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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022083314
(43)【公開日】2022-06-03
(54)【発明の名称】回転装置および微粒子作製方法
(51)【国際特許分類】
B02C 17/14 20060101AFI20220527BHJP
B02C 17/24 20060101ALI20220527BHJP
B02C 17/20 20060101ALI20220527BHJP
【ＦＩ】
B02C17/14 Z
B02C17/24
B02C17/20
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020194679
(22)【出願日】2020-11-24
(71)【出願人】
【識別番号】596096320
【氏名又は名称】株式会社ナガオシステム
(71)【出願人】
【識別番号】000006264
【氏名又は名称】三菱マテリアル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100154405
【弁理士】
【氏名又は名称】前島 大吾
(74)【代理人】
【識別番号】100079005
【弁理士】
【氏名又は名称】宇高 克己
(74)【代理人】
【識別番号】100201341
【弁理士】
【氏名又は名称】畠山 順一
(72)【発明者】
【氏名】中田 嘉信
(72)【発明者】
【氏名】力田 直樹
(72)【発明者】
【氏名】長尾 文喜
(72)【発明者】
【氏名】長尾 知春
【テーマコード（参考）】
4D063
【Ｆターム（参考）】
4D063FF02
4D063FF06
4D063FF35
4D063FF37
4D063GA10
4D063GB02
4D063GB05
4D063GC21
4D063GC29
4D063GD04
(57)【要約】
【課題】３次元回転させることのできる回転装置を用いる粉砕において、更なる粉砕効果が得られる技術を提供する。
【解決手段】容器を３次元回転（２軸回転）させることのできる回転装置（ボールミル）を用いて粉砕する。回転装置は、主動円板６と従動円板９と伝達機構１０を有する。伝達機構１０を介してX軸周りの駆動回転がZ軸周りの容器回転に変換される。球形容器２２に被粉砕物と硬質ボールを入れる。装置は反転機構を有し、適宜正回転と逆回転とを切り替える。粉砕後の微粒子サイズが細かい（たとえば硬質ボールサイズの１／１００以下）場合に、特に効果を発揮する。
【選択図】図５
【解決手段】容器を３次元回転（２軸回転）させることのできる回転装置（ボールミル）を用いて粉砕する。回転装置は、主動円板６と従動円板９と伝達機構１０を有する。伝達機構１０を介してX軸周りの駆動回転がZ軸周りの容器回転に変換される。球形容器２２に被粉砕物と硬質ボールを入れる。装置は反転機構を有し、適宜正回転と逆回転とを切り替える。粉砕後の微粒子サイズが細かい（たとえば硬質ボールサイズの１／１００以下）場合に、特に効果を発揮する。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
容器を水平軸および直交軸周りに３次元回転する回転装置であって、
正回転と逆回転とを切り替える反転機構を有する
ことを特徴とする回転装置。
正回転と逆回転とを切り替える反転機構を有する
ことを特徴とする回転装置。
【請求項2】
３次元回転の状態を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した状態情報に基づいて前記反転機構に切り替え指令する制御装置と、
を有する
ことを特徴とする請求項１記載の回転装置。
前記検出手段が検出した状態情報に基づいて前記反転機構に切り替え指令する制御装置と、
を有する
ことを特徴とする請求項１記載の回転装置。
【請求項3】
前記検出手段は回転駆動に伴う電流負荷を検出する
ことを特徴とする請求項２記載の回転装置。
ことを特徴とする請求項２記載の回転装置。
【請求項4】
前記検出手段は回転駆動に伴う音を検出する
ことを特徴とする請求項２記載の回転装置。
ことを特徴とする請求項２記載の回転装置。
【請求項5】
前記検出手段は前記容器の温度を検出する
ことを特徴とする請求項２記載の回転装置。
ことを特徴とする請求項２記載の回転装置。
【請求項6】
前記検出手段は前記回転装置の振動を検出する
ことを特徴とする請求項２記載の回転装置。
ことを特徴とする請求項２記載の回転装置。
【請求項7】
前記反転機構は、
水平軸周りの反転、直交軸周りの反転、および、水平軸周りかつ直交軸周りの反転が可能である
ことを特徴とする請求項１～６いずれか記載の回転装置。
水平軸周りの反転、直交軸周りの反転、および、水平軸周りかつ直交軸周りの反転が可能である
ことを特徴とする請求項１～６いずれか記載の回転装置。
【請求項8】
第１回転駆動装置と、
前記第１回転駆動装置により回転される第１水平軸と、
前記第１水平軸に結合される外側回転枠と、
前記第１回転駆動装置と反対側に設けられる第２回転駆動装置と、
前記第１水平軸と反対側に設けられ、前記外側回転枠の一側面を貫通し、前記第２回転駆動装置により回転される第２水平軸と、
前記第２水平軸に結合され、前記第２水平軸に垂直な方向に板面を有する主動円板と、
前記第１水平軸および前記第２水平軸の軸芯方向とは直交方向に軸芯方向を有し、前記外側回転枠に設けられる直交軸と、
前記直交軸に結合され、前記容器を保持する内側回転枠と、
前記直交軸に結合され、前記直交軸に垂直な方向に板面を有する従動円板と、
前記主動円板の回転力を前記従動円板に伝達する伝達機構と、
前記第１回転駆動装置および第２回転駆動装置の出力を個別に制御する制御装置と、
を備える
ことを特徴とする請求項１～７いずれか記載の回転装置。
前記第１回転駆動装置により回転される第１水平軸と、
前記第１水平軸に結合される外側回転枠と、
前記第１回転駆動装置と反対側に設けられる第２回転駆動装置と、
前記第１水平軸と反対側に設けられ、前記外側回転枠の一側面を貫通し、前記第２回転駆動装置により回転される第２水平軸と、
前記第２水平軸に結合され、前記第２水平軸に垂直な方向に板面を有する主動円板と、
前記第１水平軸および前記第２水平軸の軸芯方向とは直交方向に軸芯方向を有し、前記外側回転枠に設けられる直交軸と、
前記直交軸に結合され、前記容器を保持する内側回転枠と、
前記直交軸に結合され、前記直交軸に垂直な方向に板面を有する従動円板と、
前記主動円板の回転力を前記従動円板に伝達する伝達機構と、
前記第１回転駆動装置および第２回転駆動装置の出力を個別に制御する制御装置と、
を備える
ことを特徴とする請求項１～７いずれか記載の回転装置。
【請求項9】
回転駆動装置と、
前記回転駆動装置により回転される水平軸と、
前記水平軸に結合される外側回転枠と、
前記外側回転枠の一側面を貫通して前記水平軸に結合され、前記水平軸に垂直な方向に板面を有する主動円板と、
前記水平軸の軸芯方向とは直交方向に軸芯方向を有し、前記外側回転枠に設けられる直交軸と、
前記直交軸に結合され、前記容器を保持する内側回転枠と、
前記直交軸に結合され、前記直交軸に垂直な方向に板面を有する従動円板と、
前記主動円板まわりの回転力を前記従動円板に伝達する伝達機構と、
前記回転駆動装置の出力を制御する制御装置と、
を備える
ことを特徴とする請求項１～７いずれか記載の回転装置。
前記回転駆動装置により回転される水平軸と、
前記水平軸に結合される外側回転枠と、
前記外側回転枠の一側面を貫通して前記水平軸に結合され、前記水平軸に垂直な方向に板面を有する主動円板と、
前記水平軸の軸芯方向とは直交方向に軸芯方向を有し、前記外側回転枠に設けられる直交軸と、
前記直交軸に結合され、前記容器を保持する内側回転枠と、
前記直交軸に結合され、前記直交軸に垂直な方向に板面を有する従動円板と、
前記主動円板まわりの回転力を前記従動円板に伝達する伝達機構と、
前記回転駆動装置の出力を制御する制御装置と、
を備える
ことを特徴とする請求項１～７いずれか記載の回転装置。
【請求項10】
請求項１～９いずれか記載の回転装置を用い、
前記容器に硬質ボールと被粉砕物を入れ、
前記容器を正回転させたのち、逆回転させるように、３次元回転させ、
前記被粉砕物を粉砕して微粒子とする
ことを特徴とする微粒子作製方法。
前記容器に硬質ボールと被粉砕物を入れ、
前記容器を正回転させたのち、逆回転させるように、３次元回転させ、
前記被粉砕物を粉砕して微粒子とする
ことを特徴とする微粒子作製方法。
【請求項11】
前記正回転と逆回転を交互に繰り返す
ことを特徴とする請求項１０記載の微粒子作製方法。
ことを特徴とする請求項１０記載の微粒子作製方法。
【請求項12】
前記被粉砕物はケイ素粒である
ことを特徴とする請求項１１記載の微粒子作製方法。
ことを特徴とする請求項１１記載の微粒子作製方法。
【請求項13】
前記微粒子の平均径を前記硬質ボールの平均径の１／１００以下とする
ことを特徴とする請求項１０～１２いずれか記載の微粒子作製方法。
ことを特徴とする請求項１０～１２いずれか記載の微粒子作製方法。
【請求項14】
前記容器形状は、前記水平軸に直交する第１断面、前記直交軸に直交する第２断面のうち、いずれか一方は、略真円状であり、他方は短軸または長軸に対し非対称な略楕円状である
ことを特徴とする請求項１０～１３いずれか記載の微粒子作製方法。
ことを特徴とする請求項１０～１３いずれか記載の微粒子作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、３次元回転させることのできる回転装置およびその回転装置を用いる微粒子作製方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
微粒子を作製する粉砕装置の１種としてボールミルが知られている。ボールミルでは、セラミックや金属などの硬質のボールと、被粉砕物を円筒形の容器にいれて回転（１軸回転，２次元回転）させることによって、被粉砕物をすりつぶして微細な粉末（微粒子）を作る。
【0003】
２次元回転（１軸回転）は円周方向のみであり、その回転による遠心力（公転）と公転と逆回転（自転）によって、ボールは反対側へ飛び、試料を粉砕する。ボールの移動は限定的であり、粉砕効果は限定的である。
【0004】
これに対し、３次元回転（２軸回転）させることのできる回転装置（ボールミル）によれば、ボールは球形容器内壁面に沿って、および容器内で複雑な軌道を描き、球形容器内全体(三次元)を利用できるため、充分な粉砕効果が期待できる。
【0005】
３次元回転（２軸回転）に係る回転装置として、外部モータにより内部モータとともに第１軸回転させ、内部モータにより第２軸周りに容器等を回転させる装置が一般的である（例えば特許文献１）。
【0006】
外部モータにより内部モータ自体を回転させる結果、高速回転させると、内部モータに大きな遠心力が作用し、故障の原因になる。さらに、モータがついているため回転体の重心と回転中心を該一致させることが難しく、高速回転も難しい。また、容器と内部モータを合わせて回転させるには重量が重くなり、外部モータを大型化する必要がある。これにともない、多くのエネルギーを必要とし、熱損失も発生する。
【0007】
これに対し、内部モータに換えて伝達機構を有する回転装置が提案されている（例えば、特許文献２）。
【0008】
特許文献２に係る回転装置は、装置本体と筺体と駆動モータと支持盤とから構成される。駆動モータの回転駆動力はプーリを介して本体装置に伝達される。
【0009】
本体装置は、外枠と内枠（容器保持構造）と第１円板（縦置）と第２円板（横置）と第１回転軸と第２回転軸とから構成されている。
【0010】
駆動モータの回転駆動力はプーリを介して、第１回転軸に伝達される。第１回転軸まわりに、外枠、第２回転軸が回転する。
【0011】
第１円板周面にはゴムが配設され、第２円板下面に当接されて、伝達機構を構成する。第１円板の回転力は第２円板に伝達される。第２回転軸まわりに、第２円板および内枠が回転する。
【0012】
これにより、容器はX軸（第１回転軸）周りおよびZ軸（第２回転軸）周り、すなわち２軸周りに同時に回転する。これにより、３次元の回転を行うことができ、これを３次元回転と呼ぶ。
【0013】
このように、球形容器内においてボールは複雑な軌道を描き、充分な粉砕効果が期待できる。従来の２次元回転の回転装置と比較して、容器形状により容器とボールの衝突に伴う発熱抑制を図ることができる。さらに、伝達機構により内部モータは不要となり、小型化、軽量化、高速回転化（たとえば４００ｒｐｍ）を図ることができる。また、伝達機構においても装置駆動に伴う発熱抑制を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0014】
【特許文献1】特開２００２－３１６８９９号公報
【特許文献2】特開２０１２－１７６３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
特許文献２の容器は球形である。球形容器を定速で３次元回転させると、ボールは球形容器内にて一定の軌道を描くようになる。本願発明者が、特許文献２の回転装置（本願基本形）を開発した当時は、定常状態の方が好ましいと考えていた。
【0016】
本願発明者は様々な粉砕試験を繰り返すうちに、この定常軌道が３次元回転ボールミルの性能を制限していると考えるようになった。
【0017】
本発明は上記課題を解決するものであり、３次元回転させることのできる回転装置を用いる粉砕において、更なる粉砕効果が得られる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0018】
上記課題を解決する本発明は、容器を水平軸（X軸）および直交軸（Z軸）周りに３次元回転する回転装置である。回転装置は正回転と逆回転とを切り替える反転機構を有する。
【0019】
反転により、ボール軌道の大きな変化を生み出し、更なる粉砕効果が期待できる。
【0020】
上記発明において、好ましくは、３次元回転の状態を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した状態情報に基づいて前記反転機構に切り替え指令する制御装置と、を有する。
【0021】
３次元回転時の状態を検出し、状態情報に基づいて制御することにより、不必要に反転することもなく、適切に反転可能となる。
【0022】
上記発明において、好ましくは、前記検出手段は回転駆動に伴う電流負荷を検出する。
【0023】
上記発明において、好ましくは、前記検出手段は回転駆動に伴う音を検出する。
【0024】
上記発明において、好ましくは、前記検出手段は前記容器の温度を検出する。
【0025】
上記発明において、好ましくは、前記検出手段は前記回転装置の振動を検出する。
【0026】
これらの検出手段により３次元回転時の状態を検出できる。
【0027】
上記発明において、好ましくは、前記反転機構は、水平軸周りの反転、直交軸周りの反転、および、水平軸周りかつ直交軸周りの反転が可能である。
【0028】
これにより、ボール軌道変化が期待できる。
【0029】
上記発明において、好ましくは、前記回転装置は、第１回転駆動装置と、前記第１回転駆動装置により回転される第１水平軸と、前記第１水平軸に結合される外側回転枠と、前記第１回転駆動装置と反対側に設けられる第２回転駆動装置と、前記第１水平軸と反対側に設けられ、前記外側回転枠の一側面を貫通し、前記第２回転駆動装置により回転される第２水平軸と、前記第２水平軸に結合され、前記第２水平軸に垂直な方向に板面を有する主動円板と、前記第１水平軸および前記第２水平軸の軸芯方向とは直交方向に軸芯方向を有し、前記外側回転枠に設けられる直交軸と、前記直交軸に結合され、前記容器を保持する内側回転枠と、前記直交軸に結合され、前記直交軸に垂直な方向に板面を有する従動円板と、前記主動円板の回転力を前記従動円板に伝達する伝達機構と、前記第１回転駆動装置および第２回転駆動装置の出力を個別に制御する制御装置と、を備える。
【0030】
上記回転装置により、３次元高速回転を実現できる。２軸回転を個別に制御できる。
【0031】
上記発明において、好ましくは、前記回転装置は、回転駆動装置と、前記回転駆動装置により回転される水平軸と、前記水平軸に結合される外側回転枠と、前記外側回転枠の一側面を貫通して前記水平軸に結合され、前記水平軸に垂直な方向に板面を有する主動円板と、前記水平軸の軸芯方向とは直交方向に軸芯方向を有し、前記外側回転枠に設けられる直交軸と、前記直交軸に結合され、前記容器を保持する内側回転枠と、前記直交軸に結合され、前記直交軸に垂直な方向に板面を有する従動円板と、前記主動円板まわりの回転力を前記従動円板に伝達する伝達機構と、前記回転駆動装置の出力を制御する制御装置と、を備える。
【0032】
上記回転装置により、３次元高速回転を実現できる。１つの駆動装置により、２軸回転を実現できる。
【0033】
上記課題を解決する本発明は、微粒子作製方法である。前記容器に硬質ボールと被粉砕物を入れ、前記容器を正回転させたのち、逆回転させるように、３次元回転させ、前記被粉砕物を粉砕して微粒子とする。正回転させたのち、逆回転させること、あるいは、逆回転後にさらに逆回転（正回転に戻すこと）させることを反転と呼ぶ。
【0034】
反転により、ボール軌道の急激で複雑な変化を生み出し、更なる粉砕効果が期待できる。
【0035】
上記本発明において、前記正回転と逆回転を交互に繰り返す。
【0036】
反転を繰り返すことにより、微粒子堆積を解すことができる。また、粉砕を促進させることができる。
【0037】
上記本発明において、好ましくは、前記被粉砕物はケイ素粒である。
【0038】
ケイ素微粒子は、様々な用途において有用である。
【0039】
上記本発明において、好ましくは、前記微粒子の平均径を前記硬質ボールの平均径の１／１００以下とする。さらに好ましくは、１／５００以下、１／１０００以下とする。より好ましくは、１／２５００以下とする。
【0040】
微粒子サイズをより細かくする粉砕に、反転を繰り返すことは、特にその効果が顕著となる。
【0041】
上記発明において、好ましくは、前記水平軸に直交する第１断面、前記直交軸に直交する第２断面のうち、いずれか一方は、略真円状であり、他方は短軸に対し非対称な略楕円状である。他方が長軸に対し非対称な略楕円状であってもよい。
【0042】
球形容器であってもよいが、球形容器以外とすることにより、特に、軸非対称とすることにより、ボール軌道の急激で複雑な変化を生み出し、更なる粉砕効果が期待できる。
【発明の効果】
【0043】
本発明では、３次元回転させることのできる回転装置を用いる粉砕において、更なる粉砕効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】回転装置の一例（断面図）
【図2】回転装置の一例（斜視図）
【図3】回転装置の別例（斜視図）
【図4】回転装置の別例（斜視図）
【図5】反転制御例
【図6】反転制御例
【図7】反転制御例
【図8】反転制御例
【図9】反転制御例
【図10】反転制御フロー図
【図11】反転制御フロー図（変形例）
【図12】楕円球形容器による効果
【図13】楕円球形容器による効果
【図14】長円球形容器
【図15】紡錘状球形容器
【図16】半卵状球形と半球形との組み合わせ
【図17】卵状容器
【図18】半楕円球形と半球形との組み合わせ
【図19】半紡錘状球形と半球形との組み合わせ
【図20】微粒子の粒度分布
【図21】比較例３イメージ図
【発明を実施するための形態】
【0045】
【0046】
装置本体は、第１水平軸２と、外側回転枠３と、第２水平軸５と、主動円板６と、直交軸７と、内側回転枠８と、従動円板９と、伝達機構１０と、制御装置３０とを備える。図示では、各構成１～１０について装置主要構成１００とし、概略構成として表示し、制御装置３０および制御に係る信号を追記する。
【0047】
電動モータ１（第１回転駆動装置）の出力軸はプーリを介して第１水平軸２に結合されている。また、第１水平軸２は、外側回転枠３に結合されている。すなわち、電動モータ１の駆動により、外側回転枠３は第１水平軸２回り（軸心Ｘ－Ｘラインの回り）で回転する。
【0048】
電動モータ４（第２回転駆動装置）の出力軸はプーリを介して第２水平軸５に結合されている。第２水平軸５は、第１水平軸２と反対側に設けられ、外側回転枠３の一側面を貫通する。第２水平軸５と外側回転枠３との間には、ボールベアリングが設けられている。また、第２水平軸５は、主動円板６に結合されている。主動円板６は第２水平軸５に垂直な方向に板面を有する。
【0049】
すなわち、電動モータ４の駆動により、主動円板６は第２水平軸５回り（X－Xラインの回り）で回転する。一方で、第２水平軸５は外側回転枠３と縁が切れているため、電動モータ４の駆動力は外側回転枠３に直接伝達されない。
【0050】
直交軸７，７は外側回転枠３に設けられる。直交軸７，７と外側回転枠３との間には、ボールベアリングが設けられている。直交軸７，７は、第１水平軸２および第２水平軸５の軸芯方向とは直交方向に軸芯方向を有する。また、直交軸７，７は、内側回転枠８に結合されている。
【0051】
すなわち、内側回転枠８は外側回転枠３の内側に配置され、外側回転枠３内において直交軸７回り（Z－Zライン）に回転自在となっている。
【0052】
さらに、直交軸７は、従動円板９に結合されている。すなわち、従動円板９の直交軸７回りの回転に伴い、内側回転枠８も直交軸７回り（Z－Zライン）で回転する。なお、内側回転枠８および従動円板９が直交軸７回りで回転しても、この回転力は外側回転枠３に直接伝達されない。
【0053】
伝達機構１０は、主動円板６の周端面が従動円板９の板面外周部に対向した状態で、主動円板６の回転力を従動円板９に伝達する。
【0054】
【0055】
＜回転装置基本動作＞
制御装置３０は、電動モータ１および電動モータ４の出力を個別に制御可能である。
制御装置３０は、電動モータ１および電動モータ４の出力を個別に制御可能である。
【0056】
電動モータ１を駆動させると、第１水平軸２を介して、外側回転枠３はX－Xラインの回りで回転する。
【0057】
外側回転枠３の回転に伴い、外側回転枠３に設けられた直交軸７，７もX－Xラインの回りで回転する。さらに直交軸７，７を介して内側回転枠８および従動円板９も、同様に、X－Xラインの回りで回転する。
【0058】
電動モータ４を駆動させると、第２水平軸５を介して、主動円板６はX－Xラインの回りで回転する。
【0059】
主動円板６と従動円板９は個別にX－Xラインの回りで回転し、回転速度差が発生する。X－Xラインの回りの回転速度差は伝達機構１０を介して従動円板９に伝達され、従動円板９が直交軸７の回り（Z－Zラインの回り）で回転し、内側回転枠８もZ－Zラインの回りで回転する。
【0060】
すなわち、内側回転枠８および楕円球容器２３は、X－Xラインの回りで回転するとともに、Z－Zラインの回りでも回転する。言い換えると、２軸回転（３次元回転）する。
【0061】
＜伝達機構例＞
電動モータ１および電動モータ４の出力を個別に制御することにより、X－Xラインの回りでの回転数（回転速度）とZ－Zラインの回りでの回転数（回転速度）を個別に制御することができる。これにより、更に複雑な挙動を実現できる。
電動モータ１および電動モータ４の出力を個別に制御することにより、X－Xラインの回りでの回転数（回転速度）とZ－Zラインの回りでの回転数（回転速度）を個別に制御することができる。これにより、更に複雑な挙動を実現できる。
【0062】
一方で、電動モータ１および電動モータ４の個別制御は複雑な制御になりやすい。回転速度を増していくと、接触伝達機構では当接のスリップが発生し、速度制御の精度にかかる課題が発生するおそれがある。特に、主動円板６も従動円板９もX－Xラインの回りで回転すると、接触（当接）伝達機構では当接のスリップが発生しやすい。
【0063】
さらに、回転速度を周期的に増減させる様な複雑な制御を想定する場合、伝達が追従できず、当接スリップが発生するおそれがある。
【0064】
図１および図２の伝達機構は非接触式であり、複数の第１磁石１１と複数の第２磁石１２とから構成される。第１磁石１１と第２磁石１２との間にスペース１３が形成されている。つまり、第１磁石１１と第２磁石１２とは非接触である。
【0065】
第１磁石１１は、主動円板６の周端面に、N極とS極とが交互になる様に複数配設される。第２磁石１２は、従動円板９の板面外周部に、N極とS極とが交互になる様に複数配設される。
【0066】
主動円板６が回転すると、第１磁石１１も回転する。第１磁石１１のN極は、第２磁石１２のN極と反発しあい、第２磁石１２のS極と引き合おうとする。第１磁石１１のS極は、第２磁石１２のS極と反発しあい、第２磁石１２のN極と引き合おうとする。これを繰り返すことにより、主動円板６のX－Xラインの回りの回転力が従動円板９に伝達され、従動円板９はZ－Zラインの回りで回転する。
【0067】
非接触伝達機構においては、当接スリップは発生しない。その結果、精度のよい速度制御が可能である。また、回転力伝達に伴い発熱しない。回転速度を周期的に増減させるような複雑な制御も可能となる。
【0068】
＜回転装置変形例＞
容器を３次元回転させることのできる回転装置であれば、上記に限定されない。
容器を３次元回転させることのできる回転装置であれば、上記に限定されない。
【0069】
図３は、回転装置の変形例である。電動モータ４がなく、第２水平軸５が固定されることにより、主動円板６も固定されている。なお、図１および図２記載の回転装置と同様の構成に対しては、対応する符号を参照し、図面簡略化のため符号図示を省略する。
【0070】
電動モータ１を駆動させると、第１水平軸２を介して、外側回転枠３はX－Xラインの回りで回転する。
【0071】
外側回転枠３の回転に伴い、外側回転枠３に設けられた直交軸７，７もX－Xラインの回りで回転する。さらに直交軸７，７を介して内側回転枠８および従動円板９も、同様に、X－Xラインの回りで回転する。
【0072】
このとき、従動円板９は主動円板６外周に沿って回転する。X－Xラインの回りの回転力は伝達機構１０を介して従動円板９に伝達され、従動円板９が直交軸７の回り（Z－Zラインの回り）で回転し、内側回転枠８もZ－Zラインの回りで回転する。
【0073】
内側回転枠８および球形容器２２は、X－Xラインの回りで回転するとともに、Z－Zラインの回りでも回転する。言い換えると、２軸回転（３次元回転）する。
【0074】
このとき、Z－Zラインの回りでの回転数（回転速度）はX－Xラインの回りでの回転数（回転速度）に比例する。回転装置作動中は、個別制御ができない。一方で、２つのモータの個別制御に比べ、制御を単純化できる。
【0075】
【0076】
主動円板６の周面に、摩擦係数が大きな弾性体（例えば、ゴムバンド）が取り付けられている。さらにゴムバンドには溝が設けられている。これにより、主動円板６の周面はゴムで形成された伝達機構１０を介して従動円板９に圧接し、両者間に摩擦抵抗力が発生する。
【0077】
従動円板９の板面外周に環状かつ面状のゴムが貼付されていてもよい。すなわち、どちらかの当接面または両方に弾性体が設けられていればよい。
【0078】
伝達機構１０の変形例として歯の噛み合わせ機構（図示省略）としてもよい。
【0079】
＜本願着眼点＞
３次元回転における粉砕において、ボールとボールとが回転しながら擦れるように衝突し、被粉砕物はボールとボールの間に、ボールと容器の間に存在し、粉砕されていると推測される。
３次元回転における粉砕において、ボールとボールとが回転しながら擦れるように衝突し、被粉砕物はボールとボールの間に、ボールと容器の間に存在し、粉砕されていると推測される。
【0080】
しかしながら、被粉砕物が粉砕され粒子が小さくなると、相対的に粒子サイズに対するボールサイズの比が大きくなる。その結果、例えばボールとボールが衝突し、その間に微粒子が挟まる場合を考えると、粒子サイズが小さくなるほど、ボールとボールの衝突点での粒子の接触機会が減る。これにより粉砕効果が抑制される。
【0081】
また、容器とボールの隙間にある微粒子化した粒子は、粉砕される割合が減り、ボールよって容器壁側へ圧力を受けて押され、押し固められていくと推測される。これが繰り返されると微粒子が堆積していく。これにより、ある程度のサイズ（例えばボールサイズの１／１００以下）になると、粉砕効果が抑制される。
【0082】
例えば、本願では、ケイ素微粒子に着目した。ケイ素微粒子は、リチウムイオン二次電池用の負極活物質、シリサイドターゲット原料として、ケイ素微粒子に発光性の有機分子を吸着させて増強発光させたものは発光体材料として用いられる。
【0083】
直径φ０．１ｍｍ～３０ｍｍ程度のボールを用いて、０．０１ｍｍ～１０ｍｍ程度のケイ素粒を０．０３μｍ～９０μｍの微粒子に粉砕することを企図する。その際、更なる粉砕効果を向上させることを検討した。
【0084】
＜粉砕概要＞
球形容器２２に硬質ボールと被粉砕物を入れ、５０ｒｐｍ～８００ｒｐｍ程度で３次元回転させて粉砕する。１００ｒｐｍ～４００ｒｐｍ程度が好ましい。
球形容器２２に硬質ボールと被粉砕物を入れ、５０ｒｐｍ～８００ｒｐｍ程度で３次元回転させて粉砕する。１００ｒｐｍ～４００ｒｐｍ程度が好ましい。
【0085】
球形容器２２の容器サイズは限定されないが、粉砕試験では容器最大径８０ｍｍ～２５０ｍｍを用いている。後述のような球形以外容器の場合は、球形直径に準じて容器サイズを設定する。
【0086】
球形容器２２も硬質ボールと同等の材質（例えば、ジルコニアやアルミナ）であることが好ましい。ステンレスを用いてもよい。
【0087】
被粉砕対象例として０．０１ｍｍ～１０ｍｍ程度のケイ素粒（比重２．３ｇ／ｃｍ３）とし、０．０３μｍ～９０μｍの微粒子に粉砕する。上記容器サイズに対応して、数ｇ～数百ｇの被粉砕物を入れる。なお、被粉砕対象はケイ素粒に限定されない。
【0088】
一般に用いられる硬質ボールはセラミック製や金属製である。セラミックの例としてジルコニア（比重５．７ｇ／ｃｍ３）やアルミナ（比重４．０ｇ／ｃｍ３）がある。上記容器サイズに対応して、被粉砕物の材質や量に応じて直径φ０．１ｍｍ～３０ｍｍ程度のボールを数十ｇ～数Ｋｇ入れる。
【0089】
本願では、粉砕後の微粒子サイズが細かい（たとえば硬質ボールサイズの１／１００以下）場合に、特に効果を発揮する。
【0090】
＜反転＞
本願発明者は、球形容器内におけるボールの定常軌道が粉砕効果限界の一因と考え、反転によるボール軌道変化を着想した。
本願発明者は、球形容器内におけるボールの定常軌道が粉砕効果限界の一因と考え、反転によるボール軌道変化を着想した。
【0091】
特に球形容器において、被粉砕物は粉砕され、サイズが小さくなっていくにしたがって、ボールよって容器壁側へ圧力を受けて押され、押し固められると推測され、粉砕効果が抑制される。
【0092】
制御装置３０は、電動モータ１および電動モータ４の出力を個別に制御可能である。たとえば、逆回転可能である。制御装置３０の逆回転指令は反転機構を構成する。正回転させたのち、逆回転させる。これを繰り返してもよい。
【0093】
実施例は、反転による粉砕結果である。比較例１－１、比較例１－２は反転なしによる粉砕結果である。比較例１－１では実施例と粉砕時間をほぼ同じにする。比較例１－２では実施例と粉砕時間をほぼ２倍にする。なお、効果の検証を容易とするため、球形容器２２を用いる。
【0094】
【表1】
【0095】
【表2】
【0096】
粒度分布から、最大径、最大径の量、最小径、最小径の量、体積基準の平均粒子径ＭＶと、ｄ１０、ｄ５０、ｄ９０をそれぞれ算出する。
【0097】
最大径は測定された試料の中で最も大きい粒子サイズである。最小径は測定された試料の中で最も小さい粒子サイズである。ＭＶ（体積平均径）は、体積基準の平均粒子径である。各値が小さい程、粉砕効果が大きいことを示す。
【0098】
ｄ１０、ｄ５０、ｄ９０は累積個数が１０％、５０%、９０％時の粒子サイズである。各値が小さい程、粉砕効果が大きいことを示す。
【0099】
比表面積は、試料のシリコン微粒子を測定用セルに入れ、脱気時間６０分、脱気温度２００℃の条件でセル内を脱気した後、全自動ガス吸着量測定装置（ＡＵＴＯＳＯＲＢ－ｉＱ２、ＱＵＡＮＴＡＣＨＲＯＭＥ社製）を用いて、ＢＥＴ法により測定される。測定ガスは、窒素ガスを用いる。各値が大きい程、粉砕効果が大きいことを示す。
【0100】
なお、粉砕後のシリコン微粒子は凝集しているため、以下のように処理する。粒度分布を測定する際に、事前に、乳鉢と乳棒を用いて解砕する。解砕したシリコン微粒子を界面活性剤水溶液に投入し、超音波処理によりシリコン微粒子を３分間分散させてシリコン微粒子分散液を調製する。次いで、得られたシリコン微粒子分散液中のシリコン微粒子の粒度分布を、レーザ回折・散乱式粒子径分布測定装置（ＭＴ３３００ＥＸ ＩＩ、マイクロトラック・ベル株式会社製）を用いて測定する。
【0101】
反転による実施例と反転のない比較例１－１とを比較すると、最大径、最小径、体積平均径ＭＶ、ｄ１０、ｄ５０、ｄ９０の全ての指標において、実施例の値の方が小さく、粉砕効果が大きいことを示す。また、比表面積の指標において、実施例の値の方が大きく、粉砕効果が大きいことを示す。これにより、反転によるボール軌道変化がある方が好ましいことが示唆される。
【0102】
反転による実施例と反転のない比較例１－２（粉砕時間２倍）とを比較すると、最大径、最小径、体積平均径ＭＶ、ｄ１０、ｄ５０、ｄ９０の全ての指標において、実施例の値の方がやや小さくまた、比表面積の指標において、実施例の値の方がやや大きい。
【0103】
これにより、粉砕時間を徒に長くするより、反転によるボール軌道変化の方が、更なる粉砕効果が得られることが示唆される。
【0104】
特に球形容器においては、内壁面に付着する被粉砕物は、反転により、剥離するものと思われる。これにより、更なる粉砕効果が得られる。
【0105】
一方、球形以外の容器（後述）においては、その形状によっては、容器内において局所的に被粉砕物が付着したり溜まったりする恐れがある。局所的に付着したり溜まったりした被粉砕物は、反転により、剥離、剥落するものと思われる。これにより、更なる粉砕効果が得られる。
【0106】
＜反転の態様＞
反転における制御では、正回転時間および逆回転時間、それぞれの回転数、それぞれの回転数に到達する時間、および繰り返し回数等を設定しておく。
反転における制御では、正回転時間および逆回転時間、それぞれの回転数、それぞれの回転数に到達する時間、および繰り返し回数等を設定しておく。
【0107】
また、水平軸周りの反転のみ、直交軸周りの反転のみ、水平軸周りかつ直交軸周りの両方の反転が選択可能である。
【0108】
水平軸周りかつ直交軸周りの両方を反転する場合、ほぼ同時に反転してもよい。水平軸周りのみ反転したのち、直交軸周りのみ反転してもよい。直交軸周りのみ反転したのち、水平軸周りのみ反転してもよい。
【0109】
正回転時間と逆回転時間とのいずれかを長くしてもよい。水平軸周りの切り替えインターバルと直交軸周りの切り替えインターバルのいずれかを長くしてもよい。
【0110】
正回転速度（回転数）と逆回転速度とのいずれかを速くしてもよい。水平軸周りの回転速度と直交軸周りの回転速度とのいずれかを速くしてもよい。
【0111】
このような回転変化によりボール軌道の定常状態に対し変化が発生し、被粉砕物の内壁面への付着を抑制し、更なる粉砕効果が得られる。
【0112】
＜反転制御＞
ところで、上述の通り、粉砕が進むと微粒子は容器壁側へ圧力を受けて押され、押し固められていくと推測される。これが繰り返されると微粒子が堆積していく。これが粉砕効果抑制の原因と思われる。
ところで、上述の通り、粉砕が進むと微粒子は容器壁側へ圧力を受けて押され、押し固められていくと推測される。これが繰り返されると微粒子が堆積していく。これが粉砕効果抑制の原因と思われる。
【0113】
上記現象に対し、上記状態をセンサ等により検出し、センサが検出した状態情報に基づいて制御装置３０は、回転方向の切り替え指令をしてもよい。
【0114】
図５は状態検出の一例である。粉砕効果抑制状態では、粉砕に必要なエネルギーも減るため、電流負荷も低減する。電動モータ１，４には電流センサ３１が設けられている。電流センサ３１による負荷電流値が所定の閾値以下になると、制御装置３０は粉砕効果抑制状態と判断し、回転方向を切り替える。
【0115】
図６は状態検出の別例である。被粉砕物が付着し始めると一時的に音が大きくなり、その後、微粒子堆積に伴う粉砕効果抑制状態となると、ボールと容器との衝突音が低減する。回転装置近傍に音センサ３２が設けられている。音センサ３２による音の変化（大きさや周波数）に基づいて、制御装置３０は粉砕効果抑制状態と判断し、回転方向を切り替える。
【0116】
図７は状態検出の別例である。粉砕効果抑制状態では、ボールと容器との衝突に伴う発熱も低減する。容器内部温度も低くなる。堆積した微粒子は動きが少なく、温度も低くなる。回転装置近傍に温度センサ３３が設けられている。温度センサ３３は例えば非接触赤外線式である。温度センサ３３による温度が所定の閾値以下になると、制御装置３０は粉砕効果抑制状態と判断し、回転方向を切り替える。
【0117】
図８は状態検出の別例である。粉砕効果抑制状態では、衝突に伴う振動が低減する。回転装置の支柱に加速度センサ３４が設けられている。加速度センサ３４は回転を伴わない箇所に設けられていることが好ましい。加速度センサ３４による振動変化に基づいて、制御装置３０は粉砕効果抑制状態と判断し、回転方向を切り替える。
【0118】
図９は状態検出の別例である。粉砕効果抑制状態では、衝突に伴う振動が低減する。容器内のボールの１つに加速度センサ３５が設けられている。加速度センサ３５による振動変化に基づいて、制御装置３０は粉砕効果抑制状態と判断し、回転方向を切り替える。例えば、粉砕機会が減ると振動の態様も変化する。また、微粒子堆積状態ではボールと容器との衝突に伴う振動も変化する。
【0119】
以上のように、３次元回転時の状態を検出し、状態情報に基づいて制御することにより、不必要に反転することもなく、適切に反転可能となる。
【0120】
上記制御例において、反転動作後、再度、粉砕効果抑制状態となる場合は、短い時間間隔で反転動作が繰り返されることになる。これにより、微粒子堆積を解すことができる。
【0121】
上記制御例においては、センサが検出した状態情報を所定の閾値と比較して切り替え指令をしているが、変形例として、センサが検出した状態情報と粉砕サイズとの相関関係を機械学習させ、機械学習により生成された制御モデルを適用して切り替え指令をしてもよい。
【0122】
更に、制御装置３０は、センサが検出した状態情報に基づいて、反転による効果がほぼないと判断すると、回転を停止させる。反転効果の有無の判断は、反転前の状態情報と比較してもよいし、閾値と比較してもよいし、機械学習により生成された制御モデルを適用してもよい。
【0123】
図１０は上記制御の概略フロー図である。回転駆動と同時に状態検出を実施する（ステップ１）。制御装置３０は粉砕効果抑制状態（または被粉砕物の内壁面への付着開始状態）を検出したか判断する（ステップ２）。制御装置３０は粉砕効果抑制状態を検出しないかぎり、回転駆動と状態検出を継続する（ステップ１→ステップ２→ステップ１→ステップ２・・・・）。
【0124】
制御装置３０は粉砕効果抑制状態を検出すると、反転指令を出力する（ステップ３）。反転による回転駆動と状態検出を継続する。
【0125】
制御装置３０は反転による効果があったか判断する（ステップ４）。反転による効果があったと判断すると、反転による回転駆動と状態検出を継続し、ステップ１～４を繰り返す。制御装置３０が反転による効果がないと判断すると、回転駆動を停止させる。
【0126】
図１１は変形例に係る上記制御の概略フロー図である。回転駆動と同時に状態検出を実施する（ステップ１）。制御装置３０は粉砕効果抑制状態（または被粉砕物の内壁面への付着開始状態）を検出したか判断する（ステップ２）。制御装置３０は粉砕効果抑制状態を検出しないかぎり、回転駆動と状態検出を継続する（ステップ１→ステップ２→ステップ１→ステップ２・・・・）。
【0127】
制御装置３０は粉砕効果抑制状態を検出すると、反転指令を出力する（ステップ３）。反転による回転駆動と状態検出を継続する。
【0128】
制御装置３０は所定時間経過したか判断する（ステップ５）。所定時間経過していないと判断すると、反転による回転駆動と状態検出を継続し、ステップ１→２→３→５を繰り返す。所定時間経過した判断すると、回転駆動を停止させる。
【0129】
＜球形以外の容器による粉砕＞
本願発明者は、球形容器内におけるボールの一定軌道が粉砕効果限界の一因と考え、球形容器２２の形状を変更することを着想した。
本願発明者は、球形容器内におけるボールの一定軌道が粉砕効果限界の一因と考え、球形容器２２の形状を変更することを着想した。
【0130】
球形以外の容器の例として、楕円球形、卵状球形、紡錘状球形、長円球形、半楕円球形と半球形との組み合わせ、半卵状球形と半球形との組み合わせ、半紡錘状球形半球形との組み合わせ等が考えられる。説明の便宜のため、楕円球形を例に説明する。
【0131】
図１２は球形容器２２と楕円球容器２３との効果の違いを推測するイメージ図である。
【0132】
球形容器２２を３次元回転させると、遠心力により、硬質ボールは球形容器２２の内壁面に沿って移動する。所定時間経過すると、定常軌道になる。
【0133】
一方で、被粉砕物は粉砕され、サイズが小さくなっていくにしたがって、遠心力とボールよって容器壁側へ圧力を受けて押され、押し固められると推測される。その結果、硬質ボールは被粉砕物に接触することが少なく、充分な粉砕効果が得られない。
【0134】
楕円球容器２３を３次元回転させると、遠心力により、硬質ボールは楕円球容器２３の内壁面に沿って移動する。楕円球容器２３の内壁面に沿って移動する硬質ボールの一部は、曲率の変化により軌道を変えて内壁面から離れる。この際、サイズが小さくなった被粉砕物（微粒子）の一部は、ボールよって容器壁側へ圧力を受け続けることはなく、適宜解放され、内壁面から離れる。
【0135】
内壁面から離れた被粉砕物は、硬質ボールと再び接触する機会が増える。その結果、更なる粉砕効果が期待できる。つまり、より細かい微粒子を作製できる。
【0136】
また、球形容器２２ではボールは定常軌道になり、容器壁面との衝突が少なくなるのに対し、楕円球容器２３ではボール軌道が変化することで容器壁面との衝突が増える。ボールと容器壁面の間に存在する被粉砕物は粉砕される。一方、ボール軌道が変化することで、ボール同士の衝突機会も増える。さらに、加速度変化も生じ、より複雑な衝突となり、衝突エネルギーも増える。
【0137】
このように、球容器以外の容器内でのボールの動きは、球容器内の動きより複雑になっていると考えられる。以上は、１個のボールの動きを説明したが、容器内には多数のボールが入っており、一つのボールの動きが複雑になると他のボールや容器内壁との衝突回数も増加すると考えられる。球容器に比べて、長円球（図１４参照）や卵型容器（図１６，１７参照）を同じ回転数運転する際の電流値（エネルギー）は、１．５倍から２倍となっている。
【0138】
一方、３０分後の容器温度は、室温と比較して球容器では１．６℃とほとんど温度上昇はみられなかったが、卵型容器では１２．５℃上昇し、長円球では１８℃上昇した。このように、球容器以外の容器では、ボールの動きが複雑になりボール同士およびボールと容器の内壁との衝突回数も大幅に増えたためと考えられる。
【0139】
この点でも、球形容器２２を楕円球容器２３とすることで更なる粉砕効果が期待できる。
【0140】
図１３は球形容器２２と楕円球容器２３との効果の違いを別の観点から説明する図である。
【0141】
ボールミルによる粉砕効果を確実にするため、一般に、硬質ボールの比重は比較的重い（例：ジルコニア比重５．７ｇ／ｃｍ３程度、アルミナ比重４．０ｇ／ｃｍ３程度）。
【0142】
その結果、硬質ボール自重の影響が大きく、低速回転（例えば５０ｒｐｍ程度）の３次元回転では、硬質ボールが球形容器２２の内壁を駆け上がることができないおそれがある。高速回転（例えば２００ｒｐｍ程度）の３次元回転としても、硬質ボールが球形容器２２の内壁を駆け上がり、球形容器全面に軌跡を描くようになるまで、所定時間を要する。
【0143】
これに対し、３次元回転において、楕円球容器２３の長軸が水平となる際、硬質ボールが楕円球容器２３の内壁を駆け上がりやすくなる。低速回転（例えば５０ｒｐｍ程度）の３次元回転でも、楕円球容器２３の内壁を駆け上がることができる。高速回転（例えば２００ｒｐｍ以上）の３次元回転とすると、硬質ボールが楕円球容器２３の内壁を駆け上がり、短時間で、楕円球容器全面に軌跡を描くようになる。その結果、粉砕時間が短くなる。なお、本願回転装置は４００ｒｐｍの高速回転が可能である。
【0144】
この点でも、球形容器２２を楕円球容器２３とすることで更なる粉砕効果が期待できる。
【0145】
＜その他の容器＞
球形以外の容器の例として、楕円球形、紡錘状球形、卵状球形、長円球形、半楕円球形と半球形との組み合わせ、半紡錘状球形と半球形との組み合わせ、半卵状球形と半球形との組み合わせ等が考えられる。楕円球形以外の容器について説明する。
球形以外の容器の例として、楕円球形、紡錘状球形、卵状球形、長円球形、半楕円球形と半球形との組み合わせ、半紡錘状球形と半球形との組み合わせ、半卵状球形と半球形との組み合わせ等が考えられる。楕円球形以外の容器について説明する。
【0146】
図１４は、長円球形容器の例である。長円球は長円を長軸回りに回転させた軌跡である。長円は長軸方向に一部直線を有する円形である。
【0147】
図１５は、紡錘状球形容器の例である。紡錘状球は紡錘状円を長軸回りに回転させた軌跡である。紡錘状円は楕円の長軸端部が極めて細くなっている。
【0148】
図１６は、半卵状球形容器と半球形容器との組み合わせの例である。卵状球形容器と類似形状であるため、実質的に卵状球形容器とみなす。
【0149】
図１７は、卵状容器の例である。卵状は楕円状に類似しているが、短軸に対し非対称な曲率を有する略楕円である。すなわち、長軸一端部の曲率は大きく、長軸他端部の曲率は小さく、両端間において連続的に曲率が変化する。ここで、数学的には、長軸の中点と卵形線状の点を結んだ線の一番短い線分を短軸と定義するが、本願では説明を簡便とするために、長軸の中点から垂直に伸びる線（または、長軸から垂直に伸びる線のうち一番長い線分）を短軸と定義する。
【0150】
卵状楕円は、下記の軌跡のように表現できる。
x=((r+sinθ)2 - a2)1/2
y=cosθ
ここで、θは媒介変数であり、r ，aは任意の定数である。一般的な鶏の卵の場合a＝２．５， r＝３．０程度である。本願容器に適用する場合、a＝１．０－６．０，ｒ＝２．５－８．０程度が好ましい。r ，aを適宜設定することにより、洋梨形状、涙形状等を表現できる。
x=((r+sinθ)2 - a2)1/2
y=cosθ
ここで、θは媒介変数であり、r ，aは任意の定数である。一般的な鶏の卵の場合a＝２．５， r＝３．０程度である。本願容器に適用する場合、a＝１．０－６．０，ｒ＝２．５－８．０程度が好ましい。r ，aを適宜設定することにより、洋梨形状、涙形状等を表現できる。
【0151】
卵状における緩やかな曲率の変化が、ボール軌道の急激で複雑な変化を生み出し、更なる粉砕効果が期待できる。
【0152】
本願発明者が、様々な容器において、粉砕効果を確認したところ、卵状球形容器が適している。
【0153】
なお、短軸に対し非対称な曲率を有する略楕円である卵状に代えて、長軸に対し非対称な曲率を有する略楕円である饅頭状としても、ボール軌道の急激で複雑な変化を期待できる。
【0154】
【0155】
＜球形以外容器による粉砕効果確認＞
参考例１は、半卵状球形容器と半球形容器との組み合わせ（図１６参照）による粉砕結果である。参考例２は、長円球形容器（図１４参照）による粉砕結果である。比較例２は球形容器（図３参照）による粉砕結果である。
参考例１は、半卵状球形容器と半球形容器との組み合わせ（図１６参照）による粉砕結果である。参考例２は、長円球形容器（図１４参照）による粉砕結果である。比較例２は球形容器（図３参照）による粉砕結果である。
【0156】
【表3】
【0157】
【表4】
【0158】
図２０は、参考例１、参考例２、参考例２－２、比較例２の粒度分布である。
【0159】
参考例１および参考例２と比較例２とを比較すると、最大径、最小径、体積平均径ＭＶ、ｄ１０、ｄ５０、ｄ９０の全ての指標において、参考例１および参考例２の値の方が、明確に小さく（１桁程度）、粉砕効果が大きいことを示す。また、比表面積の指標において、参考例１および参考例２の値の方が、明確に大きく、粉砕効果が大きいことを示す。
【0160】
＜位置合わせ＞
従来技術における球形容器は、水平軸に直交する断面形状も直交軸に直交する断面形状も真円である。球形容器における形状均一性を活用するためにも、球形容器の重心位置と３次元回転中心位置は、当然、一致する方が好ましいと、本願発明者は考えていた。
従来技術における球形容器は、水平軸に直交する断面形状も直交軸に直交する断面形状も真円である。球形容器における形状均一性を活用するためにも、球形容器の重心位置と３次元回転中心位置は、当然、一致する方が好ましいと、本願発明者は考えていた。
【0161】
一方、上記結果より、球形容器によるボール軌道の定常状態よりも、球形以外の容器によるボール軌道変化のほうが、粉砕効果が期待できることが示唆されている。そこで、容器の重心位置と３次元回転中心位置をズラし、偏心させた方が、より多くの変化がおき、更なる粉砕効果が期待できるとも思われる。そこで、以下の通り、偏心の有無と粉砕効果について検証する。
【0162】
参考例２－２は、半長円球形容器と半球形容器との組み合わせ（図示省略）である。実質的には、短軸に対し非対称である偏心した長円球形容器である。
【0163】
偏心のない長円球形容器である参考例２と偏心のある長円球形容器である参考例２－２とを比較すると、最大径、最小径、体積平均径ＭＶ、ｄ１０、ｄ５０、ｄ９０の全ての指標において、参考例２の値の方が小さく、粉砕効果が大きいことを示す。また、比表面積の指標において、参考例２の値の方が大きく、粉砕効果が大きいことを示す。これにより、容器の重心位置と３次元回転中心位置が一致する（偏心なし）方がより好ましいことが示唆される。すなわち、偏心による非常に大きな軌道変化よりも、容器形状による大きな軌道変化の方がより好ましいことが示唆される。
【0164】
ところで、上記の容器形状例において、球形容器、楕円球形、紡錘状球形、長円球形等は、短軸に対し対象であるため、容器の重心位置を設定しやすい。一方で、卵状球形、半楕円球形と半球形との組み合わせ、半紡錘状球形と半球形との組み合わせ、半卵状球形と半球形との組み合わせ等は、短軸に対し非対象であるため、容器の重心位置を設定しにくい。
【0165】
そこで、容器の重心位置と３次元回転中心との位置関係を調整する治具２５（図１５参照）を介して回転装置に設けられることが好ましい。治具２５は、容器フランジと内側回転枠８とを長さ調整可能に連結する。図１５では、治具２５の長さは３６ｍｍとしている。これにより、短軸に対し非対象である容器であっても、容器の重心位置と３次元回転中心との位置関係が一致する。
【0166】
＜補足＞
本願では、粉砕後の微粒子サイズが細かい（たとえば硬質ボールサイズの１／１００以下）場合に、特に効果を発揮する。上記参考例では、硬質ボールサイズの１／２５００程度の微粒子を作製している。
本願では、粉砕後の微粒子サイズが細かい（たとえば硬質ボールサイズの１／１００以下）場合に、特に効果を発揮する。上記参考例では、硬質ボールサイズの１／２５００程度の微粒子を作製している。
【0167】
一方、例えば、サイズの異なる大中小のボールを用いることで、粉砕により漸次サイズが小さくなっていく場合に対応できる（比較例３）（図２１参照）。しかし、比較例３では、相対的に対応するボール量が少なく、充分な粉砕時間を要する。
【0168】
これに対し本願では、同じサイズのボールを用いても、短時間で比較例３と同等の効果が得られる。ただし、比較例３と同様、サイズの異なる大中小のボールを用いてもよい。
【符号の説明】
【0169】
１ 電動モータ
２ 第１水平軸
３ 外側回転枠
４ 電動モータ
５ 第２水平軸
６ 主動円板
７ 直交軸
８ 内側回転枠
９ 従動円板
１０ 伝達機構
１１ 第１磁石
１２ 第２磁石
１３ スペース
２２ 球形容器
２３ 楕円球容器
２５ 治具
３０ 制御装置
１００ 装置主要構成
２ 第１水平軸
３ 外側回転枠
４ 電動モータ
５ 第２水平軸
６ 主動円板
７ 直交軸
８ 内側回転枠
９ 従動円板
１０ 伝達機構
１１ 第１磁石
１２ 第２磁石
１３ スペース
２２ 球形容器
２３ 楕円球容器
２５ 治具
３０ 制御装置
１００ 装置主要構成
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
