(57)【要約】【課題】  回転式排出機構を備える従来の粉体用容器において、容器内での粉体の滞留を抑制する。【解決手段】  粉体を一時貯留し、排出するための容器は、排出口を有する容器本体と、容器本体内において排出口に向けて延在するシャフトと、シャフトの排出口側の周囲に設けられた翼と、を有する回転式排出機構と、を備えている。シャフトは、翼に対する排出口と反対側に、径方向に拡径された拡径部であって、翼を有さない拡径部を備えている。【選択図】図１
2017052531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を一時貯留し、排出するための容器であって、
排出口を有する容器本体と、
前記容器本体内において前記排出口に向けて延在するシャフトと、該シャフトの前記排出口側の周囲に設けられた翼と、を有する回転式排出機構と
を備え、
前記シャフトは、前記翼に対する前記排出口と反対側に、径方向に拡径された拡径部であって、翼を有さない拡径部を備える
容器。
【請求項２】
請求項１に記載の容器であって、
前記拡径部は、前記シャフトが延在する方向に対称な２つの円錐台形状が一体化された形状であって、前記シャフトが延在する方向における中心から両端に向けて縮径する形状を有する
容器。
【請求項３】
容器用内部部材であって、
粉体を一時貯留し、排出するための容器本体内に設置された場合に排出口に向けて延在するシャフトと、該シャフトの前記排出口側の周囲に設けられた翼と、を有する回転式排出機構を備え、
前記シャフトは、前記翼に対する前記排出口と反対側に、径方向に拡径された拡径部であって、翼を有さない拡径部を備える
容器用内部部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体を一時貯留し、排出するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体を一時貯留し、排出するために、容器（例えば、ホッパー）が広く使用されている。このような容器として、容器内に回転式排出機構（オーガー）が設置されたタイプが知られている。回転式排出機構は、容器の排出口に向けて延在するシャフトと、当該シャフトに設けられた翼と、を備えており、シャフトと翼とが一体的に回転することによって、容器内に一時貯留された粉体の排出を促進する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、回転式排出機構を備える従来の粉体用容器は、容器内での粉体の滞留が問題となることがあった。具体的には、医薬などの薬物を含む粉体を容器に一時貯留する時、粉体が同一場所近傍に滞留すると、当該粉体に含まれる滑沢剤との過混合が生じて、溶出特性に影響が生じたり、排出された粉体に偏析が起きたりすることがある。これらの問題は、再製造となる等、製造性の点から好ましくなかった。したがって、容器内での粉体の滞留を抑制できる技術が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、例えば、以下の形態として実現することが可能である。
【０００５】
本発明の第１の形態によれば、粉体を一時貯留し、排出するための容器が提供される。この容器は、排出口を有する容器本体と、容器本体内において排出口に向けて延在するシャフトと、シャフトの排出口側の周囲に設けられた翼と、を有する回転式排出機構と、を備えている。シャフトは、翼に対する排出口と反対側に、径方向に拡径された拡径部であって、翼を有さない拡径部を備えている。
【０００６】
かかる容器によれば、容器本体内のシャフトの周囲において、排出口に向かう粉体の流れが拡径部によって抑制される。その結果、容器本体内のシャフトから遠い領域において、排出口に向かう粉体の流れが促進される。したがって、容器本体内のシャフトから遠い領域における粉体の滞留を抑制することができる。
【０００７】
本発明の第２の形態によれば、第１の形態において、拡径部は、シャフトが延在する方向に対称な２つの円錐台形状が一体化された形状であって、シャフトが延在する方向における中心から両端に向けて縮径する形状を有する。かかる形態によれば、拡径部の上下において粉体が局所的に滞留することを抑制できる。
【０００８】
本発明の第３の形態によれば、容器用内部部材が提供される。この容器用内部部材は、粉体を一時貯留し、排出するための容器本体内に設置された場合に排出口に向けて延在するシャフトと、シャフトの排出口側の周囲に設けられた翼と、を有する回転式排出機構を備えている。シャフトは、翼に対する排出口と反対側に、径方向に拡径された拡径部であって、翼を有さない拡径部を備えている。かかる容器用内部部材によれば、容器との組み合わせで第１の形態と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例としてのホッパーの概略構成を示す部分断面図である。
【図２】拡径部の構成を示す斜視図である。
【図３】変形例としての拡径部の構成を示す斜視図である。
【図４】比較例としての拡径部を有さない容器の粉体排出特性を示す図である。
【図５】図２に示した拡径部を有する容器の粉体排出特性を示す図である。
【図６】図３に示した拡径部を有する容器の粉体排出特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本発明の粉体用容器の一実施例としてのサブホッパー２０の概略構成を示す。図１に示すように、サブホッパー２０は、メインホッパー１０の後段に設けられる。本実施例では、メインホッパー１０およびサブホッパー２０は、医薬品のカプセル剤等を製造する工程において使用される。具体的には、カプセル充填機（図示省略）の前段において、粉体（薬剤）がメインホッパー１０およびサブホッパー２０に一時貯留され、サブホッパー２０からカプセル充填機に必要量だけ粉体が供給される。ただし、ホッパー１０は、種々の産業の種々の工程において、種々の粉体の一時貯留のために使用できる。
【００１１】
サブホッパー２０は、容器本体３０と、回転式排出機構４０と、撹拌機構６０と、を備えている。容器本体３０は、略円筒形状の上部３３と、中空円錐台形状の中央部３４と、略円筒形状の下部３５と、を備えている。上部３３の上面には、当該上面を鉛直方向に貫通するように投入口３２が形成されている。投入口３２には、メインホッパー１０の排出口１１が接続される。中央部３４は、下方に向かうほど直径が小さくなるように上部３３の下端から下方に向けて延在している。下部３５は、中央部３４の下端から同一の直径を有するように下方に延在している。下部３５の下端には、鉛直方向下方に向けて開口する排出口３１が形成されている。
【００１２】
回転式排出機構４０は、シャフト４１と翼４２とを備えている。シャフト４１は、サブホッパー２０内において、サブホッパー２０と略同心に鉛直方向に延在し、排出口３１の手前で終端している。翼４２は、シャフト４１の排出口３１側の周囲にらせん状に形成されている。本実施例では、翼４２は、主に下部３５に対応する領域に配置されている。かかる回転式排出機構４０は、アクチュエータ（図示省略）によって回転することによって、容器本体３０内に貯留された粉体の排出口３１からの排出を促進する。本実施例では、翼４２は、シャフト４１から着脱可能に構成されている。具体的には、翼４２は、円筒状の筒体４３上に形成されており、この筒体４３がシャフト４１に嵌合されている。かかる構成によれば、翼４２および筒体４３をシャフト４１から取り外して清掃できるので、清掃作業が行いやすい。また、翼４２および筒体４３を、樹脂等によって一体形成すれば、翼４２の成形を行いやすい。
【００１３】
拡径部５０は、翼４２に対する排出口３１と反対側においてシャフト４１の周囲に設けられている。換言すれば、拡径部５０は、回転式排出機構４０を容器本体３０の内部に設置した状態において、翼４２よりも上方に配置されている。本実施例では、拡径部５０は、中央部３４に対応する領域に配置されている。拡径部５０が設けられた部分には、シャフト４１は形成されていない。この拡径部５０によって、シャフト４１は、径方向に部分的に拡径される。本実施例では、拡径部５０は、シャフト４１が延在する方向に対称な２つの円錐台形状が一体化された形状を有している。また、拡径部５０は、シャフト４１が延在する方向における中心５３から両端５４，５５に向けて縮径している。本実施例では、拡径部５０は、シャフト４１から着脱可能に構成されている。ただし、拡径部５０は、シャフト４１上に着脱不能に設けられてもよい。
【００１４】
撹拌機構６０は、支持部６１，６３と撹拌部６２，６４とを備えている。支持部６１，６３および撹拌部６２，６４は、本実施例では、棒状に形成されている。支持部６１は、シャフト４１から径方向外側に延在し、鉛直方向上方に折れ曲がったＬ字形状を有している。支持部６１の鉛直方向に平行な部分からは、複数（ここでは３つ）の撹拌部６２が、鉛直方向に互いに離間して、径方向外側に延在している。撹拌部６２の各々は、中央部３４の内面の近傍まで径方向に延在している。支持部６３は、シャフト４１から支持部６１と反対に径方向外側に延在し、鉛直方向下方に折れ曲がったＬ字形状を有している。支持部６３の鉛直方向に平行な部分からは、撹拌部６４が径方向外側に延在している。撹拌部６４は、拡径部５０と干渉しないように１つのみ設けられている。ただし、撹拌部６４は、拡径部５０と干渉しない範囲で複数設けられていてもよい。かかる撹拌機構６０は、サブホッパー２０に貯留された粉体の一部がブリッジングした場合に、シャフト４１の回転に伴って回転する撹拌部６２，６４により撹拌する。
【００１５】
図２は、拡径部５０の構成を示す斜視図である。拡径部５０の中央には、拡径部５０の円錐台形状の中心を通る貫通穴５６が形成されている。この貫通穴５６にシャフト４１が通される。貫通穴５６の上下端は、シャフト４１の外径と略等しい直径を有している。このため、貫通穴５６にシャフト４１が通された際に、拡径部５０の上下端は、シャフト４１に密着する。また、本実施例では、拡径部５０は、第１の拡径部５０ａと、第２の拡径部５０ｂと、に分離可能に形成されている。具体的には、拡径部５０は、シャフト４１（換言すれば、貫通穴５６）が延在する方向と直交する方向に分割可能である。このため、拡径部５０をシャフト４１に容易に装着可能である。また、拡径部５０の清掃を容易に行うことができる。拡径部５０は、任意の数に分割可能に構成されてもよく、あるいは、分割不能に一体的に形成されていてもよい。拡径部５０は、本実施例では樹脂製であるが、任意の材料で形成されていてもよい。
【００１６】
また、第１の拡径部５０ａには、２つの貫通穴５１，５２が形成されている。貫通穴５１，５２は、シャフト４１が延在する方向と直交する方向に延在している。この貫通穴５１，５２にビス等の固定具が挿入されることによって、第１の拡径部５０ａと第２の拡径部５０ｂとが結合される。
【００１７】
図３は、変形例としての拡径部１５０の構成を示す斜視図である。拡径部１５０は、拡径部５０と同様に、第１の拡径部１５０ａと第２の拡径部１５０ｂとに分割可能である。また、第１の拡径部１５０ａには、第１の拡径部１５０ａと第２の拡径部１５０ｂとを結合するために貫通穴１５１，１５２が形成されている。拡径部１５０は、拡径部５０と比べて、シャフト４１が延在する方向における中心の外径が小さい点が拡径部５０と異なっている。
【００１８】
以上説明したサブホッパー２０によれば、容器本体３０内のシャフト４１の周囲において、投入口３２から排出口３１に向かう粉体の流れが拡径部５０によって抑制される。その結果、容器本体３０内のシャフト４１から遠い領域（すなわち、径方向の外側領域）において、排出口３１に向かう粉体の流れが相対的に促進される。したがって、容器本体３０内の径方向外側領域（容器本体３０の側壁付近）における粉体の滞留を抑制することができる。
【００１９】
また、サブホッパー２０によれば、拡径部５０は、シャフト４１が延在する方向に対称な２つの円錐台形状が一体化された形状を有している。また、拡径部５０は、シャフト４１が延在する方向における中心５３から両端部５４，５５に向けて縮径する形状を有する。したがって、拡径部５０の上下において粉体が局所的に滞留することを抑制できる。例えば、拡径部５０が円筒形状の場合、円筒形状の上面の直上に位置する粉体は、当該上面によって下方への移動が阻害されるので、そこに滞留する恐れがある。また、円筒形状の下面の直下に位置する粉体は、当該粉体よりも上方の粉体の自重が作用しないので、下方への移動が阻害され、そこに滞留する恐れがある。一方、拡径部５０によれば、円錐台形状の側面（傾斜面）に沿って粉体が下方に移動しやすくなるので、粉体の下方への移動が必要以上に阻害されない。
【００２０】
ただし、拡径部５０は、シャフト４１の径を拡径する任意の形状とすることができる。こうしても、拡径部５０を有していない従来のサブホッパーと比べて、粉体の滞留を抑制することができる。また、本実施例では、拡径部５０は、シャフト４１から取り外し可能な別体構造として例示したが、拡径部５０はシャフト４１と一体的に形成されていてもよい。
【００２１】
また、上述した実施形態は、サブホッパー２０に限らず、回転式排出機構を備え、粉体を一時貯留し排出するための種々の容器に適用することができる。
【００２２】
次に、拡径部５０の効果について、試験結果に基づいて説明する。拡径部５０を備えていないサブホッパー２０、および、拡径部５０、１５０を備えたサブホッパー２０のそれぞれについて、排出特性評価試験を実施した。排出特性評価試験では、まず、容器本体３０の貯留領域を上層（以下、サブホッパー上部とも呼ぶ）と下層（サブホッパー下部とも呼ぶ）とに区分した。次に、薬物を含まないプラセボ充填粒１８．５ｋｇにトレーサー粒子Ａ（黄色）を１８．５ｇ加えて袋内で混合し、トレーサー粒子を均一に分散させた（以下、サブホッパー上部用充填粒とも呼ぶ）。同様に、薬物を含まないプラセボ充填粒７．５ｋｇにトレーサー粒子Ｂ（橙色）を７．５ｇ加えて袋内で混合し、トレーサー粒子を均一に分散させた（以下、サブホッパー下部用充填粒とも呼ぶ）。次に、サブホッパー下部にサブホッパー下部用充填粒を、サブホッパー上部にサブホッパー上部用充填粒を、それぞれ全量投入した。次に、トレーサー粒子を含まないプラセボ充填粒７１．５ｋｇを４００Ｌ容器に仕込んでサブホッパー上部に接続し、自然落下で容器本体３０内に供給されるようにした。この４００Ｌ容器は、上述のメインホッパー１０の代替構成である。次に、回転式排出機構４０を回転させ、排出口３１からプラセボ充填粒を排出し、所定量ずつ袋に採取した。この所定量ずつ採取するタイミングを採取時点とも呼ぶ。次に、採取したプラセボ充填粒の質量を測定した後、プラセボ充填粒を篩により分離し、各トレーサー粒子の質量を測定した。
【００２３】
図４は、比較例としての、拡径部５０を備えていないサブホッパー２０についての試験結果を示している。図５は、拡径部５０を備えたサブホッパー２０についての試験結果を示し、図６は、拡径部１５０を備えたサブホッパー２０についての試験結果を示している。図中の横軸が表す充填粒排出率は、サブホッパー２０および４００Ｌ容器に充填された全てのプラセボ充填粒の排出率を表しており、１００％は、９７．５ｋｇのプラセボ充填粒が全て排出されたことを意味する。一方、縦軸が表す推定含有率は、採取時点ごとの（排出された約５ｋｇのプラセボ充填粒ごとの）プラセボ充填粒に対するトレーサー粒子の割合を１０００倍した値である。サブホッパー２０に充填されたプラセボ充填粒には、０．１％の割合でトレーサー粒子が混合されているので、この１０００倍した値は、試験開始時にサブホッパー２０に充填されたプラセボ充填粒が排出された量に相当すると推定することができる。例えば、図４において、横軸が８５％付近にある採取時点で採取されたプラセボ充填粒について、プラセボ充填粒の排出質量が１５００ｇ、トレーサー粒子（Ａ＋Ｂ）の合計質量が０．０６ｇである場合、当該採取時点における、サブホッパー２０全体についての縦軸（推定含有率）の値は４％になる。この４％は、試験開始時にサブホッパー２０内に充填されたプラセボ充填粒のうちの、１つの採取時点で採取されたプラセボ充填粒が、試験開始時にサブホッパー２０および４００Ｌ容器に充填されたプラセボ充填粒のうちの４％を占めることを意味している。
【００２４】
図４に示すように、拡径部５０を備えていないサブホッパー２０では、充填粒排出率が８０〜１００％の間にも、サブホッパー上部およびサブホッパー下部のそれぞれの推定含有率が約１〜３％で推移していることが分かる。つまり、サブホッパー２０および４００Ｌ容器に充填されたプラセボ充填粒の８０％以上が排出された後においても、試験開始時にサブホッパー２０に充填されたプラセボ充填粒が継続的に排出されており、試験開始時にサブホッパー２０に充填されたプラセボ充填粒に著しい滞留が生じていることが分かる。
【００２５】
一方、図５に示すように、拡径部５０を備えたサブホッパー２０では、充填粒排出率が８０〜１００％の間における、サブホッパー上部およびサブホッパー下部のそれぞれの推定含有率は、ゼロに近い値となっている。つまり、試験開始時にサブホッパー２０に充填されたプラセボ充填粒は、サブホッパー２０および４００Ｌ容器に充填されたプラセボ充填粒の７０％程度が排出されるまでに、ほぼ全量排出されていることが分かる。この点は、図６に示すように、拡径部１５０を備えたサブホッパー２０でも同様である。このように、拡径部５０，１５０を設置することによって、サブホッパー２０内における滞留を大幅に改善することができる。
【００２６】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の組み合わせ、または、省略が可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１０…メインホッパー
１１…排出口
２０…サブホッパー
３０…容器本体
３１…排出口
３２…投入口
３３…上部
３４…中央部
３５…下部
４０…回転式排出機構
４１…シャフト
４２…翼
４３…筒体
５０，１５０…拡径部
５０ａ，１５０ａ…第１の拡径部
５０ｂ，１５０ｂ…第２の拡径部
５１，５２，１５１，１５２…貫通穴
５３…中心
５４，５５…端部
５６…貫通穴
６０…撹拌機構
６１，６３…支持部
６２，６４…撹拌部
【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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