(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空容器を自動充填装置へと搬入すると共に該自動充填装置から充填容器を搬出する第１搬送手段と、該第１搬送手段から空容器を抜き取って第１秤量装置へ搬入すると共に秤量後に第１搬送手段へと戻す第２搬送手段と、上記第１搬送手段から、上記第１秤量装置で空秤量した容器と同じ充填容器を抜き取って第２秤量装置へと搬入すると共に秤量後に第１搬送手段へと戻す第３搬送手段とを備え、上記第１、第２秤量装置のうち、少なくとも空容器を秤量する第１秤量装置は、基板上に、中心軸を支点として間欠的に回転するようにスターホイールを設置し、該スターホイールの外周面に容器収容用のポケットを設け、該ポケットの回転通過位置に秤量皿を設置し、かつ、少なくとも容器と接触するポケットの内周面を樹脂で被覆していると共に、スターホイール上面のポケットを囲む位置に金属製プレートを配置していることを特徴とする充填秤量装置。
【請求項２】
上記スターホイールを載置する基板は金属製とすると共に、スターホイールは金属製の表面を樹脂で被覆している請求項１に記載の充填秤量装置。
【請求項３】
上記スターホイールには、その外周に一定角度間隔をあけて複数のポケットを形成しており、上記第２、第３搬送手段と接する位置で、容器がポケット内に移送されると共に、スターホイールのポケットより秤量済みの容器が第２、第３搬送手段に搬出される構成としている請求項１または請求項２に記載の充填秤量装置。
【請求項４】
上記第２、第３搬送手段は、それぞれ第１搬送手段とスターホイールとの間に設けた往復路共用の１つのコンベヤからなる請求項３に記載の充填秤量装置。
【請求項５】
上記第２、第３搬送手段は、第１搬送手段とスターホイールとの間に設けた往路および復路の２つのコンベヤからなる請求項３に記載の充填秤量装置。
【請求項６】
上記充填装置は、上記容器に、液体あるいは粉末を順次高速充填する構成としている請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の充填秤量装置。
【請求項７】
上記充填装置として、各容器に定量の粉末を充填するオーガ充填機を用い、該オーガ充填機の吐出管の下方に容器を１つずつ間欠的に搬送する構成とし、かつ、上記第１および第２秤量装置の両方を、基板上に、スターホイールを中心軸を支点として間欠的に回転するように設置し、該スターホイールの外周面に容器収容用のポケットを設け、該ポケットの回転通過位置に秤量皿を設置し、かつ、少なくとも容器と接触するポケットの内周面を樹脂で被覆していると共に、スターホイール上面のポケットを囲む位置に金属製プレートを配置している請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の充填秤量装置。
【請求項８】
空容器を連続的に液体充填装置へと搬入すると共に液体充填装置から充填容器を搬出する第１搬送手段と、該第１搬送手段から空容器を抜き取って第１秤量装置へ搬入すると共に秤量後に第１搬送手段へと戻す第２搬送手段と、上記第１搬送手段から、上記第１秤量装置で空秤量した容器と同じ充填容器を抜き取って第２秤量装置へと搬入すると共に秤量後に第１搬送手段へと戻す第３搬送手段とを備え、上記液体充填装置は、液体供給源から定量供給される液体を上方より上記容器内に吐出する充填針を備え、液体の充填開始から充填終了までの間、上記充填針を上記容器内に充填された液体の液面上に保った状態で、上記充填針から容器内に液体を充填する充填秤量装置であって、上記第１、第２秤量装置のうち、少なくとも空容器を秤量する第１秤量装置は、基板上に、中心軸を支点として間欠的に回転するようにスターホイールを設置し、該スターホイールの外周面に容器収容用のポケットを設け、該ポケットの通過位置に秤量皿を設置し、かつ、少なくとも容器と接触するポケットの内周面を樹脂で被覆していると共に、スターホイール上面のポケットを囲む位置に金属製プレートを配置しており、上記充填針は、全体として鉛直方向の針状体で、上端に上記液体供給源と連通する１つの流入口を有し、該流入口に下方へと直線的に伸びる１本の主流路に連通し、該主流路は下端近傍において複数の支流路に分岐し、各支流路の先端に夫々開口して複数の吐出口を形成し、かつ、各支流路の中心線の上記主流路の中心線に対する下流側への広がり角を鋭角としていることを特徴とする充填秤量装置。
【請求項９】
上記各支流路の中心線の上記主流路の中心線に対する下流側への広がり角が、３０°〜６０°である請求項８に記載の充填秤量装置。
【請求項１０】
上記各支流路の断面積は上記主流路の断面積よりも小さく、かつ、これら支流路の断面積の合計は、上記主流路の断面積以上としている請求項８または請求項９に記載の充填秤量装置。
【請求項１１】
上記支流路の吐出口が形成されている端面を、当該端面に対して上記各支流路のそれぞれが法線方向に沿うよう、球形または円錐形、もしくは各支流路に対応する複数の斜面によって形成している請求項８乃至請求項１０のいずれか１項に記載の充填秤量装置。
【請求項１２】
上記液体充填装置は、中心軸を支点として回転する円板状の基台の外周上に、一定間隔をあけて、容器を１つずつ載置して昇降するセット台を取り付けていると共に、上記基台の中心より支持台を介して上記液体供給源を搭載し、かつ、上記各セット台と対応させて上方に上記充填針を上記支持台で支持して取り付け、各充填針と上記液体供給源とを夫々液送チューブを介して接続し、上記容器と共に充填針も連動して回転して、１回転で容器へ定量の液体を充填する構成とし、各容器に充填針より液体を充填する時に上記セット台を上昇させて、容器の上端開口より充填針の下部を挿入し、定量充填後には上記セット台を下降させる構成としている請求項８乃至請求項１１のいずれか１項に記載の充填秤量装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、液体あるいは粉末、主として、液体からなる医薬品の容器への充填秤量装置に関し、特に、誘電体材料であるガラス製のバイアル瓶やアンプル等の容器からなり、搬送過程で静電気が帯電しやすい容器の秤量を、静電気の影響を除去した状態で正確に行える秤量装置および、容器への液体の充填時に液体が容器から外へ飛び出さないようにした充填機を備えた医薬品の充填秤量装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
医薬品の製造工程において、ガラス製容器のバイアル瓶やアンプルに液体あるいは粉末を充填する工程では、連続的に容器を充填機に搬送して、充填機より液体あるいは粉末を順次容器に充填しており、該充填工程の前に、電子天秤等の秤量機構を用いて、容器の空秤量を行うと共に、充填後に、充填容器の秤量を行い、充填後の秤量値から空秤量値を引いて、充填量が所要量であるか否かを厳しい精度でチェックしている。なお、高速で容器に液体あるいは粉末を充填する場合には、全ての容器について秤量は行わずに、抜き取り秤量を行っている。
【０００３】
上記秤量機構では、被測定物であるバイアル瓶等を秤量機構の皿(秤量台)上に間欠的に供給する搬送機構が必要で、該搬送機構としては、外周に被測定物が嵌まり込むポケットが形成されてなる、いわゆるスターホイールを用いたものが多用されている。この種のスターホイールは、全体として水平の円盤状で、その周囲に複数個のポケットが形成されるとともに、スターホイールの中心の鉛直軸を支点として間欠的に回転され、上記ポケットが秤量機構の皿上を通過するようにされている。被測定物である容器は、その底面が秤量機構の皿とほぼ同等の高さを持つ平板によって支持された状態で、スターホイールの回転によって秤量機構の皿上に導かれ、秤量される。上記スターホイールのポケットには、所定位置でコンベヤから容器が順次供給され、秤量後はポケットからコンベヤへと排出されている。
【０００４】
上記スターホイールの材質は、通常、ステンレスやアルミニウム等の金属からなるが、被測定物である容器を保護するために、金属の表面に樹脂がコーティングされている。
【０００５】
上記秤量装置で秤量するバイアル瓶、アンプル等の容器は、ガラスからなる誘電体材料で形成されているため、秤量装置に達するまでの搬送過程において、正の静電気が帯電している。一方、上記表面が樹脂で被覆されたスターホイールは、搬送する容器との摩擦や、その回転駆動による空気との摩擦により正の静電気が帯電している。よって、表面が樹脂で覆われたスターホイールを用いた場合には、同極性の静電気の作用により、被測定物である容器にはスターホイールに対する反発力が作用し、秤量機構の皿に押しつけられることとなる。このように、静電気の影響により、秤量値が安定して真値に到達するまでに相当の時間を要するという問題がある。
【０００６】
逆に、樹脂をコーティングしていない金属製のスターホイールを用いた場合は、コンベヤからポケットに挿入する時あるいはポケットからコンベヤへ排出する時等、ポケットのエッジに容器が接触すると、容器に損傷が発生しやすい問題もある。また、金属製のスターホイールには負の静電気が帯電し、異極性の静電気の作用により、被測定物である容器にはスターホイール側への吸引力が作用し、秤量機構の皿から持ち上げられる。よって、この場合にも秤量値が安定して真値に到達するまでに相当の時間を要するという問題がある。
【０００７】
実験によると、金属製のスターホイールを用いた場合、当初の秤量値は安定状態におけるそれに比して数mg程度小さくなる。一方、金属の表面に樹脂をコーティングしたスターホイールを用いた場合には、当初の秤量値とは逆に安定状態の秤量値に比して数mg程度大きくなるという結果が得られている。かつ、それぞれ秤量値が安定して真値に到達するまでに約１０〜２０秒を要することが確かめられている。
【０００８】
このように、従来の秤量装置では、静電気の影響をうけて、迅速に秤量値を真値に安定させることができない問題点があった。特に、容器を高速で搬送して充填機により順次液体あるいは粉末を充填していく場合、秤量工程で時間がかかることは生産性を低下させる重要な問題となる。
【０００９】
また、医薬品の充填装置において、薬液等の液体をバイアル瓶等の容器内に順次充填していく液体充填機では、一般に、液体供給源から定量供給される液体を、例えばシリコーンチューブ等を介して、中心に１本の細い流路が形成された充填針に導き、その充填針の先端から容器内に向けて鉛直方向に液体を噴出させることによって、その液体を容器内に充填している。
【００１０】
この種の充填機の具体的な構成は種々あるが、通常、複数の充填針のそれぞれを液体供給源に接続するとともに、これらの充填針を例えば環状に配置して公転させつつ、その公転中に所定のタイミングで液体を噴出し、その各充填針の公転に追随するように容器を搬送しつつ上下動させることにより、各容器内にそれぞれ１本ずつ充填針を挿入した後、その先端から液体を噴出して容器内に液体を充填し、充填完了後に容器から充填針を抜き去る、という一連の充填動作を容器の搬送動作に連動させて行うようにしたものが多い。
【００１１】
このような液体充填機における充填針は、従来、例えばステンレス等からなる直管で、その先端部は、通常、図１６(Ａ)または(Ｂ)に示すように液体流路７０に対して直角または所定の傾斜角をもってカットされている。
上記充填針を用いた液体充填機では、充填速度を速くしようとすればするほど、当然のことながら充填針から流出する液体の流速を速くする必要が生じ、その流速がある程度以上に速くなると液体が容器から外へ飛びだしてしまう現象が生じる。
【００１２】
充填すべき液体が容器外に飛びだすメカニズムは、主として図１７に模式的に示す通りである。すなわち、(Ａ)のように充填針８１の先端から液体Ｌの噴出を開始して、容器８２内への定量充填が終わった後に液の供給を停止して、充填針８１からの液の流出が終了した時点、つまり液切れ時に、(Ｂ)に示すように液体Ｌの表面張力等に起因して小液滴dが形成される。この小液滴dが(Ｃ)に示すように既に容器８２内に充填されている液面に衝突し、(Ｄ)のように二次的な小液滴d'が発生して上方に跳ね上がる。そして、液体の流速が速い場合には小液滴dの持つエネルギーが大きくなる関係上、これが液面に衝突して発生する二次的な小液滴d'は(Ｅ)に示すように容器８２の上方開口部から外部に飛び出す。
【００１３】
上記液体の容器外への飛散を防止する一般的な手法は、充填終了時点において充填針８１の先端を容器８２内の充填液中に浸漬させた状態とすることである。しかし、この手法を採用すれば、充填針８１の外周に液体が付着してしまうことになり、充填すべき液体の種類によっては大きな問題となる。特に医薬品の場合は、付着した液体が乾燥して結晶を析出し、これが容器内に入ると成分比が変化してしまう等、種々の問題が生じる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、医薬品の容器への充填秤量装置において発生している上記した２つの問題点を解消することを目的としている。
【００１５】
即ち、本発明の第１の目的は、バイアル瓶あるいはアンプル等のガラス製容器を、スターホイールを用いて連続的に搬送しつつ、その重量または質量を測定する際、静電気の影響を受けにくく、迅速に秤量値を真値に安定させることのできるようにすることである。
【００１６】
また、本発明の第２の目的は、液体充填機において、充填管の先端を容器内の液中に一切浸漬させることなく、充填速度を速くして液体を高速で噴出させても、容器から液体が飛散することのないようにすることである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の第１の目的を達成するため、本発明は、請求項１で、空容器を連続的に自動充填装置へと搬入すると共に該自動充填装置から充填容器を搬出する第１搬送手段と、
該第１搬送手段から空容器を抜き取って第１秤量装置へ搬入すると共に秤量後に第１搬送手段へと戻す第２搬送手段と、
上記第１搬送手段から、上記第１秤量装置で空秤量した容器と同じ充填容器を抜き取って第２秤量装置へと搬入すると共に秤量後に第１搬送手段へと戻す第３搬送手段とを備え、
上記第１、第２秤量装置のうち、少なくとも空容器を秤量する第１秤量装置は、基板上に、中心軸を支点として間欠的に回転するようにスターホイールを設置し、該スターホイールの外周面に容器収容用のポケットを設け、該ポケットの回転通過位置に秤量皿を設置し、かつ、
少なくとも容器と接触するポケットの内周面を樹脂で被覆していると共に、スターホイール上面のポケットを囲む位置に金属製プレートを配置していることを特徴とする充填秤量装置を提供している。
【００１８】
上記スターホイールを載置する基板は金属製とすると共に、スターホイールは金属製の表面を樹脂で被覆している。（請求項２）
【００１９】
上記のように、秤量装置におけるスターホイールを、少なくとも容器と接触するポケットの内周面を樹脂で被覆していると共に、スターホイール上面のポケットを囲む位置より金属製プレートを配置、好ましくは、突設した構成とすると、スターホイール側に局部的に正および負の双方の静電気を帯電させることができ、これら両者により被測定物の容器に対する反発および吸引力を相殺でき、実質的に静電気が秤量値に及ぼす影響を除去できる。
【００２０】
すなわち、スターホイールの少なくとも一部が樹脂で形成されている場合、その回転駆動によって正の静電気が帯電することは上記の通りであるが、そのようなスターホイールのポケットの周囲に配置された金属製プレートには、回転駆動時において負の静電気が帯電する。誘電体で覆われた容器は一方の極性、つまり正の静電気を帯びた状態で、スターホイールのポケットに嵌まり込んで秤量機構の皿上に誘導されて秤量されるが、このとき、スターホイールの樹脂コーティング部分に帯電している正の静電気と、ポケットの周囲に固着された金属製プレートに帯電している負の静電気の双方の静電気による影響を受ける結果、反発力と吸引力とが作用し、これらは互いに打ち消しあう。よって、容器に対する静電気の影響をなくし、迅速に秤量値を真値に安定させることができる。
【００２１】
上記スターホイールには、その外周に一定角度間隔をあけて複数のポケットを形成しており、上記第２、第３搬送手段と接する位置で、容器がポケット内に移送されると共に、スターホイールのポケットより秤量済みの容器が第１搬送手段に搬出される構成とすることが好ましい。（請求項３）
即ち、第２、第３搬送手段には、第１搬送手段から容器を抜き取り、これら抜き取った容器をスターホイールへと搬送し、秤量後の容器をスターホイールのポケットから第１搬送手段へと戻す構成としている。其の際、スターホイールに設けたポケットの数と、抜き取って秤量する容器の数とを一致させる必要はない。また、第１搬送手段からの容器の抜き取り→秤量→第１搬送手段への戻しが連続的になされれば、スターホイールに設けるポケットは１つでもよい。
上記第２、第３搬送手段は、第１搬送手段とスターホイールとの間に設けた往復路共用の１つのコンベヤで構成してもよい（請求項４）。あるいは往復路を別とした２つのコンベヤのいずれでもよい（請求項５）。
【００２２】
上記充填装置は、上記容器に、液体あるいは粉末を順次高速充填する構成の充填装置を用いている。（請求項６）
例えば、上記充填装置として、各容器に定量の粉末を充填するオーガ充填機を用い、該オーガ充填機の吐出管の下方に容器を１つずつ間欠的に搬送する構成とする粉末充填装置を用いている。（請求項７）
【００２３】
また、本発明は、上記第２の目的を達成するため、請求項８で、空容器を連続的に液体充填装置へと搬入すると共に液体充填装置から充填容器を搬出する第１搬送手段と、該第１搬送手段から空容器を抜き取って第１秤量装置へ搬入すると共に秤量後に第１搬送手段へと戻す第２搬送手段と、上記第１搬送手段から、上記第１秤量装置で空秤量した容器に医薬品を充填した充填容器を抜き取って第２秤量装置へと搬入すると共に秤量後に第１搬送手段へと戻す第３搬送手段とを備え、上記液体充填装置は、液体供給源から定量供給される液体を上方より上記容器内に吐出する充填針を備え、液体の充填開始から充填終了までの間、上記充填針を上記容器内に充填された液体の液面上に保った状態で、上記充填針から容器内に液体を充填する充填秤量装置であって、上記第１、第２秤量装置のうち、少なくとも空容器を秤量する第１秤量装置は、基板上に、中心軸を支点として間欠的に回転するようにスターホイールを設置し、該スターホイールの外周面に容器収容用のポケットを設け、該ポケットの通過位置に秤量皿を設置し、かつ、少なくとも容器と接触するポケットの内周面を樹脂で被覆していると共に、スターホイール上面のポケットを囲む位置に金属製プレートを配置しており、上記充填針は、全体として鉛直方向の針状体で、上端に上記液体供給源と連通する１つの流入口を有し、該流入口に下方へと直線的に伸びる１本の主流路に連通し、該主流路は下端近傍において複数の支流路に分岐し、各支流路の先端に夫々開口して複数の吐出口を形成し、かつ、各支流路の中心線の上記主流路の中心線に対する下流側への広がり角を鋭角としていることを特徴とする充填秤量装置を提供している。
【００２４】
上記液体充填装置では、液体供給源から充填針の主流路に供給される液体をそのまま鉛直下方に噴出させず、先端近傍で複数の支流路に分岐させて、鉛直線に対して下流側へ鋭角の所要の角度θに広げて噴出することにより、前記した液切れ時に生じる小液滴を容器内の液面に衝突させず、容器の壁面に衝突させることによって、二次的な小液滴の発生を防止することができる。
【００２５】
上記各支流路の中心線の上記主流路の中心線に対する下流側への広がり角θを、３０°〜６０°としている。（請求項９）
上記角度θの設定は、使用する容器の内径寸法や、液切れ時における充填針先端と容器内液面との位置関係等に応じて最適なものを選ぶべきであるが、注射液等を収容する通常のバイアル瓶等を対象としたとき、３０°〜６０°が好ましい。３０°未満の場合は、液切れ時の小液滴dが容器内の液面に衝突する恐れがあり、また、６０°を越えている場合には、容器の壁面までの距離が短くなり、定常的に液体を供給しているときに、液が高速度のまま壁面に衝突して、壁面からの跳ねかえりが激しくなる。
【００２６】
また、上記各支流路の断面積は上記主流路の断面積よりも小さく、かつ、これら支流路の断面積の合計は、上記主流路の断面積以上に設定している。（請求項１０）
即ち、液切れ時に発生する小液滴の運動エネルギーは、液の流速に大きく影響され、その小液滴の大きさは、吐出口の断面積と正の相関がある。そこで、各支流路の断面積のそれぞれについては、主流路の断面積よりも小さくすることで、各支流路の吐出口において液切れ時に発生する小液滴を小さくし、しかも、各支流路の断面積の合計を主流路の断面積よりも大きくすることで、単に主流路から直接的に液を噴出する場合に比して、同じ充填速度であっても液の流速を遅くすることができ、飛散抑止効果を大きくすることができる。
【００２７】
さらにまた、上記支流路の吐出口が形成されている端面を、当該端面に対して上記各支流路のそれぞれが法線方向に沿うよう、球形または円錐形、もしくは各支流路に対応する複数の斜面によって形成している。（請求項１１）
即ち、液流路の開口部(液の吐出口)の面が、その液流路に対して直角でない場合には、液流路内での液の接触率の偏りに起因して、液の供給・停止を繰り返すうちに、吐出口近傍には接触率の大きい側に液滴が付着する現象が生じ、容器外に落下して環境を汚す可能性がある。そこで、各支流路の開口部、つまり吐出口が形成される充填針の先端面を、各支流路に対して直角とする、換言すれば、主流路の中心線に対して角度θで傾斜して形成された各支流路が、先端面の法線方向に伸びるよう、この先端面の形状を加工すれば、上記不具合の発生を解消できる。
【００２８】
上記充填針を備えた液体充填装置は、中心軸を支点として回転する円板状の基台の外周上に、一定間隔をあけて、容器を１つずつ載置して昇降するセット台を取り付けていると共に、上記基台の中心より支持台を介して上記液体供給源を搭載し、かつ、上記各セット台と対応させて上方に上記充填針を上記支持台で支持して取り付け、各充填針と上記液体供給源とを夫々液送チューブを介して接続し、上記容器と共に充填針も連動して回転して、１回転で容器へ定量の液体を充填する構成とし、各容器に充填針より液体を充填する時に上記セット台を上昇させて、容器の上端開口より充填針の下部を挿入し、定量充填後には上記セット台を下降させる構成とすることが好ましい。（請求項１２）
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を医薬品の充填に適用した場合の充填秤量装置を図面に示す実施形態により詳細に説明する。
図１乃至図１２は液体（薬液）をガラス容器のバイアル瓶に充填・秤量する第１実施形態の装置を示すものである。なお、図１に示す装置は、液体充填装置を粉末充填装置に代えるだけで、粉末を容器に充填して秤量する装置にも適用することができる。
【００３１】
図１において、５０は液体充填装置、５１はガラス製のバイアル瓶１０を１列状態で搬送する第１搬送手段を構成する第１コンベヤで、バイアル取出テーブル（図示せず）から液体充填装置５０へとバイアル瓶１０を搬送する搬入側コンベヤ５１Ａと、液体充填装置５０で液体が充填されたバイアル瓶１０を搬出する搬出側コンベヤ５１Ｂとからなる。
【００３２】
５２は上記搬入側コンベヤ５１Ａと並置した第２搬送手段を構成する空秤量側搬送コンベヤであり、５３は上記搬出側コンベヤ５１Ｂに並設した第３搬送手段を構成する充填秤量側搬送コンベヤであり、第１転送手段５４Ａ、第２転送手段５４Ｂ（図５に詳細に示す）によりコンベヤ５１Ａと５２、５１Ｂと５３との間でバイアル瓶１０を転送させている。
【００３３】
５５はバイアル瓶１０に薬液を充填する前の空容器の状態で秤量する空容器秤量装置であり、上記コンベヤ５２の先端に連続して設置している。５６はバイアル瓶１０に薬液を充填した後の充填容器を秤量する充填容器秤量装置であり、上記コンベヤ５３の先端に連続して設置している。上記空容器秤量装置５５により、搬入側コンベヤ５１Ａ上を高速で搬送される空バイアル瓶１０のうちから所要数のバイアル瓶を所要時間間隔をあけて抜き取り、抜き取ったバイアル瓶１０を秤量している。また、空秤量したバイアル瓶１０に薬液を充填した後、上記充填容器秤量装置５６により秤量を行い、充填秤量値から空秤量値を差し引いてバイアル瓶１０に充填された液体量を算出している。この算出値と設定値とを比較して、薬液がバイアル瓶１０に設定値どおり充填されているか否かを検出し、必要な場合には、充填装置における充填機構を調整して定量充填できるようにしている。
【００３４】
上記転送手段５４Ａ、５４Ｂは同一構成であり、また、空容器秤量装置５５と充填容器秤量装置５６とは同一構成であり、よって、空容器秤量装置５５側の構成について、下記に詳述する。
【００３５】
秤量装置５５は電子天秤１を備え、被測定物であるバイアル瓶１０を載せるための皿１１を本体ケースの上方に配置した所謂上皿型の電子天秤である。皿１１上に、搬送機構２によってバイアル瓶１０を１個ずつ間欠的に供給される構成としている。
【００３６】
図２乃至図４に詳細に示すように、搬送機構２は、スターホイール２１と、該スターホイール２１を回転自在に上面に搭載する基板２３とを備えている。
スターホイール２１は、後述する駆動部２１dによって鉛直軸２１aを中心として図中矢印Ａで示す向きに回転が与えられる水平の円盤の周囲に、略Ｊ字形切り欠き部であるポケット２１bを等間隔に複数個設けている。その材質はステンレス等の金属によって形成されているとともに、図２（Ｂ）に示すように、その表面全体が樹脂６でコーティングされている。
なお、図２（Ｃ）に示すように、バイアル瓶１０と接するポケット２１ｂの周面２１ｆ（図中、クロッスハッチン部分）のみ樹脂をコーティングしてもよい。さらに、図２（Ｄ）に示すように、下面全体にのみ樹脂６をコーティングしてもよい。
【００３７】
スターホイール２１の中心に固定した鉛直軸２１aは、スターホイール２１の下方に設置された基板２３の貫通孔を通して下方に伸び、基板２３の下方に設けられた駆動部２１dに支承されている。スターホイール２１の回転によって、各ポケット２１bは鉛直軸２１aを中心として円周状の軌跡を描く。この軌跡上に上記電子天秤１の皿１１を位置させている。皿１１の表面は基板２３の表面とほぼ同一高さとなっており、皿１１の設置位置において基板２３は、皿１１の周囲に対して僅かの隙間を開けて切り抜かれている。基板２３はステンレス等の金属製で、アース接続されている。
【００３８】
また、基板２３の上面には、電子天秤１の皿１１および搬送コンベア５２の配設位置を除いて、スターホイール２１の外周を取り囲むように上方に突出するガイド２４が設けられている。
【００３９】
さらに、図３および図４に示すように、スターホイール２１の表面には、各ポケット２１bに対応してそれぞれ金属製プレート２１cが固着されている。この各金属製プレート２１cは、各ポケット２１ｂを形成する切り欠き部の周囲を囲むように、スターホイール２１の上面から上方に突出しており、その材質は導電性材料である金属であれば任意であるが、例えばアルミニウムあるいはステンレス等を用いることができる。
【００４０】
空秤量側搬送コンベア５２の先端は、スターホイール２１の鉛直軸２１aを挟んで電子天秤１とはほぼ反対側に設けられており、その搬送面の高さは基板２３の表面とほぼ同一高さとされ、搬送コンベヤ５２の先端位置においても基板２３は、搬送コンベア５２との干渉を避けるべく切り抜かれている。搬送コンベア５２は、図２中で矢印ＢおよびＣで示すように正逆両方向に駆動され、矢印Ｂ方向に移動して、バイアル瓶１０を搬送面に載せてスターホイール２１の各ポケット２１bにバイアル瓶１０を供給する一方、スターホイール２１の各ポケット２１bに嵌まり込んでいるバイアル瓶１０を矢印Ｃ方向に移動して外部に搬出できるようになっている。即ち、実施形態では、搬送コンベヤ５２より８個のバイアル瓶１０をスターホイール２１の８個のポケット２１ｂに供給した後、秤量後のバイアル瓶１０が順次搬送コンベヤ５２へと戻される。
【００４１】
上記スターホイール２１と搬送コンベア５２、および電子天秤１は制御部(図示せず)に接続されており、制御部は、後述する転送手段５４Ａと連動して、後述するタイミングのもとに搬送コンベア５２を矢印ＢおよびＣの向きに交互に駆動するとともに、これと同期してスターホイール２１を間欠的に回転駆動している。また、制御部は電子天秤１からの秤量値信号が安定した後に取り込んで記憶するが、スターホイール２１の回転タイミングは、その秤量値が安定した後となるように設定されている。
【００４２】
上記第１転送手段５４Ａは図５（Ａ）（Ｂ）に示す構成からなり、並列に設置しているコンベヤ５１Ａと５２の外側に長手方向のガイド枠３１と３２を備え、これらガイド枠３１と３２の長手向の両側と中央部とを連結アーム３３、３４、３５でバイアル瓶１０を跨ぐように連結している。また、コンベヤ５１Ａと５２との間に位置させるスペーサ３６を備え、該スペーサ３６と一方のガイド枠３１との間で、図５（Ａ）に示す状態では、コンベヤ５１Ａ上のバイアル瓶１０を挟む一方、スペーサ３６と他方のガイド枠３２との間でコンベヤ５２上のバイアル瓶１０を挟むようにしている。スペーサ３６には上記連結アーム３３、３４、３５の中央部を固定し、ガイド枠３１、３２、連結アーム３３〜３５およびスペーサ３６を一体化している。上記コンベヤ５２と反対側のコンベヤ５１Ａの外側には退避台３７を設置しており、該退避台３７の上面はコンベヤ５１Ａ、５２と同一高さに設定している。
上記コンベヤ５１Ａの外側に位置させるガイド枠３２には駆動手段（図示せず）により矢印Ｚ１、Ｚ２方向に移動する駆動枠３８を連結している。
【００４３】
図５（Ａ）は、ガイド枠３２がＺ１方向に移動して、コンベヤ５１Ａ上を搬送しているバイアル瓶１０を抜き取ってコンベヤ５２上に転送した状態を示している。なお、この時点で、コンベヤ５１Ａから５２に転送されたバイアル瓶１０は制御部に記憶されている。この状態で、コンベヤ５１Ａは連続的に矢印Ｘ（図１に示す）に移動しており、コンベヤ５１Ａ上のバイアル瓶１０ー１を液体充填装置５０へと搬送している。コンベヤ５２は前記したように、コンベヤ５１Ａよりバイアル瓶１０がコンベヤ５２上に転送された後、矢印Ｂ方向に移動して、バイアル瓶１０をスターホイール２１に送りこみ、その後、矢印Ｃ方向に移動してスターホイール２１よりバイアル瓶１０をコンベヤ５２上に戻している。コンベヤ５２の戻り側端部にはストッパ３９が突設されている。コンベヤ５２上にスターホイール２１より秤量後のバイアル瓶１０−２が全て戻される。ついで、駆動枠３８が図５（Ｂ）中で矢印Ｚ２方向に移動し、秤量後のバイアル瓶１０−２をコンベヤ５１Ａ上に戻す一方、コンベヤ５１Ａ上を搬送されていたバイアル瓶１０−３を退避３７へと転送する。
【００４４】
コンベヤ５１Ａ上の秤量後のバイアル瓶はコンベヤ５１Ａにより搬送されて液体充填装置５０へと搬送される。一方、退避台３７に退避されたバイアル瓶１０−３は、次の秤量の際に、コンベヤ５１Ａ上のバイアル瓶がコンベヤ５２に転送される時に、図５（Ａ）に示すように矢印Ｚ１方向に移動されてコンンベヤ５１Ａ上に戻される。
このようにして、コンベヤ５１Ａ上で搬送されるバイアル瓶１０を所要個数（本実施形態では８個）を抜き取って秤量装置へと送り、秤量後にコンベヤ５１Ａに戻すようにしている。
【００４５】
上記搬入側のコンベヤ５１Ａにより液体充填装置５０側へと搬送されるバイアル瓶１０は図１に示されるように、搬入側スターホイール４１により液体充填装置５０へと順次送り込まれる。また、液体充填装置５０より薬液が充填されたバイアル１０は搬出側スターホイール４２より搬出側コンベヤ５１Ｂへと搬出される。
【００４６】
上記液体充填装置５０は図６及び図７に示す構成よりなり、回転駆動機構６０により回転駆動される鉛直方向の中心軸４４の下部に円板状の基台４５を固定し、基台４５を中心軸４４を支点として回転させている。該基台４５の外周上には、一定ピッチでバイアル瓶を１つずつ載置して昇降するセット台４６を取り付けている。該セット台４６は本実施形態では２４個設け、２個のセット台を一対として連結し、連結した２個のセット台４６を同時に昇降させている。即ち、２個１組のセット台４６を図７に示すように、基台４５上に載置したシリンダ等の昇降駆動手段４７の駆動ロッド４７ａの上端に固定して昇降させている。これらセット台４６は搬入側スタ−ホイール４１と接する位置Ｐ１（図１に示す）で下降限（図７の左側位置）にあり、下降位置でセット台４６上にバイアル瓶１０をセットした後、図６中の矢印Ｒに示す方向に回転すると共に、セット台が上昇する。該上昇位置（図７で右側位置）で後述するように薬液が充填され、充填後は下降され、搬出側スタ−ホイール４２と接する位置Ｐ２（図１に示す）では、下降限の位置にある。
【００４７】
上記中心軸４４の上端には、薬液分配器６６を搭載している。また、該薬液分配器６６に供給管６５を介して薬液タンク４９を連結し、供給管６５に介設した電磁開閉弁６３を開閉することにより薬液分配器６６に薬液を圧送するようにしている。また、上記各セット台４６と対応させて上方に充填針５を中心軸４４より突設した支持板４８で支持して垂設している。各充填針５と上記薬液分配器６６とを夫々シリコンゴム製の液送チューブ６７を介して接続している。各チューブ６７にはピンチバルブ６８を介設して、充填針５への薬液の供給を制御している。
【００４８】
薬液分配器６６の内圧は、常に一定となるように制御され、この圧力によって薬液分配器６６内の薬液は一定の流速のもとに流出できるようになっているが、ピンチバルブ６８を開の状態にしているときに限り、その液体は充填針５の先端の各吐出口１４a,１４bから噴出する。ピンチバルブ６８は、液体充填装置のセット台４６と連動して駆動制御される。
【００４９】
即ち、バイアル瓶１０と共に充填針５も連動して回転して、バイアル瓶１０に充填針５より液体を充填する時に上記セット台４６を上昇させて、バイアル瓶１０の上端開口より充填針５の下部を挿入し、定量充填後にはセット台４６を下降させる構成とし基台４５の略１回転でバイアル瓶１０へ定量の薬液を充填する。上記ピンチバルブ６８は、バイアル瓶１０が充填針５の直下に搬送され、充填針５の先端がバイアル瓶１０内に挿入されるようにバイアル瓶１０が上昇された後に開となり、一定時間が経過した後に閉となる。これにより、薬液分配器６６内の薬液がバイアル瓶１０内に一定量だけ充填される。充填完了後、バイアル瓶１０は充填針５との干渉を避けるべくセット台４６と共に下降する。
【００５０】
上記充填針５は、図８に示す構造で、チューブ６７への装着のために根元部が所定長さにわたって大径となっており、その根元側の端面には液の流入口１７が開口している。この流入口１７は、充填針５の中心に沿って直線的に伸びる主流路１２に連通し、充填針５の下側の先端近傍において２本の支流路１３a,１３bに分岐している。
【００５１】
各支流路１３a,１３bの中心線Ｃa,Ｃbの、主流路１２の中心線Ｃに対する下流側への広がり角θは、本実施形態においてそれぞれ４５°である。これらの各支流路１３a,１３bは、それぞれ充填針５の先端面１６にまで至って開口し、２つの吐出口１４a,１４bを形成している。充填針５の先端面１６は球形をしており、各支流路１３a,１３bはその先端面１６の法線方向に伸びている。
【００５２】
各支流路１３a,１３bの直径、すなわち各吐出口１４a,１４bの直径は、本実施形態では、それぞれ１．５mmであり、主流路１２の直径は２mmである。従って、各支流路１３a,１３bの断面積はそれぞれ約１．７６６mm2で、その合計面積が約３．５３mm2であるのに対し、主流路１２の断面積は３．１４mm2である。
【００５３】
上記液体は充填装置５０でバイアル瓶１０に充填された後、搬出側コンベヤ５１Ｂで搬出されるが、充填量検査の時には、先に第１秤量装置５５で秤量した空のバイアル瓶１０に充填された後、該充填バイアル瓶１０を第２転送手段５４Ｂで抜き取り、第２充填秤量装置５６で秤量がなされる。上記第２転送手段５４Ｂ、第３搬送手段５３、および充填秤量装置５６は前述した第１転送手段５４Ａ、第２搬送手段５２および空秤量後装置５５と同一の構成であるため、説明を省略する。
【００５４】
次に、上記装置において、充填量検査時における秤量動作及び薬液充填動作について説明する。
【００５５】
まず、空秤量装置における秤量動作について詳述する。
搬入側コンベヤ５１Ａより搬入されるバイアル瓶１０を第１転送手段５４Ａで抜き取り、搬送コンベヤ５２に転送し、さらに、矢印Ｂ方向に移動してバイアル瓶１０をスターホイール２１のポケット２１bに供給する。スターホイール２１は各ポケット間のピッチ相当量だけ回転して停止し、ポケット２１b内のバイアル瓶１０を電子天秤１の皿１１上に供給する。このときスターホイール２１は、バイアル瓶１０に接触しないように適宜量だけ反転した後に停止する。
【００５６】
秤量後、スターホイール２１を再度定量回転させるタイミングは、バイアル瓶１０を皿１１上への供給により、電子天秤１の秤量値信号が変化した後、その秤量値が安定してからである。このような動作を繰り返すことにより、多数のバイアル瓶１０を自動的に連続して秤量することができる。なお、この間も薬液の充填は留まることなく行われていることは言うまでもない。
【００５７】
上記秤量動作過程において、バイアル瓶１０は誘電体材料からなるガラス製であるため、搬送コンベア５１、５２等による搬送過程において正の静電気が帯電する。一方、スターホイール２１には、搬送するバイアル瓶１０との摩擦や回転駆動時における空気との摩擦等に起因して、表面が樹脂でコーティングされた部分については正の静電気が、各金属製プレート２１cには負の静電気がそれぞれ帯電する。
【００５８】
バイアル瓶１０は、図４に示すように、スターホイール２１のポケット２１b内に嵌まり込み、かつ、その上方の金属製プレート２１cに囲まれた状態で電子天秤１の皿１１Ａに載せられることになるが、この状態でバイアル瓶１０は、スターホイール２１の樹脂コーティング部に帯電している正の静電気と、その上方においてバイアル瓶１０を取り囲む金属製プレート２１cに帯電している負の静電気の双方による影響を受け、結果的にこれら両者の静電気による影響は互いに打ち消されることになり、その秤量値には実質的に静電気による影響が殆ど及ばない。
【００５９】
本発明の実施形態と比較例とを用いて、それぞれ同じバイアル瓶を秤量した実験結果を、[表１]に示す。比較例１は、スターホイールとして金属の表面に樹脂をコーティングしたもの、すなわち本発明の実施形態におけるスターホイール２１から各金属製プレート２１cを除去したものを用いたもので、比較例２は樹脂がコーティングされていない金属製のスターホイールを用いた例である。この実験においては、全て同じ条件下で、バイアル瓶を搬送してスターホイールに供給し、これを駆動して電子天秤の皿上に誘導して、秤量開始当初の秤量値を記録するとともに、その秤量値が安定するまでに要する安定化時間を測定した。また、各バイアル瓶に帯電している静電気も測定した。
【００６０】
【表１】
0003643142.tif 000002
【００６１】
上記表１から明らかなように、比較例１の表面が樹脂で覆われたスターホイールを用いた場合には、秤量開始当初における秤量値は安定時に比して数mg程度大きくなっており、比較例２の金属製のスターホイールを用いた場合には秤量開始当初における秤量値は安定時に比して逆に数mg程度小さくなっており、いずれの場合にも、秤量値が安定して真の値を示すまでに１０〜２０秒間程度を必要とした。これに対し、本発明の実施形態によると、秤量開始当初における秤量値と安定時における秤量値との差が比較例１および比較例２と比べて小さくなっているとともに、秤量値の安定化時間は０〜３秒となり、比較例１および比較例２に比して大幅に短縮された。
【００６２】
なお、上記実施形態では、スターホイール２１に複数のポケット２１bを形成した例を示したが、スターホイールにポケットを１個だけ形成したものについても、同等の作用効果を奏し得ることは勿論である。
【００６３】
また、スターホイール２１の本体として、以上の実施形態では金属製の基体の表面に樹脂をコーティングしたものを使用したが、帯電する静電気の極性は表面の材質によって決まることから、スターホイール２１の本体全体を樹脂によって形成しても、金属製プレート２１cの装着によって、上記した実施形態と全く同等の作用効果を奏することができる。また、スターホイールのコーティング樹脂およびスターホイール全体を構成する樹脂の材質は特に限定されず、任意の樹脂を使用することができる。さらに、基板２３を構成する金属、および金属製プレート２１ｃとして用いられる金属の材質についても、特に限定されることはない。
【００６４】
更に、金属製プレート２１ｃの大きさは特に限定されず、使用するスターホイールの大きさや使用環境、あるいは被測定物であるバイアル瓶等の帯電状況等に応じて、実験等によって最適な寸法に設定することが望ましい。よって、図２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）および図３、図４に示すように上方に突設させることに限定されない。さらに、容器に傷がつくことがあっても、さほど問題とならない容器の場合には、樹脂製のスターホイールの上面に金属製のスターホイールを接着してもよい。あるいは逆に金属製のスターホイールの上面に樹脂製のスターホイールを接着してもよい。さらにまた、金属製スターホイールの容器収容部に樹脂製プレートを配置しても良く、該樹脂製プレートの形状は図２（Ａ）（Ｂ）に示す金属製プレートと同様な形状とすることが好ましい。
【００６５】
次に、液体充填装置５０における充填針５によるバイアル瓶１０への薬液の充填動作について詳述する。
前述したように、液体充填装置５０のセット台４６にセットされたバイアル瓶１０に対して、それぞれ上方に配置した充填針５より薬液を充填する。この充填動作において、ピンチバルブ６８を開いて薬液を充填針５を介してバイアル瓶１０内に注入している状態では、図９に実線で示すように、薬液は充填針５の２つの吐出口１４a,１４bから噴出する。その液体の噴出角度は、各支流路１３a,１３bの形成角度θとほぼ等しく、本実施形態では主流路１２の中心線Ｃつまり充填針５の中心線に対して下流側に約４５°の角度で液体が噴出し、薬液はバイアル瓶１０の壁面に衝突する。この状態で、一定量の薬液の充填を完了した後、ピンチバルブ３６が閉じられる。
【００６６】
ピンチバルブ６８が閉じられると、液切れ状態となって吐出口１４a,１４bに前記した小液滴dが形成される。この小液滴dは、図９に破線で示すように、噴出時の液体軌跡よりも若干内側によった軌跡、中心線Ｃに対して４０〜４３°程度の軌跡を通って吐出口１４a,１４bから飛びだし、小液滴dもバイアル瓶１０の壁面に衝突する。従って、小液滴dのバイアル瓶１０内の液面への衝突による二次的な小液滴d'は発生せず、液がバイアル瓶１０外に飛散することがない。
【００６７】
すなわち、液体を定常的に供給している状態においては、図９に実線で示すように、各支流路１３a,１３bに流入した液体はそれぞれ吐出口１４a,１４bからほぼ角度θで噴出する。そして、液切れ時において発生する小液滴dは、定常供給状態における液が持つ水平方向への流速分力の影響を受け、図９に破線で示すように、角度θより若干(２〜５°程度)の内側の軌跡を通り、液面に衝突することなく容器２の壁面に衝突する。
【００６８】
この種の液体充填装置５０においては、薬液をバイアル瓶１０に充填する時、インライン状態、即ち、適宜に蒸気滅菌処理が施される。蒸気滅菌処理は、薬液分配器３１から蒸気を噴出させることによって行われるが、各支流路１３a,１３bの主流路１２の中心線Ｃに対する下流側への広がり角θが鋭角であり、しかも分岐点においてランド等がなく、実質的に水分の滞留箇所が存在しないため、滅菌用の蒸気は充填針５内をスムーズに流れ、全流路が均一に加熱される。
【００６９】
また、上記の充填針５は、各支流路１３a,１３bの各断面積が主流路１２の断面積よりも小さく、かつ、各支流路１３a,１３bの断面積の合計が主流路１２の断面積よりも大きく設定している。具体的には主流路１２の断面積をＳ１、各支流路１３の断面積をＳ２とすると、Ｓ２＜Ｓ１≦５×Ｓ２の関係とすることが好ましい。この関係に設定すると、吐出口１４a,１４bに形成される小液滴dは小さくなり、しかも液の流速が比較的遅くなって、その各小液滴dが持つ運動エネルギーは小さくなり、液の飛散防止効果が向上する。すなわち、一般に、液切れ時における小液滴dの寸法は吐出口の断面積に正の相関を持ち、また、吐出口から噴出する液の流速が遅いほどその小液滴dの運動エネルギーは小さくなることから、各支流路１３a,１３bの断面積と主流路１２の断面積とを上記した関係に設定しておくと、主流路１２から直接液を噴出する場合に比して、吐出口１４a,１４bに形成される小液滴dは小さく、しかもそれらが持つ運動エネルギーはより小さくなる。
【００７０】
更に、充填針５の先端面１６の形状を球形とし、中心線に対して角度θで形成された各支流路１３a,１３bがその先端面１６の法線方向に沿うような構成を採用しているため、吐出口１４a,１４bの近傍に液滴が残留付着する恐れが極めて少なくなり、その液滴のバイアル瓶外への落下などの不具合は生じない。
【００７１】
すなわち、図１０(Ａ)または(Ｂ)に示すように、充填針の先端面Ｓが液流路(支流路)に対して直角でない場合には、液の接触率が液流路の内面各部において相違し、充填動作を繰り返しているうちに、吐出口近傍には接触率の大きい側に液滴が付着する現象が生じる。この液滴は、一連の充填動作中にバイアル瓶外に落下して環境を汚す可能性がある。前記した実施形態のように、各支流路１３a,１３bが先端面１６の法線方向に伸びていれば、つまり各支流路１３a,１３bが先端面１６に対して直角であれば、このような液滴は殆ど生じない。
【００７２】
なお、上記実施形態では、主流路１２を２本の支流路１３a,１３bに分岐した例を示したが、支流路の本数は３本以上任意の本数とすることができる。
また、各支流路の主流路１２の中心線Ｃに対する角度θは、４５°に限定されることなく、充填すべきバイアル瓶等の容器の内径寸法と、充填終了時点における容器内の液面と充填針先端との位置関係等に応じて最適に設定すべきであって、要は、液切れ時において発生する小液滴dが容器内の液面に衝突せずに容器の壁面に衝突する角度を下限とし、かつ、液の定常供給状態において液が高速度のまま容器壁面に衝突して、充填針にまで跳ね返ってしまうような角度を上限とし、その範囲内で任意の角度に設定することができる。
【００７３】
具体的には、図１１に示すように、上記支流路の下流側への広がり角度θ、バイアル瓶１０の内径をＤ、充填針５の高さ（吐出口から液面までの距離）をＨ、吐出口から噴出液がバイアル瓶１０の内壁面にあたる点の液面からの距離をｈ１、液面からバイアル瓶１０の首部１０ａまでの距離をｈ２とすると、
３０゜≦  θ≦  ６０゜
２／√３・Ｈ  ≦  Ｄ  ≦  ２√３  （ただし、Ｈは噴出薬液がバイアル瓶１０の胴部１０ｂに当たることは必須条件  ｈ１≦ｈ２）
【００７４】
更に、充填針５の先端面１６は、上記したように球形に限定されることなく、図１２に示すように円錐形とし、あるいは、図１３に示すように、各支流路１３a,１３bに対してそれぞれ直交する複数の斜面１６a,１６bを有する形状としても、各支流路を先端面１６の法線方向に沿わせることができる。
【００７５】
なお、上記充填針５は、図６および図７に示す液体供給装置に取り付ける以外に、例えばピストンの駆動によって液体を定量供給する方式の液体供給装置あるいは他の任意の液体充填装置に取り付けても有効であることは勿論である。
【００７６】
図１４は、第２実施形態を示し、上記液体充填装置に代えて、オーガ充填機からなる粉末充填装置１００を用いたものである。即ち、間欠的に回転されるスターホイール１０１の外周面に切り欠いたポケット１０１ａに順次バイアル瓶１０を供給し、該ポケット１０１ａの通過位置の上方にオーガ充填機１０２を配置し、バイアル瓶１０に粉末を定量供給している。上記オーガ充填機１０２としては、先に本出願人が出願している特開昭６３−１２５３１０号に開示したオーガ充填機が好適に用いられる。
【００７７】
上記粉末充填装置１００は図１に示す装置において、液体充填装置５０の位置に配置される。そして、充填量検査の時には、該粉末充填装置１００に搬送されてくるバイアル瓶１０は前記薬液の時と同じく任意に抜き取って空秤量装置５５で秤量され、粉末充填後に充填秤量装置５６で秤量される。
【００７８】
なお、本発明の第１実施形態における液体充填装置５０を用いた場合は、液体充填後のバイアル瓶に対する静電気の帯電量は少ないため、充填秤量装置５６には必ずしも、空秤量装置５５のスターホイール２１に設けた金属プレート２１ｃは必要ではない。しかしながら、第２実施形態の粉末充填装置１００を用いた場合は、粉末充填後のバイアル瓶に対する静電気の帯電量が多いため、充填秤量装置５６は空秤量装置５５と同様に、上記金属プレート２１ｃをスターホイール２１に設けることが好ましい。
【００７９】
上記第１および第２実施形態においては、ガラス製のバイアル瓶に対して医薬品である液体あるいは粉末を充填する場合の例であるが、上記実施形態に限定されず、静電気を帯電しやすい誘導体材料で容器が形成されており、該容器を秤量すると共に、容器に液体あるいは粉末等充填する装置に対して、本発明は適用できるものである。
【００８０】
また、図１に示す実施形態では、空秤量装置５５と搬入側コンベヤ５１Ａ（第１搬送手段と接続する第２搬送手段、充填秤量装置５６と搬出側コンベヤ５１Ｂとを接続する第３搬送手段は、夫々１つのコンベヤから構成して往復搬送手段を共用しているが、図１５に示すように、搬入側コンベヤ５１Ａから空秤量装置５５へと容器を搬送する往路のコンベヤ５２ａと、空秤量装置５５から搬入側コンベヤ５１Ａへと秤量済みの容器を搬送する復路のコンベヤ５２ｂとを別個に設けてもよい。同様に、充填秤量装置５６側も、往路のコンベヤ５３ａと復路のコンベヤ５３ｂとを別個に設けてもよい。このように、往復搬送経路を変えると、スターホイールに設けるポケットを１つだけとしても、秤量装置への容器の抜き取り搬送→秤量→秤量後の容器の戻しを連続させて行うことができる。
【００８１】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、誘導体材料で製造された容器、即ち、バイアル瓶、アンプル等の容器を秤量する秤量装置において、表面が樹脂で覆われたスターホイールのポケットの周囲に金属製プレートを配置しているため、スターホイールの回転駆動によってスターホイールの樹脂コーティング部に帯電する静電気とは逆極性の静電気が金属製プレートに帯電して、これらの両極性の静電気が互いに打ち消しあうことになり、搬送過程で帯電している容器に作用する力を、従来のスターホイールに比して小さくできる。よって、電子天秤等からなる秤量機構による秤量値が安定するまでに要する時間が大幅に短縮され、ひいては高能率で高精度の秤量を行うことができる。
【００８２】
特に、高速で容器を搬送して空秤量、液体あるいは粉末の充填、充填後秤量を連続して行う装置においては、迅速に秤量が行えることは、装置全体の生産速度を速めることができ、生産性の向上を図ることができる。
【００８３】
また、液体充填装置において、本発明の充填針を用いると、液切れ時の小液滴が容器内の液面に衝突することなく、主流路から分岐した複数の支流路を介して所定の角度で容器の壁面に衝突することから、高速充填時においても、充填針を容器内の液中に浸漬することなく、液切れ時の小液滴の容器内液面への衝突に起因する液の容器外への飛散を防止することができる。
【００８４】
このような液の飛散防止効果は、各支流路の断面積をそれぞれ主流路の断面積よりも小さくし、かつ、各支流路の合計断面積を主流路の断面積よりも大きくすることによって、更に向上する。
更に、各支流路が充填針の先端面の法線方向に沿うように、先端面形状を球形や円錐形、あるいは複数の斜面を持つ形状とすると、液の吐出口近傍に液滴が残留する恐れもなく、容器外へ液が落下することも確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態の装置の全体構成を示す概略平面図である。
【図２】  （Ａ）は図１の秤量装置の平面図、（Ｂ）は要部断面図、（Ｃ）および（Ｄ）は（Ｂ）の変形例を示す要部斜視図である。
【図３】  図２のスターホイール２１の斜視図、
【図４】  バイアル瓶の秤量状態で示す作用説明図である。
【図５】  （Ａ）は図１の転送手段の側面図、（Ｂ）は転送手段の移動位置での側面図である。
【図６】  図１の液体充填装置の要部斜視図である。
【図７】  図６の垂直断面図である。
【図８】  図６に示す充填針の断面図である。
【図９】  図６の充填針の作用説明図である。
【図１０】  比較例を用いて示す充填針の吐出口近傍に残留する液滴の説明図である。
【図１１】  充填針とバイアル瓶との寸法関係を示す説明図である。
【図１２】  充填針の他の変形例の先端面１６近傍の斜視図である。
【図１３】  充填針の他の変形例の先端面１６近傍の斜視図である。
【図１４】  第２実施形態の粉末充填装置の断面図である。
【図１５】  本発明の変形例を示す概略平面図である。
【図１６】  従来の充填針の先端部近傍の断面図である。
【図１７】  従来の充填針を用いて充填時における液の容器外への飛散メカニズムの説明図である。
【符号の説明】
１        電子天秤
５        充填針
１０        バイアル瓶
１１        皿
１２        主流路
１３a,１３b  支流路
１４a,１４b  吐出口
１６          充填針先端面
２１        スターホイール
２１a       鉛直軸
２１b       ポケット
２１c       金属製プレート
２１d       駆動部
２３        基板
５０        液体充填装置
５１（５１Ａ、５１Ｂ）  ５２，５３  コンベヤ
５４Ａ、５４Ｂ  転送手段
５５        空秤量装置
５６        充填秤量装置
６６        薬液分配器
６７        チューブ
６８        ピンチバルブ
【図１】
0003643142.tif 000003
【図２】
0003643142.tif 000004
【図３】
0003643142.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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