(57)【要約】【課題】  樹脂微粒子を凝集させるに際し、低圧下での凝集を可能にするとともに樹脂微粒子の過凝集の発生を防止し、所望の粒径を有しかつ粒度分布の幅が狭い凝集粒子を得る凝集粒子の製造方法を提供する。【解決手段】  凝集工程Ｓ２と、減圧工程Ｓ３と、冷却工程Ｓ４とを含む凝集粒子の製造方法によって、凝集粒子を製造する。凝集工程Ｓ２では、体積平均粒子径０．４〜３μｍの樹脂微粒子の水性スラリーを加熱加圧状態でコイル状配管に流過させて樹脂微粒子を凝集させた凝集粒子を含むスラリーを得る。減圧工程Ｓ３では凝集粒子を含むスラリーの減圧とともに、粗大粒子の解砕による粒度制御を行い、凝集粒子の粒径を均一化する。冷却工程Ｓ４では粒径が均一化された凝集粒子を含むスラリーを冷却する。【選択図】      図１
2008056916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂微粒子の水性スラリーを加熱加圧下にコイル状配管に流過させることによって凝集粒子の水性スラリーを得る凝集工程と、
凝集粒子の水性スラリー中の凝集粒子表面から気泡を取り除くために減圧する減圧工程と、
凝集粒子の水性スラリーを冷却する冷却工程とを含むことを特徴とする凝集粒子の製造方法。
【請求項２】
樹脂微粒子の体積平均粒子径が０．４〜３μｍであることを特徴とする請求項１に記載の凝集粒子の製造方法。
【請求項３】
凝集工程の前に、高圧ホモジナイザ法によって樹脂微粒子の水性スラリーを調製する樹脂微粒子の水性スラリー調製工程を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の凝集粒子の製造方法。
【請求項４】
樹脂微粒子の水性スラリー調製工程が、
合成樹脂または着色剤と離型剤とを含む合成樹脂の粗粉末の水性スラリーを加熱加圧下に耐圧ノズルに通過させ、該粗粉末を粉砕して粒径３μｍ以下の樹脂微粒子を含む水性スラリーを得る粉砕段階を含むことを特徴とする請求項３に記載の凝集粒子の製造方法。
【請求項５】
減圧工程が、凝集粒子の水性スラリーを減圧ノズルに流過させることによって行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の凝集粒子の製造方法。
【請求項６】
コイル状配管のコイル巻き数が１〜２００であり、かつコイル半径が２５〜２００ｍｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の凝集粒子の製造方法。
【請求項７】
凝集工程が、樹脂微粒子のガラス転移温度〜軟化温度の加熱下および５〜１００ＭＰａの加圧下に行われることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の凝集粒子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凝集粒子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、感光体表面に形成される静電潜像に、帯電状態にあるトナーを供給して静電潜像を現像することによってトナー像を形成し、このトナー像を記録媒体に定着させることによって画像を形成する。電子写真方式では、静電潜像にトナーを均一に付着させることによって、画像濃度が高くかつ画質品位に優れる画像が形成される。静電潜像にトナーを均一に付着させる上で、トナー粒子の粒径が揃って粒度分布の幅が狭く、帯電性能が均一であることが重要である。トナーの粒径は、帯電性能だけでなく、原稿画像の高精細な再現にも影響を及ぼす。粒径が適度に小さなトナー、すなわち粒径５〜６μｍ程度のトナーは高精細な複写画像を得るのに有効である。したがって、従来からトナー粒径を揃えかつ小径化するために種々の検討がなされている。
【０００３】
小径トナーを製造する方法として、たとえば、有機溶剤または有機溶剤と水との混合溶剤中でトナーを製造する湿式法が開発されている。湿式法によって製造されるトナーはケミカルトナーと呼ばれる。湿式法の中でも、トナーの粒径を揃える方法として凝集法が知られている。凝集法によれば、たとえば、微細な樹脂粒子、着色剤粒子および離型剤粒子などが分散した水性スラリーに２価または３価金属塩などの凝集剤を添加することによって、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とを凝集させて、トナーである凝集粒子を製造する。凝集法では、たとえば反応釜が用いられる。反応釜は、その外周部に熱交換用ジャケットが装着され、反応釜の内部に撹拌翼が設けられた構成を有する槽型反応器である。
【０００４】
凝集法における解決すべき課題としては、水性スラリーに含まれる樹脂微粒子などの粒子が過凝集を起こし必要以上に粒径の大きい凝集粒子が生成し易いので、所望の粒度分布および形状を有する凝集粒子を高い精度で得るのが難しいこと、および凝集粒子の粒径を制御するために長時間を掛けて凝集反応を行う必要があることが挙げられる。また、凝集粒子表面に着色剤粒子が不均一に露出して個々の凝集粒子の帯電性能にばらつきを生じること、凝集粒子表面に離型剤粒子が露出し、この凝集粒子表面に露出した離型剤粒子が溶融して感光体表面に付着するフィルミングを起し、画像不良発生の原因になることなどが挙げられる。
【０００５】
このような課題に鑑み、たとえば、水性媒体中にて、重合性不飽和基を有する界面活性剤の存在下に、重合性単量体を重合させて得られる樹脂粒子と着色剤とを加熱下および凝集剤の存在下に凝集させるトナーの製造方法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１によれば、重合性不飽和基を有する界面活性剤とは、ビニル結合を含む重合性不飽和基を有する非イオン性界面活性剤などである。凝集剤としては、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、マンガン、銅などの２価金属の塩、鉄、アルミニウムなどの３価金属の塩などが用いられる。
【０００６】
凝集剤は適当な溶媒に溶解させた溶液の形態で特許文献１の反応系に添加される。凝集剤溶液を添加する上で、特許文献１の反応系が過凝集を起こし易いことに留意し、凝集剤濃度の低い溶液を添加することが重要である。たとえば、特許文献１の段落［０１３２］〜［０１３３］においては、樹脂粒子４２０．７ｇ、イオン交換水９００ｇ、着色剤分散液１６６ｇ、塩化マグネシウム６水和物１２．１ｇおよびイオン交換水１０００ｍｌを含む水性スラリーが用いられる。この水性スラリーにおける凝集剤である塩化マグネシウム６水和物濃度は約０．４８重量％に過ぎない。このような低濃度では、凝集に長時間を要する。さらに、凝集剤を低濃度にしても過凝集が起こるおそれがあるので、凝集温度までの昇温および熟成のための加熱撹拌時間に長時間を要する。このような製造方法は生産性が低く、工業的規模での実施には適しない。また、凝集粒子の表面に着色剤粒子が不均一に露出し、帯電性能が不均一になるという問題は解消されない。また、個々の凝集粒子における樹脂粒子、着色剤粒子および離型剤粒子の個数は均一ではないので、個々の凝集粒子における成分割合が異なることによっても、帯電性能が不均一になる。
【０００７】
また、バッチ方式で、数平均粒子径０．１〜１００μｍの母粒子と数平均粒子径が母粒子の数平均粒子径の１／５以下である子粒子とを、噴射圧力２９．４ＭＰａ（３００ｋｇｆ／ｃｍ２）以上でホモジナイザ処理し、母粒子表面に子粒子を凝集させてカプセル粒子を製造する方法がある（たとえば、特許文献２参照）。特許文献２の技術において、過凝集の発生を防止し、粒径の均一な粒子を得るためには、５４．８ＭＰａ以上に加圧する必要がある。特許文献２の技術で用いられるホモジナイザは、特許文献２の公報の第３頁第５欄第８〜１８行によれば、高圧の分散体を互いに衝突させる形式のホモジナイザ（たとえばマイクロフルイダイザーなど）または高圧の分散体を内壁に衝突させる形式のホモジナイザ（たとえばマントンガウリンホモジナイザなど）である。これらのホモジナイザは、いずれも、本発明において使用するホモジナイザのようなコイル状配管を有しないので、剪断力を付加することはあっても、遠心力の付加は少ない。また、特許文献２の技術では、前述のように２９．４ＭＰａ以上、場合によって５４．８ＭＰａ以上の高圧下に凝集を行う。したがって、工業的な規模での実施には耐圧設備および避難設備が必須になり、ホモジナイザの大型化も必要になるので、現実的な方法ではない。また、母粒子の数平均粒子径の１／５以下の数平均粒子径を持つ子粒子しか使用できないので、使用可能な子粒子が制限される。
【０００８】
また、形状の揃ったトナーを得ることを目的として、トナー用流路においてトナー粒子の形状制御を行なうトナーの製造方法がある（たとえば、特許文献３参照）。特許文献３によれば、樹脂粒子の凝集の後、または凝集後の融着の後に、その樹脂粒子を含む水系媒体をトナー用流路に加熱しながら流過させる。加熱することによって表面張力の作用で球形に近づけ、形状の揃ったトナーを得る。トナー用流路の一例として、らせん状のトナー用流路が特許文献３に記載されている。特許文献３に開示されるトナーの製造方法では、樹脂粒子の凝集の後、または凝集後の融着の後に、トナー用流路に凝集粒子を流過させるので、凝集粒子の形状を揃えることはできたとしても、粒径を調整することはできない。したがって、粒度分布の幅が狭いトナーを高精度で得ることは難しい。また、特許文献３に開示されるトナーは、樹脂粒子が重合法によって形成されるので、着色剤などのトナー成分の含有量およびトナー粒子中での分布が不均一となり、トナーの帯電が不均一になる。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−３４５０６３号公報
【特許文献２】特公平７−７５６６６号公報
【特許文献３】特開２００６−１８９７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、適度に小径化され、所望の粒度分布および形状を有し、特性のばらつきが少ない凝集粒子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、樹脂微粒子の水性スラリーを加熱加圧下にコイル状配管に流過させることによって凝集粒子の水性スラリーを得る凝集工程と、
凝集粒子の水性スラリー中の凝集粒子表面から気泡を取り除くために減圧する減圧工程と、
凝集粒子の水性スラリーを冷却する冷却工程とを含むことを特徴とする凝集粒子の製造方法である。
【００１２】
また本発明は、樹脂微粒子の体積平均粒子径が０．４〜３μｍあることを特徴とする。
また本発明は、凝集工程の前に、高圧ホモジナイザ法によって樹脂微粒子の水性スラリーを調整する樹脂微粒子の水性スラリー調製工程を含むことを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、樹脂微粒子の水性スラリー調製工程が、
合成樹脂または着色剤と離型剤とを含む合成樹脂の粗粉末の水性スラリーを加熱加圧下に耐圧ノズルに通過させ、該粗粉末を粉砕して粒径３μｍ以下の樹脂微粒子を含む水性スラリーを得る粉砕段階を含むことを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、減圧工程が、凝集粒子の水性スラリーを減圧ノズルに流過させることによって行われることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、コイル状配管のコイル巻き数が１〜２００であり、かつコイル半径が２５〜２００ｍｍであることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、凝集工程が、樹脂微粒子のガラス転移温度〜軟化温度の加熱下および５〜１００ＭＰａの加圧下に行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、凝集工程において樹脂微粒子の水性スラリーを加熱加圧下にコイル状配管に流過させて樹脂微粒子を凝集し、凝集工程において樹脂微粒子が凝集した凝集粒子の水性スラリー中の凝集粒子表面に付着する気泡を取り除くために減圧する。凝集粒子表面に付着する気泡を取り除くことによって、水性スラリー中の凝集粒子をより水性スラリー中の水溶液に馴染み易くし、より効果的に外力を凝集粒子に与えることができる。次に、減圧工程において減圧し、十分に気泡を取り除かれた凝集粒子の水性スラリーを冷却工程で冷却する。したがって、樹脂微粒子を凝集させて凝集粒子を得るに際し、樹脂微粒子の過凝集が起こり難いとともに、凝集粒子の粒径制御が容易で、比較的低圧でも樹脂微粒子を凝集させることができ、工業的な規模へのスケールアップを好適に実施できる。また、凝集粒子の形状を揃え、粒度分布の幅を狭くすることができるので、個々の凝集粒子がほぼ同様の特性を有し、特性のばらつきが非常に少ない凝集粒子を得ることができる。
【００１８】
本発明によれば、樹脂微粒子は体積平均粒子径が０．４〜３μｍであることが好ましい。このような樹脂微粒子を凝集させることによって、本発明によって製造される凝集粒子の好ましい特性が一層顕著になる。好ましい特性とは、形状の均一性、小粒径化、粒度分布幅の狭小性などである。
【００１９】
本発明によれば、樹脂微粒子の水性スラリーは、凝集工程の前に、樹脂微粒子の水性スラリー調製工程において、高圧ホモジナイザ法によって調製されることが好ましい。このような水性スラリー中の樹脂微粒子は形状が揃いかつ粒度分布の幅が狭いので、凝集性が良好で、樹脂微粒子同士の凝集力も比較的強い。したがって、この樹脂微粒子を用いれば、ほぼ真球状の凝集粒子が容易に得られる。
【００２０】
本発明によれば、樹脂微粒子の水性スラリー製造工程では、粉砕段階において、合成樹脂または着色剤と離型剤とを含む合成樹脂の粗粉末の水性スラリーを加熱加圧下に耐圧ノズルに通過させることによって該粗粉末を粉砕し、粒径３μｍ以下の樹脂微粒子を含む水性スラリーを得る。粉砕段階において、合成樹脂の粗粉末を加熱することによって粉砕しやすくし、また、耐圧ノズルの狭い流路に、合成樹脂の粗粉末を含む水性スラリーを、加圧させることによって高速で通過させることができる。高速で通過させることによって、剪断力を高め、柔軟化した合成樹脂の粗粉末を効果的に微粒子化することができる。したがって、合成樹脂の粗粉末の粉砕によって得られる樹脂微粒子の微粒化および収率の向上に有利である。
【００２１】
本発明によれば、減圧工程において、凝集粒子の水性スラリーを減圧ノズルに流過させることによって、突沸による泡立ちが発生しないように、該水性スラリーを減圧できる。このように凝集粒子の水性スラリーにかかる圧力が低下することによる突沸の泡立ちを防ぐことによって、突沸の際に樹脂微粒子の過凝集が起こって粗大粒子が発生することを防止できる。また、もし粗大粒子が存在しても、粗大粒子から余分な樹脂微粒子を解離できる。したがって、適度に小径化され粒度分布幅の狭い凝集粒子が得られる。より具体的には、たとえば、１００ＭＰａの圧力を大気圧程度まで急激に低下させると、樹脂微粒子の水性スラリーの突沸を伴いながらジェット噴射のような現象が起こり、樹脂微粒子の水性スラリー中に空気をかみ込むことによる泡立ちが発生する。この泡立ちは樹脂微粒子の水性スラリー中の樹脂微粒子の過凝集を促進する。また、凝集工程において分散安定剤を用いる場合に、本来、水性スラリー中の樹脂微粒子を分散させるために使用されるべき分散安定剤が、気泡と親和してしまい、分散安定剤が無駄に消費されることによって、樹脂微粒子の過凝集がさらに促進される。減圧ノズルを用いれば、このような現象を発生させることなく、短時間の間に圧力を大幅に低下させ得る。
【００２２】
本発明によれば、凝集工程で使用するコイル状配管は、コイル巻き数１〜２００かつコイル半径２５〜２００ｍｍのものが好ましい。このようなコイル状配管を用いることによって、凝集工程における樹脂微粒子の過凝集およびそれに伴う粗大粒子の発生をより確実に防止し、凝集粒子の粒径制御を容易に実施できるので、工業的なスケールアップに有利である。
【００２３】
本発明によれば、凝集工程を、樹脂微粒子のガラス転移温度〜軟化温度の加熱下および５〜１００ＭＰａの加圧下に行うことによって、樹脂微粒子の過凝集を起すことなく、凝集粒子を収率良く短時間で得ることができる。また、５〜１０ＭＰａ程度の比較的低い加圧力でも凝集が確実に起こるので、少なくとも３０ＭＰａ程度の加圧を要する従来のホモジナイザ法に比べて工業的に有利であり、工業的規模へのスケールアップも容易である。前記した温度範囲および圧力範囲の中で適宜調整することによって、凝集粒子の粒径制御性がさらに向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
［凝集粒子の製造方法］
図１は、本発明の実施の一形態の凝集粒子の製造方法を示すフローチャートである。本実施形態の凝集粒子の製造方法は、樹脂微粒子の水性スラリー調製工程Ｓ１と、凝集工程Ｓ２と、減圧工程Ｓ３と、冷却工程Ｓ４とを含む。
【００２５】
〔樹脂微粒子の水性スラリー調製工程Ｓ１〕
樹脂微粒子の水性スラリー調製工程Ｓ１では、樹脂微粒子の水性スラリーを調製する。樹脂微粒子の水性スラリーは、樹脂微粒子が液体、たとえば水に分散されているものである。
【００２６】
図２は、樹脂微粒子の水性スラリーの調製工程を示すフローチャートである。樹脂微粒子の水性スラリーの調製工程Ｓ1には、粗粉調製段階Ｓ１ａと、粗粉スラリー調製段階Ｓ１ｂと、粉砕段階Ｓ１ｃと、減圧段階Ｓ１ｄと、冷却段階Ｓ１ｅとが含まれる。
【００２７】
樹脂微粒子は、公知の合成樹脂の粒状化方法に従って製造できるけれども、高圧ホモジナイザ法によって製造される樹脂微粒子が好ましい。つまり、樹脂微粒子の水性スラリーは、高圧ホモジナイザ法によって調製されることが好ましい。本発明において、「高圧ホモジナイザ法」とは高圧ホモジナイザを用いて合成樹脂を粒状化する方法であり、高圧ホモジナイザとは加圧下に粒子を粉砕する装置である。
【００２８】
高圧ホモジナイザとしては、市販品、特許文献に記載のものなどが知られている。高圧ホモジナイザの市販品としては、たとえば、マイクロフルイダイザー（商品名、マイクロフルディクス（Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ）社製）、ナノマイザー（商品名、ナノマイザー社製）およびアルティマイザー（商品名、（株）スギノマシン製）などのチャンバ式高圧ホモジナイザ、高圧ホモジナイザ（商品名、ラニー（Ｒａｎｎｉｅ）社製）、高圧ホモジナイザ（商品名、三丸機械工業（株）製）ならびに高圧ホモゲナイザ（商品名、（株）イズミフードマシナリ製）などが挙げられる。また、特許文献に記載の高圧ホモジナイザとしては、たとえば、国際公開第０３／０５９４９７号パンフレットに記載のものが挙げられる。これらの中でも、国際公開第０３／０５９４９７号パンフレットに記載の高圧ホモジナイザが好ましい。樹脂微粒子の水性スラリーの調製は、たとえば、図３に示す粉砕用高圧ホモジナイザ１を用いて行われる。
【００２９】
図３は、粉砕用高圧ホモジナイザ１の構成を簡略化して示す系統図である。粉砕用高圧ホモジナイザ１は、タンク２と、送りポンプ３と、加圧ユニット４と、加熱器５と、粉砕用ノズル６と、減圧モジュール７と、冷却機８と、配管９と、取り出し口１０とを含む。粉砕用高圧ホモジナイザ１においては、タンク２、送りポンプ３、加圧ユニット４、加熱器５、粉砕用ノズル６、減圧モジュール７および冷却機８はこの順番で配管９によって連結される。配管９によって連結する系内においては、冷却機８によって冷却された後の樹脂微粒子の水性スラリーを取り出し口１０から系外に取り出してもよく、また冷却機８によって冷却された後の樹脂微粒子の水性スラリーを再度タンク２に戻し、矢符１１の方向に繰返し循環してもよい。タンク２内に貯留された粗粉スラリーが粉砕用ノズル６を通過するまでが粉砕段階Ｓ１ｃであり、減圧モジュール７を通過する段階が減圧段階Ｓ１ｄであり、冷却機８を通過する段階が冷却段階Ｓ１ｅである。
【００３０】
タンク２は内部空間を有する容器状部材であり、粗粉スラリー調製段階Ｓ１ｂで得られる粗粉スラリーを貯留する。送りポンプ３は、タンク２内に貯留される粗粉スラリーを加圧ユニット４に向けて送給する。加圧ユニット４は、送りポンプ３から供給される粗粉スラリーを加圧して加熱器５に送給する。加圧ユニット４には、たとえば、プランジャと、プランジャによって吸入吐出駆動されるポンプとを含むプランジャポンプを使用できる。
【００３１】
図６は、加熱器５の構成を示す斜視図である。加熱器５は、加圧ユニット４から供給される加圧状態にある粗粉スラリーを加熱する。加熱器５には、コイル状（以下「螺旋状」ともいう）配管５０と、図示しない加熱手段とを含むものを使用できる。本実施形態では、コイル状配管５０は円筒形状であり１本のパイプ状部材が、単層のコイル状に巻回されて成る。より詳細には、コイル状配管５０は、パイプ状部材が周方向に巻回される巻回部分５５と巻回部分５５から軸線方向Ａの両方Ａ１、Ａ２に延びる２つの接続部分５６ａ、５６ｂとを含む。２つの接続部分５６ａ、５６ｂのうち、軸線方向一方Ａ１に延びる第１接続部分５６ａの流路に入口５０ａが形成され、軸線方向他方Ａ２に延びる第２接続部分５６ｂの流路に出口３５ｂが形成される。コイル状配管５０の流路の入口３５ａおよび出口３５ｂは、それぞれ配管９に連結される。コイル状配管５０の軸線方向Ａにおける寸法を「自由高さ５１」といい、コイル状配管の外径寸法の半分の寸法を「コイル半径（以下コイル曲率半径ともいう）５４」といい、パイプ状部材が１回転したときに進む距離すなわち隣接するパイプ状部材の２つの部分間の間隔を「コイルピッチ５２」という。加熱手段は、コイル状配管の外周面に沿って設けられ、熱媒体たとえば水蒸気が流過可能な配管と、該配管に熱媒体を供給する加熱媒体供給手段とを含む。加熱媒体供給手段は、たとえば、ボイラである。
【００３２】
図７（ａ）は、図６に示す加熱器５のコイル状配管５０を軸線５３に平行な仮想平面に投影した平面投影図である。図７（ｂ）は、図６に示す加熱器５のコイル状配管５０を軸線５３に垂直な仮想平面に投影した平面投影図である。図７（ａ）において、コイルピッチの半分の長さを２分の１コイルピッチといい、コイル状配管の外径寸法の長さを垂直方向の高さ６１といい、パイプ状部材が半回転するのに必要な長さを実際のコイルの高さ６２という。図７（ｂ）において、パイプ状部材の内径をコイル内径６４という。
【００３３】
加熱器５におけるコイル状配管に、粒子を含む水性スラリーを流過させると、加熱加圧状態で遠心力と剪断力とが付与される。遠心力と剪断力とが同時に作用することによって、流路内に乱流が発生する。粒子が体積平均粒子径０．４〜３μｍの樹脂微粒子のような充分に小さい粒子であれば、粒子は乱流による影響を受けて不規則に流過し、粒子同士の衝突回数が、粒径１００μｍ程度の粗粉よりも顕著に多くなり、凝集が起こる。一方、粒子が粒径１００μｍ程度の粗粉であれば、粒子が充分に大きいため、粒子は遠心力によって流路内壁面近傍を安定した状態で流過し、乱流の影響を受け難いので凝集は起こり難い。
【００３４】
粉砕用ノズル６は、加熱器５から供給される加熱加圧状態にある粗粉スラリーを、その内部に形成される流路に流過させることによって、粗粉スラリーに含まれる粗粉をより小径化された樹脂微粒子に粉砕する。粉砕用ノズル６には、液体流過が可能な一般的な耐圧ノズルを使用できるけれども、たとえば、流路を複数有する多重ノズルを好ましく使用できる。多重ノズルの流路は多重ノズルの軸心を中心とする同心円状に形成されても良く、また複数の流路が多重ノズルの長手方向にほぼ平行に形成されてもよい。多重ノズルの具体例としては、入口径および出口径０．０５〜０．３５ｍｍ程度であり、長さが０．５ｃｍ以上５ｃｍ以下の流路が１または複数、好ましくは１〜２つ程度形成されたものが挙げられる。また、流路がノズル内部において直線状に形成されない耐圧ノズルも使用できる。このような耐圧ノズルとしては、たとえば、図４に示すものが挙げられる。
【００３５】
図４は、耐圧ノズル１５の構成を模式的に示す断面図である。耐圧ノズル１５はその内部に流路１６を有する。流路１６の入口１６ａおよび出口１６ｂがそれぞれ配管９に連結される。該流路１６は鉤状に屈曲し、矢符１８の方向から流路１６内に新入する粗粉スラリーが衝突する衝突壁１７を少なくとも１つ有する。粗粉スラリーは衝突壁１７に対してほぼ直角に衝突し、これによって粗粉スラリー中の粗粉が粉砕され、より小径化された樹脂微粒子になって耐圧ノズル１５の出口から排出される。耐圧ノズル１５において、入口径と出口径とが同寸法に形成されるけれども、それに限定されず、出口径を入口径よりも小さく形成しても良い。なお、出口１６ｂおよび入口１６ａは通常は真円状に形成されるけれども、それに限定されず、正多角形状などに形成されてもよい。耐圧ノズルは１つ設けてもよく、複数設けてもよい。耐圧ノズルを複数設ける場合は、配管９に直列に設けてもよく、または並列に設けてもよい。
【００３６】
減圧モジュール７には、国際公開第０３／０５９４９７号パンフレットに記載の多段減圧装置を用いるのが好ましい。該多段減圧装置は、入口通路と、出口通路と、多段減圧通路とを含む。入口通路は、一端が配管９に連結されかつ他端が多段減圧通路に連結され、樹脂微粒子を含み加熱加圧状態にあるスラリーを多段減圧通路に導入する。多段減圧通路は、一端が入口通路に連結されかつ他端が出口通路に連結され、入口通路を介してその内部に導入される加熱加圧状態にある樹脂微粒子の水性スラリー中の凝集粒子表面から気泡を取り除き、突沸による泡の発生（バブリング）が起こらないように減圧する。
【００３７】
多段減圧通路は、たとえば、複数の減圧部材と、複数の連結部材とを含む。減圧部材にはたとえばパイプ状部材が用いられる。連結部材にはたとえばリング状シール部材が用いられる。内径の異なる複数のパイプ状部材をリング状シール部材にて連結することによって、多段減圧通路が構成される。たとえば、入口通路から出口通路に向けて、同じ内径を有するパイプ状部材Ａをリング状シール部材によって２〜４個連結し、次のパイプ状部材Ａよりも内径が２倍程度大きいパイプ状部材Ｂをリング状シール部材によって１個連結し、さらにパイプ状部材Ｂよりも内径が５〜２０％程度小さいパイプ状部材Ｃをリング状シール部材によって１〜３個程度連結してなる多段減圧通路が挙げられる。このような多段減圧通路内に加熱加圧状態にあるスラリーを流過させると、樹脂微粒子の水性スラリー中の凝集粒子表面から気泡を取り除くことができるので、水性スラリー中の凝集粒子をより水溶液に馴染み易くすることができ、より効果的に外力を凝集粒子に与えることができる。また、バブリングを起すことなく、該スラリーを大気圧またはそれに近い加圧状態にまで減圧できる。多段減圧通路の周囲に、冷媒または熱媒を用いる熱交換手段を設け、樹脂微粒子の水性スラリーに付加される圧力値に応じて減圧と同時に冷却または加熱を行ってもよい。出口通路は、一端が多段減圧通路に連結され、他端が配管９に連結され、多段減圧通路によって減圧されるスラリーを配管９に送給する。この多段減圧装置では、入口径と出口径とが同じになるように構成してもよく、または出口径が入口径よりも大きくなるように構成してもよい。
【００３８】
本実施の形態では、減圧モジュール７としては、前記のような構成を有する多段減圧装置に限定されず、たとえば、減圧ノズルも使用できる。図５は、減圧ノズル２０の構成を模式的に示す長手方向断面図である。減圧ノズル２０には、その内部を長手方向に貫通する流路２１が形成される。流路２１の入口２１ａおよび出口２１ｂがそれぞれ配管９に連結される。流路２１は、入口径が出口径よりも大きくなるように形成される。さらに本実施の形態では、流路２１は、スラリーの流過方向である矢符２２の方向に垂直な方向の断面が、入口２１ａから出口２１ｂに近づくにつれて徐々に小さくなり、かつ該断面の中心（軸線）が矢符２２の方向に平行な同一軸線（減圧ノズル２０の軸線）上に存在する。減圧ノズル２０によれば、加熱加圧状態にある樹脂微粒子の水性スラリーが入口２１ａから流路２１内に導入され、該樹脂微粒子の水性スラリーは減圧を受けながら流路２１内を流過する。減圧を受けた樹脂微粒子の水性スラリーは、出口２１ｂから配管９に向けて排出される。加熱器５において凝集した、合成樹脂の粗粉末の凝集体が流路２１の内壁面２１ｃに接触し、余分な合成樹脂の粗粉末が凝集体から解離されて適度な大きさの樹脂微粒子になり、出口２１ｂから排出される。減圧ノズル２０では流路２１の入口径が出口径よりも大きくなることから、入口径が出口径よりも小さい場合と比較し、より強い剪断力が付加される。したがって、後に記載する減圧工程Ｓ３における減圧ノズル２５と比べ、余分な粗粉末を凝集体からより確実に解離させることができる。前記のような多段減圧装置または減圧ノズルは１つまたは複数設けることができる。複数設ける場合には、直列に設けてもよく、または並列に設けてもよい。
【００３９】
冷却機８には、耐圧構造を有する一般的な液体冷却機を使用でき、たとえば、樹脂微粒子の水性スラリーが流過する配管の周囲に冷却水を循環させる配管を設け、冷却水を循環させることによって樹脂微粒子の水性スラリーを冷却する冷却機を使用できる。その中でも、蛇管式冷却機のような冷却面積の大きい冷却機が好ましい。また、冷却機入口から冷却機出口に向けて、冷却勾配が小さくなるように（または冷却能力が徐々に低下するように）構成するのが好ましい。樹脂微粒子を急激に冷却すると、樹脂微粒子の凝集が局所的に起こるおそれがあり、それによって樹脂微粒子の過凝集が発生するおそれがある。樹脂微粒子の過凝集が発生すると、過凝集した樹脂微粒子が減圧モジュールを詰まらせるおそれがある。したがって、凝集工程で凝集させた凝集粒子の過凝集を発生させることなく、樹脂微粒子の水性スラリーを緩やかに、かつ均一に冷却するためには、入口から出口に向けて、冷却勾配を小さくする必要がある。このように冷却機の冷却勾配を入口から出口に向けて小さくなるように構成することによって、冷却機入口から冷却機出口にかけて冷却勾配が変わらない冷却機よりも、粉砕された樹脂微粒子の再凝集が一層防止されるので、粗粉の微粒化が一層効率的に達成され、樹脂微粒子の収率も向上する。冷却機８は１つ設けてもよくまたは複数設けてもよい。複数設ける場合は、直列に設けてもよくまたは並列に設けてもよい。直列に設ける場合は、スラリーの流過方向において、冷却能力が徐々に低下するように冷却機を設けるのが好ましい。減圧モジュール７から排出される、樹脂微粒子を含みかつ加熱状態にある樹脂微粒子の水性スラリーは、たとえば、冷却機８の配管９に連結される入口８ａから冷却機８内に導入され、冷却勾配を有する冷却機８の内部での冷却を受け、冷却機８の出口８ｂから配管９に排出される。
【００４０】
粉砕用高圧ホモジナイザ１は市販されている。その具体例としては、たとえば、ＮＡＮＯ３０００（商品名、（株）美粒製）などが挙げられる。粉砕用高圧ホモジナイザ１によれば、タンク２内に貯留される粗粉スラリーを、加熱加圧状態で粉砕用ノズル６内に導入して粗粉を樹脂微粒子に粉砕し、粉砕用ノズル６から排出される加熱加圧状態にある樹脂微粒子のスラリーを減圧モジュール７内に導入してバブリングが起こらないように減圧し、減圧モジュール７から排出される加熱状態にある樹脂微粒子のスラリーを冷却機８に導入して冷却し、樹脂微粒子のスラリーを得る。樹脂微粒子のスラリーは取り出し口１０から排出されるか、または再度タンク２内に循環され、同様の粉砕処理が施される。
【００４１】
〔粗粉調製段階Ｓ１ａ〕
本段階では、合成樹脂の粗粉を調製する。このとき、合成樹脂は合成樹脂用添加剤の１種または２種以上を含んでもよい。合成樹脂の粗粉は、たとえば、合成樹脂および必要に応じて合成樹脂用添加剤の１種または２種以上を含む混練物の固化物を粉砕することによって製造できる。混練物は、たとえば、合成樹脂および必要に応じて合成樹脂用添加剤の１種または２種以上を混合機で乾式混合し、得られる粉体混合物を混練機で混練することによって製造できる。混練温度は、合成樹脂の軟化温度以上の温度（通常は８０〜２００℃程度、好ましくは１００〜１５０℃程度）である。ここで混合機としては公知のものを使用でき、たとえば、ヘンシェルミキサ（商品名、三井鉱山（株）製）、スーパーミキサ（商品名、（株）カワタ製）、メカノミル（商品名、岡田精工（株）製）などのヘンシェルタイプの混合装置、オングミル（商品名、ホソカワミクロン（株）製）、ハイブリダイゼーションシステム（商品名、（株）奈良機械製作所製）およびコスモシステム（商品名、川崎重工業（株）製）などが挙げられる。混練機としても公知のものを使用でき、たとえば、二軸押し出し機、三本ロールまたはラボブラストミルなどの一般的な混練機を使用できる。さらに具体的には、たとえば、ＴＥＭ−１００Ｂ（商品名、東芝機械（株）製）およびＰＣＭ−６５／８７（商品名、（株）池貝製）などの１軸もしくは２軸の押出機、ならびにニーディックス（商品名、三井鉱山（株）製）などのオープンロール方式のものが挙げられる。これらの中でも、オープンロール方式のものが好ましい。なお、着色剤などの合成樹脂用添加剤を混練物中に均一に分散させるために、マスターバッチ化して用いてもよい。また、合成樹脂用添加剤の２種以上を複合粒子化して用いてもよい。複合粒子は、たとえば、合成樹脂用添加剤の２種以上に適量の水、低級アルコールなどを添加し、ハイスピードミルなどの一般的な造粒機で造粒し、乾燥させることによって製造できる。マスターバッチおよび複合粒子は、乾式混合の際に粉体混合物に混入される。
【００４２】
固化物は、混練物を冷却することによって得られる。固化物の粉砕には、カッターミル、フェザーミル、ジェットミルなどの粉体粉砕機が用いられる。これによって合成樹脂の粗粉が得られる。粗粉の粒径は特に制限されないけれども、好ましくは４５０μｍ以上１０００μｍ以下、さらに好ましくは５００μｍ以上８００μｍ以下である。
【００４３】
粗粉の調整に用いられる合成樹脂としては、溶融状態で造粒可能であれば特に制限されず、たとえば、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、スチレン系ポリマー、（メタ）アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、シリコーン樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、ロジン変性樹脂、テルペン樹脂、脂肪族炭化水素樹脂、脂環式炭化水素樹脂および芳香族系石油樹脂などが挙げられる。「（メタ）アクリル樹脂」は、（メタ）アクリル系モノマーのホモポリマーおよび（メタ）アクリル系モノマーと共重合可能なモノマーとのコポリマーを含む。
【００４４】
合成樹脂は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。これらの合成樹脂の中でも、水系における湿式造粒によって高い表面平滑性を有する粒子が得易い、ポリエステル、スチレン系ポリマー、（メタ）アクリル樹脂、ポリウレタンおよびエポキシ樹脂などが好ましい。
【００４５】
ポリエステルとしては公知のものを使用でき、多塩基酸と多価アルコールとの重縮合物などが挙げられる。多塩基酸としては、ポリエステル用モノマーとして知られるものを使用でき、たとえば、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸およびナフタレンジカルボン酸などの芳香族カルボン酸類、無水マレイン酸、フマル酸、琥珀酸、アルケニル無水琥珀酸およびアジピン酸などの脂肪族カルボン酸類、これら多塩基酸のメチルエステル化物などが挙げられる。多塩基酸は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。多価アルコールとしてもポリエステル用モノマーとして知られるものを使用でき、たとえば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールおよびグリセリンなどの脂肪族多価アルコール類、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノールおよび水添ビスフェノールＡなどの脂環式多価アルコール類、ならびにビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物およびビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物などの芳香族系ジオール類などが挙げられる。多価アルコールは１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【００４６】
多塩基酸と多価アルコールとの重縮合反応は常法に従って実施でき、たとえば、有機溶媒の存在下または非存在下および重縮合触媒の存在下に、多塩基酸と多価アルコールとを接触させることによって行われ、生成するポリエステルの酸価、軟化点などが所定の値になったところで終了する。これによって、ポリエステルが得られる。多塩基酸の一部に、多塩基酸のメチルエステル化物を用いると、脱メタノール重縮合反応が行われる。この重縮合反応において、多塩基酸と多価アルコールとの配合比、反応率などを適宜変更することによって、たとえば、ポリエステルの末端のカルボキシル基含有量を調整でき、ひいては得られるポリエステルの特性を変えることができる。また、多塩基酸として無水トリメリット酸を用いると、ポリエステルの主鎖中にカルボキシル基を容易に導入することによって、変性ポリエステルが得られる。なお、ポリエステルの主鎖および／または側鎖にカルボキシル基、スルホン酸基などの親水性基を結合させることによって水中での分散性を持たせた自己分散性ポリエステルも使用できる。
【００４７】
スチレン系ポリマーとしては、スチレン系モノマーのホモポリマーおよびスチレン系モノマーとスチレン系モノマーに共重合可能なモノマーとのコポリマーなどが挙げられる。スチレン系モノマーとしては、たとえば、スチレン、ｏ−メチルスチレン、エチルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−フェニルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレンおよびｐ−ｎ−ドデシルスチレンなどが挙げられる。スチレン系モノマーに共重合可能なモノマーとしては、たとえば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ｎ−オクチル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）アクリル酸フェニルおよび（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチルなどの（メタ）アクリル酸エステル類、アクリロニトリル、メタアクリルアミド、グリシジルメタアクリレート、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタアクリルアミド、２−ヒドロキシエチルアクリレートなどの（メタ）アクリル系モノマー類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルおよびビニルイソブチルエーテルなどのビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトンおよびメチルイソプロペニルケトンなどのビニルケトン類ならびにＮ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカルバゾールおよびＮ−ビニルインドールなどのＮ−ビニル化合物などが挙げられる。スチレン系モノマーおよびスチレン系モノマーに共重合可能なモノマーは、それぞれ１種または２種以上を使用できる。「（メタ）アクリル酸」は、アクリル酸およびメタクリル酸を含む。
【００４８】
（メタ）アクリル樹脂としては、（メタ）アクリル酸エステル類のホモポリマーおよび（メタ）アクリル酸エステル類と（メタ）アクリル酸エステル類に共重合可能なモノマーとのコポリマーなどが挙げられる。（メタ）アクリル酸エステル類としては前述のものと同様のものを使用できる。（メタ）アクリル酸エステル類に共重合可能なモノマーとしては、（メタ）アクリル系モノマー類、ビニルエーテル類、ビニルケトン類およびＮ−ビニル化合物などが挙げられる。これらは前述のものと同様のものを使用できる。（メタ）アクリル樹脂としては、酸性基含有アクリル樹脂も使用できる。酸性基含有アクリル樹脂は、たとえば、アクリル樹脂モノマーまたはアクリル樹脂モノマーとビニル系モノマーとを重合させるに際し、酸性基もしくは親水性基を含有するアクリル樹脂モノマーおよび／または酸性基もしくは親水性基を有するビニル系モノマーを併用することによって製造できる。アクリル樹脂モノマーとしては公知のものを使用でき、たとえば、置換基を有することのあるアクリル酸、置換基を有することのあるメタアクリル酸、置換基を有することのあるアクリル酸エステルおよび置換基を有することのあるメタアクリル酸エステルなどが挙げられる。アクリル樹脂モノマーは１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。ビニル系モノマーとしても公知のものを使用でき、たとえば、スチレン、α−メチルスチレン、臭化ビニル、塩化ビニル、酢酸ビニル、アクリロニトリルおよびメタアクリロニトリルなどが挙げられる。ビニル系モノマーは１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。スチレン系ポリマーおよび（メタ）アクリル樹脂の重合は、一般的なラジカル開始剤を用い、溶液重合、懸濁重合、乳化重合などにより行われる。
【００４９】
ポリウレタンとしては特に制限されないけれども、たとえば、酸性基または塩基性基含有ポリウレタンを好ましく使用できる。酸性基または塩基性基含有ポリウレタンは、公知の方法に従って製造できる。たとえば、酸性基または塩基性基含有ジオール、ポリオールおよびポリイソシアネートを付加重合させればよい。酸性基または塩基性基含有ジオールとしては、たとえば、ジメチロールプロピオン酸およびＮ−メチルジエタノールアミンなどが挙げられる。ポリオールとしては、たとえば、ポリエチレングリコールなどのポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオールおよびポリブタジエンポリオールなどが挙げられる。ポリイソシアネートとしては、たとえば、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートおよびイソホロンジイソシアネートなどが挙げられる。これら各成分はそれぞれ１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【００５０】
エポキシ樹脂としては特に制限されないけれども、酸性基または塩基性基含有エポキシ系樹脂を好ましく使用できる。酸性基または塩基性基含有エポキシ樹脂は、たとえば、ベースになるエポキシ樹脂にアジピン酸および無水トリメリット酸などの多価カルボン酸またはジブチルアミン、エチレンジアミンなどのアミンを付加または付加重合させることによって製造することができる。
【００５１】
本発明では、合成樹脂として、自己分散型樹脂を用いても良い。自己分散型樹脂とは、その分子内に親水性基を有し、水などの液体に対して分散性を有する樹脂である。親水性基としては、たとえば、−ＣＯＯ−基、−ＳＯ３−基、−ＣＯ基、−ＯＨ基、−ＯＳＯ３−基、−ＰＯ３Ｈ２基、−ＰＯ４−基およびこれらの塩などが挙げられる。これらの中でも、−ＣＯＯ−基、−ＳＯ３−基などのアニオン性親水性基が特に好ましい。このような親水性基の１種または２種以上を有する自己分散型樹脂は、分散剤を用いることなくまたは極めて少量の分散剤を用いるだけで、水に分散する。自己分散型樹脂 に含有される親水性基量は特に制限されないけれども、好ましくは自己分散型樹脂１００ｇに対して０．００１モル以上０．０５０モル以下であり、さらに好ましくは０．００５モル以上０．０３０モル以下である。自己分散型樹脂は、たとえば、樹脂に親水性基および不飽和二重結合を有する化合物（以下「親水性基含有化合物」という）を結合させることによって製造できる。親水性基含有化合物の樹脂への結合は、グラフト重合およびブロック重合などの手法に従って実施できる。また、親水性基含有化合物または親水性基含有化合物とそれに共重合可能な化合物とを重合させることによっても、自己分散型樹脂を製造できる。
【００５２】
親水性基含有化合物を結合させる樹脂としては、たとえば、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、クロロポリスチレン、スチレン−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体などのスチレン系樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、アイオノマー樹脂、ポリウレタン、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族炭化水素樹脂および脂環族炭化水素樹脂などが挙げられる。
【００５３】
親水性基含有化合物には、たとえば、不飽和カルボン酸化合物および不飽和スルホン酸化合物などが挙げられる。不飽和カルボン酸化合物としては、たとえば、（メタ）アクリル酸、クロトン酸およびイソクロトン酸などの不飽和モノカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、テトラヒドロフタル酸、イタコン酸およびシトラコン酸などの不飽和ジカルボン酸、無水マレイン酸および無水シトラコン酸などの酸無水物、ならびにこれらのアルキルエステル、ジアルキルエステル、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩およびアンモニウム塩などが挙げられる。不飽和スルホン酸化合物としては、たとえば、スチレンスルホン酸類、スルホアルキル（メタ）アクリレート類、これらの金属塩、アンモニウム塩等を用いることができる。親水性基含有化合物は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。また、親水性基含有化合物以外のモノマー化合物として、たとえば、スルホン酸化合物などを使用できる。スルホン酸化合物としては、たとえば、スルホイソフタル酸、スルホテレフタル酸、スルホフタル酸、スルホコハク酸、スルホ安息香酸、スルホサリチル酸ならびにこれらの金属塩およびアンモニウム塩などが挙げられる。
【００５４】
また、前述の合成樹脂の中でも、樹脂微粒子への造粒操作を容易に実施すること、合成樹脂への添加剤の混練性、樹脂微粒子の形状および大きさを一層均一にすることなどを考慮すると、軟化温度１５０℃以下の合成樹脂が好ましく、軟化温度６０℃以上１５０℃以下の合成樹脂が特に好ましい。さらにその中でも、重量平均分子量が５０００以上５０００００以下の合成樹脂が好ましい。合成樹脂は、１種を単独で使用でき、または、異なる２種以上を併用できる。さらに、同じ樹脂であっても、分子量、単量体組成などのいずれかがまたは全部が異なるものを複数種用いることができる。
【００５５】
本発明で使用する合成樹脂には、一般的な合成樹脂用添加剤の１種または２種以上が含まれてもよい。該合成樹脂用添加剤の具体例としては、たとえば、各種形状（粒子状、繊維状、鱗片状）の無機質充填剤、着色剤、酸化防止剤、離型剤、帯電防止剤、電荷制御剤、潤滑剤、熱安定剤、難燃剤、ドリップ防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、遮光剤、金属不活性剤、老化防止剤、滑剤、可塑剤、衝撃強度改良剤および相溶化剤などが挙げられる。
【００５６】
〔粗粉スラリー調製段階Ｓ１ｂ〕
粗粉スラリー調製段階Ｓ１ｂでは、粗粉調製段階Ｓ１ａで得られる合成樹脂粗粉と液体とを混合し、液体中に合成樹脂粗粉を分散させることによって、粗粉スラリーを調製する。合成樹脂粗粉と混合する液体としては、合成樹脂粗粉を溶解せずかつ均一に分散させ得る液状物であれば特に制限されないけれども、工程管理の容易さ、全工程後の廃液処理、取扱い易さなどを考慮すると、水が好ましく、分散安定剤を含む水がさらに好ましい。分散安定剤は、合成樹脂粗粉を水に添加する前に、水に添加しておくのが好ましい。
【００５７】
分散安定剤としては、この分野で常用されるものを使用できる。その中でも水溶性高分子分散安定剤が好ましい。水溶性高分子分散安定剤としては、たとえば、（メタ）アクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸、無水マレイン酸などのアクリル系単量体、アクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸３−クロロ−２−ヒドロキシプロピルおよびメタクリル酸３−クロロ−２−ヒドロキシプロピルなどの水酸基含有アクリル系単量体、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステルおよびグリセリンモノメタクリル酸エステルなどのエステル系単量体、Ｎ−メチロールアクリルアミドおよびＮ−メチロールメタクリルアミドなどのビニルアルコール系単量体、ビニルアルコールとのエーテル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルおよびビニルプロピルエーテルなどのビニルアルキルエーテル系単量体、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなどのビニルアルキルエステル系単量体、スチレン、α−メチルスチレンおよびビニルトルエンなどの芳香族ビニル系単量体、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドおよびこれらのメチロール化合物などのアミド系単量体、アクリロニトリルおよびメタクリロニトリルなどのニトリル系単量体、アクリル酸クロライドおよびメタクリル酸クロライドなどの酸クロライド系単量体、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾールおよびエチレンイミンなどのビニル窒素含有複素環系単量体、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、メタクリル酸アリルおよびジビニルベンゼンなどの架橋性単量体などから選ばれる１種または２種の親水性単量体を含む（メタ）アクリル系ポリマー、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系ポリマー、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースおよびヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース系ポリマー、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル硫酸カリウム、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンオレイルフェニルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンセチルフェニルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸アンモニウムおよびポリオキシエチレンオレイルフェニルエーテル硫酸アンモニウムなどのポリオキシアルキレンアルキルアリールエーテル硫酸塩、ならびにポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸カリウム、ポリオキシエチレンオレイルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンセチルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸アンモニウムおよびポリオキシエチレンオレイルエーテル硫酸アンモニウムなどのポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩などが挙げられる。
【００５８】
分散安定剤は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。なお、分散安定剤として後記するアニオン系分散剤を用いて得られる樹脂微粒子の水性スラリーをそのまま凝集粒子の製造に用いれば、凝集粒子の製造方法の凝集工程Ｓ２におけるアニオン系分散剤の添加を省略できる。分散安定剤の添加量は特に制限されないけれども、好ましくは粗粉スラリー全量の０．０５重量％以上１０重量％以下、さらに好ましくは０．１重量％以上３重量％以下である。
【００５９】
粗粉スラリーには、分散安定剤とともに、増粘剤および界面活性剤などを添加してもよい。増粘剤は、たとえば、粗粉の一層の微粒化に有効である。界面活性剤は、たとえば、合成樹脂粗粉の水に対する分散性を一層向上させる。増粘剤としては、合成高分子多糖類および天然高分子多糖類から選ばれる多糖類系増粘剤が好ましい。合成高分子多糖類としては公知のものを使用でき、たとえば、カチオン化セルロース、ヒドロキシエチルセルロース、デンプン、イオン化デンプン誘導体およびデンプンと合成高分子とのブロック重合体などが挙げられる。天然高分子多糖類としてはたとえば、ヒアルロン酸、カラギーナン、ローカストビーンガム、キサンタンガム 、グァーガムおよびジェランガムなどが挙げられる。増粘剤は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。増粘剤の添加量は特に制限されないけれども、好ましくは粗粉スラリー全量の０．０１重量％以上２重量％以下である。界面活性剤としては、たとえば、スルホコハク酸ラウリル・２ナトリウム、ポリオキシエチレンスルホコハク酸ラウリル・２ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキル（Ｃ１２〜Ｃ１４）スルホコハク酸・２ナトリウム、スルホコハク酸ポリオキシエチレンラウロイルエタノールアミド・２ナトリウムおよびスルホコハク酸ジオクチル・ナトリウムなどのスルホコハク酸エステル塩が挙げられる。界面活性剤は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。界面活性剤の添加量は特に制限されないけれども、好ましくは粗粉スラリー全量の０．０５重量％以上０．２重量％以下である。
【００６０】
合成樹脂粗粉と液体との混合は、一般的な混合機を用いて行われ、それによって粗粉スラリーが得られる。ここで、液体に対する合成樹脂粗粉の添加量は特に制限はないけれども、好ましくは合成樹脂粗粉と液体との合計量の３重量％以上４５重量％以下、さらに好ましくは５重量％以上３０重量％以下である。また、合成樹脂粗粉と水との混合は、加熱下または冷却下に実施してもよいけれども、通常は室温下に行われる。混合機としては、たとえば、ヘンシェルミキサ（商品名、三井鉱山（株）製）、スーパーミキサ（商品名、（株）カワタ製）、メカノミル（商品名、岡田精工（株）製）などのヘンシェルタイプの混合装置、オングミル（商品名、ホソカワミクロン（株）製）、ハイブリダイゼーションシステム（商品名、（株）奈良機械製作所製）およびコスモシステム（商品名、川崎重工業（株）製）などが挙げられる。こうして得られる粗粉スラリーは、そのまま粉砕段階Ｓ１ｃに供してもよいけれども、たとえば、前処理として、一般的な粉砕処理を施し、合成樹脂粗粉の粒径を好ましくは１００μｍ前後、さらに好ましくは１００μｍ以下に粉砕した後、粉砕段階Ｓ１ｃに供してもよい。前処理である粉砕処理は、たとえば、粗粉スラリーを高圧下にて一般的な耐圧ノズルに通過させることによって行われる。本段階で調製された粗粉スラリーは、粉砕用高圧ホモジナイザ１のタンク２に供給される。
【００６１】
〔粉砕段階Ｓ１ｃ〕
粉砕段階Ｓ１ｃでは、粗粉スラリー調製段階Ｓ１ｂで得られる粗粉スラリーを加熱加圧下に粉砕して、樹脂微粒子の水性スラリーを得る。粗粉スラリーの加熱加圧には粉砕用高圧ホモジナイザ１における加圧ユニット４および加熱器５が用いられる。粗粉の粉砕には粉砕用高圧ホモジナイザ１における粉砕用ノズル６が用いられる。粗粉スラリーの加熱加圧条件は特に制限されないけれども、５０ＭＰａ以上２５０ＭＰａ以下に加圧されかつ５０℃以上に加熱されるのが好ましく、５０ＭＰａ以上２５０ＭＰａ以下に加圧されかつ粗粉中に含まれる合成樹脂の軟化温度以上に加熱されるのがさらに好ましく、５０ＭＰａ以上２５０ＭＰａ以下に加圧されかつ粗粉中に含まれる合成樹脂の軟化温度〜Ｔｍ＋２５℃（Ｔｍ：合成樹脂のフローテスターにおける軟化温度）に加熱されるのが特に好ましい。ここで、粗粉が２種以上の合成樹脂を含む場合は、合成樹脂の軟化温度およびフローテスターにおける軟化温度は、いずれも、最も高い軟化温度またはフローテスターにおける軟化温度を有する合成樹脂の値である。圧力が５０ＭＰａ未満では、せん断エネルギーが小さくなり、粉砕が充分に進まないおそれがある。２５０ＭＰａを超えると、実際の生産ラインにおいて危険性が大きくなり過ぎ、現実的ではない。粗粉スラリーは、前記範囲の圧力および温度で粉砕用ノズル６の入口から粉砕用ノズル６内に導入される。粉砕用ノズル６の出口から排出される水性スラリーは、たとえば、樹脂微粒子を含み、６０℃以上Ｔｍ＋６０℃以下（Ｔｍは前記に同じ）かつ５〜８０ＭＰａ程度の加熱加圧状態で排出される。
【００６２】
〔減圧段階Ｓ１ｄ〕
減圧段階Ｓ１ｄでは、粉砕段階Ｓ１ｃで得られる加熱加圧状態にある樹脂微粒子の水性スラリーを、バブリングが発生しない状態に保持しながら大気圧またはそれに近い圧力まで減圧する。減圧には粉砕用高圧ホモジナイザ１における減圧モジュール７が用いられる。減圧段階Ｓ１ｄ終了後の水性スラリーは、たとえば、樹脂微粒子を含み、液温が６０〜Ｔｍ＋６０℃程度である。本発明においてＴｍは樹脂微粒子の軟化温度である。本発明において、樹脂微粒子の軟化温度は流動特性評価装置（商品名：フローテスターＣＦＴ−１００Ｃ、株式会社島津製作所製）を用いて測定した。流動特性評価装置（フローテスターＣＦＴ−１００Ｃ）において、荷重１０ｋｇｆ／ｃｍ２（９．８×１０５Ｐａ）を与えて試料（樹脂微粒子）１ｇがダイ（ノズル、口径１ｍｍ、長さ１ｍｍ）から押出されるように設定し、昇温速度毎分６℃で加熱し、ダイから試料の半分量が流出したときの温度を求め、軟化温度とした。また、合成樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、次のようにして求められる。示差走査熱量計（商品名：ＤＳＣ２２０、セイコー電子工業（株）製）を用い、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ  ７１２１−１９８７に準じて、試料（カルボキシル基含有樹脂または水溶性樹脂）１ｇを昇温速度毎分１０℃で加熱してＤＳＣ曲線を測定した。得られたＤＳＣ曲線のガラス転移に相当する吸熱ピークの高温側のベースラインを低温側に延長した直線と、ピークの立ち上がり部分から頂点までの曲線に対して勾配が最大になるような点で引いた接線との交点の温度をガラス転移温度（Ｔｇ）として求めた。
【００６３】
〔冷却段階Ｓ１e〕
冷却段階Ｓ１eでは、減圧段階Ｓ１ｄにおいて減圧され、液温６０〜Ｔｍ＋６０℃（Ｔｍは上記に同じ）程度の樹脂微粒子の水性スラリーを冷却し、２０〜４０℃程度の樹脂微粒子の水性スラリーにする。冷却には、粉砕用高圧ホモジナイザ１の冷却機８が用いられる。
【００６４】
このようにして、樹脂微粒子を含む水性スラリーが得られる。この水性スラリーは、そのまま凝集粒子の製造に使用できる。また、該水性スラリーから樹脂微粒子を単離し、該樹脂微粒子を新たにスラリー化して凝集粒子の原料として用いてもよい。該水性スラリーから樹脂微粒子を単離するには、濾過、遠心分離などの一般的な分離手段が用いられる。本実施形態では、粗粉スラリーを粉砕用ノズル６に流過させる際に粗粉スラリーに付加する温度および圧力、粗粉スラリー中の粗粉濃度および粉砕の回数などを適宜調整することによって、得られる樹脂微粒子の粒径を制御できる。粉砕の回数は、たとえば、配管に連結させる粉砕用ノズルの個数および粉砕用ノズルの衝突壁の数によって調整される。本発明では、樹脂微粒子の体積平均粒子径が好ましくは３μｍ以下、さらに好ましくは０．４μｍ以上３μｍ以下になるように各条件を調整する。
【００６５】
なお、本明細書において、体積平均粒子径および変動係数（ＣＶ値）は次のようにして求められる値である。電解液（商品名：ＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ、ベックマン・コールター社製）５０ｍｌに、試料２０ｍｇおよびアルキルエーテル硫酸エステルナトリウム１ｍｌを加え、超音波分散器（商品名：ＵＨ−５０、ＳＴＭ社製）により超音波周波数２０ｋＨｚで３分間分散処理して測定用試料を調製した。この測定用試料について、粒度分布測定装置（商品名：Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ３、ベックマン・コールター社製）を用い、アパーチャ径：２０μｍ、測定粒子数：５００００カウントの条件下に測定を行い、試料粒子の体積粒度分布から体積平均粒子径および体積粒度分布における標準偏差を求めた。変動係数（ＣＶ値、％）は、下記式に基づいて算出した。
ＣＶ値（％）＝（体積粒度分布における標準偏差／体積平均粒子径）×１００
【００６６】
〔凝集工程Ｓ２〕
本工程では、樹脂微粒子の水性スラリー調製工程Ｓ１において調製した樹脂微粒子の水性スラリーを加熱加圧下にコイル状配管に流過させることによって、樹脂微粒子が凝集し、凝集粒子の水性スラリー（以下特に断わらない限り「凝集粒子スラリー」という）が得られる。樹脂微粒子スラリーにおける樹脂微粒子濃度は、特に制限されないけれども、好ましくは樹脂微粒子スラリー全量の２重量％以上４０重量％以下、さらに好ましくは５重量％以上２０重量％以下である。２重量％未満では、樹脂微粒子の凝集力が小さくなり、粒径制御が困難になるおそれがある。４０重量％を超えると、樹脂微粒子の過凝集が起こるおそれがある。
【００６７】
樹脂微粒子スラリーには、カチオン系分散剤およびアニオン系分散剤を添加してもよい。カチオン系分散剤およびアニオン系分散剤は、樹脂微粒子のマトリックス成分である合成樹脂が自己分散型樹脂以外の樹脂である場合に、樹脂微粒子スラリーに添加するのが好ましい。アニオン系分散剤は樹脂微粒子の水中での分散性を向上させる。カチオン系分散剤は電気的にアニオン系分散剤を中和してアニオン系分散剤の分散安定性をなくし、樹脂微粒子のヘテロ凝集を引き起こす。すなわち、本発明では、カチオン系分散剤は凝集剤として作用する。したがって、樹脂微粒子スラリーにアニオン系分散剤を添しておき、さらにカチオン性分散剤を添加することによって、樹脂微粒子の凝集が円滑に進行するとともに過凝集の発生が防止され、粒度分布幅の狭い凝集粒子を収率良く製造できる。
【００６８】
アニオン系分散剤は、凝集工程で樹脂微粒子の水性スラリーに添加されてもよく、前述の粗粉スラリー調製段階Ｓ１ｂにおいて添加されたものであってもよい。粗粉スラリーの調製工程において、アニオン系分散剤を添加し、凝集工程においてカチオン系分散剤を添加する場合には、粗粉スラリーの調製工程において、アニオン系分散剤によって樹脂微粒子を水性スラリー中に分散安定化させておき、凝集工程において、アニオン系分散剤とは逆の電荷を持つカチオン系分散剤で、アニオン系分散剤を不安定化させることによって、樹脂微粒子を凝集させる。
【００６９】
カチオン系分散剤としては公知のものを使用できるけれども、たとえば、アルキルトリメチルアンモニウム型カチオン系分散剤、アルキルアミドアミン型カチオン系分散剤、アルキルジメチルベンジルアンモニウム型カチオン系分散剤、カチオン化多糖型カチオン系分散剤、アルキルベタイン型カチオン系分散剤、アルキルアミドベタイン型カチオン系分散剤、スルホベタイン型カチオン系分散剤およびアミンオキサイド型カチオン系分散剤などが好ましい。これらの中でも、アルキルトリメチルアンモニウム型カチオン系分散剤がさらに好ましい。アルキルトリメチルアンモニウム型カチオン系分散剤の具体例としては、たとえば、塩化ステアリルトリメチルアンモニウム、塩化トリ（ポリオキシエチレン）ステアリルアンモニウムおよび塩化ラウリルトリメチルアンモニウムなどが挙げられる。カチオン系分散剤は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。カチオン系分散剤は、たとえば、樹脂微粒子の水性スラリーに添加して用いられる。カチオン系分散剤の添加量は特に制限されず広い範囲から適宜選択できるけれども、好ましくは樹脂微粒子スラリー全量の０．１重量％以上５重量％以下である。添加量が０．１重量％未満では、樹脂微粒子の分散性を弱める能力が不充分になり、樹脂微粒子の凝集が不充分になるおそれがある。添加量が５重量％を超えると、カチオン系分散剤の分散効果が発現するようになり、凝集が不充分になるおそれがある。
【００７０】
アニオン系分散剤としては公知のものを使用できるけれども、スルホン酸型アニオン系分散剤、硫酸エステル型アニオン系分散剤、ポリオキシエチレンエーテル型アニオン系分散剤、リン酸エステル型アニオン系分散剤およびポリアクリル酸塩などが挙げられる。アニオン系分散剤の具体例としては、たとえば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウムおよびポリオキシエチレンフェニルエーテルなどを好ましくは使用できる。アニオン系分散剤は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。アニオン系分散剤の添加量は特に制限されないけれども、好ましくは樹脂微粒子スラリー全量の０．１重量％以上５重量％以下である。０．１重量％未満ではアニオン系分散剤による樹脂微粒子の分散効果が不充分になり、過凝集が起こるおそれがある。５重量％を超えて添加しても分散効果は、分散剤を０．１重量％以上５重量％以下添加した場合の分散効果以上には向上せず、却って樹脂微粒子スラリーの粘性が高くなることによって樹脂微粒子の分散性が低下する。その結果過凝集が起こるおそれがある。
【００７１】
カチオン系分散剤とアニオン系分散剤との使用割合は特に制限されず、カチオン系分散剤の使用によってアニオン系分散剤の分散効果が低下する使用割合であれば特に制限されない。ただし、凝集粒子の粒径制御の容易性、凝集の起こり易さ、過凝集の発生防止および凝集粒子の粒度分布の幅のさらなる狭小化などを考慮すると、アニオン系分散剤とカチオン系分散剤とを、重量比で、好ましくは１０：１〜１：１０、さらに好ましくは１０：１〜１：３、特に好ましくは５：１〜１：２の割合で用いるのがよい。なお、アニオン系分散剤は粗粉スラリーを調製する段階で、粗粉スラリーに添加してもよい。
【００７２】
樹脂微粒子スラリーは、好ましくは樹脂微粒子のガラス転移温度以上樹脂微粒子の軟化温度（℃）以下、さらに好ましくは６０℃以上９０℃以下に加熱され、かつ好ましくは５ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下、さらに好ましくは５ＭＰa以上２０ＭＰａ以下に加圧される。樹脂微粒子のガラス転移温度以上樹脂微粒子の軟化温度（℃）以下で加熱され、かつ５ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下で加圧されることによって、樹脂微粒子の過凝集を起すことなく、凝集粒子を収率良く短時間で得ることができる。６０℃以上９０℃以下で加熱され、５ＭＰa以上２０ＭＰａ以下で加圧されることによって、樹脂微粒子の過凝集を起すことなく、凝集粒子を一層収率良く短時間で得ることができる。加熱温度が樹脂微粒子のガラス転移温度未満では、樹脂微粒子の凝集が起こり難くなり、凝集粒子の収量が低下するおそれがある。加熱温度が樹脂微粒子の軟化温度を超えると、過凝集が起こり、粒径制御も困難になる。加圧圧力が５ＭＰａ未満では、樹脂微粒子スラリーをコイル状配管内で円滑に流過させ得ない。加圧圧力が１００ＭＰａを超えると、樹脂微粒子の凝集が非常に起こり難くなる。
【００７３】
樹脂微粒子スラリーを流過させるコイル状配管は、内部に流路を有するパイプ状配管がコイル状すなわち螺旋状に巻かれた部材であり、図６に示す加熱器５と同様のものを用いることができる。なお、樹脂微粒子の水性スラリー調製工程Ｓ１における加熱器５は、コイル状配管５０に限定されず各種の形状の加熱器を用いることができる。コイル状配管５０のコイル巻き数は、好ましくは１以上２００以下、さらに好ましくは２５以上６０以下、特に好ましくは１５以上３５以下である。コイル巻き数が１未満では、樹脂微粒子ではなく適度な粒径を有する凝集粒子の凝集が起こり、粗大粒子が生成する。コイル巻き数が２００を超えると、遠心力を付加される時間が長くなるので、粒径制御が困難になる。その結果、適度な粒径を有する凝集粒子の収率が低下する。コイルの巻き数が１以上２００以下の範囲であれば、粒径制御が容易であり、形状および粒径の揃った凝集粒子を収率良く得ることができる。コイル巻き数が１５以上３５以下の範囲にあれば、粒径制御が特に容易であり、形状および粒径の揃った凝集粒子を一層収率良く得ることができる。
【００７４】
また、１個のコイルにおけるコイル半径は特に制限されないけれども、好ましくは２５ｍｍ以上２００ｍｍ以下、特に好ましくは３０ｍｍ以上８０ｍｍ以下である。コイル半径が２５ｍｍ未満では、コイル状配管５０の流路内で角速度が支配的、すなわち円運動が支配的になり、樹脂微粒子が流路の内壁面およびその近傍に安定的に偏在する傾向がある。その結果、樹脂微粒子の過凝集が起こり易くなり、粒径制御が困難になり、適度な粒径を有する凝集粒子の収率が低下する。コイル半径が２００ｍｍを超えると、流路内で遠心力が大きくなり、遠心力とせん断力とが掛かることによって発生する乱流が発生し難くなり、樹脂微粒子同士が衝突する機会が減少し、樹脂微粒子の凝集が起こり難くなる。したがって、粒径制御が困難になり、適度な粒径を有する凝集粒子の収量が低下する。
【００７５】
また、ピッチ角は、１０°以上３０°以下が好ましい。ピッチ角は、図６におけるコイル状配管５０の自由高さに垂直な面と、コイル状配管５０との角度で、コイルの傾きを表す。コイル角が１０°未満では、コイル間隔が短すぎるので、コイル状配管５０において、隣り合う管の間を流れる熱媒体量が、コイル状配管５０の外周面またはコイル状配管５０の内周面に沿って流れる熱媒体量よりも少なくなり、コイル状配管５０を流過する樹脂微粒子スラリーの温度にむらが生じる。ピッチ角が３０°より大きいと、十分な遠心力が得られ難く、コイル全体の長さがかなり長くなることによって、加熱器として扱いづらくなる。コイル全体の長さは、パイプ状部材の全体の長さのことである。
【００７６】
図８は、２分の１コイルピッチ６０およびコイル全体の長さの求め方を説明するための図である。コイル状配管５０のコイル曲率半径５４、巻き数およびピッチ角から、２分の１コイルピッチ６０およびコイル全体の長さを算出することができる。図７（ａ）において、コイル全体の長さは、コイル曲率半径５４、巻き数および傾斜率を用いて以下のように表すことができる。
（コイル全体の長さ）＝２π×（コイル曲率半径）×（巻き数）×（傾斜率）
【００７７】
傾斜率は、垂直方向の高さ６１に対する実際のコイルの高さ６２の比率であり、以下の式で表される。
（傾斜率）＝（実際のコイルの高さ）／（垂直方向の高さ）
【００７８】
コイル状配管５０のピッチ角を表すピッチ角θが３０°、コイル曲率半径が４０ｍｍ、巻き数が５０のときの２分の１コイルピッチ６０およびコイル全体の長さは以下のようにして求めることができる。
【００７９】
図８（ｂ）において、垂直方向の高さ６１、実際のコイルの高さ６２および垂直方向の高さ６１と実際のコイルの高さ６２とを結ぶ線である底辺６５によって形成される直角三角形において、点線６３で示すように底辺６５を均等に２分割すると、鋭角が１５°の直角三角形ができ、三辺の比率は短いほうから０．５：√３：１．８となる。
実際のコイルの高さ６２は、コイル曲率半径の２倍、すなわち４０×２であり、２分の１コイルピッチをｘとすると、ｘは以下のように求められる。
√３：０．５＝４０×２：ｘ
ｘ＝１１．５（ｍｍ）
【００８０】
傾斜率は（１．８／√３）であるので、コイル全体の長さは以下のように求められる。
コイル全体の長さ＝２×π×４０×５０×１．８／√３＝２６１０５．４（ｍｍ）
【００８１】
樹脂微粒子スラリーが加熱加圧状態でコイル状配管を流過することによって、凝集が起こる理由は充分明らかではないけれども、次のように考えられる。樹脂微粒子スラリーは、直線状配管の流路内では層流を形成して流過する。層流では、流路の中心には粒径の大きな粒子がほぼ整列して流れ、流路の内壁面近傍には粒径の小さな粒子がほぼ整列して流れる。この時は、流れに乱れがないので、粒子同士が衝突することは少なく、凝集はほとんど起こらない。これに対し、樹脂微粒子スラリーがコイル状配管の流路内に導入されると、流路の内壁面近傍では流路の外方へ向う遠心力が強くなる。これに対し、流路の中心では遠心力と剪断力とが掛かることによって乱流が発生する。粒径の大きい粒子は遠心力によって流路の内壁面近傍に集まり、遠心力が強いことから不規則な挙動を示すことなくほぼ整列して流過し、粒子同士の衝突も少なく、凝集は起こり難い。一方、樹脂微粒子のような粒径（または質量）の小さい粒子は流路の中心部分において乱流に巻き込まれながら流過するので、粒子同士の衝突回数が増加し、凝集が頻発する。そして、凝集粒子が適度な大きさになると、該凝集粒子は遠心力によって流路の内壁面近傍に移動し、樹脂微粒子の過凝集が発生するのを防ぐ。このようにして、過凝集による粗大粒子の発生を出来るだけ防止しながら、樹脂微粒子のみをほぼ選択的に凝集させ得る。
【００８２】
〔減圧工程Ｓ３〕
減圧工程Ｓ３では、凝集工程Ｓ２で得られる加熱加圧状態にある凝集粒子スラリー中の凝集粒子表面から気泡を取り除きながら、また、突沸による泡立ち（バブリング）が発生しないように、大気圧またはそれに近い圧力まで減圧する。減圧に並行して粒度調整が行われる。粒度調整は、主に、粗大粒子の小径化である。したがって、減圧後の凝集粒子スラリーは粗大粒子をほとんど含まず、形状および粒径のほぼ均一な凝集粒子を含み、液温が５０〜８０℃程度である。
【００８３】
凝集粒子スラリーの減圧は、たとえば、減圧ノズルを用いて行われる。減圧ノズルとしては、たとえば、図９に示す減圧ノズル２５を使用できる。図９は減圧ノズル２５の構成を模式的に示す長手方向断面図である。減圧ノズル２５には、その内部を長手方向に貫通するように流路２６が形成される。流路２６の長手方向の一端が入口２７であり、他端が出口２８である。入口２７から加熱加圧状態にある凝集粒子スラリーが減圧ノズル２５内に導入され、出口２８から減圧され加熱状態にある凝集粒子スラリーが減圧ノズル２５の外方に排出される。流路２６は、その長手方向軸線が減圧ノズル２５の長手方向軸線に一致しかつ出口径が入口径よりも大きくなるように形成される。さらに本実施の形態では、流路２６は、スラリー流過方向（矢符２９の方向）に垂直な方向の断面径が相対的に小さい部分と相対的に大きい部分とが交互に連なるように形成される。さらに、流路２６の入口２７付近は断面径が相対的に小さい部分になり、出口２８付近は断面径が相対的に大きい部分になるように形成される。
【００８４】
加熱加圧状態にある凝集粒子スラリーが入口２７から減圧ノズル２５の流路２６に導入されると、該スラリーは減圧を受けながら流路２６内を流過する。減圧ノズル２５を流過させて減圧することによって、凝集粒子の水性スラリー中の凝集粒子表面から気泡を取り除くことができるので、凝集粒子表面を水性スラリー中の溶液となじませることができ、より効果的に凝集粒子に外力を与えることができる。また、突沸の発生を防ぎ、突沸による乱流の発生を防ぐことができるので、樹脂微粒子の過凝集を防止することができる。また、凝集粒子のうち過度に粒径の大きいものだけが流路２６の内壁面２６ａに接触し、余分な樹脂微粒子が解離されて適度な大きさの凝集粒子になり、出口２８から排出される。減圧ノズル２５では流路２６の出口径が入口径よりも大きくなることから、スラリーが内壁面２６aと接触することによって適度な剪断力が付加される。したがって、過度に粒径の大きい凝集粒子（粗大粒子）のみが粒径制御を受け、凝集粒子の粒度分布の幅を狭くすることができる。一方、入口径が出口径よりも大きい場合には強い剪断力が付加されるので、過度に粒径の大きい凝集粒子だけでなく、それ以外の凝集粒子からも樹脂微粒子が脱離する。このため、凝集粒子の粒度分布の幅が減圧ノズルに入る前に比べて広がってしまうおそれがある。
【００８５】
本実施の形態では、減圧ノズル２５に限定されず、出口径が入口径よりも大きくなるように形成される流路を有する各種減圧ノズルを使用できる。出口径を入口径よりも大きくすることによって、減圧ノズル内で適度に粉砕された凝集粒子の再凝集による粗大化粒子の生成が防止される。図１０は、別形態の減圧ノズル３０の構成を模式的に示す長手方向断面図である。減圧ノズル３０は、その内部を長手方向に貫通するように流路３１が形成される。流路３１の一端が入口３２であり、他端が出口３３である。流路３１は、その長手方向軸線が減圧ノズル３０の長手方向軸線に一致しかつ出口径が入口径よりも大きくなるように形成される。さらに本実施の形態では、流路３１は、スラリー流過方向（矢符３４の方向）に垂直な方向の断面径が入口３２から出口３３に向けて連続的にかつ徐々に大きくなるように形成される。減圧ノズル３０は、減圧ノズル２５と同様の効果を有する。さらに本実施の形態では、減圧ノズルに限定されず、粉砕用高圧ホモジナイザ１における減圧モジュール７も使用できる。
【００８６】
本実施の形態では、コイル状配管と減圧ノズルまたは減圧モジュールとを交互に複数個ずつ並べて設置し、凝集および減圧を交互にかつ繰返し行えば、凝集粒子の形状および粒子径が一層均一になる。
【００８７】
〔冷却工程Ｓ４〕
冷却工程Ｓ４では、減圧工程Ｓ３で得られる液温５０〜８０℃程度の凝集粒子スラリーを冷却する。この凝集粒子スラリーから凝集粒子を分離し、必要に応じて洗浄した後、乾燥させることによって、凝集粒子が得られる。凝集粒子の分離には、ろ過、遠心分離およびデカンテーションなどの一般的な固液分離手段を採用できる。凝集粒子の洗浄は、未凝集の樹脂微粒子、アニオン系分散剤およびカチオン系分散剤などを除去するために行われる。洗浄には、たとえば、導電率２０μＳ／ｃｍ以下の純水を用いる。凝集粒子と純水とを混合し、この混合物から凝集粒子を分離した後に残る洗浄水の導電率が５０μＳ／ｃｍ以下になるまで、前記純水による洗浄を繰返し実施する。洗浄後、乾燥させることによって、凝集粒子が得られる。このようにして得られる凝集粒子は、好ましくは５〜６μｍ程度の体積平均粒子径を有し、形状および粒径が均一で、粒度分布の幅が非常に狭い。体積平均粒子径が５〜６μｍ程度である凝集粒子を得るためには、たとえば、最適な時間に終了させることが重要である。なお、本発明では、冷却工程Ｓ４の直後に、減圧工程を設けてもよい。この減圧工程は減圧工程Ｓ３と同様である。
【００８８】
上記した樹脂微粒子の凝集方法は、たとえば、国際公開第０３／０５９４９７号パンフレットに記載の高圧ホモジナイザを用いて実施できる。図１１は、図１に示す本発明の凝集粒子の製造方法を実施するための高圧ホモジナイザ３５（以下「凝集用高圧ホモジナイザ」ともいう）の構成を簡略化して示す系統図である。高圧ホモジナイザ３５は図３に示す粉砕用高圧ホモジナイザ１に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。高圧ホモジナイザ３５は、粉砕用ノズル６を含まず、減圧モジュール７とは異なる３つの減圧モジュール、すなわち、第１減圧モジュール３６，第２減圧モジュール３８および第３減圧モジュール３９を含みかつコイル状配管３７を含む点で粉砕用高圧ホモジナイザ１とは異なる。高圧ホモジナイザ３５は粒子を粉砕するのではなく、粒子を凝集させるための高圧ホモジナイザである。高圧ホモジナイザ３５は、タンク２と、送りポンプ３と、加圧ユニット４と、加熱器５と、第１減圧モジュール３６と、コイル状配管３７と、第２減圧モジュール３８と、冷却機８と、第３減圧モジュール３９と、配管９と、取り出し口１０とを含む。高圧ホモジナイザ３５では、タンク２、送りポンプ３、加圧ユニット４、加熱器５、第１減圧モジュール３６、コイル状配管３７、第２減圧モジュール３８、冷却機８および第３減圧モジュール３９がこの順番で配管９によって連結される。配管９によって連結される系内においては、第３減圧モジュール３９によって減圧された後の樹脂微粒子の水性スラリーを取り出し口１０から系外に取り出しても良く、また第３減圧モジュール３９によって減圧された後のスラリーを再度タンク２に戻し、矢符１１の方向に繰返し循環してもよい。
【００８９】
タンク２、送りポンプ３および加圧ユニット４には、粉砕用高圧ホモジナイザ１におけるのと同様のものが用いられる。タンク２内の樹脂微粒子スラリーは、送りポンプ３および加圧ユニット４によって、加圧された状態で加熱器５に送給される。加熱器５にも、粉砕用高圧ホモジナイザ１におけるのと同様のものが用いられる。すなわち、コイル状配管と図示しない加熱手段とを含む図６に示す加熱器５が用いられる。コイル状配管の両端は、それぞれ配管９に接続される。加熱器５内を流過させることによって、樹脂微粒子スラリーが加熱加圧状態になり、第１減圧モジュール３６に供給される。第１減圧モジュール３６には、たとえば、減圧ノズルが用いられる。減圧ノズルは、その内部を長手方向に貫通するように流路が形成されたノズルである。流路の長手方向の一端部が入口であり、他端部が出口であり、出口径が入口径よりも大きくなるように形成される。入口および出口はそれぞれ配管９に接続され、入口から加熱加圧状態にあるスラリーが流路内に導入され、出口から減圧されたスラリーが排出される。減圧ノズルとしては、たとえば、図９に示す減圧ノズル２５および図１０に示す減圧ノズル３０などが挙げられる。また、減圧ノズルに代えて、粉砕用高圧ホモジナイザ１における減圧モジュール７も使用できる。第１減圧モジュール３６によって、加熱器５内で生成する粗大粒子が粉砕される。コイル状配管３７内では樹脂微粒子の凝集工程が行われ、凝集粒子スラリーが得られる。コイル状配管３７は、上記〔凝集工程Ｓ２〕で説明したものと同じものを使用できる。第２減圧モジュール３８内では、減圧工程が実施される。すなわち、凝集粒子スラリーの減圧が行われるとともに、粗大粒子のみが選択的に粉砕され、凝集粒子の粒度制御が行われる。冷却機８では冷却工程が行われ、凝集粒子スラリーが冷却される。冷却機８には、粉砕用高圧ホモジナイザ１におけるものと同様のものが用いられる。冷却された凝集粒子スラリーが第３減圧モジュール３９内で再度の粒度制御を受けることによって、凝集粒子が得られる。
【００９０】
高圧ホモジナイザ３５によれば、まず、タンク２に樹脂微粒子スラリーが充填され、カチオン系分散剤およびアニオン系分散剤（粗粉調製段階Ｓ１ｂにおいてアニオン系分散剤を粗粉に含ませていればカチオン系分散剤のみ）が添加された後に加熱器５のコイル状配管に導入され、加熱加圧状態にされる。その後第１減圧モジュール３６によって粗大粒子の解砕を受けた後、コイル状配管３７によって加熱加圧下に樹脂微粒子に遠心力と剪断力とが付加され、樹脂微粒子が選択的に凝集し、凝集粒子スラリーが生成する。この凝集粒子スラリーは次に第２減圧モジュール３８に導入され、減圧を受けるとともに、過度の粒径を有する凝集粒子から樹脂微粒子が脱離し、凝集粒子の粒径が揃えられる。この凝集粒子スラリーは冷却機８に導入され、冷却された後、第３減圧モジュール３９において再度の粒度制御を受ける。これによって、凝集工程Ｓ２〜減圧工程Ｓ３〜冷却工程Ｓ４が終了する。これらの一連の工程を繰返し実施しても良い。その場合、冷却工程Ｓ１３で得られる凝集粒子スラリーはタンク２に再循環され、再度同じ処理に付される。
【００９１】
図１２は、別形態の凝集用高圧ホモジナイザ４０の構成を簡略化して示す系統図である。高圧ホモジナイザ４０は高圧ホモジナイザ３５に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。高圧ホモジナイザ４０は、高圧ホモジナイザ３５における第２減圧モジュール３８と冷却機８との間に、コイル状配管４１および減圧モジュール４２が設けられることを特徴とする。コイル状配管４１は凝集工程Ｓ２の項で説明したものと同様のものである。減圧モジュール４２は第１減圧モジュール３６と同様のものである。高圧ホモジナイザ４０によれば、コイル状配管と減圧モジュールとを１セットとし、このセットを複数設けることによって、樹脂微粒子の凝集と過度の粒径を有する凝集粒子の粒径制御（小径化）とを繰返し実施できる。したがって、凝集粒子の粒径が一層均一になり、最終的に得られる凝集粒子の粒度分布の幅が一層狭くなる。
【００９２】
［凝集粒子］
本発明によって製造される凝集粒子は、樹脂微粒子の凝集物であり、好ましくはその体積平均粒子径が５〜６μｍになるように、粒度制御して製造される。体積平均粒子径５〜６μｍの凝集粒子は、たとえば、トナーとして用いられる場合に、画像形成装置内のトナーまたはトナーとキャリアとが収容される現像槽などで加熱下における保存安定性に優れる。また、トナーの画像再現性が良好であり、高濃度かつ高精細で、画像不良のない高画質画像を安定的に形成できる。この体積平均粒子径が５〜６μｍの凝集粒子は、前述の樹脂微粒子の水性スラリー調製工程において得られる体積平均粒子径３μｍ以下、さらに好ましくは体積平均粒子径０．４μｍ以上３μｍ以下の樹脂微粒子を凝集させることによって得ることができる。樹脂微粒子の体積平均粒子径が０．４μｍ未満では、目標とする凝集粒子の粒度到達までに長時間を要し、非効率である。また、体積平均粒子径が３μｍを超えると、体積平均粒子径５〜６μｍ程度の、原稿画像の高精細な再現に有利な凝集粒子を得るのが困難になる。
【００９３】
最終的に得られる凝集粒子を、電子写真方式におけるトナーとして用いる場合には、樹脂微粒子の水性スラリー調製工程における粗粉調製段階では、前述の合成樹脂の中でも、ポリエステルを用いることが好ましい。ポリエステルは透明性に優れ、また凝集粒子に良好な粉体流動性、低温定着性および二次色再現性などを付与できるので、カラートナー用の結着樹脂に好適である。また、ポリエステルとアクリル樹脂とをグラフト化して用いてもよい。
【００９４】
また凝集粒子をトナーとして用いる場合、好ましくは、着色剤、離型剤および電荷制御剤などを合成樹脂中に含有させる。着色剤としては特に制限されず、たとえば、有機系染料、有機系顔料、無機系染料、無機系顔料などを使用できる。
【００９５】
黒色着色剤としては、たとえば、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭、非磁性フェライト、磁性フェライト、マグネタイトなどが挙げられる。
【００９６】
黄色着色剤としては、たとえば、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８などが挙げられる。
【００９７】
橙色着色剤としては、たとえば、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダスレンブリリアントオレンジＧＫ、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１およびＣ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３などが挙げられる。
【００９８】
赤色着色剤としては、たとえば、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウオッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドＣ、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８およびＣ．Ｉ．ピグメントレッド２２２などが挙げられる。
【００９９】
紫色着色剤としては、たとえば、マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキなどが挙げられる。青色着色剤としては、たとえば、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーＢＣ、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０などが挙げられる。
【０１００】
緑色着色剤としては、たとえば、クロムグリーン、酸化クロム、ピクメントグリーンＢ、マイカライトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧおよびＣ．Ｉ．ピグメントグリーン７などが挙げられる。白色の着色剤としては、たとえば、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白および硫化亜鉛などの化合物が挙げられる。着色剤は１種を単独で使用でき、または２種以上の異なる色のものを併用できる。また、同色であっても、２種以上を併用できる。樹脂微粒子における着色剤の含有量は特に制限されないけれども、好ましくは樹脂微粒子の全量の０．１重量％以上２０重量％以下、さらに好ましくは０．２重量％以上１０重量％以下である。
【０１０１】
離型剤としても特に制限されず、たとえば、パラフィンワックスとその誘導体およびマイクロクリスタリンワックスとその誘導体などの石油系ワックス、フィッシャートロプシュワックスとその誘導体、ポリオレフィンワックスとその誘導体、低分子量ポリプロピレンワックスとその誘導体およびポリオレフィン系重合体ワックス（低分子量ポリエチレンワックスなど）とその誘導体などの炭化水素系合成ワックス、カルナバワックスとその誘導体、ライスワックスとその誘導体、キャンデリラワックスとその誘導体および木蝋などの植物系ワックス、蜜蝋および鯨蝋などの動物系ワックス、脂肪酸アミドおよびフェノール脂肪酸エステルなどの油脂系合成ワックス、長鎖カルボン酸とその誘導体、長鎖アルコールとその誘導体、シリコーン系重合体ならびに高級脂肪酸などのワックスが挙げられる。なお、誘導体には、酸化物、ビニル系モノマーとワックスとのブロック共重合物およびビニル系モノマーとワックスとのグラフト変性物などが含まれる。これらの中でも、前述の樹脂微粒子の水性スラリー調製工程における樹脂微粒子の水性スラリーの液温以上の融点を有するワックスが好ましい。樹脂微粒子における離型剤の含有量は特に制限されず広い範囲から適宜選択できるけれども、好ましくは、樹脂微粒子全量の０．２重量％以上２０重量％以下である。
【０１０２】
電荷制御剤としても特に制限されず、正電荷制御用および負電荷制御用のものを使用できる。正電荷制御用の電荷制御剤としては、たとえば、ニグロシン染料、塩基性染料、四級アンモニウム塩、四級ホスホニウム塩、アミノピリン、ピリミジン化合物、多核ポリアミノ化合物、アミノシラン、ニグロシン染料およびその誘導体、トリフェニルメタン誘導体、グアニジン塩、アミジン塩などが挙げられる。負電荷制御用の電荷制御剤としては、オイルブラック、スピロンブラックなどの油溶性染料、含金属アゾ化合物、アゾ錯体染料、ナフテン酸金属塩、サリチル酸およびその誘導体の金属錯体および金属塩（金属はクロム、亜鉛、ジルコニウムなど）、脂肪酸石鹸、長鎖アルキルカルボン酸塩、樹脂酸石鹸などが挙げられる。電荷制御剤は１種を単独で使用できまたは必要に応じて２種以上を併用できる。樹脂微粒子における電荷制御剤の含有量は特に制限されず広い範囲から適宜選択できるけれども、好ましくは樹脂微粒子全量の０．５重量％以上３重量％以下である。
【０１０３】
本発明によって製造される凝集粒子を電子写真方式におけるトナーとして用いる場合、外添剤を用いて凝集粒子に表面改質を施してもよい。外添剤としては電子写真分野で常用のものを使用でき、たとえば、シリカ、酸化チタン、シリコーン樹脂、シランカップリング剤で表面処理したシリカおよび酸化チタンなどが挙げられる。外添剤の使用量は、特に制限されず、広い範囲から適宜選択できるけれども、好ましくは、凝集粒子１００重量部に対して１重量部以上１０重量部以下である。
【０１０４】
本発明の凝集粒子を電子写真方式におけるトナーとして用いる場合、１成分現像剤または２成分現像剤のいずれの形態を採ってもよい。１成分現像剤として用いる場合、キャリアを使用せず、凝集粒子のみを使用する。ブレードおよびファーブラシを用い、現像スリーブで摩擦帯電させてスリーブ上に凝集粒子を付着させることで搬送して画像を形成する。２成分現像剤として使用する場合、凝集粒子とキャリアとを併用する。キャリアとしては電子写真分野で常用されるものを使用でき、たとえば、鉄、銅、亜鉛、ニッケル、コバルト、マンガンおよびクロムなどから選ばれる１種または２種以上を含むフェライトなどが挙げられる。キャリアの表面には被覆層が形成されてもよい。被覆層の材料としては、たとえば、ポリテトラフルオロエチレン、モノクロロトリフルオロエチレン重合体、ポリフッ化ビニリデン、シリコーン樹脂、ポリエステル、ジｔｅｒｔ−ブチルサリチル酸金属塩、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアシド、ポリビニルブチラール、ニグロシン、アミノアクリレート樹脂、塩基性染料、塩基性染料のレーキ物、シリカ粉末およびアルミナ粉末などが挙げられる。被覆層の材料は凝集粒子の含有成分に応じて適宜選択される。被覆層の材料は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。キャリアの平均粒径は、好ましくは１０μｍ以上１００μｍ以下、さらに好ましくは２０μｍ以上５０μｍ以下である。
【実施例】
【０１０５】
以下に実施例および比較例を挙げ、本発明を具体的に説明する。以下において、「部」および「％」は特に断わらない限りそれぞれ「重量部」および「重量％」を意味する。
【０１０６】
実施例および比較例におけるトナーの体積平均粒径および変動係数ＣＶ、トナーの抵抗値Ｒは、次のようにして測定した。
【０１０７】
〔トナーの体積平均粒径および変動係数ＣＶ〕
電解液（商品名：ＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ、ベックマン・コールター社製）５０ｍｌに、試料２０ｍｇおよびアルキルエーテル硫酸エステルナトリウム（分散剤、キシダ化学社製）１ｍｌを添加し、超音波分散器（商品名：ＵＨ−５０、ＳＴＭ社製）にて超音波周波数２０ｋＨｚで３分間超音波分散処理したものを測定用試料とした。この測定用試料について、粒度分布測定装置（商品名：Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ３、ベックマン・コールター社製）を用い、アパーチャ径２０μｍ、測定粒子数５００００カウントの条件下に試料粒子の体積粒度分布を測定し、測定結果から累積体積分布における大粒径側からの累積体積が５０％になる粒径ｄ５０を測定した。
【０１０８】
〔トナーの抵抗値Ｒ〕
トナーの抵抗値Ｒは、誘電体損測定器（商品名：ＴＲ−１０Ｃ型、安藤電気株式会社製）を用いて以下のようにして求められる。なお、発振器にはＷＢＧ−９型（商品名、安藤電気株式会社製）、平衡点検出器にはＢＤＡ−９形（商品名、安藤電気株式会社製）、恒温槽にはＴＯ−１９形（商品名、安藤電気株式会社製）、固体用電極にはＳＥ−７０形（商品名、安藤電気株式会社製）をそれぞれ用いる。固体用電極の有効電極面積Ａは、約２．８３（０．９５２π）ｃｍ２である。
【０１０９】
トナー１ｇを錠剤成型機によって錠剤に成型し、これを測定用サンプルとする。この測定用サンプルを用いて、以下のようにしてコンダクタンスを測定する。まず、零平衡操作としてコンダクタンスを所定の値に合わせる。このときのコンダクタンスの値をＲｏとする。次に、作製した測定用サンプルを固体用電極の中心に置き、その上からガード電極で挟み、発振器の周波数を１ｋＨｚに設定し、電極間に１０Ｖの電圧を印加する。電極間に
電圧を印加し始めてから１５分間経過後に、コンダクタンスを測定する。このとき測定されるコンダクタンスの値をＲ’とする。測定終了後、測定用サンプルの厚みを中心１点および周縁部４点で測定し、これらの平均値を求め、これをＴｘとする。
トナーの抵抗値Ｒは、次式から求められる。
Ｒ＝１０Ａ／（Ｇｘ・Ｔｘ）
【０１１０】
Ｇｘはコンダクタンスであり、次式から求められる。
Ｇｘ＝ＲＡＴＩＯ値×（Ｒ’−Ｒｏ）
【０１１１】
ＲＡＴＩＯ値とは、測定時において測定周波数毎に定められた定数である。ここでは、測定周波数は１ｋＨｚであり、それに応じたＲＡＴＩＯ値は１×１０−９である。
【０１１２】
（製造例１）
［粗粉スラリーの調製］
ポリエステル樹脂（ガラス転移温度Ｔｇ：６０℃、軟化温度Ｔｍ：１１０℃）８７．５部、帯電制御剤（商品：ＴＲＨ、保土ヶ谷化学工業（株）製）１．５部、ポリエステル系ワックス（融点８５℃）３部および着色剤（ＫＥＴ．ＢＬＵＥ１１１）８部を混合機（商品名：ヘンシェルミキサ、三井鉱山（株）製）で混合し、得られた混合物を二軸押出機（商品名：ＰＣＭ−３０、（株）池貝製）にてシリンダ温度１４５℃、バレル回転数３００ｒｐｍで溶融混練し、トナー原料の溶融混練物を調製した。この溶融混練物を室温まで冷却した後、カッターミル（商品名：ＶＭ−１６、（株）セイシン企業製）で粗粉砕し、粒径１００μｍ以下の粗粉を調製した。この粗粉４０ｇ、キサンタンガム１３．３ｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（商品名：ルノックスＳ−１００、アニオン系分散剤、東邦化学工業（株）製）４ｇ、スルホコハク酸系界面活性剤（商品名：エアロールＣＴ−１ｐ、主成分：スルホコハク酸ジオクチルナトリウム塩、東邦化学工業（株）製）０．６７ｇおよび水７４２ｇを混合し、得られた混合物を混合機（商品名：ニュージェネレーションミキサＮＧＭ−１．５ＴＬ、（株）美粒製）に投入し、２０００ｒｐｍで５分間撹拌した後に脱気して粗粉スラリーを調製した。
【０１１３】
（実施例１）
［樹脂微粒子の水性スラリーの調製］
上記で得られた粗粉スラリー８００ｇを高圧ホモジナイザ（商品名：ＮＡＮＯ３０００、（株）美粒製）のタンクに投入し、温度を１２０℃以上に維持しかつ２１０ＭＰａの加圧下に該高圧ホモジナイザ内を４０分間循環させ、体積平均粒子径２．５μｍの樹脂微粒子を含む樹脂微粒子の水性スラリーを調製した。ここで用いられる高圧ホモジナイザは、図３に示す粉砕用高圧ホモジナイザ１である。このとき、加圧ユニット４において粗粉スラリーに２１０ＭＰａの圧力を付加した。加熱器５において１２０℃以上に加熱した。加熱器５におけるコイル状配管は、コイル内径４．０ｍｍ、コイル半径（コイル曲率半径）４０ｍｍ、コイル巻き数は５０、ピッチ角１５°、２分の１コイルピッチ２３ｍｍ、コイル全体の長さ２６１０５ｍｍであった。粉砕用ノズル６には、ノズル長０．４ｍｍでかつ長手方向に貫通する径０．０９ｍｍの流路１本が形成されたノズルを用いた。減圧モジュール７には図５に示す耐圧ノズル２０を用いた。本実施例では、ノズル長１５０ｍｍ、ノズル入口径２．５ｍｍ、ノズル出口径０．３ｍｍであった。
【０１１４】
［凝集粒子の製造］
この樹脂微粒子の水性スラリー８００ｇと塩化ステアリルトリメチルアンモニウム（商品名：コータミン８６Ｗ、カチオン系分散剤、花王（株）製）の２０％水溶液１０ｇとを、混合機（ニュージェネレーションミキサＮＧＭ−１．５ＴＬ）に投入し、２０００ｒｐｍで５分間撹拌した後に脱気し、カチオン系分散剤を含む樹脂微粒子の水性スラリーを調製した。この樹脂微粒子の水性スラリー全量を高圧ホモジナイザのタンクに投入し、該樹脂微粒子の水性スラリーを７０℃、１３ＭＰａの加熱加圧下に該高圧ホモジナイザ内に４０分間循環させ、凝集粒子を含むスラリーを製造した。ここで用いられる高圧ホモジナイザは、高圧ホモジナイザ（商品名：ＮＡＮＯ３０００、（株）美粒製）を一部変更した図１２に示す粒子凝集用高圧ホモジナイザ４０である。加熱器５におけるコイル状配管は、上記で用いられる粉砕用高圧ホモジナイザ１におけるのと同様のものである。第１コイル状配管３７のコイル曲率半径は３８ｍｍ、巻き数は５４、ピッチ角は１５°、２分の１コイルピッチ２２ｍｍ、長さ２６７８４ｍｍであった。第２コイル状配管４１のコイル曲率半径は３８ｍｍ、巻き数は２７、ピッチ角は１５°、２分の１コイルピッチは３８ｍｍ、コイル全体の長さは１３３９２ｍｍであった。減圧モジュール３６，３８，３９，４２には、図１０に示す減圧ノズル３０を用いた。本実施例では、ノズル長１５０ｍｍ、ノズル入口径０．３ｍｍ、ノズル出口径２．５ｍｍであった。
【０１１５】
上記で得られた凝集粒子スラリーを濾過することによって、凝集粒子を取り出し、水洗を５回行った後、凝集粒子を７５℃の熱風で乾燥し、凝集粒子を製造した。
【０１１６】
（実施例２）
凝集粒子の製造において、加圧圧力を１３ＭＰａから７０ＭＰａに変更しかつ循環時間を４０分から２５分に変更する以外は実施例１と同様にして、凝集粒子を製造した。
【０１１７】
（実施例３）
凝集粒子の製造において、循環時間を４０分から３分に変更する以外は実施例１と同様にして、凝集粒子を製造した。
【０１１８】
（実施例４）
［樹脂微粒子の水性スラリーの調製］
樹脂微粒子の水性スラリーの調製において、高圧ホモジナイザ内で維持される温度（維持温度）を１２０℃以上から１６０℃以上に変更し、加圧圧力を２１０ＭＰａから１６８ＭＰａに変更し、かつ循環時間を４０分から２０分に変更する以外は、実施例１と同様にして、体積平均粒子径０．５μｍの樹脂微粒子を含む樹脂微粒子の水性スラリーを調製した。
【０１１９】
［凝集粒子の製造］
樹脂微粒子の水性スラリーを実施例１のものから上記で得られたものに変更し、塩化ステアリルトリメチルアンモニウム（コータミン８６Ｗ）の２０％水溶液１０ｇを塩化ステアリルトリメチルアンモニウム（コータミン８６Ｗ）の３０％水溶液１３．３ｇに変更しかつ加圧圧力を１３ＭＰａから３５ＭＰａに変更する以外は、実施例１と同様にして、凝集粒子を製造した。
【０１２０】
（実施例５）
図１２に示す粒子凝集用高圧ホモジナイザ４０に代えて図１１に示す高圧ホモジナイザ３５を用いる以外は、実施例４と同様にして、凝集粒子を製造した。
【０１２１】
（実施例６）
凝集粒子の製造において、第１コイル状配管３７のコイル曲率半径を３８ｍｍから６０ｍｍに変更し、巻き数を５４から３４に変更し、第２コイル状配管４１のコイル曲率半径を３８ｍｍから６０ｍｍに変更し、巻き数を２７から１７に変更する以外は実施例１と同様にして、凝集粒子を製造した。
【０１２２】
（実施例７）
凝集粒子の製造において、第１コイル状配管３７を８０℃の恒温槽にて保温し、かつ第２コイル状配管４１を水道水により冷却しながら樹脂微粒子を凝集させる以外は実施例６と同様にして、凝集粒子を製造した。
【０１２３】
（実施例８）
樹脂微粒子の水性スラリーの調製において、循環時間を２０分から１０分に変更する以外は、実施例４と同様にして、凝集粒子を製造した。樹脂微粒子の体積平均粒子径は０．３μｍであった。
【０１２４】
（実施例９）
樹脂微粒子の水性スラリーの調製において、循環時間を４０分から８０分に変更する以外は、実施例１と同様にして、凝集粒子を製造した。樹脂微粒子の体積平均粒子径は３．３μｍであった。
【０１２５】
（実施例１０）
製造例１で得られた粗粉スラリー８００ｇをビーズレス分散機フィルミックス（プライミクス社製）にて、５０ｍ／ｓで５分間の処理を２度行い、樹脂微粒子の水性スラリーを調製した以外は実施例１と同様にして、凝集粒子を製造した。
【０１２６】
（実施例１１）
凝集粒子の製造において、加熱器５におけるコイル状配管のコイル巻き数を５０から１９０の変更し、コイル曲率半径を４０ｍｍから２７ｍｍに変更し、第１コイル状配管３７のコイル巻き数を５４から１９０に変更し、コイル曲率半径を３８ｍｍから２７ｍｍに変更し、第２コイル状配管４１のコイル巻き数を２７から１９０に変更し、コイル曲率半径を３８ｍｍから２７ｍｍに変更した以外は実施例４と同様にして、凝集粒子を製造した。
【０１２７】
（実施例１２）
凝集粒子の製造において、加熱器５におけるコイル状配管のコイル曲率半径を４０ｍｍから１９０ｍｍに変更し、第１コイル状配管３７のコイル曲率半径を２７ｍｍから１９０ｍｍに変更し、第２コイル状配管４１のコイル曲率半径を２７ｍｍから１９０ｍｍに変更した以外は実施例１１と同様にして、凝集粒子を製造した。
【０１２８】
（実施例１３）
凝集粒子の製造において、加熱器５におけるコイル状配管のコイル曲率半径を４０ｍｍから２４ｍｍに変更し、第１コイル状配管３７のコイル曲率半径を２７ｍｍから２４ｍｍに変更し、第２コイル状配管４１のコイル曲率半径を２７ｍｍから２４ｍｍに変更した以外は実施例１１と同様にして、凝集粒子を製造した。
【０１２９】
（実施例１４）
凝集粒子の製造において、加熱器５におけるコイル状配管のコイル曲率半径を４０ｍｍから２０５ｍｍに変更し、第１コイル状配管３７のコイル曲率半径を２７ｍｍから２０５ｍｍに変更し、第２コイル状配管４１のコイル曲率半径を２７ｍｍから２０５ｍｍに変更した以外は実施例１１と同様にして、凝集粒子を製造した。
【０１３０】
（実施例１５）
凝集粒子の製造において、加熱器５におけるコイル状配管のコイル巻き数を５０から２１０の変更し、第１コイル状配管３７のコイル巻き数を１９０から２１０に変更し、第２コイル状配管４１のコイル巻き数を１９０から２１０に変更した以外は実施例１１と同様にして、凝集粒子を製造した。
【０１３１】
（実施例１６）
凝集粒子の製造において、加熱器５におけるコイル状配管のコイル曲率半径を４０ｍｍから２４ｍｍに変更し、第１コイル状配管３７のコイル曲率半径を２７ｍｍから２４ｍｍに変更し、第２コイル状配管４１のコイル曲率半径を２７ｍｍから２４ｍｍに変更した以外は実施例１５と同様にして、凝集粒子を製造した。
【０１３２】
（実施例１７）
凝集粒子の製造において、加熱器５におけるコイル状配管のコイル曲率半径を４０ｍｍから２０５ｍｍに変更し、第１コイル状配管３７のコイル曲率半径を２７ｍｍから２０５ｍｍに変更し、第２コイル状配管４１のコイル曲率半径を２７ｍｍから２０５ｍｍに変更した以外は実施例１５と同様にして、凝集粒子を製造した。
【０１３３】
（比較例１）
図１２に示す粒子凝集用高圧ホモジナイザ４０に代えて、図１２に示す粒子凝集用高圧ホモジナイザ４０を、第２，第３のコイル状配管３７，４１および第２，第３の減圧モジュール３８，４２を含まず、第１減圧モジュール３６と冷却機８とが直結されるように改造した高圧ホモジナイザを用いる以外は、実施例４と同様にして、比較用の凝集粒子を製造した。
【０１３４】
（比較例２）
樹脂微粒子の水性スラリー調製工程および凝集工程において、加熱器５におけるコイル状配管を、実施例１で用いられるコイル状配管とコイル全体の長さおよびコイル半径が同じパイプ状部材を直線状にした直線配管として用いた以外は実施例１と同様にして、比較用の凝集粒子を製造した。
【０１３５】
実施例１〜１７および比較例１〜２で得られた凝集粒子の体積平均粒子径（μｍ）および変動係数（ＣＶ値）、ならびにトナー抵抗値Ｒを表１に示す。
【０１３６】
【表１】
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【０１３７】
表１から、本発明によれば、体積平均粒子径が３〜７μｍの範囲にあり、かつ変動係数が２７〜２９と小さく、形状の揃った凝集粒子が得られることが明らかである。本発明によって製造されたトナーは、トナー粒子内部に含有される成分が均一に分散しているので、一般的なトナーと比較して、トナー原料に対する導電物質、たとえば着色剤の濃度が高く、かつ導電物質である分散剤を用いて製造されたにもかかわらず、比較的高い抵抗値を示す。また、トナー粒子の粒径が小さいことによって、トナー粒子の表面積が広く、かつトナー粒子同士の融着面が少ないので、洗浄時に水と接する導電物質の比率がトナー粒子の粒径が小さいほど高くなり、洗浄によって洗い流される導電物質の量が多くなる。したがって、トナー粒子内部に閉じ込められる導電物質の量が少なくなり、抵抗が比較的高くなる。一般的なトナーの一例としては、体積平均粒径が５．５μｍ、変動係数が２２％、抵抗値が１０７×１０９Ωのものがあるが、これと同程度の粒径を持つトナー粒子であれば、本発明によって製造されたトナーの方が、抵抗が高く、トナーの帯電を制御しやすくすることができる。また、本発明によって製造されたトナーは、トナー原料を予め混練機で充分に混練し、その充分に混練された状態を維持して造粒されるので、混練後にどのような条件でトナーを製造したとしても、抵抗値はほとんど変化しない。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】本発明の実施の一形態の凝集粒子の製造方法を示すフローチャートである。
【図２】樹脂微粒子の水性スラリーの調製工程を示すフローチャートである。
【図３】粉砕用高圧ホモジナイザ１の構成を簡略化して示す系統図である。
【図４】耐圧ノズル１５の構成を模式的に示す断面図である。
【図５】減圧ノズル２０の構成を模式的に示す長手方向断面図である。
【図６】加熱器５の構成を示す斜視図である。
【図７】図７（ａ）は、図６の加熱器５のコイル状配管５０を軸線５３に平行な仮想平面に投影した平面投影図である。図７（ｂ）は、図６の加熱器５のコイル状配管５０を軸線５３に垂直な仮想平面に投影した平面投影図である。
【図８】２分の１コイルピッチおよびコイル全体の長さの求め方を説明するための図である。
【図９】減圧ノズル２５の構成を模式的に示す長手方向断面図である。
【図１０】別形態の減圧ノズル３０の構成を模式的に示す長手方向断面図である。
【図１１】凝集用高圧ホモジナイザの構成を簡略化して示す系統図である
【図１２】別形態の凝集用高圧ホモジナイザ４０の構成を簡略化して示す系統図である。
【符号の説明】
【０１３９】
１，３５，４０  高圧ホモジナイザ
２  タンク
３  送りポンプ
４  加圧ユニット
５  加熱器
６  粉砕用ノズル
７，３６，３８，３９，４２  減圧モジュール
８  冷却機
９  配管
１０  取り出し口
１５  耐圧ノズル
１６，２１，２６，３１  流路
１７  衝突壁
２０，２５，３０  減圧ノズル
３７  第１コイル状配管
４１  第２コイル状配管
５０  コイル状配管
５１  自由高さ
５２  コイルピッチ
５３  軸線
５４  コイル曲率半径
６０  ２分の１コイルピッチ
６１  垂直方向の高さ
６２  実際のコイルの高さ
６４  コイル内径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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