JP4937276B2 - ノズル機構 - Google Patents

Description

本発明は、粉末を圧縮して例えば医薬品の錠剤や食品などの製品を製造する圧縮成形機において使用されるノズル機構に関するものである。

従来、錠剤などを製造する回転式粉末圧縮成形機において、例えば特許文献（国際公開第ＷＯ２００５／１１０７２６号パンフレット）に記載のもののように、粉末滑沢剤を杵や臼の内部に付着させるように、粉末滑沢剤の噴射ノズルを備えるものが知られている。この特許文献に記載の回転式粉末圧縮成形機では、噴射ノズルから噴出される粉末滑沢剤の帯電状態を異ならせて、上杵及び下杵と臼に粉末滑沢剤を付着させている。

粉末滑沢剤を噴射させるノズルは、三次元曲面により形成される凹部を備えるとともに、その凹部内に突出する電極を備えている。粉末滑沢剤は、加圧気体により凹部内に供給され、凹部内において電極に印加された直流電圧によって帯電された後に、凹部の三次元曲面に沿って例えば上杵の方向に案内される。

ところが、このような構成のものであると、粉末滑沢剤が、目的とする部位以外に付着する可能性も大きいため、使用効率が低下するものである。つまり、上述した凹部を備えるノズルにあっては、三次元曲面に沿って粉末滑沢剤が噴出されることになるため、比較的広範囲に粉末滑沢剤が拡散する。このため、噴出されて目的の部位に付着した以外の粉末滑沢剤の量、言い換えれば、製品を成形することに関与しない粉末滑沢剤が多くなり、よって粉末滑沢剤の使用効率が低下する。

そこで本発明は、このような不具合を解消することを目的としている。

すなわち、本発明のノズル機構は、臼内に充填した粉末を杵により圧縮して圧縮成形物を作る圧縮成形機において、粉末の充填に先だって少なくとも杵の先端に向けて滑沢剤を噴出するノズル機構であって、滑沢剤を案内する案内通路と、案内通路内に通じその先端に設けられて、案内通路により案内された滑沢剤を、少なくとも杵の相対移動方向に対して交差する所定の一本の直線にほぼ一致するように噴出する噴出部とを備えてなることを特徴とする。

このような構成によれば、噴出部は、相対移動する杵に対して、一本の直線にほぼ一致するように滑沢剤を噴出する。このため、放射状に滑沢剤を噴射する場合に比較して、少なくとも杵に付着する滑沢剤以外の滑沢剤の量が低減する。したがって、滑沢剤の使用効率を向上させることが可能になる。

本発明における滑沢剤とは、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、粉末である薬剤原料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。滑沢剤特に粉末滑沢剤としては、具体的には例えば、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ものが挙げられる。

圧縮成形した製品の形状にかかわらず汎用性を高くするためには、杵の先端の幅より小なる幅で、かつ杵の先端の長さより大なる長さの溝と、その溝の底面のほぼ中央に開口して溝と案内通路とを連通させる貫通孔とからなるものが好ましい。

製造を容易にするためには、案内通路が通路本体内に形成され、噴出部が板部材に形成され、その板部材が通路本体に取り外し可能に取り付けられるものが好ましい。

効果的に滑沢剤を目標となる部位に付着させるためには、噴出部の近傍において噴出される滑沢剤を帯電させる電界発生手段をさらに備えてなるものが好ましい。このような電界発生手段において滑沢剤を効率よく帯電させるためには、電界発生手段が、噴出部の近傍の案内通路内に先端が露出する電極を備えるものが挙げられる。

本発明を適用する圧縮成形機としては、フレームと、フレーム内に回転可能に設けられる立シャフトと、立シャフトに取り付けられる回転盤と、回転盤にその円周方向において所定の間隔で取り付けられる臼孔を有する複数の臼と、それぞれの臼に対してその上下から臼孔に先端部が挿入可能に配置される上杵及び下杵と、杵先を臼孔内に挿入した上杵と下杵とが通過することにより臼孔に充填された粉末を圧縮する上ロール及び下ロールとを備えてなるものが好ましい。

このような回転式粉末圧縮成形機において、上杵と下杵とに対する滑沢剤の付着精度を高くするためには、通路本体が、通路本体内にほぼ平行に形成される第一案内通路と第二案内通路とを備え、上杵に対して滑沢剤を噴出する第一噴出部が形成された第一板体が、第一案内通路に対応して通路本体に取り外し可能に取り付けられ、少なくとも下杵に対して滑沢剤を噴出する第二噴出部が形成された第二板体が、第二案内通路に対応して通路本体に取り外し可能に取り付けられ、電界発生手段が、第一噴出部の近傍の案内通路内に先端が露出する第一電極と、第二噴出部の近傍の案内通路内に先端が露出する第二電極を備えるものが好ましい。

本発明は、以上説明したような構成であり、放射状に滑沢剤を噴射する場合に比較して、少なくとも杵に付着する滑沢剤以外の滑沢剤の量を低減させることができ、したがって、滑沢剤の使用効率を向上させることができる。

本発明の実施形態のノズル機構を備える回転式粉末圧縮成形機の断面図。 同実施形態の回転盤の上側における機能区分を示す平面図。 同実施形態の平面図。 図３におけるＩＶ‐ＩＶ線に沿った断面図。 同実施形態のノズル機構の底面図。 図３におけるＶ‐Ｖ線に沿った断面図。 同実施形態の電界発生手段の構成を示すブロック図。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

以下に説明する実施形態は、回転式粉末圧縮成形機に適用されるものである。

回転式粉末圧縮成形機は、図１に示すように、フレーム１と、フレーム１内に回転可能に設けられる立シャフト２と、立シャフト２に取り付けられる回転盤３と、回転盤３にその円周方向において所定の間隔で取り付けられる臼孔４１を有する複数の臼４と、それぞれの臼４に対してその上下から臼孔に先端部が挿入可能に配置される上杵５及び下杵６と、杵先を臼孔４１内に挿入した上杵５と下杵６とが通過することにより臼孔４１に充填された粉末を圧縮する上ロール９１、９３及び下ロール９２、９４とを備えている。また、回転式粉末圧縮成形機は、回転盤３の上側に配置されるノズル部を含むノズル機構７を備えている。

立シャフト２は、フレーム１に支持される軸受け２１に支持されて回転し得るものである。立シャフト２の下端近傍には、ウォームホイール２２が固定されている。そして、ウォーム２３及びベルト２４を介してモータ２５の駆動力がウォームホイール２２に伝達されることにより、立シャフト２は回転する。

立シャフト２に取り付けられる回転盤３は、平面視円板形状をしており、上側部分に設けられる上杵保持部３２と、その下側に設けられる臼部３３とから構成される。上杵保持部３２は、複数本の上杵５を上下方向に摺動可能に保持するもので、上杵５を保持するための杵保持孔が円周方向に所定間隔で上杵５の本数に対応する数だけ設けてある。臼部３３は、円周方向に所定間隔で下杵６の本数に対応する数だけ設けられた杵保持孔により下杵６を上下方向に摺動可能に保持するもので、臼４を着脱可能に取り付けるための臼取付孔が上杵５及び下杵６の保持位置に対応して円周方向に所定間隔で複数個設けられている。

このような構造の回転式粉末圧縮成形機は、回転盤面をその機能により区分すると、回転盤３の回転方向に沿って順に、図２に示すように、粉末充填部ＰＦＳ、粉末摺り切り部ＰＷＳ、圧縮成形部ＰＭＳ、製品取り出し部ＰＥＳ及び滑沢剤噴射部ＬＪＳを備えている。各部について、以下に説明する。

粉末充填部ＰＦＳにおいて、下杵６を最も下の位置まで降下させた状態で、製品Ｑの原料である粉末がそれぞれの臼４内にほぼ均等に順次充填される。この間、上杵５は、粉末の充填に干渉しないように、高い位置に保持されている。

粉末摺り切り部ＰＷＳでは、臼４内に充填された粉末の量が、製品Ｑを製造するのに必要な量となるように、下杵６を製品Ｑ毎に設定された所定位置まで上昇させる。そしてその結果、臼４内から溢れた粉末を回転盤３上から排除して、それぞれの臼４に充填した粉末の量をほぼ均一にする。この粉末摺り切り部ＰＷＳにおいても、上杵５は粉末充填部ＰＦＳと同様に高い位置に保持されている。

圧縮成形部ＰＭＳでは、上杵５を圧縮の開始位置まで降下させた後、上杵５及び下杵６を上下予圧縮ロール９１，９２の間を通過させて、臼４内に充填された粉末を予備的に圧縮する。この後、上下予圧縮ロール９１，９２を通過した際の位置を維持している上杵５及び下杵６を上下本圧縮ロール９３，９４の間を通過させて、予圧縮した粉末をさらに圧縮する。

製品取り出し部ＰＥＳでは、上杵５を上昇させてその杵先を臼４内から抜き出し、その後、下杵６を上昇させて臼４内にある製品Ｑを臼４外に押し出す。押し出された製品Ｑは、回転盤３に運ばれて取り出し位置まで移動して収集される。

滑沢剤噴射部ＬＪＳでは、ノズルアセンブリ７９の空気吹き出し口７８ｄより下側に先端が位置するまで上杵５を降下させるとともに、粉末の充填を開始する位置まで下杵６を降下させる。つまり、上杵５は、その先端と第一噴出部７２ａとの距離が最も短くなる位置まで降下させ、一方、下杵６は、粉末と接触することが予想される臼４の内壁の全て及び下杵６の先端に対して粉末滑沢剤が付着する位置まで降下させる。

なお、上述の各部において、上杵５及び下杵６の昇降は、従来の回転式粉末圧縮成形機と同様に、各種レール及びカムによりなされるものである。したがって、詳細な説明及び図示を割愛する。

ノズル機構７は、図３〜６に示すように、粉末滑沢剤を案内する案内通路７１と、案内通路７１内に通じその先端に設けられて、少なくとも上杵５及び下杵６の相対移動方向に対して交差する所定の一本の直線にほぼ一致するように、案内通路７１により案内された粉末滑沢剤を噴出する噴出部７２と、噴出部７２の近傍において噴出される粉末滑沢剤を帯電させる電界発生手段８とを備えている。この実施形態のノズル機構７にあっては、第一噴出部７２ａが形成された第一板体７４、第二噴出部７２ｂが形成された第二板体７５、案内通路７１が形成された通路本体７６、案内通路７１に通じる接続管７７及び通路本体７６を支持するハウジング７８によりノズルアセンブリ７９が構成される。このノズルアセンブリ７９には、電界発生手段８を構成する第一電極８１及び第二電極８２が取り付けられる。なお、電界発生手段８を構成して第一電極８１及び第二電極８２に直流高圧電圧を供給する直流高圧供給装置は、例えば上述した特許文献に記載されているものを使用することができる。

通路本体７６は、例えばフッ素樹脂製の厚みのあるほぼ平板からなる。その中実の内部にほぼ平行に、第一案内通路７１ａと第二案内通路７１ｂとが相対位置関係が変わらない状態に形成してある。通路本体７６は、中実でなくともよいが、第一案内通路７１ａと第二案内通路７１ｂとが独立して動き得ない状態に形成する。また、通路本体７６には、第一電極８１と第二電極８２とをそれぞれ別個に挿入する電極取付孔が、対応する案内通路７１にほぼ平行に設けてある。

第一案内通路７１ａは、上杵５に対して粉末滑沢剤を噴出するように、粉末滑沢剤を第一板体７４に案内するものである。このため、第一案内通路７１ａは、通路本体７６の上面にほぼ平行に形成した後、その先端部分において、ほぼ垂直に上側に方向を変えて形成してある。これに対して、第二案内通路７１ｂは、下杵６及び臼４の内部つまり臼孔４１の内壁面に対して粉末滑沢剤を噴出するように、粉末滑沢剤を第二板体７５に案内するものである。したがって、第二案内通路７１ｂは、通路本体７６の下面にほぼ平行に形成した後、その先端部分において、ほぼ垂直に下側に方向を変えて形成してある。このような第一案内通路７１ａと第二案内通路７１ｂとの構造に対応して、それぞれの案内通路７１ａ，７１ｂの先端に対応する通路本体７６の上下面における対応部位には、噴出部７２を構成する第一板体７４及び第二板体７５を取り付けるための第一凹部７６ｃ及び第二凹部７６ｄが設けてある。

それぞれの案内通路７１ａ，７１ｂに対して、粉末滑沢剤の供給装置の供給管路を接続する接続管７７ａ，７７ｂが接続される。接続管７７ａ，７７ｂはそれぞれ、通路本体７６と同じく、例えばフッ素樹脂製で、棒形状をしており、その内部に第一及び第二案内通路７１ａ，７１ｂとほぼ同じ内径の接続通路７７ｃ，７７ｄが形成されている。そして、接続管７７ａ，７７ｂが、通路本体７６にそれぞれの案内通路７１ａ，７１ｂと中心軸を同じくして設けられた取付孔に挿入されることによって、第一及び第二案内通路７１ａ，７１ｂと接続通路７７ｃ，７７ｄとが接続される。また、接続管７７ａ，７７ｂの外側の端部には、供給管路を接続するために雄ねじが形成してある。さらに接続管７７ａ，７７ｂにはそれぞれ、接続通路７７ｃ，７７ｄにほぼ平行に、電界発生手段８を構成する第一及び第二電極８１，８２が貫通する貫通孔が設けてある。

なお、粉末滑沢剤の供給装置は、この分野で広く知られているものを適用すればよい。具体的には、上述した特許文献に記載される、微量例えば１時間当たり５〜２５ｇの粉末滑沢剤を、それぞれの案内通路７１ａ，７１ｂに対して連続的に送出するものが挙げられる。そして、粉末滑沢剤の流量を所定量にするために、例えば光学的には低角度光拡散方式、電気的には静電容量方式等によりその流量を検知し、その検知した流量に基づく粉末滑沢剤の供給量と、付着せずに回収された回収量との差を演算する。その後、その演算結果に基づいて、粉末滑沢剤の流量が所定量になるように、粉末滑沢剤の供給量をフィードバック制御するものである。

第一板体７４及び第二板体７５は、通路本体７６の第一凹部７６ｃ及び第二凹部７６ｄに、ねじにより取り外し可能に取り付けられる。第一板体７４には第一噴出部７２ａが、及び第二板体７５には第二噴出部７２ｂがそれぞれ設けてある。第一噴出部７２ａと第二噴出部７２ｂとは同じ形状であり、取り付けられた際に通路本体７６の表面（上面及び下面）とほぼ面一になる表面に形成される。第一噴出部７２ａと第二噴出部７２ｂとはそれぞれ、溝７４ａ，７５ａと貫通孔７４ｂ，７５ｂとにより構成される。

溝７４ａ，７５ａは、上下杵５，６の先端５１，６１の幅より小なる幅と、上下杵５，６の先端５１，６１の長さより大なる長さとを有し、例えば、その中央部分が最も深くなる形状をして、板体７４，７５の表面に開口している。溝７４ａ，７５ａの深さは、中心から遠ざかるほど浅くなるものである。溝７４ａ，７５ａは、ノズル機構７がフレーム１に取り付けられた際に、臼４の中心の軌跡１００に対してその長手方向がほぼ直角に交差するように、それぞれの板体７４，７５に形成される。

貫通孔７４ｂ，７５ｂは、このような溝７４ａ，７５ａの内部と連通するもので、溝７４ａ，７５ａが形成される表面とは反対の表面、つまり第一及び第二凹部７６ｃ，７６ｄの底面に接触する表面から溝７４ａ，７５ａ内に貫通している。貫通孔７４ｂ，７５ｂは、第一及び第二案内通路７１ａ，７１ｂとほぼ同じ内径をしており、第一及び第二板体７４，７５を凹部７６ｃ，７６ｄに取り付けた際に第一及び第二案内通路７１ａ，７１ｂに連通するように形成してある。この貫通孔７４ｂ，７５ｂに対し、その中心軸に直交する方向に、第一及び第二電極８１，８２が貫通する電極孔が形成してある。そして、ノズルアセンブリ７９が組み立てられた場合に、その電極孔を貫通した第一及び第二電極８１，８２の先端が、貫通孔７４ｂ，７５ｂに露出するものである。

通路本体７６をフレーム１に取り付けるためのハウジング７８は、そのほぼ中央部分がくり抜かれ、そのくり抜き部７８ａにおいて通路本体７６が部分的に露出する構造を有している。具体的には、ハウジング７８は、通路本体７６より厚みが大なるフッ素樹脂製の板体からなる。くり抜き部７８ａは、ハウジング７８の上面において平面視ほぼ平行四辺形形状に開口しており、その下面においては、第二板体７５の第二噴射部７２ｂに対応する部位に噴出用開口７８ｂ及びその近傍の部位に離れて半長円形状の回収用開口７８ｃを設けた構造である。なお、ハウジング７８の上面におけるくり抜き部７８ａの開口は、通路本体７６がハウジング７８の側面に形成された開口からハウジング７８のくり抜き部７８ａ内に挿入された場合に、第一噴出部７２ａが完全に露出する形状であれば、その形状は限定されるものではない。また、回収用開口７８ｃは、噴出部用開口７８ｂから回転盤３上に噴出された粉末滑沢剤を回収するためのもので、回転盤３の回転方向における後方に位置するものであれば、その形状は限定されるものではない。

そして、ハウジング７８のくり抜き部７８ａの上開口を挟む位置に、空気吹き出し口７８ｄと吸入口７８ｅとが形成してある。空気吹き出し口７８ｄは、第一噴出部７２ａから噴出されて上杵５に付着しなかった粉末滑沢剤が、上杵５の下端より上方に拡散することを防ぐためのエアカーテンを形成するためのものである。空気吹き出し口７８ｄは、ハウジング７８に通路本体７６が組み込まれた状態で、平面的には、第一噴出部７２ａをほぼ中心としてその両側に延びるようにして、ハウジング７８の上面にほぼ平行に開口している。また、空気吹き出し口７８ｄは、粉末滑沢剤を上杵５に付着させる位置において、上杵５の下端より上側にエアカーテンが形成される高さになるように形成してある。この空気吹き出し口７８ｄに対向して、エアカーテンとハウジング７８の上面との間に浮遊する余剰の粉末滑沢剤を吸い込む吸入口７８ｅが設けてある。吸入口７８ｅは、空気吹き出し口７８ｄより幅の広い開口で、空気吹き出し口７８ｄとほぼ同じ高さからやや上に形成してある。

回収用開口７８ｃ及び吸入口７８ｅから吸い込まれた粉末滑沢剤は、吸塵用管路７３を介して図示しない吸塵機により回収される。このように、回収用開口７８ｃ及び吸収口７８ｅを介して回収する粉末滑沢剤が通過する回収通路７３ｂが、ハウジング７８に形成してある。

電界発生手段８は、図７に示すように、上述した第一電極８１及び第二電極８２を含んで、電源部８３、第一高電圧発生器８４、第二高電圧発生器８５、及び電圧制御部８６を含んで構成される。電源部８３は、直流電圧を発生する。第一高電圧発生器８４及び第二高電圧発生器８５は、電源部８３に電気的に接続されて、電源部８３が出力する直流電圧を高電圧に変換する。電圧制御部８６は、第一高電圧発生器８４及び第二高電圧発生器８５が出力する出力電圧値を独立に制御する。そして、電圧制御部８６により制御された第一高電圧発生器８４及び第二高電圧発生器８５が出力する負の直流高電圧つまり第一直流高電圧及び第二直流高電圧が、第一電極８１及び第二電極８２に印加される。これに対応して、正の直流高電圧は、基準電位を保持するフレーム１に印加される。フレーム１を基準電位に保持するつまり地絡させることにより、粉末滑沢剤を付着させる上下杵５，６及び臼４は地絡されるものとなる。

第一高電圧発生器８４が出力する第一直流高電圧と、第二高電圧発生器８５が出力する第二直流高電圧とは、異なる出力電圧値を示すものである。第一直流高電圧の電圧値は、第二直流高電圧の電圧値より低く設定してある。これは、第一噴出部７２ａから噴出される粉末滑沢剤は、上杵５の先端にのみ付着するものであるが、第二噴出部７２ｂから噴出される粉末滑沢剤は、下杵６の先端及び臼４の内周壁に付着する必要がある。このため、第二直流高電圧の電圧値を第一直流高電圧のそれより高くして、粉末滑沢剤の要部への付着量が増加するように、粉末滑沢剤を帯電させるものである。なお、電圧制御部８６による第一高電圧発生器８４及び第二高電圧発生器８５の制御は、上記特許文献のものと同じであってよい。

このような構成において、ノズルアセンブリ７９は、図２に示したように、回転式粉末圧縮成形機の粉末充填部ＰＦＳと製品取り出し部ＰＥＳとの間の位置に取り付けられる。この位置において、ノイズアセンブリ７９は、滑沢剤噴射部ＬＪＳにおいて回転盤３の上面にハウジング７８の下面が部分的に接触して、回転盤３の近傍に取り付けられる。この場合に、第一噴出部７２ａと第二噴出部７２ｂとのそれぞれの貫通孔７４ｂ，７５ｂの中心が、臼４の中心の軌跡１００の延長線上に一致するように、ノズルアセンブリ７９を取り付けるものである。ノズルアセンブリ７９をフレーム１に取り付けた後、粉末滑沢剤の供給管路を接続管７７ａ，７７ｂに接続するとともに、エアカーテンのための高圧空気を供給するための空気供給管路をノズルアセンブリ７９に設けられた接続端に接続する。

回転式粉末圧縮成形機が運転されると、粉末滑沢剤がノズルアセンブリ７９に対して供給されるとともに、電界発生手段８が電界を形成する。接続管７７ａ，７７ｂを介して空気流により搬送された粉末滑沢剤は、それぞれの案内通路７１ａ，７１ｂを通ってそれぞれの噴出部７２ａ，７２ｂの貫通孔７４ｂ，７５ｂに到達する。そして、それぞれの貫通孔７４ｂ，７５ｂを通過することにより粉末滑沢剤は帯電し、それぞれの溝７４ａ，７５ａ内に拡散する。それぞれの溝７４ａ，７５ａの幅寸法は、例えば上杵５の先端５１の直径に比較して小さい。またそれぞれの溝７４ａ，７５ａの長さは、上杵５の先端５１の長さより長い。したがって、粉末滑沢剤は、上杵５、下杵６及び臼孔４１に対して円形ではなくほぼ直線状にそれぞれの噴出部７２ａ，７２ｂから噴出する。

このようにしてそれぞれの噴出部７２ａ，７２ｂから粉末滑沢剤が常時噴出している状態において、粉末滑沢剤が噴射された領域を上杵５の下端面，下杵６の上端面及び臼孔４１が通過する。粉末滑沢剤は直線状に噴出しているが、上杵５、下杵６及び臼孔４１がその直線状の粉末滑沢剤を通過することにより、上杵５の下端面、下杵の上端面６及び臼孔４１の内周面それぞれの全面に対して、粉末滑沢剤を噴出したことになる。そして、粉末滑沢剤は帯電しているので、地絡される上杵５、下杵６及び臼孔４１に引きつけられてほぼ均一に付着する。付着した状態では、静電気の吸引力が粉末滑沢剤と付着面との間に作用しているので、粉末滑沢剤が付着面から容易には剥がれることがない。 この実施形態にあっては、通路本体７６に、第一案内通路７１ａと第二案内通路７１ｂとを形成し、その第一案内通路７１ａに第一噴出部７２ａを、第二案内通路７１ｂに第二噴出部７２ｂをそれぞれ連通させているので、第一噴出部７２ａと第二噴出部７２ｂとの相対位置がずれることがない。また、従来のような棒状のノズルを取り付けるものでは、取り付け方によっては、粉末滑沢剤の噴出方向が設定された方向と異なる場合が生じたが、この実施形態にあっては、通路本体７６を厚手のある板体により形成するとともに、第一噴出部７２ａと第二噴出部７２ｂとを板体に形成することにより、そのような不具合の発生を防いでいる。したがって、確実に上杵５、下杵６及び臼４内部に粉末滑沢剤を付着させることができる。

しかも、粉末滑沢剤は、上述したように、第一及び第二噴出部７２ａ，７２ｂの溝７４ａ，７５ａにより、貫通孔７４ｂ，７５ｂの出口を中心にして平面視放射状に拡散することを規制されるため、付着せずに回収される量が従来のものに減少する。したがって、粉末滑沢剤の使用効率を向上させることができる。これに加えて、ノズルアセンブリ７９に対して上杵５、下杵６及び臼４が移動することを利用して、直線状に噴出する粉末滑沢剤を付着すべき部位に付着させるので、円形、楕円形、あるいは長円形といった杵先の形状、言い換えれば製品Ｑの形状が異なっても、一種類の噴出部形状によりそれら各種の形状に対応して粉末滑沢剤を付着させることができる。さらに、この実施形態では、それぞれの案内通路７１ａ，７１ｂとそれぞれの噴出部７２ａ，７２ｂとを取り外しし得るように構成しているので、容易にそれぞれの噴出部７２ａ，７２ｂを取り外すことができ、上記形状に応じた噴出部７２ａ，７２ｂを用意することも可能である。

以上の構造を有する回転式粉末圧縮成形機において、粉末滑沢剤としてステアリン酸マグネシウムを使用した場合の、粉末滑沢剤の付着評価試験の結果を説明する。この付着評価試験は、上下杵５，６や臼４に付着した粉末滑沢剤の量を直接に計測することは困難が多いので、所定時間、具体的には５時間にわたって製品Ｑの成形を継続し、その間に製品Ｑに付着した粉末滑沢剤の量により、付着の程度を評価するものにした。

付着評価試験に際して、回転式粉末圧縮成形機（以下、本機と称する）の回転盤３の回転数を４０ｒｐｍ（回転／分）、粉末滑沢剤の噴霧風量を１２ｌ／ｍｉｎ（リットル／分）、粉末滑沢剤を吸引する際の風量であるパージ風量を１２ｌ／ｍｉｎ、排気圧を５００Ｐａ（パスカル）とするとともに、粉末滑沢剤は一時間当たり１０ｇをノズル機構７に対して供給した。なお、この付着評価試験では、第一電極８１及び第二電極８２に電圧を印加しなかった。また、比較のために、国際公開第ＷＯ２００５／１１０７２６号パンフレットに記載の回転式粉末圧縮成形機（以下、比較機と称する）を使用して、同じ条件の下に付着評価試験を行った。

まず、粉末滑沢剤を噴霧しながら、粉末を成形して製品Ｑとする通常の運転で、一時間毎の製品Ｑを取り出し、取り出した製品Ｑに付着している粉末滑沢剤の量を測定した。その結果、製品Ｑ一個に含まれる粉末滑沢剤は、一個当たり０．０１パーセントの重量で製品に付着していた。比較機においても、同じ結果を得た。

次に、第一電極８１と第二電極８２間に電圧を印加して、付着条件を変えた場合の付着評価試験を説明する。この付着評価試験において、印加する電圧を２０ｋＶにした場合と、４０ｋＶにした場合との製品一個当たりの粉末滑沢剤の含有量を測定した。その結果、本機においては、２０ｋＶ及び４０ｋＶともに粉末滑沢剤の含有量は、一個当たり０．０４パーセントとなった。これに対して、比較機は、粉末滑沢剤を帯電させるために２０ｋＶの電圧を帯電用の電極に印加した場合、粉末滑沢剤の含有量は、一個当たり０．０１パーセントであり、４０ｋＶに昇圧した場合は、０．０３パーセントに増加した。

この結果から、本機は、同一の電圧設定で、付着効率を向上させることが判明した。

なお、上述の実施形態においては、粉末滑沢剤を帯電させる電界発生手段８を備えるものを説明したが、電界発生手段８を備えない構成であってもよい。すなわち、粉末滑沢剤を帯電させることなく噴出させる構成であってもよい。上述の実施形態の構成を採用する場合、通路本体７６の電極取付孔は不要となることは言うまでもない。

また、上述の実施形態では、それぞれの案内通路７１ａ，７１ｂが中実の通路本体７６に形成されて、その通路本体７６に噴出部７２ａ，７２ｂが形成された板体７４，７５を取り付けたものを説明したが、上記特許文献に記載のもののように、それぞれ独立したノズルとなる構造であってもよい。すなわち、棒状もしくは筒状の部材に案内通路を形成し、その部材の先端に噴出部を形成した板体を取り付けて一つのノズルとするものであってもよい。

さらに、上述の実施形態では、エアカーテンを形成するための空気吹き出し口７８ｄを説明したが、噴き出された粉末滑沢剤の横方向への拡散を抑制するために、空気吹き出し口７８ｄより下側の所定位置にさらに別の空気吹き出し口を設けるものであってもよい。具体的には、第一噴出部７２ａの溝７４ａの幅方向の両側にエアカーテンが形成されるように、例えばハウジング７８の上面に沿うように開口する、短寸の、対をなす空気吹き出し口を設けるものである。あるいは、空気吹き出し口７８ｄの両端から下側に、空気吹き出し口７８ｄとほぼ同じ幅の開口を、ハウジング７８の上面に達するまで形成するものであってもよい。

このようなエアカーテンのための空気吹き出し口の構造に対して、余剰の粉末滑沢剤の回収率を高めるために、余剰の粉末滑沢剤を吸い込むための吸入口を上述の吸入口７８ｅとは別に設けてもよい。具体的には、例えば上述した追加の空気吹き出し口と対をなす形状である。

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、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。

本発明の活用例として、回転式粉末圧縮成形機に取り付ける場合を説明したが、回転式でなくとも、上下杵及び臼とノズル機構のノズルアセンブリとが相対的に移動する構成の粉末圧縮成形機であれば活用することができる。

Claims (7)

1. 臼内に充填した粉末を杵により圧縮して圧縮成形物を作る圧縮成形機において、粉末の充填に先だって少なくとも杵の先端に向けて滑沢剤を噴出するノズル機構であって、
   滑沢剤を案内する案内通路と、
   案内通路内に通じその先端に設けられて、案内通路により案内された滑沢剤を、少なくとも杵の相対移動方向に対して交差する所定の一本の直線にほぼ一致するように噴出する噴出部とを備えてなるノズル機構。
2. 噴出部が、杵の先端の幅より小なる幅で、かつ杵の先端の長さより大なる長さの溝と、その溝の底面のほぼ中央に開口して溝と案内通路とを連通させる貫通孔とからなる請求項１記載のノズル機構。
3. 案内通路が通路本体内に形成され、噴出部が板体に形成され、その板体が通路本体に取り外し可能に取り付けられる請求項１記載のノズル機構。
4. 噴出部の近傍において噴出される滑沢剤を帯電させる電界発生手段をさらに備えてなる請求項１、２又は３記載のノズル機構。
5. 電界発生手段が、噴出部の近傍の案内通路内に先端が露出する電極を備える請求項４記載のノズル機構。
6. 圧縮成形機が、フレームと、
   フレーム内に回転可能に設けられる立シャフトと、
   立シャフトに取り付けられる回転盤と、
   回転盤にその円周方向において所定の間隔で取り付けられる臼孔を有する複数の臼と、 それぞれの臼に対してその上下から臼孔に先端部が挿入可能に配置される上杵及び下杵と、
   杵先を臼孔内に挿入した上杵と下杵とが通過することにより臼孔に充填された粉末を圧縮する上ロール及び下ロールとを備えてなるものである請求項１記載のノズル機構。
7. 通路本体が、通路本体内にほぼ平行に形成される第一案内通路と第二案内通路とを備え、
   上杵に対して滑沢剤を噴出する第一噴出部が形成された第一板体が、第一案内通路に対応して通路本体に取り外し可能に取り付けられ、
   少なくとも下杵に対して滑沢剤を噴出する第二噴出部が形成された第二板体が、第二案内通路に対応して通路本体に取り外し可能に取り付けられ、
   電界発生手段が、第一噴出部の近傍の案内通路内に先端が露出する第一電極と、第二噴出部の近傍の案内通路内に先端が露出する第二電極を備える請求項５記載のノズル機構。

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