JP6830495B2 - 注入方法および充填機 - Google Patents

Description

本発明は、液状製品を容器に注入するための方法および充填機に関し、特に、医薬、化粧品、食品液体製品を、ガラス瓶、瓶、アンプル、バイアル等の容器に注入するための方法と自動充填機とに関する。

医薬品、特に液体を容器に充填または注入するために使用される充填機では、当該機械の充填ステーションの下流側に配置された計量装置を使用して、容器に注入された製品の重量、即ちその量、を測定し、それにより、注入システムによって行われる充填プロセスの質とパフォーマンスとをチェックすることが知られている。

実際に、重量測定は、製造から規格外製品を拒絶するために必要であって、その理由は、例えば、それらは許容された注入量の許容範囲外の製品量を含むものであること、および／又は、その製品の注入量に過剰や不足があればそれを修正することにある。この最後の場合、計量は、製品の注入量を修正して適合容器を新たに得るために注入システムのフィードバックチェックに使用される。

医薬品の分野においては、各容器内の注入製品の重量が、非常に厳密な許容範囲で正確に所要のものであることを確認することか非常に重要である。

通常は、容器の重量が既知であり、予め設定された許容範囲内に含まれ、それら容器の供給者／製造者によって示され保証されたものであることから、注入の最後には容器の計量のみが行われる。それにより、充填された容器（グロス重量）から空の容器の重量（風袋）を減算することによって、注入済容器の重量（ネット重量）をある程度の精度で計算することができる。

注入される製品の量が少ない場合、例えば、数ミリグラム、で、製品注入に要求される許容範囲が限られている充填プロセスでは、容器重量の通常のバラつきは重量測定に大きな影響を与えるので、各容器を予め計測して、その差によって、注入済み容器の重量を計算することが必要である。この場合、計量システムは、充填ステーションの上流側に、空容器の重量（風袋）を測定する第１計量ステーションと、充填ステーションの下流側に、充填済容器の重量（グロス重量）を測定する第２計量ステーション、とを備える。各容器の、グロス重量と機械制御ユニットによって測定され記憶された容器重量（風袋）との間の差によって、この制御ユニットは注入製品のネット重量を計算することができる。

そのようなタイプの直接計量を実行する計量ステーションの計量装置は、計量またはロードセルを含む電子スケールを含み、その上に容器が適切な時間経過のために配置されなければならない。

重量の測定は、無作為に選択された容器のサンプルに対して行われる統計的な部分的なものであってもよく、或いは、包装装置において充填されるすべての容器に対して行われるトータル式（所謂１００％重量チェック）であってもよい。

しかし、電子スケールを用いて正確かつ精密な計量を行うためには、十分な測定時間が必要である。特に、スケール上の容器の位置決めと重量の測定との間に、スケール（ロードセル）が安定する、即ち、容器がスケール上に載置された時に発生する振動を停止させる、ことを可能にするために最小限の時間経過が必要である。

公知の充填機では、容器の重量を統計的に測定すること、換言すると、その縮小されたサンプルに対してチェックを行うこと、によってのみ、適切な長さ（高精度で正確な測定のための）の測定のための経過時間と、高い生産性とを両立させることが可能である。しかしながら、ある種の医薬製品では、すべての充填済容器を計量することが必要とされる。トータル式計量構成の公知の充填装置では、高精度で正確な測定を保証するために十分に長い計量作業を完了するための測定時間を備えるためには、生産性を大きく減少させるか、機械の速度を落とすことによってのみ、すべての容器の計量を行うことが可能である。或いは、精度と正確性を下げて容器の重量を測定することによって、高い生産性と機械の操作速度を維持することが可能である。なぜなら、この場合は、利用可能な測定時間によってスケールが完全に安定化することができないからである。

重量測定の正確度と精度は、又は電子スケールのロードセルに対して作用する様々な摂動や干渉にも依存するが、これらの緩衝はほとんど予測不能であり、しかも、測定に大幅に影響を与える。摂動は、機械の機構および可動部分による振動、加速、および充填機械作業負荷内の空気の流れ、電流および乱流によって引き起こされる干渉を含む。

このような摂動や干渉によって、スケールの精度と正確度が大幅に変化する可能性があり、そのような干渉を減らすためには、特に少注入量の場合には、距離を置いてスケールを移動させたり、参照ロードセル、特定の測度補正アルゴリズムの使用、などといった特定の技術的予防措置を講じる必要がある。しかしながら、これらの解決策はかなり複雑で高価である。

本発明の１つの目的は、医薬品、化粧品、食品液体製品を、容器、瓶、アンプル、バイアル等の容器に注入するために構成された方法と充填機を改良することにある。

もう一つの目的は、充填プロセスのパフォーマンスをチェックし、最大化する、特に、拒絶される充填済容器の数を最小限に抑えることを可能にする方法と充填機を提供することにある。

さらに別の目的は、振動、加速、応力、流れ、電流および／または前記充填機の機構および／又は作動手段によって生成される空気の乱れによって引き起こされる干渉および摂動によって影響を受けることなく、容器内に供給される用量製品を正確かつ信頼できる方法でチェックすることができる方法および充填機を得ることにある。

さらに別の目的は、注入不足でありうる容器、すなわち製品の公称注入量の製品の重量よりも軽い重量の製品を含む容器、を、精密なかつ確実な方法で検出することを可能にする方法および充填機を提供することにある。

さらに別の目的は、実行された充填プロセスの質とパフォーマンスとをチェックするために、トータル式の重量チェック、すなわち充填された全ての容器に対する重量チェック、を迅速かつ効率的な方法で実行することを可能にする方法および充填機を更に提供することにある。

別の目的は、極めて限られたサイズを有する容器に供給された製品の注入量をチェックするための装置を備える注入システムをコスト効率的に提供することにある。

本発明の第１の態様では、請求項１に記載の充填方法が提供される。

本発明の第２の態様では、請求項７に記載の充填方法が提供される。

本発明の第３の態様では、請求項１３に記載の充填機が提供される。

本発明は、非限定的で例示的実施形態を示す添付の図面を参照することにより、よりよく理解され実施されるであろう。

容器内の製品の注入システムと計量ステーションとを含む本発明による充填機の概略部分図である。 図１の注入システムのセンサの拡大概略図である。 本発明の前記充填機の概略図である。 本発明の充填機の変形例の概略図である。

図１および図２を参照すると、ガラス瓶、ビン、アンプル、バイアル、等としての容器１００に、液状の製品２０、例えば、医薬品、化粧品、または食品、を充填するように構成された本発明による充填機５０の注入システム１が概略的に示されている。

前記注入システム１は、少なくとも、容器１００内に用量製品２０を送達することができる注入ユニット２と、第１ダクト４によって前記注入ユニット２に前記製品を供給する供給タンク３と、第２ダクト６によって前記注入ユニット２に接続されて前記容器１００内の前記用量製品２０を送達する少なくとも一つの送達部材５とを有する。各用量製品２０は、前記注入ユニット２によって供給される所定の量の製品を含む。

前記送達部材５は、前記充填機５０の支持部材７に固定されて、従来技術タイプであって、詳細には図示されていないその輸送システム１３によって前記充填機５０に沿って移動される複数の容器１００内に前記用量製品２０を順次送達可能なノズルを有する。

さらに、前記注入システム１は、前記第１ダクト４又は前記第２ダクト６と連動するとともに、これらダクト４，６内を流れる前記用量製品２０中に存在しうる気泡２１の存在を検出し、これら気泡２１の体積を測定するように構成された気泡センサ１０を有する。
気泡２１は、空気の泡、および／又は、任意の気体、例えば窒素の気泡でありうる。

前記ダクト４，６は、それぞれ、プラスチック材、特に、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＡＥＫ（ポリアリールエーテルケトン）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）のいずれか、からなる可撓性パイプから構成される。

図示の実施形態では、前記気泡センサ１０は、前記注入ユニット２から出る前記用量製品２０をチェックし、それらが内部泡、ガス微細泡、フォーム、を含むものであるかを確認するべく、前記第２ダクト６に接続されるとともに、前記注入ユニット２と前記送達部材５との間に配置されている。

別構成として、前記気泡センサ１０は、前記第１ダクト４と連動され、前記供給タンク３と前記注入ユニット２との間に挿入することも可能である。

前記気泡センサ１０は、液体中の、０．３μＬもの最小体積の気泡２１の存在を検出可能で、その検出プロセスを、２００ミリ秒〜１ミリ秒の時間経過で精密かつ正確に検出することが可能な、Sonotec Ultraschallsensorik Halle GmbH製の超音波センサSonocheck ABDのような既知のタイプの市販の超音波センサを含む。

上述した超音波センサ１０は、さらに、０．３μＬの最小体積まで非常に小さいサイズを有する単一の検出気泡の体積を正確かつ精密に測定することができ、それによって、前記充填機５０の処理制御ユニット３０が、各用量製品２０中の気泡２１の体積を測定し、各用量製品２０中に含まれる気泡２１のこの体積に基づいて、前記用量製品２０の前記気泡２１を除いた前記製品の有効体積又は量を計算することを可能にする。

前記気泡センサ１０の機能は、可撓性プラスチック管内を流れる液体製品中の気泡の存在を検出する超音波の使用に基づいているので、前記センサは充填機の環境条件に全く影響されない。より正確には、気泡の検出およびその体積の測定の両方における正確度および精度は、典型的には、前記機械の機構および可動パーツによって引き起こされる振動、加速、および、層流空気流および／又は前記機械の作動ステーションの空気手段によって作り出される空気の流れと乱流によって引き起こされる干渉を含む、充填機における種々の摂動および干渉によって全く変化されない。

さらに、気泡センサ１０の検査システムにおいて、前記ダクト４，６内の製品の圧力、環境温度、ダクト４，６の可撓性パイプの弾性、前記可撓性パイプと前記気泡センサ１０との対応の湿度、等の環境条件を考慮に入れるべく、特定の自己調整の予防措置（例えば、閉ループ制御アルゴリズム）を提供し、実施することができる。これらの予防処置によって、異なる環境条件における気泡の正確な検出、その体積の測定が確保される。

図２に示すように、前記気泡センサ１０は、特に小さいサイズを有し、前記パイプ内を通って流れる前記用量製品２０をチェックして分析し、特に、上述したニードル部分を通過する存在しうる気泡を検出するように、前記第２ダクト６の可撓性パイプの一部を可逆的に受け入れ、および、ブロックするように構成されたシート１１を有する。一般的に、前記シート１１および前記気泡センサ１０のサイズは、前記両ダクト４，６の前記可撓性パイプの直径と、各容器１００中に注入される前記用量製品２０の量との、関数として定義し、選択することが可能である。

前記気泡センサ１０は、充填機内で洗浄および／又は可滅菌可能、および／または、滅菌チャンバまたは制御された大気環境での使用に適するように、実施することができる。

本発明の前記注入システム１は、そのそれぞれが各気泡センサ１０と関連付けられた複数の注入ユニット２を含むことができる。この構成において、前記複数のセンサ１０は、各注入ユニット２の第２ダクト６上に取り付けられる。

図示の実施例において、前記注入ユニット２は、前記供給タンク３から前記製品を引出し、その製品２０の所定の用量、又は量、を前記容器１００内に送達する、公知のタイプで、詳細には図示されていない容積ピストンポンプを含む。前記ピストンポンプ２は、例えば、可逆的な方法で、前記ポンプの内部ピントンの駆動および移動手段を含む前記充填機５０の支持ベース８に固定されている。

本発明の前記注入システム１は、例えば容積回転ポンプ、蠕動ポンプ、流量計注入装置、時間／圧力注入装置などの他のタイプの注入ユニットを含むことができる。

特に図３を参照すると、本発明による前記充填機５０は、上述の注入システム１および処理制御ユニット３０のほかに、進行方向Ａに対して、前記注入システム１の下流側に配置された少なくとも１つの計量ステーション１６と、前記注入システム１によって前記用量製品２０で満たされた前記容器１００の重量を測定することが可能な少なくとも１つの重量センサ２２とを備えている。

空の容器１００を、それらが用量製品２０で充填される前に、測定するために、図には示されていないが、別の計量ステーションを、前記注入システム１の上流側に設けることができる。この場合、空の容器（風袋）を充填済容器（グロス重量）の重量から減算することによって、充填製品の重量（ネット重量）が計算される。

前記充填機５０は、搬送システム１３によって注入システム１に向かって前進方向Ａに沿って移動される空の容器１００の供給ステーション１４を含む。

前記充填機は、さらに、当該充填機５０から上述した容器１００を搬出するための出力ステーション１８と、前記重量センサ２２によって測定された重量が規定外の用量製品２０で充填された、許容重量範囲外である規格外容器１００’を拒絶することも可能な、公知のタイプの詳細には図示されていない拒絶ステーション１５とを含む。

前記充填機５０全体の機能を管理する処理制御ユニット３０は、前記重量センサ２２からの重量信号と前記気泡センサ１０からの気泡信号とを受け取り処理するように設定され、それは前記注入ユニット２に接続されるとともに、前記重量センサ２２から受け取った重量信号の関数として、各用量の前記製品２０に対して供給される製品の予め設定された量を修正するべく、後者を調整するように設定されている。詳しくは、前記処理制御ユニット３０は、前記重量センサ２２によって測定された前記容器１００の重量が許容重量範囲よりも低い場合には、前記製品２０の各用量の量を増加させ、前記容器１００の重量が前記許容重量範囲よりも大きい場合には、その製品の量を減少させるように、前記注入ユニット２を較正する。

前記処理制御ユニット３０は、さらに、前記気泡センサ１０が、所定の参照値よりも低い量の、用量製品２０中の気泡２１を検出した場合には、前記重量センサ２２によって受信された前記重量信号の関数としての各用量製品２０に対して供給される製品の予め設定された量の変化を禁止するようにも設定されている。この場合、実際には、容器１００の重量変動（注入不足）は、用量製品２０中の気泡２１の存在によって引き起こされるものであって、非機能的要素、或いは、前記処理制御ユニット３０がそれを制御することを必要とするような前記注入ユニット２の機能の変化によって引き起こされるものではない。
前記製品中に限定されたサイズと体積の気泡２１が存在することは、事実、通常は、注入ユニット２の注入サイクルの一部中において消滅する一時的な現象である。

前記処理制御ユニット３０は、前記規格外容器１００’を拒絶するために前記拒絶ステーション１５に接続されている。

前記計量ステーション１６と前記出力ステーション１８との間に閉鎖ステーション１７を設けることができ、ここで、前記用量製品２０の用量で満たされた容器１００が閉じられる（例えば密封状態に）。前記閉鎖ステーション１７は、公知のタイプであり、詳細には図示されていないが、例えば、医薬用の小瓶の場合には、閉鎖キャップを容器に挿入し、閉鎖シールをその容器に取り付けて固定するための適切な手段を含む。

前記搬送システム１３は、容器１００を、充填機５０の以下の作動ステーションを通って前記前進方向Ａに沿って移動させる。

前記拒絶ステーション１５は、好ましくは、前記計量ステーション１６に隣接してその下流側に配置される。

拒絶された規格外の容器１００’は、収集ステーション１９に導くことができ、ここで、その中に注入された製品を回収することができる。或いは、規格外容器１００’を前記充填機の、或いは、別の機械又は特定の装置の、別の注入ステーション、へと移動させて、そこで、それらに不足量の製品を充填するように構成することも可能である。

本発明による前記充填機５０の作動により、例えば、前記注入ユニット２を各送達部材５に接続している前記第２ダクト６の可撓性パイプに接続されている前記気泡センサ１０が、前記供給タンク３から来る前記製品中に既に含まれている、或いは、前記注入ユニット２の作動中に、例えば、その製品自身の組成や、その作動速度、等が原因で発生する、０．３μＬもの少量の、気泡又はマイクロバルブの存在を検出するために前記可撓性パイプを通って流れる用量製品２０をチェックし分析する。

前記気泡センサ１０は、更に、各用量製品２０中の気泡２１の体積を測定し、その情報を前記処理制御ユニット３０に提供し、これにより当該ユニット３０は、対応の容器１００内に送達された各用量製品２０の気泡２１無しの有効量を計算することができる。

このようにして計算された製品の有効量に基づき、製品の密度を予め知っている前記処理制御ユニット３０は、各容器１００中に供給された用量製品２０の有効重量を計算することができる。前記気泡センサ１０によって行われる気泡２１の測定に基づいて計算された、各容器１００中に用量製品２０のこのような有効重量は、前記処理制御ユニット３０によって、前記計量ステーション１６の前記重量センサ２２によって測定された上述した容器１００の重量と比較することができる。この比較によって、前記気泡センサ１０および／又は前記重量センサ２２の正確な作動を制御することが可能となる。

尚、液体製品の場合には、前記気泡センサ１０によって検出可能な気泡２１の最小体積０．３μＬは、約０．３μｇの重量に対応する（液体の比容積は約１ｃｍ^３／ｇ）。したがって、前記気泡センサ１０は、医薬品包装において５グラムまでのバイアル重量に通常使用される電子スケールの測定解像度および精度よりも遥かに低い０．３μｇに等しい読み取り解像度を有する。しかしながら、これらの電子スケールの公称精度は、その作動中における充填機の内部雰囲気条件（振動、流れ、電流および乱気流などによって引き起こされる様々な種類の摂動および干渉）に起因して、通常は、１〜２μｇであり、その精度は、約１０−１２μｇまで、即ち、０．３μｇのバブルセンサー１０の分解能に対して２桁低い、精度に低下する。

作動中、前記計量ステーション１６は、前記重量センサ２２を介して、前記注入システム１によって充填された容器１００の重量を測定する。前記重量センサ２２が許容重量範囲外の重量を有する規定外容器１００’を検出すると、前記処理制御ユニット３０は、前記重量センサ２２によって受信された重量信号、即ち、測定された重量と許容重量範囲との間の差（注入不足又は注入過多）に応じて、各用量製品２０に対する供給製品の予め設定された量を修正するべく前記注入ユニット２を制御する。しかしながら、前記気泡センサ２０が、予め設定された参照値よりも少ない体積の気泡２１を用量製品２０中に検出する場合には、前記注入ユニット２をそのように制御してそれによって各用量製品２０に対する前記予め設定された製品の量が変化することは禁止される。

図４を参照すると、本発明の前記充填機５０の変形例が示されており、これは、図１−３に図示した上述した実施例と、前記第２ダクト６に挿入されて、第３ダクト９によって前記流れを前記供給タンク３に接続するバルブ手段１２を有する注入システム１が異なっている。具体的には、前記バルブ手段１２は、前記気泡センサ１０と前記送達部材５との間に配置されている。当該バルブ手段１２は、前記処理制御ユニット３０に接続され、当該ユニット３０によって駆動されて、前記気泡センサ２０が前記用量製品２０中において所定の参照値以上の体積の気泡２１を検出した場合に、前記注入ユニット２から出る前記用量製品２０を、前記送達部材５に向けてではなく前記供給タンク３に向けて迂回搬送する。

この場合、いくつかの注入済み容器の拒絶につながる、容器１００の関連重量変動（注入不足）の測定とは別に、多数の気泡２１の存在は、これら気泡２１が消滅するまで、或いは、その体積（製品用量当たり）が前記所定参照値を下回るまで、前記製品を再循環することによって時間の経過によって消滅する製品中の一時的現象を表す。

このように、本発明の前記充填機５０の注入システム１により、気泡２１が消滅するか、もしくは、用量製品２０中におけるその体積が減少するために必要な時間の間は、容器１００の充填を禁止して、規格外容器１００’が製造されることを防止することができる。

前記気泡センサ２０が用量製品２０中の気泡２１の存在をもはや検出しなくなるか、又は、所定の基準値よりも低い気泡２１の体積を検出すると、前記処理制御ユニット３０は、前記注入ユニット２から出る用量製品２０を前記送達部材５に向けて迂回輸送し用量製品２０による容器１００の充填を再開するべく前記バルブ手段１２を起動させることができる。

液状の製品、特に、医薬製品を容器（１００）に注入する本発明の方法は、以下の工程を有する。
― 注入ユニット２によって、供給タンク３から用量製品２０を容器１００に移送する、ここで、各用量は所定用量製品を含む、
― 前記移送中に、気泡センサ１０によって、前記供給タンク３の出口から前記注入ユニット２を通って前記容器１００内に流れる前記用量製品２０をチェックして、各用量製品２０中の気泡２１の存在を検出するとともに、前記気泡２１の体積を測定する、
― 前記容器１００中の前記用量製品２０を送達する、
― 計量ステーション１６において計量センサ２２によって、前記容器１００に注入された前記用量製品２０の重量を測定する、
― 処理制御ユニット３０を前記重量センサ２２からの重量信号と、前記気泡センサ１０からの気泡信号とを受信し処理するように設定する、ここで、前記処理制御ユニット３０は、前記重量センサ２２によって測定された重量が許容重量範囲から外れた場合に、前記重量センサ２２から受信した前記重量信号の関数として、各用量製品２０に対して供給される前記所定量の製品を修正するために、前記注入ユニット２に接続されるとともに、前記処理制御ユニット３０は、更に、前記気泡センサ１０が前記用量製品２０中の所定参照値よりも小さな量の気泡２１を検出した場合には、前記重量センサ２２によって受信された前記重量信号の関数として各用量製品２０に対して供給される前記所定量の製品の前記修正を禁止するように構成されている。

好適には、本発明の前記方法は、上述した図１〜３に図示した充填機５０と注入システム１を使用することができる。

前記方法は、更に、前記重量センサ２２によって測定された重量が許容重量範囲から外れた規格外容器１００’を拒絶する工程を有することができる。

具体的には、前記方法は、前記気泡センサ１０によって、前記用量製品２０が、前記容器１００中の用量製品２０の送達部材５を提供する、前記注入ユニット２に入る第１ダクト４、或いは、前記注入ユニット２から出る第２ダクト６を流れる時に用量製品２０をチェックする工程を提供する。

前記方法は、更に、前記センサ手段１０によって、前記用量製品２０中に検出された前記気泡２１のそれぞれの体積を測定し、各用量製品２０中に含まれる前記体積の気泡２１に基づき、各用量製品２０の気泡２１無しの製品の有効量を計算する工程を提供する。

本発明の前記方法は、更に、前記気泡センサ１０が、前記用量製品２０への気泡２１の体積が所定参照値以上であることを検出した時に、気泡２１を含む前記用量製品２０を容器１００内へ送達しないように、前記注入ユニット２によって転送される前記用量製品２０を前記供給タンク３に向けて迂回輸送する工程を提供する。

従って、本発明の前記方法および前記充填機によって、前記計量ステーション１６の前記重量センサ２２によって検出された前記規格外容器１００’（注入不足）中において、気泡２１の可能な存在を検出し、それらの体積を測定し、それによって、前記処理制御ユニット３０が、各用量製品２０に対して供給される製品の前記所定量を修正して適合容器とするべく、或いは、前記注入ユニット２のそのような調節を禁止するべく、前記注入ユニット２を制御又は較正するか否かを決定することを可能にすることができる。

前記気泡センサ２０が、前記用量製品２０中において、所定の参照値より小さな体積の気泡２１を検出した場合、前記容器１００の重量の変動は、気泡２１の存在によるものであり、前記処理制御ユニット３０がそれを制御することを必要とするような前記注入ユニット２の非作動又は作動の変化、によるものではない。製品中の限られたサイズと体積の気泡２１の存在は、実際には、通常、前記注入ユニット２の一部の注入サイクル中の消滅する一過的な現象である。気泡２１が現れるやいなや前記注入ユニット２の第１制御を実行することによって、前記処理制御ユニット３０は、実際には、その後に気泡２１が消えた時に、前記注入ユニット２の第２制御を実行し、それによって、製造された規格外容器１００’の増加を判定する。

従って、本発明の前記方法および充填機は、実行される充填処理のパフォーマンスを最適化することを可能にし、特に、製造中に拒絶される規格外容器１００’の数を最小化する。

更に、前記充填処理の最適化は、又、前記製品を再循環することによって、即ち、前記気泡センサ１０が前記用量製品２０中に、前記所定参照値以上の体積の気泡２１を検出した場合に、前記注入ユニット２から出る前記用量製品２０を前記供給タンク３に向けて搬送することによって前記容器１００の前記充填を禁止すること、によっても可能である。

この場合、実際には、多数の気泡２１が存在することは、製品内で発生し、気泡２１が消滅するか、若しくは、その体積（製品用量当たり）が前記所定参照値未満に減少するまで前記製品を再循環させることにより消滅する一時的な現象を示す。

従って、気泡２１が消滅するか、もしくは、その体積が前記用量製品２０中で減少するのに必要な時間の間、容器１００の充填を禁止して規格外容器１００’の製造を防止することができる。

本発明の前記方法および前記充填機により、用量製品２０で充填したすべての容器１００の重量を精密かつ正確にチェックし、又、前記気泡センサ１０によって、それらが空気、ガス又は発泡バブル又はマイクロバルブを含まないように検証することが可能である。

事実、前記超音波式の前記気泡センサ１０は、後続の計量ステーション１６によって検出される規格外容器１００’を検出するべく、それが注入される前に、前記ダクトを流れる全製品を迅速かつ正確に分析することを可能にする。

前記超音波センサ１０は、前記処理制御ユニット３０が、前記注入ユニット２を制御するか、もしくは、各用量製品２０に対する供給製品の所定量を変更するために、当該ユニット２を制御しないことを可能にするべく、前記注入処理の質とパフォーマンスとに関する情報を備えることを可能にする。

対応の容器１００に送達された各用量製品２０中に含まれる気泡２１の体積を測定可能な前記気泡センサ１０の特徴により、前記用量製品２０の気泡２１無しの有効量を計算することができ、そして、その製品の密度が既知であることから、各容器１００に送達された用量製品２０の有効重量を計算することができる。前記気泡センサ１０によって前記制御処理ユニット３０によって計算されるそのような有効重量は、前記気泡センサ１０および／又は前記重量センサ２２、の正しい作動を管理するために、前記計量ステーション１６の前記重量センサ２２によって測定された前記容器１００の重量と比較することができる。

尚、前記超音波センサは、特に小型で安価であることに加えて、前記充填機機構および／又は作動手段によって作り出される、振動、加速、応力、流れ、流動および／又は空気擾乱、による摂動及び干渉の影響を全く受けず、従って、前記用量製品２０中の可能な気泡２１の存在とそれらの体積とに関する正確で信頼性の高い情報を提供するものであることが銘記される。

前記気泡センサ１０は、洗浄可能および／または滅菌可能なおよび／または滅菌チャンバ内で使用するのに適した外部構造（ケーシングを含む）を備えることができるので、本発明の前記充填機５０は、閉じられ外部環境から隔離された収容ブースを備えることができる。

液状の製品、特に、医薬品を、容器（１００）内に注入するための本発明の前記方法の変形例は、以下の工程を有する、
― 注入ユニット（２）によって、用量製品（２０）を、供給タンク（３）から前記容器（１００）に移す、各用量製品（２０）は所定の量の製品を含む、
― 前記移送中に、気泡センサ（１０）によって、前記供給タンク（３）の出口から前記注入ユニット（２）を通って前記容器（１００）まで流れる前記用量製品（２０）をチェックして、気泡（２１）の存在を検出し、各用量製品（２０）中の前記気泡（２１）の体積を測定する、
― 以下の二つの工程の一つを実行する、
― 前記気泡センサ（１０）が前記注入ユニット（２）から移送される気泡（２１）の体積が所定の参照値より低いことを検出した場合に、容器（１００）に前記用量製品（２０）を送達する、又は、
― 前記気泡センサ（１０）が前記用量製品（２０）中の気泡（２１）の体積が前記所定の参照値以上であることを検出した場合に、前記注入ユニット（２）から移送される前記用量製品（２０）を前記供給タンク（３）に向けて迂回搬送する。

好ましくは、本発明の前記方法は、上述し、図１−３に図示した充填機と注入システム１とを使用することができる。

前記方法は、更に、計量ステーション１６において重量センサ２２によって、容器１００内に注入された用量製品２０の重量を測定する工程と、前記重量センサ２２からの重量信号と、前記気泡センサ１０からの気泡信号とを受信し処理するように処理制御ユニット３０を設定する工程、とを有し、ここで、前記処理制御ユニット３０は、前記重量センサ２２によって測定された重量が許容重量範囲から外れた場合に、前記重量センサ２２によって受信された前記重量信号の関数として各用量製品２０に対して供給される製品の所定量を変更するように前記注入ユニット２に接続され、前記処理制御ユニット３０は、更に、前記気泡センサ２０が前記用量製品２０中の気泡２１の体積が前記所定参照値よりも低いことを検出した場合に、前記重量センサ２２によって受信された前記重量信号の関数として各用量製品２０に対して供給される製品の所定量の前記変更を禁止するように構成されている。

Claims (23)

1. 容器（１００）に液状の製品を注入する方法であって、
   ― 注入ユニット（２）によって供給タンク（３）から前記容器（１００）内に、各用量が所定量の製品を含む用量製品（２０）を移送する工程と、
   ― 前記移送中に、気泡センサ（１０）によって、前記供給タンク（３）の出口から前記注入ユニット（２）を通って前記容器（１００）まで流れる前記用量製品（２０）をチェックして、気泡（２１）の存在を検出するとともに、各用量製品（２０）中の気泡（２１）の体積を測定する工程と、
   ― 前記容器（１００）内の前記用量製品（２０）を送達する工程と、
   ― 計量ステーション（１６）において重量センサ（２２）によって、前記容器（１００）内に注入された用量製品（２０）の重量を測定する工程と、
   ― 前記重量センサ（２２）からの重量信号と、前記気泡センサ（１０）からの気泡信号とを受信し処理するように処理制御ユニット（３０）を設定する工程と、を有し、
   前記処理制御ユニット（３０）は、前記重量センサ（２２）によって測定された重量が許容重量範囲から外れた場合に、前記重量センサ（２２）によって受信された前記重量信号の関数として各用量製品（２０）に対して供給される製品の所定量を変更するように前記注入ユニット（２）に接続され、更に、前記処理制御ユニット（３０）は、前記気泡センサ（１０）が前記用量製品（２０）中の気泡（２１）の体積が所定参照値よりも低いことを検出した場合に、前記重量センサ（２２）によって受信された前記重量信号の関数として各用量製品（２０）に対して供給される製品の所定量の前記変更を禁止するように構成されている、方法。
2. 更に、前記重量センサ（２２）によって測定された重量が許容重量範囲から外れた規格外容器（１００’）を拒絶する工程を有する請求項１に記載の方法。
3. チェック工程は、第１ダクト（４）内を流れて前記注入ユニット（２）に入る前記用量製品（２０）、又は、前記注入ユニット（２）から出て第２ダクト（６）内を流れて前記容器（１００）の前記用量製品（２０）の送達部材（５）を提供する前記用量製品（２０）をチェックする工程を含む請求項１または２に記載の方法。
4. 更に、前記気泡センサ（１０）によって、前記検出された気泡（２１）それぞれの体積を測定する工程を有する請求項１〜３の何れか一項に記載の方法。
5. 更に、前記気泡センサ（１０）によって測定された、前記各用量製品（２０）に含まれる気泡（２１）の前記体積に基づいて、各用量製品（２０）の気泡（２１）無しの、有効量を計算する工程を有する請求項４に記載の方法。
6. 更に、前記気泡センサ（１０）が前記用量製品（２０）中において所定の参照値以上の体積の気泡（２１）を検出した場合に、気泡（２１）を含む前記用量製品（２０）を前記容器（１００）に注入しないように、前記注入ユニット（２）から転送される前記用量製品（２０）を前記供給タンク（３）に向けて迂回搬送する工程を有する請求項１〜５の何れか一項に記載の方法。
7. 液状の製品を、容器（１００）内に注入するための方法であって、以下の工程、即ち、
   ― 注入ユニット（２）によって、所定の量の製品を含む用量製品（２０）を、供給タンク（３）から前記容器（１００）に移す工程と、
   ― 移送中に、気泡センサ（１０）によって、前記供給タンク（３）の出口から前記注入ユニット（２）を通って前記容器（１００）まで流れる前記用量製品（２０）をチェックして、気泡（２１）の存在を検出し、各用量製品（２０）中の前記気泡（２１）の体積を測定する工程と、を有し、
   ― 以下二つの工程、即ち、
   ― 前記気泡センサ（１０）が前記注入ユニット（２）から移送される気泡（２１）の体積が所定の参照値よりも低いことを検出した場合に、前記容器（１００）に前記用量製品（２０）を送達する工程、及び、
   ― 前記気泡センサ（１０）が前記用量製品（２０）中の気泡（２１）の体積が前記所定の参照値以上であることを検出した場合に、前記注入ユニット（２）から移送される前記用量製品（２０）を前記供給タンク（３）に向けて迂回搬送する工程、の少なくとも一つを実行する方法。
8. 更に以下の工程、即ち、
   ― 計量ステーション（１６）において重量センサ（２２）によって、前記容器（１００）内に注入された用量製品（２０）の重量を測定する工程と、
   ― 前記重量センサ（２２）からの重量信号と、前記気泡センサ（１０）からの気泡信号とを受信し処理するように処理制御ユニット（３０）を設定する工程と、を有し、
   前記処理制御ユニット（３０）は、前記重量センサ（２２）によって測定された重量が許容重量範囲から外れた場合に、前記重量センサ（２２）によって受信された前記重量信号の関数として各用量製品（２０）に対して供給される製品の所定量を変更するように前記注入ユニット（２）に接続され、前記処理制御ユニット（３０）は、更に、前記気泡センサ（１０）が前記用量製品（２０）中の気泡（２１）の体積が所定参照値よりも低いことを検出した場合に、前記重量センサ（２２）によって受信された前記重量信号の関数として各用量製品（２０）に対して供給される製品の所定量の前記変更を禁止するように構成されている、請求項７に記載の方法。
9. 更に、前記重量センサ（２２）によって測定された重量が許容重量範囲から外れた規格外容器（１００’）を拒絶する工程を有する請求項８に記載の方法。
10. チェック工程は、第１ダクト（４）内を流れて前記注入ユニット（２）に入る前記用量製品（２０）、又は、前記注入ユニット（２）から出て第２ダクト（６）内を流れて前記容器（１００）の前記用量製品（２０）の送達部材（５）を提供する前記用量製品（２０）をチェックする工程を含む請求項７〜９の何れか一項に記載の方法。
11. 更に、前記気泡センサ（１０）によって、前記検出された気泡（２１）それぞれの体積を測定する工程を有する請求項７〜１０の何れか一項に記載の方法。
12. 更に、前記気泡センサ（１０）によって測定された、前記各用量製品（２０）に含まれる気泡（２１）の前記体積に基づいて、各用量製品（２０）の気泡（２１）無しの、有効量を計算する工程を有する請求項１１に記載の方法。
13. 容器（１００）内に液状の製品を注入するための充填機（５０）であって、
    ― 各用量が所定量の製品を含む用量製品（２０）を送達する注入ユニット（２）と、
    ― 第１ダクト（４）によって前記注入ユニット（２０）に前記用量製品（２０）を供給する供給タンク（３）と、
    ― 第２ダクト（６）によって前記注入ユニット（２）に接続されて前記容器（１００）内に前記用量製品（２０）を放出する少なくとも１つの送達部材（５）と、
    ― 前記第１ダクト（４）と前記第２ダクト（６）とのいずれかと連動し、これらダクト（４， ６）を流れる前記用量製品（２０）中の気泡（２１）の存在を検出するとともに、各用量製品（２０）中の前記気泡（２１）の体積を測定するように構成された気泡センサ（１０）と、を含む注入システム（１）を有し、
    前記充填機（５０）は更に、
    ― 前記注入システム（１）で充填された前記容器（１００）の重量を測定し、かつ、許容重量範囲外の重量を有する規格外容器（１００’）を検出する重量センサ（２２）を備えた計量ステーション（１６）と、
    ― 前記重量センサ（２２）からの重量信号と、前記気泡センサ（１０）からの気泡信号とを受信し処理するように設定された処理制御ユニット（３０）と、を有し、
    前記処理制御ユニット（３０）は、前記重量センサ（２２）によって測定された重量が許容重量範囲から外れた場合に、前記重量センサ（２２）によって受信された前記重量信号の関数として各用量製品（２０）に対して供給される製品の所定量を変更するように前記注入ユニット（２）に接続され、更に、前記処理制御ユニット（３０）は、前記気泡センサ（１０）が前記用量製品（２０）中の気泡（２１）の体積が所定参照値よりも低いことを検出した場合に、前記重量センサ（２２）によって受信された前記重量信号の関数として各用量製品（２０）に対して供給される製品の所定量の前記変更を禁止するように構成されている、充填機（５０）。
14. 前記気泡センサ（１０）は、前記用量製品（２０）中の気泡（２１）を検出し、前記気泡（２１）の体積を測定するように構成された超音波センサを含む請求項１３に記載の充填機（５０）。
15. 前記第１ダクト（４）および／または前記第２ダクト（６）は、プラスチック材料からなるそれぞれの可撓性パイプを備える請求項１３又は１４に記載の充填機（５０）。
16. 更に、複数の注入ユニット（２）と複数の気泡センサ（１０）とを有し、前記気泡センサ（１０）のそれぞれは各注入ユニット（２）に関連付けられている請求項１３〜１５の何れか一項に記載の充填機（５０）。
17. 前記注入ユニット（２）は、ピストンポンプ、回転ポンプ、蠕動ポンプ、流量計注入装置のいずれかを含む請求項１３〜１６の何れか一項に記載の充填機（５０）。
18. 前記気泡センサ（１０）は、洗浄可能および／または滅菌可能および／または滅菌チャンバ内で使用するのに適しているケーシングを備える請求項１３〜１７の何れか一項に記載の充填機（５０）。
19. 前記注入システム（１）は、前記第２ダクト（６）に挿入されて、第３ダクト（９）によって前記流れを前記供給タンク（３）に接続するバルブ手段（１２）を有し、当該バルブ手段（１２）は、前記処理制御ユニット（３０）に接続され、当該処理制御ユニット（３０）によって駆動されて、前記気泡センサ（１０）が前記用量製品（２０）中において所定の参照値以上の体積の気泡（２１）を検出した場合に、前記注入ユニット（２）から出る前記用量製品（２０）を、前記供給タンク（３）に向けて迂回搬送する請求項１３〜１７の何れか一項に記載の充填機（５０）。
20. 更に、前記規格外容器（１００’）を拒絶するための拒絶ステーション（１５）を有する請求項１３〜１９の何れか一項に記載の充填機（５０）。
21. 更に、前記充填機（５０）から前記容器（１００）を搬出するための出力ステーション（１８）を有する請求項１３〜２０の何れか一項に記載の充填機（５０）。
22. 更に、前記用量製品（２０）で充填された前記容器（１００）を閉じる閉じステーション（１７）を有する請求項１３〜２１の何れか一項に記載の充填機（５０）。
23. 前記拒絶ステーション（１５）は、前記充填機（５０）を通る前記容器（１００）の進行方向（Ａ）に対して前記注入システム（１）の下流側に配置されている請求項２０に記載の充填機（５０）。

Images