JP2023112471A

JP2023112471A - Pestle body

Info

Publication number: JP2023112471A
Application number: JP2022014279A
Authority: JP
Inventors: 雅人佐藤; Masahito Sato
Original assignee: JMC KK
Current assignee: JMC KK
Priority date: 2022-02-01
Filing date: 2022-02-01
Publication date: 2023-08-14

Abstract

To provide a pestle body that can effectively suppress metallic dust, which is generated mainly due to friction or the like of the pestle body, from mixing into a tablet or the like that is compression-molded by using the pestle body and a semiconductor substrate or the like to which sealing or the like is performed.SOLUTION: Pestle bodies are formed in a rod-like shape and respectively have pressing parts for pressing an article which is pressed against one end part thereof while contacting the article, pressurizing parts to which stress for pressing the article against the other end part is applied, and holding parts in which the pestle bodies are held slidably between the pressing parts and the pressurizing parts, which press an article by making the holding parts reciprocate in a longitudinal direction while holding the holding parts slidably, where magnets are arranged between the pressing parts and/or the pressurizing parts of the pestle bodies, and the holding parts.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、粉体を圧縮して錠剤、食品等の形態に成形したり、射出成形用等に使用される樹脂ペレットを形成する等の目的で、往復運動により対象物に加圧するために使用される杵体に関するものである。 The present invention is used for pressing an object by reciprocating motion for the purpose of compressing powder into tablets, foods, etc., or forming resin pellets used for injection molding, etc. It is related to the rod body to be used.

従来より、各種の粉状体を加圧して圧縮することにより、当該粉状体を所定の形状を有する固形物に成形する成形方法が使用されている。例えば、特許文献１には、板状体に設けられた臼孔に対して、当該臼孔の軸線上で上下に移動可能に設けられた棒状の上杵及び下杵の杵体を使用して、臼孔内に充填された粉体を上杵及び下杵の間で加圧して圧縮し、所定の形状を有する固形物に成形加工する粉体圧縮成形装置が記載されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a molding method has been used in which various powdery materials are pressurized and compressed to mold the powdery materials into a solid material having a predetermined shape. For example, in Patent Document 1, rod-shaped upper and lower punches are used to move vertically along the axis of a die hole formed in a plate-like body. , describes a powder compression molding apparatus that presses and compresses a powder filled in a die hole between upper and lower punches to form a solid material having a predetermined shape.

一方、特許文献２には、上下に移動可能な押し部材（杵体）を使用して、載置台に載置された半導体基板に対して封止部材を押し付ける等により半導体基板を封止する封止装置が記載されている。 On the other hand, in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-100001, a sealing member is used to seal a semiconductor substrate by pressing the sealing member against a semiconductor substrate mounted on a mounting table using a pressing member (punch) that can move up and down. A stop device is described.

特許文献１，２に記載されるような加圧によって対象物を成形等する装置においては、主として、単純な機構によって対象物に加圧することを目的にして、当該加圧を行うための加圧手段として、主に上下に往復して移動可能に保持された棒状の杵体が使用されている。 In the apparatus for molding an object by pressurization as described in Patent Documents 1 and 2, the main purpose is to pressurize the object by a simple mechanism, and the pressurization for performing the pressurization As a means, a rod-shaped punch that is held so as to be able to reciprocate up and down is mainly used.

つまり、特許文献１に記載の粉体圧縮成形装置においては、成形される粉状体を挟むように上下の杵体を配置した状態で、一定の間隔を隔てて配置される圧縮ロール等の間を通過させることによって上下の杵体間の距離を縮小させることで粉状体を圧縮して、錠剤等が成形される。また、特許文献２に記載の封止装置では、エアシリンダー等の上下動を生じさせる手段によって杵体を駆動して、杵体と載置台との距離を縮小させることで半導体基板の封止を行っている。 In other words, in the powder compression molding apparatus described in Patent Document 1, in a state in which the upper and lower rods are arranged so as to sandwich the powder material to be molded, the compression rolls and the like are arranged at regular intervals. By reducing the distance between the upper and lower punches by passing through the powder, the powder is compressed to form a tablet or the like. Further, in the sealing device described in Patent Document 2, the semiconductor substrate is sealed by driving the punch by means of vertical movement such as an air cylinder to reduce the distance between the punch and the mounting table. Is going.

特開２０１２－１４８３２１号公報JP 2012-148321 A 特開２０１２－４３８９８号公報JP 2012-43898 A 特開２０２１－８０９０７号公報JP 2021-80907 A 特開２００８－４３８５８号公報JP 2008-43858 A

上記特許文献１に記載される粉体圧縮成形装置や、特許文献２に記載される封止装置等で使用される杵体は、圧縮される粉体や封止部材等に対して当該杵体が往復運動をする方向の応力が印加されることにより対象物に押し付けられて、所望の成形等を行う目的で使用される。
一方、当該成形などを行う際に杵体に対して印加される応力は圧縮ロール間での圧縮等に起因するもの（特許文献１）であるなど、必ずしも上記粉体を圧縮する方向の応力でなく、複雑な方向性を有する応力が杵体に対して印加される。そして、上記杵体を高強度の鞘部（ガイド部）によって摺動自在に保持することによって、杵体が所定の往復運動の方向以外に運動することを規制し、杵体が往復運動をする方向の応力を圧縮される粉体や封止部材等に印加するように構成されることが一般的である。
しかしながら、杵体に印加される応力の方向とその運動方向の違い等に起因して、上記のように構成される杵体と鞘部の間には大きな摩擦力が発生し、当該摩擦によって発塵を生じることが避けられない。また、上記杵体と上記圧縮ロール間等にも同様の摩擦が存在し、当該部分からの発塵を生じることが避けられない。そして、当該摩擦によって生じた塵が圧縮成形される錠剤やペレットに混入した際には製品として大きな問題を生じることが懸念される。
本発明は、杵体を使用することで圧縮成形される錠剤等や、封止などが行われる半導体基板等に対して、主に杵体の周囲の摩擦等によって生じる金属性の塵が混入等することを有効に抑制することが可能な杵体を提供することを課題とする。 Punches used in the powder compression molding apparatus described in Patent Document 1, the sealing apparatus described in Patent Document 2, and the like are used against the powder to be compressed, the sealing member, and the like. is pressed against an object by applying stress in the direction of reciprocating motion, and is used for the purpose of performing desired molding or the like.
On the other hand, the stress applied to the punch during the molding is necessarily due to the compression between the compression rolls (Patent Document 1). A stress having a complicated directionality is applied to the punch. By slidably holding the above-mentioned punch by a high-strength sheath (guide), movement of the punch in a direction other than a predetermined reciprocating direction is restricted, and the punch reciprocates. It is generally configured to apply a directional stress to the powder to be compressed, the sealing member, or the like.
However, due to the difference in the direction of the stress applied to the rod and the direction of its movement, etc., a large frictional force is generated between the rod and the sheath configured as described above. Dust generation is inevitable. Further, similar friction exists between the punch and the compression roll, etc., and it is inevitable that dust is generated from this portion. And when the dust generated by the friction is mixed with tablets or pellets to be compression-molded, there is a concern that a serious problem will occur as a product.
In the present invention, tablets and the like that are compression-molded by using a punch, and semiconductor substrates that are sealed, etc., are mixed with metallic dust mainly caused by friction around the punch. It is an object of the present invention to provide a punch capable of effectively suppressing the squeezing.

上記課題を解決するために、本発明は、以下の手段を提供する。
（１）棒状の形状を有し、一方の端部に押圧する物品に接触して押圧するための押圧部、他方の端部に物品を押圧するための応力が印加される加圧部、当該押圧部と加圧部の間に摺動自在に杵体が保持される保持部をそれぞれ有し、当該保持部を摺動自在に保持した状態で長さ方向に往復運動させることで物品を押圧する杵体であって、当該杵体の押圧部及び／又は加圧部と、保持部との間に磁石が設けられていることを特徴とする杵体。
（２）上記磁石は、杵体の押圧部と保持部との間に設けられている杵体。
（３）上記杵体の少なくとも一部は、強磁性を示す材質によって構成されている杵体。
（４）上記磁石は、弾性体を介して杵体に設けられている杵体。
（５）上記弾性体は、強磁性を示す材質によって構成されている杵体。
（６）上記の杵体を有する粉体圧縮成形装置。 In order to solve the above problems, the present invention provides the following means.
(1) A pressing portion having a rod-like shape, one end of which is in contact with and presses an article to be pressed, and the other end of which a stress for pressing the article is applied; A holding portion for holding a punch slidably held between the pressing portion and the pressing portion is provided, and the article is pushed by reciprocating in the longitudinal direction while the holding portion is slidably held. A punch, characterized in that a magnet is provided between a pressing portion and/or a pressing portion of the punch and a holding portion.
(2) The magnet is a rod provided between the pressing portion and the holding portion of the rod.
(3) At least a part of the above-mentioned punch is made of a material exhibiting ferromagnetism.
(4) The magnet is provided on the rod via an elastic body.
(5) The elastic body is a rod made of a ferromagnetic material.
(6) A powder compression molding apparatus having the above-mentioned punch.

本発明によれば、杵体の動作等に伴って生じる金属製の塵を効果的に吸着することが可能となり、圧縮成形等される製品中に金属製の塵が混入することを有効に抑制することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to effectively absorb the metal dust generated by the movement of the punch, etc., and effectively suppress the metal dust from entering the product to be compression-molded or the like. It becomes possible to

粉体圧縮成形装置の構成の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline|summary of a structure of a powder compression molding apparatus. 粉体圧縮成形装置による粉体の圧縮成形の行程の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline|summary of the process of compression molding of the powder by a powder compression molding apparatus. 本発明に係る杵体を有する粉体圧縮成形装置の概要を示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the outline|summary of the powder compression molding apparatus which has the punch which concerns on this invention. 粉体圧縮成形装置の構成の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline|summary of a structure of a powder compression molding apparatus. 本発明に係る杵体の他の構成例の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another configuration example of the punch according to the present invention; 本発明に係る杵体の他の構成例の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another configuration example of the punch according to the present invention; 本発明に係る杵体の他の構成例の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another configuration example of the punch according to the present invention; 本発明に係る杵体の他の構成例の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another configuration example of the punch according to the present invention;

図１には、粉体を圧縮して錠剤を形成したり、射出成形用等に使用される樹脂ペレットを形成する際などに一般的に使用される粉体圧縮成形装置における、いわゆる打錠機１の部分の構成の例を模式的に示す。一般的な打錠機１においては、テーブル７に設けられた孔部に、所定の内径の貫通穴が設けられた臼材３が挿入され、当該臼材３に設けられた貫通穴を粉体１０を圧縮成形する際の臼穴として使用して錠剤等の成形が行われる。 Fig. 1 shows a so-called tablet press in a powder compression molding apparatus that is commonly used to compress powder to form tablets or to form resin pellets used for injection molding. 1 schematically shows an example of the configuration of part 1. FIG. In a general tableting machine 1, a die member 3 having a through hole with a predetermined inner diameter is inserted into a hole provided in a table 7, and the through hole provided in the die member 3 is filled with powder. A tablet or the like is molded by using it as a die hole for compression molding of 10 .

つまり、成形される錠剤等に合わせた径を有するように臼材３に設けられた貫通穴の内部で、上杵２と下杵２’の先端部を付き合わせて、当該先端部の間に形成される空間の形状に粉体１０を圧縮して成形することが行われる。上記上杵２，下杵２’は、一般に全体として軸対称な円柱型の棒状とされて、その本体部分は成形する錠剤の大きさ等に応じてφ２０～７０ｍｍ程度の径を有する円柱とされ、その一方の端部に臼材３に設けられた貫通穴の内部で押圧する粉体に接触して押圧するための押圧部が形成され、当該押圧部の近傍の部分は臼材３の貫通穴の径に合わせた径を有している。また杵体の他の端部は、物品を押圧するための応力を外部から印加するための加圧部とされて、加圧に適した形状とされている。 In other words, inside the through hole provided in the die member 3 so as to have a diameter matching the tablet to be molded, the tips of the upper punch 2 and the lower punch 2' are brought together, and the The powder 10 is compressed and molded into the shape of the space to be formed. The upper and lower punches 2 and 2' are generally in the shape of a cylindrical rod that is axially symmetrical as a whole, and the body portion thereof is a cylinder having a diameter of about 20 to 70 mm depending on the size of the tablet to be molded. , and a pressing portion for contacting and pressing the powder to be pressed inside the through hole provided in the mortar member 3 is formed at one end thereof, and the portion near the pressing portion passes through the mortar member 3 . It has a diameter that matches the diameter of the hole. The other end of the punch serves as a pressurizing portion for externally applying a stress for pressing the article, and has a shape suitable for pressurization.

上記上杵２と下杵２’は、臼材３に設けられた貫通穴の中心軸と同軸上に、それぞれ往復運動が可能な状態で設けられており、その往復運動によって上杵２と下杵２’の先端部分がそれぞれ当該貫通穴に挿入可能に配置されている。そして、上杵２と下杵２’の先端部分の径を、貫通穴の内径に対して数１０～１００ミクロン程度小さくすることによって、貫通穴の内壁と上杵２と下杵２’の先端部分の隙間から圧縮成形される粉体が漏れることを防ぐと共に、貫通穴に上杵２、下杵２’が挿入される際に貫通穴の内面との摩擦が生じ難くされている。 The upper and lower punches 2 and 2' are provided coaxially with the central axis of the through hole provided in the die member 3 and are capable of reciprocating motion. The tip portions of the punches 2' are arranged so as to be insertable into the through-holes. By reducing the diameter of the tips of the upper and lower punches 2 and 2' by several tens to 100 microns relative to the inner diameter of the through hole, the inner wall of the through hole and the tips of the upper and lower punches 2 and 2' The powder to be compression-molded is prevented from leaking from the gaps between the parts, and friction with the inner surface of the through-hole is less likely to occur when the upper and lower punches 2 and 2' are inserted into the through-hole.

上杵２と下杵２’は、それぞれ上保持機構６，下保持機構６’によって剛直に保持された上ガイド部４，下ガイド部４’を使用して、杵体の押圧部と加圧部の間の断面形状が一定とされた保持部の部分をガイド部で摺動自在に保持されることにより、外力が印加された際に所定の軸線上で往復運動を生じることが可能とされる。杵体における当該保持部の範囲は、対応するガイド部の長さと、各杵体の往復運動のストローク長さに応じて決定され、杵体を使用する打錠機１に適した長さの杵体が使用され、使用する際にガイド部の内壁と摺動する杵体の保持部の部分が、その押圧部、加圧部と所定の間隔を成すことが好ましい。
なお、上記上杵２、下杵２’の保持部の形状は円柱状に限定されず、四角柱、六角柱等、適宜の断面形状を有するものとすることができる。 The upper and lower punches 2 and 2' are pressurized with the pressing portion of the punch by using an upper guide portion 4 and a lower guide portion 4' rigidly held by an upper holding mechanism 6 and a lower holding mechanism 6', respectively. By slidably holding the portion of the holding portion with a constant cross-sectional shape between the portions by the guide portion, it is possible to generate reciprocating motion on a predetermined axis when an external force is applied. be. The range of the holding part in the punch is determined according to the length of the corresponding guide part and the stroke length of the reciprocating motion of each punch, and the punch has a length suitable for the tablet press 1 using the punch. It is preferable that the portion of the holding part of the punch that slides on the inner wall of the guide part when the body is used and the pressing part and the pressing part form a predetermined gap.
The shape of the holding portions of the upper and lower punches 2 and 2' is not limited to a cylindrical shape, and may have an appropriate cross-sectional shape such as a square column or a hexagonal column.

図１に示すような打錠機１においては、粉体を圧縮成形するために、上杵２、下杵２’の先端部分に大きな応力が発生する一方で、当該上杵２、下杵２’の先端部分を臼材３の貫通穴に貫入させるために、上杵２、下杵２’の移動方向と貫通穴の中心軸を高い精度で一致させることが求められる。このため、上記の上保持機構６，下保持機構６’を、上記テーブル７に対して剛直に固定することによって、テーブル７、保持機構６，６’、ガイド部４，４’を実質的に一体として相互の変位を防止することで、例えば、下記の図２に示すような機構によって上杵２、下杵２’がそれぞれのタイミングで上記貫通穴に挿入可能とされている。また、打錠機１の各部に高い剛性を付与する観点から、一般に杵体を含む打錠機１の各部は構造用の鋼材等によって構成されている。 In the tableting machine 1 as shown in FIG. 1, a large stress is generated in the tip portions of the upper and lower punches 2 and 2' in order to compress and mold the powder. ' penetrates the through-hole of the die material 3, it is required that the moving directions of the upper and lower punches 2 and 2' coincide with the center axis of the through-hole with high accuracy. Therefore, by rigidly fixing the upper holding mechanism 6 and the lower holding mechanism 6' to the table 7, the table 7, the holding mechanisms 6 and 6', and the guide portions 4 and 4' are substantially By integrally preventing mutual displacement, for example, the upper and lower punches 2 and 2' can be inserted into the through holes at respective timings by means of a mechanism as shown in FIG. 2 below. From the viewpoint of imparting high rigidity to each part of the tableting machine 1, each part of the tableting machine 1 including the punch is generally made of structural steel or the like.

図１に示すような打錠機によって粉体を圧縮して成形する工程は、以下のように構成される。まず、下杵２’の先端が臼材３の貫通穴に挿入され、当該下杵２’の先端が臼材３の上面から所定の深さに位置することで貫通穴の底部を構成した状態で、貫通穴付近の臼材３及びテーブル７の面に図示しないフィードシュー（粉体供給装置）によって圧縮成形される粉体１０が供給され、その一部が貫通穴内に充填される。 A process of compressing and molding powder by a tableting machine as shown in FIG. 1 is constituted as follows. First, the tip of the lower punch 2' is inserted into the through hole of the die member 3, and the tip of the lower punch 2' is positioned at a predetermined depth from the upper surface of the die member 3 to form the bottom of the through hole. Then, the powder 10 to be compression-molded is supplied by a feed shoe (powder supply device) (not shown) to the surface of the die material 3 and the table 7 near the through hole, and a part of the powder 10 is filled in the through hole.

その後、図示しないヘラ（スキージ）等を使用して、臼材３及びテーブル７の上面を掃引して、貫通穴内に充填されなかった粉体がテーブル７の上面から排除される。その際に、臼材３の上面とテーブル７の面とが同一の平面を構成していることによって、上記ヘラによる粉体の掃引を良好に行うことができる。 After that, a spatula (squeegee) or the like (not shown) is used to sweep over the die material 3 and the upper surface of the table 7 to remove the powder that has not filled the through holes from the upper surface of the table 7 . At this time, since the upper surface of the die member 3 and the surface of the table 7 form the same plane, the powder can be well swept by the spatula.

圧縮成形される粉体が貫通穴内に充填された後、上杵２を降下させて先端を貫通穴に挿入して貫通穴内を閉鎖し、その状態で上杵２を降下、及び／又は下杵２’を上昇させて貫通穴内で粉体１０を圧縮することで圧縮成形が行われる。その後、上杵２を上昇させて貫通穴の上部を解放した状態で、下杵２’を上昇させる、又は、エア圧等を使用することによって、圧縮成形によって得られた錠剤等が貫通穴から取り出される。 After the powder to be compression-molded is filled in the through hole, the upper punch 2 is lowered and its tip is inserted into the through hole to close the through hole, and in this state the upper punch 2 is lowered and/or the lower punch is pressed. Compression molding is performed by raising 2' and compressing the powder 10 within the through hole. Thereafter, while the upper punch 2 is lifted to release the upper part of the through-hole, the lower punch 2' is lifted or air pressure is used to remove the tablet or the like obtained by compression molding from the through-hole. taken out.

上記図１に示すような打錠機１を使用した粉体圧縮成形装置では、例えば、特許文献１に記載されるように、円盤状のテーブル７に対して、その同一円周上に複数の臼材３や保持機構６，６’、ガイド部４，４’、上杵２、下杵２’が設置され、当該テーブル７を回転させることで、当該回転の力によって、上杵２、下杵２’等を上記のように動作させて連続的に粉体の圧縮成形が行われるように構成される。 In a powder compression molding apparatus using a tableting machine 1 as shown in FIG. 1, for example, as described in Patent Document 1, a plurality of tablets are arranged on a disk-shaped table 7 on the same circumference. A die material 3, holding mechanisms 6, 6', guide portions 4, 4', an upper punch 2, and a lower punch 2' are installed. The punch 2' and the like are operated as described above to continuously perform compression molding of the powder.

図２には、予め配置された案内レール９や回転ロール８の間を、図１に示すような打錠機１を通過させることによって、上杵２、下杵２’を所定のパターンで往復運動させる様子を模式的に示す。なお、図２における横方向は、回転する円盤状のテーブル７固定された臼材３が行う回転運動を直線的に展開したものに相当し、横軸はテーブル７の回転角（臼材３の存在する角度）に相当する。 In FIG. 2, the upper and lower punches 2 and 2' are reciprocated in a predetermined pattern by passing the tableting machine 1 as shown in FIG. Schematically shows the state of motion. The horizontal direction in FIG. 2 corresponds to the linear development of the rotational motion of the die material 3 fixed to the rotating disc-shaped table 7, and the horizontal axis is the rotation angle of the table 7 (the angle of rotation of the die material 3). existing angle).

回転する円盤状のテーブル７に固定された臼材３は、テーブル７の回転軸と垂直な面１２内を円運動し、当該臼材３に対応する上杵２、下杵２’は、その中心軸を臼材３に設けられた貫通穴の中心軸と一致した状態で臼材３と共に移動する。 A die 3 fixed to a rotating disk-shaped table 7 moves in a circular motion in a plane 12 perpendicular to the rotation axis of the table 7, and the upper and lower punches 2 and 2' corresponding to the die 3 move in the same direction. It moves together with the die member 3 in a state in which the central axis coincides with the central axis of the through hole provided in the die member 3 .

一方、上記臼材３を取り付けたテーブル７の上下には、環状の案内レール９，９’が設けられており、臼材３の円周上の位置に応じて、臼材３と案内レール９，９’との間隔がそれぞれ所定のパターンで変化するように設定されている。そして、臼材３の上側（下側）に配置されて臼材３と共に移動する上杵２（下杵２’）は、臼材３と案内レール９の間隔が狭くなることに伴って下方（上方）に押されて移動し、上杵２（下杵２’）の先端が臼材３の貫通穴に挿入され、貫通穴の内部に充填された粉末１０の圧縮等が行われる。 On the other hand, annular guide rails 9 and 9' are provided above and below the table 7 on which the die member 3 is attached. , 9' are set to change in a predetermined pattern. The upper (lower) punch 2 (lower punch 2'), which is placed above (lower) the die 3 and moves together with the die 3, moves downward (lower) as the distance between the die 3 and the guide rail 9 becomes narrower. The tip of the upper punch 2 (lower punch 2') is inserted into the through hole of the die member 3, and the powder 10 filled in the through hole is compressed.

上杵２、下杵２’を、図示しないバネ等により、その先端が臼材３から離れる方向に付勢しておくことで、臼材３と案内レール９，９’との間隔が拡大することにより、その押圧部が臼材３から離れる方向に移動するように構成される。又は、上杵２、下杵２’を案内レール９，９’に対してスライド自在に固定することで、案内レール９，９’と臼材３との距離の変化に応じて上杵２、下杵２’を上下に移動させることができる。 By energizing the upper and lower punches 2 and 2' in the direction away from the die member 3 by means of a spring or the like (not shown), the distance between the die member 3 and the guide rails 9, 9' is increased. As a result, the pressing portion is configured to move away from the die member 3 . Alternatively, by fixing the upper and lower punches 2 and 2' to the guide rails 9 and 9' so as to be slidable, the upper and lower punches 2 and 2' can be adjusted according to the change in the distance between the guide rails 9 and 9' and the die material 3. The lower punch 2' can be moved up and down.

また、特に、貫通穴の内部に充填された粉末１０の圧縮を完了する際など、上杵２、下杵２’に大きな応力が印加される位置においては、案内レール９，９’に換えて回転ロール８，８’を設けることにより、案内レール９，９’と上杵２、下杵２’間の摩擦による移動（回転）の困難を解消することが行われる。 In particular, at a position where a large stress is applied to the upper and lower punches 2 and 2', such as when completing the compression of the powder 10 filled inside the through holes, instead of the guide rails 9 and 9', By providing the rotary rolls 8, 8', the difficulty of movement (rotation) due to friction between the guide rails 9, 9' and the upper and lower punches 2, 2' is eliminated.

つまり、上記環状の案内レール９，９’や回転ロール８，８’と、臼材３の存在する面１２との距離は、貫通穴の内部への粉末１０を充填、当該充填された粉末の圧縮、その後の貫通穴の開放等の目的に応じて、上杵２、下杵２’の先端が所望の位置に存在するように設定されている。そして、テーブル７を高速で回転させることにより、テーブル７に複数箇所設けられた打錠機１によって連続的に粉体の圧縮成形が行われる。 That is, the distance between the annular guide rails 9, 9' and the rotary rolls 8, 8' and the surface 12 where the die member 3 is present is such that the powder 10 is filled into the through hole, and the filled powder is The tips of the upper and lower punches 2 and 2' are set to exist at desired positions according to the purpose of compression, subsequent opening of the through hole, and the like. By rotating the table 7 at a high speed, the tablet presses 1 provided at a plurality of locations on the table 7 continuously perform compression molding of the powder.

一方、上記のような打錠機１を使用して連続的に粉体の圧縮成形を行った場合に、一定の割合で圧縮成形された錠剤内に本来は含まれるべきでない性状を有する介在物が混入することが観察された。本発明者らが、当該圧縮成形された錠剤内に混入した介在物を調査したところ、大半が主に金属によって構成される粉末であり、磁石に吸着するものであること明らかになった。 On the other hand, when the powder is continuously compressed using the tableting machine 1 as described above, inclusions having properties that should not originally be contained in the tablets compressed at a constant rate contamination was observed. When the present inventors investigated the inclusions mixed in the compression-molded tablet, it became clear that most of the inclusions were powder composed mainly of metals and were attracted to magnets.

そこで、本発明者は、当該介在物が圧縮成形される錠剤等の圧粉体の内部に取り込まれる頻度を抑制することを目的として、杵体を使用して圧縮等する際に発生する金属塵を磁石によって効果的に捕集する手段を各種検討した結果、本発明に至ったものである。
なお、切粉等が含まれるオイル等に対して磁石を作用させて切粉等を吸着して除去することは、例えば、特許文献３や特許文献４に記載されるように、磁石による吸着は金属塵を捕集する手段として有効である。 Therefore, the inventors of the present invention have investigated metal dust generated during compression using a pestle for the purpose of suppressing the frequency of such inclusions being taken into the inside of a powder compact such as a tablet to be compressed. As a result of various investigations on means for effectively collecting the particles with a magnet, the present invention has been completed.
It should be noted that removing chips and the like by causing a magnet to act on oil or the like containing chips and the like to attract and remove the chips and the like is described in Patent Documents 3 and 4, for example. It is effective as means for collecting metal dust.

図３，４には、図１に示す構成の打錠機において、圧縮成形される圧粉体の周囲に磁石２０を配置する際の構成例を示す。図１に示す打錠機において、圧縮成形される圧粉体の周囲に存在する表面として、（ａ）上杵２を保持する保持機構６の下面（図４（ａ））、（ｂ）臼材３が取り付けられるテーブル面７（図４（ｂ））、（ｃ）杵体（上杵２）の表面（図３）が考えられた。このため、図１に示す構成の打錠機において、上記の各位置に小型の磁石２０を複数取り付けることで、圧縮成形を繰り返して行った際の金属塵の捕集を試み、有効な金属塵の捕集を可能とする磁石の取り付け位置の探索を行った。なお、図３，４に示すように、それぞれの磁石のＳ／Ｎ極を結ぶ線が、各取り付け面に対して概ね垂直になるようにして磁石２０を各面に吸着させることにより評価を行った。 FIGS. 3 and 4 show an example of the arrangement of the magnet 20 around the green compact to be compression-molded in the tableting machine having the configuration shown in FIG. In the tableting machine shown in FIG. 1, (a) the lower surface of the holding mechanism 6 that holds the upper punch 2 (FIG. 4(a)) and (b) the die are the surfaces that exist around the green compact to be compression-molded. The table surface 7 (FIG. 4(b)) on which the material 3 is attached, and (c) the surface of the punch (upper punch 2) (FIG. 3) were considered. Therefore, by attaching a plurality of small magnets 20 to the respective positions of the tablet press having the configuration shown in FIG. We searched for the attachment position of the magnet that enables the collection of In addition, as shown in FIGS. 3 and 4, the evaluation was performed by attaching the magnet 20 to each surface so that the line connecting the S/N poles of each magnet was substantially perpendicular to each mounting surface. Ta.

なお、上記の評価を行った打錠機では、杵体及び保持機構６等が鋼材で構成されている。このため、図３，４に示すように磁石を各面に吸着させた際には、当該杵体及び保持機構６等がヨーク材として作用し、各図に示すような形態で磁力線が生成すると考えられるために、磁石の表面に露出する磁極（例えば、Ｎ極）への金属塵の吸着が望まれる他、当該磁極の周囲の鋼材部分が他方の磁極（例えば、Ｓ極）として機能し、同様に金属塵が吸着すると考えられる。 In addition, in the tableting machine for which the above evaluation was performed, the punch, the holding mechanism 6, and the like were made of steel. Therefore, when the magnets are attracted to the respective surfaces as shown in FIGS. 3 and 4, the rods, the holding mechanism 6 and the like act as yoke members, and the lines of magnetic force are generated in the form shown in each figure. In order to be considered, in addition to the adsorption of metal dust to the magnetic pole (for example, N pole) exposed on the surface of the magnet, the steel material part around the magnetic pole functions as the other magnetic pole (for example, S pole), It is considered that metal dust is similarly adsorbed.

上記評価を行った結果、上杵２の保持機構６の下面に磁石２０を取り付けた場合（図４（ａ））には、磁極の表面等に金属塵の吸着がみられた。また、臼材３が取り付けられるテーブル面７に磁石２０を取り付けた場合（図４（ｂ））にも、磁極の表面等に金属塵の吸着がみられる一方で、臼材３の貫通孔に充填する粉体をヘラ（スキージ）で掃引する過程で当該吸着した金属塵が粉体内に混入することが観察された。また、図４（ｂ）に示すように、磁石２０をテーブル面７に埋設してヘラとの接触を回避した際にも、形成される凹部に粉体が充填され、ヘラの動作によって撹拌されて金属塵が粉体内に混入することが観察された。 As a result of the above evaluation, when the magnet 20 was attached to the lower surface of the holding mechanism 6 of the upper punch 2 (FIG. 4(a)), metal dust was observed to be attracted to the surface of the magnetic pole. Also, when the magnet 20 is attached to the table surface 7 on which the mortar 3 is attached (FIG. 4(b)), metal dust is attracted to the surface of the magnetic pole, etc., while the through hole of the mortar 3 has It was observed that the adsorbed metal dust was mixed into the powder in the process of sweeping the powder to be filled with a spatula (squeegee). Further, as shown in FIG. 4(b), even when the magnet 20 is embedded in the table surface 7 to avoid contact with the spatula, the powder is filled in the formed concave portion and stirred by the action of the spatula. It was observed that metal dust was mixed into the powder.

上記に対して、図３に示すように、ガイド部４から露出する杵体（上杵２）の先端近傍の側面に磁石２０を取り付けて打錠の動作を行った際には、当該磁石の磁極、及び、杵体の表面に金属塵が吸着することが観察されると共に、圧粉体への介在物の混入頻度が抑制されることが観察された。また、その吸着量が図４（ａ）の形態で磁石を使用した際に比べて向上することが観察された。 On the other hand, as shown in FIG. 3, when a magnet 20 is attached to the side surface near the tip of the punch (upper punch 2) exposed from the guide portion 4 and the tableting operation is performed, the magnet It was observed that metal dust was adsorbed on the surface of the magnetic pole and the punch, and that the frequency of inclusion of inclusions in the green compact was suppressed. It was also observed that the amount of adsorption was improved compared to the case of using magnets in the form of FIG. 4(a).

打錠機によって圧縮成形された圧粉体に混入する介在物（金属塵）が発生する原因や、圧縮成形される粉体に混入する経路等は必ずしも明らかでない。一方、当該金属塵が機械部品の摺動等に起因して生じると予測されること、及び、図３に示す実施形態により介在物の混入頻度が抑制されること等から、当該介在物の由来等については以下のように推察された。 The cause of inclusions (metallic dust) mixed in the green powder compacted by a tableting machine, the route of inclusion in the compacted powder, and the like are not necessarily clear. On the other hand, the metal dust is expected to be generated due to the sliding of mechanical parts, etc., and the embodiment shown in FIG. etc., was inferred as follows.

上記の評価を行った打錠機においては、杵体（上杵２、下杵２’）を往復運動させるための駆動力として、一般的には図２に示すように案内レール９や回転ロール８によって上下の杵体間の距離を狭める手段が用いられる。当該手段によっての杵体間の距離を狭める方向に杵体を駆動する際には、案内レール９（回転ロール８）と杵体の接触部に対して、案内レール９（回転ロール８）の表面に垂直な方向を有する応力が発生する。そして、当該応力の方向は杵体の運動方向には一致せず、杵体の運動方向の成分（以下、当該応力の成分を便宜的に「垂直成分」という。）と共に、杵体の運動方向と垂直の成分（以下、当該応力の成分を便宜的に「水平成分」という。）が含まれると考えられる。 In the tableting machine evaluated above, the driving force for reciprocating the punches (upper punch 2, lower punch 2') is generally a guide rail 9 or a rotating roll as shown in FIG. 8 provides means for narrowing the distance between the upper and lower punches. When driving the punches in the direction of narrowing the distance between the punches by this means, the surface of the guide rail 9 (rotating roll 8) is pressed against the contact portion between the guide rail 9 (rotating roll 8) and the punch. A stress is generated that has a direction perpendicular to The direction of the stress does not coincide with the direction of movement of the punch, and the component in the direction of movement of the punch (hereinafter, for convenience, the stress component is referred to as the "vertical component") and a vertical component (hereinafter, the stress component will be referred to as a “horizontal component” for convenience).

一方、臼材３の貫通穴に杵体の先端が精度良く挿入されるためには、案内レール９等との間で生じる上記水平成分の応力による杵体の変位は許容されないため、当該水平成分の応力は剛直なガイド部４によって支えられることで、杵体は上記垂直成分の応力によって実質的に往復運動の方向のみに変位を生じるように構成される。 On the other hand, in order for the tip of the punch to be accurately inserted into the through hole of the die member 3, the displacement of the punch due to the stress of the horizontal component generated between the guide rail 9 and the like is not allowed. This stress is supported by the rigid guide portion 4, so that the rod is displaced substantially only in the direction of the reciprocating motion due to the stress of the vertical component.

杵体の保持部とガイド部４との間の摩擦を抑制するために、一般的に各種の軸受け機構がガイド部の内面に設けられると共に、潤滑油等による潤滑が行われており、上記水平成分の応力に起因するガイド部４と杵体の間の摩擦の発生が抑制された状態で杵体の往復運動が行われる。その一方で、依然として上記水平成分の応力によってガイド部４と杵体の保持部には摩擦が発生し、杵体が高速で往復運動を繰り返すことにより、当該ガイド部４と杵体の保持部間で微視的な摩耗を生じ、当該摩耗により生じた金属塵が杵体の表面に付着等した状態でガイド部４との接触部の外部に金属塵１１として放出され、圧粉体に対する介在物の混入の主因になっていると考えられる。 In order to suppress friction between the holding portion of the punch and the guide portion 4, various bearing mechanisms are generally provided on the inner surface of the guide portion, and are lubricated with lubricating oil or the like. The reciprocating motion of the punch is performed while the occurrence of friction between the guide portion 4 and the punch due to the component stress is suppressed. On the other hand, friction still occurs between the guide portion 4 and the holder of the punch due to the stress of the horizontal component. , and the metal dust generated by the abrasion adheres to the surface of the punch and is discharged as metal dust 11 to the outside of the contact portion with the guide portion 4, and becomes an inclusion for the compact. This is thought to be the main cause of the contamination of

上記のような発塵に対して、図３等に示すように、粉体を押圧する杵体（上杵２）の保持部と押圧部の間の表面に磁石２０を設けることにより、金属塵１１が臼材３の方向に拡散する経路に当該磁石２０が形成する磁場が分布することとなり、当該金属塵１１を捕捉する割合を高められ、当該金属塵１１が介在物として圧粉体等に混入することを有効に抑制可能であると考えられた。そして、当該構成を有する杵体を使用することで良好な粉体圧縮成形装置等が構成できるものと考えられた。特に、上杵２が上昇した際に磁石２０がガイド部４に接触しない範囲で、杵体の保持部近傍に磁石２０を取り付けることにより、ガイド部４と杵体の間から発生する金属塵１１の捕捉頻度を高めることができる。 As shown in FIG. 3 and the like, against the dust generation described above, by providing a magnet 20 on the surface between the holding portion and the pressing portion of the punch (upper punch 2) that presses the powder, the metal dust can be removed. The magnetic field formed by the magnet 20 is distributed along the path along which the metal dust 11 diffuses in the direction of the die material 3, so that the ratio of capturing the metal dust 11 is increased, and the metal dust 11 becomes an inclusion in the powder compact or the like. It was thought that contamination could be effectively suppressed. Then, it was thought that a good powder compression molding apparatus or the like could be configured by using a punch having such a configuration. In particular, by attaching the magnet 20 near the holding portion of the punch within a range where the magnet 20 does not come into contact with the guide portion 4 when the upper punch 2 is raised, metal dust 11 is generated between the guide portion 4 and the punch. capture frequency can be increased.

また、図３に示す形態で磁石２０を強磁性体で構成される杵体に取り付けることにより、杵体がヨークとなって磁石２０の周囲の杵体表面に磁力線が現れると考えられることから、杵体の表面を磁極として空中に拡散する以前の金属塵１１を吸着し、金属塵１１が圧粉体等に混入することを抑制可能であると考えられる。
図３では、杵体の押圧部２Ａと、ガイド部４によって保持される保持部２Ｂの間の杵体表面に磁石２０を設ける例を示すが、上記のように発生する金属塵１１はガイド部４の上端からも同様に発生することが考えられるため、杵体の保持部２Ｂと案内レール９等と接触する加圧部２Ｃの間の杵体表面に磁石２０を設けることによっても金属塵１１を有効に吸着可能であり、打錠機の周囲に発生する金属塵１１を抑制可能である。 Moreover, it is thought that by attaching the magnet 20 to a rod made of a ferromagnetic material in the form shown in FIG. It is conceivable that the surface of the punch can be used as a magnetic pole to adsorb the metal dust 11 before it diffuses into the air, thereby suppressing the metal dust 11 from being mixed into the powder compact or the like.
FIG. 3 shows an example in which a magnet 20 is provided on the surface of the punch between the pressing portion 2A of the punch and the holding portion 2B held by the guide portion 4, but the metal dust 11 generated as described above is generated by the guide portion. 4, metal dust 11 can also be generated from the upper end of the metal dust 11 by providing a magnet 20 on the surface of the punch between the holding portion 2B of the punch and the pressing portion 2C in contact with the guide rail 9 and the like. can be effectively adsorbed, and metal dust 11 generated around the tablet press can be suppressed.

本発明に係る杵体を構成する杵体本体は、一般に構造用部材として使用される鋼材やステンレス材等、杵体に求められる機械的な特性を有する材質によって構成することができる。特に、鋼材や４００系ステンレス（例えば、Ｓｕｓ４０３等）などの強磁性を示す材質によって構成される杵体本体に対して本発明を適用することにより、当該杵体に対する磁石２０の取り付けが容易になると共に、当該杵体をヨーク材と使用することで金属塵の捕捉を効率的に行うことが可能となる。 The punch body constituting the punch according to the present invention can be made of a material having the mechanical properties required for the punch, such as steel or stainless steel, which are generally used as structural members. In particular, by applying the present invention to a rod body made of a ferromagnetic material such as steel or 400 series stainless steel (for example, Sus403), attachment of the magnet 20 to the rod becomes easy. At the same time, by using the punch as a yoke material, it is possible to efficiently trap metal dust.

一方、非磁性を示すＳｕｓ３０４等の３００系のステンレス等によって構成された杵体を使用する際にも、当該非磁性のステンレスから機械的作用等で生じる金属塵は一般に強磁性を示すことから、金属塵の捕捉手段として本発明を適用することにより金属塵を捕捉して圧粉体等への混入を抑制可能である。 On the other hand, even when using a rod made of 300 series stainless steel such as Sus304, which exhibits non-magnetism, metal dust generated from the non-magnetic stainless steel by mechanical action generally exhibits ferromagnetism. By applying the present invention as a means for capturing metal dust, it is possible to capture metal dust and prevent it from being mixed into a green compact or the like.

図５には、強磁性を示す杵体（上杵２）に磁石２０を取り付けて金属塵１１を吸着する際の構成の例について示す。図３に示す構成においては、磁石２０の内部でＮ極／Ｓ極を結ぶ線が杵体２の往復運動の方向と略垂直になるように配置されており、杵体２が磁石２０の一方の磁極に対するヨーク材を構成している。これに対して、図５（ａ）に示すように、磁石２０の背面側に強磁性体によって構成されるヨーク材２３を付加し、当該ヨーク材２３と杵体２が対抗するような配置にすることにより、当該ヨーク材２３と杵体２が対抗する箇所に磁石２０が発する磁力線が集中し、ガイド部４と杵体２の摺動等により発生する金属塵の捕捉が有効に行うことが可能となる。 FIG. 5 shows an example of a configuration when a magnet 20 is attached to a ferromagnetic rod (upper rod 2) to attract metal dust 11. As shown in FIG. In the configuration shown in FIG. 3, the line connecting the north pole/south pole inside the magnet 20 is arranged so as to be substantially perpendicular to the reciprocating direction of the rod 2, and the rod 2 is on one side of the magnet 20. The yoke material for the magnetic poles of On the other hand, as shown in FIG. 5(a), a yoke member 23 made of a ferromagnetic material is added to the back side of the magnet 20, and the yoke member 23 and the punch 2 are arranged to face each other. As a result, the lines of magnetic force generated by the magnet 20 are concentrated at the location where the yoke member 23 and the punch 2 face each other, and metal dust generated by sliding between the guide portion 4 and the punch 2 can be effectively captured. It becomes possible.

一方、図５（ｂ）に示すように、磁石２０の内部でＮ極／Ｓ極を結ぶ線が杵体２の往復運動の方向と略平行となるように磁石２０を杵体２に取り付けることによっても、磁石２０の両極の表面で金属塵を捕捉することが可能となり、吸着面を拡大することによって多くの金属塵を捕捉することが可能となる。 On the other hand, as shown in FIG. 5(b), the magnet 20 is attached to the rod 2 so that the line connecting the north pole/south pole inside the magnet 20 is substantially parallel to the reciprocating direction of the rod 2. , it is possible to capture metal dust on the surfaces of both poles of the magnet 20, and by enlarging the attraction surface, it is possible to capture a large amount of metal dust.

図６には、強磁性を示す杵体、又は非磁性を示す杵体に磁石２０を取り付けて金属塵１１を吸着する際の他の構成の例について示す。図１に示すような打錠機では、その生産性を向上するために、一般に高速で粉体の圧縮成形が行われる。また、圧縮成形される粉体の種類等に応じて、杵体によって衝撃的な加圧を行うことにより、良好な圧粉体を得る等の操作が行われる。 FIG. 6 shows another configuration example in which a magnet 20 is attached to a rod exhibiting ferromagnetism or a rod exhibiting nonmagnetism to attract metal dust 11 . A tableting machine such as that shown in FIG. 1 generally performs compression molding of powder at high speed in order to improve its productivity. Depending on the type of powder to be compression-molded, an operation such as obtaining a good green compact is performed by applying impact pressure with a punch.

一方、特に強い磁場を発生することで知られるＦｅ－Ｎｄ系磁石や、Ｓｍ－Ｃｏ系磁石等の希土類磁石を始めとして、磁石は一般に脆性的であり、衝撃的な加速度が高い頻度で長期間付加されることにより、内部に亀裂を生じて崩壊を生じることが懸念される。特に、例えば図３に示すように、杵体に対して嵌め込む等の手段によって磁石２０を取り付けて使用した場合には、杵体に生じる加速度が直接的に磁石に伝わるために、長期間の使用中に磁石２０が破損することが想定される。 On the other hand, magnets, including rare earth magnets such as Fe—Nd magnets and Sm—Co magnets, which are known to generate particularly strong magnetic fields, are generally brittle, and are subject to high frequency impact acceleration for long periods of time. There is a concern that the addition may cause internal cracks and collapse. In particular, as shown in FIG. 3, for example, when the magnet 20 is attached to the rod by means such as fitting, the acceleration generated in the rod is directly transmitted to the magnet, so that the long-term operation is difficult. It is expected that the magnet 20 will break during use.

上記に対して、図６に示す構成においては、杵体に対して弾性体である金属材（非磁性体）２２を介して磁石２０が取り付けられている。図６（ａ）では、中央に杵体２に対応した径の穴部を有するドーナツ形状の金属材２２に対して、その表面に複数の磁石を固定すると共に、当該金属材２２の穴部に杵体２を貫通した状態で杵体２の先端近傍に固定した状態を示す。当該構成により、杵体が圧粉等の際に強い加速度に晒される条件においても、当該弾性体としての金属材２２が杵体と磁石２０の間に介在するために、磁石２０に生じる加速度が緩和されて、磁石２０が崩壊に至る頻度を低下することが可能となる。 In contrast to the above, in the configuration shown in FIG. 6, the magnet 20 is attached via a metal material (non-magnetic material) 22 that is elastic to the rod. In FIG. 6A, a plurality of magnets are fixed to the surface of a donut-shaped metal material 22 having a hole with a diameter corresponding to the punch 2 in the center, and magnets are attached to the hole of the metal material 22. It shows a state in which it is fixed near the tip of the rod 2 while penetrating the rod 2. FIG. With this configuration, even under the condition that the punch is exposed to strong acceleration during compaction or the like, since the metal material 22 as the elastic body is interposed between the punch and the magnet 20, the acceleration generated in the magnet 20 is suppressed. The relaxation allows the magnet 20 to reduce the frequency of collapse.

特に図６に示す構成においては、弾性体である金属材２２をチタン材やＳｕｓ３０４等の非磁性体から構成し、また、磁石２０の内部でＮ極／Ｓ極を結ぶ線が杵体２の往復運動の方向と略平行になるように配置することで、当該金属材２２によって磁石２０を保持した状態でも、図５（ｂ）に示すように磁石２０を杵体に直接取り付けた場合と同様の磁場の分布が得られ、磁石２０の上面と、磁石２０の下面近傍の金属材２２の表面において金属塵の捕捉を行うことが可能である。また、磁石２０を保持するために使用される弾性体として、金属材２２を使用する他、所定の強度を有する樹脂等を用いることも可能である。 Especially in the configuration shown in FIG. By arranging the magnet 20 so as to be substantially parallel to the direction of the reciprocating motion, even when the magnet 20 is held by the metal material 22, it is the same as when the magnet 20 is directly attached to the rod as shown in FIG. 5(b). is obtained, and it is possible to capture metal dust on the upper surface of the magnet 20 and the surface of the metal material 22 near the lower surface of the magnet 20 . In addition to using the metal material 22 as the elastic body used to hold the magnet 20, it is also possible to use resin or the like having a predetermined strength.

図６に示すように、弾性体として作用する金属材によって磁石２０を保持する際には、使用する磁石２０の重量や、圧粉の際に杵体に生じる加速度等を勘案して、金属材に生じる変形量が当該金属材の弾性変形の範囲に収まるように、金属材を構成する部材の材質や厚み、構造などを設定することが好ましい。例えば、図６（ｂ）に示すように、磁石２０を保持する金属材２２に所定の断面形状を付与することにより、金属材２２内部における変形量の集中等を抑制しながら、磁石２０に生じる加速度の低減を図ることができる。
磁石２０を保持するための弾性体として金属板等を使用して、金属板等を杵体に取り付けるための構造は特に限定されないが、例えば、図６に示すように杵体の径が変化する部分に、適宜の嵌め合い構造、ネジ留め等によって金属材２２を固定することができる。 As shown in FIG. 6, when the magnet 20 is held by a metal material acting as an elastic body, the weight of the magnet 20 to be used and the acceleration generated in the punch during powder compaction should be considered. It is preferable to set the material, thickness, structure, etc. of the members constituting the metal material so that the amount of deformation caused by the metal material falls within the range of elastic deformation of the metal material. For example, as shown in FIG. 6(b), by giving a predetermined cross-sectional shape to the metal material 22 that holds the magnet 20, while suppressing the concentration of the amount of deformation inside the metal material 22, the deformation that occurs in the magnet 20 Acceleration can be reduced.
Although a metal plate or the like is used as an elastic body for holding the magnet 20 and the structure for attaching the metal plate or the like to the punch is not particularly limited, for example, the diameter of the punch changes as shown in FIG. The metal material 22 can be fixed to the portion by an appropriate fitting structure, screwing, or the like.

図７には、強磁性を示す杵体（上杵２）に磁石２０を取り付けて金属塵１１を吸着する際の他の構成の例について示す。図７（ａ）に示す構成では、図６（ａ）と比較して、磁石２０を杵体に対して保持して取り付けるための弾性体として、非磁性の金属材２２に換えて強磁性の金属材２１を使用することを特徴とする。図７に示すように、強磁性を示す金属材２１を使用して杵体に対して磁石２０を保持することにより、当該金属材２１がヨーク材として機能し、磁石２０の金属材２１に接する側の磁極から生じる磁力線を適宜の位置に集中させることが可能となる。 FIG. 7 shows another configuration example in which a magnet 20 is attached to a ferromagnetic rod (upper rod 2) to attract metal dust 11. As shown in FIG. In the configuration shown in FIG. 7(a), as compared with FIG. 6(a), the non-magnetic metal material 22 is replaced with a ferromagnetic material as an elastic body for holding and attaching the magnet 20 to the rod. It is characterized by using a metal material 21 . As shown in FIG. 7, by using a metal material 21 exhibiting ferromagnetism to hold the magnet 20 with respect to the rod, the metal material 21 functions as a yoke material and comes into contact with the metal material 21 of the magnet 20. It is possible to concentrate the lines of magnetic force generated from the magnetic poles on the side at an appropriate position.

特に、杵体２が鋼材等の強磁性を示す金属により構成される場合には、金属材２１を介して磁力線を杵体に導くことが可能であり、となる。図７（ａ）に示す構成とすることにより、磁石２０により生じる磁場は、磁石２０の上面と、その近傍の杵体の表面の間に集中し、ガイド部４と杵体２の間等で生じる金属塵を効率的に捕捉することが可能になる。更に、図７（ｂ）に示すように、磁石２０の上面にヨーク材２３を設けて、杵体とのギャップを縮小することにより、磁石２０の発する磁力線が狭い空間に集中し、強い磁力によって金属塵を捕捉することが可能になる。 In particular, when the rod 2 is made of a ferromagnetic metal such as steel, it is possible to guide the lines of magnetic force to the rod through the metal material 21 . With the configuration shown in FIG. 7(a), the magnetic field generated by the magnet 20 is concentrated between the upper surface of the magnet 20 and the surface of the rod in the vicinity thereof, and between the guide portion 4 and the rod 2, etc. It becomes possible to efficiently capture the generated metal dust. Furthermore, as shown in FIG. 7(b), by providing a yoke member 23 on the upper surface of the magnet 20 to reduce the gap with the rod body, the lines of magnetic force generated by the magnet 20 are concentrated in a narrow space, and the strong magnetic force It becomes possible to capture metal dust.

また、図７に示す構成では、金属材２１によって磁石２０の発する磁場がシールドされるために、特に磁石２０の下方へ磁力線が分布することを抑制することができる。これによって、例えば、粉体１０を臼穴に充填する際に使用する粉体供給装置やスキージ等が、磁石２０による磁力の影響を受けることを防止することができる。 In addition, in the configuration shown in FIG. 7, since the magnetic field generated by the magnet 20 is shielded by the metal material 21, it is possible to suppress the distribution of the lines of magnetic force particularly below the magnet 20. FIG. As a result, for example, a powder supply device, a squeegee, and the like used when filling the powder 10 into the mortar hole can be prevented from being affected by the magnetic force of the magnet 20 .

図７（ａ），（ｂ）に示す形態に対して、磁石２０のＮ極／Ｓ極間を磁気的にショートさせない範囲で、例えば、図６（ｂ）に示すように磁石２０を保持するための弾性体として箱形の断面形状を有するものを使用することで、弾性体に強度を付与し、また、磁石２０への直接の金属塵の付着を防止することができる。 7(a) and 7(b), the magnet 20 is held, for example, as shown in FIG. By using an elastic body having a box-shaped cross section as the elastic body for the magnet 20, it is possible to impart strength to the elastic body and prevent metal dust from adhering directly to the magnet 20. FIG.

図８には、杵体（上杵２）に磁石２０を取り付けて金属塵１１を吸着する際の他の構成の例について示す。図８は、特に非磁性を示す杵体２”に対して、図７（ａ）と同様の構造を有する強磁性を示す金属材２１を使用して磁石２０を保持する例を示す。非磁性の材料によって構成される杵体２”を使用した際には、磁石２０から発する磁力線の分布への影響が小さいため、磁石２０の上面から発する磁力線は直接的に金属材２１の上面等に達すると考えられる。このため、金属材２１の上面が磁極として作用し、ガイド部４と杵体２の間等から生じる金属塵を磁石と杵体間の空間に効率的に捕捉することが可能となる。 FIG. 8 shows another configuration example in which the magnet 20 is attached to the punch (upper punch 2) to attract the metal dust 11. As shown in FIG. FIG. 8 shows an example in which a metal member 21 showing ferromagnetism having a structure similar to that shown in FIG. When using the rod 2 ″ made of a material such as the metal material 21 , the effect on the distribution of the magnetic lines of force emitted from the magnet 20 is small, so the magnetic lines of force emitted from the upper surface of the magnet 20 directly reach the upper surface of the metal material 21 . It is thought that Therefore, the upper surface of the metal material 21 acts as a magnetic pole, and metal dust generated between the guide portion 4 and the punch 2 can be efficiently trapped in the space between the magnet and the punch.

また、図７に示すように、強磁性の杵体２に対して金属材２１を介して磁石２０を保持する場合にも、例えば、杵体２と金属材２１の間に透磁率の低い部材などを設置したり、杵体を強磁性又は非磁性を示す複数の部材の組み合わせによって構成し、その組み合わせの方法によって杵体２や金属材２１の周囲の磁束分布を調整することができる。 Also, as shown in FIG. 7, when the magnet 20 is held with respect to the ferromagnetic rod 2 via the metal material 21, for example, a member having a low magnetic permeability can be placed between the rod 2 and the metal material 21. , etc., or the punch can be configured by combining a plurality of members exhibiting ferromagnetism or non-magnetism, and the magnetic flux distribution around the punch 2 and the metal material 21 can be adjusted by the method of combination.

また、上杵２が上昇した際に磁石２０等がガイド部４に接触しない範囲で、磁石２０をガイド部４の近傍に取り付けることにより、磁石２０や金属材２１等によってガイド部４と杵体２の摺動部（保持部）を実質的に囲い込むことによって、ガイド部４と杵体の間から発生する金属塵１１が、周囲に拡散することを防止することができる。 Further, by attaching the magnet 20 near the guide portion 4 within a range where the magnet 20 and the like do not come into contact with the guide portion 4 when the upper punch 2 is raised, the magnet 20, the metal material 21 and the like can be brought into contact with the guide portion 4 and the punch body. By substantially enclosing the sliding portion (holding portion) 2, it is possible to prevent the metal dust 11 generated between the guide portion 4 and the punch from diffusing into the surroundings.

また、図８に示すように、磁石２０の上部を柔軟な樹脂製部材２４によって覆うことにより、金属材２１の弾性変形能や磁力線の分布に影響を与えない状態で、磁石２０を機械的な衝撃から保護することができる。また、樹脂等によって構成される蛇腹状のスリーブ等でガイド部４と樹脂製部材２４の間の空間を仕切ることによって、ガイド部４と杵体の間から発生する金属塵１１が周囲に拡散することを更に防止することができる。 In addition, as shown in FIG. 8, by covering the upper part of the magnet 20 with a flexible resin member 24, the magnet 20 can be mechanically moved without affecting the elastic deformability of the metal material 21 and the distribution of the lines of magnetic force. It can protect against impact. In addition, by partitioning the space between the guide portion 4 and the resin member 24 with a bellows-like sleeve or the like made of resin or the like, the metal dust 11 generated between the guide portion 4 and the punch is diffused to the surroundings. can be further prevented.

上記杵体の周囲に磁場を形成するために使用される磁石２０として、金属塵を吸着可能な程度の磁力を生じる磁石であれば特に制限無く使用することができる。一方、磁石２０により生じる磁力が強いことにより効率的に金属塵を捕捉可能であり、例えば、希土類磁石等の強い磁場を形成可能な永久磁石を使用することが望ましい。
特に、当該磁石を金属板等の弾性体を介して杵体に取り付けることによって、杵体から磁石２０に印加される加速度が緩和されるため、希土類磁石等の脆性な磁石を使用することが可能となる。 As the magnet 20 used to form a magnetic field around the punch, any magnet can be used without particular limitation as long as it generates a magnetic force capable of attracting metal dust. On the other hand, since the magnetic force generated by the magnet 20 is strong, metal dust can be captured efficiently. For example, it is desirable to use a permanent magnet capable of forming a strong magnetic field, such as a rare earth magnet.
In particular, by attaching the magnet to the rod through an elastic body such as a metal plate, the acceleration applied from the rod to the magnet 20 is reduced, so it is possible to use a brittle magnet such as a rare earth magnet. becomes.

本発明において使用する磁石の形態は特に限定されず、円筒状等を有し、平面状のＮ極／Ｓ極が略並行に形成された磁石を１個又は複数個使用してもよく、当該複数の磁石をヨーク材によって磁気的に結合して単一の磁石として使用することも可能である。また、磁石を杵体に取り付ける形態に応じて、例えば、磁石の内部に放射状の磁界を有する、又は、両平面にＮ極／Ｓ極を有するような、矩形断面を有する環状の磁石等を使用することも可能である。 The shape of the magnet used in the present invention is not particularly limited, and one or more magnets having a cylindrical shape or the like and having planar north and south poles formed substantially in parallel may be used. It is also possible to use a single magnet by magnetically coupling a plurality of magnets with a yoke material. In addition, depending on the form in which the magnet is attached to the rod, for example, an annular magnet having a rectangular cross section having a radial magnetic field inside the magnet, or having north and south poles on both planes is used. It is also possible to

本発明に係る杵体は、例えば、図１に示すように打錠機に取り付けられた杵体（上杵２）に対して、当該杵体の適宜の位置に所定の形態で磁石を取り付けることにより形成することができる。杵体に磁石を取り付ける際には、例えば、図３に示す形態等で磁石が有する磁力によって杵体に磁石２０を取り付ける他、杵体の表面に磁石２０の形状に合わせた窪み等を設けておくことで、杵体の往復運動の際の衝撃で磁石を外れ難くする等ができる。 The punch according to the present invention is, for example, a punch (upper punch 2) attached to a tableting machine as shown in FIG. can be formed by When attaching the magnet to the punch, for example, the magnet 20 is attached to the punch by the magnetic force of the magnet in the form shown in FIG. By placing it thereon, it is possible to make it difficult for the magnet to come off due to the impact during the reciprocating motion of the punch.

また、図５（ａ）に示すような形態で、杵体に取り付けた磁石２０の周囲にヨーク材２３を設ける際には、環状のヨーク材２３によって複数の磁石を拘束するような形態にすることで、磁石２０が外れることを防止することができる。 When the yoke material 23 is provided around the magnet 20 attached to the rod in the form shown in FIG. Thus, it is possible to prevent the magnet 20 from coming off.

一方、図６，７に示すように、杵体に対して金属板等の弾性部材を介して磁石２０を取り付ける場合には、磁力や接着剤、機械的な嵌め合い等で当該弾性部材に磁石２０を取り付けると共に、杵体と弾性部材の間を嵌め合いやネジ止め等の通常使用される機械的な締結手段により締結して使用することができる。 On the other hand, as shown in FIGS. 6 and 7, when the magnet 20 is attached to the punch through an elastic member such as a metal plate, the magnet is attached to the elastic member by magnetic force, adhesive, mechanical fitting, or the like. 20 can be attached, and the rod and the elastic member can be fastened by a commonly used mechanical fastening means such as fitting or screwing.

上記においては、主に図１等に示す打錠機（粉体圧縮成形装置）に使用する杵体について説明したが、本発明の用途はこれに限定されず、同様に往復運動をする杵体について本発明を適用することができる。例えば、特許文献２に記載されるような半導体基板の封止等に使用される装置に対しても、本発明に係る杵体を使用することで、動作中に生じる金属塵を捕捉することが可能となる。
また、本発明の実施形態は上記で説明した形態に限定されず、本発明の効果を阻害しない範囲で、各実施形態に含まれる技術要素を適宜置換した形態によっても本発明を実施することができる。 In the above description, the punch used in the tableting machine (powder compression molding apparatus) shown in FIG. The present invention can be applied to For example, even in a device used for sealing a semiconductor substrate as described in Patent Document 2, metal dust generated during operation can be captured by using the punch according to the present invention. It becomes possible.
In addition, the embodiments of the present invention are not limited to the above-described forms, and the present invention can be implemented in forms in which the technical elements included in each embodiment are appropriately replaced within a range that does not impair the effects of the present invention. can.

本発明は、粉体圧縮成形装置等の往復運動をする杵体を使用した各種の加工装置に広く使用することが可能であり、被加工物に混入する金属塵を抑制することが可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely used in various processing apparatuses using a reciprocating rod such as a powder compression molding apparatus, and can suppress metal dust mixed in a workpiece. .

１打錠機
２，２’ 杵体
３臼材
４，４’ ガイド部
６，６’ 保持機構
７テーブル
８，８’ 回転ロール
９，９’ 案内レール
１０粉体
２０磁石
２１金属材（強磁性体）
２２金属材（非磁性体）
２３ヨーク材
２４樹脂製部材 1 tableting machine 2, 2' punch 3 mortar material 4, 4' guide part 6, 6' holding mechanism 7 table 8, 8' rotating roll 9, 9' guide rail 10 powder 20 magnet 21 metal material (ferromagnetic body)
22 metal material (non-magnetic material)
23 Yoke material 24 Resin member

Claims

A pressing portion having a rod-like shape and having one end for contacting and pressing an article to be pressed, a pressing portion for applying stress for pressing the article to the other end, and the pressing portion A punch that presses an article by reciprocating in the longitudinal direction while holding the holding parts so as to be slidable. and
A rod, characterized in that a magnet is provided between the pressing portion and/or the pressing portion of the rod and the holding portion.

2. The rod according to claim 1, wherein the magnet is provided between the pressing portion and the holding portion of the rod.

3. The rod according to claim 1, wherein at least part of said rod is made of a material exhibiting ferromagnetism.

The rod according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnet is provided on the rod via an elastic body.

5. The rod according to claim 4, wherein said elastic body is made of a material exhibiting ferromagnetism.

A powder compression molding apparatus comprising the punch according to any one of claims 1 to 5.