JPH1129104A

JPH1129104A - 薬剤の重量計測方法及び薬剤計量機械

Info

Publication number: JPH1129104A
Application number: JP24556297A
Authority: JP
Inventors: Angelo Ansaloni; アンサローニアンジェロ; Caris Sandro De; デカリスサンドロ
Original assignee: MG 2 SpA
Current assignee: MG 2 SpA
Priority date: 1997-06-27
Filing date: 1997-09-10
Publication date: 1999-02-02
Anticipated expiration: 2017-09-10
Also published as: IT1292645B1; ITBO970395A1; JP3946826B2; ITBO970395A0

Abstract

(57)【要約】【課題】薬剤の重量計測方法及び薬剤計量機械を提供
する。【解決手段】各薬剤毎にその質量に関する信号を発生
するセンサに対し、送路に沿って、連続的に送られる薬
剤の重量を計測する方法であって、多数の薬剤の質量を
直接決定する第１の段階と、これら多数の薬剤の質量の
関数としてセンサを校正する第２の段階を含む薬剤の重
量計測方法を提供する。また、この方法の実施に用いる
薬剤計量機械として、所定の送路に沿って薬剤を連続的
に送る搬送手段と、薬剤の重量を測る少なくとも１つの
重量計測ユニットとを含み、この重量計測ユニットは上
記送路に沿って位置して、薬剤の質量に関連した信号を
発生する少なくとも１つのセンサを含む機械を提供す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は薬剤の重量計測方法
及び計量機械に関する。

【０００２】特に、以下の記載に於いては、カプセル内
に計量された薬剤の重量計測方法について特定の例を挙
げて説明するが、この例は純然たる例であることを断っ
ておく。

【０００３】

【従来の技術】薬剤は計量システムを使用してカプセル
に入れられる。この計量システムは、規則的に連続する
空のカプセルの列を計量ユニットを介して供給し、これ
らカプセルに所定量の薬剤を満たして、それぞれ薬剤を
充填したカプセルを形成する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】周知の上記形式の計量
システムでは、カプセル中の薬剤量はカプセルの移動方
向に関して、計量ユニットの上流側及び下流側にある第
１及び第２の重量計測ユニットによって統計的に制御さ
れる。第１重量計測ユニットは、与えられたサンプルグ
ループに於ける空のカプセルの質量を決定し、第２重量
計測ユニットは、同じサンプルグループに於ける各薬剤
充填済みカプセルの質量を決定する。これら両重量計測
ユニットはデータ処理システムに接続され、この処理シ
ステムはサンプルグループ内の各カプセルに関して、２
つの重量計測ユニットによって検出された質量の差を決
定し、カプセル中の薬剤量が与えられた許容範囲内に入
っているか否かを決定する。

【０００５】しかし、上記制御方法には幾つかの欠点が
ある。その原因は全て、カプセル中の薬剤質量が統計的
に制御されている点にある。即ち、連続供給される全て
のカプセルに対して、あるサンプルグループのカプセル
だけが制御され、所定の薬剤量以外の薬剤量を含むカプ
セルの或るものは検出されずに流れると言う結果を招く
からである。

【０００６】他の計量システムでは、上記問題をセンサ
を用いて解決している。通常、このセンサは容量型セン
サであって、カプセルの移動方向に関し計量ユニットの
下流側に位置し、カプセルが其処を通って連続的に供給
されるように構成されている。即ち、カプセルがセンサ
を通り抜けるとき、各カプセルはセンサの容量に変化
（センサのアーマチュア間に挿入されている誘電体の変
化）を生じさ、この変化に基づいて薬剤充填済みカプセ
ルの質量を決めている。そして、各カプセル内容物の質
量は、センサが決定した充填済みカプセルの質量と、前
述の統計的に決めた空のカプセルの質量との差として決
定される。

【０００７】斯うして、このシステムは各カプセルの内
容物の質量を決定し、統計的制御がもたらす問題を解決
してはいるが、この方法は精度の面で十分とは言えな
い。先ず、空のカプセルの質量は間接的に決められてお
り、各カプセル毎に決められているわけではない。また
第２に、センサの容量変化は薬剤の形によってだけ影響
を受けるものではなく、周知のようにカプセル毎に変化
するカプセル自体の特性によっても影響を受ける。

【０００８】

【課題を解決するための手段】従って、本発明の目的は
薬剤の重量を測定する方法を提供することにある。

【０００９】本発明によれば、各薬剤毎にその質量に関
する信号を発生するセンサに対し、送路に沿って、連続
的に送られる薬剤の重量を計測する方法であって、多数
の薬剤の質量を直接決定する第１の段階と、これら多数
の薬剤の質量の関数としてセンサを校正する第２の段階
を含むことを特徴とする薬剤の重量計測方法が提供され
る。

【００１０】また、本発明は薬剤計量機械にも関する。

【００１１】本発明によれば、所定の送路に沿って薬剤
を連続的に送る搬送手段、及び薬剤の重量を測る少なく
とも１つのユニットを含と共に、この重量計測ユニット
は上記送路に沿って位置して、薬剤の質量に関連した信
号を発生する少なくとも１つのセンサを含む薬剤計量機
械であって、上記重量計測ユニットは、多数の薬剤の質
量を直接決定する直接重量測定手段と、上記センサを制
御すると共に、上記直接重量測定手段によって決定され
る質量の関数として上記センサを校正する制御手段を含
むことを特徴とする薬剤計量機械が提供される。

【００１２】以下、本発明による非限定性の実施例を添
付図面を参照して述べる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１の参照番号１は硬質ゼラチン
カプセル２に薬剤を計量する機械を示し、各カプセルは
底部容器３ａと、この底部容器３ａの開口を閉成する上
部容器３Ｂからなっている（図３及び５参照）。

【００１４】薬剤計量機械１は制御システム３によって
制御され、周知の計量ユニット４と、この計量ユニット
４の入力側に規則的に連続する空のカプセル２ａの列を
供給するカプセル供給ユニット６を含んでいる。この計
量ユニット４は、図１の面に対して垂直な軸８の周りに
時計方向（図１の図上）に回転すると共に、各カプセル
２を吸引力によって受けとり、保持するための多数の垂
直座９を有する計量ドラム７と、空のカプセル２ａを開
けるための周知の分離ユニット（図示せず）と、上記ド
ラム７と組み合わされ、各カプセル２ａに所定量の薬
剤、この例では粉状薬剤を周知の仕方で供給する多数の
周知の計量装置（図示せず）と、各充填済みカプセル２
ａを閉成して多数の薬剤充填済みカプセル２ｂを形成す
るカプセル閉成ユニットとを有している。

【００１５】更に図１に於いて、カプセル供給ユニット
６は前述の規則的に連続した空のカプセル２ａの列を形
成する周知のカプセル供給装置１０と、軸８に平行な軸
１２を中心に時計方向（図１に関し）回転し、吸引力に
よって各空のカプセル２ａを受け取り、保持する多数の
垂直座１３を有するドラム１１と、軸８、１２に平行な
軸１５を中心に反時計方向に回転し、ドラム７、１１に
接すると共に、その外側面１４ａに等間隔に形成され、
吸引力によって各空のカプセル２ａを受け取り、保持す
る多数の座１６を含むもう一つのドラム１４とを含んで
いる。

【００１６】更に図１に於いて、薬剤計量機械１は上記
計量装置（図示せず）によって各カプセル２ａに供給さ
れる薬剤の量を決定する制御ユニット１７と、薬剤の質
量が所定の許容範囲内ある薬剤充填済みカプセル２ｂを
周知の包装機械（図示せず）に供給すると共に、この範
囲に適合しないカプセルを拒絶するカプセル選別ユニッ
ト１８とを含んでいる。更に明確に言えば、ユニット１
７は上記連続したカプセル２ａの各々を制御すると共
に、各空のカプセル２ａの質量及び対応する薬剤充填済
みカプセル２ｂの各々の質量を決定する第１及び第２重
量測定ユニット１９及び２０を含み、これらユニットは
中央処理制御ユニット（ＣＰＵ）２１に電気的に接続さ
れ、このＣＰＵ２１が重量測定ユニット１９、２０から
の信号に基づいて、薬剤充填済みカプセル２ｂの質量
と、対応する空のカプセル２ａの質量との差として各カ
プセルの薬剤質量を決定する。

【００１７】重量測定ユニット１９はＣＰＵ２１に電気
的に接続する精密天秤２４を収納している重量測定ステ
ーション２３と、この重量測定ステーション２３に或い
はそこから多数の空のカプセル２ａを送り出すようにＣ
ＰＵ２１によって制御される移送装置２５とを含んでい
る。この移送装置２５はステーション２３に集中するそ
れぞれの直線路２８、２９に沿って、空のカプセル２ａ
を送るための周知の供給コンベヤ２６及び周知の積み降
ろしコンベヤ２７と、コンベヤ２６とドラム１１との間
に間挿され、軸１２及び１５に平行な軸３１を中心に反
時計回りに回転し、吸引力によって空のカプセル２ａを
受け取り、保持する吸引座３２を有する第１の動力ピッ
クアップ部材３０とを含み、軸３１と同軸であって、且
つドラム１１と直線路２８とに接触する円形路に沿って
上記部材３０によって移動される。また、移送装置２５
はドラム１１とコンベヤ２７との間に間挿され、軸３１
に平行な軸３４を中心に回転し、空のカプセル２ａを受
け取り、保持する吸引座３５を有する第２の積み降ろし
部材３３を含み、軸３４と同軸であって、且つドラム１
１と直線路２９とに接触する円形路に沿って移動可能に
構成されている。上記部材３０及び３３は、ドラム１１
上の座１３と同じ面速度で座３２及び３５をそれぞれ移
動させる角速度で相互に丁度良く回転するので、部材３
０がカプセル２ａをドラム１１から取り除くと、部材３
３はカプセル２ａを重量測定ステーション２３から空席
となった座１３に置くように構成されている。

【００１８】また、ユニット１９はドラム１４の所でカ
プセル２の送路に沿って位置する容量型センサ３６（図
１、３、４参照）を含み、空のカプセル２ａの各々につ
いて、その質量に関する第１信号と、座１５にカプセル
が無いことを示す第２のゼロ（無負荷）信号をＣＰＵ２
１に連続的に供給する。

【００１９】図３及び４に示すように、センサ３６はド
ラム１４に対向する開口３９を有する外側ケース３８
と、２つのアーマチュアとを含み、これらアーマチュア
の一方はドラム１４の外側垂直部分４０によって移動可
能に形成され、他の一つは金属板４１によって固定状態
に形成される。この金属板４１は開口３９を閉じている
プラスチック要素４２に一体に接続され、ドラム１４の
表面１４ａに対向して延在し、且つ外側対向表面１４ａ
に関して、カプセル２の横寸法（外径）より大きい所定
距離だけ表面１４ａから離れた凸面４３として形成され
る。表面１４ａ及び４３はチャンネル４４を定義し、こ
のチャンネル内を空のカプセル２ａがドラム１４によっ
て連続的に移送される。空のカプセル２ａがチャンネル
４４を通ると、各カプセルはセンサ３６の容量に変化を
生じさせる。周知の通り、この変化はアーマチュア間に
間挿される手段の誘電率に依存し、この例の場合、空の
カプセル２ａの誘電率と質量によって影響を受ける。更
に明確に言えば、カプセル２ａがアーマチュア（図３及
び４参照）の間に来た時センサ３６の容量は次式によっ
て表される。Ｃ＝Ｃ₀×（１＋Ｋ×ｍ）（１）ここで、Ｃは上記条件に於けるセンサ３６の容量、Ｃ₀
は無負荷時のセンサ３６の容量、ｍは空のカプセル２ａ
の質量、Ｋは主に空のカプセル２ａの誘電率に依存する
係数である。

【００２０】従って、係数Ｋに値を与えて式（１）を用
いれば、センサ３６を介して各カプセル２ａに関して、
第１の無負荷時の値ｄ_1V、及びアーマチュア間に空のカ
プセル２ａがある時の第２の値ｄ_1Cが決まれば、質量ｍ
の値を決めることが出来る。重量ｍ_Cは次式によって値
Ｖ_1C＝（ｄ_1C−ｄ_1V) に関係付けられる。ｍ_C＝Ｖ_1C／Ｋ_1C （２）

【００２１】再び図１を参照するに、計量ユニット４の
出力点に於いて、各薬剤充填済みカプセル２ｂはドラム
７によってユニット２０に送られる。このユニット２０
はユニット１９と同様に構成されていて、軸８及び１５
に平行な軸４７を中心に反時計周りに（図１上で）回転
するドラム４６を含んでいる。ドラム４６はドラム７に
接すると共に、その外側面４６ａに吸引力を使ってそれ
ぞれの充填済みカプセルを受け取り、保持する等間隔に
形成した多数の座４８を含んでいる。

【００２２】また、ユニット２０は薬剤充填済みカプセ
ル２ｂの重量を量る精密天秤５０を収納する重量測定ス
テーション４９を含んでいる。この天秤５０は電気的に
ＣＰＵ２１に接続されると共に、ドラム４６から多数の
薬剤充填済みカプセル２ｂを連続して取り外し、それを
天秤５０に送る取出し／送り装置５１によるカプセル２
ｂの供給を受ける。図２に示すように、この装置５１は
導管５２を含み、その出力口は天秤５０上に延び、その
入力口はドラム４６垂直金属部５３の下側に位置して、
それぞれの座４８の内部に収納された薬剤充填済みカプ
セル２ｂを連続して受け取る。薬剤充填済みカプセル２
ｂは、ＣＰＵ２１によって制御される圧力空気システム
５５と、ノズル５６を含む圧力空気放出システム５４
（図２及び５参照）によってドラム４６から導管５２の
入力口に移される。ノズル５６は導管５２の入力口に対
向するドラム４６の側面にある固定支持板５４ａに接続
され、圧力流体の流れをカプセル２ｂに向けて放出し、
カプセルを導管５２の入力口に送る。最後に、取り出し
／送り装置５１は、重量を測った薬剤充填済みカプセル
を天秤５０から受け箱５８に送るために、天秤５０の近
くに設けた圧力空気放出部材５７を含んでいる（図２参
照）。

【００２３】また、重量測定ユニット２０はセンサ３６
とその幾何形状、動作に於いて同様な容量型センサ５９
（図１及び２参照）を含み、このセンサもまたＣＰＵ２
１に電気的に接続されている。更に明確に言えば、容量
型センサ５９はドラム４６の部分５３によって定められ
る可動アーマチュアを含み、薬剤充填済みカプセル２ｂ
の質量を検出するとき、その容量はカプセルの誘電率に
よって影響を受けるだけではなく、薬剤の誘電率によっ
ても影響されるため、センサ５９は次式に等しい値Ｖ_t
を読み取る。即ちＶ_t＝Ｖ_C＋Ｖ_P （３）それ故、Ｖ_2t＝Ｋ_2C×ｍ_C＋Ｋ_2P×ｍ_P （４）ここで、Ｖ_t＝（ｄ_2P−ｄ_2V) 、ｄ_2Pはカプセル２ｂが
ある時の測定値、ｄ_2Vはカプセル２ｂが無いときの測定
値、Ｋ_2C及びＫ_2Pはそれぞれ空のカプセル２ａ及びその
中の薬剤に関する係数、ｍ_Pは薬剤の質量を示す。

【００２４】特に、標準的に計測されている材料の誘電
率は２から５の範囲にあるのに対して、水は約８０とい
う高い誘電率εを持っているため、容量型センサは湿度
に対して高い感度を示すことが知られている。それ故、
センサの水に対する感度は、乾燥した薬剤に対する感度
よりも少なくとも一桁大きく、従ってほんの僅かな湿度
によっても影響を受ける。

【００２５】通常、産業用に使用されるゼラチンカプセ
ルは、約１５％の水分を含んでおり、そのためこの水分
は全容量変化の少なくとも３／４の要因ともなる測定値
の主要素を構成している。

【００２６】薬の製剤は通常、カプセルの湿度分よりは
低く、ロット毎に変化する湿度分を含む要素を含んでい
て、容量型センサの相関因子（感度）は変化するから、
各薬剤毎に感度を校正し、各ロットの初めに感度校正を
反復する必要がある。しかし、制御下とは言え、湿度変
化は初期設定に影響を与える。

【００２７】図６は、空のカプセル及び薬剤内容に関し
て、両者の質量を異にする多くの薬剤充填済みカプセル
の通路際に設けた容量型センサの典型的な動作を示すグ
ラフである。この図に見られるように、薬剤質量の変化
が空のカプセル質量の変化より大きくても、測定結果に
与える変化は小さい。

【００２８】その理由は係数Ｋ_C及びＫ_Pの可成りな
差、即ち主として薬剤とは違うゼラチンの湿度分（薬剤
の非常に低い湿度分に較べて、ゼラチンは約１５％の水
分を含んでいる）に起因しており、そのため薬剤に対す
る感度はゼラチンに対するものより３〜４倍も低くな
る。

【００２９】それ故、Ｖ_Cは空のカプセルの質量変化に
よって大きく変化し、Ｖ_P項はＶ_C項に較べて変化が少
なく、全体の測定結果Ｖ_tはＶ_C項の変化によって有意
な影響を受けることはなく、もしカプセルがその湿度分
に関して異なれば、測定結果Ｖ_Cは係数Ｋ_Cの変化によ
って大きく変化する。事実、Ｖ_Cに関連する測定結果の
大きさと変化の両者は、Ｖ_Pの測定結果と変化とに類似
している。

【００３０】従って、全測定結果Ｖ_tだけを与えて、成
分Ｖ_Pを算出し、それから計量した薬剤の質量を出すこ
とは極めて難しいことは明らかである。

【００３１】従来の容量型システムでは、平均感度係数
Ｋ_mを用いて総体質量を測り、其処から一定の風袋値を
差し引いて正味質量を決定している。単一測定による場
合、係数Ｋ_Pの決定を可能にする更に複雑な校正技術を
用いても、ゼラチンの寄与度と薬剤の寄与度を区別する
ことは不可能なため、計量した薬剤の量を正確に決める
ことは出来ない。

【００３２】従来システムは、カプセルがその名目質量
から大きく異なる時、そのカプセルを確定はするが、少
量の薬剤を計量する際、例えば薬剤の測定値が空のカプ
セルの測定値より低くなるような場合、そのカプセルを
正確に選別しない。

【００３３】例：名目質量が約１００ｍｇであるＯ−サ
イズカプセルの場合、センサの対薬剤感度は対ゼラチン
感度より４倍低く、カプセル質量の許容量を±５ｍｇ
（典型値）と仮定すると、薬剤量評価の際のセンサによ
る誤差は約±２０ｍｇとなる。もし、カプセルに１００
ｍｇの薬剤が充填すると、センサの真性誤差は薬剤量の
評価に於いて２０％の不確定さに帰着し、このことは±
２０％の公式薬局方限界から見て、全く受け入れ難いも
のである。現行ではは±５％の領域に於ける選択性を持
つ制御を目指しており、そのためシステムの範囲を４０
０〜５００ｍｇ（完全充填カプセルに対応）の範囲の調
剤に限定している。

【００３４】本発明によるシステムは誤差を大きく低減
し、部分充填カプセルの場合さえも信頼の置ける処理を
可能にするものである。

【００３５】上記式（２）及び（４）を組み合わせるこ
とによって、２つのセンサからの値及び係数Ｋ_1C、
Ｋ_2C、Ｋ_2Pの関数として薬剤質量ｍ_Pを与える次式が得
られる。ｍ_P＝（Ｖ_2t／Ｋ_2P) −｛Ｖ_1C×Ｋ_2C／（Ｋ_2P×Ｋ_1C）｝（５）

【００３６】いま、便宜上α＝Ｋ_2C／Ｋ_1Cと仮定すれ
ば、次式が与えられる。ｍ_P＝（Ｖ_2t−αＫ_1C) ／Ｋ_2P （６）

【００３７】それ故、ここでαは感度Ｋ_1CとＫ_2Cの比を
示し、２つのセンサが事実上同じであるときには、この
比は通常１に近い。αが測定した製品（ゼラチン）特性
の変化によっては変化しないことを示すのは容易であ
る。事実、何れの場合にも、感度Ｋ_1CとＫ_2Cの両者は同
等に影響を受けるから、その比は変わらない。

【００３８】従って、２つのセンサと式（６）を使用す
れば、薬剤の質量測定はカプセルを形成しているゼラチ
ンの質量にも、またセンサのゼラチンに対する感度にも
依存せずに独立することになる。

【００３９】再度、図１に立ち返って見よう。一度チェ
ックを受けた薬剤充填済みカプセル２ｂはドラム４６に
よって選別ユニット１８に送られる。このユニットは圧
力空気式構成を採っていて、圧力空気システム５５に接
続され、第１出力口を含んでいる。そして、この出力口
を介して所定の許容範囲内にある薬剤質量を充填した全
てのカプセル２ｂが包装機械（図示せず）に供給され
る。選別ユニット１８は更に２つの出力口６１、６２及
び装置５４（図５）と実質的に同様な圧力空気放出装置
６３、６４を含み、ＣＰＵ２１の制御下にあるシステム
５５によって作動され、最大許容値以上、及び最小許容
値以下の薬剤質量を充填したカプセル２ｂをそれぞれの
出力口６１、６２に供給する。

【００４０】ここで、薬剤計量機械１の動作の説明に入
るが、初めにカプセル２又は測定する薬剤が変る毎に繰
り返す必要のある計量機械１の設定段階について説明
し、次ぎに各カプセル２の薬剤質量の決定段階について
説明する。

【００４１】機械１の設定及び実際の生産サイクル中、
カプセル供給装置１０は規則的に連続した空のカプセル
の列を供給し、ドラム１１、１４、７、４６の大きさ、
及びそれぞれの座の間隔は、ドラム１１、７の座１３、
９の全てがそれぞれカプセルを含み、一方、ドラム１
４、４６上では、カプセルは交互の座、即ち各々２つの
隣接カプセルの間の空座１６、４８に入るように設定す
る。次いで、センサ３６及び５９の係数Ｋ_1C及びＫ_2Cの
初期値を、空のカプセル２ａだけを装着した機械１を稼
働、即ち計量ユニット４を稼働させずに、センサ３６、
５９によって所定数の空のカプセルを測定し（質量の関
数として）、同じ空のカプセル２ａの実際質量を天秤２
４及び５０によって決定することによって決める。各空
のカプセル２ａに対して、それぞれの係数Ｋは次式によ
って決められる。Ｋ_1C＝ｍ_C／Ｖ_1C及びＫ_2C＝ｍ_C／Ｖ_2C （７）

【００４２】より高い精度を得るためには、平均測定値
を使用する。この平均値は質量の平均値及びカプセルを
含んだ座に於いてセンサで測った平均値を上記の式に代
入することによって得ることが出来る。

【００４３】カプセル２ａが供給されると、ユニット１
９は周期的に稼働し、空のカプセル２ａはコンベヤ２６
及び部材３０によってステーション２３に送られ、天秤
２４によってその重量が測定され、重量測定の済んだカ
プセル２ａはドラム１１上に戻され、センサ３６及び５
９によって測定される。各空のカプセル２ａがセンサ３
６及び５９によって測定（質量の関数として）された
後、両方のセンサ３６及び５９は、カプセルのない状態
のゼロ値、即ち測定されたカプセル２を収納している座
に隣接する空の座が通過するセンサ３６及び５９のアー
マチュア間の通路に関する値をＣＰＵ２１に供給する。

【００４４】この時点では、薬剤計量機械は計量ユニッ
トと共に稼働しており、対薬剤感度係数Ｋ_2Pの初期値
は、先ず初めにセンサ５９によって有意な数の薬剤充填
済みカプセル２ｂの質量が測られ、次ぎに同じ薬剤充填
済みカプセル２ｂの各々の質量が天秤５０によって測ら
れ、最後に式（４）によって決定される。係数Ｋ_1C及び
Ｋ_2Cに関しては、係数Ｋ_2Pの平均値がより高い精度で計
算され、各充填済みカプセル２ｂがセンサ５９によって
決められた後、センサ５９は各座にカプセル２ｂが無い
状態に対応するゼロ値をＣＰＵ２１に送る。既に述べた
ように、各カプセル２ａはコンベヤ２７及び部材３３に
よってセンサ３６に送られ、このセンサは信号ｄ_1C及び
関連するゼロ値ｄ_1Vをユニットに供給する。この時点
で、当のカプセル２ａは計量ユニット４によって薬剤を
充填され、センサ５９に送られ、このセンサは前述のよ
うに薬剤充填済みカプセル２ｂの質量を決定すると共
に、対応する信号ｄ_2t及びゼロ信号ｄ_2VをＣＰＵ２１に
供給する。この時、選別ユニット１８は稼働しておら
ず、当の薬剤充填済みカプセル２ｂはシステム５２によ
って導管５２を介して天秤５０に送られ、この天秤はそ
のカプセルの質量を測って、対応する信号をＣＰＵ２１
に送る。上記の動作は所定数のカプセルについて反復さ
れる。その後、ＣＰＵ２１は上記のデータに基づいて、
カプセル及び薬剤に関する係数Ｋ_CおよびＫ_Pの値を再
計算し、これら係数Ｋ_C及びＫ_Pの平均値を求めた後、
再計算したＫ_C及びＫ_Pの値の関数としてセンサ３６及
び５９を校正、又はリセットする。

【００４５】実際の使用時には、空のカプセル２ａはセ
ンサ３６を介して連続的に供給され、センサ３６は各カ
プセル２ａ毎に、それが座にあるときの第１信号ｄ
_1Cと、それが座に無いとき、即ち重量測定されたカプセ
ル２ａを載せた座に隣接した空の座１６が、センサ３６
を通る通路に関する第２の信号ｄ_1VとをＣＰＵ２１に連
続供給し、ＣＰＵ２１はセンサ３６から受信した信号に
基づいて、空のカプセル２ａの値Ｖ_1Cを決定する。

【００４６】ユニット１９によって重量測定されたカプ
セル２ａは、周知の仕方で開放され、この開放カプセル
が計量ユニット４を通過する際、その底部容器３ｂに薬
剤が計量され、ここでカプセル２ａは閉じられてセンサ
５９に送られ、センサ５９は薬剤充填済みカプセルが座
にあるときの第１信号Ｖ_2tと、センサ３６と同様に、座
４８内に充填済みカプセル２ｂが無い状態に対応する第
２のゼロ信号Ｖ_2VをＣＰＵ２１に供給する。

【００４７】ＣＰＵ２１はセンサ５９から受信した信号
の関数として、薬剤充填済みカプセル２ｂのパラメータ
Ｖ_2tを決定し、式（６）を用いてカプセル２ｂの薬剤質
量を決定し、この薬剤質量を記憶されている最大許容値
及び最小許容値と比較し、薬剤質量が許容範囲内に在れ
ば、カプセル２ｂを出力口６０に送り出して、包装機械
（図示せず）に供給する。

【００４８】逆に、薬剤質量が許容範囲内に入らない場
合には、ＣＰＵ２１は薬剤質量が最大許容値以上か又は
最小許容値以下かによって、装置６３又は６４を作動さ
せる。上記の工程はカプセル供給装置１０によって供給
される各カプセルについて反復される。

【００４９】正味質量計算方法の概略を図７のフローチ
ャートに示す。

【００５０】それ故、薬剤計量機械１のコントロールユ
ニット１７は、空のカプセル２ａ及び薬剤充填済みカプ
セル２ｂの質量、並びにその直接質量差によってカプセ
ル２の薬剤２内容を正確に決めることによって、各カプ
セル２の薬剤質量を決めるだけではなく、極めて高い精
度で薬剤質量を決定する。また、薬剤の質量は製造サイ
クル中継続的に校正され、常にカプセル及び薬剤内容の
その時点、時点に於ける特性に基づいて作動するセンサ
３６及び５９によって、更に精度良く決定される。

【００５１】ここに記載し、また図示した薬剤計量機械
１は、本発明の範囲を超えることなく改変が可能である
ことは明らかである。特に、精密天秤２４、５０の一方
は省略しても良く、また欠陥を持っていたり、又は他の
空のカプセルの平均特性からは大きく外れている空のカ
プセル２ａを拒絶するために、センサ３６と計量ユニッ
ト４との間にもう一つのカプセル選別ユニットを設けて
も良い。この場合、付加したカプセル選別ユニット２２
は、計量ユニット４を不能化する適当な信号をＣＰＵ２
１に供給し、上流で拒絶された空のカプセル２ａによっ
て空となった座に薬剤が計量されないようにしなければ
ならない。

【００５２】更に、ここで述べた容量型センサ３６及び
５９に対する改変に加えて、可動アーマチュアを固定ア
ーマチュアに代えれば、ここで述べているものとは違っ
た動作をする違った形のセンサが得られる。

【００５３】本発明による方法は、所望の平均正味質量
（理論正味質量）を維持する調剤調整要素を作用させる
ことによって自動的に計量機械を補正する、所謂自己調
整処理工程を提供する。

【００５４】従来のサンプリング法を用いるシステムと
は違って、本発明による方法は製造された全てのユニッ
トを測定するから、その動作は速く（従来、数分のオー
ダーだったものを、数秒でこなす）、調剤に影響する薬
剤の特性（例えば密度）の如何なる変化にも速やかに対
応することが出来る。

【００５５】本発明によるシステムの重要な利点は、薬
剤計量機械がその始動段階（薬剤をセットしている時）
及び最終段階（薬剤が尽きた時）に於いてさえ正確な薬
剤計量を行うことが出来、従って薬剤を全て使い果たす
ことを可能にするから、製造開始及び終了時に生ずる通
常の薬剤浪費を低減することが出来る。

【００５６】また、測定と選択機能の同時に実行するた
め、製造開示及び終了時の過渡期に於いても、所定の許
容範囲外にあるカプセルが受け入れられることはない。

【００５７】平均値は、天秤で測ったサンプルカプセル
の実質量と常に関係付けられているセンサによって計測
されるため、精度調整は極めて高く、最良の統計的質量
制御システムによるものに匹敵する。

【００５８】システムによって検出された実平均質量と
所望の理論的質量との間の差が統計的に有意である（以
下に明記する意味に於いて）ときは何時でも、質量は自
己調整され、周知の方法で現在用いられている従来の統
計システムに一般に採用される。（図８参照）

【００５９】決定される実平均質量の信頼度は明らかに
測定システムの精度に依存し、また測定量の変化（標準
測定偏差）及びサンプルグループの大きさにも依存す
る。本発明のシステムによって決定される平均質量値は
事実上、薬剤計量機械による将来生産の平均値を統計的
に評価することに等しい。

【００６０】統計技術を用いれば、実（未知）平均質量
値を“妥当な確実性”で見出すことが出来る区間、所謂
“信頼区間”の分析的決定が可能である。即ち、この信
頼区間は実平均質量値が、通常可成り高い確率で其処に
入ると期待される限界範囲を表す。統計的に、信頼区間
はまさしく本発明のシステムに於いて行われているスチ
ューデントｔ−分布を用いて最も良く評価され、９５％
台の信頼度が得られる。

【００６１】実平均質量を含むと合理的に期待される区
間は、サンプルグループを検証し、以下の十分に高いｎ
の値について成立する近似式を用いて推定できる。 μ＝ｘ±２ｓ／ｎ^1/2 （８）ここで、ｓは標準測定偏差、ｘは測定の平均値、ｎは実
施した測定の数を示す。測定誤差は標準偏差ｓの増加に
寄与する方向で絶対的に式に含まれるが、高精度システ
ム（例えば、分析用天秤）を使用する場合には無視でき
る。しかし、例えば容量型センサ等の精度の低いシステ
ムを使用した場合には無視することは出来ない。

【００６２】式（８）に示すように、平均質量値に関す
る不確実性（即ち、信頼区間）は、サンプルグループの
大きさｎを増加させれば減少していく。サンプルグルー
プｎが小さい場合、統計的不確実性は、正確な測定シス
テムを全体として不必要なものとしてしまうほど重要に
なる。

【００６３】それ故、従来の統計システムは通常、測定
時間の増加に繋がるサンプルグループの大きさを増加さ
せるから、介入応答(intervention response) と精度調
整との間で困難な処理を伴うことになる。サンプルグル
ープに対して生産を１００％制御する場合、天秤に較べ
たセンサの不正確さは、センサが実施した多数の測定結
果として得られた大きな統計的確実さによって十分に補
償される。

【００６４】以下、数値例によって、この間の事情をも
っとはっきりさせよう。

【００６５】いま、薬剤計量機械は精度（標準偏差）を
名目質量の１％（ｓ＝５ｍｇ）として、薬剤５００ｍｇ
をゼラチンカプセルに計量すると仮定する。また、簡単
のため、空のカプセルの質量変化は無視できる（全カプ
セルは同質量）と仮定する。

【００６６】統計的制御の場合、カプセル１００個のサ
ンプルグループは約１ｍｇの統計的不確定さで推定実平
均質量を与える（信頼区間Ｉｃ＝２×５／１０＝１ｍ
ｇ）。天秤によるカプセル１００個の重量測定には時間
が掛かりすぎるから（数分）、サンプルグループを１０
個に減少しても、その時の統計的不確定さは３ｍｇにな
る。この場合、統計的誤差が天秤の精度を十分に越えて
いる以上、高精度の天秤は不必要となる。その上、精度
を上げた測定には多くの時間を要するから、事態を更に
悪くする。

【００６７】逆に、本発明の方法、即ち容量型センサを
用いる方法は、天秤よりも少なくとも１００倍も早い割
合で測定するから、統計的誤差は少なくとも１０分の１
に減少し、従って無視することが出来る。事実、測定誤
差（個々の測定の反復性）が５ｍｇである場合、カプセ
ル１０００個のサンプルグループの推定平均値に関する
不確定さは、何れにしても数十分の１ｍｇ内に入るだろ
う。測定誤差のために、センサによって“判断される(s
een)”標準偏差は、５ｍｇに対して７．５ｍｇによるか
ら、これは統計的不確定さが、Ｉｃ＝２×７．５／３０
＝０．５ｍｇであることを意味する。従って、本発明に
よる方法は、統計システムが数ユニットを測定するのに
掛ける時間と同じ時間で、１０００個の測定を可能にす
るものであることを指摘しておく。

【００６８】それ故、多数の測定を実施する際、その平
均質量の精度は主として校正誤差に影響される。これに
反して、個々の測定の反復性は僅かな重要性しか持たな
い。本発明によるシステムは、既に初期の高い精度に対
して校正され、自己校正機構によってその後調整、維持
される。

【００６９】言い換えれば、本発明による方法は高い精
度と、早い介入応答を提供する。即ち、十分に大きいサ
ンプルグループ（校正用）を正確に測定することによっ
て高い精度を保証し、１００％の生産制御によって早い
介入応答を確実に得るようにしている。実際問題とし
て、本発明によるシステムは如何なる統計システムの介
入応答よりも少なくとも一桁大きい介入応答を可能に
し、一方、精度に関しては、たとえ統計システムよりは
高くないとしても、少なくともそれと同等の精度を確実
に得られるようにする。

【００７０】本発明が採用する質量調整方法は正確な統
計原理に基づいており、従って統計的不確定性がある場
合の調整を避け、計量の安定性を損なう付加的外乱要因
の導入を防止している。

【００７１】一般に、実際の平均質量は理論値からの非
常に小さいな偏差に応じて修正されるが、事実上は機械
的及び物理的要因による実質上の限界が存在し、それ以
下の更に小さい修正は行われない。

【００７２】言い換えれば、本発明によるアルゴリズム
は、システムによって推定される正味質量を含み、平均
質量及び標準偏差を計算して信頼区間を推定する。

【００７３】従って、名目上の生産質量が信頼区間内に
在れば、修正は行わず。反対に、理論質量が信頼区間外
にある場合には、修正が行われる。

【００７４】同様に、センサの自己校正は、サンプルグ
ループの平均質量とシステムによって計算した平均質量
との間の差が統計的に有意である場合に作動され、その
場合、センサの感度係数を修正するため、信頼できる正
確な天秤測定が用いられる。

【００７５】天秤測定によるサンプルの平均質量値と、
センサによって計算された質量の平均値の両者は、未知
の実平均質量μの統計的推定値を構成し、その精度は前
述のように、測定システムの精度、測定量の変動性、及
び実施した測定の数に依存する。

【００７６】上記の推定平均値を基に、未知の平均質量
値が明確な、そして通常可成り高い確率で入ることが期
待される区間−前述の所謂“信頼区間”−を解析的に決
定することが可能である。

【００７７】平均値１及び平均値２が演算平均正味質量
であって、平均値１は天秤測定によるサンプル重量から
平均風袋（空カプセルの質量）を差し引いて計算し、平
均値２はセンサ測定から計算したものである場合、２つ
の平均値の差の絶対値、｜平均値１−平均値２｜が２つ
の２分の１信頼区間の和より大きいとき、推定値は統計
的に（例えば、９５％程度の確率で）異なると言える。

【００７８】以下、相対アルゴリズム（概略を図８のフ
ローチャートに図示）について述べる。１．多数のサンプルを天秤測定すると同時に、センサ測
定を実施し、事前に決定した感度係数を用いて正味質量
を計算する。２．重量測定したサンプル及び計算した正味質量の平均
質量及び標準偏差を計算する。重量測定したサンプルが
薬剤充填済みカプセルであれば、その質量は風袋込み総
対質量であって、正味質量は其処から空のカプセル（風
袋）の平均質量を差し引くことよって推定される。３．これら２つの計算された平均質量に対して、スチュ
ーデントｔ−検査を適用する。そして、これらが有意に
異なっていれば、センサはその薬剤感度を修正するため
自動的に校正され、処理は最初からやり直される。

【００７９】更に進んだ形の方法は変動性平均質量を用
いて実行される。即ち、この方法では、平均値は最後に
行われた測定に関して計算される。測定数が必要な数に
達すると、変動性平均質量は比較され、新たに重量を測
定したサンプルの各々は、最初のものを消した後、既に
記憶されているものに追加され、そして同様にサンプル
重量を測定したとき得た新たな正味質量は、前に得られ
たものを消した後、他のものに追加される。

【００８０】しかし、センサは分析用天秤によって最小
数のサンプル重量を測った後に自動的に校正されると言
う意味で、最小介入閾値が存在する。

【００８１】それ故、次のことが推論される。 − 最小介入閾値を除けば、重量測定したサンプル質量
の分布及び本発明のシステムによって計算された正味質
量の分布に実質的に依存する正確な自己校正閾値（即
ち、常時有効な単一値）は無い。一般に、センサは非常
に小さい偏差に応じて校正される。 − 本発明によるシステムはセンサ５９を高精度に校正
し、如何なる修正も不確定なデータに基づいて行われる
ことを厳密に統計的に防止する。

【００８２】更に、本発明の測定システムは似てはいる
が同一ではない多数の測定用容量からなっていて、この
測定用容量を形成するの２つのアーマチュアの一方は事
実上可動に構成され、幾何形状的には僅かに異なる多数
の測定用の座を含んでいる。

【００８３】これらの違いは、センサが測定用容量の寸
法に対して高い感度を示すため、測定に可成りな影響を
与えるから、適当なアルゴリズムによって補償しなけれ
ばならない。

【００８４】前述のように、幾何形状的及び構造上の理
由の最たるものは、座１６、４８が形成されているドラ
ム１４、４６（図１）に見られる不可避的な偏心率であ
って、種々の測定位置は異なる無負荷容量値を示す。し
かしこの違いは、理論的に個々のアーマチュアに対応す
る個々の座１６、４８の無負荷容量を個々に測定するこ
とによって消去することが出来る。

【００８５】このため、個々の座１６、４８の無負荷容
量、即ちカプセルも薬剤も載せていないときの容量を十
分に何回も繰り返して計測し、各座１６、４８の平均容
量値を計算し、測定誤差を消去する。

【００８６】システムの動作中、例えば不規則な熱膨張
によって、可動アーマチュアもまた位置的に変形する。

【００８７】座１６、４８はそれぞれ常にカプセルと接
しているため、直接測定は不可能で、位置的パラメータ
の変動は無負荷容量値の計算精度を害する。前述の方法
は座から直ぐ上流及び直ぐ下流にあるドラム上の測定を
個々に用いて各座を補償する。この技術は如何なる動
的、形状的不規則性から来る問題の殆どを解決する。

【００８８】測定はシステムが正常な動作をしている際
に行われ、座１６、４８から直ぐ上流及び直ぐ下流にあ
る部分を測定することによって、座１６、４８の無負荷
容量値を算定することにあり、この測定の平均値は位置
的変動がある場合に於いてさえも、座１６、４８の容量
に関し十分に正確な近似を与える。

【００８９】座１６、４８の間にある幾何学的差異、即
ちドラム１４、４６の偏心率から来るアーマチュア間の
距離に関する差異のため、感度係数Ｋ_Pは座毎に僅かに
異なっている。

【００９０】それ故、より高い測定精度は各座１６、４
８に関する感度を計算することによって達成される。

【００９１】これを実施するため、センサ３６、５９に
よる測定の平均値及び天秤５０で重量測定したサンプル
の平均質量から決まるＫ_Pの値を全ての座１６、４８に
対して使用する。各測定位置は十分な数の実質量測定を
与えるから、各位置でのＫ_Pの値は正確になる。

【００９２】動作中、本発明の方法はカプセルの質量だ
けではなく、測定に関連するドラム４６上の座４８を決
定する。各座４８に関して十分な数のカプセル重量が測
定されると、座４８に関する測定の平均値と同座４８の
平均質量との比を計算することによって、平均係数が次
式によって修正される。Ｋ_Pi＝ｖ_Pi／ｍ_Pi （９）式中、ｖ_Piはｉ−番目の位置に関する測定の平均値を示
し、ｍ_Piはｉ−番目の位置に関し、対応して重量測定さ
れたカプセルの平均質量を示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による薬剤計量機械の好適実施例を示す
概略図である。

【図２】図１のII−II線側から見た側面図である。

【図３】図１の細部に関する拡大断面図である。

【図４】図３のIV−IV線に沿って取った断面図である。

【図５】図２の細部に関する断面図である。

【図６】カプセル及び薬剤質量の関数としてセンサ容量
の変化を示す図である。

【図７】カプセルの中身薬剤の質量を決定する工程のフ
ローチャート図である。

【図８】薬剤質量の決定に統計方法を適用した場合のフ
ローチャート図である。

【符号の説明】

１…薬剤計量機械２…硬質ゼラチンカプセル２ａ…空のカプセル２ｂ…薬剤充填済みカプセル３…制御システム４…計量ユニット６…カプセル供給ユニット９、１３、１６、３２、３５、４８…座１０…カプセル供給装置１１、１４、４６…ドラム１７…制御ユニット１８…カプセル選別ユニット１９、２０…重量計測ユニット２１…中央処理制御ユニット（ＣＰＵ）２３…重量測定ステーション２４、５０…天秤２５…移送装置２６…供給コンベヤ２７…積み降ろしコンベヤ３６、５９…容量型センサ３７…カプセル送路４０、５３…第１アーマチュア４１…第２アーマチュア

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各薬剤毎にその質量に関する信号を発生
するセンサ（３６、５９）に対し、送路（３７）に沿っ
て、連続的に送られる薬剤の重量を計測する方法であっ
て、多数の薬剤の質量を直接決定する第１の段階と、前
記多数の薬剤の質量の関数としてセンサ（３６、５９）
を校正する第２の段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】前記第１及び第２段階は周期的に実施さ
れる請求項１に記載の方法。
【請求項３】前記第２の校正段階は薬剤の質量及びセ
ンサ（３６、５９）が発生する信号に関連する係数の周
期的修正を含む請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】センサ（３６、５９）によって薬剤不在
時に対応する基準信号を決定すると共に、この基準信号
に基づきセンサ（３６、５９）の無負荷時の読みを修正
する第３の段階を含む上記請求項の何れか一項に記載の
方法。
【請求項５】前記基準信号の決定及び前記センサ（３
６、５９）の無負荷時の読み修正は周期的に実施される
請求項４に記載の方法。
【請求項６】それぞれの薬剤充填済みカプセル（２
ｂ）の内容を明確に決めるため前記送路（３７）に沿っ
て、空のカプセル（２ａ）に計量した薬剤の重量を測る
請求項５に記載の方法であって、各空のカプセル（２
ａ）を測定する段階と、薬剤充填済みカプセル（２ｂ）
を測定する段階と、これら測定結果から処理手段（２
１）を介して前記薬剤の質量を決定する段階を含む請求
項５に記載の方法。
【請求項７】カプセルの推定正味質量を収集し、且つ
推定正味質量の平均質量及び標準偏差を計算して、式μ
＝ｘ±２ｓ／ｎ^1/2の最終項が示す信頼区間を定め、も
し名目生産質量が信頼区間内に入らない場合は、センサ
（３６、５９）を調整する請求項１に記載の方法。
【請求項８】天秤（５０）で測ったサンプル重量から
平均風袋を差し引いて計算した第１平均値１、及びセン
サによる計測値から計算した第２平均値２との差｜平均
値１−平均値２｜が２つの２分の１信頼区間の和より大
きいとき、推定値は統計的に異なるため、センサ（３
６、５９）は調整される請求項７に記載の方法。
【請求項９】座（１６、４８）に於ける前記センサ
（３６、５９）の無負荷時容量は前記座（１６、４８）
の近隣領域に於いて決定される請求項７に記載の方法。
【請求項１０】座（１６、４８）に於ける前記センサ
（３６、５９）無負荷時容量は前記ドラム（１４、４
６）の偏心率を考慮して決定される上記請求項の何れか
一項に記載の方法。
【請求項１１】所定の送路（３７）に沿って薬剤を連
続的に送る搬送手段（１１、１４）及び薬剤の重量を測
る少なくとも１つの重量計測ユニット（１９、２０）を
含み、この重量計測ユニット（１９、２０）は前記送路
（３７）に沿って位置すると共に、薬剤の質量に関連し
た信号を発生する少なくとも１つのセンサ（３６、５
９）を含む薬剤計量機械であって、前記重量計測ユニッ
ト（１９、２０）は、多数の薬剤の質量を直接決定する
直接重量測定手段（２４、５０）と、前記センサ（３
６、５９）を制御すると共に、前記直接重量測定手段
（２４、５０）によって決定される質量の関数として前
記センサ（３６、５９）を校正する制御手段（２１）を
含んでいることを特徴とする薬剤計量機械。
【請求項１２】それぞれ薬剤充填済みカプセル（２
ｂ）を形成するため、前記送路（３７）に沿って空のカ
プセル（２ａ）に計量した薬剤の重量を測る請求項１１
に記載の機械であって、各空のカプセル（２ａ）を測定
するための第１重量測定アセンブリ（１９）と、各薬剤
充填済みカプセル（２ｂ）を測定する第２重量測定アセ
ンブリ（２０）と、これら測定結果から各カプセル内の
薬剤質量を決定する処理手段（２１）を含み、前記第１
及び第２重量測定アセンブリ（１９、２０）の少なくと
も一つは前記重量測定ユニット（１９、２０）を含む機
械。
【請求項１３】前記第１及び第２重量測定アセンブリ
はそれぞれ前記重量測定ユニット（１９、２０）を含む
請求項１２に記載の機械。
【請求項１４】前記センサ（３６、５９）は各々対面
する第１のアーマチュア（４０、５３）及び第２のアー
マチュア（４１）含み、前記搬送手段（１１、１４）は
前記アーマチュア（４０、５３、４１）の間に前記カプ
セル（２）を送る動力付コンベヤ（１４、４６）を含ん
でいる請求項１１に記載の機械。
【請求項１５】前記第１のアーマチュア（４０、５
３）は可動アーマチュアである請求項１４に記載の機
械。
【請求項１６】前記可動アーマチュアは、前記コンベ
ア（１４、４６）の部分（４０、５３）によって定義さ
れる請求項１５に記載の機械。
【請求項１７】前記動力付コンベア（１４、４６）は
それぞれの軸（１５、４７）を中心に回転する動力付ド
ラム（１４、４６）を含み、このドラム（１４、４６）
はその外周部にそれぞれカプセル（２）を保持する、等
間隔に設けた多数の座（１６、４８）有し、前記ドラム
（１４、４６）の周部（４０、５３）は可動アーマチュ
アを定義する請求項１４から１６の何れか１項に記載の
機械。
【請求項１８】前記座（１６、４８）は吸引座である
請求項１７に記載の機械。