再表 2017-213036 成型物の圧縮成型装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

【公報種別】再公表特許(A1)

(11)【国際公開番号】WO/0

(43)【国際公開日】2017年12月14日

【発行日】2019年4月4日

(54)【発明の名称】成型物の圧縮成型装置

(51)【国際特許分類】

   B30B 11/00 20060101AFI20190308BHJP

   B30B 11/18 20060101ALI20190308BHJP

   B30B 11/28 20060101ALI20190308BHJP

【ＦＩ】

   B30B11/00 G

   B30B11/18

   B30B11/28

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

【全頁数】26

【出願番号】特願2018-522450(P2018-522450)

(21)【国際出願番号】PCT/0/0

(22)【国際出願日】2017年6月2日

(31)【優先権主張番号】特願2016-114181(P2016-114181)

(32)【優先日】2016年6月8日

(33)【優先権主張国】JP

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ

(71)【出願人】

【識別番号】000191009

【氏名又は名称】新東工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100071010

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 行造

(74)【代理人】

【識別番号】100118647

【弁理士】

【氏名又は名称】赤松 利昭

(74)【代理人】

【識別番号】100123892

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 忠雄

(74)【代理人】

【識別番号】100169993

【弁理士】

【氏名又は名称】今井 千裕

(72)【発明者】

【氏名】小田木 克明

(57)【要約】

[要約]
[課題]
押出機構を有することなく、簡単な構造で成型物を回収でき、かつ、清掃性の高い圧縮成型装置を提供すること。
[解決手段]
原料１１０を一対の回転する加圧ロール１０、２０により圧縮成型して成型物１２０を製造する圧縮成型装置１は、一対の加圧ロール１０、２０のうちの第１加圧ロール１０であって、外周面１６に成型用凹部１２が形成された第１加圧ロール１０と、一対の加圧ロール１０、２０のうちの第２加圧ロール２０であって、第１加圧ロール１０より速い周速度で回転する第２加圧ロール２０と、成型用凹部１２で圧縮成型された成型物１２０を吸引することにより成型用凹部１２から引きはがす、第１吸引手段５０とを備える。
[選択図]図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

原料を一対の回転する加圧ロールにより圧縮成型して成型物を製造する圧縮成型装置であって、
前記一対の加圧ロールのうちの第１加圧ロールであって、外周面に成型用凹部が形成された第１加圧ロールと、
前記一対の加圧ロールのうちの第２加圧ロールであって、前記第１加圧ロールより速い周速度で回転する第２加圧ロールと、
前記成型用凹部で圧縮成型された成型物を吸引することにより前記成型用凹部から引きはがす、第１吸引手段とを備える、
成型物の圧縮成型装置。

【請求項2】

前記第２加圧ロールの外周面に第２成型用凹部が形成され、
前記第２成型用凹部で圧縮成型された成型物を吸引することにより前記第２成型用凹部から引きはがす、第２吸引手段をさらに備える、
請求項１に記載の成型物の圧縮成型装置。

【請求項3】

前記第２加圧ロールの外周面に付着する原料をはぎ取るスクレーパをさらに備える、
請求項１に記載の成型物の圧縮成型装置。

【請求項4】

前記第２加圧ロールの外周面に接して回転し、前記第２加圧ロールの外周面に付着する原料を巻き取る補助ロールと、該補助ロールの外周面に付着する原料をはぎ取るスクレーパとをさらに備える、
請求項２に記載の成型物の圧縮成型装置。

【請求項5】

前記第１吸引手段は、前記第１加圧ロールの外周面に接する第１吸引ロールであって、回転する外周面に前記成型用凹部より小径の吸引穴が形成され、該吸引穴より吸引することにより前記成型物を前記成型用凹部から引きはがす、第１吸引ロールである、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の成型物の圧縮成型装置。

【請求項6】

前記第２吸引手段は、前記第２加圧ロールの外周面に接する第２吸引ロールであって、回転する外周面に前記第２成型用凹部より小径の吸引穴が形成され、該吸引穴より吸引することにより前記成型物を前記第２成型用凹部から引きはがす、第２吸引ロールである、
請求項２に従属する請求項５に記載の成型物の圧縮成型装置。

【請求項7】

前記第１吸引ロールの表面が、金属、樹脂、ゴム、セラミックのいずれかで形成される、
請求項５に記載の成型物の圧縮成型装置。

【請求項8】

前記第１吸引ロールの回転する外周面は、前記吸引穴から吸引して前記成型物を前記成型用凹部から引きはがす位置と、前記吸引穴からの吸引を止めて前記吸引した成型物を解放する位置とがあり、少なくとも前記第１加圧ロールに接する位置では前記吸引穴から吸引して、前記成型物を前記成型用凹部から引きはがす、
請求項５に記載の成型物の圧縮成型装置。

【請求項9】

前記第１吸引ロールの回転する外周面は、前記吸引穴から空気を噴出する位置がさらにあり、該位置において前記吸引穴に詰った微粉を排出する、
請求項８に記載の成型物の圧縮成型装置。

【請求項10】

前記第１吸引ロールは、前記外周面を有する円筒形の外輪を有し、前記外輪の内側に軸直角方向断面で３分割され、前記吸引穴と連通し、前記外周面とともに回転する３つの空間が形成され、
負圧発生装置と、
前記吸引穴から吸引して前記成型物を前記成型用凹部から引きはがす位置にある前記吸引穴と連通する前記空間を前記負圧発生装置と連通するように切り替える切替装置とをさらに備える、
請求項８に記載の圧縮成型装置。

【請求項11】

前記第１吸引ロールは、前記外周面を有する円筒形の外輪を有し、前記外輪の内側に軸直角方向断面で少なくとも２分割され、前記吸引穴と連通する空間が形成され、
前記吸引穴から吸引して前記成型物を前記成型用凹部から引きはがす位置にある前記吸引穴と連通する前記空間を負圧にする負圧発生装置をさらに備える、
請求項８に記載の圧縮成型装置。

【請求項12】

前記第１吸引手段は、前記第１加圧ロールの外周面に向けて開口する第１吸引口であって、該第１吸引口より吸引することにより前記成型物を前記成型用凹部から引きはがす、第１吸引口である、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の成型物の圧縮成型装置。

【請求項13】

前記第２吸引手段は、前記第２加圧ロールの外周面に向けて開口する第２吸引口であって、該第２吸引口より吸引することにより前記成型物を前記第２成型用凹部から引きはがす、第２吸引口である、
請求項２に記載の成型物の圧縮成型装置。

【請求項14】

前記第１吸引口または前記第２吸引口で吸引した前記成型物を、前記吸引口または前記第２吸引口で吸引した微粉と分離するサイクロン式回収装置をさらに備える、
請求項１２に記載の成型物の圧縮成型装置。

【請求項15】

前記第１加圧ロールの直径と前記第２加圧ロールの直径は等しく、前記第２加圧ロールの回転速度は前記第１加圧ロールの回転速度より大きい；
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の成型物の圧縮成型装置。

【請求項16】

前記第２加圧ロールの直径は前記第１加圧ロールの直径より大きく、前記第１加圧ロールと前記第２加圧ロールの回転速度は等しい；
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の成型物の圧縮成型装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、成型物の圧縮成型装置に関する。特に、押出機構を有することなく成型物を取り出すことができる圧縮成型装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、粉状物質を圧縮成型するロール圧縮式成型機の一つとしてブリケットマシンがある。ブリケットマシンでは、固定回転ロールと、油圧シリンダにより加圧作動される可動回転ロールとにより構成される一対の加圧ロールの間に、上方から粉体原料を供給して一対の加圧ロールによりブリケットと呼ばれる粒状の成型物に圧縮成型する。

【0003】

しかし、ブリケットマシンにて成型される成型物は、シート（バリ）と一体化した状態で成型され、成型物からバリを分離する必要があった。特に、成型物のサイズが、たとえば３ｍｍ以下というように小さくなると、バリを分離しにくくなり、きれいな成型物が得られないという問題があった。

【0004】

そこで、一対の内側方向へ回転する加圧ロールにより圧縮成型するロール圧縮式成型機を用いて粉状物質をタブレットに成型する方法において、一対の加圧ロールのうちの一方の加圧ロールの外周面に多数のタブレット成型用凹部を有する場合には、この凹部を有する加圧ロールの外周速度を対向する凹部のない加圧ロールの外周速度より遅くなるように回転させる。その結果、タブレットの外側先端部にせん断力を作用させて、タブレットのバリの発生を防止することが提案されている（特許文献１参照）。

【0005】

しかし、成型物を凹部から取り出すのにピストン式の押出機構を用いると、押出機構の部材の隙間に付着した粉状物質が押出機構の動作を阻害することがある。さらに、部品点数が多くなって装置コストが上昇し、また、清掃性が悪くなるという課題があった

【0006】

そこで本発明は、押出機構を有することなく、簡単な構造で成型物を回収でき、かつ、清掃性の高い圧縮成型装置を提供することを目的とする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許第４３８０７８４号公報

【発明の開示】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様の成型物の圧縮成型装置は、たとえば図１に示すように、原料１１０を一対の回転する加圧ロール１０、２０により圧縮成型して成型物１２０を製造する圧縮成型装置１であって、一対の加圧ロール１０、２０のうちの第１加圧ロール１０であって、外周面１６に成型用凹部１２が形成された第１加圧ロール１０と、一対の加圧ロール１０、２０のうちの第２加圧ロール２０であって、第１加圧ロール１０より速い周速度で回転する第２加圧ロール２０と、成型用凹部１２で圧縮成型された成型物１２０を吸引することにより成型用凹部１２から引きはがす、第１吸引手段５０とを備える。

【0009】

このように構成すると、第２加圧ロールが第１加圧ロールより速い周速度で回転することにより、成型用凹部に入らなかった原料、すなわちバリは、第２加圧ロールの外周面に付着し、第１加圧ロールの成型用凹部にはバリのない成型物が圧縮成型される。また、第１加圧ロールの成型用凹部で圧縮成型された成型物は、第１吸引手段で吸引されて成型用凹部から引きはがされるので、押出機構を備える必要がないため、簡単な構造で回収でき、かつ、隙間に粉状物質が付着することもなく、清掃性が高い圧縮成型装置となる。

【0010】

また本発明の第２の態様の成型物の圧縮成型装置は、たとえば図５に示すように、第１の態様の成型物の圧縮成型装置３において、第２加圧ロール３０の外周面３６に第２成型用凹部３２が形成され、第２成型用凹部３２で圧縮成型された成型物１２２を吸引することにより第２成型用凹部３２から引きはがす、第２吸引手段１５０をさらに備える。このように構成すると、第２加圧ロールの外周面の第２成型用凹部でも成型物を圧縮成型でき、第２吸引手段で吸引されて第２成型用凹部から引きはがされるので、より多くの成型物を圧縮成型できると共に、押出機構を備える必要がないため、簡単な構造で回収でき、かつ、隙間に粉状物質が付着することもなく、清掃性が高い圧縮成型装置となる。

【0011】

また本発明の第３の態様の成型物の圧縮成型装置は、たとえば図１に示すように、第１の態様の成型物の圧縮成型装置１において、第２加圧ロール２０の外周面２６に付着する原料１３０をはぎ取るスクレーパ８０をさらに備える。このように構成すると、第２加圧ロールの外周面に付着する原料をスクレーパではぎ取るので、第２の加圧ロールの外周面を容易に清掃することができる。

【0012】

また本発明の第４の態様の成型物の圧縮成型装置は、たとえば図５に示すように、第２の態様の成型物の圧縮成型装置３において、第２加圧ロール３０の外周面３６に接して回転し、第２加圧ロール３０の外周面３６に付着する原料１３２を巻き取る補助ロール９０と、補助ロール９０の外周面９１に付着する原料１３２をはぎ取るスクレーパ９２とをさらに備える。このように構成すると、第２成型用凹部が形成された第２加圧ロールでも、第２加圧ロールの外周面に付着する原料を補助ロールで巻き取り、スクレーパではぎ取るので、第２の加圧ロールの外周面を容易に清掃することができる。

【0013】

また本発明の第５の態様の成型物の圧縮成型装置は、たとえば図１に示すように、第１ないし第４のいずれかの態様の成型物の圧縮成型装置１において、第１吸引手段５０は、第１加圧ロール１０の外周面１６に接する第１吸引ロール５０であって、回転する外周面５１に成型用凹部１２より小径の吸引穴５９が形成され、吸引穴５９より吸引することにより成型物１２０を成型用凹部１２から引きはがす、第１吸引ロール５０である。このように構成すると、成型用凹部より小径の吸引穴が形成され、吸引穴より吸引することにより成型物を成型用凹部から引きはがす第１吸引ロールを備えるので、成型物はしっかりと第１吸引ロールに付着し、簡単な構造で成型物を引きはがすことができる。

【0014】

また本発明の第６の態様の成型物の圧縮成型装置は、たとえば図５に示すように、第２または第２の態様を引用する第５の態様の成型物の圧縮成型装置３において、第２吸引手段１５０は、第２加圧ロール３０の外周面３６に接する第２吸引ロール１５０であって、回転する外周面１５１に第２成型用凹部３２より小径の吸引穴１５９が形成され、吸引穴１５９より吸引することにより成型物１２２を第２成型用凹部３２から引きはがす、第２吸引ロール１５０である。このように構成すると、第２成型用凹部より小径の吸引穴が形成され、吸引穴より吸引することにより成型物を第２成型用凹部から引きはがす第２吸引ロールを備えるので、成型物はしっかりと第１吸引ロールに付着し、簡単な構造で成型物を引きはがすことができる。

【0015】

また本発明の第７の態様の成型物の圧縮成型装置は、たとえば図１に示すように、第５の態様の成型物の圧縮成型装置１において、第１吸引ロール５０の表面が、金属、樹脂、ゴム、セラミックのいずれかで形成される。このように構成すると、第１吸引ロールの表面が、金属、樹脂、ゴム、セラミックのいずれかで形成されるので、耐久性のある第１吸引ロールとなる。

【0016】

また本発明の第８の態様の成型物の圧縮成型装置は、たとえば図１に示すように、第５または第７の態様の成型物の圧縮成型装置１において、第１吸引ロール５０の回転する外周面５１は、吸引穴５９から吸引して成型物１２０を成型用凹部１２から引きはがす位置Ａと、吸引穴５９からの吸引を止めて吸引した成型物１２０を解放する位置Ｂとがあり、少なくとも第１加圧ロール１０に接する位置では吸引穴５９から吸引して、成型物１２０を成型用凹部１２から引きはがす。このように構成すると、第１吸引ロールで、成型物を成型用凹部から引きはがし、所定の位置で吸引した成型物を解放するので、成型物の回収が行い易い。

【0017】

また本発明の第９の態様の成型物の圧縮成型装置は、たとえば図１に示すように、第８の態様の成型物の圧縮成型装置１において、第１吸引ロール５０の回転する外周面５１は、吸引穴５９から空気を噴出する位置Ｃがさらにあり、位置Ｃにおいて吸引穴５９に詰った微粉を排出する。このように構成すると、第１吸引ロールは吸引穴から空気を噴出し、吸引穴に詰まった微粉を排出するので、第１吸引ロールの清掃性も高くなる。

【0018】

また本発明の第１０の態様の成型物の圧縮成型装置は、たとえば図１および図３に示すように、第８または第９の態様の成型物の圧縮成型装置１において、第１吸引ロール５０は、外周面５１を有する円筒形の外輪５２を有し、外輪５２の内側に軸直角方向断面で３分割され、吸引穴５９と連通し、外周面５１とともに回転する３つの空間５８が形成され、負圧発生装置４０と、吸引穴５９から吸引して成型物１２０を成型用凹部１２から引きはがす位置にある吸引穴５９と連通する空間５８を負圧発生装置４０と連通するように切り替える切替装置４２とをさらに備える。このように構成すると、第１吸引ロールの外輪の内側に軸直角方向断面で３分割され、吸引穴と連通し、外周面と共に回転する３つの空間が形成され、少なくとも１つの空間が負圧発生装置と連通するので、簡単な構造で吸引穴から吸引して成型物を成型用凹部から引きはがすことができる。

【0019】

また本発明の第１１の態様の成型物の圧縮成型装置は、たとえば図３および図７に示すように、第８または第９の態様の成型物の圧縮成型装置５において、第１吸引ロール６０は、外周面６１を有する円筒形の外輪６２を有し、外輪６２の内側に軸直角方向断面で少なくとも２分割され、吸引穴６９と連通する空間６８が形成され、吸引穴６９から吸引して成型物１２０を成型用凹部１２から引きはがす位置にある吸引穴６９と連通する空間６８を負圧にする負圧発生装置４０をさらに備える。このように構成すると、第１吸引ロールの外輪の内側に軸直角方向断面で少なくとも２分割され、吸引穴と連通する空間が形成され、少なくとも１つの空間が負圧発生装置と連通するので、吸引穴から吸引して成型物を成型用凹部から引きはがすことができる。

【0020】

また本発明の第１２の態様の成型物の圧縮成型装置は、たとえば図４に示すように、第１ないし第４のいずれかの態様の成型物の圧縮成型装置２において、第１吸引手段７０は、第１加圧ロール１０の外周面１６に向けて開口する第１吸引口７０であって、第１吸引口７０より吸引することにより成型物１２０を成型用凹部１２から引きはがす、第１吸引口７０である。このように構成すると、第１吸引口より吸引することにより成型物を成型用凹部から引きはがすので、押出機構を備える必要がないため、簡単な構造で回収でき、かつ、隙間に粉状物質が付着することもなく、清掃性が高い圧縮成型装置となる。

【0021】

また本発明の第１３の態様の成型物の圧縮成型装置は、たとえば図６に示すように、第２の態様または第２の態様を引用する第１２の態様の成型物の圧縮成型装置４において、第２吸引手段７１は、第２加圧ロール３０の外周面３６に向けて開口する第２吸引口７１であって、第２吸引口７１より吸引することにより成型物１２２を第２成型用凹部３２から引きはがす、第２吸引口７１である。このように構成すると、第２吸引口より吸引することにより成型物を成型用凹部から引きはがすので、押出機構を備える必要がないため、簡単な構造で回収でき、かつ、隙間に粉状物質が付着することもなく、清掃性が高い圧縮成型装置となる。

【0022】

また本発明の第１４の態様の成型物の圧縮成型装置は、たとえば図４および図６に示すように、第１２または第１３の態様の成型物の圧縮成型装置２、４において、第１吸引口７０または第２吸引口７１で吸引した成型物１２０、１２２を、第１吸引口７０または第２第１吸引口７１で吸引した微粉と分離するサイクロン式回収装置７４をさらに備える。このように構成すると、第１吸引口または第２吸引口で吸引した成型物と微粉とをサイクロン式回収装置で分離するので、成型物だけを回収することができる。

【0023】

また本発明の第１５の態様の成型物の圧縮成型装置は、たとえば図１、４〜７に示すように、第１ないし第１４の態様の成型物の圧縮成型装置１〜５において、第１加圧ロール１０の直径Ｄ１と第２加圧ロール２０の直径Ｄ２は等しく、第２加圧ロール２０の回転速度は第１加圧ロール１０の回転速度より大きい。このように構成すると、同径の加圧ロールを用いることができる。

【0024】

また本発明の第１６の態様の成型物の圧縮成型装置は、たとえば図８に示すように、第１ないし第１４の態様の成型物の圧縮成型装置１〜５において、第２加圧ロール２１の直径Ｄ２は第１加圧ロール１０の直径Ｄ１より大きく、第１加圧ロール１０と第２加圧ロール２０の回転速度は等しい。このように構成すると、構造が複雑な駆動系を簡素にすることができる。

【0025】

本発明の成型物の圧縮成型装置によれば、第２加圧ロールが第１加圧ロールより速い周速度で回転することにより、成型用凹部に入らなかった原料、すなわちバリは、第２加圧ロールの外周面に付着し、第１加圧ロールの成型用凹部にはバリのない成型物が圧縮成型される。また、第１加圧ロールの成型用凹部で圧縮成型された成型物は、第１吸引手段で吸引されて成型用凹部から引きはがされるので、押出機構を備える必要がないため、簡単な構造で回収でき、かつ、隙間に粉状物質が付着することもなく、清掃性が高い圧縮成型装置となる。

【0026】

この出願は、日本国で２０１６年６月８日に出願された特願２０１６−１１４１８１号に基づいており、その内容は本出願の内容として、その一部を形成する。
また、本発明は以下の詳細な説明により更に完全に理解できるであろう。しかしながら、詳細な説明および特定の実施例は、本発明の望ましい実施の形態であり、説明の目的のためにのみ記載されているものである。この詳細な説明から、種々の変更、改変が、当業者にとって明らかだからである。
出願人は、記載された実施の形態のいずれをも公衆に献上する意図はなく、開示された改変、代替案のうち、特許請求の範囲内に文言上含まれないかもしれないものも、均等論下での発明の一部とする。
本明細書あるいは請求の範囲の記載において、名詞及び同様な指示語の使用は、特に指示されない限り、または文脈によって明瞭に否定されない限り、単数および複数の両方を含むものと解釈すべきである。本明細書中で提供されたいずれの例示または例示的な用語（例えば、「等」）の使用も、単に本発明を説明し易くするという意図であるに過ぎず、特に請求の範囲に記載しない限り本発明の範囲に制限を加えるものではない。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】圧縮成型装置の第１の実施の形態を示す概略図であり、第１加圧ロールと第１吸引ロール、および第２加圧ロールとスクレーパとを示す。

【図2】加圧ロールの外周面と成型用凹部を示す概略図である。

【図3】吸引ロールと吸引ロールを負圧にする負圧発生装置を示す概略図である。

【図4】圧縮成型装置の第２の実施の形態を示す概略図であり、第１加圧ロールと第１吸引口、および第２加圧ロールとスクレーパとを示す。

【図5】圧縮成型装置の第３の実施の形態を示す概略図であり、第１加圧ロールと第１吸引ロール、および第２加圧ロールと第２吸引ロールと補助ロールとを示す。

【図6】圧縮成型装置の第４の実施の形態を示す概略図であり、第１加圧ロールと第１吸引口、および第２加圧ロールと第２吸引口と補助ロールとを示す。

【図7】圧縮成型装置の第５の実施の形態を示す概略図であり、第１加圧ロールと第１吸引ロール、および第２加圧ロールとスクレーパとを示し、第１吸引ロールでは外輪の内側に軸直角方向断面で２分割された空間を有する内輪が配置される。

【図8】圧縮成型装置の第６の実施の形態を示す概略図であり、第２加圧ロールの直径が第１加圧ロールの直径より大きな圧縮成型装置を示す。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態としての成型物の圧縮成型装置を説明する。なお、各図において、互いに同一又は相当する装置あるいは部材には同一符号を付し、重複した説明は省略する。

【0029】

図１は、本発明の第１の実施の形態の圧縮成型装置１を示す概略図である。圧縮成型装置１は、粉状の原料１１０を所定の形状の成型物１２０に圧縮成型する。圧縮成型装置１は、水平な回転軸１４回りに回転する円柱状の第１加圧ロール１０と、水平な回転軸２４回りに回転する円柱状の第２加圧ロール２０とを備える。第１加圧ロール１０と第２加圧ロール２０とは、平行に、かつ、その外周面１６と外周面２６が接するように配置される。ここで、「外周面１６と外周面２６が接するように」とは、外周面１６、２６が実際に接してもよいし、原料１２０の粉体が僅かに挟まる程度であってもよく、また「接する」と表現することもある。第１加圧ロール１０と第２加圧ロール２０とは、矢印で示すように、上部が互いに接近する方向（以降、「内側方向」ともいう）に回転する。第２加圧ロール２０は、その周速度が第１加圧ロール１０の周速度より速くなるように回転する。第１加圧ロール１０と第２加圧ロール２０とが接する位置の上方には、原料１１０を第１加圧ロール１０と第２加圧ロール２０との間に供給する原料供給装置としてのスクリューフィーダー１００が配置される。スクリューフィーダー１００は、円筒形のケーシング１０４の内部に、螺旋状の羽根を有するスクリュー１０２を備え、スクリュー１０２が軸回りに回転することでケーシング１０４内の原料１１０を下方に向けて、すなわち第１加圧ロール１０と第２加圧ロール２０との間に供給する。スクリューフィーダー１００は、公知の装置でよい。なお、原料供給装置はスクリューフィーダー１００に限られず、原料１１０に圧力を掛けて供給する装置、原料１１０を押して供給する装置など、他の装置であってもよい。

【0030】

図２に示すように、第１加圧ロール１０の外周面１６には、成型用凹部１２が形成される。成型用凹部１２は、原料１１０が押し込められ、第２加圧ロール２０との間の加圧力により圧縮成型される空間である。外周面１６には、多数の成型用凹部１２が形成され、効率的に成型物１２０を成型できるが、成型用凹部１２の数や配列の仕方は任意である。なお、第２加圧ロール２０の外周面２６は、平坦である。また、第２加圧ロール２０は、第１加圧ロール１０より速い周速度で回転する。第１加圧ロール１０と第２加圧ロール２０は、圧縮成型される原料１２０に応じて、金属、樹脂、ゴム、セラミックなどから選択した材料で形成される。例えば、圧縮成型するのに大きな加圧力が必要な場合には、金属、特にステンレス鋼などで形成するのがよい。

【0031】

図１に示すように、第１加圧ロール１０と第２加圧ロール２０との間に供給された原料１１０は、その一部が成型用凹部１２に押し込められ、第２加圧ロール２０との間の加圧力により圧縮成型される。一方、成型用凹部１２に押し込められなかった原料１１０は、第１加圧ロール１０の成型用凹部１２以外の外周面１６と第２加圧ロール２０の外周面２６との間で加圧され、板状の原料１３０となる。

【0032】

第２加圧ロール２０の下部に接するようにスクレーパ８０が配置される。ここで、第２吸引ロール２０の下部とは、第１加圧ロール１０との間で原料１１０を加圧する位置より回転の下流側であればよいが、最下点を越えない方が好ましい。ここで、「接するように」とは、第２加圧ロール２０の外周面２６に付着した板状の原料１３０をはぎ取ることができるだけ接近していればよい。スクレーパ８０は、先端が鋭角の形状、または丸みを有する形状で、第２加圧ロール２０の円柱の軸方向（図１に垂直な方向）に長い部材である。スクレーパ８０は、外周面２６に付着した原料１３０をはぎ取るように配置される。

【0033】

第１加圧ロール１０の下部に接するように第１吸引手段としての第１吸引ロール５０が配置される。ここで、第１吸引ロール１０の下部とは、スクリューフィーダー１００から供給された原料１１０が第１加圧ロール１０の成型用凹部１２に押し込められ、第２加圧ロール２０で圧縮成型された位置より回転の下流側であればよい。また、「接するように」とは、第１吸引ロールの吸引穴５９からの吸引により、第１加圧ロール１０の成型用凹部１２の成型物１２０が吸引されればよく、「接する」と表現することもある。

【0034】

図３に第１吸引ロール５０を拡大して示す。図３（ａ）は第１吸引ロール５０の断面と第１吸引ロール５０の内部空間５８を負圧にするための負圧発生装置４０等も示す。図３（ｂ）は第１吸引ロール５０の外周面５１、負圧発生装置４０および負圧にする位置を切り替える切替装置４２等を示す。第１吸引ロール５０は、第１加圧ロール１０の回転軸１４と平行に配置された回転軸５６と、円筒状の外輪５２と、回転軸５６と外輪５２を連結する仕切板５４であって、外輪５２内の空間５８を３分割する仕切板５４を有する。第１吸引ロール５０は、円筒形の両端面を不図示の蓋板で封止される。仕切板５４は両端面の蓋板とで、外輪５２内の空間５８、５８、５８、すなわち、外輪５２と蓋板と回転軸５６とで囲まれた空間５８、５８、５８を、軸直角方向断面において扇形断面の３つの空間５８に分割する。なお、外輪５２内の空間５８、５８、５８は等しい大きさ（中心角）に形成される必要はない。第１吸引ロール５０の外輪５２を貫通する吸引穴５９が形成される。すなわち、外周面５１に吸引穴５９が開口する。吸引穴５９は、第１加工ロール１０の成型用凹部１２、すなわち成型物１２０より小径の穴であって、多数が形成される。吸引穴５９の数や配置は特に限定されないが、後述するように第１加圧ロール１０の成型用凹部１２中の成型物１２０を引きはがすことができればよい。なお、仕切板５４が外輪５２に接する位置の外周面５１には、仕切板５４で分割された両側の空間５８の内のいずれかから貫通する吸引穴５９が形成され、外周面５１には均等に吸引穴５９が形成されるのが好ましい。第１吸引ロール５０は、金属、樹脂、ゴム、セラミックなどの材料で形成される。第１加圧ロール１０の材料と同じである必要はない。

【0035】

外周面５１の吸引穴５９から吸引するために、第１吸引ロール５０の外輪５２内の空間５８を負圧にする。第１吸引ロール５０に切替装置４２が接続され、負圧発生装置４０は負圧用配管４４を介して切替装置４２に接続される。切替装置４２は、負圧用配管４４と３分割された各空間５８とを分岐部を介して連通させ、分岐した後の負圧用チューブ（不図示）に開閉弁を備え、第１加圧ロール１０に接近する位置Ａの空間５８を負圧にしてもよい。あるいは、負圧用配管４４と第１加圧ロール１０に接近する位置Ａの空間５８だけと連通する流路を有しても、第１加圧ロール１０に接近する位置Ａの空間５８だけを負圧にする他の公知の構造であってもよい。なお、切替装置４２は、３分割された空間５８の内、第１加圧ロール１０に接近する位置Ａの空間５８と、その上流側の位置Ｃ（第１吸引ロール５０の回転により次に第１加圧ロール１０に接近する位置に来る）の空間５８とを負圧にしてもよい。第１吸引ロール５０の回転により第１加圧ロール１０に接近する位置Ａではなくなった位置Ｂの空間５８は、負圧から解放され、吸引穴５９からの吸引も止まる。

【0036】

なお、３つの空間５８、５８、５８の内、第１吸引ロール５０の回転により次に第１加圧ロール１０に接近する位置Ａに来る位置Ｃの空間５８を加圧してもよい。加圧される空間５８と前述の切替装置４２のような装置（不図示）とコンプレッサなどの加圧装置（不図示）を加圧用配管（不図示）で接続する。なお、空間５８を加圧する方法は、特に限定されない。回転される第１吸引ロール５０の外周面５１（外周面５１の成型用凹部１２に対応する部分）は、位置Ａから位置Ｂを経由して位置Ｃに到達し、その後に再び位置Ａに到達する。すなわち、外周面５１の成型用凹部１２に対応する部分は、位置Ａで成型用凹部１２から成型物を引きはがし、その後、位置Ｂにくると成型物を開放し、その後、位置Ｃにくると、吸引穴５９に詰まった微粉を排出する。なお、第１吸引ロール５０の内部空間５８が分割される数は、２つでも、３つでも、４つ以上でもよい。

【0037】

続いて、圧縮成型装置１の作用について説明する。スクリューフィーダー１００には成型物１２０の原料１１０が収容されている。原料１１０は、たとえば錠剤の原料粉体でもよく、粒状の菓子等用の原料食品粉でもよく、その他、金属や樹脂の原料粉等でもよく、特に限定されるものではない。スクリューフィーダー１００のスクリュー１０２の回転により、原料１１０が第１加圧ロール１０と第２加圧ロール２０との間に供給される。

【0038】

原料１１０は、第１加圧ロール１０と第２加圧ロール２０とに押し付けられ、第１加圧ロール１０の外周面１６の成型用凹部１２に押し込まれる。第１加圧ロール１０と第２加圧ロール２０とが内側方向に回転すると、成型用凹部１２に押し込まれた原料１１０は第２加圧ロール２０に加圧され、圧縮成型され、成型物１２０となる。その際、成型用凹部１２に押し込まれなかった原料１１０は、第１加圧ロール１０の外周面１６（成型用凹部１２以外のところ）と第２加圧ロール２０の外周面２６と加圧されて、薄い板状１３０になる。ここで、第２加圧ロール２０は、第１加圧ロール１０より速い周速度で回転するので、成型用凹部１２中の成型物１２０と板状の原料１３０の間に剪断力が作用する。そこで、板状の原料１３０は成型物１２０と分離する。すなわち、成型物１２０にバリが付かなくなる。板状の原料１３０は周速度の速い第２加圧ロール２０に付着する。

【0039】

第１加圧ロール１０が回転すると、成型用凹部１２中の成型物１２０は、第１吸引ロール５０に接近する位置に至る。第１吸引ロール５０では、吸引穴５９から吸引している。そのため、図１に示すように、成型用凹部１２中の成型物１２０が吸引され、成型用凹部１２から引きはがされ、第１吸引ロール５０の外周面５１に付着する。成型物１２０が吸引されることにより成型用凹部１２から引きはがされるので、第１加圧ロール１０に成型物１２０を押し出す押出機構等を設ける必要がなく、構造が単純化され、コストが低減される。さらに、押出機構のような可動部がないので、隙間に原料１１０等の粉状物質が付着することがなく、メンテナンスも軽減できる。なお、第１加圧ロール１０の外周面１６も第１吸引ロール５０の外周面５１も円筒形であり、成型物１２０はその端部から第１吸引ロール５０の吸引穴５９に吸引され始めるので、成型物１２０は端から成型用凹部１２から引きはがされ始める。よって、成型物１２０全体を成型用凹部１２から一気に引きはがすよりも引きはがし易い。

【0040】

第１吸引ロール５０の外周面５１に付着した成型物１２０は第１吸引ロール５０の回転と共に回転する。第１吸引ロール５０が回転することにより、成型物１２０を吸引している吸引穴５９が通ずる空間５８も移動し、第１加圧ロール１０と接近する位置Ａではなくなり、位置Ｂに至る。すると、空間５８が負圧ではなくなり、吸引穴５９からの吸引も止まる。吸引穴５９からの吸引が止まると、成型物１２０は第１吸引ロール５０の外周面５１に付着しなくなり、自由に落下する。よって、成型物１２０を所定の位置で回収できる。

【0041】

第１吸引ロール５０がさらに回転して位置Ｃに至ると、成型物１２０を吸引していた吸引穴５９が通ずる空間５８が加圧されてもよい。空間５８が加圧されることにより、吸引穴５９から加圧された空気が噴出する。そのため、吸引穴５９に原料１１０の粉体、粉じん等の微粉が詰ったとしても排出できる。よって、吸引穴５９の清掃が不要になる。

【0042】

第２加圧ロール２０が回転すると、第２加圧ロール２０の外周面２６に付着した板状の原料１３０も回転し、スクレーパ８０により第２加圧ロール２０から引きはがされる。よって、成型物１２０にならなかった原料１３０を所定の位置で回収することができる。回収した原料１３０は、再度スクリューフィーダー１００に送られてもよい。

【0043】

これまで説明したように、圧縮成型装置１を用いれば、第２加圧ロール２０が第１加圧ロール１０より速い周速度で回転することにより、成型用凹部１２に入らなかった原料１３０、すなわちバリは、第２加圧ロール２０の外周面２６に付着し、第１加圧ロール１０の成型用凹部１２にはバリのない成型物１２０が圧縮成型される。また、第１加圧ロール１０の成型用凹部１２で圧縮成型された成型物１２０は、第１吸引ロール５０で吸引されて成型用凹部１２から引きはがされるので、押出機構を備える必要がない。よって、簡単な構造で成型物１２０を回収でき、かつ、隙間に粉状物質が付着することもなく、清掃性を高くできる。さらに、第１吸引ロール５０が位置Ｃで吸引穴５９から空気を噴出すると、吸引穴５９に詰った微粉を排出することができるので、第１吸引ロール５０の清掃性も高くなる。

【0044】

次に図４を参照して、本発明の第２の実施の形態の圧縮成型装置２について説明する。図４は、圧縮成型装置２を示す概略図である。圧縮成型装置２は、第１吸引手段として第１吸引ロール５０を備えずに、第１吸引口７０を備えている。スクリューフィーダー１００、第１加圧ロール１０、第２加圧ロール２０およびスクレーパ８０は、圧縮成型装置１のものと同じである。

【0045】

第１吸引口７０は、たとえば矩形断面を有するノズルである。第１吸引口７０は、その開口部を第１加圧ロール１０の外周面１６に向けて配置される。第１吸引口７０は、第１吸引口７０からの吸引により第１加圧ロール１０の成型用凹部１２中の成型物１２０を吸引できる程度に第１加圧ロール１０に接近して配置される。第１吸引口７０には吸引配管７２を介して真空タンクなどの負圧発生装置（不図示）が接続する。吸引配管７２には、サイクロン式回収装置７４が配置される。サイクロン式回収装置７４は、吸引した成型物１２０を空気や微粉と分離して、回収する装置である。サイクロン式回収装置７４の構造は公知であるので、その詳細な説明は省略する。

【0046】

圧縮成型装置２を用いれば、圧縮成型装置１と同様に、第２加圧ロール２０が第１加圧ロール１０より速い周速度で回転することにより、成型用凹部１２に入らなかった原料１３０、すなわちバリは、第２加圧ロール２０の外周面２６に付着し、第１加圧ロール１０の成型用凹部１２にはバリのない成型物１２０が圧縮成型される。また、第１加圧ロール１０の成型用凹部１２で圧縮成型された成型物１２０は、第１吸引口７０で吸引されて成型用凹部１２から引きはがされるので、押出機構を備える必要がない。よって、簡単な構造で回収でき、かつ、隙間に粉状物質が付着することもなく、清掃性を高くできる。さらに、サイクロン式回収装置７４で吸引した微粉等を分離して成型物１２０を回収できる。そして、第１吸引口７０もサイクロン式回収装置７４も可動部がなく、メンテナンスが軽減され、清掃性も高い。

【0047】

次に図５を参照して、本発明の第３の実施の形態の圧縮成型装置３について説明する。図５は、圧縮成型装置３を示す概略図である。圧縮成型装置３は、下記の点を除いて、圧縮成型装置１と同じである。すなわち、第２加圧ロール３０の外周面３６に成型用凹部３２が形成される点、第２加圧ロール３０の下部に接するように第２吸引手段としての第２吸引ロール１５０が配置される点、および、第２加圧ロール３０の第１加圧ロール１０の外周面３６が接する位置と第２吸引ロール１５０が接する位置との間に補助ロール９０が配置される点で相違する。なお、「接するように」の意味は、圧縮成型装置１の場合と同じである。スクリューフィーダー１００、第１加圧ロール１０および第１吸引ロール５０は、圧縮成型装置１のものと同じである。

【0048】

第２加圧ロール３０は、水平な回転軸３４回りに回転する円柱状のロールであり、その外周面３６に成型用凹部３２が形成される。成型用凹部３２は、第１加圧ロール１０の外周面１６に形成される成型用凹部１２と同様である。なお、成型用凹部３２の大きさや数、配置は、成型用凹部１２と異なっていてもよい。第２加圧ロール３０は、圧縮成型される原料１２２に応じて、金属、樹脂、ゴム、セラミックなどから選択した材料で形成される。第１加圧ロール１０の材料と同じであっても、異なっていてもよい。

【0049】

補助ロール９０は、第２加圧ロール３０と平行な軸回りに、第２加圧ロール３０の外周面３６の周速度より速い周速度で、第２加圧ロール３０と内側方向に回転する円柱状のロールである。補助ロール９０の外周面は、平坦であり、第２加圧ロール３０の外周面３６に接するようになされる。ここで、「接するように」とは、第２加圧ロール３０の外周面３６に付着した板状の原料１３２に接触する、または、原料１３２を押圧することをいい、「接する」と表現することもある。補助ロール９０の第２加圧ロール３０と接するようになされた位置より下方にスクレーパ９２が外周面に接するように配置される。ここで、第２加圧ロール３０と接するようになされた位置より下方とは、第２加圧ロール３０に接するようになされた位置より回転の下流側であればよいが、最下点を越えない方が好ましい。スクレーパ９２は、先端が鋭角の形状、または丸みを有する形状で、補助ロール９０の円柱の軸方向に長い部材である。スクレーパ９２は、補助ロール９０の外周面９１に付着した原料１３２をはぎ取るように配置される。

【0050】

第２吸引ロール１５０は、基本的に第１吸引ロール５０と同様の構造である。なお、第１吸引ロール５０用の負圧発生装置４０（図３参照）と接続されてもよいし、負圧発生装置４０とは別の負圧発生装置（不図示）と接続されてもよい。

【0051】

圧縮成型装置３において、第２加圧ロール３０では、成型用凹部３２に原料１００が押し込められると共に、その外周面３６に板状の原料１３２が付着する。成型用凹部３２に押し込められた原料１００は、第１加圧ロール１０にて加圧されて圧縮成型され、成型物１２２となる。なお、圧縮成型装置１と同様に、第１加圧ロール１０の成型用凹部１２に押し込められた原料１００は第２加圧ロール３０で加圧され成型物１２０になる。外周面３６に付着した原料１３２は、補助ロール９０に接する。すると、補助ロール９０は、第２加圧ロール３０より速い周速度で回転するので、板状の原料１３２と第２加圧ロール３０の成型用凹部３２の成型物１２２との間に剪断力が作用する。そこで、板状の原料１３２は成型用凹部３２で圧縮成型された成型物１２２と分離する。すなわち、成型物１２２にバリが付かなくなる。板状の原料１３２は周速度の速い補助ロール９０の外周面９１に付着する。補助ロール９０に付着した原料１３２は、スクレーパ９２により外周面９１からはぎ取られ、回収される。回収された原料１３２は、再度スクリューフィーダー１００に送られてもよい。なお、第１加圧ロール１０と第２加圧ロール３０とが接するときの加圧力で板状の原料１３２は第２加圧ロール３０の外周面３６に付着されている。そのために、補助ロール９０が第２加圧ロール３０を加圧する力が弱すぎると、板状の原料１３２が補助ロール９０に付着しないことがある。そこで、補助ロール９０により第２加圧ロール３０上の原料１３２に作用する圧力は、第１加圧ロール１０と第２加圧ロール３０との間で作用した圧力と同等か若干高くするのが好ましい。ただし、圧力を高くしすぎると、原料１３２の密度が変化して性状に差が生ずるので、好ましくない。

【0052】

第１加圧ロール１０の成型用凹部１２で圧縮成型された成型物１２０と同様に、第２加圧ロール３０の成型用凹部３２で圧縮成型された成型物１２２は、第２吸引ロール１５０で吸引され、回収される。すなわち、外周面１５１に吸引穴１５９が開口して、第２加圧ロール３０と接する位置で吸引して成型用凹部３２中の成型物１２２を吸引する。第２吸引ロール１５０が回転して吸引穴１５９からの吸引が止まると、成型物１２２は開放され、所定の位置で回収される。なお、第２吸引ロール１５０でも、吸引穴から空気を噴出する位置を設けるのが好ましい。

【0053】

圧縮成型装置３を用いれば、圧縮成型装置１と同様に、第１加圧ロール１０の成型用凹部１２で圧縮成型された成型物１２０は、第１吸引ロール５０で吸引されて成型用凹部１２から引きはがされるので、押出機構を備える必要がないため、簡単な構造で回収でき、かつ、隙間に粉状物質が付着することもなく、清掃性を高くできる。さらに、第１吸引ロール５０が位置Ｃで吸引穴５９から空気を噴出すると、吸引穴５９に詰った微粉を排出することができるので、第１吸引ロール５０の清掃性も高くなる。また、第２加圧ロール３０が第１加圧ロール１０より速い周速度で回転することにより、成型用凹部１２に入らなかった原料１３２は、第２加圧ロール３０の外周面３６に付着するが、第２加圧ロール３０より速い周速度で回転する補助ロール９０の外周面９１に付着し、第２加圧ロール３０の成型用凹部３２で圧縮成型された成型物１２２にも、バリが付かない。第２加圧ロール３０の成型用凹部３２で圧縮成型された成型物１２２は、第２吸引ロール１５０で吸引されて成型用凹部３２から引きはがされるので、押出機構を備える必要がないため、簡単な構造で回収でき、かつ、隙間に粉状物質が付着することもなく、清掃性を高くできる。さらに、第１加圧ロール１０と第２加圧ロール３０の両外周面１６、３６に成型用凹部１２、３２が形成されるので、成型物１２０、１２２をより効率よく圧縮成型することができる。

【0054】

次に図６を参照して、本発明の第４の実施の形態の圧縮成型装置４について説明する。図６は、圧縮成型装置４を示す概略図である。圧縮成型装置４は、下記の点を除いて、圧縮成型装置２と同じである。すなわち、第２加圧ロール３０の外周面３６に成型用凹部３２が形成される点、第２吸引手段としての第２吸引口７１が第２加圧ロール３０の向けて第２加圧ロール３０に接近して配置される点、および、第２加圧ロール３０の第１加圧ロール１０の外周面３６が接する位置と第２吸引口７１が接近する位置との間に補助ロール９０が配置される点で相違する。スクリューフィーダー１００、第１加圧ロール１０および第１吸引口７０は、圧縮成型装置２のものと同じである。

【0055】

第２加圧ロール３０は、圧縮成型装置３（図５参照）のものと同じである。また、補助ロール９０およびスクレーパ９２も圧縮成型装置３のものと同じである。すなわち、圧縮成型装置３の第２吸引ロール１５０に代えて第２吸引口７１を備えている。

【0056】

第２吸引口７１は、基本的に第１吸引口７０と同様の構造である。第１吸引口７０は吸引用配管７６で、第２吸引口７１は吸引用配管７８で、サイクロン式回収装置７４に接続される。なお吸引用配管７６と吸引用配管７８とは、サイクロン式回収装置７４より上流側（第１および第２吸引口７０、７１側）で分岐管により１本の吸引用配管とされるのが好ましい。サイクロン式回収装置７４は、真空タンクなどの負圧発生装置（不図示）に接続される。

【0057】

圧縮成型装置４では、第２加圧ロール３０の成型用凹部３２で圧縮成型された成型物１２２は、第２吸引口７１で吸引される。第２吸引口７１で吸引された成型物１２２は、第１吸引口７０で吸引された成型物１２０と共にサイクロン式回収装置７４で吸引した空気や微粉と分離されて回収される。なお、第１吸引口７０に接続するサイクロン式回収装置７４とは別に、第２吸引口７１用のサイクロン式回収装置を備えてもよい。また、負圧発生装置を別々に備えてもよい。

【0058】

圧縮成型装置４を用いれば、圧縮成型装置２と同様に、第２加圧ロール２０が第１加圧ロール１０より速い周速度で回転することにより、成型用凹部１２に入らなかった原料１３２、すなわちバリは、第２加圧ロール２０の外周面２６に付着し、第１加圧ロール１０の成型用凹部１２にはバリのない成型物１２０が圧縮成型される。また、第１加圧ロール１０の成型用凹部１２で圧縮成型された成型物１２０は、第１吸引口７０で吸引されて成型用凹部１２から引きはがされるので、押出機構を備える必要がないため、簡単な構造で回収でき、かつ、隙間に粉状物質が付着することもなく、清掃性を高くできる。さらに、サイクロン式回収装置７４で吸引した微粉等を分離して成型物１２０を回収できる。そして、第１吸引口７０もサイクロン式回収装置７４も可動部がなく、メンテナンスが軽減され、清掃性も高い。また、第２加圧ロール３０が第１加圧ロール１０より速い周速度で回転することにより、成型用凹部１２に入らなかった原料１３２は、第２加圧ロール３０の外周面３６に付着するが、第２加圧ロール３０より速い周速度で回転する補助ロール９０の外周面９１に付着し、第２加圧ロール３０の成型用凹部３２で圧縮成型された成型物１２２にも、バリが付かない。第２加圧ロール３０の成型用凹部３２で圧縮成型された成型物１２２は、第２吸引口７１で吸引されて成型用凹部３２から引きはがされるので、押出機構を備える必要がないため、簡単な構造で回収でき、かつ、隙間に粉状物質が付着することもなく、清掃性を高くできる。さらに、第１加圧ロール１０と第２加圧ロール３０の両外周面１６、３６に成型用凹部１２、３２が形成されるので、成型物１２０、１２２をより効率よく圧縮成型することができる。

【0059】

次に図７を参照して、本発明の第５の実施の形態の圧縮成型装置５について説明する。図７は、圧縮成型装置５を示す概略図である。圧縮成型装置５では、第１吸引ロール６０の構造が圧縮成型装置１の第１吸引ロール５０と異なり、他は圧縮成型装置１と同じである。第１吸引ロール６０は、第１加圧ロール１０の回転軸１４と平行に配置された支持軸６６と、円筒状の外輪６２と、外輪６２に内接する円筒状の内輪６３と、支持軸６６と内輪６３を連結する仕切板６４であって、内輪６３内の空間６８を２分割する仕切板６４を有する。第１吸引ロール６０の内輪６３は、円筒形の両端面を不図示の蓋板で封止される。仕切板６４は両端面の蓋板とで、内輪６３内の空間６８、６８、すなわち、内輪６３と蓋板と支持軸６６とで囲まれた空間６８、６８を、扇形断面の２つの空間６８に分割する。なお、内輪６３内の空間６８、６８は等しい大きさ（中心角）に形成される必要はない。図７の圧縮成型装置５では、第１吸引ロール６０は２枚の水平な仕切板６４を有するが、水平である必要はなく、また３枚以上の仕切板６４を有していてもよい。外輪６２には、外輪６２を貫通する吸引穴６９が形成される。すなわち、外周面６１に吸引穴６９が開口する。また、内輪６３には、内輪６３を貫通し、空間６８と外輪６２の吸引穴６９とを連通する連絡穴６５が形成される。連絡穴６５は内輪６３の全周囲に形成される必要はなく、吸引穴６９から吸引して成型物１２０を第１吸引ロール６０の外周面６１に付着させる位置、すなわち、第１吸引ロール６０の外周面６１が第１加圧ロール１０の外周面１１に接する位置から、成型物１２０を解放する位置までの間に形成されればよい。吸引穴６９は、第１加工ロール１０の成型用凹部１２、すなわち成型物１２０より小径の穴であって、多数が形成される。

【0060】

第１吸引ロール６０の内輪６３および支持軸６６は回転せず、固定されている。外輪６２は、内輪６３と摺動しながら回転する。そして、内輪６３内の空間６８、６８の内、成型物１２０を吸引する吸引穴６９に連通する連絡穴６５が形成されている空間６８には、負圧発生装置が接続される。第１吸引ロール６０では、空間６８は回転しないので、第１吸引ロール５０に接続する切替装置４２（図３参照）は不要となり、構造が簡単になる。しかし、外輪６２と内輪６３とが摺動するので、その摺動面を滑らかに形成することや、摺動に伴う摩耗に対処することが要求される。吸引穴６９や連絡穴６５の数や配置は特に限定されない。第１加圧ロール１０の成型用凹部１２中の成型物１２０を引きはがすことができればよい。第１吸引ロール６０の外輪６２や内輪６３は、金属、樹脂、ゴム、セラミックなどの材料で形成されるが、摩耗性の高い金属、樹脂などで形成されるのが好ましい。第１加圧ロール１０と同じ材料である必要はなく、また、外輪６２の材料と内輪６３の材料が同じである必要はない。

【0061】

外周面６１の吸引穴６９から吸引するように、第１吸引ロール６０の内輪６３内の空間６８を負圧にする。すなわち、負圧にした空間６８と吸引穴６９が連絡穴６５を介して連通する。なお、内輪６３内を３つ以上の空間６８に分割し、外輪６２が成型物１２０を落下させた位置より下流側で、空間６８を加圧し、連絡穴６５を介して吸引穴６９から空気を噴出するように構成してもよい。吸引穴６９から空気を噴出するようにすると、吸引穴６９に原料１１０の粉体、粉じん等の微粉が詰ったとしても排出できる。よって、吸引穴６９の清掃が不要になる。

【0062】

圧縮成型装置５を用いれば、第２加圧ロール２０が第１加圧ロール１０より速い周速度で回転することにより、成型用凹部１２に入らなかった原料１３０、すなわちバリは、第２加圧ロール２０の外周面２６に付着し、第１加圧ロール１０の成型用凹部１２にはバリのない成型物１２０が圧縮成型される。また、第１加圧ロール１０の成型用凹部１２で圧縮成型された成型物１２０は、第１吸引ロール６０で吸引されて成型用凹部１２から引きはがされるので、押出機構を備える必要がないため、簡単な構造で成型物１２０を回収でき、かつ、隙間に粉状物質が付着することもなく、清掃性を高くできる。さらに、第１吸引ロール５０では、外輪６２だけが回転するので、負圧発生装置４０（図３参照）との接続が簡単になる。

【0063】

次に、図８を参照して、本発明の第６の実施の形態の圧縮成型装置６について説明する。図８は、圧縮成型装置６を示す概略図である。圧縮成型装置６では、第２加圧ロール２１の直径Ｄ２を第１加圧ロール１０の直径Ｄ１より大きく形成する。なお、第１〜５の実施の形態の圧縮成型装置１〜５においては、第１加圧ロール１０の直径Ｄ１と第２加圧ロール２１の直径Ｄ２は等しく形成されていた。そのために第２加圧ロール２０を第１加圧ロール１０より大きな回転速度で回転して、第２加圧ロール２０を第１加圧ロール１０より速い周速度で回転する。このように回転速度を調整することにより同径の加圧ロール１０、２０を用いることができる。

【0064】

圧縮成型装置６では、第２加圧ロール２１の直径Ｄ２を第１加圧ロール１０の直径Ｄ１より大きく形成するので、第１加圧ロール１０と第２加圧ロール２１と同じ回転速度で回転しても、第２加圧ロール２１を第１加圧ロール１０より大きな周速度で回転することができる。よって、成型用凹部１２に入らなかった原料であるバリ１３０は第２加圧ロール２１の表面に付着し、第１加圧ロール１０の成型用凹部１２にはバリのない成型物１２０が圧縮成型される。圧縮成型装置６を用いることにより、最も構造が複雑でコストが掛かる駆動系を簡素にすることができるので、好ましい。特に既存の設備を本発明の設備に改良する場合に、駆動系の改造が不要となり、そのメリットは大きい。なお、圧縮成型装置６においても、第１加圧ロール１０と第２加圧ロール２１の回転速度を違えてもよい。

【0065】

これまで説明した圧縮成型装置１〜６においては、それぞれの特徴を互いに組み合わせたものとしてもよい。例えば、図４の圧縮成型装置２において、図８の圧縮成型装置６のように、第１加圧ロール１０と第２加圧ロール２０の直径を変えてもよい。

【0066】

これまで説明したように、本発明による圧縮成型装置を用いると、押出機構が不要となり、加圧ロールの成型用凹部の数を増加させても構成部品が増加することがない。よって、成型用凹部の数を増加させ易い。特に、たとえば直径３ｍｍ以下のような、小さなサイズの成型物を製造する際に、その効果は大きい。

【0067】

本明細書および図面で用いた主な符号を、以下にまとめて示す。
１、２、３、４、５、６ 圧縮成型装置
１０ 第１加圧ロール
１２ 成型用凹部
１４ 回転軸
１６ 外周面
２０、２１ 第２加圧ロール
２４ 回転軸
２６ 外周面
３０ 第２加圧ロール
３２ 成型用凹部
３４ 回転軸
３６ 外周面
４０ 負圧発生装置
４２ 切替装置
４４ 負圧用配管
５０、６０ 第１吸引ロール（第１吸引手段）
５１、６１ 外周面
５２、６２ 外輪
５４、６４ 仕切板
５６ 回転軸
５８、６８ 空間
５９、６９ 吸引穴
６３ 内輪
６５ 連絡穴
６６ 支持軸
７０ 第１吸引口（第１吸引手段）
７１ 第２吸引口（第２吸引手段）
７２ 吸引用配管
７４ サイクロン式回収装置
７６、７８ 吸引用配管
８０ スクレーパ
９０ 補助ロール
９２ スクレーパ
１００ スクリューフィーダー
１０２ スクリュー
１０４ ケーシング
１１０ 原料
１２０、１２２ 成型物
１３０ 外周面に付着する原料
１５０ 第２吸引ロール（第２吸引手段）
１５１ 外周面
１５９ 吸引穴
Ａ 吸引穴から吸引して成型物を成型用凹部から引きはがす位置
Ｂ 吸引穴からの吸引を止めて吸引した成型物を解放する位置
Ｃ 吸引穴から空気を噴出する位置
Ｄ１ 第１加圧ロールの直径
Ｄ２ 第２加圧ロールの直径

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【手続補正書】

【提出日】2018年9月7日

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】請求項１４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【請求項14】

前記第１吸引口または前記第２吸引口で吸引した前記成型物を、前記吸引口または前記第２吸引口で吸引した微粉と分離するサイクロン式回収装置をさらに備える、
請求項１２または１３に記載の成型物の圧縮成型装置。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0014】

また本発明の第６の態様の成型物の圧縮成型装置は、たとえば図５に示すように、第２または第２の態様を引用する第５の態様の成型物の圧縮成型装置３において、第２吸引手段１５０は、第２加圧ロール３０の外周面３６に接する第２吸引ロール１５０であって、回転する外周面１５１に第２成型用凹部３２より小径の吸引穴１５９が形成され、吸引穴１５９より吸引することにより成型物１２２を第２成型用凹部３２から引きはがす、第２吸引ロール１５０である。このように構成すると、第２成型用凹部より小径の吸引穴が形成され、吸引穴より吸引することにより成型物を第２成型用凹部から引きはがす第２吸引ロールを備えるので、成型物はしっかりと第２吸引ロールに付着し、簡単な構造で成型物を引きはがすことができる。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２９

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0029】

図１は、本発明の第１の実施の形態の圧縮成型装置１を示す概略図である。圧縮成型装置１は、粉状の原料１１０を所定の形状の成型物１２０に圧縮成型する。圧縮成型装置１は、水平な回転軸１４回りに回転する円柱状の第１加圧ロール１０と、水平な回転軸２４回りに回転する円柱状の第２加圧ロール２０とを備える。第１加圧ロール１０と第２加圧ロール２０とは、平行に、かつ、その外周面１６と外周面２６が接するように配置される。ここで、「外周面１６と外周面２６が接するように」とは、外周面１６、２６が実際に接してもよいし、原料１１０の粉体が僅かに挟まる程度であってもよく、また「接する」と表現することもある。第１加圧ロール１０と第２加圧ロール２０とは、矢印で示すように、上部が互いに接近する方向（以降、「内側方向」ともいう）に回転する。第２加圧ロール２０は、その周速度が第１加圧ロール１０の周速度より速くなるように回転する。第１加圧ロール１０と第２加圧ロール２０とが接する位置の上方には、原料１１０を第１加圧ロール１０と第２加圧ロール２０との間に供給する原料供給装置としてのスクリューフィーダー１００が配置される。スクリューフィーダー１００は、円筒形のケーシング１０４の内部に、螺旋状の羽根を有するスクリュー１０２を備え、スクリュー１０２が軸回りに回転することでケーシング１０４内の原料１１０を下方に向けて、すなわち第１加圧ロール１０と第２加圧ロール２０との間に供給する。スクリューフィーダー１００は、公知の装置でよい。なお、原料供給装置はスクリューフィーダー１００に限られず、原料１１０に圧力を掛けて供給する装置、原料１１０を押して供給する装置など、他の装置であってもよい。

【手続補正4】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0030】

図２に示すように、第１加圧ロール１０の外周面１６には、成型用凹部１２が形成される。成型用凹部１２は、原料１１０が押し込められ、第２加圧ロール２０との間の加圧力により圧縮成型される空間である。外周面１６には、多数の成型用凹部１２が形成され、効率的に成型物１２０を成型できるが、成型用凹部１２の数や配列の仕方は任意である。なお、第２加圧ロール２０の外周面２６は、平坦である。また、第２加圧ロール２０は、第１加圧ロール１０より速い周速度で回転する。第１加圧ロール１０と第２加圧ロール２０は、圧縮成型される原料１１０に応じて、金属、樹脂、ゴム、セラミックなどから選択した材料で形成される。例えば、圧縮成型するのに大きな加圧力が必要な場合には、金属、特にステンレス鋼などで形成するのがよい。

【手続補正5】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0032】

第２加圧ロール２０の下部に接するようにスクレーパ８０が配置される。ここで、第２加圧ロール２０の下部とは、第１加圧ロール１０との間で原料１１０を加圧する位置より回転の下流側であればよいが、最下点を越えない方が好ましい。ここで、「接するように」とは、第２加圧ロール２０の外周面２６に付着した板状の原料１３０をはぎ取ることができるだけ接近していればよい。スクレーパ８０は、先端が鋭角の形状、または丸みを有する形状で、第２加圧ロール２０の円柱の軸方向（図１に垂直な方向）に長い部材である。スクレーパ８０は、外周面２６に付着した原料１３０をはぎ取るように配置される。

【手続補正6】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0033】

第１加圧ロール１０の下部に接するように第１吸引手段としての第１吸引ロール５０が配置される。ここで、第１加圧ロール１０の下部とは、スクリューフィーダー１００から供給された原料１１０が第１加圧ロール１０の成型用凹部１２に押し込められ、第２加圧ロール２０で圧縮成型された位置より回転の下流側であればよい。また、「接するように」とは、第１吸引ロールの吸引穴５９からの吸引により、第１加圧ロール１０の成型用凹部１２の成型物１２０が吸引されればよく、「接する」と表現することもある。

【手続補正7】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0034】

図３に第１吸引ロール５０を拡大して示す。図３（ａ）は第１吸引ロール５０の断面と第１吸引ロール５０の内部空間５８を負圧にするための負圧発生装置４０等も示す。図３（ｂ）は第１吸引ロール５０の外周面５１、負圧発生装置４０および負圧にする位置を切り替える切替装置４２等を示す。第１吸引ロール５０は、第１加圧ロール１０の回転軸１４と平行に配置された回転軸５６と、円筒状の外輪５２と、回転軸５６と外輪５２を連結する仕切板５４であって、外輪５２内の空間５８を３分割する仕切板５４を有する。第１吸引ロール５０は、円筒形の両端面を不図示の蓋板で封止される。仕切板５４は両端面の蓋板とで、外輪５２内の空間５８、５８、５８、すなわち、外輪５２と蓋板と回転軸５６とで囲まれた空間５８、５８、５８を、軸直角方向断面において扇形断面の３つの空間５８に分割する。なお、外輪５２内の空間５８、５８、５８は等しい大きさ（中心角）に形成される必要はない。第１吸引ロール５０の外輪５２を貫通する吸引穴５９が形成される。すなわち、外周面５１に吸引穴５９が開口する。吸引穴５９は、第１加圧ロール１０の成型用凹部１２、すなわち成型物１２０より小径の穴であって、多数が形成される。吸引穴５９の数や配置は特に限定されないが、後述するように第１加圧ロール１０の成型用凹部１２中の成型物１２０を引きはがすことができればよい。なお、仕切板５４が外輪５２に接する位置の外周面５１には、仕切板５４で分割された両側の空間５８の内のいずれかから貫通する吸引穴５９が形成され、外周面５１には均等に吸引穴５９が形成されるのが好ましい。第１吸引ロール５０は、金属、樹脂、ゴム、セラミックなどの材料で形成される。第１加圧ロール１０の材料と同じである必要はない。

【手続補正8】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0047】

次に図５を参照して、本発明の第３の実施の形態の圧縮成型装置３について説明する。図５は、圧縮成型装置３を示す概略図である。圧縮成型装置３は、下記の点を除いて、圧縮成型装置１と同じである。すなわち、第２加圧ロール３０の外周面３６に成型用凹部３２が形成される点、第２加圧ロール３０の下部に接するように第２吸引手段としての第２吸引ロール１５０が配置される点、および、第２加圧ロール３０の第１加圧ロール１０の外周面１６が接する位置と第２吸引ロール１５０が接する位置との間に補助ロール９０が配置される点で相違する。なお、「接するように」の意味は、圧縮成型装置１の場合と同じである。スクリューフィーダー１００、第１加圧ロール１０および第１吸引ロール５０は、圧縮成型装置１のものと同じである。

【手続補正9】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0051】

圧縮成型装置３において、第２加圧ロール３０では、成型用凹部３２に原料１００が押し込められると共に、その外周面３６に板状の原料１３２が付着する。成型用凹部３２に押し込められた原料１００は、第１加圧ロール１０にて加圧されて圧縮成型され、成型物１２２となる。なお、圧縮成型装置１と同様に、第１加圧ロール１０の成型用凹部１２に押し込められた原料１１０は第２加圧ロール３０で加圧され成型物１２０になる。外周面３６に付着した原料１３２は、補助ロール９０に接する。すると、補助ロール９０は、第２加圧ロール３０より速い周速度で回転するので、板状の原料１３２と第２加圧ロール３０の成型用凹部３２の成型物１２２との間に剪断力が作用する。そこで、板状の原料１３２は成型用凹部３２で圧縮成型された成型物１２２と分離する。すなわち、成型物１２２にバリが付かなくなる。板状の原料１３２は周速度の速い補助ロール９０の外周面９１に付着する。補助ロール９０に付着した原料１３２は、スクレーパ９２により外周面９１からはぎ取られ、回収される。回収された原料１３２は、再度スクリューフィーダー１００に送られてもよい。なお、第１加圧ロール１０と第２加圧ロール３０とが接するときの加圧力で板状の原料１３２は第２加圧ロール３０の外周面３６に付着されている。そのために、補助ロール９０が第２加圧ロール３０を加圧する力が弱すぎると、板状の原料１３２が補助ロール９０に付着しないことがある。そこで、補助ロール９０により第２加圧ロール３０上の原料１３２に作用する圧力は、第１加圧ロール１０と第２加圧ロール３０との間で作用した圧力と同等か若干高くするのが好ましい。ただし、圧力を高くしすぎると、原料１３２の密度が変化して性状に差が生ずるので、好ましくない。

【手続補正10】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0054】

次に図６を参照して、本発明の第４の実施の形態の圧縮成型装置４について説明する。図６は、圧縮成型装置４を示す概略図である。圧縮成型装置４は、下記の点を除いて、圧縮成型装置２と同じである。すなわち、第２加圧ロール３０の外周面３６に成型用凹部３２が形成される点、第２吸引手段としての第２吸引口７１が第２加圧ロール３０に向けて第２加圧ロール３０に接近して配置される点、および、第２加圧ロール３０の第１加圧ロール１０の外周面３６が接する位置と第２吸引口７１が接近する位置との間に補助ロール９０が配置される点で相違する。スクリューフィーダー１００、第１加圧ロール１０および第１吸引口７０は、圧縮成型装置２のものと同じである。

【手続補正11】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５９

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0059】

次に図７を参照して、本発明の第５の実施の形態の圧縮成型装置５について説明する。図７は、圧縮成型装置５を示す概略図である。圧縮成型装置５では、第１吸引ロール６０の構造が圧縮成型装置１の第１吸引ロール５０と異なり、他は圧縮成型装置１と同じである。第１吸引ロール６０は、第１加圧ロール１０の回転軸１４と平行に配置された支持軸６６と、円筒状の外輪６２と、外輪６２に内接する円筒状の内輪６３と、支持軸６６と内輪６３を連結する仕切板６４であって、内輪６３内の空間６８を２分割する仕切板６４を有する。第１吸引ロール６０の内輪６３は、円筒形の両端面を不図示の蓋板で封止される。仕切板６４は両端面の蓋板とで、内輪６３内の空間６８、６８、すなわち、内輪６３と蓋板と支持軸６６とで囲まれた空間６８、６８を、扇形断面の２つの空間６８に分割する。なお、内輪６３内の空間６８、６８は等しい大きさ（中心角）に形成される必要はない。図７の圧縮成型装置５では、第１吸引ロール６０は２枚の水平な仕切板６４を有するが、水平である必要はなく、また３枚以上の仕切板６４を有していてもよい。外輪６２には、外輪６２を貫通する吸引穴６９が形成される。すなわち、外周面６１に吸引穴６９が開口する。また、内輪６３には、内輪６３を貫通し、空間６８と外輪６２の吸引穴６９とを連通する連絡穴６５が形成される。連絡穴６５は内輪６３の全周囲に形成される必要はなく、吸引穴６９から吸引して成型物１２０を第１吸引ロール６０の外周面６１に付着させる位置、すなわち、第１吸引ロール６０の外周面６１が第１加圧ロール１０の外周面１６に接する位置から、成型物１２０を解放する位置までの間に形成されればよい。吸引穴６９は、第１加圧ロール１０の成型用凹部１２、すなわち成型物１２０より小径の穴であって、多数が形成される。

【国際調査報告】