JP2012148321A - 粉体圧縮成形機及び成形物の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成により球体錠又は楕円体錠等を成形可能な粉体圧縮成形機を実現する。
【解決手段】少なくとも１つの臼孔４ａが設けられた回転盤３と、臼孔４ａの上下に上下摺動移動可能に保持される上杵５及び下杵６とを備え、臼孔４ａ内に粉体を充填圧縮成形する粉体圧縮成形機において、臼孔４ａが、筒状の中心孔４ａａと、この中心孔４ａａの終端の周縁部に形成した成形面４ａｂとを有し、上杵５が、中心部に設けられ臼孔４ａの中心孔４ａａ内を摺動可能であるとともに下杵６との間で粉体を圧縮するための押圧面５１ａを有する中心杵５１と、この中心杵５１の外周に設けられ中心杵５１が摺動進退可能な中心杵挿通孔５４ｂを中心部に有するとともに圧縮成形時に成形面４ａｂと連続な面となることが可能な成形面５４ａを有する外杵５２とを有し、臼孔４ａの成形面４ａｂが圧縮成形時に下杵６の押圧面６ａと連続な面となることが可能な構成とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、粉体を圧縮して錠剤、食品、又は電子部品等を成形するための粉体圧縮成形機、及びこのような粉体圧縮成形機を利用した成形物の製造方法に関する。

従来より、粉体を圧縮して錠剤、食品、又は電子部品等を成形するための粉体圧縮成形機として、内部空間において少なくとも１つの臼孔が設けられたテーブルと、臼孔の上下に臼孔内を上下移動可能に保持される上杵及び下杵とを備え、臼孔内に粉体を充填しその粉体を臼孔内で圧縮成形するものが広く採用されている。

このような粉体圧縮成形機においては、圧縮成形の際に上杵及び下杵に大きな力が加えられるので、これら上杵及び下杵の先端同士が接触すると杵の先端が破損したり変形したりするおそれがある。そこで、従来広く用いられている粉体圧縮成形機においては、圧縮成形時に上杵及び下杵が互いに接触しないように構成されており、その上、上杵及び下杵の押圧面が略水平面である一方、臼孔の内周面は鉛直方向に形成されているので、上杵及び下杵の押圧面と臼孔の内周面との接触があるため、球体錠又は楕円体錠の圧縮成形が不可能であった。しかし、嚥下性改善の目的等から、球体錠又は楕円体錠を圧縮成形できる粉体圧縮成形機が切望されていた。

このような粉体圧縮成形機の一例として、粉体を充填するスペースの内周面に成形溝を設け、この成形溝内を通過する平面により臼を分割し、分割された臼のそれぞれが上下移動可能である態様のものが考えられている（例えば、特許文献１を参照）。

ところが、従来広く用いられている粉体圧縮成形機においては、臼孔を有する臼はその全体が一体に設けられたものであり、このような臼を保持するテーブルを例えば軸回りに回転移動可能に構成すればよいのに対し、特許文献１記載の構成では上下に分割された臼のそれぞれを上下移動可能にするための機構を新たに設ける必要があるので、粉体圧縮成形機全体として部品点数が多く機構が複雑なものとなるという別の不具合が生じる。

国際公開ＷＯ２０１０／０２７０６９号パンフレット

本発明は以上の点に着目し、簡単な構成により球体錠又は楕円体錠等を成形可能な粉体圧縮成形機を実現することを目的とする。

すなわち本発明に係る粉体圧縮成形機の一つは、内部空間において少なくとも１つの臼孔が設けられたテーブルと、臼孔の上下に上下摺動移動可能に保持される上杵及び下杵とを備え、臼孔内に粉体を充填しその粉体を臼孔内で圧縮成形する粉体圧縮成形機であって、前記臼孔が、筒状の中心孔と、この中心孔の終端の周縁部に形成した成形面とを有し、前記上杵が、中心部に設けられ前記臼孔の中心孔内を摺動可能であるとともに下杵との間で粉体を圧縮するための押圧面を有する中心杵と、この中心杵の外周に設けられ前記中心杵が摺動進退可能な中心杵挿通孔を中心部に有するとともに圧縮成形時に前記押圧面と連続な面となることが可能な成形面を有する外杵とを有し、前記臼孔の成形面が圧縮成形時に下杵の押圧面と連続な面となることが可能なことを特徴とする。

また、本発明に係る粉体圧縮成形機の他の一つは、内部空間において少なくとも１つの臼孔が設けられたテーブルと、臼孔の上下に上下摺動移動可能に保持される上杵及び下杵とを備え、臼孔内に粉体を充填しその粉体を臼孔内で圧縮成形する粉体圧縮成形機であって、前記臼孔が、筒状の中心孔と、この中心孔の終端の周縁部に形成した成形面とを有し、前記下杵が、中心部に設けられ上杵との間で粉体を圧縮するための押圧面を有する中心杵と、この中心杵の外周に設けられ前記中心杵が摺動進退可能な中心杵挿通孔を中心部に有するとともに圧縮成形時に前記押圧面と連続な面となることが可能な成形面を有する外杵とを有し、前記臼孔の成形面が圧縮成形時に上杵の押圧面と連続な面となることが可能なことを特徴とする。

これらのようなものであれば、臼孔を有するテーブル又は臼を分割してそれぞれを上下移動可能に構成しなくとも、全体が一体をなす臼の臼孔の成形面と外杵の成形面とを利用して粉体の外周部を製品として成形できるので、従来の粉体圧縮成形機の部品の多くを流用し、機構の複雑化や部品点数の増加、さらにはそれに伴うメンテナンスの手間の増加を抑制しつつ、球体錠又は楕円体錠等を成形できる。

なお、本発明において、「臼孔」とは、テーブルに埋設してなる臼に穿設した臼孔、及びテーブルに直接穿設した臼孔の双方を含む概念である。また、「連続な面」とは、必ずしも面一である必要はなく、多少段差がある場合でも製品としての許容範囲であれば、本発明の「連続な面」とする。加えて、「粉体」とは、微小個体の集合体を示す概念であり、いわゆる顆粒や、流体より小なる形状の粉末を含む。

従来の粉体圧縮成形機に対する最小限の設計変更によりこのような粉体圧縮成形機を実現するための構成の一例として、前記外杵が、前記中心杵を摺動可能に保持するホルダと、このホルダの先端部に取り付けてなり先端部に前記成形面を有する杵先と、これらホルダ及び杵先を接続するための接続部材とを有するものが挙げられる。

また、粉体を圧縮するための圧力が前記中心杵の基端部に設けた受圧部のみに加えられる構成を有するものであれば、中心杵の構成を他方の杵と共通のものにし、更なる部材の共通化を図れる。

さらに、前記外杵の前記ホルダと前記杵先との間に、これらホルダ及び杵先を互いに離間する方向に付勢する付勢手段を設けているとともに、粉体を圧縮成形する際に前記ホルダを他方の杵に向かう方向に駆動するための駆動手段をさらに有するものであれば、通常時は付勢手段の付勢力により接続部材を介してホルダ及び杵先をがたつくことなく接続しておくとともに、粉体を圧縮成形する際にはホルダを他方の杵に向かう方向に駆動すると杵先がこの駆動力を受けて臼に向かうので、付勢手段の付勢力を適切に設定することにより、圧縮成形時に前記外杵の杵先が過大な圧力を受けることなく臼に衝き当たった状態を保持できるようにすることができる。

また、このような粉体圧縮成形機を利用した成形物の製造方法として、臼孔内に粉体を充填し、粉体を前記上杵（又は下杵）の中心杵の押圧面と下杵（又は上杵）の押圧面との間で圧縮すると同時に、前記中心孔から上杵及び下杵の進退方向に延長した空間の外側に押し出された粉体を前記臼孔の成形面と前記外杵の成形面との間の空間に収納し圧縮成形する方法が挙げられる。このような方法によれば、前記中心孔内の粉体を前記上杵（又は下杵）の中心杵の押圧面と下杵（又は上杵）の押圧面との間で圧縮した際に中心孔から上杵及び下杵の進退方向に延長した空間の外側に押し出される粉体が前記臼孔の成形面と前記外杵の成形面との間の空間に収納されて圧縮成形されるので、外周部の粉体を圧縮するための特別な機構を利用することなく球体錠又は楕円体錠等を容易に成形できる。

上杵が中心杵と外杵とを備える場合の具体的な成形物の製造方法の一つとして、臼孔内に粉体を充填した後、上杵の中心杵及び外杵を同時に下降させて外杵の杵先を臼に衝き当て、その後下杵を上昇させて粉体を圧縮成形する方法が挙げられる。

また、上杵が中心杵と外杵とを備える場合の具体的な成形物の製造方法の他の一つとして、臼孔内に粉体を充填した後、先に上杵の外杵を下降させて外杵の杵先を臼に衝き当て、その後下杵を上昇させるとともに上杵の中心杵を下降させて粉体を圧縮成形する方法が挙げられる。

加えて、上杵が中心杵と外杵とを備える場合の具体的な成形物の製造方法のさらに他の一つとして、臼孔内に粉体を充填した後、先に上杵の中心杵を下降させてこの中心杵を臼孔内に挿入し、それから上杵の外杵の杵先を臼に衝き当て、その後上杵の中心杵及び下杵を上昇させ、上杵の中心杵と下杵との間で粉体を圧縮成形する方法が挙げられる。

一方、下杵が中心杵と外杵とを備える場合の具体的な成形物の製造方法の一つとして、下杵の外杵を臼に衝き当てた状態で下杵の押圧面、外杵の中心杵挿通孔の側面、及び臼孔の側面により形成される空間内に粉体を充填した後、上杵の押圧面が臼孔の成形面と連続な面となるまで上杵を下降させ、それから下杵の中心杵を上昇させて、下杵の中心杵と上杵との間で粉体を圧縮成形し、その後下杵を下降させて成形物を取り出す方法が挙げられる。

そして、下杵が中心杵と外杵とを備える場合の具体的な成形物の製造方法の他の一つとして、下杵の外杵を臼に衝き当てた状態で下杵の押圧面、外杵の中心杵挿通孔の側面、及び臼孔の側面により形成される空間内に粉体を充填した後、上杵の押圧面が下杵の外杵の中心杵挿通孔内に達するまで上杵を下降させ、それから下杵の中心杵及び上杵を上昇させて、下杵の中心杵と上杵との間で粉体を圧縮成形し、その後下杵を下降させて成形物を取り出す方法が挙げられる。

本発明によれば、簡単な構成により球体錠又は楕円体錠等を成形可能な粉体圧縮成形機を実現できる。

本発明の第一の実施形態に係る粉体圧縮成形機を示す全体正断面図。 同実施形態に係る回転盤を展開して示す作動説明図。 同実施形態に係る粉体圧縮成形機の要部を示す図。 図３における要部を拡大して示す図。 同実施形態に係る粉体圧縮成形機の動作説明図。 同実施形態に係る粉体圧縮成形機の動作説明図。 同実施形態に係る粉体圧縮成形機の動作説明図。 本発明の第二の実施形態に係る粉体圧縮成形機の動作説明図。 同実施形態に係る粉体圧縮成形機の動作説明図。 本発明の第三の実施形態に係る粉体圧縮成形機の動作説明図。 同実施形態に係る粉体圧縮成形機の動作説明図。 同実施形態に係る粉体圧縮成形機の動作説明図。 本発明の第四の実施形態に係る粉体圧縮成形機の要部を示す図。 図１３における要部を拡大して示す図。 同実施形態に係る粉体圧縮成形機の動作説明図。 同実施形態に係る粉体圧縮成形機の動作説明図。 同実施形態に係る粉体圧縮成形機の動作説明図。 本発明の第五の実施形態に係る粉体圧縮成形機の動作説明図。 同実施形態に係る粉体圧縮成形機の動作説明図。 本発明の他の実施態様に係る粉体圧縮成形機の要部を示す図。

本発明の第一の実施形態を、図面を参照しつつ以下に述べる。

図１に示すこの実施形態の回転式粉体圧縮成形機（以下、成形機と称する）は、フレーム１内に立シャフト２を介してテーブルたる回転盤３を水平回転可能に設け、その回転盤３に複数の臼４を所定の間隔で設けるとともに、各臼４の上下に上杵５及び下杵６を上下摺動可能に保持させてある。そして、成形機は、上杵５と下杵６とを上ロール７と下ロール８との間を通過させることにより臼４内に充填した粉体を圧縮成形するものである。

回転盤３は、上杵５を保持する上回転盤部３ａと、臼４が取り外し可能に取り付けられるとともに下杵６を保持する下回転盤部３ｂと、上回転盤部３ａと下回転盤部３ｂとを結合するように配置される軸部３ｃとを備えてなる。回転盤３の上部には上杵５の後述する中心杵５１を昇降させる案内レール９ｙが備えてあるとともに、上杵５の後述する外杵５２を昇降させる案内レール９ｘを備えてある。中心杵５１を昇降させる前記案内レール９ｙは後述する受圧部５１ｂを支持し、外杵５２を昇降させる前記案内レール９ｘは後述する転動体５６を支持する。軸部３ｃは、回転盤３が立シャフト２に連結された場合に、実質的に立シャフト２の一部として機能するものである。軸部３ｃは、中空の軸本体３ｃａと、軸本体３ｃａの下端に取り付けられて後述する連結機構１５の被拘束部材であるロケートリング１３が取り付けられるリング取付台３ｃｂと、回転盤３を吊り上げる際に吊り上げ機器を結合するための吊り上げ軸３ｃｃとを備えている。

上ロール７と下ロール８とは予圧縮のためのものと、本圧縮のためのものと二対設けてある。なお、図１においては、予圧縮用の上ロール７と下ロール８とを図示しており、本圧縮用の上ロールと下ロールとは図示していない。そして、予圧縮用及び本圧縮用の上ロール７は、専用の取付ブロックに取り付けられている。

以上に説明したうち、フレーム１、立シャフト２、回転盤３及び下杵６、さらには上下杵５、６を案内するための機構、粉体を供給するための機構、成形品を取り出す機構、立シャフト２を回転させるための機構等は、基本的にはこの分野でよく知られたものと同等であってよい。

しかして本実施形態では、臼４及び上杵５は、以下に述べるような構成を有する。

具体的には、臼４は、その中心部に臼孔４ａを有する。この臼孔４ａは、円筒状の中心孔４ａａと、この中心孔４ａａの上部終端の周縁部に形成した成形面４ａｂとを有する。

上杵５は、中心部に設けられ前記臼４の中心孔４ａ内を摺動可能であるとともに下杵６の押圧面６ａとの間で粉体を圧縮するための押圧面５１ａを有する中心杵５１と、この中心杵５１の外周に設けられ圧縮成形時に前記押圧面５１ａと連続な面であり粉体の外周部を成形するための成形面５４ａを有する外杵５２とを備えている。前記外杵５２はさらに、前記中心杵５１をその内部で摺動可能に支持するホルダ５３と、このホルダ５３の先端部に取り付けてなり先端部に前記成形面５４ａを有する杵先５４と、これらホルダ５３及び杵先５４を接続するための接続部材たるキャップ５５と、前記ホルダ５３の外面に設けられ前記回転盤３の前記案内レール９ｘに添接する転動体５６と、前記ホルダ５３及び前記杵先５４の間に位置しこれらホルダ５３及び杵先５４を互いに離間する方向に付勢する付勢手段たる皿ばね５７とを備えている。

前記中心杵５１は、この種の粉体圧縮成形機の杵として周知のものとほぼ同様の構成を有する。より具体的には、その先端側に前記押圧面５１ａを備えているとともに、基端側に前記上ロール７から粉体を圧縮するための圧力を受ける受圧部５１ｂを備え、先端側が基端側と比較して小径な形状を有する。

前記ホルダ５３は、その中心部に前記中心杵５１が摺動進退可能な中心杵挿通孔５３ａを有する。

一方、前記杵先５４は、可動範囲の下端に達した際にその先端が臼４に衝き当たるとともに、その中心部に前記中心杵５１が摺動進退可能な中心杵挿通孔５４ｂを有する。また、前記杵先５４には、中心杵挿通孔５４ｂと外部空間とを連通し、圧縮成形の際にこの杵先５４と臼４との間の隙間からの粉体の漏れを防止するための空気抜き孔５４ｃも設けている。そして、この中心杵挿通孔５４ｂの下部終端の周縁部に前記成形面５４ａを形成している。ここで、前記ホルダ５３の中心杵挿通孔５３ａと前記杵先５４の中心杵挿通孔５４ｂとは互いに連通していて、これらの中心杵挿通孔５３ａ、５４ｂの内部を前記中心杵５１が摺動進退可能である。そして、前記杵先５４の中心杵挿通孔５４ｂが、請求項中の中心杵挿通孔として機能する。

前記キャップ５５は、その内部に杵先５４を収納可能な空間を有するとともに先端部に杵先５４を通過させて外部に露出させるための孔を有する。また、その基端部の内周に雄ねじを有し、杵先５４を前記空間に収納した状態でこの雄ねじをホルダ５３の先端部の外周面に設けた雌ねじに螺合させることによりホルダ５３と杵先５４とを接続することが可能な構成を有する。

前記転動体５６は、前記案内レール９ｘと常時接触することによりホルダ５３を昇降させるべく案内する。すなわち、前記案内レール９ｘが上り勾配を有する箇所では、転動体５６が前記案内レールから作用を受けてホルダ５３を上昇させる。一方、前記案内レール９ｘが下り勾配を有する箇所では、外杵５２の自重によりホルダ５３が転動体５６ごと下降し、転動体５６が前記案内レール９ｘに添接している状態を保つ。

前記皿ばね５７は、一方の面をホルダ５３に、他方の面を杵先５４にそれぞれ向けた状態で前記キャップ５５内に収納され、これらの面がそれぞれホルダ５３及び杵先５４に衝き当たった状態では、これらホルダ５３及び杵先５４を離間させるように弾性力を作用させる。また、この皿ばね５７は、その弾性付勢力により外杵５２の杵先５４を臼４の表面に押圧する。

外杵５２の杵先５４は、転動体５６が支持される前記案内レール９ｘにより回転盤３の臼４の表面に近づき、皿ばね５７による弾性付勢力を利用して臼４の表面に押圧される。これにより、杵先５４と臼４との隙間から粉体が回転盤３上に漏れるのを防ぐ。

次いで、この圧縮成形機の作動を図２を参照して説明する。なお、同図中符号Ｔ１〜Ｔ４は位相を示している。製品取出部の案内板９３を通過した段階での上杵５は回転盤面３ａの上方であって該回転盤面３ａから最も離間した位置に、また下杵６は回転盤面３ａの下方であって該回転盤面３ａに最も接近する位置に保持されている。

次いで、この下杵６が回転盤３の回転により粉体充填部に移行する（Ｔ１）。粉体充填部で粉体が臼孔４ａに充填された後、下杵６が分量レール９２に乗り上げることによって、該下杵６が若干量回転盤面３ａに接近して回転盤面３ａと所定距離離間した位置に達し、臼孔４ａ内に所定量の粉体が充填されることになる。この状態（Ｔ２）で擦り切り板９４を通過することによって、臼４上に溢れ出た粉体が擦り切られる。この間、上杵５は案内レール９ｘ、９ｙによって回転盤面３ａから最も離間した位置に保持されている。その後、上杵５は、上杵降下案内カム９６の案内作用により回転盤面３ａに接近する向きに移動する。そして、それら上杵５と下杵６が上下予圧縮ロール７、８間、及び、上下本圧縮ロール７、８間を通過することによって、臼４内の粉体が圧縮成形される（Ｔ３）。成形後、まず上杵５が上杵上昇案内カム９５の案内作用により回転盤面３ａから上方に離間させられ、しかる後に下杵６が押上レール９１により押上げられて臼４内の成形物たる製品Ｑが回転盤３上に押し出される（Ｔ４）。その後、その製品Ｑは、前記案内板９３の案内作用よって図示しないシュート上に導かれ、該圧縮成形機Ａの外部に導出される。以上のようにして、繰り返し連続的に粉体を圧縮成形して所定の製品Ｑを製造できる。

その上で本実施形態では、圧縮成形の際に上杵５及び下杵６は以下のような動作を行う。

まず、図３及び図４に示すような臼孔４ａ内に粉体を充填した状態から、図５に示すように上杵５の中心杵５１及び外杵５２を同時に下降させて外杵５２の杵先を臼４に衝き当てる。その後、図６に示すように、下杵６の押圧面６ａが臼孔４の成形面４ａｂと連続となる位置まで下杵６を上昇させて前記中心杵５１の押圧面５１ａと下杵６の押圧面６ａとの間で粉体を圧縮すると同時に、臼孔４ａの中心孔４ａａから上杵５及び下杵６の進退方向に延長した空間の外側にはみ出た粉体を前記外杵５２の成形面５４ａと臼孔４ａの成形面４ａｂとの間に収納し、粉体を圧縮成形する。この際、粉体を圧縮すべく上ロール７により上杵５に加えられる圧力は、前記中心杵５１の基端の受圧部５１ｂのみが受ける。その後、図７に示すように上杵５を上昇させて圧縮成形された錠剤等の製品Ｑと離間させるとともに下杵６も上昇させて圧縮成形された錠剤等の製品Ｑを上方に押し出す。すなわち本実施形態では、臼孔４ａ内に粉体を充填した後、上杵５の中心杵５１及び外杵５２を同時に下降させて外杵５２の杵先５４を臼に衝き当て、その後下杵６を上昇させて粉体を圧縮成形するようにしている。

以上に述べたように、本実施形態に係る粉体圧縮成形機の構成によれば、臼４の全体が一体をなし、この臼４の臼孔４ａの成形面４ａｂと外杵５２の成形面５４ａとを利用して製品Ｑの外周部を成形することができるので、臼４を分割してそれぞれを上下移動可能に構成するための機構を用意することによる機構の複雑化や部品点数の増加を招くことなく、従来の粉体圧縮成形機の部品の多くを流用し、さらにはそれに伴うメンテナンスの手間の増加を抑制しつつ、球体錠又は楕円体錠等の製品Ｑを成形することができる。

また、前記外杵５２が、前記中心杵を摺動可能に保持するホルダ５３と、このホルダ５３の先端部に取り付けてなり先端部に前記成形面を有する杵先５４と、これらホルダ５３及び杵先５４を接続するためのキャップ５５とを有する態様を採用しているので、従来の粉体圧縮成形機の杵を保持するホルダに対してわずかな設計変更を行うことにより本実施形態のホルダ５３を実現し、従来の粉体圧縮成形機との設計の共通化を図ることができる。

加えて、粉体を圧縮するための圧力が前記中心杵５１の基端部に設けた受圧部５１ｂのみに加えられる構成を有するので、中心杵５１の構成を従来の粉体圧縮成形機の杵と共通のものにし、この点からも従来の粉体圧縮成形機との設計の共通化を図ることができる。

さらに、前記外杵５２の前記ホルダ５３と前記杵先５４との間に、これらホルダ５３及び杵先５４を互いに離間する方向に付勢する皿ばね５７を設けているとともに、転動体５６が粉体を圧縮成形する際に前記ホルダ５３を下杵に向かう方向に駆動するための駆動手段として機能するので、通常時は皿ばね５７の付勢力によりキャップ５５を介してホルダ５３及び杵先５４をがたつくことなく接続しておくとともに、粉体を圧縮成形する際にはホルダ５３を下杵６に向かう方向に駆動すると杵先５４がこの駆動力を受けて臼４に向かうので、皿ばね５７の付勢力を適切に設定することにより、圧縮成形時に杵先５４が過大な圧力を受けることなく臼４に衝き当たった状態を保持できる。これにより、臼４と杵先５４との隙間から回転盤３の上面に粉体が漏れることを防止できる。

次いで、本発明の第二の実施形態を、図面を参照しつつ以下に述べる。なお、以下の説明においては、第一の実施形態との同様の構成を有する部分については詳細な説明は省略する。

本実施形態における粉体圧縮成形機は、上述した第一の実施形態に係るものと同一の構成を有する。

その上で、本実施形態では、圧縮成形の際に上杵５及び下杵６は、以下のような第一実施形態におけるものと異なる動作を行う。

まず、図３及び図４に示すような臼孔内に粉体を充填した状態から、図８に示すように上杵５の外杵５２を下降させ、粉体を前記中心杵５１の押圧面５１ａ、下杵６の押圧面６ａ、外杵５２の中心杵挿通孔５４ｂの側面、及び臼孔４ａの側面により形成される空間内に収納する。その上で、図９のように下杵６の押圧面６ａが臼孔４ａの成形面４ａｂと連続な面となるまで下杵６を上昇させ、粉体が臼孔４ａ及び中心杵挿通孔５４ｂ内に収納された状態とする。それから、前記図６に示すように前記中心杵５１の押圧面５１ａと下杵６の押圧面６ａとの間で粉体を圧縮すると同時に臼孔４ａの中心孔４ａａから上杵５及び下杵６の進退方向に延長した空間の外側にはみ出た粉体を前記外杵５２の成形面５４ａと臼孔４ａの成形面４ａｂとの間に収納し、粉体を圧縮成形する。その後、前記図７に示すように上杵５を上昇させて圧縮成形された錠剤等と離間させるとともに下杵６も上昇させ、圧縮成形された錠剤等を上方に押し出す。すなわち本実施形態では、臼孔４ａ内に粉体を充填した後、先に上杵５の外杵５１を下降させて外杵５２の杵先５４を臼４に衝き当て、その後下杵６を上昇させるとともに上杵５の中心杵５１を下降させて粉体を圧縮成形するようにしている。

本実施形態の構成によっても、上述した第一の実施形態に係る構成の効果は全て得ることができる。

なお、図９では下杵６の押圧面６ａと臼孔４ａの成形面４ａａとを連続した面としてから上杵５の中心杵５１を下降させているが、下杵６の押圧面６ａと臼孔４ａの成形面４ａａとが連続した面となる前に上杵５の中心杵５１を下降させてもよい。

さらに、本発明の第三の実施形態を、図面を参照しつつ以下に述べる。なお、以下の説明においては、第一及び第二の実施形態との同様の構成を有する部分については詳細な説明は省略する。

本実施形態における粉体圧縮成形機は、上述した第一及び第二の実施形態に係るものと同一の構成を有する。

その上で、本実施形態では、圧縮成形の際に上杵及び下杵は、以下のような第一実施形態及び第二実施形態におけるものと異なる動作を行う。

まず、図３及び図４に示すような臼孔４ａ内に粉体を充填した状態から、図１０に示すように上杵５の中心杵５１を下降させ、粉体を前記中心杵５１の押圧面５１ａ、下杵６の押圧面６ａ、及び臼孔４ａの側面により形成される空間内に収納する。その上で、図１１に示すように上杵５の外杵５２を下降させて臼４に衝き当てる。その後、図１２に示すように前記中心杵５１を臼４より上方に上昇させるとともに下杵６も上昇させ、粉体が臼孔５ａ及び中心杵挿通孔５４ｂ内に収納された状態とする。それから、前記図６に示すように前記中心杵５１の押圧面５１ａと下杵６の押圧面６ａとの間で粉体を圧縮すると同時に臼孔４ａの中心孔４ａａから上杵５及び下杵６の進退方向に延長した空間の外側にはみ出た粉体を前記外杵５２の成形面５４ａと臼孔４ａの成形面４ａｂとの間に収納し、粉体を圧縮成形する。その後、前記図７に示すように上杵５を上昇させて圧縮成形された錠剤等と離間させるとともに下杵６も上昇させ、圧縮成形された錠剤等を上方に押し出す。すなわち本実施形態では、臼孔４ａ内に粉体を充填した後、先に上杵５の中心杵５１を下降させてこの中心杵５１を臼孔４ａ内に挿入し、それから上杵５の外杵５２の杵先５４を臼４に衝き当て、その後上杵５の中心杵５１及び下杵６を上昇させ、上杵５の中心杵５１と下杵６との間で粉体を圧縮成形するようにしている。

本実施形態の構成によっても、上述した第一の実施形態に係る構成の効果は全て得ることができる。

なお、図１２では上杵５の中心杵５１の押圧面５１ａと外杵５４の成形面５４ａとを連続した面としてから下杵６を上昇させるようにしているが、上杵５の中心杵５１の押圧面５１ａと外杵５４の成形面５４ａとを連続した面となる前に下杵６の上昇を開始させてもよい。

次いで、本発明の第四の実施形態を、図面を参照しつつ以下に述べる。なお、以下の説明においては、第一、第二及び第三の実施形態との同様の構成を有する部分については詳細な説明は省略する。

本実施形態における粉体圧縮成形機は、上述した第一、第二及び第三の実施形態に係るものと比較して、以下の点で異なる構成を有する。

本実施形態においては、上杵５は、基本的にはこの分野でよく知られたものと同等の構成を有し、その下端に押圧面５ａを備えている。また、図１３に示すように、回転盤３の下部に下杵６の後述する中心杵６１を昇降させる案内レール９ｙが備えてあるとともに、下杵６の後述する外杵６２を昇降させる案内レール９ｘを備えてある。

一方、下杵６は、図１３に示すように、中心部に設けられ上杵５との間で粉体を圧縮するための押圧面６１ａを有する中心杵６１と、この中心杵６１の外周に設けられ圧縮成形時に前記押圧面６１ａと連続な面であり粉体の外周部を成形するための成形面６４ａを有する外杵６２とを備えている。この外杵６２は、前記中心杵６１をその内部で摺動可能に支持するホルダ６３と、このホルダ６３の先端部に取り付けてなり先端部に前記成形面６４ａを有する杵先６４と、これらホルダ６３及び杵先６４を接続するためのキャップ６５と、前記ホルダ６３の外面に設けられ案内レール９ｘに添接する転動体６６と、前記ホルダ６３及び前記杵先６４の間に位置しこれらホルダ６３及び杵先６４を互いに離間する方向に付勢する付勢手段たる皿ばね６７とを備えている。

前記中心杵６１は、この種の粉体圧縮成形機の杵として周知のものとほぼ同様の構成を有する。より具体的には、その先端側に前記押圧面６１ａを備えているとともに、基端側に前記下ロール８から粉体を圧縮するための圧力を受ける受圧部６１ｂを備え、先端側が基端側と比較して小径な形状を有する。

前記ホルダ６３は、その中心部に前記中心杵６１が摺動進退可能な中心杵挿通孔６３ａを有する。

一方、杵先６４は、可動範囲の下端に達した際にその先端が臼４に衝き当たるとともに、その中心部に前記中心杵６１が摺動進退可能な中心杵挿通孔６４ｂを有する。そして、この中心杵挿通孔６４ｂの下部終端の周縁部に前記成形面６４ａを形成している。ここで、前記ホルダ６３の中心杵挿通孔６３ａと前記杵先６４の中心杵挿通孔６４ｂとは互いに連通していて、これらの中心杵挿通孔６３ａ、６４ｂの内部を前記中心杵６１が摺動進退可能である。そして、前記杵先６４の中心杵挿通孔６４ｂが、請求項中の中心杵挿通孔として機能する。

前記キャップ６５は、その内部に杵先６４を収納可能な空間を有するとともに先端部に杵先６４を通過させて外部に露出させるための孔を有する。また、その基端部の内周に雄ねじを有し、杵先６４を前記空間に収納した状態でこの雄ねじをホルダ６３の先端部の外周面に設けた雌ねじに螺合させることによりホルダ６３と杵先６４とを接続することが可能な構成を有する。

前記転動体６６は、前記案内レール９ｘと常時接触することによりホルダ６３を昇降させるべく案内する。すなわち、前記案内レール９ｘが上り勾配を有する箇所では、転動体６６が前記案内レール９ｘから作用を受けてホルダ６３を上昇させる。一方、前記案内レールが下り勾配を有する箇所では、外杵５２の自重によりホルダ６３が転動体６６ごと下降し、転動体６６が前記案内レール９ｘに添接している状態を保つ。

前記皿ばね６７は、一方の面をホルダ６３に、他方の面を杵先６４にそれぞれ向けた状態で前記キャップ６５内に収納され、これらの面がそれぞれホルダ６３及び杵先６４に衝き当たった状態では、これらホルダ６３及び杵先６４を離間させるように弾性力を作用させる。

また、臼４は、図１３に示すように、その上部に円筒状の臼孔４ａを有する。この臼孔４ａは、円筒状の中心孔４ａａと、この中心孔４ａａの下部終端の周縁部に形成した成形面４ａｂとを有する。そして、この臼４の下部には、前記杵先６４をその内部で移動可能にすべく杵先挿通孔４ｂを設けている。

その上で本実施形態では、圧縮成形の際に上杵５及び下杵６は以下のような動作を行う。

まず、図１４に示すように下杵６の外杵６２を杵先６４が臼４に衝き当たるまで上昇させた状態において、粉体を前記中心杵６１の押圧面６１ａ、前記外杵６２の中心杵挿通孔６４ｂの側面、及び臼孔４ａの側面により形成される空間内に充填する。それから、図１５のように上杵５の押圧面５ａが臼孔４ａの成形面４ａｂと連続な面となるまで上杵５を下降させる。それから、図１６に示すように前記中心杵６１の押圧面６１ａと上杵５の押圧面５ａとの間で粉体を圧縮すると同時に臼孔４ａの中心孔４ａａから上杵５及び下杵６の進退方向に延長した空間の外側にはみ出た粉体を前記外杵６２の成形面６４ａと臼孔４ａの成形面４ａｂとの間に収納し、粉体を圧縮成形する。その後、図１７に示すように下杵６の全体を下降させて圧縮成形された錠剤等の製品Ｑと離間させる。錠剤等の製品Ｑは、その後図示しないエアシュータからの風圧を利用して回収する。すなわち本実施形態では、下杵６の外杵６２を臼４に衝き当てた状態で前記中心杵６１の押圧面６１ａ、前記外杵６２の中心杵挿通孔６４ｂの側面、及び臼孔４ａの側面により形成される空間内に粉体を充填した後、上杵５の押圧面５ａが臼孔４ａの成形面４ａｂと連続な面となるまで上杵５を下降させ、それから下杵６の中心杵６１を上昇させて、下杵６の中心杵６１と上杵５との間で粉体を圧縮成形し、その後下杵６を下降させて製品Ｑを取り出すようにしている。

本実施形態の構成によっても、上述した第一の実施形態に係る構成の効果は全て得ることができる。

次いで、本発明の第五の実施形態を、図面を参照しつつ以下に述べる。なお、以下の説明においては、第一、第二、第三及び第四の実施形態との同様の構成を有する部分については詳細な説明は省略する。

本実施形態における粉体圧縮成形機は、上述した第四の実施形態に係るものと同一の構成を有する。

その上で本実施形態では、圧縮成形の際に上杵及び下杵は以下のような動作を行う。

まず、図１８に示すように下杵６の外杵６２を杵先６４が臼に衝き当たるまで上昇させた状態において、粉体を前記中心杵６１の押圧面６１ａ、前記外杵６２の中心杵挿通孔６４ｂの側面、及び臼孔４ａの側面により形成される空間内に充填する。それから、図１９に示すように上杵５を外杵６２の中心杵挿通孔６４ｂ内まで下降させ、前記空間を上杵５により閉塞する。その後、前記図１５のように上杵５の押圧面５ａが臼孔４ａの成形面４ａｂと連続な面となるまで上杵５を上昇させる。それから、前記図１６に示すように前記中心杵６１の押圧面６１ａと上杵の押圧面５ａとの間で粉体を圧縮すると同時に臼孔４ａの中心孔４ａａから上杵５及び下杵６の進退方向に延長した空間の外側にはみ出た粉体を前記外杵６２の成形面６４ａと臼孔４ａの成形面４ａｂとの間に収納し、粉体を圧縮成形する。その後、前記図１７に示すように下杵６の全体を下降させて圧縮成形された錠剤等の製品Ｑと離間させる。錠剤等の製品Ｑは、その後図示しないエアシュータからの風圧を利用して回収する。すなわち本実施形態では、下杵６の外杵６２を臼４に衝き当てた状態で前記中心杵６１の押圧面６１ａ、前記外杵６２の中心杵挿通孔６４ｂの側面、及び臼孔４ａの側面により形成される空間内に粉体を充填した後、上杵５の押圧面５ａが下杵６の外杵６２の中心杵挿通孔６４ｂ内に達するまで上杵を下降させ、それから下杵６の中心杵６１及び上杵５を上昇させて、下杵の中心杵６２と上杵５との間で粉体を圧縮成形し、その後下杵６を下降させて製品Ｑを取り出すようにしている。

本実施形態の構成によっても、上述した第一の実施形態に係る構成の効果は全て得ることができる。

なお、本発明は以上に述べた実施の形態に限らない。

例えば、更なる部材の共通化を図るべく、中心杵の構成を他方の杵と共通のものにしてもよい。すなわち、中心杵の先端側の小径な部分の軸心方向の長さを、他方の杵と同一に設定してもよい。

また、上述した第一ないし第五の実施形態においては、上杵及び下杵のうち一方のみが中心杵及び外杵を備える構成を採用しているが、図２０に示すように、上杵５が第一ないし第三の実施形態に示すもののように中心杵５１及び外杵５２を備えているとともに、下杵６も第四及び第五の実施形態に示すもののように中心杵６１及び外杵５２を備えている構成を採用してもよい。この場合、上杵５及び下杵６の中心杵５１、６１の押圧面５１ａ、６１ａ、及び上杵５及び下杵６の外杵５２、６２の成形面５４ａ、６４ａにより区画される領域内で粉体を圧縮成形する。この構成による成形物の製造方法として、下杵６の外杵６２の杵先が臼４上面の位置に合わせられ、粉体が前記下杵６の中心杵６１の押圧面６１ａ、前記下杵６の前記外杵６２の中心杵挿通孔６４ｂの側面、及び臼孔４ａの側面により形成される空間内に充填され、上杵５の外杵５２と下杵６の外杵６２とが衝き当てられ、上杵５の中心杵５１の押圧面５１ａと下杵６の中心杵６１の押圧面６１ａとで充填された粉体を圧縮成形する方法がある。この場合、上杵５及び下杵６で粉体を圧縮成形するのは、例えば、臼４の上面部であっても、臼孔４ａ内であってもよい。上杵５及び下杵６で粉体圧縮成形する軸方向の位置は限定されない。

さらに、上述した第一ないし第五の実施形態においては、テーブルたる回転盤と臼とを別体に構成し、回転盤に臼を埋設する態様を採用しているが、テーブルに臼孔を直接穿設している粉体圧縮成形機に本発明を適用してもよい。

そして、上述した第一ないし第五の実施形態は回転式粉体圧縮成形機であるが、竪型式粉体圧縮成形機であってもよい。竪型式粉体圧縮成形機であれば、上杵及び下杵の位置制御が容易となることから、例えば、杵の押圧面と臼孔の成形面とを連続な面とすることが容易となる。

その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変形してよい。

３…回転盤（テーブル）
４ａ…臼孔
４ａａ…中心孔
４ａｂ…成形面
５…上杵
５１、６１…中心杵
５２、６２…外杵
５４ａ、６４ａ…成形面
５４ｂ、６４ｂ…中心杵挿通孔

Claims (7)

1. 内部空間において少なくとも１つの臼孔が設けられたテーブルと、臼孔の上下に上下摺動移動可能に保持される上杵及び下杵とを備え、臼孔内に粉体を充填しその粉体を臼孔内で圧縮成形する粉体圧縮成形機であって、
   前記臼孔が、筒状の中心孔と、この中心孔の終端の周縁部に形成した成形面とを有し、
   前記上杵が、中心部に設けられ前記臼孔の中心孔内を摺動可能であるとともに下杵との間で粉体を圧縮するための押圧面を有する中心杵と、この中心杵の外周に設けられ前記中心杵が摺動進退可能な中心杵挿通孔を中心部に有するとともに圧縮成形時に前記押圧面と連続な面となることが可能な成形面を有する外杵とを有し、
   前記臼孔の成形面が圧縮成形時に下杵の押圧面と連続な面となることが可能なことを特徴とする粉体圧縮成形機。
2. 内部空間において少なくとも１つの臼孔が設けられたテーブルと、臼孔の上下に上下摺動移動可能に保持される上杵及び下杵とを備え、臼孔内に粉体を充填しその粉体を臼孔内で圧縮成形する粉体圧縮成形機であって、
   前記臼孔が、筒状の中心孔と、この中心孔の終端の周縁部に形成した成形面とを有し、
   前記下杵が、中心部に設けられ上杵との間で粉体を圧縮するための押圧面を有する中心杵と、この中心杵の外周に設けられ前記中心杵が摺動進退可能な中心杵挿通孔を中心部に有するとともに圧縮成形時に前記押圧面と連続な面となることが可能な成形面を有する外杵とを有し、
   前記臼孔の成形面が圧縮成形時に上杵の押圧面と連続な面となることが可能なことを特徴とする粉体圧縮成形機。
3. 前記外杵が、前記中心杵を摺動可能に保持するホルダと、このホルダの先端部に取り付けてなり先端部に前記成形面を有する杵先と、これらホルダ及び杵先を接続するための接続部材とを有する請求項１又は２記載の粉体圧縮成形機。
4. 粉体を圧縮するための圧力が前記中心杵の基端部に設けた受圧部のみに加えられる構成を有する請求項１、２又は３記載の粉体圧縮成形機。
5. 前記外杵の前記ホルダと前記杵先との間に、これらホルダ及び杵先を互いに離間する方向に付勢する付勢手段を設けているとともに、
   粉体を圧縮成形する際に前記ホルダを他方の杵に向かう方向に駆動するための駆動手段をさらに有する請求項１、２、３又は４記載の粉体圧縮成形機。
6. 請求項１記載の粉体圧縮成形機を利用する成形物の製造方法であって、
   臼孔内に粉体を充填し、
   粉体を前記上杵の中心杵の押圧面と下杵の押圧面との間で圧縮すると同時に、
   前記中心孔から上杵及び下杵の進退方向に延長した空間の外側に押し出された粉体を前記臼孔の成形面と前記外杵の成形面との間の空間に収納し圧縮成形する成形物の製造方法。
7. 請求項２記載の粉体圧縮成形機を利用する成形物の製造方法であって、
   臼孔内に粉体を充填し、
   粉体を前記下杵の中心杵の押圧面と上杵の押圧面との間で圧縮すると同時に、
   前記中心孔から上杵及び下杵の進退方向に延長した空間の外側に押し出された粉体を前記臼孔の成形面と前記外杵の成形面との間の空間に収納し圧縮成形する成形物の製造方法。

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