(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粉末を輸送するための装置において、
開口部を有するホッパーであって、前記微粉末を受け入れるために使われるホッパーと、
前記開口部にきわめて接近して置かれるように移動可能な少なくとも１個のチャンバーと、
基端部と末端部を有する振動メンバーであって、前記末端部が前記開口部の近くにあるように前記ホッパーの中において位置決めが可能である振動メンバーと、
前記微粉末の中にある時前記振動メンバーを上下に振動するためのアクチュエータと、
前記振動メンバーが振動している時に、前記振動メンバーを前記チャンバの真上で移動するための移動機構と、
を備えている微粉末輸送装置。
【請求項２】
さらに前記開口部に一直線に合わせられている前記チャンバーを有している回転メンバーを備えており、かつ前記移動機構は前記振動メンバーが各々のチャンバーの上を通過するように前記開口部にそって前記振動メンバーを移動させるために配置されているところの請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記移動機構は約１００cm／秒以下の速度で前記開口部にそって前記振動メンバーを移動させる直線駆動機構を備えているところの請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記アクチュエータは前記振動メンバーを約１，０００Hzから約１８０，０００Hzの範囲の振動数で振動させるところの請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記振動用モータは前記振動要素を前記粉末に対して相対的に上下方向に振動する超音波ホーンを備えているところの請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記振動要素は円筒形状でかつ約１．０mmから約１０mmの範囲の直径を有するところの請求項５に記載の装置。
【請求項７】
さらに前記振動メンバーの前記末端部に端部メンバーを備える請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記端部メンバーが前記振動メンバーから半径方向に伸びているところの請求項７に記載の装置。
【請求項９】
さらに前記端部メンバーの上に並べられている粉末レベリングメンバーを備えている請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記チャンバーは前記回転メンバーに配置されていて、前記回転メンバは、前記チャンバーが前記開口部と一直線に合わせられた第一の位置と、前記チャンバーが容器と一直線に合わせられた第二の位置とに置かれているところの請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
さらに各々が多数のチャンバーを含んでいる多数の回転メンバーの上に配置されている多数のホッパーを備えていて、かつさらに前記振動要素を振動させるために多数の要素および多数の振動機を備えている請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記チャンバーが交換工具の中に形成されていて前記交換工具は着脱可能に前記回転メンバーに取り付けられている請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
さらに前記チャンバーの底にポートを備えており、かつ前記微粉末を前記ホッパーから前記チャンバーの中へ吸引するのを助けるために前記ポートに連絡している真空源を備えている請求項２に記載の装置。
【請求項１４】
さらに前記ポートを横切って配置されているフィルターを備えている請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
さらに前記捕獲された粉末を前記チャンバーから前記容器の中へ排出するために前記ポートに連絡する圧縮ガス源を備えている請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
さらに前記ガス源と前記真空源の作動を制御するための制御器を備えているところの請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
さらに前記ホッパーの下に配置された板を備えていて、前記チャンバーと一直線に合わせられている穴を有し、かつ前記チャンバーは過剰粉末が前記チャンバーから掻き落とされることを可能にするために前記プレートと相対的に移動可能であるところの請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記ホッパーは一次ホッパーであり、かつさらに前記粉末を前記一次ホッパーへ輸送するために前記一次ホッパーの上に配置された二次ホッパーを備えているところの請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
さらに前記二次ホッパーを振動するために揺動機構を備えている請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
微粉末を輸送するための設備において、この設備が、
それらの周辺にチャンバーの列を有している多数の回転メンバーと、
各々のホッパーが開口部を含んでいるところの回転メンバーの上に配置されているホッパーと、
各々の振動要素が前記開口部の近くに末端部を有しているところの各々の前記ホッパーの中に位置可能である振動要素と、
前記要素を上下方向に振動するために各々の振動要素に接続されている振動機と、
前記要素が振動している間各々の前記ホッパーにそって各々の振動要素を移動するための機構と、
を備えている微粉末輸送設備。
【請求項２１】
さらに前記振動メンバーの回転と、前記振動機と、前記移動機構とを制御するために制御器を備える請求項２０に記載の設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に微粉末プロセスの分野に関し、特に微粉末の計量輸送に関する。特に、本発明は患者による連続的な吸入のための非流動性で分散可能な微粉末薬剤の単位投与量を容器に充填するためのシステムと装置と方法に関する。
【０００２】
患者への有効な投与はどんな成功した薬物療法においても重要な形態である。投与の様々な手段があり、各々はそれぞれ特有の長所および短所をもっている。錠剤、カプセル剤、エリキシル剤、およびそれらと同様なものの経口用薬剤投与は多分最も便利な方法であるが、多くの薬剤はいやな味を有し、錠剤のサイズは飲み込むのを困難にしている。さらに、そのような薬剤はそれ等が吸収される前に消化管の中で分解されてしまう。そのような分解は消化管の中でたんぱく質分解性の酵素によって速やかに分解される近頃のたんぱく質薬剤にとって特に問題である。皮下注射はしばしばたんぱく質投与も含めて規則正しい薬剤投与の有効な手段であるが、患者による受入れは低く、かつ例えば注射針のような処分することが困難な鋭利な廃棄物を産み出す。インシュリンのように一日に一回またはそれ以上の回数で一定の間隔で薬剤を注射する必要性は、患者の不十分な応諾原因でありうるので、経皮とか、鼻腔内とか、直腸内とか、膣内とか、肺への投与を含めた様々な代替投与手段が開発されてきた。
【０００３】
本発明の特別な興味は、速効のある薬剤が散布された範囲で肺の末端（肺胞）領域に到達出来るような患者による薬剤散布またはエアロゾールの吸入に頼っている肺への薬剤投与処置である。ある種の薬剤は肺胞領域を通して血液循環の中へ容易に吸収されることが知られている。肺への投与は他の薬剤投与手段では投与することが困難であるたんぱく質やポリペプチドの投与を特に保証する。そのような肺への投与は肺の疾患を治療するために全体的な投与と局所的な投与の双方に有効であろう。
【０００４】
肺への薬剤投与（全体的なそして局所的な双方を含んで）は、液体噴霧器とか、投与量を計量して供給する吸入器（ＭＤＩ’ｓ）とか、乾燥粉末の散布器を含めた異なる方法により、それ自身行なわれるだろう。
乾燥粉末散布器は乾燥粉末として容易に形成されるたんぱく質とポリペプチドの投与を特に保証する。多くのその他の方法で不安定なたんぱく質やポリペプチドは凍結乾燥または噴霧乾燥粉末としてそれ等自体または適切な粉末キャリアと結合して安定に貯蔵されるだろう。
【０００５】
しかしながら、たんぱく質とかポリペプチドを乾燥粉末として投与することが出来るには問題となる点がある。多くのたんぱく質およびポリペプチドの投与量はしばしば決定的なものであるから、どのような乾燥粉末投与システムでも、意図された薬剤の量を正確に、精密に、かつくり返し投与出来ることが必要となる。さらに、多くのたんぱく質およびポリペプチドは一般に対投与量ベースで一般の薬剤より価格的に何倍もするほど非常に高い。それゆえ薬剤の最小損失で肺の目的とする領域へ乾燥粉末を有効に投与出来ることが欠くことができないことである。
【０００６】
ある応用として、微粉末薬剤は、しばしば穴あけ可能なふたまたは他のアクセス面（一般にブリスターパックとして引用される）を有する小さな単位投与量の容器で乾燥粉末散布器に供給される。たとえば、米国特許第５，７８５，０４９号および第５，７４０，７９４号に記載されている散布器はそのような容器を受け入れるよう作られていて、その開示内容をここに参考として提示します。器具の中に容器を置くため、供給管を有するマルチフローエジェクターアセンブリーはそこにある粉末薬剤への通路を供給するために容器のふたを貫通している。またマルチフローエジェクターアセンブリーは薬剤の吸引のために容器を通して空気の流れが可能なようにふたに通気孔を設けている。このプロセスを行うのは、粉末を容器から管を通して患者による吸入のためのエアロゾールを形成するための空気流の中に吸い入れるために出口端のような管の部分を通して流される高速空気流である。高速空気流は、粉末を容器から部分的に解凝集体の形態で輸送し、そして最終的に高速空気入口の丁度下流の混合部で解凝集を完了させる。
【０００７】
本発明の特別な興味は流動性の劣った粉末の物理的特性である。流動性の劣った粉末は、粉末を構成している個々の構成単位または粒子（以降個々の粒子と呼ぶ）間の凝集力により支配される流動性のような物理的特性を有しているこれらの粉末のことである。このような場合、粉末は、個々の粒子が相互に独立して容易に動くことが出来ないがそのかわりに多くの粒子のかたまりとして動くので、うまく流れない。しかしながら、粉末に働く力が凝集力を上廻って増加される時、粉末は個々の粒子の大きな凝集体“大きな塊”として動くだろう。粉末が静止すると、大きな凝集体は、大きな凝集体と部分的に圧縮された空間の間のボイドと低密度空間のために、非均一な粉末密度のままでいる。
【０００８】
この型式の性質は個々の粒子のサイズが小さくなるにつれて増加する傾向がある。このことは、粒子が小さくなるにしたがい、ファン・デル・ワールスとか静電気とか摩擦とかその他の力のような凝集力が、その小さな質量のために個々の粒子に働く重力および慣性力に関して、大きくなるという理由による。このことは、他の効果的なモーティベーターと同様に加速により生み出される重力や慣性力が粉末を処理し、動かしそして計量するのに一般に使用されているように本発明にも当てはまる。
【０００９】
たとえば、単位投与量の容器への配合に先立ち微粉末を計量する時、不都合なことに粉末はしばしば凝集体となり、ボイドと極端な密度の変化を生じ、そのため一定時間内に多くの原料を処理する生産における計量に一般に使用されている容積計量工程の精度を減じている。さらに、このような不都合な凝集は肺への投与のために粉末凝集体を個々の粒子に分解する必要すなわち散布可能にする必要がある際望ましくないことになる。そのような解凝集体は、単位投与量の容器または他の容器から薬剤を引き出すのに使われる空気流または機械的エネルギー移送機構（例えば；超音波とか、ファン／インペラーとか、それらと同様なもの）により発生される剪断力によって、散布器内でしばしば発生している。しかしながら、もし小さな粉末凝集体があまりに密集しているなら、空気流または他の散布機構により発生される剪断力は薬剤を、個々の粒子に有効に分散するのに不十分であろう。
【００１０】
個々の粒子の凝集化を防ぐ試みは、例えば約５０μｍのより大きな粒子（時には多数のサイズ範囲）が例えば１μｍから５μｍの小さな粉末薬剤と結合されている多相の粉末（例えばキャリアまたは希釈薬）の混合を産み出すことである。この場合、処理中や充填中に粉末が５０μｍ粉末の特性を有するように、より小さな粒子はより大きな粒子に附着している。そのような粉末はより容易に流れ計量することが出来る。しかしながらそのような粉末の一つの欠点はより大きな粒子からより小さな粒子を取り除くことが困難で、その結果粉末形態は、大部分が、器具の中または患者ののどに至るかさばった流動剤成分となる。
【００１１】
粉末薬剤を単位投与量の容器に充填するための最近の方法は、粒状の粉末が重力（時には撹拌と混合とともに）により計量チャンバーの中へ直接注がれる直接注入方法を含んでいる。チャンバーが希望するレベルまで充填されると薬剤はチャンバーから容器の中へ排出される。そのような直接注入プロセスにおいて、計量チャンバーの中で密度の変化が生じ、そのために薬剤の単位投与量の量を正しく計測するのに計量チャンバーの有効性を減じる。さらに、粉末は多くの応用において望ましくない粒状の状態である。
【００１２】
粉末を計量チャンバーへ注入するのに先立ち粉末を凝縮することにより密度の変化を最小にするために、ある試みが行なわれた。しかしながら、そのような凝縮は、とくに微粉末だけから成る粉末にとって、粉末の散布性を減じることすなわち散布器を用いて肺への投与の間に凝縮された粉末が個々の粒子に分解する機会を減じてしまうことから、望ましいことではない。
【００１３】
それゆえ、これらおよび他の問題を克服するか大きく減ずる微粉末処理のためのシステムおよび方法を供給することは望ましいことである。そのようなシステムおよび方法は、単位投与量の容器への配合とくに小さな質量を詰めるために単位投与量に分割する時、微粉末の正確かつ精密な計量を可能にすべきである。さらに、システムおよび方法は、微粉末が肺への投与の前に粉末が個々の粒子に分解されている必要がある現状の吸入器に使用されるかも知れないので、処理中に微粉末が十分に散布可能であることを保証すべきである。さらに、システムと方法は、価格を低下させるために多くの数の単位投与量の容器が微粉末薬剤の単位投与量ですばやく充填されるような微粉末の迅速な処理を供給すべきである。
【背景技術】
【００１４】
米国特許第５，７６５，６０７号にはコンテナーに入れる製品を計量する機械が記載されておりかつコンテナーに製品を供給するための計量ユニットを含んでいる。
【００１５】
米国特許第４，６４０，３２２号には原料をホッパーから横方向に直接回転しないチャンバーへ吸引するためにフィルターを通して大気圧より低い圧力を用いる機械が記載されている。
【００１６】
米国特許第４，５０９，５６０号には粒状の原料をかきまぜるために回転翼を有した粒状の原料処理装置が記載されている。
【００１７】
米国特許第２，５４０，０５９号には重力で粉末を、計量チャンバーに直接注入する前にホッパーの中で粉末をきかまぜるための回転するワイアループ撹拌器を有する粉末充填装置が記載されている。
【００１８】
独国特許第３６０７１８７号には微粉末の計量輸送の機構が記載されている。
【００１９】
製品パンフレットである“Ｅ−１３００  Ｐｏｗｄｅｒ  Ｆｉｌｌｅｒ”にはペリー（Ｐｅｒｒｙ）社、コロナ、カリフォルニア州から入手可能である粉体充填機が記載されている。
【００２０】
米国特許第３，８７４，４３１号にはカプセルに粉体を充填するための機械が記載されている。該機械は回転可能なタレットに保持されたコアリングチューブ（ｃｏｒｉｎｇ  ｔｕｂｅｓ）を有している。
【００２１】
英国特許第１，４２０，３６４号には乾燥粉体の量を計測するために使われる空洞部を計量するのに使用される膜構造物が記載されている。
【００２２】
英国特許第１，３０９，４２４号にはチャンバーに負圧を発生するために使用されるピストンヘッドを付きの計量チャンバーを有する粉末充填装置が記載されている。
【００２３】
カナダ国特許第９４９，７８６号には粉末に浸せきされる計量チャンバーを有する粉末充填機械が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
本発明は微粉末を単位投与量の容器へ計量輸送するためのシステムと装置と方法とを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
一つの典型的な方法において、そのような微粉末は最初振動要素で微粉末を撹拌されそして少なくとも微粉末の一部分を捕獲することによって輸送される。それから捕獲された微粉末は、容器から取り除く時それが十分に分散することが出来るように輸送される粉末が十分に凝縮されていない状態で、容器へ輸送される。微粉末は、通常約１００μｍ以下で、一般的には約１０μｍより小さくて、より一般的には約１μｍから５μｍの範囲である平均サイズを有する個々の粒子の薬剤を含むだろう。
【００２６】
好ましくは、微粉末は下端部に開口部を有するホッパーに置かれるだろう。要素は微粉末を撹拌するために振動される。開口部近傍での粉体の振動は、それがチャンバーの中へ捕獲されるところの開口部を通しての微粉末の一部分の輸送を助ける。要素の振動もまた、計量チャンバーがより均一に充填されるように、計量チャンバー内で粉末の解集体化を助ける。
【００２７】
好ましくは、振動要素はホッパーの中の粉末と相対的に上下、すなわち垂直方向に振動される。一つの形態において、超音波ホーンが要素を垂直方向に振動するために使用される。代わりに、要素が粉末の中で前後、すなわち横方向に振動されるロッドでもよい。もう一つは、振動要素は軌道内で振動される。一つの形態において、ロッドはロッドを振動させる圧電モーターに操作可能に接続されている。要素は、好ましくは、約１，０００Hzから約１８０，０００Hz、より好ましくは約１０，０００Hzから約４０，０００Hz、最も好ましくは約１５，０００Hzから約２５，０００Hzの周波数範囲で垂直方向に振動される。ロッドは、好ましくは約５０Hzから約５０，０００Hzの範囲、より好ましくは約５０Hzから約５，０００Hzの範囲、最も好ましくは約５０Hzから約１，０００Hzの範囲の周波数で横方向に振動される。
【００２８】
もう一つの形態において、要素は開口部の近くに置かれている末端部を有している。さらに、末端部はホッパーからチャンバーへの微粉末の輸送を助けるためにチャンバーの上で振動される端部メンバーを有する。好ましくは、端部メンバーは要素から外に向けて横方向に突出している。一つの形態において、端部メンバーは、要素が垂直方向に振動されるシリンダーを含んでいる。もう一つの形態において、端部メンバーはロッドが横方向に振動されるクロスメンバーを含んでいる。端部メンバーは、好ましくは、約０．０１mmから約１０mm、より好ましくは約０．５mmから３．０mmの範囲の距離で垂直方向にチャンバーから離れて並べられている。そのような距離はチャンバーへ輸送される時粉末を凝縮されていない状態に保持するのを助ける。
【００２９】
さらにもう一つの形態において、好ましくは、要素は振動されている間開口部を横切って動かされる。例えば、要素は好ましくは約１００cm／秒以下の速度で開口部にそって移動されるだろう。しかしながら、移動の特定した速度は一般に要素の振動周期に依存する。このようにして、要素は振動されている間チャンバーを横切って掃かれる。
【００３０】
開口部にそった要素の動きは、多数のチャンバーが開口部に一直線に合わせられる時、特に好ましい。このように、要素は微粉末をホッパーから各々のチャンバーの中へ輸送するのを助けるために使用されるだろう。任意であるが、多数の要素またはロッドが開口部近傍のホッパーの中で振動されるだろう。好ましくは、ロッドは、お互いに一直線に合わされかつ要素またはロッドが各々のチャンバー上で静止している場合もあるが振動している間、開口部にそって移動されるだろう。
【００３１】
チャンバーの中で微粉末を捕獲するのを助けるために、好ましくは、空気は微粉末をチャンバーの中へ吸引するためにチャンバーの底を通して吸引される。微粉末の捕獲に続いて、好ましくは、粉末は容器へ輸送される。好ましくは、微粉末の輸送は捕獲された粉末を容器の中へ排出するために圧縮ガスをチャンバーの中に導き入れることにより行なわれる。
【００３２】
もう一つの方法の形態において、ホッパーの中の粉末は定期的に平らにされる。一つの例として、粉末は振動要素の末端部の上に突出メンバーを置くことにより平らにされるだろう。このように、突出メンバーは振動可能な要素にそって振動する。要素がホッパーにそって移動される時、突出メンバーは粉末をホッパーの中で標準の高さにするのに役立つ。もう一つの形態において、粉末の輸送は湿分が管理された環境の中で行なわれる。
【００３３】
さらにもう一つの形態において、チャンバーに捕獲された粉末は単位投与量の量に調節される。これは薄い板（またはドクターシート）をホッパーとチャンバーの間に置くことにより行なわれる。板は粉末をホッパーからチャンバーの中へ輸送を可能にするための穴を有している。チャンバーは板と相対的に動かされ、その板はどのような過剰粉末をもチャンバーから掻き落とす。代りに、ドクターブレードはチャンバーが回転される時チャンバーからどのような過剰粉末をも掻き落とすために使用されるだろう。
【００３４】
特別な形態において、粉末は二次ホッパーからホッパーへ輸送される。好ましくは、二次ホッパーは、粉末を一次ホッパーの中へそれが通過してゆくシュートに輸送するために、振動される。さらに他のもう一つの形態において、チャンバーは定期的に取り除かれかつチャンバーの容積を調節するために異なるサイズのチャンバーと交換される。この方法で、異なる単位投与量が本発明により生成できるだろう。
【００３５】
本発明はさらに粉末を輸送するための典型的な装置を提供する。装置は微粉末を保持するホッパーを含む。さらに、装置はホッパーの中の開口部にきわめて接近してチャンバーを置くことを可能にするために移動可能な少なくとも一つのチャンバーを含んでいる。基端部と末端部を有する振動要素もまた装備され、その要素は末端部が開口部の近くになるようにホッパーの中に置かれる。振動機は微粉末が中にある時要素を振動するために装備される。このように、要素は微粉末をホッパーからチャンバーへ輸送することを助けるべく撹拌するために振動されるだろう。好ましくは、振動機は要素を上下または垂直方向に振動する超音波ホーンを含む。代りに、圧電モーターは要素を横方向に振動するために使用されるだろう。
【００３６】
一つの典型的な形態において、さらに装置は要素が振動されている時チャンバーの上に振動要素またはロッドを移動するための機構を含んでいる。そのような機構は、多数のチャンバーがチャンバーを開口部に一直線に合わせるために回転させる、回転可能なメンバーに装備されている時、特に利点となる。移動機構は、振動要素が各々を粉末で充填するのを助けるために各々のチャンバーの上を通過するよう、回転メンバーの上に要素を移動するために使われるだろう。好ましくは、移動機構はロッドを開口部にそって約１００cm／秒以下の速度で移動させる直線駆動機構を含んでいる。
【００３７】
もう一つの形態において、振動機は約１，０００Hzから約１８０，０００Hzの範囲、より好ましくは約１０，０００Hzから約４０，０００Hzの範囲、最も好ましくは約１５，０００Hzから２５，０００Hzの範囲の振動数で上下方向に要素を振動するために配置される。上下に振動される時、好ましくは振動要素は約１．０mmから約１０mmの範囲の直径を有する円筒シャフトを含む。横方向に振動される時、好ましくは、要素は約０．０１インチ（約０．２５４mm）から約０．０４インチ（約１．０１６mm）の範囲の直径を有するロッドまたはワイヤーを含む。
【００３８】
端部メンバーは、好ましくは、微粉末を撹拌するのを助けるために、振動可能な要素の末端部へ操作可能に接続される。端部メンバーは、好ましくは約０．０１mmから約１０mmの範囲の、より好ましくは約０．５mmから３．０mmの範囲の距離でチャンバーから水平方向に離れて並べられている。一つの代替において、装置は、多数の要素が粉末の中で振動されるように多くの振動要素で装備される。
【００３９】
さらにもう一つの形態において、チャンバーは、チャンバーがホッパーの中の開口部と一直線に合わせられる第一の位置およびチャンバーが容器と一直線に合わせられる第二の位置に置かれる、回転メンバーの中に配置される。このように、チャンバーは第一の位置で粉末を充填されるだろう。回転メンバーは続いて粉末がチャンバーから容器の中へ排出されるのを可能にするために第二の位置へ回転される。好ましくは、チャンバーは微粉末をホッパーからチャンバーへ吸引するのを助けるために真空源と連絡しているポートを含んでいる。好ましくは、フィルターは粉末を捕獲するのを助けるためにポートを横切って配置される。好ましくは、圧縮空気源もまた捕獲された粉末をチャンバーから容器へ噴出するためにポートに連絡している。制御器はガス源や真空源や振動機操作の作動を制御するために装備されるだろう。
【００４０】
装置もまたチャンバー容積に適したチャンバー内に捕獲される粉末の量を調節するための機構を含んでいる。このようにして、捕獲量は単位投与量となるだろう。そのような調節機構はチャンバーの上に広がった微粉末を取り除くために端部を含んでいる。一つの実施の形態において、調節機構は充填の間チャンバーと一直線に合わせられるだろうところの穴を有した薄い板を含んでいる。回転メンバーが回転している時、穴の縁部はチャンバーから過剰粉末を掻き落とす。
【００４１】
一つの特別な形態において、振動要素は末端部の上に並べられている突出メンバーを含んでいる。突出メンバーは振動可能な要素がホッパーにそって移動する時ホッパーの中で粉末を平らにするためのレベラーとして役に立つ。
【００４２】
もう一つの形態において、二次ホッパーは一次ホッパーに放出されるまでの間粉末を貯蔵するために装備される。揺動機構は、粉末が一次ホッパーに輸送される時、二次ホッパーを振動するために装備される。好ましくは、粉末は、粉末が一次ホッパーにそった振動メンバーの移動と干渉することなしに輸送されるように、シュートを落下する。
【００４３】
さらにもう一つの形態において、チャンバーは交換工具の中に形成されている。このようにして、チャンバーのサイズは、回転メンバーに異なるサイズのチャンバーを伴なった交換工具を取り付けることにより、簡単に変更されるだろう。
【００４４】
さらに、本発明は微粉末を輸送するための典型的なシステムを提供する。システムは各々がチャンバーの列を含んだ多くの回転メンバーを含んでいる。ホッパーは各々の回転メンバーの上に配置され、かつ粉末がチャンバーに輸送されるのを可能とするために開口部を有している。振動要素は各々のホッパーに配置され、そして振動機は要素を上下方向に振動させるために装備される。さらに、移動機構は、粉末をホッパーからチャンバーに輸送するのを助けるためにホッパーにそって振動メンバーを移動させるために装備される。便利なことに、制御器は回転メンバーと、振動機と、そして移動機構の運転を制御するために装備されるだろう。
【００４５】
特定の実施の形態の詳細な説明
本発明は微粉末を容器の中へ計量輸送するための方法と、システムと、装置を提供する。本発明は、ある場合においては、例えば約５０μｍまでまたはそれ以上のより大きな粒子においては役立つだろうけれど、微粉末は、非常に細かくて、通常約２０μｍ以下、一般的に約１０μｍ以下、より一般的には約１μｍから約５μｍ、の範囲の平均サイズを有する。微粉末は多様な組成から成るだろうし、かつ好ましくはたん白質とか、核酸とか、炭水化物とか、緩衝塩とか、ペプチドとか、その他の小さな生体分子とか、これらに同様な物のような薬剤を含むだろう。好ましくは、微粉末を受け入れることを意図している容器は、単位投与量容器を含んでいる。容器は肺への投与が必要になるまで薬剤の単位投与量を貯蔵するために使用される。容器から薬剤を引き出すために、前もって参考としてここに提示します米国特許第５，７８５，０４９号および第５，７４０，７９４号に記載されている吸入器具が使われるだろう。しかしながら、本発明の方法は、また、微粉末の散布にたよっている他の吸入器具に使われる粉末を調合するのに役立つ。
【００４６】
好ましくは、容器の各々には患者が正しい投与量を与えられることを保証するために正確な微粉末の量が充填される。微粉末を計量し輸送する時、微粉末は、容器に射出される単位投与量の量が現在の吸入器具に使われる時役に立つように十分散布可能であるように、繊細に取り扱われ、圧縮されてはならない。本発明により調合される微粉末は、粉末を散布するために手動操作または単独の吸入薬を当てにしている“低エネルギー”吸入器具に、これに限定するわけではないけれど、特に役立つであろう。そのような吸入器具にとって、粉末は、前もって参考としてここに提示します米国特許第５，７８５，０４９号に規定されているように、好ましくは少なくとも２０％（重量）が、より好ましくは少なくとも６０％が、最も好ましくは少なくとも９０％が空気流流れの中に散布可能でありまたは抽出可能であろう。微粉末薬剤を生産するコストは一般に非常に高価なので、好ましくは、薬剤は最低の損失で計量され容器へ輸送されるだろう。好ましくは、容器は、計量された薬剤の入った多数の容器が経済的に生産出来るように、単位投与量の量で迅速に充填されるだろう。
【００４７】
本発明によれば、微粒子は計量チャンバー（好ましくは単位投与量の容積を規定するための寸法に作られている）の中に捕獲される。好ましい捕獲の方法は、米国特許第５，７７５，３２０号で記載されているように空気の吸引力が、小さな凝集体または個々の粒子に働くように、チャンバーを通して空気を吸引することであり、その完全な開示内容をここに参考として提示します。このようにして、流動体化された微粉末は、重大な圧縮なしにかつ重大なボイドの発生なしに、チャンバーへ充填される。さらに、このような方法で捕獲することは、微粉末が微粉末の散布性を不当に減ずることなしに正確に再現性をもって計量されることを可能にする。チャンバーを通しての空気の流れは捕獲された粉末の密度を制御するために変化されるだろう。
【００４８】
微粉末が計量された後、微粉末は、単位投与量の量で容器の中へ噴出される。噴出された微粉末は、吸入または散布器具により発生された乱流空気流れの中に注入されたエアロゾール化されるように十分に散布可能である。そのような噴出プロセスは米国特許第５，７７５，３２０号に記載されており、前もって参考としてここに提示いたします。
【００４９】
好ましくは、微粉末の撹拌は捕獲チャンバーの丁度上の近傍の微粉末の中で振動メンバーを振動することにより行なわれる。好ましくは、要素は上下方向すなわち垂直方向に振動される。代りに、要素は横方向に振動されてもよい。超音波ホーンとか、圧電ベンディングモーターとか、カムまたはクランクシャフトを回転させるモーターとか、電気的ソレノイドとかこれに同様な方法を含めた多様な機構が要素を振動させるために使われるだろう。代りに、ワイアループが粉末を流動体化するために微粉末の中で回転されてもよい。好ましくは、撹拌は微粉末の中で振動メンバーを振動させることにより行なわれるけれど、ある場合には微粉末を流動体化させるために粉末の丁度上で振動メンバーを振動させることが望ましいだろう。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明における微粉末を輸送するための典型的な装置の断面図である。
【図２】図１の装置の正面図である。
【図３】本発明によるチャンバーの上を移動される振動ロッドを示している図１の装置のチャンバーの詳細図である。
【図４】本発明による粉末を輸送するための典型的なシステムの左前面の斜視図である。
【図５】図４のシステムの右前面の斜視図である。
【図６】図４のシステムの断面図である。
【図７】本発明による微粉末を輸送するための別の装置の概略図である。
【図８】本発明による微粉末を輸送するための更に別の装置の概略図である。
【図９】本発明による微粉末を輸送のためのさらに別の装置の概略図である。
【図１０】本発明による微粉末を輸送のためのさらなる実施の形態における斜視図である。
【図１１】図１０の装置の線１１−１１に沿って切断した断面図である。
【図１２】図１０の装置の線１２−１２に沿って切断した断面図である。
【図１３】図１０の装置の回転メンバーの分解組立図である。
【図１４Ａ】回転メンバーのチャンバーから超過粉末を掻き落とすための掻き落とし機構の概略図である。
【図１４Ｂ】回転メンバーの上に取り付けられるような図１４Ａの掻き落とし機構の正面図である。
【図１４Ｃ】本発明による回転メンバーのチャンバーから超過粉末を掻き落とすための別の掻き落とし機構の斜視図である。
【図１５】本発明による粉末を輸送するための特に好ましいシステムの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
図１および２を参照して、微粉末薬剤の単位投与量を計量し輸送するための、装置１０の典型的な実施の形態が記載されるだろう。装置１０は上端部１４と下端部１６を有する槽またはホッパー１２を含む。下端部１６に開口部１８がある。ホッパー１２の中に入っているのは微粉末２０の層である。ホッパー１２の下に位置しているのはその周囲に多数のチャンバー２４を有する回転メンバー２２である。回転メンバー２２は、粉末２０がホッパー１２からチャンバー２４の中へ輸送されるのを可能にするべく、チャンバー２４を開口部１８に一直線に合わせるために回転されるだろう。
【００５２】
ホッパー１２の上に位置しているのはそこに取り付けられたロッド２８を有する圧電ベンディングモーター２６である。圧電モーター２６は、ロッド２８の末端部２９が回転メンバー２２から離れている時微粉末２０の中に置かれているように、ホッパー１２の上に位置されている。ホッパー１２の下端部１６は、ホッパー１２の中に入っている粉末が下端部１６と回転メンバー２２の間から逃げないように、回転メンバー２２の丁度上に位置される。ロッド２８の末端部２９に、ほぼロッド２８に垂直であるところのクロスメンバー３０がある。好ましくは、クロスメンバー３０はこれ以降非常に詳細に記載するようにチャンバーの中へ微粉末を撹拌するのを助けるために少なくともチャンバー２４の上部の直径と同じ長さである。
【００５３】
図１に最も良く説明されているように、圧電ベンディングモーター２６の作動により、ロッド２８は矢印３２で示されているように前後に振動される。さらに、矢印３４で説明されているように、圧電ベンディングモーターは、クロスメンバー３０が各々のチャンバー２４の上で振動されるのを可能にするために、回転メンバー２２の軸方向にそって移動される。
【００５４】
さて図３を参照し、ホッパー１２（図１参照）からチャンバー２４への粉末の輸送が非常に詳しく記載されるだろう。チャンバー２４の中に配置されているのは上部フィルター３６とバックアップフィルター３８である。上部フィルター３６はチャンバー２４の上部に関して既知の距離にあるよう回転メンバー２２の中に配置されている。ライン４０は、共同出願中の米国特許出願第０８／６３８，５１５号に記載されているのと同様な方法で、充填の間チャンバー２４内を吸引しかつチャンバーから粉末を排出する時圧縮ガスを供給するためにチャンバー２４に連絡しており、ここにその開示内容を参考として提示します。
【００５５】
充填の準備をする時、真空がライン４０内で形成され、チャンバー２４を通して空気を吸引する。さらに、ロッド２８は、粉末層２０を撹拌するのを助けるためにチャンバー２４の上に位置された時、矢印３２で示されるように振動される。そのようなプロセスは粉末を層２０からチャンバー２４の中へ輸送するのを助ける。振動している間、ロッド２８は矢印３４で示されるようにチャンバー２４の上を移動される。このようにして、粉末層２０の撹拌はチャンバー２４の開口部全体を完全におおって発生するだろう。さらに、ロッド２８の移動は、また、それ等が同様な方法で充填されるように他のチャンバー２４の上を移動するだろう。
【００５６】
矢印４２で説明されているように、ロッド２８は、好ましくは約０．０１mmから約１０mm、より好ましくは０．１mmから０．５mmの範囲の距離だけ回転メンバー２２から垂直方向に離れて並べられている。そのような垂直方向の間隔は空洞の直上の粉末が流動体化されそしてチャンバー２４の中へ吸引されることを保証するために好ましい。さて図４〜６を参照して、粉末を輸送しかつ計量するシステムの典型的な実施の形態が記載されるだろう。システム４４は、原理が図１〜３の装置１０とともに事前に十分に説明されたあとで、パターンが描かれる。システム４４は回転メンバー５０を回転可能に支えるためのベース４６とフレーム４８を含んでいる。回転メンバー５０は多数のチャンバー５２（図６参照）を含んでいる。回転メンバー５０は、チャンバー５２も含めて、好ましくは、前述の共同出願中の米国特許出願第０８／６３８，５１５号に記載されているのと同様な真空および圧縮のラインを装備されていて、前述したようにここに参考として提示します。チャンバー５２の充填の際、回転メンバー５０は、チャンバー５２が下方で向かい合うまで、回転される。その点で、圧縮空気は、捕獲された粉末を現状技術で一般的に使用されているブリスターパッケージのような容器の中へ噴出するために、チャンバー５２を通してそう入される。
【００５７】
回転メンバー５０の上に位置されているのは細長い開口部５６（図６参照）を有するホッパーである。フレーム４８に操作可能に装着されているのは多数の圧電ベンディングモーター５８である。各々の圧電ベンディングモーター５８に取り付けられているのはロッド６０である。典型的な圧電ベンディングモーターはピエゾシステム株式会社、ケンブリッジ、マサチューセッツ州から商業的に入手可能である。そのようなベンディングモーターは各々が外面に電極を有する圧電セラミックの二層を含んでいる。電界は、一方の層が収縮している間もう一方の層に膨脹を発生させるために二つの外面の電極を横切って、加えられる。
【００５８】
ロッド６０は、好ましくは約０．００５インチ（約０．１２７mm）から約０．１０インチ（約２．５４mm）、より好ましくは０．０２インチ（約０．５０８mm）から、０．０４インチ（１．０１６mm）の範囲の直径を有するステンレス線を含んでいる。しかしながら、ロッド６０を製作する時他の材料および形状が使われることは評価されるだろう。たとえば、他の金属や合金とか、金属性のピアノ線とか、カーボンファイバーとか、プラスチックとか、これらと同様な物を含めて多くの剛性材料が使用されるだろう。ロッド６０の形状は、また、断面形状において非円形および非均一かあるいはそのいずれかであり、その重要な特徴は粉末を流動体化すべくロッドの端末部近くの粉末を撹拌できることである。好ましくは、垂直クロスメンバー６２（図６参照）はロッド６０の末端部に取り付けられるだろう。任意に、一つまたはそれ以上のクロスメンバーが運転中に粉末層内に発生するどのような溝の崩壊をも助けるためにクロスメンバーの末端の上に位置付けされる。作動される時、ロッド６０は、好ましくは約５Hzから約５０，０００Hzの範囲、より好ましくは約５０Hzから約５，０００Hzの範囲、最も好ましくは約５０Hzから約１，０００Hzの範囲の振動数で振動されるだろう。
【００５９】
圧電ベンディングモーター５８は、ホッパー５４にそってロッド６０を移動させる移動機構６４に、取り付けられている。移動される時、クロスメンバー６２は、好ましくは約０．０１mmから約１０mm、より好ましくは約０．１mmから約０．５mmの範囲の距離だけチャンバー５２の上に垂直方向に離れて並べられている。移動機構６４は、ベルト６８を回転させさらにプラットホーム７０に取り付けられている回転駆動用プーリー６６を、含んでいる。圧電ベンディングモーター５８は、プーリー６６が作動されている時シャフト７２の上を移動されるプラットホーム７０に、取り付けられている。このようにして、ロッド６０は、ロッド６０が各々のチャンバー５２の上で振動されるようにホッパー５４の中で、前後に移動されるだろう。移動機構６４は、チャンバー５２に充填する時何回も記載されたようにチャンバー５２の上をロッド６０が通過するために、使用されるだろう。ロッド６０は、好ましくは約２００cm／秒以下、より好ましくは約１００cm／秒以下の速度で移動されるだろう。好ましくは、ロッド６０は、望むべくは２回の通行で各々のチャンバーの上を少なくとも１回通過するだろう。
【００６０】
運転時、ホッパー５４はチャンバー５２へ輸送されるべき微粉末で充填される。それからそれらが開口部５６に一直線に合わせられる間各々のチャンバー５２を通して真空に引かれる。同時に、圧電ベンディングモーター５８はロッド６０を振動するために作動される。移動機構６４はロッド６０が振動されている間ホッパー５４の中でロッド６０を前後に移動するために作動される。ロッド６０の振動は微粉末を撹拌し、チャンバー５２の中へのその輸送を助ける。チャンバー５２が十分に充填される時、回転メンバー５０はチャンバー５２を下方位置に置くために１８０°回転される。回転メンバー５０が回転している時、ホッパー５４の下端部のブレードは、各々のチャンバーが微粉末の単位投与量の量だけを保有することを保証するために、過剰粉末を掻き落とす。
【００６１】
下方位置にある時、圧縮空気が微粉末を容器（図示されていない）の中へ噴出するために各々のチャンバー５２を通してそう入される。このようにして、微粉末をホッパーから容器へ計量された量で輸送するために便利な方法が提供される。
【００６２】
さて図７を参照して、計量された投与量の微粉末を輸送するための装置７４の別の実施形態を説明する。装置７４はハウジング７６およびハウジング７６に操作可能に取り付けられた圧電基板７８を含んでいる。圧電基板７８は多数の穴８０（またはスクリーン）を含んでいる。圧電板７８の上に位置しているのは微粉末８４層を有したホッパー８２である。圧電基板７８に取り付けられているのは圧電基板７８を作動させるための一対の電気的なリード線８６である。電流がリード線８６へ交互に供給される時、圧電基板は矢印８８で説明されているような振動モードを作り出すために膨張および収縮される。引き続いて、穴８０は、より効果的に粉末が穴８０を通してチャンバーの中へ落ちるのを可能にするべく粉末層８４を撹拌するのを助けるために振動される。前述の実施の形態に記載されたように真空源と加圧源に連絡するチャンバーを有する回転メンバーは、また、微粉末を捕獲しかつ捕獲された粉末を容器の中へ排出するのを助けるために、装置７４とともに使用されるだろう。
【００６３】
計量された微粉末の投与量を輸送するための装置１００のさらなる実施の形態が図８に説明されている。装置１００は、圧電ベンディングモーターがリンケージシャフト１０６を駆動するクランク１０４を有するモーター１０２に置きかえられたことをのぞいて、先に記載されたような装置１０と同じ方法で運転する。シャフト１０６が往復運動されている時、ロッド１０８は粉末１１２で充填されているホッパー１１０の中で振動される。それから、撹拌された粉末は前述と同じ方法でチャンバー１１４に捕獲される。さらに、ロッド１０８は、他の実施の形態で前述されたと同じ方法で、振動の間チャンバー１１４の上を移動されるだろう。
【００６４】
計量された微粉末の投与量を輸送するための装置１２０のもう一つの実施の形態が図９に説明されている。装置１２０はワイアループ１２４を回転させるモーター１２２を含んでいる。図示されるように、ワイアループ１２４は微粉末層１２６の中でチャンバー１２８の丁度上に配置される。このようにして、ワイアループ１２４が回転される時、粉末は前述の実施の形態と同じ方法で、流動体化されチャンバー１２８の中へ吸引されるだろう。さらに、ループ１２４は、前述の他の実施の形態と同じ方法で、回転している間チャンバー１２８の上を移動されるだろう。
【００６５】
さて図１０を参照して、微粉末を輸送するための装置２００のもう一つの実施の形態を説明する。装置２００は、粉末がホッパーから回転メンバーの計量チャンバーの中へ輸送されるという前述の他の実施の形態と同じ方法で、運転する。粉末は回転メンバーから容器の中へ単位投与量の量だけ排出される。
【００６６】
装置２００は、回転メンバー２０４がフレーム２０２上に保持されているモーター（図示されていない）により回転されるように、回転メンバー２０４を保持しているフレーム２０２を備えている。フレーム２０２もまた回転メンバー２０４の上に槽または一次ホッパー２０６を保持する。ホッパーの上に位置するのは振動機２０８である。図１１および１２に示されるように、振動要素２１０は振動機２０８に接続されている。振動機２０８はクランプ２１４によりアーム２１２に接続されている。続いてアーム２１２は移動用台２１６に接続されている。スクリューモーター２１７が移動用台２１６をフレーム２０２と相対的に前後に移動するために使われている。この方法で、振動要素２１０はホッパー２０６の中で前後に移動されるだろう。
【００６７】
またさらに図１１および１２を参照して、装置２００は一次ホッパー２０６の上に配置されている二次ホッパー２１８を含んでいる。便利なことに、ホッパー２１８は、ウィング２１９をスロット２２０の中へ差し込むことにより取りはずし可能にフレーム２０２へ接続するのを可能にするために、ウィング２１９を含んでいる。ホッパー２１８はハウジング２２２と、粉末を貯蔵するための環状部２２４とを含んでいる。シュート２２６はホッパー２１８がフレーム２０２に取付けられる時ハウジング２２２からホッパー２０６の中にまで伸びる。環状部２２４は、粉末が環状部２２４からシュート２２６を下方へ流れるのを可能にするために、開口部２２８を含んでいる。スクリーン２３０は、ハウジング２２２が揺動または振動されるまでは粉末がシュート２２６を下方に流れることをほぼ防ぐために、開口部２２８の上に配置される。
【００６８】
便利なことに、ラッチ２３２は二次ホッパー２１８をフレーム２０２にしっかり締めつけるために使用される。二次ホッパー２１８を取りはずすために、ラッチ２３２はホッパー２１８からはずされそしてホッパー２１８はスロット２２０から持ち上げられる。このようにして、ホッパー２１８は便利なことに、再充填とか、洗浄とか、取り替えとか、これらに同様なこととかのために取りはずされるだろう。
【００６９】
ホッパー２１８から粉末を輸送するために、アーム２３４はハウジング２２２の中へ接触するように置かれ、そしてハウジング２２２を振動するために揺動または振動される。モーター（図示されていない）はアーム２３４を揺動または振動するために使用される。図１２に示されるように、ハウジング２２２はブロック２３８の入っている内部開口部２３６を任意に含んでいる。ハウジング２２２が揺動されている時、ブロック２３８は開口部２３６の中で振動される。ブロック２３８はハウジング２２２の壁に係合しているので、それは、粉末を環状部２２４から開口部２２８およびスクリーン２３０を通して輸送するのを助けるために、ハウジング２２２を通して衝撃波を送る。それから、粉末は、それがホッパー２０６の中へ落ちるまで、シュート２２６をすべり降りる。シュート２２６の使用もまた、環状部２２４が振動機２０８の動きと干渉しないように、振動機２０８から横方向に間隔をとることを可能にするのを助けるのに、利点となる。開口部２３６の中にブロック２３８を含んでいる一つの特別な利点は、ブロック２３８が振動されている時、形成されるどのような粒子も開口部２３６の中に保持されかつどの粉末も汚染しない、ことである。
【００７０】
振動機２０８は要素２１０を上下または垂直方向に振動させるために配置される。振動機は、好ましくは、Ｂｒａｎｓｏｎ  ＴＷＩの超音波ホーンのような商業的に入手可能な超音波ホーンの多くの種類どれをも含んでいる。振動要素２１０は、好ましくは約１，０００Hzから約１８０，０００Hz、より好ましくは１０，０００Hzから約４０，０００Hz、最も好ましくは約１５，０００Hzから約２５，０００Hzの範囲の振動数で振動される。
【００７１】
図１２に最も良く示されるように、振動要素２１０は要素２１０の振動の間粉末を最適に撹拌処理をするために適切に形作られている端部メンバー２４０を含んでいる。図示されるように、端部メンバー２４０は要素２１０より大きい外周囲を有している。要素２１０は、好ましくは円筒形状で、かつ、好ましくは約０．５mmから約１０mmの範囲の直径を有する。図示されるように、要素２４０はまた円筒形状でかつ好ましくは約１．０mmから約１０mmの範囲の直径を有する。しかしながら、振動要素２１０および端部メンバー２４０が多様な形状およびサイズに作られるだろうことは評価されるだろう。たとえば、振動要素２１０は先細りになっているだろう。端部メンバー２４０もまた、振動機２０８がホッパー２０６を通して移動されている時、粉末の横方向の動きを最小にするために、縮少した形状を有するだろう。端部メンバー２４０は、好ましくは約０．０１mmから約１０mm、より好ましくは約０．５mmから約３．０mmの範囲の距離だけ回転メンバー２０４の上に垂直方向に離れて並べられる。
【００７２】
振動機２０８は、前述の実施の形態と同じ方法で回転メンバー２０４の計量チャンバー２４２の中への粉末輸送を助けるために使われる。より明確には、モーター２１７は振動要素２１０がホッパー２０６にそって横方向に前後に移動されるように台２１６を移動するために使用される。同時に振動要素２１０は各々の計量チャンバー２４２の上を通過する時、上下方向、即ち回転メンバー２０４の半径方向に振動される。振動機は、好ましくは毎秒約５００cm以下、より好ましくは毎秒約１００cm以下の速度でホッパー２０６にそって横方向に移動される。
【００７３】
振動要素２１０がホッパー２０６の中で横方向に動かされている時、振動要素２１０がある粉末をホッパー２０６の端へ押すかすくかする傾向となるだろう。粉末のそのような動きは、ホッパー内の丁度粉末の平均深さ上で振動要素２１０上に、放射面または突起メンバー２４４を取り付けることにより緩和される。このようにして、平均高さより上に積もった粉末は優先的に流動されそしてホッパーの中で低い粉末高さを有する場所へ移動される。突起メンバーは、好ましくは約２mmから約２５mm、より好ましくは約５mmから約１０mmの範囲の距離だけ端部メンバー２４０から離れて並べられる。代りに、くま手のような各種の“すき”機構は、振動機２０８がホッパーにそって移動されている時粉末を一様の高さにするのを助けるためにそれらが粉末の頂部をすきならすように、振動機２０８に取り付けられる（または独立に連絡可能）だろう。もう一つの代りとして、スクリーンのような細長い振動要素が粉末を一様の高さにするのを助けるために粉末層の中に配置されるだろう。
【００７４】
図１１および１２に示されるように、回転メンバー２０４は、計量チャンバー２４２がホッパー２０６と一直線に合わされる充填位置にある。他の実施の形態に記載されているように、一たん計量チャンバー２４２が充填されると、回転メンバー２０４は粉末が計量チャンバー２４２から容器へ噴出される場所へ１８０°回転される。好ましくは、クロックナー包装機は装置２００に容器の入ったシートを供給するために使用される。
【００７５】
さて図１３を参照して、回転メンバー２０４の構造は非常に詳細に記載されるだろう。回転メンバー２０４は前方端部２４８と後方端部２５０を有するドラム２４６を含んでいる。軸受２５２および２５４はドラム２４６がフレーム２０２に取りつけられた時回転可能なように端部２４８と２５０にそう入可能である。さらに、回転メンバー２０４はガス密封シールと合わされるカラー２５６と後部スリップリング２５８と前部スリップリング２５９を含んでいる。空気入口２６０および２６１はカラー２５６の中に装備されている。空気入口２６０が一対２４２ａの計量チャンバー２４２と流体連通しており、一方入口２６１が一対２４２ｂの計量チャンバー２４２と流体連通している。このようにして、チャンバー２４２ａまたは２４２ｂの一対のどちらか一方に空気の加圧状態または真空状態を生み出す。
【００７６】
より明確にすると、入口２６０からの空気はスリップリング２５８を通過し、ガスケット２７０の穴２６４を通過しそしてマニホールド２６２の穴２６５の中へ入ってゆく。それから、空気はマニホールド２６２を通過し一対の穴２６５ａと２６５ｂを通してマニホールド２６２を出てゆく。それから、ブラケット２７０の穴２６５ｃと２６５ｄは空気をチャンバー２４２ａの中へ送り込む。同様な方法で、入口２６１からの空気は、スリップリング２５９を通過し、ガスケット２７０の穴２６６通過しそしてマニホールド２６２の穴（図示されていない）の中へ入ってゆく。空気は、入口２６０で前述と同様な方法でチャンバー２４２ｂを通過するまでマニホールド２６２およびガスケット２７０の多くの穴を通して送り込まれる。この方法で、二つに分かれた空気回路が装備される。代りに、真空状態または加圧ガスがすべての計量チャンバー２４２に同時に供給されるように、一方の空気入口が取除かれるかもしれないことは評価されるだろう。
【００７７】
交換用工具２７４もまたマニホールド２６２の上に配置されている。計量チャンバー２４２は交換工具２７４の中に形成されていて、フィルター２７６が計量チャンバー２４２の下端部を形成するために交換用工具２７４と空気用ブラケット２７２の間に配置されている。空気は、空気入口２６０または２６１に真空装置を取り付けることによりチャンバー２４２の中へ吸引されるだろう。同様に、圧縮空気は空気入口２６０または２６１に圧縮空気源を接続することにより計量チャンバー２４２へ送り込まれるだろう。ここに記載されている他の実施の形態のように、真空は、計量チャンバー２４２の中へ粉末を吸引するのを助けるために、計量チャンバー２４２を通して吸引される。ドラム２４６が１８０°回転された後で、圧縮ガスかつ計量チャンバー２４２から粉末を排出するために、計量チャンバー２４２を通して押し込まれる。
【００７８】
ドラム２４６は、マニホールド２６２と、ガスケット２７０と、空気用ブラケット２７２と、交換用工具２７４とがそう入されている装置２７８を含んでいる。カム２８０もまた装備されかつ装置２７８にそう入可能である。カム２８０はドラム内の種々の構成要素をしっかり締めるために装置２７８の中で回転される。ゆるんだ時、装置２７８から交換用工具２７４を滑らせることが可能である。このようにして、交換用工具２７４は異なる寸法の計量チャンバーを有する他の交換用工具と容易に取り替えられるだろう。この方法で、装置２００は使用者が簡単に新しい交換用工具２７４をそう入することにより計量チャンバーのサイズを容易に変更するのを可能にする広範な各種の交換用工具を装着されるだろう。
【００７９】
さらに装置２００は、計量チャンバー２４２からのどのような超過粉末をも調整するための機構を含んでいる。そのような調整機構２８２は図１４Ａおよび図１４Ｂに説明されておりかつ調整シート（ドクタリングシート）としてもまた参照される。説明に便利なように、調整機構２８２は図１０〜１２では省略されている。図１４Ａおよび図１４Ｂに、回転メンバー２０４が略図として示されている。調整機構２８２は、回転メンバー２０４が充填位置にある時計量チャンバー２４２と一直線上に合わせられる穴２８６を有する薄い板２８４を含んでいる。好ましくは、穴２８６は計量チャンバーの直径よりわずか大きい直径を有している。このようにして、穴２８６は計量チャンバー２４２の充填と干渉しないだろう。好ましくは、板２８４は真鍮で作られかつ、約０．００３インチ（約０．０７６２mm）の直径を有している。板２８４は、それが外周辺に対しほぼ同じ高さになるように、回転メンバー２０４に対し飛び出されている。このようにして、板２８４は過剰粉末が板２８４と回転メンバー２０４の間から漏れるのを防ぐために、回転メンバー２０４に対してほぼ密封される。板２８４はフレーム２０２に取り付けられ回転メンバーが回転している間静止している。このようにして、粉末が計量チャンバー２４２へ輸送された後、回転メンバー２０４は分配位置に向けて回転される。回転の間、穴２８６の縁部は単位投与量の量だけが計量チャンバーの中に残るように、どのような過剰粉末をも計量チャンバー２４２から掻き落とす。調整機構２８２の形状は作動部品の量を減少しており、そのために静電気の蓄積を減少させるという利点がある。さらに、取り除かれた粉末は、計量チャンバー２４２が空になった後にその中へ輸送されるために利用出来るように、ホッパー２０６の中に残っている。
【００８０】
図１４Ｃに説明されているのは、過剰粉末を計量チャンバー２４２から掻き落とすかまたは調整するための代りの機構である。この機構はホッパー２０６へ接続されている調整ブレード２９０および２９２の一対を含んでおり、ただ一方のブレードが回転メンバー２０４の回転方向に依存して必要となるだろうことは評価される。好ましくは、ブレード２９０および２９２は約０．００５インチ（約０．１２７mm）厚の真鍮のような薄いシート材料で作られ、かつ回転メンバー２０４に対し少しばかり飛び出されている。ブレード２９０および２９２の端部はホッパー２０６の開口部の端にほぼ一致している。計量チャンバー２４２が充填された後、回転メンバーは、ブレード２９０または２９２（回転方向に依存する）がどのような過剰粉末をも計量チャンバー２４２から掻き落とすのをともなって、回転される。
【００８１】
さて図１０〜１２にもどりこれを参照して、容器を単位投与量の微粉末で充填するための装置２００の運転を説明する。最初に、微粉末は二次ホッパー２１８の環状部２２４の中へ置かれる。便利なことに、ホッパー２１８は充填の間フレーム２０２から取りはずされるだろう。それから、ハウジング２２２は希望する粉末の量を開口部２２８を通し、スクリーン２３８を通しそして粉末が一次ホッパー２０６の中へ落ちてシュート２２６上を下方へ輸送するために十分な時間の間揺動または振動される。回転メンバー２０４は計量チャンバー２４２がホッパー２０６と一直線に合わされる充填位置に置かれる。真空装置が計量チャンバー２４２を通して空気を吸引するために空気入口２６０および２６１（図１３参照）へ取りつけられる。重力の影響のもとで、かつ真空の助けで、粉末は計量チャンバーの中でごちゃごちゃになりそして計量チャンバー２４２をほぼ充たす。それから振動機２０８は要素２１０を振動するために作動される。同時に、モーター２１７が振動要素２１０をチャンバー２０６の中で前後に移動するために運転される。要素２１０が振動される時、端部メンバー２４０は粉末を撹拌するためにホッパー２０６の底で空気流れのパターンを作り出す。端部メンバー２４０が各々の計量チャンバー２４２の上を通過する時、真空と重力によって計量チャンバー２４４の中へ吸引されるエアロゾールクラウドが発生される。端部２４２が計量チャンバー２４２の上を通過する時、すでに計量チャンバーの中にある粉末を撹拌するために計量チャンバー２４２の中へ超音波エネルギーが下向きに放射する。引き続いてこのことは空洞の中の流れが前の充填の間に存在していたかも知れないどのような密度の不均一性をも均等にすることを可能にする。そのような特徴は、計量チャンバーの中にボイドを作り出す粉末の凝集体および大きな塊が計量チャンバーをより均一に満たすために分解されることで、特に利点である。
【００８２】
各々の計量チャンバー２４２の上を１回またはそれ以上通過した後で、回転メンバー２０４は、計量チャンバー２４２が容器と一直線に合わされる（図示されていないが）分配位置に向けて、１８０°回転される。回転メンバー２０４が回転している時、どの過剰粉末も前述したように計量チャンバー２０４から掻き落とされる。分配位置にある時、圧縮ガスが粉末の単位投与量を計量チャンバー２４２から容器の中へ排出するために、空気入口２６０および２６１を通して供給される。
【００８３】
本発明はまた、振動機２１０が、計量チャンバー２４２の上を通過する時、振動機２１０に供給される超音波力を調節することにより充填重量を調節する方法を提供する。この方法で、多種類の計量チャンバーに対する充填重量が、周期的に生じるかも知れない粉末の重量の不一致を補償するために調節されるだろう。一つの例として、もし第４番目の計量チャンバーが、重量が非常に少ない投与量の量を終止一貫して生産されたならば、振動機２０８への動力はそれが第４番目の計量チャンバーを通過する毎に少し増加されるだろう。自動（または手動）の計量システムおよび制御器と共に、そのような装置は、各々の計量チャンバーがより正確な充填重量を供給するために各々の計量チャンバー用の振動機の動力レベルを調節するための、自動（または手動）の重量制御閉ループ系を作ることに使用されるだろう。
【００８４】
さて図１５を参照して、微粉末を計量および輸送するためのシステムの典型的な実施の形態が記載されるだろう。システム３００は装置２００と同じ方法で運転するが、多数の容器を単位投与量の微粉末で同時に満たすために多数の振動機と多数のホッパーを含んでいる。システム３００は多数の回転メンバー３０４に回転可能に接続されているフレーム３０２を含んでいる。回転メンバー３０４は回転メンバー２０４と同様に作られかつ粉末を受け入れるための多数の計量チャンバー（図示されていない）を含んでいる。回転メンバーおよび計量チャンバーの数は各々の使用法により変化されるだろう。回転メンバー３０４の上に配置されているのは回転メンバー３０４の上に粉末を保持する一次ホッパー３０６である。振動機３０８は、各々のホッパー３０６の上に配置されかつ装置２００に関連させて記載されているのと同様な方法でホッパー３０６の中の粉末を撹拌するための振動要素３１０を含んでいる。説明の便宜上図示されていないが、装置２００の二次ホッパー２１８と同様な二次ホッパーは、装置２００に関連させて記載されているのと同様な方法で粉末をホッパー３０６の中へ輸送するために、各々の一次ホッパー３０６の上に配置されるだろう。
【００８５】
モーター３１２（説明の便宜上１基だけが図示されている）は、装置２００と同様に充填位置と分配位置の間で回転メンバー３０４を回転するために、各々の回転メンバー３０４に接続されている。
【００８６】
各々の振動機３０８はクランプ３１６によりアーム３１４に接続されている。続いてアーム３１４は、スクリューモーター３２２のスクリュー３２０によりトラック３２１の上を移動可能であるスライド３１９を有する共通台３１８に接続される。このようにして、振動要素３１０はスクリューモーター３２２を運転することによりホッパー３０６の中で前後に同時に動かされる。代りに、各々の振動機は各々の振動機が独立に移動されるように独立のモーターに接続されるだろう。
【００８７】
フレーム３０２は多数の細長い溝３２６を含んでいる基盤３２４に接続される。溝３２６はシート３３０の中に形成されている多数の容器３２８の下端部を支えるために使用される。好ましくは、シート３３０は商業的に入手可能な、Ｕｈｌｍａｎｍ包装機、モデル番号１０４０のようなブリスター製造者から供給される。好ましくは、回転メンバー３０４はシート３３０の各々の列の中の容器の数に対応する計量用チャンバーの数を含んでいる。このようにして、四列の容器は各々の運転サイクルの間充填されるだろう。四列が充填されると、計量チャンバーは再び充填されそしてシート３３０は新しい四列の容器をホッパー３０６と一直線に合わせるために進められる。
【００８８】
システム３００の特別な利点の一つは、完全に自動化出来ることだろう。例えば、制御器は機械の組立済ユニットとか、真空源と加圧ガス源とか、モーター３１２とか、スクリューモーター３２２とか、振動機３０８に接続されるだろう。そのような制御器を使用することにより、シート３３０は、モーター３１２が計量チャンバーをホッパー３０６と一直線に合わせるために作動される正しい位置へ、自動的に進められるだろう。真空源は、振動機３０８が作動されかつモーター３２２が振動機３０８を移動するために使用されている間、計量チャンバーを通して真空に吸引するために作動される。いったん計量チャンバーが充填されると、制御器は、回転メンバー３０４が容器３２８と一直線に合わされるまで回転メンバー３０４を回転するために、モーターを作動させる。それから制御器は計測された粉末を容器３２８の中へ排出するために計量容器を通して加圧ガスを送るための信号を発信する。いったん充填されると、制御器は機械の組立済ユニットにシートを３３０を進めかつサイクルを繰り返えさせる。必要な時、制御器は、以前記載したように粉末を一次ホッパー３０６の中へ輸送するために二次ホッパーを振動するべく、モーター（図示されていない）を作動するために使用されるだろう。
【００８９】
超音波ホーンを含む振動機が示されたけれど、以前ここに記載したようなものも含めて他の型式の振動機および振動要素が使用されることは評価されるだろう。さらに、振動機の数および槽のサイズが個々の必要に応じて変更されることは評価されるだろう。
【００９０】
理解をはっきりさせるために、前述の発明が説明図とか例を用いて詳細に記載されたけれど、多少の変更とか修正が特許の請求範囲で行なわれていることは容易に理解できるだろう。
【符号の説明】
【００９１】
１２    ホッパ
１８    開口部
２０    微粉末
２２    回転メンバ
２４    チャンバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５】
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