知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5934269
(24)【登録日】2016年5月13日
(45)【発行日】2016年6月15日
(54)【発明の名称】粉体分注検知装置および方法
(51)【国際特許分類】
B65B 1/30 20060101AFI20160602BHJP
【ＦＩ】
B65B1/30 Z
【請求項の数】16
【全頁数】23
(21)【出願番号】特願2014-43248(P2014-43248)
(22)【出願日】2014年3月5日
(62)【分割の表示】特願2011-522061(P2011-522061)の分割
【原出願日】2009年8月5日
(65)【公開番号】特開2014-159300(P2014-159300A)
(43)【公開日】2014年9月4日
【審査請求日】2014年4月1日
(31)【優先権主張番号】61/188,001
(32)【優先日】2008年8月5日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】507302829
【氏名又は名称】マンカインド コーポレ−ション
(74)【代理人】
【識別番号】100102842
【弁理士】
【氏名又は名称】葛和 清司
(72)【発明者】
【氏名】プール，トレント，エー．
(72)【発明者】
【氏名】フォグ，パー，ビー．
(72)【発明者】
【氏名】マヒシュワリ，ラジェシュ
(72)【発明者】
【氏名】シャーガー，ロルフ
【審査官】
植前 津子
(56)【参考文献】
【文献】
国際公開第２００７／０６１９８７（ＷＯ，Ａ２）
【文献】
特表２００３−５０９２９４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｂ６５Ｂ １／００−３／３６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
粉体分注検知装置であって、
少なくとも１列のカートリッジを保持するように構成されたカートリッジホルダーを受けるための支持機構；
前記少なくとも１列のカートリッジにおける各カートリッジに粉体を分注するための粉体ディスペンサモジュールを含む粉体ディスペンサアセンブリであって、配列が１列または２列である粉体ディスペンサモジュールを含み、それぞれの粉体ディスペンサモジュールは、
粉体を受け入れるための粉体取入口、粉体取出口、および粉体取入口と粉体取出口とを接続する導管を規定するハウジング、
導管を通して粉体を粉体取入口から粉体取出口へと移動させるフィードウォンドであって、第１ドライブシャフトに連結される下方フィードエレメントおよび第２ドライブシャフトに連結される上方フィードエレメントを含む、前記フィードウォンド、
粉体取出口を制御するバルブ、
バルブを開放位置および閉鎖位置に動作させるためのバルブアクチュエータ、
下方フィードエレメントを回転させるための第１ドライブシャフトに連結される第１アクチュエータ、および、
上方フィードエレメントを回転させるための第２ドライブシャフトに連結される第２アクチュエータを含む、
前記粉体ディスペンサアセンブリ；
前記粉体ディスペンサモジュールに粉体を送達するための粉体移送システム；
前記少なくとも１列のカートリッジにおけるそれぞれのカートリッジの各充填状態を検出するための複数のセンサセルを含む、センサモジュール；
前記少なくとも１列のカートリッジにおけるそれぞれのカートリッジの検出された各充填状態に応答して前記粉体ディスペンサモジュールを制御する制御システム；および
前記粉体ディスペンサモジュールの配列に対して相対的に少なくとも１列のカートリッジを動かすためのアクチュエータ
を含む、前記粉体分注検知装置。
少なくとも１列のカートリッジを保持するように構成されたカートリッジホルダーを受けるための支持機構；
前記少なくとも１列のカートリッジにおける各カートリッジに粉体を分注するための粉体ディスペンサモジュールを含む粉体ディスペンサアセンブリであって、配列が１列または２列である粉体ディスペンサモジュールを含み、それぞれの粉体ディスペンサモジュールは、
粉体を受け入れるための粉体取入口、粉体取出口、および粉体取入口と粉体取出口とを接続する導管を規定するハウジング、
導管を通して粉体を粉体取入口から粉体取出口へと移動させるフィードウォンドであって、第１ドライブシャフトに連結される下方フィードエレメントおよび第２ドライブシャフトに連結される上方フィードエレメントを含む、前記フィードウォンド、
粉体取出口を制御するバルブ、
バルブを開放位置および閉鎖位置に動作させるためのバルブアクチュエータ、
下方フィードエレメントを回転させるための第１ドライブシャフトに連結される第１アクチュエータ、および、
上方フィードエレメントを回転させるための第２ドライブシャフトに連結される第２アクチュエータを含む、
前記粉体ディスペンサアセンブリ；
前記粉体ディスペンサモジュールに粉体を送達するための粉体移送システム；
前記少なくとも１列のカートリッジにおけるそれぞれのカートリッジの各充填状態を検出するための複数のセンサセルを含む、センサモジュール；
前記少なくとも１列のカートリッジにおけるそれぞれのカートリッジの検出された各充填状態に応答して前記粉体ディスペンサモジュールを制御する制御システム；および
前記粉体ディスペンサモジュールの配列に対して相対的に少なくとも１列のカートリッジを動かすためのアクチュエータ
を含む、前記粉体分注検知装置。
【請求項2】
配列が、単一の列である粉体ディスペンサモジュールを含む、請求項１に記載の粉体分注検知装置。
【請求項3】
粉体移送システムが、粉体を単一の列の粉体ディスペンサモジュールのそれぞれの粉体ディスペンサモジュールへと個々に送達するように設計されている、請求項２に記載の粉体分注検知装置。
【請求項4】
粉体移送システムが、単一の列の粉体ディスペンサモジュールのそれぞれに同じ側から粉体を送達するように設計されている、請求項２に記載の粉体分注検知装置。
【請求項5】
粉体移送システムが、単一の列の粉体ディスペンサモジュールのそれぞれに、対向する側から交互に粉体を送達するように設計されている、請求項２に記載の粉体分注検知装置。
【請求項6】
単一の列の粉体ディスペンサモジュールを有する配列が直線配列である、請求項２に記載の粉体分注検知装置。
【請求項7】
配列が２列である粉体ディスペンサモジュールを含む、請求項１に記載の粉体分注検知装置。
【請求項8】
粉体移送システムが、２列の粉体ディスペンサモジュールのそれぞれの粉体ディスペンサへと、粉体を送達するように設計されている、請求項７に記載の粉体分注検知装置。
【請求項9】
粉体移送システムが、２列の粉体ディスペンサモジュールが隣接してなる対の粉体ディスペンサモジュールへとフィードスルーの方式で粉体を送達するように設計されている、請求項７に記載の粉体分注検知装置。
【請求項10】
直接粉体フィードをそれぞれの粉体ディスペンサモジュールに備える、請求項１、２または７に記載の粉体分注検知装置。
【請求項11】
粉体の分注および検知を行う方法であって：
カートリッジホルダーにカートリッジを配置させること；
１列または２列の粉体ディスペンサモジュールの配列におけるそれぞれの粉体ディスペンサモジュールへと粉体を送達すること；ここで、それぞれの粉体ディスペンサモジュールは、
粉体を受け入れるための粉体取入口、粉体取出口、および粉体取入口と粉体取出口とを接続する導管を規定するハウジング、
導管を通して粉体を粉体取入口から粉体取出口へと移動させるフィードウォンドであって、第１ドライブシャフトに連結される下方フィードエレメントおよび第２ドライブシャフトに連結される上方フィードエレメントを含む、前記フィードウォンド、
粉体取出口を制御するバルブ、
バルブを開放位置および閉鎖位置に動作させるためのバルブアクチュエータ、
下方フィードエレメントを回転させるための第１ドライブシャフトに連結される第１アクチュエータ、および、
上方フィードエレメントを回転させるための第２ドライブシャフトに連結される第２アクチュエータを含み、
同時に、粉体ディスペンサモジュールから前記カートリッジホルダーにおけるカートリッジのバッチへと粉体を分注すること；および
同時に、粉体を分注する間に、カートリッジの前記バッチにおけるそれぞれのカートリッジの充填状態を検出し、所望量の粉体がそれぞれのカートリッジへと分注されたときに粉体分注を終了することができること
を含む、前記方法。
カートリッジホルダーにカートリッジを配置させること；
１列または２列の粉体ディスペンサモジュールの配列におけるそれぞれの粉体ディスペンサモジュールへと粉体を送達すること；ここで、それぞれの粉体ディスペンサモジュールは、
粉体を受け入れるための粉体取入口、粉体取出口、および粉体取入口と粉体取出口とを接続する導管を規定するハウジング、
導管を通して粉体を粉体取入口から粉体取出口へと移動させるフィードウォンドであって、第１ドライブシャフトに連結される下方フィードエレメントおよび第２ドライブシャフトに連結される上方フィードエレメントを含む、前記フィードウォンド、
粉体取出口を制御するバルブ、
バルブを開放位置および閉鎖位置に動作させるためのバルブアクチュエータ、
下方フィードエレメントを回転させるための第１ドライブシャフトに連結される第１アクチュエータ、および、
上方フィードエレメントを回転させるための第２ドライブシャフトに連結される第２アクチュエータを含み、
同時に、粉体ディスペンサモジュールから前記カートリッジホルダーにおけるカートリッジのバッチへと粉体を分注すること；および
同時に、粉体を分注する間に、カートリッジの前記バッチにおけるそれぞれのカートリッジの充填状態を検出し、所望量の粉体がそれぞれのカートリッジへと分注されたときに粉体分注を終了することができること
を含む、前記方法。
【請求項12】
配列が単一の列である粉体ディスペンサモジュールを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
単一の列の粉体ディスペンサモジュールのそれぞれの粉体ディスペンサモジュールへと粉体を送達することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項14】
配列が２列である粉体ディスペンサモジュールを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項15】
それぞれの粉体ディスペンサモジュールへ粉体フィードを直接提供することをさらに含む、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項16】
少なくとも１列のカートリッジを、粉体ディスペンサモジュールの配列に対して相対的に動かすためのアクチュエータを備えることをさらに含む、請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願との関係本出願は、参照によりその全文を本明細書に組み入れる、２００８年８月５日付出願の米国特許仮出願第６１／１８８００１号に基づき優先権を主張するものである。
本発明は、粉体の分注および検知を行う方法および装置に関し、特に、正確に制御された量の粉体を多数のカートリッジ中に分注するとともに、それぞれのカートリッジの充填状態を個別に検知する方法および装置に関する。この粉体には薬剤を含めることができるとともに、カートリッジは吸入器（inhaler）として使用することができる。しかしながら、本発明はこのような用途に限定はされない。
【背景技術】
【0002】
送達メカニズムとして粉体を吸入することによって、ある種の薬剤を患者に送達することが提案されている。薬剤粉体を収納する取替え可能なカートリッジまたはカプセルを有する吸入器が、薬剤送達に使用される。吸入による薬剤の投与には、通常、吸入カートリッジ内の粉体を非常に少量にすることが必要である。例として、Ｔｅｃｈｎｏｓｐｈｅｒｅ（登録商標）マイクロパーティクルを使用してのインシュリンの適用には、粉体の１０ミリグラムという少量の投与量が必要となる可能性がある。これに加えて、薬剤の投与量は非常に正確でなくてはならない。指定量よりも少ない投与量では、所望の治療効果がない可能性があり、指定量よりも多い投与量は、患者に悪影響を及ぼす可能性がある。さらに、Ｔｅｃｈｎｏｓｐｈｅｒｅ（登録商標）マイクロパーティクルは、吸入による薬剤送達に非常に効果的であるのに対して、それらの小板表面構造にためにＴｅｃｈｎｏｓｐｈｅｒｅ（登録商標）粉体が凝集性となり、いくぶん取扱いが難しくなる。
【0003】
吸入による薬剤送達の商業化においては、薬剤を収納する多数のカートリッジを、効率的かつ経済的な方法で製造しなくてはならない。正確な投与量の粉体を各カートリッジに送達するとともに、各カートリッジ内の薬剤投与量を検証しなくてはならない。製造技術および設備は、要求を満足する高いスループット能力を有するとともに、凝集性があり、したがって自由に流動しない粉体を取り扱う能力がなければならない。既存の製造技術および設備は、これらの要求を満足するには適当ではなかった。
【0004】
２００７年５月３１日に公開された、国際公開番号WO２００７／０６１９８７には、正確に制御された投与量の粉体を多数のカートリッジ中に同時に分注する、システムおよび方法が開示されている。この粉体は、薬剤を含有することが可能であり、カートリッジは吸入器において使用することができる。各カートリッジの充填状態、通常は粉体重量が充填中に検知されて、正確な投与量を保証するために、粉体ディスペンサモジュールが、検知された重量に応じて個々に制御される。システムは、高速で動作するとともに、非常に小型にすることができ、最小のフロアスペース要件での量産充填操業を可能にする。それでもなお、粉末分注のための改良された方法および装置の必要性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
正確に制御された投与量の粉体を多数のカートリッジ中に同時に分注する、システムおよび方法が提供される。この粉体は、薬剤を含有することが可能であり、カートリッジは吸入器において使用することができる。各カートリッジの充填状態、通常は粉体重量が充填中に検知されて、正確な投与量を保証するために、粉体ディスペンサモジュールが、検知された重量に応じて個々に制御される。システムは、高速で動作するとともに、非常に小型にすることができ、最小のフロアスペース要件での量産充填操業を可能にする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第１の観点によれば、粉体ディスペンサモジュールは、粉体を受け入れるための粉体取入口を規定するハウジング、粉体取出口、および粉体取入口と粉体取出口とを接続する導管（conduit）、導管を通して粉体を粉体取入口から粉体取出口へと移動させるフィードウォンド（feed wand）、第１ドライブシャフトに連結される下方フィードエレメントおよび第２ドライブシャフトに連結される上方フィードエレメントを含むフィードウォンド、下方フィードエレメントを回転させるための第１ドライブシャフトに連結される第１アクチュエータ、上方フィードエレメントを回転させるための第２ドライブシャフトに連結される第２アクチュエータを含む。
【0007】
本発明の第２の観点によれば、粉体ディスペンサモジュールは、粉体を受け入れるための粉体取入口を規定するハウジング、粉体取出口、および粉体取入口と粉体取出口とを接続する導管（powder delivery conduit）、導管を通して粉体を粉体取入口から粉体取出口へと移動させるフィードウォンドアセンブリ（feed wand assembly）、粉体取出口を制御するバルブを含み、バルブは、フィードウォンドアセンブリの軸に垂直な軸の周りを回転するバルブ部材、およびバルブを開放位置および閉鎖位置に動作させるためのバルブアクチュエータを含む。
【0008】
本発明の第３の観点によれば、粉体分注および検知装置は、カートリッジを保持するように構成されたカートリッジフォルダを受け入れる支持構造、粉体をカートリッジに分注するための粉体ディスペンサモジュールを含む粉体ディスペンサアセンブリ、粉体ディスペンサモジュールに粉体を送達する粉体移送システム、カートリッジ内のそれぞれのカートリッジの充填状態を検知する複数のセンサセルを含むセンサモジュール、およびカートリッジ内のそれぞれのカートリッジの充填状態に応じて、粉体ディスペンサモジュールを制御する制御システムを含み、制御システムは、それぞれの粉体ディスペンサモジュール内の埋め込みプロセッサを含み、それぞれの埋め込みプロセッサは、粉体ディスペンサモジュールの各センサセルおよびエレメントと通信を行う。
【0009】
本発明の第４の観点によれば、カートリッジに粉体を分注するための方法は、粉体を含有する導管および導管の下端にあるバルブを有するディスペンサモジュールの下にカートリッジを位置させること、バルブを閉めた状態で、下方フィードエレメントステーショナリを停止状態に維持しながら導管内の上方フィードエレメントを動作させること、バルブを開けた状態で、導管内の上方フィードエレメントおよび下方フィードエレメントを動作させて粉体を開放バルブを介してカートリッジに分注すること、およびカートリッジの充填状態が所望に達した場合にバルブを閉めることを含む。
【0010】
本発明の第５の観点によれば、粉体分注および検知装置は、少なくとも１列のカートリッジを保持するように構成されたカートリッジフォルダを受けるための支持機構、少なくとも１列のカートリッジにおける各カートリッジに粉体を分注するための粉体ディスペンサモジュールを含む粉体ディスペンサアセンブリを含み、粉体ディスペンサアセンブリは、１つ以上の列の粉体ディスペンサモジュールを有する配列、粉体を粉体ディスペンサモジュールに送達するための粉体移送システム、少なくとも１列のカートリッジにおけるそれぞれのカートリッジの充填状態を検知するための複数のセンサセルを含むセンサモジュール、検知された少なくとも１列のカートリッジにおけるそれぞれのカートリッジの充填状態に応じて粉体ディスペンサモジュールを制御するための制御システム、および粉体ディスペンサモジュールの配列に対して相対的に少なくとも１列のカートリッジを動かすためのアクチュエータを含む。
【0011】
本発明の第６の観点によれば、粉体ディスペンサモジュールは、粉体を受け入れるための粉体取入口を規定するハウジング、粉体取出口および粉体取入口と粉体取出口を連結する粉体チャンバを含み、フィードウォンドは、粉体取出口を閉じるバルブエレメントと粉体を流動化させるための流動化エレメント、および粉体の分注中にフィードウォンドの振動運動を生み出すためのアクチュエータを含む。
【0012】
本発明の第７の観点によれば、粉体をカートリッジに分注するための方法は、粉体を含有する粉体チャンバおよび粉体チャンバの下端のバルブを有するディスペンサモジュールの下にカートリッジを位置させること、バルブを開けること、粉体チャンバ内の流動化エレメントを有するフィードウォンドの振動運動により、粉体を開放バルブを介してカートリッジに分注すること、およびカートリッジの充填状態が所望に達した場合にバルブを閉めることを含む。
本発明のより良い理解のために、参照として取り込まれる以下の添付図面が参照される。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】
【発明を実施するための形態】
【0018】
粉体分注検知装置１０が、図１〜７に示されている。この装置の目的は、粉体を複数のカートリッジ２０に分注するとともに、それぞれのカートリッジの充填状態を検知して制御し、それぞれのカートリッジが、正確に制御された量の粉体を受け入れるようにすることである。本明細書において使用する場合には、「カートリッジ」という用語は、粉体、典型的には薬剤物質を含有する粉体を保持することのできる、任意の容器またはカプセルを意味する。本明細書において使用する場合には、各カートリッジは、通常、最大容量までは充填されず、実際にはその最大容量のわずかな割合だけ充填されることがあるので、「充填（fill）」の用語は、充填状態、および部分的な充填状態を含む。後述のように、この装置は、吸入器カートリッジまたは小型吸入器を充填するのに使用することができるが、充填しようとする容器の種類について必ずしも限定されるものではない。
【0019】
カートリッジ２０は、トレイ支持フレーム２４内に処理のために配置されたカートリッジトレイ２２内に、保持することができる。カートリッジは、行と列の配列に保持することができる。一例において、カートリッジトレイ２２は、４８個のカートリッジ２０を６×８の配列で保持する。カートリッジトレイ２２の構成および対応する装置１０の構成は、本発明の範囲について限定的ではなく、例示としてのみ示す。カートリッジトレイ２２は、異なる数のカートリッジを保持するように構成できること、およびカートリッジトレイ２２は、本発明の範囲内において、異なる配列構成を有することができることが理解されるであろう。以下に説明する別の態様において、カートリッジトレイは、１９２個のカートリッジを保持することができる。カートリッジトレイ２２は、ロボットによって支持フレーム２４内に配置するとともに、支持フレーム２４から取り外すことができる。
【0020】
粉体分注検知装置１０の構成要素としては、トレイ支持フレーム２４に加えて、粉体をカートリッジ２０に分注する粉体ディスペンサアセンブリ３０、粉体を粉体ディスペンサアセンブリ３０に配送する粉体移送システム３２、およびそれぞれのカートリッジ２０の充填状態を検知するセンサモジュール３４があげられる。粉体分注検知装置１０は、トレイ支持フレーム２４、粉体ディスペンサアセンブリ３０、粉体移送システム３２およびセンサモジュール３４の装着のためのフレーム４０、ならびに粉体ディスペンサアセンブリ３０および粉体移送システム３２をカートリッジ２０に対して移動させるアクチュエータ４２をさらに含む。
【0021】
粉体ディスペンサアセンブリ３０は、垂直ポート５２の配列を有する配列ブロック５０と、配列ブロック５０のそれぞれの垂直ポートに装着された粉体ディスペンサモジュール５４を含む。配列ブロック５０は、カートリッジトレイ２２内のカートリッジ２０、またはカートリッジトレイ内のカートリッジのサブセットの配列に一致するように構成することができる。４８個のカートリッジを保持する上記のカートリッジトレイの例においては、配列ブロック５０は、垂直ポート５２の６×８配列を有して、４８個の粉体ディスペンサモジュール５４の装着を行う。この態様においては、粉体ディスペンサモジュール５４は、１インチセンター上に装着される。ここで、本発明の範囲内で異なる間隔配設を使用することができることが理解されるであろう。図８に示されるように、配列ブロック５０は、粉体貯蔵・移送チャネル６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ、６０ｅ、６０ｆ、６０ｇ、６０ｈをさらに含み、この態様においては、６個の粉体ディスペンサモジュール５４の各行に対して１つのチャネルが含まれる。粉体は、以下に説明するように、粉体移送システム３２によって、配列ブロック５０内の各チャネルを通過して粉体ディスペンサモジュール５４に配送される。各チャネルは、好ましくは、数回の粉体分注サイクルのための粉体を貯蔵するのに十分な容積を有する。
【0022】
図１〜７の態様において、粉体移送システム３２は、配列ブロック５０内の第１の群の４つのチャネル６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄに粉体を配送する第１の粉体移送システム３２ａと、配列ブロック５０内の第２の群の４つのチャネル６０ｅ、６０ｆ、６０ｇ、６０ｈに粉体を配送する第２の粉体移送システム３２ｂとを含む。それぞれの粉体移送システム３２ａ、３２ｂは、粉体移送システムを通過して移送ガスを移動させるブロワーアセンブリ７０と、粉体ディスペンサアセンブリ３０に粉体を配送する粉体エアレーター７２と、粉体エアレーター７２に粉体を配送するホッパーアセンブリ７４とを含む。別の態様においては、単一の粉体移送システムまたは３つ以上の粉体移送システムを使用することができる。
【0023】
ブロワーアセンブリ７０は、チューブ７６を介して、粉体エアレーター７２のガス取入口７８に結合され、ガス取入口７８を通過する移送ガスの流れを生成する。粉体エアレーター７２は、ホッパーアセンブリ７４からの粉体を受け入れる、粉体取入口８０を含む。粉体は、粉体エアレーター７２によって、４つの粉体出力ポート８２を通過して配列ブロック５０内の各々のチャネルの入口端へ配送される。粉体は、各々のチャネルを通過して、粉体ディスペンサアセンブリ３０の各行内の粉体ディスペンサモジュール５４へと移送される。粉体は、以下に説明するように、粉体ディスペンサモジュール５４によってカートリッジ２０へと個々に分注される。
【0024】
チャネル６０ａ〜６０ｈは、配列ブロック５０を貫通し、同調吸引マニホルド（tuned suction manifold）８４がチャネルの取出口端に結合されている。第１の粉体移送システム３２ａの吸引マニホルド８４は、チャネル６０ａ〜６０ｄの取出口端に接続され、第２の粉体移送システム３２ｂの吸引マニホルド８４は、チャネル６０ｅ〜６０ｈの取出口端に接続されている。吸引マニホルド８４は、移送ガスをブロワーアセンブリ７０に戻し、これによって閉ループ再循環ガス移送システムを形成する。別の態様においては、粉体移送システムは、開ループガス移送システムを使用することができる。粉体ディスペンサモジュール５４に配送されないか、またはチャネルに貯蔵される粉体はすべて、吸引マニホルド８４を介してブロワーアセンブリ７０に戻る。以下に考察するように、いくつかの態様においては、ブロワーアセンブリ７０にガス‐粒子分離装置を含めて、大きい粉体凝集物は保留するが、小さい粉体凝集物は、粉体ディスペンサアセンブリ３０へ配送するために、粉体エアレーター７２へと再循環させることができる。以下に詳細に考察するように、各粉体移送システムには、再循環移送ガスの相対湿度および／または温度を制御するガス調整ユニット（gas conditioning unit）を含めることができる。
【0025】
粉体移送システム３２には、粉体移送システムの異なる構成要素内の粉体レベルを測定するセンサを含めることができる。ホッパーアセンブリ７４には、ホッパーアセンブリ７４の貯蔵器内の粉体レベルを検知する、ホッパーレベルセンサを含めることができる。粉体エアレーター７２には、粉体エアレーター７２のダンプバルブ内の粉体レベルを特定する、ダンプバルブレベルセンサを含めることができる。ブロワーアセンブリ７０には、大型凝集物レベルセンサを含めることができる。ディスペンサ充填レベルセンサは、ブロワーアセンブリ７０の吸引マニホルド８４に配置することができる。粉体レベルセンサは、例えば、光学技術を使用して粉体レベルを検知することができる。粉体レベルセンサを使用して、粉体配送システム３２の動作および粉体ディスペンサモジュール５４への粉体の装填を制御することができる。
【0026】
センサモジュール３４には、センサハウジングおよびセンサハウジング内に装着されたセンサアセンブリ１１０の配列を含めることができる。図示された態様において、それぞれのセンサアセンブリ１１０は、２つのセンサセル１１４（図３）と関連する回路とを含む。すなわち、１つのセンサアセンブリ１１０は、２つの粉体ディスペンサモジュール５４と共に使用される。他の態様においては、各センサアセンブリには、単一のセンサセルまたは３つ以上のセンサセルを含めることができる。センサアセンブリ１１０の数と、配列内のセンサアセンブリ１１０の配設は、センサセル１１４が、カートリッジトレイ２２内のカートリッジ２０、またはカートリッジトレイ内のカートリッジのサブセットの構成に一致するようにすることができる。１インチセンタ上の６×８配列に４８個のカートリッジ２０を保持するカートリッジトレイ２２の例に対して、センサモジュール３４には、１インチセンタ上の６×８配列の４８個のセンサセル１１４をもたらす、２４個のセンサアセンブリ１１０を含めることができる。図１〜７の態様において、それぞれのセンサセル１１４は、各々のカートリッジ２０に配送される粉体の重量を検知する重量センサである。重量センサプローブ１１２は、それぞれのセンサセル１１４に取り付けられて、カートリッジトレイ２２内の開口を介して、カートリッジ２０の下端部と接触する。
【0027】
センサセル１１４は、粉体の分注中にそれぞれのカートリッジ２０の充填状態を個々に検知し、その結果として、各カートリッジ２０中に所望量の粉体が分注されたときに、粉体の分注を終了することができる。センサセル１１４は、この態様においては、好ましくは、粉体分注工程中にカートリッジ２０の重量を監視する、５〜１０マイクログラム以内の精度を有する、重量センサである。微小重量での高精度、高速性、繰り返し精度を要求する応用においては、通常、電気てんびん梁（electrobalance beam）が、重量センサとして使用される。
【0028】
重量センサアセンブリ１１０の物理的構成は、粉体ディスペンサモジュール５４が、１インチセンタ上のように緊密に間隔配置されたシステムにおいて、考慮すべき事項である。好ましくは、重量センサアセンブリ１１０は、カートリッジトレイ２２粉体とディスペンサモジュール５４の構成に一致する配列に配置することができる。好ましい態様において、センサアセンブリ１１０は垂直構成であり、２つのセンサセル１１４が、互いにパッケージされてセンサアセンブリを形成する。重量検知機械構成要素がアセンブリの頂部に位置し、電気回路が機械構成要素の下方に位置し、電気コネクタが底部に位置する。センサアセンブリは、１インチセンタ上に重量検知用の配列に装着することができる。
【0029】
別の態様においては、市販の重量センサモジュールが水平構成にされて、行当り６つのカートリッジを有する配列に対して、３つの異なるレベルの階層配置で使用することができる。この階層配設においては、カートリッジに接触させるために、異なる長さのプローブが使用される。
【0030】
粉体分注検知装置１０を、粉体ディスペンサモジュール５４と１インチセンタ上に装着されたセンサセル１１４とを有するものとして説明した。ここで、本発明の範囲において、構成要素間により大きい、またはより小さい間隔を使用することができることが理解されるであろう。さらに、装置１０の構成要素は、必ずしも均一な配列で装着する必要はない。例えば、構成要素間のｘ方向間隔を、構成要素間のｙ方向間隔と違えるか、または配列の行を隣接する行に対してオフセットさせることができる。
【0031】
動作に際して、カートリッジ２０を保持するカートリッジトレイ２２は、好ましくはロボットまたはその他の自動化機構によってトレイ支持フレーム２４内に位置決めされる。カートリッジトレイ２２が下げられて、その結果、各々のセンサアセンブリ１１０上の重量センサプローブ１１２によって、カートリッジトレイ２２からカートリッジ２０が持ち上げられて、プローブ１１２によって支持される。カートリッジトレイ２２には、各カートリッジ位置に開口を設けて、プローブ１１２がカートリッジトレイ２２を貫通してカートリッジ２０を持ち上げるようにすることができる。すなわち、各カートリッジ２０の秤量を、センサセル１１４の１つによって、カートリッジトレイ２２からの干渉なしに行うことができる。いくつかの態様においては、プローブ１１２は、カートリッジ２０に対する３点支持を含む。他の態様においては、プローブ１１２は、カートリッジ２０に対する円筒状支持を含む。粉体ディスペンサアセンブリ３０が、分注位置まで下げられる。分注位置において、各粉体ディスペンサモジュール５４は、カートリッジ２０の１つのわずかに上方に、それと位置合せして配置される。
【0032】
図２に示されるように、フレーム４０には、下方フレーム４０ａ、中間フレーム４０ｂ、および上方フレーム４０ｃを含めることができる。下方フレーム４０ａおよび中間フレーム４０ｂは、ベースプレート４１に固定されている。上方フレーム４０ｃは、トレイ支持フレーム２４、粉体ディスペンサアセンブリ３０および粉体移送システム３２の装着を行う。配列ブロック５０はアクチュエータ４２に接続されて、アクチュエータ４２に通電されると、上方または下方に動く。センサモジュール３４は、下方フレーム４０ａおよび中間フレーム４０ｂ内の固定点に装着される。
【0033】
粉体移送システム３２は連続的に、または間歇的に動作させることができる。粉体ディスペンサモジュール５４が起動されて、カートリッジ２０に粉体を分注する。カートリッジ２０への粉体の分注は同時に実行されて、その結果として、カートリッジトレイ２２内のすべてのカートリッジまたはカートリッジトレイ内のカートリッジのサブセットが同時に粉体を受け入れる。粉体の分注が進行するときに、カートリッジ２０の重量が各々のセンサセル１１４によって検知される。各センサセル１１４の出力はコントローラに結合されている。以下で考察するように、各コントローラは、検知された重量を、所望量の粉体に対応する目標重量と比較する。検知された重量が目標重量より低い限り、粉体の分注は継続する。検知された重量が目標重量以上であるときに、コントローラは、対応する粉体ディスペンサモジュール５４に粉体分注動作を終了するように指令する。検知された重量が、充填サイクル後の最大許容重量を超えると、対応するカートリッジを欠陥として印をつけることができる。すなわち、粉体分注および重量検知は、カートリッジトレイ２２内の１バッチのカートリッジに対して同時に進行する。このバッチには、カートリッジトレイ２２内のすべてのカートリッジまたはカートリッジトレイ内のカートリッジのサブセットを含めることができる。粉体分注サイクルには、１バッチのカートリッジへの粉体分注とその重量検知を含めることができ、粉体分注の１００％の検査と制御を達成する。
【0034】
一態様において、カートリッジトレイ２２内のカートリッジの数と間隔は、装置１０の粉体ディスペンサモジュール５４の数と間隔に一致する。他の態様においては、カートリッジトレイは、異なる数のカートリッジを有するとともに、粉体ディスペンサモジュール５４の構成と異なるカートリッジ間の間隔を有することができる。例えば、カートリッジトレイは、粉体ディスペンサモジュール５４の数の倍数を保持するとともに、粉体ディスペンサモジュール５４間の間隔よりも小さい間隔を有して構成することができる。例示だけのために、カートリッジトレイは、１／２インチセンタ上に間隔配置された１９２個のカートリッジ２０を保持するように構成することができる。この配設によって、１／２インチセンタ上のカートリッジの１２×１６配列は、１インチセンタ上のカートリッジの６×８配列と同じ面積を占める。
【0035】
図７に示されるように、カートリッジトレイ２２は、トレイ位置決め機構１２０によって水平方向に変位させて、異なるバッチのカートリッジを粉体ディスペンサモジュール５４と位置合せすることができる。カートリッジトレイ２２は、処理のためにトレイ支持フレーム２４内に位置決めされる。トレイ位置決め機構１２０は、トレイ支持フレーム２４に結合されたＸ方向アクチュエータ２３０およびトレイ支持フレーム２４に結合されたＹ方向アクチュエータ２３２を含む。すなわち、トレイ支持フレーム２４およびカートリッジトレイ２２は、複数バッチのカートリッジを粉体ディスペンサモジュール５４およびセンサセル１１４に対して位置決めするために、水平Ｘ‐Ｙ面内で動かすことができる。
【0036】
１９２個のカートリッジを備えるカートリッジトレイは、次のように処理することができる。カートリッジトレイが、第１のバッチの４８個のカートリッジが４８個の粉体ディスペンサモジュール５４の配列と垂直に位置合せされるように、中立位置から第１のＸ‐Ｙ位置（０，０）に移動される。粉体が、第１のバッチのカートリッジ中に分注され、次いでカートリッジトレイは、第２のＸ‐Ｙ位置（０，０．５）に移動されて、第２のバッチの４８個のカートリッジを４８個の粉体ディスペンサモジュール５４の配列と位置合せする。粉体が、第２のバッチのカートリッジに分注され、次いでカートリッジトレイが、第３のＸ‐Ｙ位置（０．５，０）に移動されて、第３のバッチの４８個のカートリッジを４８個の粉体ディスペンサモジュール５４の配列と位置合せする。次いで、カートリッジトレイは、第４のＸ‐Ｙ位置（０．５，０．５）移動されて、第４のバッチの４８個のカートリッジを４８個の粉体ディスペンサモジュール５４の配列と位置合せする。粉体が第４バッチのカートリッジ中に分注されて、１９２個のカートリッジの処理を完了する。上記の例において、トレイ位置の順序およびカートリッジのバッチの順序は変更することができる。
【0037】
ここで、この工程が、異なるカートリッジ間隔、異なるカートリッジ数、その他を含む異なるトレイ配設に、応用が可能であることが理解されるであろう。これらの態様において、カートリッジトレイは、水平面内で変位されて、カートリッジのバッチと、粉体ディスペンサモジュールの配列との間の位置合せが達成される。カートリッジのバッチは、通常、粉体ディスペンサモジュール５４の配列と一致する。しかしながら、応用によっては、このバッチは、粉体ディスペンサモジュールの数よりも少ないカートリッジを有することができる。
【0038】
粉体分注および検出装置１０に関するさらなる詳細は、２００７年５月３１日公開の国際公開番号ＷＯ２００７／０６１９８７に示され、参照によりここに組み入れられる。粉体ディスペンサモジュール５４の態様は、図８−１７に示され、以下のように説明される。
【0039】
粉体ディスペンサモジュール５４は、下部ハウジングセクション１５０ａ、中間ハウジングセクション１５０ｂ、上部ハウジングセクション１５０ｃおよびカバー１５０ｄを有する、粉体ディスペンサハウジング１５０を含む。粉体ディスペンサハウジング１５０は、配列ブロック５０内での緊密な間隔を可能にするために、小さな横断面の細長い形状とすることができる。上記のように、粉体ディスペンサモジュール５４は、１インチセンタ上に装着することができる。中間ハウジングセクション１５０ｂは、粉体取入口１３０および、粉体取入口１３０から下方に下部ハウジングセクション１５０ａへと延びる、円筒状導管を含む。下部ハウジングセクション１５０ａは、下方に、カートリッジ２０と整合するように寸法決めされた、ディスペンサノズル１５８へと延びるテーパー付き導管を含む。円筒状導管およびテーパー付き導管は、粉体ディスペンサモジュール５４の粉体チャンバを形成すると理解されてもよい。ディスペンサノズル１５８は、粉体をカートリッジに分注するように構成される。カバー１５０ｄは、ディスペンサエレクトロニクス（electronics）からの熱の伝達を促進するための内側に黒くペイントされるアルミニウムカバーであってもよく、粉体ディスペンサモジュールは防水であってもよい。
【0040】
粉体ディスペンサモジュール５４は、粉体をディスペンサを介して下方に統制してノズル１５８へ動かすためのフィードウォンドアセンブリ１６０、および、下部ハウジングセクション１５０ａ内のテーパー付き導管の下端にあるディスペンサ充填バルブ１８０をさらに含む。粉体ディスペンサモジュール５４は、フィードウォンドアセンブリ１６０および充填バルブ１８０を制御するため、ならびに粉体ディスペンサモジュール５４の動作を制御する制御回路との通信のための回路を有する回路基板１８４をさらに含む。
【0041】
フィードウォンドアセンブリ１６０の詳細が、図１０−１３に示される。図１３を参照して、フィードウォンドアセンブリ１６０は、フィードウォンド２００、第１アクチュエータ２１０、第２アクチュエータ２１２およびアクチュエータカプリング２１４を含む。図１０−１２を参照して、フィードウォンド２００は、外部シャフト２２２に取り付けられた上方フィードエレメント２２０および内部シャフト２３２に取り付けられた下方フィードエレメント２３０を含む。外部シャフト２２２は、その長さを通じて伸びる中心ボアを有してもよく、内部シャフト２３２は、外部シャフト２２２を介してボア内に同軸に装着されてもよい。さらに、内部シャフト２３２は、外部シャフト２２２の内側で自由に回転してもよい。
【0042】
ボールベアリングおよび駆動シャフトシール（図示せず）が、円筒状外部シャフト２２２のフランジ端２２２ａおよび２２２ｂの両方に押される。ボールベアリングは、同軸内部シャフト２３２の長寿命および容易な回転を保証し、シールは粉体の侵入を防ぎ、したがって、ベアリングの長寿命およびドライブシャフトの妨害を防止し、同時にシステムをＧＭＰ準拠にする。これは、シールが粉体のドライブシャフト間に蓄積することを防ぎ、バクテリアの成長を推進しないためである。シールされたシステムは、掃除のためにディスペンサモジュール全体を超音波浴に沈めることができるため、掃除をするのが簡単である。
【0043】
いくつかの態様では、上方フィードエレメント２２０は、らせん部分２２０ａおよびらせん部分２２０ａの上に位置する直線部分２２０ｂを含むワイヤフレーム構造であってもよい。下方フィードエレメント２３０はオーガー（auger）であってもよい。図１０−１２のフィードウォンド２００において、上方フィードエレメント２２０および下方フィードエレメント２３０は、同一方向または対向する方向に回転してもよく、また、同一速度または異なる速度で回転してもよい。したがって、上方フィードエレメント２２０および下方フィードエレメント２３０は、所望の粉体フィード動作を達成するために独立して制御されてもよい。
【0044】
図１３に示されるように、第１アクチュエータ２１０は、下方フィードエレメント２３０の回転のために内部シャフト２３２に連結される。第２アクチュエータ２１２は、上方フィードエレメント２２０の回転のためにアクチュエータカプリング２１４を介して外部シャフト２２２に連結される。アクチュエータカプリング２１４は、第２アクチュエータ２１２に装着される上方ギアセット２４０、連結ロッド２４２、および外部シャフト２２２に装着される下方ギアセット２４４を含んでもよい。第１アクチュエータ２１０および第２アクチュエータ２１２は、下方フィードエレメント２３０および上方フィードエレメント２２０それぞれを独立して回転させるための制御可能な小型モータであってもよい。
【0045】
充填バルブ１８０の詳細は、図１４Ａ、１４Ｂおよび１５に示される。充填バルブ１８０は、ラックおよびピニオン配設により開放および閉鎖位置の間で作動するバタフライバルブとして構成される。５つの充填バルブ１８０は、ディスペンサノズル１５８を規定する円筒状通路３０２を有するバルブハウジング３００を含んでもよい。バルブ部材３１０は、円筒状通路３０２の内側に位置して、軸３１４の周りで回転するバルブシャフト３１２に連結されるため、バルブ部材３１０は開放および閉鎖位置の間で回転できる。ピニオンギア３２０は、シャフト３１２に取り付けられ、ラック３２２（図１４Ｂ）はピニオンギア３２０にかみ合う。
【0046】
図９に示されるように、ドライブシャフト３３０は、ラック３２２およびバルブアクチュエータ３３２の間に連結される。バルブアクチュエータ３３２は、粉体ディスペンサモジュール５４の上部付近に取り付けられ、ドライブシャフト３３０の直線運動を生成し、それは、ラック３２２およびピニオンギア３２０により変換され、バルブ部材３１０を開放および閉鎖位置に回転移動させる。バルブアクチュエータ３３２は線形ソレノイドであってもよい。図１５に示されるように、充填バルブ１８０は、ベアリング３４０、シール３４２およびベアリングカバー３４４をさらに含む。
【0047】
ガスケットが、粉体ディスペンサモジュールのバルブハウジング３００および下部ハウジングセクション１５０ａの間に取り付けられてもよい。ガスケットは、粉体がバルブ駆動機構へ移行することを防止する。バルブ部材３１０は、開放および閉鎖位置の間で９０°回転するディスクとして構成される。ディスクの端は比較的鋭く、そのため粉体が不定期にカートリッジの中へ注がれたり落ちたりするための端がなくなる。そのように不定期に落ちる粉体は、好ましくない充填のばらつきを引き起こす。バルブシャフトは、容易な回転を可能にし、粉体の進入を防止するための、両端にベアリングおよびシールを有する。バルブ駆動は、単純な垂直運動を利用するため、バルブは１００−２００ミリ秒以内に閉鎖することができ、したがって、充填命令が終了した後の粉体分注の問題を克服する。
【0048】
粉体ディスペンサモジュール５４は、図１６Ａおよび１６Ｂに示される造粒機（granulator）４００をさらに含む。造粒機４００は、充填バルブ１８０の上の下部ハウジングセクション１５０ａに取り付けられ、上部の大きな直径から下部の小さな直径へテーパー状にされた内壁４１０を有する。オリフィス要素４１２は、逆円錐形を有し、この態様においては、リング４１６を支持する３つの放射状スポークと共に構成される。スポークは、ノズル１５８を介して粉体を排出するための３つのオリフィス４２０を規定する。下方フィードエレメント２３０の下端は、一般的にはオーガーの形状で、逆円錐形オリフィス要素４１２と一致するように傾斜させられる。ベアリング４３０（図１２）は、リング４１６にかみ合う内部シャフト２３２の下端に取り付けられ、下方フィードエレメント２３０およびオリフィス要素４１２の間に所望の空間を確立する。動作において、下方フィードエレメント２３０は、オリフィス要素４１２に関連して回転し、粉体のオリフィス要素４１２内のオリフィス４２０を介した排出を引き起こす。
【0049】
造粒機４００は、充填バルブ１８０の上に取り付けられ、下方フィードエレメント２３０のための回転支持を提供する。下方フィードエレメント２３０は、造粒機４００の中央にあるリング４１６内に取り付けられるサファイアベアリングの上に置かれる。造粒機４００は、粉体の流れの制限を最小化するように構成される。他の態様において、造粒機は、分注される粉体に基づいて選択される造粒機のパラメータと共に、任意の数のスポークを有するか、または、穴のパターンと共に提供されてもよい。
【0050】
図１７は、説明のためにいくつかの要素が省略され、いくつかの要素が透明である、図８および９の粉体ディスペンサモジュールの下端の拡大透視図である。図１７は、粉体ディスペンサモジュール内の下方フィードエレメント２３０、造粒機４００および充填バルブ１８０の相互関係を示す。いくつかの態様では、粉体ディスペンサモジュールは、粉体ディスペンサモジュールのすべての部品を防水にすることにより、ＧＭＰに準拠させることができる。
【0051】
上述のように、粉体ディスペンサモジュール５４は、ディスペンサノズル内で終わるテーパー状の下部セクションを備える円筒状導管を有する。テーパー状の表面は、ノズルを通る粉体に適用される下方への力に抵抗する全体として上向きの力を粉体の粒子に与える。図８−１７に示され、上述のように説明された粉体ディスペンサモジュールは、粉体の送達を促進し、粉体の送達時間を減らし、粉体の送達の正確性を増すように構成される。
【0052】
上述のように、フィードウォンドアセンブリ１６０は、上方フィードエレメント２２０および下方フィードエレメント２３０のための分離ドライブシャフトおよびアクチュエータと共に構成される。上方フィードエレメントおよび下方フィードエレメントを分離して、独立して駆動させることで、上方フィードエレメント２２０は、充填バルブを閉鎖して連続的に回転させることができる。これにより粉体の流動化状態を保ち、よって分注の準備ができる。同時に、下方フィードエレメント２３０は回転されず、そのため、下方フィードエレメント２３０および充填バルブの間の粉体は圧縮されない。粉体ディスペンサモジュールが粉体を分注するように命令を受けると、充填バルブが開放され、下方フィードエレメント２３０は、第１アクチュエータ２１０によって数回回転される。
【0053】
上方および下方フィードエレメントのための分離ドライブシャフトおよびアクチュエータを備えるフィードウォンドアセンブリ１６０は、同一または対向する方向に上方および下方フィードエレメントを回転することができ、同一または異なる速度で上方および下方フィードエレメントを回転することができる。さらに、フィードエレメントの１つは、他のエレメントが動かないように保持されている間に回転することができる。したがって、上方および下方フィードエレメントは独立して動作する。
【0054】
粉体ディスペンサモジュール５４において、回路基板１８４は、埋め込みプロセッサおよびモータ制御エレクトロニクスを含むことができる。プロセッサは、その対応するセンサセル１１４および粉体ディスペンサモジュールを制御する粉体ディスペンサモジュールの構成要素と通信するリアルタイムプリエンプティブオペレーティングシステム（real time preemptive operating system）を実行する。
【0055】
上述のように、上方フィードエレメント２２０は、粉体ディスペンサモジュール内の粉体の流動性を保持するために連続的に動くことができる。要求された重さの粉体を分注するために、充填バルブは開放され、事前設定された時間の下方フィードエレメント２３０の回転が開始される。粉体ディスペンサモジュールは、固定された時間間隔、およそ２００ミリ秒毎に、センサセルに問い合わせを行い、現在の粉体分注状態における充填の割合を決定する。充填の割合に基づいて、プロセッサは事前設定された分注の時間を変更する。それぞれの粉体ディスペンサモジュールは、自己のセンサセルと直接通信を行うため、通信待機時間は固定され、確定的な充填の割合が得られる。粉体ディスペンサモジュールは、適応的な所定の充填時間の終わりに分注を終了させ、充填バルブを速やかに閉鎖し、分注された粉体の重さにおける超過を防止する。
【0056】
図１−７に示され、上述のように説明された粉体分注および検出装置１０の態様においては、配列ブロック５０に装着され２次元配列された粉体ディスペンサモジュールを利用する。１つの態様において、配列ブロック５０は、４８個の粉体ディスペンサモジュールを装着するための６×８配列のポートを有する。いくつかの態様では、図１８−２２に示され、下記に説明されるような、粉体ディスペンサモジュールの１列または粉体ディスペンサモジュールのいくつかの列を有する粉体ディスペンサモジュールの配列を利用することが望ましい。
【0057】
粉体ディスペンサモジュール５１０の配列５００が図１８に示される。配列５００は、１列の粉体ディスペンサモジュール５１０を含む。配列５００において、粉体ディスペンサモジュール５１０のそれぞれは同じ側の粉体フィード５２０を受け入れる。配列５００は、任意の所望の数の粉体ディスペンサモジュール５１０を有することができる。粉体ディスペンサモジュール５１０のそれぞれに粉体フィードを直接提供することで、粉体フィード機構は単純化することができる。充填されるカートリッジの列は、充填のために粉体ディスペンサモジュール５１０の配列５００を備える配置にインデックスが付けられる。
【0058】
粉体ディスペンサモジュール５１０の配列５３０が図１９に示される。配列５３０もまた１列の粉体ディスペンサモジュールを含む。配列５３０は図１８の配列５００と異なり、粉体ディスペンサモジュール５１０は、対向する側から交互に粉体フィード５２０を受け入れる。この構成は、配列５３０の両側における粉体フィード機構のために、さらなる空間が利用できるという利点を有する。
【0059】
粉体ディスペンサモジュール５１０の第１列５５２および第２列５５４を含む配列５５０が、図２０に示される。第１列５５２は一の側から粉体フィード５２０を受け入れ、第２列５５４は対向する側から粉体５２０を受け入れる。配列５５０は、粉体ディスペンサモジュール５１０のそれぞれへの直接的な粉体フィードを可能にしながら、粉体の充填容量を増やす利点を有する。列５５２および５５４のそれぞれは任意の数の粉体ディスペンサモジュール５１０を含むことができる。
【0060】
粉体ディスペンサモジュール５１０の第１列５６２および第２列５６４を含む配列５６０が、図２１に示される。配列５６０において、粉体フィード５２０は配列５６０の１の側から第２列５６４に配送され、粉体フィード５２２は、第２列５６４の粉体ディスペンサモジュール５１０から、粉体ディスペンサモジュール５１０の第１列５６２へとフィードスルー（feedthrough）の方法で配送される。すなわち、２列の粉体ディスペンサモジュールが隣接してなる対の粉体ディスペンサモジュールへとフィードスルーの方式で粉体が送達される。配列５６０の利点は、２列の粉体ディスペンサモジュール５１０が同時にカートリッジの充填に利用されながら、粉体が１の側から配列に配送されることである。
【0061】
粉体ディスペンサモジュール５１０の配列５８０が、図２２に示される。配列５８０は、上方の配列５６０が１の側から粉体フィード５２０を受け入れ、下方の配列５６０が対向する側から粉体フィード５２０を受け入れることを除いては、基本的に図２１に示され上述された配列５６０の繰り返しである。図２１の配列５８０は、多数のカートリッジが同時に充填という利点を有するが、粉体フィード５２０が単一の配列よりさらに複雑になるという欠点を有する。
【0062】
本発明のさらなる態様に従った、粉体ディスペンサモジュール７００が、図２３−２５に示される。粉体ディスペンサモジュール７００は、粉体チャンバ７１２を規定する粉体ディスペンサハウジング７１０を含む。粉体チャンバ７１２は、粉体取入口７２０から粉体取出口７２２へ伸びる。粉体チャンバ７１２の下部は、粉体取出口７２２方向の内側にテーパー状である。図２３−２５の態様において、粉体ディスペンサハウジング７１０は、多数の粉体ディスペンサモジュールのための複数の粉体チャンバ７１２を有するブロックとして示される。他の態様において、粉体ディスペンサモジュールのそれぞれのために、分離ハウジングを提供することができる。
【0063】
粉体取入口７２０は、粉体配送導管７２４に連結され、粉体はそれを介して粉体ディスペンサモジュール７００のそれぞれに配送される。粉体取出口７２２は、粉体をカートリッジ７３０に分注するためのディスペンサノズルを形成する。カートリッジ７３０のそれぞれは、粉体の分注の間にカートリッジ７３０の重さを検知するためのウェイトセンサセル７４０の上に置かれる。
【0064】
粉体ディスペンサモジュール７００は、アクチュエータ７５２に連結されるフィードウォンド７５０をさらに含む。フィードウォンド７５０は、アクチュエータ７５２、バルブエレメント７５６および流動化エレメント７５８に連結されるシャフト７５４を含んでもよい。バルブエレメント７５６は、バルブエレメント７５６が粉体取出口７２２に関連して閉鎖位置に移動する場合に、粉体取出口７２２をブロックするように構成されるシャフト７５４の拡大された部分であってもよい。特に、バルブエレメント７５６は、粉体取出口７２２の周辺に接触するための円錐形状を有してもよい。流動化エレメント７５８は、フィードウォンド７５０の振動運動の間に、粉体を流動化させる外側に伸びるディスクであってもよい。
【0065】
アクチュエータ７５２は、図２４の右側に示されるようなバルブの開放位置および図２４の左側に示されるような閉鎖位置の間でのシャフト７５４の直線運動を生み出す。アクチュエータ７５２はまた、バルブが開放位置にある場合に、図２４の矢印７６０に示される方向において、フィードウォンド７５０の振動運動を生み出す。流動化エレメント７５８の振動運動は、粉体の流動化および粉体取出口７２２を介した分注を引き起こす。ウェイトセンサセル７４０により検知されるとおり、所望の量の粉体がカートリッジ７３０の中に分注されると、フィードウォンド７５０はバルブの閉鎖位置へ動かされる。
【0066】
図２５に示されるように、粉体移送システム７７０は、粉体を粉体ディスペンサモジュール７００の配列に配送してもよい。粉体移送システム７７０は、粉体ディスペンサモジュール７００のそれぞれに粉体を送達するための粉体移送システムを介して移送ガスを動かすブロワーを含んでもよい。いくつかの態様において、粉体移送システム７７０は、粉体がカートリッジ７３０の中へ分注される１つ以上の粉体分注サイクルに続いて、粉体ディスペンサモジュールのそれぞれに充填するために断続的に動作してもよい。異なる粉体移送システムおよび異なる粉体ディスペンサモジュールの配列が、本発明の範囲内で利用されてもよい。図２３−２５の態様において、粉体ディスペンサモジュール７００は、粉体チャンバ７１２を介して粉体を垂直に分注し、粉体は水平粉体配送導管７２４を介して粉体ディスペンサモジュールに配送される。
【0067】
本発明の少なくとも１つの態様のいくつかの側面の説明から、当然のことながら、当業者によって様々な変更、改良および改善が容易に行われるであろうことが理解されるべきである。そのような変更、改良および改善は、この開示の一部とし、本発明の精神と範囲の中とする。したがって、先述の説明および図面は例示に過ぎない。