JPH07112878B2

JPH07112878B2 - カプセル充填機

Info

Publication number: JPH07112878B2
Application number: JP60195925A
Authority: JP
Inventors: 修福永; 和晋吉田
Original assignee: 第一製薬株式会社
Priority date: 1985-09-06
Filing date: 1985-09-06
Publication date: 1995-12-06
Anticipated expiration: 2010-12-06
Also published as: JPS6264702A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はカプセル充填機において、粉末の充填重量を自
動的に調整する粉末重量調整装置に関するものである。

（従来の技術）カプセル内に医薬等の粉末を充填するためのカプセル充
填機にあっては、粉末は上下動する充填用プランジャに
より所定体積及び所定密度をもって圧縮成型された後、
カプセルに充填されている。かかる充填方法において、
如何なる条件下にあっても成型部に入る粉末の重量が一
定であれば、前記充填用プランジャの上下の位置を変更
する必要はないが、実際には運転中の粉末の物性、装置
の運転条件等に影響されて前記粉末の量は必ずしも一定
とはならず、絶えずその変動状態を監視し前記プランジ
ャの上下位置を調整する必要があった。

ここで、従来のカプセル充填機の代表的な例を第２図及
び第３図に基づいて具体的に説明すると、図中Ａは粉末
充填部であって、その主要構成部分は充填用プランジャ
１、移送用プランジャ５及び充填ディスク３の３者から
なっている。

この粉末充填部Ａの更に具体的な一構成例が第３図に示
され、プランジャは12本を１組として合計６組準備され
ており、各組は充填ディスク３の上部の所定位置に固定
されている。即ち、各組は６個所のステーションＩ〜VI
に固定配置されている。

更に、前記充填ディスク３の下面に密接して一部が切欠
したリング状のアンダープレート４が図示せぬ架台に固
設されている。12は充填ディスク３の円周外側面に固設
されたカバーである。

充填ディスク３には前記プランジャ先端部と略同径で同
数だけ、各組に対応する位置に上下に貫通する孔3aが穿
設されており、該充填ディスク３は１回転当り６段階で
間欠的に回転されるようになっている。

プランジャは図示する形状をとり、図示せぬ押圧装置に
より組単位でその頭部を押圧解除されて前記充填ディス
ク３の孔3aに所定のストロークで出入する。このプラン
ジャは上記のとおり、12組が１組で６組が充填ディスク
３上部に配設されて６ステーションＩ〜IVを形成してい
るが、このうちの５ステーションＩ〜Ｖでは充填用プラ
ンジャ１により各ステーション毎に粉末の充填圧縮が行
われ、残る１ステーションVIでは装填用プランジャ５に
よって粉末の固まりをカプセル内に装填するように作用
する。

次に、第２図においてＢで示すカプセル装填部について
その概要を説明すると、このカプセル装填部Ｂには同一
円周上に等位相をもって12組の上下セグメント8,9が配
置され、各上下セグメント8,9は１回転を12回にわたっ
て図示矢印のように間欠的に回動させられるものであ
る。上下セグメント8,9は図示のように全体が略直方体
をなし、上部と下部に分割されて上部セグメント８と下
部セグメント９を構成し、その上下面を貫通して上記組
をなす12本のプランジャに対応する部位に同数のカプセ
ルを保持しうる径の孔14が穿設されている。

このカプセル装填部Ｂは、12のステーション〜をも
ち、各ステーションでは、前述の間欠的に回動して送ら
れる上下セグメント8,9に順次空のカプセルの装填、キ
ャップの取外し、粉末装填、キャップ被嵌、粉末装填済
カプセルの取出し、同排出、セグメントの清掃等の各操
作がなされるようになっている。

いま、その繰作を具体的に述べると次の如くである。

イ、図示せぬカプセル方向規制装置によって方向を一定
に整えられたキャップ13aとボディ13bが一体になった空
のカプセルがカプセルホッパからカプセル装填部Ｂのス
テーション及びへ供給される。供給されたカプセル
は待機する上下セグメント8,9の孔14内に装填される。

ロ、ステーションでは上部セグメント８が上方に上が
ると共に軌道の中心方向に移動され、このとき同時にカ
プセルのキャップ13aとボディ13bが上部セグメント８及
び下部セグメント９に夫々保持された状態で分離される
（図中）。

ハ、その後、上下セグメント8,9は自己の円周軌道を移
動し、ステーションに達する。ここでは、前述の粉末
装填部Ａの一部と重なっており、下部セグメント８はカ
プセルのボディ13bを保持した状態で粉末装填部Ａの前
記ステーションVIで停止する。ここで、後述する如く粉
末の固まりがカプセルのボディ13b内に装填される（図
中）。

ニ、ステーション、で上部セグメント８が下降する
と共に外周軌道に戻り、上部セグメント８と下部セグメ
ント９が合致させられる（図中，）。

ホ、続いてステーション10では、上下セグメント8,9の
各上下から移動してくるピンによって、カプセルのキャ
ップ13aとボディ13bが押されて、ボディ13bにキャップ1
3aが完全に被せられる（図中）。

ヘ、ステーションでは粉末が充填されたカプセルはセ
グメントの下方向からのピンによりセグメントの上方に
押し出され、エアーにより機外へ排出される。以上の各
操作がセグメントの１回転中になされる。

次に、粉末充填工程について第３図及び第４図に従って
詳述する。

図中、Ｉ〜VIは充填用プランジャ１の各ステーション
（５個所）及び装填用プランジャ５の１ステーションを
示すものである。

図示せぬホッパから供給される粉末２は充填ディスク３
上に一定のレベルで堆積されている。

この堆積された粉末２は充填ディスク３に穿設された孔
3a内にも流入する。

この孔3a内に粉末が充満した状態で充填ディスク３が回
転し、第１のステーションＩに達し停止すると、第１の
ステーションＩに配設された12本１組とされた充填用プ
ランジャ１群は上部から押圧されて所定のストローク下
降し、前記孔3a内の粉末２を略1/5になるまで圧搾して
固まり７を作る（図中Ｉ）。

前記第１のステーションＩの充填プランジャ１が上昇
し、続いて充填ディスクが回動して第２のステーション
IIで停止する。このときまでに前記孔3a内には、先に作
られた粉末の固まり７の上に新たな粉末２が堆積されて
充満している。

この充満された新たな粉末２の上から第２のステーショ
ンIIに配設された充填プランジャ１群によって２度目の
圧搾たなされる。このときの充填プランジャ１の上下動
位置は圧縮成型された粉体が前記孔3aの深さの略2/5に
なるように設定されている。

同様の動作が第３〜５の各ステーションIII〜Ｖで繰り
返されて、粉末の固まり７は全体としてカプセルのボデ
ィ13b内の装填高さに合わせて圧縮成型される。

即ち、５段階を経て粉末の固まり７が形成されることに
なる。

そして、その後充填ディスク１は回動し、第６のステー
ションVIに至って停止する。ここでは、アンダープレー
ト４は切欠部となっていて、この切欠部には上述の如く
カプセル装填部Ｂの下部セグメント９が空のカプセルボ
ディ13bを保持した状態で待機している。充填ディスク
３の粉末２の圧縮成型が完了した部位が第６のステーシ
ョンVIに達すると、ここに配設された装填用プランジャ
５群が作動し、下部で待機する前記空のカプセルボディ
13b内に粉末２の固まり７を押し込む。

以上、詳述した如くカプセル充填機では、粉末は粉末装
填部Ａで所定の大きさに圧縮成型されて固まり７が作ら
れ、続くカプセル装填部で準備された空のカプセル内に
前記固まり７が装填され、カプセル装填部Ｂでは固まり
７を装填されたカプセルボディにキャップを被せて一体
化して連続的に最終製品として排出される（カプセル充
填機へフリガGKF1500型、ボッシュ包装機より販売）。

ところで、この種カプセル充填機によると、当初に述べ
た如く粉末の圧縮成型時に諸々の内的・外的条件の影響
により粉末の重量を一定にすることが難しく、そのため
重量の変動を常時把握して、充填用プランジャの上下動
位置を調整する必要のあるものであった。

従来、この調整にあたっては、作業員が一定時間毎にカ
プセルをサンプリングし、実重量を測定して、その結果
に基づいて充填用プランジャの上下動位置を調整してお
り、これらの一連の作業は全て作業員の手作業に委ねら
れていた。従って、作業の安全性を確保するために、作
業の都度、機械を停止せざるを得ず、更には前記調整が
完了するまでには、上述のとおりサンプリング、秤量、
充填用プランジャの上下動位置の調整といった一連の作
業を繰り返し試行する必要があって、頻繁にはその調整
が行えないのが実情である。

もし、より以上の重量調整を行おうとうすれば頻繁にロ
スタイムが生じ、著しく生産効率を低下させることにな
る。

（発明が解決しようとする問題点）このように、従来のカプセル充填機には圧縮成型される
粉末重量の適正な自動調整装置が付設されていなかった
ために、適確な重量調整が行えず、従来は辛くも手作業
によってその調整を行い凌いでいるが、品質面で十分で
なく、かつ生産効率も落ちるという諸々の問題点を有し
ていた。

本発明は、これらの問題点を解決すべく開発されたもの
で、その目的とするところは機械を停止することなく、
より正確でかつ信頼性の高い自動的に重量調整が可能な
粉末のカプセル充填機を提供し、もって製品の品質向上
と長時間の連続無人運転化を図ろうとすることにある。

（問題点を解決するための手段）このため、本発明はプランジャにより粉末を圧縮成型し
てカプセル内に充填する粉末充填部と空のカプセルを準
備し粉末が充填されたカプセルを最終製品として排出す
るカプセル装填部とを備えた上記記載の如き従来のカプ
セル充填機において、カプセル装品排出部に近接してサ
ンプル抜取用把持装置を設けたサンプリング装置と、サ
ンプリングされたカプセル製品を１個づつ自動秤量器に
送るロータリーカプセル供給機と、送り込まれたカプセ
ルの重量を１個づつ自動的に秤量する自動秤量器と、該
秤量器からの結果を受けて演算し、これを基準設定値と
比較してその偏差値が設定範囲外にあるとき指令電気信
号を発する演算回路制御装置と、前記信号を受けてプラ
ンジャの上下動位置をステッピングモーター、プランジ
ャ調整駆動部及びプランジャ押圧装置を介して調整する
プランジャ調整装置とを設けたことを構成として、これ
を上記問題点の解決手段とするものである。

（作用）カプセル装填部のカプセル製品排出部からの排出カプセ
ル製品の一部を、例えば一定周期で所定個数をサンプリ
ング装置により取り出し、これを自動秤量器で１個づつ
秤量する。その結果を演算回路制御装置が受けて、所定
のサンプリング数を単位として演算して予め設定されて
いる基準値と比較し、その偏差値が所定の範囲外にある
とき、その旨及び量の指令電気信号をプランジャ自動調
整装置に送る。この指令信号を受けて、プランジャ自動
調整装置はプランジャの上下動位置を自動的に調整す
る。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の代表的な１実施例を示すもので、本実
施例では基本的に次の６つの構成部分からなっている。

即ち、粉末充填部Ａ、カプセル装填部Ｂ、サンプリング
装置Ｃ、自動秤量器Ｄ、演算回路制御装置Ｅ及びプラン
ジャ調整装置Ｆの６つである。

このうち、粉末充填部Ａ及びカプセル装填部Ｂは第２図
乃至第４図に示した従来の構成と同じであり、またその
作用についても差違がない。

従って、以下サンプリング装置Ｃ、自動秤量器Ｄ、演算
回路制御装置Ｅ及びプランジャ調整装置Ｆを中心に詳述
する。

まずサンプリング装置Ｃについて述べると、図示せぬシ
リンダ、サーポモータ等の駆動源によりX,Zで示す矢印
方向、即ち前後進及び上下動されるアーム15先端にサン
プル抜取用把持装置16が固設されている。同サンプル抜
取用把持装置16はカプセル装填部Ｂの排出ステーション
の近傍に配置され、一般的には下面に上下セグメント
8,9のカプセル保持孔14（第２図）と同数で同配列の孔
を有するサンプル取出しセグメント16aと、該サンプル
取出しセグメント16aの前記孔とパイプ及び切換バルブ
を介して繁がる真空源から構成されるものである。

以上のサンプリング装置Ｃは例示したものに限らないこ
とは明らかで要は、一定時間毎にカプセル装填部Ｂの排
出ステーションから所定の数、望ましくはセグメント
のカプセル保持孔と同数のカプセルを抜き出し、次工程
の自動秤量器に送る機能を有していることが肝要であ
る。プランジャの調整はステーション毎に行われる為、
セグメントのカプセル保持孔と同数のカプセルをサンプ
リングし秤量して偏差値を求めることが望ましく、これ
によりカプセル粉末充填容量の精度をより向上すること
ができる。

このサンプリング装置Ｃと自動秤量器Ｄの間にはロータ
リーカプセル定量供給機18が配置されている。このロー
タリーカプセル供給機18は上部にサンプル受取りセグメ
ント17を有し、送られてくるカプセルをロータリー部で
１個づつに振り分け自動秤量器Ｄに送り込むものであ
る。

自動秤量器Ｄはカプセル重量を１個づつ計測し、その計
測値を電気信号R₁に変換して次の演算回路制御装置Ｅに
送り込むようになっている。演算回路制御装置Ｅにはコ
ンピュータ（マイクロコンピュータ）が使用され、ここ
では自動秤量器Ｄからの信号をバッチで受けてカプセル
剤の重量データの処理を行う。例えば、カプセル剤の平
均重量、最大重量、最小重量、変動係数等の演算を行
い、予じめ設定された基準の重量データと比較する。ま
た、これらのデータは画面表示或はプリントアウトされ
る。演算回路で実重量と基準重量とを比較し、更にその
偏差値に応じたプランジャの上下同位置の調整量を演算
し、その量に応じた電気信号をプランジャ調整装置Ｆに
送る。

プランジャ調整装置Ｆは支柱19にアーム20が片持ちに設
置され、該アーム20の下部にはステッピングモータ21と
プランジャ調整駆動部22がベルト等の伝動装置によって
互に連結されて配設されている。プランジャの上下動位
置調整は調節部の回動により押圧装置23内のプランジャ
レベルを変更することによって行われる。

さて、以上の如き構成からなる本実施例に係るカプセル
充填機の作用について述べると、従来と同様に粉末充填
部Ａで粉末は充填用プランジャ１によって５段階で圧縮
成型されて、カプセル装填部の下部セグメント９のカプ
セル保持孔14に保持された空のカプセルボディ13bに前
記圧縮成型された粉末の固まり７を装填する。

この固まり７が装填されたカプセルボディ13aはカプセ
ル装填部Ｂで、カプセルキャップ13aと被嵌一体化され
て、カプセル剤となり排出ステーションで下方からの
ピンによりカプセル剤の下面を突き上げられて上下セグ
メント8,9から抜き出されると同時にエアの作用を受け
て機外へ排出される。

このときの運転速度は、通常1500カプセル／分である。

前記排出されるカプセル剤は一定時間毎にサンプリング
装置Ｃによって所定個数サンプリングされる。本実施例
にあっては、１分間に１回の割合でサンプリングが行わ
れる。１回のサンプル個数は１セグメント単位、即ち12
個のカプセル剤が同時にサンプリングされる。これは、
上記した機械の運転速度から１分毎に約１％のサンプリ
ングが行われることになる。

サンプリングは、例えば、１分毎にサンプル取出しセグ
メント16aをカプセル装填部Ｂの排出ステーションの
上部に近接待機させて、該排出ステーションにある上
下セグメント8,9から突き出されたカプセル剤をサンプ
ル取出しセグメント16aの各孔で受け、これを真空吸引
把持してロータリーカプセル定量供給機18のサンプル受
取りセグメント17上に移行する。移行されたサンプル抜
取用把持装置16は、自動的に切換バルブが切換えられて
真空状態を解除し、サンプル用カプセル剤は把持を解か
れ前記サンプル受取りセグメント17の対応する孔内を落
下通過し、ロータリーカプセル定量供給機18で１カプセ
ル毎に自動秤量器Ｄに供給される。

自動秤量器Ｄでは順次送られてくるカプセルの重量を測
定し、１カプセル毎にその結果を電気信号R₁に変換して
演算回路制御装置Ｅに送る。

この信号を受けると、演算回路制御装置Ｅは実重量デー
タとして各種の演算処理を行い、予め設定された基準値
と比較し、その偏差値が所定の範囲外にあるときプラン
ジャ調整装置に信号R₂を送る。この信号R₂は前記偏差値
に比例してステッピングモータ21を回転させるに必要な
電気的信号である。

ステッピングモータ21は前記信号R₂を受けて所定回転数
（回転角）だけ回転し、プランジャ調整駆動部22を回動
させる。このプランジャ調整駆動部22の回動によりプラ
ンジャの上下動位置が調整される。

なお、前記プランジャ調整装置Ｆは、例えばカム等も使
用でき、種々の変更が可能なものである。プランジャ調
整を行うステーションについては、必ずしも全てのステ
ーションにつき行う必要はなく、一般的には薬物粉末を
圧縮成型する前半のステーションでプランジャ調整を行
うことはかえって重量偏差を大きくすることが多いので
後半の工程の方が調整作業の簡便性や重量精度の向上と
いった視点から好ましい。本実施例においてはプランジ
ャの調整はステーションVIで行っている。

このように、本実施例によれば、カプセル内への粉末充
填をその管理も含めて全て自動化することが可能とな
る。

（発明の効果）以上、詳細に説明した如く、本発明によるとサンプリン
グ、重量測定、重量制御の一連の操作を手作業によらず
機械の運転中に全自動化して行われるようにされ、次の
諸効果を奏するものである。

I.粉末重量制御を自動化することにより、プランジャ調
整回数を従来と比較にならない位多くすることが可能と
なって粉末充填重量精度が著しく向上する。

II.機械を停止することなく重量調整を行うことがで
き、生産効率を著しく向上させることができる。

III.測定データを自動的に記録でき、品質の信頼性が向
上する。

IV.カプセル充填機の無人運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である粉末重量調整装置を適用
したカプセル充填機の配列構成を示す概要斜視図、第２
図は従来のカプセル充填機の作動を説明する拡大斜視
図、第３図は粉末充填部の主要部分を示す斜視図、第４
図Ｉ〜VIは粉末充填部の充填工程を示す各ステーション
の一部断面図である。図の主要部分の説明１……充填プランジャ、３……充填ディスク４……アンダープレート、７……固まり８……上部セグメント、９……下部セグメントＡ……粉末充填部、Ｂ……カプセル装填部Ｃ……サンプリング装置、Ｄ……自動秤量器Ｅ……演算回路制御装置、Ｆ……プランジャ調整装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭55−162108（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−78583（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−70193（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−48627（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上部開口部より粉末が充填される孔を複
数のステーションに応じて設け該ステーションに対応し
て間欠的に回動する充填ディスク、該ステーションと前
記充填ディスクの孔数に対応して設けられ所定のストロ
ーク上下動により充填された粉末を複数回圧縮成形して
粉末の重量が一定になるように粉末の固まりを形成する
充填用プランジャ及び該粉末の固まりを空のカプセルボ
ディに移送する移送用プランジャとを前記孔数に対応し
て設けた粉末充填部と、間欠式に回動する上下セグメ
ントが複数組設けられ、該セグメントには前記プランジ
ャに対応する部位に同数のカプセルを保持しうる径の孔
が穿設され、該上下セグメントには順次空のカプセルの
装填、キャップの取外し、粉末の固まりの装填、キャッ
プ被嵌、粉末装填カプセルの取出し及び排出の各操作が
間欠式回動に対応して行われるよう構成され且つ該カプ
セル装填部には最終製品のカプセルを機外に排出する排
出ステーションが設けられており、前記充填ディスクと
該カプセル装填部とは回動軸が異なり一方の回動軸は他
方の回動範囲外にあって前記圧縮成形された粉末の固ま
りを移送用プランジャにより充填ディスクからカプセル
装填部のセグメントに保持された空のカプセルボディに
装填されるように前記充填ディスクと部分的に重なって
回動するようになしたカプセル装填部と、前記排出ス
テーションに近接して配置され前記プランジャと同数の
排出カプセルのサンプルを抜き出すサンプル抜取用把持
装置を設けたサンプリング装置と、この抜き出された
カプセルを１個づつ自動秤量器に送るロータリーカプセ
ル供給機と、送り込まれたカプセルの重量を１個づつ
計測する自動秤量器と、該自動秤量器による計測の結
果を受け、基準設定値と比較して偏差値に応じた前記プ
ランジャの上下位置の調整量を演算し、その量が所定の
範囲外にあるとき電気信号を発する演算回路制御装置
と、該信号を受けて前記プランジャの上下動位置を調
整するステッピングモーター、プランジャ調整駆動部及
びプランジャ押圧装置を設けたプランジャ調整装置とを
備えたことを特徴とするカプセル充填機。