(57)【要約】【課題】長時間の停止などに伴ってノズルの吐出口や内壁に形成される皮膜によるノズル詰まりを回避可能なノズルクリーニング方法、及び前記ノズルクリーニング方法により、簡易な構成でノズルのワイピングを行うことなくノズル詰まりを回避でき、高い撥水性能を維持することで、全てのノズルから良好に液滴を製造可能な液滴製造方法の提供。【解決手段】貯留手段に貯留された液体を吐出するための複数のノズルをクリーニングする方法であって、前記複数のノズルうち、前記液体に含まれる固形分からなる皮膜で吐出口が閉塞されたノズルに対し、該閉塞ノズルに隣接する未閉塞ノズルから液滴化させないように前記液体を吐出させて前記閉塞ノズルの吐出口に供給することで前記皮膜を溶解する溶解工程を含むクリーニング方法である。【選択図】図１９Ｃ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯留手段に貯留された液体を吐出するための複数のノズルをクリーニングする方法であって、
前記複数のノズルうち、前記液体に含まれる固形分からなる皮膜で吐出口が閉塞されたノズルに対し、該閉塞ノズルに隣接する未閉塞ノズルから液滴化させないように前記液体を吐出させて前記閉塞ノズルの吐出口に供給することで前記皮膜を溶解する溶解工程を含むことを特徴とするクリーニング方法。
【請求項２】
貯留手段の内圧を陽圧にして未閉塞ノズルから液滴化させないように液体を吐出させる請求項１に記載のノズルクリーニング方法。
【請求項３】
貯留手段の内圧が、液体供給タンク及び液体供給チューブからなる液体移送手段、液体排出タンク及び液体排出チューブからなる液体排出手段、及び前記液体排出チューブを開閉する開閉手段により陽圧にされ、
前記液体供給タンク内の液体の液面の高さを、複数のノズルの吐出口の高さより高い位置にし、
前記液体排出チューブの前記液体排出タンク側の端部の高さを、前記複数のノズルの吐出口の高さより低い位置にし、
前記開閉手段を閉じて前記貯留手段の内圧を陽圧にする請求項２に記載のノズルクリーニング方法。
【請求項４】
閉塞ノズルの吐出口に供給された液体を１秒間〜１分間保持して前記閉塞ノズルの吐出口の皮膜を溶解する請求項１から３のいずれかに記載のノズルクリーニング方法。
【請求項５】
２０ＫＨｚ〜１００ＫＨｚの周波数で貯留手段及び複数のノズルを振動させる振動工程を更に含む請求項１から４のいずれかに記載のノズルクリーニング方法。
【請求項６】
−１ＫＰａ〜−２０ＫＰａの圧力で貯留手段の内圧を陰圧にし、複数のノズルから空気と共に複数のノズルの吐出口に供給され皮膜を溶解した液体を吸引させ、該液体を回収する液体回収工程を更に含む請求項１から５のいずれかに記載のノズクリーニング方法。
【請求項７】
貯留手段の内圧が、液体移送手段、液体排出手段、及び開閉手段により陰圧にされ、
前記液体供給タンク内の液体の液面の高さを、複数のノズルの吐出口の高さと同じ位置にし、
前記液体排出チューブの前記液体排出タンク側の端部の高さを、前記複数のノズルの吐出口の高さより低い位置にし、
前記開閉手段を開いて前記貯留手段の内圧を陰圧にする請求項６に記載のノズルクリーニング方法。
【請求項８】
液体が捨て打ちされる捨て打ち工程を更に含む請求項１から７のいずれかに記載のノズルクリーニング方法。
【請求項９】
液体を貯留手段に貯留する貯留工程と、
前記貯留手段に貯留された液体を複数のノズルから吐出手段により吐出させ気相中で液滴を製造する液滴化工程と、
前記複数のノズルが、請求項１から８のいずれかに記載のノズルクリーニング方法によりクリーニングされるクリーニング工程と、
を少なくとも含むことを特徴とする液滴製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー製造装置などに用いる液滴製造方法及びノズルクリーニング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノズルを備えた液滴形成装置は、塗膜液を噴射するスプレー塗布装置、第１液及び第２液を気相中で衝突させて混合する重合装置、ポリマー等の液滴を噴射するディスプレイ成膜装置、インク滴を噴射するインクジェットプリンター、導電材含有液や絶縁材含有液を噴射することで形成する電極製造装置、樹脂溶液や着色剤などの混合液を噴射することで形成するトナー製造装置など多くの装置に用いられている。
【０００３】
このような液滴形成装置においては、（１）第１に閉塞せずに吐出し続けること、（２）第２にノズルメンテナンス時の捨て打ちに使用する液体は極力少なくしたいこと、（３）第３に構成を簡易にして低コストかつ省スペース化したいこと、この３つが共通して求められている。この目的を達成するための対策として、液体を一定時間強い力で吐出させる方法や、一定時間毎にワイピングする方法が広く実用化されている。
【０００４】
しかしながら、吐出が長期間停止した場合、液体に揮発性溶剤が使われている場合、液体中に固形分が含まれている場合などにおいては、ノズルの吐出口に液体が局所的に増粘し、液体による「皮膜」が形成されることが多い。この状態になると前述の定期的なワイピングだけでは閉塞したノズルを復活させることができない場合があり、問題である。
【０００５】
特に、トナー製造装置においては、長時間連続してトナーを生産する上では、ノズル詰まりのメンテナンスを簡易に短時間で行うことが望まれているが、トナー組成液には目詰まり防止剤などが含まれていないことが多く、ノズル詰まりが生じやすい点で問題である。
更に、トナーの製造においては、液滴形成後、これを固化する工程（造粒工程）が必須であるため、ノズル詰まりの解消方法の提供が強く望まれている。
【０００６】
このような「皮膜」による閉塞ノズルを復活させるために上記クリーニングを頻繁に行うと、液体を大量消費することになり、またノズル面に施してある撥水処理膜も削られて撥水効果が落ちてしまう副作用が発生する点で問題である。
【０００７】
そこで、一つ一つのノズル内部に超音波振動子を組み込んだ改善方法が提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、このような液滴形成方法は、ノズル内部の閉塞には有効であるものの、ノズル先端部に形成された「皮膜」に対して優れた効果を発揮できない上に、ノズル形成方法が複雑なため非常に高コストである点で問題である。
【０００８】
また、ノズルヘッド全体に洗浄液を満たした洗浄容器内に浸漬させる改善方法も提案されている（特許文献２及び３参照）。しかしながら、これらの液滴形成方法にあっては、装置全体が大型化してしまうこと、などの副作用があり、実用的ではない点で問題であった。
【０００９】
したがって、長時間の停止などに伴ってノズルの吐出口や内壁に形成される皮膜によるノズル詰まりを回避可能なノズルクリーニング方法、及び簡易な構成で、かつノズルのワイピングの頻度を少なくし、高い撥水性能を維持でき、良好に液滴を製造可能な液滴製造方法の提供が望まれているのが現状である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、長時間の停止などに伴ってノズルの吐出口や内壁に形成される皮膜によるノズル詰まりを回避可能なノズルクリーニング方法、及び前記ノズルクリーニング方法により、簡易な構成でノズルのワイピングを行うことなくノズル詰まりを回避でき、高い撥水性能を維持することで、全てのノズルから良好に液滴を製造可能な液滴製造方法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】
【００１１】
前記課題を解決するため本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、本発明のノズルクリーニング方法は、液体に含まれる固形分からなる皮膜で吐出口が閉塞された複数のノズルをクリーニングする方法であり、貯留手段に貯留された液体を未閉塞ノズルから液滴化させないように吐出させ、該吐出した液体が、隣接する閉塞ノズルに供給され、前記閉塞ノズルの吐出口に形成された皮膜を溶解できること、前記未閉塞ノズルから液滴化させないように液体を吐出させる方法としては、前記貯留手段の内圧を陽圧にすることで好適に行うことができること、また、前記貯留手段及び複数のノズルを液体とともに振動手段により振動することで、前記ノズルの内壁に形成された皮膜を剥離できること、更に前記貯留手段の内圧を陰圧にし、前記ノズルから空気とともに前記皮膜を溶解した液体を吸引させることで、前記閉塞ノズルの吐出口に供給された液体を回収でき、これを捨て打ち手段により捨て打ちすることで格段にノズルクリーニング時間を短縮でき、更にノズルクリーニング効果が向上すること知見した。
また、本発明の液滴製造方法は、前記ノズルクリーニング方法によりノズルがクリーニングされるため、簡易な構成でノズル詰まりを回避でき、高い撥水性能を維持することで、全てのノズルから効率よく液体を液滴化できることを知見した。
【００１２】
本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞  貯留手段に貯留された液体を吐出するための複数のノズルをクリーニングする方法であって、
前記複数のノズルうち、前記液体に含まれる固形分からなる皮膜で吐出口が閉塞されたノズルに対し、該閉塞ノズルに隣接する未閉塞ノズルから液滴化させないように前記液体を吐出させて前記閉塞ノズルの吐出口に供給することで前記皮膜を溶解する溶解工程を含むことを特徴とするクリーニング方法である。
前記ノズルクリーニング方法においては、前記溶解工程において、前記貯留手段に貯留された液体が、前記複数のノズルのうち、前記液体に含まれる固形分からなる皮膜で吐出口が閉塞されていない未閉塞ノズルより吐出される。前記未閉塞ノズルから吐出された液体は、前記未閉塞ノズルに隣接する前記皮膜で閉塞された閉塞ノズルの吐出口に供給され、前記閉塞ノズルの吐出口の皮膜が、前記供給された液体により溶解される。その結果、前記複数のノズルの吐出口がクリーニングされる。
＜２＞  貯留手段の内圧を陽圧にして未閉塞ノズルから液滴化させないように液体を吐出させる前記＜１＞に記載のノズルクリーニング方法である。
前記貯留手段において、内圧が陽圧にされると、前記貯留手段に貯留された液体が、前記未閉塞ノズルから液滴化することなく吐出する。
＜３＞  貯留手段の内圧が、液体供給タンク及び液体供給チューブからなる液体移送手段、液体排出タンク及び液体排出チューブからなる液体排出手段、及び前記液体排出チューブを開閉する開閉手段により陽圧にされ、
前記液体供給タンク内の液体の液面の高さを、複数のノズルの吐出口の高さより高い位置にし、
前記液体排出チューブの前記液体排出タンク側の端部の高さを、前記複数のノズルの吐出口の高さより低い位置にし、
前記開閉手段を閉じて前記貯留手段の内圧を陽圧にする前記＜２＞に記載のノズルクリーニング方法である。
前記ノズルクリーニング方法においては、前記液体は、前記液体供給タンクから前記液体供給チューブを通じて前記貯留手段に供給される。前記貯留手段に供給された液体は、前記液体排出チューブを通じて前記液体排出タンクに排出される。このとき、前記液体供給タンク内の液面の高さを、前記複数のノズルの吐出口の高さより高い位置にし、前記液体排出チューブの前記液体排出タンク側の端部の高さを、前記複数のノズルの吐出口の高さより低い位置にし、前記液体排出チューブを前記開閉手段で閉塞する。これにより、前記貯留手段の内圧は、陽圧にされる。その結果、前記貯留手段に貯留された液体が、前記未閉塞ノズルから液滴化することなく吐出する。
＜４＞  閉塞ノズルの吐出口に供給された液体を１秒間〜１分間保持して前記閉塞ノズルの吐出口の皮膜を溶解する前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載のノズルクリーニング方法である。
前記ノズルクリーニング方法においては、前記溶解工程において、前記未閉塞ノズルから吐出された液体が、前記閉塞ノズルの吐出口に供給され、１秒間〜１分間保持される。これにより、前記閉塞ノズルの吐出口に付着した皮膜が溶解される。
＜５＞  ２０ＫＨｚ〜１００ＫＨｚの周波数で貯留手段及び複数のノズルを振動させる振動工程を更に含む前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載のノズクリーニング方法である。
前記ノズルクリーニング方法においては、前記振動工程において２０ＫＨｚ〜１００ＫＨｚの周波数で、前記貯留手段及び前記複数のノズルが前記液体と共に振動される。これにより、前記複数のノズルの内壁に付着した皮膜が剥離される。
＜６＞  −１ＫＰａ〜−２０ＫＰａの圧力で貯留手段の内圧を陰圧にし、複数のノズルから空気と共に複数のノズルの吐出口に供給され皮膜を溶解した液体を吸引させ、該液体を回収する液体回収工程を更に含む前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載のノズルクリーニング方法である。
前記ノズルクリーニング方法においては、前記液体回収工程において、前記貯留手段の内圧が陰圧にされ、前記吐出手段から空気と共に前記複数のノズルの吐出口に供給され、皮膜を溶解した液体が吸引される。これにより、前記複数のノズルの吐出口に供給され、皮膜を溶解した液体が回収される。また、これと同時に、前記複数のノズルの内壁及び吐出口に付着した皮膜も剥離され、前記貯留手段の内部へ吸引される。
＜７＞  貯留手段の内圧が、液体移送手段、液体排出手段、及び開閉手段により陰圧にされ、
前記液体供給タンク内の液体の液面の高さを、複数のノズルの吐出口の高さと同じ位置にし、
前記液体排出チューブの前記液体排出タンク側の端部の高さを、前記複数のノズルの吐出口の高さより低い位置にし、
前記開閉手段を開いて前記貯留手段の内圧を陰圧にする前記＜６＞に記載のノズルクリーニング方法である。
前記ノズルクリーニング方法においては、前記液体は、前記液体供給タンクから前記液体供給チューブを通じて前記貯留手段に供給される。前記貯留手段に供給された液体は、前記液体排出チューブを通じて前記液体排出タンクに排出される。このとき、前記液体供給タンク内の液面の高さを、前記複数のノズルの吐出口の高さと同じ位置にし、前記液体排出チューブの前記液体排出タンク側の端部の高さを、前記複数のノズルの吐出口の高さより低い位置にする。この状態で、前記開閉手段を開く。これにより、前記貯留手段の内圧は、陰圧にされる。その結果、前記複数のノズルの吐出口に供給された液体が、前記貯留手段内に空気と共に吸引される。
＜８＞溶解工程と、液体回収工程とを繰り返す前記＜６＞から＜７＞のいずれかに記載のノズルクリーニング方法である。
＜９＞  液体が捨て打ちされる捨て打ち工程を更に含む前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載のノズルクリーニング方法である。
前記ノズルクリーニング方法においては、前記捨て打ち工程において、前記閉塞ノズルに供給された液体が捨て打ちされる。
＜１０＞  液体排出タンクに排出された皮膜を溶解した液体を、循環手段により液体供給タンクへ循環させる循環工程を更に含む前記＜６＞から＜９＞のいずれかに記載のノズルクリーニング方法である。
前記ノズルクリーニング方法においては、前記循環工程において、前記液体排出タンクに排出された前記皮膜を溶解した液体が、前記循環手段を通じて前記液体供給タンクへと戻され循環される。
＜１１＞  液体が、酢酸エチル、酢酸ブチル、及びトルエンの少なくともいずれかを含む前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載のノズルクリーニング方法である。
＜１２＞  液体を貯留手段に貯留する貯留工程と、
前記貯留手段に貯留された液体を複数のノズルから吐出手段により吐出させ気相中で液滴を製造する液滴化工程と、
前記複数のノズルが、前記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載のノズルクリーニング方法によりクリーニングされるクリーニング工程と、
を少なくとも含むことを特徴とする液滴製造方法である。
前記液滴製造方法においては、前記貯留工程において、前記液体が前記貯留手段に貯留される。前記貯留手段に貯留された液体は、前記液滴化工程において、前記複数のノズルから吐出手段により吐出され液滴が製造される。前記液滴化工程の後、前記複数のノズルに付着した皮膜は、前記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載のノズルクリーニング方法によりクリーニングされる。これにより、前記複数のノズルの閉塞が解消され、再び前記液滴化工程において液滴が製造される。
＜１３＞  液体を貯留する貯留手段と、
前記液体を吐出する複数のノズルと、
前記貯留手段に貯留された液体を前記複数のノズルから吐出させる吐出手段と、
を少なくとも有し、前記＜１２＞に記載の液滴製造方法により液滴を製造することを特徴とする液滴製造装置である。
前記液滴製造装置においては、前記貯留手段に前記液体が貯留される。前記貯留手段に貯留された液体は、前記複数のノズルから前記吐出手段により吐出される。このとき、前記＜１２＞に記載の液滴製造方法で液滴が製造される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、長時間の停止などに伴ってノズルの吐出口や内壁に形成される皮膜によるノズル詰まりを回避可能なノズルクリーニング方法、及び前記ノズルクリーニング方法により、簡易な構成でノズルのワイピングを行うことなくノズル詰まりを回避でき、高い撥水性能を維持することで、全てのノズルから良好に液滴を製造可能な液滴製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明のノズルクリーニング方法及び液滴製造方法を適用し得るトナー製造装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】図２は、図１のトナー製造装置の液滴噴射ユニットを示す拡大説明図である。
【図３】図３は、図２の下側から見た底面説明図である。
【図４】図４は、ステップ型のホーン型振動子の例を示す模式的説明図である。
【図５】図５は、エクスポネンシャル型のホーン型振動子の例を示す模式的説明図である。
【図６】図６は、コニカル型のホーン型振動子の例を示す模式的説明図である。
【図７】図７は、本発明のノズルクリーニング方法及び液滴製造方法を適用し得るトナー製造装置の液滴噴射ユニットの他の例を示す拡大説明図である。
【図８】図８は、本発明のノズルクリーニング方法及び液滴製造方法を適用し得るトナー製造装置の液滴噴射ユニットの更に他の例を示す拡大説明図である。
【図９】図９は、本発明のノズルクリーニング方法及び液滴製造方法を適用し得るトナー製造装置の液滴噴射ユニットの更にまた他の例を示す拡大説明図である。
【図１０】図１０は、図９の液滴噴射ユニットを複数個配置した例を示す説明図である。
【図１１】図１１は、本発明のノズルクリーニング方法及び液滴製造方法を適用し得るトナー製造装置の他の一例を示す概略構成図である。
【図１２】図１２は、図１１のトナーの製造装置の液滴噴射ユニットを示す拡大説明図である。
【図１３】図１３は、図１２を下側から見た底面説明図である。
【図１４】図１４は、液滴噴射ユニットの液滴化手段を示す拡大断面説明図である。
【図１５】図１５は、比較例の構成に係る液滴化手段の拡大断面説明図である。
【図１６】図１６は、本発明のノズルクリーニング方法及び液滴製造方法を適用し得るトナーの製造装置の具体的適用の説明に供する要部説明図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、本発明のノズルクリーニング方法及び液滴製造方法を適用し得る液滴製造装置の概略断面説明図の一例である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、本発明のノズルクリーニング方法及び液滴製造方法を適用し得る液滴製造装置の概略断面説明図の一例であり、図１７Ａを詳細に説明した組立図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、本発明のノズルクリーニング方法及び液滴製造方法において、ノズルへの液体の供給を説明した概略図の一例であり、液滴製造時の状態を示す図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、本発明のノズルクリーニング方法及び液滴製造方法において、ノズルへの液体の供給を説明した概略図の一例であり、ノズルクリーニング時の状態を示す図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、本発明のノズルクリーニング方法の説明図であり、吐出を中断した状態を示す図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、本発明のノズルクリーニング方法の説明図であり、貯留手段の内圧を陽圧にした状態を示す図である。
【図１９Ｃ】図１９Ｃは、本発明のノズルクリーニング方法の説明図であり、未閉塞ノズルから吐出した液体が隣接する閉塞ノズルの吐出口における皮膜を溶解する様子を示した図である。
【図２０Ａ】図２０Ａは、本発明のノズルクリーニング方法によりノズルのクリーニングを行う前のノズルの吐出口の皮膜の一例を示す図である。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、本発明のノズルクリーニング方法によるノズルクリーニング後のノズルの吐出口の一例を示す図である。
【図２１】図２１は、本発明のノズルクリーニング方法及び液滴製造方法における、液体排出タンクと、液体供給タンクとの循環を説明した概略図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（液滴製造方法及び液滴製造装置、並びにノズルクリーニング方法）
本発明の液滴製造方法は、貯留工程と、クリーニング工程と、液滴化工程と、を少なくとも含む。本発明の液滴製造方法は、後述する液滴製造装置により好適に実施することができる。前記クリーニング工程は、本発明のノズルクリーニング方法により行われる。
【００１６】
なお、本発明において、「液体に含まれる固形分からなる皮膜」とは、液滴製造時にノズルの吐出口に付着した液体が、ノズルの吐出口で乾燥することにより、若しくは長期間放置してノズルの吐出口で増粘することにより、ノズルの吐出口に形成された「皮膜」を意味する。前記皮膜は、目視により観察することができる。
また、本発明のノズルクリーニング方法は、ノズルの吐出口に形成された皮膜だけでなく、前記ノズルの内壁に固着した前記液体の固形分（以下、「凝集物」と称することがある。）もクリーニングすることができる。
【００１７】
本発明のノズルクリーニング方法及び液滴製造方法が好適に適用され得る液滴製造装置は、貯留手段と、複数のノズルと、吐出手段と、を少なくとも有し、更に必要に応じてその他の手段、例えば、液体移送手段、液体排出手段、開閉手段、循環手段などを有する。前記貯留手段、前記複数のノズル、前記吐出手段などは、ハウジングにより組み合わせて保持されていることが好ましい。
以下、本発明のノズルクリーニング方法及び液滴製造方法の説明を通じて、前記液滴製造装置の詳細についても明らかにする。
【００１８】
＜貯留工程＞
前記貯留工程は、液体を貯留する工程であり、貯留手段により好適に行うことができる。
【００１９】
−貯留手段−
前記貯留手段は、液体を貯留することが可能であれば、特に制限はなく、公知の貯留手段から適宜選択して用いることができるが、共通液室と、個別液室とからなることが好ましい。
【００２０】
前記共通液室は、後述する液体移送手段で移送された液体を収容する。前記個別液室は、前記共通液室に連通しており、隔壁により区画された複数の個別液室が平行に設けられていることが好ましい。
前記貯留手段は、前記共通液室を少なくとも２つ有し、一の共通液室は、後述する液体移送手段に接続し、他の共通液室は、後述する液体排出手段に接続されていることが好ましい。
【００２１】
前記個別液室の大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、縦の長さとしては、０．０５ｍｍ〜４．０ｍｍが好ましく、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍがより好ましい。横の長さとしては、０．０５ｍｍ〜４．０ｍｍが好ましく、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍがより好ましい。
【００２２】
前記個別液室に貯留される液量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．０００１ｍＬ〜１ｍＬが好ましく、０．０００１ｍＬ〜０．００５ｍＬがより好ましい。
【００２３】
−液体−
前記ノズルクリーニング方法及び液滴製造方法に用いられる液体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、塗膜液、樹脂溶液、インク、導電材含有液、絶縁材含有液、顔料などが挙げられる。
前記液体は、液体の用途及び種類にかかわらず、前記ノズルの吐出口の皮膜を溶解させる溶剤を有する。
【００２４】
−−溶剤−−
前記溶剤としては、皮膜を溶解することが可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、酢酸エチル、酢酸ブチル、及びトルエンの少なくともいずれかを含むことが好ましい。
これらの中でも、前記揮発性溶剤は、酢酸エチルが特に好ましい。
【００２５】
前記液体における前記溶剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、７０質量％〜９５質量％が好ましく、８０質量％〜９０質量％がより好ましい。前記溶剤の含有量が、７０質量％未満であると、前記ノズルの吐出口の皮膜を溶解することができないことがある。
【００２６】
前記溶剤の粘度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．２Ｐａ・ｓ〜１．５Ｐａ・ｓが好ましく、０．４Ｐａ・ｓ〜０．８Ｐａ・ｓがより好ましい。前記粘度が、０．２Ｐａ・ｓ未満であると、後述する溶解工程において、複数のノズルに液体が広がらずに滴下してしまうことがある。前記粘度が、１．５Ｐａ・ｓを超えると、ノズル詰まりが生じ易い、コストやエネルギーなど観点から液滴生産性が悪くなる、後述する溶解工程において隣接する閉塞ノズルへの液体の供給時間がかかりクリーニング効率が悪くなる、などの問題がある。
【００２７】
前記ノズルクリーニング方法及び液滴製造方法は、トナー製造装置に好適に利用可能であり、その場合、前記液体としては、トナー組成液が好ましい。
【００２８】
前記液体の組成としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、結着樹脂、着色剤、分散剤、揮発性溶剤を少なくとも有し、必要に応じて、更にその他の成分を含む。
【００２９】
−−結着樹脂−−
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、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、ポリエステル系樹脂、ポリオール系樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、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。これらは、１種単独で使用されてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、前記結着樹脂は、ポリエステル系樹脂が好ましい。
【００３０】
前記液体における前記結着樹脂の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、６質量％〜１０質量％が好ましい。
【００３１】
−−着色剤−−
前記着色剤としては、特に制限はなく、公知の染料及び顔料の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミウムレッド、カドミウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ピグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボンなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用されてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３２】
前記液体における前記着色剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．４質量％〜０．８質量％が好ましい。
【００３３】
−−分散剤−−
前記分散剤としては、特に制限はなく、従来公知の顔料分散液を調製するのに用いられる分散剤を使用できるが、前記結着樹脂との相溶性が高いことが好ましく、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。
【００３４】
前記液体における前記分散剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．４質量％〜０．８質量％が好ましい。
【００３５】
−−揮発性溶剤−−
前記揮発性溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記溶剤を好適に用いることができる。
【００３６】
＜液滴化工程＞
前記液滴化工程は、前記貯留手段に貯留された液体を複数のノズルから吐出させ気相中で液滴化する工程である。
前記液滴製造方法としては、液体の液滴は複数のノズルを有するノズルプレートを機械的に振動させることによって、該ノズルから液体が液滴化されることによって製造され、吐出手段により好適に行われる。
【００３７】
前記ノズルとしては、特に制限はなく、公知のノズルから適宜選択して用いることができる。
前記ノズルの吐出口の表面材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｎｉ、ＳＵＳ、Ｓｉなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用されてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、前記表面材質は、ＳＵＳが好ましい。
【００３８】
前記ノズルの吐出口の直径（内径）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５μｍ〜１００μｍが好ましく、８μｍ〜３０μｍがより好ましい。前記直径（内径）が、５μｍ未満であると、ノズルが閉塞することがあり、１００μｍを超えると、ノズルから液体が滲み出すことがある。
前記ノズルの長さとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００３９】
前記ノズルの内部形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、円柱形状、ホーン形状、円錘台形状などが挙げられる。
【００４０】
前記複数のノズルは、ノズルプレートの片面に設けられている。前記ノズルプレートは、前記貯留手段と前記ノズルとの間に設けられ、前記個別液室に対応して複数設けられていることが好ましい。
【００４１】
前記ノズルプレートの材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｎｉ、ＳＵＳ、Ｓｉ等の前記ノズルの吐出口と同様の材質などが挙げられる。
【００４２】
前記ノズルプレートは、前記ノズルが設けられた面（ノズル面）に撥インク性の表面処理を施した撥水層を有していてもよい。
前記撥インク層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂層；ＮｉとＰＴＦＥ（ポリテトラフロロエチレン）との共析膜等との金属／樹脂複合膜などが挙げられる。
【００４３】
前記ノズルプレートの大きさとしては、特に制限はなく、前記個別液室の大きさなどに応じて適宜選択することができる。
前記ノズルプレートの厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０μｍ〜１，０００μｍが好ましく、５０μｍ〜５００μｍがより好ましい。
【００４４】
前記ノズルプレートにおける、前記複数のノズルの間隔としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０μｍ〜１，０００μｍが好ましく、２０μｍ〜２００μｍがより好ましい。前記間隔が、１０μｍ未満であると、液体同士が合一してしまうことがある。一方、前記間隔が１，０００μｍを超えると、未閉塞ノズルから滲み出した液体が、隣接する閉塞ノズルの吐出口に供給されないことがある。
【００４５】
前記液滴製造装置における前記ノズルの数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、４個〜２，０００個が好ましく、１０個〜１００個がより好ましい。前記ノズルの数が、４個未満であると、全ノズルが閉塞してクリーニングできないことがある。
【００４６】
−液体移送手段−
前記液体移送手段は、前記貯留手段に液体を移送する手段であり、少なくとも液体供給タンク及び液体供給チューブを有する。
【００４７】
前記液滴製造方法において、液体を液滴化する場合、前記液体供給タンクの設置位置は、前記液体供給タンク内の液体の液面と、前記ノズルの吐出口（先端部）との距離Ｂが同じ高さになる位置（距離Ｂ＝０ｃｍ）であることが好ましい。
【００４８】
前記液体供給チューブの一端部は、前記液体供給タンク内の液体に浸るように配され、他端部は、前記貯留手段に接続される。これにより、前記液体供給タンク内の液体は、前記液体供給チューブにより、前記貯留手段に移送される。前記移送された液体は、前記貯留手段において、共通液室に収容され、次いで個別液室へと移送される。
前記液体移送手段により液体を移送する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポンプにより移送する方法などが挙げられる。
前記液体を移送する速度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００４９】
−液体排出手段−
前記貯留手段に貯留された液体は、更に前記液体排出手段で排出され、前記貯留手段内の液体が循環されることが好ましい。
前記液体排出手段は、前記貯留手段に貯留された液体を排出する手段であり、少なくとも液体排出タンク及び液体排出チューブを有する。
前記液体排出手段は、排出する液体が、前記ノズルの吐出口に戻らないよう、フィルターを有することが好ましい。
【００５０】
前記液滴製造方法において、前記液体排出チューブの一端部は前記貯留手段に接続し、他端部は前記液体排出タンクに接続されるが、前記他端部が、前記ノズルの吐出口（先端部）より低い位置に設置されることが好ましい。
また、前記液体排出タンクの設置位置も、前記液体排出チューブの前記液体排出タンク側の端部が、前記ノズルの吐出口（先端部）より低い位置に設置されることが好ましい。
【００５１】
前記液体排出タンクに接続される側の液体排出チューブの端部と、前記ノズルの吐出口（先端部）との距離Ａとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０ｃｍ〜３０ｃｍが好ましく、５ｃｍ〜１０ｃｍがより好ましい。
【００５２】
前記距離Ａの長さを調整する方法としては、例えば、液体排出手段の距離Ａの長さを調整する方法などが挙げられる。前記距離Ａの長さは、モータースライダーにてチューブ先端の位置を上下することにより調整することができる。
【００５３】
前記液滴製造方法において、前記貯留手段内の液体は、一時的に前記液体排出チューブから吸引され、前記液体排出タンクに移送される。
【００５４】
前記液体を吸引する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポンプにより吸引する方法などが挙げられる。
前記液体を排出する速度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００５５】
前記吸引を行う時間としては、前記液体排出チューブ内を液体で全て満たすことができれば、特に制限はなく、ポンプの種類などに応じて適宜選択することができるが、２秒間〜２０秒間が好ましく、５秒間〜１０秒間がより好ましい。
【００５６】
前記液体供給タンクから前記液体供給チューブを通じて、液体が前記貯留手段に移送され、前記貯留手段に貯留された液体は、ポンプなどにより一端前記液体排出チューブを通じて前記液体排出タンクへ排出さると、前記距離Ａによる水頭圧差により排出され続ける。これにより、前記貯留手段内の液体を一定量に保ちながら循環させることができる。
この状態で、前記液体に前記吐出手段により刺激を印加し、液滴化することが好ましい。
【００５７】
−吐出手段−
前記吐出手段としては、液体を気相中で液滴化することができれば、特に制限はなく、公知の圧電体等の吐出手段から適宜選択することができ、例えば、前記個別液室内の液体を加圧する圧力素子を用いて後述する振動伝播部を変形させて前記個別液室内容積を変化させて液体を吐出させるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電セラミックスなどが挙げられるが、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；水晶；ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３、ＫＮｂＯ３等の単結晶などが挙げられる。
前記圧電体は、電圧信号が付与されるように、駆動信号発生源に電気的に接続されており、この駆動信号発生源に通信手段を介して駆動信号を供給することができる。
【００５８】
前記吐出手段は、振動振幅の小さい節部に薄く形成したフランジと、ハウジングとを介して前記貯留手段上に設けられることが好ましい。
前記吐出手段と、前記貯留手段との距離Ｈは、前記フランジ及びハウジングにより適宜調整することができ、その距離Ｈとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０ｍｍ〜４ｍｍが好ましく、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍがより好ましい。
【００５９】
前記吐出手段としては、前記ノズルプレートに対して垂直方向に振動すれば、どのような配置でもよいが、好ましいものとしては、次の２通りの方式がある。
第１の方式としては、前記ノズルプレートに対して平行振動面を有し、垂直方向に縦振動する機械的縦振動手段を用いる方式である。
第２の方式としては、前記ノズルプレートの周囲に円環状に形成された円環状機械的振動手段を用いる方式である。
以下、各方式について説明する。
【００６０】
−−機械的振動手段−−
図１の模式的構成図を参照して、ホーン式の吐出手段を設けた液滴製造装置として、トナー製造装置の一例について説明する。
【００６１】
トナーの製造装置１は、液体１０（トナー組成液）を液滴化して放出する吐出手段としての液滴噴射ユニット２と、この液滴噴射ユニット２が上方に配置され、液滴噴射ユニット２から放出される液滴化された液体１０の液滴３１を固化してトナー粒子Ｔを形成する粒子化手段としての粒子形成部３と、粒子形成部３で形成されたトナー粒子Ｔを捕集するトナー捕集部４と、トナー捕集部４で捕集されたトナー粒子Ｔがチューブ５を介して移送され、移送されたトナー粒子Ｔを貯留するトナー貯留手段としてのトナー貯留部６と、液体１０を収容する液体供給タンク７と、この液体供給タンク７内から液滴噴射ユニット２に対して液体１０を送液する配管８と、稼動時などに液体１０を圧送供給するためのポンプ９とを備えている。
【００６２】
また、液体供給タンク７からの液体１０は、液滴噴射ユニット２による液滴化現象により自給的に液滴噴射ユニット２に供給されるが、装置稼働時等には上述したように補助的にポンプ９を用いて液供給を行う構成としている。
【００６３】
次に、液滴噴射ユニット２について図２及び図３に基づいて説明する。
図２は、同液滴噴射ユニット２の概略断面説明図、図３は、図２を下側から見た要部底面説明図である。
この液滴噴射ユニット２は、複数のノズル１１が形成されたノズルプレート１２と、このノズルプレート１２を振動させる振動手段１３と、ノズルプレート１２と振動手段１３との間に、液体１０を供給する貯留手段（液流路）１４を形成する流路部材１５とを備えている。
【００６４】
前記複数のノズル１１を有するノズルプレート１２は、前記振動手段１３の振動面１３ａに対して平行に設置されており、ノズルプレート１２の一部がハンダ又は液体１０に溶解しない樹脂結着材料によって流路部材１５に接合固定されており、振動手段１３の振動方向とは実質的に垂直な位置関係となる。前記振動手段１３の振動発生部２１の上下面に電圧信号が付与されるように、通信手段２４が設けられており、駆動信号発生源２３からの信号を機械的振動に変換することができる。電気信号を与える通信手段としては、表面を絶縁被覆されたリード線が適している。また、振動手段１３は後述する各種ホーン型振動子、ボルト締めランジュバン型振動子など、振動振幅の大きな素子を用いることが、効率的かつ安定なトナー生産には好適である。
【００６５】
振動手段１３は、振動を発生する振動発生部２１と、この振動発生部２１で発生した振動を増幅して伝播する振動伝搬部２２とで構成され、駆動回路（駆動信号発生源）２３から所要周波数の駆動電圧（駆動信号）が振動発生部２１の電極２１ａ、２１ｂ間に印加されることによって、振動発生部２１に振動が励起され、この振動が振動伝搬部２２で増幅され、ノズルプレート１２と平行に配置される振動面１３ａが周期的に振動し、この振動面１３ａの振動による周期的な圧力によってノズルプレート１２が所要周波数で振動する。
【００６６】
前記振動伝播部は、前記ノズルプレートに平行な振動面を有する。
前記振動伝播部における振動面の面積としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１ｍｍ２〜１００ｍｍ２が好ましく、１ｍｍ２〜２５ｍｍ２がより好ましい。
【００６７】
この振動手段１３としては、ノズルプレート１２に対して確実な縦振動を一定の周波数で与えることができるものであれば特に制限はなく、適宜選択して使用することができるが、ノズルプレート１２を振動させることから、振動発生部２１にはバイモルフ型のたわみ振動の励起される圧電体２１Ａが好ましい。圧電体２１Ａは、電気的エネルギーを機械的エネルギーに変換する機能を有する。具体的には、電圧を印加することにより、たわみ振動が励起され、ノズルプレート１２を振動させることが可能となる。
【００６８】
振動手段１３は、ノズル１１を有するノズルプレート１２に対して垂直方向の振動を与えるものであれば、どのような配置でもよいが、振動面１３ａとノズルプレート１２とは平行に配置される。
図示した例では振動発生部２１と振動伝搬部２２で構成される振動手段１３としてホーン型振動子を用いており、このホーン型振動子は、圧電素子などの振動発生部２１の振幅を振動伝搬部２２としてのホーン２２Ａで増幅することができるため、機械的振動を発生する振動発生部２１自体は小さな振動でよく、機械的負荷が軽減するために生産装置としての長寿命化につながる。
【００６９】
前記ホーン型振動子としては、公知の代表的なホーン形状でよく、例えば、図４に示すようなステップ型、図５に示すようなエクスポネンシャル型、図６に示すようなコニカル型などが挙げられる。これらのホーン型振動子は、ホーン２２Ａの面積の大きい面に圧電体２１Ａが配置され、圧電体２１Ａは縦振動を利用し、ホーン２２Ａの効率的な振動を誘起し、ホーン２２Ａに面積の小さい面を振動面１３ａとして、この振動面１３ａが最大振動面となるように設計されている。圧電体２１の上方と下方にはリード線２４が配置され、駆動回路２３より交流電圧信号を与える。これらホーン振動子の最大振動面は、１３ａとなるように形状を設計されるものである。
また、振動手段１３としては、特に高強度なボルト締めランジュバン型振動子９０を用いることもできる。このボルト締めランジュバン型振動子９０は圧電セラミックスが機械的に結合されており、高振幅励振時に破損することがない。
【００７０】
液体供給タンク７、振動手段１３、ノズルプレート１２の構成を、図２の概略図を用いて詳細に説明する。
液体１０を貯留する貯留手段１４には、液体供給チューブ１８が少なくとも１箇所設けられており、一部断面図に示されるように、流路を通じて貯留手段１４に液体を導入する。また、必要に応じて気泡排出チューブ１９を設けることも可能である。この流路部材１５に取り付けた図示しない支持部材によって液滴噴射ユニット２が粒子形成部３の天面部に設置保持されている。なお、ここでは、粒子形成部３の天面部に液滴噴射ユニット２を配置している例で説明しているが、粒子形成部３となる乾燥部側面壁又は底部に液滴噴射ユニット２を設置する構成とすることもできる。
【００７１】
機械的振動を発生する振動手段１３の大きさは、発振振動数の減少に伴い大きくなることが一般的であり、必要な周波数に応じて、適宜振動手段に直接穴あけ加工を施し貯留手段１４を設けることができる。また、貯留手段１４全体を効率的に振動させることも可能である。
この場合、振動面１３ａとは、前記複数のノズル１１を有するノズルプレート１２が貼り合わされた面と定義される。
【００７２】
このような構成の液滴噴射ユニット２の異なる例について、図７及び図８を参照して説明する。
図７に示す例は、振動手段８０（１３）として、振動発生部としての圧電体８１及び振動伝播部としてのホーン８２で構成されるホーン型振動子８０を用いて、ホーン８２の一部に貯留手段（流路）１４を形成したものである。この液滴噴射ユニット２は、ホーン型振動子８０のホーン８２に一体形成した固定部（フランジ部）８３によって粒子形成部３（乾燥手段）の壁面に固定されていることが好ましい、振動の損失を防ぐ観点から、図示しない弾性体を用いて固定してもよい。
【００７３】
図８に示す例は、振動手段９０（１３）として、振動発生部としての圧電体９１Ａ、９１Ｂ及びホーン９２Ａ、９２Ｂがボルトで機械的に強固に固定されて構成されるボルト締めランジュバン型振動子９０を用いて、ホーン９２Ａに貯留手段（流路）１４を形成したものである。周波数条件により、素子が大きくなる場合もあり、図示のように振動子の一部に流体導入又は排出路及び貯留手段１４を加工し、複数のノズルプレート１２を有する金属ノズルプレートを貼り付けることができる。
【００７４】
なお、図１では、液滴噴射ユニット２が１個だけ粒子形成部３に取付けられている例を示しているが、図１０に示すように複数個の液滴噴射ユニット２を粒子形成部３（乾燥塔）上部に並列に配置することが、生産性向上の観点から好ましく、その個数は１００個〜１，０００個の範囲であることが、制御性の観点から好ましい。
この場合、液滴噴射ユニット２の各貯留手段１４には液体供給チューブ１８を介して液体供給タンク７に通じ、液体１０が供給される構成とする。液体１０は、液滴化に伴って自給的に供給される構成とすることもできるし、また、装置稼働時等、補助的にポンプ９を用いて液供給を行う構成とすることもできる。
【００７５】
液滴噴射ユニットの他の例について図９を参照して説明する。なお、図９は同液滴噴射ユニットの模式的断面説明図である。
この液滴噴射ユニット２は、前述した例と同様に、ホーン型振動子として振動手段１３を用いて、この振動発生部１３の周囲を囲んで液体１０を供給する流路部材１５を配置し、振動発生部１３のホーン２２Ａにノズルプレート１２と対向する部分に貯留手段１４を形成している。更に、流路部材１５の周囲に所要の間隔を置いて気流３５を流す気流路３７を形成する気流路形成部材３６を配置している。なお、図示を簡略化するため、ノズルプレート１２のノズル１１は１個で示しているが、前述したように複数個設けられている。また、図１０に示すように、複数、例えば制御性の観点からは１００〜１，０００個の液滴噴射ユニット２を、粒子形成部３を構成する乾燥塔の上部に並べて配置する。これにより、より生産性の向上を図ることができる。
【００７６】
−−円環状機械的振動手段−−
図１１は図１に示す装置において液滴噴射ユニットをリング式のものに代えたものである。
リング式の液滴噴射ユニット２について図１２〜図１４を参照して説明する。なお、図１２は同液滴噴射ユニット２の断面説明図、図１３は図１２を下側から見た要部底面説明図、図１４は液滴化手段の概略断面説明図である。
この液滴噴射ユニット２は、液体１０を液滴化して放出させる液滴化手段１６と、この液滴化手段１６に液体１０を供給する貯留手段１４を形成した流路部材１５とを備えている。
【００７７】
液滴化手段１６は、複数のノズル１１が形成されたノズルプレート１２と、このノズルプレート１２を振動させる円環状の振動発生部（電気機械変換手段）１７とで構成されている。ここで、ノズルプレート１２は、最外周部（図１４の斜線を施して示す領域）をハンダ又は液体１０に溶解しない樹脂結着材料によって流路部材１５に接合固定している。振動発生部１７は、このノズルプレート１２の変形可能領域１６Ａ（流路部材１５に固定されていない領域）内の周囲に配されている。この振動発生部１７にはリード線２５、２６を通じて駆動信号発生源２３から所要周波数の駆動電圧（駆動信号）が印加されることで、例えば撓み振動を発生する。
【００７８】
液滴化手段１６は、貯留手段１４に臨む複数のノズル１１を有するノズルプレート１２の変形可能領域１６Ａ内の周囲に円環状の振動発生部１７が配されていることによって、例えば、図１５に示す比較例構成のように振動発生部１７がノズルプレート１２の周囲を保持している構成に比べて、相対的にノズルプレート１２の変位量が大きくなり、この大きな変位量が得られる比較的大面積（直径１ｍｍ以上）の領域に複数のノズル１１を配置することができ、これら複数のノズル１１より一度に多くの液滴３１を安定的に形成して放出することができるようになる。
【００７９】
図１１では、液滴噴射ユニット２が１個配置されている例で図示しているが、好ましくは、図１６に示すように、複数、例えば制御性の観点からは、１００個〜１，０００個（図１６では４個のみ図示）の液滴噴射ユニット２を、粒子形成部３の天面部３Ａに並べて配置し、各液滴噴射ユニット２には配管８Ａを液体供給タンク７に通じさせて液体１０を供給するようにする。これによって、一度により多くの液滴を放出させることができて、生産効率の向上を図ることができる。
【００８０】
このようにして製造された液滴から溶剤を除去することによりトナーを製造することができる。
液滴から溶剤を除去する方法としては、加熱した乾燥窒素などの気体中に液滴を放出し行われる。必要であれば、更に流動床乾燥や真空乾燥といった二次乾燥が行われる。
【００８１】
＜クリーニング工程＞
前記クリーニング工程は、前記複数のノズルに付着した皮膜をクリーニングする工程であり、本発明のノズルクリーニング方法により行われる。
本発明のノズルクリーニング方法は、溶解工程を少なくとも含み、更に必要に応じてその他の工程、例えば、振動工程、液体回収工程、捨て打ち工程、循環工程など含む。
【００８２】
＜＜溶解工程＞＞
前記溶解工程は、複数のノズルの吐出口に付着した皮膜を溶解する工程である。
前記溶解工程は、前記液滴製造方法及び前記液滴製造装置における、前記貯留手段と、前記吐出手段と、前記液体移送手段と、前記液体排出手段と、開閉手段とにより好適に行われる。
前記開閉手段は、前記液体排出チューブを開閉する手段である。
【００８３】
前記ノズルクリーニング方法において、前記貯留手段に貯留された液体は、前記複数のノズルのうち、皮膜が形成されていない未閉塞ノズルから液滴化させないように吐出される。
なお、前記ノズルクリーニング方法において、「液体が液滴化されないように吐出する」とは、液体が前記未閉塞ノズルから滲み出すことをいう。
前記未閉塞ノズルから液体が滲み出すと、該液体は、液滴化することなく、前記未閉塞ノズルに隣接する閉塞ノズルの吐出口に少なくとも広がる。これにより、前記液体が供給された閉塞ノズルの吐出口の皮膜は、前記液体により溶解される。
【００８４】
前記未閉塞ノズルから液体を滲み出させる方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記ノズルの外側を陰圧にして該ノズルの吐出口を外側から吸引する方法、前記貯留手段の内圧を陽圧にする方法などが挙げられる。これらの中でも、前記液体を滲み出させる方法としては、前記貯留手段の内圧を陽圧にする方法が好ましい。
前記陽圧にする方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記液体移送手段、前記液体排出手段、及び前記開閉手段により好適に行うことができる。
【００８５】
前記閉塞ノズルの吐出口に供給された液体は、皮膜を効率よく溶解する観点から、液体が閉塞ノズルの吐出口に広がった状態のまま放置することが好ましく、その放置時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１秒間〜３０秒間が好ましく、１秒間〜１０秒間がより好ましく、２秒間〜５秒間が更に好ましい。前記放置時間が、１秒間未満であると、皮膜を十分に溶解できないことがあり、３０秒間を超えると液体が乾燥・固化してしまい全ノズルが閉塞してしまうことがある。
【００８６】
前記溶解工程において、前記液体移送手段における前記液体供給タンクの設置位置は、前記液体供給タンク内の液体の液面が、前記ノズルの吐出口（先端部）より高いことが好ましい。
【００８７】
前記液体供給タンク内の液体の液面と、前記ノズルの吐出口（先端部）との距離Ｂとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０ｃｍ超え１０ｃｍ以下が好ましく、０ｃｍ超え３ｃｍ以下がより好ましい。距離Ｂが、０ｃｍ以下であると、前記貯留手段を陽圧にすることができないことがあり、１０ｃｍを超えるとノズルから液が漏れてしまうことがある。
【００８８】
前記液体供給タンクの設置位置を変える手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エアシリンダー、モータースライダーなどが挙げられる。
【００８９】
前記溶解工程において、前記液体排出手段における距離Ａとしては、前記液体排出チューブの前記液体排出タンク側の端部が、前記ノズルの吐出口（先端部）より低い位置であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００９０】
前記ノズルクリーニング方法においては、前記液滴化工程における前記液体移送手段及び前記液体排出手段による前記貯留手段内の液体の循環は、前記液体排出チューブ内が液体で全て満たされた後、位置Ｃで前記開閉手段により閉塞されることにより、その循環が停止される。このとき、前記貯留手段内に陽圧が生じ、前記未閉塞ノズルから液体が滲み出す。
前記陽圧は、前記距離Ａと、前記距離Ｂと、前記位置Ｃでの閉塞による流体抵抗との関係により定めることができる。
【００９１】
前記位置Ｃとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記液体排出チューブの径が太く、前記液体排出チューブの先端が激しく振動する可能性がある場合は、前記位置Ｃより液体排出タンク側の液体排出チューブ内の液体が落下してしまうことがあるため、極力排出タンク側端部に近い方が好ましい。
【００９２】
前記開閉手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、クリップ、電磁弁などが挙げられる。
【００９３】
前記溶解工程では、ノズルの吐出口に付着した皮膜が液体に含まれる溶剤により自然に溶解されるため、前記皮膜が複数のノズルに再付着する副作用もなく、クリーニング時間を短縮することができる点で有利である。
【００９４】
＜＜振動工程＞＞
前記振動工程は、前記貯留手段及び前記複数のノズルを振動させる工程であり、前記吐出手段が好適に用いられる。
【００９５】
前記振動工程は、前記溶解工程において、前記複数のノズルの吐出口に液体が広がった状態で行われることが好ましい。これにより、液体と共に前記複数のノズルが振動され、前記複数のノズルの内壁に固着した凝集物を剥離することができる。
【００９６】
前記振動発生部における振動の周波数は、液体を液滴化させないようにするために、前記液滴化工程における周波数よりも弱くすることが好ましい。
前記周波数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚが好ましく、２０ｋＨｚ〜５０ｋＨｚがより好ましい。前記周波数が、１０ｋＨｚ未満であると、振動が弱く、前記ノズルの内壁の凝集物を剥離できないことがある。
【００９７】
前記振動面の大きさは、一般的な液滴製造装置に用いられるノズルの振動面の大きさと比較して非常に大きいものであるが、本発明の液滴製造方法及びノズルクリーニング方法に用いられる前記振動伝播部は、広い振動面に対して振動を均一に伝播させることができる。
【００９８】
前記振動工程においては、前記ノズルの内壁に固着した凝集物を剥離すことができる。前記剥離した凝集物は、前記液体排出手段により排出でき、クリーニング性が向上する点で好ましい。また、後述する捨て打ち工程を併用することにより、液体と共に前記剥離された凝集物を放出することもできる。
【００９９】
＜＜液体回収工程＞＞
前記液体回収工程は、前記貯留手段の内圧を陰圧にし、複数のノズルから空気と共に前記複数のノズルに供給され皮膜を溶解した液体を吸引させ、該液体を回収する工程である。
前記液体回収工程は、前記液体移送手段、前記液体排出手段、及び前記開閉手段により好適に行われる。
【０１００】
前記皮膜を溶解した液体を回収する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記液体移送手段を前記液滴化工程と同様の状態、即ち前記距離Ｂ＝０ｃｍにし、前記液体排出手段を前記液体排出チューブの前記液体排出タンク側の端部を、前記ノズルの吐出口（先端部）より低い位置（距離Ａ）にし、前記位置Ｃにおける閉塞手段による閉塞を解除する方法が好ましい。
【０１０１】
このような状態で、前記液滴化工程と同様にして液体を前記距離Ａによる水頭圧差で継続的に排出し続けると、前記貯留手段内には陰圧が生じ、前記複数のノズルに供給された皮膜を溶解した液体を前記貯留手段内に回収することができる。このとき、陰圧の大きさを調整し、強い陰圧で吸引することで、ノズルの内壁や吐出口に付着した皮膜を剥離することもでき、クリーニング性が向上する点で好ましい。また、皮膜を溶解した液体を回収した後、前記貯留手段の内圧を弱い陰圧に保持することで、ノズルから液体が滲み出すことを防ぐこともできる点で好ましい。
【０１０２】
皮膜を溶解した液体を回収し、またノズルの内壁及び吐出口に付着した皮膜を剥離する場合、前記陰圧としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、−１ＫＰａ〜−２０ＫＰａが好ましく、−２ＫＰａ〜−５ＫＰａがより好ましい。前記圧力が−１ＫＰａ未満であると、空気が十分吸引されず、ノズルの内壁及び吐出口に付着した凝集物を剥離すことができないことがあり、−２０ＫＰａを超えると、一気に大量の気泡が流入してしまい、陰圧状態への回復が困難になることがある。
【０１０３】
また、皮膜を溶解した液体がノズルから滲み出すことを防ぐ目的で前記貯留手段の内圧を陰圧に維持する場合、その陰圧としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【０１０４】
前記所望の陰圧に調整する方法としては、例えば、液体排出手段の距離Ａの長さを調整する方法などが挙げられる。前記距離Ａの長さは、モータースライダーにてチューブ先端の位置を上下することにより調整することができる。
【０１０５】
前記液体回収工程は、前記複数のノズルに供給された皮膜を溶解した液体を前記貯留手段内に回収するだけでなく、前記貯留手段を陰圧にし、前記複数のノズルから空気と共に前記皮膜を溶解した液体を吸引することで、前記ノズルの内壁に固着した凝集物や、ノズルの吐出口の皮膜を剥離することもできる。
【０１０６】
前記貯留手段に回収された液体は、前記貯留手段に回収された後、前記液体排出手段である液体排出チューブを通じて前記液体排出タンクに排出される。これにより、クリーニング性を向上させることができる点で有利である。
また、後述する捨て打ち工程を併用することにより、液体と共に前記剥離された凝集物を放出することもできる。
【０１０７】
前記溶解工程と、前記液体回収工程とは、繰り返して行うことが、クリーニング性を向上させる点で好ましい。
前記溶解工程と、前記液体回収工程とを繰り返す間隔としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３秒間〜１０秒間が好ましい。
前記溶解工程と、前記液体回収工程とを繰り返す回数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
また、この繰り返しに前記振動工程を併用することで、更にクリーニング効率を向上させることができる。
【０１０８】
＜＜捨て打ち工程＞＞
前記捨て打ち工程は、複数のノズルに供給された液体を捨て打ちする工程であり、前記吐出手段が好適に用いられる。
前記捨て打ち工程は、前記溶解工程、前記振動工程、及び液体回収工程のいずれかの工程の後に行われることが好ましい。
【０１０９】
前記捨て打ち工程においては、前記溶解工程において皮膜を溶解した液体、前記振動工程で剥離された凝集物、及び前記液体回収工程で前記貯留手段内に吸引された皮膜を溶解した液体や凝集物を、液体と共に排出できる。これにより、クリーニング性が向上できる点で有利である。
【０１１０】
＜＜循環工程＞＞
前記循環工程は、前記液体回収工程において、前記液体排出タンクに排出された液体を、前記液体移送手段である液体供給タンクへ循環させる工程であり、循環手段が好適に用いられる。
【０１１１】
前記循環手段としては、少なくとも循環チューブと、ポンプとを有する。
前記循環チューブの一端部は、前記液体排出タンクに配され、他端部は、前記液体供給タンクに配される。
【０１１２】
前記液体排出タンクにおける、前記循環チューブの接続位置としては、特に制限はなく、前記液体排出タンクの大きさなどに応じて適宜選択することができる。
前記排出タンク内の液体が、前記液体排出タンクと前記循環チューブとの接続位置に達したとき、前記ポンプにより液体が吸引され、前記液体供給タンクへと循環される。これにより、前記液体排出タンク内の液体は、一定のレベルに保持され、オーバーフローを防ぐことができる。
【０１１３】
また、前記液体排出タンクにセンサを設け、該センサにより前記液体排出タンクにおける液体の液面を検出し、液面が所定のレベルより上がった場合のみポンプを駆動して、液面を一定レベルに保持するようにしてもよい。
【０１１４】
前記液体排出タンク内の液体には、前記振動工程や前記液体回収工程で剥離された凝集物が混在していることがあるため、前記循環チューブは、濾過手段を有していることが好ましい。
前記濾過手段としては、特に制限はなく、フィルター等の公知の濾過手段から適宜選択することができる。
【０１１５】
＜用途＞
本発明のノズルクリーニング方法は、長時間の停止などに伴ってノズルの吐出口に形成される皮膜を溶解して除去することが可能であり、更にノズルの内壁に固着した凝集物によるノズルの閉塞も解消することができ、本発明の液滴製造方法に好適に用いることができる。
【０１１６】
本発明の液滴製造方法は、本発明のノズルクリーニング方法によりノズルがクリーニングされることから、ノズルのワイピングを行うことなくノズル詰まりを回避でき、高い撥水性能を維持することが可能であり、全てのノズルから好適に液滴を製造させることができるため、液滴製造装置に好適に利用可能である。
【０１１７】
前記液滴製造装置は、本発明の液滴製造方法により液滴が製造されることから、簡易な構成でノズル詰まりを解消することができ、装置全体を小型軽量化することができ、装置価格を安価にすることができるため、塗膜液を噴射するスプレー塗布装置、第１液及び第２液を気相中で衝突させて混合する重合装置、ポリマー等の液滴を噴射するディスプレイ成膜装置、インク滴を噴射するインクジェットプリンター、導電部材や絶縁部材を噴射することで製造する電極製造装置、樹脂や着色剤などの混合液を噴射することで製造するトナー製造装置などに好適に用いることができる。
特に、トナー製造装置においては、液滴製造後、これを固化する工程（造粒工程）を行った後、ノズルの吐出口にトナー組成液の固化による皮膜が形成され、またノズルの内部にトナー組成液の固化による粘度上昇に伴う前記液体の固形分が形成された場合であっても、効率よくノズルをクリーニングすることができるため、メンテナンスを簡易に短時間で行うことができ、長時間連続してトナーを生産できる点で好ましい。
【実施例】
【０１１８】
以下に本発明の実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【０１１９】
本実施例においては、ノズルの吐出口までトナー組成液（液体１０）を導いた状態で３日間放置した液滴製造装置を用いた。該液滴製造装置の複数のノズルにおいては、図２０Ａに示すように、液体１０が乾燥して固化した皮膜が形成されたノズル、及び液体１０が増粘して形成された凝集物が内壁に固着したノズルが認められた。
【０１２０】
＜液滴製造装置の構成＞
図１７Ａはノズルクリーニング方法及び液滴製造方法を有する液滴製造装置の概略断面説明図であり、図１７Ｂは図１７Ａをより詳細に説明するための組立図である。
【０１２１】
この液滴製造装置は、貯留手段１４と、ノズル１１と、ノズルプレート１２と、振動手段１３と、液体供給チューブ１８と、液体排出チューブ４３と、フランジ部８３とが、図示しないハウジングにより保持されている。
【０１２２】
貯留手段１４は、共通液室１４ａ及び個別液室１４ｂを有する。個別液室１４ｂの最大容量は０．０００１ｍＬである。
ノズル１１の直径（内径）は１０μｍであり、ノズル１１は、ノズルプレート１２に２００μｍピッチで複数設けられている。
振動手段１３は、振動発生部２１（積層ピエゾアクチュエーター（ＰＺＴ））及び振動伝搬部２２を有する。振動発生部２１は駆動信号発生源２３に通信手段２４を介して接続される。振動伝搬部２２の振動面の大きさは、縦１０ｍｍ×横６５ｍｍである。
振動手段１３は、ノズルプレート１２に対して平行な振動面１３ａを有し、ノズルプレート１２に対して、貯留手段１４、ノズル１１、及びノズルプレート１２を垂直な方向Ｖに振動させる。
また、振動手段１３と貯留手段１４との距離Ｈは、振動振幅の小さい節部に薄く形成したフランジ部８３及びハウジングを介して適切な距離に調節されており、距離Ｈとしては、０．４ｍｍである。
【０１２３】
＜液体＞
液体１０は、下記方法により調製したトナー組成液を用いた。
【０１２４】
−着色剤分散液の調製−
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株式会社製）を使用した。得られた一次分散液を、ダイノーミル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。
【０１２５】
−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、更にダイノーミルを用いて強力なせん断力により細かく分散し、最大径が２μｍ以下となるよう調整した。
【０１２６】
−トナー組成液の調製−
次に、結着樹脂としての樹脂、上記着色剤分散液及び上記ワックス分散液を添加した下記組成からなるトナー組成液を調製した。
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。なお、この分散液の電気伝導度は、１．８×１０−７Ｓ／ｍであった。
【０１２７】
（実施例１）
図１８Ａは、液滴製造方法の液滴化工程における、ノズル１１への液体１０の供給を説明した概略図の一例である。
【０１２８】
液体供給チューブ１８の一端部は、液体供給タンク７に収容した液体１０に浸るように設置し、他端部は、貯留手段１４における共通液室１４ａに接続した。
液体排出チューブ４３の一端部は、貯留手段１４における共通液室１４ａに接続し、他端部４３Ａは液体排出タンク４４に接続した。
液体供給タンク７に収容した液体１０の液面４５と、ノズル吐出口１１Ａとを同じ高さ（０ｃｍ）に設置し、更に、液体排出タンクに接続される側の液体排出チューブの端部４３Ａと、ノズル吐出口１１Ａとの距離Ａを１５ｃｍに設定した。即ち、液体排出チューブの端部４３Ａを、ノズル吐出口１１Ａより１５ｃｍ低い位置に設置した。
【０１２９】
液体供給タンク７に収容した液体１０は、図示しないポンプにより液体供給タンク７から液体供給チューブ１８を通じて６ｍＬ／秒間の速度で、貯留手段１４における共通液室１４ａに移送し、次いで貯留手段１４における個別液室１４ｂに移送した。個別液室１４ｂに移送した液体１０は、図示しないポンプにより液体排出チューブ４３を通じて３ｍＬ／秒間の速度で液体排出タンク４４に移送した。
なお、液体排出チューブ４３で液体１０を吸引するためのポンプは、１０秒間駆動し、液体排出チューブ４３が液体１０で満たされた段階で停止し、その後は、距離Ａ（１５ｃｍ）による水頭圧差によって、液体１０は継続的に排出した。このとき、貯留手段１４には−１．３ＫＰａの陰圧が生じ、ノズル吐出口１１Ａから液体１０が滲み出すことはなかった。この状態を、図１９Ａに模式的に示した。なお、図１９Ａは、ノズルプレート１２に設置されたノズル１１を拡大した図である。１９Ａにおいて、３つのノズル１１のうち、両端のノズル１１が皮膜４６で閉塞されている。
【０１３０】
図１８Ｂは、液滴製造方法のノズルクリーニング工程（ノズルクリーニング方法）における、ノズル１１への液体１０の供給を説明した概略図の一例である。
【０１３１】
ノズルクリーニング工程においては、液体供給タンク７に収容された液体１０の液面４５と、ノズル吐出口１１Ａとの距離Ｂを６ｃｍに設定した。即ち、液体供給タンク７の液体１０の液面４５をノズル吐出口１１Ａより６ｃｍ高い位置に設置した。
また、液体排出チューブ４３を位置Ｃにおいて開閉手段（クリップ）４２で閉塞し、貯留手段１４における共通液室１４ａから液体排出チューブ４３を通じて液体排出タンク４４に移送する循環を停止した。このとき、貯留手段１４には０．５ＫＰａの陽圧が生じ、この状態を４秒間保持したところ、皮膜４６が形成されていない未閉塞のノズル１１から液体１０が吐出した。この状態を、図１９Ｂに模式的に示した。なお、図１９Ｂは、ノズルプレート１２に設置されたノズル１１を拡大した図である。図１９Ｂにおいて、３つのノズル１１のうち、中央のノズル１１には皮膜４６が形成されていないため、液体１０が吐出した。両端のノズル１１は皮膜４６が形成されて閉塞しているため、液体１０は吐出しなかった。
【０１３２】
未閉塞のノズル１１から液体１０が吐出した状態で更に４秒間保持すると、吐出した液体１０は、滴下することなく、隣接する閉塞したノズル吐出口１１Ａに薄く広がり、皮膜４６が溶解され、良好なノズルクリーニング効果が得られた（溶解工程）。また、クリーニング時間も短縮することができた。複数のノズル１１に液体１０が広がった状態を、図１９Ｃに模式的に示した。なお、図１９Ｃは、ノズルプレート１２に設置された複数のノズル１１の一部を拡大した図である。
【０１３３】
前記溶解工程によりノズル吐出口１１Ａの皮膜４６が溶解された後、距離Ｂを０ｃｍとして図１８Ａに示す液体供給タンク７の液体１０の液面４５と、ノズル吐出口１１Ａとを同じ高さにし、更に位置Ｃにおける開閉手段（クリップ）４２を解除し、距離Ａ（１５ｃｍ）による水頭圧差によって、液体１０を継続的に排出することで、貯留手段１４の内圧を陰圧にした。これにより、ノズル吐出口１１Ａに溜まった皮膜を溶解した液体１０を回収した（液体回収工程）。
【０１３４】
このときのノズル吐出口１１Ａの様子を図２０Ｂに示した。図２０Ａと比較すると、ノズル吐出口１１Ａにおける皮膜が除去されていた。
【０１３５】
この状態で、駆動信号発生源２３を駆動し、通信手段２４を介して振動手段１３を２０Ｖで印加し、振動伝搬部２２を通じて、貯留手段１４及びノズル１１を振動方向Ｖに大きく振動させ、溶解工程で吐出しノズル吐出口１１Ａに広がった液体１０を捨て打ちした（捨て打ち工程）。これにより、更に良好なノズルクリーニング効果を得ることができた。
【０１３６】
図２１は、前記ノズルクリーニング方法及び前記液滴製造方法における、液体排出タンク４４と、液体供給タンク７との循環を説明した概略図である。
【０１３７】
前記液滴製造装置において、液体排出タンク４４と、液体供給タンク７とを、循環チューブ４７で接続した。循環チューブ４７の一端部は、液体排出タンク４４に接続し、他端部は、液体供給タンク７に接続した。
液体排出タンク４４に収容された液体１０が、液体排出タンク４４と循環チューブ４７との接続位置に達したとき、ポンプ４８により液体１０が吸引され、フィルター４９（濾過手段）を通過し、液体供給タンク７へと循環された（循環工程）。これにより、液体排出タンク４４に収容された液体１０は、一定のレベルに保持され、オーバーフローすることはなかった。
【０１３８】
（実施例２）
実施例１において、液体１０がノズル吐出口１１Ａに広がった状態（図１９Ｃ）で、駆動信号発生源２３を駆動し、通信手段２４を介して振動発生部２１を１０Ｖで印加し、振動伝播部２３を通じて、貯留手段１４及びノズル１１を振動方向Ｖに細かく振動させた（振動工程）。これにより、ノズル１１内壁の凝集物を剥離することができた。
【０１３９】
次いで、実施例１と同様の方法でノズル吐出口１１Ａに広がった液体１０を回収する液体回収工程を経た後、振動発生部２１を２０Ｖで印加し、貯留手段１４及びノズル１１を振動方向Ｖに大きく振動し、ノズル吐出口１１Ａに広がった液体１０を捨て打ちした。これにより、実施例１と比較して、更に良好なノズルクリーニング効果を得ることができ、ノズルクリーニング時間を短縮することができた。
【０１４０】
（実施例３）
実施例２における液体回収工程において、液体排出タンクに接続される側の液体排出チューブの端部４３Ａと、ノズル吐出口１１Ａとの距離Ａを３０ｃｍに設定した。次いで、実施例１と同様の方法で液体排出チューブ４３から液体１０を吸引し、距離Ａ（３０ｃｍ）による水頭圧差によって、液体１０を継続的に排出した。これにより、貯留手段１４には−２．６ＫＰａの陰圧が生じ、ノズル１１から空気と共にノズル吐出口１１Ａに広がった液体１０が強力に吸引された。このとき、ノズル吐出口１１Ａに形成された皮膜及びノズル１１内壁に固着した凝集物が、空気と共に貯留手段１４内に吸引された。
【０１４１】
次いで、実施例１と同様の方法で捨て打ちした。これにより、実施例１及び実施例２と比較して、更に良好なノズルクリーニング効果を得ることができ、ノズルクリーニング時間を短縮できた。
【産業上の利用可能性】
【０１４２】
本発明のノズルクリーニング方法は、長時間の停止などに伴ってノズルの吐出口に形成される皮膜を溶解して除去することが可能であり、更にノズルの内壁に固着した凝集物によるノズルの閉塞も解消することができ、本発明の液滴製造方法に好適に用いることができる。
本発明の液滴製造方法は、本発明のノズルクリーニング方法によりノズルがクリーニングされることから、ノズルのワイピングを行うことなくノズル詰まりを回避でき、高い撥水性能を維持することが可能であり、全てのノズルから好適に液滴を製造させることができるため、液滴製造装置に好適に利用可能である。
前記液滴製造装置は、本発明の液滴製造方法により液滴が製造されることから、簡易な構成でノズル詰まりを解消することができ、装置全体を小型軽量化することができ、装置価格を安価にすることができるため、塗膜液を噴射するスプレー塗布装置、第１液及び第２液を気相中で衝突させて混合する重合装置、ポリマー等の液滴を噴射するディスプレイ成膜装置、インク滴を噴射するインクジェットプリンター、導電部材や絶縁部材を噴射することで製造する電極製造装置、樹脂や着色剤などの混合液を噴射することで製造するトナー製造装置などに好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１４３】
１      トナーの製造装置
２      液滴噴射ユニット
３      粒子形成部（溶媒除去部）
３Ａ    天面部
４      トナー捕集部
５      チューブ
６      トナー貯留部
７      液体供給タンク
８      配管
８Ａ    配管
９      ポンプ
１０      液体
１１      ノズル
１１Ａ    ノズル吐出口
１２      ノズルプレート
１３      振動手段
１３ａ    振動面
１４      貯留手段
１４ａ    共通液室
１４ｂ    個別液室
１５      流路部材
１６      液滴化手段
１６Ａ    変形可能領域
１７      振動発生部（電気機械変換手段）
１８      液供給チューブ
１９      気泡排出チューブ
２１      振動発生部
２１Ａ    圧電体
２１ａ    電極
２１ｂ    電極
２２      振動伝搬部
２２Ａ    ホーン
２３      駆動回路（駆動信号発生源）
２４      通信手段
２５      リード線
２６      リード線
３１      液滴
３５      気流
３６      気流路形成部材
３７      気流路
４２      開閉手段（クリップ）
４３      液体排出チューブ
４３Ａ    液体排出チューブの端部（液体排出タンク側）
４４      液体排出タンク
４５      液面
４６      皮膜
４７      循環チューブ
４８      ポンプ
４９      フィルター
８０      ホーン型振動子
８１      圧電体
８２      ホーン
８３      固定部（フランジ部）
９０      ランジュバン型振動子
９１Ａ    圧電体
９１Ｂ    圧電体
９２Ａ    ホーン
９２Ｂ    ホーン
Ｔ      トナー粒子
Ｈ      振動手段１３と貯留手段１４との距離
Ａ      液体排出チューブの端部（液体排出タンク側）４３Ａとノズル吐出口１１Ａとの距離
Ｂ      液面４５とノズル吐出口１１Ａとの距離
Ｃ      液体排出チューブ４３の開閉位置
Ｖ      振動方向
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４４】
【特許文献１】特開２００３−１４５７８２号公報
【特許文献２】徳開２００７−９０５８４号公報
【特許文献３】特開２００７−９０５８４号公報
【図１】
2011092841.tif 000003
【図２】
2011092841.tif 000004
【図３】
2011092841.tif 000005
【図４】
2011092841.tif 000006
【図５】
2011092841.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2011092841.tif 000011
【図１０】
2011092841.tif 000012
【図１１】
2011092841.tif 000013
【図１２】
2011092841.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１】
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