(57)【要約】【課題】液滴を安定して吐出することが可能な液滴吐出装置を提供すること。【解決手段】液を液滴として吐出する吐出手段を有する液滴吐出装置であって、前記吐出手段は複数の液吐出孔を有し、前記複数の液吐出孔の間に、前記液吐出孔から滲み出してくる吐出液をトラップする滲み出し液トラップ手段を設けたことを特徴とする液滴吐出装置。液吐出孔から滲み出した液２６は搬送気流１０１によって風下側に運ばれるが、液吐出孔間に設けられている滲み出し液トラップ手段（例えば突起状物２５、窪み、多孔質材料）によって他の吐出孔に到達する前にトラップして吐出孔の閉塞を防止する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液を液滴として吐出する吐出手段を有する液滴吐出装置であって、
前記吐出手段は複数の液吐出孔を有し、
前記複数の液吐出孔の間に、前記液吐出孔から滲み出してくる吐出液をトラップする滲み出し液トラップ手段を設けたことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記液滴を搬送する気流を付与する気流形成手段を有することを特徴とする請求項１記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記滲み出し液トラップ手段が、前記気流が流れる方向に並んでいる液吐出孔と液吐出孔との間に設けられていることを特徴とする請求項２記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記滲み出し液トラップ手段が吐出孔群と吐出孔群との間に設けら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液滴吐出装置。
【請求項５】
前記吐出孔群の各々が吐出孔の少なくとも一つの列からなることを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
前記滲み出し液トラップ手段が突起状物であり、該突起状物によって前記吐出孔から滲み出した液をトラップすることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液吐出装置。
【請求項７】
前記突起状物の高さが１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項６に記載の液吐出装置。
【請求項８】
気流の上流側端部にある液吐出孔の気流上流側に突起状物を設けたことを特徴とする請求項６または７に記載の液吐出装置。
【請求項９】
前記滲み出し液トラップ手段が窪みであり、該窪みによって前記吐出孔から滲み出した液をトラップすることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液吐出装置。
【請求項１０】
前記滲み出し液トラップ手段が多孔質材料であり、該多孔質材料によって前記吐出孔から滲み出した液をトラップすることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液吐出装置。
【請求項１１】
粒子成分液を液滴として吐出する液滴吐出手段と、
前記液滴を固化して粒子を形成する液滴固化手段と、
を有する粒子の製造装置であって、
前記液滴吐出手段が請求項１〜１０のいずれかに記載の液滴吐出装置であることを特徴とする粒子の製造装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の粒子の製造装置を用いて粒子を製造することを特徴とする粒子の製造方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の粒子製造装置を用いてトナーを製造することを特徴とするトナーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液を液滴として吐出する吐出手段を有する液滴吐出装置並びにこの液滴吐出装置を用いた粒子の製造装置、粒子の製造方法およびトナーの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
均一性が要求される微粒子としては、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粒子が得られ易い、粒径分布がシャープである、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粒子とを分離し、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、微粒子を含有する組成液が供給される液柱共鳴液室の一部には、組成液を吐出するための吐出孔が開孔されている。液柱共鳴液室には組成液に振動を付与する振動発生手段が設けられている。そして、共鳴条件に合うような高い周波数を付与すると、液柱共鳴液室内に液柱共鳴による定在波が形成される。そして、液柱共鳴による定在波によって液柱共鳴液室内に圧力分布が形成される。液柱共鳴液室内に発生する液柱共鳴による定在波には、腹と呼ばれる高い圧力が発生する圧力分布の領域がある。上記吐出孔をこの腹に相当する圧力分布の領域に設けることにより、吐出孔近傍の組成液に高い圧力が加わって組成液が連続的に吐出される。その後、液滴化したトナー液滴を固化することによってトナー粒子が製造される。このように、連続的なトナー液滴の吐出が実現でき、極めて高い生産性が期待できる。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１のトナー製造方法によれば、吐出された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液滴と先に吐出された液滴の間隔が徐々に狭くなり、ついには合一する。合一した液滴は体積が増加し、更に液滴の粘性による空気抵抗を受け減速し、後続の液滴が次々と合一し易くなる。そして、合一した液滴と合一しなかった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粒子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、液滴の吐出方向に対して略直交する搬送気流を付与することで液滴の飛翔軌道を強制的に曲げ、合一を防止する方法が記載されている。
しかしながら、生産量を得るため搬送気流方向に複数の液柱共鳴室を並べた場合、風上に位置した液柱共鳴室の吐出孔から吐出不良などにより滲み出しが発生した場合、風下に位置する吐出孔に滲み出した液が流れて吐出を停止させるという課題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、液滴を安定して吐出することが可能な液滴吐出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は以下の（１）に記載する通りの液滴吐出装置である。
（１）液を液滴として吐出する吐出手段を有する液滴吐出装置であって、
前記吐出手段は複数の液吐出孔を有し、
前記複数の液吐出孔の間に、前記液吐出孔から滲み出してくる吐出液をトラップする滲み出し液トラップ手段を設けたことを特徴とする液滴吐出装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の液滴吐出装置によれば、液滴を安定して吐出することが可能となり、また、この液滴吐出装置を使用することで高い生産性で粒子を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】トナー製造装置の概略図である。
【図２】液柱共鳴液滴ユニットの構成を示す断面図である。
【図３】吐出孔の断面図である。
【図４】吐出孔から滲み出しによる吐出孔閉塞の様子を示す説明図である。
【図５】滲み出し液トラップ手段として突起状物を用いた例を示す説明図である。
【図６】図５に示した例における例を説明する図である。
【図７】滲み出し液トラップ手段として窪みを用いた例を示す図である。
【図８】滲み出し液トラップ手段として多孔質材料を用いた例を示す図である。
【図９】膜振動タイプ吐出手段を用い、滲み出し液トラップ手段として突起状物を用いた例を示す説明図である。
【図１０】レイリータイプ吐出手段を用い、滲み出し液トラップ手段として突起状物を用いた例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
本発明の液滴吐出装置を以下説明するが、以下では、粒子を製造するための前工程としての液滴吐出装置を用いる場合を例に挙げて説明する。
また、本発明においては滲み出し液トラップ手段は吐出孔と吐出孔との間に設けても良く、吐出孔群と吐出孔群との間に設けても良い。
また、粒子としてトナー粒子を製造する場合においては、後述するように、液滴吐出ユニットは、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複数の液滴吐出孔を有する液滴吐出ヘッドが少なくとも１つ以上配置されている。この場合、個々の吐出孔と吐出孔との間にトラップ手段を設けることは微細加工を必要とし、コストがかかる。そこで、トナー粒子を製造する際に使用する液滴吐出装置においては、複数の吐出孔を有する液滴吐出ヘッド（吐出孔群）と液滴吐出ヘッド（吐出孔群）との間に滲み出し液トラップ手段を設けることが好ましい。
【００１３】
本発明では粒子を形成する成分を含んだ液を「粒子成分液」という。粒子成分液は吐出手段より吐出されるものであり、吐出させる条件下で液体であればよい。本発明で吐出手段より吐出される粒子成分液は、得ようとしている粒子の成分が溶解又は分散された状態のものであってもよく、溶媒を含まず粒子成分が溶融している状態のものであってもよい。
そして、以下ではトナー粒子を形成する成分を含んだ液を「トナー成分液」という。
以下では、本発明の液滴吐出装置の適用例を粒子としてトナーを製造する場合を例にとって説明する。
【００１４】
（トナー製造装置の全体構成）
図１は本発明に係るトナー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。
本発明を適用したトナー製造装置は、主に液体供給ユニット、液滴吐出ユニット、乾燥捕集ユニット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液滴を形成し、乾燥捕集ユニットは吐出された液滴を乾燥固化させる。トナー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。
【００１５】
（液体供給ユニット）
本実施形態の液体供給ユニットは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を供給するトナー成分液流路７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を供給するトナー成分液流路７’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１０にトナー成分液１４を供給するトナー成分液流路７”および廃液タンク３０によって構成されている。
【００１６】
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、送液経路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（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２２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。吐出ユニットには、上述の供給経路の他に排出経路と廃液タンク３０が設置されていて、吐出ユニットから不要なトナー成分液を排出し回収する際に用いられる。なお、廃液タンク３０には、トナー成分液の逆流を防止する開閉弁を有していて、不要なトナー成分液の排出時以外は開閉弁が閉じているためトナー成分液が逆流することはない。
【００１７】
脱気装置３は、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、トナー成分液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。
【００１８】
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１０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１０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。
廃液流路３１にはＰ１、乾燥捕集ユニットにはＰ２の圧力測定器が設けられており、液滴吐出手段２への送液圧力および、乾燥捕集手段６０内の圧力は圧力計Ｐ１、Ｐ２によって管理される。
液滴吐出ユニットにかかる圧力ｐ１と、乾燥捕集ユニットの圧力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が吐出孔１９から滲み出す恐れがあり、ｐ１＜ｐ２の関係である場合には液滴吐出手段２に気体が入り、吐出が停止する恐れがある。
なお、本発明において「滲み出し」とは吐出液が吐出孔から液滴として噴霧されることなく吐出孔から液体として外部に流れ出て吐出孔及び吐出孔の周囲に滞留する現象をいい、「滲み出し液」とは吐出孔及び吐出孔の周囲に滞留する吐出液をいう。
【００１９】
（液滴吐出ユニット）
液滴吐出ユニット１０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、必要に応じて合一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、液柱共鳴吐出手段（液柱共鳴タイプ吐出手段ともいう）等が挙げられる。
【００２０】
膜振動タイプの液滴吐出手段は例えば、特許第５０５５１５４号公報に記載されている。レイリー分裂タイプの液滴吐出手段は例えば、特許第４６４７５０６号公報に記載されている。液振動タイプの液滴吐出手段は例えば、特許第５３１５９２０号公報に記載されている。
また液柱共鳴吐出手段は例えば特開２０１１‐２１２６６８号公報に記載されている。
液柱共鳴吐出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。液柱共鳴吐出手段を用いる方法は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という特徴がある。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。
【００２１】
（液柱共鳴タイプ吐出手段）
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は、吐出孔によって外部と連通し、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と、該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ための複数配列された液滴化手段とからなる。
【００２２】
液柱共鳴タイプ吐出手段は、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成分液の液滴２１を吐出する吐出孔１９と、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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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、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。
【００２７】
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９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。
【００２８】
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］以上であることにより液滴が小さくなり過ぎることを防止して適度な大きさの液滴を形成することができる。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にも、吐出孔１９において閉塞を発生させることがなく、生産性を高めることができる。また、４０［μｍ］以下であることにより、液滴の直径が大きくなりすぎることを防止できる。これにより、トナー成分液を大幅に希釈しなくても乾燥固化させて、所望のトナー粒子径３〜６μｍを得ることができる。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、このため、希釈に用いる有機溶媒の量を少なくでき、一定量のトナーを得るために必要な乾燥エネルギーを減らすことができる。
【００２９】
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。
【００３０】
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３に吐出孔１９の取りうる断面形状を示す。
【００３１】
（ａ）は吐出孔１９の接液面から吐出孔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の接液面から吐出孔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）と同様の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６０〜９０°が好ましい。６０°未満では液に圧力がかかりにくく、さらに薄膜４１の加工もし難いため好ましくない。
（ｃ）は（ｂ）においてノズル角度２４が９０°である場合に相当する。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°以上は孔１２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、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。
【００３３】
（合一防止手段）
次に合一防止手段について説明する。
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（以下この現象を合一と呼ぶ）。このような液滴の合一が発生すると、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、液滴の合一は望ましくない。
しかしながら、合一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、結果として合一してしまう。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一しいてしまう。
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、合一を防止する必要がある。
合一防止手段としては、液滴吐出付近での搬送気流の導入や、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。
【００３４】
以下に搬送気流を用いた合一防止手段について説明する。
液滴吐出手段によって吐出された液滴を搬送気流に乗せることにより、液滴同士が接近することを防止し合一確率を飛躍的に低減させることができる。
合一防止のための気流としては、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任意の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。
このうち、吐出直後の液滴の飛翔方向を変えることができることから液滴の吐出方向に対して任意の角度をつける方法が好ましく、液滴吐出方向に対して略直行の気流を与えることが合一防止の点で好ましい。
【００３５】
搬送気流によって合一防止を行う際に図４に示すように吐出ユニット内の液圧や気流の変動によって、吐出孔からトナー成分液が滲み出すことがある。このような滲み出し液２６が風上側の吐出孔から発生した場合、滲み出し液が搬送気流によって他の吐出孔に運ばれ吐出孔をふさいでしまう場合がある。このように一度塞がれた吐出孔は吐出が回復することがないため生産性を低下させる要因になる。
【００３６】
このような問題に対しては、図５（a）に示すように吐出孔と吐出孔との間に突起状物２５を設けることで滲み出し液２６によって他の吐出孔が閉塞するのを防止することができる。
すなわち、滲み出した液は搬送気流によって風下側に運ばれるが突起状物によって図５(ｂ)に示されているように滲み出し液２６は他の吐出孔に到達する前にトラップされるため閉塞を防止することができる。
なお、搬送気流の上流側の吐出孔の上流側にも突起状物２５’を設けることが好ましい。      
【００３７】
その理由を図６に基づいて説明する。
図６（ａ）は突起状物２５のみを設けた場合を示す図であり、図６（ｂ）は突起状物２５と突起状物２５’とを設けた場合を示す図である。
図６（ａ）に示したものにおいては、吐出孔から吐出された液滴２１が気流１０１によってその吐出方向と直交する方向に加速される。このため、気流が乱れて液滴が突起状物に当たりやすくなり、突起状物に当たった液滴が有効利用されず無駄になる。
これに対して図６（ｂ）に示したものにおいては吐出された液滴は吐出方向に少し進んだところで気流１０１に当たって気流方向に加速される。このため液滴が突起に当たる確率が低減されて液滴が有効に利用される。
【００３８】
突起状物の高さは気流や吐出状態にもよるが１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが望ましい。１ｍｍより小さいと滲み出した液をトラップすることが難しく、５ｍｍより大きいと風下側に吐出直後に気流が付与されないため吐出された液滴が流体抵抗により減速して合一しやすくなり粒子の均一性が損なわれる。
【００３９】
滲み出し液トラップ手段は前記の突起状物に限られず、滲み出し液をトラップできるものであればよい。
例えば、吐出孔の間の基材に窪み（溝、凹部）を設けて滲み出し液が溜まるようにしてもよく、吐出孔の間にスポンジ等の液吸収性の多孔質材料を配置しても良い。
多孔質材料としてはセルローススポンジやＰＶＡスポンジなどを用いることができる。
【００４０】
図７は吐出孔の間の基材に窪み４０を設けた例を示す図である。気流方向の上流側で吐出孔から滲み出した液は下流側の吐出孔に達する前に窪み４０でトラップされる。
図８は図７に示したものにおいて、窪み４０に多孔質材料５０を収容した例を示す図である。
気流方向の上流側で吐出孔から滲み出した液は下流側の吐出孔に達する前に窪み４０内に設けた多孔質材料でトラップされる。
【００４１】
液滴吐出装置を長時間運転した場合には滲み出し液トラップ手段が滲み出し液を十分にとラップすることができなくなり、ノズル閉塞などで生産性の低下や液滴品質の低下の原因となる。このため適宜の時間間隔で液吐出装置の運転を休止して、滲み出し液をトラップした滲み出し液トラップ手段をクリーニングする。
【００４２】
図９は液滴吐出手段として膜振動タイプ吐出手段を用いた例を示すものである。図９（ａ）に示すように、吐出孔と吐出孔との間に突起状物２５を設けることで滲み出し液２６によって他の吐出孔が閉塞するのを防止することができる。すなわち、滲み出した液は搬送気流によって風下側に運ばれるが突起状物によって図９(ｂ)に示されているように滲み出し液２６は他の吐出孔に到達する前にトラップされるため閉塞を防止することができる。
【００４３】
図１０は液滴吐出手段としてレイリータイプ吐出手段吐出手段を用いた例を示すものである。図１０（ａ）に示すように、吐出孔と吐出孔との間に突起状物２５を設けることで滲み出し液２６によって他の吐出孔が閉塞するのを防止することができる。すなわち、滲み出した液は搬送気流によって風下側に運ばれるが突起状物によって図１０(ｂ)に示されているように滲み出し液２６は他の吐出孔に到達する前にトラップされるため閉塞を防止することができる。
【００４４】
（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ユニット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。
乾燥捕集ユニットは、チャンバ、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搬送気流１０１が形成されている。搬送気流１０１は搬送気流導入口６４から導入され搬送気流排出口６５から排出される。この搬送気流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成分が揮発することで乾燥が進行し、液滴は液体から固体粒子に変化する。
【００４５】
なお、吐出した液滴を固化させる手段としては、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を固体状態にできるものであ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、搬送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、搬送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、粒子の揮発成分が完全に揮発していなくとも、粒子を回収後に別工程で追加乾燥させることができる。
固化したトナー粒子は、固化粒子捕集手段（トナー捕集部）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６２は公知の粉体捕集手段、例えばサイクロン、バックフィルター等によって気中から回収することができる。
【００４６】
（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。
【００４７】
（トナー）
次に、本発明の微粒子の製造装置により製造されるトナーについて説明する。
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。
【００４８】
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。
【００４９】
〔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。
【００５０】
結着樹脂の性状としては溶媒に溶解することが望まく、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。
【００５１】
〔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。
【００５２】
〔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。
【００５３】
［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。
【００５４】
〔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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
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。
【００５７】
〔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。
【００５８】
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［℃］未満では耐ブロッキング性が低下することがあり、１４０［℃］を超えると耐オフセット効果が発現しにくくなることがある。
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。
【００５９】
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。
【００６０】
〔その他の添加剤〕
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
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。
【００６３】
このような添加剤（外添剤）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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
本発明は下記の（１）のトナーに係るものであるが、次の（２）〜（１３）をも実施の形態として含む。
（１）液を液滴として吐出する吐出手段を有する液滴吐出装置であって、前記吐出手段は複数の液吐出孔を有し、前記複数の吐出孔の間に滲み出し液トラップ手段を設けたことを特徴とする液滴吐出装置。
（２）前記液滴を搬送する気流を付与する気流形成手段を有することを特徴とする（１）記載の液滴吐出装置。
（３）前記滲み出し液トラップ手段が前記気流が流れる方向に並んでいる液吐出孔と液吐出孔との間に設けられていることを特徴とする（２）記載の液滴吐出装置。
（２）記載の液滴吐出装置。
（４）前記滲み出し液トラップ手段が吐出孔群と吐出孔群との間に設けられていることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の液滴吐出装置。
（５）前記吐出孔群の各々が吐出孔の少なくとも一つの列からなることを特徴とする（４）に記載の液滴吐出装置。
（６）前記滲み出し液トラップ手段が突起状物であり、該突起状物によって前記吐出孔から滲み出した液をトラップすることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の液吐出装置。
（７）前記突起状物の高さが１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることを特徴とする（６）に記載の液吐出装置。
（８）気流の上流側端部にある液吐出孔の気流上流側に突起状物を設けたことを特徴とする（６）または（７）に記載の液吐出装置。
（９）前記滲み出し液トラップ手段が窪みであり、該窪みによって前記吐出孔から滲み出した液をトラップすることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の液吐出装置。
（１０）前記滲み出し液トラップ手段が多孔質材料であり、該多孔質材料によって前記吐出孔から滲み出した液をトラップすることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の液吐出装置。
（１１）粒子成分液を液滴として吐出する液滴吐出手段と、
前記液滴を固化して粒子を形成する液滴固化手段と、
を有する粒子の製造装置であって、
前記液滴吐出手段が（１）〜（１０）のいずれかに記載の液滴吐出装置であることを特徴とする粒子の製造装置。
（１２）（１１）に記載の粒子の製造装置を用いて粒子を製造することを特徴とする粒子の製造方法。
（１３）（１１）に記載の粒子製造装置を用いてトナーを製造することを特徴とするトナーの製造方法。
【実施例】
【００６７】
（実施例１）
以下、本発明の実施例を説明する。なお、本発明は、ここに例示される実施例及び比較例に限定されるものではない。なお、実施例中の部は質量部を表わす。
まず、本実施例で用いたトナー成分液（溶解乃至分散液）の製造方法について記す。
【００６８】
−着色剤分散液の調製−
先ず、以下のようにして着色剤としての、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部、顔料分散剤３部を、酢酸エチル８０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て［着色剤分散液］を得た。
【００６９】
−ワックス分散液の調製−
次に以下のようにしてワックス分散液を調整した。
カルナバワックス１８部、ワックス分散剤２部を、酢酸エチル８０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て［ワックス分散液」を得た。
【００７０】
−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部、前記着色剤分散液３０部、ワックス分散液３０部を、酢酸エチル８４０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、均一に分散させて［トナー成分液］を得た。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。
【００７１】
−トナー製造装置−
次に、トナーの製造を用いた図１に示されるトナー製造装置１の構成について記述する。
（液滴吐出ユニット）
液滴吐出手段としては、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吐出孔を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３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。
また、液滴吐出手段としては前記の第一から第四の吐出孔１９を有する液室（チャンネル）が、長手方向に３２０個配置された吐出列が平行に約１０ｍｍ間隔をあけて２列配置された液滴吐出装置（吐出ヘッド）を用いた。
【００７２】
（滲み出し液トラップ手段）
吐出列間の中央および搬送気流の上流側の吐出列の手前５ｍｍのところに高さ３ｍｍの長方形断面の突起状物を設けた。
【００７３】
（乾燥捕集ユニット）
トナーの乾燥捕集部のチャンバ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。上部には液滴吐出装置が設置されている。下端部にはトナー捕集部である固化粒子捕集手段６２としてサイクロン捕集機が設置しされている。搬送気流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］の位置に液吐出ユニット１０を水平方向に設置した。このときの液滴吐出方向と搬送気流の方向とは直交する関係にある。このときの搬送気流速度は２０［ｍ／ｓ］となるように調整した。
【００７４】
上記のトナー製造装置１を用いて、吐出ヘッドから前記［トナー成分液］を吐出させ、チャンバ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た。
本実施例における吐出安定性及びトナーを以下に示す評価方法を用いて評価した。
その結果、６０分後の吐出率は８５％であった。また、捕集したトナーの粒度分布は１．１３であった。
【００７５】
＜吐出安定性評価＞
本実施例では吐出安定性の評価として、液滴吐出時の画像をＣＣＤカメラで撮影し、吐出しているチャンネルを数える方法で評価を行った。全体のチャンネル数Ａ、画像から算出した実際に吐出しているチャンネル数をＢとし、吐出率をＢ／Ａとして算出した。吐出安定性の評価としては６０分間吐出時の吐出率を下記の評価基準に従って評価した。
＜吐出安定性評価基準＞
◎：９０％以上
○：８０％以上９０％未満
△：７０％以上８０％未満
×：７０％未満
【００７６】
＜粒度分布評価＞
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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１．００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。
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以下が望ましく、より高精細な画像を得るためにはＤｖ／Ｄｎ＝１．１０以下である。
【００８１】
捕集されたトナーの粒度分布（体積平均粒径／個数平均粒径）は、下記の評価基準に従って評価した。
＜粒度分布評価基準＞
◎：１．００以上１．１０未満
○：１．１０以上１．１５未満
△：１．１５以上１．２０未満
×：１．２０以上
【００８２】
（実施例２）
吐出列間のおよび吐出列の手前の突起高さを５ｍｍにした以外は実施例１と同様の構成でトナー粒子を製造し、トナー粒子を得た。このときの６０分後の吐出率は９０％であった。また、捕集したトナーの粒度分布は１．１７であった。
吐出直後の液滴の合一が若干発生していると考えられる。
【００８３】
（実施例３）
吐出列間のおよび吐出列の手前の突起高さを１ｍｍにした以外実施例１と同様の構成でトナー粒子を製造し、トナー粒子を得た。このときの６０分後の吐出率は７６％であった。また、捕集したトナーの粒度分布は１．１２であった。
吐出後に吐出面を観察した結果、滲み出した一部が風下側の吐出列に達していた。
【００８４】
（実施例４）
次にトラップ手段の別例として、図７に示されるような、実施例１で用いた液滴吐出装置の吐出列間の中央に幅２ｍｍ、深さ５ｍｍの溝を設けた。滲み出した吐出液が溝にトラップされる構造とした。
それ以外は、実施例１と同様にトナー粒子の製造を行い、トナー粒子を得た。
このときの６０分後の吐出率は８１％であった。また、捕集したトナーの粒度分布は１．１１であった。吐出後に吐出面を観察した結果、滲み出した液の大部分は溝部にトラップされていることを確認した。
【００８５】
（実施例５）
次にトラップ手段の別形態として、図８に示されるような実施例４と同様に吐出列間の中央に幅２ｍｍ、深さ５ｍｍの溝を設け、さらに溝に溝部と同形状の多孔質材料を挿入し滲み出した吐出液を吸収する構造とした。多孔質材としてはポリウレタン製のスポンジ材料（ブリジストン社  エバーライトＳＦ  ＨＲ−５０）を用いた。
このときの６０分後の吐出率は９０％であった。また、捕集したトナーの粒度分布は１．１０であった。吐出後に吐出面を観察した結果、滲み出した液は溝部にほぼトラップされており、風下側の吐出列に達しているのは確認できなかった。
【００８６】
（実施例６）
次に液滴吐出手段の別形態として、図９に示す膜振動タイプ吐出手段を用い液滴の吐出を行いトナーの捕集を行った。膜振動タイプ吐出手段については、特許５０５５１５４号公報の記載をもとに薄膜の外径８．０ｍｍで厚さ２０μｍのニッケル板に、真円形状の直径１０μｍの吐出孔（ノズル）１５を、電鋳法による加工で作製した。 
吐出孔は各吐出孔間の距離が１００μｍとなるように千鳥格子状に、薄膜の中心の約φ５ｍｍの円内の範囲にのみ設けた。この場合の計算上の有効吐出孔数は１０００個となる。上記の膜振動タイプ吐出手段を搬送気流と直交に２つ配置したものを液滴吐出ユニット１０として液滴の吐出およびトナー製造を行った。
なお、薄膜の変形可能領域内の周囲に配された電気機械変換手段へは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接続した。電気機械変換手段の振動数は９８ｋＨｚとし 印加電圧サイン波ピーク値は２０．０Ｖとした。
その他のトナー成分液、乾燥捕集ユニットは実施例１と同様とし、滲み出し液トラップ手段は高さ３ｍｍの長方形断面の突起状物を用いトナーを製造しトナー粒子を得た。
このときの６０分後の吐出率は９３％であった。また、捕集したトナーの粒度分布は１．１８であった。吐出後に吐出面を観察した結果、滲み出した液の大部分は溝部にトラップされていることを確認した。
【００８７】
（実施例７）
次に液滴吐出手段の別形態として、図１０に示すレイリータイプ吐出手段を用い液滴の吐出を行いトナーの捕集を行った。レイリータイプ吐出手段については、特許４６４７５０６号公報の記載をもとに厚さ２０μｍのニッケルプレートにφ８μｍの吐出孔を電鋳法による加工で作製した。
吐出孔は４ｍｍの範囲に同心円状に１０２４個配置した。上記のレイリータイプ吐出手段を搬送気流と直交に２つ配置したものを液滴吐出ユニット１０として液滴の吐出およびトナー製造を行った。
なお、振動手段へは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接続した。電気機械変換手段の振動数は４００ｋＨｚとし 印加電圧サイン波ピーク値は２０．０Ｖとした。
送液加圧手段としては、原材料容器に圧縮空気により加圧し、流量が２７８０［ｍｌ／ｍｉｎ］となるよう圧力を調整した。
なお、トナー成分液は実施例１使用のトナー成分液を固形分濃度が６％になるように溶媒で希釈した。
乾燥捕集ユニットは実施例１と同様とし、滲み出し液トラップ手段は高さ３ｍｍの長方形断面の突起状物を用いトナーを製造しトナー粒子を得た。
このときの６０分後の吐出率は９１％であった。また、捕集したトナーの粒度分布は１．０３であった。吐出後に吐出面を観察した結果、滲み出した液の大部分は溝部にトラップされていることを確認した。
【００８８】
（比較例１）
吐出列間のおよび吐出列の手前の突起状物をなくした以外実施例１と同様の構成でトナー粒子を製造し、トナー粒子を得た。このときの６０分後の吐出率は６４％であった。また、捕集したトナーの粒度分布は１．１０であった。
吐出後に吐出面を観察した結果、滲み出した液が風下側の吐出列に達しており多くの吐出孔の閉塞が発生していた。
【００８９】
（比較例２）
吐出列間のおよび吐出列の手前の突起状物をなくした以外は実施例６と同様の構成でトナー粒子を製造し、トナー粒子を得た。このときの６０分後の吐出率は７５％であった。また、捕集したトナーの粒度分布は１．１７であった。
吐出後に吐出面を観察した結果、滲み出した液が風下側の吐出列に達しており多くの吐出孔の閉塞が発生していた。
【００９０】
（比較例３）
吐出列間のおよび吐出列の手前の突起状物をなくした以外は実施例７と同様の構成でトナー粒子を製造し、トナー粒子を得た。このときの６０分後の吐出率は８８％であった。また、捕集したトナーの粒度分布は１．０８であった。
吐出後に吐出面を観察した結果、滲み出した液が風下側の吐出列に達していたが、吐出孔の閉塞は比較的すくなかった。吐出液を加圧し供給しているため染み出した液が固まる前にある程度飛ばされて、吐出孔の閉塞の割合が小さくなったと推定される。
【００９１】
【表１】
2015127044.tif 000003
【００９２】
以上説明したように、本発明によれば、液滴吐出装置において、吐出孔と吐出孔の間に滲み出し液トラップ手段を設けることで風上の滲み出し液をトラップし滲み出しによる吐出孔の閉塞を防止し吐出安定性の高い液滴吐出装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１  トナー製造装置
３  脱気装置
４  ポンプ
５  一次貯留容器
７  トナー成分液流路
９  弾性板
１０  液滴吐出ユニット
１１  液柱共鳴液滴吐出手段
１３  原料収容器
１４  トナー成分液
１５  液循環ポンプ
１６  送液経路
１７  液共通供給路
１８  液柱共鳴液室（液柱共鳴流路）
１９  吐出孔
２０  振動発生手段
２１  液滴
２２  逆止弁
２４  ノズル角度
２５  突起状物
２６  滲み出し液
３０  廃液タンク
３１  廃液流路
４０  窪み
５０  多孔質材料
６０  乾燥捕集ユニット
６１  チャンバ
６２  固化粒子捕集手段
６３  固化粒子貯留部
６４  搬送気流導入口
６５  搬送気流排出口
１０１  搬送気流
Ｐ１  液圧力計
Ｐ２  チャンバ内圧力計
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９４】
【特許文献１】特開２０１１−２１２６６８号公報
【特許文献２】特開２０１２−２２３６９６号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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