JP2021000647A - 回転式粉体圧縮成形機の制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】回転式粉体圧縮成形機が成形する成形品の性状の変動を抑制する。【解決手段】臼孔を設けたテーブル、及び臼孔の上下に配置される杵を上下摺動可能に保持する杵保持部を備えており杵とともに回転する回転盤と、テーブルの直上に配置され粉体を攪拌する攪拌羽根を備えておりその攪拌羽根を回転させながらテーブルの臼孔内に粉体を充填するフィードシューとを具備し、臼孔内に充填された粉体を杵により圧縮して成形品を成形する回転式の粉体圧縮成形機を制御するものであって、成形品の性状を示唆するパラメータに応じてフィードシューの攪拌羽根の回転速度を調節することのできる回転式粉体圧縮成形機の制御装置Ｃを構成した。【選択図】図８

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に用いられる回転式の粉体圧縮成形機の制御に関する。

回転盤のテーブルの外周部に多数の臼孔を設けるとともに、各臼孔の上下に上杵及び下杵をそれぞれ摺動可能に保持させておき、臼孔及び杵をともに水平回転させ、臼孔が充填装置であるフィードシューの直下を通過するときにフィードシューから臼孔内に粉体を充填し、その後上杵及び下杵の対が上ロール及び下ロールの間を通過するときに臼孔内の粉体を圧縮成形又は打錠する、回転式の粉体圧縮成形機が公知である。

粉体圧縮成形機のフィードシューに対しては、例えば粉体供給装置から粉体を供給する。粉体供給装置は、複数の粉体を混合した上でフィードシューに向けて送出する。この粉体供給装置がフィードシューに供給する粉体の単位時間あたりの供給流量は、常に一定であるとは限らない。偏析を起こしているような不良の粉体は、粉体供給装置において排除される。その帰結として、粉体供給装置からフィードシューに向かう粉体の供給流量は一時的に減少する。

加えて、回転式粉体圧縮成形機における粉体の単位時間あたりの消費量もまた、常に一定であるとは限らない。粉体圧縮成形機においては、臼孔内に充填された粉体を上杵及び下杵が圧縮する圧力を計測し、その圧縮圧力が所要の目標値に収束するよう、臼孔に充填する粉体の量を調整するフィードバック制御を実施している。圧縮圧力が目標値よりも高ければ、フィードシューから臼孔に粉体が充填されるときの下杵の位置を上げて粉体の充填量を減らし、圧縮圧力が目標値よりも低ければ、フィードシューから臼孔に粉体が充填されるときの下杵の位置を下げて粉体の充填量を増す。これにより、粉体圧縮成形機における粉体の消費量は増減し得る。

粉体供給装置から粉体圧縮成形機への粉体の供給量と、粉体圧縮成形機による粉体の消費量との均衡が崩れると、フィードシュー内において粉体が欠乏したり、あるいは逆にフィードシュー又は粉体供給装置の何れかの箇所で粉体がオーバーフローしたりするおそれがある。さすれば、所望の成形品を正常に製造できなくなるため、粉体圧縮成形機及び粉体供給装置の稼働を停止させ、点検や清掃を行い、しかる後両機を再起動する作業が必要となる。当然、このような作業は手間であり、かつ時間を浪費する。

のみならず、一旦粉体圧縮成形機の回転盤の回転を止めてしまうと、その再起動の際には、一時的に上下の圧縮ロールの間隔を拡げて上下の杵による圧縮圧力を低下させ、回転盤及び杵の回転の再加速に対する抵抗を小さくしなければならない。しかして、回転速度が十分に加速したならば、圧縮ロールを元の位置に復帰させるのであるが、臼孔内で圧縮される成形品の厚みや硬度、密度、重量が所望の大きさに安定（回復）するまでの間は、不良の成形品が製造され続ける。それらは廃棄せざるを得ず、粉体のロスが生じる。

そこで、フィードシューに直結する供給管の内部又はフィードシューの内部における粉体の上面高さが一定の目標範囲内に収まるように、回転盤及び杵の回転速度を自動で調節し、以て粉体の消費量を供給量と均衡させることが行われる（以上、下記特許文献を参照）。

特開２０１８−０９４６２５号公報

回転式粉体圧縮成形機の運転中に回転盤の回転速度が変化する場合、その回転速度の変更の前後で、製造される成形品の性状に変動が生じる可能性がある。

本発明は、回転式粉体圧縮成形機が成形する成形品の性状の変動を抑制することを所期の目的としている。

本発明では、臼孔を設けたテーブル、及び臼孔の上下に配置される杵を上下摺動可能に保持する杵保持部を備えており杵とともに回転する回転盤と、テーブルの直上に配置され粉体を攪拌する攪拌羽根を備えておりその攪拌羽根を回転させながらテーブルの臼孔内に粉体を充填するフィードシューとを具備し、臼孔内に充填された粉体を杵により圧縮して成形品を成形する回転式の粉体圧縮成形機を制御するものであって、成形品の性状を示唆するパラメータに応じてフィードシューの攪拌羽根の回転速度を調節することのできる回転式粉体圧縮成形機の制御装置を構成した。

攪拌フィードシューは、内蔵した攪拌羽根を回転させて粉体を攪拌しながらテーブルの臼孔内に落とし込む。本発明によれば、フィードシューの攪拌羽根の回転速度の制御を通じて、回転式粉体圧縮成形機が成形する成形品の性状の変動を抑制できる。

特に、成形品の性状を示唆するパラメータ、並びに回転盤及び杵の回転速度に応じて、フィードシューの攪拌羽根の回転速度を調節することが望ましい。さすれば、回転式粉体圧縮成形機の回転盤の回転速度の変更の前後で成形品の性状が変動することを効果的に抑止できる。

本発明に係る制御装置は、フィードシューに直結しフィードシューに対して粉体を供給する供給管の内部又はフィードシューの内部における粉体の上面高さが一定の目標範囲内に収まるように、回転式粉体圧縮成形機の回転盤及び杵の回転速度を調節し、かつフィードシューの攪拌羽根の回転速度を調節する。即ち、フィードシュー内で粉体が欠乏する前に回転盤の回転速度を低下させて粉体の消費量を低減し、また粉体のオーバーフローが起こる前に回転盤の回転速度を上昇させて粉体の消費量を増加させる。これにより、回転式粉体圧縮成形機の稼働を停止せざるを得なくなる事態を未然に防ぐ。それとともに、フィードシューの攪拌羽根の回転速度を調節して、成形品の性状の変動を抑制する。

本発明に係る回転式粉体圧縮成形機の制御方法は、臼孔を設けたテーブル、及び臼孔の上下に配置される杵を上下摺動可能に保持する杵保持部を備えており杵とともに回転する回転盤と、テーブルの直上に配置され粉体を攪拌する攪拌羽根を備えておりその攪拌羽根を回転させながらテーブルの臼孔内に粉体を充填するフィードシューとを具備し、臼孔内に充填された粉体を杵により圧縮して成形品を成形する粉体圧縮成形機を制御するものであって、成形品の性状を示唆するパラメータに応じてフィードシューの攪拌羽根の回転速度を調節する。

なお、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。粉体の具体例としては、主薬（主剤、有効成分）を含む粉体の他、成形品の嵩及び重量を適当な大きさに増すための賦形剤、粉体が臼孔や杵に付着することを防止するための滑沢剤、粉体同士を結合させる結合剤、水分を吸収することで成形品を崩れやすくする崩壊剤としての澱粉、結晶セルロースや炭酸塩等、品質を安定させる安定剤、保存期間を延長する保存剤等の添加剤を挙げることができる。二種類以上の粉体を混合した粉体も本発明にいう粉体の一種であり、粉体である主薬に粉体である添加剤を混交したものもまた粉体に該当する。

本発明によれば、回転式粉体圧縮成形機が成形する成形品の性状の変動を抑制することができる。

本発明の一実施形態の回転式粉体圧縮成形機の側断面図。 同実施形態の回転式粉体圧縮成形機の要部平面図。 同実施形態の回転式粉体圧縮成形機の円筒図。 同実施形態の攪拌フィードシューの側断面図。 同実施形態の攪拌フィードシューを下方から見た斜視図。 同実施形態の変形例の攪拌フィードシューを下方から見た斜視図。 同実施形態の粉体供給装置の要部の側面図。 同実施形態のシステムの制御系のブロック図。 同実施形態の回転式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。 同実施形態の回転式粉体圧縮成形機のロール及びロードセルの構成を示す図。 同実施形態の粉体供給装置の供給管の断面図。 同実施形態の回転式粉体圧縮成形機システムの制御系が実施する制御の模様を示すタイミング図。

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。はじめに、本実施形態における回転式粉体圧縮成形機（以下「成形機」という）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９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、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。図８に示す制御装置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。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。本実施形態では、フィードシューＸとして、内蔵した攪拌羽根を回転させて粉体を攪拌しながら臼孔４内に落とし込む攪拌フィードシューを想定している。フィードシューＸは、回転するテーブル３１の外周部、特に臼孔４の回転軌道の直上に位置している。テーブル３１が回転盤３とともに回転することで、フィードシューＸはテーブル３１及び臼孔３に対して相対的に変位することとなる。

図４及び図５に示すように、フィードシューＸは、粉体供給装置（粉体混合供給装置）Ｚから粉体の供給を受けてこれを臼孔４に注ぎ入れるハウジングＸ２と、ハウジングＸ２内で回転して粉体を攪拌する一又は複数の攪拌羽根Ｘ１と、攪拌羽根Ｘ１を回転駆動するための駆動力を出力する少なくとも一基のモータＸ４と、モータＸ４の出力軸の回転を各攪拌羽根Ｘ１の軸にそれぞれ伝達する伝動機構Ｘ３とを主たる構成要素とする。

ハウジングＸ２は、ハウジング本体Ｘ２１の下方に底板部材Ｘ２２を固定してなる、内部に空間を包有した扁平な筐体状をなす。ハウジング本体Ｘ２１の上面には、ハウジングＸ２内に粉体を導き入れるための粉体投入口を開設している。この粉体投入口は、粉体供給装置Ｚと接続する。具体的には、図７に示すように、ハウジングＸ２の粉体投入口に、粉体供給装置Ｚ内の粉体混合度測定装置Ｍの排出部Ｍ６である粉体供給管１９１を連結しており、この粉体供給管１９１を通じて粉体混合度測定装置ＭからフィードシューＸに粉体の供給を行う。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Ｚ３ｂを用いる。

底板部材Ｘ２２は、ハウジング本体Ｘ２１の内部空間の大部分を下方から閉塞する、平板な皿形状の部材である。底板部材Ｘ２２には、当該底板部材Ｘ２２を貫通する平面視略円弧状の溝Ｘ２３を開設している。溝Ｘ２３は、成形機のテーブル３１の臼孔４に充填するべき粉体をハウジングＸ２内から臼孔４に向けて落下させる落下口となるもので、フィードシューＸを成形機における所定の取付位置に取り付けたときに臼孔４が通過する経路と平面視重なる。

攪拌羽根Ｘ１は、中心軸となるハブＸ１１から平面視放射状に複数本の翼Ｘ１２が延び出している部材であり、ハウジングＸ２の内部空間に収容され、その翼Ｘ１２によってハウジングＸ２内の粉体を攪拌する。本実施形態のフィードシューＸは一対の攪拌羽根Ｘ１を備えており、各攪拌羽根Ｘ１がそれぞれハブＸ１１を回転中心として鉛直軸回りに水平回転する。

伝動機構Ｘ３は、噛合する複数の歯車を有したギアボックスである。そして、そのうちの一つの歯車Ｘ３１にモータＸ４の出力軸を固定するとともに、何れかの歯車Ｘ３１に一方の攪拌羽根Ｘ１の軸であるハブＸ１１を固定し、かつ他の何れかの歯車Ｘ３２に他方の攪拌羽根Ｘ１の軸であるハブＸ１１を固定することで、一基のモータＸ４が出力する駆動力を両攪拌羽根Ｘ１に伝達するようにしている。伝動機構Ｘ３の歯車列は、ハウジングＸ２内において攪拌羽根Ｘ１の直上の高さ位置する。モータＸ４はハウジングＸ２の上方にあり、下方に伸長した出力軸がハウジングＸ２の上面に穿ってある軸孔を貫通してハウジングＸ２内に進入し歯車Ｘ３１と接続する。

各攪拌羽根Ｘ１の回転速度は、モータＸ４の回転速度及び伝動機構Ｘ３が有する歯車列の変速比により定まる。歯車列の各歯車の歯数を調整することで、一方の攪拌羽根Ｘ１の回転速度と他方の攪拌羽根Ｘ１の回転速度との比を任意に変更することができる。

さらに、モータＸ４と各攪拌羽根Ｘ１との間に介在する歯車の個数を調整することで、各攪拌羽根Ｘ１の回転方向を任意に変更することもできる。即ち、一方の攪拌羽根Ｘ１を他方の攪拌羽根Ｘ１とは逆の方向に回転させることができ、両攪拌羽根Ｘ１を同じ方向に回転させることもできる。

なお、攪拌羽根Ｘ１を回転駆動するモータＸ４の数は、攪拌羽根Ｘ１の数よりも少ないとは限られない。モータＸ４を、攪拌羽根Ｘ１と同数配設しても構わない。例えば、図１１に示すように、複数の攪拌羽根Ｘ１と同数のモータＸ４を用い、各モータＸ４の出力軸をそれぞれ各攪拌羽根Ｘ１の軸となるハブＸ１１に接続することで、各モータＸ４により各攪拌羽根Ｘ１を個別に回転駆動しても構わない。このようなものであれば、各モータＸ４の回転速度や回転方向の制御を通じて、各攪拌羽根Ｘ１の回転速度や回転方向を個別に変更することができる。

また、攪拌羽根Ｘ１の数は、三個以上であることもあり得る。

噴射装置Ｙは、臼孔４の内周面及び下杵６の杵先６３の上端面、さらには上杵５の杵先５３の下端面に向けて、外部滑沢剤を吹き付ける。滑沢剤は、一部の粉体が臼孔４の内周に固着するバインディングや、一部の粉体が杵５、６の杵先５３、６３に固着するスティッキング（何れも、製品に傷や荒れ、欠けをもたらす）を予防するためのものである。滑沢剤は、例えば、ステアリン酸金属塩（特に、ステアリン酸マグネシウム）その他のワックス、タルク等である。

滑沢剤は、噴射装置Ｙから噴射される際に強制的に静電帯電する。一方で、臼孔４及び杵５、６は回転盤３の地絡を通じて地絡されており、静電帯電した滑沢剤は金属面である臼孔４の内周面、下杵６の杵先６３の上端面及び上杵５の杵先５３の下端面に強力に吸着する。吸着した滑沢剤は、杵５、６の上下運動の振動や回転盤３の高速回転による風圧程度では剥離せず、杵５、６による粉体の圧縮成形と同時に強く粉体に押し付けられ、臼孔４及び杵５、６の杵先５３、６３から錠剤へと転位付着する。

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。

図１０に示すように、成形機の上ロール１２、１４には、ロール１２、１３、１４、１５が杵５、６を介して臼孔４内の粉体を圧縮する際の圧力を検出するためのロードセル２５を付設してある。制御装置Ｃは、ロール１２、１３、１４、１５に付帯するロードセル２５が出力する信号を受信することで、予圧ロール１２、１３が粉体を圧縮する圧力（予圧圧力）の大きさや、本圧ロール１４、１５が粉体を圧縮する圧力（本圧圧力）の大きさを知得することができる。また、ロードセル２５からもたらされる信号は、一組の杵５、６が一つの臼孔４の粉体を圧縮する圧力が最大となる時点でピークを迎えるようなパルス信号列の形をとる。故に、制御装置Ｃは、そのパルス列の数を計数することを通じて、成形機における単位時間あたりの成形品の製造数量を知得することができる。

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。

上杵５及び下杵６の上下運動は、カムレールＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６によって惹起される。レールＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は、杵５、６の回転（公転）方向に沿って拡張し、杵５、６の頭部５１、６１と係合して、杵５、６を案内しながら上下動させる。

図３に示しているように、上杵５の頭部５１の回転軌道上には、ダンパ１７の上流側で上杵５を持ち上げてその杵先５３を臼孔４から抜出させる上昇レール（上昇カム）Ｒ１と、ロール１２、１４の上流側で上杵５を押し下げてその杵先５３を臼孔４内に挿入し後の粉体の圧縮に備えさせる降下レール（降下カム）Ｒ５とを設けている。

他方、下杵６の頭部６１の回転軌道上には、ダンパ１７の上流側で下杵６を持ち上げてその杵先６３をテーブル３１の上面と略同等の高さにする押上レールＲ４と、フィードシューＸの上流側又は近傍で下杵６を引き下げて杵先６３上にある臼孔４の容積を成形品の構成材料となる粉体の量に対応した大きさとする低下器Ｒ２と、フィードシューＸの下流側で下杵６を幾分持ち上げて臼孔４に充填される粉体の量の微調整を図る分量レールＲ３とを設けている。分量レールＲ３の後半部では、量を調整した後の臼穴４内の粉体が向心力等により臼孔４からこぼれないよう、下杵６を若干引き下げる構造となっている。

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の内周面、下杵６の杵先６３の上端面、及び上杵５の杵先５３の下端面に、噴射装置Ｙから滑沢剤が噴射される（外部滑沢剤噴射工程）。次いで、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（充填工程）、臼孔４内の粉体が必要量となるように下杵６が上昇して、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Ｚ３ｂに粉体を供給する装置、換言すればフィードシューＸに直結する供給管１９１に向けて粉体を送出する装置である粉体供給装置Ｚについて述べる。図７に示すように、本実施形態における粉体供給装置Ｚでは、計量フィーダＺ１を複数台（Ｚ１ａ、Ｚ１ｂ、Ｚ１ｃ）使用する。フィーダＺ１の台数や配置は、混合する粉体の種類数によって変化し得るため、一意に限定されない。図示例において、垂直混合装置Ｚ３ａよりも上流に位置するフィーダＺ１ａ、Ｚ１ｂ、即ち当該フィーダＺ１ａ、Ｚ１ｂから吐出される粉体が垂直混合装置Ｚ３ａの手前で合流し同垂直混合装置Ｚ３ａにより混合されるようなフィーダＺ１ａ、Ｚ１ｂの数は二台である。だが、三台以上のフィーダＺ１を垂直混合装置Ｚ３ａの上流に配置してもよいし、フィーダＺ１を一台だけ垂直混合装置Ｚ３ａの上流に配置してもよい。

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、例えば、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７に示しているように、粉体供給装置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（第一混合装置）Ｚ３と、計量フィーダＺ１（Ｚ１ａ、Ｚ１ｂ）と垂直混合装置Ｚ３ａとを接続する第一接続管Ｚ２ａと、水平混合装置（第二混合装置）Ｚ４と、垂直混合装置Ｚ３ａ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Ｚ３ｂとを接続する第四接続管Ｚ２ｄとから構成される。図４は成形機に粉体供給装置Ｚを取り付けた状態を示す斜視図、図５は粉体供給装置Ｚの側面図である。

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）の既知の定量供給フィーダである。

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Ｚ３ａ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Ｚ３ａに供給する。第二接続管Ｚ２ｂは、垂直混合装置Ｚ３ａと水平混合装置Ｚ４とを接続する管であり、垂直混合装置Ｚ３ａ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Ｚ３ｂ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Ｚ３ｂ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と、第二計量フィーダＺ１ｂと接続する第二枝管と、第一枝管及び第二枝管とそれぞれ接続する主管とから構成される。主管の下部は、垂直混合装置Ｚ３ａ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Ｚ３ａで混合される（第一混合工程）。

垂直混合装置Ｚ３ａは、その略中央部に起立して配置され自転する攪拌軸と、攪拌軸に取り付けられた攪拌羽根（第一混合部材）と、攪拌軸を回転（自転）させるモータとを備えるようにしてもよい。垂直混合装置Ｚ３ａ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Ｚ３ａは、これに供給された粉体が下方に流れ、その間に粉体を攪拌しながら混合する（第一混合工程）ことができるものであればよい。

垂直混合装置Ｚ３ａにおいて混合される粉体は、ある程度垂直混合装置Ｚ３ａの貯留部内に留まる。つまり、垂直混合装置Ｚ３ａ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に留まり（貯留工程）、その状態で攪拌されることによって粉体の混合度が向上する。

第二接続管Ｚ２ｂは、垂直混合装置Ｚ３ａ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Ｚ３ａ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Ｚ３ａにおける排出口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、筒状のケースＺ４１と、ケースＺ４１の略中央部に横たえて配置され自転する攪拌軸Ｚと、その攪拌軸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と、攪拌軸を回転（自転）させるモータＺ４３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Ｚ４１１、Ｚ４１２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、攪拌軸及び攪拌羽根の回転により、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、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。

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、滑沢剤を水平混合装置Ｚ４に供給するために、噴霧装置又は噴射装置を用いてもよい。

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Ｚ３ｂの供給口と接続されている。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Ｚ３ｂに供給される。

バッファタンクＺ３ｂの下部は、成形機内のフィードシューＸに接続されている。バッファタンクＺ３ｂを通過した混合粉体は、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。バッファタンクＺ３ｂは、フィードシューＸに供給管１９１を介して直結する単なる粉体貯留用のタンクであってもよいが、当該バッファタンクＺ３ｂ内で粉体を混合する混合装置を兼ねていてもよい。例えば、バッファタンクＺ３ｂを、垂直混合装置Ｚ３ａと同様の構成を有するものとし、成形機のフィードシューＸに供給するべき粉体、即ち主薬及び賦形剤等と滑沢剤とを、バッファタンクＺ３ｂ内でさらに攪拌して混合する（第三混合工程）ことが考えられる。

粉体供給装置ＺのバッファタンクＺ３ｂから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することが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。本実施形態ではまず、バッファタンクＺ３ｂ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Ｚ３ｂによって一時的に貯留される。バッファタンクＺ３ｂ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、既に述べた通り、バッファタンクＺ３ｂ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、ケースと、ケース内の移動部材である回転体と、回転体を駆動させる駆動装置であるモータと、粉体の混合度を測定する近赤外線センサである第二センサＳ２及び第三センサＳ３と、不良の混合粉体を排除するための粉体排除部と、バッファタンクＺ３ｂ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、成形機の攪拌フィードシューＸに不良でない混合粉体を排出する排出部Ｍ６とからなる。

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、その混合粉体が粉体混合度測定装置Ｍの粉体排除部によって、排出部Ｍ６以外の経路に排除される。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混合粉体を排除することとしてもよく、何れかのセンサＳによる測定値が所定範囲外の場合に混合粉体を排除することとしてもよい。

因みに、粉体混合度測定装置Ｍの粉体排除部は、混合粉体のサンプリングに利用することもできる。

粉体混合度測定装置Ｍの粉体排除部で排除されなかった混合粉体は、粉体供給管１９１及び排出部Ｍ６に移動する。粉体供給管１９１に移動した混合粉体は、成形機の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、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、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混合度測定装置Ｍの粉体排除部で排除され、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。

なお、成形機に実装されたロードセル２５により、臼孔４内で粉体を圧縮する際の圧縮圧力が所定範囲外であることが判明した場合にも、当該臼孔４内で圧縮成形された成形品が成形品排除機構Ｗにより排除される。

本実施形態の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Ｚ３ａ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Ｚ３ａは、略上下方向の軸である攪拌軸を中心として攪拌羽根が回転し、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を中心として攪拌羽根が回転し、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、既に述べた通り、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Ｚ３ｂに粉体が供給されてこれが混合されてもよい（第三混合工程）。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垂直混合装置Ｚ３ａ内に一時貯留する貯留工程を備えるものが好ましい。つまり、垂直混合装置Ｚ３ａ内に設けた、複数の孔を備える粉体通過部材において、粉体は孔を通過するが、孔を通過する粉体の量より垂直混合装置Ｚ３ａに供給される粉体の量のほうが多くしたり、垂直混合装置Ｚ３ａの補助羽根の回転速度を増加したりすることにより、粉体は貯留部に貯留する。そして補助羽根による攪拌により粉体は混合されつつ上記の孔を通過する。

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Ｚ３ａｂ又はフィードシューＸに滑沢剤を供給してもよい。

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、成形機に至るバッファタンクＺ３ｂに供給される。バッファタンクＺ３ｂ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Ｚ３ｂ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、成形機の回転盤３のテーブル３１に設けている臼孔４に充填される（充填工程）。なお、既に述べた通り、粉体の充填工程に先んじて、臼孔４の内周面、下杵６の上端面及び上杵５の下端面に滑沢剤を噴射することがある（外部滑沢剤噴射工程）。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、本システムの制御装置Ｃは、粉体供給装置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、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）。

さらに、制御装置Ｃは、各臼孔４内で杵５、６により粉体を圧縮して成形品を成形する際の圧縮圧力をロードセル２５を介して測定し、圧縮圧力が所定範囲外の大きさとなった場合には、圧縮圧力が所定範囲外であった臼孔４において圧縮成形された不良の成形品を成形品排除機構Ｗによって排除する（成形品排除工程）。臼孔４に適正量よりも多量の粉体が充填されると、ロードセル２５により計測される圧縮圧力が所定範囲よりも大きくなり、臼孔４に適正量よりも少量の粉体が充填されると、ロードセル２５により計測される圧縮圧力が所定範囲よりも小さくなる。何れにせよ、当該臼孔４内で圧縮成形される成形品の重量、密度及び硬度が所望の値から逸脱することとなり、不良の成形品となる。

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や圧縮圧力が所定範囲外であった臼孔４、換言すれば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。

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Ｚ３ａ、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Ｚ３ａ、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することができない不良品となる。

そうでなくとも、混合装置Ｚ３ａ、Ｚ４における粉体の混合が不十分で、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Ｚ３ａの攪拌軸、攪拌羽根及び補助羽根の回転速度、水平混合装置Ｚ４の攪拌軸及び攪拌羽根、垂直混合装置たるバッファタンクＺ３ｂの攪拌軸、攪拌羽根及び補助羽根の回転速度を調節する。

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のうちの何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による賦形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による賦形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に与える賦形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、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Ｚ３ａの攪拌軸ひいては攪拌羽根の回転速度をそれまでの速度から変化させる（加減する）、水平混合装置Ｚ４の攪拌軸ひいては攪拌羽根の回転速度をそれまでの速度から変化させる（加減する）、及び、垂直混合装置たるバッファタンクＺ３ｂの攪拌軸ひいては攪拌羽根の回転速度をそれまでの速度から変化させる（加減する）ことのうちの何れか少なくとも一を実行する。これにより、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Ｚ３ａの攪拌羽根の回転速度をそれまでの速度から変化させ、水平混合装置Ｚ４の攪拌羽根の回転速度をそれまでの速度から変化させ、及び／又は、垂直混合装置Ｚ３ｂの攪拌羽根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。

成形機を使用した成形品の圧縮成形では、時として、バインディングやステッィキング、キャッピング即ち成形品が割れるといった深刻な打錠障害が起こり得る。また、成形品の硬度が不十分になることもある。

また、臼孔４内で圧縮された成形品と臼孔４の内周との摩擦が大きいと、下杵６により成形品を臼孔から押し出す際に下杵６に加わる圧力が過大化する。それにより、下杵６の頭部６１とカムレールである押上レールＲ４とが強く摩擦して軋み、下杵６の頭部６１又は押上レールＲ４が摩耗したり破損したりするおそれが生じる。

このような成形品の異常又は成形機の構成部材６、Ｒ４の損耗を抑制するべく、本システムの制御装置Ｃは、成形品の異常の有無、成形品を臼孔４から押し出す際に下杵６に加わる圧力、臼孔４、上杵５若しくは下杵６の温度、粉体の温度、又は粉体の湿度に応じて、臼孔４に充填するべき粉体に予め混入しておく内部滑沢剤の量（粉体に占める滑沢剤の割合）、及び／又は、臼孔４の内周及び杵先５３、６３に塗布する外部滑沢剤の量を増減調整する。

内部滑沢剤の量を増やすためには、粉体供給装置Ｚにおける第三計量フィーダＺ１ｃによる滑沢剤の吐出量を増加させ、及び／又は、第一計量フィーダＺ１ａによる主薬の吐出量や第二計量フィーダＺ１ｂによる賦形剤等の吐出量を減少させる。逆に、内部滑沢剤の量を減らすためには、第三計量フィーダＺ１ｃによる滑沢剤の吐出量を減少させ、及び／又は、第一計量フィーダＺ１ａによる主薬の吐出量や第二計量フィーダＺ１ｂによる賦形剤等の吐出量を増加させる。

外部滑沢剤の塗布量を増やすためには、成形機における噴射装置Ｙの噴射ノズルから噴出する滑沢剤の流量を増加させ、若しくは噴射ノズルから滑沢剤が噴出する時間を延長し、又は噴出する滑沢剤を帯電させる静電気発生電極に印加する電圧を高めて帯電する電荷量を増加させる。逆に、外部滑沢剤の塗布量を減らすためには、噴射装置Ｙの噴射ノズルから噴出する滑沢剤の流量を減少させ、若しくは噴射ノズルから滑沢剤が噴出する時間を短縮し、又は噴出する滑沢剤を帯電させる静電気発生電極に印加する電圧を引き下げて帯電する電荷量を減少させる。

成形品の異常の具体例としては、成形品の構成材料となる粉体が臼孔４の内周面に残留することで成形品の外周面に荒れや欠けが生じるバインディングや、粉体が上杵５の杵先５３の下端面又は下杵６の杵先６３の上端面に残留することで成形品の上面又は下面に荒れや欠けが生じるスティッキング、圧縮成形した成形品が割れるキャッピング、成形品の硬度の不足等を挙げることができる。バインディング及びスティッキングは、粉体に混入する内部滑沢剤の量を増やし、又は臼孔４や杵先５３、６３に塗布する外部滑沢剤の量を増やすことで抑制することができる。これに対し、キャッピングは、粉体に混入する内部滑沢剤の量を減らすことで抑制することができる。成形品の硬度もまた、内部滑沢剤の量を減らすことで改善（向上）することができる。

制御装置Ｃは、バインディング又はスティッキングの発生を検知した場合、粉体に混入する内部滑沢剤の量を基本量（製造するべき成形品の寸法、形状、重量、含有成分等に応じて定められた、当該成形品の生産の際のベースとなる量）よりも増量し、及び／又は、臼孔４や杵先５３、６３に塗布する外部滑沢剤の量を基本量よりも増量する。バインディング又はスティッキングの発生の有無は、例えば、圧縮成形された成形品を撮影するカメラセンサ（イメージセンサ）Ｓ７、又は臼孔４ないし杵先５３、６３を撮影するカメラセンサＳ７により得た画像を解析することで判定することができる。制御装置Ｃは、バインディング又はスティッキングの発生を検知したときに、これが再発しなくなるまで内部滑沢剤及び／又は外部滑沢剤の量を逓増させる。そして、バインディング又はスティッキングの発生を検知しなくなったならば、これが再発しない限りにおいて、内部滑沢剤及び／又は外部滑沢剤の量を基本量に近づけるように逓減させる。

並びに、制御装置Ｃは、キャッピングの発生を検知した場合、又は成形品の硬度が閾値未満である場合に、粉体に混入する内部滑沢剤の量を基本量よりも減量する。キャッピングの発生の有無は、例えば、圧縮成形された成形品を撮影するカメラセンサＳ７により得た画像を解析することで判定することができる。成形品の硬度は、例えば、硬度計を用いた計測又は近赤外線センサＳ８を介した近赤外分光分析により知得することができる。あるいは、杵５、６が臼孔４内の粉体を圧縮する瞬間に生じる打錠音をサンプリングして音声解析することで、成形品の硬度が所望の閾値に達しているか否かを判定してもよい。制御装置Ｃは、キャッピングの発生を検知し、又は成形品の硬度が所望の閾値に満たないことを検知したときに、これが再発しなくなるまで内部滑沢剤の量を逓減させる。そして、キャッピングの発生や成形品の硬度不足を検知しなくなったならば、これが再発しない限りにおいて、内部滑沢剤の量を基本量に近づけるように逓増させる。成形品の硬度とその目標値との偏差を縮小するように、内部滑沢剤の量を増減させるフィードバック制御を実施しても構わない。

加えて、制御装置Ｃが、キャッピングの発生を検知した場合や、成形品の硬度が閾値未満である場合に、そうでない場合と比較して、成形機のモータ８ひいては回転盤３及び杵５、６の回転速度を減速させ、杵５、６が臼孔４内の粉体に圧力を加える時間（ロール１２、１３、１４、１５が杵５、６を押圧する時間）をより長くすることもあり得る。

さらに、制御装置Ｃは、成形機において成形品を臼孔４から押し出す際に下杵６に加わる圧力が閾値以上に大きいと判断した場合に、粉体に混入する内部滑沢剤の量を基本量よりも増量し、及び／又は、臼孔４や杵先５３、６３に塗布する外部滑沢剤の量を基本量よりも増量する。滑沢剤を増量すれば、成形品と臼孔４の内周面との間の摩擦が低減し、成形品を臼孔４から押し出す際に下杵６に加わる圧力が低下することを期待することができる。

成形品を臼孔４から押し出す際に下杵６に加わる圧力、換言すれば下杵６の頭部６１と押上レールＲ４との間で作用する力の大きさは、例えば、押上レールＲ４の変形若しくは変位を検出する変位センサ（測距センサ。非接触式変位センサであるレーザ変位センサや渦電流式磁気変位センサ、超音波式変位センサ、接触式の変位センサ（温度変化による変位量を測定するものであることがある）等）Ｓ９、下杵６の頭部６１と押上レールＲ４との摩擦による熱を検出するする温度センサ（熱電対等）、押上レールＲ４のひずみを検出するひずみセンサ（歪みゲージ等）、押上レールＲ４が受ける衝撃を検出するショックセンサ等を用いた計測を通じて推定することができる。あるいは、下杵６の頭部６１が押上レールＲ４に沿って摺動する瞬間に生じる騒音をサンプリングして音声解析することで、成形品を臼孔４から押し出す際に下杵６に加わる圧力の大きさが所定の閾値に達しているか否かを判定してもよい。制御装置Ｃは、成形品を臼孔４から押し出す際に下杵６に加わる圧力の大きさが所定の閾値以上であると判断したときに、その圧力が閾値を下回るまで内部滑沢剤及び／又は外部滑沢剤の量を逓増させる。そして、その圧力が閾値を下回ったと判断したならば、その圧力が再び閾値以上に増大しない限りにおいて、内部滑沢剤及び／又は外部滑沢剤の量を基本量に近づけるように逓減させる。成形品を臼孔４から押し出す際に下杵６に加わる圧力とその目標値との偏差を縮小するように、内部滑沢剤及び／又は外部滑沢剤の量を増減させるフィードバック制御を実施しても構わない。

なお、制御装置Ｃが、所要のセンサを介して臼孔４、上杵５若しくは下杵６の温度、臼孔４に充填される粉体の温度、及び／又は、粉体の湿度を計測し、それらの温度及び／又は湿度が所定範囲外にある場合に、内部滑沢剤及び／又は外部滑沢剤の量を基本量から増減させるフィードフォワード制御を実施することも考えられる。上記の所定範囲とは、成形品の異常や下杵６の頭部６１又は押上レールＲ４の損耗が生じるおそれのない、又はそのおそれが十分に小さいような臼孔４の温度、杵５、６の温度、粉体の温度、及び／又は、粉体の湿度の範囲をいう。つまり、それらの温度及び／又は湿度が所定範囲内にある場合には、原則として内部滑沢剤及び／又は外部滑沢剤の量を基本量に調整する。一方、それらの温度及び／又は湿度が所定範囲内にある場合には、バインディングやスティッキング、下杵６の頭部６１又は押上レールＲ４の損耗が懸念される状況下では内部滑沢剤及び／又は外部滑沢剤の量を基本量よりも増量し、キャッピングや成形品の硬度不足が懸念される状況下では内部滑沢剤及び／又は外部滑沢剤の量を基本量よりも減量する。

なお、成形品の異常の有無、成形品を臼孔４から押し出す際に下杵６に加わる圧力、臼孔４、上杵５若しくは下杵６の温度、粉体の温度、又は粉体の湿度に応じて、粉体供給装置Ｚにおいて（成形機に供給する前に予め）粉体に混合しておく内部滑沢剤と当該粉体との混合時間の長さを増減調整することも考えられる。

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の攪拌軸の回転速度を変化させたり、水平混合装置Ｚ４の攪拌軸の回転速度を変化させたりすると、粉体供給装置Ｚから粉体供給管１９１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。

粉体供給管１９１に向かう混合粉体の流量が変化したにもかかわらず、成形機の回転盤３及び杵５、６を恒常的に一定の回転速度で回転させ続けていると、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、粉体供給管１９１の内部において蓄積されている混合粉体の上面Ｌの高さが変動する。即ち、粉体供給管１９１への粉体の単位時間あたりの供給流量が、成形機による粉体の単位時間あたりの消費量よりも増大すると、粉体供給管１９１の内部での粉体の上面Ｌの高さが上昇する。逆に、粉体供給管１９１への粉体の単位時間あたりの供給流量が、成形機による粉体の単位時間あたりの消費量よりも減少すると、粉体供給管１９１の内部での粉体の上面Ｌの高さが低下する。

そして、フィードシューＸの上方にあってフィードシューＸに直結している粉体供給管１９１の内部での粉体の上面Ｌの高さが大きく上下すると、フィードシューＸから臼孔４に充填される粉体の量が適正量よりも増加又は減少して、臼孔４内で成形される成形品が不良品化してしまうおそれが生じる。

このような粉体の充填量の増減変動を抑制するべく、本実施形態の制御装置Ｃは、粉体供給管１９１の内部における混合粉体の上面Ｌの高さをセンサＳ６を介して知得するとともに、その上面高さの高低に応じて、成形機のモータ８ひいては回転盤３及び杵５、６の回転速度を調節する。

図１１に示すように、粉体供給管１９１には、センサＳ６として、二個の静電容量式のレベルスイッチＳ６１、Ｓ６２を付設している。各レベルスイッチＳ６１、Ｓ６２はそれぞれ、粉体供給管１９１の内部に蓄積されている粉体の上面Ｌの高さが当該レベルスイッチＳ６１、Ｓ６２よりも高いか低いかを検出するものである。制御装置Ｃは、それらレベルスイッチＳ６１、Ｓ６２を介して、供給管１９１の内部における粉体の上面Ｌの高さが、上方のレベルスイッチＳ６１よりも高いか、上方のレベルスイッチＳ６１よりも低く下方のレベルスイッチＳ６２よりも高いか、下方のレベルスイッチＳ６２よりも低いかを判定することが可能である。供給管１９１の内部の粉体の上面Ｌの高さが上方のレベルスイッチＳ６１よりも低く下方のレベルスイッチＳ６２よりも高いとき、その粉体の上面高さが所望の目標範囲内に収まっていると言うことができる。

尤も、供給管１９１の内部における粉体の上面Ｌの高さを検出するためのセンサＳ６は、二個のレベルスイッチＳ６１、Ｓ６２には限定されない。例えば、供給管１９１の内部に蓄積された粉体に直接接触してその上面Ｌの高さを計測する接触式のレベル計や、粉体の上面Ｌに向けて超音波や電磁波を放射しその反射波を受信することを通じて粉体の上面Ｌの高さを計測する非接触式のレベル計を、センサＳ６として採用することができる。あるいは、供給管１９１の内部をカメラセンサにより撮影し、得られた画像を制御装置Ｃにおいて解析して、粉体の上面Ｌの高さを知得することも考えられる。

本実施形態の制御装置Ｃは、粉体供給管１９１の内部における粉体の上面高さが目標範囲の上限以上となった場合、即ち上面高さが上方のレベルスイッチＳ６１以上に高くなった場合に、上面高さが目標範囲内に収まっている場合と比較して成形機の回転盤３及び杵５、６の回転速度を増速する。これにより、成形機による粉体の単位時間あたりの消費量が増加し、粉体供給管１９１の内部における粉体の上面高さを目標範囲内に引き下げることができる。

翻って、粉体供給管１９１の内部における粉体の上面高さが目標範囲の下限以下となった場合、即ち上面高さが下方のレベルスイッチＳ６１以下に低くなった場合に、上面高さが目標範囲内に収まっている場合と比較して成形機の回転盤３及び杵５、６の回転速度を減速する。これにより、成形機による粉体の単位時間あたりの消費量が減少して、粉体供給管１９１の内部における粉体の上面高さを目標範囲内に引き上げることができる。

成形機の回転盤３及び杵５、６の回転速度の制御においては、回転速度を増速する期間、即ち粉体供給管１９１における粉体の上面高さが目標範囲の上限から下限に向かって低下する期間と、回転速度を減速する期間、即ち供給管１９１の内部における粉体の上面高さが目標範囲の下限から上限に向かって上昇する期間とが交互に繰り返されることがある。

そのような状況下において、本実施形態の制御装置Ｃは、図１２に示すように、ある増速期間とその次に迎える増速期間とについて、後者が前者よりも長くなるように回転盤３及び杵５、６の回転速度を制御する。例えば、ある増速期間における回転盤３及び杵５、６の回転速度と比較して、その次の増速期間の回転盤３及び杵５、６の回転速度をより遅くする。

並びに、制御装置Ｃは、ある減速期間とその次に迎える減速期間とについて、後者が前者よりも長くなるように回転盤３及び杵５、６の回転速度を制御する。例えば、ある増速期間における回転盤３及び杵５、６の回転速度と比較して、その次の増速期間の回転盤３及び杵５、６の回転速度をより速くする。このようなの制御の結果、究極的に、粉体供給管１９１における粉体の上面高さが安定して目標範囲の上限にも下限にも到達しない状態に収束させることができる。

既に述べた通り、粉体供給管１９１に向けて粉体を送出する粉体供給装置Ｚの粉体混合度測定装置Ｍは、不良の粉体を粉体供給管１９１に供給せずに排除することがある。粉体混合度測定装置Ｍの粉体排除部において粉体を排除すると、粉体供給管１９１に向けて送出する単位時間あたりの粉体の量が減少することから、粉体供給管１９１の内部における粉体の上面高さが低下する懸念が生じる。

そこで、本実施形態の制御装置Ｃは、粉体の上面高さが上方のレベルスイッチＳ６１よりも低く、かつ下方のレベルスイッチＳ６２よりも高かったとしても、粉体混合度測定装置Ｍの粉体排除部が粉体の排除を実行する場合には、そうでない場合と比較して成形機の回転盤３及び杵５、６の回転速度を減速するフィードフォワード制御を実施する。具体的には、粉体排除部において駆動装置が作動して回転体の移動部に捕捉していた粉体が排除孔に落とされた旨を示す信号を制御装置Ｃが受信したときに、それ以前と比較して回転盤３及び杵５、６の回転速度をより遅くする。このときの回転盤３及び杵５、６の回転速度は、減速直前の回転速度に（０よりも大きく）１よりも小さい係数を乗算した値とする。

なお、粉体排除部による粉体の排除に呼応して成形機の回転盤３及び杵５、６の回転速度を減速する制御を実行する際には、その減速の直前の回転速度に応じて減速の割合を変えることが好ましい。

減速直前の回転盤３及び杵５、６の回転速度が比較的速い状況では、粉体混合供給装置Ｚから粉体供給管１９１ひいてはフィードシューＸに供給されている単位時間あたりの粉体の流量が元々多い。一方で、粉体混合度測定装置Ｍの粉体排除部が一度の機会で排除する粉体の量は、回転体の一つの移動部に捕捉される粉体の量に等しく、これは基本的に一定量である。従って、回転盤３及び杵５、６の回転速度が比較的速い状況下で粉体の排除が起こった場合、粉体混合供給装置Ｚから粉体供給管１９１に供給される単位時間あたりの粉体の量の減少の割合は小さく、その影響は比較的軽微となる。故に、粉体の排除が起こったときの成形機の回転盤３及び杵５、６の回転速度の減速の割合は小さくてよく、減速直前の回転速度に乗算する係数をより大きく設定する。

翻って、減速直前の回転盤３及び杵５、６の回転速度が比較的遅い状況では、粉体混合供給装置Ｚから粉体供給管１９１に供給されている単位時間あたりの粉体の流量が元々少ない。一方で、粉体混合度測定装置Ｍの粉体排除部が一度の機会で排除する粉体の量は基本的に一定量であり、回転盤３及び杵５、６の回転速度が比較的遅い状況下で粉体の排除が起こった場合には、粉体混合供給装置Ｚから粉体供給管１９１に供給される単位時間あたりの粉体の量の減少の割合が大きく、その影響が比較的重大となる。故に、粉体の排除が起こったときの成形機の回転盤３及び杵５、６の回転速度の減速の割合を大きくとる必要があり、減速直前の回転速度に乗算する係数をより小さく設定する。

なお、フィードシューＸの内部における粉体の上面の高さを知得するためのレベルスイッチ又はレベル計をフィードシューＸに付設し、当該フィードシューＸの内部における粉体の上面高さが一定の目標範囲内に収まるように、成形機の回転盤３及び杵５、６の回転速度を調節することもできる。その際には、フィードシューＸの内部における粉体の上面高さが目標範囲の上限以上である場合に、そうでない場合と比較して回転盤３及び杵５、６の回転速度を増速する一方、フィードシューＸの内部における粉体の上面高さが目標範囲の下限以下である場合に、そうでない場合と比較して回転盤３及び杵５、６の回転速度を減速する。

加えて、制御装置Ｃが、フィードシューＸの内部における粉体の上面高さが前記目標範囲の上限以上である状態から目標範囲の下限に向かうように回転盤３及び杵５、６の回転速度を増速する期間と、フィードシューＸの内部における粉体の上面高さが目標範囲の下限以下である状態から目標範囲の上限に向かうように回転盤３及び杵５、６の回転速度を減速する期間とを設けるにあたっては、ある増速期間とその次に迎える増速期間とについて、後者が前者よりも長くなるように回転盤３及び杵５、６の回転速度を制御し、また、ある減速期間とその次に迎える減速期間とについて、後者が前者よりも長くなるように回転盤３及び杵５、６の回転速度を制御することが好ましい。

さらに、供給管１９１及びフィードシューＸに向けて粉体を送出する粉体供給装置Ｚが有している粉体排除部が所定量の粉体を供給管１９１に供給せずに排除した場合に、そうでない場合と比較して回転盤３及び杵５、６の回転速度を減速することが好ましい。

制御装置Ｃが、供給管１９１又はフィードシューＸの内部における蓄積された粉体の上面Ｌの高さを目標範囲内に収めるべく、センサＳ６を介して検出される粉体の上面Ｌの高さとその目標値（目標範囲の中央値又は目標範囲の上限若しくは下限であることがある）との偏差の多寡に応じて、成形機の回転盤３及び杵５、６の回転速度を細かく調節するフィードバック制御を実施しても構わない。粉体の上面高さが目標値よりも高い場合には、その上面高さと目標値との偏差の絶対値が大きいほど成形機の回転盤３及び杵５、６の回転速度を減速する。翻って、粉体の上面高さが目標値よりも低い場合には、その上面高さと目標値との偏差の絶対値が大きいほど成形機の回転盤３及び杵５、６の回転速度を増速する。その際に、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、学習制御その他種々の手法を採用することができる。

供給管１９１又はフィードシューＸの内部における蓄積された粉体の上面Ｌの高さを目標範囲内に収める目的で、制御装置Ｃが、供給管１９１に供給される粉体の流量を流量計を介して計測し、その流量が多い場合に、流量が少ない場合と比較して回転盤３及び杵５、６の回転速度を増速する制御を実施することも考えられる。

さ供給管１９１又はフィードシューＸの内部における蓄積された粉体の上面Ｌの高さを目標範囲内に収める目的で、制御装置Ｃが、供給管１９１の内部又はフィードシューＸの内部の（蓄積された粉体から受ける）圧力を圧力計を介して計測し、その内部圧力が大きい場合に、内部圧力が少ない場合と比較して回転盤３及び杵５、６の回転速度を増速する制御を実施することも考えられる。

しかして、本実施形態の制御装置Ｃは、成形機のフィードシューＸの攪拌羽根Ｘ１の回転速度を、当該成形機が成形即ち打錠した成形品の性状を示唆するパラメータ、並びに回転盤３及び杵の５、６回転速度に応じて調節する。これにより、成形品の性状の意図せざる変動を抑制する。

成形品の性状を示唆するパラメータの具体例としては、成形品の重量、硬度、厚さ、密度、有効成分である主薬又はその他の成分（水分等であることがある）の含有量、成形品が含む成分の均一性の度合い（含有する各成分の混合度、偏析が発生していないかどうか、偏析の度合い）、バインディング、スティッキング又はキャッピングといった成形品の異常の有無、等が挙げられる。制御装置Ｃは、重量計Ｓ１０を介して成形品の重量を測定したり、硬度計又は近赤外線センサＳ８を介した近赤外分光分析等により成形品の硬度、密度、有効成分又はその他の成分の含有量、成分の均一性の度合いを測定したり、ロードセル２５を介して成形品を圧縮成形したときの圧力を測定して当該成形品の厚み寸法を推測したり、カメラセンサＳ７で成形品を撮影して得た画像を解析することで当該成形品についてのバインディング、スティッキング又はキャッピングの発生の有無を確認したりする。成形品の重量その他の測定は、成形機で成形した成形品の一部をサンプリングして行ってもよく、成形機で成形した成形品をインラインでセンシングして行ってもよい。

その上で、制御装置Ｃは、例えば、
・成形品の重量が小さいほどフィードシューＸの攪拌羽根Ｘ１の回転速度を減速するか、成形品の重量が所定値未満である場合に所定値以上である場合と比較して攪拌羽根Ｘ１の回転速度を減速する
・成形品の重量が小さいほどフィードシューＸの攪拌羽根Ｘ１の回転速度を増速するか、成形品の重量が所定値未満である場合に所定値以上である場合と比較して攪拌羽根Ｘ１の回転速度を増速する
・成形品の硬度が小さいほどフィードシューＸの攪拌羽根Ｘ１の回転速度を減速するか、成形品の硬度が所定値未満である場合に所定値以上である場合と比較して攪拌羽根Ｘ１の回転速度を減速する
・成形品の硬度が小さいほどフィードシューＸの攪拌羽根Ｘ１の回転速度を増速するか、成形品の硬度が所定値未満である場合に所定値以上である場合と比較して攪拌羽根Ｘ１の回転速度を増速する
・成形品の密度が小さいほどフィードシューＸの攪拌羽根Ｘ１の回転速度を減速するか、成形品の密度が所定値未満である場合に所定値以上である場合と比較して攪拌羽根Ｘ１の回転速度を減速する
・成形品の密度が小さいほどフィードシューＸの攪拌羽根Ｘ１の回転速度を増速するか、成形品の密度が所定値未満である場合に所定値以上である場合と比較して攪拌羽根Ｘ１の回転速度を増速する
・成形品の厚さが小さいほどフィードシューＸの攪拌羽根Ｘ１の回転速度を減速するか、成形品の厚さが所定値未満である場合に所定値以上である場合と比較して攪拌羽根Ｘ１の回転速度を減速する
・成形品の厚さが小さいほどフィードシューＸの攪拌羽根Ｘ１の回転速度を増速するか、成形品の厚さが所定値未満である場合に所定値以上である場合と比較して攪拌羽根Ｘ１の回転速度を増速する
・成形品が含有する所定の成分の量が小さいほどフィードシューＸの攪拌羽根Ｘ１の回転速度を減速するか、所定の成分の量が所定値未満である場合に所定値以上である場合と比較して攪拌羽根Ｘ１の回転速度を減速する
・成形品が含有する所定の成分の量が小さいほどフィードシューＸの攪拌羽根Ｘ１の回転速度を増速するか、所定の成分の量が所定値未満である場合に所定値以上である場合と比較して攪拌羽根Ｘ１の回転速度を増速する
・成形品の成分の均一性の度合いが小さいほどフィードシューＸの攪拌羽根Ｘ１の回転速度を減速するか、成分の均一性の度合いが所定値未満である場合に所定値以上である場合と比較して攪拌羽根Ｘ１の回転速度を減速する
・成形品の成分の均一性の度合いが小さいほどフィードシューＸの攪拌羽根Ｘ１の回転速度を増速するか、成分の均一性の度合いが所定値未満である場合に所定値以上である場合と比較して攪拌羽根Ｘ１の回転速度を増速する
・成形品にバインディング、スティッキング又はキャッピングが起こっている場合に、そうでない場合と比較してフィードシューＸの攪拌羽根Ｘ１の回転速度を減速する
・成形品にバインディング、スティッキング又はキャッピングが起こっている場合に、そうでない場合と比較してフィードシューＸの攪拌羽根Ｘ１の回転速度を増速する
等のうちの何れか少なくとも一つの制御を実施する。フィードシューＸの攪拌羽根Ｘ１の回転速度は、これを回転駆動するモータＸ４の回転速度を制御することにより制御できる。

さらには、成形機の回転盤３及び杵５、６の現在の回転速度の高低に応じて、フィードシューＸの攪拌羽根Ｘ１の回転速度を調節しても構わない。例えば、成形品の重量、硬度、嵩高さ又は寸法、密度、成形品が含有する所定の成分量、成形品が含有する成分の均一性の度合い、成形品の異常の有無、等の成形品の性状が同等である条件の下で、制御装置Ｃが、回転盤３及び杵５、６の回転速度が低いほどフィードシューＸの攪拌羽根Ｘ１の回転速度を減速するか、あるいは逆に攪拌羽根Ｘ１の回転速度を増速する。

本実施形態では、臼孔４を設けたテーブル３１、及び臼孔４の上下に配置される杵５、６を上下摺動可能に保持する杵保持部３２、３３を備えており杵５、６とともに回転する回転盤３と、テーブル３１の直上に配置され粉体を攪拌する攪拌羽根Ｘ１を備えておりその攪拌羽根Ｘ１を回転させながらテーブル３１の臼孔４内に粉体を充填するフィードシューＸとを具備し、臼孔４内に充填された粉体を杵５、６により圧縮して成形品を成形する回転式粉体圧縮成形機を制御するものであって、成形品の性状を示唆するパラメータに応じてフィードシューの攪拌羽根の回転速度を調節することのできる回転式粉体圧縮成形機の制御装置Ｃを構成した。本実施形態によれば、フィードシューＸの攪拌羽根Ｘ１の回転速度の制御を通じて、成形機が成形する成形品の性状の変動を抑制できる。

特に、成形品の性状を示唆するパラメータ、並びに回転盤３及び杵５、６の回転速度に応じて、攪拌羽根Ｘ１の回転速度を調節することにより、成形機の回転盤３の回転速度の変更の前後で成形品の性状が変動することを効果的に抑止できる。

本制御装置Ｃは、フィードシューＸに直結しフィードシューＸに対して粉体を供給する供給管１９１の内部又はフィードシューＸの内部における粉体の上面Ｌ高さが一定の目標範囲内に収まるように、回転式粉体圧縮成形機の回転盤３及び杵５、６の回転速度を調節し、かつフィードシューＸの攪拌羽根Ｘ１の回転速度を調節する。即ち、フィードシューＸ内で粉体が欠乏する前に回転盤３の回転速度を低下させて粉体の消費量を低減し、また粉体のオーバーフローが起こる前に回転盤３の回転速度を上昇させて粉体の消費量を増加させる。これにより、回転式粉体圧縮成形機の稼働を停止せざるを得なくなる事態を未然に防ぐ。それとともに、フィードシューＸの攪拌羽根Ｘ１の回転速度を調節して、成形品の性状の変動を抑制する。

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。各部の具体的な構成や処理の手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変形することができる。

３…回転盤
３１…テーブル
４…臼孔
５…上杵
６…下杵
１９１…粉体供給管
Ｃ…制御装置
Ｘ…攪拌フィードシュー
Ｘ１…攪拌羽根
Ｘ４…モータ
Ｚ…粉体供給装置

Claims (4)

1. 臼孔を設けたテーブル、及び臼孔の上下に配置される杵を上下摺動可能に保持する杵保持部を備えており杵とともに回転する回転盤と、
   テーブルの直上に配置され粉体を攪拌する攪拌羽根を備えておりその攪拌羽根を回転させながらテーブルの臼孔内に粉体を充填するフィードシューとを具備し、
   臼孔内に充填された粉体を杵により圧縮して成形品を成形する回転式の粉体圧縮成形機を制御するものであって、
   成形品の性状を示唆するパラメータに応じてフィードシューの攪拌羽根の回転速度を調節することのできる回転式粉体圧縮成形機の制御装置。
2. 成形品の性状を示唆するパラメータ、並びに回転盤及び杵の回転速度に応じてフィードシューの攪拌羽根の回転速度を調節する請求項１記載の制御装置。
3. フィードシューに直結しフィードシューに対して粉体を供給する供給管の内部又はフィードシューの内部における粉体の上面高さが一定の目標範囲内に収まるように、回転盤及び杵の回転速度を調節し、かつフィードシューの攪拌羽根の回転速度を調節する請求項２記載の制御装置。
4. 臼孔を設けたテーブル、及び臼孔の上下に配置される杵を上下摺動可能に保持する杵保持部を備えており杵とともに回転する回転盤と、
   テーブルの直上に配置され粉体を攪拌する攪拌羽根を備えておりその攪拌羽根を回転させながらテーブルの臼孔内に粉体を充填するフィードシューとを具備し、
   臼孔内に充填された粉体を杵により圧縮して成形品を成形する回転式の粉体圧縮成形機を制御する方法であって、
   成形品の性状を示唆するパラメータに応じてフィードシューの攪拌羽根の回転速度を調節する回転式粉体圧縮成形機の制御方法。

Images