(57)【要約】【課題】分級精度に優れた分級装置及び分級方法を提供すること。【解決手段】粒子分散液が送液される補助流路を上部に、輸送液が送液される流路を下部に、有する分級路と、一端に粒子分散液を導入する開口部を有し、他端が前記補助流路に接続された粒子分散液導入路と、一端に輸送液を導入する開口部を有し、他端が前記輸送液が送液される流路に接続された輸送液導入路と、一端に開口部を有し、他端が前記分級路に接続され、分級された粒子を回収する少なくとも１つの回収路とを有し、前記補助流路の流路幅が、前記分級路において輸送液が送液される流路の流路幅よりも小さいことを特徴とする分級装置。【選択図】図１
2011020022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子分散液が送液される補助流路を上部に、輸送液が送液される流路を下部に、有する分級路と、
一端に粒子分散液を導入する開口部を有し、他端が前記補助流路に接続された粒子分散液導入路と、
一端に輸送液を導入する開口部を有し、他端が前記輸送液が送液される流路に接続された輸送液導入路と、
一端に開口部を有し、他端が前記分級路に接続され、分級された粒子を回収する少なくとも１つの回収路とを有し、
前記補助流路の流路幅が、前記分級路において輸送液が送液される流路の流路幅よりも小さいことを特徴とする
分級装置。
【請求項２】
前記粒子分散液導入路の流路幅をＡ、前記補助流路の流路幅をＢ、前記分級路において輸送液が送液される流路の流路幅をＣとしたとき、下記式（１）を満たす、請求項１に記載の分級装置。
Ａ≦Ｂ＜Ｃ                    （１）
【請求項３】
前記補助流路の長さをＬｂ、前記分級路の分級部の長さをＬｃとしたとき、下記式（２）を満たす、請求項１又は２に記載の分級装置。
０．１×Ｌｃ≦Ｌｂ≦Ｌｃ      （２）
【請求項４】
前記補助流路が多段構造を有し、粒子分散液導入路に直結した補助流路Ｉの流路幅ＢＩと、補助流路Ｉの下に設けた２段目の補助流路IIの流路幅ＢIIと、ｎ段目の補助流路ｎの流路幅Ｂｎとが、下記式（３）を満たす、請求項２又は３に記載の分級装置。
Ａ≦ＢＩ＜ＢII＜  ・・・・  ＜Ｂｎ＜Ｃ      （３）
【請求項５】
前記分級路が水平方向に対して角度θ（０°＜θ＜９０°）の傾斜を有しており、かつ、前記粒子分散液導入路及び／又は前記回収路の送液方向が鉛直方向上方から下方である、請求項１〜４いずれか１つに記載の分級装置。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか１つに記載の分級装置を使用して粒子分散液中の粒子を分級することを特徴とする分級方法。
【請求項７】
粒子分散液中に界面活性剤及び／又はｐＨ調整剤を含有する、請求項６に記載の分級方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は分級装置及び分級方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
微粒子の分級を行う方法・装置として、部分的に細くなった部分を有するマイクロチャネル（ピンチドチャネル）を用い、マイクロチャネル内の特徴的な流れのプロファイルを利用することで、微粒子を導入するだけで流れの左右方向への分級が可能とする方法が提案されている（例えば、特許文献１及び非特許文献１参照）。この方法では、粒径が１５μｍと３０μｍの微粒子の分離が可能であることが報告されている。
【０００３】
また、微粒子の分級を行う方法・装置として、円弧状の矩形断面マイクロチャネルの一方から微粒子分散液を導入し、流体と微粒子の比重差と流体の流速に関わる遠心力、揚力などを利用した分離・分級方法が提案されている（例えば、非特許文献２参照）。
【０００４】
さらに、微粒子分散液を、シース流により粒子を整列させたマイクロ流路の導入部から分級ゾーンに層流で送液させ、前記微粒子分散液中での微粒子の沈降速度差により、微粒子を分級する分級方法及び分級装置が提案されている（例えば、特許文献２及び非特許文献３参照）。
また、同じように粒径の違いによる重力沈降速度差を利用してマイクロ流路内の層流下で分級する微粒子の分級方法及び分級装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１５４７４７号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００３／００４０１１９号明細書
【特許文献３】特開２００６−１１６５２０号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】関実、山田真澄、「マイクロチャネルを利用した微粒子分級法の開発」、化学とマイクロ・ナノシステム、化学とマイクロ・ナノシステム研究会、２００６年３月、第４巻、第２号、ｐ．１１−１６
【非特許文献２】大川原真一、他３名、「マイクロチャンネル分離分級器の性能に対する流路深さの影響」、化学工学論文集、社団法人化学工学会、２００４年３月、第３０巻、第２号、ｐ．１４８−１５３
【非特許文献３】Shuichi Takayama、他７名、"A gravity-driven microfluidic particle sorting device with hydrodynamic separation amplification", Anal Chem, 2007 February 15; 79(4): 1369-1376
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、分級精度に優れた分級装置及び分級方法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】
【０００８】
本発明の上記課題は、以下の＜１＞及び＜６＞に記載の手段により解決された。好ましい実施態様である＜２＞〜＜５＞及び＜７＞とともに以下に記載する。
＜１＞  粒子分散液が送液される補助流路を上部に、輸送液が送液される流路を下部に、有する分級路と、一端に粒子分散液を導入する開口部を有し、他端が前記補助流路に接続された粒子分散液導入路と、一端に輸送液を導入する開口部を有し、他端が前記輸送液が送液される流路に接続された輸送液導入路と、一端に開口部を有し、他端が前記分級路に接続され、分級された粒子を回収する少なくとも１つの回収路とを有し、前記補助流路の流路幅が、前記分級路において輸送液が送液される流路の流路幅よりも小さいことを特徴とする分級装置、
＜２＞  前記粒子分散液導入路の流路幅をＡ、前記補助流路の流路幅をＢ、前記分級路において輸送液が送液される流路の流路幅をＣとしたとき、下記式（１）を満たす、＜１＞に記載の分級装置、
Ａ≦Ｂ＜Ｃ                    （１）
【０００９】
＜３＞  前記補助流路の長さをＬｂ、前記分級路の分級部の長さをＬｃとしたとき、下記式（２）を満たす、＜１＞又は＜２＞に記載の分級装置、
０．１×Ｌｃ≦Ｌｂ≦Ｌｃ      （２）
【００１０】
＜４＞  前記補助流路が多段構造を有し、粒子分散液導入路に直結した補助流路Ｉの流路幅ＢＩと、補助流路Ｉの下に設けた２段目の補助流路IIの流路幅ＢIIと、ｎ段目の補助流路ｎの流路幅Ｂｎとが、下記式（３）を満たす、＜２＞又は＜３＞に記載の分級装置、
Ａ≦ＢＩ＜ＢII＜  ・・・・  ＜Ｂｎ＜Ｃ      （３）
【００１１】
＜５＞  前記分級路が水平方向に対して角度θ（０°＜θ＜９０°）の傾斜を有しており、かつ、前記粒子分散液導入路及び／又は前記回収路の送液方向が鉛直方向上方から下方である、＜１＞〜＜４＞いずれか１つに記載の分級装置、
＜６＞  ＜１＞〜＜５＞いずれか１つに記載の分級装置を使用して粒子分散液中の粒子を分級することを特徴とする分級方法、
＜７＞  粒子分散液中に界面活性剤及び／又はｐＨ調整剤を含有する、＜６＞に記載の分級方法。
【発明の効果】
【００１２】
上記＜１＞に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比して、分級精度に優れる。
上記＜２＞に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比して、分級精度が維持される。
上記＜３＞に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比して、分級処理が長時間にわたり安定して行える。
上記＜４＞に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比して、分級可能な粒子径の範囲が広い。
上記＜５＞に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比して、目詰まりの発生が防止される。
上記＜６＞、＜７＞に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比して、分級精度に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の分級装置の一例を示す斜視図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ’断面を示す流路断面図である。
【図３】図１に示す分級装置のＹ−Ｙ’断面図である。
【図４】従来の分級装置１００の一例を示す斜視図である。
【図５】本実施形態の分級装置の他の一例を示す概念斜視図である。
【図６】分級装置の他の一実施態様を示す流路断面図である。
【図７】本実施形態の分級装置の他の一実施態様を示す概念斜視図である。
【図８】本実施形態の分級装置を用いたシステム構成図の一例である。
【図９】本実施形態の分級装置を用いたシステム構成図の他の一例である。
【図１０】図７に示す分級装置を用いた分級システムの構成図の一例である。
【図１１】実施例１で使用した分級装置を示す寸法図である。
【図１２】実施例２で使用した分級装置を示す寸法図である。
【図１３】比較例１で使用した分級装置を示す寸法図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の分級装置は、粒子分散液が送液される補助流路を上部に、輸送液が送液される流路（以下、「輸送液流路」ともいう。）を下部に、有する分級路と、一端に粒子分散液を導入する開口部を有し、他端が前記補助流路に接続された粒子分散液導入路と、一端に輸送液を導入する開口部を有し、他端が前記輸送液が送液される流路に接続された輸送液導入路と、一端に開口部を有し、他端が前記分級路に接続され、分級された粒子を回収する少なくとも１つの回収路とを有し、前記補助流路の流路幅が、前記分級路において輸送液が送液される流路の流路幅よりも小さいことを特徴とする。
なお、以下の説明において、数値範囲を表す「Ａ〜Ｂ」の記載は、特に断りのない限り「Ａ以上Ｂ以下」を意味する。すなわち、端点であるＡ及びＢを含む数値範囲を意味する。
以下、適宜図面を参照しながらさらに詳細に説明する。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、同一の符号は同一の対象を表すものである。
【００１５】
図１は本実施形態の分級装置の一例を示す概念斜視図である。
図１に示す分級装置１００は、粒子分散液が送流される補助流路１１２を上部に、輸送液が送液される流路（輸送液流路）１１４を下部に有する分級路１１０を有する。また、該分級路１１０の上流には、一端に粒子分散液を導入する開口部を有し、他端が補助流路１１２に接続された粒子分散液導入路１２０と、一端に輸送液を導入する開口部を有し、他端が前記輸送液が送液される流路（輸送液流路）１１４に接続された輸送液導入路１３０とが配置されている。
なお、分級路１１０では、粒子分散液を上層、輸送液を下層とする層流下で、粒子分散液及び輸送液が送液される。ここで、粒子分散液は、分級路１１０の鉛直方向の上側（上部）に設けられた補助流路１１２を送液される。一方、輸送液は、補助流路１１２の鉛直方向下方（下部）に位置する、輸送液流路１１４を送液される。粒子分散液中の粒子は、分級路１１０を送液される間に、重力により沈降する。このとき、粒子分散液が含有する粒子の比重が同じであれば、ストークスの定義により、大きな粒子ほど先に沈降し、小さな粒子はゆっくりと沈降しながら、分級路１１０下流へと送液される。分級路１１０の下流には、一端に開口部を有し、他端が分級路に接続され、分級された粒子を回収する少なくとも１つの回収路１４０が設けられている。図１では、２つの回収路１４０、１４１が設けられているが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、少なくとも１つの回収路が設けられていればよいが、２以上の回収路が設けられていることが好ましい。
【００１６】
図１では、粒子分散液導入路１２０から送液された粒子分散液は、補助流路１１２に送液され、輸送液導入路１３０から送液された輸送液は、輸送液流路１１４に送液される。ここで、本実施形態において、補助流路１１２の流路幅は、輸送液流路１１４の流路幅よりも小さい。
図２は、図１のＸ−Ｘ’断面を示す流路断面図である。図２において、粒子分散液導入路１２０の流路幅がＡで示されている。また、補助流路１１２の流路幅がＢで示され、輸送液流路１１４の流路幅がＣで示されている。
本実施形態において、Ｂ＜Ｃが成立する。
なお、Ｂ＜Ｃは、分級路１１０の一部で成立していればよいが、少なくとも補助流路１１２の最上流でＢ＜Ｃが成立していることが好ましく、このような具体例としては、分級路１１０の上流ではＢ＜Ｃとなっており、その後補助流路１１２の流路幅Ｂが徐々に広くなり、回収路１４０近傍ではＢ＝Ｃとなる態様が例示される。なお、本実施形態において、分級路１１０の全体に渡って、Ｂ＜Ｃであることが好ましい。
【００１７】
本実施形態において、輸送液流路１１４の流路幅Ｃは、流体の流れ方向と直交する方向で、かつ水平方向の長さを意味し、１５〜３，０００μｍであることが好ましく、より好ましくは２０〜１，５００μｍであり、さらに好ましくは３０〜１，４００μｍである。輸送液流路の流路幅が上記範囲内であると、粒子分散液及び輸送液が層流下で安定して送液されるので好ましい。また、補助流路から輸送液流路へと沈降してきた粒子の詰まりが生じにくいので好ましい。
また、輸送液流路１１４の流路高さ（図２では、ｃで示している。）は特に限定されないが、１５〜１０，０００μｍであることが好ましく、２０〜７，０００μｍであることがより好ましく、３０〜５，０００μｍであることがさらに好ましい。輸送液流路の流路高さが上記範囲内であると、流路詰まりを生じにくいので好ましい。
【００１８】
また、補助流路１１２の流路幅Ｂは、流体の流れ方向と直交する方向で、かつ水平方向の長さを意味し、輸送液流路１１４の流路幅Ｃよりも小さければ特に限定されないが、１〜２，５００μｍであることが好ましく、より好ましくは５〜２，０００μｍであり、さらに好ましくは１０〜１，５００μｍである。
また、流路幅Ｂは流路幅Ｃよりも小さく、流路幅Ｃの２／３以下であることが好ましく、１／１００〜６０／１００であることがより好ましく、５／１００〜５５／１００であることがさらに好ましい。流路幅Ｂが流路幅Ｃ以上であると、補助流路から輸送液流路への粒子の沈降が抑制されず、分級精度が向上しない。
補助流路１１２の流路高さ（図２では、ｂで示している。）は特に限定されないが、１〜２，０００μｍであることが好ましく、５〜１，７００μｍであることがより好ましく、１０〜１，５００μｍであることがさらに好ましい。補助流路の流路高さが上記範囲内であると、良好な分級効率が得られるので好ましい。
【００１９】
本実施形態において、粒子分散液導入路１２０の流路幅をＡとしたとき、Ａ、Ｂ及びＣは、下記式（１）を満たすことがより好ましい。
Ａ≦Ｂ＜Ｃ    （１）
すなわち、粒子分散液導入路１２０の流路幅Ａが補助流路１１２の流路幅Ｂ以下であると、粒子分散液の粒子含有量が高い場合であっても粒子の目詰まりを生じにくく、また、均一な粒子分散液の送流が行えるとともに、粒子の送液が滞ることなく行えるので好ましい。
粒子分散液導入路１２０の流路幅Ａは、粒子分散液導入路１２０が補助流路１１２における流体の流れ方向と直交する方向の長さを意味し、１〜２，０００μｍであることが好ましく、より好ましくは５〜１，７００μｍであり、さらに好ましくは１０〜１，５００μｍである。
粒子分散液導入路１２０の流路幅Ａは、補助流路１１２の流路幅Ｂの０．１〜１倍であることが好ましく、０．１５〜０．９５倍であることがより好ましく、０．２〜０．９倍であることがさらに好ましい。
【００２０】
図３は、図１に示す分級装置のＹ−Ｙ’断面図である。図３では、補助流路１１２の長さ（送流方向の長さ）をＬｂで示し、輸送液流路１１４の長さ（送流方向の長さ）をＬｃで表している。
本実施形態において、Ｌｂ及びＬｃは以下の式（２）を満たすことが好ましい。
０．１×Ｌｃ≦Ｌｂ≦Ｌｃ      （２）
ここで、Ｌｃとは、輸送液と粒子分散液が合流してから、最下流の回収路までの流路長さを意味する。また、Ｌｂは、図１及び３に示すように補助流路にテーパーが付されている場合であっても、テーパー部分を含む補助流路の長さ全体とする。
Ｌｂが０．１×Ｌｃ以上Ｌｃ以下であると、良好な分級効率が得られるので好ましい。
ＬｂはＬｃの０．１５〜０．９５倍であることが好ましく、０．２〜０．９倍であることがより好ましく、０．２５〜０．８５倍であることがさらに好ましい。
【００２１】
次に、本実施形態の推定メカニズムについて、従来技術と対比しながら説明する。
図４は、補助流路が設けられていない従来の分級装置１００の一例を示す斜視図である。図４では、一端に開口部を有する粒子分散液導入路１２０と一端に開口部を有する輸送液導入路１３０が分級路１１０に接続されており、分級路１１０の上部に粒子分散液が送液され、下部に輸送液が送液される。
本発明者らは、図４に示す分級装置に比較的濃度の濃い粒子分散液を導入した場合、粒子の沈降に伴い、粒子の存在していた空間を溶媒が埋めようとする流れ（以下「置換流」と表現する場合がある。）が下向きに生じ、その結果、該置換流が重力による粒子の沈降以外に外力として作用していると考えられることを発見した。本発明者らは鋭意検討した結果、粒子分散液を補助流路に送液することによって、輸送液と粒子分散液との間に界面が形成され、置換流の影響が抑制されることを見出し、本発明の完成に至ったものである。また、粒子分散液導入路から導入される粒子分散液が補助流路を進むに従い徐々に希釈されて、粒子を補助流路から輸送液流路にゆっくりと沈降させるので、特に粒子分散液の濃度が高い場合に急激な沈降速度の上昇を抑制することができるものと考えられる。
【００２２】
本実施形態の分級装置において、分級路、粒子分散液導入路、輸送液導入路及び回収路は、いずれもマイクロ流路であることが好ましく、本実施形態の分級装置は、マイクロスケールの複数の流路（チャネル）を有する装置であることが好ましい。
マイクロスケールの流路は、寸法及び流速がいずれも小さい。本実施形態において、レイノルズ数は２，３００以下である。したがって、本実施形態の分級装置は、通常の分級装置のような乱流支配ではなく、層流支配の装置である。
ここで、レイノルズ数（Ｒｅ）は、下記式で表されるものであり、２，３００以下のとき層流支配となる。
Ｒｅ＝ｕＬ／ν    （ｕ：流速、Ｌ：代表長さ、ν：動粘性係数）
【００２３】
上述のように層流支配の世界では、粒子分散液中の粒子が、分散媒体である媒体液体より重い場合、微粒子は媒体液体中を沈降するが、その際の沈降速度は、微粒子の比重あるいは粒径によって異なる。本実施形態においては、この沈降速度差を利用して粒子を分級するものである。特に粒子の粒径が異なる場合、沈降速度は粒径の２乗に比例し、粒径が大きい粒子ほど急速に沈降するため、粒径が異なる粒子の分級に適している。
一方、流路径が大きく、粒子分散液が乱流となる場合は、粒子の沈降位置が変化してしまうため、基本的に分級はできない。
【００２４】
図５は本実施形態の分級装置の他の一例を示す概念斜視図である。
図５に示す分級装置１００は、補助流路１１２の長さが図１に示す分級装置１００よりも短く構成されている以外は、図１に示す分級装置１００とその基本構成は同様である。
図５に示すように、本実施形態において、補助流路１１２の長さは適宜選択することができるが、上述のように、補助流路１１２の長さＬｂは、輸送液流路１１４の長さＬｃの０．１倍〜１倍であることが好ましい。また、図１及び図５に示す分級装置１００では、補助流路１１２の下流側にテーパーが付されているが、本実施形態はこれに限定されるものではない。具体的には、後述する図７に示す分級装置１００のように、補助流路１１２の末端にテーパーを付していない形状としてもよい。これらの中でも粒子の詰まりや、粒子溜まりを抑制する観点から、補助流路１１２の下流の末端近傍にはテーパーを付すことが好ましい。
【００２５】
なお、補助流路の長さや、輸送液流路の長さは、分級対象とする粒子の分級のし易さ、例えば、粒子分布や、媒体液体（粒子分散液の分散媒体）と粒子の比重差等により適宜選択すればよい。
一般的には、媒体液体及び輸送液と、粒子との比重差が小さい場合、補助流路及び輸送液流路の長さを長くすることが好ましい。
【００２６】
図６は、分級装置１００の他の一実施態様を示す流路断面図である。図６は、図２と同様の断面図である。
図２と対比すれば、図６（Ａ）において分級路１１０は、補助流路１１２を上部、輸送液流路１１４を下部に有しており、該補助流路１１２は、天井面からテーパー状に広くなる断面形状を有している。
図６（Ａ）に示すように、補助流路１１２の流路幅が一定でない場合、該流路幅は、流路の天井面から内底面までの平均流路幅とする。すなわち、図６（Ａ）に示すようにテーパー状となっている場合、補助流路の天井面の流路幅と、内底面の流路幅の中間値を流路幅とする。
なお、分級路１１０は、天井面から底面までの流路幅が一定（断面形状が矩形）、又は、天井面から底面に向けて流路幅が広くなる形状（テーパー状、断面形状が台形）であることが好ましい。断面形状を台形（テーパー状）とする場合には、天井面から底面に向けて流路幅が広くなる形状とし、さらに、補助流路底面の流路幅が、輸送液流路の天井面の流路幅以下となるようにすることが好ましい。補助流路底面の流路幅が輸送液流路の天井面の流路幅以下であると、粒子溜まりの発生が抑制されるので好ましい。
【００２７】
本実施形態において、全ての流路の断面形状は特に限定されず、矩形、台形、円形等のいずれとすることもでき、特に限定されないが、加工が容易である点から、矩形であることが好ましい。
【００２８】
図７は、本実施形態の分級装置１００の他の一実施態様を示す概念斜視図である。
また、図６（Ｂ）に、図７に示す分級装置における図２と同様の断面図を示している。
図７に示すように、本実施形態において、補助流路が階段状の断面形状を有し、次第に流路幅が広くなる構成としてもよい。なお、図７において、補助流路は２段となっており、鉛直方向の上方から下方に向かって、段数を数えれば、１段目の補助流路１１２の流路幅に対し、２段目の補助流路１１２’の流路幅が大きくなっている。図７では、上部補助流路１１２と、下部補助流路１１２’の２つが設けられている。
本実施態様において、補助流路が図７に示すような多段構造を有することも好ましく、鉛直方向上方から下方に向けて段数を数えたとき、１段目の補助流路の流路幅をＢＩ、２段目の補助流路の流路幅をＢII、ｎ段目の補助流路の流路幅をＢｎとしたとき、
Ａ≦ＢＩ＜ＢII＜・・・・・＜Ｂｎ＜Ｃ
であることが好ましい。
すなわち、上段の補助流路から下段の補助流路に向けて、流路幅が広くなることが好ましい。これにより、分級精度が高まるので好ましい。
【００２９】
次に、本実施形態の分級装置のシステム構成について説明する。
図８は、本実施形態の分級装置を用いたシステム構成図の一例である。なお、図８は、図１に示す分級装置を分級路における送液方向が水平となるように配置したシステム構成図である。
図８において、粒子分散液Ｒはシリンジに収容されており、また、該シリンジには、撹拌子１８１が入れてある。該撹拌子１８１をシリンジ外部からスターラー１８０で回転させることで粒子分散液は均一な状態で送液される。なお、粒子分散液は、静置すると粒子の沈降が生じ、均一な粒子分散液を送液することが困難である。そのため、撹拌等を行いながら送液することが好ましい。
また、輸送液Ｓは同様にシリンジに収容されている。
粒子分散液Ｒ及び輸送液Ｓは、シリンジポンプ（不図示）により分級装置１００に送液される。
【００３０】
図８において、分級装置１００における輸送液Ｓの送液方向は水平方向（鉛直方向に対して９０°方向）であり、また、粒子分散液導入路１２０における粒子分散液Ｒの送液方向は鉛直方向下方である。また、補助流路１１２における粒子分散液の送液方向は水平方向である。
図８において、粗大粒子及び微小粒子を含有する粒子分散液が補助流路に送液されると、粗大粒子は微小粒子よりも速く沈降するので、粗大粒子は、より上流に設けられた回収路１４０から回収される。一方、微小粒子は、沈降速度が遅いため、回収路１４１から回収される。したがって、回収路１４０からは粗粉回収液（送液した粒子分散液に対して、粗分の含有率が大きい回収液）Ｔ1が回収され、回収路１４１からは微粉回収液（送液した粒子分散液に対して、微粉の含有率が大きい回収液）Ｔ2が回収される。
【００３１】
図９は、本実施形態の分級装置を用いたシステム構成図の他の一例である。
図９は、図８に示す分級路を、角度θ回転させて用いている。本実施形態において、分級路の送液は、上方から下方へと行うことが好ましい。水平方向に送液する場合、分級路において沈降した粒子が、分級路の底面に堆積する場合がある。特に、マイクロ流路では、壁面での流速はほぼゼロであり、粒子の堆積を生じやすい。
一方、分級路の底面が傾斜を有していると、分級路の底面に沈降した粒子は、重力に従って底面に沿って下方へと移動するので、粒子の堆積や、それによる流路の目詰まりが抑制されるので好ましい。なお、図９では、角度θを４５°としている。
【００３２】
図１０は、図７に示す分級装置を用いた分級システムの構成図の一例である。
図１０において、粒子分散液Ｒの粒子分散液導入路における送液方向は鉛直方向の上方から下方への向き（以下、鉛直方向の上方から下方への向きを重力方向ともいう。）である。粒子導入路における送液方向は、水平方向から傾きを有し、上方から下方へと下向きに送液されることが好ましく、特に、重力方向であることが好ましい。ここで、流路の送液方向の角度が水平である時を０°、重力方向である場合を９０°とすると、粒子分散液導入路の送液方向は、０°より大きく、１３５°以下であることが好ましく、１０〜１２０°であることがより好ましく、２０〜１１０°であることがさらに好ましい。
粒子分散液導入路の送液方向を０°より大きくすることによって、粒子の目詰まりが抑制されるので好ましく、特に９０°とすると、粒子の目詰まりが最も生じにくいので好ましい。
【００３３】
また、分級路の送液方向は、０°より大きく、９０°未満であることが好ましく、１０〜８０°であることがより好ましく、２０〜７０°であることがさらに好ましく、３０〜６０°であることが特に好ましい。分級路の送液方向が０°より大きいと、上述のとおり、分級路底面に沈降した粒子が重力により流路下流へと送液されるので好ましい。また、分級路の送液方向が９０°未満であると、分級精度が向上するので好ましい。
【００３４】
図１０において、回収路１４０及び１４１の送液方向は、重力方向である。回収路の送液方向は、粒子分散液導入路の送液方向と同様に、０°より大きく、９０°以下であることが好ましく、１０〜９０°であることがより好ましく、２０〜９０°であることがさらに好ましく、９０°（重力方向）であることが特に好ましい。
回収路の送液方向を重力方向とすることにより、粒子の目詰まりが抑制されるので特に好ましい。
なお、本実施形態において、粒子を含まない輸送液が送液される、輸送液導入路での送液方向は特に限定されない。
【００３５】
粒子分散液の粒子分散液導入路への導入方法、及び、輸送液の輸送液導入路への導入方法は特に限定されないが、マイクロシリンジ、ロータリーポンプ、スクリューポンプ、遠心ポンプ、ピエゾポンプ、ギアポンプ、モーノポンプ、プランジャーポンプ、ダイアフラムポンプ等で圧入することが好ましい。
【００３６】
粒子分散液の粒子分散液導入路での流速は、０．００１〜５００ｍＬ／ｈｒであることが好ましく、０．０１〜３００ｍＬ／ｈｒであることがより好ましい。
また、輸送液の輸送液導入路での流速は、０．００２〜５，０００ｍＬ／ｈｒであることが好ましく、０．１〜３，０００ｍＬ／ｈｒであることがより好ましい。
【００３７】
分級装置の材質としては特に限定されず、金属、セラミックス、プラスチック、ガラスなど、一般的に使用されているものから選択すればよく、送液する媒体等により適宜選択することが好ましい。
【００３８】
本実施形態の分級装置の製造方法は特に限定されず、公知のいずれの方法により作製してもよい。
本実施形態の分級装置は、固体基板上に微細加工技術により作製することもできる。
固体基板として使用される材料の例としては、金属、シリコン、テフロン（登録商標）、ガラス、セラミックス及びプラスチックなどが挙げられる。中でも、金属、シリコン、テフロン（登録商標）、ガラス及びセラミックスが、耐熱、耐圧、耐溶剤性及び光透過性の観点から好ましく、特に好ましくはガラスである。
【００３９】
流路を作製するための微細加工技術は、例えば、「マイクロリアクタ−新時代の合成技術−」（２００３年、シーエムシー刊、監修：吉田潤一）、「微細加工技術  応用編−フォトニクス・エレクトロニクス・メカトロニクスへの応用−」（２００３年、エヌ・ティー・エス刊、高分子学会  行事委員会編）等に記載されている方法を挙げることができる。
【００４０】
代表的な方法を挙げれば、Ｘ線リソグラフィを用いるＬＩＧＡ技術、ＥＰＯＮ  ＳＵ−８を用いた高アスペクト比フォトリソグラフィ法、マイクロ放電加工法（μ−ＥＤＭ）、Ｄｅｅｐ  ＲＩＥによるシリコンの高アスペクト比加工法、Ｈｏｔ  Ｅｍｂｏｓｓ加工法、光造形法、レーザ加工法、イオンビーム加工法、及びダイアモンドのような硬い材料で作られたマイクロ工具を用いる機械的マイクロ切削加工法などがある。これらの技術を単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよい。好ましい微細加工技術は、Ｘ線リソグラフィを用いるＬＩＧＡ技術、ＥＰＯＮ  ＳＵ−８を用いた高アスペクト比フォトリソグラフィ法、マイクロ放電加工法（μ−ＥＤＭ）、及び機械的マイクロ切削加工法である。
【００４１】
本実施形態に用いられる流路は、シリコンウエハ上にフォトレジストを用いて形成したパターンを鋳型とし、これに樹脂を流し込み固化させる（モールディング法）ことによっても作製することができる。モールディング法には、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）又はその誘導体に代表されるシリコン樹脂を使用することができる。
【００４２】
本実施形態の分級装置を製造する際、接合技術を用いることができる。通常の接合技術は大きく固相接合と液相接合に分けられ、一般的に用いられている接合方法としては、固相接合として圧接や拡散接合、液相接合として溶接、共晶接合、はんだ付け、接着等が代表的な接合方法として挙げられる。
【００４３】
さらに、接合に際しては高温加熱による材料の変質や変形による流路等の微小構造体の破壊を伴わない寸法精度を保った高度に精密な接合方法が望ましく、その技術としてはシリコン直接接合、陽極接合、表面活性化接合、水素結合を用いた直接接合、ＨＦ水溶液を用いた接合、Ａｕ−Ｓｉ共晶接合、ボイドフリー接着などが挙げられる。
【００４４】
本実施形態の分級装置はパターン部材（薄膜パターン部材）を積層して形成してもよい。なお、パターン部材の厚さは５〜５０μｍであることが好ましく、１０〜３０μｍであることがより好ましい。本実施形態の分級装置は、所定の二次元パターンが形成されたパターン部材が積層されて形成された分級装置としてもよく、パターン部材の面同士が直接接触して接合された状態で積層されていてもよい。
接合技術を用いた製造方法としては、
（ｉ）第１の基板上に目的とする分級装置の各断面形状に対応した複数のパターン部材を形成する工程（ドナー基板作製工程）、及び、
（ii）前記複数のパターン部材が形成された前記第１の基板と第２の基板との接合及び離間を繰り返すことにより前記第１の基板上の前記複数のパターン部材を前記第２の基板上に転写する工程（接合工程）、
を含むことを特徴とする製造方法が例示でき、例えば、特開２００６−１８７６８４号公報に記載の製造方法を参照できる。
【００４５】
次に、粒子分散液について説明する。本実施形態において、粒子分散液中の粒子の比重は、粒子分散液の分散媒体である媒体液体及び輸送液の比重よりも大きい。
粒子分散液は、体積平均粒子径が０．１μｍ〜１，０００μｍの粒子が媒体液体に分散し、該粒子の比重から媒体液体の比重を引いた差が０．０１〜２０であることが好ましい。
【００４６】
粒子分散液に含まれる粒子は、体積平均粒子径が０．１〜１，０００μｍであれば、樹脂粒子、無機粒子、金属粒子、セラミック粒子等、いずれも好ましく用いられる。
粒子の体積平均粒子径は、０．１〜１，０００μｍであることが好ましく、０．１〜５００μｍであることがより好ましく、０．１〜２００μｍであることがさらに好ましく、０．１〜５０μｍであることが特に好ましい。該粒子の体積平均粒子径が１，０００μｍ以下であると、流路詰まりが生じにくいので好ましい。また、沈降速度が適当であり、流路底面への堆積、流路の閉塞が抑制されるので好ましい。粒子の体積平均粒子径が０．１μｍ以上であると、流路内壁面とのインタラクションが生じにくく、付着が生じにくいので好ましい。
【００４７】
粒子の形状は特に限定されないが、針状で特に、長軸が流路幅の１／４より大きくなると詰まりの可能性が高くなる場合がある。このような観点から、微粒子の長軸長と短軸長との比（長軸長／短軸長）は、１〜５０の範囲が好ましく、１〜２０の範囲がより好ましい。なお、粒径、粒子形状に合わせて、適宜流路幅を選択することが好ましい。
【００４８】
粒子の種類は、以下に列挙したものが可能であるが、それらに限定されるものではない。例えば、高分子微粒子、顔料のごとき有機物の結晶あるいは凝集体、無機物の結晶あるいは凝集体、金属微粒子、あるいは金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物のごとき金属化合物の微粒子などである。
【００４９】
前記高分子微粒子としては、具体的には、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、スチレン−メタクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、変性塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂等の微粒子が挙げられる。また、上記高分子微粒子中に、顔料のごとき有機化合物の結晶あるいは凝集体、無機化合物の結晶あるいは凝集体、金属粒子、あるいは金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物のごとき金属化合物の粒子や、分散剤、酸化防止剤等の各種添加材を含有した複合系の粒子も挙げられる。
【００５０】
また、前記金属あるいは金属化合物の微粒子としては、カーボンブラック、亜鉛、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、クロム、チタニウム等の金属、あるいはその合金、ＴｉＯ2、ＳｎＯ2、Ｓｂ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、ＺｎＯ、ＭｇＯ、酸化鉄等の金属酸化物やこれらの化合物、窒化ケイ素などの金属窒化物などやそれらを組合せた微粒子が挙げられる。
【００５１】
これら微粒子の製法は多岐に渉るが、合成により媒体液体中で微粒子を作製し、そのまま微粒子の分級を行う場合が多い。塊状物を機械的に解砕して作製した微粒子を媒体液体中に分散し分級する場合もある。この場合は、媒体液体中で解砕することが多く、この場合はそのまま分級される。
【００５２】
一方、乾式で作製された粉体（微粒子）を分級する場合には、予め、媒体液体に分散しておく必要がある。媒体液体中に乾燥粉体を分散させる方法としては、サンドミル、コロイドミル、アトライター、ボールミル、ダイノーミル、高圧ホモジナイザー、超音波分散機、コボールミル、ロールミル等が挙げられるが、この際、分散によって１次粒子が粉砕されない条件で行うことが好ましい。
【００５３】
前記粒子の比重から前記媒体液体の比重を引いた差が０．０１〜２０であることが好ましく、０．０５〜１１であることがより好ましく、０．０５〜４であることがさらに好ましい。前記微粒子の比重から前記媒体液体の比重を引いた差が０．０１以上であると、粒子沈降が良好であるので好ましい。一方、２０以下であると、粒子の搬送が容易であるので好ましい。
【００５４】
媒体液体としては、上述のように、前記粒子の比重から前記媒体液体の比重を引いた差が０．０１〜２０のものであれば好ましく用いることができ、例えば、水、あるいは水系媒体、有機溶剤系媒体などが挙げられる。
【００５５】
前記水としては、イオン交換水、蒸留水、電解イオン水などが挙げられる。また、前記有機溶剤系媒体としては、具体的には、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン、キシレンなど、及びこれらの２種以上の混合物が挙げられる。
【００５６】
好ましい媒体液体は前記粒子の種類によって異なる。前記粒子の種類別の好ましい前記媒体液体としては、高分子粒子（一般的に比重が１．０５〜１．６程度である。）と組み合わされる媒体液体として、粒子を溶解させない水系、アルコール類、キシレンなどの有機溶媒、酸あるいはアルカリ水などが好ましく挙げられる。
また、金属あるいは金属化合物の微粒子（一般的に比重が２〜１０程度である。）と組み合わされる媒体液体としては、金属などを酸化、還元などで侵さない水、アルコール類、キシレンなどの有機溶媒、あるいは油類が好ましく挙げられる。
【００５７】
より好ましい粒子と媒体液体との組み合わせとしては、高分子粒子と水系媒体との組み合わせ、金属あるいは金属化合物と低粘度油性媒体との組み合わせが挙げられ、この中でも高分子微粒子と水系媒体との組み合わせが特に好ましい。
好ましい粒子と媒体液体との組み合わせとしては、スチレン−アクリル樹脂系粒子と水系媒体、スチレン−メタクリル樹脂系粒子と水系媒体、ポリエステル樹脂系粒子と水系媒体が挙げられる。
【００５８】
また、前記粒子分散液における粒子の含有率は、０．０１〜４０体積％であることが好ましく、０．０５〜２５体積％であることがより好ましい。前記微粒子分散液における微粒子の割合が０．０１体積％以上であると、回収が容易であるので好ましい。また、４０体積％以下であると、流路詰まりが抑制されるので好ましい。
特に本実施形態においては、従来分級が困難であった比較的粒子濃度の高い粒子分散液を使用した場合であっても、良好な分級精度が得られる。特に、従来のピンチドチャネルを使用した分級方法や、遠心力を使用した分級方法では分級が困難であった、１．０体積％以上の粒子含有率を有する粒子分散液であっても、分級精度に優れる。
【００５９】
なお、本実施形態において、前記粒子の体積平均粒径は、下記粒径（５μｍ以下）の場合を除き、コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型（コールター社製）を用いて測定した値である。この場合、粒子の粒径レベルにより、最適なアパーチャーを用いて測定する。しかし、微粒子の粒径が５μｍ以下の場合は、レーザ回折散乱式粒度分布測定装置（ＬＡ−９２０、（株）堀場製作所製）を用いて測定する。
また、前記粒子の比重は、気相置換法（ピクノメータ法）により、湯浅アイオニクス（株）製ウルトラピクノメータ１０００を用いて測定される。
さらに、前記媒体液体の比重は、エーアンドディー社の比重測定キットＡＤ−１６５３を用いて測定される。
【００６０】
本実施形態の分級方法において、輸送液は、分級目的の粒子を含まない液体であり、本実施形態においては、前記媒体液体と該輸送液とが同じ液体であることが好ましい。
また、輸送液は、前記媒体液体と異なる場合、該媒体液体の具体例として挙げられている液体であることが好ましい。
さらに、前記輸送液の前記粒子に対する比重の好ましい態様は、前記媒体液体の前記粒子に対する比重の好ましい態様と同様である。
【００６１】
本実施形態において、粒子分散液は、粒子及び分散媒の他に、界面活性剤を含有することが好ましい。界面活性剤は、粒子分散液中の粒子表面に吸着して、微細な粒子を形成、かつ安定化し、これらの粒子が再び凝集することを防ぐ作用を有する。また、分級装置の流路内部壁面への粒子の静電気的な固着を防止する効果を有するので好ましい。
【００６２】
界面活性剤としては、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤及び非イオン系界面活性剤が挙げられ、本実施形態において、特に限定されず、粒子に応じて適宜選択することが好ましい。
カチオン系界面活性剤としては、四級アンモニウム塩、アルコキシル化ポリアミン、脂肪族アミンポリグリコールエーテル、脂肪族アミン、脂肪族アミンと脂肪族アルコールから誘導されるジアミン及びポリアミン、脂肪酸から誘導されるイミダゾリン及びこれらのカチオン性物質の塩が例示される。これらカチオン性分散剤は、単独であるいは２種以上を組み合わせて用いられる。
アニオン系界面活性剤としては、Ｎ−アシル−Ｎ−メチルタウリン塩、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等が例示される。なかでも、Ｎ−アシル−Ｎ−メチルタウリン塩もしくはポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩が好ましい。また塩を形成するカチオンはアルカリ金属カチオンが好ましい。これらアニオン性分散剤は、単独であるいは２種以上を組み合わせて用いられる。
非イオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステルなどが例示される。なかでも、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルが好ましい。これら非イオン系界面活性剤は、単独であるいは２種以上を組み合わせて用いられる。
これらの中でも、粒子分散液として樹脂微粒子分散液を使用する場合には、アニオン系界面活性剤を使用することが好ましく、Ｎ−アシル−Ｎ−メチルタウリン塩、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等を使用することがさらに好ましい。
【００６３】
界面活性剤の添加量は特に限定されないが、粒子の均一分散性及び安定性をより一層向上させるため、粒子分散液固形分全体の０．０００１〜２０重量％であることが好ましく、０．００１〜１０重量％であることがより好ましく、０．００５〜５重量％であることがさらに好ましい。
【実施例】
【００６４】
（実施例１）
図１に示すような分級デバイスを作製した。基材として（高さ）４０ｍｍ×（幅）２００ｍｍ×（厚さ）８ｍｍのアクリル樹脂板２枚を使用し、エンドミルにより左右対称となる流路を切削加工したものを張り合わせネジ止めして分級デバイスを作製した。
本デバイスでは分級ゾーンにおける分級路の上部に幅０．５ｍｍ×高さ０．５ｍｍの補助流路を設けた。図１は分級装置の概念図を示し、図１１には寸法を記載した図面を示した。
粒子分散液及び水はシリンジポンプ（Ｈａｒｖａｒｄ社ＰＨＤ２０００）を用いて送液した。粒子分散液はシリンジの中で粒子が沈降するのを避けるために、図９のように分級デバイスの傾斜角θが４５°となる状態でセットし、シリンジ内に小型の撹拌子を入れて外側からマグネチックスターラーで撹拌しながら送液した。
図１１において、幅とは、分級路における粒子分散液の送液方向と直交する方向で、かつ、水平方向の流路の長さを意味し、高さとは、分級路における粒子分散液の送液方向と直交する方向で、かつ、幅と直交する流路の長さを意味する。また、長さとは、流路の流れ方向の長さを意味する。なお、粒子分散液導入路及び回収路のように、送液方向が鉛直方向である場合には、別途定義する。また、以下の実施例及び比較例において同様である。
【００６５】
樹脂粒子（綜研化学（株）、架橋アクリル粒子ＭＸ−３００及びＭＸ１５００Ｈ：密度１．１９ｇ／ｃｍ3）、を用いて分離テストを行った。まず３μｍと１５μｍのアクリル樹脂粒子を５０：５０の混合比（重量部）で水に分散し、さらに界面活性剤としてドデシル硫酸ナトリウムを０．０５重量部添加した固形分濃度３％の粒子分散液Ａを作製し、上記分級デバイスを使って分散液Ａと水Ｂの流量比Ａ：Ｂを２：６０（ｍｌ／ｈ）で送液したところ、分岐した回収路２からの回収液は１５μｍの粒子が除去されて３μｍ付近の粒子のみ回収されており、３μｍ粒子と１５μｍ粒子の分離が可能となることを確認した。
【００６６】
（比較例１）
図４に示すような補助流路がない分級デバイスを作製した。補助流路を設けなかったこと以外は、実施例１と同様にして分級デバイスを作製し、樹脂粒子の分離テストを行った。
図４は分級装置の概念図を示し、図１３には寸法を記載した図面を示す。
図９と同様に４５°傾斜させた状態で上記分級デバイスを使って分散液Ａと水（輸送液）Ｂの流量比Ａ：Ｂを２：４０（ｍｌ／ｈ）で送液したところ、分岐した回収路２からの回収液中には１５μｍ以上の粒子が１．９体積％混入しており、実施例１と比較して３μｍ粒子と１５μｍ粒子の分離効果がやや低下していることを確認した。
【００６７】
（実施例２）
図８のように、傾斜角θを０°に設定したこと以外は実施例１と同様にして分級処理を行った。分級処理を連続３時間継続したが、流路の目詰まりの発生は無く、回収路２からの回収液中の１５μｍの粒子は除去されており、３μｍ粒子と１５μｍ粒子の連続分離処理が可能となることを確認した。
【００６８】
（比較例２）
図８のように、分級デバイスの傾斜角θを０°に設定したこと以外は、比較例１と同様にして連続分級処理を行った。分級処理を継続したところ、６０分経過後に流路の目詰まりが発生し、連続分級処理は困難になった。
【００６９】
（実施例３）
スチレン−ｎ−ブチルアクリレート樹脂粒子分散液Ｃ（組成比７５：２５、重量平均分子量３５，０００）の分級を行った。前記樹脂の密度は１．０８ｇ／ｃｍ3であり、平均粒子径５μｍ、１０μｍ、そして２０μｍの粒子をそれぞれ体積比８：１：１の割合で混合して、さらに界面活性剤としてドデシル硫酸ナトリウムを０．０５重量部添加してイオン交換水と分散処理し、固形分濃度５．０％の樹脂粒子分散液Ｃを作製した。コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型により測定した上記樹脂粒子分散液Ｃの粒度分布データは、大きい５μｍのピークと１０μｍ及び２０μｍの小さい２つのピークを有する粒度分布を示した。
この樹脂粒子分散液Ｃを図７の２段構造の粒子分散液補助流路を設けた分級デバイスを用いて図１０のように４５°傾斜させた状態で分級処理を行った。図１２には、寸法を示した。図１０の微粉回収液の粒度分布をコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型により測定した結果、２０μｍの粒子ピークがなく、小さい１０μｍと大きい５μｍの２つの粒子ピークを有する粒度分布を示した。
【００７０】
（実施例４）
実施例３において、スチレン−ｎ−ブチルアクリレート樹脂粒子分散液Ｃに対して界面活性剤のドデシル硫酸ナトリウム０．０５重量部に替えてＮ−オレオイル−Ｎ−メチルタウリンナトリウム塩０．１０重量部を使用したこと以外は実施例３と同様にして、分級処理を行った。図１０の微粉回収液の粒度分布をコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型により測定した結果、実施例３と同様に、２０μｍの粒子ピークがなく、小さい１０μｍと大きい５μｍの２つの粒子ピークを有する粒度分布を示した。
【００７１】
（比較例３）
実施例３で使用したスチレン−ｎ−ブチルアクリレート樹脂粒子分散液Ｃを使用して、比較例１で使用した粒子分散液補助流路がない図４の分級デバイスを用いて図９のように４５°傾斜させた状態で分級処理を行った。回収路２から回収された回収液の粒度分布をコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型により測定した結果、１５μｍ以上の粒子含有量が２．９体積％であった、大きい５μｍのピークと１０μｍ及び２０μｍの小さい２つのピークを有する粒度分布を示し、実施例３と比較して分離効果がやや低下していることを確認した。
【００７２】
（実施例５）
実施例３において、スチレン−ｎ−ブチルアクリレート樹脂粒子分散液Ｃに対してドデシル硫酸ナトリウムを全く添加しなかったこと以外は実施例３と同様にして、分級処理を行った。図１０の微粉回収液の粒度分布をコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型により測定した結果、１５μｍ以上の粒子含有量が２．８体積％であり、２０μｍのごく小さいピークを有する粒度分布を示し、界面活性剤の添加がないことにより、実施例３と比較して分離効果がわずかに低下することを確認した。
【００７３】
【表１】
2011020022.tif 000003
【符号の説明】
【００７４】
１００    分離装置
１１０    分級路
１１２    補助流路
１１４    輸送液流路
１２０    粒子分散液導入路
１３０    輸送液導入路
１４０    回収路
１４１    回収路
１８０    スターラー
１８１    撹拌子
Ｓ    輸送液
Ｒ    粒子分散液
Ｔ1    粗粉回収液
Ｔ2    微粉回収液
【図１】
2011020022.tif 000004
【図２】
2011020022.tif 000005
【図３】
2011020022.tif 000006
【図４】
2011020022.tif 000007
【図５】
2011020022.tif 000008
【図６】
2011020022.tif 000009
【図７】
2011020022.tif 000010
【図８】
2011020022.tif 000011
【図９】
2011020022.tif 000012
【図１０】
2011020022.tif 000013
【図１１】
2011020022.tif 000014
【図１２】
2011020022.tif 000015
【図１３】
2011020022.tif 000016