JP4294737B2 - ゼラチン封入技術 - Google Patents

Description

本発明は、ゼラチンリボンから得られるゼラチンシェル内に製品を封入することに関するものである。
ゼラチンシェルに広範な製品を封入することは長く伝統がある。その基本的技術は米国特許第２２３４４７９号に記載されており、勿論それ以降充分に展開されてきている。しかし、近時の封入装置は、依然、２つのソース（供給元）から装填ステーションまでゼラチンリボンを引き出し、該装填ステーションで両方のリボンからのゼラチンストリップの断片を各内容物の周囲にわたって封止するものであった。封入は、通常、フラット・ダイ又はローラ・ダイ技術を用いて行われる。典型的なローラ・ダイ技術は、１９８５年９月にPharmaceutical Technologyにおいて発表された“Soft gelatin capsules：a solution to many tableting problems”という標題の論文に記載されている。
ゼラチンカプセルは、通常、柔らかいゼラチンを用いて作られるが、このゼラチンは封入前はリボン状で、非常に柔軟性がありかつ変形可能である。ゼラチンは、様々な適用のため他の成分と混合されその特性を種々変化させることができる。ここで使用する「ゼラチン」という述語は、封入プロセスで使用される範囲にあるゼラチンをベースにした組成物を包含する。ゼラチンの柔軟性と変形性は勿論重要な利点であるが、その柔軟性と変形性のため、ソース（供給元）、通常はゼラチンが流延されるドラムから封入ステーションまでゼラチンを引き出す際に、ゼラチンは非常に動きやすい傾向にある。その結果、ゼラチンリボンを封入ステーションまで引き出すことができる速度はかなり限定される。しかし、我々は、ストリップの横方向の位置が制御できれば、リボンは封入ステーションまでかなり早く引き出すことが可能になり、その結果、製造速度を上げることができることを見出した。このストリップの横方向の位置は、その位置を監視するための検知手段をコンピュータと組み合わせて用いることにより、制御することができる。このコンピュータは、検知手段から信号を受取り、その信号に応じて制御手段に指令を出す。典型的には、ストリップの位置の整合、不整合の限界を予め定めておき、ストリップの横方向の位置ずれがその範囲内に制限されるように、コンピュータが制御手段に指令するようプログラムしておく。
ゼラチンストリップの横方向の位置ずれは、本発明によれば、封入ステーションまでのストリップの通路に１又は複数の支持ローラを、これらを通路に対して軸方向にシフト可能に設けることにより、補正可能となる。別の技術を用いてこれを達成することもできる。即ち、ガイドローラと；該ガイドローラ上のストリップの横方向の動きを監視する検知手段と；ピボット軸の周りを回転するよう設けられた、各軸端断面にかけてテーパをなしている定位（ロケータ）ローラ；及びストリップをガイドローラ上で横方向にシフトさせるために定位ローラをガイドローラに対して軸支させる手段とを具備するアプリケータ・ガイド・アセンブリである。ストリップは通常、ガイドローラとロケータローラの間を通過する。上記のいずれかの方法を用いたストリップの横方向のシフト或いは補正において、ゼラチンの柔軟性及び変形性が非常に手助けとなり、困難なしに、より重要なことには装置自身を停止することなしに、横方向の調整が可能となる。
ストリップの横方向の動き又は位置はストリップの縁を参照することにより監視できるが、ゼラチンストリップの縁は不規則であるため、本発明のいくつかの好ましい実施態様では、ストリップの縁の近くに長さ方向のラインをあてがい、そのラインの位置を検知手段で監視する。このラインはシンプルなローラプリンタによりあてがうことができ、ラインはいくつかの検知システムにより比較的容易に監視することができる。
本発明より以前では、ゼラチンリボンを封入ステーションに安全に引き込むことができる速度はかなり制限されていた。典型的な速度は約２．５ｃｍ／秒である。このような遅い速度は、ガイドローラの軸長に沿ってゼラチンストリップが移動し、封入ステーションにおいてその全幅を使用できなくなる程度まで位置ずれが起きることを防止するために、必要なものである。しかし、我々は、封入ステーションまでのストリップの通路において該ストリップの横方向の動き及び位置を制限することにより、かなり速い速度にすることができ、勿論、通常ドラム上に流延させてストリップを作るような方法では何ら制限を受けないことを見出した。７．５ｃｍ／秒以上の速度が期待される。その結果、製造速度も速めることができる。
本発明の方法及び装置は、ある形の画像をゼラチンストリップの片側又は両側にあてがい、その画像が最終的なカプセルに現れるような場合に特に重要となる。勿論、ゼラチンストリップの横方向の位置は、画像が上記方法であてがわれるときに、重要となる。画像をゼラチンストリップにあてがう封入方法及び装置は、我々の名前でかつ我々の代理人ケース番号ＥＨ／４２０２９として英国特許庁へ本日出願した国際特許出願に記載されており、その出願を参照されたい。
以下本発明を実施例により、添付の概略図面を参照して説明する。添付図面において、図１は我々の上記国際出願に記載した本発明による装置を示し、図２は図１の装置において使用される種類の転写ステーションであって本発明を実施したものを示し、図３は本発明によりゼラチンリボンを監視し制御する別のシステムの斜視図であり、図４は封入ステーションまでの通路においてリボンをねじれさせることを必要とする本発明による装置を示し、図５は本発明による別の実施例の装置を示す。
図１に示される装置には、各流延用ドラムから封入ステーション６までの、２つのゼラチンリボン２、４の通路が現れている。封入ステーション６はローラ・ダイ８を有し、このローラ・ダイ８は、慣用の方法により充填材料を封入するためくさび部材１０と結合した充填機構（図示せず）と組合わさっている。リボン２は複数のローラ１２の周囲を回り送り棒１４の上を通って封入ステーション６まで搬送される。リボン４の通路は複数のローラ１６及びセンサ装置２８を回っている。複数のローラ１６のうちの一つは転写ステーション１８の一部をなし、転写ステーション１８では印刷ローラ２０から画像があてがわれる。インクはインク浴２４の上に設置されたトランスファ（インク）ローラ２２から印刷ローラ２０に供給される。
封入ステーション６におけるローラ・ダイ８には複数の凹部が形成されており、これら凹部はニップに到達し充填されるとき並列（対向する）関係となる。リボン４にあてがわれた画像を、製造されたカプセル上の適所に位置させるために、当然、あてがわれた画像と上記凹部とが適切に位置合わせされることが重要である。
インクローラ２２はポケット（くぼみ）の列からなるスクリーンが取り付けられた表面（スクリーン表面）又は粗表面を有する。スクリーン表面に特有のポケット密度を有するローラは、使用するインク及び要求される印刷効果に応じて選択される。一般的基準として、おおきなポケットは、必要な画像がリボン表面に確実に形成できるように多量のインクを転移しなければならない、より明るい色のために使用される。インクはインクローラ２２の表面というよりむしろ内側に保持されるので、インクローラ２２の表面は、保持されるインクが予想する量となるようにポケット周辺部において掻き取られるか、拭い取られることができる。これにより、印刷された画像の色密度が正確に設定され、信頼できる品質の印刷が達成できる。
図から明らかなように、印刷ローラ２０から転写された画像を有するゼラチンリボン４は封入ステーション６付近まで搬送され、そこでは装置２８が、カプセルを形成するローラ・ダイ８の凹部に対する、リボン上の画像の位置を監視している。装置２８は、監視するリボン部位とローラ・ダイ部位がローラ・ニップから等距離となるように配置される。そして、装置２８はただちに、印刷された画像が各凹部と正しく位置合わせされているか、されていなければどのような補正が必要か確認することができるようになっている。監視装置２８により発生した信号は制御装置（図示せず）に送られ、該制御装置は印刷ローラ２０の速度を適正に調節する。
転写ステーション１８は図２において更に詳細に示されている。印刷ローラ２０はステップモータ３０により駆動される。ローラ２０をモータ３０に連結させるシャフトは歯車３２を支持し、この歯車３２はインクローラ２２を駆動させる別の歯車３４と噛合している。通常、封入ステーションのローラ８の一つに取り付けられるエンコーダ（図示せず）は、ローラの回転を監視することにより、ニップにおけるローラ８の凹部の位置を監視する。該エンコーダはステップモータ３０と連結され、ステップモータ３０はこれによりローラ・ダイ８を駆動するモータと同期している。しかし、なんらかの理由によりこの同期が失われた場合、装置２８により、リボン４上に印刷された画像とローラ・ダイ８の凹部との長さ方向の位置ずれを検知し、ステップモータは自動的にそれらが同期するよう適切に調節する。
転写ステーション全体はプレート３６上に設置され、該プレート３６は概して３８で示されているプリンタ上に自分自身が移動可能なように設置されている。封入装置が最初に組み立てられるとき、隣接するガイドローラ１６に対する、従ってリボン４に対する印刷ローラ２０の横方向の位置はホイール４０の調節により設定される。ホイール４０は、プリンタ３８に対してプレート３６を位置決めするウォーム歯車機構の一部をなし、また該ウォーム歯車機構はギヤ・ボックス４２を含む。ギヤ・ボックス４２は自身の駆動手段を有し、また監視装置２８からの信号を受け取り、封入装置が一旦作動すると装置２８による監視に従いリボン上の画像の横方向の位置ずれを補正する。これに関し、ガイドローラ１６に対する印刷ローラ２０の横方向のずれは、結果として、リボン４に対する印刷画像のずれとなることに留意すべきである。前述したリボン４の柔軟性はこのような動作に容易に適合することができる。
インクローラ２２はスクリーンローラであり、公知の方法でインクをトレイ２４から印刷ローラ２０に転移する機能を有する。ドクタ・ブレード４４は上述したようにインクローラ２２のスクリーン表面を拭い取るために使用される。しかし、なめらかな表面のインクローラ２２を使用する場合には、転移されるインクの重量を設定するためにナイフを伝統的な方法で使用することができる。
印刷ローラ２０、インクローラ２２及びインクトレイ２４は、関連する駆動ユニット３０、３２、３４とともに、共通のプレート４８上に設置され、該プレート４８自身、各ローラ軸がガイドローラ１６に向かって或いはそれから離れるよう横方向に移動できるようにプレート３６上に取り付けられている。空気圧シリンダ５０はプレート４８を、従って印刷ローラ２０をガイドローラ１６に向けて付勢する連続圧力を与え、印刷ローラ２０がゼラチンリボン４と係合する圧力を決定する。
また、図２に示す装置においては、軸方向長さにわたるインク重量差を達成するため、印刷ローラ２０とインクローラ２２の位置合わせを調節することが行われている。さらに、横方向位置に沿ってリボン上に印刷圧力差を得るために印刷ローラ２０の軸をガイドローラ１６の軸に対してわざと傾斜させることが行われている。これらの特徴は、リボン４の横方向位置に沿って形成される画像のために異なるインクを使用する場合に価値がある。
封入ステーションにおいて印刷画像とローラ８との位置合わせを監視しかつ制御するための別のシステムを図３に示す。アプリケータ・ガイドバー・アセンブリ５２はリボンが封入ステーション６に入る前にリボンの横方向の位置を調節し設定する。アセンブリ５２はセンサ装置２８の代替だけでなくローラ１６のうちの一つの代替をも効果的に行う。リボンの通路（図３には示されていない）は矢印５４で示されるように上向きであり、アセンブリ・フレーム上に設けられたフロントガイド５６とスパージ・チューブ（sparge tube）５８との間を通る。スパージ・チューブ５８のところからリボンはブラケット６２の上を矢印６０で示すように通過し、最終ガイドローラ１６に、次いで封入ステーション６に達する。リボンの縁部分は２つの光学センサ６４の上を通過するが、これらセンサは、リボンの各端部の位置、又は転写ステーションにおいて印刷ローラ２０上のリッジ６６によりあてがわれたマーカラインの位置を監視することができる。所定の限界を越えた縁部分又はマーカラインのあらゆる横方向の動きが検知され、それに応じて、コンピュータ（図示せず）からの指示により、周縁部分又はマーカラインを元の位置にガイドすべくフロントガイドの軸が再び位置合わせされる。これを行うための主な機構はリニア・アクチュエータ・モータ６８であり、フロントガイドの一端をスパージ・チューブに対して昇降させるようになっている。また、ガイドバー・アセンブリは、装置が最初に設置されるときにフロントガイドの初期設定を行うための調整器７０を含んでいる。光学センサ６４は、異なるリボンサイズ及び横方向の位置合わせの要求精度のため、フレームを横切る直線方向に、かつお互いに対して位置調整できるようになっている。また、アセンブリ５２は封入ステーション６において印刷画像とローラ８との長さ方向の位置合わせを監視するためにフレーム上に光学センサ７４を有している。センサ７４の信号は、同様８にコンピュータに送られ、コンピュータは要求されるようにステップモータ３０に指令を行う。
リボンの横方向の動きを制御する上記２つの機構は、以前に可能であったよりもかなり速い移動速度で装置を動作可能にする。リボンの横方向の動きを所定の範囲に制限することにより、移動通路におけるリボンの変形を最小にすることができ、ストリップの幅全体にわたって実質的に均一な張力が維持される。その結果、リボンを封入ステーションまでより速い速度で移動させることが可能となるだけでなく、さらに及び／又はそれに代わって、リボン内のゼラチンのより均一な厚さが維持でき、あるケースにおいてはより薄いリボンの使用が可能となる。
空間的理由のため、ゼラチン封入装置の各要素のレイアウトは、通常、実際には図１に示すようにはならない。最も顕著には、ゼラチン流延ドラムはその軸が封入ステーションにおけるロール８の軸に対して直交する軸と実質的に一致するように９０度位置が変わる。図４はこの構成を示す。図４には当該装置における画像があてがわれたリボン４の通路が現れている。当該装置には、図１のローラ１６の一つの代わりに図３に示す種類のアプリケータ・ガイドバー・アセンブリ５２が装着される。また、図４は流延ドラムから転写ステーション１８までのリボンの通路における平滑ロール及び延伸ロールの装置系を示す。図からわかるように、この構成では、リボンが転写ステーション１８とアプリケータ・ガイドバー・アセンブリとの間でねじられることが必要となる。このことは、画像付与されたリボンが封入ステーションにおけるロールと位置ずれを起こすあらゆる動き、特に横方向の動きを監視する重要性を増加させる。
流延ドラムから封入ステーションまでのリボン２の通路は図４に示すように本質的にミラー・イメージであるが、転写ステーション１８は省略される。特にリボン２の横方向の動作を監視するためアプリケータ・ガイドバー・アセンブリを含ませることができる。マークがついていないリボンに対しては、センサ６４はリボンの縁の位置のみ監視する。リボン２と封入ステーションの長さ方向の位置合わせは通常、監視の必要がない。
本発明の上記議論は転写印刷方式を用いた装置について記載したものである。しかし、本発明はかかる方式に限定されない。他の方式の印刷機構も使用可能である。それらは封入ステーションまでのルート上のゼラチンリボンの通路におけるガイドローラ間に配置させることができる。そして、上記装置では、転写ステーションはガイドローラと効果的に代替させることができる。好ましい別の印刷方式は、インクジェットプリンタを含む方式である。インクジェットプリンタはゼラチンストリップ上に明瞭な画像を形成することができる。図５はこの変形例を実施した本発明による装置を示し、また印刷を両方のゼラチンリボンにすることができ、これらゼラチンリボンはそれぞれアプリケータ・ガイドバー・アセンブリ５２により監視することができる。インクジェットプリンタ７６はロール１２間及びロール１６間に装着される。図５におけるその他の参照符号は他の図面で用いた参照符号と対応している。

Claims (5)

1. ゼラチンシェル内に充填物を封入する装置であって、
   形成／充填手段を有する封入ステーションと；
   該封入ステーションにおいて並列状態となるようにゼラチンリボンのストリップを供給するためのガイド機構と；
   該ゼラチンリボンをその供給元から該封入ステーションまで引き出すための手段と；
   該ストリップの該封入ステーションまでの通路において少なくとも一方のストリップの横方向の位置を制御するための制御手段と；
   該ストリップの横方向の動きを監視する検知手段と；
   該検知手段から信号を受取り、該信号に応じて該制御手段に指令を出すコンピュータを具備し、
   該制御手段が、ガイドローラを含み、該ガイドローラ上のストリップの横方向の動きを監視する検知手段と、軸方向の一端部に位置したピボット軸の周りに回動可能に設けられた定位ローラと、該ストリップを該ガイドローラ上で横方向にシフトできるように該定位ローラを該ガイドローラに対して回動させる手段とを含むアプリケータ・ガイドバー・アセンブリからなり、
   該検知手段が該ストリップ上の長さ方向に延びるラインを監視していることを特徴とする装置。
2. 該制御手段が、周囲に該ストリップが延びる支持ローラと、該ストリップの横方向の位置を変化させるため該支持ローラをその軸方向にシフトさせる手段を有することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 該ガイドバー・アセンブリが該ガイドローラと該定位ローラとの間に該ストリップを通過させうるものであることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
4. 該定位ローラが中央の断面から各軸端断面にかけてテーパをなしていることを特徴とする、請求項１または３に記載の装置。
5. 該ストリップに該ラインを付与するための手段を含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の装置。

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