(57)【要約】【課題】本発明は、高温充填されたソフトゲルカプセルを冷却するためのシステム及び製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】高温状態で充填されたソフトゲルカプセルを製造するためのシステムは、冷却液を利用する。冷却液は、冷却液コンベヤートレイを介して冷却液槽に送られる。冷却液コンベヤートレイは、流れる冷却液層に流れる冷却液を方向づける。加熱された充填材料を有しているソフトゲルカプセルは、流れる冷却液層に沈殿させる。冷却液層は、熱をカプセルから冷却液に移動させることによってカプセルを冷却する。流れる冷却液層は、冷却液コンベヤートレイの外へ冷却液槽内にカプセルを移送する。カプセル輸送コンベヤーは、冷却液槽の外の冷却液除去装置にカプセルを移送する。冷却液除去装置は、冷却液をカプセルから取り除く。【選択図】図１
2008049154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温状態で充填されたソフトゲルカプセルを製造する方法であって、
前記カプセル（２０）が形成されるように密封温度で密封される第１のゼラチンバンド（１４）と第２のゼラチンバンド（１６）との間に充填材料を注入することによって、前記充填材料の温度で前記充填材料（１０）をカプセル化するステップと、
前記充填材料の温度よりも低い温度であり、且つ、食品医薬品局に承認された液体である冷却液（２００）にカプセル（２０）を接触させるステップと、
前記カプセル（２０）が実質的に変形しないように、前記冷却液（２００）を用いて前記充填材料の温度よりも低い処理温度に前記カプセル（２０）を冷却するステップと、
前記カプセル（２０）に圧縮ガスを吹付けるステップを備え、前記冷却液（２００）から前記カプセル（２０）を分離するステップと、
を備えている高温状態で充填されたソフトゲルカプセルを製造する方法。
【請求項２】
前記冷却液が、ヤシ油であることを特徴とする請求項１に記載の高温状態で充填されたソフトゲルカプセルを製造するための方法。
【請求項３】
前記充填材料の温度が、約３５℃よりも高く、冷却液の温度が、約１０℃よりも低いことを特徴とする請求項１に記載の高温状態で充填されたソフトゲルカプセルを製造するための方法。
【請求項４】
前記充填材料の温度が、少なくとも約３８℃であり、前記冷却液の温度は、約０℃よりも低いことを特徴とする請求項１に記載の高温状態で充填されたソフトゲルカプセルを製造するための方法。
【請求項５】
前記冷却液の温度が、約マイナス１０℃から約１０℃までの間であることを特徴とする請求項１に記載の高温状態で充填されたソフトゲルカプセルを製造するための方法。
【請求項６】
前記カプセル（２０）を前記冷却液（２００）に接触させるステップが、前記カプセル（２０）を流れる冷却液層（１７０）に接触させるステップをさらに含み、
前記カプセル（２０）が、前記流れる冷却液層（１７０）と接触し、熱がカプセル（２０）から前記冷却液に移動する一方、前記流れる冷却液層（１７０）が前記カプセル（２０）を輸送することを特徴とする請求項１に記載の高温状態で充填されたソフトゲルカプセルを製造するための方法。
【請求項７】
前記流れる冷却液層（１７０）は、冷却液槽（３１０）に流れ込み、それによって、前記冷却液槽（３１０）内に前記カプセル（２０）を完全に沈め、前記カプセル（２０）から前記冷却液槽（３１０）への熱の移動を可能とすることを特徴とする請求項６に記載の高温状態で充填されたソフトゲルカプセルを製造するための方法。
【請求項８】
前記カプセル（２０）を前記冷却液（２００）と接触させるステップが、前記カプセル（２０）を前記冷却液槽（３１０）と接触させ、それによって、前記冷却液槽（３１０）内に前記カプセル（２０）を完全に沈め、前記カプセル（２０）から前記冷却液槽（３１０）への熱の移動を可能とするステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項１に記載の高温状態で充填されたソフトゲルカプセルを製造するための方法。
【請求項９】
充填材料の温度から処理温度への温度降下が、少なくとも３４℃であり、約３０秒から約１２０秒までの間の冷却期間にわたって生じることを特徴とする請求項１に記載の高温状態で充填されたソフトゲルカプセルを製造するための方法。
【請求項１０】
高温状態で充填されたソフトゲルカプセルを冷却するためのシステム（５０）であって、カプセル（２０）が密封温度で共に密封される２つのゼラチンバンドの間で充填材料の温度で保持された充填材料（１０）を包まれることによって形成される前記システムにおいて、
ベース（１２０）、少なくとも１つの側壁（１１０）、冷却液流入ポート（１５０）、及び放出縁部（１６０）と共に形成され、前記側壁（１１０）が前記ベース（１２０）の一部に接続され取り囲まれることにより、内面（１３０）及び外面（１４０）を形成している冷却液コンベヤートレイを備え、
前記冷却液流入ポート（１５０）が前記外面（１４０）から前記内面（１３０）へ延在し、
前記放出縁部（１６０）が前記外面（１４０）に前記内面（１３０）を接続させ、
前記冷却液（２００）が前記冷却液流入ポート（１５０）を介して冷却液の温度で前記冷却液コンベヤートレイ（１００）に入り、
流れる冷却液層の深さ（１７２）と液層の流速を有している前記流れる冷却液層（１７０）を形成し、
カプセル（２０）が流れる冷却液層（１７０）と接触し、熱が前記カプセル（２０）から前記冷却液（２００）へと流れ、
前記放出縁部（１６０）が、前記カプセル（２０）及び前記冷却液を前記冷却液コンベヤートレイ（１００）の外側に放出することを特徴とするシステム。
【請求項１１】
前記冷却液コンベヤートレイ（１００）が冷却液層形成ベース（１８０）をさらに含み、前記側壁（１１０）が近位面（１１２）、遠位面（１１４）、背面（１１６）を有しており、
（Ａ）前記冷却液層形成ベース（１８０）が前記近位面（１１２）から前記遠位面（１１４）に延在し、それによって、前記冷却液層形成ベース（１８０）とベース（１２０）との間に冷却液流路（１９０）を形成し、
（Ｂ）前記冷却液層形成ベース（１８０）が冷却液層形成面（１８２）及び冷却液層形成流路（１８４）を有し、（ｉ）前記冷却液流路（１９０）が前記冷却液流入ポート（１５０）と前記冷却液層形成流路（１８４）との間で流通し、それにより、前記冷却液（２００）が前記冷却液流入ポート（１５０）を介して前記冷却液流路（１９０）に流入し、（ｉｉ）前記冷却液層形成流路（１８４）が前記冷却液流路（１９０）を前記冷却液層形成表面（１８２）と流通状態とし、それによって、前記流れる冷却液層（１７０）が前記冷却液層形成流路（１８４）を通じて流れることによって、前記冷却液層形成表面（１８２）上に形成されることを特徴とする請求項１０に記載の高温状態で充填されたソフトゲルカプセルを冷却するためのシステム（５０）。
【請求項１２】
前記冷却液（２００）を収容する冷却液タンク（３００）をさらに含み、それによって、冷却液槽（３１０）を形成し、
（Ａ）前記放出縁部（１６０）が、前記冷却液（２００）及び前記カプセル（２０）が前記冷却液コンベヤートレイ（１００）から冷却液タンク（３００）に流れるように、前記冷却液槽（３１０）に対して位置決めされ、
（Ｂ）前記冷却液タンク（３００）が輸送コンベヤーの沈殿部分（３３０）、輸送コンベヤーの傾斜部分（３４０）、及び輸送コンベヤーの冷却液除去部分（３５０）を有しているカプセル輸送コンベヤー（３２０）を有し、（ｉ）前記カプセル（２０）が前記冷却液（２００）を介して落ちた場合に、前記輸送コンベヤーの沈殿部分（３３０）が前記カプセル（２０）を捕捉し、（ｉｉ）前記輸送コンベヤーの傾斜部分（３４０）が前記冷却液槽（３１０）の外側に前記カプセル（２０）を移送し、（ｉｉｉ）前記輸送コンベヤーの冷却液除去部分（３５０）が冷却液除去装置（３５２）及び放出端部（３５４）を有し、冷却液除去装置（３５２）が前記カプセル（２０）から前記冷却液（２００）の一部を除去し、前記カプセル（２０）が前記カプセルの前記放出端部（３５４）で前記カプセル輸送コンベヤー（３２０）から離間するように移送されることを特徴とする請求項１０に記載の高温状態で充填されたソフトゲルカプセルを冷却するためのシステム（５０）。
【請求項１３】
前記冷却液（２００）を収容している前記冷却液タンク（３００）をさらに含み、それによって冷却液槽（３１０）を形成している前記システムにおいて、
（Ａ）前記放出端部（１６０）は、前記冷却液（２００）及び前記カプセル（２０）が前記冷却液コンベヤートレイ（１００）から前記冷却液タンク（３００）に流れるように、前記冷却液槽（３１０）に対して位置決めされており、
（Ｂ）前記冷却液タンク（３００）が輸送コンベヤーの沈殿部分（３３０）、輸送コンベヤーの傾斜部分（３４０）、及び輸送コンベヤーの冷却液除去部分（３５０）を備えたカプセル輸送コンベヤー（３２０）を有しており、（ｉ）前記カプセル（２０）が冷却液（２００）を介して落ちた場合に、前記輸送コンベヤーの沈殿部分（３３０）がカプセル（２０）を捕捉し、（ｉｉ）前記輸送コンベヤーの傾斜部分（３４０）が、前記冷却液槽（３１０）の外側に前記カプセル（２０）を移送し、（ｉｉｉ）前記輸送コンベヤーの冷却液除去部分（３５０）が、前記冷却液除去装置（３５２）及び前記放出端部（３５４）を有し、
前記冷却液除去装置（３５２）が、前記カプセル（２０）から前記冷却液（２００）の一部を除去し、前記カプセル（２０）が前記放出端部（３５４）で前記カプセル輸送コンベヤー（３２０）から離間するように移送されることを特徴とする請求項１１に記載の高温状態で充填されたソフトゲルカプセルを冷却するためのシステム（５０）。
【請求項１４】
前記冷却液層の深さ（１７２）が、約０．５インチから約２インチまでの間であることを特徴とする請求項１０に記載の高温状態で充填されたソフトカプセルを冷却するためのシステム（５０）。
【請求項１５】
前記冷却液層の流速が毎分約１ガロンから毎分約３０ガロンまでの間であることを特徴とする請求項１０に記載の高温状態で充填されたソフトカプセルを冷却するためのシステム（５０）。
【請求項１６】
前記冷却液除去装置（３５２）が、前記冷却液（２００）を実質的に取り除くために前記カプセル（２０）に圧縮ガスを吹付けるエアーナイフであることを特徴とする請求項１０に記載の高温充填されたソフトカプセルを冷却する方法。
【請求項１７】
高温状態で充填されたソフトゲルカプセルを冷却するためのシステム（５０）であって、前記カプセル（２０）が密封温度で共に密封された２つのゼラチンバンドとの間で充填材料の温度で維持された充填材料（１０）を包まれることによって形成される前記システムにおいて、
冷却液タンク（３００）が冷却液（２００）で満たされ、それによって、冷却液槽温度で冷却液槽（３１０）を作り出し、
カプセル（２０）が、
（ｉ）冷却液槽（３１０）に落下にし、
（ｉｉ）沈殿し、
（ｉｉｉ）冷却液槽の温度が充填材料の温度よりも低いので冷却液槽（３１０）に熱を移動し、冷却液タンク（３００）が冷却液タンク（３００）からカプセル（２０）の出口を制御するためのカプセル輸送コンベヤー（３２０）を有し、カプセル輸送コンベヤー（３２０）が輸送コンベヤーの沈殿部分（３３０）、輸送コンベヤーの傾斜部分（３４０）、及び輸送コンベヤーの冷却液除去部分（３５０）を有し、（ａ）前記カプセル（２０）が前記冷却液（２００）を介して落下下場合に、前記輸送コンベヤーの沈殿部分（３３０）がカプセル（２０）を捕獲し、（ｂ）前記輸送コンベヤーの傾斜部分（３４０）が前記カプセル（２０）を前記冷却液槽（３１０）の外側に移送し、（ｃ）前記輸送コンベヤーの冷却液除去部分（３５０）が冷却液除去装置（３５２）及び放出端部（３５４）を備え、前記冷却液除去装置（３５２）が前記カプセル（２０）から前記冷却液（２００）の一部分を除去し、前記カプセル（２０）が前記カプセル輸送コンベヤー（３２０）から離間するように移送されることを特徴とする高温状態で充填されたソフトゲルカプセルを冷却するためのシステム（５０）。
【請求項１８】
前記冷却液除去装置（３５２）が、前記冷却液（２００）を実質的に取り除くために前記カプセル（２０）に圧縮ガスを吹付けるエアーナイフであることを特徴とする請求項１７に記載の高温状態で充填されたソフトゲルカプセルを冷却する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、ソフトゲルカプセルの製造に関し、さらに具体的に、フィルム内で高温充填材料をカプセル化することによって、その後冷却液でカプセルを冷却することによって、形成されたソフトゲルカプセルを冷却するための製造方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ソフトカプセルは、一般に、例えば、ゼラチン、可塑剤、及び水の混合物を薄いシート、フィルム、又はバンドのように引き伸ばすことによって、製造される外殻を備えている。そのようなシートから形成されたカプセルは、多種多様の物質を保持する。ソフトカプセルの外殻は、従来、例えば、水性のゼラチンの溶解液に、ゼラチンに対して３０〜４０ｗｔ％（重量百分率）の量の可塑剤を加え、水分含有量が質量によって５〜１０％になるまで外殻を乾燥することによって製造される。
【０００３】
ソフトカプセルを作るために使用される一の製造プロセスは、２つのフィルム間に充填材料をカプセル化するための回転式ダイ機構を使用する。回転式ダイ方法は、より一般的にシェーラープロセス（Scherer process）として言及されている。このプロセスにおいて、例えば、２つの別々の、連続のゼラチンのバンド又はシートは、回転式ダイ機構に供給される。充填材料又は内容物は、バンドが２つの反対の回転式ダイ又はローラー間で引き込むにつれて、２つのゼラチンバンドの間にインジェクターウェッジ（injector wedge）によって同様に注入される。各回転式ダイは、ゼラチンバンドの反対側に配置される複数の空洞を有している。バンドは、基本的にカプセルの１つの半体を形成している各ダイキャビティーと共にダイの間に挟まれる。従って、ゼラチンバンド及び充填材料は、充填材料が２つの半体のゼラチン内に密封される回転式ダイの間に導入される。形成されるとすぐに、ゼラチンカプセルは回転式ダイ機構から押し出される。次のプロセスは、包装及び発送のためのゼラチンカプセルを準備するために使用される。
【０００４】
この明細書及び請求項において使用されるように、ゼラチンという用語は、牛亜科の動物（bovine）及び豚のような哺乳類のゼラチンだけではなく、ソフトカプセルの調合に有益である魚のゼラチン及び他の非ゼラチン材料も含むことを意味する。当業者は、改修されたデンプン及びカラギーナン（carrageenan）、改修されたデンプンのみ、及び当業者によく知られているほかの配合のようなソフトカプセルの生成（preparation）に使用できる多くの非ゼラチン材料が存在することを容易に理解する。
【０００５】
ゼラチンは、略純粋なタンパク性の食品成分であり、コラーゲンの熱変性によって得られ、コラーゲンは最も一般的な構造材料であり、動物の最も一般的なタンパク質である。ゼラチンは、熱的に可逆性のゲルを水と共に形成し、生理的な温度（physiologic temperature）の付近で、可逆性のソフトゲルの遷移状態（transition state）のようなゼラチン製造物に独自の性質を与える。それ故に、高い温度を有している充填材料のゼラチンのカプセル化は、問題がある。
【０００６】
ゼラチンの物理的な性質の温度影響は、カプセル化プロセスより前に加熱された充填材料をカプセル化するための挑戦を処理することを著しく強いている。これは、充填材料がゼラチン密封温度に到達し、又は上回るときに、大いに当てはまる。高温状態の充填材料を有しているカプセルは、カプセルが外部面と接触されるときに、すぐに変形する。変形は、ゼラチンがとても軟らかく成型しやすい温度でゼラチンを維持する充填材料の高い温度のためである。カプセル自体による変形が、どの程度のカプセルの機能と共に任意の有害な問題を一般に結果として生じるわけではない一方で、永久的な変形は、製造の美的観点から容認できない。すなわち、消費者は、粗末な形状の均一性に対して否定的に反応し、ファセットされた（faceted）カプセル、又は平坦化されたカプセルを容認できないことに気づく。従って、変形されたカプセル、又は形状の均一性が欠落したカプセルは、商品性がない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ソフトカプセルの製造業は、ゼラチン内に高温状態で充填材料をカプセル化することができるソフトカプセル製造プロセスを長い間捜し求めている。ゼラチンカプセルの多数の利点は、カプセル化されることができる充填材料の種類を拡大することによって広がることができる。さらに、速い速度で高温状態での充填材料をカプセル化することを可能にする製造プロセスが必要であり、やがて、美学的に満足のいく、均一に形成されたカプセルを提供することができ、カプセルが次の処理又は包装の間に永久に変形することはない。最終的に、環境面でやさしく、消費者の安全であり、及び費用効率が高いであるソフトゲルの製造プロセスは必要である。本発明は、カプセル形成の後ですぐに冷却液にカプセルを接触することによって、それらの上記の性質を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
その最も一般的な構成において、本発明は、種類豊富な新しい機能と共に技術状態を進歩させ、新しく、今までにない方法で以前の装置の多くの欠点を克服する。その最も一般的な感覚において、本発明は、多くの一般的に効果的な任意の構成で先行技術の欠点及び限定を克服する。本発明は、そのような機能を説明し、新しく、今までにない方法で以前の方法の多くの欠点を克服する。
【０００９】
第一混合システムは、１つ又は複数の充填材量を混合し、均質化し、及び加熱するために使用されることができる。充填材料は、カプセル化ポンプヘッドアセンブリ（an encapsulation pump head assembly）に供給されるより前に充填材料の温度に充填材料を加熱する第二混合システムへ送り込まれることができる。カプセル化ポンプヘッドアセンブリは、第二混合システムからの充填材料を受容することができる。一組の回転式ダイは、ゼラチンバンドの密封温度で第１のゼラチンバンドと第２のゼラチンバンドとの間の充填材料を押圧し、それ故にカプセルを形成する。本発明の一の実施形態において、充填材料の温度は、密封温度よりも高い。
【００１０】
形成後に、カプセルは冷却液と接触状態となる。冷却液は、充填材料の温度（“充填材料の温度”と訳されている箇所もあるので、統一して下さい）及び密封温度よりも低い冷却液温度であることができる。本発明の一の実施形態では、ゼラチンは、処理温度まで冷却されるので、さらなる処理の間にカプセルの認識可能なファセット（faceting）又は平坦化を防止する程度に十分な耐久性を有している。
【００１１】
別の実施形態において、冷却液は、アメリカ食品医薬局によって、製品容器に対して安全であると見なされた液体であることができる。一の特定の実施形態において、冷却液はヤシ油である。カプセルがおよそ処理温度になるとすぐに、冷却液はカプセルから分離される。カプセルから冷却液の分離後に、カプセルはドライヤーバスケットに移動される。ドライヤーバスケットは、カプセルの水分含有量を減少させるので、ゼラチンシートは実質的な粘着性はない。
【００１２】
本発明の別の実施形態において、カプセルは、流れる冷却液層に接触することができる。本発明のさらに別の実施形態において、流れる冷却液層は、冷却液槽にカプセルを放出する。
【００１３】
高温状態で充填されたソフトゲルカプセルを冷却するためのシステムは、回転式ダイ機構によって形成されたカプセルを冷却するために設計される。上記に述べたように、回転式ダイ機構は、密封温度でゼラチンを密封することによって、２つのゼラチンバンド間に充填材料を包む。
【００１４】
本発明の一の実施形態において、冷却液コンベヤートレイは、冷却液で満たされている。冷却液コンベヤートレイは、ベース、少なくとも１つの側壁、冷却液流入ポート、及び放出縁部と共に形成されている。側壁は、ベースの一部分に接続され、取り囲んでいる。それ故に、内面及び外面が形成される。冷却液流入ポートは外面から内面に延在し、冷却液が冷却液コンベヤートレイ内に流れることを可能にしている。放出縁部は、外面に内面を接続し、そのため、冷却液がカプセルを運び、冷却液コンベヤートレイから流れ出すことができる。
【００１５】
冷却液は、冷却液流入ポートを介して冷却液コンベヤートレイに入る。冷却液は、冷却液コンベヤートレイの内側に流れる冷却液層深さ及び液層の流速を有している流れる冷却液層を形成する。カプセルは、流れる冷却液層に接触するように落下し、熱がカプセルから冷却液に流れる。冷却液及びカプセルは、放出縁部をわたって流れ、冷却液コンベヤートレイから流れ出す。
【００１６】
本発明の別の実施形態において、冷却液コンベヤートレイは、冷却液層形成ベースを含むことができ、側壁は近位の側面、遠位の側面、及び背面の側面を有している。冷却液流路は、冷却液層形成ベースとベースとの間に形成されている。冷却液は、冷却液流入ポートを介して冷却液流路に流れ、冷却液層形成流路を介して冷却液層形成表面に流れる。
【００１７】
別の実施形態において、システムは、冷却液で満たされた冷却液タンクをさらに含む。冷却液タンクは、冷却液コンベヤートレイから供給された冷却液の流れと共に冷却液槽を保持する。本発明の別の実施形態において、高温状態で充填されたソフトゲルカプセルを冷却するためのシステムは、冷却液で満たされた冷却液タンクに直接カプセルを放出することを含む。
【００１８】
それ故に、前記カプセルが形成されるように密封温度で密封される第１のゼラチンバンドと第２のゼラチンバンドとの間に充填材料を注入することによって、前記充填材料の温度で前記充填材料をカプセル化するステップと、前記充填材料の温度よりも低い温度であり、且つ、食品医薬品局に承認された液体である冷却液にカプセルを接触させるステップと、前記カプセルが実質的に変形しないように、前記冷却液を用いて前記充填材料の温度よりも低い処理温度に前記カプセルを冷却するステップと、前記カプセルに圧縮ガスを吹付けるステップを備え、前記冷却液から前記カプセルを分離するステップと、を備えている高温状態で充填されたソフトゲルカプセルを製造する方法が開示されている。
【００１９】
それ故に、高温状態で充填されたソフトゲルカプセルを冷却するためのシステムであって、カプセルが密封温度で共に密封される２つのゼラチンバンドの間で充填最良の温度で保持された充填材料を包まれることによって形成される前記システムにおいて、ベース、少なくとも１つの１つの側壁、冷却液流入ポート、及び放出縁部と共に形成され、前記側壁がベースの一部分に接続され、取り囲まれることにより、内面及び外面を形成している冷却液コンベヤートレイを備え、前記冷却液流入ポートが前記外面から前記内面へ延在し、放出縁部が前記外面に前記内面を接続させ、前記冷却液が前記冷却液流入ポートを介して冷却液の温度で前記冷却液コンベヤートレイに入り、
流れる冷却液層の深さと液層の流速を有している前記流れる冷却液層を形成し、前記カプセルが前記流れる冷却液層と接触し、熱が前記カプセルから冷却液へと流れ、前記放出縁部が、前記カプセル及び冷却液を前記冷却液コンベヤートレイの外側に放出することを特徴とするシステムが開示されている。
【００２０】
本発明の様々な目的及び利点は、本発明の特定の実施形態を説明する添付図面と併せて精査する場合に、以下の発明の詳細な説明から明らかになるだろう。
【００２１】
発明の詳細な説明は、特許請求の範囲としての本発明の技術的範囲を制限せず、図面及参照符号を引用している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明における高温状態で充填されたソフトゲルカプセルを製造するための方法及び該カプセルを冷却するためのシステムは、先行技術の状態を著しく進歩させることができる。前記装置の好ましい実施形態は、新規且つ斬新な構成要素の配置によってこのような進歩を達成させる。前記構成要素は、独特且つ斬新な方法で構成され、従来利用することができなかったが、好ましく理想的な機能を発揮する。図面に関連して以下に示される発明の詳細な説明は、単に本発明の好ましい実施形態の説明として意図されるものであり、本発明が構成可能とされるか、又は利用可能とされる形態のみを表すことを意図するものではない。説明は、設計、機能、手段、及び図示された実施形態に関連して本発明を実施する方法を説明する。しかしながら、同一又は同等の機能及び特徴は、本発明の技術的思想及び技術的範囲に包含されることを意図している異なった実施形態によっても達成可能であることを理解されたい。
【００２３】
図１に示すように、高温状態で充填されたカプセルを製造するための方法は、１つ又は複数の充填材料を混合し均質化するために使用される第一混合システム（５００）を含む。混合及び均質化の間に、第一混合システム（５００）は、高い温度まで充填材料（１０）を加熱する。例えば、加熱槽は、ジャケット付きタンクに結合されてもよい。加熱された流体は、加熱槽から充填材料（１０）を加熱するためのタンクに循環される。当業者が十分理解するように、温度は、熱源を与える温度制御装置に結合された温度検出装置と共に制御されてもよい。
【００２４】
図１を続けて参照すると、充填材料（１０）は、例えば、移送受液器である場合がある第二混合システム（６００）に送り込まれる。第二混合システム（６００）は、カプセル化ポンプヘッドアセンブリ（７００）に供給されるより前に、充填材料の温度まで充填材料（１０）を攪拌し（perturb）、加熱し続けてもよい。当業者が十分理解するように、他の手段は、充填材料（１０）を加熱するために使用されても良い。さらに、加熱中に充填材料（１０）を混合することは、必要ではないかもしれない。例えば、充填材料（１０）は、カプセル化ポンプヘッドアセンブリ（７００）に入れられるより前に、速やかに部分的に加熱されてもよく、しかし、混合されてはいけない。
【００２５】
カプセル化ポンプヘッドアセンブリ（７００）は、図２に最もよく示されている。この実施形態において、カプセル化ポンプヘッドアセンブリ（７００）は、第１のゼラチンバンド（１４）及び第２のゼラチンバンド（１６）と共に第二混合システム（６００）からの充填材料（１０）を受容することができる。１組の回転式ダイは、充填材料がゼラチンによって囲まれるカプセルを形成する第１のゼラチンバンド（１４）と第２のゼラチンバンド（１６）と間に充填材料（１０）をカプセル化する。当業者が注意し、十分理解するように、第１のゼラチンバンド（１４）と第２のゼラチンバンド（１６）と間に充填材料（１０）をカプセル化することは、カプセル（２０）を形成するために半体のカプセルに他の半体のカプセルをそれぞれ密封するための密封温度でゼラチンを維持される必要があり得る。本発明の一の実施形態において、充填材料の温度は、密封温度と略同一である。一の特定の実施形態において、充填材料は、約３８℃から約４５℃までの間である。充填材料の温度が密封温度を上回るので、ゼラチンが徐々により軟らかくなり、すなわち、ゼラチンの粘度が減少し、従って、一様な美しいカプセル形成をより困難にさせる。当業者が注意し、十分理解するように、ゼラチンの粘度は、ゼラチンの種類及び温度を含む多くの要因の作用である。例えば、豚、牛亜科の動物、及び魚のゼラチンは、同一の温度と粘度との関係を示すことはない。
【００２６】
もう一度図１を参照すると、本発明のこの実施形態において、一度形成されたカプセル（２０）は、冷却液（２００）との接触状態にされる。冷却液（２００）は、冷却液の温度である。当業者が注意し、十分理解するように、冷却液の温度が密封温度及び充填材料の温度よりも低いときに、熱は、カプセル（２０）から冷却液（２００）に移動し、カプセル（２０）の温度を減少させ、冷却液の温度を増加させる。本発明の一の実施形態において、冷却液の温度は、約マイナス１０℃から約１０℃までの間である。しかしながら、冷却液の温度は、密封温度よりもわずかに低いだけでもよく、又は冷却液の温度は、摂氏マイナス１０℃よりも低くてもよい。どちらの場合において、カプセル（２０）を冷却する冷却液（２００）とカプセル（２０）との間の任意の温度差は、永久的な変形を妨げるために十分であり得る。例えば、充填材料（１０）と冷却液（２００）との間の温度差が増加するにつれて、カプセル（２０）の冷却効率が増加する。大きいカプセルは、より高い冷却効率を必要とし、カプセルの製造コスト効率をよくさせるために十分な時間内でカプセルを充填材料の温度から処理温度にすることができる。冷却液の温度は、図１に最もよく示されているように、冷却液冷却システム（４００）の目標温度に合わせることによって、調整されることができる。さらに、処理温度でゼラチン被膜を維持することによって、カプセル（２０）は、カプセル（２０）上に与えられた外部圧力に耐えることができる。従って、カプセル（２０）は、外部物体と接触の結果として、ファセット（facet）又はフラットスポット（flat spot）を形成する可能性が高くない。
【００２７】
本発明の一の実施形態において、冷却液（２００）は、アメリカ食品医薬品局（Food and Drug Administration）が承認した人間が消費しても安全と見なす非水性（non-aqueous）の液体である。一の特定の実施形態において、冷却液（２００）がヤシ油（fractionated coconut oil）である。本発明の冷却に適した他の代表的な非水性の食用の液体は、リンシードオイル（linseed oil）、ゴマ油（sesame oil）、からし油（mustard oil）、キャスターオイル（castor oil）、丁子油（clove oil）、及び植物油及び魚油（marine oil）のようなオイルを含む。一般的に、ソフトカプセルを分解させない、又は溶解させない任意の材料は、比較的安価であり、毒性がなく、本発明に使用されるために適したソフトカプセルから容易に取り除かれる。
【００２８】
カプセル（２０）がおよそ処理温度になるとすぐに、冷却液（２００）は、カプセル（２０）から分離される。本発明の一の実施形態において、冷却液（２００）の大部分は、エアーナイフ（３５２）でカプセル（２０）から取り除かれる。エアーナイフ（３５２）は、高圧のガス流を形成し、カプセル（２０）の方へガス流を向ける。一の特定の実施形態において、ガス流は、約１０重量ポンド毎平方インチ（psi、pounds per square inch）から約６０ＰＳＩまでの間である。図１に示すように、本発明の他の実施形態において、カプセル（２０）から冷却液（２００）の分離後に、カプセル（２０）はドライヤーバスケット（８００）に移送される。ドライヤーバスケット（８００）は、カプセル（２０）の水分の含有量を減少させる。当業者が注意し、十分理解するように、多くの乾燥バスケットは、２〜３つの要因のみを示すために、所望の水分量、生産速度、及びカプセルのサイズに依存して実施可能とされる。本発明の一の実施形態、例えば図１に示す実施形態では、加熱された充填材料と共に、例えば円形、長円形、長楕円形のような任意の１つ以上の共通形状で４番（＃４）から４０番（＃４０）までの範囲の大きさのカプセルを上手く生産可能である。
【００２９】
図３及び図５に示すように、もう一つの実施形態において、冷却液（２００）は、流れる冷却液層（１７０）の形をとることができる。流れる冷却液層（１７０）は、流れる冷却液層深さ（１７２）及び流れる冷却液の流速を有する流れる層に形成された冷却液（２００）である。当業者が注意するように、カプセル（２０）が流れる冷却液層（１７０）と接触するとき、熱は、カプセル（２０）から冷却液（２００）に移動される。さらに、カプセル（２０）を冷却する間に、流れる冷却液の層（１７０）は、カプセル（２０）を移送する。本発明の一の特定の実施形態において、流れる冷却液の深さは、約０．５インチから約２インチの間である。カプセルの大型化に従って、流れる冷却液層の深さ（１７２）は、前記形成過程後にカプセル化ポンプヘッドアセンブリ（７００）から落下するカプセル（２０）の衝撃を和らげる助けになるように増加する場合がある。本発明のもう１つの実施形態において、流れる液層の流速は、所望の流れる液層深さ（１７２）により約毎分１ガロン（gallon）から約毎分３０ガロンまでの間である。また、カプセルサイズは、液層の流速を決定することができる。流れる液層深さ（１７２）と同様に、当業者は液層の流速が早くなればなるほど、流れる液層深さ（１７２）がより深くなることを十分に理解している。
【００３０】
図３を参照すると、本発明の別の実施形態において、流れる冷却液層（１７０）は、冷却液槽深さ（３１２）を有している冷却液槽（３１０）にカプセル（２０）を放出される。カプセル（２０）が流れる冷却液層（１７０）を離れるとすぐに、カプセル（２０）は、熱がカプセル（２０）から冷却液槽（３１０）に移動される冷却液槽（３１０）で沈殿されうる。流れる液層深さ（１７２）と同じように、カプセル（２０）に十分な冷却を提供するために、及びカプセル（２０）がカプセル（２０）と別のカプセル又は硬い表面との間の接触のために変形することを妨げるために、冷却液槽深さ（３１２）は増大することができ、カプセルのサイズ及び充填材料の温度も増大することができる。
【００３１】
他の実施形態において、カプセル（２０）がカプセル化ポンプヘッドアセンブリ（７００）によって形成されたすぐ後に、カプセル（２０）は、図１及び図３に示されるように、冷却液槽（３１０）に接触状態に至り、冷却液槽の温度で維持される。冷却液槽の温度は、充填材料の温度よりも低く、そのため、カプセル（２０）が冷却液槽（３１０）に接触するときに、熱は、カプセル（２０）から冷却液槽（３１０）に移動される。
【００３２】
本発明の一の実施形態において、充填材料の温度から処理温度への温度降下は、小さなカプセルが温度を処理温度に至らせるために最低８℃である。別の実施形態において、カプセル（２０）は、少なくとも３４℃の温度降下を必要する可能性がある。カプセルのサイズもまた、要求された冷却時間に影響を与える。それ故に、本発明の一の実施形態において、冷却時間は、カプセルのサイズ、充填材料の温度、カプセルの生産速度、及び冷却液の温度により、約３０秒から約１２０秒までの間であってもよい。当業者が十分理解するように、カプセルのサイズが増大するにつれて、充填材料（１０）の熱質量（thermal mass）は、ゼラチンの質量に対して増加する。順に、充填材料の熱質量が増加するにつれて、冷却時間は、処理温度にカプセル（２０）を至らせるために追加の熱エネルギーを取り除くために増加することができる。
【００３３】
高温状態で充填されたソフトゲルカプセルを冷却するためのシステム（５０）は、回転式ダイ機構によって形成されたカプセル（２０）を冷却するために設計されることができる。前に述べたように、及び図２に示すように、回転式ダイ機構は、密封温度でゼラチンバンドと共に密封することによって、２つのゼラチンバンドの間に充填材料（１０）を入れる。
【００３４】
図４及び図５に示されるように、本発明の一の実施形態において、冷却液コンベヤートレイ（１００）は、冷却液（２００）で満たされている。冷却液コンベヤートレイ（１００）は、ベース（１２０）、少なくとも１つの側壁（１１０）、冷却液流入ポート（１５０）、及び放出縁部（１６０）を形成される。側壁（１１０）は、ベース（１２０）の一部分に接続され、取り囲んでいる。それにより、内面（１３０）及び外面（１４０）は、形成されている。冷却液流入ポート（１５０）は、冷却液（２００）が冷却液コンベヤートレイ（１００）に流れ込むことを可能にするために外面（１４０）から内面（１３０）に延在している。放出縁部（１６０）は、外面（１４０）に内面（１３０）を接続し、そのため、冷却液（２００）は、冷却液コンベヤートレイ（１００）から流れ出す。当業者が注意し、十分理解するように、冷却液コンベヤートレイ（１００）は、冷却液（２００）が層流状態又は乱流状態（laminar or turbulent fashion）で流れることを可能にするように設計され得る。例えば、様々な装置又は構造は、冷却液（２００）を攪拌するために冷却液コンベヤートレイ（１００）に追加することができ、従って、冷却液コンベヤートレイの中に乱流の流れパターンを作り出している。他方では、冷却液コンベヤートレイ（１００）の寸法及び冷却液流れは、冷却液コンベヤートレイ（１００）の中で冷却液（２００）の層流の流れを設けるために調整されることができる。当業者は、カプセル（２０）が冷却液コンベヤートレイ（１００）内に存在する時間の長さを目標とするために、冷却液コンベヤートレイ（１００）の長さが設計されることができることを十分理解している。長さと並んで、冷却液コンベヤートレイ（１００）の傾斜は、カプセル（２０）が冷却液コンベヤートレイ（１００）に使う時間の長さを制御するための別の手段を設けることができる。
【００３５】
操作中、図５に最もよく示してあるように、冷却液（２００）は、冷却液流入ポート（１５０）を介して冷却液コンベヤートレイ（１００）に入る。冷却液（２００）は、流れる冷却液層（１７０）を形成し、流れる冷却液層（１７０）は、冷却液コンベヤートレイ（１００）の内部に流れる冷却液層深さ（１７２）及び冷却液の流速を有している。形成されるとすぐに、カプセル（２０）は、流れる冷却液層（１７０）に接触するために落下する。熱は、カプセル（２０）から冷却液（２００）に流れる一方、カプセル（２０）は、放出縁部（１６０）に移送される。冷却液（２００）及びカプセル（２０）は、放出縁部（１６０）と交わるように流れ、冷却液コンベヤートレイ（１００）から流れ出す。
【００３６】
当業者が注意し、十分理解するように、冷却液コンベヤートレイ（１００）は、多くの形態を有しており、その形状の後でカプセル（２０）の冷却を成し遂げる。例えば、冷却液流入ポート（１５０）は、ベース（１２０）内よりはむしろ側壁（１１０）内に位置してもよい。別の実施形態において、放出縁部（１６０）は、流れる冷却液層（１７０）の形態で援助するための浅い堰を形成するベース（１２０）から持ち上げられることができる。さらに、冷却液コンベヤートレイ（１００）は、様々な材料から形成されてもよい。一例として、限定されるわけではないが、冷却液コンベヤートレイ（１００）は、錆びない金属板又はプラスチックで作られてもよい。
【００３７】
本発明の別の実施形態において、冷却液コンベヤートレイ（１００）は、存在している回転式ダイ機構に適用するために設計されることができる。図４及び図５に示されるように、冷却液コンベヤートレイ（１００）は、冷却液層形成ベース（１８０）を含むことができ、側壁（１６０）は、近位の側面（１１２）、遠位の側面（１１４）、及び背面の側面（１１６）を有することができる。冷却液層形成ベース（１８０）は、側壁（１１０）の近位の側面（１１２）から遠位の側面（１１４）に延在している。冷却液の流路（１９０）は、冷却液層形成ベース（１８０）とベース（１２０）との間に形成される。冷却液層形成ベース（１８０）は、冷却液層形成表面（１８２）及び冷却液層形成流路（１８４）を有している。冷却液流路（１９０）は、図５に最もよく示されるように、冷却液流入ポート（１５０）と冷却液層形成流路（１８４）との間に流通して設けている。それによって、冷却液（２００）は、冷却液流路（１９０）に冷却液流入ポート（１５０）を介して流れる。その後、冷却液（２００）は、冷却液層形成流路（１８４）を介して、流れる冷却液層（１７０）が形成される冷却液層形成表面（１８２）上に流れる。
【００３８】
別の実施形態において、システム（５０）は、図３に示されるように、冷却液（２００）で満たされた冷却液タンク（３００）をさらに含む。冷却液タンク（３００）は、液体が放出縁部（１６０）を通じて冷却液コンベヤートレイ（１００）に流通している冷却液槽（３１０）を保持する。操作中に、冷却液（２００）及びカプセル（２０）は、冷却液コンベヤートレイ（１００）から冷却液タンク（３００）に流れる。冷却液タンク（３００）は、カプセル輸送コンベヤー（３２０）を有し、カプセル輸送コンベヤー（３２０）は、輸送コンベヤーの沈殿部分（３３０）、輸送コンベヤーの傾斜部分（３４０）、及び輸送コンベヤーの冷却液除去部分（３５０）を有している。
【００３９】
輸送コンベヤーの沈殿部分（３３０）は、カプセル（２０）が冷却液（２０）を介して落下した場合、カプセル捕獲部分（３３２）でカプセル（２０）を捕らえる。輸送コンベヤーの傾斜部分（３４０）は、冷却液（２００）の一部分が除去される輸送コンベヤーの冷却液除去部分（３５０）に冷却液槽（３１０）の外へカプセル（２０）を移送する。輸送コンベヤーの冷却液除去部分（３５０）は、カプセル（２０）に圧縮ガスを向けるように位置付けられたエアーナイフ（３５２）を有することができる。エアーナイフ（３５２）はカプセル（２０）から冷却液（２００）の一部分を取り除く。輸送コンベヤーの冷却液除去部分（３５０）は、放出端部（３５４）を有していてもよい。カプセル（２０）は、カプセル放出端部（３５４）でカプセル輸送コンベヤーから離れるように輸送される。当業者が注意し、十分に理解されるように、輸送コンベヤーの傾斜部分（３４０）は、図１及び図３に示されるように、傾斜に沿って輸送されるということよりむしろ、冷却液槽（３１０）の外へ垂直にカプセル（２０）を輸送するために設計されることができる。
【００４０】
当業者が注意し、十分理解するように、冷却時間は、冷却液槽（３１０）の深さ及びカプセル輸送コンベヤー（３２０）の速度を変えることによって、調節されてもよい。冷却液槽（３１０）の深さを増大することによって、又はカプセル輸送コンベヤー（３２０）の速度を減少することによって、冷却時間は増加することができる。当業者は注意するように、カプセル（２０）がカプセル輸送コンベヤー（３２０）に接触する間でさえずっと、充填材料（１０）はまだ暖かいかもしれないけれども、カプセル（２０）は変形することはない。カプセル（２０）から熱を急速に移動するための手段を設けることに加えて、カプセル（２０）が冷却液（２００）内に沈殿されるときに、冷却液（２００）はカプセル（２０）に浮力を設ける。従って、カプセル（２０）の重量は、カプセル（２０）が処理温度まで冷却された時点で冷却液（２００）から取り除かれるまで、輸送コンベヤー（３２０）と共にカプセル接触領域上に完全に支えられない。冷却時間は、カプセルのサイズ、充填材料の温度、及び生産速度により、調節を必要とする可能性がある。
【００４１】
本発明の別の実施形態において、カプセル化ポンプヘッドアセンブリ（７００）を再設計することによって、高温状態で充填されたソフトゲルカプセルを冷却するシステム（５０）は、冷却液（２００）で満たされる冷却液タンク（３００）に直接カプセル（２０）を放出することを含むことができる。冷却液コンベヤートレイ（１００）も冷却液タンク（３００）も有している本発明の実施形態と同様に、冷却液タンク（３００）は、輸送コンベヤーの沈殿部分（３３０）、輸送コンベヤーの傾斜部分（３４０）、及び輸送コンベヤーの冷却液除去部分（３５０）を有しているカプセル輸送コンベヤー（３２０）を有することができる。
【００４２】
本発明の一の実施形態において、液層の流速は、約毎分１ガロンから約毎分３０ガロンまでの間である。液層の流速は、カプセル化機械の生産力、カプセルのサイズ、充填材料の温度、冷却液コンベヤートレイ（１００）の寸法、及び冷却液層深さ（１７２）からなるために調整されることができる。
【００４３】
一例として、これに限定されるわけでははいが、本発明の一の実施形態において、４０番（＃４０）のカプセルは、少なくとも３８℃の充填材料の温度で生産される。カプセル化ポンプヘッドアセンブリ（７００）を出た後に、カプセル（２０）は、液体コンベヤートレイ（１００）に落下する。冷却液（２００）は、約０℃の温度で維持されたヤシ油である。カプセル（２０）は、冷却液コンベヤートレイ（１００）の外へ、且つ冷却液槽（３１０）の中へ放出縁部（１６０）と交わるように移送されるにつれて冷却される。カプセル（２０）は、沈み、カプセル輸送コンベヤー（３２０）と静かに接触する。カプセル輸送コンベヤー（３２０）は、冷却液（２００）の外へ、冷却液（２００）の大部分が除去されるエアーナイフ（３５２）にカプセル（２０）を移送する。カプセル（２０）の冷却液（２００）との第１接触から冷却液槽（３１０）を抜け出すまでの冷却時間は、およそ６０秒である。さらに、永久的な変形は、４０番（＃４０）のカプセルに現れていない。
【００４４】
別の実施形態において、充填材料の温度は、約３５℃よりも大きい。ゼラチンが充填材料（１０）を囲んで密封されるカプセル化後に、カプセル（２０）は、冷却液コンベヤートレイ（１００）に落下される。冷却液の温度は、約１０℃よりも低い。カプセル（２０）は、冷却液槽（３１０）に移送され、約３０秒後から約６０秒後までの間に浮かび上がってくる。別の実施形態において、充填材料の温度は、少なくとも約３８℃であり、冷却液の温度は、約０℃よりも低い。一般的に、充填材料の温度が増大するにつれて、冷却液の温度は減少する。
【００４５】
本明細書に開示された好ましい実施形態の多数の変更、改善、及び変形は、当業者にとって明白であり、当業者は全て予想し、本発明の技術的思想及び技術的範囲内にあることを熟慮する。例えば、明確な実施形態が詳細に記述されているけれども、当業者は、先行する実施形態及び変形が代用及び／又は追加又は代替材料、相対的な構成要素の配置、及び寸法特性の様々な種類に組み込むために改善されることができることを理解し得る。それに応じて、本明細書に開示されている本発明の変形がわずかだけであるけれども、そのような追加の改善及び変形及びそれ自体の同等なものが以下の請求項内に規定された本発明の技術的思想及び技術的範囲内であることを理解されたい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
高温状態で充填されたソフトゲルカプセルを製造するためのシステムは、ゼラチン内に高温状態で充填材料をカプセル化することができるシステム及び方法の長い間感じられた必要性に答える。システムは、２つの回転式ダイ機構の間に導入された２つのゼラチンバンドの間に加熱された充填材料を注入することによって、様々な形状の小さいカプセル、又は大きいカプセルを製造することに使用される。本発明は、カプセル化の後で冷却液を実行するシステム及び方法を開示している。回転式ダイによって製造されたソフトゲルカプセルは冷却液を接触し、それ故にカプセルから冷却液に熱を移動している。それによって、システム及び方法は、ゼラチンと共に高温状態で充填材料をカプセル化することと関連したいくつかの美学的問題を回避する。本発明のシステムは、消費者に対して安全であるソフトゲルカプセルを製造し、そのシステムは環境に優しく、費用効率が高い。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一の実施形態のノンスケールの概略図である。
【図２】本発明のカプセル化アセンブリの一の実施形態のノンスケールの概略図である。
【図３】冷却液槽に流れる冷却液層とともに輸送されているカプセルを示している流れる冷却液層の実施形態及び冷却液槽の実施形態のノンスケールの概略図である。
【図４】冷却液コンベヤートレイの一の実施形態のノンスケールの斜視図である。
【図５】冷却液コンベヤートレイの一の実施形態の図４に示す切断線５−５に沿ってみた切断断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  充填材料
１４  第１のゼラチンバンド
１６  第２のゼラチンバンド
２０  カプセル
５０  冷却システム
１００  コンベヤートレイ
１１０  側壁
１１２  近位の側面
１１４  遠位の側面
１１６  背面の側面
１２０  ベース
１３０  内面
１４０  外面
１５０  冷却液流入ポート
１６０  放出縁部
１７０  冷却液層
１７２  冷却液層深さ
１８０  冷却液層形成ベース
１８２  冷却液層形成表面
１８４  冷却液層形成流路
１９０  冷却液流路
２００  冷却液
３００  冷却液タンク
３１０  冷却液槽
３１２  冷却液槽深さ
３２０  カプセル輸送コンベヤー
３３０  輸送コンベヤーの沈殿部
３３２  カプセル捕獲部分
３４０  輸送コンベヤーの傾斜部分
３５０  輸送コンベヤーの冷却液除去部分
３５２  放出端部
３５２  エアーナイフ
４００  冷却液冷却システム
５００  第一混合システム
６００  第二混合システム
７００  カプセル化ポンプヘッドアセンブリ
８００  ドライヤーバスケット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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