(57)【要約】【課題】充填ノズルから容器内へ充填された粉末の舞い上がりを抑制し、粉末が容器の開口部近傍の内面や充填ノズルの壁面に付着することを防止する。【解決手段】粉末充填装置(１)のホッパー(２)の下部に充填ノズル(４)を突設し、このホッパー(２)の内部に粉末(３)を収容する。充填ノズル(４)の側方と、この充填ノズル(４)の下方に搬入される容器(８)の側方とに、イオンを放出可能な除電装置(10)を配置する。除電装置(10)から放出されるイオンにより、充填ノズル(４)と、充填ノズル(４)から送り出される粉末(３)と、容器(８)とに帯電している静電気を中和する。【選択図】  図１
2004338806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に粉末(３)を収容し、下部に充填ノズル(４)を突設したホッパー(２)を備え、上記の充填ノズル(４)から、この充填ノズル(４)の下方に位置させた容器(８)内へ上記の粉末(３)を充填する粉末充填装置であって、
上記の充填ノズル(４)と上記の容器(８)との少なくともいずれか一方の側方に、イオンを放出可能な除電装置(10)を配置し、
この除電装置(10)から放出されるイオンにより、上記の充填ノズル(４)とこの充填ノズル(４)から送り出される粉末(３)と上記の容器(８)との、少なくともいずれかに帯電している静電気を中和可能に構成したことを特徴とする、粉末充填装置。
【請求項２】
上記の粉末(３)が注射剤である、請求項１に記載の粉末充填装置。
【請求項３】
上記の容器(８)がプレフィルドシリンジの筒体である、請求項２に記載の粉末充填装置。
【請求項４】
上記の充填ノズル(４)の少なくとも先端部(13)の外面(4a)が先細形状である、請求項１から３のいずれか１項に記載の粉末充填装置。
【請求項５】
上記の充填ノズル(４)の少なくとも先端部(13)の内面(4b)が先細形状である、請求項１から４のいずれか１項に記載の粉末充填装置。
【請求項６】
上記の充填ノズル(４)のノズル先端(14)での開口面積を、ノズル基端(12)での通路断面積の５０％以上に設定してある、請求項５に記載の粉末充填装置。
【請求項７】
下部に充填ノズル(４)を突設したホッパー(２)内に粉末(３)を収容し、上部に開口部(９)を有する容器(８)を上記の充填ノズル(４)の下方に位置させたのち、上記のホッパー(２)内の粉末(３)を上記の充填ノズル(４)から容器(８)内へ充填する粉末充填方法であって、
上記の充填ノズル(４)と上記の容器(８)との少なくともいずれか一方の側方に、イオンを放出可能な除電装置(10)を配置し、
この除電装置(10)からイオンを放出することにより、上記の充填ノズル(４)とこの充填ノズル(４)から送り出される粉末(３)と上記の容器(８)との、少なくともいずれかに帯電している静電気を中和することを特徴とする、粉末充填方法。
【請求項８】
上記の粉末(３)が注射剤である、請求項７に記載の粉末充填方法。
【請求項９】
上記の容器(８)がプレフィルドシリンジの筒体である、請求項８に記載の粉末充填方法。
【請求項１０】
上記の充填ノズル(４)の少なくとも先端部(13)の外面(4a)を先細形状に形成した、請求項７から９のいずれか１項に記載の粉末充填方法。
【請求項１１】
上記の充填ノズル(４)の少なくとも先端部(13)の内面(4b)を先細形状に形成した、請求項７から１０のいずれか１項に記載の粉末充填方法。
【請求項１２】
上記の充填ノズル(４)のノズル先端(14)での開口面積を、ノズル基端(12)での通路断面積の５０％以上に設定してある、請求項１１に記載の粉末充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末充填装置とこれを用いた充填方法に関し、さらに詳しくは、充填ノズルから容器内へ充填された粉末の舞い上がりを抑制し、粉末が容器の開口部近傍の内面や充填ノズルの壁面に付着することを防止した粉末充填装置と粉末充填方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば図３に示す２室型プレフィルドシリンジ(50)は、筒体(51)の先端に針装着部(52)を付設し、この筒体(51)内へ先端側から順にフロント栓体(53)とミドル栓体(54)とエンド栓体(55)とを挿入して筒体(51)内を第１室(56)と第２室(57)とに区画してあり、例えば第１室(56)に粉末薬剤を、第２室(57)に溶解液や分散液、液体薬剤などの液体を収容してある。投薬時は、上記のエンド栓体(55)をプランジャーロッド(58)で押すことでエンド栓体(55)とミドル栓体(54)を前進させ、これにより第２室(57)内の液体をバイパス(59)を介して第１室(56)内に注入し、粉末薬剤を分散・溶解させる。そしてミドル栓体(54)を所定位置(60)まで前進させるとともに、フロント栓体(53)を針装着部(52)内の栓体収容室(61)内へ移動させ、これにより第１室(56)内を針装着部(52)内の連通路(62)に連通させるように構成してある。なお、上記の針装着部(52)には保護キャップ(63)で覆われた注射針(64)が装着される。
【０００３】
従来、上記のプレフィルドシリンジやバイアルなどの容器へ粉末を充填する装置として、下部に充填ノズルを突設したホッパー(ファンネル)に粉末を収容しておき、上記の充填ノズルの下方に上記の容器を搬入し、所定量の粉末を上記のホッパー内から上記の充填ノズルを介して上記の容器内へ充填するように構成したものがある(例えば、特許文献１参照。)。
【０００４】
即ち、この従来技術は、上記の容器がプレフィルドシリンジの筒体である場合について説明すると、例えば図４(ａ)に示すように、粉末充填装置(70)のホッパー(71)の下部に充填ノズル(72)を突設し、この充填ノズル(72)の下方に上記の筒体(51)を、先端開口部(73)が上方に向いた姿勢で搬入し、充填ノズル(72)を上記の開口部(73)から筒体(51)内へ挿入する。そして、ホッパー(71)内のスクリュー(74)を回転させて所定量の粉末(75)を筒体(51)の第１室(56)内へ充填する。
【０００５】
なお、図４(ｂ)に示すように、充填ノズル(72)の上方で上記のスクリュー(74)の下方には、粉落ち防止用のスクリーン(78)が配置してある。このスクリーン(78)は非充填時の粉末の落下を防止するため、小面積の透孔を複数設けてあり、その総開口面積は充填ノズル(72)の通路断面積よりも小さい。しかし、粉末充填速度はこのスクリーン(78)の開口面積に依存しているため、このスクリーン(78)の開口面積はできるだけ大きくされており、通常、充填ノズル(72)の通路断面積の５０〜７０％程度となっている。
【０００６】
上記の粉末(75)の充填が完了すると、図４(ｃ)に示すように、上記の筒体(51)を打栓装置(76)の下方に案内する。そして、打栓用スリーブ(77)を上記の開口部(73)内に挿入し、この打栓用スリーブ(77)内に装着したフロント栓体(53)を筒体(51)内の所定位置へ移動させる。その後、この筒体(51)の先端開口部(73)に針装着部を取り付けるなどして、図３に示す２室型プレフィルドシリンジにされる。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６４−８４８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一般に注射剤などの医薬品として用いられる粉末は含水率が低く、例えば湿度１５％ＲＨ以下などの低湿度環境下で取り扱われることから、充填の際にホッパー内での回転スクリューとの摩擦や、充填ノズル内壁との接触・分離の繰り返しで静電気が発生し、その帯電量も大きい。このため筒体内に充填された粉末は、静電気の作用で舞い上がり易く、筒体の先端開口部の近傍にまで達する惧れがある。また上記の静電気の作用で、例えば図４(ｂ)に示すように、粉末(75)が充填ノズル(72)の内面や外面に付着する惧れもある。
【０００９】
筒体内へ充填する粉末の充填容量を増加すると、充填時間が長くなって筒体内での粉末の舞い上がりが増えていくうえ、充填時の粉末と充填ノズルの内面との摩擦で生じる静電気の帯電量も増加し、筒体内で舞い上がった粉末が上記の充填ノズルに付着し易くなる。
また、シリンジサイズが大きい場合などに、充填ノズルを太くして時間当たりの吐出量を増加すると、筒体内で落下する粉末が筒体内の水平方向全体に広がるうえ、落下による衝撃が大きくなるので、粉末が舞上り易い。
【００１０】
上記の粉末が筒体内を舞い上がると、次のような問題がある。
(１)  フロント栓体の打栓位置やこれよりも先端側位置にまで達した粉末が筒体内面に付着する惧れがあり、プレフィルドシリンジの外観的不良の要因になるうえ、この位置に付着した粉末が変質したり、硬化してフロント栓体の摺動性能を低下させたりする惧れがある。
(２)  例えば図４(ｃ)に示すように、フロント栓体を装着する際、打栓用スリーブ(77)の外面に粉末(75)が付着する場合があり、これがその後に打栓する筒体内面への２次汚染の要因となる惧れがある。
(３)  舞い上がり位置より上方でフロント栓体を装着する必要があるため、上記のフロント栓体を先端開口部から十分に深く打栓できない。
【００１１】
また、上記の充填ノズルに粉末が付着すると、次のような問題がある。
(４)  充填ノズルに付着した分、第１室内への充填量が不足する。また、この付着した粉末は付着量が多くなると重力の作用等により落下し、充填量が増加する。このため、充填量にバラツキを生じ易い。
(５)  上記の容器内で舞い上がった粉末が静電気の作用で充填ノズルの外面に付着していると、充填ノズルを筒体内へ挿抜する際に上記の付着した粉末が筒体内面に移り易く、筒体内面の先端側位置に粉末が付着する惧れがある。
【００１２】
なお、粉末の舞い上がり現象を抑制するため、充填ノズルを長くしてノズル先端を筒体内へ深く挿入することが考えられるが、充填ノズルが長くなると内部を通過する粉末はノズル内面との接触長さが長くなり、一層静電気を発生し易くなる。帯電した粉末は充填ノズル外面と筒体内面との間の隙間に侵入するため、充填ノズルを長くしても粉末の舞い上がり現象を抑制することはできない。
【００１３】
上記のホッパー内や充填ノズル内の粉末を導電部材に直接接触させて除電することは、ホッパー内を無菌状態に維持している医薬品の製造ラインにとって採用することができない。また、充填ノズルや容器をアース接地することも考えられるが、これらのアース接地では粉末に帯電した静電気を十分に除去することが容易でないうえ、ラインの無菌・無塵状態を維持することが容易でなく、充填操作性も低下する問題がある。
【００１４】
本発明は上記の問題点を解消し、充填ノズルから容器内へ充填された粉末の舞い上がりを抑制し、粉末が容器の開口部近傍の内面や充填ノズルの壁面に付着することを防止した粉末充填装置と粉末充填方法を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は上記の課題を解決するために、例えば、本発明の実施の形態を示す図１と図２に基づいて説明すると、次のように構成したものである。
即ち本発明１は粉末充填装置に関し、内部に粉末(３)を収容し、下部に充填ノズル(４)を突設したホッパー(２)を備え、上記の充填ノズル(４)から、この充填ノズル(４)の下方に位置させた容器(８)内へ上記の粉末(３)を充填する粉末充填装置であって、上記の充填ノズル(４)と上記の容器(８)との少なくともいずれか一方の側方に、イオンを放出可能な除電装置(10)を配置し、この除電装置(10)から放出されるイオンにより、上記の充填ノズル(４)とこの充填ノズル(４)から送り出される粉末(３)と上記の容器(８)との、少なくともいずれかに帯電している静電気を中和可能に構成したことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明２は粉末充填方法に関し、下部に充填ノズル(４)を突設したホッパー(２)内に粉末(３)を収容し、上部に開口部(９)を有する容器(８)を上記の充填ノズル(４)の下方に位置させたのち、上記のホッパー(２)内の粉末(３)を上記の充填ノズル(４)から容器(８)内へ充填する粉末充填方法であって、上記の充填ノズル(４)と上記の容器(８)との少なくともいずれか一方の側方に、イオンを放出可能な除電装置(10)を配置し、この除電装置(10)からイオンを放出することにより、上記の充填ノズル(４)とこの充填ノズル(４)から送り出される粉末(３)と上記の容器(８)との、少なくともいずれかに帯電している静電気を中和することを特徴とする。
【００１７】
なお、ここで上記の静電気を中和するとは、静電気の帯電量を少なくすることをいい、静電気による悪影響が生じない程度に帯電量が残存していてもよい。
【００１８】
除電装置からはプラスイオンとマイナスイオンがバランスよく発生される。なおこのイオンバランスは、充填ノズルなど中和する対象物の帯電量をセンサーで検知して、これに基づきプラスイオンとマイナスイオンの発生量を調整するように構成してもよい。この除電装置で発生したプラスイオンやマイナスイオンは、上記の充填ノズルや容器に達するうえ、例えば無菌室のダウンフローにより、容器内へも送り込まれる。この結果、上記の充填ノズルや容器、あるいは充填ノズルから送り出される粉末に帯電している静電気は、上記の除電装置から放出されるイオンにより中和され、粉末が充填ノズルへ付着することや容器内で舞い上がる現象が抑制される。
【００１９】
上記の粉末は、充填ノズルから送り出される際は低湿度環境にするのが好ましいが、除電装置から放出したイオンで静電気を中和するには高湿度環境にするとイオン発生量を多くでき、好ましい。このため、例えば低湿度環境下で粉末充填する場合には、充填ノズルの下方に位置させる容器を、予め３５％ＲＨ以上の環境化で除電装置から放出されるイオンにより除電しておくと好ましい。
【００２０】
上記の除電装置はパルスＡＣ方式やパルスＤＣ方式であると、イオンの発生量が多く、より好ましい。特に、パルスＡＣ方式は１本の電極針から＋イオンと−イオンを放出するので、バー状の除電装置を用いる場合、発生するイオンのムラを少なくしてイオンバランスを良好にでき、より好ましい。
【００２１】
上記の充填ノズルは、先端に向かって先細形状にすると好ましい。即ち、この充填ノズルの少なくとも先端部の外面を先細形状に形成すると、ノズル基端の内径を太くして時間当たりの吐出量(即ち、充填速度)を確保しながら、しかもノズル先端の近傍ではノズルの外面と容器内面との間隔を広く確保できる。この結果、充填ノズル外面に付着した粉体が容器内面へ移行することが防止される。
【００２２】
また、上記の充填ノズルの少なくとも先端部の内面を先細形状に形成すると、充填ノズルから吐出され容器内を落下する粉体の流れが収束する。この結果、充填容量や充填速度が増加しても、粉末の舞い上がりを効果的に抑制でき、好ましい。
【００２３】
上記の充填ノズルの上方には、前記の従来技術と同様、粉落ち防止用スクリーンが配置してあるが、このスクリーンの開口面積は、前述のように、充填ノズルのノズル基端での通路断面積よりも小さく、例えばその５０〜７０％程度に設定してある。このため、上記の先細形状の充填ノズルにおいて、ノズル先端での開口面積が上記のスクリーンの開口面積よりも小さくなると、このノズル先端での開口が抵抗となって、充填速度が低下する虞がある。そこで、上記の充填ノズルのノズル先端での開口面積は、ノズル基端での通路断面積の５０％以上に設定すると好ましく、６０％以上に設定するとさらに好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は上記のように構成され作用することから、次の効果を奏する。
【００２５】
(１)  充填ノズルや容器、或いは充填ノズルから送り出される粉末に帯電している静電気が、上記の除電装置から放出されるイオンにより中和されることから、充填の際に粉末が充填ノズルの内面などに付着することを防止できる。この結果、ホッパーから送り出される所定量の粉末を確実に容器内へ案内でき、充填量のバラツキを低減できる。
【００２６】
(２)  容器内に案内された粉末は、静電気の影響が少ないので下方に落下して鎮静化し、容器内の上方に舞い上がることが防止される。従って、栓体の装着位置やこれよりも上方で容器の内面に粉末が付着することを防止でき、これらに起因した外観不良や変質などの発生を防止することができる。
【００２７】
(３)  充填された粉末は舞い上がりが抑制されるので、充填ノズルの外面への粉末の付着を防止でき、従って、容器内へ充填ノズルを挿入したりこれを抜き取る際に、粉末が充填ノズルの外面から容器の内面に移行する惧れがない。
【００２８】
(４)  充填された粉末は舞い上がりが抑制されるので、容器の上方壁面に粉末を付着させることなく充填量を多くすることができる。
【００２９】
(５)  除電装置は、充填ノズルや容器の側方でイオンを発生させるだけであるので、粉末充填システム全体の無菌レベルを容易に高く維持することができ、注射剤など医薬品の粉末を取り扱う場合に好適である。
【００３０】
(６)  栓体の装着位置やこれよりも上方で容器の内面に粉末が付着することを防止できるので、容器がプレフィルドシリンジの筒体である場合には、栓体の摺動性能を良好に維持することができる。また、栓体の装着時に打栓用スリーブの外面への粉末の移行を防止でき、その後に打栓する筒体を打栓用スリーブからの粉末の移行で汚損する惧れがない。さらに、筒体内で粉末が鎮静化しているので、フロント栓体を開口部から深い位置に装着することができ、プレフィルドシリンジの設計や仕様の幅を広げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明の第１実施形態を示し、図１(ａ)は粉末充填装置の概略構成図、図１(ｂ)は粉末充填装置の作動を説明する概略構成図、図１(ｃ)は打栓装置の作動を説明する概略構成図、図１(ｄ)は針装着部を取付けた状態の筒体の要部の断面図である。
【００３２】
図１(ａ)に示すように、この粉末充填装置(１)は円錐状のホッパー(ファンネル)(２)を備えており、このホッパー(２)内に注射剤などの粉末(３)が収容してある。上記のホッパー(２)の下部には、充填ノズル(４)を下方に向けて突設してある。
上記のホッパー(２)内には上下方向に回転軸(５)を配置してあり、この回転軸(５)の下端に付設したスクリュー(６)を、上記の充填ノズル(４)内に臨ませてある。上記の回転軸(５)には撹拌手段(７)が付設してあり、回転軸(５)を回転させるとこの撹拌手段(７)により上記の粉末(３)が撹拌されるとともに、上記のスクリュー(６)により所定量の粉末(３)が充填ノズル(４)から送り出される。
【００３３】
上記の粉末充填装置(１)は全体がクリーンルーム内に設置してあり、無菌状態に維持されるとともに、上方から下方に向けて清浄な空気の流れ(ダウンフロー)を形成してある。
上記の粉末充填装置(１)の下方には図示しない搬入・搬出装置が設けてある。この搬入・搬出装置は、粉末容器として用いられるプレフィルドシリンジの筒体(８)を、先端開口部(９)を上方に向けた姿勢で上記の充填ノズル(４)の下方位置へ案内して上昇させ、所定量の粉末(３)を充填したのち、この筒体(８)を下降させて次の工程へ搬出するように構成してある。
【００３４】
上記の充填ノズル(４)の側方には、イオンを発生させ放出できる除電装置(10)が配置してある。この除電装置(10)は水平方向に長いバー状に形成され、複数の放電電極(11)を備えている。１個または複数個の放電電極(11)は上記の充填ノズル(４)に臨ませてあり、残余の放電電極(11)は、上記の充填ノズル(４)の直下に案内される過程の、筒体(８)の先端開口部(９)近傍に臨ませてある。上記の放電電極(11)からはプラスイオンとマイナスイオンがバランスよく発生され、充填ノズル(４)や筒体(８)の先端開口部(９)に向けて放出される。
【００３５】
次に、上記の粉末充填装置による粉末充填操作について説明する。
図１(ａ)に示すように、プレフィルドシリンジの筒体(８)は、先端開口部(９)を上方に向けた姿勢で、搬入・搬出装置により充填ノズル(４)の直下に案内される。この搬入過程で、上記の除電装置(10)から発生されたプラスイオンとマイナスイオンがこの筒体(８)の先端開口部(９)に達する。このとき、これらのイオンの一部は無菌室内のダウンフローに乗るなどして、筒体(８)の内部へ入り込む。筒体(８)は搬送過程などで静電気を帯電しているが、この静電気が上記のイオンにより中和される。なお本発明では、この筒体(８)に帯電している静電気を、充填ノズル(４)の下方へ筒体(８)を搬入する工程の直前の工程で、予め別の除電装置により中和しておいてもよい。
【００３６】
上記の筒体(８)は充填ノズル(４)の直下で上昇され、図１(ｂ)に示すように、充填ノズル(４)の下端が筒体(８)内へ先端開口部(９)から挿入される。この充填ノズル(４)は、上記の除電装置(10)から放出されるイオンにより予め除電されている。
この状態で前記の回転軸(５)が所定角度だけ回転される。これにより、ホッパー(２)内の粉末が撹拌手段(７)で撹拌されるとともに、スクリュー(６)により所定量の粉末(３)が充填ノズル(４)から送り出される。このとき、粉末(３)との接触や分離、摩擦などにより充填ノズル(４)が静電気を帯電する。しかし、この充填ノズル(４)に帯電した静電気は、前記の除電装置(10)から放出されたイオンにより速やかに中和される。なお、充填ノズル(４)の下端は筒体(８)内に挿入されているが、上記のイオンの一部は筒体(８)内に送り込まれているので、充填ノズル(４)に帯電している静電気が効果的に中和される。
【００３７】
一方、上記の充填ノズル(４)から送り出される粉末(３)も、上記の充填ノズル(４)内面との接触や分離、摩擦などにより静電気を帯電している。しかしこの粉末(３)に帯電している静電気は、除電装置(10)から放出され筒体(８)内に入り込んだ上記のイオンで中和されるので、上記の粉末(３)は静電気の影響が抑制されて筒体(８)内を落下し、舞い上がることなく鎮静化する。
【００３８】
所定量の粉末(３)が筒体(８)内に充填され、上記の回転軸(５)の回転が停止されると、上記の筒体(８)は下降され、次の打栓工程へ搬出される。
打栓工程では、図１(ｃ)に示すように、上記の筒体(８)の先端開口部(９)から打栓装置(15)の打栓用スリーブ(16)が筒体(８)内へ挿入される。この打栓用スリーブ(16)内にはフロント栓体(17)が装着されており、プッシュロッド(18)によりこのフロント栓体(17)が打栓用スリーブ(16)から筒体(８)内の所定位置へ移される。
その後、この筒体(８)の先端開口部(９)には、図１(ｄ)に示すように、針装着部(19)が外嵌固定される。
【００３９】
図２は本発明の第２実施形態を示し、図２(ａ)は充填ノズル近傍の概略構成図であり、図２(ｂ)は図２(ａ)のIIＢ部の拡大断面図である。
図２(ａ)に示すように、この第２実施形態の粉末充填装置(１)では、充填ノズル(４)のノズル基端(12)から中間部までは円筒状に形成してあるが、中間部から下方の先端部(13)は、外面(4a)がノズル先端(14)に向かって先細形状に形成してある。また、図２(ｂ)に示すように、この充填ノズル(４)の先端部(13)は肉厚をノズル先端(14)に向かって徐々に薄く形成するとともに、内面(4b)もノズル先端(14)に向かって先細形状に形成してある。充填ノズル(４)の上方には、スクリュー(６)の下方に粉落ち防止用スクリーン(20)が配置してある。このスクリーン(20)の開口面積は、所定の充填速度を確保しつつ、非充填時に充填ノズル(４)からの粉末の落下を抑制するため、例えばノズル基端(12)での通路断面積の５０〜７０％に設定されている。
【００４０】
上記のノズル先端(14)での開口面積は、粉末の舞い上がりの抑制など、後述の効果を奏するために狭いほど好ましいが、狭くしすぎると充填速度が低下する。このため、この開口面積は上記のスクリーン(20)の開口面積と同じか、僅かに広く設定してあり、例えば、ノズル基端(12)での通路断面積の５０％以上、好ましくは６０〜７０％程度に設定されている。その他の構成は上記の第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００４１】
上記の粉末充填装置(１)による充填操作は、前記の第１実施形態と同様に行われる。即ち、充填ノズル(４)の直下に案内されたプレフィルドシリンジの筒体(８)に上記の充填ノズル(４)の先端部(13)が挿入され、図外のホッパー内の粉末がこの充填ノズル(４)から筒体(８)内へ送り出される。この間、上記の充填ノズル(４)と筒体(８)の側方に配置された除電装置(10)からイオンが放出されているので、充填ノズル(４)や筒体(８)、充填ノズル(４)から吐出された粉末(３)に帯電している静電気がこのイオンにより中和される。
【００４２】
上記の充填ノズル(４)から送り出される粉末(３)は、充填ノズル(４)の内面(4b)が先細形状であることから、筒体(８)内で収束した流れとなって落下する。このため、粉末(３)が筒体(８)内で拡散しにくく、筒体(８)内での舞い上がり現象が抑制される。また、筒体(８)内で粉末(３)が舞い上がっても、上記の除電装置(10)からのイオンで中和されているので、この粉末(３)は筒体(８)の内面や充填ノズル(４)の外面(4a)に付着しにくい。さらに、仮にこの舞い上がった粉末(３)が充填ノズル(４)の外面(4a)に付着しても、この外面(4a)が先細形状であるので筒体(８)の内面との距離が大きく、この充填ノズル(４)の外面(4a)に付着した粉末(３)が筒体(８)の内面へ移行することが抑制される。
【００４３】
なお、この第２実施形態では充填ノズルの中間部から下方の先端部を先細形状に形成したが、本発明では充填ノズルの基端から先端までの全体を先細形状に形成してもよい。
また、この第２実施形態では充填ノズルの外面と内面の両者をそれぞれ先細形状に形成した。しかし本発明では、例えば内面のみを先細形状にするなど、いずれか一方のみを先細形状にすることも可能である。
【実施例】
【００４４】
次に、筒体(８)の内径に対応して充填ノズル(４)の内外径と長さを設定し、それぞれの充填性能を確認した。
（実施例１）内径１０.５mmの筒体に対し、長さ１０mmの円筒状(以下、ストレート状という)で、外径８.０mm、内径６.０mmの充填ノズルを用いた。
（実施例２）内径１０.５mmの筒体に対し、基端側のストレート部の長さ２mm、先端側の先細形状部の長さ１３mmで、基端での外径８.０mm、内径６.０mm、先端での外径５.７mm、内径４.７mmの充填ノズルを用いた。
（実施例３）内径１０.５mmの筒体に対し、基端側のストレート部の長さ２mm、先端側の先細形状部の長さ１８mmで、基端での外径８.０mm、内径６.０mm、先端での外径５.７mm、内径４.７mmの充填ノズルを用いた。
【００４５】
なお、上記の実施例１〜３では、粉落ち防止用スクリーンの開口面積を、ノズル基端での通路断面積の約６０％に設定した。これに対し、上記の各寸法から、実施例２と３にあっては、ノズル先端での開口面積がノズル基端での通路断面積の６１.４％に設定されている。
また、実施例１では基端から先端まで肉厚がほぼ均一で１mmに設定してあるが、実施例２と３にあっては先端に向かって薄肉に形成してあり、基端での肉厚が１mmであるのに対し、先端では０.５mmに設定してある。
この結果、ノズル先端での外面と筒体内面との間隔は、実施例１では平均１.２５mmであるのに対し、実施例２と３ではノズル先端で平均２.４mmとなっている。即ち、先端部を先細形状とし、且つ薄肉に形成することにより、筒体内面との間隔を最大１.９２倍に広げてある。
【００４６】
（実施例４）内径１４.０mmの筒体に対し、長さ１０mmのストレート状で、外径１１.０mm、内径９.０mmの充填ノズルを用いた。
（実施例５）内径１４.０mmの筒体に対し、基端側のストレート部の長さ２mm、先端側の先細形状部の長さ１３mmで、基端での外径１１.０mm、内径９.０mm、先端での外径８.４mm、内径７.４mmの充填ノズルを用いた。
【００４７】
上記の実施例４と５では、粉落ち防止用スクリーンの開口面積を、ノズル基端での通路断面積の約６６.５％に設定した。これに対し、上記の各寸法から、実施例５では、ノズル先端での開口面積がノズル基端での通路断面積の６７.６％に設定されている。
また、実施例４では基端から先端まで肉厚がほぼ均一で１mmに設定してあるが、実施例５にあっては先端に向かって薄肉に形成してあり、基端での肉厚が１mmであるのに対し、先端では０.５mmに設定してある。
この結果、ノズル先端での外面と筒体内面との間隔は、実施例４では平均１.５mmであるのに対し、実施例５ではノズル先端で平均２.８mmとなっている。即ち、先端部を先細形状とし、且つ薄肉に形成することにより、筒体内面との間隔を最大１.８７倍に広げてある。
【００４８】
上記の各充填ノズルにより充填した結果、以下のことが判明した。
(１)  先細形状の充填ノズルを用いた実施例２、３、５の場合、ノズル先端から吐出される粉末の流れが収束しており、ストレート状の充填ノズルを用いた実施例１や４に比べて、充填容量を２〜４倍程度にしても、粉末の舞い上がりや充填ノズル外面から筒体内面への粉末の移行を効果的に抑制することができた。
(２)  先細形状の充填ノズルの場合、基端の内径を大きくした実施例５では、基端の内径が小さい実施例１に比べて、充填速度を２倍程度早くでき、しかも粉末の舞い上がりや充填ノズル外面から筒体内面への粉末の移行を効果的に抑制することができた。
(３)  充填ノズルの先細形状部の長さを長くした実施例３と、先細形状部の長さが短い実施例２とは、いずれも充填性能は同程度であり、同程度の充填容量や充填速度で粉末の舞い上がりや充填ノズル外面から筒体内面への粉末の移行を効果的に抑制することができた。
【００４９】
上記の各実施形態では、容器としてプレフィルドシリンジの筒体を用いたが、本発明ではこれらの実施形態のものに限定されず、バイアルなど他の容器にも適用できる。特に上記の容器がガラスや合成樹脂など帯電しやすい材質である場合に好適である。
また、本発明の粉末充填装置で取り扱える粉末は、特定の材質や用途、形状などに限定されないが、特に低含水率が要求され、無菌状態で充填される注射剤などの医薬品に好適である。
【００５０】
上記のホッパーや充填ノズル、除電装置、容器などは、特定の形状や寸法、構造のものに限定されず、充填ノズルの容器内への突入寸法なども任意に設定することができる。
例えば、上記の各実施形態ではバー状の除電装置を用いたが、本発明では単一の放電電極を備えたスポット形式の除電装置を、１個または複数個用いてもよい。また、上記の実施形態では搬入・搬出装置により容器である筒体を充填ノズルの直下に案内させたが、本発明ではこれに代えて、ホッパーを移動させることにより充填ノズルを容器の直上位置へ案内してもよい。
さらに上記の実施形態では、除電装置を充填ノズルとその下方に案内される容器の両者の側方に配置したが、本発明ではいずれか一方の側方にのみ配置してもよく、この場合、他方に帯電する静電気は、例えばアース接地により除電させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、充填ノズルから容器内へ充填された粉末の舞い上がりを抑制し、粉末が容器の開口部近傍の内面や充填ノズルの壁面に付着することを防止したので、プレフィルドシリンジやバイアルなどへの粉末医薬品の充填に特に好適に利用できるが、他の粉末充填にも利用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態を示し、図１(ａ)は粉末充填装置の概略構成図であり、図１(ｂ)は粉末充填装置の作動を説明する概略構成図であり、図１(ｃ)は打栓装置の作動を説明する概略構成図であり、図１(ｄ)は針装着部を取付けた状態の筒体の要部の断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態を示し、図２(ａ)は充填ノズル近傍の概略構成図であり、図２(ｂ)は図２(ａ)のIIＢ部の拡大断面図である。
【図３】２室型プレフィルドシリンジの断面図である。
【図４】従来技術を示し、図４(ａ)は粉末充填装置の作動を説明する概略構成図、図４(ｂ)は図４(ａ)のIVＢ部の拡大断面図、図４(ｃ)は打栓装置の作動を説明する概略構成図である。
【符号の説明】
【００５３】
１…粉末充填装置
２…ホッパー
３…粉末
４…充填ノズル
4a…充填ノズル(４)の外面
4b…充填ノズル(４)の内面
８…容器(筒体)
９…開口部(先端開口部)
10…除電装置
12…ノズル基端
13…充填ノズル(４)の先端部
14…ノズル先端
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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