(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下のフレームを連結した中間フレームを備え、回転盤に取付けられた臼及び上下の杵を、前記回転盤の回転に伴って上下の加圧ロール間に通過させることにより、これら加圧ロールで前記上下の杵を夫々軸線方向に移動させて、前記臼内に充填された粉末を圧縮成形するとともに、圧縮位置での前記上下の杵の杵先間隔を杵先間隔調整機構により調整可能な回転式粉末圧縮成形機の杵先間隔補正方法において、
前記加圧ロールを含む上下の加圧ロール部の内の少なくとも一方の温度を自動的に測定するとともに、前記中間フレームの温度を自動的に測定し、
これらの測定により得た前記加圧ロール部の温度データをメモリに定期的かつ自動的に取り込んで更新しつつ記憶するとともに、前記測定により得た前記中間フレームの温度データを前記メモリに定期的かつ自動的に取り込んで更新しつつ記憶し、
前記メモリに記憶された前記加圧ロール部についての更新前温度データと更新後温度データとの温度差、前記加圧ロール及び杵の線膨張係数、並びに前記加圧ロール及び杵の寸法に基づき、これら加圧ロール及び杵の熱膨張量を演算手段により自動的に演算して求めるとともに、前記メモリに記憶された前記中間フレームについての更新前温度データと更新後温度データとの温度差、前記中間フレームの線膨張係数、並びに前記中間フレームの寸法に基づき、この中間フレームの熱膨張量を前記演算手段により自動的に演算して求めた後、
前記演算手段により前記中間フレームの熱膨張量を前記加圧ロール及び杵の合計熱膨張量から差し引いてトータル熱膨張量を自動的に演算して求め、
このトータル熱膨張量に基づく前記圧縮位置での前記杵先間隔の変化量の補正値を前記杵先間隔調整機構が有する電動モータに与えてこの杵先間隔調整機構を動作させることを特徴とする回転式粉末圧縮成形機の杵先間隔補正方法。
【請求項２】
上下のフレームを連結した中間フレームを備え、回転盤に取付けられた臼及び上下の杵を、前記回転盤の回転に伴って上下の加圧ロール間に通過させることにより、これら加圧ロールで前記上下の杵を夫々軸線方向に移動させて、前記臼内に充填された粉末を圧縮成形するとともに、圧縮位置での前記上下の杵の杵先間隔を杵先間隔調整機構により調整可能な回転式粉末圧縮成形機において、
前記加圧ロールを含む上下の加圧ロール部の内の少なくとも一方の温度を測定する第１温度測定手段と、
前記中間フレームの温度を測定する第２温度測定手段と、
前記第１、第２の温度測定手段が夫々測定した温度データを定期的に取り込んで更新しつつ記憶するメモリ、及びこのメモリに記憶された前記加圧ロール部についての更新前温度データと更新後温度データとの温度差、前記加圧ロール及び杵の線膨張係数、並びに前記加圧ロール及び杵の寸法に基づき、これら加圧ロール及び杵の熱膨張量を演算して求めるとともに、前記メモリに記憶された前記中間フレームについての更新前温度データと更新後温度データとの温度差、前記中間フレームの線膨張係数、並びに前記中間フレームの寸法に基づき、この中間フレームの熱膨張量を演算して求め、更に、この中間フレームの熱膨張量を前記加圧ロール及び杵の合計熱膨張量から差し引いて、トータル熱膨張量を求める演算手段を有し、このトータル熱膨張量に基づく前記圧縮位置での前記杵先間隔の変化量の補正値を前記杵先間隔調整機構が有する電動モータに与えてこの杵先間隔調整機構を動作させる制御装置と、
を備えたことを特徴とする回転式粉末圧縮成形機。
【請求項３】
前記上下のフレームと前記中間フレームとにより構成される機枠に密閉扉を取付け、これら密閉扉と上下フレームに囲まれた閉鎖空間内の空気を吸い出す真空吸引装置を備え、前記閉鎖空間が減圧された状態で運転されることを特徴とする請求項２に記載の回転式粉末圧縮成形機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、錠剤を製造する回転式打錠機等の回転式粉末圧縮成形機、及びこの成形機が備える上下の杵の杵先間隔を自動的に補正する杵先間隔補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転式打錠機の温度は、運転の継続に従って運転開始時点の温度（常温）より次第に上昇し、それに伴い上下の杵等が軸方向に熱膨張することは知られている。
【０００３】
最近の回転式打錠機は、密閉扉で囲まれる閉鎖空間を有し、この空間内に回転盤等を含む打錠部分を配置する構成を採用することが多く、前記閉鎖空間の密閉性はとみに高められる傾向にある。この密閉性が高まるほど、回転式打錠機の外部への自然放熱性能が低下するので、回転式打錠機全体の温度は上昇し易い。
【０００４】
更に、回転式打錠機はその生産能力を向上するために、回転盤をより高速で回転させて打錠を行う高速化が促進される傾向にある。この回転の高速化においては、各部の摩擦熱の発生量が増えるので、前記閉鎖空間の有無に拘わらず、この種の回転式打錠機の温度は上昇し易い。
【０００５】
又、最近では、前記閉鎖空間内の空気を真空ポンプで排出して、前記閉鎖空間を減圧した状態に保持したままで運転を行なう、いわゆる真空打錠形（減圧形）の回転式打錠機が開発されるに至った。この種回転式打錠機の閉鎖空間での空気の対流は期待できない。そのため、この種回転式打錠機では、運転に伴って発生する熱が特にこもり易く、回転の高速化を図る場合にはなお更である。したがって、この種回転式打錠機の温度も上昇し易い。
【０００６】
ところで、熱膨張によって杵が伸びると打錠圧力が上がり、この逆に杵が縮むと打錠圧力が下がり、それに伴い成形される錠剤（成形品）の厚みや硬度が変化する。又、臼内に杵先部が挿入して設けられる下杵の軸方向への熱膨張は、臼内への原料粉末の充填深さに影響を与えるため、錠剤の重量を変化させる。
【０００７】
このような現象に対処するため、錠剤重量と打錠圧力を同時に自動測定するとともに、適時サンプリングされる錠剤の実重量データに対して打錠圧力データの変化が大きい場合には、上下杵先間隔を手動入力により調整する方法が採用されている。又、この他にも、運転中に杵の表面温度を温度センサを用いて測定し、得られた温度データに基づいて適宜な計算により求めた補正値に従って、上下杵先間隔を手動入力により調整（補正）する方法が採用されている。
【０００８】
しかし、前者の対策では、サンプリングされた錠剤の重量測定に時間が掛かるため、応答性が悪い。従って、錠剤の重量、厚み、硬度などの変動を速やかに抑制して、これら厚みや硬度などの精度を一層高める場合に適していない。又、後者の対策では、温度センサの応答性に限界があるので、回転盤の周方向に間隔的に配設されてこの回転盤とともに回転される杵の表面温度を瞬間的に正確に測定することは難しい。そのため、調整された上下杵先間隔に過不足を生じ易く、調整の信頼性に乏しい。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、回転式打錠機の運転に伴う温度上昇の主原因は、回転盤を回転させる駆動部での発熱、回転盤に対する杵の摺動に伴う摩擦熱、臼に対する杵先部の摺動に伴う摩擦熱、及び臼内の粉末の圧縮に伴う発熱等、回転盤回りの諸条件によると考えられてきた。
【００１０】
しかし、本発明者は、回転式打錠機を所定時間運転した後に、回転盤、杵、加圧ロールの温度を測定したところ、それらの測定値が、加圧ロール、杵、回転盤の順に高いという、従来では考えらなかった事実を見出すに至った。
【００１１】
この事実の原因は充分に解き明かされていないが、杵の温度上昇の主原因は、加圧ロール部であり、そこからの熱伝導により杵の温度が高くなったと考えられる。
【００１２】
そして、加圧ロール部の温度上昇は、次の理由によるものと考えられる。つまり、回転盤の回転に伴って臼及び上下の杵が上下の加圧ロール間を通過するたびに、上下の加圧ロールで加えられる成形圧力は数トンと極めて高い。この成形圧力の反力は加圧ロールを転がり軸受を介して支持しているロール軸に作用する。この数トンの反力による損失エネルギーの一部が、加圧ロール部において熱に変換される。
【００１３】
このような理由から、回転式打錠機（回転式粉末圧縮成形機）の運転に伴う温度上昇に起因する成形品の厚みや硬度等の変化は、杵の熱膨張以外にも加圧ロールの熱膨張が原因していると考えられる。つまり、加圧ロールの半径は、杵の軸長と略同等以上であることが多く、その温度上昇による径方向の熱膨張変化は、錠剤の厚みや硬度に大きく影響する。そのため、本発明者は、正確な杵先間隔の調整を行なって成形品の厚み等を安定化させるためには、加圧ロールの温度上昇による径方向の熱膨張変化を考慮することが必要であると考えるに至った。
【００１４】
又、本発明者は杵先間隔の調整をしない状態を維持したままで、回転式打錠機の温度上昇に伴う錠剤の厚み変化について探求した。その結果、回転式打錠機の運転時間が長いほど、この打錠機の温度は上昇することが確かめられた。これに対して、得られる錠剤の厚みは前記温度上昇に比例して次第に薄くなるのではなく、運転開始から所定時間経過すると、錠剤の厚み変化が消失するという現象を見出した。
【００１５】
この現象は、回転式打錠機の各部の温度上昇にずれがあることに起因しいていると考えられる。つまり、回転式打錠機は、回転盤の上下に配置される上部フレームと下部フレームとを有しており、これら両フレームは複数本の柱状をなす中間フレームで連結されている。これら中間フレームは既述のように発熱源と考えられる加圧ロール部から離れて設けられているので、中間フレームの温度上昇は加圧ロールや杵より遅い。そして、各中間フレームは加圧ロールや杵より遥かに長く、その熱膨張は上下両フレームを互いに離れる方向、言い換えれば、杵先間隔を大きくする方向に作用する。したがって、中間フレームの熱膨張分が杵の熱膨張分を相殺して、既述の現象が生じると考えられる。
【００１６】
そのため、本発明者は、正確な杵先間隔の調整を行なって成形品の厚み等を安定化させるためには、中間フレームの熱膨張変化を考慮することも必要であると考えるに至った。
【００１７】
本発明が解決しようとする課題は、製造される成形品の厚みや硬度を安定化できる回転式粉末圧縮成形機を得ることにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
請求項１及び請求項２の発明は、上下のフレームを連結した中間フレームを備え、回転盤に取付けられた臼及び上下の杵を、前記回転盤の回転に伴って上下の加圧ロール間に通過させることにより、これら加圧ロールで前記上下の杵を夫々軸線方向に移動させて、前記臼内に充填された粉末を圧縮成形するとともに、圧縮位置での前記上下の杵の杵先間隔を杵先間隔調整機構により調整可能な回転式粉末圧縮成形機及びその杵先間隔補正方法を前提とする。
【００２５】
そして、前記課題を解決するために、請求項１に係る発明の杵先間隔補正方法は、前記加圧ロールを含む上下の加圧ロール部の内の少なくとも一方の温度を自動的に測定するとともに、前記中間フレームの温度を自動的に測定し、これらの測定により得た前記加圧ロール部の温度データをメモリに定期的かつ自動的に取り込んで更新しつつ記憶するとともに、前記測定により得た前記中間フレームの温度データを前記メモリに定期的かつ自動的に取り込んで更新しつつ記憶し、前記メモリに記憶された前記加圧ロール部についての更新前温度データと更新後温度データとの温度差、前記加圧ロール及び杵の線膨張係数、並びに前記加圧ロール及び杵の寸法に基づき、これら加圧ロール及び杵の熱膨張量を演算手段により自動的に演算して求めるとともに、前記メモリに記憶された前記中間フレームについての更新前温度データと更新後温度データとの温度差、前記中間フレームの線膨張係数、並びに前記中間フレームの寸法に基づき、この中間フレームの熱膨張量を前記演算手段により自動的に演算して求めた後、前記演算手段により前記中間フレームの熱膨張量を前記加圧ロール及び杵の合計熱膨張量から差し引いてトータル熱膨張量を自動的に演算して求め、このトータル熱膨張量に基づく前記圧縮位置での前記杵先間隔の変化量の補正値を前記杵先間隔調整機構が有する電動モータに与えてこの杵先間隔調整機構を動作させることを特徴としている。
【００２６】
同様に、前記課題を解決するために、請求項２に係る発明の回転式粉末圧縮成型機は、前記加圧ロールを含む上下の加圧ロール部の内の少なくとも一方の温度を測定する第１温度測定手段と、前記中間フレームの温度を測定する第２温度測定手段と、前記第１、第２の温度測定手段が夫々測定した温度データを定期的に取り込んで更新しつつ記憶するメモリ、及びこのメモリに記憶された前記加圧ロール部についての更新前温度データと更新後温度データとの温度差、前記加圧ロール及び杵の線膨張係数、並びに前記加圧ロール及び杵の寸法に基づき、これら加圧ロール及び杵の熱膨張量を演算して求めるとともに、前記メモリに記憶された前記中間フレームについての更新前温度データと更新後温度データとの温度差、前記中間フレームの線膨張係数、並びに前記中間フレームの寸法に基づき、この中間フレームの熱膨張量を演算して求め、更に、この中間フレームの熱膨張量を前記加圧ロール及び杵の合計熱膨張量から差し引いて、トータル熱膨張量を求める演算手段を有し、このトータル熱膨張量に基づく前記圧縮位置での前記杵先間隔の変化量の補正値を前記杵先間隔調整機構が有する電動モータに与えてこの杵先間隔調整機構を動作させる制御装置と、を備えたことを特徴としている。
又、本発明の回転式粉末圧縮成形機の好ましい形態として請求項３は、前記上下のフレームと前記中間フレームとにより構成される機枠に密閉扉を取付け、これら密閉扉と上下フレームに囲まれた閉鎖空間内の空気を吸い出す真空吸引装置を備え、前記閉鎖空間が減圧された状態で運転されることを特徴としている。
【００２７】
これら請求項１から３の発明においては、加圧ロール部の温度上昇を測定するので、杵の温度を測定する場合よりも正確な温度を測定できる。そして、測定された温度データをメモリに定期的に更新し記憶させて、更新のたびに更新前温度データと更新後温度データとの温度差を求め、それに基づいて演算により加圧ロール及び杵の合計熱膨張量を求める。更に、中間フレームの温度を測定して得た温度データもメモリに定期的に更新し記憶させて、更新のたびに更新前温度データと更新後温度データとの温度差を求め、それに基づいて演算により中間フレームの熱膨張量を求めて、これを前記合計熱膨張量から差し引いてトータル熱膨張量を求める。そして、このトータル熱膨張量に基づく杵先間隔調整の補正値（目標値）を、杵先間隔調整機構に与えて杵先間隔調整を行なわせる。
【００２８】
この場合、演算されたトータル熱膨張量そのものを、トータル熱膨張量に基づく杵先間隔調整の補正値として用いることもできるし、又、このトータル熱膨張量に所定の係数を掛算して得た熱膨張量を、トータル熱膨張量に基づく杵先間隔調整の補正値として用いることもできる。又、杵先間隔調整は、前記トータル熱膨張量の演算の都度実行することもできるし、又、前記トータル熱膨張量が一定の量に達する都度実行するようにしてもよい。
【００２９】
以上のように請求項１から３の発明では、温度測定の精度だけではなく、杵先間隔に大きな影響を与える加圧ロールの熱膨張とともに、中間フレームの熱膨張も考慮して、上下の杵の杵先間隔を自動調整ができる。
【００３０】
なお、各請求項の発明において、加圧ロール部とは、加圧ロール自体、又は、このロールを軸受を介して支持するロール軸、若しくは、これら加圧ロール及びロール軸を含んでいる。又、加圧ロール部は、加圧ロール又はロール軸に熱伝導的に接続された温度測定用部材を含んでいてもよい。
【００３１】
又、請求項２の発明での温度測定手段には、加圧ロール、又はロール軸、若しくは前記温度測定用部材に接触して、又は非接触に配置される温度センサを用いることが可能である。そして、非接触形温度センサを用いることは、このセンサの摩耗がないとともに、圧縮成形に伴う反力を温度センサが受けず、従って、長期間にわたって使用できる点で好ましい。又、回転式粉末圧縮成形機が、ロール軸に冷却液を強制循環させて軸受を介して加圧ロールを冷却する構成を採用している場合には、前記温度測定手段として冷却液循環路に温度センサを取付けて実施することもできる。
【００３２】
又、各請求項の発明において、杵先間隔調整機構は実施形態で説明する偏心式のものに制約されないとともに、下杵ではなく上杵を軸方向に移動させる杵先間隔調整機構を採用することもできる。又、上杵と下杵とに個別に対応して杵先間隔調整機構を設けることも可能である。更に、各請求項の発明は、密閉扉で囲まれる閉鎖空間を有し、この空間内に回転盤等を含む圧縮成形部分を配置した構成を備える密閉扉付きの回転式粉末圧縮成形機、又は前記密閉扉の有無を問わないが回転盤を高速で回転させて製造を行なう高速の回転式粉末圧縮成形機、或いは減圧形の回転式粉末圧縮成形機等に適用できる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、図１及び図２を参照して本発明の一実施形態を説明する。
この実施形態は、回転式粉末圧縮成形機のうち、特に、高速化された減圧形回転式打錠機に好適に実施できる。なお、現状において高速化された回転式打錠機とは、杵立て数が４０本〜５０本の中型回転式打錠機で、その回転盤の回転数が７０rpm〜１２０rpm以上のものとされている。
【００３４】
減圧形回転式打錠機（以下、減圧打錠機と略称する。）１の一部の断面を示す図１中符号２は上部フレーム、３は下部フレームを示し、これらは、上下に隔たられていて図２に一部を示す複数の柱状をなす中間フレーム４によって連結されている。各フレーム２〜４により機枠が構成される。この機枠には上下フレーム２、３間にわたる複数の密閉扉５（１枚のみ図示）が開閉可能に取付けられている。
【００３５】
これらの扉５と上下フレーム２、３とが囲むスペースは閉鎖空間Ｓとして用いられる。減圧打錠機１は、閉鎖空間Ｓ内の空気を真空吸引装置Ｖによって吸い出して、閉鎖空間Ｓを減圧された真空状態（0.1気圧〜0.7気圧程度）に維持して運転される。
【００３６】
上部フレーム２の下面には閉鎖空間Ｓ内に配置される上杵案内カム６がボルト止めされている。このカム６の円形の周部に形成された軌道部には後述の上杵の頭部が摺動し、それにより、粉末を圧縮成形するのに必要な上下動が上杵に与えられる。下部フレーム３内は機械室として用いられていて、駆動モータや減速機構などが収容されている。図１中符号７は前記減速機構の最終歯車を示している。
【００３７】
下部フレーム３の中央部上面には閉鎖空間Ｓ内に起立する軸受サポート８が取付けられ、このサポート８の筒部には駆動軸９が上下方向に貫通して転がり軸受１０、１１によって回転自在に支持されている。垂直な駆動軸９の上端部は杵案内カム６の中央部に転がり軸受１２を介して回転自在に支持されている。駆動軸９の下端部には最終歯車７が連結されている。そのため、駆動軸９は前記駆動モータの動作に連動して所定の回転速度で回転される。
【００３８】
駆動軸９の上部には閉鎖空間Ｓに収容される回転盤１３が複数のボルト１４等により固定されている。この回転盤１３の中央部を駆動軸９は貫通している。回転盤１３の外周側には、駆動軸９の軸線を中心とする同一半径で描かれる円上に等配して多数の臼（１個のみ代表して図示する。）１５が取付けられている。更に回転盤１３には、各臼１５に個別に対応する上杵（１本のみ代表して図示する。）１６と下杵（１本のみ代表して図示する。）１７とが夫々その軸線方向に沿って上下方向に移動可能に取付けられている。
【００３９】
一つの臼１５とそれに対応する上杵１６と下杵１７とは一つの成形セットをなしている。この成形セットは、回転盤１３が１回転する間に、臼１５の臼孔に原料粉末を充填する原料供給位置、臼孔に供給された原料粉末が所望重量となるようにする重量調節位置、重量調節された臼孔内の原料粉末を圧縮する圧縮位置、圧縮成形された錠剤（成形品）を臼孔外に押し出す押し出し位置、押し出された錠剤を回転盤１３外にスクレーパ等で排出する成形品取出し位置を、この記載順に経由して錠剤を成形する。
【００４０】
この錠剤の製造においては、打錠圧力（成形圧力）の変化を電気的に測定して、その測定値に応じて臼１５への原料粉末の充填量を自動的に調節するフィードバック制御を行なって、錠剤の重量（錠重量）の一定化を図る既知の重量制御が施されるようになっている。
【００４１】
下杵１７の杵先部１７ａは、対応する臼１５の臼孔に下側から挿入されて、この挿入状態を常に維持して前記臼孔の底をなして用いられる。この下杵１７の昇降は、閉鎖空間Ｓの下部に配置された図示しない各種の下杵案内軌道を下杵１７が摺動することによって行なわれる。既述のように上杵案内カム６で昇降される上杵１６は、その杵先部１６ａを前記臼孔にその上方から挿脱する。
【００４２】
前記圧縮位置には、上杵１６をその軸線方向に沿って押し下げる上加圧ロール１８と、下杵１７をその軸線方向に沿って押上げる下加圧ロール１９とが、上下に対応して配置されている。これら上下の加圧ロール１８、１９間には回転盤１３の回転に伴い前記成形セットが通過される。この通過に伴って上下加圧ロール１８、１９が上下の杵１６、１７を互いに近づくように軸線方向に移動させて、前記臼孔内の原料粉末が圧縮成形される。なお、この圧縮成形を１回で完了させるのではなく、予圧と本圧との２回に分けて完了させてもよい。
【００４３】
図１及び図２に示すように上部フレーム２は閉鎖空間Ｓと連通するロール収容室２１を有している。この収容室２１を仕切っている上部フレーム２の壁部のうち、回転盤１３の半径方向に並んだ互いに平行な壁部にわたってロール軸２２が回転不能に取付けられている。したがって、ロール軸２２は、その軸線を水平にして回転盤１３の半径方向に延びる姿勢で上部フレーム２に固定されている。
【００４４】
ロール軸２２は段付き構造で、その中間部分がロール収容室２１を横切っている。この中間部分の外周に、組合せ形の転がり軸受２３を介して上加圧ロール１８が回転自在に支持されている。この上加圧ロール１８の下端部を除く大部分はロール収容室２１に収容され、前記下端部は閉鎖空間Ｓ内に下向きに突出されている。この上加圧ロール１８の下端部には上杵１６の頭部が当たって転動しながら通過し、それに伴い上加圧ロール１８は上杵１６を押し下げる。
【００４５】
図１に示すように前記下部フレーム３の上面にはロールホルダ２５が固定され、このホルダ２５に下加圧ロール１９が支持されている。つまり、ロールホルダ２５はロール収容室２６を有している。この収容室２６の上端は開放しているため、ロール収容室２６は閉鎖空間Ｓと連通している。ロール収容室２６を仕切っているロールホルダ２５の壁部のうち、回転盤１３の半径方向に並んだ互いに平行な壁部にわたってロール軸２７が軸受２８を介して回転可能に取付けられている。このロール軸２７は、その軸線を水平にして回転盤１３の半径方向に延びる姿勢でロールホルダ２５に取付けられている。
【００４６】
ロール軸２７のロール収容室２６を横切っている中間部分の外周に、組合せ形の転がり軸受２９を介して下加圧ロール１９が回転自在に支持されている。この下加圧ロール１９の上端部を除く大部分はロール収容室２６に収容され、前記上端部は閉鎖空間Ｓ内に上向きに突出されている。この下加圧ロール１９の上端部には下杵１７の頭部が当たって転動しながら通過し、それに伴い下加圧ロール１９は下杵１７を押し上げる。図２に強調して示すようにロール軸２７の転がり軸受２９に支持された軸部分の軸中心は、ロール軸２７の軸受２８に支持された軸部分の軸中心に対して偏心している。この偏心の量を図２中Ｅで示す。
【００４７】
図１及び図２に示すようにロール軸２７の一方の軸端部には扇形歯車３０が連結され、この歯車３０にはウォーム３１が噛み合わされている。この噛み合いによりロール軸２７は不用意に通常は回転しないように静止状態に保持される。ウォーム３１はこれに連結された正逆回転可能なステッピングモータ等の電動モータ３２で必要に応じて回転され、この回転に伴って下加圧ロール１９の高さ位置が前記偏心量Ｅに従って調整されるようになっている。
【００４８】
したがって、ロール軸２７、その軸受構造、扇形歯車３０、ウォーム３１、及び電動モータ３２等によって、圧縮位置での上下の杵１６、１７の杵先間隔Ｇ（図２参照）を調整する杵先間隔調整機構３３が形成されている。なお、図２中３４はウォーム３１の軸受を示し、又、図１中３５は扇形歯車３０及びウォーム３１等を覆うカバーを示している。
【００４９】
上部フレーム２には第１温度測定手段としての温度センサ４１がブラケット４２（図１参照）を介して取付けられている。温度センサ４１は、上加圧ロール１８の外周面と対向して近接配置された非接触形のもので、上加圧ロール１８の表面温度を測定する。
【００５０】
この温度センサ４１は下加圧ロール１９の表面温度を測定するようにロールホルダ２５回りに配置することもできるが、本実施形態の配置による場合には以下の点で好ましい。つまり、上部フレーム２周りにはスペース上の余裕があるので、温度センサ４１を設置し易いとともに、このセンサ４１に連なる電気配線を上部フレーム２内に通して外部に露出しないように配線でき、それにより電気配線を取回し易い。更に、圧縮成形に伴い落下する粉末に温度センサ４１が晒されることがなく、各部の潤滑油が垂れることがあっても、この油に温度センサ４１が晒されることがないので、温度センサ４１の保全性がよい。
【００５１】
図２に示すようにいずれか一つの中間フレーム４には、第２温度測定手段としての温度センサ４３が取付けられている。このセンサ４３に連なる電気配線は中間フレーム４の内部を通して外部に露出しないように取回すことができる。
【００５２】
これらの温度センサ４１、４３により測定された温度データは、夫々増幅器４４又は４５を介してマクロプロセッサなどからなる制御装置４６に供給される。制御装置４６は、演算手段としてのＣＰＵ（中央処理装置）４７、ＲＡＭ４８、ＲＯＭ４９、操作部５０、及び表示部５１等を備えている。
【００５３】
ＣＰＵ４７は増幅された前記温度データを定期的に読み込んで後述の演算処理を行なう。メモリをなすＲＡＭ４８には、減圧打錠機１の運転上必要とする各種のデータ、上下の加圧ロール１８、１９及び上下の杵１６、１７の寸法や線膨張係数、中間フレーム４の寸法や線膨張係数等の演算上必要なデータが記憶されている。
【００５４】
この他、ＲＡＭ４８には、減圧打錠機１が起動するたびに読み込まれる前記温度データが一時的に記憶されるとともに、前記起動時点を起点として、その後に行なわれる前記定期的な温度データの読み込みの都度、読み込まれた新たな温度データが一時的に記憶されるようになっている。つまり、ＲＡＭ４８には、前記温度データが定期的かつ自動的に取り込まれて更新しつつ記憶される。このＲＡＭ４８に記憶された温度データは、減圧打錠機１の運転が停止（中断を含む）した場合、及び運転の途中でオペレータによる杵先間隔の調整が人為的になされた場合には消去（リセット）される。
【００５５】
他のメモリとしてのＲＯＭ４９には、減圧打錠機１の運転上の各種動作タイミングを決定する制御プログラムが記憶されている。更に、ＲＯＭ４９には前記温度データの定期的な取り込みタイミングを決定するデータなども記憶されている。
【００５６】
操作部５０はキーボードやタッチパネルなどからなる。この操作部５０は各種の指令やデータを入力するために用いられている。又、表示部５１にはＲＡＭ４８等に記憶される各種のデータや、操作部５０で与えられる指令、及び各種のメッセージなどが表示されるようになっている。
【００５７】
前記構成を備えた減圧打錠機１が運転されると、回転盤１３に取付けられた臼１５及びこれに対応する上下の杵１６、１７が、圧縮位置において上下の加圧ロール１８、１９間を通過する。この通過の際には、上下の加圧ロール１８、１９に接する上下の杵１６、１７が、互いに近づくように上下の加圧ロール１８、１９により軸線方向に移動されて、既に原料粉末が充填されている臼１５内において上下の杵１６、１７の杵先間隔Ｇが狭められる。そのため、臼１５内の原料粉末が圧縮されて錠剤が成形される。
【００５８】
この減圧打錠機１の運転が開始される（起動）と同時に、温度センサ４１、４３が測定動作を自動的に開始するので、これらセンサ４１、４３が同期して上加圧ロール１８の温度又は中間フレーム４の温度を初期温度データとして測定する。測定された温度データは増幅された後に制御装置４６のＲＡＭ４８に記憶される。
【００５９】
そして、前記起動後に制御装置４６は、温度センサ４１、４３が測定している温度データを、予め設定された所定の時間毎、つまり定期的に同期して取込んで、この新たに取込まれた温度データを更新後温度データとして、既に記憶されている温度データ、つまり更新前温度データと更新してＲＡＭ４８に記憶させる。なお、更新前温度データはＣＰＵ４７が行なう前記杵先間隔Ｇの補正値を求める以下の演算処理が済むまで消去されることなく保持される。
【００６０】
次に、ＣＰＵ４７での演算処理について説明する。すなわち、ＣＰＵ４７は、ＲＡＭ４８に記憶された上加圧ロール１８についての更新前温度データと更新後温度データとの温度差を求める演算を実行する。次に、ＣＰＵ４７は、求められた温度差を元に、上下の加圧ロール１８、１９及び上下の杵１６、１７の線膨張係数、上下の加圧ロール１８、１９及び上下の杵１６、１７の寸法に基づいて、これらの熱膨張量を求める演算を実行する。
【００６１】
こうして求められた熱膨張量は前記杵先間隙Ｇを短縮する成分に相当するから、これを短縮方向熱膨張量と説明の便宜上称する。そして、更にＣＰＵ４７は、上加圧ロール１８及び上杵１６についての短縮方向熱膨張量と、下加圧ロール１９及び下杵１７についての短縮方向熱膨張量とを合計する演算を実行する。この際、上下の加圧ロール１８、１９の径が同じであるとともに、上下の杵１６、１７の長さが同じである場合には、一方の組み例えば上加圧ロール１８と上杵１６との熱膨張量を夫々求めて、それらを合計した値を２倍する演算を行なえばよい。又、上下の加圧ロール１８、１９の径が異なるとともに、上下の杵１６、１７の長さも異なる場合には、これらの部品１６〜１９の熱膨張量を夫々求めて、それらを合算する演算を行なえばよい。
【００６２】
なお、既述のように圧縮成形に伴い加圧ロール部に作用する数トンの反力による損失エネルギーの一部は、加圧ロール部において熱に変換され、この熱が加圧ロール１８、１９から杵１６、１７に伝えられる。このような熱伝達系において、加圧ロール１８、１９の温度と杵１６、１７の温度とは比例関係があるので、その比例係数は経験的に予め求めてある。そのため、前記短縮方向熱膨張量の演算においては、前記比例係数を用いて演算処理が行なわれる。
【００６３】
又、前記演算処理と同時又は極めてわずかな時間を置いて、ＣＰＵ４７は、ＲＡＭ４８に記憶された中間フレーム４についての更新前温度データと更新後温度データとの温度差を求める演算を実行してから、それにより求められた温度差を元に、中間フレーム４の線膨張係数及び寸法に基づいて、この中間フレーム４の上下方向への熱膨張量を求める演算を実行する。こうして求められた熱膨張量は前記杵先間隙Ｇを増長する成分に相当するから、これを増長方向熱膨張量と説明の便宜上称する。
【００６４】
次に、ＣＰＵ４７は、合計された短縮方向線膨張量から中間フレーム４についての増長方向熱膨張量を差し引く演算を実行して、トータル熱膨張量を求める。
【００６５】
このトータル熱膨張量は補正値として、ＣＰＵ４７により図示しないモータドライバを介して前記電動モータ３２に与えられる。そのため、杵先間隔調整機構３３は、トータル熱膨張量に相当する寸法だけ下杵１７を軸線方向に移動させて杵先間隔Ｇを補正する。それにより、運転に伴う減圧打錠機１全体の温度上昇を原因とする杵先間隔Ｇの変動を相殺して、この間隔Ｇを所定の値に維持できる。
【００６６】
以上のように前記減圧打錠機１は、その運転開始後には上加圧ロール１８の表面温度監視の元に、定期的に温度上昇を自動測定し、それに基づく前記自動演算によって得た杵先間隔Ｇの補正値（トータル熱膨張量）を杵先間隔調整機構３３に与えて、温度上昇を原因とする杵先間隔Ｇの変動を相殺することができる。この場合、既述の演算処理から分かるように杵１６、１７よりも温度上昇が大きい上下の加圧ロール１８、１９を考慮して、言い換えれば、杵先間隔Ｇに最も大きな影響を与える上下の加圧ロール１８、１９の熱膨張を考慮して、杵先間隔Ｇを定期的に自動調整するので、既述の補正の信頼性が高い。
【００６７】
したがって、以上の杵先間隔Ｇの自動調整を定期的に行なう減圧打錠機１では、成形期間を通じて杵先間隔Ｇが所定の値に維持されることにより、錠剤を所定の厚みや硬度に保持して打錠することができる。しかも、以上のように圧縮成形時点での杵先間隔Ｇの変動が抑制されるに伴い、錠剤の厚み寸法の変動、及びこの変動に伴い圧縮されようとしている錠剤に加えられる成形圧力（打錠圧力）の変動が抑制されるので、成形圧力が安定化される。そのため、既述のフィードバック制御での成形圧力の測定精度が高められて、臼１５への粉末充填量のばらつきも抑制されるから、錠剤の重量変動も少なくできる。
【００６８】
しかも、既述の補正においては、成形品の実重量をサンプリングする必要もなく、又演算もマイクロプロセッサにより電子的に極短時間でできるので、温度上昇に対して実施される前記補正動作の応答性がよい。更に、上加圧ロール１８の周面の温度を監視するので、このロール１８の回転に拘わらず、監視面が連続しているので、杵の表面温度を測定する場合に比較して温度測定の信頼性が高い。したがって、既述の補正の信頼性も向上できるものである。
【００６９】
更に、圧縮位置の上下加圧ロール１８、１９及び上下の杵１６、１７の熱膨張による短縮方向熱膨張量だけを補正値とするものではなく、これから中間フレーム４の増長方向熱膨張量を差し引きしたトータル熱膨張量を、杵先間隔Ｇの補正値として用いたので、この補正値の精度が高い。したがって、その分、錠剤の前記精度をより向上できる。
【００７０】
なお、本発明は前記一実施形態には制約されない。例えば、運転に伴う上下の加圧ロール部の温度上昇には多少の差異がある場合が考えられるので、上下の加圧ロール部の温度を温度測定手段により個別に測定し、それに基づいて短縮方向熱膨張量を制御装置で個別に演算により求めて、それからトータルの短縮方向熱膨張量、つまり補正値を制御装置で演算して求めることができる。そして、こうして求めた補正値にしたがって杵先間隔を補正すれば、より正確な杵先間隔の補正ができる。
【００７１】
又、以上の杵先間隔の補正は、圧縮成形を予圧と本圧との２回に分けて実行する回転式粉末圧縮成形機では、少なくとも本圧（予圧時よりも成形圧力が高い）において適用することが好ましいが、同じ成形圧力で圧縮成形を２回に分けて実行する回転式粉末圧縮成形機では、回転盤の回転方向上流側または回転方向下流側での圧縮成形において実施すればよい。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１から３に係る発明によれば、温度測定の精度がよいとともに、杵先間隔に大きな影響を与える加圧ロールの熱膨張、及び中間フレームの熱膨張を考慮して、上下の杵の杵先間隔を自動調整するので、製造される成形品の厚みや硬度を安定化できる回転式粉末圧縮成形機及びその杵先間隔補正方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る回転式打錠機の一部を示す断面図。
【図２】図１の回転式打錠機の杵先間隔補正方法を実施する補正系統を示す図。
【符号の説明】
１…打錠機（回転式粉末圧縮成形機）、２…上部フレーム、３…下部フレーム、５…密閉扉、４…中間フレーム、５…密閉扉、Ｓ…閉鎖空間、Ｖ…真空吸引装置、１３…回転盤、１５…臼、１６…上杵、１７…下杵、１６ａ、１７ａ…杵先部、Ｇ…杵先間隔、１８…上加圧ロール、１９…下加圧ロール、３２…電動モータ、３３…杵先間隔調整機構、４１…温度センサ（第１温度測定手段）、４３…温度センサ（第２温度測定手段）、４６…制御装置、４７…ＣＰＵ（演算手段）、４８…ＲＡＭ（メモリ）
【図１】
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【図２】
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