(57)【要約】【課題】噴射造粒法での微粒子製造方法において、吐出後の液滴の合着を防止し狭い粒径分布を有する微粒子製造装置および微粒子製造方法を提供し、さらには該微粒子製造装置または微粒子製造方法により製造されるトナーを提供すること。【解決手段】微粒子化成分含有液または微粒子化成分溶融液を吐出させて液滴を形成する液滴吐出手段と、前記液滴を固化して微粒子を形成する液滴固化手段と、前記液滴吐出手段から吐出された液滴を前記液滴固化手段へと第一の気流により搬送する気流形成手段１と、を有する微粒子製造装置であって、更に、前記液滴吐出手段で吐出した直後の液滴に第二の気流を付与する気流形成手段２を有し、前記気流形成手段２は、加圧した気体をスリットから供給して第二の気流を形成し、前記液滴は前記第一の気流の方向と略直交方向に吐出されることを特徴とする微粒子製造装置。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粒子化成分含有液または微粒子化成分溶融液を吐出させて液滴を形成する液滴吐出手段と、前記液滴を固化して微粒子を形成する液滴固化手段と、前記液滴吐出手段から吐出された液滴を前記液滴固化手段へと第一の気流により搬送する気流形成手段１と、を有する微粒子製造装置であって、
更に、前記液滴吐出手段で吐出した直後の液滴に第二の気流を付与する気流形成手段２を有し、
前記気流形成手段２は、加圧した気体をスリットから供給して第二の気流を形成し、
前記液滴は前記第一の気流の方向と略直交方向に吐出される
ことを特徴とする微粒子製造装置。
【請求項２】
前記第二の気流の方向は前記液滴の吐出方向と略直交方向であることを特徴とする請求項１に記載の微粒子製造装置。
【請求項３】
前記液滴の吐出方向が水平方向であって、かつ前記第一の気流の方向が鉛直方向下向きであることを特徴とする請求項１又は２に記載の微粒子製造装置。
【請求項４】
前記気流形成手段２は、前記液滴吐出手段に間隔をおいて気流形成部材を配置してなり、
前記スリットは、前記液滴吐出手段の液滴が吐出する側の端面と、該端面と間隔をおいて配置された前記気流形成部材との隙間によって構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の微粒子製造装置。
【請求項５】
前記スリットのスリット隙間は０．０５ｍｍ以上、５ｍｍ以下の範囲であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の微粒子製造装置。
【請求項６】
前記気流形成部材の先端部が前記スリットの出口方向に向かって傾斜するテーパー状であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の微粒子製造装置。
【請求項７】
前記気流形成手段２は、前記液滴吐出手段に間隔をおいて気流形成部材を配置してなり、
前記液滴吐出手段の液滴が吐出する側の端面が傾斜しており、
前記スリットは、前記液滴吐出手段の傾斜した端面と、該端面と間隔をおいて配置された前記気流形成部材との隙間によって形成されており、
前記気流形成部材の端面が、前記液滴吐出手段の吐出孔が形成されている面と同一平面上にあることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の微粒子製造装置。
【請求項８】
前記気流形成手段２は、前記液滴吐出手段に間隔をおいて気流形成部材を配置してなり、
前記液滴吐出手段の液滴が吐出する側の外縁肩部が湾曲しており、該湾曲した面に沿って前記気流形成部材が間隔をおいて配置されており、液滴吐出手段の湾曲した面と気流形成部材との隙間により前記スリットが形成されており、
前記気流形成部材の端面が、前記液滴吐出手段の吐出孔が形成されている面と同一平面上にあることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の微粒子製造装置。
【請求項９】
前記液滴吐出手段が、吐出孔が形成された液柱共鳴液室内の前記微粒子化成分含有液または前記微粒子化成分溶融液液体に振動を付与して液柱共鳴による定在波を形成し、該定在波の腹となる領域に形成された吐出孔から液体を吐出して液滴化するものであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の微粒子製造装置。
【請求項１０】
微粒子化成分含有液または微粒子化成分溶融液を吐出させて液滴を形成する液滴吐出工程と、前記液滴を固化して微粒子を形成する液滴固化工程と、前記液滴吐出工程において吐出された液滴を第一の気流によって搬送する搬送工程と、を有する微粒子製造方法であって、
更に、前記液滴吐出工程において吐出した直後の液滴に第二の気流を付与する工程を有し、
前記第二の気流を付与する工程では、加圧した気体をスリットから供給して第二の気流を形成し、
前記第一の気流は前記液滴が吐出する方向と略直交方向に付与される
ことを特徴とする微粒子製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、噴射造粒法による微粒子製造装置、及び微粒子製造方法、並びにこれによって得られるトナーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
均一性を要する樹脂微粒子としては、電子写真用のトナー微粒子、液晶パネルのスペーサー粒子や、電子ペーパー用の着色微粒子、医薬品の薬剤担持体としての微粒子等があり、様々な用途で利用されている。
【０００３】
このような均一な微粒子を製造する方法としては、ソープフリー重合法など、液中で反応を誘起して均一な粒子径の樹脂微粒子を得る方法が知られている。このソープフリー重合法は、総じて小粒径の樹脂微粒子が得易い、粒径分布がシャープ、形状が球形に近い等の利点がある。しかし、その反面、通常は水である溶媒中で樹脂微粒子から脱溶剤を行うためその製造効率が悪い。また、重合過程に長時間を必要とし、さらに固化終了後溶媒と樹脂微粒子を分離し、その後洗浄乾燥を繰り返す必要があり、その間多くの時間と、多量の水、エネルギーを必要とするなどの課題がある。
【０００４】
このような課題に対して、本願出願人は、特許文献１に記載されている噴射造粒によるトナー製造方法を提案した。具体的には、このトナー製造方法によれば、つぎのようにしてトナーを得る。すなわち、まずトナーの原料となるトナー成分液を液滴噴射する液滴噴射ユニットにて、複数の吐出孔が形成された薄膜を振動発生手段である電気機械変換素子によって振動させることで、前記薄膜が周期的に上下に振動する。これにより、薄膜で一部構成されている液室内の圧力が周期的に変化し、その周期的変化に対応して吐出孔から液滴が吐出孔下に広がる気相の空間へ吐出される。そして、吐出されたトナー液滴は気相の空間内に自然落下で同一の進行方向に進み、トナー液滴の列を形成する。気相に吐出されたトナー液滴はトナー組成物自体の液相と気相との表面張力差によって球体状に整形され、その後乾燥固化されトナー化される。
【０００５】
しかし、上記特許文献１のトナー製造方法によれば、吐出されたトナー液滴が空気抵抗によって減速し、続けて直後に吐出されたトナー液滴が先に吐出されたトナー液滴に追い付きはじめる。そのため各トナー液滴の間隔が徐々に狭くなり、ついには合一する。合一したトナー液滴は体積が増加し、更にトナー液滴の粘性による空気抵抗を受け減速し、後続のトナー液滴が次々と合一し易くなる。そして、合一したトナー液滴と合一しなかったトナー液滴とが気相内に混在することなる。このため、その後乾燥固化され大きさの異なるトナーが製造されることになり、トナー粒子の均一性が損なわれる。
【０００６】
このようなトナー液滴の合一を解決するために、本願出願人は特許文献２に記載のトナー製造方法を提案した。具体的には、トナー成分液が複数の吐出孔から吐出し、連続して液滴を形成すると共に液滴吐出方向の下流側に配置された絞り部を通じて液滴吐出方向に気流を形成させる気流形成手段を備えることで、吐出された液滴をこの気流によりトナー液滴を乗せることによりトナー液滴の合一を防止する。
【０００７】
しかしながら、上記特許文献２では、吐出直後の液滴に十分に気流が付与されなかったり、吐出孔の下流側に絞り部を配置されていることにより絞り部の近傍で気流が乱れやすく、隣接する列のトナー液滴同士が交差し、乾燥固化される領域に到達する前に合一が生じたりしてしまうという不具合があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上の従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、噴射造粒法での微粒子製造方法において、吐出後の液滴の合着を防止し狭い粒径分布を有する微粒子製造装置および微粒子製造方法を提供し、さらには該微粒子製造装置または微粒子製造方法により製造されるトナーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者等は上記課題を解決すべく鋭意探求を重ねた結果、微粒子化成分含有液または微粒子化成分溶融液を吐出させて液滴を形成する液滴吐出手段と、前記液滴を固化して微粒子を形成する液滴固化手段と、前記液滴吐出手段から吐出された液滴を前記液滴固化手段へと第一の気流により搬送する気流形成手段１と、を有する微粒子製造装置であって、更に、前記液滴吐出手段で吐出した直後の液滴に第二の気流を付与する気流形成手段２を有し、前記気流形成手段２は、加圧した気体をスリットから供給して第二の気流を形成し、前記液滴は前記第一の気流の方向と略直交方向に吐出されることを特徴とする微粒子製造装置が有効であることを見出し、本発明を完成させた。本発明は以下の構成を採用する。
【００１０】
（１）微粒子化成分含有液または微粒子化成分溶融液を吐出させて液滴を形成する液滴吐出手段と、前記液滴を固化して微粒子を形成する液滴固化手段と、前記液滴吐出手段から吐出された液滴を前記液滴固化手段へと第一の気流により搬送する気流形成手段１と、を有する微粒子製造装置であって、
更に、前記液滴吐出手段で吐出した直後の液滴に第二の気流を付与する気流形成手段２を有し、
前記気流形成手段２は、加圧した気体をスリットから供給して第二の気流を形成し、
前記液滴は前記第一の気流の方向と略直交方向に吐出される
ことを特徴とする微粒子製造装置。
（２）前記第二の気流の方向は前記液滴の吐出方向と略直交方向であることを特徴とする上記（１）に記載の微粒子製造装置。
（３）前記液滴の吐出方向が水平方向であって、かつ前記第一の気流の方向が鉛直方向下向きであることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の微粒子製造装置。
（４）前記気流形成手段２は、前記液滴吐出手段に間隔をおいて気流形成部材を配置してなり、前記スリットは、前記液滴吐出手段の液滴が吐出する側の端面と、該端面と間隔をおいて配置された前記気流形成部材との隙間によって構成されていることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の微粒子製造装置。
（５）前記スリットのスリット隙間は０．０５ｍｍ以上、５ｍｍ以下の範囲であることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の微粒子製造装置
（６）前記気流形成部材の先端部が前記スリットの出口方向に向かって傾斜するテーパー状であることを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記載の微粒子製造装置。
（７）前記気流形成手段２は、前記液滴吐出手段に間隔をおいて気流形成部材を配置してなり、
前記液滴吐出手段の液滴が吐出する側の端面が傾斜しており、
前記スリットは、前記液滴吐出手段の傾斜した端面と、該端面と間隔をおいて配置された前記気流形成部材との隙間によって形成されており、
前記気流形成部材の端面が、前記液滴吐出手段の吐出孔が形成されている面と同一平面上にあることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の微粒子製造装置。
（８）前記気流形成手段２は、前記液滴吐出手段に間隔をおいて気流形成部材を配置してなり、
前記液滴吐出手段の液滴が吐出する側の外縁肩部が湾曲しており、
前記スリットは、前記液滴吐出手段の湾曲した面に沿って該湾曲した面と間隔をおいて配置された前記気流形成部材との隙間によって形成されており、
前記気流形成部材の端面が、前記液滴吐出手段の吐出孔が形成されている面と同一平面上にあることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の微粒子製造装置。
（９）前記液滴吐出手段が、吐出孔が形成された液柱共鳴液室内の前記微粒子化成分含有液または前記微粒子化成分溶融液液体に振動を付与して液柱共鳴による定在波を形成し、
該定在波の腹となる領域に形成された吐出孔から液体を吐出して液滴化するものであることを特徴とする上記（１）〜（８）のいずれかに記載の微粒子製造装置。
（１０）微粒子化成分含有液または微粒子化成分溶融液を吐出させて液滴を形成する液滴吐出工程と、前記液滴を固化して微粒子を形成する液滴固化工程と、前記液滴吐出工程において吐出された液滴を第一の気流によって搬送する搬送工程と、を有する微粒子製造方法であって、
更に、前記液滴吐出工程において吐出した直後の液滴に第二の気流を付与する工程を有し、
前記第二の気流を付与する工程では、加圧した気体をスリットから供給して第二の気流を形成し、前記第一の気流は前記液滴が吐出する方向と略直交方向に付与されることを特徴とする微粒子製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の微粒子製造方法または微粒子製造装置によれば、噴射造粒法での微粒子製造方法において、粒度分布が悪化するのを回避することができ、従来工法では得られなかった極めて狭い粒径分布を有するトナー等の微粒子が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る微粒子製造装置の一例の概略図である。
【図２】液柱共鳴液滴形成手段の構成の一例を示す断面図である。
【図３】液柱共鳴液滴形成ユニットの構成の一例を示す断面図である。
【図４】吐出孔の構成例を示す断面図である。
【図５】Ｎ＝１、２、３の場合の速度及び圧力変動の定在波を示す概略図である。
【図６】Ｎ＝４、５の場合の速度及び圧力変動の定在波を示す概略図である。
【図７】液柱共鳴液滴形成手段の液柱共鳴流路で生じる液柱共鳴現象の様子を示す概略図である。
【図８】第二の気流による合着防止手段の一例を示した概略図である。
【図９】第二の気流による合着防止手段の一例を示した概略図である。
【図１０】第二の気流による合着防止手段の一例を示した概略図である。
【図１１】第二の気流による合着防止手段の一例を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
【００１４】
（全体構成の説明）
本発明に係る微粒子製造装置は、微粒子化成分含有液または微粒子化成分溶融液を吐出させて液滴を形成する液滴吐出手段と、前記液滴を固化して微粒子を形成する液滴固化手段と、前記液滴吐出手段から吐出された液滴を前記液滴固化手段へと第一の気流により搬送する気流形成手段１と、を有する微粒子製造装置であって、更に、前記液滴吐出手段で吐出した直後の液滴に第二の気流を付与する気流形成手段２を有し、前記気流形成手段２は、加圧した気体をスリットから供給して第二の気流を形成し、前記液滴は前記第一の気流の方向と略直交方向に吐出されることを特徴とする。
以下、本発明を適用した微粒子製造装置としてトナーの製造をする微粒子製造装置の実施形態について説明する。
【００１５】
図１は本発明に係る微粒子製造装置の一実施の形態における全体構成を示す概略図である。
本発明を適用した微粒子製造装置は、主に液滴吐出ユニット、液体供給ユニット、乾燥捕集ユニット６０によって構成される。それぞれ、液体供給ユニットは液滴吐出ユニットに液体を供給し、液滴吐出ユニットは液体を吐出して液滴２１を形成し、乾燥捕集ユニット６０は吐出された液滴２１を乾燥固化させる。微粒子製造装置はこれらの各ユニットにより微粒子としてのトナーを製造するものである。
【００１６】
なお、本発明で液滴吐出手段より吐出される液体、即ち微粒子化成分含有液または微粒子化成分溶融液としては、得ようとしている微粒子の成分が溶解又は分散された状態のものと、吐出させる条件下で液体であれば溶媒を含まなくてもよく、微粒子成分が溶融している状態のものと、を併せて「微粒子化成分含有液」と称する（以下では、トナーを製造する場合についての説明のため、「微粒子化成分含有液」を「トナー成分液」と記して説明する）。
【００１７】
（液体供給ユニット）
本実施形態の液体供給ユニットは液滴吐出ユニットに液体を供給するため、トナー成分液１４を収容する原料収容器１３と、トナー成分液１４中の溶存気体を脱気する脱気手段としての脱気装置３と、原料収容器１３から脱気装置３にトナー成分液１４を供給する液供給経路１６と、脱気した液体を一時的に貯蔵する一時貯留手段としての一時貯留容器５と、一時貯留容器５にトナー成分液１４を供給する液供給経路１６’と、一時貯留容器５から液滴吐出手段としての液滴吐出ユニット２にトナー成分液１４を供給する液供給経路１６”と、によって構成されている。
【００１８】
原料収容器１３は、別工程で調合されたトナー成分液１４を収容していて、液供給経路１６を通じてトナー成分液１４を脱気装置３に供給する。この送液経路（液供給経路）１６にはトナー成分液１４が脱気装置３から原料収容器１３に逆流することを防止するための逆止弁１６ａを設けることが好ましい。原料収容器１３では、固形成分の沈降を防止するためトナー成分液１４を攪拌することが好ましい。
【００１９】
脱気装置３は、液滴の吐出安定化のためトナー成分液１４中の溶存気体を取り除くために使用される。脱気装置３としては、容器内を減圧し液中に溶存する気体を除去する方法や液に超音波をあたえて脱気する方法などが知られていて、公知の脱気手段を使用することができる。本実施形態では、中空糸膜を用いた脱気装置（ＤＩＣ社製  脱気モジュールＳＥＰＡＲＥＲＬ  ＰＦ０３ＤＧ）を用い、気体透過性を有する中空糸の束にトナー成分液１４を通液させ、ポンプ４で中空糸の束の容器内を減圧することで、トナー成分液中の溶存気体のみを除去することができる。
また、脱気装置３はトナー成分液１４を閉じた系の中で循環させる循環経路の中に設置することができる。脱気装置３を循環経路内に設置する場合、トナー組成液１４を複数回脱気装置に通過することで、１回の通過より溶存する気体の残量を低下させることができる。
【００２０】
一時貯留容器５は、脱気されたトナー成分液１４を外気から遮断した状態で一時的に貯蔵し、液滴吐出ユニット２へトナー成分液１４を供給する。なお、吐出安定化には、液滴吐出ユニット２へ供給するトナー成分液１４の圧力を適正に制御することが望ましい。液滴吐出ユニット２にかかる圧力Ｐ１と、乾燥捕集ユニット６０の圧力Ｐ２は、Ｐ１≒Ｐ２の関係を満たすことが望ましい。Ｐ１＞Ｐ２の関係である場合、トナー成分液１４が液滴吐出手段である液滴吐出ヘッドの吐出孔１９から染み出す恐れがあり、Ｐ１＜Ｐ２の関係である場合には液滴吐出ヘッドに気体が入り、吐出が停止する恐れがある。
【００２１】
（液滴吐出ユニット）
液滴吐出ユニット２は、液体供給ユニットから供給される液体を吐出し液滴化する液滴吐出手段を有する液滴吐出部（液滴吐出ヘッド）を少なくとも１つ以上配置されており、必要に応じて、液滴への同一極性の帯電や、電界制御等の合着防止手段を有する場合もある。
本発明で用いる液滴吐出手段は、吐出する液滴の粒径分布が狭ければ特に制限は無く、公知のものを用いることができる。液滴吐出手段としては１流体ノズル、２流体ノズル、膜振動タイプ吐出手段、レイリー分裂タイプ吐出手段、液振動タイプ吐出手段、液柱共鳴手段（液柱共鳴タイプ吐出手段ともいう）等が挙げられ、膜振動タイプとしては、例えば特開２００８−２９２９７６号公報、レイリー分裂タイプとしては特許第４６４７５０６号公報、液振動タイプとしては特開２０１０−１０２１９５号公報に記載されている。
【００２２】
また液柱共鳴手段は、トナーの生産性を確保するために複数の吐出孔が形成された液柱共鳴液室内の液体に振動を付与して液柱共鳴による定在波を形成し、該定在波の腹となる領域に形成された吐出孔から液体を吐出して液滴化するものである。吐出した液滴の粒径分布が非常に狭くなおかつ非常に生産性が高い特徴がある。
本発明で用いる液滴吐出手段は、これらのいずれかを用いるのが好ましいが、前記液柱共鳴タイプ吐出手段のものが好ましい。すなわち、本発明の微粒子製造装置においては、前記液滴吐出手段が、吐出孔が形成された液柱共鳴液室内の前記微粒子化成分含有液または前記微粒子化成分溶融液液体に振動を付与して液柱共鳴による定在波を形成し、該定在波の腹となる領域に形成された吐出孔から液体を吐出して液滴化するものであることが好ましい。
【００２３】
以下、液柱の共鳴を利用して吐出する液柱共鳴タイプ吐出手段について解説する。
液柱共鳴タイプ吐出手段による液滴吐出ユニット２には、吐出孔によって外部と連通する液噴射領域を有する液室であって後述する条件下のもとで液柱共鳴定在波が発生する液柱共鳴液室内のトナー成分液を液滴として吐出孔から吐出する液滴化手段である液滴吐出ヘッドを複数配列して構成されている。
【００２４】
液滴吐出ヘッドは、図２に示すように、液共通供給路１７及び液柱共鳴液室（流路）１８を含んで構成されている。液柱共鳴液室１８は、長手方向の両端の壁面のうち一方の壁面に設けられた液共通供給路１７と連通されている。また、液柱共鳴液室１８は、両端の壁面と連結する壁面のうち一つの壁面にトナー液滴２１を吐出するトナー吐出孔１９と、トナー吐出孔１９と対向する壁面に設けられ、かつ液柱共鳴定在波を形成するために高周波振動を発生する振動発生手段２０とを有している。なお、振動発生手段２０には、図示していない高周波電源が接続されている。
【００２５】
トナー成分液１４が充填されている液柱共鳴液室１８内には、振動発生手段２０によって発生する液柱共鳴定在波により圧力分布が形成される。そして、液柱共鳴定在波において振幅の大きな部分であって圧力変動が大きい、定在波の腹となる領域に配置されている吐出孔１９から液滴２１が吐出される。
【００２６】
この液柱共鳴による定在波の腹となる領域とは、定在波の節以外の領域を意味するものである。好ましくは、定在波の圧力変動が液を吐出するのに十分な大きさの振幅を有する領域であり、より好ましくは圧力定在波の振幅が極大となる位置（速度定在波としての節）から極小となる位置に向かって±１／４波長の範囲である。定在波の腹となる領域であれば、吐出孔が複数で開口されていても、それぞれからほぼ均一な液滴を形成することができ、更には効率的に液滴の吐出を行うことができ、吐出孔の詰まりも生じ難くなる。なお、液共通供給路１７を通過したトナー成分液１４は図示されない液戻り管を流れて原料収容器に戻される。
【００２７】
液滴２１の吐出によって液柱共鳴液室１８内のトナー成分液１４の量が減少すると、液柱共鳴液室１８内の液柱共鳴定在波の作用による吸引力が作用し、液共通供給路１７から供給されるトナー成分液１４の流量が増加し、液柱共鳴液室１８内にトナー成分液１４が補充される。そして、液柱共鳴液室１８内にトナー成分液１４が補充されると、液共通供給路１７を通過するトナー成分液１４の流量が元に戻る。
【００２８】
液柱共鳴液滴吐出手段１１における液柱共鳴液室１８は、金属やセラミックス、シリコンなどの駆動周波数において液体の共鳴周波数に影響を与えない程度の高い剛性を持つ材質により形成されるフレームがそれぞれ接合されて形成されている。また、図２に示すように、液柱共鳴液室１８の長手方向の両端の壁面間の長さＬは、後述するような液柱共鳴原理に基づいて決定される。また、図３に示す液柱共鳴液室１８の幅Ｗは、液柱共鳴に余分な周波数を与えないように、液柱共鳴液室１８の長さＬの２分の１より小さいことが望ましい。更に、液柱共鳴液室１８は、生産性を飛躍的に向上させるために１つの液柱共鳴液滴形成ユニット１０に対して複数配置されているほうが好ましい。その範囲に限定はないが、１００〜２０００個の液柱共鳴液室１８が備えられた１つの液柱共鳴液滴形成ユニットであれば操作性と生産性が両立でき、もっとも好ましい。また、液柱共鳴液室毎に、液供給のための流路が液共通供給路１７から連通接続され、液共通供給路１７には複数の液柱共鳴液室１８と連通している。
【００２９】
また、液柱共鳴液滴吐出手段１１における振動発生手段２０は所定の周波数で駆動できるものであれば特に制限はないが、圧電体を、弾性板９に貼りあわせた形態が望ましい。弾性板は、圧電体が接液しないように液柱共鳴液室の壁の一部を構成している。圧電体は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電セラミックスが挙げられるが、一般に変位量が小さいため積層して使用されることが多い。この他にも、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等の圧電高分子や、水晶、ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３、ＫＮｂＯ３等の単結晶などが挙げられる。更に、振動発生手段２０は、１つの液柱共鳴液室毎に個別に制御できるように配置されていることが望ましい。また、上記の１つの材質のブロック状の振動部材を液柱共鳴液室の配置にあわせて、一部切断し、弾性板を介してそれぞれの液柱共鳴液室を個別制御できるような構成が望ましい。
【００３０】
更に、吐出孔１９の開口部の直径は、１［μｍ］〜４０［μｍ］の範囲であることが望ましい。１［μｍ］より小さいと、形成される液滴が非常に小さくなるためトナーを得ることができない場合があり、またトナーの構成成分として顔料などの固形微粒子が含有された構成の場合、吐出孔１９において閉塞を頻繁に発生して生産性が低下する恐れがある。また、４０［μｍ］より大きい場合、液滴の直径が大きく、これを乾燥固化させて、所望のトナー粒子径３〜６μｍを得る場合、有機溶媒でトナー組成を非常に希薄な液に希釈する必要がある場合があり、一定量のトナーを得るために乾燥エネルギーが大量に必要となる。
また、図２からわかるように、吐出孔１９を液柱共鳴液室１８内の幅方向に設ける構成を採用することは、吐出孔１９の開口を多数設けることができ、よって生産効率が高くなるために好ましい。また、吐出孔１９の開口配置によって液柱共鳴周波数が変動するため、液柱共鳴周波数は液滴の吐出を確認して適宜決定することが望ましい。
【００３１】
吐出孔１９の断面形状は図２等において開口部で径が小さくなるようなテーパー形状として記載されているが、適宜断面形状を選択することができる。
図４に吐出孔１９の取り得る断面形状を示す。
（ａ）は吐出孔１９の接液面から吐出口に向かってラウンド形状を持ちながら開口径が狭くなるような形状を有し、薄膜４１が振動した際に吐出孔１９の出口付近で液にかかる圧力が最大となるため、吐出の安定化に際しては最も好ましい形状である。
（ｂ）は吐出孔１９の接液面から吐出口に向かって一定の角度を持って開口径が狭くなるような形状を有しており、このノズル角度２４は適宜変更することができる。（ａ）と同様に、このノズル角度によって薄膜４１が振動したときの吐出孔１９の出口付近で液にかかる圧力を高めることができるが、その範囲は６０°〜９０°が好ましい。６０°以上であることにより、液に充分な圧力をかけることができ、さらに薄膜４１の加工も容易となり好ましい。ノズル角度２４が９０°である場合は（ｃ）が相当するが、出口に圧力がかかりにくくなるため、９０°が最大値となる。９０°より大きいと吐出孔１９の出口に圧力がかからなくなるため、液滴吐出が非常に不安定化する。
（ｄ）は（ａ）と（ｂ）を組み合わせた形状である。このように段階的に形状を変更しても構わない。
【００３２】
次に、液柱共鳴における液柱共鳴液滴形成ユニットによる液滴形成のメカニズムについて説明する。
先ず、図２の液柱共鳴液滴吐出手段１１内の液柱共鳴液室１８において生じる液柱共鳴現象の原理について説明する。液柱共鳴液室１８内のトナー成分液の音速をｃとし、振動発生手段２０から媒質であるトナー成分液に与えられた駆動周波数をｆとした場合、液体の共鳴が発生する波長λは、下記式１の関係にある。
【００３３】
λ＝ｃ／ｆ              ・・・（式１）
【００３４】
また、図２の液柱共鳴液室１８において固定端側のフレームの端部から液共通供給路１７側の端部までの長さをＬとし、更に、液共通供給路１７側のフレームの端部の高さｈ１（＝約８０［μｍ］）は連通口の高さｈ２（＝約４０［μｍ］）の約２倍あり、当該端部が閉じている固定端と等価であるとした両側固定端の場合には、長さＬが波長λの４分の１の偶数倍に一致する場合に共鳴が最も効率的に形成される。つまり、次の式２で表現される。
【００３５】
Ｌ＝（Ｎ／４）λ        ・・・（式２）
（但し、Ｎは偶数）
【００３６】
更に、両端が完全に開いている両側開放端の場合にも上記式２が成り立つ。
同様にして、片方側が圧力の逃げ部がある開放端と等価で、他方側が閉じている（固定端）の場合、つまり片側固定端又は片側開放端の場合には、長さＬが波長λの４分の１の奇数倍に一致する場合に共鳴が最も効率的に形成される。つまり、上記式２のＮが奇数で表現される。
最も効率の高い駆動周波数ｆは、上記式１と上記式２より、下記式３と導かれる。
【００３７】
ｆ＝Ｎ×ｃ／（４Ｌ）    ・・・（式３）
【００３８】
しかし、実際には、液体は共鳴を減衰させる粘性を持つために無限に振動が増幅されるわけではなく、Ｑ値を持ち、後述する式４、式５に示すように、式３に示す最も効率の高い駆動周波数ｆの近傍の周波数でも共鳴は発生する。
【００３９】
図５に、Ｎ＝１、２、３の場合の速度及び圧力変動の定在波の形状（共鳴モード）を示し、かつ、図６にＮ＝４、５の場合の速度及び圧力変動の定在波の形状（共鳴モード）を示す。本来は疎密波（縦波）であるが、図５及び図６のように表記することが一般的である。実線が速度定在波、点線が圧力定在波である。
【００４０】
例えば、Ｎ＝１の片側固定端の場合を示す図５の（ａ）からわかるように、速度分布の場合、閉口端で速度分布の振幅がゼロとなり、開口端で振幅が最大となり、直感的にわかりやすい。液柱共鳴液室の長手方向の両端の間の長さをＬとしたとき、液体が液柱共鳴する波長をλとし、整数Ｎが１〜５の場合に定在波が最も効率よく発生する。また、両端の開閉状態によっても定在波パターンは異なるため、それらも併記した。後述するが、吐出孔の開口や供給側の開口の状態によって、端部の条件が決まる。
【００４１】
なお、音響学において、開口端とは長手方向の媒質（液）の移動速度が極大となる端であり、逆に圧力は極小となる。閉口端においては、逆に媒質の移動速度がゼロとなる端と定義される。閉口端は音響的に硬い壁として考え、波の反射が発生する。理想的に完全に閉口、もしくは開口している場合は、波の重ね合わせによって図５及び図６のような形態の共鳴定在波を生じるが、吐出孔数、吐出孔の開口位置によっても定在波パターンは変動し、上記式３より求めた位置からずれた位置に共鳴周波数が現れるが、適宜駆動周波数を調整することで安定吐出条件を作り出すことができる。
例えば、液体の音速ｃが１，２００[ｍ／ｓ]、液柱共鳴液室の長さＬが１．８５[ｍｍ]を用い、両端に壁面が存在して、両側固定端と完全に等価のＮ＝２の共鳴モードを用いた場合、上記式３より、最も効率の高い共鳴周波数は３２４ｋＨｚと導かれる。他の例では、液体の音速ｃが１，２００[ｍ／ｓ]、液柱共鳴液室の長さＬが１．８５[ｍｍ]と、上記と同じ条件を用い、両端に壁面が存在して、両側固定端と等価のＮ＝４の共鳴モードを用いた場合、上記式３より、最も効率の高い共鳴周波数は６４８ｋＨｚと導かれ、同じ構成の液柱共鳴液室においても、より高次の共鳴を利用することができる。
【００４２】
図２に示す液柱共鳴液滴吐出手段１１における液柱共鳴液室は、両端が閉口端状態と等価であるか、吐出孔の開口の影響で、音響的に軟らかい壁として説明できるような端部であることが周波数を高めるためには好ましいが、それに限らず開放端であってもよい。ここでの吐出孔の開口の影響とは、音響インピーダンスが小さくなり、特にコンプライアンス成分が大きくなることを意味する。よって、図５の（ｂ）及び図６の（ａ）のような液柱共鳴液室の長手方向の両端に壁面を形成する構成は、両側固定端の共鳴モード、そして吐出孔側が開口とみなす片側開放端の全ての共鳴モードが利用できるために、好ましい構成である。
【００４３】
また、吐出孔の開口数、開口配置位置、吐出孔の断面形状も駆動周波数を決定する因子となり、駆動周波数はこれに応じて適宜決定することができる。例えば吐出孔の数を多くすると、徐々に固定端であった液柱共鳴液室の先端の拘束が緩くなり、ほぼ開口端に近い共鳴定在波が発生し、駆動周波数は高くなる。更に、最も液供給路側に存在する吐出孔の開口配置位置を起点に緩い拘束条件となり、また吐出孔の断面形状がラウンド形状となったりフレームの厚さによる吐出孔の体積が変動したり、実際上の定在波は短波長となり、駆動周波数よりも高くなる。このように決定された駆動周波数で振動発生手段に電圧を与えたとき、振動発生手段が変形し、駆動周波数にて最も効率よく共鳴定在波を発生する。また、共鳴定在波が最も効率よく発生する駆動周波数の近傍の周波数でも液柱共鳴定在波は発生する。つまり、液柱共鳴液室の長手方向の両端間の長さをＬ、液供給側の端部に最も近い吐出孔までの距離をＬｅとしたとき、Ｌ及びＬｅの両方の長さを用いて下記式４及び式５で決定される範囲の駆動周波数ｆを主成分とした駆動波形を用いて振動発生手段を振動させ、液柱共鳴を誘起して液滴を吐出孔から吐出することが可能である。
【００４４】
Ｎ×ｃ／（４Ｌ）≦ｆ≦Ｎ×ｃ／（４Ｌｅ）            ・・・（式４）
Ｎ×ｃ／（４Ｌ）≦ｆ≦（Ｎ＋１）×ｃ／（４Ｌｅ）    ・・・（式５）
【００４５】
なお、液柱共鳴液室の長手方向の両端間の長さＬと、液供給側の端部に最も近い吐出孔までの距離Ｌｅとの比Ｌｅ／Ｌが、Ｌｅ／Ｌ＞０．６を満たすことが好ましい。
【００４６】
以上説明した液柱共鳴現象の原理を用いて、図２の液柱共鳴液室１８において液柱共鳴圧力定在波が形成され、液柱共鳴液室１８の一部に配置された吐出孔１９において連続的に液滴吐出が発生する。なお、定在波の圧力が最も大きく変動する位置に吐出孔１９を配置すると、吐出効率が高くなり、低い電圧で駆動することができる点で好ましい。
また、吐出孔１９は１つの液柱共鳴液室１８に１つでも構わないが、複数個配置することが生産性の観点から好ましい。具体的には、２〜１００個の間であることが好ましい。１００個を超えた場合、１００個を超えた吐出孔１９から所望の液滴を形成させようとすると、振動発生手段２０に与える電圧を高く設定する必要が生じ、振動発生手段２０としての圧電体の挙動が不安定となる。
また、複数の吐出孔１９を開孔する場合、吐出孔間のピッチは２０［μｍ］以上、液柱共鳴液室の長さ以下であることが好ましい。吐出孔間のピッチが２０［μｍ］より小さい場合、隣り合う吐出孔より放出された液滴同士が衝突して大きな滴となってしまう確率が高くなり、トナーの粒径分布悪化につながる可能性がある。
【００４７】
次に、液柱共鳴液滴形成ユニットにおける液滴吐出ヘッド内の液柱共鳴液室で生じる液柱共鳴現象の様子について当該様子を示す図７を用いて説明する。なお、図７において、液柱共鳴液室内に記した実線は液柱共鳴液室内の固定端側から液共通供給路側の端部までの間の任意の各測定位置における速度をプロットした速度分布を示し、液共通供給路側から液柱共鳴液室への方向を＋とし、その逆方向を−とする。また、液柱共鳴液室内に記した点線は液柱共鳴液室内の固定端側から液共通供給路側の端部までの間の任意の各測定位置における圧力値をプロットした圧力分布を示し、大気圧に対して正圧を＋とし、負圧は−とする。また、正圧であれば図７中の下方向に圧力が加わることになり、負圧であれば図７中の上方向に圧力が加わることになる。更に、図７において、上述したように液共通供給路側が開放されているが液共通供給路１７と液柱共鳴液室１８とが連通する開口の高さ（図２に示す高さｈ２）に比して固定端となるフレームの高さ（図２に示す高さｈ１）が約２倍以上であるため、液柱共鳴液室１８はほぼ両側固定端であるという近似的な条件のもとでの速度分布及び圧力分布の時間的なそれぞれの変化を示している。
【００４８】
図７の（ａ）は液滴吐出時の液柱共鳴液室１８内の圧力波形と速度波形を示している。図７の（ａ）に示すように、液柱共鳴液室１８における吐出孔１９が設けられている流路内での圧力は極大となっている。その後、図７の（ｂ）に示すように、吐出孔１９付近の正の圧力は小さくなり、負圧の方向へ移行して液滴２１が吐出される。
【００４９】
そして、図７の（ｃ）に示すように、吐出孔１９付近の圧力は極小になる。このときから液柱共鳴液室１８へのトナー成分液１４の充填が始まる。その後、図７の（ｄ）に示すように、吐出孔１９付近の負の圧力は小さくなり、正圧の方向へ移行する。この時点で、トナー成分液１４の充填が終了する。そして、再び、図７の（ａ）に示すように、液柱共鳴液室１８の液滴吐出領域の正の圧力が極大となって、吐出孔１９から液滴２１が吐出される。このように、液柱共鳴液室内には振動発生手段の高周波駆動によって液柱共鳴による定在波が発生し、また圧力が最も大きく変動する位置となる液柱共鳴による定在波の腹に相当する液滴吐出領域に吐出孔１９が配置されていることから、当該腹の周期に応じて液滴２１が吐出孔１９から連続的に吐出される。
【００５０】
次に、本実施形態で用いた液柱共鳴現象によって液滴が吐出された構成について説明する。図２において液柱共鳴液室１８の長手方向の両端間の長さＬが１．８５［ｍｍ］、Ｎ＝２の共鳴モードであって、第一から第四の吐出孔がＮ＝２モード圧力定在波の腹の位置に吐出孔を配置し、駆動周波数を３３０［ｋＨｚ］のサイン波で行った。なお、吐出孔の開口部の直径は１０μｍであり、レーザーシャドウグラフィ法にて観察を行った結果、非常に径の揃った、速度もほぼ揃った液滴の吐出が実現していた。吐出は非常に径の揃った、速度もほぼ揃った液滴の吐出が実現していた。また、第一〜第四のノズルにおいて駆動周波数が３３０［ｋＨｚ］付近では各ノズルからの吐出速度が均一となって、かつ最大吐出速度となっていた。この結果から、液柱共鳴周波数の第二モードである３３０［ｋＨｚ］において、液柱共鳴定在波の腹の位置で均一吐出が実現していることがわかる。
【００５１】
（合着防止手段）
次に合着防止手段について解説する。
上述の液滴吐出手段から吐出された液滴同士が乾燥前に接触すると、液滴２１同士が合体し一つの液滴になってしまう（以下この現象を合着と呼ぶ）。このような液滴の合着が発生すると、固化した粒子の粒度分布は広いものになってしまう。このため、狭い粒度分布の粒子を捕集するためには、液滴の合着は望ましくない。
合着防止の手段を講じない場合、液滴吐出手段から吐出された液滴は吐出直後においては一定の初速度を持っているが、周囲の気体の流体抵抗により徐々に減速してしまう。これにより、後から吐出した液滴が先に吐出した液滴に追いついてしまい、結果として合着してしまう。また、隣接する吐出孔から吐出した液滴が固化する前に接触してしまった場合、同様に液滴同士が合着してしまう。
したがって、均一な粒径分布の固化粒子を得るためには、吐出された液滴同士の距離を十分に保ち、合着を防止する必要がある。
合着防止手段としては、液滴吐出孔付近への気流の導入、液滴への同一極性の帯電、および電界制御等が挙げられる。本発明の微粒子製造装置は、液滴吐出手段からから吐出した直後の液滴に第二の気流を付与する気流形成手段２を有することを特徴とする。前記のように、吐出した直後の液滴に第二の気流を付与することで液滴同士の合着を低減することができる。
【００５２】
（第二の気流）
前記第二の気流について以下に説明する。
液滴吐出手段によって吐出された液滴を第一の気流に乗せて搬送することにより、液滴同士が接近するのを防止し合着確率を下げることができるが、本発明では更に、吐出した直後の液滴に、加圧した気体をスリットから供給して第二の気流を付与することを特徴とする。該第二の気流を付与することで液滴同士の合着を防止することができる。
上記の第二の気流としては、液滴吐出方向と同一方向の気流を形成し、液滴が減速するのを防止する方法や液滴吐出方向に対して角度をつけた気流を形成し液滴の飛翔方向を変える方法、またはこの２つを組み合わせる方法が挙げられる。液滴吐出方向に対して角度をつけた気流を形成する場合に、当該角度は特に限定されるものではないが、液滴吐出方向と略直交方向であることが好ましい。
また、吐出孔が配列されている面が長方形状である場合に、第二の気流は吐出孔が配列されている面の短手方向から付与することが好ましい。これにより粒子同士が合着する可能性をより低くすることができる。
上記第二の気流の進行方向は、例えば、前記スリットの形成位置によって制御することが可能であり、また、コアンダ効果によって制御することも可能である。コアンダ効果は、噴流が凸面を沿って流れる現象であり、当該コアンダ効果によって気流の進行方向を制御するためには、例えば、連続した滑らかな湾曲部（曲率部）を持つ形状の液滴吐出手段に気流噴射スリットなどから気流を湾曲部の表面に沿って噴射すればよい。これによりスリットから噴射された第二の気流が液滴吐出手段の表面に沿って湾曲部で進行方向を曲げられ、第二の気流の方向を制御することが可能になる。
【００５３】
前記第二の気流を形成する気流形成手段２としては、吐出ヘッド等の液滴吐出手段に気流形成部材を設置する構成とすることができる。そして、前記スリットは、例えば、前記液滴吐出手段の液滴が吐出する側の端面と、該端面と間隔をおいて配置された前記気流形成部材との隙間によって構成することができる。
前記気流形成手段２は、図示しない気体加圧手段から圧送される気体を気体導入口から気体噴射スリットへと供給し、吐出ヘッドの吐出孔から吐出された液滴を搬送することにより第二の気流を形成する。
気体加圧手段は特に限定されるものではなく、例えば、コンプレッサー、ブロア等、公知の手段を用いることができる。気体を加圧する際の圧力は、スリットから噴射される第二の気流の速度が、液滴の合着を防止できる程度の気流速度となる圧力であればよく、特に限定されるものではない。例えば、前記気体噴射スリットを用いて気体を噴出した場合、スリットの隙間、幅のサイズなどにより異なるが、０．１〜０．５ＭＰａ程度の圧力で気体を加圧すれば液滴の合着を防止可能な気流速度が得られる。気流速度は液滴の吐出速度に応じて微粒子の合着を低減できるように適宜設定すればよく、例えば、液滴の吐出速度が１０数ｍ／ｓ程度の条件の場合には、気流速度を７ｍ／ｓ以上とすることで微粒子の合着を低減できるようになる。気流速度が速いほど液滴の合着を防止する効果を高めることができるため、可能な限り早い気流速度とすることが好ましい。この観点から、前記気流速度は１５ｍ／ｓ以上であることがより好ましく、２５ｍ／ｓ以上であることが更に好ましい。気流速度が２５ｍ／ｓ以上であると、微粒子の合着をかなり低減することができ粒度分布がシャープな微粒子を得ることができる。
スリット隙間は０．０５ｍｍ以上、５ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍから３ｍｍの範囲であることがより好ましい。
スリット隙間が５ｍｍ以下であることにより気流が互いにぶつかり合った際に吐出ヘッド近傍に気流速度が遅い滞留部が大きく発生することがなく、吐出直後の液滴の加速が良好に行われる。また、スリット幅は吐出孔の列より広いことが好ましい。このようなサイズのスリットに上記の加圧した気体を供給することで、粒子の合着を防止可能な気流を得ることができる。
【００５４】
気流形成手段２の一例として、図８を用いて説明する。図８（Ａ）は気流形成手段２の断面図であり、図８（Ｂ）は吐出面側がから見た図である。
図８に記載の気流形成手段２は、液滴吐出ヘッドの液滴が吐出する側の端面の両側に該端面と間隔をおいて気流形成部材を配置することにより構成されている。そして、液滴吐出ヘッドの前記端面と気流形成部材との隙間によりスリットが形成されており、対向する２つの気体噴射スリットに加圧された気体を供給することで、吐出直後の液滴に吐出方向とは直交する方向の第二の気流が付与される。この第二の気流は向かい合う２方向から供給されるため、互いにぶつかり合って液滴吐出方向と同一方向の気流を形成する。これにより、液滴が減速し、液滴が合着するのを防止できる。気体噴射スリットは、液滴吐出ヘッドの吐出面と同一平面状にあることが望ましく、これにより吐出直後の液滴に気流を与えることができる。
また、前記気流形成部材の先端部は、前記スリットの出口方向に向かって傾斜するテーパー状であることが好ましい。これにより、別途供給される前記第一の気流の乱れを防止し、液滴を合着させずに搬送させることができる。
【００５５】
気流形成手段２の別の例として、図９に記載の気流形成手段２について説明する。図９（Ａ）は気流形成手段２の断面図であり、図９（Ｂ）は吐出面側がから見た図である。
図９に記載の気流形成手段２は、液滴吐出ヘッドの両側の側面に間隔をおいて気流形成部材を配置した構成となっている。そして、液滴吐出ヘッドの側面と気流形成部材との間隔により、液滴吐出方向と同一方向に向かう気体噴射スリットが形成されている。更に、吐出ヘッドの側面との吐出面との角に曲率を持つ湾曲部が配置されており、スリットから供給される壁近傍の気流はコアンダ効果によって湾曲部で進行方向が曲率に沿って曲げられ、吐出直後の液滴に吐出方向とは直交する方向の第二の気流となる。この第二の気流は更に吐出孔付近で対局する側からの第二の気流と衝突し、吐出方向と同一方向の気流を形成する。これにより吐出直後の液滴に第二の気流を与えることができる。さらに、スリットから供給された気体が周囲の気体を巻き込むことによって供給される気体流量より多い気流を作ることができる。また、気流形成手段２をコンパクトにできるという利点がある。
【００５６】
次に、気流形成手段２の別の例として、図１０に記載の気流形成手段２について説明する。図１０（Ａ）は気流形成手段２の断面図であり、図１０（Ｂ）は吐出面側がから見た図である。
図１０に記載の気流形成手段２は、液滴の飛翔方向を変えることで合着の防止を図る一例であり、液滴吐出ヘッドとその端面から間隔をおいて配置した気流形成部材とからなり、該気流形成部材を液滴の第一の気流を流す流路の片側に配置した構造を持つ。気流形成部材は第一の気流の風上側に配置されており、液滴吐出ヘッドと気流形成部材との隙間により形成される気体噴射スリットから供給される気体は吐出孔近傍において吐出方向に対して直交する第二の気流となる。気体噴出スリットから供給される合第二の気流によって、吐出直後の液滴の飛翔方向を変えることができ、さらに図の上から下方向に流れる第一の気流によって、液滴は飛翔方向をまげられながら徐々に拡散するため液滴間距離が広がり合着を減少させることができる。この場合も前記と同様に、気流形成部材の先端部は、前記スリットの出口方向に向かって傾斜するテーパー状であることが好ましい。
【００５７】
次に、気流形成手段２の別の例として、図１１に記載の気流形成手段２について説明する。図１１（Ａ）は気流形成手段２の断面図であり、図１１（Ｂ）は吐出面側がから見た図である。
図１１に記載の気流形成手段２は、液滴の飛翔方向を変えることで合着防止を図る一例である。図１１に示すように、液滴吐出手段の液滴が吐出する側の外縁肩部は湾曲しており、該湾曲した面に沿って気流形成部材が間隔をおいて配置され、液滴吐出手段の湾曲した面と気流形成部材との隙間によって前記スリットが形成されている。気流形成部材は図の上から下方向に流れる第一の気流を流す流路の風上側に配置されている。更に、気流形成部材の端面は、液滴吐出手段の吐出孔が形成されている面と同一平面上にある。このような構造により、第一の気流の気流路において気流形成部材の出っ張りをなくすことができ、第一の気流の乱れを防止することができる。第一の気流の乱れは、液滴が壁面へ付着し汚れの原因になる。また、液滴同士の合着の原因になる場合がある。
気体噴射スリットから供給される第二の気流は、湾曲部によって曲げられて液滴の吐出方向に対して直交する気流を形成する。これにより、吐出直後の液滴の飛翔方向を変えることができ、更に、第一の気流によって、液滴は飛翔方向を曲げられながら徐々に拡散するため液滴間距離が広がり合着を減少させることができる。
また、図示していないが、気流形成手段２の別の例としては、前記液滴吐出手段に間隔をおいて気流形成部材を配置してなり、前記液滴吐出手段の液滴が吐出する側の端面が傾斜しており、前記スリットは、前記液滴吐出手段の傾斜した端面と、該端面と間隔をおいて配置された前記気流形成部材との隙間によって形成されており、前記気流形成部材の端面が、前記液滴吐出手段の吐出孔が形成されている面と同一平面上にあるようにすることも好ましい。この気流形成手段２では、液滴吐出手段の端面に沿って形成されたスリットから第二の気流が吐出直後の液滴に対して吐出方向と略直交する方向に付与される。これにより吐出直後の液滴の飛翔方向を変えることができる。更に、このスリットを第一の気流を流す流路の風上側に配置することで、液滴は第一の気流によって飛翔方向を曲げられながら徐々に拡散するため、液滴間距離が広がり合着を減少させることができる。また、気流形成部材の端面が液滴吐出手段の吐出孔が形成されている面と同一平面上にあるようにすることで、第一の気流の気流路での気流形成部材の出っ張りをなくし、第一の気流の乱れを防止することができる。
【００５８】
（乾燥捕集ユニット）
乾燥捕集ユニットは、先に説明した液滴吐出手段から気体中に吐出させたトナー成分液の液滴を固化させた後に、捕集することで微粒子としてのトナーを得ることが出来る。
乾燥捕集ユニットは、チャンバー、トナー捕集部（固化粒子捕集手段）６２及びトナー貯留部（固化粒子貯留部）６３を含んで構成されており、チャンバー内では、図示していない搬送気流発生手段によって発生する第一の気流が形成されており、これによって吐出された直後の液体の状態から、徐々にトナー成分液中に含まれる揮発溶剤が揮発することで乾燥が進行し、液滴は液体から固体に変化する。
【００５９】
なお、この液滴固化の手段としては、トナー成分液１４の性状しだいで考え方は異なるが、基本的にトナー成分液１４を固体状態にできれば手段を問わない。例えばトナー成分液１４が固体原材料を揮発可能な溶媒に溶解または分散させたものであれば、液滴噴射後に第一の気流中で液滴を乾燥させる。すなわち液滴の溶媒を揮発させることで達成することができる。溶媒の乾燥にあたっては、第一の気流の温度や蒸気圧、気体種類等を適宜選定して乾燥状態を調整することが出来る。また、完全に乾燥していなくとも、捕集された粒子が固体状態を維持していれば、回収後に別工程で追加乾燥させても構わない。
固化したトナー粒子は、トナー捕集部（固化粒子捕集手段）６２及びトナー貯留部（固化粒子貯留部）６３で捕集され貯蔵される。固化粒子捕集手段は公知の粉体捕集手段、例えばサイクロン捕集、バックフィルター等によって気中から回収することが出来る。
【００６０】
（二次乾燥）
乾燥捕集ユニット６０によって得られたトナー粒子に含まれる残留溶剤量が多い場合、これを低減するために必要に応じて、二次乾燥手段（不図示）により二次乾燥が行われる。二次乾燥手段としては、流動床乾燥や真空乾燥のような一般的な公知の乾燥手段を用いることが出来る。有機溶剤がトナー中に残留すると耐熱保存性や定着性、帯電特性等のトナー特性が経時で変動するだけでなく。加熱による定着時において有機溶剤が揮発するため、使用者および周辺機器へ悪影響を及ぼす可能性が高まるため、充分な乾燥を実施する。
【００６１】
（トナー）
本発明のトナーは少なくとも樹脂、着色剤およびワックスを含有し、必要に応じて、帯電調整剤、添加剤およびその他の成分を含有する。
【００６２】
（微粒子化成分含有液：トナー成分液）
本発明で用いる、「トナー成分液」について説明する。トナー成分液は前記トナー成分が溶媒に溶解又は分散させた液体状態であるか、または吐出させる条件下で液体であれば溶媒を含まなくてもよく、トナー成分の一部または全てが溶融した状態で混合され液体状態を呈しているものである。
トナー材料としては、前記のトナー成分液を調整することが出来れば、従来の電子写真用トナーと全く同じ物が使用できる。これを前記のように液滴吐出手段より微小液滴とし、固化粒子捕集手段により固化粒子を捕集して、目的とするトナー粒子を作製することが可能である。
【００６３】
〔樹脂〕
前記樹脂としては、少なくとも結着樹脂が挙げられる。
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、通常使用される樹脂を適宜選択して使用することができるが、例えば、スチレン系単量体、アクリル系単量体、メタクリル系単量体等のビニル重合体、これらの単量体又は２種類以上からなる共重合体、ポリエステル系重合体、ポリオール樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、ポリカーボネート樹脂、石油系樹脂、などが挙げられる。
結着樹脂の性状としては溶媒に溶解することが望ましく、この特徴を除けば従来公知の性能を持っていることが望ましい。
【００６４】
〔結着樹脂の分子量分布〕
結着樹脂のＧＰＣ（ゲルパーメンテーションクロマトグラフィ）による分子量分布で、分子量３千〜５万の領域に少なくとも１つのピークが存在するのが、トナーの定着性、耐オフセット性の点で好ましく、また、ＴＨＦ可溶分としては、分子量１０万以下の成分が６０〜１００［％］となるような結着樹脂も好ましく、分子量５千〜２万の領域に少なくとも１つのピークが存在する結着樹脂がより好ましい。
【００６５】
〔結着樹脂の酸価〕
結着樹脂の酸価が０．１〜５０［ｍｇＫＯＨ／ｇ］を有する樹脂を６０［質量％］以上有するものが好ましい。本発明において、トナー組成物の結着樹脂成分の酸価は、ＪＩＳ  Ｋ−００７０に準じて測定したものである。
【００６６】
〔磁性体〕
本発明で使用できる磁性体としては、従来電子写真トナーに用いられる公知のものを使用することが出来る。例えば、（１）マグネタイト、マグヘマイト、フェライトの如き磁性酸化鉄、及び他の金属酸化物を含む酸化鉄、（２）鉄、コバルト、ニッケル等の金属、又は、これらの金属とアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、錫、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウム等の金属との合金。（３）及びこれらの混合物、などが用いられる。前記磁性体は、着色剤としても使用することができる。前記磁性体の使用量としては、結着樹脂１００質量部に対して、磁性体１０〜２００質量部が好ましく、２０〜１５０質量部がより好ましい。これらの磁性体の個数平均粒径としては、０．１〜２［μｍ］が好ましく、０．１〜０．５［μｍ］がより好ましい。前記個数平均径は、透過電子顕微鏡により拡大撮影した写真をデジタイザー等で測定することにより求めることができる。
【００６７】
〔着色剤〕
前記着色剤としては、特に制限はなく、通常使用される樹脂を適宜選択して使用することができる。
前記着色剤の含有量としては、トナーに対して１〜１５［質量％］が好ましく、３〜１０［質量％］がより好ましい。
【００６８】
本発明に係るトナーで用いる着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチは顔料を予め分散させるためのものであり、顔料の充分な分散が得られていれば用いなくても良い。マスターバッチは一般的に顔料と樹脂とを高せん断をかけることで樹脂中に顔料を硬度に分散させたものである。マスターバッチの製造またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、従来公知のものを使用することが出来る。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。
前記マスターバッチの使用量としては、結着樹脂１００質量部に対して、０．１〜２０質量部が好ましい。
【００６９】
マスターバッチ製造時に顔料の分散性を高めるために分散剤を用いてもよい。顔料分散性の点で、結着樹脂との相溶性が高いことが好ましく、従来公知のものを用いることができ、具体的な市販品としては、「アジスパーＰＢ８２１」、「アジスパーＰＢ８２２」（味の素ファインテクノ社製）、「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−２００１」（ビックケミー社製）、「ＥＦＫＡ−４０１０」（ＥＦＫＡ社製）、などが挙げられる。
【００７０】
前記分散剤の添加量は、着色剤１００質量部に対して１〜２００質量部であることが好ましく、５〜８０質量部であることがより好ましい。１質量部未満であると分散能が低くなることがあり、２００質量部を超えると帯電性が低下することがある。
【００７１】
〔ワックス〕
本発明で用いるトナー成分液は、結着樹脂、着色剤とともにワックスを含有する。
ワックスとしては、特に制限はなく、通常使用されるものを適宜選択して使用することができ、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、サゾールワックス等の脂肪族炭化水素系ワックス、酸化ポリエチレンワックス等の脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物又はそれらのブロック共重合体、キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろう等の植物系ワックス、みつろう、ラノリン、鯨ろう等の動物系ワックス、オゾケライト、セレシン、ペテロラタム等の鉱物系ワックス、モンタン酸エステルワックス、カスターワックスの等の脂肪酸エステルを主成分とするワックス類。脱酸カルナバワックスの等の脂肪酸エステルを一部又は全部を脱酸化したもの、などが挙げられる。
【００７２】
前記ワックスの融点としては、定着性と耐オフセット性のバランスを取るために、７０〜１４０［℃］であることが好ましく、７０〜１２０［℃］であることがより好ましい。７０［℃］以上であることにより充分な耐ブロッキング性が得られ、１４０［℃］未満であることにより充分な耐オフセット効果が発現する。
前記ワックスの総含有量としては、結着樹脂１００質量部に対し、０．２〜２０質量部が好ましく、０．５〜１０質量部がより好ましい。
【００７３】
本発明では、ＤＳＣ（ディファレンシャルスキャニングカロリメトリー）において測定されるワックスの吸熱ピークの最大ピークのピークトップの温度をもってワックスの融点とする。
前記ワックス又はトナーのＤＳＣ測定機器としては、高精度の内熱式入力補償型の示差走査熱量計で測定することが好ましい。測定方法としては、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−８２に準じて行う。本発明に用いられるＤＳＣ曲線は、１回昇温、降温させ前履歴を取った後、温度速度１０［℃／ｍｉｎ］で、昇温させた時に測定されるものを用いる。
【００７４】
〔添加剤〕
本発明に係るトナーには、他の添加剤として、静電潜像担持体・キャリアの保護、クリーニング性の向上、熱特性・電気特性・物理特性の調整、抵抗調整、軟化点調整、定着率向上等を目的として、各種金属石けん、フッ素系界面活性剤、フタル酸ジオクチルや、導電性付与剤として酸化スズ、酸化亜鉛、カーボンブラック、酸化アンチモン等や、酸化チタン、酸化アルミニウム、アルミナ等の無機微粉体などを必要に応じて添加することができる。これらの無機微粉体は、必要に応じて疎水化してもよい。また、ポリテトラフルオロエチレン、ステアリン酸亜鉛、ポリフッ化ビニリデン等の滑剤、酸化セシウム、炭化ケイ素、チタン酸ストロンチウム等の研磨剤、ケーキング防止剤、更に、トナー粒子と逆極性の白色微粒子及び黒色微粒子とを、現像性向上剤として少量用いることもできる。
【００７５】
これらの添加剤は、帯電量コントロール等の目的でその表面をシリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シランカップリング剤、官能基を有するシランカップリング剤、その他の有機ケイ素化合物等の処理剤、又は種々の処理剤で処理することも好ましい。
【００７６】
前記添加剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。前記無機微粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、等公知のものを使用できる。
【００７７】
この他、高分子系微粒子たとえばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
【００７８】
このような添加剤（以下、外添剤ともいう）は、表面処理剤により、疎水性を上げ、高湿度下においても外添剤自身の劣化を防止することができる。前記表面処理剤としては、例えば、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイル、などが好適に挙げられる。
【００７９】
前記外添剤の一次粒子径としては、５［ｎｍ］〜２［μｍ］であることが好ましく、５［ｎｍ］〜５００［ｎｍ］であることがより好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積としては、２０〜５００［ｍ２／ｇ］であることが好ましい。この無機微粒子の使用割合としては、トナーの０．０１〜５［質量％］であることが好ましく、０．０１〜２．０［質量％］であることがより好ましい。
【００８０】
静電潜像担持体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤としては、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸等の脂肪酸金属塩、ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子等のソープフリー乳化重合によって製造されたポリマー微粒子、などを挙げることかできる。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が０．０１から１［μｍ］のものが好ましい。
本発明の微粒子製造方法は、微粒子化成分含有液または微粒子化成分溶融液を吐出させて液滴を形成する液滴吐出工程と、前記液滴を固化して微粒子を形成する液滴固化工程と、前記液滴吐出工程において吐出された液滴を第一の気流によって搬送する搬送工程と、を有する微粒子製造方法であって、更に、前記液滴吐出工程において吐出した直後の液滴に第二の気流を付与する工程を有し、前記第二の気流を付与する工程では、加圧した気体をスリットから供給して第二の気流を形成し、前記第一の気流は前記液滴が吐出する方向と略直交方向に付与されることを特徴とする。
かかる微粒子製造方法は、前記本発明の微粒子製造装置を用いることで好適に実施することができる。
【実施例】
【００８１】
以下、本発明の実施例を説明する。
まず、本実施例で用いたトナー成分液（溶解乃至分散液）の処方を示す。
−着色剤分散液の調製−
先ず、着色剤としての、カーボンブラックの分散液を調製した。
カーボンブラック（ＲｅｇａＬ４００；Ｃａｂｏｔ社製）１７質量部、顔料分散剤３質量部を、酢酸エチル８０質量部に、攪拌羽を有するミキサーを使用し、一次分散させた。該顔料分散剤としては、アジスパーＰＢ８２１（味の素ファインテクノ社製）を使用した。得られた一次分散液を、ビーズミル（アシザワファインテック社製ＬＭＺ型、ジルコニアビーズ径０．３ｍｍ）を用いて強力なせん断力により細かく分散し、５μｍ以上の凝集体を完全に除去した二次分散液を調製した。
【００８２】
−ワックス分散液の調整−
次にワックス分散液を調整した。
カルナバワックス１８質量部、ワックス分散剤２質量部を、酢酸エチル８０質量部に、攪拌羽を有するミキサーを使用し、一次分散させた。この一次分散液を攪拌しながら８０℃まで昇温しカルナバワックスを溶解した後、室温まで液温を下げ最大径が３μｍ以下となるようワックス粒子を析出させた。ワックス分散剤としては、ポリエチレンワックスにスチレン−アクリル酸ブチル共重合体をグラフト化したものを使用した。得られた分散液を、更にビーズミル（アシザワファインテック社製ＬＭＺ型、ジルコニアビーズ径０．３ｍｍ）を用いて強力なせん断力により細かく分散し、最大径が１μｍ以下なるよう調整した。
【００８３】
−溶解乃至分散液の調製−
次に、結着樹脂としての樹脂、前記着色剤分散液及び前記ワックス分散液を添加した下記組成からなるトナー成分液を調製した。
結着樹脂としてのポリエステル樹脂１００質量部、前記着色剤分散液３０質量部、ワックス分散液３０質量部を、酢酸エチル８４０質量部を、攪拌羽を有するミキサーを使用して１０分間攪拌を行い、均一に分散させた。溶媒希釈によるショックで顔料やワックス粒子が凝集することはなかった。
【００８４】
−トナー製造装置−
図１に示される構成の微粒子製造装置１を用いトナーの製造を行った。
以下に各構成物のサイズ・条件を記載する。
【００８５】
（液滴吐出ユニット）
まず、液滴吐出手段２としては、前述の液柱共鳴液滴吐出手段１１（図２）を用いた。
ここでは、液柱共鳴液室１８の長手方向の両端間の長さＬが１．８５［ｍｍ］、Ｎ＝２の共鳴モードであって、第一から第四の吐出孔１９がＮ＝２モード圧力定在波の腹の位置に位置するように配置したものを用いた。吐出孔１９は開口径が１０．０［μｍ］であり、断面形状は図４の（ａ）のようなラウンド形状である。また、駆動信号発生源はＮＦ社ファンクションジェネレーターＷＦ１９７３を用い、ポリエチレン被覆のリード線で振動発生手段２０に接続した。このときの駆動周波数は液共鳴周波数に合わせて３３０［ｋＨｚ］とした。また、入力信号は印加電圧サイン波ピーク値１２．０［Ｖ］とした。
【００８６】
前記の条件で液滴を吐出した際の液滴の吐出速度をＣＣＤカメラで撮影した画像から算出した結果、吐出速度は１４［ｍ/ｓ］であった。
本実施例では、液滴吐出ヘッドには前記の第一から第四の吐出孔１９を有する液室が２列、長手方向に１９２個配置されており、液室の合計が３８４、吐出孔１９の合計が１５３６個のものを用いた。
【００８７】
（合着防止手段）
合着防止手段として図８の構成の気流形成手段２を用いて、液滴吐出手段から吐出した直後の液滴に前記第二の気流を与えてトナーの作製を行った。気流形成手段２には、コンプレッサーと圧力調節器を設けて気体（空気）を０．１ＭＰａに加圧し、流量調整器を用いて液滴吐出方向の気流速度が３０［ｍ/ｓ］となるよう調整した。
図８の構成の気流形成手段２では、吐出孔が配列された吐出面の短手方向の両側からスリットを通じて対向する気流を形成させ、合流した気流が液滴吐出方向に方向を変えながら液滴を加速させることで合着防止を行った。なお、気流形成部材のスリット隙間は０．１ｍｍとし、スリット幅７０ｍｍとした。
【００８８】
（乾燥捕集ユニット）
トナーの乾燥捕集部のチャンバー６１は、内径φ３００［ｍｍ］、高さ２０００［ｍｍ］の円筒形で垂直に固定されており、上端部と下端部は絞られている。上端部には液滴吐出手段２と第一の気流１０１の流路が設置されている。下端部にはトナー捕集部であるサイクロン捕集機が設置している。第一の気流１０１の流路は、幅８０［ｍｍ］、高さ３０［ｍｍ］の長方形断面の長さ２００［ｍｍ］とし、気体流入側から５０［ｍｍ］の位置に液滴吐出手段２を水平方向に設置した。このときの液滴吐出方向と第一の気流の方向とは直交する関係にある。このときの第一の気流の速度は２０［ｍ／ｓ］となるように調整した。
【００８９】
−粒径測定−
フロー式粒子像分析装置（Ｆlow Ｐarticle Ｉmage Ａnalyzer）を使用した測定方法に関して以下に説明する。トナー、トナー粒子及び外添剤のフロー式粒子像分析装置による測定は、例えば、東亜医用電子社（株）製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−３０００を用いて測定することができる。
【００９０】
測定は、フィルタを通して微細なごみを取り除き、その結果として１０-3［ｃｍ3］の水中に測定範囲（例えば、円相当径０．６０［μｍ］以上１５９．２１［μｍ］未満）の粒子数が２０個以下の水１０［ｍｌ］中にノニオン系界面活性剤（好ましくは和光純薬社製コンタミノンＮ）を数滴加え、更に、測定試料を５［ｍｇ］加え、超音波分散器ＳＴＭ社製ＵＨ−５０で２０［ｋＨｚ］，５０［Ｗ／１０ｃｍ３］の条件で１分間分散処理を行い、さらに、合計５分間の分散処理を行い測定試料の粒子濃度が４０００〜８０００［個／１０-3ｃｍ3］（測定円相当径範囲の粒子を対象として）の試料分散液を用いて、０．６０［μｍ］以上１５９．２１［μｍ］未満の円相当径を有する粒子の粒度分布を測定する。
【００９１】
試料分散液は、フラットで偏平な透明フローセル（厚み約２００［μｍ］）の流路（流れ方向に沿って広がっている）を通過させる。フローセルの厚みに対して交差して通過する光路を形成するために、ストロボとＣＣＤカメラが、フローセルに対して、相互に反対側に位置するように装着される。試料分散液が流れている間に、ストロボ光がフローセルを流れている粒子の画像を得るために１／３０秒間隔で照射され、その結果、それぞれの粒子は、フローセルに平行な一定範囲を有する２次元画像として撮影される。それぞれの粒子の２次元画像の面積から、同一の面積を有する円の直径を円相当径として算出する。
【００９２】
フロー式粒子像分析装置では、約１分間で、１２００個以上の粒子の円相当径を測定することができ、円相当径分布に基づく数及び規定された円相当径を有する粒子の割合（個数％）を測定できる。結果（頻度％及び累積％）は、０．０６〜４００［μｍ］の範囲を２２６チャンネル（１オクターブに対し３０チャンネルに分割）に分割して得ることができる。実際の測定では、円相当径が０．６０［μｍ］以上１５９．２１［μｍ］未満の範囲で粒子の測定を行う。
【００９３】
また、粒度分布としては体積平均粒子径（Ｄｖ）と個数平均粒子径（Ｄｎ）の比で比較することができ、Ｄｖ／Ｄｎで示すことができる。Ｄｖ／Ｄｎ値は最も小さいもので１．０であり、これはすべての粒径が同一であることを示している。Ｄｖ／Ｄｎが大きいほど粒径分布が広いことを示す。一般的な粉砕トナーはＤｖ／Ｄｎ＝１．１５〜１．２５程度である。また重合トナーはＤｖ／Ｄｎ＝１．１０〜１．１５程度である。本発明のトナーはＤｖ／Ｄｎ＝１．１５以下とすることで印刷品質に効果が確認されており、より好ましくはＤｖ／Ｄｎ＝１．１０以下である。
電子写真システムにおいては粒径分布が狭いことが現像工程・転写工程・定着工程に求められるため、このような粒径分布の広がりは望ましくなく、安定的に高精細な画質を得るためにはＤｖ／Ｄｎ＝１．１５以下がのぞましく、より高精細な画像を得るためにはＤｖ／Ｄｎ＝１．１０以下である。
【００９４】
（実施例１）
図１に記載の微粒子製造装置１を用いて、液滴吐出手段２から作製したトナー成分液を吐出させ、チャンバー６１内で乾燥固化したトナー粒子をサイクロン捕集機で捕集し、トナー粒子を得た。
このトナーの粒径分布をフロー式粒子像解析装置（シスメックス社  ＦＰＩＡ−３０００）で上述の測定条件にて測定した。これを３回繰り返したところ、体積平均粒径（Ｄｖ）の平均は５．８［μｍ］、個数平均粒径（Ｄｎ）の平均は５．３［μｍ］であり、Ｄｖ／Ｄｎの平均は１．０９であった。
【００９５】
（実施例２）
気流形成部材のスリット隙間を１ｍｍとした以外は実施例１と同様の構成でトナー作製を行った。  なお、気流速度は３０［ｍ/ｓ］となるよう調整した。
その他は、実施例１と同様の操作でトナー成分液を吐出させ、トナー粒子の捕集を行った。
このトナーの粒径分布を実施例１と同様の操作で測定したところ、体積平均粒径（Ｄｖ）の平均は５．６μｍ］、個数平均粒径（Ｄｎ）の平均は５．３［μｍ］であり、Ｄｖ／Ｄｎの平均は１．０６であった。
【００９６】
（実施例３）
気流形成部材のスリット隙間を２ｍｍとした以外は実施例１と同様の構成でトナー作製を行った。  なお、気流速度は３０［ｍ/ｓ］となるよう調整した。
その他は、実施例１と同様の操作でトナー成分液を吐出させ、トナー粒子の捕集を行った。
このトナーの粒径分布を実施例１と同様の操作で測定したところ、体積平均粒径（Ｄｖ）の平均は５．５［μｍ］、個数平均粒径（Ｄｎ）の平均は５．３［μｍ］であり、Ｄｖ／Ｄｎの平均は１．０４であった。
【００９７】
（実施例４）
気流形成部材のスリット隙間を３ｍｍとした以外は実施例１と同様の構成でトナー作製を行った。  なお、気流速度は３０［ｍ/ｓ］となるよう調整した。
その他は、実施例１と同様の操作でトナー成分液を吐出させ、トナー粒子の捕集を行った。
このトナーの粒径分布を実施例１と同様の操作で測定したところ、体積平均粒径（Ｄｖ）の平均は５．８［μｍ］、個数平均粒径（Ｄｎ）の平均は５．３［μｍ］であり、Ｄｖ／Ｄｎの平均は１．０９であった。
【００９８】
（実施例５）
実施例１に用いた微粒子製造装置１の気流形成手段２を図９の構成とし、トナーの作製を行った。図９の構成では、吐出孔が配列された吐出面の短手方向の両側のスリットから気流を噴出することで、該気流は吐出ヘッドの湾曲部でコアンダ効果によって進行方向が曲げられ、液滴が吐出する方向と略直交する方向に第二の気流が形成された。第二の気流は対向する２方向から供給されているため、ぶつかり合って液滴が吐出する方向と同一方向の気流となった。
なお、気流形成部材と吐出ヘッドの壁面のスリット隙間は０．１ｍｍとし、スリット幅を７０ｍｍとし、湾曲部の半径は５ｍｍとし、吐出孔付近の壁面近傍の気流速度を３０［ｍ/ｓ］となるよう調整した。
その他は、実施例１と同様の構成でトナー成分液を吐出させ、トナー粒子の捕集を行った。
このトナーの粒径分布を実施例１と同様の操作で測定したところ、体積平均粒径（Ｄｖ）の平均は５．６［μｍ］、個数平均粒径（Ｄｎ）の平均は５．２［μｍ］であり、Ｄｖ／Ｄｎの平均は１．０８であった。
【００９９】
（実施例６）
実施例１に用いた微粒子製造装置１の気流形成手段２を図１０の構成とし、トナーの作製を行った。図１０の構成では、第一の気流と同一方向にスリットから第二の気流を形成させ、液滴が吐出した直後に液滴の進行方向を変えることで合着防止を行った。
なお、気流形成部材のスリット隙間は０．１ｍｍとし、スリット幅７０ｍｍとし、吐出孔付近の壁面近傍の気流速度を３０［ｍ/ｓ］となるよう調整した。
その他は、実施例１と同様の操作でトナー成分液を吐出させ、トナー粒子の捕集を行った。
このトナーの粒径分布を実施例１と同様の操作で測定したところ、体積平均粒径（Ｄｖ）の平均は５．６［μｍ］、個数平均粒径（Ｄｎ）の平均は５．３［μｍ］であり、Ｄｖ／Ｄｎの平均は１．０６であった。
【０１００】
（実施例７）
実施例１に用いた微粒子製造装置１の気流形成手段２を図１１の構成とし、トナーの作製を行った。図１１の構成では、スリットから湾曲部を介して気流を導入させコアンダ効果により第一の気流と同一方向に第二の気流を形成させた。これにより、液滴が吐出した
直後に液滴の進行方向を変えることで合着防止を行った。
なお、気流形成部材のスリット隙間は０．１ｍｍとし、スリット幅７０ｍｍとし、湾曲部の半径は５ｍｍとし、吐出孔付近の壁面近傍の気流速度を３０［ｍ/ｓ］となるよう調整した。
その他は、実施例１と同様の操作でトナー成分液を吐出させ、トナー粒子の捕集を行った。
このトナーの粒径分布を実施例１と同様の操作で測定したところ、体積平均粒径（Ｄｖ）の平均は５．５［μｍ］、個数平均粒径（Ｄｎ）の平均は５．３［μｍ］であり、Ｄｖ／Ｄｎの平均は１．０４であった。
【０１０１】
（比較例１）
比較例として、実施例１の構成のトナー製造装置において、気流形成手段２から第二の気流を発生させなかった以外は実施例１と同様の操作でトナー作製した。
得られたトナーを実施例１と同様の操作で測定したところ、体積平均粒径（Ｄｖ）の平均は６．２［μｍ］、個数平均粒径（Ｄｎ）の平均は５．４［μｍ］であり、Ｄｖ／Ｄｎの平均は１．１５であった。吐出した液滴が流体抵抗によって減速され、液滴同士が合着したため粒度分布が広くなったと考えられる。
【０１０２】
（比較例２）
比較例として、気流形成手段２を特開２００８−２８６９４７号公報に記載の気流路形成手段を設置し、液滴吐出方向の同方向の第一の気流を付与させ、液滴吐出方向が鉛直下方向となるように液滴吐出手段１１を設置し、それ以外は実施例１と同様の操作でトナーを製造した。得られたトナーを実施例１と同様の操作で測定したところ、体積平均粒径（Ｄｖ）の平均は６．６［μｍ］、個数平均粒径（Ｄｎ）の平均は５．４［μｍ］であり、Ｄｖ／Ｄｎの平均は１．２２であった。
本条件では吐出直後の液滴に気流が十分に付与されなかったため、液滴が合着し粒度分布が広くなったと考えられる。
以上の結果を表１にまとめた。
【０１０３】
【表１】
2014042906.tif 000003
【０１０４】
以上説明したように、本発明によれば、噴射造粒法での微粒子製造方法において、吐出直後の液滴に効果的に気流を与えることが可能で液滴の合着を防止し、粒度分布の狭い微粒子製造方法、微粒子製造装置、トナー製造方法、トナー製造装置を提供することができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１      トナー製造装置
２      液滴吐出手段
３      脱気装置
４      ポンプ
５      一時貯留容器
９      弾性板
１０    液柱共鳴液滴形成ユニット
１１    液柱共鳴液滴吐出手段
１３    原料収容容器
１４    トナー成分液
１６    液供給経路
１７    液共通供給路
１８    液柱共鳴液室
１９    トナー吐出孔
２０    振動発生手段
２１    液滴
４１    薄膜
４４    ノズル角度
６０    乾燥捕集ユニット
６１    チャンバー
６２    固化粒子捕集手段（トナー捕集手段）
６３    固化粒子貯留部（トナー貯留部）
６４    第一の気流導入口
６５    第一の気流排出口
１０１  第一の気流
１０２  第二の気流
１０３  気体噴射スリット
１０４  気体導入部
１０５  吐出ヘッド
１０６  湾曲部
Ｐ１    液圧力計
Ｐ２    チャンバー内圧力計
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０６】
【特許文献１】特開２００８−２９２９７６号公報
【特許文献２】特開２００８−２８６９４７号公報
【図１】
2014042906.tif 000004
【図３】
2014042906.tif 000005
【図４】
2014042906.tif 000006
【図５】
2014042906.tif 000007
【図６】
2014042906.tif 000008
【図２】
2014042906.tif 000009
【図７】
2014042906.tif 000010
【図８】
2014042906.tif 000011
【図９】
2014042906.tif 000012
【図１０】
2014042906.tif 000013
【図１１】
2014042906.tif 000014