JP2007044692A - ダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】種々の態様のダブルエマルション・マイクロカプセルを簡便にしかも容易に作製することができるダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置を提供する。
【解決手段】ダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置において、第１分散相（２０５）と分流した二方から供給される第１連続相（２０１）とが交差する四路交差部（２０８）と、この四路交差部（２０８）の下流である第２分散相と第２連続相とが交差する三路交差部（２１４）とが形成されるマイクロチャネルからなるダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップを具備する。
【選択図】 図７

Description

本発明は、ダブルエマルション・マイクロカプセル生成方法に係り、水溶液、油など親和性の低い複数の液体を用いた微小なマイクロスフェア、エマルション・マイクロカプセルを作製する技術に関するものである。

本願発明者らは、エマルション・マイクロカプセルの生成方法及び装置について、既に下記特許文献１として、特許出願済みである。
ＷＯ０２／０６８１０４Ａ１ 第６−７頁 図２

本発明は、上記先行技術をさらに発展させて、そのダブルエマルション・マイクロカプセルの生成装置に関して、交差するマイクロチャネルを組み合わせることにより、種々の態様のダブルエマルション・マイクロカプセルを簡便にしかも容易に作製することができるダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕ダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置において、第１分散相と分流した二方から供給される第１連続相とが交差する四路交差部と、この四路交差部の下流である第２分散相と第２連続相とが交差する三路交差部とが形成されるマイクロチャネルからなるダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップを具備することを特徴とする。

〔２〕上記〔１〕記載のダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置において、前記ダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップを、第１のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップと第２のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップとに分離し、前記第１のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップと第２のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップとを接続する接続流路とを具備することを特徴とする。

〔３〕上記〔２〕記載のダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置において、前記接続流路を水平方向に配置し、前記第１のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップと第２のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップとを並設することを特徴とする。

〔４〕上記〔３〕記載のダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置において、前記接続流路を垂直方向に配置し、前記第１のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップと第２のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップとを積層することを特徴とする。

本発明によれば、交差するマイクロチャネルを組み合わせることにより、種々の態様のダブルエマルション・マイクロカプセルを簡便にしかも容易に作製することができる。

本発明のダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置は、第１分散相と分流した二方から供給される第１連続相とが交差する四路交差部と、この四路交差部の下流である第２分散相と第２連続相とが交差する三路交差部とが形成されるマイクロチャネルからなるダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップを具備する。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は本発明の第１参考例を示すダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置の全体模式図、図２は図１のＡ部（第１の交差部）拡大図、図３は図１のＢ部（第２の交差部）拡大図である。

これらの図において、ダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置は、ダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップ１００、第１連続相１０１の供給口１０２、その供給口１０２から第１連続相１０１が供給される第１のマイクロチャネル１０３、第１分散相１０４の供給口１０５、その供給口１０５から第１分散相１０４が供給される第２のマイクロチャネル１０６、第１と第２のマイクロチャネル１０３と１０６が交差する第１の交差部（Ｔ型交差部）１０７、第２分散相１０８が供給される第３のマイクロチャネル１０９、第２連続相１１０の供給口１１１、その第２連続相１１０が供給される第４のマイクロチャネル１１２、第３と第４のマイクロチャネル１０９と１１２が交差する第２の交差部（三路交差部）１１３、ダブルエマルション・マイクロカプセル１１４が供給されるマイクロチャネル１１５、ダブルエマルション・マイクロカプセル１１４の排出口１１６からなる。

このように、この参考例では、三路マイクロチャネル１０７と１１３とを組み合わせることにより、ダブルエマルション・マイクロカプセル１１４を生成するようにしている。

例えば、アクリル製の第１のマイクロチャネル１０３を用いる場合、第１連続相１０１に油、第１分散相１０４に水を用いることにより、第１の交差部１０７でＷ（水）／Ｏ（油）型エマルションが界面活性剤を用いずに生成される。勿論、第１連続相１０１側に親油性界面活性剤（例えば、レシチン）を添加すればさらに安定して生成できる。

また、第２連続相１１０に親水性界面活性剤（例えば、ドデシル硫酸ナトリウム；ＳＤＳ）を加えることで、第２の交差部１１３で水滴を含むＷ（水）／Ｏ（油）／Ｗ（水）型エマルション（ダブルエマルション）が安定して生成される。

さらに、第１の交差部１０７と第２の交差部１１３では濡れ性の異なる液体が液滴となるので、その一方の交差部を含むマイクロチャネル表面の濡れ性を改質することにより、さらに容易に液滴を生成することができる。例えば、上記したアクリル製のマイクロチャネルを用いた場合に、第２の交差部１１３近傍を親水化処理すればＷ／Ｏ／Ｗ型ダブルエマルション生成が容易となり、逆に第１の交差部１０７近傍を親水化処理すれば、Ｏ／Ｗ／Ｏ型ダブルエマルション生成が容易となる。

また、横方向に配置されるマイクロチャネル（１０６）などを複数個配置して、複数個の交差部を配置するようにしてもよい。

図４は本発明の第１参考例の変形例を示すダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置の全体模式図、図５は図４のＣ部（第１の交差部）拡大図、図６は図４のＤ部（第２の交差部）拡大図である。

これらの図において、１５０は第１のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップ、１５１は第１分散相、１５２はその第１分散相の供給口、１５３は第１分散相１５１を供給する第１のマイクロチャネル、１５４は第１連続相、１５５はその第１連続相１５４の供給口、１５６はその第１連続相１５４が供給される第２のマイクロチャネル、１５７は第１と第２のマイクロチャネル１５３と１５６とが交差する第１の交差部（Ｔ型交差部）、１５８は第２分散相、１５９はその第２分散相１５８が供給される第３のマイクロチャネル、１６０はその第２分散相の排出口、１６１は接続流路、１７０は第２のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップ、１７１は第２分散相の排出口１６０に接続流路１６１を介して接続される第２分散相の供給口、１７２は第２分散相１５８が供給される第４のマイクロチャネル、１７３は第２連続相、１７４は第２連続相の供給口、１７５は第２連続相１７３が供給される第５のマイクロチャネル、１７６は第４と第５のマイクロチャネル１７２と１７５が交差する第２の交差部（Ｔ型交差部）、１７７はダブルエマルション・マイクロカプセル、１７８はそのダブルエマルション・マイクロカプセル１７７の搬送マイクロチャネル、１７９はダブルエマルション・マイクロカプセル１７７の排出口である。

この参考例では、第１の交差部（Ｔ型交差部）１５７を有する第１のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップ１５０と第２の交差部（Ｔ型交差部）１７６を有する第２のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップ１７０とを接続流路１６１で接続して、２つのＴ型マイクロチャネル１５７，１７６を組み合わせることにより、２段のＴ型マイクロチャネルを有するマイクロチャネルを容易に構築することができる。

図７は本発明の第１実施例を示すダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置の全体模式図、図８は図７のＥ部（第１の交差部）拡大図、図９は図７のＦ部（第２の交差部）拡大図である。

これらの図において、ダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置は、ダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップ２００、第１連続相２０１の供給口２０２、その供給口２０２から分流される、第１連続相２０１が供給される第１のマイクロチャネル２０３及び第２のマイクロチャネル２０４、第１分散相２０５の供給口２０６、その供給口２０６から第１分散相２０５が供給される第３のマイクロチャネル２０７、第１、第２のマイクロチャネル２０３，２０４と第３のマイクロチャネル２０７が交差する第１の交差部（十字型交差部）２０８、第２分散相２０９が供給される第４のマイクロチャネル２１０、第２連続相２１１の供給口２１２、その第２連続相２１１が供給される第５のマイクロチャネル２１３、第４と第５のマイクロチャネル２１０と２１３が交差する第２の交差部（Ｔ型交差部）２１４、ダブルエマルション・マイクロカプセル２１５が搬送されるマイクロチャネル２１６、ダブルエマルション・マイクロカプセル２１５の排出口２１７からなる。

このように、この実施例では、十字型マイクロチャネル２０８とＴ字型マイクロチャネル２１４を組み合わせることによりダブルエマルション・マイクロカプセルを生成することができる。

また、この実施例では、第１の交差部（十字型交差部）２０８と第２の交差部（Ｔ型交差部）２１４の型を入れ換え、第１の交差部にＴ型マイクロチャネル、第２の交差部に十字型マイクロチャネルを用いることも可能である。

図１０は本発明の第１実施例の変形例を示すダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置の全体模式図、図１１は図１０のＧ部（第１の交差部）拡大図、図１２は図１０のＨ部（第２の交差部）拡大図である。

これらの図において、２５０は第１のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップ、２５１は第１連続相、２５２はその第１連続相２５１の供給口、２５３は供給口２５２から分流する第１連続相２５１が供給される第１のマイクロチャネル、２５４は供給口２５２から分流する第１連続相２５１が供給される第２のマイクロチャネル、２５５は第１分散相、２５６は第１分散相の供給口、２５７はその第１分散相が供給される第３のマイクロチャネル、２５８は第１、第２のマイクロチャネル２５３，２５４と、第３のマイクロチャネル２５７とが交差する第１の交差部（十字型交差部）、２５９は第２分散相、２６０はその第２分散相２５９が供給される第４のマイクロチャネル、２６１は第２分散相２５９の排出口、２６２は接続流路、２７０は第２のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップ、２７１は第２分散相２５９の排出口２６１に接続流路２６２を介して接続される第２分散相の供給口、２７２はその第２分散相２５９の供給口２７１に接続され、第２分散相２５９が供給される第５のマイクロチャネル、２７４は第２連続相２７３の供給口、２７５は第２連続相２７３が供給される第６のマイクロチャネル、２７６は第５と第６のマイクロチャネル２７２と２７５が交差する第２の交差部（Ｔ型交差部）、２７７はダブルエマルション・マイクロカプセル、２７８はそのダブルエマルション・マイクロカプセル２７７の搬送マイクロチャネル、２７９はダブルエマルション・マイクロカプセル２７７の排出口である。

この実施例では、第１の交差部（十字型交差部）２５８を有する第１のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップ２５０と第２の交差部（Ｔ型交差部）２７６を有する第２のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップ２７０とを接続流路２６２で接続することにより、異なった態様の十字型マイクロチャネルとＴ型マイクロチャネルとを組み合わせたマイクロチャネルを容易に構築することができる。

上記した図４と図１０によれば、異なる材質のマイクロチャネルを用いても、接続流路１６１，２６２で接続することによって、ダブルエマルション・マイクロカプセルを生成することができる。

例えば、第１のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップ１５０，２５０をアクリル製、第２のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップ１７０，２７０をガラス製にすることにより、Ｗ／Ｏ／Ｗ型エマルション・マイクロカプセルが生成できる。

図１３は本発明の第１実施例の更なる変形例を示すダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置の全体構成図であり、図１３（ａ）はその上面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

これらの図において、２８０は第１のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップ、２８１は第１連続相、２８２はその第１連続相２８１の供給口、２８３は供給口２８２から分流する第１連続相２８１が供給される第１のマイクロチャネル、２８４は供給口２８２から分流する第１連続相２８１が供給される第２のマイクロチャネル、２８５は第１分散相、２８６は第１分散相２８５の供給口、２８７はその第１分散相２８５が供給される第３のマイクロチャネル、２８８は第１、第２、第３のマイクロチャネル２８３，２８４，２８７とが交差する第１の交差部（十字型交差部）、２８９は第２分散相、２９０はその第２分散相２８９が供給される第４のマイクロチャネル、２９１は第２分散相の排出口、２９２は接続流路、２９３は第１のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップ２８０の下部に配置される第２のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップ、２９４は接続流路２９２に接続され、第２分散相２８９が供給される第５のマイクロチャネル、２９５は第２連続相、２９６は第２連続相２９５の供給口、２９７は第２連続相２９５が供給される第６のマイクロチャネル、２９８は第５、第６のマイクロチャネル２９４，２９７とが交差する第２の交差部（Ｔ型交差部）、２９９Ａはダブルエマルション・マイクロカプセルの搬送マイクロチャネル、２９９Ｂはダブルエマルション・マイクロカプセルの排出口である。

この実施例の場合は、上記したように、第１のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップ２８０と第２のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップ２９３とを上下に重ねるようにしている。

また、図４と図１０の場合は流路で横方向に接続した場合であるが、この図１３の場合は上下に重ねた場合であり、図４と図１０と同様に異なる材質のマイクロチャネルを用いてもよい。

図１４は本発明の第２参考例を示すダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置の全体模式図である。

この図において、３００はダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップ、３０１は第１連続相、３０２はその第１連続相３０１の供給口、３０３はその第１連続相３０１が供給される第１のマイクロチャネル、３０４は第１分散相（１）、３０５はその第１分散相（１）３０４の供給口、３０６はその第１分散相（１）３０４が供給される第２のマイクロチャネル、３０７は第１、第２のマイクロチャネル３０３と３０６とが交差する交差部（Ｔ型交差部）、３０８は交差部（Ｔ型交差部）３０７より下流の第２分散相（１）、３０９はその第２分散相（１）３０８が供給される第３のマイクロチャネル、３１０は第１分散相（２）、３１１は第１分散相（２）３１０の供給口、３１２はその第１分散相（２）３１０が供給される第４のマイクロチャネル、３１３は第３、第４のマイクロチャネル３０９と３１２とが交差する交差部（Ｔ型交差部）、３１４は交差部（Ｔ型交差部）３１３より下流の第２分散相（２）、３１５はその第２分散相（２）３１４が供給される第５のマイクロチャネル、３１６は第２連続相、３１７はその第２連続相３１６の供給口、３１８は第２連続相３１６が供給される第６のマイクロチャネル、３１９は第５、第６のマイクロチャネル３１５と３１８とが交差する交差部（Ｔ型交差部）、３２０は生成されるダブルエマルション・マイクロカプセル、３２１はダブルエマルション・マイクロカプセル３２０の搬送マイクロチャネル、３２２はそのダブルエマルション・マイクロカプセル３２０の排出口である。

この参考例では、分散相の供給口を増やすようにしている。つまり、第１分散相の流量を増加させることにより、ダブルエマルション・マイクロカプセル内に含まれる液滴量を増やすようにしている。

図１５は本発明の第３参考例を示すダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置の全体模式図である。

この図において、４００はダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップ、４０１は第１連続相、４０２はその第１連続相４０１の供給口、４０３はその第１連続相４０１が供給される第１のマイクロチャネル、４０４は第１分散相、４０５はその第１分散相４０４の供給口、４０６はその第１分散相４０４が供給される第２のマイクロチャネル、４０７は第１、第２のマイクロチャネル４０３と４０６との交差部（第１Ｔ型交差部）、４０８は交差部（Ｔ型交差部）４０７より下流の第２分散相（１）、４０９はその第２分散相（１）４０８が供給される第３のマイクロチャネル、４１０はその第２分散相（１）４０８が供給される第３のマイクロチャネル４０９と第３のマイクロチャネル４０９の交差部（第２のＴ型交差部）、４０８Ａは排出されない残りの第２分散相（２）、４１１は交差部４１０から排出される一部の第１連続相、４１２はその第１連続相４１１の排出用マイクロチャネル、４１３は第１連続相４１１の排出口、４１４は排出されない残りの第２分散相（１）４０８が供給される第４のマイクロチャネル、４１５は第２連続相、４１６はその第２連続相４１５の供給口、４１７は第２連続相４１５が供給される第５のマイクロチャネル、４１８は第４、第５のマイクロチャネル４１４と４１７とが交差する交差部（Ｔ型交差部）、４１９は生成したダブルエマルション・マイクロカプセル、４２０は生成したダブルエマルション・マイクロカプセル４１９の搬送マイクロチャネル、４２１は生成したダブルエマルション・マイクロカプセル４１９の排出口である。

この参考例でも、第２参考例と同様に、第１連続相の流量の比率を分散相に対して減少させることにより、ダブルエマルション・マイクロカプセル内に含まれる液滴量を増やすようにしている。

図１６は本発明の第４参考例を示すダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置の全体模式図である。

この図において、５００はダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップ、５０１は第１連続相、５０２はその第１連続相５０１の供給口、５０３はその供給口５０２から分流される第１連続相５０１が供給される第１のマイクロチャネル、５０４は供給口５０２から分流される第１連続相５０１が供給される第２のマイクロチャネル、５０５は第１分散相、５０６は第１分散相５０５の供給口、５０７はその第１分散相５０５が供給される第３のマイクロチャネル、５０８は第１、第２、第３のマイクロチャネル５０３，５０４，５０７とが交差する第１の交差部（十字型交差部）、５０９は第２分散相（１）、５１０はその第２分散相（１）５０９が供給される第４のマイクロチャネル、５１１は第２の交差部（十字型交差部）、５１２は第２分散相（１）５０９中の第１連続相５０１の一部が排出される第１の排出用マイクロチャネル、５１３は第１連続相５０１の第１の排出口、５１４は第１連続相５０１の一部が排出される第２の排出用マイクロチャネル、５１５は第１連続相５０１の排出口、５１６は第２の交差部５１１に接続される排出されない残りの第２分散相（１）５０９が供給される第５のマイクロチャネル、５１７は第１の第２連続相、５１８は第１の第２連続相５１７の供給口、５１９は第１の第２連続相５１７が供給される第６のマイクロチャネル、５２０は第２の第２連続相、５２１は第２の第２連続相５２０の供給口、５２２は第２の第２連続相５２０が供給される第７のマイクロチャネル、５２３は第３の交差部（十字型交差部）、５２４は生成したダブルエマルション・マイクロカプセル、５２５は生成したダブルエマルション・マイクロカプセル５２４の搬送マイクロチャネル、５２６は生成したダブルエマルション・マイクロカプセル５２４の排出口である。

図１７は本発明の第５参考例を示すダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置の全体模式図である。

この図において、６００はダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップ、６０１は第１連続相、６０２はその第１連続相６０１の供給口、６０３は供給口６０２から分流される第１連続相６０１が供給される第１のマイクロチャネル、６０４は供給口６０２から分流される第１連続相６０１が供給される第２のマイクロチャネル、６０５は第１分散相、６０６は第１分散相６０５の供給口、６０７はその第１分散相６０５が供給される第３のマイクロチャネル、６０８は第１、第２、第３のマイクロチャネル６０３，６０４，６０７とが交差する第１の交差部（十字型交差部）、６０９は第２分散相、６１０はその第２分散相６０９が供給される第４のマイクロチャネル、６１１は第２の交差部（十字型交差部）、６１２は第２分散相６０９の一部が排出される第１の排出用マイクロチャネル、６１３は第２分散相６０９の第１の排出口、６１４は第２分散相６０９の一部が排出される第２の排出用マイクロチャネル、６１５は第２分散相６０９の第２の排出口、６１６は第２の交差部６１１に接続される排出されない残りの第２分散相６０９が供給される第５のマイクロチャネル、６１７は第２連続相、６１８は第２連続相６１７の供給口、６１９は第２連続相６１７が分流され供給される第６のマイクロチャネル、６２０は第２連続相６１７が分流され、供給される第７のマイクロチャネル、６２１は第３の交差部（十字型交差部）、６２２は生成したダブルエマルション・マイクロカプセル、６２３は生成したダブルエマルション・マイクロカプセル６２２の搬送マイクロチャネル、６２４は生成したダブルエマルション・マイクロカプセル６２２の排出口である。

図１８は本発明の実施例を示す生成されたＷ／Ｏ／Ｗ型ダブルエマルションを示す図であり、アクリル製十字型マイクロチャネル（分散相側４０μｍ×４０μｍ、連続相側１００μｍ×１００μｍ）とガラス製Ｔ型マイクロチャネル（分散相側４０μｍ×４０μｍ、連続相側１００μｍ×１００μｍ）によって生成されたダブルエマルション・マイクロカプセルの例である。流量は、第１分散相０．０１ｍｌ／ｈ、第１連続相０．５ｍｌ／ｈ、第２連続相２５ｍｌ／ｈである。

図１９は本発明の参考例の第１のダブルエマルション・マイクロカプセルの液滴径および内部に含まれる液滴数を制御するための装置の模式図である。

この図において、ダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置は、ダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップ７００、第１連続相７０１の供給口７０２、その供給口７０２から第１連続相７０１が供給される第１のマイクロチャネル７０３、第１分散相７０４の供給口７０５、その供給口７０５から第１分散相７０４が供給される第２のマイクロチャネル７０６、その第１、第２のマイクロチャネル７０３と７０６が交差する第１の交差部（第１のＴ型マイクロチャネ７０７、第２分散相７０８が供給される第３のマイクロチャネル７０９、第２連続相７１０の供給口７１１、第２連続相７１０が供給される第４のマイクロチャネル７１２、その第３、第４のマイクロチャネル７１２と７０９が交差する第２の交差部（第２のＴ型マイクロチャネル）７１３、ダブルエマルション・マイクロカプセル７１４が供給される搬送マイクロチャネル７１５、ダブルエマルション・マイクロカプセル７１４の排出口７１６からなる。

また、第１連続相７０１の供給口７０２の経路には第１の流量可変ポンプ７２３が、第１分散相７０４の供給口７０５の経路には第２の流量可変ポンプ７２４が、第２連続相７１０の供給口７１１の経路には第３の流量可変ポンプ７２５がそれぞれ接続されている。

さらに、粒子径・生成数の測定装置７２６では、第１の交差部（第１のＴ型マイクロチャネル）７０７での粒子径・生成数の測定を、粒子径・生成数の測定装置７２７では、第２の交差部（第１のＴ型マイクロチャネル）７１３での粒子径・生成数の測定をそれぞれ行うようにしている。それらの粒子径・生成数の測定装置７２６，７２７からの情報はコントローラ７２２に取り込まれ、コンピュータ（ＰＣ）７２１によって予め設定された所定の粒子径・生成数になるように、第１の流量可変ポンプ７２３、第２の流量可変ポンプ７２４及び第３の流量可変ポンプ７２５が制御される。

このように、図１９は、ダブルエマルション・マイクロカプセル内部に含まれる液滴径および液滴数をカメラ、静電容量等で計測し、第１の流量可変ポンプ７２３、第２の流量可変ポンプ７２４を制御する。さらに、第２の交差部７１３においても液滴径および液滴数を計数して、第３の流量可変ポンプ７２５を制御する。

図２０は本発明の参考例の第２のダブルエマルション・マイクロカプセルの液滴径および内部に含まれる液滴数を制御するための装置の模式図である。

この図において、８００はダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップ、８０１は第１連続相、８０２はその第１連続相８０１の供給口、８０３はその第１連続相８０１が供給される第１のマイクロチャネル、８０４は第１分散相、８０５はその第１分散相８０４の供給口、８０６はその第１分散相８０１が供給される第３のマイクロチャネル、８０７は第１、第２のマイクロチャネル８０３と８０６との第１の交差部（Ｔ型交差部）、８０８は第１の交差部８０７に接続される第１連続相８０１が供給される第３のマイクロチャネル、８０９は第２の交差部（Ｔ型交差部）、８１０はその第３のマイクロチャネル８０８から分岐して第１連続相８０１の一部が排出されるマイクロチャネル、８１１は第１連続相８０１の排出口、８１２は第２連続相、８１３は第２連続相８１２の供給口、８１４はその第２分散相８１２が供給される第５のマイクロチャネル、８１５は第３、第５のマイクロチャネル８０８と８１４との第３の交差部（Ｔ型交差部）、８１６は第３の交差部８１５より生成されるダブルエマルション・マイクロカプセル、８１７はそのダブルエマルション８１６の生成マイクロチャネル、８１８はそのダブルエマルション・マイクロカプセル８１６の排出口である。

また、第１連続相８０１の供給口８０２の経路には第１の流量可変ポンプ８２３が、第１分散相８０４の供給口８０５の経路には第２の流量可変ポンプ８２４が、第２連続相８１２の供給口８１３の経路には第３の流量可変ポンプ８２５が、第１連続相の排出口８１１の経路には流量可変バルブ８２８がそれぞれ接続されている。

さらに、粒子径・生成数の測定装置８２６では、第１の交差部（Ｔ型交差部）８０７での粒子径・生成数の測定を、粒子径・生成数の測定装置８２７では、第３の交差部（Ｔ型交差部）８１５での粒子径・生成数の測定をそれぞれ行うようにしている。それらの粒子径・生成数の測定装置８２６，８２７からの情報はコントローラ８２２に取り込まれ、コンピュータ（ＰＣ）８２１によって予め設定された所定の粒子径・生成数になるように、第１の流量可変ポンプ８２３、第２の流量可変ポンプ８２４及び第３の流量可変ポンプ８２５、流量可変バルブ８２８が制御される。

上述した図２０は、ダブルエマルション・マイクロカプセル内部に含まれる液滴数をさらに精密に制御する場合である。液滴数の制御は、第１連続相を流量可変バルブ８２８を通じて排出することにより、さらに、精密な制御を行う。第３の交差部８１５において液滴径及び液滴数を計数して、第３の流量可変ポンプ８２５を制御するが、場合によっては第１及び第２流量可変ポンプ８２３，８２４も制御する。

上記した各実施例においては、ダブルエマルション・マイクロカプセルが排出されるマイクロチャネルは１つであった。したがって、量産化のためには、個別のマイクロチャネル装置を複数個設ける必要がある。

これを回避して、量産化を図るために、以下のように構成する。

図２１は本発明の参考例の第１の量産型のダブルエマルション・マイクロカプセルの生成装置（デバイス）の模式図である。

この図において、９００はダブルエマルション・マイクロカプセルの生成装置、９０１，９０２は第１連続相の供給口、９０３は分散相の供給口、９０４，９０５は第１の交差部、９０６，９０７は第２連続相の供給口、９０８，９０９は第２の交差部、９１０はダブルエマルション・マイクロカプセル回収口である。

図２２は本発明の参考例の第２の量産型のダブルエマルション・マイクロカプセルの生成装置（デバイス）の模式図である。

この図において、９５０はダブルエマルション・マイクロカプセルの生成装置、９５１は第１連続相の供給口、９５２は分散相の供給口、９５３，９５４は第１の交差部、９５５，９５６は第２連続相の供給口、９５７，９５８は第２の交差部、９５９はダブルエマルエマルション・マイクロカプセル回収口である。

なお、上記実施例において、Ｔ型交差部は三路交差部、十字型交差部は四路交差部の一例として示したに過ぎないものである。

本発明は、交差するマイクロチャネルを組み合わせることにより、種々の態様のダブルエマルション・マイクロカプセルを簡便にしかも容易に作製することができる。例えば、水溶液、油など親和性の低い複数の液体を用いて微小なマイクロスフェア、エマルション・マイクロカプセルを作製することができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明のダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置は、種々の態様のダブルエマルション・マイクロカプセルを簡便にしかも容易に作製するのに利用することができる。

本発明の第１参考例を示すダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置の全体模式図である。 図１のＡ部（第１の交差部）拡大図である。 図１のＢ部（第２の交差部）拡大図である。 本発明の第１参考例の変形例を示すダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置の全体模式図である。 図４のＣ部（第１の交差部）拡大図である。 図４のＤ部（第２の交差部）拡大図である。 本発明の第１実施例を示すダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置の全体模式図である。 図７のＥ部（第１の交差部）拡大図である。 図７のＦ部（第２の交差部）拡大図である。 本発明の第１実施例の変形例を示すダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置の全体模式図である。 図１０のＧ部（第１の交差部）拡大図である。 図１０のＨ部（第２の交差部）拡大図である。 本発明の第１実施例の更なる変形例を示すダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置の全体構成図である。 本発明の第２参考例を示すダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置の全体模式図である。 本発明の第３参考例を示すダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置の全体模式図である。 本発明の第４参考例を示すダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置の全体模式図である。 本発明の第５参考例を示すダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置の全体模式図である。 本発明の実施例を示す生成されたＷ／Ｏ／Ｗ型ダブルエマルション・マイクロカプセルを示す図である。 本発明の参考例の第１のダブルエマルション・マイクロカプセルの液滴径および内部に含まれる液滴数を制御するための装置の模式図である。 本発明の参考例の第２のダブルエマルション・マイクロカプセルの液滴径および内部に含まれる液滴数をさらに精密に制御するための装置の模式図である。 本発明の参考例の第１の量産型のダブルエマルション・マイクロカプセルの生成装置（デバイス）の模式図である。 本発明の参考例の第２の量産型のダブルエマルション・マイクロカプセルの生成装置（デバイス）の模式図である。

符号の説明

１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００，８００ ダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップ
１０１，１５４，２０１，２５１，２８１，３０１，３０８，４０１，４０８，４１１，５０１，６０１，７０１，８０１ 第１連続相
１０２，１５５，２０２，２５２，２８２，３０２，４０２，５０２，６０２，７０２，８０２，９０１，９０２，９５１ 第１連続相の供給口
１０３，１０６，１０９，１１２，１１５，１５３，１５６，１５８，１７２，１７５，１７８，２０３，２０４，２０７，２１０，２１３，２１６，２５３，２５４，２５７，２６０，２７２，２７５，２７８，２８３，２８４，２８７，２９０，２９４，２９７，２９９Ａ，３０３，３０６，３０９，３１２，３１５，３１８，３２１，４０３，４０６，４０９，４１２，４１４，４１７，４２０，５０３，５０４，５０７，５１０，５１２，５１４，５１６，５１９，５２２，５２５，６０３，６０４，６０７，６１０，６１２，６１４，６１６，６１９，６２０，６２３，７０３，７０６，７０９，７１２，７１５，８０３，８０６，８０８，８１０，８１４，８１７ マイクロチャネル
１０４，１５１，２０５，２５５，２８５，３０４，４０４，５０５，６０５，７０４，８０４ 第１分散相
１０５，１５２，２０６，２５６，２８６，３０５，４０５，５０６，６０６，７０５，８０５ 第１分散相の供給口
１０７，１５７，２０８，２５８，２８８，５０８，６０８，７０７，８０７，９０４，９０５，９５３，９５４ 第１の交差部
１０８，１５９，２０９，２５９，２８９，３１０，４０８Ａ，５０９，６０９，７０８ 第２分散相
１１０，１７３，２１１，２７３，２９５，３１６，４１５，５１７，５２０，６１７，７１０，８１２ 第２連続相
１１１，１７４，２１２，２７４，２９６，３１７，４１６，５１８，５２１，６１８，７１１，８１３，９０６，９０７，９５５，９５６ 第２連続相の供給口
１１３，１７６，２１４，２７６，２９８，５１１，６１１，７１３，８０９，９０８，９０９，９５７，９５８ 第２の交差部
１１４，１７７，２１５，２７７，３２０，４１９，５２４，６２２，７１４ ダブルエマルション・マイクロカプセル
１１６，１７９，２１７，２７９，２９９Ｂ，３２２，４２１，５２６，６２４，７１６ ダブルエマルション・マイクロカプセルの排出口
１５０，２５０，２８０ 第１のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップ
１６０，２６１，２９１ 第２分散相の排出口
１６１，２６２，２９２ 接続流路
１７０，２７０，２９３ 第２のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップ
１７１，２７１，３１１ 第２分散相の供給口
３０７，３１３，３１９，４０７，４０８，４１０，４１８ 交差部
４１３，８１１ 第１連続相の排出口
５１３ 第１連続相の第１の排出口
５１５ 第１連続相の第２の排出口
５２３，６２１，８１５ 第３の交差部
６１３ 第１連続相の第１の排出口
６１５ 第１連続相の第２の排出口
７２１，８２１ コンピュータ
７２２，８２２ コントローラ
７２３，８２３ 第１の流量可変ポンプ
７２４，８２４ 第２の流量可変ポンプ
７２５，８２５ 第３の流量可変ポンプ
７２６，７２７，８２６，８２７ 粒子径・生成数の測定装置
８１６ ダブルエマルション・マイクロカプセル
８１８ ダブルエマルション・マイクロカプセルの排出口
８２８ 流量可変バルブ
９００，９５０ ダブルエマルション・マイクロカプセルの生成装置
９０３，９５２ 第１分散相の供給口
９１０，９５９ ダブルエマルション・マイクロカプセル回収口

Claims (4)

1. 第１分散相と分流した二方から供給される第１連続相とが交差する四路交差部と、該四路交差部の下流である第２分散相と第２連続相とが交差する三路交差部とが形成されるマイクロチャネルからなるダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップを具備することを特徴とするダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置。
2. 請求項１記載のダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置において、前記ダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップを、第１のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップと第２のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップとに分離し、前記第１のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップと第２のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップとを接続する接続流路とを具備することを特徴とするダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置。
3. 請求項２記載のダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置において、前記接続流路を水平方向に配置し、前記第１のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップと第２のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップとを並設することを特徴とするダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置。
4. 請求項３記載のダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置において、前記接続流路を垂直方向に配置し、前記第１のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップと第２のダブルエマルション・マイクロカプセル生成チップとを積層することを特徴とするダブルエマルション・マイクロカプセル生成装置。

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