複合粒子製造装置
【課題】複数の粒子が固着した複合粒子を従来より簡便に製造することが可能な複合粒子製造装置の提供を目的とする。
【解決手段】本発明の複合粒子製造装置１００によれば、複数の粒子排出装置２０，２０から落下した粒子に側方からイオン風（ガス）が吹き付けられて、それら粒子が筒形加熱炉７０の上面開口の上方で合流する。各粒子には、イオン風に含まれる気体イオンが付着して互いに反対極性に帯電しているので、合流した粒子同士を静電吸着させることができる。そして、その静電吸着した合体粒子が筒形加熱炉７０を降下する間に加熱溶融されて複合化するので、複合粒子を従来より簡便に製造することができる。また、粒子に気体イオンを付着させることで帯電させているので、複数の粒子同士を衝突又は摩擦により帯電させた場合のように粒子が破壊されることもない。
【解決手段】本発明の複合粒子製造装置１００によれば、複数の粒子排出装置２０，２０から落下した粒子に側方からイオン風（ガス）が吹き付けられて、それら粒子が筒形加熱炉７０の上面開口の上方で合流する。各粒子には、イオン風に含まれる気体イオンが付着して互いに反対極性に帯電しているので、合流した粒子同士を静電吸着させることができる。そして、その静電吸着した合体粒子が筒形加熱炉７０を降下する間に加熱溶融されて複合化するので、複合粒子を従来より簡便に製造することができる。また、粒子に気体イオンを付着させることで帯電させているので、複数の粒子同士を衝突又は摩擦により帯電させた場合のように粒子が破壊されることもない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の粒子を電気的に付着させた状態で筒形加熱炉を降下させて、それら粒子同士を互いに固着させる複合粒子製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の複合粒子製造装置として、複数の粒子が凝集した顆粒粉末を燃焼ガスと共に燃焼炎中に供給して複合粒子を製造するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２９０７３０（段落［００２２］、［００２３］、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上述した従来の複合粒子製造装置では、顆粒粉末を得るために、予め造粒処理を行う必要がある。即ち、複数の粒子の混合物に溶媒を添加してスラリー状にし、それをスプレーノズルから噴霧して液滴を形成し、さらに、その液滴の液体成分を乾燥・除去する必要があり、手間がかかるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、複数の粒子が固着した複合粒子を従来より簡便に製造することが可能な複合粒子製造装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る複合粒子製造装置は、複数の粒子を電気的に付着させた状態で筒形加熱炉内を降下させて、それら粒子同士を互いに固着させる複合粒子製造装置において、筒形加熱炉の上方に配置され、所定量ずつの粒子を下方に排出可能な複数の粒子排出装置と、粒子排出装置から排出された粒子を帯電させるための強制帯電手段と、粒子排出装置から排出された粒子に風圧を付与して、全ての粒子排出装置からの粒子を筒形加熱炉の真上又は筒形加熱炉の上部内側に集めて互いに電気的に付着させるための風圧移動手段とを備えたところに特徴を有する。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の複合粒子製造装置において、強制帯電手段及び風圧移動手段は、粒子排出装置から排出された粒子に気体イオンのイオン風を吹き付けることが可能なイオン発生器で兼用されたところに特徴を有する。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の容器回転型造粒装置において、筒形加熱炉は、上下の両端部が開放したプラズマ発生管を備え、そのプラズマ発生管の内側にプラズマフレーム生成用ガスを供給してプラズマフレームを生成するプラズマ発生器であり、プラズマフレームのラジカルを測定するラジカル測定装置と、ラジカルが一定の値になるようにプラズマトーチへのプラズマフレーム生成用ガスの供給量又は供給圧力又はプラズマ発生用電力を調節するプラズマ制御装置とが備えられたところに特徴を有する。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項３に記載の容器回転型造粒装置において、プラズマ発生管に供給されるプラズマフレーム生成用ガスは窒素であるところに特徴を有する。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の複合粒子製造装置において、ガス供給口とガス排出口を有した封止ケースの内部に複数の粒子排出装置を収容すると共に封止ケースの底壁に筒形加熱炉を貫通させて、その筒形加熱炉の下部開口をガス排出口とし、ガス供給口から封止ケース内にガスを供給し、そのガスがガス排出口としての筒形加熱炉の下部開口を通って封止ケースの外部へと排出されるようにしたところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１０】
［請求項１の発明］
上記のように構成した請求項１の発明に係る複合粒子製造装置によれば、粒子排出装置から下方に排出された粒子に風圧が付与されて、それら複数の粒子が筒形加熱炉の真上又は筒形加熱炉の上部内側に集められる。それら集められた粒子の何れかは、強制帯電手段によって帯電しているので、集められた粒子同士を電気的に付着させることができる。そして、互いに付着した複数の粒子が筒形加熱炉を降下する間に加熱処理されて互いに固着し、複合粒子が製造されるので、複合粒子を従来より簡便に製造することができる。
【００１１】
ここで、複数の粒子を全て帯電させることが好ましいが、複数の粒子の何れかが帯電し、残りが電気的に中性であっても、それら粒子同士を電気的に付着させることは可能である。これは、電気的に中性な粒子であっても、外部の正電荷に吸引又は負電荷と反発して粒子内で電子が移動（誘電分極）するからである。よって、全ての粒子排出装置から排出された粒子を帯電させる必要はない。
【００１２】
［請求項２の発明］
請求項２の発明によれば、粒子に気体イオンのイオン風を吹き付けることで、粒子に気体イオンが付着し帯電するので、粒子同士の衝突又は摩擦により帯電させた場合のように、粒子が破壊されることがない。ここで、気体イオンは、例えば、空気中の気体分子が電離したものでもよいし、その他のガス（例えば、窒素ガス）中の気体分子が電離したものでもよい。
【００１３】
［請求項３の発明］
請求項３の発明によれば、プラズマの熱により粒子を溶融して、粒子同士を固着させることができる。また、プラズマを一定状態にすることができ、粒子の複合化処理を安定して行うことができる。
【００１４】
［請求項４の発明］
請求項４の発明によれば、プラズマ中のイオンやラジカルの作用により、粒子同士の固着と同時に、粒子に窒素イオンを注入したり、窒化物の被膜を形成することが可能である。
【００１５】
［請求項５の発明］
請求項５の発明によれば、ガス供給口から封止ケースの内部に供給されたガスは、筒形加熱炉を通って、その下部開口のガス排出口から封止ケースの外部へ排出されるから、筒形加熱炉の真上に集合して電気的に付着した複数の粒子を、ガスによって確実に筒形加熱炉の中へと誘導することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［第１実施形態］
以下、図１〜１１に基づいて本発明の複合粒子製造装置１００について説明する。図１に示すように、複合粒子製造装置１００は、複数の粒子排出装置２０，２０と筒形加熱炉７０とを備え、それらが装置収容ケース１０１内に収容されている。装置収容ケース１０１は内部仕切壁１０２によって上側部屋１０３と下側部屋１０４とに仕切られており、下側部屋１０４に筒形加熱炉７０が収容され、上側部屋１０３に粒子排出装置２０，２０が収容されている。なお、装置収容ケース１０１のうち、上側部屋１０３を形成した内部仕切壁１０２より上側部分が、本発明の「封止ケース」に相当する。
【００１７】
筒形加熱炉７０は、プラズマ発生器で構成されている。即ち、内部仕切壁１０２から垂下した石英製のプラズマ発生管７１と、その外側に設けられた誘導コイル７２とを備え、誘導コイル７２に高周波電力を印加するための電源７３がマッチング回路７４を介して接続されている。
【００１８】
プラズマ発生管７１は上下の両端部が開放した円筒状をなしている。図示されていないが、プラズマ発生管７１は二重管構造をなしており、その内外管の間に冷却水或いは冷却用ガスが流されている。プラズマ発生管７１の上端部には粒子導入管７５が接続されている。粒子導入管７５は、内部仕切壁１０２から上側部屋１０３内に直立して上方に開放している。図２に示すように、粒子導入管７５は上端部が漏斗形状をなしており、粒子排出装置２０，２０から供給された粒子を、ガス供給口１０５から上側部屋１０３内に供給されたキャリヤガスと共に、プラズマ発生管７１内へと導入可能となっている。
【００１９】
また、粒子導入管７５には、プラズマ発生管７１内にプラズマフレーム生成用ガス（例えば、水素、ヘリウム、窒素、酸素、ネオン、アルゴン及びそれらの混合ガス）を導入するための複数のガス導入管７６が設けられている。図２及び図３に示すように、ガス導入管７６は、粒子導入管７５の側方に開放したガス導入口７６Ａから、粒子導入管７５の内周面の接線方向に延びており、ガス導入管７６を通って粒子導入管７５に流入したプラズマフレーム生成用ガスが、粒子導入管７５の上面開口から導入されるキャリヤガスと共にプラズマ発生管７１の下面開口へ向かう旋回流となるように構成されている。ここで、プラズマ発生管７１の下面開口は、本発明の「ガス排出口」に相当する。
【００２０】
本実施形態では、粒子導入管７５の上端寄り位置と、下端寄り位置とにそれぞれ１対のガス導入管７６，７６が設けられており、上側のガス導入管７６，７６（図２には一方のガス導入管７６のみが示されている）には一定流量でプラズマフレーム生成用ガスが供給される。これに対し、下側のガス導入管７６，７６（図２には一方のガス導入管７６のみが示されている）に供給されるプラズマフレーム生成用ガスの流量はガス流量バルブ５２によって変更可能となっている。なお、下側部屋１０４内のガスは、排気口１０６（図１参照）から自然排気される。
【００２１】
この筒形加熱炉７０の誘導コイル７２に高周波電力が流されると、プラズマ発生管７１内のガス（キャリヤガス、プラズマフレーム生成用ガス）がプラズマ状態になりプラズマフレームＦ２が発生する。そのプラズマフレームＦ２の芯部を粒子が降下する過程で粒子に加熱処理が行われる。具体的には、プラズマフレームＦ２の熱により粒子が溶融される。また、プラズマ中のイオンやラジカルの作用により、粒子にイオンを注入することも可能である。ここで、筒形加熱炉７０のプラズマ発生管７１中でガスは旋回流となっているので、溶融した粒子がプラズマ発生管７１の内壁面に付着することが防がれる。
【００２２】
プラズマ発生管７１の下端開口の近傍には、プラズマフレームＦ２中のラジカル量を測定するラジカル測定装置５１が配設されている。ラジカル測定装置５１は、例えば、特定波長の赤外線レーザをプラズマフレームＦ２に照射しており、そのレーザーがラジカルに吸収されて強度が変化することを利用してプラズマフレームＦ２中のラジカルの密度等を計測すると共に、その測定結果を制御装置５０（本発明の「プラズマ制御装置」に相当する）に出力している。制御装置５０は、計測されたラジカル量に応じてガス流量バルブ５２の開度を変化させて、ラジカル量がほぼ一定になるように、プラズマ発生管７１に導入するプラズマフレーム生成用ガスの流量又は供給圧力を調節する。これにより、筒形加熱炉７０にて発生するプラズマフレームＦ２を一定状態に保持することができ、粒子に対する加熱処理のばらつきを防ぐことができる。ここで、誘導コイル７２に印加するプラズマ発生用の高周波電力を一定の周期でパルス変調させて、そのデューティー比を変化させることでラジカル量を制御してもよい。或いは、プラズマフレームＦ２中のラジカルが不足した場合に、外部に備えた図示しないラジカル発生源にて発生させたラジカルをプラズマフレームＦ２の中に注入するようにしてもよい。
【００２３】
ここで、筒形加熱炉７０におけるプラズマ発生方式は、上述の誘導結合方式（コイル方式）に限定するものではなく、容量結合方式（平行平板型）でもよい。また、マイクロ波、直流電流、グロー放電によりプラズマを発生させてもよい。
【００２４】
また、粒子の材質に応じて、高温プラズマと低温プラズマとを使い分けることが好ましい。高温プラズマは、金属や無機物等の比較的融点の高い粒子の溶融結合に適し、低温プラズマは、有機・高分子等の比較的融点の低い粒子の溶融結合や表面改質による付着性の向上に適している。
【００２５】
さらに、筒形加熱炉７０は、プラズマフレームＦ２の熱を利用するものに限定するものではなく、例えば、可燃性ガスの燃焼炎の熱（ガスバーナー）や、熱風を利用するものでもよい。筒形加熱炉７０の熱源や温度は、粒子の材質に応じて適宜設定すればよい。以上が、筒形加熱炉７０に関する説明である。
【００２６】
図１に示すように、２つの粒子排出装置２０，２０は、装置収容ケース１０１の上側部屋１０３内で、粒子導入管７５の上面開口から側方に離れた位置に配置されている。図４に示すように、粒子排出装置２０は、粒子群を収容した粒子群収容容器２１を備えている。なお、本実施形態では、粒子排出装置２０，２０から排出される粒子が異なる種類であるが同種でもよい。また、無機粒子（金属粒子）、有機・高分子粒子の何れでもよい。
【００２７】
粒子群収容容器２１は、大径筒部２２と小径筒部２３と粒子排出筒部２４とを備え、下方に向かうに従って縮径した構造になっている。大径筒部２２の側壁の下端部と、小径筒部２３の側壁の上端部との間は平板状の水平段差壁２５によって接続されており、粒子排出筒部２４は小径筒部２３の外側に螺合固定されている。そして、粒子排出筒部２４の下面開口から粒子が排出される。
【００２８】
粒子群収容容器２１（大径筒部２２）の上端は開放しており、その上端外周面に螺合された上端キャップ２６にて閉じられている。上端キャップ２６の上面中央には、制御装置５０によって駆動制御されるモータ２７が固定載置されている。モータ２７に連結された回転軸２７Ａは、上端キャップ２６を貫通して大径筒部２２及び小径筒部２３でその中心軸に沿って延びている。回転軸２７Ａは、中間部より下側が段付き状に細くなった六角柱状をなしており、その太軸部の下端部には容器内円盤２８が一体回転可能に取り付けられている。
【００２９】
容器内円盤２８は、水平段差壁２５の上面に重ねて配置され、その水平段差壁２５のうち、小径筒部２３の上面開口とその周囲を覆うように、大径筒部２２内に遊嵌している。具体的には、容器内円盤２８は大径筒部２２の内径よりも小径でかつ、小径筒部２３の内径よりも大径な平らな円板で構成されており、水平段差壁２５の上面から上方に離して水平に取り付けられている。
【００３０】
この容器内円盤２８上に堆積した粒子群を、容器内円盤２８の周縁部と大径筒部２２の側壁との間の環状隙間に掻き出すために、大径筒部２２の内側には上面待ち受けガイド２９が設けられている。図４に示すように上面待ち受けガイド２９は、Ｌ字状に屈曲した板状をなしている。上面待ち受けガイド２９の水平板２９Ａは、容器内円盤２８の上面に隣接配置され、水平板２９Ａの基端部から垂直上方に延びた垂直板２９Ｂが上端キャップ２６に固定されている。
【００３１】
そして、水平板２９Ａの先端側の平面を回転軸２７Ａの側面に当接させて取り付けることで、容器内円盤２８の回転方向に対して水平板２９Ａが傾斜し、容器内円盤２８の回転時に、容器内円盤２８上の粒子群が水平板２９Ａに堰き止められて容器内円盤２８の外縁部に向けて案内される。また、水平板２９Ａの基端部は、容器内円盤２８の外縁部より外側位置まで延びているので、水平板２９Ａに案内された粒子群を水平段差壁２５の外縁部、即ち、水平段差壁２５の上面のうち容器内円盤２８の外縁部に沿って設けられた環状堆積部２５Ａへと流下させる。さらに、上面待ち受けガイド２９が粒子群収容容器２１内の粒子群を撹拌するので、大径筒部２２内で粒子群が固化することを防ぐことができる。これにより、容器内円盤２８上の粒子群を安定して環状堆積部２５Ａへと流下させることが可能となる。
【００３２】
上面待ち受けガイド２９によって環状堆積部２５Ａへと流下した粒子群は、容器内円盤２８と水平段差壁２５との間で所定の安息角を有した粒子群の山を形成する。この粒子群の山の安息角は、粒子群の種類によって一定となり、容器内円盤２８から水平段差壁２５へと過剰な粒子群が供給されないようにすることができる。即ち、容器内円盤２８と水平段差壁２５の上面との間で粒子群を堰き止めて、小径筒部２３に粒子群が崩れ込まないようにすることができる。
【００３３】
環状堆積部２５Ａに堆積した粒子群の山は、その山裾部分が大径筒部２２内で回転する容器内旋回部材３０によって削り取られて小径筒部２３へと送り込まれる。容器内旋回部材３０は、回転軸２７Ａに固定されており、図６に示すように回転軸２７Ａが貫通した軸心プレート３１から側方に片持ち梁状の集粒羽３２と散粒羽３３とが延びている。これら集粒羽３２と散粒羽３３とが水平段差壁２５の上面に摺接しつつ水平面内で回転する（図５参照）。
【００３４】
集粒羽３２は、容器内旋回部材３０の回転方向（図６の矢印の方向）とは逆側に膨らむように複数の平板をつなげた屈曲構造をなす一方、散粒羽３３は、容器内旋回部材３０の回転方向に対して傾斜した状態で軸心プレート３１から大径筒部２２の側壁に向かって真っ直ぐ延びている。また、図示されていないが、集粒羽３２は、その先端が大径筒部２２の側壁と隣接した位置まで延びており、散粒羽３３はそれより短くなっている。
【００３５】
そして、集粒羽３２によって、環状堆積部２５Ａに堆積した粒子群を中心側に誘導して小径筒部２３へと送り込むと共に、散粒羽３３により、集粒羽３２が取り込み過ぎた粒子群を外側に移動して逃し、次に集粒羽３２が通過したときに小径筒部２３内に取り込み、小径筒部２３内の粒子群にかかる圧力を安定させ易くしている。また、集粒羽３２と散粒羽３３とが協働して粒子群を撹拌して、環状堆積部２５Ａにおける粒子群の塊を粉砕する効果も奏する。
【００３６】
図６に示すように、容器内旋回部材３０の軸心プレート３１のうち集粒羽３２の付け根部分には、軸心プレート３１から斜めに切り起こされた補助ガイド壁３４が形成されている。補助ガイド壁３４は、集粒羽３２による粒子群の誘導方向に向かって徐々に下るように傾斜している。そして、集粒羽３２に誘導されてその基端部に達した粒子群は、補助ガイド壁３４によって小径筒部２３へと強制的に落とされる。
【００３７】
容器内旋回部材３０には、軸心プレート３１から下方に向かって延びた複数の旋回脚部３５，３６が一体に設けられている。図６に示すように、これら旋回脚部３５，３６は何れも小径筒部２３内に配置され、そこで旋回可能となっている。
【００３８】
第１の旋回脚部３５は、軸心プレート３１のうち散粒羽３３の付け根部分と、集粒羽３２の付け根部分とにそれぞれ対をなして設けられている。第１の旋回脚部３５は、帯板状をなしており、下方に向かうに従って容器内旋回部材３０の旋回方向の後方へ向かうように斜めに（詳細には、鉛直方向に対して約３０度傾いて）延びている。
【００３９】
第２の旋回脚部３６は、軸心プレート３１のうち散粒羽３３の付け根部分から垂下しており、第１の旋回脚部３５とほぼ同じ幅の帯板状をなしている。
【００４０】
これら両旋回脚部３５，３６が小径筒部２３内を旋回することにより、小径筒部２３内での粒子群の固化や凝集が防止されている。
【００４１】
図５に示すように、粒子群収容容器２１のうち、第１及び第２の旋回脚部３５，３６の下端部より下方には、１対のスクリーン壁３７，３８が上下２段にして設けられている。
【００４２】
図８に示すように、上段のスクリーン壁３７は、薄肉円板に複数の粒子通過孔３７Ａが貫通形成された構造をなす。これら粒子通過孔３７Ａは、大径筒部２２から小径筒部２３へと送り込まれた粒子群同士が付着（架橋）して形成されたアーチにより閉塞されると共に、その粒子群アーチが崩れた状態で粒子群が通過可能な大きさになっている。具体的には、上段のスクリーン壁３７に取り付けられた超音波振動子３７Ｂの振動によってアーチが破壊され、粒子が下段のスクリーン壁３８へと落下するように構成されている。なお、本実施形態において、上段のスクリーン壁３７は、粒子通過孔３７Ａの大きさやその数及び配置を異ならせた複数種類のものが用意されており（例えば、図１１参照）、粒子の粒径等に応じて適宜選択して取り付けることが可能となっている。
【００４３】
一方、下段のスクリーン壁３８は、中心部に１つだけ粒子通過孔３８Ａが形成されている。図９に示すように粒子通過孔３８Ａは、下方に向かって縮径したすり鉢状をなし、図１０に示すように、最も小径な部分の孔径が、粒子Ｐ１の平均粒径の数倍程度となっている。これにより、極微少量ずつ（例えば、１〜３粒ずつ）粒子を排出可能となっている。ここで、下段のスクリーン壁３８には超音波振動子３８Ｂが取り付けられており、万が一、粒子通過孔３８Ａが詰まった場合には、超音波振動子３８Ｂの振動によって粒子を強制落下させて、詰まりを解消することが可能となっている。なお、下段のスクリーン壁３８としては、図１２に示すように、粒子の平均粒径の数倍程度の粒子通過孔３８Ａを、上段のスクリーン壁３７の粒子通過孔３７Ａの数より多く備えたものも用意されており、適宜選択して取り付けることが可能となっている。
【００４４】
図５に示すように、各スクリーン壁３７，３８は、粒子排出筒部２４の側面に開放したスリット２４Ａ，２４Ａから挿抜可能となっている、上段のスクリーン壁３７は、その周縁部が小径筒部２３の下端部と粒子排出筒部２４の内周段差面との間で挟まれており、下段のスクリーン壁３８は、その周縁部が粒子排出筒部２４の内周面に形成された溝部に係合している。なお、スクリーン壁３７，３８を板厚方向から挟んで密着した１対のＯリングによって、各スリット２４Ａ，２４Ａと各スクリーン壁３７，３８との間の隙間からの粒子の漏出が防止されている。
【００４５】
図５に示すように、下段のスクリーン壁３８の上面には、スクレーパ４０が備えられている。スクレーパ４０は、上段のスクリーン壁３７を貫通した回転軸２７Ａ（細軸部）の下端部に着脱可能に固定されている。スクレーパ４０は、図７に示すように回転軸２７Ａの外側に嵌合する円柱部４１と、その円柱部４１の下面から片持ち梁状に張り出した帯板部４２とから構成されており、帯板部４２は回転方向の後方に向かって膨らむように湾曲している。スクレーパ４０は、下段のスクリーン壁３８の上面に摺接しつつ旋回し、上段のスクリーン３７を通過して下段のスクリーン壁３８に落下した粒子を、その中心部へと掻き集めて、粒子通過孔３８Ａから、粒子排出装置２０の下方へと落下させる構成となっている。
【００４６】
以上が粒子排出装置２０，２０の説明である。なお、図１３に示すように、各粒子排出装置２０は、計量装置３９に載置された支持台３９Ｂによって計量装置３９の上方に保持されており、粒子排出装置２０からの粒子の排出量は、粒子排出装置２０の全体の重量減少量として計測され、制御装置５０に出力されている。
【００４７】
さて、各粒子排出装置２０の下方には、それぞれイオナイザ８５，８５（本発明の「イオン発生器」に相当する）が備えられている。イオナイザ８５は、例えば、コロナ放電を利用してガス中の気体分子を電離し、正又は負の気体イオンを生成する。気体イオンの生成方式は、コロナ放電以外に放射線や熱電離を利用した方式があるが、それらの原理については公知であるので（ＪＩＳ Ｂ９９２９：２００６「空気中のイオン密度測定方法」を参照）詳細な説明は省略する。
【００４８】
イオナイザ８５は、予め設定された量の気体イオンを生成し、その気体イオンを含むガス（イオン風）を、予め設定された圧力で装置収容ケース１０１内に挿入されたノズル８５Ａから噴射する。図１３に示すように、ノズル８５Ａは、粒子排出装置２０から落下する粒子の落下経路の側方に配置されかつ、その落下経路に向けられており、落下途中の粒子の側方からイオン風を吹き付ける。これにより、粒子に気体イオンが付着し、正又は負に帯電する。
【００４９】
本実施形態では、一方（図１３における左側）の粒子排出装置２０から落下する粒子に対しては、イオナイザ８５から正の気体イオンを含むイオン風が吹き付けられ、他方（図１３における右側）の粒子排出装置２０から供給される粒子に対しては、イオナイザ８５から負の気体イオンを含むイオン風が吹き付けられる。なお、イオナイザ８５が生成する気体イオン量及びガスの圧力又は速度は、制御装置５０によって設定される。
【００５０】
図１３に示すように、両イオナイザ８５，８５のノズル８５Ａ，８５Ａは、２つの粒子排出装置２０，２０の並び方向で対向しており、両イオナイザ８５，８５のノズル８５Ａ，８５Ａから噴射されるイオン風により、帯電した粒子が、反対極性の粒子に向かって吹き飛ばされる。そして、２つの粒子排出装置２０，２０の中間位置、即ち、粒子導入管７５の上面開口の真上で、互いに反対極性に帯電した粒子同士が合流してそれらが電気的に付着（静電吸着）し、複数の粒子が合体して一体となった粒子（以下、「合体粒子」という）が生成される。この合体粒子は、上側部屋１０３に供給されたキャリヤガスによって上述の如く筒形加熱炉７０へと案内され、筒形加熱炉７０を降下する過程で合体粒子を構成する粒子同士が溶融結合して複合化される。なお、イオン風に吹き飛ばされた複数の粒子が放物線を描いて、粒子導入管７５の上部内側に集まるように、イオン風を吹き付けてもよい。
【００５１】
ここで、筒形加熱炉７０を通過する前の合体粒子は、反対極性の粒子が１対１で吸着した形態となるようにしてもよいし（図１４（Ａ）参照）、一方の粒子１つに対して他方の粒子が複数個吸着した形態となるようにしてもよい（図１４（Ｂ）〜（Ｄ）参照）。図１４（Ｄ）に示すように、一方の粒子の周囲が複数の他方の粒子で覆われた形態となるようにして筒形加熱炉７０を通過させると、所謂、コアシェル構造（芯部と外殻部とからなる２層構造）の複合粒子を生成することが可能となる。なお、これら合体粒子の形態は、粒子の粒径や粒子の帯電量によって制御することが可能である。
【００５２】
このように本実施形態によれば、複数の粒子排出装置２０，２０から落下した粒子に側方からイオン風（ガス）が吹き付けられ、その風圧によって複数の粒子が筒形加熱炉７０の上面開口の上方で合流する。各粒子には、イオン風（ガス）に含まれる気体イオンが付着して互いに反対極性に帯電しているので、合流した粒子同士を静電吸着させることができる。そして、その静電吸着した合体粒子が筒形加熱炉７０を降下する間に加熱溶融されて複合化するので、複合粒子を従来より簡便に製造することができる。また、粒子に気体イオンを付着させることで帯電させているので、複数の粒子同士を衝突又は摩擦により帯電させた場合のように粒子が破壊されることもない。
【００５３】
［第２実施形態］
この第２実施形態は、複合粒子製造装置１００のうち、筒形加熱炉７０の下面開口の下方に転動造粒装置１１を備えている点が、上記第１実施形態とは異なる。
【００５４】
図１５に示すように転動造粒装置１１は、重力方向（鉛直方向）に対して傾斜した回転軸１３Ａの一端に回転パン１２が固定され、回転軸１３Ａの他端にモータ１３が連結されている。回転パン１２は、斜め上方に開放した排出口１２Ａを備えており、その排出口１２Ａから底部に向かうに従って縮径した円錐筒形状をなしている。回転軸１３Ａは、支持盤１４の上台１４Ａに傾斜して取り付けられており、上台１４Ａはヒンジ１４Ｃを介して下台１４Ｂに回動可能に軸支されている。そして、下台１４Ｂの一端と上台１４Ａの一端との間に挟まれた伸縮シャフト１４Ｄによって、回転パン１２（回転軸１３Ａ）の傾斜角度を調節可能となっている。
【００５５】
筒形加熱炉７０を通過して生成された複合粒子は、回転パン１２の底部寄り位置に落下し、回転パン１２の回転によりそれら複合粒子群が回転パン１２内で転動する。その過程で、例えば、回転パン１２内に噴霧されたバインダ液による架橋作用により複数の複合粒子同士が付着して雪だるま式に成長し、造粒物が製造される。なお、造粒物の大きさは、回転パン１２（回転軸１３Ａ）の傾斜角度や回転速度を変更することで適宜変更することができる。
【００５６】
ここで、本実施形態の回転パン１２は円錐筒形状をなしているので、その内径差によって周速度差が生じ、回転パン１２内に落下した直後の小さい複合粒子は回転パン１２の内面を転動して底側へ移動し、造粒が進行して大型化するに従って回転パン１２の内面を転動して排出口１２Ａ側に移動する。そして、所定の大きさになった造粒物は排出口１２Ａからオーバーフローして自然に排出される。つまり、回転パン１２内で分級作用が起きて造粒物の大きさを揃えることができる。なお、この分級作用の原理については公知であるので（坂下攝著「入門粉体トラブル工学」（株式会社工業調査会、１９９８年１０月１日発行）の「４．２容器回転型重力流動」を参照）、詳細な説明は省略する。本実施形態によれば、複数の複合粒子が結合した造粒物を製造することができる。ここで、粒子の複合化によって複合粒子の付着性を高めておくと、造粒を効率よく行うことができる。
【００５７】
［第３実施形態］
この第３実施形態は、図１６に示されており、転動造粒装置１１の回転パン１２内で転動する粒子群にプラズマフレームＦ１を噴射するプラズマトーチ１５を備えている点が、上記第２実施形態とは異なる。
【００５８】
プラズマトーチ１５は、上述した筒形加熱炉７０と同様の構成である。即ち、石英製のプラズマ発生管１６と、その外側に設けられた誘導コイル１７とを備え、誘導コイル１７に高周波電力を印加するための電源１８がマッチング回路１９を介して接続されている。プラズマ発生管１６は下端開放の円筒状をなし、鉛直方向に対して傾斜して設けられている。図示されていないが、プラズマ発生管１６は二重管構造をなしており、その内外管の間に冷却水或いは冷却用ガスが流されている。プラズマ発生管１６の内側には、その上端部からプラズマフレーム生成用ガス（例えば、水素、ヘリウム、窒素、酸素、ネオン、アルゴン及びそれらの混合ガス）が導入され、その状態で誘導コイル１７に高周波電力が流されると、プラズマフレーム生成用ガスがプラズマ状態になって、プラズマ発生管１６の下端開口から回転パン１２内へとプラズマフレームＦ１が噴射される。
【００５９】
プラズマトーチ１５は、プラズマフレームＦ１の先端部が、回転パン１２内で転動する複合粒子群の表面に位置するように配置されている。つまり、回転パン１２内に堆積した複合粒子群のうち、回転パン１２の内面に近い位置にある複合粒子には、プラズマフレームＦ１の熱が伝わり難くなっているので、複合粒子が回転パン１２の内壁面に固着することを防止することができる。また、比較的温度の低いプラズマフレームＦ１の先端部を複合粒子群の表面から離したことで、過加熱による複合粒子の液状化や蒸発を防ぐことができる。
【００６０】
ここで、プラズマトーチ１５は、プラズマフレームＦ１の先端部が、回転パン１２内で転動する複合粒子群のうち、比較的粒径の小さい（他の複合粒子と固着していない未反応の）複合粒子に優先的に当たるような位置に配置するとより好ましい。具体的には、図１７に示すように、回転パン１２の内壁面との摩擦によって上方に引き揚げられた複合粒子群の上端部分にプラズマフレームＦ１の先端部が位置するように配置すると、比較的粒径の小さい複合粒子にプラズマフレームＦ１が優先的に当たって、効率的に造粒を行うことができる。
【００６１】
プラズマ発生管１６の下端開口の近傍には、プラズマ中のラジカル量を測定するラジカル測定装置５１が配設されており、その測定結果が制御装置５０に取り込まれている。制御装置５０は、計測されたラジカル量に応じてガス流量バルブ５２の開度を変化させて、ラジカル量がほぼ一定になるように、プラズマ発生管１６に導入するプラズマフレーム生成用ガスの流量又は供給圧力を調節する。これにより、プラズマトーチ１５にて発生するプラズマフレームＦ１を一定状態に保持することができ、造粒物の性状のばらつきを抑えることができる。なお、高周波電力を一定の周期でパルス変調させて、そのデューティー比を変化させることでラジカル量を制御してもよい。或いは、外部に備えた図示しないラジカル発生源にて発生させたラジカルをプラズマフレームＦ１の中に注入するようにしてもよい。
【００６２】
この転動造粒装置１１では、プラズマフレームＦ１の熱によって、複合粒子の表層部を溶融して互いに固着させることができ、バインダ液で固着させた造粒物より、強度を向上させることができる。または、プラズマ中のイオンやラジカルの作用によって複合粒子の表面を改質し、複合粒子自体の付着性を高めて造粒を行うことができる。
【００６３】
ここで、プラズマフレームＦ１を使用して有機・高分子材料の粒子の造粒を行う場合には、プラズマフレームＦ１による粒子の表面改質（架橋層の形成、反応性官能基の導入、エッチングなど）を促進し、粒子同士の付着性やバインダ液に対する濡れ性を向上させるために、図１８に示すように、転動する粒子に各種イオン（例えば、ヘリウムイオン、窒素イオン、酸素イオン）を付与するイオン注入ノズル９７を設けてもよい。
【００６４】
［第４実施形態］
この第４実施形態は、図１９〜図２３に示されており、粒子排出装置２０における粒子群収容容器の構成を上記実施形態と異ならせたものである。この粒子群収容容器９０は、スクリーン壁９１を１枚だけ備えている。スクリーン壁９１は、図２１に示すように、回転軸２７Ａを中心とした円周上に複数の粒子通過孔９１Ａを備えた構成をなしており、各粒子通過孔９１Ａの径は、粒子の粒径の数倍程度の大きさとなっている。
【００６５】
また、容器内旋回部材９５は、図２０に示すように軸心プレート３１から集粒羽３２が張り出しかつ旋回脚部３６が垂下した構造をなしており、集粒羽３２が粒子群収容容器９０の水平段差壁２５の上面に摺接しつつ旋回して、粒子群を小径筒部２３に取り込むと共に、旋回脚部３６が小径筒部２３内で旋回して小径筒部２３内の粒子群を撹拌するようになっている。
【００６６】
さらに、回転軸２７Ａの下端部に固定されたスクレーパ４０の帯板部４２は回転方向の後側に膨らむように「く」の字状に屈曲している。詳細には、帯板部４２は、円柱部４１の外周面の接線と平行に回転方向の後側に延び、複数の粒子通過孔９１Ａ同士を結んで描かれる円（図２１の二点鎖線で示された円）との交差部分で屈曲して径方向外側に真っ直ぐ延びている。
【００６７】
なお、スクリーン壁９１とスクレーパ４０の組合せは、これに限るものではなく、例えば、図２２に示すように、長短１対の帯板部４２，４２を備えたスクレーパ４０と、それら帯板部４２，４２が交互に粒子通過孔９１Ａを横切るように（２つの粒子通過孔９１Ａから同時に粒子が排出されないように）複数の粒子通過孔９１Ａを配置したスクリーン壁９１との組み合わせでもよい。或いは、図２３に示すように、回転方向の後側にオフセットした位置から小径筒部２３の内面に向かって真っ直ぐ延びた帯板部４２，４２を対にして備えたスクレーパ４０と、それら各帯板部４２，４２がほぼ同時にそれぞれ１つの粒子通過孔９１Ａを横切るように（２つの粒子通過孔９１Ａからほぼ同時に粒子が排出されるように）複数の粒子通過孔９１Ａを配置したスクリーン壁９１との組み合わせでもよい。
［他の実施形態］
【００６８】
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００６９】
（１）前記第２，３実施形態において、図２４に示すように、回転パン１２に複合粒子以外の粒子（以下、複合粒子と区別するために「被覆粒子」という）を直接供給する粒子補充装置８０を備え、筒形加熱炉７０から落下した複合粒子を核粒子として、その周囲に粒子補充装置８０から供給された被覆粒子が付着した造粒物を製造可能な構成にしてもよい。
【００７０】
即ち、複合粒子は、筒形加熱炉７０を通過することで溶融状態又は溶融直前の高温状態のまま回転パン１２内の被覆粒子群の中に落下する。すると、その複合粒子の熱によって周囲の被覆粒子が溶融され、複合粒子の表面に複数の被覆粒子が固着する。そして、回転パン１２の回転に伴う転動により、複合粒子の表面全体が複数の被覆粒子によって覆われた造粒物が製造される。
【００７１】
また、このとき、粒子補充装置２０から回転パン１２へと補充された粒子量を計量装置３９にて計量してもよいし、予め求めた検量線量に従って粒子の補充量を制御する方法でもよい。
【００７２】
（２）上記第２，３実施形態では、転動造粒装置１１を備えていたが、他の形式の造粒装置でもよい。例えば、撹拌造粒装置や圧縮造粒装置や流動層造粒装置（噴流層型造粒装置・流動噴流層型造粒装置）でもよい。また、転動造粒装置１１は、所謂、「傾斜皿式」の転動造粒装置であったが、回転ドラム式の転動造粒装置でもよい。さらに、図２５に示す遠心転動式造粒装置１１０や、図２６に示す遠心転動式流動層造粒装置１２０でもよい。図２５に示す遠心転動式造粒装置１１０では、ハウジング１１１の内部に水平回転する回転円板１１２を備え、回転円板１１２上の粒子群が回転円板１１２から受ける遠心力によって回転円板１１２の外縁部へと向かう。回転円板１１２の外縁部に達した粒子群は、回転円板１１２とハウジング１１１の側壁との間の隙間から吹き上がるガスによって上昇し、回転円板１１２の中心側に戻される。このようにハウジング１１１内で粒子が循環することで造粒が進行する。また、図２６に示す遠心転動式流動層造粒装置１２０は、回転円板１２２が、複数の通気口１２３を備えたスクリーン構造をなしており、上述した作用に加えて、通気口１２３から上方に噴出したガスによって粒子が浮遊、流動化することで造粒が進行する。なお、これらの転動造粒装置については公知であるので（特許庁ホームページ、”標準技術集”「農薬製剤技術（Ｂ−１−（４）被覆技術）」を参照）、詳細な説明は省略する。
【００７３】
そして、上述した流動層造粒装置、遠心転動式造粒装置１１０、遠心転動式流動層造粒装置１２０にプラズマトーチを組み合わせて、バインダ液を噴霧するかわりに、プラズマフレームＦ１を噴射してもよい。なお、バインダ液だけでもよいし、プラズマフレームＦ１とバインダ液とを併用してもよい。
【００７４】
（４）図２７に示すように、下側部屋１０４内のガスを、排気口１０６に接続した吸引ポンプ９８によって強制排気することで、下側部屋１０４内が負圧となるようにすれば、筒形加熱炉７０への粒子の導入をよりスムーズに行うことができる。
【００７５】
（５）図２８に示すように、筒形加熱炉７０を通過した複合粒子を回収して粒子排出装置２０から排出された粒子と静電吸着させ、再度、筒形加熱炉７０を通過させてもよい。これを繰り返せば、複合粒子を徐々に大型化することができる。つまり、造粒を行うことができる。
【００７６】
（６）前記実施形態では、粒子排出装置２０を２つ備えていたが、３つ以上の粒子排出装置２０を備えて、３つ以上の異なる粒子が合体した複合粒子を生成するようにしてもよい。
【００７７】
（７）複数の粒子排出装置２０のうち、何れか一つを筒形加熱炉７０の真上に配置すると共にその他の粒子排出装置２０を筒形加熱炉７０の上面開口の側方に配置し、他の粒子排出装置２０から下方に排出された粒子を、筒形加熱炉７０の真上から下方に排出された粒子に向けて吹き飛ばすことで、複数の粒子を筒形加熱炉７０の真上又は筒形加熱炉の上部内側で静電吸着させてもよい。
【００７８】
（８）上記実施形態では、２つの粒子排出装置２０，２０のそれぞれの下方にイオナイザ８５，８５が配置されていたが、一方の粒子排出装置２０の下方だけにイオナイザ８５を設け、他方の粒子排出装置２０の下方には、気体イオンを含まないガスを吹き出すノズルを配置してもよい。ここで、仮に、他方の粒子排出装置２０から落下した粒子が電気的に中性であっても、一方の粒子排出装置２０から落下した粒子が正又は負に帯電していれば、それら粒子同士を静電吸着させることは可能である。これは、電気的に中性な粒子であっても、外部の正電荷に吸引又は負電荷と反発して粒子内で電子が移動（誘電分極）するからである。
【００７９】
（９）上記実施形態において、粒子排出装置２０，２０から排出された粒子を、粒子導入管７５の上方へと案内する筒状又は樋状の粒子案内部材を設けてもよい。そして、その粒子案内部材との接触又は摩擦によって粒子を帯電させてもよい。
【００８０】
（１０）図２９に示すように、筒形加熱炉７０を上下に複数段備えていてもよい。
【００８１】
（１１）図３０に示すように、容器内旋回部材３０における第１の旋回脚部３５を、散粒羽３３側と集粒羽３２側とにそれぞれ３つずつ備えていてもよい。
【００８２】
（１２）前記実施形態では、気体イオンを含むガスをノズルから噴出するイオナイザによって粒子の帯電処理を行っていたが、ガスによって吹き飛ばされた粒子の移動経路に公知な帯電処理装置を配置して帯電処理を行うようにしてもよい。
【００８３】
（１３）上記実施形態では、プラズマフレームＦ１，Ｆ２中のラジカル量が一定になるようにして、プラズマを一定状態に保持していたが、他のパラメータ（プラズマ中のイオン密度や電子密度）が一定になるように制御して、プラズマフレームＦ１，Ｆ２を一定状態に保持してもよい。
【００８４】
（１４）粒子導入管７５の上部に、粒子を結合させるためのイオナイザ８５を粒子導入管７５の上端開口に向け下方向に取り付けて、常時粒子導入管７５に静電気イオン風を発生させておき、粒子供給装置８０から下方に排出された粒子にガス風圧を付与して、粒子導入管７５の静電気イオン風へ移動させ、粒子導入管７５への静電気イオン風に静電吸着されるように粒子を直接当て帯電させて、粒子同士を静電吸着させ、粒子導入管７５に導いてもよい。
【００８５】
（１５）上記第３実施形態では、転動造粒装置１１においてプラズマフレームＦ１を利用して造粒を行っていたが、プラズマ中のイオン又はラジカルの作用を用いず粒子の造粒が可能な粉粒体の場合は、他の熱源（例えば、ヒーターやガスバーナー）に置き換えても良い。
【００８６】
（１６）上記実施形態において、粒子は、回転パン１２の底部寄り位置に供給され、回転パン１２の回転によりそれら粒子群が回転パン１２内で転動するが、粒子の種類によっては、摩擦係数が小さく粒子が回転パン１２の回転数に伴わない場合が有る。その場合は回転パン１２の内面粒子接触面に凹凸または段差を設け摩擦力を増しても良い。粒子接触面凹凸、段差の形状（凹のみ、凸のみ、深さ、高さ、大きさ、配列、形状）の度合いは、粒子の特性に合わせ適時調整し、回転パン１２の回転数に近くなる様、効率を上げるのが望ましい。
【００８７】
（１７）筒形加熱炉７０におけるプラズマフレームＦ２は、平行に配置された１対の平板電極又は、針状電極と平板電極との間又は、線状電極と平板電極との間に電圧を印可して発生させてもよい。また、プラズマ発生管７１は、キャピラリー（毛管、毛細管）でもよい。そして、複合粒子用途及び機器構成に合わせ、これらプラズマ発生機構及びトーチ形状を選定して使用してもよい。
【００８８】
（１８）封止ケースの内部に、複数の粒子排出装置を収容し、封止ケースの底壁に筒形加熱炉を貫通させて、筒形加熱炉の下部開口を通って封止ケースの外部へと排出されるように構成されているが、粒子排出装置を収容した封止ケースと、筒形加熱炉を収容した封止ケースと、容器回転型造粒装置を収容した封止ケースとを別々に配置し、それぞれを粒子輸送配管で接続した構成にしてもよい。
【００８９】
（１９）粒子群収容容器２１の上端キャップ２６及び粒子排出筒部２４は何れも螺合によって大径筒部及び小径筒部に締結される構成であるが、フランジ合わせ、ヘルールクランプ方式などの他の締結構造であってもよい。
【００９０】
（１９）図３１に示すように、粒子排出装置２０の回転軸２７Ａのうち、水平板２９Ａの上部に嵌合するように解砕羽９６を設け、回転する解砕羽９６と固定された水平板２９Ａとで、大径筒部２２内の凝集した粉粒体の塊を解砕する機構を設けてもよい。
【００９１】
（２０）粒子導入管７５の上部に、粒子を結合させるための結合剤を噴霧するスプレーノズルを粒子導入管７５の上端開口に向け下方向に取り付けて、常時又は適時、粒子導入管７５にスプレーさせておき、粒子排出装置２０から下方に排出された粒子にガス風圧を付与して、粒子同士を静電吸着させ結合した粒子に結合剤をスプレーして、粒子導入管７５に導いてもよい。
【００９２】
（２１）粒子排出装置２０から下方に排出された粒子にガス風圧を付与して粒子同士を静電吸着させ結合した粒子の結合度を高めるために、粒子の一方又は全てに、結合度を高める前処理をしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の第１施形態に係る複合粒子製造装置の概念図
【図２】粒子導入管の断面図
【図３】粒子導入管の平面図
【図４】粒子排出装置の断面図
【図５】粒子排出装置の拡大断面図
【図６】容器内旋回部材の斜視図
【図７】スクレーパの斜視図
【図８】上段のスクリーン壁の斜視図
【図９】下段のスクリーン壁の断面斜視図
【図１０】下段のスクリーン壁の断面図
【図１１】上段のスクリーン壁の斜視図
【図１２】下段のスクリーン壁の斜視図
【図１３】複合粒子製造装置の正面図
【図１４】（Ａ）２つの粒子が付着した合体粒子の概念図、（Ｂ）３つの粒子が付着した合体粒子の概念図、（Ｃ）５つの粒子が付着した合体粒子の概念図、（Ｄ）一方の粒子を他方の粒子が覆った合体粒子の概念図
【図１５】第２実施形態に係る複合粒子製造装置の概念図
【図１６】第３実施形態に係る転動造粒装置の断面図
【図１７】回転容器内におけるプラズマフレームの噴射位置を示した正面図
【図１８】（Ａ）イオン注入ノズルを備えた転動造粒装置の正面図、（Ｂ）その変形例を示した正面図
【図１９】第４実施形態に係る粒子群収容容器の断面図
【図２０】容器内旋回部材の斜視図
【図２１】スクリーン壁及びスクレーパの平面図
【図２２】スクリーン壁及びスクレーパの変形例を示した平面図
【図２３】スクリーン壁及びスクレーパの変形例を示した平面図
【図２４】変形例に係る複合粒子製造装置の概念図
【図２５】変形例に係る転動造粒装置の概念図
【図２６】変形例に係る転動造粒装置の概念図
【図２７】変形例に係る複合粒子製造装置の概念図
【図２８】変形例に係る複合粒子製造装置の概念図
【図２９】変形例に係る複合粒子製造装置の概念図
【図３０】変形例に係る容器内旋回部材を備えた粒子群収容容器の部分断面図
【図３１】変形例に係る粒子排出装置の側断面図
【符号の説明】
【００９４】
２０ 粒子排出装置
５０ 制御装置（プラズマ制御装置）
５１ ラジカル測定装置
７０ 筒形加熱炉（プラズマ発生器）
７１ プラズマ発生管
８５ イオナイザ（イオン発生器、強制帯電手段、風圧移動手段）
１００ 複合粒子製造装置
１０５ ガス供給口
Ｆ２ プラズマフレーム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の粒子を電気的に付着させた状態で筒形加熱炉を降下させて、それら粒子同士を互いに固着させる複合粒子製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の複合粒子製造装置として、複数の粒子が凝集した顆粒粉末を燃焼ガスと共に燃焼炎中に供給して複合粒子を製造するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２９０７３０（段落［００２２］、［００２３］、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上述した従来の複合粒子製造装置では、顆粒粉末を得るために、予め造粒処理を行う必要がある。即ち、複数の粒子の混合物に溶媒を添加してスラリー状にし、それをスプレーノズルから噴霧して液滴を形成し、さらに、その液滴の液体成分を乾燥・除去する必要があり、手間がかかるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、複数の粒子が固着した複合粒子を従来より簡便に製造することが可能な複合粒子製造装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る複合粒子製造装置は、複数の粒子を電気的に付着させた状態で筒形加熱炉内を降下させて、それら粒子同士を互いに固着させる複合粒子製造装置において、筒形加熱炉の上方に配置され、所定量ずつの粒子を下方に排出可能な複数の粒子排出装置と、粒子排出装置から排出された粒子を帯電させるための強制帯電手段と、粒子排出装置から排出された粒子に風圧を付与して、全ての粒子排出装置からの粒子を筒形加熱炉の真上又は筒形加熱炉の上部内側に集めて互いに電気的に付着させるための風圧移動手段とを備えたところに特徴を有する。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の複合粒子製造装置において、強制帯電手段及び風圧移動手段は、粒子排出装置から排出された粒子に気体イオンのイオン風を吹き付けることが可能なイオン発生器で兼用されたところに特徴を有する。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の容器回転型造粒装置において、筒形加熱炉は、上下の両端部が開放したプラズマ発生管を備え、そのプラズマ発生管の内側にプラズマフレーム生成用ガスを供給してプラズマフレームを生成するプラズマ発生器であり、プラズマフレームのラジカルを測定するラジカル測定装置と、ラジカルが一定の値になるようにプラズマトーチへのプラズマフレーム生成用ガスの供給量又は供給圧力又はプラズマ発生用電力を調節するプラズマ制御装置とが備えられたところに特徴を有する。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項３に記載の容器回転型造粒装置において、プラズマ発生管に供給されるプラズマフレーム生成用ガスは窒素であるところに特徴を有する。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の複合粒子製造装置において、ガス供給口とガス排出口を有した封止ケースの内部に複数の粒子排出装置を収容すると共に封止ケースの底壁に筒形加熱炉を貫通させて、その筒形加熱炉の下部開口をガス排出口とし、ガス供給口から封止ケース内にガスを供給し、そのガスがガス排出口としての筒形加熱炉の下部開口を通って封止ケースの外部へと排出されるようにしたところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１０】
［請求項１の発明］
上記のように構成した請求項１の発明に係る複合粒子製造装置によれば、粒子排出装置から下方に排出された粒子に風圧が付与されて、それら複数の粒子が筒形加熱炉の真上又は筒形加熱炉の上部内側に集められる。それら集められた粒子の何れかは、強制帯電手段によって帯電しているので、集められた粒子同士を電気的に付着させることができる。そして、互いに付着した複数の粒子が筒形加熱炉を降下する間に加熱処理されて互いに固着し、複合粒子が製造されるので、複合粒子を従来より簡便に製造することができる。
【００１１】
ここで、複数の粒子を全て帯電させることが好ましいが、複数の粒子の何れかが帯電し、残りが電気的に中性であっても、それら粒子同士を電気的に付着させることは可能である。これは、電気的に中性な粒子であっても、外部の正電荷に吸引又は負電荷と反発して粒子内で電子が移動（誘電分極）するからである。よって、全ての粒子排出装置から排出された粒子を帯電させる必要はない。
【００１２】
［請求項２の発明］
請求項２の発明によれば、粒子に気体イオンのイオン風を吹き付けることで、粒子に気体イオンが付着し帯電するので、粒子同士の衝突又は摩擦により帯電させた場合のように、粒子が破壊されることがない。ここで、気体イオンは、例えば、空気中の気体分子が電離したものでもよいし、その他のガス（例えば、窒素ガス）中の気体分子が電離したものでもよい。
【００１３】
［請求項３の発明］
請求項３の発明によれば、プラズマの熱により粒子を溶融して、粒子同士を固着させることができる。また、プラズマを一定状態にすることができ、粒子の複合化処理を安定して行うことができる。
【００１４】
［請求項４の発明］
請求項４の発明によれば、プラズマ中のイオンやラジカルの作用により、粒子同士の固着と同時に、粒子に窒素イオンを注入したり、窒化物の被膜を形成することが可能である。
【００１５】
［請求項５の発明］
請求項５の発明によれば、ガス供給口から封止ケースの内部に供給されたガスは、筒形加熱炉を通って、その下部開口のガス排出口から封止ケースの外部へ排出されるから、筒形加熱炉の真上に集合して電気的に付着した複数の粒子を、ガスによって確実に筒形加熱炉の中へと誘導することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［第１実施形態］
以下、図１〜１１に基づいて本発明の複合粒子製造装置１００について説明する。図１に示すように、複合粒子製造装置１００は、複数の粒子排出装置２０，２０と筒形加熱炉７０とを備え、それらが装置収容ケース１０１内に収容されている。装置収容ケース１０１は内部仕切壁１０２によって上側部屋１０３と下側部屋１０４とに仕切られており、下側部屋１０４に筒形加熱炉７０が収容され、上側部屋１０３に粒子排出装置２０，２０が収容されている。なお、装置収容ケース１０１のうち、上側部屋１０３を形成した内部仕切壁１０２より上側部分が、本発明の「封止ケース」に相当する。
【００１７】
筒形加熱炉７０は、プラズマ発生器で構成されている。即ち、内部仕切壁１０２から垂下した石英製のプラズマ発生管７１と、その外側に設けられた誘導コイル７２とを備え、誘導コイル７２に高周波電力を印加するための電源７３がマッチング回路７４を介して接続されている。
【００１８】
プラズマ発生管７１は上下の両端部が開放した円筒状をなしている。図示されていないが、プラズマ発生管７１は二重管構造をなしており、その内外管の間に冷却水或いは冷却用ガスが流されている。プラズマ発生管７１の上端部には粒子導入管７５が接続されている。粒子導入管７５は、内部仕切壁１０２から上側部屋１０３内に直立して上方に開放している。図２に示すように、粒子導入管７５は上端部が漏斗形状をなしており、粒子排出装置２０，２０から供給された粒子を、ガス供給口１０５から上側部屋１０３内に供給されたキャリヤガスと共に、プラズマ発生管７１内へと導入可能となっている。
【００１９】
また、粒子導入管７５には、プラズマ発生管７１内にプラズマフレーム生成用ガス（例えば、水素、ヘリウム、窒素、酸素、ネオン、アルゴン及びそれらの混合ガス）を導入するための複数のガス導入管７６が設けられている。図２及び図３に示すように、ガス導入管７６は、粒子導入管７５の側方に開放したガス導入口７６Ａから、粒子導入管７５の内周面の接線方向に延びており、ガス導入管７６を通って粒子導入管７５に流入したプラズマフレーム生成用ガスが、粒子導入管７５の上面開口から導入されるキャリヤガスと共にプラズマ発生管７１の下面開口へ向かう旋回流となるように構成されている。ここで、プラズマ発生管７１の下面開口は、本発明の「ガス排出口」に相当する。
【００２０】
本実施形態では、粒子導入管７５の上端寄り位置と、下端寄り位置とにそれぞれ１対のガス導入管７６，７６が設けられており、上側のガス導入管７６，７６（図２には一方のガス導入管７６のみが示されている）には一定流量でプラズマフレーム生成用ガスが供給される。これに対し、下側のガス導入管７６，７６（図２には一方のガス導入管７６のみが示されている）に供給されるプラズマフレーム生成用ガスの流量はガス流量バルブ５２によって変更可能となっている。なお、下側部屋１０４内のガスは、排気口１０６（図１参照）から自然排気される。
【００２１】
この筒形加熱炉７０の誘導コイル７２に高周波電力が流されると、プラズマ発生管７１内のガス（キャリヤガス、プラズマフレーム生成用ガス）がプラズマ状態になりプラズマフレームＦ２が発生する。そのプラズマフレームＦ２の芯部を粒子が降下する過程で粒子に加熱処理が行われる。具体的には、プラズマフレームＦ２の熱により粒子が溶融される。また、プラズマ中のイオンやラジカルの作用により、粒子にイオンを注入することも可能である。ここで、筒形加熱炉７０のプラズマ発生管７１中でガスは旋回流となっているので、溶融した粒子がプラズマ発生管７１の内壁面に付着することが防がれる。
【００２２】
プラズマ発生管７１の下端開口の近傍には、プラズマフレームＦ２中のラジカル量を測定するラジカル測定装置５１が配設されている。ラジカル測定装置５１は、例えば、特定波長の赤外線レーザをプラズマフレームＦ２に照射しており、そのレーザーがラジカルに吸収されて強度が変化することを利用してプラズマフレームＦ２中のラジカルの密度等を計測すると共に、その測定結果を制御装置５０（本発明の「プラズマ制御装置」に相当する）に出力している。制御装置５０は、計測されたラジカル量に応じてガス流量バルブ５２の開度を変化させて、ラジカル量がほぼ一定になるように、プラズマ発生管７１に導入するプラズマフレーム生成用ガスの流量又は供給圧力を調節する。これにより、筒形加熱炉７０にて発生するプラズマフレームＦ２を一定状態に保持することができ、粒子に対する加熱処理のばらつきを防ぐことができる。ここで、誘導コイル７２に印加するプラズマ発生用の高周波電力を一定の周期でパルス変調させて、そのデューティー比を変化させることでラジカル量を制御してもよい。或いは、プラズマフレームＦ２中のラジカルが不足した場合に、外部に備えた図示しないラジカル発生源にて発生させたラジカルをプラズマフレームＦ２の中に注入するようにしてもよい。
【００２３】
ここで、筒形加熱炉７０におけるプラズマ発生方式は、上述の誘導結合方式（コイル方式）に限定するものではなく、容量結合方式（平行平板型）でもよい。また、マイクロ波、直流電流、グロー放電によりプラズマを発生させてもよい。
【００２４】
また、粒子の材質に応じて、高温プラズマと低温プラズマとを使い分けることが好ましい。高温プラズマは、金属や無機物等の比較的融点の高い粒子の溶融結合に適し、低温プラズマは、有機・高分子等の比較的融点の低い粒子の溶融結合や表面改質による付着性の向上に適している。
【００２５】
さらに、筒形加熱炉７０は、プラズマフレームＦ２の熱を利用するものに限定するものではなく、例えば、可燃性ガスの燃焼炎の熱（ガスバーナー）や、熱風を利用するものでもよい。筒形加熱炉７０の熱源や温度は、粒子の材質に応じて適宜設定すればよい。以上が、筒形加熱炉７０に関する説明である。
【００２６】
図１に示すように、２つの粒子排出装置２０，２０は、装置収容ケース１０１の上側部屋１０３内で、粒子導入管７５の上面開口から側方に離れた位置に配置されている。図４に示すように、粒子排出装置２０は、粒子群を収容した粒子群収容容器２１を備えている。なお、本実施形態では、粒子排出装置２０，２０から排出される粒子が異なる種類であるが同種でもよい。また、無機粒子（金属粒子）、有機・高分子粒子の何れでもよい。
【００２７】
粒子群収容容器２１は、大径筒部２２と小径筒部２３と粒子排出筒部２４とを備え、下方に向かうに従って縮径した構造になっている。大径筒部２２の側壁の下端部と、小径筒部２３の側壁の上端部との間は平板状の水平段差壁２５によって接続されており、粒子排出筒部２４は小径筒部２３の外側に螺合固定されている。そして、粒子排出筒部２４の下面開口から粒子が排出される。
【００２８】
粒子群収容容器２１（大径筒部２２）の上端は開放しており、その上端外周面に螺合された上端キャップ２６にて閉じられている。上端キャップ２６の上面中央には、制御装置５０によって駆動制御されるモータ２７が固定載置されている。モータ２７に連結された回転軸２７Ａは、上端キャップ２６を貫通して大径筒部２２及び小径筒部２３でその中心軸に沿って延びている。回転軸２７Ａは、中間部より下側が段付き状に細くなった六角柱状をなしており、その太軸部の下端部には容器内円盤２８が一体回転可能に取り付けられている。
【００２９】
容器内円盤２８は、水平段差壁２５の上面に重ねて配置され、その水平段差壁２５のうち、小径筒部２３の上面開口とその周囲を覆うように、大径筒部２２内に遊嵌している。具体的には、容器内円盤２８は大径筒部２２の内径よりも小径でかつ、小径筒部２３の内径よりも大径な平らな円板で構成されており、水平段差壁２５の上面から上方に離して水平に取り付けられている。
【００３０】
この容器内円盤２８上に堆積した粒子群を、容器内円盤２８の周縁部と大径筒部２２の側壁との間の環状隙間に掻き出すために、大径筒部２２の内側には上面待ち受けガイド２９が設けられている。図４に示すように上面待ち受けガイド２９は、Ｌ字状に屈曲した板状をなしている。上面待ち受けガイド２９の水平板２９Ａは、容器内円盤２８の上面に隣接配置され、水平板２９Ａの基端部から垂直上方に延びた垂直板２９Ｂが上端キャップ２６に固定されている。
【００３１】
そして、水平板２９Ａの先端側の平面を回転軸２７Ａの側面に当接させて取り付けることで、容器内円盤２８の回転方向に対して水平板２９Ａが傾斜し、容器内円盤２８の回転時に、容器内円盤２８上の粒子群が水平板２９Ａに堰き止められて容器内円盤２８の外縁部に向けて案内される。また、水平板２９Ａの基端部は、容器内円盤２８の外縁部より外側位置まで延びているので、水平板２９Ａに案内された粒子群を水平段差壁２５の外縁部、即ち、水平段差壁２５の上面のうち容器内円盤２８の外縁部に沿って設けられた環状堆積部２５Ａへと流下させる。さらに、上面待ち受けガイド２９が粒子群収容容器２１内の粒子群を撹拌するので、大径筒部２２内で粒子群が固化することを防ぐことができる。これにより、容器内円盤２８上の粒子群を安定して環状堆積部２５Ａへと流下させることが可能となる。
【００３２】
上面待ち受けガイド２９によって環状堆積部２５Ａへと流下した粒子群は、容器内円盤２８と水平段差壁２５との間で所定の安息角を有した粒子群の山を形成する。この粒子群の山の安息角は、粒子群の種類によって一定となり、容器内円盤２８から水平段差壁２５へと過剰な粒子群が供給されないようにすることができる。即ち、容器内円盤２８と水平段差壁２５の上面との間で粒子群を堰き止めて、小径筒部２３に粒子群が崩れ込まないようにすることができる。
【００３３】
環状堆積部２５Ａに堆積した粒子群の山は、その山裾部分が大径筒部２２内で回転する容器内旋回部材３０によって削り取られて小径筒部２３へと送り込まれる。容器内旋回部材３０は、回転軸２７Ａに固定されており、図６に示すように回転軸２７Ａが貫通した軸心プレート３１から側方に片持ち梁状の集粒羽３２と散粒羽３３とが延びている。これら集粒羽３２と散粒羽３３とが水平段差壁２５の上面に摺接しつつ水平面内で回転する（図５参照）。
【００３４】
集粒羽３２は、容器内旋回部材３０の回転方向（図６の矢印の方向）とは逆側に膨らむように複数の平板をつなげた屈曲構造をなす一方、散粒羽３３は、容器内旋回部材３０の回転方向に対して傾斜した状態で軸心プレート３１から大径筒部２２の側壁に向かって真っ直ぐ延びている。また、図示されていないが、集粒羽３２は、その先端が大径筒部２２の側壁と隣接した位置まで延びており、散粒羽３３はそれより短くなっている。
【００３５】
そして、集粒羽３２によって、環状堆積部２５Ａに堆積した粒子群を中心側に誘導して小径筒部２３へと送り込むと共に、散粒羽３３により、集粒羽３２が取り込み過ぎた粒子群を外側に移動して逃し、次に集粒羽３２が通過したときに小径筒部２３内に取り込み、小径筒部２３内の粒子群にかかる圧力を安定させ易くしている。また、集粒羽３２と散粒羽３３とが協働して粒子群を撹拌して、環状堆積部２５Ａにおける粒子群の塊を粉砕する効果も奏する。
【００３６】
図６に示すように、容器内旋回部材３０の軸心プレート３１のうち集粒羽３２の付け根部分には、軸心プレート３１から斜めに切り起こされた補助ガイド壁３４が形成されている。補助ガイド壁３４は、集粒羽３２による粒子群の誘導方向に向かって徐々に下るように傾斜している。そして、集粒羽３２に誘導されてその基端部に達した粒子群は、補助ガイド壁３４によって小径筒部２３へと強制的に落とされる。
【００３７】
容器内旋回部材３０には、軸心プレート３１から下方に向かって延びた複数の旋回脚部３５，３６が一体に設けられている。図６に示すように、これら旋回脚部３５，３６は何れも小径筒部２３内に配置され、そこで旋回可能となっている。
【００３８】
第１の旋回脚部３５は、軸心プレート３１のうち散粒羽３３の付け根部分と、集粒羽３２の付け根部分とにそれぞれ対をなして設けられている。第１の旋回脚部３５は、帯板状をなしており、下方に向かうに従って容器内旋回部材３０の旋回方向の後方へ向かうように斜めに（詳細には、鉛直方向に対して約３０度傾いて）延びている。
【００３９】
第２の旋回脚部３６は、軸心プレート３１のうち散粒羽３３の付け根部分から垂下しており、第１の旋回脚部３５とほぼ同じ幅の帯板状をなしている。
【００４０】
これら両旋回脚部３５，３６が小径筒部２３内を旋回することにより、小径筒部２３内での粒子群の固化や凝集が防止されている。
【００４１】
図５に示すように、粒子群収容容器２１のうち、第１及び第２の旋回脚部３５，３６の下端部より下方には、１対のスクリーン壁３７，３８が上下２段にして設けられている。
【００４２】
図８に示すように、上段のスクリーン壁３７は、薄肉円板に複数の粒子通過孔３７Ａが貫通形成された構造をなす。これら粒子通過孔３７Ａは、大径筒部２２から小径筒部２３へと送り込まれた粒子群同士が付着（架橋）して形成されたアーチにより閉塞されると共に、その粒子群アーチが崩れた状態で粒子群が通過可能な大きさになっている。具体的には、上段のスクリーン壁３７に取り付けられた超音波振動子３７Ｂの振動によってアーチが破壊され、粒子が下段のスクリーン壁３８へと落下するように構成されている。なお、本実施形態において、上段のスクリーン壁３７は、粒子通過孔３７Ａの大きさやその数及び配置を異ならせた複数種類のものが用意されており（例えば、図１１参照）、粒子の粒径等に応じて適宜選択して取り付けることが可能となっている。
【００４３】
一方、下段のスクリーン壁３８は、中心部に１つだけ粒子通過孔３８Ａが形成されている。図９に示すように粒子通過孔３８Ａは、下方に向かって縮径したすり鉢状をなし、図１０に示すように、最も小径な部分の孔径が、粒子Ｐ１の平均粒径の数倍程度となっている。これにより、極微少量ずつ（例えば、１〜３粒ずつ）粒子を排出可能となっている。ここで、下段のスクリーン壁３８には超音波振動子３８Ｂが取り付けられており、万が一、粒子通過孔３８Ａが詰まった場合には、超音波振動子３８Ｂの振動によって粒子を強制落下させて、詰まりを解消することが可能となっている。なお、下段のスクリーン壁３８としては、図１２に示すように、粒子の平均粒径の数倍程度の粒子通過孔３８Ａを、上段のスクリーン壁３７の粒子通過孔３７Ａの数より多く備えたものも用意されており、適宜選択して取り付けることが可能となっている。
【００４４】
図５に示すように、各スクリーン壁３７，３８は、粒子排出筒部２４の側面に開放したスリット２４Ａ，２４Ａから挿抜可能となっている、上段のスクリーン壁３７は、その周縁部が小径筒部２３の下端部と粒子排出筒部２４の内周段差面との間で挟まれており、下段のスクリーン壁３８は、その周縁部が粒子排出筒部２４の内周面に形成された溝部に係合している。なお、スクリーン壁３７，３８を板厚方向から挟んで密着した１対のＯリングによって、各スリット２４Ａ，２４Ａと各スクリーン壁３７，３８との間の隙間からの粒子の漏出が防止されている。
【００４５】
図５に示すように、下段のスクリーン壁３８の上面には、スクレーパ４０が備えられている。スクレーパ４０は、上段のスクリーン壁３７を貫通した回転軸２７Ａ（細軸部）の下端部に着脱可能に固定されている。スクレーパ４０は、図７に示すように回転軸２７Ａの外側に嵌合する円柱部４１と、その円柱部４１の下面から片持ち梁状に張り出した帯板部４２とから構成されており、帯板部４２は回転方向の後方に向かって膨らむように湾曲している。スクレーパ４０は、下段のスクリーン壁３８の上面に摺接しつつ旋回し、上段のスクリーン３７を通過して下段のスクリーン壁３８に落下した粒子を、その中心部へと掻き集めて、粒子通過孔３８Ａから、粒子排出装置２０の下方へと落下させる構成となっている。
【００４６】
以上が粒子排出装置２０，２０の説明である。なお、図１３に示すように、各粒子排出装置２０は、計量装置３９に載置された支持台３９Ｂによって計量装置３９の上方に保持されており、粒子排出装置２０からの粒子の排出量は、粒子排出装置２０の全体の重量減少量として計測され、制御装置５０に出力されている。
【００４７】
さて、各粒子排出装置２０の下方には、それぞれイオナイザ８５，８５（本発明の「イオン発生器」に相当する）が備えられている。イオナイザ８５は、例えば、コロナ放電を利用してガス中の気体分子を電離し、正又は負の気体イオンを生成する。気体イオンの生成方式は、コロナ放電以外に放射線や熱電離を利用した方式があるが、それらの原理については公知であるので（ＪＩＳ Ｂ９９２９：２００６「空気中のイオン密度測定方法」を参照）詳細な説明は省略する。
【００４８】
イオナイザ８５は、予め設定された量の気体イオンを生成し、その気体イオンを含むガス（イオン風）を、予め設定された圧力で装置収容ケース１０１内に挿入されたノズル８５Ａから噴射する。図１３に示すように、ノズル８５Ａは、粒子排出装置２０から落下する粒子の落下経路の側方に配置されかつ、その落下経路に向けられており、落下途中の粒子の側方からイオン風を吹き付ける。これにより、粒子に気体イオンが付着し、正又は負に帯電する。
【００４９】
本実施形態では、一方（図１３における左側）の粒子排出装置２０から落下する粒子に対しては、イオナイザ８５から正の気体イオンを含むイオン風が吹き付けられ、他方（図１３における右側）の粒子排出装置２０から供給される粒子に対しては、イオナイザ８５から負の気体イオンを含むイオン風が吹き付けられる。なお、イオナイザ８５が生成する気体イオン量及びガスの圧力又は速度は、制御装置５０によって設定される。
【００５０】
図１３に示すように、両イオナイザ８５，８５のノズル８５Ａ，８５Ａは、２つの粒子排出装置２０，２０の並び方向で対向しており、両イオナイザ８５，８５のノズル８５Ａ，８５Ａから噴射されるイオン風により、帯電した粒子が、反対極性の粒子に向かって吹き飛ばされる。そして、２つの粒子排出装置２０，２０の中間位置、即ち、粒子導入管７５の上面開口の真上で、互いに反対極性に帯電した粒子同士が合流してそれらが電気的に付着（静電吸着）し、複数の粒子が合体して一体となった粒子（以下、「合体粒子」という）が生成される。この合体粒子は、上側部屋１０３に供給されたキャリヤガスによって上述の如く筒形加熱炉７０へと案内され、筒形加熱炉７０を降下する過程で合体粒子を構成する粒子同士が溶融結合して複合化される。なお、イオン風に吹き飛ばされた複数の粒子が放物線を描いて、粒子導入管７５の上部内側に集まるように、イオン風を吹き付けてもよい。
【００５１】
ここで、筒形加熱炉７０を通過する前の合体粒子は、反対極性の粒子が１対１で吸着した形態となるようにしてもよいし（図１４（Ａ）参照）、一方の粒子１つに対して他方の粒子が複数個吸着した形態となるようにしてもよい（図１４（Ｂ）〜（Ｄ）参照）。図１４（Ｄ）に示すように、一方の粒子の周囲が複数の他方の粒子で覆われた形態となるようにして筒形加熱炉７０を通過させると、所謂、コアシェル構造（芯部と外殻部とからなる２層構造）の複合粒子を生成することが可能となる。なお、これら合体粒子の形態は、粒子の粒径や粒子の帯電量によって制御することが可能である。
【００５２】
このように本実施形態によれば、複数の粒子排出装置２０，２０から落下した粒子に側方からイオン風（ガス）が吹き付けられ、その風圧によって複数の粒子が筒形加熱炉７０の上面開口の上方で合流する。各粒子には、イオン風（ガス）に含まれる気体イオンが付着して互いに反対極性に帯電しているので、合流した粒子同士を静電吸着させることができる。そして、その静電吸着した合体粒子が筒形加熱炉７０を降下する間に加熱溶融されて複合化するので、複合粒子を従来より簡便に製造することができる。また、粒子に気体イオンを付着させることで帯電させているので、複数の粒子同士を衝突又は摩擦により帯電させた場合のように粒子が破壊されることもない。
【００５３】
［第２実施形態］
この第２実施形態は、複合粒子製造装置１００のうち、筒形加熱炉７０の下面開口の下方に転動造粒装置１１を備えている点が、上記第１実施形態とは異なる。
【００５４】
図１５に示すように転動造粒装置１１は、重力方向（鉛直方向）に対して傾斜した回転軸１３Ａの一端に回転パン１２が固定され、回転軸１３Ａの他端にモータ１３が連結されている。回転パン１２は、斜め上方に開放した排出口１２Ａを備えており、その排出口１２Ａから底部に向かうに従って縮径した円錐筒形状をなしている。回転軸１３Ａは、支持盤１４の上台１４Ａに傾斜して取り付けられており、上台１４Ａはヒンジ１４Ｃを介して下台１４Ｂに回動可能に軸支されている。そして、下台１４Ｂの一端と上台１４Ａの一端との間に挟まれた伸縮シャフト１４Ｄによって、回転パン１２（回転軸１３Ａ）の傾斜角度を調節可能となっている。
【００５５】
筒形加熱炉７０を通過して生成された複合粒子は、回転パン１２の底部寄り位置に落下し、回転パン１２の回転によりそれら複合粒子群が回転パン１２内で転動する。その過程で、例えば、回転パン１２内に噴霧されたバインダ液による架橋作用により複数の複合粒子同士が付着して雪だるま式に成長し、造粒物が製造される。なお、造粒物の大きさは、回転パン１２（回転軸１３Ａ）の傾斜角度や回転速度を変更することで適宜変更することができる。
【００５６】
ここで、本実施形態の回転パン１２は円錐筒形状をなしているので、その内径差によって周速度差が生じ、回転パン１２内に落下した直後の小さい複合粒子は回転パン１２の内面を転動して底側へ移動し、造粒が進行して大型化するに従って回転パン１２の内面を転動して排出口１２Ａ側に移動する。そして、所定の大きさになった造粒物は排出口１２Ａからオーバーフローして自然に排出される。つまり、回転パン１２内で分級作用が起きて造粒物の大きさを揃えることができる。なお、この分級作用の原理については公知であるので（坂下攝著「入門粉体トラブル工学」（株式会社工業調査会、１９９８年１０月１日発行）の「４．２容器回転型重力流動」を参照）、詳細な説明は省略する。本実施形態によれば、複数の複合粒子が結合した造粒物を製造することができる。ここで、粒子の複合化によって複合粒子の付着性を高めておくと、造粒を効率よく行うことができる。
【００５７】
［第３実施形態］
この第３実施形態は、図１６に示されており、転動造粒装置１１の回転パン１２内で転動する粒子群にプラズマフレームＦ１を噴射するプラズマトーチ１５を備えている点が、上記第２実施形態とは異なる。
【００５８】
プラズマトーチ１５は、上述した筒形加熱炉７０と同様の構成である。即ち、石英製のプラズマ発生管１６と、その外側に設けられた誘導コイル１７とを備え、誘導コイル１７に高周波電力を印加するための電源１８がマッチング回路１９を介して接続されている。プラズマ発生管１６は下端開放の円筒状をなし、鉛直方向に対して傾斜して設けられている。図示されていないが、プラズマ発生管１６は二重管構造をなしており、その内外管の間に冷却水或いは冷却用ガスが流されている。プラズマ発生管１６の内側には、その上端部からプラズマフレーム生成用ガス（例えば、水素、ヘリウム、窒素、酸素、ネオン、アルゴン及びそれらの混合ガス）が導入され、その状態で誘導コイル１７に高周波電力が流されると、プラズマフレーム生成用ガスがプラズマ状態になって、プラズマ発生管１６の下端開口から回転パン１２内へとプラズマフレームＦ１が噴射される。
【００５９】
プラズマトーチ１５は、プラズマフレームＦ１の先端部が、回転パン１２内で転動する複合粒子群の表面に位置するように配置されている。つまり、回転パン１２内に堆積した複合粒子群のうち、回転パン１２の内面に近い位置にある複合粒子には、プラズマフレームＦ１の熱が伝わり難くなっているので、複合粒子が回転パン１２の内壁面に固着することを防止することができる。また、比較的温度の低いプラズマフレームＦ１の先端部を複合粒子群の表面から離したことで、過加熱による複合粒子の液状化や蒸発を防ぐことができる。
【００６０】
ここで、プラズマトーチ１５は、プラズマフレームＦ１の先端部が、回転パン１２内で転動する複合粒子群のうち、比較的粒径の小さい（他の複合粒子と固着していない未反応の）複合粒子に優先的に当たるような位置に配置するとより好ましい。具体的には、図１７に示すように、回転パン１２の内壁面との摩擦によって上方に引き揚げられた複合粒子群の上端部分にプラズマフレームＦ１の先端部が位置するように配置すると、比較的粒径の小さい複合粒子にプラズマフレームＦ１が優先的に当たって、効率的に造粒を行うことができる。
【００６１】
プラズマ発生管１６の下端開口の近傍には、プラズマ中のラジカル量を測定するラジカル測定装置５１が配設されており、その測定結果が制御装置５０に取り込まれている。制御装置５０は、計測されたラジカル量に応じてガス流量バルブ５２の開度を変化させて、ラジカル量がほぼ一定になるように、プラズマ発生管１６に導入するプラズマフレーム生成用ガスの流量又は供給圧力を調節する。これにより、プラズマトーチ１５にて発生するプラズマフレームＦ１を一定状態に保持することができ、造粒物の性状のばらつきを抑えることができる。なお、高周波電力を一定の周期でパルス変調させて、そのデューティー比を変化させることでラジカル量を制御してもよい。或いは、外部に備えた図示しないラジカル発生源にて発生させたラジカルをプラズマフレームＦ１の中に注入するようにしてもよい。
【００６２】
この転動造粒装置１１では、プラズマフレームＦ１の熱によって、複合粒子の表層部を溶融して互いに固着させることができ、バインダ液で固着させた造粒物より、強度を向上させることができる。または、プラズマ中のイオンやラジカルの作用によって複合粒子の表面を改質し、複合粒子自体の付着性を高めて造粒を行うことができる。
【００６３】
ここで、プラズマフレームＦ１を使用して有機・高分子材料の粒子の造粒を行う場合には、プラズマフレームＦ１による粒子の表面改質（架橋層の形成、反応性官能基の導入、エッチングなど）を促進し、粒子同士の付着性やバインダ液に対する濡れ性を向上させるために、図１８に示すように、転動する粒子に各種イオン（例えば、ヘリウムイオン、窒素イオン、酸素イオン）を付与するイオン注入ノズル９７を設けてもよい。
【００６４】
［第４実施形態］
この第４実施形態は、図１９〜図２３に示されており、粒子排出装置２０における粒子群収容容器の構成を上記実施形態と異ならせたものである。この粒子群収容容器９０は、スクリーン壁９１を１枚だけ備えている。スクリーン壁９１は、図２１に示すように、回転軸２７Ａを中心とした円周上に複数の粒子通過孔９１Ａを備えた構成をなしており、各粒子通過孔９１Ａの径は、粒子の粒径の数倍程度の大きさとなっている。
【００６５】
また、容器内旋回部材９５は、図２０に示すように軸心プレート３１から集粒羽３２が張り出しかつ旋回脚部３６が垂下した構造をなしており、集粒羽３２が粒子群収容容器９０の水平段差壁２５の上面に摺接しつつ旋回して、粒子群を小径筒部２３に取り込むと共に、旋回脚部３６が小径筒部２３内で旋回して小径筒部２３内の粒子群を撹拌するようになっている。
【００６６】
さらに、回転軸２７Ａの下端部に固定されたスクレーパ４０の帯板部４２は回転方向の後側に膨らむように「く」の字状に屈曲している。詳細には、帯板部４２は、円柱部４１の外周面の接線と平行に回転方向の後側に延び、複数の粒子通過孔９１Ａ同士を結んで描かれる円（図２１の二点鎖線で示された円）との交差部分で屈曲して径方向外側に真っ直ぐ延びている。
【００６７】
なお、スクリーン壁９１とスクレーパ４０の組合せは、これに限るものではなく、例えば、図２２に示すように、長短１対の帯板部４２，４２を備えたスクレーパ４０と、それら帯板部４２，４２が交互に粒子通過孔９１Ａを横切るように（２つの粒子通過孔９１Ａから同時に粒子が排出されないように）複数の粒子通過孔９１Ａを配置したスクリーン壁９１との組み合わせでもよい。或いは、図２３に示すように、回転方向の後側にオフセットした位置から小径筒部２３の内面に向かって真っ直ぐ延びた帯板部４２，４２を対にして備えたスクレーパ４０と、それら各帯板部４２，４２がほぼ同時にそれぞれ１つの粒子通過孔９１Ａを横切るように（２つの粒子通過孔９１Ａからほぼ同時に粒子が排出されるように）複数の粒子通過孔９１Ａを配置したスクリーン壁９１との組み合わせでもよい。
［他の実施形態］
【００６８】
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００６９】
（１）前記第２，３実施形態において、図２４に示すように、回転パン１２に複合粒子以外の粒子（以下、複合粒子と区別するために「被覆粒子」という）を直接供給する粒子補充装置８０を備え、筒形加熱炉７０から落下した複合粒子を核粒子として、その周囲に粒子補充装置８０から供給された被覆粒子が付着した造粒物を製造可能な構成にしてもよい。
【００７０】
即ち、複合粒子は、筒形加熱炉７０を通過することで溶融状態又は溶融直前の高温状態のまま回転パン１２内の被覆粒子群の中に落下する。すると、その複合粒子の熱によって周囲の被覆粒子が溶融され、複合粒子の表面に複数の被覆粒子が固着する。そして、回転パン１２の回転に伴う転動により、複合粒子の表面全体が複数の被覆粒子によって覆われた造粒物が製造される。
【００７１】
また、このとき、粒子補充装置２０から回転パン１２へと補充された粒子量を計量装置３９にて計量してもよいし、予め求めた検量線量に従って粒子の補充量を制御する方法でもよい。
【００７２】
（２）上記第２，３実施形態では、転動造粒装置１１を備えていたが、他の形式の造粒装置でもよい。例えば、撹拌造粒装置や圧縮造粒装置や流動層造粒装置（噴流層型造粒装置・流動噴流層型造粒装置）でもよい。また、転動造粒装置１１は、所謂、「傾斜皿式」の転動造粒装置であったが、回転ドラム式の転動造粒装置でもよい。さらに、図２５に示す遠心転動式造粒装置１１０や、図２６に示す遠心転動式流動層造粒装置１２０でもよい。図２５に示す遠心転動式造粒装置１１０では、ハウジング１１１の内部に水平回転する回転円板１１２を備え、回転円板１１２上の粒子群が回転円板１１２から受ける遠心力によって回転円板１１２の外縁部へと向かう。回転円板１１２の外縁部に達した粒子群は、回転円板１１２とハウジング１１１の側壁との間の隙間から吹き上がるガスによって上昇し、回転円板１１２の中心側に戻される。このようにハウジング１１１内で粒子が循環することで造粒が進行する。また、図２６に示す遠心転動式流動層造粒装置１２０は、回転円板１２２が、複数の通気口１２３を備えたスクリーン構造をなしており、上述した作用に加えて、通気口１２３から上方に噴出したガスによって粒子が浮遊、流動化することで造粒が進行する。なお、これらの転動造粒装置については公知であるので（特許庁ホームページ、”標準技術集”「農薬製剤技術（Ｂ−１−（４）被覆技術）」を参照）、詳細な説明は省略する。
【００７３】
そして、上述した流動層造粒装置、遠心転動式造粒装置１１０、遠心転動式流動層造粒装置１２０にプラズマトーチを組み合わせて、バインダ液を噴霧するかわりに、プラズマフレームＦ１を噴射してもよい。なお、バインダ液だけでもよいし、プラズマフレームＦ１とバインダ液とを併用してもよい。
【００７４】
（４）図２７に示すように、下側部屋１０４内のガスを、排気口１０６に接続した吸引ポンプ９８によって強制排気することで、下側部屋１０４内が負圧となるようにすれば、筒形加熱炉７０への粒子の導入をよりスムーズに行うことができる。
【００７５】
（５）図２８に示すように、筒形加熱炉７０を通過した複合粒子を回収して粒子排出装置２０から排出された粒子と静電吸着させ、再度、筒形加熱炉７０を通過させてもよい。これを繰り返せば、複合粒子を徐々に大型化することができる。つまり、造粒を行うことができる。
【００７６】
（６）前記実施形態では、粒子排出装置２０を２つ備えていたが、３つ以上の粒子排出装置２０を備えて、３つ以上の異なる粒子が合体した複合粒子を生成するようにしてもよい。
【００７７】
（７）複数の粒子排出装置２０のうち、何れか一つを筒形加熱炉７０の真上に配置すると共にその他の粒子排出装置２０を筒形加熱炉７０の上面開口の側方に配置し、他の粒子排出装置２０から下方に排出された粒子を、筒形加熱炉７０の真上から下方に排出された粒子に向けて吹き飛ばすことで、複数の粒子を筒形加熱炉７０の真上又は筒形加熱炉の上部内側で静電吸着させてもよい。
【００７８】
（８）上記実施形態では、２つの粒子排出装置２０，２０のそれぞれの下方にイオナイザ８５，８５が配置されていたが、一方の粒子排出装置２０の下方だけにイオナイザ８５を設け、他方の粒子排出装置２０の下方には、気体イオンを含まないガスを吹き出すノズルを配置してもよい。ここで、仮に、他方の粒子排出装置２０から落下した粒子が電気的に中性であっても、一方の粒子排出装置２０から落下した粒子が正又は負に帯電していれば、それら粒子同士を静電吸着させることは可能である。これは、電気的に中性な粒子であっても、外部の正電荷に吸引又は負電荷と反発して粒子内で電子が移動（誘電分極）するからである。
【００７９】
（９）上記実施形態において、粒子排出装置２０，２０から排出された粒子を、粒子導入管７５の上方へと案内する筒状又は樋状の粒子案内部材を設けてもよい。そして、その粒子案内部材との接触又は摩擦によって粒子を帯電させてもよい。
【００８０】
（１０）図２９に示すように、筒形加熱炉７０を上下に複数段備えていてもよい。
【００８１】
（１１）図３０に示すように、容器内旋回部材３０における第１の旋回脚部３５を、散粒羽３３側と集粒羽３２側とにそれぞれ３つずつ備えていてもよい。
【００８２】
（１２）前記実施形態では、気体イオンを含むガスをノズルから噴出するイオナイザによって粒子の帯電処理を行っていたが、ガスによって吹き飛ばされた粒子の移動経路に公知な帯電処理装置を配置して帯電処理を行うようにしてもよい。
【００８３】
（１３）上記実施形態では、プラズマフレームＦ１，Ｆ２中のラジカル量が一定になるようにして、プラズマを一定状態に保持していたが、他のパラメータ（プラズマ中のイオン密度や電子密度）が一定になるように制御して、プラズマフレームＦ１，Ｆ２を一定状態に保持してもよい。
【００８４】
（１４）粒子導入管７５の上部に、粒子を結合させるためのイオナイザ８５を粒子導入管７５の上端開口に向け下方向に取り付けて、常時粒子導入管７５に静電気イオン風を発生させておき、粒子供給装置８０から下方に排出された粒子にガス風圧を付与して、粒子導入管７５の静電気イオン風へ移動させ、粒子導入管７５への静電気イオン風に静電吸着されるように粒子を直接当て帯電させて、粒子同士を静電吸着させ、粒子導入管７５に導いてもよい。
【００８５】
（１５）上記第３実施形態では、転動造粒装置１１においてプラズマフレームＦ１を利用して造粒を行っていたが、プラズマ中のイオン又はラジカルの作用を用いず粒子の造粒が可能な粉粒体の場合は、他の熱源（例えば、ヒーターやガスバーナー）に置き換えても良い。
【００８６】
（１６）上記実施形態において、粒子は、回転パン１２の底部寄り位置に供給され、回転パン１２の回転によりそれら粒子群が回転パン１２内で転動するが、粒子の種類によっては、摩擦係数が小さく粒子が回転パン１２の回転数に伴わない場合が有る。その場合は回転パン１２の内面粒子接触面に凹凸または段差を設け摩擦力を増しても良い。粒子接触面凹凸、段差の形状（凹のみ、凸のみ、深さ、高さ、大きさ、配列、形状）の度合いは、粒子の特性に合わせ適時調整し、回転パン１２の回転数に近くなる様、効率を上げるのが望ましい。
【００８７】
（１７）筒形加熱炉７０におけるプラズマフレームＦ２は、平行に配置された１対の平板電極又は、針状電極と平板電極との間又は、線状電極と平板電極との間に電圧を印可して発生させてもよい。また、プラズマ発生管７１は、キャピラリー（毛管、毛細管）でもよい。そして、複合粒子用途及び機器構成に合わせ、これらプラズマ発生機構及びトーチ形状を選定して使用してもよい。
【００８８】
（１８）封止ケースの内部に、複数の粒子排出装置を収容し、封止ケースの底壁に筒形加熱炉を貫通させて、筒形加熱炉の下部開口を通って封止ケースの外部へと排出されるように構成されているが、粒子排出装置を収容した封止ケースと、筒形加熱炉を収容した封止ケースと、容器回転型造粒装置を収容した封止ケースとを別々に配置し、それぞれを粒子輸送配管で接続した構成にしてもよい。
【００８９】
（１９）粒子群収容容器２１の上端キャップ２６及び粒子排出筒部２４は何れも螺合によって大径筒部及び小径筒部に締結される構成であるが、フランジ合わせ、ヘルールクランプ方式などの他の締結構造であってもよい。
【００９０】
（１９）図３１に示すように、粒子排出装置２０の回転軸２７Ａのうち、水平板２９Ａの上部に嵌合するように解砕羽９６を設け、回転する解砕羽９６と固定された水平板２９Ａとで、大径筒部２２内の凝集した粉粒体の塊を解砕する機構を設けてもよい。
【００９１】
（２０）粒子導入管７５の上部に、粒子を結合させるための結合剤を噴霧するスプレーノズルを粒子導入管７５の上端開口に向け下方向に取り付けて、常時又は適時、粒子導入管７５にスプレーさせておき、粒子排出装置２０から下方に排出された粒子にガス風圧を付与して、粒子同士を静電吸着させ結合した粒子に結合剤をスプレーして、粒子導入管７５に導いてもよい。
【００９２】
（２１）粒子排出装置２０から下方に排出された粒子にガス風圧を付与して粒子同士を静電吸着させ結合した粒子の結合度を高めるために、粒子の一方又は全てに、結合度を高める前処理をしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の第１施形態に係る複合粒子製造装置の概念図
【図２】粒子導入管の断面図
【図３】粒子導入管の平面図
【図４】粒子排出装置の断面図
【図５】粒子排出装置の拡大断面図
【図６】容器内旋回部材の斜視図
【図７】スクレーパの斜視図
【図８】上段のスクリーン壁の斜視図
【図９】下段のスクリーン壁の断面斜視図
【図１０】下段のスクリーン壁の断面図
【図１１】上段のスクリーン壁の斜視図
【図１２】下段のスクリーン壁の斜視図
【図１３】複合粒子製造装置の正面図
【図１４】（Ａ）２つの粒子が付着した合体粒子の概念図、（Ｂ）３つの粒子が付着した合体粒子の概念図、（Ｃ）５つの粒子が付着した合体粒子の概念図、（Ｄ）一方の粒子を他方の粒子が覆った合体粒子の概念図
【図１５】第２実施形態に係る複合粒子製造装置の概念図
【図１６】第３実施形態に係る転動造粒装置の断面図
【図１７】回転容器内におけるプラズマフレームの噴射位置を示した正面図
【図１８】（Ａ）イオン注入ノズルを備えた転動造粒装置の正面図、（Ｂ）その変形例を示した正面図
【図１９】第４実施形態に係る粒子群収容容器の断面図
【図２０】容器内旋回部材の斜視図
【図２１】スクリーン壁及びスクレーパの平面図
【図２２】スクリーン壁及びスクレーパの変形例を示した平面図
【図２３】スクリーン壁及びスクレーパの変形例を示した平面図
【図２４】変形例に係る複合粒子製造装置の概念図
【図２５】変形例に係る転動造粒装置の概念図
【図２６】変形例に係る転動造粒装置の概念図
【図２７】変形例に係る複合粒子製造装置の概念図
【図２８】変形例に係る複合粒子製造装置の概念図
【図２９】変形例に係る複合粒子製造装置の概念図
【図３０】変形例に係る容器内旋回部材を備えた粒子群収容容器の部分断面図
【図３１】変形例に係る粒子排出装置の側断面図
【符号の説明】
【００９４】
２０ 粒子排出装置
５０ 制御装置（プラズマ制御装置）
５１ ラジカル測定装置
７０ 筒形加熱炉（プラズマ発生器）
７１ プラズマ発生管
８５ イオナイザ（イオン発生器、強制帯電手段、風圧移動手段）
１００ 複合粒子製造装置
１０５ ガス供給口
Ｆ２ プラズマフレーム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の粒子を電気的に付着させた状態で筒形加熱炉内を降下させて、それら粒子同士を互いに固着させる複合粒子製造装置において、
前記筒形加熱炉の上方に配置され、所定量ずつの粒子を下方に排出可能な複数の粒子排出装置と、
前記粒子排出装置から排出された粒子を帯電させるための強制帯電手段と、
前記粒子排出装置から排出された粒子に風圧を付与して、全ての前記粒子排出装置からの粒子を前記筒形加熱炉の真上又は前記筒形加熱炉の上部内側に集めて互いに電気的に付着させるための風圧移動手段とを備えたことを特徴とする複合粒子製造装置。
【請求項２】
前記強制帯電手段及び前記風圧移動手段は、前記粒子排出装置から排出された粒子に気体イオンのイオン風を吹き付けることが可能なイオン発生器で兼用されたことを特徴とする請求項１に記載の複合粒子製造装置。
【請求項３】
前記筒形加熱炉は、上下の両端部が開放したプラズマ発生管を備え、そのプラズマ発生管の内側にプラズマフレーム生成用ガスを供給してプラズマフレームを生成するプラズマ発生器であり、
前記プラズマフレームのラジカルを測定するラジカル測定装置と、前記ラジカルが一定の値になるように前記プラズマトーチへのプラズマフレーム生成用ガスの供給量又は供給圧力又はプラズマ発生用電力を調節するプラズマ制御装置とが備えられたことを特徴とする請求項１又は２に記載の容器回転型造粒装置。
【請求項４】
前記プラズマ発生管に供給されるプラズマフレーム生成用ガスは窒素であることを特徴とする請求項３に記載の容器回転型造粒装置。
【請求項５】
ガス供給口とガス排出口を有した封止ケースの内部に前記複数の粒子排出装置を収容すると共に前記封止ケースの底壁に前記筒形加熱炉を貫通させて、その筒形加熱炉の下部開口を前記ガス排出口とし、
前記ガス供給口から前記封止ケース内にガスを供給し、そのガスが前記ガス排出口としての前記筒形加熱炉の下部開口を通って前記封止ケースの外部へと排出されるようにしたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の複合粒子製造装置。
【請求項１】
複数の粒子を電気的に付着させた状態で筒形加熱炉内を降下させて、それら粒子同士を互いに固着させる複合粒子製造装置において、
前記筒形加熱炉の上方に配置され、所定量ずつの粒子を下方に排出可能な複数の粒子排出装置と、
前記粒子排出装置から排出された粒子を帯電させるための強制帯電手段と、
前記粒子排出装置から排出された粒子に風圧を付与して、全ての前記粒子排出装置からの粒子を前記筒形加熱炉の真上又は前記筒形加熱炉の上部内側に集めて互いに電気的に付着させるための風圧移動手段とを備えたことを特徴とする複合粒子製造装置。
【請求項２】
前記強制帯電手段及び前記風圧移動手段は、前記粒子排出装置から排出された粒子に気体イオンのイオン風を吹き付けることが可能なイオン発生器で兼用されたことを特徴とする請求項１に記載の複合粒子製造装置。
【請求項３】
前記筒形加熱炉は、上下の両端部が開放したプラズマ発生管を備え、そのプラズマ発生管の内側にプラズマフレーム生成用ガスを供給してプラズマフレームを生成するプラズマ発生器であり、
前記プラズマフレームのラジカルを測定するラジカル測定装置と、前記ラジカルが一定の値になるように前記プラズマトーチへのプラズマフレーム生成用ガスの供給量又は供給圧力又はプラズマ発生用電力を調節するプラズマ制御装置とが備えられたことを特徴とする請求項１又は２に記載の容器回転型造粒装置。
【請求項４】
前記プラズマ発生管に供給されるプラズマフレーム生成用ガスは窒素であることを特徴とする請求項３に記載の容器回転型造粒装置。
【請求項５】
ガス供給口とガス排出口を有した封止ケースの内部に前記複数の粒子排出装置を収容すると共に前記封止ケースの底壁に前記筒形加熱炉を貫通させて、その筒形加熱炉の下部開口を前記ガス排出口とし、
前記ガス供給口から前記封止ケース内にガスを供給し、そのガスが前記ガス排出口としての前記筒形加熱炉の下部開口を通って前記封止ケースの外部へと排出されるようにしたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の複合粒子製造装置。
【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】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【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】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【公開番号】特開２００９−１１２９１９（Ｐ２００９−１１２９１９Ａ）
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８７３４５（Ｐ２００７−２８７３４５）
【出願日】平成１９年１１月５日（２００７．１１．５）
【出願人】（３０２０５５１３９）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月５日（２００７．１１．５）
【出願人】（３０２０５５１３９）
【Ｆターム（参考）】
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