JP2006246919A - カプセル製造装置における内包液の供給用ポンプユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 内包液をカプセル剤に注入するにあたり、適正な量を正確に且つ衛生的に送り出すことはもちろん、ポンプ室からの供給作動を繰り返し行っても高い品質レベルが永続でき、またポンプ室を密封するシール部材のセッティングも容易に行える新規なポンプユニットを提供する。
【解決手段】 本発明のポンプユニット３８は、往復動するプランジャーピン５４の一端がポンプ室５１外部に突出するように延長形成され、その延長外部においてシフタによる駆動を受けるとともに、ポンプ室５１と外部との仕切部には、ポンプ室５１を密封するためのシール機構７０が設けられ、このシール機構７０には、セルフシール構造のジャケットリングタイプのシール部材７１が適用されるとともに、該シール部材７１はプランジャーピン５４のスラスト方向に対して位置規制がなされていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば医薬成分や保健成分等の材料液を、ゼラチン等の外皮部で被覆・内包したカプセル剤を製造する装置に関するものであって、特に材料液（内包液）をカプセル剤に注入するにあたり、適正な量を正確に且つ衛生的に送り出すことはもちろん、ポンプ室を密封するシール部材のセッティングが容易に行え、またポンプ室からの供給作動を繰り返し行わせても高い品質レベルが永続できるようにした新規なポンプユニットに係るものである。

従来より医薬成分や保健成分あるいは健康食品材エキス等を服用しやすくするため、このような材料液をゼラチン等の外皮によって皮膜・保護して成るカプセル剤が市場に提供されている。このうち、特に、材料液（内包液）を覆う外皮部を、ゼラチン等の柔らかな素材で形成したものは、ソフトカプセル剤として広く知られている。そして、このソフトカプセル剤を製造するにあたっては、例えばゼラチン等によって外皮部をほぼ一定厚さのシート状に形成した後、この外皮シートを一対のダイロール間に拝み合わせ状態に送り込むとともに、外皮シートに内包液の定量供給を行い、内包液を外皮シートによって包み込むように縫合する製造手法が一般的であり、本出願人もこれに関した多くの特許出願を行っている（例えば特許文献１参照）。

このようなカプセル剤の製造工程のうち、内包液の供給においては、次のような技術課題が存在した。すなわち、内包液は、異物の混入（contamination;コンタミネーション）がないこと、また一回の充填量（一個のカプセル剤に注入する内包液の量）が適正且つ正確に設定されることを大前提とし、更にそのためのセッティング作業の行いやすさを有すること等が技術課題として挙げられていた。しかしながら、従来手法にあっては、内包液の適量計量やこれを圧送する作用等を直接担うプランジャーピンのシール構造に起因して、前記課題が充分に達成し切れていないのが実情であった。

すなわち従来のシール構造は、一例として図１２に骨格的に示すように、例えば断面Ｖ字状のリングタイプのシール（以下、Ｖリングシール７８′とする）をプランジャーピン５４′に嵌め込み、ポンプ室５１′内の密封を図ることが多かった
しかしながら、Ｖリングシール７８′は、上記図１２に示すように、通常は、幾つかのＶリング要素７８ａ′を重ねて使用するのが一般的であり、また取り付けにあたっては、これらをプランジャーピン５４′の軸方向に締め付け、部材そのものを変形させて、所望のシール強度を得ることが多かった。このためプランジャーピン５４′を摺動させる際の摩擦抵抗も大きいものとなっていた。

もちろんＶリングシール７８′については、部材そのものの材質が検討され、耐摩耗性に優れ且つ摩擦抵抗が低減できる素材、例えばトリテトラフッ化エチレン（商品名テフロン：デュポン社の登録商標）等を使用することが可能であるものの、材質を考慮するだけでは以下のような問題の根本的な解決には至らなかった。すなわち、摺動に伴う摩擦抵抗が比較的大きいＶリングシール７８′は、長年使用していると、摩擦により部材そのものが、微細なカスとなって擦れ落ちたり、削れ取れることがあり、このようなカスが内包液Ｎに混入すること（いわゆるコンタミ）があった。また、たとえコンタミを生じる事態までには至らなくても、Ｖリングシール７８′が擦り減った状態でカプセル剤の製造を継続すれば、各ポンプ室５１′内の容量、ひいては各カプセル剤に注入する内包液Ｎの充填量がアンバランスとなったり、またポンプ室５１′から装置外に内包液Ｎが少量ずつ漏れ出ることもあった。

更に、Ｖリングシール７８′は、上述したように軸方向への締め込みによってシール強度を設定するものであるから、その締め込みによってポンプ室５１′の容量、すなわちカプセル剤に注入する充填量が微妙に変化することがあった。加えて、プランジャーピン５４′（ポンプ室５１′）は、通常、一基の製造装置において複数設けられることが多く、このため各ポンプ室５１′の容量を一定にするためには、本来、各Ｖリングシール７８′の締め込みを全て均一にすべきであるが、Ｖリングシール７８′は、必ずしも全てが一様に擦り減って行く（摩耗して行く）とは限らない。このため、締め込みを均一にしても、各ポンプ室５１′において同一のシール強度が得られないこともあり、このようなセッティング作業が極めて行い難かった。
もとより、この種のカプセル剤は、医薬品や健康食品として市場に提供されることが多いため、内包液Ｎの成分としての機能向上はもちろん、内包液Ｎが正確に規定量注入されることや、製造中の衛生面においても徹底した管理が求められ、コンタミはもちろん、充填する内包液Ｎの不均一さえも一切許されないものであった。
特開２００３−４０７６８号公報

本発明は、このような背景を認識してなされたものであって、カプセル剤の製造装置において内包液を供給するにあたり、適切な量を正確に且つ衛生的に送出することはもちろん、供給作動を繰り返し行っても長期にわたって高い品質レベルが維持でき、またシール部材のセッティング作業も極めて容易に行える新規なポンプユニットの開発を試みたものである。

すなわち請求項１記載の、カプセル製造装置における内包液の供給用ポンプユニットは、本体ブロックに、一または複数のポンプ室を設けるとともに、このポンプ室は、適宜のタイミングで開閉制御される導入口と吐出口とが形成され、更にこのポンプ室には、内部を往復動するプランジャーピンが組み込まれて成り、このプランジャーピンの往復動により、内包液を導入口からポンプ室内に取り込んだ後、これを吐出口から吐出し、カプセル内に一定量の内包液を供給する装置であって、前記プランジャーピンは、その一端がポンプ室外部に突出するように延長形成され、その延長外部においてシフタによる駆動を受けるとともに、ポンプ室と外部との仕切部には、ポンプ室を密封するためのシール機構が設けられるものであり、このシール機構には、セルフシール構造のジャケットリングタイプのシール部材が適用されるとともに、該シール部材はプランジャーピンのスラスト方向に対して位置規制がなされていることを特徴として成るものである。

また請求項２記載の、カプセル製造装置における内包液の供給用ポンプユニットは、前記請求項１記載の要件に加え、前記シール部材は、一方向のみに開口した唇状の断面を全周に有したリップ部と、このリップ部内に嵌め込まれるスプリングとを具えて成り、取り付けにあたっては、リップ部内面がポンプ室内の液圧を受けるように設けられるものであり、ポンプ室内の液圧が比較的低い時には主にスプリングの弾性によってリップ部を接触面に押圧してシールを確保し、また比較的液圧が高い時にはスプリングの弾性に加え、液圧によるリップ部の自らの変形により、接触面への密着力を強化し、シール性能を高めるようにしたことを特徴として成るものである。

更に、また請求項３記載の、カプセル製造装置における内包液の供給用ポンプユニットは、前記請求項１または２記載の要件に加え、前記シール部材は、フランジ部を具えて成り、シール部材を本体ブロックに取り付けるにあたっては、このフランジ部を挟み込み状態に取り付けて、スラスト方向への位置規制を行うようにしたことを特徴として成るものである。

また請求項４記載の、カプセル製造装置における内包液の供給用ポンプユニットは、前記請求項１、２または３記載の要件に加え、前記プランジャーピンの外部張出部には、ポンプ室の密封性を、より一層確実にするためのＶリングシールが複数枚、組み合わせて設けられ、このＶリングシールによって、プランジャーピンの往復動の安定化も図るようにしたことを特徴として成るものである。

これら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。
すなわち請求項１記載の発明によれば、セルフシール構造のシール部材によってポンプ室内を密封するため、ポンプ室内の液圧変化に追従してシール機能を強化できる。このため、プランジャーピンの摺動に伴う摩擦抵抗も液圧変化に追従させることができ、常に高い摩擦抵抗が掛かるＶリングシールと比較すると、極めて摩耗が少なく、従ってこれに起因するコンタミをほとんど生じさせることがない。また、シール部材は、スラスト方向の位置規制がなされるため、この位置を越えてシール部材がポンプ室側に押し込まれることはない。従って、シール部材をセットするにあたり、ポンプ室内の規定容量を変化させてしまうことがなく、内包液の定量供給を確実なものにでき、また、このようなセッティング作業も極めて容易となる。
因みに、本発明において製造対象となるカプセル剤は、人が直接、口から体内に摂取するものであるため、内包液そのものの効能向上はもちろん、製造、輸送等においても徹底した衛生管理が厳格に求められ、極めて高いレベルの品質管理が要求される。そのためセルフシール構造のシール部材は、単にシール機能の向上・充実のみにとどまらず、カプセル剤に充填する内包液の量を高精度に均一化でき、また、その取り付けにおいては、ポンプ室の容量に何ら影響を与えない点で、極めて好適な密封装置と言える。

また請求項２記載の発明によれば、シール部材におけるセルフシール構造の具体的構成を現実のものとする。すなわち低圧時には主にスプリングの弾性力によってリップ部を接触面に押し付けてシールを図り、高圧時にはスプリングの弾性に加え、リップ部自身の変形によって接触面への密着力を高め、シール性が強化できるものである。

更にまた請求項３記載の発明によれば、シール部材におけるスラスト方向への位置規制を具体的なものとする。すなわちシール部材に形成されたフランジ部を別部材で挟み込むように、本体ブロックに取り付け、シール部材の位置規制を行うものである。

また請求項４記載の発明によれば、シール部材の外側に、更にＶリングシールを設けるため、ポンプ室をより確実に密封できるとともに、Ｖリングシールが一種のフリクションダンパー作用を担い、プランジャーピンの摺動を安定化させ、プランジャーピンの作動をスムーズに行わせることができる。

本発明の最良の形態は、以下の実施例に述べる通りである。なお説明にあたっては、カプセル剤Ａの一般的な構成について説明した後、このようなカプセル剤Ａの製造装置について説明しながら併せて本発明のポンプユニットについて言及し、その後、このポンプユニットを適用した内包液の供給態様について説明する。

まずカプセル剤Ａについて説明する。カプセル剤Ａは、例えば図６に示すように、完成状態ではゼラチン等の外皮部Ｇと、これにより包み込まれる材料液（以下、内包液Ｎとする）とを具えて成るものである。
外皮部Ｇは、例えば対向的に供給された一対の外皮シートＳが最中状に拝み合わせ状態に融着されて成るものである。この外皮部Ｇとしては上述したようにゼラチンを主要素材とするのが一般的であるが、この他にもグミや澱粉等を主要素材とすることも可能である。
また内包液Ｎは、医薬品、栄養剤、健康食品エキス、調味料、嗜好品など適宜の目的の材料を用いることができる。また、その状態（状況）としては、図示したように完全な液体状のほか、溶液中に別の粉粒体を適宜混入させた、言わば粉体含有懸濁液等の適用も可能である。なお本明細書中の「内包液」とは、このような状態のものも包含するものである。

次に、このようなカプセル剤Ａを製造する装置（カプセル製造装置１）について説明する。カプセル製造装置１は、一例として図１〜図３に示すように、溶融状態の外皮原料（例えばゼラチンを主成分とする）を冷却しながら、これを適宜の厚さや粘性等を有するシート状に形成するシート成形部２と、成形した外皮シートＳによって内包液Ｎを包み込み、カプセル状に形成するカプセル成形部３と、外皮シートＳをカプセル状に成形する際、外皮シートＳに対して内包液Ｎを送り込む内包液供給部４と、完成製品としてのカプセル剤Ａを取り出すカプセル取出部５とを具え、これら各部材がフレームＦに対し組み付けられて成るものである。以下、各成形部について説明する。

まずシート成形部２について説明する。このものは、外皮原料から外皮シートＳを得る部位であり、一例として左右一対のシート成形機が、カプセル成形部３を挟むように設けられて成るものである。これにより二基のシート成形機によって成形された二枚の外皮シートＳを、カプセル成形部３に対して拝み合わせ状態に供給できるようにしている。しかしながらシート成形部２は、このような形態の他にも、例えば一基のシート成形機によって構成することも可能であり、この場合には、一基のシート成形機によって成形された一枚の外皮シートＳを、カプセル成形部３に至らせる間に二枚に切断し、カプセル成形部３の両側から対向的に供給する形態が採り得る。

そして前記シート成形部２の後方や上方等には、溶融した外皮原料を収納するための原料タンク（図示省略）を設けるとともに、この原料タンクから供給ホース１０を引き出すものである。なお、原料タンク内には外皮原料の溶融状態を確保するためのヒータを設けるものであり、タンク内において溶融状態となった外皮原料は、供給ホース１０を介してスプレダーボックス１１に供給される。その後、外皮原料は、スプレダーボックス１１の下方に設けられた冷却ドラム１２に送り込まれ、ここで適宜の温度に冷却されながら適宜の厚さや粘性を有するシート状に成形され、カプセル成形部３に送り込まれる。
なおシート成形部２における、上述した以上の詳細については省略し、特公平５−８８１４３号（特許第１８７６９７６号）「ゼラチンカプセルの製造装置におけるゼラチンシート成形装置」中の記載内容を援用する。

以上述べた部位がシート成形部２であり、この後、外皮シートＳが供給されて行く側にカプセル成形部３が設けられるものであって、両成形部を中継するようにフィードロール１３が設けられる。すなわち冷却ドラム１２を巡って冷却された外皮シートＳは、複数のフィードロール１３の間をジグザグ状に通過しながらカプセル成形部３に投入される。この際、フィードロール１３の近傍にはカプセル成形部３に投入される外皮シートＳの厚さを計測する厚さセンサを設けることが可能である。なおこの厚さセンサについての詳細もここでは省略し、本出願人の出願に係る特開平８−１８２７４４号「ゼラチンカプセルの製造装置におけるゼラチンシートの厚さ監視装置」中の記載内容を援用する。

次にカプセル成形部３について説明する。このものは、一例として図４、図５に示すようにダイロールフレーム１７に対し一対のダイロール１８を設けて成るダイヘッド１６を主要部材として構成される。この一対のダイロール１８は、一方が固定され、他方がこの固定されたダイロール１８に対し接近・離反自在に構成されるものであって、両者を区別して示す必要がある場合には、一方を固定側ダイロール１８Ａ、他方を可調側ダイロール１８Ｂとして区別する。
また各ダイロール１８には、その表面に適宜の形状の成形突起１９が形成されるものであって、例えば、ほぼ紡錘状を呈するカプセル剤Ａを成形する場合には、中央部が凹陥した長円状の成形突起１９が形成される。そして一対のダイロール１８は、互いの成形突起１９をほぼ一致させる接合状態で回転し合うことにより、外皮シートＳをタイミング良く突き合わせ、カプセル周囲の縫合（接合）を行うものである。

なお本実施例では、外皮部Ｇに内包する材料が液体状（内包液Ｎ）であるため、内包液Ｎを外皮シートＳに向けて送り込む際の噴射圧力が外皮シートＳを副次的に膨張させ得るものである。このため、外皮シートＳの縫合に合わせて、適宜のタイミングで内包液Ｎを噴出することにより、内包液Ｎを受け入れるポケット部Ｐが形成される。もちろん、内包液Ｎを注入する前の段階で、外皮シートＳにポケット部Ｐを形成したい場合には、例えば図６に示すように、各成形突起１９の内周部（底部）に吸引孔２０を形成することも可能である。すなわち、この形態は、吸引孔２０からの吸い込みにより、供給されてくる外皮シートＳを積極的に吸引し、内包液Ｎを受け入れるポケット部Ｐを湾曲形成するものである。なお、ポケット部Ｐを積極的に形成する他の形態としては、例えば内包液Ｎを供給する以前の段階で、外皮シートＳにエンボス加工等を行うことによってポケット部Ｐを形成することも可能である。また外皮シートＳを吸引してポケット部Ｐを形成する機構についても、ここでは省略し、本出願人の出願に係る特開平１０−２１１２５７号（特許第３２１１１４８号）「粉粒体を内包したゼラチンカプセル並びにその製造方法並びにその製造装置」中の記載内容を援用する。

ここで左右のダイロール１８Ａ、１８Ｂの接触圧力の調整機構について説明する。可調側ダイロール１８Ｂの軸受部２９は、一例として図４、図５に併せて示すように、ダイロールフレーム１７に対して他の固定側ダイロール１８Ａ側に摺動自在に形成されるものであって、この軸受部２９に対して押圧用の前後一対の板バネ３０、３１が作用するように構成されている。すなわち一対の板バネ３０、３１は中央が突出した中央接触部３２によって互いに接触し合い、且つ軸受部２９に近い側の板バネ３０が、その両端を軸受部２９に接触させることにより軸受部２９を固定側ダイロール１８Ａ側に押し込むように作用している。

そして他方の板バネ３１の両端には調整プッシュロッド３３が当接するものであって、この調整プッシュロッド３３はダイロールフレーム１７に対し螺合するように構成されており、その操作端に調整ダイヤル３４を有し、この調整プッシュロッド３３の捻じ込みをきつくした場合に、より強い接触圧が得られるように構成される。

更に前記一対のダイロール１８を含むカプセル成形部３には、ダイロール１８の周方向の位置ズレの発生を検知する位置ズレ検出機構を設けることが可能である。なおこの位置ズレ検出機構についての詳細も、ここでは省略し、本出願人の出願に係る特開平８−１８２７４３号（特許第３５０３０３６号）「ゼラチンカプセルの製造装置におけるダイロールの位置ズレ監視装置」中の記載内容を援用する。

次に内包液供給部４について説明する。このものは、外皮シートＳに対して、内包液Ｎを適量供給（噴射）するものであり、その供給タイミングは、一対のダイロール１８の突き合わせ作用によって、外皮シートＳの縫合がされ始めてから縫合が完了するまでの間に行われる。なお、内包液Ｎの供給時には、上述したように、その噴射圧力によって、外皮シートＳを成形突起１９の内周面になじむように膨張させ得るものである。

内包液供給部４は、一例として図１〜図３に示すように、上部に原液ホッパ３７を設け、この内部に内包材料（内包液Ｎ）を貯留する。そして原液ホッパ３７の下方には、ポンプユニット３８を設けるものであって、これは後述するプランジャーピン５４等が多数組み合わされて成り、複数の経路から所定のタイミングや圧力等で内包液Ｎを吐出し、デリバリーパイプ３９を経由して、内包液ノズル４０から外皮シートＳに噴射するものである。なお内包液ノズル４０は、その先端がダイロール１８の間に充分に入り込む突出状態に形成され、外皮シートＳの縫合に合わせて、タイミング良く内包液Ｎの供給が行えるように形成されている。

またカプセル剤Ａの外周を正確且つ効率的に縫合するには、既に述べたように、ダイロール１８における左右の成形突起１９同士を、ほぼ合致させるように、ダイヘッド１６の位置合わせ設定を行うものである。このため内包液ノズル４０とダイロール１８とには、位置合わせのためのタイミングマーク４１が付与されている。具体的には、図５に併せて示すように、内包液ノズル４０においては、窄まり状の先端部付近に直線状のタイミングマーク４１が形成され、ダイロール１８においては、周縁部に放射線状のタイミングマーク４１が複数形成されている。そしてダイロール１８の位置合わせを行うにあたっては、これらのタイミングマーク４１をほぼ合致させるように、双方のダイロール１８をインチング（寸動）等させて、位置合わせを行うものである。

次に、本発明のポンプユニット３８について説明する。このものは、内包液Ｎを原液ホッパ３７から適量取り出すとともに、外皮シートＳに向けて供給するものであり、一例として図７に示すように、本体ブロック５０を主要部材として成る。本体ブロック５０は、内部にポンプ室５１を具え、このポンプ室５１において、カプセル剤Ａに充填する一個分の内包液Ｎが計量され、また計量後の内包液Ｎが外皮シートＳに向けて送出される。なお、このポンプ室５１は、本体ブロック５０の左右に一対、対向的に設けられるものであり、これらを左右で区別する必要がある場合には、便宜上、図７において向かって右側のものをポンプ室５１Ａ、左側のものをポンプ室５１Ｂとする。なお、本実施例では、左右一対のポンプ室５１が五セット、つまり計十室のポンプ室５１が設けられている（図９参照）。

以下、上記ポンプ室５１について更に説明する。ポンプ室５１には、原液ホッパ３７から内包液Ｎを取り込むための導入口５２が形成されるとともに、デリバリーパイプ３９を経由して外皮シートＳに内包液Ｎを供給するための吐出口５３が形成される。また、このポンプ室５１には、内部（室内）を往復動するプランジャーピン５４が設けられ、プランジャーピン５４の抜き方向の作動（往動）によって、導入口５２からポンプ室５１内に適量の内包液Ｎを取り込むとともに、押し込み方向の作動（復動）によって、この適量の内包液Ｎを吐出口５３からデリバリーパイプ３９（外皮シートＳ）に送出するものである。

なお、このような内包液Ｎの取り込み（計量）と送出とは、左右一対のポンプ室５１において交互に行われる。すなわち、右側のポンプ室５１Ａから内包液Ｎの送出を行っている際には、左側のポンプ室５１Ｂでは、その直後に送出する内包液Ｎの計量が行われる。また、これと同様に、左側のポンプ室５１Ｂから内包液Ｎの送出を行っている際には、右側のポンプ室５１Ａでは、その直後に送出する内包液Ｎの計量が行われる。このため左右の導入口５２と吐出口５３とは、適宜のタイミングで開閉が切り換えられ、ポンプ室５１との連通もしくは非連通が的確に制御される。

ここで、左右のポンプ室５１における導入口５２と吐出口５３とを区別する必要がある場合には、ポンプ室５１と同様に末尾符号Ａ、Ｂを付して区別する。すなわち図７において向かって右側のポンプ室５１Ａのものを各々、導入口５２Ａ、吐出口５３Ａとし、左側のポンプ室５１Ｂのものを各々、導入口５２Ｂ、吐出口５３Ｂとする。
またプランジャーピン５４を左右で区別する場合にも、右側のポンプ室５１Ａ側で駆動するものを５４Ａ、左側のポンプ室５１Ｂ側で駆動するものを５４Ｂとする。
更に前記デリバリーパイプ３９を左右で区別する場合にも、右側のポンプ室５１Ａに接続されるものを３９Ａ、左側のポンプ室５１Ｂに接続されるものを３９Ｂとする。

またプランジャーピン５４は、ポンプ室５１外部に突出するように形成された端部側において、シフタ５５による駆動を受け、これによりプランジャーピン５４が往復動するものであり、以下、このシフタ５５について説明する。シフタ５５は、一例として図１１に示すように、左右一対のプランジャーピン５４を保持する保持体５６と、これを駆動するモータＭとを具えて成り、モータＭの回転を、カムやクランク機構等によって往復運動に変換して保持体５６に伝達することにより、左右一対のプランジャーピン５４を一体的に往復動させている。

このようなプランジャーピン５４の往復動に伴い、導入口５２と吐出口５３とが適切なタイミングで開閉されるものであり、これを制御する部材が、本体ブロック５０の上部に設けられたスライドシャッター６０である。このスライドシャッター６０は、一例として図９に示すように、ほぼ短冊状を成し、中央部６０ａが外縁部６０ｂよりも一段低くなった凹陥状に形成され、この中央部６０ａにおいて原液ホッパ３７から、ほぼ落下状態に供給されてくる内包液Ｎを受けるものである。

そして、中央部６０ａには、原液ホッパ３７から左右のポンプ室５１（導入口５２）に内包液Ｎを移送する導入孔６２が形成される。なお、この導入孔６２もポンプ室５１と同様に末尾符号Ａ、Ｂを付して左右を区別するものであり、この導入孔６２Ａ、６２Ｂは、ダイロール１８の軸方向に対して、互い違い状態に形成される（図１０参照）。
また外縁部６０ｂには、左右のポンプ室５１（吐出口５３）から内包液Ｎをデリバリーパイプ３９に向けて移送する吐出孔６３が形成される。なお、この吐出孔６３もポンプ室５１と同様に末尾符号Ａ、Ｂを付して左右を区別するものであり、この吐出孔６３Ａ、６３Ｂも、ダイロール１８の軸方向に対して、互い違い状態に形成される（図１０参照）。

そしてスライドシャッター６０は、プランジャーピン５４の往復動に伴い別方向（図７では紙面に対して、ほぼ直交する方向であり、カプセル製造装置１の前後方向に当たる）の往復摺動を行うように構成される。具体的には、例えば図１０に示すように、プランジャーピン５４の往復動つまり前記保持体５６を往復摺動させるモータＭの回転軸６４に、溝６５を斜めに形成するとともに、この溝６５に嵌まるピン６６をスライドシャッター６０に形成する。これによりプランジャーピン５４の往復動に合わせ、スライドシャッター６０を適宜のタイミングで前後動させ、導入口５２と吐出口５３の開閉を制御するものである。

以下、このようなスライドシャッター６０の作動を更に詳細に説明する。例えば図９、図１０（ａ）に示すように、スライドシャッター６０が全体的に装置背面側に位置した場合には、ポンプ室５１Ａでは導入口５２Ａと導入孔６２Ａとが接続され、一方、ポンプ室５１Ｂでは吐出口５３Ｂと吐出孔６３Ｂとが接続される。また、このとき上記導入孔６２や吐出孔６３の互い違いの配置構造により、ポンプ室５１Ａでは吐出口５３Ａと吐出孔６３Ａは非接続つまり吐出口５３Ａが閉鎖された状態となり、またポンプ室５１Ｂでは導入口５２Ｂと導入孔６２Ｂとが非接続つまり導入口５２Ｂが閉鎖された状態となる。なお、この場合、ポンプ室５１Ａでは、プランジャーピン５４Ａが抜き方向に引かれ、ポンプ室５１Ｂでは、内部にプランジャーピン５４Ｂが押し込まれた状態となっている。

その後、図１０（ｂ）に示すように、スライドシャッター６０が全体的に装置正面側に移動すると、今度は上述した状況が逆になり、ポンプ室５１Ａでは吐出口５３Ａと吐出孔６３Ａとが接続され、一方、ポンプ室５１Ｂでは導入口５２Ｂと導入孔６２Ｂとが接続される。また、このときポンプ室５１Ａでは、導入口５２Ａと導入孔６２Ａとの接続が絶たれ（非接続）、またポンプ室５１Ｂでも吐出口５３Ｂと吐出孔６３Ｂとの接続が絶たれた状態となる（非接続）。なお、この場合、ポンプ室５１Ａでは、プランジャーピン５４Ａが内部に押し込まれ、ポンプ室５１Ｂでは押し込まれていたプランジャーピン５４Ｂが引かれた状態となっている。

ここで上記図１０における黒丸は、導入孔６２または吐出孔６３が接続されている状態（連通）を示し、白丸は、この接続が絶たれた状態（非連通）を示している。
このように、プランジャーピン５４の往復動と、これに直交するスライドシャッター６０の往復スライドとによって、左右のポンプ室５１から内包液Ｎが交互に送り出されるものである。

以上述べたように、プランジャーピン５４は、その一端がポンプ室５１の外部に突出するように形成され、ここでシフタ５５による駆動を受けるものである。このため、ポンプ室５１と外部との仕切部には、ポンプ室５１を密封するためのシール機構７０が設けられるものであり、以下、このシール機構７０について説明する。
シール機構７０は、ポンプ室５１に導入された内包液Ｎの漏れ防止はもちろん、外部からポンプ室５１に異物が侵入すること等も防止するものであり、ここではセルフシール構造のジャケットリングタイプのシール部材７１が適用される。このシール部材７１は、例えば図７の拡大図に示すように、本体部７２と、リップ部７３と、フランジ部７４とを具えて成るものであり、更にリップ部７３の内側に、断面略Ｕ字状の金属製等のスプリング７５が内蔵されて成るものである。以下、これら各構成部について説明する。

本体部７２は、プランジャーピン５４の外周を覆う円環状を成し、ポンプ室５１を外部から仕切るように設けられる。またリップ部７３は、プランジャーピン５４や接触面（本実施例では後述するサイドブロックプレート７６）に密着し、実質的にシールを確保するシールポイントであり、例えばＵ字状断面やコ字状断面等、一方向のみに開口した唇状断面を有し、これが円環状（リング状）に形成されている。

そして、シール部材７１を本体ブロック５０（ポンプ室５１）に取り付けるにあたっては、リップ部７３内面がポンプ室５１の内包液Ｎ（液圧）を受けるように、開口側をポンプ室５１に向けてセットされる（図７の拡大図参照）。これによりリップ部７３に液圧が掛かった場合、リップ部７３が自ら変形して（拡がって）、プランジャーピン５４や接触面に、より強固に密着し、より高いシール性が得られるようにしている。なお請求項１に記載した「セルフシール構造」とは、このようにポンプ室５１内の液圧の増加に伴い、自らの変形によってシール性を向上させる構造を称したものである。また「ジャケットリングタイプ」の「ジャケット」とは、リップ部７３や本体部７２が内包液Ｎを覆うような状態で取り付けられるため、これを称したものである。

また、リップ部７３に内蔵されるスプリング７５は、リップ部７３の弾性を補うものであり、具体的にはポンプ室５１内が低圧時、例えば内包液Ｎを原液ホッパ３７からポンプ室５１に導入してくる場合等には、スプリング７５の弾性により、リップ部７３を接触面に密着させ、シールを確保するものである。またポンプ室５１内が高圧時、例えばポンプ室５１から内包液Ｎを吐出する場合には、スプリング７５の弾性に加え、内包液Ｎの液圧によってリップ部７３自体が変形し、より強固に接触面に密着させて、シール効果をより一層高めるものである。このように本実施例では、液圧の高低に追従して、シール強度を調節できるようにしており、言わば内圧感応タイプのシール部材７１と言える。
なおフランジ部７４は、シール部材７１を取り付ける際、プランジャーピン５４のスラスト方向に対してシール部材７１を位置規制するのに大きく関与するものであり、これについては後述する。
因みに、上述したシール部材７１としては、一例として米国GREEN.TWEED 社製のＭＳＥシール（Mechanical Spring Energized Sealing Device) の適用が可能である。

なお、上記図７では、略Ｕ字状断面のリング状部材をスプリング７５として適用したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば図８に示すように、スプリング７５としては、シリコンゴム製等のＯリングを適用することも可能である。ここでＯリングは、リップ部７３の内側に二重に組み込まれて成り、このうちリップ部７３の最奥部に内蔵されるものをスプリング７５Ａ、もう一方のものをスプリング７５Ｂとする。また、このＯリング７５Ａ、７５Ｂは、自然状態（シール部材７１を本体ブロック５０に取り付けていない非取付状態）では、取付端面から一例として０．３ｍｍ程度、突出するように設けられるが、取り付け時にはＯリング７５Ａ、７５Ｂが変形して、フランジ部７４がサイドブロックプレート７６に密着するように取り付けられる。これは、取り付け時に、言わばＯリング７５Ａ、７５Ｂを強制的に変形させることでリップ部７３を接触面（プランジャーピン５４）に密着させ、組み立て時のシール性をより向上させるためである。もちろん、このようなシール部材７１であってもリップ部７３内側がポンプ室５１に向けられ、リップ部７３内側が液圧を受けるものであるから、上述したセルフシール構造は基本的に踏襲するものである。
なお、本明細書に記載する「スプリング」とは、このように略Ｕ字状断面のリング状部材だけでなく、Ｏリング等も包含するものである。

以下、このようなシール部材７１の取り付け手法について説明する。シール部材７１を取り付けるにあたっては、一例として図７に併せて示すように、ポンプ室５１（本体ブロック５０）端部に設けられるサイドブロックプレート７６と、更にその外側に設けられるサイドブロック７７とが適用される。具体的には、シール部材７１のフランジ部７４を、これらサイドブロックプレート７６とサイドブロック７７とによって挟み込むようにして取り付ける。実際には、サイドブロックプレート７６にシール部材７１を嵌め込んだ後、サイドブロック７７をフランジ部７４に当接するように更に押し当て、結果的に両部材間でフランジ部７４を挟持して、シール部材７１を取り付けるものである。
このように、本実施例ではフランジ部７４を挟持してシール部材７１を取り付けるものであり、これによりシール部材７１は、位置決めがなされた状態となり、スラスト方向への移動が阻止される。従ってシール部材７１は、その装着位置で規制され、例えば取り付け時に強く押し込まれても（嵌め込まれても）、この規制位置を越えてシール部材７１がポンプ室５１側に押し込まれることがなく、ポンプ室５１内の容量を変化させてしまうこともない。

なおプランジャーピン５４の外部張出部、すなわち仕切部の更に外側となるサイドブロック７７とプランジャーピン５４との間にも、シール部材が設けられるものであり、これには一例として図７に示すように、Ｖリングシール７８が適用される。このＶリングシール７８は、主にポンプ室５１の密封をより確実にするためのものであり、幾つかのＶリング要素７８ａを重ね、これをパッキン押さえ７９で締め付けて取り付けられる。因みに、Ｖリング要素７８ａは、通常、その前後がオス型とメス型のアダプターＡＤにより挟み込まれて取り付けられる。なお、Ｖリングシール７８は、このように数枚を重ねて使用するため、摺動の際の摩擦抵抗も大きくなりやすいが、この摩擦によって、プランジャーピ５４の往復動を安定化させており、言わば一種のフリクションダンパーとしての作用を担っている。

次にダイロール１８の下方において、完成製品としてのカプセル剤Ａを取り出すカプセル取出部５について説明する。成形後のカプセル剤Ａは、ダイロール１８の成形突起１９に嵌まり込むことが多いため、このようなカプセル剤Ａを、ダイロール１８に接触するように設けた掻取ブラシ４２で掻き落とすとともに、掻き落としたとカプセル剤Ａをダイロール１８に沿うように設けた一対の前送コンベヤ４３によって、装置前面に搬送して取り出すものである（図１、図６参照）。また一対の前送コンベヤ４３の間には、一例として図１、図３に示すように、カプセル剤Ａが打ち抜かれた後のブランクシートＳ′を、両側から挟み込み、そのまま下方に送り込む、フリーローラ４４（挟み込み幅、調節自在）を設けるものである。なおこのフリーローラ４４は、カプセル剤ＡがブランクシートＳ′にも残留することを考慮して、ブランクシートＳ′上のとどまったカプセル剤Ａをどちらかの前送コンベヤ４３上に排出し得る構成であることが好ましい。またカプセル剤Ａは、前送コンベヤ４３によって装置前面まで搬送された後、更に他のコンベヤ４５に移載等され、適宜の部位に搬送され得る。

なお本実施例では、以上述べたようにコンベヤ搬送によってゼラチンカプセルを取り出すようにしたが、必ずしもこの形態を採る必要はなく、例えば従来のように、ダイロール１８の下方から装置前面に傾斜状態に設けたトラフ（シュート）によって、カプセル剤Ａを滑落させて、取り出すことももちろん可能である。

ポンプユニット３８を含めたカプセル製造装置１は、以上のような基本構造を有するものであり、以下、ポンプユニット３８による内包液Ｎの供給態様について、次の二つの場合に分けて説明する。
（１）図７、図１０（ａ）、図１１（ａ）の状態
この状態は、ポンプ室５１Ａでは、押し込まれていたプランジャーピン５４Ａが抜き方向に引かれ、ポンプ室５１Ｂでは、内部にプランジャーピン５４Ｂが押し込まれた状態である。このときスライドシャッター６０は、ポンプ室５１Ａ側では導入孔６２Ａのみが連通（吐出孔６３Ａは遮断）、ポンプ室５１Ｂ側では吐出孔６３Ｂのみが連通（導入孔６２Ｂは遮断）するように制御される。このため、ポンプ室５１Ａでは、プランジャーピン５４Ａが抜き方向に移動した分、導入孔６２Ａ（導入口５２Ａ）から内包液Ｎが供給（補充）され、実質的な計量が行われる。なお、ポンプ室５１に内包液Ｎを補充するにあたっては、プランジャーピン５４の移動による吸引が考えられるが、原液ホッパ３７はポンプ室５１よりも高位置に設けられていることから、内包液Ｎは、ほぼ自然落下状態でポンプ室５１に供給されるものと考えられ、従って補充時のポンプ室５１内では、それ程大きな負圧（背圧）が掛かることはなく、低圧時におけるポンプ室５１の密封も充分に確保される。
また、ポンプ室５１Ｂでは、ここに取り込まれていた内包液Ｎが吐出口５３Ｂからデリバリーパイプ３９Ｂ、内包液ノズル４０を経て、外皮シートＳに供給される。

（２）図１０（ｂ）、図１１（ｂ）の状態
この状態は、ポンプ室５１Ａでは、プランジャーピン５４Ａが内部に押し込まれ、ポンプ室５１Ｂでは押し込まれていたプランジャーピン５４Ｂが引かれた状態である。このときスライドシャッター６０は、ポンプ室５１Ａ側では吐出孔６３Ａのみが連通（導入孔６２Ａは遮断）、ポンプ室５１Ｂ側では導入孔６２Ｂのみが連通（吐出孔６３Ｂは遮断）するように制御される。このためポンプ室５１Ａでは、室内に取り込まれていた内包液Ｎが吐出口５３Ａからデリバリーパイプ３９Ａ、内包液ノズル４０を経て、外皮シートＳに供給される。またポンプ室５１Ｂでは、プランジャーピン５４Ｂの移動量分、導入孔６２Ｂ（導入口５２Ｂ）から内包液Ｎが補充され、実質的な計量が行われる。
このようにポンプユニット３８は、上述した状態を順次繰り返すものであり、これにより、ポンプ室５１Ａ、５１Ｂから交互に内包液Ｎを噴射する。この際、プランジャーピン５４の往復作動が安定して行えるものであり、これはＶリングシール７８がプランジャーピン５４と擦れ合うことにより、Ｖリングシール７８が一種のフクションダンパーもしくはブレーキ様の作用を担うため、プランジャーピン５４の作動が安定するものと考えられる。

本発明である内包液の供給用ポンプユニットを適用したカプセル剤の製造装置を示す斜視図である。 同上、側面図である。 同上、正面図である。 ダイヘッド周辺を拡大して示す、部分的に破断した平面図である。 ダイヘッド周辺を拡大して示す斜視図である。 一対のダイロールによってカプセル剤を製造する様子を示す正面図である。 ポンプ室のシール構造を部分的に拡大して示す正面断面図である。 スプリングとして二重のＯリングをリップ部に組み込んだシール部材を拡大して示す正面断面図である。 ポンプ室に形成される導入口及び吐出口と、スライドシャッターに形成される導入孔及び吐出孔との接続関係を骨格的に示す分解斜視図である。 プランジャーピンの往復動に伴い、スライドシャッターを前後動させる機構を示す平面図である。 左右のポンプ室から内包液が交互に送り出される様子を骨格的に示す説明図である。 従来のポンプ室のシール構造を骨格的に示す正面断面図である。

符号の説明

１ カプセル製造装置
２ シート成形部
３ カプセル成形部
４ 内包液供給部
５ カプセル取出部
１０ 供給ホース
１１ スプレダーボックス
１２ 冷却ドラム
１３ フィードロール
１６ ダイヘッド
１７ ダイロールフレーム
１８ ダイロール
１８Ａ 固定側ダイロール
１８Ｂ 可調側ダイロール
１９ 成形突起
２０ 吸引孔
２９ 軸受部
３０ 板バネ（ダイロール側）
３１ 板バネ（プッシュロッド側）
３２ 中央接触部
３３ 調整プッシュロッド
３４ 調整ダイヤル
３７ 原液ホッパ
３８ ポンプユニット
３９ デリバリーパイプ
３９Ａ デリバリーパイプ（右）
３９Ｂ デリバリーパイプ（左）
４０ 内包液ノズル
４１ タイミングマーク
４２ 掻取ブラシ
４３ 前送コンベヤ
４４ フリーローラ
４５ コンベヤ
５０ 本体ブロック
５１ ポンプ室
５１Ａ ポンプ室（右）
５１Ｂ ポンプ室（左）
５２ 導入口
５２Ａ 導入口（右）
５２Ｂ 導入口（左）
５３ 吐出口
５３Ａ 吐出口（右）
５３Ｂ 吐出口（左）
５４ プランジャーピン
５４Ａ プランジャーピン（右）
５４Ｂ プランジャーピン（左）
５５ シフタ
５６ 保持体
６０ スライドシャッター
６０ａ 中央部
６０ｂ 外縁部
６２ 導入孔
６２Ａ 導入孔（右）
６２Ｂ 導入孔（左）
６３ 吐出孔
６３Ａ 吐出孔（右）
６３Ｂ 吐出孔（左）
６４ 回転軸
６５ 溝
６６ ピン
７０ シール機構
７１ シール部材（ジャケットリングタイプ）
７２ 本体部
７３ リップ部
７４ フランジ部
７５ スプリング
７５Ａ Ｏリング
７５Ｂ Ｏリング
７６ サイドブロックプレート
７７ サイドブロック
７８ Ｖリングシール
７８ａ Ｖリング要素
７９ パッキン押さえ
Ａ カプセル剤
ＡＤ アダプター
Ｆ フレーム
Ｇ 外皮部
Ｍ モータ
Ｎ 内包液
Ｐ ポケット部
Ｓ 外皮シート
Ｓ′ ブランクシート

Claims (4)

1. 本体ブロックに、一または複数のポンプ室を設けるとともに、このポンプ室は、適宜のタイミングで開閉制御される導入口と吐出口とが形成され、更にこのポンプ室には、内部を往復動するプランジャーピンが組み込まれて成り、このプランジャーピンの往復動により、内包液を導入口からポンプ室内に取り込んだ後、これを吐出口から吐出し、カプセル内に一定量の内包液を供給する装置であって、
   前記プランジャーピンは、その一端がポンプ室外部に突出するように延長形成され、その延長外部においてシフタによる駆動を受けるとともに、ポンプ室と外部との仕切部には、ポンプ室を密封するためのシール機構が設けられるものであり、このシール機構には、セルフシール構造のジャケットリングタイプのシール部材が適用されるとともに、該シール部材はプランジャーピンのスラスト方向に対して位置規制がなされていることを特徴とする、カプセル製造装置における内包液の供給用ポンプユニット。
2. 前記シール部材は、一方向のみに開口した唇状の断面を全周に有したリップ部と、このリップ部内に嵌め込まれるスプリングとを具えて成り、取り付けにあたっては、リップ部内面がポンプ室内の液圧を受けるように設けられるものであり、
   ポンプ室内の液圧が比較的低い時には主にスプリングの弾性によってリップ部を接触面に押圧してシールを確保し、また比較的液圧が高い時にはスプリングの弾性に加え、液圧によるリップ部の自らの変形により、接触面への密着力を強化し、シール性能を高めるようにしたことを特徴とする請求項１記載の、カプセル製造装置における内包液の供給用ポンプユニット。
3. 前記シール部材は、フランジ部を具えて成り、シール部材を本体ブロックに取り付けるにあたっては、このフランジ部を挟み込み状態に取り付けて、スラスト方向への位置規制を行うようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の、カプセル製造装置における内包液の供給用ポンプユニット。
4. 前記プランジャーピンの外部張出部には、ポンプ室の密封性を、より一層確実にするためのＶリングシールが複数枚、組み合わせて設けられ、
   このＶリングシールによって、プランジャーピンの往復動の安定化も図るようにしたことを特徴とする請求項１、２または３記載の、カプセル製造装置における内包液の供給用ポンプユニット。

Images