カプセル充填装置および方法
【課題】カプセルへの充填後における空気の噴出を抑制することができ、これによって、バンドシールを形成する際の欠陥を防止することができるカプセル充填装置を提供する。
【解決手段】キャップ及びボディから構成されるカプセル内に充填物を充填する装置であって、ボディ内に充填物を供給する充填物供給手段２２と、充填物が供給されたボディにキャップを結合するカプセル結合手段２５と、ボディとキャップとが結合されたカプセルを排出する排出手段４０とを備え、カプセル結合手段２５は、ボディへのキャップの結合前に、キャップ内を雰囲気温度よりも高温化するキャップ内高温化手段２５００を備える。
【解決手段】キャップ及びボディから構成されるカプセル内に充填物を充填する装置であって、ボディ内に充填物を供給する充填物供給手段２２と、充填物が供給されたボディにキャップを結合するカプセル結合手段２５と、ボディとキャップとが結合されたカプセルを排出する排出手段４０とを備え、カプセル結合手段２５は、ボディへのキャップの結合前に、キャップ内を雰囲気温度よりも高温化するキャップ内高温化手段２５００を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末、顆粒、液体等をカプセル内に充填するカプセル充填装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のカプセル充填装置として、例えば特許文献１に開示された構成が知られている。このカプセル充填装置は、ターンテーブルの特定箇所において、キャップとボディとが仮結合されたカプセルが保持され、ターンテーブルの回転に伴い、キャップとボディとの分離、ボディへの充填物の充填、キャップとボディとの結合が順次行われるように構成されている。
【０００３】
カプセル充填装置により充填物が充填されたカプセルは、例えば特許文献２に開示されたカプセル封緘装置によって、キャップとボディとの結合部にシール液の塗布及び乾燥が行われて、バンドシールが形成される。これによって、カプセルの流通過程における不正開封の防止や、充填物の変質、漏れ等の防止が図られている。
【特許文献１】特開平２−１８０２６５号公報
【特許文献２】特開昭６１−６８０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来のカプセル充填装置は、キャップとボディとの結合によってカプセルの内圧が大気圧よりも高い状態となるため、結合後のしばらくの間は、カプセル内の空気がキャップとボディとの隙間から徐々に漏出していた。このため、カプセル封緘装置によってキャップとボディとの結合部にバンドシールを形成する際に、空気の漏出が原因となってバンドシールにバブル（気泡）や孔あきが生じる場合があり、歩留まりや品質低下の原因になっていた。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決すべくなされたものであり、カプセルへの充填後における空気の噴出を抑制して、バンドシールを形成する際の欠陥を防止することができるカプセル充填装置および方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の前記目的は、キャップ及びボディから構成されるカプセル内に充填物を充填する装置であって、ボディ内に充填物を供給する充填物供給手段と、充填物が供給されたボディにキャップを結合するカプセル結合手段と、ボディとキャップとが結合されたカプセルを排出する排出手段とを備え、前記カプセル結合手段は、ボディへのキャップの結合前に、キャップ内を雰囲気温度よりも高温化するキャップ内高温化手段を備えるカプセル充填装置により達成される。
【０００７】
このカプセル充填装置において、前記キャップ内高温化手段は、キャップ内に向けて温風を噴射するように構成されていることが好ましい。
【０００８】
また、前記カプセル充填装置は、前記排出手段により排出されたカプセルの結合部にシール液を塗布することによりバンドシールを形成するカプセル封緘手段を更に備えることができる。
【０００９】
また、本発明の前記目的は、キャップ及びボディから構成されるカプセル内に充填物を充填する方法であって、ボディ内に充填物を供給する充填物供給工程と、充填物が供給されたボディにキャップを結合するカプセル結合工程とを備え、前記カプセル結合工程は、ボディへのキャップの結合前に、キャップ内を雰囲気温度よりも高温化する工程を備えるカプセル充填方法により達成される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、カプセルへの充填後における空気の噴出を抑制することができ、これによって、バンドシールを形成する際の欠陥を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るカプセル充填装置の概略構成を示す側面図であり、図２及び図３は、その正面図及び平面図である。
【００１２】
カプセル充填装置１は、基台１０上に充填機構２０、カプセル方向規制機構３０及び排出機構４０が設けられており、これら各機構の作動は、操作盤５０によって制御される。
【００１３】
カプセル方向規制機構３０は、図４に縦断面図で示すように、ホッパー３１と、ホッパー３１の下部に外周面が摺動するように配置された供給ドラム３２と、供給ドラム３２の下方に外周面が近接するように配置された規制ローラ３３と、規制ローラ３３の下方に外周面が近接するように配置された反転ドラム３４と、反転ドラム３４の下方に近接配置されたカプセル移送機構３５とを備えている。キャップとボディとが仮結合された空カプセルがホッパー３１に投入されると、空カプセルは、ブラシロール３６によって供給ドラム３２に供給され、規制ローラ３３及び反転ドラム３４に順次受け渡される過程で向きが全て揃えられ、正立姿勢（キャップが上向きの姿勢）に規制された状態で、カプセル移送機構３５の水平移動によりカプセル充填機構２０に移送される。カプセルの向きを規制するための具体的な機構については既に公知であるので（例えば、特開昭６１−２１１２１３号公報など）、本明細書においては詳細な説明を省略する。
【００１４】
充填機構２０は、図３に示すように、水平方向に回転可能な円盤状のターンテーブル２１を備えており、更に、このターンテーブル２１の外周に沿って順次配置された分離不良カプセル回収機構２９、充填物供給機構２２、振動付与機構２３、充填物定量機構２４、カプセル結合機構２５および清掃機構２６を備えている。
【００１５】
ターンテーブル２１は、図４に示すように、垂直軸２１１により回転自在に支持されており、上下に間隔をあけて対向配置された円板状のキャップ回転部材２１２及びボディ回転部材２１５を備えている。キャップ回転部材２１２には、キャップを保持可能なキャップ収容ポケット２１３が多数形成されており、ボディ回転部材２１５には、各キャップ収容ポケット２１３に対応する位置に形成されたボディ収容ポケット２１６が多数形成されている。本実施形態において、キャップ収容ポケット２１３及びボディ収容ポケット２１６は、例えばマトリクス状に配置された１５個を１つの群として、１２群（すなわち、計１８０個）が周方向に等間隔に配置されている。ターンテーブル２１は、一群のキャップ収容ポケット２１３及びボディ収容ポケット２１６が、後に詳述する各機構に対して所定位置で順次停止するように、間欠回転駆動される。
【００１６】
また、充填機構２０は、カプセル方向規制機構３０の近傍において、キャップ回転部材２１２とボディ回転部材２１５との間に介在されたカプセルガイド部材２７と、カプセルガイド部材２７の下方に配置されたカプセル分離用真空シュー２８とを備えている。図５（ａ）に示すように、カプセルガイド部材２７は、一群の各キャップ収容ポケット２１３及びボディ収容ポケット２１６に対応する位置にそれぞれ形成された大径ポケット孔２７２を有するカプセルガイド基盤２７１と、大径ポケット孔２７２に下端部が挿入される案内筒２７３が固定された可動盤２７４とを備えており、可動盤２７４は、昇降可能なアーム２７５の先端に取り付けられている。また、カプセル分離用真空シュー２８は、ボディ収容ポケット２１６の下端開口と連通しており、キャップ収容ポケット２１３の段差部にキャップが保持された仮結合状態の空カプセルのボディを吸引して、キャップとボディとを分離する。
【００１７】
分離不良カプセル回収機構２９は、カプセル方向規制機構３０に対してターンテーブル２１の回転方向（図の矢示方向）下流側に配置されており、キャップ回転部材２１２とボディ回転部材２１５との間に介在されて上方に押し上げ可能な棒状のプッシャ７１と、キャップ回転部材２１２の上方に昇降自在に支持された捕集容器７２とを備えている。捕集容器７２の底部には、分離不良カプセルを挟み込んで保持するための楕円形の保持孔７３が、一群の各キャップ収容ポケット２１３に対応して複数形成されている。
【００１８】
図７は、図３に示すカプセル充填装置の平面図において、キャップ回転部材２１２を含む上部側を除去した状態を示す図である。充填物供給機構２２は、分離不良カプセル回収機構２９に対して、ターンテーブル２１の回転方向下流側に配置されており、図７及び図８に示すように、充填物用ホッパー２２１と、充填物用ホッパー２２１に投入された充填物をボディ回転部材２１５上に供給してボディ収容ポケット２１６へ落下させる供給ダンパー２２２とを備えている。充填物用ホッパー２２１は、投入された充填物を回転により攪拌して流動させる攪拌羽根２２３を備えている。本実施形態の充填物供給機構２２は、充填物が粉末状、顆粒状、液状などいずれの状態のものでも使用可能であるが、充填物の性状等に応じて構成を適宜変更可能である。例えば、充填物が液状である場合には、充填物供給手段としての液体ディスペンサをキャップ回転部材２１２とボディ回転部材２１５との間に介在させ、ディスペンサの吐出口と各ボディ収容ポケット２１６との位置合わせを行って、液状の充填物を供給するように構成することができる。
【００１９】
振動付与機構２３は、充填物供給機構２２に対してターンテーブル２１の回転方向下流側に配置されており、図７及び図９に示すように、ボディ回転部材２１５上に供給された充填物に振動を付与してボディ収容ポケット２１６への落下を促すための振動板２３１を備えている。また、ボディ回転部材２１５上において充填物が滞留する領域には、ボディ収容ポケット２１６を挟んで内側及び外側にそれぞれ側壁２１７，２１８が設けられている。
【００２０】
充填物定量機構２４は、振動付与機構２３に対してターンテーブル２１の回転方向下流側に配置されており、図７に示すように、充填物圧縮機構２４１と、計量機構２４６とを備えている。充填物圧縮機構２４１は、図７及び図１０（ａ）に示すように、ボディ回転部材２１５の上方側において一群のボディ収容ポケット２１６に対向するように固定配置された抑え板２４２と、ボディ収容ポケット２１６に収容されたカプセルボディをスプリング２４４の弾性力により押し上げるボディプッシャ２４３とを備えている。また、計量機構２４６は、充填物圧縮機構２４１に対してターンテーブル２１の回転方向下流側に配置され、エアシリンダ２４８の作用によりボディ回転部材２１５の上面を径方向に摺動する掻きとり板２４７を備えており、カプセルボディにおける余剰の充填物を掻きとる。
【００２１】
カプセル結合機構２５は、充填物定量機構２４に対してターンテーブル２１の回転方向下流側に配置されており、キャップ内高温化機構２５００と、連結機構２５０とを備えている。
【００２２】
キャップ内高温化機構２５００は、図７及び図１１に示すように、キャップ回転部材２１２とボディ回転部材２１５との間に介在され、上部開口が一群のキャップ収容ポケット２１３に対向するように配置された温風ケーシング２５０１を備えている。温風ケーシング２５０１は、温風を内部に導入するための導入口２５０２と、各キャップ収容ポケット２１３に対応して形成された複数の噴射口２５０３を有する整流板２５０４とを備えており、導入口２５０２は、温風ヒータなどの温風発生装置（図示せず）に接続される。噴射口２５０３は、ターンテーブル２１の停止状態で、キャップ収容ポケット２１３に収容された各キャップの内部に向けて温風を噴射するように配置されている。また、キャップ内高温化機構２５００は、温風ケーシング２５０１内の噴射口２５０３の近傍に測温部が配置された測温器２５０５を備えている。
【００２３】
連結機構２５０は、キャップ内高温化機構２５００に対してターンテーブル２１の回転方向下流側に配置されており、図１２に示すように、一群のキャップ収容ポケット２１３の上方に近接配置されたキャップ抑え板２５１と、ボディ回転部材２１５の下方に配置されて一群のボディ収容ポケット２１６に収容されたボディを押し上げるプッシャ２５５と、キャップ回転部材２１２とボディ回転部材２１５との間に昇降自在に介在された搬送部材２５７とを備えており、搬送部材２５７には、プッシャ２５５により押し上げられたボディをそれぞれキャップ収容ポケット２１３に案内する複数のガイド孔２５６が形成されている。
【００２４】
清掃機構２６は、カプセル結合機構２５に対して、後述する排出機構４０を挟んでターンテーブル２１の回転方向下流側に配置されており、キャップ収容ポケット２１３及びボディ収容ポケット２１６を含むキャップ回転部材２１２及びボディ回転部材２１５への残留物や付着物を吸引する吸引装置（図示せず）を備えている。
【００２５】
排出機構４０は、図１３に示すように、キャップ回転部材２１２とボディ回転部材２１５との間に介在されてキャップ収容ポケット２１３に収容された充填済みのカプセルを押し上げるプッシャ４１と、キャップ回転部材２１２の上面を摺動可能に配置されたスクレーパ４２と、スクレーパ４２を径方向に駆動するエアシリンダ４４と、スクレーパ４２により径方向外方に押し出されたカプセルを外部に排出するシュート４３とを備えている。
【００２６】
次に、上記構成を備えるカプセル充填装置１の作動を説明する。図７において、ターンテーブル２１は、キャップ収容ポケット２１３及びボディ収容ポケット２１６の各群が、カプセル方向規制機構３０、分離不良カプセル回収機構２９、充填物供給機構２２、振動付与機構２３、充填物定量機構２４、カプセル結合機構２５、排出機構４０および清掃機構２６において順次停止するように、間欠回転駆動され、カプセル内に充填物を充填するための工程が、ターンテーブル２１の停止中に順次行われる。
【００２７】
まず、図４及び図７を参照して、カプセル方向規制機構３０において、キャップとボディとが仮結合された多数の空カプセルがホッパー３１から投入されると、カプセル方向規制機構３０は、キャップが上向きとなるように各キャップを正立姿勢で起立させ、カプセル移送機構３５により整列状態でターンテーブル２１の上方に搬送する。空カプセルは、カプセルガイド部材２７に対応した位置で、停止中の一群のキャップ収容ポケット２１３に収容される。
【００２８】
カプセルガイド部材２７においては、図５（ａ）に示すように、アーム２７５の上昇により、可動盤２７４及びカプセルガイド基盤２７１がそれぞれキャップ回転部材２１２及びボディ回転部材２１５に接触し、キャップ収容ポケット２１３とボディ収容ポケット２１６との間に案内筒２７３及び大径ポケット孔２７２による通路が形成される。この通路内は、カプセル分離用真空シュー２８によって吸引される。これにより、キャップ収容ポケット２１３に保持されていた空キャップは、キャップＣが保持されたまま、ボディＢが下方に搬送されてボディ収容ポケット２１６に収容される。こうして、仮結合されていたキャップＣとボディＢとの分離工程が行われる。この後、アーム２７５の降下により、可動盤２７４とキャップ回転部材２１２との間およびカプセルガイド基盤２７１とボディ回転部材２１５との間に隙間が形成され、図５（ｂ）に示すようにターンテーブル２１が回転可能な状態になる。
【００２９】
キャップ収容ポケット２１３及びボディ収容ポケット２１６にそれぞれ収容されたキャップＣ及びボディＢは、ターンテーブル２１の間欠回転により、分離不良カプセル回収機構２９に対応した位置で停止する。分離不良カプセル回収機構２９は、図６（ａ）に示すように、各キャップ収容ポケット２１３の下方からプッシャ７１を所定位置まで上昇させる。これにより、図６（ｂ）に示すように、正常な状態のキャップはそのままキャップ収容ポケット２１３に保持される一方、分離不良のカプセルｂや、姿勢（方向規制）不良のカプセルｃについては、プッシャ７１の作動により上方に押し上げられて、捕集容器７２の保持孔７３に保持される。こうして、分離不良カプセルの除去工程が完了する。
【００３０】
分離不良及び姿勢（方向規制）不良のチェックが終了したキャップＣ及びボディＢは、ターンテーブル２１の間欠回転により、充填物供給機構２２に対応した位置で停止する。充填物供給機構２２においては、図７及び図８に示すように、充填物用ホッパー２２１に投入された充填物がボディ回転部材２１５上に供給され、ボディ収容ポケット２１６に落下した充填物がボディ内に収容される。ボディ回転部材２１５上に残留する充填物は、その後、振動付与機構２３における振動板２３１の振動により、ボディ収容ポケット２１６への落下が促される。こうして、ボディへの充填物の充填工程が行われる。
【００３１】
充填物が充填されたボディＢは、ターンテーブル２１の間欠回転により、キャップＣと共に充填物定量機構２４に対応した位置で停止する。充填物定量機構２４の充填物圧縮機構２４１においては、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、ボディ収容ポケット２１６の上方が抑え板２４２により覆われた状態で、ボディプッシャ２４３がボディ収容ポケット２１６内のボディＢを押し上げることにより、図１０（ｃ）に示すように、ボディＢ内の充填物が圧縮される。充填物に作用する圧縮力は、図１０（ａ）におけるスプリング２４４の弾性力を調整するなどして適宜設定可能であり、ボディＢへの充填量を制御することができる。
【００３２】
収容された充填物が圧縮されたボディＢは、計量機構２４６において一定量に計量される。すなわち、ボディプッシャ２４３によりボディＢがボディ収容ポケット２１６から押し上げられた状態で、図７に示すように、エアシリンダ２４８によって掻きとり板２４７が径方向内方に摺動することにより、ボディにおける余剰の充填物が掻きとられる。こうして、ボディＢ内の充填物の定量工程が行われる。
【００３３】
充填物が定量化されたボディＢは、ターンテーブル２１の間欠回転により、キャップＣと共に、カプセル結合機構２５のキャップ内高温化機構２５００に対応した位置で停止する。図１１に示すキャップ内高温化機構２５００においては、導入口２５０２から導入された温風が噴射口２５０３を介して上方に噴射され、キャップＣ内の空気が温風に置換されることにより、キャップＣ内が雰囲気温度よりも高温化される。本実施形態においては、導入口２５０２から導入する温風を空気としているが、加熱された不活性ガス（例えば、窒素）などを導入口２５０２から導入して、キャップＣ内に供給するようにしてもよい。
【００３４】
内部が高温化されたキャップＣは、ターンテーブル２１の間欠回転により、ボディＢと共に連結機構２５０に対応した位置で停止する。図１２に示す連結機構２５０においては、一群のボディ収容ポケット２１６に収容されたボディＢの上面に搬送部材２５７が近接すると共に、一群のキャップ収容ポケット２１３に収容されたキャップＣの上部がキャップ抑え板２５１に当接しており、ボディＢがプッシャ２５５により押し上げられて、搬送部材２５７のガイド孔２５６に収容される。搬送部材２５７は、ボディＢを保持したままキャップ回転部材２１２の下面に近接する位置まで上昇する。この状態で、ボディＢがプッシャ２５５により更に押し上げられると、ボディＢがキャップＣと完全に結合され、カプセルの結合工程が完了する。
【００３５】
ボディＢとキャップＣとが結合された充填済みのカプセルは、ターンテーブル２１の間欠回転により、排出機構４０に対応した位置で停止する。図１３に示すように、排出機構４０においては、充填済みカプセルがプッシャ４１により押し上げられ、スクレーパ４２の作動により水平方向に搬送されて、シュート４３から外部に排出される。こうして、充填済みカプセルの排出工程が行われる。
【００３６】
カプセルが排出された後の一群のキャップ収容ポケット２１３及びボディ収容ポケット２１６は、ターンテーブル２１の間欠回転により、清掃機構２６に対応した位置で停止し、キャップ回転部材２１２及びボディ回転部材２１５への残留物や付着物などが吸引除去される。こうして、ターンテーブル２１の次の停止位置であるカプセルガイド部材２７の近傍位置において、一群の空カプセルを再び受け入れ可能な状態になる。
【００３７】
本実施形態のカプセル充填装置によれば、充填物供給機構２２から供給された充填物が充填されたボディにキャップを結合する際に、まずキャップ内高温化機構２５００においてキャップ内を高温化してから、連結機構２５０によりボディとキャップとを結合するように構成されているので、結合後のカプセル内は雰囲気温度よりも高温になる。したがって、結合時にカプセルの内圧が高められていても、カプセルが冷却されるに伴い内圧が減圧されるため、キャップ及びボディ間の結合部における空気の漏出を抑制することができる。この結果、後工程でカプセルにバンドシールを形成しても、バンドシールにバブルや穴あきが生じるのを防止することができる。
【００３８】
充填済みカプセルにバンドシールを形成するためのカプセル封緘装置の一例を、図１４に示す。カプセル封緘装置１０００は、前記カプセル方向規制機構３０と同様に構成されてホッパー１００１に投入されたカプセルの方向を揃える方向規制装置１１００と、方向が揃えられたカプセルを水平方向に搬送する搬送装置１２００と、搬送装置１２００によるカプセルの搬送途中でカプセルにバンドシールを施すシール装置１３００とを備えている。シール装置１３００は、シール液が貯留されたシール槽１３０１と、シール槽１３０１のシール液に下部が浸漬されたシールローラ１３０２と、シールローラ１３０２をカプセルの搬送方向と反対方向に回転させるモータ１３０３とを備えており、搬送中のカプセルにおける結合部の全周に、シールローラ１３０２の回転によりシール液が塗布され、その後、塗布されたシール液が乾燥してバンドシールが形成される。カプセル封緘装置１０００の構成の詳細については、例えば特開昭６１−６８０５０号公報などに開示されている。
【００３９】
キャップ内高温化機構２５００によるキャップ内の高温化は、雰囲気温度よりもキャップ内が高温になっている限り上記効果を奏する。但し、温度差が小さすぎると十分な効果が得にくい一方、温度差が大きすぎるとカプセルや充填物の熱変質を生じるおそれがあることから、キャップ内高温化機構２５００における測温器２５０５の検出温度に基づいて、キャップ内の温度を適宜設定することが好ましい。例えば、カプセルがゼラチンからなる場合には、カプセル内に供給される温風温度を８０℃以下にすることが好ましく、カプセルがＨＰＭＣ（ヒドロキシプロピルメチルセルロース）からなる場合には、温風温度を１１０℃以下にすることが好ましい。具体的な数値の一例を挙げると、雰囲気温度が常温（１５〜２５℃）の場合における雰囲気温度とキャップに供給する温風温度との差は、１〜１００℃が好ましく、４０〜８０℃がより好ましい。
【００４０】
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明の具体的な態様は上記実施形態に限定されない。例えば、本実施形態においては、図１１に示すように、キャップ内高温化機構２５００を、キャップ内に温風を供給して置換する構成にすることで、キャップ内の迅速な高温化を図っているが、例えばヒータの近傍や高温のケース内をキャップが通過するように構成することで、キャップ内の空気を加熱して高温化するようにしてもよい。
【００４１】
また、本実施形態においては、図１３に示すように、排出機構４０を、充填済みカプセルがスクレーパ４２により即座に排出される構成にしているが、スクレーパ４２を設ける代わりに、図１５に示すようにクーリングパイプ（冷却機構）４５を設け、プッシャ４１により押し上げられた充填済みカプセルが、クーリングパイプ４５を経て、シュート４３から排出されるように構成してもよい。
【００４２】
キャップ内高温化機構２５００により高温化された充填済みカプセルは、クーリングパイプ４５内で搬送される過程で雰囲気温度付近まで自然冷却される。このような構成により、シュート４３から排出されるカプセルは、冷却により内圧が十分減圧された状態になるので、バンドシールのバブルや穴あきの問題をより確実に防止することができる。クーリングパイプ４５内には、冷風を導入してカプセルを強制冷却するように構成してもよい。
【００４３】
また、本実施形態のカプセル充填装置において、例えば図１４に示すようなカプセル封緘装置１０００を一体的に設けることで、カプセルへの充填物の充填とバンドシールの形成とが連続的に行われるように構成してもよい。このようなカプセル充填装置は、例えば、本実施形態のカプセル充填装置１における排出機構４０の排出先に、図１４に示すカプセル封緘装置１０００における方向規制装置１１００のホッパー１００１を配置することで構成することができる。この場合、排出機構４０には、上述したクーリングパイプ４５を設けておくことが好ましい。
【００４４】
また、本実施形態のカプセル充填装置１におけるターンテーブル２１のボディ回転部材２１５は、例えば図１６及び図１７に示す構成にすることも可能である。図１６は、ターンテーブルのキャップ回転部材２１２を取り除いた状態でボディ回転部材２１５１を示す平面図であり、図１７はその要部断面図である。図１６及び図１７において、本実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付している。
【００４５】
ボディ回転部材２１５１は、各群のボディ収容ポケット２１６に対応して設けられた複数のボディセグメント２１５２を備えており、各ボディセグメント２１５２は、放射状に延びるアーム２１５３の先端に取り付けられている。アーム２１５３は、垂直軸２１１の側壁における透孔に設けられたブッシュ２１５４を貫通して、基端側が装置の不動部分に設けられた確動カム２１５５に係合するカムフォロア２１５６に連結されており、ボディ回転部材２１５１の回転に伴い、垂直軸２１１の側壁から伸縮可能に構成されている。
【００４６】
この構成によれば、アーム２１５３の伸長によりボディセグメント２１５２が最も径方向外方に位置する状態、すなわち、ボディ収容ポケット２１６がキャップ回転部材２１２の外方に露出する状態で、ボディ収容ポケット２１６に収容されたボディに充填物を供給することができるので、ボディへの充填物の供給を容易且つ確実に行うことができる。図１７は、液状物ディスペンサ２１５７をボディ収容ポケット２１６の上方に配置することで、ボディ収容ポケット２１６に収容されたボディに液状の充填物を供給する場合を示すものであるが、充填物が顆粒や粉状である場合にも適用可能である。
【００４７】
（実施例）
以下、本発明の実施例及び比較例に基づき、本発明を更に詳細に説明する。但し、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００４８】
本実施形態のカプセル充填装置１を用いて充填済みカプセルを製造する際に、キャップ内に温風を供給する場合と供給しない場合とで、バンドシールに欠陥が生じる程度を調べた。
【００４９】
充填物は、低粘度油であるＭＣＴ（製品名：花王ココナードＭＴ、粘度：３０ｍＰａ・ｓ（２３℃））を使用し、カプセルは、ゼラチン製の透明カプセルでサイズ１のもの（シオノギクオリカプス株式会社製Posilok Lot# C453F9）を使用した。カプセル充填装置１はクリーンルーム内に設置し、雰囲気温度を２２〜２４℃、湿度を３９〜４１％ＲＨにそれぞれ維持した。また、キャップ内に供給する温風の温度は、測温器２５０５の検出温度で６２〜７２℃に設定した。バンドシールを形成後のカプセルをシート上に一晩放置し、シートに付着した充填物の漏れに起因するシミの有無から、バンドシールに生じたバブルや穴あきなどの欠陥の有無を判定した。
【００５０】
この結果、キャップ内に温風を供給した場合には、１２２１個の充填済みカプセルに対してバンドシールに欠陥が生じたカプセルは０個であった。一方、キャップ内に温風を供給しなかった場合には、１１３２個の充填済みカプセルに対してバンドシールに欠陥が生じたカプセルは２２６個であり、約２０％のカプセルにバンドシールの欠陥が見られた。
【００５１】
本実施例における雰囲気温度と温風温度との温度差は、約４４℃であり、この場合に、カプセル内の温度が雰囲気温度まで低下した場合の減圧を算出すると、約１４．７ｋＰａとなる。本実施例においては、このような減圧効果によって、バンドシールにおけるバブルなどの発生を確実に防止することが可能であった。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態に係るカプセル充填装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】前記カプセル充填装置の正面図である。
【図３】前記カプセル充填装置の平面図である。
【図４】前記カプセル充填装置の縦断面図である。
【図５】前記カプセル充填装置におけるカプセルガイド部材の断面図である。
【図６】前記カプセル充填装置における分離不良カプセル回収機構の断面図である。
【図７】図３に示すカプセル充填装置の平面図において、キャップ回転部材を含む上部側を除去した状態を示す図である。
【図８】前記カプセル充填装置における充填物供給機構の断面図である。
【図９】前記カプセル充填装置における振動付与機構の断面図である。
【図１０】前記カプセル充填装置の充填物定量機構における充填物圧縮機構の断面図である。
【図１１】前記カプセル充填装置のカプセル結合機構におけるキャップ内高温化機構の断面図である。
【図１２】前記カプセル充填装置のカプセル結合機構における連結機構の断面図である。
【図１３】前記カプセル充填装置における排出機構の断面図である。
【図１４】前記カプセル充填装置の後工程で用いられるカプセル封緘装置の一例を示す概略構成図である。
【図１５】前記カプセル充填装置の変形例を示す概略側面図である。
【図１６】前記カプセル充填装置の他の変形例を、キャップ回転部材を取り除いた状態で示す平面図である。
【図１７】図１６に示すカプセル充填装置の要部断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ カプセル充填装置
２０ 充填機構
２１ ターンテーブル
２１２ キャップ回転部材
２１３ キャップ収容ポケット
２１５ ボディ回転部材
２１６ ボディ収容ポケット
２２ 充填物供給機構
２３ 振動付与機構
２４ 充填物定量機構
２５ カプセル結合機構
２５００ キャップ内高温化機構
２５０１ 温風ケーシング
２５０２ 導入口
２５０３ 噴射口
２５０４ 整流板
２５０５ 測温器
２５０ 連結機構
３０ カプセル方向規制機構
４０ 排出機構
４５ クーリングパイプ
１０００ カプセル封緘装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末、顆粒、液体等をカプセル内に充填するカプセル充填装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のカプセル充填装置として、例えば特許文献１に開示された構成が知られている。このカプセル充填装置は、ターンテーブルの特定箇所において、キャップとボディとが仮結合されたカプセルが保持され、ターンテーブルの回転に伴い、キャップとボディとの分離、ボディへの充填物の充填、キャップとボディとの結合が順次行われるように構成されている。
【０００３】
カプセル充填装置により充填物が充填されたカプセルは、例えば特許文献２に開示されたカプセル封緘装置によって、キャップとボディとの結合部にシール液の塗布及び乾燥が行われて、バンドシールが形成される。これによって、カプセルの流通過程における不正開封の防止や、充填物の変質、漏れ等の防止が図られている。
【特許文献１】特開平２−１８０２６５号公報
【特許文献２】特開昭６１−６８０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来のカプセル充填装置は、キャップとボディとの結合によってカプセルの内圧が大気圧よりも高い状態となるため、結合後のしばらくの間は、カプセル内の空気がキャップとボディとの隙間から徐々に漏出していた。このため、カプセル封緘装置によってキャップとボディとの結合部にバンドシールを形成する際に、空気の漏出が原因となってバンドシールにバブル（気泡）や孔あきが生じる場合があり、歩留まりや品質低下の原因になっていた。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決すべくなされたものであり、カプセルへの充填後における空気の噴出を抑制して、バンドシールを形成する際の欠陥を防止することができるカプセル充填装置および方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の前記目的は、キャップ及びボディから構成されるカプセル内に充填物を充填する装置であって、ボディ内に充填物を供給する充填物供給手段と、充填物が供給されたボディにキャップを結合するカプセル結合手段と、ボディとキャップとが結合されたカプセルを排出する排出手段とを備え、前記カプセル結合手段は、ボディへのキャップの結合前に、キャップ内を雰囲気温度よりも高温化するキャップ内高温化手段を備えるカプセル充填装置により達成される。
【０００７】
このカプセル充填装置において、前記キャップ内高温化手段は、キャップ内に向けて温風を噴射するように構成されていることが好ましい。
【０００８】
また、前記カプセル充填装置は、前記排出手段により排出されたカプセルの結合部にシール液を塗布することによりバンドシールを形成するカプセル封緘手段を更に備えることができる。
【０００９】
また、本発明の前記目的は、キャップ及びボディから構成されるカプセル内に充填物を充填する方法であって、ボディ内に充填物を供給する充填物供給工程と、充填物が供給されたボディにキャップを結合するカプセル結合工程とを備え、前記カプセル結合工程は、ボディへのキャップの結合前に、キャップ内を雰囲気温度よりも高温化する工程を備えるカプセル充填方法により達成される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、カプセルへの充填後における空気の噴出を抑制することができ、これによって、バンドシールを形成する際の欠陥を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るカプセル充填装置の概略構成を示す側面図であり、図２及び図３は、その正面図及び平面図である。
【００１２】
カプセル充填装置１は、基台１０上に充填機構２０、カプセル方向規制機構３０及び排出機構４０が設けられており、これら各機構の作動は、操作盤５０によって制御される。
【００１３】
カプセル方向規制機構３０は、図４に縦断面図で示すように、ホッパー３１と、ホッパー３１の下部に外周面が摺動するように配置された供給ドラム３２と、供給ドラム３２の下方に外周面が近接するように配置された規制ローラ３３と、規制ローラ３３の下方に外周面が近接するように配置された反転ドラム３４と、反転ドラム３４の下方に近接配置されたカプセル移送機構３５とを備えている。キャップとボディとが仮結合された空カプセルがホッパー３１に投入されると、空カプセルは、ブラシロール３６によって供給ドラム３２に供給され、規制ローラ３３及び反転ドラム３４に順次受け渡される過程で向きが全て揃えられ、正立姿勢（キャップが上向きの姿勢）に規制された状態で、カプセル移送機構３５の水平移動によりカプセル充填機構２０に移送される。カプセルの向きを規制するための具体的な機構については既に公知であるので（例えば、特開昭６１−２１１２１３号公報など）、本明細書においては詳細な説明を省略する。
【００１４】
充填機構２０は、図３に示すように、水平方向に回転可能な円盤状のターンテーブル２１を備えており、更に、このターンテーブル２１の外周に沿って順次配置された分離不良カプセル回収機構２９、充填物供給機構２２、振動付与機構２３、充填物定量機構２４、カプセル結合機構２５および清掃機構２６を備えている。
【００１５】
ターンテーブル２１は、図４に示すように、垂直軸２１１により回転自在に支持されており、上下に間隔をあけて対向配置された円板状のキャップ回転部材２１２及びボディ回転部材２１５を備えている。キャップ回転部材２１２には、キャップを保持可能なキャップ収容ポケット２１３が多数形成されており、ボディ回転部材２１５には、各キャップ収容ポケット２１３に対応する位置に形成されたボディ収容ポケット２１６が多数形成されている。本実施形態において、キャップ収容ポケット２１３及びボディ収容ポケット２１６は、例えばマトリクス状に配置された１５個を１つの群として、１２群（すなわち、計１８０個）が周方向に等間隔に配置されている。ターンテーブル２１は、一群のキャップ収容ポケット２１３及びボディ収容ポケット２１６が、後に詳述する各機構に対して所定位置で順次停止するように、間欠回転駆動される。
【００１６】
また、充填機構２０は、カプセル方向規制機構３０の近傍において、キャップ回転部材２１２とボディ回転部材２１５との間に介在されたカプセルガイド部材２７と、カプセルガイド部材２７の下方に配置されたカプセル分離用真空シュー２８とを備えている。図５（ａ）に示すように、カプセルガイド部材２７は、一群の各キャップ収容ポケット２１３及びボディ収容ポケット２１６に対応する位置にそれぞれ形成された大径ポケット孔２７２を有するカプセルガイド基盤２７１と、大径ポケット孔２７２に下端部が挿入される案内筒２７３が固定された可動盤２７４とを備えており、可動盤２７４は、昇降可能なアーム２７５の先端に取り付けられている。また、カプセル分離用真空シュー２８は、ボディ収容ポケット２１６の下端開口と連通しており、キャップ収容ポケット２１３の段差部にキャップが保持された仮結合状態の空カプセルのボディを吸引して、キャップとボディとを分離する。
【００１７】
分離不良カプセル回収機構２９は、カプセル方向規制機構３０に対してターンテーブル２１の回転方向（図の矢示方向）下流側に配置されており、キャップ回転部材２１２とボディ回転部材２１５との間に介在されて上方に押し上げ可能な棒状のプッシャ７１と、キャップ回転部材２１２の上方に昇降自在に支持された捕集容器７２とを備えている。捕集容器７２の底部には、分離不良カプセルを挟み込んで保持するための楕円形の保持孔７３が、一群の各キャップ収容ポケット２１３に対応して複数形成されている。
【００１８】
図７は、図３に示すカプセル充填装置の平面図において、キャップ回転部材２１２を含む上部側を除去した状態を示す図である。充填物供給機構２２は、分離不良カプセル回収機構２９に対して、ターンテーブル２１の回転方向下流側に配置されており、図７及び図８に示すように、充填物用ホッパー２２１と、充填物用ホッパー２２１に投入された充填物をボディ回転部材２１５上に供給してボディ収容ポケット２１６へ落下させる供給ダンパー２２２とを備えている。充填物用ホッパー２２１は、投入された充填物を回転により攪拌して流動させる攪拌羽根２２３を備えている。本実施形態の充填物供給機構２２は、充填物が粉末状、顆粒状、液状などいずれの状態のものでも使用可能であるが、充填物の性状等に応じて構成を適宜変更可能である。例えば、充填物が液状である場合には、充填物供給手段としての液体ディスペンサをキャップ回転部材２１２とボディ回転部材２１５との間に介在させ、ディスペンサの吐出口と各ボディ収容ポケット２１６との位置合わせを行って、液状の充填物を供給するように構成することができる。
【００１９】
振動付与機構２３は、充填物供給機構２２に対してターンテーブル２１の回転方向下流側に配置されており、図７及び図９に示すように、ボディ回転部材２１５上に供給された充填物に振動を付与してボディ収容ポケット２１６への落下を促すための振動板２３１を備えている。また、ボディ回転部材２１５上において充填物が滞留する領域には、ボディ収容ポケット２１６を挟んで内側及び外側にそれぞれ側壁２１７，２１８が設けられている。
【００２０】
充填物定量機構２４は、振動付与機構２３に対してターンテーブル２１の回転方向下流側に配置されており、図７に示すように、充填物圧縮機構２４１と、計量機構２４６とを備えている。充填物圧縮機構２４１は、図７及び図１０（ａ）に示すように、ボディ回転部材２１５の上方側において一群のボディ収容ポケット２１６に対向するように固定配置された抑え板２４２と、ボディ収容ポケット２１６に収容されたカプセルボディをスプリング２４４の弾性力により押し上げるボディプッシャ２４３とを備えている。また、計量機構２４６は、充填物圧縮機構２４１に対してターンテーブル２１の回転方向下流側に配置され、エアシリンダ２４８の作用によりボディ回転部材２１５の上面を径方向に摺動する掻きとり板２４７を備えており、カプセルボディにおける余剰の充填物を掻きとる。
【００２１】
カプセル結合機構２５は、充填物定量機構２４に対してターンテーブル２１の回転方向下流側に配置されており、キャップ内高温化機構２５００と、連結機構２５０とを備えている。
【００２２】
キャップ内高温化機構２５００は、図７及び図１１に示すように、キャップ回転部材２１２とボディ回転部材２１５との間に介在され、上部開口が一群のキャップ収容ポケット２１３に対向するように配置された温風ケーシング２５０１を備えている。温風ケーシング２５０１は、温風を内部に導入するための導入口２５０２と、各キャップ収容ポケット２１３に対応して形成された複数の噴射口２５０３を有する整流板２５０４とを備えており、導入口２５０２は、温風ヒータなどの温風発生装置（図示せず）に接続される。噴射口２５０３は、ターンテーブル２１の停止状態で、キャップ収容ポケット２１３に収容された各キャップの内部に向けて温風を噴射するように配置されている。また、キャップ内高温化機構２５００は、温風ケーシング２５０１内の噴射口２５０３の近傍に測温部が配置された測温器２５０５を備えている。
【００２３】
連結機構２５０は、キャップ内高温化機構２５００に対してターンテーブル２１の回転方向下流側に配置されており、図１２に示すように、一群のキャップ収容ポケット２１３の上方に近接配置されたキャップ抑え板２５１と、ボディ回転部材２１５の下方に配置されて一群のボディ収容ポケット２１６に収容されたボディを押し上げるプッシャ２５５と、キャップ回転部材２１２とボディ回転部材２１５との間に昇降自在に介在された搬送部材２５７とを備えており、搬送部材２５７には、プッシャ２５５により押し上げられたボディをそれぞれキャップ収容ポケット２１３に案内する複数のガイド孔２５６が形成されている。
【００２４】
清掃機構２６は、カプセル結合機構２５に対して、後述する排出機構４０を挟んでターンテーブル２１の回転方向下流側に配置されており、キャップ収容ポケット２１３及びボディ収容ポケット２１６を含むキャップ回転部材２１２及びボディ回転部材２１５への残留物や付着物を吸引する吸引装置（図示せず）を備えている。
【００２５】
排出機構４０は、図１３に示すように、キャップ回転部材２１２とボディ回転部材２１５との間に介在されてキャップ収容ポケット２１３に収容された充填済みのカプセルを押し上げるプッシャ４１と、キャップ回転部材２１２の上面を摺動可能に配置されたスクレーパ４２と、スクレーパ４２を径方向に駆動するエアシリンダ４４と、スクレーパ４２により径方向外方に押し出されたカプセルを外部に排出するシュート４３とを備えている。
【００２６】
次に、上記構成を備えるカプセル充填装置１の作動を説明する。図７において、ターンテーブル２１は、キャップ収容ポケット２１３及びボディ収容ポケット２１６の各群が、カプセル方向規制機構３０、分離不良カプセル回収機構２９、充填物供給機構２２、振動付与機構２３、充填物定量機構２４、カプセル結合機構２５、排出機構４０および清掃機構２６において順次停止するように、間欠回転駆動され、カプセル内に充填物を充填するための工程が、ターンテーブル２１の停止中に順次行われる。
【００２７】
まず、図４及び図７を参照して、カプセル方向規制機構３０において、キャップとボディとが仮結合された多数の空カプセルがホッパー３１から投入されると、カプセル方向規制機構３０は、キャップが上向きとなるように各キャップを正立姿勢で起立させ、カプセル移送機構３５により整列状態でターンテーブル２１の上方に搬送する。空カプセルは、カプセルガイド部材２７に対応した位置で、停止中の一群のキャップ収容ポケット２１３に収容される。
【００２８】
カプセルガイド部材２７においては、図５（ａ）に示すように、アーム２７５の上昇により、可動盤２７４及びカプセルガイド基盤２７１がそれぞれキャップ回転部材２１２及びボディ回転部材２１５に接触し、キャップ収容ポケット２１３とボディ収容ポケット２１６との間に案内筒２７３及び大径ポケット孔２７２による通路が形成される。この通路内は、カプセル分離用真空シュー２８によって吸引される。これにより、キャップ収容ポケット２１３に保持されていた空キャップは、キャップＣが保持されたまま、ボディＢが下方に搬送されてボディ収容ポケット２１６に収容される。こうして、仮結合されていたキャップＣとボディＢとの分離工程が行われる。この後、アーム２７５の降下により、可動盤２７４とキャップ回転部材２１２との間およびカプセルガイド基盤２７１とボディ回転部材２１５との間に隙間が形成され、図５（ｂ）に示すようにターンテーブル２１が回転可能な状態になる。
【００２９】
キャップ収容ポケット２１３及びボディ収容ポケット２１６にそれぞれ収容されたキャップＣ及びボディＢは、ターンテーブル２１の間欠回転により、分離不良カプセル回収機構２９に対応した位置で停止する。分離不良カプセル回収機構２９は、図６（ａ）に示すように、各キャップ収容ポケット２１３の下方からプッシャ７１を所定位置まで上昇させる。これにより、図６（ｂ）に示すように、正常な状態のキャップはそのままキャップ収容ポケット２１３に保持される一方、分離不良のカプセルｂや、姿勢（方向規制）不良のカプセルｃについては、プッシャ７１の作動により上方に押し上げられて、捕集容器７２の保持孔７３に保持される。こうして、分離不良カプセルの除去工程が完了する。
【００３０】
分離不良及び姿勢（方向規制）不良のチェックが終了したキャップＣ及びボディＢは、ターンテーブル２１の間欠回転により、充填物供給機構２２に対応した位置で停止する。充填物供給機構２２においては、図７及び図８に示すように、充填物用ホッパー２２１に投入された充填物がボディ回転部材２１５上に供給され、ボディ収容ポケット２１６に落下した充填物がボディ内に収容される。ボディ回転部材２１５上に残留する充填物は、その後、振動付与機構２３における振動板２３１の振動により、ボディ収容ポケット２１６への落下が促される。こうして、ボディへの充填物の充填工程が行われる。
【００３１】
充填物が充填されたボディＢは、ターンテーブル２１の間欠回転により、キャップＣと共に充填物定量機構２４に対応した位置で停止する。充填物定量機構２４の充填物圧縮機構２４１においては、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、ボディ収容ポケット２１６の上方が抑え板２４２により覆われた状態で、ボディプッシャ２４３がボディ収容ポケット２１６内のボディＢを押し上げることにより、図１０（ｃ）に示すように、ボディＢ内の充填物が圧縮される。充填物に作用する圧縮力は、図１０（ａ）におけるスプリング２４４の弾性力を調整するなどして適宜設定可能であり、ボディＢへの充填量を制御することができる。
【００３２】
収容された充填物が圧縮されたボディＢは、計量機構２４６において一定量に計量される。すなわち、ボディプッシャ２４３によりボディＢがボディ収容ポケット２１６から押し上げられた状態で、図７に示すように、エアシリンダ２４８によって掻きとり板２４７が径方向内方に摺動することにより、ボディにおける余剰の充填物が掻きとられる。こうして、ボディＢ内の充填物の定量工程が行われる。
【００３３】
充填物が定量化されたボディＢは、ターンテーブル２１の間欠回転により、キャップＣと共に、カプセル結合機構２５のキャップ内高温化機構２５００に対応した位置で停止する。図１１に示すキャップ内高温化機構２５００においては、導入口２５０２から導入された温風が噴射口２５０３を介して上方に噴射され、キャップＣ内の空気が温風に置換されることにより、キャップＣ内が雰囲気温度よりも高温化される。本実施形態においては、導入口２５０２から導入する温風を空気としているが、加熱された不活性ガス（例えば、窒素）などを導入口２５０２から導入して、キャップＣ内に供給するようにしてもよい。
【００３４】
内部が高温化されたキャップＣは、ターンテーブル２１の間欠回転により、ボディＢと共に連結機構２５０に対応した位置で停止する。図１２に示す連結機構２５０においては、一群のボディ収容ポケット２１６に収容されたボディＢの上面に搬送部材２５７が近接すると共に、一群のキャップ収容ポケット２１３に収容されたキャップＣの上部がキャップ抑え板２５１に当接しており、ボディＢがプッシャ２５５により押し上げられて、搬送部材２５７のガイド孔２５６に収容される。搬送部材２５７は、ボディＢを保持したままキャップ回転部材２１２の下面に近接する位置まで上昇する。この状態で、ボディＢがプッシャ２５５により更に押し上げられると、ボディＢがキャップＣと完全に結合され、カプセルの結合工程が完了する。
【００３５】
ボディＢとキャップＣとが結合された充填済みのカプセルは、ターンテーブル２１の間欠回転により、排出機構４０に対応した位置で停止する。図１３に示すように、排出機構４０においては、充填済みカプセルがプッシャ４１により押し上げられ、スクレーパ４２の作動により水平方向に搬送されて、シュート４３から外部に排出される。こうして、充填済みカプセルの排出工程が行われる。
【００３６】
カプセルが排出された後の一群のキャップ収容ポケット２１３及びボディ収容ポケット２１６は、ターンテーブル２１の間欠回転により、清掃機構２６に対応した位置で停止し、キャップ回転部材２１２及びボディ回転部材２１５への残留物や付着物などが吸引除去される。こうして、ターンテーブル２１の次の停止位置であるカプセルガイド部材２７の近傍位置において、一群の空カプセルを再び受け入れ可能な状態になる。
【００３７】
本実施形態のカプセル充填装置によれば、充填物供給機構２２から供給された充填物が充填されたボディにキャップを結合する際に、まずキャップ内高温化機構２５００においてキャップ内を高温化してから、連結機構２５０によりボディとキャップとを結合するように構成されているので、結合後のカプセル内は雰囲気温度よりも高温になる。したがって、結合時にカプセルの内圧が高められていても、カプセルが冷却されるに伴い内圧が減圧されるため、キャップ及びボディ間の結合部における空気の漏出を抑制することができる。この結果、後工程でカプセルにバンドシールを形成しても、バンドシールにバブルや穴あきが生じるのを防止することができる。
【００３８】
充填済みカプセルにバンドシールを形成するためのカプセル封緘装置の一例を、図１４に示す。カプセル封緘装置１０００は、前記カプセル方向規制機構３０と同様に構成されてホッパー１００１に投入されたカプセルの方向を揃える方向規制装置１１００と、方向が揃えられたカプセルを水平方向に搬送する搬送装置１２００と、搬送装置１２００によるカプセルの搬送途中でカプセルにバンドシールを施すシール装置１３００とを備えている。シール装置１３００は、シール液が貯留されたシール槽１３０１と、シール槽１３０１のシール液に下部が浸漬されたシールローラ１３０２と、シールローラ１３０２をカプセルの搬送方向と反対方向に回転させるモータ１３０３とを備えており、搬送中のカプセルにおける結合部の全周に、シールローラ１３０２の回転によりシール液が塗布され、その後、塗布されたシール液が乾燥してバンドシールが形成される。カプセル封緘装置１０００の構成の詳細については、例えば特開昭６１−６８０５０号公報などに開示されている。
【００３９】
キャップ内高温化機構２５００によるキャップ内の高温化は、雰囲気温度よりもキャップ内が高温になっている限り上記効果を奏する。但し、温度差が小さすぎると十分な効果が得にくい一方、温度差が大きすぎるとカプセルや充填物の熱変質を生じるおそれがあることから、キャップ内高温化機構２５００における測温器２５０５の検出温度に基づいて、キャップ内の温度を適宜設定することが好ましい。例えば、カプセルがゼラチンからなる場合には、カプセル内に供給される温風温度を８０℃以下にすることが好ましく、カプセルがＨＰＭＣ（ヒドロキシプロピルメチルセルロース）からなる場合には、温風温度を１１０℃以下にすることが好ましい。具体的な数値の一例を挙げると、雰囲気温度が常温（１５〜２５℃）の場合における雰囲気温度とキャップに供給する温風温度との差は、１〜１００℃が好ましく、４０〜８０℃がより好ましい。
【００４０】
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明の具体的な態様は上記実施形態に限定されない。例えば、本実施形態においては、図１１に示すように、キャップ内高温化機構２５００を、キャップ内に温風を供給して置換する構成にすることで、キャップ内の迅速な高温化を図っているが、例えばヒータの近傍や高温のケース内をキャップが通過するように構成することで、キャップ内の空気を加熱して高温化するようにしてもよい。
【００４１】
また、本実施形態においては、図１３に示すように、排出機構４０を、充填済みカプセルがスクレーパ４２により即座に排出される構成にしているが、スクレーパ４２を設ける代わりに、図１５に示すようにクーリングパイプ（冷却機構）４５を設け、プッシャ４１により押し上げられた充填済みカプセルが、クーリングパイプ４５を経て、シュート４３から排出されるように構成してもよい。
【００４２】
キャップ内高温化機構２５００により高温化された充填済みカプセルは、クーリングパイプ４５内で搬送される過程で雰囲気温度付近まで自然冷却される。このような構成により、シュート４３から排出されるカプセルは、冷却により内圧が十分減圧された状態になるので、バンドシールのバブルや穴あきの問題をより確実に防止することができる。クーリングパイプ４５内には、冷風を導入してカプセルを強制冷却するように構成してもよい。
【００４３】
また、本実施形態のカプセル充填装置において、例えば図１４に示すようなカプセル封緘装置１０００を一体的に設けることで、カプセルへの充填物の充填とバンドシールの形成とが連続的に行われるように構成してもよい。このようなカプセル充填装置は、例えば、本実施形態のカプセル充填装置１における排出機構４０の排出先に、図１４に示すカプセル封緘装置１０００における方向規制装置１１００のホッパー１００１を配置することで構成することができる。この場合、排出機構４０には、上述したクーリングパイプ４５を設けておくことが好ましい。
【００４４】
また、本実施形態のカプセル充填装置１におけるターンテーブル２１のボディ回転部材２１５は、例えば図１６及び図１７に示す構成にすることも可能である。図１６は、ターンテーブルのキャップ回転部材２１２を取り除いた状態でボディ回転部材２１５１を示す平面図であり、図１７はその要部断面図である。図１６及び図１７において、本実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付している。
【００４５】
ボディ回転部材２１５１は、各群のボディ収容ポケット２１６に対応して設けられた複数のボディセグメント２１５２を備えており、各ボディセグメント２１５２は、放射状に延びるアーム２１５３の先端に取り付けられている。アーム２１５３は、垂直軸２１１の側壁における透孔に設けられたブッシュ２１５４を貫通して、基端側が装置の不動部分に設けられた確動カム２１５５に係合するカムフォロア２１５６に連結されており、ボディ回転部材２１５１の回転に伴い、垂直軸２１１の側壁から伸縮可能に構成されている。
【００４６】
この構成によれば、アーム２１５３の伸長によりボディセグメント２１５２が最も径方向外方に位置する状態、すなわち、ボディ収容ポケット２１６がキャップ回転部材２１２の外方に露出する状態で、ボディ収容ポケット２１６に収容されたボディに充填物を供給することができるので、ボディへの充填物の供給を容易且つ確実に行うことができる。図１７は、液状物ディスペンサ２１５７をボディ収容ポケット２１６の上方に配置することで、ボディ収容ポケット２１６に収容されたボディに液状の充填物を供給する場合を示すものであるが、充填物が顆粒や粉状である場合にも適用可能である。
【００４７】
（実施例）
以下、本発明の実施例及び比較例に基づき、本発明を更に詳細に説明する。但し、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００４８】
本実施形態のカプセル充填装置１を用いて充填済みカプセルを製造する際に、キャップ内に温風を供給する場合と供給しない場合とで、バンドシールに欠陥が生じる程度を調べた。
【００４９】
充填物は、低粘度油であるＭＣＴ（製品名：花王ココナードＭＴ、粘度：３０ｍＰａ・ｓ（２３℃））を使用し、カプセルは、ゼラチン製の透明カプセルでサイズ１のもの（シオノギクオリカプス株式会社製Posilok Lot# C453F9）を使用した。カプセル充填装置１はクリーンルーム内に設置し、雰囲気温度を２２〜２４℃、湿度を３９〜４１％ＲＨにそれぞれ維持した。また、キャップ内に供給する温風の温度は、測温器２５０５の検出温度で６２〜７２℃に設定した。バンドシールを形成後のカプセルをシート上に一晩放置し、シートに付着した充填物の漏れに起因するシミの有無から、バンドシールに生じたバブルや穴あきなどの欠陥の有無を判定した。
【００５０】
この結果、キャップ内に温風を供給した場合には、１２２１個の充填済みカプセルに対してバンドシールに欠陥が生じたカプセルは０個であった。一方、キャップ内に温風を供給しなかった場合には、１１３２個の充填済みカプセルに対してバンドシールに欠陥が生じたカプセルは２２６個であり、約２０％のカプセルにバンドシールの欠陥が見られた。
【００５１】
本実施例における雰囲気温度と温風温度との温度差は、約４４℃であり、この場合に、カプセル内の温度が雰囲気温度まで低下した場合の減圧を算出すると、約１４．７ｋＰａとなる。本実施例においては、このような減圧効果によって、バンドシールにおけるバブルなどの発生を確実に防止することが可能であった。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態に係るカプセル充填装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】前記カプセル充填装置の正面図である。
【図３】前記カプセル充填装置の平面図である。
【図４】前記カプセル充填装置の縦断面図である。
【図５】前記カプセル充填装置におけるカプセルガイド部材の断面図である。
【図６】前記カプセル充填装置における分離不良カプセル回収機構の断面図である。
【図７】図３に示すカプセル充填装置の平面図において、キャップ回転部材を含む上部側を除去した状態を示す図である。
【図８】前記カプセル充填装置における充填物供給機構の断面図である。
【図９】前記カプセル充填装置における振動付与機構の断面図である。
【図１０】前記カプセル充填装置の充填物定量機構における充填物圧縮機構の断面図である。
【図１１】前記カプセル充填装置のカプセル結合機構におけるキャップ内高温化機構の断面図である。
【図１２】前記カプセル充填装置のカプセル結合機構における連結機構の断面図である。
【図１３】前記カプセル充填装置における排出機構の断面図である。
【図１４】前記カプセル充填装置の後工程で用いられるカプセル封緘装置の一例を示す概略構成図である。
【図１５】前記カプセル充填装置の変形例を示す概略側面図である。
【図１６】前記カプセル充填装置の他の変形例を、キャップ回転部材を取り除いた状態で示す平面図である。
【図１７】図１６に示すカプセル充填装置の要部断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ カプセル充填装置
２０ 充填機構
２１ ターンテーブル
２１２ キャップ回転部材
２１３ キャップ収容ポケット
２１５ ボディ回転部材
２１６ ボディ収容ポケット
２２ 充填物供給機構
２３ 振動付与機構
２４ 充填物定量機構
２５ カプセル結合機構
２５００ キャップ内高温化機構
２５０１ 温風ケーシング
２５０２ 導入口
２５０３ 噴射口
２５０４ 整流板
２５０５ 測温器
２５０ 連結機構
３０ カプセル方向規制機構
４０ 排出機構
４５ クーリングパイプ
１０００ カプセル封緘装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャップ及びボディから構成されるカプセル内に充填物を充填する装置であって、
ボディ内に充填物を供給する充填物供給手段と、
充填物が供給されたボディにキャップを結合するカプセル結合手段と、
ボディとキャップとが結合されたカプセルを排出する排出手段とを備え、
前記カプセル結合手段は、ボディへのキャップの結合前に、キャップ内を雰囲気温度よりも高温化するキャップ内高温化手段を備えるカプセル充填装置。
【請求項２】
前記キャップ内高温化手段は、キャップ内に向けて温風を噴射するように構成されている請求項１に記載のカプセル充填装置。
【請求項３】
前記排出手段により排出されたカプセルの結合部にシール液を塗布することによりバンドシールを形成するカプセル封緘手段を更に備える請求項１又は２に記載のカプセル充填装置。
【請求項４】
キャップ及びボディから構成されるカプセル内に充填物を充填する方法であって、
ボディ内に充填物を供給する充填物供給工程と、
充填物が供給されたボディにキャップを結合するカプセル結合工程とを備え、
前記カプセル結合工程は、ボディへのキャップの結合前に、キャップ内を雰囲気温度よりも高温化する工程を備えるカプセル充填方法。
【請求項１】
キャップ及びボディから構成されるカプセル内に充填物を充填する装置であって、
ボディ内に充填物を供給する充填物供給手段と、
充填物が供給されたボディにキャップを結合するカプセル結合手段と、
ボディとキャップとが結合されたカプセルを排出する排出手段とを備え、
前記カプセル結合手段は、ボディへのキャップの結合前に、キャップ内を雰囲気温度よりも高温化するキャップ内高温化手段を備えるカプセル充填装置。
【請求項２】
前記キャップ内高温化手段は、キャップ内に向けて温風を噴射するように構成されている請求項１に記載のカプセル充填装置。
【請求項３】
前記排出手段により排出されたカプセルの結合部にシール液を塗布することによりバンドシールを形成するカプセル封緘手段を更に備える請求項１又は２に記載のカプセル充填装置。
【請求項４】
キャップ及びボディから構成されるカプセル内に充填物を充填する方法であって、
ボディ内に充填物を供給する充填物供給工程と、
充填物が供給されたボディにキャップを結合するカプセル結合工程とを備え、
前記カプセル結合工程は、ボディへのキャップの結合前に、キャップ内を雰囲気温度よりも高温化する工程を備えるカプセル充填方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００７−１４４０１４（Ｐ２００７−１４４０１４Ａ）
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４５１０７（Ｐ２００５−３４５１０７）
【出願日】平成１７年１１月３０日（２００５．１１．３０）
【出願人】（０００２２８１１０）クオリカプス株式会社 (22)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月３０日（２００５．１１．３０）
【出願人】（０００２２８１１０）クオリカプス株式会社 (22)
【Ｆターム（参考）】
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