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JP6156775B2 - Fine particle production method, fine particle production apparatus, and electrophotographic toner - Google Patents

Fine particle production method, fine particle production apparatus, and electrophotographic toner Download PDF

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JP6156775B2 JP2012188414A JP2012188414A JP6156775B2 JP 6156775 B2 JP6156775 B2 JP 6156775B2 JP 2012188414 A JP2012188414 A JP 2012188414A JP 2012188414 A JP2012188414 A JP 2012188414A JP 6156775 B2 JP6156775 B2 JP 6156775B2
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Description

本発明は、微粒子の製造方法、微粒子の製造装置、電子写真用トナーに関するものである。   The present invention relates to a fine particle production method, a fine particle production apparatus, and an electrophotographic toner.

従来、電子写真記録方法に基づく複写機、プリンター、ファックス、およびそれらの複合機に使用される静電荷像現像用トナーの製造方法としては粉砕法のみであったが、近年では重合法と呼ばれる、水系媒体中でトナー粒子形成する工法が広く行なわれ、粉砕法を凌駕する勢いである。重合法により製造されたトナーは「重合トナー」、または国によっては「ケミカルトナー」と呼ばれている。
重合法はトナー粒子形成時、あるいはその過程においてトナー原材料の重合反応を伴うことから、このように称される。各種重合方法が実用化されており、懸濁重合、乳化凝集、ポリマー懸濁(ポリマー凝集)、エステル伸長反応等がある。
Conventionally, as a method for producing an electrostatic charge image developing toner used in a copying machine, a printer, a fax machine, and a composite machine based on an electrophotographic recording method, only a pulverization method has been used in recent years. The method of forming toner particles in an aqueous medium has been widely used, and is surpassing the pulverization method. The toner produced by the polymerization method is called “polymerized toner” or “chemical toner” in some countries.
The polymerization method is referred to as such because it involves the polymerization reaction of the toner raw material at the time of toner particle formation or in the process. Various polymerization methods have been put into practical use and include suspension polymerization, emulsion aggregation, polymer suspension (polymer aggregation), ester elongation reaction, and the like.

重合法で得られたトナーは総じて、粉砕法で得られたトナーに比べ、小粒径のものを得易い、粒径分布が狭い、形状が球形に近いといった特徴によって、これを用いることで電子写真方式での画像は高画質を得やすい利点がある。しかしその反面、重合過程に長時間を必要とし、さらに固化終了後溶媒とトナー粒子を分離し、その後洗浄乾燥を繰り返す必要が有り、多くの時間と、多量の水、エネルギーを必要とするという欠点がある。   The toner obtained by the polymerization method is generally easier to obtain a toner having a smaller particle size than the toner obtained by the pulverization method, has a narrow particle size distribution, and has a shape close to a sphere. An image in the photographic system has an advantage that it is easy to obtain high image quality. However, on the other hand, it takes a long time for the polymerization process, and after completion of solidification, it is necessary to separate the solvent and toner particles, and then repeat washing and drying, which requires a lot of time, a lot of water and energy. There is.

そのため、トナーの原材料成分を有機溶媒に溶解または分散した液体(以下トナー成分液)を、様々なアトマイザを用いて微粒子化した後に乾燥させて粉体状のトナーを得る噴射造粒法が知られている(例えば、特許文献1〜3参照)。この方法によれば、水を用いる必要が無いため、洗浄や乾燥といった工程を大幅に削減することができるため、重合法の欠点を回避することができる。
特許文献1〜3に示されたトナーの製造方法においては、ノズルからノズル径に対応した液滴を放出するものである。この方法ではトナー成分液を噴霧した後において、形成された液滴が乾燥する前に液滴同士が合着し、その状態のまま溶媒が乾燥してトナーが得られるため、結果として得られるトナーの粒度分布の広がりが避けられず、粒径分布としては満足のいくものでなかった。
Therefore, there is known a jet granulation method in which a liquid in which a raw material component of toner is dissolved or dispersed in an organic solvent (hereinafter referred to as toner component liquid) is finely divided using various atomizers and then dried to obtain a powdery toner. (For example, refer to Patent Documents 1 to 3). According to this method, since it is not necessary to use water, steps such as washing and drying can be greatly reduced, so that the disadvantages of the polymerization method can be avoided.
In the toner manufacturing methods disclosed in Patent Documents 1 to 3, droplets corresponding to the nozzle diameter are discharged from the nozzle. In this method, after the toner component liquid is sprayed, the droplets coalesce before the formed droplets are dried, and the solvent is dried in that state to obtain a toner, so that the resulting toner The particle size distribution was inevitably widened, and the particle size distribution was not satisfactory.

このような課題に対して、本出願人が提案した特許文献4に記載されている噴射造粒によるトナー製造方法は、多量の洗浄液、溶媒と粒子の分離の繰り返しが不要で、非常に製造効率が高く、かつ省エネルギーで、粒径分布の狭いトナーを製造できる。
しかしながら、この装置では樹脂組成液が高周波の振動を受けて樹脂組成液中に気泡が発生して液滴吐出が正常にできないという問題があった。
With respect to such a problem, the toner production method by jet granulation described in Patent Document 4 proposed by the present applicant does not require a large amount of cleaning liquid, repeated separation of solvent and particles, and is extremely efficient in production. Toner with high particle size, energy saving, and narrow particle size distribution.
However, this apparatus has a problem that the resin composition liquid is subjected to high-frequency vibration and bubbles are generated in the resin composition liquid, so that droplet discharge cannot be performed normally.

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、噴射造粒法で安定して液滴形成を行うことができる微粒子製造方法を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a fine particle production method capable of stably forming droplets by a jet granulation method.

本発明者らは、上記の課題は微粒子製造用の樹脂組成液を噴射造粒するに際し、樹脂組成液を気体が入らないようにフレキシブル容器に充填してフレキシブル容器から液滴吐出ユニットに樹脂組成液を供給すると共に、フレキシブル容器内の前記樹脂組成液の溶存酸素量を樹脂組成液が空気を飽和溶存したときの溶存酸素量の1/2以下とすることにより解決できることを見出して本発明を完成させた。   The present inventors have stated that the above problem is that when the resin composition liquid for producing fine particles is jetted and granulated, the resin composition liquid is filled into a flexible container so that no gas enters, and the resin composition is transferred from the flexible container to the droplet discharge unit. The present invention finds out that the present invention can be solved by supplying the liquid and setting the amount of dissolved oxygen in the resin composition liquid in the flexible container to be equal to or less than half the amount of dissolved oxygen when the resin composition liquid is saturated with air. Completed.

上記課題は本発明に係る
「少なくとも樹脂を含有する組成物を溶媒に溶解又は分散させてなる微粒子組成液を、1つ以上の吐出孔から連続吐出して液滴化する液滴吐出ユニットに供給し、前記微粒子組成液を液滴化する液滴形成工程と、前記液滴化した微粒子組成液の溶媒を乾燥させて液滴を固化させる液滴固化工程とを含む微粒子製造方法において、前記液滴形成工程は、1つ以上の吐出孔が形成された液柱共鳴液室内の微粒子組成液に高周波振動を付与することで液柱共鳴による定在波を形成させ、前記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に配置された前記吐出孔から前記微粒子組成液を吐出して液滴化する工程であり、
下記A、Bの要件を満足することを特徴とする微粒子製造方法。
A.前記樹脂組成液を気体が入らないようにフレキシブル容器に充填し、フレキシブル容器から、前記液滴吐出ユニットに、前記樹脂組成液を供給する。
B.フレキシブル容器内の前記樹脂組成液の溶存酸素量が、前記樹脂組成液が空気を飽和溶存したときの溶存酸素量の1/2以下である。」
によって解決することができる。
The above-mentioned problem is related to the present invention “Supplying a fine particle composition solution obtained by dissolving or dispersing at least a resin-containing composition in a solvent to a droplet discharge unit that continuously discharges from one or more discharge holes into droplets In the method for producing fine particles, the method includes a droplet forming step for forming the droplet composition liquid into droplets, and a droplet solidifying step for solidifying the droplets by drying a solvent of the droplet composition solution. The droplet forming step forms a standing wave by liquid column resonance by applying high frequency vibration to the fine particle composition liquid in the liquid column resonance liquid chamber in which one or more discharge holes are formed, and pressure fluctuation of the standing wave Is a step of discharging the fine particle composition liquid into droplets from the discharge holes arranged in a region having an amplitude large enough to discharge the liquid,
A method for producing fine particles, which satisfies the following requirements A and B.
A. The resin composition liquid is filled into a flexible container so that gas does not enter, and the resin composition liquid is supplied from the flexible container to the droplet discharge unit.
B. The amount of dissolved oxygen in the resin composition liquid in the flexible container is ½ or less of the amount of dissolved oxygen when the resin composition liquid is saturated with air. "
Can be solved by.

本発明によれば樹脂組成液が液滴吐出ユニット内で高周波の振動を受けても気泡が発生することがないため良好な液滴吐出を行うことができる。   According to the present invention, even when the resin composition liquid is subjected to high-frequency vibrations in the droplet discharge unit, no bubbles are generated, so that excellent droplet discharge can be performed.

液柱共鳴液滴形成手段の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a liquid column resonance droplet formation means. 液柱共鳴液滴ユニットの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a liquid column resonance droplet unit. 吐出口の断面図である。It is sectional drawing of a discharge outlet. 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。It is the schematic which shows the standing wave of the speed and pressure fluctuation in the case of N = 1,2,3. 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。It is the schematic which shows the standing wave of the speed and pressure fluctuation in the case of N = 4 and 5. 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。It is the schematic which shows the mode of the liquid column resonance phenomenon which arises in the liquid column resonance flow path of a liquid column resonance droplet formation means. 駆動周波数と液滴吐出速度周波数特性を示す特性図である。It is a characteristic view which shows a drive frequency and a droplet discharge speed frequency characteristic. 本発明の微粒子製造装置の概略図である。It is the schematic of the microparticle manufacturing apparatus of this invention. 吐出後の微粒子の合体を防止する方法を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the method of preventing coalescence of the microparticles | fine-particles after discharge. 従来の微粒子製造装置の概略図である。It is the schematic of the conventional fine particle manufacturing apparatus.

以下に、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実施の形態の例を例示するものであって、この特許請求の範囲を限定するものではない。   EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated based on drawing. Note that it is easy for a person skilled in the art to make other embodiments by changing or correcting the present invention within the scope of the claims, and these changes and modifications are included in the scope of the claims. The following description exemplifies an embodiment of the present invention, and does not limit the scope of the claims.

本発明のトナーの製造方法を実施するために用いられる装置の一例を以下、図1〜図10を用いて説明する。本発明の微粒子の製造方法を実施するために用いられる装置は液滴吐出手段及び液滴固化捕集手段備えている。それぞれ下記で解説する。   An example of an apparatus used for carrying out the toner manufacturing method of the present invention will be described below with reference to FIGS. An apparatus used for carrying out the method for producing fine particles of the present invention includes a droplet discharge means and a droplet solidification collecting means. Each is explained below.

[液滴吐出ユニット]
本発明で用いる液滴吐出ユニット(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、液柱共鳴タイプ吐出手段等が挙げられ、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号公報号、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。
液滴の粒径分布が狭く、微粒子の生産性を確保するためには、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する液滴化液柱共鳴があり、これらのいずれかを用いるが好ましい。
[Droplet discharge unit]
The droplet discharge unit (droplet discharge means) used in the present invention is not particularly limited as long as the particle size distribution of the discharged droplets is narrow, and a known one can be used. Examples of the droplet discharge means include one-fluid nozzle, two-fluid nozzle, membrane vibration type discharge means, Rayleigh split type discharge means, liquid vibration type discharge means, liquid column resonance type discharge means, and the like. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-292976, Rayleigh splitting type is described in Japanese Patent No. 4647506, and liquid vibration type is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-102195.
In order to secure the productivity of fine particles with a narrow droplet size distribution, vibration is applied to the liquid in the liquid column resonance liquid chamber in which multiple discharge holes are formed to form a standing wave by liquid column resonance. However, there is a liquid droplet resonance that discharges liquid from the discharge hole formed in the region that becomes the antinode of the standing wave, and any of these is preferably used.

[液柱共鳴液滴吐出手段]
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。
図1に液柱共鳴液滴吐出手段11を示す。なお、本発明では液柱共鳴液滴吐出手段が複数集積したものを液柱共鳴液滴吐出ユニットという場合がある。
液柱共鳴液滴吐出手段11は液共通供給路17及び液柱共鳴液室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。
[Liquid column resonance droplet discharge means]
The liquid column resonance type discharge means that discharges using the resonance of the liquid column will be described.
FIG. 1 shows a liquid column resonance droplet discharge means 11. In the present invention, a unit in which a plurality of liquid column resonance droplet discharge means are integrated may be referred to as a liquid column resonance droplet discharge unit.
The liquid column resonance droplet discharge means 11 includes a liquid common supply path 17 and a liquid column resonance liquid chamber 18. The liquid column resonance liquid chamber 18 communicates with a liquid common supply path 17 provided on one of the wall surfaces at both ends in the longitudinal direction. Further, the liquid column resonance liquid chamber 18 is provided on a wall surface facing the discharge hole 19 and a discharge hole 19 for discharging the droplet 21 to one wall surface of the wall surfaces connected to both ends. Vibration generating means 20 for generating high-frequency vibrations to form standing waves. The vibration generating means 20 is connected to a high frequency power source (not shown).

本発明で吐出手段より吐出される液体としては、得ようとしている微粒子の成分が溶解又は分散させた分散された状態のものである。本発明では微粒子を形成する成分を含んだ液を「微粒子組成液」という。
微粒子組成液14は図示されない液循環ポンプにより液供給管を通って、図2に示す液柱共鳴液滴形成ユニット10の液共通供給路17内に流入し、図1に示す液柱共鳴液滴吐出手段11の液柱共鳴液室18に供給される。そして、微粒子組成液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。
In the present invention, the liquid discharged from the discharge means is in a dispersed state in which the components of the fine particles to be obtained are dissolved or dispersed. In the present invention, a liquid containing a component that forms fine particles is referred to as a “fine particle composition liquid”.
The fine particle composition liquid 14 passes through a liquid supply pipe by a liquid circulation pump (not shown) and flows into the liquid common supply path 17 of the liquid column resonance droplet forming unit 10 shown in FIG. 2, and the liquid column resonance droplet shown in FIG. It is supplied to the liquid column resonance liquid chamber 18 of the discharge means 11. In the liquid column resonance liquid chamber 18 filled with the fine particle composition liquid 14, a pressure distribution is formed by the liquid column resonance standing wave generated by the vibration generating means 20. Then, the droplet 21 is ejected from the ejection hole 19 arranged in a region where the amplitude of the liquid column resonance standing wave is large and the pressure fluctuation is large and which is an antinode of the standing wave.

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。   The region that becomes the antinode of the standing wave due to the liquid column resonance means a region other than the node of the standing wave. Preferably, it is a region where the pressure fluctuation of the standing wave has an amplitude large enough to discharge the liquid, and more preferably a position where the amplitude of the pressure standing wave becomes a maximum (a section as a velocity standing wave). ) To a minimum position in a range of ± 1/4 wavelength. If the region is an antinode of a standing wave, even if there are a plurality of discharge holes, substantially uniform droplets can be formed from each, and moreover, the droplets can be discharged efficiently. And clogging of the discharge holes is less likely to occur.

なお、液共通供給路17を通過した微粒子組成液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。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。   The fine particle composition liquid 14 that has passed through the liquid common supply path 17 flows through a liquid return pipe (not shown) and is returned to the raw material container. When the amount of the toner component liquid 14 in the liquid column resonance liquid chamber 18 decreases due to the discharge of the liquid droplets 21, a suction force due to the action of the liquid column resonance standing wave in the liquid column resonance liquid chamber 18 acts, and the liquid common supply The flow rate of the toner component liquid 14 supplied from the path 17 increases, and the toner component liquid 14 is replenished into the liquid column resonance liquid chamber 18. When the toner component liquid 14 is replenished in the liquid column resonance liquid chamber 18, the flow rate of the toner component liquid 14 passing through the liquid common supply path 17 is restored.

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1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2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から連通接続されており、液共通供給路17には複数の液柱共鳴液室18が連通している。   Each of the liquid column resonance liquid chambers 18 in the liquid column resonance droplet discharge means 11 has a frame formed of a material having such a high rigidity that does not affect the resonance frequency of the liquid at a driving frequency such as metal, ceramics, or silicon. It is formed by bonding. Further, as shown in FIG. 1, the length L between the wall surfaces at both ends in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber 18 is determined based on the liquid column resonance principle as described later. Further, the width W of the liquid column resonance liquid chamber 18 shown in FIG. 2 is desirably smaller than one half of the length L of the liquid column resonance liquid chamber 18 so as not to give an extra frequency to the liquid column resonance. . Furthermore, it is preferable that a plurality of liquid column resonance liquid chambers 18 are arranged for one droplet forming unit 10 in order to dramatically improve productivity. The range is not limited, but one droplet forming unit provided with 100 to 2000 liquid column resonance liquid chambers 18 is most preferable because both operability and productivity can be achieved. In addition, for each liquid column resonance liquid chamber, a flow path for supplying liquid is connected from the common liquid supply path 17, and a plurality of liquid column resonance liquid chambers 18 are connected to the common liquid supply path 17. .

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、LiNbO、LiTaO、KNbO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。 Further, the vibration generating means 20 in the liquid column resonance droplet discharging means 11 is not particularly limited as long as it can be driven at a predetermined frequency, but a form in which a piezoelectric body is bonded to the elastic plate 9 is desirable. The elastic plate constitutes a part of the wall of the liquid column resonance liquid chamber so that the piezoelectric body does not come into contact with the liquid. Examples of the piezoelectric body include piezoelectric ceramics such as lead zirconate titanate (PZT). However, since the amount of displacement is generally small, the piezoelectric body is often used by being laminated. In addition, piezoelectric polymers such as polyvinylidene fluoride (PVDF), single crystals such as quartz, LiNbO 3 , LiTaO 3 , KNbO 3, and the like can be given. Furthermore, it is desirable that the vibration generating means 20 is arranged so that it can be individually controlled for each liquid column resonance liquid chamber. In addition, the block-shaped vibrating member made of one material is partially cut in accordance with the arrangement of the liquid column resonance liquid chambers, and each liquid column resonance liquid chamber can be individually controlled via an elastic plate. desirable.

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、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ってしまい、不都合となる。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。   Furthermore, the diameter of the opening of the discharge hole 19 is desirably in the range of 1 [μm] to 40 [μm]. If the particle size is smaller than 1 [μm], the formed droplets may be very small, so that the toner may not be obtained. In the case of a configuration in which solid fine particles such as pigment are contained as a component of the toner, the discharge hole 19 There is a risk that productivity will be reduced due to frequent blockages. In addition, when it is larger than 40 [μm], the diameter of the droplet is large, and when this is dried and solidified to obtain a desired toner particle diameter of 3 to 6 μm, it is necessary to dilute the toner composition to a very dilute liquid with a solvent. In some cases, a large amount of drying energy is required to obtain a certain amount of toner, which is inconvenient. Further, as can be seen from FIG. 2, adopting a configuration in which the discharge holes 19 are provided in the width direction in the liquid column resonance liquid chamber 18 can provide a large number of openings of the discharge holes 19, thereby increasing the production efficiency. Therefore, it is preferable. Further, since the liquid column resonance frequency varies depending on the arrangement of the discharge holes 19, it is desirable to appropriately determine the liquid column resonance frequency after confirming the discharge of the droplet.

吐出孔19の断面形状は図1等で開口部の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。(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ており、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°以下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。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°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)と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。
The sectional shape of the discharge hole 19 is described as a tapered shape in which the diameter of the opening is reduced in FIG. 1 and the like, but the sectional shape can be appropriately selected.
FIG. 3 shows a cross-sectional shape that the discharge hole 19 can take. (A) has a shape in which the opening diameter becomes narrow while having a round shape from the liquid contact surface of the discharge hole 19 toward the discharge port, and near the outlet of the discharge hole 19 when the thin film 41 vibrates. Since the pressure applied to the liquid is maximized, it is the most preferable shape for stabilizing the discharge.
(B) has a shape in which the opening diameter becomes narrower from the liquid contact surface of the discharge hole 19 toward the discharge port, and the nozzle angle 24 can be appropriately changed. The pressure applied to the liquid can be increased in the vicinity of the outlet of the discharge hole 19 when the thin film 41 vibrates by this nozzle angle similar to (a), but the range of 60 to 90 ° is preferable. When the angle is 60 ° or less, it is difficult to apply pressure to the liquid and it is difficult to process the thin film 41. When the nozzle angle 24 is 90 °, (c) corresponds, but it is difficult to apply pressure to the outlet, so 90 ° is the maximum value. If the angle is 90 ° or more, no pressure is applied to the outlet of the hole 12, so that the droplet discharge becomes very unstable.
(D) is a combination of (a) and (b). In this way, the shape may be changed step by step.

次に、液柱共鳴における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1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と、液柱共鳴液室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で示される。
λ=c/f ・・・(式1)
Next, the mechanism of droplet formation by the droplet formation unit in liquid column resonance will be described.
First, the principle of the liquid column resonance phenomenon occurring in the liquid column resonance liquid chamber 18 in the liquid column resonance droplet discharge means 11 of FIG. 1 will be described. The sound velocity of the toner component liquid in the liquid column resonance liquid chamber is c, and vibration is generated. When the drive frequency given from the means 20 to the toner component liquid, which is a medium, is f, the wavelength λ at which the liquid resonance occurs is expressed by the following formula 1.
λ = c / f (Formula 1)

また、図1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。
L=(N/4)λ ・・・(式2)
(但し、Nは偶数)
Further, in the liquid column resonance liquid chamber 18 of FIG. 1, the length from the end of the frame on the fixed end side to the end on the common liquid supply path 17 side is L, and further, the end of the frame on the common liquid supply path 17 side The height h1 (= about 80 [μm]) is about twice the height h2 (= about 40 [μm]) of the communication port, and the fixed ends on both sides are assumed to be equivalent to the fixed end closed. In this case, resonance is formed most efficiently when the length L coincides with an even multiple of a quarter of the wavelength λ. That is, it is expressed by the following formula 2.
L = (N / 4) λ (Expression 2)
(However, N is an even number.)

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で示される。
f=N×c/(4L) ・・・(式3)
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。
Furthermore, the above formula 2 is also established in the case of a double-sided open end where both ends are completely open.
Similarly, when one side is equivalent to an open end having a pressure relief portion and the other side is closed (fixed end), that is, one side fixed end or one side open end, the length L is the wavelength λ. Resonance is most efficiently formed when it matches an odd multiple of a quarter. That is, N in Expression 2 is expressed as an odd number.
The driving frequency f with the highest efficiency is expressed by the following equation 3 from the above equations 1 and 2.
f = N × c / (4L) (Formula 3)
However, in reality, since the liquid has a viscosity that attenuates the resonance, the vibration is not amplified infinitely, and has a Q value. As shown in equations 4 and 5, which will be described later, Resonance also occurs at frequencies near the highly efficient drive frequency f.

図4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5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4及び図5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。例えば、N=1の片側固定端の場合を示す図3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。   FIG. 4 shows the shape of the standing wave of velocity and pressure fluctuation (resonance mode) when N = 1, 2, and 3. FIG. 5 shows the standing wave of velocity and pressure fluctuation when N = 4, 5. The shape (resonance mode) is shown. Originally, it is a dense wave (longitudinal wave), but it is generally expressed as shown in FIGS. The solid line is the velocity standing wave, and the dotted line is the pressure standing wave. For example, as can be seen from FIG. 3A showing the case of a fixed end with N = 1, in the case of velocity distribution, the amplitude of the velocity distribution is zero at the closed end, and the amplitude is maximum at the open end. Easy to understand. When the length between both ends in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber is L, the wavelength at which the liquid resonates is λ, and the standing wave is most efficiently generated when the integer N is 1 to 5. . In addition, since the standing wave pattern varies depending on the open / closed state of both ends, they are also shown.

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。なお、音響学において、開口端とは長手方向の媒質(液)の移動速度がゼロとなる端であり、逆に圧力は極大となる。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4及び図5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。   As will be described later, the condition of the end is determined by the state of the opening of the discharge hole and the opening of the supply side. In acoustics, the open end is an end at which the moving speed of the medium (liquid) in the longitudinal direction becomes zero, and conversely, the pressure becomes maximum. Conversely, the closed end is defined as an end where the moving speed of the medium becomes zero. The closed end is considered as an acoustically hard wall and wave reflection occurs. When ideally completely closed or open, a resonant standing wave of the form shown in FIGS. 4 and 5 is generated by superposition of waves, but it is also determined by the number of discharge holes and the position of the discharge holes. The standing wave pattern fluctuates, and the resonance frequency appears at a position deviated from the position obtained from the above equation 3. However, stable ejection conditions can be created by appropriately adjusting the driving frequency.

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(2)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(2)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。   For example, the sound velocity c of the liquid is 1,200 [m / s], the length L of the liquid column resonance liquid chamber is 1.85 [mm], wall surfaces exist at both ends, and it is completely equivalent to the fixed ends on both sides. When N = 2 resonance mode is used, the most efficient resonance frequency is derived from the above equation (2) as 324 kHz. In another example, the sound velocity c of the liquid is 1,200 [m / s], the length L of the liquid column resonance liquid chamber is 1.85 [mm], and there are wall surfaces at both ends using the same conditions as described above. Thus, when N = 4 resonance mode equivalent to the fixed ends on both sides is used, the most efficient resonance frequency is derived from the above formula (2) as 648 kHz, and even in the liquid column resonance liquid chamber having the same configuration, Higher order resonances can be used.

図1に示す液柱共鳴液滴吐出手段11における液柱共鳴液室18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4の(b)及び図5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。   The liquid column resonance liquid chamber 18 in the liquid column resonance droplet discharge means 11 shown in FIG. 1 can be described as an acoustically soft wall because both ends are equivalent to the closed end state or due to the influence of the opening of the discharge hole. Although it is preferable that it is an end part in order to raise a frequency, it is not restricted to this, An open end may be sufficient. The influence of the opening of the discharge hole here means that the acoustic impedance is reduced, and in particular, the compliance component is increased. Therefore, the configuration in which the wall surfaces are formed at both ends in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber as shown in FIG. 4B and FIG. 5A is regarded as the resonance mode at both fixed ends and the discharge hole side as an opening. This is a preferred configuration because all resonance modes at one open end can be used.

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。   In addition, the numerical aperture of the discharge holes, the opening arrangement position, and the cross-sectional shape of the discharge holes are factors that determine the drive frequency, and the drive frequency can be appropriately determined accordingly. For example, when the number of ejection holes is increased, the restriction at the tip of the liquid column resonance liquid chamber, which has been the fixed end, gradually loosens, a resonance standing wave that is almost close to the open end is generated, and the drive frequency increases. In addition, the opening position of the discharge hole that is closest to the liquid supply path is the starting point, and it becomes a loose constraint condition. The cross-sectional shape of the discharge hole is round, or the volume of the discharge hole varies depending on the thickness of the frame. The upper standing wave has a short wavelength and is higher than the driving frequency. When a voltage is applied to the vibration generating means at the drive frequency determined in this way, the vibration generating means is deformed, and a resonant standing wave is generated most efficiently at the drive frequency.

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。
N×c/(4L)≦f≦N×c/(4Le) ・・・(式4)
N×c/(4L)≦f≦(N+1)×c/(4Le) ・・・(式5)
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の比がLe/L>0.6であることが好ましい。
Further, the liquid column resonance standing wave is generated even at a frequency in the vicinity of the drive frequency at which the resonance standing wave is generated most efficiently. That is, when the length between both ends in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber is L and the distance to the discharge hole closest to the end on the liquid supply side is Le, both the lengths of L and Le are used. It is possible to oscillate the vibration generating means by using a drive waveform whose main component is the drive frequency f in the range determined by the following formulas 4 and 5, and induce liquid column resonance to eject liquid droplets from the ejection holes. It is.
N × c / (4L) ≦ f ≦ N × c / (4Le) (Formula 4)
N × c / (4L) ≦ f ≦ (N + 1) × c / (4Le) (Formula 5)
The ratio of the length L between both ends in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber to the distance Le to the discharge hole closest to the end on the liquid supply side is preferably Le / L> 0.6.

以上説明した液柱共鳴現象の原理を用いて、図1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のである。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個の吐出孔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、隣あ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。
A liquid column resonance pressure standing wave is formed in the liquid column resonance liquid chamber 18 of FIG. 1 using the principle of the liquid column resonance phenomenon described above, and the discharge holes 19 arranged in a part of the liquid column resonance liquid chamber 18. In this case, droplet discharge occurs continuously. Note that it is preferable to dispose the discharge hole 19 at a position where the pressure of the standing wave fluctuates the most, since the discharge efficiency is increased and the driving can be performed with a low voltage. Further, one discharge hole 19 may be provided for one liquid column resonance liquid chamber 18, but it is preferable to arrange a plurality of discharge holes 19 from the viewpoint of productivity. Specifically, it is preferably between 2 and 100.
When the number exceeds 100, if a desired droplet is to be formed from the 100 ejection holes 19, it is necessary to set a high voltage to the vibration generating means 20, and the behavior of the piezoelectric body as the vibration generating means 20 is increased. Becomes unstable. When the plurality of discharge holes 19 are opened, the pitch between the discharge holes is preferably 20 [μm] or more and not more than the length of the liquid column resonance liquid chamber. When the pitch between the discharge holes is smaller than 20 [μm], there is a high probability that the droplets discharged from the adjacent discharge holes collide with each other to form large droplets, leading to deterioration in the toner particle size distribution.

次に、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6を用いて説明する。なお、同図において、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、正圧であれば図中の下方向に圧力が加わることになり、負圧であれば図中の上方向に圧力が加わることになる。更に、同図において、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1に示す高さh2)に比して固定端となるフレームの高さ(図1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。   Next, the state of the liquid column resonance phenomenon occurring in the liquid column resonance liquid chamber in the droplet discharge head in the droplet forming unit will be described with reference to FIG. In the figure, the solid line drawn in the liquid column resonance liquid chamber represents the velocity distribution plotting the velocity at any measurement position from the fixed end side to the liquid common supply path side end in the liquid column resonance liquid chamber. The direction from the common liquid supply path to the liquid column resonance liquid chamber is +, and the opposite direction is −. In addition, the dotted line marked in the liquid column resonance liquid chamber indicates a pressure distribution in which the pressure value at each arbitrary measurement position between the fixed end side and the liquid common supply path side end in the liquid column resonance liquid chamber is plotted. The positive pressure is + with respect to the atmospheric pressure, and the negative pressure is-. Moreover, if it is a positive pressure, a pressure will be applied to the downward direction in the figure, and if it is a negative pressure, a pressure will be applied to the upward direction in the figure. Further, in the same figure, the liquid common supply path side is opened as described above, but the height of the opening where the liquid common supply path 17 and the liquid column resonance liquid chamber 18 communicate with each other (height h2 shown in FIG. 1). On the other hand, since the height of the frame serving as the fixed end (height h1 shown in FIG. 1) is about twice or more, the approximate condition is that the liquid column resonance liquid chamber 18 is substantially fixed at both sides. The change in the velocity distribution and the pressure distribution over time is shown.

図6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。
また、図6の(b)は液滴吐出直後の液引き込みを行った後再びメニスカス圧が増加してくる。これらの同図の(a),(b)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6の(c)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。
FIG. 6A shows a pressure waveform and a velocity waveform in the liquid column resonance liquid chamber 18 when droplets are discharged.
In FIG. 6B, the meniscus pressure increases again after the liquid is drawn immediately after the droplet is discharged. As shown in FIGS. 4A and 4B, the pressure in the flow path provided with the discharge hole 19 in the liquid column resonance liquid chamber 18 is maximum. Thereafter, as shown in FIG. 6C, the positive pressure in the vicinity of the ejection hole 19 decreases, and the liquid droplet 21 is ejected in a negative pressure direction.

そして、図6の(d)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6の(e)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6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。   Then, as shown in FIG. 6D, the pressure in the vicinity of the discharge hole 19 is minimized. From this time, filling of the liquid component resonance liquid chamber 18 with the toner component liquid 14 starts. Thereafter, as shown in FIG. 6E, the negative pressure in the vicinity of the discharge hole 19 becomes smaller and shifts to the positive pressure direction. At this time, the filling of the toner component liquid 14 is completed. Then, as shown in FIG. 6A again, the positive pressure in the droplet discharge region of the liquid column resonance liquid chamber 18 becomes maximum, and the droplet 21 is discharged from the discharge hole 19. In this way, a standing wave due to liquid column resonance is generated in the liquid column resonance liquid chamber by high-frequency driving of the vibration generating means, and corresponds to an antinode of standing wave due to liquid column resonance where the pressure changes most. Since the discharge holes 19 are arranged in the droplet discharge region to be discharged, the droplets 21 are continuously discharged from the discharge holes 19 in accordance with the antinode period.

次に、実際に液柱共鳴現象によって液滴が吐出された構成の一例について説明する。この一例は、図1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340[kHz]のサイン波で行った吐出はをレーザーシャドウグラフィ法にて撮影した様子を図7に示す。同図からわかるように、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。   Next, an example of a configuration in which droplets are actually ejected by the liquid column resonance phenomenon will be described. This example is a resonance mode in which the length L between both ends in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber 18 in FIG. 1 is 1.85 [mm] and N = 2, and the first to fourth discharge holes are provided. FIG. 7 shows a state in which an ejection hole is arranged at the antinode of the N = 2 mode pressure standing wave and the ejection performed by a sine wave with a driving frequency of 340 [kHz] is photographed by a laser shadowgraphy method. As can be seen from the figure, it was possible to discharge droplets with very uniform diameters and almost uniform speeds.

また、図7は駆動周波数290[kHz]〜395[kHz]の同一振幅サイン波にて駆動した際の液滴速度周波数特性を示す特性図である。同図からわかるように、第一〜第四のノズルにおいて駆動周波数が340[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340[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。また、図7の特性結果から、第一モードである130[kHz]においての液滴吐出速度ピークと、第二モードである340[kHz]においての液滴吐出速度ピークとの間では液滴は吐出しないという液柱共鳴の特徴的な液柱共鳴定在波の周波数特性が液柱共鳴液室内で発生していることがわかる。   FIG. 7 is a characteristic diagram showing droplet velocity frequency characteristics when driven by the same amplitude sine wave with a drive frequency of 290 [kHz] to 395 [kHz]. As can be seen from the figure, the discharge speed from each nozzle is uniform and the maximum discharge speed when the drive frequency is around 340 [kHz] in the first to fourth nozzles. From this result, it can be seen that, in the second mode of the liquid column resonance frequency, 340 [kHz], uniform ejection is realized at the antinode position of the liquid column resonance standing wave. Further, from the characteristic results of FIG. 7, the droplet is between the droplet discharge speed peak at 130 [kHz] which is the first mode and the droplet discharge speed peak at 340 [kHz] which is the second mode. It can be seen that the characteristic frequency characteristic of the liquid column resonance standing wave of the liquid column resonance that does not discharge is generated in the liquid column resonance liquid chamber.

[樹脂組成液の脱気]
本発明における樹脂組成液は、上記に記載したとおり、液滴吐出ユニット内で、高周波の振動を受けることになる。このため、樹脂組成液中に溶解されていた空気が、気体となって、気泡が発生する場合がある。液柱共鳴吐出手段の場合は、液柱共鳴室内に気泡が入ることにより、適正な液柱共鳴を得ることができずに、液滴吐出が正常にできなくなる。樹脂組成液中の空気を脱気することにより、液柱共鳴室内での気泡発生を防ぐことができる。
樹脂組成液中の空気の脱気度を管理するにあたり、樹脂組成液中の溶存酸素量を管理するのが好ましい。溶液中の溶存酸素量測定は、溶存窒素量測定に比較して、簡便で精度が高い為である。
液柱共鳴室内での気泡の発生は、樹脂組成液が空気を飽和溶解したときの溶存酸素量の1/2以下であれば、気泡の発生が抑えられる。
樹脂組成液の空気の飽和溶解の条件は、液滴吐出するときの状態なので、後述する図8で示される装置についていうと、圧力計P2の気圧が示す圧力で液滴吐出ユニット2と同じ温度にしたときの飽和状態である。
[Degassing of resin composition liquid]
As described above, the resin composition liquid in the present invention is subjected to high-frequency vibrations in the droplet discharge unit. For this reason, the air melt | dissolved in the resin composition liquid turns into gas, and a bubble may generate | occur | produce. In the case of the liquid column resonance ejection means, bubbles enter the liquid column resonance chamber, so that proper liquid column resonance cannot be obtained and droplet ejection cannot be performed normally. By degassing the air in the resin composition liquid, the generation of bubbles in the liquid column resonance chamber can be prevented.
In managing the degree of deaeration of air in the resin composition liquid, it is preferable to manage the amount of dissolved oxygen in the resin composition liquid. This is because the measurement of the amount of dissolved oxygen in the solution is simpler and more accurate than the measurement of the amount of dissolved nitrogen.
Generation of bubbles in the liquid column resonance chamber can be suppressed if the amount of dissolved oxygen is equal to or less than ½ when the resin composition solution is saturated with air.
Since the condition for saturated dissolution of air in the resin composition liquid is the state when droplets are discharged, the apparatus shown in FIG. 8 to be described later has the same temperature as the droplet discharge unit 2 at the pressure indicated by the pressure of the pressure gauge P2. It is a saturated state when

[脱気手段]
本発明において用いる、樹脂組成液に溶存する空気を除去する手段(以下脱気手段)について説明する。ここで説明される脱気手段は一例であり、これらに限定するものではない。
樹脂組成液は下記脱気法により溶存気体を取り除き、その後ガスバリア性の高い材料により密閉包装することでその脱気状態を維持することが好ましい。
第一の脱気手段として、減圧脱気法を用いることができる。減圧脱気法とは、樹脂組成液を収納する容器内を、吸引ポンプにより減圧し、溶存気体を排出する方法である。減圧処理の際に、樹脂組成液は攪拌されていることが望ましい。もしくは、超音波振動を加え、キャビテーションを発生させながら減圧することでも脱気が促進される。また、樹脂組成液を加熱することでも脱気が促進される。
第二の脱気方法として、中空糸膜により形成されたチューブに樹脂組成液を通液し、チューブの外周囲を減圧することで、気体のみチューブ外へ排出される。この脱気方法を連続的に適用しながら、樹脂組成液を外部へ供給することが可能である。
[Deaeration means]
A means for removing air dissolved in the resin composition liquid (hereinafter, deaeration means) used in the present invention will be described. The deaeration means described here is an example, and the present invention is not limited to these.
It is preferable to maintain the degassing state of the resin composition liquid by removing dissolved gas by the following degassing method and then hermetically packaging with a material having a high gas barrier property.
A vacuum degassing method can be used as the first degassing means. The vacuum degassing method is a method in which the inside of a container containing a resin composition liquid is depressurized by a suction pump and the dissolved gas is discharged. It is desirable that the resin composition liquid is stirred during the decompression treatment. Alternatively, deaeration is also promoted by applying ultrasonic vibration and reducing the pressure while generating cavitation. Moreover, deaeration is accelerated | stimulated also by heating a resin composition liquid.
As a second degassing method, the resin composition solution is passed through a tube formed of a hollow fiber membrane, and only the gas is discharged out of the tube by decompressing the outer periphery of the tube. While continuously applying this degassing method, it is possible to supply the resin composition liquid to the outside.

[フレキシブル容器]
本発明では脱気された樹脂組成液は、気体を含まない状態でフレキシブル容器に充填して、液滴吐出ユニットに供給される。樹脂組成液は気体と直接接触しない状態で、フレキシブル容器に存在するため、樹脂組成液に気体が溶存せず、脱気状態が保たれる。また、フレキシブル容器は変形し、容積が自在に変化するため、樹脂組成液が増減しても、容器内の圧力が変化しにくく、圧力調整が容易である。
一方、図10の原料収容器13のようなフレキシブルでない樹脂組成液収納容器の場合は、樹脂組成液と気体が接触するため、気体が樹脂組成液に溶解していき、脱気状態を保つことが難しい。
[Flexible container]
In the present invention, the degassed resin composition liquid is filled in a flexible container without containing gas and supplied to the droplet discharge unit. Since the resin composition liquid is present in the flexible container without being in direct contact with the gas, the gas is not dissolved in the resin composition liquid, and the deaerated state is maintained. In addition, since the flexible container is deformed and the volume is freely changed, even if the resin composition liquid is increased or decreased, the pressure in the container is hardly changed, and pressure adjustment is easy.
On the other hand, in the case of a non-flexible resin composition liquid container such as the raw material container 13 of FIG. 10, the resin composition liquid and the gas are in contact with each other, so that the gas dissolves in the resin composition liquid and keeps the deaerated state. Is difficult.

フレキシブル容器としては、既存のものが使用できる。可撓性のあるフィルムで袋を形成し、液体が保持可能なものであれば、使用することができる。フィルムの一例としては、内側がポリエチレンフィルムで形成されていれば、ヒートシールなどにより溶着が可能であり、容器形成が容易になる。気体透過性を考慮した場合は、ポリエチレンフィルムに、金属箔層(アルミ箔など)や気体透過性の低いフィルムを接着した多層フィルムも使用することができる。また、強度を考慮した場合は、ポリエチレンフィルムにPETやナイロンを接着した多層フィルムも使用することができる。
また、樹脂組成液の溶媒が有機溶剤である場合は、可撓性フィルムを耐溶剤性の高いフィルムや接着剤を使用することが望ましい。
Existing flexible containers can be used. Any bag can be used as long as it can hold a liquid by forming a bag with a flexible film. As an example of the film, if the inner side is formed of a polyethylene film, it can be welded by heat sealing or the like, and the container can be easily formed. In consideration of gas permeability, a multilayer film in which a metal foil layer (aluminum foil or the like) or a film having low gas permeability is bonded to a polyethylene film can also be used. In consideration of strength, a multilayer film in which PET or nylon is bonded to a polyethylene film can also be used.
Moreover, when the solvent of a resin composition liquid is an organic solvent, it is desirable to use a flexible film and an adhesive with a high solvent resistance.

[液滴固化]
先に説明した液滴吐出手段から気体中に吐出させた微粒子組成液の液滴を固化させた後に、捕集することで本発明の微粒子を得ることが出来る。
[Droplet solidification]
The particles of the present invention can be obtained by solidifying and then collecting the droplets of the fine particle composition liquid discharged into the gas from the droplet discharge means described above.

[液滴固化手段]
固化させるには、液滴噴射後、搬送気流中液滴を乾燥させる、すなわち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、噴射する気体の温度や蒸気圧、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。
[Droplet solidification means]
Solidification can be achieved by drying the droplets in the carrier airflow after jetting the droplets, that is, volatilizing the solvent. In drying the solvent, the drying state can be adjusted by appropriately selecting the temperature, vapor pressure, gas type, and the like of the gas to be injected. Further, even if the particles are not completely dried, they may be additionally dried in a separate step after the collection as long as the collected particles maintain a solid state.

[固化粒子捕集手段]
固化した粒子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。
[Solidification particle collection means]
The solidified particles can be recovered from the air by a known powder collecting means such as cyclone collecting or a back filter.

本発明の微粒子製造装置は、少なくとも樹脂を含有する組成物を溶媒に溶解又は分散させてなる微粒子組成液を収容するフレキシブル容器と、1つ以上の吐出孔から前記微粒子組成液を連続吐出して液滴化する液滴吐出ユニットと、前記フレキシブル容器内の微粒子組成液を前記液滴吐出ユニットに供給する手段と、前記液滴化した微粒子組成液の溶媒を乾燥させて液滴を固化させる液滴固化手段と、を備えており、前記液滴吐出ユニットは、1つ以上の吐出孔が形成された液柱共鳴液室内の微粒子組成液に高周波振動を付与することで液柱共鳴による定在波を形成させ、前記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に配置された前記吐出孔から前記微粒子組成液を吐出して液滴化するユニットであり、前記フレキシブル容器内の前記樹脂組成液の溶存酸素量が、前記樹脂組成液が空気を飽和溶存したときの溶存酸素量の1/2以下とされていることを特徴としている。
図8は、本発明の微粒子の製造方法を実施する装置一例の断面図である。トナー製造装置1は、主に、液滴吐出手段2及び乾燥捕集手段60を含んで構成されている。
液滴吐出ユニット2には、樹脂組成液14を収容するフレキシブル容器25と、フレキシブル容器25に収容されている微粒子組成液14を液供給管16を通して液滴吐出ユニット2に供給する。液供給管16にはP1(液圧力計)、乾燥捕集手段60にはP2(チャンバ内圧力計)の圧力測定器がそれぞれ設けられており、液滴吐出ユニット2への送液圧力および、乾燥捕集ユニット内の圧力は圧力計P1、P2によって管理される。このときに、P1>P2の関係であると、微粒子組成液14が孔12から染み出す恐れがあり、P1<P2の場合には吐出手段に気体が入り、吐出が停止する恐れがあるため、P1≒P2があることが望ましい。P1の圧力を調整するため、フレキシブル容器25を圧力容器26に入れて、圧力調整エアーポンプ27により圧力を調整する。微粒子組成液14がフレキシブル容器25に入っているため、圧力調整が容易にできる。また、P1の圧力調整方法としては、フレキシブル容器25の高さを変えることによっても圧力を調整することができる。圧力開放バルブ30を開放し、フレキシブル容器25の高さを変えることにより、P1の圧力を簡便に精度高く調整することができる。
フレキシブル容器25の高さを高くすると、P1の圧力が大きくなり、低くするとP1の圧力が減少する。
The fine particle production apparatus of the present invention continuously discharges the fine particle composition liquid from a flexible container containing a fine particle composition liquid obtained by dissolving or dispersing at least a resin-containing composition in a solvent, and one or more discharge holes. A droplet discharge unit for forming droplets, a means for supplying the droplet composition liquid in the flexible container to the droplet discharge unit, and a liquid for solidifying the droplets by drying the solvent of the droplet composition solution formed into droplets A droplet solidifying means, and the droplet discharge unit is provided with a high frequency vibration to the fine particle composition liquid in the liquid column resonance liquid chamber in which the one or more discharge holes are formed, thereby standing by liquid column resonance. A unit for forming a wave and discharging the fine particle composition liquid into droplets from the discharge holes disposed in a region where the pressure fluctuation of the standing wave has an amplitude large enough to discharge the liquid. Yes, the full Dissolved oxygen amount of the resin composition liquid Kishiburu vessel, the resin composition liquid is characterized in that there is a half or less of the amount of dissolved oxygen when the saturated dissolved air.
FIG. 8 is a cross-sectional view of an example of an apparatus for carrying out the method for producing fine particles of the present invention. The toner manufacturing apparatus 1 mainly includes a droplet discharge unit 2 and a dry collection unit 60.
The droplet discharge unit 2 is supplied to the droplet discharge unit 2 through the liquid supply pipe 16 and the flexible container 25 storing the resin composition liquid 14 and the fine particle composition liquid 14 stored in the flexible container 25. The liquid supply pipe 16 is provided with a pressure measuring instrument P1 (liquid pressure gauge), and the dry collecting means 60 is provided with a pressure measuring instrument P2 (pressure gauge in the chamber). The pressure in the dry collection unit is managed by pressure gauges P1 and P2. At this time, if the relationship of P1> P2, the fine particle composition liquid 14 may ooze out from the hole 12, and in the case of P1 <P2, there is a possibility that gas enters the discharge means and the discharge may stop. It is desirable that P1≈P2. In order to adjust the pressure of P1, the flexible container 25 is put in the pressure container 26, and the pressure is adjusted by the pressure adjusting air pump 27. Since the fine particle composition liquid 14 is contained in the flexible container 25, the pressure can be easily adjusted. Moreover, as a pressure adjusting method of P1, the pressure can be adjusted also by changing the height of the flexible container 25. By opening the pressure release valve 30 and changing the height of the flexible container 25, the pressure of P1 can be easily adjusted with high accuracy.
When the height of the flexible container 25 is increased, the pressure of P1 increases, and when the height of the flexible container 25 is decreased, the pressure of P1 decreases.

フレキシブル容器25内の樹脂組成液が減少して足りなくなった場合は、樹脂組成液補給経路28より樹脂組成液補給バルブ29を介して脱気した樹脂組成液を入れることができる。液滴吐出をしている最中でも樹脂組成液を追加しても良く、フレキシブル容器25の容量が容易に可変するので、液を入れた際のP1の圧力変化がほとんどなく、液滴吐ユニット2へ、良好な液供給を続けることができる。   When the resin composition liquid in the flexible container 25 decreases and becomes insufficient, the degassed resin composition liquid can be put through the resin composition liquid supply path 29 through the resin composition liquid supply valve 29. The resin composition liquid may be added even during the droplet discharge, and the capacity of the flexible container 25 can be easily changed. Therefore, there is almost no change in the pressure of P1 when the liquid is added, and the droplet discharge unit 2 Therefore, a good liquid supply can be continued.

フレキシブル容器25内の樹脂組成液量については、フレキシブル容器容量の10%〜90%が好ましく、更に好ましくは20%〜80%である。樹脂組成液の液容量が、フレキシブル容器容積の10%未満の場合は、フレキシブル容器25の弾性により、P1の圧力が低下してしまうため、好ましくない。また90%を超える場合は、フレキシブル容器25の弾性により、P1の圧力が上昇してしまうため、好ましくない。
このため、フレキシブル容器内の樹脂組成液の量が10〜90vol%になるように、適切な液補充を行うとP1の圧力が安定して好ましい。
The amount of the resin composition liquid in the flexible container 25 is preferably 10% to 90%, and more preferably 20% to 80% of the flexible container capacity. When the volume of the resin composition liquid is less than 10% of the volume of the flexible container, the pressure of P1 decreases due to the elasticity of the flexible container 25, which is not preferable. Moreover, when it exceeds 90%, since the pressure of P1 will rise by the elasticity of the flexible container 25, it is not preferable.
For this reason, when the appropriate liquid replenishment is performed so that the amount of the resin composition liquid in the flexible container is 10 to 90 vol%, the pressure of P1 is stable and preferable.

チャンバ61内では、搬送気流導入口64から作られる搬送気流101が形成されている。液滴吐出手段2から吐出された液滴21は、重力よってのみではなく、搬送気流101によっても下方に向けて搬送され、固化した微粒子を捕集する微粒子捕集手段62によって捕集される。微粒子捕集手段62によって捕集された微粒子は微粒子貯留部63に集められる。   In the chamber 61, a carrier airflow 101 created from the carrier airflow inlet 64 is formed. The droplets 21 ejected from the droplet ejection means 2 are transported downward not only by gravity but also by the transport airflow 101, and are collected by the particulate collection means 62 that collects solidified particulates. The fine particles collected by the fine particle collecting means 62 are collected in the fine particle reservoir 63.

[搬送気流]
噴射された液滴同士が乾燥前に接触すると、液滴同士が合体し一つの粒子になってしまう(以下この現象を合着と呼ぶ)。均一な粒径分布の固化粒子を得るためには、噴射された液滴どうしの距離を保つ必要がある。しかしながら、噴射された液滴は一定の初速度を持っているが空気抵抗により、やがて失速する。失速した粒子には後から噴射された液滴が追いついてしまい、結果として合着する。この現象は定常的に発生するため、この粒子を捕集すると粒径分布はひどく悪化することとなる。合着を防ぐためには液滴の速度低下を無くし、液滴同士を接触させないように搬送気流101によって合着を防ぎながら、液滴を固化させつつ搬送する必要があり、最終的には固化粒子捕集手段まで固化粒子を運ぶ。
[Conveyance airflow]
When the ejected droplets come into contact with each other before drying, the droplets coalesce and become one particle (hereinafter, this phenomenon is called coalescence). In order to obtain solidified particles having a uniform particle size distribution, it is necessary to maintain the distance between the ejected droplets. However, the ejected droplets have a constant initial velocity, but eventually become stalled due to air resistance. The jetted droplets catch up with the stalled particles and coalesce as a result. Since this phenomenon occurs constantly, the particle size distribution is greatly deteriorated when the particles are collected. In order to prevent coalescence, it is necessary to transport the liquid droplets while solidifying the droplets while preventing the liquid droplets from decreasing in speed and preventing the coalescence by the conveying airflow 101 so that the droplets do not contact each other. Carry the solidified particles to the collection means.

例えば搬送気流101は図8に示されるように、その一部を第一の気流として液滴吐出手段近傍に液滴吐出方向と同一方向に配置することで、液滴吐出直後の液滴速度低下を防ぎ、合着を防止することが出来る。あるいは、図9に示すように吐出方向に対して横方向であってもよい。あるいは図示していないが角度を持っていても良く、液滴吐出手段より液滴が離れるような角度を持っていることが望ましい。図9のように液滴吐出に対して横方向から合着防止気流を与える場合は吐出口から合着防止気流によって液滴が搬送された際に軌跡が重ならないような方向であることが望ましい。   For example, as shown in FIG. 8, a part of the transport airflow 101 is arranged as a first airflow in the vicinity of the droplet discharge means in the same direction as the droplet discharge direction, thereby reducing the droplet velocity immediately after the droplet discharge. Can be prevented and coalescence can be prevented. Alternatively, as shown in FIG. 9, the direction may be transverse to the ejection direction. Alternatively, although not shown, it may have an angle, and it is desirable to have an angle at which the droplets are separated from the droplet discharge means. As shown in FIG. 9, when the anti-adhesion airflow is applied from the lateral direction to the droplet discharge, it is desirable that the trajectories do not overlap when the droplets are conveyed by the anti-adhesion airflow from the discharge port. .

上記のように第一の気流によって合着を防いだ後に、第二の気流によって固化粒子捕集手段まで固化粒子を運んでもよい。
第一の気流の速度は液滴噴射速度と同じかそれ以上であることが望ましい。液滴噴射速度より合着防止気流の速度が遅いと、合着防止気流本来の目的である液滴粒子を接触させないという機能を発揮させることが難しい。
第一の気流の性状は、液滴同士が合着しないような条件を追加することが出来、第二の気流と必ずしも同じでなくとも良い。また、合着防止気流に粒子表面の固化を促進させるような化学物質を混入したり、物理的作用期待して付与しても良い。
After preventing coalescence by the first air stream as described above, the solidified particles may be carried to the solidified particle collecting means by the second air stream.
It is desirable that the velocity of the first air flow is equal to or higher than the droplet jet velocity. If the speed of the anti-adhesion airflow is lower than the droplet ejection speed, it is difficult to exert the function of preventing the droplet particles, which is the original purpose of the anti-adhesion airflow, from contacting.
The property of the first air stream can be added with a condition such that the droplets do not coalesce with each other, and may not necessarily be the same as the second air stream. Further, a chemical substance that promotes solidification of the particle surface may be mixed in the anti-adhesion airflow, or may be imparted in anticipation of physical action.

搬送気流101は特に気流の状態として限定されることは無く層流や旋回流や乱流であっても構わない。搬送気流101を構成する気体の種類は特に限定は無く、空気であっても窒素等の不燃性気体を用いても良い。また、搬送気流101の温度は適宜調整可能であり、生産時において変動の無いことが望ましい。またチャンバ61内に搬送気流101の気流状態を変えるような手段を設けても構わない。搬送気流101は液滴21同士の合着を防止すだけでなく、チャンバ61に付着することを防止することに用いても良い。   The carrier airflow 101 is not particularly limited as a state of the airflow, and may be a laminar flow, a swirl flow, or a turbulent flow. There is no particular limitation on the type of gas constituting the carrier airflow 101, and air or a nonflammable gas such as nitrogen may be used. Moreover, the temperature of the conveyance airflow 101 can be adjusted as appropriate, and it is desirable that there is no fluctuation during production. Further, means for changing the airflow state of the carrier airflow 101 may be provided in the chamber 61. The carrier airflow 101 may be used not only to prevent the droplets 21 from being attached to each other but also to prevent the droplets 21 from adhering to the chamber 61.

[二次乾燥]
図8で示された乾燥捕集手段によって得られた微粒子に含まれる残留溶媒量が多い場合はこれを低減するために必要に応じて、二次乾燥が行われる。二次乾燥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。溶媒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溶媒が揮発するため、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。
[Secondary drying]
When the amount of residual solvent contained in the fine particles obtained by the dry collection means shown in FIG. 8 is large, secondary drying is performed as necessary to reduce this. As the secondary drying, general known drying means such as fluidized bed drying or vacuum drying can be used. If the solvent remains in the toner, not only the toner characteristics such as heat-resistant storage stability, fixability, and charging characteristics change with time. Since the solvent evaporates at the time of fixing by heating, the possibility of adversely affecting the user and peripheral equipment is increased. Therefore, sufficient drying is performed.

本発明は、微粒子の製造方法に関するものであるが、この微粒子を電子写真用のトナーとして使用することも可能である。以下にトナーとしての説明を記載する。当然、成分を適切に選ぶことにより、トナー以外の微粒子の製造も行うことができる。   The present invention relates to a method for producing fine particles, but the fine particles can also be used as an electrophotographic toner. The description as a toner is described below. Naturally, fine particles other than toner can be produced by appropriately selecting the components.

本発明のトナーは少なくとも樹脂を含有し、必要に応じて、着色剤、ワックス、帯電調整剤、添加剤およびその他の成分を含有する。
本発明で用いる、「トナー成分液」について説明する。トナー成分液は上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。
トナー材料としては、上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、液滴固化捕集手段により、目的とするトナー粒子を作製することが可能である。
The toner of the present invention contains at least a resin, and optionally contains a colorant, a wax, a charge adjusting agent, an additive, and other components.
The “toner component liquid” used in the present invention will be described. The toner component liquid is in a liquid state in which the toner component is dissolved or dispersed in a solvent.
As the toner material, if the toner component liquid described above can be adjusted, the same material as the conventional electrophotographic toner can be used. As described above, the droplets are made into fine droplets by the droplet discharge means, and the target toner particles can be produced by the droplet solidification collecting means.

〔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。
〔resin〕
Examples of the resin include at least a binder resin.
The binder resin is not particularly limited, and a commonly used resin can be appropriately selected and used. For example, a styrene monomer, an acrylic monomer, a methacrylic monomer, etc. Vinyl polymers, copolymers of these monomers or two or more types, polyester polymers, polyol resins, phenol resins, silicone resins, polyurethane resins, polyamide resins, furan resins, epoxy resins, xylene resins, terpene resins , Coumarone indene resin, polycarbonate resin, petroleum resin, and the like.
As the properties of the binder resin, it is desirable to dissolve in a solvent, and it is desirable to have a conventionally known performance except for this feature.

〔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。
[Molecular weight distribution of binder resin]
The molecular weight distribution of the binder resin by GPC (gel permeation chromatography) preferably has at least one peak in the region of molecular weight of 3,000 to 50,000 from the viewpoint of toner fixing property and offset resistance. As the THF soluble component, a binder resin in which a component having a molecular weight of 100,000 or less is 60 to 100 [%] is also preferable, and the binder resin has at least one peak in a molecular weight region of 5,000 to 20,000. Is more preferable.

〔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。
[Acid value of binder resin]
What has 60 [mass%] or more of resin whose acid value of binder resin has 0.1-50 [mgKOH / g] is preferable.
In the present invention, the acid value of the binder resin component of the toner composition is measured according to JIS K-0070.

本発明の微粒子を磁性トナーとして用いる場合には、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。   In the case where the fine particles of the present invention are used as a magnetic toner, a known magnetic material conventionally used for an electrophotographic toner can be used. For example, (1) iron oxide containing magnetic iron oxide such as magnetite, maghemite and ferrite, and other metal oxides, (2) metals such as iron, cobalt, nickel, or these metals and aluminum, cobalt, copper Alloys with metals such as lead, magnesium, tin, zinc, antimony, beryllium, bismuth, cadmium, calcium, manganese, selenium, titanium, tungsten, vanadium. (3) and mixtures thereof are used. The magnetic material can also be used as a colorant. As the usage-amount of the said magnetic body, 10-200 mass parts of magnetic bodies are preferable with respect to 100 mass parts of binder resin, and 20-150 mass parts is more preferable. The number average particle diameter of these magnetic materials is preferably 0.1 to 2 [μm], more preferably 0.1 to 0.5 [μm]. The number average diameter can be obtained by measuring a photograph taken with a transmission electron microscope with a digitizer or the like.

〔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。
[Colorant]
The colorant is not particularly limited, and a commonly used resin can be appropriately selected and used.
The content of the colorant is preferably 1 to 15 [% by mass] and more preferably 3 to 10 [% by mass] based on the toner.

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。
The colorant used in the toner according to the present invention can also be used as a master batch combined with a resin. The master batch is for dispersing the pigment in advance, and may not be used if sufficient dispersion of the pigment is obtained. In general, a master batch is obtained by dispersing a pigment in hardness in a resin by applying high shear to the pigment and the resin. A conventionally well-known thing can be used as binder resin knead | mixed with manufacture of a masterbatch or a masterbatch. These may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them.
As the usage-amount of the said masterbatch, 0.1-20 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of binder resin.

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。   A dispersant may be used to increase the dispersibility of the pigment during the production of the masterbatch. From the viewpoint of pigment dispersibility, it is preferable that the compatibility with the binder resin is high, and conventionally known ones can be used. Specific commercial products include “Ajisper PB821”, “Azisper PB822” (Ajinomoto Fine). Techno), “Disperbyk-2001” (by Big Chemie), “EFKA-4010” (by EFKA), and the like.

前記分散剤は、トナー中に、着色剤に対して0.1〜10[質量%]の割合で配合することが好ましい。配合割合が0.1[質量%]未満であると、顔料分散性が不十分となることがあり、10[質量%]より多いと、高湿下での帯電性が低下することがある。
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。
The dispersant is preferably blended in the toner at a ratio of 0.1 to 10 [mass%] with respect to the colorant. When the blending ratio is less than 0.1 [% by mass], the pigment dispersibility may be insufficient, and when more than 10 [% by mass], the chargeability under high humidity may be deteriorated.
The addition amount of the dispersant is preferably 1 to 200 parts by mass, more preferably 5 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the colorant. If it is less than 1 part by mass, the dispersibility may be lowered, and if it exceeds 200 parts by mass, the chargeability may be lowered.

<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。
<Wax>
The toner component liquid used in the present invention contains a wax together with a binder resin and a colorant.
The wax is not particularly limited and can be appropriately selected from commonly used ones such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, polyolefin wax, microcrystalline wax, paraffin wax, and sazol wax. Oxides of aliphatic hydrocarbon waxes such as aliphatic hydrocarbon waxes, polyethylene oxide waxes or block copolymers thereof, plant waxes such as candelilla wax, carnauba wax, wood wax, jojoba wax, beeswax, lanolin Waxes mainly composed of fatty acid esters such as animal waxes such as whale wax, mineral waxes such as ozokerite, ceresin, and petrolatum, and montanic acid ester waxes and castor waxes. Deoxidized carnauba wax and other fatty acid esters that have been partially or wholly deoxidized are included.

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。
The melting point of the wax is preferably 70 to 140 [° C.] and more preferably 70 to 120 [° C.] in order to balance the fixability and the offset resistance. If it is less than 70 [° C.], the blocking resistance may be lowered, and if it exceeds 140 [° C.], the offset resistance effect may be difficult to be exhibited.
The total content of the wax is preferably 0.2 to 20 parts by mass and more preferably 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.

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。
In the present invention, the temperature of the peak top of the endothermic peak of the wax measured by DSC (Differential Scanning Calorimetry) is defined as the melting point of the wax.
The wax or toner DSC measuring device is preferably measured with a high-precision internal heat input compensation type differential scanning calorimeter. As a measuring method, it carries out according to ASTM D3418-82. The DSC curve used in the present invention is one that is measured when the temperature is raised at a temperature rate of 10 [° C./min] after raising and lowering the temperature once and taking a previous history.

<溶媒>
溶媒としては、結着樹脂を溶解し、着色剤、離型剤等の分散体を安定に分散できる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、トナー組成液を気相中で液滴化し乾燥してトナーを製造する場合に用いられるため、容易に乾燥できる溶媒が好ましい。乾燥の観点から、溶媒の沸点は100℃以下が、乾燥速度が速く、好ましい。
溶媒としては、例えば、エーテル類、ケトン類、エステル類、炭化水素類、アルコール類が好ましく、テトラヒドロフラン(THF)、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、酢酸エチル、トルエンがより好ましい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
<Solvent>
The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the binder resin and stably disperse the dispersion such as the colorant and the release agent, and can be appropriately selected according to the purpose. A solvent that can be easily dried is preferable because it is used when a toner is produced by droplet formation in the medium. From the viewpoint of drying, the boiling point of the solvent is preferably 100 ° C. or less because the drying speed is fast.
As the solvent, for example, ethers, ketones, esters, hydrocarbons, and alcohols are preferable, and tetrahydrofuran (THF), acetone, methyl ethyl ketone (MEK), ethyl acetate, and toluene are more preferable. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

本発明における微粒子組成液の固形分濃度は液滴化が正常にできれば、制限はない。ただし、微粒子組成液の固形分濃度は、低い方が好ましく、30%以下が好ましい。さらに好ましくは、5〜20%である。
液滴吐出開始後に微粒子組成液から溶媒を揮散させて微粒子に変換させるため、溶液粘度、液の音速、液の表面張力などの物性の変化が少ない方が、吐出条件を大きく変える必要がなく、好ましいため、微粒子組成液の固形分濃度は低い方が好ましい。ただし、微粒子組成液の固形分濃度があまり低すぎると、乾燥エネルギーなどが増大して、生産面での効率が低下して好ましくない。
The solid content concentration of the fine particle composition liquid in the present invention is not limited as long as droplet formation can be performed normally. However, the solid content concentration of the fine particle composition liquid is preferably low and is preferably 30% or less. More preferably, it is 5 to 20%.
Since the solvent is volatilized from the fine particle composition liquid after the droplet discharge is started and converted into fine particles, the change in physical properties such as the solution viscosity, the sound speed of the liquid, and the surface tension of the liquid need not be changed greatly. Therefore, it is preferable that the solid content concentration of the fine particle composition liquid is low. However, if the solid content concentration of the fine particle composition liquid is too low, the drying energy and the like increase, which is not preferable because the production efficiency decreases.

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。   In the toner according to the present invention, as other additives, protection of the electrostatic latent image carrier / carrier, improvement of cleaning properties, adjustment of thermal characteristics / electrical characteristics / physical characteristics, resistance adjustment, softening point adjustment, fixing rate For the purpose of improvement, various metal soaps, fluorosurfactants, dioctyl phthalate, tin oxide, zinc oxide, carbon black, antimony oxide, etc. as conductivity imparting agents, and inorganic such as titanium oxide, aluminum oxide, alumina A fine powder or the like can be added as necessary. These inorganic fine powders may be hydrophobized as necessary. In addition, lubricants such as polytetrafluoroethylene, zinc stearate, polyvinylidene fluoride, abrasives such as cesium oxide, silicon carbide, strontium titanate, anti-caking agents, white particles and black particles having opposite polarity to the toner particles, Can also be used in small amounts as a developability improver.

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。   These additives have a silicone varnish, various modified silicone varnishes, silicone oil, various modified silicone oils, silane coupling agents, silane coupling agents having functional groups, and other organosilicons for the purpose of charge control and the like. It is also preferable to treat with a treating agent such as a compound or various treating agents.

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。
As the additive, inorganic fine particles can be preferably used. As said inorganic fine particle, well-known things, such as a silica, an alumina, a titanium oxide, can be used, for example.
In addition, polymer fine particles such as polystyrene obtained by soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization and dispersion polymerization, methacrylic acid ester and acrylic acid ester copolymer, polycondensation system such as silicone, benzoguanamine and nylon, thermosetting resin And polymer particles.

このような外添剤は、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。   Such an external additive can be made hydrophobic by the surface treatment agent and prevent deterioration of the external additive itself even under high humidity. Examples of the surface treatment agent include a silane coupling agent, a silylating agent, a silane coupling agent having a fluorinated alkyl group, an organic titanate coupling agent, an aluminum coupling agent, silicone oil, a modified silicone oil, Etc. are preferable.

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[m/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[重量%]であることが好ましく、0.01〜2.0[重量%]であることがより好ましい。 The primary particle diameter of the external additive is preferably 5 [nm] to 2 [μm], and more preferably 5 [nm] to 500 [nm]. Moreover, as a specific surface area by BET method, it is preferable that it is 20-500 [m < 2 > / g]. The use ratio of the inorganic fine particles is preferably 0.01 to 5 [% by weight] of the toner, and more preferably 0.01 to 2.0 [% by weight].

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0.01〜1[μm]のものが好ましい。   Examples of the cleaning property improver for removing the developer after transfer remaining on the electrostatic latent image carrier or the primary transfer medium include fatty acid metal salts such as zinc stearate, calcium stearate, stearic acid, and polymethyl methacrylate. There may be mentioned polymer fine particles produced by soap-free emulsion polymerization such as fine particles and polystyrene fine particles. The polymer fine particles preferably have a relatively narrow particle size distribution and a volume average particle size of 0.01 to 1 [μm].

次に、実施形態で用いた溶解乃至分散液の処方を示す。
なお、噴射条件は後述する通りである。
Next, the formulation of the dissolution or dispersion used in the embodiment is shown.
The injection conditions are as described later.

<スチレン−アクリル酸nブチル共重合樹脂の溶解液の調製>
スチレン−アクリル酸nブチル共重合樹脂 1質量部に対し、酢酸エチル9質量部を混合させ、樹脂を完全に溶かし、スチレン−アクリル酸nブチル共重合樹脂の溶解液を調製した。なお、スチレン−アクリル酸nブチル共重合樹脂の質量平均分子量は4.5万、ガラス転移温度は59℃であった。
<Preparation of solution of styrene-n-butyl acrylate copolymer resin>
9 parts by mass of ethyl acetate was mixed with 1 part by mass of the styrene-n-butyl acrylate copolymer resin, and the resin was completely dissolved to prepare a styrene-n-butyl acrylate copolymer resin solution. The styrene-n-butyl acrylate copolymer resin had a mass average molecular weight of 45,000 and a glass transition temperature of 59 ° C.

<着色剤分散液の調製>
カーボンブラック(Regal400、Cabot社製)20質量部、顔料分散剤2質量部を、酢酸エチル78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、凝集体を完全に除去した二次分散液を調製した。更に、1μmの細孔を有するポリテトラフルオロエチレン製フィルターを通過させ、サブミクロン領域まで分散させた分散液を調製した。
<Preparation of colorant dispersion>
Carbon black (Regal 400, manufactured by Cabot) 20 parts by mass and pigment dispersant 2 parts by mass were primarily dispersed in 78 parts by mass of ethyl acetate using a mixer having stirring blades. As the pigment dispersant, Ajisper PB821 (manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.) was used. The obtained primary dispersion was finely dispersed by a strong shearing force using a dyno mill to prepare a secondary dispersion from which aggregates were completely removed. Further, a dispersion was prepared by passing through a polytetrafluoroethylene filter having 1 μm pores and dispersing to a submicron region.

<カルナバワックス分散液の調製>
カルナバワックス(東亜化成株式会社製)1質量部、酢酸エチル4質量部を仕込み、85℃に加温し20分間撹拌しカルナバワックスを溶解させた後、急冷してカルナバワックスの微粒子を析出させた。このカルナバワックス分散液を直径0.1μmのジルコニアビーズを充填したスターミルLMZ06(アシザワファインテック株式会社製)を用いて強力なせん断力によりさらに細かく分散し、カルナバワックスの平均粒径が0.3μm、最大粒径が0.8μm以下になるように調整した。前記カルナバワックスの粒径測定には、マイクロトラック社製のNPA150を用いた。
<Preparation of carnauba wax dispersion>
Carnauba wax (manufactured by Toa Kasei Co., Ltd.) 1 part by weight and ethyl acetate 4 parts by weight were charged, heated to 85 ° C. and stirred for 20 minutes to dissolve the carnauba wax, and then rapidly cooled to precipitate carnauba wax fine particles. . This carnauba wax dispersion was further finely dispersed by a strong shearing force using a star mill LMZ06 (manufactured by Ashizawa Finetech Co., Ltd.) filled with zirconia beads having a diameter of 0.1 μm, and the average particle size of carnauba wax was 0.3 μm. The maximum particle size was adjusted to 0.8 μm or less. For measuring the particle size of the carnauba wax, NPA150 manufactured by Microtrac was used.

<トナー組成液の調製>
スチレン−アクリル酸nブチル共重合樹脂の溶解液1000質量部、着色剤分散液25質量部、カルナバワックス分散液50質量部、及び酢酸エチル80質量部を混合した。この混合液を目開き1μmのフィルターを通し、固形分10%のトナー組成液1を調製した。
<Preparation of toner composition liquid>
1000 parts by mass of a solution of styrene-n-butyl acrylate copolymer resin, 25 parts by mass of a colorant dispersion, 50 parts by mass of a carnauba wax dispersion, and 80 parts by mass of ethyl acetate were mixed. This mixed liquid was passed through a filter having an opening of 1 μm to prepare a toner composition liquid 1 having a solid content of 10%.

−トナー製造装置−
図8、10に示される構成のトナー製造装置1を用い、トナーの製造を行った。
図10は比較例で用いた装置を示す図である。
図10に示される装置は図8に示された装置と同様の液滴吐出ユニット2及び乾燥捕集手段を含んで構成されている。
液滴吐出手段2には、トナー組成液14を収容する原料収容器13と、原料収容器13に収容されているトナー組成液14を、液供給管16を通して液滴吐出ユニット2に供給する。液供給管16にはP1、乾燥捕集手段60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、乾燥捕集ユニット内の圧力は圧力計P1、P2によって管理される。また、チャンバ61内では、搬送気流導入口64から作られる下降気流(搬送気流101)が形成されている。液滴吐出手段2から吐出された液滴21は、重力よってのみではなく、搬送気流101によっても下方に向けて搬送され、微粒子捕集手段62によって捕集される。
図8、10に示される装置を構成する各構成物のサイズ・条件について以下述べる。
-Toner production equipment-
Toner was manufactured using the toner manufacturing apparatus 1 having the configuration shown in FIGS.
FIG. 10 is a diagram showing an apparatus used in a comparative example.
The apparatus shown in FIG. 10 includes the same droplet discharge unit 2 and dry collecting means as the apparatus shown in FIG.
In the droplet discharge means 2, the raw material container 13 for storing the toner composition liquid 14 and the toner composition liquid 14 stored in the raw material container 13 are supplied to the droplet discharge unit 2 through the liquid supply pipe 16. The liquid supply pipe 16 is provided with a pressure measuring device P1 and the dry collecting means 60 is provided with a pressure measuring device P2. The pressure of the liquid feeding to the droplet discharge means 2 and the pressure in the dry collecting unit are the pressure gauge P1, Managed by P2. In the chamber 61, a descending airflow (conveyance airflow 101) formed from the conveyance airflow inlet 64 is formed. The droplets 21 discharged from the droplet discharge means 2 are transported downward not only by gravity but also by the transport airflow 101 and are collected by the particulate collection means 62.
The size and conditions of each component constituting the apparatus shown in FIGS.

−トナー捕集部−
チャンバ61の内径はφ400mm、高さは2000mmの円筒形で垂直に固定されており、上端部と下端部が絞られており、搬送気流導入口の径はφ50mm、搬送気流出口の径はφ50mmである。液滴吐出手段2はチャンバ61内上端より300mmの高さでチャンバ61の中央に配置されている。搬送気流は10.0m/s、40℃、大気圧の空気とした。
-Toner collection part-
The chamber 61 has an inner diameter of φ400 mm and a height of 2000 mm, and is vertically fixed. The upper end and the lower end are narrowed, the diameter of the carrier airflow inlet is φ50 mm, and the diameter of the carrier airflow outlet is φ50 mm. is there. The droplet discharge means 2 is disposed at the center of the chamber 61 at a height of 300 mm from the upper end in the chamber 61. The carrier airflow was 10.0 m / s, 40 ° C., and atmospheric pressure air.

−液柱共鳴液滴吐出ユニット−
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4つ配置したものを用いた。なお、吐出ユニットは、液柱共鳴室が400個集積したものを用いた。
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に接続した。この時の駆動周波数は液共鳴周波数に合わせて340[kHz]となる。波高値9.0Vのサイン波形電圧信号を入力した。
また、液柱共鳴液室は、乾燥気流と同じ温度40℃になるように、温度調整した。
-Liquid column resonance droplet discharge unit-
The length L between both ends in the longitudinal direction of the liquid column resonance liquid chamber 18 is 1.85 [mm], N = 2 resonance mode, and the first to fourth discharge holes are N = 2 mode pressure standing. The one in which four discharge holes are arranged at the position of the wave belly was used. The discharge unit used was an accumulation of 400 liquid column resonance chambers.
The drive signal generation source was a NF company function generator WF 1973, which was connected to the vibration generation means with a polyethylene-coated lead wire. The driving frequency at this time is 340 [kHz] according to the liquid resonance frequency. A sine waveform voltage signal having a peak value of 9.0 V was input.
In addition, the temperature of the liquid column resonance liquid chamber was adjusted so that the temperature was 40 ° C., which was the same as the dry air flow.

トナー組成液の空気の飽和溶解状態の溶存酸素量の測定
トナー組成液を40℃に保ち、40℃/1気圧の状態で、空気を10分間バブリングする。その後、溶存酸素測定装置(飯島電子工業製 有機溶媒用DO測定装置B506)を用いて噴霧液中の溶存酸素濃度を測定した。溶存酸素量は6.2mg/Lであった。
Measurement of dissolved oxygen amount of toner composition liquid in saturated dissolved state Maintain the toner composition liquid at 40 ° C. and bubble air for 10 minutes at 40 ° C./1 atm. Then, the dissolved oxygen concentration in the spray solution was measured using a dissolved oxygen measuring device (DO measuring device B506 for organic solvents manufactured by Iijima Electronics Co., Ltd.). The amount of dissolved oxygen was 6.2 mg / L.

フレキシブル容器の作製
ポリエチレンとナイロンの2層のフィルム2枚を、ポリエチレン側を内側にして、ポリエチレン製のパイプ取付け口を挟みこみ、熱溶着して、フレキシブル容器を作成した。内容量を測定したところ、1000ccであった。このフレキシブル容器を圧力容器26にセットした。
Production of flexible container Two polyethylene and nylon two-layer films were sandwiched with a polyethylene pipe attachment port and heat-welded to create a flexible container. When the internal volume was measured, it was 1000 cc. This flexible container was set in the pressure container 26.

[実施例1]
図8に示される構成のトナー製造装置1を用いトナーの製造を行った。
トナー組成液を減圧脱気して、フレキシブル容器に900cc充填した。充填したトナー組成液の溶存酸素量を測定したところ、2.9mg/Lであった。フレキシブル容器の中心の高さは、液柱共鳴室の吐出孔位置から、25cm低い位置になるように固定し、圧力開放バルブ30を開放し、圧力容器26の内部を大気圧にした。
図8に示す微粒子製造装置において噴霧試験を実施した。全てのノズルを観察し、30分駆動の間に吐出している吐出孔の数をモニターした。その結果、全1,600個の吐出孔のうち、1,590個が1時間後まで安定的に吐出し続けたことを確認した。
フレキシブル容器内のトナー組成液は、107ccになっていた。トナー組成液の溶存酸素量を測定したところ、2.9mg/Lであった。
[Example 1]
Toner was manufactured using the toner manufacturing apparatus 1 having the configuration shown in FIG.
The toner composition liquid was degassed under reduced pressure, and 900 cc was filled into a flexible container. The amount of dissolved oxygen in the filled toner composition liquid was measured and found to be 2.9 mg / L. The height of the center of the flexible container was fixed to be 25 cm lower than the position of the discharge hole of the liquid column resonance chamber, the pressure release valve 30 was opened, and the inside of the pressure container 26 was brought to atmospheric pressure.
A spray test was carried out in the fine particle production apparatus shown in FIG. All nozzles were observed and the number of ejection holes ejected during the 30 minute drive was monitored. As a result, it was confirmed that 1,590 of the total 1,600 ejection holes continued to be ejected stably until one hour later.
The toner composition liquid in the flexible container was 107 cc. The amount of dissolved oxygen in the toner composition liquid was measured and found to be 2.9 mg / L.

[実施例2]
図8に示される構成のトナー製造装置1を用いトナーの製造を行った。
トナー組成液を超音波をかけながら減圧脱気して、フレキシブル容器に500cc充填した。充填したトナー組成液の溶存酸素量を測定したところ、1.8mg/Lであった。フレキシブル容器の中心の高さは、液柱共鳴室の吐出孔位置から、25cm低い位置になるように固定し、圧力開放バルブ30を開放し、圧力容器26の内部を大気圧にした。
図8に示す微粒子製造装置において噴霧試験を実施した。全てのノズルを観察し、120分駆動の間に吐出している吐出孔の数をモニターした。その結果、全1,600個の吐出孔のうち、1,588個が1時間後まで安定的に吐出し続けたことを確認した。
なお、フレキシブル容器内のトナー組成液は、容量が300〜700ccの間になるように、超音波を掛けながら減圧脱気したトナー組成液を樹脂組成液補給経路28より補充した。120分後のフレキシブル容器内のトナー組成液の溶存酸素量を測定したところ、1.9mg/Lであった。
[Example 2]
Toner was manufactured using the toner manufacturing apparatus 1 having the configuration shown in FIG.
The toner composition liquid was degassed under reduced pressure while applying ultrasonic waves, and 500 cc was filled into a flexible container. The amount of dissolved oxygen in the filled toner composition was measured and found to be 1.8 mg / L. The height of the center of the flexible container was fixed to be 25 cm lower than the position of the discharge hole of the liquid column resonance chamber, the pressure release valve 30 was opened, and the inside of the pressure container 26 was brought to atmospheric pressure.
A spray test was carried out in the fine particle production apparatus shown in FIG. All nozzles were observed and the number of ejection holes ejected during a 120 minute drive was monitored. As a result, it was confirmed that 1,588 of the total 1,600 ejection holes continued to be ejected stably until 1 hour later.
The toner composition liquid in the flexible container was replenished from the resin composition liquid replenishment path 28 with the toner composition liquid degassed under reduced pressure while applying ultrasonic waves so that the capacity was 300 to 700 cc. The amount of dissolved oxygen in the toner composition liquid in the flexible container after 120 minutes was measured and found to be 1.9 mg / L.

[実施例3]
図8に示される構成のトナー製造装置1を用いトナーの製造を行った。
トナー組成液を超音波をかけながら減圧脱気して、フレキシブル容器に500cc充填した。充填したトナー組成液の溶存酸素量を測定したところ、1.7mg/Lであった。フレキシブル容器の中心の高さは、液柱共鳴室の吐出孔位置から、25cm低い位置になるように固定した。圧力開放バルブ30を閉じ、P1の圧力がP2の圧力よりも2〜3KPa低くなるように、圧力容器26の内部を圧力調整エアーポンプ26で減圧した。
図8に示す微粒子製造装置において噴霧試験を実施した。全てのノズルを観察し、120分駆動の間に吐出している吐出孔の数をモニターした。その結果、全1,600個の吐出孔のうち、1,582個が1時間後まで安定的に吐出し続けたことを確認した。
なお、フレキシブル容器内のトナー組成液は、容量が300〜700ccの間になるように、超音波を掛けながら減圧脱気したトナー組成液を樹脂組成液補給経路28より補充した。120分後のフレキシブル容器内のトナー組成液の溶存酸素量を測定したところ、1.6mg/Lであった。
[Example 3]
Toner was manufactured using the toner manufacturing apparatus 1 having the configuration shown in FIG.
The toner composition liquid was degassed under reduced pressure while applying ultrasonic waves, and 500 cc was filled into a flexible container. The amount of dissolved oxygen in the filled toner composition was measured and found to be 1.7 mg / L. The height of the center of the flexible container was fixed to be 25 cm lower than the position of the discharge hole of the liquid column resonance chamber. The pressure release valve 30 was closed, and the pressure vessel 26 was depressurized by the pressure adjusting air pump 26 so that the pressure at P1 was 2-3 KPa lower than the pressure at P2.
A spray test was carried out in the fine particle production apparatus shown in FIG. All nozzles were observed and the number of ejection holes ejected during a 120 minute drive was monitored. As a result, it was confirmed that 1,582 out of the total 1,600 discharge holes continued to be stably discharged until one hour later.
The toner composition liquid in the flexible container was replenished from the resin composition liquid replenishment path 28 with the toner composition liquid degassed under reduced pressure while applying ultrasonic waves so that the capacity was 300 to 700 cc. The amount of dissolved oxygen in the toner composition liquid in the flexible container after 120 minutes was measured and found to be 1.6 mg / L.

[比較例1]
図10に示される構成のトナー製造装置1を用いトナーの製造を行った。
トナー組成液を脱気しないで、原料収容器13に900cc充填した。充填したトナー組成液の溶存酸素量を測定したところ、5.4mg/Lであった。原料収容器13の液面の高さは、液柱共鳴室の吐出孔位置から、25cm低い位置になるように調整した。なお、原料収容器内の圧力は大気圧である。
図10に示す微粒子製造装置において噴霧試験を実施した。全てのノズルを観察し、30分駆動の間に吐出している吐出孔の数をモニターした。その結果、全1,600個の吐出孔のうち、897個が1時間後まで安定的に吐出し続けたことを確認した。
原料収容器内のトナー組成液は、256ccになっていた。トナー組成液の溶存酸素量を測定したところ、5.6mg/Lであった。
[Comparative Example 1]
Toner was manufactured using the toner manufacturing apparatus 1 having the configuration shown in FIG.
The raw material container 13 was filled with 900 cc without degassing the toner composition liquid. The amount of dissolved oxygen in the filled toner composition liquid was measured and found to be 5.4 mg / L. The height of the liquid surface of the raw material container 13 was adjusted to be a position 25 cm lower than the position of the discharge hole in the liquid column resonance chamber. The pressure in the raw material container is atmospheric pressure.
A spray test was carried out in the fine particle production apparatus shown in FIG. All nozzles were observed and the number of ejection holes ejected during the 30 minute drive was monitored. As a result, it was confirmed that 897 out of the total 1,600 discharge holes were stably discharged until after 1 hour.
The toner composition liquid in the raw material container was 256 cc. The amount of dissolved oxygen in the toner composition liquid was measured and found to be 5.6 mg / L.

[比較例2]
図8に示される構成のトナー製造装置1を用いトナーの製造を行った。
トナー組成液を弱い減圧脱気して、フレキシブル容器に900cc充填した。充填したトナー組成液の溶存酸素量を測定したところ、3.9mg/Lであった。フレキシブル容器の中心の高さは、液柱共鳴室の吐出孔位置から、25cm低い位置になるように固定し、圧力開放バルブ30を開放し、圧力容器26の内部を大気圧にした。
図8に示す微粒子製造装置において噴霧試験を実施した。全てのノズルを観察し、30分駆動の間に吐出している吐出孔の数をモニターした。その結果、全1,600個の吐出孔のうち、1,106個が1時間後まで安定的に吐出し続けたことを確認した。
フレキシブル容器内のトナー組成液は、188ccになっていた。トナー組成液の溶存酸素量を測定したところ、3.9mg/Lであった。
[Comparative Example 2]
Toner was manufactured using the toner manufacturing apparatus 1 having the configuration shown in FIG.
The toner composition liquid was degassed under a low pressure, and 900 cc was filled into a flexible container. The amount of dissolved oxygen in the filled toner composition was measured and found to be 3.9 mg / L. The height of the center of the flexible container was fixed to be 25 cm lower than the position of the discharge hole of the liquid column resonance chamber, the pressure release valve 30 was opened, and the inside of the pressure container 26 was brought to atmospheric pressure.
A spray test was carried out in the fine particle production apparatus shown in FIG. All nozzles were observed and the number of ejection holes ejected during the 30 minute drive was monitored. As a result, it was confirmed that 1,106 of the total 1,600 ejection holes continued to be ejected stably until one hour later.
The toner composition liquid in the flexible container was 188 cc. The amount of dissolved oxygen in the toner composition liquid was measured and found to be 3.9 mg / L.

[比較例3]
図10に示される構成のトナー製造装置1を用いトナーの製造を行った。
トナー組成液を超音波をかけながら減圧脱気して、原料収容器13に900cc充填した。充填したトナー組成液の溶存酸素量を測定したところ、2.1mg/Lであった。原料収容器13の液面の高さは、液柱共鳴室の吐出孔位置から、25cm低い位置になるように調整した。なお、原料収容器内の圧力は大気圧である。
図10に示す微粒子製造装置において噴霧試験を実施した。全てのノズルを観察し、30分駆動の間に吐出している吐出孔の数をモニターした。その結果、全1,600個の吐出孔のうち、1,159個が1時間後まで安定的に吐出し続けたことを確認した。
原料収容器内のトナー組成液は、156ccになっていた。トナー組成液の溶存酸素量を測定したところ、4.8mg/Lであった。
[Comparative Example 3]
Toner was manufactured using the toner manufacturing apparatus 1 having the configuration shown in FIG.
The toner composition liquid was degassed under reduced pressure while applying ultrasonic waves, and the raw material container 13 was filled with 900 cc. The amount of dissolved oxygen in the filled toner composition liquid was measured and found to be 2.1 mg / L. The height of the liquid surface of the raw material container 13 was adjusted to be a position 25 cm lower than the position of the discharge hole in the liquid column resonance chamber. The pressure in the raw material container is atmospheric pressure.
A spray test was carried out in the fine particle production apparatus shown in FIG. All nozzles were observed and the number of ejection holes ejected during the 30 minute drive was monitored. As a result, it was confirmed that 1,159 of the total 1,600 ejection holes continued to be ejected stably until after 1 hour.
The toner composition liquid in the raw material container was 156 cc. The amount of dissolved oxygen in the toner composition liquid was measured and found to be 4.8 mg / L.

以上のように、樹脂組成液を脱気処理し、フレキシブル容器に充填することにより、不吐出となる吐出孔の数を激減させ、極めて安定的に吐出を維持できることが示される。   As described above, it is shown that, by degassing the resin composition liquid and filling the flexible container, the number of non-ejection ejection holes can be drastically reduced and the ejection can be maintained extremely stably.

1:微粒子製造装置
2:液滴吐出ユニット
6:微粒子組成液供給口
7:微粒子組成液流路
8:微粒子組成液排出口
9:弾性板
10:液柱共鳴液滴吐出ユニット
11:液柱共鳴液滴吐出手段
12:気流通路
13:原料収容器
14:微粒子組成液
16:液供給管
17:液共通供給路
18:液柱共鳴液室
19:吐出孔
20:振動発生手段
21:液滴
24:ノズル角度
25:フレキシブル容器
26:圧力容器
27:圧力調整エアーポンプ
28:樹脂組成液補給経路
29:樹脂組成液補給バルブ
30:圧力開放バルブ
60:乾燥捕集手段
61:チャンバ
62:微粒子捕集手段
63:微粒子貯留部
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
1: Fine particle production apparatus 2: Droplet discharge unit 6: Fine particle composition liquid supply port 7: Fine particle composition liquid flow path 8: Fine particle composition liquid discharge port 9: Elastic plate 10: Liquid column resonance Droplet discharge unit 11: Liquid column resonance Droplet discharge means 12: Air flow passage 13: Raw material container 14: Fine particle composition liquid 16: Liquid supply pipe 17: Liquid common supply path 18: Liquid column resonance liquid chamber 19: Discharge hole 20: Vibration generating means 21: Droplet 24 : Nozzle angle 25: flexible container 26: pressure container 27: pressure adjusting air pump 28: resin composition liquid supply path 29: resin composition liquid supply valve 30: pressure release valve 60: dry collection means 61: chamber 62: particulate collection Means 63: Particulate reservoir 64: Conveyance airflow inlet 65: Conveyance airflow outlet 101: Conveyance airflow P1: Liquid pressure gauge P2: In-chamber pressure gauge

特許第3786034号公報Japanese Patent No. 3786034 特許第3786035号公報Japanese Patent No. 3786035 特開昭57−201248号公報JP-A-57-201248 特開2006−293320号公報JP 2006-293320 A

Claims (6)

少なくとも樹脂を含有する組成物を溶媒に溶解又は分散させてなる微粒子組成液を、1つ以上の吐出孔から連続吐出して液滴化する液滴吐出ユニットに供給し、前記微粒子組成液を液滴化する液滴形成工程と、前記液滴化した微粒子組成液の溶媒を乾燥させて液滴を固化させる液滴固化工程とを含む微粒子製造方法において、
前記液滴形成工程は、1つ以上の吐出孔が形成された液柱共鳴液室内の微粒子組成液に高周波振動を付与することで液柱共鳴による定在波を形成させ、前記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に配置された前記吐出孔から前記微粒子組成液を吐出して液滴化する工程であり、
下記A、Bの要件を満足することを特徴とする微粒子製造方法。
A.前記樹脂組成液を気体が入らないようにフレキシブル容器に充填し、フレキシブル容器から、前記液滴吐出ユニットに、前記樹脂組成液を供給する。
B.フレキシブル容器内の前記樹脂組成液の溶存酸素量が、前記樹脂組成液が空気を飽和溶存したときの溶存酸素量の1/2以下である。
A fine particle composition liquid obtained by dissolving or dispersing a composition containing at least a resin in a solvent is supplied to a droplet discharge unit that continuously discharges from one or more discharge holes into droplets, and the fine particle composition liquid is liquid In a method for producing fine particles, comprising: a droplet forming step for forming droplets; and a droplet solidifying step for solidifying the droplets by drying a solvent of the droplet-formed fine particle composition liquid.
The droplet formation step forms a standing wave by liquid column resonance by applying high frequency vibration to the fine particle composition liquid in the liquid column resonance liquid chamber in which one or more discharge holes are formed, and the standing wave of the standing wave A step of discharging the fine particle composition liquid into droplets from the discharge holes arranged in a region where the pressure fluctuation has a sufficient amplitude to discharge the liquid;
A method for producing fine particles, which satisfies the following requirements A and B.
A. The resin composition liquid is filled into a flexible container so that gas does not enter, and the resin composition liquid is supplied from the flexible container to the droplet discharge unit.
B. The amount of dissolved oxygen in the resin composition liquid in the flexible container is ½ or less of the amount of dissolved oxygen when the resin composition liquid is saturated with air.
前記液柱共鳴液室が2つ以上の吐出孔を有する請求項に記載の微粒子製造方法。 The fine particle manufacturing method according to claim 1 , wherein the liquid column resonance liquid chamber has two or more discharge holes. 前記微粒子組成液をフレキシブル容器から液滴吐出ユニットに供給中に、脱気処理を行った新たな微粒子組成液を、フレキシブル容器に追加することを特徴とする請求項1または2に記載の微粒子製造方法。 3. The fine particle production according to claim 1, wherein a new fine particle composition liquid that has been degassed is added to the flexible container while the fine particle composition liquid is being supplied from the flexible container to the droplet discharge unit. Method. 前記フレキシブル容器を圧力容器内に入れて、圧力容器内の圧力を調整することにより、液滴吐出ユニットへの微粒子組成液の供給圧力を調整することを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の微粒子製造方法。 Put the flexible container in the pressure vessel, by adjusting the pressure in the pressure vessel, it claims 1-3, characterized by adjusting the supply pressure of the particulate composition liquid to the droplet discharge unit The method for producing fine particles according to [1]. 前記液滴吐出ユニットに対するフレキシブル容器の垂直方向の位置を変化させることにより液滴吐出ユニットへの樹脂組成液の供給圧力を調整することを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の微粒子製造方法。 Fine particles according to any one of claims 1-4, characterized by adjusting the supply pressure of the resin composition liquid to the droplet discharge unit by changing the vertical position of the flexible container with respect to the droplet discharge units Production method. 請求項1に記載の製造方法を実施するための微粒子製造装置であって、
少なくとも樹脂を含有する組成物を溶媒に溶解又は分散させてなる微粒子組成液を収容するフレキシブル容器と、
1つ以上の吐出孔から前記微粒子組成液を連続吐出して液滴化する液滴吐出ユニットと、
前記フレキシブル容器内の微粒子組成液を前記液滴吐出ユニットに供給する手段と、
前記液滴化した微粒子組成液の溶媒を乾燥させて液滴を固化させる液滴固化手段と、を備えており、
前記液滴吐出ユニットは、1つ以上の吐出孔が形成された液柱共鳴液室内の微粒子組成液に高周波振動を付与することで液柱共鳴による定在波を形成させ、前記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に配置された前記吐出孔から前記微粒子組成液を吐出して液滴化するユニットであり、
前記フレキシブル容器内の前記樹脂組成液の溶存酸素量が、前記樹脂組成液が空気を飽和溶存したときの溶存酸素量の1/2以下とされていることを特徴とする微粒子製造装置。
A fine particle production apparatus for carrying out the production method according to claim 1,
A flexible container containing a fine particle composition solution obtained by dissolving or dispersing a composition containing at least a resin in a solvent;
A droplet discharge unit that continuously discharges the fine particle composition liquid from one or more discharge holes into droplets;
Means for supplying the fine particle composition liquid in the flexible container to the droplet discharge unit;
Droplet solidifying means for drying the solvent of the fine particle composition liquid into droplets to solidify the droplets, and
The droplet discharge unit forms a standing wave by liquid column resonance by applying high-frequency vibration to the fine particle composition liquid in the liquid column resonance liquid chamber in which one or more discharge holes are formed, and the standing wave of the standing wave A unit that discharges the fine particle composition liquid into droplets from the discharge holes arranged in a region where the pressure fluctuation has an amplitude large enough to discharge the liquid;
An apparatus for producing fine particles, wherein the amount of dissolved oxygen in the resin composition liquid in the flexible container is set to ½ or less of the amount of dissolved oxygen when the resin composition liquid is saturated with air.
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