WO1999052705A1 - Dispositif et procede pour traiter une substance pulverulente ou granulaire - Google Patents

Description

明 細 書 粉粒体処理装置およぴ粉粒体処理方法 技術分野

本発明は、 医薬品や食品、 農薬、 樹脂、 肥料などの製造に用いられる粉粒体処 理技術に関し、 特に、 粉粒体を圧縮成形して製品を製造する乾式造粒機に適用し て有効な技術に関するものである。 背景技術

粉粒体を造粒して医薬品や食品を製造する方式には、 水やアルコールなどの湿 潤材を用いる湿式造粒法と、 乾燥した粉粒体を一対の圧縮ローラで圧縮成形する 乾式造粒法が存在する。 この場合、 乾式造粒法は、 湿潤材を必要とせず安定した 密度の高い顆粒が得られ、 また、 湿式造粒法の中間工程が省けるため時間短縮や 生産効率の向上が図れるなどの利点があり、 近年その利用度が高くなっている。 ここで、 この乾式造粒法においては、 両圧縮ローラは、 圧縮成形に際し圧縮力 の反作用として、 供給された粉粒体からそれらの間を押し開こうとする力を受け る。 このため、 一方の圧縮ローラに油圧機構を設けて圧縮ローラを押圧しその逃 げを防止しているのが通例である。 このような乾式造粒機としては、 例えば、 特 開昭 4 9一 1 2 1 0 2 1 3 1号公報や特開昭 5 0— 1 0 1 1 3 1 2 3号公報に示 されたものがある。 図 1 4、 図 1 5はこれらの構成を示した説明図である。 図 1 4の乾式造粒機は、 まず、 上部にあって空気と共に輸送された原料となる 粉粒体 1 0 9を一時的に貯留する粉粒体収容ホッパ 1 0 1を設ける。 この粉粒体 収容ホッパ 1 0 1下部には、 ホッパ 1 0 1から排出される粉粒体 1 0 9を横方向 に送るスクリュー羽根を備えたフィーダ 1 0 2が取り付けられている。 また、 フ ィーダ 1 0 2の下方には、 フィーダ 1 0 2によって送られた粉粒体 1 0 9を高い 圧力で加圧して高密度に圧縮する圧縮ローラ 1 0 4， 1 0 4が設けられている。 この場合、 ローラ 1 0 4の一方には加圧シリンダ 1 0 5が取り付けられている。 そして、 一方のローラ 1 0 4を他方のローラ 1 0 4側に押圧することにより、 圧 縮成形時におけるローラ 1 0 4の逃げを防止している。

ローラ 1 0 4の下方には、 ローラ 1 0 4から送られて来る圧縮成形物を剪断す るニードル剪断機 1 0 6が設けられている。 また、 剪断機 1 0 6の下方には、 剪 断された粒状物をさらに剪断して適宜な粒状体を得るカツタ剪断機 1 0 7が設置 されている。 その下方にはさらに、 剪断された粒状体を整粒する整粒機 1 0 8が 設けられている。 なお、 これらの装置は通常、 コンタミネ一シヨン防止のため、 製品ロット毎など適当な時期に各構成部品に分解され、 各部品ゃェ室内はそれぞ れ個別に洗浄される。 これにより、 医薬品などのように異成分の混入が嫌われる 製品でも、 常に装置を清浄な状態で保ちつつ造粒等の作業を行うことができるこ とになる。

一方、ローラ 1 0 4を押圧して圧縮成形時におけるローラの逃げを防止すると、 今度はローラ 1 0 4の両端面側から造粒用粉粒体が逃げ出す。 このため、 圧縮力 が不足して均質、 堅牢な錠剤を得られないという弊害を生じる。 そこで、 かかる 粉粒体の逃げ出しを阻止すべく、 図 1 4の造粒機では、 図 1 4 ( b ) に示したよ うなシール板 1 1 1 , 1 1 1力 図 1 4 ( c ) に示したような位置関係で設けら れている。 この場合、 一方のシール板 1 1 1の背部には、 油圧などにより作動す る耐圧機 1 1 3が設けられている。 そして、耐圧機 1 1 3によりシール板 1 1 1 , 1 1 1がローラ 1 0 4の端面から離れないように押圧される。 従って、 ローラ 1 0 4 , 1 0 4の間に供給された粉粒体は、 ローラ 1 0 4が逃げることなく、 また、 それらの間から流出することなくローラ 1 0 4 , 1 0 4によって圧縮成形される。 また、 図 1 5の造粒機にも同様のシール板 1 2 5，1 2 5が設けられている。 図 1 5の造粒機では、 粉粒体は、 粉粒体収容用ホッパ 1 2 1からスクリューフィ ーダ 1 2 2を介して一対の圧縮ローラ 1 2 3 , 1 2 3に供給される。 供給された 粉粒体が、圧縮成形時にローラ 1 2 3， 1 2 3の間から逃避するのを すべく、 それらの両端面側にシール板 1 2 5が設けられている。 なお、 一方のローラ 1 2 3には、 前述同様油圧シリンダ 1 2 4が設置されている。

次に、 圧縮ローラへの粉粒体の供給に関しては、 前述のようにスクリューフィ ーダを用いて粉粒体の供給を行うことが多い。 造粒機を含め、 例えば、 粉末袋詰 め装置や粉末秤量装置など、 粉粒体を送給する必要のある装置では、 スクリュー フィーダが多く使用される。 この場合、 スクリューフィーダは、 見掛け比容積の 小さレ、粉粒体ではその供給能率という点で特に問題は生じない。 しかしながら、 見掛け比容積が大きくなると供給能率が落ちるという欠点がある。 例えば、 圧縮 ローラにより圧縮成形を行う過程では、 見掛け比容積が小さい （2 . 5以下） の 粉粒体の場合は問題なく圧縮成形を行うことができる。 ところが、 見掛け比容積 が少し大きくなると （4〜5 ) スクリユーフィーダの供給能率が落ちて来る。 こ のため、 圧縮ローラ間への粉粒体の食い込みが悪くなり、 圧縮成形能力が減少し て生産効率が低減する。 さらに、 見掛け比容積が大きい粉粒体 （5以上） となる と、粉粒体の食レ、込みがさらに悪化し、 もはや圧縮成形が不可能となってしまう。 従って、見掛け比容積の大きい粉粒体の場合には、 ローラにて二度圧縮するか、 別の圧縮装置で予圧縮して見掛け比容積を小さくしてからローラ圧縮を行う必要 があり、 非常に無駄の多い工程となっている。 そのため、 例えばテーパー付のス クリユーや波形ロール、 大径ローラなどを用いる種々の方法や装置が提案されて いるが、 何れも十分な解決策とはなり得ていない。 その一方で、 粉粒体の見掛け 比容積を小さくする工夫もなされている。 例えば、 特開昭 6 4— 4 4 3 0 0号公 報の微粉造粒装置では、 空気を多く含んだ微粉を移送途中において脱気する構成 が提案されている。

特開昭 6 4— 4 4 3 0 0号公報の装置では、 図 1 6に示したように、 トラフ 1 3 1の内部にフィルタ筒 1 3 2を設け、 このフィルタ筒 1 3 2内にスクリユー羽 根 1 3 3を配する。 この場合、 トラフ 1 3 1とフィルタ筒 1 3 2との間には環状 室 1 3 4が形成されている。 また、 環状室 1 3 4は連通管 1 3 5を介して真空ポ ンプと接続されている。 これにより、 ホッパ 1 3 6に供給された微粉 1 3 7は、 スクリユー羽根 1 3 3によって加圧ローラ 1 3 8へと送られる間に真空ポンプに よって脱気される。 従って、 微粉 1 3 7は、 見掛け比容積の小さい微粉となって 加圧ローラ 1 3 8間に供給される。

一方、 粉粒体処理装置では、 作業者の勘に頼ることなく均一な厚みや固さの圧 縮成形物を得ることができるように、従来より様々な制御手法が提案されている。 図 1 7は、 このような提案の一例である特開昭 5 1—9 8 6 8 2号公報の粉体圧 縮装置の構成を示した説明図である。 図 1 7の乾式造粒装置では、 供給ホッパ 1 4 1と、 モータ 1 4 2によって回転するスクリュー 1 4 3と、圧縮ローラ 1 4 4 , 1 4 5とが設けられている。 ホッパ 1 4 1から供給される粉粒体は、 ローラ 1 4 4 , 1 4 5の間にて圧縮成形されるようになっており、 この点では従来の装置と 同様である。

当該装置には、 ローラ 1 4 4， 1 4 5に、 その間隔を検出する厚み検出装置 1 4 6と、 検出した厚みに従ってモータ 1 4 2の回転数を制御して粉体供給量を調 節する粉体供給量制御装置 1 4 7が設けられている。 この場合、 厚み検出装置 1 4 6としては、 ローラ 1 4 4 , 1 4 5の回転軸をスプリングにて支え、 このスプ リングにかかる圧力でローラ間隔を検出する装置や、 差動トランスを用いてロー ラ 1 4 4， 1 4 5の間隔を検出する装置が用いられる。

しかしながら、このような従来の粉粒体処理装置には次のような問題があった。 まず、 従来の粉粒体処理装置では、 粉粒体の圧縮成形に際して、 圧縮成形効果を 高めるために圧縮ローラを油圧シリンダで押圧しなければならない。 また、 ロー ラによる粉粒体の圧縮成形効果を高めるために、 シール板を油圧シリンダで押圧 しなければならない。 このため、 シール板や圧縮ローラを押圧するァクチユエ一 タならびにそれらの付帯部品が必要となり、 機構が複雑ィヒして部品点数が増加し コストアップの一因となっていた。 また、 ァクチユエータゃ付帯部品に粉粒体が 付着するため、 それらの汚れにより装置の機能を損ねる恐れがあり、 機構の簡素 化が望まれていた。

さらに、 油圧シリンダや耐圧機などの流体 （油圧） 漏れにより製品が汚染され たり、 シール板と圧縮ローラとの接触によりシール板の摩耗粉が混入する恐れが あり、 GM P (Good Manufacturing Practice：医薬品製造規則)上好ましくない という問題があった。 この場合、 摩耗粉発生防止のためには、 シール板の圧縮口 ーラとの接触部に硬質のシール材を用いる必要がある。 このため、 シール板の価 格が高くなり装置コストの上昇につながるという問題が生じる。

加えて、 従来の装置は、 ホッパや圧縮ローラなどを個別に装置から取り出して 分解洗浄している。 また、 ェ室内はそれらの装置を取り除いてから人手によって 洗浄されている。 このため、 洗浄に手間と時間を要しその改善が望まれていた。 特に、 バッチ式処理を行う製品にあっては、 洗浄作業をその都度行わなければな らず、 作業が極めて面倒かつ繁雑であった。 また、 力かる作業は雑になりがちで あり、 GM Pに適合した洗浄を行うには相当の注意と管理が必要であつた。

一方、 圧縮ローラの挙動を検出して粉体供給量を制御し、 圧縮成形物の品質の 安定化を図る装置では、 スプリングなど機械的伝達構造により圧縮ローラの挙動 を検出している。 このため、 スプリング自体の物理的特性、 例えば履歴現象やへ たり等により基準位置からズレが生じ正確な検出値が得らないという問題がある。 また、 差動トランスを用いるものでは、 トランスにおける摺動接点の摩耗や電圧 変位によつてやはり正確な検出値が得られず、 好適な制御がなし得なかつた。 本発明の目的は、 まず第 1に、 厚みや硬度が均一な粉粒体の圧縮成形物を得る ことができる粉粒体処理装置を提供することにある。

第 2に、 圧縮ローラにシール板を押圧するァクチユエータを必要とせず、 構成 が簡単でかつ油洩れなどによる汚れやシール板の摩耗粉の混入のおそれがない粉 粒体処理装置を提供することにある。

第 3に、 粉粒体処理装置の本体ハウジングをェ室と駆動室とに区画して、 ェ室 内のホツバ、 圧縮ローラ等の各構成部品とェ室内とを自動洗浄し得る粉粒体処理 装置を提供することにある。

第 4に、 煩雑なスクリュー交換作業を行うことなく、 原料となる粉粒体の圧縮 状態を調整し得る粉粒体処理装置を提供することにある。

第 5に、 圧縮成形物の状態を製造ライン中で数値にて認識することにより、 圧 縮成形物の硬度を制御可能な粉粒体処理装置を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、 本明細書の記述および添 付図面から明らかになるであろう。 発明の開示

本願において開示される発明のうち、 代表的なものの概要を簡単に説明すれば

、 次のとおりである。

本発明の粉粒体処理装置は、 並設された一対の圧縮ローラを備え、 前記圧縮口 ーラの間に形成された粉粒体導入圧縮部に粉粒体を供給してその圧縮成形物を形 成する粉粒体処理装置であって、 前記圧縮ローラの側面に対向して前記圧縮ロー ラと間隙をあけて配設され、 前記間隙中に前記粉粒体が入り込むことにより前記 圧縮ローラの側面との間に密閉層が形成されて前記粉粒体導入圧縮部をシールす るシール部材を有している。

本発明の他の粉粒体処理装置は、 並設された一対の圧縮ローラを備え、 前記圧 縮ローラの間に粉粒体を供給してその圧縮成形物を形成する粉粒体処理装置であ つて、 前記粉粒体が前記圧縮ローラの間にて圧縮される際に前記粉粒体が受ける 圧力を検出する圧力検出手段と、 前記圧力検出手段によって得られた前記粉粒体 が受ける圧力に基づいて、 前記圧縮ローラから送り出される前記粉粒体の硬さを 調整する制御手段とを有している。

本発明のさらに他の粉粒体処理装置は、 並設された一対の圧縮ローラを備え、 前記圧縮ローラの間に粉粒体を供給してその圧縮成形物を形成する粉粒体処理装 置であって、 前記粉粒体が前記圧縮ローラの間にて圧縮される際に前記粉粒体が 受ける圧力によって生じる前記圧縮ローラ間の距離の微動を検出する微動量検出 手段と、 前記微動量検出手段によつて得られた前記圧縮ローラ間の微動量に基づ いて、 前記圧縮ローラから送り出される前記粉粒体の硬さを調整する制御手段と を有している。

本発明の粉粒体処理装置では、 前記制御手段によって、 前記粉粒体に加えられ る圧力を調整するようにしても良い。

本発明の粉粒体処理装置は、 並設された一対の圧縮ローラを備え、 前記圧縮口 ーラの間に粉粒体を供給してその圧縮成形物を形成する粉粒体処理装置であって、 前記圧縮ローラを支持する一対の圧縮ローラ支持軸と、 前記圧縮ローラ支持軸を 保持する圧縮ローラ支持部と、 前記圧縮ローラ支持部に取り付けられ、 前記» 体が前記圧縮ローラの間にて圧縮される際に前記圧縮ローラが受ける圧力によつ て前記圧縮ローラ支持部に生じる歪みを測定する歪み検出手段と、 前記歪み検出 手段によって得られた前記圧縮ローラ支持部の歪み値に基づいて前記粉粒体に加 えられる圧力を調整する制御手段とを有している。

本発明の粉粒体処理装置では、 前記圧縮ローラに対し前記粉粒体を送給する粉 粒体圧送手段をさらに設け、 前記制御手段が、 前記粉粒体圧送手段を制御して前 記粉粒体の送給量を調整するようにしても良い。 また、 前記制御手段が、 前記圧 縮ローラの回転数を制御するようにしても良レ、。

本発明の粉粒体処理装置は、 並設された一対の圧縮ローラを備え、 前記圧縮口 一ラの間に粉粒体を供給してその圧縮成形物を形成する粉粒体処理装置であって、 前記圧縮ローラの前段に配設され、 前記圧縮ローラに供給される粉粒体を貯留す る投入ホツバと、 前記投入ホツバと接続されて前記投入ホッパと前記圧縮ローラ との間に配置され、前記圧縮ローラに粉粒体を圧送する粉粒体圧送手段とを有し、 前記粉粒体圧送手段は、 粉粒体圧送用のスクリユー部材を内部に備えた搬送管を 有している。

本発明の粉粒体処理装置では、 前記搬送管が、 前記スクリュー部材を格納し空 気は通過可能であるが粉粒体は通過しない部材にて形成された脱気バレルと、 前 記脱気バレルを外装しその一部に脱気口が設けられた脱気ジャケットとからなる ようにしても良い。

本発明の粉粒体処理装置では、 前記脱気バレルを多孔質の金属材料によつて形 成するようにしても良い。 また、 前記ホッパを、 前記スクリュー部材に対し相対 的に移動可能に設置することもできる。 さらに、前記ホッパおよび前記搬送管を、 前記スクリュー部材に対し相対的に移動可能に設置しても良い。 加えて、 前記ス クリュ一部材と前記圧縮ローラとの間の距離を変更可能に設置しても良レ、。

本発明の粉粒体処理装置は、 並設された一対の圧縮ローラを備え、 前記圧縮口 一ラの間に粉粒体を供給してその圧縮成形物を形成する粉粒体処理装置であって、 前記圧縮ローラを水密状態で密閉収容した粉粒体処理室と、 前記粉粒体処理室内 に配設され、 前記粉粒体処理室内に洗浄液を噴射する洗浄手段とを有している。 本発明の粉粒体処理装置では、 前記洗浄手段を、 前記粉粒体処理室の上部と側 部の少なくとも何れか一方に配設しても良い。

本発明の粉粒体処理装置は、 並設された一対の圧縮ローラと、 前記圧縮ローラ に粉粒体を供給する粉粒体圧送手段とを備え、 前記圧縮ローラの間に前記粉粒体 圧送手段を用いて粉粒体を供給してその圧縮成形物を形成する粉粒体処理装置で あって、 前記圧縮ローラの後段に配設され、 前記圧縮ローラによって形成される 圧縮成形物を剪断する剪断手段と、 前記剪断手段に加わる負荷を検出する負荷検 出手段とを有している。 本発明の粉粒体処理装置では、 前記負荷検出手段によって検出されたデータに 基づいて、 前記圧縮ローラまたは前記粉粒体圧送手段の少なくとも何れか一方を 制御する制御手段をさらに設けても良い。 また、 前記負荷検出手段が、 前記剪断 手段の回転トルクを検出するようにしても良い。

さらに、 本発明の粉粒体処理装置が乾式造粒装置であっても良い。

本発明の粉粒体処理方法は、 並設された一対の圧縮ローラ間に、 前記圧縮ロー ラの前段に配設された粉粒体圧送手段を用いて粉粒体を供給してその圧縮成形物 を形成する工程を含む粉粒体処理方法であつて、 前記圧縮ローラの後段に配設さ れた剪断手段により、 前記圧縮ローラによって形成された圧縮成形物を剪断しつ つ前記剪断手段に加わる負荷を検出するステップと、 前記検出された負荷に基づ いて、 前記圧縮ローラまたは前記粉粒体圧送手段の少なくとも何れか一方を制御 本発明の粉粒体処理装置では、 前記負荷として、 前記剪断手段を駆動するため の回転トルクを採用しても良レ、。 図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施の形態 1である乾式造粒装置の構成を示す説明図であり、 ( a ) はその正面図、 （b ) は側面図である。

図 2は、 図 1の乾式造粒装置の粉粒体処理室内の構成を示す説明図であり、 ( a ) はその正面図、 （b ) は側面図である。

図 3は、 図 1の乾式造粒装置の平面図である。

図 4は、 図 1の乾式造粒装置における粉粒体搬送手段の構成を示す説明図であ る。

図 5は、 密閉部材の構成を示す説明図であり、 （a ) はその平面図、 （b ) は正 面図、 （c ) は底面図である。

図 6は、 圧縮ローラ機構の構成を示す説明図である。

図 7は、 サイドシールの構成を示す説明図である。

図 8は、 剪断装置の構成を示す説明図である。

図 9は、 剪断装置に関連する制御回路の構成を示すプロック図である。 図 1 0は、 昇降装置の構成を示す説明図である。

図 1 1は、 本発明の実施の形態 2である乾式造粒装置の構成を示す説明図であ り、 （a ) はその正面図、 （b ) は側面図である。

図 1 2は、 図 9の乾式造粒装置の粉粒体処理室内の構成を示す説明図であり、 ( a ) はその正面図、 （b ) は側面図である。

図 1 3は、 図 9の乾式造粒装置の平面図である。

図 1 4は、 従来の粉粒体処理装置の構成を示す説明図であり、 （a ) はその全 体構成を示す説明図、 （b ) は （a ) の造粒機にて使用されるシール板と金属板 の構成を示した斜視図、 （c ) はシール板と圧縮ローラとの関係を示した説明図 である。

図 1 5は、 従来の他の粉粒体処理装置の構成を示す説明図である。

図 1 6は、 従来の他の粉粒体処理装置の構成を示す説明図である。

図 1 7は、 従来の他の粉粒体処理装置の構成を示す説明図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

(実施の形態 1 )

図 1は、 本発明の実施の形態 1である乾式造粒装置 （粉粒体処理装置） の構成 を示す説明図であり、 （a ) はその正面図、 （b ) は側面図である。 また、 図 2は、 図 1の乾式造粒装置の粉粒体処理室内の構成を示す説明図であり、 （a ) はその 正面図、 （b ) は側面図である。 さらに、 図 3は、 図 1の乾式造粒装置の平面図 である。

図 1に示すように、 当該乾式造粒装置は、 床面 G上に設置されるハウジング本 体 1を備える。、 ハウジング 1は、 隔壁 2を隔てて、 粉粒体の処理を実際に行う 粉粒体処理室 7 0と、 制御操作盤やモータ等を設置した駆動室 4とに分割されて いる。

処理室 7 0には、 ハウジング 1の上部に設けられた供給ホッパ 8から粉粒体が 供給される。 粉粒体は、 粉粒体貯蔵槽 5から例えばェジェクタ一を利用してホー ス 7 1内を真空輸送されホッパ 8に送られる。 処理室 7 0内には、 粉粒体搬送手 段 1 7と圧縮ローラ機構 1 8が設けられている。 搬送手段 1 7は、 図 4に示した ように、 供給された粉粒体を受け取り貯留する投入ホッパ 1 9と、 ホッパ 1 9の 下部に接続された縦送りの粉粒体圧送手段 2 0とを有している。

圧送手段 2 0は、 スクリュー （スクリュー部材） 2 3と搬送管 6 9とから構成 される。 スクリュー 2 3は、 ハウジング 1の上部に設置されたモータ 2 1の駆動 軸と、 減速機 2 2を介して連結されている。 搬送管 6 9は、 脱気バレル 2 4と、 バレル 2 4を外装する脱気ジャケット 2 5、 およびジャケット 2 5に配設され図 示しない真空吸引手段と接続された脱気口 2 6とから構成されている。 なお、 搬 送管 6 9は、 必ずしも前述のような脱気機能を持つ構造としなくとも良い。

ホッパ 1 9は、 図 4に示したように、 外周面側に把手 2 7が取り付けられた漏 斗形状の容器である。 ホッパ 1 9には、 その中心軸線に沿って垂直にスクリュー 2 3が挿通されている。 ホッパ 1 9の内部には、 スクリュー 2 3に取り付けられ たスクレ一パー 2 8が、 ホッパ 1 9の漏斗形状の内周面 1 9 aに沿って、 摺動回 転自在に設けられている。 ホッパ 1 9の縮径する下端には短管部 2 9が形成され ている。 短管部 2 9の外周には接合フランジ 2 9 aが設けられている。 ホッパ 1 9の上面には、 環状パッキング 3 0を嵌装した鍔部 3 1が溶着されている。

短管部 2 9の下部には、それと同径に形成された脱気バレル 2 4が接合される。 このバレル 2 4は、 空気は通過可能であるが粉粒体は通過し得ない部材、 例えば 焼結金属ゃセラミック等の多孔質材料によつて形成される。 また、 バレル 2 4に は、 その外周にフランジ部 2 4 aが形成されている。 なお、 図 4では短管部 2 9 とバレル 2 4の端面同士が接合している構成を示したが、 両者の密着性を良くす るためそれらを印籠結合させても良い。

脱気ジャケット 2 5には、 その上下に接合フランジ 3 2， 3 3が溶着されてい る。 このうち上部のフランジ 3 2には、 ノ レル 2 4のフランジ 2 4 aを挟んだ状 態で、 短管部 2 9の接合フランジ 2 9 aが接合される。 フランジ 3 2とフランジ 2 9 aは、 クランプ 3 4にて固定される。 これにより、 ジャケット 2 5は、 その 内部にバレル 2 4を収容した状態で一体的かつ同軸にホッパ 1 9の下部に固定さ れる。 このとき、 ジャケット 2 5は、 バレル 2 4と適宜間隔を保って外側から囲 繞するジャケット構造をなし、 ジャケット 2 5とノ レノレ 2 4との間には脱気室 3 5が形成される。 そして、 この脱気室 3 5と連通して脱気口 2 6が設けられ、 図 示しない真空ポンプと接続される。

ジャケット 2 5下部のフランジ 3 3は、 四辺形状に形成され、 その下部に密閉 部材 3 6が接合されている。 フランジ 3 3には、 長ねじ用の透孔 3 3 aが穿設さ れており、 この透孔 3 3 aに図示しない長ねじを締め付けることによって、 密閉 部材 3 6と圧縮ローラ機構 1 8が連結される。

図 5は、 密閉部材 3 6の構成を示す説明図であり、 （a ) はその平面図、 （b ) は正面図、 （c ) は底面図である。 図 5 ( a ) に示したように、 密閉部材 3 6は 四辺形に形成され、 ジャケット 2 5のフランジ 3 3に差込接合される凸部 3 6 a と、 バレル 2 4と同径の孔径を有する貫通孔 3 6 bとが一体形成されている。 ま た、 その下面には、 図 4にも示されているように、 後述する圧縮ローラ機構 1 8 に取り付けられるサイドシール （シール部材） 3 7を差し込み可能に形成された 蟻溝 3 6 cと、 圧縮ローラ 3 8 a , 3 8 bとの干渉を避ける逃げ部 3 6 dが設け られている。 さらに、 密閉部材 3 6には、 ジャケット 2 5から挿通される長ねじ 用の透孔 3 6 eが穿設され、 さらにその外形両側部には把手 3 6 f が固設されて いる。

次に、 密閉部材 3 6の下面には、 圧縮ローラ機構 1 8が前述の透孔 3 3 aや 3 6 eに揷通される図示しない長ねじによって固定されている。 図 6は、 ローラ機 構 1 8の構成を示す説明図である。 このローラ機構 1 8は、 圧縮ローラ支持軸 3 9 a , 3 9 bにキー結合された一対の圧縮ローラ 3 8 a , 3 8 bを有している。 そ して、 このローラ 3 8 a , 3 8 bにより、 粉粒体搬送手段 1 7から供給される粉 粒体を圧縮成形する。

ローラ機構 1 8には、 前面側フレームブロック （以下、 フレームと略す） 4 1 と、 後面側フレームブロック （以下、 フレームと略す） 4 2が設けられている。 フレーム 4 1には、 前述の透孔 3 3 aや 3 6 eと対応して形成され、 長ねじがね じ込まれるねじ孔 4 0が螺設されている。 フレーム 4 1とフレーム 4 2は、 隔壁 2に取り付けられた可動壁 4 6と並行に並設される。 フレーム 4 1 , 4 2の間に は、 ローラ 3 8 a , 3 8 bが互いに嚙合した状態で酉己設される。 フレーム 4 1，4 2には、 軸受 4 3 a〜4 3 dが軸受押え 4 4 a〜4 4 dによって取り付けられて いる。 圧縮ローラ支持軸 39 a,39 bは、 これらの軸受 43 a〜43 dに支承 されている。 そしてフレーム 41,42、 軸受 43 a〜43 d、 軸受押え 44 a 〜44 dによって軸 39 a, 39 bを保持する圧縮ローラ支持部が形成される。 さらに、 フレーム 41,42の間には、 両フレームブロック間の距離を保持する ためタイロッド 45が設けられている。

一対の軸 39 a , 39 bにはそれぞれ、 等速ギヤ 47 a， 47 bが取り付けら れている。 軸 39 bには、 圧縮ローラ駆動用モータ 48がカップリング 49を介 して連結されている。 これにより、 モータ 48が回転すると、 ローラ 38 bが時 計方向に、 またローラ 38 aが反時計方向に等速で回転する。

一方、 ローラ 38 a,38 bの間には、 図 4に示したように、 粉粒体導入圧縮 部 50が形成されている。 この導入圧縮部 50には、 粉粒体搬送手段 17から粉 粒体が供給される。 また、 供給された粉粒体は、 ローラ 38 a, 38 bの回転に 伴って両者の間で圧縮される。

ここで、 本発明によるローラ機構 18にあっては、 図 4に示したように、 ロー ラ 38 a，38 bの両側面に、 導入圧縮部 50をカバーするため、 図 7のような サイドシール 37が設けられている。 図 7は、 このサイドシール 37の構成を示 す説明図である。 すなわち、 当該装置では、 ローラ 38 a,38 bとフレーム 4 1およびフレーム 42と間にサイドシール 37を配設することにより、 粉粒体が ローラ 38 a, 38 bから漏出しないように構成されている。

このサイドシール 37は、図 7に示したように、例えばテフ口ン材料からなり、 その上部には、 密閉部材 36の蟻溝 36 cに摺動可能に嵌合する凸部 37 aが形 成されている。 サイドシール 37の下部は、 導入圧縮部 50の形状に対応して先 細部 37 bとなっている。 サイドシール 37は、 フレーム 41とローラ 38 a， 38 b間、 およびフレーム 42とローラ 38 a，38 b間に、 約 0.：!〜 0.3画の 間隙 72をもって挟装される。 これにより、 ローラ 38 a，38 bの両側面とサ ィドシール 37との間に粉粒体が入り込み、 粉粒体による密閉層が形成され粉粒 体導入圧縮部 50がシールされる。 なお、 図 6では、 サイドシール 37とローラ 38 a, 38 bとの関係を分かり易く表現するため、 間隙 72の大きさを誇張し て記載している。 このように、 本発明によれば、 サイドシール 3 7を用いて粉粒体自身により密 閉層を形成して導入圧縮部 50のシールを行う。 このため、 従来の粉粒体処理装 置のようにシール板押圧用の油圧シリンダ等のァクチユエータが不要となり、 フ レーム 4 1，42の間隔を従来に比べて短くできる。 従って、 軸 3 9 a， 3 9 bを も短くでき、 その分ローラ機構 1 8自体の剛性を高めることができる。

また、 導入圧縮部 50は、 サイドシール 3 7と、 一対のローラ 38 a,3 8 b と、 密閉部材 36の下面とによって囲まれる。 これにより、 圧送手段 20によつ て圧送されて来た粉粒体をローラ 38 a, 38 b間から送り出す際に発生する圧 力に耐え得る堅牢な耐圧構造を得ることができる。

ところで、 従来の粉粒体処理装置では、 ローラ 38 a, 3 8 bが粉粒体からの 反力で離間し粉粒体を圧縮する力が低下するのを防止するため、 ローラ 3 8 a, 38 bを油圧シリンダ等により押圧している。 これに対し、 当該乾式造粒装置で は、 前述のようにローラ 3 8 a,38 b力 油圧シリンダ等のァクチユエータを 用いることなく一定の軸間距離にて固定設置されている。 力かる構成は、 従来の 装置に比してローラ機構 1 8を非常に簡略化でき油圧装置等からの汚れも防止で きる反面、 何ら方策を施さなければ、 粉粒体を圧縮するに際しローラ 38 a, 3 8 b同士が離間し、 十分な圧縮力を得ることができない恐れがある。 すなわち、 粉粒体導入圧縮部 50に粉粒体が供給され、 ローラ 38 a, 3 8 bの間にて圧縮 成形が行われると、 ローラ 38 a，3 8 bには粉粒体を圧縮する力の反力が加わ る。 このため、 ローラ 38 a,38 bは互いに離間する方向に力を受け、 両者の 間に必要以上の隙間が生じ粉粒体の圧縮力が低下することになる。

そこで、 当該乾式造粒装置では、 フレーム 42に金属歪み （ストレン） を検出 する歪みセンサ （歪み検出手段） 5 1を貼着し、 ローラ 3 8 a, 3 8 bの状態を つぶさに検出できるようにしている。 すなわち、 ローラ 3 8 a，3 8 bに粉粒体 から反力が加わると、 その力はローラ支持軸 3 9 a, 3 9 b、 軸受 43 a〜43 dを介してフレーム 4 1 ,42に伝達され、 この力によりフレーム 42に歪みが 生じる。 この場合、 フレーム 42の歪みは、 導入圧縮部 50において粉粒体から ローラ 38 a，38 bに付与される反力に対応している。 従って、 これを測定す ることにより粉粒体が圧縮される力を知ることができる。 そして、 この測定値に 基づいて装置の運転条件を変更することにより常に最適な処理条件を維持するこ とが可能となる。 すなわち、 圧縮力が低下してきた場合には、 圧送手段 2 0の運 転速度を落として粉粒体の供給量を減らしたり、 ローラ 3 8 a，3 8 bの回転数 を落とすなどして圧縮力の回復を図ることが可能である。

この場合、 センサ 5 1には、 通常市販されている、 例えば接着式の金属歪みセ ンサが使用される。 この金属歪みセンサは、 ニッケル銅や銅コンスタンタンなど の銅合金でできた箔から構成されており、 歪み変化を抵抗値の変化として検出す る。 図 6に示したように、 当該乾式造粒装置では、 センサ 5 1は、 歪み検出器 5 2と接続されており、 直流増幅器 5 3を介して指示計器である例えば圧力計 5 4 や制御装置 5 5に接続される。 そしてこれにより、 ローラ 3 8 a , 3 8 bから粉 粒体が送り出される際に、 ローラ 3 8 a , 3 8 bが受ける圧力が検出される。 そ して、 圧が低下した場合には、 制御装置 5 5によって圧送手段 2 0やローラ 3 8 a , 3 8 bの運転条件が自動的に制御され圧縮力が所定値となるように調整され る。 なお、 この出力値を警告ブザーに出力することも可能であり、 警告ブザーに よって圧縮力の低下や耐圧限界値を係員に通報して手動にて運転条件を制御する ようにしても良い。

一方、 圧縮ローラ機構 1 8の下方には、 図 2に示したように、 剪断装置 （剪断 手段） 7 5が設けられている。 この剪断装置 7 5は、 ローラ機構 1 8によって圧 縮形成された粉粒体のシ一ト状またはフレーク状の圧縮成形物 Wを剪断し、 圧縮 成形物 Wの硬度を後述するトルクセンサによって測定する装置である。 図 8は、 この剪断装置 7 5の構成を示す説明図であり、 （a ) はその平面図、 （b ) は正面 図である。

剪断装置 7 5は、 ローラ 3 8 a , 3 8 bから絞り出される圧縮成形物 Wを剪断 するための剪断部材 7 6と、 剪断部材 7 6の回転駆動源である剪断部材駆動用モ —タ 7 7 (以下、 モータ 7 7と略す） と、 剪断部材 7 6が回転する際の負荷を測 定するためのトルクセンサ （負荷検出手段） 7 8とから構成されている。 この場 合、 剪断部材 7 6は 2本のアーム 7 6 aを有する音叉形状に形成されており、 口 ーラ 3 8 a , 3 8 bの粉粒体導入圧縮部 5 0の下方に位置するように取り付けら れている。 そして、 モータ 7 7によってアーム 7 6 aを回転させることにより、 ローラ 3 8 a，3 8 bから絞り出される圧縮成形物 Wを剪断、 粉砕するようにな つている。

モータ 7 7は、 図 2に示したように、 モータ 4 8と隣接して後述する昇降機構 5 6のスライダー 6 0上に固設される。 そして、 モータ 7 7の駆動軸 7 7 aから ベルト 8 0を介してトルクセンサ 7 8のセンサ軸 8 1を回転駆動する。 センサ 7 8は、 剪断部材 7 6とモータ 7 7との間にセンサ軸 8 1を介して両者を連結する ように取り付けられている。 そして、 剪断部材 7 6が回転する際の負荷を電気信 号に変えて出力する。 剪断部材 7 6およびセンサ 7 8は、 昇降機構 5 6のモータ 一ベース 5 7上に載置された軸受 7 9 a , 7 9 bにて支持されている。 このため、 センサ 7 8は剪断部材 7 6の剪断動作に影響されることなく圧縮成形物 Wの脆弱 度を正確に測定できる。

トルクセンサ 7 8には市販のものが使用される。 当該センサ 7 8では、 センサ 軸 8 1にトルクが印加されるとトルクに比例した電圧が出力される。 また、 図 9 は剪断装置 7 5に関連する制御回路の構成を示すプロック図である。 図 9に示し たように、 センサ 7 8から得られた検出値は、 マイコン 8 9およびサーボアンプ 9 0 a〜 9 0 cよりなる制御部 （制御手段） 9 1に出力される。 そして、 この制 御部 9 1から圧送手段 2 0のモータ 2 1あるいはローラ 3 8 a，3 8 bのモータ 4 8に対し回転制御信号が出力される。

制御部 9 1は、 センサ 7 8からの電圧出力に基づきモータ 2 1 , 4 8の回転速 度を指令する回転制御信号の作成処理を行うマイコン 8 9を有する。 制御部 9 1 はさらに、 マイコン 8 9で作成、 出力される回転制御信号とタコジェネレータ 9 3 a , 9 3 bからの信号に基づいてモータ 2 1，4 8をそれぞれ駆動させるサーボ アンプ 9 0 a , 9 0 bを有する。 そして、 制御部 9 1は、 マイコン 8 9とサーボ アンプ 9 0 a , 9 0 bにより、 ローラ 3 8 a , 3 8 bや圧送手段 2 0の回転を制御 する。 すなわち、 剪断部材 7 6を回転させるためのトルクが大きくなると、 圧縮 成形物 Wが固くなつている （高密度） と判断し、 ローラ 3 8 a，3 8 bや圧送手 段 2 0の回転速度を制御して圧縮成形物 Wの密度を低下させる。 また、 トノレタカ S 小さくなつてきた場合には、 密度低下と判断してローラ 3 8 a , 3 8 bや圧送手 段 2 0の回転速度を制御する。 なお、 ローラ 3 8 a , 3 8 bと圧送手段 2 0の制 御は必ずしも両方行う必要はなく、 何れか一方の制御にて圧縮成形物 Wの状態を コントロールしても良レ、。

このように、 当該乾式造粒装置では、 剪断装置 7 5のセンサ 7 8によつて圧縮 成形物 Wの固さや脆弱度等が随時検出され、 その検出データに基づいて圧送手段 2 0やローラ 3 8 a，3 8 bの動作を制御できる。 なお、 圧縮成形物 Wの絞り出 し速度に合わせて剪断部材 7 6を駆動することもでき、 圧縮成形物 Wの脆弱度等 に合った最適な条件で剪断装置 7 5の運転を行うことができる。 これにより、 固 さや脆弱度等が均一な圧縮成形物 Wを得ることができ、 それを整粒した顆粒状製 品の品質の安定化を図ることが可能となる。

圧縮ローラ駆動用モータ 4 8は、 昇降機構 5 6により処理室 7 0内に昇降自在 に設けられたモーターベース 5 7の上に載置されている。 図 1 0は、 この昇降機 構 5 6の構成を示す説明図である。 ここで、 ベース 5 7は図 2 ( b ) に示したよ うに可動壁 4 6と固定されている。 可動壁 4 6には、 ホッパ 1 9、 ジャケット 2 5、 密閉部材 3 6がー体的に連結された圧縮ローラ機構 1 8が固設されている。 従って、 ベース 5 7の昇降に伴ってローラ機構 1 8等が一体となって処理室 7 0 内を昇降する。

ベース 5 7を上下させる昇降機構 5 6は、 図 1 0に示すように、 ハウジング 1 の両内側面に固設されたガイド 5 8 , 5 8と、 油圧シリンダ 5 9および、 シリン ダ 5 9によってガイド 5 8上を昇降するスライダー 6 0とから構成されている。 従って、 シリンダ 5 9を作動させると、 ベース 5 7が上下し、 可動壁 4 6に設置 されたローラ機構 1 8やホッパ 1 9が処理室 7 0内にて昇降する。 なお、 図 2 ( b ) には、 ホッパ 1 9の昇降状態が示されており、 ホッパ 1 9は実線と一点鎖 線で示された位置との間を移動できるようになつている。

この昇降機構 5 6により、 当該乾式造粒装置では、 スクリュー 2 3の端部と口 —ラ 3 8 a , 3 8 bとの間の距離を適宜変更できる。 従って、 例えばローラ 3 8 a，3 8 bの手前でスクリュー 2 3の供給力によって凝集してしまうような粉粒 体の場合、両者の間の距離を大きく採りその凝集を未然に防止することができる。 従来、 この凝集防止のためには、 スクリュー 2 3の長さを変えることによって対 応している。 従って、 長さの異なるスクリユーを多数準備し、 これを粉粒体の種 類が変わる毎に適宜交換していた。 し力 しながら、 本発明による乾式造粒装置で は、 スクリュー 2 3を固定しホッパ 1 9等を可動にしたことにより、 1本のスク リユーで広範囲の粉粒体に適応でき、 スクリユー交換作業やスクリユーの種類を 減らすことが可能となる。

また、 圧送手段 2 0のスクリュー 2 3力 ハウジング 1上に固定されているた め、 スクリュー 2 3とホッパ 1 9との位置関係は図 2 ( b ) に示されているよう に適宜変更し得る。 すなわち、 スクリュー 2 3がバレル 2 4内に進入する長さを 適宜調節でき、 圧送手段 2 0によって粉粒体を送給する距離を変更できる。 従つ て、 スクリュー 2 3による圧縮状態を粉粒体の種類によって適宜変更することが 可能であり、 この場合もまた、 スクリュー 2 3を粉粒体の種類毎に準備する必要 がなくなる。

さらに、 処理室 7 0内には、 処理室 7 0の内部やホッパ 1 9、 ローラ機構 1 8 を洗浄するための洗浄装置（洗浄手段） 7 3が設けられている。洗浄装置 7 3は、 ホッパ 1 9の内周面円周上に適宜間隔を置いて配設されホッパ 1 9の内面に向か つて洗浄液を噴射する洗浄ノズル 6 1と、 処理室 7 0の内壁面の適宜個所に配設 された洗浄ノズル 6 2と力 ら構成される。 ノズル 6 2は処理室 7 0内に上下方向 に延在して設けられた洗浄管 6 3に取り付けられている。 洗浄管 6 3とノズル 6 1は、 図示しない洗浄液供給ポンプと接続されている。 また、 処理室 7 0の底部 には、 洗浄後の処理液を排出するドレン管 6 4が設けられている。

処理室 7 0内は、 洗浄時に洗浄液が外部に漏れ出さないように水密状態となつ ている。 従って、 ローラ機構 1 8とモータ 4 8を設置すべく隔壁 2にあけられた 開口部 2 aには、 その縁部にシール部材 6 5が貼着されている。 そして、 可動壁 4 6を、 このシール 6 5に気密に摺接して動くように取り付けることにより、 処 理室 7 0側と駆動室 4とが水密密閉状態を保持するようになっている。

処理室 7 0の前面部には、 ハウジング 1に対して開閉自在な扉 6 6が設けられ ている。 また、 扉 6 6には、 処理室 7 0内を外部から見ることができるように透 明窓 6 7がはめ込まれている。 さらに、 ハウジング 1は床面 Gとの間には防振台 6 8が介装され、 乾式造粒機を防振支持している。

次に、このような構成を有する乾式造粒機における造粒作業について説明する。 当該乾式造粒装置ではまず、 貯蔵槽 5からホース 7 1を介してホッパ 8に原料粉 粒体を真空輸送する。 ホッパ 8に送られる粉粒体は、 比容積の高い粉粒体で、 嵩 密度の高いものである。 そして、 ホッパ 8に送られた粉粒体は、 ホッパ 1 9に投 入される。

ホッノ、° 1 9は、 上昇位置においては、 その頂部のパッキング 3 0がハウジング 1の天板裏面に当接密着する。 ホッノ 1 9への粉粒体の供給は、 ホッパ 1 9を下 降されて行われる。 そして、 その後ホッパ 1 9を上昇させ、 ホッパ 1 9内を密閉 した状態で保持する。 従って、 ホッパ 1 9内に供給された粉粒体は、 ホッパ 1 9 の外部に飛散或いは漏出することなくホッパ 1 9内に貯留される。ホッパ 1 9は、 昇降機構 5 6によって、 その頂部がハウジング本体 1の裏面に当接する位置から 下方に離れた位置まで昇降可能に取り付けられている。 このため、 ホッパ 1 9を 下げてその上部にあいた間隙から人手によって異なる種類の粉粒体などを投入す ることも可能である。

次いで、 ホッパ 1 9内の粉粒体は、 搬送手段 1 7を介してローラ機構 1 8に送 られる。 すなわち、 圧送手段 2 0のスクリュー 2 3によってホッパ 1 9から下方 に送られる。 このとき、 スクリユー 2 3の回転と共にスクレーパー 2 8も回転し、 ホッパ 1 9内の粉粒体は自重とスクリユー 2 3の回転によって下方の搬送管 6 9 に送られる。

搬送管 6 9は、 ホッパ 1 9の短管部 2 9と連通しており、 粉粒体は短管部 2 9 を介して搬送管 6 9のバレル 2 4内に送られる。 この場合、 バレル 2 4は通気性 のある部材によって形成されており、 その周囲には、 図示しない真空ポンプに接 続されたジャケット 2 5が配されている。 また、 その下部には、 密閉部材 3 6お よびローラ機構 1 8が配されている。 従って、 バレル 2 4内の^体は、 その流 れが密閉部材 3 6およびローラ機構 1 8によって一時貯留され絞られるような状 態で、負圧下においてスクリュー 2 3によって圧送されることになる。このため、 粉粒体はバレル 2 4において圧縮され、 その内部の空気が脱気される。 そして、 粉粒体に含まれていた空気は、 バレル 2 4の微孔より脱気室 3 5を通り、 ジャケ ット 2 5の脱気口 2 6から強制的に真空引きされる。

圧送手段 2 0によって圧送された粉粒体は、 ローラ 3 8 a , 3 8 b間に形成さ れた導入圧縮部 50に供給される。 ローラ 38 a,38 bは、 互いに嚙合するよ うに内向き方向に回転しており、 粉粒体はその間に挟み込まれて送り出され高密 度に圧縮される。 このとき、 ローラ機構 1 8のサイドシール 37は圧送手段 20 による粉粒体の圧縮力で密閉部材 36の蟻溝 36 c内にて微少に摺動し、 ローラ 38 a , 38 bの両側面とサイドシール 37間に約 0 ·：!〜 0.3画の間隙 72を形 成する。 そして、 この約 0.：！ 〜 0.3mmの間隙 72に粉粒体が入り込み、 粉粒体 自体にてローラ 38 a, 38 bの両側面とサイ ドシール 37の間に架橋を形成す る。 これにより、 ローラ 38 a, 38 bから外部へ粉粒体が漏出するのを防止す ることが可能となる。 また、 ローラ 38 a，38 bとサイドシール 37が接触す ることがないため、 サイ ドシール 37またはローラ 38 a,38 bの摩耗粉が粉 粒体内に混入することもない。 さらに、 ローラ 38 a,38 bとサイドシール 3 7の双方に摩擦による熱も発生せず、 製品品質を安定させることができる。

また、 ローラ 38 a,38 bが粉粒体の圧縮力による反力を受けると、 その力 が軸 39 a, 39 b、 軸受 43 a〜43 dを介してフレーム 41,42に伝達され、 この力によりフレーム 42に歪みが生じる。 当該乾式造粒装置では、 前述のよう に、 フレーム 42にセンサ 51を貼着し、 粉粒体圧縮時におけるローラ 38 a， 38 bの状態を検出している。 すなわち、 フレーム 42の変形はセンサ 51の抵 抗バランスを変化させ、これが歪み検出器 52において電圧差として検出される。 そして、 この電圧差が直流増幅器 53を介して圧力計 54や制御装置 55に伝達 される。 従って、 この圧力計 54の数値を視認することによって、 ローラ 38 a， 38 bから送り出されたフレーク状の圧縮成形物の顆粒粒度分布を判断すること ができる。 また、 検出された電圧差を A/D変換して得られたデータを制御装置 55に送り、このデータに基づいてモータ 21やモータ 48の回転速度を制御し、 好適な顆粒粒度分布の圧縮成形物を得ることもできる。

ローラ 38 a,38 bから送り出された圧縮成形物 Wは、 下方の剪断装置 75 の剪断部材 76によって剪断される。 この場合、 剪断部材 76の回転トルクがセ ンサ 78によって検出されており、 この検出データに基づいて制御部 91がモー タ 21やモータ 48の回転数を制御する。 従って、 当該乾式造粒装置では、 圧縮 成形物 Wの状態がリアルタイムで把握される。 そして、 常に最適な固さや脆弱度 等を有する圧縮成形品が得られるように、 圧送手段 2 0やローラ 3 8 a , 3 8 b の回転が制御される。 なお、 剪断装置 7 5による剪断の後は、 図示しない整粒装 置などに供給され顆粒状製品が得られる。

一方、 処理室 7 0は、 所望の顆粒状製品の造粒工程が終了した後、 洗浄装置 7 3を用いて洗浄される。 この場合、 当該乾式造粒装置ではまず、 ホッパ 1 9は、 昇降機構 5 6によって、 その頂部がハウジング 1の裏面に当接した状態の上限位 置まで上昇させた状態で洗浄を行う。 このとき、 処理室 7 0は密封状態にあり、 その状態でノズル 6 1によってホッパ 1 9の内面、 ノくレル 2 4、 密閉部材 3 6お よびローラ機構 1 8のサイドシール 3 7、そしてローラ機構 1 8のローラ 3 8 a , 3 8 bを洗浄する。 次に、 昇降機構 5 6によって、 ホッパ 1 9、 ジャケット 2 5、 密閉部材 3 6およびローラ機構 1 8を下降させ、 ノズル 6 2によってそれらを外 側から洗浄すると共に、 処理室 7 0の内側を洗浄する。 このように、 本発明によ る乾式造粒装置では、 従来の装置のように各構成部品を分解して洗浄する必要が なく、 そのために要していた工数を大幅に削減することが可能である。

バレル 2 4とジャケット 2 5は、 粉粒体の種類によって、 長さ寸法や微孔の目 の粗さ等が異なるものと適宜交換することができる。 そして、 このバレル 2 4お よびジャケット 2 5の交換作業は次のように行われる。 すなわち、 まず、 昇降機 構 5 6によってホッパ 1 9を下降させてスクリュー 2 3がバレル 2 4から退去さ せる。 次に、 短管部 2 9のフランジ 2 9 aとバレル 2 4のフランジ 3 2を結合す るクランプ 3 4を外す。 また、 フランジ 3 3の透孔 3 3 aを介してフレーム 4 1， 4 2にねじ込まれた長ねじを弛め、 透孔 3 3 aから抜き取る。 この状態でバレル 2 4共々ジャケット 2 5を抜き取る。 そして、 仕様の異なるバレルとジャケット をフランジ 2 9 a下部に配置し、 長ねじおよびクランプ 3 4を用いてホッパ 1 9 と密閉部材 3 6の間に装着する。 その後、 長ねじをフレーム 4 1，4 2にねじ込 み固定し、 バレル 2 4とジャケット 2 5の交換作業を終了する。

(実施の形態 2 )

さらに、 本発明の実施の形態 2である乾式造粒装置について説明する。 図 1 1 は、 本発明の実施の形態である乾式造粒装置 （粉粒体処理装置） の構成を示す説 明図であり、 （a ) はその正面図、 （b ) は側面図である。 また、 図 1 2は、 図 1 1の乾式造粒装置の粉粒体処理室内の構成を示す説明図であり、 （ a ) はその正 面図、 （b ) は側面図である。 さらに、 図 1 3は、 図 1 1の乾式造粒装置の平面 図である。 なお、 実施の形態 1と同様の部材については同一の符号を付しその詳 細は省略する。

ここで、 比容積の大きい粉粒体を処理する場合には、 単体のホッパからの 1回 の脱気だけでは脱気が十分でなく、 原料の定量供給が困難な場合がある。 また、 脱気が不十分なために製品品質が一定に保たれなかったり、 収率の低下を招来す るおそれもある。 特に、 圧密度が製品特性に影響を与える場合、 例えば医薬品の 圧縮成形などにおいては、 圧縮成形した薬剤の安定性、 崩壊性 （溶解性） 或いは 力価などが圧縮部分によって異なることになる。 従って、 製品品質が一定に保た れなかったり、 収率 （生産過程において、 実際に生成した量の理論的に期待され る量に対する割合） の低下をもたらす場合がある。

かかる比容積の違いに対応すべく、 スクリューフィーダ内のスクリュー部材の 長さを変えて粉粒体の圧縮力を調整する方式も採用されている。 し力 しながら、 力かる方式では粉粒体の種類を変えるたびにスクリユー部材を交換する必要があ り、 煩雑な交換作業を余儀なくされる。 また、 交換用部品を多数用意しておく必 要もあり、 装置コストの上昇を招くおそれがある。 そこで、 本発明の実施の形態 2である粉粒体処理装置においては、 図 1 1に示したように、 粉粒体搬送手段を 2段階設けて段階的に粉粒体の比容積を小さくし、 圧縮ローラ機構に対し安定し た粉粒体供給を行うようにしている。

図 1 1に示すように、 当該乾式造粒装置もまた、 床面 G上に設置されるハウジ ング本体 1を備え、 そのハウジング 1は、 隔壁 2を隔てて、 粉粒体の処理を実際 に行う粉粒体処理室 7 0と、 制御操作盤やモータ等を設置した駆動室 4とに分割 されている。

ハウジング 1の上部には、 粉粒体貯蔵槽 5から例えばェジェクタ一を利用して ホース 7 1内を真空輸送された粉粒体を、 一次脱気した上で処理室 7 0に供給す る第 1の粉粒体搬送手段 7が設置されている。 この搬送手段 7はまず、 送られて きた粉粒体を一時貯留する供給ホッノ、° 8と、 ホッパ 8の下部に接続された粉粒体 圧送手段 9とを有している。 また、 圧送手段 9の先端側には、 圧送手段 9に直交 して、 吐出口 1 0がハウジング 1上に立設されている。 吐出口 1 0の下部はハウ ジング 1を貫通して処理室 7 0内に臨んで設けられている。

この場合、 圧送手段 9は、 その内部にモータ 1 1の駆動軸 1 2に連結されたス クリュー 1 3と、 このスクリユー 1 3を完全密封した搬送管 1 4とから構成され る。 そして、 搬送管 1 4が供給ホッパ 8の図 1 1 ( b ) において右方から供給ホ ッパ 8の軸心に向かって貫通して配設され、 ホッパ 8内の粉粒体をスクリユー 1 3の螺旋ひれによって巻き込みながら吐出口 1 0に搬送するようになっている。 また、 圧送手段 9には、 搬送管 1 4の端部に連通して吐出口 1 0の上部に配設 された脱気ノズル 1 5 (脱気口） が設けられている。 このノズル 1 5は、 搬送管 1 4および吐出口 1 0と連通しており、 これにより、 粉粒体がスクリュー 1 3に よって搬送される間に脱気された空気が大気中に放出される。 従って、 当該乾式 造粒装置においては、 原料粉粒体は処理室 7 0に投入する前にまず一次脱気され る。 また、 搬送手段 7を設けたことにより、 次段すなわち処理室 7 0内の第 2の 粉粒体搬送手段 1 7に対し粉粒体を安定して定量供給することが可能となってい る。 なお、 ノズル 1 5にはエアフィルタ 1 6が取り付けられており、 空気中に粉 粒体が放出されないようになっている。

—方、 処理室 7 0内には、 搬送手段 1 7とローラ機構 1 8が設けられている。 この場合、 搬送手段 1 7は、 図 4に示した前述のものと同様、 搬送手段 7から送 られてきた粉粒体を受け取り貯留する投入ホッパ 1 9と、 ホッパ 1 9の下部に接 続された縦送りの粉粒体圧送手段 2 0とを有している。

なお、 圧送手段 2 0は、 図 1 2， 1 3に示したように、 圧送手段 9に対して偏 心してハウジング 1の上部に配設されている。また、搬送手段 7の吐出口 1 0は、 ホッパ 1 9の中心に位置しており、 吐出口 1 0から出た粉粒体はホッパ 1 9の中 心に供給される。 当該乾式造粒装置では、 搬送手段 7が、 搬送手段 1 7の中心軸 線に対して偏心してハウジング 1の上部に設けられている。 従って、 圧送手段 9 と圧送手段 2 0が互いに直交するように配設され、 装置全体をコンパクト化でき る。 なお、 これ以外の構成は実施の形態 1の乾式造粒装置と同様である。

このように、 実施の形態 2の乾式造粒装置は、 粉粒体搬送手段を第 1および第 2の 2段階設けたことにより、 段階的に粉粒体の比容積を小さくでき、 圧縮ロー ラ機構に対し安定した粉粒体供給を行うことが可能となる。 従って、 圧縮ローラ 機構により均一な成形状態のフレーク状の圧縮成形物を形成することが可能とな る。

以上、 本発明者によつてなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明した 1S 本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、 その要旨を逸脱しない 範囲で種々変更可能であることはいうまでもなレ、。

たとえば、 前述の例ではバレル 2 4として多孔質の金属により形成したものを 用いたが、 微孔を有する不織布や紙、 布、 合成樹脂膜などによるフィルタを金属 枠にて支持したものでも良い。 また、 ローラ 3 8 a，3 8 bの状態をフレーム 4 2に取り付けたセンサ 5 1によって検出しているが、 導入圧縮部 5 0における粉 粒体の圧力を圧力センサにて直接測定したり、 サイドシール 3 7の変位量や歪み の測定、 ローラ 3 8 a , 3 8 bの軸間距離の測定、 軸の歪み等でもその状態を検 知することは可能である。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明をその利用分野である 乾式造粒装置に適用した場合について説明したが、 これに限定されるものではな く、 たとえば、 粉粒体を圧縮成形する他の粉粒体処理装置にも適用できる。 産業上の利用可能性

以上のように、 本発明の粉粒体処理装置によれば、 圧縮ローラと接触しないサ イドシールを設け、 それらの間に粉粒体が進入して密閉層を形成することによつ て圧縮ローラ機構における粉粒体の漏出を防止したことにより、 従来のようにァ クチユエータなどによってサイドシールが圧縮ローラ側に押圧されることがない。 従って、 圧縮ローラとサイドシールとが接触することによって生じる摩耗粉が製 品に混入したり、 摩耗粉によって製品が汚れたりするおそれがなく、 製品の品質 を安定させることができる。

圧縮ローラやサイドシールを油圧シリンダなどァクチユエータによって押圧す る必要がないため、 油漏れや作動部分の摩耗粉等により製品が汚染される恐れが ない。 また、 従来の圧縮ローラ機構に比べてフレーム間の距離が短いので圧縮口 ーラ支持軸が短く、 従って、 圧縮ローラ機構を強固で岡性のある構造とすること ができる。 さらに、 ァクチユエータを必要としないことから、 従来の圧縮ローラ 機構に比べて部品点数を少なくすることができ、 装置価格の低減ゃメンテナンス の容易化を図ることができる。

圧縮ローラ機構の動きを検出するセンサを備えたので、 圧縮膨張する粉粒体に よって発生する圧力を直接検知することができる。 従って、 粉粒体の硬さ等の物 性を正確かつリアルタイムで知ることができる。

粉粒体搬送手段に、 多孔質の脱気バレルと脱気バレルを囲繞する脱気ジャケッ トを使用したものにあっては、 粉粒体の見掛け比重をさらに高くして圧縮ローラ 機構に嵩密度が高められた粉粒体を供給することができる。 従って、 より均一な 成形状態の圧縮成形物を収率良く得ることが可能となる。 なお、 脱気バレルと脱 気ジャケットは粉体の供給量に対応したものに交換可能であることから、 圧縮口 ーラ機構に供給する粉粒体の嵩密度や見掛け比重も粉粒体によって適宜調整でき る。

隔壁によりハウジング本体内を粉粒体処理室と駆動室とに区画し、 かつ粉粒体 処理室内を水密構造としてその内部を洗浄装置によって自動洗浄可能な構成とし たことにより、 粉粒体処理室内に設置された各種装置の内側と外側ならびに粉粒 体処理室内を自動洗浄でき GM Pに適合した粉粒体処理装置を提供することがで きる。 また、 ハウジング本体内を区画したことにより、 駆動室の保守点検も容易 となる。

投入ホッパ等を昇降機構により粉粒体処理室内において昇降可能に配設したこ とにより、 スクリユー端部と圧縮ローラとの間の距離を適宜変更することができ る。 従って、 従来の装置のように、 長さの異なるスクリューを多数準備し、 これ を粉粒体の種類が変わる毎に適宜交換する必要がなく、 1本のスクリユーで広範 囲の粉粒体に適応でき、 スクリユー交換作業ゃスクリユーの種類を減らすことが 可能となる。

剪断装置の負荷トルクを検出するようにしたことにより、 脆弱度等の圧縮成形 物の状態を数値ィヒすることができる。 従って、 検出値に基づいて粉粒体圧送手段 や圧縮ローラの動作を自動制御できる。 これにより、 作業者の勘に頼って条件設 定を行う必要がなくなり、 常に安定した品質の圧縮成形物を得ることが可能とな る。 また、 圧縮成形物の様子を逐次監視する必要がなく、 さらに、 脆弱度等の測 定が装置稼動中に行うことができるため、 造粒作業の省力化ができるとともに作 業効率の向上を図ることができる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 並設された一対の圧縮ローラを備え、 前記圧縮ローラの間に粉粒体を供給 してその圧縮成形物を形成する粉粒体処理装置であって、

前記圧縮ローラの前段に配設され、 前記圧縮ローラに供給される粉粒体を貯留 する投入ホツバと、

前記投入ホッパと接続されて前記投入ホッパと前記圧縮ローラとの間に配置さ れ、 前記圧縮ローラに粉粒体を圧送する粉粒体圧送手段とを有し、

前記粉、粒体圧送手段は、 粉粒体圧送用のスクリユー部材を内部に備えた搬送管 を有することを特徴とする粉粒体処理装置。

2 . 請求項 1記載の粉粒体処理装置であって、 前記搬送管は、 前記スクリュー 部材を格納し空気は通過可能であるが粉粒体は通過しなレ、部材にて形成された脱 気バレノレと、 前記脱気バレルを外装しその一部に脱気口が設けられた脱気ジャケ ットとからなることを特徴とする粉粒体処理装置。

3. 請求項 2記載の粉粒体処理装置であって、 前記脱気バレルが多孔質の金属 材料によつて形成されることを特徴とする粉粒体処理装置。

4. 請求項 1記載の粉粒体処理装置であって、 前記ホッパは、 前記スクリュー 部材に対し相対的に移動可能に設置されていることを特徴とする粉粒体処理装置。

5. 請求項 1記載の粉粒体処理装置であって、 前記ホッパおよび前記搬送管は、 前記スクリユー部材に対し相対的に移動可能に設置されていることを特徴とする 粉粒体処理装置。

6. 請求項 1記載の粉粒体処理装置であって、 前記スクリュー部材は、 前記ス クリュー部材と前記圧縮ローラとの間の距離を変更可能に設置されていることを 特徴とする粉粒体処理装置。

7 . 並設された一対の圧縮ローラを備え、 前記圧縮ローラの間に形成された粉 粒体導入圧縮部に粉粒体を供給してその圧縮成形物を形成する粉粒体処理装置で あって、

前記圧縮ローラの側面に対向して前記圧縮ローラと間隙をあけて配設され、 前 記間隙中に前記粉粒体が入り込むことにより前記圧縮ローラの側面との間に密閉 層が形成されて前記粉粒体導入圧縮部をシールするシール部材を有することを特 徴とする粉粒体処理装置。

8 . 並設された一対の圧縮ローラを備え、 前記圧縮ローラの間に粉粒体を供給 してその圧縮成形物を形成する粉粒体処理装置であつて、

前記粉粒体が前記圧縮ローラの間にて圧縮される際に前記粉粒体が受ける圧力 を検出する圧力検出手段と、

前記圧力検出手段によって得られた前記粉粒体が受ける圧力に基づいて、 前記 圧縮ローラから送り出される前記粉粒体の硬さを調整する制御手段とを有するこ とを特徴とする粉粒体処理装置。

9 . 並設された一対の圧縮ローラを備え、 前記圧縮ローラの間に粉粒体を供給 してその圧縮成形物を形成する粉粒体処理装置であって、

前記粉粒体が前記圧縮ローラの間にて圧縮される際に前記粉粒体が受ける圧力 によって生じる前記圧縮ローラ間の距離の微動を検出する微動量検出手段と、 前記微動量検出手段によって得られた前記圧縮ローラ間の微動量に基づいて、 前記圧縮ローラから送り出される前記粉粒体の硬さを調整する制御手段とを有す ることを特徴とする粉粒体処理装置。

1 0 . 請求項 8または 9記載の粉粒体処理装置であって、 前記制御手段は、 前 記粉粒体に加えられる圧力を調整することを特徴とする粉粒体処理装置。

1 1 . 並設された一対の圧縮ローラを備え、 前記圧縮ローラの間に粉粒体を供 給してその圧縮成形物を形成する粉粒体処理装置であって、 前記圧縮ローラを支持する一対の圧縮ローラ支持軸と、

前記圧縮ローラ支持軸を保持する圧縮ローラ支持部と、

前記圧縮ローラ支持部に取り付けられ、 前記粉粒体が前記圧縮ローラの間にて 圧縮される際に前記圧縮ローラが受ける圧力によって前記圧縮ローラ支持部に生 じる歪みを測定する歪み検出手段と、

前記歪み検出手段によって得られた前記圧縮ローラ支持部の歪み値に基づいて、 前記粉粒体に加えられる圧力を調整する制御手段とを有することを特徴とする粉 粒体処理装置。

1 2 . 請求項 8〜 1 1の何れか 1項に記載の粉粒体処理装置であつて、 前記粉粒 体処理装置は、 前記圧縮ローラに対し前記粉粒体を送給する粉粒体圧送手段をさ らに有し、 前記制御手段は、 前記粉粒体圧送手段を制御して前記粉粒体の送給量 を調整することを特徴とする粉粒体処理装置。

1 3 . 請求項 8〜 1 1の何れか 1項に記載の粉粒体処理装置であつて、 前記制御 手段は、 前記圧縮ローラの回転数を制御することを特徴とする粉粒体処理装置。

1 4 . 並設された一対の圧縮ローラを備え、 前記圧縮ローラの間に粉粒体を供 給してその圧縮成形物を形成する粉粒体処理装置であって、

前記圧縮ローラを水密状態で密閉収容した粉粒体処理室と、

前記粉粒体処理室内に配設され、 前記粉粒体処理室内に洗浄液を噴射する洗浄 手段とを有することを特徴とする粉粒体処理装置。

1 5 . 請求項 1 4記載の粉粒体処理装置であって、 前記洗浄手段を、 前記粉粒体 処理室の上部と側部の少なくとも何れか一方に配設したことを特徴とする粉粒体

1 6 . 並設された一対の圧縮ローラと、 前記圧縮ローラに粉粒体を供給する粉 粒体圧送手段とを備え、 前記圧縮ローラの間に前記粉粒体圧送手段を用いて粉粒 体を供給してその圧縮成形物を形成する粉粒体処理装置であって、

刖記圧縮ローラの後段に配設され、 前記圧縮ローラによって形成される圧縮成 形物を剪断する剪断手段と、

前記剪断手段に加わる負荷を検出する負荷検出手段とを有することを特徴とす る粉粒体処理装置。

1 7 . 請求項 1 6記載の粉粒体処理装置であって、 前記負荷検出手段によって検 出されたデータに基づいて、 前記圧縮ローラまたは前記粉粒体圧送手段の少なく とも何れか一方を制御する制御手段をさらに有することを特徴とする粉粒体処理

1 8 . 請求項 1 6または 1 7記載の粉粒体処理装置であって、 前記負荷検出手段 は、 前記剪断手段の回転トルクを検出することを特徴とする粉粒体処理装置。

1 9. 請求項 1〜 1 8の何れか 1項に記載の粉粒体処理装置であつて、 前記粉粒 体処理装置が乾式造粒装置であることを特徴とする粉粒体処理装置。

2 0 . 並設された一対の圧縮ローラ間に、 前記圧縮ローラの前段に配設された 粉粒体圧送手段を用いて粉粒体を供給してその圧縮成形物を形成する工程を含む 粉粒体処理方法であって、

前記圧縮ローラの後段に配設された剪断手段により、 前記圧縮ローラによって 形成された圧縮成形物を剪断しつつ前記剪断手段に加わる負荷を検出するステツ プと、

前記検出された負荷に基づレ、て、 前記圧縮ローラまたは前記粉粒体圧送手段の 少なくとも何れか一方を制御するステップとを有することを特徴とする粉粒体処 理方法。

2 1 . 請求項 2 0記載の粉粒体処理方法であって、 前記負荷が前記剪断手段を駆 動するための回転トルクであることを特徴とする粉粒体処理方法。