CN104245109B - 微粒产生方法与设备 - Google Patents

微粒产生方法与设备 Download PDF

Info

Publication number
CN104245109B
CN104245109B CN201380016355.3A CN201380016355A CN104245109B CN 104245109 B CN104245109 B CN 104245109B CN 201380016355 A CN201380016355 A CN 201380016355A CN 104245109 B CN104245109 B CN 104245109B
Authority
CN
China
Prior art keywords
drop
flow
tap
air
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201380016355.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104245109A (zh
Inventor
法兼义浩
高桥聪
大垣杰
A.M.穆尔瓦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Publication of CN104245109A publication Critical patent/CN104245109A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104245109B publication Critical patent/CN104245109B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/02—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by dividing the liquid material into drops, e.g. by spraying, and solidifying the drops
    • B01J2/06—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by dividing the liquid material into drops, e.g. by spraying, and solidifying the drops in a liquid medium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/02—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by dividing the liquid material into drops, e.g. by spraying, and solidifying the drops
    • B01J2/04—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by dividing the liquid material into drops, e.g. by spraying, and solidifying the drops in a gaseous medium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/18—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic using a vibrating apparatus
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00—Developers
    • G03G9/08—Developers with toner particles
    • G03G9/0802—Preparation methods
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00—Developers
    • G03G9/08—Developers with toner particles
    • G03G9/0802—Preparation methods
    • G03G9/0804—Preparation methods whereby the components are brought together in a liquid dispersing medium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Glanulating (AREA)

Abstract

一种微粒产生方法，包括：从两个或更多排出孔沿向下的垂直方向排出微粒材料液体，从而形成液滴，其中，在所述微粒材料液体中，待形成为微粒的固体材料溶解并分散在溶剂中或处于熔化状态；以及，固化排出的液滴，以形成微粒，其中，在排出微粒材料液体时，以相对于向下的垂直方向大于0°但小于或等于90°的角度提供气流；以及，其中，从在气流的流动方向上位于气流的上游侧的排出孔排出的液滴的初始排出速度等于或高于从在气流的流动方向上位于气流的下游侧的排出孔排出的液滴的初始排出速度。

Description

微粒产生方法与设备
技术领域
本发明涉及一种微粒产生方法和一种微粒产生设备。
背景技术
电子照相设备和静电记录装置等图像形成设备通过如下的过程形成图像：使用含有色粉的显影剂对形成在光电导体上的静电潜像进行显影，从而形成色粉图像；把色粉图像转印到纸张等记录介质上；并通过加热和加压对记录介质上的色粉图像进行定影。
近年来，出现了对产生高质量图像的需求，并且为了提高图像质量而设计了色粉。为了响应这种产生高质量图像的需求，业界进行了各种尝试，试图减小色粉微粒的直径，并再现具有高保真度的潜像。
一种用于产生具有很小粒径的微粒(例如色粉微粒)的广泛采用的方法是聚合法，其中，微粒在水基介质中形成。通过聚合法获得的色粉微粒通常具有以下特性：它们的粒径很小，粒径分布很窄；微粒的形状接近于球形。但是，聚合法的缺点是需要大量的时间、水和能量。具体而言，需要很长的时间才能完成聚合过程，并且在固化完成后需要重复多次地把色粉微粒从溶剂中分离，然后冲洗并干燥色粉微粒。
业界开发的另一种方法是所谓的喷雾造粒法(例如，参见PTL 1至PTL4)。喷雾造粒法是利用各种雾化器把溶解或分散在有机溶剂中的含液色粉原料形成为微粒，然后进行干燥，以获得色粉微粒。这种喷雾造粒法不需要使用水，能够显著减少冲洗和干燥的步骤。
但是，在PTL 1至PTL 3中所述的微粒产生方法中，在对色粉材料液体进行喷雾之后和对形成的液滴进行干燥之前，在某些情况中，液滴会聚合到一起，溶剂在这种状态中干燥，最终形成色粉微粒。因此，存在着形成的色粉微粒的粒径分布很宽的问题。
采用PTL 4中说明的色粉产生方法，在连续地执行喷雾步骤时，可能会出现以下的不利现象。具体而言，某些排出孔的排液会停止，色粉材料液体从这些排出孔流出，并使得其它排出孔的排液停止。即，存在着色粉材料液体的排出效率和稳定性很低的问题。
引用列表
专利文献
PTL 1:日本专利(JP-B)3786034
PTL 2:JP-B3786035
PTL 3:日本公开专利申请(JP-A)57-201248
PTL 4:JP-A2006-293320
发明内容
技术问题
本发明旨在解决现有技术的上述问题，并实现以下目的。即，本发明之目的是提供一种微粒产生方法，使用该方法能够连续、稳定地排出具有很窄的粒度分布的微粒。
问题的解决方案
解决上述问题的方法如下。
即，本发明的微粒产生方法包括：
从两个或更多排出孔沿向下的垂直方向排出微粒材料液体，从而形成液滴，其中，在所述微粒材料液体中，待形成为微粒的固体材料溶解并分散在溶剂中或处于熔化状态；和
固化排出的液滴，以形成微粒，
其中，在排出微粒材料液体时，以相对于向下的垂直方向大于0°但小于或等于90°的角度提供气流；和
其中，从在气流的流动方向上位于气流的上游侧的排出孔排出的液滴的初始排出速度等于或高于从在气流的流动方向上位于气流的下游侧的排出孔排出的液滴的初始排出速度。
本发明的有益效果
本发明提供一种微粒产生方法，使用该方法能够连续、稳定地排出具有很窄的粒度分布的微粒。该方法可解决现有技术中的上述问题。
附图说明
图1是本实施方式的微粒产生方法中的液柱共振型液滴排出单元的一种示例性构造的横截面图。
图2是本实施方式的微粒产生方法中的液柱共振型液滴单元的一种示例性构造的横截面图。
图3A是排出孔的截面形状的一个例子(圆形)的横截面图。
图3B是排出孔的截面形状的另一个例子(锥形)的横截面图。
图3C是排出孔的截面形状的又一个例子(直形)的横截面图。
图3D是排出孔的截面形状的又一个例子(圆形和锥形的组合)的横截面图。
图4A是反映当液柱共振发生腔的一端为固定端并且N是1时的速度和压力变化的驻波的说明性示意图。
图4B是反映当液柱共振发生腔的两端都为固定端并且N是2时的速度和压力变化的驻波的说明性示意图。
图4C是反映当液柱共振发生腔的两端为开放端并且N是2时的速度和压力变化的驻波的说明性示意图。
图4D是反映当液柱共振发生腔的一端为固定端并且N是3时的速度和压力变化的驻波的说明性示意图。
图5A是反映当液柱共振发生腔的两端都为固定端并且N是4时的速度和压力变化的驻波的说明性示意图。
图5B是反映当液柱共振发生腔的两端为开放端并且N是4时的速度和压力变化的驻波的说明性示意图。
图5C是反映当液柱共振发生腔的一端为固定端并且N是5时的速度和压力变化的驻波的说明性示意图。
图6A是在液柱共振型液滴排出单元的液柱共振发生流路中出现液柱共振现象的状态的一个示意图。
图6B是在液柱共振型液滴排出单元中的液柱共振发生流路中出现液柱共振现象的状态的一个示意图。
图6C是在液柱共振型液滴排出单元中的液柱共振发生流路中出现液柱共振现象的状态的一个示意图。
图6D是在液柱共振型液滴排出单元中的液柱共振发生流路中出现液柱共振现象的状态的一个示意图。
图7示出了在液柱共振型液滴排出单元中排出液滴的状态。
图8是反映驱动频率与液滴排出速度之间的关系的特性曲线图。
图9是说明被液滴排出单元以某个速度排出的液滴在系统中的气流的影响下改变其轨迹的原理的示意图。
图10A是被液滴排出单元排出的液滴的一个示例性轨迹的说明性示意图。
图10B是被液滴排出单元排出的液滴的一个示例性轨迹的说明性示意图。
图11A是被液滴排出单元排出的液滴的另一个示例性轨迹的说明性示意图。
图11B是被液滴排出单元排出的液滴的另一个示例性轨迹的说明性示意图。
图12是可执行本实施方式的微粒产生方法的微粒产生设备的一个例子的横截面图。
图13是本实施方式的液滴排出方法的另一个例子的说明性示意图。
图14是在例1的液滴排出条件下排出的液滴的估算轨迹图。
图15是在例2的液滴排出条件下排出的液滴的估算轨迹图。
图16是在例3的液滴排出条件下排出的液滴的估算轨迹图。
图17是在对比例1的液滴排出条件下排出的液滴的估算轨迹图。
图18是在对比例2的液滴排出条件下排出的液滴的估算轨迹图。
具体实施方式
(微粒产生方法和微粒产生设备)
本发明的微粒产生方法包括液滴形成步骤和液滴固化步骤；并且还包括其它必要的步骤。
本发明的微粒产生设备包括气流产生单元、气体流路和液滴排出单元；并且，如果必要，还包括其它单元。
气流产生单元是配置为产生相对于向下的垂直方向的角度大于0°但小于或等于90°的气流的装置。
气体流路是气流产生单元产生的气流所流过的气体流路。
液滴排出单元是包含两个或更多排出孔并配置为向气体流路排出微粒材料液体的装置，其中，在所述微粒材料液体中，待形成为微粒的固体材料溶解或分散在溶剂中，或者处于熔化状态。
在微粒产生设备中，从在气流的流动方向上位于气流的上游侧的排出孔排出的液滴的初始排出速度等于或高于从在气流的流动方向上位于气流的下游侧的排出孔排出的液滴的初始排出速度。
<液滴形成步骤>
对于液滴形成步骤没有特别的限制，可以根据预定目的适当选择，只要它是从两个或更多排出孔沿向下的垂直方向排出微粒材料液体而形成液滴的步骤，其中，在所述微粒材料液体中，待形成为微粒的固体材料溶解或分散在溶剂中，或者处于熔化状态。
在液滴形成步骤中，以相对于向下的垂直方向大于0°但小于或等于90°的角度提供气流。气流优选以相对于向下的垂直方向成90°的角度提供。
从在气流的流动方向上位于气流的上游侧的排出孔排出的液滴的初始排出速度等于或高于从在气流的流动方向上位于气流的下游侧的排出孔排出的液滴的初始排出速度。
优选地，在两个或更多排出孔之中的相邻排出孔对的至少一对中，从在气流流动方向上位于气流的下游侧的排出孔排出的液滴具有初始排出速度V1，从在气流流动方向上位于气流的上游侧的排出孔排出的液滴具有初始排出速度V2，初始排出速度V1等于或小于0.9×V2。
相邻排出孔对的所述至少一对优选是在气流流动方向上位于气流的最上游侧的排出孔和与该排出孔相邻的排出孔所构成的排出孔对。
优选地，在两个或更多排出孔之中的每个相邻排出孔对中，从在气流流动方向上位于气流的下游侧的排出孔排出的液滴具有初始排出速度V1，从在气流流动方向上位于气流的上游侧的排出孔排出的液滴具有初始排出速度V2，初始排出速度V1等于或小于0.9×V2。
在气流流动方向上位于气流的下游侧的排出孔具有口径D1，在气流流动方向上位于气流的上游侧的排出孔具有口径D2，其中，口径D1等于或大于1.1×D2。
液滴形成步骤优选是这样的步骤：向包含所述两个或更多排出孔的液柱共振发生液腔中的微粒材料液体施加振动以通过液柱共振而形成驻波，并从位于与驻波的腹点对应的区域中的排出孔排出微粒材料液体而形成液滴。
振动频率f优选满足以下关系：N×c/(4L)≤f≤(N+1)×c/(4Le)。
在上述公式中，L代表液柱共振发生液腔的纵向长度，Le代表在用于向液柱共振发生液腔提供微粒材料液体的供给路径的一侧的液柱共振发生液腔端部与最靠近该端部的排出孔之间的距离，c代表声波在微粒材料液体中的速度，N是整数。
液滴的初始排出速度优选低于气流的速度。
优选通过改变排出孔的间距或排出孔的口径来调节从所述两个或更多排出孔排出的液滴的初始速度。
<液滴固化步骤>
对液滴固化步骤没有特别的限制，可以根据预定目的适当选择，只要它是对排出的液滴进行固化从而形成微粒的步骤。
下面将参照附图详细说明本发明的微粒产生方法。
[液滴排出单元]
对可在本实施方式中使用的液滴排出单元没有特别的限制，可以采用已知的装置。可用的液滴排出单元的具体例子有：流体喷嘴；膜振动型液滴排出单元；瑞利裂变型液滴排出单元；液体振动型液滴排出单元；以及液柱共振型液滴排出单元。膜振动型液滴排出单元例如可为JP-A2008-292976中所述的装置。瑞利裂变型液滴排出单元例如可为JP-B4647506中所述的装置；液体振动型液滴排出单元例如可为JP-A2010-102195中所述的装置。
在上述的液滴排出单元之中，优选采用液柱共振型液滴排出单元。液柱共振型液滴排出单元是这样的装置：配置为向包括多个排出孔的液柱共振发生液腔中的液体施加振动以通过液柱共振而形成驻波，并从形成在与驻波的腹点对应的区域中的排出孔排出液体。优选采用液柱共振型液滴排出单元，因为这种装置所形成的液滴的粒径分布很窄，并且微粒的生产率较高。
[液柱共振型液滴排出单元]
下面将说明液柱共振型液滴排出单元。应说明的是，由下述的液滴排出单元排出的液体例如可为待形成为微粒的材料溶解和/或分散在溶剂中而形成的液体(以下该液体可称为含微粒材料液体)或微粒材料在排出条件下熔化而形成的液体(以下该液体可称为微粒材料熔化液体)。
在此，出于示例性目的，将说明产生色粉微粒的情况。因此，含微粒材料液体和微粒材料熔化液体都称为色粉材料液体。但本发明不局限于这些。
图1是本实施方式的微粒产生方法中的液柱共振型液滴排出单元的一种示例性构造的横截面图。图2是本实施方式的微粒产生方法中的液柱共振型液滴形成单元的一种示例性构造的横截面图。注意，在图2中从右至左水平延伸的箭头表示液体从循环泵15流向原料容器13的方向。
液柱共振型液滴排出单元11(液滴排出头)具有公共液体供给路径17和液柱共振发生液腔18。液柱共振发生液腔18与在液柱共振发生液腔18的一个壁面上纵向设置的公共液体供给路径17相通。而且，液柱共振发生液腔18在其一个壁面上具有横向的排出孔19，色粉液滴21从这些排出孔排出。
另外，液柱共振发生液腔18具有布置在面向排出孔19的壁面上的振动发生单元20，并配置为产生高频振动，以形成液柱共振驻波。应说明的是，高频电源与振动发生单元20连接。
液体供给流路从公共液体供给路径17与每个液柱共振发生液腔相通，公共液体供给路径17与多个液柱共振发生液腔18相通。
液体循环泵使色粉材料液体14流入液柱共振型液滴排出单元10的公共液体供给路径17中。色粉材料液体14输送至液柱共振发生液腔18。由振动发生单元20产生的液柱共振驻波在液柱共振发生液腔18中形成压力分布。色粉液滴21从位于与驻波的腹点对应的区域中的排出孔19排出，在该区域中，液柱共振驻波的波幅和压力变化较大。
排出孔19布置在与液柱共振驻波的腹点对应的区域中，色粉液滴21在该区域中排出。在此，与驻波的腹点对应的区域是液柱共振驻波的压力波幅较大、并且能获得足以排出液滴的压力变化的区域。换言之，与驻波的腹点对应的区域指除了与驻波的波节对应的区域之外的区域。当排出孔形成在与压力驻波的腹点对应的区域中时，可从每个排出孔基本上一致地排出液滴。另外，液滴能够高效地排出，从而减少排出孔的堵塞，而这正是所希望的。布置排出孔的更优选区域是从压力驻波波幅变为最大的位置至压力驻波波幅变为最小的位置的±1/8波长范围内的区域。
流过公共液体供给路径17的色粉材料液体14经由液体回流管返回至原料容器。当液柱共振发生液腔18中的色粉材料液体14的量随着色粉液滴21的排出而减少时，在液柱共振发生液腔18中的液柱共振驻波的作用下产生吸力。在该吸力的作用下，从公共液体供给路径17提供的色粉材料液体14的数量增加，液柱共振发生液腔18获得色粉材料液体14的补充。当色粉材料液体14补充至液柱共振发生液腔18时，流过公共液体供给路径17的色粉材料液体14的数量返回至正常数量，色粉材料液体14重新在设备中的液体供给管和液体回流管中循环流动。
液柱共振发生液腔18优选由框架粘合而成，每个框架由具有足够高的刚度的材料制成，在下述的振动驱动频率下，这种材料不会影响色粉材料液体的共振频率。所述材料例如可为金属、陶瓷和硅树脂。
对液柱共振发生液腔的纵向两端的壁面之间的长度L没有特别限制，可以根据预定目的适当选择。优选根据下述的液柱共振现象原理来确定该长度。而且，对液柱共振发生液腔的宽度W没有特别限制，可以根据预定目的适当选择。液柱共振发生液腔的宽度W优选小于长度L的1/2，以避免给液柱共振提供不必要的频率。
当L代表液柱共振发生液腔的纵向长度、Le代表公共液体供给路径17的一侧的液柱共振发生液腔端部与最靠近该端部的排出孔19之间的距离时，对比率Le/L没有特别的限制，可以根据预定目的适当选择。比率Le/L优选大于0.6。
从生产率的角度考虑，优选在一个液柱共振型液滴排出单元中布置多个液柱共振发生液腔。对在一个液柱共振型液滴排出单元中的液柱共振发生液腔的数目没有特别的限制，可以根据预定目的适当选择。随着布置在一个液柱共振型液滴排出单元中的液柱共振发生液腔的数目增加，生产率会提高，但是可操作性会降低。从达到可操作性与生产率之间的良好平衡的角度考虑，液柱共振发生液腔的数目优选为100至2000个。而且，供给色粉材料液体的流路从公共液体供给路径17与每个液柱共振发生液腔相通，公共液体供给路径17与多个液柱共振发生液腔18相通。
液柱共振型液滴排出单元11中的振动发生单元20优选为层压板，其中，压电元件附接至弹性板9。弹性板优选形成为液柱共振发生液腔的围壁的一部分，以避免振动发生单元与色粉材料液体接触。而且，每个振动发生单元20优选布置在一个液柱共振发生液腔中，以便能独立地对其进行控制。而且，块状振动元件优选相应于液柱共振发生液腔的位置被部分地切割，以便通过弹性板独立地控制每个液柱共振发生液腔。
对压电元件没有特别的限制，可以根据预定目的适当选择。压电元件例如可为由压电陶瓷(例如锆钛酸铅(PZT))、压电聚合物(例如聚偏氟乙烯(PVDF))和单晶体(例如石英晶体、LiNbO3、LiTaO3和KNbO3)等材料制成的压电元件。根据预期的位移量，可以把它们用作层压结构。
对排出孔19的口径没有特别的限制，可以根据预定目的适当选择，但是优选为1微米至40微米。当其口径小于1微米时，形成的液滴也变得相当小，可能无法形成色粉微粒。另外，当色粉材料液体含有染色剂等固体微粒时，会经常发生排出孔堵塞，导致生产率降低。当其口径大于40微米时，形成的色粉液滴具有较大的直径，可能需要在干燥和固化后执行使用有机溶剂稀释色粉材料的步骤。因此，为了获得色粉微粒，可能需要大量的干燥能耗。
如图2所示，优选在液柱共振发生液腔18中沿其宽度方向布置多个排出孔19，以提高生产效率。
图3A至3D示出了排出孔19的示例性横截面形状。
图3A所示的横截面形状为圆形，口径从排出孔19与液体的接触面至排出口逐渐变窄。在具有这种横截面形状的排出孔19的情况中，通过薄膜41的振动施加到液体的压力在排出孔19的出口附近最大。因此，从排液稳定性的角度考虑，这是最优选的形状。
图3B所示的横截面形状使得口径按某个角度从排出孔19与液体的接触面朝排出口逐渐变窄。所属领域的技术人员能够对喷嘴角度44进行适当的修改。与图3A所示的情况类似，采用这种喷嘴角度时，通过薄膜41的振动施加到液体的压力在排出孔19的出口附近会增大。喷嘴角度44优选在60°至90°范围之内。当喷嘴角度44小于60°时，很难向液体施加压力，并且很难对薄膜41进行加工，因此这不是优选角度。当喷嘴角度44为90°(图3C)时，很难对排出孔的出口附近的液体施加压力。当喷嘴角度44为90°或更大时，无法对孔12的出口施加压力，这会使液滴排出相当不稳定。图3D所示的横截面形状是图3A所示的形状和图3B所示的形状的组合。如图3D所示，横截面形状可按台阶式变化。
排出孔19的口径可以都相同，或者，至少一个排出孔的口径不同于其它排出孔的口径。
应说明的是，当排出孔19是正圆形时，其口径为其直径。当排出孔19是椭圆形或(正)多边形时，例如方形、六边形或八边形，其口径是其平均直径。
从提高生产率的角度考虑，每个液柱共振发生液腔18的排出孔19的数目优选为两个或更多。具体而言，其数目优选是2至100个。当每个液柱共振发生液腔18的排出孔19的数目超过100时，施加在振动发生单元20上的电压必须设置得很高，因此振动发生单元20的表现可能不稳定。
在形成两个或更多排出孔19的情况中，排出孔之间的间距(间隔)为20微米或更大。当排出孔之间的间距小于20微米时，从相邻排出孔排出的液滴可能彼此相撞。
[液柱共振型液滴排出单元的液滴形成机制]
下面将说明本实施方式的微粒产生方法中的液柱共振型液滴排出单元10的液滴形成机制。
首先说明在液柱共振型液滴排出单元10中的液柱共振发生液腔18中产生的液柱共振现象的原理。当c表示色粉材料液体在液柱共振发生液腔中的声速、f表示从振动发生单元20向作为介质的色粉材料液体施加的驱动频率、λ表示产生色粉材料液体的共振波长时，c、f和λ满足以下公式(1)。
λ＝c/f 公式(1)
在图1所示的液柱共振发生液腔18中，L表示从其固定端侧的框架端部至公共液体供给路径17侧的另一端部的长度，h1表示公共液体供给路径17侧的框架端部的高度(h1例如可为80微米)，h2表示连通孔的高度(h2例如可为40微米)。通常，高度h1为高度h2的两倍左右。
假定公共液体供给路径17侧的端部相当于封闭状态的固定端；即，在两个端部都被视为固定端的情况中，当长度L等于1/4波长λ的偶倍数时，共振的效率最高。即，长度L由以下公式(2)表示。
L＝(N/4)λ 公式(2)
其中，N是偶数。
当液柱共振发生液腔18的两端都为自由端时(即，两端都完全敞开)以及两端都相当于自由端时，上述公式(2)成立。
类似地，当一端相当于可释放压力的自由端而另一端封闭(固定端)时，即，在只有一端为固定端或自由端时，当长度L等于1/4波长λ的奇倍数时，共振的效率最高。即，长度L由上述的公式(2)表示，其中，N是奇数。
根据上述公式(1)和公式(2)，效率最高的驱动频率f按以下公式(3)计算。
f＝N×c/(4L) 公式(3)
其中，f表示施加到色粉材料液体的驱动频率，L表示液柱共振发生液腔的纵向长度，c表示色粉材料液体的声速，N是整数，当两端都为固定端时，N是偶数，当一端为固定端时，N是奇数。
在本实施方式的微粒产生方法中，优选向色粉材料液体施加具有从上述公式(3)获得的频率f的振动。实际上，液体具有粘度，而粘度会使共振衰减，因此振动不会无限地放大(有Q因子)。但是，如下面的公式(4)和公式(5)所示，即使当频率接近从公式(3)获得的效率最高的驱动频率f时，也会产生共振。
图4A至4D分别示出了反映速度和压力变化的驻波的形状(共振模式)，其中，N是1、2或3。图5A至5C分别示出了反映速度和压力变化的驻波的形状(共振模式)，其中，N是4或5。实际上，声波是压缩波(纵波)；但是，如图4A至4D和图5A至5C所示，它通常表示为横波。在这些图中，实线是速度驻波(速度分布)，虚线是压力驻波(压力分布)。
在声学中，敞开端是介质(液体)的纵向运动速度最高而压力为零的一端。同时，固定端定义为介质的运动速度为零的一端。这种封闭端在声学上可视为硬壁，在封闭端发生波的反射。
当每端都是理想的完全封闭端或敞开端时，由于波的叠加，液柱共振产生的驻波为图4A至4D和图5A至5C所示的形式。具体而言，从图4A可以看出，对于一端为固定端并且N＝1的情况，速度分布的幅值在固定端变为零，而在敞开端变为最大。
但是，驻波的模式根据排出孔的数目、排出孔的位置、以及排出孔的横截面形状而变化。因此，实际上，共振频率出现的位置偏离从上述公式(3)获得的位置，但是，通过适当地调节驱动频率，能够形成稳定的排出条件。注意，端部的条件由排出孔的开口状态以及液体供给开口的状态等因素决定。而且，N为1至5时，驻波的产生效率最高。
具体而言，排出孔19的数目、排出孔19的位置、以及排出孔19的横截面形状也是决定驱动频率的因素，驱动频率可根据它们适当地确定。
例如，假定液体中的声速c是1200米/秒，液柱共振发生液腔的长度L是1.85毫米，液柱共振发生液腔的两侧都为壁面(完全相当于两端都为固定端的情况)，共振模式是N＝2的模式，则从上述公式(3)可得出，效率最高的共振频率为324kHz。
又例如，假定液体中的声速c是1200米/秒，液柱共振发生液腔的长度L是1.85毫米，液柱共振发生液腔的两侧都为壁面(完全相当于两端都为固定端的情况)，共振模式是N＝4的模式，则从上述公式(3)可得出，效率最高的共振频率为648kHz。即使使用具有相同构造的液柱共振发生液腔，也可采用阶数较高的共振。
从提高频率的角度考虑，本实施方式中的液柱共振发生液腔的两端优选相当于固定端，或者是由于排出孔的开口的影响因而在声学上可被视为软壁的端部。但是，两端之中的至少一端可为自由端。注意，排出孔的开口的影响指声阻变小等影响，尤其是声顺成分变大。优选采用图4B或5A所示的构造，其中，在液柱共振发生液腔的纵向两端形成有壁面，因为这能够利用两端为固定端的共振模式以及一端为敞开端(排出孔被视为开口)的共振模式。
排出孔的数目、排出孔的位置、以及排出孔的横截面形状也是决定驱动频率的因素，驱动频率可根据它们适当地确定。例如，当排出孔19的数目增加时，对液柱共振发生腔18的固定端的限制逐渐变松。结果是，共振驻波几乎与在敞开端获得的共振驻波相同，并且驱动频率提高。而且，当排出孔19的横截面形状为圆形并且排出孔的容积随框架的厚度而变化时，实际的驱动频率也会发生变化。而且，即使频率接近于共振驻波产生效率最高的驱动频率，也会产生液柱共振驻波。即，此时振动发生单元被影响为使用主要包括驱动频率f的驱动波形振动，从而诱发液柱共振，以便从排出孔排出液滴，其中，驱动频率f在根据L和Le长度通过以下公式(4)和(5)确定的范围内。在此，L代表液柱共振发生液腔的纵向两端之间的长度，Le表示公共液体供给路径17侧的液柱共振发生液腔端部与最靠近该端部的排出孔19之间的距离。
N×c/(4L)≤f≤N×c/(4Le) 公式(4)
N×c/(4L)≤f≤(N+1)×c/(4Le) 公式(5)
液柱共振发生液腔的纵向两端之间的长度L与公共液体供给路径17侧的液柱共振发生液腔端部和最靠近该端部的排出孔19之间的距离Le的比率Le/L优选大于0.6。
通过这种方式，在液柱共振发生液腔中，在振动发生器产生的高频下通过液柱共振产生驻波。而且，由于排出孔19布置在与通过液柱共振产生的驻波的腹点对应的区域中(压力变化程度最大的区域)，因此，按照驻波波腹周期从排出孔19连续排出液滴21。
下面将参照图6A至6D说明在液柱共振型液滴排出单元的液滴排出头内的液柱共振发生腔中产生的液柱共振现象的状态。注意，在图6A至6D中，在液柱共振发生液腔中绘出的实线指示速度分布，该速度分布是通过绘制在从液柱共振发生液腔的固定端侧至公共液体供给路径侧的端部的每个测量位置测得的速度而获得的。并且，从公共液体供给路径侧至液柱共振发生液腔的方向定义为+(正向)，其相反方向定义为-(负向)。另外，在图6A至6D中，在液柱共振发生液腔中绘出的虚线指示压力分布，该压力分布是通过绘制在从液柱共振发生液腔的固定端侧至公共液体供给路径侧的端部的每个测量位置测得的压力而获得的。并且，相对于大气压的正压力定义为+(正压)，相对于大气压的负压力定义为-(负压)。当压力是正压力时，压力沿图中的向下方向施加；当压力为负压力时，压力沿图中的向上方向施加。而且，在图6A至6D中，液柱共振发生液腔在如上所述的公共液体供给路径侧是敞开的。但是，当作为固定端的框架的高度(图1中所示的h1)优选为公共液体供给路径17与液柱共振发生液腔18的连通孔的高度(图1中所示的h2)的两倍或更大时，可以近似地把液柱共振发生液腔18视为具有基本固定的两端。因此，在图6A至6D中，示出了在液柱共振发生液腔18的两端基本上为固定端的近似条件下的速度分布和压力分布随时间的变化。
图6A示出了在排出液滴之前(以及在排出液滴过程中和排出液滴之后)的压力波形和速度波形。在布置有排出孔19的区域中，液柱共振发生液腔18中的压力逐渐升高。(在向上一次排出液滴的液柱共振发生液腔18输送液体后减小的)施加到半月板上的压力再次升高。如图6A所示，液柱共振发生液腔18中的压力在布置有排出孔19的区域附近最大。随后，如图6B所示，随着液滴21的排出，排出孔19附近的正压力降低，并朝负压力转变。
而且，如图6C所示，排出孔19附近的压力变为最低。从这个时刻开始，色粉材料液体14开始向液柱共振发生液腔18补充。随后，如图6D所示，排出孔19附近的负压力变小，并朝正压力转变。此时，色粉材料液体14的补充结束。然后，如图6A所示，液柱共振发生液腔18中的液滴排出区内的正压力变为最大，液滴21从排出孔19排出。
通过这种方式，在液柱共振发生液腔中，在振动发生器产生的高频下通过液柱共振产生驻波。而且，由于排出孔19布置在压力变化最大的区域中(即，与通过液柱共振产生的驻波的腹点对应的区域中)，因此按照驻波波腹周期，从排出孔19连续排出液滴21。
下面将说明通过液柱共振现象排出液滴的构造的一个例子。此例是图1所示的情况，长度L是1.85毫米，共振模式是N＝2，第一至第四排出孔基于共振模式N＝2布置在与压力驻波的腹点对应的位置。而且，驱动频率是340kHz正弦波。
图7用于说明液滴从液柱共振型液滴排出单元排出的状态的一个例子，示出了液滴正从每个排出孔排出的状态，这个图是通过激光影相术获得的。从图7可以看出，实现了液滴直径非常一致并且排出速度基本一致的液滴排出。图8是驱动频率与液滴排出速度之间的特征图，所示为采用具有与驱动频率相同的幅值、频率范围为290kHz至395kHz的正弦波进行驱动时的特征图。从图8可以看出，在340kHz驱动频率附近，从第一至第四排出孔之中每个排出孔排出液滴的速度是一致的，并且达到了最高排出速度。由该独特结果能够了解，在与340kHz驱动频率的液柱共振驻波的腹点对应的位置实现了一致的液滴排出，这是液柱共振频率的第二模式。另外，从图8所示的独特结果能够了解，在130kHz附近的第一模式和340kHz附近的第二模式之间的周期中不排出液滴。这是液柱共振型液柱共振驻波的频率特征所造成的。
[使用气流的防聚合单元]
下面将说明配置为防止排出液滴之间发生聚合的单元。
图9是说明被上述液滴排出单元以某个速度排出的液滴在系统中的气流影响下改变其轨迹的原理的示意图。图10A和10B是说明由液滴排出单元排出的液滴的示例性轨迹的示意图。图10A示出了在没有气流的系统中排出的液滴的示例性轨迹。图10B示出了在有气流的系统中排出的液滴的示例性轨迹。
如图9所示，液体被上述的液滴排出单元从排出孔排出。排出的液体在表面张力的作用下形成为液滴。由于液柱共振发生液腔的压力增大，液滴以某个初始速度排出。液滴排出方向大致垂直于排出孔的开口表面。
在没有气流的系统中，在排出液滴时，液滴受到的力由称为斯托克斯定律的以下公式(6)表示，并且速度降低。
&PartialD; &rho;c V &RightArrow; &PartialD; t = - 6 &pi;&mu;r V &RightArrow; 公式(6)
因此，排出液滴的速度按斯托克斯定律降低，连续排出的液滴都划过图10A所示的轨迹。注意，图10A中的每个箭头表示液滴排出方向的每个速度矢量的标量。
已知的是，液滴速度衰减率取决于相邻液滴的距离(例如，参见法克森定律)。据说这是因液滴的存在而发生的气流紊流而导致的。
如图10B所示，在本实施方式中，气流的供应方向大致垂直于液滴的排出方向。在此情况中，液滴的轨迹沿图10B所示的侧向弯曲。使液滴轨迹弯曲的力与下面的公式(7)所示的气流的线速度U成正比。注意，图10B中的每个箭头表示在沿液滴排出方向和与排出方向垂直的方向的坐标处的每个速度矢量的标量。
&PartialD; &rho;c V &RightArrow; &PartialD; t = - 6 &pi;&mu;r ( V &RightArrow; - U &RightArrow; ) 公式(7)
从图10B能清楚地看出，图10B中的向下垂直方向的速度按照斯托克斯定律逐渐降低。但是，在图10的向右水平方向上，液滴被源自于气流的力加速。最后，微粒轨迹的方向变为与气流的方向相同。
图11A和图11B是用于说明被液滴排出单元排出的液滴的另一个示例性轨迹的示意图。在图11A和图11B中提供了多个排出孔。图11A示出了当从排出孔排出的所有液滴的初速度相同时所划过的示例性轨迹。图11B示出了当从排出孔排出的液滴的初速度在气流流动方向的上游侧和下游侧不同时所划过的示例性轨迹。
在图11A中，从气流流动方向的气流上游侧至下游侧布置有排出孔N(m)、N(m+1)、N(m+2)和N(m+3)，并且具有相同质量的液滴以相同的初速度从每个排出孔排出。从图11A能够清晰看出，从每个排出孔排出的液滴的轨迹在垂直方向上彼此基本上一致，从而形成一个液滴分布密度很高的区域，因而会加速微粒的聚合。
如图11B所示，在本实施方式中，液滴以不同的初速度从每个排出孔排出。因此，液滴的最终聚合轨迹变得不同，从而抑制液滴的空间分布密度的提高。结果是，即使是在排出孔的数目大于图11B所示的情况中，也能避免液滴之间的聚合。
使液滴以不同的初速度从液柱共振发生液腔18中的多个排出孔排出的一个方法是使排出孔形成为具有不同的直径。通常，排出孔的直径越大(例如，圆形排出孔的直径)，排出液滴的初速度就越低。另一个方法是在液柱共振发生液腔的纵向上按不同的间隔布置排出孔(或使相邻排出孔之间的间距不同)。从图4A至4D可以清晰看出，产生的驻波的压力分布在液柱共振发生液腔的纵向上是变化的。因此，通过选择排出孔的布置位置，能够以不同的初速度排出液滴。
从在气流的流动方向上位于气流的上游侧的排出孔排出的液滴的初速度等于或高于从在气流的流动方向上位于气流的下游侧的排出孔排出的液滴的初速度。对于相邻排出孔对中的至少一对，其口径和位置优选选择为使得从在气流流动方向上位于气流的下游侧的排出孔排出的液滴具有初始排出速度V1，从在气流流动方向上位于气流的上游侧的排出孔排出的液滴具有初始排出速度V2，初始排出速度V1等于或小于0.9×V2。而且，对于每个相邻的排出孔对，其口径和位置优选选择为使得从在气流流动方向上位于气流的下游侧的排出孔排出的液滴具有初始排出速度V1，从在气流流动方向上位于气流的上游侧的排出孔排出的液滴具有初始排出速度V2，初始排出速度V1等于或小于0.9×V2。而且，优选地，在气流流动方向上位于气流的下游侧的排出孔具有口径D1，在气流流动方向上位于气流的上游侧的排出孔具有口径D2，其中，口径D1等于或大于1.1×D2。
如上所述，所属领域的技术人员能够适当地选择排出孔的口径和位置，从而使液滴的初速度彼此不同。因而能避免排出液滴之间的聚合。
注意，液滴的初速度低于水平方向的气流速度。
[液滴固化单元]
下面将说明配置为对从上述液滴排出单元排出的液滴进行固化的单元。
虽然色粉材料液体的固化性质取决于色粉材料液体的性质，但是可以使用任何装置，只要该装置能够使色粉材料液体成为固态。例如，当色粉材料液体是含有溶解和/或分散在挥发性溶剂的液体时，排出的液滴在输送气流中被干燥，即，液滴可在溶剂的挥发作用下被固化。
所属领域的技术人员可以把溶剂的蒸发进行到任何程度，以确定所喷气体的温度、蒸汽压力和类型。无需完全干燥色粉材料液体。只要被下述的收集单元收集的微粒能保持固态，就可以通过收集后的附加步骤对微粒进行进一步干燥。或者，可以利用温度变化和化学反应等方法来使液滴固化。
[固体颗粒(微粒)收集单元]
下面将说明配置为收集从上述液滴排出单元排出的色粉材料液体的液滴的固化微粒的装置。
例如，固化微粒可通过已知的粉末收集装置来收集，例如旋风收集装置和袋式过滤器。
图12是执行本实施方式的微粒产生方法的微粒产生设备的一个例子的横截面图。微粒产生设备1主要由液滴排出单元2和干燥与收集单元60构成。液滴排出单元2可以是上述的液柱共振型液滴排出单元。
原料容器13和液体循环泵15连接至液滴排出单元2。原料容器13容纳色粉材料液体14。液体循环泵15把原料容器13中的色粉材料液体14经由液体供应管16供至液滴排出单元2。液体循环泵15加压输送液体供应管16中的色粉材料液体14，以便使色粉材料液体14经由液体回流管22返回至原料容器13。采用这种构造，能够恒定地向液滴排出单元2供应色粉材料液体14。
液体供应管16配有压力表P1，干燥与收集单元60配有压力表P2。压力表P1和P2用于管理向液滴排出单元2供应色粉材料液体的压力以及干燥与收集单元60内部的压力。当P1>P2时，色粉材料液体14可能从排出孔泄漏。而当P1<P2时，气体会进入排出单元，因而排出操作可能会停止。优选P1近似等于P2。
图12所示的干燥与收集单元60包括腔室61、微粒收集单元62和色粉储存器63。在腔室61中，输送气流101从输送气流入口64提供。从液滴排出单元2排出的液滴21例如可在重力和输送气流101的作用下沿垂直向下方向输送。
[输送气流]
在微粒产生设备中形成上述的输送气流能够防止排出的液滴21由于空气阻力而减速。因此，能够防止液滴21的粒径由于连续排出的液滴21之间的聚合作用而变大，所述的聚合作用是由以下现象导致的：排出的液滴21在干燥之前在空气阻力的作用下减速，并与以前排出的液滴21聚合。
在图12中，液滴排出单元2沿垂直向下方向排出液滴21，但是也可以适当地选择液滴的排出角度。例如，如图13所示(图13是说明本实施方式的液滴排出方法的另一个例子的示意图)，可沿排出方向的垂直方向(即，沿图13所示的水平方向)供应输送气流。另外，排出方向与输送气流方向之间的角度不局限于图12和图13的例子，也可以设置为其它角度。优选把排出方向和输送气流方向确定为使得液滴朝远离液滴排出单元的方向排出。
注意，当从排出孔输送液滴时，输送气流优选沿使液滴的轨迹彼此不交错的方向供应。
在另一种备选构造中，通过上述的输送气流(以下称为第一输送气流)防止液滴之间发生聚合，然后通过第二输送气流向上述的固体微粒收集单元输送固化的微粒。
第一输送气流的速度优选等于或大于液滴的排出速度。当第一输送气流的速度小于液滴的排出速度时，第一输送气流可能不足以实现防止液滴之间聚合的效果。
注意，输送气流可含有用于加速液滴的固化的化学物质。
配置为产生输送气流的装置例如可基于利用布置在腔室61的上部的输送气流入口64处的鼓风机进行加压的方法，或者基于从输送气流出口65抽气的方法。微粒收集单元62可为已知的收集装置，例如旋风收集装置和袋式过滤器。
对输送气流101的状态没有特别的限制，只要其能够防止液滴21之间发生聚合。该状态可从层流、漩流和紊流中适当选择。对输送气流101的气体类型没有特别的限制，可以是空气或惰性气体，例如氮气。如上所述，由于液滴21被干燥后不会在它们之间发生聚合，因此优选采用能够加速液滴21的干燥的条件。即，输送气流101优选不含有色粉材料液体14中的溶剂的蒸汽。所属领域的技术人员可以适当调节输送气流101的温度，优选该温度在生产过程中不发生变化。而且，可在腔室61中布置改变输送气流101的流动状态的装置。输送气流101不仅能防止液滴21之间发生聚合，还能防止液滴21沉积在腔室61上。
[二次干燥]
当剩余溶剂的量相对于固体微粒收集单元收集的微粒的量较多时，可以根据需要进行二次干燥，以减少剩余溶剂。二次干燥可采用已知的普通干燥装置进行，例如流化床干燥设备或真空干燥设备。若有机溶剂残留在微粒(色粉)中，则色粉的性质(例如耐热性、耐储存性、定影能力和易变性)会随着时间的推移而变化。另外，在定影时，有机溶剂会被加热挥发，极有可能给设备的用户和外围设备带来不利影响。因此，优选应减少色粉中的剩余溶剂量。
[色粉材料液体]
下面说明当采用本实施方式的微粒产生方法产生色粉时色粉材料液体的材料以及色粉材料液体的制备方法。注意，下文所列的色粉材料液体的材料仅是示例性的，可以使用与常规的电子照相色粉的材料相同的材料。
本实施方式的微粒产生方法可采用含有处于溶化状态的以下色粉材料的液体：染色剂、防粘剂粘合剂树脂和其它材料。而且，本实施方式的微粒产生方法可使用含有溶解或分散在各种有机溶剂中的以下树脂材料的液体，或者使用含有处于熔化状态的以下树脂材料的液体。
<<粘合剂树脂>>
对于通过本实施方式的微粒产生方法产生的色粉，对所用的粘合剂树脂没有特别的限制。该粘合剂树脂的例子包括：苯乙烯单体、丙烯酸单体或甲基丙酸烯单体等的乙烯基聚合物；两种或更多种这些单体的共聚物；多元醇树脂；酚醛树脂；聚氨酯树脂；聚酰胺树脂；环氧树脂；二甲苯树脂；萜烯树脂；古马隆-茚树脂；聚碳酸酯树酯；以及石油树脂。
对于粘合剂树脂的性质没有特别的限制，但是粘合剂树脂优选溶解在下述溶剂中。
当使用四氢呋喃作为溶剂通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量粘合剂树脂的分子量时，树脂成分的THF可溶性物质的分子量的分布优选在3000至50000分子量范围内具有至少一个峰值(以数均分子量为基础)，因为这样形成的色粉具有所需的定影性质和防错位性能。而且，优选采用所含树脂成分中分子量为100000或更低的分子占60％至100％的粘合剂树脂。更优选采用在5000至20000分子量范围内具有至少一个峰值的粘合剂树脂。
色粉优选含有占60％以上质量百分比且酸值为0.1mgKOH/g至50mgKOH/g的树脂。注意，此处所述的树脂的酸值按JISK-0070中规定的方法测量。
<<磁性材料>>
在本实施方式中可使用的磁性材料的例子包括：磁性氧化铁(例如磁铁矿、磁赤铁矿和铁氧体)和含有其它金属氧化物的氧化铁；铁、钴、镍等金属，以及这些金属和其它金属(例如铝、钴、铜、铅、镁、锡、锌、锑、铍、铋、镉、钙、锰、硒、钛、钨和/或钒)形成的合金；以及它们的混合物。磁性材料也可用作染色剂。
相对于100质量份数粘合剂树脂，所用的磁性材料的量优选为10质量份数至200质量份数，更优选为20质量份数至150质量份数。磁性材料的数均粒径优选为0.1微米至2微米，更优选为0.1微米至0.5微米。磁性材料的数均粒径例如可按以下方式测量。具体而言，通过透射电子显微镜拍摄磁性材料的放大照片，并使用数字转换器等装量利用放大照片来测量磁性材料的数均粒径。
<<染色剂>>
对染色剂没有特别的限制。染色剂的例子包括：炭黑、苯胺黑染料、铁黑、萘酚黄S、汉撒黄(10G、5G和G)、镉黄、黄色氧化铁、黄赭石、铅黄、钛黄、多偶氮黄、油黄、汉萨黄(GR、A、RN和R)、颜料黄L、联苯胺黄(G和GR)、永固黄(NCG)、乌尔康坚牢黄(5G、R)、柠檬黄色淀、喹啉黄色淀、蒽黄BGL、异吲哚酮黄、红氧化铁、红铅、橙铅、镉红、镉汞红、锑橙、永久红4R、巴拉红、火红、对氯邻硝基苯胺红、立索坚牢腥红G、亮坚牢腥红、亮胭脂红BS、永久红(F2R、F4R、FRL、FRLL和F4RH)、坚牢腥红VD、乌尔康坚牢品红B、亮腥红G、立索品红GX、永久红F5R、亮胭脂红6B、颜料腥红3B、酒红5B、甲苯胺褐紫红、永久酒红F2K、日光酒红BL、酒红10B、轻BON褐紫红、中BON褐紫红、曙红色淀、若丹明色淀B、若丹明色淀Y、茜素色淀、硫靛红B、硫靛蓝褐紫红、油红、喹吖啶酮红、吡唑酮红、多偶氮红、铬朱红、联苯胺橙、二萘嵌苯橙、油橙、钴蓝、青天蓝、碱性蓝色淀、孔雀蓝色淀、维多利亚蓝色淀、无金属酞菁蓝、酞菁蓝、坚牢天蓝、阴丹士林蓝(RS和BC)、靛蓝、群青、铁蓝、蒽醌蓝、坚牢紫B、甲基紫色淀、钴紫、锰紫、二恶烷紫、蒽醌紫、铬绿、锌绿、氧化铬、酞菁翠绿、翡翠绿、颜料绿B、萘酚绿B、绿金、酸性绿色淀、孔雀石绿色淀、酞菁绿、蒽醌绿、氧化钛、氧化锌、锌钡白，以及它们的混合物。
相对于色粉的量，染色剂的量优选为1％质量百分数至15％质量百分数，更优选为3％质量百分数至10％质量百分数。
染色剂可与树脂混合，以形成母料。母料用于预先分散染色剂。因此，若染色剂分散得很充分，则不需要以母料形式使用染色剂。
可揉和在一起的粘合剂树脂的例子包括：聚酯树脂；聚苯乙烯和其取代产品(例如聚苯乙烯、聚对氯苯乙烯和聚乙烯基甲苯)；苯乙烯共聚物(例如苯乙烯-对氯苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯-乙烯萘共聚物、苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸辛酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-α-氯代甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-乙烯甲基酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-茚共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物和苯乙烯-马来酸酯共聚物)；聚甲基丙烯酸甲酯；聚丁基丙烯酸甲酯；聚氯乙烯；聚醋酸乙烯酯；聚乙烯；聚丙烯；聚酯；环氧树脂；环氧多元醇树脂；聚氨酯；聚酰胺；聚乙烯醇缩丁醛；聚丙烯酸树脂；松香；改性松香；萜烯树脂；脂肪族或脂肪族环烃树脂；芳族石油树脂；氯化石蜡；以及石蜡。这些可以单独使用，也可以组合使用。
母料可通过施加高剪切力把染色剂与在母料中使用的树脂混合/揉和来制备。
相对于每100质量份数粘合剂树脂，所用的母料的量优选为0.1质量份数至20质量份数。
在母料的生产过程中，可以使用分散剂来提高染色剂的分散性。用于分散染色剂的分散剂优选具有较高的粘合剂树脂相容性。市场上可买到的分散剂产品的例子包括：AJISPERPB821、AJISPERPB822(这些产品出自AjinomotoFine-TechnoCo.,Ltd.)、Disperbyk-2001(BYK-chemieJapanCo.,Ltd.的产品)和EFKA-4010(EFKACo.,Ltd.的产品)。
相对于染色剂的量，分散剂优选以0.1％质量百分数至10％质量百分数的量结合到色粉中。当结合在其中的分散剂的量少于0.1％质量百分数时，染色剂可能分散得不够充分。而当其数量多于10％质量百分数时，在高湿度条件下，形成的色粉的荷电率可能降低。
<<防粘剂(蜡)>>
本实施方式的色粉优选含有防粘剂。防粘剂使色粉在定影时不会发生错位。
对防粘剂没有特别的限制。其例子包括：脂肪烃蜡(例如低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、聚烯烃蜡、微晶蜡、石蜡和SAZOLE蜡)、脂肪烃蜡的氧化物(例如氧化聚乙烯蜡)和其块状共聚物、植物蜡(例如小烛树蜡、巴西棕榈蜡、日本蜡和西蒙得木蜡)、动物蜡(例如黄蜡、羊毛蜡和鲸蜡)、矿蜡(例如地蜡、白地蜡和石蜡油)、以脂肪酸酯作为主要成分的蜡(例如褐煤酸酯蜡和蓖麻蜡)、以及由脂肪酸酯部分地或全部脱氧而形成的蜡(例如脱氧巴西棕榈蜡)。
从获得所需的抗粘连性和防错位性能的角度考虑，防粘剂优选具有70℃至140℃的熔点，更优选具有70℃至120℃的熔点。当防粘剂的熔点低于70℃时，形成的色粉的抗粘连性可能降低。而当其熔点高于140℃时，形成的色粉可能难以表现出其防错位性能。
相对于每100质量份数粘合剂树脂，防粘剂的量优选为0.2质量份数至20质量份数，更优选为0.5质量份数至10质量份数。
注意，在本实施方式中，防粘剂的熔点定义为通过差示扫描量热法(DSC)测量的防粘剂的最高吸热峰的峰顶温度。
通过DSC对防粘剂进行测量可使用ASTMD3418-82中规定的内热输入补偿型差示扫描量热计来进行。可如下获得可在本发明中使用的DSC曲线:使防粘剂的温度升高一次，然后降低，以记录其初步信息；然后，以10℃/分钟的升温速率提高防粘剂的温度。
<<其它材料>>
本实施方式的色粉(和色粉基础微粒)可含有其它材料。
其它材料用于保护静电图像承载构件/载体、提高可清洗性和定影能力、以及调节热学/电气/物理特性、耐受性和软化点等目的。其它材料的例子包括各种金属皂、含氟表面活性剂、邻苯二甲酸二辛酯、氧化锡、氧化锌、炭黑、氧化锑(作为导电性赋予剂)、以及无机细粉末(例如二氧化钛、氧化铝和铝土)。
可根据需要使无机细粉末具有疏水性。其它例子包括润滑剂(例如聚四氟乙烯、硬脂酸锌和聚偏二氟乙烯)、抛光剂(例如氧化铯、碳化硅和钛酸锶)和防结块剂。而且，优选采用具有与色粉微粒相反的极性的少量白色或黑色微粒作为显影能力改善剂。
为了控制添加量或其它性质，优选使用处理剂对这些添加剂进行处理，例如使用硅酮漆、各种改性硅酮漆、硅油、各种改性硅油、硅烷偶联剂、含官能团的硅烷偶联剂、或有机硅化合物等。
优选采用无机细粉末作为添加剂。无机细粉末的例子包括硅土、铝土和二氧化钛。
其它外部添加剂的例子包括聚苯乙烯、异丁烯酸酯和丙烯酸酯共聚物等聚合物微粒(通过无皂乳化聚合、悬浮聚合、或分散聚合获得)以及从缩聚物树脂和热固性树脂(例如硅树脂、苯代三聚氰胺和尼龙)获得的聚合物微粒。
可使用表面处理剂对这样的外部添加剂进行处理，以提高其疏水性，并防止其在高湿度条件下发生劣化。优选的表面处理剂包括硅烷偶联剂、甲硅烷基化剂、含氟化烷基的硅烷偶联剂、有机钛酸盐基偶联剂、铝基偶联剂、硅油和改性硅油。
外部添加剂的原生粒径优选为5纳米至2微米，更优选为5纳米至500纳米。而且，按BET法测量的无机微粒的比表面积优选为20平方米/克至500平方米/克。
相对于色粉的量，外部添加剂的量优选为0.01％质量百分数至5％质量百分数，更优选为0.01％质量百分数至2％质量百分数。
可以向色粉添加可清洗性改善剂。可清洗性改善剂用于在静电图像承载构件和/或一次转印介质上进行转印后去除残留的显影剂。可清洗性改善剂的例子包括脂肪酸金属盐(例如硬脂酸锌、硬脂酸钙和硬脂酸)以及通过无皂乳化聚合产生的聚合物微粒(例如聚甲基丙烯酸甲酯微粒和聚苯乙烯微粒)。聚合物微粒优选具有较窄的粒径分布，并具有0.01微米至1微米的体积平均粒径。
示例
下面将通过具体示例来说明本发明，但这些示例不应视为对本发明的限制。
[染色剂分散液的制备]
选择炭黑作为染色剂，并制备该染色剂的分散液(染色剂分散液)。
使用具有搅拌桨叶的搅拌器把炭黑(REGAL 400，Cabot Co.,Ltd.的产品)(17质量份数)和染色剂分散剂(3质量份数)初步分散在乙酸乙酯(80质量份数)中。所用的染色剂分散剂是AJISPER PB821(Ajinomoto FineTechno Co.,Ltd.的产品)。
使用珠磨机(LMZ型，Ashizawa Finetech Ltd.的产品，氧化锆珠的直径：0.3毫米)对获得的初级分散液进行进一步分散。然后，从产生的分散液中去除所有粒径为5微米以上的聚合颗粒，从而制备作为染色剂分散液的二级分散液。
[防粘剂分散液的制备]
下一步，制备防粘剂分散液体(防粘剂分散液)。
使用具有搅拌桨叶的搅拌器把巴西棕榈蜡(18质量份数)和蜡分散剂(2质量份数)初步分散在乙酸乙酯(80质量份数)中。所用的蜡分散剂是通过把苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物接枝到聚乙烯蜡上而形成的。
在搅拌的同时，把获得的初级分散液加热至80℃，以溶解巴西棕榈蜡。然后，把产生的液体的液温降低到室温，以沉淀出蜡微粒，使其最大粒径为3微米或更小。使用珠磨机(LMZ型，Ashizawa Finetech Ltd.的产品，氧化锆珠的直径：0.3毫米)对获得的分散液进行进一步分散，使其最大粒径为1微米或更小，从而制备防粘剂分散液。
[色粉材料液体的制备]
下一步，制备含有粘合剂树脂、染色剂分散液和防粘剂分散液的色粉材料液体。
具体而言，使用具有搅拌桨叶的搅拌器把聚酯树脂(作为粘合剂树脂)(100质量份数)、染色剂分散液(30质量份数)和防粘剂分散液(30质量份数)在乙酸乙酯(840质量份数)中搅拌混合10分钟，使它们均匀地分散在其中。由于溶剂的稀释冲击作用，不会形成染色剂或蜡微粒的聚合颗粒。
[微粒产生设备]
所用的微粒产生设备是用于产生图12所示的微粒1的设备。所用的液滴排出单元是设置为以下排出状态的液柱共振型液滴排出单元。注意，在一条液柱共振流路中布置四个排出孔。
液柱共振型液滴排出单元
所用的以下液滴排出单元配置为：
液柱共振发生液腔18的纵向两端之间的长度L为1.85毫米；
共振模式为N＝2；和
第一至第四排出孔布置在与共振模式为N＝2的驻波的腹点对应的位置。
所用的驱动信号发生源是FUNCTION GENERATOR WF1973(NFCorporation,Ltd.的产品)，并经由聚乙烯涂层引线连接至振动发生单元。按照液体共振频率，驱动频率设置为340[千赫]。
[收集单元]
所用的收集单元是圆筒形腔室61，其内径为400毫米，高度为2000毫米。腔室61沿垂直方向固定，其顶端部分和底端部分变窄。而且，每个气流入口62和出口63的内径都为50毫米。
液滴排出单元2布置在腔室61的中心，处于距腔室61的顶端距离为300毫米的位置。而且，相对于腔室61沿水平方向以12.0米/秒的速度供应温度为30℃的氮气。注，在本例中，该氮气称为防聚合气流。
<<例1>>
液滴排出单元布置为使公共液体供给路径17在防聚合气流的流动方向上位于防聚合气流的上游侧。
表1示出了每个示例和对比例中的一个液柱共振发生液腔中的四个排出孔的直径以及相邻排出孔之间的间距。表1示出了在排出孔的直径以及相邻排出孔之间的间距按表中所示的数值设置的条件下液滴的初始排出速度。注意，在每个示例和对比例中，四个排出孔称为排出孔1至4，其中，排出孔1是在防聚合气流的流动方向上位于防聚合气流的最上游侧的排出孔，排出孔2是位于第二最上游侧的排出孔，排出孔3是位于第三最上游侧的排出孔，排出孔4是位于第四最上游侧的排出孔，即，在这些排出孔之中的最下游侧。
表1
制备的色粉材料液体在排出后在腔室中的干燥作用下被固化，以形成色粉微粒。色粉微粒被旋风收集装置收集，从而获得例1的色粉(基础微粒)。
使用流量型微粒图像分析仪(Sysmex Corporation的产品；FPIA-3000)测量获得的色粉的体积平均粒径。体积平均粒径的测量将在下文中说明。
图14是在本实施方式(例1)的液滴排出条件下排出的液滴的估算轨迹图。排出的液滴的轨迹是在个人电脑(联想公司的产品)上使用Java语言通过每2.0微秒展开上述公式(7)一次而计算的。
根据从液滴排出单元排出然后固化的微粒的粒径分布，被干燥且不发生聚合的微粒的数目占90％(参见表1)，这表明聚合微粒的比率相当低。考虑到图14中示出的排出液滴的估算轨迹(微粒的轨迹不交叠)，此结果是合理的。
<<细线复现性>>
通过改造一台复印机(IMAGIO NEO 271，Ricoh Company,Ltd.的产品)的显影装置，制造一部改型机器，并使按上述方式制备的显影剂向这台改型机器排出。随后，使用上述的改型机器和6000型复印纸(Ricoh Company,Ltd.的产品)，以7％图像占比进行测试。然后，把第十个图像和第三千个图像的细线部分与原始图像对比。具体而言，在×100倍率的光学显微镜下观察这些图像，通过与标准样品对比，按一至四级的质量等级评价线的缺陷。图像质量的等级顺序如下：A>B>C>D。特别说明的是，被评价为“D”级的图像是不合格图像。结果在表1中示出
<<例2>>
液滴按与例1相同的方式排出，不同的是按表1所示改变排出孔之间的间距。通过改变排出孔之间的间距而改变的液滴的排出速度(初速度)在表1中示出。
图15是在本实施方式的液滴排出条件下排出的液滴的估算轨迹图。
根据从液滴排出单元排出然后固化的微粒的粒径分布，被干燥且不发生聚合的微粒的数目占87％(参见表1)，这表明聚合微粒的比率相当低。考虑到图15中示出的排出液滴的估算轨迹(微粒的轨迹不交叠)，此结果是合理的。
<<例3>>
液滴按与例1相同的方式排出，不同的是按表1所示改变排出孔的直径，并且把液滴排出单元布置为使公共液体供给路径17在防聚合气流的流动方向上位于防聚合气流的下游侧。通过改变排出孔的直径而改变的液滴的排出速度(初速度)在表1中示出。
图16是在本实施方式的液滴排出条件下排出的液滴的估算轨迹图。
根据从液滴排出单元排出然后固化的微粒的粒径分布，被干燥且不发生聚合的微粒的数目占84％(参见表1)，这表明聚合微粒的比率相当低。考虑到图16中示出的排出液滴的估算轨迹(微粒的轨迹不交叠)，此结果是合理的。
<<例4>>
液滴按与例1相同的方式排出，不同的是按表1所示改变排出孔的直径，并且把液滴排出单元布置为使公共液体供给路径17在防聚合气流的流动方向上位于防聚合气流的下游侧。通过改变排出孔的直径而改变的液滴的排出速度(初速度)在表1中示出。
根据从液滴排出单元排出然后固化的微粒的粒径分布，被干燥且不发生聚合的微粒的数目占80％(参见表1)。
<<例5>>
液滴按与例1相同的方式排出，不同的是按表1所示改变排出孔的直径，并且把液滴排出单元布置为使公共液体供给路径17在防聚合气流的流动方向上位于防聚合气流的下游侧。通过改变排出孔的直径而改变的液滴的排出速度(初速度)在表1中示出。
根据从液滴排出单元排出然后固化的微粒的粒径分布，被干燥且不发生聚合的微粒的数目占80％(参见表1)。
<<对比例1>>
液滴按与例3相同的方式排出，不同的是按表1所示改变排出孔之间的间距。
图17是在本实施方式的液滴排出条件下排出的液滴的估算轨迹图。
根据从液滴排出单元排出然后固化的微粒的粒径分布，被干燥且不发生聚合的微粒的数目占51％(参见表1)，这表明聚合微粒的比率不令人满意。这种结果由于排出液滴的轨迹部分地交叠、从而提高了聚合的频率而导致的，如图17所示。
<<对比例2>>
液滴按与例3相同的方式排出，不同的是按表1所示改变排出孔之间的间距，并且把液滴排出单元布置为使公共液体供给路径17在防聚合气流的流动方向上位于防聚合气流的上游侧。
图18是在本实施方式的液滴排出条件下排出的液滴的估算轨迹图。
根据从液滴排出单元排出然后固化的微粒的粒径分布，被干燥且不发生聚合的微粒的数目占31％(参见表1)，这表明聚合微粒的比率不令人满意。这种结果由于排出液滴的轨迹完全交叠、从而提高了聚合的频率而导致的。产生这种结果是因为排出液滴的轨迹在液滴排出后立即交叠，从而液滴彼此撞击并聚合在一起，如图18所示。
[体积平均粒径]
下面简要说明一种使用流动微粒图像分析仪的测量方法。可以使用流动微粒图像分析仪FPIA-3000(Sysmex Corporation的产品)作为流动微粒图像分析仪来测量色粉、色粉基础微粒和外部添加剂的体积平均粒径。
首先，使水流过过滤器，以去除细粉尘，从而使每10-3立方厘米水中含有20个或更少的微粒，微粒的圆等效直径为0.60微米以上，但是小于159.21微米。然后，向10毫升按上述方式处理的水中滴加几滴非离子型表面活性剂(优选为CONTAMINON N(Wako Pure Chemical Industries,Ltd.的产品))。另外，向产生的液体中加入测量样品(5毫克)，然后使用超声波分散器(例如UH-50(STM Corporation的产品))以20千赫频率和50瓦/10立方厘米的功率密度分散1分钟。而且，把产生的分散液共分散5分钟，从而制备样品分散液，每10-3立方厘米样品分散液中含有4000至8000个微粒，微粒的圈等效直径为0.60微米以上，但是小于159.21微米。使用通过这种方式制备的分散液按微粒的圆等效直径测量粒径分布。
圆等效直径例如可通过以下方式计算。具体而言，使样品分散液通过扁平透明流通池(厚度：约200微米)的流道(沿流动方向延伸)。为了形成沿厚度方向穿过流通池并与流通池相交的光路，在流通池上安装频闪观测仪和CCD摄像机，使频闪观测仪和CCD摄像机位于彼此相对的两侧。在样品分散液流动的状态下，按1/30秒的间隔发出频闪光，从而获得在流通池中流动的每个微粒的图像。因此，每个微粒拍摄为二维图像，该二维图像具有平行于流通池的一个区域。根据每个微粒在二维图像中的面积，计算具有相同面积的圆的直径，作为圆等效直径。
采用上述方法，对1200个或更多微粒的圆等效直径测量约1分钟时间。可以根据圆等效直径的分布测量微粒的数目。类似地，可以测量具有预定圆等效直径的微粒的比率(百分比)。如表1所示，通过把0.06微米至400微米的范围划分为226个通道(把1个倍频程分为30个通道)，可以获得结果(频率百分比和累计百分比)。实际测量是对圈等效直径在0.60微米以上但小于159.21微米的微粒进行的。
如上所述，本实施方式的微粒产生方法控制从液柱共振发生液腔18中的多个排出孔排出的液滴的初速度的分布，从而有效地防止排出液滴之间发生聚合。即，利用此方法，能够实现具有多个排出孔和很高的生产率的微粒产生设备。而且，当把这个微粒产生方法用作色粉产生方法时，能够连续、稳定地排出色粉微粒，不会发生排出孔堵塞，并且获得的色粉微粒的粒径为5微米，这种粒径足够小。而且，能够获得具有极好的细线复现性的色粉。
本发明的特征如下。
<1>一种微粒产生方法，包括：
从两个或更多排出孔沿向下的垂直方向排出微粒材料液体，从而形成液滴，其中，在所述微粒材料液体中，待形成为微粒的固体材料溶解并分散在溶剂中或处于熔化状态；和
固化排出的液滴，以形成微粒，
其中，在排出微粒材料液体时，以相对于向下的垂直方向大于0°但小于或等于90°的角度提供气流；以及
其中，从在气流的流动方向上位于气流的上游侧的排出孔排出的液滴的初始排出速度等于或高于从在气流的流动方向上位于气流的下游侧的排出孔排出的液滴的初始排出速度。
<2>如第<1>条所述的微粒产生方法，
其中，在两个或更多排出孔之中的相邻排出孔对的至少一对中，从在气流流动方向上位于气流的下游侧的排出孔排出的液滴具有初始排出速度V1，从在气流流动方向上位于气流的上游侧的排出孔排出的液滴具有初始排出速度V2，初始排出速度V1等于或小于0.9×V2。
<3>如第<2>条所述的微粒产生方法，
其中，相邻排出孔对的所述至少一对是在气流流动方向上位于气流的最上游侧的排出孔和与该排出孔相邻的排出孔所构成的排出孔对。
<4>如第<1>条所述的微粒产生方法，
其中，在两个或更多排出孔之中的每个相邻排出孔对中，从在气流流动方向上位于气流的下游侧的排出孔排出的液滴具有初始排出速度V1，从在气流流动方向上位于气流的上游侧的排出孔排出的液滴具有初始排出速度V2，初始排出速度V1等于或小于0.9×V2。
<5>如第<1>至第<4>条中任何一条所述的微粒产生方法，
其中，在气流流动方向上位于气流的下游侧的排出孔具有口径D1，在气流流动方向上位于气流的上游侧的排出孔具有口径D2，口径D1等于或大于1.1×D2。
<6>如第<1>至第<5>条中任何一条所述的微粒产生方法，
其中，气流以相对于向下的垂直方向成90°的角度提供。
<7>如第<1>至第<6>条中任何一条所述的微粒产生方法，
其中，排出微粒材料液体的操作是向包含所述两个或更多排出孔的液柱共振发生液腔中的微粒材料液体施加振动以通过液柱共振而形成驻波，并从位于与驻波的腹点对应的区域中的排出孔排出微粒材料液体而形成液滴。
<8>如第<7>条所述的微粒产生方法，
其中，振动的频率f满足如下关系：N×c/(4L)≤f≤(N+1)×c/(4Le),
其中，L代表液柱共振发生液腔的纵向长度，Le代表在用于向液柱共振发生液腔提供微粒材料液体的供给路径的一侧的液柱共振发生液腔端部与最靠近该端部的排出孔之间的距离，c代表声波在微粒材料液体中的速度，N是整数。
<9>如第<1>至第<8>条中任何一条所述的微粒产生方法，
其中，液滴的初始排出速度低于气流的速度。
<10>如第<1>至第<9>条中任何一条所述的微粒产生方法，
其中，通过改变排出孔之间的间距或排出孔的口径来调节从所述两个或更多排出孔排出的液滴的初始排出速度。
<11>一种微粒产生设备，包括：
气流产生单元，该气流产生单元配置为产生相对于向下的垂直方向的角度大于0°但小于或等于90°的气流；
气体流路，由气流产生单元产生的气流流过该气体流路；和
液滴排出单元，该液滴排出单元包含两个或更多排出孔并配置为向气体流路排出微粒材料液体，其中，在所述微粒材料液体中，待形成为微粒的固体材料溶解或分散在溶剂中，或者处于熔化状态，
其中，从在气流的流动方向上位于气流的上游侧的排出孔排出的液滴的初始排出速度等于或高于从在气流的流动方向上位于气流的下游侧的排出孔排出的液滴的初始排出速度。
索引符号列表
1:微粒产生设备
2:液滴排出单元
9:弹性板
10:液柱共振型液滴排出单元
11:液柱共振型液滴排出单元
12:气体流路
13:原料容器
14:色粉材料液体
15:液体循环泵
16:液体供应管
17:公共液体供给路径
18:液柱共振发生液腔
19:排出孔
20:振动发生单元
21:液滴

Claims (10)

1.一种微粒产生方法，包括：
从两个或更多排出孔沿向下的垂直方向排出微粒材料液体，从而形成液滴，其中，在所述微粒材料液体中，待形成为微粒的固体材料溶解并分散在溶剂中或处于熔化状态；和
固化排出的液滴，以形成微粒，
其中，在排出微粒材料液体时，以相对于向下的垂直方向大于0°但小于或等于90°的角度提供气流；
其中，从在气流的流动方向上位于气流的上游侧的排出孔排出的液滴的初始排出速度高于从在气流的流动方向上位于气流的下游侧的排出孔排出的液滴的初始排出速度；以及其中，在两个或更多排出孔之中的相邻排出孔对的至少一对中，从在气流流动方向上位于气流的下游侧的排出孔排出的液滴具有初始排出速度V1，从在气流流动方向上位于气流的上游侧的排出孔排出的液滴具有初始排出速度V2，初始排出速度V1等于或小于0.9×V2。
2.如权利要求1所述的微粒产生方法，
其中，相邻排出孔对的所述至少一对是在气流流动方向上位于气流的最上游侧的排出孔和与该排出孔相邻的排出孔所构成的排出孔对。
3.如权利要求1所述的微粒产生方法，
其中，在两个或更多排出孔之中的每个相邻排出孔对中，从在气流流动方向上位于气流的下游侧的排出孔排出的液滴具有初始排出速度V1，从在气流流动方向上位于气流的上游侧的排出孔排出的液滴具有初始排出速度V2，初始排出速度V1等于或小于0.9×V2。
4.如权利要求1至3中任一项所述的微粒产生方法，
其中，在气流流动方向上位于气流的下游侧的排出孔具有口径D1，在气流流动方向上位于气流的上游侧的排出孔具有口径D2，其中，口径D1等于或大于1.1×D2。
5.如权利要求1至3中任一项所述的微粒产生方法，
其中，气流以相对于向下的垂直方向成90°的角度提供。
6.如权利要求1至3中任一项所述的微粒产生方法，
其中，排出微粒材料液体的操作是向包含所述两个或更多排出孔的液柱共振发生液腔中的微粒材料液体施加振动以通过液柱共振而形成驻波，并从位于与驻波的腹点对应的区域中的排出孔排出微粒材料液体而形成液滴。
7.如权利要求6所述的微粒产生方法，
其中，振动的频率f满足如下关系：N×c/(4L)≤f≤(N+1)×c/(4Le),
其中，L代表液柱共振发生液腔的纵向长度，Le代表在用于向液柱共振发生液腔提供微粒材料液体的供给路径的一侧的液柱共振发生液腔端部与最靠近该端部的排出孔之间的距离，c代表声波在微粒材料液体中的速度，N是整数。
8.如权利要求1至3中任一项所述的微粒产生方法，
其中，液滴的初始排出速度低于气流的速度。
9.如权利要求1至3中任一项所述的微粒产生方法，
其中，通过改变排出孔之间的间距或排出孔的口径来调节从所述两个或更多排出孔排出的液滴的初始排出速度。
10.一种微粒产生设备，包括：
气流产生单元，该气流产生单元配置为产生相对于向下的垂直方向的角度大于0°但小于或等于90°的气流；
气体流路，由气流产生单元产生的气流流过该气体流路；和
液滴排出单元，该液滴排出单元包含两个或更多排出孔并配置为向气体流路排出微粒材料液体，其中，在所述微粒材料液体中，待形成为微粒的固体材料溶解或分散在溶剂中，或者处于熔化状态，
其中，所述液滴排出单元设置为：从在气流的流动方向上位于气流的上游侧的排出孔排出的液滴的初始排出速度高于从在气流的流动方向上位于气流的下游侧的排出孔排出的液滴的初始排出速度。
CN201380016355.3A 2012-03-05 2013-02-28 微粒产生方法与设备 Active CN104245109B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012047870 2012-03-05
JP2012-047870 2012-03-05
JP2013-037013 2013-02-27
JP2013037013A JP2013212494A (ja) 2012-03-05 2013-02-27 樹脂微粒子の製造方法
PCT/JP2013/056221 WO2013133350A1 (en) 2012-03-05 2013-02-28 Method for producing fine particles and apparatus for producing fine particles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104245109A CN104245109A (zh) 2014-12-24
CN104245109B true CN104245109B (zh) 2016-11-16

Family

ID=49116819

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380016355.3A Active CN104245109B (zh) 2012-03-05 2013-02-28 微粒产生方法与设备

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9522370B2 (zh)
EP (1) EP2822679B1 (zh)
JP (1) JP2013212494A (zh)
CN (1) CN104245109B (zh)
WO (1) WO2013133350A1 (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015163073A1 (ja) 2014-04-23 2015-10-29 株式会社リコー トナー、及びトナーの製造方法
JP6332459B2 (ja) 2014-08-06 2018-05-30 株式会社リコー トナー
JP6471460B2 (ja) 2014-11-04 2019-02-20 株式会社リコー トナー及びトナー製造方法
EP3260918B1 (en) 2015-02-17 2019-04-03 Ricoh Company, Ltd. Toner, toner-housing unit, and image-forming apparatus
JP6921759B2 (ja) * 2015-06-04 2021-08-18 クリティテック・インコーポレイテッド 捕集装置および使用法
JP2017097216A (ja) 2015-11-26 2017-06-01 株式会社リコー トナー、トナー収容ユニット及び画像形成装置
JP6547897B2 (ja) 2016-03-03 2019-07-24 株式会社リコー トナー、トナー収容ユニット、及び画像形成装置
CN107225250B (zh) * 2016-03-24 2020-10-27 宁波江丰电子材料股份有限公司 金属粒的形成方法及制备金属粒的装置
CN110123634A (zh) 2018-02-09 2019-08-16 株式会社理光 颗粒的制造方法，颗粒的制造装置，以及颗粒
JP7092974B2 (ja) 2018-03-26 2022-06-29 株式会社リコー 樹脂微粒子の製造方法、及び樹脂微粒子の製造装置
JP7192232B2 (ja) 2018-03-30 2022-12-20 株式会社リコー 医薬品用粒子の製造装置、及び医薬品用粒子の製造方法
CN109007943A (zh) * 2018-07-12 2018-12-18 王兰玺 一种爆珠自动挤压滴料装置
JP6839227B2 (ja) * 2019-05-31 2021-03-03 Ｄｇｓｈａｐｅ株式会社 液滴付着装置
EP3824997A1 (en) * 2019-11-19 2021-05-26 Casale Sa A vibrating prilling bucket particularly for prilling of urea
CN117802349A (zh) * 2024-03-01 2024-04-02 成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司 一种液态金属热界面材料及其制备方法和应用

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57201248A (en) 1981-06-05 1982-12-09 Canon Inc Production of toner
JP4284005B2 (ja) 2001-04-02 2009-06-24 株式会社リコー 電子写真トナーおよびその製造方法
JP3786034B2 (ja) 2002-03-07 2006-06-14 セイコーエプソン株式会社 トナー製造装置、トナーの製造方法およびトナー
JP3786035B2 (ja) 2002-03-07 2006-06-14 セイコーエプソン株式会社 トナー製造装置、トナーの製造方法およびトナー
US7247414B2 (en) * 2003-12-11 2007-07-24 Seiko Epson Corporation Method for producing resin particles and toner using the resin particles
JP2005215091A (ja) 2004-01-27 2005-08-11 Seiko Epson Corp トナーの製造方法およびトナー
JP4607029B2 (ja) 2005-03-17 2011-01-05 株式会社リコー トナー製造方法、トナー、及びトナー製造装置
JP4594789B2 (ja) * 2005-04-22 2010-12-08 株式会社リコー 粒子製造装置及び粒子群の製造方法
JP2008203640A (ja) * 2007-02-21 2008-09-04 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真感光体及びその製造法、それを用いた電子写真画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP5510029B2 (ja) * 2009-05-25 2014-06-04 株式会社リコー 静電荷像現像用トナーの製造方法及び樹脂粒子の製造装置
JP5446792B2 (ja) 2009-12-02 2014-03-19 株式会社リコー 静電荷像現像用トナー、現像剤、トナー入り容器及びプロセスカ−トリッジ
JP5463895B2 (ja) 2009-12-16 2014-04-09 株式会社リコー 粒子の製造方法及び粒子の製造装置、並びにトナー及びその製造方法
JP5505704B2 (ja) 2010-03-10 2014-05-28 株式会社リコー 結晶性ポリエステルを用いたトナー並びに現像剤
EP2547528B1 (en) 2010-03-18 2024-05-08 Ricoh Company, Ltd. Liquid droplet ejecting method, liquid droplet ejection apparatus, inkjet recording apparatus, production method of fine particles, fine particle production apparatus, and toner
JP5440943B2 (ja) * 2010-03-18 2014-03-12 株式会社リコー 液滴吐出方法、液滴吐出装置及びインクジェット記録装置
JP2011212668A (ja) * 2010-03-18 2011-10-27 Ricoh Co Ltd 微粒子の製造方法、微粒子製造装置及びトナー
JP5594580B2 (ja) * 2010-06-15 2014-09-24 株式会社リコー トナーの製造方法
JP2012008354A (ja) 2010-06-25 2012-01-12 Ricoh Co Ltd 電子写真用トナーの製造方法、トナー及びフルカラー画像形成方法、フルカラー画像形成装置
JP5549997B2 (ja) 2010-08-27 2014-07-16 株式会社リコー 静電荷像現像用トナー、現像剤、現像剤入り容器、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法
JP5533454B2 (ja) 2010-08-31 2014-06-25 株式会社リコー トナー及び現像剤
CN102436155B (zh) 2010-09-16 2013-07-31 株式会社理光 制造调色剂的方法和设备
JP2012118499A (ja) 2010-11-12 2012-06-21 Ricoh Co Ltd トナー及びその製造方法、並びに現像剤及び画像形成方法
JP5742412B2 (ja) 2011-02-28 2015-07-01 株式会社リコー 静電画像形成用トナー及びトナー用樹脂
JP5729035B2 (ja) 2011-03-15 2015-06-03 株式会社リコー トナー及びそのトナーの製造方法
US8568951B2 (en) 2011-03-16 2013-10-29 Ricoh Company, Ltd. Toner, method of manufacturing toner, image forming method, image forming apparatus, and process cartridge
JP5754219B2 (ja) 2011-04-12 2015-07-29 株式会社リコー トナーの製造方法
JP5754225B2 (ja) 2011-04-19 2015-07-29 株式会社リコー トナーの製造方法及びトナーの製造装置
JP2012223696A (ja) 2011-04-19 2012-11-15 Ricoh Co Ltd 微粒子の製造方法、微粒子製造装置、トナーの製造方法、トナー製造装置及びトナー
JP5807431B2 (ja) 2011-08-02 2015-11-10 株式会社リコー トナーの製造方法及びその製造装置並びに樹脂微粒子の製造方法及びその製造装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2822679B1 (en) 2019-06-19
US9522370B2 (en) 2016-12-20
WO2013133350A1 (en) 2013-09-12
CN104245109A (zh) 2014-12-24
EP2822679A4 (en) 2015-07-29
EP2822679A1 (en) 2015-01-14
JP2013212494A (ja) 2013-10-17
US20150108671A1 (en) 2015-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104245109B (zh) 微粒产生方法与设备
EP2431811B1 (en) Method and apparatus for producing toner
CN101308339B (zh) 调色剂的制造方法、调色剂的制造装置以及调色剂
US9141010B2 (en) Particulate material production apparatus, and particulate material production method
CN101634820B (zh) 色调剂,显影剂以及图像形成装置
CN101548243B (zh) 调色剂制造方法
CN101308338B (zh) 调色剂的制造方法、调色剂的制造装置以及调色剂
EP1978411B1 (en) Toner preparation method and apparatus, and toner prepared thereby
US9056296B2 (en) Apparatus for manufacturing fine particles and toner
CN101308340A (zh) 调色剂制造方法、调色剂制造装置以及调色剂
US8828285B2 (en) Particulate production apparatus and particulate production method, and toner preparation apparatus and toner preparation method
US8778239B2 (en) Particulate production method
CN105814493A (zh) 调色剂、成像装置和处理卡盒
CN101556442B (zh) 调色剂的制造方法和制造装置以及以该方法制造的调色剂
JP2010107904A (ja) トナー及びその製造方法、並びにトナーの製造装置
CN105324723A (zh) 调色剂和调色剂制造方法以及显影剂
JP5754315B2 (ja) 樹脂微粒子及びトナーの製造方法、並びにこれらの製造装置
JP4371228B2 (ja) トナーの製造方法、トナー製造装置およびトナー
JP5999467B2 (ja) 微粒子製造装置及び微粒子製造方法
JP5365909B2 (ja) トナーの製造装置及び製造方法、トナー
JP2014147892A (ja) 粒子製造装置、粒子の製造方法、及びトナー
JP2009169404A (ja) 電子写真現像剤用キャリア、並びに電子写真用現像剤、電子写真現像方法、及びプロセスカートリッジ
JP2013066813A (ja) 微粒子製造装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant