(57)【要約】【課題】  少ない部品点数で多くの調節刻みの設定を実現するデジタルボリューム、当該デジタルボリュームを備えたヒータ温度制御装置および薬剤分包装置を提供する。【解決手段】  抵抗Ｒｉ（ｉ＝１，２，…）が複数直列接続されている。この直列接続された抵抗Ｒｉは、抵抗値ｒｉがそれぞれ異なり、最小の抵抗値ｒ１を有する抵抗Ｒ１とその他の抵抗Ｒｉのそれぞれとは、その他の抵抗Ｒｉの抵抗値ｒｉのそれぞれが最小の抵抗値ｒ１の２の累乗倍となるような関係を有している。そして、当該複数の抵抗Ｒｉのそれぞれに並列にリレーＬｉが接続され、制御回路Ｃを介してそれぞれのリレーＬｉが開放状態または短絡状態に制御されることにより調節対象の機器に接続される抵抗の全抵抗値が変化する。【選択図】          図１
2006310385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続された複数の抵抗と、
当該複数の抵抗のそれぞれに並列に接続された複数のリレーと、
前記複数のリレーのそれぞれに対して制御を行う制御回路とを具備し、
前記複数の抵抗の抵抗値は、それぞれ異なり、当該複数の抵抗の抵抗値のうちで最小の抵抗値を有する抵抗とその他の抵抗のそれぞれとの関係において、当該その他の抵抗の抵抗値は、それぞれ前記最小の抵抗値の２の累乗倍となることを特徴とするデジタルボリューム。
【請求項２】
前記リレーは、機械式リレーであることを特徴とする請求項１記載のデジタルボリューム。
【請求項３】
請求項１または２記載のデジタルボリュームを２つ直列接続し、当該デジタルボリューム同士の接続点に端子を設けた三端子のデジタルボリュームであって、
前記制御回路は、一方のデジタルボリュームにおけるリレーの動作状態と、対応する他方のデジタルボリュームにおけるリレーの動作状態とを逆にすべくそれぞれのリレーを制御することを特徴とするデジタルボリューム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のデジタルボリュームと、
ヒータとを有し、
前記デジタルボリュームによりヒータの温度制御を行うことを特徴とするヒータ温度制御装置。
【請求項５】
請求項４記載のヒータ温度制御装置を備えたことを特徴とする薬剤分包装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルボリューム、特に、薬剤分包装置に用いるヒータの温度制御のためのデジタルボリュームに関する。また、当該デジタルボリュームを備えたヒータ温度制御装置および薬剤分包装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒータの温度調節等のために、複数の抵抗を用いたデジタルボリュームが公知である。図４は従来のデジタルボリュームを示す概略図である。このような従来のデジタルボリュームにおいては、複数の抵抗Ｒ’ｉ（ｉは整数、抵抗値ｒ）を直列に接続し、隣り合う抵抗の間を端子として、いずれかの端子に繋ぐことにより、全体の抵抗値ｒｃ＝Σｒを多段的に切り替えて、ヒータの温度調節等に使用するものである。この複数の抵抗の抵抗値ｒは、一般的に等しく、これによりデジタルボリュームとして等間隔でヒータ温度等を切り替えることができる。
【０００３】
一方、薬剤分包装置においては、分包紙をヒートシールするためのヒータ（ヒートローラを含む）が設けられている。このヒータにおいて、ヒートシールする分包紙の種類、厚さ、および分包紙の個体差等によりヒートシールに適正なヒータ温度が異なる場合がある。このため、薬剤分包装置においても温度制御または温度調節可能なものがある（例えば、特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開２００４−２２４４４４号公報
【特許文献２】特開２００１−１９６１５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のデジタルボリュームには、以下のような問題があった。すなわち、調節刻みを多くしようとする（刻み幅を細かくしようとする）と、必然的に抵抗の数がそれだけ多くなり、部品点数が多くなるという問題があった。例えば、２５６段階のデジタルボリュームを実現しようとすると、２５５個の抵抗Ｒ’ｉ（ｉ＝１，２，…，２５５）が必要となっていた。
【０００５】
薬剤分包装置においては、約１℃刻みで調節する要請があること、新しい分包紙（すなわち、新しいヒータ温度）に対応可能であること、コンピュータ制御をする上での扱い易さ等の観点から、上記のような非常に多くの調節刻みが望まれているという実情もある。
【０００６】
本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するべくなされたもので、少ない部品点数で多くの調節刻みの設定を実現するデジタルボリューム、当該デジタルボリュームを備えたヒータ温度制御装置および薬剤分包装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るデジタルボリュームの一の態様は、直列接続された複数の抵抗と、当該複数の抵抗のそれぞれに並列に接続された複数のリレーと、前記複数のリレーのそれぞれに対しての制御を行う制御回路とを具備し、前記複数の抵抗の抵抗値は、それぞれ異なり、当該複数の抵抗の抵抗値のうちで最小の抵抗値を有する抵抗とその他の抵抗のそれぞれとの関係において、当該その他の抵抗の抵抗値は、それぞれ前記最小の抵抗値の２の累乗倍となるものである。
【０００８】
上記構成のデジタルボリュームによれば、抵抗が複数直列接続されている。この直列接続された抵抗は、抵抗値がそれぞれ異なり、最小の抵抗値を有する抵抗とその他の抵抗のそれぞれとは、その他の抵抗の抵抗値のそれぞれが最小の抵抗値の２の累乗倍となるような関係を有している。そして、当該複数の抵抗のそれぞれに並列にリレーが接続され、制御回路を介してそれぞれのリレーが開放状態または短絡状態に制御されることによりボリューム抵抗値（調節対象の機器に接続される抵抗、すなわち、機器使用時に電圧が印加される抵抗の全抵抗値）が変化する。つまり、リレーを開放すると、当該リレーと並列接続された抵抗は、機器に接続され、リレーを短絡すると、当該リレーと並列接続された抵抗は機器に接続されないこととなる。したがって、直列接続された複数の抵抗のうち、調節対象の機器に接続する抵抗を任意に１または複数（飛び飛びでもよい）選択することができる。要するに、複数の抵抗のそれぞれに対して並列的な制御が可能となる。
【０００９】
しかも、最小の抵抗値を有する抵抗とその他の抵抗のそれぞれとの関係において、その他の抵抗の抵抗値のそれぞれが最小値の２の累乗倍となっていることにより、デジタルボリュームの調節刻みごとのボリューム抵抗値の差が等しい構成を容易に実現することができる。このことは、デジタルボリュームを２進数の組み合せで制御可能であることを意味するため、制御回路に対する制御プログラムも容易に構築することができる。
【００１０】
より具体的には、複数のリレーについて、形成されるボリューム抵抗値が低い順に、２進数的に制御することにより、調節刻みごとのボリューム抵抗値の差を等しくすることができ、ヒータ温度等を等間隔で調節することができる。例えば、３つの連続する抵抗Ｒｉ（抵抗値ｒｉ＝２0Ｃ：Ｃは定数），Ｒｉ＋１（抵抗値ｒｉ＋１＝２1Ｃ），Ｒｉ＋２（抵抗値ｒｉ＋２＝２2Ｃ）において、短絡状態を０、開放状態を１とし、右端から順にＲｉ，Ｒｉ＋１，Ｒｉ＋２を割り当てた三桁の２進数表示を００１→０１０→０１１→１００→１０１→１１０→１１１と変化させた（制御した）場合、形成される抵抗値は、Ｃ→２Ｃ→３Ｃ→４Ｃ→５Ｃ→６Ｃ→７Ｃと増えて行くことになる。すなわち、ｉ個の抵抗を用いて、２i段階（００…０の状態を含む）の調節刻みを設けることができる。直列的変化する従来の調節刻みの数は、ｉ個の抵抗でｉ＋１段階しか設けることができないので、当然により多くの調節刻みを実現することができる。また、上記のような２進数表示が容易に適用できるため、プログラム制御もより容易に構成することができる。
【００１１】
このように、複数の抵抗のそれぞれに対して並列的な制御を可能とすることにより、直列的にしか制御できない（飛び飛びに抵抗を選択できない）従来のデジタルボリュームに比べて多くの調節刻みを設けても部品点数を大幅に減らすことができる。
【００１２】
好ましくは、前記リレーは、機械式リレーである。
【００１３】
また、本発明に係るデジタルボリュームの他の態様は、上記デジタルボリュームを２つ直列接続し、当該デジタルボリューム同士の接続点に端子を設けた三端子のデジタルボリュームであって、前記制御回路は、一方のデジタルボリュームにおけるリレーの動作状態と、対応する他方のデジタルボリュームにおけるリレーの動作状態とを逆にすべくそれぞれのリレーを制御するものである。
【００１４】
この場合、デジタルボリューム同士の接続点に設けられた端子においてデジタルボリューム１つの場合（二端子の場合）と同様の分圧比が得られる。
【００１５】
したがって、三端子のデジタルボリュームにおいても少ない部品点数で多くの調節刻みの設定を実現することができる。
【００１６】
また、本発明に係るヒータ温度制御装置は、上記記載のデジタルボリュームと、ヒータとを有し、前記デジタルボリュームによりヒータの温度制御を行うものである。
【００１７】
さらに、本発明に係る薬剤分包装置は、上記記載のヒータ温度制御装置を備えたものである。
【００１８】
このように、薬剤分包装置のヒータ温度制御装置に上記構成のデジタルボリュームを適用することにより、ヒートシールする分包紙が種類、厚さ、および分包紙の個体差等によりヒートシールに適正なヒータ温度が異なる場合であっても、きめ細かく温度設定を行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るデジタルボリュームによれば、複数の抵抗のそれぞれに対して並列的な制御を可能とすることにより、直列的にしか制御できない（飛び飛びに抵抗を選択できない）従来のデジタルボリュームに比べて多くの調節刻みを設けても部品点数を大幅に減らすことができる。そして、ヒータ温度制御装置および薬剤分包装置にこのようなデジタルボリュームを適用することにより、ヒートシールする分包紙が種類、厚さ、および分包紙の個体差等によりヒートシールに適正なヒータ温度が異なる場合であっても、きめ細かく温度設定を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は本発明の第１実施形態に係るデジタルボリュームを示す概略回路図である。
【００２１】
本実施形態のデジタルボリューム１０は、図１に示すように、直列接続された８個の抵抗Ｒｉ（ｉ＝１，２，…，８）と、当該８個の抵抗Ｒｉのそれぞれに並列に接続された８個のリレーＬｉと、前記８個のリレーＬｉのそれぞれに対して制御を行う制御回路Ｃとを具備し、前記複数の抵抗Ｒｉの抵抗値ｒｉは、それぞれ異なり、当該複数の抵抗Ｒｉの抵抗値ｒｉのうちで最小の抵抗値ｒ１を有する抵抗Ｒ１とその他の抵抗Ｒｉのそれぞれとの関係において、当該その他の抵抗Ｒｉの抵抗値ｒｉは、それぞれ前記最小の抵抗値ｒ１の２の累乗倍となるものである。本実施形態においては、低電位側より抵抗値ｒｉに関して昇順に接続される。
【００２２】
より具体的には、前記複数の抵抗Ｒｉの抵抗値ｒｉは、それぞれ異なり、いずれも以下の式で表せる。
ｒｉ＝Ｃ×２i-1    （ｉ＝１，２，…，８）
ただし、Ｃはｉによらない定数である。
【００２３】
本実施形態において、例えば、Ｃ＝５Ωとすれば、抵抗Ｒ１の抵抗値ｒ１＝５Ω、抵抗Ｒ２の抵抗値ｒ２＝１０Ω、抵抗Ｒ３の抵抗値ｒ３＝２０Ω、抵抗Ｒ４の抵抗値ｒ４＝４０Ω、抵抗Ｒ５の抵抗値ｒ５＝８０Ω、抵抗Ｒ６の抵抗値ｒ６＝１６０Ω、抵抗Ｒ７の抵抗値ｒ７＝３２０Ωおよび抵抗Ｒ８の抵抗値ｒ８＝６４０Ωを直列に接続する。
【００２４】
なお、上記の抵抗Ｒｉは、必ずしも１つの抵抗からなるものでなくてもよく、後述するリレーＬｉの端子間の抵抗が上記抵抗値ｒｉとなればよい。例えば、抵抗Ｒ１は、１０Ωの抵抗を並列接続することにより抵抗値ｒ１＝５Ωを実現してもよい。また、例えば、抵抗Ｒ５は、抵抗値４７Ωの抵抗と抵抗値３３Ωの抵抗とを直列接続することにより抵抗値ｒ５＝８０Ωを実現してもよい。このようにして、既存の抵抗を組み合わせて用いて低コストで上記回路を構成可能である。もちろん、専用の抵抗値ｒｉを有する抵抗Ｒｉを作製し、これを適用することとしてもよい。
【００２５】
さて、上述したように接続した抵抗Ｒ１〜Ｒ８のそれぞれにリレーＬ１〜Ｌ８を並列に接続する。本実施形態においては、機械式リレーを用いているが、半導体リレー等適宜用いることも可能である。このリレーＬｉにより、リレーＬｉを開放すると、当該リレーと並列接続された抵抗Ｒｉは、調節対象の機器（後述するヒータ）に接続される（ボリューム抵抗値ｒｃに関与する）抵抗となり、リレーＬｉを短絡すると、当該リレーＬｉと並列接続された抵抗Ｒｉは、上記機器に接続されない（ボリューム抵抗値ｒｃに関与しない）抵抗となる。このリレーＬ１〜Ｌ８は、マイコン等を含む制御回路ＣとフォトカプラＰ１〜Ｐ８を介して駆動可能に接続されている。より具体的には、制御回路ＣによりフォトカプラＰｉの発光素子（発光ダイオード等）が発光すると、受光素子（フォトトランジスタ等）がオンすることにより、リレーＬｉが動作（短絡→開放）する。なお、リレーＬｉに設けられたダイオードＤは、逆電流保護のためのものであり、リレーＬｉとして半導体リレーを用いる場合には、設ける必要はない。
【００２６】
ここで、本実施形態のデジタルボリューム１０の具体的な動作について説明する。なお、リレーＬｉの動作状況を容易に理解するために、２進数表示を用いる。すなわち、リレーＬｉの短絡状態を０、開放状態を１とし、右端の桁から順にリレーＬ１，Ｌ２，…，Ｌ８の状態を０または１で示すことにより、リレーＬ１〜Ｌ８の動作状態を８桁の２進数表示として表すことができる。
【００２７】
まず、初期状態としてリレーＬ１〜Ｌ８がすべて短絡されている場合（００００００００）、抵抗Ｒ１〜Ｒ８のいずれにも機器に接続されないため、ボリューム抵抗値ｒｃ＝０Ωとなる。次に、フォトカプラＰ１からの動作信号を受けてリレーＬ１が開放されると（０００００００１）、抵抗Ｒ１のみが機器に接続されることとなるため、ボリューム抵抗値ｒｃ＝ｒ１＝５Ωとなる。続いて、リレーＬ１を短絡し、リレーＬ２を開放すると（００００００１０）、同様に、ボリューム抵抗値ｒｃ＝ｒ２＝１０Ωとなる。さらに、リレーＬ１およびリレーＬ２を開放すると（００００００１１）、同様に、ボリューム抵抗値ｒｃ＝ｒ１＋ｒ２＝１５Ωとなる。次に、リレーＬ３を短絡し、リレーＬ１，Ｌ２を短絡すると（０００００１００）、ｒｃ＝ｒ３＝２０Ωとなる。以下同様に、２進数表示を１つ増やすたびにボリューム抵抗値ｒｃが５Ωずつ増えていくことになる。図１においては、２進数表示０１０１１０１０であり、ボリューム抵抗値ｒｃ＝ｒ７＋ｒ５＋ｒ４＋ｒ２＝４５０Ωであることを表している。
【００２８】
以上のように、直列接続された８つの抵抗Ｒｉのうち、調節対象の機器に接続する抵抗を任意に１または複数（飛び飛びでもよい）選択することができる。要するに、８つの抵抗のそれぞれに対して並列的な制御が可能となる。これにより、８つの抵抗Ｒ１〜Ｒ８だけで、デジタルボリューム１０の調節刻みの数を００００００００から１１１１１１１１までの２8＝２５６段階とすることができる。従来であれば、上述の通り、２５５個の抵抗が必要となるため、抵抗等の部品点数を大幅に削減することができる。
【００２９】
しかも、最小の抵抗値ｒ１を有する抵抗Ｒ１とその他の抵抗Ｒｉのそれぞれとの関係において、その他の抵抗Ｒｉの抵抗値ｒｉのそれぞれが最小値ｒ１の２の累乗倍となっていることにより、デジタルボリューム１０の調節刻みごとのボリューム抵抗値の差が等しい構成を容易に実現することができる。このことは、さらに、コンピュータにより制御回路Ｃを介してリレーＬｉを制御する際に、２進数をそのまま適用することができることを意味するので、制御プログラムも容易に構築することができる。すなわち、上記のような２進数表示により、リレーＬｉの動作状態が示せるとともに、このときのボリューム抵抗値ｒｃも容易に把握可能となる。
【００３０】
このように、複数の抵抗Ｒｉのそれぞれに対して並列的な制御を可能とすることにより、直列的にしか制御できない（飛び飛びに抵抗を選択できない）従来のデジタルボリュームに比べて多くの調節刻みを設けても部品点数を大幅に減らすことができる。
【００３１】
なお、調節刻みを細かくすればするほど本発明のデジタルボリューム１０を採用することによる部品点数減少の効果が高まる。例えば、５１２段階で９個、１０２４段階でも１０個の抵抗Ｒｉを接続すれば実現でき、より多くの調節刻みが必要な場合には、より効果的である。
【００３２】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図２は本発明の第２実施形態に係るデジタルボリュームを示す概略回路図である。第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
【００３３】
本実施形態においては、第１実施形態のデジタルボリューム１０における抵抗Ｒｉ，リレーＬｉおよびフォトカプラＰｉの構成を２組用い、これらを直列接続し、当該デジタルボリューム同士の接続点に端子を設けた三端子のデジタルボリュームを構成する。制御回路Ｃ’は、一方のデジタルボリューム１０におけるリレーＬｉの動作状態と対応する他方のデジタルボリューム１０’におけるリレーＬ’ｉの動作状態とを逆にすべくそれぞれのリレーＬｉ，Ｌ’ｉを制御するものである。
【００３４】
すなわち、同じ抵抗値ｒｉを有する抵抗Ｒｉについて一方側のリレーＬｉで開放する際は、他方側のリレーＬ’ｉは短絡する制御が行われる。図２においては、下側のデジタルボリューム１０が０１０１１０１０で示される動作状態において、上側のデジタルボリューム１０’が１０１００１０１で示される（すなわち補数表示される）動作状態となる。つまり下側のボリューム抵抗値が４５０Ω（総抵抗値１２７５Ω）であるのに対し、上側のボリューム抵抗値が８２５Ω（１２７５Ω−８２５Ω＝４５０Ω）であるので、デジタルボリューム同士の接続点に設けられた端子においてデジタルボリューム１つの場合（二端子の場合）と同様の分圧比が得られる。
【００３５】
したがって、三端子のデジタルボリュームにおいても少ない部品点数で多くの調節刻みの設定を実現することができる。
【００３６】
ここで、上記のデジタルボリュームを適用した薬剤分包装置のヒータ温度制御装置について説明する。図３は図１のデジタルボリュームを適用したヒータ温度制御装置を示す概略ブロック図である。図３においては上記第１実施形態のデジタルボリューム１０を適用している。
【００３７】
図４のヒータ温度制御装置は、入力パネルや調節つまみ等の入力手段１と、入力手段１からの入力を受けてデジタルボリューム１０に制御信号を送るＣＰＵ２と、デジタルボリューム１０の端子に接続されたヒータ３とを具備する。ヒータ３には温度検出手段（図示せず）が設けられ、ヒータ３の温度をＣＰＵ２にフィードバックする。デジタルボリューム１０とヒータ３とは、１段階の調節刻み変化ごとに所定の温度（例えば、１℃）変化するように構成される。
【００３８】
図１のデジタルボリューム１０は、上述の通り、２５６段階の調節刻みを有するため、例えば、最高２００℃前後のヒータ３を適用しても、全温度領域について１℃刻み（より細かくすることも可能）で十分に対応可能となる。
【００３９】
このように、薬剤分包装置のヒータ温度制御装置に上記構成のデジタルボリューム１０を適用することにより、ヒートシールする分包紙が種類、厚さ、および分包紙の個体差等によりヒートシールに適正なヒータ温度が異なる場合であっても、きめ細かく温度設定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るデジタルボリュームを示す概略回路図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係るデジタルボリュームを示す概略回路図である。
【図３】図１のデジタルボリュームを適用したヒータ温度制御装置を示す概略ブロック図である。
【図４】従来のデジタルボリュームを示す概略図である。
【符号の説明】
【００４１】
Ｒｉ（ｉ＝１，２，…）…抵抗
ｒｉ（ｉ＝１，２，…）…抵抗値
Ｌｉ，Ｌ’ｉ（ｉ＝１，２，…）…リレー
Ｃ，Ｃ’…制御回路
３…ヒータ
１０，１０’…デジタルボリューム
【図１】
2006310385.tif 000003
【図２】
2006310385.tif 000004
【図３】
2006310385.tif 000005
【図４】
2006310385.tif 000006