があるからである。
【００３８】
＜型１００について＞
型１００は、噴射された皮膜形成液等の液滴をカプセル構造に変換し、カプセルの外形を形成する。型１００はシート状であり、ヘッド部１０の各ノズルと対向するように配置される。型１００の表面には、移動方向に並ぶ複数のポケット部１１０が設けられている。ポケット部１１０はそれぞれ半球状の溝であり、その大きさは生成するカプセルの直径に合わせて決定される。型１００は金属やアクリル樹脂のフィルムから製造される。なお、型１００が金属で形成される場合は、フォトエッチング加工によりポケット部１１０を形成することで、半球状の溝を精度よく形成することができる。
【００３９】
また、型１００の表面のポケット部１１０の形状は、半球状の溝に限定されるものではなく、型１００が任意形状のポケット部１１０を備えることにより、任意形状のカプセルを形成することができ、任意形状のポケット部１１０は後述実施例においても適用可能である。
【００４０】
＜カプセルの材料について＞
第１実施形態では、カプセル皮膜を形成する液体である皮膜形成液としてＵＶ硬化モノマーを用いる。以下、皮膜形成液を第１の液体とする。ＵＶ硬化モノマーはＵＶの照射を受けて光重合反応を行なうことにより硬化する液体である。ＵＶ硬化モノマーとしては、水と同等以上の比重を有する水系のＵＶ硬化モノマーや、水よりも比重が軽い油系のＵＶ硬化モノマーを使用することができる。皮膜形成液としての具体的なＵＶ硬化モノマーの選択は、実際のカプセルの用途に応じて決定される。
【００４１】
また、第１実施形態では、カプセルのコアを形成する液体であるコア形成液として芳香族化合物を含む液体（芳香液溶液）を用いる。以下、コア形成液を第２の液体とする。芳香液溶液として、水と同等以上の比重を有する水系の芳香液溶液や、水よりも比重が軽い油系の芳香液溶液を使用することができる。本実施形態では、説明のためコア形成液として芳香液溶液を用いるが、実際のカプセル生成時には、カプセルの用途に応じてカプセルに内包させる必要のある物質を選択すればよい。
【００４２】
＜カプセルの生成動作＞
第１実施形態におけるカプセル生成動作について説明する。図３は、第１実施形態のカプセル生成動作の工程を表すフロー図である。図４Ａ〜図４Ｃは、第１実施形態のカプセル生成動作を説明するための概略図である。
【００４３】
第１実施形態において、カプセルはＳ１０１〜Ｓ１０４の各工程を実行することによって生成される（図３）。
【００４４】
はじめに、カプセル皮膜の一部（下側）が形成される（Ｓ１０１）。キャリッジ２１に搭載された皮膜形成ヘッド１５が移動方向を移動しつつ、下方に配置された型１００のポケット部１１０に向けて皮膜形成ノズルから所定量の皮膜形成液（ＵＶ硬化モノマー）を噴射する（図４Ａ）。噴射されたＵＶ硬化モノマーはポケット部１１０に着弾し、その内壁形状に沿って濡れ広がり、半球状となる。ここで、皮膜形成液として油系のＵＶ硬化モノマーを使用する場合は、ポケット部１１０の内壁に油等を塗布したり、内壁に表面加工を施したりすることによって親油処理をしておく。反対に、皮膜形成液として水系のＵＶ硬化モノマーを使用する場合は、ポケット部１１０の内壁に親水処理をしておく。これにより、ＵＶ硬化モノマーはポケット部１１０の内壁に沿って濡れ広がりやすくなり、半球形状を維持しやすくなる。
【００４５】
この状態で、照射部４１からＵＶを照射することにより、半球形状のＵＶ硬化モノマーを硬化させる。型１００が透光性を有する場合には、前述の照射部４２も同時に用いることで、より均等にＵＶ硬化モノマーを硬化させることができる。なお、本工程ではＵＶ硬化モノマーが半球形状を保てる程度に硬化されればよい。ＵＶを照射するタイミングやＵＶ照射出力は、使用される皮膜形成液の成分や、形成されるカプセルの大きさ（噴射される皮膜形成液の量）に応じて調整される。
【００４６】
これによって、型１００のポケット部１１０にそれぞれカプセル皮膜の一部、すなわち、球状カプセル皮膜の下側（半球状）が形成される。また、噴射される皮膜形成液の量や、ポケット部１１０の直径を変更することにより、カプセルの大きさやカプセル皮膜の厚さを自由に変更することができる。
【００４７】
次に、カプセルのコアが形成される（Ｓ１０２）。キャリッジ２１に搭載されたコア形成ヘッド１１が移動方向を移動しつつ、Ｓ１０１において型１００（ポケット部１１０）に形成されたカプセル皮膜の一部（下側）の上に、コア形成ノズルから所定量のコア形成液を噴射する（図４Ｂ）。たとえば、コア形成液は芳香剤溶液を有する溶液等がある。カプセル皮膜の一部（下側）の上に着弾したコア形成液は図４Ｂに示されるような液滴となる。これによって、型１００のポケット部１１０に形成されたカプセル皮膜の上に、カプセルのコアとなる部分が形成される。
【００４８】
なお、Ｓ１０１で形成されたカプセル皮膜（下側）はＵＶ照射によって硬化されているため、本工程においてカプセル皮膜の上にコア形成液（芳香液溶液）が噴射されたとしても、皮膜形成液とコア形成液との混合が生じるおそれは少ない。したがって、皮膜形成液とコア形成液とが共に水と同等以上の比重を有する水系、若しくは、水よりも比重が軽い油系であっても、両者は混合しにくくなる。また、皮膜形成液として油系のＵＶ硬化モノマーを使用し、コア形成液として油系よりも比重が大きい水系の芳香液溶液を使用するような場合でも、コア形成液が皮膜形成液よりも下に沈降しにくいため、該カプセル皮膜の上にコアを形成することが可能である。このように、本実施形態では、コア形成液の比重と、皮膜形成液の比重とが異なっていてもよい。言い換えると、コア形成液と皮膜形成液との比重差を考慮することなく、カプセル形成材料を選択することが可能である。
【００４９】
続いて、カプセル皮膜の上側が形成される（Ｓ１０３）。キャリッジ２１に搭載された皮膜形成ヘッド１５が移動方向を移動しつつ、Ｓ１０２において型１００（ポケット部１１０）に形成されたコアの上に、皮膜形成ノズルから所定量の皮膜形成液（ＵＶ硬化モノマー）を噴射する（図４Ｃ）。噴射されたＵＶ硬化モノマーは、図４Ｃの黒丸で表されるコア形成液の液滴の上に着弾し、当該コアを覆うような形で広がる。この着弾直後のＵＶ硬化モノマーに対して、照射部４１からＵＶを照射することにより、コアを覆う形で皮膜形成液を硬化させる。これにより、中央部のコア、及び、コアを内包する皮膜からなる球状のカプセルが形成される。
【００５０】
なお、本工程において、コア形成液（コア）の上に液体状のＵＶ硬化モノマーを噴射する際に、両液体が混合するおそれがある。しかし、ＵＶ硬化モノマーとコア形成液とは粘度等の性質が異なる液体であり、ＵＶ硬化モノマーは、着弾後直ちにコア形成液と混合するわけではない。すなわち、両者は一定時間の間、分離した状態を保つ。この間に適切にＵＶ照射を行なってＵＶ硬化モノマーを硬化させることにより、コア形成液と皮膜形成液とを混合させることなく、カプセルを形成することができる。
【００５１】
最後に、形成されたカプセルを型１００から取り外す（Ｓ１０４）。Ｓ１０３の段階でカプセル皮膜が硬化されているため、ポケット部１１０を下方に向けてカプセルを自然落下させてもよいし、エアブローによってカプセルを吹き飛ばすことにより、形成されたカプセルを型１００から取り外してもよい。
【００５２】
本実施形態では多数のカプセルを連続的に生成することが可能であるが、生成されるカプセルは、型１００のポケット部１１０の大きさに合わせて均一な外形となっている。そのため、カプセルの取り外し後に、同じサイズのカプセルを選別するような作業（分級作業）は不要である。また、不揃いなサイズのカプセルを廃棄する必要もないので、非常に効率的なカプセル生成方法である。
【００５３】
なお、図４Ａ及び図４Ｂでは、カプセル皮膜下側形成の工程（Ｓ１０１）とコア形成の工程（Ｓ１０２）を分けて説明しているが、両工程が連続的に実行されるようにしてもよい。例えば、皮膜形成ヘッド１５から噴射された皮膜形成液が所定のポケット部１１０に着弾した直後に、瞬間的にＵＶを照射して皮膜（下側）を硬化させる。そして、キャリッジ２１が移動方向に移動する間に、コア形成ヘッド１１からその同じポケット部１１０にコア形成液を噴射させる。この動作を繰り返すことで、キャリッジ２１が移動方向の一方側から他方側に移動する間に、カプセル皮膜下側とコアとが形成されるようにする。
【００５４】
＜第１実施形態のまとめ＞
本実施形態のカプセル製造装置では、皮膜形成ノズルから、型１００に皮膜形成液（第１の液体）を噴射した後に、照射部４０からＵＶを照射して型１００に着弾した皮膜形成液を硬化させることで、皮膜の一部（球状皮膜の下側）を形成する。次に、コア形成ノズルから、当該型１００に形成された皮膜の一部の上に、コア形成液（第２の液体）を噴射して、コアを形成する。そして、皮膜形成ノズルから、当該型１００に形成されたコアの上に皮膜形成液（第１の液体）を噴射した後に、照射部４０からＵＶを照射して皮膜形成液を硬化させることで、コアを内包する皮膜を形成する。
【００５５】
これにより、所望の厚さの皮膜を形成した上に、コアを形成し、さらにコアの上の皮膜も所望の厚さで形成するため、カプセル粒径の大きさや皮膜の厚さを自由に調整可能であり、均一な形状（サイズ）のカプセルを大量に生成することができる。また、コアの下側となる皮膜を固化させた後にコアを形成し、形成されたコアを内包するように皮膜を形成し固化させることから、コアを露出することなくコアの全体を皮膜で覆ったカプセルを形成させることができる。
【００５６】
＝＝＝第２実施形態＝＝＝
第２実施形態では、皮膜形成液として、冷却することにより硬化する液体（以下、冷却硬化液とも呼ぶ）を用いる。
【００５７】
＜カプセル製造装置の構成＞
図５は、第２実施形態におけるカプセル製造装置２の構成を表す概略図である。カプセル製造装置２は、基本的に第１実施形態におけるカプセル製造装置１と同様であるが、加熱ユニット６０及び冷却ユニット７０を有する点が異なる。なお、加熱ユニット６０及び冷却ユニット７０は外部装置としてもよい。また、カプセル製造装置２では照射部４０は不要である。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００５８】
加熱ユニット６０は、皮膜形成液を過熱するためのものである。本実施形態で用いる皮膜形成液（冷却硬化液）は冷却によって硬化する性質を有する。そのため、噴射前に皮膜形成液が低温にさらされると皮膜形成ヘッド１５の内部で硬化して、ノズルの目詰まり等を引き起こすおそれがある。そこで、加熱ユニット６０によって噴射前の皮膜形成液を６０℃程度の温度に加熱しておき、噴射前に硬化することを抑制してもよいが、加熱ユニット６０は必須構成ではない。
【００５９】
加熱ユニット６０は、皮膜形成液を貯蔵しておくタンクに設けられ、タンクごと皮膜形成液を過熱する。過熱された状態の皮膜形成液は、伝送パイプを介して当該タンクから皮膜形成ヘッド１５内部に供給される。これにより、流動性を有する液体状の皮膜形成液を噴射することが可能となる。
【００６０】
冷却ユニット７０は、型１００のポケット部１１０に着弾した皮膜形成液を冷却して硬化させるためのものである。冷却ユニット７０は、図のように型１００に密着するようにして設けてもよく、型１００のポケット部１１０を冷却することが可能であればよい。
【００６１】
本実施形態では、冷却ユニット７０としてペルチェ素子を用いることができる。ペルチェ素子は熱電素子の一種であり、電流が流れると金属間で熱が移動するという「ペルチェ効果」を利用して温度制御（冷却）を行なうことができる。カプセル生成動作中、ペルチェ素子に電力を供給し、型１００の下部を４℃程度に保つことで、型１００全体を冷却し、ポケット部１１０内壁面に着弾した皮膜形成液（冷却硬化液）を硬化させる。なお、本実施形態において、型１００は熱伝導率の高い物質（例えば金属等）で作成される。
【００６２】
＜カプセルの材料について＞
第２実施形態では、カプセル皮膜を形成する皮膜形成液（第１の液体）である冷却硬化液として、ゼラチン、寒天、ペクチン等のゲル化材を用いる。これらのゲル化材は、常温時（若しくは高温時）には液体状であるが、冷却すると硬化して固化する。この性質を利用して、カプセルの皮膜を形成する。
また、カプセルのコアを形成するコア形成液（第２の液体）として、第１実施形態と同様の芳香族化合物を含む液体（芳香液溶液）を用いる。
以下では、皮膜形成液としてゼラチンを用いた例について説明を行なう。
【００６３】
＜カプセルの生成動作＞
第２実施形態におけるカプセル生成動作について説明する。図６は、第２実施形態のカプセル生成動作の工程を表すフロー図である。図７Ａ〜図７Ｃは、第２実施形態のカプセル生成動作を説明するための概略図である。
【００６４】
第１実施形態と同様、はじめに、カプセル皮膜の一部（下側）が形成される（Ｓ２０１）。ただし、第２実施形態では皮膜形成液の硬化方法が異なる。
【００６５】
まず、加熱ユニット６０によって６０℃程度に加熱された液状の皮膜形成液（ゼラチン）が、皮膜形成ヘッド１５の皮膜形成ノズルから噴射される（図７Ａ）。噴射されたゼラチンの液滴は型１００のポケット部１１０に着弾し、その内壁形状に沿って濡れ広がり、半球状となる。
【００６６】
ここで、型１００は、下部に設けられた冷却ユニット７０により冷却され、４℃程度の温度に維持されている。そのため、半球状となったゼラチンはポケット部１１０の内壁面において急速に冷却され、硬化する。これにより、球状カプセル皮膜の下側が形成される。
【００６７】
次に、カプセルのコアが形成される（Ｓ２０２）。コア形成の工程は第１実施形態のＳ１０２と全く同様である。すなわち、Ｓ２０１において型１００（ポケット部１１０）に形成されたカプセル皮膜の一部（下側）の上に、コア形成ヘッド１１のコア形成ノズルから所定量のコア形成液を噴射する（図７Ｂ）。そして、該カプセル皮膜の下側の上に着弾したコア形成液は図に示されるような液滴となる。これによって、当該下側の皮膜の上に、カプセルのコアとなる部分が形成される。
【００６８】
続いて、カプセル皮膜の上側が形成される（Ｓ２０３）。キャリッジ２１に搭載された皮膜形成ヘッド１５が移動方向を移動しつつ、Ｓ２０２において型１００（ポケット部１１０）に形成されたコアの上に、皮膜形成ノズルからゼラチンを噴射する（図７Ｃ）。噴射されたゼラチンは、コア形成液の液滴の上に着弾し、当該コアを覆うような形で広がる。
【００６９】
ここで、冷却ユニット７０で冷却された型１００により、先に形成されたカプセル皮膜下側及びコアも４℃程度の温度に冷却されている。本実施形態で生成されるカプセルはサイズ（直径）が非常に小さいため、型１００の温度が伝導しやすいからである。したがって。コアを覆うように広がったゼラチンはそのままの形状を維持しながら急速に冷却され、固化する。これにより、コアとそれを内包する皮膜からなる球状のカプセルが形成される。
【００７０】
最後に、形成されたカプセルを型１００から取り外す（Ｓ２０４）。取り外し方法は第１実施形態と同様にすればよい。
【００７１】
＜第２実施形態のまとめ＞
第２実施形態では、皮膜形成ノズルから冷却硬化液からなる皮膜形成液（第１の液体）を型１００に噴射して、当該型１００によって冷却し、硬化させることで、皮膜の一部（球状皮膜の下側）を形成する。次に、コア形成ノズルから、当該型に形成された皮膜の一部の上に、コア形成液（第２の液体）を噴射して、コアを形成する。そして、皮膜形成ノズルから、当該型に形成されたコアの上に、冷却硬化液からなる皮膜形成液（第１の液体）を噴射して、該型１００によって冷却し、硬化させることで、コアを内包する皮膜を形成する。
【００７２】
これにより、第１実施形態と同様、カプセル粒径の大きさや皮膜の厚さを自由に調整しつつ、均一な形状（サイズ）のカプセルを大量に生成することができる。また、皮膜形成液としてゼラチン等の冷却硬化液（ゲル化材）を用いることにより、ＵＶ照射等の制御を行なうことなく、型のポケットで簡単に皮膜を硬化させることができる。
【００７３】
＝＝＝第３実施形態＝＝＝
第３実施形態では、皮膜形成液として複数種類の液体を接触させて化学反応を生じさせることで、皮膜を硬化させる。具体的には、第１の皮膜形成液（第１の液体とする）と第２の皮膜形成液（第３の液体とする）とを接触・混合させることによって生じるゲル化反応を用いてカプセル皮膜を形成する。
【００７４】
＜カプセル製造装置の構成＞
図８は、第３実施形態におけるカプセル製造装置３の構成を表す概略図である。カプセル製造装置３では、ヘッド部１０の皮膜形成ヘッドとして、第１皮膜形成ヘッド１６及び、第２皮膜形成ヘッド１７を備える。また、カプセル製造装置３で照射部４０は不要である。それ以外の構成は第１実施形態と同様である。
【００７５】
ヘッド部１０の第１皮膜形成ヘッド１６は、皮膜を形成するための第１の皮膜形成液（第１の液体）を噴射するものである。第１皮膜形成ヘッド１６の構造は前述の皮膜形成ヘッド１５と同様である。すなわち、皮膜形成液（第１の皮膜形成液）を噴射する皮膜形成ノズルを備える。そして、ノズル内部にはピエゾ素子ＰＺＴ等の駆動素子や、弾性膜、圧力室等（共に不図示）を有し、ピエゾ素子ＰＺＴ等の駆動素子を伸縮させることによりノズルから皮膜形成液の液滴を噴射する。
【００７６】
ヘッド部１０の第２皮膜形成ヘッド１７は、皮膜を形成するための第２の皮膜形成液（第３の液体）を噴射するものである。噴射する液体が異なる以外は、第１皮膜形成ヘッド１６と全く同一の構造とする。
【００７７】
なお、皮膜形成液として３種類以上の液体を混合して化学反応を生じさせる場合は、該皮膜形成液の種類に応じて皮膜形成ヘッドの数が増やされる。例えば、３液混合による化学反応を用いてカプセル皮膜を形成するような場合には、上述の第１・第２皮膜形成ヘッドに加えて、第３皮膜形成ヘッド（不図示）が設けられる。
【００７８】
＜カプセルの材料について＞
第３実施形態では、カプセル皮膜を形成する皮膜形成液として、複数種類の液体を混合することで化学反応（ゲル化反応）を生じさせる液体を用いる。例えば、第１の皮膜形成液（第１の液体）としてアルギン酸ナトリウム水溶液を用い、第２の皮膜形成液（第３の液体）として塩化カルシウム水溶液を用いる。アルギン酸ナトリウムは塩化カルシウム（ゲル化反応材）と混合することによりゲル化して硬化する。なお、第１の皮膜形成液と第２の皮膜形成液とは入れ替えてもよく、本実施形態において皮膜形成液を噴射する際には、どちらの液体を先に噴射してもよい。
【００７９】
また、カプセルのコアを形成するコア形成液（第２の液体）として、第１実施形態と同様の芳香族化合物を有する液体を用いる。
【００８０】
＜カプセルの生成動作＞
第３実施形態におけるカプセル生成動作について説明する。図９は、第３実施形態のカプセル生成動作の工程を表すフロー図である。
【００８１】
はじめに、カプセル皮膜の一部（下側）が形成される（Ｓ３０１）。ただし、第３実施形態では皮膜形成液の硬化方法が異なる。図１０Ａ及び図１０Ｂに、第３実施形態のカプセル皮膜（下側）の生成動作を説明する概略図を示す。
【００８２】
まず、第１皮膜形成ヘッド１６から第１の皮膜形成液であるアルギン酸ナトリウム水溶液が噴射される（図１０Ａ）。噴射されたアルギン酸ナトリウム水溶液の液滴は型１００のポケット部１１０に着弾し、その内壁形状に沿って濡れ広がり、図１０Ａに示されるような半球状となる。
【００８３】
続いて、同じポケット部１１０に向けて、第２皮膜形成ヘッド１７から第２の皮膜形成液である塩化カルシウム水溶液が噴射される。噴射された塩化カルシウム水溶液の液滴はポケット部１１０に着弾し、該ポケット部１１０の内壁に沿って広がっているアルギン酸ナトリウム水溶液と混合される。なお、第２の皮膜形成液の噴射速度を速くする等、適当に調整することによって、該第２の皮膜形成液は着弾時にポケット部１１０内壁面に拡散しやすくなるので、第１の皮膜形成液との混合を促進させることができる。
【００８４】
これにより、該ポケット部１１０の内壁面においてゲル化反応が進行し、２つの液体が硬化して、図１０Ｂに示されるように球状カプセル皮膜の下側が形成される。
【００８５】
次に、カプセルのコアが形成される（Ｓ３０２）。コア形成の工程は第１実施形態のＳ１０２と全く同様である。すなわち、Ｓ３０１において型１００（ポケット部１１０）に形成されたカプセル皮膜の一部（下側）の上に、コア形成ヘッド１１のコア形成ノズルから所定量のコア形成液（芳香液溶液）を噴射する。これによって、当該下側の皮膜の上に、カプセルのコアとなる部分が形成される。
【００８６】
次に、カプセル皮膜の上側が形成される（Ｓ３０３）。図１１Ａ及び図１１Ｂに、第３実施形態のカプセル皮膜（上側）の生成動作を説明する概略図を示す。
【００８７】
キャリッジ２１に搭載された第１皮膜形成ヘッド１６が移動方向を移動しつつ、Ｓ３０２において型１００（ポケット部１１０）に形成されたコアの上に、第１の皮膜形成液であるアルギン酸ナトリウム水溶液を噴射する（図１１Ａ）。アルギン酸ナトリウム水溶液は、芳香液溶液の液滴（コア）の上に着弾し、図１１Ａに示されるように当該コアを覆うような形で広がる。
【００８８】
続いて、同じポケット部１１０に向けて、第２皮膜形成ヘッド１７から第２の皮膜形成液である塩化カルシウム水溶液が噴射される（図１１Ｂ）。噴射された塩化カルシウム水溶液の液滴は、コアを覆うように広がっているアルギン酸ナトリウム水溶液と混合される。２液の混合によって、コアの上面部においてゲル化反応が進行し、２つの液体は硬化して図１１Ｂに示されるように球状カプセル皮膜の上側が形成される。これにより、コアとそれを内包する皮膜からなる球状のカプセルが形成される。
【００８９】
最後に、形成されたカプセルを型１００から取り外す（Ｓ３０４）。取り外し方法は前述の各実施形態と同様である。
【００９０】
＜第３実施形態のまとめ＞
第３実施形態では、第１皮膜形成ノズルから第１の皮膜形成液（第１の液体）を型１００に噴射し、続いて第２皮膜形成ノズルから第２の皮膜形成液（第３の液体）を噴射し、型１００の上で２液を接触・混合させる。混合の結果生じる化学反応によって２液を硬化させ、皮膜の一部（球状皮膜の下側）を形成する。次に、コア形成ノズルから、当該型に形成された皮膜の一部の上に、コア形成液（第２の液体）を噴射して、コアを形成する。そして、当該型に形成されたコアの上に、第１皮膜形成ノズルから第１の皮膜形成液（第１の液体）を、第２皮膜形成ノズルから第２の皮膜形成液（第３の液体）を噴射し両液を混合させる。混合の結果生じる化学反応によって２液を硬化させ、コアを内包する皮膜を形成する。
【００９１】
これにより、第１実施形態と同様、カプセル粒径の大きさや皮膜の厚さを自由に調整しつつ、均一な形状（サイズ）のカプセルを大量に生成することができる。また、皮膜形成液として複数種類の液体を用い、それらを混合させることで化学反応を生じさせることにより、ＵＶ照射等の制御を行なうことなく、型上で簡単に皮膜を硬化させることができる。
【００９２】
＝＝＝第４実施形態＝＝＝
第４実施形態では、多層の皮膜を有するカプセルを生成する。前述の各実施形態では１層の皮膜によってコアが覆われるカプセルを生成していたが、本実施形態では、例えば、２層の皮膜によってコアが覆われるカプセルを生成する。
【００９３】
図１２に、２層の皮膜を有するカプセルの概略断面図を示す。図のように、第１層皮膜がコアを内包し、その第１層皮膜をさらに第２層皮膜が内包する３重構造となっている。第１層皮膜と第２層皮膜とは、同一の皮膜形成液によって形成されてもよいし、異なる皮膜形成液によって形成されてもよい。以下の例では、異なる皮膜形成液を用いて２層の皮膜を形成することが可能なカプセル製造装置について説明する。
【００９４】
＜カプセル製造装置の構成＞
図１３は、第４実施形態におけるカプセル製造装置４の構成を表す概略図である。カプセル製造装置４では、ヘッド部１０の皮膜形成ヘッドとして、第１層皮膜形成ヘッド１８、及び、第２層皮膜形成ヘッド１９を備える。それ以外の構造は第１実施形態と同様である。
【００９５】
第１層皮膜形成ヘッド１８、及び、第２層皮膜形成ヘッド１９では噴射する液体（皮膜形成液）が異なるが、ヘッド自体の構造は共に第１実施形態の皮膜形成ヘッド１５と同一である。
【００９６】
第４実施形態では、第１層皮膜形成液としてＵＶ硬化モノマーＡを用い、第２層皮膜形成液としてＵＶ硬化モノマーＢを用いる。ＵＶ硬化モノマーは、カプセルの使用用途等に応じて最適な物質が適宜選択される。
【００９７】
また、カプセルのコアを形成するコア形成液として、第１実施形態と同様の芳香族化合物を含む液体を用いる。
【００９８】
＜カプセル生成動作について＞
第４実施形態におけるカプセル生成動作について説明する。図１４は、第４実施形態のカプセル生成動作の工程を表すフロー図である。図１５Ａ及び図１５Ｂは、第１層皮膜（下側）及び第２層皮膜（下側）を生成する動作を説明する図である。図１６Ａ及び図１６Ｂは、第１層皮膜（上側）及び第２層皮膜（上側）を生成する動作を説明する図である。
【００９９】
なお、本実施形態のカプセル生成動作は、前述の各実施形態に対して応用することが可能である。
【０１００】
第４実施形態において、カプセルはＳ４０１〜Ｓ４０６の各工程を実行することによって生成される（図１４）。
【０１０１】
まず、第２層のカプセル皮膜の一部（下側）が形成される（Ｓ４０１）。キャリッジ２１に搭載された第２層皮膜形成ヘッド１９が移動方向を移動しつつ、下方に配置された型１００のポケット部１１０に向けて所定量の第２層皮膜形成液（ＵＶ硬化モノマーＢ）を噴射する（図１５Ａ）。噴射されたＵＶ硬化モノマーＢはポケット部１１０に着弾し、その内壁形状に沿って濡れ広がり、図１５Ａに示されるような半球状となる。この状態で、照射部４１からＵＶを照射することにより、半球形状のＵＶ硬化モノマーＢを硬化させる。これにより、型１００のポケット部１１０にそれぞれ第２層皮膜の下側（半球）が形成され、固定される。
【０１０２】
続いて、第１層のカプセル皮膜の一部（下側）が形成される（Ｓ４０２）。Ｓ４０２の動作は基本的にＳ４０１の動作の繰り返しである。Ｓ４０１で硬化された第２層皮膜の下側の上に、第１層皮膜形成ヘッド１８から所定量の第１層皮膜形成液（ＵＶ硬化モノマーＡ）を噴射する（図１５Ｂ）。そして、図に示されるように、第２層皮膜の上に半球状に広がったＵＶ硬化モノマーＡに対してＵＶを照射させ、硬化させる。これにより、第２層皮膜の下側（半球）の上に、さらに第１層皮膜の下側（半球）が形成され、固定される。
【０１０３】
次に、カプセルのコアが形成される（Ｓ４０３）。コア形成の工程は第１実施形態のＳ１０２と同様である。すなわち、Ｓ４０２において型１００（ポケット部１１０）に形成された第１層カプセル皮膜（下側）の上に、コア形成ヘッド１１のコア形成ノズルから所定量のコア形成液（芳香液溶液）を噴射する。これによって、第１層カプセル皮膜の上に、カプセルのコアとなる部分が形成される。
【０１０４】
次に、第１層カプセル皮膜の上側が形成される（Ｓ４０４）。Ｓ４０３において形成されたコアの上に、第１層皮膜形成ヘッド１８から所定量の第１層皮膜形成液（ＵＶ硬化モノマーＡ）を噴射する（図１６Ａ）。噴射されたＵＶ硬化モノマーＡは、芳香液溶液の液滴（コア）の上に着弾し、図１６Ａに示されるように当該コアを覆うような形で広がる。そして、着弾直後のＵＶ硬化モノマーＡに対して、照射部４１からＵＶを照射することにより、コアを覆う形でＵＶ硬化モノマーＡを硬化させる。これにより、コアを内包する球状の第１層皮膜が形成される。
【０１０５】
続いて、第２層カプセル皮膜の上側が形成される（Ｓ４０５）。Ｓ４０５の動作は基本的にＳ４０４の動作の繰り返しである。Ｓ４０４で形成された第１層皮膜の上に、第２層皮膜形成ヘッド１９から所定量の第２層皮膜形成液（ＵＶ硬化モノマーＢ）を噴射する（図１６Ｂ）。そして、図に示されるように、第１層皮膜の上に半球状に広がったＵＶ硬化モノマーＢに対してＵＶを照射させ、硬化させる。これにより、第１層皮膜を内包する形で第２層皮膜が形成される。
【０１０６】
最終的に、コア、第１層皮膜、及び、第２層皮膜の３重構造からなる（図１２参照）カプセルが形成される。なお、皮膜形成の工程をさらに繰り返すことによって、２層以上の皮膜を有する多重カプセルを形成することも可能である。
【０１０７】
最後に、形成されたカプセルを型１００から取り外す（Ｓ４０６）。取り外し方法は前述の各実施形態と同様である。
【０１０８】
＜第４実施形態のまとめ＞
第４実施形態では、第２層皮膜形成ノズルから第２層皮膜形成液を型１００に噴射して硬化させ、続いて第１層皮膜形成ノズルから第１層の皮膜形成液を噴射して硬化させることで、球状皮膜の下側を２層分重ねて形成する。次に、コア形成ノズルから、当該型に形成された皮膜の一部の上に、コア形成液を噴射して、コアを形成する。そして、当該型に形成されたコアの上に、第１層皮膜形成ノズルから第１層皮膜形成液を噴射し硬化させ、第２層皮膜形成ノズルから第２層皮膜形成液を噴射して硬化させることで、コアを内包する皮膜を２層の皮膜を形成する。
【０１０９】
これにより、第１実施形態と同様、カプセル粒径の大きさや皮膜の厚さを自由に調整しつつ、均一な形状（サイズ）のカプセルを大量に生成することができる。また、皮膜の形成工程を、分けることで、２層以上の多層皮膜を有するカプセルを生成することができる。
【０１１０】
＝＝＝変形例＝＝＝
前述した各実施形態のカプセル生成動作について、各工程におけるカプセル形成材料（皮膜形成液及びコア形成液）の噴射速度を調整することにより、より効果的にカプセルを生成することができる。
【０１１１】
例えば、第１実施形態において、Ｓ１０１で噴射される皮膜形成液の噴射（第１の液体）速度をＳ１０２におけるコア形成液（第２の液体）の噴射速度よりも速くする。すなわち、下側皮膜を形成するための皮膜形成液の噴射速度をなるべく早くする。これにより、皮膜形成液は型１００のポケット部１１０に勢いよく着弾するので、ポケット部１１０の内壁に沿って濡れ広がりやすくなる。これにより、皮膜形成液を半球形状にしやすくなる。
【０１１２】
また、Ｓ１０３で噴射される皮膜形成液（第１の液体）の噴射速度をＳ１０２におけるコア形成液（第２の液体）の噴射速度よりも遅くする。すなわち、上側皮膜を形成するための皮膜形成液の噴射速度をなるべく遅くする。これにより、皮膜形成液はコア（コア形成液の液滴）の上にゆっくりと着弾するので、コア形成液と皮膜形成液とが混合しにくくなる。
【０１１３】
このように、カプセル形成材料（液体）を噴射する速度を変更することで、カプセル形成材液滴の着弾時における広がり方を調整することができる。つまり、カプセルを精度よく形成することができるようになる。
【０１１４】
また、前述した各実施形態で皮膜を形成する際に、皮膜形成ノズルから複数回に分けて皮膜形成液（第１の液体）を噴射して該皮膜を形成することにより、噴射される液滴径を変更せずにカプセルを生成することもできる。
【０１１５】
例えば、第１実施形態の下側皮膜形成時（Ｓ１０１）において、１回の皮膜形成液噴射によって皮膜を形成するのではなく、皮膜形成液の噴射を少量ずつ複数回に分けて皮膜を形成する。図１７に皮膜形成液を複数回に分けて噴射することにより、皮膜を形成する方法を説明する図を示す。図では３回に分けてカプセル皮膜（下側）を形成する。
【０１１６】
１回目の噴射では、型１００のポケット部１１０中央に向けて皮膜形成液を着弾させる。着弾した皮膜形成液は図の斜線部で表される領域に広がるので、この状態でＵＶを照射して硬化させる。これにより、皮膜の一部分として皿型形状の皮膜が形成される。次に、皮膜形成ヘッド１５（キャリッジ２１）を右側に移動させ、ポケット部１１０の側面付近に向けて２回目の皮膜形成液噴射を行なう。着弾した皮膜形成液は図の横線部で表される領域に広がるので、この状態でＵＶを照射して硬化させる。続いて、皮膜形成ヘッド１５（キャリッジ２１）を左側に移動させ、ポケット部１１０の２回目とは反対側の面に向けて３回目の皮膜形成液噴射を行ない、ＵＶを照射して硬化させる。このとき、１回目の噴射速度を早くして、２回目・３回目の噴射速度を遅くする等の調整をしてもよい。
【０１１７】
１回の皮膜形成液噴射で半球状の下側皮膜を全て形成しようとすると、着弾した皮膜形成液がポケット部１１０の内壁に均等に濡れ広がらず、きれいな半球状の皮膜が形成されない場合がある。そのような場合、図１７のように図段階的に皮膜形成液を噴射させることにより、型１００のポケット部１１０の内壁全体に亘って均等に皮膜形成液を行き渡らせ、正確な半球形状の皮膜を形成することができる。
【０１１８】
なお、皮膜形成ヘッドが、型１００と平行な平面状を２次元的に移動できるようにしておくとさらに効果的である。すなわち、キャリッジ２１の移動方向を、図２における左右方向のみではなく奥行き方向にも移動できるようする。皮膜形成ヘッド（皮膜形成ノズル）の位置を細かく移動させながら、多段階に分けて皮膜形成液を噴射させることによって、噴射される液滴径を変更せずに、大型の半球形状の皮膜を形成することができるようになる。また、噴射される液滴径を変更せずに、様々な大きさのポケット部１１０を備える型１００に対応ができる。
【０１１９】
＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
一実施形態としてのカプセル製造装置を説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
【０１２０】
＜カプセル生成動作について＞
前述の各実施形態では、キャリッジユニットに搭載されたヘッドユニットを移動させながら、固定された型に対して、各ノズルからカプセル形成材料を噴射することでカプセルを生成する例が説明されていたが、この限りではない。例えば、型を移動させながら、固定されたヘッドからカプセル形成材料を噴射することでカプセルが生成される方法であってもよい。また、ヘッドと型が共に移動可能な構成であってもよい。
【０１２１】
＜カプセル形成材料について＞
前述の各実施形態では、コア形成液として、芳香剤溶液を用いて説明したが、食品分野で用いられるカプセルであれば、コア形成液は、各種エキス材料や各種果汁、甘味料、香料、防腐剤などでもよい。また、医薬分野で用いられるカプセルであれば、コア形成液として、各種医薬品成分であってもよく、バイオテクノロジー分野で用いられるカプセルであれば、微生物や動植物細胞をコア形成液としてもよい。
【０１２２】
本明細書において、カプセルを形成する材料として、前述の各実施形態で皮膜形成液とコア形成液とが例示されていたが、例示された以外のカプセル形成材料を用いてカプセルを形成することも可能である。
【符号の説明】
【０１２３】
１〜４ カプセル製造装置、
１０ ヘッドユニット、１１ コア形成ヘッド、１５ 皮膜形成ヘッド、
１６ 第１皮膜形成ヘッド、１７ 第２皮膜形成ヘッド、
１８ 第１層皮膜形成ヘッド、１９ 第２層皮膜形成ヘッド、
２０ キャリッジユニット、２１ キャリッジ、
４０ 照射ユニット、４１ 照射部、４２ 照射部、
６０ 加熱ユニット、
７０ 冷却ユニット、
１００ 型、１１０ ポケット部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアと、前記コアを内包する皮膜とを含むカプセルを形成するカプセル製造装置であって、
前記皮膜を形成する第１の液体を噴射する第１噴射ノズルと、
前記コアを形成する第２の液体を噴射する第２噴射ノズルと、を備え、
前記第１噴射ノズルから、前記カプセルを形成することに用いる型に前記第１の液体を噴射して、前記皮膜の一部を形成し、
前記第２噴射ノズルから、前記型に形成された前記皮膜の一部に対して、前記第２の液体を噴射して、前記コアを形成し、
前記第１噴射ノズルから、前記型に形成された前記コアに対して、前記第１の液体を噴射して、前記コアを内包する皮膜を形成する、ことを特徴とするカプセル製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載のカプセル製造装置であって、
光を照射する照射部をさらに備え、
前記第１の液体は、前記光の照射を受けることによって硬化する液体であり、
前記第１噴射ノズルから、前記型に前記第１の液体を噴射した後に、前記照射部から前記光を照射して前記皮膜の一部を形成し、
前記第２噴射ノズルから、前記型に形成された前記皮膜の一部に対して、前記第２の液体を噴射して、前記コアを形成し、
前記第１噴射ノズルから、前記型に形成された前記コアに対して、前記第１の液体を噴射した後に、前記照射部から前記光を照射して前記第１の液体を硬化し、前記コアを内包する皮膜を形成する、ことを特徴とするカプセル製造装置。
【請求項３】
請求項１に記載のカプセル製造装置であって、
前記第１の液体を冷却する冷却部をさらに備え、
前記第１の液体は、冷却されることによって硬化する液体であり、
前記第１噴射ノズルから、前記型に前記第１の液体を噴射した後に、前記冷却部によって前記第１の液体を冷却して、前記皮膜の一部を形成し、
前記第２噴射ノズルから、前記型に形成された前記皮膜の一部に対して、前記第２の液体を噴射して、前記コアを形成し、
前記第１噴射ノズルから、前記型に形成された前記コアに対して、前記第１の液体を噴射した後に、前記冷却部によって前記第１の液体を冷却し、硬化させることで、前記コアを内包する皮膜を形成する、ことを特徴とするカプセル製造装置。
【請求項４】
請求項１に記載のカプセル製造装置であって、
前記第１の液体は、第３の液体と接触すると化学反応によって硬化する液体であり、
前記第３の液体を噴射する第３噴射ノズルをさらに備え、
前記第１噴射ノズルから前記型に前記第１の液体を噴射し、前記第３噴射ノズルから該型に前記第３の液体を噴射して、前記第１の液体と前記第３の液体とを接触させ、前記第１の液体を化学反応によって硬化させることによって、前記皮膜の一部を形成し、
前記第２噴射ノズルから、前記型に形成された前記皮膜の一部に対して、前記第２の液体を噴射して、前記コアを形成し、
前記第１噴射ノズルから前記型に形成された前記コアに対して、前記第１の液体を噴射し、前記コアに対して噴射された前記第１の液体に対して、前記第３噴射ノズルから前記第３の液体を噴射し、前記第１の液体と前記第３の液体とを接触させ、前記第１の液体を硬化させることによって、前記コアを内包する皮膜を形成する、ことを特徴とするカプセル製造装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のカプセル製造装置であって、
前記型に前記第１の液体を噴射する速度は、前記第２の液体を噴射する速度よりも速く、
前記コアに対して前記第１の液体を噴射する速度は、前記第２の液体を噴射する速度よりも遅いことを特徴するカプセル製造装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のカプセル製造装置であって、
前記皮膜を形成する際に、前記第１噴射ノズルから、複数回に分けて前記第１の液体を前記型に噴射して、前記皮膜を形成することを特徴するカプセル製造装置。
【請求項７】
カプセルを形成することに用いる型に第１の液体を噴射して、皮膜の一部を形成することと、
前記型に形成された前記皮膜の一部に対して、第２の液体を噴射して、コアを形成することと、
前記型に形成された前記コアに対して、前記第１の液体を噴射して、前記コアを内包する皮膜を形成することと、
を有するカプセル製造方法。
【請求項８】
光の照射を受けることによって硬化する第１の液体を、カプセルを形成することに用いる型に噴射した後、前記光を照射して前記第１の液体を硬化させることによって、皮膜の一部を形成することと、
前記型に形成された前記皮膜の一部に対して、第２の液体を噴射して、コアを形成することと、
前記型に形成された前記コアに対して、前記第１の液体を噴射した後に、前記光を照射して前記第１の液体を硬化させることによって、前記コアを内包する皮膜を形成することと、
を有するカプセル製造方法。
【請求項１】
コアと、前記コアを内包する皮膜とを含むカプセルを形成するカプセル製造装置であって、
前記皮膜を形成する第１の液体を噴射する第１噴射ノズルと、
前記コアを形成する第２の液体を噴射する第２噴射ノズルと、を備え、
前記第１噴射ノズルから、前記カプセルを形成することに用いる型に前記第１の液体を噴射して、前記皮膜の一部を形成し、
前記第２噴射ノズルから、前記型に形成された前記皮膜の一部に対して、前記第２の液体を噴射して、前記コアを形成し、
前記第１噴射ノズルから、前記型に形成された前記コアに対して、前記第１の液体を噴射して、前記コアを内包する皮膜を形成する、ことを特徴とするカプセル製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載のカプセル製造装置であって、
光を照射する照射部をさらに備え、
前記第１の液体は、前記光の照射を受けることによって硬化する液体であり、
前記第１噴射ノズルから、前記型に前記第１の液体を噴射した後に、前記照射部から前記光を照射して前記皮膜の一部を形成し、
前記第２噴射ノズルから、前記型に形成された前記皮膜の一部に対して、前記第２の液体を噴射して、前記コアを形成し、
前記第１噴射ノズルから、前記型に形成された前記コアに対して、前記第１の液体を噴射した後に、前記照射部から前記光を照射して前記第１の液体を硬化し、前記コアを内包する皮膜を形成する、ことを特徴とするカプセル製造装置。
【請求項３】
請求項１に記載のカプセル製造装置であって、
前記第１の液体を冷却する冷却部をさらに備え、
前記第１の液体は、冷却されることによって硬化する液体であり、
前記第１噴射ノズルから、前記型に前記第１の液体を噴射した後に、前記冷却部によって前記第１の液体を冷却して、前記皮膜の一部を形成し、
前記第２噴射ノズルから、前記型に形成された前記皮膜の一部に対して、前記第２の液体を噴射して、前記コアを形成し、
前記第１噴射ノズルから、前記型に形成された前記コアに対して、前記第１の液体を噴射した後に、前記冷却部によって前記第１の液体を冷却し、硬化させることで、前記コアを内包する皮膜を形成する、ことを特徴とするカプセル製造装置。
【請求項４】
請求項１に記載のカプセル製造装置であって、
前記第１の液体は、第３の液体と接触すると化学反応によって硬化する液体であり、
前記第３の液体を噴射する第３噴射ノズルをさらに備え、
前記第１噴射ノズルから前記型に前記第１の液体を噴射し、前記第３噴射ノズルから該型に前記第３の液体を噴射して、前記第１の液体と前記第３の液体とを接触させ、前記第１の液体を化学反応によって硬化させることによって、前記皮膜の一部を形成し、
前記第２噴射ノズルから、前記型に形成された前記皮膜の一部に対して、前記第２の液体を噴射して、前記コアを形成し、
前記第１噴射ノズルから前記型に形成された前記コアに対して、前記第１の液体を噴射し、前記コアに対して噴射された前記第１の液体に対して、前記第３噴射ノズルから前記第３の液体を噴射し、前記第１の液体と前記第３の液体とを接触させ、前記第１の液体を硬化させることによって、前記コアを内包する皮膜を形成する、ことを特徴とするカプセル製造装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のカプセル製造装置であって、
前記型に前記第１の液体を噴射する速度は、前記第２の液体を噴射する速度よりも速く、
前記コアに対して前記第１の液体を噴射する速度は、前記第２の液体を噴射する速度よりも遅いことを特徴するカプセル製造装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のカプセル製造装置であって、
前記皮膜を形成する際に、前記第１噴射ノズルから、複数回に分けて前記第１の液体を前記型に噴射して、前記皮膜を形成することを特徴するカプセル製造装置。
【請求項７】
カプセルを形成することに用いる型に第１の液体を噴射して、皮膜の一部を形成することと、
前記型に形成された前記皮膜の一部に対して、第２の液体を噴射して、コアを形成することと、
前記型に形成された前記コアに対して、前記第１の液体を噴射して、前記コアを内包する皮膜を形成することと、
を有するカプセル製造方法。
【請求項８】
光の照射を受けることによって硬化する第１の液体を、カプセルを形成することに用いる型に噴射した後、前記光を照射して前記第１の液体を硬化させることによって、皮膜の一部を形成することと、
前記型に形成された前記皮膜の一部に対して、第２の液体を噴射して、コアを形成することと、
前記型に形成された前記コアに対して、前記第１の液体を噴射した後に、前記光を照射して前記第１の液体を硬化させることによって、前記コアを内包する皮膜を形成することと、
を有するカプセル製造方法。
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１４】
【図１７】
【図１】
【図１２】
【図１３】
【図１５】
【図１６】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１４】
【図１７】
【図１】
【図１２】
【図１３】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−２１３７４９（Ｐ２０１２−２１３７４９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８２０２７（Ｐ２０１１−８２０２７）
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【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１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【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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