特許 6122303 粉体採取装置及び粉体採取方法

(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】6122303

(24)【登録日】2017年4月7日

(45)【発行日】2017年4月26日

(54)【発明の名称】粉体採取装置及び粉体採取方法

(51)【国際特許分類】

   G01F 11/18 20060101AFI20170417BHJP

【ＦＩ】

   G01F11/18

【請求項の数】8

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2013-22712(P2013-22712)

(22)【出願日】2013年2月7日

(65)【公開番号】特開2014-153173(P2014-153173A)

(43)【公開日】2014年8月25日

【審査請求日】2015年10月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】599124909

【氏名又は名称】株式会社イシダエンジニアリング

(73)【特許権者】

【識別番号】000147833

【氏名又は名称】株式会社イシダ

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】久保川 實

(72)【発明者】

【氏名】続池 憲三

【審査官】 山下 雅人

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００４−５０３４３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−００２５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５０−１３２５７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−１７３８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 西独国特許出願公開第０２０５０８８５（ＤＥ，Ａ）

【文献】 米国特許第０３８９３４９２（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０４２８７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｆ １１／００−１３／００

Ｂ６５Ｂ １／２４

Ｂ６５Ｂ １／３８

Ｂ３０Ｂ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一端に開口が形成された中空部材と、
前記中空部材を粉体の入った容器に対して相対的に前進させて、前記中空部材を、前記開口の形成された第１端部側から前記容器内の粉体に挿入し、前記中空部材を前記容器に対して相対的に後退させて、前記中空部材を、前記開口から前記中空部材の中に入った粉体と共に前記容器内の粉体から抜き出す、第１駆動部と、
前記第１端部が前記容器内の粉体に挿入された状態で、前記開口から入った前記中空部材の中の粉体に圧力をかける加圧部と、
前記加圧部が粉体にかける圧力の大きさを検出する検出部と、
前記容器の下方に設けられた計量器と、
を備え、
前記第１駆動部は、前記第１端部を下方に向けた前記中空部材を、前記容器に対して相対的に下方に前進させて、前記中空部材を前記容器内の粉体に挿入し、
前記加圧部は、前記中空部材の中の粉体に上方から圧力をかけ、
前記検出部は、前記計量器の計量値を用いて、前記加圧部が粉体にかける圧力の大きさを検出する、
粉体採取装置。

【請求項2】

前記加圧部は、前記中空部材の内部を前記中空部材の内壁に沿って移動可能なピストンを有し、
前記ピストンは、前記容器に対して相対的に前進させられることで、前記中空部材の中の粉体に圧力をかける、
請求項１に記載の粉体採取装置。

【請求項3】

第２駆動部、を更に備え、
前記第２駆動部は、前記加圧部が前記中空部材の中の粉体に圧力をかけた後であって、前記第１駆動部が前記中空部材を前記容器内の粉体から抜き出す前に、前記第１駆動部が前記中空部材を前記容器に対して相対的に移動させる方向と直交する方向に、前記中空部材を前記容器に対して相対的に移動させる、
請求項１又は２に記載の粉体採取装置。

【請求項4】

第２駆動部、を更に備え、
前記第２駆動部は、前記加圧部が前記中空部材の中の粉体に圧力をかけた後であって、前記第１駆動部が前記中空部材を前記容器内の粉体から抜き出す前に、前記第１駆動部が前記中空部材を前記容器に対して相対的に移動させる方向に延びる回転軸周りに、前記中空部材を前記容器に対して相対的に回転させる、
請求項１又は２に記載の粉体採取装置。

【請求項5】

前記第１駆動部は、前記中空部材を前記容器に対して前進させ、
前記ピストンは、
前記第１駆動部が前記中空部材を前記容器に対して前進させる際に、前記中空部材の前記第１端部が前記容器内の粉体内部の第１所定位置に到達するまでは、前記中空部材の前記開口を塞ぐように動かされ、その後一旦停止させられ、
前記第１駆動部が前記第１端部を前記容器内の粉体内部の第２所定位置まで更に前進させた後に、前記中空部材と同速度で前記中空部材の前進方向に動かされることで、前記中空部材の中の粉体に圧力をかける、
請求項２に記載の粉体採取装置。

【請求項6】

前記ピストンは、前記第１駆動部により動かされることで、前記中空部材の中の粉体に圧力をかける、
請求項５に記載の粉体採取装置。

【請求項7】

容器に入った粉体を採取する粉体採取方法であって、
下端に開口が形成された中空部材を、前記下端側から前記容器内の粉体に挿入し、前記開口から前記中空部材の内部に粉体を取り入れる第１工程と、
前記開口から前記中空部材内に入った粉体に、前記容器の下方に配される計量器を用いて把握される圧力値が所定の値になるように、上方から圧力をかける第２工程と、
前記中空部材を、前記中空部材の内部の粉体と共に、前記容器に入った粉体から抜き出す第３工程と、
を備えた、粉体採取方法。

【請求項8】

前記第２工程と前記第３工程との間に、第４工程を更に備え、
前記第４工程では、前記中空部材が前記容器に対して相対的に水平方向に移動させられる、
請求項７に記載の粉体採取方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、容器内の粉体を、所望の重量だけ採取する粉体採取装置及び粉体採取方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、所望の重量の粉体を採取するために、重量に応じた体積の粉体を採取する装置が知られている（例えば、特許文献１（特開２００２−１８２６９号公報））。このような装置では、重量を計量する時間が必要ないため、効率よく粉体を採取することができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

しかし、特許文献１（特開２００２−１８２６９号公報）のような装置では、採取した粉体のかさ密度が一定になるとは限らず、採取した粉体の重量がばらつく可能性がある。特に、微量の粉体を採取する際には、高い重量精度が要求されることが多いが、採取した粉体のかさ密度が想定した値と異なる場合には、採取した粉体の重量に大きな誤差が生じる可能性がある。

【0004】

本発明の課題は、所望の重量の粉体を採取するために、重量に応じた体積の粉体を採取する粉体採取装置及び粉体採取方法において、採取される粉体の重量のばらつきを低減させることのできる、信頼性の高い粉体採取装置及び粉体採取方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明に係る粉体採取装置は、中空部材と、第１駆動部と、加圧部と、検出部と、を備える。中空部材は、一端に開口が形成されている。第１駆動部は、中空部材を粉体の入った容器に対して相対的に前進させて、中空部材を、開口の形成された第１端部側から容器内の粉体に挿入し、中空部材を容器に対して相対的に後退させて、中空部材を、開口から中空部材の中に入った粉体と共に容器内の粉体から抜き出す。加圧部は、第１端部が容器内の粉体に挿入された状態で、開口から入った中空部材の中の粉体に圧力をかける。検出部は、加圧部が粉体にかける圧力の大きさを検出する。

【0006】

ここでは、中空部材の中に入った粉体を所望の圧力で加圧することができ、中空部材内の粉体のかさ密度を所望の値に調整することができる。そのため、中空部材を用いて所定の体積の粉体を採取すれば、粉体の重量を直接計量することなく、採取する粉体の重量を所望の値に調整することができる。その結果、短時間に、正確な重量の粉体を採取することができる。

【0007】

また、本発明に係る粉体採取装置では、加圧部は、中空部材の内部を中空部材の内壁に沿って移動可能なピストンを有することが望ましい。ピストンは、粉体の入った容器に対して相対的に前進させられることで、中空部材の中の粉体に圧力をかけることが望ましい。

【0008】

ここでは、ピストンを容器に対して相対的に前進させることで、中空部材の中の粉体を、容易に所望の圧力で加圧することができる。その結果、正確な重量の粉体を採取することができる。

【0009】

また、本発明に係る粉体採取装置は、容器の下方に設けられた計量器を更に備えることが望ましい。第１駆動部は、第１端部を下方に向けた中空部材を、容器に対して相対的に下方に前進させて、中空部材を容器内の粉体に挿入することが望ましい。加圧部は、中空部材の中の粉体に上方から圧力をかけることが望ましい。検出部は、計量器の計量値を用いて、加圧部が粉体にかける圧力の大きさを検出することが望ましい。

【0010】

ここでは、容器の下方に設けられた計量器の計量値を用いて、中空部材の中に入った粉体にかけられる圧力を容易に検出できる。そのため、正確な重量の粉体を採取することが容易である。

【0011】

また、本発明に係る粉体採取装置は、第２駆動部を更に備えることが望ましい。第２駆動部は、加圧部が中空部材の中の粉体に圧力をかけた後であって、第１駆動部が中空部材を容器内の粉体から抜き出す前に、第１駆動部が中空部材を容器に対して相対的に移動させる方向と直交する方向に、中空部材を容器に対して相対的に移動させることが望ましい。

【0012】

あるいは、第２駆動部は、加圧部が中空部材の中の粉体に圧力をかけた後であって、第１駆動部が中空部材を容器内の粉体から抜き出す前に、第１駆動部が中空部材を容器に対して相対的に移動させる方向に延びる回転軸周りに、中空部材を容器に対して相対的に回転させるものであることが望ましい。

【0013】

これにより、中空部材を容器内の粉体から抜き出す時に、中空部材の内部に入った粉体と、容器内の粉体とが分離されやすい。そのため、中空部材を容器内の粉体から抜き出す時に、本来採取すべきではない容器内の粉体が中空部材の中の粉体と共に採取されたり、中空部材の中の粉体が容器内の粉体に引っ張られて脱落したりすることを抑制できる。その結果、過不足なく、所望の重量の粉体を採取することができる。

【0014】

また、本発明に係る粉体採取装置では、第１駆動部は、中空部材を容器に対して前進させることが望ましい。ピストンは、第１駆動部が中空部材を容器に対して前進させる際に、中空部材の第１端部が容器内の粉体内部の第１所定位置に到達するまでは、中空部材の開口を塞ぐように動かされ、その後一旦停止させられることが望ましい。ピストンは、第１駆動部が第１端部を容器内の粉体内部の第２所定位置まで更に前進させた後に、中空部材と同速度で中空部材の前進方向に動かされることで、中空部材の中の粉体に圧力をかけることが望ましい。

【0015】

ここでは、中空部材の第１端部が容器内の粉体内部の第１所定位置に到達するまでは、ピストンが、中空部材と同時に動かされるため、中空部材とピストンとを別々に動かす場合に比べ、効率よく粉体を採取することができる。

【0016】

また、ピストンは、第１端部が容器内の粉体内部の第１所定位置に到達するまでは、中空部材の開口を塞ぐように動かされるため、中空部材の内部に空気が入り込みにくく、中空部材の中の粉に（採取する粉体に）空隙が形成されることがない。そのため、正確な重量の粉体を採取することができる。さらに、中空部材の内部の空気を取り除くための機構や、中空部材の内部の空気を取り除くための時間が不要であり、低コストで効率のよい粉体採取装置を実現できる。

【0017】

また、本発明に係る粉体採取装置では、ピストンは、第１駆動部により動かされることで、中空部材の中の粉体に圧力をかけることが望ましい。

【0018】

これにより、中空部材とピストンとを同時に動かしながら、中空部材の中の粉体に圧力をかけることが容易である。

【0019】

本発明に係る粉体採取方法は、容器に入った粉体を採取する方法であり、第１〜第３工程を備える。第１工程では、下端に開口が形成された中空部材を、下端側から容器内の粉体に挿入し、開口から中空部材の内部に粉体を取り入れる。第２工程では、開口から中空部材内に入った粉体に、容器の下方に配される計量器を用いて把握される圧力値が所定の値になるように、上方から圧力をかける。第３工程では、中空部材を、中空部材の内部の粉体と共に、容器に入った粉体から抜き出す。

【0020】

ここでは、中空部材の中に入った粉体を所定の圧力で加圧するため、中空部材内の粉体のかさ密度を所望の値に調整することができる。そのため、中空部材を用いて所定の体積の粉体を採取すれば、粉体の重量を直接計量することなく、採取する粉体の重量を所望の値に調整することができる。その結果、短時間に、正確な重量の粉体を採取することができる。

【0021】

また、本発明に係る粉体採取方法では、第２工程と第３工程との間に、第４工程を更に備えることが望ましい。第４工程では、中空部材が容器に対して相対的に水平方向に移動させられることが望ましい。

【0022】

これにより、中空部材を容器内の粉体から抜き出す時に、中空部材の内部に入った粉体と、容器内の粉体とが分離されやすい。そのため、中空部材を容器内の粉体から抜き出す時に、本来採取すべきではない容器内の粉体が中空部材の中の粉体と共に採取されたり、中空部材の中の粉体が容器内の粉体に引っ張られて脱落したりすることを抑制できる。その結果、過不足なく、所望の重量の粉体を採取することができる。

【発明の効果】

【0023】

本発明に係る粉体採取装置では、中空部材の中に入った粉体を所望の圧力で加圧することができ、中空部材内の粉体のかさ密度を所望の値に調整することができる。そのため、中空部材を用いて所定の体積の粉体を採取すれば、粉体の重量を直接計量することなく、採取する粉体の重量を所望の値に調整することができる。その結果、短時間に、正確な重量の粉体を採取することができる。

【0024】

本発明に係る粉体採取方法では、中空部材の中に入った粉体を所定の圧力で加圧するため、中空部材内の粉体のかさ密度を所望の値に調整することができる。そのため、中空部材を用いて所定の体積の粉体を採取すれば、粉体の重量を直接計量することなく、採取する粉体の重量を所望の値に調整することができる。その結果、短時間に、正確な重量の粉体を採取することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の一実施形態に係る粉体計量装置の概略側面図である。粉体計量装置のシリンダ及びピストンと、粉体の入った容器とは、断面図で示している。

【図2】図１の粉体計量装置のブロック図である。

【図3】図１の粉体計量装置の粉体採取動作を示したフローチャートである。

【図4】図３の粉体採取動作時の、シリンダ及びピストンの動きを説明するための概略側断面図である。シリンダ及びピストンの下端近傍と、粉体の入った容器とのみを描画している。

【図5】変形例１Ｆに係る、第２駆動部の一例としての計量器回転部を説明するための、粉体の入った容器、計量器、及び計量器回転部の概略平面図である。

【図6】変形例１Ｈに係る、シリンダ及びピストンの容器に対する動きを説明するための概略側面図である。シリンダ及びピストンの下端近傍と、粉体の入った容器とのみを描画している。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る粉体採取装置１０及び粉体採取方法について説明する。なお、下記の実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【0027】

（１）全体構成
本実施形態に係る粉体採取装置１０は、容器Ｃ内の粉体Ｐを所望の重量だけ採取する装置である。ここでは、粉体採取装置１０は、粉体Ｐとして歯科用セメントを取り扱うものであるが、これに限定されるものではない。

【0028】

粉体採取装置１０により採取された粉体Ｐは、例えば、図示されないコンベアにより搬送される個別容器に入れられる（渡される）。粉体Ｐが入れられた個別容器は、後段の工程へとコンベアにより搬送される。

【0029】

粉体採取装置１０は、図１及び図２のように、主に、シリンダ２１と、シリンダ駆動部３０と、加圧部４０と、計量器５０と、計量器揺動部６０と、制御部８０と、を有する。粉体採取装置１０は、後述するように、容器Ｃ内の粉体Ｐに挿入されたシリンダ２１内部に形成されるシリンダ空間Ｓの体積と、シリンダ２１の中に入った粉体Ｐに加圧部４０のピストン４４がかける圧力の大きさと、によって、採取する粉体Ｐの重量を調整している。

【0030】

シリンダ２１は、両端が開口した、中空の部材である。粉体採取装置１０は、シリンダ２１を容器Ｃ内の粉体Ｐに挿入し、シリンダ２１の中空部を用いて粉体Ｐを採取する。

【0031】

シリンダ駆動部３０は、シリンダ２１及び加圧部４０のピストン４４を、容器Ｃに対して前進又は後退させるように駆動する。

【0032】

加圧部４０は、シリンダ２１の内部を移動可能なピストン４４と、ピストン４４を駆動するピストン駆動部４１と、を主に有する。粉体採取装置１０は、シリンダ２１の中に入った粉体Ｐに、加圧部４０により所望の圧力をかけることで、採取される粉体Ｐの重量が所望の値になるよう調整する。

【0033】

計量器５０は、加圧部４０がシリンダ２１の中の粉体Ｐにかける圧力の大きさを検出するために用いられる。

【0034】

計量器揺動部６０は、計量器５０を水平方向に揺動させる。

【0035】

制御部８０は、シリンダ駆動部３０、ピストン駆動部４１、及び計量器揺動部６０の動きを制御する。また、制御部８０は、計量器５０の計量値を受け付ける。制御部８０は、機能部として検出部８０ａを有する。検出部８０ａは、計量器５０の計量値を用いて、加圧部４０が、シリンダ２１の中の粉体Ｐにかける圧力の大きさを検出する。

【0036】

（２）詳細構成
以下に、粉体採取装置１０の、シリンダ２１と、シリンダ駆動部３０と、加圧部４０と、計量器５０と、計量器揺動部６０と、制御部８０と、について詳細を説明する。

【0037】

（２−１）シリンダ
シリンダ２１は、中空部材の一例である。シリンダ２１は、図１のように、両端に（上下端に）開口が形成された、中空の部材である。

【0038】

シリンダ２１は、図１のように、第１開口２２ａが形成された第１端部２２を下方に向け、第２開口２３ａが形成された第２端部２３側を上方に向けた状態で、粉体Ｐの入った容器Ｃの上方に配される。シリンダ２１の中空部は、鉛直方向に延びる。シリンダ２１は、後述するシリンダ駆動部３０のロッド３２の上端と、連結部材２４及び連結部材２５を介して接続されている（図１参照）。

【0039】

シリンダ２１は、シリンダ駆動部３０により駆動され、容器Ｃに対して、前進又は後退するように移動させられる。言い換えれば、シリンダ２１は、シリンダ駆動部３０により駆動され、容器Ｃに向かって下方に、又は、容器Ｃから遠ざかるように上方に移動させられる。シリンダ２１は、容器Ｃに対して前進するように移動させられることで、第１開口２２ａが形成された第１端部２２側から（下端側から）、容器Ｃ内の粉体Ｐに挿入される。

【0040】

シリンダ２１の内部（中空部）には、シリンダ２１の第２端部２３に形成された第２開口２３ａから、加圧部４０のピストン４４が挿入されている（図１参照）。ピストン４４は、ピストン駆動部４１により駆動されることで、シリンダ２１の内部を移動する。シリンダ２１の内部の第１端部２２側には、粉体Ｐを採取するためのシリンダ空間Ｓが、シリンダ２１及びピストン４４により形成される（図４（ｃ）〜（ｆ）参照）。

【0041】

後述するように、シリンダ２１が第１端部２２側から容器Ｃ内の粉体Ｐに挿入され、ピストン４４が停止した状態で、シリンダ２１が容器Ｃに対して前進するように移動させられると、第１開口２２ａから、シリンダ２１の中に（シリンダ空間Ｓに）、粉体Ｐが入り込む。後述するように、第１開口２２ａから入ったシリンダ２１の中の（シリンダ空間Ｓ内の）粉体Ｐには、シリンダ２１の第１端部２２が容器Ｃ内の粉体Ｐに挿入された状態で、加圧部４０のピストン４４により圧力がかけられる。

【0042】

なお、ここでは、シリンダ２１を用いて採取される粉体Ｐの重量は、１０ｍｇ〜１０００ｍｇ（１ｇ）程度とごく微量である。そのため、シリンダ２１の内径は数ミリ程度である。例えば、シリンダ２１の内径は６ｍｍである。

【0043】

（２−２）シリンダ駆動部
シリンダ駆動部３０は、第１駆動部の一例である。シリンダ駆動部３０は、電動アクチュエータである。ただし、シリンダ駆動部３０は、電動アクチュエータに限定されるものではなく、シリンダ２１を、粉体Ｐの入った容器Ｃに対して前進又は後退させるように駆動することが可能なものであればよい。また、シリンダ駆動部３０は、後述するように、加圧部４０のピストン４４を、粉体Ｐの入った容器Ｃに対して前進又は後退させるように駆動する。

【0044】

シリンダ駆動部３０は、シリンダ駆動部本体３１と、ロッド３２と、を主に有する。シリンダ駆動部本体３１は、固定部材３３を介して図示しないフレームに固定され、フレームにより支持される。ロッド３２は、棒状に形成されている。ロッド３２は、シリンダ駆動部本体３１から上方に延びるように配置される。ロッド３２の上端部は、連結部材２５を介して、後述する加圧部４０のピストン駆動部本体４２と連結されている。また、ロッド３２の上方の先端部は、連結部材２５及び連結部材２４を介して、シリンダ２１と連結されている。ロッド３２は、シリンダ駆動部本体３１に出入り可能に構成されている。シリンダ駆動部３０は、シリンダ駆動部本体３１内に収容された図示しないモータによりロッド３２を駆動し、ロッド３２をシリンダ駆動部本体３１に対して前進又は後退させる。ロッド３２がシリンダ駆動部本体３１に対して後退させられると、つまり、ロッド３２がシリンダ駆動部本体３１から遠ざかるように動かされると、ロッド３２は、シリンダ駆動部本体３１から出て行くように上方に動かされる。ロッド３２がシリンダ駆動部本体３１に対して前進させられると、つまり、ロッド３２がシリンダ駆動部本体３１に向かって動かされると、ロッド３２は、シリンダ駆動部本体３１に入り込むように下方に動かされる。

【0045】

シリンダ駆動部３０は、ロッド３２をシリンダ駆動部本体３１に対して前進させることで、ロッド３２と連結されたシリンダ２１を、粉体Ｐの入った容器Ｃに対して前進させる。つまり、シリンダ駆動部３０は、ロッド３２を下方に動かすことで、シリンダ２１を、シリンダ２１の下方に配置された容器Ｃに向かって下降させる。そして、シリンダ駆動部３０は、シリンダ２１を、第１開口２２ａの形成された第１端部２２側から、容器Ｃ内の粉体に挿入する。

【0046】

また、シリンダ駆動部３０は、ロッド３２をシリンダ駆動部本体３１に対して前進させることで、ロッド３２と連結された加圧部４０のピストン４４を、粉体Ｐの入った容器Ｃに対して前進させる。言い換えれば、シリンダ駆動部３０は、ロッド３２を下方に動かすことで、加圧部４０のピストン４４を、粉体Ｐの入った容器Ｃに向かって下降させる。シリンダ駆動部３０は、後述するように、加圧部４０のピストン４４を、容器Ｃに向かって前進させることで、第１開口２２ａからシリンダ２１の中に入った粉体Ｐに圧力をかける。

【0047】

また、シリンダ駆動部３０は、ロッド３２をシリンダ駆動部本体３１に対して後退させることで、ロッド３２と連結されたシリンダ２１を、粉体Ｐの入った容器Ｃに対して後退させる。つまり、シリンダ駆動部３０は、ロッド３２を上方に動かすことで、シリンダ２１を、シリンダ２１の下方に配置された容器Ｃから遠ざかるように上昇させる。そして、シリンダ駆動部３０は、容器Ｃ内の粉体Ｐに挿入されていたシリンダ２１を、第１開口２２ａからシリンダ２１の中（シリンダ空間Ｓ）に入った粉体Ｐと共に、容器Ｃ内の粉体Ｐから抜き出す。

【0048】

また、シリンダ駆動部３０は、ロッド３２をシリンダ駆動部本体３１に対して後退させることで、ロッド３２と連結された加圧部４０のピストン４４を、粉体Ｐの入った容器Ｃに対して後退させる。言い換えれば、シリンダ駆動部３０は、ロッド３２を上方に動かすことで、加圧部４０のピストン４４を、粉体Ｐの入った容器Ｃから遠ざかるように上昇させる。

【0049】

シリンダ駆動部３０のロッド３２の動きは、制御部８０により制御される。

【0050】

（２−３）加圧部
加圧部４０は、シリンダ２１の第１端部２２が容器Ｃ内の粉体Ｐに挿入された状態で、第１開口２２ａから入ったシリンダ２１の中の粉体Ｐに（シリンダ空間Ｓ内の粉体Ｐに）圧力をかける。加圧部４０は、ピストン４４と、ピストン４４を駆動するピストン駆動部４１と、を主に有する。

【0051】

（２−３−１）ピストン
ピストン４４は、図１のように、上下方向に延びる棒状部材である。ピストン４４は、その上端が、ピストン駆動部４１のロッド４３の下端と連結されている。ピストン４４は、シリンダ２１の第２端部２３に形成された第２開口２３ａから、シリンダ２１の内部（中空部）に挿入されている（図１参照）。ピストン４４は、その外径が、シリンダ２１の内径とほぼ等しくなるように（シリンダ２１の内径よりもやや小さく）形成されている。ピストン４４は、シリンダ２１の内部を、シリンダ２１の内壁に沿って移動可能である。

【0052】

ピストン４４は、後述するようにピストン駆動部４１がロッド４３を動かすことで、鉛直方向に延びるシリンダ２１の内壁に沿って駆動される。つまり、ピストン４４は、ピストン駆動部４１がロッド４３を動かすことで、上下方向に駆動される。

【0053】

また、上述のように、加圧部４０がシリンダ駆動部３０のロッド３２と連結されているため、ピストン４４は、シリンダ駆動部３０により、容器Ｃに対して前進又は後退するように駆動される。つまり、ピストン４４は、シリンダ駆動部３０によっても、上下方向に駆動される。

【0054】

後述するように、ピストン４４は、あるタイミングでは、シリンダ駆動部３０のみにより駆動される。この時には、ピストン４４は、シリンダ２１と共に（同一の速度で）、上下方向に駆動される。この場合には、ピストン４４とシリンダ２１との相対位置は変化しない。

【0055】

また、後述するように、ピストン４４は、あるタイミングでは、ピストン駆動部４１のみにより、あるいは、ピストン駆動部４１及びシリンダ駆動部３０の両方により駆動される。この場合には、ピストン４４とシリンダ２１との相対位置が変化する。

【0056】

ピストン４４は、後述するように、シリンダ２１の第１端部２２が容器Ｃ内の粉体Ｐに挿入された状態で、シリンダ駆動部３０により下方に駆動され、シリンダ２１の中の粉体Ｐに上方から圧力をかける。つまり、加圧部４０は、シリンダ２１の中の粉体Ｐに上方から圧力をかける。

【0057】

（２−３−２）ピストン駆動部
ピストン駆動部４１は、ピストン４４を駆動する。ピストン駆動部４１は、電動アクチュエータである。ただし、ピストン駆動部４１は、電動アクチュエータに限定されるものではなく、ピストン４４を駆動することが可能なものであればよい。

【0058】

ピストン駆動部４１は、ピストン駆動部本体４２と、ロッド４３と、を主に有する。ピストン駆動部本体４２は、連結部材２５を介して、シリンダ駆動部３０のロッド３２に支持される。ロッド４３は、棒状に形成されている。ロッド４３は、ピストン駆動部本体４２から下方に延びるように配置される。ロッド４３の下端部は、ピストン４４の上端部と連結されている。ロッド４３は、ピストン駆動部本体４２に出入り可能に構成されている。ピストン駆動部４１は、ピストン駆動部本体４２内に収容された図示しないモータによりロッド４３を駆動し、ロッド４３を、ピストン駆動部本体４２に対して前進又は後退させる。ロッド４３がピストン駆動部本体４２に対して後退させられると、つまり、ロッド４３がピストン駆動部本体４２から遠ざかるように動かされると、ロッド４３は、ピストン駆動部本体４２から出て行くように下方に動かされる。ロッド４３がピストン駆動部本体４２に対して前進させられると、つまり、ロッド４３がピストン駆動部本体４２に向かって動かされると、ロッド４３は、ピストン駆動部本体４２に入り込むように上方に動かされる。

【0059】

後述するように、ピストン４４は、シリンダ駆動部３０及びピストン駆動部４１の両方で駆動される場合があるが、ここでは、シリンダ駆動部３０は作動しないという条件下で、ピストン駆動部４１だけが作動した場合、ピストン４４の絶対位置がどのように変化するかについて説明する。ピストン駆動部４１は、ロッド４３をピストン駆動部本体４２に対して後退させることで、ロッド４３と連結されたピストン４４を、粉体Ｐの入った容器Ｃに対して前進させる。つまり、ピストン駆動部４１は、ロッド４３を下方に動かすことで、ピストン４４を下降させる。ピストン駆動部４１は、ロッド４３をピストン駆動部本体４２に対して前進させることで、ロッド４３と連結されたピストン４４を、粉体Ｐの入った容器Ｃに対して後退させる。つまり、ピストン駆動部４１は、ロッド４３を上方に動かすことで、ピストン４４を上昇させる。

【0060】

シリンダ２１が、シリンダ２１の中に入った粉体Ｐと共に容器Ｃの粉体Ｐから抜き出され、粉体Ｐがシリンダ２１の中から取り出される時には、ピストン駆動部４１は、ピストン４４を下方に移動させることで、シリンダ２１の中に入った粉体Ｐを第１開口２２ａから押し出す。

【0061】

ピストン駆動部４１のロッド４３の動きは、制御部８０により制御される。

【0062】

（２−４）計量器
計量器５０は、重量を計量するための電子天びんである。計量器５０は、上部に設けられた計量皿５１（図１参照）にかかる重量を計量する。計量皿５１には、図１のように、粉体Ｐの入った容器Ｃが置かれている。言い換えれば、計量器５０は、容器Ｃの下方に配置される。容器Ｃは、計量皿５１と固定されている。計量器５０は、シリンダ駆動部３０によりピストン４４が駆動され、シリンダ２１の中の粉体Ｐに圧力がかけられる際に、計量皿５１にかかる重量を計量する。計量器５０の計量値は、制御部８０に送信される。制御部８０の検出部８０ａは、計量器５０の計量値を用いて、加圧部４０が粉体Ｐにかける圧力の大きさを検出する。

【0063】

（２−５）計量器揺動部
計量器揺動部６０は、第２駆動部の一例である。計量器揺動部６０は、計量器５０を揺動させる機構である。

【0064】

計量器揺動部６０は、シリンダ２１が容器Ｃ内の粉体Ｐに挿入された状態で、シリンダ駆動部３０がシリンダ２１を容器Ｃに対して移動させる方向と直交する方向に、計量器５０を揺動させる。なお、シリンダ駆動部３０がシリンダ２１を容器Ｃに対して移動させる方向、及び、これに直交する方向とは、ここでは、上下方向（鉛直方向）及び水平方向である。計量器５０の計量皿５１に容器Ｃが戴置されていることから、計量器５０が揺動されると、容器Ｃも同じ方向に揺動される。つまり、計量器揺動部６０は、シリンダ２１が容器Ｃ内の粉体Ｐに挿入された状態で、シリンダ駆動部３０がシリンダ２１を容器Ｃに対して移動させる方向と直交する方向に、容器Ｃを揺動させる。

【0065】

なお、ここでは、計量器揺動部６０は、容器Ｃを（計量器５０を）、図１中の矢印Ａのように、ある一方向と、その逆方向とに、複数回、繰り返し揺動させる。なお、計量器揺動部６０による容器Ｃ（計量器５０）の揺動の態様は、例示であって、これに限定されるものではない。例えば、計量器揺動部６０は、３つ以上の水平な方向に、容器Ｃを揺動させてもよい。例えば、計量器揺動部６０は、ある一方向に、１回だけ容器Ｃを揺動させてもよい。

【0066】

（２−６）制御部
制御部８０は、粉体採取装置１０の各部の動きを制御する。制御部８０は、粉体採取装置１０の各部と電気的に接続されている。例えば、制御部８０は、図２のように、シリンダ駆動部３０、ピストン駆動部４１、計量器５０、及び、計量器揺動部６０と電気的に接続されている。

【0067】

制御部８０には、主としてＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＨＤＤ（ハードディスク）等からなる記憶領域を含む。制御部８０は、記憶領域に記憶されたプログラムをＣＰＵに実行させることで、シリンダ駆動部３０、ピストン駆動部４１、及び、計量器揺動部６０の動きを制御する。制御部８０による、シリンダ駆動部３０、ピストン駆動部４１、及び、計量器揺動部６０の動きの制御については後述する。

【0068】

また、制御部８０は、機能部として検出部８０ａを有する。検出部８０ａは、計量器５０の計量値を用いて、加圧部４０がシリンダ２１の中の粉体Ｐにかける圧力の大きさを検出する。

【0069】

（３）粉体採取動作
粉体採取装置１０による、容器Ｃ内の粉体Ｐの採取動作について、図３及び図４を用いて説明する。本発明の一実施形態に係る粉体採取方法についても併せて説明する。

【0070】

初めに、粉体Ｐの採取動作の開始前の、シリンダ２１及びピストン４４の待機位置について説明する。シリンダ２１は、図４（ａ）のように、粉体Ｐの入った容器Ｃの上方の、所定位置に配置されている。ピストン４４は、シリンダ２１の第１端部２２の第１開口２２ａを塞ぐように配置されている。言い換えれば、ピストン４４は、その下端が、シリンダ２１の下端（第１端部２２の下端）と同じ高さに位置するように配置されている（図４（ａ）参照）。

【0071】

次に、粉体採取装置１０による粉体Ｐの採取動作（粉体採取方法）について説明する。

【0072】

まず、ステップＳ１では、制御部８０は、シリンダ２１及びピストン４４を、同じ速度で、容器Ｃに対して所定距離だけ前進させる。言い換えれば、制御部８０は、シリンダ２１及びピストン４４を、同じ速度で、容器Ｃに向かって降下させる。これにより、シリンダ２１は、第１開口２２ａの形成された第１端部２２側から容器Ｃの粉体Ｐ内に挿入され、ピストン４４は、下端側から粉体Ｐ内に挿入される。

【0073】

具体的には、制御部８０は、シリンダ駆動部３０に対して、ロッド３２をシリンダ駆動部本体３１に対して前進させるように指示する。言い換えれば、制御部８０は、シリンダ駆動部３０に対して、ロッド３２を下方に動かすように指示する。その結果、ロッド３２と連結されたシリンダ２１及びピストン４４は、その相対位置を変化させることなく（ピストン４４がシリンダ２１の第１開口２２ａを塞いだ状態で）、容器Ｃに対して前進する。言い換えれば、シリンダ２１及びピストン４４は、その相対位置を変化させることなく、容器Ｃに向かって下降する。なお、制御部８０がステップＳ１でシリンダ２１及びピストン４４を移動させる距離は、シリンダ２１の第１端部２２及びピストン４４の下端が、容器Ｃ内の粉体Ｐ内部の所定の第１位置（図４（ｂ）参照）に到達するように決められている。なお、第１位置は、後述するステップＳ２〜ステップＳ７の間に、シリンダ２１が容器Ｃに対して前進させられても、シリンダ２１の第１端部２２が容器Ｃと接触することがないように、適切に決定されている。

【0074】

ステップＳ１の終了後、ステップＳ２へと進む。

【0075】

ステップＳ２では、制御部８０は、シリンダ２１の第１端部２２が容器Ｃ内の粉体Ｐ内部の所定の第２位置（図４（ｃ）参照）に到達するように、シリンダ２１を容器Ｃに対して前進させる（シリンダ２１を容器Ｃに向かって下降させる）。一方、制御部８０は、ピストン４４を一旦停止させる。つまり、制御部８０は、ピストン４４の下端の位置が、第１位置から変化しないように、ピストン４４を一旦停止させる（図４（ｃ）参照）。

【0076】

具体的には、制御部８０は、シリンダ２１の第１端部２２が容器Ｃ内の粉体Ｐ内部の所定の第２位置に到達するように、シリンダ駆動部３０に対して、所定長さだけロッド３２をシリンダ駆動部本体３１に対して前進させるように指示する。言い換えれば、制御部８０は、シリンダ駆動部３０に対して、図４（ｂ）の状態から、所定長さだけ、ロッド３２を下方に動かすように指示する。また、制御部８０は、ピストン駆動部４１に対して、ロッド３２のシリンダ駆動部本体３１に対する前進速度と同じ速度で、ロッド４３をピストン駆動部本体４２に対して前進させるように指示する。言い換えれば、制御部８０は、ピストン駆動部４１に対して、ロッド３２の下降速度と同じ速度で、ロッド４３を上昇させるように指示する。

【0077】

この結果、シリンダ２１の第１端部２２は、容器Ｃ内の粉体Ｐ内部の第２位置に到達する（図４（ｃ）参照）。ピストン４４は、シリンダ駆動部３０とピストン駆動部４１とにより、逆方向に、同じ速度で駆動されることから、結果として同じ場所に静止する（図４（ｂ）及び図４（ｃ）参照）。

【0078】

なお、第２位置は、ステップＳ２の終了時点で（シリンダ２１の第１端部２２が第２位置に到達し、ピストン４４の下端は第１位置にある状態で）、シリンダ２１とピストン４４とにより形成されるシリンダ空間Ｓの体積が、採取する粉体Ｐの重量に応じて予め決定された所定の体積になるように決定される。これにより、粉体Ｐの重量に応じて、所定の体積の粉体Ｐを採取することができる。

【0079】

ステップＳ１及びステップＳ２は、本発明に係る粉体採取方法における第１工程の一例である。

【0080】

ステップＳ２の終了後、ステップＳ３へと進む。

【0081】

ステップＳ３で、制御部８０は、加圧部４０のピストン４４を用いて、第１開口２２ａからシリンダ２１内に入った粉体Ｐに圧力をかける。

【0082】

ステップＳ３では、具体的には、制御部８０は、シリンダ駆動部３０に対して、ロッド３２をシリンダ駆動部本体３１に対して前進させるように指示する。言い換えれば、制御部８０は、シリンダ駆動部３０に対して、ロッド３２を下方に動かすよう指示する。つまり、ピストン駆動部３０は、シリンダ２１及びピストン４４を、同速度で、容器Ｃに対して前進させる（図４（ｄ）参照）。言い換えれば、ピストン駆動部３０は、シリンダ２１及びピストン４４の相対位置を変化させることなく（シリンダ空間Ｓの体積を変化させることなく）、ピストン４４を、シリンダ２１の前進方向に動かす。その結果、第１開口２２ａから入ったシリンダ２１の中の粉体Ｐには（シリンダ空間Ｓ内の粉体Ｐには）、ピストン４４により、上方から圧力がかけられる。シリンダ駆動部３０は、後述するステップＳ７まで、ピストン４４を、容器Ｃに対して前進させ続ける。そのため、第１開口２２ａから入ったシリンダ２１の中の粉体Ｐに作用する圧力は、基本的には時間とともに大きくなる。

【0083】

ステップＳ３の後、ステップＳ４に進む。

【0084】

ステップＳ４では、計量器５０により重量の計量が行われる。その後、ステップＳ５に進む。

【0085】

ステップＳ５では、制御部８０の検出部８０ａは、ステップＳ４で得られた計量器５０の計量値を用いて、加圧部４０のピストン４４がシリンダ２１の中の粉体Ｐ（シリンダ空間Ｓ内の粉体Ｐ）にかける圧力を検出する。具体的には、検出部８０ａは、ステップＳ３開始前の計量器５０の計量値と、ステップＳ４における計量器５０の計量値と、シリンダ２１の第１開口２２ａの面積と、からピストン４４がシリンダ２１の中の粉体Ｐを押す圧力を検出する。

【0086】

なお、ここでは、検出部８０ａは、計量器５０の計量値だけを用いて、シリンダ２１の中の粉体Ｐに作用する力の大きさを検出してもよい。シリンダ２１の第１開口２２ａの面積は変化しないので、検出部８０ａがシリンダ２１の中の粉体Ｐに作用する力の大きさを検出することは、検出部８０ａがシリンダ２１の中の粉体Ｐに作用する圧力の大きさを検出することと実質的に等しい。

【0087】

ステップＳ５が終わると、ステップＳ６へと進む。

【0088】

ステップＳ６では、制御部８０により、ステップＳ５で検出された圧力が、所定値になったか否かが判定される。所定値は、採取する粉体Ｐの重量に応じて予め決定されている。なお、ここで、検出部８０ａにより検出された圧力が所定値になるとは、圧力が所定値と同一になる場合だけでなく、圧力が所定値に対し所定の範囲内となる場合を含む。

【0089】

ステップＳ５で検出部８０ａがシリンダ２１の中の粉体Ｐに作用する力の大きさを検出する場合には、制御部８０は、ステップＳ６で、検出部８０ａが検出したシリンダ２１の中の粉体Ｐに作用する力の大きさが、所定値になったか否かを判定してもよい。シリンダ２１の第１開口２２ａの面積は変化しないので、このような判定を行うことは、検出部８０ａがシリンダ２１の面積を更に用いてシリンダ２１の中の粉体Ｐに作用する圧力を算出し、これが所定値になったか否かを判定することと、実質的に等しい。

【0090】

ステップＳ６で、検出部８０ａにより検出された圧力の大きさが、所定値になったと判定されればステップＳ７へ進む。ステップＳ６で、検出部８０ａにより検出された圧力の大きさが、所定値になっていないと判定されればステップＳ４へ戻る。

【0091】

ステップＳ７では、制御部８０は、シリンダ２１及びピストン４４を停止させる。具体的には、制御部８０は、シリンダ駆動部３０に、ロッド３２の駆動を停止するように指示する。その後、ステップＳ８へと進む。

【0092】

なお、ステップＳ３からステップＳ７は、本発明に係る粉体採取方法における第２工程の一例である。

【0093】

ステップＳ８は、本発明に係る粉体採取方法における第４工程の一例である。ステップＳ８では、シリンダ２１を、シリンダ駆動部３０がシリンダ２１を容器Ｃに対して移動させる方向と直交する方向に移動させることで、シリンダ２１の中の粉体Ｐ（シリンダ空間Ｓ内の粉体Ｐ）と、容器Ｃ内の粉体Ｐと、の間にせん断力を作用させている。これにより、シリンダ２１の中の粉体Ｐと、容器Ｃ内の粉体Ｐとが分離されやすく（縁切りされやすく）なる。

【0094】

ステップＳ８では、シリンダ２１は静止している。ステップＳ８では、容器Ｃを、静止しているシリンダ２１に対して動かすことで、シリンダ２１を容器Ｃに対して相対的に移動させている。

【0095】

ステップＳ８について、具体的に説明する。ステップＳ８では、制御部８０は、加圧部４０がシリンダ２１の中の粉体Ｐに圧力をかけた後であって、シリンダ駆動部３０がシリンダ２１を容器Ｃ内の粉体から抜き出す前に、シリンダ駆動部３０がシリンダ２１を容器Ｃに対して移動させる方向と直交する方向に、容器Ｃを揺動させる。つまり、制御部８０は、ステップＳ７の後であって、シリンダ駆動部３０がシリンダ２１を容器Ｃ内の粉体から抜き出す、後述するステップＳ９の前に、容器Ｃを水平方向に揺動させる。

【0096】

具体的には、制御部８０は、計量器揺動部６０に対し、計量器５０を水平方向に揺動させるよう指示する。これにより、計量器５０の計量皿５１に戴置された容器Ｃも、図４（ｅ）のように、シリンダ２１に対して水平方向に揺動させられる。言い換えれば、シリンダ２１は、容器Ｃに対して相対的に水平方向に移動させられる。上述したように、計量器揺動部６０は、図１の矢印Ａのように、ある方向と、その逆方向とに、容器Ｃを複数回揺動させる。

【0097】

このように、容器Ｃを水平方向に揺動させることで、シリンダ２１を容器Ｃ内の粉体Ｐから抜き出す時に、シリンダ２１の中の粉体Ｐと、容器Ｃ内の粉体Ｐとが分離されやすくなる。そのため、シリンダ２１を容器Ｃ内の粉体Ｐから抜き出す時に、本来採取すべきではない容器Ｃ内の粉体Ｐがシリンダ２１の中の粉体Ｐと共に採取されたり、シリンダ２１の中の粉体Ｐが容器Ｃ内の粉体Ｐに引っ張られて脱落したりすることを抑制できる。その結果、例えば、粉体Ｐが、凝集性や、付着性の高い物質であっても、過不足なく、所望の重量の粉体Ｐを採取することができる。

【0098】

ステップＳ８終了後、ステップＳ９へと進む。

【0099】

ステップＳ９は、本発明に係る粉体採取方法における第３工程の一例である。ステップＳ９では、制御部８０は、シリンダ２１を、シリンダ２１の内部（シリンダ空間Ｓの内部）の粉体Ｐと共に、容器Ｃに入った粉体Ｐから抜き出す（図４（ｆ）参照）。

【0100】

具体的には、制御部８０は、シリンダ駆動部３０に対して、ロッド３２をシリンダ駆動部本体３１に対して後退させるように指示する。言い換えれば、制御部８０は、シリンダ駆動部３０に対して、ロッド３２を上方に動かすよう指示する。その結果、ロッド３２と連結された、シリンダ２１及びピストン４４は、その相対位置を変化させることなく（シリンダ空間Ｓの体積を変化させることなく）、容器Ｃに対して後退する。言い換えれば、シリンダ２１及びピストン４４は、その相対位置を変化させることなく、容器Ｃから遠ざかるように上昇する。その結果、シリンダ２１は、シリンダ２１の内部（シリンダ空間Ｓの内部）の粉体Ｐと共に、容器Ｃに入った粉体Ｐから抜き出される。

【0101】

ステップＳ９の後、シリンダ２１及びピストン４４は、その相対位置を保ったまま、シリンダ駆動部３０及び図示されない水平移動機構により、粉体Ｐの取り出し位置まで移動させられる。そして、シリンダ２１及びピストン４４が、粉体Ｐの取り出し位置に到達すると、制御部８０は、ピストン駆動部４１に、ピストン４４を、その下端がシリンダ２１の下端（第１端部２２の下端）に到達するように動かすことを指示する。その結果、粉体Ｐはシリンダ２１から取り出される。その後、シリンダ２１及びピストン４４は、その相対位置を保ったまま（ピストン４４がシリンダ２１の第１開口２２ａを塞いだ状態で）、粉体Ｐの採取動作の開始前の待機位置（図４（ａ）参照）に、シリンダ駆動部３０及び図示されない水平移動機構により移動させられる。

【0102】

なお、シリンダ２１から粉体Ｐを取り出す際には、ピストン４４の下端が、シリンダ２１の第１開口２２ａから外部にはみ出すように駆動されてもよい。これにより、シリンダ空間Ｓの内部の粉体Ｐの全てが、確実に取り出されやすい。

【0103】

（４）特徴
（４−１）
本実施形態に係る粉体採取装置１０は、中空部材としてのシリンダ２１と、第１駆動部としてのシリンダ駆動部３０と、加圧部４０と、検出部８０ａと、を備える。シリンダ２１は、一端に第１開口２２ａが形成されている。シリンダ駆動部３０は、シリンダ２１を粉体Ｐの入った容器Ｃに対して前進させて、シリンダ２１を、第１開口２２ａの形成された第１端部２２側から容器Ｃ内の粉体Ｐに挿入する。また、シリンダ駆動部３０は、シリンダ２１を容器Ｃに対して後退させて、シリンダ２１を、第１開口２２ａからシリンダ２１の中に入った粉体Ｐと共に、容器Ｃ内の粉体Ｐから抜き出す。加圧部４０は、第１端部２２が容器Ｃ内の粉体Ｐに挿入された状態で、第１開口２２ａから入ったシリンダ２１の中の粉体Ｐに圧力をかける。検出部８０ａは、加圧部４０が粉体にかける圧力の大きさを検出する。

【0104】

ここでは、第１開口２２ａからシリンダ２１の中に入った粉体Ｐを所望の圧力で加圧することができ、シリンダ２１内の粉体Ｐのかさ密度を所望の値に調整することができる。そのため、シリンダ２１を用いて所定の体積の粉体Ｐを採取すれば、粉体Ｐの重量を直接計量することなく、採取する粉体Ｐの重量を所望の値に調整することができる。その結果、短時間に、正確な重量の粉体を採取することができる。

【0105】

（４−２）
本実施形態に係る粉体採取装置１０では、加圧部４０は、シリンダ２１の内部を、シリンダ２１の内壁に沿って移動可能なピストン４４を有する。ピストン４４は、容器Ｃに対して前進させられることで、シリンダ２１の中の粉体Ｐに圧力をかける。

【0106】

ここでは、ピストン４４を容器Ｃに対して前進させることで、第１開口２２ａからシリンダ２１の中に入った粉体Ｐを容易に所望の圧力で加圧することができる。その結果、正確な重量の粉体Ｐを容易に採取することができる。

【0107】

（４−３）
本実施形態に係る粉体採取装置１０は、容器の下方に設けられた計量器５０を備える。シリンダ駆動部３０は、第１端部２２を下方に向けたシリンダ２１を、容器Ｃに対して下方に前進させて、シリンダ２１を容器Ｃ内の粉体Ｐに挿入する。加圧部４０は、シリンダ２１の中の粉体Ｐに上方から圧力をかける。検出部８０ａは、計量器５０の計量値を用いて、加圧部４０が粉体Ｐにかける圧力の大きさを検出する。

【0108】

ここでは、容器Ｃの下方に設けられた計量器５０の計量値を用いて、シリンダ２１の中に入った粉体Ｐに作用する圧力を容易に検出できる。そのため、正確な重量の粉体を採取することが容易である。

【0109】

また、計量器５０を用いることで、シリンダ２１を用いて粉体Ｐを採取した後の、粉体Ｐの入った容器Ｃの重量を計量することができるので、正しい重量の粉体Ｐが採取されたかを検証することも容易である。

【0110】

（４−４）
本実施形態に係る粉体採取装置１０は、第２駆動部としての計量器揺動部６０を備える。計量器揺動部６０は、加圧部４０がシリンダ２１の中の粉体Ｐに圧力をかけた後であって、シリンダ駆動部３０がシリンダ２１を容器Ｃ内の粉体Ｐから抜き出す前に、シリンダ駆動部３０がシリンダ２１を容器Ｃに対して移動させる方向と直交する方向に、容器Ｃをシリンダ２１に対して揺動させる。言い換えれば、計量器揺動部６０は、加圧部４０がシリンダ２１の中の粉体Ｐに圧力をかけた後であって、シリンダ駆動部３０がシリンダ２１を容器Ｃ内の粉体Ｐから抜き出す前に、シリンダ駆動部３０がシリンダ２１を容器Ｃに対して移動させる方向と直交する方向に、シリンダ２１を容器Ｃに対して相対的に移動させる。

【0111】

これにより、シリンダ２１を容器Ｃの粉体Ｐから抜き出す時に、シリンダ２１の内部に入った粉体Ｐと、容器Ｃ内の粉体Ｐとが分離されやすい。そのため、シリンダ２１を容器Ｃ内の粉体Ｐから抜き出す時に、本来採取すべきではない容器Ｃ内の粉体Ｐがシリンダ２１の中の粉体Ｐと共に採取されたり、シリンダ２１の中の粉体Ｐが容器Ｃ内の粉体Ｐに引っ張られて脱落したりすることを抑制できる。その結果、過不足なく、所望の重量の粉体Ｐを採取することができる。

【0112】

（４−５）
本実施形態に係る粉体採取装置１０は、シリンダ駆動部３０は、シリンダ２１を容器Ｃに対して前進させる。ピストン４４は、シリンダ駆動部３０がシリンダ２１を容器に対して前進させる際に、シリンダ２１の第１端部２２が容器Ｃ内の粉体Ｐ内部の第１位置に到達するまでは、シリンダ２１の第１開口２２ａを塞ぐように動かされ、その後一旦停止させられる。ピストン４４は、シリンダ駆動部３０が第１端部２２を容器Ｃ内の粉体Ｐ内部の第２位置まで更に前進させた後に、シリンダ２１と同速度でシリンダ２１の前進方向に動かされることで、シリンダ２１の中の粉体Ｐに圧力をかける。

【0113】

ここでは、シリンダ２１の第１端部２２が容器Ｃ内の粉体Ｐ内部の第１位置に到達するまでは、ピストン４４が、シリンダ２１と同時に動かされるため、シリンダ２１とピストン４４とを別々に動かす場合に比べ、効率よく粉体Ｐを採取することができる。

【0114】

また、ピストン４４は、シリンダ２１の第１端部２２が容器Ｃ内の粉体Ｐ内部の第１位置に到達するまでは、シリンダ２１の第１開口２２ａを塞ぐように動かされるため、シリンダ２１の内部に空気が入り込みにくく、シリンダ２１の中の粉体Ｐに（採取する粉体Ｐに）空隙が形成されることがない。そのため、正確に、所望の重量の粉体Ｐを採取することができる。さらに、シリンダ２１の内部の空気を取り除くための機構や、シリンダ２１の内部の空気を取り除くための時間が不要であり、低コストで効率のよい粉体採取装置１０を実現できる。

【0115】

（４−６）
本実施形態に係る粉体採取装置１０では、ピストン４４は、シリンダ駆動部３０により動かされることで、シリンダ２１の中の粉体Ｐに圧力をかける。

【0116】

これにより、ピストン４４とシリンダ２１とを同時に動かし、シリンダ空間Ｓの体積は一定に保ったまま、シリンダ２１中の粉体Ｐに圧力をかけることが容易である。

【0117】

（４−７）
本発明に係る粉体採取方法は、容器Ｃに入った粉体Ｐを採取する方法であり、第１〜第３工程を備える。第１工程では、下端に第１開口２２ａが形成されたシリンダ２１を、下端側から容器Ｃ内の粉体Ｐに挿入し、第１開口２２ａからシリンダ２１の内部に粉体Ｐを取り入れる。第２工程では、第１開口２２ａからシリンダ２１内に入った粉体Ｐに、容器Ｃの下方に配される計量器５０を用いて把握される圧力値が所定の値になるように、上方から圧力をかける。第３工程では、シリンダ２１を、シリンダ２１の内部の粉体Ｐと共に、容器Ｃに入った粉体Ｐから抜き出す。

【0118】

ここでは、第１開口２２ａからシリンダ２１の中に入った粉体Ｐを所定の圧力で加圧するため、シリンダ２１内の粉体Ｐのかさ密度を所望の値に調整することができる。そのため、シリンダ２１を用いて所定の体積の粉体Ｐを採取すれば、粉体Ｐの重量を直接計量することなく、採取する粉体Ｐの重量を所望の値に調整することができる。その結果、短時間に、正確な重量の粉体Ｐを採取することができる。

【0119】

（４−８）
本発明に係る粉体採取方法では、第２工程と第３工程との間に、第４工程を備える。第４工程では、容器Ｃがシリンダ２１に対して水平方向に移動させられる。言い換えれば、第４工程では、シリンダ２１が容器Ｃに対して相対的に水平方向に移動させられる。

【0120】

これにより、シリンダ２１を容器Ｃ内の粉体Ｐから抜き出す時に、シリンダ２１の内部に入った粉体Ｐと、容器Ｃ内の粉体Ｐとが分離されやすい。そのため、シリンダ２１を容器Ｃ内の粉体Ｐから抜き出す時に、本来採取すべきではない容器Ｃ内の粉体Ｐがシリンダ２１の中の粉体Ｐと共に採取されたり、シリンダ２１の中の粉体Ｐが容器Ｃ内の粉体Ｐに引っ張られて脱落したりすることを抑制できる。その結果、過不足なく、所望の重量の粉体Ｐを採取することができる。

【0121】

（５）変形例
以下に本実施形態の変形例を示す。なお、複数の変形例を適宜組み合わせてもよい。

【0122】

（５−１）変形例１Ａ
上記実施形態では、第１駆動部としてのシリンダ駆動部３０により、シリンダ２１及びピストン４４が容器Ｃに対して前進又は後退するように駆動されるが、これに限定されるものではない。例えば、第１駆動部は、容器Ｃをシリンダ２１及びピストン４４に対して前進又は後退するように駆動するものであってもよい。つまり、第１駆動部は、シリンダ２１及びピストン４４の絶対位置を変化させる必要はなく、シリンダ２１及びピストン４４を、粉体の入った容器Ｃに対して相対的に前進又は後退させるものであればよい。

【0123】

（５−２）変形例１Ｂ
上記実施形態では、容器Ｃの下方に計量器５０を備え、検出部８０ａは、計量器５０の計量値を用いて、加圧部４０のピストン４４がシリンダ２１の中の粉体Ｐにかける圧力の大きさを検出しているが、これに限定されるものではない。例えば、シリンダ駆動部３０に、加圧部４０のピストン４４がシリンダ２１の中の粉体Ｐにかける力の大きさを計量する計測器が設けられてもよい。

【0124】

（５−３）変形例１Ｃ
上記実施形態では、シリンダ駆動部３０のロッド３２と、加圧部４０とが連結されており、シリンダ駆動部３０が駆動されると、加圧部４０のピストン４４も駆動されるが、これに限定されるものではない。例えば、加圧部４０は、ロッド３２により支持されるのではなく、動かないフレームにより固定され、支持されてもよい。この場合には、ピストン４４は、ピストン駆動部４１のみによって駆動される。この場合には、制御部８０は、上記実施形態で説明したようにシリンダ２１及びピストン４４が動かされるように、シリンダ駆動部３０とピストン駆動部４１とを適切に制御すればよい。

【0125】

（５−４）変形例１Ｄ
上記実施形態では、第２駆動部としての計量器揺動部６０は、容器Ｃを（計量器５０を）揺動させるが、これに限定されるものではない。例えば、第２駆動部は、容器Ｃではなく、シリンダ２１を、シリンダ駆動部３０がシリンダ２１を容器Ｃに対して移動させる方向と直交する方向に揺動させてもよい。

【0126】

（５−５）変形例１Ｅ
上記実施形態では、計量器揺動部６０は、容器Ｃ（計量器５０）を、シリンダ駆動部３０がシリンダ２１を容器Ｃに対して移動させる方向と直交する方向に揺動させるが、これに限定されるものではない。例えば、計量器揺動部６０は、容器Ｃを、シリンダ駆動部３０がシリンダ２１を容器Ｃに対して移動させる方向と直交しない方向に駆動してもよい。ただし、シリンダ２１を容器Ｃ内の粉体Ｐから抜き出す時に、シリンダ２１の内部に入った加圧後の粉体Ｐと、容器Ｃ内の粉体Ｐとを分離しやすくするためには、容器Ｃは、シリンダ駆動部３０がシリンダ２１を容器Ｃに対して移動させる方向と直交する方向に揺動させられることが望ましい。

【0127】

（５−６）変形例１Ｆ
上記実施形態では、第２駆動部としての計量器揺動部６０は、容器Ｃを（計量器５０を）揺動させるが、これに限定されるものではない。例えば、第２駆動部は、図５のような計量器回転部１６０であってもよい。計量器回転部１６０は、加圧部４０がシリンダ２１の中の粉体Ｐに圧力をかけた後であって、シリンダ駆動部３０がシリンダ２１を容器Ｃ内の粉体Ｐから抜き出す前に、シリンダ駆動部３０がシリンダ２１を容器Ｃに対して移動させる方向に延びる回転軸Ｏ周りに、図５の矢印Ｒのように、容器Ｃをシリンダ２１に対して回転させる。言い換えれば、計量器回転部１６０は、上記実施形態のステップＳ７の後であって、上記実施形態のステップＳ９の前に、鉛直方向に延びる回転軸Ｏ周りに、図５の矢印Ｒのように、容器Ｃをシリンダ２１に対して回転させる。

【0128】

また、例えば、第２駆動部は、シリンダ２１を、シリンダ２１の中心軸周りに回転させるものであってもよい。つまり、第２駆動部は、加圧部４０がシリンダ２１の中の粉体Ｐに圧力をかけた後であって、シリンダ駆動部３０がシリンダ２１を容器Ｃ内の粉体Ｐから抜き出す前に、シリンダ駆動部３０がシリンダ２１を容器Ｃに対して移動させる方向に延びる回転軸Ｏ周りに、シリンダ２１を、容器Ｃに対して回転させるものであってもよい。

【0129】

これらにより、シリンダ２１を容器Ｃ内の粉体Ｐから抜き出す時に、シリンダ２１の中の粉体Ｐと、容器Ｃ内の粉体Ｐと、が分離されやすくなる。その結果、シリンダ２１を容器Ｃ内の粉体Ｐから抜き出す時に、本来採取すべきではない容器Ｃ内の粉体Ｐがシリンダ２１の中の粉体Ｐと共に採取されたり、シリンダ２１の中の粉体Ｐが容器Ｃ内の粉体Ｐに引っ張られて脱落したりすることを抑制できる。その結果、例えば、粉体Ｐが、凝集性や、付着性の高い物質であっても、過不足なく、所望の重量の粉体Ｐを採取することができる。

【0130】

（５−７）変形例１Ｇ
上記実施形態では、シリンダ２１の第１端部２２が容器Ｃ内の粉体Ｐ内部の第１位置に到達するまで、ピストン４４がシリンダ２１の第１開口２２ａを塞ぐように動かされるが、これに限定されるものではない。例えば、シリンダ２１の第１端部２２が容器Ｃ内の粉体Ｐ内部の第２位置に到達するようにシリンダ２１だけが駆動された後、ピストン４４の下端が容器Ｃ内の粉体Ｐ内部の第１位置に到達するようにピストン４４が駆動されてもよい。ただし、粉体Ｐの採取時間を短くするためには、シリンダ２１の第１端部２２が容器Ｃの粉体Ｐ内の第１位置に到達するまで、シリンダ２１及びピストン４４は同時に駆動されることが望ましい。

【0131】

（５−８）変形例１Ｈ
上記実施形態では、シリンダ駆動部３０は、シリンダ２１及びピストン４４を、容器Ｃに対して鉛直方向に駆動するが、これに限定されるものではない。例えば、シリンダ駆動部３０は、シリンダ２１及びピストン４４を、図６の矢印Ｂのように、容器Ｃに対して前進又は後退するように、斜め下方又は斜め上方に動かされるものであってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0132】

本発明は、所望の重量の粉体を採取するために、重量に応じた体積の粉体を採取する、粉体採取装置及び粉体採取方法において、採取される粉体の重量のばらつきを低減させることができる点で有用である。

【符号の説明】

【0133】

１０ 粉体採取装置
２１ シリンダ（中空部材）
２２ 第１端部
２２ａ 第１開口
３０ シリンダ駆動部（第１駆動部）
４０ 加圧部
４４ ピストン
５０ 計量器
６０ 計量器揺動部（第２駆動部）
８０ａ 検出部
１６０ 計量器回転部（第２駆動部）
Ｃ 容器
Ｏ 回転軸
Ｐ 粉体

【先行技術文献】

【特許文献】

【0134】

【特許文献1】特開２００２−１８２６９号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】