(57)【要約】【課題】本発明の目的は、造粒処理時において造粒装置へ多量の空気を送入しても、粉体粒子が装置外部へ排出されることなく、造粒製品を高収率（高歩留）で回収できる、粉体粒子コーティング方法およびそれに用いられる転動流動型造粒装置を提供することである。また、電子写真画像形成方法によって好適な画像を得るのに用いられる電子写真現像剤用のキャリアが作製されるような、粉体粒子コーティング方法およびそれに用いられる転動流動型造粒装置を提供することである。【解決手段】上壁部、側壁部および底部からなり、該底部面にほぼ水平に設けた回転ディスク板、該側壁部上に設けたコート液滴を噴霧するスプレーノズル、該上壁部に設けた空気排出口および上面開口部と底面開口部を有する内筒体を少なくとも具備し、該内筒体の該上面開口部が該空気排出口の真下に位置するように配置された転動流動型造粒装置を用い、該造粒装置内に粉体粒子を供給しかつ空気を送入し、該回転ディスク板を回転させることによって、ディスク板の回転方向に進行する粉体粒子からなる流動層を形成した上で、該スプレーノズルからコート液滴を該流動層に噴霧することによって粉体粒子表面をコートした後、送入された空気を該内筒管の該底面開口部から進入させ該上面開口部から該空気排出口を通して該造粒装置外部に排出するようにして、コーティング処理中に粉体粒子が空気と共に該造粒装置外部に排出されないようにしたことを特徴とする粉体粒子コーティング方法。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上壁部、側壁部および底部からなり、該底部面にほぼ水平に設けた回転ディスク板、該側壁部上に設けたコート液滴を噴霧するスプレーノズル、該上壁部に設けた空気排出口および上面開口部と底面開口部を有する内筒体を少なくとも具備し、該内筒体の該上面開口部が該空気排出口の真下に位置するように配置された転動流動型造粒装置を用い、該造粒装置内に粉体粒子を供給しかつ空気を送入し、該回転ディスク板を回転させることによって、ディスク板の回転方向に進行する粉体粒子からなる流動層を形成した上で、該スプレーノズルからコート液滴を該流動層に噴霧することによって粉体粒子表面をコートした後、送入された空気を該内筒管の該底面開口部から進入させ該上面開口部から該空気排出口を通して該造粒装置外部に排出するようにして、コーティング処理中に粉体粒子が空気と共に該造粒装置外部に排出されないようにしたことを特徴とする粉体粒子コーティング方法。
【請求項２】
該造粒装置と該内筒管が共に円筒体であって、該造粒装置の直径をＲ０、該内筒管の直径をＲ１としたとき、Ｒ０＞Ｒ１＞１／２０Ｒ０の条件を満たすことを特徴とする請求項１に記載のコーティング方法。
【請求項３】
該造粒装置の該底部から該上壁部までの長さをＬ０、該内筒管の該底面から該上面までの長さをＬ１としたとき、５／６Ｌ０＞Ｌ０１＞１／３０Ｌ０の条件を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の粉体粒子コーティング方法。
【請求項４】
該内筒管の該上面開口部の開口率をＳ１、該内筒管の該下面開口部の開口率をＳ２としたとき、０．８０＞Ｓ１＞０．０１、０．８０＞Ｓ２＞０．０１の条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の粉体粒子コーティング方法。
【請求項５】
該造粒装置の該底部から空気を送入することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の粉体粒子コーティング方法。
【請求項６】
該造粒装置の該底部と該上壁部に近い該側壁部との双方から空気を送入することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の粉体粒子コーティング方法。
【請求項７】
該造粒装置の該底部から供給され該粉体流動層の下部に作用する空気の流速をＶｐ、粉体粒子上部より粉体粒子に作用する、該造粒装置の該側壁部から供給され該粉体流動層の上部に作用する空気の流速をＶｍとしたとき、１．０≦Ｖｍ／Ｖｐ≦２．５の条件を満たすことを特徴とする請求項６に記載の粉体粒子コーティング方法。
【請求項８】
該粉体流動層内の粉体粒子の進行方向と同一方向で、かつ該粉体流動層の水平ラインに対して平行もしくは角度を持たせた方向に、スプレーノズル噴射を行なうことを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の粉体粒子コーティング方法。
【請求項９】
該粉体流動層の水平ラインに対して角度を持たせて行なうスプレーノズルの噴射角度が、＋１０°〜−７０°の範囲であることを特徴とする請求項８に記載の粉体粒子コーティング方法。
【請求項１０】
該スプレーノズルを、該粉体流動層の最内周部と最外周部の間の該造粒装置の該側壁部に接することのない部分に設置して、液滴を噴霧することを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の粉体粒子コーティング方法。
【請求項１１】
該スプレーノズルを、該粉体流動層の回転ディスク板最外周部からの舞上がり高さの１／７〜６／７に設置して、液滴を噴霧することを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載の粉体粒子コーティング方法。
【請求項１２】
噴霧液滴が、粉体粒子径の１／３〜１／１４の大きさで、且つ平均粒子径が３μｍ〜２０μｍであることを特徴とする請求項１乃至１１の何れかに記載の粉体粒子コーティング方法。
【請求項１３】
該粉体粒子が、１０〜６０μｍの体積平均粒径を有する電子写真現像剤用キャリア芯材であることを特徴とする請求項１乃至１２の何れかに記載の粉体粒子コーティング方法。
【請求項１４】
該粉体粒子が、２．００〜３．００ｇ／ｃｍ３の嵩密度を有する電子写真現像剤用キャリア芯材であることを特徴とする請求項１乃至１３の何れかに記載の粉体粒子コーティング方法。
【請求項１５】
上壁部、側壁部および底部からなり、該底部面にほぼ水平に設けた回転ディスク板、該側壁部上に設けたコート液滴を噴霧するスプレーノズル、該上壁部に設けた空気排出口および上面開口部と底面開口部を有する内筒体を少なくとも具備し、該内筒体の該上面開口部が該空気排出口の真下に位置するように配置された転動流動型造粒装置であって、粉体粒子表面をコーティング処理するために用いられ、粉体粒子表面をコートした後、送入された空気を該内筒管の該底面開口部から進入させ該上面開口部から該空気排出口を通して該造粒装置外部に排出するようにして、コーティング処理中に粉体粒子が空気と共に該造粒装置外部に排出されないようにしたことを特徴とする転動流動型造粒装置。
【請求項１６】
該造粒装置と該内筒管が共に円筒体であって、該造粒装置の直径をＲ０、該内筒管の直径をＲ１としたとき、Ｒ０＞Ｒ１＞１／２０Ｒ０の条件を満たすことを特徴とする請求項１５に記載の転動流動型造粒装置。
【請求項１７】
該造粒装置の該底部から該上壁部までの長さをＬ０、該内筒管の該底面から該上面までの長さをＬ１としたとき、５／６Ｌ０＞Ｌ１＞１／３０Ｌ０の条件を満たすことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の転動流動型造粒装置。
【請求項１８】
該内筒管の該上面開口部の開口率をＳ１、該内筒管の該下面開口部の開口率をＳ２としたとき、０．８０＞Ｓ１＞０．０１、０．８０＞Ｓ２＞０．０１の条件を満たすことを特徴とする請求項１５乃至１７の何れかに記載の転動流動型造粒装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流動層造粒法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
流動層造粒とは、一般的に、粉体原料を空気中に浮遊懸濁させ、そこにバインダーを噴霧して粉体同士を付着凝集させる造粒法である。この造粒法は多機能化が最も進んでおり、少量多品種生産に適し、混合、造粒、乾燥工程を同一装置内で処理することもできるので、１９７０年頃から製薬・食品業界を中心に、盛んに導入されてきたものである。
少量多品種生産について、製品である造粒物の粒径・密度・形状・流動性・溶解性等の諸特性に対する要求に適宜に応じることができるような、混合・造粒・コーティング・乾燥・冷却などの複数の工程を単独容器内で任意に選択でき複合操作が可能な多機能型のＦＡ化無人化システムの出現が望まれていた。
【０００３】
これらの要望を受けて、装置メーカーでは、１９８０年頃から流動層造粒法と他の従来からある各種造粒法を同一容器内で処理する装置の開発、商品化が進められ、複合型流動層造粒装置として実用化されている。複合型流動層造粒装置としては種々あるが、主に下記表１に示すように、流動層造粒型、攪拌造粒型および転動造粒の各造粒法を組み合わせたものが多い。
【０００４】
【表１】
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【０００５】
通常、攪拌造粒とは、粉体原料を攪拌羽根によって混合攪拌しながら、バインダー液を加え、粉体同士を付着凝集させる造粒法である。
また通常、転動造粒とは、回転する円筒形ドラム（パン）や皿の中に粉末あるいは粒子を投入し、転動する材料層にバインダーあるいはコーティング液をスプレーする造粒法である。
複合型流動層造粒装置は、同一装置内にこれらの攪拌造粒型、転動造粒型、流動層造粒型の各機能を結合或いは融合し、造粒物の形状、密度、粒径などの品質を自在に製造する機能および、混合、造粒、乾燥、コーティングなどの単位操作を目的、用途に応じて任意に操作できる機能を有するものである。
【０００６】
次に、複合型流動層造粒装置の製品について、その具体例を挙げる。
攪拌流動層型としては、奈良機械製作所製の「スーパーファインマトリックスＳＭＡ型」、パウレック写製の「マルチフレックスグラニュレーターＭＰ型」が挙げられる。また、転動流動層型として、岡田精工製の「スピラコータＳＰ製」が挙げられる。そして、攪拌転動流動層型としては、フロイント産業製の「スパイラフローＳＦＣ型」や不二パウダル製の「ニューマルメライザーＮＱ型」等が挙げられる。
これらの複合型流動層型造粒装置の多くは、回分式（バッチ処理方式）であり、円筒状の該装置内の下部に粉体粒子流動層を形成し、その流動層に対して流動板あるいは攪拌羽根の上方あるいは側面からスプレーガン（スプレーノズル）によって噴霧されるコーティング液（噴霧液）で造粒され、こうして得られた造粒製品は、装置の下部横に設けられた排出弁を介して排出口から外部へ取り出す方式が採用されている。
【０００７】
このバッチ処理方式とは、（１）造粒装置の一回分の処理容量に応じて原材料（粉体粒子及び噴霧液原料）を計量し、（２）計量済み原材料を造粒装置に種々方式・手段により投入して造粒、その後造粒製品を一斉に排出し、（３）造粒装置内を一旦空にし、以後（１）〜（３）を繰返し行なう方式である。
参考として、このバッチ処理方式に対して「連続方式」も用いられている。連続方式とは、造粒装置の粉体投入口から粉体排出口までの装置内回路を常に粉体粒子が満たしており、それら粉体粒子が投入口から排出口へ順次流されていく過程で噴霧液によりコーティングされ、排出口より造粒製品を順次排出する方式である。
【０００８】
しかしながら、従来からある造粒装置には、その内部に凝集物が付着するという問題があり、その問題を解決するために種々提案されている。
すなわち、スプレーノズルから噴霧液を粉体粒子に噴霧する際に、粉体密度が高い領域に噴霧をすると、粉体同士の凝集が生じ、それが凝集物として装置内に付着することがあり、その主な要因として粉体の分散性が挙げられ、造粒装置内において粉体が均一に分散されていないと密度分布が生じ、粉体密度が高い領域では粉体同士の凝集が多数発生することになる。
その結果、製品歩留が低下したり、単位バッチ毎に凝集物が排出されないために、次バッチの造粒製品とのコンタミが発生する。凝集して装置内に付着していた粒子には、それ以降噴霧液が付着する機会が少ないために、未被膜粒子や被膜厚が薄い粒子が多量に含まれており、造粒製品の膜厚が薄膜化する原因ともなっている。
所望の膜厚が得られない場合には、例えば、電子写真現像剤用キャリアについて言えば耐久性が著しく低下し、高画質な画像を安定して得ることができなくなることがしばしばある。
なお、上記の「コンタミ」とは、回分式（バッチ処理方式）において、Ｎ回目の造粒処理後に造粒装置外へ造粒製品を排出する際に、凝集物が造粒装置内に付着して残留するものであり、その残留物は、通常Ｎ＋１回目の造粒処理時に造粒製品に混入される。
【０００９】
そこで、こうした現象を抑制するために、造粒装置内において粉体粒子を均一に分散させて活発に流動させる手段がしばしば採用される。その手段の一つとして、従来の造粒方法のように装置下部より多量の粉体粒子流動化空気を送入する方法がある（例えば、特許文献１、２、３参照。）。
【００１０】
造粒装置の下部より、多量の空気を送入すれば、気流の影響を受けて装置内部の粉体粒子はより上方へ舞い上がることとなる。その結果、粉体粒子は分散して装置内を活発に流動するため、造粒時の粉体粒子の凝集や内壁付着の低減に有効な手段となる。
【００１１】
また、製造作業上の安全面からも造粒装置に多量の空気を送入することは非常に好ましい。噴霧液は、固形成分の希釈液として有機溶剤を使用している場合が多く、そういった液を噴霧した場合、造粒装置内部は有機溶剤ガスが高密度で満たされた雰囲気になることがしばしばあり、製造環境の安全面において好ましくない。そのため、溶剤ガスを迅速に造粒装置から外部へ取り除くことを目的として、造粒装置内部へ多量の空気を送入することがしばしばある。
【００１２】
以上、前述したように、造粒時において造粒装置内部へ多量の空気を送入することの有効性は充分に明確なものであるが、その反面で造粒品回収率（歩留）が低下するという課題を有している。
【００１３】
前述したように、従来の造粒装置のように、下部より多量の空気を送入すると、下部からの気流の影響を受けて造粒装置内の粉体粒子はより上方へ舞い上がる傾向にある。
その際、粉体粒子の一部もしくは大半が造粒装置の排気部より空気と共に排出されてしまうことが多々ある。排出される粉体粒子の量は、粒子の粒度分布や表面形状等種々の固有粉体特性により異なるものの、一般的に装置下部からの送入空気量が多いほど、装置外部への排出量も多くなる傾向にある。
【００１４】
造粒装置へ送入した空気が、排気される際、空気と共に装置外部へ多量の粉体粒子が排出されてしまうと、結果として造粒製品の歩留が低下するほか、単一バッチ毎に粉体粒子の装置外排出量にバラツキが生じることで、造粒製品に要求される特性値の均一性を損なうことがしばしばある。その結果、造粒製品（キャリア）の品質が著しく低下し、高画質な画像を安定して得ることができなくなることがしばしばある。
【００１５】
【特許文献１】
特公平５−４１２８号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】
特公平２−５６９３５号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】
特公平６−１８６号公報（特許請求の範囲）
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来の造粒装置の問題点を解決することによって、造粒処理時において造粒装置へ多量の空気を送入しても、粉体粒子が装置外部へ排出されることなく、造粒製品を高収率（高歩留）で回収できる、粉体粒子コーティング方法およびそれに用いられる転動流動型造粒装置を提供することである。
また、電子写真画像形成方法によって好適な画像を得るのに用いられる電子写真現像剤用のキャリアが作製されるような、粉体粒子コーティング方法およびそれに用いられる転動流動型造粒装置を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、上記課題は、本発明の（１）「上壁部、側壁部および底部からなり、該底部面にほぼ水平に設けた回転ディスク板、該側壁部上に設けたコート液滴を噴霧するスプレーノズル、該上壁部に設けた空気排出口および上面開口部と底面開口部を有する内筒体を少なくとも具備し、該内筒体の該上面開口部が該空気排出口の真下に位置するように配置された転動流動型造粒装置を用い、該造粒装置内に粉体粒子を供給しかつ空気を送入し、該回転ディスク板を回転させることによって、ディスク板の回転方向に進行する粉体粒子からなる流動層を形成した上で、該スプレーノズルからコート液滴を該流動層に噴霧することによって粉体粒子表面をコートした後、送入された空気を該内筒管の該底面開口部から進入させ該上面開口部から該空気排出口を通して該造粒装置外部に排出するようにして、コーティング処理中に粉体粒子が空気と共に該造粒装置外部に排出されないようにしたことを特徴とする粉体粒子コーティング方法」、（２）「該造粒装置と該内筒管が共に円筒体であって、該造粒装置の直径をＲ０、該内筒管の直径をＲ１としたとき、Ｒ０＞Ｒ１＞１／２０Ｒ０の条件を満たすことを特徴とする前記第（１）項に記載のコーティング方法」、（３）「該造粒装置の該底部から該上壁部までの長さをＬ０、該内筒管の該底面から該上面までの長さをＬ１としたとき、５／６Ｌ０＞Ｌ１＞１／３０Ｌ０の条件を満たすことを特徴とする前記第（１）項又は第（２）項に記載の粉体粒子コーティング方法」、（４）「該内筒管の該上面開口部の開口率をＳ１、該内筒管の該下面開口部の開口率をＳ２としたとき、０．８０＞Ｓ１＞０．０１、０．８０＞Ｓ２＞０．０１の条件を満たすことを特徴とする前記第（１）項乃至第（３）項の何れかに記載の粉体粒子コーティング方法」、（５）「該造粒装置の該底部から空気を送入することを特徴とする前記第（１）項乃至第（４）項の何れかに記載の粉体粒子コーティング方法」、（６）「該造粒装置の該底部と該上壁部に近い該側壁部との双方から空気を送入することを特徴とする前記第（１）項乃至第（４）項の何れかに記載の粉体粒子コーティング方法」、（７）「該造粒装置の該底部から供給され該粉体流動層の下部に作用する空気の流速をＶｐ、粉体粒子上部より粉体粒子に作用する、該造粒装置の該側壁部から供給され該粉体流動層の上部に作用する空気の流速をＶｍとしたとき、１．０≦Ｖｍ／Ｖｐ≦２．５の条件を満たすことを特徴とする前記第（６）項に記載の粉体粒子コーティング方法」、（８）「該粉体流動層内の粉体粒子の進行方向と同一方向で、かつ該粉体流動層の水平ラインに対して平行もしくは角度を持たせた方向に、スプレーノズル噴射を行なうことを特徴とする前記第（１）項乃至第（７）項の何れかに記載の粉体粒子コーティング方法」、（９）「該粉体流動層の水平ラインに対して角度を持たせて行なうスプレーノズルの噴射角度が、＋１０°〜−７０°の範囲であることを特徴とする前記第（８）項に記載の粉体粒子コーティング方法」、（１０）「該スプレーノズルを、該粉体流動層の最内周部と最外周部の間の該造粒装置の該側壁部に接することのない部分に設置して、液滴を噴霧することを特徴とする前記第（１）項乃至第��９）項の何れかに記載の粉体粒子コーティング方法」、（１１）「該スプレーノズルを、該粉体流動層の回転ディスク板最外周部からの舞上がり高さの１／７〜６／７に設置して、液滴を噴霧することを特徴とする前記第（１）項乃至第（１０）項の何れかに記載の粉体粒子コーティング方法」、（１２）「噴霧液滴が、粉体粒子径の１／３〜１／１４の大きさで、且つ平均粒子径が３μｍ〜２０μｍであることを特徴とする前記第（１）項乃至第（１１）項の何れかに記載の粉体粒子コーティング方法」、（１３）「該粉体粒子が、１０〜６０μｍの体積平均粒径を有する電子写真現像剤用キャリア芯材であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（１２）項の何れかに記載の粉体粒子コーティング方法」、（１４）「該粉体粒子が、２．００〜３．００ｇ／ｃｍ３の嵩密度を有する電子写真現像剤用キャリア芯材であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（１３）項の何れかに記載の粉体粒子コーティング方法」によって解決される。
【００１８】
また、上記課題は、本発明の（１５）「上壁部、側壁部および底部からなり、該底部面にほぼ水平に設けた回転ディスク板、該側壁部上に設けたコート液滴を噴霧するスプレーノズル、該上壁部に設けた空気排出口および上面開口部と底面開口部を有する内筒体を少なくとも具備し、該内筒体の該上面開口部が該空気排出口の真下に位置するように配置された転動流動型造粒装置であって、粉体粒子表面をコーティング処理するために用いられ、粉体粒子表面をコートした後、送入された空気を該内筒管の該底面開口部から進入させ該上面開口部から該空気排出口を通して該造粒装置外部に排出するようにして、コーティング処理中に粉体粒子が空気と共に該造粒装置外部に排出されないようにしたことを特徴とする転動流動型造粒装置」、（１６）「該造粒装置と該内筒管が共に円筒体であって、該造粒装置の直径をＲ０、該内筒管の直径をＲ１としたとき、Ｒ０＞Ｒ１＞１／２０Ｒ０の条件を満たすことを特徴とする前記第（１５）項に記載の転動流動型造粒装置」、（１７）「該造粒装置の該底部から該上壁部までの長さをＬ０、該内筒管の該底面から該上面までの長さをＬ１としたとき、５／６Ｌ０＞Ｌ１＞１／３０Ｌ０の条件を満たすことを特徴とする前記第（１５）項又は第（１６）項に記載の転動流動型造粒装置」、（１８）「該内筒管の該上面開口部の開口率をＳ１、該内筒管の該下面開口部の開口率をＳ２としたとき、０．８０＞Ｓ１＞０．０１、０．８０＞Ｓ２＞０．０１の条件を満たすことを特徴とする前記第（１５）項乃至第（１７）項の何れかに記載の転動流動型造粒装置」によって解決される。
【００１９】
すなわち、本発明の粉体粒子コーティング方法は、上壁部、側壁部および底部からなり、該底部面にほぼ水平に設けた回転ディスク板、該側壁部上に設けたコート液滴を噴霧するスプレーノズル、該上壁部に設けた空気排出口および上面開口部と底面開口部を有する内筒体を少なくとも具備し、該内筒体の該上面開口部が該空気排出口の真下に位置するように配置された新規な転動流動型造粒装置を用い、該造粒装置内に粉体粒子を供給しかつ空気を送入し、該回転ディスク板を回転させることによって、ディスク板の回転方向に進行する粉体粒子からなる流動層を形成した上で、該スプレーノズルからコート液滴を該流動層に噴霧することによって粉体粒子表面をコートした後、送入された空気を該内筒管の該底面開口部から進入させ該上面開口部から該空気排出口を通して該造粒装置外部に排出することを特徴とするものであり、この方法によって、コート処理時において造粒装置へ多量の空気を送入しても、粉体粒子が空気と共に装置外部へ排出されることなく、造粒製品を高収率（高歩留）での回収を可能としたものである。
【００２０】
本発明の粉体粒子コーティング方法に用いられる上記転動流動型造粒装置は、該造粒装置と該内筒管が共に円筒体である場合であって、造粒装置の直径をＲ０、内筒管の直径をＲ１としたとき、Ｒ０＞Ｒ１＞１／２０Ｒ０の条件を満たすものであることが好ましく、特に１／３Ｒ０＞Ｒ１＞１／８Ｒ０の条件を満たすものであることが好ましく有効である。
【００２１】
また、本発明の粉体粒子コーティング方法に用いられる上記転動流動型造粒装置は、造粒装置の底部から該上壁部までの長さをＬ０、内筒管の底面から上面までの長さをＬ１としたとき、５／６Ｌ０＞Ｌ１＞１／３０Ｌ０の条件を満たすものであることが好ましく、特に１／３Ｌ０＞Ｌ１＞１／１０Ｌ０の条件を満たすものであることが好ましく有効である。
【００２２】
また、本発明の粉体粒子コーティング方法に用いられる上記転動流動型造粒装置は、該内筒管の該上面開口部の開口率をＳ１、該内筒管の該下面開口部の開口率をＳ２としたとき、０．８０＞Ｓ１＞０．０１、０．８０＞Ｓ２＞０．０１の条件を満たすものであることが好ましく、特に０．５０＞Ｓ１＞０．１５、０．５０＞Ｓ２＞０．１５の条件を満たすものであることが好ましく有効である。
【００２３】
また、本発明の粉体粒子コーティング方法は、該造粒装置の該底部から供給され該粉体流動層の下部に作用する空気の流速をＶｐ、粉体粒子上部より粉体粒子に作用する、該造粒装置の該側壁部から供給され該粉体流動層の上部に作用する空気の流速をＶｍとしたとき、１．０≦Ｖｍ／Ｖｐ≦２．５の条件でコーティングすることが好ましく、特に１．３≦Ｖｍ／Ｖｐ≦２．２の条件でコーティングすると特に好ましく有効である。
【００２４】
また、該粉体流動層の水平ラインに対して角度を持たせて行なうスプレーノズルの噴射角度が、＋１０°〜−７０°の範囲であることが好ましく、特に−１０°〜−５０°の範囲において噴霧すると特に好ましく有効である。
【００２５】
また、該スプレーノズルを、該粉体流動層の回転ディスク板最外周部からの舞上がり高さの１／７〜６／７に設置して、液滴を噴霧することが好ましく、特に、３／７〜５／７に設置することが好ましい。
【００２６】
噴霧する液滴は、半径が粉体粒子の１／３〜１／１４であることが好ましく、特に１／５〜１／１２が好ましく、且つ平均粒子径が３μｍ〜２０μｍであることが、好ましくは４μｍ〜１０μｍである。
【００２７】
被膜される粉体粒子は、体積平均粒径が１０〜６０μｍであることが好ましく、特に２５〜４５μｍであることが好ましく、特に該粉体粒子が電子写真現像剤用キャリア芯材に有効である。
【００２８】
また、被膜される粉体粒子は、嵩密度が２．００〜３．００ｇ／ｃｍ３であることが好ましく、特に２．２０〜２．４０ｇ／ｃｍ３であること好ましく、特に該粉体粒子が電子写真現像剤用キャリア芯材に有効である。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明では、コーティング装置として、例えば図１〜３に示す転動流動型造粒装置が用いられる。
これらの図において、（１）は造粒筒、（２）は造粒筒内の粉体流動層形成部、（３）は液ポンプ、（４）はスプレーノズル、（５）は回転ディスク板、（６）は調湿装置、（７）はブロアー、（８）はエアー供給管、（９）は調湿装置、（１０）はブロアー、（１１）はエアー供給管、（１２）は排気管、（１３）は内筒管、（１４）は製品回収用のサイクロンである。
【００３０】
造粒工程においては、造粒筒（１）内に粉体粒子を供給し、ブロアー（７）を介して回転ディスク板（５）の下方から加熱ガスを供給、若しくはブロアー（７）による下方からの供給に加え、ブロアー（１０）を介して粉体粒子上部より粉体粒子に作用する加熱ガスを供給し、このとき回転ディスク板（５）を所望の回転数で回転させた状態で粉体流動層を形成し、この粉体流動層内に位置するスプレーノズル（４）から液滴を噴霧することによって、粉体の噴霧コーティングを行ない、このとき排気ガスは内筒管（１３）を通過して排気管（１２）から造粒筒（１）の外部へ排出され、得られた造粒品（製品）はサイクロン（１４）を介して回収し、次工程に供給される。
【００３１】
造粒筒本体と排気管の接続部分において、造粒筒内部で且つ排気管の手前に内筒管を内蔵することによって、排気ガス内に粉体粒子が混入した場合でも、気流の旋回による分級効果で選択的に排気ガスのみが内筒管へ進入し、粉体粒子の排出が良好に低減され、その結果として造粒製品の回収率（歩留）が良好且つ一定に保持される。
【００３２】
本発明のコーティングが適用される粉体粒子としては特に限定されないが、ここでは、電子写真用現像剤としてトナーに混合して用いられるキャリアおよびトナーについて説明する。
＜キャリアの条件＞
キャリアの芯材としては具体的には、表面酸化または未酸化の鉄、コバルト、ニッケル、マンガン、クロム、希土類の如き金属及びそれらの合金または酸化物が例示される。キャリアは、平均粒径は、２０〜３００μｍの範囲内であることが良い。
これらのキャリア粒子表面に樹脂を被覆又は付着させたコートキャリアを用いることができる。
【００３３】
被覆層を形成する樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂；ポリスチレン、アクリル（例えばポリメチルメタクリレート）、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビリケトン等のポリビニル及びポリビニリデン系樹脂；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体；オルガノシロキサン結合からなるシリコーン樹脂またはその変成品（例えばアルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン等による変成品）；ポリテトラフルオロエチレン、ポリ弗化ビニル、ポリ弗化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等の弗素樹脂；ポリアミド；ポリエステル；ポリウレタン；ポリカーボネート；尿素−ホルムアルデヒド樹脂等のアミノ樹脂；エポキシ樹脂等が挙げられる。
中でもトナースペントを防止する点で好ましいのはシリコーン樹脂またはその変成品、弗素樹脂、特にシリコーン樹脂またはその変成品である。
被覆層の厚さは０．１〜２０μｍが好ましい。
【００３４】
＜トナーの条件＞
トナーに使用される結着樹脂としては、例えば、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロルスチレン、ポリビニルトルエンの如きスチレン及びその置換体の単重合体；スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、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−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体の如きスチレン系共重合体；ポリ塩化ビニル；フェノール樹脂；天然変性フェノール樹脂；天然樹脂変性マレイン酸樹脂；アクリル樹脂；メタクリル樹脂；ポリ酢酸ビニール；シリコーン樹脂；ポリエステル樹脂；ポリウレタン；ポリアミド樹脂；フラン樹脂；エポキシ樹脂；キシレン樹脂；ポリビニルブチラール；テルペン樹脂；クマロンインデン樹脂；及び石油系樹脂が使用できる。
【００３５】
トナー粒子に含有される着色剤としては、従来から知られている無機又は有機の染料／顔料が使用可能であり、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、アセチレンブラック、ナフトールイエロー、ハンザイエロー、ローダムンレーキ、アリザリンレーキ、ベンガラ、フタロシアニンブルー、インダスレンブルー等が挙げられる。
これらは通常、結着樹脂１００質量部に対し０．５〜２０質量部使用される。必要に応じて着色剤として磁性材料を用いることも可能である。
【００３６】
磁性材料としては、マグネタイト、γ−酸化鉄、フェライト鉄、過剰型フェライトの如き酸化鉄；鉄、コバルト、ニッケルの如き磁性金属；酸化鉄又は磁性金属と、コバルト、スズ、チタン、銅、鉛、亜鉛、マグネシウム、マンガン、アルミニウム、珪素の如き金属との複合金属酸化物合金又は、混合物が挙げられる。
【００３７】
これら磁性粒子は、平均粒径が０．０５〜１．０μｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは０．１〜０．６μｍの範囲内、さらに好ましくは、０．１〜０．４μｍの範囲内であることが良い。
これらの磁性粒子は、窒素吸着法によるＢＥＴ比表面積が好ましくは１〜２０ｍ２／ｇの範囲内、特に２．５〜１２ｍ２／ｇの範囲内であることが良く、更にモース硬度が５〜７の範囲内であることが良い。
磁性粒子の形状としては、８面体、６面体、球形、針状、鱗片状があるが、８面体、６面体、球形の異方性の少ないものが好ましい。
磁性トナーとして用いる場合、磁性材料を含有する磁性トナー粒子は、結着樹脂１００質量部に対し１０〜１５０質量部、好ましくは２０〜１２０質量部磁性材料を含有することが良い。
【００３８】
添加剤としては、例えばポリテトラフロロエチレン系フッ素樹脂粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデン粉末の如き滑剤粉末；酸化セリウム粉末、炭化硅素粉末、チタン酸ストロンチウム粉末の如き研磨剤；例えば酸化チタン粉末、酸化アルミニウム粉末の如き流動性付与剤又はケーキング防止剤；例えばカーボンブラック粉末、酸化亜鉛粉末、酸化スズ粉末の如き導電性付与剤；及び逆極性の有機微粒子又は無機微粒子が挙げられる。
【００３９】
他の添加剤としては、例えばポリテトラフロロエチレン系フッ素樹脂粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデン粉末の如き滑剤粉末；酸化セリウム粉末、炭化硅素粉末、チタン酸ストロンチウム粉末の如き研磨剤；例えば酸化チタン粉末、酸化アルミニウム粉末の如き流動性付与剤又はケーキング防止剤；例えばカーボンブラック粉末、酸化亜鉛粉末、酸化スズ粉末の如き導電性付与剤；及び逆極性の有機微粒子又は無機微粒子が挙げられる。
【００４０】
ワックス類としては、パラフィンワックス及びその誘導体、マイクロクリスタリンワックス及びその誘導体、フィッシャートロプシュワックス及びその誘導体、ポリオレフィンワックス及びその誘導体、カルナバワックス及びその誘導体等が挙げられる。誘導体は、酸化物、ビニル系モノマーとのブロック共重合体、ビニル系モノマーのグラフト変性物を含む。その他、アルコール、脂肪酸、酸アミド、エステル、ケトン、硬化ヒマシ油及びその誘導体、植物系ワックス、動物性ワックス、鉱物系ワックス、ペトロラクタム等も利用できる。
【００４１】
トナーを負荷電性に制御する荷電制御剤としては、例えば有機金属錯体、キレート化合物が有効であり、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯体、芳香族ハイドロキシカルボン酸系金属錯体、芳香族ダイカルボン酸系金属錯体等が挙げられる。他には、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、その無水物、そのエステル類、ビスフェノールの如きフェノール誘導体類がある。
【００４２】
トナーを正荷電性に制御する荷電制御剤としては、ニグロシン及び脂肪酸金属塩による変性物；トリブチルベンジルアンモニウム−１−ヒドロキシ−４−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートの如き四級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩の如きオニウム塩及びこれらのレーキ顔料、トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料（レーキ化剤としては、燐タングステン酸、燐モリブデン酸、燐タングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物）、高級脂肪酸の金属塩；ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドの如きジオルガノスズオキサイド；ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートの如きジオルガノスズボレート類等が挙げられる。これらは、単独あるいは２種類以上組み合わせて用いることができる。
【００４３】
この微粒子状の荷電制御剤の個数平均粒径は、好ましくは４μｍ以下、より好ましくは、３μｍ以下が良い。これらの荷電制御剤をトナー粒子中に内添する場合には、トナー粒子は結着樹脂１００質量部に対して好ましくは、０．１〜２０質量部、より好ましくは、０．２〜１０質量部含有することが良い。
トナーとキャリアとの混合割合は、一般にキャリア１００重量部に対しトナー０．５〜６．０重量部程度が適当である。
【００４４】
【実施例】
実施例および比較例により本発明をさらに詳細に説明する。
これらは、本発明の一態様に過ぎず、本発明はこれらに限定されない。
１．実験条件
〔実施例１〕
内筒管を造粒装置内部の排気口部に内蔵した。内筒管の直径を造粒装置の直径の１／５、内筒管の長さを造粒装置の底部から最上部までの長さの１／６、内筒管の上端部及び下端部の開口率をそれぞれ０．２５とした。その他条件は、固定条件とした。
【００４５】
〔実施例２〕
内筒管を造粒装置内部の排気口部に内蔵した。内筒管の直径を造粒装置の直径の１／２、内筒管の長さを造粒装置の底部から最上部までの長さの１／１０、内筒管の上端部及び下端部の開口率をそれぞれ０．４０とした。その他条件は、固定条件とした。
【００４６】
〔比較例１〕
内筒管を造粒装置に内蔵せずにコートした。その他条件は、固定条件とした。
【００４７】
上記、実施例、比較例の固定条件を以下のように設定した。
＜固定条件＞
▲１▼造粒装置：転動流動層造粒装置（スピラコーター岡田精工社製）
▲２▼造粒装置の径：直径５０ｃｍ
▲３▼造粒装置の高さ：１８０ｃｍ
▲４▼造粒装置のディスク版の直径：４２ｃｍ
▲５▼処理量：５〜１５ｋｇ
▲６▼処方：シリコーン樹脂溶液［固形分１５重量％］
（ＳＲ２４１１：東レダウコーニング社製）                  ２２７部
γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン      ６部
アルミナ粒子［０．３μｍ、固有抵抗１０１４（Ω・ｃｍ）］  １４０部
トルエン                                                  ９００部
ブチルセロソルブ                                          ９００部
以上をホモミキサーで１０分間分散し、被覆膜形成溶液を調合した。
【００４８】
芯材として平均粒径３５μｍ焼成フェライト粉を用い、以下の条件で噴霧コートした。
供給エアー温度    ３０〜１３０℃
ディスク回転数    ０．８ｍ／ｓｅｃ
装置下部からの供給エアー流速Ｖｐと装置上部からの空気流速Ｖｍの比
Ｖｍ／Ｖｐ＝１．８
コーティング処理終了後、ディスク板を回転させた状態で造粒装置外壁に取り付けられた造粒品排出口から装置外へ造粒品を排出した。なお、本発明の量産性（繰返し安定性）について評価する目的で、上記実験を各実施例・比較例ともに３回づつ実施した。
【００４９】
２．評価項目と評価基準
実験の評価項目と評価基準を以下のように設定した。
▲１▼「標準回収率」：標準回収率とは、投入したコーティング前の粉体粒子重量と、噴霧コーティング液の固形分重量の合計を総投入量として、その重量に対する回収した造粒製品の重量との重量比（ｗｔ％）とした。なお、数値は３回の実験の平均値である。
▲２▼「標準回収率偏差」：標準回収率偏差とは、３回の実験結果より求めた標準回収率の標準偏差とした。
▲３▼「特殊回収率」：特殊回収率とは、投入したコーティング前の粉体粒子重量に対する回収した造粒製品の重量との重量比（ｗｔ％）とした。なお、数値は３回の実験の平均値である。
▲４▼「特殊回収率偏差」：特殊回収率偏差とは、３回の実験結果より求めた特殊回収率の標準偏差とした。
実験結果（実施例および比較例）を下記表に示す。
【００５０】
【表２】
2004261789.tif 000004
【００５１】
【発明の効果】
以上、詳細且つ具体的な説明より明らかなように、造粒筒本体と排気管の接続部分において、造粒筒内部で且つ排気管の手前に内筒管を内蔵することで、排気ガス内に粉体粒子が混入した場合においても、気流の旋回による分級効果で選択的に排気ガスのみが内筒管へ進入し、粉体粒子の排出が良好に低減され、その結果として造粒製品の回収率（歩留）を良好且つ一定に保持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いる流動層造粒装置の一例を示す概略説明図である。
【図２】請求項２に記載のコーティング方法の説明図である。
【図３】請求項３記載のコーティング方法の説明図である。
【図４】請求項４に記載のコーティング方法の説明図である。
【図５】本発明の転動流動型造粒装置を用いたコーティング方法におけるスプレーノズルの噴射角度を説明する図である。
【図６】本発明の転動流動型造粒装置を用いたコーティング方法におけるスプレーノズルの設置位置を説明する図である。
【図７】本発明の転動流動型造粒装置を用いたコーティング方法におけるスプレーノズルの設置位置を説明する図である。
【符号の説明】
１  造粒筒
２  粉体流動層形成部
３  液ポンプ
４  スプレーノズル
５  回転ディスク板
６  調湿装置
７  ブロアー
８  下部エアー供給管
９  調湿装置
１０  ブロアー
１１  上部エアー供給管
１２  排気管
１３  内筒管
１４  サイクロン
【図１】
2004261789.tif 000005
【図２】
2004261789.tif 000006
【図３】
2004261789.tif 000007
【図４】
2004261789.tif 000008
【図５】
2004261789.tif 000009
【図６】
2004261789.tif 000010
【図７】
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