(57)【要約】正確に調整された量の乾燥材料を容器に供給するための方法および装置。粉末スラグは、好ましくは真空下で、投入プレート（１４）内に形成された投入孔（２３）内に形成される。粉末スラグは、前記容器内に投入される正確に計量された量の材料を表す。投入プレートは、粉末スラグが、容器を充填するのに適する位置に移動した投入ホイール（１５）内に位置する容器上にあって、該容器内に排出される位置に移動する。もう１つの実施態様では、システムは、自動容器充填に備える。
2004506486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器に粉末を充填するための装置であって、
粉末を分配するための粉末ホッパと、
投入孔を画定し、第１位置から第２位置に移動可能な投入プレートと、
容器レセプタクルを画定する投入ホイールと、
エジェクタ部材とを備える、
前記投入プレートが前記第１位置にある時に、前記投入孔が、前記粉末ホッパから分配される１回分の用量の粉末を収容する位置に配置され、前記投入プレートが前記第２位置にある時に、前記投入孔が、前記エジェクタ部材の作動により、前記用量が前記容器レセプタクル内に排出される位置に配置される装置。
【請求項２】
前記投入ホイールが、前記投入プレートと移動可能に連通し、前記容器レセプタクルが、第１容器レセプタクル位置から第２容器レセプタクル位置に移動可能であり、前記第２容器レセプタクル位置では、前記投入プレートが前記第２位置になり、前記容器レセプタクルが前記投入孔と合う、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記投入ホイールが、第１投入ホイール位置から第２投入ホイール位置に移動可能であり、前記投入ホイールが前記第２投入ホイール位置にある時に、前記容器レセプタクルが前記投入孔と合う、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
真空接続部をさらに備え、粉末が前記真空に対応して前記粉末ホッパから分配される、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記投入ホイールを支持するための基部部材であって、前記投入ホイール内に画定された投入ホイール中心ボアと合う基部部材中心ボアを画定する基部部材と、
前記基部部材中心ボア内に配置され、前記投入プレートに接触するフィルタと、
前記フィルタ付近に配置された真空接続部とをさらに備え、
前記投入プレートが前記第１位置にある時に、前記投入孔が前記基部部材中心ボアおよび前記投入ホイール中心ボアと合い、粉末の用量が、前記真空接続部に結合された真空に対応して前記粉末ホッパから分配され、前記投入プレートが前記第２位置にある時に、前記投入孔が前記容器レセプタクルと合い、前記エジェクタ部材の作動により、前記用量が前記容器レセプタクル内に排出される、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記収容プレートを貫通して延在し、前記粉末ホッパを収容するための第１孔と、前記エジェクタ部材と合う第２孔とを画定する収容プレートと、
前記投入プレートが摺動可能に連通する溝を有する前記収容プレートと連通する開口部を画定するプレートガイドとをさらに備える、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記投入孔が、計量された用量の粉末を収容するように寸法が決められる、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記容器レセプタクル内に配置された容器をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記容器がゼラチンのカプセルである、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記容器がヒドロキシプロピルメチルセルロースのカプセルである、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
容器に粉末を充填するための方法であって、
投入ホイールにより画定された容器レセプタクル内に容器を配置するステップと、
前記投入プレートが第１位置にある時に、１回分の用量の粉末を投入プレートにより画定された投入孔内に分配し、前記投入プレートが前記第１位置から第２位置に移動可能であるステップと、
前記投入プレートを前記第２位置に移動させて、前記投入孔を前記容器レセプタクル内の前記容器と合わせるステップと、
エジェクタ部材を作動させることにより、所定用量の粉末を投入孔から容器内に排出するステップとを含む方法。
【請求項１２】
前記分配が、前記投入プレートの前記第１位置にある前記投入孔と合わせて結合された真空装置に対応する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記容器がゼラチンのカプセルである、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記容器がヒドロキシプロピルメチルセルロースのカプセルである、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記配置ステップが、前記投入ホイールが第１投入ホイール位置にある時に、前記容器を前記容器レセプタクルに配置することにより行われ、前記投入ホイールが前記第１投入ホイール位置から第２投入ホイール位置に移動可能である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記投入ホイールを前記第２投入ホイール位置に移動させて、前記容器レセプタクルを前記投入孔と合わせることをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記分配が、前記投入プレートの前記第１位置にある前記投入孔と合わせて結合された真空装置に対応する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
容器に粉末を充填する方法であって、
前記投入ホイールが第１位置にある時に、投入ホイールにより画定された容器レセプタクル内に容器を配置、前記投入ホイールが前記第１位置から第２位置に移動可能であるステップと、
前記投入プレートが第１投入プレート位置にある時に、前記投入プレートにより画定された投入孔内に１回分の用量の粉末を分配し、前記投入プレートが、前記投入ホイールと移動可能に結合されて、前記第１投入プレート位置から第２投入プレート位置に移動可能であるステップと、
前記投入ホイールを回転させて、前記投入ホイールが前記第２位置になることにより、前記投入プレートが前記第２投入プレート位置に移動し、前記投入孔が前記容器レセプタクルと合うステップと、
エジェクタ部材を作動させて、粉末の用量を前記投入孔から前記容器内に排出するステップとを含む方法。
【請求項１９】
前記容器がゼラチンのカプセルである、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記容器がヒドロキシプロピルメチルセルースのカプセルである、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
容器に粉末を充填するためのシステムであって、
回転ラックと、
前記回転ラック内に配置された容器取扱い機構であって、前記容器取扱い機構が、容器レセプタクルを画定する容器ブロックと、キャップレセプタクルを画定するキャップ支持体とを備え、前記キャップ支持体が、第１支持体位置と第２支持体位置との間で移動可能である機構と、
前記回転ラックに隣接し、投入孔を画定する投入プレートを備える投入部分であって、前記投入プレートが、第１投入位置と第２投入位置との間で移動可能な投入部分とを備え、
前記投入プレートが前記第１投入位置にある時に、前記投入孔が、１回分の用量の粉末を収容する位置に配置され、前記投入プレートが前記第２投入位置にある時に、前記投入孔が、粉末の前記用量を前記容器レセプタクル内に分配する位置に配置されるシステム。
【請求項２２】
前記キャップ支持体が前記第１支持体位置にある時に、前記キャップレセプタクルが、容器キャップを前記容器レセプタクルから取り出すか、または前記容器レセプタクル内に配置できる位置に配置され、前記キャップ支持体が前記第２支持体位置にある時に、前記キャップ支持体に前記容器レセプタクルがなく、空の容器を前記容器レセプタクル内に挿入することができるか、または充填された容器を前記容器レセプタクルから取り出すことができる、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記キャップ支持体に結合された真空管であって、容器キャップを前記容器レセプタクルから前記キャップレセプタクル内に引き出すことができる真空管をさらに備える、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記キャップ支持体がカム軸受けをさらに備え、前記回転ラックが前記カムディスクに対応して移動する時に、前記カム軸受け上にあるカムディスクのカム溝の第１および第２壁部の作用により、前記第１支持体位置と第２支持体位置との間で揺動する、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２５】
前記回転ラックが、前記カムディスクを静止させて回転させることにより、前記カムディスクに対応して移動する、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
第１および第２壁部を有するカム溝を画定するカムディスクをさらに備え、
前記キャップ支持体がカム軸受けをさらに備え、前記回転ラックが前記カムディスクに対応して移動する時に、前記カム軸受け上にある前記カム溝の前記第１および第２壁部の作用により、前記第１支持体位置と第２支持体位置との間で揺動する、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２７】
前記回転ラックが、前記カムディスクを静止させて回転させることにより、前記カムディスクに対応して移動する、請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
前記回転ラックに隣接して空の容器ホッパをさらに備え、空の容器を前記容器レセプタクル内に挿入する、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２９】
前記投入ホイールが円形に構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項３０】
前記投入ホイールが直線形に構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項３１】
前記投入ホイールが、前記投入プレートに対して直線的に移動可能に連通するように構成されている、請求項３０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［技術分野］
本発明は、概して容器に充填するためのシステム、方法および装置に関する。さらに詳細には、本発明は、真空を利用して、医療用カプセルに正確な用量の乾燥粉末調合薬を充填するためのシステム、方法および装置に関する。
【０００２】
［背景技術］
医療では、しばしば、様々な形態の薬剤を患者に応じて投薬することが望まれる。薬剤を人体に導入するために十分に周知されている方法は、カプセルの経口摂取である。もう１つの方法では、患者は、特定の薬剤を鼻または口から吸入することができる。吸入可能な薬剤には多くの形態があり、たとえば一般に微細な乾燥粉末の形態の固体が挙げられる。吸入器などの専門化した装置は、一般に、患者が、こうした微細な粉末薬剤を気道に送り、最終的に下部気道内に送るのを助けるためにある。使用に先立ち、吸入器に適切な用量の薬剤を装填するための様々な手段が知られており、たとえばカプセルの使用が挙げられる。たとえば、米国特許第５，７８７，８８１号には、カプセル化乾燥粉末薬剤と共に使用される吸入器が開示されている。こうした装置では、正確な用量の薬剤を含むカプセルを利用可能であることが必要とされる。カプセルは、穿孔されて吸入器内に挿入され、カプセル内に含まれる薬剤が吸入される。
【０００３】
その他の無数の応用例も、多くの物質のどれかを特定量だけ含む容器を使用する。こうした容器に充填するための多くの装置が周知されている。しかし、こうしたどの装置も、一定の欠点を有する。たとえば、米国特許第５，７４３，０６９号には、医療用の計量装置が開示されている。この装置では、計量部材を使用して薬剤の用量を機械的に計量し、多数の孔から最終的に複数のカプセル内に封入する。しかし、こうした機械的計量装置は、機械的部材および重力のみを使用して、より多量の粉末供給材料から特定の用量の粉末を分配しているため、用量が不正確になる場合がある。こうした不正確さは、特に、供給材料中のエアポケットまたは粉末の塊から生じる可能性がある。さらに、吸入可能な薬剤に関連する医療用途では、非常に微細な低密度粉末を取り扱う場合がある。こうした粉末は、わずかな刺激でエアロゾル化するか、または空気によって運ばれるため、取扱いが難しい。したがって、こうした粉末を計量するための装置は、こうした特性を考慮して設計しなければならない。
【０００４】
米国特許第５，８２６，６３３号には、ある量の粉末をレセプタクルに移送するための粉末充填装置が開示されている。この装置は、流動化手段を使用して集塊状粉末の問題に対処しているが、この装置は相当複雑である。多用な機械部品を備え、これら部品が比較的複雑に相互作用し、外部電源を要する２個の電動機が必要である。さらに、真空源および／または圧力源も必要である。
【０００５】
その他の装置、たとえば米国特許第５，８０９，７４４号に開示されている装置は、やはり真空を適用することにより、微細粉末のエアロゾル化を防止する問題に対処している。しかし、米国特許第５，８０９，７４４号の装置は、コーヒーなどの材料が真空パックされるフィルタバッグなどの容器から直接真空を導入する。こうした装置は、真空を利用して充填するため、無孔性の容器に供給する材料の正確な量を計量するのには容易には適さない。こうした装置は、真空が容易に導入されない薬用カプセルなどの容器に充填することはできない。さらに、薬用の用途では、一般に、開示されている比較的大規模な装置により充填される量に比べて、はるかに少量の用量に関して高度の正確さが必要である。
【０００６】
さらにその他の装置、たとえば米国特許第４，６７１，４３０号に開示されている材料分配装置および米国特許第４，９４９，７６６号に開示されている粉末充填器は、これら装置から異なる容器であって、分配された量を最終的に含むことを意図された容器に材料を分配することにより、上記の問題を克服することを試みている。しかし、こうした装置は、当業者が求める構造の単純さおよび使いやすさを提供することができない。
【０００７】
その他の従来のカプセル充填機械は、その他の欠点を有する。一般に、こうした従来の機械は、多量の粉末をカプセル内に充填するように設計されており、きめの細かい多孔性粉末には適さない。さらに、こうした従来の機械は、機械のプライミングのために多量の粉末（たとえば５００ｍＬを超える）を必要とする。その結果、蛋白性の粉末によっては、１個のカプセルに充填するために、機械をプライミングするためだけに１００，０００ドルを超える分の粉末が無駄にされる。
【０００８】
したがって、当業界には、正確な用量の乾燥粉末を容器に充填するための改良された方法および装置に対する要請がある。特に、必要なことは、正確に計量された用量の乾燥粉末薬剤をカプセルに一貫して供給することができる方法および装置である。こうした装置は、さらに構造が単純で、手動またはコンピュータ制御動作により使いやすいことが好ましい。また、こうした装置では、医療用途で使用されることが多い低密度の微細な粉末を取扱い、比較的少量かつ高度に正確な用量でこのような粉末を真空パックするのに適し、少ないプライミング量で容器に供給し得る。以下に詳細が完全に記載されている本発明は、こうした改良された方法および装置に対する当業界の要請を解決する。
【０００９】
［発明の概要］
本発明は、容器に充填するためのシステム、方法および装置に関する。本発明の一態様では、容器に粉末を充填するための装置を提供する。この装置は、粉末を分配するための粉末ホッパと、投入プレートと、投入ホイールとを備える。投入プレートは投入孔を有し、第１位置と第２位置との間で移動可能である。投入ホイールは、充填される容器を保持するための容器レセプタクルを備える。この装置は、エジェクタ部材も備える。投入プレートが第１位置にある場合、投入孔は、粉末ホッパから分配される１回分の用量の粉末を受け入れる位置に配置される。投入プレートが第２位置にある場合、投入孔は、エジェクタ部材の作動により、用量が容器レセプタクル内に排出される位置に配置される。
【００１０】
本発明のもう１つの態様では、容器に粉末を充填する方法を提供する。本発明の方法の一つの態様としては、投入ホイールにより画定される容器レセプタクル内に容器を配置することを含む。この方法は、投入プレートが第１位置にある時に、１回分の用量の粉末を投入プレートにより画定される投入孔内に分配することを含み、投入プレートは第１位置から第２位置に移動可能である。この方法は、投入プレートを第２位置に移動させて、投入孔を容器レセプタクル内の容器に合わせることをさらに含む。最後に、この方法は、エジェクタ部材を作動させて、粉末の用量を投入孔から容器内に排出することを含む。
【００１１】
本発明のさらにもう１つの態様では、容器に粉末を充填するもう１つの方法を提供する。この方法は、投入ホイールが第１位置にある時に投入ホイールにより画定される容器レセプタクル内に容器を配置することを含み、投入ホイールは第１位置から第２位置に移動可能である。この方法は、投入プレートが第１投入プレート位置にある時に投入プレートにより画定される投入孔内に１回分の用量の粉末を分配することをさらに含み、投入プレートは、投入ホイールに移動可能に結合し、第１投入プレート位置から第２投入プレート位置に移動可能である。この方法は、投入ホイールを回転させ、容器のレセプタクルを第２位置にして、投入プレートを第２投入プレート位置に移動させ、投入孔を容器レセプタクルに合わせて、エジェクタ部材を作動させ、粉末の用量を投入孔から容器内に排出することをさらに含む。
【００１２】
さらにもう１つの態様では、容器に粉末を充填するためのシステムを提供する。このシステムは、回転ラックを備える。回転ラック内には、容器レセプタクルを画定する容器ブロックと、キャップレセプタクルを画定するキャップ支持体とを備える容器取扱い機構が配置される。キャップ支持体は、第１支持体位置と第２支持体位置との間で移動可能である。このシステムは、回転ラックに隣接して、投入孔を画定する投入プレートを有する投入部分をさらに備える。投入プレートは、第１投入位置と第２投入位置との間で移動可能であり、投入プレートが第１投入位置にある時に、投入孔は１回分の用量の粉末を受領するように位置する。投入プレートが第２投入位置にある場合、投入孔は、粉末の用量を容器レセプタクル内に分配するように配置する。
【００１３】
［特徴および利点］
本発明の１つの特徴は、多様な材料、たとえば吸入可能な薬剤に関連する用途に一般に見られる、非常に微細な低密度の粉末などに使用するのに良く適することである。
【００１４】
本発明のもう１つの有利な特徴は、構造が比較的単純であり、使いやすいことである。したがって、この装置は、より複雑な装置よりも安価に製造することができ、使用する前に必要な訓練は非常に限られている。
【００１５】
本発明は、きわめて正確な用量の材料を容器に一貫して供給するという利点も有し、これは、多くの用途に重要である。さらに、本発明では、プライミングに必要な粉末は非常に少量であり、一般に５００ｍｇ未満の粉末で済む。
【００１６】
本発明は、手動で作動させることができるという付加的な利点を有するため、１回の使用のために短時間で準備することができる。その結果、用量を迅速に、限られた量だけ必要とされることが多い実験室の環境に理想的である。
【００１７】
本発明は、好都合なことに、コンピュータで制御して、大規模な商業的な充填設備で使用するのに適応させることもできる。
【００１８】
その他の特徴および利点は、以下に記載する詳細な説明の概観を理解すると明白になるであろう。
【００１９】
本発明について、添付の図面に関して説明する。各々の図面では、類似の参照符号は、同じ要素または機能的に類似する要素を指す。
【００２０】
［好適な実施態様の詳細な説明］
概要
本発明は、正確な量の粉末を容器に供給するための改良された方法および装置である。以下に詳細に説明するように、本発明の装置は、作動させやすく、比較的単純な構造を有する容器充填装置である。容器充填器は、確実な容量の任意の多様な材料を容器に繰り返し供給する。装置は、充填される容器を収容するための投入ホイールと、容器に供給されるある量の材料を計量するための投入プレートとを備える。計量は、真空力下で投入プレート内において行われることが好ましい。計量された量を容器内に排出するための手段が設けられる。
【００２１】
本発明の方法は、正確な量の材料を容器に充填するための容器充填装置を使用する。以下に詳細に説明するように、使用者は、容器を投入ホイール内に配置して、本発明の方法を使用する。投入ホイールは、投入孔の下の位置に回転し、投入孔は、投入プレート内で計量された予め決められた量の材料を収容する。次に、計量された用量は容器内に排出され、必要に応じて取り出して使用することができる。
【００２２】
本発明による充填装置並びに対応する方法およびシステム
本発明の例示的な実施態様について、以下に説明する。上記の説明は、多くの場合、医療用カプセルに粉末の薬剤を充填するための方法および装置に関連するが、本発明は、正確な量の材料を容器に導入することが望まれる多様ないずれの分野にも同様に適用することができることを認識すべきである。したがって、本発明の適用は医療分野に限定されない。
【００２３】
図１および図２を参照すると、本発明の容器充填装置の一態様が、充填器１１として示されている。充填器１１は、基部部材１２内に配置されて移動可能に結合された投入ホイール１５と、基部部材１２に結合されたプレートガイド１３と、プレートガイド１３内に配置されて摺動可能に結合された投入プレート１４と、プレートガイド１３内に配置された収容プレート１８と、収容プレート１８内に配置されたエジェクタ部材２０とを備える。収容プレート１８は、粉末ホッパ１９を収容するための収容孔２８（図３参照）が内部に形成されている。投入プレート１４は、粉末ホッパ１９からの計量された量、つまり粉末またはその他の所望材料の「用量」を収容するための投入孔２３（図３参照）が内部に形成されている。投入プレート１４は、図２に示す充填位置と、図１に示す排出位置との間で摺動可能である。充填位置と排出位置は、図３に関して以下に詳細に説明することとする。投入孔２３の寸法は、投入孔２３により収容される粉末の用量のサイズを決定する。充填器１１により容器内に投入される粉末の用量のサイズは、投入孔２３が収容可能な用量のサイズ、又はその整数倍であり、つまり、容器には、必要に応じて投入孔２３から１回分または複数回分の用量が充填される。現在の投入プレート１４の投入孔２３による、１回または整数倍の投入で収容可能な量とは異なる粉末の量を投入することが望ましい場合、投入プレート１４は、寸法が異なる投入孔を有する別の投入プレートに交換することができる。
【００２４】
投入ホイール１５は、基部部材１２に回転可能に結合することが好ましい。当業者には、本発明が、図示の丸形または円形の投入ホイールのみならず、基部部材に回転可能に結合された投入ホイールにも限定されないことが容易に分かるであろう。たとえば、本発明の別法による実施態様では、投入ホイールは、線形に移動可能な直線状（丸くない）部品として構成される。
【００２５】
投入ホイール１５は、充填器１１により充填される容器を収容するために、内部に容器レセプタクル１７が形成されている。好ましくはハンドル１６を使って、投入ホイール１５は、図１に示す容器装填位置と、図２に示す粉末収容位置との間で回転可能である。図示のとおり、投入ホイール１５は、投入プレート１４の摺動位置に関係なく回転可能であり、逆もまた同様であることが好ましい。本発明の別法による実施態様では、装置は、たとえばカムシステムを使用して構成され、投入ホイール１５が容器装填位置から粉末収容位置に逆に回転すると、投入プレート１４は、自動的に充填位置から排出位置に逆に摺動する。別法による実施態様では、投入プレート１４は投入ホイール１５に移動可能に結合される。
【００２６】
図１および図２に示す実施態様では、本発明の装置は、迅速かつ使いやすいように、手動で動作するように構成される。しかし、当業者には、容器充填器の作動は、より多数の容器に充填する必要がある用途の場合、プロセッサ、コンピュータまたはコンピュータ制御システムを使用して自動化することも可能であることが容易に分かるであろう。自動化実施態様について、以下で詳細に説明する。
【００２７】
次に図３〜図５を参照すると、本発明による充填器１１の内部構成がさらに容易に分かる。図３では、投入プレート１４は充填位置に示され、投入ホイール１５は容器装填位置に示されている。投入プレート１４が充填位置にある場合、投入孔２３は、粉末ホッパ１９と合い、したがって、図４にも示すように粉末ホッパ１９から１回分の用量の粉末を収容する位置にある。粉末ホッパ１９および投入孔２３には、中心ボア線３０によって図示の通り、基部部材１２により画定された基部部材中心ボア１２ａ、および投入ホイール１５により画定された投入ホイールの中心ボア１５ａも合う。プレートガイド１３内に画定された溝２９内で投入プレート１４を排出位置に摺動させると、投入プレート１４内に画定された投入孔２３は、孔２３ａにより透視画的に示された位置になる。投入ホイール１５を粉末収容位置に回転させると、投入ホイール１５内に画定された容器レセプタクル１７は、透視画の孔１７ａで示す位置になる。この位置では、再び図３を参照すると、投入孔２３および容器レセプタクル１７が合う。こうした一致は、容器充填線３１により示され、図５でも見ることができる。この位置になると、投入プレート１４の投入孔２３内に存在する１回分の用量の粉末が、前に容器レセプタクル１７内に装填された容器内に投入される。
【００２８】
次に、充填動作の詳細について、さらに完全に説明する。計量された用量の材料を容器に添加する必要がある場合、粉末２６（図４および図５で最も良く分かる）など、計量された用量のサイズを超えるある量の材料が粉末ホッパ１９に添加される。必要に応じて、粉末２６は、粉末ホッパ１９が収容孔２８内に挿入される前に粉末ホッパ１９に加えることができるが、粉末ホッパ１９が収容孔２８内に挿入された後に加えられることが好ましい。投入プレート１４は、充填位置に移動する。１回分の用量の粉末２６は、重力だけで投入孔２３内に落下するが、真空（図示しない）を利用して、粉末を投入孔２３内に十分に詰め込んで、粉末のスラグを形成することが好ましい。真空は、フィルタ２４が装備された真空接続部２５に接続される。
【００２９】
動作時、真空接続部２５およびフィルタ２４は、基部部材１２の基部部材中心ボア１２ａ内、および投入ホイール１５の投入ホイール中心ボア１５ａ内に配置される。フィルタ２４は、投入プレート１４の表面に接して、比較的気密性の封止部を形成することが好ましい。真空が作動すると、フィルタ２４は、空気がフィルタ２４および投入孔２３を通って流動することを可能にするが、粉末が、フィルタ２４が接している投入プレート１４表面の平面を越えて通過することを防止する。したがって、使用する粉末の微粒子の粒度に応じて、適切な網目サイズの濾紙を使用することができる。一実施態様では、たとえば０．２μｍまたは０．５μｍの濾紙を使用することが考えられる。空気は、真空中に導入されると、投入孔２３、収容孔２８および粉末ホッパ１９にも導入される。その結果、１回分の用量の粉末２６が粉末ホッパ１９から投入孔２３内、およびフィルタ２４に向かって力強く導入され、粉末スラグが形成される。
【００３０】
一方、容器は、投入ホイール１５が容器装填位置にある時に、投入ホイール１５の容器レセプタクル１７に追加される。医療用途では、容器は、一般に、ゼラチンまたはヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）などの材料から形成されたカプセルである。容器が装填されると、投入ホイール１５は粉末収容位置に回転する。粉末スラグが投入孔２３内に形成されると、投入プレート１４は充填位置から排出位置に移動し、容器レセプタクル１７内の容器上の位置に粉末スラグを配置する。次に、粉末スラグは、重力により容器内に落下するか、またはエジェクタ部材２０の使用により落下が促進される。エジェクタ部材２０は、収容プレート１８内に配置され、収容プレート１８内部に形成されたエジェクタ孔２７と連通する。
【００３１】
一実施態様では、エジェクタ部材２０は、リング部材２１により収容プレート１８に結合された可撓性の膜２２を備える。しかし、当業者には、その他のタイプのエジェクタ部材、例えばエジェクタピン、一吹の空気を供給するバルブ機構などを使用することができることが容易に分かるであろう。手動の圧力などによりエジェクタ部材２０を作動させると、エジェクタ孔２７内の可撓性膜２２と粉末スラグとの間において空気圧が増加し、粉末スラグを投入孔２３から、容器レセプタクル１７内に前に配置された容器内に圧入する。これで、容器には、正確に計量された用量の粉末２６が供給された。１回または複数回分の添加用量の粉末を、上記ステップを繰り返して同じ容器に添加するか、または投入ホイール１５をカプセル装填位置に戻して、容器を容器レセプタクル１７から取り出すことができる。
【００３２】
次に、図６〜図９を参照して、本発明の自動化容器充填システムの一実施態様について説明する。容器充填器６０は、好ましくは図６に示すように回転ラックの中心ボア６５周囲の回転ラック位置Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥの間で回転可能な回転ラック６２を備える。当業者には、様々な数の位置を使用することができ、本発明は５つの位置に限定されないことが容易に分かるであろう。回転ラック６２は、複数の容器取扱い機構７０が内部に配置されている。各々の容器取扱い機構７０は、充填される１個または複数の容器（図示しない）を収容するための容器レセプタクル７２が内部に形成された容器ブロック７１と、キャップレセプタクル７３（透視画的に図示する）と、キャップ支持体７４と、ばね組立体７６とを備える。各々のキャップ支持体７４は、支持体の溝７８内に摺動可能に配置される。各々のキャップ支持体７４は、以下に詳細に説明する真空開口部７５をさらに備える。この実施態様では、図示の容器取扱い機構７０の数は、回転ラックの位置の数に対応し、容器取扱い機構７０の数は、必要に応じて多くても少なくても良い。
【００３３】
次に、図７を参照すると、カムディスク８０が示されている。図９に関して以下に説明するように、カムディスク８０は、好ましくは回転ラック６２の下に配置され、回転ラック６２が回転する時に、各々の支持体の溝７８内における各々のキャップ支持体７４の位置を調節するようになっている。図８および図９にさらに示すように、各々のキャップ支持体７４はカム軸受け７７を備え、このカム軸受け７７は、回転ラック６２が回転する時に、カムディスク８０内に形成されたカム溝８２の周囲で移動する。カムディスク８０のカム中心８５は、好ましくは回転ラック６２の中心ボアに対応し、各々の中心は中心軸１０５に対応することが好ましい。当業者には分かるように、カム溝８２の内壁８３が各々のカム軸受け７７に加える力は、回転ラック６２がカムディスク８０に対して回転する時に、各々の支持体溝７８内で、各々のキャップ支持体７４の側方運動に変換される。各々のばね組立体７６によって加わる対向する側方の力は、各々のカム軸受け７７が、回転ラック６２が回転する時に内壁８３に接触する状態を保つ。別法によると、ばね組立体７６は省略され、代わりにカム溝８２の内壁および外壁８３および８４を使用して、各々のキャップ支持体７４を適切な位置に保つ。当業者には、キャップ支持体は、別法によると電気、機械または空気圧式作動装置などにより作動させることができることが容易に分かるであろう。したがって、回転ラック６２が回転すると、各々のキャップ支持体７４は、対応する各々の支持体溝７８内において、各々の容器ブロック７１に隣接する位置と、各々の容器ブロック７１から離れた位置との間で往復運動する。さらに、図示の場合は、容器ブロック７１およびキャップ支持体７４は共に回転ラック６２上で移動するが、別法によると個々に移動するように設計することができる。たとえば、容器ブロック７１は、キャップ支持体７４上に配置される回転ラックに関係なく、回転ラック上に配置することができる。もう１つの実施態様では、容器ブロックは、キャップ支持体７４などを収容する回転ラックに隣接する固定部分に形成される。
【００３４】
図８からも分かるように、各々のキャップ支持体７４は、真空管７９と連通するキャップレセプタクル７３であって、好ましくは各々の真空開口部７５（図６参照）において各々のキャップ支持体７４に結合するキャップレセプタクル７３をさらに備える。
【００３５】
次に、自動化容器充填器６０の動作について説明する。容器充填過程の複数のステップが、複数の容器取扱い機構７０のどれかにおいて同時に行われ得るが、これら過程は、分かりやすくするために、１個の容器取扱い機構７０が図示の回転ラック位置Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥを通って移動する場合に関して説明する。再び図６を参照すると、位置Ａは、容器装填位置を表す。この位置では、キャップ支持体７４は、カムディスク８０がカム軸受け７７上で作動することにより、容器レセプタクル７２が存在していない支持体の溝７８内の位置にある。その結果、容器取扱い機構の容器レセプタクル７２は、充填される容器（図示しない）と共に空容器ホッパ９０から供給される。容器の装填について、以下でさらに説明する。一実施態様では、充填される容器は、薬剤の供給に一般に使用されるカプセルである。
【００３６】
回転ラック６２が回転すると、説明される容器取扱い機構７０は、容器分離位置である位置Ｂに回転する。位置Ｂは任意だが、充填される容器がキャップである実施態様では好ましい。回転ラックが位置Ｂに回転すると、キャップ支持体７４は、容器ブロック７１上の位置に摺動し、キャップレセプタクル７３（図８参照）は、容器レセプタクル７２上に配置される。真空管７９を介して加わる真空力により、充填される容器のキャップは、キャップレセプタクル７３内に上昇し、一時的にこの場所に保持される。キャップは、連続的に真空を加えるか、または必要に応じてその他の手段により保持することができる。
【００３７】
回転ラック６２が回転し続けると、キャップ支持体７４は、容器ブロック７１から離れる方向に摺動して、容器レセプタクル７２が存在しない位置に戻る。その結果、容器充填位置Ｃにおいて、容器の充填が可能になる。位置Ｃにおける回転ラック６２に隣接して、投入孔１０２と投入プレート１０４とを有する投入部分１００が存在する。手動作動実施態様に関する上記と同じ方法では、投入プレート１０４の投入孔１０２には、粉末などの材料が充填され、粉末は、粉末ホッパ１０６から充填容器に供給される。用量が投入孔１０２内に形成されると、投入プレート１０４は摺動して、投入孔１０２を容器レセプタクル７２上に、ひいては充填容器上に配置する。投入プレート１０４の摺動位置は、空気ピストンにより制御することが好ましいが、別法によると任意の適切な手段で制御することができる。次に、用量は、多くの方法を上記で説明したように、所望の方法で容器内に投入される。
【００３８】
容器に充填したら、回転ラック６２は回転して、容器取扱い機構７０を位置Ｄ、つまり容器閉鎖位置に配置する。図示のとおり、キャップ支持体７４のキャップレセプタクル７３は、再び容器ブロック７１の容器レセプタクル７２上に配置される。キャップは、次に、キャップレセプタクル７３から解放されて、キャップは容器に戻る。必要な場合、追加の機構を使用して、キャップが容器に適切に嵌合するのを促進することができる。
【００３９】
次に、回転ラック６２は、容器取扱い機構７０を容器排出位置Ｅに回転させる。この場合、充填され、キャップが取り付けられた容器は、充填容器瓶１１０内に排出される。
【００４０】
図９は、本発明の一実施態様における容器充填器６０に関連する空容器ホッパ９０および投入部分１００の向きを示す。図示のとおり、容器充填器システム１２０は、空容器ホッパ９０からの容器が、適切な向きで各々の容器レセプタクル７２に入るようにするための容器整流器９２をさらに備える。回転ラック６２の回転を制御するための電動機９４も図示する。好ましくは、電動機９４はステッパ電動機であり、プログラム可能な論理制御装置（ＰＬＣ）の制御下で動作する。ＰＬＣは、さらに好ましくは、空容器ホッパ９０から空容器が挿入されると回転ラック６２が回転し、投入部分１００が作動し、充填された容器が充填容器瓶１１０内に排出されるように調整する。
【００４１】
【実施例】
以下の表１は、本発明をさらに示すために記載するが、いかなる方法でも本発明を制限することを意図しているのではない。表１は、本発明のシステム、方法および装置を使用した一連の実験の結果を示す。第１行は、使用した粉末を表す。最後の２行は、各々の粉末の空気動力学的中央粒子径（ＭＭＡＤ）および幾何学的中央粒子径（ＭＭＧＤ）をそれぞれ表す。表から分かるように、最初の４列のデータは、１種類の粉末ａから得た結果を表す。粉末ａの投入は、使用する真空の強度を変えることにより、４種類の異なる投入密度の各々で実施した。記載したサンプル数の平均用量と目標充填重量との相対標準偏差（ＲＳＤ）を一連の各々の実験について示す。したがって、表から分かるように、低いＲＳＤは、ＭＭＡＤが非常に低い粉末の場合にも、本発明の実施により得られる。
【００４２】
【表１】
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【００４３】
結論
本発明の様々な実施態様について以上で説明したが、これら実施態様は一例としてのみ記載したにすぎず、制限的なものではない。たとえば、本発明は、図示または説明した物理的な構成または寸法に限定されない。また、本発明は、構造の特定の設計もしくは材料、または粉末もしくは粉末容器の特定の種類に限定されない。したがって、本発明の広さおよび範囲は、上記の例示的な実施態様の何れかに限定されるのではなく、以下の請求の範囲およびこれと等価なものによってのみ定義されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】空容器を受け入れる位置にある本発明による容器充填装置の一実施態様を示す斜視図である。
【図２】投入孔に充填する位置にある図１に示す容器充填装置の一実施態様を示す斜視図である。
【図３】本発明による容器充填装置の一実施態様の分解図である。
【図４】投入孔に充填する位置にある本発明による容器充填装置の一実施態様を示す図２の線４−４に沿った断面図である。
【図５】容器に充填する位置にある本発明による容器充填装置の一実施態様の断面図である。
【図６】本発明による容器充填システムの一実施態様を上から見た図である。
【図７】本発明による容器充填システムのカムディスクの一実施態様を上から見た図である。
【図８】本発明による容器充填システム用のキャップ支持体の一実施態様を示す側面図である。
【図９】本発明の容器充填システムの一実施態様を示す側面図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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