JP5716212B2 - 空気ベントを有する改良されたカプセル - Google Patents

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Description

本発明は、調合薬、医薬、ビタミン、ダイエット用サプリメントなどの製剤を個々人に送達するために使用されるタイプの硬殻カプセルに関する。本発明は、如何なる製剤形態にも適するが、最も特別には液体製剤に適合される。
一般に、硬殻カプセルは二つの別々に成形された部分、つまり本体及びキャップから作られる。その製造プロセスにおいて、キャップは、分離する危険性がなく、事前に組み立てられたカプセルを充填機械へ移送するための十分な保持力を備える事前に閉じられた位置において本体上に置かれる。
充填機械において、一連のカプセルは以下の工程に従って自動的に処理される:
−キャップが本体から外される;
−本体が製剤で充填される;
−キャップが本体上に再び置かれ、そして完全に閉じられた最終位置においてロックされる。
完全に閉じられた最終位置において、本体からキャップの係合を解除するための力は事前に閉じられた位置におけるよりもかなり大きい。
充填後のカプセルの最終接合の間に、閉じる際にカプセル内部で空気圧が増すため、キャップが本体上に適切に固定されないという危険性がある。従って、最終的な組立が行われるときに、過剰の空気がカプセルの内容積から逃がされ得ることが望ましい。従って、空気を逃がし得る手段を有するカプセルを供することが提案されている。
本発明は以下を含む硬殻カプセルに関する:
−軸方向に伸ばされ、閉じられた端部及び開放端を有する中空チューブ状本体;
−係合を解除された位置から完全に閉じられた最終位置内へと、軸方向に本体上を摺動自在に、そして伸縮自在に係合できる中空キャップ;
−それらの間の内容積を画成し、そして完全に閉じられた最終位置においてキャップを本体上にロックするための補足的なスナップフィット手段を備えている本体及びキャップ;
−本体の軸セクション上の溝によって形成されるロックリング、及び内側に向かって突出すようにキャップの内部表面上に形成される補足的なリッジ部材を含む補足的なスナップフィット手段;
−本体の外部表面上に軸凹部として形成される、そして本体上のキャップの係合位置の範囲に亘って、内容積及び大気の間の液連通を確保するために好適な少なくとも一つの空気ベント。
そのようなカプセルは、例えば、特許文献1からの従来技術において公知であり、そこでは空気ベントがロックリングを横切って延びている卵型の凹みによって形成されている。
しかしながら、凹みの構造のせいで、空気を逃がすことは、事前に閉じられた位置及び完全に閉じられた最終位置の間の係合位置の小さな範囲で許されるのみである。完全な係合に至るまでのキャップの残りの走行の際に、カプセル中で空気圧が蓄積される。これは、カプセルの幾らかの変形を引き起こし得て、密封される前に、充填製品が、特にそれが液体製剤である場合に、カプセルから漏れ出し得る。そのような漏洩は、特に、もしカプセルが垂直に移送されない場合、充填機械及びシーリング機械の間での移送中に起こり得る。
米国特許2007−0184077A1
本発明の目的は、前述の問題を解決し、そして充填後のカプセルの漏洩のリスクを最小化するために適するカプセルの設計を提案することである。
更なる目的は、大量生産プロセスに適合されるカプセル設計を提案することである。
これは、本発明に記載の硬殻カプセルによって達成され、それは下記から成る:
−軸方向に伸ばされ、閉じられた端部及び開放端を有する中空チューブ状本体;
−係合を解除された位置から完全に閉じられた最終位置内へと、軸方向に本体上を摺動自在に、そして伸縮自在に係合できる中空キャップ;
−それらの間の内容積を画成し、そして完全に閉じられた最終位置においてキャップを本体上にロックするための補足的なスナップフィット手段を供される本体及びキャップ;
−本体の軸セクション上の溝によって形成されるロックリング、及び内側に向かって突出すようにキャップの内部表面上に形成される補足的なリッジ部材を含む補足的なスナップフィット手段;
−本体の外部表面上に軸凹部として形成される、そして本体上のキャップの係合位置の範囲に亘って、内容積及び大気の間の液連通を確保するために好適な少なくとも一つの空気ベント;
そして以下のことを特徴とする:
−ロックリングから閉じられた端部に向かって軸方向に間隔を置かれた、連続した円周接触セクションに亘って、完全に閉じられた最終位置において、キャップの内部表面が本体上の外部表面上にぴったり合うようにカプセルが構成され;そして
−接触セクションに亘ってキャップの内部表面がそこで本体の外部表面と密閉するように係合する完全に閉じられた最終位置を除いて、係合位置の全範囲に亘って、内容積及び大気の間の液連通を供するように、空気ベントが本体の開放端から接触セクションに向かって軸方向に延びる。
本発明に記載のカプセルは以下の特徴の一つ又はそれ以上を有し得る:
−空気ベントが、ロックリングの深さよりも浅い深さを有する;
−カプセルが、本体上で周辺に分布されるような複数の空気ベントを含む;
−空気ベントが全て等しくかつ本体上に同じ軸方向の位置で規則正しく分布される;
−カプセルが、4及び10個の間、好ましくは8個の空気ベントのような空気ベントの数を含む;
−カプセルが更に、本体上にロックリングから閉じられた端部に向かって間隔を置いて軸方向の位置で環状溝として形成される噴霧リングを含み、ここでキャップが完全に閉じられた最終位置にあって、その間に密封液が噴霧されることを可能ならしめるときに、該噴霧リングが、本体及びキャップの間の間隙を画成する;
−キャップが、部分的に係合される位置に対応して、本体上の安定した事前に閉じられた位置を有するように、本体及びキャップが構成され、ここで本体からキャップの係合を解除する力が、キャップが完全に閉じられた最終位置に無いときよりも、キャップが完全に閉じられた最終位置にあるときの方がより大きい。
本発明の第一の実施態様によると、空気ベントが開放端からロックリング内へと軸方向に延びる。
本発明の第二の実施態様によると、空気ベントが開放端から、ロックリング及び接触セクションの間に含まれる領域内へと、ロックリングを横切って軸方向に延びる。
有利には、本発明に記載のカプセルは、内容積中に収容された液体製剤を含有していてよい。
ここで本発明の好ましい実施態様について、縮尺通りには描かれていない添付図を参照しながら単に例として、より詳細に述べる:
本発明の第一の実施態様に記載のカプセルの部分的に破断された立面図であり、ここでカプセルはその完全に閉じられた最終位置にある。 図1上に示された線2−2に沿った、各々、事前に閉じられた位置及び完全に閉じられた最終位置における、図1のカプセルの拡大された部分断面図である。 図1上に示された線2−2に沿った、各々、事前に閉じられた位置及び完全に閉じられた最終位置における、図1のカプセルの拡大された部分断面図である。 図1上に示された線3−3に沿った、各々、事前に閉じられた位置及び完全に閉じられた最終位置における、同様の図である。 図1上に示された線3−3に沿った、各々、事前に閉じられた位置及び完全に閉じられた最終位置における、同様の図である。 本発明の第二の実施態様に記載のカプセルの図1に類似した図である。 図4上に示された線5−5に沿った、各々、事前に閉じられた及び完全に閉じられた最終位置における、図4のカプセルの拡大された部分断面図である。 図4上に示された線5−5に沿った、各々、事前に閉じられた及び完全に閉じられた最終位置における、図4のカプセルの拡大された部分断面図である。
図1を参照すれば、硬殻カプセル1が本発明の第一の具体例として示されている。カプセル1は中空チューブ状本体2及び中空キャップ3を含み、各々は、ゼラチン又は薬学的に許容できる如何なる他の材料のような材料から成形することによって具体的には継ぎ目なしに作られている。明瞭を期するために、表わされたカプセルは真実の寸法通りではなく、凹部又は突き出た部分の寸法と同様に壁の曲線形状も強調されている。
本体2及びキャップ3は、完全に閉じられた又は係合された最終位置まで本体2がキャップ3内に部分的に挿入されることによって伸縮自在に接合されるよう適合され、そうして、製剤を収容するためのそれらの間の閉じられた内容積を画成する。本明細書に述べられた発明は、最も特別には、液体製剤に適合されるが、粉末のような如何なる他の製剤形態にも適している。
チューブ状本体2は、挿入軸X−Xに対応して軸方向に伸ばされ、そして開放端5及び閉じられた端部7を有する。示された例において、本体2は、開放端5から閉じられた端部7へと軸方向に延びる、略円筒状の壁9を含む。略円筒状の壁9は、卵型などの断面において種々の形を有し得るものの、断面が円形であり、そして閉じられた端部5は、これも種々の形を有し得るものの、ドーム形をしている。特別な実施態様において、閉じられた端部5は半球状の形であり得る。
本体2は、円筒状の壁9の中間セクション上の狭められた部分として形成された環状溝を有する。この環状溝は、密閉液体が本体及びキャップの間、つまり、本体及びキャップの重なり領域中に噴霧されることを可能ならしめるための、完全に閉じられた最終位置における本体2及びキャップ3の間の間隔を画成する噴霧リング11を構成する。
本体2の円筒状の壁9は、噴霧リング11及び開放端5の間に位置した本体の軸セクションに亘って形成された更なる狭められた部分(又は溝)を含む。この狭められた部分は、以下に述べられるように、キャップ3の補足的な部材を受けるためのロックリング12を構成する。
図1上で見られる如く、本体2は、好ましくは、その開放端5で内側へ向かうテーパー13を含み、そのことによってキャップ3内へのそのことによってキャップ3内への本体2の挿入が助けられる。テーパー13は、挿入中にキャップ3を誘導するための実質的に円錐状の表面を画成する。
本体2は更に、先により詳細に説明された通り、カプセルを閉じている間ずっと、内容積及び大気の間の液の連通を確保するように、本体の外部表面上に軸凹部として形成される空気ベント14を含む。
本体2に類似して、キャップ3は開放端15、閉じられた端部17及びその間に延びている略円筒状の壁19を有する。略円筒状の壁19は、図1上に示されたように、キャップ3が本体2上に、係合が解除された位置から完全に閉じられた最終位置内へと、軸方向X−Xに摺動自在に、そして伸縮自在に係合できるように、本体2に対応する形を有する。特に、キャップの開放端15は、断面が略円形であり、そして本体の開放端5よりも少し大きな直径のものであり、そのことによって本体2が開放端15を通してキャップ3中に挿入できる。
キャップ3は、略円筒状の壁19から内側に突き出ている環状リッジ21を含む。環状リッジ21は、共通挿入軸X−Xに対して半径方向に延びている。示された例において、環状リッジ21は、全体的にV形の断面を有し、そしてロックリング12は、深さd1を有する実質的にU形の断面であり、ここで両者は密にフィットして相互係合するように適合されている。ロックリング12の深さd1は、ロックリングの底表面及び壁9の略円筒状の外部表面の間の半径方向の距離として画成される。ロックリング12及び環状リッジ21の相互係合は、本体2をキャップ3中に挿入する間ずっと、円筒状の壁9、19の弾性的変形によって得られる。V型の断面の頂点22及び軸X−Xの間の距離として画成されたリッジ21の直径は、ロックリング12の底面の内径よりも少しばかり小さく、そのことによってリッジ21及びロックリング12が弾性的にバイアスをかけられて相互係合される。これに関して、ロックリング12及びリッジ21は、完全に閉じられた最終位置において本体2上にキャップ3をロックするための補助的なスナップフィット手段を構成する。明瞭を期するために述べると、ロックリング12及びリッジ21は、補助的なスナップフィット手段を画成するための形及びサイズにおいて同じである必要はなく、むしろ密にフィットした相互係合のための形及びサイズにおいて適合性がある必要がある。
リッジ21は、それが代わりにセグメント化されたリッジを供すると想像され得るものの、好ましくは、内周に沿って連続である。
完全に閉じられた最終位置におけるカプセル1を示している図1、2B及び3B上で、ロックリング12におけるリッジ21の係合を可能ならしめ、そして係合の後の保持力を生み出す壁9、19の実際の弾性的変形は表されていない。本体2及びキャップ3は、これらの図が、勿論、実際の位置には忠実でない互いに貫通し合うリッジ21及びロックリング12を示すように、むしろ変形されていない状態において架空のものとして表されている。同じコメントが図4及び5Bについてもあてはまる。
本体2及びキャップ3はまた、図2A及び3A上に示された部分的に係合された位置に対応して、キャップが本体上の安定な、事前に閉じられた位置を有するように構成される。図2A上でよりよく見られるように、この趣旨で、略円筒状の壁19の内部表面は、開放端5及びロックリング12の間に含まれる壁9のセクション31を妨害するように、リッジ21及び開放端15の間に含まれる軸セクション29上で内側に向かって曲がっている。セクション29、31はセクション29の内径がセクション31の外形よりわずかに小さいという点で妨害し、そのことによってそれらは弾性変形及び摩擦力と相互係合されるようになる。セクション29、31の間の接触領域上のこの摩擦力は、キャップ3をこの「事前にロックされた」又は「事前に閉じられた」位置からキャップ3を本体2から分離するために必要な力に実質的に対応する。本明細書の背景技術のセクションにおいて説明した通り、それは完全に閉じられた最終位置からキャップを本体から分離するために必要な力よりも著しく低い。好ましくは、これら二つの力値(事前に閉じられた位置からの力/閉じられた位置からの力)の比は2から6%の範囲にある。事前に閉じられた位置に対応する摩擦力も、完全に閉じられた最終位置に到るまでの、本体及びキャップの相対的係合位置に抗するピーク保持力である。言い換えれば、完全に閉じられた最終位置を除いて、キャップの係合を解除するための力は、事前に閉じられた位置において最大である。
再び、図2A上において、本体2及びキャップ3は、変形されていない状態で示されており、そしてセクション29、31の間の接触領域は、交差する容積によって仮想的に描かれている。
尚、図1、2B及び3Bを参照すると、完全に閉じられた最終位置において、キャップの壁19は、本体及びキャップの間の暫定的な密閉接合を供する連続する周囲接触セクション33に亘って、密にフィットして本体の壁9を密閉するように係合する。「暫定的な密閉接合」は、空気がカプセルの内容積から逃げられないように、そして通常の製造条件において、カプセル中に充填された液体(又は最終的に、如何なる他の製剤形態)の如何なる漏洩も防がれるように、本体及びキャップが一緒に接合されることを意味する。特に、暫定的な接合は、カプセルが充填されそして完全に閉じられる充填機械、及び本体及びキャップの重なり領域中に密閉液体の適用、例えば、密閉液体を噴霧することによってカプセルが確実に密閉される密閉機械の間の移送ラインにおいて、漏れが許されないことを確実にする。
図2B及び3B上により具体的に見られるように、接触セクション33はロックリング12から本体の閉じられた端部7に向かって軸方向に間隔を置かれる。
空気ベント14は、軸方向に伸ばされ、そして開放端5から接触セクション33に向かってロックリング12内へと延ばされ、そのことによって、それらは接触セクション33を阻害しない。言い換えれば、完全に閉じられた最終位置において、接触セクション33は本体2の周囲に沿った如何なる空気ベント14によっても遮られない。
尚、各空気ベント14は、ロックリングの深さd1をよりも浅い、空気ベントの底面及び壁9の略円筒状の外部表面の間の半径方向の距離として画成される、深さd2を有する。このように、ロックリング12は空気ベント14によって形成された凹部内に後退される。この特徴のために、完全に閉じられた最終位置におけるロックリング12内のリッジ21の係合によって画成される、本体2及びキャップ3の間の接触領域35は空気ベント14によって遮られない。接触セクション33と同様に、この接触領域35は、閉じられた位置における本体2の周囲に亘って連続しており、そして空気ベント14によってバイパスされない。
本体2は一つの単独空気ベントを備えているものの、本体2は好ましくは、好ましい実施態様を表す図上に示されるように、本体上の周囲に分布されている複数の空気ベント14を備えている。より好ましくは、空気ベント14は軸X−Xの周りに全て等しく、同じ軸方向の位置で形成され、そして規則正しく分布される(均一な角度で)。これによって、接合中に空気圧が蓄積し、カプセル部品上の力及び応力の均一な分布が得られ、その結果、望ましくない変形のリスクを最小化する。
本体上のそのような空気ベント14の好ましい数は、4から10個の範囲、そして最も好ましくは8個に等しいと定められた。
空気ベント14の機能を、図2A、2B、3A及び3Bを参照して、ここでより詳細に説明する。
先に説明した通り、カプセル1の製造プロセスは具体的には、本体2及びキャップ3の別々の成形工程の後に、これら二つの部品2、3を、充填ステーションへ安全に移送するために、図2A及び3A上に説明されている事前に閉じられた位置中に置く工程を含む。充填ステーションにおいて、カプセル1はカプセル部品2、3(比較的低い分離力の適用によって)の分離によって再度開けられる。本体は垂直位置に保たれ、製剤(本発明の最も有利な適用においては液体製剤)で充填され、そして次にキャップ3が、図1、2B及び3B上に説明されている、完全に閉じられた最終位置で、本体2上に再度係合される。
図2A上に見られるように、事前に閉じられた位置において、キャップ3及び本体2は、各接触セクション29、31によって画成される接触表面に亘って相互係合された状態にある。この接触表面は、空気ベント14によって構成される凹部の存在によって円周上で妨害される(図3A)。接触表面のそのような不連続性が、カプセルの内容積及び大気の間の空気の通過(矢印Aによって表される)を供する。
充填後にカプセル1を閉じる間ずっと、つまり、本体2上のキャップ3を事前に閉じられた位置(図2A、3A)から完全に閉じられた最終位置(図2B、3B)へと動かすプロセスにおいて、リッジ21は最初にテーパー13の上を滑り、そうして壁19が前進して弾性的に膨らみ、そしてリッジ21を本体2に抗してバイアスをかける反力を発生させ、次いで壁9の円筒セクション31の上を滑る。空気ベント14によって形成された凹部の領域において、リッジ21及び壁19を含むキャップ3は、リッジ21がスナップフィット効果のせいでロックリング12中に落ちるまで、本体2の外部表面から間隔を開けた関係に留まる。以前に説明した通り、この完全に閉じられた最終位置において、キャップ3の内部表面は接触セクション33に亘って本体2の外部表面に密閉するよう係合する。ロック手段12、21の間の接触領域35も空気バリアを供する。言い換えれば、係合位置の全範囲に亘って、特に、完全に閉じられた最終位置を除いて、事前に閉じられた位置及び完全に閉じられた最終位置の間で、各空気ベント14の領域において本体2及びキャップ3の間に間隔がある。この間隔は内容積及び大気の間の液連通を供し、その結果、カプセル中に圧力が蓄積されるにつれて空気が逃げることを可能ならしめる。
相互係合の非常に遅い段階まで、つまり、リッジ21がロックリング12内に落ちるまで、空気が逃げることが許され、一方で閉じられた位置に達するや否やカプセル1が非常に効率的に閉じられそして気密状態にされる。これは、密閉機械までの移動中にカプセルに漏れが無いであろうこと、そしてカプセル中の圧力蓄積のために後の段階で変形(従って漏れ)が生じないことの両方を確保するために非常に有利である。
上述の通り、一旦、充填されそして閉じられると、カプセルは密閉機械まで移動するための準備ができる。完全に閉じられた最終位置におけるカプセルを説明している図1、2B及び3B上で見られる通り、密閉液は、本体及びキャップの重なり部において接触セクション33に向かって容易に噴霧できる。噴霧操作は、キャップ3の開放端15での及び接触セクション33の近傍における噴霧リング11の存在によって助けられる。本体及びキャップの間のそれらの開口端で存在する間隔は、このように噴霧ノズル(図示されていない)に近付き得るようになる。
本発明の第二の説明的実施態様が図4、5A及び5B上に示される。この実施態様は、ここで101として参照される硬殻カプセルにある。
この実施態様は、カプセル101の本体102が、本体102の開放端5から、ロックリング12及び接触セクション33の間に含まれる領域内へとロックリング12を横切って軸方向に延びる空気ベント114を有するという点で、第一の実施態様と異なるのみである。それらは、空気ベント14と比べて長さが増した領域であるものの、空気ベント114は、接触表面33を妨害しないように、類似して設計される。それは、接触表面33が本体102の周囲に亘って連続しており、空気ベント114によって妨害されないことを意味する。これは、空気ベント114を通過する平面において、完全に閉じられた最終位置でのカプセル101の部分的断面図を示す図5B上で明確にされる。
第一の実施態様を参照して述べられたカプセルのその他の特徴が、この第二の実施態様に同様に適用され得て、そして繰り返される必要がないことが分かるであろう。これは、第一の実施態様を参照してなされた記述と類似している、空気ベント機能の記述の場合にも当てはまり、従って、繰り返されない。

Claims (11)

  1. 軸方向に延ばされ、閉じられた端部及び開放端を有する中空チューブ状本体;
    係合を解除された位置から完全に閉じられた最終位置内へと、軸方向に本体上を摺動自在に、そして伸縮自在に係合できる中空キャップ;
    本体とキャップの間の内容積を画成し、そして完全に閉じられた最終位置においてキャップを本体上にロックするための補足的なスナップフィット手段を有する本体及びキャップ;
    本体の軸セクション上の溝によって形成されるロックリング、及び内側に向かって突出すようにキャップの内部表面上に形成された補足的なリッジ部材を含む補足的なスナップフィット手段;
    本体上のキャップの係合位置の範囲に亘って、内容積と大気の間の流体連通を許すように構成された本体の外部表面上に軸凹部として形成された少なくとも一つの空気ベント;を含む硬殻カプセルであって、ここで、
    前記係合位置の範囲は、連続的な円周接触セクションに亘ってキャップの内部表面が本体の外部表面と密閉するように係合する完全に閉じられた最終位置を除いて、キャップが最初に本体と係合する位置から事前に閉じられた位置を越えた位置までを含み、
    前記カプセルは、完全に閉じられた最終位置において、ロックリングから閉じられた端部に向かって軸方向に間隔を置かれた連続した円周接触セクションに亘って、キャップの内部表面が本体上の外部表面上にぴったり合うように構成され、そして
    前記空気ベントが本体の開放端から接触セクションに向かって軸方向に延び、及び
    完全に閉じられた最終位置においてロックリング内でリッジの係合によって画成される、本体及びキャップの間の接触領域が、空気ベントによって遮られないように、少なくとも1つの空気ベントは、ロックリングのロックリング深さよりも浅い空気ベントの深さを含む、
    硬殻カプセル。
  2. 前記少なくとも1つの空気ベントは、本体上で周辺に分布されている複数の空気ベントを含む、請求項1に記載のカプセル。
  3. 前記複数の空気ベントが等しくかつ本体上に軸方向の位置で均一に分布されている、請求項に記載のカプセル。
  4. 前記複数の空気ベントが4から10個の間の空気ベントの数を含む、請求項に記載のカプセル。
  5. 前記カプセルが本体上にロックリングから閉じられた端部に向かって間隔を置かれた軸方向の位置に環状溝として形成される噴霧リングを更に含み、該噴霧リングが、キャップが完全に閉じられた最終位置にあって、本体とキャップの間に密封液が噴霧されることを可能ならしめるときに、本体及びキャップの間の間隙を画成する、請求項1〜の何れか1項に記載のカプセル。
  6. 事前に閉じられた位置が、部分的に係合される位置に対応する本体上のキャップの安定した事前に閉じられた位置であるように、本体及びキャップが構成され、また本体からキャップの係合を解除する力が、キャップが完全に閉じられた最終位置に無いときよりも、キャップが完全に閉じられた最終位置にあるときの方がより大きい、請求項1〜の何れか1項に記載のカプセル。
  7. 前記少なくとも1つの空気ベントが開放端からロックリング内へと軸方向に延びる、請求項1〜の何れか1項に記載のカプセル。
  8. 前記少なくとも1つの空気ベントが開放端から、ロックリングと接触セクションの間の領域内へと、ロックリングを横切って軸方向に延びる、請求項1〜の何れか1項に記載のカプセル。
  9. 前記カプセルが内容積中に収容される液体製剤を含有する、請求項1〜の何れか1項に記載のカプセル。
  10. 前記複数の空気ベントが少なくとも8個の空気ベントを含む、請求項に記載のカプセル。
  11. 前記空気ベントが、リッジ部材が本体に接触するまでキャップが最初に伸縮自在に本体と係合したあと、あらゆる位置で、内容積と大気との間の流体流通を許すように構成されている、請求項1に記載のカプセル。
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