(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転盤と、前記回転盤を上下方向の軸線の周りに回転駆動する回転駆動部と、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と、前記各臼の臼孔に回転方向の所定位置で粉末を供給する粉末供給部と、前記各臼の臼孔に反対方向から挿入され、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備えた回転式粉末圧縮成形装置において、
前記各臼の臼孔は、前記回転盤の半径方向に沿って延び、
前記各臼の臼孔に挿入される前記一対の杵は、前記回転盤の半径方向に沿って移動可能で、前記回転盤の内周側から前記臼孔に挿入される内周側杵と、前記回転盤の外周側から前記臼孔に挿入される外周側杵とで構成され、
前記粉末供給部は、前記臼の臼孔と、前記臼孔に挿入された前記内周側杵及び前記外周側杵との間に形成される充填空間に粉末を供給し、
前記充填空間に供給された粉末を定量で切り出す切り出し部を備えており、前記切り出し部は、前記内周側杵及び前記外周側杵を前記臼孔内でそれぞれ外周側に移動させる移動機構を備えていることを特徴とする回転式粉末圧縮成形装置。
【請求項２】
前記充填空間へ粉末を供給するための孔が前記臼に設けられてい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。
【請求項３】
前記粉末の圧縮成形体を排出する排出部を備えており、前記排出部は、前記外周側杵を外周側に移動させて前記臼孔から引き出すと共に、前記内周側杵を外周側に移動させて前記圧縮成形体を前記臼孔から押し出す移動機構と、前記臼孔から押し出された前記圧縮成形体が自重で降下して通過する排出口とを備え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。
【請求項４】
前記軸線を上下方向に対して傾斜可能としたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の回転式粉末圧縮成形装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の回転式粉末圧縮成形装置が、前記回転駆動部を共通にして、上下方向に複数設置された多段型の回転式粉末圧縮成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば医薬品等の粉末の圧縮成形を行なう回転式粉末圧縮成形装置及び多段型の回転式粉末圧縮成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば医薬品等の粉末に対して圧縮成形を行なって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、回転盤を備えており、上杵−臼−下杵が回転盤の回転軸と同方向に１組として、回転盤に設置されている。すなわち、上下方向に上杵−臼−下杵が順番に配置されており、上杵と下杵が上下方向に上下することにより、粉末が臼孔へ充填され、粉末が圧縮され、圧縮成形体が成形される（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５４４８５０１号公報
【特許文献２】特表２０１４−５１４１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような回転式粉末圧縮成形装置においては、杵と臼の配置が上下方向であることから、粉末の臼孔への充填は、必然的に重力方向において実施される。しかしながら、回転盤が回転する場合、粉末は遠心力の影響を受ける。このため、粉末の充填後に、臼孔の上側にある粉末が、遠心力の影響を受け、臼孔から飛び出す場合がある。この現象は、特に、回転盤が高速に回転する際に発生しやすく、錠剤重量のバラツキをもたらす可能性がある。
【０００５】
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、粉末が充填後に臼孔から飛び出す事態を回避することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために創案された本発明に係る回転式粉末圧縮成形装置は、回転盤と、前記回転盤を上下方向の軸線の周りに回転駆動する回転駆動部と、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と、前記各臼の臼孔に回転方向の所定位置で粉末を供給する粉末供給部と、前記各臼の臼孔に反対方向から挿入され、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備えた回転式粉末圧縮成形装置において、前記各臼の臼孔は、前記回転盤の半径方向に沿って延び、前記各臼の臼孔に挿入される前記一対の杵は、前記回転盤の半径方向に沿って移動可能で、前記回転盤の内周側から前記臼孔に挿入される内周側杵と、前記回転盤の外周側から前記臼孔に挿入される外周側杵とで構成されることを特徴とする。
【０００７】
この構成では、各臼の臼孔は、前記回転盤の半径方向に沿って延び、一対の杵は、回転盤の半径方向に沿って移動可能で、回転盤の内周側から臼孔に挿入される内周側杵と、回転盤の外周側から臼孔に挿入される外周側杵とで構成される。そのため、臼孔は、充填された原料粉末に遠心力がかかる方向に沿って配設されることとなる。これにより、粉末が供給され、臼孔が粉末で充たされると、粉末は遠心力の影響を受け、臼孔から飛び出す事態が回避される。すなわち、本発明の回転式粉末圧縮成形装置によれば、粉末が充填後に臼孔から飛び出す事態を回避することができる。
【０００８】
また、臼孔に粉末が充填される際に、遠心力の影響を受けるため、より密に粉末が充填される。つまり、粉末の臼孔への充填性が向上する。そして、粉末が密に充填され、粉末層内の余分な空気が追い出されるため、臼内の粉末の密度が上昇し、粉末の充填が安定する。この際に、臼内の粉末の密度は、粉末のかためのかさ密度（タップしたかさ密度）に近づく。
【０００９】
従来型の回転式粉末圧縮成形装置では、遠心力により、粉末が臼の中で外周側へ偏りやすく、これが、原料の飛散や圧縮成形に障害をもたらす可能性がある。これに対して、本発明の上記構成では、遠心力の方向に沿った充填であるため、このような臼の中での粉末の分布の偏りは発生しない。
【００１０】
上記構成において、前記粉末供給部は、前記臼の臼孔と、前記臼孔に挿入された前記内周側杵及び前記外周側杵との間に形成される充填空間に粉末を供給してもよい。
【００１１】
この構成であれば、上述の効果を確実に得ることができる。
【００１２】
上記構成において、前記充填空間に供給された粉末を定量で切り出す切り出し部を備えており、前記切り出し部は、前記内周側杵及び前記外周側杵を前記臼孔内でそれぞれ外周側に移動させる移動機構を備えていてもよい。
【００１３】
この構成であれば、粉末が、回転盤の外周側、つまり、遠心力がかかる方向に切り出されるため、切り出しの際に、遠心力による臼孔からの粉末の飛び出しが発生しない。
【００１４】
上記構成において、前記粉末の圧縮成形体を排出する排出部を備えており、前記排出部は、前記外周側杵を外周側に移動させて前記臼孔から引き出すと共に、前記内周側杵を外周側に移動させて前記圧縮成形体を前記臼孔から押し出す移動機構と、前記臼孔から押し出された前記圧縮成形体が自重で降下して通過する排出口とを備えていてもよい。
【００１５】
この構成であれば、圧縮成形体が自重で排出されるので、圧縮成形体の排出部を簡素な構造にすることができる。
【００１６】
また、上記構成において、前記軸線を上下方向に対して傾斜可能としてもよい。
【００１７】
上記の構成であれば、杵、臼孔が回転盤の盤面方向に沿って配置される構成であるので、回転軸方向に重ねることが可能である。すなわち、上記の構成の回転式粉末圧縮成形装置が、前記回転駆動部を共通にして、上下方向に複数設置された多段型の回転式粉末圧縮成形装置を構成することが可能である。
【００１８】
この多段型の回転式粉末圧縮成形装置では、回転盤の数を増加させることによって、スケールアップを容易に行うことができる。そして、このように多段型の装置から多段型の装置にスケールアップを行っても、また、単数（一段型）の装置から多段型の装置にスケールアップしても、装置設置面積の増加を不要とすることができる。また、これらのスケールアップ時に、圧縮時間等の成形条件を常に一定とすることが可能なので、スケールアップ前と同等の製品品質を得やすい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、回転式粉末圧縮成形装置において、粉末が充填後に臼孔から飛び出す事態を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る回転式粉末圧縮成形装置の概略平面図である。
【図２】（Ａ）が、本発明の実施形態に係る回転式粉末圧縮成形装置の概略縦断面図、（Ｂ）が、（Ａ）のＢ部の拡大図である。
【図３】図１の位置Ｓ１の概略縦断面図である。
【図４】図１の位置Ｓ２の概略縦断面図である。
【図５】図１の位置Ｓ３の概略縦断面図である。
【図６】図１の位置Ｓ４の概略縦断面図である。
【図７】図１の位置Ｓ５の概略縦断面図である。
【図８】図１の位置Ｓ６の概略縦断面図である。
【図９】回転式粉末圧縮成形装置の変形例の概略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１及び図２は、本発明の実施形態に係る回転式粉末圧縮成形装置の概略平面図及び概略縦断面図である。この回転式粉末圧縮成形装置１は、医薬品の粉末原料に対して圧縮成形を行なって錠剤（圧縮成形体）を製造する打錠機である。
【００２２】
回転式粉末圧縮成形装置１は、回転盤２と、回転盤２を上下方向の軸線Ａの周りに回転駆動する回転駆動部３と、回転盤２に所定の回転方向間隔で設けられた複数の臼４と、各臼４の臼孔４ａに反対方向から挿入され、臼孔４ａに供給された粉末原料を圧縮成形する一対の杵５，６とを備える。
【００２３】
各臼４の臼孔４ａは、回転盤２の半径方向に沿って延びる。各臼４の臼孔４ａに挿入される一対の杵５，６は、回転盤２の半径方向に沿って移動可能で、回転盤２の内周側から臼孔４ａに挿入される内周側杵５と、回転盤２の外周側から臼孔４ａに挿入される外周側杵６とで構成される。
【００２４】
また、回転式粉末圧縮成形装置１は、回転盤２を回転自在に支持する（非回転の）支持軸７と、内周側杵５を案内する内周側レール８と、外周側杵６を案内する外周側レール９と、一対の予圧ローラ（内周側予圧ローラ１０ａ、外周側予圧ローラ１０ｂ）と、一対の本圧ローラ（内周側本圧ローラ１１ａ、外周側本圧ローラ１１ｂ）とを備える。
【００２５】
支持軸７は、回転盤２の厚さ方向の中間位置に、他の部位より大径の軸大径部７ａを有する。本実施形態では、位置Ｓ３にある部位（内周側移動レール８ａ）以外の内周側レール８は、支持軸７の軸大径部７ａに固定されている。勿論、内周側レール８は、支持軸７に固定されている必要は無く、支持軸７とは別の部材によって下方から支持されてもよい。位置Ｓ３にある部位（外周側移動レール９ａ）以外の外周側レール９は、不図示の部材により下方から支持されている。
【００２６】
位置Ｓ３にある内周側移動レール８ａは、内周側レール駆動部１２ａによって直線駆動可能に支持されている。内周側レール駆動部１２ａは、支持軸７に固定されている。位置Ｓ３にある外周側移動レール９ａは、外周側レール駆動部１２ｂによって直線駆動可能に支持されている。外周側レール駆動部１２ｂは、不図示の部材により下方から支持されている。
【００２７】
内周側予圧ローラ１０ａは、内周側予圧ローラ駆動部１３ａによって直線駆動可能に支持されている。内周側予圧ローラ駆動部１３ａは、支持軸７に固定されている。外周側予圧ローラ１０ｂは、外周側予圧ローラ駆動部１３ｂによって直線駆動可能に支持されている。外周側予圧ローラ駆動部１３ｂは、不図示の部材により下方から支持されている。
【００２８】
内周側本圧ローラ１１ａは、内周側本圧ローラ駆動部１４ａによって直線駆動可能に支持されている。内周側本圧ローラ駆動部１４ａは、支持軸７に固定されている。外周側本圧ローラ１１ｂは、外周側本圧ローラ駆動部１４ｂによって直線駆動可能に支持されている。外周側本圧ローラ駆動部１４ｂは、不図示の部材により下方から支持されている。
【００２９】
回転盤２は、回転駆動部３により、平面視で、反時計回りに回転する。回転盤２の下側には、回転駆動部３に連結して回転駆動部３からの回転駆動力を回転盤２に伝達する連結部２ａが設けられている。回転盤２は、その内周側が中空になっており、この空間内に内周側レール８や内周側予圧ローラ１０ａや内周側本圧ローラ１１ａが配設されている。
【００３０】
臼４は、上側に貫通孔４ｂを有し、回転盤２の上側には、この貫通孔４ｂに接続して上面に開口する上側孔２ｂが設けられている。後述するように、貫通孔４ｂと上側孔２ｂを介して臼孔４ａに粉末原料が充填される。
【００３１】
内周側杵５と、外周側杵６は、回転盤２に対し移動自在に挿通されている。臼４の外周側端面は、回転盤２の下面に開口する回転盤２の下側孔２ｃに露出している。
【００３２】
内周側杵５は、臼孔４ａに挿入される内周側挿入部５ａと、臼孔４ａに挿入されない内周側本体部５ｂと、内周側レール８に係合する内周側大径部５ｃを有する。外周側杵６は、臼孔４ａに挿入される外周側挿入部６ａと、臼孔４ａに挿入されない外周側本体部６ｂと、内周側レール８に係合する外周側大径部６ｃを有する。
【００３３】
また、図３及び図４に示すように、回転式粉末圧縮成形装置１は、各臼４の臼孔４ａに回転方向の所定位置（位置Ｓ１から位置Ｓ２までの間）で粉末原料を供給する粉末供給部１５を備える。粉末供給部１５は、粉末供給フィーダ１５ａと、粉末供給ホッパ１５ｂと、撹拌羽１５ｃを有する。
【００３４】
次に、図１、図３〜図８に基づいて、回転式粉末圧縮成形装置１の動作について説明する。
【００３５】
図３に示すように、位置Ｓ１では、臼４の臼孔４ａ内で、内周側杵５の内周側挿入部５ａの先端面と外周側杵６の外周側挿入部６ａの先端面は当接しており、これらの先端面同士の間に隙間は形成されていない。
【００３６】
次に、回転盤２が回転するに従い、外周側レール９によって外周側杵６が案内されて外周側に移動する。そして、図４に示すように、位置Ｓ２では、臼４の臼孔４ａの内周面と、臼孔４ａに挿入された内周側杵５の内周側挿入部５ａの先端面及び外周側杵６の外周側挿入部６ａの先端面との間に形成される充填空間Ｓｆに、粉末供給部１５から粉末原料が供給される。
【００３７】
その後、回転盤２が回転するに従い、内周側レール８（特に内周側移動レール８ａ）によって内周側杵５が案内されて外周側に移動すると共に、外周側レール９（特に外周側移動レール９ａ）によって外周側杵６が案内されて外周側に移動する。これにより、図５に示すように、位置Ｓ３では、臼４の臼孔４ａと、臼孔４ａに挿入された内周側杵５及び外周側杵６の間に充填された粉末原料が、臼４の貫通孔４ｂから隔離された状態となる。これで、錠剤を成形するのに必要な量の粉末原料を臼孔４ａ内に取り込んだ（切り出した）ことになる。
【００３８】
このように、回転式粉末圧縮成形装置１は、充填空間Ｓｆに供給された粉末原料を定量で切り出す切り出し部として、臼４と、内周側杵５と、外周側杵６と、内周側杵５及び外周側杵６を臼孔４ａ内でそれぞれ外周側に移動させる移動機構（内周側レール８及び外周側レール９）とを備えている。
【００３９】
なお、位置Ｓ３は、錠剤を成形するのに必要な量を切り出す最終段階のため、品質管理の観点から、内周側杵５及び外周側杵６について回転盤２の半径方向の位置の精度が求められる。そのため、内周側レール駆動部１２ａと外周側レール駆動部１２ｂによって、内周側移動レール８ａと、外周側移動レール９ａの回転盤２の半径方向の位置が微調整可能となっている。
【００４０】
次に、回転盤２が回転するに従い、臼４、内周側杵５及び外周側杵６が、位置Ｓ４に移動する。図６に示すように、位置Ｓ４では、内周側杵５が内周側予圧ローラ１０ａに当接すると共に、外周側杵６が外周側予圧ローラ１０ｂに当接する。これにより、内周側杵５が外周側に押され、外周側杵６が内周側に押され、内周側杵５と外周側杵６の間の粉末原料が予備的に圧縮成形される。
【００４１】
なお、位置Ｓ４での予備的な圧縮成形は、品質管理の観点から、内周側杵５及び外周側杵６について回転盤２の半径方向の位置の精度が求められる。そのため、内周側予圧ローラ駆動部１３ａと外周側予圧ローラ駆動部１３ｂによって、内周側予圧ローラ１０ａと、外周側予圧ローラ１０ｂの回転盤２の半径方向の位置が微調整可能となっている。
【００４２】
その後、回転盤２が回転するに従い、臼４、内周側杵５及び外周側杵６が、位置Ｓ５に移動する。図７に示すように、位置Ｓ５では、内周側杵５が内周側本圧ローラ１１ａに当接すると共に、外周側杵６が外周側本圧ローラ１１ｂに当接する。これにより、内周側杵５が外周側に押され、外周側杵６が内周側に押され、内周側杵５と外周側杵６の間の粉末原料が圧縮成形される。この位置Ｓ５では、位置Ｓ４より強く圧縮成形され、粉末原料は圧縮成形体（錠剤Ｔ）へと成形される。
【００４３】
なお、位置Ｓ５での圧縮成形は、品質管理の観点から、内周側杵５及び外周側杵６について回転盤２の半径方向の位置の精度が求められる。そのため、内周側本圧ローラ駆動部１４ａと外周側本圧ローラ駆動部１４ｂによって、内周側本圧ローラ１１ａと、外周側本圧ローラ１１ｂの回転盤２の半径方向の位置が微調整可能となっている。
【００４４】
次に、回転盤２が回転するに従い、外周側レール９によって外周側杵６が案内されて外周側に移動する。これにより、位置Ｓ６では、外周側杵６が臼４の臼孔４ａから引き出される。そして、内周側レール８によって内周側杵５が案内されて外周側に移動する。これにより、位置Ｓ６では、内周側杵５が臼４の臼孔４ａに押し込まれる。すると、錠剤Ｔが、臼４の臼孔４ａから押し出され、自重により、回転盤２の下側孔２ｃの内部を落下して、開口部（排出口２ｄ）を通過して排出される。
【００４５】
このように、回転式粉末圧縮成形装置１は、錠剤Ｔを排出する排出部として、臼４と、外周側杵６と、内周側杵５と、外周側杵６を外周側に移動させて臼孔４ａから引き出すと共に、内周側杵５を外周側に移動させて錠剤Ｔを臼孔４ａから押し出す移動機構（外周側レール９、内周側レール８）と、臼孔４ａから押し出された錠剤Ｔが自重で降下して通過する下側孔２ｃ及び排出口２ｄとを備えている。
【００４６】
その後、回転盤２が回転するに従い、臼４、内周側杵５及び外周側杵６が、位置Ｓ１に移動する。この際には、内周側杵５及び外周側杵６が、それぞれ、内周側レール８及び外周側レール９に案内され、位置Ｓ１における回転盤２の半径方向位置となる。
【００４７】
以上のように構成された本実施形態の回転式粉末圧縮成形装置１では、以下の効果を享受できる。
【００４８】
各臼４の臼孔４ａは、回転盤２の半径方向に沿って延び、一対の杵５，６は、回転盤２の半径方向に沿って移動可能で、回転盤２の内周側から臼孔４ａに挿入される内周側杵５と、回転盤２の外周側から臼孔４ａに挿入される外周側杵６とで構成される。そのため、臼孔４ａは、充填された原料粉末に遠心力がかかる方向に沿って配設されることとなる。これにより、粉末原料が供給され、臼孔４ａが粉末原料で充たされると、粉末原料は遠心力の影響を受け、臼孔４ａから飛び出す事態が回避される。すなわち、本実施形態の回転式粉末圧縮成形装置１によれば、粉末原料が充填後に臼孔４ａから飛び出す事態を回避することができる。
【００４９】
また、臼孔４ａに粉末原料が充填される際に、遠心力の影響を受けるため、より密に粉末原料が充填される。つまり、粉末原料の臼孔４ａへの充填性が向上する。そして、粉末原料が密に充填され、粉末層内の余分な空気が追い出されるため、臼４内の粉末原料の密度が上昇し、粉末原料の充填が安定する。この際に、臼４内の粉末原料の密度は、粉末原料のかためのかさ密度（タップしたかさ密度）に近づく。
【００５０】
従来型の回転式粉末圧縮成形装置では、遠心力により、粉末原料が臼の中で外周側へ偏りやすく、これが、原料の飛散や圧縮成形に障害をもたらす可能性がある。これに対して、本実施形態の回転式粉末圧縮成形装置１では、遠心力の方向に沿った充填であるため、このような臼４の中での粉末原料の分布の偏りは発生しない。
【００５１】
本発明は、上記の実施形態に限定されること無く、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、上記実施形態では、回転盤２が１つである１段型の回転式粉末圧縮成形装置１であったが、図９に示すように、回転式粉末圧縮成形装置１が、回転駆動部３を共通にして、上下方向に複数設置された多段型の回転式粉末圧縮成形装置１ａとしてもよい。回転盤２同士の間には、下側の回転盤２に連結して回転駆動部３からの回転駆動力を上側の回転盤２に伝達する第２連結部２ｅが設けられている。なお、図９のその他の構成は、上記実施形態と同様なので、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５２】
また、上記実施形態では、軸線Ａが上下方向で固定されているものとして説明したが、軸線Ａは、上下方向に対して傾斜可能としてもよい。この場合の傾斜角度は、例えば、０°より大きく９０°以下である。なお、本発明での「傾斜」には、傾斜角度が９０°の場合も含む。例えば、位置Ｓ１〜Ｓ２で、回転盤２の外周側が内周側より下方となるように、軸線Ａを傾斜させた場合、粉末原料の充填方向が、重力方向に向くので、粉末原料の臼孔４ａへの充填が容易となる。また、例えば、位置Ｓ６で、回転盤２の外周側が内周側より下方となるように、軸線Ａを傾斜させた場合、錠剤Ｔの排出方向（臼孔４ａから押し出される方向）が、重力方向に向くので、錠剤Ｔの排出が容易となる。また、例えば、清掃時に、回転盤２の外周側が内周側より下方となっている位置では、外周側杵６を抜くことにより、臼孔４ａ等に残っている粉末原料や錠剤Ｔの排出が容易となる。
【００５３】
また、上記実施形態では、支持軸７は、非回転であったが、回転盤２を支持軸７に対して固定して、回転駆動部３により、回転盤２を支持軸７と共に軸線Ａの周りに回転駆動するように構成してもよい。勿論、この場合には、上記実施形態で、支持軸７に固定されていた内周側レール８等の部材は、支持軸７とは別の部材に、固定されるべきである。
【符号の説明】
【００５４】
１，１ａ  回転式粉末圧縮成形装置
２      回転盤
２ｄ    排出口
３      回転駆動部
４      臼
４ａ    臼孔
５      内周側杵
６      外周側杵
７      支持軸
８      内周側レール（移動機構）
８ａ    内周側移動レール（移動機構）
９      外周側レール（移動機構）
９ａ    外周側移動レール（移動機構）
１５    粉末供給部
Ａ      軸線
Ｓｆ    充填空間
Ｔ      錠剤（圧縮成形体）
【図１】
0006529880.tif 000002
【図２】
0006529880.tif 000003
【図３】
0006529880.tif 000004
【図４】
0006529880.tif 000005
【図５】
0006529880.tif 000006
【図６】
0006529880.tif 000007
【図７】
0006529880.tif 000008
【図８】
0006529880.tif 000009
【図９】
0006529880.tif 000010