JPH05212263A - 均一な液滴を形成する方法 - Google Patents
均一な液滴を形成する方法Info
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- JPH05212263A JPH05212263A JP1921192A JP1921192A JPH05212263A JP H05212263 A JPH05212263 A JP H05212263A JP 1921192 A JP1921192 A JP 1921192A JP 1921192 A JP1921192 A JP 1921192A JP H05212263 A JPH05212263 A JP H05212263A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 振動を与えられているノズルから液を噴出さ
せて発生させた液滴の均一性を、ある程度長い時間（換
言すれば長い落下距離にわたって）、維持する。 【構成】 落下する液滴の流れに、横方向からガスの流
れを吹きつけて分散させ、液滴相互の衝突による合一を
防ぐ。
せて発生させた液滴の均一性を、ある程度長い時間（換
言すれば長い落下距離にわたって）、維持する。 【構成】 落下する液滴の流れに、横方向からガスの流
れを吹きつけて分散させ、液滴相互の衝突による合一を
防ぐ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、大きさが均一な液滴を
発生させて、それを一定時間維持する方法に関する。
発生させて、それを一定時間維持する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ある組成物の溶液から、均一な固体粒子
を乾燥により製造する工程がある。このような工程を実
施するには、まず溶液の均一な液滴を発生させること、
そして次にこれを一定時間維持して、その間溶媒を除去
することが必要である。
を乾燥により製造する工程がある。このような工程を実
施するには、まず溶液の均一な液滴を発生させること、
そして次にこれを一定時間維持して、その間溶媒を除去
することが必要である。
【０００３】均一な液滴を発生させる技術としては、液
体をノズルから噴出させ、このノズルに振動を与える方
法が知られている。 振動は、音波または超音波発生機
（たとえばスピーカー）を用いたり、静電歪みを利用し
たりして与えている。
体をノズルから噴出させ、このノズルに振動を与える方
法が知られている。 振動は、音波または超音波発生機
（たとえばスピーカー）を用いたり、静電歪みを利用し
たりして与えている。
【０００４】問題は、発生した均一な液滴をいかに維持
するかにある。 液滴がガス中を落下して行くとき、そ
の背後にカルマン渦が発生し、その渦のため液滴どうし
が吸い寄せられて合一する傾向がある。 この現象は、
液滴間の距離が１．５mm以下のとき著しい。 また、均
一な液滴といってもある程度の粒径分布が生じることは
避け難く、粒径の差によって終末落下速度に差が出るた
め、前後の液滴が落下中に衝突する可能性もある。
するかにある。 液滴がガス中を落下して行くとき、そ
の背後にカルマン渦が発生し、その渦のため液滴どうし
が吸い寄せられて合一する傾向がある。 この現象は、
液滴間の距離が１．５mm以下のとき著しい。 また、均
一な液滴といってもある程度の粒径分布が生じることは
避け難く、粒径の差によって終末落下速度に差が出るた
め、前後の液滴が落下中に衝突する可能性もある。
【０００５】このようなわけで、ノズルから均一な液滴
を落下させても、落下距離が４０〜５０cmに達するとか
なりの液滴の合一が起って、多くの場合に液滴の均一さ
が失なわれる。 ところが一般には、少なくともメ−ト
ルのオ−ダ−の落下距離にわたって、液滴の均一さを維
持することが要望されていた。
を落下させても、落下距離が４０〜５０cmに達するとか
なりの液滴の合一が起って、多くの場合に液滴の均一さ
が失なわれる。 ところが一般には、少なくともメ−ト
ルのオ−ダ−の落下距離にわたって、液滴の均一さを維
持することが要望されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
のような液滴形成技術を改良して、十分に長い落下距離
にわたって液滴の均一さを維持することが可能である、
均一な液滴を形成する方法を提供することにある。
のような液滴形成技術を改良して、十分に長い落下距離
にわたって液滴の均一さを維持することが可能である、
均一な液滴を形成する方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の均一な液滴を形
成する方法は、図１に示すように、振動を与えられてい
るノズルから液体を噴出させて均一な大きさの液滴と
し、この液滴がほぼ等しい間隔を保って落下しつつある
間に、横方向からガスを液滴に吹きつけて液滴を横方向
に分散させて、液滴相互の衝突による合一を防止するこ
とからなる。
成する方法は、図１に示すように、振動を与えられてい
るノズルから液体を噴出させて均一な大きさの液滴と
し、この液滴がほぼ等しい間隔を保って落下しつつある
間に、横方向からガスを液滴に吹きつけて液滴を横方向
に分散させて、液滴相互の衝突による合一を防止するこ
とからなる。
【０００８】液体を噴出させるノズルはジェットノズル
が好ましく、パイプ状のものでも、板に孔を設けたノズ
ル等、いずれのタイプのものも使用できる。 ノズルの
径は、目的とする液滴の大きさに応じて適宜選定すれば
よい。 たとえば径２００μｍ〜１．５mm程度の液滴を
得るには、ノズル径が１５０μｍ〜１．３mm程度のもの
を用いるとよい。
が好ましく、パイプ状のものでも、板に孔を設けたノズ
ル等、いずれのタイプのものも使用できる。 ノズルの
径は、目的とする液滴の大きさに応じて適宜選定すれば
よい。 たとえば径２００μｍ〜１．５mm程度の液滴を
得るには、ノズル径が１５０μｍ〜１．３mm程度のもの
を用いるとよい。
【０００９】ノズルに振動を与えるには、機械的、電気
音響的、電磁気的振動など、常用の手段が利用できる。
具体的には、スピ−カ−、圧電振動子や電歪振動子を
用いた電気的振動による、音波、超音波振動がその例で
ある。
音響的、電磁気的振動など、常用の手段が利用できる。
具体的には、スピ−カ−、圧電振動子や電歪振動子を
用いた電気的振動による、音波、超音波振動がその例で
ある。
【００１０】ガスを吹きつける方向は、垂直に落下しつ
つある液滴の流れに対して９０°すなわち水平から、斜
め上方または下方に６０°以内の傾斜範囲が適当であ
る。ガスの吹きつけは、単一ノズルによるほか、複数の
ノズルによる方式も採用できることはもちろんである。
つある液滴の流れに対して９０°すなわち水平から、斜
め上方または下方に６０°以内の傾斜範囲が適当であ
る。ガスの吹きつけは、単一ノズルによるほか、複数の
ノズルによる方式も採用できることはもちろんである。
【００１１】液滴発生の雰囲気および吹きつけガスは、
空気で足りることが多いが、必要により不活性ガスその
ほかを用いることができるし、乾燥などの必要があれば
温度を高めたガスや水蒸気を用いたりすることもでき
る。
空気で足りることが多いが、必要により不活性ガスその
ほかを用いることができるし、乾燥などの必要があれば
温度を高めたガスや水蒸気を用いたりすることもでき
る。
【００１２】
【作用】図１の実験装置において、液体（１）は圧縮空
気の圧力によってタンク（２）から送り出され、流量計
やフィルターを通って液滴発生ノズル（３）に供給さ
れ、液滴となって落下する。 ノズル（３）は、発振器
で発生しアンプで増幅された高周波が駆動するスピーカ
ー（４）によって、振動が与えられる。
気の圧力によってタンク（２）から送り出され、流量計
やフィルターを通って液滴発生ノズル（３）に供給さ
れ、液滴となって落下する。 ノズル（３）は、発振器
で発生しアンプで増幅された高周波が駆動するスピーカ
ー（４）によって、振動が与えられる。
【００１３】落下する液滴（５）の流れに対して、ガス
吹きつけノズル（６）からガスを吹きつけると、液滴が
水平方向に分散して落下を続ける。 ガスの方向、風量
および速度を適切にえらぶことによって、液滴の流れは
過度に分散することなく、しかし液滴相互の水平距離は
十分に大きく保って落下して行くから、前記したカルマ
ン渦による液滴相互の吸い寄せ力はごく弱くなってほと
んど問題にならなくなるし、終末落下速度の差異にもと
づく前後の液滴の衝突による合一の可能性も、著しく小
さくなる。
吹きつけノズル（６）からガスを吹きつけると、液滴が
水平方向に分散して落下を続ける。 ガスの方向、風量
および速度を適切にえらぶことによって、液滴の流れは
過度に分散することなく、しかし液滴相互の水平距離は
十分に大きく保って落下して行くから、前記したカルマ
ン渦による液滴相互の吸い寄せ力はごく弱くなってほと
んど問題にならなくなるし、終末落下速度の差異にもと
づく前後の液滴の衝突による合一の可能性も、著しく小
さくなる。
【００１４】このような機構によって、ノズル（３）で
発生した均一な液滴は、その均一さを維持し続ける。
その状況は、ストロボ（７）の発する閃光を用いて液滴
をビデオカメラ（８）に撮影し、画像処理装置（９）で
データ処理することにより確認できた。
発生した均一な液滴は、その均一さを維持し続ける。
その状況は、ストロボ（７）の発する閃光を用いて液滴
をビデオカメラ（８）に撮影し、画像処理装置（９）で
データ処理することにより確認できた。
【００１５】
［実施例１］図１の装置を用いて、水の液滴を形成し
た。 ただし液滴発生装置として、図２に示すような、
径８mm×長さ３０mmの容器の先端に内径３００μｍ×長
さ１０mmの単一のノズルを設け、背後のスピーカーで１
１００Hzの振動を与えたものを使用した。 ノズルを出
る水の流速は１．５ｍ／secである。
た。 ただし液滴発生装置として、図２に示すような、
径８mm×長さ３０mmの容器の先端に内径３００μｍ×長
さ１０mmの単一のノズルを設け、背後のスピーカーで１
１００Hzの振動を与えたものを使用した。 ノズルを出
る水の流速は１．５ｍ／secである。
【００１６】ノズルの先に長さ約１０mmの液柱が生じ、
その先端が切れて液滴が落下した。ノズル端から１００
mm下の位置における液滴径分布は、図４のグラフに示す
とおりであって、（５５０±５０）μｍに集中した、ほ
ぼ均一な液滴が発生した。
その先端が切れて液滴が落下した。ノズル端から１００
mm下の位置における液滴径分布は、図４のグラフに示す
とおりであって、（５５０±５０）μｍに集中した、ほ
ぼ均一な液滴が発生した。
【００１７】この液滴の流れを自由に落下させたとき、
ノズル端から５０００mm下の位置における液滴分布は、
図５のように大きい側に範囲が拡がっていて、液滴の合
一が生じたことがわかった。
ノズル端から５０００mm下の位置における液滴分布は、
図５のように大きい側に範囲が拡がっていて、液滴の合
一が生じたことがわかった。
【００１８】本発明に従って、ノズル端から約１５０mm
下の位置で、水平方向から、流速５ｍ／secの空気流を
吹きつけた。 同様に５０００mm下の位置で測定した液
滴の粒径分布は図６のとおりであって、液滴の衝突が避
けられ、発生した液滴の均一さが維持できたことが確認
できた。
下の位置で、水平方向から、流速５ｍ／secの空気流を
吹きつけた。 同様に５０００mm下の位置で測定した液
滴の粒径分布は図６のとおりであって、液滴の衝突が避
けられ、発生した液滴の均一さが維持できたことが確認
できた。
【００１９】［実施例２］径８mm×長さ３０mmの容器の
先端に内径５００μｍ×長さ１０mmの単一ノズルを設け
たものを用い、スピーカーの振動数を６６０Hzに変えた
ほかは実施例１と同様にして、水の液滴を形成した。
ノズル端からの液柱は長さ２０mmとなり、ノズル下１０
０mmの位置で測定した液滴粒径は、図７に示すように
（９５０±５０）μｍの範囲にある均一なものであっ
た。
先端に内径５００μｍ×長さ１０mmの単一ノズルを設け
たものを用い、スピーカーの振動数を６６０Hzに変えた
ほかは実施例１と同様にして、水の液滴を形成した。
ノズル端からの液柱は長さ２０mmとなり、ノズル下１０
０mmの位置で測定した液滴粒径は、図７に示すように
（９５０±５０）μｍの範囲にある均一なものであっ
た。
【００２０】同様にして、自由落下する液滴の流れをノ
ズルの５０００mm下の位置で測定して、図８に示す結果
を得た。 実施例１と同様に空気を吹きつけて均一さの
維持をはかった液滴は、図９に示す粒径分布をもってい
た。
ズルの５０００mm下の位置で測定して、図８に示す結果
を得た。 実施例１と同様に空気を吹きつけて均一さの
維持をはかった液滴は、図９に示す粒径分布をもってい
た。
【００２１】［実施例３］図３に示す構造の二重ノズル
を使用した。 ノズル部の内管は、内径が１４０μｍで
外径が２４０μｍであり、外管の内径は４００μｍであ
る。 内外両管からともに流速１．５ｍ／sec の水流を
噴出させ、スピーカーにより８３０Hzの振動を与えた。
を使用した。 ノズル部の内管は、内径が１４０μｍで
外径が２４０μｍであり、外管の内径は４００μｍであ
る。 内外両管からともに流速１．５ｍ／sec の水流を
噴出させ、スピーカーにより８３０Hzの振動を与えた。
【００２２】ノズル端から長さ１０mmほどの液柱が生
じ、その後は切れて液滴になって落下した。 その粒径
分布は図１０に示すとおりで、（６５０±５０）μｍの
範囲にある均一なものであった。
じ、その後は切れて液滴になって落下した。 その粒径
分布は図１０に示すとおりで、（６５０±５０）μｍの
範囲にある均一なものであった。
【００２３】実施例１および２と同様に、ノズルの５０
００mm下における液滴の粒径分布を、自由落下の場合
と、１０．５ｍ／sec の空気を吹きつけた場合とについ
て測定し、それぞれ図１１および図１２に示すデータを
得た。
００mm下における液滴の粒径分布を、自由落下の場合
と、１０．５ｍ／sec の空気を吹きつけた場合とについ
て測定し、それぞれ図１１および図１２に示すデータを
得た。
【００２４】
【発明の効果】本発明の方法に従って液滴を形成すれ
ば、液滴の均一さが長い落下距離にわたって、従ってか
なり長い時間にわたって維持できる。 従ってその間
に、液滴内で乾燥を行なったり、重合そのほかの反応を
起させたりすることが容易であり、均一な粒径をもった
種々の製品を得ることができる。
ば、液滴の均一さが長い落下距離にわたって、従ってか
なり長い時間にわたって維持できる。 従ってその間
に、液滴内で乾燥を行なったり、重合そのほかの反応を
起させたりすることが容易であり、均一な粒径をもった
種々の製品を得ることができる。
【００２５】従って本発明は、プラスチックのビーズな
ど、均一な粒径をもった製品が所望される、さまざまな
分野に適用の可能性がある。
ど、均一な粒径をもった製品が所望される、さまざまな
分野に適用の可能性がある。
【図１】 本発明の方法を実験するために使用した装置
の構成を示す、概念的な説明図。
の構成を示す、概念的な説明図。
【図２】 本発明の実施例で使用した液滴発生ノズルの
一例について、その構造を示す断面図。
一例について、その構造を示す断面図。
【図３】 本発明の実施例で使用した液滴発生ノズルの
別の例について、その構造を示す断面図。
別の例について、その構造を示す断面図。
【図４】 実施例１のデータであって、ノズルから落下
する液滴の粒径分布を示すグラフ。
する液滴の粒径分布を示すグラフ。
【図５】 実施例１の比較データであって、ノズルから
５０００mmの距離を自由に落下した液滴の粒径分布を示
すグラフ。
５０００mmの距離を自由に落下した液滴の粒径分布を示
すグラフ。
【図６】 実施例１の実施データであって、本発明に従
ってガスの吹きつけ分散を行なった液滴の、ノズルから
５０００mm下の位置における粒径分布を示すグラフ。
ってガスの吹きつけ分散を行なった液滴の、ノズルから
５０００mm下の位置における粒径分布を示すグラフ。
【図７】 実施例２のデータであって、図４に対応する
グラフ。
グラフ。
【図８】 実施例２の比較データであって、図５に対応
するグラフ。
するグラフ。
【図９】 実施例２の実施データであって、図６に対応
するグラフ。
するグラフ。
【図１０】 実施例３のデータであって、図４および図
７を合わせたものに対応するグラフ。
７を合わせたものに対応するグラフ。
【図１１】 実施例３の比較データであって、図５およ
び図８に対応するグラフ。
び図８に対応するグラフ。
【図１２】 実施例３の実施データであって、図６およ
び図９に対応するグラフ。
び図９に対応するグラフ。
１ 液体 ２ タンク ３ 液滴発生ノズル ４ スピーカー ５ 液滴 ６ ガス吹きつけノズル ７ ストロボ ８ ビデオカメラ ９ 画像処理装置
Claims (2)
- 【請求項１】 振動を与えられているノズルから液体を
噴出させて均一な大きさの液滴とし、この液滴がほぼ等
しい間隔を保って落下しつつある間に、横方向からガス
を液滴に吹きつけて液滴を横方向に分散させて、液滴相
互の衝突による合一を防止することからなる均一な液滴
を形成する方法。 - 【請求項２】 ガスを吹きつける方向が、液滴の落下す
る方向に対して９０°±６０°の範囲内にある請求項１
の均一な液滴を形成する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01921192A JP3259305B2 (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | 均一な液滴を形成する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01921192A JP3259305B2 (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | 均一な液滴を形成する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05212263A true JPH05212263A (ja) | 1993-08-24 |
| JP3259305B2 JP3259305B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=11993035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01921192A Expired - Fee Related JP3259305B2 (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | 均一な液滴を形成する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3259305B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5628937A (en) * | 1992-12-18 | 1997-05-13 | Imperial Chemical Industries Plc | Production of particulate materials |
| JP2005538835A (ja) * | 2002-09-13 | 2005-12-22 | ピコリター インコーポレイテッド | 集束音響エネルギーを使用して形成される液滴からの固体粒子の沈殿 |
| JP2007216213A (ja) * | 2006-01-17 | 2007-08-30 | Powdertech Co Ltd | 造粒方法、造粒物及び造粒装置 |
| JP2011008229A (ja) * | 2009-05-25 | 2011-01-13 | Ricoh Co Ltd | 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 |
| 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 |
-
1992
- 1992-02-04 JP JP01921192A patent/JP3259305B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5628937A (en) * | 1992-12-18 | 1997-05-13 | Imperial Chemical Industries Plc | Production of particulate materials |
| JP2005538835A (ja) * | 2002-09-13 | 2005-12-22 | ピコリター インコーポレイテッド | 集束音響エネルギーを使用して形成される液滴からの固体粒子の沈殿 |
| JP2007216213A (ja) * | 2006-01-17 | 2007-08-30 | Powdertech Co Ltd | 造粒方法、造粒物及び造粒装置 |
| JP2011008229A (ja) * | 2009-05-25 | 2011-01-13 | Ricoh Co Ltd | 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 |
| 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 |
| US9170508B2 (en) | 2011-04-19 | 2015-10-27 | Ricoh Company, Ltd. | Particulate material production method and apparatus, toner production method and apparatus, and toner |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3259305B2 (ja) | 2002-02-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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