JP3836494B1 - ソフトカプセル製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】成形ドラムに密着したゼラチンシートを確実に引き剥がせるようにしてシートの巻き込みトラブルを解消すること。
【解決手段】ソフトカプセル製造装置１のシート成形部２において、ゼラチンシート１３を成形するドラム駆動系統２７と、ゼラチンシート１３を引き剥がす巻上げローラ駆動系統２８とが互いに独立して駆動するように構成する。より具体的には、ドラム駆動系統２７では第１モータ２７１の駆動により減速機２７２からタイミングベルト２７４を介してドラム軸に連結された成形ドラム２３を単独で回転駆動させる一方、巻上げローラ駆動系統２８では第２モータ２８１の駆動によりタイミングベルト２８４を介して巻上げローラ軸に連結された巻上げローラ２４を単独で回転駆動させる。
【選択図】図３

Description

本発明はソフトカプセルを製造するための装置に関する。

従来から主に医薬品として、ゼラチン等の動物性原料や、澱粉等の植物性原料からなるカプセル皮膜内に薬剤の原液を充填してなるソフトカプセルが知られており、このようなソフトカプセルは一般にロータリー方式の製造装置を用いて製造されている（例えば下記の特許文献１を参照）。

特開平１１−２２１２６７号公報

上記の文献に開示されているように、ロータリー方式の製造装置は、ゼラチン溶液からゼラチンシートを成形するシート成形部と、ゼラチンシートからカプセルを成形するカプセル成形部とを備えて構成されている。そしてシート成形部で成形した２枚のゼラチンシートをカプセル成形部の一対のダイロール間に挟み込んでヒートシールするとともに、その際にゼラチンシート間に原液を注入し、ダイロール外周面の金型でゼラチンシートをカプセル形状に型抜きすることにより、ゼラチン皮膜内に原液が充填されたソフトカプセルを成形するようになっている。

従来の製造装置におけるシート成形部の構成を更に詳しく説明すると、図９に示すように、シート成形部５０はスプレッダーボックス５１、成形ドラム５２、および巻上げローラ５３を備えて構成されている。

スプレッダーボックス５１はゼラチン溶液１１を一定量貯留するとともに、ゼラチン溶液１１を成形ドラム５２の上に薄く広げて塗布する機能を有している。成形ドラム５２は内部に冷却水を循環させるとともに回転可能に支持されており、ドラム表面に塗布されたゼラチン溶液１１を周回させながら乾燥した冷風を吹き付けることにより、冷却固化したゼラチンシート１３を成形する。巻上げローラ５３は成形ドラム５２に密着したゼラチンシート１３を引き剥がし、ローラの回転によりローラ外周に巻き付けられたゼラチンシート１３を後段のカプセル成形部へと搬送するものである。なお、シート成形部５０はダイロールの左右両側に対にして設けられており、一対のシート成形部５０，５０で成形した２枚のゼラチンシート１３，１３がダイロールへと搬送される。

また上記のようなシート成形部５０において、その駆動系統は、図１０に示すように成形ドラムを回転させる駆動系統６０と巻上げローラを回転させる駆動系統７０とが連動して設けられた構造になっている。すなわちドラム駆動系統６０はモータ６１に連結された減速機６２のプーリーとドラム軸心のドラム軸入力プーリー６３との両者にタイミングベルト６４が掛け回されており、このタイミングベルト６４を介してモータ６１の回転をドラム軸入力プーリー６３に伝達することにより成形ドラム５２を回転させている。

一方、巻上げローラ駆動系統７０の駆動源も成形ドラム５２と同じモータ６１であり、ドラム軸入力プーリー６３に軸心を共通にしたドラム軸出力プーリー７１と巻上げローラ入力プーリー７２とがアイドラ７３を介して連結されている。すなわち、ドラム軸出力プーリー７１と小径のアイドラ軸入力プーリー７４との両者にタイミングベルト７５が掛け回され、また巻上げローラ入力プーリー７２と大径のアイドラ軸出力プーリー７６との両者にもタイミングベルト７７が掛け回されている。したがってモータ６１から減速機６２を介してドラム軸に伝達された回転力は、更にアイドラ７３を介して巻上げローラ入力プーリー７２に伝達され、これにより巻上げローラ５３を回転させている。

しかしながら、従来の製造装置にあっては、シート成形部５０において上記のようにドラム駆動系統６０と巻上げローラ駆動系統７０とを連動させた連動駆動方式を採用しているため、次のような問題が生じている。

ソフトカプセルの生産効率を向上させる観点からすると、ダイロールに供給されるゼラチンシート１３を高速で搬送するために巻上げローラ５３の回転速度を上げる必要があるが、そのためには駆動源であるモータ６１の回転数を上げなければならず、これに伴って成形ドラム５２の回転も高速化してしまう。ところが成形ドラム５２を高速回転させた場合、ドラム表面に密着したゼラチンシート１３の乾燥が間に合わず、巻上げローラ５３で剥がしきれなくなったゼラチンシート１３がスプレッダーボックス５１に巻き込まれてしまうというトラブルが発生することがあった。

このようなトラブルが発生したときには、装置の運転を一旦停止してスプレッダーボックス５１に巻き込まれたゼラチンシート１３を取り除き、モータ６１の回転数を下げて運転を再開しなければならず、このことが生産性の大幅な低下を招いていた。なお、上記トラブルの要因としては、成形ドラム５２の高速回転に加え、近年カプセル皮膜の原料が牛、豚、魚に含まれるゼラチン等の動物性原料だけでなく、澱粉等の植物性原料にも広がって多様化してきており、その原料の粘性や温度の違いによって皮膜シートが乾燥するまでの時間が異なることも挙げられる。

本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、成形ドラムに密着した皮膜シートを確実に引き剥がせるようにしてシートの巻き込みトラブルを解消し、高速運転にも対応できる生産性に優れたソフトカプセル製造装置を提供することにある。

本発明によるソフトカプセル製造装置は、上記の目的を達成するため、対向配置されて互いに逆回転する一対のダイロール間に２枚の皮膜シートを搬送するとともに上記ダイロールの外周上方に嵌合させたウェッジから原液を射出して上記皮膜シート間に充填し、上記ダイロールの外周面に配列されたカプセルポケットの刃部どうしを噛み合わせて上記皮膜シートをヒートシールすると同時にカプセル形状に型抜きすることにより、カプセル皮膜内に原液が充填されたソフトカプセルを製造するソフトカプセル製造装置において、上記皮膜シートの原料である溶液を貯留し、その溶液を所定の幅および厚みに広げて吐出するスプレッダーボックスと、上記スプレッダーボックスから吐出された溶液がドラム外周面に塗布され、そのドラムの回転により上記ドラム外周面に塗布された溶液を固化して皮膜シートを成形する成形ドラムと、上記成形ドラムと逆方向に回転するローラ外周面に上記皮膜シートが巻き付けられ、そのローラの回転により上記成形ドラムに密着した皮膜シートを引き剥がして上記ダイロールへと搬送する巻上げローラと、を備え、上記成形ドラムを回転駆動させる駆動系統は、第１モータに連結された減速機のプーリーと、上記成形ドラムの軸心のドラム軸入力プーリーとの両者にタイミングベルトが掛け回されてなるとともに、上記巻上げローラを回転駆動させる駆動系統は、上記第１モータとは別駆動する第２モータの出力軸に取り付けられたモータ用プーリーと、上記巻上げローラの軸心の巻上げローラ入力プーリーとの両者にタイミングベルトが掛け回されてなり、上記第１モータおよび上記第２モータの駆動により、上記成形ドラムと上記巻上げローラとが互いに独立して回転駆動するように構成されていることを特徴とする。

本発明において、カプセル皮膜になる皮膜シートの原料としては例えば牛、豚、魚に含まれるゼラチン等の動物性原料を使用することができ、また動物性原料に限らず、例えばとうもろこしに含まれる澱粉等の植物性原料やその他の原料を使用することもできる。

また、本発明によるソフトカプセル製造装置において、上記成形ドラムは、温度制御された恒温液をドラム内部に循環させる循環機構と、温度および湿度制御された風をドラム外部からドラム外周面に吹き付ける送風機構とを備えていることが好ましい。

また、本発明によるソフトカプセル製造装置において、上記ダイロールの下方から上記ダイロールの外周面に向けて温度および湿度制御された風を吹き付ける送風機構を備えていることが好ましい。

また、本発明は上記構成からなるソフトカプセル製造装置において、上記ウェッジの側面に上記ダイロールの外周面に配列されたカプセルポケットの複数列分に対応する複数列のノズル穴が設けられ、その複数列のノズル穴から上記ダイロールの複数列分のカプセルポケットに一度に原液を射出充填するようにしたことを特徴とする。

また、本発明は上記構成からなるソフトカプセル製造装置において、上記ダイロールの外周面に配列された多数のカプセルポケットの刃部が、隣接するカプセルポケット間で共用されるようにしても良い。

本発明のソフトカプセル製造装置によれば、シート成形部においてドラム駆動系統と巻上げローラ駆動系統とをそれぞれ単独で駆動する単独駆動方式を採用したことにより、ダイロールに供給する皮膜シートを高速で搬送するために成形ドラムの回転速度はそのままで巻上げローラの回転速度やダイロール速度、マングルローラ速度を上げるだけで巻上げローラにより成形ドラムから皮膜シートを確実に引き剥がすことができ、シートをスプレッダーボックスに巻き込むトラブルが解消されて安定した高速運転が可能になる。

ドラム駆動系統と巻上げローラ駆動系統とが互いに独立して設けられているので、近年多様化してきている皮膜シートの原料の違いによる粘性度、温度、乾燥度の問題や、原液を供給するプランジャー式ポンプの駆動タイミングやダイロールの回転速度などの各種条件を考慮した上で、成形ドラムと巻上げローラの回転速度をそれぞれ個別に最適な値に設定することも可能になり、設定自由度が高く、きめ細かな運転制御を実現することができる。

ドラム内部に温度制御された恒温液を循環させる循環機構と、ドラム外部からドラム外周面に向けて温度および湿度制御された風を吹き付ける送風機構とを備え、成形ドラムの温度を一定温度に保つとともに成形ドラムの外周面に塗布された皮膜シートの乾燥を促進させることにより、皮膜シートの原料の特性に応じて幅広い温度コントロールが可能になり、多様化した原料からなる皮膜シートの成形にも柔軟に対応できる。

ダイロールの下方からダイロールの外周面に向けて温度および湿度制御された風を吹き付ける送風機構を備え、ダイロールを通過した直後のソフトカプセルや残シートに風を吹き付けて瞬時にその接着力を弱めることにより、ヒートシール温度を高く設定したとしても型抜き後のソフトカプセルどうしが互いに再付着してしまう現象、いわゆるアベック現象を防止できるとともに、ダイロールからの剥離性に優れ、残シートがダイロールに巻き付くというトラブルを回避でき、その結果ダイロールの高速運転が可能になる。

ウェッジの側面にダイロールの外周面に配列されたカプセルポケットの複数列分に対応する複数列のノズル穴を設け、その複数列のノズル穴からダイロールの複数列分のカプセルポケットに一度に原液を射出充填するダブルインジェクション機構を採用したことにより、原液の供給タイミングを制御するプランジャー式ポンプの駆動スピードが遅いままでもダイロールの回転速度を上げることができ、単位時間当たりのソフトカプセルの大幅な増産が可能になる。しかもプランジャー式ポンプの駆動スピードが遅いままでも良いので原液の充填精度が高まりソフトカプセルの品質向上に寄与するとともに、装置の機械的な負担が減るので装置の長寿命化を図ることができる。

ダイロールの外周面に配列された多数のカプセルポケットの刃部が隣接するカプセルポケット間で共用されるようにしたことにより、ダイロール全体のカプセルポケット数が増え、ダイロールの１回転当たりに製造されるソフトカプセルの個数を大幅に増大させることができる。よって、ダイロールのサイズを変更しなくても増産が可能になり、これにより装置のコンパクト化を図ることができ、あわせて装置全体のコスト低減を図ることができる。さらにカプセルポケット間に無駄な隙間がないので、ソフトカプセルを切り抜いた後の残シートの量を大幅に削減することができて材料コストの節約に繋がるとともに、残シートがダイロールに巻き付くといったトラブルも解消されて安定した高速運転が可能になる。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明のソフトカプセル製造装置を正面側から見た平面図、図２は同装置の内部構造を示す分解斜視図、図３は同装置の駆動系統を背面側から見た平面図、図４は同装置のカプセル成形部を示す拡大断面図、図５は同装置のウェッジを示す拡大斜視図、図６は同装置のダイロールを示す拡大斜視図、図７は同装置のダイロールにおけるカプセルポケットの形状例を示す模式図、図８は同装置のダイロールにおけるカプセルポケットの他の形状例を示す模式図である。

以下の実施形態ではカプセル皮膜になる皮膜シートの原料として、ゼラチン等からなる動物性原料を使用した例について説明するが、本発明はこれに限らず澱粉等からなる植物性原料やその他の原料を使用することも可能である。

図１および２に示すように、本発明のソフトカプセル製造装置１はシート成形部２とカプセル成形部３とから構成されており、シート成形部２では溶液（ゼラチン溶液）１１から２枚の皮膜シート（ゼラチンシート）１３，１３を成形するとともに、カプセル成形部３ではそのゼラチンシート１３，１３どうしをヒートシールし、それと同時にシート間に原液１２を注入してカプセル形状に型抜きすることにより、カプセル皮膜（ゼラチン皮膜）内に原液１２が充填されたソフトカプセル１５を製造するものである。

まずシート成形部２の構造について説明する。シート成形部２はソフトカプセル１５の皮膜になるゼラチンを連続したシート状に成形するための機構部であり、溶液供給部（ゼラチン供給部）２１、スプレッダーボックス２２、成形ドラム２３、および巻上げローラ２４を備えて構成されている。

ゼラチン供給部２１は小分け用のタンク２１１と溶液ホース（ゼラチンホース）２１２とからなり、例えば牛、豚、魚などの各種原料から抽出・精製されたゼラチン溶液１１がタンク２１１内に貯留され、そのゼラチン溶液１１をゼラチンホース２１２によりスプレッダーボックス２２まで移送するようになっている。また移送途中でゼラチン溶液１１が固化することを防ぐために、ゼラチンホース２１２はヒータとセンサ（図示略）で温度調節される。

スプレッダーボックス２２はゼラチンホース２１２から移送されてきたゼラチン溶液１１を一定量貯留するとともに、そのゼラチン溶液１１を成形ドラム２３の上に薄く広げる機能を有している。スプレッダーボックス２２の内部に貯留されたゼラチン溶液１１はボックス底部に開口した細長状のゲート２２１から吐出され、成形ドラム２３の表面に所定の幅および厚みに広げて塗布される。またスプレッダーボックス２２にはヒータ２２２とセンサが取り付けられており、ヒータ２２２でボックスを加熱して所定温度に保ち、ボックス内部に貯留したゼラチン溶液１１のゾル状態を維持するようになっている。

成形ドラム２３はスプレッダーボックス２２の直下に設置されており、ゲート２２１から吐出されたゼラチン溶液１１を固化するためのものである。成形ドラム２３は後述する駆動系統２７によって回転可能に支持されており、ドラム表面に塗布されたゼラチン溶液１１はドラム外周をほぼ周回する間に冷却されてゲル化し、これにより所定の幅と厚みで帯状に連続したゼラチンシート１３が成形される。本実施形態の成形ドラム２３は以下のようにドラム部循環機構４５とドラム部送風機溝４６の両機構を併用して皮膜シート１３を成形する。

ドラム部循環機構４５は、恒温液供給口４５１と、恒温液排出口４５２と、恒温液配管４５３ａ，４５３ｂと、恒温液パイプ４５４とからなる。温度制御された油や水などの恒温液は恒温液供給口４５１から一方の恒温液配管４５３ａを介してドラム内部へと引き込まれる。ドラム内部の構造は図３に示したように軸が二重構造になっており、軸間に回転しない恒温液パイプ４５４が配設され、一定の温度に制御された恒温液はこのパイプを通じてドラム内部を循環するようになっている。恒温液パイプ４５４を通った恒温液は他方の恒温液配管４５３ｂを介して恒温液排出口４５２から装置外部へ排出される。このようにドラム部循環機構４５において成形ドラム２３の内部に温度制御された恒温液を循環させることにより、成形ドラム２３の温度は一定温度に保たれる。

ドラム部送風機構４６はエアー供給口４６１と、エアー配管４６２と、エアー吹出口４６３とからなる。装置外部にはプラント設備が設置されており、プラント設備より温度および湿度制御された乾燥風がエアー供給口４６１からエアー配管４６２を介して吸入されるとともに、ドラム外部に設けられたエアー吹出口４６３からドラム表面に向けて吹き付けられる。またエアー吹出口４６３の内部には可動式の羽根（図示略）が設けられていてドラム表面に吹き付ける乾燥風の方向を制御できるようになっている。なお、成形ドラム２３の外部にはドラム外周を囲むようにダクトカバー４６４が設けられており、乾燥風の方向を規制するとともに外部からドラム表面への塵埃の侵入を防いでいる。このようにドラム部送風機構４６１でドラム表面のゼラチンシート１３に向けて乾燥風を吹き付けることにより、ゼラチンに含まれる水分を蒸発させてゼラチンシート１３の乾燥を促進し、ヒートシール時の接着力を高めるものとしている。

皮膜の原料としては牛や豚に含まれるゼラチン等の動物性原料が主流であるが、これ以外の原料として、例えば魚に含まれるゼラチンを使用する場合には牛や豚に比べ低温で制御しなければならず、とうもろこしに含まれる澱粉等の植物性原料を使用する場合には逆に牛や豚に比べ高温で制御しなければならない。従来の一般的な成形ドラムのようにドラム内部に冷却水を循環させるだけの構造によると、このような特殊な原料からなる溶液はたとえ皮膜シートが成形できてもヒートシールが不完全となり、ソフトカプセルを成形することは不可能である。一方、本実施形態の成形ドラム２３は上記のようなドラム部循環機構４５とドラム部送風機構４６を併用している。このため成形ドラム２３について冷却のみならず加熱もでき、皮膜原料の特性に応じて幅広い温度コントロールが可能である。したがって、この成形ドラム２３によれば多様化した原料からなる皮膜シート１３の成形についても柔軟に対応できるようになっている。

巻上げローラ２４は成形ドラム２３で成形されたゼラチンシート１３がほぼ周回を終えた位置に設置されており、ドラム外周面に密着したゼラチンシート１３を引き剥がして後段のカプセル成形部３に供給するためのものである。巻上げローラ２４は後述する駆動系統２８によって４本のローラ２４１〜２４４が交互に逆回転するようになっており、成形ドラム２３から引き剥がされたゼラチンシート１３はローラに巻き付けられ、４本のローラ間をジグザグに通過しながらシートガイド２５に到達する。さらにシートガイド２５で位置調整されたゼラチンシート１３はリボンローラ２６を介してカプセル成形部３のダイロール３７に供給される。

リボンローラ２６は搬送されてきたゼラチンシート１３をダイロール３７へ正確にガイドするためのローラであるが、ローラ外周面にテフロン（登録商標）のコーティングが施され、ゼラチンシート１３を円滑に移送できるようになっている。

４本の巻上げローラのうち最下端に位置する第１ローラ２４１は、成形ドラム２３からゼラチンシート１３を剥がし易くするためローラ外周面にロレット加工が施され、ゼラチンシート１３を保持するグリップ力が高められている。また、中間に位置する第２ローラ２４２と第３ローラ２４３は、カプセル成形時にウェッジ３５とダイロール３７との間に挟まれるゼラチンシート１３の滑りを良くするために、ローラ外周面からゼラチンシート１３の裏面、次いで表面へとオイルを塗布する。なお、最上端に位置する第４ローラ２４４は第３ローラ２４３でのオイルの塗布面積を第２ローラ２４２のそれと同じにするためのローラとして機能する。

ここでシート成形部２の駆動系統を説明すると、本実施形態においては、図３に示すように成形ドラム２３を回転させる駆動系統２７と巻上げローラ２４を回転させる駆動系統２８とが互いに独立して駆動する単独駆動方式を採用したことが特徴である。

ドラム駆動系統２７については、第１モータ２７１に連結された減速機２７２のプーリーと成形ドラム２３の軸心のドラム軸入力プーリー２７３との両者にタイミングベルト２７４が掛け回された構造になっている。これにより第１モータ２７１の回転トルクは減速機２７２で回転数を下げることによって大きくなり、その回転力がタイミングベルト２７４を介してドラム軸入力プーリー２７３に伝達され、成形ドラム２３を単独で回転駆動する。

一方、巻上げローラ駆動系統２８の駆動源は成形ドラム２３の第１モータ２７１とは別駆動する第２モータ２８１である。この第２モータ２８１の出力軸に取り付けられたモータ用プーリー２８２と巻上げローラ入力プーリー２８３との両者にタイミングベルト２８４が掛け回されている。したがって第２モータ２８１を駆動すると、その回転力はタイミングベルト２８４を介して巻上げローラ入力プーリー２８３に直接伝達され、これにより巻上げローラ２４を単独で回転駆動する。

巻上げローラ入力プーリー２８３は第２ローラ２４２の軸心に取り付けられていて、そのプーリー２８３に噛み合う第１および第３ローラのプーリー２８５，２８６を同時に逆回転させることにより、成形ドラム２３と第１ローラ２４１とは互いに反転駆動し、かつ４本のローラ２４１〜２４４が交互に反転駆動するようになっている。なお、ドラム駆動系統２７と巻上げローラ駆動系統２８とを別駆動にしたことにより、従来両者を繋いでいたアイドラ７３とドラム軸出力プーリー７１は不要になり、ドラム軸にはドラム軸出力プーリー７１の撤去後の隙間を塞ぐスリーブ２７５が取り付けられている。

このように本実施形態ではシート成形部２においてドラム駆動系統２７と巻上げローラ駆動系統２８とをそれぞれ独立して駆動させる単独駆動方式を採用したことにより、カプセル成形部３に供給するゼラチンシート１３を高速で搬送する際には、巻上げローラ駆動系統２８において第２モータ２８１の回転数を上げて巻上げローラ２４、ダイロール３７、マングルローラ３８２を高速回転すれば良い。これによりドラム駆動系統２７についてはそのままの速度での運転で良く、成形ドラム２３の回転速度を上げずに済むので、ドラム表面に密着したゼラチンシート１３の乾燥時間を充分に確保することができる。したがって巻上げローラ２４により成形ドラム２３からゼラチンシート１３を確実に引き剥がすことができ、シートをスプレッダーボックス２２に巻き込んでしまうトラブルが解消され、安定した高速運転が可能になる。

またドラム駆動系統２７と巻上げローラ駆動系統２８とが互いに独立しているので、近年多様化してきている皮膜シートの原料の違いによる乾燥時間や、あるいは後述するプランジャー式ポンプ３２の駆動タイミングやダイロール３７の回転速度などの各種条件を考慮した上で、成形ドラム２３の回転速度と巻上げローラ２４の回転速度をそれぞれ個別に最適な値に設定することも可能になり、設定自由度が高く、きめ細かな運転制御を実現することができる。

以上のようなゼラチン供給部２１、スプレッダーボックス２２、成形ドラム２３、および巻上げローラ２４からなるシート成形部２と、ドラム駆動系統２７および巻上げローラ駆動系統２８と、ドラム部循環機構４５およびドラム部送風機構４６は、図２および３に示すようにカプセル成形部３を中心とした左右両側に対にして設置されており、これにより一対のシート成形部２，２で成形した２枚のゼラチンシート１３，１３をカプセル成形部３に搬送するようになっている。

次に、カプセル成形部３の構造について説明する。図２に示すようにカプセル成形部３は上述したシート成形部２から搬送された２枚のゼラチンシート１３，１３間に薬剤などの原液１２を注入してソフトカプセル１５を成形するための機構部であって、原液供給部３Ａ、セグメント部３Ｂ、およびヒートシール部３Ｃを備えて構成されている。

原液供給部３Ａはホッパー３１とプランジャー式ポンプ３２とチューブアッセンブリ３３とからなり、ホッパー３１に貯留された原液１２をプランジャー式ポンプ３２の駆動によって所定タイミングでセグメント部３Ｂへ供給するためのものである。プランジャー式ポンプ３２はシリンダ内を進退動作する複数本のプランジャーピン３２１，３２１，…を備えており、プランジャーピン３２１の圧力を受けた弁が座面に離着することにより弁を開閉して原液１２の供給タイミングを制御する。

チューブアッセンブリ３３は、上下２枚のプレート間に上記プランジャーピン３２１と同数の供給用チューブ３３１，３３１，…と、使用しないチューブのラインをホッパー３１へ戻すリターンチューブ３３２とを有しており、プランジャー式ポンプ３２により供給制御された原液１２はホッパー３１から供給用チューブ３３１を介してセグメント部３Ｂに供給される。

セグメント部３Ｂは原液供給部３Ａから供給された原液１２を２枚のゼラチンシート１３，１３間に充填する機能を有しており、シャットオフバルブ３４とウェッジ３５と両者間に介在するディストリビューター３６とからなる。

シャットオフバルブ３４はレバー３４１の操作によるスライド機構を利用して弁を開閉することにより、原液供給の開始および停止を制御できるとともに、チューブアッセンブリ３３から供給された原液１２をすべてリターンチューブ３３２でホッパー３１へと戻すことができるようになっている。

ウェッジ３５は一対のダイロール３７，３７間に供給されたゼラチンシート１３，１３の間に原液１２を注入するためのものであり、ダイロール３７の外周上方の湾曲凹部３７１に嵌合する湾曲凸部３５１を有する楔形に形成され、湾曲凸部３５１の上面には一列に整列した供給穴３５２が開口し、湾曲凸部３５１の側面には供給穴３５２に対応して原液１２を射出するノズル穴３５３が開口している。ウェッジ３５の中心にはヒータ３５４とセンサが内蔵されており、ヒータ３５４でウェッジ３５を加熱することによりゼラチンシート１３に対してヒートシール時に必要な熱の伝達が行われる。

ディストリビューター３６はシャットオフバルブ３４を通過した原液１２を分散してウェッジ３５に供給するためのものであり、ウェッジ３５の供給穴３５２に合わせて分散配置された供給穴３６１と、使用しない原液１２をリターンチューブ３３２に戻すための溝３６２が加工されている。

ヒートシール部３Ｃは左右両側のシート成形部２，２から搬送されてきた２枚のゼラチンシート１３，１３をヒートシールすると同時にカプセル形状に型抜きしてソフトカプセル１５を成形する部位である。ここには互いに逆回転する一対のダイロール３７，３７が近接して対向配置されており、両ローラの外周上方にはウェッジ３５を嵌め込むための湾曲凹部３７１が区画形成される。ダイロール３７の外周面にはゼラチンシート１３をカプセル形状に型抜きする金型として複数個のカプセルポケット３７２，３７２，…が整列して開口されており、隣接するカプセルポケット３７２，３７２間にはゼラチンシート１３を切り抜くための刃部３７３が形成されている。

図４に拡大して示すように、ヒートシール部３Ｃでは一対のダイロール３７，３７間に２枚のゼラチンシート１３，１３が供給され、その上方位置にウェッジ３５を嵌め込んで側面のノズル穴３５３から原液１２を射出することにより、ダイロール３７，３７に挟まれた２枚のゼラチンシート１３，１３の間に原液１２が注入される。これと同時にウェッジ３５はヒータ３５４で加熱されていて、その熱によりゼラチンシート１３を溶融させて接着力を高め、ローラ間の最狭部を通過する際の圧力でヒートシールを行う。さらにこのとき左右両側のダイロールの刃部３７３，３７３どうしが噛み合わさることにより、ゼラチンシート１３はカプセル形状にカット加工される。

このようにしてカプセル成形が完了したダイロール３７の下方位置には、図２に示すようにストリップローラ３８１からなるシュートアッセンブリ３８とマングルローラ３８２が配置されている。このシュートアッセンブリ３８では、マングルローラ３８２を回転させてソフトカプセル１５を切り抜いた後の残りのゼラチンシート（残シート）１４が下方に引っ張られるとともに、ストリップローラ３８１の回転によりシート側に残されたソフトカプセル１５と残シート１４とが分離され、ソフトカプセル１５のみが正面に配置されたシューターを経由して回収される。なお、残シート１４がダイロール３７に巻き込まれないように、また残シート１４が途中で引きちぎられないようにマングルローラ３８２の回転速度が調整される。

ヒートシール部３Ｃにはさらにシュート部送風機構４７が設けられている。シュート部送風機構４７は、エアー供給口４７１と、エアーパイプ４７２と、エアー吹出口４７３とからなる。上述したドラム部送風機構４６と同様に、装置外部のプラント設備より温度および湿度制御された乾燥風がエアー供給口４７１からエアーパイプ４７２を介して吸入され、ダイロール下方に設けられた両側のエアー吹出口４７３，４７３から一対のダイロール３７，３７の外周面に向けて均等に吹き付けられる。このようにシュート部送風機構４７ではダイロール３７に向けて下方から乾燥風を吹き付けることにより、高速運転時にダイロール３７，３７間を通過した直後のソフトカプセル１５や残シート１４の接着力が瞬時に弱められ、型抜き後のソフトカプセル１５，１５どうしが互いに再付着してしまうことを防止できると同時に、ダイロール３７からの剥がれが良くなり、残シート１４がダイロール３７に巻き付くというトラブルを回避できる。なお、このシュート部送風機構４７は一対のダイロール３７，３７に対応して左右両側に対にして設けられている。

ヒートシール部３Ｃの駆動系統についても図３に示すようにドラム駆動系統２７や巻上げローラ駆動系統２８から独立して駆動するようになっている。すなわちヒートシール部３Ｃはドラム駆動系統２７と同様に単独でモータ４１１と減速機４１２からなる駆動系統４１を有しており、左右のダイロール３７の位置を微調整するための手動によるギア機構４２などを挟み、ダイロール３７、リボンローラ２６、及び上部に配置されるプランジャー式ポンプ３２を駆動する。また中央に位置するシュートアッセンブリ３８を駆動する駆動系統４３と、マングルローラ３８２を駆動する駆動系統４４とが図示しない内部のモータによって回転駆動する。よって、この装置には（１）ドラム駆動系統２７、（２）巻上げローラ駆動系統２８、（３）ダイロール駆動系統４１、（４）シュートアッセンブリ駆動系統４３、（５）マングルローラ駆動系統４４の合計５系統の駆動系統が存在する。このようにゼラチンシート１３が通過する各部位の駆動系統を分けることにより、各部位で起こりうるゼラチンシート１３の問題に対処できるようになっている。

以上が本発明によるソフトカプセル製造装置１の基本的な構造であるが、特に生産効率を向上させる観点から、本実施形態では以下に説明するようにセグメント部３Ｂを構成するウェッジ３５にノズル穴３５３を複数列設けたダブルインジェクション機構を採用している。すなわち、図５に拡大して示すように、ウェッジ３５における湾曲凸部３５１の右側面には上下２列のノズル穴３５３が長手方向に並んで設けられており、上列には２個のノズル穴３５３ａ，３５３ｂが、また下列には３個のノズル穴３５３ｃ，３５３ｄ，３５３ｅがそれぞれ互い違いに配置されている。なお、この上下２列のノズル穴３５３ａ〜３５３ｅは反対側の左側面にも同様に設けられている。

したがって、１回のプランジャー式ポンプ３２の駆動によって、ウェッジ３５の片側２列のノズル穴３５３から一度にダイロール３７の２列分のカプセルポケット３７２の中に原液１２を注入することができる。よって、プランジャー式ポンプ３２の駆動スピードが遅いままでも結果的にダイロール３７の回転速度が２倍になり、単位時間当たり２倍の数のソフトカプセル１５を製造することができ、これにより大幅な増産が可能になる。しかもプランジャー式ポンプ３２の駆動スピードが遅いままでも良いので、原液１２の充填精度が高まりソフトカプセル１５の品質向上に繋がるとともに、装置の機械的な負担が減ることにより長期の使用に耐え得る信頼性の高い装置を提供できる。

さらに生産性を高めるため、ダイロール３７についても隣り合うカプセルポケット３７２，３７２間で刃部３７３を共用することにより、高密度のポケット数を有するローラを構成している。すなわち、図６に拡大して示すように、右側のダイロール３７の外周面には上記ウェッジ３５に形成されたノズル穴３５３ａ〜３５３ｅの位置に対応して、軸方向に等間隔で２個並べた楕円形のカプセルポケット３７２ａ，３７２ｂと、軸方向に等間隔で３個並べた楕円形のカプセルポケット３７２ｃ，３７２ｄ，３７２ｅとの組み合わせが設けられている。また図示は省略してあるが、この組み合わせがダイロール３７の円周方向に連続して設けられている。そしてウェッジ３５のノズル穴３５３ａ〜３５３ｅから射出される原液１２に対し、ダイロール３７のカプセルポケット３７３ａ〜３７３ｅが回転しながら占位するようになっている。また隣接するカプセルポケット３７２，３７２間で刃部３７３が共用されているので、カプセルポケット３７２，３７２間に無駄な隙間は存在していない。なお、この高密度のカプセルポケット３７２は左側のダイロール３７にも同様に設けられている。

したがって、ダイロール３７全体のカプセルポケット数が大幅に増え、ダイロール３７の１回転当たりに製造されるソフトカプセル１５の個数を増大させることができる。よって、ダイロール３７の長さや径を大きくしなくても増産が可能になるので、装置のコンパクト化を図ることができ、あわせて装置全体のコスト低減を図ることができる。さらにカプセルポケット３７２，３７２間に無駄な隙間がないので、ソフトカプセル１５を切り抜いた後の残シート１４の量を大幅に減らすことができて材料コストの節約に繋がるとともに、残シート１４が網目になってダイロール３７に巻き付くといったトラブルも解消されて安定した運転が可能になる。

なお、ダイロール３７の外周面に設けるカプセルポケット３７２の形状については、図６に示した楕円形に限らず各種の変形例が考えられる。例えば図７に示すように各種の六角形のポケットを配列しても良く、これらの六角形以外にも図８に示す台形、三角形、正方形、あるいは長方形のポケットを配列することもでき、カプセルポケット３７２の形状は成形するソフトカプセル１５の製品形状に合わせて適宜選択すれば良い。

以上の説明をまとめると、このソフトカプセル製造装置１では下記（１）〜（４）に掲げる特徴的な構造を採用したことによって、従来の装置に比べ大幅な高速運転が可能になり、その結果ソフトカプセル１５の飛躍的な増産を実現できる。

（１）ダブルインジェクション機構
ウェッジ３５の側面にある複数列のノズル穴３５３からダイロール３７の外周面に配列された複数列のカプセルポケット３７２に一度に原液１２を射出充填することにより、機械的構造上限界のあったプランジャー式ポンプ３２の駆動スピードが遅いままでもダイロール３７の回転速度を上げることができ、単位時間当たりのソフトカプセル１５の製造個数を増大させることができる。

（２）ドラム駆動系統と巻上げローラ駆動系統の独立駆動
ダイロール３７に供給する皮膜シート１３を高速で搬送する際に成形ドラム２３の回転速度を上げずに巻上げローラ２４、ダイロール３７、マングルローラ３８２の回転速度を上げれば、単独で高速回転する巻上げローラ２４によって成形ドラム２３に密着した皮膜シート１３を確実に引き剥がすことができるので、皮膜シート１３をスプレッダーボックス２２に巻き込むというトラブルが解消され、高速運転にも耐えられるようになる。

（３）ドラム部循環機構とドラム部送風機構の併用
成形ドラム２３の内部に温度制御された恒温液を循環させて成形ドラム２３の温度を一定温度に保つとともに、成形ドラム２３の外周面に温度および湿度制御された乾燥風を吹き付けて皮膜シート１３の乾燥を促進させることにより、皮膜シート１３の原料の特性に応じて幅広い温度コントロールが可能になり、多様化した原料からなる皮膜シートの成形についても柔軟に対応できる。

（４）シュート部送風機構
ダイロール３７の下方からダイロール３７の外周面に向けて温度および湿度制御された乾燥風を均等に吹き付けることにより、高速成形時にダイロール３７，３７間を通過した直後のソフトカプセル１５や残シート１４の接着力が瞬時に弱められ、型抜き後のソフトカプセル１５，１５どうしが互いに再付着してしまう現象を防止できるとともに、ダイロール３７からの剥がれが良くなり、残シート１４がダイロール３７に巻き付くというトラブルを回避でき、ダイロール３７の高速運転が可能になる。

本発明のソフトカプセル製造装置を正面側から見た平面図。 同装置の内部構造を示す分解斜視図。 同装置の駆動系統を背面側から見た平面図。 同装置のヒートシール部を示す拡大断面図。 同装置のウェッジを示す拡大斜視図。 同装置のダイロールを示す拡大斜視図。 同装置のダイロールにおけるカプセルポケットの形状例を示す模式図。 同装置のダイロールにおけるカプセルポケットの他の形状例を示す模式図。 従来のソフトカプセル製造装置のシート成形部を示す拡大斜視図。 同装置の駆動系統を背面側から見た平面図。

符号の説明

１ ソフトカプセル製造装置
１１ 溶液（ゼラチン溶液）
１２ 原液
１３ 皮膜シート（ゼラチンシート）
１４ 残シート
１５ ソフトカプセル
２ シート成形部
２１ 溶液供給部（ゼラチン供給部）
２１１ タンク
２１２ 溶液ホース（ゼラチンホース）
２２ スプレッダーボックス
２２１ ゲート
２２２ ヒータ
２３ 成形ドラム
２４ 巻上げローラ
２４１ 第１ローラ
２４２ 第２ローラ
２４３ 第３ローラ
２４４ 第４ローラ
２５ シートガイド
２６ リボンローラ
２７ ドラム駆動系統
２７１ 第１モータ
２７２ 減速機
２７３ ドラム軸入力プーリー
２７４ タイミングベルト
２７５ スリーブ
２８ 巻上げローラ駆動系統
２８１ 第２モータ
２８２ モータ用プーリー
２８３ 巻上げローラ入力プーリー
２８４ タイミングベルト
２８５ 第１ローラのプーリー
２８６ 第３ローラのプーリー
２８７ スリーブ
３ カプセル成形部
３Ａ 原液供給部
３１ ホッパー
３２ プランジャー式ポンプ
３２１ プランジャーピン
３３ チューブアッセンブリ
３３１ 供給用チューブ
３３２ リターンチューブ
３Ｂ セグメント部
３４ シャットオフバルブ
３４１ レバー
３５ ウェッジ
３５１ 湾曲凸部
３５２ 供給穴
３５３ ノズル穴
３５４ ヒータ
３６ ディストリビューター
３６１ 供給穴
３６２ 溝
３Ｂ ヒートシール部
３７ ダイロール
３７１ 湾曲凹部
３７２ カプセルポケット
３７３ 刃部
３８ シュートアッセンブリ
３８１ ストリップローラ
３８２ マングルローラ
４１ ダイロール駆動系統
４１１ モータ
４１２ 減速機
４２ ギア機構
４３ シュートアッセンブリ駆動系統
４４ マングルローラ駆動系統
４５ ドラム部循環機構
４５１ 恒温液供給口
４５２ 恒温液排出口
４５３ａ，４５３ｂ 恒温液配管
４５４ 恒温液パイプ
４６ ドラム部送風機構
４６１ エアー供給口
４６２ エアー配管
４６３ エアー吹出口
４６４ ダクトカバー
４７ シュート部送風機構
４７１ エアー供給口
４７２ エアーパイプ
４７３ エアー吹出口

Claims (5)

1. 対向配置されて互いに逆回転する一対のダイロール間に２枚の皮膜シートを搬送するとともに上記ダイロールの外周上方に嵌合させたウェッジから原液を射出して上記皮膜シート間に充填し、上記ダイロールの外周面に配列されたカプセルポケットの刃部どうしを噛み合わせて上記皮膜シートをヒートシールすると同時にカプセル形状に型抜きすることにより、カプセル皮膜内に原液が充填されたソフトカプセルを製造するソフトカプセル製造装置において、
   上記皮膜シートの原料である溶液を貯留し、その溶液を所定の幅および厚みに広げて吐出するスプレッダーボックスと、
   上記スプレッダーボックスから吐出された溶液がドラム外周面に塗布され、そのドラムの回転により上記ドラム外周面に塗布された溶液を固化して皮膜シートを成形する成形ドラムと、
   上記成形ドラムと逆方向に回転するローラ外周面に上記皮膜シートが巻き付けられ、そのローラの回転により上記成形ドラムに密着した皮膜シートを引き剥がして上記ダイロールへと搬送する巻上げローラと、を備え、
   上記成形ドラムを回転駆動させる駆動系統は、第１モータに連結された減速機のプーリーと、上記成形ドラムの軸心のドラム軸入力プーリーとの両者にタイミングベルトが掛け回されてなるとともに、
   上記巻上げローラを回転駆動させる駆動系統は、上記第１モータとは別駆動する第２モータの出力軸に取り付けられたモータ用プーリーと、上記巻上げローラの軸心の巻上げローラ入力プーリーとの両者にタイミングベルトが掛け回されてなり、
   上記第１モータおよび上記第２モータの駆動により、上記成形ドラムと上記巻上げローラとが互いに独立して回転駆動するように構成されている
   ことを特徴とするソフトカプセル製造装置。
2. 上記成形ドラムは、温度制御された恒温液をドラム内部に循環させる循環機構と、温度および湿度制御された風をドラム外部からドラム外周面に吹き付ける送風機構とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のソフトカプセル製造装置。
3. 上記ダイロールの下方から上記ダイロールの外周面に向けて温度および湿度制御された風を吹き付ける送風機構を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のソフトカプセル製造装置。
4. 上記ウェッジの側面に上記ダイロールの外周面に配列されたカプセルポケットの複数列分に対応する複数列のノズル穴が設けられ、その複数列のノズル穴から上記ダイロールの複数列分のカプセルポケットに一度に原液を射出充填するようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のソフトカプセル製造装置。
5. 上記ダイロールの外周面に配列された複数のカプセルポケットの刃部が、隣接するカプセルポケット間で共用されるようにしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のソフトカプセル製造装置。
   

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