JP6451169B2 - 粉体塗装装置、プログラム、及び粉体塗装方法 - Google Patents

Description

本発明は、粉体塗装装置、プログラム、及び粉体塗装方法に関する。

近年、粉体塗料を利用した粉体塗装の技術は、塗装工程における揮発性有機化合物（ＶＯＣ）排出量が少なく、しかも塗装後、被塗装体に付着しなかった粉体塗料を回収し、再利用できることから、地球環境の面で注目されている。

例えば、特許文献１には、「感光体上に静電潜像を形成する潜像形成工程と、その感光体に熱硬化性の粉体塗料を静電力により付着させることで静電潜像を現像する現像工程と、その感光体上の粉体塗料を塗装対象上に転写する転写工程と、その粉体塗料を塗装対象に焼付けることができるように熱硬化させる焼付け工程とを備え、色相が互いに異なる複数種類の粉体塗料それぞれを、前記潜像形成工程と、現像工程と、転写工程とにより、その塗装対象上に順次転写し、しかる後に、その複数種類の粉体塗料を前記焼付け工程により塗装対象に焼付ける静電粉体塗装方法」が開示されている。

ところで、トナーを利用した電子写真方式の画像形成装置においては、種々の現像装置が知られている。
例えば、特許文献２には、「導電体とその外側に位置する外側層とを備えたトナー担持体を具備し、該担持体の外側層上に担持された摩擦帯電トナーによって、潜像担持体に形成された静電潜像を可視像化する現像装置において、静電潜像を反転現像すべくトナー担持体の導電体に電圧を印加し、トナー担持体に担持されたトナー粒子が予め摩擦帯電された帯電極性を、現像動作時に維持できるように、前記外側層の固有抵抗率を７×１０６Ω・ｃｍ以上に設定した現像装置」が開示されている。
また、特許文献３には、「少なくとも筒状の磁性搬送部材と、現像ローラと、感光体ドラムとを順次に具備した乾式現像装置を用いた乾式現像方法において、金属粒子または金属酸化物粒子の表面に絶縁性樹脂を被覆した平均粒子径が２〜２０μｍの範囲内の値である金属トナーを接触現像するとともに、前記現像ローラと前記感光体ドラムとの間の接触ニップ幅を１〜６ｍｍの範囲内の値とすることを特徴とする金属トナー用乾式現像方法」が開示されている。

特開平１０−４３６７０号公報 特開平８−２７２２１３号公報 特開２０００−２２１７８０号公報

本発明の課題は、生産性良く、目的とする厚みの塗装膜の形成による粉体塗装を実現する粉体塗装装置を提供することである。

上記課題は、以下の手段により解決される。

請求項１に係る発明は、
被塗装体を搬送する搬送装置と、
搬送される前記被塗装体の被塗装面に対向して配置され、帯電した熱硬化性の粉体塗料を前記被塗装体の被塗装面上に塗布する塗布ユニットであって、前記被塗装体の搬送方向と同方向に回転し、前記被塗装体の被塗装面との電位差により、表面に付着した前記粉体塗料を前記被塗装体の被塗装面上に移行して塗布する円筒状又は円柱状の塗布部材を有する塗布部と、前記塗布部材の表面上に前記粉体塗料を供給する円筒状又は円柱状の供給部材を有する供給部と、を備える、少なくとも１つの塗布ユニットと、
前記被塗装体の被塗装面上に塗布された前記粉体塗料の粉体粒子層を加熱し、熱硬化する加熱装置と、
前記少なくとも１つの塗布ユニットの各々により前記被塗装体の被塗装面上に塗布される前記粉体塗料の粉体粒子層の厚みが予め定められた厚みとなるように、前記被塗装体の搬送速度と前記塗布部材の回転速度との速度比を制御する制御装置と、
を具備し、
前記少なくとも１つの塗布ユニットの各々が備える前記供給部が、前記供給部材として、前記塗布部材の周方向に沿って配列された複数の供給部材を有し、
前記少なくとも１つの塗布ユニットの各々において前記複数の供給部材により供給される前記粉体塗料が同一組成を有する
粉体塗装装置。

請求項２に係る発明は、
前記塗布ユニットとして、前記被塗装体の搬送方向に配列された複数の塗布ユニットを具備する請求項１に記載の粉体塗装装置。

請求項３に係る発明は、
前記複数の塗布ユニットのうち、少なくとも一つの塗布ユニットが他の塗布ユニットとは異なる色の前記粉体塗料を前記被塗装体の被塗装面上に塗布する塗布ユニットである請求項２に記載の粉体塗装装置。

請求項４に係る発明は、
前記加熱装置として、前記複数の塗布ユニットにより前記被塗装体の被塗装面上に塗布された前記粉体塗料の粉体粒子層を、各々、加熱し、熱硬化する複数の加熱装置を具備する請求項２又は請求項３に記載の粉体塗装装置。

請求項５に係る発明は、
被塗装体を搬送する搬送装置と、
搬送される前記被塗装体の被塗装面に対向して配置され、帯電した熱硬化性の粉体塗料を前記被塗装体の被塗装面上に塗布する塗布ユニットであって、前記被塗装体の搬送方向と同方向に回転し、前記被塗装体の被塗装面との電位差により、表面に付着した前記粉体塗料を前記被塗装体の被塗装面上に移行して塗布する円筒状又は円柱状の塗布部材を有する塗布部と、前記塗布部材の表面上に前記粉体塗料を供給する円筒状又は円柱状の供給部材を有する供給部と、を備える、少なくとも１つの塗布ユニットと、
前記被塗装体の被塗装面上に塗布された前記粉体塗料の粉体粒子層を加熱し、熱硬化する加熱装置と、
を具備し、
前記少なくとも１つの塗布ユニットの各々が備える前記供給部が、前記供給部材として、前記塗布部材の周方向に沿って配列された複数の供給部材を有し、
前記少なくとも１つの塗布ユニットの各々において前記複数の供給部材により供給される前記粉体塗料が同一組成を有する粉体塗装装置を制御するためのプログラムであって、
コンピュータを
前記少なくとも１つの塗布ユニットの各々により前記被塗装体の被塗装面上に塗布される前記粉体塗料の粉体粒子層の厚みが予め定められた厚みとなるように、前記被塗装体の搬送速度と前記塗布部材の回転速度との速度比を制御する手段として機能させるプログラム。

請求項６に係る発明は、
搬送される被塗装体の被塗装面に対向して配置され、帯電した熱硬化性の粉体塗料を前記被塗装体の被塗装面上に塗布する塗布ユニットであって、前記被塗装体の搬送方向と同方向に回転し、前記被塗装体の被塗装面との電位差により、表面に付着した前記粉体塗料を前記被塗装体の被塗装面上に移行して塗布する円筒状又は円柱状の塗布部材を有する塗布部と、前記塗布部材の表面上に前記粉体塗料を供給する円筒状又は円柱状の供給部材を有する供給部と、を備える、少なくとも１つの塗布ユニットによって、前記粉体塗料を前記被塗装体の被塗装面上に塗布する塗布工程と、
前記被塗装体の被塗装面上に塗布された前記粉体塗料の粉体粒子層を加熱し、熱硬化する加熱工程と、
を有し、
前記少なくとも１つの塗布ユニットの各々が備える前記供給部が、前記供給部材として、前記塗布部材の周方向に沿って配列された複数の供給部材を有し、
前記少なくとも１つの塗布ユニットの各々において前記複数の供給部材により供給される前記粉体塗料が同一組成を有し、
前記少なくとも１つの塗布ユニットの各々により前記被塗装体の被塗装面上に塗布される前記粉体塗料の粉体粒子層の厚みが予め定められた厚みとなるように、前記被塗装体の搬送速度と前記塗布部材の回転速度との速度比を制御する粉体塗装方法。

請求項１に係る発明によれば、生産性良く、目的とする厚みの塗装膜の形成による粉体塗装を実現する粉体塗装装置が提供される。
請求項１に係る発明によれば、塗布ユニットの供給部が一つの供給部材を備える場合に比べ、形成する塗装膜の厚みの自由度が増す粉体塗装装置が提供される。
請求項２に係る発明によれば、一つの塗布ユニットを具備する場合に比べ、形成する塗装膜の厚みの自由度が増す粉体塗装装置が提供される。
請求項３に係る発明によれば、目的とする色の塗装膜の形成による粉体塗装を実現する粉体塗装装置が提供される。
請求項４に係る発明によれば、一つの加熱装置を具備する場合に比べ、形成する塗装膜の厚みの自由度が増す粉体塗装装置が提供される。

請求項５に係る発明によれば、生産性良く、目的とする厚みの塗装膜の形成による粉体塗装を実現するプログラムが提供される。

請求項６に係る発明によれば、生産性良く、目的とする厚みの塗装膜の形成による粉体塗装を実現する粉体塗装方法が提供される。

本実施形態に係る粉体塗装装置の構成の一例を示す概略図である。 本実施形態に係る粉体塗装装置の塗布ユニットの周辺を示す拡大概略図である。 本実施形態に係る粉体塗装装置の制御系の構成の一例を示すブロック図である。 本実施形態に係る粉体塗装装置の制御装置で実行する処理の一例を示すフローチャートである。 被塗装体の搬送速度および塗布ロールの回転速度の速度比（塗布ロールの回転速度／被塗装体の搬送速度）と、塗布ロールから被塗装体の被塗装面へ移行する粉体塗料の移行量との関係を示す図である。 粉体塗料の帯電量と、塗布ロールから被塗装体の被塗装面へ移行する粉体塗料１１の移行量との関係を示す図である。 一つの供給ロールによる繰り返し供給回数と、供給ロールから塗布ロールに供給される粉体塗料の供給量との関係を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の一例である実施形態を詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係る粉体塗装装置の構成の一例を示す概略図である。

本実施形態に係る粉体塗装装置１０１は、例えば、図１に示すように、被塗装体１０を搬送する搬送装置２０と、搬送される被塗装体１０の被塗装面１０Ａに対向して配置され、帯電した熱硬化性の粉体塗料１１を被塗装体１０の被塗装面１０Ａ上に塗布する塗布ユニット３０と、被塗装体１０の被塗装面１０Ａ上に塗布された粉体塗料１１の粉体粒子層１１Ａ（以下、単に「粉体粒子層１１Ａ」とも称する）を加熱し、熱硬化する加熱装置４０と、を具備している。また、粉体塗装装置１０１には、各部材間に電圧を印加し電圧差を形成するための電圧印加装置５０も具備している。
そして、粉体塗装装置１０１には、粉体塗装装置１０１内の各装置及び各部材と接続され、各装置及び各部材の動作を制御する制御装置６０を具備している。

（被塗装体）
被塗装体１０としては、例えば、金属製、セラミック製、又は樹脂製の板状体等が挙げられる。被塗装体１０の被塗装面１０Ａには、予め、プライマー処理、めっき処理、電着塗装等の表面処理が施されていてもよい。
被塗装体１０は、粉体塗料１１を静電的に付着させる点から、少なくとも被塗装面が導電性を有することがよい。ここで、導電性とは、体積抵抗率が１０１３Ωｃｍ以下を意味する。そして、粉体塗料１１を静電的に付着させる点から、被塗装体１０又はその被塗装面の極性が帯電化した粉体塗料１１の極性とは逆極性となるように、被塗装体１０に電圧を印加する、又は被塗装体１０を接地（アース）することがよい。
なお、本実施形態では、被塗装体１０して、導電性の鋼板を適用し、導電性の鋼板を接地している形態を示す。

（搬送装置）
搬送装置２０は、例えば、一対の搬送ロール２１と、不図示のロール駆動部（例えばモータ）と、を備えている。一対の搬送ロール２１は、一つ、又は複数設けられる。搬送装置２０は、一対の搬送ロール２１とともに、又は一対の搬送ロール２１に代えて、搬送ベルトを備えていてもよい。

（塗布ユニット）
塗布ユニット３０は、図１及び図２に示すように、第１の塗布ユニット３０Ａと、第１の塗布ユニット３０Ａよりも被塗装体１０の搬送方向の下流側に配置される第２の塗布ユニット３０Ｂと、で構成されている。塗布ユニット３０は、一つ塗布ユニット３０で構成してもよいし、３つ以上の複数の塗布ユニット３０で構成してもよい。

塗布ユニット３０において、第１の塗布ユニット３０Ａおよび第２の塗布ユニット３０Ｂは、互いに異なる色の粉体塗料１１を被塗装体１０の被塗装面１０Ａ上に塗布する塗布ユニットとしている。
ここで、塗布ユニット３０を３つ以上の複数の塗布ユニットで構成している場合、複数の塗布ユニットのうち、少なくとも一つの塗布ユニット３０が他の塗布ユニット３０と異なる色の粉体塗料１１を被塗装体１０の被塗装面１０Ａ上に塗布する塗布ユニットとすればよい。この粉体塗料１１の色の選択は、形成する塗装膜１２の色に応じて選択する。なお、複数の塗布ユニット３０は、同じ色の粉体塗料１１を被塗装体１０の被塗装面１０Ａ上に塗布する塗布ユニットであってもよい。

第１及び第２の塗布ユニット３０Ａ，３０Ｂは、各々、被塗装体１０の搬送方向と同方向に回転し、被塗装体１０の被塗装面１０Ａとの電位差により、表面に付着した粉体塗料１１を被塗装体１０の被塗装面１０Ａ上に移行して塗布する円筒状又は円柱状の塗布ロール３１Ａ，３１Ｂ（塗布部材の一例）を有する塗布部３９Ａ，３９Ｂと、塗布ロール３１Ａ，３１Ｂの表面上に粉体塗料１１を供給する円筒状又は円柱状の供給ロール３３Ａ，３３Ｂ（供給部材の一例）を有する供給部３２Ａ，３２Ｂと、を備えている。
第１及び第２の塗布ユニット３０Ａ，３０Ｂは、各々、不図示であるが、例えば，塗布ロール３１Ａ，３１Ｂを回転駆動する駆動部（例えばモータ等）、および、供給ロール３３を回転駆動する駆動部（例えばモータ等）も備えている。

塗布ロール３１Ａ，３１Ｂは、各々、例えば、円筒状又は円柱状の導電性ロール３４Ａ，３４Ｂと、導電性ロール３４Ａ，３４Ｂの外周面に設けられた抵抗層３５Ａ，３５Ｂと、を有するロール部材で構成されている。なお、塗布ロール３１Ａ，３１Ｂに代えて、塗布部材として、塗布ベルトを適用してもよい。

導電性ロール３４Ａ，３４Ｂは、各々、例えば、金属（アルミニウム、銅、亜鉛、クロム、ニッケル、モリブデン、バナジウム、インジウム、金、白金等）又は合金（ステンレス鋼、アルミニウム合金等）を含む金属製の部材で構成されている。また、導電性ロール３４Ａ，３４Ｂは、各々、例えば、外周面に金属層又は合金層を設けた樹脂製の部材で構成されていてもよい。

抵抗層３５Ａ，３５Ｂは、各々、例えば、ゴム又は樹脂と導電材料とを含む。ゴムとしては、例えば、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム等の周知のゴムが挙げられる。樹脂としては、例えば、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等の周知の樹脂が挙げられる。導電材料としては、例えば、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック；アルミニウム、銅等の金属又は合金；酸化錫、酸化インジウム等の金属酸化物などの周知の導電性材料が挙げられる。
そして、抵抗層３５Ａ，３５Ｂの体積抵抗率は、各々、例えば、１０^５Ωｃｍ以上１０^１０Ωｃｍ以下（好ましくは１０^６Ωｃｍ以上１０^８Ωｃｍ以下）とする。
抵抗層３５Ａ，３５Ｂの厚みは、例えば、２０μｍ以上１０００００μｍ以下とする。

供給部３２Ａ，３２Ｂは、各々、例えば、塗布ロール３１Ａ，３１Ｂに対向する側に開口部を有する筐体３６Ａ，３６Ｂと、筐体３６Ａ，３６Ｂの開口部で塗布ロール３１Ａ，３１Ｂに対向して設けられる供給ロール３３Ａ，３３Ｂと、を備えている。
供給ロール３３Ａ，３３Ｂは、各々、例えば、周方向に磁極が交互に入れ替わる円筒状又は円柱状の磁石ロール３７Ａ，３７Ｂと、磁石ロール３７Ａ，３７Ｂの外側に同心円状に配置される導電性スリーブ３８Ａ，３８Ｂと、を有するロール部材で構成されている。

供給ロール３３Ａ，３３Ｂは、各々、第１の供給ロール３３Ａ−１，３３Ｂ−１と、第２の供給ロール３３Ａ−２，３３Ｂ−２と、第３の供給ロール３３Ａ−３，３３Ｂ−３と、で構成されている。第１の供給ロール３３Ａ−１，３３Ｂ−１と、第２の供給ロール３３Ａ−２，３３Ｂ−２と、第３の供給ロール３３Ａ−３，３３Ｂ−３とは、各々、塗布ロール３１Ａ，３１Ｂの回転方向の上流側から下流側に向かって、この順で配列されている。
なお、供給ロール３３Ａ，３３Ｂは、各々、一つの供給ロール３３Ａ，３３Ｂで構成してもよし、２つ又は４つ以上の複数の供給ロール３３Ａ，３３Ｂで構成してもよい。

供給部３２Ａ，３２Ｂ（その筐体３６Ａ，３６Ｂ内部）には、各々、例えば、粉体塗料１１と、粉体塗料１１を帯電するための磁性キャリア（不図示）とが収容されている。供給部３２Ａ，３２Ｂの筐体３６Ａ，３６Ｂ内には、不図示の撹拌部材（例えばオーガ等）が設けられている。そして、この撹拌部材により、粉体塗料１１と磁性キャリアとが撹拌されると、粉体塗料１１が帯電する。なお、本実施形態では、粉体塗料１１を負帯電化する例を示している。
ここで、粉体塗料１１を帯電するため磁性キャリアは、例えば、フェライト粒子等の磁性体粒子、樹脂被覆層を表面に有する磁性体粒子等が適用される。

なお、以下、第１及び第２の塗布ユニット３０Ａ，３０Ｂ及びその構成部材の説明において、例えば、塗布ユニット３０等と表記し、符号から「Ａ」、「Ｂ」を省略する場合がある。

（加熱装置）
加熱装置４０は、例えば、第１の塗布ユニット３０Ａにより被塗装体１０の被塗装面１０Ａ上に塗布された粉体粒子層１１Ａを加熱し、熱硬化する第１の加熱装置４０Ａと、第２の塗布ユニット３０Ｂにより被塗装体１０の被塗装面１０Ａ上に塗布された粉体粒子層１１Ａを加熱し、熱硬化する第２の加熱装置４０Ｂと、で構成されている。
加熱装置４０は、塗布ユニット３０の数に応じて、一つ、又は３つ以上の複数の加熱装置４０で構成してもよい。複数の加熱装置４０は、複数の塗布ユニット３０により被塗装体１０の被塗装面１０Ａ上に塗布された粉体粒子層１１Ａを、各々、加熱し、熱硬化する。
但し、塗布ユニット３０を複数備える場合であっても、加熱装置４０を一つの加熱装置４０で構成してもよい。この態様の場合、一つの加熱装置４０は、複数の塗布ユニットのうち、被塗装体１０の搬送方向の最下流側に備える塗布ユニット３０よりも、被塗装体１０の搬送方向の下流側に備える。そして、一つの加熱装置４０は、複数の塗布ユニット３０により被塗装体１０の被塗装面１０Ａ上に塗布された全ての粉体粒子層１１Ａを一括して加熱し、熱硬化する。
また、複数の塗布ユニット３０と一つの加熱装置４０とのユニットを、更に、被塗装体１０の搬送方向に配列した構成としてもよい。

第１及び第２の加熱装置４０Ａ，４０Ｂは、各々、図示しないが、例えば、熱源を備えている。熱源は、搬送される被塗装体１０の被塗装面１０Ａ上に形成された粉体粒子層１１Ａと対向して配置されている。熱源としては、例えば、ハロゲンランプ、セラミックヒータ、赤外線ランプ等の公知の熱源が挙げられる。

第１及び第２の加熱装置４０Ａ，４０Ｂは、赤外線レーザを照射して、粉体粒子層１１Ａを加熱するレーザ照射装置であってもよい。

なお、以下、第１及び第２の加熱装置４０Ａ，４０Ｂの説明において、例えば、加熱装置４０等と表記し、符号から「Ａ」、「Ｂ」を省略する場合がある。

（電圧印加装置）
電圧印加装置５０は、第１の塗布ユニット３０Ａの塗布ロール３１Ａ（その導電性ロール３４Ａ）及び供給ロール３３Ａ（その導電性スリーブ３８Ａ）に電気的に接続される第１の電圧印加装置５０Ａと、第２の塗布ユニット３０Ｂの塗布ロール３１Ｂ（その導電性ロール３４Ｂ）及び供給ロール３３Ｂ（その導電性スリーブ３８Ｂ）に電気的に接続される第２の電圧印加装置５０Ｂと、で構成されている。
電圧印加装置５０は、塗布ユニット３０の数に応じて、一つ、又は３つ以上の複数の電圧印加装置５０で構成してもよい。

第１及び第２の電圧印加装置５０Ａ，５０Ｂは、各々、例えば、各種の電源で構成されている。そして、第１及び第２の電圧印加装置５０Ａ，５０Ｂおいては、各々、例えば、一方の極の端子が第１及び第２の塗布ユニット３０Ａ，３０Ｂの塗布ロール３１Ａ，３１Ｂ（その導電性ロール３４Ａ，３４Ｂ）及び供給ロール３３Ａ，３３Ｂ（その導電性スリーブ３８Ａ，３８Ｂ）に電気的に接続され、他方の極の端子が接地されている。また、第１及び第２の電圧印加装置５０Ａ，５０Ｂおいては、各々、例えば、塗布ロール３１Ａ，３１Ｂ（その導電性ロール３４Ａ，３４Ｂ）よりも、供給ロール３３Ａ，３３Ｂ（その導電性スリーブ３８Ａ，３８Ｂ）が高い電位（絶対値）となる電圧が印加するように、各部材に接続されている。

ここで、本実施形態では、第１及び第２の電圧印加装置５０Ａ，５０Ｂにより、各々、塗布ロール３１Ａ，３１Ｂ（その導電性ロール３４Ａ，３４Ｂ）及び供給ロール３３Ａ，３３Ｂ（その導電性スリーブ３８Ａ，３８Ｂ）に負極の電圧が印加する態様を示している。

なお、以下、第１及び第２の電圧印加装置５０Ａ，５０Ｂの説明において、例えば、電圧印加装置５０等と表記し、符号から「Ａ」、「Ｂ」を省略する場合がある。

（制御装置）
制御装置６０は、装置全体の制御及び各種演算を行うコンピュータとして構成されている。具体的には、制御装置６０は、図３に示すように、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置;Central Processing Unit）６０Ａ、各種プログラムを記憶したＲＯＭ（Read Only Memory）６０Ｂ、プログラムの実行時にワークエリアとして使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）６０Ｃ、各種情報を記憶する不揮発性メモリ６０Ｄ、及び入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）６０Ｅを備えている。ＣＰＵ６０Ａ、ＲＯＭ６０Ｂ、ＲＡＭ６０Ｃ、不揮発性メモリ６０Ｄ、及びＩ／Ｏ６０Ｅの各々は、例えば、バス６０Ｆを介して接続されている。

また、塗装部６１、操作表示部６２、記憶部６３、及び通信部６４の各部は、制御装置６０のＩ／Ｏ６０Ｅに接続されている。制御装置６０は、例えば、操作表示部６２、記憶部６３、及び通信部６４の各部との間で情報の授受を行って、各部を制御する。

塗装部６１は、粉体塗装装置１０１の主要構成として説明したものである。つまり、塗装部６１は、搬送装置２０、塗布ユニット３０の各部材（又はその駆動部）、加熱装置４０等のその他粉体塗装に必要な装置（不図示）の各々と接続されている。制御装置６０は、これら各装置との間で情報の授受を行って各装置を制御する。

操作表示部６２は、例えば、スタートボタンやテンキー等の各種ボタン、警告画面や設定画面等の各種画面を表示するためのタッチパネルなどを含む。操作表示部６２は、上記構成により、利用者からの操作を受け付けると共に、利用者に対し各種情報を表示する。

記憶部６３は、例えば、ハードディスク等の記憶装置を備えている。記憶部６３には、例えば、ログデータ等の各種データ、各種プログラム等が記憶される。

通信部６４は、例えば、有線又は無線の通信回線を介して外部装置６５と通信を行うためのインターフェースである。例えば、通信部６４は、外部装置６５から、塗装指示や塗装情報を取得する。

なお、制御装置６０には、例えば、各種ドライブが接続されていてもよい。各種ドライブは、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ-ＲＯＭ、ＵＳＢメモリなどのコンピュータ読み取り可能な可搬性の記録媒体からデータを読み込んだり、記録媒体に対してデータを書き込んだりする装置である。各種ドライブを備える場合には、可搬性の記録媒体に制御プログラムを記録しておいて、これを対応するドライブで読み込んで実行してもよい。

（粉体塗装装置の動作）
次に、本実施形態に係る粉体塗装装置１０１の動作の一例について説明する。なお、粉体塗装装置１０１の動作は、制御装置６０において実行する各種プログラムにより行われる。

粉体塗装装置１０１は、例えば、操作表示部６２から又は通信部６４を介して外部装置６５から塗装指示等を受けると、塗装指示と共に受信した塗装情報を取得する。取得された塗装情報は例えばＲＡＭ６０Ｃ等に記憶される。

次に、取得した塗装情報に応じて、搬送装置２０により被塗装体１０を搬送する。具体的には、例えば、搬送装置２０において、不図示の駆動部により一対の搬送ロール２１を駆動し、被塗装体１０を搬送する。

次に、例えば、第１及び第２の塗布ユニット３０Ａ，３０Ｂにより、各々、帯電した粉体塗料１１を被塗装体１０の被塗装面１０Ａ上に塗布する。つまり、第１の塗布ユニット３０Ａにより帯電した粉体塗料１１を被塗装体１０の被塗装面１０Ａ上に塗布した後、更に、この粉体塗料１１の粉体粒子層に重ねて、第２の塗布ユニット３０Ｂにより、帯電した粉体塗料１１を第１の塗布ユニット３０Ａにより形成した粉体塗料１１の粉体粒子層１１Ａ上に塗布する。但し、本実施形態では、熱硬化後の粉体粒子層１１Ａ上に、第２の塗布ユニット３０Ｂにより、帯電した粉体塗料１１を粉体塗料１１を塗布する。

具体的には、例えば、第１及び第２の電圧印加装置５０Ａ，５０Ｂにより、各々、第１及び第２の塗布ユニット３０Ａ，３０Ｂの塗布ロール３１Ａ，３１Ｂ（その導電性ロール３４Ａ，３４Ｂ）及び供給ロール３３Ａ，３３Ｂ（その導電性スリーブ３８Ａ，３８Ｂに電圧（負極の電圧）を印加する。この状態で、第１及び第２の塗布ユニット３０Ａ，３０Ｂにおいて、不図示の駆動部により、各々、供給ロール３３Ａ，３３Ｂを被塗装体１０の搬送方向と同方向に回転駆動する。そして、不図示の駆動部により、各々、供給ロール３３Ａ，３３Ｂを塗布ロール３１Ａ，３１Ｂの回転方向と同方向に回転駆動する。なお、供給ロール３３Ａ，３３Ｂを塗布ロール３１Ａ，３１Ｂの回転方向と逆方向に回転駆動してもよい。

このとき、供給ロール３３Ａ，３３Ｂの表面の導電性スリーブ３８Ａ，３８Ｂへの電圧の印加および供給ロール３３Ａ，３３Ｂ内部の磁石ロール３７Ａ，３７Ｂの磁力により、供給ロール３３Ａ，３３Ｂの表面には、各々、不図示の磁性キャリアが穂立ち状に複数連なって保持される。そして、磁性キャリアの表面には、例えば負極に帯電した粉体塗料１１が表面に付着している。この状態で、供給ロール３３Ａ，３３Ｂの回転により、各々、穂立ち状に複数連なった磁性キャリアは、塗布ロール３１Ａ，３１Ｂの導電性ロール３４Ａ，３４Ｂに対向する位置まで移動する。一方、塗布ロール３１Ａ，３１Ｂの導電性ロール３４Ａ，３４Ｂには、各々、供給ロール３３Ａ，３３Ｂよりも電位の低い電圧（負極の電圧）が印加されていることから、導電性ロール３４Ａ，３４Ｂの外周面に設けられた抵抗層３５Ａ，３５Ｂの外周面は、各々、供給ロール３３Ａ，３３Ｂに比べて正極側の電位となる。このため、穂立ち状に複数連なった磁性キャリアの表面に付着した粉体塗料１１は、磁性キャリアが塗布ロール３１Ａ，３１Ｂの導電性ロール３４Ａ，３４Ｂの表面に対向する位置まで移動すると、導電性ロール３４Ａ，３４Ｂ（塗布ロール３１Ａ，３１Ｂ）の表面へ移行する。

なお、供給ロール３３から塗布ロール３１への粉体塗料１１の供給は、塗布ロール３１の軸方向の一端部から他端部にわった表面全域に対して行う。

一方、被塗装体１０は、接地されている。このため、供給ロール３３Ａ，３３Ｂと被塗装体１０の被塗装面１０Ａとの電位差により、各々、表面に付着した粉体塗料１１は被塗装体１０の被塗装面１０Ａ上に移行する。これにより、供給ロール３３Ａ，３３Ｂの表面に付着した粉体塗料１１を、各々、被塗装体１０の被塗装面１０Ａ上に塗布する。

なお、取得した塗装情報に応じて、第１の塗布ユニット３０Ａのみにより、帯電した粉体塗料１１を被塗装体１０の被塗装面１０Ａ上に塗布する場合もある。

次に、第１の加熱装置４０Ａによって、第１の塗布ユニット３０Ａにより被塗装体１０の被塗装面１０Ａ上に塗布された粉体粒子層１１Ａを加熱し、熱硬化する。そして、第２の加熱装置４０Ｂによって、第２の塗布ユニット３０Ｂにより被塗装体１０の被塗装面１０Ａ上に塗布された粉体粒子層１１Ａを加熱し、熱硬化する。
なお、各粉体粒子層１１Ａの加熱温度（焼付温度）は、粉体粒子の熱硬化性樹脂が硬化性ポリエステル樹脂であれば、例えば、９０℃以上２５０℃以下が好ましく、１００℃以上２２０℃以下がより好ましく、１２０℃以上２００℃以下が更に好ましい。なお、加熱温度（焼付温度）は、熱硬化性樹脂の硬化温度特性により、これらの温度範囲は変化する。

以上の工程を経て、被塗装体１０の塗装面に、塗装膜１２を形成し、粉体塗料１１を塗装する。

ここで、形成する塗装膜１２の厚みは、粉体粒子層１１Ａの厚みで調整する。そして、粉体粒子層１１Ａの厚みは、塗布ユニット３０による粉体塗料の塗布量で調整する。しかし、塗布ユニット３０の塗布ロール３１から被塗装体１０の被塗装面１０Ａへの粉体塗料１１の移行は、電位差を設けて放電しながら行われる。粉体塗料１１の塗布量の増加を図って、電位差を大きくすると、放電により粉体粒子層１１Ａが乱れる。このため、電位差の調整により、粉体粒子層１１Ａの厚みを調整し、目的とする厚みの塗装膜１２を形成するのは難しいのが現状である。

そこで、本実施形態に係る粉体塗装装置１０１では、制御装置６０によって、塗布ユニット３０により被塗装体１０の被塗装面１０Ａ上に塗布される粉体粒子層１１Ａの厚みが予め定められた厚みとなるように、被塗装体１０の搬送速度と塗布ロール３１の回転速度との速度比（以下、単に「速度比」とも称する）を制御する。つまり、制御装置６０によって、粉体粒子層１１Ａの厚みが予め定められた厚みとなる速度比となるように、搬送装置２０（その駆動部）および塗布ロール３１（その駆動部）を制御する。

具体的には、次の通りである。
図３は、本実施形態の粉体塗装装置１０１の制御装置６０で実行する処理を示すフローチャートである。本実施形態の粉体塗装装置１０１の制御装置６０で実行する処理は、粉体粒子層１１Ａの厚みを制御する処理である。
ここで、「粉体粒子層１１Ａの厚みを制御する処理」の制御プログラムは、例えば、ＲＯＭ６０Ｂから読み出され、ＣＰＵ６０Ａにより実行される。「粉体粒子層１１Ａの厚みを制御する処理」の制御プログラムは、例えば、操作表示部６２から又は通信部６４を介して外部装置６５から塗装指示等を受けると開始される。また、処理中に取得された情報は、例えば、ワークエリアであるＲＡＭ６０Ｃに記憶されて使用される。ただし、これらは一例であり、これに限られるわけではない。

図４に示すように、まず、ステップ２００で、形成する塗装膜１２の厚み情報等を含む塗装情報を取得する。
次に、ステップ２０２で、塗装情報から、塗装膜１２の厚み情報を抽出する。

次に、ステップ２０４で、塗装膜１２の厚み情報に基づき、搬送装置２０および塗布ユニット３０の駆動情報テーブルを読み出し、ステップ２０６に進む。
そして、ステップ２０６では、駆動情報テーブルから、塗装膜１２の厚み情報に基づいて、搬送装置２０および塗布ユニット３０の駆動情報を取得する。

ここで、搬送装置２０および塗布ユニット３０の駆動情報テーブル（以下、「駆動情報テーブル」とも称する）は、例えば、ＲＯＭ６０Ｂ、不揮発性メモリ６０Ｄ、又は記憶部６３等に予め記憶されて使用される。

駆動情報テーブルは、例えば、塗装膜１２の厚み情報と、搬送装置２０および塗布ユニット３０の駆動条件とを関連付けたテーブルである。具体的には、駆動情報テーブルは、例えば、形成する塗装膜１２の厚みに応じた、搬送装置２０おける被塗装体１０の搬送速度と、塗布ユニット３０における塗布ロール３１の回転速度および供給ロール３３の駆動数と、塗布ユニット３０の駆動数、電圧印加装置５０における供給ロール３３（その導電性ロール３４）に印加する電圧と、を設定するテーブルである。つまり、駆動情報テーブルは、形成する塗装膜１２の厚みに応じた、被塗装体１０の搬送速度と塗布ロール３１の回転速度との速度比、供給ロール３３の駆動数、塗布ユニット３０の駆動数、供給ロール３３と被塗装体１０の被塗装面１０Ａとの電位差を設定するテーブルである。

駆動情報テーブルは、例えば、予め、形成する塗装膜１２の厚みに応じた、被塗装体１０の搬送速度と塗布ロール３１の回転速度との速度比、供給ロール３３の駆動数、塗布ユニット３０の駆動数、供給ロール３３と被塗装体１０の被塗装面１０Ａとの電位差を変更し、この変更で形成される塗装膜１２（つまり粉体粒子層１１Ａの厚み）の厚みを調べ、これを基準に作成する。

なお、駆動情報テーブルは、形成する塗装膜１２の厚みに応じた、被塗装体１０の搬送速度と塗布ロール３１の回転速度との速度比を設定するテーブルであって、この条件以外の条件を変更しないテーブルであってもよい。また、駆動情報テーブルは、形成する塗装膜１２の厚みに応じた、被塗装体１０の搬送速度と塗布ロール３１との回転速度の速度比と、供給ロール３３の駆動数および塗布ユニット３０の駆動数の少なくとも一方と、を設定するテーブルであって、これら条件以外の条件を変更しないテーブルであってもよい。

このように作成した駆動情報テーブルに基づき、少なくとも被塗装体１０の搬送速度と塗布ロール３１の回転速度との速度比を設定する。また、供給ロール３３の駆動数、塗布ユニット３０の駆動数、供給ロール３３と被塗装体１０の被塗装面１０Ａとの電位差も設定する。

次に、ステップ２０８で、取得した搬送装置２０および塗布ユニット３０の駆動情報に基づいて、搬送装置２０および塗布ユニット３０を制御し（つまり、少なくとも被塗装体１０の搬送速度と塗布ロール３１の回転速度との速度比を制御し）、粉体塗装処理を実行して、ルーチンを終了する。

ここで、「粉体塗装処理」は、例えば、塗布ユニット３０によって、粉体塗料１１を被塗装体１０の被塗装面１０Ａ上に塗布する塗布工程と、被塗装体１０の被塗装面１０Ａ上に塗布された粉体粒子層１１Ａを加熱し、熱硬化する加熱工程と、を行う粉体塗装シーケンスである。
そして、塗布ユニット３０により被塗装体１０の被塗装面１０Ａ上に塗布される粉体粒子層１１Ａの厚みが予め定められた厚みとなるように、被塗装体１０の搬送速度と塗布ロール３１の回転速度との速度比を制御して、粉体塗装シーケンスを実行する。
なお、本実施形態では、供給ロール３３の駆動数、塗布ユニット３０の駆動数、供給ロール３３と被塗装体１０の被塗装面１０Ａとの電位差も制御して、粉体塗装シーケンスを実行する。

以上説明した本実施形態に係る粉体塗装装置１０１では、制御装置６０によって、塗布ユニット３０により被塗装体１０の被塗装面１０Ａ上に塗布される粉体粒子層１１Ａの厚みが予め定められた厚みとなるように、被塗装体１０の搬送速度と塗布ロール３１の回転速度との速度比（以下、単に「速度比」とも称する）を制御する。つまり、制御装置６０によって、粉体粒子層１１Ａの厚みが予め定められた厚みとなる速度比となるように、搬送装置２０（その駆動部）および塗布ロール３１（その駆動部）を制御している。

ここで、図５に、被塗装体１０の搬送速度および塗布ロール３１の回転速度の速度比（塗布ロール３１の回転速度／被塗装体１０の搬送速度）と、塗布ロール３１から被塗装体１０の被塗装面１０Ａへ移行する粉体塗料１１の移行量との関係を示す。この関係は、塗布ロール３１の表面に粒子３つ分の厚みの粉体粒子層１１Ａが付着した状態で、速度比に応じて、どれだけの厚み分の粉体粒子層１１Ａが被塗装体１０の被塗装面１０Ａへ移行するかを示した関係である。つまり、図５に示すグラフの縦軸の数字は、粒子何個分の厚みの粉体粒子層１１Ａが被塗装体１０の被塗装面１０Ａへ移行したかを示している。
図５に示すように、被塗装体１０の搬送速度および塗布ロール３１の回転速度の速度比（塗布ロール３１の回転速度／被塗装体１０の搬送速度）１を基準とし、速度比が大きくなると（つまり被塗装体１０の搬送速度が塗布ロール３１の回転速度も遅くなると）、塗布ロール３１から被塗装体１０の被塗装面１０Ａへ移行する粉体塗料１１の移行量が増加することがわかる。一方、速度比が小さくなると（つまり被塗装体１０の搬送速度が塗布ロール３１の回転速度も速くなると）、塗布ロール３１から被塗装体１０の被塗装面１０Ａへ移行する粉体塗料１１の移行量が低減することがわかる。
なお、被塗装体１０の搬送速度および塗布ロール３１の回転速度の速度比（塗布ロール３１の回転速度／被塗装体１０の搬送速度）は、被塗装体１０において、塗布ロール３１の表面と対向する被塗装面の移動速度と、塗布ロール３１において、被塗装体１０の被塗装面１０Ａと対向する表面の移動速度との速度比である。

このように、粉体塗装装置１０１では、上記速度比を制御することにより、被塗装体１０の被塗装面１０Ａに形成する粉体塗料１１の粉体粒子層１１Ａの厚みが調整される。つまり、形成する塗装膜１２の厚みが調整される。このため、粉体塗装装置１０１では、生産性良く、目的とする厚みの塗装膜１２の形成による粉体塗装が実現される。

また、粉体塗装装置１０１では、上記速度比により粉体粒子層１１Ａの厚みを調整するため、供給ロール３３と被塗装体１０の被塗装面１０Ａとの電位差を低く設定しても、粉体粒子層１１Ａの厚みの増加を実現する。供給ロール３３と被塗装体１０の被塗装面１０Ａとの電位差で生じる電界が、被塗装体１０の塗装面に移行した粉体粒子層１１Ａの粒子間隙におけるパッシェン放電電界を超えるとパッシェン放電による電離が生じる。そのとき、衝撃および電荷の粗密が生じ、粉体粒子層１１Ａの厚さのムラが生じることがある。これに対して、粉体塗装装置１０１では、この電位差を低く設定できるため、粉体粒子層１１Ａの厚み（つまり塗装膜１２の厚み）を増加しても、このパッシェン放電による厚みのムラが抑制される。

また、粉体塗装装置１０１では、上記速度比により粉体粒子層１１Ａの厚みを調整するため、被塗装体１０の抵抗、塗布ロール３１の抵抗層の誘電特性、塗布ロール３１と被塗装体１０の被塗装面１０Ａとの電位差等によらずとも、塗装膜１２の厚みの制御が容易で安定化する。

また、粉体塗装装置１０１では、供給ロール３３から塗布ロール３１への粉体塗料１１の供給を、塗布ロール３１の軸方向の一端部から他端部にわった表面全域に対して行う。そして、塗布ロール３１の軸方向の一端部から他端部にわたった表面に付着した粉体塗料１１を被塗装体１０の被塗装面１０Ａ上に移行して塗布する。このため、被塗装体１０の被塗装面１０Ａの幅方向の縁部（被塗装体１０の搬送方向と交差する方向の縁部）まで粉体塗料１１が塗布される。つまり、被塗装体１０の被塗装面１０Ａ全域に、粉体塗料１１の塗装が実現される。

また、粉体塗装装置１０１では、供給ロール３３から塗布ロール３１への粉体塗料１１の供給を、塗布ロール３１の軸方向の一端部から他端部にわった表面全域に対して行うため、粉体塗料１１の帯電量の低減が実現される。
ここで、図６に、粉体塗料１１の帯電量と、塗布ロール３１から被塗装体１０の被塗装面１０Ａへ移行する粉体塗料１１の移行量との関係を示す。この関係は、塗布ロール３１の表面に粒子３つ分の厚みの粉体粒子層１１Ａが付着した状態で、粉体塗料１１の帯電量に応じて、どれだけの厚み分の粉体粒子層１１Ａが被塗装体１０の被塗装面１０Ａへ移行するかを示した関係である。つまり、図６に示すグラフの縦軸の数字は、粒子何個分の厚みの粉体粒子層１１Ａが被塗装体１０の被塗装面１０Ａへ移行したかを示している。
図６に示すように、粉体塗料１１の帯電量が低いと、塗布ロール３１から被塗装体１０の被塗装面１０Ａへ移行する粉体塗料１１の移行量が増加することがわかる。

このように、粉体塗装装置１０１では、粉体塗料１１の帯電量を低減して、塗布ロール３１から被塗装体１０の被塗装面１０Ａへ移行する粉体塗料１１の移行量の増加を実現する。このため、粉体塗装装置１０１では、生産性良く、目的とする厚みの塗装膜１２の形成による粉体塗装が実現される。

本実施形態に係る粉体塗装装置１０１では、塗布ユニット３０の供給部３２が、供給ロール３３として、塗布ロール３１の周方向に沿って配列された複数の供給ロール３３（本実施形態では、第１の供給ロール３３と、第２の供給ロール３３と、第３の供給ロール３３との３つの供給ロール３３）を有している。
ここで、図７に、一つの供給ロール３３による繰り返し供給回数と、供給ロール３３から塗布ロール３１に供給される粉体塗料１１の供給量との関係を示す。この関係は、塗布ロール３１が一回転したとき、供給ロール３３による供給回数を１回として数え、この繰り返し供給回数により、どれだけ塗布ロール３１に供給される粉体塗料の供給量が増加するかを示した関係である。なお、図７には、供給ロール３３と塗布ロール３１との電位差、供給ロール３３と塗布ロール３１との回転方向、供給ロール３３と塗布ロール３１の回転速度比等を変更した系列１〜系列４で実施した上記関係を示している。

図７に示すように、いずれの系列も、一つの供給ロール３３により繰り返し供給することにより、塗布ロール３１に供給される粉体塗料の供給量が増加することがわかる。但し、繰り返し供給回数５回で、粉体塗料の供給量の増加度合が低減し、飽和することがわかる。つまり、供給ロール３３の数を増やすことで、供給ロール３３から塗布ロール３１へ供給する粉体塗料１１の供給量の増加が実現されることがわかる。

このように、粉体塗装装置１０１では、複数の供給ロール３３を備えることで、供給ロール３３から塗布ロール３１へ供給する粉体塗料１１の供給量が増加する。このため、上記速度比による粉体粒子層１１Ａの厚みを調整幅が大きくなるため、形成する塗装膜１２の厚みの自由度が増す。
なお、図７に示すように、供給ロール３３の数は、粉体塗料１１の供給量増加の点からは、２固以上５固以下が好ましく、粉体塗料１１の供給量増加および装置の小型化の点からは、２固以上３固以下がより好ましい。

また、制御装置６０により、複数の供給ロール３３のうち、駆動する供給ロール３３の数を制御することにより、塗布ロール３１自体に付着する粉体塗料１１の量の調整が実現され、形成する塗装膜１２の厚みの自由度が増す。

本実施形態に係る粉体塗装装置１０１では、塗布ユニット３０として、被塗装体１０の搬送方向に配列された複数の塗布ユニット３０（本実施形態では、第１の塗布ユニット３０と、第２の塗布ユニット３０との２つの塗布ユニット３０）を具備している。複数の塗布ユニット３０によって、粉体粒子層１１Ａを重ねて形成することにより、被塗装体１０の塗装面に形成し得る粉体粒子層１１Ａの厚みが増加する。このため、形成する塗装膜１２の厚みの自由度が増す。

また、制御装置６０により、複数の塗布ユニット３０のうち、駆動する塗布ユニット３０の数を制御することにより、形成する塗装膜１２の厚みの自由度が更に増す。

ここで、上述のように、粉体塗料１１の帯電量が低いと、塗布ロール３１から被塗装体１０の被塗装面１０Ａへ移行する粉体塗料１１の移行量が増加する（図６参照）。しかし、過剰に粉体塗料１１の帯電量を低減すると、粉体塗料１１中に存在する逆極性に帯電した粒子が増加する傾向があり、塗布ロール３１から被塗装体１０の被塗装面１０Ａ上に粉体塗料１１が移行し難くなり、不安定化することがある。
これに対して、粉体塗料１１帯電量を高めて、一つの塗布ユニット３０で形成し得る粉体粒子層１１Ａを小さくしても、複数の塗布ユニット３０によって、粉体粒子層１１Ａを重ねて形成することにより、被塗装体１０の塗装面に形成し得る粉体粒子層１１Ａの厚みが確保される。
このため、粉体塗装装置１０１では、複数の塗布ユニット３０を備えることで、適用し得る粉体塗料１１の帯電量の範囲が広がり、装置設計の自由度が増す。

本実施形態に係る粉体塗装装置１０１では、複数の塗布ユニット３０のうち、少なくとも一つの塗布ユニット３０が他の塗布ユニット３０とは異なる色の粉体塗料１１を被塗装体１０の被塗装面１０Ａ上に塗布する塗布ユニットとすると、目的とする色の塗装膜１２の形成による粉体塗装が実現される。

本実施形態に係る粉体塗装装置１０１では、加熱装置４０として、複数の塗布ユニット３０により被塗装体１０の被塗装面１０Ａ上に塗布された粉体粒子層１１Ａを、各々、加熱し、熱硬化する複数の加熱装置（本実施形態では第１の加熱装置４０と、第２の加熱装置４０と、の２つの加熱装置４０）を具備している。各複数の塗布ユニット３０毎によって形成した粉体粒子層１１Ａを各々熱硬化すれば、熱硬化後の粉体粒子層１１Ａでのパッシェン放電を考慮する必要がなくなる。このため、塗布ユニット３０の数を増加させても、パッシェン放電による厚みムラを抑制しつつ、形成する塗装膜１２の厚みの増加が実現される。その結果、形成する塗装膜１２の厚みの自由度が増す。

以下、本実施形態に係る粉体塗装装置１０１に使用する好適な熱硬化性の粉体塗料１１について説明する、なお、符号は省略し、本実施形態に係る粉体塗料と称して説明する。

本実施形態に係る粉体塗料は、熱硬化性樹脂及び熱硬化剤を含む芯部と、芯部の表面を被覆する樹脂被覆部とを持つ粉体粒子を有する。
そして、粉体粒子の体積粒度分布指標ＧＳＤｖは１．５０以下であり、粉体粒子の平均円形度は０．９６以上である。

なお、本実施形態に係る粉体塗料は、粉体粒子に着色剤を含まない透明粉体塗料（クリア塗料）、及び粉体粒子に着色剤を含む着色粉体塗料のいずれであってもよい。

本実施形態に係る粉体塗料は、上記構成により、粉体粒子を小径化しても、少量で平滑性の高い塗装膜を形成し、且つ高い保管性を有する。この理由は定かではないが、以下に示す理由によるものと推測される。

まず、近年、粉体塗料による塗装では、少量の粉体塗料で薄い塗装膜を形成することが要求されている。そのためには、粉体塗料の粉体粒子を小径化する必要がある。しかし、混練粉砕法等により単純に粉体粒子を小径化すると、微粉の発生による結果、粒度分布が広がり、粗粉及び微粉が多い状態になる。また、粉体粒子が異形状となりやすい。
粉体粒子の粗粉が多くなった結果、粗粉に起因して、塗装膜の表面に凹凸が形成され、平滑性の低い塗装膜となりやすい。粉体粒子の微粉が多いと、粉体粒子の流動性が低下し、また粉体粒子同士の凝集が発生やすくなるため、平滑性の低い塗装膜となりやすい。粉体粒子が異形状であると、粉体粒子の流動性が低下し、また粉体粒子同士の凝集（ブロッキング）が発生しやすくなるため、平滑性の低い塗装膜となりやすい。更に、粉体粒子が異形状であると、被塗装面上に付着したとき、粉体粒子間の空隙が多くなり、これに起因して、加熱後に塗装膜の表面に凹凸が形成され、平滑性の低い塗装膜となりやすい。

そこで、粉体粒子の体積粒度分布指標ＧＳＤｖを１．５０以下とする。つまり、粉体粒子の粒度分布を狭くし、粗粉及び微粉を少ない状態とする。これにより、粉体粒子を小径化しても、流動性の低下、及び粉体粒子同士の凝集（ブロッキング）も抑えられる。
そして、粉体粒子の平均円形度を０．９６以上とし、粉体粒子の形状を球状に近い形状とする。つまり、粉体粒子を小径化しても、流動性の低下が抑えられる。また、粉体粒子同士の接触面積を低下し、被塗装面上に付着したとき、粉体粒子間の空隙を小さくなる状態とする。

一方、粉体粒子を小径化すると、粉体粒子の内部から表面への距離が短くなることに起因して、粉体粒子中の内包物（熱硬化剤、及び熱硬化剤以外に必要に応じて添加される着色剤、レベリング剤、難燃剤等の添加剤）が析出する現象（以下「ブリード」とも称する）が経時で生じやすくなる。このブリードが生じると、粉体粒子同士の凝集（ブロッキング）が生じ、保管性が低下する。

そこで、粉体粒子として、熱硬化性樹脂及び熱硬化剤を含む粒子（つまり粉体塗料として機能する粒子）を芯部とし、この芯部の表面に樹脂被覆部を有する粒子を適用する。この層構成の粉体粒子とすると、樹脂被覆部が隔壁となり、芯部に含まれる熱硬化剤等の内包物が粉体粒子の表面へブリードすることを抑える。

以上から、本実施形態に係る粉体塗料は、粉体粒子を小径化しても、少量で平滑性の高い塗装膜を形成し、且つ高い保管性を有すると推測される。

また、本実施形態に係る粉体塗料は、粉体粒子を小径化しても、少量で平滑性の高い塗装膜を形成するため、得られる塗装膜の光沢性も高められる。
更に、本実施形態に係る粉体塗料は、高い保管性を有することから、粉体塗装後に、被塗装面に付着しなかった粉体塗料を再利用したときでも、同様に、少量で平滑性の高い塗装膜の形成が実現される。このため、本実施形態に係る粉体塗料は、高い耐久性も有する。また、本実施形態に係る粉体塗料は、高い流動性を有することから、搬送効率及び塗装効率も高く、塗装作業性に優れる。

なお、特開２００１−１０６９５９には「アクリル樹脂Ａとアクリル樹脂Ｂとを含む球形熱硬化性粉体クリア塗料粒子であって、（ａ）（アクリル樹脂ＡのＳＰ値）−（アクリル樹脂ＢのＳＰ値）が０．５〜１．５であり、平均粒子径／個数平均粒子径が２以下である球形熱硬化性粉体クリア塗料粒子」が開示されているが、塗料粒子の表層部に隔壁となる樹脂被覆部が明確に形成されておらず、塗料粉体を小径化すると、内包物のブリードが発生しやすくなるのが現状である。また、特開２００５−２１１９００には、「伝導性表面に、又は前記表面上の層に粉末を被覆し、前記表面又は前記層上にコーティングを形成する工程を含み、前記粉末は、水性分散物中で粒子を凝集及び合一することによって生成し、前記粒子は樹脂粒子を含む、粉体塗装法」が開示されているが、やはり、粉体（粒子）の表層部に隔壁となる樹脂被覆部が形成されておらず、塗料粉体を小径化すると、内包物のブリードが発生しやすくなるのが現状である。このため、本実施形態に係る粉体塗料は、これらの点で有利である。

以下、本実施形態に係る粉体塗料の詳細について説明する。

本実施形態に係る粉体塗料は、粉体粒子を有する。粉体塗料は、必要に応じて、流動性を高める点から、粉体粒子の表面に付着する外部添加剤を有していてもよい。

［粉体粒子］
粉体粒子は、芯部と、芯部の表面に付着して樹脂被覆部と、を有する。つまり、粉体粒子は、コア／シェル構造を有する粒子である。

（粉体粒子の特性）
粉体粒子の体積粒度分布指標ＧＳＤｖは、１．５０以下であり、塗装膜の平滑性、及び粉体塗料の保管性の点で、１．４０以下が好ましく、より好ましくは１．３０以下である。

粉体粒子の体積平均粒径Ｄ５０ｖは、少量で平滑性の高い塗装膜を形成する点から、１μｍ以上２５μｍ以下が好ましく、２μｍ以上２０μｍ以下がより好ましく、３μｍ以上１５μｍ以下が更に好ましい。

粉体粒子の平均円形度は、０．９６以上であり、塗装膜の平滑性、及び粉体塗料の保管性の点で、０．９７以上が好ましく、より好ましくは０．９８以上である。

ここで、粉体粒子の体積平均粒径Ｄ５０ｖ、及び体積粒度分布指標ＧＳＤｖは、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、電解液はＩＳＯＴＯＮ−II（ベックマンーコールター社製）を使用して測定される。
測定に際しては、分散剤として、界面活性剤（アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい）の５％水溶液２ｍｌ中に測定試料を０．５ｍｇ以上５０ｍｇ以下加える。これを電解液１００ｍｌ以上１５０ｍｌ以下中に添加する。
試料を懸濁した電解液は超音波分散器で１分間分散処理を行い、コールターマルチサイザーIIにより、アパーチャー径として１００μｍのアパーチャーを用いて２μｍ以上６０μｍ以下の範囲の粒径の粒子の粒度分布を測定する。なお、サンプリングする粒子数は５００００個である。
測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲（チャンネル）に対して体積をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積１６％となる粒径を体積粒径Ｄ１６ｖ、累積５０％となる粒径を体積平均粒径Ｄ５０ｖ、累積８４％となる粒径を体積粒径Ｄ８４ｖと定義する。
そして、体積平均粒度分布指標（ＧＳＤｖ）は（Ｄ８４ｖ／Ｄ１６ｖ）１／２として算出される。

粉体粒子の平均円形度は、フロー式粒子像分析装置「ＦＰＩＡ−３０００（シスメックス社製）」を用いることにより測定される。具体的には、予め不純固形物を除去した水１００ｍｌ以上１５０ｍｌ以下の中に、分散剤として界面活性剤（アルキルベンゼンスルホン酸塩）を０．１ｍｌ以上０．５ｍｌ以下加え、更に測定試料を０．１ｇ以上０．５ｇ以下加える。測定試料を分散した懸濁液は超音波分散器で１分以上３分以下分散処理を行ない、分散液濃度を３０００個／μｌ以上１万個／μｌ以下とする。この分散液に対して、フロー式粒子像分析装置を用いて、粉体粒子の平均円形度を測定する。

ここで、粉体粒子の平均円形度は、粉体粒子について測定されたｎ個の各粒子の円形度（Ｃｉ）を求め、次いで、下記式により算出される値である。但し、下記式中、Ｃｉは、円形度（＝粒子の投影面積に等しい円の周囲長／粒子投影像の周囲長）を示し、ｆｉは、粉体粒子の頻度を示す。

（芯部）
芯部は、熱硬化性樹脂と、熱硬化剤とを含む。芯部は、必要に応じて、着色剤等のその他添加剤を含んでいてもよい。

−硬化性樹脂−
熱硬化性樹脂は、熱硬化反応性基を有する樹脂である。熱硬化性樹脂としては、従来、粉体塗料の粉体粒子で使用する様々な種類の樹脂が挙げられる。
熱硬化性樹脂は、非水溶性（疎水性）の樹脂であることがよい。熱硬化性樹脂として非水溶性（疎水性）の樹脂を適用すると、粉体塗料（粉体粒子）の帯電特性の環境依存性が低減される。また、粉体粒子を凝集合一法で作製する場合、水性媒体中で乳化分散を実現する点からも、熱硬化性樹脂は、非水溶性（疎水性）の樹脂であることがよい。なお、非水溶性（疎水性）とは、２５℃の水１００質量部に対する対象物質の溶解量が５質量部未満であることを意味する。

熱硬化性樹脂の中でも、熱硬化性（メタ）アクリル樹脂、及び熱硬化性ポリエステル樹脂からなる群から選択される少なくとも一種が好ましい。

・熱硬化性（メタ）アクリル樹脂
熱硬化性（メタ）アクリル樹脂は、熱硬化反応性基を有する（メタ）アクリル樹脂である。熱硬化性（メタ）アクリル樹脂への熱硬化反応性基の導入は、熱硬化反応性基を有するビニル単量体を用いることがよい。熱硬化反応性基を有するビニル単量体は、（メタ）アクリル単量体（（メタ）アクリロイル基を有する単量体）であってもよいし、（メタ）アクリル単量体以外のビニル単量体であってもよい。

ここで、熱硬化性（メタ）アクリル樹脂の熱硬化反応性基としては、例えば、エポキシ基、カルボキシル基、水酸基、アミド基、アミノ基、酸無水基、（ブロック）イソシアネート基等が挙げられる。これらの中でも、（メタ）アクリル樹脂の熱硬化反応性基としては、（メタ）アクリル樹脂の製造容易な点から、エポキシ基、カルボキシル基、及び水酸基からなる群より選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。特に、粉体塗料の貯蔵安定性および塗装膜外観に優れる点から、ことから、硬化反応性基の少なくとも一種はエポキシ基であることがより好ましい。

熱硬化反応性基としてエポキシ基を有するビニル単量体としては、例えば、各種の鎖式エポキシ基含有単量体（例えばグリシジル（メタ）アクリレート、β−メチルグリシジル（メタ）アクリレート、グリシジルビニルエーテル、アリルグリシジルエーテル等）、各種の（２−オキソ−１，３−オキソラン）基含有ビニル単量体（例えば（２−オキソ−１，３−オキソラン）メチル（メタ）アクリレート等）、各種の脂環式エポキシ基含有ビニル単量体（例えば３，４−エポキシシクロヘキシル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルエチル（メタ）アクリレート等）などが挙げられる。

熱硬化反応性基としてカルボキシル基を有するビニル単量体としては、例えば、各種のカルボキシル基含有単量体（例えば（メタ）アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等）、各種のα，β−不飽和ジカルボン酸と炭素数１以上１８以下の１価アルコールとのモノエステル類（例えばフマル酸モノメチル、フマル酸モノエチル、フマル酸モノブチル、フマル酸モノイソブチル、フマル酸モノｔｅｒｔ−ブチル、フマル酸モノヘキシル、フマル酸モノオクチル、フマル酸モノ２−エチルヘキシル、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノブチル、マレイン酸モノイソブチル、マレイン酸モノｔｅｒｔ−ブチル、マレイン酸モノヘキシル、マレイン酸モノオクチル、マレイン酸モノ２−エチルヘキシル等）、イタコン酸モノアルキルエステル（例えばイタコン酸モノメチル、イタコン酸モノエチル、イタコン酸モノブチル、イタコン酸モノイソブチル、イタコン酸モノヘキシル、イタコン酸モノオクチル、イタコン酸モノ２−エチルヘキシル等）などが挙げられる。

熱硬化反応性基として水酸基を有するビニル単量体としては、例えば、各種の水酸基含有（メタ）アクリレート（例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート等）、上記各種の水酸基含有（メタ）アクリレートとε−カプロラクトンとの付加反応生成物、各種の水酸基含有ビニルエーテル（例えば２−ヒドロキシエチルビニルエーテル、３−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、２−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、４−ヒドロキシブチルビニルエーテル、３−ヒドロキシブチルビニルエーテル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピルビニルエーテル、５−ヒドロキシペンチルビニルエーテル、６−ヒドロキシヘキシルビニルエーテル等）、上記各種の水酸基含有ビニルエーテルとε−カプロラクトンとの付加反応生成物、各種の水酸基含有アリルエーテル（例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アリルエーテル、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アリルエーテル、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アリルエーテル、４−ヒドロキシブチル（メタ）アリルエーテル、３−ヒドロキシブチル（メタ）アリルエーテル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピル（メタ）アリルエーテル、５−ヒドロキシペンチル（メタ）アリルエーテル、６−ヒドロキシヘキシル（メタ）アリルエーテル等）、上記各種の水酸基含有アリルエーテルとε−カプロラクトンとの付加反応生成物などが挙げられる。

熱硬化性（メタ）アクリル樹脂は、（メタ）アクリル単量体以外にも、硬化反応性基を有さない他のビニル単量体が共重合されていてもよい。
他のビニル単量体としては、各種のα−オレフィン（例えばエチレン、プロピレン、ブテン−１等）、フルオロオレフィンを除く各種のハロゲン化オレフィン（例えば塩化ビニル、塩化ビニリデン等）、各種の芳香族ビニル単量体（例えばスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等）、各種の不飽和ジカルボン酸と炭素数１以上１８以下の１価アルコールとのジエステル（例えばフマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジブチル、フマル酸ジオクチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル、マレイン酸ジオクチル、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチル、イタコン酸ジオクチル等）、各種の酸無水基含有単量体（例えば無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、無水（メタ）アクリル酸、無水テトラヒドロフタル酸等）、各種の燐酸ステル基含有単量体（例えばジエチル−２−（メタ）アクリロイルオキシエチルフォスフェート、ジブチル−２−（メタ）アクリロイルオキシブチルフォスフェート、ジオクチル−２−（メアクリロイルオキシエチルフォスフェート、ジフェニル−２−（メタ）アクリロイルオキシエチルフォスフェート等）、各種の加水分解性シリル基含有単量体（例えばγ−（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、γ−（メタ）アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン等）、各種の脂肪族カルボン酸ビニル（例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリル酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、炭素原子数９以上１１以下の分岐状脂肪族カルボン酸ビニル、ステアリン酸ビニル等）、環状構造を有するカルボン酸の各種のビニルエステル（例えばシクロヘキサンカルボン酸ビニル、メチルシクロヘキサンカルボン酸ビニル、安息香酸ビニル、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチル安息香酸ビニル等）などが挙げられる。

なお、熱硬化性（メタ）アクリル樹脂において、熱硬化反応性基を有するビニル単量体として、（メタ）アクリル単量体以外のビニル単量体を使用する場合、熱硬化反応性基を有さないアクリル単量体を使用する。
熱硬化反応性基を有さないアクリル単量体としては、（メタ）アクリル酸アルキルエステル（例えば（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ｎ−プロピル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ヘキシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ｎ−オクチル、（メタ）アクリル酸イソオクチル、（メタ）アクリル酸２−エチルオクチル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸イソデシル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリル等）、各種の（メタ）アクリル酸アリールエステル（例えば（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸フェニル、（メタ）アクリル酸フェノキシエチル等）、各種のアルキルカルビトール（メタ）アクリレート（例えばエチルカルビトール（メタ）アクリレート等）、他の各種の（メタ）アクリル酸エステル（例えばイソボルニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸テトラヒドロフルフリル等）、各種のアミノ基含有アミド系不飽和単量体（例えばＮ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド等）、各種のジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート（例えばジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート等）、各種のアミノ基含有単量体（例えばｔｅｒｔ−ブチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、アジリジニルエチル（メタ）アクリレート、ピロリジニルエチル（メタ）アクリレート、ピペリジニルエチル（メタ）アクリレート等）。

熱硬化性（メタ）アクリル樹脂は、数平均分子量が１，０００以上２０，０００以下（好ましくは１，５００以上１５，０００以下）のアクリル樹脂が好ましい。
数平均分子量を上記範囲内にすると、塗装膜の平滑性及び機械的物性が向上しやすくなる。

熱硬化性（メタ）アクリル樹脂の数平均分子量は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）により測定する。ＧＰＣによる分子量測定は、測定装置として東ソー製ＧＰＣ・ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣを用い、東ソー製カラム・ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨＭ−Ｍ（１５ｃｍ）を使用し、ＴＨＦ溶媒で行う。重量平均分子量及び数平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出する。

・熱硬化性ポリエステル樹脂
熱硬化性ポリエステル樹脂は、例えば、多塩基酸と多価アルコールとを少なくとも重縮合した重縮合体である。熱硬化性ポリエステル樹脂の硬化反応性基の導入は、多塩基酸と多価アルコールとの使用量を調整することにより行う。この調整により、硬化反応性基として、カルボキシル基、及び水酸基の少なくとも一方を有する熱硬化性ポリエステル樹脂が得られる。

多塩基酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、メチルテレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、これら酸の無水物；コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバチン酸、これら酸の無水物；マレイン酸、イタコン酸、これら酸の無水物；フマル酸、テトラヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸ヘキサヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、これら酸の無水物；シクロヘキサンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸等が挙げられる。

多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、トリエチレングリコール、ビス−ヒドロキシエチルテレフタレート、シクロヘキサンジメタノール、オクタンジオール、ジエチルプロパンジオール、ブチルエチルプロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、２，２，４−トリメチルペンタンジオール、水添ビスフェノールＡ、水添ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、水添ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリスヒドロキシエチルイソシアヌレート、ヒドロキシピバリルヒドロキシピバレート等が挙げられる。

熱硬化性ポリエステル樹脂は、多塩基酸及び多価アルコール以外の他の単量体が重縮合されていてもよい。
他の単量体としては、例えば、一分子中にカルボキシル基と水酸基とを併せ有する化合物（例えばジメタノールプロピオン酸、ヒドロキシピバレート等）、モノエポキシ化合物（例えば「カージュラＥ１０（シェル社製）」等の分岐脂肪族カルボン酸のグリシジルエステル）など）、種々の１価アルコール（例えばメタノール、プロパノール、ブタノール、ベンジルアルコール等）、種々の１価の塩基酸（例えば安息香酸、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチル安息香酸等）、種々の脂肪酸（例えばひまし油脂肪酸、ヤシ油脂肪酸、大豆油脂肪酸の等）等が挙げられる。

熱硬化性ポリエステル樹脂の構造は、分岐構造のものでも、線状構造のものでもよい。

熱硬化性ポリエステル樹脂は、酸価と水酸基価との合計が１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、且つ数平均分子量が１０００以上１００，０００以下のポリエステル樹脂が好ましい。
酸価と水酸基価との合計を上記範囲内にすると、塗装膜の平滑性及び機械的物性が向上しやすくなる。数平均分子量を上記範囲内にすると、塗装膜の平滑性及び機械的物性が向上すると共に、粉体塗料の貯蔵安定性も向上しやすくなる。

なお、熱硬化性ポリエステル樹脂の酸価及び水酸基価の測定は、ＪＩＳ Ｋ−００７０−１９９２に準ずる。また、熱硬化性ポリエステル樹脂の数平均分子量の測定は、熱硬化性（メタ）アクリル樹脂の数平均分子量の測定と同様である。

熱硬化性樹脂は、単独でも２種以上を組み合わせて使用してもよい。

熱硬化性樹脂の含有量は、粉体粒子全体に対して、２０質量％以上９９質量％以下が好ましく、３０質量％以上９５質量％以下が好ましい。
なお、樹脂被覆部の樹脂として、熱硬化性樹脂を適用する場合、熱硬化性樹脂の含有量は、芯部及び樹脂被覆部の全熱硬化性樹脂の含有量を意味する。

−熱硬化剤−
熱硬化剤は、熱硬化性樹脂の硬化反応性基の種類に応じて選択する。
具体的には、熱硬化性樹脂の硬化反応性基がエポキシ基の場合、熱硬化剤としては、例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバチン酸、ドデカン二酸、アイコサン二酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の酸；これら酸の無水物；これらの酸のウレタン変性物などが挙げられる。これらの中でも、熱硬化剤としては、塗装膜物性、及び貯蔵安定性の点から、脂肪族二塩基酸が好ましく、塗装膜物性の点から、ドデカン二酸が特に好ましい。

熱硬化性樹脂の硬化反応性基がカルボキシル基の場合、熱硬化剤としては、例えば、種々のエポキシ樹脂（例えばビスフェノールＡのポリグリシジルエーテル等）、エポキシ基含有アクリル樹脂（例えばグリシジル基含有アクリル樹脂等）、種々の多価アルコールのポリグリシジルエーテル（例えば１，６−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等）、種々の多価カルボン酸のポリグリシジルエステル（例えばフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等）、種々の脂環式エポキシ基含有化合物（例えばビス（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルアジペート等）、ヒドロキシアミド（例えばトリグリシジルイソシアヌレート、β−ヒドロキシアルキルアミド等）等が挙げられる。

熱硬化性樹脂の硬化反応性基が水酸基の場合、熱硬化剤としては、例えば、ポリブロックイソシアネート、アミノプラスト等が挙げられる。ポリブロックポリイソシアネートとしては、例えば、各種の脂肪族ジイソシアネート（例えばヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等）、各種の環状脂肪族ジイソシアネート（例えばキシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等）、各種の芳香族ジイソシアネート（例えばトリレンジイソシアネート、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート等）などの有機ジイソシアネート；これら有機ジイソシアネートと、多価アルコール、低分子量ポリエステル樹脂（例えばポリエステルポリオール）又は水等との付加物；これら有機ジイソシアネート同士の重合体（イソシアヌレート型ポリイソシアネート化合物をも含む重合体）；イソシアネート・ビウレット体等の各種のポリイソシアネート化合物を公知慣用のブロック化剤でブロック化したもの；ウレトジオン結合を構造単位として有するセルフ・ブロックポリイソシアネート化合物などが挙げられる。

熱硬化剤は、単独でも２種以上を組み合わせて使用してもよい。

熱硬化剤の含有量は、熱硬化性樹脂に対して、１質量％以上３０質量％以下が好ましく、３質量％以上２０質量％以下が好ましい。
なお、樹脂被覆部の樹脂として、熱硬化性樹脂を適用する場合、熱硬化剤の含有量は、芯部及び樹脂被覆部の全熱硬化性樹脂に対する含有量を意味する。

−着色剤−
着色剤としては、例えば、顔料が挙げられる。着色剤は、顔料と共に染料を併用してもよい。
顔料としては、例えば、酸化鉄（例えばベンガラ等）、酸化チタン、チタン黄、亜鉛華、鉛白、硫化亜鉛、リトポン、酸化アンチモン、コバルトブルー、カーボンブラック等の無機顔料；キナクリドンレッド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、パーマネントレッド、ハンザイエロー、インダンスレンブルー、ブリリアントファーストスカーレット、ベンツイミダゾロンイエロー等の有機顔料などが挙げられる。
顔料としては、その他、光輝性顔料も挙げられる。光輝性顔料としては、例えば、パール顔料、アルミニウム粉、ステンレス鋼粉等の金属粉；金属フレーク；ガラスビーズ；ガラスフレーク；雲母；リン片状酸化鉄（ＭＩＯ）等が挙げられる。

着色剤は、単独でも２種以上を組み合わせて使用してもよい。

着色剤の含有量は、顔料の種類及び塗装膜に求められる色彩、明度、及び深度等に応じて選択する。例えば、着色剤の含有量は、芯部及び樹脂被覆部の全樹脂に対して、１質量％以上７０質量％以下が好ましく、２質量％以上６０質量％以下が好ましい。

−その他添加剤−
その他添加剤としては、粉体塗料に使用される各種の添加剤が挙げられる。具体的には、その他添加剤としては、例えば、表面調整剤（シリコーンオイル、アクリルオリゴマー等）、発泡（ワキ）防止剤（例えば、ベンゾイン、ベンゾイン誘導体等）、硬化促進剤（アミン化合物、イミダゾール化合物、カチオン重合触媒等）、可塑剤、帯電制御剤、酸化防止剤、顔料分散剤、難燃剤、流動付与剤等が挙げられる。

（樹脂被覆部）
樹脂被覆部は、樹脂を含む。樹脂被覆部は、樹脂のみで構成されていてもよいし、他の添加剤（芯部で説明した熱硬化剤、その他添加剤等）を含んでいてもよい。但し、粉体粒子のブリードをより低減する点から、樹脂被覆部は、樹脂のみで構成されていることがよい。なお、樹脂被覆部が他の添加剤を含む場合でも、樹脂は樹脂被覆部全体の９０質量％以上（好ましくは９５質量％以上）を占めることがよい。

樹脂被覆部の樹脂は、非硬化性樹脂であってもよく、熱硬化性樹脂であってもよい。但し、樹脂被覆部の樹脂は、塗装膜の硬化密度（架橋密度）向上の点から、熱硬化性樹脂であることがよい。樹脂被覆部の樹脂として、熱硬化性樹脂を適用する場合、この熱硬化性樹脂としては、芯部の熱硬化性樹脂と同様なものが挙げられる。特に、樹脂被覆部の樹脂として、熱硬化性樹脂を適用する場合も、熱硬化性樹脂は、熱硬化性（メタ）アクリル樹脂、及び熱硬化性ポリエステル樹脂からなる群から選択される少なくとも一種が好ましい。但し、樹脂被覆部の熱硬化性樹脂は、芯部の熱硬化性樹脂と同じ種類の樹脂であってもよいし、異なる樹脂であってもよい。
なお、樹脂被覆部の樹脂として、非硬化性樹脂を適用する場合、非硬化性樹脂としては、アクリル樹脂、及びポリエステル樹脂からなる群から選択される少なくとも一種が好適に挙げられる。

樹脂被覆部の被覆率は、ブリード抑制の点から、３０％以上１００％以下が好ましく、５０％以上１００％以下がより好ましい。
樹脂被覆部の被覆率は、粉体粒子表面の樹脂被覆部の被覆率はＸＰＳ（Ｘ線光電子分光）測定により求められた値である。
具体的には、ＸＰＳ測定は、測定装置として日本電子社製、ＪＰＳ−９０００ＭＸを使用し、Ｘ線源としてＭｇＫα線を用い、加速電圧を１０ｋＶ、エミッション電流を３０ｍＡに設定して実施する。
上記条件で得られたスペクトルから、粉体粒子表面の芯部の材料に起因する成分と被覆樹脂部の材料に起因する成分をピーク分離することによって、粉体粒子表面の樹脂被覆部の被覆率を定量する。ピーク分離は、測定されたスペクトルを、最小二乗法によるカーブフィッティングを用いて各成分に分離する。
分離のベースとなる成分スペクトルは、粉体粒子の作製に用いた熱硬化性樹脂、硬化剤、顔料、添加剤、被覆用樹脂を単独に測定して得られたスペクトルを用いる。そして、粉体粒子で得られた全スペクトル強度の総和に対しての被覆用樹脂に起因するスペクトル強度の比率から、被覆率を求める。

樹脂被覆部の厚さは、ブリード抑制の点から、０．２μｍ以上４μｍ以下が好ましく、０．３μｍ以上３μｍ以下がより好ましい。
樹脂被覆部の厚さは、次の方法により測定された値である。粉体粒子をエポキシ樹脂などに包埋し、ダイヤモンドナイフなどで切削することで薄切片を作製する。この薄切片を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などで観察、複数の粉体粒子の断面画像を撮影する。粉体粒子の断面画像から樹脂被覆部の厚みを２０か所測定して、その平均値を採用する。クリア粉体塗料などで断面画像において樹脂被覆部の観察が難しい場合は、染色を行って観察することで、測定を容易にすることもできる。

（粉体粒子の他の成分）
粉体粒子には、２価以上の金属イオン（以下、単に「金属イオン」とも称する）を含むことがよい。この金属イオンは、粉体粒子の芯部及び樹脂被覆部のいずれにも含まれる成分である。粉体粒子に２価以上の金属イオンを含むと、粉体粒子で金属イオンによるイオン架橋を形成する。例えば、芯部の熱硬化性樹脂及び樹脂被覆部の樹脂として、ポリエステル樹脂を適用した場合、ポリエステル樹脂のカルボキシル基又は水酸基と金属イオンとが相互作用し、イオン架橋を形成する。このイオン架橋により、粉体粒子のブリードが抑制され、保管性が高まりやすくなる。また、このイオン架橋は、粉体塗料の塗装後、熱硬化をするときの加熱により、イオン架橋の結合が切れることで、粉体粒子の溶融粘度が低下し、平滑性の高い塗装膜を形成しやすくなる。

金属イオンとしては、例えば、２価以上４価以下の金属イオンが挙げられる。具体的には、金属イオンとしては、例えば、アルミニウムイオン、マグネシウムイオン、鉄イオン、亜鉛イオン、及びカルシウムイオンからなる群より選択される少なくとも１種の金属イオンが挙げられる。

金属イオンの供給源（粉体粒子に添加剤として含ませる化合物）としては、例えば、金属塩、無機金属塩重合体、金属錯体等が挙げられる。この金属塩、及び無機金属塩重合体は、例えば、粉体粒子を凝集合一法で作製する場合、凝集剤として粉体粒子に添加する。
金属塩としては、例えば、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化鉄（II）、塩化亜鉛、塩化カルシウム、硫酸カルシウム等が挙げられる。
無機金属塩重合体としては、例えば、ポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム、ポリ硫酸鉄（II）、多硫化カルシウム等が挙げられる。
金属錯体としては、例えば、アミノカルボン酸の金属塩等が挙げられる。金属錯体として、具体的には、例えば、エチレンジアミン４酢酸、プロパンジアミン４酢酸、ニトリル３酢酸、トリエチレンテトラミン６酢酸、ジエチレントリアミン５酢酸等の公知のキレートをベースにした金属塩（例えば、カルシウム塩、マグネシウム塩、鉄塩、アルミニウム塩等）などが挙げられる。

なお、これら金属イオンの供給源は、凝集剤用途ではなく、単なる添加剤として添加してもよい。

金属イオンの価数は、高い程、網目状のイオン架橋を形成しやすくなり、塗装膜の平滑性、及び粉体塗料の保管性の点で好適である。このため、金属イオンとしては、Ａｌイオンが好ましい。つまり、金属イオンの供給源としては、アルミニウム塩（例えば硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム等）、アルミニウム塩重合体（例えばポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム等）が好ましい。更に、塗装膜の平滑性、及び粉体塗料の保管性の点で、金属イオンの供給源のうち、金属イオンの価数が同じであっても、金属塩に比べ、無機金属塩重合体が好ましい。このため、金属イオンの供給源としては、特に、アルミニウム塩重合体（例えばポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム等）が好ましい。

金属イオンの含有量は、塗装膜の平滑性、及び粉体塗料の保管性の点で、前記粉体粒子全体に対して０．００２質量％以上０．２質量％以下が好ましく、０．００５質量％以上０．１５質量％以下がより好ましい。
金属イオンの含有量を０．００２質量％以上とすると、金属イオンによる適度なイオン架橋が形成され、粉体粒子のブリードを抑え、塗装塗料の保管性が高まるやすくなる。一方、金属イオンの含有量を０．２質量％以下とすると、金属イオンによる過剰なイオン架橋の形成を抑え、塗装膜の平滑性が高まりやすくなる。

ここで、粉体粒子を凝集合一法で作製する場合、凝集剤として添加される金属イオンの供給源（金属塩、金属塩重合体）は、粉体粒子の粒度分布及び形状の制御に寄与する。

具体的には、金属イオンの価数は高い程、狭い粒度分布を得る点で好適である。また、狭い粒度分布を得る点で、金属イオンの価数が同じであっても、金属塩に比べ、金属塩重合体が好適である。このため、これら点からも、金属イオンの供給源としては、アルミニウム塩（例えば硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム等）、アルミニウム塩重合体（例えばポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム等）が好ましく、アルミニウム塩重合体（例えばポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム等）が特に好ましい。

また、金属イオンの含有量が０．００２質量％以上になるように、凝集剤を添加すると、水性媒体中における樹脂粒子の凝集が進行し、狭い粒度分布の実現に寄与する。また、芯部となる凝集粒子に対して、樹脂被覆部となる樹脂粒子の凝集が進行し、芯部表面全体に対する樹脂被覆部の形成の実現に寄与する。一方、金属イオンの含有量が０．２質量％以下になるように、凝集剤を添加すると、凝集粒子中のイオン架橋の過剰な生成を抑え、融合合一するときに、生成される粉体粒子の形状が球状に近づきやすくなる。このため、これら点からも、金属イオンの含有量は、０．００２質量％以上０．２質量％以下が好ましく、０．００５質量％以上０．１５質量％以下がより好ましい。

金属イオンの含有量は、粉体粒子の蛍光Ｘ線強度を定量分析することにより測定される。具体的には、例えば、まず、樹脂と金属イオンの供給源との混合し、金属イオンの濃度が既知の樹脂混合物を得る。この樹脂混合物２００ｍｇを、直径１３ｍｍの錠剤成形器を用いて、ペレットサンプルを得る。このペレットサンプルの質量を精秤し、ペレットサンプルの蛍光Ｘ線強度測定を行って、ピーク強度を求める。同様に、金属イオンの供給源の添加量を変更したペレットサンプルについても測定を行い、これらの結果から検量線を作成する。そして、この検量線を用いて、測定対象となる粉体粒子中の金属イオンの含有量を定量分析する。

金属イオンの含有量の調整方法としては、例えば、１）金属イオンの供給源の添加量を調整する方法、２）粉体粒子を凝集合一法で作製する場合、凝集工程において、金属イオンの供給源として凝集剤（例えば金属塩、又は金属塩重合体）を添加した後、凝集工程の最後にキレート剤（例えばＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）、ＤＴＰＡ（ジエチレントリアミン五酢酸）、ＮＴＡ（ニトリロ三酢酸）等）を添加し、キレート剤により金属イオンと錯体を形成させ、その後の洗浄工程等で形成された錯塩を除去して、金属イオンの含有量を調整する方法等が挙げられる。

（外部添加剤）
外部添加剤は粉体粒子間の凝集の発生を抑制することで少量で平滑性の高い塗装膜を形成することができる。外部添加剤の具体例としては、例えば、無機粒子が挙げられる。無機粒子として、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣｕＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、ＣｅＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＢａＯ、ＣａＯ、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、ＺｒＯ２、ＣａＯ・ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ・（ＴｉＯ２）ｎ、Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２、ＣａＣＯ３、ＭｇＣＯ３、ＢａＳＯ４、ＭｇＳＯ４等の粒子が挙げられる。

外部添加剤としての無機粒子の表面は、疎水化処理が施されていることがよい。疎水化処理は、例えば疎水化処理剤に無機粒子を浸漬する等して行う。疎水化処理剤は特に制限されないが、例えば、シラン系カップリング剤、シリコーンオイル、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等が挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
疎水化処理剤の量としては、通常、例えば、無機粒子１００質量部に対して、１質量部以上１０質量部である。

外部添加剤の外添量としては、例えば、粉体粒子に対して、０．０１質量％以上５質量％以下が好ましく、０．０１質量％以上２．０質量％以下がより好ましい。

［粉体塗料の製造方法］
次に、本実施形態に係る粉体塗料の製造方法について説明する。
本実施形態に係る粉体塗料は、粉体粒子を製造後、必要に応じて、粉体粒子に対して、外部添加剤を外添することで得られる。

粉体粒子は、乾式製法（例えば、混練粉砕法等）、湿式製法（例えば凝集合一法、懸濁重合法、溶解懸濁法等）のいずれにより製造してもよい。粉体粒子の製法は、これらの製法に特に制限はなく、周知の製法が採用される。

これらの中でも、体積粒度分布指標ＧＳＤｖ及び平均円形度を上記範囲に容易に制御できる点から、凝集合一法により、粉体粒子を得ることがよい。

具体的には、
熱硬化性樹脂を含む第１樹脂粒子、及び熱硬化剤が分散された分散液中で、前記第１樹脂粒子と前記熱硬化剤とを凝集して、又は、熱硬化性樹脂及び熱硬化剤を含む複合粒子が分散された分散液中で、前記複合粒子を凝集して、第１凝集粒子を形成する工程と、
前記第１凝集粒子が分散された第１凝集粒子分散液と、樹脂を含む第２樹脂粒子が分散された第２樹脂粒子分散液とを混合し、前記第１凝集粒子の表面に前記第２樹脂粒子を凝集し、前記第２樹脂粒子が前記第１凝集粒子の表面に付着した第２凝集粒子を形成する工程と、
前記第２凝集粒子が分散された第２凝集粒子分散液に対して加熱し、前記第２凝集粒子を融合及び合一する工程と、
を経て、粉体粒子を製造することが好ましい。
なお、この凝集合一法により製造された粉体粒子は、第１凝集粒子が融合合一した部分が芯部となり、第１凝集粒子の表面に付着した第２樹脂粒子が融合合一した部分が樹脂被覆部となる。

以下、各工程の詳細について説明する。
なお、以下の説明では、着色剤を含む粉体粒子の製造方法について説明するが、着色剤は必要に応じて含有するものである。

−各分散液準備工程−
まず、凝集合一法で使用する各分散液を準備する。具体的には、芯部の熱硬化性樹脂を含む第１樹脂粒子が分散された第１樹脂粒子分散液、熱硬化剤が分散された熱硬化剤分散液、着色剤が分散された着色剤分散液、樹脂被覆部の樹脂を含む第２樹脂粒子が分散された第２樹脂粒子分散液を準備する。
また、第１樹脂粒子分散液及び熱硬化剤が分散された熱硬化剤分散液に代えて、芯部の熱硬化性樹脂及び熱硬化剤を含む複合粒子が分散された複合粒子分散液を準備する。
なお、各分散液準備工程において、第１樹脂粒子、第２樹脂粒子、複合粒子を「樹脂粒子」と称し説明する。

ここで、樹脂粒子分散液は、例えば、樹脂粒子を界面活性剤により分散媒中に分散させることにより調製する。

樹脂粒子分散液に用いる分散媒としては、例えば水性媒体が挙げられる。
水性媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水；アルコール類等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

界面活性剤としては、例えば、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤；アミン塩型、４級アンモニウム塩型等のカチオン界面活性剤；ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン系界面活性剤等が挙げられる。これらの中でも特に、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤が挙げられる。非イオン系界面活性剤は、アニオン界面活性剤又はカチオン界面活性剤と併用してもよい。
界面活性剤は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

樹脂粒子分散液において、樹脂粒子を分散媒に分散する方法としては、例えば回転せん断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミル等の一般的な分散方法が挙げられる。また、樹脂粒子の種類によっては、例えば転相乳化法を用いて樹脂粒子分散液中に樹脂粒子を分散させてもよい。
なお、転相乳化法とは、分散すべき樹脂を、その樹脂が可溶な疎水性有機溶剤中に溶解せしめ、有機連続相（Ｏ相）に塩基を加えて、中和したのち、水性媒体（Ｗ相）を投入することによって、Ｗ／ＯからＯ／Ｗへの、樹脂の変換（いわゆる転相）が行われて不連続相化し、樹脂を水性媒体中に粒子状に分散する方法である。

樹脂粒子分散液の製造方法として、具体的には、例えば、アクリル樹脂粒子分散液の場合、原料単量体を水性媒体に水中に乳化し、水溶性開始剤、必要に応じて、分子量制御のために連鎖移動剤を加え加熱し、乳化重合することによって、アクリル樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散を得る。
また、ポリエステル樹脂粒子分散液の場合、原料単量体を加熱溶融及び減圧下重縮合を行った後、得られた重縮合体を溶剤（例えば酢酸エチル等）を加え溶解し、さらに、得られた溶解物に弱アルカリ性水溶液を加えながら撹拌、及び転相乳化することによって、ポリエステル樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散を得る。

なお、複合粒子分散液を得る場合、樹脂と熱硬化剤とを混合して、分散媒に分散（例えば転相乳化等の乳化）することで、当該複合粒子分散液を得る

樹脂粒子分散液中に分散する樹脂粒子の体積平均粒径としては、例えば、１μｍ以下がよく、０．０１μｍ以上１μｍ以下が好ましく、０．０８μｍ以上０．８μｍ以下がより好ましく、０．１μｍ以上０．６μｍがさらに好ましい。
なお、樹脂粒子の体積平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置（例えば、堀場製作所製、ＬＡ−７００）の測定によって得られた粒度分布を用い、分割された粒度範囲（チャンネル）に対し、体積について小粒径側から累積分布を引き、全粒子に対して累積５０％となる粒径を体積平均粒径Ｄ５０ｖとして測定される。なお、他の分散液中の粒子の体積平均粒径も同様に測定される。

樹脂粒子分散液に含まれる樹脂粒子の含有量としては、例えば、５質量％以上５０質量％以下が好ましく、１０質量％以上４０質量％以下がより好ましい。

なお、樹脂粒子分散液と同様にして、例えば、熱硬化剤分散液、着色剤分散液、複合粒子分散液も調製される。つまり、樹脂粒子分散液における樹脂粒子の体積平均粒径、分散媒、分散方法、及び粒子の含有量に関しては、着色剤分散液中に分散する着色剤の粒子、硬化剤分散液中に分散する硬化剤の粒子、複合粒子分散液中に分散する複合粒子についても同様である。

−第１凝集粒子形成工程−
次に、第１樹脂粒子分散液と、熱硬化剤分散液と、着色剤分散液と、を混合する。
そして、混合分散液中で、第１樹脂粒子と熱硬化剤と着色剤とをヘテロ凝集させ目的とする粉体粒子の径に近い径を持つ、第１樹脂粒子と熱硬化剤と着色剤とを含む第１凝集粒子を形成する。

具体的には、例えば、混合分散液に凝集剤を添加すると共に、混合分散液のｐＨを酸性（例えばｐＨが２以上５以下）に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後、第１樹脂粒子のガラス転移温度（具体的には、例えば、第１樹脂粒子のガラス転移温度−３０℃以上ガラス転移温度−１０℃以下）の温度に加熱し、混合分散液に分散された粒子を凝集させて、第１凝集粒子を形成する。

なお、第１凝集粒子形成工程においては、熱硬化性樹脂及び熱硬化剤を含む複合粒子分散液と、着色剤分散液と、を混合し、混合分散液中で、複合粒子と着色剤とをヘテロ凝集させて、第１凝集粒子を形成してもよい。

第１凝集粒子形成工程においては、例えば、混合分散液を回転せん断型ホモジナイザーで攪拌下、室温（例えば２５℃）で上記凝集剤を添加し、混合分散液のｐＨを酸性（例えばｐＨが２以上５以下）に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後に、上記加熱を行ってもよい。

凝集剤としては、例えば、混合分散液に添加される分散剤として用いる界面活性剤と逆極性の界面活性剤、金属塩、金属塩重合体、金属錯体が挙げられる。凝集剤として金属錯体を用いた場合には、界面活性剤の使用量が低減され、帯電特性が向上する。
なお、凝集終了後、凝集剤の金属イオンと錯体又は類似の結合を形成する添加剤を必要に応じて用いてもよい。この添加剤としては、キレート剤が好適に用いられる。このキレート剤の添加により、凝集剤を過剰に添加した場合、粉体粒子の金属イオンの含有量の調整が実現される。

ここで、凝集剤としての金属塩、金属塩重合体、金属錯体は、金属イオンの供給源として用いる。これらの例示について、既述の通りである。

キレート剤としては、水溶性のキレート剤が挙げられる。キレート剤として、具体的には、例えば、酒石酸、クエン酸、グルコン酸などのオキシカルボン酸、イミノジ酸（ＩＤＡ）、ニトリロトリ酢酸（ＮＴＡ）、エチレンジアミンテトラ酢酸（ＥＤＴＡ）などが挙げられる。
キレート剤の添加量としては、例えば、樹脂粒子１００質量部に対して０．０１質量部以上５．０質量部以下がよく、０．１質量部以上３．０質量部未満が好ましい。

−第２凝集粒子形成工程−
次に、得られた第１凝集粒子が分散された第１凝集粒子分散液と、第２樹脂粒子分散液とを混合する。
なお、第２樹脂粒子は第１樹脂粒子と同種であってもよいし、異種であってもよい。

そして、第１凝集粒子、及び第２樹脂粒子が分散された混合分散液中で、第１凝集粒子の表面に第２樹脂粒子を付着するように凝集して、第１凝集粒子の表面に第２樹脂粒子が付着した第２凝集粒子を形成する。

具体的には、例えば、第１凝集粒子形成工程において、第１凝集粒子が目的とする粒径に達したときに、第１凝集粒子分散液に、第２樹脂粒子分散液を混合し、この混合分散液に対して、第２樹脂粒子のガラス転移温度以下で加熱を行う。
そして、混合分散液のｐＨを、例えば６．５以上８．５以下程度の範囲にすることにより、凝集の進行を停止させる。

これにより、第１凝集粒子の表面に第２樹脂粒子が付着するようにして凝集した第２凝集粒子が得られる。

−融合合一工程−
次に、第２凝集粒子が分散された第２凝集粒子分散液に対して、例えば、第１及び第２樹脂粒子のガラス転移温度以上（例えば第１及び第２樹脂粒子のガラス転移温度より１０から３０℃高い温度以上）に加熱して、第２凝集粒子を融合合一し、粉体粒子を形成する。

以上の工程を経て、粉体粒子が得られる。

ここで、融合合一工程終了後は、分散液中に形成された粉体粒子を、公知の洗浄工程、固液分離工程、乾燥工程を経て乾燥した状態の粉体粒子を得る。
洗浄工程は、帯電性の点から充分にイオン交換水による置換洗浄を施すことがよい。また、固液分離工程は、特に制限はないが、生産性の点から吸引濾過、加圧濾過等を施すことがよい。また、乾燥工程も特に方法に制限はないが、生産性の点から凍結乾燥、気流式乾燥、流動乾燥、振動型流動乾燥等を施すことがよい。

そして、本実施形態に係る粉体塗料は、必要に応じて、例えば、得られた乾燥状態の粉体粒子に、外部添加剤を添加し、混合することにより製造される。混合は、例えばＶブレンダー、ヘンシェルミキサー、レディーゲミキサー等によって行うことがよい。更に、必要に応じて、振動師分機、風力師分機等を使ってトナーの粗大粒子を取り除いてもよい。

以下、本実施形態に係る粉体塗料の効果を裏付ける試験例を示す。本実施形態に係る粉体塗料は、これら試験例に何ら限定されるものではない。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、「部」及び「％」はすべて質量基準である。

＜着色剤分散液の調製＞
（着色剤分散液（Ｃ１）の調製）
・シアン顔料（大日精化（株）製、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３、（銅フタロシアニン））： １００質量部
・アニオン界面活性剤（第一工業製薬社製：ネオゲンＲＫ）： １５質量部
・イオン交換水： ４５０質量部
上記成分を混合し、溶解し、高圧衝撃式分散機アルティマイザー（（株）スギノマシン製、ＨＪＰ３０００６）を用いて１時間分散してシアン顔料を分散させてなる着色剤分散液を調製した。着色剤分散液におけるシアン顔料の体積平均粒径は、０．１３μｍ、着色剤分散液の固形分比率は２５％であった。

（着色剤分散液（Ｍ１）の調製）
シアン顔料をマゼンタ顔料（キナクリドン系顔料：大日精化社製：クロモファインマゼンタ６８８７）に変更した以外は、着色剤分散液（Ｃ１）と同様の方法で着色剤分散液（Ｍ１）を調製した。着色剤分散液におけるマゼンタ顔料の体積平均粒径は、０．１４μｍ、着色剤分散液の固形分比率は２５％であった。

（着色剤分散液（Ｍ２）の調製）
シアン顔料をマゼンタ顔料（ＤＩＣ社製：Ｆａｓｔｏｇｅｎ Ｓｕｐｅｒ Ｒｅｄ ７１００Ｙ−Ｅ）に変更した以外は、着色剤分散液（Ｃ１）と同様の方法で着色剤分散液（Ｍ２）を調製した。着色剤分散液におけるマゼンタ顔料の体積平均粒径は、０．１４μｍ、着色剤分散液の固形分比率は２５％であった。

（着色剤分散液（Ｙ１）の調製）
シアン顔料をイエロー顔料（ＢＡＳＦ社製：Ｐａｌｉｏｔｏｌ Ｙｅｌｌｏｗ ｄ１１５５）に変更した以外は、着色剤分散液（Ｃ１）と同様の方法で着色剤分散液（Ｙ１）を調製した。着色剤分散液におけるイエロー顔料の体積平均粒径は、０．１３μｍ、着色剤分散液の固形分比率は２５％であった。

（着色剤分散液（Ｋ１）の調製）
シアン顔料をブラック顔料（キャボット社製：Ｒｅａｇａｌ３３０ ）に変更した以外は着色剤分散液（Ｃ１）と同様の方法で着色剤分散液（Ｋ１）を調製した。着色剤分散液におけるブラック顔料の体積平均粒径は、０．１１μｍ、着色剤分散液の固形分比率は２５％であった。

（着色剤分散液（Ｗ１）の調製）
・酸化チタン（石原産業製 Ａ−２２０）： １００質量部
・アニオン界面活性剤（第一工業製薬社製：ネオゲンＲＫ）： １５質量部
・イオン交換水： ４００質量部
上記成分を混合し、溶解し、高圧衝撃式分散機アルティマイザー（（株）スギノマシン製、ＨＪＰ３０００６）を用いて３時間分散して酸化チタンを分散させてなる着色剤分散液を調製した。レーザー回折粒度測定器を用いて測定したところ着色剤分散液における酸化チタンの体積平均粒径は０．２５μｍ、着色剤分散液の固形分比率は２５％であった。

＜試験例１：アクリル樹脂製のクリア粉体塗料（ＰＣＡ１）＞
（熱硬化性アクリル樹脂粒子分散液（Ａ１）の調製）
・スチレン： １６０質量部
・メタクリル酸メチル： ２００質量部
・ｎ−ブチルアクリレート： １４０質量部
・アクリル酸： １２質量部
・メタクリル酸グリシジル： １００質量部
・ドデカンチオール： １２質量部
上記成分を混合溶解したモノマー溶液Ａを調製した。

他方、アニオン性界面活性剤（ダウケミカル社製、ダウファックス） １２質量部をイオン交換水２８０質量部に溶解し、これに、前記モノマー溶液Ａを加えてフラスコ中で分散し乳化した溶液（単量体乳化液Ａ）を得た。

次に、アニオン性界面活性剤（ダウケミカル社製、ダウファックス） １質量部をイオン交換水５５５質量部に溶解し、重合用フラスコに仕込む。その後、重合用フラスコを密栓し、還流管を設置し、窒素を注入しつつ、ゆっくりと攪拌しながら、７５℃まで重合用フラスコをウオーターバスで加熱し、保持する。
この状態で、重合用フラスコ中に、定量ポンプを介して過硫酸アンモニウム９質量部をイオン交換水４３質量部に溶解した溶液を２０分かけて滴下した後、さらに、単量体乳化液Ａを定量ポンプを介して２００分かけて滴下した。滴下終了後、ゆっくりと攪拌を続けながら重合用フラスコを７５℃に、３時間保持して重合を終了し、固形分量が４２％のアニオン性の熱硬化性アクリル樹脂粒子分散液（Ａ１）を得た。
アニオン性の熱硬化性アクリル樹脂粒子分散液（Ａ１）中に含まれる熱硬化性アクリル樹脂粒子は、体積平均粒径２２０ｎｍ、ガラス転移温度は５５℃、重量平均分子量は２４０００であった。

（熱硬化剤分散液（Ｄ１）の調製）
・ドデカンニ酸： ５０質量部
・ベンゾイン： １質量部
・アクリルオリゴマー（アクロナール４Ｆ、ＢＡＳＦ社）： １質量部
・アニオン性界面活性剤（ダウケミカル社製、ダウファクス）： ５質量部
・イオン交換水： ２００質量部
上記成分を圧力容器中で１４０℃に加熱して、ホモジナイザー（ＩＫＡ社製：ウルトラタラックスＴ５０）を用いて分散した後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ（ゴ−リン社）で分散処理し、平均粒径が０．２４μｍである硬化剤及びその他添加剤を分散させてなる熱硬化剤分散液（Ｄ１）（硬化剤濃度：２３％）を調製した。

（クリア粉体塗料（ＰＣＡ１）の調製）
−凝集工程−
・熱硬化性アクリル樹脂粒子分散液（Ａ１）： ２００質量部（樹脂８４質量部）
・熱硬化剤分散液（Ｄ１）： ９１質量部（硬化剤２１質量部）
・１０％ポリ塩化アルミニウム： １質量部
上記成分を丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー（ＩＫＡ社製、ウルトラタラックス Ｔ５０）で十分に混合・分散した後、加熱用オイルバスでフラスコを攪拌しながら４８℃まで加熱し、４８℃で６０分間保持した後、熱硬化性アクリル樹脂粒子分散液（Ａ１）を６８質量部（樹脂２８．５６質量部）追加して緩やかに攪拌した。

−融合工程−
その後、０．５モル／リットルの水酸化ナトリウム水溶液でフラスコ内のｐＨを５．０に調整した後、攪拌を継続しながら９５℃まで加熱した。フラスコ内を８５℃まで加熱し終えた後、この状態を４時間維持した。温度を８５℃に保持した際のｐＨは４．０程度であった。

−濾過・洗浄・乾燥工程−
反応終了後、フラスコ内の溶液を冷却し、濾過することにより固形分を得た。次に、この固形分を、イオン交換水で十分に洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離し、再度固形分を得た。
次に、この固形分を４０℃のイオン交換水３リットル中に再分散し、１５分、３００ｒｐｍで攪拌、洗浄した。この洗浄操作を５回繰り返し、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離して得られた固形分を１２時間真空乾燥させた後、固形分１００質量部に対して０．５質量部の疎水性シリカ粒子(一次粒径１６ｎｍ)を外部添加剤として混合して、アクリル樹脂製のクリア粉体塗料（ＰＣＡ１）を得た。

このクリア粉体塗料の粉体粒子は、体積平均粒径Ｄ５０ｖが５．９μｍ、体積平均粒度分布指標ＧＳＤｖが１．２０、平均円形度が０．９９であった。
クリア粉体塗料（その粉体粒子）をエポキシ樹脂に包埋し後、切削し、粒子の断面像を透過型電子顕微鏡で観察したところ、粉体粒子表面が被覆樹脂部で被覆されていることが確認された。
また、クリア粉体塗料の粉体粒子のアルミニウムイオンの含有量は、０．０８質量％であった。

＜試験例２：ポリエステル樹脂製の着色粉体塗料（ＰＣＥ１）＞
（熱硬化性ポリエステル樹脂（ＰＥＳ１）の調製）
撹拌機、温度計、窒素ガス導入口、精留塔を備えた反応容器に下記組成の原料を仕込み窒素雰囲気下で撹拌をおこないながら２４０℃に昇温し、重縮合反応をおこなった。
・テレフタル酸： ７４２質量部（１００モル％）
・ネオペンチルグリコール： ３１２質量部（６２モル％）
・エチレングリコール： ５９．４質量部（２０モル％）
・グリセリン： ９０質量部（１８モル％）
・ジ−ｎ−ブチル錫オキサイド： ０．５質量部

得られた熱硬化性ポリエステル樹脂は、ガラス転移温度５５℃、酸価（Ａｖ）８ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価（ＯＨｖ）７０ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量２６０００、数平均分子量８０００となった。

（複合粒子分散液（Ｅ１）の調製）
コンデンサー、温度計、水滴下装置、アンカー翼を備えたジャケット付き３リットル反応槽（東京理化器械株式会社製：ＢＪ−３０Ｎ）を水循環式恒温槽にて４０℃に維持しながら、該反応槽に酢酸エチル１８０質量部とイソプロピルアルコール８０質量部との混合溶剤を投入し、これに下記組成物を投入した。
・熱硬化性ポリエステル樹脂（ＰＥＳ１）： ２４０質量部
・ブロックイソシアネート硬化剤ＶＥＳＴＡＧＯＮＢ１５３０（ＥＶＯＮＩＫ社製）： ６０質量部
・ベンゾイン： ３質量部
・アクリルオリゴマー（アクロナール４Ｆ ＢＡＳＦ社）： ３質量部

次に、投入後、スリーワンモーターを用い１５０ｒｐｍで攪拌を施し、溶解させて油相を得た。この攪拌されている油相に、１０質量％アンモニア水溶液の１質量部と５重量％水酸化ナトリウム水溶液の４７質量部との混合液を５分間で滴下し、１０分間混合した後、更にイオン交換水９００質量部を毎分５質量部の速度で滴下して転相させ、乳化液を得た。
得られた乳化液８００質量部とイオン交換水７００質量部とを２リットルのナスフラスコに入れ、トラップ球を介して真空制御ユニットを備えたエバポレーター（東京理化器械株式会社製）にセットした。ナスフラスコを回転させながら、６０℃の湯バスで加温し、突沸に注意しつつ７ｋＰａまで減圧し溶剤を除去した。溶剤回収量が１１００質量部になった時点で常圧に戻し、ナスフラスコを水冷して分散液を得た。得られた分散液に溶剤臭は無かった。この分散液における熱硬化性ポリエステル樹脂及び熱硬化剤を含有した複合粒子の体積平均粒径は１５０ｎｍであった。

その後、アニオン性界面活性剤（ダウケミカル製、Ｄｏｗｆａｘ２Ａ１、有効成分量４５質量％）を、分散液中の樹脂分に対して有効成分として２質量％添加混合し、イオン交換水を加えて固形分濃度が２０質量％になるように調整した。これをポリエステル樹脂及び硬化剤を含有した複合粒子分散液（Ｅ１）とした。

（熱硬化性ポリエステル樹脂粒子分散液（Ｅ２）の調製）
熱硬化性ポリエステル樹脂（ＰＥＳ１）を３００質量部とし、ブロックイソシアネート硬化剤、ベンゾイン、アクリルオリゴマーを加えなかった以外は、複合粒子分散液（Ｅ１）を調製する条件と同様に、熱硬化性ポリエステル樹脂粒子分散液（Ｅ２）を得た。

（着色粉体塗料（ＰＣＥ１）の調製）
−凝集工程−
・複合粒子分散液（Ｅ１）： ３２５質量部（固形分６５質量部）
・着色剤分散液（Ｃ１）： ３質量部（固形分０．７５質量部）
・着色剤分散液（Ｗ１）： １５０質量部（固形分３７．５質量部）
上記成分を丸型ステンレス製フラスコ中においてホモジナイザー（ＩＫＡ社製、ウルトラタラックスＴ５０）で十分に混合・分散した。次いで、１．０％硝酸水溶液を用い、ｐＨを２．５に調整した。これに１０％ポリ塩化アルミニウム水溶液０．５０質量部を加え、ウルトラタラックスで分散操作を継続した。
攪拌機、マントルヒーターを設置し、スラリーが充分に攪拌するように攪拌機の回転数を適宜調整しながら、５０℃まで昇温し、５０℃で１５分保持した後、体積平均粒径が５．５ｍとなったところで、熱硬化性ポリエステル樹脂分散液（Ｅ２）１００質量部をゆっくりと投入した。

−融合合一工程−
投入後３０分間保持した後、５％水酸化ナトリウム水溶液を用いてｐＨを６．０とした。その後、８５℃まで昇温し、２時間保持した。光学顕微鏡でほぼ球形化が観察された。

−濾過・洗浄・乾燥工程−
反応終了後、フラスコ内の溶液を冷却し、濾過することにより固形分を得た。次に、この固形分を、イオン交換水で十分に洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離し、再度固形分を得た。
次に、この固形分を４０℃のイオン交換水３リットル中に再分散し、１５分、３００ｒｐｍで攪拌、洗浄した。この洗浄操作を５回繰り返し、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離して得られた固形分を１２時間真空乾燥させた後、固形分１００質量部に対して０．５質量部の疎水性シリカ粒子(一次粒径１６ｎｍ)を外部添加剤として混合して、ポリエステル樹脂製の着色粉体塗料（ＰＣＥ１）を得た。

この着色粉体塗料の粉体粒子は、体積平均粒径Ｄ５０ｖが６．５μｍ、体積平均粒度分布指標ＧＳＤｖが１．２４、平均円形度が０．９８であった。
着色粉体塗料（その粉体粒子）をエポキシ樹脂に包埋し後、切削し、粉体粒子の断面像を透過型電子顕微鏡で観察したところ、粉体粒子表面が樹脂被覆部で被覆されていることが確認された。
また、着色粉体塗料（その粉体粒子）のアルミニウムイオンの含有量は、０．１質量％であった。

＜試験例３：ポリエステル製の着色粉体塗料（ＰＣＥ２）＞
試験例２において、熱硬化性ポリエステル樹脂粒子分散液（Ｅ２）１００質量部を投入後、１０％のＮＴＡ（ニトリロ三酢酸）金属塩水溶液（キレスト７０：キレスト株式会社製）を４０質量部加えた後、５％水酸化ナトリウム水溶液を用いてｐＨを６．０とした以外は、同様の条件で、ポリエステル樹脂製の着色粉体塗料（ＰＣＥ２）を得た。

この着色粉体塗料の粉体粒子は、体積平均粒径Ｄ５０ｖが６．８μｍ、体積平均粒度分布指標ＧＳＤｖが１．２２、平均円形度が０．９９であった。
着色粉体塗料（その粉体粒子）をエポキシ樹脂に包埋し後、切削し、粉体粒子の断面像を透過型電子顕微鏡で観察したところ、粉体粒子表面が樹脂被覆部で被覆されていることが確認された。
着色粉体塗料（その粉体粒子）のアルミニウムイオンの含有量は、０．００５質量％であった。

＜試験例４：アクリル樹脂製のクリア粉体塗料（ＰＣＡ２）＞
試験例１において、凝集工程における１０％ポリ塩化アルミニウム１質量部を５％塩化マグネシウム４質量部に変更した以外は、同様の条件で、アクリル樹脂製のクリア粉体塗料（ＰＣＡ２）を得た。

このクリア粉体塗料の粉体粒子は、体積平均粒径Ｄ５０ｖが７．０μｍ、体積平均粒度分布指標ＧＳＤｖが１．３５、平均円形度が０．９７であった。
クリア粉体塗料（その粉体粒子）をエポキシ樹脂に包埋し後、切削し、粉体粒子の断面像を透過型電子顕微鏡で観察したところ、粉体粒子表面が樹脂被覆部で被覆されていることが確認された。
クリア粉体塗料（その粉体粒子）のマグネシウムイオンの含有量は、０．１７質量％であった。
＜試験例５：アクリル樹脂製の着色粉体塗料（ＰＣＡ３）＞
（熱硬化性アクリル樹脂粒子分散液（Ａ２）の調製）
・スチレン： ６０質量部
・メタクリル酸メチル： ２４０質量部
・ヒドロキシエチルメタクリレート： ５０質量部
・カルボキシエチルアクリレート： １８質量部
・メタクリル酸グリシジル： ２６０質量部
・ドデカンチオール： ８質量部
上記成分を混合溶解したモノマー溶液Ａを調製した。

他方、アニオン性界面活性剤（ダウケミカル社製、ダウファックス） １２質量部をイオン交換水２８０質量部に溶解し、これに、前記モノマー溶液Ａを加えてフラスコ中で分散し乳化した溶液（単量体乳化液Ａ）を得た。

次に、アニオン性界面活性剤（ダウケミカル社製、ダウファックス） １質量部をイオン交換水５５５質量部に溶解し、重合用フラスコに仕込む。その後、重合用フラスコを密栓し、還流管を設置し、窒素を注入しつつ、ゆっくりと攪拌しながら、７５℃まで重合用フラスコをウオーターバスで加熱し、保持した。
この状態で、重合用フラスコ中に、定量ポンプを介して過硫酸アンモニウム９質量部をイオン交換水４３質量部に溶解した溶液を２０分かけて滴下した後、さらに、単量体乳化液Ａを定量ポンプを介して２００分かけて滴下した。滴下終了後、ゆっくりと攪拌を続けながら重合用フラスコを７５℃に、３時間保持して重合を終了し、固形分量が４２％のアニオン性の熱硬化性アクリル樹脂粒子分散液（Ａ２）を得た。
アニオン性の熱硬化性アクリル樹脂粒子分散液（Ａ２）中に含まれる熱硬化性アクリル樹脂粒子は、体積平均粒径２００ｎｍ、ガラス転移温度は６５℃、重量平均分子量は３１０００であった。

（着色粉体塗料（ＰＣＡ３）の調製）
−凝集工程−
・熱硬化性アクリル樹脂粒子分散液（Ａ２）： １５５質量部（固形分６５質量部）
・着色剤分散液（Ｃ１）： ３質量部（固形分０．７５質量部）
・着色剤分散液（Ｗ１）： １５０質量部（固形分３７．５質量部）
上記成分を丸型ステンレス製フラスコ中においてホモジナイザー（ＩＫＡ社製、ウルトラタラックスＴ５０）で十分に混合・分散した。次いで、１．０％硝酸水溶液を用い、ｐＨを２．５に調整した。これに１０％ポリ塩化アルミニウム水溶液０．７０質量部を加え、ウルトラタラックスで分散操作を継続した。
攪拌機、マントルヒーターを設置し、スラリーが充分に攪拌するように攪拌機の回転数を適宜調整しながら、６０℃まで昇温し、６０℃で１５分保持した後、体積平均粒径が９．５ｍとなったところで、熱硬化性アクリル樹脂分散液（Ａ２）１００質量部をゆっくりと投入した。

−融合合一工程−
投入後３０分間保持した後、５％水酸化ナトリウム水溶液を用いてｐＨを５．０とした。その後、９０℃まで昇温し、２時間保持した。光学顕微鏡でほぼ球形化が観察された。

−濾過・洗浄・乾燥工程−
反応終了後、フラスコ内の溶液を冷却し、濾過することにより固形分を得た。次に、この固形分を、イオン交換水で十分に洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離し、再度固形分を得た。
次に、この固形分を４０℃のイオン交換水３リットル中に再分散し、１５分、３００ｒｐｍで攪拌、洗浄した。この洗浄操作を５回繰り返し、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離して得られた固形分を１２時間真空乾燥させた後、固形分１００質量部に対して０．５質量部の疎水性シリカ(一次粒径１６ｎｍ)を混合して、アクリル樹脂製の着色粉体塗料（ＰＣＡ３）を得た。

この着色粉体塗料の粉体粒子は、体積平均粒径Ｄ５０ｖが１３．５μｍ、体積平均粒度分布指標ＧＳＤｖが１．２３、平均円形度が０．９８であった。
着色粉体塗料（その粉体粒子）をエポキシ樹脂に包埋し後、切削し、粉体粒子の断面像を透過型電子顕微鏡で観察したところ、粉体粒子表面が樹脂被覆部で被覆されていることが確認された。
また、着色粉体塗料（その粉体粒子）のアルミニウムイオンの含有量は、０．０３質量％であった。

＜試験例６：ポリエステル樹脂製の着色粉体塗料（ＰＣＥ３）＞
（熱硬化性ポリエステル樹脂（ＰＥＳ２）の調製）
撹拌機、温度計、窒素ガス導入口、精留塔を備えた反応容器に下記組成の原料を仕込み窒素雰囲気下で撹拌をおこないながら２４０℃に昇温し、重縮合反応をおこなった。
・テレフタル酸： ４９４質量部（７０モル％）
・イソフタル酸： ２１２質量部（３０モル％）
・ネオペンチルグリコール： ４２１質量部（８８モル％）
・エチレングリコール： ２８質量部（１０モル％）
・トリメチロールエタン： １１質量部（２モル％）
・ジ−ｎ−ブチル錫オキサイド： ０．５質量部

得られた熱硬化性ポリエステル樹脂は、ガラス転移温度６０℃、酸価（Ａｖ）７ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価（ＯＨｖ）３５ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量２２０００、数平均分子量７０００となった。

（複合粒子分散液（Ｅ３）の調製）
コンデンサー、温度計、水滴下装置、アンカー翼を備えたジャケット付き３リットル反応槽（東京理化器械株式会社製：ＢＪ−３０Ｎ）を水循環式恒温槽にて４０℃に維持しながら、該反応槽に酢酸エチル１８０質量部とイソプロピルアルコール８０質量部との混合溶剤を投入し、これに下記組成物を投入した。
・熱硬化性ポリエステル樹脂（ＰＥＳ２）： ２４０質量部
・ブロックイソシアネート硬化剤ＶＥＳＴＡＧＯＮＢ１５３０（ＥＶＯＮＩＫ社製）： ６０質量部
・ベンゾイン： ３質量部
・アクリルオリゴマー（アクロナール４Ｆ ＢＡＳＦ社）： ３質量部

次に、投入後、スリーワンモーターを用い１５０ｒｐｍで攪拌を施し、溶解させて油相を得た。この攪拌されている油相に、１０質量％アンモニア水溶液の１質量部と５質量％水酸化ナトリウム水溶液の４７質量部との混合液を５分間で滴下し、１０分間混合した後、更にイオン交換水９００質量部を毎分５質量部の速度で滴下して転相させ、乳化液を得た。
得られた乳化液８００質量部とイオン交換水７００質量部とを２リットルのナスフラスコに入れ、トラップ球を介して真空制御ユニットを備えたエバポレーター（東京理化器械株式会社製）にセットした。ナスフラスコを回転させながら、６０℃の湯バスで加温し、突沸に注意しつつ７ｋＰａまで減圧し溶剤を除去した。溶剤回収量が１１００質量部になった時点で常圧に戻し、ナスフラスコを水冷して分散液を得た。得られた分散液に溶剤臭は無かった。この分散液における熱硬化性ポリエステル樹脂及び熱硬化剤を含有した複合粒子の体積平均粒径は１６０ｎｍであった。

その後、アニオン性界面活性剤（ダウケミカル製、Ｄｏｗｆａｘ２Ａ１、有効成分量４５質量％）を、分散液中の樹脂分に対して有効成分として２質量％添加混合し、イオン交換水を加えて固形分濃度が２０質量％になるように調整した。これをポリエステル樹脂及び硬化剤を含有した複合粒子分散液（Ｅ３）とした。

（熱硬化性ポリエステル樹脂粒子分散液（Ｅ４）の調製）
熱硬化性ポリエステル樹脂（ＰＥＳ２）を３００質量部とし、ブロックイソシアネート硬化剤、ベンゾイン、アクリルオリゴマーを加えなかった以外は、複合粒子分散液（Ｅ１）を調製する条件と同様に、熱硬化性ポリエステル樹脂粒子分散液（Ｅ２）を得た。

（着色粉体塗料（ＰＣＥ３）の調製）
−凝集工程−
・複合粒子分散液（Ｅ３）： ３２５質量部（固形分６５質量部）
・着色剤分散液（Ｃ１）： ３質量部（固形分０．７５質量部）
・着色剤分散液（Ｗ１）： １５０質量部（固形分３７．５質量部）
上記成分を丸型ステンレス製フラスコ中においてホモジナイザー（ＩＫＡ社製、ウルトラタラックスＴ５０）で十分に混合・分散した。次いで、１．０％硝酸水溶液を用い、ｐＨを２．５に調整した。これに１０％ポリ塩化アルミニウム水溶液０．５０質量部を加え、ウルトラタラックスで分散操作を継続した。
攪拌機、マントルヒーターを設置し、スラリーが充分に攪拌するように攪拌機の回転数を適宜調整しながら、４０℃まで昇温し、４０℃で１５分保持した後、体積平均粒径が３．５ｍとなったところで、熱硬化性ポリエステル樹脂分散液（Ｅ４）１００質量部をゆっくりと投入した。

−融合合一工程−
投入後３０分間保持した後、５％水酸化ナトリウム水溶液を用いてｐＨを６．０とした。その後、８５℃まで昇温し、２時間保持した。光学顕微鏡でほぼ球形化が観察された。

−濾過・洗浄・乾燥工程−
反応終了後、フラスコ内の溶液を冷却し、濾過することにより固形分を得た。次に、この固形分を、イオン交換水で十分に洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離し、再度固形分を得た。
次に、この固形分を４０℃のイオン交換水３リットル中に再分散し、１５分、３００ｒｐｍで攪拌、洗浄した。この洗浄操作を５回繰り返し、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離して得られた固形分を１２時間真空乾燥させた後、固形分１００質量部に対して０．５質量部の疎水性シリカ(一次粒径１６ｎｍ)を混合して、ポリエステル樹脂製の着色粉体塗料（ＰＣＥ３）を得た。

この着色粉体塗料の粉体粒子は、体積平均粒径Ｄ５０ｖが４．５μｍ、体積平均粒度分布指標ＧＳＤｖが１．２３、平均円形度が０．９９であった。
着色粉体塗料（その粉体粒子）をエポキシ樹脂に包埋し後、切削し、粉体粒子の断面像を透過型電子顕微鏡で観察したところ、粉体粒子表面が樹脂被覆部で被覆されていることが確認された。
また、着色粉体塗料（その粉体粒子）のアルミニウムイオンの含有量は、０．０２質量％であった。

＜比較試験例１：ポリエステル樹脂製の着色粉体塗料（ＰＣＥＸ１）＞
試験例２において、複合粒子分散液（Ｅ１）を４００質量部として、かつ熱硬化性ポリエステル樹脂粒子分散液（Ｅ２）１００質量部の追加を行わなかった以外は、同様の条件で、ポリエステル樹脂製の着色粉体塗料（ＰＣＥＸ１）を得た。

この着色粉体塗料の粉体粒子は、体積平均粒径Ｄ５０ｖが７．５μｍ、体積平均粒度分布指標ＧＳＤｖが１．４０、平均円形度が０．９８であった。
着色粉体塗料（その粉体粒子）をエポキシ樹脂に包埋し後、切削し、粉体粒子の断面像を透過型電子顕微鏡で観察したところ、粉体粒子表面が樹脂被覆部で被覆されておらず、粉体粒子表面に硬化剤と考えられる添加剤の露出が確認された。
着色粉体塗料（その粉体粒子）のアルミニウムイオンの含有量は、０．０７質量％であった。

＜比較試験例２：アクリル樹脂製のクリア粉体塗料（ＰＣＡＸ１）＞
試験例１において、ポリ塩化アルミニウムを０．１質量部まで減らし、かつ融合合一工程において１０％のＮＴＡ（ニトリロ三酢酸）金属塩水溶液（キレスト７０：キレスト株式会社製）を４０質量部加えた後、５％水酸化ナトリウム水溶液を用いてｐＨを６．０とした以外は、同様の条件で、アクリル樹脂製のクリア粉体塗料（ＰＣＡＸ１）を得た。

このクリア粉体塗料の粉体粒子は、体積平均粒径Ｄ５０ｖが９．０μｍ、体積平均粒度分布指標ＧＳＤｖが１．５３、平均円形度が０．９９であった。
クリア粉体塗料（その粉体粒子）をエポキシ樹脂に包埋し後、切削し、粉体粒子の断面像を透過型電子顕微鏡で観察したところ、粉体粒子表面が樹脂被覆部で被覆されていることが確認された。
クリア粉体塗料（その粉体粒子）のアルミニウムイオンの含有量は、０．００１質量％であった。

＜比較試験例３：アクリル樹脂製のクリア粉体塗料（ＰＣＡＸ２）＞
試験例１において、ポリ塩化アルミニウムを３質量部まで増やした以外は、同様の条件で、アクリル樹脂製のクリア粉体塗料（ＰＣＡＸ２）を得た。

このクリア粉体塗料の粉体粒子は、体積平均粒径Ｄ５０ｖが８．２μｍ、体積平均粒度分布指標ＧＳＤｖが１．３０、平均円形度が０．９５であった。
クリア粉体塗料（その粉体粒子）をエポキシ樹脂に包埋し後、切削し、粉体粒子の断面像を透過型電子顕微鏡で観察したところ、粉体粒子表面が樹脂被覆部で被覆されていることが確認された。
クリア粉体塗料（その粉体粒子）のアルミニウムイオンの含有量は、０．２５質量％であった。

＜比較試験例４：ポリエステル樹脂製の着色粉体塗料（ＰＣＥＸ２）＞
試験例６において、ポリ塩化アルミニウムを０．２質量部まで減らし、かつ融合合一工程において１０％のＮＴＡ（ニトリロ三酢酸）金属塩水溶液（キレスト７０：キレスト株式会社製）を４０質量部加えた後、５％水酸化ナトリウム水溶液を用いてｐＨを６．０とした以外は、同様の条件で、ポリエステル樹脂製の着色粉体塗料（ＰＣＥＸ２）を得た。
この着色粉体塗料の粉体粒子は、体積平均粒径Ｄ５０ｖが５．０μｍ、体積平均粒度分布指標ＧＳＤｖが１．５５、平均円形度が０．９９であった。
クリア粉体塗料（その粉体粒子）をエポキシ樹脂に包埋し後、切削し、粉体粒子の断面像を透過型電子顕微鏡で観察したところ、粉体粒子表面が樹脂被覆部で被覆されていることが確認された。
着色粉体塗料（その粉体粒子）のアルミニウムイオンの含有量は、０．００１６質量％であった。

＜試験例７：ポリエステル樹脂製の着色粉体塗料（ＰＣＥ４）＞
試験例６において、ポリ塩化アルミニウムを２質量部まで増やした以外は、同様の条件で、ポリエステル樹脂製の着色粉体塗料（ＰＣＥＸ４）を得た。
このクリア粉体塗料の粉体粒子は、体積平均粒径Ｄ５０ｖが５．５μｍ、体積平均粒度分布指標ＧＳＤｖが１．３０、平均円形度が０．９７であった。
着色粉体塗料（その粉体粒子）をエポキシ樹脂に包埋し後、切削し、粉体粒子の断面像を透過型電子顕微鏡で観察したところ、粉体粒子表面が樹脂被覆部で被覆されていることが確認された。
着色粉体塗料（その粉体粒子）のアルミニウムイオンの含有量は、０．２２質量％であった。

＜試験例８：ポリエステル樹脂製の着色粉体塗料（ＰＭＥ１）＞
試験例２において複合粒子分散液（Ｅ１）を３０６．５質量部とし、着色剤分散液（Ｃ１）に代えて着色剤分散液（Ｍ１）４．８質量部を使用した以外は、着色粉体塗料（ＰＣＥ１）と同様の方法で着色粉体塗料（ＰＭＥ１）を得た。
この着色粉体塗料の粉体粒子は、体積平均粒径Ｄ５０ｖが６．４μｍ、体積平均粒度分布指標ＧＳＤｖが１．２３、平均円形度が０．９８であった。
着色粉体塗料（その粉体粒子）をエポキシ樹脂に包埋し後、切削し、粉体粒子の断面像を透過型電子顕微鏡で観察したところ、粉体粒子表面が樹脂被覆部で被覆されていることが確認された。
また、着色粉体塗料（その粉体粒子）のアルミニウムイオンの含有量は、０．１質量％であった。

＜試験例９：ポリエステル樹脂製の着色粉体塗料（ＰＭＥ２）＞
試験例２において複合粒子分散液（Ｅ１）を３０５質量部とし、着色剤分散液（Ｃ１）に代えて着色剤分散液（Ｍ２）６質量部を使用した以外は、着色粉体塗料（ＰＣＥ１）と同様の方法で着色粉体塗料（ＰＭＥ２）を得た。
この着色粉体塗料の粉体粒子は、体積平均粒径Ｄ５０ｖが６．６μｍ、体積平均粒度分布指標ＧＳＤｖが１．２２、平均円形度が０．９８であった。
着色粉体塗料（その粉体粒子）をエポキシ樹脂に包埋し後、切削し、粉体粒子の断面像を透過型電子顕微鏡で観察したところ、粉体粒子表面が樹脂被覆部で被覆されていることが確認された。
また、着色粉体塗料（その粉体粒子）のアルミニウムイオンの含有量は、０．１質量％であった。

＜試験例１０：ポリエステル樹脂製の着色粉体塗料（ＰＹＥ１）＞
試験例２において複合粒子分散液（Ｅ１）を３０２．５質量部とし、着色剤分散液（Ｃ１）に代えて着色剤分散液（Ｙ１）８質量部を使用した以外は、着色粉体塗料（ＰＣＥ１）と同様の方法で着色粉体塗料（ＰＹＥ１）を得た。
この着色粉体塗料の粉体粒子は、体積平均粒径Ｄ５０ｖが６．８μｍ、体積平均粒度分布指標ＧＳＤｖが１．２４、平均円形度が０．９６であった。
着色粉体塗料（その粉体粒子）をエポキシ樹脂に包埋し後、切削し、粉体粒子の断面像を透過型電子顕微鏡で観察したところ、粉体粒子表面が樹脂被覆部で被覆されていることが確認された。
また、着色粉体塗料（その粉体粒子）のアルミニウムイオンの含有量は、０．１２質量％であった。

＜試験例１１：ポリエステル樹脂製の着色粉体塗料（ＰＫＥ１）＞
試験例２において複合粒子分散液（Ｅ１）を３０９質量部、着色剤分散液（Ｃ１）に代えて着色剤分散液（Ｋ１）２．８質量部を使用した以外は着色粉体塗料（ＰＣＥ１）と同様の方法で着色粉体塗料（ＰＫＥ１）を得た。
この着色粉体塗料の粉体粒子は、体積平均粒径Ｄ５０ｖが６．５μｍ、体積平均粒度分布指標ＧＳＤｖが１．２２、平均円形度が０．９８であった。
着色粉体塗料（その粉体粒子）をエポキシ樹脂に包埋し後、切削し、粉体粒子の断面像を透過型電子顕微鏡で観察したところ、粉体粒子表面が樹脂被覆部で被覆されていることが確認された。
また、着色粉体塗料（その粉体粒子）のアルミニウムイオンの含有量は、０．０９質量％であった。

＜評価＞
（粉体塗料の塗装膜試料の作製）
静電塗装法等により、各例で得られた粉体塗料をリン酸亜鉛処理鋼板のテストパネルに塗装後、加熱温度１８０℃、加熱時間１時間で加熱（焼付け）を行って、厚みが３０μｍの塗装膜試料を得た。

（塗装膜の平滑性の評価）
塗装膜試料の表面に対して、表面粗さ測定器（ＳＵＲＦＣＯＭ １４００Ａ（株）東京精密）を用いて、中心線平均粗さ（以下、「Ｒａ」と記す。単位：μｍ）を測定した。Ｒａの数字が大きいほど表面平滑性が低いことを示し、０．５μｍを良いレベルとした。

（塗装膜の光沢度の評価）
塗装膜試料の表面に対して、光沢計（ＢＹＫガードナー社 マイクロトリグロス）を用いて、６０°鏡面光沢値（単位：％）を測定した。値が大きいほど高光沢であることを示し、９０％以上を良いレベルとした。

（耐ブロッキング性の評価）
各例で得られた粉体塗料を温度５０℃、湿度５０ＲＨ％に制御した恒温恒湿槽に１７時間保管した後、振動篩を用いて篩い２００メッシュ（目開き７５ミクロン）通過量を調べて、下記基準により評価した。
Ｇ１（○）：通過量が９０％以上
ＮＧ（×）：通過量が９０％未満

各例の詳細、及び評価結果を表１に一覧にして示す。

上記結果から、本試験例では、比較試験例に比べ、体積平均粒径が１５μｍ以下に小径化しても、表面粗さが低く、且つ光沢性の高い塗装膜が得られていることがわかる。また、本試験例では、比較試験例に比べ、粉体塗料の耐ブロッキング性も良好であることがわかる。
このため、本試験例の粉体塗料は、比較試験例の粉体塗料に比べ、粉体粒子を小径化しても、少量で平滑性の高い塗装膜を形成し、且つ高い保管性を有することがわかる。

以上から、本実施形態に係る粉体塗装装置に、本実施形態に係る粉体塗料を適用すると、生産性良く、目的とする厚みの塗装膜の形成による粉体塗装を実現することに加え、粉体粒子を小径化しても、少量で平滑性の高い塗装膜が形成されることがわかる。

１０ 被塗装体
１０Ａ 被塗装面
１１ 粉体塗料
１１Ａ 粉体粒子層
１２ 塗装膜
２０ 搬送装置
２１ 一対の搬送ロール
３０ 塗布ユニット
３１ 塗布ロール
３２ 供給部
３３ 供給ロール
３４ 導電性ロール
３５ 抵抗層
３６ 筐体
３７ 磁石ロール
３８ 導電性スリーブ
３９ 塗布部
４０ 加熱装置
５０ 電圧印加装置
６０ 制御装置

Claims (6)

1. 被塗装体を搬送する搬送装置と、
   搬送される前記被塗装体の被塗装面に対向して配置され、帯電した熱硬化性の粉体塗料を前記被塗装体の被塗装面上に塗布する塗布ユニットであって、前記被塗装体の搬送方向と同方向に回転し、前記被塗装体の被塗装面との電位差により、表面に付着した前記粉体塗料を前記被塗装体の被塗装面上に移行して塗布する円筒状又は円柱状の塗布部材を有する塗布部と、前記塗布部材の表面上に前記粉体塗料を供給する円筒状又は円柱状の供給部材を有する供給部と、を備える、少なくとも１つの塗布ユニットと、
   前記被塗装体の被塗装面上に塗布された前記粉体塗料の粉体粒子層を加熱し、熱硬化する加熱装置と、
   前記少なくとも１つの塗布ユニットの各々により前記被塗装体の被塗装面上に塗布される前記粉体塗料の粉体粒子層の厚みが予め定められた厚みとなるように、前記被塗装体の搬送速度と前記塗布部材の回転速度との速度比を制御する制御装置と、
   を具備し、
   前記少なくとも１つの塗布ユニットの各々が備える前記供給部が、前記供給部材として、前記塗布部材の周方向に沿って配列された複数の供給部材を有し、
   前記少なくとも１つの塗布ユニットの各々において前記複数の供給部材により供給される前記粉体塗料が同一組成を有する
   粉体塗装装置。
2. 前記塗布ユニットとして、前記被塗装体の搬送方向に配列された複数の塗布ユニットを具備する請求項１に記載の粉体塗装装置。
3. 前記複数の塗布ユニットのうち、少なくとも一つの塗布ユニットが他の塗布ユニットとは異なる色の前記粉体塗料を前記被塗装体の被塗装面上に塗布する塗布ユニットである請求項２に記載の粉体塗装装置。
4. 前記加熱装置として、前記複数の塗布ユニットにより前記被塗装体の被塗装面上に塗布された前記粉体塗料の粉体粒子層を、各々、加熱し、熱硬化する複数の加熱装置を具備する請求項２又は請求項３に記載の粉体塗装装置。
5. 被塗装体を搬送する搬送装置と、
   搬送される前記被塗装体の被塗装面に対向して配置され、帯電した熱硬化性の粉体塗料を前記被塗装体の被塗装面上に塗布する塗布ユニットであって、前記被塗装体の搬送方向と同方向に回転し、前記被塗装体の被塗装面との電位差により、表面に付着した前記粉体塗料を前記被塗装体の被塗装面上に移行して塗布する円筒状又は円柱状の塗布部材を有する塗布部と、前記塗布部材の表面上に前記粉体塗料を供給する円筒状又は円柱状の供給部材を有する供給部と、を備える、少なくとも１つの塗布ユニットと、
   前記被塗装体の被塗装面上に塗布された前記粉体塗料の粉体粒子層を加熱し、熱硬化する加熱装置と、
   を具備し、
   前記少なくとも１つの塗布ユニットの各々が備える前記供給部が、前記供給部材として、前記塗布部材の周方向に沿って配列された複数の供給部材を有し、
   前記少なくとも１つの塗布ユニットの各々において前記複数の供給部材により供給される前記粉体塗料が同一組成を有する粉体塗装装置を制御するためのプログラムであって、
   コンピュータを
   前記少なくとも１つの塗布ユニットの各々により前記被塗装体の被塗装面上に塗布される前記粉体塗料の粉体粒子層の厚みが予め定められた厚みとなるように、前記被塗装体の搬送速度と前記塗布部材の回転速度との速度比を制御する手段として機能させるプログラム。
6. 搬送される被塗装体の被塗装面に対向して配置され、帯電した熱硬化性の粉体塗料を前記被塗装体の被塗装面上に塗布する塗布ユニットであって、前記被塗装体の搬送方向と同方向に回転し、前記被塗装体の被塗装面との電位差により、表面に付着した前記粉体塗料を前記被塗装体の被塗装面上に移行して塗布する円筒状又は円柱状の塗布部材を有する塗布部と、前記塗布部材の表面上に前記粉体塗料を供給する円筒状又は円柱状の供給部材を有する供給部と、を備える、少なくとも１つの塗布ユニットによって、前記粉体塗料を前記被塗装体の被塗装面上に塗布する塗布工程と、
   前記被塗装体の被塗装面上に塗布された前記粉体塗料の粉体粒子層を加熱し、熱硬化する加熱工程と、
   を有し、
   前記少なくとも１つの塗布ユニットの各々が備える前記供給部が、前記供給部材として、前記塗布部材の周方向に沿って配列された複数の供給部材を有し、
   前記少なくとも１つの塗布ユニットの各々において前記複数の供給部材により供給される前記粉体塗料が同一組成を有し、
   前記少なくとも１つの塗布ユニットの各々により前記被塗装体の被塗装面上に塗布される前記粉体塗料の粉体粒子層の厚みが予め定められた厚みとなるように、前記被塗装体の搬送速度と前記塗布部材の回転速度との速度比を制御する粉体塗装方法。