JP2010268910A - 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】カプセル剤を製造する際に内包液を計量・送出するにあたり、シャッター機構によって内包液の適量計量を繰り返し行ってもスライド面から内包液が漏れ出ないようにした新規なポンプユニットを提供する。
【解決手段】ポンプユニット３８は、内包液Ｎを外皮部Ｇで被覆して成るカプセル剤Ａの製造装置１に組み込まれるものであり、ポンプ室５１を有する本体ブロック５０と、例えば円柱状を成すピストン６２を往復動させて成るシャッター機構とを具えて成り、またシャッター機構におけるスライド孔６１Ｈには、ピストン６２のほぼ両端位置に、ピストン６２に対しＶリングシール７２等のシール部材を外嵌め状態に設け、ピストン６２がシール部材に摺接しながら往復動するように構成し、ピストン６２のスライド面からの内包液Ｎの外部漏出を防止する。
【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（内包液）を、ゼラチン等の外皮部で内包状態に被覆して成るカプセル剤を製造する装置に関するものであって、特に内包液の供給に先立ち、カプセル剤一個分の内包液を計量する機構部分から内包液を装置外部に漏出させない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柔らかな外皮素材で皮膜・保護して成るカプセル剤が市場に提供されている。このような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る。

そして、このような製造工程において、内包液の供給量（充填量）を正確に計量するには、スライドシャッター構造（シャッター機構）が採用されている（例えば、本出願人による特許文献１参照）。
この特許文献１では、例えば図１２に示すように、いわゆるプランジャーポンプの構造を採るため、まずは本体ブロック５０′内に、プランジャーピン５２′を設けたポンプ室５１′を左右同数ずつ形成し、その上方にスライドシャッターＳＳ（シャッター機構６０′）を設けるものである。なお、左右の各ポンプ室５１′には導入路Ｒ１′と吐出路Ｒ２′とが同じ奥行き寸法位置に直列状に形成されるが、その上方を往復動（これを前後方向の往復動とする）するスライドシャッターＳＳには導入路Ｒ１′と吐出路Ｒ２′とが互い違い状態に形成されるものである。

次に、このシャッター機構６０′の作動状況について説明すると、スライドシャッターＳＳを往動スライドさせた場合（例えば図１２のように奥側に移動させた場合）、右側のポンプ室５１Ａ′では、導入路Ｒ１′のみが接続される一方、左側のポンプ室５１Ｂ′では、吐出路Ｒ２′のみが接続される。また、このような作動に伴い、右側のプランジャーピン５２Ａ′を抜き方向に作動させるとともに、左側のプランジャーピン５２Ｂ′を押し込み方向に作動させるものである（これを左右方向の往復動とする）。このような作動により、右側のポンプ室５１Ａ′では、原液ホッパ３７′から導入路Ｒ１′を通して一定量の内包液Ｎがポンプ室５１Ａ′内に充填供給されるものであり、また左側のポンプ室５１Ｂ′では、ポンプ室５１Ｂ′内に充填されていた内包液Ｎが吐出路Ｒ２′を通して送り出されるものである。

その後、スライドシャッターＳＳを復動スライドさせると（例えば図１２において手前側へ移動）、今度は右側のポンプ室５１Ａ′では、吐出路Ｒ２′のみが接続される一方、左側のポンプ室５１Ｂ′では、導入路Ｒ１′のみが接続される。もちろん、このような作動に伴い左右のプランジャーピン５２′も逆方向に作動させるものであり、これにより右側のポンプ室５１Ａ′では、ポンプ室５１Ａ′内に充填されていた内包液Ｎが吐出路Ｒ２′を通して送出され、左側のポンプ室５１Ｂ′では、原液ホッパ３７′から導入路Ｒ１′を通して一定量の内包液Ｎがポンプ室５１Ｂ′内に充填供給されるものである。
このようにスライドシャッターＳＳを前後動させながら、なお且つプランジャーピン５２′も左右動させることにより、左右のポンプ室５１′から交互に内包液Ｎの定量送出を行うものであり、結果として左右いずれかのポンプ室５１′から絶えず内包液Ｎが送出されるものである。

ところで従来のシャッター機構６０′においては、そもそも「シャッター」という用語が板状あるいは平面的なものをイメージさせるためか、スライドシャッターＳＳを平面的にスライドさせる構成つまりスライド面がフラット状に形成されるのが一般的となっていた（上記図１２参照）。しかし、このような平面式スライドでは、スライド面から内包液Ｎが、外部に漏れ出ることがあり、近年、これを解決したいという要求が急速に高まってきている。
すなわち、従来のカプセル剤（ソフトカプセル）は、内包液Ｎそのものが可食性ないしは体内摂取用（服用用）のものが多かったため、内包液Ｎが装置外に漏れ出ても（たとえ内包液Ｎがミスト状になって作業者（皮膚）に付着しても）、作業者に害を及ぼすことはなかった。しかしながら、近年では、ソフトカプセルの製品範囲として、医薬品や健康食品以外に他の利用目的、例えば、内包液Ｎとして有害な毒物扱いの原料液をカプセル化したいという要望が増えつつあり、そのために前記漏出を抑える要求が高まってきたものである。もちろん「毒物扱い（の内包液Ｎ）」と言っても、農薬や肥料あるいは土壌改良剤などであり、この種の原料液（薬剤）は、製造工程中（未作用）の原液状態で直接人が触れた場合に害となるものであるが、例えば土壌中において薬剤が特定の作用を及ぼした後には、人にとって無害となるものである（青酸カリなどのいわゆる毒薬とは異なる）。

このようなことから、シャッター機構６０′のスライド面からの液漏れを防止するシール構造が求められているが、従来のシャッター機構６０′では、上述したように、平面式スライドであるため、部材間にパッキン等を挟み込む一般的な手法は採れず、液漏れ対策が困難であった（そのままではシール性が採りにくいものであった）。
なお、従来、スライド面からの液漏れが問題視されていなかったのは、上述した内包液の変化（カプセル剤の利用目的の変化）の他にも、以下のような要因も考えられる。すなわち、シャッター機構６０′は、ポンプ関連の構成部材であり、通常、このシャッター機構６０′で計量された内包液Ｎは、パイプ（チューブ）等でカプセル化を行う部位まで輸送されることから、ポンプ関連部材は、カプセル化部位から隔離することができ、このためスライド面から内包液Ｎが漏出しても直接、不良品（カプセル剤）の発生に結び付きにくい装置構成となっており、これもスライド面からの液漏れが問題視されていなかった要因の一つと考えられる。

特開２００６−２４６９１９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、カプセル剤を製造する際に内包液を計量・送出するにあたり、シャッター機構によって適正な充填量を正確に計量することはもちろん、この計量を繰り返し行ってもスライド面から内包液が漏れ出ないようにした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、内包液を外皮部によって内包状態に被覆して成るカプセル剤を製造する装置に組み込まれ、一または複数のポンプ室を有する本体ブロックと、スライド部材を往復動させて成るシャッター機構とを具え、シャッター機構によるスライド部材の位置切り替えによって、ポンプ室に適量の内包液を充填・計量するようにし、また該ポンプ室に充填・計量した内包液をここからカプセル化を図る部位に送り出すようにした装置であって、前記シャッター機構には、スライド孔内においてピストンを往復動自在に支持して成るシリンダータイプの機構が適用され、このピストンと前記本体ブロックとには、ポンプ室に内包液を充填するための導入路と、該ポンプ室に充填された内包液をポンプ室から送り出すための吐出路とが形成されるものであり、また、ピストンの導入路及び吐出路は、本体ブロックとピストンとの導入路が接続された状態で、ピストンの吐出路が本体ブロックの吐出路からずれ、非接続となる位置に形成される一方、本体ブロックとピストンとの吐出路が接続された際には、ピストンの導入路が本体ブロックの導入路からずれ、非接続となる位置に形成されるものであり、また前記シャッター機構におけるスライド孔には、ピストンのほぼ両端位置に、ピストンに対しシール部材が外嵌め状態に設けられ、ピストンはシール部材の内側に摺接しながら往復動するものであり、かかる構成によりピストンのスライド面からの内包液の外部漏出を防止する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、前記シャッター機構は、ピストン及びスライド孔が、円形の断面形状に形成され、該ピストンを軸方向に往復動するように形成されるものであり、また該ピストンの両端部に設けられるシール部材は、複数のＶリング要素が重ね合わせて取り付けられるＶリングシールである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、前記ポンプ室及びピストンは、左右一対となって設けられるものであり、また左右いずれかのポンプ室側において導入路が接続され且つ吐出路の接続が断たれた際には、もう一方のポンプ室側において吐出路が接続され且つ導入路の接続が断たれるように左右のピストンの導入路と吐出路とが形成されるものであり、前記各ポンプ室から内包液を送出するにあたっては、左右のピストンを同時に往復動させることにより、左右のポンプ室から交互に内包液の定量送出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３記載の要件に加え、前記二本の円柱状のピストンには、このピストンを往復動自在に支持するスライド孔から張り出す外部において、回転防止体が取り付けられ、円柱状のピストンの回転を防止す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。
まず請求項１記載の発明によれば、内包液がスライド面から漏れ出ることを防止できるため、内包液として作業者にとって害にならない材料液はもちろん、害になるもの、例えば原液の状態で作業者の皮膚に付着することが好ましくない農薬や肥料あるいは土壌改良剤等でも適用でき、カプセル剤の利用可能性を高め、適用範囲を広めることができる。

また請求項２記載の発明によれば、スライド部材（ピストン）の断面が円柱状に形成されるため、スライド面のシール性が採り易い。またピストン両端部に設けられるシール部材がＶリング要素を複数枚重ねて成るＶリングシールであるため、スライド面のシールをより確実に図ることができる。すなわち、ピストンが円柱状（円筒状）であることは、シール部材として入手し易いＶリングシールが使えるため、極めて実用的な構造であり、シール性能をより高レベルで確保できるとともに、シール部材が摩耗した場合の交換も容易に行えるものである。

更にまた請求項３記載の発明によれば、左右のポンプ室から交互に内包液の定量送出が行われるため、結果として左右いずれかのポンプ室から絶えず内包液が送出されることになり、従ってカプセル剤の製造が極めて能率的に行える。

また請求項４記載の発明によれば、左右のピストンには、回転防止体が設けられるため、繰り返し行われる前後方向の往復動に伴い左右のピストンの固定が緩んでも、各ピストンは回転しないため、各ピストンに形成された導入路と吐出路とが周方向にずれることを防止できる。

本発明の、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化を図る様子を示す正面断面図である。 ポンプユニットを構成する各部材を骨格的に示す分解斜視図である。 前後方向に往復スライドさせるピストンの取付状態を、ピストンを手前側（前方側）に位置させた状態で示す平面断面図である。 シフタによって左右一対のプランジャーピンを交互に移動させる様子を骨格的に示す説明図である。 ピストンを手前側（前方側）に位置させた際に、右側のポンプ室で内包液を取り込んで定量充填を行う一方、左側のポンプ室では取り込んだ内包液を内包液ノズルに向けて定量供給する様子を示す平面図並びに正面断面図である。 ピストンを奥側（後方側）に位置させた際に、右側のポンプ室では取り込んだ内包液を内包液ノズルに向けて定量供給する一方、左側のポンプ室ではここに内包液を取り込んで定量充填を行う様子を示す平面図並びに正面断面図である。 従来の平面式のシャッター機構を採用したポンプユニットの各構成部材を骨格的に示す分解斜視図である。

本発明を実施するための形態は、以下の実施例に述べるものをその一つとするとともに、更にその技術思想内において改良し得る種々の手法を含むものである。
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、完成状態では主にゼラチン等から成る外皮部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としては、従来と同様に、医薬品、栄養剤、健康食品エキス、調味料などを用いることができるが、本発明では、内包液Ｎが外部に漏出しないシール構造を採るため、作業者の皮膚等に直接付着した場合に害になるような材料、例えば農薬や肥料あるいは土壌改良剤なども適用することができ、これが大きな特徴の一つである。
また、内包液Ｎの収容状態（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の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。このように本実施例では、これら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するものである。もちろん、シート成形部２は、必ずしもこのような形態に限定されるものではなく、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キャスティングドラム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。

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。すなわちキャスティングドラム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。

次にカプセル成形部３について説明する。このものは、前記外皮シートＳからカプセル化を図る部位であり、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、固定された方を固定側ダイロール１８Ａ、接近・離反自在の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（薬剤）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に併せ示すように、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、その場合には、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。

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。
また、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。

次に内包液供給部４について説明する。このものは、カプセル化される接合中の外皮シート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及び図７に示すように、カプセル成形部３の上方に原液ホッパ３７を具えて成り、この内部に内包液Ｎが貯留される。そして原液ホッパ３７のすぐ下方に、本発明のポンプユニット３８が設けられるものである。ポンプユニット３８は、プランジャーピン５２等が多数組み合わされて成るプランジャーポンプ（ピストンポンプ）の構造を採るものであり、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。ポンプユニット３８は、上述したように内包液Ｎを原液ホッパ３７から適量取り出して、これを内包液ノズル４０（外皮シートＳ）に向けて供給（圧送）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。この本体ブロック５０には、例えば内部に左右一対のポンプ室５１が形成され、各ポンプ室５１内に設けられたプランジャーピン５２が往復動することにより（これを左右方向の往復動とする）、各ポンプ室５１において内包液Ｎの計量と送出（吐出）とが交互に行われるものである。すなわち、ポンプ室５１内においてプランジャーピン５２が抜き方向に動く往動行程において、カプセル剤Ａに収容する一個分の内包液Ｎがポンプ室５１内に充填・計量され、その後、プランジャーピン５２が押し込み方向に動く復動行程において、前記内包液Ｎ（直前にポンプ室５１内に充填・計量されたもの）が内包液ノズル４０に向けて適量送出されるものである。
なお、本体ブロック５０の左右に対向的に形成されるポンプ室５１を左右で区別する必要がある場合には、便宜上、図１０、図１１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。また、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が形成されている。

以下、上記ポンプ室５１について更に説明する。左右の各ポンプ室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路Ｒ１が、本体ブロック５０の中央寄りの位置に形成されるとともに、各導入路Ｒ１の外側左右位置に吐出路Ｒ２が形成されるものであり、この吐出路Ｒ２は、ポンプ室５１内で充填・計量した内包液Ｎを内包液ノズル４０に向けて送り出すための経路である（最終的には上記デリバリーパイプ３９により内包液ノズル４０に供給される）。
また、上述した各ポンプ室５１による内包液Ｎの充填（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路Ｒ１と吐出路Ｒ２とは、適宜のタイミングで開閉が切り替えられ、接続／非接続が的確に制御される。

ここで、左右のポンプ室５１における導入路Ｒ１と吐出路Ｒ２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を付して区別するものであり、具体的には右側のポンプ室５１Ａのものを各々、導入路Ｒ１Ａ、吐出路Ｒ２Ａとし、左側のポンプ室５１Ｂのものを各々、導入路Ｒ１Ｂ、吐出路Ｒ２Ｂとする。
またプランジャーピン５２を左右で区別する場合にも、右側のポンプ室５１Ａ内で駆動するものを５４Ａ、左側のポンプ室５１Ｂ内で駆動するものを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５２は、ポンプ室５１の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５３による駆動を受けるものであり、これにより左右一対のプランジャーピン５２が交互にタイミング良く往復動するように構成されており、以下、このシフタ５３について説明する。
シフタ５３は、一例として図９に示すように、左右一対のプランジャーピン５２を保持する保持体５４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左右方向の往復運動に変換して保持体５４に伝達することで、左右一対のプランジャーピン５２を一体的に交互に往復動させている。

このようなプランジャーピン５２の往復動に伴い、ポンプ室５１の導入路Ｒ１と吐出路Ｒ２とが適切なタイミングで開閉されるものであり、これを制御する機構が、本体ブロック５０の上方に設けられるシャッター機構６０であり、本発明では、このシャッター機構６０として、ピストン６２をスライド孔内において往復動自在に支持して成るシリンダータイプの構成を採ることが大きな特徴の一つである。
すなわち、シャッター機構６０は、一例として図７に示すように、直方体状を成すシリンダーブロック６１と、このブロックに形成されたスライド孔６１Ｈ内で往復動するピストン６２と（本明細書ではこれを前後方向の往復動または前後方向の往復スライドとする）、このピストン６２を前後動させるカム６３とを具えて成るものである。
なお、本実施例では、本体ブロック５０において、左右一対でポンプ室５１が形成されることから、ピストン６２も左右一対で設けられるものであり、これらを区別したい場合には、右側のポンプ室５１Ａに作用するピストンを６２Ａとし、左側のポンプ室５１Ｂに作用するピストンを６２Ｂとするものである。また、本実施例では、ピストン６２を一例として円柱状（円筒状）に形成し、これを軸方向に前後スライドさせるものである。

そして、シリンダーブロック６１（スライド孔６１Ｈ）には、本体ブロック５０（ポンプ室５１）と同様に導入路Ｒ１と吐出路Ｒ２とが形成されるものであり、このためこれら導入路Ｒ１と吐出路Ｒ２とが、各ポンプ室５１の長手方向（プランジャーピン５２が往復動する軸線上）に沿って形成される（導入路Ｒ１が中央寄り、吐出路Ｒ２が外寄り）。従って、シリンダーブロック６１及び本体ブロック５０については、一つのポンプ室５１に作用する導入路Ｒ１と吐出路Ｒ２とが、前後方向で見た場合に同じ奥行き位置に形成されるものである。
一方、ピストン６２には、一例として図８に示すように、一つのポンプ室５１（プランジャーピン５２）に作用する導入路Ｒ１と吐出路Ｒ２とが奥行き方向において互い違い状態に形成される。しかも、左右のピストン６２Ａ・６２Ｂを比較すると、右側のピストン６２Ａの導入路Ｒ１Ａがポンプ室５１Ａの導入路Ｒ１Ａと接続される際には、左側のピストン６２Ｂの吐出路Ｒ２Ｂがポンプ室５１Ｂの吐出路Ｒ２Ｂと接続するように形成されている。また、右側のピストン６２Ａの吐出路Ｒ２Ａがポンプ室５１Ａの吐出路Ｒ２Ａと接続される際には、左側のピストン６２Ｂの導入路Ｒ１Ｂがポンプ室５１Ｂの導入路Ｒ１Ｂと接続するように形成されている。このような構成により、二本のピストン６２を同時に前後動させることで、左右のポンプ室５１に対し、導入路Ｒ１と吐出路Ｒ２とを交互に接続させるものである。

なお、図７等に示す図中符号６４は、シリンダーブロック６１の上方に設けられる吐出ブロックであり、ここには、前記シリンダーブロック６１の吐出路Ｒ２と常時接続される吐出路Ｒ２が形成され（吐出先端側が左右に向くように配置）、ここに前記デリバリーパイプ３９が接続され、ここから計量後の内包液Ｎが内包液ノズル４０に送られるものである。
また、吐出ブロック６４の中央部は、貫通状態に開口されており（ここでは下方に向かって拡がるように形成されるものであり、これを開口部６５とする）、ここにシリンダーブロック６１の導入路Ｒ１が臨むように形成されている。つまり、この開口部６５は、原液ホッパ３７からの内包液Ｎを、ほぼ落下状態に通過させて、シリンダーブロック６１の導入路Ｒ１へと案内するものである。

また、二本のピストン６２は、カム６３が設けられる方の端部同士がボルト等によってピストン固定体６７に取り付けられ、一体化が図られている。また、このピストン固定体６７には、ローラ６８が垂下状態に取り付けられ、これがカム６３のカム溝６３Ｇに嵌め込まれるものである。このような構成によって、ピストン固定体６７が、カム６３の回転によりカム溝６３Ｇに従って前後動し、これに伴い二本のピストン６２が一体となって同時に前後動するものである。
更に、二本のピストン６２の他端側は、シリンダーブロック６１から外部に張り出した部位が、双方共、左右方向に凹陥状に形成され、ここに回転防止体６９がボルト等によって固定されるものである。これは、二本のピストン６２が前後方向に繰り返し往復動を行うために、ピストン固定体６７との固定（ボルトによる螺合等）が緩んだ場合には、ピストン６２が単独で回転して（周方向）、シャッター穴（導入路Ｒ１や吐出路Ｒ２）がずれることが考えられるためであり、このような周方向のズレを防止するためである。

そして、これら二本のピストン６２は、上述したようにプランジャーピン５２の左右の往復動と連動して、前後に往復動するように構成される。具体的には、例えば図９に示すように、まずモータＭを駆動させることでシフタ５３を作動させるものであり、これによりプランジャーピン５２を左右方向に往復動させるものである。また、このモータＭの駆動を適宜ギヤ等によってカム６３に伝達することで、モータＭの作動に連動させてカム６３を回転させるものであり、これによりシフタ５３の作動に合わせてシャッター機構６０の二本のピストン６２を適宜のタイミングで前後動させ得るものである。このようにして、プランジャーピン５２の往復動（左右方向）と、ピストン６２の往復動（前後動）との連動を実現するものであり、二本のピストン６２に形成された導入路Ｒ１と吐出路Ｒ２の開閉（接続／非接続）を的確に制御するものである。

次に、このようなシャッター機構６０の作動状況（前後動状態）を、プランジャーピン５２の作動状況（左右動状態）と併せて更に詳細に説明する（図１０、図１１参照）。なお、図１０、図１１における黒丸は、シリンダーブロック６１、ピストン６２、本体ブロック５０に形成された導入路Ｒ１または吐出路Ｒ２が接続された状態（連通状態）を示し、白丸は、この接続が断たれた状態を示している。

例えば、図１０は、カム６３の回転によりカム溝６３Ｇに嵌まったローラ６８ひいてはピストン６２が全体的に手前側（前方側）に位置した状態である。このとき、ポンプ室５１Ａ側では、本体ブロック５０、シリンダーブロック６１、ピストン６２の各部材に形成された導入路Ｒ１Ａが上下方向で合致して接続される一方、ポンプ室５１Ｂ側では、各部材に形成された吐出路Ｒ２Ｂが上下方向で合致して接続される。また、上記ピストン６２における導入路Ｒ１・吐出路Ｒ２の配置構造（互い違いの配置）により、ポンプ室５１Ａ側では、ピストン６２の吐出路Ｒ２Ｂがずれるため、吐出路Ｒ２Ａとして接続が断たれた状態となり（非接続状態）、またポンプ室５１Ｂ側ではピストン６２の導入路Ｒ１Ｂがずれるため、導入路Ｒ１Ｂの接続が断たれた状態となる（非接続状態）。
また、このとき左右のプランジャーピン５２の位置（状況）について述べると、上記モータＭによって駆動されるシフタ５３の作用により、プランジャーピン５２Ａは、ポンプ室５１Ａ内において抜き方向に引かれた状態となり、プランジャーピン５２Ｂは、ポンプ室５１Ｂ内において押し込まれた状態となっている。

その後、カム６３が回転し、カム溝６３Ｇに嵌まったローラ６８ひいてはピストン６２が全体的に装置奥側（後方側）に位置した状態が、図１１に示した状態である。この状態では、上述した状況が逆になり、ポンプ室５１Ａ側では、各部材に形成された吐出路Ｒ２Ａが上下方向で合致して接続される一方、ポンプ室５１Ｂ側では、各部材に形成された導入路Ｒ１Ｂが上下方向で合致して接続状態となる。このとき、もちろん上記ピストン６２における導入路Ｒ１・吐出路Ｒ２の互い違いの配置により、ポンプ室５１Ａ側では、導入路Ｒ１Ａの接続が断たれた状態となり、またポンプ室５１Ｂ側では、吐出路Ｒ２Ｂの接続が断たれた状態となる。
また、このとき左右のプランジャーピン５２の位置（状況）について述べると、上記モータＭによって駆動されるシフタ５３の作用により、プランジャーピン５２Ａは、ポンプ室５１Ａ内において押し込まれた状態となり、プランジャーピン５２Ｂは、ポンプ室５１Ｂ内において抜き方向に引かれた状態となっている。
このように、プランジャーピン５２の左右方向の往復動と、これに直交するピストン６２の前後方向の往復スライドとが連動して行われることによって、左右のポンプ室５１から交互に内包液Ｎが送り出され、結果として左右いずれかのポンプ室５１から絶えず適量の内包液Ｎが内包液ノズル４０に供給されるものである。

以上述べたように、本発明では、シリンダーブロック６１のスライド孔６１Ｈ内でピストン６２を前後動させるものであり、スライド孔６１Ｈには（シリンダーブロック６１とピストン６２との両部材の間には）ピストン６２の両端位置において、ピストン６２に対し外嵌め状態にシール部材を設けるものである。このシール部材は、ピストン６２のスライド面たるスライド孔６１Ｈから内包液Ｎが外部に漏出することを防止するためのものであり、一例として図８に示すように、Ｖリングシール７２が適用される。
このＶリングシール７２は、幾つかのＶリング要素７２ａを重ね、これをパッキン押さえ７３で締め付けて取り付けられるものである。因みに、Ｖリング要素７２ａは、通常、その前後がオス型とメス型のアダプターＡＤにより挟持されて取り付けられる。なお、このようなＶリングシール７２を設けるため、ピストン６２が前後動する際には、Ｖリングシール７２の内側に摺接する形態となる。また、Ｖリングシール７２は、Ｖリング要素７２ａを数枚重ねて使用するのが一般的であり、その分、ピストン６２の摺動抵抗（摩擦抵抗）も大きくなりやすいが、この摩擦によって、ピストン６２の往復動が安定化する効果もあり、言わば一種のフリクションダンパーとしての作用を担うとも言える。

因みに、従来は、シャッター部材が平面式スライドであったため、そのままでは、このような高いレベルでのシール性は獲得し難いものであった。そして、平面式スライドでは、内包液Ｎがスライド面から漏れてしまうため、本実施例では、ピストン６２を円柱状（円筒状）に形成し、且つその両端位置にリングタイプのシール材（パッキン）を設け、シャッター機構６０のスライド面において高いシール性を獲得したものである。
なお、内包液Ｎの外部への漏れ防止をより一層確実にするためには、スライド面ではないものの、本体ブロック５０とシリンダーブロック６１との間、あるいはシリンダーブロック６１と吐出ブロック６４との間に、平面パッキンとしてのガスケットを挟み込み、この合わせ面からの液漏れも防止することが好ましい。

次にダイロール１８の下方において、成形後の（カプセル化を終えた）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４４で掻き落とすとともに、掻き落としたカプセル剤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４５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４５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４６（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４６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４５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４５によって装置前面まで搬送された後、更に他のコンベヤ４７に移載等され、適宜の部位に搬送され得る。

以上述べたように、本実施例では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、取り出すことも可能である。

本発明のポンプユニット３８を適用し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１０の状態
この状態は、上述したように、ピストン６２が手前側に位置し、ポンプ室５１Ａ側では、ここに押し込まれていたプランジャーピン５２Ａが抜き方向に引かれた状態であり、各部材の導入路Ｒ１Ａのみが上下にわたって接続された状態となっている。このためポンプ室５１Ａでは、プランジャーピン５２Ａの移動量分だけ、導入路Ｒ１Ａから内包液Ｎが充填され、実質的に次回供給分の内包液Ｎの計量が行われる。
また、もう一方のポンプ室５１Ｂ側では、プランジャーピン５２Ｂがポンプ室５１Ｂ内に押し込まれた状態であり、各部材の吐出路Ｒ２Ｂのみが上下にわたって接続された状態となっている。このためポンプ室５１Ｂでは、室内に充填されていた内包液Ｎが、吐出路Ｒ２Ｂ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に供給されるものである。

（２）図１１の状態
一方、図１１の状態は、上述したように、ピストン６２が奥側に位置し、ポンプ室５１Ａ側では、プランジャーピン５２Ａがポンプ室５１Ａ内に押し込まれた状態であり、各部材の吐出路Ｒ２Ａのみが上下にわたって接続された状態である。このためポンプ室５１Ａ側では、室内に充填されていた内包液Ｎが、吐出路Ｒ２Ａ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に供給されるものである。
また、もう一方のポンプ室５１Ｂ側では、ここに押し込まれていたプランジャーピン５２Ｂが抜き方向に引かれた状態であり、各部材の導入路Ｒ１Ｂのみが上下にわたって接続された状態である。このためポンプ室５１Ｂ側では、プランジャーピン５２Ｂの移動量分だけ、導入路Ｒ１Ｂから内包液Ｎが充填され、実質的に次回供給分の内包液Ｎの計量が行われる。

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が噴射（送出）されるものであり、結果的に左右いずれかのポンプ室５１Ａ・５１Ｂから常に内包液Ｎの適量供給が行われるものである。この際、本実施例では、前後動するピストン６２の両端部分にＶリングシール７２を設けているため、ピストン６２の表面やスライド孔６１Ｈの内面に付着した内包液Ｎが、スライド面から外部に漏出してしまうことがないものである。このため、直接、人の肌に付着した場合には害となる農薬や肥料あるいは土壌改良剤といった材料液であっても内包液Ｎとして適用できるものであり、このような内包液Ｎを内包したカプセル剤Ａを能率的に製造できるものである。
また、ピストン６２の前後動においては、ピストン６２の外周がＶリングシール７２の内周面と擦れ合う摺動形態であるため、ピストン６２の前後動が安定して行えるものであり、これはＶリングシール７２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と考えられる。

〔他の実施例〕
本発明は、以上述べた実施例を一つの基本的な技術思想とするものであるが、更に次のような改変が考えられる。すなわち先に述べた実施例はシャッター機構６０におけるスライド部材（ピストン６２）を円柱状（円筒状）に形成しており、これは市場に流通しているシール部材としてリング状のパッキンが標準的であり、実用性を重視し、採用しやすい構造を目的としたためである（とりわけＶリングシール７２は、同心円状のものが標準的）。
しかし、スライド部材（ピストン６２）には、導入路Ｒ１と吐出路Ｒ２とを上下方向に（鉛直方向に）形成すること等から、スライド部材の断面形状としては、やや横長の長円状に形成すれば、導入路Ｒ１と吐出路Ｒ２とが形成し易いという利点が挙げられる。また、このような横長の長円状断面であれば、ピストン６２が単独で周方向に回転（軸回り）してしまうこともなく、回転防止体６９も削除できるものである。従って、ピストン６２の断面形状としては、必ずしも円柱状（円筒状）に限定されるものではなく、ピストン６２の断面形状に応じたリングパッキンを設けることを前提に、種々の断面形状のスライド部材が採り得、特に上述した横長の長円状断面は実現性のある形態である。なお、特許請求の範囲に記載した「シリンダータイプ」とは、このようにピストン６２の断面形状が必ずしも円形に限定されないこと、つまりピストン６２の全体形状としては円柱状（円筒状）に限定されないことを意味している。

また、先に述べた基本の実施例では、ピストン６２を二本用いており、これ自体、能率的にカプセル剤Ａが製造できる点で極めて有効である。すなわち、基本の実施例では、左右の各ポンプ室５１Ａ・ポンプ室５１Ｂから交互に内包液Ｎを定量送出するため、結果的に、常に内包液ノズル４０に内包液Ｎの供給を行っていることになり、カプセル剤Ａが能率的（合理的）に製造できるものである。
しかしながら、本発明の大きな特徴は、シャッター機構６０におけるスライド面（スライド孔６１Ｈ）からの内包液Ｎの外部漏出を防止するものであるため、計量と送出とを間欠的に行っても差し支えない場合（それほど高い生産効率が要求されない場合）には、ポンプ室５１及びをピストン６２を一つにして（左右いずれかにして）、一つのポンプ室５１から内包液Ｎの計量と送出を間欠的に行うようにしても構わない。この場合、ポンプ室５１が左右いずれか一方であるため、当然、ポンプ室５１で充填・計量を行っている際には送出が行えず、また逆にポンプ室５１から内包液Ｎを適量送出している際には、充填・計量が行えないものである。

本発明は、カプセル剤を製造するにあたり、内包液として農薬や肥料あるいは土壌改良剤など直接、人の肌に付着した場合に害となる材料液を内包したい場合に適するが、通常の医薬成分や保健成分等を内包する場合など、あらゆるカプセル剤を製造する際にも利用することができる。

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
２ シート成形部
１０ 供給ホース
１１ スプレダーボックス
１２ キャスティングドラム
１３ フィードロール
３ カプセル成形部
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
４ 内包液供給部
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
５ カプセル取出部
４４ 掻取ブラシ
４５ 前送コンベヤ
４６ フリーローラ
４７ コンベヤ
３８ ポンプユニット
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 プランジャーピン
５２Ａ プランジャーピン（右）
５２Ｂ プランジャーピン（左）
５３ シフタ
５４ 保持体
６０ シャッター機構
６１ シリンダーブロック
６１Ｈ スライド孔
６２ ピストン
６３ カム
６３Ｇ カム溝
６４ 吐出ブロック
６５ 開口部
６７ ピストン固定体
６８ ローラ
６９ 回転防止体
７２ Ｖリングシール
７２ａ Ｖリング要素
７３ パッキン押さえ
Ｒ１ 導入路
Ｒ１Ａ 導入路（右）
Ｒ１Ｂ 導入路（左）
Ｒ２ 吐出路
Ｒ２Ａ 吐出路（右）
Ｒ２Ｂ 吐出路（左）
Ａ カプセル剤
Ｎ 内包液
Ｇ 外皮部
Ｓ 外皮シート
Ｓ′ ブランクシート
Ｍ モータ
Ｐ ポケット部
Ｆ フレーム
ＡＤ アダプター
ＳＳ スライドシャッター

Claims (4)

1. 内包液を外皮部によって内包状態に被覆して成るカプセル剤を製造する装置に組み込まれ、
   一または複数のポンプ室を有する本体ブロックと、
   スライド部材を往復動させて成るシャッター機構とを具え、
   シャッター機構によるスライド部材の位置切り替えによって、ポンプ室に適量の内包液を充填・計量するようにし、また該ポンプ室に充填・計量した内包液をここからカプセル化を図る部位に送り出すようにした装置であって、
   前記シャッター機構には、スライド孔内においてピストンを往復動自在に支持して成るシリンダータイプの機構が適用され、
   このピストンと前記本体ブロックとには、ポンプ室に内包液を充填するための導入路と、該ポンプ室に充填された内包液をポンプ室から送り出すための吐出路とが形成されるものであり、
   また、ピストンの導入路及び吐出路は、本体ブロックとピストンとの導入路が接続された状態で、ピストンの吐出路が本体ブロックの吐出路からずれ、非接続となる位置に形成される一方、本体ブロックとピストンとの吐出路が接続された際には、ピストンの導入路が本体ブロックの導入路からずれ、非接続となる位置に形成されるものであり、
   また前記シャッター機構におけるスライド孔には、ピストンのほぼ両端位置に、ピストンに対しシール部材が外嵌め状態に設けられ、ピストンはシール部材の内側に摺接しながら往復動するものであり、
   かかる構成によりピストンのスライド面からの内包液の外部漏出を防止するようにしたことを特徴とする、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. 前記シャッター機構は、ピストン及びスライド孔が、円形の断面形状に形成され、該ピストンを軸方向に往復動するように形成されるものであり、
   また該ピストンの両端部に設けられるシール部材は、複数のＶリング要素が重ね合わせて取り付けられるＶリングシールである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. 前記ポンプ室及びピストンは、左右一対となって設けられるものであり、
   また左右いずれかのポンプ室側において導入路が接続され且つ吐出路の接続が断たれた際には、もう一方のポンプ室側において吐出路が接続され且つ導入路の接続が断たれるように左右のピストンの導入路と吐出路とが形成されるものであり、
   前記各ポンプ室から内包液を送出するにあたっては、左右のピストンを同時に往復動させることにより、左右のポンプ室から交互に内包液の定量送出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. 前記二本の円柱状のピストンには、このピストンを往復動自在に支持するスライド孔から張り出す外部において、回転防止体が取り付けられ、円柱状のピストンの回転を防止するようにしたことを特徴とする請求項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。

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