JPH0246318B2 - Kaitenshikifunmatsuatsushukuseikeikiniokeruseikeihinnojuryoatsumijidochoseihoho - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） この発明は、室温の変化や成形機の発熱によつ
て杵や圧縮ロール等の機器が膨張又は収縮するこ
とにより発生する杵圧縮ロール間隔の変化に影響
されることがない回転式錠剤製造機等の回転式粉
末圧縮成形機における成形品の重量厚み自動調整
方法に関するものである。 （従来の技術） 一般に、成形品の重量は、ホツパ内にある粉末
の密度やホツパよりフイードシユに供給される粉
末の量及び粉末の大小によつて変化するものであ
り、その重量を一定に保つために、粉末が圧縮成
形される時の圧縮力を計測し、重量レールの高さ
を変えて下杵を昇降させることにより臼孔への粉
末量を自動的に調整することは、特許出願公告昭
45−16085号公報により公知である。 また、成形品の重量の実際値を決定する秤量装
置を配設し、その実際値と予め設定された重量指
示値とを電子計算機により比較して杵圧縮ロール
を調節して、成形品の厚みを修正することも特開
昭58−38698号公報（特願昭57−136845号）によ
り公知である。 これらのものは、成形品の重量変化（粉末充填
量の変化）および厚みのばらつき、そして成形時
の圧縮荷重の変化等の発生要因は、原料である粉
末の密度、水分、粒度および粒子組成等の粉末の
性状によるものと理解されて種々改良されてきた
ものである。 しかしながら、成形機の長時間の運転による機
械の発熱や粉末の圧縮形成時の発熱等によつて
も、上杵、下杵、圧縮ロール等が熱膨張し、その
ために圧縮圧力は変化する。 この温度による圧縮圧力の変化により、上記圧
縮力を測定することによりおこなう重量自動調整
は、実際の成形品の重量が変化していないのにか
かわらず臼孔への粉末量を変化させてしまう結晶
成形品の重量誤差が発生するものであり、また、
熱変化による上下杵等の膨張や収縮を無視して重
量変化より成形品の厚みを一定にしようとして
も、その厚みが一定に出来ないばかりでなく熱影
響により逆に誤つて修正を行う危険性を有するも
のである。 そこで従来、特開昭60−261697号公報（特願昭
59−118747号）に開示される技術がある。 この技術は、圧縮成形時における圧縮ロールに
掛かる荷重の変化を電気的歪計によつて電気量の
変化に変換し、該電気量の限界以上の変化によつ
てリレー及び原動機が作動するようにし、該原動
機の作動によつて重量レールが上下に昇降するよ
うにし、この重量レールの昇降によつてこの上の
下杵高さを変化させて下杵の高さによつて決定さ
れる臼孔の容積を増減させ、これによつて粉末の
臼孔への供給量を調整するようにした成形品の重
量を自動調整できる回転式粉末圧縮成形機おい
て、成形機の連続駆動や粉末圧縮成形時等に発生
する発熱による温度変化を温度センサー等によつ
て電気量の変化に変換し、該温度による電気量の
変化にもとづいて上記荷重による電気的歪計の電
気量の変化を修正するようにしたことを特徴とす
る回転式粉末圧縮成形機における成形品の重量自
動調整方法である。 （発明が解決しようとする問題点） このような従来技術にあつても、一応成形品の
重量を自動調整できるのであるが、前記したよう
に上下の杵や圧縮ロール等は温度変化により膨張
や収縮や発生する。 即ち、この温度の影響により上杵圧縮面と下杵
圧縮面とから形成される成形品の厚みである圧縮
幅が変化し、例えば、温度変化により上杵または
下杵が長くなつた場合には、その成形品の重量を
測定しても正常値（粉末充填量は正しい）を示す
にもかかわらず成形品の厚みは薄くなる。 このように、従来のものは、成形品の重量すな
わち粉末充填量は温度変化を受けることなく調整
できるものであるが、温度変化から発生する成形
品の厚みのばらつきを自動的に調整しなければな
らないという問題点があつた。 以下に錠剤製造機における温度変化が圧縮圧力
（圧縮荷重）等におよぼす影響を実験値により説
明すれば、次の通りである。 表１は、杵径８mm、β乳糖98％、ステアリンサ
ンマグネシウム１％、タルク１％から成る粉末に
より、隅角平面状の錠剤を製造する場合に、粉末
充填深さ5.45mmとしたものを回数１とし、回数２
以後を0.05mmずつ順次下杵を上昇させて回数10が
5.00mmとし、その１回から10回までの各回毎に
50T（Ｔは錠剤数）を取り出し、その中のものを
10Tずつ３回測定し、それの1T当りの重量と打
錠圧力（圧縮成形圧力）との関係を示したもので
あり、これによると圧縮比２（充填量体積と成形
錠剤体積の比率）を回数１とした時の打錠圧力が
1340Kgであつた。

【表】

【表】

【表】 表３の説明 上ロールの下面と下ロールの上面の間を270mm
に固定する。 上杵と下杵の合計は266.7mmで上記270mmとの差
3.3mmは、圧縮成形後取り出した錠剤が膨張する
寸法を見込した値である。 熱膨張による圧縮圧力の変化を例示的に見る
と、H₁＝上杵の寸法差、H₂＝下杵の寸法差、H₃
＝上下ロール間の寸法差、ｈ＝１回分の充填深
さ、Kg＝１回分の圧力差、圧縮比を２とした場
合、 圧力差＝２Kg（H₁＋H₂＋H₃）／ｈ−Kg・H₂／ｈ ＝２×50×（0.023＋0.03＋0.025）／0.05−50×0.03
／0.05 ＝126Kg 表１においてたとえば、打錠圧力1030Kg、平均
重量202mgの時熱膨張にて上記126℃の圧力増加と
なり、この圧力増加分を重量が増加したものとし
て重量調整の修正をしたとすると、197mgの重量
の錠剤となり、真の錠剤重量に変化がないにもか
かわらず、５mg不足の錠剤を作ることとなる。 （問題点を解決するための手段） このような問題点を解決するために、この発明
によれば、圧縮成形時における圧縮ロールに掛け
る荷重の変化を電気的歪計によつて電気量の変化
に変換し、該電気量の限界以上の変化によつてリ
レー及び原動機が作動するようにし、該原動機の
作動によつて重量レールが上下に昇降するように
し、この重量レールの昇降によつてこの上の下杵
高さを変化させて下杵の高さによつて決定される
臼孔の容積を増減させ、これによつて粉末の臼孔
への供給量を調整するようにした成形品の重量を
自動調整できる回転式粉末圧縮成形機において、
成形品の重量を自動秤量すると共に、良品とすべ
き成形品が得られる時の圧縮荷重および重量を圧
縮力基準値および重量基準値として設定し、上記
圧縮成形品における荷重が圧縮力基準値外の時に
秤量重量が重量基準値内の場合にのみ臼孔への粉
末供給量を調節することなく杵圧縮ロールの高さ
を調節するようにしたことを特徴とする回転式粉
末圧縮成形機における成形品の重量厚み自動調整
方法が提供される。 （作用） 上記の技術的手段は次の様に作用する。 通常圧縮成形機は、下杵の高さにより粉末の臼
孔への供給量即ち粉末充填量を決定し、上杵圧縮
ロールと下杵圧縮ロールとの間隔により成形品の
厚みが決定されており、その時の圧縮荷重と成形
品の重量を、良品とすべき成形品が得られる数値
（所定の幅を有してもよい）をそれぞれ圧縮力基
準値及び重量基準値として設定する。 この重量基準値からは、成形品を秤量して比較
することにより成形品の重量の過不足がわかり、
また、圧縮力基準値からは、成形時の圧縮荷重と
比較することにより、粉末充填量の過不足および
粉末の性状の変化の有無または温度変化による圧
縮幅（成形品の厚み）の変化の有無について判明
する。 そこで、上記それぞれの比較を総合的に比較判
断すれば、圧縮力基準値と圧縮荷重との比較にお
いては、粉末充填量の過不足と粉末の性状の変化
の有無は結局成形品の重量の過不足となつて表わ
れるものであり、即ち、圧縮力基準値より圧縮荷
重が越えた場合であつて成形品重量が重量基準値
内の場合には、必ず温度変化による圧縮幅の変化
があつたことがわかる。 例えば、連続稼動および圧縮力による機械の発
熱または室内等の温度上昇により、上下の杵は伸
びロール間隔は縮む、この時、粉末の性状や充填
量の変化がない場合には成形品を秤量しても重量
基準値内であるにもかかわらずその成形品の厚み
は薄くなつている。そして、この成形品の重量は
重量基準値内で正しいのであるから、圧縮荷重が
圧縮力基準値外であつてもそれを修正する必要は
なく（もし修正したとすれば、逆に成形品重量の
過不足が生じる）、上下どちらかの圧縮ロールの
高さだけを修正して元の基準値内に圧縮荷重を戻
す。 よつて、成形品の重量を変化させることなく成
形品の厚みを元に戻すことができ、自動的に重量
を調節できると共に、厚みを調節できる。 （実施例） この発明の回転式粉末圧縮成形機における成形
品の重量厚み自動調整方法の一実施例を、図面に
ついて説明すれば次の通りである。 第１図はこの発明を錠剤製造機に実施した場合
の、その作動状態を示すために、杵を配列した円
周面を縦断してこれを平面に展開した要部縦断面
図であり、回転盤１と上杵保持盤２および下杵保
持盤３とは一体に形成されていて、錠剤製造機の
回転軸の回りに回転するようにされている。 この回転盤１の一定の円周面上には等間隔に多
数（図面では３個）の段付孔が設けられ、この段
付孔に臼４が嵌着されており、その臼４の臼孔の
底は後述する下杵９の上端が挿嵌されることによ
り成形室が形成される。 上記上杵保持盤２および下杵保持盤３には、上
記回転盤１の臼４と対応する位置にそれぞれ上杵
８と下杵９がそれぞれ摺動自在に挿嵌されてい
る。 上杵８は、上杵保持盤２の上方に配置されてい
る上杵案内レール１０によつてその頭部を吊り下
げることにより、定められた高さで図面の右方向
に移動することができるようにされている。 一方下杵９は、下杵保持盤３の下方に配置され
ている下杵案内レール１１、重量レール１２、重
量レール１２の端にピンによつて回動自在に支え
られて取着された案内レール１３等の面上を移動
することによつて定められた高さで図面の右方向
に移動することができる。 成形しようとする粉末はホツパ１４の中に入れ
られており、フイードシユ１５はこのホツパ１４
から落下する粉末を少しずつ回転盤１の面上に供
給するために回転盤１の上方に配置されている。 １６は成形品である錠剤７を取り卸すためのシ
ユートであり、該シユート１６は、所望時に錠剤
７の重量を検出できる秤量器５に接続されてお
り、この秤量器５は演算器６に接続されている。 図面中ａは臼孔５に供給される粉末量の調整位
置、ｂは圧縮成形位置、ｃは錠剤取卸位置であ
り、ａの位置において、重量レール１２の下端に
は重量調節用ネジ棒１７が取着され、このネジ棒
１７は、原動機２６のシヤフトに取着されたウオ
ーム２５に噛合わされたウオームギヤー１８に螺
嵌されている。 また、上記原動機２６は、重量調節用リレー３
０を介して演算器６に接続されている。 ｂの位置において、上杵８および下杵９の上方
又は下方にはそれぞれ上ロール１９および下ロー
ル２０が配置され、その下ロール２０の下方には
成形時の圧縮荷重を検出するロードセル２７が圧
力調節棒２１に載置されることにより配設され、
その調節棒２１は、圧力調節用原動機２４のシヤ
フトに取着された圧力調節用ウオーム２３に噛合
わされた圧力調節用ウオームギヤー２３に螺嵌さ
れている。 またこのロードセル２７は上記演算器６に接続
されていると共に、上記圧力調節用原動機２４は
圧力調節用リレー２９を介して演算器６に接続さ
れている。 ２８は成形品である錠剤７が重量の上下限界を
越えて成形された場合即ち重量過不足の錠剤は良
品とは別に取り出すための排出ダンパーである。 次にこの錠剤製造機の操作について説明すれ
ば、回転盤１の回転によつて上杵保持盤２および
下杵保持盤３も共に回転するから、上杵８および
下杵９は平面上を回転運動する（図面においては
右方向へ移動する）。 そしてこの運動と共に上杵８は上杵案内レール
１０によつて上杵保持盤２を上方向に運動し、下
杵９は下杵案内レール１１、重量レール１２、案
内レール１３によつて下杵保持盤３を上下方向に
運動する。 今ホツパ１４から落下する粉末は、回転盤１の
回転につれてａより左側の位置においてフイード
シユ１５によつて臼４の臼孔の中に供給され、臼
孔がａの位置にくると、下杵９が重量レール１２
の面上に載ることにより、臼孔に供給される粉末
の体積又は重量はこの重量レール１２の高さによ
つて決定される。即ち重量レール１２の高さは下
杵９の高さを決定し、この下杵９の高さは臼孔の
深さそして臼孔の容積を決定するからである。 回転盤１が更に回転して、上杵８および下杵９
がそれぞれ上杵案内レール１０や案内レール１３
によつてそれらの高さを変えながらｂの位置にく
ると、上杵８はの頭部を上ロール１９によつて押
圧されこれと同時に下杵９は下ロール２０によつ
て押圧されるから、臼４の中の粉末は圧縮成形さ
れる。 続いて上杵８および下杵９はｃの位置まで移動
し、回転盤１の面上に押し上げられた錠剤７はシ
ユート１６によつて取り卸される。 このように上記上杵８および下杵９がａ，ｂ，
ｃの位置を順に経過してこれを繰り返す間に、粉
末が圧縮成形されて錠剤７が製造されるのである
が、上記ｂの位置における粉末の圧縮成形時にお
いて、下ロール２０に掛かる荷重がロードセル２
７に圧力の変化として検出されると共に電気量の
変化に変換され、これが増幅等されて演算器６に
入力し、その電気量が限界以上に変化した場合に
リレー３０が働いて原動機２６を作動し、これに
よつてウオーム２５とそれに噛合つたウオームギ
ヤー１８が回動し、これに螺嵌されているネジ棒
１７が重量レールル１２を昇降させ、臼４の中の
粉末の体積を増減させることにより、その後圧縮
成形される錠剤の重量が調整されるものである。 このように圧縮成形を繰り返す成形等の長時間
運転時には原動機等の機械の発熱や圧縮成形時等
による発熱のために、上杵８、下杵９、上下の圧
縮ロール１９，２０等が熱膨張し、そのことによ
り固定されている上ロール１９と下ロール２０と
の間に上杵８と下杵９が通過して粉末を圧縮成形
する時の圧縮圧力は高くなり、粉末重量の変化が
無いにもかかわらずロードセル２７は、重量を減
じる方向に重量レール１２を作動する如き圧力信
号を出し、成形された錠剤は真の錠剤重量とはな
らず重量不足のものとなる。 そこで、成形された錠剤７を連続に又は所望時
にあるいは定期的に秤量器５によつて重量を検出
し、この検出重量を電気量の変化として演算器６
に入力され記憶されることにより、この演算器６
は、上記ロードセル２７により検出した圧縮荷重
の変化が設定された圧縮力基準値外であつても、
その入力された検出重量が重量基準値内であれば
上記重量調節用原動機２６等の作動による重量調
整をしないものである。 即ち、粉末重量の変化が無いにもかかわらずロ
ードセル２７が検出した荷重による電気量の変化
を、演算器６の判断により相殺するごとく補正す
るものである。 そして、更に演算器６は、圧力調節用原動機２
４を回動して下ロール２０の高さを調節すべく出
力し、温度変化により生じた圧縮ロール間隔の変
化を修正する。 即ち、上杵８と下杵９とにより押圧されて決定
される錠剤７の厚みを元に戻すごとく修正する。 なお、電気量の限界以上の変化や上下限界を越
える電気量の変化によつてリレーを作動させる等
のことは、通常的には公知公用の技術であるか
ら、その説明を省略する。 また上記粉末は、広い意味での粉末であり、微
粒子及び粒子顆粒を含むものである。 本発明は、上記実施例に限定されるものではな
く、例えば、成形品の重量検出は、サンプリング
された成形品の標準偏差を算出し、その時の荷重
の変化の標準偏差を算出して、これを重量基準値
および圧縮力基準値と比較演算処理をしてもよ
く、また、演算器は、設定基準値や入力される検
出値あるいは下ロールの修正量等を、表示あるい
は記録するようにしてもよい。 （発明の効果） 以上に説明したように、本発明は、厳しい重量
管理や寸法管理（成形品の硬さ管理）が要求され
る錠剤製造機等において、室温や機械温度に全く
影響されることがないので、室温や機械温度が変
化して機器が収縮や膨張している場合即ち始業時
や連続運転中等においても温度変化に対応するた
めに重量調整をする必要がないと共に、成形品の
厚みを検査する必要もなく、自動的に成形品の重
量を調整できると共に均一な厚みの成形品を得る
ことができる等の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明による回転式粉末圧縮成形機に
おける成形品の重量厚み自動調整方法を、錠剤製
造機に応用した場合の一実施例であり、その作動
状態を示すために杵を配列した円周面を縦断して
これを平面に展開した要部縦断面図である。 図面において、１は回転盤、２は上杵保持盤、
３は下杵保持盤、４は臼、５は秤量器、６は演算
器、７は錠剤、８は上杵、９は下杵、１０は上杵
案内レール、１１は下杵案内レール、１２は重量
レール、１３は案内レール、１４はホツパ、１５
はフイードシユ、１６はシユート、１７はネジ
棒、１８は重量調節用ウオームギヤー、１９は上
ロール、２０は下ロール、２１は圧力調節棒、２
２は圧力調節用ウオームギヤー、２３は圧力調節
用ウオーム、２４は圧力調節用原動機、２５は重
量調節用ウオーム、２６は重量調節用原動機、２
７はロードセル、２８は排出ダンパー、２９は圧
力調節用リレー、３０は重量調節用リレーを示す
ものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮成形時における圧縮ロールに掛かる荷重
   の変化を電気的歪計によつて電気量の変化に変換
   し、該電気量の限界以上の変化によつてリレー及
   び原動機が作動するようにし、該原動機の作動に
   よつて重量レールが上下に昇降するようにし、こ
   の重量レールの昇降によつてこの上の下杵高さを
   変化させて下杵の高さによつて決定される臼孔の
   容積を増減させ、これによつて粉末の臼孔への供
   給量を調整するようにした成形品の重量を自動調
   整できる回転式粉末圧縮成形機において、成形品
   の重量を自動秤量すると共に、良品とすべき成形
   品が得られる時の圧縮荷重および重量を圧縮力基
   準値および重量基準値として設定し、上記圧縮成
   形品における荷重が圧縮力基準値外の時に秤量重
   量が重量基準値内の場合にのみ臼孔への粉末供給
   量を調節することなく杵圧縮ロールの高さを調節
   するようにしたことを特徴とする回転式粉末圧縮
   成形機における成形品の重量厚み自動調整方法。