JP7471647B2 - 回転式粉末圧縮成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、粉末に圧縮成形を行なうことにより、例えば医薬品の錠剤等の圧縮成形体を製造する回転式粉末圧縮成形装置に関する。

粉末に対して圧縮成形を行なうことにより、例えば医薬品の錠剤等の圧縮成形体を製造する粉末圧縮成形装置（例えば打錠機等）の１種として、回転式粉末圧縮成形装置がある。

この回転式粉末圧縮成形装置は、上下方向に沿った軸線の周りに回転駆動される回転盤と、前記回転盤に所定の回転方向間隔で設けられた複数の臼孔と、前記回転盤の回転方向の所定位置で、粉末を前記臼孔に供給する粉末供給部と、前記臼孔に相反する方向から挿入され、前記臼孔に供給された粉末を圧縮成形する一対の杵とを具備する。

ところで、従来、粉末圧縮成形装置を用いた錠剤等の圧縮成形体の製造方法は、ホッパ等から供給される滑沢剤混合後の粉末を圧縮成形し、圧縮成形体を形成する圧縮成形工程を備える（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１９－２５４９５号公報 特開２００６－３３４５１５号公報

しかしながら、このような製造方法では、次のような問題があった。すなわち、粉末と滑沢剤を混合する滑沢剤混合工程において、混合時間の延長や混合時における過剰な撹拌力は、粉末の粒子表面上への滑沢剤の展延をもたらし、滑沢剤の過混合と呼ばれる状態を引き起こす。過混合状態で粉末を圧縮成形すると、圧縮成形体の硬度の低下や崩壊時間の遅延、また溶出速度の低下などをもたらす可能性がある。さらに滑沢剤混合工程の後の圧縮成形工程への粉末の輸送や圧縮成形装置の粉末充填フィーダの作用により、粉末と滑沢剤の混合状態が変化して過混合状態となり、圧縮成形体の特性に影響を与える可能性がある。したがって、このような状態では、望ましい圧縮成形体特性を実現できないケースが存在する。

滑沢剤の過混合状態を抑止する方法として、圧縮成形工程内で滑沢剤を金型(臼杵)へ噴霧する外部滑沢技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。しかし、圧縮成形装置内で滑沢剤を噴霧することで、装置内での滑沢剤の飛散の発生や圧縮成形体に含まれる滑沢剤の量が不明瞭になるという問題が存在する。

本発明は、上記事情に鑑み、回転式粉末圧縮成形装置において、外部滑沢技術で生じるような弊害を起こすことなく、圧縮成形される粉末に対する滑沢剤の過混合状態を抑制することを技術的課題とする。

上記課題を解決するために創案された本願発明に係る回転式粉末圧縮成形装置は、上下方向に沿った軸線の周りに回転駆動される回転盤と、前記回転盤に所定の回転方向間隔で設けられた複数の臼孔と、前記回転盤の回転方向の所定位置で、原料粉末と滑沢剤との混合粉末を前記臼孔に供給する粉末供給部と、前記臼孔に相反する方向から挿入され、前記臼孔に供給された前記混合粉末を圧縮成形する一対の杵とを具備する回転式粉末圧縮成形装置において、前記粉末供給部は、前記原料粉末を供給する原料粉末供給部と、前記滑沢剤を供給する滑沢剤供給部と、前記原料粉末供給部と前記滑沢剤供給部より下方に設けられ、前記原料粉末供給部から供給された前記原料粉末と、前記滑沢剤供給部から供給された前記滑沢剤とを撹拌混合して前記混合粉末を形成する撹拌混合機構を有する混合部と、前記混合部の下方に設けられ、前記混合部で形成された前記混合粉末を前記臼孔に導入する導入部とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、従来の混合工程と輸送工程を省略することができ、滑沢剤の混合は粉末供給部内のみに限定されるので、過混合が起こりにくくなる。更に、粉末積層圧がかかりにくいため過混合が起きにくくなる。また、滑沢剤は滑沢剤供給部より定量的に混合部へ供給することが可能なので、外部滑沢技術のような滑沢剤の噴霧に伴う飛散を抑止することができ、圧縮成形体の滑沢剤含有量を明確にすることができる。すなわち、本願発明に係る回転式粉末圧縮成形装置によれば、外部滑沢技術で生じるような弊害を起こすことなく、圧縮成形される粉末に対する滑沢剤の過混合状態を抑制することが可能である。

上記の構成において、前記混合部の前記撹拌混合機構が、前記原料粉末と前記滑沢剤とを撹拌混合する撹拌羽根を有していてもよい。

この構成であれば、撹拌混合機構による混合を容易に制御することができる。

上記の構成において、前記導入部に、前記混合粉末を撹拌混合する撹拌羽根が配設されていてもよい。

この構成であれば、原料粉末と滑沢剤の混合を更に行なうことができる。また、混合粉末を容易に臼穴に導入することができる。

上記の構成において、前記原料粉末供給部から供給された前記原料粉末と、前記滑沢剤供給部から供給された前記滑沢剤とが共に落下する空間部が設けられていてもよい。

この構成であれば、原料粉末と滑沢剤の落下中に、原料粉末と滑沢剤が、自然にある程度混合される。従って、落下していない（充填された）原料粉末と滑沢剤を混合部で混合する場合より、混合の効率を向上させることができる。

上記の構成において、前記混合部の上部と下部の少なくとも一方に、前記原料粉末と前記滑沢剤の流通量を調節可能なバルブが配設されていてもよい。

この構成であれば、バルブにより、混合部に存在する原料粉末と滑沢剤の量や、原料粉末と滑沢剤の混合部での滞在時間を調節することが可能になる。これにより、混合部での原料粉末と滑沢剤の混合度を調節することが可能になる。

上記の構成において、前記混合部に、前記混合粉末の混合度を検知可能なセンサが設けられていてもよい。

この構成であれば、センサで検知された混合度に基づいて、混合度を制御することが可能である。

本発明によれば、回転式粉末圧縮成形装置において、外部滑沢技術で生じるような弊害を起こすことなく、圧縮成形される粉末に対する滑沢剤の過混合状態を抑制することができる。また、圧縮成形される粉末に対する滑沢剤の過混合状態を抑制することができるので、圧縮成形体の硬度を安定化することや、圧縮成形体の崩壊性の変化を抑制することができる。また、従来の混合工程を省略することができるので、圧縮成形体の製造プロセスの短縮化が可能である。

本発明の第１実施形態に係る回転式粉末圧縮成形装置を示す概略部分側面図である。 本発明の第１実施形態に係る回転式粉末圧縮成形装置の粉末供給部を示す正面側の概略斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る回転式粉末圧縮成形装置の粉末供給部を示す正面側の概略斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る回転式粉末圧縮成形装置の粉末供給部を示す正面側の概略斜視図である。 本発明の第４実施形態に係る回転式粉末圧縮成形装置の粉末供給部を示す正面側の概略斜視図である。 本発明の変形例に係る回転式粉末圧縮成形装置の粉末供給部を示す正面側の概略斜視図である。

図１は、本発明の第１実施形態に係る回転式粉末圧縮成形装置を示す概略部分側面図である。図２は、本発明の第１実施形態に係る回転式粉末圧縮成形装置の粉末供給部を示す正面側の概略斜視図である。この回転式粉末圧縮成形装置１は、原料粉末と滑沢剤の混合粉末に対して圧縮成形を行なうことにより、例えば医薬品の錠剤等の圧縮成形体を製造する打錠機等である。滑沢剤と混合される原料粉末としては、例えば医薬品の錠剤を製造する場合、主薬（主剤、有効成分）、添加剤（賦形剤、結合剤等）が挙げられる。

回転式粉末圧縮成形装置１は、回転盤２と、臼孔３と、粉末供給部４と、一対の杵（上杵５、下杵６）とを具備する。回転盤２は、上下方向に沿った回転中心軸線の周りに不図示の駆動源によって回転駆動される。臼孔３は、回転盤２に所定の回転方向間隔で複数設けられている。臼孔３は、中心軸が上下方向に沿っており、回転盤２を貫通している。粉末供給部４は、回転盤２の回転方向の所定位置で、原料粉末と滑沢剤の混合粉末を臼孔３に供給する。上杵５と下杵６は、臼孔３に相反する方向から挿入され、臼孔３に供給された混合粉末を圧縮成形する。

粉末供給部４は、設置台Ｔ上に設置されている。粉末供給部４は、ホッパ部７（原料粉末供給部）と、滑沢剤供給管８（滑沢剤供給部）と、本体部９と、導入部１０とを備える。

ホッパ部７は、上下方向に沿って中心軸線が延びている管状体であり、下方に向かって漸次縮径している。滑沢剤供給管８は、横方向に沿って中心軸線が延びている管状体であり、径は均一である。本体部９は、上下方向に沿って中心軸線が延びている管状体であり、径は均一である。導入部１０は、本体部９の下方に設けられた中空体であり、図示例では、外観形状が円盤状となっている。

ホッパ部７の下端が、本体部９の上端に接続している。本体部９の外周部の上部に、滑沢剤供給管８の一端が接続している。本体部９の下端が、導入部１０の上端の一部に接続している。

ホッパ部７は、本体部９との接続部に形成された原料粉供給口７ａを介して、本体部９に原料粉末を供給する。滑沢剤供給管８は、本体部９との接続部に形成された滑沢剤供給口８ａを介して、本体部９に滑沢剤を供給する。

本体部９において、原料粉供給口７ａと滑沢剤供給口８ａの下方には、ホッパ部７から供給された原料粉末と、滑沢剤供給管８から供給された滑沢剤とを撹拌混合して混合粉末を形成する第１撹拌羽根１１（撹拌混合機構）が配設されている。第１撹拌羽根１１は上下方向に沿った回転軸線の周りに回転する。本体部９における第１撹拌羽根１１が配設されている部位が混合部１２を構成する。混合部１２は、ホッパ部７と滑沢剤供給管８の下方に設けられている。

導入部１０は、本体部９（混合部１２）の下方に設けられている。導入部１０には、本体部９との接続部に形成された接続口９ａを介して、混合部１２で形成された混合粉末が供給される。この供給された混合粉末は、導入部１０の下部に設けられた導入口１０ａまで移動し、この導入口１０ａから、下方に位置する臼孔３に供給（導入）される。

導入部１０には、供給された混合粉末を撹拌混合する第２撹拌羽根１３が複数（図示例では２つ）配設されている。また、この第２撹拌羽根１３は、供給された混合粉末の導入口までの移動を促進する。第２撹拌羽根１３も、上下方向に沿った回転軸線の周りに回転する。

なお、回転式粉末圧縮成形装置１の稼働中は、ホッパ部７内には、原料粉末が常に所定量存在するようになっており、粉面Ｐがホッパ部７内に存在する。また、滑沢剤供給管８内には滑沢剤が常に充填されるようになっている。従って、本体部９内や導入部１０内も、原料粉末、滑沢剤、それらの混合粉末がある程度充填された状態となっている。ホッパ部７への原料粉末の供給方法としては、例えば、ホッパ部７上に原料粉末を収容したコンテナを載置し、このコンテナから原料粉末を常に供給する方法、原料粉末供給経路からロータリバルブ等の定量供給機構を介して原料粉末を定量的に供給して粉面Ｐのレベルを一定に保つ方法等が挙げられる。

以上のように構成された回転式粉末圧縮成形装置１によれば、以下の効果を享受できる。

従来の混合工程と輸送工程を省略することができ、滑沢剤の混合は粉末供給部４内のみに限定されるので、過混合が起こりにくくなる。更に、粉末積層圧がかかりにくいため過混合が起きにくくなる。また、滑沢剤は滑沢剤供給管８より定量的に混合部１２へ供給することが可能なので、外部滑沢技術のような滑沢剤の噴霧に伴う飛散を抑止することができ、圧縮成形体の滑沢剤含有量を明確にすることができる。すなわち、本実施形態に係る回転式粉末圧縮成形装置１によれば、外部滑沢技術で生じるような弊害を起こすことなく、圧縮成形される粉末に対する滑沢剤の過混合状態を抑制することが可能である。

次に、図３を参照して第２実施形態について説明する。

第２実施形態では、第１実施形態のホッパ部７が存在せず、本体部９の上端の位置は第１実施形態の本体部９と比較して高くなっている。そして、本体部９の上端開口部９ｂには、ロータリバルブ等の定量供給機構１４が配設されている。不図示の原料粉末供給経路から定量供給機構１４を介して原料粉末が定量的に本体部９内に供給される。

また、滑沢剤供給管８は、本体部９の外周部の上下方向中央よりやや上部に接続されている。滑沢剤供給口８ａは、第１実施形態と比較して上方に形成されている。滑沢剤供給口８ａから滑沢剤が本体部９内に定量的に供給されるように、滑沢剤供給管８内を滑沢剤が移送される。

第２実施形態では、粉面Ｐの上下方向位置が、滑沢剤供給口８ａの上下方向位置と、第１撹拌羽根１１の上下方向位置との間にある。定量供給機構１４から供給された原料粉末は、本体部９内を粉面Ｐまで落下する。そして、滑沢剤供給口８ａから供給された滑沢剤は、本体部９内を粉面Ｐまで落下する。従って、本体部９内で、滑沢剤供給口８ａの上下方向位置と粉面Ｐの上下方向位置の間では、原料粉末と滑沢剤とが共に落下する。換言すれば、本体部９内に、原料粉末と滑沢剤とが共に落下する空間部Ｆが設けられている。

なお、第２実施形態では、本体部９における滑沢剤供給口８ａの上端より上方の部位を、原料粉末供給部とし、本体部９における滑沢剤供給口８ａの上端の上下方向位置の内部を原料粉末供給口とする。混合部１２は、この原料粉末供給部と滑沢剤供給管８の下方に設けられている。その他の構成は、第１実施形態と同様なので、同一の構成には、同一の符号を付し、説明を省略する。

次に、図４を参照して第３実施形態について説明する。

第３実施形態が、第２実施形態と異なる点は、粉面Ｐの上下方向位置が、第１撹拌羽根１１の上下方向位置と接続口９ａの上下方向位置との間にある。従って、第１撹拌羽根１１は、落下中の原料粉末と滑沢剤を撹拌混合する。第３実施形態でも、本体部９内で、滑沢剤供給口８ａの上下方向位置と粉面Ｐの上下方向位置の間では、原料粉末と滑沢剤とが共に落下する。換言すれば、本体部９内に、原料粉末と滑沢剤とが共に落下する空間部Ｆが設けられている。その他の構成は、第２実施形態と同様なので、同一の構成には、同一の符号を付し、説明を省略する。

次に、図５を参照して第４実施形態について説明する。

第４実施形態では、本体部９の上端部９ｃに、中心軸線が上下方向に対して（図で左側に）少し傾斜した原料粉末供給管１５（原料粉末供給部）が接続されている。原料粉末供給管１５の上端開口部１５ａに、定量供給機構１４が配設されている。原料粉末供給管１５は、下方に向かって漸次縮径している。不図示の原料粉末供給経路から定量供給機構１４を介して原料粉末が定量的に原料粉末供給管１５内に供給される。本体部９の上端部９ｃと原料粉末供給管１５との接続部には、原料粉末供給管１５から本体部９内に原料粉末を供給する供給口１５ｂが形成されている。

また、本体部９の上端部９ｃには、中心軸線が上下方向に対して（図で右側に）少し傾斜した滑沢剤供給管８が接続されている。滑沢剤供給口８ａから滑沢剤が本体部９内に定量的に供給されるように、滑沢剤供給管８内に滑沢剤が供給される。混合部１２は、原料粉末供給管１５と滑沢剤供給管８の下方に設けられている。なお、本体部９の上端部９ｃは、原料粉末供給管１５と滑沢剤供給管８が接続されている部分以外は、閉塞されている。

第４実施形態では、粉面Ｐの上下方向位置は、本体部９の上端部９ｃの上下方向位置と、第１撹拌羽根１１の上下方向位置の間にある。定量供給機構１４から供給された原料粉末は、原料粉末供給管１５、原料粉末供給口１５ｂ、本体部９を経由して粉面Ｐまで落下する。そして、滑沢剤供給口８ａから供給された滑沢剤は、本体部９内を粉面Ｐまで落下する。従って、本体部９内では、原料粉末と滑沢剤とが共に落下する。換言すれば、本体部９内に、原料粉末と滑沢剤とが共に落下する空間部Ｆが設けられている。

その他の構成は、第２実施形態と同様なので、同一の構成には、同一の符号を付し、説明を省略する。

本発明は、上記実施形態に限定されるものでは無く、その技術的思想の範囲内で、様々な変形が可能である。例えば、図６に示すように、混合部１２の上部と下部の少なくとも一方（図示例は両方）に、原料粉末と滑沢剤の流通量を調節可能なバルブＶが配設されていてもよい。また、図６に示すように、混合部１２に、混合粉末の混合度を検知可能なセンサＳ（例えばＮＩＲ等）が設けられていてもよい。

また、上記実施形態では、導入部１０に第２撹拌羽根１３が２つ配設されていたが、第２撹拌羽根１３は配設されていなくてもよく、また、第２撹拌羽根１３は３つ以上配設されていてもよい。

１ 回転式粉末圧縮成形装置
２ 回転盤
３ 臼孔
４ 粉末供給部
５ 上杵
６ 下杵
７ ホッパ部（原料粉供給部）
８ 滑沢剤供給管（滑沢剤供給部）
９ 本体部
１０ 導入部
１１ 第１撹拌羽根
１２ 混合部
１３ 第２撹拌羽根
１４ 定量供給機構
１５ 原料粉末供給管（原料粉供給部）
Ｆ 空間部
Ｓ センサ
Ｖ バルブ

Claims (5)

1. 上下方向に沿った軸線の周りに回転駆動される回転盤と、前記回転盤に所定の回転方向間隔で設けられた複数の臼孔と、前記回転盤の回転方向の所定位置で、原料粉末と滑沢剤との混合粉末を前記臼孔に供給する粉末供給部と、前記臼孔に相反する方向から挿入され、前記臼孔に供給された前記混合粉末を圧縮成形する一対の杵とを具備する回転式粉末圧縮成形装置において、
   前記粉末供給部は、
   前記原料粉末を供給する原料粉末供給部と、
   前記滑沢剤を供給する滑沢剤供給部と、
   前記原料粉末供給部と前記滑沢剤供給部より下方に設けられ、前記原料粉末供給部から供給された前記原料粉末と、前記滑沢剤供給部から供給された前記滑沢剤とを撹拌混合して前記混合粉末を形成する撹拌混合機構を有する混合部と、
   前記混合部の下方に設けられ、前記混合部で形成された前記混合粉末を前記臼孔に導入する導入部とを備え、
   前記原料粉末供給部から供給された前記原料粉末と、前記滑沢剤供給部から供給された前記滑沢剤とが共に落下する空間部が設けられていることを特徴とする回転式粉末圧縮成形装置。
2. 前記混合部の前記撹拌混合機構が、前記原料粉末と前記滑沢剤とを撹拌混合する撹拌羽根を有する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装置。
3. 前記導入部に、前記混合粉末を撹拌混合する撹拌羽根が配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転式粉末圧縮成形装置。
4. 前記混合部の上部と下部の少なくとも一方に、前記原料粉末と前記滑沢剤の流通量を調節可能なバルブが配設されたことを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載の回転式粉末圧縮成形装置。
5. 前記混合部に、前記混合粉末の混合度を検知可能なセンサが設けられたことを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載の回転式粉末圧縮成形装置。

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