JP5642290B2 - 余剰粉体回収機構付粉体充填装置及び回転式圧縮成形機 - Google Patents

Description

本発明は、回転盤上に設けられた複数の臼の上下方向にそれぞれ上杵と下杵とを有し、これらの臼と上杵と下杵とを前記回転盤と共に回転させながら、順次、前記臼内に粉体を充填した後、上杵と下杵とで充填した粉体を押圧し、前記臼内の粉体を圧縮成形する回転式圧縮成形機において使用する、余剰粉体回収機構付粉体充填装置と、その充填装置を用いた回転式圧縮成形機に関する。

非特許文献１の図7.40にオープンフィードシューについての記載があり、「充填を均一に行うための手段として、フィードシュー内での新しい原料と周回した古い原料の比率を適当にするとともに、均一に混合することが重要であることが経験的に知られている。」との記載があり、打錠圧縮成形において、新しい原料（粉）に臼から回転盤上に漏れだし回収された原料を混合させて均一化することが重要であることは、周知のことである。

しかし、この文献には、具体的にどのような方法でその回収を行うか、及び、新しい原料と回収した原料とをどのように均一混合するかについては、全く記載がない。つまり、この非特許文献１には、その回収の具体的手段や、均一に混合する手段についての記載がない。また、この非特許文献１に記載の技術は、「周回した」という記載から、回転式圧縮成形機において、供給圧縮される粉体が一種類の場合についてのものであり、粉体が一種類の場合にターンテーブル上を周回させて回収する汎用技術に関するものであると読み取れる。

一方、複数の粉体供給装置があって、多層錠や複数層製品を作る場合は、ターンテーブル上を周回させて粉体を回収する手段では、複数の粉体が混ざり合ってしまう為、このような技術を利用することはできない。

特許文献１は、「粉末成形装置におけるシューボックス」という発明に関するもので、この文献には、本願での粉体充填装置に相当するシューボックスから、外に洩出した粉末を吸引回収する方法が明示されている。しかしながら、このような吸引による回収、つまり、空気を使う方法は、粒子径や比重により、粉末を構成する粒子の偏析の問題が発生する。そのため、薬効成分を含む錠剤を成形するための混合粉末のように、偏析により、薬効成分含量（薬物含量）の不均一化など重大な品質的影響が生じる場合には、用いることができないものであった。

特許文献２は、「粉末成形方法およびその装置」という発明に関するもので、この文献には、リターン粉末では無く、不必要な仮成形品を粉末リターンプッシャの動作によりキャビティ（本願での「フィーダー」に相当）に直接戻す方法が図３などに記載されている。しかしながら、この文献は、洩出した粉末を回収するものではなく、仮成形品を従来技術の粉末のリターンのように押し出して、押し出す力でフィーダー内に再度戻すようにすることが記載されているだけである。仮成形品を直接戻すということは、粉末と仮成形品が混在する原料から再度成形品を成形するため、粉末の均一化や偏析の防止は不可能である。

以上のように、これら従来技術はいずれも、１種類の粉体を圧縮成形する場合のものであり、複数のフィードシューを有する回転式圧縮成形機を使って、複数の種類の粉体を圧縮成形して１つの成形品を製造する場合には、利用することができないものであった。

特開平５−５１０２号公報 特開２０００−７１０９９号公報（図３）

「粉体の圧縮成形技術」粉体工学会・製剤と粒子設計部会編日刊工業新聞社１９９８年６月３０日発行（ｐ．３０４−ｐ．３０５）

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものであり、余剰粉体の積極的な回収と再利用を、層間の粉体の混ざり合いが全く許されない多層錠の場合にも達成することができる余剰粉体回収機構付粉体充填装置と、その充填装置を用いた回転式圧縮成形機とを提供することを目的とする。

本発明は以下のものを適宜組み合わせたものであるが、用いないものもある。

(１) 回転盤上に設けられた複数の臼の上下方向にそれぞれ上杵と下杵とを有し、これらの臼と上杵と下杵とを前記回転盤と共に回転させながら、順次、前記臼内に粉体を充填した後、上杵と下杵とで充填した粉体を押圧し、前記臼内の粉体を圧縮成形する回転式圧縮成形機において使用する、余剰粉体回収機構付粉体充填装置であって、前記臼に粉体を充填する粉体充填部と、前記粉体充填部の下流近傍に設けられ前記粉体充填部及び前記臼から回転盤上に漏れ出た粉体を前記回転盤上から分離回収する余剰粉体回収部と、前記余剰粉体回収部から回収された余剰粉体を予め定められた一定輸送量での準連続な輸送が可能な余剰粉体輸送部と、新規成形用粉体を当該粉体充填装置内に供給する新規成形用粉体供給部と、前記新規成形用粉体供給部及び前記余剰粉体輸送部に繋がり前記新規成形用粉体供給部から供給された新規成形用粉体と前記余剰粉体輸送部により輸送された余剰粉体とを一時的に貯留する混合前粉体貯留部と、前記混合前粉体貯留部から移動してきた新規成形用粉体と余剰粉体とを混合しほぼ均一化する粉体混合部と、を備え、前記粉体充填部が前記粉体混合部で混合ほぼ均一化された粉体を前記臼内に充填することを特徴とする、余剰粉体回収機構付粉体充填装置。

(２) 更に、前記余剰粉体回収部又は前記余剰粉体輸送部の少なくとも一方に、過剰の余剰粉体を系外に排出する過剰粉体排出部を備える、余剰粉体回収機構付粉体充填装置。

(３) 前記余剰粉体輸送部が回転盤の外側に位置する、余剰粉体回収機構付粉体充填装置。

(４) 前記余剰粉体輸送部が管状の構造物又は樋状の構造物である、余剰粉体回収機構付粉体充填装置。

(５) 前記余剰粉体輸送部が、コンベアまたは、管状の構造物の中にスクリュウを有する螺旋状輸送機である、余剰粉体回収機構付粉体充填装置。
(６) 前記新規成形用粉体供給部、混合前粉体貯留部、粉体混合部、及び粉体充填部が、上からこの順に位置している、余剰粉体回収機構付粉体充填装置。

(７) 前記粉体混合部と粉体充填部とが同一部からなる、余剰粉体回収機構付粉体充填装置。

(８) 前記混合前粉体貯留部と粉体混合部とが同一部からなる、余剰粉体回収機構付粉体充填装置。

(９) 前記粉体混合部が粉体を撹拌する為の回転式羽根を有する、余剰粉体回収機構付粉体充填装置。

(10) 前記粉体充填部が回転式羽根又は梯子状段差を有する、余剰粉体回収機構付粉体充填装置。

(11) 前記余剰粉体回収部が、回転盤より硬度の低い素材からなる擦り切り板である、余剰粉体回収機構付粉体充填装置。

(12) 更に、前記新規成形用粉体供給部からの新規成形用粉体の供給量を一定に制御する粉体レベルセンサーを、前記混合前粉体貯留部、粉体混合部、及び粉体充填部の少なくともいずれか一箇所に備えた、余剰粉体回収機構付粉体充填装置。

(13) 前記余剰粉体輸送部の輸送量が調節可能である、余剰粉体回収機構付粉体充填装置。

(14) 前記余剰粉体輸送部の輸送量が、前記余剰粉体回収部から回収された余剰粉体の量に基づいて設定される、余剰粉体回収機構付粉体充填装置。

(15) 回転盤上に設けられた複数の臼の上下方向にそれぞれ上杵と下杵を有し、これらの臼と上杵と下杵とを前記回転盤と共に回転させながら、順次、臼内に粉体を充填した後、上杵と下杵とで充填した粉体を押圧し、臼内の粉体を圧縮成形する回転式圧縮成形機であって、本発明の余剰粉体回収機構付粉体充填装置を少なくとも一つ備えていることを特徴とする回転式圧縮成形機。

本発明においては、複数のフィードシューを有する回転式圧縮成形機を使用して、複数の粉体から成形品を製造する場合においても、余剰粉体の積極的な回収と再利用が可能である。新規粉体と余剰粉体がほぼ均一に混合された状態の粉体から成形品を製造することができるため、できあがった成形品の品質のばらつきがほとんどない。つまり、本発明の余剰粉体回収機構付粉体充填装置によれば、余剰粉体の積極的な回収と再利用を、層間の粉体の混ざり合いが全く許されない多層錠の場合にも達成することができる。

本発明の回転式圧縮成形機によれば、本発明の余剰粉体回収機構付粉体充填装置を臼への粉体の充填に用いているので、該充填装置の効果を圧縮成形機として発揮する。

本発明の余剰粉体回収機構付粉体充填装置の一例の粉体の流れを示すフローチャート 本発明の余剰粉体輸送部の様々な態様を例示する図 本発明の粉体混合部の様々な態様を例示する図 本発明の余剰粉体回収機構付粉体充填装置を備えた回転式圧縮成形機を断面図を用いて概念的ではあるがより具体的に示す図 図４の本発明の余剰粉体回収機構付粉体充填装置を備えた回転式圧縮成形機の回転盤上及びその周辺を概念的ではあるがより具体的に示す上面図

１ 余剰粉体回収部 １ａ 過剰粉体排出部 ２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ）
余剰粉体輸送部 ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ 過剰粉体排出部 ３ 混合前粉体貯留部 ４ 粉体混合部 ４ａ 回転式羽根 ５ 粉体充填部 ５ａ 梯子状段差 ６ 新規成形用粉体供給部 ７ 粉体レベルセンサー ８ 粉塵回収装置
９ 余剰粉体貯留部 １０ 余剰粉体回収機構付粉体充填装置 Ｎ 新規成形用粉体 Ｒ 余剰粉体 Ｍ 混合粉体 ＯＦ 過剰粉体（オーバーフロー） １００
軸受 １０１ 立シャフト １０２ モータ １０３ 回転盤 １０４ 上杵保持部 １０５ 下杵保持部 １０６ 臼取付孔 １０７ 杵保持孔 １０８ 下杵 １０９ 上杵 １１１ 本体フレーム １１４ 臼 １２０ 回転式圧縮成形機

以下、本発明の実施形態を、添付図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではなく、各実施例の様々な組み合わせも含むものであり、明細書に記載した範囲及び技術常識の範囲で、自由に変更して実施することができる。

図１は、本発明の余剰粉体回収機構付粉体充填装置の一例の粉体の流れを示すフローチャートである。この図１の余剰粉体回収機構付粉体充填装置１０は、回転盤上に設けられた複数の臼の上下方向にそれぞれ上杵と下杵とを有し、これらの臼と上杵と下杵とを前記回転盤と共に回転させながら、順次、臼内に粉体を充填した後、上杵と下杵とで充填した粉体を押圧し、臼内の粉体を圧縮成形する回転式圧縮成形機（その構成の詳細は後述する。）において使用する、余剰粉体回収機構付粉体充填装置１０である。なお、粉体とは微小固体の集合体を言い、いわゆる顆粒や、粒体より小なる形状の粉末を含む概念である。

この余剰粉体回収機構付粉体充填装置１０は、臼内に粉体を充填する粉体充填部５と、粉体充填部５の下流近傍に設けられ、粉体充填部５及び臼から回転盤上に漏れ出た余剰粉体Ｒを前記回転盤上から分離回収する余剰粉体回収部１と、余剰粉体回収部１から回収された余剰粉体Ｒを予め定められた一定輸送量での準連続な輸送が可能な余剰粉体輸送部２と、を備えている。この余剰粉体輸送部２は、回収された余剰粉体Ｒを一定の輸送量で後述の混合前粉体貯留部３へ送る。

本装置１０は、更に、新規成形用粉体Ｎを本装置１０内に供給する新規成形用粉体供給部６と、新規成形用粉体供給部６及び余剰粉体輸送部２に繋がり、新規成形用粉体供給部６から供給された新規成形用粉体Ｎと、余剰粉体輸送部２により輸送された余剰粉体Ｒとを一時的に貯留する混合前粉体貯留部３と、混合前粉体貯留部３から移動してきた新規成形用粉体Ｎと余剰粉体Ｒとを混合しほぼ均一化する粉体混合部４とを備えている。そして、粉体混合部４でほぼ均一混合された混合粉体Ｍを粉体充填部５が臼内に充填する。

この余剰粉体回収機構付粉体充填装置１０の全体的な構成と特徴は、上記の通りである。尚、この図１においては、余剰粉体は、粉体充填部５から漏れ出した段階で余剰粉体Ｒとしている。ただし、余剰粉体Ｒは、余剰粉体回収部１から回収されたという外的作用が影響して、粉体の厳密な意味での物性等がそれまでの粉体と異なるものとなる。そのため、余剰粉体回収部１から回収される前の余剰粉体Ｒは、物性的には混合粉体Ｍに近いものである。この先更に、本発明の余剰粉体回収機構付粉体充填装置の各部について、更に詳細に説明する。

まず、余剰粉体回収部１は、粉体充填部５及び臼から回転盤上に漏れ出た余剰粉体Ｒを回転盤上から分離回収する。つまり、余剰粉体回収部１は、回転盤上に余剰粉体Ｒをできる限り残さないようにする。これにより、例えば、多層錠等を打錠する場合で回転盤上に複数の粉体充填装置がある場合でも、一つの粉体充填装置からの余剰粉体が他の粉体充填装置から供給される粉体に混ざることを防止する。

余剰粉体回収部１としては、擦り切り板を用いることができる。この擦り切り板は、回転盤１０３より硬度の低い素材を使用すると、回転盤１０３に傷を付けることがないので、好ましい。なお、硬度の低い素材としては、金属製摺り切り板が好ましく、他には、硬質プラスティック、バルカナイズドファイバー等を用いてもよい。

尚、摺り切り板以外にも、空気（圧空及び／又は吸引）による回収方法も可能であるが、粉体の分離偏析の問題を生じ、最終の混合粉体のほぼ均一化という観点から好ましくない。しかし、そのような問題を生じない粉体であれば、当該方法を用いることを除外するものではない。

尚、余剰粉体Ｒは、余剰粉体回収部１のみで回転盤上から完全に回収することは困難である。そのため、回転盤上に残るわずかな余剰粉体をも除去したい場合は、回転盤上の余剰粉体回収部１のすぐ下流に、空気を用いた給気吸収式の粉塵回収装置８（図５参照）を設けることで、余剰粉体Ｒを回転盤上からほぼ完全に除去することができる。この給気吸収式の粉塵回収装置８においては、圧空噴射及び／又は吸引により、回転盤上に付着したわずかな余剰粉体をも除去することができる。なお、ここで除去した余剰粉体は、通常は廃棄し、再利用しない。

余剰粉体回収部１で分離回収された余剰粉体Ｒは、回転盤の動き等を利用して、余剰粉体輸送部２に入る。ここで、余剰粉体Ｒを直接余剰粉体輸送部２に入れるのではなく、余剰粉体貯留部９（図示せず）を設けて、余剰粉体Ｒを一旦そこに貯留してから、余剰粉体輸送部２に入れることもできる。この場合、余剰粉体貯留部９は、余剰粉体回収部１から余剰粉体輸送部２までの単なる通路であっても構わない。

次に、余剰粉体輸送部２は、余剰粉体回収部１から回収された余剰粉体Ｒを予め定められた一定輸送量で準連続に輸送する。ここで、余剰粉体の輸送量とは輸送速度でもある。予め定められた一定の輸送量とは、使用する個々の粉体について、粉体充填部及び臼から回転盤上に漏れ出る余剰粉体の量を計測し、その量を基に設定した輸送量である。そのため、本発明装置においては、余剰粉体輸送部２における余剰粉体の輸送量は調節可能とすることが好ましい。

回収された余剰粉体は、常に一定輸送量にて輸送しないと、新規成形用粉体と回収された余剰粉体の混合比率が変動してしまう。そのため、粉体充填部及び臼から回転盤上に漏れ出て回収された余剰粉体の回収量（速度）を超えない範囲で、前記輸送量を設定する。当該輸送量が余剰粉体の回収量（速度）を超えてしまうと、輸送する余剰粉体が不足する場合が生じてしまい、新規成形用粉体と回収された余剰粉体の混合比率が変動することになる。このように、余剰粉体の回収量（速度）を超えない範囲で輸送量を設定すると、回収された余剰粉体は徐々に貯留していくことになる。

前述の余剰粉体の貯留に対して、本実施態様では、余剰粉体回収部１あるいは余剰粉体輸送部２の少なくともいずれかに、過剰の余剰粉体（オーバーフロー）ＯＦを系外に排出する過剰粉体排出部１ａ、２ａを設けている。これは、必須の構成物ではないが、徐々に貯留した余剰粉体が溢れ、散乱するのを防止することができる。なお、この過剰粉体排出部は、余剰粉体貯留部９に設けることもできる。また、余剰粉体貯留部９を大きくすることにより、ある程度の時間であれば、過剰の余剰粉体のオーバーフローに対応することもできる。

余剰粉体輸送部２はまた、その取り付け位置が特に限定されるものではないが、回転盤の外側に位置するようにする。つまり、余剰粉体回収部１が粉体充填部５及び臼から回転盤上に漏れ出た余剰粉体を回転盤上から回転盤の外側へ回収するようにして、その回収された余剰粉体を回転盤の外側に位置した余剰粉体輸送部２で受け入れ輸送するようにする。これにより粉体充填部５に水平位置的に最も近い位置に余剰粉体輸送部２を設置することができ、余剰粉体輸送部２自身の輸送路部分を少なくでき、本発明装置を備えた回転式圧縮成形機全体もコンパクトな装置とすることができる。

余剰粉体輸送部２における「準連続に輸送する」とは、コンベアやらせん状輸送管などの連続的な輸送を含み、更に、バケットや容器を用いて輸送する一定容積単位の輸送方法であって、後続の粉体混合部４での新規成形用粉体と余剰粉体との一定比率での混合、ほぼ均一化に影響を与えない程度のバッチ式輸送方法を含むものである。更に、準連続には、粉体の偏析や組成に影響の無い輸送方法を含み、以下、図２で紹介する輸送装置はそれに該当する。

というのは、いずれの方法であっても、最終的に粉体混合部４での新規成形用粉体Ｎと余剰粉体Ｒとの混合、ほぼ均一化を確保して、ほぼ均一な混合粉体Ｍを粉体充填部５に供給し、余剰粉体Ｒを利用しながら、ほぼ均一な品質の混合粉体Ｍの充填と、ほぼ均一な品質の打錠体の打錠をすることができるからである。

準連続なる輸送、予め定められた一定の輸送量での輸送、及び混合粉体のほぼ均一化が可能であれば、余剰粉体輸送部２の具体例は図２のものに限定されず、他の輸送方法を用いるものであってもよい。尚、空気（圧空及び／又は吸引）による輸送方法は、粉体の分離偏析の問題を生じ、最終の混合粉体のほぼ均一化という観点から好ましくない。しかし、そのような問題を生じない粉体であれば、当該方法を用いることを除外するものではない。

余剰粉体輸送部２は、図２に示された種々の具体例のうちのどれを用いてもよい。図２（ａ）はスクリューコンベア２Ａであり、図２（ｂ）はスクリューフィーダー２Ｂであり、図２（ｃ）は振動コンベア２Ｃであり、図２（ｄ）はスキップホイスト２Ｄであり、図２（ｅ）はベルトコンベア２Ｅである。

図２（ａ）、図２（ｂ）、及び図２（ｃ）は、管状の構造物であり、更に図２（ｃ）は樋状の構造物であってもよく、また、コンベアであってもよく、図２（ａ）は、管状の構造物の中にスクリュウを有する螺旋状輸送機である。尚、それぞれの余剰粉体輸送部２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅには、それぞれ、過剰粉体排出部２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅを設けることができる。

余剰粉体輸送部２は、垂直方向や傾斜方向へ余剰粉体を輸送することが可能な実施形態においては、垂直や傾斜方向に設ける方が、平面上の占有面積が少ないので、装置がコンパクトになり、有利である。また、余剰粉体輸送部２の前工程を担う余剰粉体回収部１が、回転盤上から余剰粉体を回収するものである上、新規成形用粉体供給部６から、混合前粉体貯留部３、粉体混合部４、及び粉体充填部５へと繋がる一連の構造物が回転盤の上面に位置するため、余剰粉体輸送部２は、回転盤の上面をあまり占拠しないもの、つまり、上述のように回転盤の外へ余剰粉体を回収するものが望ましい。

そのため、余剰粉体輸送部２もその位置で、あまり大きい空間を占有しないものが良い。水平方向に輸送するものでも良いが、傾斜したものがより適しており、さらに、垂直に輸送できるものが最も望ましいものである。

次に、混合前粉体貯留部３であるが、これは、粉体を貯留させることができる構造物であれば、その構造、形状等は特に限定されるものではない。ここでは、新規成形用粉体供給部６から供給された新規成形用粉体Ｎと余剰粉体輸送部２により輸送された余剰粉体Ｒとが合流し、一時的に貯留される。余剰粉体Ｒが一定の輸送量で輸送されること、及び、新規成形用粉体Ｎもやはり一定の輸送量で新規成形用粉体供給部６から供給されることから、混合前粉体貯留部３においては、新規成形用粉体Ｎ及び余剰粉体Ｒの存在比率は、ほぼ一定になっている。ここで合流した新規成形用粉体Ｎ及び余剰粉体Ｒは、次の粉体混合部４でほぼ均一混合される。

新規成形用粉体供給部６は、通常の回転式圧縮成形機における粉体供給装置をそのまま使用することができる。ここからバッチ投入された新規成形用粉体Ｎは、通常、重力により移動し、前述の混合前粉体貯留部３に入る。ここで、新規成形用粉体Ｎの移動量の調整は、通常の粉体供給装置に採用されている汎用技術をそのまま用いて行うことができる。すなわち、新規成形用粉体供給部６に付属して設けられる粉体の供給量を制御する装置により、新規成形用粉体Ｎの移動量は一定に調整される。

例えば、一定の速度にて粉体が落下するよう、混合前粉体貯留部３への開口部そのものの大きさを手動にて調整したり、あるいは手動型チョークバルブを用いて開口部の大きさを調整したりし、粉体供給速度を調整することもできる。

一方、別の態様としては、粉体センサーを用いて、新規成形用粉体Ｎの供給量を一定化することもできる。例えば、新規成形用粉体供給部６からの粉体の供給量を一定に制御する粉体レベルセンサー７は、混合前粉体貯留部３、粉体混合部４あるいは、粉体充填部５のいずれか一箇所に設置される。センサーの種類によって異なるが、粉体の高さ、あるいは粉体密度を感知し、そのデータを基に新規成形用粉体Ｎの供給量を制御する。例えばモーターにより調整されるバタフライバルブやチョークバルブにより混合前粉体貯留部３への新規成形用粉体Ｎの供給量を調整し一定化している。なおセンサーが粉体の高さを感知するタイプの場合、センサーは混合前粉体貯留部３に設置するのが好ましく、密度を感知するタイプの場合は、いずれに設置してもかまわない。

粉体混合部４は、混合前粉体貯留部３から移動してきた新規成形用粉体Ｎ及び余剰粉体Ｒを混合する部分であり、粉体を混合、ほぼ均一化することができるものであればよい。その具体例を図３に示す。粉体混合部４は、このように、図３（ａ）に示すスクリューミキサ４Ａであってもよく、図３（ｂ）に示す回転式羽根４ａを用いるフラッシュミキサ４Ｂであってもよく、図３（ｃ）に示すリボンブレンダ４Ｃであってもよく、図３（ｄ）に示すマラー４Ｄであってもよく、図３（ｅ）に示すニーダー４Eであってもよい。

またこれらに限定されず、上述の装置の組み合わせ、あるいは簡素化したり、小型化したりした装置であってもよい。中でも、図３（ｂ）に示されるフラッシュミキサ４Ｂのように粉体を撹拌する為の回転式羽根４ａを有するようなものが好ましい。なお、混合前粉体貯留部３と粉体混合部４は、同一部からなるようにしてもよく、この場合、充填装置がよりコンパクトなものとなる。

粉体充填部５は、混合粉体Ｍを臼内に充填するものであり、通常のフィードシューをそのまま利用することもできる。つまり、粉体充填部５は、回転式羽根（例えば図３（ｂ）の回転式羽根４ａに近似したもの）又は梯子状段差５ａ（図５参照）を有するようなフィードシューを用いてもよい。

一方、新規粉体Ｎと回収された余剰粉体Ｒの混合、ほぼ均一化しながらの充填ができるよう、前述の粉体混合部４での各種態様を基に粉体充填部５を改良することにより、粉体混合部４と粉体充填部５を同一部とすることもできる。当然ながらこの場合、新規粉体Ｎと回収された余剰粉体Ｒの混合、ほぼ均一化しながらの充填が行われるようにする必要がある。なお、このような同一部からなる構成にすると、充填装置がよりコンパクトなものとなる。また、混合前粉体貯留部３と粉体混合部４と粉体充填部５とが同一部からなるようにしてもよく、充填装置が更にコンパクトなものとなる。

回転式圧縮成形機１２０は、図４に示すように、例えば、シャフト駆動のものにおいては、本体フレーム１１１の中央部に、軸受１００により軸支された立シャフト１０１が配置してあり、この立シャフト１０１はモータ１０２により回転駆動力を伝達され、この立シャフト近傍に、二つの機能部分に分けられる回転盤１０３が固定されている。さらに、回転盤１０３を挟むように、その上側部分に設けられて上杵１０９を上下 摺動可能に保持する上杵保持部１０４と、その下側部分に設けられて下杵１０８を上下摺動可能に保持する下杵保持部１０５とが設けられ、回転盤１０３上には、臼１１４を着脱可能に嵌装するための臼取付孔１０６を同一円周上に複数個設けてなる臼部が存在する。上杵保持部１０４と下杵保持部１０５には、上杵１０９及ぴ下杵１０８を摺動移動可能に保持する杵保持孔１０７が、それぞれ複数穿設されている。

この図４においても、本発明の余剰粉体回収機構付粉体充填装置１０は、概念的ではあるがより具体的に示されている。ここで、成形用粉体供給部６、混合前粉体貯留部３、粉体混合部４、及び粉体充填部５が上から順に位置しているようにしてもよい。その場合、重力を利用して、新規成形用粉体Ｎ、回収された余剰粉体Ｒ、又は混合粉体Ｍが順に降下してゆき、装置の構成も合理的で、簡易なものとなる。また、余剰粉体輸送部２は、このように回転盤１０３の外側に位置させ、余剰粉体回収部１から余剰粉体Ｒを回転盤１０３の外側に回収するのが好ましい。

図５は、本発明の余剰粉体回収機構付粉体充填装置１０を備えた回転式圧縮成形機１２０の回転盤上を、概念的ではあるがより具体的に示す上面図である。この図により、本発明装置が回転盤１０３の回りにどのように配置されているかが解る。なお、給気吸収式の粉塵回収装置８、梯子状段差５ａについては、すでに説明した通りである。符号７１は、打錠された打錠体ＴＢを、シュート７２に導くスクレイパーである。

以上のように、本発明の装置によれば、従来、一般的に回収されていなかった余剰粉体を積極的に回収して再利用することを、層間の粉体の混ざり合いが全く許されない多層錠の場合にも達成することができる。なお、従来回収されずに廃棄されていた余剰粉体は、新規に供給される粉体の２０％〜４０％であったが、本発明装置によれば、約９０％以上の余剰粉体を回収して再充填に用いることができる。

また、余剰粉体は、いったん充填装置及び臼から回転盤上に漏れ出し、回収された、及び輸送されたという外的作用が影響して、粉体の厳密な意味での組成、粒度、成分分布等の物性が、新しい粉体と異なるものである。本発明装置においては、新規粉体の量に対し、回収再利用される余剰粉体の量の比率をほぼ一定にできる。そのため、常に一定の物性を有する成形用粉体から成形品を製造することができ、成形品間のばらつきが極めて少ない、高品質な製品を製する上で大きな意味を持つ。このような本発明装置の効果は、１種類の成形用粉体から成形品を製造する場合においても有効である。

本発明の余剰粉体回収機構付粉体充填装置及び回転式圧縮成形機は、一種類の粉体を圧縮成形して成形品を製造するような分野に利用できることは言うまでもなく、複数種類の粉体を圧縮成形して成形品を製造するような分野において、特に利用価値が高い。すなわち、本発明は、複数種類の粉体を積層した成形品、又は複数種類の粉体を部分的に積層した成形品を製造するような分野、例えば、医薬分野や、粉末焼成成形品分野を含む冶金分野等に用いることができる。

Claims (14)

1. 回転盤上に設けられた複数の臼の上下方向にそれぞれ上杵と下杵を有し、これらの臼と上杵と下杵とを前記回転盤と共に回転させながら、順次、前記臼内に粉体を充填した後、上杵と下杵とで充填した粉体を押圧し、前記臼内の粉体を圧縮成形する回転式圧縮成形機において使用する、余剰粉体回収機構付粉体充填装置であって、
   前記臼に粉体を充填する粉体充填部と、
   前記粉体充填部の下流近傍に設けられ、前記粉体充填部及び前記臼から回転盤上に漏れ出た粉体を前記回転盤上から分離回収する余剰粉体回収部と、
   輸送量が調節可能で、前記余剰粉体回収部から回収された余剰粉体を、その回収量に基づいて予め定められた一定輸送量での準連続な輸送が可能な余剰粉体輸送部と、
   新規成形用粉体を当該粉体充填装置内に供給する新規成形用粉体供給部と、
   前記新規成形用粉体供給部及び前記余剰粉体輸送部に繋がり、前記新規成形用粉体供給部から供給された新規成形用粉体と前記余剰粉体輸送部により輸送された余剰粉体とを一時的に貯留する混合前粉体貯留部と、
   前記混合前粉体貯留部から移動してきた新規成形用粉体と余剰粉体とを混合しほぼ均一化する粉体混合部と、
   を備え、前記粉体充填部が前記粉体混合部で混合ほぼ均一化された粉体を前記臼内に充填することを特徴とする、余剰粉体回収機構付粉体充填装置。
2. 更に、前記余剰粉体回収部と前記余剰粉体輸送部との間に、前記余剰粉体回収部から回収された余剰粉体を貯留する余剰粉体貯留部を備える、請求項１に記載の余剰粉体回収機構付粉体充填装置。
3. 更に、前記余剰粉体回収部、前記余剰粉体貯留部、又は前記余剰粉体輸送部のいずれかに、前記余剰粉体貯留部又は前記余剰粉体輸送部から溢れる過剰の余剰粉体を系外に排出する過剰粉体排出部を備える、請求項１又は２に記載の余剰粉体回収機構付粉体充填装置。
4. 前記余剰粉体輸送部が回転盤の外側に位置する、請求項１〜３のいずれかに記載の余剰粉体回収機構付粉体充填装置。
5. 前記余剰粉体輸送部が管状の構造物又は樋状の構造物である、請求項１〜４のいずれかに記載の余剰粉体回収機構付粉体充填装置。
6. 前記余剰粉体輸送部が、コンベアまたは、管状の構造物の中にスクリュウを有する螺旋状輸送機である、請求項１〜５のいずれかに記載の余剰粉体回収機構付粉体充填装置。
7. 前記新規成形用粉体供給部、混合前粉体貯留部、粉体混合部、及び粉体充填部が、上からこの順に位置している、請求項１〜６のいずれかに記載の余剰粉体回収機構付粉体充填装置。
8. 前記粉体混合部と粉体充填部とが同一部からなる、請求項１〜７のいずれかに記載の余剰粉体回収機構付粉体充填装置。
9. 前記混合前粉体貯留部と粉体混合部とが同一部からなる、請求項１〜８のいずれかに記載の余剰粉体回収機構付粉体充填装置。
10. 前記粉体混合部が粉体を攪拌する為の回転式羽根を有する、請求項１〜９のいずれかに記載の余剰粉体回収機構付粉体充填装置。
11. 前記粉体充填部が回転式羽根又は梯子状段差を有する、請求項１〜１０のいずれかに記載の余剰粉体回収機構付粉体充填装置。
12. 更に、前記新規成形用粉体供給部からの新規成形用粉体の供給量を一定に制御する粉体レベルセンサーを、前記混合前粉体貯留部、粉体混合部、及び粉体充填部の少なくともいずれか一箇所に備えた、請求項１〜１１のいずれかに記載の余剰粉体回収機構付粉体充填装置。
13. 前記混合前粉体貯留部において、新規成形用粉体と回収された余剰粉体との混合比率をほぼ一定にすることができる、請求項１〜１２のいずれかに記載の余剰粉体回収機構付粉体充填装置。
14. 回転盤上に設けられた複数の臼の上下方向にそれぞれ上杵と下杵を有し、これらの臼と上杵と下杵とを前記回転盤と共に回転させながら、順次、臼内に粉体を充填した後、上杵と下杵とで充填した粉体を押圧し、臼内の粉体を圧縮成形する回転式圧縮成形機であって、請求項１〜１３のいずれかに記載された余剰粉体回収機構付粉体充填装置を少なくとも一つ備えていることを特徴とする回転式圧縮成形機。
    

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