JP3682025B2 - 粉末滑沢剤による粉末層形成方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば回転式粉末圧縮成形機や同成形機により圧縮成形された例えば錠剤等の成形品の物理的諸元を検査する検査装置等において、圧縮成形する原料や成形品等が接触する接触面に粉末滑沢剤の粉末層を形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば薬剤粉末を圧縮して錠剤に成形する回転式粉末圧縮成形機が知られている。この種の回転式粉末圧縮成形機では、フレーム内に回転盤を立シャフトを介して回転可能に配設し、その回転盤に臼孔を有する臼を設けるとともに、臼の上下に上杵及び下杵を上下摺動可能に保持させておき、杵先を臼孔内に挿入した状態で上杵及び下杵を互いに相寄る向きに移動、押圧することにより、臼孔内に充填した薬剤粉末を上杵下端面及び下杵上端面間で圧縮して錠剤を成形するものである。
【０００３】
このような構成の回転式粉末圧縮成形機では、圧縮成形する薬剤粉末は、その供給手段を構成するホッパに貯留された後、そのホッパから回転盤の上面に沿って設けられた粉末充填部を介して臼に供給され、上杵と下杵とにより圧縮成形されて錠剤となるものである。一般に、ホッパは、四角錐台を倒立させたような形状をしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、薬剤粉末が円滑に滑り落ちるように壁面の角度を設定しても、薬剤粉末の状態により、ブリッジと呼ばれる現象が発生することがある。このブリッジは、ホッパ内の壁面に薬剤粉末が付着したり、接触している薬剤粉末の流れが遅くなることで、内部に存在する薬剤粉末だけがホッパから流れ出し、上部分の薬剤粉末アーチ状に残ってポッパ内に空洞ができる現象である。このようなブリッジが形成されると、薬剤粉末がほとんどない状態であるにもかかわらず、ホッパ内に薬剤粉末があると誤って貯蓄量を検出することになった。このため、薬剤粉末のホッパへの補給が遅れ、錠剤の成形に支障を来すことがあった。
【０００５】
このような不具合を解消するために、ホッパ内壁面に摩擦抵抗の小さい合成樹脂例えばフッ素樹脂を張り付けたり、内壁面の摩擦抵抗を小さくする加工を施したりすることが行なわれているが、薬剤粉末の状態やホッパ壁面の角度によってはブリッジが発生する場合があった。
【０００６】
本発明は、このような不具合を解消することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。すなわち、本発明に係る粉末滑沢剤による粉末層形成方法は、粉末滑沢剤を帯電させ、粉体が接触する接触面、及び粉体を圧縮成形して得た成形品が接触する接触面を粉末滑沢剤とは反対の極性に帯電させ、帯電させた粉末滑沢剤を前記接触面に向けて噴射し、前記接触面に粉末滑沢剤を付着させるものであって、粉末滑沢剤を噴射する噴射口を備えた噴射ノズルを駆動機構により往復作動させつつ粉末滑沢剤を噴射することを特徴とする。
【０００８】
本発明における粉末滑沢剤とは、ステアリン酸、ステアリン酸塩（Ａｌ，Ｋ，Ｎａ，Ｃａ，Ｍｇ等の金属塩）、あるいはラウリル硫酸ナトリウム等の撥水性を有する粉体を指すものであり、粉末圧縮成形機において例えば錠剤を圧縮成形する場合に、成形品の原料となる粉末が臼孔内や上下杵の先端に付着することを抑制するためのものである。
【０００９】
このような構成のものであれば、接触面に、帯電させた粉末滑沢剤を付着させることにより、粉体の接触面への付着を防止して、粉末の移動を円滑にすることが可能になる。すなわち、粉末滑沢剤を帯電させ、かつ接触面を粉末滑沢剤とは反対極性に帯電させているので、粉末滑沢剤を接触面に向けて噴射すると、粉末滑沢剤は静電力により接触面に一様に静電吸着する。この結果、接触面には粉末滑沢剤の薄層が形成される。
【００１０】
したがって、粉末滑沢剤が接触面に付着して薄層を形成することにより、接触面の粉末及び／又は粉末を圧縮成形して得られる成形品に対する摩擦抵抗が低くなり、これらのものが接触面に付着することが妨げられる。このため、例えば回転式粉末圧縮成形機においては、例えば粉体を貯留するホッパの内面部分においても粉体が円滑に移動することとなり、従来におけるホッパにおいて生じたブリッジを防止することが可能になる。
【００１１】
接触面への付着性をよくするためには、粉末滑沢剤を負に帯電させ、かつ接触面を正に帯電させることが好ましい。
【００１２】
このような粉末滑沢剤による粉末層形成方法を好適に実現できる態様としては、上杵と下杵とにより回転盤に取り付けられた臼内に供給された粉末を圧縮する回転式粉末圧縮成形装置の粉体を臼内に供給する供給手段の内面が、前記粉体が接触する接触面であるもの、回転式粉末圧縮成形装置の回転盤の上杵に対向する表面が、前記粉体が接触する接触面及び前記粉体を圧縮成形して得た成形品が接触する接触面を兼ねる面であるもの、さらには回転式粉末圧縮成形装置の圧縮成形された成形品を取り出す製品取出部の傾斜面等が、前記粉体を圧縮成形して得た成形品が接触する接触面であるものが挙げられる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図面を参照して説明する。
【００１４】
この実施の形態では、回転式粉末圧縮成形機における、成形品の原料となる粉末の供給手段を構成して粉末を貯留するホッパ、その粉末や成形品が通過する回転盤表面等に粉末滑沢剤の薄膜を形成する方法を説明する。この実施の形態で使用される粉末滑沢剤は、錠剤等の製品を圧縮成形する場合に、回転式粉末圧縮成形機の杵や臼に原料粉末が付着するのを防止するために使用されるものと同一のものである。
【００１５】
図１は、回転式粉末圧縮成形機の全体構成を示している。回転式粉末圧縮成形機は、フレーム１内に回転盤３を立シャフト２を介して水平回転可能に配設し、その回転盤３に複数の臼４を所定のピッチで設けるとともに、各臼４の上下に上杵５及び下杵６を上下摺動可能に保持させてある。
【００１６】
詳述すれば、フレーム１の略中央部には軸受２１により軸支された立シャフト２が配設してあり、この立シャフト２の下端近傍にウォームホィール２２が固定してあって、このウォームホィール２２にウォーム２３及びベルト２４を介してモータ２５の回転駆動力が伝達されるようになっている。そして、この立シャフト２のヘッド近傍に、２つの機能部分に分けられる回転盤３が固定してある。
【００１７】
回転盤３は、その上側部分に設けられて上杵５を上下摺動可能に保持する上杵保持部３２と、その下側部分に設けられて下杵６を上下摺動可能に保持するとともに、前記上杵保持部３２に対面する位置に臼４を着脱可能に嵌装するための臼取付孔を同一円周上に複数個設けてなる臼部３３とから構成されている。上杵保持部３２及び臼部３３には、上杵５及び下杵６を摺動移動可能に保持する杵保持孔がそれぞれ複数穿設されている。この回転盤３において、下杵６と上杵５と臼４とが、各中心線を一致させて上下に配置されるように、それぞれの杵保持孔と臼取付孔とが穿設されている。
【００１８】
この回転式粉末圧縮成形機には、図２に示すように、粉末充填部７と、粉末摺切部８と、圧縮成形部９と、製品取出部１０とが、回転盤３の回転方向に沿って順次に設けてある。
【００１９】
粉末充填部７は、下杵６を図示しない低下器により降下させて回転盤３上に供給された粉末をフィードシュー７２により臼４内に導入するようにしたもので、回転盤３上への粉末の供給は、例えばステンレス製のホッパ７３ａ及びシュータ７３ｂを有する供給手段である粉末供給機構７３により行われる。ホッパ７３ａは、シュータ７３ｂに連通するようにしてシュータ７３ｂの上端側に位置するもので、四角錐台を倒立させた形状をしており、底面になるその下端部に粉末の供給量を制御する図示しない開閉扉を有している。シュータ７３ｂは、ホッパ７３ａから排出された粉末を粉末充填部７まで案内するものである。粉末の接触する接触面であるホッパ７３ａの内面７３ａａには、後述する手順により粉末滑沢剤Ｌの薄層を形成するものである。
【００２０】
粉末摺切部８は、分量レール８２により下杵６を所定位置まで上昇させるとともに下杵６の上昇により臼４内から溢れ出た粉末を摺切板８３により臼４上から除去するようにしたものである。
【００２１】
圧縮成形部９は、上杵５を下り傾斜面に沿わせて降下させその杵先を臼４内に挿入させるための図示しない上杵降下カムと、杵先を臼４内に挿入した上杵５と下杵６とを上下から拘束して臼４内の粉末を予備的に圧縮する上予圧縮ロール９２、下予圧縮ロール９３と、前記上杵５と下杵６とを上下から拘束して臼４内の粉末を本格的に圧縮する上本圧縮ロール９４及び下本圧縮ロール９５とを具備してなる。
【００２２】
製品取出部１０は、上杵５を上り傾斜面に沿わせて上昇させその杵先を臼４から抜き取るための上杵上昇カムと、下杵６を上方に付勢して臼４内の製品Ｑを完全に臼４外に押出す押上レール（ともに図示しない）と、押出された製品Ｑを側方に案内してシュート１０４に導く案内板１０５とを具備してなる。
【００２３】
粉末滑沢剤Ｌの薄層の形成は、粉末滑沢剤噴射装置（以下、噴射装置と称する）ＩＤを用いて、次の手順で行なう。噴射装置ＩＤは、粉末滑沢剤Ｌを貯留する貯留槽ＩＤ１と、粉末滑沢剤Ｌを圧送する圧送手段ＤＩ２と、圧送手段ＩＤ２により貯留槽ＩＤ１から圧送された粉末滑沢剤Ｌを噴射する噴射ノズルＩＤ３ａを有する噴射ノズル体ＩＤ３と、噴射ノズルＩＤ３ａから噴射される粉末滑沢剤Ｌおよびホッパ７３ａの内面７３ａａを帯電させるための高電圧発生手段ＩＤ４とを備えている。
【００２４】
圧送手段ＩＤ２は、例えばコンプレッサを備えており、圧縮空気により粉末滑沢剤Ｌを貯留槽ＩＤ１から噴射ノズル体ＩＤ３の噴射ノズルＩＤ３ａまで圧送するものである。この圧送手段ＩＤ２においては、圧送に要する空気圧を、噴射ノズルＩＤ３ａとホッパ７３ａの内面７３ａａとの距離に応じて噴射の強さを調整し得るよう、変更可能に構成してある。すなわち、噴射ノズルＩＤ３ａとホッパ７３ａの内面７３ａａとの距離が短い場合では、空気圧を低くし、逆に距離が長い場合では、空気圧を高くするものである。圧送手段ＩＤ２がこのように空気圧を調整することにより、ホッパ７３ａの内面７３ａａに粉末滑沢剤Ｌが衝突して散乱することが防止される。
【００２５】
噴射ノズル体ＩＤ３は、上下方向に広角度で粉末滑沢剤を噴射することができる噴射口ＩＤ３ａａを備える噴射ノズルＩＤ３ａと、噴射ノズルＩＤ３ａに一体的にその先端部を噴射口ＩＤ３ａａの近傍に露出して取り付けられて粉末滑沢剤Ｌを帯電させるための電極ＩＤ３ｂと、噴射ノズルＩＤ３ａを往復作動させるとともに回転させる駆動機構ＩＤ３ｃとを備えている。噴射ノズルＩＤ３ａは、背向する面にそれぞれ噴射口ＩＤ３ａａを備えている。この実施の形態の噴射ノズルＩＤ３ａは、例えばフッ素樹脂製のもので、圧送時の摩擦により粉末滑沢剤Ｌを負の極性に帯電させることができるものである。電極ＩＤ３ｂは、露出するその先端部分が例えば円錐形状に尖った針状のもので、噴射口ＩＤ３ａａの近傍に電界を形成するもので、粉末滑沢剤Ｌが形成された電界中を通過することにより負の極性に帯電するようにしてある。駆動機構ＩＤ３ｃは、噴射ノズルＩＤ３ａが先端に取り付けられる駆動棒体ＩＤ３ｃａと、その駆動棒体ＩＤ３ｃａを回転及び往復作動させる駆動体ＩＤ３ｃｂとを備えている。
【００２６】
高電圧発生手段ＩＤ４は、１００ｋＶを限度に、連続的に出力電圧を変更できる構成で、電極ＩＤ３ｂに対して負の高電圧を印加するとともに、ホッパ７３ａの内面７３ａａに対して正の高電圧を印加するものである。実際には、高電圧発生手段ＩＤ４の正極をホッパ７３ａの内面７３ａａに接続し、その負極を電極に接続するもので、ホッパ７３ａの内面７３ａａを基準電位とした場合に電極が負の高電圧となるものであってよい。
【００２７】
このような構成において、まず高電圧発生手段ＩＤ４の正極をホッパ７３ａに電気的に接続するとともに、その負極を噴射ノズル体ＩＤ３を介して電極ＩＤ３ｂに電気的に接続する。これにより、ホッパ７３ａの内面７３ａａが正の極性に帯電する。次に、噴射ノズルＩＤ３ａをホッパ７３ａ内の最も下位置まで挿入する。この後、高電圧発生手段ＩＤ４を作動させ、さらに駆動機構ＩＤ３ｃを作動させて、粉末滑沢剤Ｌを噴射ノズルＩＤ３ａから噴射させながら、噴射ノズルＩＤ３ａを引き上げる。噴射に際して、圧送手段ＩＤ２は、噴射ノズルＩＤ３ａがホッパ７３ａの最も下位置にある場合には、空気圧を最も低くし、噴射ノズルＩＤ３ａが引き上げられるに応じて空気圧を高くする。これは、ホッパ７３ａの内面７３ａａは、上方に行くほど噴射ノズルＩＤ３ａから遠ざかる位置になるため、噴射された粉末滑沢剤Ｌが不足なくホッパ７３ａの内面７３ａａに到達するようにするためである。このように空気圧を制御し、噴射ノズルＩＤ３ａを回転させながら引き上げるので、ホッパ７３ａの内面７３ａａの全てに対してほぼ均等に粉末滑沢剤Ｌを噴射することになる。
【００２８】
噴射ノズルＩＤ３ａから噴射された粉末滑沢剤Ｌは、電極ＩＤ３ｂにより負の極性に帯電される。そして、接触面であるホッパ７３ａの内面７３ａａに接近すると、ホッパ７３ａの内面７３ａａが正の極性に帯電しているので、負の極性に帯電している粉末滑沢剤Ｌが引き付けられてホッパ７３ａの内面７３ａａに静電吸着により付着する。この場合、粉末滑沢剤Ｌは、噴射ノズルＩＤ３ａから噴射された直後に帯電されることにより、その粒子が互いに反発して微粒子の状態となってホッパ７３ａの内面７３ａａに付着するものである。したがって、粉末滑沢剤Ｌは、ホッパ７３ａの内面７３ａａに達するまでにほぼ均等な状態で拡散し、ホッパ７３ａの内面７３ａａに付着することにより薄膜状の薄層を形成するものである。この薄層は、粉末の粒子径の例えば１〜５倍程度の厚みである。薄層の厚みを増す場合には、噴射ノズルＩＤ３ａを複数回往復作動させればよい。
【００２９】
このようにして薄層が形成されることにより、ホッパ７３ａ内に粉末が投入されて貯留していると、粉末はホッパ７３ａの内面７３ａａに付着することなくその自重でホッパ７３ａ内を下つまりシュータ７３ｂに向かって自在に移動可能となる。これにより、ホッパ７３ａの内面７３ａａにある粉末は、ホッパ７３ａが開かれると回転盤３に向かって落下するので、ホッパ７３ａ内に空洞が生じるブリッジ現象を防止することができる。
【００３０】
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではない。
【００３１】
上記実施の形態にあっては、回転式粉末圧縮成形機のホッパ７３ａの内面７３ａａに粉末滑沢剤Ｌの薄層を形成するものを説明したが、回転盤３の上杵５と対向する表面や製品取出部１０のに薄層を形成するものであってもよい。
【００３２】
回転盤３の上記表面に薄層を形成する場合は、上記実施の形態において説明した噴射装置ＩＤを用いて粉末滑沢剤Ｌを噴射することができる。ただし、回転盤３の表面は、一方向に位置する平面であるので、背向する方向に粉末滑沢剤Ｌを噴射する必要がない。このため、回転盤３の表面に粉末滑沢剤Ｌの薄層を形成する場合には、噴射装置ＩＤの噴射ノズルを一方向にのみ粉末滑沢剤Ｌを噴射する形状のものに変更するものである。この噴射ノズルＩＤ３１ａは、噴射ノズルＩＤ３１ａの往復作動方向を横切る方向に、広角度で粉末滑沢剤Ｌを噴射できるものである。
【００３３】
回転盤３の表面に粉末滑沢剤Ｌを付着させる場合は、粉末充填部７と製品取出部１０との間に噴射ノズルＩＤ３１ａを位置させるとともに、図５に示すように、噴射ノズルＩＤ３１ａが回転盤３の表面と平行に往復作動するようにセットし、噴射ノズルＩＤ３１ａを回転させることなく往復作動のみさせて噴射する。この例の場合、噴射ノズルＩＤ３１ａと回転盤３の表面との間の距離が短いので、圧送手段ＩＤ２を調整して粉末滑沢剤Ｌが最低の空気圧で噴射されるようにすれば、余分な粉末滑沢剤Ｌの拡散を防止して効率よく粉末滑沢剤Ｌの薄層を形成することができる。また、粉末滑沢剤Ｌを噴射させる場合、回転盤３を低速で回転させることにより、噴射装置ＩＤの位置を変更することなく回転盤３のほぼ全表面に粉末滑沢剤Ｌを付着させることができる。したがって、回転盤３のほぼ全表面に粉末滑沢剤Ｌの薄層を形成することができる。
【００３４】
上記した構成の噴射装置ＩＤを使用することにより、製品取出部１０のシュート１０４の表面に粉末滑沢剤Ｌの薄層を形成することもできる。
【００３５】
シュート１０４は、傾斜方向に長尺で、幅の比較的狭いものであるので、作業性を考慮して側方から噴射ノズルＩＤ３２ａをシュート１０４表面上方に突出させる。この場合、粉末滑沢剤Ｌがシュート１０４の幅方向に拡がって噴射されるように、噴射ノズルＩＤ３２ａは駆動機構ＩＤ３ｃの駆動棒体ＩＤ３ｃａの往復作動方向に広角度に粉末滑沢剤Ｌを噴射するものを使用する。このような噴射ノズルＩＤ３２ａとしては、粉末滑沢剤Ｌの噴射角度が大きく、噴射された粉末滑沢剤のもっとも拡散した状態で、ほぼシュート１０４の幅となるものが好適である。
【００３６】
この例にあっては、上述したように、側方から噴射ノズルＩＤ３２ａをシュート１０４の表面上方に突出させているので、シュート１０４の長さに合わせて、シュート１０４の長手方向に噴射ノズルＩＤ３２ａを移動させるものである。この場合に、粉末滑沢剤Ｌの噴射角度が小さい噴射ノズルの場合には、シュート１０４の幅に合わせて、噴射ノズルを往復作動させればよい。シュート１０４表面に形成される薄層の厚みは、シュート１０４の角度に応じて適宜変更すればよい。すなわち、シュート１０４の角度の大きいものでは、その角度により製品Ｑは比較的自然に下方に移動するが、角度が小さい場合に、摩擦抵抗が低いほど移動し易くなるので、薄層は厚めに形成すればよい。
【００３７】
このようにして、製品取出部１０のシュート１０４に粉末滑沢剤Ｌの薄膜が形成されることにより、回転盤３から送られてくる成形品である製品Ｑを渋滞なく取り出すことができる。したがって、製品Ｑが渋滞することにより、圧縮成形が停止することを防止することができる。
【００３８】
上記においては、粉末あるいはその粉末を圧縮成形して得られる成形品が接触する回転式粉末圧縮成形機の代表的な部分における粉末滑沢剤の薄膜の形成方法を説明したが、例えば錠剤の外観を検査する検査装置の、検査のために錠剤を一時的に保持する保持部分の表面等に適用されるものであってもよい。
【００３９】
その他、各部の構成は図示例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、粉末滑沢剤を帯電させて噴射し、静電吸着を利用しているので、接触面にほぼ均一な状態で粉末滑沢剤を付着させて、粉末滑沢剤の薄層を形成することができる。加えて、粉末滑沢剤は静電吸着により付着しているので剥がれにくく、一度接触面に形成した後は長期にわたって摩擦抵抗の低い状態を維持することができる。したがって、接触面に接触する粉末やその粉末を圧縮成形した成形品を円滑に流動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す回転式粉末圧縮成形機の全体正断面図。
【図２】同実施の形態の回転盤上を示す模式的な平面図。
【図３】同実施の形態における粉末滑沢剤噴射装置の概略構成を示すブロック図。
【図４】同実施の形態におけるホッパへの粉末滑沢剤の噴射を要部を拡大して示す構成説明図。
【図５】本発明の他の実施の形態を要部を拡大して示す構成説明図。
【図６】本発明のさらに他の実施の形態を要部を拡大して示す構成説明図。
【符号の説明】
７３ａ…ホッパ
７３ａａ…内面（接触面）
Ｌ…粉末滑沢剤
ＩＤ…粉末滑沢剤噴射装置

Claims (5)

1. 粉末滑沢剤を帯電させ、
   粉体が接触する接触面、及び粉体を圧縮成形して得た成形品が接触する接触面を粉末滑沢剤とは反対の極性に帯電させ、
   帯電させた粉末滑沢剤を前記接触面に向けて噴射し、
   前記接触面に粉末滑沢剤を付着させるものであって、
   粉末滑沢剤を噴射する噴射口を備えた噴射ノズルを駆動機構により往復作動させつつ粉末滑沢剤を噴射することを特徴とする粉末滑沢剤による粉末層形成方法。
2. 粉末滑沢剤を負に帯電させ、かつ接触面を正に帯電させることを特徴とする請求項１記載の粉末滑沢剤による粉末層形成方法。
3. 上杵と下杵とにより回転盤に取り付けられた臼内に供給された粉末を圧縮する回転式粉末圧縮成形装置の粉体を臼内に供給する供給手段の内面が、前記粉体が接触する接触面であることを特徴とする請求項１又は２記載の粉末滑沢剤による粉末層形成方法。
4. 上杵と下杵とにより回転盤に取り付けられた臼内に供給された粉末を圧縮する回転式粉末圧縮成形装置の回転盤の上杵に対向する表面が、前記粉体が接触する接触面及び前記粉体を圧縮成形して得た成形品が接触する接触面を兼ねる面であることを特徴とする請求項１又は２記載の粉末滑沢剤による粉末層形成方法。
5. 上杵と下杵とにより回転盤に取り付けられた臼内に供給された粉末を圧縮する回転式粉末圧縮成形装置の圧縮成形された成形品を取り出す製品取出部の傾斜面が、前記粉体を圧縮成形して得た成形品が接触する接触面であることを特徴とする請求項１又は２記載の粉末滑沢剤による粉末層形成方法。

Images