JP5194060B2 - 回転式粉末圧縮成型装置 - Google Patents

Description

本発明は、核部材が内蔵された有核成型品例えば有核錠剤等を製造する回転式粉末圧縮成型装置に関する。

有核錠剤を製造する回転式粉末圧縮成型装置は、回転盤に配設された臼の臼孔に供給された粉末を、上杵と下杵との間で圧縮する主成型機構部と、予め成型された核錠を臼孔に供給する核錠供給機構を備えている。核錠供給機構は、第１の粉末が臼孔に供給された状態で、この粉末上に核錠を臼孔の上方から落し込んで供給する。この後、主成型機構部は、第２の粉末を臼孔に供給してから、上杵と下杵とを用いて加圧成型を行う。それにより、有核錠剤が製造される。

こうした製造を行う上で、回転盤の回転にタイミングを合わせて核錠を臼孔に供給するために、核錠を保持する保持孔が周部に複数形成された内核（核錠）送り円板を核錠供給機構が備えていて、この円板の回転が回転盤の回転に同期するように構成されている。この同期のために、回転盤に外接ギアを設け、このギアに内核送り円板をギア伝動装置で連動させた構成の回転式有核錠剤機が、従来技術として知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平９−２０６３５８号公報

ギア伝動装置を介して回転盤の回転に核錠供給機構の内核送り円板の回転を同期させる特許文献１の回転式有核錠剤機は、以下の課題がある。

この回転式有核錠剤機では、回転盤の周囲に浮遊した粉や回転盤から零れ落ちた粉がギア伝動装置の各ギアに付着して噛み込まれるので、回転盤に対する核錠供給機構の連動が不円滑となることがある。その場合、内核送り円板が恰もがたつくような挙動を呈して回転されるので、この円板から臼孔への核錠の供給位置がばらつく。これとともに、その解消のために定期的にメンテナンスを行う必要がある。

更に、ギア伝動装置ではギアの加工精度に基づくバックラッシがあると、回転盤に対する核錠供給機構の連動が不円滑となり易い。更に、バックラッシがなくなるようにギアの噛み合わせを調節しても、その状態からの使用に伴う歯面の摩耗に起因するバックラッシは防ぐことはできない。そのため、これらのバックラッシに基づき、内核送り円板が恰もがたつくような挙動を呈して回転されるので、この円板から臼孔への核錠の供給位置がばらつく。

その上、回転式有核錠剤機では、上杵と下杵が臼内の粉末を加圧して圧縮成型するたびに回転盤に力が加わり、それを原因として回転盤が恰もがたつくような挙動を呈して回転することは避けられない。こうした条件において、ギア伝動装置が回転盤と核錠供給機構を機械的に接続しているので、回転盤の不安定な挙動は、ギア伝動装置を経由して核錠供給機構に波及される。しかも、こうした現象は、回転盤に対して核錠供給機構の内核送り円板の位置が適正に調節された状態でも避けることはできない。これにより、核錠供給機構の内核送り円板が恰もがたつくような挙動を呈して回転されるので、この円板から臼孔への核錠の供給位置がばらつく。

核錠の供給位置がばらついて、臼孔に供給された核錠のセンターが、臼孔のセンターから過大にずれた状態（この状態を以下センタリング不良と称する。）になると、その状態が反映された状態で有核錠剤が成型される。

しかも、臼孔に供給された第１の粉末は、その後に臼孔に供給される第２の粉末とともに圧縮されるので、この圧縮以前の状態で回転盤の前記挙動が波及することに伴い、第１の粉末に対して核錠がずれる可能性がある。

こうして核錠のセンターが臼孔のセンターからずれた状態で有核錠剤が製造された場合、錠剤のセンターから偏った核錠が有核錠剤の外観に浮き出て外観不良となることがある。この他、核錠を覆った外装の一部が核錠の前記偏りに従い薄くなって、この部位の成型強度が低下し、この薄い部位にクラックが入る蓋然性が高くなる。これとともに、有核錠剤が服用された状態で、前記のように外装部材の薄くなった部位が、素早く溶解して核錠が露出するので、想定より早い経過時間で核錠が溶解を始めてしまうことが考えられる。

したがって、本発明の目的は、回転盤に取付けられた臼の臼孔に供給される核部材のセンタリング不良、及び臼孔に供給された核部材が回転盤の挙動で動くことによるセンタリング不良を抑制しつつ有核成型品を製造できる回転式粉末圧縮成型装置を提供することにある。

本発明は、回転式粉末圧縮成型機が有した回転盤に配設された複数の臼の臼孔に第１粉末供給器により第１粉末を供給し、前記回転盤の回転方向を基準に前記第１粉末供給器より下流側で、予め製造された核部材を転送する転送円板を有した核供給機により前記第１粉末の上に前記核部材を供給し、前記転送円板の下流側に配置された第２粉末供給器により前記核部材を覆う第２粉末を前記臼孔に供給し、上杵と下杵を用いて前記粉末を圧縮して有核成型品を製造し、この有核成型品を前記下杵で前記臼上に押出してスクレーパにより前記回転盤外に排出する回転式粉末成型装置を前提とする。

そして、前記課題を解決するために、本発明は、前記核供給機が、前記転送円板を前記回転盤の半径方向に移動させる第１のサーボモータ、及び前記転送円板を前記半径方向に略直交する方向に移動させる第２のサーボモータを備えているとともに、この核供給機を前記回転式粉末圧縮成型機とは機械的に接続されていない状態に設置し、前記臼孔に供給された前記第１粉末及び前記核部材を加圧して、前記核部材が前記第１粉末にめり込んだ状態の仮圧縮成型品とする仮圧縮ロールを、前記転送円板と前記第２粉末供給器との間に配設し、前記仮圧縮成型品を撮像して画像信号を出力する撮像器を、前記仮圧縮ロールから前記スクレーパまでの間でかつ前記スクレーパの上流側に配設し、前記画像信号に基づいて前記臼孔に対する前記核部材の供給位置の補正量をコントローラにより検出して、この補正量を前記第１、第２のサーボモータに与えて前記回転盤に対する前記転送円板の相対位置を調節させるように構成されていることを特徴としている。

本発明では、回転式粉末圧縮成型機と核供給機とが機械的に接続されていないので、回転盤と転送円板をギア伝動装置で伝動する構成に比較して、ギアの噛み合い部への粉末の噛み込み、及びバックラッシを原因として転送円板が恰もがたつくような挙動を呈して回転されることがないとともに、圧縮成型動作に起因する回転盤の恰もがたつくような挙動が、核供給機に伝動することがない。そのため、転送円板から臼孔への核部材の供給位置のばらつきを抑制できる。

これとともに、本発明では、臼孔に供給された第１粉末及び核部材を、撮像前に仮圧縮ロールで加圧して、前記核部材が前記第１粉末にめり込んだ状態の仮圧縮成型品とするので、第１粉末に対する核部材の位置を保持できる。これにより、圧縮成型動作に起因する回転盤の恰もがたつくような挙動に拘らず、第１粉末及び核部材が撮像器の視野に至るまでの間に、第１粉末に対する核部材の位置がずれることがない。

したがって、本発明では、臼孔に対する核部材の供給位置の及びその補正量を、コントローラで撮像器が出力する画像情報から高い信頼性をもって自動的に検出できる。そして、検出された前記補正量を、第１のサーボモータ及び第２のサーボモータに与えて、転送円板をＸ方向及びＹ方向に動かして回転盤に対する転送円板の位置を変えるので、核部材が臼の臼孔にセンタリングされて供給されるように回転盤に対する転送円板の相対位置を、回転式粉末圧縮成型装置の運転中に調節させることができる。

本発明の回転式粉末圧縮成型装置によれば、回転盤に取付けられた臼の臼孔に供給される核部材のセンタリング不良、及び臼孔に供給された核部材が回転盤の挙動で動くことによるセンタリング不良を抑制しつつ有核成型品を製造できる、という効果がある。

本発明の第１実施形態に係る有核打錠装置の構成を示す概略図である。 図１中Ｆ２部を拡大して示す図である。 図１の有核打錠装置が備える有核打錠機の一部を展開して示す断面図である。 図１の有核打錠装置が備えるモニタに表示された画像を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る有核打錠装置の一部の構成を示す概略図である。 図５中矢印Ｆ６−Ｆ６線に沿う略断面図である。 本発明の第３実施形態に係る有核打錠装置の構成を示す概略図である。

以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図４を参照して詳細に説明する。

図中符号１は、有核成型品を製造する回転式粉末圧縮成型装置、例えば有核錠剤を製造する回転式の有核打錠装置を示している。この有核打錠装置１は、回転式の粉末圧縮成型機具体例としては回転式の有核打錠機２と、予め製造された核部材を有核打錠機２に供給する核供給機具体例としては核錠Ａを供給する核錠供給機３と、スクレーパを備える排出装置２１と、不良品用の排出手段２７と、撮像器３１と、粉末回収ノズル３４と、コントローラ５５等を具備している。

図１に示すように有核打錠機２は回転盤駆動装置５によって回転される回転盤７を備えている。回転盤７は、図示しない上杵ガイド部及び下杵ガイド部とともにこれらの間に設けられた臼取付け部８を有している。臼取付け部８の外周は円形である。臼取付け部８には回転盤７の回転方向に沿って等間隔ごとに臼９が複数取付けられている。図１中矢印Ｄは回転盤７の回転方向を示し、符号Ｅは臼９の回転軌跡の中心線を示している。図３に示すように臼９の上面と臼取付け部８の上面は、面一、つまり、同じ高さである。

更に、有核打錠機２は、第１粉末供給器１１、第２粉末供給器１２、複数の上杵１４（図３に二本のみ図示する。）、図示しない上杵案内軌道、複数の下杵１５（図３に二本のみ図示する。）、図示しない下杵案内軌道、仮圧縮ロール１７、第１の本圧縮ロール１８、及び第２の本圧縮ロール１９等を備えている。

第１粉末供給器１１及び第２粉末供給器１２は、例えばオープンフィードシューからなり、その下面開口を臼取付け部８の上面に近接して配置されている。回転盤７の回転方向Ｄを基準に第２粉末供給器１２は第１粉末供給器１１の下流側に離れて配設されている。図１中符号１３は原料投入口を示している。原料投入口１３は、その上部に接続された図示しない原料ホッパから導出される原料である粉末を第１粉末供給器１１に補給する。

なお、第１粉末供給器１１の下流側の端から臼取付け部８の上面に溢れ出た余剰粉末は、回転盤７の回転に伴って第２粉末供給器１２に対してその上流側の端から導入される。同様に、第２粉末供給器１２の下流側の端から臼取付け部８の上面に溢れ出た余剰粉末は、回転盤７の回転に伴って第１粉末供給器１１に対してその上流側の端から導入されるようになっている。第１粉末供給器１１から臼９を上下方向に貫通した臼孔９ａ（図３参照）に供給される粉末を第１粉末Ｂ（図３参照）と称し、同様に、第２粉末供給器１２から臼９を上下方向に貫通した臼孔９ａ（図３参照）に供給される粉末を第２粉末（図示しない）と称する。

図示しない上杵用軌道によって昇降される上杵１４は、臼９ごとに対応して設けられた回転盤７の図示しない上杵ガイド部で昇降を案内され、それにより、上杵１４の下端部が臼孔９ａに上方から挿脱される。下杵１５は図示しない各種の下杵用軌道によって昇降され、臼９ごとに対応して設けられた回転盤７の図示しない下杵ガイド部で昇降を案内される。これらの下杵１５の上端部は、臼孔９ａに上向きに挿入されていて、成型品の取出し時期以外の時期においては臼孔９ａの底をなしている。

仮圧縮ロール１７は後述する転送円板４７の下流側でかつこの転送円板４７と第２粉末供給器１２との間に配設されている。仮圧縮ロール１７は、上下一対設置されているが、図１では下側の仮圧縮ロール１７のみが示されている。これら上下の仮圧縮ロール１７間を上杵１４とこの直下に対応して位置された下杵１５が通過することにより、これら杵の先端部を互いに接近させて仮圧縮が行われる。

第１の本圧縮ロール１８と第２の本圧縮ロール１９は、いずれも第２粉末供給器１２と後述するスクレーパとの間でかつ第２粉末供給器１２の下流側に配設されている。

予圧用の第１の本圧縮ロール１８は、上下一対設置されているが、図１では下側の本圧縮ロール１８のみが示されている。これら上下の第１の本圧縮ロール１８間を上杵１４とこの直下に対応して位置された下杵１５が通過することにより、これら杵の先端部を互いに接近させて予備圧縮が行われる。なお、第１の本圧縮ロール１８は必須ではなく省略することもできる。

同様に、最終圧縮用の第２の本圧縮ロール１９は、上下一対設置されているが、図１では下側の本圧縮ロール１９のみが示されている。これら上下の第２の本圧縮ロール１９間を上杵１４とこの直下に対応して位置された下杵１５が通過することにより、これら杵の先端部を互いに接近させて最終圧縮が行われる。

排出装置２１は、圧縮成型品（後述の仮圧縮成型品Ｑ及び有核錠剤を含む。）が下杵１５で臼９の上面に押出された位置から第１粉末供給器１１が配設された第１粉末供給位置に至るまでの間の位置、つまり、製品排出位置に配設されている。この排出装置２１は、有核打錠機２の周りに配置されていて排出ヘッド２１ａと、不良品排出用の第１の排出シュート２１ｂと、良品排出用の第２の排出シュート２１ｃを備えている。

排出ヘッド２１ａは、不良品受入れ部材及び良品受入れ部材を兼ねていて、仕切り壁２２、仕切り壁２２にその上流側から対向する上流側壁２３、仕切り壁２２にその下流側から対向する下流側壁２４、及び図示しない上壁を有している。仕切り壁２２、上流側壁２３、及び下流側壁２４の一部は臼取付け部８の上面に近接して設けられている。仕切り壁２２と上流側壁２３との間は、不良品を受入れるスペースＳ１となっている。このスペースＳ１は第１の排出シュート２１ｂに連続している。又、符号２５で前記スペースＳ１の入口、言い換えれば、不良品受け入れ部材の入口を示す。

仕切り壁２２と下流側壁２４との間は、良品を受入れるスペースＳ２となっている。このスペースＳ２は第２の排出シュート２１ｃに連続している。下流側壁２４は移動しないスクレーパを兼ねている。この下流側壁２４は臼９の回転軌跡と斜めに交差して設けられている。

排出手段２７は、下杵１５で臼９から押出された不良成型品（不良品）を回転盤７外に排出する部材であり、これには例えば不良品排出用の噴射ノズルが用いられている。排出手段２７は、後述の撮像器３１とスクレーパを兼ねた下流側壁２４との間であって、臼９の回転軌跡の内側に、前記不良品受け入れ部材の入口２５と対向してこの入口２５に向けて高圧の圧縮空気を噴射するように配設されている。

この排出手段２７に不良品の排出用駆動装置２８が接続されている。排出用駆動装置２８は、高圧空気を供給する空気供給源と、この供給源から噴射ノズル製の排出手段２７に至る空気配管と、この配管に設けられた電磁開閉弁等を有している。排出用駆動装置２８は、後述のコントローラ５５によって制御され、この制御により電磁開閉弁が開かれた期間のみ連続して排出手段２７から空気を噴射させるように構成されている。

なお、下流側壁（スクレーパ）２４の上流側に配設される排出手段２７は噴射ノズルに代えて可動スクレーパとすることもできる。可動スクレーパは、臼９上に押出された成型品が下流側壁（スクレーパ）２４に向けて移動することを許す第１位置と、臼９の回転軌跡と交差してこの臼９上に押出された成型品を回転盤７外に導出する第２位置とにわたって移動可能に設けられる。第１位置は、臼９の回転軌跡から外側又は内側に外側に外れた位置、又は臼９上に押出された成型品が下側を通過可能な高さ位置のいずれであってもよい。可動スクレーパ製の排出手段２７は、通常、第１位置に保持されており、不良品を排出するときにのみ第２位置に配置される。

撮像器３１は、仮圧縮ロール１７からスクレーパとして機能する下流側壁２４までの間でかつ下流側壁２４の上流側、例えば第２の本圧縮ロール１９と下流側壁２４との間に、後述する仮圧縮成型品を上方から撮像できるように臼取付け部８に上方から対向して配設されている。この撮像器３１は、これが配設された撮像位置において上杵１４と下杵１５の間の高さ位置に設けられている。これとともに、図示しない下杵案内軌道により図３に示すように下杵１５により押上げられた仮圧縮成型品Ｑは、臼９の上面と略同じ高さを維持した状態、若しくは臼９の上面に押出された状態のままで、前記撮像位置を通過できるようになっている。

撮像器３１にはＣＣＤイメージセンサ等の固体撮像素子を有したカラー又はモノクロのカメラを好適に用いることができるとともに、この撮像器３１は、図示しないが撮像視野を照らす照明手段（図示しない）を有している。更に、撮像器３１にはエアー吸引手段を設けることができる。この吸引手段を有する構成は、撮像視野に浮遊する粉末を吸引できるに伴い、撮像器３１の光学ガラスへの粉末の付着が抑制されるので、画像品質を高める上で好ましい。撮像器３１は撮影した画像信号を出力して後述するコントローラ５５に供給する。

粉末回収ノズル３４は、臼孔９ａに供給された粉末を圧縮する圧縮ロール、具体的には第１の本圧縮ロール１８の上流側でかつこの第１の本圧縮ロール１８と第２粉末供給器１２との間に配設されている。粉末回収ノズル３４は臼孔９ａに供給された第２粉末を吸引できるようにその吸口３４ａを臼孔９ａに上方から近接させて設けられている。この粉末回収ノズル３４に吸引装置３５が接続されていて、これらにより粉末回収手段が構成されている。

吸引装置３５は、真空発生源と、この発生源から粉末回収ノズル３４に至る吸引配管と、この配管に設けられ粉末回収器及び電磁開閉弁等を有している。吸引装置３５はコントローラ５５によって制御され、この制御により電磁開閉弁が開かれた期間のみ連続して粉末回収ノズル３４の吸口３４ａから吸込みが行われるように構成されている。又、前記粉末回収器はこれを通過する吸込み気流中から第２粉末を分離して溜めるものである。

次に、核錠供給機３について説明する。図１に示すように核錠供給機３は、設置ベース４１、Ｙ方向スライドテーブル４３、第１のサーボモータ４５、転送円板４７、第２のサーボモータ４９、転送ガイド５１等を備えている。

この核錠供給機３は、有核打錠機２の周りにこの有核打錠機２とは回転盤７を介して機械的に接続されていない状態に設置されている。ここに「機械的に接続されていない状態」とは、回転盤７の回転や圧縮成型に伴う挙動が核錠供給機３に回転盤７を介して伝わらないように有核打錠機２に対して核錠供給機３が設置されていることを指している。そのため、有核打錠機２と核錠供給機３とが独立していてもよく、或いは、有核打錠機２の設置ベースと核錠供給機３の設置ベース４１は一体であってもよく、この後者の場合、有核打錠機２から設置ベースを経由して核錠供給機３に伝わる前記挙動等は無視できる程小さい。

設置ベース４１は、有核打錠装置１が設置される設置面に固定されるベース部４１ａ及びこれの一側部に設けられたモータ支持部４１ｂを有している。ベース部４１ａ上に複数例えば二本のＹ方向スライドレール４２が固定されている。これらＹ方向スライドレール４２は、真っ直ぐなレールからなり、互に平行に設けられている。

Ｙ方向スライドテーブル４３は、その下面にＹ方向スライドガイド（図示しない）をＹ方向スライドレール４２と同数有している。これらＹ方向スライドガイドはＹ方向スライドレール４２にスライド自在に嵌合されていて、それにより、Ｙ方向スライドテーブル４３はモータ支持部４１ｂに接離する方向に移動可能に設置ベース４１上に支持されている。

第１のサーボモータ４５はモータ支持部４１ｂに固定されている。この第１のサーボモータ４５の回転軸は正逆回転が可能であり、この回転軸にねじ軸４６が連結されている。ねじ軸４６はＹ方向スライドレール４２と平行でかつこれらの間に配設されている。このねじ軸４６は、Ｙ方向スライドテーブル４３の下面に設けられた雌ねじ部（図示しない）に螺合されていて、これらねじ軸４６と雌ねじ部との間には循環するボールが入れられている。ねじ軸４６と、雌ねじ部と、ボールとは、ボールねじを構成している。

このボールねじの駆動源は第１のサーボモータ４５である。したがって、核錠供給機３は、ボールねじのねじ軸４６が回転されることによって、Ｙ方向スライドテーブル４３をＹ方向スライドレール４２に沿って移動するように構成されている。

転送円板４７はＹ方向スライドテーブル４３の上に回転自在に配設されている。転送円板４７はその下側に配設された第２のサーボモータ４９で回転されるように設けられている。図１中符号Ｆは転送円板４７の回転方向を示している。第２のサーボモータ４９の回転軸は正逆回転が可能である。

転送円板４７は複数のポケット４７ａを有している。これらのポケット４７ａは、前記臼９の配設ピッチと同じピッチで転送円板４７の周部に設けられていることが好ましいが、前記両ピッチは異なっていてもよい。後者の場合、第２のサーボモータ４９の回転速度の制御によって、臼孔９とポケット４７ａとが後述の核錠受け渡位置で一致するようにタイミングを合わせる同期をとって転送円盤４７を回転させればよい。図１中符号Ｇは各ポケット４７ａの中心を通るピッチサークルを示している。

各ポケット４７ａは、転送円板４７の上下両面に夫々開放されているとともに、図２で代表して示すように転送円板４７の周面にも開放する凹溝で形成されている。ポケット４７ａの奥部内面は、このポケット４７ａに収容される核錠Ａの半径に略等しい半円形であり、この奥部から転送円板４７の周面にわたる開口側内面は、転送円板４７の周面に近付くに従い次第にポケット４７ａの開口を広くする円弧形状をなしている。

転送ガイド５１は、ポケット４７ａに対する核錠受入れ位置から核錠受け渡し位置直前までの間において、ポケット４７ａ内の核錠Ａが外部に外れることを防止するために、Ｙ方向スライドテーブル４３に取付けられている。この転送ガイド５１は、平面視略半円状であり、転送円板４７の略半周に沿って配設され、その一端部が核錠受入れ位置に配置され、かつ、他端部が核錠受け渡し位置に配設されている。なお、転送ガイド５１は、転送円板４７の周面を覆う第１部位と、転送円板４７の周部上面を覆う第２部位と、転送円板４７の周部下面を覆う第３部位部位を有して断面コの字状をなしているが、図１及び図２では、これらの図の理解を容易にするために第１部位のみを描いてある。

転送ガイド５１に核錠供給パイプ５２の終端部が取付けられている。前記終端部は、核錠受入れ位置に配設されているとともに、そこを通過する核錠Ａがポケット４７ａに落ちて投入されるように転送円板４７の周部上面に対向している。核錠供給パイプ５２の図示しない他端部は、この核錠供給パイプ５２に核錠Ａを供給する直進式振動フィーダ又は旋回式振動フィーダ等のパーツフィーダ（図示しない）に接続されている。

前記構成の核錠供給機３は、その設置ベース４１を設置面に固定して有核打錠機２の近傍に設置されている。核錠供給機３が設置された状態で、転送円板４７の一部が第１の粉末供給器１１と第２の粉末供給器１２との間に配設されるとともに、この一部が臼取付け部８の一部上面に重なるように近接されている。転送円板４７のピッチサークルＧと臼９の回転軌跡の中心線Ｅとは外接し、この外接箇所に核錠受け渡し位置が合致するように核錠供給機３が設置されている。これとともに、回転盤７の中心と転送円板４７の中心を通る直線Ｈ上に転送ガイド５１の両端部が位置されている。なお、核錠供給パイプ５２の終端部が配設された転送ガイド５１の端部（錠剤受入れ位置）は、前記直線Ｈ上から外れて例えば核錠受け渡し位置に寄せて配置することも可能である。

コントローラ５５は、回転盤駆動装置５、排出用駆動装置２８等を介して有核打錠装置１の打錠動作全般の制御を担うものである。このコントローラ５５には、回転盤７の回転情報を検知するロータリーエンコーダ（図示しない）等からの信号、第２の本圧縮ロール１９による成型圧力を検出するロードセル等の荷重センサ（図示しない）等からの信号、及び撮像器３１からの画像信号等が供給される。更に、コントローラ５５は、撮像器３１の撮像動作を制御するとともに、吸引装置３５を介して粉末回収ノズル３４による第２粉末の回収動作を制御する他、図示しない第１のモータドライバを経由して第１のサーボモータ４５の運転を後述するＹ方向ずれ量Ｌに従って制御するとともに、図示しない第２のモータドライバを経由して第２のサーボモータ４９の運転を後述するＸ方向ずれ量Ｍに従って制御する。

コントローラ５５には撮像器３１が撮像した画像等を静止画表示するモニタ５７が接続されている。コントローラ５５は核錠位置検出部を有している。この核錠位置検出部での演算によって、モニタ５７に表示された画像信号から臼孔９ａのセンターに対する核錠Ａのセンターの位置ずれが、回転盤７の半径方向に沿うＹ方向ずれ量Ｌ（図４参照）と、前記半径方向に略直交する方向に沿うＸ方向ずれ量Ｍ（図４参照）とに分解して検出される。ここに、回転盤７の半径方向にする略直交する方向に沿うＸ方向ずれ量Ｍとは、臼９の回転軌跡の中心線ＥとピッチサークルＧとが外接する点を通る接線に沿って核錠Ａのセンターがずれた量、又はピッチサークルＧに沿って核錠Ａのセンターがずれた量を指している。

次に、有核打錠装置１の打錠動作を説明する。この打錠動作は打錠期間と所定時間毎に実行されるセンタリング調節期間とに分けられる。打錠期間では、撮像器３１の撮像動作が停止されるとともに、粉末回収手段の回収動作が停止された状態で、以下説明する１成型サイクルが繰り返される。

回転盤７の回転に伴い、まず、第１粉末供給器１１の下側を臼９が通過するに伴い、臼孔９ａに第１粉末供給器１１から第１粉末Ｂが取込まれて秤量される。そして、下杵１５の高さが前記秤量時の高さを維持したまま、したがって、第１の粉末Ｂの上面が臼９の上面と同じ高さに保持されたままで、臼９が核錠受け渡し位置に達すると、それにタイミングを合わせて臼９内の第１粉末Ｂ上に核錠供給機３から核錠Ａが受け渡される。

この核錠Ａの供給は、回転盤７とともに核錠供給機３の転送円板４７が同期をとって回転されるに伴い実行される。

即ち、回転盤７の回転情報に基づくコントローラ５５の制御で、第２のサーボモータ４９により回転される。それにより、転送円板４７が同期回転される。これとともに、核錠供給パイプ５２を通って核錠受入れ位置に供給される核錠Ａは、転送ガイド５１に沿って移動されて、核錠供給パイプ５２の直下で転送円板４７のポケット４７ａに受け入れられる。それにより、ポケット４７ａ内の核錠Ａが錠剤受け渡し位置に達すると、ポケット４７ａが既述のように第１粉末Ｂが供給された臼孔９ａの真上に対向するので、ポケット４７ａに入っている核錠Ａが第１粉末Ｂの上に受け渡される。

この直後、第１粉末Ｂ及び核錠Ａが供給された臼９は仮圧縮位置に達するので、この臼９内の第１粉末Ｂが核錠Ａとともに仮圧縮ロール１７で加圧されて仮圧縮される。これにより、核錠Ａが第１粉末Ｂにめり込んだ状態となるとともに、第１粉末Ｂがある程度固められる。このように仮圧縮された成型品を仮圧縮成型品Ｑと称す。前記仮圧縮により第１粉末Ｂに対して核錠Ａが位置決めされた状態を保持できるので、後述の最終圧縮に伴い回転盤７が恰もがたつくような挙動をするにも拘らず、仮圧縮成型品Ｑが撮像器３１の視野に至るまでの間に、第１粉末Ｂに対する核錠Ａの位置がずれることがなくなる。

上杵１４及び下杵１５の杵先部は、通常、図３に示すように略半球面状の凹面で形成されている。そのため、臼孔９ａのセンターに対する第１粉末Ｂ上の核錠Ａのセンターのずれがある程度小さい場合は、上杵１４の先端部の凹面によって、核錠Ａの位置が修正されて、前記ずれが消失されることを期待できる。

以上の仮圧縮後に、上杵１４は、臼孔９ａの上方に抜けて次の第２粉末の供給の邪魔とならない高さまで上昇される。この状態で、第２粉末供給器１２の下側を臼９が通過するに伴い、臼孔９ａに第２粉末供給器１２から第２粉末が取込まれて秤量される。それにより、臼９内で仮圧縮成型品Ｑが第２粉末で覆われる。

この後、臼９は粉末回収位置を通過して、更に、第１の本圧縮ロール１８が配設された予備圧縮位置と第２の本圧縮ロール１９が配設された最終圧縮位置とを順次通過する。そのため、臼孔９ａに取込まれた第２粉末と仮圧縮成型品Ｑとが、予備圧縮位置で第１の本圧縮ロール１８により予備圧縮され、これに引き続いて最終圧縮位置で、第２の本圧縮ロール１９により最終圧縮される。したがって、有核錠剤が成型される。この最終圧縮に伴って検出される成型荷重はコントローラ５５に供給されるから、それを基にコントローラ５５は成型された有核錠剤が良品であるのか不良品であるのかを判断する。

以上の最終圧縮後に、上杵１４は、臼孔９ａの上方に抜けて次の工程の邪魔とならない高さまで上昇される。この状態を図３に示す。これとともに、下杵１５は最終圧縮された有核錠剤を臼９の上に押出す高さまで上昇される。

次に、臼９及びこの上に押出された有核錠剤は、撮像位置を通過した後、核錠取出し位置に移動される。有核錠剤が良品である場合、コントローラ５５により排出手段２７は動作されることがない。そのため、良品に係る有核錠剤Ｋ（図３参照）は、排出装置２１のスクレーパである下流側壁２４に当たって下杵１５の杵先から外されるとともに、この下流側壁２４で導かれて回転盤７の外に取出され、第２の排出シュート２１ｃを経由して排出される。

又、有核錠剤が不良品である場合、コントローラ５５により排出手段２７が動作される。つまり、排出装置２１が有した排出ヘッド２１ａの入口２５に不良品に係る有核錠剤が臨んだ状態に、タイミングを合わせて、排出手段２７から高圧空気が入口２５に向けて噴射される。それにより、下杵１５上の不良品に係る有核錠剤が吹き飛ばされるので、この錠剤は、入口２５を通って排出ヘッド２１ａ内に受入れられて、第１の排出シュート２１ｂを通って排出される。

以上のように有核錠剤が排出された後、下杵１５は下降される。これにより、１成型サイクルが終了し、以降、回転盤７が一回転する毎に以上の成型サイクルが繰り返される。

次に、センタリング調節期間では、コントローラ５５により撮像器３１の撮像動作と、粉末回収手段の回収動作を行わせた状態で、既述の１成型サイクルが少なくとも一回実行される。

そのため、回転盤７の回転により、臼孔９ａに第１粉末Ｂと、核錠Ａと、第２粉末が供給された後に、この臼孔９ａが粉末回収位置に移動されることにより、第２粉末が臼孔９ａから粉末回収ノズル３４に吸引されて除かれる。この場合、臼孔９ａ内で舞っている粉末も吸引される。これ以前の段階で、第１粉末及び核錠Ａは仮圧縮されていて、この第１粉末に核錠Ａはめり込んでいるので、これら第１粉末及び核錠Ａからなる仮圧縮成型品Ｑが吸出されることはない。

この後、第２粉末が吸出された臼孔９ａを有した臼９は、予備圧縮位置及び最終圧縮位置を通過する。この場合、臼孔９ａに収容されている仮圧縮成型品Ｑは、圧縮されないか若しくは軽微に圧縮されるに過ぎないので、最終圧縮位置で荷重センサにより検出される成型荷重は、所定の荷重領域より遥かに小さい。そのため、コントローラ５５は仮圧縮成型品Ｑが不良品であると判断する。

最終圧縮位置を通過した臼９は、次に、撮像位置に達する。そのため、下杵１５上の仮圧縮成型品Ｑが撮像器３１で撮像される。この場合、仮圧縮成型品Ｑは臼孔９ａの上端と略同じ高さ又はこの上端より高い位置に下杵１５により上昇されているので、この仮圧縮成型品Ｑに対する照明を臼９に制約されることなく行える。これにより、臼孔９ａ内を照明しつつ撮像して仮圧縮成型品Ｑの画像情報を得る場合に比較して、仮圧縮成型品Ｑについて鮮明な画像を取得できる。

したがって、以上のように臼９に制約されずに仮圧縮成型品Ｑに対する照明光の当て方の自由度が確保されるに伴い、第１粉末Ｂと核錠Ａの色が互に異なりＳ／Ｎ比が十分に大きい場合ではなく、第１粉末Ｂと核錠Ａが同色である場合でも、これら第１粉末Ｂと核錠Ａとの境目を強調できるように撮像器３１の視野を照明でき、こうした照明条件下で撮像して、前記境目が明確な画像を取得することができる。

撮像位置を通過した臼９は次に排出位置に達する。この場合、排出位置に達した臼９上に押出されている仮圧縮成型品Ｑは、既述のように不良品であると判断されている。そのため、排出装置２１が有した排出ヘッド２１ａの入口２５に仮圧縮成型品Ｑが臨んだ状態にタイミングを合わせて、排出手段２７から高圧空気が入口２５に向けて噴射される。それにより、下杵１５上の仮圧縮成型品はＱ、吹き飛ばされ、入口２５を通って排出ヘッド２１ａ内に受入れられて、第１の排出シュート２１ｂを通って排出される。したがって、仮圧縮成型品Ｑが、良品を取出す下流側壁（スクレーパ）２４によって回転盤７の外側に取出されて、取出された良品に混じらないようにできる。

コントローラ５５は、撮像器３１によって得た前記画像情報を元に、臼孔９ａのセンターに対する核錠Ａのセンターの位置がずれているかどうかを演算して検出し、ずれがあった場合に、それを前記Ｙ方向ずれ量と前記Ｘ方向ずれ量とに分解して検出する。

こうしたずれ量の自動検出は、回転盤７が例えば１回転する間に撮像位置を通過した臼９の全てについてなされる。その結果得られたＹ方向ずれ量とＸ方向ずれ量を夫々コントローラ５５で平均化処理する。Ｙ方向ずれ量の平均値とＸ方向ずれ量の平均値が許容値を越えている場合、コントローラ５５は、臼孔９ａに対する核錠Ａの供給位置の補正量、言い換えれば、臼孔９ａに供給された核錠Ａのセンターを臼孔９ａのセンターに一致させるための補正量を核錠供給機３に与える。

即ち、Ｙ方向供給位置の補正量としてＹ方向ずれ量の平均値が核錠供給機３の第１のサーボモータ４５に与えられる。又、Ｘ方向供給位置の補正量としてＸ方向ずれ量の平均値が核錠供給機３の第２のサーボモータ４９に与えられる。

それにより、第１のサーボモータ４５がこれに印加されたパルス数に応じて駆動されることで、Ｙ方向、つまり、転送円板４７が前記直線Ｈに沿って回転盤７の半径方向に微動される。又、駆動中の第２のサーボモータ４９に印加されたパルス数に応じてＸ方向、つまり、前記半径方向に略直交する方向、この場合には転送円板４７の周方向（Ｒ方向ともいう。）に転送円板４７が微動される。こうした転送円板４７の微動により、受渡し位置に移動された臼９の臼孔９ａのセンターに対する転送円板４７からの核錠Ａの供給位置が修正される。

したがって、有核打錠装置１の運転を止めることなく、臼９の臼孔９ａに供給された核錠Ａのセンタリング不良を検出し、かつ、それに基づき必要に応じて臼孔９ａへの核錠Ａの供給位置を自動的に補正できる。これにより、回転盤７に取付けられた臼９の臼孔９ａに供給される核錠Ａのセンタリング不良を抑制しつつ有核錠剤を製造できる。

更に、第１実施形態では、回転盤７の回転に同期するように転送円板４７を回転させる第２のサーボモータ４９を利用して、転送円板４７をＸ方向に微動させるので、構成が簡単である。

又、撮像器３１が撮像した仮圧縮成型品Ｑについての画像情報はコントローラ５５によりモニタ５７に映し出される。この場合、個々の画像情報を映し出しても良いが、コントローラ５５で平均化処理されたＹ方向ずれ量Ｌの平均値とＸ方向ずれ量Ｍの平均値に相当するずれ状態の画像をモニタ５７に静止画表示することが好ましい。これにより、回転盤７の回転が高速であっても、モニタ５７の画面上での静止画の切換えが頻繁ではなくなって、センタリング不良の状況をモニタ画面上で視認し易い。

更に、コントローラ５５により平均化処理されたＹ方向ずれ量Ｌの平均値とＸ方向ずれ量Ｍの平均値を、数値としてコントローラ５５でモニタ５７に表示させてもよい。この場合、コントローラ５５に対してキーボードやタッチパネル等の外部入力装置を接続して置けば、モニタ５７の表示を視認しながら、Ｙ方向ずれ量Ｌの平均値とＸ方向ずれ量Ｍの平均値を、外部入力装置を用いてコントローラ５５に入力することが可能であり、そして、こうした入力を繰り返し行ってモニタ５７の表示が許容されるレベルに収まった時点で、モニタリングを終了させる指令をコントローラ５５に入力することも可能である。

図５及び図６は本発明の第２実施形態を示している。この第２実施形態は、以下説明する事項以外は第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と同じ構成については第１実施形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。

第２実施形態は、所謂Ｘ−Ｙテーブル上に転送円板４７を支持した構成の核錠供給機３を採用した点で第１実施形態とは異なる。

即ち、Ｙ方向スライドテーブル４３に、その長手方向一端から直角に起立するモータ支持部４３ａと、複数例えば一対のＸ方向スライドレール６１が固定されている。Ｘ方向スライドレール６１は、互に平行であり、Ｙ方向スライドテーブル４３の長手方向、つまり、回転盤７の中心と転送円板４７の中心を通る直線Ｈに直交する方向に真っ直ぐ延びている。Ｙ方向スライドテーブル４３の下面に雌ねじ部６２が設けられている。

図５及び図６中符号６５はＸ方向スライドテーブルを示している。Ｘ方向スライドテーブル６５は、その下面にＸ方向スライドガイド６６を有している。これらＸ方向スライドガイド６６はＸ方向スライドレール６１にスライド自在に嵌合されていて、それにより、Ｘ方向スライドテーブル６５はモータ支持部４３ａに接離する方向に移動可能にＹ方向スライドテーブル４３上に支持されている。

第２のサーボモータ４９はモータ支持部４３ａに固定されている。この第２のサーボモータ４９の回転軸は正逆回転が可能であり、この回転軸にねじ軸６９が連結されている。ねじ軸６９はＸ方向スライドレール６１と平行でかつこれらの間に配設されている。このねじ軸６９は、Ｘ方向スライドレール６１の雌ねじ部６２に螺合されていて、これらねじ軸６９と雌ねじ部６２との間には循環するボールが入れられている。

ねじ軸６９、雌ねじ部６２、及びボールにより構成されたボールねじの駆動源は第２のサーボモータ４９である。したがって、ボールねじのねじ軸６９が回転されることによって、Ｘ方向スライドテーブル６５をＸ方向スライドレール６１に沿って移動できるように構成されている。

転送円板４７はＸ方向スライドテーブル６５の上に回転自在に配設されている。図５及び図６中符号６８は転送円板４７を回転させる第３のサーボモータを示している。第３のサーボモータ６８はＸ方向スライドテーブル６５の下面に取付けられている。又、転送ガイド５１はＸ方向スライドテーブル６５の上面に取付けられている。なお、図６中符号４３ｂはＹ方向スライドテーブル４３の下面に設けられた雌ねじ部を示している。この雌ねじ部４３ｂにねじ軸４６が螺合されている。又、図６中符号４４は、Ｙ方向スライドテーブル４３の下面に固定されてＹ方向スライドレール４２にスライド自在に嵌合されたＹ方向スライドガイドを示している。

前記構成のＸ−Ｙテーブルを備えた核錠供給機３は、その第１のサーボモータ４５がコントローラ（図１参照）で駆動されることにより、転送円板４７を回転盤７の半径方向に微動させることができるとともに、第２のサーボモータ４９がコントローラで駆動されることにより、転送円板４７を前記半径方向と直交する方向に微動させて、受渡し位置に移動された臼９の臼孔９ａのセンターに対する転送円板４７からの核錠Ａの供給位置を修正できる。又、この第２実施形態では、第３のサーボモータ６８は、転送円板４７を回転盤７の回転に同期するように回転させる専用モータとして使用される。

以上説明した以外の構成は図５及び図６に図示されない構成を含めて第１実施形態と同じである。したがって、第２実施形態の有核打錠装置においても、第１実施形態と同様に有核打錠装置１の運転を止めることなく、臼９の臼孔９ａに供給された核錠Ａのセンタリング不良を検出し、かつ、それに基づき必要に応じて臼孔９ａへの核錠Ａの供給位置を補正できるので、回転盤７に取付けられた臼９の臼孔９ａに供給される核錠Ａのセンタリング不良、及び臼孔９ａに供給された核錠Ａが回転盤７の挙動で動くことによるセンタリング不良を抑制しつつ有核錠剤を製造できる。

図７は本発明の第３実施形態を示している。この第３実施形態は、以下説明する事項以外は第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と同じ構成については第１実施形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。

第３実施形態は撮像器３１の配置が第１実施形態と異なる。即ち、撮像器３１は、仮圧縮ロール１７の下流側でかつこの仮圧縮ロール１７と第２粉末供給器１２との間に配設されている。この撮像器３１は、臼９内に仮圧縮された第１粉末及び核錠Ａが収められている状態で、これらからなる仮圧縮成型品Ｑを撮像する。又、第３実施形態では、既述の撮像器３１の配置に伴い、第１実施形態で説明した粉末回収ノズル及び吸引装置からなる吸引手段を省略できるので、有核打錠装置１の構成が簡単である。

更に、第３実施形態では撮像装置３１は有核打錠機２の全運転期間に渡って連続して撮像動作をするようにコントローラ５５で制御される。これにより、製造される全ての有核錠剤についてその核錠のセンタリング不良を自動検出できるとともに、それに伴い不良品と判定された有核錠剤を、コントローラ５５で制御される排出手段２７の動作により回転盤７の外に排出して、良品に係る有核錠剤に混じらなくすることができる。そのため、サンプリング期間に相当する期間がないので、核錠及びその外装となる粉末の無駄を抑制できる点で好ましい。

しかし、これに代えて、前記サンプリング期間を設けて実施しても良く、その場合、コントローラ５５は、その核錠位置検出部が、仮圧縮後に最終圧縮された有核錠剤のうちで、サンプリング調節期間中に製造された有核錠剤の全てを不良品と判定することで、或いは、これら有核錠剤の中で、核錠のずれ量が許容範囲を越えて過大となっていることが検出された有核錠剤のみを不良品と判定することで、その不良品を排出手段により回転盤７の外に排出させるように構成することもできる。

以上説明した以外の構成は図７に図示されない構成を含めて第１実施形態と同じである。したがって、第３実施形態の有核打錠装置１においても、第１実施形態と同様に有核打錠装置１の運転を止めることなく、臼９の臼孔９ａに供給された核錠Ａのセンタリング不良を検出し、かつ、それに基づき必要に応じて臼孔９ａへの核錠Ａの供給位置を補正できるので、回転盤７に取付けられた臼９の臼孔９ａに供給される核錠Ａのセンタリング不良、及び臼孔９ａに供給された核錠Ａが回転盤７の挙動で動くことによるセンタリング不良を抑制しつつ有核錠剤を製造できる。

１…有核打錠装置（回転式粉末圧縮成型装置）、２…有核打錠機（回転式粉末圧縮成型機）、３…核錠供給機（核供給機）、Ａ…核錠（核部材）、Ｂ…第１粉末、Ｑ…仮圧縮成型品、７…回転盤、９…臼、９ａ…臼孔、１１…第１粉末供給器、１２…第２粉末供給器、１４…上杵、１５…下杵、１７…仮圧縮ロール、１９…第２の本圧縮ロール、２１…排出装置、２１ａ…排出ヘッド（不良品受入れ部材）、２４…下流側壁（スクレーパ）、２５…入口、２７…排出手段、３１…撮像器、３４…粉末回収ノズル、３５…吸引装置、４５…第１のサーボモータ、４７…転送円板、４９…第２のサーボモータ、５５…コントローラ

Claims (6)

1. 回転式粉末圧縮成型機が有した回転盤に配設された複数の臼の臼孔に第１粉末供給器により第１粉末を供給し、前記回転盤の回転方向を基準に前記第１粉末供給器より下流側で、予め製造された核部材を転送する転送円板を有した核供給機により前記第１粉末の上に前記核部材を供給し、前記転送円板の下流側に配置された第２粉末供給器により前記核部材を覆う第２粉末を前記臼孔に供給し、上杵と下杵を用いて前記粉末を圧縮して有核成型品を製造し、この有核成型品を前記下杵で前記臼上に押出してスクレーパにより前記回転盤外に排出する回転式粉末成型装置において、
   前記核供給機が、前記転送円板を前記回転盤の半径方向に移動させる第１のサーボモータ、及び前記転送円板を前記半径方向に略直交する方向に移動させる第２のサーボモータを備えているとともに、この核供給機を前記回転式粉末圧縮成型機とは機械的に接続されていない状態に設置し、
   前記臼孔に供給された前記第１粉末及び前記核部材を加圧して、前記核部材が前記第１粉末にめり込んだ状態の仮圧縮成型品とする仮圧縮ロールを、前記転送円板と前記第２粉末供給器との間に配設し、
   前記仮圧縮成型品を撮像して画像信号を出力する撮像器を、前記仮圧縮ロールから前記スクレーパまでの間でかつ前記スクレーパの上流側に配設し、
   前記画像信号に基づいて前記臼孔に対する前記核部材の供給位置の補正量をコントローラで検出して、この補正量を前記第１、第２のサーボモータに与えて前記回転盤に対する前記転送円板の相対位置を調節させるように構成されていることを特徴とする回転式粉末圧縮成型装置。
2. 前記コントローラが、前記画像信号から前記臼孔のセンターに対する前記核部材のセンターの位置ずれを、前記回転盤の半径方向に沿うＹ方向ずれ量と、前記半径方向に略直交する方向に沿うＸ方向ずれ量とに分解して検出するとともに、前記Ｙ方向ずれ量を前記第１のサーボモータに前記補正量として与え、前記Ｘ方向ずれ量を前記第２のサーボモータ前記補正量として与えるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転式粉末圧縮成型装置。
3. 前記臼孔に供給された粉末を圧縮する圧縮ロールの上流側でかつこの圧縮ロールと前記第２粉末供給器との間に配設されて、前記臼孔に供給された前記第２粉末を吸引する粉末回収ノズルを備えるとともに、前記圧縮ロールとこのロールの下流側に配設された前記スクレーパとの間に前記撮像器が配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転式粉末圧縮成型装置。
4. 前記撮像器が前記仮圧縮ロールの下流側でかつこの仮圧縮ロールと前記第２粉末供給器との間に配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転式粉末圧縮成型装置。
5. 前記第２のサーボモータが前記転送円板を回転させるモータを兼ねていることを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の回転式粉末圧縮成型装置。
6. 前記撮像器の下流側でかつこの撮像器と前記スクレーパとの間に、前記下杵で前記臼から押出された不良品を前記回転盤外に排出する排出手段と、前記回転盤外に排出された前記不良品を受け入れる不良品受け部材とを夫々配設するとともに、前記臼孔に供給された前記核部材が前記撮像器で撮像された場合の前記撮像信号に基づく前記コントローラの制御で、撮像された核部材を含んだ前記成型品が前記不良品受け部材の入口に向かい合っているときに、前記排出手段が排出動作をするように構成されていることを特徴とする請求項３又は５に記載の回転式粉末圧縮成型装置。

Images