JP7446613B2 - 薬剤分包装置 - Google Patents

Description

本発明は、散薬等の薬剤を処方箋に従って服用分毎あるいは所定薬剤量毎の個包に分包する薬剤分包装置に関する。

微紛末や顆粒等の紛体からなる薬剤を服用分毎あるいは所定薬剤量毎の個包に分包する薬剤分包装置においては、特許文献１の如くの円盤分割方式が長く用いられてきた。この円盤分割方式とは事前に１処方分（たとえば１包１ｇとして、１日３回Ｘ１４日＝４２包分＝４２ｇ）の当該薬剤の質量を人手によって電子天秤にて秤量する。そして、この秤量済の薬剤を回転する配分円盤の外周側に振動輸送等の手段によって微量ずつ連続落下させることで、円盤の外周側にドーナツ状の薬剤の積層体を形成する。それが完了した後にドーナツ状の薬剤を１個包分（たとえば４２等分）に分割して、包装機において包装紙に封入する方法が取られる。

この円盤分割方式分包機においては、当該薬剤の質量を人手によって電子天秤にて秤量する作業は薬剤師が実施するが、神経を使う作業であり時間もかかってしまう。この秤量作業を自動化することが求められ、その一つの方法として、特許文献２の如くの自動秤量式散薬分包機が実用化されている。この例では、一旦装置内で、薬剤を容器に入れながら秤量し、この秤量済の容器を前記の配分円盤部に移動して、この容器から薬剤を配分円盤上に落下させている。この方法では、間接的な容器が必要となるので、間接的な容器を必要としないより効率的な方法が求められてきた。

これに対して、前記の配分円盤そのものの質量を秤量できる電子天秤を設け、円盤に薬剤を落下させ、その質量増分を計測することで、円盤上の薬剤の実質量を秤量する技術が考慮されている。この技術であると、実際に配分円盤等の総質量が知り得るので、総質量から配分円盤等の薬剤を落下させる前の風袋の質量を減算することで薬剤のみの質量を計測することができる。この技術によれば、特許文献２のように容器内に存在する薬剤を正確に計側しても、容器から配分円盤に落下放出するときに、薬剤が空気中に飛散したり、薬剤が容器内に付着残留して減量する恐れがない正確な薬剤秤量が実現できる。

図５、図６に配分円盤等の質量を秤量する円盤秤量式薬剤分包機の要部である円盤部周辺構造を模式的に示す。図５はその平面図、図６はその正面図である。

筐体１０１に設けられたはかり支持台１０２に電子はかり１０３が載置され、その上部の荷重点１０４に円盤支持台１０５が載置されている。この円盤支持台１０５の荷重点１０４のほぼ上方に鉛直な駆動軸１０６が、軸受を内蔵した保持部１０７によって回転自在に保持されている。この駆動軸１０６には歯車１０８が取り付けられ、歯車１０９を介してステッピングモータ１１０によって回転駆動できるようになっている。駆動軸１０６の最上部には、下凸曲面１１１を有する外周円輪１１２（円弧状凹面）を持つ配分円盤１１３が駆動軸１０６と同心に取付けられている。

配分円盤１１３の上部には、その外周円輪１１２の内側に上部台１１４が図示しない方法で上部から吊り下げられ、その上部台１１４の荷重が電子はかり１０３の荷重点１０４に伝達されないように荷重絶縁されている。その上部台１１４の上面には、振動台１１５と、振動台１１５に載置され、振動によって内部に収容した薬剤を放出落下できる薬剤容器１１６とが装着されている。配分円盤１１３を回転した状態で薬剤容器１１６から薬剤を放出落下することで、配分円盤１１３の外周円輪１１２の下凸曲面１１１に薬剤のドーナツ状の積層体Ｐａを作ることができる。

同じく上部台１１４には、その先端部に外周円輪１１２の下凸曲面１１１の曲率とほぼ等しい直径の円板部１１７を有する薬剤掻き出し装置１１８が載置されている。この円板部１１７を下凸曲面１１１に当接させ、ステッピングモータ１１０を処方箋で示される割り出し数分の角度を回転させながら、円板部１１７を回転させると円板部１１７に取付けられた掻き出し部材１１９によって、１個包分の薬剤がホッパ１２０に放出される。放出された薬剤は、このホッパ１２０の下部から公知の包装機に装着される連続包装用紙内に収容され、さらに用紙が封止されることで、連続個包を完成しうるものである。

ところが、配分円盤１１３の中心が駆動軸１０６と同軸に設けられ、この駆動軸１０６が電子はかり１０３の荷重点１０４上に設けられている。また、ステッピングモータ１１０が電子はかり１０３の荷重点１０４からずれた偏荷重となっている。ステッピングモータ１１０を含めた配分円盤１１３部の質量（例えば１０ｋｇ）に対して、測定すべき散薬の質量（例えば１ｇ～３００ｇ）は小さいので、ステッピングモータ１１０の駆動によって配分円盤１１３の回転に微小な振動が発生して、これが測定に影響する。この振動が電子はかり１０３へ伝達され、微小な誤差質量となってしまう。特に、１ｇ以下での精密測定において、実用上の問題となる虞がある。

特開２０１９－２０２８０１号公報 特開２０２０－５６９２号公報

本発明が解決しようとする課題は、円盤秤量方式の薬剤分包装置において、その配分円盤の回転駆動部の駆動による秤量部の測定誤差を軽減させることである。

本発明は上記課題を解決するために、本発明の薬剤分包装置は、外周方向の上面に連続した円弧状凹面が形成された配分円盤と、前記配分円盤の円弧状凹面に薬剤を少量ずつ落下させて供給する薬剤容器と、前記配分円盤が載置され、前記配分円盤を回転駆動する回転駆動部と、前記回転駆動部の下方に設けられ、前記配分円盤及び前記回転駆動部の総重量を測定することにより、前記薬剤容器から前記配分円盤に供給された薬剤の重量を測定する秤量部と、前記配分円盤から薬剤を１包分ずつ放出して包装する包装装置と、を有し、前記配分円盤の回転軸芯と前記回転駆動部のモータ軸芯とを一致させたことを特徴とする。

以上のごとく本発明によれば、円盤秤量方式の薬剤分包装置において、その配分円盤の回転駆動部の駆動による秤量部の測定誤差を軽減させることでき、重量測定精度の高い薬剤分包装置が提供できるものである。

第１の実施形態に係る円盤秤量式薬剤分包機の平面図。 第１の実施形態に係る円盤秤量式薬剤分包機の正面図。 第１の実施形態に係る円盤秤量式薬剤分包機の掻き出し装置の円板部の正面図と側面図。 第１の実施形態に係る円盤秤量式薬剤分包機の固定装置の正面図。 従来の円盤秤量式薬剤分包機の正面図。 従来の円盤秤量式薬剤分包機の正面図。

以下、実施形態に係る円盤秤量式薬剤分包機を、図面を用いて説明する。本実施形態で適用される薬剤は、紛体から顆粒までの散薬を含む、その処方量を質量単位で表す薬剤すべてが対象となるもので、図１は本実施形態に係る円盤秤量式薬剤分包機の平面図、図２は本実施形態に係る円盤秤量式薬剤分包機の正面図、図３は本実施形態に係る円盤秤量式薬剤分包機の掻き出し装置の円板部の正面図と側面図、図４は本実施形態に係る円盤秤量式薬剤分包機の固定装置の正面図である。

本実施形態に係る円盤秤量式薬剤分包機１は、その筐体２の下部に包装機３（包装装置）が設けられ、中間台４（秤量部載置台）の上に２台の円盤配分装置５ａ、５ｂが左右に配列して設けられている。さらに配分された薬剤を円盤配分装置５ａ、５ｂから包装機３に落下導入するためのホッパ６を具備している。落下ホッパ６から落下した薬剤は、下側で２つ折りされた分包紙Ｂ間に収容される。例えば特許文献１に示されるごとくの公知の円盤配分技術によって、円盤上に投入された薬剤が指定の包数の個包に包装しうるものである。

２台の円盤配分装置５ａ、５ｂは、ほぼ左右対称な構造であって、これを構成する部材・装置は同一ものを使用しており、付番にａ、ｂと区別しないが、同じ部材・装置は円盤配分装置５ａ、５ｂ共に使用されている。円盤配分装置５ａ、５ｂのいずれも本装置の基本作用である「円周蒔き」と「配分」とを実行しうるもので、一方が「円周蒔き」を実行しているときは、他方は「配分」を実行する。このように交互に実行することで作業効率をあげているものである。なお、本実施形態においては２台の円盤配分装置５ａ、５ｂが必須のものではなく、１台の円盤配分装置５ａだけでも、機能的には同一の作用を実行し得て、装置が小型化・低価格化するので、小型薬局等での効用が大きいものである。

筐体２に設けられた中間台４に秤量部を構成する電子はかり７が載置され、その上部の荷重点８に円盤支持台９（台部）が載置されている。この円盤支持台９の上方に中空ステッピングモータ１１が設けられている。この中空ステッピングモータ１１の上方には、下凸曲面１５を有する外周円輪１６（円弧状凹面）を持つ配分円盤１７が設けられている。この配分円盤１７の回転軸１０は中空ステッピングモータ１１の中空部に挿入されており、配分円盤１７の回転軸芯と中空ステッピングモータ１１のモータ軸心とを一致させて取付けられている。

なお、この中空ステッピングモータの代りにエンコーダを有するＤＣモータやＡＣサーボモータを使用することは可能であり、モータ１周の回転角を分割して、その分割したパルス分だけの角度回転できる構造であれば、同等の機能を発揮することができる。

また、回転円盤１７の回転軸芯と秤量部である電子はかり７の荷重点８とは一致した状態で取付けられている。このように、回転円盤１７の回転軸芯と秤量部である電子はかり７の荷重点８とを一致させるほうが安定するが、必ずしも一致させる必要はなく、回転円盤１７の回転軸心と電子はかり７の荷重点８とはずれていてもよい。

ここでいう電子はかりとは、機械的なバネ変形量をそのまま質量値として示すのではなく、微細な変形量を抵抗線歪ゲージによって回路抵抗値の変化によって質量値を取得するものである。また、同様に変形量を電磁力で補償して、その電磁力変化から質量値を取得するものもある。このように、近年は大質量に対する測定分解能が大きく向上することで、例えば中空ステッピングモータも含めて数ｋｇ程度ある円盤配分装置に対して数１０ｍｇの薬剤が落下しても、これを検出しうることから、円盤秤量方式が実現したものである。

配分円盤１７の上部には、その外周円輪１６の内側に上部台１８が筐体２の上部からの吊り下げ部材１９によって上部から吊り下げられて取付けられている。従って、上部台１８の荷重が電子はかり７の荷重点８に伝達されないように荷重絶縁されている。また、上部台１８の上面には、振動台２０と振動台２０の上に着脱可能に載置される薬剤容器２１が設けられている。振動台２０の上に薬剤を収容した薬剤容器２１を載置した状態で振動台２０が振動すると、薬剤容器２１に収容された薬剤は少量ずつ放出落下する。配分円盤１７を中空ステッピングモータ１１によって回転させながら薬剤容器２１から薬剤を放出すると、配分円盤１７の外周円輪１６上に薬剤のドーナツ状の積層体Ｐを作ることができる。

薬剤容器２１は、それぞれ個別の薬剤を収容したものであって、図示しない棚などに保管されている。処方箋で薬剤が指定されると、人手によって当該薬剤の収容された薬剤容器２１を矢印２２の如くに振動台２０の上に装着するものである。この部分を例えば特許文献２に記載されているようにロボット移送装置を利用して、薬剤容器２１の脱着と移送とを自動化することは、より高い作業効率を実現するものである。

同じく上部台１８には、その先端部に外周円輪１６の下凸曲面１５の曲率とほぼ等しい曲率の円板部２３を有する薬剤掻き出し装置２４が載置されている。この円板部２３を下凸曲面１５に当接させ、中空ステッピングモータ１１を処方箋で示される割り出し数分の角度を回転させながら、円板部２３を回転させると円板部２３に取付けられた掻き出し部材２５（図３参照）によって、１個包分の薬剤がホッパ６に放出される。このホッパ６に放出された薬剤は、ホッパ６の下部から公知の包装機３に装着される連続包装用紙Ｂ内に収容される。さらに連続包装用紙Ｂが縦シール装置２６と横シール装置２７で封止されることで、連続個包が完成しうるものである。

この薬剤掻き出し装置２４は腕体２８が一方の端部を軸２９で上部台１８に対して回動自在に取り付けられている。腕体２８の他方の端部には円板部２３が回転自在に取り付けられている。腕体２８は直動アクチュエータ３０の上下の動作によって回動させられ、円板部２３を上下動作させるものである。円板部２３の上下の位置は、この薬剤掻き出し装置２４の２種の作用モードに対応している。すなわち、図２の円盤配分装置５ｂ（右側）は「円盤撒き」状態を示し、円盤配分装置５ａ（左側）は「配分」状態を示している。

「円盤撒き」時は、直動アクチュエータ３０を上方に駆動する。これによって腕体２８はバネ３１の付勢力に抗して円板部２３を配分円盤１７の外周円輪１６から離れた状態に維持する。この状態で配分円盤１７を中空パルスモータ１１によって回転させながら薬剤容器２１から薬剤を放出して配分円盤１７の外周円輪１６上に薬剤のドーナツ状の積層体Ｐを作る。また、「配分」時は、図２の左側のように外周円輪１６に円板部２３を当接させるために、直動アクチュエータ３０を下方に駆動する。この時の円板部２３の外周円輪１６への付勢力Ｒは、円板部２３の自重とバネ３１の引っ張り力による。

さらに円板部２３は図３に示すように、中心軸３２に対して同軸に圧接円板３３、中心ハブ３４、及び仕切り板３５が設けられている。掻き出し部材２５は、この圧接円板３３と仕切り板３５にその側面を接して、中心ハブ３４から半径方向に延びており、１８０度ずれた位置に２個設けられている。仕切り板３５は円板ではなく、掻き出し部材２５が設けられた位置に、中心ハブ３４と同じ幅で、一方の外周から他方の外周まで延びる細長い形状をしている。また、掻き出し部材２５の先端には掻き出しゴム材３７が設けられている。さらに円板部２３には、中心軸３２に直結したＭ２ステッピングモータ３２ａが取り付けられている。そして、外周円輪１６に円板部２３を当接させた状態で、Ｍ２ステッピングモータ３２ａを駆動して円板部２３を１８０度回転させると、圧接円板３３と仕切り板３５の内側に存在する薬剤が、掻き出しゴム材３７によって掻き出され、ホッパ６に放出されるものである。

また圧接円板３３の外周には比較的硬度が高く耐摩耗性の高い円周ゴム材３６が全周に渡って巻かれている。この円周ゴム材３６の直径を外周円輪１６の、下凸曲面１５の曲率と一致させることで、外周円輪１６と圧接円板３３とを密着させ、隙間が発生させないようにしている。このようにして、薬剤の掻き残しを防止するもので、若干の機械的寸法差は円周ゴム材３６の弾性変形によって密着を維持するようにしている。

掻き出し部材２５の端部に設けられた掻き出しゴム材３７は圧接円板３３の外周の円周ゴム材３６よりも硬度の低い材料である。また、掻き出しゴム材３７は、図３（ａ）に示すように、圧接円板３３の外周の円周ゴム材３６の直径よりわずかに寸法Ｇ１分だけ突出させている。これは、外周円輪１６の３次元円筒形状と、円板部２３の２次元円筒とが厳密には密着しえないことに対して掻き出しゴム材３７の比較的大きな弾性変形によって、外周円輪１６と掻き出しゴム材３７の密着を維持させるためである。さらに、仕切り板３５の半径は、図３（ａ）に示すように、圧接円板３３の外周のゴム材３６より寸法Ｇ２分だけ小さくしている。

以上の如く円板部２３の寸法関係は各部の隙間発生による薬剤の掻き残し防止にとって極めて重要であるので、円周ゴム材３６や掻き出しゴム材３７は、摩耗した場合に交換可能としておくことが好適である。また同様に外周円輪１６への付勢力の維持も重要であり、本実施形態では円板部２３の自重とバネ３１の引っ張り力によってこれを維持している。なお、別に重り機構を設けて、その重りの質量を調整することで、さらに厳密に付勢力を維持することも可能である。さらに腕体２８を回動させる手段としてバネ３１に代えてサーボモータの如くの力制御可能なモータを利用することで、付勢力をより厳密に制御することも好適である。また、直動アクチュエータ３０の代りにモータによって円筒カムを回転することでも相当の機能は実現しうるものである。

以上、円板部２３の外周円輪１６への付勢力と密着の維持を行うための上部台１８側の構成につき詳述したが、同様に付勢力によって、荷重点８を中心として大きな偶力を受ける円盤支持台９の剛性維持も重要な課題である。すなわち、付勢力によって円板支持台９の一方が下方に変形してしまっては、外周円輪１６と円板部２３との密着関係が微妙にずれてしまい、薬剤の掻き残しに繋がるからである。

これに対応して、図２に示すように、２台の円盤配分装置５ａ、５ｂの円盤支持台９のそれぞれの両側に支持台固定装置３８ａ、３８ｂが対向して配設されている。図４に示すように、中間台４（秤量部載置台）に取付けられた保持台３９に固定された軸４０に、縦型の係合腕４１が回動自在に取り付けられている。係合腕４１の上部には円弧形状の係合子４２が形成され、下端側には凹状のカム溝４３が形成されている。

カム溝４３には保持台３９に取付けられたＭ３モータ４４の回転軸４５に直結した円筒カム４６がカム溝４３に接して取り付けられている。Ｍ３モータ４４を１８０度回転させると、円筒カム４６はカム溝４３に対して上死点から下死点に移動することで、上部の係合子４２は左右に首振り運動を行うことができる。なお、図４（ｂ）では中間台４と保持台３９とを省略して記載してある。

円盤支持台９の左右側面にはＶ字溝４７が形成されており（図４では一方のＶ溝のみを示している）、図４（ａ）のように円筒カム４６が上死点にくると、係合子４２は円盤支持台９のＶ字溝４７に係合する。この係合動作を左右の支持台固定装置３８ａ，３８ｂで実行することで、円盤支持台９は中間台４に対して上下方向への移動が規制されて固定される。その結果、前記の付勢力Ｒ等の外力によって配分円盤１７の外周円輪１６の位置が変動することがなくなる。従って、外周円輪１６と円板部２３との間に隙間ができず、薬剤の掻き残しが無くなるものである。

また、図４（ｂ）のように円筒カム４６が下死点にくると、係合子４２は円盤支持台９のＶ字溝４７との係合が解除される。このため、円盤支持台９上の荷重は全てが電子はかり７の荷重点８に集中することで、配分円盤部１７等の質量を正確に秤量しうるようになる。

なお、円盤支持台９の固定装置の固定動作のためには、上記のごとくのカムによる係合方式だけでなく、直動アクチュエータで係合子を動作させてもよいし、別に円盤支持台９を左右から万力のようなもので挟み込む方法も変形例として挙げられる。

以上の如くの構成の円盤秤量方式の薬剤分包装置の作用を説明する。その作用は、図示しないプログラムによって、「円盤撒き」と「配分」の２段階で実行される。「円盤撒き」時には、左右の支持台固定装置３８ａ、３８ｂの係合子４２を図４（ｂ）の位置に保持して係合を解除する。そして、配分円盤１７の重量を測定しながら薬剤を配分円盤１７の外周円輪１６に撒く。また、「配分」時には係合子４２を図４（ａ）の位置に保持して係合させ、円盤支持台９の移動を規制するように制御するものである。

なお、支持台固定装置の固定動作は、運用中だけでなく、本体を輸送時にも固定状態としておくことで、電子はかりに対して、輸送時の振動による無用な外力が加わって破損することを防止することもできる。

以上説明したように、本実施形態によれば、電子はかりの上の中空パルスモータ部を含む配分円盤機構に不釣り合いな質量が無くなるので、配分円盤の回転時の振動が減少し、質量測定の精度を極めて向上することができる。

また、中空パルスモータで配分円盤を直接回転駆動することができるので、配分円盤の駆動部の歯車対が不要となり、さらにモータ取付け台も小型化できるので、それらの質量が削減され、電子はかりに対する全体荷重を小さくすることができる。その結果、電子はかりの最大荷重定格を小さくすることができ、その分だけ電子はかりの分解能を細かくできる。さらに振動低減の効果も相まって、微小散薬質量計測の精度をさらに向上し得るものである。

本発明のいくつかの実施形態、変形例を説明したが、これらの実施形態、変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態、変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 円板秤量式薬剤分包機（薬剤分包装置）
３ 包装機（包装装置）
５ 円盤配分装置
７ 電子はかり（秤量部）
９ 円盤支持台（台部）
１０ 配分円盤の回転軸
１１ 中空ステッピングモータ（回転駆動部）
１６ 外周円輪（円弧状凹面）
１７ 配分円盤
２１ 薬剤容器
２３ 円板部
２４ 薬剤掻き出し装置
２５ 掻き出し部材
３８ 支持台固定装置（移動規制手段）

Claims (3)

1. 外周方向の上面に連続した円弧状凹面が形成された配分円盤と、
   前記配分円盤の円弧状凹面に薬剤を少量ずつ落下させて供給する薬剤容器と、
   前記配分円盤が載置され、前記配分円盤を回転駆動する回転駆動部と、
   前記回転駆動部の下方に設けられ、前記配分円盤及び前記回転駆動部の総重量を測定することにより、前記薬剤容器から前記配分円盤に供給された薬剤の重量を測定する秤量部と、
   前記配分円盤から薬剤を１包分ずつ放出して包装する包装装置と、を有し、
   前記配分円盤の回転軸芯と前記回転駆動部のモータ軸芯とを一致させたことを特徴とする薬剤分包装置。
2. 前記回転駆動部は、中空モータで構成されており、前記配分円盤の回転軸が前記中空モータの中空部に挿入されていることを特徴とする、
   請求項１記載の薬剤分包装置。
3. 前記配分円盤の回転軸芯と前記秤量部の荷重点とを一致させたことを特徴とする、
   請求項１又は請求項２記載の薬剤分包装置。