JPWO2004000201A1 - 非球形シームレスカプセルの製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

非球形シームレスカプセルを製造する場合、まず充填物質が皮膜により被覆されてなるシームレスカプセルＣ１を用意して乾燥装置１２にて、皮膜の溶媒含有率が所定値となるまで乾燥する。次いで、そのシームレスカプセルを加熱装置３８により加熱して皮膜を半ゾル化した状態とする。更に、加熱されたシームレスカプセルを圧縮成形加工装置等からなる成形加工装置５２を用いて所定の非球形に成形する。このように、乾燥した球形シームレスカプセルの皮膜を半ゾル化状態として使用するので、その弾性が低下しており、応力緩和時間も短いため、成形加工を短時間に行うことができ、元の球形に復元しない。また、半ゾル化した状態での物性変化が少ないため、温度管理も容易である。非球形に成形加工した後は、乾燥が不要又はその必要性が少ないため、皮膜の表面に皺が生じにくく、形状のばらつきも少ない。

Description

本発明は、医薬、香料、香辛料、芳香剤等からなる充填物質をゼラチン等からなる皮膜物質で被覆してなるシームレスカプセル、特に非球形のシームレスカプセルを製造するための方法及び装置に関する。

いわゆるシームレスカプセルを製造する方法としては、多重ノズルの中心ノズルから液状の充填物質を流出させると共に、中心ノズルを囲む円環状ノズルから液状の皮膜物質を流出させ、これを寸断して冷却液（硬化液）に滴下する方法が従来から知られている。この方法では、滴下された液滴は冷却液中で球形化し、皮膜物質がゲル化することで球形形状で安定する。

一方、近年、シームレスカプセルについても、通常のカプセルと同様な楕円形や長円形、両等凸球面形等の非球形のものが求められている。飲み易さや取扱い性、商品差別化等の観点からの要請である。

そこで、従来においては、上記方法で得られた球形のシームレスカプセルを乾燥する前に適当な成形治具を通して非球形に成形し直すという方法や、特開２０００−３２５４３１号公報に記載されているように、前記球形シームカプセルを乾燥する前に加温して皮膜をゲル状態からゾル状態とし、これを適当な成形治具を通して非球形に成形加工した後、この非球形のシームレスカプセルを冷却して皮膜をゲル状態として形状を安定化させ、その後乾燥させるという方法が提案されている。

しかしながら、前述したような従来の非球形シームレスカプセル製造方法には問題点がある。

すなわち、前者の方法で、乾燥していない高含水率の皮膜を有する球形シームレスカプセルについては、皮膜の弾性が高く、元の球形に復元しようとする。また、応力緩和時間が長く、非球形に成形するのに時間がかかるという問題がある。

後者の特開２０００−３２５４３１号公報に記載の方法では、非球形への成形加工時間は比較的短くてすむ。しかし、乾燥前の高含水状態で一旦ゲル化した球形シームレスカプセルを加温してゾル化させる場合は、加温した際のゾル／ゲル変化に伴う物性変化が著しいため、当該シームレスカプセルは扱いづらく、厳格な温度制御が必要となるという問題があった。また、上述した何れの方法でも、シームレスカプセルを非球形に成形加工した後に乾燥処理を加えるため、乾燥による収縮等によって皮膜表面に皺が発生したり、形状にばらつきが生じるという問題があった。

本発明の目的は、前記問題点を解決することのできる非球形シームレスカプセルの製造方法及び製造装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明による非球形シームレスカプセルの製造方法は、充填物質が皮膜により被覆されてなるシームレスカプセルを用意する第１ステップと、この第１ステップにより用意されたシームレスカプセルを、皮膜の溶媒含有率が所定値となるまで乾燥する第２ステップと、第２ステップで得られたシームレスカプセルを加熱して皮膜を半ゾル化した状態とする第３ステップと、第３ステップで得られたシームレスカプセルを所定の非球形に成形する第４ステップとを含むことを特徴としている。

ここで、半ゾル化した状態とは、加熱によりゲル構造が一部崩れ出してから、完全なゾルになるまでの範囲にある状態をいい、圧縮等の外力を加えても皮膜が破損して充填物質が流出しない程度の状態をいう。

上述したように、本発明では、乾燥したシームレスカプセルの皮膜を半ゾル化状態として使用するので、その弾性が低下しており、応力緩和時間も短いため、成形加工を短時間に行うことができ、元の球形に復元しない。また、半ゾル化した状態での物性変化が少ないため、温度制御も容易である。非球形に成形加工した後は、乾燥が不要又はその必要性が少ないため、皮膜の表面に皺が生じにくく、形状のばらつきも少ない。

また、前記作用効果を奏する乾燥の度合いに関しては、皮膜が水を溶媒とした物質、例えばゼラチン溶液からなるものである場合、第２ステップで得られたシームレスカプセルにおける皮膜の溶媒含有率（含水率）の所定値は２０重量％以下であることが好ましい。

なお、第３ステップでの加熱方法としては種々考えられるが、マイクロ波を利用することが好適である。

第４ステップでの成形加工については、型を用いた圧縮成形加工が簡便且つ確実な方法である。圧縮成形加工を行うための装置としては、例えば相対面する杵を備えるものや、臼と杵とを備えるもの等があげられ、いずれも好適に用いられる。

成形加工中、同時にシームレスカプセルを冷却することが、形状をより迅速に安定化させるのに有効である。

なお、第３ステップの加熱と第４ステップの成形加工との関係については、加熱完了後の成形加工のみならず、加熱中の成形加工も含むものとする。

また、本発明による非球形シームレスカプセル製造装置は、シームレスカプセルを加熱する加熱部と、加熱部により加熱されて皮膜が半ゾル化した状態となったシームレスカプセルを非球形に成形加工する成形加工部とを備えることを特徴としている。成形加工部としては、前述したような杵、臼を備える圧縮成形加工装置が考えられる。加熱部はマイクロ波を用いた加熱装置が好ましい。

かかる製造装置における加熱部に、皮膜の溶媒含有率が所定値となるまで乾燥されたシームレスカプセルを適用することで、上記の本発明による方法を好適に実施することが可能となる。

図１は、本発明による非球形シームレスカプセルの製造に用いられる設備構成を概略的に示す図である。

図２は、本発明による非球形シームレスカプセルの製造装置の一実施形態を示す概略説明図である。

図３は、温度と皮膜の貯蔵弾性率、損失弾性率との関係を概略的に示すグラフである。

図４は、本発明による非球形シームレスカプセルの製造装置の他の実施形態を示す概略説明図である。

図５は、実施例に用いられた成形加工装置として使用した圧縮試験機を示す概略説明図である。

図６Ａは、本発明の方法で得られた非球形シームレスカプセルを示し、図６Ｂは、従来法により得られた非球形シームレスカプセルを示す。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１は、本発明による方法に従って非球形のシームレスカプセル（以下、単に「カプセル」という）を製造するための設備の全体構成を概略的に示している。図１において、符号１０は、球形カプセルＣ１を製造するための製造装置を示し、符号１２は、球形カプセル製造装置１０により製造された球形カプセルＣ１を乾燥するための乾燥装置、符号１４は、乾燥装置１２により乾燥された球形カプセルＣ１を保管するための保管装置、符号１６は、球形カプセルＣ１から非球形カプセルＣ２を製造するための非球形カプセル製造装置を示している。

球形カプセル製造装置１０は、周知のものを用いることができ、例えば、国際公開公報ＷＯ０１／４５６３５Ａ１に開示されたものを用いることができる。前記国際公開公報に記載の球形カプセル製造装置１０は、下向に開口する中心ノズル１８とこれと同芯でこれを囲む外側ノズル２０とからなる多重ノズル２２を有しており、中心ノズル１８には球形カプセルＣ１の内部に充填される液状の充填物質が供給され、中心ノズル１８と外側ノズル２０との間の環状空間には球形カプセルＣ１の皮膜となるゾル状の皮膜物質が供給されるようになっている。

ここで、皮膜物質は、乾燥後でも可逆的にゾル／ゲル変換する性質を有する物質であるならば、特に制限はない。かかる性質を有する物質としては、例えば、ゼラチン、寒天、デンプン、カラギーナン若しくはアルギン酸、又は、グアーガム若しくはキサンタムガム等のガム類のような物質からなるものがあるが、ゼラチンと可塑剤とを含むものがシームレスカプセルの皮膜物質として好ましい。また、皮膜物質は、必要に応じて、遮光剤等の添加剤が含まれていてもよい。

ゼラチンとしては、例えば、牛、豚等の動物由来のゼラチンを用いることができる。そして、前記の可逆的にゾル／ゲル変換する性質を有するゼラチンとしては、アルカリ処理ゼラチン、酸処理ゼラチン、化学修飾ゼラチン等があげられ、これらは単独で用いてもよく、混合して用いてもよい。

可塑剤としては、例えば、グリセリン、ソルビトール、マルトース、グルコース、マルチトース、ショ糖、キシリトール、マンニトール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール等があげられる。遮光剤としては、カラメル、酸化チタン、酸化鉄等があげられる。

充填物質としては、医薬、香料、香辛料、芳香剤のような薬物を、例えば中鎖脂肪酸トリグリセライド、ダイズ油、オリーブ油、ラード等の動植物油、流動パラフィン、鉱物油等の溶解液に溶解させたものが考えられ、シームレスカプセルの皮膜が溶解しない液状物質であればよい。また、充填物質は、薬物の溶解補助剤や安定化剤等の添加剤を含んでもよい。溶解補助剤としては、例えばエタノール等のアルコール類があげられる。

多重ノズル２２の中心ノズル１８及び外側ノズル２０の先端部分は硬化液（冷却液）２４中に浸漬、又は、硬化液２４の液面上方において下向きに配置されるようになっている。硬化液２４は、皮膜物質に触れることで皮膜物質をゲル化させるものであり、皮膜物質がゼラチンを含むものである場合、流動パラフィン、中鎖脂肪酸トリグリセリド等から適宜選択することができる。

充填物質が管２６を経て導入される多重ノズル２２の内部空間の上部には、この内部空間の壁部の一部を画成する可撓膜等からなる可動壁２８が設けられている。この可動壁２８は加振器３０により上下動せしめられて、ノズル内部空間内の充填物質に所定の周期及び振幅の振動を加えることができる。従って、可動壁２８のこの動作によって、充填物質中には下向に伝播する脈動波が発生されるようになっている。

このような構成の球形カプセル製造装置１０において、多重ノズル２２に充填物質を供給すると、充填物質は中心ノズル１８から下向きに流出し、これと同時に多重ノズル２２に供給された皮膜物質が、充填物質の流れを囲む形で外側ノズル２０から下向きに流出する。そして、適当なタイミングで可動壁２８を上下動させ、充填物質中に脈動波を発生させると、中心ノズル１８から流出する充填物質が寸断される。同時に、皮膜物質にも振動が伝えられ、外側ノズル２０から流出する皮膜物質が寸断される。これにより、充填物質を皮膜物質により被覆してなる液滴が順次形成される。この液滴は硬化液中を降下する過程で、その界面張力により次第に球形となる。また、液滴の表面の皮膜物質は硬化液２４と接触することによって冷却ないしは反応し、次第にゲル化（硬化）し、球形カプセルＣ１が得られる。

乾燥装置１２は、球形カプセル製造装置１０により得られた球形カプセルＣ１を乾燥するためのものであり、連続式でもバッチ式でもよい。バッチ式としては、周知の回転ドラム式の乾燥装置１２を使用することができる。

保管装置１４は、乾燥装置１２から取り出された乾燥済みの球形カプセルＣ１を保管するためのものである。この保管装置１４は特に必須のものではなく、球形カプセルＣ１を乾燥装置１２から直接、非球形カプセル製造装置１６に送り込むことも可能であるが、乾燥済みの球形カプセルＣ１は長期保管が可能であるので、非球形カプセルＣ２の製造開始までこの保管装置１４に球形カプセルＣ１を保管しておくことが、生産計画の自由度を増すためには有効である。本実施形態における保管装置１４は、球形カプセルＣ１が収容される容器部３２と、容器部３２の底部に設けられた落下シュート３４とを備えている。この落下シュート３４には、カプセル移送経路を開閉して球形カプセルＣ１を１個ずつ落下させる切出し装置３６が設けられている。

図２は本発明による非球形カプセル製造装置１６の好適な実施形態を示している。図２において、符号３８は、球形カプセルＣ１を加熱するための加熱装置（加熱部）を示している。この加熱装置３８は搬送機能を有しており、２軸ローラコンベヤとして知られたものを用いている。すなわち、加熱装置３８は、互いに平行に近接配置されたローラ４０，４２と、これらのローラ４０，４２を同回転方向に回転駆動する駆動装置４４，４６とを備えている。ローラ４０，４２の外周面には同ピッチの螺旋状の溝４８，５０が形成されており、一方のローラ４０における溝４８−４８間の山部は他方のローラ４２における溝５０−５０間の山部とが正対するよう配置されている。かかる２軸ローラ式加熱装置３８におけるローラ４０，４２間の凹部に球形カプセルＣ１を置き、ローラ４０，４２を駆動装置４４，４６により回転させると、球形カプセルＣ１はローラ４０，４２の溝４８，５０内で転動しながら、一端から他端へと移送される。なお、加熱装置３８は２軸ローラ方式に限定されない。

加熱装置３８の一端の上方には保管装置１４があり、保管装置１４の落下シュート３４の下端開口はローラ４０，４２間の凹部の垂直上方に配置されている。また、ローラ４０，４２間の凹部の他端には、当該他端に到達しそこから外部に排出される球形カプセルＣ１を受け次続の成形加工装置（成形加工部）５２に送り装填するための装填装置５４が配置されている。装填装置５４としては、移送路を開閉制御できるタイプのものを用いることができる。

また、図示しないが、加熱装置３８の各ローラ４０，４２内には、流体熱媒体を流通可能とする流路が形成されており、この流路は、ローラ４０，４２の外部に設けられた電熱器等の加熱源を通る流路と連通しており、ポンプを駆動することで熱媒体が流路を循環し、これによりローラ４０，４２の表面が所望の温度に加熱されるようになっている。勿論、カプセル加熱のための手段は種々考えられ、例えば電熱ヒータや高周波ヒータ等の熱源を接触させる手段も採用可能である。また、ヒータに接触させて熱を球形カプセルＣ１に伝える方式のみならず、超音波を球形カプセルＣ１に伝えて加熱する手段や、熱風を球形カプセルＣ１に吹き付ける手段、マイクロ波や赤外線を球形カプセルＣ１に照射する手段等を用いることもできる。

成形加工装置５２は、図示実施形態では圧縮成形加工式のものが用いられており、上下２段の無端状ベルト５６，５８を備えている。上下の各ベルト５６，５８は１対のプーリ６０，６２；６４，６６間に巻き掛けられており、図２において矢印で示す方向に循環駆動されるようになっている。下側ベルト５８における上側走行部分５８Ｐの上方に、上側ベルト５６における下側走行部分５６Ｐが所定の間隔をもって配置されている。上のベルト５６，５８の表面にはそれぞれ成形治具としての型、いわゆる杵６８，７０が複数、ベルト５６，５８の循環駆動方向に沿って一定の間隔で取り付けられている。上側の杵６８と下側の杵７０とを互いに組み合わせると、両者の対向面間には空間が形成されるが、この空間の形状が、得ようとする非球形カプセルＣ２の外形形状とほぼ同等となる。これらの上下の杵６８，７０は、無端状ベルト５６，５８における上下の走行部分５６Ｐ，５８Ｐに位置している時、上下で対をなすように位置決めされている。

なお、上側ベルト５６に係るプーリ６０，６２間の間隔は下側のものよりも短く、下側ベルト５８における上側走行部分５８Ｐの、従動プーリ６４側の端部は上方に露出し、この露出部分上に装填装置５４の出口が配置されている。

次に、以上のような設備を用いて非球形カプセルＣ２を製造する方法について説明する。

まず、球形カプセル製造装置１０により、前述したように、充填物質及び皮膜物質を多重ノズル２２に供給し、充填物質が皮膜物質により囲まれた液滴を硬化液２４中に浸漬させることで、球形カプセルＣ１を製造する。なお、本実施形態では、球形カプセルＣ１は、皮膜物質がゼラチン、グリセリン及び精製水からなるものとし、充填物質が中性脂肪酸トリグリセライドに、無水エタノールを溶解補助剤として香料等の薬物を溶解したものとする。

次いで、球形カプセル製造装置１０により製造された球形カプセルＣ１を硬化液２４から取り出した後、乾燥装置１２に送り、そこで球形カプセルＣ１の皮膜の溶媒含有率が所定値となるまで乾燥する。本実施形態では、皮膜物質の溶媒は水であるので、溶媒含有率とは含水率を意味する。乾燥装置１２により乾燥された球形カプセルＣ１における皮膜の含水率は、球形カプセルＣ１を非球形に成形加工した後に、成形前の形に復元しようとする力が所望の程度に小さくなる含水率であればよく、具体的には皮膜の含水率は２０重量％以下が好ましく、更に１５重量％以下が好ましく、特に１０重量％以下が好ましい。

１０重量％以下が特に好ましいとしたのは、以下でも述べるように、十分に乾燥した球形カプセルＣ１を用いて非球形カプセルＣ２を製造した場合には、保管や搬送等の取扱いが容易となり、また、非球形カプセル製造装置１６から取り出された非球形カプセルＣ２を更に乾燥する必要がない等の理由からである。

なお、皮膜の含水率は、高温（例えば１０５℃）の測定チャンバ内に球形カプセルＣ１を一定時間（例えば２時間）置き、減じた重量から求めることができる（乾燥減量法）。

乾燥装置１２から取り出された球形カプセルＣ１は保管装置１４にて適宜保管される。球形カプセルＣ１は乾燥処理が施され十分に皮膜が硬化しているため、保管中に球形カプセルＣ１同士が粘着することもなく、保管装置１４内での管理が容易であり、長期間の保管が可能となる。また、取扱いも容易であるので、乾燥装置１２から保管装置１４ないしは非球形カプセル製造装置１６までが離れていても特に問題が生じることもない。

乾燥済みの球形カプセルＣ１から非球形カプセルＣ２を製造する場合には、非球形カプセル製造装置１６を起動する。これにより、加熱装置３８の各ローラ４０，４２が回転を始めると共に、加熱源により高温とされた流体熱媒体が各ローラ４０，４２内の流路を流れ、ローラ４０，４２の表面が所定の温度に熱せられる。また、成形加工装置５２のベルト５６，５８が循環駆動される。

この状態で、保管装置１２から乾燥済みの球形カプセルＣ１を１個ずつ加熱装置３８のローラ４０，４２間に送り込む。ローラ４０，４２間に送り込まれた球形カプセルＣ１は装填装置５４の方向に移動すると共に、加熱される。この際、球形カプセルＣ１はローラ４０，４２の溝５８，５０内で転動するため、表面全体が均一に加熱される。球形カプセルＣ１が加熱装置３８の末端に到達した時点において、皮膜の表面全体が所定の温度に達し、皮膜は半ゾル化した状態となる。

ここで、半ゾル化した状態とは、前述したように、加熱によりゲル構造が一部崩れ出してから、完全なゾルになるまでの範囲にある状態をいい、成形加工装置５２により圧縮等の外力を加えても皮膜が破損して充填物質が流出しない程度の状態をいう。

ゲル構造が一部崩れ出した時、及び、完全なゾルになった時については、粘弾性測定装置（レオメーター：ＴＡインスツルメント製等）を用い、対象物質（対象皮膜フィルム：膜厚約１ｍｍ）を加熱／冷却しながら、振動変形を加えてその応答（貯蔵弾性率（Ｇ′）及び損失弾性率（Ｇ″））を観測することにより求めることができる。すなわち、温度と貯蔵弾性率（Ｇ′）との間の関係、及び、温度と損失弾性率（Ｇ″）との間の関係は図３に示す如くなり、本明細書において、半ゾル化した状態とは、貯蔵弾性率（Ｇ′）及び損失弾性率（Ｇ″）の値が、プラトーの状態から変化し出す開始点から、再びプラトーになるまでの範囲の状態を指す。例えば、本実施形態でのゼラチン及びグリセリンを含む皮膜であって、含水率が１０重量％であるもの場合には、半ゾル化した状態となるのは皮膜の表面温度が約８０℃〜約１２０℃である。なお、Ｇ″とＧ′が等しくなる（グラフが交差する）温度を便宜的にゾル−ゲル転移点と呼ぶ。

但し、成形加工装置５２による成形加工後に復元を抑制するためには、皮膜の表面温度は、ゲル状態から半ゾル化し始める温度より高い温度であることが好ましく、皮膜の破損を防止するためには完全にゾルとなる温度よりも低い温度であることが好ましい。従って、含水率１０％の、ゼラチン及びグリセリンを含む皮膜については、皮膜の表面温度が９０℃〜１１０℃となるよう加熱することが好ましく、更に９５℃〜１１０℃となるよう加熱することが好ましい。なお、低含水状態においては、この加熱温度の幅は比較的広くとも許容され温度制御も容易である。

加熱装置３８の加熱により皮膜が半ゾル化された球形カプセルＣ１は、装填装置５４を通して適当なタイミングで成形加工装置５２に送られ、下側ベルト５８Ｐの露出部分に位置している下杵７０の凹部に置かれる。この下杵７０はベルト５６，５８の循環駆動に伴って移動し、上側ベルト５６の下側走行部分５６Ｐにおける上杵６８と整列し、球形カプセルＣ１は上下の杵６８，７０間で圧縮される。杵６８，７０間で圧縮されたカプセルはそのままの状態を保ち、上下のベルト５６，５８の末端（駆動プーリ６２，６６側の端部）まで移動し、そこで上下の杵６８，７０は互いに分離する。

上下の杵６８，７０は室温程度（約２５℃）であるため、球形カプセルＣ１の圧縮開始と同時に皮膜を急速冷却し、杵６８，７０により画された非球形の形状にカプセルを成形し且つ再ゲル化させる。杵６８，７０間でのカプセルの圧縮を保持する時間は、カプセルの形状が所望の非球形となり、且つ、皮膜がゲル化して復元が抑制されるようになればよく、適宜定められ得るものであるが、皮膜がゼラチンとグリセリンを含むものの場合には、５秒程度の短時間で十分である。圧縮保持時間をこのような比較的短い時間とすることができるのは、皮膜が加熱により半ゾル化しているため、圧縮により容易に所望の形状に変形可能であることに加え、皮膜の含水率が低いため弾性が小さく、更に、完全なゾル化まで至っていないため、ゲル状態に戻るのも速いからである。

斯くして、成形加工装置５２の末端に到達した下杵７０上に載っているカプセルは所望の非球形カプセルＣ２となっている。そして、当該下杵７０は駆動プーリ６６に沿って下向きに向きを変え、その上の非球形カプセルＣ２は落下して回収箱７２に製品として回収される。

なお、この後、必要に応じて非球形カプセルＣ２に乾燥処理を施してもよいが、既に球形カプセルＣ１に対して乾燥処理が行われており皮膜の含水率が少なくなっているため、かかる２回目の乾燥処理によって皮膜の表面に皺が生じたり、大きな変形が生じたりすることはない。

図４は本発明による非球形カプセル製造装置１６の更に好適な実施形態を示している。先に示した実施形態では非球形カプセル製造装置５２は連続的に非球形カプセルＣ２を製造することが可能となっているが、バッチ式に製造することも可能である。図４はバッチ式非球形カプセル製造装置の一例を示すものである。

図４に示す非球形カプセル製造装置１００は、複数の凹部１０２を表面に有するダイプレート（型板）１０４を用いる。このダイプレート１０４は、保管装置１４の下方に位置するカプセル装填部１０１に配置され、そこで保管装置１４から乾燥済み球形カプセルＣ１を１個ずつ各凹部１０２に装填することができるようになっている。

また、この非球形カプセル製造装置１００は、ダイプレート１０４上の球形カプセルＣ１を加熱するための加熱装置１０６を備えている。加熱装置１０６としては、複数の球形カプセルＣ１の表面を可能な限り一様に加熱するために、加熱チャンバ１０８と、その内部にマイクロ波を照射するマイクロ波照射部１１０とから構成されるものが好ましい。かかる場合、ダイプレート１０４は、マイクロ波によっては加熱されず且つ球形カプセルＣ１が付着しにくい素材から製作されることが必要である。具体的にはフッ素樹脂（ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ポリビニルフルオライドなど）が好ましい。なお、このようなバッチ式の加熱装置１０６についても、前述したように、超音波式、高周波加熱式、熱風式、熱媒体を用いた加熱層式等の接触式や、赤外線を用いた非接触式を採用することができる。

更に、非球形カプセル製造装置１００は、加熱装置１０６の後段部に成形加工装置１１２を備えている。図示の成形加工装置１１２は竪型の圧縮成形加工装置から構成されており、固定台１１４と、その上で上下動する可動ダイプレート１１６とを備えている。可動ダイプレート１１６の下面には、ダイプレート１０４の各凹部１０２に対応する凹部１１８が形成されている。固定台１１４上には、加熱装置１０８から取り出されたダイプレート１０４が載置、固定されるようになっており、その上方から可動ダイプレート１１６を下降させることができるようになっている。

この実施形態に係る非球形カプセル製造装置１００はまた、ダイプレート１０４を洗浄するための洗浄装置１２０を備えている。

更にまた、非球形カプセル製造装置１００は、図４に示すように、構成要素であるカプセル装填部１０１、加熱装置１０８、成形加工装置１１２及び洗浄装置１２０が環状に配列されている。このような配列とした場合、図４にて二点鎖線で示すように、ダイプレート１０４を環状の軌道に沿って循環させることで、複数の球形カプセルＣ１を間欠的にカプセル装填部１０１から加熱装置１０８、成形加工装置１１２、そして洗浄装置１２０に送り込めるようにすることが可能となる。

次に、以上述べたような構成の非球形カプセル製造装置１００を用いて非球形カプセルＣ２を製造する方法について簡単に説明する。

まず、図１に沿って説明したように、乾燥済みの球形カプセルＣ１を一旦、保管装置１４にて保管する。その後、カプセル装填部１０１に配置されたダイプレート１０４の凹部１０２のそれぞれに、保管装置１４から球形カプセルＣ１を１個ずつ装填する。なお、この際、図示の如く、全ての凹部１０２に球形カプセルＣ１を配置する必要はない。

次いで、このダイプレート１０４を加熱装置１０６内に移動させ、そこで、マイクロ波照射部１１０からマイクロ波を照射して、ダイプレート１０４上の球形カプセルＣ１を加熱する。この加熱は、図２の装置１６の場合と同様に、皮膜が半ゾル化した状態となるまで行う。

加熱装置１０６での加熱により皮膜が半ゾル化された球形カプセルＣ１は、次に成形加工装置１１２に送られる。成形加工装置１１２内の所定位置にダイプレート１０４がセットされたならば、その上方から可動ダイプレート１１６を下降させる。これによって、ダイプレート１０４上の加熱された球形カプセルＣ１はダイプレート１０４，１１６間で圧縮され、可動ダイプレート１１６の下面の凹部１１８と、ダイプレート１０４の上面の凹部１０２とにより画される形状に応じた所望の非球形のカプセルＣ２が成形される。

この場合、可動ダイプレート１１６の下降速度、すなわち圧縮速度は圧縮の途中で皮膜がゲル状態に戻らないよう、比較的高速とすることが好ましい。また、下側のダイプレート１０４は、加熱された球形カプセルＣ１からの熱を受けて比較的高い温度となっているため、圧縮保持時間を短くしたい場合には、固定台１１４に冷却手段を設けておくことが好ましい。

成形加工装置１１２により非球形に成形加工されたカプセルＣ２は、可動ダイプレート１１６を上昇させた後、製品として取り出される。その後、空になったダイプレート１０４を洗浄装置１２０に送り、洗浄した後、カプセル装填部１０１に戻して再び装填工程を実施する。

取り出された非球形カプセルＣ２に対しては必要に応じて乾燥処理を施してもよいが、既に球形カプセルＣ１に対して乾燥処理が行われており皮膜の含水率が少なくなっているため、かかる２回目の乾燥処理によって皮膜の表面に皺が生じたり、大きな変形が生じたりすることはない。なお、図６Ａ及び図６Ｂは従来法と本発明の実施例の比較を示している。

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことはいうまでもない。

例えば、図２に示す実施形態では、ベルト式の圧縮成形加工装置５２が用いられているが、表面が成形面となっている２本のローラ間で球形カプセルを挟んで成形加工するローラ式の装置を用いることができる。ここで、前記ベルト式の圧縮成形加工装置５２においては、成形面として相対面する杵６８，７０が用いられているが、この成形面は一方が臼で、他方が杵であってもよい。更に、球形カプセルの直径よりも小さな絞り部を有する管状の成形治具に球形カプセルを通して成形加工を行う絞り式の成形加工装置等、種々の成形加工装置を用いることができる。

また、図２及び図４に示す非球形カプセル製造装置１６，１００では、成形加工前に半ゾル化のための加熱を行っているが、乾燥済み球形カプセルＣ１を圧縮しつつ、加熱して半ゾル化することも可能である。この場合、例えば図４のダイプレート１０４，１１６間に球形カプセルＣ１を配置し、所定の圧縮力をダイプレート１０４，１１６間に作用させることとし、その圧縮力を、皮膜がゲル状態にある時にはダイプレート１０４，１１６間の間隔は狭まらず、半ゾル化の状態となった場合にダイプレート間の間隔が狭まるように設定すれば、加熱温度の制御の精度が比較的緩やかとなる。

次に、本発明による非球形カプセルの製造方法を実際に実施した実施例について述べる。

この実施例では、充填物質として薬物１μｇ、中鎖脂肪酸トリグリセライド９８．７０ｍｇ、無水エタノール１．３０ｍｇを含むものを使用し、皮膜物質としてゼラチン５６．０１ｍｇ、グリセリン８．３４ｍｇ、カラメル１．９５ｍｇ、精製水８４．２９ｍｇを含むものを使用して、球形カプセルを製造した。球形カプセルの製造には、図１に示すような構成の製造装置を用い、具体的にはフロイント産業社製のスフェレックス（登録商標）を使用した。また、球形カプセル製造装置で得られた球形カプセルを、回転ドラム式乾燥装置を用い、非球形カプセルの仕込み量１．４ｋｇ、ドラム回転数３０ｒｐｍ、乾燥空気温度２５℃、乾燥空気湿度ＲＨ４５％、乾燥空気風量１．４ｍ^３／ｍｉｎ、乾燥時間２０時間という条件で乾燥した。乾燥装置から取り出された球形カプセルの皮膜の含水量は９重量％、直径６．７ｍｍであった。

本実施例では、このようにして得られた乾燥済みの球形カプセルＣ１を、図４に示すようなマイクロ波加熱装置１０６を備えた非球形カプセル製造装置１００を用いて非球形カプセルＣ２に成形した。なお、実際に使用した装置は自動式ではなく手動式であり、圧縮装置と上側ダイプレートは一体ではない。

まず、テフロン樹脂製の下側ダイプレート１０４にカプセルＣ１を装填し、同形状の上側のダイプレート１１６を被せて、加熱装置１０６内に設置した。なお、ダイプレート１０４へのカプセル装填数は５３カプセルとした。また、上下ダイプレート１０４，１１６に形成してある凹部１０２，１１８は同一形状で、開口径の直径は７．７ｍｍである。マイクロ波加熱装置１０６の操作条件はマイクロ波出力を２ｋＷ、マイクロ波照射時間を４０ｓｅｃとした。これによって、加熱後のカプセルの表面温度は約１００℃となり、皮膜は半ゾル化した。

加熱後、上下ダイプレートにはさまれたままの状態でカプセルをすばやく加熱装置から取り出し、プレス機で２００ｋｇｆの荷重を１分間加えて、カプセルを圧縮成型すると共に冷却した。

得られたカプセルＣ２の外形はダイプレート１０４，１１６の凹部１０２，１１８に応じた両等凸球面形となる。圧縮直後の非球形カプセルの寸法は、サンプル数８個で長径ｄ１が平均７．６５ｍｍ、短径ｄ２が平均４．８５ｍｍ、短径ｄ２に対する長径ｄ１の比は１．５８であった。得られた非球形カプセルの一例を図６Ａ（実施例１）に示す。

次に、このようにして得られた非球形カプセルＣ２の内１カプセルを２５℃の環境において保管し、その形状の経時的変化は次表の通りである。

この表から、非球形カプセルの形状変化（球形への復元）は認められないことが分かった。

本実施例では、実施例１と同一の乾燥済みの球形カプセルＣ１を、図２に示す非球形カプセル製造装置における２軸ローラ式の加熱装置、及び、図５に示すような圧縮試験機２００を用いて非球形カプセルに成形した。

まず、２軸ローラ式の加熱装置では、ローラの表面温度を１１５℃とし、ローラの回転数を２５ｒｐｍ、加熱時間（乾燥済み球形カプセルをローラ間に置いてから排出されるまでの時間）を２分とした。これによって、排出後の球形カプセルの表面温度は１００℃となり、皮膜は半ゾル化した。

圧縮試験機２００は、固定台２０２と、その上方に配置された可動体２０４とを有するものであり、固定台２０２の上には、上面中心部に１個の凹部２０６を有するダイプレート２０８が固定されている。また、可動体２０４の下面には、下面中心部に１個の凹部２１０を有するダイプレート２１２が固定されている。ダイプレート２０８，２１２における凹部２０６，２１０の形状は同一であり、その底面は半径が６ｍｍの球体における球面の一部をなし、開口部の直径Ｄは７．５ｍｍとなっている。また、両ダイプレート２０８，２１２の温度は２５℃に保つようにした。

かかる圧縮試験機２００の下側のダイプレート２０８の凹部２０６に、前記加熱装置から排出された直後の球形カプセルを配置し、圧縮速度３００ｍｍ／ｍｉｎで可動体２０４を下降させ、ダイプレート２０８，２１２間で球形カプセルを圧縮した。可動体２０４がその最下位置に達した状態（図５の状態）では、ダイプレート２０８，２１２の間には１ｍｍの間隙が形成されるようにした。そして、圧縮保持時間、すなわち可動体２０４が最下位置に達した時点から上昇に切り換わるまでの時間は５秒とした。斯くして、この圧縮工程後に得られたカプセルＣ２の外形はダイプレート２０８，２１２の凹部２０６，２１０に応じた略両等凸球面形となる。圧縮直後の非球形カプセルの寸法は、サンプル数５個で長径ｄ１が平均８．２２ｍｍ、短径ｄ２が平均５．４３ｍｍ、短径ｄ２に対する長径ｄ１の比は１．５１であった。
得られた非球形カプセルＣ２の寸法が実施例１と異なるが、これは、ダイプレート１０４，１１６の凹部１０２，１１８の形状と、ダイプレート２０８，２１２の凹部２０６，２１０の形状が異なるからである。

次に、このようにして得られた非球形カプセルＣを４０℃の環境において保管し、その形状の経時的変化は次表の通りである。

この表から、実施例１と同じく保管後１日で若干の形状変化、すなわち球形への僅かな復元が観察されるが、それ以降の形状変化は殆ど認められないことが分かった。表面の状態は、図６Ａに示すものと同様であった。

比較例

カラメルを用いなかったほかは実施例１とほぼ同一の処方にて、特開２０００−３２５４３１号公報に記載の方法に従って非球形カプセルを成形した。得られた非球形カプセルの一例を図６Ｂ（比較例）に示す。乾燥による収縮等によって皮膜表面に皺が発生しているのが分かる。また、得られたカプセルの形状にばらつきが生じた。

以上述べたように、本発明によれば、乾燥した皮膜を半ゲル化した状態から球形から非球形に成形加工するため、成形加工時間が短くてすみ、製造効率がよい。また、皮膜の復元も抑制される。

また、乾燥済みの球形カプセルから非球形カプセルを作るため、成形加工後に乾燥を行う必要がなく、行う必要があっても乾燥により除去される溶媒の量は極めて少なくてすむ。従って、得られる製品に皺が生じていたり、形状のばらつきが生じていたりすることが少ない。

更に、乾燥済みの球形カプセルを用いるので、保管、搬送等の取扱いが容易となり、生産性が向上する。すなわち、球形カプセルの製造後に、乾燥した状態で保管し、必要に応じて所望の向上にして非球形への成形加工を行うことができるので、生産計画が立てやすいという効果がある。

以上から、本発明は、医薬品や菓子・食品類等の製造産業において大いに利用され得るものである。

Claims (8)

1. 充填物質が皮膜により被覆されてなるシームレスカプセルを用意する第１ステップと、
   前記第１ステップにより用意された前記シームレスカプセルを、前記皮膜の溶媒含有率が所定値となるまで乾燥する第２ステップと、
   前記第２ステップで得られた前記シームレスカプセルを加熱して前記皮膜を半ゾル化した状態とする第３ステップと、
   前記第３ステップで得られた前記シームレスカプセルを所定の非球形に成形する第４ステップと、
   を含むことを特徴とする非球形シームレスカプセルの製造方法。
2. 前記皮膜が水を溶媒とした物質からなるものであり、前記第２ステップで得られた前記シームレスカプセルにおける前記皮膜の前記溶媒含有率の所定値が２０重量％以下であることを特徴とする請求項１に記載の非球形シームレスカプセルの製造方法。
3. 前記第３ステップにおいて、加熱方法としてマイクロ波を利用することを特徴とする請求項１又は２に記載の非球形シームレスカプセルの製造方法。
4. 前記第４ステップでの成形加工が型を用いた圧縮成形加工であることを特徴とする請求項１又は２に記載の非球形シームレスカプセルの製造方法。
5. 前記第４ステップでの成形加工中に前記シームレスカプセルを冷却することを特徴とする請求項１又は２に記載の非球形シームレスカプセルの製造方法。
6. 充填物質が皮膜により被覆されてなる球形のシームレスカプセルを加熱する加熱部と、
   前記加熱部により加熱されて前記皮膜が半ゾル化した状態となった前記シームレスカプセルを非球形に成形加工する成形加工部と、
   を備えることを特徴とする非球形シームレスカプセルの製造装置。
7. 前記加熱部がマイクロ波を用いた加熱装置であることを特徴とする請求項６に記載の非球形シームレスカプセルの製造装置。
8. 前記成形加工部が圧縮成形加工装置であることを特徴とする請求項６又は７に記載の非球形シームレスカプセルの製造装置。

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