JP2010099119A - パンコーティング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スプレーガン位置の調整自由度を拡大し、コーティング処理中、スプレーガンを常に最適な位置に設定できるようにする。
【解決手段】スプレーガン３１を、水平方向及び垂直方向に自在に移動可能なマルチファンクションユニット３２に取り付ける。スプレーガン３１は支持ホルダ３３に装着され、支持ホルダ３３はマルチファンクションユニット３２の支持アーム３５に接続される。支持アーム３５は、筐体２に対し開閉可能なユニットカバー３６に取り付けられる。支持ホルダ３３や支持アーム３５は内部に液ホースやエアホースを隠蔽収容可能となっており、ホース等類は全く露出しない状態で装置内に配置される。マルチファンクションユニット３２によって、コーティング処理中にスプレーガン３１の設置位置を細かく調整でき、錠剤面とスプレーガン３１との距離を一定に保つような制御も可能となる。
【選択図】図１１

Description

本発明は、錠剤や粉粒体に対しコーティング処理を行うパン型のコーティング装置に関し、特に、コーティング液等を噴霧するスプレーガンの操作性や洗浄性を向上させたパンコーティング装置に関する。

従来より、医薬品や食品等の製造装置として、回転ドラムを用いたコーティング装置が知られている。例えば、特許文献１には、多角形断面（ここでは、八角形）の回転ドラムを、水平軸線を中心に回転させる装置が示されている。このような回転ドラムはコーティングパンとも呼ばれ、内部にはコーティング液を供給するスプレーガンが設置される。スプレーガンは、パン内に設置された支持アーム等に固定され、パン外から引き回されたエアホースや液ホースに接続される。回転ドラム内に投入された粉粒体はドラムの回転に伴って転動し、その表面にはスプレーガンから糖衣液等のコーティング液が噴霧される。その際、回転ドラム内には、適宜、熱風や冷風が供給・排気され、コーティング層の形成や乾燥が促進される。

このようなコーティング装置にて糖衣コーティング処理を行う場合は、まず、錠剤等の核となる被処理物を回転ドラム内に収容する。その後、回転ドラムを回転させつつドラム内にコーティング液（糖衣液）やバインダ液を供給し、被処理物の外周に付着させる。コーティング処理中は、被処理物に対し５０〜１００°Ｃ程度の温風を適宜送給し、この温風により、糖衣液を被処理物表面にて蒸発乾固させコーティング層を形成する。そして、コーティング液を添加しては乾燥する操作を反復し、錠剤外周にコーティング層を何層も積み重ね、糖衣層を形成する。

一方、このようなコーティング装置では、コーティング処理中、スプレーされたコーティング液や粉粒体原料等が空気流により装置内に浮遊した状態となる。このため、スプレーガンがパン内に露出状態で配置されていると、浮遊したコーティング液や粉粒体がそこに付着・堆積する場合がある。この付着物が多くなり汚染が進行すると、パン内の清掃工数が増大するのみならず、それが剥離してパン内に落下し、錠剤等の粉粒体に付着して外観不良等の原因となる。そこで、従来より、特許文献２のように、スプレーガンをボックス状のケース内に収容することにより、浮遊物の付着を抑えると共に、洗浄性の向上を図った装置が種々提案されている。

また、コーティング処理に際し、被処理物にコーティング層が形成されると、ドラム内の被処理物層の高さが変化するため、スプレーガンの位置を適宜調整してガンと被処理物層との距離を一定に保つ必要が生じる。このため、従来より、スプレーガンの位置を上下させる構成のコーティング装置が種々提案されており、例えば、特許文献１には、スプレーガンを被処理物層に対し直角方向、つまり、水平に対し４５°方向に上下させて、両者間の距離を維持する構成が記載されている。
特開2003-62500号公報 特許第2573584号公報 特開平08-173868号公報 特開2006-26592号公報

しかしながら、コーティング処理中の被処理物層の状況や挙動は、被処理条件によって様々変化し、スプレーガンと被処理物層との位置関係も複雑に変化する。このため、従来のコーティング装置のように、スプレーガンの移動方向が固定されていると、時々刻々変化する被処理物との関係に追従できないという問題が生じる。すなわち、従来のような一方向の移動では、必ずしもスプレーガンを最適な位置に調整できず、装置を止めてスプレーガンの位置調整を行う必要が生じる場合があり、その対策が求められいた。

また、スプレーガンには、そこに圧縮エアを供給するエアホースやコーティング液等を供給する液ホースなどの周辺部品が接続されており、これらが一部でも露出しているとそこに付着物が生じ、不良品発生や洗浄工数の増大等の問題が生じる。また、糖衣コーティング処理を行う場合は、通常、フィルムコーティングによるアンダーコートを行った上で、糖衣コーティングを行うことが多いが、その際、従来のコーティング装置では、フィルムコーティングを行った後、スプレーガンを糖衣コーティング用に交換して対応している。この場合、スプレーガンをパン内に取り付ける作業や、清掃等のためガンをパン外へ取り出す作業は人手によって行われており、部品交換の作業時間が必要となり、時間的なロスが生じるという問題がある。

本発明の目的は、スプレーガン位置の調整自由度を拡大し、コーティング処理中、スプレーガンを常に最適な位置に設定できるようにすることにある。また、本発明の他の目的は、スプレーガンやその周辺部品への汚染原因物質の付着を減少させると共に、洗浄等のメンテナンス性を向上させることにある。さらに、本発明の他の目的は、コーティング処理中におけるスプレーガンの交換作業を省き、生産効率の向上を図ることにある。

本発明のパンコーティング装置は、ほぼ水平な回転軸線を中心に回転自在に設けられた回転ドラムと、前記回転ドラムを収容する筐体と、前記回転ドラム内に設置されるスプレーガンとを備えたパンコーティング装置であって、前記スプレーガンは、水平方向及び垂直方向に自在に移動可能なマルチファンクションユニットに取り付けられてなることを特徴とする。

本発明のパンコーティング装置にあっては、前述のようなマルチファンクションユニットにスプレーガンを取り付けることにより、スプレーガン位置の調整自由度が拡がり、コーティング処理中、スプレーガンを常に最適な位置に設定でき、錠剤面とスプレーガンとの距離を一定に保つような制御も容易かつ正確に実施できる。

前記パンコーティング装置において、前記マルチファンクションユニットに、前記スプレーガンに接続されたホースを外部に露出させることなく内部に収容可能な支持アームを設け、前記スプレーガンを、前記支持アームに接続され前記ホースを外部に露出させることなく内部に収容可能な支持ホルダに装着するようにしても良い。これにより、液ホースやエアホースなどのホース類やホースジョイント等を全く露出させない状態で装置内に配置し、隠蔽配管状態を実現することが可能となる。

また、前記スプレーガンとして、用途の異なる複数種類のスプレーガンを設置しても良く、例えば、糖衣コーティング用スプレーガンとフィルムコーティング用スプレーガンを設置しても良い。さらに、マルチファンクションユニットに洗浄ノズルを組み込み、コーティングから洗浄までの工程を連続して行うようにしても良い。

本発明のパンコーティング装置によれば、コーティング用スプレーガンを、水平方向及び垂直方向に自在に移動可能なマルチファンクションユニットに取り付けたので、スプレーガン位置の調整自由度が拡がり、スプレーガンの設置位置を細かく調整することが可能となる。このため、コーティング処理中、スプレーガンを常に最適な位置に設定でき、錠剤面とスプレーガンとの距離を一定に保つような制御も高精度で実施することができる。従って、装置を停止させることなく、コーティング処理を連続的に実施することが可能となり、コーティング処理工数の削減を図ることが可能となる。

また、マルチファンクションユニットに、ホース類を外部に露出させることなく内部に収容可能な支持アームを設けると共に、スプレーガンを、この支持アームに接続されホース類を外部に露出させることなく内部に収容可能な支持ホルダに装着することにより、液ホースやエアホースなどのホース類やホースジョイント等を全く露出しない状態で装置内に配置することが可能となる。このため、ホース類等の汚染を抑えることができ、不良品発生率や洗浄工数の低減を図ることが可能となる。

さらに、マルチファンクションユニットに、例えば、糖衣コーティング用スプレーガンとフィルムコーティング用スプレーガンのように、用途の異なる複数種類のスプレーガンを設置することにより、交換作業を行うことなくアンダーコーティングから糖衣コーティングを連続して実施することができる。このため、交換作業に要する工数を削減でき、作業時間の短縮や省力化が図られ、効率の良いコーティング処理が可能となる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例であるパンコーティング装置１０（以下、コーティング装置１０と略記する）の構成を示す右側面図、図２はその正面図、図３は平面図（上面図）である。図１の装置は、いわゆる全面パンチングタイプの回転ドラムを使用したジャケットレスタイプのコーティング装置となっており、回転ドラム（コーティングパン、以下、ドラムと略記する）１内に錠剤等の被処理物を収容し、そこにコーティング液を噴霧することにより、被処理物のコーティング処理を行う構成となっている。

図１〜４に示すように、コーティング装置１０は、筐体２の中央部にドラム１を回転自在に設置した構成となっている。このドラム１は、ほぼ水平な回転軸線Ｏを中心に回転し、その内部には、ガムやチョコレート、錠剤等の被処理物３が投入される。一般に、回転軸線が水平に対して傾斜したドラム（傾斜パン）は、水平軸回りに回転するドラムよりも被処理物の収容量が大きく、処理量も多くなる。その反面、傾斜ドラムでは、ドラム内の被処理物に重力分級が生じるため、製品間におけるコーティングのバラツキが大きくなり、精密なコーティング処理には不向きである。また、ドラム内への被処理物の充填率は高くなるものの、収容した被処理物が層高となり、自重も大きくなるため、原料錠剤等に与えるダメージも大きくなる。その点、水平回転型のドラムは、これらの問題が少なく、高品質のコーティング処理には好適である。

図４（ａ）は、ドラム１の側面図である。ドラム１は、円筒形の胴部４と、胴部４の両端に形成された円錐台状のコニカル部５とを備えている。胴部４はステンレス製の多孔板にて形成されており、胴部４の外周は多数個の通気孔６により通気可能な構成となっている。コニカル部５は孔のないステンレス製板材にて形成されており、その一端側には前面開口部７が形成されている。他端側はエンドプレート８にて閉鎖されており、回転軸９が取り付けられる。

一方、ドラム１の内側には、被処理物の転動流を攪乱し、混合撹拌効率の促進を図るべくバッフル２６が設置されている。図４（ｂ）はバッフル２６の構成を示す説明図であり、バッフル２６もまた多数の通気孔２７を備えたステンレス製の多孔板にて形成されている。図４（ｂ）に示すように、バッフル２６は、断面略三角形の山型に形成されており、胴部４に形成されたバッフル取付孔２８に固定されている。バッフル取付孔２８は、長方形の開口となっており、バッフル２６は、その底縁部をバッフル取付孔２８の周縁に溶接する形で取り付けられる。バッフル２６はドラム１内に突出配置され、これにより、通気性のある立体バッフルがドラム１の内側に立設される。

このように、バッフル２６自体を立体通気構造とすると、被処理物の混合撹拌促進効果のみならず、処理気体の通気ロスを無くすことができる。すなわち、通気構造ではないバッフルの場合、ドラム内から処理気体を排気する際、バッフル部分が障壁となって通気が妨げられ、排気に脈動が生じる場合がある。その点、当該コーティング装置１０では、バッフル２６が通気構造となっているため、エアの流通を妨げることがなく、排気の脈動も抑えられる。従って、ジャケットレス構造による通気エアの脈動低減効果をさらに向上させることができ、スプレーパターンを乱すことなくコーティング処理を行うことが可能となる。また、バッフル２６によりドラム１の放熱面積が拡大すると共に、後述するミスト冷却によって、バッフル２６と胴部４が均一に冷却されるため、ドラム冷却効率も向上する。

ドラム１の図１において右側には、電動のドラム駆動モータを用いた図示しないドラム回転機構が配置されている。ドラム１の右端側（他端側）には、前述のように回転軸９が固定されており、この回転軸９には図示しないスプロケットが取り付けられている。スプロケットは、チェーンを介して筐体２内に設置されたモータ側のスプロケットと接続されている。モータを回転させると、その回転に伴ってドラム１がチェーン駆動され、回転軸線Ｏを中心に回転する。なお、ドラム１の図１,４において左端側は、図示しないローラによって支持されている。

筐体２内は、ドラム１を収容するドラム室２９が設けられた二重構造となっており、ドラム室２９の下部にはシンク３０が設けられている。シンク３０は、底部に図示しないドレーン口を備えた水密構造となっており、内部に水等の洗浄液を貯留できるようになっている。コーティング装置１０を洗浄する際には、このシンク３０内に洗浄液を溜め、そこでドラム１を回転させドラム内外を溜め洗いする。ドラム洗浄後は、前述のドレーン口より洗浄液を排出し、適宜、濯ぎや乾燥等の処理を行う。

筐体２の正面（図１において左側、図２参照）は３分割構造となっており、その中央にはチャンバドア１１が配置されている。チャンバドア１１は、９００ｍｍ×１１００ｍｍ×２００ｍｍ程度の直方体状の箱形部材であり、ヒンジ１２によって開閉自在に支持されている。チャンバドア１１は、筐体２の前壁２ａ側の面が開放された箱形となっており、内部には給気チャンバ１３が形成されている。給気チャンバ１３は、ドラム１の前面開口部７の前段に配置され、給気チャンバ１３の前面開口部７に対向する断面積は、前面開口部７（内径約５００ｍｍ）のそれに対して約５倍（２倍以上が好ましく、筐体サイズを考慮すると８倍程度までが好ましい）となっている。チャンバドア１１の正面側は曲面となっており、それに伴って給気チャンバ１３の正面内壁１３ａも曲面となっている。これにより、意匠上特徴のある外観を創出すると共に、給気チャンバ１３内の容積拡大が図られる。

チャンバドア１１の正面にはさらに、中央に監視窓１４が設けられた点検扉１５が取り付けられている。点検扉１５の両側には、上下方向に延びるグリップバー１６が取り付けられている。また、チャンバドア１１の下部には、処理完了後の製品を取り出すための製品排出口１７が取り付けられている。当該コーティング装置１０では、点検扉１５の両側に配したグリップバー１６により、正面に従来のコーティング装置にないＨ型のデザインを構成し、意匠上のアクセントを形成している（図２参照）。

チャンバドア１１は、筐体２に右開きにて取り付けられており、チャンバ前面のグリップバー１６を持って装置正面側から開放できるようになっている。図５はチャンバドア１１を開いた状態を示す平面図、図６はその状態での当該コーティング装置の正面図である。図５に示すように、チャンバドア１１を開くと、筐体前壁２ａが露出し、そこにドラム１の端部に形成された前面開口部７が開口配置された状態となる。筐体前壁２ａの前面開口部７の上方にはさらに、給気孔１８が設けられている。コーティング装置１０は内部給気構造を採用しており、給気孔１８は、筐体２内に配された給気ダクト１９を介して、筐体上面２ｂに設けられた給気口２１と連通している。図１に示すように、コーティング装置１０では、筐体２内のドラムコニカル部５上方に形成された空きスペースに給気ダクト１９が屈曲配置されており、装置の省スペース化と屈曲ダクトによるエアの流速低下が図られている。

給気孔１８の前面には、風向板２２が取り付けられている。図７（ａ）は風向板２２の正面図、同（ｂ）は断面図であり、図７（ｂ）の右側を風上側として、給気孔１８に取り付けられる。図７（ａ）に示すように、風向板２２は、円筒状の枠体２３（例えば、内径２００ｍｍ）の内側に複数個のルーバ２４（例えば、幅３０ｍｍ）を溶接固定した構成となっている。ルーバ２４は、枠体端面に対して例えば６０°傾斜させて取り付けられており、給気口２１から供給されたエア（乾燥空気）は、風向板２２にて下方に整流された状態で給気孔１８から排出される。

コーティング装置１０では、チャンバドア１１を閉じると、ドラム１の前面開口部７が給気チャンバ１３に対向・連通する。従って、給気口２１に供給されたエアは、風向板２２にて整流されつつ、給気チャンバ１３内に流入し、そこから前面開口部７を介してドラム１内に供給される。すなわち、コーティング装置１０は、給気ダクト１９から大容積の給気チャンバ１３を介してドラム１への給気を行う。このため、大風量通気を行ってもドラム内に供給されるエアの流速を十分に低下・安定させることができる。

このように、給気ダクト１９から供給されるエアに対し、給気チャンバ１３は緩衝部（バッファ）として作用し、そこでエアの流速が低下すると共に、前面開口部７における流速も断面全体で均一化される。また、コーティング装置１０では、給気チャンバ１３の正面内壁１３ａが湾曲形状となっているため、給気ダクト１９から供給されたエアは、給気孔１８に対向する曲面状の正面内壁１３ａに当たって拡散されマイルドな気流となる。加えて、当該装置では、給気孔１８に風向板２２が取り付けられているため、給気チャンバ１３に流入する段階でも流速が抑えられ、流れも整えられるので、給気チャンバ１３による緩衝効果もより高められる。従って、コーティング装置１０では、従来機に比して給気がマイルドとなり、かつ、均一な流速、流量で錠剤に供給され、排気される。

ここで、従来のコーティング装置のように、ドラム開口部に給気ダクトを接続してエア供給を行うと、ドラム内に供給されるエアの流速が不均一となる。コーティング装置において給気に乱れが生じると、給気の偏在によりコーティング液のスプレーミストの流れに乱れが生じ、錠剤に均一にスプレーできないのみならず、錠剤に達する前にスプレーミストが乾燥し、この乾燥ミストがドラムに付着して汚れが生じてしまう。この場合、流速を十分に低下させ安定させるには、軸方向に長い直胴部をドラム開口部に設ける必要があり、ドラムの口元から製品層までの距離が長くなり、作業性が著しく悪くなると共に、装置自体も大型化する。

その点、当該コーティング装置１０では、気流の安定により、ドラム内にてスプレーパターンを乱すことなくコーティング処理を行うことができ、コーティングムラが減少し、製品品質の向上が図られる。また、コーティングダストの飛散も少なくなり、ドラム清掃工数の削減も図られる。さらに、気流安定化のための長い直胴部が不要なため、ドラムの口元（前面開口部７）から製品層までの距離も短くでき、作業性が改善されると共に、装置自体も小型化される。加えて、投影面積の大きいチャンバドア１１を用いることにより、チャンバドア１１自体の奥行を抑えることもでき、点検扉１５を開けるとすぐ間近に前面開口部７が来るような設計が可能となり、点検作業も容易となる。

また、筐体前壁２ａには、図５,６に示すように、コーティング液噴霧用のスプレーガン３１がドラム１の前面開口部７からドラム内に挿入されている。スプレーガン３１は、筐体２の正面に配されたマルチファンクションユニット３２に取り付けられており、装置正面側からドラム内に出し入れ自在な構成となっている。マルチファンクションユニット３２は、斜め４５°方向に自在に移動可能な支持アーム３５を備えており、支持アーム３５には、スプレーガン３１が装着された支持ホルダ３３が取り付けられている。支持ホルダ３３には、糖衣コーティング用スプレーガン３１ａとフィルムコーティング用スプレーガン３１ｂが取り付けられており、１ユニットにて複数種類のコーティング処理に対応している。

一般に、糖衣コーティング処理を行う場合、フィルムコーティングによるアンダーコートを行った上で、糖衣コーティングを行うことが多い。その際、従来のコーティング装置では、フィルムコーティングを行った後、スプレーガンを糖衣コーティング用に交換しており、部品交換の作業時間が必要となり、時間的なロスが生じるという問題がある。その点、コーティング装置１０では、マルチファンクションユニット３２に糖衣コーティング用のスプレーガン３１ａとフィルムコーティング用のスプレーガン３１ｂが取り付けられているため、交換作業を行うことなくアンダーコーティングから糖衣コーティングを連続して実施することができる。このため、交換作業に要する工数を削減でき、作業時間の短縮や省力化が図られ、生産性が向上し効率の良いコーティング処理が可能となる。

前述のように、スプレーガン３１は支持ホルダ３３に取り付けられており、支持ホルダ３３は、ヒンジ３４ａにて支持アーム３５と相対回転自在に接続されている。ヒンジ３４ａには図示しないロック機構が取り付けられており、ヒンジ３４ａ部分は、図示しないピン等によって回転自在な状態と回転不可能な状態を任意に設定できるようになっている。支持アーム３５はユニットカバー３６に取り付けられており、ユニットカバー３６の下端には、支持アーム３５の下端部が接続口３５ｃとして開口している。

ユニットカバー３６は、３分割された筐体正面の左側に位置している。ユニットカバー３６を閉じると、マルチファンクションユニット３２は筐体２の正面に配置される。マルチファンクションユニット３２内にはスプレーガン用のホース類が収容されており、コーティング装置１０では、従来の装置のように配管類が装置正面や側面などに露出することがなく、装置の外観をスッキリとした形にまとめることができる。なお、筐体正面の右側もフロントカバー２５が取り付けられており、筐体２の正面は監視窓１４を中央に配した３分割構成となる。

支持ホルダ３３や支持アーム３５は中空状の金属パイプ（例えば、直径５０ｍｍ）にて形成されており、その内部には、各スプレーガン３１にコーティング液や噴霧エアを供給するためのホース（図示せず）が収容されている。スプレーガン１個に接続されるホースは最大５本（スプレーエア、パターンエア、シリンダーエア（ニードル弁）、液（行き）、液（戻り））となるため、スプレーガン３個の配管合計は最大１５本となる。なお、同種のガンでは、共通配管を分岐することや、スプレーエアとパターンエアを共通にする、液の戻り配管を省くなどの仕様により、適宜配管本数を減らすことも可能である。

スプレーガン３１に接続されるホースは、接続口３５ｃから装置外部へと引き出される。すなわち、コーティング装置１０では、液ホースやエアホースは隠蔽配管となっており、これらのホースが外部に露出しない構成となっている。このため、部品の汚染が少なくメンテナンス性の向上が図られると共に、コーティング液やエアがドラム内の温度の影響を受けにくくなり、コーティング品質の向上も図られる。

ユニットカバー３６は、ヒンジ３４ｂにて筐体２に開閉自在に取り付けられている。図８はマルチファンクションユニット３２の動作を示す説明図、図９はマルチファンクションユニット３２を正面側から見た状態を示す説明図である。図８に示すように、当該実施例では、マルチファンクションユニット３２と支持ホルダ３３は、ヒンジ３４ｂにて接続された２節のリンク機構となっている。すなわち、コーティング装置１０では、マルチファンクションユニット３２の支持アーム３５と支持ホルダ３３を適宜屈曲させることにより、スプレーガン３１をドラム１内に挿入・取り出し自在に設置している。

この場合、支持ホルダ３３と支持アーム３５が屈曲せず、両者が直角のままスプレーガン３１をドラム内外に移動させようとすると、前面開口部７の直径を大きくしなければならず、また、装置前面により多くの移動用面積を確保しなければならない。これに対し、コーティング装置１０では、支持ホルダ３３と支持アーム３５との間の角度θが小さくなるように両者を折り畳むことにより、回転半径を抑えつつ、スプレーガン３１をドラム内外に移動させることができ、装置のコンパクト化を図ることが可能となる。

また、マルチファンクションユニット３２は、図９に示すように、斜め４５°方向（すなわち、錠剤流れ面に対してほぼ垂直方向）に上下動可能に配置されており、ドラム内におけるスプレーガンの位置を適宜変えられるようになっている。図１０は、マルチファンクションユニット３２の上下動機構の構成を示す説明図である。図１０に示すように、支持アーム３５は二重管構造となっており、ユニットカバー３６内にて上管部３５ａと下管部３５ｂが接続されている。上管部３５ａは、ユニットカバー３６に固定されたアームガイド３７に摺動自在に挿入されており、ブラケット３８を介してエアシリンダ３９と接続されている。下管部３５ｂは、ブラケット４０にてユニットカバー３６に固定されている。

エアシリンダ３９を作動させると、上管部３５ａが軸方向に沿って移動し、マルチファンクションユニット３２は、図１０に示した下方位置Ｌと上方位置Ｈの間を１５０ｍｍ程度移動する。なお、上管部３５ａの駆動装置としては、エアシリンダ３９に代えて、同じ流体圧によるアクチュエータである油圧シリンダを用いることもできる。また、駆動装置として、電動のモータを用いることも可能である。

ところで、コーティング装置１０では、図１０のように、マルチファンクションユニット３２が斜め４５°に移動する構成としたが、これを上下左右方向に移動可能なマルチムーブ機構とし、スプレーガン３１を上下（Ｙ方向：垂直方向）左右（Ｘ方向：水平方向）の任意の位置に移動できるようにしても良い。図１１〜１３はこのようなマルチムーブ機構を用いたマルチファンクションユニットの実施例であり、図１１は手動によるマルチムーブ機構４１の正面図、図１２は図１１の側面図、図１３はモータ駆動によるマルチムーブ機構４２の側面図である。なお。マルチムーブ機構４１は、図９に一点鎖線にて示したように、筐体正面右側に配置される仕様となっているが、左側に配置することも勿論可能である。また、図１１〜１３のマルチファンクションユニットでは、支持ホルダ３３は支持アーム３５と固定されており、スプレーガン３１は、両者を屈曲させることなく、ドラム１内に挿入され、ドラム１から取り出される。

マルチムーブ機構４１は、上下動機構４１ａと左右動機構４１ｂとから構成され、図１１,１２に示すように、支持アーム３５の上管部３５ａは、ブラケット４３にて上下動機構４１ａ側の上下動ベース４４に固定される。上下動ベース４４には、シャフトホルダ４５とガイドブロック４６ａ,４６ｂ及びナットブロック４７が取り付けられている。シャフトホルダ４５にはガイドロッド４８の一端側が固定されており、ガイドロッド４８は、ガイドブロック４６ａ,４６ｂにて軸方向に移動自在に支持されている。ガイドロッド４８の他端側は、左右動ベース４９に取り付けられたシャフトホルダ５１に固定されている。

ナットブロック４７には、台形ネジを用いたネジロッド５２が螺合している。ネジロッド５２の一端側は、左右動機構４１ｂの左右動ベース４９に取り付けられたネジホルダ５３に支持されている。また、ネジロッド５２の他端側は、左右動ベース４９に取り付けられたネジホルダ５４に固定されている。ネジロッド５２の一端側は、ギア５５ａ,５５ｂを介して、上下動用ツマミ５６が接続されている。上下動用ツマミ５６を回転させると、ギア５５ａ,５５ｂを介してネジロッド５２が回転し、ナットブロック４７が軸方向に移動する。これにより、ナットブロック４７が固定された上下動ベース４４が上下に移動し、上管部３５ａが上下方向に移動する。

また、左右動ベース４９には、シャフトホルダ５７とガイドブロック５８ａ,５８ｂ及びナットブロック５９が取り付けられている。シャフトホルダ５７にはガイドロッド６０の一端側が固定されており、ガイドロッド６０はガイドブロック５８ａ,５８ｂにて軸方向に移動自在に支持されている。ガイドロッド６０の他端側は、ユニットベース６１に取り付けられたシャフトホルダ６２に固定されている。なお、ユニットベース６１は、筐体２に固定されている。

ナットブロック５９には、台形ネジを用いたネジロッド６３が螺合している。ネジロッド６３の一端側は、左右動ベース４９に取り付けられたネジホルダ６４に固定されている。また、ネジロッド６３の他端側は、ユニットベース６１に取り付けられたネジホルダ６５に固定されている。ネジロッド６３の一端側は、上下動機構４１ａと同様にギア６６ａ,６６ｂを介して、左右動用ツマミ６７接続されている。左右動用ツマミ６７を回転させると、ギアを介してネジロッド６３が回転し、ナットブロック５９が軸方向に移動する。これにより、ナットブロック５９が固定された左右動ベース４９が左右に移動し、上管部３５ａが左右方向に移動する。つまり、上管部３５ａは、上下動用ツマミ５６と左右動用ツマミ６７を適宜動かすことにより、上下左右の任意の方向に移動させることができる。

このように、マルチファンクションユニット３２を水平方向及び垂直方向に自在に移動可能な構成とすることにより、スプレーガン位置の調整自由度が拡大し、スプレーガン３１の設置位置を細かく設定することが可能となる。従って、スプレーガンを常に最適な位置に設定しつつコーティング処理を実施することが可能となり、スプレーガンが一方向にのみ移動可能なコーティング装置に比して、錠剤面とスプレーガン３１との距離を一定に保つような制御も容易かつ正確に実行可能となる。これにより、装置を停止させることなく、コーティング処理を連続的に実施することが可能となり、コーティング処理効率が向上し、生産コストの低減が図られる。

また、このような動作を電動にて行っても良く、マルチムーブ機構４２では、上下動用ツマミ５６と左右動用ツマミ６７に代えて、上下動用モータ６８と左右動用モータ６９が設けられている。マルチムーブ機構４２は、モータ６８,６９の配置の関係から、図１１,１２のマルチムーブ機構４１とは若干異なる構成となっているが、基本的な機構や動作はマルチムーブ機構４１と同様であり、同様の部材・部品に同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

筐体２にはまた、ドラム１に供給されたエアを排出するための排気ダクト７１が接続されている。筐体２内には、ドラム１の胴部４と摺接するシールダクト７２と、シールダクト７２に接続され排気口７３に向かう上部ダクト７４が設置されている。排気ダクト７１は排気口７３に接続されており、チャンバドア１１から供給されたエアは、ドラム１からシールダクト７２に排出され、上部ダクト７４と排気ダクト７１を介して装置外へと排出される。

一方、スプレーガン３１にてドラム１内にコーティング液等をスプレーし、その際、排気を行わないと、ドラム内の湿度が１００％となり、内部に霧が漂ったような状態となる。このとき、ドラム内の余分な湿度を、コーティング処理に影響を与えないように排気するため、筐体２には、排気系統とは別個に蒸散ミスト排気口７５が設けられている。蒸散ミスト排気口７５は筐体２の内部空間に対し開口しており、排気ダクト７１に接続されている。

また、蒸散ミスト排気を行うと、密閉空間である筐体２の内部空間が負圧となるため、排気した分を補うべく、蒸散ミスト吸気口７６が設けられている。吸気口７６には、筐体内部空間と筐体外部とをつなぐ図示しないダクトが取り付けられており、ダクト内にはダクトの開閉を制御するダンパが設置されている。蒸散ミスト排気時には、ダンパを開いて外部の空気を取り込む。これにより、排気系統よりも細い通気系統にてドラム１内を弱く吸引することができ、ドラム１内の蒸散ミストが装置外へと排出される。

コーティング装置１０にはさらに、筐体２内にドラム冷却用のスプレーノズル８１が取り付けられている。スプレーノズル８１からは、微細なミストを含んだ加湿空気などの冷却媒体がドラム１の外周に噴霧され、ドラム１はその気化熱によって冷却される。従来より、通気孔のないドラムを水スプレーによって冷却することは知られていたが、ジャケットレスタイプのコーティング装置で使用されている全面パンチングドラムのスプレー冷却は、ドラム内の被処理物が濡れてしまい品質上問題が生じるとされていた。これに対し、本装置では、非常に微細なミストを用い、また、スプレーの実施タイミングを考慮することにより、その常識を覆し、通気孔のあるドラム１のスプレー冷却を可能ならしめている。このため、従来不可能とされていた全面パンチングドラムの冷却が可能となり、ジャケットレスタイプの装置の性能向上を図ることが可能となった。

前述のようなスプレーノズル８１は、筐体内２に複数個設けられており、胴部４とコニカル部５の両方にスプレーが可能な位置に配置されている（胴部用：８１ａ，コニカル部用８１ｂ）。スプレーノズル８１とドラム１との間の距離は２００ｍｍ〜２５０ｍｍ程度に設定されており、噴霧パターンの広がり（噴霧領域）はドラム外周面にてスプレーノズル８１ １個当たり直径５０ｍｍ〜４００ｍｍとすることが好ましく、ここでは直径３００ｍｍ程度となっている。なお、スプレーノズル８１は、ドラム１内へのミスト侵入を抑えるため、胴部４対しては接線方向からスプレーが当たる位置に取り付けることが好ましい。

スプレーノズル８１としては内部混合型の二流体ノズルを使用し、そこから冷却液の微細なミストをドラム１に対して噴霧する。ここでは、冷却液として水（常温で可）を使用しており、スプレーノズル８１では、水と圧縮空気がノズル内で混合され、非常に微細な水滴である冷却ミスト（水霧）を含んだ冷却媒体が生成される。冷却ミストの平均粒子径は５μｍ以上〜１００μｍ以下が好ましい。但し、５０μｍを超えるとミストの蒸発がやや緩慢となり、ドラム１内が湿潤し易くなるため５０μｍ以下の方が好ましい。また、平均粒子径１０μｍ以下、好ましくは５〜８μｍ程度のいわゆるドライフォグのような超微細ミストも使用可能である。この場合も、噴霧パターンの広がりは、スプレーノズル８１ １個当たり直径５０ｍｍ〜４００ｍｍ程度、好ましくは３００ｍｍ程度に設定するが、１０μｍ超の場合よりも広い方が好ましい。

つまり、コーティング装置１０におけるドラム冷却方式としては、通常の二流体ノズルによる１０μｍ超〜１００μｍの微細なミストによる噴霧や、１０μｍ以下のドライフォグの噴霧など、種々の噴霧形態を適宜採用し得る。なお、通気孔のないコニカル部５と全周パンチングの胴部４とでミスト径を異ならせても良く、例えば、通気性のないコニカル部５には比較的大きい１０μｍ超〜５０μｍのミスト、全面パンチング構造の胴部４には超微細な５〜８μｍのミストを噴霧するようにしても良い。

このような冷却ミストは、スプレーノズル８１からドラム１の外側全体にまんべんなく噴霧される。これにより、ドラム１の胴部４とコニカル部５は、付着した冷却ミストの気化熱によって冷却される。その際、噴霧した冷却ミストは粒子径が非常に小さいため、ドラム１に付着後、素早く蒸発する。このため、冷却ミストを通気孔のあるドラム１に吹き掛けても、水分はドラム表面にて蒸発しその内部には侵入しにくく、ドライな環境でのドラム冷却が可能となる。

次に、このようなコーティング装置を用いたコーティング処理について糖衣錠の製造を例にとって説明する。ここではまず、コーティング処理を施される被処理物３として、乳糖錠などの錠剤（例えば、直径８ｍｍ,２００ｍｇ／Ｔ）をドラム１内に投入する。コーティング装置１０では、チャンバドア１１を開けた状態で前面開口部７から被処理物３を投入するが、その際、前面開口部７は作業者の直近に来るため非常に作業性が良い。なお、被処理物投入の際には、マルチファンクションユニット３２はドラム１の外へ退去させた状態とする。所定量の被処理物３を投入した後、マルチファンクションユニット３２を操作してスプレーガン３１をドラム１内にセットする。その後、チャンバドア１１を閉じ、ドラム駆動モータを作動させドラム１を回転させる。

ドラム内の被処理物３に対しては、ドラム１を回転させつつ、スプレーガン３１からコーティング液（糖衣液）の噴霧を行う。コーティング液には、被覆物質やバインダ、溶剤等が含まれ、スプレーガン３１から所定の圧力にて噴霧される。図１４（ａ）は当該コーティング装置における糖衣処理工程を示す説明図、図１４（ｂ）は（ａ）の各工程における給排気操作や蒸散ミスト操作、ミスト冷却操作の有無を示す一覧表である。

従来のコーティング処理では、通常、「スプレー」→「ポーズ１」（第１ポーズ工程）→「乾燥」の３工程を繰り返し行うのが通常である。また、コーティング液やその他の諸条件により、「ポーズ１」と「乾燥」の工程の間に、「ポーズ２」（第２ポーズ工程）を入れ４工程とすることも通常行われている。この場合、「スプレー」は、給排気を行うことなくドラム１を回転させつつ（例えば８ｒｐｍ程度、以下、数値例に関しては例示である旨の表示は省略する）コーティング液を噴霧する工程である。また、「ポーズ１」は、エア供給を行わずにドラム１を回転させ、錠剤上にコーティング液を展延させる練り工程、「ポーズ２」は、排気のみを行いつつドラム１を回転させ、乾燥工程前にドラム内の湿度を低下させる工程であり、これらのポーズ１,２工程ではコーティング液の噴霧は実施しない。さらに、「乾燥」は、コーティング液の噴霧を行うことなくドラム１に温風を供給し（７０°Ｃ,１２ｍ^３／min）、錠剤上のコーティング液を乾燥固化させる工程である。

一方、当該装置におけるコーティング処理では、図１４（ａ）に示すように、従来の処理工程における「スプレー」工程の前に、スプレーノズル８１から冷却ミストを含んだ冷却媒体を噴霧してドラム１のミスト冷却を行う予冷工程が付加されている。また、「予冷」→「スプレー」→「ポーズ１」の３工程にかけて、スプレーノズル８１による冷却ミスト噴霧が実施される。つまり、図１４（ａ）,（ｂ）に示すように、「スプレー」に先駆けて、給排気は行わずに冷却ミスト噴霧が実施される「予冷」が行われる（３０秒）。なお、図１４（ａ）における「スプレー」,「ポーズ１」,「ポーズ２」,「乾燥」の各工程における処理内容は前述同様である。

その後、冷却ミスト噴霧を継続しつつ、「スプレー」（２分間）と「ポーズ１」（第１ポーズ工程：３.５〜４分間）が実施される。なお、冷却ミスト噴霧は、処理状況に応じて「ポーズ１」の途中で適宜終了しても良い。スプレー工程（６０°Ｃ,３４０〜９００ｍＬ／回）では、糖衣液がスプレーガン３１から錠剤に対し噴霧される。その際、スプレーガン３１の位置は、錠剤面の位置に応じて、マルチファンクションユニット３２によって最適な位置に調整される。前述のように、スプレーガン３１は斜め４５°方向に移動可能なため、錠剤流れ面に対するスプレー位置は一定に保たれ、錠剤のコーティング条件を一定あるいは所望の形態に調整することができる。特に、マルチムーブ機構４１を採用した場合には、スプレーガン３１の移動自由度が高く、種々のコーティング条件に柔軟に対応することが可能となる。

「ポーズ１」の終了後、「ポーズ２」（第２ポーズ工程：０.５分間）と「乾燥」（４.５分間）の各工程が実施され、図１４（ａ）に示すように、「乾燥」後に「予冷」に戻る形でこのセットを複数回（２０〜３０回程度）繰り返す。その際、乾燥工程の後に直ちにスプレー工程を行うと、ドラム１が加熱された状態でスプレーが行われることになり、糖衣カス等が生成され易くコーティング環境としては好ましくない。この点、当該コーティング処理では、乾燥工程の後に「予冷」を行い、ドラム１をミスト冷却する。従って、スプレー工程時は、ドラム１は冷えた状態にあり、糖衣カス等の問題も生じにくい。また、ドラム１が短時間で冷却されるため、ドラム１が冷えるまで待つ時間も必要もなくなり、処理時間も短縮される。

「予冷」→「スプレー」→「ポーズ１」の３工程では、ドラム１に冷却ミストが噴霧され続けるが、微細なミストによってドラム１内に侵入する水分はごく僅かである。また、「ポーズ１」工程の後には、必ず「乾燥」工程が実施される。このため工程中の錠剤の水分含水量は従来のコーティング処理と変わらず、発明者らの実験においても、乾燥工程中における錠剤の水分含有率や、最終的な錠剤の水分含有率を従来法と同水準に維持できた。さらに、乾燥空気（温風）が通気されない工程にてドラム１に冷却ミストを噴霧するため、短時間でドラム壁面を冷却でき冷却処理効率も高い。加えて、ミスト冷却の際には、胴部４と共にバッフル２６もまた冷却ミストによって冷却される。このため、バッフル２６による放熱面積増大効果をさらに高めることができ、ドラム１を効率良く冷却することが可能となる。

なお、冷却ミストによってドラム１内に侵入する水分はごく僅かである旨述べたが、それでもミストを噴霧している以上、ドラム１内への水分侵入は完全にゼロとは言い切れない。また、「乾燥」では排気が行われるため、それに引かれて冷却ミストがドラム１内に侵入し易い。そこで、コーティング装置１０では、安全を見て、冷却ミストが万が一ドラム１内に侵入しても、その影響ほとんど受けることがない工程で冷却ミスト噴霧を行うことにしている。すなわち、ドラム１内がこれから湿潤する「予冷」と、湿潤している「スプレー」及び「ポーズ１」にて冷却ミスト噴霧を行い、ドラム１内がウエットな環境でミスト冷却を行う。これにより、ドラム内への水分の侵入を問題とすることなく、冷却ミストによるドラム１の冷却を行うことができる。

このように、コーティング装置１０は、水平回転型の全面パンチングドラムを使用した装置でありながら、微細な冷却ミストによって、被処理物が接触するドラム１の外周が直接冷却される。このため、ドラム内面への糖衣液の固化・付着を抑えることができ、固化物の剥離、付着による不良品を減少させることが可能となる。従って、糖衣コーティング錠剤のボッチの発生を大幅に低減させることができ、発明者の実験ではボッチの発生をほとんど皆無に抑えることができた。また、水平回転型のドラムを使用しているため、原料錠剤の損傷が抑えられ、この点においても不良品発生率の低減が図られる。

さらに、ドラム内面への糖衣カスの付着が抑えられるため、ドラム内部の清掃回数を減らすことができ、処理効率や作業工数の改善を図ることが可能となる。そしてこれにより、構造がシンプルでメンテナンスが容易なジャケットレスタイプのコーティング装置の普及促進も図られる。

このような一連の工程を繰り返し、所定量のコーティング液を噴霧し終え、被処理物に所望のコーティング層が形成されたところでコーティング処理を終える。なお、コーティング処理中も、監視窓１４から処理状況を適宜観察することが可能である。コーティング処理が終了したところで、チャンバドア１１を開け、マルチファンクションユニット３２をドラム１の外へ退去させて図示しない製品排出筒をドラム１内に組み込む。その後、再びチャンバドア１１を閉じ、ドラム１を回転させつつ、製品排出口１７を開いてコーティング処理済の製品を排出する。

本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

例えば、前述の各種数値はあくまでも一例であり、その値は適宜変更し得ることは言うまでもない。また、本発明における被処理物も前述の乳糖錠等の錠剤には限られず、菓子やガム等の食品や他の医薬品なども適用可能である。また、糖衣液も糖を水に溶解したシロップ以外に、それに各種薬効成分や風味、色素等を添加したものなど、種々の仕様の糖衣液が適用可能である。

前述のコーティング装置１０では、装置前面左側にコントロールパネル８２を配した関係から、チャンバドア１１を右開きとしているが、これを左開き構造とすることも勿論可能である。また、マルチファンクションユニット３２を正面右側に配することも可能である。さらに、筐体２の正面を３分割し、その中央部をチャンバドア１１とした構成を示したが、左右のユニットカバー３６やフロントカバー２５内をチャンバドア１１内と連通させ、チャンバドア１１を閉じたとき、筐体前面の全体が給気チャンバ１３となるようにしても良い。これにより、給気チャンバ１３の投影面積や内容積をさらに大きくすることが可能となる。

加えて、コーティング装置１０のマルチファンクションユニット３２にさらに洗浄ノズルを組み込んでも良く、これにより、コーティングから洗浄までの工程を連続して行うことが可能となる。なお、図５,６に示すように、コーティング装置１０では、スプレーガン３１を支持ホルダ３３の一方向側（図６において左斜め上方向)に配置しているが、スプレーガン３１を他方向側（図６においてスプレーガン３１と対称的に右斜め下方向)にも配置可能である。その際、一方向側に糖衣コーティング用、他方側にフィルムコーティング用など、用途別にスプレーガン３１の設置方向を変えても良い。

また、マルチファンクションユニット３２に振動手段を組み込み、処理中に支持ホルダ３３上に載った被処理物を振り落とすリダクションシステムを採用することも可能である。さらに、処理中の被処理物がドラム１の前面開口部７からチャンバドア１１内へ飛び出さないように、ネット等の飛散防止用部材を前面開口部７に取り付けても良い。その際、この飛散防止部材として整流板を使用し、給気の更なる安定化を図っても良い。

本発明の一実施例であるパンコーティング装置の構成を示す右側面図である。 図１のパンコーティング装置の正面図である。 図１のパンコーティング装置の平面図（上面図）である。 （ａ）は回転ドラムの側面図、（ｂ）は回転ドラム内に設置された立体通気バッフルの構成を示す説明図である。 チャンバドアを開いた状態を示す平面図である。 チャンバドアを開いた状態の正面図である。 （ａ）は風向板の正面図、（ｂ）はその断面図である。 マルチファンクションユニットの動作を示す説明図である。 マルチファンクションユニットを正面側から見た状態を示す説明図である。 マルチファンクションユニットの上下動機構の構成を示す説明図である。 手動によるマルチムーブ機構の正面図である。 図１１のマルチムーブ機構の側面図である。 モータ駆動によるマルチムーブ機構の側面図である。 （ａ）は当該コーティング装置における糖衣処理工程を示す説明図、（ｂ）は（ａ）の各工程における給排気操作や蒸散ミスト操作、ミスト冷却操作の有無を示す一覧表である。

符号の説明

１ 回転ドラム
２ 筐体
２ａ 前壁
２ｂ 上面
３ 被処理物
４ 胴部
５ コニカル部
６ 通気孔
７ 前面開口部
８ エンドプレート
９ 回転軸
１０ パンコーティング装置
１１ チャンバドア
１２ ヒンジ
１３ 給気チャンバ
１３ａ 給気チャンバ正面内壁
１４ 監視窓
１５ 点検扉
１６ グリップバー
１７ 製品排出口
１８ 給気孔
１９ 給気ダクト
２１ 給気口
２２ 風向板
２３ 枠体
２４ ルーバ
２５ フロントカバー
２６ バッフル
２７ 通気孔
２８ バッフル取付孔
２９ ドラム室
３０ シンク
３１ スプレーガン
３１ａ 糖衣コーティング用スプレーガン
３１ｂ フィルムコーティング用スプレーガン
３２ マルチファンクションユニット
３３ 支持ホルダ
３４ａ ヒンジ
３４ｂ ヒンジ
３５ 支持アーム
３５ａ 上管部
３５ｂ 下管部
３５ｃ 接続口
３６ ユニットカバー
３７ アームガイド
３８ ブラケット
３９ エアシリンダ
４０ ブラケット
４１ マルチムーブ機構
４１ａ 上下動機構
４１ｂ 左右動機構
４２ マルチムーブ機構
４３ ブラケット
４４ 上下動ベース
４５ シャフトホルダ
４６ａ,４６ｂ ガイドブロック
４７ ナットブロック
４８ ガイドロッド
４９ 左右動ベース
５１ シャフトホルダ
５２ ネジロッド
５３ ネジホルダ
５４ ネジホルダ
５５ａ,５５ｂ ギア
５６ 上下動用ツマミ
５７ シャフトホルダ
５８ａ,５８ｂ ガイドブロック
５９ ナットブロック
６０ ガイドロッド
６１ ユニットベース
６２ シャフトホルダ
６３ ネジロッド
６４ ネジホルダ
６５ ネジホルダ
６６ａ,６６ｂ ギア
６７ 左右動用ツマミ
６８ 上下動用モータ
６９ 左右動用モータ
７１ 排気ダクト
７２ シールダクト
７３ 排気口
７４ 上部ダクト
７５ 蒸散ミスト排気口
７６ 蒸散ミスト吸気口
８１ スプレーノズル
８１ａ 胴部用スプレーノズル
８１ｂ コニカル部用スプレーノズル
８２ コントロールパネル
Ｈ 上方位置
Ｌ 下方位置
Ｏ 回転軸線
θ 角度

Claims (4)

1. ほぼ水平な回転軸線を中心に回転自在に設けられた回転ドラムと、前記回転ドラムを収容する筐体と、前記回転ドラム内に設置されるスプレーガンとを備えたパンコーティング装置であって、
   前記スプレーガンは、水平方向及び垂直方向に自在に移動可能なマルチファンクションユニットに取り付けられてなることを特徴とするパンコーティング装置。
2. 請求項１記載のパンコーティング装置において、前記マルチファンクションユニットは、前記スプレーガンに接続されたホースを外部に露出させることなく内部に収容可能な支持アームを有し、
   前記スプレーガンは、前記支持アームに接続され前記ホースを外部に露出させることなく内部に収容可能な支持ホルダに装着されることを特徴とするパンコーティング装置。
3. 請求項１又は２記載のパンコーティング装置において、前記スプレーガンとして、用途の異なる複数種類のスプレーガンを設置したことを特徴とするパンコーティング装置。
4. 請求項３記載のパンコーティング装置において、前記スプレーガンとして、糖衣コーティング用スプレーガンとフィルムコーティング用スプレーガンを設置したことを特徴とするパンコーティング装置。

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