(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
顆粒が堆積するワークトレイと、所定の直径を有すると共に基端部が吸引装置に接続されて所定以上の直径の顆粒がその先端で吸引保持されるパイプ部材と、該パイプ部材を軸方向及び半径方向に移動自在に保持する保持部と、前記パイプ部材の先端部側に前記ワークトレイの上方に設けられて、且つ当該パイプ部材の先端部を挿通可能で且つ所望の直径の顆粒を挿通できると共に所望以上の直径の顆粒を前記パイプ部材の先端で吸引保持した状態で通過させることによりその開口縁部で払い落とすことができる直径を有する挿通孔からなる挿通部を有する選別部とを具備し、顆粒が先端に吸引保持された前記パイプ部材を前記保持部材が軸方向及び半径方向に移動することで所定位置に顆粒を供給することを特徴とする顆粒物供給装置。
【請求項２】
請求項１において、前記挿通部が、供給する顆粒の最小粒径の２倍以下の内径で且つ供給する顆粒の最大粒径よりも大きな内径を有することを特徴とする顆粒物供給装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記選別部が弾性変形可能な弾性部材からなり、前記挿通部が前記弾性部材に形成された複数の切り込みからなることを特徴とする顆粒物供給装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、顆粒を供給する所定位置には、前記パイプ部材の先端で保持された顆粒を挿通可能な内径の顆粒供給孔を有するガイド部材が設けられており、該ガイド部材の顆粒供給孔を介して顆粒を所定位置に供給することを特徴とする顆粒物供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医薬用製剤、特に医薬用錠剤の原料となる顆粒又はそのまま医薬品となる顆粒及び細粒（以下、単に顆粒という）や、食品、又はセラミックの原料となる顆粒等を運搬及び供給する顆粒物供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、医薬製剤、特に医薬用錠剤の原料となる顆粒を製造する場合、造粒機により形成し、この顆粒を打錠する方法が採られている。このような医薬用錠剤の製造では錠剤の原料となる顆粒の圧縮強度などの物性を所定の範囲にしなくてはならない。
【０００３】
また、そのまま医薬品となる顆粒や細粒も同様にして測定されるが、これらの顆粒や細粒についても、圧縮強度などの物性を所定の範囲にしなくてはならない。
【０００４】
このため、医薬品等となる顆粒や細粒を製造する場合、これらの顆粒や細粒の硬度を顆粒物性測定装置によって測定する。この顆粒物性測定装置としては、一般的に、金属プレートからなる測定基板上に測定対象となる顆粒等を載置し、ロードセルの先端に測定用チップを取り付けたプローブで上部より加圧してその荷重変位曲線を記録し、この荷重変位曲線の変曲点から顆粒等の硬度を判断するものが挙げられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような顆粒物性測定装置では、顆粒を測定基板の所定位置に配置して、ミクロ測定装置で一つずつ測定しようとしても、ミクロ測定装置の所定位置に手作業により微少な顆粒を位置決めするのは事実上不可能であり、測定時に位置が悪いと物性の測定が正確に行えないという問題がある。
【０００６】
また、顆粒の物性は通常広範囲に分布するため、一種の顆粒について最低でも数十個測定しなければならないため、その都度、顆粒を所定位置に位置決めするのは極めて煩雑であるという問題がある。
【０００７】
このように、従来の顆粒物性測定装置では、測定基板上に顆粒を一粒ずつ正確に位置決め供給するのが実質で不可能なため、測定基板上に複数の顆粒をばらまき、測定基板を移動することによって顆粒を位置決めして物性の測定を行っていた。このような位置決めでは、測定された顆粒の選択的且つ恣意的となる欠点が避けられず、位置決めに時間がかかり測定者の疲労が著しくて測定個数を多くすることができないという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑み、所定位置に所定範囲の粒径の顆粒を確実に供給することができると共に顆粒の供給を自動化した顆粒物供給装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、顆粒が堆積するワークトレイと、所定の直径を有すると共に基端部が吸引装置に接続されて所定以上の直径の顆粒がその先端で吸引保持されるパイプ部材と、該パイプ部材を軸方向及び半径方向に移動自在に保持する保持部と、前記パイプ部材の先端部側に前記ワークトレイの上方に設けられて、且つ当該パイプ部材の先端部を挿通可能で且つ所望の直径の顆粒を挿通できると共に所望以上の直径の顆粒を前記パイプ部材の先端で吸引保持した状態で通過させることによりその開口縁部で払い落とすことができる直径を有する挿通孔からなる挿通部を有する選別部とを具備し、顆粒が先端に吸引保持された前記パイプ部材を前記保持部材が軸方向及び半径方向に移動することで所定位置に顆粒を供給することを特徴とする顆粒物供給装置にある。
【００１０】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記挿通部が、供給する顆粒の最小粒径の２倍以下の内径で且つ供給する顆粒の最大粒径よりも大きな内径を有することを特徴とする顆粒物供給装置にある。
【００１１】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記選別部が弾性変形可能な弾性部材からなり、前記挿通部が前記弾性部材に形成された複数の切り込みからなることを特徴とする顆粒物供給装置にある。
【００１２】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、顆粒を供給する所定位置には、前記パイプ部材の先端で保持された顆粒を挿通可能な内径の顆粒供給孔を有するガイド部材が設けられており、該ガイド部材の顆粒供給孔を介して顆粒を所定位置に供給することを特徴とする顆粒物供給装置にある。
【００１３】
かかる本発明では、顆粒を所定位置に容易に且つ確実に供給することができ、且つ粒径を揃えた顆粒を供給できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は、これらの実施例により限定されるものではない。
【００１５】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る顆粒物供給装置の概略平面図及び要部拡大断面図である。
【００１６】
図示するように、本発明の顆粒物供給装置１０は、顆粒１００が堆積されるワークトレイ２０と、所定の内径の貫通孔を有する管形状のパイプ部材３０と、パイプ部材３０を鉛直方向に保持すると共にパイプ部材３０の軸方向及び半径方向に移動自在に設けられた保持部４０と、パイプ部材３０の基端部に接合された吸引装置５０とを具備する。
【００１７】
ワークトレイ２０は、顆粒１００を投入することでその内部に顆粒１００を堆積するものであり、その底面には、略中心を頂点として円錐状の凹部となるように設けられた円錐部２１を有する。ワークトレイ２０に投入された顆粒１００は、顆粒１００の量に関わらず、円錐部２１の頂点、すなわちワークトレイ２０の略中心に自然に寄せられて堆積される。
【００１８】
なお、本実施形態では、ワークトレイ２０の底面に円錐部２１を設けるようにしたが、これに限定されず、例えば、ワークトレイ２０の底面を平面状、すなわちワークトレイ２０の内面を円筒状としてもよい。
【００１９】
パイプ部材３０は、先端側に所定の内径の貫通孔３１を有し、先端３２で顆粒１００を吸引保持する小径管部３３と、小径管部３３よりも若干大きな外径を有し、基端部３４にフレキシブル管５１を介して吸引装置５０の接続された大径管部３５とが、ゴム等の弾性部材からなるジョイント部３６により接続されている。
【００２０】
このようなパイプ部材３０は、小径管部３３の先端３２がワークトレイ２０の略中央、すなわち底面に設けられた円錐部２１の頂点に対向して、軸方向が鉛直方向となるように保持部４０に保持されている。
【００２１】
そして、パイプ部材３０は、基端部３４に接続された吸引装置５０に吸引動作を行わせることで貫通孔３１を介して小径管部３３の先端３２で顆粒１００を吸引保持する。このとき、詳しくは後述するが、吸引装置５０により吸引された顆粒は、パイプ部材３０の先端３２の貫通孔３１が開口する縁部に当接されてパイプ部材３０に保持される。このため、貫通孔３１は、吸引保持する所定範囲の粒径の顆粒よりも若干小さい内径で形成されている。本実施形態では、例えば、吸引保持する顆粒の粒径を、０．３ｍｍ〜０．５ｍｍとすると、貫通孔３１の内径は、０．３ｍｍよりも若干小さければよいが、顆粒がその製造段階において、歪んで形成されることもあり、また、顆粒が貫通孔３１内を通過するには、クリアランスも必要であるため、本実施形態では貫通孔３１の内径を略０．３ｍｍとした。
【００２２】
なお、吸引装置５０は、パイプ部材３０の先端３２で顆粒１００を吸引保持でき、且つ吸引により顆粒１００を破壊しない吸引能力を有すると共に排気能力を有する装置であれば、特に限定されず、例えば、真空ポンプ又はエジェクタ等が挙げられる。
【００２３】
このようなパイプ部材３０が保持される保持部４０は、パイプ部材３０の軸方向及び半径方向に移動自在に設けられており、パイプ部材３０を移動することで、パイプ部材３０による顆粒１００の取得及び供給を行う。この保持部４０の移動方法は、特に限定されず、電動モータ、油圧及び空気圧等によりギヤ、ベルトやポンプ等を介して移動させることができる。
【００２４】
また、本実施形態では、詳しくは後述するが、パイプ部材３０の先端３２とワークトレイ２０との間にパイプ部材３０の小径管部３３を挿通可能な挿通孔である挿通部６１を有し、且つパイプ部材３０の先端３２で顆粒１００を吸引保持した状態で挿通部６１を挿通させることにより、余分な顆粒を払い落とす選別部６０が設けられている。
【００２５】
ここで、このような顆粒物供給装置１０による一連の顆粒の供給方法について詳細に説明する。なお、図２〜図４は、顆粒の供給方法を示す要部拡大断面図である。
【００２６】
まず、図２（ａ）に示すように、保持部４０が鉛直方向下側に移動することで、この保持部４０が保持したパイプ部材３０の先端３２を、ワークトレイ２０近傍まで移動させる。
【００２７】
このとき、パイプ部材３０の先端３２は、ワークトレイ２０の略中心、すなわち、ワークトレイ２０の円錐部２１の頂点近傍まで移動するが、顆粒１００は、ワークトレイ２０に保持された量に関わらず、円錐部２１の頂点に寄せられて堆積されているため、パイプ部材３０の先端３２は、必ず顆粒１００近傍まで移動される。
【００２８】
次に、図２（ｂ）に示すように、パイプ部材３０の基端部３４に接続された吸引装置５０に吸引動作を行わせることにより、パイプ部材３０の先端３２で一粒の顆粒１０１を吸引保持させる。
【００２９】
このパイプ部材３０による顆粒１０１の吸引保持では、図３（ａ）に示すように、パイプ部材３０の貫通孔３１の内径よりも小さな粒径の顆粒１０２や、顆粒１００の造粒時のカス及び微細なゴミ等が吸引装置５０により吸引されて、ワークトレイ２０から除去される。したがって、パイプ部材３０と吸引装置５０との間には、ゴミ等を捕獲するトラップを設けるのが好ましい。
【００３０】
なお、パイプ部材３０の先端３２が顆粒１０１を吸引保持したかどうかは、例えば、検出センサや吸引装置５０の吸引負荷の測定などによって判別することができる。
【００３１】
次に、図２（ｃ）に示すように、パイプ部材３０の先端３２が一粒の顆粒１０１を吸引保持したと判別したら、保持部４０が鉛直方向上側、すなわちパイプ部材３０をワークトレイ２０とは反対側に移動することで、パイプ部材３０は、ワークトレイ２０から一粒の顆粒１０１を取得することができる。
【００３２】
このような一連のパイプ部材３０による顆粒１０１の取得では、パイプ部材３０の先端３２に複数の顆粒が吸引保持される虞がある。
【００３３】
このため、本実施形態では、パイプ部材３０の先端３２とワークトレイ２０との間に、選別部６０を設けた。
【００３４】
この選別部６０は、余分な顆粒を払い落とすためのものであり、詳しくは、選別部６０の挿通部６１にパイプ部材３０の先端３２を挿通した状態で、先端３２に顆粒を吸引保持させる。このとき、パイプ部材３０の先端３２に吸引保持された顆粒が、複数個の場合は、パイプ部材３０の先端３２が挿通部６１を通過した際に、余分な顆粒を挿通部６１の開口縁部に当接させて払い落とすことができる。
【００３５】
このように、選別部６０によって余分な顆粒を払い落とすためには、挿通部６１の内径を、所定の内径、例えば、顆粒の粒径の略２倍以下とすればよい。すなわち、０．３ｍｍ〜０．５ｍｍの粒径の顆粒を吸引保持させるには、選別部６０の挿通部６１の直径を０．６ｍｍとすればよい。
【００３６】
一方、顆粒の物性を測定する測定装置などでは、所定範囲の粒径の顆粒を測定しなくてはならないため、そのような測定装置に顆粒を供給する際に、所定範囲の粒径の顆粒、本実施形態では、０．３ｍｍ〜０．５ｍｍの顆粒を供給する必要がある。
【００３７】
このため、ワークトレイ２０に所定範囲の粒径の顆粒を堆積させるか、又は選別部６０で所定範囲以上の粒径の顆粒を払い落とすようにすれば、所定範囲の粒径の顆粒を容易に供給することができる。
【００３８】
所定範囲の粒径の顆粒を選別してワークトレイ２０に堆積させる方法としては、特に限定されないが、例えば、常法により造粒した顆粒を篩い等にかけることで選別することができる。
【００３９】
一方、選別部６０で所定範囲の粒径の顆粒を選別するには、選別部６０の挿通部６１の直径を所定範囲の粒径よりも若干大きくすれば、挿通部６１の直径以上の粒径の顆粒は挿通部６１を通過することができず、挿通部６１の開口縁部で払い落とされる。このような状態を図３（ｂ）及び（ｃ）に示す。
【００４０】
まず、図３（ｂ）に示すように、パイプ部材３０の先端部３２が、選別部６０の挿通部６１を挿通した状態で所定範囲の粒径よりも大径の顆粒１０３を吸引保持し、保持部４０がパイプ部材３０の軸方向に移動する。
【００４１】
このとき、図３（ｃ）に示すように、パイプ部材３０の先端３２に吸引保持された大径の顆粒１０３は、選別部６０の挿通部６１を挿通することができず、挿通部６１の開口縁部に当接して払い落とされる。
【００４２】
このように、選別部６０の挿通部６１を所定範囲の粒径よりも若干大きな直径とすることで、所定範囲の粒径の顆粒のみを選別して取得することができる。
【００４３】
また、ワークトレイ２０に予め顆粒を篩い等で選別して所定範囲の粒径の顆粒のみを保持させるのに比べ、選別部６０により自動的に所定範囲の粒径の顆粒を選別することができるため、供給を効率よく行うことができる。
【００４４】
なお、本実施形態では、例えば、選別したい顆粒の粒径が０．３ｍｍ〜０．５ｍｍであるため、選別部６０の挿通部６１の直径を０．５５ｍｍとして、それ以上の粒径の顆粒１０３が選別部６０の挿通部６１を通過できないようにした。なお、挿通部６１を０．５５ｍｍとすることで、上述したようにパイプ部材３０の先端３２が複数の顆粒を吸引保持した際にも、余分な顆粒を払い落とすという条件を満たすことができる。
【００４５】
また、本実施形態では、選別部６０に所定の直径の挿通部６１を設けるようにしたが、これに限定されず、例えば、選別部６０の挿通部６１に直径を可変させる径可変平板を設けるようにしてもよい。このように径可変平板を設けることにより、顆粒の所望の粒径に合わせて挿通部６１の直径を容易に設定でき、供給する顆粒の粒径を任意の範囲に容易に変更することができる。
【００４６】
さらに、本実施形態の選別部６０は、ある程度剛性のある部材に挿通部６１を形成したものであるが、弾性部材を用いてもよい。弾性部材は、特に限定されず、例えば、ゴム、樹脂等を挙げることができる。
【００４７】
選別部に弾性部材を用いた場合には、挿通部は、挿通孔としてもよいが、一点を中心として複数の切り込みを入れることによっても形成することができる。このように選択部を弾性部材で形成する場合には、弾性変形のし易さ、すなわち、切り込みの数や形状等を変更することにより、顆粒の所望の粒径に応じて直径の異なる挿通部を有する選別部を低コストで製造できる。また、一つの選別部に複数の挿通部を有するようにしてもよいし、交換するようにしてもよい。
【００４８】
このようにして、所定範囲の粒径の顆粒１０１を取得した後は、所定位置に顆粒１０１を供給する。
【００４９】
まず、パイプ部材３０の先端３２で吸引保持された顆粒１０１を所定の位置に供給するには、図４（ａ）に示すように、保持部４０が所定位置までパイプ部材３０の半径方向に移動する。
【００５０】
次に、図４（ｂ）に示すように、保持部４０がパイプ部材３０の軸方向に移動することでパイプ部材３０の先端３２を所定位置に移動する。
【００５１】
その後、図４（ｃ）に示すように、吸引装置５０による吸引動作を停止させると共に排気動作を行わせることで顆粒１０１をパイプ部材３０の先端３２から脱離し、所定位置に顆粒１０１を供給することができる。なお、本実施形態では、吸引装置５０による吸引動作の停止及び排気動作を行わせることでパイプ部材３０から確実に顆粒１０１を脱離させるようにしたが、顆粒１０１がパイプ部材３０から脱離できれば、吸引動作を停止させるだけでもよい。
【００５２】
この顆粒１０１の供給では、顆粒１０１は微少なため吸引装置５０を停止させた反動や顆粒１０１と供給位置との空間などにより顆粒１０１の供給位置が定まらず、所定位置に供給するのは困難である。このため、本実施形態では、顆粒１０１を供給する位置にパイプ部材３０の先端３２及びそれが吸引保持した顆粒１０１を挿通可能な顆粒供給孔７１を有するガイド部材７０を設けた。
【００５３】
このガイド部材７０は、本実施形態では、例えば、パイプ部材３０の軸方向の移動に伴って所定位置まで降下し、パイプ部材３０が顆粒１０１を脱離してパイプ部材３０が上昇した後に、鉛直方向に上昇するようになっている。すなわち、ガイド部材７０は、図４（ｂ）に示すように、パイプ部材３０の軸方向の移動に伴って降下し、図４（ｃ）に示すように、降下した状態でパイプ部材３０の先端３２から脱離された顆粒１０１を顆粒供給孔７１内に保持する。そして、図４（ｄ）に示すように、ガイド部材７０がパイプ部材３０の上昇に伴って上昇することで顆粒１０１は所定の位置に位置決め供給される。
【００５４】
このように、本実施形態の顆粒物供給装置１０によれば、所定範囲の粒径の顆粒を一粒ずつ容易に且つ確実に供給することができると共に顆粒を所定の位置に容易に位置決めして供給することができる。
【００５５】
また、このような顆粒物供給装置１０では、所定範囲の粒径の顆粒を一粒ずつ所定の位置に供給することができるため、例えば、医薬製剤等の原料である顆粒の物性を測定する顆粒物性の測定装置等に設けることにより、供給の手間を大きく省くことができ、検査時間の短縮や正確な物性の測定を行うことができる。
【００５６】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態１について説明したが、顆粒供給装置の基本的構成は上述した例に限定されるものではない。
【００５７】
例えば、ワークトレイ２０に投入した顆粒１００が確実にワークトレイ２０の略中心に寄せられて堆積されるように、ワークトレイ２０に振動を与える振動装置を設けるようにしてもよい。この場合、特にワークトレイ２０の底面に円錐部２１を設けなくてもよく、ワークトレイの底面を平面状、すなわちワークトレイの内面を円筒状としても、底面の略中央に振動を加えることで顆粒１００をワークトレイの略中心に寄せて堆積することができる。
【００５８】
このような例を図５に示す。なお、図５は、他の実施形態に係る顆粒供給装置の概略平面図及び要部拡大断面図である。
【００５９】
図示するように、ワークトレイ２０Ａは、円筒形状を有し底面が平面状に形成されている。
【００６０】
また、このワークトレイ２０Ａの底面の略中央に接触して振動を与える振動装置８０は、ワークトレイ２０Ａに振動を与えることができれば特に限定されず、例えば、超音波や駆動モータ等により振動を与える装置を挙げることができる。本実施形態では、振動装置８０として、ワークトレイ２０Ａの外周に接触して振動を与える振動部８１と、この振動部８１を駆動する駆動モータ８２とで構成した。
【００６１】
このような振動装置８０によるワークトレイ２０Ａへの振動は、常に振動を与えるようにしてもよく、ワークトレイ２０Ａに顆粒１００を供給した際や顆粒１００の取得毎等、所望のタイミングで振動を与えるようにしてもよい。
【００６２】
なお、底面に円錐部２１を有するワークトレイ２０に振動装置８０を設ける際には、振動装置８０の振動部８１はワークトレイ２０の何れに接触しても、顆粒１００を効率よく略中央に寄せて堆積することができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、先端に顆粒を吸引保持するパイプ部材を軸方向及び半径方向に移動することで顆粒を所定の位置に供給するようにし、しかも、余分な顆粒を払い落とす払い落とし部を設けるようにしたため、顆粒を容易に且つ確実に所定位置に一粒ずつ供給することができ、且つ供給する顆粒の粒径を所定の範囲で選別することができる。また、供給位置にガイド部材を設けることによって、顆粒を所定の位置に容易に位置決めして供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る顆粒物供給装置の概略平面図及び要部拡大断面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る顆粒の供給方法を示す要部拡大断面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る顆粒の供給方法を示す要部拡大断面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る顆粒の供給方法を示す要部拡大断面図である。
【図５】本実施形態の他の実施形態に係る顆粒供給装置の概略平面図及び要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１０  顆粒物供給装置
２０、２０Ａ  ワークトレイ
３０  パイプ部材
３１  貫通孔
３２  先端
３３  小径管部
３４  基端部
３５  大径管部
３６  ジョイント部
４０  保持部
５０  吸引装置
６０  選別部
７０  ガイド部材
８０  振動装置
８１  振動部
８２  駆動モータ
１００、１０１、１０２、１０３  顆粒
【図１】
0003590363.tif 000002
【図２】
0003590363.tif 000003
【図３】
0003590363.tif 000004
【図４】
0003590363.tif 000005
【図５】
0003590363.tif 000006