(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部開口部を備えた粉体を収容するための粉体容器と、
該粉体容器内に液状材料を供給する液状材料供給手段と、
該粉体容器内に配置され、内部の粉体に対して剪断力を付与する処理を行う処理空間を形成し、水平面における該処理空間の断面形状が円形で、該処理空間の上方に開口部を備え、上方、下方、及び側方の該粉体容器の内壁面との間に空間を有する処理容器と、
該処理容器の内壁面の円周方向の一部に近接し、該処理容器の内壁面に対して相対速度を有する関係となることにより、該処理容器の内壁面における近接する位置が変化し、該処理容器の内壁面と近接する位置での該処理容器の内壁面との間隙に存在する粉体に対して剪断力を付与する剪断力付与部材とを有する粉体処理装置において、
該処理容器の下方で粉体の通過を阻止し、気体のみを通過させる下方通気手段と、
該下方通気手段の下方から上方に向かう気流を発生させる気流発生手段と、
該粉体容器の該上部開口部に設けられ、粉体の通過を阻止し、該粉体容器から気体のみを排出させる上部通気手段とを備え、
該処理容器の内壁面における該剪断力付与部材の近接する位置が変化することにより、該剪断力付与部材が近接し得る該処理容器の内壁面の箇所の少なくとも一部が所定径の多数の孔を有するスクリーン部材からなり、
該剪断力付与部材が近接し得る該処理容器の内壁面の箇所に、該処理容器内の粉体を該粉体容器の内壁面と該処理容器との間の空間に排出し、開口面積が該スクリーンの孔よりも大きな排出口を一つ以上設けたことを特徴とする粉体処理装置。
【請求項２】
請求項１の粉体処理装置において、
上記排出口がスリット状であることを特徴とする粉体処理装置。
【請求項３】
請求項１または２の粉体処理装置において、
上記処理容器が回転することによって、上記剪断力付与部材が該処理容器の内壁面に対して相対速度を有する関係となることを特徴とする粉体処理装置。
【請求項４】
請求項１、２または３の粉体処理装置において、
上記剪断力付与部材が回転することによって、該剪断力付与部材が上記処理容器の内壁面に対して相対速度を有する関係となることを特徴とする粉体処理装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の粉体処理装置において、
上記処理容器の下方、且つ、上記下方通気手段の上方に上記粉体容器に対して回転する羽根部材を設けることを特徴とする粉体処理装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５の粉体処理装置において、
上記液状材料供給手段は、上記処理容器と上記粉体容器の内壁面との間の空間に向けて液状材料を噴霧供給することを特徴とする粉体処理装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５または６の粉体処理装置において、
上記処理容器は、円筒状であることを特徴とする粉体処理装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５または６の粉体処理装置において、
上記処理容器の少なくとも下端部近傍が水平面における上記処理空間の断面積が下方ほど狭くなる、すり鉢状であることを特徴とする粉体処理装置。
【請求項９】
請求項１、２、３、４、５、６、７または８の粉体処理装置において、
上記剪断力付与部材は、該処理容器の内壁面に対して相対速度を有する関係となることにより、該処理容器の内壁面との間隙に存在する粉体に対して該処理容器の内壁面に押し付けて圧縮力を付与する構成であることを特徴とする粉体処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、電子写真の現像剤、医薬品、電子材料などの粉粒体の造粒・コーティングに用いられる粉体処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真のトナーやキャリアのコーティング、医薬品粉末の苦未マスキングや溶出制御、電子材料粉体への添加剤の被覆処理など、１００［μｍ］以下の微粒子に対してスプレーコーティング処理を行う粉体処理装置が知られている。
このような粉体処理装置としては、特許文献１には次のような粉体処理装置が記載されている。すなわち、粉体を密閉して収容する粉体容器と、粉体容器の内部に配置されて上部と下部とが開口となる筒状のドラフトチューブと、ドラフトチューブの下方に配置され、その内部の粉体に対して機械的な解砕力を付する解砕機構とを備えた粉体処理装置である。解砕機構は、機械的な解砕力を与える機構として解砕羽根を有するインペラーと、インペラーの解砕羽根と所定の間隙を設けて配設されたすり鉢状のスクリーン（篩）とを備える。この解砕機構では、インペラーが回転することにより、解砕羽根とスクリーンとによる機械的な解砕力によって、スクリーンのすり鉢状の内側にある粉体の凝集を分散し、分散された粉体はスクリーンの孔からすり鉢状のスクリーンの外側で、スクリーンと粉体容器との間の空間に移動する。また、スクリーンの下方には、粉体粒子の通過を阻止し、気体のみを通過させる通気手段と、通気手段の下方から通気手段を解して上方に向かう気流を発生させる気流発生手段とを備える。このような粉体処理装置では、粉体容器内でスクリーン及びドラフトチューブの外側にある粉体は、気流発生手段が発生させる気流によって粉体容器の内壁面とドラフトチューブの側面との間の空間を上昇する。上昇してドラフトチューブの上方に到達した粉体は、ドラフトチューブの上部の開口に落下し、ドラフトチューブの下方のスクリーンの孔から粉体容器内でスクリーン及びドラフトチューブの外側となる空間に至る。ドラフトチューブの内部の粉体は、ドラフトチューブの内側を下って、すり鉢状のスクリーン内に至り、スクリーンの孔からスクリーン及びドラフトチューブの外側の空間に移動して、ドラフトチューブの側面の外側の空間を上昇して、ドラフトチューブの上方に至り、ドラフトチューブの上部の開口部から再び内部に戻る。このように粉体容器内の粉体は、粉体容器内のドラフトチューブの内側と外側とを循環する流動層を形成している。
また、この粉体処理装置は、粉体にコーティング液を噴霧するスプレーノズルを備え、ドラフトチューブの側面と粉体容器の内壁面との空間の粉体に対してコーティング液の噴霧する。このコーティング液の噴霧によって、コーティング液に含まれるコーティング剤が粉体の表面に付着する。インペラーとスクリーンとからなる解砕機構は、ドラフトチューブの内部に沿って下降し、凝集した状態の粉体をインペラーが回転することによって分散する。このような粉体処理装置によって粉体のコーティング処理を行うことができる。
また、特許文献２には、特許文献１に示されたような装置によって、電子写真用のトナー粒子のような、粒子径が数［μｍ］の微粒子に対してコーティング処理を行う、具体的な応用例が示されている。
【０００３】
従来の微粒子のコーティングに使用される他の粉体処理装置の形態としては、例えば特許文献３に記載された装置が挙げられる。
この粉体処理装置では、粉体を密閉して収容した粉体容器としてのケーシングを有し、このケーシング内に鉛直方向に沿った回転軸心の回りに回転自在で、被処理物が押し付けられる受け面を内周部に有する処理容器としての筒状回転体を有する。また、この筒状回転体の受け面に近接するよう筒状回転体の内部に配置したインナーピースと呼ばれる圧縮部材を備える。そして、筒状回転体を回転させることで、受け面とインナーピースとを相対回転させ、受け面とインナーピースとの間の押圧部に存在する粉体に押圧力を付与して粉体処理を行うものである。また、押圧部となりうる筒状回転体の一部に孔部を設けており、この孔部から筒状回転体内の粉体を筒状回転体の外周とケーシングとの間の空間に排出する構成となっている。筒状回転体は上部が開口となっており、筒状回転体の外周下部には羽根部材が設けられており、筒状回転体が回転することにより、羽根部材が回転し、筒状回転体の外周とケーシングとの間の空間の粉体を上方へと舞い上げる。この粉体処理装置では、筒状回転体が回転することにより、筒状回転体内の粉体は受面とインナーピースとの間の押圧部で押圧力を受けて粉体処理が行われながら、その一部は筒状回転体の孔部より筒状回転体の外部に排出される。筒状回転体の外周とケーシングとの間の空間に排出された粉体は、羽根部材によって舞い上げられ、筒状回転体の上部の開口部より筒状回転体の内部に戻り循環する。
特許文献３に示された様な粉体処理装置の具体的な微粒子コーティングへの応用事例は、例えば特許文献４の実施例４において、平均粒径９［ｎｍ］の粉末を、メタノールや水を添加しつつ粒子径３０［μｍ］未満で造粒した事例が示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１４８２９１号公報
【特許文献２】特開２００６−３２２９９８号公報
【特許文献３】特許第３８７７４５０号
【特許文献４】特開２００５−２８３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
微粒子コーティングにおいて、特に水や溶媒を含む添加剤を噴霧供給するスプレーコーティングにおいて、コーティングの過程で、特に粉体の流動性に経時的な変化が起こることが多い。例えば、流動する粉体層に液体がスプレーなどにより供給されると、液架橋や、コーティング液の溶質や微粒子表面の溶解による粒子表面の粘着性上昇により、微粒子の付着力が上昇し、流動性が悪化し、また凝集しやすくなる。
特許文献１や特許文献２に記載の粉体処理装置では、解砕機構として用いられているスクリーンとインペラーにより、凝集しやすい状態の粉体を解砕しながらコーティングする方法を提案している。しかしながら、処理過程で流動性が悪化しやすいものや、凝集性が高くなるものについては、円滑にスクリーンを通過できずにスクリーン上に滞留するおそれがある。さらには、滞留した粉体が、インペラーにより混練されて、解砕では無くむしろ粗大粒に造粒されてしまう問題がある。このような問題を防止するため、スクリーンの通過性をよくするためにスクリーンの開口径を大きくすると、解砕効果が減るために、凝集塊が発生しやすくなることが、特許文献２の段落番号００８７に示されている。すなわち、この粉体処理装置では、コーティング過程の一時的な凝集性の悪化などに伴う、流動性の悪化が生じ、凝集性の上昇が起こる粉体については、適さない欠点があった。
一方、特許文献３に記載の粉体処理装置では、粉体容器であるケーシング内での気体の積極的な流通機構を有しないので、スプレーコーティングに要したコーティング液を効率良く乾燥・除去できないため、スプレーコーティングによって流動性悪化が起こる粉体に適さない問題があった。
このため、粒子径１００［μｍ］以下の微粒子に対して、凝集させること無く、更に効率よくスプレーコーティング処理ができる新たな装置形態が必要とされていた。
【０００６】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、粒子径１００［μｍ］以下の微粒子を、凝集させること無く効率よくスプレーコーティング処理ができる装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、上部開口部を備えた粉体を収容するための粉体容器と、該粉体容器内に液状材料を供給する液状材料供給手段と、該粉体容器内に配置され、内部の粉体に対して剪断力を付与する処理を行う処理空間を形成し、水平面における該処理空間の断面形状が円形で、該処理空間の上方に開口部を備え、上方、下方、及び側方の該粉体容器の内壁面との間に空間を有する処理容器と、該処理容器の内壁面の円周方向の一部に近接し、該処理容器の内壁面に対して相対速度を有する関係となることにより、該処理容器の内壁面における近接する位置が変化し、該処理容器の内壁面と近接する位置での該処理容器の内壁面との間隙に存在する粉体に対して剪断力を付与する剪断力付与部材とを有する粉体処理装置において、該処理容器の下方で粉体の通過を阻止し、気体のみを通過させる下方通気手段と、該下方通気手段の下方から上方に向かう気流を発生させる気流発生手段と、該粉体容器の該上部開口部に設けられ、粉体の通過を阻止し、該粉体容器から気体のみを排出させる上部通気手段とを備え、該処理容器の内壁面における該剪断力付与部材の近接する位置が変化することにより、該剪断力付与部材が近接し得る該処理容器の内壁面の箇所の少なくとも一部が所定径の多数の孔を有するスクリーン部材からなり、該剪断力付与部材が近接し得る該処理容器の内壁面の箇所に、該処理容器内の粉体を該粉体容器の内壁面と該処理容器との間の空間に排出し、開口面積が該スクリーンの孔よりも大きな排出口を一つ以上設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の粉体処理装置において、上記排出口がスリット状であることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の粉体処理装置において、上記処理容器が回転することによって、上記剪断力付与部材が該処理容器の内壁面に対して相対速度を有する関係となることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３の粉体処理装置において、上記剪断力付与部材が回転することによって、該剪断力付与部材が上記処理容器の内壁面に対して相対速度を有する関係となることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３または４の粉体処理装置において、上記処理容器の下方、且つ、上記下方通気手段の上方に上記粉体容器に対して回転する羽根部材を設けることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４または５の粉体処理装置において、上記液状材料供給手段は、上記処理容器と上記粉体容器の内壁面との間の空間に向けて液状材料を噴霧供給することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の粉体処理装置において、上記処理容器は、円筒状であることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の粉体処理装置において、上記処理容器の少なくとも下端部近傍が水平面における上記処理空間の断面積が下方ほど狭くなる、すり鉢状であることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７または８の粉体処理装置において、上記剪断力付与部材は、該処理容器の内壁面に対して相対速度を有する関係となることにより、該処理容器の内壁面との間隙に存在する粉体に対して該処理容器の内壁面に押し付けて圧縮力を付与する構成であることを特徴とするものである。
【０００８】
上記請求項１の構成を備えた発明においては、処理容器の内壁面における剪断力付与部材の近接する位置が変化することにより、剪断力付与部材が近接し得る処理容器の内壁面の箇所の少なくとも一部が所定径の多数の孔を有するスクリーン部材からなり、剪断力付与部材が近接し得る処理容器の内壁面の箇所に、処理容器内の粉体を処理容器と該粉体容器の内壁面との間の空間に排出する排出口の開口面積がスクリーンの孔よりも大きいため、粉体がスクリーンの孔を通過できない程度に粉体容器に収容する粉体の流動性が悪化した状態であっても、粉体が処理容器の内側から外側へ通過可能である。このため、処理を行う粒径が１００［μｍ］以下の粉体が、コーティング過程で一時的に流動性が悪化し、凝集性の上昇が起こったとしても処理容器内で粉体を滞留させることを防止することができる。
さらに、上記請求項１乃至９の発明においては、処理容器の下方に下方通気手段と、下方通気手段の下方から上方に向かう気流を発生させる気流発生手段と、粉体容器の上部開口部に上部通気手段とを備え、粉体容器内での気体の積極的な流通機構を構成する。このような気体の流通機構によって処理容器内の下方から上方に向かう気流を発生させることができるため、液状材料供給手段によって粉体に供給された液状材料を効率良く乾燥・除去できる。
【発明の効果】
【０００９】
粒子径１００［μｍ］以下の微粒子を、処理容器内で滞留させることを防止でき、処理容器内で滞留した粉体が剪断力付与部材によって混練されることも防止できるため、粉体容器内で粉体が凝集することを防止することができ、さらに、液状材料を効率良く乾燥・除去できるため、効率よくスプレーコーティング処理ができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を適用した粉体処理装置の一例について説明する。
図１は、本実施形態の粉体処理装置１００の概略説明図である。粉体処理装置１００は、上部に開口部を備え、この上部開口部に粉体と気流の分離装置として、例えばパルスジェット式の逆洗機構を備えたフィルタバック１４等を備えた集塵機類似の分離機構を備え、下部が円筒状の粉体容器１０で形成されている。分離機構としては、粉体と気流を分離し、気流のみを排気する分離機構であればよく、集塵などに使用される折り布などの濾布ないしフィルタバックやバグフィルターと呼ばれるもの、樹脂焼結フィルタ、金属焼結フィルタ他、一般的に集塵装置や流動層造粒・コーティング装置に使用されているような分離装置を用いる。本実施形態では、内部が空洞の星型の筒状のフィルタカートリッジを用い、カートリッジの外側（筒の外側）がろ過エリアで、フィルタカートリッジの内部を経由して、カートリッジの上方に設置された開口部から排気する。カートリッジは、定期的にパルスジェット式の逆流洗浄をうけ、フィルタ表面の粉体の払い落としが行われる。またフィルタの設置方法としてはこれに限るものではなく、布状のフィルタバックでシェーキング方式が採用される。粉体と気流との分離方式では、ろ過方式に限るものではなく、サイクロンや、粉体分級機として用いられる回転ローターを分離装置として用いるのも良い。図１の粉体処理装置１００の粉体容器１０内部には、詳細は後述する処理容器２０が備えられている。
【００１１】
円筒状の粉体容器１０には、液状材料を噴霧供給する機構として、例えばスプレーノズル７が設置される。スプレーノズル７としては、例えばニ流体式のものが好ましい。円筒状の粉体容器１０は、粉体を保持し、かつ、下方から気流を粉体層に供給できるよう、パンチングメタルやメッシュ状部材、金属焼結板などで構成された通気機構としての通気板６が配設される。処理容器２０の低部に気流を流通する部材としては、いわゆる金属金網、折り布、パンチングプレート、金属焼結板他、粉体を内部に保持する隔壁機能と気流の通気機構を備えたものを使用する。粉体容器１０は、このようなフィルタバック１４及び通気板６によって、内部に粉体を封じ込める構成となっている。
【００１２】
通気板６を通って粉体層に供給される気流は、排気用ブロア１８での吸引や、吸気用ブロア１による押し込みにより流通させることが出来る。また、粉体処理装置１００では、吸気用ブロア１によって外気Ａ１を吸気し、エアーヒーター２を通過させることで吸気した外気Ａ１を加熱し、加熱した外気Ａ１を通気板６の下方の粉体容器１０の下部に供給する。そして、吸気用ブロア１によって通気板６の下方に外気Ａ１が供給されることにより、通気板６の下方から上方に向かう気流が発生する。なお、外気Ａ１がエアーヒーター２から粉体容器１０に至る経路で入口温度計３によって外気Ａ１の温度が検出される。
また、処理容器２０は、その上方、下方、及び側方の粉体容器１０の内壁面との間に空間を有する。通気板６を通った気流は粉体層に供給されて粉体の流動層を形成し、この流動層は、処理容器２０の側面と粉体容器１０との間の空間を流れて上昇する。この空間を上昇する流動層にスプレーノズル７によって液体材料が供給される。また、この空間を上昇する流動層は層内温度計１２によって温度が検出される。また、この気流は、通気板６の前段に設置されたエアーヒーター２により、加温して送気することができる。エアーヒーター２をエアークーラーとすれば、冷却して送気することもできる。
【００１３】
液体材料を粉体容器１０内に噴霧供給する機構としては、公知のものを差し支えなく用いることができるが、本事例では圧縮気体により液体材料を霧化する二流体式のスプレーノズル７を使用している。スプレーノズル７によって供給される液体材料としてのコーティング液は、コーティング液タンク９に収容され、ポンプ８によってスプレーノズル７への供給がなされ、スプレーノズル７ではスプレーエアーＡ４を吸引して、空気とともにコーティング液を噴霧する。
また、処理容器２０の側面と粉体容器１０との間の空間を上昇した流動層は、処理容器２０の上方に至り、流動層を形成する粉体は処理容器２０内に落下し、流動層を形成する気体の一部は、フィルタバック１４を通過して、排気用ブロア１８によって吸引されて排気Ａ２として粉体容器１０の外部に排出される。なお、フィルタバック１４ではフィルタ部温度計１５によって温度が検出され、フィルタバック１４から排気用ブロア１８に至る経路で排気温度計１６によって排気Ａ２の温度が検出される。
また、粉体容器１０の下部に備えるモーター４は回転軸５を介して処理容器２０が備える回転部材に回転駆動を伝達するものである。
また、フィルタバック１４は逆洗エアーＡ３を吸引する吸引口１９を備え、気体が粉体容器１０内から排気用ブロア１８に向かうときにフィルタバック１４を通過するときとは逆方向に逆洗エアーＡ３を通過させることにより、フィルタバック１４の粉体容器１０の内側に付着した粉体を除去することができる。
【００１４】
〔構成例１〕
次に、処理容器２０の一つ目の構成例（以下、構成例１と呼ぶ）について説明する。
図２は、構成例１の粉体容器１０の処理容器２０近傍の拡大説明図である。図２（ａ）は、処理容器２０近傍を側方から見た断面図であり、図２（ｂ）は、処理容器２０近傍を上方から見た断面図である。処理容器２０内の通気板６の上部には、ガイドリング２２とスリット付きのスクリーン部材２１とからなる処理容器２０が設置されている。処理容器２０内のスクリーン部材２１は粉体を処理する略円錐状（すり鉢状）で篩のように多数の孔が開いたメッシュ部材である。また、このスクリーン部材２１は、すり鉢状を形成する斜面部にすり鉢状の内部と外部とを連通するスリット２１ａが設けられている。
スクリーン部材２１の内部には、スクリーン部材２１の内壁に対して回転自在のインペラー２３が設置されており、また、粉体容器１０内の処理容器２０と通気板６との間には、回転円板２４を備え、さらの回転円板２４の上面の外周部には、ハンマー状の羽根部材２５を備えており、粉体に衝撃力等の分散作用を与えることが出来る。
【００１５】
円錐状のスクリーン部材２１の上部には、円筒状のガイドリング２２が設置され、粉体容器１０の上部に舞い上がった粒子群が落下する際に、スクリーン部材２１内に円滑に導く工夫がされている。また、処理容器２０のガイドリング２２の上端よりも上方で、粉体容器１０の一部が粉体容器１０の下部の円筒部よりも小さい内径の絞り部１３を入れることで、より一層粉体が、スクリーン部材２１内に円滑に導かれる工夫がなされている。インペラー２３と回転円板２４とは同一方向、同一角速度で回転しており、図１及び図２（ａ）に示す粉体容器１０の底部に設置されたモーター４により駆動される。インペラー２３が図２中の矢印回転することにより、図３中の矢印Ｒ方向に回転することにより、処理容器２０の内壁面とインナーピース２６の先端部２６ａとが相対速度を有する関係となる。
また、図２（ｂ）に示すように、本実施形態ではスクリーン部材２１に設けたスリット２１ａは二箇所であり、インペラー２３が二個、羽根部材２５が二個となっているが、これらの数はこれらの数は必要に応じて適宜増減してよい。
【００１６】
〔構成例２〕
次に、粉体容器１０の二つ目の構成例（以下、構成例２と呼ぶ）について説明する。
図３は、構成例２の粉体容器１０の処理容器２０近傍の拡大説明図である。図３（ａ）は、処理容器２０近傍を側方から見た断面図であり、図３（ｂ）は、処理容器２０近傍を上方から見た断面図であり、図３（ｃ）は、処理容器２０近傍の側面図である。
処理容器２０内の通気板６の上部には、粉体容器１０に対して回転自在の円筒容器状の処理容器２０が設置され、処理容器２０の側面には、円筒容器状の内部と外部とを連通するスリット２０ａが設けられている。また、処理容器２０の内部には、粉体容器１０に対して固定して設置されたインナーピース２６が設置されている。インナーピース２６は、処理容器２０の内壁面と先端部２６ａで近接し、支持部２６ｂによって粉体容器１０に対して固定されている。処理容器２０の底部には、粉体を舞い上げるためのフィン状の羽根部材２５を供えている。構成例１と同様に、処理容器２０の上端部よりも上方で、粉体容器１０の一部が粉体容器１０下部の円筒部よりも小さい内径の絞り部１３を入れることで、より一層粉体が、処理容器２０内に円滑に導かれる工夫がなされている。円筒容器状の処理容器２０が図３中の矢印Ｒ方向に回転することにより、処理容器２０の内壁面とインナーピース２６の先端部２６ａとが相対速度を有する関係となる。
また、図３（ｂ）に示すように、インナーピース２６が処理容器２０の内壁と対向する部位は、処理容器２０の内壁に対して中央部が近接する凸形状に形成されるのがよく、インナーピース２６の両端と処理容器２０の内壁とのクリアランスよりも、中央の凸部と処理容器２０の内壁とのクリアランスが小さくなっている。
また、図３（ｃ）に示すように、羽根部材２５は、処理容器２０の回転方向に対してやや上向きに取り付けられ、流動する粉体を舞い上げる作用を有する。
【００１７】
構成例１のインペラー２３及び構成例２のインナーピース２６は、処理容器２０に対して相対速度を有する関係となることにより、処理容器２０の内壁面との間隙に存在する粉体に対して剪断力を付与する剪断力付与部材である。剪断力付与部材としては、処理容器２０の内壁面に近接し、この内壁面に対して相対速度を有する関係となることにより、内壁面との間隙に存在する粉体に対して、粉体を内壁面に対し押し付ける機能を有するものが好ましい。剪断力付与部材と、内壁面とが相対速度を持つことによって、粉体に実質的な流れが生じ、クリアランスに導かれた粉体が剪断力を受ける。しかし、剪断力付与部材と内壁面との間のクリアランスに、適切な圧縮作用がないと、クリアランスで適切な剪断力が得られ無いことがあるため、粉体を内壁面に対し押し付ける機能を有するものが好ましい。
このような機能を有する剪断力付与部材としては、例えば、クリアランスへの粉体の入り口側の間隙をより大きくする位置関係とすることが挙げられ、このような位置関係の形状としては、構成例２のインナーピース２６のような形状を挙げることができる。
【００１８】
図４は、処理容器２０の内壁面と近接するインナーピース２６の先端部２６ａと処理容器２０の内壁面２０ｆとの関係を示す説明図である。図４（ａ）は、構成例２のように先端部２６ａが中央部ほど内壁面２０ｆに近接する凸形状となっている構成の説明図であり、図４（ｂ）は、先端部２６ａが内壁面２０ｆとのクリアランスが略一定の形状となっている。なお図４中の矢印Ｇは、内壁面２０ｆに対する先端部２６ａの相対的な移動方向を示す。
図４（ａ）に示す構成であれば、内壁面２０ｆに対する先端部２６ａの移動方向について移動方向上流側（粉体のクリアランス部への入口側）になる部位のクリアランスがより広く取られている。このため、粉体層Ｔを効率よく最小のクリアランス部（＝作用部）に導くことができる。このように、先端部２６ａと内壁面２０ｆとのクリアランスが最小部を有するため、粉体層Ｔがクリアランス部へより導かれ易く、圧縮力をかけながら効率よく剪断力を付与することができる。一方、図４（ｂ）に示す構成であると、先端部２６ａと内壁面２０ｆとのクリアランスに変化が無いため、粉体層Ｔがクリアランス部に誘導されにくく、圧縮力の作用が弱く、剪断力を付与する効率も低下する。
構成例１及び構成例２ともに、剪断力付与部材と処理容器２０とが相対速度を有する関係を作るために、処理容器２０の断面を円形に形成して処理容器２０を回転させることや、逆に剪断力付与部材を回転させることや、剪断力付与部材を特定の部位で往復運動させるなどの工夫が可能である。
【００１９】
このように装置を構成することで、液体材料であるコーティング液を噴霧供給された後に、処理容器２０の内側に入った粉体が液架橋などで凝集しても、処理容器２０の内壁面と剪断力付与部材との間のクリアランス部における剪断力や圧縮力により粉体が解砕される。
たとえば粉体層の水分量の増加等のコーティング過程での一時的な流動性不良や凝集性の悪化により一時的に粉体の凝集性が剪断力付与部材等による解砕力を上回ったとしても、構成例１及び構成例２の処理容器２０では過剰な粉体は常に排出口であるスリット（２０ａまたは２１ａ）から排出されていくので、処理容器２０の内壁に粉体が滞留して運転の継続を阻害することもない。また、たとえば粉体層の水分量が、処理に伴って減少し、その他の原因も含めコーティング過程での一時的な流動性不良が解消され始めると、再び剪断力付与部材等による解砕力が支配的になり、分散が進行する。
【００２０】
ここで、処理容器２０に設置された粉体を流通する排出口は、剪断力付与部材によって処理容器２０の内壁に押し付けられた後に、粉体が排出口から排出されやすいように、スリット状に形成されることが望ましい。剪断力付与部材によって処理容器２０の内壁に押し付けられることで解砕効果が得られるし、また、剪断力付与部材と処理容器２０の関係が、粉体の排出を促すように設置されることで、粉体が処理容器２０内に滞留してしまう不都合を回避できる。ここで、スリットについては、解砕効果を得るようなものである必要はない。すなわち、例えば構成例１のスクリーン（篩）に準ずるような微小な幅のスリットである必要がない。
処理容器２０から剪断力付与部材によって粉体を排出する方法としては、処理容器２０が回転することで剪断力付与部材との相対速度を形成し、処理容器２０の排出口から粉体を押し出す方法がある。または、剪断力付与部材が回転することで、処理容器２０との相対速度を形成し、処理容器２０の排出口から粉体を押出す方法が好ましい。
【００２１】
剪断力付与部材は、構成例１のインペラー２３や構成例２のインナーピース２６のような形状に限るものではなく、さまざまな形状を用いることができる。たとえば処理容器２０の内壁面に対して近接する部位が平行な面もしくは曲面で構成しても良いし、近接する部位が線になるように構成しても良い。特に工夫された形状としては、処理容器２０に対して略曲面で近接するように構成され、粉体が圧縮されながら最近接部に導入され、最近接部で圧縮力もしくは剪断力を受けた後に、開放されるような形状が構成できる。このような構成としては、図３（ｂ）に示すインナーピース２６の処理容器２０の内壁面と対向する部分のように構成できる。
【００２２】
また、処理容器２０が、構成例１のようにスクリーンを備えた構成であると、剪断力付与部材によって粉体が処理容器２０（構成例１ではスクリーン部材２１）の内壁に押し付けられることで得られる解砕効果に加え、さらにスクリーンによる篩分け・分散効果による解砕効果が得られ、処理対象粉体の種類によってはより好ましい場合がある。
【００２３】
排出口としては、一つの排出口の開口面積が２０［ｍｍ２］以上の排出口を有することが好ましく、開口面積が９０［ｍｍ２］以上であることがより好ましく、更に好ましくは開口面積が１５０［ｍｍ２］以上であることが好ましい。これは、開口面積が大きければ大きいほど、処理容器２０内で大きくなってしまった粉体を、より確実に排出することができるためである。また、排出口の開口面積の総和は、剪断力付与部材と処理容器２０が相互作用可能な部位、すなわち剪断力部材が粉体に処理容器２０の内壁に押し付けることが可能な部位の面積に対して４０［％］未満がよく、２０［％］未満がさらに好ましく、１５［％］未満がより一層好ましい。これは、排出口が占める割合が大きすぎると、粉体に対して剪断力を付与する処理の効率が低下するためである。
そして、構成例１及び構成例２のようにスリット状の排出口を備える場合は、スリットの幅は、３［ｍｍ］以上、好ましくは５［ｍｍ］以上が好ましい。これは、スリット幅が大きければ大きいほど、処理容器２０内で大きくなってしまった粉体を、より確実に排出することができるためである。
また、スリットの幅は、スリットの存在する位置における、円筒ないし円錐状容器の中心軸に垂直な断面の最大周長の２０［％］未満、好ましくは１８［％］未満がよく、更に好ましくは１５［％］未満が好ましく、スリットが２つ以上存在する場合はスリット幅の合計が前記値の範囲に収まればよい。なお、スリットは回転体のバランスの都合上、２本以上で構成されるのが好ましく、１２本未満であることが好ましい。より好ましくは、２本以上、８本未満である。
【００２４】
また、スリットの長手方向が、処理容器２０と剪断力付与部材との相対的な回転方向とおよそ直行する向きに設置されることが好ましい。これは、スリットを回転方向に対して直交する向きに配置することにより、剪断力付与部材による掻き出し作用がスリットに対して最も効率良く作用するためである。
スクリーンの孔径は、孔の面積から円相当の径に換算した直径で、２５０［μｍ］以上、６０００［μｍ］以下が好ましく、１０００［μｍ］以上、５０００［μｍ］以下がより好ましい。更に好ましくは、２０００［μｍ］以上４０００［μｍ］未満である。
相対速度は、０．５［ｍｍ／ｓ］〜２５［ｍｍ／ｓ］が好ましく、さらには、０．７［ｍｍ／ｓ］〜２０［ｍｍ／ｓ］がより好ましく、さらには１．０［ｍｍ／ｓ］〜１５［ｍｍ／ｓ］がより一層好ましい。
剪断力付与部材と処理容器２０とのクリアランスは、０．１［ｍｍ］〜２０［ｍｍ］が好ましく、さらに好ましくは、処理容器２０の最大内径D［ｍｍ］に対して、クリアランスＣ［ｍｍ］が（Ｄ１／２×０．６）＞  Ｃ  ＞（Ｄ１／２×０．０５）であればよい。
【００２５】
また、スクリーン部材２１の内壁面とインペラー２３との間のクリアランスとスクリーンの孔の径との大小関係は、スクリーンの孔の方が大きい場合もその逆の場合もありうる。
特に、処理容器２０を小スケールで構成した際に、スクリーンの孔径がクリアランスよりも小さくなる傾向にあり、クリアランスは、処理容器２０のスケールを大きくするにしたがって、より大きく設定する必要がある。これは、たとえば処理容器２０の水平断面を円形に構成した場合、その直径をＤとすると、仕込み量（１バッチあたりの処理量）は、およそＤの三乗に比例させるのが処理効率の面から好適であり、インペラー２３とで圧縮・剪断力を与えることが可能な内壁面は装置のＤに対しておよそ二乗に比例させざるを得ないためである。これは、容器を相似的に拡大したときに、容量は三乗、各部の面積は二乗に比例するためであり、処理容器２０のスケールアップは、相応の微調整が行われるため、三乗もしくは二乗にぴったりと比例するわけではない。このため、より大きなスケールの処理容器２０を構成する場合には、よりクリアランスを大きくすることで、圧縮・剪断力作用を受ける部位に粉体がより入り込みやすくする工夫を加える。このクリアランスの厚みの増加率は、およそＤ１／２に比例させるのが良い。
【００２６】
本実施形態の粉体処理装置１００は、装置の底部に備えられた空気流通部材である吸気用ブロア１によって、粉体層に気流が供給できるので、粉体は、低部から供給された上昇流にのって、処理容器２０の外周を経由し、粉体容器１０の上部へ搬送される。空塔速度は、０．２［ｍ／ｓ］以上、２．６［ｍ／ｓ］未満、より好ましくは０．２５［ｍ／ｓ］以上、２［ｍ／ｓ］未満、さらに好ましくは０．４［ｍ／ｓ］以上、１．５［ｍ／ｓ］未満である。ここで空塔速度ｖとは、処理容器２０の最上部における粉体容器１０の断面積をＳ［ｍ２］とし、粉体容器１０に流通される空気量をＶ［ｍ３／ｓ］とした場合、ｖ＝Ｖ／Ｓで導かれる速度である。
粉体容器１０では、絞り部１３と処理容器２０の外壁面とによって上昇流を曲げ、上昇流によって搬送される粉体を中心部に案内するため、粉体容器１０の上部へ搬送された粉体粒子群の大部分は処理容器２０の内部へ落下し、剪断力付与部材によって作用を受けた後、再び処理容器２０外へ排出される。なお、処理容器２０の外壁面と粉体容器１０との隙間を通過可能だった上昇流が処理容器２０の上端を過ぎると通過可能な領域の断面積が広がり、流速が低下して粉体を上昇させる作用が低下する。また、処理容器２０内では、粉体を排出する作用によってその内圧が他の部分よりも低いため、処理容器２０の上方の開口部では、処理容器２０内に向かう気流が発生する。このように、処理容器２０の上方では、上昇流が粉体を上昇させる作用が低下し、処理容器２０内に向かう気流が発生しているため、粉体容器１０内を循環する気流が処理容器２０内に向かい、上昇流によって上昇した粉体が処理容器２０内に落下する。
【００２７】
ここで、比重の重い粉体や、分散力をより強く与えることが好ましい粉体を処理する場合には、処理容器２０の底部に羽根部材を備えることが望ましい。羽根部材２５によって、粉体層に供給される気流の作用に加えて、さらに、処理容器２０の外部においても粉体に分散力を与えたり、比重の重い粉体を粉体容器１０の上部に舞いあげたり効果が得られる。
【００２８】
コーティング液の噴霧供給機構は、図１に示すように粉体容器１０の内部であって、かつ処理容器２０の外部に向けて設置されていることが好ましい。
この位置に噴霧供給機構を設置することで、コーティング液で濡れた粉体は、まず粉体容器１０の低部から供給された気流（上昇流）に曝され、ある程度乾燥した後に処理容器２０の内部に落下させることができるので、コーティング液の供給速度を最大限に高めることができる。一方、処理容器２０の内部に向けて噴霧供給機構を設置すると、処理容器２０内部に、より濡れた粉体が供給されるので、処理容器２０内での付着性・凝集性が高まるため、コーティング液の供給速度を最大限に高めることが出来ない。
【００２９】
また、構成例１のように、処理容器２０でスクリーンと剪断力付与部材とによって粉体を解砕する機構では、スクリーンの孔径は処理対象たる粉体の粉体物性（実質的には流動性）により依存して設定する。具体的には流動性のより高い（良い）粉粒体に対しては、小さめに設定しないと抵抗無くスクリーンからどんどん流れ出してしまうために、実質的にスクリーンの開口部から受ける解砕効果がなくなってしまうし、流動性の悪い粉粒体に対しては大きめの開口径にしなければ抵抗がありすぎて排出が不十分（排出され難くなる）になり、運転が継続できなくなる。
【００３０】
また、スクリーンの孔径と解砕作用とは次のような関係にある。
流動性がある程度良い時は、スクリーン部材２１の内壁（スクリーンの孔部でない箇所を含む）と剪断力付与部材であるインペラー２３との間隙部の作用はあまり無く、インペラー２３の前方部で押されて流れる緩やかな剪断作用によって、スクリーンの孔部からの流出が促進され、そのときに加わる剪断力がもっとも寄与している。
一方、流動性が悪くなった時は、インペラー２３の前方部で押されて流れる作用のみではスクリーンの孔部からの流出が不十分であるか起こらないために、インペラー２３とスクリーン部材２１の内壁面との間隙部へ導かれる粉体が流動性がある程度良い状態に対してより多くなる。このため、インペラー２３とスクリーン部材２１の内壁面とによって粉体が受ける圧縮力と剪断力とがより一層大きくなり、同時に、スクリーンの孔から強制的に押出される効果による解砕効果もある。
このため、例えば、コーティング中に流動性が著しく悪くなることがある材料を扱う場合、コーティング中は圧縮・剪断作用と強制押出しにより解砕効果を受けつつ、過剰に滞留してしまった粉粒体は、スクリーンの孔部よりも十分に大きな排出口としてのスリット２１ａからの流出によって循環を保つ。そして、コーティングの進行によって流動性が改善してくると次第にスクリーンによる緩やかな解砕効果をより支配的に受けつつ、所望の粒度へ調整されて製品となる。
【００３１】
また、スクリーンを用いた構成例２のような処理容器２０を用いる場合、処理容器２０の内壁面と、剪断力付与部材であるインナーピース２６との間隙部では圧縮・剪断作用による効果を常に受ける。スクリーンを用いない処理容器２０を用いた粉体処理操作は、例えば、体積平均粒径（Ｄｖ）＝５０［μｍ］以下のような、より微細な粒子群に対するコーティング操作に適している。
【００３２】
次に、本発明について具体例を挙げて説明する。
これらは、本発明の一態様にすぎず、これらに発明の技術的範囲は限定されない。
以下、カプセルトナーを製造する事例で粉体処理装置１００の機能を説明する。本実施例では、カプセルトナーの母体となるコーティング用粒子を製造した後に、さらにスプレーコーティングによるカプセル化処理を行う。
スプレーコーティングによるカプセル化工程においては、コーティングの前後において、凝集塊が発生する恐れがあるが、この凝集塊は発生しないことが望ましい。凝集塊の発生は、例えば粒子径分布を計測し、粒子径分布の広がりの指標として、例えば変動係数（ＣＶ値）を求めることで評価できる。コーティング前後の粒子径分布のＣＶ値を計測し、コーティング後のＣＶ値がコーティング前のＣＶ値に対して大きくなりにくいことが望ましい。
【００３３】
［実施例１］
＜コーティング用粒子の作製＞ 
ポリエステル樹脂（ガラス転移点（Ｔｇ）５８［℃］、軟化点１３０［℃］）１００部、着色剤（カーボンブラック）５部、ワックス（ポリエチレン 融点１２５［℃］）５部、荷電調整剤１部をヘンシェルミキサーにて３分間混合分散した後、押出機（商品名、ニーデックスＭＯＳ１４０−８００、三井鉱山（株）製）を用いて溶融混練分散し、樹脂混練物を調製した。 
一方、ポリアクリル酸（重量平均分子量１０，０００）アンモニウム塩１００部およびイオン交換水４００部を混ぜ合わせて、水溶性高分子分散剤の２０ｗｔ％水溶液を調製した。 
圧力調整弁、加熱手段およびロータステータ式撹拌手段（口径３０［ｍｍ］）を備える金属製容器に、上記のように調整した樹脂混練物１００部とポリアクリル酸アンモニウム塩の２０％水溶液４００部とを投入し、１５０［℃］、５［ａｔｏｍ］で加熱加圧しながら１０［分間］撹拌混合した（８０００［ｒｐｍ］）。その後加熱を止め、この混合物を撹拌しながら２０［℃］まで冷却した。
その後、イオン交換水を混合物に加えて洗浄を行った。洗浄は、混合物とイオン交換水とを混合し、イオン交換水の添加量によって固形分量が１０［％］になるように調整した後、タービン型撹拌翼で３０分間撹拌（３００［ｒｐｍ］）を行い、この混合物から遠心分離によって分離される上澄み液の導電率が１０［μＳ／ｃｍ］以下になるまで、同じ洗浄操作を繰り返し行った。
その後、遠心分離によって混合物中の合成樹脂粒子を分取し、乾燥し、合成樹脂粒子約１００部を得た。得られた粒子をコールターマルチサイザーII（コールター社製）を用い、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、着色樹脂粒子（Ａ）の体積平均粒径および変動係数の測定を行ったところ、６．１［μｍ］で変動係数は２３であった。 
【００３４】
ここで、測定装置としてコールターマルチサイザーＩＩ（ベックマン・コールター社製）を用いた測定方法について述べる。
まず、電解水溶液１００〜１５０［ｍｌ］中に分散剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを０．１〜５［ｍｌ］加える。ここで、電解液とは１級塩化ナトリウムを用いて約１％ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、例えばＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）が使用できる。ここで、更に測定試料を２〜２０［ｍｇ］加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、測定装置により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの体積平均粒径（Ｄｖ）、個数平均粒径を求めることができる。
チャンネルとしては、２．００〜２．５２［μｍ］未満；２．５２〜３．１７［μｍ］未満；３．１７〜４．００［μｍ］未満；４．００〜５．０４［μｍ］未満；５．０４〜６．３５［μｍ］未満；６．３５〜８．００［μｍ］未満；８．００〜１０．０８［μｍ］未満；１０．０８〜１２．７０［μｍ］未満；１２．７０〜１６．００［μｍ］未満；１６．００〜２０．２０［μｍ］未満；２０．２０〜２５．４０［μｍ］未満；２５．４０〜３２．００［μｍ］未満；３２．００〜４０．３０［μｍ］未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００［μｍ］以上から４０．３０［μｍ］未満の粒子を対象とする。
【００３５】
＜コーティング液の作製＞
イオン交換水３９０部にドデシルスルホン酸アンモニウム０．１部を溶解し、８０［℃］に昇温した。８０［℃］に保温し、「Ｖ−５０」（和光純薬工業社、２，２’−アゾビス− ２−アミジノプロパンジハイドロクロライド）１部とイオン交換水１０部とからなる水溶液、およびスチレンモノマー２０部とメタクリル酸メチル４０部とメタクリル酸ｎ−ブチル１５部とチオグリコール酸オクチル１部との混合モノマーを、それぞれ６０［分］かけて滴下した。滴下３０分後、さらにスチレンモノマー１０部とメタクリル酸メチル１５部とメタクリル酸ｎ−ブチル５部との混合モノマーを３０［分］かけて滴下した。２［時間］８０［℃］で撹拌して重合を完結させて、固形分濃度が２０［％］の樹脂微粒子（Ｂ）のコーティング液を得た。得られ た粒子体積平均粒子径をＤＬＳ−７００（大塚電子社製）を用いて測定したところ０．１２［μｍ］であった。また、ＤＳＣ示差熱分析装置で測定したガラス転移点は６１［℃］であった。 
【００３６】
＜スプレーコーティング工程＞
実施例１では流動層コーティング装置として、図１中の処理容器２０に図３を用いて説明した構成例２の処理容器２０を備える粉体処理装置１００を用いる。この粉体処理装置１００は、粉体容器１０の内径０．３０［ｍ］、通気板６の上面から図１中のＢ部までの高さが約０．４０［ｍ］であり、通気板６の上面から図１中のＢ部までの容量が約２５［Ｌ］の粉体処理装置１００を用いる。実施例１の粉体処理装置１００は、処理容器２０として、外径が０．２３［ｍｍ］で内径が０．２１［ｍｍ］であり、さらに幅４５［ｍｍ］のスリット２０ａを対角の位置に２本有する円筒型回転容器を有する。また、剪断力付与部材としてのインナーピース２６と処理容器２０の内周面とのクリアランスが３［ｍｍ］と設定されている。
このような粉体処理装置１００に、前記着色樹脂粒子（Ａ）を８［ｋｇ］に前記樹脂微粒子（Ｂ）を含むコーティング液を塗布し、コーティングを行った。円筒型回転容器からなる処理容器２０の回転数は５００［ｒｐｍ］である。コーティング液を噴霧させる際、樹脂微粒子（Ｂ）を含むコーティング液とともに１３０［ＮＬ／ｍｉｎ］の圧縮空気をスプレーノズル７に送り、コーティング液を４０．０［ｍｌ／ｍｉｎ］のペースで噴霧する。また、吸気用ブロア１が外気Ａ１を吸気し、３．５［ｍ３／ｍｉｎ］のペースで６０［℃］の空気を、通気板６を経由して粉体容器１０内に送り込んだ。１００分後、４０００［ｍｌ］のコーティング液の供給が終了した後、１０分間通気を継続した後、粉体処理装置１００の中からコーティングされた着色樹脂粒子であるカプセルトナーを取り出した。
このトナーの体積平均粒径を、コーティング用粒子の調整と同様の手順でコールターマルチサイザーIIを用いて測定した結果、６．３［μｍ］、ＣＶ値（変動係数）は２４であった。
【００３７】
［実施例２］
＜コーティング用粒子の作製＞から＜コーティング液の作製＞までは実施例１と同様である。
＜スプレーコーティング工程＞
実施例２の流動層コーティング装置として、図１中の処理容器２０に図２を用いて説明した構成例１の処理容器２０を備える粉体処理装置１００を用いる。この粉体処理装置１００は、粉体容器１０の内径０．３０［ｍ］、通気板６の上面から図１中のＢ部までの高さ約０．４０［ｍ］であり、通気板６の上面から図１中のＢ部までの容量が約２５［Ｌ］である。この粉体処理装置１００は、外径が０．２５０［ｍ］で内径が０．２４５［ｍ］、高さが０．１５［ｍ］のガイドリング２２を備える。さらに回転円板２４と、先端の角度が約８０［°］で、高さ０．１５０［ｍ］、最大直径０．２５０［ｍ］の略円錐状のスクリーン部材２１とを備える。このスクリーン部材２１は、厚みは０．００２５［ｍ］、スクリーンに開けられた多数の孔は円形で開口径は１［ｍｍ］、三角千鳥格子配列で、開効率は４０［％］である。また、円形の孔の中心間距離は４．５［ｍｍ］となっている。さらに、スクリーン部材２１は幅２０［ｍｍ］のスリット２１ａを対角の位置に２本有し、スクリーン部材２１に対して回転自在のインペラー２３とスクリーン部材２１の内壁面とのクリアランスが３［ｍｍ］と設定されている。
このような粉体処理装置１００に、前記着色樹脂粒子（Ａ）８［ｋｇ］に前記樹脂微粒子（Ｂ）を含むコーティング液を塗布しコーティングを行った。インペラー２３の回転数は５００［ｒｐｍ］である。コーティング液を噴霧させる際、樹脂微粒子（Ｂ）を含むコーティング液とともに１３０［ＮＬ／ｍｉｎ］の圧縮空気をスプレーノズル７に送り、コーティング液を４０．０［ｍｌ／ｍｉｎ］のペースで噴霧する。また、吸気用ブロア１が外気Ａ１を吸気し、３．５［ｍ３／ｍｉｎ］のペースで６０［℃］の空気を、通気板６を経由して粉体容器１０内に送り込んだ。１００分後、４０００［ｍｌ］のコーティング液の供給が終了した後、１０分間通気を継続した後、粉体処理装置１００の中からコーティングされた着色樹脂粒子であるカプセルトナーを取り出した。
このトナーの体積平均粒径を、コーティング用粒子の調整と同様の手順でコールターマルチサイザーＩＩを用いて測定した結果、６．２［μｍ］、ＣＶ値（変動係数）は２４であった。
【００３８】
〔比較例１〕
＜コーティング用粒子の作製＞から＜コーティング液の作製＞までは実施例１と同様である。
＜スプレーコーティング工程＞
比較例１では流動層コーティング装置として、図１中の処理容器２０に図５に示す処理容器２０（図５の処理容器２０は構成例１のスクリーン部材２１にスリット２１ａがない構造である）を備える粉体処理装置１００を用いる。この粉体処理装置１００は、粉体容器１０の内径０．３０［ｍ］、通気板６の上面から図１中のＢ部までの高さ約０．４０［ｍ］であり、通気板６の上面から図１中のＢ部までの容量が約２５［Ｌ］である。処理容器２０として、外径が０．２５０［ｍ］で内径が０．２４５［ｍ］であり、高さ０．１５［ｍ］のガイドリング２２を備え、さらに回転円板２４と、先端の角度が約８０［°］で、高さが０．１５０［ｍ］、最大直径が０．２５０［ｍ］の略円錐状のスクリーン部材２１とを備える。このスクリーン部材２１は、厚みは、０．００２５［ｍ］、スクリーンに開けられた多数の孔は円形で開口径は３［ｍｍ］、三角千鳥格子配列で、開効率は４０［％］である。処理容器２０は、スクリーン部材２１に対して回転自在のインペラー２３とスクリーン部材２１の内壁面とのクリアランスが３［ｍｍ］と設定されている。
このような粉体処理装置１００に、前記着色樹脂粒子（Ａ）８［ｋｇ］に前記樹脂微粒子（Ｂ）を含むコーティング液を塗布し、コーティングを行った。インペラー２３の回転数は５００［ｒｐｍ］である。コーティング液を噴霧させる際、樹脂微粒子（Ｂ）を含むコーティング液とともに１３０［ＮＬ／ｍｉｎ］の圧縮空気をスプレーノズル７に送り、コーティング液を４０．０［ｍｌ／ｍｉｎ］のペースで噴霧するとともに、３．５［ｍ３／ｍｉｎ］のペースで６０［℃］の空気を、通気板６を経由して粉体容器１０内に送り込んだ。１００分後、４０００［ｍｌ］のコーティング液の供給が終了した後、１０分間通気を継続した後、粉体処理装置１００の中からコーティングされた着色樹脂粒子であるカプセルトナーを取り出した。
このトナーの体積平均粒径を、コールターマルチサイザーＩＩを用いて測定した結果、７．２［μｍ］、ＣＶ値は３８であった。
【００３９】
〔比較例２〕
＜コーティング用粒子の作製＞から＜コーティング液の作製＞までは実施例１と同様である。
＜スプレーコーティング工程＞
比較例２の流動層コーティング装置は、比較例１の流動層コーティング装置が備えるスクリーン部材２１のスクリーンの孔径を１［mm］とした以外は比較例１と同様である
このような比較例２では、コーティング液の供給から２３分後、スクリーン部材２１で目詰まりが発生し、目詰まりの解消を促すためにコーティング液の供給を停止し粉体の解砕を促したが、インペラー２３とスクリーン部材２１の内壁面とのクリアランス部で粉体が融着し、運転の継続が出来なかった。
【００４０】
粉体処理装置１００で処理する粉体は微細な粒子群（１００［μｍ］以下）である。比較例１及び比較例２のようにスクリーン部材２１に排出口がない構成であっても、スクリーンの多くの孔やクリアランスの間隔に比べて粉体が十分に小さい。このため、粉体の流動性が悪化していない状態であれば、スクリーン部材２１の内側から孔部を通って粉体が流出し、粉体容器１０内で粉体を十分に循環させることができる。
【００４１】
粉体処理装置１００のように処理容器２０の内壁面と剪断力付与部材との間のクリアランス部における剪断力や圧縮力により粉体を解砕する機構では、処理容器２０内の粉体の流動性が一時的に悪くなる場合がある。粉体の流動性が悪い状態とは、一般的に粒子間の摩擦抵抗や付着力が粒子間に働き得る分離力よりも過大となる状態である。付着力などが大きくなるのは、例えば、粒子表面が濡れている時、さらには、濡れによって一部溶解して粘着力が出た時、乾燥のための加温により粒子表面の粘着性が高くなるときなどが想定される。粉体処理装置１００による流動層造粒もしくはコーティングは、いわゆるスプレーコーティングにより、粉体を濡らすことで、造粒もしくはコーティングを行うものである。このため、粉体処理装置１００では、前述のように、粒子表面が濡れた状態、粒子表面（粒子表面を形成する材料、もしくはコーティング基材そのもの）が溶解することによって粘着が発生する状態を作り出す操作を行う。また、コーティング液の溶媒成分を十分に乾燥して除去するためにある程度の加温が必要な操作である。このような粉体処理装置１００では以下（１）〜（５）に示すような問題が生じる。
【００４２】
（１）流動層造粒、もしくはコーティングの過程で、材料特性の問題（少量でも濡れると粘着性が出やすい）から、コーティング等の過程で必ず流動性不良となる材料に対しては、比較例１のように、コーティング中の流動性が悪化した状態での凝集を回避するスクリーン孔径の設定では、最終製品の目標粒子径分布に対してスクリーン孔径が過大であるために造粒が回避できず、製品として大きすぎる粒子群が得られてしまう問題がある。
（２）上記（１）のような材料系の場合に、比較例２のように、最終製品の目標粒子径分布に対して適切な開孔径のスクリーンを用いた場合には、一時的に流動性不良となるとスクリーンからの排出が滞り排出不良となる。このスクリーンから排出が滞ると、スクリーンと剪断力付与部材との間で何度もせん断力を受ける、もしくは、剪断力付与部材に押されているだけでも、スクリーンの内壁面上を長時間転がり、転動作用を受けるため、スクリーンによる解砕効果よりも造粒作用が過大になってしまう。
（３）上記（２）ような排出不良が一瞬でも発生してしまうと、循環している粉体の密度が低下するため、スプレー液（コーティング液、もしくは結合剤等）供給量が循環する粉体に対して実質的に過剰なる。それ故、より濡れた粉体がスクリーンで構成された容器内へ供給され、上記（２）、（３）の悪循環が更に進行し、やがて粉体の循環が完全に停止してしまう。
（４）熱で粘着性が出る場合は、開口部から流出せずに摩擦を繰り返すことで更に発熱し、造粒してしまう。
（５）上記（２）や（３）を回避するには、例えばスプレー液の供給速度を遅くすることが出来るが、コーティング皮膜の形成状態が不十分（皮膜形成の観点から濡れが不十分）であったり、生産効率が著しく低下すると言った問題が発生する。乾燥に必要な熱を与えられない場合も、生産効率が著しく低下する場合や、乾燥が不十分で所望の品質が得られない問題がある。
【００４３】
各実施例及び各比較例で用いた粉体の材料、コーティング液の供給速度や通気条件では、特許文献１や特許文献２に記載の粉体処理装置１００のような単純なスクリーンを用いた処理容器２０の場合、比較例１のように、スクリーンの開口径が大きすぎると解砕効果が低く粒子径が粗大化したり凝集物が生成し、粒度分布が広くなったりする。一方で比較例２のように、スクリーンの開孔径が小さくなるとスクリーンが目詰まりして運転が継続できなくなる。
実施例１や実施例２のように処理容器２０に本発明の構成要件である、循環可能な粉体の排出口などの構造を具有させることで、解砕出来ない場合でも粉体の流動もしくは運動を妨げ無い安定した運転が可能であり、粉体の凝集を抑制しつつシャープな粒度分布でコーティングできる粉体処理装置が提供できる。
【００４４】
以上、本実施形態によれば、粉体処理装置１００は、上部開口部を備えた粉体を収容するための粉体容器１０と、粉体容器１０内に液状材料を供給する液状材料供給手段であるスプレーノズル７とを有する。また、粉体容器１０内に配置され、その内部の粉体に対して剪断力を付与する処理を行う処理空間を形成し、水平面における処理空間の断面形状が円形で、処理空間の上方に開口部を備え、上方、下方、及び側方の粉体容器１０の内壁面との間に空間を有する処理容器２０を有する。また、処理容器２０の内壁面の円周方向の一部に近接し、処理容器２０の内壁面に対して相対速度を有する関係となることにより、処理容器２０の内壁面における近接する位置が変化し、処理容器２０の内壁面と近接する位置での間隙であるクリアランス部に存在する粉体に対して剪断力を付与する剪断力付与部材であるインペラー２３またはインナーピース２６を有する。また、処理容器２０の下方で粉体の通過を阻止し、気体のみを通過させる下方通気手段である通気板６と、通気板６の下方から上方に向かう気流を発生させる気流発生手段である吸気用ブロア１を有する。また、処理容器２０の上方で粉体の通過を阻止し、粉体容器１０から気体のみを排出させる上部通気手段であるフィルタバック１４とを備える。処理容器２０の下方に通気板６と、通気板６の下方から上方に向かう気流を発生させる吸気用ブロア１と、処理容器２０の上方にフィルタバック１４とを備え、粉体容器１０内での気体の積極的な流通機構を構成する。このような気体の流通機構によって処理容器２０の下方から上方に向かう気流を発生させることができるため、スプレーノズル７によって粉体に供給された液状材料であるコーティング液を効率良く乾燥・除去できる。また、粉体容器１０に収容する粉体の粒径は１００［μｍ］以下であり、処理容器２０の剪断力付与部材と内壁面とが近接し得る箇所に、処理空間内の粉体を処理容器２０と粉体容器１０の内壁面との間の空間に排出し、開口面積が２０［ｍｍ２］以上の排出口としてのスリット２１ａ（または２０ａ）を２つ設けている。スリット２０ａまたは２１ａの開口面積が２０［ｍｍ２］以上であるため、処理を行う粒径が１００［μｍ］以下の粉体が、コーティング過程で一時的に流動性が悪化し、凝集性の上昇が起こったとしても十分に排出可能な大きさのスリット２０ａまたは２１ａを備えており、処理容器２０内で粉体を滞留させることを防止することができる。よって、粒子径１００［μm］以下の微粒子を、処理容器２０内で滞留させることを防止でき、処理容器２０内で滞留した粉体が剪断力付与部材（インペラー２３またはインナーピース２６）によって混練されることも防止できるため、粉体容器１０内で粉体が凝集することを防止することができ、さらに、コーティング液を効率良く乾燥・除去できるため、効率よくスプレーコーティング処理ができる。
【００４５】
また、排出口であるスリット２０ａまたは２１ａは、粉体容器１０に収容する粉体の流動性が悪化した状態であっても粉体が通過可能な開口面積を備えているので、処理を行う粒径が１００［μｍ］以下の粉体が、コーティング過程で一時的に流動性が悪化し、凝集性の上昇が起こったとしても処理容器２０内で粉体を滞留させることを防止することができる。処理容器２０内で滞留させることを防止でき、処理容器２０内で滞留した粉体が剪断力付与部材（インペラー２３またはインナーピース２６）によって混練されることも防止できるため、粉体容器１０内で粉体が凝集することを防止することができる。
【００４６】
また、構成例１の粉体処理装置１００は、処理容器２０は剪断力付与部材であるインペラー２３と内壁面が近接し得る箇所の少なくとも一部が所定径の多数の孔を有するスクリーン部材２１からなる。そして、スクリーン部材２１のインペラー２３と内壁面が近接し得る箇所に、処理空間内の粉体を処理容器２０と粉体容器１０の内壁面との間の空間に排出し、開口面積がスクリーンの孔よりも大きな排出口であるスリット２１ａを２つ設けている。スリット２１ａの開口面積がスクリーンの孔よりも大きいため、スクリーンの孔を通過できない程度に粉体容器１０に収容する粉体の流動性が悪化した状態であっても粉体が処理容器２０の内側から外側へ通過可能である。このため、処理を行う粒径が１００［μｍ］以下の粉体が、コーティング過程で一時的に流動性が悪化し、凝集性の上昇が起こったとしても処理容器２０内で粉体を滞留させることを防止することができる。処理容器２０内で滞留させることを防止でき、処理容器２０内で滞留した粉体が剪断力付与部材であるインペラー２３によって混練されることも防止できるため、粉体容器１０内で粉体が凝集することを防止することができる。
【００４７】
構成例１の粉体処理装置１００のように、処理容器２０がインペラー２３と内壁面が近接し得る箇所の少なくとも一部が、所定径の多数の孔を有するスクリーン部材２１からなることにより、スクリーンの孔を用いた粉体の解砕を行うことができる。
【００４８】
また、排出口であるスリット２０ａまたは２１ａが、スリット状であると、処理容器２０と剪断力付与部材との相対的な回転によって剪断力付与部材による掻き出し作用を粉体に効率良く作用させることができる。
【００４９】
また、構成例２のように処理容器２０が回転することによって、剪断力付与部材であるインナーピース２６が処理容器２０の内壁面に対して相対速度を有する関係となることにより、処理容器２０内の粉体に対して剪断力を付与する構成を実現することができる。
【００５０】
また、構成例１のように、剪断力付与部材であるインペラー２３が回転することによって、インペラー２３が処理容器２０のスクリーン部材２１の内壁面に対して相対速度を有する関係となることにより、処理容器２０内の粉体に対して剪断力を付与する構成を実現することができる。
【００５１】
また、処理容器２０の下方、且つ、下方通気手段である通気板６の上方に粉体容器１０に対して回転する羽根部材２５を設けることにより、比重の重い粉体が上昇することを促すことができる。
【００５２】
また、粉体処理装置１００では、液状材料供給手段であるスプレーノズル７は、処理容器２０の側方と粉体容器１０の内壁面との間の空間に向けて液状材料であるコーティング液を噴霧供給する。これにより、コーティング液で濡れた粉体は、まず粉体容器１０の低部から供給された気流（上昇流）に曝され、ある程度乾燥した後に処理容器２０の内部に落下させることができるので、コーティング液の供給速度を最大限に高めることができる。
【００５３】
また、構成例２のように処理容器２０が円筒状であることにより、円筒状の内周面とインナーピース２６との間で、粉体に対して剪断力を付与する構成を実現することができる。
【００５４】
また、構成例１のように処理容器２０の少なくとも下端部近傍が水平面における上記処理空間の断面積が下方ほど狭くなる、すり鉢状のスクリーン部材２１であることにより、すり鉢状の内側の斜面とインペラー２３との間で、粉体に対して剪断力を付与する構成を実現することができる。
【００５５】
また、構成例２のように、剪断力付与部材であるインナーピース２６は、先端部２６ａが凸形状となっており、処理容器２０の内壁面に対して相対速度を有する関係となることにより、処理容器２０の内壁面との間隙であるクリアランス部に存在する粉体に対して処理容器２０の内壁面に押し付けて圧縮力を付与する。このように圧縮力を付与しながら処理容器２０とインナーピース２６とが相対速度を有する関係となることによって、粉体に効率良く剪断力を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本実施形態の粉体処理装置の概略説明図
【図２】構成例１の粉体容器の処理容器近傍の拡大説明図、（ａ）は、側方から見た断面図、（ｂ）は、上方から見た断面図。
【図３】構成例２の粉体容器の処理容器近傍の拡大説明図、（ａ）は、側方から見た断面図、（ｂ）は、上方から見た断面図、（ｃ）は、側面図。
【図４】インナーピースの先端部と処理容器の内壁面との関係を示す説明図、（ａ）は、構成例２のように先端部が中央部ほど内壁面に近接する凸形状となっている構成の説明図、（ｂ）は、先端部が内壁面とのクリアランスが略一定の形状となっている構成の説明図。
【図５】比較例１及び比較例２で用いた粉体容器の処理容器近傍の拡大説明図、（ａ）は、側方から見た断面図、（ｂ）は、上方から見た断面図。
【符号の説明】
【００５７】
１      吸気用ブロア
２      エアーヒーター
３      入口温度計
４      モーター
５      回転軸
６      通気板
７      スプレーノズル
８      ポンプ
９      コーティング液タンク
１０    粉体容器
１２    層内温度計
１３    絞り部
１４    フィルタバック
１５    フィルタ部温度計
１６    排気温度計
１８    排気用ブロア
１９    吸引口
２０    処理容器
２１    スクリーン部材
２２    ガイドリング
２３    インペラー
２４    回転円板
２５    羽根部材
２６    インナーピース
１００  粉体処理装置
Ａ１    外気
Ａ２    排気
Ａ３    逆洗エアー
Ａ４    スプレーエアー
【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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