JP2003062699A

JP2003062699A - 回転式粉末圧縮成形機

Info

Publication number: JP2003062699A
Application number: JP2001256158A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Tamura; 信雄田村; Minoru Kamimura; 稔上村
Original assignee: HATA IRON WORKS; Hata Tekkosho Co Ltd
Current assignee: HATA IRON WORKS; Hata Tekkosho Co Ltd
Priority date: 2001-08-27
Filing date: 2001-08-27
Publication date: 2003-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】製造される成形品の厚みや硬度を安定化できる
回転式粉末圧縮成形機（打錠機）を得ることにある。【解決手段】回転盤に取付けられた臼及び上下の杵を、
回転盤の回転に伴って上下の加圧ロール15,16間に通過
させることにより、これら加圧ロールで上下の杵を夫々
軸線方向に移動させて、臼内の粉末材料を圧縮成形して
成形品（錠剤）を製造する打錠機を前提とする。上下の
加圧ロール15,16を強制的に冷却する液流路27,41及び加
圧ロール部液冷装置51とを備える。液流路27,41は、加
圧ロール15,16を軸受26,37を介して回転自在に支持した
ロール軸25,35に設けられる。液冷装置51は、液流路27,
41の入口27a,41ａ及び出口27b,41bに接続される液循環
流路52、この液循環流路中に設けられた送液ポンプ53、
及び液循環流路中に設けられた液冷却器54を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、錠剤を製造する回
転式打錠機等の回転式粉末圧縮成形機に関する。

【０００２】

【従来の技術】回転式打錠機の温度は、運転の継続に従
って運転開始時点の温度（常温）より次第に上昇し、そ
れに伴い上下の杵が軸方向に熱膨張することは知られて
いる。杵が伸びると打錠圧力が上がり、この逆に杵が縮
むと打錠圧力が下がり、それに伴い成形される錠剤（成
形品）の厚みや硬度が変化する。そのため、現状では、
作業員が所定時間毎に成形品の厚みや硬度を測定し、そ
れに基づき適宜調整を行なっているが、こうした作業は
軽減することが望まれている。

【０００３】又、回転式打錠機の多くは、錠剤の重量
（錠重量）が一定となるように、打錠圧力（成形圧力）
の変化を電気的に検出して、その検出値に応じて臼への
原料粉末の充填量を自動的に調節するフィードバック制
御を行なっている。こうした成形条件において、温度変
化により杵の長さに変化が起こると、打錠圧力と錠重量
との相関関係が変化するので、重量制御の精度が低下す
る場合がある。

【０００４】そのため、成形品の重量だけではなく、そ
の厚み及び硬度にも精度が要求される場合には、既存の
回転式打錠機では対応できず、その改善が求められてい
る。

【０００５】そして、最近の回転式打錠機は、密閉扉で
囲まれる閉鎖空間を有し、この空間内に回転盤等を含む
打錠部分を配置する構成を採用することが多く、前記閉
鎖空間の密閉性はとみに高められる傾向にある。前記密
閉性が高まるほど、回転式打錠機の外部への自然放熱性
能が低下するので、回転式打錠機全体の温度は上昇し易
くなる。そのため、成形品の厚みや硬度の変化も大きく
なり易い。

【０００６】更に、回転式打錠機はその生産能力を向上
するために、回転盤をより高速で回転させて打錠を行う
高速化が促進される傾向にある。この回転の高速化にお
いては、各部の摩擦熱の発生量が増えるので、前記閉鎖
空間の有無に拘わらず、回転式打錠機全体の温度は上昇
し易くなる。そのため、成形品の厚みや硬度の変化も大
きくなり易い。

【０００７】又、最近では、前記閉鎖空間内の空気を真
空ポンプで排出して、前記閉鎖空間を減圧した状態に保
持したままで運転を行なう、いわゆる真空打錠形（減圧
形）の回転式打錠機が開発されるに至った。この種回転
式打錠機の閉鎖空間での空気の対流は期待できない。そ
のため、この種回転式打錠機では、運転に伴って発生す
る熱が特にこもり易く、回転の高速化を図る場合にはな
お更である。したがって、この種回転式打錠機では、そ
の温度上昇に伴う杵の熱膨張に起因する成形品の厚みや
硬度の変化が特に大きくなり易い。

【０００８】ところで、回転式打錠機全体を空冷室に格
納し、この空冷室の外部で形成される冷気を空冷室に流
通させて打錠機全体を空冷することが従来提案されてい
る。しかし、打錠機全体を均一に冷却することは難し
く、又、空気と金属との熱交換はさほど良くないので、
温度上昇に起因する成形品の厚みや硬度の変化を効果的
に抑制できるものではない。又、冷却媒体が空気である
から減圧形回転式打錠機には適用できない。

【０００９】このように従来の回転式打錠機では、運転
に伴う温度上昇に起因する成形品の厚みや硬度の変化を
効果的に抑制できる対策を講じたものはいまだ提供され
ていない。特に、高速回転式打錠機や減圧形回転式打錠
機ではなお更である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、回転式打錠
機の運転に伴う温度上昇の主原因は、回転盤を回転させ
る駆動部での発熱、回転盤に対する杵の摺動に伴う摩擦
熱、臼に対する杵先部の摺動に伴う摩擦熱、及び臼内の
粉末の圧縮に伴う発熱等、回転盤回りの諸条件によると
考えられてきた。

【００１１】しかし、本発明者は、回転式打錠機を所定
時間運転した後に、回転盤、杵、加圧ロールの温度を測
定したところ、それらの測定値が、加圧ロール、杵、回
転盤の順に高いという、従来では考えらなかった事実を
見出すに至った。

【００１２】この事実の原因は充分に解き明かされてい
ないが、杵の温度上昇の主原因は、加圧ロール部であ
り、そこからの熱伝導により杵の温度が高くなったと考
えられる。

【００１３】そして、加圧ロール部の温度上昇は、次の
理由によるものと考えられる。つまり、回転盤の回転に
伴って臼及び上下の杵が上下の加圧ロール間を通過する
たびに、上下の加圧ロールで加えられる成形圧力は数ト
ンと極めて高い。この成形圧力の反力は加圧ロールを転
がり軸受を介して支持しているロール軸に作用する。こ
の数トンの反力による損失エネルギーの一部が、加圧ロ
ール部において熱に変換される。

【００１４】このような理由から、回転式打錠機（回転
式粉末圧縮成形機）の運転に伴う温度上昇に起因する成
形品の厚みや硬度の変化は、杵の熱膨張以外にも加圧ロ
ールの熱膨張が原因していると考えられる。加圧ロール
は、杵よりも遥かに大形であり、その温度上昇による径
方向の熱膨張変化は、杵の熱膨張変化よりも遥かに大き
い。そのため、加圧ロールの温度上昇を抑制することは
前記厚みや硬度の変化を小さく抑制するのに有効である
と考えられる。

【００１５】本発明が解決しようとする課題は、製造さ
れる成形品の厚みや硬度を安定化できる回転式粉末圧縮
成形機を得ることにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、回転盤に取付
けられた臼及び上下の杵を、前記回転盤の回転に伴って
上下の加圧ロール間に通過させることにより、これら加
圧ロールで前記上下の杵を夫々軸線方向に移動させて、
前記臼内に充填された粉末を圧縮成形する回転式粉末圧
縮成形機を前提とする。

【００１７】そして、前記課題を解決するために、請求
項１の発明は、前記上下の加圧ロールを含む加圧ロール
部を強制的に冷却するロール部冷却手段を備えたことを
特徴としている。

【００１８】この発明において、加圧ロール部とは、加
圧ロール自体、又は、このロールを軸受を介して支持す
るロール軸、若しくは、これら加圧ロール及びロール軸
を含んでいる。この発明は、密閉扉で囲まれる閉鎖空間
を有し、この空間内に回転盤等を含む圧縮成形部分を配
置した構成を備える密閉扉付きの回転式粉末圧縮成形
機、又は前記密閉扉の有無を問わないが回転盤を高速で
回転させて製造を行なう高速の回転式粉末圧縮成形機、
或いは減圧形の回転式粉末圧縮成形機に適用できる。
又、この発明において、加圧ロールを強制的に冷却する
媒体としては、冷却した水などの冷却液、又は冷却空気
を用いることができる。

【００１９】請求項１の発明においては、加圧ロールを
含んだ加圧ロール部を、冷却液又は冷却空気を用いて強
制的に冷却してその温度上昇を抑制するので、加圧ロー
ル自体の熱膨張及び、この加圧ロールから杵への熱伝導
に基づく杵の熱膨張を抑制して、圧縮位置での上下の杵
の杵先間隔の変動を抑制できる。

【００２０】請求項２の発明は、請求項１の発明に記載
の加圧ロール部冷却手段を、前記加圧ロールを軸受を介
して回転自在に支持したロール軸に設けられた液流路
と、この液流路の入口及び出口に接続される液循環流
路、この液循環流路中に設けられた送液ポンプ、及び前
記液循環流路中に設けられた液冷却器を有する加圧ロー
ル部液冷装置と、を備えて形成したことを特徴としてい
る。

【００２１】この発明においては、液冷却器で冷却した
冷却液を、送液ポンプ及び液循環流路を介してロール軸
内の液流路に循環させるから、液流路を流通する冷却液
によってロール軸を強制的に冷却できる。そのため、軸
受を介して加圧ロールの熱をロール軸に移動させて、加
圧ロールの温度上昇及びこのロールによって加熱される
杵の温度上昇を抑制できる。

【００２２】請求項３の発明は、請求項１の発明に記載
の加圧ロール部冷却手段を、前記加圧ロールに対向する
吹付け口と、この吹付け口に接続される送気路、この送
気路中に設けられた送気ポンプ、及びこのポンプにより
送られる空気を冷却する空気冷却器を有する加圧ロール
部空冷装置と、を備えて形成したことを特徴としてい
る。

【００２３】この発明においては、空気冷却器で冷却し
た空気を、送気ポンプ及び送気路を介して吹付け口から
加圧ロールに吹付けるので、冷却空気によって加圧ロー
ルを強制的に冷却できる。そのため、加圧ロールの温度
上昇及びこのロールによって加熱される杵の温度上昇を
抑制できる。

【００２４】請求項４の発明は、請求項１の発明に記載
の加圧ロール部冷却手段を、入口及び出口を有して加圧
ロールを前記杵との接触部を除いて収容する略閉じた状
態のロール収容室と、前記入口及び出口に接続される空
気循環流路、この循環流路中に設けられた送気ポンプ、
及び前記空気循環流路中に設けられた空気冷却器を有す
る加圧ロール部空冷装置と、を備えて形成したことを特
徴としている。

【００２５】この発明においては、空気冷却器で冷却し
た空気を、送気ポンプ及び空気循環流路を介してロール
収容室に循環させるので、この収容室を流動する冷却空
気に加圧ロールを晒して、この加圧ロールを強制的に冷
却できる。そのため、加圧ロールの温度上昇及びこのロ
ールによって加熱される杵の温度上昇を抑制できる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図１及び図２を参照して本
発明の第１実施形態を説明する。この実施形態は、回転
式粉末圧縮成形機のうち少なくとも減圧形回転式打錠機
に適用され、特に、高速化された減圧形回転式打錠機に
好適に実施できる。

【００２７】減圧形回転式打錠機（以下、減圧打錠機と
略称する。）１の一部の断面を示す図１中符号２は上部
フレーム、３は下部フレームを示し、これらは、上下に
隔たられていて複数の図示しない柱によって連結されて
いる。上下フレーム２、３間にはこれらにわたる複数の
密閉扉１ａ（１枚のみ図示）が開閉可能に取付けられて
いる。

【００２８】これらの扉１ａと上下フレーム２、３とが
囲むスペースは閉鎖空間Ｓとして用いられる。減圧打錠
機１は、閉鎖空間Ｓ内の空気を真空吸引装置Ｖによって
吸い出して、閉鎖空間Ｓを減圧された真空状態（0.1気
圧〜0.7気圧程度）に維持して運転される。

【００２９】上部フレーム２の下面には閉鎖空間Ｓ内に
配置される上杵案内カム４がボルト止めされている。こ
のカム４の円形の周部に形成された軌道部には後述の上
杵の頭部が摺動し、それにより、粉末を圧縮成形するの
に必要な上下動が上杵に与えられる。下部フレーム３内
は機械室として用いられていて、駆動モータや減速機構
などが収容されている。図１中符号５は前記減速機構の
最終歯車を示している。

【００３０】下部フレーム３の中央部上面には閉鎖空間
Ｓ内に起立する軸受サポート６が取付けられ、このサポ
ート６の筒部には駆動軸７が上下方向に貫通して転がり
軸受８、９によって回転自在に支持されている。垂直な
駆動軸７の上端部は杵案内カム４の中央部に転がり軸受
１０を介して回転自在に支持されている。駆動軸７の下
端部には最終歯車５が連結されている。そのため、駆動
軸７は前記駆動モータの動作に連動して所定の回転速度
で回転される。

【００３１】駆動軸７の上部には閉鎖空間Ｓに収容され
る回転盤１１が複数のボルト１２等により固定されてい
る。この回転盤１１の中央部を駆動軸７は貫通してい
る。回転盤１１の外周側には、駆動軸７の軸線を中心と
する同一半径で描かれる円上に等配して多数の臼（１個
のみ代表して図示する。）１２が取付けられている。更
に回転盤１１には、各臼１２に個別に対応する上杵（１
本のみ代表して図示する。）１３と下杵（１本のみ代表
して図示する。）１４とが夫々その軸線方向に沿って上
下方向に移動可能に取付けられている。

【００３２】一つの臼１２とそれに対応する上杵１３と
下杵１４とは一つの成形セットをなしている。この成形
セットは、回転盤１１が１回転する間に、臼１２の臼孔
に原料粉末を充填する原料供給位置、臼孔に供給された
原料粉末が所望重量となるようにする重量調節位置、重
量調節された臼孔内の原料粉末を圧縮する圧縮位置、圧
縮成形された錠剤（成形品）を臼孔外に押し出す押し出
し位置、押し出された錠剤を回転盤１１外にスクレーパ
等で排出する成形品取出し位置を、この記載順に経由し
て錠剤を成形する。

【００３３】この錠剤の製造においては、打錠圧力（成
形圧力）の変化を電気的に検出して、その検出値に応じ
て臼１２への原料粉末の充填量を自動的に調節するフィ
ードバック制御を行なって、錠剤の重量（錠重量）の一
定化を図る既知の重量制御が施されるようになってい
る。

【００３４】下杵１４の杵先部１４ａは、対応する臼１
２の臼孔に下側から挿入されて、この挿入状態を常に維
持して前記臼孔の底をなして用いられる。この下杵１４
の昇降は、閉鎖空間Ｓの下部に配置された図示しない各
種の下杵案内軌道を下杵１４が摺動することによって行
なわれる。既述のように上杵案内カム４で昇降される上
杵１３は、その杵先部１３ａを前記臼孔にその上方から
挿脱する。

【００３５】前記圧縮位置には、上杵１３をその軸線方
向に沿って押し下げる上加圧ロール１５と、下杵１４を
その軸線方向に沿って押上げる下加圧ロール１６とが、
上下に対応して配置されている。これら上下の加圧ロー
ル１５、１６間には回転盤１１の回転に伴い前記成形セ
ットが通過される。この通過に伴って上下加圧ロール１
５、１６が上下の杵１３、１４を互いに近づくように軸
線方向に移動させて、前記臼孔内の原料粉末が圧縮成形
される。なお、この圧縮成形を１回で完了させるのでは
なく、予圧と本圧との２回に分けて完了させてもよい。

【００３６】図１及び図２に示すように上部フレーム２
はロール収容室２１を有している。この収容室２１の上
端は上部フレーム２に取付けられた天板２２で閉じら
れ、下端は開放している。そのため、ロール収容室２１
は閉鎖空間Ｓと連通している。ロール収容室２１を仕切
っている壁部のうち、回転盤１１の半径方向に並んだ互
いに平行な壁部２３、２４にわたってロール軸２５が回
転不能に取付けられている。したがって、ロール軸２５
は、その軸線を水平にして回転盤１１の半径方向に延び
る姿勢で上部フレーム２に固定されている。

【００３７】ロール軸２５は段付き構造で、その中間部
分がロール収容室２１を横切っている。この中間部分の
外周に、組合せ形の転がり軸受２６を介して上加圧ロー
ル１５が回転自在に支持されている。この上加圧ロール
１５の下端部を除く大部分はロール収容室２１に収容さ
れ、前記下端部は閉鎖空間Ｓ内に下向きに突出されてい
る。この上加圧ロール１５の下端部には上杵１３の頭部
が当たって転動しながら通過し、それに伴い上加圧ロー
ル１５は上杵１３を押し下げる。

【００３８】図２に示すようにロール軸２５には後述の
ように冷却液が循環される液流路２７が設けられてい
る。液流路２７は、例えばロール軸２５の軸線方向に延
びる例えば２本の流路穴と、これら流路穴の奥端を連通
させた連通穴とからなる。前記２本の流路穴の前記連通
穴と反対側の端は、ロール軸２５の外端面２５ａ、つま
り、減圧打錠機１の外側（中心側とは反対側）に向いた
端面に開口しており、その一方は入口２７ａ、他方は出
口２７ｂとして用いられている。

【００３９】図１に示すように前記下部フレーム３の上
面にはロールホルダ３１が固定され、このホルダ３１に
下加圧ロール１６が支持されている。つまり、図１及び
図２に示すようにロールホルダ３１はロール収容室３２
を有している。この収容室３２の上端は開放しているた
め、ロール収容室３２は閉鎖空間Ｓと連通している。ロ
ール収容室３２を仕切っている壁部のうち、回転盤１１
の半径方向に並んだ互いに平行な壁部３３、３４にわた
ってロール軸３５が軸受３６を介して回転可能に取付け
られている。このロール軸３５は、その軸線を水平にし
て回転盤１１の半径方向に延びる姿勢でロールホルダ３
１に取付けられている。

【００４０】ロール軸３５のロール収容室３２を横切っ
ている中間部分の外周に、組合せ形の転がり軸受３７を
介して下加圧ロール１６が回転自在に支持されている。
この下加圧ロール１６の上端部を除く大部分はロール収
容室３２に収容され、前記上端部は閉鎖空間Ｓ内に上向
きに突出されている。この下加圧ロール１６の上端部に
は下杵１４の頭部が当たって転動しながら通過し、それ
に伴い下加圧ロール１６は下杵１４を押し上げる。ロー
ル軸３５の転がり軸受３７に支持された軸部分の軸中心
は、ロール軸３５の軸受３６に支持された軸部分の軸中
心に対して偏心している。

【００４１】壁部３３を貫通したロール軸３５の軸端部
には扇形歯車３８が連結され、この歯車３８にはウォー
ム３９が噛み合わされている。この噛み合いによりロー
ル軸３５は回転しないように静止状態に通常は保持され
る。ウォーム３９はこれに連結された図示しない正逆回
転可能なステッピングモータで必要に応じて回転され、
この回転に伴って下加圧ロール１６の高さ位置が前記偏
心に従って調節されるようになっている。なお、図１中
４０はセクタ歯車３８及びウォーム３９等を覆うカバー
を示している。

【００４２】図２に示すようにロール軸３５には後述の
ように冷却液が循環される液流路４１が設けられてい
る。液流路４１は、例えばロール軸３５の軸線方向に延
びる例えば２本の流路穴と、これら流路穴の奥端を連通
させた連通穴とからなる。前記２本の流路穴の前記連通
穴と反対側の端は、ロール軸３５の外端面３５ａ、つま
り、減圧打錠機１の外側に向いた端面に開口しており、
その一方は入口４１ａ、他方は出口４１ｂとして用いら
れている。

【００４３】図１中符号５１は、冷却液を用いてロール
軸２５、３５を強制的に冷却し、その結果として上下の
加圧ロール１５、１６の温度上昇を抑制する加圧ロール
部液冷装置（以下、液冷装置と略称する。）を示してい
る。この液冷装置５１と液流路２７、４１とは加圧ロー
ル部冷却手段をなしている。

【００４４】図２に示されるように液冷装置５１は、液
循環流路５２と、送液ポンプ５３と、液冷却器５４と、
電磁開閉弁５５及び５６と、温度センサ５７と、コント
ローラ５８等を備えている。

【００４５】液循環流路５２は、その供給側を分岐した
第１、第２の供給側接続端部５２ａ、５２ｂと、戻り側
を分岐した第１、第２の戻り側接続端部５２ｃ、５２ｄ
とを有している。第１の供給側接続端部５２ａは液流路
２７の入口２７ａに接続され、第２の供給側接続端部５
２ｂは液流路４１の入口４１ａに接続されている。第１
の戻り側接続端部５２ｃは液流路２７の出口２７ｂに接
続され、第２の戻り側接続端部５２ｄは液流路４１の出
口４１ｂに接続されている。

【００４６】この液循環流路５２には、送液ポンプ５３
が介装されているとともに、このポンプ５３の吐き出し
側に位置して液冷却器５４が介装されている。更に、液
循環流路５２には、送液ポンプ５３の吸込み側に位置し
て電磁開閉弁５５が介装されているとともに、液冷却器
５４の下流側に位置して電磁開閉弁５６が介装されてい
る。液冷却器５４には好ましい例として温度調節が可能
なものを採用するとよい。又、電磁開閉弁５５と送液ポ
ンプ５３との間に、送液ポンプ５３に吸込まれる液体の
温度を検出する温度センサ５７が取付けられている。こ
のセンサ５７の検出値はコントローラ５８に供給され
る。コントローラ５８は、電磁開閉弁５５、５６の開
閉、送液ポンプ５３及び液冷却器５４の起動及び停止等
の液冷装置５１の動作全般を制御する。

【００４７】前記構成を備えた減圧打錠機１を運転する
場合、この運転開始と同時、又はそれ以前、或いは運転
開始後適当な時期に、液冷装置５１の電磁開閉弁５５、
５６が開き状態に維持されるとともに、送液ポンプ５３
及び液冷却器５４が駆動される。この駆動は打錠期間中
継続して行なわれる。それに伴い、送液ポンプ５３から
吐き出される冷却液、好ましくは冷却水は、液冷却器５
４で冷却されてから液循環流路５２の供給側を通って、
ロール軸２５、３５の液流路２７、４１に送り込まれる
とともに、これらの液流路２７、４１を通った冷却液が
液循環流路５２の戻り側を通って送液ポンプ５３に吸込
まれる。

【００４８】このように冷却液をロール軸２５、３５に
循環させることにより、ロール軸２５、３５の温度上昇
を抑制することができる。この場合、冷却媒体が液体で
あることにより、冷却空気に比較して熱交換が極めて良
好であり、効果的にロール軸２５、３５を冷却できる。
しかも、送液ポンプ５３に吸込まれる冷却水の温度は温
度センサ５７で検出されているため、液温が上がり気味
の場合には、コントローラ５８により液冷却器５４の冷
却能力が高められるように調節される。よって、ロール
軸２５、３５の温度上昇を確実に抑制することができ
る。

【００４９】そのため、減圧打錠機１の運転に伴い、圧
縮成形の際に上下の加圧ロール１５、１６から転がり軸
受２６、３７を介してロール軸２５、３５が受ける数ト
ンの反力による損失エネルギーの一部が加圧ロール部で
熱に変換されるにも拘わらず、液冷却されているロール
軸２５、３５に、加圧ロール１５、１６の熱を転がり軸
受２６、３７を介して移して、上下の加圧ロール１５、
１６の温度上昇を抑制できる。しかも、このような加圧
ロール１５、１６の強制冷却は、密閉された閉鎖空間Ｓ
を減圧環境下にして打錠を行なう減圧打錠機１であるに
も拘わらず、その減圧環境を損なうことがない。

【００５０】こうした加熱ロール部の強制冷却に伴い、
転がり軸受２６、３７の温度過昇も防止される。そのた
め、減圧環境下である故に外部への放熱が難しい転がり
軸受２６、３７の焼き付きなどの機械的なトラブルが未
然に防止され、減圧打錠機１の運転の長時間連続運転が
可能となる。

【００５１】そして、既述のような加熱ロール部の強制
冷却に伴い、加圧ロール１５、１６の熱膨張が抑制され
るとともに、これら加圧ロール１５、１６に摺接して通
過する上下の杵１３、１４の温度上昇も抑制されて、そ
れらの軸線方向への熱膨張も抑制できる。

【００５２】従って、圧縮成形時点での上下の杵１３、
１４の杵先部１３ａ、１４ａ間の間隔（杵先間隔）の変
動が抑制されるに伴い、錠剤の厚み寸法の変動、及びこ
の変動に伴い圧縮されようとしている錠剤に加えられる
成形圧力（打錠圧力）の変動が抑制される。すなわち、
長時間にわたる連続打錠運転においても製造される錠剤
の厚みと硬度とを一定に維持できるので、錠剤の品質を
向上できる。

【００５３】以上のように熱膨張を原因とする成形圧力
の変動を抑制できることにより、成形圧力が安定化され
る。そのため、既述のフィードバック制御での成形圧力
の検出精度が高められるに伴い、錠重量制御の精度も向
上できる。

【００５４】又、図１中符号５９は、上下加圧ロール１
５、１６のうちの少なくとも一方に近接して配置された
非接触形の温度センサを示し、これは前記温度センサ５
７に代えて使用される。この非接触形温度センサ５９を
使用する場合には、加圧ロール１５の外表面の温度が検
出値としてコントローラ５８に供給されるから、その温
度に応じて液冷却器５４の能力を適宜調整できる。この
ように上下加圧ロール１５、１６のうちの少なくとも一
方の温度に基づいて、加圧ロール部の冷却液温度を調節
するので、上下加圧ロール１５、１６及び上下の杵１
３、１４の熱膨張をより正確に抑制できる点で優れてい
る。

【００５５】なお、前記第１実施形態では上下の加圧ロ
ール部に共通して使用したので、液冷装置５１が１台で
済む点で優れている。しかし、これに代えて、上下の加
圧ロール部に対して個々に専用の液冷装置５１を設けて
実施することもできる。この場合には、上下の加圧ロー
ル部の発熱状況が異なっても、それに見合った冷却能力
を設定して個別に上下の加圧ロール部を強制的に冷却で
きる点で好ましい。

【００５６】図３及び図４は本発明の第２実施形態を示
している。この実施形態は基本的には第１実施形態と同
様な構成であるので、同様構成部分には第１実施形態と
同じ符号を付して、その構成および作用の説明を省略
し、以下異なる部分について説明する。

【００５７】第２実施形態は、減圧式ではない高速の回
転式打錠機（以下、高速打錠機と略称する。）６１に本
発明を適用した例を示しているとともに、この第２実施
形態は加圧ロール部冷却手段の構成が第１実施形態とは
異なる。なお、現状において高速打錠機とは、杵立て数
が４０本〜５０本の中型回転式打錠機で、その回転盤の
回転数が７０rpm〜１２０rpm以上のものとされている。

【００５８】この第２実施形態において、加圧ロール部
冷却手段は、図３に示すようにロール収容室２１及び３
２と、加圧ロール部空冷装置（以下、空冷装置と略称す
る。）６２とを備えている。

【００５９】図４に示すように上部フレーム２に形成さ
れたロール収容室２１の下端は、上部フレーム２の下面
に固定された閉じ板６３では閉じられている。この閉じ
板６３には、上加圧ロール１５の下端部、つまり、上杵
１３の頭部が接して通過する部分（接触部１５ａ）が挿
通されている。そのため、ロール収容室２１は、略閉じ
た状態に形成されていて、接触部１５ａを除いて上加圧
ロール１５を収容している。図４中点線矢印Ａは接触部
１５ａに対する上杵１３の上端の移動軌跡を示してい
る。

【００６０】そして、ロール収容室２１の上端を閉じた
天板２２には、ロール収容室２１と連通する入口６４と
出口６５が夫々設けられているとともに、これら入口６
４と出口６５とに渡る短絡気流の形成を妨げる邪魔板６
６が設けられている。入口６４は吹付け口として使用さ
れるように上加圧ロール１５の周部と対向する位置に形
成されている。

【００６１】ロールホルダ３１に形成されたロール収容
室３２の上端は、ロールホルダ３１の上面に固定された
閉じ板６７では閉じられている。この閉じ板６７には、
下加圧ロール１６の上端部、つまり、下杵１４の頭部が
接して通過する部分（接触部１６ａ）が挿通されてい
る。そのため、ロール収容室３２は、略閉じた状態に形
成されていて、接触部１６ａを除いて下加圧ロール１６
を収容している。図４中点線矢印Ｂは接触部１６ａに対
する下杵１４の下端の移動軌跡を示している。

【００６２】そして、ロールホルダ３１にはロール収容
室３２に連通して入口６８と出口６９が夫々設けられて
いる。入口６８は吹付け口として使用されるように例え
ば下加圧ロール１５の下側周部に側方から対向する位置
に形成されている。出口６９はロールホルダ３１の上部
に他側方から対向する位置に設けられている。

【００６３】空冷装置６２は、空気循環流路７０と、送
気ポンプ７１と、空気冷却器７２と、電磁開閉弁５５及
び５６と、温度センサ５７と、コントローラ５８等を備
えている。

【００６４】空気循環流路７０は、その供給側を分岐し
た第１、第２の供給側接続端７０ａ、７０ｂと、戻り側
を分岐した第１、第２の戻り側接続端７０ｃ、７０ｄと
を有している。第１の供給側接続端７０ａはロール収容
室２１の入口６４に接続され、第２の供給側接続端７０
ｂはロール収容室３２の入口６８に接続されている。第
１戻り側接続端７０ｃは、ロール収容室２１の出口６５
に接続され、第２の戻り側接続端７０ｄはロール収容室
３２の出口６９に接続されている。

【００６５】この空気循環流路７０には、送気ポンプ７
１が介装されているとともに、このポンプ７１の吐き出
し側に位置して空気冷却器７２が介装されている。更
に、空気環流路７０には、送気ポンプ７１の吸込み側に
位置して電磁開閉弁５５が介装されているとともに、空
気冷却器７２の下流側に位置して電磁開閉弁５６が介装
されている。空気冷却器７２には好ましい例として温度
調節が可能なものを採用するとよい。又、電磁開閉弁５
５と送気ポンプ７１との間に、このポンプ７１に吸込ま
れる空気の温度を検出する温度センサ５７が取付けられ
ている。このセンサ５７の検出値はコントローラ５８に
供給される。コントローラ５８は、電磁開閉弁５５、５
６の開閉、送気ポンプ７１及び空気冷却器７２の起動及
び停止等の空冷装置６２の動作全般を制御する。なお、
以上説明した点以外の構成は第１実施形態と同様であ
る。

【００６６】前記構成を備えた高速打錠機６１を運転す
る場合、この運転開始と同時、又はそれ以前、或いは運
転開始後適当な時期に、空冷装置６２の電磁開閉弁５
５、５６が開き状態に維持されるとともに、送気ポンプ
７１及び空気冷却器７２が駆動される。この駆動は打錠
期間中継続して行なわれる。それに伴い、送気ポンプ７
１から吐き出される空気は、空気冷却器７２で冷却され
てから空気循環流路７０の供給側を通って、ロール収容
室２１、３２の加圧ロール１５、１６に吹付けられると
ともに、これらの収容室２１、３２内を流動して空気循
環流路７２の戻り側を通って送気ポンプ７１に吸込まれ
る。

【００６７】このように冷却された空気（冷気）を加圧
ロール１５、１６に吹付けつつ循環させることにより、
加圧ロール１５、１６の温度上昇を抑制することができ
る。この場合、高速打錠機６１全体ではなく、加圧ロー
ル部に限って冷却を行なうので、冷却媒体が冷却空気で
あるにも拘わらず、比較的効果的に加圧ロール１５、１
６をその外側から冷却できる。しかも、冷却空気を略密
閉状態のロール収容室２１、３２という限定された空間
に循環させて、加圧ロール１５、１６が冷却空気に晒さ
れる機会を多く確保したので、この点からも効果的に加
圧ロール１５、１６をその外側から冷却できる。

【００６８】又、送気ポンプ７１に吸込まれる冷却空気
の温度は温度センサ５７で検出されているため、循環さ
れる空気温度が上がり気味の場合には、コントローラ５
８により空気冷却器７２の冷却能力が高められるように
調節される。よって、加圧ロール１５、１６の温度上昇
を確実に抑制することができる。

【００６９】そのため、高速打錠機６１の運転に伴い、
圧縮成形の際に上下の加圧ロール１５、１６から転がり
軸受２６、３７を介してロール軸２５、３５が受ける数
トンの反力による損失エネルギーの一部が加圧ロール部
で熱に変換されるにも拘わらず、これら加圧ロール１
５、１６を強制的に空冷して、その温度上昇を抑制でき
る。それに伴い、加圧ロール１５、１６の熱膨張が抑制
されるとともに、これら加圧ロール１５、１６に接して
通過する上下の杵１３、１４の温度上昇も抑制されて、
それらの軸線方向への熱膨張も抑制できる。

【００７０】従って、圧縮成形時点での上下の杵１３、
１４の杵先部１３ａ、１４ａ間の間隔（杵先間隔）の変
動が抑制されるに伴い、錠剤の厚み寸法の変動、及びこ
の変動に伴い圧縮されようとしている錠剤に加えられる
成形圧力（打錠圧力）の変動が抑制される。すなわち、
長時間にわたる連続打錠運転においても製造される錠剤
の厚みと硬度とを一定に維持できるので、錠剤の品質を
向上できる。

【００７１】なお、この第２実施形態では次のように変
更して実施することもできる。つまり、前記空冷装置６
２の戻り側配管を省略するとともに、併せて電磁弁５５
及び温度センサ５７を省略して、空冷装置を冷却空気の
供給側だけの構成として、この供給側の流路（送気路）
を通して冷却された空気を、吹付け口としての入口６
４、６８から加圧ロール１５、１６に吹付けて、これら
のロール１５、１６を強制空冷してその温度上昇を抑制
するようにしてもよい。しかも、この場合前記閉じ板６
３、６７を省略して実施することもでき、その場合に
は、加圧ロール１５、１６に吹付けられた冷却空気が、
その後に回転盤１１に吹き当たるので、この回転盤１１
の温度上昇も少なくできる点で好ましい。

【００７２】図５は本発明の第３実施形態を示してい
る。第３実施形態は減圧式ではない高速の回転式打錠機
（以下、高速打錠機と略称する。）に本発明を適用した
例を示しているとともに、この実施形態は基本的には第
１実施形態と同様な構成であるので、同様構成部分には
第１実施形態と同じ符号を付して、その構成および作用
の説明を省略し、以下異なる部分について説明する。

【００７３】第３実施形態の高速打錠機は第１、第２の
加圧ロール部冷却手段を備える。第１の加圧ロール部冷
却手段は、冷却媒体として冷却液を用いるものであっ
て、既述のように液冷装置５１と液流路２７、４１とを
備えて形成されている。又、第２の加圧ロール部冷却手
段は、冷却媒体として冷却空気を用いるものであって、
第２実施形態で説明したようにロール収容室２１及び３
２と、加圧ロール部空冷装置６２とを備えて形成されて
いる。この第２の加圧ロール部冷却手段の構成は、第２
実施形態で説明したものと同様であるので、同様構成部
分には第２実施形態と同じ符号を付して、その構成およ
び作用の説明を省略する。なお、以上説明した点以外の
構成は第１実施形態のものと同様である。

【００７４】この構成においては、第１の加圧ロール部
冷却手段によって、ロール軸２５、３５内の液流路２
７、４１を通る冷却液でロール軸２５、３５を強制的に
冷却できるとともに、第２の加圧ロール部冷却手段によ
って、加圧ロール１５、１６をこれらにその外側から冷
却空気を吹き付けて強制的に冷却できる。そのため、加
圧ロール１５、１６の温度上昇及びこれらのロール１
５、１６によって加熱される杵１３、１４の温度上昇を
より効果的に抑制できる。したがって、加圧ロール自体
１５、１６及び杵１３、１４の熱膨張による上下の杵１
３、１４の杵先間隔の変動を抑制できるので、長時間に
わたる運転において製造される錠剤の厚みや硬度を一定
に保つことができる。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、加
圧ロール部を強制的に冷却して、圧縮位置での加圧ロー
ル自体及び杵の熱膨張による上下の杵の杵先間隔の変動
を抑制できるので、長時間にわたる運転において製造さ
れる成形品の厚みや硬度を一定に保つことが可能な回転
式粉末圧縮成形機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る回転式打錠機の一
部を示す断面図。

【図２】図１の回転式打錠機が備える上下の加圧ロール
部液冷手段を示す断面図。

【図３】本発明の第２実施形態に係る回転式打錠機の一
部を示す断面図。

【図４】図３の回転式打錠機が備える上下の加圧ロール
部空冷手段を示す断面図。

【図５】本発明の第３実施形態に係る回転式打錠が備え
る上下の加圧ロール部冷却手段を示す断面図。

【符号の説明】

１、６１…打錠機（回転式粉末圧縮成形機）Ｓ…閉鎖空間１１…回転盤１２…臼１３…上杵１４…下杵１３ａ、１４ａ…杵先部１５…上加圧ロール１６…下加圧ロール１５ａ、１６ａ…加圧ロールの杵との接触部２７、４１…液流路（加圧ロール部冷却手段）２７ａ、４１ａ…液流路の入口２７ｂ、４１ｂ…液流路の出口５１…加圧ロール部液冷装置（加圧ロール部冷却手段）５２…液循環流路５３…送液ポンプ５４…液冷却器６２…加圧ロール部空冷装置（加圧ロール部冷却手段）６４、６８…ロール収容室の入口（吹付け口）６５、６９…ロール収容室の出口７０…空気循環路７１…送気ポンプ７２…空気冷却器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転盤に取付けられた臼及び上下の杵
を、前記回転盤の回転に伴って上下の加圧ロール間に通
過させることにより、これら加圧ロールで前記上下の杵
を夫々軸線方向に移動させて、前記臼内に充填された粉
末を圧縮成形する回転式粉末圧縮成形機において、前記加圧ロールを含む上下の加圧ロール部を強制的に冷
却する加圧ロール部冷却手段を備えたことを特徴とする
回転式粉末圧縮成形機。
【請求項２】前記加圧ロール部冷却手段を、前記加圧ロールを軸受を介して回転自在に支持したロー
ル軸に設けられた液流路と、この液流路の入口及び出口に接続される液循環流路、こ
の液循環流路中に設けられた送液ポンプ、及び前記液循
環流路中に設けられた液冷却器を有する加圧ロール部液
冷装置と、を備えて形成したことを特徴とする請求項１
に記載の回転式粉末圧縮成形機。
【請求項３】前記加圧ロール部冷却手段を、前記加圧ロールに対向する吹付け口と、この吹付け口に接続される送気路、この送気路中に設け
られた送気ポンプ、及びこのポンプにより送られる空気
を冷却する空気冷却器を有する加圧ロール部空冷装置
と、を備えて形成したことを特徴とする請求項１に記載
の回転式粉末圧縮成形機。
【請求項４】前記加圧ロール部冷却手段を、入口及び出口を有して前記加圧ロールを前記杵との接触
部を除いて収容する略閉じた状態のロール収容室と、前記入口及び出口に接続される空気循環流路、この循環
流路中に設けられた送気ポンプ、及び前記空気循環流路
中に設けられた空気冷却器を有する加圧ロール部空冷装
置と、を備えて形成したことを特徴とする請求項１に記
載の回転式粉末圧縮成形機。