JP6198050B2 - 封入対象物の封入システム及び封入対象物の封入方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば薬剤や化粧品、食品、生物等の封入対象物を、該封入対象物に悪影響を及ぼすガス状の物質を空気（気体）中から除去しつつ、容器内に封入するための封入対象物の封入システム及び封入対象物の封入方法に関する。

従来、医薬品などの薬剤や化粧品、食品、培養・研究等に用いる生物、生体組織等の封入対象物を袋や定形のビン、シャーレ等の容器に封入する際には、クリーンルームやアイソレータを用い、空気中に含まれる塵埃や、微生物（菌）等を可能な限り除去しながら作業を行うようにしている。例えば、図３に示すように、外気Ｇ１をファン１で取り込みつつＨＥＰＡフィルタ２などで除菌・除塵し、この除菌・除塵した処理ガスＧ２を封入作業空間Ｈ１に供給する。

一方、多くの薬剤、化粧品等において、酸化による劣化は大きな問題となっている。従来、酸化による劣化が起き易い薬剤や化粧品の製造にあたっては、例えば図３に示すように、封入作業空間Ｈ１のガス置換部３に予め殺菌処理した容器４を搬送するとともに、窒素ガスなどの不活性ガスＧ３を噴出・充満させて容器４内のガスを置換するようにしている。そして、このように窒素ガスＧ３などを充満させた状態で容器４を充填部５に搬送し、所定量の医薬品などの封入対象物６を容器４内に供給する（例えば、特許文献１参照）。さらに、密封部（打栓部）７に搬送し、予め殺菌処理した蓋８や封鎖機構を装着したり、容器４の開口部４ａを封止処理するなどして、封入対象物６を収容した容器４を密封する（例えば、特許文献２参照）。

これにより、空気中に含まれる酸素を容器４内から可及的に排出し、封入対象物６とともに封入されてしまうことを防止できる。すなわち、従来、容器の内部を窒素ガスＧ３で完全に置換することで、封入対象物が酸化して品質劣化することを防止でき、この封入対象物６を好適な状態で保存・管理することが可能になる。

特開２００４−３３１１２３号公報 特開２０１０−００５４６１号公報

しかしながら、上記従来の封入対象物の封入システムＡ、封入方法においては、窒素ガスなどの不活性ガスＧ３を各容器４に供給してガス置換を行うためのガス置換装置９が必要で、イニシャルコスト、ランニングコストが嵩むという問題があった。また、このような不活性ガス置換装置９によってガス置換を封入作業空間Ｈ１内で行うことにより、システムＡ全体が大型化する。

また、窒素ガスなどの不活性ガスＧ３を容器４内に供給、置換する際に不活性ガスＧ３が封入作業空間Ｈ１から漏洩する可能性があるため、この不活性ガスＧ３に対する酸欠防止対策を別途講じることが必要になってしまう。

上記事情に鑑み、本発明は、窒素ガスなどの不活性ガスによる容器内のガス置換を行うことなく、品質劣化を防止できるように封入対象物を容器に封入することを可能にする封入対象物の封入システム及び封入対象物の封入方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。

本発明の封入対象物の封入システムは、酸化により品質が劣化する封入対象物を封入作業空間の内部で容器に供給して封入するための封入対象物の封入システムにおいて、外気を導入するとともに、前記外気に含まれ、前記封入対象物に悪影響を及ぼす酸性ガスを前記外気から除去するケミカルフィルタを備えるとともに、前記ケミカルフィルタで前記外気を処理した後の清浄気体を前記封入作業空間に供給するための送風設備を備え、前記清浄気体で充満するように前記清浄気体を前記封入作業空間に供給しつつ、前記封入作業空間の内部で前記容器に前記封入対象物を供給するように構成されていることを特徴とする。

また、本発明の封入対象物の封入システムにおいては、前記封入作業空間が、前記容器が搬送されるとともに該容器の内部を清浄気体で置換するガス置換部と、前記ガス置換部から前記容器が搬送され、前記容器の内部に前記封入対象物を供給する充填部とを備え、少なくとも前記ガス置換部では、前記清浄気体が前記容器の開口部に向けて前記封入作業空間内を流通するように構成されていることが望ましい。

本発明の封入対象物の封入方法は、酸化により品質が劣化する封入対象物を封入作業空間の内部で容器に供給して封入する封入対象物の封入方法において、外気を導入するとともに、前記外気に含まれ、前記封入対象物に悪影響を及ぼす酸性ガスをケミカルフィルタで前記外気から除去し、前記ケミカルフィルタで前記外気を処理した後の清浄気体で充満するように前記清浄気体を前記封入作業空間に供給しつつ、前記封入作業空間の内部で前記容器に前記封入対象物を供給するようにしたことを特徴とする。

また、本発明の封入対象物の封入方法においては、前記封入作業空間が、前記容器が搬送されるとともに該容器の内部を清浄気体で置換するガス置換部と、前記ガス置換部から前記容器が搬送され、前記容器の内部に前記封入対象物を供給する充填部とを備え、少なくとも前記ガス置換部では、前記容器の開口部に向けて前記封入作業空間内を流通するように前記清浄気体を供給することが望ましい。

さらに、本発明の封入対象物の封入方法においては、前記封入作業空間の内部空気を前記ケミカルフィルタに還気させて前記清浄気体を循環させることがより望ましい。

また、本発明の封入対象物の封入方法においては、前記ガス置換部側から前記封入作業空間の内部空気を導出させて前記ケミカルフィルタに還気させることがさらに望ましい。

本発明の封入対象物の封入システム及び封入対象物の封入方法においては、例えば医薬品などの薬剤や化粧品、食品、培養・研究等に用いる生物、生体組織等の封入対象物で問題となる酸化による劣化を防止するために窒素ガスを充填して酸素を除去する代わりに、酸化を促進するＳＯ_Ｘ、ＮＯ_Ｘ等の酸性ガスをケミカルフィルタで除去した清浄気体を封入作業空間に供給するようにしたことで、封入作業空間から酸素を除去することなく、酸性ガスがない清浄気体で満たすことができるとともに、この封入作業空間に搬送された容器の内部を清浄気体で満たすことが可能になる。

そして、例えば、従来のように窒素ガスなどで容器の内部を完全にガス置換するのではなく、ケミカルフィルタでＳＯ_Ｘ、ＮＯ_Ｘ等の酸性ガスを除去した清浄気体とともに封入対象物を容器に封入すると、窒素ガスで完全にガス置換した場合と同様に容器の内部の封入対象物の酸化（品質劣化）を防止することができる。これにより、窒素ガスなどの不活性ガスによる容器内のガス置換を行い酸素を除去することなく、品質劣化を防止できるように封入対象物を容器に封入することが可能になる。すなわち、酸化などによって封入対象物の品質劣化を防止するために、窒素ガスなどの不活性ガスを容器の内部に供給してガス置換を行い、容器の内部からガス状の悪影響物質を除去することを不要にすることができる。

このため、本発明の封入対象物の封入システム及び封入対象物の封入方法によれば、窒素ガスなどの不活性ガスを噴射して供給するための機構・装置、この不活性ガスを供給するためのスペースを不要にすることができる。また、これにより、悪影響物質を確実に除去しながら封入対象物を効率的に容器に封入することができるとともに、封入作業の低コスト化、省スペース化を図ることが可能になる。

本発明の一実施形態に係る封入対象物の封入システム（及び封入対象物の封入方法）を示す図である。 本発明の一実施形態に係る封入対象物の封入システム（及び封入対象物の封入方法）の変更例を示す図である。 従来の封入対象物の封入システム（及び封入対象物の封入方法）を示す図である。

以下、図１（及び図２）を参照し、本発明の一実施形態に係る封入対象物の封入システム及び封入対象物の封入方法について説明する。ここで、本実施形態では、例えば医薬品などの薬剤や化粧品、食品、培養・研究等に用いる生物、生体組織等の封入対象物をビン等の容器に封入するための封入対象物の封入システム及び封入方法に関するものである。

本実施形態の封入対象物の封入システムＢは、例えば、クリーンルーム内に設けられたアイソレータであり、図１に示すように、このアイソレータの封入作業空間Ｈ１に、ビン等の容器４が搬送されるとともに容器４の内部を清浄気体Ｇ４に置換するガス置換部１０と、ガス置換部１０から容器４が搬送され、この容器４の内部に封入対象物６を供給（充填、注入）する充填部５と、内部に封入対象物６を収容した容器４が搬送され、容器４の開口部４ａを閉塞させる密封部７とを備えて構成されている。また、本実施形態では、密封部７が容器４の開口部４ａに蓋８を取り付けて容器４を密封する打栓部とされている。

そして、本実施形態の封入対象物の封入システムＢにおいては、ガス置換部１０と充填部５と密封部７とが一連の封入作業空間Ｈ１内に並設されている。また、これらガス置換部１０と充填部５と密封部７の一連の封入作業空間Ｈ１を形成する天井部分にＨＥＰＡフィルタ等の除塵・除菌フィルタ２が設けられている。さらに、封入作業空間Ｈ１の天井裏側に空調設備空間Ｈ２が形成され、この空調設備空間Ｈ２に配設されたブロア１１、ダクト１２などの送風設備を通じて、外気Ｇ１であるクリーンルーム内の空気が空調設備空間Ｈ２に導入され、この空調設備空間Ｈ２から除塵・除菌フィルタ２を通じて封入作業空間Ｈ１に供給されるように構成されている。

さらに、本実施形態の封入対象物の封入システムＢは、除塵・除菌フィルタ２とは別に、外気Ｇ１を送風設備１１、１２で導入する際に、この外気Ｇ１を処理するためのフィルタユニット１３を備えており、このフィルタユニット１３で処理した清浄空気（清浄気体）Ｇ４が空調設備空間Ｈ２から除塵・除菌フィルタ２を通じて封入作業空間Ｈ１に供給されるように構成されている。

また、このとき、本実施形態の封入対象物の封入システムＢは、フィルタユニット１３、除塵・除菌フィルタ２を通じて封入作業空間Ｈ１に供給される清浄空気Ｇ４が、封入作業空間Ｈ１で充満するように、さらに上方から下方に向けて吹き出して流通するように、言い換えると、封入作業空間Ｈ１で搬送される容器４の開口部４ａに向けて流通するように構成されている。

一方、フィルタユニット１３は、例えば、イオン交換樹脂、イオン交換繊維、活性炭、活性炭素繊維、化学吸着剤など、容器４に封入する封入対象物６に対して酸化による品質劣化といった悪影響を及ぼすガス状の物質（悪影響物質／酸性ガス）を外気Ｇ１から除去することが可能な媒体を備えて形成されている。

より具体的に、本実施形態において、フィルタユニット１３は、外気Ｇ１に含まれている悪影響物質を捕捉除去するための複数種のケミカルフィルタ１３ａ、１３ｂ、１３ｃを備えて構成されている。例えば、フッ酸、塩化水素、硫酸（ＳＯ_Ｘ）、硝酸（ＮＯ_Ｘ）、オゾン、過酸化水素等の酸性ガス成分を含む酸性ガス（アニオン系ガス）が通過する際に酸性ガス成分を捕捉除去するアニオン系フィルタ１３ａと、アンモニア、アミン類等の塩基性ガス（カチオン系ガス）が通過する際に塩基性ガス成分を捕捉除去するカチオン系フィルタ１３ｂと、ＤＯＰ（フタル酸ジオクチル）、ＤＢＰ（フタル酸ジブチル）、シロキサン、リン酸エステル等の有機ガス（有機系ガス）が通過する際に有機ガス成分を捕捉除去する有機系フィルタ１３ｃとを適宜組み合わせて形成されている。また、三フッ化ホウ素、ホウ素、ＴＥＰ（リン酸エステル）、ボロン、硫化水素などの他の化学物質を捕捉除去するケミカルフィルタを適宜備えている。

そして、上記構成からなる本実施形態の封入対象物の封入システムＢを用いて、医薬品などの薬剤や食品、培養・研究等に用いる生物、生体組織等の封入対象物６をビンやシャーレ、袋等の容器４に封入する際には（本実施形態の封入対象物の封入方法においては）、送風設備１１、１２の稼働とともに外気Ｇ１がフィルタユニット１３を通過することで、この外気Ｇ１に含まれ、封入対象物６に対して品質劣化などの悪影響を及ぼしたり、衛生上の観点などから混入を防止する必要があるガス状の悪影響物質が除去される。

これにより、ガス状の悪影響物質を除去した清浄空気Ｇ４がガス置換部１０と充填部５と密封部７を備えてなる封入作業空間Ｈ１の内部に供給して充満され、封入作業空間Ｈ２内の空気環境がガス状の悪影響物質がない状態になる。また、本実施形態では、ケミカルフィルタ１３で清浄化した空気（Ｇ４）がさらにＨＥＰＡフィルタなどの除塵・除菌フィルタ２を通過することで、無菌、無塵の清浄空気Ｇ４が封入作業空間Ｈ１に供給される。

さらに、本実施形態では、除塵・除菌フィルタ２を通して、フィルタユニット１３でガス状の悪影響物質を除去した清浄空気Ｇ４が、封入作業空間Ｈ１に上方から下方に向けて吹き出し、封入作業空間Ｈ１のガス置換部１０と充填部５と密封部７の全体に上方から下方に流通しながら供給される。

このため、封入作業空間Ｈ１のガス置換部１０に容器４が搬送されるとともに、上方を向く開口部４ａから容器４の内部に清浄空気Ｇ４がその流れによって自動的に供給されて充満する。よって、充填部５で医薬品などの封入対象物６を容器４に供給する際には、容器４の内部が悪影響物質のない清浄空気Ｇ４で自動的に満たされ、この清浄空気Ｇ４で満たされた容器４の内部に封入対象物６が供給される。これにより、封入対象物６を供給した容器４が密封部７に搬送されて打栓され、容器４の内部に、悪影響物質のない清浄空気Ｇ４とともに封入対象物６が密封される。

したがって、本実施形態の封入対象物の封入システムＢ及び封入対象物の封入方法においては、例えば医薬品などの薬剤や食品、培養・研究等に用いる生物、生体組織等の封入対象物６に悪影響を及ぼす悪影響物質をケミカルフィルタ１３ａ、１３ｂ、１３ｃで除去した清浄空気Ｇ４を封入作業空間Ｈ１に供給するようにしたことで、封入作業空間Ｈ１をガス状の悪影響物質がない清浄空気Ｇ４で満たすことができるとともに、この封入作業空間Ｈ１に搬送された容器４の内部を清浄空気Ｇ４で満たすことが可能になる。これにより、従来の窒素ガスなどの不活性ガスＧ３を容器４の内部に供給してガス置換を行い、容器４の内部から悪影響物質を除去する作業を不要にすることができる。

そして、例えば、従来のように窒素ガスなどで容器４の内部を完全にガス置換するのではなく、ケミカルフィルタ１３ａ、１３ｂ、１３ｃでＳＯ_Ｘ、ＮＯ_Ｘ等を除去した清浄空気Ｇ４とともに封入対象物６を容器４に封入すると、容器４の内部の封入対象物６の酸化（品質劣化）を窒素ガスで完全した場合と同様に防止することができる。これにより、窒素ガスなどの不活性ガスによる容器４内のガス置換を行うことなく、品質劣化を防止できるように封入対象物６を容器４に封入することが可能になる。すなわち、酸化などによって封入対象物６の品質劣化を防止するために、窒素ガスなどの不活性ガスを容器４の内部に供給してガス置換を行い、容器４の内部からガス状の悪影響物質を除去することを不要にすることができる。

よって、本実施形態の封入対象物の封入システムＢ及び封入対象物の封入方法によれば、窒素ガスなどの不活性ガスＧ３を噴射して供給するための機構・装置９、この不活性ガスＧ３を供給するためのスペースを不要にすることができる。これにより、ガス状の悪影響物質を確実に除去しながら封入対象物６を効率的に容器４に封入することができるとともに、封入作業の低コスト化、省スペース化を図ることが可能になる。

また、封入作業空間Ｈ１に清浄空気Ｇ４を供給する際に、容器４の開口部４ａに向けて清浄空気Ｇ４を供給することにより、封入作業空間Ｈ１に搬送された容器４の内部を清浄空気Ｇ４で自動的に且つ確実に満たすことが可能になる。

また、窒素ガスなどの不活性ガスＧ３を容器４の内部に供給してガス置換を行い、容器４の内部からガス状の悪影響物質を除去する作業を不要にできることで、不活性ガスＧ４が封入作業空間Ｈ１から外部に漏洩し、酸欠を招くおそれを解消することもできる。このため、酸欠防止対策を別途講じることを不要にできる。

さらに、この種の封入システムＢ（Ａ）では、定期的に、あるいは必要に応じて、過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）などを封入作業空間Ｈ１、送風設備に循環供給させて内部の除染作業を行うが、除染後に過酸化水素などの除染成分が微量に残留することがある。これに対し、図１に示すように、封入作業空間Ｈ１の内部空気Ｇ５を空調設備空間Ｈ２に還気できるように構成しておくことで、除染後にこの還気を行うだけで、フィルタユニット１３によって、除染成分の残留ガスを封入作業空間Ｈ１、空調設備空間Ｈ２、送風設備１１、１２、除菌・除塵フィルタ２などから除去することができる。これにより、さらなる作業効率の向上を図ることが可能になる。

また、除染作業時にかかわらず、封入作業空間Ｈ１の内部空気Ｇ５を空調設備空間Ｈ２に還気することで、封入作業空間Ｈ１をより確実に清浄化空気Ｇ４で満たすことが可能になる。さらに、このとき、封入作業空間Ｈ１の内部空気Ｇ５をガス置換部１０側から導出し、フィルタユニット１３に導入するように構成すると、さらに確実に封入作業空間Ｈ１の内部を清浄化空気Ｇ４で満たすことが可能になる。

以上、本発明に係る封入対象物の封入システム及び封入対象物の封入方法の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、本実施形態では、フィルタユニット１３によってガス状の悪影響物質を除去した清浄空気Ｇ４を供給する封入作業空間Ｈ１が、容器４が搬送されて容器４の内部に自動的に清浄空気Ｇ４を充満させるガス置換部１０と、容器４に封入対象物６を供給する充填部５と、容器４の開口部４ａに蓋８をして封入対象物６を清浄空気Ｇ４とともに容器４内に密封する密封部（打栓部）７とを備えて構成されているものとしたが、必ずしも容器４の開口部４ａを密封する方法を打栓に限定する必要はないため、図２に示すように、封入作業空間Ｈ１は、少なくとも、容器４が搬送されて容器４の内部に自動的に清浄空気Ｇ４を充満させるガス置換部１０と、容器４に封入対象物６を供給する充填部５とを備えて構成されていればよい。

さらに、フィルタユニット１３で処理した清浄空気Ｇ４を除菌・除塵フィルタ（ＨＥＰＡフィルタ）２を通じて封入作業空間Ｈ１に供給するものとしたが、悪影響物質を除去した清浄空気Ｇ４が封入作業空間Ｈ１に供給できればよく、必ずしも除菌・除塵フィルタ２を備えていなくてもよい。

１ ファン
２ 除菌・除塵フィルタ（ＨＥＰＡフィルタ）
３ ガス置換部
４ 容器
４ａ 開口部
５ 充填部
６ 封入対象物
７ 密封部（打栓部）
８ 蓋
１０ ガス置換部
１１ ブロア（送風設備）
１２ ダクト（送風設備）
１３ フィルタユニット
１３ａ ケミカルフィルタ（カチオン系フィルタ）
１３ｂ ケミカルフィルタ（アニオン系フィルタ）
１３ｃ ケミカルフィルタ（有機系フィルタ）
Ａ 従来の封入対象物の封入システム
Ｂ 封入対象物の封入システム
Ｇ１ 外気
Ｇ２ 処理ガス
Ｇ３ 不活性ガス（窒素ガス）
Ｇ４ 清浄空気（清浄気体）
Ｇ５ 内部空気
Ｈ１ 封入作業空間
Ｈ２ 空調設備空間

Claims (6)

1. 酸化により品質が劣化する封入対象物を封入作業空間の内部で容器に供給して封入するための封入対象物の封入システムにおいて、
   外気を導入するとともに、前記外気に含まれ、前記封入対象物に悪影響を及ぼす酸性ガスを前記外気から除去するケミカルフィルタを備えるとともに、前記ケミカルフィルタで前記外気を処理した後の清浄気体を前記封入作業空間に供給するための送風設備を備え、
   前記清浄気体で充満するように前記清浄気体を前記封入作業空間に供給しつつ、前記封入作業空間の内部で前記容器に前記封入対象物を供給するように構成されていることを特徴とする封入対象物の封入システム。
2. 請求項１記載の封入対象物の封入システムにおいて、
   前記封入作業空間が、前記容器が搬送されるとともに該容器の内部を清浄気体で置換するガス置換部と、前記ガス置換部から前記容器が搬送され、前記容器の内部に前記封入対象物を供給する充填部とを備え、
   少なくとも前記ガス置換部では、前記清浄気体が前記容器の開口部に向けて前記封入作業空間内を流通するように構成されていることを特徴とする封入対象物の封入システム。
3. 酸化により品質が劣化する封入対象物を封入作業空間の内部で容器に供給して封入する封入対象物の封入方法において、
   外気を導入するとともに、前記外気に含まれ、前記封入対象物に悪影響を及ぼす酸性ガスをケミカルフィルタで前記外気から除去し、
   前記ケミカルフィルタで前記外気を処理した後の清浄気体で充満するように前記清浄気体を前記封入作業空間に供給しつつ、前記封入作業空間の内部で前記容器に前記封入対象物を供給するようにしたことを特徴とする封入対象物の封入方法。
4. 請求項３記載の封入対象物の封入方法において、
   前記封入作業空間が、前記容器が搬送されるとともに該容器の内部を清浄気体で置換するガス置換部と、前記ガス置換部から前記容器が搬送され、前記容器の内部に前記封入対象物を供給する充填部とを備え、
   少なくとも前記ガス置換部では、前記容器の開口部に向けて前記封入作業空間内を流通するように前記清浄気体を供給することを特徴とする封入対象物の封入方法。
5. 請求項３または請求項４に記載の封入対象物の封入方法において、
   前記封入作業空間の内部空気を前記ケミカルフィルタに還気させて前記清浄気体を循環させることを特徴とする封入対象物の封入方法。
6. 請求項５記載の封入対象物の封入方法において、
   前記ガス置換部側から前記封入作業空間の内部空気を導出させて前記ケミカルフィルタに還気させることを特徴とする封入対象物の封入方法。

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