JP2007007733A - 剤形を製造するためのシステム、方法、及び装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】剤形を製造するための「異なった動作モジュールを組み合わせたシステム(mix and match system)」を提供する。
【解決手段】基材を第1の位置から第2の位置に移送するための装置であって、フレキシブル移送手段と、その移送手段に取り付けられた、基材を保持することができる複数の移送ユニットと、第1の位置と第2の位置との間の経路を画定するカムトラックと、そのカムトラックに沿って移送手段を駆動するための手段とを含む。
【選択図】図5
【解決手段】基材を第1の位置から第2の位置に移送するための装置であって、フレキシブル移送手段と、その移送手段に取り付けられた、基材を保持することができる複数の移送ユニットと、第1の位置と第2の位置との間の経路を画定するカムトラックと、そのカムトラックに沿って移送手段を駆動するための手段とを含む。
【選択図】図5
Description
本発明は、剤形を製造するためのシステム、方法、及び装置、並びにこのようなシステム、方法、及び装置を用いて製造する剤形に関する。
錠剤、カプセル、及びゲルキャップなどの様々な剤形が製薬分野で知られている。錠剤とは、様々な形状に圧縮された粉末を指す。あるタイプの細長いカプセル型錠剤は、一般に「カプレット(caplet)」と呼ばれている。一般に、カプセルは、2つのゼラチンシェルから形成される。このようなゼラチンシェルは、先端部がゼラチンで覆われるようにスチールロッドをゼラチン中に浸漬して形成される。ゼラチンが2つの半型シェルに硬化したらロッドを引き上げる。次いで硬化した半型シェル内に粉末を充填し、2つの半型シェルを結合してカプセルを形成する(ハワード C. アンセル(Howard C. Ansel)ら著、「製薬剤形及びドラッグデリバリーシステム(Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems)」、1997年第7版を参照されたい)。
ゼラチンコート錠は、一般にゲルタブ(geltabs)またはゲルキャップ(gelcaps)と呼ばれ、ゼラチンカプセルの改良型であり、通常はゼラチンシェルでコーティングされた錠剤を含む。よく知られているゲルキャップとして、マクニール・コンシューマ・ヘルスケア(McNeil Consumer Healthcare)がタイレノール(Tylenol(登録商標))として販売するアセトアミノフェン系の製品がある。ゲルタブ及びゲルキャップ及びこれらの製造方法及び装置については、米国特許第4,820,524号、同第5,538,125号、同第5,228,916号、同第5,436,026号、同第5,679,406号、同第5,415,868号、同第5,824,338号、同第5,089,270号、同第5,213,738号、同第5,464,631号、同第5,795,588号、同第5,511,361号、同第5,609,010号、同第5,200,191号、同第5,459,983号、同第5,146,730号、及び同第5,942,034号に開示されている。一般にゲルキャップを製造する従来の方法では、個別に動作する複数のスタンドアローン型装置を用いたバッチプロセスが採用されている。このようなバッチプロセスでの製造方法には、顆粒化、乾燥、混合、圧縮(例えば、錠剤プレスで)、ゼラチン浸漬または化粧、乾燥、及び印刷の単位工程が含まれる。
残念なことに、これらの工程には幾つかの欠点がある。例えば、このようなシステムはバッチプロセスであるため、使用する様々な装置がそれぞれ、FDA標準のクリーンルームに個別に設置される。このようなことから、スペースと機械類の両面で比較的大きな投資が必要となる。従って、生産速度が上がった合理化された工程が提供できれば、医薬品の大量生産に必要な施設の規模を小さくすることを含め、多くの経済的利点を得ることができる。一般に、ゲルキャップ及び他の剤形の製造において、バッチプロセスよりも連続プロセスの方が望ましい。
更に、ゲル浸漬工程及び乾燥工程は、一般に比較的時間がかかる。従って、特にゼラチンコーティング工程が単純化され、乾燥時間が短縮された工程が有利である。
ゲルキャップ及びゲルタブを製造する現在のシステムは、大きさ及び形状の厳密な仕様に従って剤形を製造するようにデザインされている。従って、医薬品、栄養物を送達する様々な剤形、及び/または菓子を製造するために用いることができる汎用性の高い方法及び装置も有利である。
従って、圧縮錠剤、ゲルキャップ、チュアブル錠、液体充填錠、及び強力剤形などを含む様々な剤形を、ユニークな動作モジュールを用いて製造できることを出願者が見出した。このような剤形の中には、剤形自体または剤形内容物が新規なものも含まれる。それぞれの動作モジュールは異なる機能を果たすため、特定の剤形を製造するためにスタンドアローンユニットとして用いることができる。別法では、2つ以上の同じまたは異なる動作モジュールを互いに連結して連続プロセスにし、他の剤形を製造することができる。要するに、本発明は、剤形を製造するための「異なった動作モジュールを組み合わせたシステム(mix and match system)」を提供する。好ましくは、所望に応じて動作モジュールを互いに連結して1つの連続プロセスとして稼動させる。
第1の実施形態では、本発明は剤形の製造方法を提供する。この方法は、(a)圧縮モジュールで粉末を圧縮剤形に圧縮するステップと、(b)その圧縮剤形を熱サイクル成形モジュールに移送するステップと、(c)その熱サイクル成形モジュールにおいて圧縮剤形の周りに流動性物質を成形するステップと、(d)圧縮剤形上にコーティングを形成するために流動性物質を硬化させるステップとを含み、ステップ(a)−(d)が互いに連結されていて、ステップ間に実質的に中断がない。
本発明はまた、別の剤形製造方法を提供する。この方法は、(a)第1の圧縮モジュールで第1の粉末を圧縮剤形に圧縮するステップと、(b)その圧縮剤形を熱サイクル成形モジュールに移送するステップと、(c)熱サイクル成形モジュールで圧縮剤形の周りに流動性物質を成形するステップと、(d)圧縮剤形上にコーティングを形成するために流動性物質を硬化させるステップと、(e)コーティングされた圧縮剤形を第2の圧縮モジュールに移送するステップと、(f)圧縮されコーティングされた圧縮剤形を形成するために、第2の圧縮モジュールでコーティングされた圧縮剤形の周りに第2の粉末を圧縮するステップとを含み、ステップ(a)−(f)が互いに連結されていて、ステップ間に実質的に中断がない。
本発明は更に、別の剤形製造方法を提供する。この方法は、(a)インサートを形成するステップと、(b)そのインサートを熱サイクル成形モジュールに移送するステップと、(c)熱サイクル成形モジュールでインサートの周りに流動性物質を成形するステップと、(d)インサート上にコーティングを形成するために流動性物質を硬化させるステップとを含み、ステップ(a)−(d)が互いに連結されていて、ステップ間に実質的に中断がない。
本発明は更に、別の剤形製造方法を提供する。この方法は、(a)少なくとも2つのインサートを形成するステップと、(b)そのインサートを熱サイクル成形モジュールに移送するステップと、(c)熱サイクル成形モジュールでインサートの周りに流動性物質を成形するステップと、(d)コーティングされた少なくとも2つのインサートを含む剤形を形成するために、インサート上にコーティングを形成するように流動性物質を硬化させるステップとを含み、ステップ(a)‐(d)が互いに連結されていて、ステップ間に実質的に中断がない。
本発明はまた、別の剤形製造方法を提供する。この方法は、(a)インサートを形成するステップと、(b)そのインサートを圧縮モジュールに移送するステップと、(c)圧縮モジュールでインサートの周りの粉末を圧縮剤形に圧縮するステップとを含み、ステップ(a)−(c)が互いに連結されていて、ステップ間に実質的に中断がない。
本発明はまた、薬物を含む剤形を製造するための連結装置を提供する。この装置は、(a)薬物を含む粉末を圧縮して圧縮剤形を形成するための手段を有する圧縮モジュールと、(b)その圧縮された剤形を圧縮モジュールから熱サイクル成形モジュールに連続的に移送するための手段を有する移送装置と、(c)圧縮剤形上に流動性物質のコーティングを連続的に成形するための手段を有する熱サイクル成形モジュールとを含む。
本発明は更に、薬物を含む剤形を製造するための別の装置を提供する。この装置は、(a)第1のロータと、(b)第2のロータと、(c)第1のロータから第2のロータに圧縮剤形を移送するための移送装置とを含み、第1のロータがその外周部に、第1の円形経路に沿って移動する複数のキャビティを備え、そのダイキャビティのそれぞれが、粉末を受け取るための開口、及びそのダイキャビティ内を移動できるように取り付けられた少なくとも1つのパンチを含み、そのパンチがダイキャビティ内で移動することにより、ダイキャビティ内の粉末が圧縮剤形に圧縮されるようになっており、第2のロータがその外周部に、第2の円形経路に沿って移動する複数の型キャビティを備え、その型キャビティのそれぞれが、圧縮剤形の少なくとも一部を覆うことができ、かつその型キャビティに覆われた圧縮剤形の前記部分をコーティングするために流動材料を受容できるようになっており、移送装置が、第3の経路に沿ってガイドされる複数の移送ユニットを含み、第3の経路の第1の部分が第1の円形経路に一致し、第3の経路の第2の部分が第2の円形経路に一致する。
本発明はまた、圧縮剤形の製造方法を提供する。この方法は、(a)フィルターに連通したダイキャビティを備えたダイに連通するように粉末源を供給するステップと、(b)ダイキャビティ内に粉末を導入するために、フィルターを介してダイキャビティを吸引するステップと、(c)ダイキャビティ内の粉末をフィルターと分離するステップと、(d)フィルターを粉末から分離した状態で、圧縮剤形を形成するべくダイキャビティ内の粉末を圧縮するステップとを含む。
本発明はまた、圧縮剤形を製造するための装置を提供する。この装置は、(a)吸引源と、(b)ダイキャビティであって、(i)吸引源によってダイキャビティを吸引できるように、ダイキャビティと吸引源を連通させるための第1のポート、及び(ii)吸引源によってダイキャビティ内への粉末の導入が容易になるように、ダイキャビティと粉末源を連通させるための第2のポートを含む、前記ダイキャビティと、(c)フィルターを介してダイキャビティを吸引するために、吸引源と第2のポートとの間に配置されたそのフィルターと、(d)圧縮剤形を形成するために、ダイキャビティ内で粉末を圧縮するためのパンチとを含む。
本発明はまた、粉末から圧縮剤形を製造するための装置を提供する。この装置は、(a)外周部に同心円上に配置された複数列のダイキャビティを有するダイテーブルと、(b)それぞれのダイキャビティで粉末を圧縮剤形に圧縮するためにダイキャビティに整合し、その中に挿入可能なパンチと、(c)パンチを押圧してダイキャビティ内に挿入するために、同心円上に配置された複数列のダイキャビティのそれぞれに整合するローラーとを含み、各ローラーが、全てのパンチの圧縮状態での停止時間が等しくなるような大きさに形成されている。
本発明はまた、粉末から圧縮剤形を形成するための回動式圧縮モジュールを提供する。この回動式圧縮モジュールは、(a)1つの充填ゾーンと、(b)1つの圧縮ゾーンと、(c)1つの排出ゾーンと、(d)複数のダイキャビティを備えた円形ダイテーブルと、(e)それぞれのダイキャビティ内で粉末を圧縮剤形に圧縮するためにダイキャビティに整合しその中に挿入可能なパンチとを含み、このモジュールのダイキャビティの数が、円形ダイテーブルと同じ直径を有する類似のダイテーブルの外周に円形に一列に配置できるダイキャビティの最大数よりも多く、全てのパンチの圧縮された状態での停止時間が等しい。
本発明は更に、フローデックス(Flowdex)試験で測定したオリフィスの最小直径が約10mmよりも大きい流動性を有する粉末から、少なくとも約230cm/秒のダイの線速度で形成され、重量の相対標準偏差が約2%未満である圧縮剤形を提供する。
本発明はまた、フローデックス(Flowdex)試験で測定したオリフィスの最小直径が約15mmよりも大きい流動性を有する粉末から、少なくとも約230cm/秒のダイの線速度で形成され、重量の相対標準偏差が約2%未満である圧縮剤形を提供する。
本発明はまた、フローデックス(Flowdex)試験で測定したオリフィスの最小直径が約25mmよりも大きい流動性を有する粉末から、少なくとも約230cm/秒のダイの線速度で形成され、重量の相対標準偏差が約2%未満である圧縮剤形を提供する。
本発明はまた、フローデックス(Flowdex)試験で測定したオリフィスの最小直径が約10mmよりも大きい流動性を有する粉末から、少なくとも約230cm/秒のダイの線速度で形成され、重量の相対標準偏差が約1%未満である圧縮剤形を提供する。
フローデックス(Flowdex)試験で測定したオリフィスの最小直径が約10mmよりも大きい流動性を有する粉末から、少なくとも約115cm/秒のダイの線速度で形成され、重量の相対標準偏差が約2%未満である圧縮剤形を提供する。
本発明はまた、平均粒度が約50μm〜150μmの範囲であって、少なくとも約85wt%の薬物を含む粉末から形成され、重量の相対標準偏差が約1%未満である圧縮剤形を提供する。
本発明はまた、少なくとも約85wt%の薬物を含み、水溶性ポリマー結合剤を実質的に含まない、重量の相対標準偏差が約2%未満である圧縮剤形を提供する。
本発明はまた、少なくとも約85%の薬物を含み、水溶性ポリマー結合剤を実質的に含まない、重量の相対標準偏差が約1%未満である圧縮剤形を提供する。
本発明はまた、アセトアミノフェン、イブプロフェン、フルルビプロフェン、ケトプロフェン、ナプロキセン、ジクロフェナク、アスピリン、偽エフェドリン、フェニルプロパノラミン、マレイン酸クロルフェニラミン、デキストロメトルファン、ジフェンヒドラミン、ファモチジン、ロペラミド、ラニチジン、シメチジン、アステミゾール、テルフェナジン、フェキソフェナジン(fexofenadine)、ロラタジン、セチリジン、制酸剤、及びそれらの混合物、並びに薬学的に許容されるそれらの塩を含む群から選択される薬物を約85wt%含み、水溶性ポリマー結合剤を実質的に含まない、重量の相対標準偏差が約2%未満である圧縮剤形を提供する。
本発明はまた、薬物を少なくとも約85wt%含み、含水ポリマーを実質的に含まない、重量の相対標準偏差が約2%未満である剤形を提供する。
本発明はまた、薬物を少なくとも約85wt%含み、含水ポリマーを実質的に含まない、重量の相対標準偏差が約1%未満である剤形を提供する。
本発明はまた、アセトアミノフェン、イブプロフェン、フルルビプロフェン、ケトプロフェン、ナプロキセン、ジクロフェナク、アスピリン、偽エフェドリン、フェニルプロパノラミン、マレイン酸クロルフェニラミン、デキストロメトルファン、ジフェンヒドラミン、ファモチジン、ロペラミド、ラニチジン、シメチジン、アステミゾール、テルフェナジン、フェキソフェナジン(fexofenadine)、ロラタジン、セチリジン、制酸剤、及びそれらの混合物、並びに薬学的に許容されるそれらの塩を含む群から選択される薬物を約85wt%含み、含水ポリマー結合剤を実質的に含まない、重量の相対標準偏差が約2%未満である圧縮剤形を提供する。
本発明はまた、第1の薬物を含む剤形の製造方法を提供する。この方法は、(a)第1の薬物を含む流動性物質をノズルを介して型キャビティに注入するステップと、(b)その流動性物質を型キャビティと実質的に同一形状を有する成形剤形に硬化させるステップとを含む。
本発明はまた、別の剤形の製造方法を提供する。この方法は、(a)流動性物質を加熱するステップと、(b)その流動性物質をオリフィスを介して型キャビティに注入するステップと、(c)流動性物質をその型キャビティと実質的に同一の形状を有する成形剤形に硬化させるステップとを含み、この硬化ステップ(c)が、流動性物質を冷却することを含み、型キャビティが、注入ステップ(b)の前に加熱され、硬化ステップ(c)の最中に冷却される。
本発明はまた、基材をコーティングする方法を提供する。この方法は、(a)基材の少なくとも一部を型キャビティ内封入するステップと、(b)基材の少なくとも一部を流動性物質で覆うために、型キャビティ内に流動性物質を注入するステップと、(c)基材の少なくとも一部にコーティングを形成するべく流動性物質を硬化させるステップとを含む。
本発明はまた、第1の部分及び第2の部分を有する基材に少なくとも1種類の流動性物質を適用する方法を提供する。この方法は、基材の第1の部分をマスキングするステップと、基材の第2の部分を型キャビティに露出するステップと、流動性物質を第2の部分に対して注入するステップと、基材の第2の部分の流動性物質を硬化させるステップとを含む。
本発明はまた、第1の部分及び第2の部分を有する基材に少なくとも1種類の流動性物質を適用する別の方法を提供する。この方法は、基材の第1の部分を第1の型キャビティに露出するステップと、流動性物質を第1の部分に対して注入するステップと、基材の第1の部分の流動性物質を硬化させるステップと、第1の部分を第1の型キャビティ内に保持するステップとを含む。
本発明はまた、第1の流動性物質及び第2の流動性物質で基材をコーティングする方法を提供する。この方法は、(a)基材の第1の部分を第1の型キャビティ内に封入するステップと、(b)第1の部分を第1の流動性物質で覆うために、第1の型キャビティ内に第1の流動性物質を注入するステップと、(c)第1の部分にコーティングを形成するべく第1の流動性物質を硬化させるステップと、(d)基材の第2の部分を第2の型キャビティ内に封入するステップと、(e)第2の部分を第2の流動性物質で覆うために、第2の型キャビティ内に第2の流動性物質を注入するステップと、(f)第2の部分にコーティングを形成するべく第2の流動性物質を硬化させるステップとを含む。
本発明はまた、基材を成形するための装置を提供する。この装置は、それぞれが内面を有する複数の型キャビティと、その型キャビティに流動性物質を供給するためのオリフィスとを含み、そのオリフィスが、閉じた位置でその内面の一部をなすバルブ先端部に一致する。
本発明はまた、基材を成形するための別の装置を提供する。この装置は、複数の型キャビティ、熱源、ヒートシンク、及び温度制御システムを含む。この温度制御システムは、伝熱流体が熱源、ヒートシンク、及び型キャビティの近傍を通って循環して、型キャビティを伝熱流体により加熱及び冷却できるように、型キャビティに近接して配置され、熱源及びヒートシンクに連結された配管系を含む。
本発明はまた、ノズル及び排出手段を含む成形装置のためのノズルシステムを提供する。このノズルは、排出手段を同心円上に取り囲んでいる。
本発明はまた、圧縮剤形をコーティングするための装置を提供する。この装置は、(a)圧縮剤形の少なくとも第1の部分を封入するための型キャビティと、(b)圧縮剤形の少なくとも第1の部分を流動性物質で覆うために、型キャビティ内に流動性物質を注入するための手段と、(c)圧縮剤形の少なくとも第1の部分にコーティングを形成するべく流動性物質を硬化させるための手段とを含む。
本発明はまた、第1の部分及び第2の部分を有する圧縮剤形をコーティングするための装置を提供する。この装置は、(a)圧縮剤形の第1の部分を封入するための型キャビティと、(b)圧縮剤形の第1の部分を流動性物質で覆うために、型キャビティに流動性物質を注入するためのノズルと、(c)型キャビティを加熱及び冷却することができる温度制御システムと、(d)圧縮剤形の第1の部分がコーティングされる間、圧縮剤形の第2の部分をシールするための弾性コレットとを含む。
本発明はまた、圧縮剤形にコーティングを成形するための成形モジュールを提供する。この装置は、中心軸を中心に回動可能なロータ及びそのロータに取り付けられた複数の型ユニットを含む。それぞれの型ユニットは、(a)圧縮剤形の少なくとも第1の部分を封入するための型キャビティと、(b)圧縮剤形の少なくとも第1の部分を流動性物質で覆うために、型キャビティ内に流動性物質を注入するための手段と、(c)圧縮剤形の少なくとも第1の部分にコーティングを形成するべく流動性物質を硬化させるための手段とを含む。
本発明はまた、第1の部分及び第2の部分を有する圧縮剤形をコーティングするための成形モジュールを提供する。この成形モジュールは、中心軸を中心に回動可能なロータ及びそのロータに取り付けられた複数の型ユニットを含む。それぞれの型ユニットは、(a)圧縮剤形の第1の部分を封入するための型キャビティと、(b)圧縮剤形の第1の部分を流動性物質で覆うために、型キャビティ内に流動性物質を注入するためのノズルと、(c)型キャビティを加熱及び冷却することができる温度制御システムと、(d)圧縮剤形の第1の部分がコーティングされる間、圧縮剤形の第2の部分をシールするための弾性コレットとを含む。
本発明はまた、圧縮剤形をコーティングするための別の装置を提供する。この装置は、(a)複数のコレットが設けられた下部リテーナと、(b)中心型組立体と、(c)上部型組立体と、(d)流動性物質の供給源と、(e)第1の経路及びバルブアクチュエータ組立体とを含む。中間型組立体の互いに反対方向を向いた面には、第1の群のインサート組立体及び第2の群のインサート組立体が取り付けられており、第1の群のインサート組立体のそれぞれがコレットの1つに整合してそのコレットに面し、下部リテーナと中間型組立体が、第1の群のインサート組立体がコレットに係合するべく相対運動するように取り付けられている。上部型組立体には、上部インサート組立体が取り付けられており、上部インサート組立体のそれぞれが、第2の群のインサート組立体の1つに整合してそのインサート組立体に面し、上部型組立体と中間型組立体が、上部インサート組立体が第2の群のインサート組立体に係合するべく相対運動するように取り付けられている。第1の通路により、流動性物質の供給源が第1の群のインサート組立体及び第2の群のインサート組立体に連通している。
本発明はまた、基材の少なくとも一部に射出成形コーティングが施された基材を含む剤形を提供する。
本発明はまた、少なくとも一部に熱サイクル成形材料が設けられた基材を含む剤形を提供する。
本発明はまた、コーティングが設けられた基材を含む剤形を提供する。このコーティングは、厚みが約100μm〜約400μm、相対標準偏差が30%未満であり、湿潤剤を実質的に含まない。
本発明はまた、コーティングが設けられた錠剤を含む剤形を提供する。このコーティングの厚は約100μm〜約400μmであり、剤形の厚みの相対標準偏差は約0.35%以下であり、コーティングは湿潤剤を実質的に含まない。
本発明はまた、基材を第1の位置から第2の位置に移送するための装置を提供する。この装置は、(a)フレキシブル移送手段と、(b)移送手段に取り付けられた、基材を保持することができる複数の移送ユニットと、(c)第1の位置と第2の位置との間の経路を画定するカムトラックと、(d)そのカムトラックに沿って移送手段を駆動するための手段とを含む。
本発明はまた、第1の円形経路に沿って基材を移送するように適合された第1のロータを含む第1の動作モジュールから、第2の円形経路に沿って基材を移送するように適合された第2のロータを含む第2の動作モジュールに基材を移送するための装置を提供する。この装置は、第3の経路を通るフレキシブル移送手段を含む。この第3の経路の第1の部分が第1の円形経路の一部に一致し、この第3の経路の第2の部分が第2の円形経路の一部に一致する。
本発明はまた、インサートの成形方法を提供する。この方法は、(a)薬物及び熱硬化材料を含む流動形態の開始材料を所定の形状の成形チャンバに注入するステップと、(b)その型チャンバの形状を有する固形インサートを成形するべく開始材料を固化させるステップと、(c)固体インサートを成形チャンバから排出するステップとを含み、これらのステップが、成形チャンバが中心軸を中心に回動している時に行われる。
本発明はまた、流動形態の開始材料から基材を成形するための装置を提供する。この装置は、複数の成形チャンバと、その成形チャンバに整合した複数のノズルとを含む。これらの成形チャンバ及びノズルが、中心軸を中心に回動可能なロータに配設されており、ロータの回動によりノズルが成形チャンバに係合及び分離するように、ノズルが中心軸に平行に移動する。
本発明はまた、薬物を含む剤形を提供する。この剤形は、流動性物質を成形することで形成され、2つ以上の線対称を有しておらず、目に見える欠陥を実質的に含まない。
概要
本発明の方法、システム、及び装置を用いて、様々な形状及び大きさを有する従来の剤形、及び従来のシステム及び方法ではこれまで製造することができなかった新規の剤形を製造することができる。最も広い意味で、本発明は、(1)圧縮可能な粉末から圧縮剤形を形成するための圧縮モジュール、(2)成形剤形を形成するまたは基材をコーティングするための熱サイクル成形モジュール、(3)剤形のインサートの形態をとることができる成形剤形を形成するための熱硬化成形モジュール、(4)1つのモジュールから別のモジュールに剤形を移送するための移送装置、(5)好ましくは移送装置を介して互いに連結された少なくとも2つの前記モジュールを含む剤形製造プロセスを提供する。このようなプロセスには、連続方式またはインデックス方式を用いることができる。
本発明の方法、システム、及び装置を用いて、様々な形状及び大きさを有する従来の剤形、及び従来のシステム及び方法ではこれまで製造することができなかった新規の剤形を製造することができる。最も広い意味で、本発明は、(1)圧縮可能な粉末から圧縮剤形を形成するための圧縮モジュール、(2)成形剤形を形成するまたは基材をコーティングするための熱サイクル成形モジュール、(3)剤形のインサートの形態をとることができる成形剤形を形成するための熱硬化成形モジュール、(4)1つのモジュールから別のモジュールに剤形を移送するための移送装置、(5)好ましくは移送装置を介して互いに連結された少なくとも2つの前記モジュールを含む剤形製造プロセスを提供する。このようなプロセスには、連続方式またはインデックス方式を用いることができる。
図2を参照すると、複数の動作モジュール全てを連続プロセスに連結して用いる、本発明に従った所定の剤形を製造するための好適な方法のフローチャートが例示されている。具体的には、図2に示されている方法は、図1Aに示されているようにインサート14を含む圧縮剤形12の外面に成形コーティング18を含む剤形10の製造方法である。図3及び図4を参照すると、図2に例示されている方法を実施するための好適なシステムが示されている。図1Bを参照すると、本発明に従って製造することができる圧縮剤形12’上に成形コーティング18’を備えた代替の剤形10’が例示されている。コーティングと圧縮剤形は同じ形状を有する必要がないことを図1Bから理解できよう。
概略としては、この好適なシステム20は、図3及び図4に示されているように圧縮モジュール100、熱サイクル成形モジュール200、及び圧縮モジュール100で形成された圧縮剤形を熱サイクル成形モジュール200に移送するための移送装置300を含む。圧縮モジュール、移送装置、及び熱サイクル成形モジュールのこのような連結により、連続したマルチステーションシステムが得られる。第1のモジュールで圧縮され、第2のモジュールで得られた圧縮剤形の周りにコーティングされ、移送装置で1つのモジュールから別のモジュールに剤形が移送される。
他の好適な実施形態では、システム20は、別の剤形に含めるインサートまたは最終剤形を含み得る成形剤形を形成するための熱硬化成形モジュール400も含む。好適な実施形態では、このインサートは強力添加剤を含む。本発明は、インサートのタイプや性質に限定されるものではない。正確には、用語「インサート」は、別の剤形に含められるペレット型成分を指すために単に用いられる。このようなインサート自体は、薬物(medicant)を含むことができ、粉末内に保持されている間はその形状を維持する。
圧縮モジュールを含む好適に連結されたシステムが用いられる場合、インサートは図2のステップBで形成される。次いで、インサートは圧縮モジュール100内の圧縮前の粉末内に挿入される。挿入後、粉末及びインサートが圧縮される(図2のステップC)。熱硬化成形モジュール400は、圧縮モジュール100またはその一部と分離することができる。熱硬化成形モジュールを圧縮モジュール100と分離した場合、移送装置700を用いてインサートを熱硬化成形モジュール400から圧縮モジュール100に移送することができる。
剤形を製造するための連結システム、並びにそれぞれの個々の動作モジュールには、プロセス上の多くの利点がある。所望の剤形の性状によって、動作モジュールは、様々な順序で別々にまたは互いに連結して用いることができる。2つ以上の同じ動作モジュールを1つの工程に用いることができる。また、本発明の装置、方法、及びシステムは剤形の製造に関連して説明するが、これらを医薬品以外の製造にも用いることができることを理解されたい。例えば、これらを用いて菓子または偽薬を製造することができる。成形モジュールは、薬物を含むまたは含まない様々な天然材料及び合成材料に用いることができる。同様に、圧縮モジュールも、薬物を含むまたは含まない様々な粉末に用いることができる。これらの例は限定目的ではなく例示目的であって、ここに記載する本発明が他に様々に適用できることを理解されたい。
連続工程に連結される場合、複数の動作モジュールに、個別にまたは同時に動力を供給することができる。図3及び図4に示されている好適な実施形態では、1つのモーター50が、圧縮モジュール100、熱サイクル成形モジュール200、及び移送装置300に動力を供給する。モーター50は、歯車、ギアボックス、軸、プーリ、及び/またはベルトを含むような従来の任意の駆動手段によって圧縮モジュール100、熱サイクル成形モジュール200、及び移送装置300に連結することができる。もちろん、このようなモーターは、乾燥機500などの工程中の他の機器に動力を伝えるために用いることができる。
圧縮モジュール
図5‐図25に圧縮モジュール100が示されている。図5は、圧縮モジュール100及び移送装置300の斜視図である。圧縮モジュール100は、キャビティに粉末を供給し、その粉末を圧縮剤形に圧縮し、その圧縮された剤形を排出する回動装置である。圧縮モジュールを熱サイクル成形モジュール200と共に用いられる場合、圧縮された剤形が圧縮モジュールから排出されたら、直接または後述する移送装置300などの移送装置を用いて圧縮剤形を成形モジュールに移送することができる。場合によっては、粉末が圧縮剤形に圧縮される前に、後述する熱硬化成形モジュールなどの別の装置によって成形されたインサートを圧縮モジュールの粉末内に挿入することができる。
図5‐図25に圧縮モジュール100が示されている。図5は、圧縮モジュール100及び移送装置300の斜視図である。圧縮モジュール100は、キャビティに粉末を供給し、その粉末を圧縮剤形に圧縮し、その圧縮された剤形を排出する回動装置である。圧縮モジュールを熱サイクル成形モジュール200と共に用いられる場合、圧縮された剤形が圧縮モジュールから排出されたら、直接または後述する移送装置300などの移送装置を用いて圧縮剤形を成形モジュールに移送することができる。場合によっては、粉末が圧縮剤形に圧縮される前に、後述する熱硬化成形モジュールなどの別の装置によって成形されたインサートを圧縮モジュールの粉末内に挿入することができる。
これを実施するためには、圧縮モジュール100が、図6に模式的に示されているような充填ゾーン102、挿入ゾーン104、圧縮ゾーン106、排出ゾーン108、及びパージゾーン110を含む複数のゾーンすなわちステーションを有するのが好ましい。従って、圧縮モジュール100が1回転すると、それぞれの動作が実施され、更に回転すると、サイクルが繰り返される。
図4、図5、図9、及び図14に示されているように、圧縮モジュールの回動部分は、上部ロータ112、円形ダイテーブル114、下部ロータ116、複数の上部パンチ118及び下部パンチ120、上部カム122、下部カム123、及び複数のダイ124を含む。図9は、側面からのロータ112、116及びダイテーブル114の一部を示す。図14は、ロータ112、116及びダイテーブル114の垂直方向の断面図を示す。図16は、ロータ112、116及びダイテーブル114の円形状断面図を示す。図7及び図8は、見易くするためにロータが省略された、カム122、123に対して回動する時のパンチ118、120の円形経路を二次元的に示した図である。上部ロータ112、ダイテーブル114、及び下部ロータ116は、図3に示されているように共通シャフト101に回動可能に取り付けられている。
ロータ112、116及びダイテーブル114は、それぞれの外周部に複数のキャビティ126が設けられている。好ましくは、図6に示されているように、それぞれのロータに円形の2列のキャビティ126が設けられる。図6にはダイテーブル114のみが示されているが、上部ロータ112及び下部ロータ116もそれぞれ同数のキャビティ126を有することを理解されたい。それぞれのロータのキャビティ126は、他のロータ及びダイテーブルのそれぞれのキャビティ126に整合している。図4、図5、図9、及び図14に最も分かり易く示されているように、同様に、円形の2列の上部パンチ118及び円形の2列の下部パンチ120を有するのが好ましい。図7はパンチの外側の列を示し、図8はパンチの内側の列を示す。
従来の回動式錠剤プレスは一列のデザインであって、1つの粉末供給ゾーン、1つの圧縮ゾーン、及び1つの排出ゾーンを含む。これは、錠剤が片側から排出されるため、片側プレスと呼ばれる。2つの粉末供給ゾーン、2つの錠剤圧縮ゾーン、及び2つの錠剤排出ゾーンを用いた生産量の大きい一列の錠剤プレスが市販されている。このようなプレスは通常、片側タイプの2倍の直径を有し、より多くのパンチ及びダイを備え、両側から錠剤を排出する。これらのプレスは、両側プレスと呼ばれる。
本発明の好適な実施形態では、ここに記載する圧縮モジュールは、同心円上の2列のパンチ及び同心円上の2列のダイで構成されている。この2列の構造により、2つの片側プレスと同等の生産量が得られ、従来の1つの片側プレスが占めるスペースと概ね同じ小さなスペースに等しい。これはまた、1つの充填ゾーン、1つの圧縮ゾーン106、及び1つの排出ゾーン108を用いることにより構造を単純にすることができる。1つの排出ゾーン108は、両側構造を有する複雑な複数の移送装置300、700を必要としないため、本発明の連結された工程に特に有利である。もちろん、1列または3列以上の圧縮モジュールを形成することもできる。
図7‐図9に例示されている上部パンチ118は、上部ロータ112のキャビティ126の上から上部ロータのキャビティ126を通り、その位置によって、ダイテーブル114のキャビティ126の基端部またはその内部まで延びている。同様に下部パンチも、図7‐図9に最もよく示されているように、下部ロータ116のキャビティ126の下からダイテーブル114のキャビティ126の内部まで延びている。上部ロータ及び下部ロータのキャビティ148はそれぞれ、上部パンチ118及び下部パンチ120のガイドとして機能する。
ダイ124が、ダイテーブルのキャビティ126のそれぞれに配設されている。図9‐図14に、ダイ124及びダイテーブル114の様々な図が示されている。図9は、ダイテーブル114の一部を弧状に沿って見たダイテーブル114の部分断面図である。図14は、ダイテーブル14の径方向に沿って見た垂直方向の断面図である。円形の2列のダイを有するのが好ましいため、図6及び図14に最も分かり易く示されているように2列のダイは同心円上に延在する。
ダイ124は、金属から形成するのが好ましいが、任意の好適な材料でも十分である。それぞれのダイ124は、任意の固定技術によってダイテーブル114のそれぞれのキャビティ126内に保持することができる。例えば、ダイ124は、図10に最も分かり易く示されているように、ダイテーブル114に形成された支持面130に支持されるフランジ128、及び一対のOリング144と溝146を有するように形成することができる。図10は、上部パンチがダイに挿入されていない図9に示されているダイの拡大図である。全てのダイ124が同様の構造であることを理解されたい。
それぞれのダイ124は、上部パンチ118及び下部パンチ120を受容するためのダイキャビティ132を含む。ダイキャビティ132とそのダイキャビティ132の一定部分まで延びた下部パンチ120により、圧縮された剤形に成形される粉末の量、従って容量が画定される。従って、ダイキャビティ132の大きさ及びそのダイキャビティ132内にパンチが挿入される程度を適切に選択すなわち調節して適正な用量を得ることができる。
好適な実施形態では、ダイキャビティは、真空を利用して充填される。具体的には、それぞれのダイ124に、図10‐図12に示されているように少なくとも1つのポート134が設けられている。それぞれのポート134内または近接してフィルター136が配設されている。フィルター136は、ダイキャビティ134内に導入する粒子の大きさに適した金属製メッシュまたはスクリーンである。本発明の圧縮モジュールの驚くべき特徴は、通常は約50μm〜約300μmの範囲である粉末の平均粒度よりもメッシュサイズが大きいスクリーンをフィルターが含むことができるという点である。フィルター136は好ましくは金属製であるが、織物、多孔性金属、または多孔性ポリマー構造などの他の好適な材料を用いることもできる。フィルター136は、一段または複数段のフィルターとすることができるが、好適な実施形態では、フィルター136は一段フィルターである。フィルターはまた、真空通路の任意の位置に設けることができる。別法では、図12Aに示されているようにダイテーブルの外側に配置することもできる。好適な実施形態では、フィルターは、パンチに限りなく近接してダイ壁部ポート134に配置される。図12を参照されたい。これにより、パージゾーン110でパージされ、後にパウダー回収システムでリサイクルされる残渣が最少とすることができる。ダイキャビティ132の上部は、開口して第2のポートを画定するのが好ましい。
ダイテーブル114は、図11に最もよく示されているように、それぞれの一対のダイ124を取り囲み、ポート134に延びた溝138を含むのが好ましい。加えて、ダイテーブル114は、ダイキャビティを真空源(すなわち吸入源)に接続できるようにそれぞれの溝138を連結する複数の比較的小さな開口140をダイテーブルの外周部に備えるのが好ましい。図14に示されているように、充填ゾーン102の一部を構成する静止真空ポンプ158及び真空マニフォールド160がダイテーブル114の外周部の一部に沿って配設されている。真空ポンプ158は、粉末をダイキャビティ132内に吸引するための真空源である。真空ポンプ158は、好適な配管162によって真空マニフォールド160に接続されている。真空マニフォールド160は開口140に整合している。真空ポンプ158の運転中にダイテーブル114が回動して、ダイテーブル114の開口140が真空マニフォールド160に整合し、溝138及びダイキャビティ132が吸引される。
対応するポート134及び溝138が吸引され、ダイキャビティ132内に粉末が導入される。図20及び図21を参照されたい。ポート134及びそれに近接した溝138の周囲を任意の技術を用いてシールを形成することができる。図示されている好適な実施形態では、Oリング144と溝146によってシールが形成されている。
従来の錠剤プレスは、ダイキャビティを充填するために流動性の高い粉末及び重力に依存している。従って、この装置の充填精度及びプレス速度の性能は、粉末の品質及び流動性に完全に依存する。非流動性及び流動性の低い粉末は、このような装置上を効果的に流動することができないため、高価で時間がかかりエネルギーを浪費する別のバッチプロセスでこのような粉末を液状顆粒にしなければならない。
上記した好適な真空充填システムは、非流動性及び流動性の低い粉末を液状顆粒にしなくとも、高速かつ高精度に導入することができるという点で従来のシステムよりも優れている。具体的には、フローデックス(Flowdex)試験で測定したオリフィスの最小直径が約10mm、好ましくは15mm、より好ましくは25mmよりも大きい流動性を有する粉末を、本圧縮モジュールで剤形に適切に圧縮することができる。フローデックス(Flowdex)試験は次の通り行う。オリフィスの最小直径は、米国カリフォルニア州チャツワースに所在のハンソン・リサーチ社(Hanson Research Corp.,Chatsworth,CA)が販売するFlodex Apparatus Model 21‐101‐050を用いて決定する。このFlodexは、粉末サンプルを保持するための円筒状カップ(直径5.7cm、高さ7.2cm)及び中心に直径の異なる丸い開口を備えた交換可能な一揃いのディスクからなる。円筒状カップにカップの底部をなすディスクが取り付けられる。充填する際は、オリフィスをクランプで覆う。オリフィスの最小直径の測定は、粉末サンプル100gで行う。サンプル100gをカップ内に導入する。30秒後にクランプを取り外して、粉末がオリフィスを介してカップから排出できるようにする。この方法はオリフィスの直径をだんだん小さくして繰り返し、粉末がオリフィスから自由に排出されなくなるまで続ける。このオリフィスの最小直径を、粉末が自由に通過する最小直径とする。
更に、比較的流動性が低い粉末の圧縮は、ダイの線速度が通常は少なくとも約115cm/秒、好ましくは少なくとも約230cm/秒で圧縮モジュールが高速に移動している際中に行うことができる。加えて、ダイキャビティの真空充填によりそのダイキャビティの粉末が高密度となるため、最終的な圧縮剤形における重量のばらつきが極めて小さい。これにより、圧縮、静止ヘッド圧のばらつき、または混合の不均一性によって生じる粉末密度のばらつきを最小にすることができる。本発明に従って形成される圧縮剤形の重量の相対標準偏差は、通常は約2%未満、好ましくは約1%未満である。
加えて、粉末をダイキャビティ内に導入する際に機械的に振動させる必要が殆どないため、本真空充填システムで内容物をより均一にすることができる。従来の錠剤プレスでは、ダイ充填を確実にするための機械の振動により、大きい粒子と小さい粒子が分離するという悪影響がある。
既知の粉末充填装置は、カプセルまたは他の容器内に圧縮されていない粉末を充填するために真空を利用する。例えば、ペリー・インダストリーズ社(Perry Industries, Inc.)に付与された米国特許第3,656,518号を参照されたい。しかしながら、これらのシステムは、粉末に常に接触しているフィルターを有するため圧縮装置には適していない。なぜなら、粉末を圧縮して剤形にする際に、100kNのオーダーの力が加えられ、このような大きな力により、フィルターが損傷する恐れがある。ドーペル(Doepel)に付与された米国特許第4,292,017号及び同第4,392,493号に、真空ダイ充填を用いた高速回動式錠剤圧縮装置が開示されている。しかしながら、充填と圧縮のために別のターンテーブルが用いられている。第1のターンテーブル上でダイが充填され、次いで圧縮のために別のターンテーブルに移送される。本発明によるフィルターは、ダイキャビティが圧縮ゾーンに入る前に下側のパンチがフィルターよりも上に移動するため、圧縮中にフィルターが保護されるという利点がある。
粉末は、充填ゾーン102でダイキャビティ132内に導入される。粉末は、好ましくは、オプションとして従来の結合剤、錠剤分解物質、潤滑剤、及び充填剤などの様々な付形剤を含む薬物、または錠剤化のための不活性な偽薬混合物または糖菓混合物などの薬物または非薬物の他の粒子状物質から製造することができる。ある好適な製剤は、薬物、粉末ワックス(例えば、シェラックろう、微小蝋、及びポリエチレングリコールなど)、及びオプションとして錠剤分解物質及び潤滑材を含む。この詳細については、言及することをもって本明細書の一部とする、自己の同時係属中の米国特許出願第______号(名称、「即時放出錠剤(Immediate Release Tablet)」、代理人整理番号MCP274)に開示されている。
好適な薬物には、例えば、医薬品、鉱物、ビタミン、及び他の栄養物が含まれる。適当な医薬品として、鎮痛薬、うっ血除去薬、去痰薬、鎮咳薬、抗ヒスタミン薬、胃腸薬、利尿薬、気管支拡張薬、睡眠薬、及びこれらの混合物を挙げることができる。好適な医薬品として、アセトアミノフェン、イブプロフェン、フルルビプロフェン、ケトプロフェン、ナプロキセン、ジクロフェナク、アスピリン、偽エフェドリン、フェニルプロパノールアミン、マレイン酸クロルフェニラミン、デキストロメトルファン、ジフェンヒドラミン、ファモチジン、ロペラミド、ラニチジン、シメチジン、アステミゾール、テルフェナジン、フェクソフェナディン(fexofenadine)、ロラタジン(loratadine)、セチリジン(cetirizine)、制酸薬、これらの混合物、及び薬学的に許容されるこれらの塩を挙げることができる。より好ましくは、薬物は、アセトアミノフェン、イブプロフェン、偽エフェドリン、デキストロメトルファン、ジフェンヒドラミン、クロルフェニラミン、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、これらの混合物、及び薬学的に許容されるこれらの塩からなる群から選択される。
治療効果のある用量の薬物が剤形に含められる。治療効果のある量とは、経口投与された時に所望の治療効果が得られる量であり、当業者が容易に決定することができる。このような量を決定する場合、投与する特定の薬物、その薬物のバイオアベイラビリティ特性、投与計画、患者の年齢及び体重、及び他の因子を当分野で知られているように考慮しなければならない。圧縮された剤形は、少なくとも約85wt%の薬物を含むのが好ましい。
薬物の味が不快であって、その剤形が飲み込む前に口内で噛むまたは分解しなければならない場合、その薬物を当分野で周知の味がしないようにするコーティングを施すことができる。味がしないようにする好適なコーティングの例が、米国特許第4,851,226号、同第5,075,114号、及び同第5,489,436号に開示されている。市販されている味がしない薬物を用いることもできる。例えば、コアセルベーションプロセスによってエチルセルロースまたは他のポリマーでカプセル化されたアセトアミノフェン粒子を本発明に用いることができる。コアセルベーションカプセル化アセトアミノフェンは、オハイオ州バンダリア(Vandalia)に所在のユーランド・アメリカ社(Eurand America, Inc.)またはオハイオ州デイトン(Dayton)に所在のサーカ社(Circa Inc.)から購入することができる。
好適な添加剤には、デキストロース、スクロース、マンニトール、ソルビトール、マルチトール、キシリトール、ラクトース、及びこれらの混合物などの水溶性の圧縮可能な炭水化物、微結晶性セルロースまたは他のセルロース誘導体などの水不溶性塑性変形物質、リン酸二カルシウム及びリン酸三カルシウムなどの水不溶性脆性破壊物質、ポリビニルピロリドン及びヒドロキシプロピルメチルセルロースなどの他の従来の乾燥結合剤、アスパルテーム、アセスルファムカリウム、スクラロース、及びサッカリンなどの甘味料、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸、タルク、及びワックスなどの潤滑剤、コロイド状2酸化ケイ素などの流動促進剤を含む(glidants)賦形剤が含まれる。混合物はまた、例えば、保存剤、香料、抗酸化剤、界面活性剤、及び着色剤を含む薬学的に許容されるアジュバントを含むことができる。しかしながら、粉末は、水溶性ポリマー結合剤及び含水ポリマー(hydrated polymers)を実質的に含まないのが好ましい。
充填ゾーン102内に、図9に示されているようなドクターブレード131を設けることができる。ドクターブレード131は、ダイテーブル114がその充填ゾーン102を回動して通過する時にダイテーブル114に沿って粉末の高さを調整すなわち平らにするために用いられる。具体的には、充填されたダイキャビティ132が粉末ベッドを回動して通過する時に、ダイテーブル114がドクターブレード131(図9に示されているような)を通過し、これによりダイテーブル114の表面が削られ、ダイキャビティ132を満たす粉末が正確に水平になり定量される。
パンチが充填ゾーン102を離れて、挿入ゾーン104に入る。このゾーンでは、下部パンチ120がやや引き戻され、移送装置700によって、ダイキャビティ132内の柔らかい圧縮されていない粉末内にオプションのインサートが埋め込まれる。このメカニズムを以下に詳述する。
回動が続いて圧縮ゾーン106に入る前に、上部パンチ118が、図7、図8、及び図16に示されているようにカムトラック122によってダイキャビティ132内に圧入される。この後、図6に示されているように、上部パンチ118及び下部パンチ120が第1段のローラー180に係合し、その第1段のローラーによって粉末に力が加えられる。この最初の圧縮段階の後、パンチは図16に示されているように第2段のローラー182に係合する。第2段のローラー182は、パンチ118、120をダイキャビティ132内に圧入し、粉末を更に圧縮して所望の圧縮剤形にする。圧縮ゾーンを通過すると、上部パンチがダイキャビティ132から引き戻され、下部パンチが排出ゾーン108に入る前に上方に移動し始める。
パンチの外側の列と内側の列がそれぞれの円形経路に沿って移動する距離が異なっているため、それぞれの列に用いられるローラー180及び182の大きさは異なっている。これにより、内側の列と外側の列の圧縮を同時に行うことができる。具体的には、内側の列を移動するローラーは、図15に示されているように、外側の列を移動するローラーよりも直径が小さいが、内側のローラーと外側のローラーはそれぞれ、同じ径方向の線に沿った最大直径を有する。従って、外側の列のパンチ及び内側の列のパンチがそれぞれ、同時に押圧され始め、同時にダイキャビティ内に進入する。圧縮中の停止時間を同じにすることにより、内側列と外側列の圧縮剤形の厚みが均一になる。この厚みの制御は、圧縮剤形がコーティングの付加などの別の工程を受ける場合に特に重要である。
図17‐図19は、圧縮ローラーが取り付けられる圧縮フレームの別の実施可能なジオメトリをそれぞれ示す。図17は、圧縮フレームの1つの可能な「C」ジオメトリを例示する。図17B及び図17Cに示されているように、圧縮フレームの撓みにより、大きな圧力を受けてローラーがΔ変位する(ここに例示する2列の圧縮モジュールは、この2倍すなわち200kNを有するのが好ましい)。図17A‐図17Cに示されているフレームジオメトリの利点は、変位Δが圧縮ローラー182の径方向の軸に平行であるという点である。このわずかな変位は、装置上の厚み制御によって容易に補償することができる。しかしながら、図17Aに示されているように、フレームが大きなスペースを占有している。従って、圧縮モジュールまたはその近傍に取り付ける他の器具のスペースが少ない(角度φによって示されている)。
図18A‐図18Cに代替の「C」フレームジオメトリが例示されている。この構成は、図17A‐図17Cに示されている構成よりも占有スペースが著しく小さいという利点がある。しかしながら、この実施形態では、圧縮フレームの撓みにより、ローラーが水平面からずれてしまう。これは、図18Cの角θで示されている。負荷が増大すると、θが大きくなる。この実質的な影響は、内側列と外側列の圧縮剤形の厚みが異なってしまうことである。この厚みは、圧縮力によっても変化する。
図19A−図19Dに、圧縮フレームの好適な実施形態が例示されている。図19Dに示されているように、フレームは、スロート179及び2つのアーム178を含む。アーム178は、ローラーの径方向の軸A‐Aに対して傾斜角Ωを成す。図19B及び図19Dに示されているように、フレームの撓み及びローラーの変位Δにかかわらず、ローラーは水平に維持される。この構成の更なる利点は、図19Aに示されているように自由空間の角φが大きいことである。この圧縮フレーム構造はまた、圧縮モジュールから離れた軸を中心に回動するため、ダイテーブルのアクセスまたは取り外しができるという利点がある。
圧縮ゾーン106で圧縮剤形が形成された後、図6に示されているように、それぞれのダイキャビティ132が回動により排出ゾーン108に移動する。図7、図8、及び図16に示されているように、上部パンチ118がカムトラック122の傾斜によって上方に移動しダイキャビティの外に出る。下部パンチ120が、ダイキャビティ132から圧縮剤形が実質的に押し出されるまで、ダイキャビティ132内を上方に移動し、場合によっては図6に示されているように移送装置300に移送されるまで上昇する。
パージゾーン110では、ダイキャビティ132から圧縮剤形が排出された後、余分な粉末がフィルター136から除去される。この除去により、次の充填動作の前にフィルターが清掃される。パージゾーン110でのこの清掃は、フィルター136及び溝138を空気で吹込みまたは吸引して行われる。
好適な実施形態では、パージゾーン110は、図20に模式的に示されているように空気ポンプまたは加圧空気タンクなどの固定された正の圧力源90及び圧力マニフォールド192を含む。圧力マニフォールド192は、図20及び図22に最もよく示されているようにダイテーブル114の外周部に近接して圧縮ゾーン106と充填ゾーン102との間に配設することができる。圧力マニフォールド192は、ダイテーブル114が回動した時にフィルターと連通するように配置できる少なくとも1つのポート194を有するのが好ましい(任意の数のポートを用いることもできる)。圧力源190は、図20及び図22に示されているように、ダイテーブル114が回動して開口140が圧力マニフォールドポート194と整合した時に、配管196及び圧力マニフォールド192を介して対応するそれぞれの溝138に圧力を加える。図7及び図8から分かるように、パージゾーン110では、上部パンチ118がダイキャビティ132の外に位置し、下部パンチ120がフィルター136の下側に位置するため、図22に示されているように開口140を介して圧力を加えることができる。下部パンチ120がフィルター136及びダイポート134の上までダイキャビティ132内に挿入されると、ダイキャビティ132が真空源142から切り離され、粉末の吸引が終了する。
正の圧力により、加圧空気が圧力マニフォールドから溝を介してダイキャビティに送られ、蓄積した粉末が除去され、フィルターが清掃される。加圧空気が、図22、図24、及び図25に示されているように、粉末をダイキャビティの上部から収集マニフォールド193内に吹き込む。所望に応じて、粉末を収集マニフォールドから収集チャンバなどに送ることができる。
パージゾーン110の効率を高めるために、パージゾーン110は更に、図22に示されているように収集マニフォールド193を吸引するための吸引源197及びその吸引源197によって吸引される粉末を受容するための収集チャンバ193を含むことができる。
所望に応じて、パージゾーン110は、除去した粉末を回収してホッパー169または粉末ベッド171に送り戻すための回収システムを含むことができる。これは、無駄を最小にできるという利点がある。回収システムの一実施形態が図23及び図24に示されている。この回収システムは、パージした粉末を充填ゾーン102に到達する前にダイキャビティ132内に供給する。この実施形態では、回収システムは、シューブロック195、ブロワー197、サイクロンレシーバー199、供給マニフォールド198、及び攪拌機191を含む。シューブロック195は、図23に示されているように、圧力マニフォールド192と充填ゾーン102との間に、ダイテーブル114の外周部の一部に接触して配設されている。シューブロック195は、ダイテーブル114が回動する時にそのダイテーブル114に密着するようにばね189によってばね付勢することができる。シューブロック195は、ダイテーブル114の開口140に整合して、開口140とシューブロック189との間に圧力シールを形成する。この圧力シールにより、ダイキャビティ132のパージされた粉末がそのダイキャビティから吸い戻されるのが防止される。別法では、下部パンチ120が上方に移動してダイポート134を覆い、次いで充填ゾーン102に入る前に下方に移動する場合、シューブロック195を省略することができる。
図24に示されているブロワー197は、ダイキャビティ132から粉末を吸引するために収集マニフォールド193に接続されている。ブロワー197により、パージされた粉末が収集マニフォールド193から、部分真空で動作するサイクロン塵分離機199に移送される。サイクロン塵分離機199は、図24に示されているようにパージされた粉末を収集し、供給マニフォールド198に送る。フィルターバック塵分離機をサイクロン塵分離機の代わりに用いることができる。塵が空気の流れ199から分離されると、図24に示されているように塵が供給マニフォールド198に落下する。
供給マニフォールド198はダイテーブル114の真上に配置されているため、ダイテーブル114が回動すると、ダイテーブル114の上部が供給マニフォールド198と接触し、これにより供給マニフォールド198とダイテーブル114との間に圧力シールが形成される。ダイキャビティが、図24に示されているように供給マニフォールド198に対して開口しているため、パージされた粉末を重力、場合によっては真空源(不図示)などによってキャビティ内に導入することができる。攪拌機191の供給マニフォールド198内での回動により、パージされた粉末をダイキャビティ132に配向することができる。
動作する場合、ダイテーブル114が、収集マニフォールド193の下側で圧力マニフォールド193に近接して回動する。上記したように、加圧空気が開口140を介してダイテーブルの外周部に送られ、収集マニフォールド193が吸引され、これらの作用によって粉末が溝138及びダイキャビティ132から収集マニフォールド193に送られる。
パージされた粉末が収集マニフォールド193からサイクロン塵分離機199に送られ、そこでパージされた粉末が攪拌機191及び供給マニフォールド198に配向される。ダイテーブル114の更なる回動により、パージされたダイキャビティ132が、図23に示されているようにシューブロック195を通過する。ダイキャビティの開口140は、シューブロック195によってシールされるため、粉末がダイキャビティ132内に流入しても開口140から流出しない。供給マニフォールド198は、サイクロン塵分離機199からパージされた粉末をキャビティ132内に配向する。続いて、ダイテーブル114が充填ゾーン102に回動する。
粉末回収システムの別の実施形態が図25に示されている。この実施形態では、供給マニフォールド198及びシューブロック195が設けられていない。パージされた粉末がダイキャビティ134ではなく充填ゾーン102に供給される。ロータリーバルブ125を用いて、粉末が粉末ベッド171からサイクロン塵分離機199に吸引されるのを防止している。ロータリーバルブ125の代わりに、一連の2ゲート弁またはフラップ弁(不図示)を用いることができる。
ダイキャビティ132及び溝138から粉末をパージするための上記したシステムは、パウダーの蓄積を防止して無駄を最小にする。もちろん広い意味では、本発明は、このようなパージゾーン110や回収システムがなくても実施することができる。
熱サイクル成形モジュール
熱サイクル成形モジュール200を様々に用いることができる。熱サイクル成形モジュール200を用いて、例えば、錠剤などの圧縮剤形などの剤形の少なくとも一部にシェルまたはコーティングを形成することができる。また、スタンドアローン装置として用いて、成形剤形自体を製造することもできる。このようなコーティングまたは剤形は流動性物質から形成することができる。好ましくは、この成形モジュールを用いて、剤形に流動性物質をコーティングすることができる。より好ましくは、この成形モジュールを用いて本発明の圧縮モジュールで形成された圧縮剤形に流動性物質をコーティングし、本発明に従った移送装置で移送される。コーティングは、好ましくは天然または合成ポリマーを含む流動性物質が剤形の周りの型組立内に注入され、成形モジュール内で形成される。流動性物質は、所望に応じて薬物及び好適な添加剤を含むことができる。別法では、この成形モジュールを用いて、成形剤形または他の基材に流動性物質をコーティングすることができる。
熱サイクル成形モジュール200を様々に用いることができる。熱サイクル成形モジュール200を用いて、例えば、錠剤などの圧縮剤形などの剤形の少なくとも一部にシェルまたはコーティングを形成することができる。また、スタンドアローン装置として用いて、成形剤形自体を製造することもできる。このようなコーティングまたは剤形は流動性物質から形成することができる。好ましくは、この成形モジュールを用いて、剤形に流動性物質をコーティングすることができる。より好ましくは、この成形モジュールを用いて本発明の圧縮モジュールで形成された圧縮剤形に流動性物質をコーティングし、本発明に従った移送装置で移送される。コーティングは、好ましくは天然または合成ポリマーを含む流動性物質が剤形の周りの型組立内に注入され、成形モジュール内で形成される。流動性物質は、所望に応じて薬物及び好適な添加剤を含むことができる。別法では、この成形モジュールを用いて、成形剤形または他の基材に流動性物質をコーティングすることができる。
熱サイクル成形モジュールを用いて、形状が不規則な基材に平滑なコーティングを施すことができるという利点がある。熱サイクル成形モジュールで得られるコーティングの厚みは、通常は約100μm〜約400μmの範囲である。しかしながら、コーティングの厚みの相対標準偏差は、最大約30%にすることができる。つまり、基材がたとえ平滑でなくても、コーティングされた剤形の外側をかなり平滑にすることができる。コーティングされると、コーティングされた剤形の厚み及び直径の相対標準偏差は、通常は約0.35%未満である。図89にtとして示されているコーティングされた剤形の厚みは、通常は約4mm〜10mmの範囲であり、図89にdとして示されているコーティングされた剤形の直径は、通常は約5mm〜約15mmの範囲である。従来の剤形に用いられる場合が多いサブコーティングは、熱サイクル成形モジュールでコーティングされた剤形には必要ないことに留意されたい。
熱サイクル成形モジュール200は、好ましくは動作中に高温と低温とをサイクルする。実際の型キャビティは、注入及び充填中に、流動性物質の溶融点またゲル化点よりも高い温度に維持されるのが好ましい。型キャビティが充填されたら、その溶融点またはゲル化点よりも低い温度に急速に下げて固体化すなわち硬化させる。型自体は、卵の殻のように薄く、熱伝導性の高い材料から形成されているため、型の容量及び形状は熱サイクルが行われる時の速度に殆ど影響を与えない。
従って、熱サイクル成形モジュールの大きな利点は、温度差が比較的大きいサイクルを行うことができるためサイクル数を大幅に減らすことができることである。実際の型キャビティと流動性物質との温度差が、流動性物質の固化速度における主な要素である。この固化速度を実質的に上げて設備のアウトプットを上げることができ、設備、労働力、及びプラントの設備の節減を実現することができる。
更に、例えば、基本的要素である金属、水、及びアルコールなどの非ポリマーであるゼラチンまたは類似物質の成形は、射出成形などの従来の成形技術では行うことができなかった。このような材料の温度及び圧力、または型キャビティの温度を正確に制御するためには、このような材料が型キャビティを完全に充填されるように十分な流動性を有する必要があった。一方、型キャビティは、材料が最終的に固化するように十分に冷却しなければならない。具体的には、水を含んだゼラチンは、液層と固層すなわちゲル層との間の転移温度が極めて急である。従って、熱可塑性材料と定義することができない。従って、ゼラチン及び類似の材料を成形するためには、型の温度を、材料の溶融点すなわちゲル化点よりも高い第1の温度(材料が型キャビティ内に完全に充填されるようにするため)から材料の溶融点すなわちゲル化点よりも低い第2の温度(固化させるために)に変えなければならない。
本発明の好適な実施形態では、流動性物質はゼラチンを含む。ゼラチンは、天然の熱ゲル化ポリマーである。通常は温水に溶解する蛋白類の誘導タンパク質の無味無色の混合物である。A型及びB型の2つのゼラチンのタイプが一般に用いられる。A型ゼラチンは、原料を酸で処置して得られる。B型ゼラチンは、原料をアルカリで処理して得られる。ゼラチンの水分、そのブルーム(Bloom)強度、組成、及び元のゼラチンの処理条件が液層と固層との転移温度を決定する。ブルーム(Bloom)は、ゼラチンゲルの強度の標準測度であり、分子量に概ね相関する。ブルーム(Bloom)は、0.5インチ(12.7mm)の直径のプラスチックプランジャーを、17時間10℃に維持された6.67%ゼラチンゲル内に4mm挿入するのに必要な重さ(グラム)として定義される。
275Bloomポークスキンゼラチンが20%、250Bloom骨ゼラチンが20%、水が約60%の水溶液が流動性物質である好適な実施形態では、型キャビティが、約35℃で2秒と約20℃で2秒のサイクル(1サイクルで合計4秒)を受ける。
他の好適な流動性物質には、多糖類、セルロース系材料、蛋白類、低分子量及び高分子量ポリエチレングリコール(ポリエチレンオキシドを含む)、及びメタクリル酸・メタクリル酸エステル共重合体などのポリマー物質が含まれる。別の流動性物質には、スクロース‐脂肪酸エステル;カカオ脂などの脂肪、パーム核油、綿実油、ひまわり油、大豆油などの硬化植物油;モノグリセリド、ジグリセリド、及びトリグリセリド、リン脂質、カルナバろう、鯨ろう、黄ろう、カンデリラろう、シェラックろう、微小ろう、及びパラフィンろうなどのろう;チョコレートなどの脂肪含有混合物;硬いキャンディ形態を形成するために用いられるような無定形ガラスの糖の形態、フォンダント形態を形成するために用いられるような過飽和溶液中の糖;糖‐アルコール(例えば、ソルビトール、マルチトール、マンニトール、キシリトール)または熱可塑性デンプンなどの炭水化物;例えば「グミ(gummi)」菓子形態を形成するために用いられるような、水分が最大約30%のゼラチンと他の親水コロイドとの混合物などの低水分ポリマー溶液が含まれる。
流動性物質は、場合によって、最大約20wt%の流動性物質を含み得るアジュバントすなわち添加剤を含むことができる。好適なアジュバントすなわち添加剤の例として、可塑剤、粘着防止剤、湿潤剤、界面活性剤、発泡防止剤、着色剤、香料、甘味料、及び乳白剤などを挙げることができる。好適な一実施形態では、流動性物質は、グリセリンソルビトール、マルチトール、キシリトール、またはプロピレングリコールなどの湿潤剤が5%未満または実質的に含まない。湿潤剤は、工程中にフィルムに十分な可撓性すなわち可塑性及び結合性を付与するために、バナー・ゼラチン・プロダクツ社(Banner Gelatin Products Corp.,)に譲渡された米国特許第5,146,730号及び同第5,459,983号に開示されているような、化粧工程に用いられる予備成形フィルムに用いられてきた。湿潤剤は、水に結合してフィルム内に維持されることにより機能を果たす。化粧工程に用いられる予備成形フィルムは、通常は最大約45%の水を含むことができる。不都合なことに、湿潤剤を含むと乾燥工程が長くなり、最終的な剤形の安定性に悪影響を与える。
熱サイクル成形モジュールを出た後の剤形の乾燥は、流動性物質の水分が約5%未満の場合には必要ないという利点がある。
熱サイクル成形モジュールを用いることにより、剤形のコーティングでも剤形自体の製造でも、製品の表面における目に見える欠陥を防止できるという利点がある。既知の射出成形工程は、成形材料を型キャビティ内に供給するためにスプルー及びランナーを用いる。従って、インジェクターマーク、スプルー欠陥、ゲート欠陥などの製造上の欠陥が生じる。従来の射出成形では、スプルー及びランナーは、固化した後に破壊しなければならないため、部品の縁に欠陥が生じ、スクラップが発生する。従来の加熱ランナー成形では、スプルーは用いないが、注入中に加熱ランナーノズルが冷却された型キャビティに瞬間的に接触しなければならないため注入時に欠陥が生じる。ノズルの先端部を引き戻すと「テール(tail)」が付いてくるため、これを破壊しなければならない。この欠陥は、粘質物質すなわち粘着物質で特に問題となる。この性状による不所望の欠陥は、飲み込み型剤形では、外見だけではなく機能的にも不都合である。尖ってぎざぎざした縁は、口内、舌、及び喉を傷つける恐れがある。
熱サイクル成形モジュールは、これらの問題を解消している。熱サイクル成形モジュールはノズルシステム(ここではバルブ組立体と呼ぶ)を用い、それぞれがバルブ本体、バルブステム、及びバルブ本体先端部を含む。流動性物質が型キャビティ内に注入された後、型キャビティの形状にシームレスに一致するようにバルブ本体先端部が型キャビティを閉じる。この技術により、成形製品の目に見える欠陥が排除され、これまで成形が不可能または困難であった様々な材料を用いることができるようになった。更に、本発明に従った熱サイクル成形モジュールを用いることにより、実質的に全ての流動性物質が最終製品になり、廃棄しなければならない流動性物質を生産しないで済む。
便宜上、熱サイクル成形モジュールは、圧縮剤形にコーティングを施すために用いるとしてここでは説明する。しかしながら、後に説明する図26Aは、熱サイクル成形モジュールを用いて成形された成形剤形自体を製造する実施形態を示す。
熱サイクル成形モジュール200は、図2及び図3に示されているように、複数の型ユニット204が配設されたロータ202を含む。ロータ202が回動すると、型ユニット204が、好ましくは移送装置300などの移送装置から圧縮剤形を受け取る。次に、流動性物質が型ユニット内に注入され、圧縮された剤形がコーティングされる。圧縮された剤形がコーティングされたら、必要に応じてそのコーティングを更に硬化または乾燥させることができる。剤形は、型ユニット内で硬化させることもできるし、乾燥機などの別の装置に移送することもできる。ロータ202の連続的な回動により、それぞれの型ユニットに対してサイクルが繰り返される。
図29は、上記した熱サイクル成形モジュールの斜視図である。図30は、複数の型ユニット204を示す、上方から見た熱サイクル成形モジュールの一部の断面図である。図31は、1つの型ユニット204の断面図である。熱サイクル成形モジュール200は、図4に示されているように、流動性物質を含む少なくとも1つのタンク206を含む。タンクは、それぞれの型ユニットに対して1つ、全ての型ユニットに対して1つ、または複数の型ユニットに対して複数設けることができる。好適な実施形態では、2色の流動性物質を用いてコーティングし、それぞれの色に対して1つのタンクを用意し、合計2つのタンク206を設けることができる。タンク206は、ロータ202と共に回動するようにロータ202に取り付けてもよいし、また図4に示されているように固定し、ロータリーユニオン207を介してロータに取り付けてもよい。タンク206は、流動性物質が流動し易くなるように加熱することができる。流動性物質を加熱する温度は、もちろん流動性物質の性状によって異なる。電気ヒーター(誘導または抵抗)または液体熱交換媒体などの任意の好適な加熱手段を用いることができる。任意の好適な配管208を用いて、タンク206を型ユニット204に接続することができる。好適な実施形態では、配管208は、図30及び図31に示されているように各シャフト213を介して各中間型組立体212まで延びている。
型ユニット204の好適な実施形態が図31に示されている。型ユニット204は、下部リテーナ210、上部型組立体214、及び中間型組立体212を含む。下部リテーナ210、中間型組立体212、及び上部型組立体214はそれぞれ、限定するものではないが機械的締付具を含む任意の好適な手段によってロータ202に取り付けられている。図31は1つの型ユニット204を示しているが、全ての他の型ユニット204も同様である。下部リテーナ210及び上部型組立体214は、中間型組立体212に対して垂直方向に移動できるように取り付けられている。中間型組立体212は、180度回動できるようにロータ202に回動可能に取り付けられるのが好ましい。
図26Aに、成形剤形自体を形成するための連続ステップが示されている。これは、熱サイクル成形モジュールの単純な実施形態を用いており、中間型組立体212が回動する必要がない。図26Bは、熱サイクル成形モジュールのロータ202が1回転する時の型ユニット204の動きを示すタイミングダイアグラムである。図26Cは、1つの型ユニットの断面図である。サイクルの開始時(ロータが0度の位置)に、上部型組立体214と中間型組立体212が互いに開いた位置にある。ロータの回動により、これらの型組立体が閉じて型キャビティを形成する。型組立体が閉じると、上部型組立体または中間型組立体、或いは両方の組立体から型キャビティ内に加熱された流動性物質が注入される。型キャビティの温度が下げられ、熱サイクルが終了する。流動性物質が硬化したら、型組立体が開けられる。ロータの更なる回動により、仕上がった成形剤形が排出され、ロータの1回転が終了する。
図27Aは、熱サイクル成形モジュールの第2の実施形態を用いたステップのシーケンスを示す。ここでは、圧縮された剤形上にコーティングが形成される。この実施形態では、熱サイクル成形モジュールが、ロータ202が0度〜180度に回動する時に剤形の第1の半分をコーティングする。剤形の第2の半分は、ロータが180度〜360度に回動する時にコーティングされる。図27Bは、ロータが1回転する時の型ユニットの動き及び回動を示すタイミングダイアグラムである。図27Cは、上部型組立体214及び中間型組立体212を示す型ユニットの1つの断面図である。この実施形態の中間型組立体212はその軸を中心に回動できることに留意されたい。
成形サイクルの開始時(ロータが0度の位置)は型組立体が開いている。中間型組立体212は、本発明に従った圧縮モジュールから本発明に従った移送装置を介して移送される圧縮剤形を受け取る。ロータの回動により、上部型組立体214が中間型組立体212に対して閉じる。次に、流動性物質が、型組立体の結合によって形成された型キャビティ内に注入され、圧縮剤形の第1の半分にシェルが形成される。流動性物質が型キャビティ内で冷却される。半分コーティングされた圧縮剤形が上部型組立体214にある状態で型組立体が開く。ロータの更なる回動により、中間型組立体が180度回動する。ロータが180度を越えて回動すると、型組立体が再び閉じ、圧縮剤形のコーティングされていない半分が流動性物質で覆われる。圧縮剤形の第2の半分のコーティングが硬化され、熱サイクルが終了する。型組立体が再び開き、コーティングされた圧縮剤形が熱サイクル成形モジュールから排出される。
図28Aは、圧縮された剤形にコーティングを施すための熱サイクル成形モジュールの好適な実施形態を用いた連続ステップを示す。この実施形態では、圧縮剤形の一部が、ロータが0度〜360度に回動する間に、下部リテーナと中間型組立体212の結合により形成された型組立体内でコーティングされる。同時に、ロータの前の回動により第1の半分がコーティングされた第2の圧縮剤形のコーティングされていない部分が、中間型組立体と上部型組立体214の結合により形成された型キャビティ内でコーティングされる。圧縮剤形が、熱サイクル成形モジュールを螺旋状に移動して、ロータの初めの1回転で一部がコーティングされ、残りの部分がロータの次の1回転でコーティングされる。従って、圧縮剤形は、最終製品として排出されるまで、ロータが2回転(720度)する間、熱サイクル成形モジュールに保持される。熱サイクル成形モジュールのこの実施形態は、成形モジュールの大きさが大幅に小さくできるという利点がある。つまり、1回転に付き剤形の所定生産量を得るためには、図27Aに示されている実施形態の直径の2分の1の直径にすることができる。熱サイクル成形モジュールのこの実施形態は、高生産性製造プラントでの製造、運転、及び収容がより経済的である。
図28Bは、ロータが2回転(0度〜720度)する時の型ユニットの動き及び中間型組立体の回動を示すタイミングダイアグラムである。図28Cは、1つの型ユニットの断面図である。サイクルの開始時(ロータの回動が0度)に、型ユニットは開いている。中間型組立体212は、部分的にコーティングされた圧縮剤形を受容している。下部型組立体210は、例えば、移送装置300によって圧縮モジュール100からコーティングされていない圧縮剤形を受け取る。ロータの回動により、中間型組立体212が、ロータに対して径方向のその軸を中心に180度回動する。部分的にコーティングされた圧縮剤形が空の上部型組立体214を向く。次に部分的にコーティングされた圧縮剤形が、上部型組立体214と中間型組立体212との間に配置される。ロータの更なる回動により、型ユニットが閉じる。図34に示されているように、下部リテーナ210及び中間型組立体212により、コーティングされていない圧縮剤形の周りにシールが形成される。
下部リテーナ210と中間型組立体212との間に形成された型キャビティ内に流動性物質が注入され、コーティングされていない圧縮剤形の一部がコーティングされる。好適な実施形態では、コーティングされていない圧縮剤形の約半分、すなわち図34に示されている上側半分が流動性物質でコーティングされる。下部リテーナ210と中間型組立体212の結合と同時に、中間型組立体212と上部型組立体214が結合して部分的にコーティングされた圧縮された剤形の周りにシールが形成される。上部型組立体214から、中間型組立体と上部型組立体とによって形成された型キャビティ内に流動性物質が注入され、部分的にコーティングされた圧縮された剤形の残りの部分、すなわち図34に示されている上部がコーティングされる。下部リテーナ210及び上部型組立体214が同時に中間型組立体212に整合する。従って、コーティングされていない圧縮剤形が下部リテーナ210と中間型組立体212との間で部分的にコーティングされる時に、部分的にコーティングされた圧縮剤形の残りの部分が中間型組立体212と上部型組立体214との間でコーティングされる。
この後、下部リテーナ及び型組立体が分離する。完全にコーティングされた圧縮剤形が上部型組立体214内に保持されている。部分的にコーティングされた圧縮剤形が、図35に示されているように中間型組立体214に保持されている。次に完全にコーティングされた圧縮剤形が、図35に模式的に示されているように上部型組立体から排出される。この後、コーティングされていない圧縮剤形が下部リテーナ210に移送され、下部リテーナ210、中間型組立体212、及び上部型組立体214が図32に示されている位置に戻り、プロセスが繰り返される。
図示されている好適な実施形態では、それぞれの型ユニットは8個の圧縮剤形をコーティングすることができる。もちろん、型ユニットは任意の数の圧縮剤形をコーティングするように構成することができる。これに加えて、圧縮剤形は2種類の異なった色の流動性物質でコーティングされるのが好ましい。任意の色を用いることができる。別法では、圧縮剤形の一部のみをコーティングし、残りはコーティングしない。
型はまた、規則的、不規則的、連続的、または非連続的なコーティング、すなわち様々な部分及びパターンを剤形に付与するように構成することができる。例えば、ゴルフボールの表面に類似したディンプルパターンのコーティングを、表面にディンプルパターンを有する型インサートを含む成形モジュールを用いて成形することができる。別法では、剤形の外周部分をある流動性物質でコーティングし、他の部分を別の流動性物質でコーティングすることができる。不規則なコーティングの別の例は、剤形の周りのコーティングされていない部分の孔を含む非連続的なコーティングである。例えば、型インサートは、覆われた部分が流動性物質でコーティングされないように剤形の一部を覆う要素を有することができる。文字や記号を剤形上に成形することができる。更に、この成形モジュールにより、剤形のコーティングの厚みを正確に制御することができる。
剤形をコーティングするために本発明の成形モジュールを用いる利点は、剤形のサブコーティングを施す必要がないことである。従来の圧縮剤形が浸漬などの工程によってコーティングされる場合、浸漬工程の前に圧縮剤形にサブコーティングを施す必要がある。
下部リテーナ、中間型組立体、及び上部型組立体の好適な実施形態を以下に説明する。下部リテーナ、中間型組立体、及び上部型組立体のこれらの実施形態は、圧縮剤形にコーティングを施すための熱サイクル成形モジュールの一部である。
1.下部リテーナ
下部リテーナ210が、図31に示されているように任意の好適な方法でロータ202に取り付けられており、プレート216及び剤形ホルダー217を含む。それぞれの剤形ホルダーは、限定するものではないが、スナップリングと溝、ナットとボルト、接着剤、及び機械的な締付具を含む任意の様々な固定技術によってプレートに接続することができる。図32‐図35に示されている下部リテーナの断面図には4つの剤形ホルダー217のみが示されているが、下部リテーナは、合計8個となるように更に4つの剤形ホルダーを含むのが好ましい。それぞれの剤形ホルダーは、フランジ外側スリーブ218、弾性コレット220、中心支持ステム222、及び複数の可撓性フィンガー223を含む。
下部リテーナ210が、図31に示されているように任意の好適な方法でロータ202に取り付けられており、プレート216及び剤形ホルダー217を含む。それぞれの剤形ホルダーは、限定するものではないが、スナップリングと溝、ナットとボルト、接着剤、及び機械的な締付具を含む任意の様々な固定技術によってプレートに接続することができる。図32‐図35に示されている下部リテーナの断面図には4つの剤形ホルダー217のみが示されているが、下部リテーナは、合計8個となるように更に4つの剤形ホルダーを含むのが好ましい。それぞれの剤形ホルダーは、フランジ外側スリーブ218、弾性コレット220、中心支持ステム222、及び複数の可撓性フィンガー223を含む。
下部リテーナの構造は、図36‐図39Aに最もよく示されている。中心支持ステム222により、剤形の垂直位置が決まる。弾性コレット220は、図36及び図37に最もよく示されているように剤形の外周部をマスクし、シールする。それぞれの弾性コレット220は、剤形の周りにシールを形成するために中間型組立体212の対応する部分に一致する。弾性コレットは、様々な形状及び大きさに形成することができるが、好適な実施形態では、図39Aに示されているように概ね円筒状であって波形内面を備えている。この内面は、下部リテーナ210が中間型組立体212に一致して流動性物質が剤形の上部に注入された時に、空気をベントするための極めて小さなベントホール224を含む。ベントホール224は比較的小さいため、中間型組立体212から剤形に注入された流動性物質は、そのベントホール224から流出しない。
図36‐図39Aに示されているように、可撓性フィンガー223が弾性コレット220の周りに配設されている。可撓性フィンガー223は、任意の好適な手段によって下部リテーナ210内に配設され、図36と図37を見比べると分かるように、支持ステム222の動きに従って上下動するようにその支持ステム222に取り付けられている。可撓性フィンガーは、様々な締結技術の1つによってセンター支持ステムに取り付けることができる。
図示されている好適な実施形態では、可撓性フィンガー223は、図37及び図38に示されているように押し出されると径方向外側に広がる金属製のばねであるため、剤形を弾性コレット220で保持したり、その弾性コレット220から解放することができる。可撓性フィンガー223は、図36及び図37に示されているように中心支持ステム222によって引き戻されると径方向内側に移動して、剤形を弾性コレット220内にしっかりと保持する。フィンガーが径方向内側に移動するため、センタリング機能も果たす。可撓性フィンガー223は、弾性コレット220とフランジ外側スリーブ218との間に適合するため、下部リテーナ210が中間型組立体212に一致すると、剤形が所定の位置に固定され、剤形の周りにシールが形成される。コーティングされていない剤形が下部リテーナ210に移送される場合、または部分的にコーティングされた剤形が下部リテーナ210から中間型組立体212に移送される場合、中心支持ステム222が図36に示されているように上方に移動し、可撓性フィンガー223が径方向外向きに広がる。可撓性フィンガー223のこの拡張により、弾性コレット220が図38に示されているように拡張する。剤形ホルダー217の径方向の拡張および収縮は、代替の手段によって達成することができる。例えば、可撓性フィンガー223は、カムフォロワによって軸受で回動する硬質フィンガーに替えることができる。別法では、径方向に配置された直動軸受とプランジャーが、径方向に移動すなわち閉じることができる。カメラのシャッターに類似した機構、またはチューブまたはトーラスの形状である膨張可能な膀胱に類似した機構により類似した動作及び動きを提供することができる。
好適な実施形態では、図31に最もよく示されているようにばね228、プレート227、直動軸受237及び小さなカムフォロワ229を含むアクチュエータ組立体225を用いて、剤形ホルダー217の開閉に必要な垂直方向の動きを達成する。プレート227は支持ステム222に取り付けられているため、プレート227の垂直方向の動きにより支持ステム222が移動する。好適な実施形態では、図31に示されているように8つの支持ステム222のそれぞれに対して1つのプレート227が設けられている。ばね228がプレート227を付勢しているため、剤形が剤形ホルダー217内にシールされていない図36に示されている上側の位置に支持ステム222が位置する。ロータ202が回動する時、小さなカムフォロワ229が小さなカムトラック215内に受容されている。カムトラック215により、プレート227が下方に移動して、図37に示されているように剤形が剤形ホルダー217内にシールされる。成形の後、小さなカムフォロワ229がばね228と共にプレート227を上方に移動させ、剤形が解放される。
図34及び図37に示されているように、流動性物質が剤形の上から注入されるため、弾性コレットの縁226が流動性物質の流れを止める。従って、図36に示されている弾性コレット220の上側に位置する剤形12の一部のみが、下部リテーナ210と中間型組立体210が一致した時にコーティングされる。これにより、第1の流動性物質を剤形の一部にコーティングし、第2の流動性物質を弾性コレットの下側部分である剤形の残りの部分にコーティングすることができる。弾性コレットは、一度でその約半分がコーティングされるような形状を有するが、剤形の一定部分のみがコーティングされるように任意の所望の形状にすることができる。
剤形の2つの半部分が異なった流動性物質でコーティングされる場合、2つの流動性物質が重なるようにできるが、所望に応じて重ならないようにすることもできる。本発明では、剤形上の2つの流動性物質の境界の正確な制御が可能である。従って、2つの流動性物質を、実質的に重ならないように互いに同一面に合わせることができる。または、例えば流動性物質の縁がインターロックするような様々な縁で2つの流動性物質を形成することができる。
限定するものではないが、機械式、電気式、液圧式、または空気式を含む任意の好適な制御手段を用いて下部リテーナを移動させることができる。好適な実施形態では、制御手段は機械式であり、大きなカムフォロワ231、大きなカムトラック211、及びアクチュエータアーム235を含む。大きなカムフォロワ231は、大きなカムトラック211内に配置され、そのカムトラック内を上下に移動する。アクチュエータアームにより、大きなカムフォロワが下部リテーナに連結されているため、大きなカムフォロワの上下動により、下部リテーナが上下動する。従って、ロータ202が回動すると、下部リテーナ210がロータ202と共に回動し、大きなカムフォロワ231が固定された大きなカムトラック211に沿って移動する。剤形を受け取る位置では、下部リテーナ210が図36及び図38に示されているように下側の位置にある。剤形が下側リテーナ210に移送されると、支持ステム222がカムフォロワ229及びアクチュエータ組立体225の動作によって下方に移動し、図37及び図39に示されているように剤形が下側リテーナ210内にシールされる。
この後、大きなカムフォロワ231により、下側リテーナ210が上昇し、図34に示されているように中間型組立体に一致する。一致したら、剤形が中間型組立体212内で部分的にコーティングされる。ロータ202の更なる回動により、大きなカムフォロワ231が大きなカムトラック211内で下降し、これにより下側リテーナ210が下降して中間型組立体212から離れ、図31及び図35に示されている位置に戻る。更に、ロータ202の回動により、アクチュエータ225が上記したように支持ステム222を移動させる。下部リテーナが下降して中間型組立体212から離れる直前または同時に、支持ステム222が移動して剤形が解放される。従って、下部リテーナは、剤形を受け取ったり、中間型組立体212内で部分的にコーティングされている時に剤形を保持したり、コーティングされた後に剤形を中間型組立体に移送することができる。
2.中間型組立体
中間型組立体212は、ロータ202の径方向の軸上に回動可能に取り付けられている。すなわち、中間型組立体の回動軸は、ロータの回動軸に垂直である。この構造により、中間型組立体が所定の時に180度回動し(両端が逆になる)、これと同時に熱サイクル成形モジュール200がその垂直軸を中心に回動する。好ましくは、中間型組立体212は、両方向に180度回動できるように取り付けられる。別法では、中間型組立体は、第1の方向に180度回動し、次いで更に180度回動するように取り付けることができる。図30に、複数の中間型組立体212の平面図が示されている。全ての中間型組立体212が同様に取り付けられている。
中間型組立体212は、ロータ202の径方向の軸上に回動可能に取り付けられている。すなわち、中間型組立体の回動軸は、ロータの回動軸に垂直である。この構造により、中間型組立体が所定の時に180度回動し(両端が逆になる)、これと同時に熱サイクル成形モジュール200がその垂直軸を中心に回動する。好ましくは、中間型組立体212は、両方向に180度回動できるように取り付けられる。別法では、中間型組立体は、第1の方向に180度回動し、次いで更に180度回動するように取り付けることができる。図30に、複数の中間型組立体212の平面図が示されている。全ての中間型組立体212が同様に取り付けられている。
中間型組立体は、背中合わせに配置された一連の同一のインサート組立体230を含む。図32‐図35、図41及び図42を参照されたい。中間型組立体212は、部分的にコーティングされた剤形を下向きの位置から上向きの位置に回動させる。中間型組立体212が上部型組立体214に一致すると、流動性物質でコーティングされた剤形の上側を向いた部分に残りのコーティングを施すことができる。また、上向きだったインサート組立体は、現在は下を向いている。従って、これらのインサート組立体は現在、下部リテーナ210に一致した位置にあり、コーティングされていない剤形を受容している。
中間型組立体の回動は、例えば、図40に示されているようなシステムを用いて達成することができる。図40に、カムフォロワキャリッジ215、上側溝283及び下側溝281を含むカムトラックリング285、リンケージ279、シャフト213、及びロータ202が示されている。図示されているように、リンケージ279には歯が設けられており、シャフト213が歯車部分を含むため、リンケージ279が上下するとシャフト213が回動する。カムトラックリング285の上側溝283及び下側溝281が、図40に示されているように「X」すなわち鋏状パターンで互いに接続されている。このXパターンは、カムトラックリング上の所定の位置に設けられている。これにより、カムフォロワキャリッジ215が、熱サイクル成形モジュール200の初めの1回転(360度)では下側溝281に従う。次の1回転では、カムフォロワキャリッジ215は上側溝283に従う。カムフォロワキャリッジ215が720度回動すると、下側溝281に戻ってサイクルが繰り返される。
図示されている溝パターンにより、ロータの回動中にリンケージ279が上下し、シャフト213の回動、従って中間型組立体212の回動が制御される。従って、カムフォロワキャリッジ215が下降すると、リンケージ279が下降してシャフト213及び中間型組立体212が図40に示されているように反時計周りに回動する。同様に、カムフォロワキャリッジ215が上昇すると、リンケージ279が上昇してシャフト213及び中間型組立体212が時計回りに回動する。それぞれの中間型組立体212が同様にカムフォロワキャリッジ215に取り付けられているため、それぞれの中間型組立体212は、上側溝と下側溝が交差する点で初めは時計回りに180度回動し、次いでロータ202の更なる回動により反時計周りに180度回動する。
カムフォロワキャリッジ215は、リンケージ279に取り付けられている回動点215Dを有する。カムトラックリング285の溝を移動する3つのカムフォロワ215A、215B、215Cがカムフォロワキャリッジ215に取り付けられている。3つのカムフォロワ(215A、215B、215C)を用いて、交点のギャップを2つのカムフォロワの距離よりも短くし、カムフォロワキャリッジ215がカムトラックリング285のX交点を正しく通過するようにしている。ギャップを通過する時、3つの内2つのカムフォロワがカムトラックに係合して維持され、第3のフカムォロワが交点の支持されていない領域を通過する。この経路は、扁平すなわち畳まれた8の字の形態をとる。下側溝281は、8の字の下部ループであり、上側溝283は上部ループである。
流動性物質は、次のように中間型組立体で加熱及び冷却されるのが好ましい。それぞれの中間型組立体212は更に、バルブアクチュエータ組立体232、剤形移送アクチュエータ組立体241、及び複数のマニフォールドプレート234、236を含む。図43‐図47を参照されたい。第1のマニフォールドプレート234及び第2のマニフォールドプレート236は、図43及び図46に示されているようにインサート組立体230を受容している。
図43及び図44に示されているように、冷却/加熱流路を画定する連続通路238が第1のマニフォールドプレート234内に画定されている。通路238は、インサート組立体230を横断している。好適な実施形態では、冷却/加熱流体は水であるが、任意の好適な伝熱流体を用いることができる。第1のマニフォールドプレート234は、インレットポート及びアウトレットポート242を含むことができ、これにより冷却流体が通路238内を流れることができる。ポート242により、冷却通路238が後述する熱交換システムに接続されている。第1のマニフォールドプレート234は、中間型組立体212の任意の好適な手段(その1つは機械的な締結具)によって取り付けることができる。
流動性物質の注入の直前及びその最中に、高温流体が通路238内を流れて中間型組立体212を加熱するのが好ましい。加熱は、剤形が型組立体内に封入される前または後に開始することができる。次に、流動性物質が型組立体内に注入されるのと同時またはその後に、伝熱流体を高温から低温に切り替えて流動性物質を固化させるのが好ましい。
第2のマニフォールドプレート236は、第1のマニフォールドプレート234の孔240と整合する複数の孔248を備えており、インサート組立体230を孔240、242内に固定することができる。第2のマニフォールドプレート236はまた、図47に示されているように通路250を含む。流動性物質が、通路250を介してインサート組立体230に流れ、剤形に配向される。流動性物質接続ポート252が、第2のマニフォールドプレート236内に設けることができ、これにより配管208を通路250に接続することができる。従って、流動性物質をタンク206から配管208、ポート252、及び通路250を介してインサート組立体230に注入することができる。
図46及び図47に示されているように、第2のマニフォールドプレート236は、場合によっては、インサート組立体230を加熱して流動性物質をその融点よりも高い温度に維持するための加熱流路236Bを含むことができる。用いる流動性物質のタイプによっては、この加熱が必要でない。例えば、ある種の流動性物質は、良好な流動性を得るために比較的高温にする必要がある。加熱流路236Bは、第2のマニフォールドプレート236を循環し、ポート236Aに接続されている。ポートから配管(不図示)を設けて、加熱流体を高温に維持する熱交換機に加熱流路236Bを接続することができる。好ましくは、加熱流体は水である。
それぞれのインサート組立体230は、図41及び図48‐図50に最もよく示されているように、中心インサート254を含む固定部分と、実質的にノズルであってバルブ本体260、バルブステム280、及びバルブ本体先端部282を有する可動部分とを含むのが好ましい。図48‐図50には、1つのノズルまたはバルブ組立体が例示されているが、好適な実施形態では、好ましくは、1つの中心型組立体212に付き16個のこのようなノズルまたはバルブ組立体が設けられ、この内8個のノズルが上部型組立体に面し、残りの8個のノズルが下部リテーナに面している。図49に、閉じた位置にあるインサート組立体230が示されている。図48には、流動性物質が注入される位置にあるインサート組立体230が示されている。図50には、剤形が移送される位置にあるインサート組立体230が例示されている。
流動性物質の漏れを防止するために中心インサート254を任意の好適な手段で第1のマニフォールドプレート234に取り付けることができるが、図48に示されているようにOリング262と溝264でシールするのが好ましい。冷却通路238が、第1のマニフォールドプレート234と中心インサート254との間に画定されている。中心インサート254は、ステンレス鋼、アルミニウム、ベリリウム‐銅、銅、真鍮、または金などの比較的熱伝導性の高い材料から形成される。従って、伝熱流体から中心インサートを介して流動性物質に熱を伝達することができる。加熱により、注入時に流動性物質が中心型インサート内に確実に流れるようにし、冷却により流動性物質を少なくとも部分的に硬化させる。用いる流動性物質の種類によって、加熱が必要ない場合もある。
それぞれの中心インサート254は、剤形の最終形状を画定する中心キャビティ266を備えている。好適な実施形態では、中心キャビティ266が、剤形の約半分を覆い、下部リテーナ210または上部型組立体214と整合した時に剤形が覆われてシールされるようにデザインされている。中心キャビティ266は、剤形のパラメーターに基づいて適当な大きさ及び形状にすることができる。更に、中心キャビティの表面は、ディンプルパターン(ゴルフボールに類似したパターン)、孔、文字や数字を含む記号、または他の形状及び構造などの様々な構造を有するコーティングを形成するようにデザインすることができる。ここに記載する中心キャビティを用いることにより、成形コーティングの厚みを正確に制御することができる。具体的には、本発明の熱サイクル成形モジュール200では、約0.003インチ〜約0.030インチ(約0.076mm〜約0.762mm)の厚みを有するコーティングを安定して得ることができる。
好適な実施形態では、空気通路239が第1のマニフォールドプレート234内に設けられている。図45を参照されたい。圧縮空気が空気通路239から供給され、コーティングされた剤形の中間型組立体212から上部型組立体214への排出を助ける。このためには、空気が好ましいが、本発明は空気に限定されるものではない。エジェクターピンなどの代替の排出手段を用いることもできる。空気は、比較的低い圧力に加圧し、第1のマニフォールドプレート234のポートに接続された空気タンクなどに供給することができる。
インサート組立体230の可動部分は、バルブ本体260、バルブステム280、及びバルブ本体先端部282を含む。図48を参照されたい。バルブステム280は独立して移動可能である。バルブステム280及びバルブ本体260はインサート組立体230内にスライド可能に取り付けられている。図示されている好適な実施形態では、複数のOリング284と溝286により、インサート組立体の可動部分がインサート組立体の固定部分に対してシールされている。流動性物質通路が、バルブステム280及びバルブ本体先端部282の周りに配設されている。この流動性物質通路により、インサート組立体が開いた位置(図48)にある時に流動性物質が第2のマニフォールドプレート236内を流れることができる。
中間型組立体212は、その回転軸の両側に同一のインサート組立体230を備えている。それぞれのインサート組立体230は、上を向いた位置にある時と下を向いた位置にある時とでは異なった機能を果たす。インサート組立体230は、下を向いている時は剤形の第1の部分をコーティングするために流動性物質を注入するように動作し、上を向いている時は部分的にコーティングされた剤形を上部型組立体214に提示する。この時、上を向いたインサート組立体はニュートラルな位置にある。しかしながら、型が開く前に、上を向いたインサート組立体は、圧縮空気がキャビティ266内に流入できるように動作する。これにより、完全にコーティングされた剤形が上を向いたインサート組立体から排出される。従って、完成した剤形は、上部型組立体230に受容すなわち維持される。
中間型組立体は、唯1つのバルブアクチュエータ組立体232と唯1つの空気アクチュエータ組立体241(図41及び図42)で動作するようにデザインされているという利点がある。バルブアクチュエータ組立体232は、下を向いたインサート組立体230のみを作動させ、空気アクチュエータ組立体241は、上を向いたインサート組立体230のみを作動させる。
下を向いたバルブステム280は、ばね290によって図49の閉止位置にばね荷重されている。下を向いたバルブステム280は、図41に示されているバルブアクチュエータ組立体232によって、図49の閉止位置と図48の開位置との間で移動可能である。図示されている好適な実施形態では、バルブアクチュエータ組立体232は、アクチュエータプレート292及びそこに取り付けられたカムフォロワ294を含む。ばね290は、閉止位置にバルブステム280をばね荷重するためにバルブステム280に取り付けられている。バルブステム280の一端が、図41に示されているようにアクチュエータプレート292内に取り付けられているため、バルブステムがアクチュエータプレート292と共に移動する。アクチュエータプレート292は、図41に示されているように上下に移動するように取り付けられている。カムフォロワ294は、図31及び図41に示されている。カムフォロワ294は、ロータ202の周りに設けられたカムトラック274に配置されている。カムフォロワ294は、カムトラック274の形状に従って上下に移動してアクチュエータプレート292を移動させ、下側を向いたバルブステム280の動きを制御する。
アクチュエータプレート292が上昇すると、下側を向いたバルブステム280が図49の位置から図48の位置にばね290の付勢に抗して移動すなわち上昇し、図48に示されているように下側を向いたインサート組立体が開く。下側を向いたバルブステムポートが開くと、中間型組立体212と下部リテーナ210との間に配置された剤形に流動性物質が供給される。この後、カムフォロワ294及びアクチュエータプレート292が下降し、下を向いたバルブステム280が解放される。ばね290の弾発付勢により、下を向いたバルブステム280が図49の閉じた位置に移動し、流動性物質の流れが止まる。
アクチュエータプレート292が図48に示されているように上方に移動する時、上を向いたインサート組立体230は固定され閉じたままである。上を向いたバルブステム280は、ばね290に押圧され開かない。従って、流動性物質は上を向いたインサート組立体230に供給されない。上を向いたインサート組立体の剤形が、後述するように上部型組立体214によってコーティングされる。同様に、上を向いたインサート組立体からのみ剤形が解放されるため、下を向いたインサート組立体には空気は供給されない。
流動性物質が供給され、下を向いたインサート組立体230が図49の位置に戻ると、カムフォロワ246A、246B及び空気アクチュエータプレート277(図42)により、上を向いたインサート組立体230のバルブ本体先端部282及びバルブステム280が移動する。これにより、中心型インサートへの空気の経路が形成される。具体的には、上を向いたバルブ本体先端部282及びバルブステム280が、図42に示されているようなカムフォロワ246A及び246Bの下降により、図49の位置から図50の位置に移動する。空気が供給された後、カムフォロワ246A及び246Bが空気アクチュエータプレート277と共に下降し、これにより上を向いたインサート組立体230が図49の位置に戻り、次のサイクルを始めることができる。空気アクチュエータプレート277はこのサイクル中に、下を向いたインサート組立体230を移動させない。従って、下を向いたインサート組立体232は空気が供給されない。
図42に示されている空気アクチュエータプレート277は、上を向いたバルブ本体先端部282、バルブ本体260、及びバルブステム280の動きを次のように制御する。図42に示されているように、ピン282Aが、中間型組立体212に対して内部に延び、ばね282Bがピン282Aの周りに配設されている。ばね282Bは、上を向いたバルブ本体280を押圧し、圧縮されているため、上を向いたバルブ本体先端部282及びバルブ本体260が通常は閉止位置(図49)にある。カム246A及び空気アクチュエータ277が下降してばね282Bを圧縮し、ばね282Bの付勢に抗して上向きのバルブ本体260及びバルブ本体先端部282を開位置(図50)まで押し下げる。
図50に、移送位置にある上向きのインサート組立体230が示されている。この位置では、上向きバルブステム280及びバルブ本体先端部282は引き戻されている。上向きバルブステム280は、上向きバルブ本体先端部282に配置され流動性物質の流れが止められている。しかしながら、バルブ本体先端部282が引き戻された状態で、空気が型に流れることができる。
剤形が中間型組立体から移送されると、空気アクチュエータプレート277が図49の閉じた位置に戻り、上向きバルブ本体260、バルブ本体先端部282、及びバルブステム280が解放される。
3.上部型組立体
図51‐図54に示されている上部型組立体214は、中間型組立体212の半分に構造が類似している。中間型組立体212と同様に、上部型組立体214は、剤形を少なくとも部分的にコーティングするために流動性物質を導入する。具体的には、上部型組立体214は、対応するインサート組立体230に一致する複数の上部インサート組立体296(好適な実施形態では8個)を有する。
図51‐図54に示されている上部型組立体214は、中間型組立体212の半分に構造が類似している。中間型組立体212と同様に、上部型組立体214は、剤形を少なくとも部分的にコーティングするために流動性物質を導入する。具体的には、上部型組立体214は、対応するインサート組立体230に一致する複数の上部インサート組立体296(好適な実施形態では8個)を有する。
上部型組立体は中間型組立体に類似しているが、上部型組立体は回動しない。むしろ、上部型組立体214は、図32‐図35の比較により最もよく分かるように、好適な制御によって中間型組立体と一致するように上下に移動する。好ましくは、カムフォロワ299、カムトラック298、及び連結アーム293(図51)を用いて、上部型組立体214の動きが制御される。小さなカムフォロワ289及び小さなカムトラック288が、上部アクチュエータプレート291を制御する。カムフォロワ299、カムトラック298、小さなカムフォロワ289、及び小さなカムトラック288は、下部リテーナ210の対応する要素に構造が類似している。
上部型組立体214は、図32‐図35に示されているように、ロータ202の回動中にカムフォロワ299によって移動し、中間型組立体212に一致し、剤形を少なくとも部分的にコーティングする。この後、カムフォロワ299により、上部型組立体214が中間型組立体212から分離するため、最終的な完全にコーティングされた剤形を、図35に示されているように熱サイクル成形モジュールから排出及び移送することができる。
上部型組立体214は、流動性物質を上部インサート組立体296に供給する第2の上部マニフォールドプレート251を含む。この第2の上部マニフォールドプレート251は、中間型組立体212の第2のマニフォールドプレート236に構造が類似している。第1の上部マニフォールドプレート253により、上部インサート組立体296が冷却/加熱される。この第1の上部マニフォールドプレート253は、中間型組立体212の第1のマニフォールドプレート234に構造が類似している。
それぞれの剤形の周りのシールは、図48‐図50から最もよく分かるように、中間型組立体212の上向きインサート組立体230と上部型組立体214の上部インサート組立体296との接触によって形成されるのが好ましい。図52‐図54のそれぞれに、上部インサート組立体296の閉止位置、開位置、及び排出位置が示されている。インサート組立体230に類似して、それぞれの上部インサート組立体296は、上部インサート265及び上部フランジインサート258を含む固定部分と、通常はノズルである可動部分とを含む。可動部分は、上部バルブ本体273、上部バルブステム297、及び上部バルブ本体先端部295を含む。上部バルブステム297は、開位置と閉止位置との間で移動可能であって、流動性物質の剤形への流れを制御する。上部バルブ本体、上部バルブステム、及び上部バルブ本体先端部が流動性物質の流路を画定する。
それぞれの上部キャビティ272は、流動性物質が剤形に流れて所望の厚みのコーティングを形成するのに適した大きさである。中心インサート254の中心キャビティ266に類似して、上部インサート265の上部キャビティ272は、所望の形状及び大きさにしたり、ある表面パターン(ディンプル、文字、数字など)を有するようにできる。
上部インサート組立体296とインサート組立体230との1つの違いは、上部バルブ本体先端部295が、図52‐図54に示されているように剤形の周りにシールの一部を形成し、剤形が完全にコーティングされたら剤形を排出するために内側ではなく外側に移動するという点である。図54に、剤形を排出する位置にある上部バルブ本体先端部295が示されている。図52に、剤形を受容する位置にある上部バルブ本体先端部295が示されている。
図51に示されているように上部アクチュエータプレート291、リンケージ291B、及びカムフォロワ289を含む上部バルブアクチュエータ275が、上部インサート組立体296を作動させる。別の実施形態では、電気制御または他の機械制御を用いることができる。リンケージ291Bにより、カムフォロワ289が上部アクチュエータプレート291に連結されている。上部アクチュエータプレート291は、プランジャーの下側に延在する部分291Dを有するため、上昇すると(図53)、バルブステム297が引き上げられる。上部アクチュエータプレート291はまた、上部バルブステム297の上部に配置されているため、下降すると、プランジャー及び上部バルブステム297が押し下げられる(図54)。
ロータ202が回動すると、カムトラック298内のカムフォロワ289が上昇し、これにより上部アクチュエータプレート291が上昇して、ばね269の付勢に抗して上部バルブステム297が引き上げられ、図52の閉止位置から図53の開位置に移動する。この後、カムフォロワ289が下降し、上部アクチュエータプレート291によって上部バルブステム297が図52の閉止位置に移動する。
次に、カムフォロワ289が下降し、これにより上部アクチュエータプレート291が更に下降する。上部アクチュエータプレート291が下降すると、上部バルブステム297が押し下げられ、上部バルブ本体273及び上部バルブ本体先端部295がばね271の付勢に抗して押し下げられる。従って、上部バルブ本体先端部295が剤形を排出する図54の位置に移動する。加えて、上部バルブ本体先端部295が下降すると、空気が圧縮空気経路267からその周りに供給される。中間型組立体と同様に、上部型組立体の圧縮空気により、コーティングされた剤形が排出される際に上部インサート265に付着することがない。
排出されたら、コーティングされた剤形を、移送装置、乾燥機、または他の機構に送ることができる。この後、カムフォロワ289及び上部アクチュエータプレート291が元の位置に上昇する。これにより、上部バルブステム297及び上部バルブ本体先端部295が、ばね271の付勢によって図51の位置に戻る。
中間型組立体に類似して、流動性物質の注入中に、加熱された伝熱流体が第1の上部マニフォールドプレート253及び上部インサート組立体296に導入され、これらを加熱する。流動性物質が注入された後、この流動性物質を硬化するために、冷却された伝熱流体が、第1の上部マニフォールドプレート253及び上部インサート組立体296に導入される。加えて、流動性物質がその融点よりも高い温度に維持されるように、高温の伝熱流体を第2の上部マニフォールドプレート251に供給することができる。
4.温度制御及びエネルギー回収システム
熱サイクル成形モジュールの中間型組立体212及び上部型組立体214は、これらの中に流動性物質が注入される時は、高温すなわちその流動性物質の融点よりも高い温度であるのが好ましい。このようにすると、流動性物質の流動が容易になる。次いで、型組立体が、流動性物質の溶融温度よりも低い温度すなわち硬化温度に冷却され、流動性物質が比較的急速に硬化されるのが好ましい。
熱サイクル成形モジュールの中間型組立体212及び上部型組立体214は、これらの中に流動性物質が注入される時は、高温すなわちその流動性物質の融点よりも高い温度であるのが好ましい。このようにすると、流動性物質の流動が容易になる。次いで、型組立体が、流動性物質の溶融温度よりも低い温度すなわち硬化温度に冷却され、流動性物質が比較的急速に硬化されるのが好ましい。
このサイクルでは、ヒートシンク、熱源、及び温度制御システムが、型の温度を変化させるために設けられるのが好ましい。ヒートシンクの例として、限定するものではないが、冷却空気、ランク硬化冷却、及びベルチエ効果装置を挙げることができる。熱源の例として、電気ヒーター、スチーム、加熱空気、ジュール‐トムソン効果、ランク効果、超音波、及びマイクロ波加熱を挙げることができる。好適な実施形態では、水や油などの伝熱流体を用いて熱交換し、電気浸漬ヒーターが伝熱流体に熱源を提供する。電気フレオンチラーが、伝熱流体のヒートシンクであるのが好ましい。
図55及び図56に、中間型組立体及び上部型組立体の好適な温度制御システム600が示されている。唯1つの型組立体214/212が示されているが、全ての型組立体が同じ要領で温度制御システムに接続されている。好ましくは、温度制御システム600は、配管系606及びバルブ620‐623を含む。配管系606は、型組立体214/212を冷却するためのコールドループ608及びこれらを加熱するためのホットループ609を含む。両方のループは、T字型継ぎ手603とT字型継ぎ手605との間の共通流路を共有する。型組立体214/212の流路が、T字型継ぎ手603とT字型継ぎ手605との間の共通流路内に画定されている。ソレノイド操作または機械操作できるバルブ620‐623が、型組立体214/212を流れる冷却伝熱流体または加熱伝熱流体の流れを制御する。このシステムはまた、ホットループを加熱するヒーター610と、コールドループの冷却流体源となるチラー612を含むことができる。チラーのアウトレットポート612A及びインレットポート612B並びにヒーターのアウトレットポート610A及びインレットポート610Bは、複数の型に接続することができるため、1つのチラー及び1つのヒーターで上部型組立体214及び中心型組立体212の全てを賄うことができる。
バルブ620‐623は、初めは図55の位置にある。ホットループ609のバルブ621及び623が開いており、高温伝熱流体が型組立体214/212内を循環できる。これとは対照的に、冷却ループのバルブ620及び622は閉じており、冷却流体が冷却ループを流れることができない。流動性物質が高温型組立体214/212内に注入された後、ホットループのソレノイドバルブ620及び622が閉じ、コールドループ608のバルブ603及び605を開いて、サイクルが冷却モードに切り替わる(図56を参照)。これにより、型組立体214/212内への高温伝熱流体の流れが遮断され、低温伝熱流体の流れが始まる。好ましくは、中間型組立体212及び上部型組立体214は、約1秒間〜30秒間に約0℃〜約100℃の温度範囲でサイクルが可能である。水分60%のゼラチンを用いた好適な実施形態では、中間型組立体212及び上部型組立体214は、約2秒間に約35℃と20℃との間でサイクルする。
従って、冷却伝熱流体及び加熱伝熱流体が、T字型継ぎ手603と605との間の共通流路内を流れる。バルブが加熱モードから冷却モードに切り替わる時、共通流路内に封入された一定量の高温伝熱流体がシステムの冷却側に移る。反対に、共通流路内に封入された高温伝熱流体は、バルブが加熱モードに切り替わる時にコールドループに移る。
共通流路の流体の容量は比較的小さく、この容量の流体を加熱及び冷却するために必要なエネルギーのコストは市販のプロセスでも不当に高いものではないが、よりエネルギー効率が高くコスト効率の高い好適な温度制御システムが図57‐図59に示されている。この好適な温度制御システム600は、上記したものに加えて、流体タンク630、その流体タンクを2分する可動ピストン604、及びバルブ626及び627を含む。流体タンクを2つの収縮可能なブラダー(bladder)(高温及び低温)に替えて、ピストン604を省略することができる。しかしながら、説明を容易にするために、タンクとピストンの実施形態を用いて説明する。ソレノイド操作または機械操作できるバルブ620‐623、626、及び627は、システム内の高温または低温の伝熱流体の流れを制御する。型組立体214/212はそれぞれ、流体タンク630、ピストン604、及びバルブ620‐623、626、及び627を含む。当初は、バルブは図57の位置にある。コールドループのバルブ620、622、及び626が開いており、低温伝熱流体が型組立体214/212に流入できる。対照的に、ホットループのバルブ621、623、及び627が閉じており、高温伝熱流体がホットループ内を流れることができない。ピストン604は、バルブ626、622、623、及び627の位置によってコールドループ側に押されている。
システムが加熱モードに切り替わると、電気信号または機械的(カム)動作により制御されるソレノイドバルブが図58に示されているように閉じるまたは開く。具体的には、バルブ620、626、及び623が閉じ、バルブ621、622、及び627が開く。これにより、クールループから型組立体214/212への低温伝熱流体の流れが遮断され、型組立体214/212内への高温伝熱流体の流れが始まる。これにより、高温伝熱流体によって、ピストン604が図58に示されている位置に移動する。ピストン604が最も右側の位置にある時、T字型継ぎ手603と605との間の流路内に封入される流体の量に等しい流体量を含むと考えことができる。この容量は、バルブが開閉する時期の調節、または流体タンク630の容量を調節して変更することができる。ピストン604がその所定の最も右側の位置(図59)に達するとき、バルブ622、626、及び620が閉じ、バルブ621,623、及び627が開いている。ピストン604の左側の流体タンクの流体は低温である。ピストン604の右側の流体は高温であって、この高温流体の殆どがシリンダーから排出されている。図59では、システムは加熱モードで動作している。システムが冷却モードに切り替わると、ピストン604が反対側(左)に移動し、高温流体が流入し、上記したプロセスと逆のプロセスが起こる。高温伝熱流体が冷却側に流入するのを防止または最小化し、低温伝熱流体が高温側に流入するのを防止することで、エネルギーロスが最小化し、システムの効率が最大化する。
図60A‐図64に、自動バルブシステム650を含む温度制御システムの特に好適な実施形態が示されている。自動バルブシステム650は、伝熱流体をエネルギー回収ブラダー651及び652に案内する。自動バルブシステム650は、図57‐図59に示されているシステムのバルブ622及び623の代替である。連結ロッド653により、エネルギー回収ブラダーが互いに連結されている。バルブスライド654が、連結ロッド653にスライド可能に配設されている。
自動バルブシステム650の動作は、図60A‐図64の比較から最もよく理解できる。図60A及び図60Bでは、低温伝熱流体が循環し、高温伝熱流体は循環していない。エネルギー回収ブラダーが最も右側の位置にシフトし、高温伝熱流体がブラダー652を満たしている。バルブスライド654が、連結ロッド653のフランジ部分653Aによって最も右の位置に配置されており、流体が左を流れることができる。
図61及び図62では、温度制御システムが、バルブ620及び626が開位置から閉止位置に切り替えられて冷却モードから加熱モードに切り替わったところである。バルブ621及び627が、閉位置から開位置に切り替えられ、高温伝熱流体がループ609に流れ始めることができる。ループ609の流体からの圧力により、エネルギー回収ブラダー651が満たされ、図61及び図62に示されているように左側に移動する。同時に、エネルギー回収ブラダー652が、連結ロッド653による各ブラダーの連結によって左側に移動して空になる。バルブスライド654が、逆止め弁として機能し、その左側面が圧力を受けるため右側に接触したままである。ブラダー651及び652が更に左側に移動すると、図63及び図64に示されているように、連結ロッド653のフランジ部分653Bがバルブスライド654の右側面に接触し、バルブスライド654が移動して最も左側の位置にシフトする。これにより、温度制御システムが加熱モードになる。温度制御システムが加熱モードから冷却モードに戻る時、サイクルが繰り返され、ブラダー651及び652が右側に移動する。
上記したように温度制御システムのバルブ620−623は、スプール、プラグ、ボール、またはピンチバルブなどの当分野で周知の様々なデザインにすることができる。これらのバルブは、空気や電気ソレノイドなどの好適な手段またはカムトラックとカムフォロワなどの機械的な手段によって作動させることができる。好適な実施形態では、バルブはピンチバルブであって、熱サイクル成形モジュールが回動すると、機械的なカムトラック及びカムフォロワによって作動する。既知のピンチバルブは、チューブの可撓性部分と、そのチューブにピンチ動作すなわち締付け動作をするための機構を含む比較的単純な装置である。この管は、流体の流れを遮断するために締付けすなわちピンチされる。管を解放することにより、流体を流すことができる。従って、ピンチバルブは2方向バルブとして機能する。
本発明の温度制御システムのピンチバルブは、可撓性チューブを締付け及び解放するロータリーデザインを用いている。上記したように、中間型組立体は時計回りに180度回動し、次いで反時計回りに180度回動する。伝熱流体を供給する8本のチューブ606が中間型組立体に接続されている(それぞれの型組立体に対して2本の供給ライン及び2本の戻りライン)。図65‐図67に、本発明のロータリーピンチバルブ組立体660が示されている。ロータリーピンチバルブ組立体660は、シャフト662に固定されたバルブアンビル661を含む。シャフト662は、中間型組立体212(不図示)に取り付けられているため、その軸の中心を回動することができる。バルブピンチアーム663Aがシャフト662に回動可能に取り付けられている。類似のバルブピンチアーム663Bもまた、シャフト662に回動可能に取り付けられており、バルブピンチアーム663Aとは独立して動くことができる。バルブピンチアームは、垂直方向にカムフォロワ666A及び666Bを移動させるバルブアクチュエータ665A及び665Bによって作動する。アクチュエータ665A及び665Bの上下の移動により、それに対応してカムフォロワ666A及び666Bが移動し、これにより、バルブアンビル661に回動可能に取り付けられた歯車667A及び667Bによってバルブピンチアーム663A及び663Bが回動する。歯車667A及び667Bは、歯車比に比例してバルブピンチアーム663A及び663Bの回動を減少または増幅させる。歯車667A及び667Bが、ここに記載する好適な実施形態に用いられているが、他の実施形態ではこれらの歯車を用いなくてもよい。バルブピンチアームの回動は、カムフォロワ及びアクチュエータによって直接達成することができる。
バルブピンチアーム663A及び663Bがシャフト661を中心に半時計回りに回動すると、チューブ606Bは締付けられて閉じるが、チューブ606Aは開状態を維持する。逆に、バルブピンチアーム663A及び663Bがシャフト661を中心に時計回りに回動すると、チューブ606Aは締付けられて閉じるが、チューブ606Bが開状態を維持する。バルブの位置(開または閉)は、中間型組立体212の向きが上または下によって異なる。中間型組立体が180度回動しても、バルブの位置が変わらないで維持される必要がある。図66に示されているように、円形カムトラック669により、カムフォロワ666Aおよび660Bが完全に作動した位置に維持され、ロータリーピンチバルブ組立体660が時計回り及び半時計回りに180度回動することができる。カムフォロワ666Aおよび666Bは、図66に示されているように円形カムトラック669の内面または外面を移動することができる。
移送装置
1.移送装置の構造
既知の錠剤プレスは、装置から錠剤を取出し排出するために単純な固定取出しバーを用いる。このような装置のタレットは比較的高速(最大120rpm)で回動するため、取出しバーが衝突する時に錠剤にかかる衝撃力は相当である。このような装置で製造される剤形は、製造工程に耐えるべく十分な機械的強度及び低い破砕性を有するように製造しなければならない。
1.移送装置の構造
既知の錠剤プレスは、装置から錠剤を取出し排出するために単純な固定取出しバーを用いる。このような装置のタレットは比較的高速(最大120rpm)で回動するため、取出しバーが衝突する時に錠剤にかかる衝撃力は相当である。このような装置で製造される剤形は、製造工程に耐えるべく十分な機械的強度及び低い破砕性を有するように製造しなければならない。
従来技術の装置とは対照的に、本発明の移送装置は、好ましくは従来の結合剤を殆ど或いは全く含まない破砕性が高い剤形を取り扱うことができる。従って、本発明に用いることができる好適な調合物は、1または複数の薬物、錠剤分解物質、及び充填剤を含むが、実質的に結合剤を含まない。本発明の移送装置を用いて、極めて軟質で破砕性の高い剤形を最終製品として、本発明の任意の動作モジュールから移送したり、更なる処理をするべく1つの動作モジュールから別の動作モジュールに移送することができる。
本発明の移送装置は、図3及び図68に示されているような回動装置である。この移送装置は、複数の移送ユニット304を含む。移送装置はまた、剤形またはインサートを、1または複数の動作モジュールを含む本発明の連続工程で移送する、すなわち1つの動作モジュールから別の動作モジュールに移送するために用いるのが好ましい。例えば、圧縮モジュール100から熱サイクル成形モジュール200、または熱硬化成形モジュール400から圧縮モジュール100に剤形を移送することができる。別法では、移送装置を用いて、剤形、他の薬物、または非薬物製品を、そのような製品の製造に用いられる装置間で移送したり、そのような装置から脆弱な製品を排出することができる。
移送装置300及び700の構造は実質的に同一である。便宜上、移送装置300を詳細に後述する。移送ユニット304のそれぞれは、ここではベルト312(図68及び図69)として示されている可撓性移送手段に連結されている。ベルト312は、任意の好適な材料から形成することができる。その一例は、ポリエステルまたはポリ‐パラフェニレンテレフタラミド(Kevlar(登録商標):イー・アイ・デュポン・ド・ヌムール・アンド・カンパニー社、デラウェア州、ウィルミントン(E.I.duPont de Nemours and Company, Wilmington, DE))の補強コードを備えたポリウレタン歯付きベルトを構成する複合材料である。ベルトは、装置300の外周部の内側に延在する。移送ユニット304は、後述するようにベルト312に取り付けられている。
移送装置は、任意の好適な形状を取ることができる。しかしながら、本発明の動作モジュール間を剤形またはインサートを移送するために用いる場合、移送装置は、正確な移送が可能となるように、2つの円形モジュールのピッチ半径に正確に合致するように通常はドッグボーンの形状にするのが好ましい。
移送装置は、電気モーターなどの任意の好適な電源によって回動させることができる。好適な実施形態では、移送装置は、本発明の動作モジュールに連結され、主駆動モーター50に接続されたギアボックスを介して機械的な手段によって駆動される。この構造では、移送装置の個々の移送ユニットの速度及び位置は、動作モジュールと同期させることができる。好適な実施形態では、駆動系統は、好適な実施形態では移送装置300の内部に配設される駆動プーリ309及びアイドラープーリ311を含む。駆動軸307は、連結された全システムの主駆動系統を移送装置の駆動プーリ309に連結する。駆動軸307は、図3及び図68に示されているように駆動プーリ309を回動させる。駆動プーリ309は歯309Aを有し、この歯09Aがベルト312の内側に配設された歯308に係合し、移送装置が回動する。アイドラープーリ311は、ベルト312に係合する歯311Aを含み、これにより、アイドラープーリ311がベルト312と共に回動する。チェーン、連結ベルト、及び金属ベルトなどの他の可撓性の駆動システムを用いて、移送装置300の移送ユニット304を送ることができる。
図68及び図69に示されているように、ベルト及び移送ユニットの経路を正確に定めるドッグボーン型のカムトラック310が移送装置300の外周部に設けられている。カムトラック310の半径、移送ユニット304間のピッチ、歯付きベルト312のピッチ、駆動プーリ309と連結システムの主軸との歯車比は、移送装置と連結された動作モジュールとが正確に整合するように選択される。それぞれの動作モジュールが回動する時、移送装置は、それぞれの動作モジュールと同期して同じ相に維持されるため、ある動作モジュールから別の動作モジュールへの正確かつ制御された移送が実現される。移送ユニット304の速度及び位置は、カムトラックの凹部に沿った動作モジュールの速度及び位置に一致する。移送は、この弧状長さに沿って行われる。弧状長さが長くなればなるほど、移送終了に時間がかかる。移送ユニットに好適に取り付けられたカムフォロワ305がカムトラック310内を移動する(図70)。
本発明の好適な実施形態では、駆動プーリ309及びアイドラープーリ311の両方が駆動される。図68及び図69に、歯付きプーリ350、第2の歯付きプーリ351、及び歯付きベルト352が示されている。プーリ350、351及びベルト352により、駆動プーリ309が回動するとアイドラープーリ311が回動する。従って、ベルトのたるみの問題が生じないという利点がある。プーリ309と311の連結はまた、歯車、ギアボックス、伝動軸、チェーン、及びスプロケットを用いて、または同期した電動モーターを用いて達成することができる。
図70‐図75に、好適な移送ユニット304が示されている。移送ユニット304は通常、一対のプランジャーシャフト320、好ましくは複数のカムフォロワ322、プランジャーシャフト320を保持するための複数の軸受324、ばね326、プランジャーシャフト320をカムフォロワ322に固定して動きを制御するプレート328、及びリテーナ330を含む。好ましくは、それぞれの移送ユニット304は、リテーナ330が剤形の経路に亘って片持ちされるようにカンチレバー構造に可撓性移送手段312に取り付けられている。これにより、移送ユニットに複数列のリテーナを設けて、剤形を汚れた機械部品及びそのサブコンポーネントから離して汚染しないようにすることができる。更に、可撓性移送手段を連結する動作モジュールに密着させることができるため、円滑な移送経路が可能となる。
リテーナ330は、図71に示されているように剤形が挿入されていない時に径方向内側を向くように、弾性材料から形成され、可撓性を有するのが好ましい。剤形がリテーナ330内に圧入される時、リテーナ330は、図72に示されているように上方に曲がる。剤形がリテーナ330を通過すると拘束が解除され、リテーナは下から移送ユニットの剤形を支持する。剤形は、下側に押圧されて移送ユニットから排出されるため、剤形が押出され得るようにリテーナは曲がることができる。剤形が排出されると、リテーナ330は径方向内側を向いた位置に戻り、別の剤形を受け取ることができるようになる。好適な実施形態では、リテーナ330は、図71に示されているように円形であって、弾性材料からなる分割フィンガーを含む。リテーナ330は、必ずしもこのような構造にする必要はなく、剤形を保持及び解放するのに十分な可撓性を有していればよい。剤形が押圧されてリテーナ330を通過したら、後述するようにプランジャーシャフト320によって剤形が排出されるまで所定の位置にその剤形を保持できるように、リテーナ330は所定距離径方向内向きに延在する。
カムフォロワ322が、移送ユニット304の上部に配設されている。カムフォロワ322は、図70‐図74に示されているように上下に移動できるように取り付けられている。プレート328がカムフォロワ322に固定されている。ばね326が移送ユニット304に配設されており、プレート328及びカムフォロワ322が上方に付勢されている。プレート328はまた、それぞれのプランジャーシャフト320に固定されているため、プレート328の動きによりプランジャーシャフト320が移動する。
それぞれのプランジャーシャフト320は、垂直方向の運動を可能にする複数の軸受324によって移送ユニット304内に配設されている。図74に示されているように、プランジャーシャフト320はその一端が、剤形が保持されている空間に進入してリテーナ330から剤形を排出できるように取り付けられている。後述するように、プランジャーシャフト320は、プレート328及びローラー軸受322の動きに応じて移動し、移送ユニット304から剤形を排出する。プランジャーシャフト320及び軸受324は任意の好適な材料から形成することができる。
2.移送装置の動作
移送装置の動作は、図3及び図70‐図75を参照すると最もよく理解できる。1つの移送ユニット304の動作を説明するが、他の移送ユニット304も同様に動作することを理解されたい。更に、圧縮モジュールから熱サイクル成形モジュールへの剤形の移送についての動作を説明するが、上記したように、移送は任意の2つの動作モジュール間または他の装置間でも行うことができる。例えば、図76に、熱硬化成形モジュールから圧縮モジュールにインサートを移送する移送装置700が示されている。装置300と装置700との違いは、移送する物体の形状及び移送ユニットホルダーの形状である。
移送装置の動作は、図3及び図70‐図75を参照すると最もよく理解できる。1つの移送ユニット304の動作を説明するが、他の移送ユニット304も同様に動作することを理解されたい。更に、圧縮モジュールから熱サイクル成形モジュールへの剤形の移送についての動作を説明するが、上記したように、移送は任意の2つの動作モジュール間または他の装置間でも行うことができる。例えば、図76に、熱硬化成形モジュールから圧縮モジュールにインサートを移送する移送装置700が示されている。装置300と装置700との違いは、移送する物体の形状及び移送ユニットホルダーの形状である。
移送装置の動作は次の通りである。移送ユニット304が圧縮モジュール100のダイテーブル114の近傍を通り、移送ユニット304の2つのリテーナ330が、図75の左に示されているように径線上のダイキャビティ132と整合する。整合時に、下側パンチ120が、上記したカムトラックによりプランジャーシャフト320と一致して上方に移動する。図72、図73、及び図75に示されているように、剤形12が移送ユニット304のリテーナ330内に挿入される。リテーナ330が曲がり、剤形がリテーナ330を通過し、そのリテーナ330によって移送ユニット304内に保持される。プランジャーシャフトと下側パンチが画定された空間に剤形を殆ど隙間なく保持するため、この装置または後続の装置が故障するような剤形のランダムな回動や移動が起こらない。従って、移送の最中及びその前後において、剤形が完全に制御されている。圧縮モジュール100のダイテーブル114の回動と移送装置300の回動が同期しているため、移送ユニット304がダイキャビティ132上を連続して通過し、剤形が連続して移送ユニット304に移送される。
更に、駆動プーリによる移送装置300の回動により、ベルト312及びそこに取り付けられた移送ユニット304が回動する。最終的に、剤形を保持した移送ユニット304が、図3及び図75に示されているように、熱サイクル成形モジュール200の下部リテーナ210に到達する。カム310が中心型組立体212と下部リテーナ210との間に配設されている。下部リテーナ210は、移送ユニット304の直下を通る。従って、移送ユニット304が下部リテーナの2つの弾性コレット220に整合する。移送ユニット304がカムトラック310に沿って移動する時、カムトラック310がカムフォロワ322を押圧し、これによりプレート328が押圧される。プレート328により、プランジャーシャフト320が下降して剤形に接触する。この接触により、剤形がリテーナを通過し、弾性コレット220内に受容される。下部リテーナ210及び移送装置300は、移送ユニット304から下部リテーナ210に剤形を連続して移送できる速度で回動する。リテーナ330が熱サイクル成形モジュールを通過すると、プランジャーシャフト320が元の上側の位置に戻る。
3.回動移送装置
本発明の好適な代替の実施形態では、回動移送装置が用いられる。このような装置は、1つの装置からの移送と、例えば、垂直位置から水平位置またはその逆への向きの変更との両方を行なわなければならない剤形の移送に有用である。例えば、2色の境界線が剤形の短軸に沿っている2色のゲルキャップなどの細長い剤形(図81を参照)は、その長軸に沿って水平方向に圧縮しなければならないが、垂直位置でコーティングされる。従って、本発明の圧縮モジュール100で圧縮され、本発明の熱サイクル成形モジュール200でコーティングされるゲルキャップは、圧縮モジュールから移送すると共に垂直位置に向きを変えなければならない。
本発明の好適な代替の実施形態では、回動移送装置が用いられる。このような装置は、1つの装置からの移送と、例えば、垂直位置から水平位置またはその逆への向きの変更との両方を行なわなければならない剤形の移送に有用である。例えば、2色の境界線が剤形の短軸に沿っている2色のゲルキャップなどの細長い剤形(図81を参照)は、その長軸に沿って水平方向に圧縮しなければならないが、垂直位置でコーティングされる。従って、本発明の圧縮モジュール100で圧縮され、本発明の熱サイクル成形モジュール200でコーティングされるゲルキャップは、圧縮モジュールから移送すると共に垂直位置に向きを変えなければならない。
図77‐図81に、移送装置300及び移送装置700に構造が類似した好適な回動移送装置600が示されている。移送装置300及び700と同様に、回動移送装置600は、図77及び図79に示されているような回動装置である。回動移送装置600は、歯付きベルト600に結合された複数の回動可能な移送ユニット602を含む。移送ユニット602に好適に取り付けられたカムフォロワ607が成形カムトラック606内を移動する。
それぞれの移送ユニット602は、ハウジングに回動可能に取り付けられた剤形ホルダー608からなる。シャフト616がハウジングに取り付けられている(図80)。排出ピン組立体612がシャフト616に沿って軸受614上をスライドする。排出ピン組立体612の垂直方向の動きは、カムフォロワ618及びカムトラック620によって制御されている。ハウジング内に、剤形ホルダー608のシャフトに取り付けられた歯車622と、アクチュエータアーム624のシャフトに取り付けられた歯車623が配設されている。カムトラック628内を移動するカムフォロワ626がアクチュエータアーム624に取り付けられている。カムトラック628の垂直方向の昇降により、それに従ったカムフォロワ626の運動がアクチュエータアーム624を回動させる。アクチュエータアームが回動すると、歯車622及び623がこの回動を増幅し、これにより剤形ホルダー608がその歯車比に比例して回動する。この歯車構造及びアクチュエータアームのオフセットデザインにより、移送ユニットが、カムフォロワ607間の垂直軸を中心とした対称性を維持する。この対称な構造は、回動移送装置600の様々な凹状及び凸状の領域を通る時にカムフォロワ618及び626及び剤形ホルダー608が正確に追随するようにするために必要である。
回動移送装置600の1つの動作シーケンスが図81A‐図81Gに示されている。細長い剤形(カプレット690)が圧縮モジュール100で水平方向に圧縮され、可撓性リテーナ630を介して水平の向きにある剤形ホルダー608に移送される(図80、図81A、図81B、及び図81E)。成形カムトラック606内を更に進むと、カムトラック628内のカムフォロワ626の動きにより、剤形ホルダー608が垂直の向きに90度回動する(図81C及び図81F)。熱サイクル成形モジュール200の下部リテーナ210に到達すると、カプレット690が、排出ピン組立体612の垂直方向の動きにより第2の可撓性リテーナ630Bを介して移送される。排出ピン組立体612が剤形ホルダー608の孔608Aに入り、カプレット690を保持するチャンバ680が排出される(図81C及び81F、81D及び81G)。カプレット690が下部リテーナ210に移送され、成形カムトラック606内を更に進むと、剤形ホルダー608が90度回動し、水平位置に戻り、再びサイクルを始めることができる(図79)。
硬化装置
熱サイクル成形モジュールにおいて流動性物質でコーティングされた剤形は、従来の浸漬工程を用いてコーティングされた剤形よりも硬い。従って、熱サイクル成形モジュールを用いた剤形へのコーティングの成形の後に必要な乾燥は、既知の浸漬工程に必要な乾燥よりも相当少ない。それでもなお、流動性物質の性状によっては更なる硬化が必要な場合もある。
熱サイクル成形モジュールにおいて流動性物質でコーティングされた剤形は、従来の浸漬工程を用いてコーティングされた剤形よりも硬い。従って、熱サイクル成形モジュールを用いた剤形へのコーティングの成形の後に必要な乾燥は、既知の浸漬工程に必要な乾燥よりも相当少ない。それでもなお、流動性物質の性状によっては更なる硬化が必要な場合もある。
好ましくは、熱サイクル成形モジュールでコーティングされた剤形は比較的硬いため、比較的迅速にタンブル硬化させることができる。別法では、空気乾燥機を用いることができる。任意の好適な乾燥機を用いることができる。様々な乾燥機の使用は当分野で周知である。
熱硬化成形モジュール
熱硬化成形モジュールを用いて、流動可能な形態の開始材料から剤形自体、コーティング、及び剤形のためのインサートなどを形成することができる。熱硬化成形モジュールは、本発明の全システム20の一部としてまたはスタンドアローンユニットとして用いることができる。
熱硬化成形モジュールを用いて、流動可能な形態の開始材料から剤形自体、コーティング、及び剤形のためのインサートなどを形成することができる。熱硬化成形モジュールは、本発明の全システム20の一部としてまたはスタンドアローンユニットとして用いることができる。
熱硬化成形モジュール400は、複数の高温射出ノズル及び低温成形チャンバを含む回動装置である。それぞれの成形チャンバは、専用のノズルを有する。成形チャンバは、容量を調整できるという利点がある。
本発明の好適な実施形態では、熱硬化成形モジュールを用いて剤形のインサートを形成することができる。インサートは、任意の大きさ及び形状に形成することができる。例えば、不規則な形状すなわち複数の線対称を有するインサート(または剤形自体)を形成することができる。しかしながら、通常は円筒状のインサートが好ましい。
インサートは、流動可能な形態の開始材料を成形チャンバに注入して成形する。開始材料は、薬物と、融点よりも高いが薬物の分解温度よりも低い温度の熱硬化材料を含むのが好ましい。開始材料は、成形チャンバ内で冷却及び固化され、成形ペレットにされる(すなわち、型の形態を有する)。インサートの注入及び成形は、熱硬化成形モジュール400が回動する時に行われるのが好ましい。本発明の特定の好適な実施形態では、上記したような移送装置700が、図2に示されているように成形ペレットを熱硬化成形モジュールから圧縮モジュール100(上記した)に移送し、粉末が圧縮モジュールで剤形に圧縮される前に、成形ペレットがその粉末内に埋め込まれる。
開始材料は流動可能な形態でなければならない。例えば、開始材料は、ポリマーマトリックスなどの溶融マトリックスに懸濁した固体粒子を含むことができる。開始材料は、完全に溶融した状態にするかまたはペースト状とすることができる。開始材料は、溶融材料に溶解した薬物を含むことができる。別法では、開始材料は、固体を溶媒に溶解し、その溶媒を開始材料が成形された後に蒸発させて形成することができる。
開始材料は、薬物、栄養物、ビタミン類、鉱物、香料、及び甘味料などの任意の食用材料を含むことができる。このような食用材料は、成形された形態に含められているのが好ましい。好ましくは、開始材料は、薬物及び熱硬化材料を含む。熱硬化材料は、約37℃〜約120℃の範囲で流動可能であって、約0℃〜約35℃の範囲の温度で固体である任意の食用材料とすることができる。好適な熱硬化材料には、ポリアルキレングリコール、ポリエチレンオキシド及びその誘導体などの水溶性ポリマー、スクロースエステル;カカオ脂などの脂肪、パーム核油、綿実油、ひまわり油、大豆油などの硬化植物油;モノグリセリド、ジグリセリド、及びトリグリセリド、リン脂質、カルナバろう、鯨ろう、黄ろう、カンデリラろう、シェラックろう、微小ろう、及びパラフィンろうなどのろう;チョコレートなどの脂肪含有混合物;硬いキャンディ形態を形成するために用いられるような無定形ガラスの糖の形態、フォンダント形態を形成するために用いられるような過飽和溶液中の糖;例えば「グミ(gummi)」菓子形態を形成するために用いられるような、水分が最大約30%のゼラチンと他の親水コロイドとの混合物などの低水分ポリマー溶液が含まれる。特定の好適な実施形態では、熱硬化材料は、ポリエチレングリコールなどの水溶性ポリマーである。
図82‐図85に、熱硬化成形モジュール400の好適な実施形態が示されている。図82は側面図であり、図83‐図85Dは立面図である。熱硬化成形モジュール400は、図3及び図82に示されているような主ロータ402を含む。主ロータ402には、複数の注入ノズル組立体404が取り付けられている。それぞれの注入ノズル組立体404は、図82‐図84に示されているハウジング406を含む。ハウジング406は、開始材料が流れる流路408を含む。複数のノズル410がそれぞれのハウジング406に取り付けられている。それぞれの注入ノズル組立体404に任意の数のノズルを設けることができるが、好ましくは4個である。それぞれの注入ノズル組立体404の下側には、そのノズル410の数に対応する複数の成形チャンバ422を含む熱型組立体420が設けられている。
図83に示されているように、制御バルブ412が、それぞれのノズル410に流れる開始材料を制御するためにハウジング406内に配設されている。バルブ412が閉じた位置にある時にバルブ412をシールするための弁座414及びガスケット416をバルブ412の上に配設することができる。それぞれの流路408は、開始材料のタンク418に接続されている。タンク418は、加圧され、開始材料が流動する温度に好適なヒーター(電気抵抗式または電磁誘導式のヒーター)で加熱されるのが好ましい。開始材料がポリエチレングリコールなどのポリマーを含む好適な実施形態では、開始材料の温度はタンク内で約50℃〜80℃の範囲の温度に維持されている。
図82及び図85A‐図85Dに示されているように、プレート428がノズルの下側に取り付けられている。プレート428は、図85A‐図85Dに示され後述するようにノズル410と共に移動する。冷却流体がプレート428内を流れるようにするための冷却流路424がプレート428に設けられている。ノズルは、例えばハウジング406の流路430を介して供給される高温伝熱流体によって加熱されるのが好ましい。冷却流体が型組立体420及びプレート428に供給される。後述するように、冷却流体が流路424を流れ、注入された開始材料が冷却され固化する。プレート428は、任意の好適な手段、好適な実施形態では機械的な締結具によってハウジング406に取り付けられている。
図82に示されているように、シャフト442は、直動軸受440内にスライド可能に取り付けられるのが好ましい。2本のシャフトが設けられるのが好ましい。ばね444が、ハウジング406の下側及びそのハウジングから延出したシャフト442の部分の回りに配設されている。シャフト442は、図85A‐図85Dに示されているように、ばね444の下側からブロック446まで延びている。更なる詳細については後述するが、図82及び図85A‐図85Dに示されているように、ブロック446は、カムフォロワ448に応じて移動可能であるため、ばね444を圧縮してハウジング406の近傍に移動する。
図85A‐図85Dに示されているように、ブロック446は、2本のシャフト450に取り付けられており、シャフト450と共に上下に移動する。図85A‐図85Dに示されているように、シャフト450は、軸受452内に配設され、当分野で周知のタイプのカムトラック内に配置されたカムフォロワ448に連結されている。ロータ402の回動により、カムフォロワ448が熱硬化成形モジュール400の周りを移動すると、カムフォロワ448がカムトラック内を上下する。カムフォロワ448が上下に移動すると、ハウジング406、プレート428、及びノズル410も移動する。例えば、図85Aでは、カムフォロワ448は高い位置にある。ロータ402が回動すると、カムフォロワ448がカムトラック内で下降し、機械的に連結された軸受452及びブロック446が図85Bに示されている位置に押し下げられる。ハウジング406及びプレート428も移動する。この位置では、プレート428は成形チャンバ422に近接しているが、ノズル410は、まだ成形チャンバの下側に位置している。
図85Cを参照すると、ロータ402の更なる回動により、カムフォロワ448がカムトラック内を下降している。ハウジング406に取り付けられたプレート428は、熱硬化型組立体420に接触しているため下降することができない。従って、ブロック446がばね444を押圧し、ばね444が圧縮される。ブロック446は、ハウジング406をプレート428及び近接した成形チャンバ422に対して押圧する。この位置で、開始材料をノズル410から成形チャンバ422内に注入することができる。
図85Cに示されているように、ハウジング406が下降すると、制御バルブ412が、バルブカムトラック419内のバルブカムフォロワ417の動作によって開く。開始材料が制御バルブ412及びノズル410を介して供給され、型チャンバ422が充填される。同様に、カムフォロワ417が図85Cの位置から図85Dの位置に移動すると、制御バルブ412が閉じて開始材料の流れが止まる。本発明の好適な実施形態では、バルブ412は、閉じる時に吸引動作するようにデザインされている。図83及び図84に示されているように、弁座414は、縁414Aから底点414Bに向かってテーパ状に延びた形状の孔を有するのが好ましい。好ましくは弾性材料から形成されるガスケット416が閉じた位置に移動すると、テーパ状の弁座414内に進入し、弁座414の壁部に対してシールを形成する。ガスケット416が更に移動すると、ガスケット416は、図83に示されているように、その前後の流体を押すピストンのように動作し、上方に移動する。これにより、ノズル410の先端部から流体を吸い戻し、開始材料がノズルの先端部から垂れ落ちたり、ノズルの先端部に溜まることがない。ガスケット416の移動により吸い戻される開始材料の量は、ガスケットが弁座内に進入する深さによって制御すなわち調節することができる。
図82に示されているように、熱硬化型組立体420は、好適な手段によってロータ402に取り付けられている。好適な実施形態では、機械的な締結具が用いられる。他の動作モジュールと共に用いられる場合、ロータ402を他のモジュールと共通の駆動システムに取り付けて、好ましくは図3に示されているように駆動モーター50によって同期して回動する。
図86に、熱硬化型組立体420の好適な実施形態の断面図が示されている。1つの熱硬化型組立体420が示されているが、熱硬化型組立体420のそれぞれが同一であるのが好ましい。
それぞれの熱硬化型組立体420は、熱硬化型インサート423内の空の容積空間である複数の成形チャンバ422を含むのが好ましい。好ましくは、1つの熱硬化型インサート423は1つのノズル410に対応する。好適な実施形態では、図82及び図85から最もよく理解できるように、4つの熱硬化型インサート423が4つのノズル410にそれぞれ整合している。成形チャンバ422は成形に適した任意の形状及び大きさにすることができるが、好ましくは概ね円柱状である。
ピストン434が、各熱硬化型インサート内に配設されている。図86から分かるように、それぞれの熱硬化型インサート423内のピストン434の位置により、型キャビティ422の容積が画定される。それぞれの型キャビティ422の大きさを厳密に決定し、ピストン434の位置を調節することにより、所望の容積、従って適切な用量の開始材料を得ることができる。
ピストン434を、カムフォロワ470及び関連するカムトラック468の位置により調節可能に制御できるのが好ましい。ピストン434は、任意の機械的な手段によってピストン取付けブロック436に取り付けられているため、ピストン434はピストン取付けブロック436と共に移動する。ピストン取付けブロック436は、シャフト464に沿って上下にスライドする。図86に示されているように、2つのシャフト464が設けられるのが好ましい。カムフォロワ470がピストン取付けブロック436に取り付けられている。1または複数のばね466がピストン取付けブロック436を付勢しているため、ピストン434が図85Cに示されている注入位置に位置する。熱硬化型組立体420がロータ402と共に移動すると、カムトラック内を移動するカムフォロワ468により、ピストン434が注入位置に移動し、成形チャンバが空になって次のサイクルの準備ができる(図85D)。
従って、熱硬化成形モジュール400の動作中、その回動によってノズル410が上昇し、開始材料が成形チャンバ422内に注入される。次いで、開始材料が成形チャンバ422内で成形ペレットに硬化される。次いで、ノズル410が成形チャンバから引き戻される。これらの全ては、成形チャンバ422及びノズル410が回動しながら行われる。開始材料が成形ペレットに硬化されたら、その成形ペレットが成形チャンバから排出される。図87及び図88を参照されたい。
本発明に従った移送装置700と共に用いる場合、移送装置700は、成形チャンバ422とプレート428との間を回動する。移送装置700のリテーナ330が成形ペレットを受け取り、その成形ペレットを、例えば圧縮モジュール100である別の動作モジュールに移送する。熱硬化成形モジュール400と圧縮モジュール400を移送装置700によって連結する場合、移送装置700は、圧縮モジュールの充填ゾーン102の後、圧縮ゾーン106の前に成形ペレットを各ダイキャビティ132内に挿入する。連結された熱硬化成形モジュール400、移送装置700、及び圧縮モジュール100は、各ダイキャビティ132内に成形ペレットを配置できるように同期されていることを理解されたい。成形ペレットの形成、成形ペレットの移送、及び成形ペレットの挿入は連続した1つの工程である。
熱硬化成形モジュールは幾つかのユニークな特徴を有する。その1つは、成形ペレット、具体的には約0℃〜約35℃の範囲で通常は固体または固体状であるポリマーを含む成形剤形を比較的迅速に大量生産できるという点である。これは、熱硬化成形モジュールにおいて開始材料を成形チャンバに注入する前に加熱し、注入後に開始材料を冷却することで達成される。
熱硬化成形モジュールの別のユニークな特徴は、成形チャンバの容積を調節できることである。容積、従って重量の調節は、少量の用量で用いられる効力または濃度の高い薬物を含む成形ペレットの生産において特に有効である。熱硬化成形モジュールの別の利点は、液体を使用できることである。剤形の形成に通常用いられる粉末などの固体粒子とは異なり、溶液の容量は、一定温度では比較的変化しない。従って、液体を用いることで、粉末の圧縮で厄介な密度のばらつきを回避することができる。特に極めて小さな重量での正確な重量(すなわち、開始材料が強力な薬物を含む場合)が得られる。更に、混合均一性も、固体粉末よりも優れている。粉末ベッドは、粒子の大きさ、形状、及び密度の違いによって分離する傾向にある。
熱硬化成形モジュールの別の利点は、連続的に回動しながら開始材料を成形することである。従って、他の連続動作する回動装置と組み合わせて、連続工程を得ることができる。従来の成形工程は、通常は静止した状態であって、1つのノズルで複数の型キャビティを充填する。従来の装置を用いた場合、ランナーが形成されることが多い。それぞれの成形チャンバに1つのノズルを設けることにより、ランナーを排除することができる。好ましくは、1つの制御バルブが複数のノズルを制御する。これにより、熱硬化成形モジュールのデザインが単純になり、コストが低減される。熱硬化成形モジュールは、ロータの回動を利用しないで動作するように設計することもできる。例えば、静止した一群のノズルが、インデックス式ロータリーターンテーブルまたはリニア再計算インデックス式ベルトまたはプラテンシステムの成形チャンバに整合するインデックス方式を用いることができる。しかしながら、製品が連続的に生産されるため、ロータリーシステムを用いることで高い生産速度を達成することができる。
本発明の特定の実施形態を、以下の実施例を用いて例示する。本発明は、後述の実施例に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲によって規定されるものである。特段の記載がない限り、以下のパーセンテージ及び比は重量である。
測定は、次の実施例において以下のように行う。
コーティングの厚みは、米国ウイスコンシン州マーワに所在のフィリップ・エレクトロニック・インスツルメンツ社(Philips Electronic Instruments Company, Mahwah, WI)の型式:XL 30 ESEM LaB6の環境走査電子顕微鏡を用いて測定する。それぞれのサンプルからの6つの錠剤を、図89に示されているように各錠剤の異なった6箇所の位置で測定する。
位置1:第1の主面の中心tc1
位置2、3:第1の主面と側面とが交差する縁(パンチランド近傍)tc2、tC3
位置4:第2の主面の中心tc4
位置5、6:第2の主面と側面とが交差する縁(パンチランド近傍)tc5、tc6
位置1:第1の主面の中心tc1
位置2、3:第1の主面と側面とが交差する縁(パンチランド近傍)tc2、tC3
位置4:第2の主面の中心tc4
位置5、6:第2の主面と側面とが交差する縁(パンチランド近傍)tc5、tc6
剤形の全体の厚み及び直径は、較正電子デジタルカリパーを用いて20個の剤形について測定する。厚みの場合は、図89に示されているように、tに亘るようにカリパーを配置する。直径の場合は、dとして図89に示されている剤形の横方向の最も広い点の中心部分にカリパーを配置する。
実施例1
成形ゼラチンコーティングを備えた一連の錠剤を本発明に従って以下の通り製造した。
成形ゼラチンコーティングを備えた一連の錠剤を本発明に従って以下の通り製造した。
部分A:圧縮錠剤
89.4部のアセトアミノフェンUSP(590mg/錠剤)及び8.0部の合成ワックスX‐2068T20(53mg/錠剤)をプラスチック袋で十分に混合した。次いで、2.1部のデンプングリコール酸ナトリウム(EXPLOTAB)(13.9mg/錠剤)及び0.09部の二酸化珪素(0.6mg/錠剤)をプラスチック袋に添加し十分に混合する。次いで、0.36部のステアリン酸マグネシウムNF(2.4mg/錠剤)をプラスチック袋に添加し、これらの成分を十分に混合した。得られた乾燥混合物を、7/16インチエキストラディープ凹状錠剤器具を用いて本発明に従った圧縮モジュール上で錠剤に圧縮した。
89.4部のアセトアミノフェンUSP(590mg/錠剤)及び8.0部の合成ワックスX‐2068T20(53mg/錠剤)をプラスチック袋で十分に混合した。次いで、2.1部のデンプングリコール酸ナトリウム(EXPLOTAB)(13.9mg/錠剤)及び0.09部の二酸化珪素(0.6mg/錠剤)をプラスチック袋に添加し十分に混合する。次いで、0.36部のステアリン酸マグネシウムNF(2.4mg/錠剤)をプラスチック袋に添加し、これらの成分を十分に混合した。得られた乾燥混合物を、7/16インチエキストラディープ凹状錠剤器具を用いて本発明に従った圧縮モジュール上で錠剤に圧縮した。
得られた錠剤は、平均重量660mg、厚み0.306インチ(約7.772mm)、硬度3.2kpであった。
部分Aからの錠剤は、本発明に従った移送装置によって、本発明に従った熱サイクル成形モジュールに移送した。錠剤は、半分を赤色ゼラチンでコーティングし、残りの半分を黄色ゼラチンでコーティングした。
赤色ゼラチンコーティングは以下の通り行った。純水(450g)、Opatint Red DD‐1761(4.4g)、及びOpatint Yellow DD‐2125(1.8g)を室温で均一になるまで混合した。275 Bloom Pork Skin Gelatin(150g)及び250 Bloom Bone Gelatin(150g)を別の容器に同時に添加した。乾燥ゼラチン顆粒を手動で攪拌して混合した。純水/Opatint溶液をゼラチン顆粒に添加し、約1分間混合してゼラチン顆粒を完全に濡らした。ゼラチンスラリーを水槽に入れ、55℃に加熱してゼラチンを溶解した。このゼラチン溶液を55℃で約3時間保持した(この温度での保持時間は、通常は約2時間〜約16時間の範囲とすることができる)。次いで、この溶液を均一になるまで混合し(約5分〜15分)、プロペラ型電気ミキサーを備えたジャケット付き供給タンクに移した。ゼラチン溶液は、熱サイクル成形モジュールで使用する間は、混合を続けて55℃に保った。
黄色ゼラチンコーティングは以下の通り行った。純水(450g)とOpatint Yellow DD‐2125(6.2g)を室温で均一になるまで混合した。275 Bloom Pork Skin Gelatin(150g)及び250 Boom Bone Gelatin(150g)を別の容器に同時に添加した。乾燥ゼラチン顆粒を手動で攪拌して混合した。純水/Opatint溶液をゼラチン顆粒に添加し、約1分間混合してゼラチン顆粒を安全に濡らした。ゼラチンスラリーを水槽に入れ、55℃に加熱してゼラチンを溶解した。このゼラチン溶液を55℃で約3時間保持した(この温度での保持時間は、通常は約2時間〜約16時間の範囲とすることができる)。次いで、この溶液を均一になるまで混合し(約5分〜15分)、プロペラ型電気ミキサーを備えたジャケット付き供給タンクに移した。ゼラチン溶液は、サーマル成形モジュールで使用する間は、混合を続けて55℃に保った。
実施例2
次の錠剤のサンプルについてコーティングの厚みを測定した。
A.エキストラ・ストレングス・タイレノール・ゲルタブ(Extra Strength Tylenol GelTabs)
B.エキセドリン・マイグレイン・ゲルタブ(Excedrine Migrane Gelatabs)
C.実施例1に従って製造された錠剤
結果を表1に示す。
次の錠剤のサンプルについてコーティングの厚みを測定した。
A.エキストラ・ストレングス・タイレノール・ゲルタブ(Extra Strength Tylenol GelTabs)
B.エキセドリン・マイグレイン・ゲルタブ(Excedrine Migrane Gelatabs)
C.実施例1に従って製造された錠剤
結果を表1に示す。
3つのサンプルのそれぞれからの20個のコーティング錠剤の厚み及び直径を測定した。その結果を以下の表2に示す。
実施例3
実施例1に記載した方法で圧縮錠剤を製造した。プレスセッティングは、7時間47分保持した。錠剤は15分毎にサンプリングした。得られた錠剤は以下の特性を有していた。
平均重量:603.5mg
最小重量:582.2mg
最大重量:615.2mg
重量の相対標準偏差:1.619%
平均厚み:0.293(約7.44mm)
最小厚み:0.29インチ(約7.37mm)
最大厚み:0.30インチ(約7.62mm)
厚みの相対標準偏差:1.499%
平均硬度:1.713kp
最小硬度:1.12kp
最大硬度:3.16kp
硬度の相対標準偏差:21.8%
実施例1に記載した方法で圧縮錠剤を製造した。プレスセッティングは、7時間47分保持した。錠剤は15分毎にサンプリングした。得られた錠剤は以下の特性を有していた。
平均重量:603.5mg
最小重量:582.2mg
最大重量:615.2mg
重量の相対標準偏差:1.619%
平均厚み:0.293(約7.44mm)
最小厚み:0.29インチ(約7.37mm)
最大厚み:0.30インチ(約7.62mm)
厚みの相対標準偏差:1.499%
平均硬度:1.713kp
最小硬度:1.12kp
最大硬度:3.16kp
硬度の相対標準偏差:21.8%
実施例4
圧縮剤形のコーティングに好適な流動性物質を以下の通り製造した。流動性物質は、本発明に従った熱サイクル成形モジュールを用いてコーティングすることができる。
材料 %w/w
PEG1450(部分1) 30.0
PEG1450(部分2) 30〜50%
ポリエチレンオキシド300,000 15.0〜25%
グリセリン 0〜10%
赤色溶液 * (3%w/w) 5
*赤色溶液
プロピレングリコール (4.85)
赤色#40色素 (0.15)
圧縮剤形のコーティングに好適な流動性物質を以下の通り製造した。流動性物質は、本発明に従った熱サイクル成形モジュールを用いてコーティングすることができる。
材料 %w/w
PEG1450(部分1) 30.0
PEG1450(部分2) 30〜50%
ポリエチレンオキシド300,000 15.0〜25%
グリセリン 0〜10%
赤色溶液 * (3%w/w) 5
*赤色溶液
プロピレングリコール (4.85)
赤色#40色素 (0.15)
ポリエチレングリコール(PEG)1450(部分1)及びポリエチレンオキシド(PEO)300,000を、粉末が均一になるまでプラスチック袋で混合した。米国オハイオ州デイトンに所在のホバート社(Hobart Corp., Dayton, OH)の遊星形ミキサーのボウル(5qt(約4730cm3))を循環温水で80℃に加熱した。PEG1450(部分2)をボウルに注ぎ、溶解して液体にした。低速で撹拌しながら、赤色溶液及びオプションのグリセリンを添加した。PEG/PEO粉末混合物を添加し、約15分間混合した。得られた混合物を、Hobartボウルで2時間、80℃に保持した。ステンレス鋼型(2インチ(50.8mm)×5インチ(127mm)×0.8mm)を用いてキャストフィルム(厚みが約0.8mm)を用意した。この溶液をジャケット付きビーカー(80C)に移し、6時間吸引して脱気した。第2のフィルムを同じ型を用いて用意した。
PEOが15%から25%に増大(これに応じてPEGが85%から75%に減少)すると、降伏応力(フィルムが永久的に変形する前に加えることができる単位面積当たりの最大の力)が増大し、歪み(破壊点でのフィルムの伸長%)が増大した。
グリセリンが10%から2%に減少すると、引張り強さ(フィルムを破壊するのに必要な単位面積当たりの力)が増大した。型に入れる前にグリセリン含有フィルムを脱気すると、引張り強さが概ね低下した。
実施例5
圧縮剤形のコーティングに適した別の流動性物質を以下の通り製造した。流動性物質は、本発明に従った熱サイクル成形モジュールを用いてコーティングすることができる。
材料 %w/w
PEG1450顆粒 70〜75%
ポリエチレンオキシド600,000 15%
白色ビーズワックス 5〜15%
赤色溶液 * (3%w/w) 5
*赤色溶液
プロピレングリコール (4.85)
赤色#40色素 (0.15)
圧縮剤形のコーティングに適した別の流動性物質を以下の通り製造した。流動性物質は、本発明に従った熱サイクル成形モジュールを用いてコーティングすることができる。
材料 %w/w
PEG1450顆粒 70〜75%
ポリエチレンオキシド600,000 15%
白色ビーズワックス 5〜15%
赤色溶液 * (3%w/w) 5
*赤色溶液
プロピレングリコール (4.85)
赤色#40色素 (0.15)
米国オハイオ州デイトンに所在のホバート社(Hobart Corp., Dayton, OH)の遊星形ミキサーのボウル(5qt(約4730cm3))を循環温水で80℃に加熱した。PEG3350顆粒をそのボウルに注ぎ、溶解して液体にした。低速で混合しながら、白色ビーズワックス、赤色溶液、及びポリエチレンオキシドを添加した。得られた混合物を合計12分間混合し、Hobartボウルで2時間、80℃に保持した。キャストフィルムをガラススライドを用いて用意した。この溶液をジャケット付きビーカー(80C)に移し、6時間吸引して脱気した。第2のフィルムを同じ型を用いて用意した。
白色ビーズ調製物は、グリセリン調製物に比べて引張り強さが増していた。
実施例4及び5は、流動性物質の好適な調製物を例示する。これらの調製物は溶媒(水を含む)を含んでいないという利点がある。これにより、このような調製物で形成されるコーティングから溶媒を蒸発させる必要がなく、乾燥工程を短く単純にすることができる。従って、本発明の一実施形態では、流動性物質は実質的に溶媒を含まない、すなわち約1wt%未満の溶媒を含み、好ましくは溶媒を全く含まない。
本発明の好ましい実施態様は以下の通りである。
(1) 基材を第1の位置から第2の位置に移送するための装置であって、
(a)フレキシブル移送手段と、
(b)前記移送手段に取り付けられた、前記基材を保持することができる複数の移送ユニットと、
(c)前記第1の位置と前記第2の位置との間の経路を画定するカムトラックと
(d)前記カムトラックに沿って前記移送手段を駆動するための手段とを含むことを特徴とする装置。
(2) 前記移送手段が周りに複数の歯が設けられたベルトを含み、前記駆動手段が前記ベルトの歯と噛合するプーリを含むことを特徴とする実施態様(1)に記載の装置。
(3) 前記移送ユニットが、カンチレバー構造で前記移送手段に取り付けられていることを特徴とする実施態様(1)に記載の装置。
(4) 前記移送ユニットが弾性材料からなるリテーナを含み、前記リテーナが分割フィンガーを含むことを特徴とする実施態様(1)に記載の装置。
(5) 前記各移送ユニットが、前記カムトラック内を移動する複数のカムフォロワを含むことを特徴とする実施態様(1)に記載の装置。
(6) 前記基材が前記移送ユニットに保持されている時に前記基材に真空を適用するための真空手段を更に含むことを特徴とする実施態様(1)に記載の装置。
(7) 前記駆動手段が駆動プーリ及びアイドラープーリを含み、前記駆動プーリと前記アイドラープーリとが互いに連結されていて一緒に動くことを特徴とする実施態様(1)に記載の装置。
(8) 前記基材が前記第1の位置から前記第2の位置に移送される時に前記移送ユニットが回動できるように、前記移送ユニットが前記移送手段に回動可能に取り付けられていることを特徴とする実施態様(1)に記載の装置。
(9) 前記装置が更に、前記移送ユニットに結合された回動可能なアクチュエータアームを含み、前記アクチュエータアームが回動すると前記移送ユニットが回動することを特徴とする実施態様(1)に記載の装置。
(10) 第1の円形経路に沿って基材を移送するように適合された第1のロータを含む第1の動作モジュールから、第2の円形経路に沿って前記基材を移送するように適合された第2のロータを含む第2の動作モジュールに前記基材を移送するための装置であって、第3の経路を通るフレキシブル移送手段を含み、前記第3の経路の第1の部分が前記第1の円形経路の一部に一致し、前記第3の経路の第2の部分が前記第2の円形経路の一部に一致することを特徴とする装置。
(11) 前記フレキシブル移送手段が、前記第1のロータリーモジュール及び前記第2のロータリーモジュールと同じ速度で動くことを特徴とする実施態様(10)に記載の装置。
本発明の好ましい実施態様は以下の通りである。
(1) 基材を第1の位置から第2の位置に移送するための装置であって、
(a)フレキシブル移送手段と、
(b)前記移送手段に取り付けられた、前記基材を保持することができる複数の移送ユニットと、
(c)前記第1の位置と前記第2の位置との間の経路を画定するカムトラックと
(d)前記カムトラックに沿って前記移送手段を駆動するための手段とを含むことを特徴とする装置。
(2) 前記移送手段が周りに複数の歯が設けられたベルトを含み、前記駆動手段が前記ベルトの歯と噛合するプーリを含むことを特徴とする実施態様(1)に記載の装置。
(3) 前記移送ユニットが、カンチレバー構造で前記移送手段に取り付けられていることを特徴とする実施態様(1)に記載の装置。
(4) 前記移送ユニットが弾性材料からなるリテーナを含み、前記リテーナが分割フィンガーを含むことを特徴とする実施態様(1)に記載の装置。
(5) 前記各移送ユニットが、前記カムトラック内を移動する複数のカムフォロワを含むことを特徴とする実施態様(1)に記載の装置。
(6) 前記基材が前記移送ユニットに保持されている時に前記基材に真空を適用するための真空手段を更に含むことを特徴とする実施態様(1)に記載の装置。
(7) 前記駆動手段が駆動プーリ及びアイドラープーリを含み、前記駆動プーリと前記アイドラープーリとが互いに連結されていて一緒に動くことを特徴とする実施態様(1)に記載の装置。
(8) 前記基材が前記第1の位置から前記第2の位置に移送される時に前記移送ユニットが回動できるように、前記移送ユニットが前記移送手段に回動可能に取り付けられていることを特徴とする実施態様(1)に記載の装置。
(9) 前記装置が更に、前記移送ユニットに結合された回動可能なアクチュエータアームを含み、前記アクチュエータアームが回動すると前記移送ユニットが回動することを特徴とする実施態様(1)に記載の装置。
(10) 第1の円形経路に沿って基材を移送するように適合された第1のロータを含む第1の動作モジュールから、第2の円形経路に沿って前記基材を移送するように適合された第2のロータを含む第2の動作モジュールに前記基材を移送するための装置であって、第3の経路を通るフレキシブル移送手段を含み、前記第3の経路の第1の部分が前記第1の円形経路の一部に一致し、前記第3の経路の第2の部分が前記第2の円形経路の一部に一致することを特徴とする装置。
(11) 前記フレキシブル移送手段が、前記第1のロータリーモジュール及び前記第2のロータリーモジュールと同じ速度で動くことを特徴とする実施態様(10)に記載の装置。
Claims (10)
- 薬物を含む剤形を第1の位置から第2の位置に移送するための装置であって、
(a)フレキシブル移送手段と、
(b)前記移送手段に取り付けられた複数の移送ユニットであって、それらが非円形経路に沿って前記第1の位置から前記第2の位置に移動する間にそれぞれの移送ユニットが回動できるようなっており、それぞれの移送ユニットが、少なくとも二つの剤形を保持し得、前記複数の移送ユニットが、更に、その中に取り付けられ、剤形が保持されているそれぞれの空間に垂直移動が可能なプランジャーシャフトを含む、複数の移送ユニットと、
(c)前記第1の位置と前記第2の位置との間の経路を画定するカムトラックと、
(d)前記カムトラックに沿って前記フレキシブル移送手段を駆動するための手段と
を含む装置。 - 前記経路がドッグボーンの形状をしており、二つの逐次的な円形動作モジュールのピッチ半径に合致している、請求項1に記載の装置。
- 前記装置が更に、前記移送ユニットに結合された回動可能なアクチュエータアームを含み、前記アクチュエータアームが回動すると前記移送ユニットが回動する、請求項1に記載の装置。
- 前記フレキシブル移送手段と複数の移送ユニットとのための経路が、前記カムトラックによって決められる、請求項1に記載の装置。
- 前記剤形が前記移送ユニットに保持されている時に、前記装置が更に、前記剤形に真空を適用するための真空手段を含む、請求項1に記載の装置。
- 薬物を含む剤形を第1の位置から第2の位置に移送するための装置であって、
(a)フレキシブル移送手段と、
(b)前記移送手段に取り付けられた複数の移送ユニットであって、それぞれの移送ユニットが、少なくとも二つの剤形を保持し得、前記複数の移送ユニットが、更に、その中に取り付けられ、剤形が保持されているそれぞれの空間に垂直移動が可能なプランジャーシャフトを含む、複数の移送ユニットと、
(c)前記第1の位置と前記第2の位置との間の経路を画定するカムトラックと、
(d)前記カムトラックに沿って前記フレキシブル移送手段を駆動するための手段と
を含む装置。 - 前記経路がドッグボーンの形状をしており、二つの逐次的な円形動作モジュールのピッチ半径に合致している、請求項6に記載の装置。
- 前記装置が更に、前記移送ユニットに結合された回動可能なアクチュエータアームを含み、前記アクチュエータアームが回動すると前記移送ユニットが回動する、請求項6に記載の装置。
- 前記フレキシブル移送手段と複数の移送ユニットとのための経路が、前記カムトラックによって決められる、請求項6に記載の装置。
- 前記剤形が前記移送ユニットに保持されている時に、前記装置が更に、前記剤形に真空を適用するための真空手段を含む、請求項6に記載の装置。
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