(57)【要約】      （修正有）【課題】流体（例えば、ラテックス）を混合するためのシステムを提供する。【解決手段】ラテックス前駆体である第１の流体と第２の流体に複数の磁性粒子を分散させ、混合管を備える混合ゾーンに供給し、混合ゾーンに配置された２つ以上の対向する電磁石を異なる相で（すなわち、同調せずに）活性化することにより磁性粒子の移動経路に影響を与え、前駆体の中に乱流を作り出して前駆体を有効に混合し、磁性粒子は濾過によってこの材料から分離、または材料中に留める。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を混合するためのシステムであって、
第１の流体供給部と流体が流れるように連結し、第１の流体供給部から容器へと第１の流体を圧送するように構成された第１のポンプと；
第２の流体供給部と流体が流れるように連結し、第２の流体供給部から容器へと第２の流体を圧送するように構成された第２のポンプと；
容器が第１の電磁石と第２の電磁石の間に挟まるような、第１の相を有する第１の電磁石と、第２の相を有する第２の電磁石と；
第２の相を用い、異なる相で第１の相を活性化するように構成された制御部とを備える、システム。
【請求項２】
複数の磁性粒子をさらに備え、第１の電磁石と第２の電磁石が、混合プロセス中の容器内の複数の磁性粒子の移動経路を変えるような構成である、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
複数の磁性粒子それぞれを覆う化学的に不活性なコーティングをさらに備える、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
第１の流体および第２の流体は、容器の中にあり、複数の磁性粒子は、第１の流体および第２の流体の中にある、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
容器入口と；
容器出口とをさらに備え、流体混合システムは、第１の流体と第２の流体を混合するような構成であり、第１の流体と第２の流体は、容器入口から容器出口へと容器を流れ、第１の流体と第２の流体は、容器入口ではラテックス前駆体であり、容器出口ではラテックスである、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
使用した磁性粒子を集めるために容器出口と流体が流れるように連結する収集部をさらに備える、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
複数の磁性粒子の各磁性粒子は、粒径が１０ナノメートル〜１０ミリメートルの範囲である、請求項２に記載のシステム。
【請求項８】
容器は、コイル状の混合管を備え、コイル状の混合管は、さらに、
コイル状の混合管を全体的に取り囲み、複数の電磁石それぞれが相を含む複数の電磁石を含み；
コイル状の混合管は、混合管入口および混合管出口を備えており；
コイル状の混合管は、混合管入口から混合管出口から第１の方向に巻いており；
制御部は、第１の方向に連続する複数の電磁石の複数の相を電気的に活性化するような構成である、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
制御部は、さらに、第１の方向と反対の第２の方向に連続する複数の電磁石の複数の相を電気的に活性化するような構成である、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
さらに、容器を取り囲む加熱ゾーンと冷却ゾーンを少なくとも１つ備える、請求項１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本教示は、流体製造分野に関し、さらに具体的には、ラテックス前駆体のような溶液を混合し、連続混合システムでラテックスのような材料を作成するための方法システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
産業において、バッチプロセスを使用し、所望の量の材料（例えば、流体）を作成してもよい。しかし、典型的には、バッチ毎の変動を制御し、最低限にするのが難しい。特定のバッチの品質標準のひとつが満たされないとき、バッチ全体が不合格になることが多く、バッチが終了する前に廃棄され、原材料のさらなる廃棄物を防ぐ。
【０００３】
多くのバッチプロセスでは、流体の混合は、終了した材料の性能全体を決定づける重要なプロセスな場合がある。例えば、粒径の小さな粒子を製造する用途では、小スケールと、粒子の均一な分布を達成することは、混合プロセスによって行われる。この混合方法および混合システムは、混合ゾーン全体にわたって均一にはならない混合効率を与える場合がある。溶液の混合は、混合ゾーン全体ではなく、例えば、溶液を攪拌するためにインペラチップを使用する位置にある中央の混合点に局在化する場合がある。混合効率は、インペラチップから流体までの距離が大きくなるにつれて低くなるだろう。さらに、流体の乱流から、混合が非効率な混合困難部位または表面に近い浅い部分が生じ、インペラが取り付けられている軸の縁に沿って、渦巻きが分布する場合がある。さらに、曲がった容器または入れ物では、不十分な混合が生じることがある。
【０００４】
他の混合システムおよび混合方法は、もっと複雑な装置設定を必要とする場合があり、他の望ましくない特徴（例えば、動かし、修理しなければならない機械部品の数が増える）を有する場合がある。別の種類のシステムでは、不効率な混合を避けるための試みにおいて、音響技術を使用してきた。音響混合システムは、非接触型技術を含み、閉じた容器の約５０μｍの微細なゾーンで微細スケールの混合を与えてもよい。しかし、音波の発生は、設計されたプレート、偏心錘、バネによって制御される機械的共振による。小さな乱流がこのシステムを壊してしまうため、機械的共振を発生させるために用いられる機構の特定の注意事項および保護を利用してもよい。したがって、音響系の全体的な使用可能寿命は、機械要素の実効寿命を制限する。したがって、このようなシステムは、広範囲にわたる高価な機械メンテナンスが必要であろう。さらに、上述のように、インペラ、音波エネルギーを使用する混合システムと比較して、音波源から流体までの距離が大きくなると、混合効率が低くなる。
【０００５】
バッチプロセスは、多くの技術に十分な一般的な製造技術であるが、不経済な場合があり、将来的なプロジェクトの計画が複雑になることがある。バッチ処理の足りない点を克服する試みにおいて、産業によっては、材料の連続処理を行ってもよい。連続処理（すなわち、連続流プロセスまたは連続製造）では、乾燥材料または流体材料の処理は、バッチまたはロットではなく、連続的に行う。小型化可能な設計と、効果的なエネルギー節約を伴う新しい手軽なプロセスを開発するための継続的な努力は、プロセスのメンテナンス、製造コストの低下、プロセスの頑強性に有益であろう。
【０００６】
溶媒系転相プロセスは、ラテックスのバッチ調製に使用されてきた。しかし、反転プロセスを用いたトナー（例えば、印刷物および／またはゼログラフィー画像を作成するために使用するためのトナー）は、高価である。
【０００７】
したがって、ある種の混合システムが直面し得る種々の問題を克服する、新しく、改良された混合方法および混合システムが必要とされている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下に、本教示の１つ以上の実施形態のいくつかの態様の基本的な理解を与えるために、単純化した概要を示す。この概要は、広範囲にわたる外観ではなく、本教示の鍵となる要素または必須の要素を特定することを意図するものでもなく、本開示の範囲の輪郭を描くことを意図するものでもない。むしろ、主な目的は、単に以下に示す詳細な記載の前置きとして、単純化した形態で１つ以上の概念を示すことである。
【０００９】
一実施形態では、流体を混合するためのシステムは、第１の流体供給部と流体が流れるように連結し、第１の流体供給部から容器へと第１の流体を圧送するように構成された第１のポンプと；第２の流体供給部と流体が流れるように連結し、第２の流体供給部から容器へと第２の流体を圧送するように構成された第２のポンプと；容器が第１の電磁石と第２の電磁石の間に挟まるような、第１の相を有する第１の電磁石と、第２の相を有する第２の電磁石と；第２の相を用い、異なる相で第１の相を活性化するように構成された制御部とを備えていてもよい。
【００１０】
別の実施形態では、流体を混合するためのシステムは、第１の流体供給部と流体が流れるように連結し、第１の流体供給部から容器へと第１の流体を圧送するように構成された第１のポンプと；第２の流体供給部と流体が流れるように連結し、第２の流体供給部から容器へと第２の流体を圧送するように構成された第２のポンプと、容器が第１の相と第２の相の間に挟まるような、第１の相を有する第１の電磁石と、第２の相を有する第２の電磁石と、第２の相を用い、異なる相で第１の相を活性化するように構成された制御部とを備えていてもよい。
【００１１】
別の実施形態では、流体を連続的に混合する方法は、第１の流体供給部から混合容器へと、第１のポンプを用いて第１の流体を圧送することと、第２の流体供給部から混合容器へと、第２のポンプを用いて第２の流体を圧送し、混合容器の中の第１の流体と、混合容器の中の第２の流体が、混合した溶液を生成することと、複数の磁性粒子が混合される容器内にあるように、複数の磁性粒子を混合容器に導入することと、第１の電磁石の相を活性化することと、溶液が混合し、磁性粒子が混合容器の中に入るにつれて、第１の電磁石の相を活性化し、異なる相で第２の電磁石の相を活性化することとによって、混合される容器の中の複数の磁性粒子の移動経路を変えることとを含み、混合容器が、第１の電磁石の相と第２の電磁石の相との間に挟まれている。
【００１２】
本明細書の一部に組み込まれ、一部を構成する添付の図面は、本教示の実施形態を示し、本明細書の記載とともに、本開示の原理を説明するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本教示の一実施形態の混合ゾーン内で、流体または溶液の連続的な混合のためのシステムを示す断面である。
【図２】図２は、本教示の一実施形態の連続的な混合システムの一部の模式的な斜視図（ゴーストビュー（ｇｈｏｓｔ  ｖｉｅｗ））である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図面のいくつかの詳細は単純化されており、厳格な構造的な正確性、詳細および縮尺を維持するのではなく、本教示の理解を促進するために描かれていることを注記すべきである。
【００１５】
本教示の例示的な実施形態を詳細に参照し、その例を添付の図面に示す。可能な限り、同じ部分または同様の部分を参照するために、図面全体で同じ参照番号を使用する。
【００１６】
開示されている実施形態は、一般的に、調製される流体、例えば、ラテックス材料を磁気で動かす混合を含む、連続的に混合するプロセスのための方法およびシステムに関する。実施形態は、いくつかの従来の方法およびシステムと比較して、混合効率を高めるために、電磁場を用いて動かされる磁性粒子の使用を含んでいてもよい。本教示の実施形態は、乳化凝集（ＥＡ）トナー用途のためのポリエステルラテックスを製造するための連続プロセスを含んでいてもよい。一実施形態では、中和した樹脂溶液を、別個の供給ポンプを用いて連続的に一緒に圧送することによって脱イオン水（ＤＩＷ）と最初に接触させ、次いで、振動する磁場での磁性粒子の移動によって混合してもよい。一実施形態では、磁気混合システムは、外部の混合器の必要性をなくすだろう。さらに、内部で混合が起こる混合ゾーンは、混合を高めるために選択された三次元（３Ｄ）形状および幾何学形状を用いて設計されてもよい。本教示のシステムは、いくつかの混合方法および混合システムと比較して、製造する製品の費用を低くする混合方法および混合システムを与えるだろう。本発明の実施形態は、いくつかの従来の混合システムと比較して、デバイスの複雑さを低減し、システムメンテナンスが単純化され、費用が安いシステムを与えるだろう。
【００１７】
混合ゾーンの種々の幾何設計が想定される。一実施形態として、混合のためのマイクロサイズの磁性粒子を使用してもよく、この実施形態は、外部の混合器を必要とせず、したがって、製造または混合を高めるために望ましい形状を有する混合ゾーンを設計してもよい。本教示の一実施形態の磁場を変えることによって、例えば、直流（ＤＣ）および／または交流（ＡＣ）を動力とする１つ以上の電磁石を与えてもよい。混合ゾーンは、水平の流れ方向、垂直の流れ方向、または水平と垂直の間の流れ方向を含んでいてもよい。一実施形態は、小型化した配置で反応剤の保持量を高めることができ、したがって、熱移動効率を高め、製造コストを低くし、単純化された混合システムの設計を与え、利用可能で、簡単に維持されるシステムを与えることができる。
【００１８】
混合システム、装置または構造１０の例示的な混合ゾーン１１および本教示の一実施形態にかかるプロセスを図１の模式的な断面図に示す。図１のシステムは、容器１２（例えば、混合管１２、例えば、ガラス、プラスチック、ポリマー、石英または金属容器）を備えていてもよく、容器１２は、少なくとも、第１の電磁石の相１４と、対向する第２の電磁石の相１６とに挟まれている。一実施形態では、第１の電磁石の相１４および第２の電磁石の相１６は、１個の電磁石の２つの相であってもよい。別の実施形態では、第１の電磁石の相１４は、第１の電磁石の第１の相であってもよく、第２の電磁石の相１６は、第２の電磁石の第１の相であってもよい。本教示の装置は、２個より多い電磁石または電磁石の相（例えば、混合管１２を例えば３６０°にわたって複数の電磁石、または２個より多い相を有する１個の電磁石が取り囲む電磁コイル）を備えていてもよい。
【００１９】
連続的な混合プロセス中、混合される流体（すなわち、溶液または混合物）１８を、管入口２０から、混合管１２の中空中央部２２に注入するか、または他の方法で分配する。一実施形態では、管入口２０を通り、混合管１２に注入する前に、複数の磁性粒子２４を流体１８と混合してもよい。別の実施形態では、混合管１２は、磁性粒子の入口２６を備えていてもよく、この入口２６を通り、流体１８を混合管１２に注入するにつれて、磁性粒子２４が流体１８に注入される。
【００２０】
一実施形態では、磁性粒子は、マイクロサイズまたはナノサイズであってもよい。例えば、磁性粒子は、約１０ナノメートル（ｎｍ）〜約２０ミリメートル（ｍｍ）、または約１０００ｎｍ〜約１０ｍｍ、または約２０００ｎｍ〜約５ｍｍであってもよい。さらに、磁性粒子２４は、例えば、鉄（例えば、カルボニル鉄または酸化鉄）、コバルト、ニッケル、およびこれらの金属の混合物またはアロイを含んでいてもよい。さらに、磁性粒子と流体１８との化学反応性を下げるために、それぞれの磁性粒子２４を、化学的に不活性な材料（例えば、ポリマー）でカプセル化してもよい。混合管１２の中空中央部２２の直径は、流体１８の望ましい流速、流体１８の粘度および複数の磁性粒子２４の直径によって決定されてもよい。一般的に、中空中央部２２の直径は、例えば、複数の磁性粒子２４の平均直径の約２倍〜約１００万倍、または約１０倍〜約１０，０００倍であってもよい。
【００２１】
流体１８および磁性粒子２４が混合管１２に流れるにつれて、それぞれの電磁石の相１４、１６は、他の電磁石の相とは異なる相に（すなわち、同調せずに）パルス状に変化し、変動する磁場２８を生成し、この磁場が磁性粒子２４を動かし、磁性粒子２４の移動経路を変え、流体１８を通って磁性粒子が積極的に移動する。したがって、磁性粒子２４は、混合管１２を通る流体１８の自然流に抵抗する方向に移動する。流体１８を流れる磁性粒子２４の移動によって、流体１８に乱流が発生し、それによって、流体１８の成分を混合する。電磁石の相のパルスの周波数および振幅は、部分的には、流体１８の粘度、磁性粒子２４の大きさおよび形状によって決定されてもよい。２つの電磁石の相の実施形態では、２つの電磁石の相１４、１６は、同調せずに（例えば、１８０°同調せずに）活性化してもよく、その結果、磁性粒子２４は、混合管１２の中で前後にパルス状に移動する。一実施形態では、それぞれの電磁石の相１４、１６の軸は、混合管１２が２つの電磁石の相１４、１６に挟まれるように、混合管１２の軸と平行である。
【００２２】
混合ゾーン１１で混合をさらに促進し、流体が留まる時間（すなわち、流体の滞留時間）を長くするために、混合管１２は、種々の形状（例えば、図１に示されるコイル形状）を含んでいてもよい。コイル形状の混合管または容器１２は、例えば、直線の混合管と比較して、混合ゾーン１１の中の流体の移動長さを効果的に増やし、したがって、混合管１２を通る所与の流体の速度について、混合時間が長くなる。コイル形状は、さらに、流体内の乱流を増やし、これによって、混合が改良されるだろう。この実施形態では、混合ゾーン１１内のコイル状の混合管１２を通る移動長さは、混合ゾーン１１自体の幅（図１の水平配列を指す）よりも実質的に長くてもよく、それによって、小型化した混合装置の設計を与える。混合管１２は、図１に示すようなほぼ水平の軸、または図２に示すようなほぼ垂直の軸、または斜めの軸に沿って位置していてもよい。
【００２３】
一実施形態では、管入口２０に入る流体１８は、最低限混合させたラテックス前駆体溶液であってもよく、一方、管出口３０を出る流体１８が、十分に混合したラテックス溶液である。管１２の管入口２０に入る混合すべき流体は、第１の流体（すなわち、液体または溶液）６０、例えば、第１の供給部または格納部６２からの中和した樹脂溶液６０を含んでいてもよい。混合すべき流体は、さらに、第２の流体６４（例えば、第２の供給部または格納部６６からのＤＩＷ６４）を含んでいてもよい。中和した樹脂溶液６０は、第１の供給部６２から、第１のポンプ６８によって、第１の供給部６２および第１のポンプ６８と流体が流れるように連結する第１のポンプ入口７０を通って圧送されてもよい。ＤＩＷ６４は、第２の供給部６６から、第２のポンプ７２によって、第２の供給部６６および第２のポンプ７２と流体が流れるように連結する第２のポンプ入口７４を通って圧送されてもよい。次いで、第１のポンプ６８は、第１の液体６０を、第１のポンプ出口７６を通ってＴ接合部７８に圧送してもよく、第２のポンプ７２は、第２の液体６４を、第２のポンプ出口８０を通ってＴ接合部７８に圧送してもよく、第１の流体６０と第２の流体６４の初期の混合または接触によって、溶液１８が生成する。Ｔ接合部７８で最低限混合される流体１８は、Ｔ接合部の出口８２を通って圧送され、次いで、管入口２０に圧送されてもよい。一実施形態では、Ｔ接合部の出口８２と混合管１２は、１個の連続管であってもよい。別の実施形態では、Ｔ接合部の出口８２は、混合管１２とは異なる個別の管であってもよいが、混合管１２に物理的に接続し、混合管１２と流体が流れるように連結していてもよい。
【００２４】
一実施形態では、中和した樹脂溶液は、１種類以上の有機溶媒に溶解したポリエステル樹脂を含んでいてもよい。任意の適切な有機溶媒を使用してポリエステル樹脂を溶解し、樹脂混合物を作成してもよい。適切な有機溶媒としては、例えば、アルコール、エステル、エーテル、ケトン、アミン、およびこれらの組み合わせが挙げられる。有機溶媒の具体例としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール（ＩＰＡ）、ブタノール、酢酸エチル、メチルエチルケトンなど、およびこれらの組み合わせが挙げられる。有機溶媒は、例えば、樹脂の約３０重量％〜約４００重量％、いくつかの実施形態では、約４０重量％〜約２５０重量％、いくつかの実施形態では、約５０重量％〜約１００重量％の量で存在していてもよい。いくつかの実施形態では、２種類以上の溶媒の混合物を含む溶媒混合物を使用してもよい。溶媒混合物中の任意の２種類の有機溶媒の比率は、約５：１〜約５０：１、約７：１〜約３０：１、または約９：１〜約２５：１、または約３：１〜約２０：１であってもよい。いくつかの実施形態では、溶媒混合物は、ケトンおよびアルコールを含む。
【００２５】
いくつかの実施形態では、有機溶媒は、水と不混和性であってもよく、沸点が約３０℃〜約１２０℃であってもよい。いくつかの実施形態では、樹脂溶媒溶液は、樹脂と溶媒（すなわち、樹脂：溶媒）の重量比が約２：１〜約１：５、または約３：２〜約１：４、または約１：１〜約１：２で、樹脂と溶媒を含んでいてもよい。樹脂混合物を本実施形態の中和剤で中和してもよい。任意の適切な中和剤を利用してもよい。中和剤の例としては、例えば、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化リチウム、炭酸カリウム、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、ピリジン、ピリジン誘導体、ジフェニルアミン、ジフェニルアミン誘導体、ポリ（エチレンアミン）、ポリ（エチレンアミン）誘導体、アミン塩基およびピペラジンが挙げられる。誘導体は、反応、付加、代替、置換または他の方法による塩基性化合物、例えば、ピリジン、ジフェニルアミンまたはポリ（エチレンアミン）から誘導される任意の化合物または材料であると定義される。
【００２６】
中和剤は、水性エマルション中に、樹脂の約０．００１重量％〜約５０重量％、いくつかの実施形態では、約０．０１重量％〜約２５重量％、いくつかの実施形態では、約０．１重量％〜５重量％の量で存在していてもよい。いくつかの実施形態では、中和剤を水溶液の形態で加えてもよい。他の実施形態では、中和剤を固体の形態で加えてもよい。
【００２７】
一実施形態では、中和した樹脂溶液６０とＤＩＷ６４の混合物を、最初にＴ接合部７８で接触させてもよい。Ｔ接合部７８と管出口３０との間に混合物が滞留する時間は、約１秒〜約１時間、または約５秒〜約３０分、または約１０秒〜約１０分であってもよい。一実施形態では、ラテックスは、Ｔ接合部７８と管出口３０を含め、その間で行われる混合以外の任意のさらなる混合を行わずに作られてもよい。
【００２８】
溶液１８が図１の混合ゾーン１１を通って移動するとき、溶液１８は、混合管１２から、混合管出口３０を通って、例えば、別の位置に向かう流体の経路に向かい、別の混合管３１に放出されるか、または排出されてもよい。管出口３０から放出されるとき、溶液１８は十分に混合される。一実施形態では、磁性粒子２４は、例えば、安定なポリマーのような材料でコーティングされている場合には、動かず、流体使用中、流体の中に懸濁したままである。コーティング２５を有する磁性粒子２４を図１に示す。流体を混合するために用いられる磁性粒子２４は、例えば、複数のマイクロサイズまたはナノサイズのベアリングを生成する乾燥潤滑剤として、流体使用中にある程度の有用性を与えてもよい。別の実施形態では、再循環させ、後の流体混合中に再使用するために、磁性粒子２４を流体１８から取り除いてもよい。一実施形態では、流体１８および磁性粒子２４を、混合管出口３０と流体が流れるように連結する収集部３３を通って流すことによって、磁性粒子２４を流体１８から除去するか、または濾過してもよい。一実施形態では、収集部３３は、メッシュフィルターであってもよく、このメッシュの開口部は、磁性粒子２４よりも小さい。別の実施形態では、収集部３３は、磁石であってもよく、その上を磁性粒子２４が通り、非磁性流体１８から磁性粒子２４を除去する。別の実施形態では、収集部３３は、このプロセスによって流体１８の混合成分の過度な分離が起こらない限り、遠心分離プロセスを用いて流体１８から２４を除去する遠心フィルターであってもよい。
【００２９】
したがって、図１のシステムは、電磁石の相（２個以上の電磁石の２つ以上の相であってもよく、または１個の電磁石の２つ以上の相であってもよい）を電気的に活性化させることによって、流体１８の混合を向上させ、流体１８を通る磁性粒子２４の移動を磁気によって制御する。一実施形態は、さらに、流体１８の混合を向上させるための他の要素を備えていてもよい。例えば、図１は、加熱ゾーンおよび／または冷却ゾーンを提供する１つ以上の加熱構造および／または冷却構造３４をさらに示す。加熱構造および／または冷却構造３４は、混合管１２の中の流体１８の温度を変える出力３６を有する電気的な加熱器／冷却器、ブロワなどであってもよい。一実施形態では、加熱ゾーンおよび／または冷却ゾーンは、１つ以上の加熱構造および／または冷却構造３４の間に挟まれた領域であってもよい。別の実施形態では、加熱ゾーン／冷却ゾーンは、構造３４によって流体１８の温度が影響を受けるか、または変化する領域であってもよい。加熱ゾーンおよび／または冷却ゾーンは、例えば、加熱構造および／または冷却構造３４、または温度が構造３４によって影響を受ける領域の長さによって、混合ゾーン１１と合同であってもよく、合同でなくてもよい。構造３４は、冷却ゾーンを取り囲む単一の加熱構造および／または冷却構造３４であってもよく、または、混合ゾーン１１を通るにつれて、協働して流体１８を加熱および／または冷却する複数の個々の構造であってもよいことを理解するだろう。構造３４で流体１８を加熱すると、混合管１２の中で流体１８の粘度を下げ、特定の用途で混合管１２の中の成分間の化学反応の速度を上げるのに有用であってもよい。構造３４で流体１８を冷却すると、混合管１２の中の流体１８の粘度を上げ、特定の用途で混合管１２の中の成分間の化学反応の速度を下げるのに有用であってもよい。
【００３０】
図２は、複数の電磁石の相（例えば、混合管１２を３６０°完全に取り囲む８個の電磁石の相４２Ａ〜４２Ｇ）を含む、本教示の一実施形態のシステム４０の模式的な斜視図である。電磁石の相４２Ａ〜４２Ｇは、１個の電磁石の８つの相であってもよく、または８個の異なる電磁石の８つの相であってもよい。それぞれの電磁石の相４２Ａ〜４２Ｇは、独立して、それぞれの電磁石の相について、電力源によって動かされ、接地されていてもよい（そのうちの１つのみが図２に模式的に示されている）。電源４４を使用し、電磁石４２Ａ〜４２Ｇを動かしてもよく、制御部４６も動かしてもよい。制御部４６は、それぞれの電磁石の相４２Ａ〜４２Ｇに対し、独立したシグナル４８Ａ〜４８Ｇによって、それぞれの電磁石の相を連続して活性化し、混合管１２の中で流体１８内の磁性粒子２４の移動を制御する。制御部４６は、電子機器（例えば、２つ以上の電磁石の相の間の磁場の方向を変えるための制御リレー）を備えていてもよい。
【００３１】
したがって、小型化した混合ゾーン１１内の混合管１２中で、流体１８の効果的な混合を与えるように、混合管１２の配列、制御部４６による電磁石の相４２Ａ〜４２Ｇの発動を設計してもよい。例えば、一実施形態では、混合管１２は、底部から上部まで第１の方向（例えば、時計回りまたは反時計回り）のコイルであってもよい。流体１８を、混合管１２の底部で、管入口２０を通って混合管１２に分配し、磁性粒子２４を用い、混合管１２内で混合してもよい。混合した後、流体１８は、管出口３０を通って出る。
【００３２】
一実施形態では、制御部４６は、第１の方向とは反対の第２の方向（例えば、反時計回りまたは時計回り）に、磁性粒子２４が、流体１８の入口２０から混合管出口３０への流れに抵抗するように、それぞれの電磁石の相４２Ａ〜４２Ｇを連続して活性化してもよく、それによって、混合管１２の中の流体１８の成分を効果的に混合するために、流体内に高度な乱流を与える。さらに、制御部４６は、乱流をさらに増やすために、混合プロセス中に反時計回りから時計回りへと電磁石の相の活性化方向を変えてもよい。種々の他の磁性粒子２４の移動パターンおよび混合管の配置が想定される。
【００３３】
本教示は、流体（例えば、ＥＡトナー用途のためのポリエステルラテックス）を製造するための連続プロセスを与えるだろう。一実施形態では、別個の供給ポンプを用いて一緒に連続的に圧送することによって、中和した樹脂溶液とＤＩＷを接触させ、その後、混合ゾーン内で磁気混合プロセスによってすぐに混合してもよい。混合ゾーンは、流体に分散した粒子を磁気混合しつつ、タンデムで使用するとき、混合プロセスを高めるよりも、ある形状を有するように幾何的に設計されてもよい。一実施形態では、混合システム１０は、中和剤として水酸化アンモニウムがあらかじめ入れられた、樹脂溶液６０を連続的に流すための入口７０を備えていてもよい。混合システム１０は、さらに、ＤＩＷ６４を連続的に流すための入口７４を備えていてもよい。混合システム１０は、さらに、樹脂溶液６０を圧送するためのパルス状に動くポンプ６８と、ＤＩＷ６４を圧送するためのパルス状に動くポンプ７２とを備えていてもよい。このシステム１０は、さらに、ＤＩＷ６４と樹脂溶液６０との直接的な物理的混合および接触を可能にするために、転相ゾーンとしてＴ接合部７８を備えていてもよい。混合システム１０は、さらに、必要な磁場２８を与えるために、第１の電磁石の相１４および第２の電磁石の相１６（すなわち、電磁石の対）と、高電流電源４４とを備えていてもよい。混合システム１０は、さらに、磁性粒子２４が入った混合ゾーン１１と、調製されるラテックスが流れる出口３０とを備えていてもよい。
【００３４】
したがって、本教示の一実施形態は、外部の混合器を用いなくてもよい単純な磁気混合デバイスを与えるだろう。混合効率を高めるように選択された３Ｄ幾何形状を有する混合ゾーンが設計されてもよい。本教示の一実施形態は、ある種の従来の混合システムと比較して、デバイスの複雑性を低減し、システムのメンテナンスを単純化し、費用が安いシステムを与えるだろう。
【００３５】
したがって、本教示の一実施形態は、混合ゾーン１１の大きさおよび形状に対する幾何形状の制限が最低限である連続的な磁気混合プロセスおよび構造を備えていてもよい。この装置およびプロセスは、外部の混合器（例えば、インペラ）を必要としない。２つ以上の磁性の相によって、柔軟性のある設計を考慮し、例えば、水平方向または垂直方向、または斜め方向の流れを用いて、磁場を変える。この設計は、いくつかの混合システムと比較して、小型化した配置で反応剤の保持量を高め、熱移動効率を高め、製造コストを低くし、機械プロセスの困難性を低くし、単純なメンテナンスを可能にするだろう。本教示の一実施形態の連続的な混合システムは、大きさを小さくし、装置の複雑性、機械加工の厳格さを低減し、エネルギー利用性（例えば、熱交換効率）を高めるだろう。磁性粒子を、混合される１種類以上の要素を含む流体に導入する。磁場を供給し、流れ方向に沿って変動し、その流れの中の磁性粒子を設計された移動パターンに入れる。このプロセスは、混合ゾーン、例えば、コイル形状の混合ゾーンの任意の幾何設計に連続的な混合を導入してもよい。
【００３６】
種々の材料の製造中、例えば、プリンタおよび他のトナー、インク、ワックス、顔料分散物、塗料、例えば、ラテックス塗料、感光体材料、医薬などの調製中に、連続的な混合プロセスおよび構造を使用してもよい。
【００３７】
図面に示した実施形態は、一般化された模式図であり、他の要素を加えてもよく、または既存の要素を取り除くか、または変更してもよいことが理解されるだろう。
【００３８】
本教示の広い範囲に記載する数値範囲およびパラメータは概算値であるが、具体例に記載する数値は、可能な限り正確に報告される。しかし、任意の数値は、それぞれの試験測定で見出される標準偏差から必然的に得られる特定の誤差を本質的に含む。さらに、本明細書に開示するすべての範囲は、その範囲に包含される任意の部分範囲およびあらゆる部分範囲を包含することが理解されるべきである。例えば、「１０未満」という範囲は、最小値が０であり、最大値が１０である（境界値を含む）任意の部分範囲およびあらゆる部分範囲、すなわち、最小値が０以上であり、最大値が１０以下である任意の部分範囲およびあらゆる部分範囲（例えば、１〜５）を含んでいてもよい。特定の場合には、パラメータとして述べられるような数値は、負の値であってもよい。この場合、「１０未満」であると述べられる値の例は、負の値、例えば、−１、−２、−３、−１０、−２０、−３０などを想定することができる。
【図１】
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【図２】
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