TW202228847A - 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球形容器(22)內。旋轉裝置，係具有：反轉機構，可以合適地切換為正旋轉和逆旋轉。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

旋轉裝置以及微粒子製作方法

本發明是關於：可進行三維(3D)旋轉的旋轉裝置以及使用該旋轉裝置之微粒子製作方法。 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(第1旋轉軸)為中心、及以Z軸(第2旋轉軸)為中心，也就是，同時以兩軸為中心進行旋轉。如此一來，即可進行三維(3D)的旋轉，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]

用以解決上述技術課題之本發明的其中一種態樣的旋轉裝置(以下，稱「本發明的旋轉裝置」)，係可將容器以水平軸(X軸)及其正交軸(Z軸)為中心進行三維旋轉的旋轉裝置，其係具有可進行切換成正旋轉與逆旋轉之反轉機構。

藉由將容器的旋轉方向予以反轉，珠球軌道將會產生很大的變化，而能夠期待更進一步的粉碎效果。

本發明的旋轉裝置，亦可具有：用以檢測三維旋轉的狀態之檢測手段、以及依據前述檢測手段所檢測到的狀態訊息來對於前述反轉機構發出切換指令之控制裝置。

檢測手段係檢測三維旋轉時的狀態，控制裝置係依據狀態訊息來控制反轉機構，如此一來，不必進行太多次的反轉，即可適度地將旋轉方向予以反轉。

在本發明的旋轉裝置中，前述檢測手段亦可檢測：隨著旋轉驅動所導致的電流負荷。

在本發明的旋轉裝置中，前述檢測手段亦可檢測：隨著旋轉驅動所導致的聲音。

在本發明的旋轉裝置中，前述檢測手段亦可檢測：前述容器的溫度。

在本發明的旋轉裝置中，前述檢測手段亦可檢測：前述旋轉裝置的振動。

利用這些檢測手段，可以依據隨著旋轉驅動所導致的電流負荷或音、容器的溫度或旋轉裝置的振動，來檢測出三維旋轉時的狀態。

在本發明的旋轉裝置中，前述反轉機構也可以是進行：以水平軸為中心的反轉、以正交軸為中心的反轉、還有以水平軸為中心且以正交軸為中心的反轉。

藉此，可以期待容器內之珠球軌道產生變化。

在本發明的旋轉裝置中，前述旋轉裝置也可以是具備：第1旋轉驅動裝置；被前述第1旋轉驅動裝置進行旋轉的第1水平軸；結合在前述第1水平軸的外側旋轉框；設在前述第1旋轉驅動裝置之相反側的第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，並且被前述第2旋轉驅動裝置進行旋轉的第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的主動圓板；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的從動圓板；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；以及個別地控制前述第1旋轉驅動裝置及第2旋轉驅動裝置的輸出之控制裝置。

藉由上述旋轉裝置，可以實現三維高速旋轉。也可以個別地控制二軸旋轉。

在本發明中，前述旋轉裝置也可以是具備：旋轉驅動裝置；被前述旋轉驅動裝置進行旋轉的水平軸；結合在前述水平軸的外側旋轉框；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的主動圓板；設在前述外側旋轉框，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的內側旋轉框；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的從動圓板；將前述主動圓板周圍的旋轉力傳達到前述從動圓板的傳遞機構；以及控制前述旋轉驅動裝置的輸出之控制裝置。

藉由上述旋轉裝置，係可實現三維高速旋轉。只要利用單一個驅動裝置，即可實現二軸旋轉。

用以解決上述技術課題之本發明的其他態樣之微粒子製作方法(以下，稱「本發明的微粒子製作方法」)，係將硬質珠球和被粉碎物置入前述容器內，並且使用上述旋轉裝置，以先將前述容器進行正旋轉之後，又進行逆旋轉的方式，來使前述容器進行三維旋轉，而將前述被粉碎物予以粉碎成微粒子之微粒子製作方法。 此處所稱的「反轉」，係指：在上述旋轉裝置中，先將容器進行正旋轉之後，又進行逆旋轉；或者從正在逆旋轉的狀態回復到正旋轉之意。

藉由將容器的旋轉方向予以反轉，可以對於容器內之珠球的軌道賦予急遽且複雜的變化，而能夠期待更進一步的粉碎效果。

在本發明之微粒子製作方法中，也可以是交替地反覆進行前述正旋轉與逆旋轉。

藉由反覆進行上述容器之旋轉方向的反轉，可以化解微粒子的堆積。亦即，可以將容器內呈現堆積在容器內壁的狀態之微粒子，從堆積狀態予以釋放開來。此外，可以促進被粉碎物的粉碎。

在本發明的微粒子製作方法中，前述被粉碎物也可以是矽粒。

矽微粒子是在各種用途中有用的微粒子。

在本發明的微粒子製作方法中，也可以將前述微粒子的平均直徑設定為前述硬質珠球之平均直徑的1/100以下。此外，亦可將其設定為1/500以下或1/1000以下，此外，亦可將其設定為1/2500以下。

想要將微粒子尺寸予以粉碎成更細的話，藉由反覆進行反轉的作法，係可以特別彰顯其效果。

在本發明的微粒子製作方法中，與前述水平軸正交的容器的第1剖面、以及與前述正交軸正交的容器的第2剖面之其中一方，可以是形成大致正圓狀，而另一方，可以是形成對於短軸或長軸不對稱的大致橢圓狀或者膠囊形狀。 如圖1所示，上述容器的第1剖面，是容器處在外側旋轉框3之厚度方向D1與重力方向垂直，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D1平行的狀態下之與水平軸正交的容器的剖面。此外，所稱的「外側旋轉框3之厚度方向D1」，係指：在圖2中，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」，係指：在圖2中，從Z軸方向觀看內側旋轉框8時的短邊方向。 如圖1所示，上述容器的第2剖面，係容器處在外側旋轉框3之厚度方向與重力方向垂直，且內側旋轉框8之厚度方向與外側旋轉框3之厚度方向平行的狀態下之與正交軸正交的容器的剖面。 在將容器視為單體的情況下，也可以將容器之含有最長內徑的剖面當作第1剖面，而將與第1剖面正交的剖面當作第2剖面。

雖然容器的形狀可以是球形，但是，藉由採用球形以外的形狀，尤其是採用軸不對稱的形狀，而將該容器作為球磨機容器來使用的情況下，可以使得容器內的珠球軌道產生急遽且複雜的變化，而能夠期待更進一步的粉碎效果。此外，球形容器的直徑與短軸的直徑相同，而長軸的長度較短軸更長之容器的內容積是大於球形容器，每一次進行粉碎之粉碎物的量可以更多。 在本發明的微粒子製作方法中，也可以是以前述容器的重心與三維旋轉的中心落在同一位置的方式，來將前述容器在前述旋轉裝置內進行定位。 在本發明的微粒子製作方法中，也可以是以前述容器的重心與三維旋轉的中心落在不同位置的方式，來將前述容器在前述旋轉裝置內進行定位。 [發明之效果]

根據本發明，係在使用可進行三維旋轉的旋轉裝置來實施的粉碎處理中，可以獲得更進一步的粉碎效果。

＜旋轉裝置的基本構成＞

圖1及圖2是旋轉裝置之一例的概略圖。圖1是剖面圖，圖2是立體圖。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。在圖示中，係將各個構成要素1~10，當作裝置主要構成100，而僅顯示其概略的構成，並追加標示出控制裝置30以及與控制相關的信號。

電動馬達1(第1旋轉驅動裝置)的輸出軸是藉由滑輪而結合在第1水平軸2。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將會以第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)的輸出軸是藉由滑輪而結合在第2水平軸5。第2水平軸5是設在第1水平軸2的相反側，並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，設有滾珠軸承。此外，第2水平軸5是結合在主動圓板6。而主動圓板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將會以第2水平軸5為中心(以X-X線為中心)進行旋轉。另外，第2水平軸5與外側旋轉框3並未結合，所以電動馬達4的驅動力不會傳達到外側旋轉框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之間設有滾珠軸承。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是被配置在外側旋轉框3的內側，並且是在外側旋轉框3內，以正交軸7為中心(以Z-Z線為中心)可進行旋轉。

此外，正交軸7是結合在從動圓板9。亦即，在從動圓板9以正交軸7為中心進行旋轉時，內側旋轉框8也會隨著以正交軸7(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，這個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。

在內側旋轉框8內，保持著球形容器22、或者球形容器以外的容器，例如：橢圓球容器23(請參照圖1、圖3)。 橢圓球容器23是藉由後述之治具25而被正確地定位在內側旋轉框8內，也就是被定位在旋轉裝置內。在進行這種定位時，例如：使用螺絲當作治具，並且隔介著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，是分別固定著一個蓋板來將開口予以封塞。在蓋板的中央部形成有一個圓形孔，可容許橢圓球容器23往內側旋轉框8之開口方向的外側突出。

這個圓形孔的位置及尺寸，是考慮到容器的形狀及尺寸而做合適的設定。這個尺寸至少是被設定成：可容許橢圓球容器23往內側旋轉框8之開口方向的外側突出的大小。 這個尺寸也可以被設定成：可容許橢圓球容器23往外側突出之最低限度的大小。這種情況下，橢圓球容器23的外周部是抵接於上述圓形孔的內緣，即使處在驅動狀態的旋轉裝置內，還是可以很穩定地保持著橢圓球容器23。 蓋板，例如：是利用螺絲從蓋板的四個角落鎖緊固定在內側旋轉框。

被設在本體裝置中的支承盤40，係被設在外側旋轉框3的下方。支承盤40，係具有既定的尺寸與重量之板狀的構件。 支承盤40是透過第1水平軸2的軸承及第2水平軸5的軸承來支承外側旋轉框3而可讓外側旋轉框3進行旋轉。

在支承盤40上，設置著用來收納外側旋轉框3的殼體。 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)分別被設在殼體之相對向的壁面。 第1水平軸2及第2水平軸5分別貫穿過殼體之相對向的壁面，並且可以軸為中心進行轉動地分別受到第一軸承及第二軸承所支承。

支承盤40的上表面，只要具有至少可容納殼體之程度的面積即可。也可以在支承盤40的上表面，載置著殼體、電動馬達1及電動馬達4。 如果是短徑的直徑Φ為80 mm之橢圓球容器的話，支承盤40的尺寸，也可以是：縱長260 mm~300 mm、橫長580 mm~630 mm、厚度16 mm~22 mm。 支承盤的重量，也可以是：18公斤~31公斤。容器的短徑大於直徑Φ為80 mm的情況下，在能夠抑制振動的範圍內，也可以將重量設定成大於直徑Φ為80 mm之容器的支承盤。例如：容器的短徑變成兩倍的話，亦可將重量設定成兩倍。

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

將電動馬達1進行驅動的話，即可透過第1水平軸2讓外側旋轉框3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以X-X線為中心進行旋轉。

主動圓板6與從動圓板9是個別地以X-X線為中心進行旋轉，兩者會產生旋轉速度差。以X-X線為中心的旋轉速度差，將會藉由傳遞機構10而傳達到從動圓板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及橢圓球容器23，是以X-X線為中心進行旋轉的同時，也是以Z-Z線為中心進行旋轉。換言之，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，可以個別地控制以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，可實現更複雜的旋轉動作。

然而，個別地控制電動馬達1及電動馬達4，將會很導致控制變得很複雜。一直增加旋轉速度的話，在接觸傳遞機構中將會發生抵接的打滑現象，會有發生速度控制之精度上的問題之虞慮。尤其是主動圓板6和從動圓板9都是以X-X線為中心進行旋轉的話，在接觸(抵接)傳遞機構中很容易發生抵接的打滑現象。

此外，如果是進行：周期性地增減旋轉速度的這種複雜的控制方式的話，則會有傳達速度來不及跟隨上，因而發生抵接的打滑現象之虞慮。

圖1及圖2所示的傳遞機構是非接觸式，是由複數個第1磁鐵11與複數個第2磁鐵12所構成的。在第1磁鐵11與第2磁鐵12之間形成了空間13。換言之，第1磁鐵11與第2磁鐵12是非接觸的狀態。

複數個第1磁鐵11是以交替地排列N極和S極的方式，配設在主動圓板6的周端面。複數第2磁鐵12是以交替地排列N極和S極的方式，配設在從動圓板9的板面外周部。

主動圓板6進行旋轉的話，第1磁鐵11也進行旋轉。第1磁鐵11的N極係與第2磁鐵12的N極互相反斥，而會與第2磁鐵12的S極互相吸引。第1磁鐵11的S極係與第2磁鐵12的S極互相反斥，而會與第2磁鐵12的N極互相吸引。藉由反覆地進行這種相斥相吸作用，主動圓板6以X-X線為中心進行旋轉的旋轉力將會傳達到從動圓板9，從動圓板9就會以Z-Z線為中心進行旋轉。

在非接觸傳遞機構中，並不會發生抵接的打滑現象。其結果，能夠實現精度良好的速度控制。又，也不會隨著旋轉力的傳達而發熱。也能夠實現周期性地增減旋轉速度之複雜的控制方式。

＜旋轉裝置的變形例＞ 只要是能夠將容器進行三維旋轉之旋轉裝置的話即可，並不限定於上述的旋轉裝置。

圖3是旋轉裝置的變形例。不具有電動馬達4，藉由將第2水平軸5予以固定，主動圓板6也被固定。此外，與圖1以圖2所揭示的旋轉裝置同樣的構成要素，請參照對應的符號，並且為了簡化圖面起見，也將符號的圖示予以省略。

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

此時，從動圓板9係沿著主動圓板6的外周進行旋轉。X-X線周圍的旋轉力是經由傳遞機構10而傳達到從動圓板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及球形容器22是以X-X線為中心進行旋轉的同時，也是以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。在旋轉裝置作動中，並無法個別地進行控制。但是，與對於兩個馬達進行個別地控制的方式相較，可將控制方式予以單純化。

圖4是旋轉裝置的別種變形例。具體而言，是傳遞機構10的變形例。圖1及圖2的傳遞機構是非接觸式的傳遞機構，相對地，圖4的傳遞機構是接觸式(抵接式)的傳遞機構。

在主動圓板6的周面上，安裝著摩擦係數大的彈性體(例如：橡膠帶)。並且在橡膠帶設有溝槽。如此一來，主動圓板6的周面就可透過以橡膠所形成的傳遞機構10壓接在從動圓板9，而在兩者之間產生摩擦阻力。

也可以在從動圓板9的板面外周也黏貼著環狀且呈面狀的橡膠。亦即，只要在其中一方的抵接面或在兩方的抵接面設有彈性體即可。

亦可採用：齒的嚙合機構(圖示省略)來作為傳遞機構10的變形例。

＜本案的著眼點＞ 本發明人係推測：在三維旋轉所進行的粉碎處理中，珠球與珠球是以邊旋轉邊摩擦的方式進行互相撞擊，被粉碎物是存在於珠球與珠球之間，以及珠球與容器之間而被進行粉碎。

然而，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：針對珠球與珠球互相撞擊時，微粒子被夾在兩者之間的情況而言，粒子尺寸愈小的話，在珠球與珠球的撞擊點，與粒子發生接觸的機會將會減少。如此一來，粉碎效果將會受到抑制(減少)。

此外，也推測為：位於容器與珠球的間隙之已經微粒子化的粒子，再次受到粉碎的比率減少，而是承受到珠球之朝向容器壁側的壓力而被擠壓且逐漸被壓實。反覆這種過程的話，微粒子將會堆積起來。如此一來，到達某種程度之尺寸(例如：珠球尺寸的1/100以下)之後，粉碎效果就受到抑制。

例如：本案是著眼於矽微粒子。矽微粒子，係可作為：鋰離子二次電池用的負極活性物質、矽化物標靶原料，而在矽微粒子中吸附了發光性的有機分子來增強發光的矽微粒子，則可用來作為發光體材料。

本發明人企圖使用直徑Φ為0.1 mm~30 mm程度的珠球，來將0.01 mm~10 mm程度的矽粒予以粉碎成0.03μm~90μm的微粒子。因此，乃就如何能夠在這種情況下，更進一步的提高粉碎效果的作法進行了檢討。

＜粉碎處理的概要＞ 將硬質珠球與被粉碎物置入球形容器22內，以50rpm~ 800rpm的程度來使球形容器22進行三維旋轉來將被粉碎物進行粉碎。並且是以100rpm~400rpm的程度更好。

球形容器22的容器尺寸雖然並未限定，但是，在進行粉碎試驗時，是使用は容器最大徑為80 mm~ 250 mm的球形容器。使用後述之球形以外的容器時，係以球形直徑為基準來設定容器的尺寸。

球形容器22也是採用與硬質珠球同等的材質(例如：氧化鋯、氧化鋁)為佳。或者，也可以採用金屬製的容器，例如：Cr鋼、S-45C不鏽鋼。

如圖16及圖18所示，橢圓球容器23也可以是：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可以從與其長徑垂直的面，來分開成上述其中一方的半外殻與另外一方的半外殻。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14及圖16所示，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置容器凸緣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的長軸方向保持垂直的周方向外側突出。 也可以在容器凸緣28設置後述之治具的貫通孔。 容器凸緣28是可以用來將其中一方的半外殻與另外一方的半外殻，藉由貫穿過貫通孔的治具予以保持在抵接的狀態。

作為被粉碎對象的例子，是將0.01 mm~10 mm程度的矽粒(比重為2.3 g/cm ³)予以粉碎成為0.03μm~ 90μm的微粒子。對應於上述容器的尺寸，將數公克~數百公克的被粉碎物置入容器內(例如：10公克~700公克)。又，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。陶瓷的例子可以舉出：氧化鋯(比重5.7 g/cm ³)和氧化鋁(比重4.0 g/cm ³)。金屬的例子可以舉出：碳化鎢(比重15 g/cm ³)。對應於上述容器的尺寸，並且因應被粉碎物的材質和數量，在容器內置入數十公克~數公斤之直徑Φ為0.1 mm~30 mm程度的珠球。

在本案中，粉碎後之微粒子的尺寸很細(例如：是硬質珠球尺寸的1/100以下)的情況下，可以特別發揮效果。

＜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。

實施例所顯示的是實施反轉所獲得的粉碎結果。比較例1-1、比較例1-2所顯示的是未實施反轉所獲得的粉碎結果。比較例1-1與實施例所實施的粉碎時間近乎相同。比較例1-2所實施的粉碎時間幾乎是實施例的兩倍時間。此外，為了易於驗證效果起見，乃採用球形容器22。

表1是顯示：實施例、比較例1-1、比較例1-2的試驗條件。旋轉數、珠球尺寸是共通的。並且是以被粉碎物重量/珠球重量的比值也共通的方式，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、比較例1-1、比較例1-2的試驗結果。粉碎效果是根據粒度分布與比表面積來進行評比。

以下列的方式，對於矽微粒子的粒度分布進行評比。 首先，因為粉碎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ELMT3300EX 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。

從粒度分布分別計算出：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(型號為AUTOSORB-iQ2，QUANTACHROME公司製造)，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。

有實施反轉的實施例與未實施反轉的比較例1-1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：實施例的數值較小，粉碎的效果較大。又，在比表面積的指標中，顯示出：實施例的數值較大，粉碎的效果較大。如此一來，可以顯見：藉由實施反轉來使得珠球軌道產生變化的作法較佳。

將有實施反轉之實施例與未實施反轉之比較例1-2(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，實施例的數值稍微小一點，在比表面積的指標中，實施例的數值稍微大一點。

如此一來，可以顯見：與單純只將粉碎時間拉長的作法相較，藉由實施反轉來使得珠球軌道產生變化的作法，可以獲得更進一步的粉碎效果。

尤其是在球形容器中，被認為是：附著在內壁面上的被粉碎物，可以藉由實施反轉來使其剝離。如此一來，可以獲得更進一步的粉碎效果。

然而，在球形以外的容器(容後敘述)中，則是會依照其形狀的不同，有一些容器是會有在容器內，被粉碎物形成局部性的附著和堆積之虞慮。形成局部性的附著和堆積的被粉碎物，被認為是可藉由實施反轉來將其剝離和剝落。如此一來，可以獲得更進一步的粉碎效果。

＜反轉的態樣＞ 至於反轉的控制方式，係可以預先設定：正旋轉時間及逆旋轉時間、正旋轉和逆旋轉的旋轉數、到達正旋轉和逆旋轉之旋轉數的時間、以及反覆實施反轉的次數等。

此外，也可以選擇：只實施以水平軸為中心的反轉、只實施以正交軸為中心的反轉、或者實施以水平軸為中心且以正交軸為中心之反轉。

以水平軸為中心且以正交軸為中心來進行反轉的情況下，也可以幾乎同時地進行反轉。也可以先只以水平軸為中心進行反轉之後，再只以正交軸為中心進行反轉。也可以先只以正交軸為中心進行反轉之後，再只以水平軸為中心進行反轉。

也可以將正旋轉時間與逆旋轉時間之其中一方的時間拉長。也可以將以水平軸為中心進行反轉的切換間隔時間與以正交軸為中心進行反轉的切換間隔時間之其中一方的時間拉長。

也可以將正旋轉速度(旋轉數)與逆旋轉速度之其中一方的速度加快。也可以將以水平軸為中心的旋轉速度與以正交軸為中心的旋轉速度之其中一方的速度加快。

藉由上述的各種旋轉變化，可使得珠球軌道產生與定常狀態不同的變化，可以抑制被粉碎物附著到內壁面，可以獲得更進一步的粉碎效果。

＜反轉控制＞ 然而，係如上所述般地，被推測為：隨著粉碎的進展，微粒子將會承受到被推向容器壁側的壓力，因而被推擠壓實。反覆這種現象的話，微粒子將會堆積起來。這種現象及狀態被認為是造成粉碎效果受到抑制的原因。

針對上述現象，也可以利用感測器等來檢測上述狀態，並且控制裝置30則是依據感測器所檢測到的狀態訊息，來發出旋轉方向的切換指令。

圖5是顯示進行狀態檢測之一例。在粉碎效果受到抑制的狀態時，粉碎所需的動能會減少，因此電流負荷也會降低。在電動馬達1、4分別設有電流感測器38。當電流感測器38感測到負荷電流值為既定的閾值以下的話，控制裝置30就判斷為粉碎效果受到抑制的狀態，而發出切換旋轉方向的指令。

圖6是顯示進行狀態檢測的別種例子。當被粉碎物開始附著的話，聲音會暫時性的變大聲，然後，隨著微粒子的堆積而成為粉碎效果受到抑制的狀態的話，珠球與容器的撞擊聲音將會降低。在旋轉裝置的近旁設有聲音感測器32。依據聲音感測器32所感測到的聲音的變化(音量大小、頻率)，控制裝置30判斷出已經是粉碎效果受到抑制之狀態的話，就會發出切換旋轉方向的指令。

圖7是顯示進行狀態檢測的別種例子。在粉碎效果受到抑制的狀態時，隨著珠球與容器的撞擊而導致的發熱也會減少。容器內部溫度也會降低。堆積後的微粒子的移動變少，溫度也會降低。在旋轉裝置的近旁設有溫度感測器33。溫度感測器33是採用例如：非接觸紅外線式的溫度感測器。當溫度感測器33所感測到的溫度為既定的閾值以下的話，控制裝置30就判斷為粉碎效果受到抑制的狀態，而發出切換旋轉方向的指令。

圖8是顯示進行狀態檢測的別種例子。在粉碎效果受到抑制的狀態時，撞擊所產生的振動會減少。在旋轉裝置的支柱設有加速度感測器34。加速度感測器34最好是設在沒有進行旋轉的地方。依據加速度感測器34所感測到的振動變化，控制裝置30就判斷為粉碎效果受到抑制的狀態，而發出切換旋轉方向的指令。

圖9是顯示進行狀態檢測的別種例子。在粉碎效果受到抑制的狀態時，撞擊所產生的振動會減少。在容器內之珠球的其中一個，設有加速度感測器35。依據加速度感測器35所感測到的振動變化，控制裝置30就判斷為粉碎效果受到抑制的狀態，而發出切換旋轉方向的指令。例如：粉碎機會減少的話，振動的態樣也會產生變化。又，變成微粒子堆積狀態的話，珠球與容器的撞擊所產生的振動也會產生變化。

以上述的方式來檢測三維旋轉時的狀態，並且依據狀態訊息來進行控制，如此一來，可以減少實施無謂的反轉，而可進行合適的反轉動作。

在上述控制例子中，如果是在反轉動作後，又再度變成粉碎效果受到抑制之狀態的話，就以較短的時間間隔，來反覆地進行反轉動作。如此一來，可將微粒子堆積予以鬆解開來。

在上述控制例子中，是將感測器所檢測到的狀態訊息與既定的閾值進行比較而發出切換指令，但是，作為變形例，也可以將感測器所檢測到的狀態訊息與粉碎尺寸的相關關係，讓機械學習起來，然後應用該機械學習所生成的控制模式來發出切換指令。

此外，控制裝置30依據感測器所檢測到的狀態訊息，而判斷出即使進行反轉也幾乎沒有效果的話，就會停止該裝置的旋轉。至於有無反轉效果的判斷，可以是與反轉前的狀態訊息進行比較，也可以是與閾值進行比較，也可以應用機械學習所生成的控制模式。

圖10係顯示上述控制的概略流程圖。是與旋轉驅動同時地實施狀態檢測(步驟1)。控制裝置30，進行判斷是否已經檢測出粉碎效果受到抑制之狀態(或者，被粉碎物已經開始附著到內壁面的狀態)(步驟2)。只要尚未檢測出粉碎效果受到抑制之狀態的話，控制裝置30就繼續執行旋轉驅動與狀態檢測(步驟1→步驟2→步驟1→步驟2・・・・)。

一旦，檢測出粉碎效果受到抑制之狀態的話，控制裝置30就輸出反轉指令(步驟3)。並且繼續執行反轉所實施的旋轉驅動與狀態檢測。

控制裝置30進行判斷：是否有達到反轉所帶來的效果(步驟4)。如果判斷出有達到反轉所帶來的效果的話，就繼續執行反轉所實施的旋轉驅動與狀態檢測，且反覆步驟1~4的操作。如果控制裝置30判斷出沒有達到反轉所帶來的效果的話，就停止進行旋轉驅動。

圖11係顯示變形例中的上述控制的概略流程圖。係與旋轉驅動同時地實施狀態檢測(步驟1)。控制裝置30，進行判斷是否已經檢測出粉碎效果受到抑制之狀態(或者，被粉碎物已經開始附著到內壁面的狀態)(步驟2)。只要尚未檢測出粉碎效果受到抑制之狀態的話，控制裝置30就繼續執行旋轉驅動與狀態檢測(步驟1→步驟2→步驟1→步驟2・・・・)。

一旦，檢測出粉碎效果受到抑制之狀態的話，控制裝置30就輸出反轉指令(步驟3)。並且繼續執行反轉所實施的旋轉驅動與狀態檢測。

控制裝置30進行判斷是否已經過了既定的時間(步驟5)。如果判斷為尚未經過既定的時間的話，就繼續執行反轉所實施的旋轉驅動與狀態檢測，反覆執行步驟1→2→3→5的操作。如果判斷為已經過了既定的時間的話，就停止進行旋轉驅動。

＜利用球形以外的容器來進行粉碎＞ 本案的發明人認為：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，因此乃想到要將球形容器22的形狀加以變更。

球形以外之容器的例子，係可以想到：橢圓球形、蛋狀球形、紡錘狀球形、膠囊形狀型(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，分別結合著直徑與該矩形的邊等長之半圓所構成的外周形狀)、或者、半橢圓球形與半球形的組合、半蛋狀球形與半球形的組合、半紡錘狀球形與半球形的組合等。為了便於說明起見，只說明橢圓球形的例子。

圖12A及圖12B係顯示：球形容器22與球形以外的容器(例如：橢圓球容器23)之效果的差異之概念圖。

將球形容器22進行三維旋轉的話，因為離心力的作用，硬質珠球27將會沿著球形容器22的內壁面進行移動。經過了既定的時間的話，就會成為定常軌道(如圖12A中的箭頭所示)。

但是，被推測為：隨著被粉碎物26受到粉碎而尺寸逐漸變小的同時，又承受到被離心力與珠球朝向容器壁側推擠的壓力，因而被推擠且壓實。亦即，成為被粉碎物26被朝向容器內壁推擠壓迫的狀態。其結果，硬質珠球與被粉碎物進行接觸的機會變少，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，因為離心力的作用，硬質珠球27將會沿著橢圓球容器23的內壁面進行移動。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，將會受到內壁面之曲率變化的影響，因而改變移動軌道而從內壁面脫離(如圖12B中的箭頭所示)。此時，尺寸已經變小後的被粉碎物(微粒子)26之其中一部分，就不再承受被珠球朝向容器壁側推擠的壓力，被適度地鬆解開來而脫離內壁面。

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

又，如果是球形容器22的話，珠球的移動將會形成定常軌道，因而與容器壁面的撞擊會變少，相對於此，如果是橢圓球容器23的話，珠球軌道會發生變化，因此與容器壁面的撞擊會增多。其結果，存在於珠球27與容器壁面之間的被粉碎物26將會被粉碎。另外，因為珠球軌道會發生變化，所以珠球27與珠球27彼此的撞擊機會也會增多。再者，也會產生加速度的變化而形成更複雜的撞擊，撞擊能量也增大。

是以，在球容器以外的容器內之珠球27的移動，被認為是較諸珠球27在球容器內的移動更複雜。以上的說明，雖然是就單一個珠球的移動所做的說明，但是，在容器內置入多數個珠球的話，被認為是：單一個珠球的移動變複雜的話，與其他的珠球和容器內壁的撞擊次數也會增加。與球容器相較，將膠囊形容器30(請參照圖14)和蛋形容器35(請參照圖16、17，呈橢圓形狀並且是對於長軸不對稱的形狀)以相同的旋轉數進行運轉時的電流值(耗電量)會變成1.5倍至2倍左右。

另一方面，運轉30分鐘後的容器溫度，與室溫進行比較，如果是球容器的話，只有上昇1.6℃，幾乎沒有明顯的溫度上昇，如果是蛋形容器的話，則是上昇12.5℃，如果是膠囊形容器的話，則是上昇18℃。其原因被認為是：如果球容器以外之容器的話，珠球的移動變得更複雜，珠球彼此之間以及珠球與容器內壁的撞擊次數也大幅度增多的緣故。

單就這一點而言，藉由將球形容器22採用球形以外的容器的話，可以期待更進一步的粉碎效果。

圖13是從別種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。

為了使得球磨機所達成的粉碎效果更確實，一般而言，硬質珠球之比重是比較重(例如：氧化鋯比重為5.7 g/cm ³程度、氧化鋁比重為4.0 g/cm ³程度)。

其結果，硬質珠球本身重量的影響很大，在進行低速旋轉(例如：50rpm程度)的三維旋轉時，會有硬質珠球無法攀爬上去球形容器22的內壁之虞慮。即使是在進行高速旋轉(例如：200rpm程度)的三維旋轉時，想要讓硬質珠球攀爬上去球形容器22的內壁且全面地在球形容器內形成移動軌跡的話，需要耗費既定的時間。

相對於此，在進行三維旋轉中，當橢圓球容器23的長軸處於水平時，硬質珠球很容易攀爬上去橢圓球容器23的內壁。即使是進行低速旋轉(例如：50rpm程度)的三維旋轉時，也是可以攀爬上去橢圓球容器23的內壁。如果是進行高速旋轉(例如：200rpm以上)的三維旋轉的話，在短時間內，硬質珠球就可以攀爬上去橢圓球容器23的內壁，且全面地在橢圓球容器內形成移動軌跡。其結果，可以縮短粉碎時間。此外，本案的旋轉裝置，係可進行100rpm、200rpm、300rpm、400rpm、500rpm、600rpm的高速旋轉。

單就這一點而言，藉由將球形容器22採用球形以外的容器的話，可以期待更進一步的粉碎效果。

＜其他的容器＞ 球形以外的容器之例子，可以想到：橢圓球形、紡錘狀球形、蛋狀球形、長圓球形、半橢圓球形與半球形的組合、半紡錘狀球形與半球形的組合、半蛋狀球形與半球形的組合等。此處，係就橢圓球形以外的容器進行說明。

圖14係顯示膠囊形容器30之例子。膠囊形狀是在長軸方向具有局部直線，並且兩端是圓形。

圖15係顯示紡錘狀球形容器31之例子。紡錘狀球，是將紡錘狀圓以長軸為中心進行旋轉時所描繪出來的軌跡的形狀。紡錘狀圓，是橢圓的長軸端部變得極細而形成的形狀。圖15所示的紡錘狀球形容器31，是由半紡錘狀球形容器31a及31b的組合所構成的。

圖16係顯示半蛋狀球形容器33b與半球形容器33a的組合之例子。因為是與蛋狀球形容器類似的形狀，所以實質上可以視為蛋狀球形容器。

圖17係顯示蛋狀容器的例子。蛋狀雖然與橢圓狀類似，但卻是：具有對短軸不對稱的曲率之大致橢圓狀。亦即，長軸的其中一端部的曲率較大，長軸的另一端部的曲率較小，而在兩端部之間是呈現連續性的曲率變化。此處，就數學上而言，是將長軸的中點與蛋形線狀的點相連結的線之中的最短的線，定義為蛋形之短軸，但是在本案中，為了便於說明起見，是將從長軸的中點垂直地延伸的線(或者，從長軸垂直地延伸的線之中，最長的線)予以定義為短軸。

蛋狀橢圓，係可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。以一般的雞蛋而言，a=2.5，r=3.0的程度。若是應用在本案的容器的話，是以a=1.0至6.0，r=2.5至8.0的程度為佳。藉由將r、a的數值適當地設定，可以表現出：西洋梨形狀、涙滴形狀等。

蛋狀橢圓中之平緩的曲率變化，將會給珠球軌道帶來急遽且複雜的變化，可以期待更進一步的粉碎效果。

本案的發明人，針對各種形狀的容器確認了其粉碎效果之後，發現了蛋狀球形容器最合適。

此外，也發現了即使不是採用：具有對於短軸不對稱的曲率之略橢圓的蛋狀，而是採用：具有對於長軸不對稱的曲率之略橢圓的包子狀(上下壓扁的蛋狀)，也可以期待其給珠球軌道帶來急遽且複雜的變化。

圖18係顯示半橢圓球形與半球形的組合之例子。圖19係顯示半紡錘狀球形與半球形的組合之例子。即使在這些容器中，也是可以期待其之具有對於軸不對稱的曲率所帶來的效果。

＜確認球形以外容器所達成的粉碎效果＞ 參考例1係顯示半蛋狀球形容器與半球形容器的組合(請參照圖16)所達成的粉碎結果。參考例2係顯示膠囊形容器(請參照圖14)所達成的粉碎結果。比較例2係顯示球形容器(請參照圖3)所達成的粉碎結果。再者，粉碎前的矽是採用尺寸為1 mm以下的粗粒矽。

表3係顯示出：參考例1、參考例2、參考例2-2、比較例2的試驗條件。旋轉數、粉碎時間、珠球尺寸是共通的。因為容器形狀不同，所以容器的內容量不同。因此，是以將被粉碎物重量/容器內容量的比值、以及被粉碎物重量/珠球重量的比值為共通的方式，來設定：被粉碎物重量及珠球個數(重量)。

表4係顯示出：參考例1、參考例2、參考例2-2、比較例2的試驗結果。利用粒度分布、和比表面積來對於粉碎效果進行評比。

圖20係顯示出：參考例1、參考例2、參考例2-2、比較例2的粒度分布。

將參考例1以及參考例2與比較例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：很明顯地參考例1以及參考例2的數值都比較小(只有個位數的程度)，因此粉碎效果較大。又，在比表面積的指標中，都顯示出：很明顯地參考例1以及參考例2的數值都比較大，因此粉碎效果較大。

＜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。

參考例2-2是半膠囊形容器與半球形容器的組合(圖示省略)。實質上，是對於短軸不對稱的偏心膠囊形容器。 此處所稱的容器的重心位置與三維旋轉中心位置一致(沒有偏心，容器的重心與三維旋轉的中心落在同一位置)，係指：這兩種重心之間的直線距離為5 mm以內之意。 容器的重心位置與三維旋轉中心位置並未一致(有偏心，容器的重心與三維旋轉的中心落在不同的位置)，係指：這兩種重心之間的直線距離超過5 mm之意。雖然並未特別地限定，但是在偏心配置的情況下之這兩種重心之間的直線距離的上限值，也可以設定為10 mm。

將沒有偏心的膠囊形容器之參考例2與有偏心的膠囊形容器之參考例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，都顯示出參考例2的數值較小，粉碎效果較大。又，在比表面積的指標中，則是顯示出參考例2的數值較大，粉碎效果較大。如此一來，係顯示出：容器的重心位置與三維旋轉中心位置一致(沒有偏心)之配置方式的粉碎效果較佳。亦即，顯示出：與偏心配置所產生之非常大的軌道變化相較，利用容器形狀所產生之大的軌道變化的粉碎效果較佳。

然而，在上述的容器形狀的例子中，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。另外，蛋狀球形、半橢圓球形與半球形的組合、半紡錘狀球形與半球形的組合、半蛋狀球形與半球形的組合等，因為是對於短軸不對稱，所以容器的重心位置不易設定。

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15)來將容器設置於旋轉裝置為佳。治具25係連結在容器凸緣與內側旋轉框8，並且可用來調整兩者的距離。圖15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14及圖16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14所示的容器形狀為膠囊形的話，治具25(固定用螺絲29、直徑Φ為15 mm)的長度是設定在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。

＜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。而在上述參考例中，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(請參照圖21)。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時間。

相對於此，本案即使是使用相同尺寸的珠球，但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。 [產業上之可利用性]

在使用可進行三維旋轉的旋轉裝置來進行粉碎處理時，可以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 27a:硬質珠球(大) 27b:硬質珠球(中) 27c:硬質珠球(小) 28:容器凸緣 29:固定用螺絲 30:控制裝置 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) 34:內棒(三維旋轉棒) 35:加速度感測器 36:長圓球容器 37:蛋狀容器 38:電流感測器 40:支承盤 100:裝置主要構成 A:長軸 B:短軸 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5]係顯示反轉控制的例子。 [圖6]係顯示反轉控制的例子。 [圖7]係顯示反轉控制的例子。 [圖8]係顯示反轉控制的例子。 [圖9]係顯示反轉控制的例子。 [圖10]係顯示反轉控制的流程圖。 [圖11]係顯示反轉控制的流程圖(變形例)。 [圖12A]係為了說明橢圓球形容器的效果，而將容器為球形的情況下之容器內的狀態作為參考例顯示出來。 [圖12B]係為了說明橢圓球形容器的效果，而將容器為橢圓球形的情況下之容器內的狀態顯示出來。 [圖13A]係為了說明橢圓球形容器的效果，而將容器為球形的情況下之容器內的狀態作為參考例顯示出來。 [圖13B]係為了說明橢圓球形容器的效果，而將容器為橢圓球形的情況下之容器內的狀態顯示出來。 [圖14]係顯示膠囊狀的容器。 [圖15]係顯示紡錘狀的球形容器。 [圖16]係顯示半蛋狀球形與半球形的組合。 [圖17]係顯示蛋狀容器。 [圖18]係顯示半橢圓球形與半球形的組合。 [圖19]係顯示半紡錘狀球形與半球形的組合。 [圖20A]係顯示參考例1之微粒子的粒度分布。 [圖20B]係顯示參考例2之微粒子的粒度分布。 [圖20C]係顯示參考例2-2之微粒子的粒度分布。 [圖20D]係顯示比較例1之微粒子的粒度分布。 [圖21]係顯示比較例3之容器內的示意圖。

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

22:球形容器

30:控制裝置

38:電流感測器

40:支承盤

100:裝置主要構成

Claims (16)

1. 一種旋轉裝置，係將容器以水平軸及正交軸為中心進行三維旋轉之旋轉裝置，其特徵為， 其具有：用來切換正旋轉與逆旋轉之反轉機構。
2. 如請求項1所述之旋轉裝置，其具有： 用來檢測三維旋轉的狀態之檢測手段、以及 依據前述檢測手段所檢測的狀態訊息，對於前述反轉機構發出切換指令之控制裝置。
3. 如請求項2所述之旋轉裝置，其中，前述檢測手段，係檢測隨著旋轉驅動所導致的電流負荷。
4. 如請求項2所述之旋轉裝置，其中，前述檢測手段，係檢測隨著旋轉驅動所導致的聲音。
5. 如請求項2所述之旋轉裝置，其中，前述檢測手段，係檢測前述容器的溫度。
6. 如請求項2所述之旋轉裝置，其中，前述檢測手段，係檢測前述旋轉裝置的振動。
7. 如請求項1至請求項6之任一項所述之旋轉裝置，其中，前述反轉機構，係可進行：以水平軸為中心的反轉、以正交軸為中心的反轉、及以水平軸為中心且以正交軸為中心的反轉。
8. 如請求項1至請求項7之任一項所述之旋轉裝置，其具有： 第1旋轉驅動裝置、 被前述第1旋轉驅動裝置進行旋轉的第1水平軸、 結合在前述第1水平軸的外側旋轉框、 設在前述第1旋轉驅動裝置的相反側的第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，並且被前述第2旋轉驅動裝置進行旋轉的第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的主動圓板、 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的內側旋轉框、 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的從動圓板、 用來將前述主動圓板的旋轉力傳達到前述從動圓板的傳遞機構、以及 個別地控制前述第1旋轉驅動裝置及第2旋轉驅動裝置的輸出之控制裝置。
9. 如請求項1至請求項7之任一項所述之旋轉裝置，其具有： 旋轉驅動裝置、 被前述旋轉驅動裝置進行旋轉的水平軸、 結合在前述水平軸的外側旋轉框、 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的主動圓板、 設在前述外側旋轉框，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的正交軸、 結合在前述正交軸，且用來保持前述容器的內側旋轉框、 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的從動圓板、 用來將前述主動圓板周圍的旋轉力傳達到前述從動圓板的傳遞機構、以及 控制前述旋轉驅動裝置的輸出之控制裝置。
10. 一種微粒子製作方法，其特徵為： 使用如請求項1至請求項9之任一項所述之旋轉裝置， 將硬質珠球與被粉碎物置入前述容器內， 以將前述容器進行正旋轉之後，進行逆旋轉的方式，來將前述容器進行三維旋轉， 藉此，來將前述被粉碎物予以粉碎成微粒子。
11. 如請求項10所述之微粒子製作方法，其中，係交替地反覆進行前述正旋轉與逆旋轉。
12. 如請求項11所述之微粒子製作方法，其中，前述被粉碎物是矽粒。
13. 如請求項10至請求項12之任一項所述之微粒子製作方法，其中，將前述微粒子的平均直徑設定為：前述硬質珠球之平均直徑的1/100以下。
14. 如請求項10至請求項13之任一項所述之微粒子製作方法，其中，前述容器形狀之與前述水平軸正交的第1剖面和與前述正交軸正交的第2剖面之其中一方為大致正圓狀，另一方則為對於短軸或長軸不對稱的大致橢圓狀、或膠囊形狀。
15. 如請求項10至請求項13之任一項所述之微粒子製作方法，其中，係以前述容器的重心與三維旋轉的中心落在同一位置的方式，來將前述容器定位在前述旋轉裝置內。
16. 如請求項10至請求項13之任一項所述之微粒子製作方法，其中，係以前述容器的重心與三維旋轉的中心落在不同位置的方式，來將前述容器定位在前述旋轉裝置內。

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