JP2017177139A - 成形品製造システム - Google Patents

Abstract

【課題】混合粉体の混合度を適切にモニタリングし、混合粉体を圧縮成形して得られる成形品の品質を維持する。【解決手段】粉体をその吐出量を目標値に制御しながら供給する少なくとも二台の計量フィーダＺ１ａ、Ｚ１ｂ、Ｚ１ｃと、計量フィーダＺ１ａ、Ｚ１ｂ、Ｚ１ｃの各々から供給される少なくとも二種類の粉体を混合して混合粉体を製造する混合装置Ｚ３、Ｚ４と、混合装置Ｚ３、Ｚ４で製造した混合粉体を、粉体を圧縮して成形品を成形する粉体圧縮成形機の臼孔に充填する充填装置Ｘと、混合装置で製造した混合粉体の混合度を測定するためのセンサＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５と、センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５を介して測定された混合粉体の混合度に応じて、計量フィーダＺ１ａ、Ｚ１ｂ、Ｚ１ｃによる少なくとも一方の粉体の供給量又は混合装置Ｚ３、Ｚ４において粉体を攪拌する混合部材の運動速度を調節する制御装置とを具備する成形品製造システムを構成した。【選択図】図１０

Description

本発明は、粉体を圧縮して医薬品の錠剤、食品、電子部品等を成形するためのシステムに関する。

従来、医薬品等の錠剤は、造粒工程、乾燥工程、整粒工程、混合工程といった各工程を個別化し、それらの工程毎に中間製品を作り、最後に圧縮成形（打錠）工程により錠剤を生産するのが一般的であった。

しかし、このようなバッチ式の生産を行う場合、研究開発スケールの小型の粉体圧縮成形機から商用スケールの大型の粉体圧縮成形機へとスケールアップするために、途中に何回かのスケールアップの過程が生じる。そして、スケールアップを検証する実験を行う必要があり、原料粉体の使用の機会が多くなって膨大なコストがかかるきらいがある。

また、バッチ式では工程間で待ち時間が発生するため、タイムリーな中間製品の供給が困難であった。加えて、工程毎に設備設計が必要となり、広いスペースを占有するという問題もあった。具体的には、各工程毎に一部屋を使用し、作業者が中間製品を次の工程の部屋まで運ぶ必要がある。

そこで、各工程をバッチ式ではなく連続式で行いたいという要望がある。各工程を連続式で行うためには、リアルタイムでのモニタリングが必要である。

下記特許文献１では、定量供給装置及びインライン混合装置が開示されており、打錠前の粉体の混合状態をリアルタイムで確認するためのセンサについて記載されている。だが、配管内でのみのモニタリングであり、混合度が所定範囲外であっても、打錠後に不良品排除するか、警報発報、稼働停止といった措置しかできない。また、混合粉体の混合度が所定範囲外の混合粉体で打錠された錠剤を特定することは困難である。

下記特許文献２では、錠剤の製造モジュール及び錠剤の連続製造方法が開示されており、分析センサについて記載されている。とは言え、どのような具体構造でどのようにモニタリングするのかは明らかでない。

特開２００８−１８３１６８号公報 特開２０１４−２２１３４３号公報

本発明は、混合粉体の混合度を適切にモニタリングし、混合粉体を圧縮成形して得られる成形品の品質を維持することを目的とする。

本発明では、粉体をその吐出量を目標値に制御しながら供給する少なくとも二台の計量フィーダと、前記計量フィーダの各々から供給される少なくとも二種類の粉体を混合して混合粉体を製造する混合装置と、前記混合装置で製造した混合粉体を、粉体を圧縮して成形品を成形する粉体圧縮成形機の臼孔に充填する充填装置と、前記混合装置で製造した混合粉体の混合度を測定するためのセンサと、前記センサを介して測定された混合粉体の混合度に応じて、前記計量フィーダによる少なくとも一方の粉体の供給量、又は前記混合装置において粉体を攪拌する混合部材の運動速度を調節する制御装置とを具備する成形品製造システムを構成した。このようなものであれば、成形品の原料である混合粉体の混合度をリアルタイムでモニタリングすることができ、従来のようにバッチ式ではなく、連続的に混合工程から圧縮成形（打錠）工程までを行うことができる。その上で、混合粉体の混合度を所定範囲内に保つことが容易となり、成形品の品質を高く維持することができるようになる。

前記制御装置が、前記センサを介して測定された混合粉体の混合度とその目標値との偏差の絶対値が所定の閾値を上回っている状態が一定時間以上続いている場合に、前記計量フィーダによる少なくとも一方の粉体の供給量を変化させる制御を実施するものであれば、いずれかの計量フィーダからの粉体の供給流量が異常であるときにこれを修正することができる。

前記制御装置が、前記センサを介して測定された混合粉体の混合度とその目標値との偏差の絶対値が所定の閾値を上回っている状態が一定時間以上続いてはいないが、瞬時的に又は前記一定時間よりも短い間だけ偏差の絶対値が閾値を上回る場合に、前記混合装置において粉体を攪拌する混合部材の運動速度を変化させる制御を実施するものであれば、混合粉体の成分に偏析が生じているときにこれを修正することができる。

計量フィーダによる粉体の吐出量を増減させたり、混合装置において粉体を攪拌する混合部材の運動速度を変化させたりすると、粉体圧縮成形機に供給される混合粉体の単位時間あたりの流量が変動する可能性がある。供給される混合粉体の流量が変化したにもかかわらず、恒常的に一定の回転速度で粉体圧縮成形機の回転盤及び杵を回転させ続けていると、粉体圧縮成形機における混合粉体の単位時間あたりの消費量が変化しないことから、臼孔に充填するべき粉体が欠乏するか、又は消費が供給に追いつかずに粉体が溢れるオーバーフローが起こり、いずれにせよ成形品の生産に支障を来しかねない。従って、前記制御装置は、前記計量フィーダによる少なくとも一方の粉体の供給量、又は前記混合装置において粉体を攪拌する混合部材の運動速度を調節するとともに、前記粉体圧縮成形機における臼孔を有した回転盤及び臼孔に充填された粉体を圧縮する杵の回転速度をも調節することが好ましい。

なお、本発明における粉体とは、微小個体の集合体であり、いわゆる顆粒などの粒体の集合体と、粒体より小なる形状の粉末の集合体とを包含する概念である。そして、粉体にはステアリン酸マグネシウム等の滑沢剤も含まれる。便宜上、粉体混合供給装置での混合工程を終えた粉体を混合した粉体としているが、混合した粉体も粉体の一種である。

また、粉体の種類とは、主薬を含む粉体、賦形剤、結合剤、崩壊剤、滑沢剤、安定剤、保存剤等のことであり、混合した粉体も含まれる概念である。

本発明によれば、混合粉体の混合度を適切にモニタリングし、混合粉体を圧縮成形して得られる成形品の品質を維持することができる。

本発明の一実施形態の粉体圧縮成形機の側断面図。 同実施形態の粉体圧縮成形機の要部平面図。 同実施形態の粉体圧縮成形機の円筒図。 同実施形態の粉体混合供給装置の斜視図。 同実施形態の粉体混合供給装置の側面図。 同実施形態の粉体混合供給装置の要素である垂直混合装置の側断面図。 同実施形態の垂直混合装置の要部を拡大した側断面図。 垂直混合装置の別の例を示す側断面図。 同実施形態の粉体混合供給装置の要素である水平混合装置の攪拌軸及び攪拌羽根（第二混合部材）の斜視図。 同実施形態の粉体混合供給装置の要部の側面図。 同実施形態の粉体混合供給装置の要部の斜視図。 同実施形態の粉体混合度測定装置の要部の斜視図。 同実施形態の粉体混合度測定装置の要部の平面図。 同実施形態の粉体混合度測定装置のケースの斜視図。 同実施形態の粉体混合度測定装置の駆動体の斜視図。 同実施形態の成形品製造システムの制御系のブロック図。 同実施形態の粉体圧縮成形機のロータリエンコーダの取付位置を示す要部の平面図。

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。本実施形態における粉体圧縮成形機は、回転式の粉体圧縮成形機である。はじめに、この回転式粉体圧縮成形機の全体概要を述べる。

図１に示すように、成形機のフレーム１内には、回転軸となる立シャフト２が設立され、その立シャフト２の上部に接続部２１を介して回転盤３が取り付けられる。立シャフト２の下端側には、ウォームホイール７が取り付けられる。ウォームホイール７には、ウォームギア１０が噛合する。ウォームギア１０は、モータ８により駆動されるギア軸９に固定している。モータ８が出力する駆動力は、ベルト１１によってギア軸９に伝わり、ウォームギア１０、ウォームホイール７を介して立シャフト２を回転させる。そして、立シャフト２が回転することにより、回転盤３及び杵５、６が回転する。

回転盤３は、立シャフト２の軸回りに水平回転、即ち自転する。回転盤３は、テーブル（臼ディスク）３１と、上杵保持部３２と、下杵保持部３３とからなる。図２に示すように、テーブル３１は略円板状をなしており、その外周部に回転方向に沿って所定間隔で複数の臼孔４を有する。臼孔４は、テーブル３１を上下方向に貫通している。なお、テーブル３１は、複数のプレートに分割するものでもよい。また、テーブル３１自体に直接臼孔４を有するものでなく、臼孔４を備える臼をテーブル３１に装着するものであってもよい。

各臼孔４の上下には、上杵５及び下杵６を、それぞれが個別に臼孔４に対して上下方向に摺動可能であり、上杵胴部５２を上杵保持部３２で、下杵胴部６２を下杵保持部３３で保持する。上杵５の杵先５３は、臼孔４に対して出入りする。下杵６の杵先６３は、常時臼孔４に挿入してある。上杵５及び下杵６は、回転盤３とともに立シャフト２の軸回りに水平回転、即ち公転する。

図１７に示すように、ギア軸９の端部には、ギア軸９ひいては回転盤３（のテーブル３１、臼孔４及び杵５、６）の回転角度及び回転速度を検出するロータリエンコーダ２３を、減速装置２４を介して接続してある。ロータリエンコーダ２３は、ギア軸９が所定角度回転する都度パルス信号を出力する。そのパルス列を受信することで、本成形品製造システムの制御装置Ｃが、回転盤３の回転角度及び回転速度を検出することができる、つまりはテーブル３１上のどの臼孔４が現在どの位置にあるのかを知得することができる。減速装置２４は、ギア軸９の回転速度をロータリエンコーダ２３の入力速度に適するように減速してロータリエンコーダ２３に伝達する。

回転盤３の臼孔４に対して粉体を充填するためには、充填装置であるフィードシューＸを用いる。フィードシューＸは、攪拌フィードシューとオープンフィードシューとがあり、いずれのフィードシューであってもかまわない。フィードシューＸへの粉体の供給は、粉体混合度測定装置Ｍの排出部Ｍ６である粉体供給路１９１から行われる。粉体混合度測定装置Ｍの供給部Ｍ５への粉体の供給には、バッファタンク１９を用いる。

図３に示すように、上杵５、下杵６の立シャフト２の軸回りの公転軌道上には、上杵５、下杵６を挟むようにして上下に対をなす予圧上ロール１２及び予圧下ロール１３、本圧上ロール１４及び本圧下ロール１５がある。予圧上ロール１２及び本圧上ロール１４は、上杵５の頭部５１を押圧し、予圧下ロール１３及び本圧下ロール１５は、下杵６の頭部６１を押圧する。そして、予圧上ロール１２及び予圧下ロール１３並びに本圧上ロール１４及び本圧下ロール１５は、臼孔４内に充填された粉体を杵先５３、６３の先端面で上下から圧縮するべく、上杵５及び下杵６を互いに接近させる方向に付勢する。

上杵５、下杵６はそれぞれ、ロール１２、１３、１４、１５によって押圧される頭部５１、６１と、この頭部５１、６１よりも細径な胴部５２、６２とを有する。回転盤３の上杵保持部３２は、上杵５の胴部５２を上下に摺動可能に保持し、下杵保持部３３は、下杵６の胴部６２を上下に摺動可能に保持する。胴部５２、６２の先端部位５３、６３は、臼孔４内に挿入可能であるように、それ以外の部位と比べて一層細く、臼孔４の内径に略等しい直径である。杵５、６の公転により、ロール１２、１３、１４、１５は杵５、６の頭部５１、６１に接近し、頭部５１、６１に乗り上げるようにして接触する。さらに、ロール１２、１３、１４、１５は上杵５を下方に押し下げ、下杵６を上方に押し上げる。ロール１２、１３、１４、１５が杵５、６上の平坦面に接している期間は、杵５、６が臼孔４内の粉体に対して所要の圧力を加え続ける。

本圧上ロール１４及び本圧下ロール１５による加圧位置から、回転盤３、上杵５及び下杵６の回転方向に沿って先に進んだ下流位置には、成形品回収部を構成する。この成形品回収部は、臼孔４から押し出された成形品を案内するダンパ１７を備える。ダンパ１７は、成形品回収位置１８を基端とし、その先端が臼４の回転の軌跡よりもテーブル３１の中心側にあるように延びている。下杵６により臼孔４から押し出された成形品は、このダンパ１７に接触して、成形品回収位置１８に向かって移動することとなる。

成形品の製造工程を概説すると、まず、図３に示すように、下杵６が降下し、下杵６の杵先６３が挿入されている臼孔４内にフィードシューＸから粉体（混合粉体）が充填される（充填工程）。次に、臼孔４内に充填された粉体（混合粉体）が必要量となるように下杵６が上昇し、臼孔４から溢れた粉体が擦り切られる。

そして、上杵５が下降し、予圧上ロール１２及び予圧下ロール１３が上杵５の頭部５１及び下杵６の頭部６１を押圧し、それら杵５、６の杵先５３、６３で臼孔４内の粉体を圧縮する予圧縮が行われる。続いて、本圧上ロール１４及び本圧下ロール１５が上杵５の頭部５１及び下杵６の頭部６１を押圧し、杵５、６の杵先５３、６３で臼孔４内の粉体を圧縮する本圧縮を行う（圧縮成形工程）。

その後、下杵６の杵先６３の上端面が臼孔４の上端つまりはテーブル３１の上面と略同じ高さとなるまで下杵６が上昇して、臼孔４内にある成形品を臼孔４から盤面上に押し出す。臼孔４を出た成形品は、回転盤３の回転によりダンパ１７に接触し、ダンパ１７に沿って成形品回収位置１８まで移動する。

なお、本粉体圧縮成形機の成形品回収部には、特定の成形品、例えばサンプリング品や不良品を、成形品回収位置１８に回収する成形品群から選り分けるための成形品排除機構Ｗを設けている。具体的には、ダンパ１７の内部に、加圧空気を流通させる空気通路１６を形成し、その空気通路１６の先端を回転盤３の径方向に沿って外側方に向けて開口させた空気噴射ノズル１６ａとしている。加圧空気を供給するポンプ等の空気供給源（図示せず）と空気通路１６とを接続する流路２０上には、当該流路２０を開閉する制御バルブ２２を設置してある。制御バルブ２２は、例えば、制御装置Ｃから与えられる制御信号により開弁する電磁ソレノイドである。

臼孔４から押し出された特定の成形品がダンパ１７に接触する前、空気噴射ノズル１６ａの近傍を通過するときに、制御バルブ２２を開弁すると、空気供給源から供給される加圧空気が、流路２０及びダンパ１７内の空気通路１６を経由して空気噴射ノズル１６ａから噴出する。この噴出した空気は、特定の成形品をテーブル３１の外側方に吹き飛ばす。吹き飛ばされた当該成形品は、ダンパ１７に沿った先にある成形品回収位置１８に到着することはない。このように、本粉体圧縮成形機にあっては、空気供給源から供給される空気の流通路１６、２０、噴射ノズル１６ａ及び制御バルブ２２が、成形品排除機構Ｗを構成する。

因みに、上記の成形品排除機構Ｗは、打錠した成形品のサンプリングに利用することもできる。

以降、バッファタンク１９に粉体を供給する粉体混合供給装置Ｚについて述べる。図４及び図５に示すように、本実施形態では、粉体混合供給装置Ｚにおける計量フィーダＺ１を三台（Ｚ１ａ、Ｚ１ｂ、Ｚ１ｃ）使用する。計量フィーダＺ１の数は、混合する粉体の種類数によって変化するため、二台又は四台以上であってもよく、特に数を限定するものではない。

また、本実施形態では、第一計量フィーダＺ１ａ、第二計量フィーダＺ１ｂ、第三計量フィーダＺ１ｃではそれぞれ別種の粉体を計量供給するが、同種の粉体を計量供給するものであってもよい。本実施形態においては、第一計量フィーダＺ１ａは主薬、第二計量フィーダＺ１ｂは乳糖等の賦形剤等の粉体、第三計量フィーダＺ１ｃは滑沢剤をそれぞれ計量供給する。

図４及び図５に示しているように、粉体混合供給装置Ｚは、第一計量フィーダＺ１ａと、第二計量フィーダＺ１ｂと、垂直混合装置Ｚ３（第一混合装置）と、計量フィーダＺ１（Ｚ１ａ、Ｚ１ｂ）と垂直混合装置Ｚ３とを接続する第一接続管Ｚ２ａと、水平混合装置Ｚ４（第二混合装置）と、垂直混合装置Ｚ３と水平混合装置Ｚ４とを接続する第二接続管Ｚ２ｂと、第三計量フィーダＺ１ｃと水平混合装置Ｚ４とを接続する第三接続管Ｚ２ｃと、水平混合装置Ｚ４とバッファタンク１９とを接続する第四接続管Ｚ２ｄとから構成される。図４は粉体圧縮成形機に粉体混合供給装置Ｚを取り付けた状態を示す斜視図、図５は粉体混合供給装置Ｚの側面図である。なお、計量フィーダ（Ｚ１ａ、Ｚ１ｂ、Ｚ１ｃ）の配置や形状等は変更でき、図４及び図５に示した態様には限定されない。

第一計量フィーダＺ１ａ及び第二計量フィーダＺ１ｂの各々では、粉体即ち主薬及び賦形剤等を計量しながら第一接続管Ｚ２ａに供給する。第三計量フィーダＺ１ｃでは、粉体即ち滑沢剤を計量しながら第三接続管Ｚ２ｃに供給する（計量供給工程）。これら計量フィーダＺ１は、例えばロスインウェイト方式（減量積算値方式）の既知のもので、フィーダＺ１から吐出された粉体の重量が重量センサを介して常時計測され、その重量の推移が設定された目標吐出流量と合致しているかどうかが比較され、両者の偏差が縮小する方向にフィーダＺ１の吐出速度が増減されるという、フィードバック制御が行われる装置である。このように、供給するべき各粉体を計量しながら接続管Ｚ２ａ、Ｚ２ｃに供給することで、成形品における主薬等の含有量が安定する。

既に述べた通り、第一接続管Ｚ２ａは、第一計量フィーダＺ１ａ及び第二計量フィーダＺ１ｂと垂直混合装置Ｚ３とを接続する管であり、第一計量フィーダＺ１ａから排出される主薬及び第二計量フィーダＺ１ｂから排出される賦形剤等を垂直混合装置Ｚ３に供給する。第二接続管Ｚ２ｂは、垂直混合装置Ｚ３と水平混合装置Ｚ４とを接続する管であり、垂直混合装置Ｚ３から排出される主薬と賦形剤との混合粉体を水平混合装置Ｚ４に供給する。第三接続管Ｚ２ｃは、第三計量フィーダＺ１ｃと水平混合装置Ｚ４とを接続する管であり、第三計量フィーダＺ１ｃから排出される滑沢剤を水平混合装置Ｚ４に供給する。並びに、第四接続管Ｚ２ｄは、水平混合装置Ｚ４とバッファタンク１９とを接続する管であり、水平混合装置Ｚ４から排出される主薬、賦形剤及び滑沢剤の混合粉体をバッファタンク１９に供給する。

より詳しく記すと、第一接続管Ｚ２ａは、第一計量フィーダＺ１ａと接続する第一枝管Ｚ２ａ１と、第二計量フィーダＺ１ｂと接続する第二枝管Ｚ２ａ２と、第一枝管Ｚ２ａ１及び第二枝管Ｚ２ａ２とそれぞれ接続する主管Ｚ２ａ３とから構成される。主管Ｚ２ａ３の下部は、垂直混合装置Ｚ３と接続される。これにより、第一計量フィーダＺ１ａ及び第二計量フィーダＺ１ｂから計量供給された粉体は垂直混合装置Ｚ３で混合される（第一混合工程）。

第二接続管Ｚ２ｂ、第三接続管Ｚ２ｃ及び第四接続管Ｚ２ｄについては、後述する。

図５、図６、図７及び図８に示すように、垂直混合装置Ｚ３は、粉体が供給される供給口Ｚ３６１を備える蓋部Ｚ３６と、蓋部Ｚ３６の下方に位置する漏斗状の第一ケースＺ３１と、第一ケースＺ３１の略中央部に配置され自転する攪拌軸Ｚ３３と、攪拌軸Ｚ３３に取り付けられた攪拌羽根Ｚ３４（第一混合部材）と、攪拌軸Ｚ３３を回転（自転）させるモータＺ３７と、第一ケースＺ３１の下部に配置され、複数の孔Ｚ３２１を備える粉体通過部材Ｚ３２と、粉体が粉体通過部材Ｚ３２の孔Ｚ３２１を通過するように促す補助羽根Ｚ３５（第一混合部材）と、粉体通過部材Ｚ３２を覆う第二ケースＺ３８とから構成される。ここで、攪拌羽根Ｚ３４及び補助羽根Ｚ３５は、いずれも第一混合部材である。本実施形態では、攪拌羽根Ｚ３４及び補助羽根Ｚ３５の両方を備える構成としているが、いずれか一方だけを備えるようにしてもよい。

垂直混合装置Ｚ３では、必ずしも攪拌軸Ｚ３３が垂直に配置されている必要はなく、斜めに傾いていてもよい。垂直混合装置Ｚ３は、供給口Ｚ３６１から供給された粉体が下方に流れ、その間に粉体を攪拌混合できるものであればよい。

垂直混合装置Ｚ３の供給口Ｚ３６１に供給された粉体は、攪拌羽根Ｚ３４の回転により混合される（第一混合工程）。無論、補助羽根Ｚ３５の回転により混合されるものであってもよい。

蓋部Ｚ３６は、供給口Ｚ３６１と、攪拌軸Ｚ３３を通すための軸口Ｚ３６２とを備え、第一ケースＺ３１の上部開口部を覆う形状である。蓋部Ｚ３６は、粉体が第一ケースＺ３１からこぼれたり飛散したりしないように第一ケースＺ３１に取り付けられている。蓋部Ｚ３６の供給口Ｚ３６１は、第一接続管Ｚ２ａと接続されている。供給口Ｚ３６１から第一ケースＺ３１内に供給された粉体は、攪拌羽根Ｚ３４及び／又は補助羽根Ｚ３５の回転によって攪拌混合される。貯留部Ｚ３０の粉体通過部材Ｚ３２は複数の孔Ｚ３２１を有し、混合された粉体が粉体通過部材Ｚ３２の孔Ｚ３２１を通過する。

なお、供給口Ｚ３６１からの粉体の供給量を調節したり、補助羽根Ｚ３５の回転数を増加したりすることにより、孔Ｚ３２１を通過する粉体量より供給口Ｚ３６１から供給される粉体量を多くなるようにすることができる。そのため、粉体はある程度貯留部Ｚ３０内に留まる。つまり、垂直混合装置Ｚ３内で、第一計量フィーダＺ１ａ及び第二計量フィーダＺ１ｂから計量供給された粉体の少なくとも一部が貯留部Ｚ３０に留まり（貯留工程）、補助羽根Ｚ３５によって攪拌されることにより粉体の混合度が向上する。供給口Ｚ３６１は、複数設けられていてもよい。

第一ケースＺ３１は、その上部が開口しており、その下部には粉体通過部材Ｚ３２が設けられている。本実施形態における第一ケースＺ３１の形状は略漏斗状のものであるが、このような形状に限定されず、粉体通過部材Ｚ３２に粉体を供給できるような構成であればどのような形状であってもよい。

攪拌軸Ｚ３３は、第一ケースＺ３１の平面視中央部に設けられ、モータＺ３７の駆動によって回転（自転）する。攪拌軸Ｚ３３の軸方向の上部及び中央部には攪拌羽根Ｚ３４が取付けられており、下部には補助羽根Ｚ３５が取付けられている。攪拌軸Ｚ３３が回転することにより攪拌羽根Ｚ３４及び補助羽根Ｚ３５が回転する。

攪拌羽根Ｚ３４（第一混合部材）は、第一ケースＺ３１内に供給口Ｚ３６１から供給された粉体を攪拌混合する。攪拌羽根Ｚ３４の形状はどのようなものであってもよい。図５及び図６では、攪拌羽根Ｚ３４はその先端が矩形した形状であり、攪拌軸Ｚ３３上の二ヶ所配置されている。一方、図８に示した垂直混合装置Ｚ３は、図５及び図６に示している垂直混合装置Ｚ３とは構造が一部異なる。図８に示す垂直混合装置Ｚ３では、攪拌羽根Ｚ３４が攪拌軸Ｚ３３上に一ヶ所配置され、図５及び図６の攪拌羽根Ｚ３４とは異なる形状である。なお、図５、図６及び図８は、攪拌羽根Ｚ３４の形状や配置位置を限定するものではない。

図７に示すように、貯留部Ｚ３０における粉体通過部材Ｚ３２は、第一ケースＺ３１の下部に設けられており、複数の孔Ｚ３２１を備えている。また、粉体通過部材Ｚ３２は、第二ケースＺ３８に覆われている。粉体通過部材Ｚ３２の孔Ｚ３２１を通過した粉体は、第二ケースＺ３８の下部に設けられている排出口Ｚ３８１から排出される。孔Ｚ３２１の数、径の大きさは任意である。このような構成により、粉体通過部材Ｚ３２に粉体が留まり、粉体の混合度が向上する。第一垂直混合装置Ｚ３ａにおいて、粉体通過部材Ｚ３２の孔Ｚ３２１を通過した粉体は、第二接続管Ｚ３ｂを経由して水平混合装置Ｚ４に供給される。

なお、補助羽根Ｚ３５は、貯留部Ｚ３０内の粉体を攪拌する。補助羽根Ｚ３５は、貯留部Ｚ３０の平面視中央部に設けられており、攪拌軸Ｚ３３の下部に設けられている。本実施形態においては、補助羽根Ｚ３５の形状は、粉体通過部材Ｚ３２の内部形状に合わせた構造となっており、粉体が孔Ｚ３２１を通過するのを促す。なお、補助羽根Ｚ３５も攪拌羽根の一種である。

また、本実施形態の垂直混合装置Ｚ３は攪拌羽根Ｚ３４を備えるものであるが、垂直混合装置Ｚ３が、第二ケースＺ３８と、粉体通過部材Ｚ３２と、補助羽根Ｚ３５とから構成されていてもよい。第二ケースＺ３８は、粉体通過部材Ｚ３２を覆い、略漏斗状の形状であり、下部に排出口Ｚ３８１を備える。第二ケースＺ３８は、粉体通過部材Ｚ３２の孔Ｚ３２１を通過した粉体を排出口Ｚ３８１に導く。

第二接続管Ｚ２ｂは、垂直混合装置Ｚ３と後述する水平混合装置Ｚ４とを接続する管である。第二接続管Ｚ２ｂは、垂直混合装置Ｚ３の下部及び水平混合装置Ｚ４の上部にそれぞれ接続され、垂直混合装置Ｚ３における排出口Ｚ３８１を通過した粉体を水平混合装置Ｚ４に供給する。

第二混合装置である水平混合装置Ｚ４は、図５に示すように、筒状のケースＺ４１と、ケースＺ４１の略中央部に配置された自転する攪拌軸Ｚ４２と、攪拌軸Ｚ４２を回転（自転）させるモータＺ４３と、その攪拌軸Ｚ４２に取り付けられ、回転により略水平方向に粉体を移動させる攪拌羽根Ｚ４４とから構成される。この水平混合装置Ｚ４により、供給された粉体、即ち主薬及び賦形剤等と滑沢剤とを混合する（第二混合工程）。本実施形態では、ケースＺ４１は回転（自転）しないが、ケースＺ４１が回転するような構成でもよい。さすれば、粉体の混合度はさらに向上する。

ケースＺ４１は、上部にケースＺ４１内に粉体を供給するための複数の供給口と、ケースＺ４１から混合粉体を排出する排出口Ｚ４１３とを備える。本実施形態では、二ヶ所の供給口（第一供給口Ｚ４１１、第二供給口Ｚ４１２）を使用し、第二接続管Ｚ２ｂは水平混合装置Ｚ４のケースＺ４１における第一供給口Ｚ４１１に接続されている。第一供給口Ｚ４１１は、ケースＺ４１内に主薬と賦形剤等とを混合した粉体を供給する供給口である。ケースＺ４１内に供給された混合粉体は、攪拌羽根Ｚ４４の回転により、ケースＺ４１の排出口Ｚ４１３に向かって移動する。第二供給口Ｚ４１２は、第三接続管Ｚ２ｃからもたらされる滑沢剤を供給する供給口である。ケースＺ４１内に供給された滑沢剤は、攪拌軸Ｚ４２及び攪拌羽根Ｚ４４の回転により、ケースＺ４１の排出口Ｚ４１３に向かって移動する。なお、使用しない供給口は蓋で閉塞する。

排出口Ｚ４１３は、ケースＺ４１の下部に配置されている。排出口Ｚ４１３には、後述する第四接続管Ｚ２ｄが接続されている。そして、ケースＺ４１内の混合粉体は、攪拌羽根Ｚ４４の回転により、排出口Ｚ４１３から排出され、第四接続管Ｚ２ｄに移動する。

攪拌軸Ｚ４２は、ケースＺ４１の長手方向に延び、断面視略中央部に配置されている。攪拌軸Ｚ４２はモータＺ４３の駆動により回転（自転）する。図９に示すように、攪拌軸Ｚ４２には攪拌羽根Ｚ４４が取付けられている。攪拌軸Ｚ４２が回転することにより攪拌羽根Ｚ４４が回転し、粉体が混合されながら排出口Ｚ４１３側に移動する。

攪拌羽根Ｚ４４は、ケースＺ４１内に供給口（Ｚ４１１、Ｚ４１２）から供給された粉体を攪拌混合するためのものである。攪拌羽根Ｚ４４の形状はどのようなものであってもよいが、粉体を混合しながら排出口Ｚ４１３側に流すような構成が好ましい。図９に示すように、本実施形態では攪拌羽根Ｚ３４の両端が広がった形状となっており、攪拌軸Ｚ４２に対する攪拌羽根Ｚ４４の角度は自由に調節できる。

第三計量フィーダＺ１ｃは、滑沢剤を水平混合装置Ｚ４に計量供給するためのものである。第三計量フィーダＺ１ｃの下部には、第三接続管Ｚ２ｃが接続されている。第三計量フィーダＺ１ｃ内の滑沢剤は、第三接続管Ｚ２ｃを通じて水平混合装置Ｚ４に供給される（滑沢剤供給工程）。なお、μＲフィーダ（日清エンジニアリング株式会社製）によって滑沢剤を水平混合装置Ｚ４に供給してもよい。また、滑沢剤を水平混合装置Ｚ４に供給するために、噴霧装置（噴射装置）を用いてもよい。

第三接続管Ｚ２ｃは、枝管Ｚ２ｃ１と主管Ｚ２ｃ２とを備える。枝管Ｚ２ｃ１の一端は第三計量フィーダＺ１ｃの下部に接続されており、他端は主管Ｚ２ｃ２に接続されている。主管Ｚ２ｃ２の下部は、水平混合装置Ｚ４の第二供給口Ｚ４１２に接続されている。

第四接続管Ｚ２ｄは、上端が水平混合装置Ｚ４の排出口Ｚ４１３と接続され、下端はバッファタンク１９の供給口Ｚ３６１と接続されている。水平混合装置Ｚ４により混合粉体が排出口Ｚ４１３から第四接続管Ｚ２ｄを通過してバッファタンク１９に供給される。

バッファタンク１９の下部は、粉体圧縮成形機に接続されている。バッファタンク１９を通過した混合粉体は、粉体圧縮成形機内のフィードシューＸに供給され、最終的に臼孔４内で圧縮成形される。

しかして、粉体混合供給装置Ｚのバッファタンク１９から粉体圧縮成形機に向けて排出される混合粉体は、粉体混合度測定装置Ｍによりその混合度が測定される。混合度が所定範囲外であれば、その混合粉体の排出、警告音の鳴動、装置の停止等を行う。つまり、粉体混合供給装置Ｚにより、混合された粉体の混合度をリアルタイムで測定し対応している。

混合粉体の混合度を測定する方法としては、ラマン分光分析、赤外分光、Ｘ線回折、Ｘ線透過測定、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）等、様々なものが挙げられるが、混合粉体の混合度をリアルタイムで測定できるものであればどのような方法であってもかまわない。本実施形態では、主に近赤外分光分析（ＮＩＲ、又は近赤外吸収スペクトル法）を用いている。即ち、粉体混合供給装置Ｚから成形機のフィードシューＸに向けて移動する混合粉体における主薬の占める量又は割合（比率）、換言すれば混合粉体の均一性（偏析が生じていないかどうか）を評価するべく、移動する混合粉体に対して近赤外分光を照射し、光の吸収及び散乱を計測し、スペクトルを用いて主薬の濃度その他の定性・定量分析を行うことを、所定周期で繰り返す。測定波長としては、賦形剤や滑沢剤のピークがなく主薬の特異的な吸収ピークである波長帯を利用する。また、近赤外分光分析によれば、混合粉体の粒径を測定することもできる。

本実施形態では、粉体の混合度等を測定するＰＡＴ（Ｐｒｏｃｅｓｓ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）センサとして、近赤外線センサを用いる。図１０、図１１に示すように、本実施形態ではまず、バッファタンク１９に混合粉体が貯留される前に、近赤外線センサである第一センサＳ１を用いて混合粉体の混合度を測定する。

粉体混合供給装置Ｚによって混合された粉体は、第一センサＳ１によりその混合度を測定した後、貯留装置であるバッファタンク１９によって一時的に貯留される。バッファタンク１９に貯留された粉体は、再度近赤外線センサＳ２を用いてその混合度を測定した後に、粉体混合度測定装置Ｍに供給される。なお、バッファタンク１９内で混合粉体をさらに攪拌混合するような構成であってもよい。

図１２及び図１３に示すように、粉体混合度測定装置Ｍは、ケースＭ１と、ケースＭ１内の移動部材である回転体Ｍ２と、回転体Ｍ２を駆動させる駆動装置であるモータＭ３と、粉体の混合度を測定するセンサである近赤外線センサＳ２、Ｓ３と、不良の混合粉体を排除するための粉体排除部Ｍ４と、バッファタンク１９からもたらされる混合粉体をケースＭ１内に導入するための供給部Ｍ５と、粉体圧縮成形機の充填装置である攪拌フィードシューＸに混合粉体を排出する排出部Ｍ６とからなる。

図１４に示すように、ケースＭ１の底面には、近赤外線センサＳ３を設置するための取付孔Ｍ１１と、粉体を排除する排除孔Ｍ１２（粉体排除部Ｍ４）と、粉体を粉体供給路１９１に排出するための排出孔Ｍ１３（排出部Ｍ６）とが設けられている。ケースＭ１の上面には、ケースＭ１内に粉体を供給する供給部Ｍ５が設けられている。混合粉体は、バッファタンク１９及び供給部Ｍ５を経由してケースＭ１内に至る。供給部Ｍ５には、当該供給部Ｍ５を通過する混合粉体の混合度を測定するための近赤外線センサである第二センサＳ２が設置される。

回転体Ｍ２は、複数の移動部Ｍ２１を備える。移動部Ｍ２１には供給部Ｍ５から混合粉体が供給される。回転体Ｍ２は、回転体Ｍ２の上方に位置するモータＭ３によって回転駆動する。

近赤外線センサである第三センサＳ３は、ケースＭ１の取付孔Ｍ１１に取付けられており、移動部Ｍ２１に供給された粉体の混合度を測定するのに用いる。

粉体排除部Ｍ４は、ケースと、駆動体Ｍ４１と、駆動体Ｍ４１を駆動させる駆動装置Ｍ４２とからなる。粉体排除部Ｍ４のケースは、ケースＭ１と一体となっている。駆動体Ｍ４１は、本実施形態では円盤状であり、中央に駆動装置Ｍ４２と係合する突起Ｍ４１１と、一部に切り欠き部Ｍ４１２とを備える。駆動装置Ｍ４２は、図１３に示すＹ軸方向に対して前後駆動する先端部Ｍ４２１を備え、その先端側には駆動体Ｍ４１の突起Ｍ４１１と係合する係合孔Ｍ４２２を備える。

駆動装置Ｍ４２の先端部Ｍ４２１が、図１３に示すようにＹ軸の正方向に移動した状態のとき、駆動体Ｍ４１の切り欠き部Ｍ４１２がケースＭ１の排除孔Ｍ１２の中央位置に位置する。逆に、先端部Ｍ４２１がＹ軸の負の方向に移動した状態のとき、切り欠き部Ｍ４１２はケースＭ１の排除孔Ｍ１２から外れる。

つまり、駆動装置Ｍ４２の駆動により、先端部Ｍ４２１がＹ軸方向に対して負の方向に移動すると、連動して駆動体Ｍ４１が時計周りに駆動し、切り欠き部Ｍ４１２が排除孔Ｍ１２に重なり合わない。この場合は回転体Ｍ２の移動部Ｍ２１の粉体は排除されない。翻って、駆動装置Ｍ４２の駆動により、先端部Ｍ４２１がＹ軸方向に対して正方向に移動すると、連動して駆動体Ｍ４１が反時計周りに駆動し、切り欠き部Ｍ４１２が排除孔Ｍ１２に重なり合う。この場合は回転体Ｍ２の移動部Ｍ２１の粉体が排除される。

なお、本実施形態では、駆動体Ｍ４１は時計周り及び反時計周りに駆動して回転体Ｍ２の移動部Ｍ２１の粉体を排除しているが、駆動体Ｍ４１が一方向にだけ回転して移動部Ｍ２１の粉体を排除するようにしてもよい。

第一センサＳ１、第二センサＳ２及び／又は第三センサＳ３を介して測定した粉体の混合度、即ち混合粉体における主薬の占める量又は割合（比率）が所定範囲外であることが分かると、移動部Ｍ２１内にあるその混合粉体が粉体排除部Ｍ４によって排除される。なお、第一センサＳ１、第二センサＳ２、第三センサＳ３によるすべての混合度の測定値が所定範囲外の場合に移動部Ｍ２１内の混合粉体を排除することとしてもよく、いずれかのセンサＳによる測定値が所定範囲外の場合に移動部Ｍ２１内の混合粉体を排除することとしてもよい。

因みに、粉体排除部Ｍ４は、混合粉体のサンプリングに利用することもできる。

粉体排除部Ｍ４で排除されなかった混合粉体は、排出孔Ｍ１３を通過して粉体供給路１９１に移動する。つまり、その混合粉体は排出部Ｍ６に移動する。

粉体供給路１９１に移動した混合粉体は、粉体圧縮成形機の充填装置である攪拌フィードシューＸ内に導かれる前に、近赤外線センサである第四センサＳ４によりその混合度を測定する。さらに、本実施形態では、粉体圧縮成形機の攪拌フィードシューＸ内でも、近赤外線センサである第五センサＳ５を用いて混合粉体の混合度を測定する。

第四センサＳ４及び／又は第五センサＳ５を介して測定した粉体の混合度が所定範囲外である場合には、その混合粉体を一旦フィードシューＸから成形機のテーブル３１の臼孔４に充填し、これを上杵５及び下杵６により圧縮成形して成形品の形にする。その上で、当該成形品を、成形品回収位置１８に到達する前に、成形品排除機構Ｗにより排除する。即ち、粉体圧縮成形機において、不良の混合粉体が充填され成形品が打錠された臼孔４が空気噴射ノズル１６ａの近傍を通過するときに制御バルブ２２を開弁し、空気噴射ノズル１６ａから空気を噴射して当該成形品をテーブル３１外に吹き飛ばす。

総じて言えば、第一センサＳ１、第二センサＳ２及び／又は第三センサＳ３により混合粉体の混合度が所定範囲外であることが判明したならば、その混合粉体は粉体排除部Ｍ４で排除され、第四センサＳ４及び／又は第五センサＳ５により混合粉体の混合度が所定範囲外であることが判明したならば、当該混合粉体が圧縮成形された後に成形品排除機構Ｗにより排除される。

本実施形態の粉体圧縮成形機、粉体混合供給装置Ｚ及び粉体混合度測定装置Ｍを備えたシステムにより実施される、連続式の圧縮成形品の製造の流れをおさらいする。まず、第一計量フィーダＺ１ａにより主薬を計量しながら供給し、第二計量フィーダＺ１ｂにより賦形剤等を計量しながら供給する（計量供給工程）。次に、第一混合装置である垂直混合装置Ｚ３にそれら主薬及び賦形剤等の粉体が供給されて混合される（第一混合工程）。垂直混合装置Ｚ３は、略上下方向の軸である攪拌軸Ｚ３３を中心として攪拌羽根Ｚ３４が回転し、主薬及び賦形剤等の粉体を混合する。

第一混合工程を経た主薬及び賦形剤等の混合粉体は、第二混合装置である水平混合装置Ｚ４に供給されて再度混合される（第二混合工程）。水平混合装置Ｚ４は、略水平方向の軸である攪拌軸Ｚ４２を中心として攪拌羽根Ｚ４４が回転し、主薬及び賦形剤等の粉体を混合する。このような工程を経ることにより、少なくとも二種類の粉体（主薬及び賦形剤等）の混合度が向上し、主薬の偏析も生じにくくなる。なお、水平混合装置Ｚ４による第二混合工程の後に、さらなる垂直混合装置に粉体が供給されてこれが混合される第三混合工程を行ってもよい。さすれば、より一層粉体の混合度が向上する。

前記第一混合工程においては、前記粉体の少なくとも一部を貯留する貯留工程を備えるものが好ましい。つまり、複数の孔Ｚ３２１を備える粉体通過部材Ｚ３２において、粉体は孔Ｚ３２１を通過するが、孔Ｚ３２１を通過する粉体の量より第一垂直混合装置Ｚ３ａに供給される粉体の量のほうが多くしたり、補助羽根Ｚ３５の回転数を増加したりすることにより、粉体は貯留部Ｚ３０に貯留する。そして補助羽根Ｚ３５による攪拌により粉体は混合されつつ孔Ｚ３２１を通過する。

以上に加えて、第三計量フィーダＺ１ｃにより滑沢剤を計量しながら供給する（滑沢剤供給工程）。本実施形態では、滑沢剤を水平混合装置Ｚ４に供給しているが、滑沢剤の供給場所は水平混合装置Ｚ４に限定されず、例えば第二垂直混合装置Ｚ３ｂまたはフィードシューＸに滑沢剤を供給してもよい。また、滑沢剤は、μＲフィーダ（日清エンジニアリング株式会社製）を用いて供給してもよく、噴霧装置（噴射装置）を用いて供給してもよい。

主薬、賦形剤等及び滑沢剤を混合して製造した混合粉体は、粉体圧縮成形機のバッファタンク１９に供給される。バッファタンク１９に供給された混合粉体は、その後に混合度をセンサＳ２、Ｓ３により測定する（測定工程）。無論、混合粉体がバッファタンク１９に供給される前に、センサＳ１により混合粉体の混合度を測定してもよい。

測定した混合粉体の混合度が所定範囲外の場合には、その混合粉体を排除する（排除工程）。続いて、混合粉体は、充填装置であるフィードシューＸに供給される。なお、フィードシューＸ内でセンサＳ５により混合粉体の混合度を測定してもよいし、混合粉体がフィードシューＸに供給される直前にセンサＳ４により混合粉体の混合度を測定してもよい。

フィードシューＸに供給された混合粉体は、粉体圧縮成形機の回転盤３のテーブル３１に設けている臼孔４内に充填される（充填工程）。臼孔４内に充填された混合粉体は、上杵５及び下杵６により圧縮成形される（圧縮成形工程）。圧縮成形された混合粉体は、成形品としてダンパ１７によって成形品回収位置１８に回収される。但し、本実施形態のシステムの制御装置Ｃは、粉体混合供給装置ＺによりフィードシューＸに供給され臼孔４に充填される混合粉体の混合度を、第四センサＳ４及び／又は第五センサＳ５を介して反復的に測定しており、その測定した混合粉体の混合度が所定範囲外である場合には、当該混合粉体が充填された臼孔４において圧縮成形された不良の成形品を、粉体圧縮成形機が備える成形品排除機構Ｗによって排除する（成形品排除工程）。混合度が所定範囲外の不良の混合粉体が充填されたと推測される臼孔４（即ち、不良の可能性がある成形品）が空気噴射ノズル１６ａの近傍を通過するタイミングは、ロータリエンコーダ２３の出力信号を参照して知得することができる。

なお、粉体圧縮成形機における臼孔４に粉体を充填する充填工程に先んじて、上杵５の下端面、下杵６の上端面及び臼孔４の内周面に滑沢剤（外部滑沢剤）を噴射してもよい（滑沢剤供給工程）。

元来、主薬の単位時間あたりの供給重量（流量）は第一計量フィーダＺ１ａによりフィードバック制御され、賦形剤等の単位時間あたりの供給重量は第二計量フィーダＺ１ｂによりフィードバック制御され、かつ滑沢剤の単位時間あたりの供給重量は第三計量フィーダＺ１ｃによりフィードバック制御されており、それらの混合比率は所望の比率となっているはずである。にもかかわらず、何らかの理由により、計量フィーダＺ１から吐出され混合装置Ｚ３、Ｚ４に供給される粉体の量が、その本来の目標量から乖離することがあり得る。現に、計量フィーダＺ１から混合装置Ｚ３、Ｚ４に供給される粉体の量が目標量よりも少ないことは間々あり、その結果として、混合粉体における主薬の占める量が所望の比率に満たず、あるいは逆に過剰となる場合がある。そのような混合粉体を圧縮成形して得た成形品は、期待される薬効を発揮できない不良品となる。

そうでなくとも、混合装置Ｚ３、Ｚ４における粉体の混合が不十分で、粉体圧縮成形機のフィードシューＸに供給される混合粉体に含まれる主薬又は賦形剤等に偏析が生じると、個々の成形品毎に含有成分の量がばらつき、やはり不良品が発生してしまう。

そこで、本実施形態のシステムの制御装置Ｃは、第一センサＳ１、第二センサＳ２、第三センサＳ３、第四センサＳ４及び／又は第五センサＳ５による混合粉体の混合度の測定値に基づいて、各計量フィーダＺ１ａ、Ｚ１ｂ、Ｚ１ｃによるそれぞれの粉体の供給量、垂直混合装置Ｚ３の攪拌軸Ｚ３３、攪拌羽根Ｚ３４及び補助羽根Ｚ３５の回転速度、水平混合装置Ｚ４の攪拌軸Ｚ４２及び攪拌羽根Ｚ４４の回転速度、並びに粉体圧縮成形機における回転盤３の回転速度を調節する。制御装置Ｃは、プロセッサ、メモリ、補助記憶デバイスや入出力インタフェースを備えたマイクロコンピュータシステムであったり、プログラマブルコントローラであったり、汎用のパーソナルコンピュータ又はワークステーションであったりする。

第一センサＳ１、第二センサＳ２、第三センサＳ３、第四センサＳ４及び／又は第五センサＳ５により反復的に測定している、混合粉体中に含まれる主薬の量又は割合と、その目標値との偏差の絶対値が所定の閾値を上回っている（つまり、主薬の占める割合が不当に小さいか不当に大きい）状態が一定時間以上続いている場合には、第一計量フィーダＺ１ａ、第二計量フィーダＺ１ｂ及び第三計量フィーダＺ１ｃのうちのいずれか少なくとも一つによる粉体の供給量が適正でないと考えられる。この場合、制御装置Ｃは、計量フィーダＺ１自身による重量フィードバック制御を一時中断させる割り込みを行い、第一センサＳ１、第二センサＳ２、第三センサＳ３、第四センサＳ４及び／又は第五センサＳ５で測定される混合粉体中の主薬の量又は割合が目標値近傍に収束するよう、各計量フィーダＺ１の駆動モータの回転速度を調節する。例えば、測定された混合粉体中の主薬の量又は割合が目標値を下回っているのであれば、第一計量フィーダＺ１ａによる主薬の吐出量を増加させ、及び／又は、第二計量フィーダＺ１ｂによる滑沢剤等の吐出量や第三計量フィーダＺ１ｃによる滑沢剤の吐出量を減少させる。逆に、測定された混合粉体中の主薬の量又は割合が目標値を上回っているのであれば、第一計量フィーダＺ１ａによる主薬の吐出量を減少させ、及び／又は、第二計量フィーダＺ１ｂによる滑沢剤等の吐出量や第三計量フィーダＺ１ｃによる滑沢剤の吐出量を増加させる。

あるいは、混合粉体中に含まれる主薬の量又は割合とその目標値との偏差の絶対値が閾値を上回っている状態が一定時間以上続いている場合において、その供給量を適正化するべく、制御装置Ｃから各Ｚ１ａ、Ｚ１ｂ、Ｚ１ｃに指令している粉体の吐出量の目標値を変更するようにしても構わない。例えば、測定された混合粉体中の主薬の量又は割合が目標値を下回っているのであれば、第一計量フィーダＺ１ａに与える主薬の吐出量の目標値をそれ以前の値よりも引き上げ、及び／又は、第二計量フィーダＺ１ｂに与える滑沢剤等の吐出量の目標値や第三計量フィーダＺ１ｃに与える滑沢剤の吐出量の目標値をそれ以前の値よりも引き下げる。逆に、測定された混合粉体中の主薬の量又は割合が目標値を上回っているのであれば、第一計量フィーダＺ１ａに与える主薬の吐出量の目標値をそれ以前の値よりも引き下げ、及び／又は、第二計量フィーダＺ１ｂに与える滑沢剤等の吐出量の目標値や第三計量フィーダＺ１ｃに与える滑沢剤の吐出量の目標値をそれ以前の値よりも引き上げる。

第一センサＳ１、第二センサＳ２、第三センサＳ３、第四センサＳ４及び／又は第五センサＳ５により反復的に測定している、混合粉体中に含まれる主薬の量又は割合と、その目標値との偏差の絶対値が閾値を上回っている状態が一定時間以上続いているわけではないものの、瞬時的に又は短時間だけ偏差の絶対値が閾値を上回る場合には、粉体圧縮成形機のフィードシューＸに向けて移動する混合粉体（の主薬、賦形剤等又は滑沢剤）に偏析が生じている、即ち局所的に主薬の濃度の高い部分と低い部分とができていると考えられる。この場合、制御装置Ｃは、垂直混合装置Ｚ３の攪拌軸Ｚ３３ひいては攪拌羽根Ｚ３４、Ｚ３５の回転速度をそれまでの速度から変化させ（加減し）、及び／又は、水平混合装置Ｚ４の攪拌軸Ｚ４２ひいては攪拌羽根Ｚ４４の回転速度をそれまでの速度から変化させる（加減する）ことで、粉体の混合度をより一層高める。

なお、混合粉体中に含まれる主薬の量又は割合とその目標値との偏差の絶対値が閾値を上回っている状態が一定時間以上続いている場合においても、垂直混合装置Ｚ３の攪拌羽根Ｚ３４、Ｚ３５の回転速度をそれまでの速度から変化させ、及び／又は、水平混合装置Ｚ４の攪拌羽根Ｚ４４の回転速度をそれまでの速度から変化させる制御を実施してかまわない。

上述したように、各計量フィーダＺ１ａ、Ｚ１ｂ、Ｚ１ｃによる粉体の吐出量を増減させたり、垂直混合装置Ｚ３の撹拌軸Ｚ３３の回転速度を変化させたり、水平混合装置Ｚ４の撹拌軸Ｚ４２の回転速度を変化させたりすると、粉体供給路１９１を通じてフィードシューＸに供給される混合粉体の単位時間あたりの流量が変動する可能性がある。フィードシューＸに供給される混合粉体の流量が変化したにもかかわらず、恒常的に一定の回転速度で回転盤３及び杵５、６を回転させ続けていると、粉体圧縮成形機における混合粉体の単位時間あたりの消費量が変化しないことから、臼孔４に充填するべき粉体が欠乏するか、又は消費が供給に追いつかずフィードシューＸや臼孔４から粉体が溢れるオーバーフローが起こり、いずれにせよ成形品の生産に支障を来す。

よって、本実施形態のシステムの制御装置Ｃは、粉体供給路１９１を通じてフィードシューＸに供給される混合粉体の流量を流量計Ｓ６を介して測定するとともに、その流量の多寡に応じて、粉体圧縮成形機の回転盤３及び杵５、６の回転速度を調節する。即ち、フィードシューＸに供給される混合粉体の流量が多くなるほど回転盤３及び杵５、６の回転速度を上昇させ、フィードシューＸに供給される混合粉体の流量が少なくなるほど回転盤３及び杵５、６の回転速度を低下させるように、モータ８を制御する。流量計Ｓ６は、例えば静電容量式のセンサを用いて構成する。但し、フィードシューＸに供給される混合粉体の流量を実測する代わりに、制御装置Ｃが、各計量フィーダＺ１ａ、Ｚ１ｂ、Ｚ１ｃによる粉体の吐出量、垂直混合装置Ｚ３の撹拌軸Ｚ３３の回転速度、及び／又は、水平混合装置Ｚ４の撹拌軸Ｚ４２の回転速度に基づいてフィードシューＸに供給される混合粉体の流量を推測し、その推測した流量に応じて回転盤３及び杵５、６の回転速度を調節するものとしても構わない。

本実施形態では、粉体をその吐出量を目標値に制御しながら供給する少なくとも二台の計量フィーダＺ１ａ、Ｚ１ｂ、Ｚ１ｃと、前記計量フィーダＺ１ａ、Ｚ１ｂ、Ｚ１ｃの各々から供給される少なくとも二種類の粉体を混合して混合粉体を製造する混合装置Ｚ３、Ｚ４と、前記混合装置Ｚ３、Ｚ４で製造した混合粉体を、粉体を圧縮して成形品を成形する粉体圧縮成形機の臼孔４に充填する充填装置Ｘと、前記混合装置で製造した混合粉体の混合度を測定するためのセンサＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５と、前記センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５を介して測定された混合粉体の混合度に応じて、前記計量フィーダＺ１ａ、Ｚ１ｂ、Ｚ１ｃによる少なくとも一方の粉体の供給量、及び／又は、前記混合装置Ｚ３、Ｚ４において粉体を攪拌する混合部材Ｚ３４、Ｚ３５、Ｚ４４の運動速度を調節する制御装置Ｃとを具備する成形品製造システムを構成した。本実施形態によれば、混合粉体の混合度を適切にモニタリングして、混合粉体を圧縮成形して得られる成形品の品質を維持することができる。

制御装置Ｃが具現する制御系のコントローラをどのように設計するかは、任意である。制御コントローラの設計手法としては、ＰＩＤ制御、モデル予測制御その他種々の手法を採用することができる。

なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、混合粉体の混合度を測定するセンサの数は任意であり、その数は五個に限定されない。

粉体の供給は、μＲフィーダ（日清エンジニアリング株式会社製）と同様の供給機能を有する装置を用いて行ってもよい。また、混合装置（第一混合装置、第二混合装置）への粉体の供給を停止した上で、混合装置内の粉体を混合してもよい。

その他、各部の具体的構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変形が可能である。

Ｗ…成形品排除機構
１６…空気通路
１６ａ…空気噴射ノズル
２０…流路
２２…制御バルブ
２３…ロータリエンコーダ
３…回転盤
３１…テーブル
４…臼孔
５…上杵
６…下杵
１９…バッファタンク
１９１…粉体供給路
Ｍ…粉体混合度測定装置
Ｍ１３…排出孔（排出部）
Ｍ２…回転体（移動部材）
Ｍ２１…移動部
Ｍ３…モータ（駆動装置）
Ｍ４…粉体排除部
Ｍ４１…駆動体
Ｍ４１２…切り欠き部
Ｍ４２…駆動装置
Ｓ１…近赤外線センサ（第一センサ）
Ｓ２…近赤外線センサ（第二センサ）
Ｓ３…近赤外線センサ（第三センサ）
Ｓ４…近赤外線センサ（第四センサ）
Ｓ５…近赤外線センサ（第五センサ）
Ｘ…攪拌フィードシュー（充填装置）
Ｚ…粉体混合供給装置
Ｚ１…計量フィーダ
Ｚ１ａ…第一計量フィーダ
Ｚ１ｂ…第二計量フィーダ
Ｚ１ｃ…第三計量フィーダ
Ｚ３…垂直混合装置（第一混合装置）
Ｚ３２…粉体通過部材
Ｚ３２１…孔
Ｚ３４…攪拌羽根（第一混合部材）
Ｚ３５…補助羽根（第一混合部材）
Ｚ４…水平混合装置（第二混合装置）
Ｚ４４…攪拌羽根（第二混合部材）

Claims (4)

1. 粉体をその吐出量を目標値に制御しながら供給する少なくとも二台の計量フィーダと、
   前記計量フィーダの各々から供給される少なくとも二種類の粉体を混合して混合粉体を製造する混合装置と、
   前記混合装置で製造した混合粉体を、粉体を圧縮して成形品を成形する粉体圧縮成形機の臼孔に充填する充填装置と、
   前記混合装置で製造した混合粉体の混合度を測定するためのセンサと、
   前記センサを介して測定された混合粉体の混合度に応じて、前記計量フィーダによる少なくとも一方の粉体の供給量、又は前記混合装置において粉体を攪拌する混合部材の運動速度を調節する制御装置と
   を具備する成形品製造システム。
2. 前記制御装置は、前記センサを介して測定された混合粉体の混合度とその目標値との偏差の絶対値が所定の閾値を上回っている状態が一定時間以上続いている場合に、前記計量フィーダによる少なくとも一方の粉体の供給量を変化させる制御を実施するものである請求項１記載の成形品製造システム。
3. 前記制御装置は、前記センサを介して測定された混合粉体の混合度とその目標値との偏差の絶対値が所定の閾値を上回っている状態が一定時間以上続いてはいないが、瞬時的に又は前記一定時間よりも短い間だけ偏差の絶対値が閾値を上回る場合に、前記混合装置において粉体を攪拌する混合部材の運動速度を変化させる制御を実施するものである請求項１又は２記載の成形品製造システム。
4. 前記制御装置が、前記計量フィーダによる少なくとも一方の粉体の供給量、又は前記混合装置において粉体を攪拌する混合部材の運動速度を調節するとともに、前記粉体圧縮成形機における臼孔を有した回転盤及び臼孔に充填された粉体を圧縮する杵の回転速度を調節する請求項１、２又は３記載の成形品製造システム。

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