JP7093496B2 - 無菌容器処理装置 - Google Patents
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Description
また、特許文献1の装置においては、アイソレータの床の下方側に充填装置の駆動手段を配置する構成となっている。その結果、特許文献1においては、上記ダクトをアイソレータの壁面の外方に突設する構成となるので、装置が大型化するとともに、レイアウト上の制限が多くなるという問題があった。
しかも、特許文献1の装置においては、上方側の供給口からアイソレータ内へ気体を供給すると、該気体は下方側の排気口に向けて斜めの気流となって流通することになり、しかも気体が物体に衝突してアイソレータ内で乱流が生じるという問題があった。
アイソレータ内に気体を供給してアイソレータ内を上方から下方へ気体を流通させた状態で上記処理装置により容器に所要の処理を施すとともに、排出口から気体をアイソレータの外部へ排出させるようにした無菌容器処理装置において、
上記アイソレータにおける搬送手段及び処理装置よりも上方側に、気体をアイソレータへ供給するための供給口を形成するとともに、上記アイソレータにおける搬送手段及び処理装置よりも下方側に上記排出口を形成し、
また、上記搬送手段の駆動源をアイソレータの外部であって、かつ、容器搬送路の側方に配置して、上記アイソレータの壁面に設けた開口部を通じて上記駆動源と接続される駆動伝達手段を介して搬送手段を駆動するとともに、アイソレータ内における容器搬送路の両側に、アイソレータ内の気体が供給口から排出口に向けて流通しやすくするための流通空間を確保したことを特徴とするものである。
また、請求項2に記載した本発明は、請求項1の構成を前提として、アイソレータの天井に供給口が形成されるとともに、アイソレータの床に上記排出口が形成されており、また、該排出口に気体を浄化するフィルタとアイソレータの隣接位置に上記排出口と上記供給口を連通させる気体流通室を備え、上記駆動源は、上記気体流通室に設けられることを特徴とするものである。
さらに、請求項3に記載した本発明は、請求項1又は請求項2の構成を前提として、上記搬送手段は、容器と係合する複数の係合凹部を有するレイクと、該レイクを容器の搬送方向及び搬送方向と交差する方向に間欠的に移動させるリンク機構と、このリンク機構を作動させる上記駆動源としてのサーボモータとを備え、上記サーボモータによりリンク機構が作動されると、上記レイクは、容器に上記係合凹部を係合させてから搬送方向下流側へ移動して容器を搬送する搬送作動と、容器から上記係合凹部を離隔させてから上記搬送方向上流側へ復帰する復帰作動とを繰り返すことを特徴とするものである。
また、請求項4に記載した本発明は、請求項3の構成を前提として、上記処理装置は薬液を容器に充填する充填装置であって、該充填装置は、所定数の充填ノズルを備えており、上記レイクが充填ゾーンで停止された際に、該レイクの係合凹部に保持された複数の容器に上記充填ノズルによって同時に薬液が充填されることを特徴とするものである。
請求項2の構成によれば、装置全体を小型化することができ、アイソレータ内の気体を下方側向けて円滑に流通させることができる。
請求項3の構成によれば、ダストの発生を抑制して複数の容器を搬送方向に搬送することができる。
請求項4の構成によれば、充填ゾーンにおいて複数の容器に同時に薬液を充填することができるので、処理能力が高い無菌容器処理装置を提供できる。
無菌容器処理装置1は、内部にアイソレータ2と気体流通室5が連接されて密閉される筐体6と、アイソレータ2内に配置されて搬送用レール7上の容器4を搬送用レール7の長手方向に沿って間欠的に搬送する搬送手段8と、この搬送手段8の隣接上流側に配置されて容器4を搬送手段8のレイク12へ受け渡すタイミングスクリュー11と、充填ゾーンAにおけるレイク12の上方側に配置されて、充填ゾーンAで停止した6本の容器4内に薬液を充填する充填装置3と、上記搬送手段8とタイミングスクリュー11及び充填装置3等の作動を制御する制御装置13とを備えている。
仕切り壁6Cの上部と正面壁6Aとにわたって天井板6Dが設けられるとともに、仕切り壁6Cの下部と正面壁6Aとにわたって床板6Eが設けられている。 そして、正面壁6Aと仕切り壁6C及び天井板6Dと床板6E及び図示しない筐体6の一対の側壁によって囲繞された密閉空間がアイソレータ2となっており、アイソレータ2に隣接する筐体6内の残りの内部空間が気体流通室5となっている。つまり、気体流通室5は、天井板6Dよりも上方の上部空間5Aと、仕切り壁6Cと背面壁6Bとの間の背面空間5Bと、床板6Eと筐体6の底部との間の下部空間5Cとによって構成され、それらの空間5A~5Cは常時連通している。
床板6Eには、アイソレータ2内の気体Gを外部へ排出するための開口部6Eaが形成されており、床板6Eの下面の下部空間5Cに気体Gを浄化するHEPAフィルタF2が設けられている。また、アイソレータ2内における開口部6Eaの上方には、エアシリンダ15によって昇降される蓋16が配置されている。エアシリンダ15の作動は制御装置13によって制御されるようになっている。
容器4内に充填装置3により薬液が充填される充填作業時においては、図1に示すように、エアシリンダ15は作動されないので蓋16は開口部6Eaから離脱した上昇端位置に停止しており、この状態では開口部6Eaは開放されている。これに対して、充填作業終了後においてHEPAフィルタF2を交換する際には、先ず、制御装置13によってエアシリンダ15が作動されて蓋16が下降端まで下降されて開口部6Eaに嵌合されるので、該開口部6Eaが密閉されるようになっている。その状態において、正面壁6Aの下部に設けられた開閉ドア6Fを作業者が開放させて、HEPAフィルタF2の交換を行うようになっている。その交換作業が終わると、作業者が開閉ドア6Fを閉鎖するとともに、制御装置13はエアシリンダ15の作動を停止させるので、該エアリシンダ15及び蓋16が元の上昇端位置に上昇することで開口部6Eaが開放されるようになっている(図1の状態)。
図1に示すように、開口部6Eaが開放された状態において制御装置13によってブロワ17が作動されると、該ブロワ17から圧力流体としての気体Gが上部空間5Aを通過して開口部6Daからアイソレータ2に向けて給送されるようになっている。その後、HEPAフィルタF1とスクリーンSを通過してアイソレータ2内に給送された気体Gは、アイソレータ2内を一直線状に下方へ向けて流通してから床板6Eの開口部6EaからHEPAフィルタF2を通過して下部空間5Cへ排出されるようになっている。その後、HEPAフィルタF2を通過して下部空間5Cへ排出された気体Gは、背面空間5B内をブロワ17に向けて上昇して該ブロワ17によって再度アイソレータ2内へ給送されるようになっている。このように、ブロワ17が作動された際には、圧力流体としての気体Gが気体流通室5とアイソレータ2内を矢印方向に循環するようになっている。
ブロワ17によって気体Gをアイソレータ2に給送する際には、アイソレータ2内は外部(大気圧)よりも陽圧に維持されるようになっている。このように、アイソレータ2内は陽圧となっているので、アイソレータ2内へのダストの侵入が防止されるとともに、アイソレータ2に供給される気体GはHEPAフィルタF1を通過して浄化されるので、アイソレータ2内は無菌状態に維持されるようになっている。
正面壁6Aの所定位置に作業グローブ18が設けられており、所要時に作業者が作業グローブ18に手を差し込んで、正面壁6Aのガラス窓越しにアイソレータ2内を観察しながらアイソレータ2内で作業できるようになっている。
直線状の搬送用レール7における上流側の領域にタイミングスクリュー11が配置されており、その隣接下流側の領域に搬送手段8のレイク12が配置されている。そして、搬送用レール7の上方であって、レイク12の長手方向の中央側の領域が充填ゾーンAとなっている。
タイミングスクリュー11は、搬送用レール7における正面壁6A側の一側に配置されており、この搬送用レール7を挟んでタイミングスクリュー11の反対側に、容器4の側面を支持するサイドガイド21Aが配置されている。
タイミングスクリュー11の隣接下流側となる搬送用レール7の一側にも容器4の側面を支持するサイドガイド21Bが配置されており、搬送用レール7を挟んでサイドガイド21Bの反対側に、容器4を搬送用レール7の長手方向(搬送方向)に沿って間欠的に搬送するレイク12が配置されている。
タイミングスクリュー11の回転は制御装置13によって制御されるようになっており、制御装置13は、タイミングスクリュー11を所要時に回転させてから所定のタイミングで一時停止させるようにしている。それにより、図1に示すように、合計6本の容器4が縦一列でタイミングスクリュー11に係合した状態となり、その状態で一時停止するようにしている。
この状態は、6個の容器4の側面をタイミングスクリュー11とレイク12の係合凹部12Aで両側から保持した状態となり、その状態で制御装置13がタイミングスクリュー11を再度回転させると同時にリンク機構22を介してレイク12を搬送方向下流側へ同期して移動させるようにしている。それにより、回転するタイミングスクリュー11に係合し、かつレイク12の係合凹部12Aに係合した6本の容器4がレイク12の搬送方向下流側へ搬送されるようになっている。前述したように、レイク12の反対側にはサイドガイド21Bが配置されているので、このようにタイミングスクリュー11の隣接下流側に搬送される各容器4は、サイドガイド21Bにより側面を支持され、かつ、レイク12の係合凹部12Aによって保持される。その状態で充填ゾーンAに向けて6本の容器4がレイク12により間欠的に搬送されるので、充填ゾーンAで一時停止状態の6本の容器4に充填装置3によって薬液が充填されるようになっている。
レイク12は、2台のリンク機構22、22により、係合凹部12Aを容器4に係合させて搬送方向下流側の移動端まで移動する搬送作動と、その後、容器4から係合凹部12Aを離隔して上記搬送方向上流側の移動端まで復帰して容器4に接近する復帰作動とを繰り返すようになっている。
本実施例では、上記タイミングスクリュー11の回転と一時停止との切換え作動、及びリンク機構22、22によるレイク12の搬送方向に沿った搬送作動と復帰作動が繰り返されることで、容器4が6本単位で搬送用レール7上をタイミングスクリュー11の位置から順次その下流側へ縦一列で間欠的に搬送されるようになっている。
このように、容器4が6本単位で充填ゾーンAまで搬送されて一時停止された際に、充填装置3によってそれら6本の容器4内に薬液が同時に充填されるようになっている。
前述したアイソレータ2への気体Gの供給口としての開口部6Daは、搬送レール7の上方の位置に設けられており、また、気体Gの排出口としての開口部6Eaは搬送レール7の下方側に配置されている。この排出口としての開口部6Eaは、搬送手段8におけるリンク機構22、22の下方側に形成されており、それらリンク機構22、22及び充填装置3の隣接位置には、気体Gが流通可能な大きな流通空間20が確保されている。これにより、開口部6Daからアイソレータ2内に気体Gが流入すると、搬送用レール7の脇の上記流通空間20を下方に向けて直線状に流通して開口部6EaからHEPAフィルタF2を介して気体流通室5へ排出されるようになっている。
昇降機構25は制御装置13によって作動を制御されるようになっている。昇降機構25が上昇端で停止している状態では、充填ノズル24は閉鎖されるとともに、充填ノズル24の下端部は容器4よりも上方に支持されている。
他方、充填ゾーンAに合計6本の容器4がレイク12によって搬送されて一時停止された際には、昇降機構25によって6本の充填ノズル24が下降端まで下降される。それにより、充填ノズル24の下端部が容器4内に挿入されるとともに充填ノズル24が開放されるので、容器4内に薬液が充填されるようになっている。
容器4内へ所定量の薬液の充填が終了すると直ちに昇降機構25により6本の充填ノズル24が上昇端まで上昇されるので、充填ノズル24の下端部が容器4から抜き出されてから上昇端位置に復帰する。その直後に、レイク12が搬送方向下流側へ所定量移動して再度一時停止する。これにより、充填完了後の6本の容器4は充填ゾーンAの隣接下流側へ送り出される一方、新たな6本の空の容器4が充填ゾーンAに搬入されて停止し、それらの6本の容器4に上述したように充填ノズル24によって薬液が充填されるようになっている。
このようにして、レイク12によって順次6本毎の容器4が充填ゾーンAに間欠的に搬送されて充填ノズル24により薬液が充填され、かつ充填後の容器4がレイク12の移動領域の隣接下流側に送り出されるようになっている。
この後、薬液を充填された容器4は、作業者又は別の搬送手段によってさらに搬送レール7上を下流側へ搬送されて、各容器4の口部にキャップが取り付けられるようになっている。
レイク12は、リンク機構22、22によって所定高さに水平に支持されて搬送方向及びそれと交差する方向に移動可能となっており、レイク12の前端に長手方向に等ピッチで容器4の側面と係合する係合凹部12Aが形成されている。
前述したように、搬送用レール7を挟んだレイクの反対側にはサイドガイド21Bが配置されており、容器4がレイク12の係合凹部12Aに係合して間欠的に搬送される際には、容器4の側面がサイドガイド21Bによって支持されるようになっている。
本実施例においては、レイク12及びリンク機構22をアイソレータ2内に配置する一方、駆動源としての両サーボモータ31,32は、気体流通室5内に配置したことが特徴となっている。
支持板33の上面と仕切り壁6Cにわたって箱型のカバー34が固定されており、このカバー34上にリンク機構22が配置されている。
図2ないし図3に示すように、カバー34の中央の貫通孔に円筒状の支持部材35が下端部が嵌着されており、この支持部材35の内方にベアリング36、36を介して円筒状の回転軸41が回転自在に軸支されている。また、この回転軸41の内方にベアリング42、42を介して回転軸43が回転自在に軸支されている。
円筒状の支持部材35の上端内周部と回転軸41の外周部との間には環状のシール部材44を装着してあり、それによって、ベアリング36で生じる粉塵がアイソレータ2内に飛散するのを防止している。また、同様の目的で、円筒状の回転軸41の上端内周部と回転軸43の外周部との間に環状のシール部材44を装着している。
回転軸41、43が正逆に回転されるとリンク機構22が可動して、このリンク機構22に連結されたレイク12が搬送方向及びそれと交差する方向に所定の移動軌跡で移動する。つまり、レイク12が前述した搬送作動と復帰作動を繰り返すようになっている。
円筒状の回転軸41の上端外周部にピン46Cが固定されており、このピン46Cの上方部はベアリング47Cによりアーム45Dの中央円筒部内で回転自在となっている。
回転軸41よりも上方へ突出させた回転軸43の上端部にアーム45Bの基部が嵌着されており、このアーム45Bの先端部にピン46Aが固定されている。このピン46Aの上方部は、ベアリング47Aを介してアーム45Cの一端の凹部内に回転自在となっている。
アーム45Dの一端にピン46Bが固定されており、このピン46Bの上方部は、ベアリング47Bを介して上記アーム45Cの端部の凹部内で回転自在となっている。
アーム45Dの他端には円筒部45Daが形成されており、レイク12の基部に固定したピン46Dを、ベアリング47Dを介してアーム46Dの円筒部45Da内に回転自在に軸支している。
回転軸43の下端部もカバー34内に位置させてあり、該回転軸43の下端部にギヤ52が嵌着されている。このギヤ52は、開口部6Caに配置された中間ギヤ53を介して気体流通室5内の第1サーボモータ31のギヤ54と連動している。
両サーボモータ31、32は、それらの軸心が鉛直方向の同一直線上に位置するように、隣接する上下位置に配置されている。両サーボモータ31、32は、アイソレータ2内やその下方側ではなく、隣接位置の気体流通室5内に配置されている。
つまり、両リンク機構22における両サーボモータ31、32の作動を制御装置13によって同期させて制御することで、両リンク機構22の回転軸41、43を所定のタイミングで正逆に回転させるようにしてあり、それによりレイク12を所定の移動軌跡で繰り返し移動させるようになっている。
すなわち、レイク12は、搬送方向における搬送方向上流側の移動端位置において搬送レール7上の容器4に接近して係合凹部12Aを容器4に係合させた後、搬送方向下流側の移動端位置まで所定距離移動される搬送作動と、この搬送作動後に、搬送レール7上の容器4から離隔した後に上記搬送方向上流側の移動端位置まで復帰する復帰作動とを繰り返すようになっている。それにより、6本単位の容器4をレイク12の係合凹部12Aに係合させてから搬送用レール7上を搬送方向下流側にむけて間欠的に搬送できるようになっている。
本実施例においては、搬送手段8の駆動源となるモータ31,32をアイソレータ2の外部である気体流通室5に設けたことにより、アイソレータ2内の充填装置3及びリンク機構22周辺の構成を簡略化している。それにより、それによって充填装置3及びリンク機構22、22の隣接位置に、気体Gが下方に向けて直線状に流通しやすい大きな流通空間20が確保されている。
なお、レイク12及びそれを移動させるリンク機構22を用いた搬送手段8の基本構成は、例えば特開2014-223960号公報により既に公知である。
すなわち、搬送用レール7の上流側において容器4が順次搬送用レール7上に載置されるとともにタイミングスクリュー11が回転される。また、搬送手段8における両リンク機構22、22の各サーボモータ31,32が同期して所定のタイミングで正逆に回転される。
そのため、レイク12が上述した搬送作動と復帰作動とを繰り返すので、レイク12の係合凹部12Aに6個単位で容器4が係合して、タイミングスクリュー11の位置からその下流側へ順次間欠的に搬送される。
レイク12によって6本毎の容器4が充填ゾーンAに間欠搬送されて一時停止される際に、充填装置3の充填ノズル24によって6本の容器4に同時に薬液が充填される。その後、薬液が充填された6本単位の容器4は、レイク12によって充填ゾーンAの下流側に搬送されるようになっている。
また、本実施例においては、アイソレータ2の背面に気体流通室5を連接して、ダクトがアイソレータ2の側壁の外部に突設される構成ではないので、無菌容器処理装置1を従来と比較して小型化することができるとともに、無菌容器処理装置1を設置する際のレイアウトの自由度を大きくすることができる。
なお、上述した実施例は、アイソレータ2内に処理装置として充填装置3を設けた場合について説明しているが、充填装置3の代わりに処理装置として容器4にキャップを取り付けるキャッパを設けても良い。また、上記実施例において、充填装置3の搬送方向下流側となるアイソレータ2内にキャッパを配置しても良い。
3‥充填装置(処理装置) 4‥容器
6Da‥開口部(供給口) 6Ea‥開口部(排出口)
8‥搬送手段 12‥レイク
17‥ブロワ 20‥流通空間
22‥リンク機構 31‥第1サーボモータ(駆動源)
32‥第2サーボモータ(駆動源) F2‥HEPAフィルタ
Claims (4)
- 内部が無菌状態に維持されるアイソレータと、上記アイソレータ内で容器を搬送する搬送手段と、アイソレータ内の容器に所要の処理を施す処理装置とを備え、
アイソレータ内に気体を供給してアイソレータ内を上方から下方へ気体を流通させた状態で上記処理装置により容器に所要の処理を施すとともに、排出口から気体をアイソレータの外部へ排出させるようにした無菌容器処理装置において、
上記アイソレータにおける搬送手段及び処理装置よりも上方側に、気体をアイソレータへ供給するための供給口を形成するとともに、上記アイソレータにおける搬送手段及び処理装置よりも下方側に上記排出口を形成し、
また、上記搬送手段の駆動源をアイソレータの外部であって、かつ、容器搬送路の側方に配置して、上記アイソレータの壁面に設けた開口部を通じて上記駆動源と接続される駆動伝達手段を介して搬送手段を駆動するとともに、アイソレータ内における容器搬送路の両側に、アイソレータ内の気体が供給口から排出口に向けて流通しやすくするための流通空間を確保したことを特徴とする無菌容器処理装置。 - アイソレータの天井に供給口が形成されるとともに、アイソレータの床に上記排出口が形成されており、また、該排出口に気体を浄化するフィルタとアイソレータの隣接位置に上記排出口と上記供給口を連通させる気体流通室を備え、
上記駆動源は、上記気体流通室に設けられることを特徴とする請求項1に記載の無菌容器処理装置。 - 上記搬送手段は、容器と係合する複数の係合凹部を有するレイクと、該レイクを容器の搬送方向及び搬送方向と交差する方向に間欠的に移動させるリンク機構と、このリンク機構を作動させる上記駆動源としてのサーボモータとを備え、
上記サーボモータによりリンク機構が作動されると、上記レイクは、容器に上記係合凹部を係合させてから搬送方向下流側へ移動して容器を搬送する搬送作動と、容器から上記係合凹部を離隔させてから上記搬送方向上流側へ復帰する復帰作動とを繰り返すことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の無菌容器処理装置。 - 上記処理装置は薬液を容器に充填する充填装置であって、該充填装置は、所定数の充填ノズルを備えており、上記レイクが充填ゾーンで停止された際に、該レイクの係合凹部に保持された複数の容器に上記充填ノズルによって同時に薬液が充填されることを特徴とする請求項3に記載の無菌容器処理装置。
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