TW202227189A - 容器、旋轉裝置以及微粒子製作方法 - Google Patents

Abstract

本發明，係使用可將容器進行三維旋轉(二軸旋轉)的旋轉裝置(球磨機)來進行粉碎處理。旋轉裝置，係具有：主動圓板(6)與從動圓板(9)和傳遞機構(10)。透過傳遞機構(10)來將以X軸為中心的驅動旋轉轉換成以Z軸為中心的容器旋轉。將被粉碎物與硬質珠球置入橢圓球容器(23)內。粉碎後的微粒子尺寸很細(例如：為硬質珠球之尺寸的1/100以下)的情況下，可以特別發揮本發明的效果。

Description

容器、旋轉裝置以及微粒子製作方法

本發明是關於：使用可進行三維(3D)旋轉的旋轉裝置之微粒子製作方法、用來製作微粒子之容器、以及使用該容器之旋轉裝置。 本申請案是根據2020年10月9日於日本申請發明專利之特願2020-171576號及2020年11月24日於日本申請發明專利之特願2020-194679號，來主張優先權，因此，將其內容援用在本說明書。

習知的球磨機，是一種用來製作微粒子的粉碎裝置。球磨機，是藉由將陶瓷、金屬等之硬質的珠球與被粉碎物一起置入圓筒形的容器內，並且使容器進行旋轉(單軸旋轉，也就是二維旋轉)，而將被粉碎物碾碎而製作成細微的粉末(微粒子)。

二維旋轉(單軸旋轉)是只有在圓周方向而已，利用該旋轉所產生的離心力(公轉)、公轉以及逆轉(自轉)，使得珠球朝向相反側彈飛，而將試料予以粉碎。進行單軸旋轉的情況下，珠球之移動方式是受到限定，其粉碎效果也受到限定。

相對於此，如果是能夠進行三維旋轉(二軸旋轉)之旋轉裝置(球磨機)的話，珠球是沿著球形容器的內壁面在容器內以複雜的軌道進行移動，而能夠利用到整個球形容器的內部(三維空間)，因此，可以期待其充分的粉碎效果。

一般而言，可進行三維旋轉(二軸旋轉)的旋轉裝置，是利用外部馬達來使內部馬達與第一軸進行旋轉，並且利用內部馬達來使容器等，以第二軸為中心進行旋轉的裝置(例如：專利文獻1所揭示的旋轉裝置)。

利用外部馬達來使內部馬達本身進行旋轉的結果，如果使其進行高速旋轉的話，將會有巨大的離心力作用在內部馬達身上，而成為內部馬達發生故障的原因。此外，因為附帶著馬達的緣故，很難將旋轉體的重心與旋轉中心形成一致，而且也很難進行高速旋轉。又，要使容器與內部馬達一起進行旋轉的話，整體重量變得很重，必須使用大型的外部馬達。因而，必須使用很多的動力(電能)，而且也會產生熱損失。

相對於此，有人提出另一種技術方案的旋轉裝置，是設置傳遞機構來取代內部馬達(例如：請參照專利文獻2)。

專利文獻2所揭示的旋轉裝置，是由：裝置本體、殼體、驅動馬達以及支承盤所構成的。驅動馬達的旋轉驅動力是經由滑輪而傳達到本體裝置。

本體裝置，係由：外框與內框(容器保持構造)、第1圓板(縱置)、第2圓板(橫置)、第1旋轉軸、第2旋轉軸以及支承盤所構成的。

驅動馬達的旋轉驅動力是經由滑輪而傳達到第1旋轉軸。外框及第2旋轉軸是以第1旋轉軸為中心進行旋轉。

在第1圓板的周面配設有橡膠，將其抵接於第2圓板的下表面來構成傳遞機構。第1圓板的旋轉力將會被傳達到第2圓板。第2圓板及內框是以第2旋轉軸為中心進行旋轉。

如此一來，容器將會以X軸為中心、及以Z軸為中心，也就是，同時以兩軸為中心進行旋轉。將這種旋轉稱為三維旋轉。

藉由以這種方式將容器進行三維旋轉，珠球將會在球形容器內以複雜的軌道進行移動，而可以期待其充分的粉碎效果。再者，與傳統之進行二維旋轉的旋轉裝置相較，可以藉由容器形狀的不同，來謀求減少容器與珠球的撞擊所產生的發熱。此外，因為具有傳遞機構而無需使用內部馬達，可以謀求小型化、輕量化、高速旋轉化(例如：400rpm)。再者，在傳遞機構中也可以謀求減少因為裝置驅動而產生的發熱。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本國特開2002-316899號公報(A) [專利文獻2]日本國特開2012-176331號公報(A)

[發明所欲解決的問題]

專利文獻2的容器是球形。以定速來將球形容器進行三維旋轉的話，珠球將會在球形容器內以一定的軌道(定常軌道)進行移動。本案的發明人，原本在開發專利文獻2的旋轉裝置時，曾經一度認為這種定常狀態(定常軌道)比較好。

本案的發明人在反覆地實施各種粉碎試驗的過程中，才轉變成認為：這種定常軌道將會限制三維旋轉球磨機的性能。

本發明是為了解決上述的技術課題而開發完成的，其目的是要提供：在使用可進行三維旋轉的旋轉裝置來進行粉碎處理時，能夠獲得更進一步的粉碎效果之技術。 [解決問題之技術手段]

用以解決上述課題之本發明的其中一種態樣的容器(以下，簡稱「本發明的容器」)，係被旋轉裝置以水平軸(X軸)及以正交軸(Z軸)為中心進行三維旋轉的容器。前述容器之與水平軸正交之第1剖面的形狀，以及與前述正交軸正交之第2剖面的形狀是不同。亦即，前述容器是具有真球形(正球形)以外的形狀。 上述容器之第1剖面，係如圖1所示，是在外側旋轉框3之厚度方向D1與重力方向保持垂直，且內側旋轉框8之厚度方向D2與外側旋轉框3之厚度方向保持平行的狀態下之與水平軸正交之容器的剖面。此外，所稱的外側旋轉框3之厚度方向D1，在圖2中，是從Z軸方向觀看外側旋轉框3時的短邊方向，所稱的內側旋轉框8之厚度方向D2，在圖2中，是從Z軸方向觀看內側旋轉框8時的短邊方向。 上述容器之第2剖面，係如圖1所示，是在外側旋轉框3之厚度方向與重力方向保持垂直，且內側旋轉框8之厚度方向與外側旋轉框3之厚度方向保持平行的狀態下之與正交軸正交之容器的剖面。 將容器視為單體的話，也可以將涵蓋容器的最長內徑之剖面視為第1剖面，將與第1剖面正交之剖面視為第2剖面。

在本發明的容器中，前述容器的形狀，也可以是：橢圓球形、蛋狀球形、紡錘狀球形、長圓球形、半橢圓球形與半球形的組合、半蛋狀球形與半球形的組合、以及半紡錘狀球形與半球形的組合之其中任合一種。

在本發明的容器中，前述第1剖面及第2剖面之其中一方的剖面也可以是略正圓狀，另外一方也可以是對於短軸不對稱的略橢圓狀。另外一方也可以是對於長軸不對稱的略橢圓狀。

藉由採用球形以外的形狀來作為容器的形狀，將該容器當成球磨機容器使用時，在容器內可以產生珠球軌道之急遽且複雜的變化，能夠期待更進一步的粉碎效果。再者，球形容器的直徑與短軸的直徑相同且長軸的長度較短軸更長之略橢圓狀容器的內容積，係大於球形容器，因此每一次可以進行粉碎之粉碎物的量更多。

用以解決上述技術課題之本發明的其他態樣之治具(以下，簡稱「本發明的治具」)，係為了可以調整上述容器的重心位置與三維旋轉中心的位置關係而設在前述旋轉裝置的治具。此外，所稱的「三維旋轉中心」，係水平軸與正交軸之交點(交叉點)。

在將軸不對稱形狀的容器進行定位(調整位置關係)時，上述治具是很有用的。

用以解決上述技術課題之本發明的其他態樣之旋轉裝置(以下，簡稱「本發明的旋轉裝置」)，係使上述容器進行三維旋轉之旋轉裝置。 前述旋轉裝置，係具備：第1旋轉驅動裝置；被前述第1旋轉驅動裝置進行旋轉之第1水平軸；結合在前述第1水平軸之外側旋轉框；設在前述第1旋轉驅動裝置的相反側之第2旋轉驅動裝置；設在前述第1水平軸的相反側，貫穿過前述外側旋轉框的其中一側面，且被前述第2旋轉驅動裝置進行旋轉之第2水平軸；結合在前述第2水平軸且在與前述第2水平軸垂直的方向上具有板面之主動圓板；被設在前述外側旋轉框，且其軸芯方向是朝向與前述第1水平軸及前述第2水平軸的軸芯方向正交的方向之正交軸；結合在前述正交軸，且用來保持前述容器之內側旋轉框；結合在前述正交軸且在與前述正交軸垂直的方向上具有板面之從動圓板；用來將前述主動圓板的旋轉力傳達到前述從動圓板之傳遞機構；以及個別地進行控制前述第1旋轉驅動裝置及第2旋轉驅動裝置的輸出之控制裝置。

利用上述旋轉裝置，能夠實現三維高速旋轉。又，能夠個別地進行控制二軸旋轉。

用以解決上述技術課題之本發明的其他態樣之旋轉裝置(以下，簡稱「本發明的旋轉裝置」)，係使上述容器進行三維旋轉之旋轉裝置。 前述旋轉裝置，係具備：旋轉驅動裝置；被前述旋轉驅動裝置進行旋轉之水平軸；結合在前述水平軸之外側旋轉框；貫穿過前述外側旋轉框的其中一側面而結合在前述水平軸，且在與前述水平軸垂直的方向上具有板面之主動圓板；設在前述外側旋轉框，且其軸芯方向朝向與前述水平軸的軸芯方向正交的方向之正交軸；結合在前述正交軸之用來保持前述容器之內側旋轉框；結合在前述正交軸，且在與前述正交軸垂直的方向上具有板面之從動圓板；用來將前述主動圓板周圍的旋轉力傳達到前述從動圓板之傳遞機構；以及用來進行控制前述旋轉驅動裝置的輸出之控制裝置。

利用上述旋轉裝置，能夠實現三維高速旋轉。又，只要利用一個驅動裝置，即可實現二軸旋轉。

使用上述手段來解決技術課題之本發明的其他態樣，是微粒子製作方法(以下，簡稱「本發明的微粒子製作方法」)。係將硬質珠球與被粉碎物置入上述容器內，並且使前述容器進行三維旋轉，而將前述被粉碎物進行粉碎而成為微粒子。

藉由將容器的形狀採用球形以外的形狀，在將該容器作為球磨機容器使用時，在容器內可以產生珠球軌道之急遽且複雜的變化，而能夠期待更進一步的粉碎效果。

在上述本發明之微粒子製作方法中，前述被粉碎物可以是矽粒。

矽微粒子在各種用途中是有用的微粒子。

在上述本發明之微粒子製作方法中，也可以將前述微粒子的平均直徑設定在前述硬質珠球之平均直徑的1/100以下。此外，也可以設定在1/500以下、1/1000以下或1/2500以下。

粉碎後之微粒子尺寸愈小愈能夠顯現出粉碎效果。

在上述本發明之微粒子製作方法中，也可以先將前述容器進行正旋轉之後，又將其進行逆旋轉。

利用反轉所產生的珠球軌道變化，可以產生珠球軌道之巨大的變化，而能夠期待更進一步的粉碎效果。 [發明之效果]

根據本發明，係在使用能夠使容器進行三維旋轉的旋轉裝置來進行的粉碎處理中，能夠獲得更進一步的粉碎效果。

＜旋轉裝置基本構成要素＞

圖1及圖2係顯示旋轉裝置之一例的概略圖。圖1係剖面圖，圖2係立體圖。旋轉裝置，係由：裝置本體、殼體、作為旋轉驅動裝置的電動馬達1、4以及支承盤40所構成的。

裝置本體，係具備：第1水平軸2、外側旋轉框3、第2水平軸5、主動圓板6、正交軸7、內側旋轉框8、從動圓板9、傳遞機構10、控制裝置30、以及支承盤40。

電動馬達1(第1旋轉驅動裝置)的輸出軸是經由滑輪而與第1水平軸2結合在一起。又，第1水平軸2是結合在外側旋轉框3。亦即，藉由電動馬達1的驅動，外側旋轉框3係以第1水平軸2為中心(以軸心X-X線為中心)進行旋轉。

電動馬達4(第2旋轉驅動裝置)的輸出軸係經由滑輪而與第2水平軸5結合在一起。第2水平軸5是設在第1水平軸2的相反側且貫穿過外側旋轉框3的其中一側面。在第2水平軸5與外側旋轉框3之間設置了滾珠軸承。又，第2水平軸5是結合在主動圓板6。主動圓板6是在與第2水平軸5垂直的方向上具有板面。

亦即，藉由電動馬達4的驅動，主動圓板6係以第2水平軸5為中心(以X-X線為中心)進行旋轉。另一方面，因為第2水平軸5與外側旋轉框3並未連接在一起，因此，電動馬達4的驅動力不會直接傳達到外側旋轉框3。

正交軸7、7是設在外側旋轉框3。在正交軸7、7與外側旋轉框3之間設置了滾珠軸承。正交軸7、7的軸芯方向是朝向與第1水平軸2及第2水平軸5的軸芯方向正交的方向。又，正交軸7、7是結合在內側旋轉框8。

亦即，內側旋轉框8是配置在外側旋轉框3的內側，並且可在外側旋轉框3內以正交軸7為中心(以Z-Z線為中心)進行旋轉。

此外，正交軸7是結合在從動圓板9。亦即，隨著從動圓板9之以正交軸7為中心的旋轉，內側旋轉框8也會以正交軸7為中心(以Z-Z線為中心)進行旋轉。再者，即使內側旋轉框8及從動圓板9以正交軸7為中心進行旋轉，此種旋轉力也不會直接傳達到外側旋轉框3。

傳遞機構10是在主動圓板6的周端面與從動圓板9的板面外周部相對向的狀態下，將主動圓板6的旋轉力傳達到從動圓板9。

橢圓球容器23是被保持在內側旋轉框8內(請參照圖1、圖3)。 橢圓球容器23是利用後述的治具25而被正確地定位在內側旋轉框8內，也就是被正確地定位在旋轉裝置內。其定位方法，例如：使用螺絲來作為治具，並且經由後述之內側旋轉框的蓋板及容器凸緣來進行定位。 在內側旋轉框8之相對向的一對開口，分別都固定著一個蓋板來將開口予以塞住。在蓋板的中央部，係形成有一個圓形孔，可容許橢圓球容器23朝向內側旋轉框8之開口方向的外側突出。

這個圓形孔之位置及尺寸，係考慮到容器的形狀及尺寸而做適當的設定。這個尺寸至少是設定成：可以容許橢圓球容器23朝向內側旋轉框8之開口方向的外側突出的大小。 這個尺寸也可以設定成：可以容許橢圓球容器23朝向內側旋轉框8之開口方向的外側突出之最低限度的大小。這種情況下，橢圓容器23的外周部係抵接於上述圓形孔的內緣，因此，即使是在驅動狀態下的旋轉裝置內，還是可以很穩定地保持住橢圓容器23。 蓋板，例如：是利用螺絲將其四個角落鎖緊固定在內側旋轉框。

設置在本體裝置的支承盤40，是設在外側旋轉框3的下方。支承盤40是具有既定的尺寸與重量之板狀的構件。 支承盤40是利用第1水平軸2的軸承及第2水平軸5的軸承而可旋轉地支承著外側旋轉框3。

在支承盤40上，設置著用來收納外側旋轉框3之殼體。 第1水平軸2的軸承(第一軸承)及第2水平軸5的軸承(第二軸承)分別設置在殼體之相對向的壁面。 第1水平軸2及第2水平軸5係分別貫穿過殼體之相對向的壁面，並且分別支承著可在第1水平軸2及第2水平軸5的周圍進行轉動的第一軸承及第二軸承。

支承盤40之上表面，只要是至少能夠容納殼體之程度的面積即可。也可以將殼體、電動馬達1及電動馬達4載置在支承盤40的上表面。 如果是短徑為80 mmΦ之容器的話，支承盤40的尺寸可以是縱長為260 mm~300 mm、橫寬為580 mm~630 mm、厚度為16 mm~22 mm的大小。 支承盤的重量也可以是18公斤~31公斤。如果容器的短徑是大於80 mmΦ的話，在能夠抑制振動的範圍，採用重量較諸80 mmΦ的容器之支承盤更大的支承盤。例如：容器的短徑加倍的話，也可以將支承盤的重量加倍。

＜旋轉裝置的基本動作＞ 控制裝置30，係可個別地進行控制電動馬達1以及電動馬達4的輸出。

將電動馬達1進行驅動的話，外側旋轉框3就會藉由第1水平軸2而以X-X線為中心進行旋轉。

隨著外側旋轉框3的旋轉，設在外側旋轉框3的正交軸7、7也會以X-X線為中心進行旋轉。並且藉由正交軸7、7的旋轉，內側旋轉框8以及從動圓板9也同樣地以X-X線為中心進行旋轉。

將電動馬達4進行驅動的話，主動圓板6就會藉由第2水平軸5而以X-X線為中心進行旋轉。

主動圓板6和從動圓板9個別地以X-X線為中心進行旋轉的話，就會產生旋轉速度差。以X-X線為中心的旋轉速度差，將會透過傳遞機構10而被傳達到從動圓板9，從動圓板9就會以正交軸7為中心(以Z-Z線為中心)進行旋轉，內側旋轉框8也會以Z-Z線為中心進行旋轉。

亦即，內側旋轉框8以及橢圓球容器23，係以X-X線為中心進行旋轉的同時也以Z-Z線為中心進行旋轉。換言之，就是進行二軸旋轉(三維旋轉)。

＜傳遞機構的例子＞ 藉由個別地控制電動馬達1及電動馬達4的輸出，而能夠個別地進行控制以X-X線為中心的旋轉數(旋轉速度)和以Z-Z線為中心的旋轉數(旋轉速度)。如此一來，可以實現更複雜的舉動。

另一方面，對於電動馬達1及電動馬達4進行個別的控制，很容易導致控制趨於複雜。將旋轉速度逐漸加快下去的話，在接觸型的傳遞機構身上，將會讓互相抵接的狀態產生打滑現象，而會有產生與速度控制的精度相關的技術課題之虞慮。尤其是在主動圓板6和從動圓板9都是以X-X線為中心進行旋轉的情況下，在接觸(抵接)型的傳遞機構身上，很容易讓互相抵接的狀態產生打滑現象。

此外，假設是進行周期性地增減旋轉速度之這種方式之複雜的控制之情況下，也會有因為速度來不及傳達，因而讓互相抵接的狀態產生打滑現象之虞慮。

圖1及圖2的傳遞機構是屬於非接觸方式的傳遞機構，是由複數個第1磁鐵11與複數個第2磁鐵12所構成的。第1磁鐵11與第2磁鐵12之間形成有空間13。換言之，第1磁鐵11與第2磁鐵12並未接觸。

在主動圓板6的周端面上，係以N極和S極互相交替的方式配設有複數個第1磁鐵11。而在從動圓板9的板面外周部，則是以N極和S極互相交替的方式配設有複數個第2磁鐵12。

當主動圓板6進行旋轉時，第1磁鐵11也進行旋轉。第1磁鐵11的N極與第2磁鐵12的N極互相排斥且與第2磁鐵12的S極互相吸引。第1磁鐵11的S極與第2磁鐵12的S極互相排斥且與第2磁鐵12的N極互相吸引。反覆地產生這種作用的話，主動圓板6之以X-X線為中心的旋轉力將會被傳達到從動圓板9，從動圓板9就會以Z-Z線為中心進行旋轉。

在非接觸方式的傳遞機構中，並不會發生抵接狀態的打滑現象。其結果，可以執行精度良好的速度控制。又，在進行傳達旋轉力時也不會發熱。而且也能夠執行周期性地增減旋轉速度之這種複雜的控制方式。

＜旋轉裝置的變形例＞ 只要能夠將容器進行三維旋轉之旋轉裝置的話即可，並不限定是上述的例子。

圖3是旋轉裝置的變形例。不具有電動馬達4，因為第2水平軸5是被固定，所以主動圓板6也被固定。此外，針對於與圖1及圖2所記載的旋轉裝置相同的構成要件，請參照相對應的元件符號，並且為了簡化圖面起見，也省略了元件符號的圖示。

將電動馬達1進行驅動的話，外側旋轉框3就會藉由第1水平軸2而以X-X線為中心進行旋轉。

隨著外側旋轉框3的旋轉，設在外側旋轉框3的正交軸7、7也會以X-X線為中心進行旋轉。此外，內側旋轉框8及從動圓板9也同樣地藉由正交軸7、7而會以X-X線為中心進行旋轉。

此時，從動圓板9是沿著主動圓板6的外周進行旋轉。以X-X線為中心的旋轉力，是經由傳遞機構10而被傳達到從動圓板9，從動圓板9就會以正交軸7為中心(以Z-Z線為中心)進行旋轉，內側旋轉框8也會以Z-Z線為中心進行旋轉。

內側旋轉框8及橢圓球容器23係以X-X線為中心進行旋轉的同時，也會以Z-Z線為中心進行旋轉。換言之，是進行二軸旋轉(三維旋轉)。

此時，以Z-Z線為中心的旋轉數(旋轉速度)是與以X-X線為中心的旋轉數(旋轉速度)成正比。在旋轉裝置的作動中，無法個別地進行控制。然而，與對於兩個馬達個別地進行控制的方式相較，可將控制方式予以單純化。

圖4是旋轉裝置之另一種變形例。具體而言，是傳遞機構10的變形例。圖1及圖2的傳遞機構，係非接觸式的傳遞機構，相對於此，圖4的傳遞機構，係接觸式(抵接式)的傳遞機構。

是在主動圓板6的周面，安裝著摩擦係數較大的彈性體(例如：橡膠帶)。並且在橡膠帶上，設置著溝槽。如此一來，主動圓板6的周面，係可藉由以橡膠所形成的傳遞機構10來壓接到從動圓板9身上，而在兩者之間產生摩擦阻力。

也可以只在從動圓板9之板面外周，黏貼著平面狀的橡膠。亦即，只要在其中一方的抵接面或兩方的抵接面設置彈性體即可。

也可以採用齒槽的嚙合機構(圖示省略)來當作傳遞機構10的變形例。

＜本發明的著眼點＞ 本發明人是推測為：在利用三維旋轉來進行粉碎時，珠球與珠球是一邊旋轉一邊摩擦地發生撞擊，而被粉碎物是存在於珠球與珠球之間，以及存在於珠球與容器之間，而被進行粉碎。

然而，當被粉碎物受到粉碎而粒子變小的話，相對地，珠球尺寸與粒子尺寸的比值就變大。其結果，例如：就珠球與珠球進行撞擊，而微粒子被夾在兩者之間的情況考慮的話，如果粒子尺寸愈小的話，粒子與珠球和珠球的撞擊點發生接觸的機會就會減少。因此，粉碎效果將會受到抑制。

此外，也推測為：位於容器與珠球的間隙之微粒子化後的粒子，又被進行粉碎的比率會減少，但是會承受到被珠球朝向容器壁側推擠的壓力，因而逐漸被壓實。反覆地進行這種過程的話，微粒子將會逐漸堆積起來。因此，當粒子到達某種程度的尺寸(例如：珠球尺寸之1/100以下)的話，粉碎效果將會受到抑制。

例如：在本發明案中，係著眼於矽微粒子。矽微粒子可以作為：鋰離子二次電池用的負極活性物質、矽化物標靶原料來使用，也可以將在矽微粒子上吸附著發光性的有機分子來增強發光效果的矽微粒子作為發光體材料來使用。

因此，乃企圖使用直徑Φ為0.1 mm~30 mm程度的珠球，來將0.01 mm~10 mm程度的矽粒子予以粉碎成0.03μm~90μm的微粒子。並且針對於在這個過程中，如何能夠更進一步的提昇粉碎效果的方法進行了。

＜粉碎方法的概要＞ 將硬質珠球與被粉碎物置入橢圓球容器23內，以50rpm~800rpm程度的旋轉速度將橢圓球容器23進行三維旋轉來將被粉碎物予以粉碎。其中的旋轉速度是100rpm~400rpm程度更好。

雖然橢圓球容器23的容器尺寸並未限定，但是在進行粉碎試驗時，是使用容器之短軸的最大徑為80 mm~250 mm的橢圓球容器23。在使用後述之球形以外容器的情況下，是比照球形的直徑來設定容器的尺寸。

橢圓球容器23也是採用與硬質珠球同等的材質(例如：氧化鋯、氧化鋁)為宜。或者也可以採用金屬製的容器，例如：Cr鋼、S-45C、不鏽鋼。

橢圓球容器23，也可以是如圖7至圖9及圖11所示般地，係由其中一方的半外殻及另外一方的半外殻所構成的。例如：橢圓球容器23，係可利用與其長徑垂直的面，將上述其中一方的半外殻與另外一方的半外殻分開。並且藉由將其中一方的半外殻與另外一方的半外殻之各自的開口部的口緣互相抵接在一起而形成橢圓球容器23。

如圖7及圖9所示般地，也可以在其中一方的半外殻及另外一方的半外殻之開口部的口緣，設有容器凸緣28。這種容器凸緣28是從半外殻之開口部的口緣朝向與橢圓球容器23之長軸方向垂直的周方向外側突出。 也可以在容器凸緣28設有可供後述的治具貫穿的貫通孔。 容器凸緣28可以用來維持藉由貫穿過貫通孔的治具來將其中一方的半外殻與另外一方的半外殻互相抵接的狀態。

作為被粉碎對象的例子，可以採用0.01 mm~10 mm程度的矽粒(比重為2.3 g/cm ³)，並且予以粉碎成0.03μm~90μm的微粒子。對應於上述容器的尺寸而置入數公克~數百公克的被粉碎物(例如：10公克~700公克)。然而，被粉碎對象並不限定是矽粒。

一般所採用的硬質珠球是陶瓷製或金屬製。陶瓷的例子可以採用：氧化鋯(比重為5.7 g/cm ³)、氧化鋁(比重為4.0 g/cm ³)。金屬的例子可以採用碳化鎢(比重為15 g/cm ³)。 對應於上述容器的尺寸，且因應被粉碎物的材質和重量而將數十公克~數公斤之直徑Φ為0.1 mm~30 mm程度的珠球置入上述容器。

在本發明案中，粉碎後之微粒子尺寸很細(例如：硬質珠球尺寸之1/100以下)的情況下，特別可以發揮其效果。

＜利用球形以外的容器來進行粉碎處理＞ 本案發明人認為：球形容器內之珠球的一定軌道是導致粉碎效果受到限制的原因之一，因此乃想到要改變球形容器的形狀。

球形以外之容器的例子，可以考慮採用：橢圓球形、蛋狀球形、紡錘狀球形、膠囊形(在圓柱的兩端結合了半球之形狀，其沿著長軸的剖面形狀，是在矩形之相對向的兩個邊分別結合一個半圓(該半圓之直徑的長度係與前述邊的長度相同)而形成的外周形狀)、或者、半橢圓球形和半球形的組合、半蛋狀球形和半球形的組合、半紡錘狀球形和半球形的組合等。為了便於說明起見，只以橢圓球形為例做說明。

圖5A及圖5B係顯示球形容器22與球形以外的容器(例如：橢圓球容器23)所達成的不同效果之概念圖。

將球形容器22進行三維旋轉的話，硬質珠球27將會受到離心力的作用，而沿著球形容器22的內壁面移動。經過了既定的時間之後，硬質珠球27的軌道(圖中以箭頭來表示)就成為定常軌道。

另一方面，係被推測為：被粉碎物26受到粉碎而隨著其尺寸逐漸變小的同時，也會承受到離心力和珠球將其朝向容器壁側推擠的壓力，因而逐漸被壓實。其結果，硬質珠球27與被粉碎物26進行接觸的次數變少，而無法獲得充分的粉碎效果。

將橢圓球容器23進行三維旋轉的話，硬質珠球27受到離心力的作用，將會沿著橢圓球容器23的內壁面移動。沿著橢圓球容器23的內壁面移動之硬質珠球27的其中一部分，將會因為容器曲率的變化而改變軌道(圖中以箭頭來表示)並且離開了內壁面。這個時候，尺寸變小後之被粉碎物26(微粒子)的其中一部分，不再持續承受被珠球朝向容器壁側推擠的壓力，因而被適當地解放而脫離內壁面。

從內壁面脫離後的被粉碎物26與硬質珠球27再度進行接觸的機會將會增加。其結果，能夠期待更進一步的粉碎效果。換言之，能夠製作出更細的微粒子。

又，如果是球形容器22的話，珠球的軌道將會成為定常軌道，而與容器壁面的撞擊將會變少，相對於此，如果是橢圓球容器23的話，珠球軌道將會產生變化，而與容器壁面的撞擊將會增加。存在於珠球與容器壁面之間的被粉碎物26將會被粉碎。再者，因為珠球軌道產生變化，珠球與珠球彼此的撞擊機會也會增加。此外，也會產生加速度的變化，而成為更複雜的撞擊，撞擊能量也會增加。

是以，在球容器以外的容器內之珠球的動態，被認為是較諸球容器內的動態更複雜。以上雖然是就單一個珠球的動態進行了說明，但是，在容器內是置入有多數個珠球，因此被認為是單一個珠球的動態變得更複雜，與其他的珠球、還有與容器內壁的撞擊次數也會增加。與球形容器相較的話，將膠囊形容器30(請參照圖7)、蛋形容器35(請參照圖9、圖10，是對於長軸不對稱的形狀之橢圓形狀)以相同的旋轉數進行運轉時的電流值(耗電量)是介於1.5倍至2倍。

另一方面，進行運轉30分鐘後的容器溫度，與室溫進行比較，球形容器只昇高1.6℃而已，幾乎沒有明顯的溫度上昇，而蛋形容器則是上昇了12.5℃，而膠囊形容器則是上昇了18℃。因而被認為是：如果是球容器以外之容器的話，珠球的動態變得更複雜，珠球與珠球彼此之間，以及珠球與容器內壁的撞擊次數也都大幅地增加的緣故。

即使就這一點而言，將球形容器22改為採用球形以外的容器的作法，也能夠期待獲得更進一步的粉碎效果。

圖6A及圖6B是從其他觀點來說明球形容器22與橢圓球容器23之效果的差異之說明圖。

為了確實地發揮球磨機的粉碎效果，一般是採用比重較重的硬質珠球27(例如：氧化鋯的比重是5.7 g/cm ³程度、氧化鋁的比重是4.0 g/cm ³程度)。

其結果，硬質珠球27之本身重重的影響很大，在進行低速旋轉(例如：50rpm程度)之三維旋轉時，會有硬質珠球27無法沿著球形容器22內壁攀爬上去之虞慮。即使在進行高速旋轉(例如：200rpm程度)之三維旋轉時，硬質珠球27沿著球形容器22的內壁攀爬上去，並且直到在球形容器內全面地形成軌跡之前，需要花費既定的時間。

相對於此，在進行三維旋轉時，將橢圓球容器23的長軸(A)保持水平狀態時，硬質珠球27很容易沿著橢圓球容器23的內壁攀爬上去。即使是進行低速旋轉(例如：50rpm程度)的三維旋轉時，也能夠沿著橢圓球容器23的內壁攀爬上去。如果是以高速旋轉(例如：200rpm以上)進行三維旋轉的話，硬質珠球27很容易攀爬到橢圓球容器23的內壁，並且在短時間內即可在橢圓球容器內全面地形成移動軌跡。其結果，可以縮短粉碎時間。此外，本案的旋轉裝置，係可以進行100rpm、200rpm、300rpm、400rpm、500rpm、600rpm的高速旋轉。

即使就這一點而言，將球形容器22改為採用球形以外的容器的作法，也能夠期待獲得更進一步的粉碎效果。

＜其他的容器＞ 球形以外之容器的形狀的例子，可以想到：橢圓球形、紡錘狀球形、蛋狀球形、膠囊形、半橢圓球形和半球形的組合、半紡錘狀球形和半球形的組合、半蛋狀球形和半球形的組合等。將針對於橢圓球形以外的容器來進行說明。

圖7是膠囊形容器30的例子。膠囊形狀是在長軸方向上具有一部分的直線，並且兩端是圓形。

圖8是紡錘狀球形容器31的例子。紡錘狀球形是將紡錘狀圓以長軸為中心進行旋轉時的軌跡。紡錘狀圓是橢圓的長軸端部變得很細的形狀。圖8所示的紡錘狀球形容器31，是由半紡錘狀球形容器31a及31b的組合所形成的。

圖9是半蛋狀球形容器33b與半球形容器32a的組合之例子。因為是與蛋狀球形容器類似的形狀，因此，實質上被視為蛋狀球形容器。

圖10是蛋狀容器35的例子。蛋狀雖然與橢圓狀類似，但卻是具有對於短軸不對稱的曲率之略橢圓。亦即，長軸的其中一端部的曲率較大，長軸的另外一端部的曲率較小，並且在兩端部之間，曲率是呈連續性的變化。

蛋狀橢圓，係可利用下列的軌跡來予以表現。 x=((r+sinθ) ²-a ²) ^1/2y=cosθ 此處的θ是媒介變數，r、a是任意的定數。以一般的雞蛋的情況而言，a=2.5、r=3.0程度。將這種形狀應用在本案的容器的情況下，是以a=1.0~6.0、r=2.5~8.0程度為佳。藉由將r、a適度地進行設定，可以表現出：西洋梨形狀、涙滴形狀等。

蛋狀中之和緩的曲率變化，可以產生珠球軌道之急遽且複雜的變化，能夠期待獲得更進一步的粉碎效果。

本案的發明人，曾經針對於各式各樣的容器確認了粉碎效果之後，找到了蛋狀球形容器很合適作為容器之創見。

此外，蛋狀是具有對於短軸不對稱的曲率之略橢圓，但是，即使改為採用具有對於長軸不對稱的曲率之略橢圓的包子狀(縱向壓扁的蛋狀)，也能夠期待珠球軌道之急遽且複雜的變化。

圖11是半橢圓球形和半球形之組合的例子。圖12是半紡錘狀球形和半球形之組合的例子。即使是這些容器，也被認為是：能夠獲得具有對於軸不對稱的曲率所產生的效果。

＜針對球形以外容器所獲得的粉碎效果之確認＞ 實施例1是半蛋狀球形容器和半球形容器之組合(請參照圖9)所獲得的粉碎結果。實施例2是膠囊形容器(請參照圖8)所獲得的粉碎結果。比較例1是球形容器(請參照圖3)所獲得的粉碎結果。此外，粉碎前的矽粒是採用1mm以下之尺寸的粗粒。

表1是顯示實施例1、實施例2、實施例2-2、比較例1的試驗條件。旋轉數、粉碎時間、珠球尺寸都是共通。因為容器形狀不同，所以容器內容量不同。因此，乃以被粉碎物重量/容器內容量的比值、以及被粉碎物重量/珠球重量的比值，都是共通的方式，來設定被粉碎物重量以及珠球個數(重量)。

表2是顯示實施例1、實施例2、實施例2-2、比較例1的試驗結果。依據粒度分布和比表面積來對於粉碎效果進行評比。

此外，粉碎處理後的矽微粒子會凝聚在一起，因此，利用以下所述的方式進行處理。在進行測定粒度分布時，預先使用研缽和杵棒將其解聚。將解聚後的矽微粒子投入界面活性劑水溶液內，利用超音波處理將矽微粒子進行三分鐘的分散處理而調製成矽微粒子分散液。接下來，使用雷射繞射暨散亂式粒子徑分布測定裝置(MicrotracBEL公司製造之MT3300EX II型)來測定所製得之矽微粒子分散液中的矽微粒子的粒度分布。

圖13A~圖13D是分別顯示實施例1、實施例2、實施例2-2、比較例1的粒度分布。

再從粒度分布分別計算出來：最大徑、最大徑的量、最小徑、最小徑的量、體積基準的平均粒子徑MV、d10、d50、d90。

最大徑是所測定的試料中的最大粒子的尺寸。最小徑是所測定的試料中的最小粒子的尺寸。MV(體積平均直徑)是體積基準的平均粒子徑。各個數值愈小的話，係表示粉碎的效果愈大。

d10、d50、d90是表示累積個數達到10%、50%、90%時的粒子尺寸。各個數值愈小的話，係表示粉碎的效果愈大。

比表面積的測定，是將試料的矽微粒子置入測定用容器內，再以脫氣時間為60分鐘、脫氣溫度為200℃的條件，將容器內進行脫氣處理後，使用全自動氣體吸附量測定裝置(QUANTACHROME公司製造之型號為AUTOSORB-iQ2)，並且利用BET法來進行測定。測定氣體是使用氮氣。各個數值愈大的話，係表示粉碎的效果愈大。

將實施例1以及實施例2與比較例1進行比較的話，在最大徑、最小徑、體積平均直徑MV、d10、d50、d90之全部的指標中，實施例1以及實施例2的數值都明顯地比較小(只有個位數的程度)，顯示其粉碎效果較大。又，在比表面積的指標中，實施例1以及實施例2的數值都明顯地比較大，顯示其粉碎效果較大。

＜對準位置＞ 習知技術中的球形容器，其與水平軸正交的剖面形狀以及與正交軸正交的剖面形狀都是正圓。本案的發明人的想法，曾經認為是：基於活用球形容器之形狀的均一性的考量，當然是將球形容器的重心位置與三維旋轉中心位置，設定在同一個位置為佳。

然而，上述結果則是顯示出：與球形容器所產生之珠球軌道的定常狀態相較，球形以外的容器所產生之珠球軌道的變化，比較能夠期待其更好的粉碎效果。因此，也想到如果將容器的重心位置與三維旋轉中心位置予以錯開，形成偏心配置的話，可以產生更多的變化，而可期待更進一步的粉碎效果。因此，就採用下列的方式，針對於有無偏心與粉碎效果之間的關係進行了驗證。

實施例2-2是半膠囊形狀容器與半球形容器的組合(圖示省略)。實質上是對於短軸不對稱之偏心的膠囊形容器。

將無偏心的膠囊形容器(實施例2)與有偏心的膠囊形容器(實施例2-2)進行比較的話，在最大徑、最小徑、體積平均直徑MV、d10、d50、d90之全部的指標中，都顯示出實施例2的數值比較小，粉碎效果比較大。又，在比表面積的指標中，顯示出實施例2的數值比較大，粉碎效果比較大。如此一來，係顯示出：將容器的重心位置與三維旋轉中心位置設成一致(無偏心)的話，可以獲得較佳結果。亦即，顯示出：與利用偏心來獲得非常大的軌道變化相較，利用容器的形狀來獲得大的軌道變化的結果比較好。

然而，在上述的容器形狀例子中，球形容器、橢圓球形、紡錘狀球形、膠囊形等，因為是對於短軸對稱的形狀，所以容器的重心位置很容易設定。另一方面，蛋狀球形、半橢圓球形和半球形之組合、半紡錘狀球形和半球形之組合、半蛋狀球形和半球形之組合等，因為是對於短軸不對稱的形狀，所以容器的重心位置不容易設定。

因此，是透過可以調整容器的重心位置與三維旋轉中心的位置關係的治具25(請參照圖9)來將容器設置於旋轉裝置為佳。治具25係連結在容器凸緣28與內側旋轉框8，並且可用來調整兩者的距離。圖9所示的治具25是使用螺絲(固定用螺絲29，直徑Φ為10 mm)，其長度為36 mm。藉由合宜地調節作為治具25使用之螺絲的長度，即使是對於短軸不對稱的容器，也可以將容器的重心位置與三維旋轉中心的位置關係予以設定成一致。

如圖7及圖9所示，作為治具25使用的固定用螺絲，係貫穿過形成在蓋板及容器凸緣28的貫通孔，並且被擋止在容器凸緣28的相反側。 藉由將螺絲貫穿過形成在蓋板及容器凸緣28的貫通孔，可以將容器在內側旋轉框8內之主面的內方向(x方向及y方向)上的位置予以定位。藉由合宜地調整螺絲的長度，可以將容器在內側旋轉框8內之與主面方向垂直的方向(z方向)上的位置予以定位。 如此一來，可以將內側旋轉框8與容器之間的三維相對位置予以正確地定位。 圖7所示的容器的形狀為膠囊形的情況下，治具25(固定用螺絲29、Φ15 mm)的長度是設定為21 mm。

設在本體裝置之支承盤40，係具有：可以抑制設在本體裝置之內框內的容器進行旋轉時所發生的振動之作為配重的功能。容器的形狀，如果是從球形容器改成球形以外的容器的話，運轉時的電流值(耗電量)將會增加到1.5倍至兩倍，振動也會變得更大。因此，特別是使用球形以外的容器來進行運轉的情況下，支承盤40的重要性更大。在本試驗中所使用的容器之短徑為80 mmΦ的情況下，支承盤40以外之本體重量為30公斤，相對於此，支承盤40則是採用：橫650 mm、縱260 mm、厚度16 mm、重量為20公斤的鐵板。

＜反轉＞ 本案的發明人，認為：球形容器內之珠球的定常軌道是造成粉碎效果受限的原因之一，因此，乃想到利用反轉來使珠球軌道產生變化。

尤其是在球形容器，係被推測為：隨著被粉碎物受到粉碎後的尺寸變得愈來愈小，被粉碎物將會承受到珠球之朝向容器壁側的壓力而受到擠壓且被壓實，因此粉碎效果受到抑制。

控制裝置30，係可將電動馬達1及電動馬達4的輸出予以個別地進行控制。例如：可以進行逆旋轉。控制裝置30的逆旋轉指令是構成反轉機構。在進行正旋轉之後，進行逆旋轉。也可以反覆進行這種動作。

如此一來，可以執行：以水平軸為中心的反轉、以正交軸為中心的反轉、以及、以水平軸為中心且以正交軸為中心的反轉。

參考例是執行反轉所獲得的粉碎結果。比較例2是沒有執行反轉所獲得的粉碎結果。比較例2-1所執行的粉碎時間大致相同。比較例2-2所執行的粉碎時間大致為兩倍。此外，為了易於驗證粉碎的效果起見，乃使用球形容器22。

表3是顯示參考例、比較例2-1、比較例2-2的試驗條件。旋轉數、珠球尺寸都是共通的。並且以使得被粉碎物重量/珠球重量的比值都是共通的方式，來設定被粉碎物重量以及珠球個數(重量)。

表4是顯示參考例、比較例2-1、比較例2-2的試驗結果。依據粒度分布與比表面積來對於粉碎效果進行評比。

將有執行反轉的參考例與未執行反轉的比較例2-1進行比較的話，在最大徑、最小徑、體積平均直徑MV、d10、d50、d90之全部的指標中，都顯示出參考例的數值較小，且粉碎效果較大。又，在比表面積的指標中，則是顯示出參考例的數值較大，且粉碎效果較大。如此一來，可以顯示出有執行反轉來將珠球軌道產生相反的變化的作法較佳。

將有執行反轉的參考例與未執行反轉的比較例2-2(粉碎時間為兩倍)進行比較的話，在最大徑、最小徑、體積平均直徑MV、d10、d50、d90之全部的指標中，都顯示出參考例的數值略小一點，而在比表面積的指標中，參考例的數值略大一點。

如此一來，可以顯示出：與將粉碎時間過度地加長的作法相較，利用執行反轉來改變珠球軌道的作法，能夠獲得更進一步的粉碎效果。

尤其是在球形容器中，係被認為：原本附著在內壁面上的被粉碎物，在執行反轉時，會發生自內壁面剝離的現象。如此一來，能夠獲得更進一步的粉碎效果。

另一方面，在球形以外的容器中，係被認為：因為其形狀的緣故，在容器內會有局部性地附著被粉碎物或被粉碎物堆積起來之虞慮。局部性地附著或堆積的被粉碎物，係可藉由執行反轉，而使其剝離和剝落。如此一來，能夠獲得更進一步的粉碎效果。

＜補充說明＞ 根據本案，係在粉碎後之微粒子尺寸很細(例如：是硬質珠球尺寸之1/100以下)的情況下，特別可以發揮效果。而在上述實施例中，是製作成硬質珠球尺寸之1/2500程度的微粒子。

另外，例如：藉由使用尺寸不同之大中小的珠球，可以對應因為進行粉碎而尺寸逐漸變小的情況。但是，在這種情況下，相對地互相對應的珠球量較少，需要充分的粉碎時間。亦即，想要達到充分的粉碎需要較長的時間。

相對於此，本案即使是使用相同尺寸的珠球，也可以獲得與在短暫時間使用尺寸不同之大中小的珠球之情況同等的效果。再者，本案也可以使用尺寸不同之大中小的珠球。 [產業上的可利用性]

根據本發明，係在使用能夠使容器進行三維旋轉的旋轉裝置的球磨機來進行的粉碎處理中，能夠獲得更進一步的粉碎效果。

1:電動馬達 2:第1水平軸 3:外側旋轉框 4:電動馬達 5:第2水平軸 6:主動圓板 7:正交軸 8:內側旋轉框 9:從動圓板 10:傳遞機構 11:第1磁鐵 12:第2磁鐵 13:空間 22:球形容器 23:橢圓球容器 25:治具 26:被粉碎物 27:硬質珠球 28:容器凸緣 29:固定用螺絲 30:膠囊形球容器 31:紡錘狀球形容器 31a,31b:半紡錘狀球形容器 32a:半球形容器 33a:半橢圓球形(半蛋形容器) 33b:半蛋狀球形容器 34:內棒(三維旋轉棒) 35:蛋狀容器 40:支承盤 A:長軸 D1:外側旋轉框之厚度方向 D2:內側旋轉框之厚度方向

[圖1]係顯示旋轉裝置之一例(剖面圖)。 [圖2]係顯示旋轉裝置之一例(立體圖)。 [圖3]係顯示旋轉裝置之別種例子(立體圖)。 [圖4]係顯示旋轉裝置之別種例子(立體圖)。 [圖5A]係為了表示橢圓球形容器所獲得的效果，而作為參考例來顯示出容器為球形的情況下之容器內的狀態。 [圖5B]係為了表示橢圓球形容器所獲得的效果，而顯示出容器為橢圓球形的情況下之容器內的狀態。 [圖6A]係為了表示橢圓球形容器所獲得的效果，而作為參考例來顯示出容器為球形的情況下之容器內的狀態。 [圖6B]係為了表示橢圓球形容器所獲得的效果，而顯示出容器為橢圓球形的情況下之容器內的狀態。 [圖7]係顯示膠囊形容器。 [圖8]係顯示紡錘狀球形容器。 [圖9]係顯示半蛋狀球形與半球形的組合。 [圖10]係顯示蛋狀容器。 [圖11]係顯示半橢圓球形與半球形的組合。 [圖12]係顯示半紡錘狀球形與半球形的組合。 [圖13A]係顯示實施例1之微粒子的粒度分布。 [圖13B]係顯示實施例2之微粒子的粒度分布。 [圖13C]係顯示實施例2-2之微粒子的粒度分布。 [圖13D]係顯示比較例1之微粒子的粒度分布。

8:內側旋轉框

23:橢圓球容器

25:治具

28:容器凸緣

29:固定用螺絲

32a:半球形容器

33b:半蛋狀球形容器

34:內棒(三維旋轉棒)

Claims (11)

1. 一種容器，其係被旋轉裝置進行以水平軸為中心和以正交軸為中心的三維旋轉之容器，其特徵為： 前述容器之與前述水平軸正交的第1剖面的形狀，係與前述容器之與前述正交軸正交的第2剖面的形狀不同。
2. 如請求項1所述之容器，其中，前述容器的形狀，係橢圓球形、蛋狀球形、紡錘狀球形、膠囊形狀球形、以及、半橢圓球形和半球形的組合、半蛋狀球形和半球形的組合、半紡錘狀球形和半球形的組合之其中一種形狀。
3. 如請求項1所述之容器，其中，前述第1剖面及第2剖面之其中一方是略正圓狀，另外一方是對短軸或長軸不對稱的略橢圓狀。
4. 一種治具，其特徵為： 其被設在前述旋轉裝置，用來調整請求項1至請求項3之任一項所述之容器的重心位置與三維旋轉中心的位置關係。
5. 一種旋轉裝置，其係將請求項1至請求項3之任一項所述的容器進行三維旋轉之旋轉裝置，其特徵為，具備： 第1旋轉驅動裝置； 被前述第1旋轉驅動裝置進行旋轉之第1水平軸； 結合在前述第1水平軸之外側旋轉框； 設在前述第1旋轉驅動裝置的相反側之第2旋轉驅動裝置； 設在前述第1水平軸的相反側，且貫穿過前述外側旋轉框的其中一側面之被前述第2旋轉驅動裝置進行旋轉之第2水平軸； 結合在前述第2水平軸，且在與前述第2水平軸垂直的方向上具有板面之主動圓板； 設在前述外側旋轉框，並且其軸芯方向是朝向與前述第1水平軸及前述第2水平軸的軸芯方向正交的方向之正交軸； 結合在前述正交軸，且用來保持前述容器之內側旋轉框； 結合在前述正交軸，且在與前述正交軸垂直的方向上具有板面之從動圓板； 將前述主動圓板的旋轉力傳達到前述從動圓板之傳遞機構；以及 用來個別地進行控制前述第1旋轉驅動裝置及第2旋轉驅動裝置的輸出之控制裝置。
6. 一種旋轉裝置，其係將請求項1至請求項3之任一項所述的容器進行三維旋轉之旋轉裝置，其特徵為，具備： 旋轉驅動裝置； 被前述旋轉驅動裝置進行旋轉之水平軸； 結合在前述水平軸之外側旋轉框； 貫穿過前述外側旋轉框的其中一側面而結合在前述水平軸，且在與前述水平軸垂直的方向上具有板面之主動圓板； 設在前述外側旋轉框，並且其軸芯方向是朝向與前述水平軸的軸芯方向正交的方向之正交軸； 結合在前述正交軸，且用來保持前述容器之內側旋轉框； 結合在前述正交軸，且在與前述正交軸垂直的方向上具有板面之從動圓板； 將前述主動圓板周圍的旋轉力傳達到前述從動圓板之傳遞機構；以及 用來進行控制前述旋轉驅動裝置的輸出之控制裝置。
7. 如請求項5或請求項6所述之旋轉裝置，其中，還具備：被設在前述外側旋轉框的下方，並且可旋轉地支承前述外側旋轉框之支承盤。
8. 一種微粒子製作方法，其特徵為： 將硬質珠球與被粉碎物置入請求項1至請求項3之任一項所述的容器內， 將前述容器進行三維旋轉， 而將前述被粉碎物予以粉碎成為微粒子。
9. 如請求項8所述之微粒子製作方法，其中，前述被粉碎物是矽粒。
10. 如請求項8或請求項9所述之微粒子製作方法，其中，前述微粒子的平均直徑是設定在前述硬質珠球之平均直徑的1/100以下。
11. 如請求項8至請求項10之任一項所述之微粒子製作方法，其中，先將前述容器進行正旋轉之後，進行逆旋轉。

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