カプセル充填機とは
カプセル充填機とは、対象になる物質をカプセルの中に詰めて密封する装置です。
カプセルに詰めるものとして、液体、粘体、粉末、顆粒、ペレットなどがあります。詰める充填物の形状や色など、性質を問わず利用できます。製造の工程上、カプセル作成は錠剤作成よりも内容物を傷つけにくいため、デリケートな材料にも適用しやすいです。
薬など医療品分野での使用が多いが、最近では健康補助食品に使われるなど、食品関連でも用いられています。
カプセル充填機の使用用途
カプセル充填機は医療品や食品で用いられることが多く、利用する場面や内容物によって使われる装置に違いがあります。
1. 卓上型
卓上サイズのカプセル充填機です。専用のプレートにカプセルをセットし、バキュームを利用してカプセルを分離します。更に別のプレートに充填する物質を入れ、分離したカプセルが入っているプレートで挟みこむことで、充填が完了します。
手軽に使えるため、家庭や研究室など、少ない数で済む場合に使われます。
2. 全自動型
カプセル分離から充填まで、全て装置が実施するタイプです。大量かつ高速充填が可能になります。特性を利用して工業スケールで用いられることが多いです。医療品や食料などの充填に多く使われます。
カプセル充填機の原理
1. カプセル充填のプロセス
- カプセルを開く
カプセルは2種類のボディが組み合わさることで、封がされています。物質を充填するためにカプセルの分離を行います。バキュームで吸引されることで分離可能です。 - 充填
分離したボディの片方に、物質を充填します。 - カバー(シーリング)
充填したボディに対して、空のボディでカバーをします。 - 排出
カバーが実施され完成したカプセルを排出し、製品となります。
2. 充填方式
タンピング式
充填する物質に強い圧力をかけて、カプセル内に押し込む方法です。圧力をかける時には、タンピングピンと呼ばれる、細長い棒が使われます。高速生産に向いておりよく使われますが、圧力をかけるため、物質に負担がかかりやすい方法でもあります。
オーガー式
ホッパーを使って充填する方法です。ホッパー内のスクリューにより物質が押し出され、ボディ内に充填されます。充填後は空のボディとプレートで挟みこまれて封がされます。
圧力をかけると壊れてしまうような、タンピング式では利用しにくい物質にも使うことができます。特に食品向けで使われることが多いです。
カプセル充填機の種類
充填機には、重量式充填機・ピストン式充填機・ロータリー式充填機・チューブポンプ式充填機・スクリュー式充填機・マス式充填機などがあります。大きく分けると重量で計る計量式と、容積で計る容積式とになります。
1. 計量方式による分類
計量方法により、重量式・容量式・質量流量式に分けられます。
重量式充填機
秤を使って充填物の重量を測る方式です。秤の上にカプセルを搭載し充填量を測ります。規定重量になる直前に充填を停止します。特徴は、カプセルの重量の影響がなく、正味の重量を正確に測定できることです。
容量式充填機
容量式は秤や流量計がありません。充填後に重量チェッカーで計量します。カプセルやキャップの重量を含めた総重量でチェックします。
質量流量式充填機
充填物が液体や粉末の場合に使用し、流量センサーにより質量充填量を測定します。充填物の正味流量が計測可能です。ただし、質量を重量に換算する数値を入力する必要があります。
2. 充填物による分類
充填物の状態により、液体・粘体・粉末に分けられます。
液体充填機
サラサラな液体の充填に使う充填機です。液体充填機には、重量式充填機、容量式充填機、チューブポンプ式充填機などがあります。容量式にはピストンポンプ式、ロータリー式などが使われます。
チューブポンプ式はぺリスター充填機とも呼ばれ、シリコンチューブをローラーで規定の回転数分だけ押しつぶして充填する方式です。洗剤などの充填液に接するのはチューブのみであり、洗浄性が優れています。
粘体充填機
シャンプーなどの粘体を充填する装置です。重量式や容量式の充填機が使われます。容量式充填機はピストン式・ロータリー式などです。
ピストン式はシリンダ内に設定料の充填物を吸引後、弁を開けてカプセルに充填する方式です。この方式は充填量の精度が高く、構造もシンプルであり、多く使われています。
粉末充填機
小麦粉などの粉末状の充填物の場合に使う充填機です。粉末充填機には、スクリュー式・マス式などがあります。スクリュー式はスクリューの回転量により充填量の調節が容易である特徴があります。
参考文献
https://sankyohd.com/healthsup/hardcapsule/
http://www.qualicaps.co.jp/machine/capsule.html#
http://ja.trustarpack.com/info/tamping-pin-type-capsule-filling-machine-worki-37332969.html
https://www.healthy-pass.co.jp/information/factory_tour/hardcapsule_2/