JP2011092841A - Method of cleaning nozzle, and method of producing droplet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トナー製造装置などに用いる液滴製造方法及びノズルクリーニング方法に関する。 The present invention relates to a droplet manufacturing method and a nozzle cleaning method used in a toner manufacturing apparatus and the like.
ノズルを備えた液滴形成装置は、塗膜液を噴射するスプレー塗布装置、第１液及び第２液を気相中で衝突させて混合する重合装置、ポリマー等の液滴を噴射するディスプレイ成膜装置、インク滴を噴射するインクジェットプリンター、導電材含有液や絶縁材含有液を噴射することで形成する電極製造装置、樹脂溶液や着色剤などの混合液を噴射することで形成するトナー製造装置など多くの装置に用いられている。 A droplet forming apparatus equipped with a nozzle includes a spray coating apparatus that ejects a coating liquid, a polymerization apparatus that collides and mixes the first and second liquids in a gas phase, and a display component that ejects droplets of polymers and the like. Membrane device, Inkjet printer that ejects ink droplets, Electrode manufacturing device that is formed by spraying conductive material-containing liquid or insulating material-containing liquid, Toner manufacturing device that is formed by spraying mixed liquid such as resin solution or colorant Used in many devices.
このような液滴形成装置においては、（１）第１に閉塞せずに吐出し続けること、（２）第２にノズルメンテナンス時の捨て打ちに使用する液体は極力少なくしたいこと、（３）第３に構成を簡易にして低コストかつ省スペース化したいこと、この３つが共通して求められている。この目的を達成するための対策として、液体を一定時間強い力で吐出させる方法や、一定時間毎にワイピングする方法が広く実用化されている。 In such a droplet forming apparatus, (1) the first is to continue discharging without blocking, (2) the second is to reduce the amount of liquid used for discarding during nozzle maintenance, and (3) Thirdly, there is a common need to simplify the configuration and reduce the cost and space. As measures for achieving this object, a method of ejecting a liquid with a strong force for a certain time and a method of wiping at a certain time have been widely put into practical use.
しかしながら、吐出が長期間停止した場合、液体に揮発性溶剤が使われている場合、液体中に固形分が含まれている場合などにおいては、ノズルの吐出口に液体が局所的に増粘し、液体による「皮膜」が形成されることが多い。この状態になると前述の定期的なワイピングだけでは閉塞したノズルを復活させることができない場合があり、問題である。 However, when discharge is stopped for a long time, when a volatile solvent is used in the liquid, or when the liquid contains a solid content, the liquid locally increases in viscosity at the discharge port of the nozzle. In many cases, a “film” of liquid is formed. In this state, the blocked nozzle may not be restored only by the above-described periodic wiping, which is a problem.
特に、トナー製造装置においては、長時間連続してトナーを生産する上では、ノズル詰まりのメンテナンスを簡易に短時間で行うことが望まれているが、トナー組成液には目詰まり防止剤などが含まれていないことが多く、ノズル詰まりが生じやすい点で問題である。
更に、トナーの製造においては、液滴形成後、これを固化する工程（造粒工程）が必須であるため、ノズル詰まりの解消方法の提供が強く望まれている。
In particular, in a toner production apparatus, it is desired to perform maintenance of nozzle clogging in a short time in order to produce toner continuously for a long period of time. This is a problem in that it is often not included and nozzle clogging is likely to occur.
Further, in the production of toner, a step of solidifying the droplet after forming it (granulation step) is essential, and therefore it is strongly desired to provide a method for eliminating nozzle clogging.
このような「皮膜」による閉塞ノズルを復活させるために上記クリーニングを頻繁に行うと、液体を大量消費することになり、またノズル面に施してある撥水処理膜も削られて撥水効果が落ちてしまう副作用が発生する点で問題である。 If the above-mentioned cleaning is frequently performed to restore such a closed nozzle with a “film”, a large amount of liquid is consumed, and the water-repellent treatment film applied to the nozzle surface is also scraped, resulting in a water-repellent effect. It is a problem in that side effects that fall off occur.
そこで、一つ一つのノズル内部に超音波振動子を組み込んだ改善方法が提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、このような液滴形成方法は、ノズル内部の閉塞には有効であるものの、ノズル先端部に形成された「皮膜」に対して優れた効果を発揮できない上に、ノズル形成方法が複雑なため非常に高コストである点で問題である。 Therefore, an improvement method in which an ultrasonic transducer is incorporated in each nozzle has been proposed (see Patent Document 1). However, although such a droplet forming method is effective for blocking the inside of the nozzle, it cannot exert an excellent effect on the “film” formed at the tip of the nozzle, and the nozzle forming method is complicated. Therefore, it is a problem in that it is very expensive.
また、ノズルヘッド全体に洗浄液を満たした洗浄容器内に浸漬させる改善方法も提案されている（特許文献２及び３参照）。しかしながら、これらの液滴形成方法にあっては、装置全体が大型化してしまうこと、などの副作用があり、実用的ではない点で問題であった。 In addition, an improved method of immersing the entire nozzle head in a cleaning container filled with a cleaning liquid has been proposed (see Patent Documents 2 and 3). However, these droplet forming methods have a problem in that they have side effects such as an increase in the size of the entire apparatus and are not practical.
したがって、長時間の停止などに伴ってノズルの吐出口や内壁に形成される皮膜によるノズル詰まりを回避可能なノズルクリーニング方法、及び簡易な構成で、かつノズルのワイピングの頻度を少なくし、高い撥水性能を維持でき、良好に液滴を製造可能な液滴製造方法の提供が望まれているのが現状である。 Therefore, a nozzle cleaning method capable of avoiding nozzle clogging due to a coating formed on the nozzle outlet and the inner wall due to a long-time stop, etc., and a simple configuration, with a low frequency of nozzle wiping and high repellent properties. At present, it is desired to provide a droplet production method that can maintain water performance and can produce droplets satisfactorily.
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、長時間の停止などに伴ってノズルの吐出口や内壁に形成される皮膜によるノズル詰まりを回避可能なノズルクリーニング方法、及び前記ノズルクリーニング方法により、簡易な構成でノズルのワイピングを行うことなくノズル詰まりを回避でき、高い撥水性能を維持することで、全てのノズルから良好に液滴を製造可能な液滴製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems and achieve the following objects. That is, the present invention provides a nozzle cleaning method capable of avoiding nozzle clogging due to a coating formed on the nozzle outlet and the inner wall when the nozzle is stopped for a long time, and the nozzle wiping with a simple configuration by the nozzle cleaning method. It is an object of the present invention to provide a droplet manufacturing method capable of avoiding nozzle clogging without maintaining and maintaining high water repellency, and capable of manufacturing droplets from all nozzles.
前記課題を解決するため本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、本発明のノズルクリーニング方法は、液体に含まれる固形分からなる皮膜で吐出口が閉塞された複数のノズルをクリーニングする方法であり、貯留手段に貯留された液体を未閉塞ノズルから液滴化させないように吐出させ、該吐出した液体が、隣接する閉塞ノズルに供給され、前記閉塞ノズルの吐出口に形成された皮膜を溶解できること、前記未閉塞ノズルから液滴化させないように液体を吐出させる方法としては、前記貯留手段の内圧を陽圧にすることで好適に行うことができること、また、前記貯留手段及び複数のノズルを液体とともに振動手段により振動することで、前記ノズルの内壁に形成された皮膜を剥離できること、更に前記貯留手段の内圧を陰圧にし、前記ノズルから空気とともに前記皮膜を溶解した液体を吸引させることで、前記閉塞ノズルの吐出口に供給された液体を回収でき、これを捨て打ち手段により捨て打ちすることで格段にノズルクリーニング時間を短縮でき、更にノズルクリーニング効果が向上すること知見した。
また、本発明の液滴製造方法は、前記ノズルクリーニング方法によりノズルがクリーニングされるため、簡易な構成でノズル詰まりを回避でき、高い撥水性能を維持することで、全てのノズルから効率よく液体を液滴化できることを知見した。
As a result of intensive studies by the present inventors in order to solve the above problems, the nozzle cleaning method of the present invention is a method of cleaning a plurality of nozzles whose discharge ports are blocked with a film made of a solid content contained in a liquid. The liquid stored in the storage means is ejected from the unoccluded nozzle so as not to be formed into droplets, and the ejected liquid is supplied to the adjacent obstructing nozzle so that the film formed at the ejection port of the obstructed nozzle can be dissolved. As a method for discharging liquid from the unoccluded nozzle so as not to form droplets, it can be suitably performed by making the internal pressure of the storage means positive, and the storage means and the plurality of nozzles are liquid. In addition, the film formed on the inner wall of the nozzle can be peeled off by vibrating by the vibrating means, and the internal pressure of the storage means is made negative, and the nozzle By sucking the liquid in which the film is dissolved together with air, the liquid supplied to the discharge port of the closed nozzle can be recovered, and the nozzle cleaning time can be remarkably shortened by discarding it by the discarding means. Furthermore, it has been found that the nozzle cleaning effect is improved.
In addition, since the nozzle is cleaned by the nozzle cleaning method according to the present invention, it is possible to avoid nozzle clogging with a simple configuration and maintain high water repellency so that liquid can be efficiently discharged from all nozzles. It was found that can be made into droplets.
本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 貯留手段に貯留された液体を吐出するための複数のノズルをクリーニングする方法であって、
前記複数のノズルうち、前記液体に含まれる固形分からなる皮膜で吐出口が閉塞されたノズルに対し、該閉塞ノズルに隣接する未閉塞ノズルから液滴化させないように前記液体を吐出させて前記閉塞ノズルの吐出口に供給することで前記皮膜を溶解する溶解工程を含むことを特徴とするクリーニング方法である。
前記ノズルクリーニング方法においては、前記溶解工程において、前記貯留手段に貯留された液体が、前記複数のノズルのうち、前記液体に含まれる固形分からなる皮膜で吐出口が閉塞されていない未閉塞ノズルより吐出される。前記未閉塞ノズルから吐出された液体は、前記未閉塞ノズルに隣接する前記皮膜で閉塞された閉塞ノズルの吐出口に供給され、前記閉塞ノズルの吐出口の皮膜が、前記供給された液体により溶解される。その結果、前記複数のノズルの吐出口がクリーニングされる。
＜２＞ 貯留手段の内圧を陽圧にして未閉塞ノズルから液滴化させないように液体を吐出させる前記＜１＞に記載のノズルクリーニング方法である。
前記貯留手段において、内圧が陽圧にされると、前記貯留手段に貯留された液体が、前記未閉塞ノズルから液滴化することなく吐出する。
＜３＞ 貯留手段の内圧が、液体供給タンク及び液体供給チューブからなる液体移送手段、液体排出タンク及び液体排出チューブからなる液体排出手段、及び前記液体排出チューブを開閉する開閉手段により陽圧にされ、
前記液体供給タンク内の液体の液面の高さを、複数のノズルの吐出口の高さより高い位置にし、
前記液体排出チューブの前記液体排出タンク側の端部の高さを、前記複数のノズルの吐出口の高さより低い位置にし、
前記開閉手段を閉じて前記貯留手段の内圧を陽圧にする前記＜２＞に記載のノズルクリーニング方法である。
前記ノズルクリーニング方法においては、前記液体は、前記液体供給タンクから前記液体供給チューブを通じて前記貯留手段に供給される。前記貯留手段に供給された液体は、前記液体排出チューブを通じて前記液体排出タンクに排出される。このとき、前記液体供給タンク内の液面の高さを、前記複数のノズルの吐出口の高さより高い位置にし、前記液体排出チューブの前記液体排出タンク側の端部の高さを、前記複数のノズルの吐出口の高さより低い位置にし、前記液体排出チューブを前記開閉手段で閉塞する。これにより、前記貯留手段の内圧は、陽圧にされる。その結果、前記貯留手段に貯留された液体が、前記未閉塞ノズルから液滴化することなく吐出する。
＜４＞ 閉塞ノズルの吐出口に供給された液体を１秒間〜１分間保持して前記閉塞ノズルの吐出口の皮膜を溶解する前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載のノズルクリーニング方法である。
前記ノズルクリーニング方法においては、前記溶解工程において、前記未閉塞ノズルから吐出された液体が、前記閉塞ノズルの吐出口に供給され、１秒間〜１分間保持される。これにより、前記閉塞ノズルの吐出口に付着した皮膜が溶解される。
＜５＞ ２０ＫＨｚ〜１００ＫＨｚの周波数で貯留手段及び複数のノズルを振動させる振動工程を更に含む前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載のノズクリーニング方法である。
前記ノズルクリーニング方法においては、前記振動工程において２０ＫＨｚ〜１００ＫＨｚの周波数で、前記貯留手段及び前記複数のノズルが前記液体と共に振動される。これにより、前記複数のノズルの内壁に付着した皮膜が剥離される。
＜６＞ −１ＫＰａ〜−２０ＫＰａの圧力で貯留手段の内圧を陰圧にし、複数のノズルから空気と共に複数のノズルの吐出口に供給され皮膜を溶解した液体を吸引させ、該液体を回収する液体回収工程を更に含む前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載のノズルクリーニング方法である。
前記ノズルクリーニング方法においては、前記液体回収工程において、前記貯留手段の内圧が陰圧にされ、前記吐出手段から空気と共に前記複数のノズルの吐出口に供給され、皮膜を溶解した液体が吸引される。これにより、前記複数のノズルの吐出口に供給され、皮膜を溶解した液体が回収される。また、これと同時に、前記複数のノズルの内壁及び吐出口に付着した皮膜も剥離され、前記貯留手段の内部へ吸引される。
＜７＞ 貯留手段の内圧が、液体移送手段、液体排出手段、及び開閉手段により陰圧にされ、
前記液体供給タンク内の液体の液面の高さを、複数のノズルの吐出口の高さと同じ位置にし、
前記液体排出チューブの前記液体排出タンク側の端部の高さを、前記複数のノズルの吐出口の高さより低い位置にし、
前記開閉手段を開いて前記貯留手段の内圧を陰圧にする前記＜６＞に記載のノズルクリーニング方法である。
前記ノズルクリーニング方法においては、前記液体は、前記液体供給タンクから前記液体供給チューブを通じて前記貯留手段に供給される。前記貯留手段に供給された液体は、前記液体排出チューブを通じて前記液体排出タンクに排出される。このとき、前記液体供給タンク内の液面の高さを、前記複数のノズルの吐出口の高さと同じ位置にし、前記液体排出チューブの前記液体排出タンク側の端部の高さを、前記複数のノズルの吐出口の高さより低い位置にする。この状態で、前記開閉手段を開く。これにより、前記貯留手段の内圧は、陰圧にされる。その結果、前記複数のノズルの吐出口に供給された液体が、前記貯留手段内に空気と共に吸引される。
＜８＞溶解工程と、液体回収工程とを繰り返す前記＜６＞から＜７＞のいずれかに記載のノズルクリーニング方法である。
＜９＞ 液体が捨て打ちされる捨て打ち工程を更に含む前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載のノズルクリーニング方法である。
前記ノズルクリーニング方法においては、前記捨て打ち工程において、前記閉塞ノズルに供給された液体が捨て打ちされる。
＜１０＞ 液体排出タンクに排出された皮膜を溶解した液体を、循環手段により液体供給タンクへ循環させる循環工程を更に含む前記＜６＞から＜９＞のいずれかに記載のノズルクリーニング方法である。
前記ノズルクリーニング方法においては、前記循環工程において、前記液体排出タンクに排出された前記皮膜を溶解した液体が、前記循環手段を通じて前記液体供給タンクへと戻され循環される。
＜１１＞ 液体が、酢酸エチル、酢酸ブチル、及びトルエンの少なくともいずれかを含む前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載のノズルクリーニング方法である。
＜１２＞ 液体を貯留手段に貯留する貯留工程と、
前記貯留手段に貯留された液体を複数のノズルから吐出手段により吐出させ気相中で液滴を製造する液滴化工程と、
前記複数のノズルが、前記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載のノズルクリーニング方法によりクリーニングされるクリーニング工程と、
を少なくとも含むことを特徴とする液滴製造方法である。
前記液滴製造方法においては、前記貯留工程において、前記液体が前記貯留手段に貯留される。前記貯留手段に貯留された液体は、前記液滴化工程において、前記複数のノズルから吐出手段により吐出され液滴が製造される。前記液滴化工程の後、前記複数のノズルに付着した皮膜は、前記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載のノズルクリーニング方法によりクリーニングされる。これにより、前記複数のノズルの閉塞が解消され、再び前記液滴化工程において液滴が製造される。
＜１３＞ 液体を貯留する貯留手段と、
前記液体を吐出する複数のノズルと、
前記貯留手段に貯留された液体を前記複数のノズルから吐出させる吐出手段と、
を少なくとも有し、前記＜１２＞に記載の液滴製造方法により液滴を製造することを特徴とする液滴製造装置である。
前記液滴製造装置においては、前記貯留手段に前記液体が貯留される。前記貯留手段に貯留された液体は、前記複数のノズルから前記吐出手段により吐出される。このとき、前記＜１２＞に記載の液滴製造方法で液滴が製造される。
The present invention is based on the above findings by the present inventors, and means for solving the above problems are as follows. That is,
<1> A method of cleaning a plurality of nozzles for discharging liquid stored in a storage means,
Among the plurality of nozzles, the liquid is ejected from a non-occluded nozzle adjacent to the nozzle, the ejection port of which is clogged with a solid film contained in the liquid, so that the clogging is performed. It is a cleaning method characterized by including the melt | dissolution process which melt | dissolves the said film | membrane by supplying to the discharge outlet of a nozzle.
In the nozzle cleaning method, in the melting step, the liquid stored in the storage means is an unblocked nozzle whose discharge port is not blocked by a film made of a solid content contained in the liquid among the plurality of nozzles. Discharged. The liquid discharged from the unblocked nozzle is supplied to the discharge port of the closed nozzle closed by the film adjacent to the unblocked nozzle, and the film of the discharge port of the closed nozzle is dissolved by the supplied liquid. Is done. As a result, the discharge ports of the plurality of nozzles are cleaned.
<2> The nozzle cleaning method according to <1>, wherein the internal pressure of the storage unit is set to a positive pressure, and liquid is discharged so as not to form droplets from the unblocked nozzle.
When the internal pressure is set to a positive pressure in the storage means, the liquid stored in the storage means is discharged from the unblocked nozzle without forming droplets.
<3> The internal pressure of the storage means is made positive by a liquid transfer means including a liquid supply tank and a liquid supply tube, a liquid discharge means including a liquid discharge tank and a liquid discharge tube, and an opening / closing means for opening and closing the liquid discharge tube. ,
The height of the liquid level in the liquid supply tank is higher than the height of the discharge ports of the plurality of nozzles,
The height of the end of the liquid discharge tube on the liquid discharge tank side is set to a position lower than the height of the discharge ports of the plurality of nozzles,
The nozzle cleaning method according to <2>, wherein the opening / closing means is closed to make the internal pressure of the storage means positive.
In the nozzle cleaning method, the liquid is supplied from the liquid supply tank to the storage unit through the liquid supply tube. The liquid supplied to the storage means is discharged to the liquid discharge tank through the liquid discharge tube. At this time, the height of the liquid surface in the liquid supply tank is set to a position higher than the height of the discharge ports of the plurality of nozzles, and the height of the end portion of the liquid discharge tube on the liquid discharge tank side is set to the plurality of heights. The liquid discharge tube is closed by the opening / closing means at a position lower than the height of the discharge port of the nozzle. Thereby, the internal pressure of the said storage means is made into a positive pressure. As a result, the liquid stored in the storage means is ejected from the unblocked nozzle without forming droplets.
<4> The nozzle cleaning method according to any one of <1> to <3>, wherein the liquid supplied to the discharge port of the closed nozzle is held for 1 second to 1 minute to dissolve the film on the discharge port of the closed nozzle It is.
In the nozzle cleaning method, in the melting step, the liquid discharged from the unblocked nozzle is supplied to the discharge port of the closed nozzle and held for 1 second to 1 minute. Thereby, the film | membrane adhering to the discharge outlet of the said obstruction | occlusion nozzle is melt | dissolved.
<5> The nose cleaning method according to any one of <1> to <4>, further including a vibration step of vibrating the storage unit and the plurality of nozzles at a frequency of 20 KHz to 100 KHz.
In the nozzle cleaning method, the storage means and the plurality of nozzles are vibrated together with the liquid at a frequency of 20 KHz to 100 KHz in the vibration step. Thereby, the film adhering to the inner walls of the plurality of nozzles is peeled off.
<6> Liquid for collecting the liquid by making the internal pressure of the storage means negative at a pressure of −1 KPa to −20 KPa, sucking the liquid dissolved in the film supplied to the discharge ports of the plurality of nozzles together with air from the plurality of nozzles The nozzle cleaning method according to any one of <1> to <5>, further including a recovery step.
In the nozzle cleaning method, in the liquid recovery step, the internal pressure of the storage unit is set to a negative pressure, and is supplied to the discharge ports of the plurality of nozzles together with air from the discharge unit, and the liquid in which the film is dissolved is sucked. . Accordingly, the liquid that is supplied to the discharge ports of the plurality of nozzles and dissolves the film is recovered. At the same time, the film adhering to the inner walls and discharge ports of the plurality of nozzles is also peeled off and sucked into the storage means.
<7> The internal pressure of the storage means is made negative by the liquid transfer means, the liquid discharge means, and the opening / closing means,
The height of the liquid level in the liquid supply tank is the same position as the height of the discharge ports of the plurality of nozzles,
The height of the end of the liquid discharge tube on the liquid discharge tank side is set to a position lower than the height of the discharge ports of the plurality of nozzles,
The nozzle cleaning method according to <6>, wherein the opening / closing means is opened to make the internal pressure of the storage means negative.
In the nozzle cleaning method, the liquid is supplied from the liquid supply tank to the storage unit through the liquid supply tube. The liquid supplied to the storage means is discharged to the liquid discharge tank through the liquid discharge tube. At this time, the height of the liquid surface in the liquid supply tank is set to the same position as the height of the discharge ports of the plurality of nozzles, and the height of the end portion of the liquid discharge tube on the liquid discharge tank side is set to the plurality of heights. The position is lower than the height of the discharge port of the nozzle. In this state, the opening / closing means is opened. Thereby, the internal pressure of the storage means is set to a negative pressure. As a result, the liquid supplied to the discharge ports of the plurality of nozzles is sucked together with air into the storage means.
<8> The nozzle cleaning method according to any one of <6> to <7>, wherein the dissolution step and the liquid recovery step are repeated.
<9> The nozzle cleaning method according to any one of <1> to <8>, further including a discarding step in which the liquid is discarded.
In the nozzle cleaning method, the liquid supplied to the closing nozzle is discarded in the discarding step.
<10> The nozzle cleaning method according to any one of <6> to <9>, further including a circulation step of circulating the liquid dissolving the film discharged to the liquid discharge tank to the liquid supply tank by a circulation unit. .
In the nozzle cleaning method, in the circulation step, the liquid dissolved in the film discharged to the liquid discharge tank is returned to the liquid supply tank through the circulation means and circulated.
<11> The nozzle cleaning method according to any one of <1> to <10>, wherein the liquid includes at least one of ethyl acetate, butyl acetate, and toluene.
<12> a storage step of storing the liquid in the storage means;
A liquid droplet forming step of producing liquid droplets in a gas phase by discharging the liquid stored in the storage means from a plurality of nozzles by a discharge means;
A cleaning step in which the plurality of nozzles are cleaned by the nozzle cleaning method according to any one of <1> to <11>;
Is a droplet manufacturing method characterized by containing at least.
In the droplet manufacturing method, the liquid is stored in the storage means in the storage step. The liquid stored in the storage means is ejected from the plurality of nozzles by the ejection means in the droplet forming step, thereby producing droplets. After the droplet forming step, the film attached to the plurality of nozzles is cleaned by the nozzle cleaning method according to any one of <1> to <11>. Thereby, the blockage of the plurality of nozzles is eliminated, and droplets are manufactured again in the droplet forming step.
<13> Storage means for storing a liquid;
A plurality of nozzles for discharging the liquid;
Discharge means for discharging the liquid stored in the storage means from the plurality of nozzles;
And a droplet manufacturing apparatus that manufactures droplets by the droplet manufacturing method described in <12>.
In the droplet manufacturing apparatus, the liquid is stored in the storage unit. The liquid stored in the storage unit is discharged from the plurality of nozzles by the discharge unit. At this time, a droplet is manufactured by the droplet manufacturing method described in <12>.
本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、長時間の停止などに伴ってノズルの吐出口や内壁に形成される皮膜によるノズル詰まりを回避可能なノズルクリーニング方法、及び前記ノズルクリーニング方法により、簡易な構成でノズルのワイピングを行うことなくノズル詰まりを回避でき、高い撥水性能を維持することで、全てのノズルから良好に液滴を製造可能な液滴製造方法を提供することができる。 According to the present invention, the above-described problems can be solved and the object can be achieved, and nozzle clogging due to a coating formed on the nozzle outlet and the inner wall can be avoided when the nozzle is stopped for a long time. With the nozzle cleaning method and the nozzle cleaning method, nozzle clogging can be avoided without wiping the nozzles with a simple configuration, and high water repellency performance can be maintained, so that droplets can be produced satisfactorily from all nozzles. A droplet production method can be provided.
（液滴製造方法及び液滴製造装置、並びにノズルクリーニング方法）
本発明の液滴製造方法は、貯留工程と、クリーニング工程と、液滴化工程と、を少なくとも含む。本発明の液滴製造方法は、後述する液滴製造装置により好適に実施することができる。前記クリーニング工程は、本発明のノズルクリーニング方法により行われる。
(Droplet production method, droplet production apparatus, and nozzle cleaning method)
The droplet manufacturing method of the present invention includes at least a storing step, a cleaning step, and a droplet forming step. The droplet production method of the present invention can be preferably carried out by a droplet production apparatus described later. The cleaning step is performed by the nozzle cleaning method of the present invention.
なお、本発明において、「液体に含まれる固形分からなる皮膜」とは、液滴製造時にノズルの吐出口に付着した液体が、ノズルの吐出口で乾燥することにより、若しくは長期間放置してノズルの吐出口で増粘することにより、ノズルの吐出口に形成された「皮膜」を意味する。前記皮膜は、目視により観察することができる。
また、本発明のノズルクリーニング方法は、ノズルの吐出口に形成された皮膜だけでなく、前記ノズルの内壁に固着した前記液体の固形分（以下、「凝集物」と称することがある。）もクリーニングすることができる。
In the present invention, the “film consisting of a solid contained in a liquid” means that the liquid adhered to the nozzle outlet at the time of droplet production is dried at the nozzle outlet or left for a long period of time. It means a “film” formed at the nozzle outlet by thickening at the outlet. The film can be visually observed.
In addition, the nozzle cleaning method of the present invention includes not only the film formed on the nozzle outlet, but also the solid content of the liquid adhered to the inner wall of the nozzle (hereinafter also referred to as “aggregate”). Can be cleaned.
本発明のノズルクリーニング方法及び液滴製造方法が好適に適用され得る液滴製造装置は、貯留手段と、複数のノズルと、吐出手段と、を少なくとも有し、更に必要に応じてその他の手段、例えば、液体移送手段、液体排出手段、開閉手段、循環手段などを有する。前記貯留手段、前記複数のノズル、前記吐出手段などは、ハウジングにより組み合わせて保持されていることが好ましい。
以下、本発明のノズルクリーニング方法及び液滴製造方法の説明を通じて、前記液滴製造装置の詳細についても明らかにする。
A droplet production apparatus to which the nozzle cleaning method and the droplet production method of the present invention can be suitably applied has at least a storage unit, a plurality of nozzles, and a discharge unit, and further other units as necessary. For example, it has a liquid transfer means, a liquid discharge means, an opening / closing means, a circulation means and the like. The storage unit, the plurality of nozzles, the discharge unit, and the like are preferably held in combination by a housing.
Hereinafter, the details of the droplet manufacturing apparatus will be clarified through the description of the nozzle cleaning method and the droplet manufacturing method of the present invention.
＜貯留工程＞
前記貯留工程は、液体を貯留する工程であり、貯留手段により好適に行うことができる。
<Storage process>
The storage step is a step of storing a liquid and can be suitably performed by a storage unit.
−貯留手段−
前記貯留手段は、液体を貯留することが可能であれば、特に制限はなく、公知の貯留手段から適宜選択して用いることができるが、共通液室と、個別液室とからなることが好ましい。
-Storage means-
The storage unit is not particularly limited as long as it can store a liquid, and can be appropriately selected from known storage units, but preferably includes a common liquid chamber and individual liquid chambers. .
前記共通液室は、後述する液体移送手段で移送された液体を収容する。前記個別液室は、前記共通液室に連通しており、隔壁により区画された複数の個別液室が平行に設けられていることが好ましい。
前記貯留手段は、前記共通液室を少なくとも２つ有し、一の共通液室は、後述する液体移送手段に接続し、他の共通液室は、後述する液体排出手段に接続されていることが好ましい。
The common liquid chamber contains the liquid transferred by the liquid transfer means described later. Preferably, the individual liquid chamber communicates with the common liquid chamber, and a plurality of individual liquid chambers partitioned by a partition wall are provided in parallel.
The storage means has at least two common liquid chambers, one common liquid chamber is connected to a liquid transfer means described later, and the other common liquid chamber is connected to a liquid discharge means described later. Is preferred.
前記個別液室の大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、縦の長さとしては、０．０５ｍｍ〜４．０ｍｍが好ましく、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍがより好ましい。横の長さとしては、０．０５ｍｍ〜４．０ｍｍが好ましく、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍがより好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as a magnitude | size of the said individual liquid chamber, Although it can select suitably according to the objective, As vertical length, 0.05 mm-4.0 mm are preferable, 0.1 mm-2. 0 mm is more preferable. The horizontal length is preferably 0.05 mm to 4.0 mm, and more preferably 0.1 mm to 2.0 mm.
前記個別液室に貯留される液量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．０００１ｍＬ〜１ｍＬが好ましく、０．０００１ｍＬ〜０．００５ｍＬがより好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as a liquid quantity stored in the said separate liquid chamber, Although it can select suitably according to the objective, 0.0001 mL-1 mL are preferable and 0.0001 mL-0.005 mL are more preferable.
−液体−
前記ノズルクリーニング方法及び液滴製造方法に用いられる液体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、塗膜液、樹脂溶液、インク、導電材含有液、絶縁材含有液、顔料などが挙げられる。
前記液体は、液体の用途及び種類にかかわらず、前記ノズルの吐出口の皮膜を溶解させる溶剤を有する。
-Liquid-
The liquid used in the nozzle cleaning method and the droplet manufacturing method is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a coating liquid, a resin solution, an ink, a conductive material-containing liquid, an insulating material A containing liquid, a pigment, etc. are mentioned.
Regardless of the use and type of the liquid, the liquid has a solvent that dissolves the film of the discharge port of the nozzle.
−−溶剤−−
前記溶剤としては、皮膜を溶解することが可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、酢酸エチル、酢酸ブチル、及びトルエンの少なくともいずれかを含むことが好ましい。
これらの中でも、前記揮発性溶剤は、酢酸エチルが特に好ましい。
--Solvent--
The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the film, and can be appropriately selected according to the purpose, but preferably contains at least one of ethyl acetate, butyl acetate, and toluene. .
Among these, the volatile solvent is particularly preferably ethyl acetate.
前記液体における前記溶剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、７０質量％〜９５質量％が好ましく、８０質量％〜９０質量％がより好ましい。前記溶剤の含有量が、７０質量％未満であると、前記ノズルの吐出口の皮膜を溶解することができないことがある。 There is no restriction | limiting in particular as content of the said solvent in the said liquid, Although it can select suitably according to the objective, 70 mass%-95 mass% are preferable, and 80 mass%-90 mass% are more preferable. When the content of the solvent is less than 70% by mass, it may be impossible to dissolve the coating film of the nozzle outlet.
前記溶剤の粘度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．２Ｐａ・ｓ〜１．５Ｐａ・ｓが好ましく、０．４Ｐａ・ｓ〜０．８Ｐａ・ｓがより好ましい。前記粘度が、０．２Ｐａ・ｓ未満であると、後述する溶解工程において、複数のノズルに液体が広がらずに滴下してしまうことがある。前記粘度が、１．５Ｐａ・ｓを超えると、ノズル詰まりが生じ易い、コストやエネルギーなど観点から液滴生産性が悪くなる、後述する溶解工程において隣接する閉塞ノズルへの液体の供給時間がかかりクリーニング効率が悪くなる、などの問題がある。 There is no restriction | limiting in particular as a viscosity of the said solvent, Although it can select suitably according to the objective, 0.2 Pa.s-1.5 Pa.s are preferable, and 0.4 Pa.s-0.8 Pa.s are preferable. More preferred. If the viscosity is less than 0.2 Pa · s, the liquid may be dripped without spreading to the plurality of nozzles in the melting step described later. When the viscosity exceeds 1.5 Pa · s, nozzle clogging is likely to occur, and the productivity of liquid droplets is deteriorated from the viewpoint of cost and energy, and it takes time to supply the liquid to the adjacent closed nozzle in the melting step described later. There are problems such as poor cleaning efficiency.
前記ノズルクリーニング方法及び液滴製造方法は、トナー製造装置に好適に利用可能であり、その場合、前記液体としては、トナー組成液が好ましい。 The nozzle cleaning method and the droplet manufacturing method can be suitably used in a toner manufacturing apparatus. In this case, the liquid is preferably a toner composition liquid.
前記液体の組成としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、結着樹脂、着色剤、分散剤、揮発性溶剤を少なくとも有し、必要に応じて、更にその他の成分を含む。 The composition of the liquid is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. The liquid composition has at least a binder resin, a colorant, a dispersant, and a volatile solvent, and if necessary, other components. including.
−−結着樹脂−−
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スチレン系単量体、アクリル系単量体、メタクリル系単量体等のビニル重合体、これらの単量体又は２種類以上からなる共重合体、ポリエステル系樹脂、ポリオール系樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、ポリカーボネート樹脂、石油系樹脂などが挙げられる。これらは、１種単独で使用されてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、前記結着樹脂は、ポリエステル系樹脂が好ましい。
--Binder resin--
The binder resin is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include vinyl polymers such as styrene monomers, acrylic monomers, methacrylic monomers, and the like. Monomer or two or more types of copolymer, polyester resin, polyol resin, phenol resin, polyurethane resin, polyamide resin, epoxy resin, xylene resin, terpene resin, coumarone indene resin, polycarbonate resin, petroleum resin Etc. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, the binder resin is preferably a polyester resin.
前記液体における前記結着樹脂の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、６質量％〜１０質量％が好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as content of the said binder resin in the said liquid, Although it can select suitably according to the objective, 6 mass%-10 mass% are preferable.
−−着色剤−−
前記着色剤としては、特に制限はなく、公知の染料及び顔料の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミウムレッド、カドミウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ピグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボンなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用されてもよく、２種以上を併用してもよい。
--Colorant--
The colorant is not particularly limited and may be appropriately selected from known dyes and pigments according to the purpose. For example, carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), Cadmium yellow, Yellow iron oxide, Ocher, Yellow lead, Titanium yellow, Polyazo yellow, Oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), Pigment yellow L, Benzidine yellow (G, GR) , Permanent Yellow (NCG), Vulcan Fast Yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Tan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimony Zhu, Permanent Red 4R, Parallel , Faise red, parachlor ortho nitroaniline red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmine BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Risor Rubin GX, Permanent Red F5R, Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Toluidine Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B , Rhodamine lake Y, alizarin lake, thioindigo red B, thioindigo maroon, oil Quinacridone red, pyrazolone red, polyazo red, chrome vermilion, benzidine orange, perinone orange, oil orange, cobalt blue, cerulean blue, alkaline blue rake, peacock blue rake, Victoria blue rake, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue, Fast Sky Blue, Indanthrene Blue (RS, BC), Indigo, Ultramarine Blue, Bitumen, Anthraquinone Blue, Fast Violet B, Methyl Violet Lake, Cobalt Purple, Manganese Purple, Dioxane Violet, Anthraquinone Violet, Chrome Green, Zinc Green, Oxidation Chrome, Pyridian, Emerald Green, Pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Guri And enamel lake, malachite green lake, phthalocyanine green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, and ritbon. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記液体における前記着色剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．４質量％〜０．８質量％が好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as content of the said coloring agent in the said liquid, Although it can select suitably according to the objective, 0.4 mass%-0.8 mass% are preferable.
−−分散剤−−
前記分散剤としては、特に制限はなく、従来公知の顔料分散液を調製するのに用いられる分散剤を使用できるが、前記結着樹脂との相溶性が高いことが好ましく、具体的な市販品としては、「アジスパーＰＢ８２１」、「アジスパーＰＢ８２２」（味の素ファインテクノ社製）、「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−２００１」（ビックケミー社製）、「ＥＦＫＡ−４０１０」（ＥＦＫＡ社製）などが挙げられる。
-Dispersant-
The dispersant is not particularly limited, and a dispersant used for preparing a conventionally known pigment dispersion can be used, but preferably has high compatibility with the binder resin, and is a specific commercial product. Examples thereof include “Ajisper PB821”, “Azisper PB822” (manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.), “Disperbyk-2001” (manufactured by BYK Chemie), “EFKA-4010” (manufactured by EFKA), and the like.
前記液体における前記分散剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．４質量％〜０．８質量％が好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as content of the said dispersing agent in the said liquid, Although it can select suitably according to the objective, 0.4 mass%-0.8 mass% are preferable.
−−揮発性溶剤−−
前記揮発性溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記溶剤を好適に用いることができる。
--Volatile solvent--
There is no restriction | limiting in particular as said volatile solvent, According to the objective, it can select suitably, The said solvent can be used suitably.
＜液滴化工程＞
前記液滴化工程は、前記貯留手段に貯留された液体を複数のノズルから吐出させ気相中で液滴化する工程である。
前記液滴製造方法としては、液体の液滴は複数のノズルを有するノズルプレートを機械的に振動させることによって、該ノズルから液体が液滴化されることによって製造され、吐出手段により好適に行われる。
<Drop formation process>
The droplet forming step is a step of discharging the liquid stored in the storage means from a plurality of nozzles to form droplets in the gas phase.
As the droplet manufacturing method, liquid droplets are manufactured by mechanically vibrating a nozzle plate having a plurality of nozzles to form liquid droplets from the nozzles. Is called.
前記ノズルとしては、特に制限はなく、公知のノズルから適宜選択して用いることができる。
前記ノズルの吐出口の表面材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｎｉ、ＳＵＳ、Ｓｉなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用されてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、前記表面材質は、ＳＵＳが好ましい。
There is no restriction | limiting in particular as said nozzle, It can select from a well-known nozzle suitably and can be used.
There is no restriction | limiting in particular as the surface material of the discharge outlet of the said nozzle, According to the objective, it can select suitably, For example, Ni, SUS, Si etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, the surface material is preferably SUS.
前記ノズルの吐出口の直径（内径）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５μｍ〜１００μｍが好ましく、８μｍ〜３０μｍがより好ましい。前記直径（内径）が、５μｍ未満であると、ノズルが閉塞することがあり、１００μｍを超えると、ノズルから液体が滲み出すことがある。
前記ノズルの長さとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
There is no restriction | limiting in particular as a diameter (inside diameter) of the discharge port of the said nozzle, Although it can select suitably according to the objective, 5 micrometers-100 micrometers are preferable, and 8 micrometers-30 micrometers are more preferable. When the diameter (inner diameter) is less than 5 μm, the nozzle may be blocked, and when it exceeds 100 μm, the liquid may ooze out from the nozzle.
There is no restriction | limiting in particular as the length of the said nozzle, According to the objective, it can select suitably.
前記ノズルの内部形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、円柱形状、ホーン形状、円錘台形状などが挙げられる。 There is no restriction | limiting in particular as an internal shape of the said nozzle, According to the objective, it can select suitably, For example, column shape, horn shape, frustum shape, etc. are mentioned.
前記複数のノズルは、ノズルプレートの片面に設けられている。前記ノズルプレートは、前記貯留手段と前記ノズルとの間に設けられ、前記個別液室に対応して複数設けられていることが好ましい。 The plurality of nozzles are provided on one side of a nozzle plate. The nozzle plate is preferably provided between the storage means and the nozzle, and a plurality of nozzle plates are provided corresponding to the individual liquid chambers.
前記ノズルプレートの材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｎｉ、ＳＵＳ、Ｓｉ等の前記ノズルの吐出口と同様の材質などが挙げられる。 There is no restriction | limiting in particular as a material of the said nozzle plate, According to the objective, it can select suitably, For example, the material similar to the discharge outlet of the said nozzles, such as Ni, SUS, Si, etc. are mentioned.
前記ノズルプレートは、前記ノズルが設けられた面（ノズル面）に撥インク性の表面処理を施した撥水層を有していてもよい。
前記撥インク層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂層；ＮｉとＰＴＦＥ（ポリテトラフロロエチレン）との共析膜等との金属／樹脂複合膜などが挙げられる。
The nozzle plate may have a water repellent layer in which a surface (nozzle surface) provided with the nozzle is subjected to an ink repellent surface treatment.
The ink repellent layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a resin layer such as a fluororesin or a silicone resin; a eutectoid film of Ni and PTFE (polytetrafluoroethylene) And a metal / resin composite film.
前記ノズルプレートの大きさとしては、特に制限はなく、前記個別液室の大きさなどに応じて適宜選択することができる。
前記ノズルプレートの厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０μｍ〜１，０００μｍが好ましく、５０μｍ〜５００μｍがより好ましい。
There is no restriction | limiting in particular as a magnitude | size of the said nozzle plate, According to the magnitude | size of the said separate liquid chamber, etc., it can select suitably.
There is no restriction | limiting in particular as thickness of the said nozzle plate, Although it can select suitably according to the objective, 10 micrometers-1,000 micrometers are preferable and 50 micrometers-500 micrometers are more preferable.
前記ノズルプレートにおける、前記複数のノズルの間隔としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０μｍ〜１，０００μｍが好ましく、２０μｍ〜２００μｍがより好ましい。前記間隔が、１０μｍ未満であると、液体同士が合一してしまうことがある。一方、前記間隔が１，０００μｍを超えると、未閉塞ノズルから滲み出した液体が、隣接する閉塞ノズルの吐出口に供給されないことがある。 There is no restriction | limiting in particular as the space | interval of these nozzles in the said nozzle plate, Although it can select suitably according to the objective, 10 micrometers-1,000 micrometers are preferable and 20 micrometers-200 micrometers are more preferable. If the distance is less than 10 μm, the liquids may be united. On the other hand, if the interval exceeds 1,000 μm, the liquid that has oozed out from the unblocked nozzle may not be supplied to the discharge port of the adjacent closed nozzle.
前記液滴製造装置における前記ノズルの数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、４個〜２，０００個が好ましく、１０個〜１００個がより好ましい。前記ノズルの数が、４個未満であると、全ノズルが閉塞してクリーニングできないことがある。 There is no restriction | limiting in particular as the number of the said nozzles in the said droplet manufacturing apparatus, Although it can select suitably according to the objective, 4 to 2,000 are preferable and 10 to 100 are more preferable. If the number of nozzles is less than 4, all the nozzles may be blocked and cannot be cleaned.
−液体移送手段−
前記液体移送手段は、前記貯留手段に液体を移送する手段であり、少なくとも液体供給タンク及び液体供給チューブを有する。
-Liquid transfer means-
The liquid transfer means is means for transferring liquid to the storage means, and has at least a liquid supply tank and a liquid supply tube.
前記液滴製造方法において、液体を液滴化する場合、前記液体供給タンクの設置位置は、前記液体供給タンク内の液体の液面と、前記ノズルの吐出口（先端部）との距離Ｂが同じ高さになる位置（距離Ｂ＝０ｃｍ）であることが好ましい。 In the droplet manufacturing method, when the liquid is made into droplets, the installation position of the liquid supply tank is determined by the distance B between the liquid level of the liquid in the liquid supply tank and the discharge port (tip portion) of the nozzle. It is preferable that the positions are the same height (distance B = 0 cm).
前記液体供給チューブの一端部は、前記液体供給タンク内の液体に浸るように配され、他端部は、前記貯留手段に接続される。これにより、前記液体供給タンク内の液体は、前記液体供給チューブにより、前記貯留手段に移送される。前記移送された液体は、前記貯留手段において、共通液室に収容され、次いで個別液室へと移送される。
前記液体移送手段により液体を移送する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポンプにより移送する方法などが挙げられる。
前記液体を移送する速度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
One end of the liquid supply tube is disposed so as to be immersed in the liquid in the liquid supply tank, and the other end is connected to the storage means. Thereby, the liquid in the liquid supply tank is transferred to the storage means by the liquid supply tube. The transferred liquid is stored in the common liquid chamber in the storage means, and then transferred to the individual liquid chamber.
There is no restriction | limiting in particular as a method of transferring a liquid by the said liquid transfer means, According to the objective, it can select suitably, For example, the method of transferring with a pump, etc. are mentioned.
There is no restriction | limiting in particular as a speed | rate which transfers the said liquid, According to the objective, it can select suitably.
−液体排出手段−
前記貯留手段に貯留された液体は、更に前記液体排出手段で排出され、前記貯留手段内の液体が循環されることが好ましい。
前記液体排出手段は、前記貯留手段に貯留された液体を排出する手段であり、少なくとも液体排出タンク及び液体排出チューブを有する。
前記液体排出手段は、排出する液体が、前記ノズルの吐出口に戻らないよう、フィルターを有することが好ましい。
-Liquid discharging means-
It is preferable that the liquid stored in the storage means is further discharged by the liquid discharge means, and the liquid in the storage means is circulated.
The liquid discharge means is a means for discharging the liquid stored in the storage means, and has at least a liquid discharge tank and a liquid discharge tube.
The liquid discharge means preferably has a filter so that the liquid to be discharged does not return to the discharge port of the nozzle.
前記液滴製造方法において、前記液体排出チューブの一端部は前記貯留手段に接続し、他端部は前記液体排出タンクに接続されるが、前記他端部が、前記ノズルの吐出口（先端部）より低い位置に設置されることが好ましい。
また、前記液体排出タンクの設置位置も、前記液体排出チューブの前記液体排出タンク側の端部が、前記ノズルの吐出口（先端部）より低い位置に設置されることが好ましい。
In the droplet manufacturing method, one end of the liquid discharge tube is connected to the storage means, and the other end is connected to the liquid discharge tank, and the other end is connected to an ejection port (tip portion) of the nozzle. It is preferable to be installed at a lower position.
In addition, the liquid discharge tank is preferably installed at a position where the end of the liquid discharge tube on the liquid discharge tank side is lower than the discharge port (tip end) of the nozzle.
前記液体排出タンクに接続される側の液体排出チューブの端部と、前記ノズルの吐出口（先端部）との距離Ａとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０ｃｍ〜３０ｃｍが好ましく、５ｃｍ〜１０ｃｍがより好ましい。 The distance A between the end of the liquid discharge tube on the side connected to the liquid discharge tank and the discharge port (tip end) of the nozzle is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. 0 cm to 30 cm is preferable, and 5 cm to 10 cm is more preferable.
前記距離Ａの長さを調整する方法としては、例えば、液体排出手段の距離Ａの長さを調整する方法などが挙げられる。前記距離Ａの長さは、モータースライダーにてチューブ先端の位置を上下することにより調整することができる。 Examples of the method for adjusting the length of the distance A include a method of adjusting the length of the distance A of the liquid discharging means. The length of the distance A can be adjusted by moving the tube tip up and down with a motor slider.
前記液滴製造方法において、前記貯留手段内の液体は、一時的に前記液体排出チューブから吸引され、前記液体排出タンクに移送される。 In the droplet manufacturing method, the liquid in the storage means is temporarily sucked from the liquid discharge tube and transferred to the liquid discharge tank.
前記液体を吸引する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポンプにより吸引する方法などが挙げられる。
前記液体を排出する速度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
There is no restriction | limiting in particular as a method of attracting | sucking the said liquid, According to the objective, it can select suitably, For example, the method of attracting | sucking with a pump etc. is mentioned.
There is no restriction | limiting in particular as a speed | rate which discharges | emits the said liquid, According to the objective, it can select suitably.
前記吸引を行う時間としては、前記液体排出チューブ内を液体で全て満たすことができれば、特に制限はなく、ポンプの種類などに応じて適宜選択することができるが、２秒間〜２０秒間が好ましく、５秒間〜１０秒間がより好ましい。 The time for performing the suction is not particularly limited as long as the liquid discharge tube can be completely filled with liquid, and can be appropriately selected according to the type of pump, etc., but preferably 2 seconds to 20 seconds, 5 seconds to 10 seconds are more preferable.
前記液体供給タンクから前記液体供給チューブを通じて、液体が前記貯留手段に移送され、前記貯留手段に貯留された液体は、ポンプなどにより一端前記液体排出チューブを通じて前記液体排出タンクへ排出さると、前記距離Ａによる水頭圧差により排出され続ける。これにより、前記貯留手段内の液体を一定量に保ちながら循環させることができる。
この状態で、前記液体に前記吐出手段により刺激を印加し、液滴化することが好ましい。
When the liquid is transferred from the liquid supply tank to the storage means through the liquid supply tube, and the liquid stored in the storage means is discharged to the liquid discharge tank through the liquid discharge tube by a pump or the like, the distance is set. It continues to be discharged due to the water head pressure difference due to A. Thereby, the liquid in the storage means can be circulated while maintaining a constant amount.
In this state, it is preferable to apply a stimulus to the liquid by the discharge means to form droplets.
−吐出手段−
前記吐出手段としては、液体を気相中で液滴化することができれば、特に制限はなく、公知の圧電体等の吐出手段から適宜選択することができ、例えば、前記個別液室内の液体を加圧する圧力素子を用いて後述する振動伝播部を変形させて前記個別液室内容積を変化させて液体を吐出させるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電セラミックスなどが挙げられるが、一般に変位量が小さいため、積層して使用されることが多い。この他にも、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等の圧電高分子；水晶；ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３、ＫＮｂＯ３等の単結晶などが挙げられる。
前記圧電体は、電圧信号が付与されるように、駆動信号発生源に電気的に接続されており、この駆動信号発生源に通信手段を介して駆動信号を供給することができる。
-Discharge means-
The discharge means is not particularly limited as long as the liquid can be formed into droplets in the gas phase, and can be appropriately selected from known discharge means such as a piezoelectric body. For example, the liquid in the individual liquid chamber Piezoelectric ceramics such as lead zirconate titanate (PZT), which discharges liquid by changing the volume of the individual liquid chamber by using a pressure element to pressurize to change the volume of the individual liquid chamber, are generally used. Are often used in layers. In addition, piezoelectric polymers such as polyvinylidene fluoride (PVDF); quartz; single crystals such as LiNbO 3 , LiTaO 3 , KNbO 3, and the like.
The piezoelectric body is electrically connected to a drive signal generation source so that a voltage signal is applied, and a drive signal can be supplied to the drive signal generation source via communication means.
前記吐出手段は、振動振幅の小さい節部に薄く形成したフランジと、ハウジングとを介して前記貯留手段上に設けられることが好ましい。
前記吐出手段と、前記貯留手段との距離Ｈは、前記フランジ及びハウジングにより適宜調整することができ、その距離Ｈとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０ｍｍ〜４ｍｍが好ましく、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍがより好ましい。
It is preferable that the discharge means is provided on the storage means via a flange formed thinly on a node having a small vibration amplitude and a housing.
The distance H between the discharge means and the storage means can be appropriately adjusted by the flange and the housing, and the distance H is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. -4 mm is preferable, and 0.1 mm-0.5 mm is more preferable.
前記吐出手段としては、前記ノズルプレートに対して垂直方向に振動すれば、どのような配置でもよいが、好ましいものとしては、次の２通りの方式がある。
第１の方式としては、前記ノズルプレートに対して平行振動面を有し、垂直方向に縦振動する機械的縦振動手段を用いる方式である。
第２の方式としては、前記ノズルプレートの周囲に円環状に形成された円環状機械的振動手段を用いる方式である。
以下、各方式について説明する。
The discharge means may be arranged in any way as long as it vibrates in the direction perpendicular to the nozzle plate, but the following two methods are preferable.
The first method is a method using mechanical longitudinal vibration means having a parallel vibration surface with respect to the nozzle plate and longitudinally vibrating in the vertical direction.
The second method is a method using an annular mechanical vibration means formed in an annular shape around the nozzle plate.
Hereinafter, each method will be described.
−−機械的振動手段−−
図１の模式的構成図を参照して、ホーン式の吐出手段を設けた液滴製造装置として、トナー製造装置の一例について説明する。
-Mechanical vibration means-
With reference to the schematic configuration diagram of FIG. 1, an example of a toner manufacturing apparatus will be described as a droplet manufacturing apparatus provided with a horn type ejection unit.
トナーの製造装置１は、液体１０（トナー組成液）を液滴化して放出する吐出手段としての液滴噴射ユニット２と、この液滴噴射ユニット２が上方に配置され、液滴噴射ユニット２から放出される液滴化された液体１０の液滴３１を固化してトナー粒子Ｔを形成する粒子化手段としての粒子形成部３と、粒子形成部３で形成されたトナー粒子Ｔを捕集するトナー捕集部４と、トナー捕集部４で捕集されたトナー粒子Ｔがチューブ５を介して移送され、移送されたトナー粒子Ｔを貯留するトナー貯留手段としてのトナー貯留部６と、液体１０を収容する液体供給タンク７と、この液体供給タンク７内から液滴噴射ユニット２に対して液体１０を送液する配管８と、稼動時などに液体１０を圧送供給するためのポンプ９とを備えている。 The toner manufacturing apparatus 1 includes a liquid droplet ejecting unit 2 as an ejection unit that discharges a liquid 10 (toner composition liquid) into droplets, and the liquid droplet ejecting unit 2 is disposed above. The particle forming unit 3 as a particle forming means for solidifying the droplets 31 of the discharged liquid 10 to form toner particles T, and the toner particles T formed by the particle forming unit 3 are collected. A toner collecting unit 4, a toner storing unit 6 serving as a toner storing unit that stores toner particles T collected by the toner collecting unit 4 through the tube 5, and a liquid; A liquid supply tank 7 for storing 10, a pipe 8 for supplying the liquid 10 from the liquid supply tank 7 to the droplet ejection unit 2, and a pump 9 for supplying the liquid 10 by pressure during operation, etc. It has.
また、液体供給タンク７からの液体１０は、液滴噴射ユニット２による液滴化現象により自給的に液滴噴射ユニット２に供給されるが、装置稼働時等には上述したように補助的にポンプ９を用いて液供給を行う構成としている。 Further, the liquid 10 from the liquid supply tank 7 is supplied to the droplet ejecting unit 2 in a self-sufficient manner due to the droplet forming phenomenon by the droplet ejecting unit 2. The liquid is supplied using the pump 9.
次に、液滴噴射ユニット２について図２及び図３に基づいて説明する。
図２は、同液滴噴射ユニット２の概略断面説明図、図３は、図２を下側から見た要部底面説明図である。
この液滴噴射ユニット２は、複数のノズル１１が形成されたノズルプレート１２と、このノズルプレート１２を振動させる振動手段１３と、ノズルプレート１２と振動手段１３との間に、液体１０を供給する貯留手段（液流路）１４を形成する流路部材１５とを備えている。
Next, the droplet ejecting unit 2 will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional explanatory view of the liquid droplet ejecting unit 2, and FIG. 3 is an explanatory bottom view of the main part of FIG.
The droplet ejecting unit 2 supplies a liquid 10 between a nozzle plate 12 in which a plurality of nozzles 11 are formed, a vibration unit 13 that vibrates the nozzle plate 12, and the nozzle plate 12 and the vibration unit 13. And a flow path member 15 that forms storage means (liquid flow path) 14.
前記複数のノズル１１を有するノズルプレート１２は、前記振動手段１３の振動面１３ａに対して平行に設置されており、ノズルプレート１２の一部がハンダ又は液体１０に溶解しない樹脂結着材料によって流路部材１５に接合固定されており、振動手段１３の振動方向とは実質的に垂直な位置関係となる。前記振動手段１３の振動発生部２１の上下面に電圧信号が付与されるように、通信手段２４が設けられており、駆動信号発生源２３からの信号を機械的振動に変換することができる。電気信号を与える通信手段としては、表面を絶縁被覆されたリード線が適している。また、振動手段１３は後述する各種ホーン型振動子、ボルト締めランジュバン型振動子など、振動振幅の大きな素子を用いることが、効率的かつ安定なトナー生産には好適である。 The nozzle plate 12 having the plurality of nozzles 11 is installed in parallel to the vibration surface 13 a of the vibration means 13, and a part of the nozzle plate 12 is flowed by solder or a resin binding material that does not dissolve in the liquid 10. It is bonded and fixed to the road member 15 and has a substantially vertical positional relationship with the vibration direction of the vibration means 13. A communication unit 24 is provided so that a voltage signal is applied to the upper and lower surfaces of the vibration generating unit 21 of the vibration unit 13, and a signal from the drive signal generation source 23 can be converted into mechanical vibration. As a communication means for providing an electrical signal, a lead wire whose surface is insulated is suitable. In addition, it is suitable for efficient and stable toner production that the vibration means 13 uses elements having a large vibration amplitude such as various horn type vibrators and bolted Langevin type vibrators described later.
振動手段１３は、振動を発生する振動発生部２１と、この振動発生部２１で発生した振動を増幅して伝播する振動伝搬部２２とで構成され、駆動回路（駆動信号発生源）２３から所要周波数の駆動電圧（駆動信号）が振動発生部２１の電極２１ａ、２１ｂ間に印加されることによって、振動発生部２１に振動が励起され、この振動が振動伝搬部２２で増幅され、ノズルプレート１２と平行に配置される振動面１３ａが周期的に振動し、この振動面１３ａの振動による周期的な圧力によってノズルプレート１２が所要周波数で振動する。 The vibration means 13 includes a vibration generation unit 21 that generates vibration and a vibration propagation unit 22 that amplifies and propagates the vibration generated by the vibration generation unit 21, and is supplied from the drive circuit (drive signal generation source) 23. When a drive voltage (drive signal) having a frequency is applied between the electrodes 21 a and 21 b of the vibration generating unit 21, vibration is excited in the vibration generating unit 21, and this vibration is amplified by the vibration propagation unit 22, and the nozzle plate 12. The vibration surface 13a arranged in parallel with the vibration surface periodically vibrates, and the nozzle plate 12 vibrates at a required frequency by the periodic pressure caused by the vibration of the vibration surface 13a.
前記振動伝播部は、前記ノズルプレートに平行な振動面を有する。
前記振動伝播部における振動面の面積としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１ｍｍ２〜１００ｍｍ２が好ましく、１ｍｍ２〜２５ｍｍ２がより好ましい。
The vibration propagation unit has a vibration surface parallel to the nozzle plate.
The area of the vibrating surface in the vibration propagation part is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 1 mm 2 100 mm 2, more preferably 1 mm 2 25 mm 2.
この振動手段１３としては、ノズルプレート１２に対して確実な縦振動を一定の周波数で与えることができるものであれば特に制限はなく、適宜選択して使用することができるが、ノズルプレート１２を振動させることから、振動発生部２１にはバイモルフ型のたわみ振動の励起される圧電体２１Ａが好ましい。圧電体２１Ａは、電気的エネルギーを機械的エネルギーに変換する機能を有する。具体的には、電圧を印加することにより、たわみ振動が励起され、ノズルプレート１２を振動させることが可能となる。 The vibrating means 13 is not particularly limited as long as it can provide a reliable longitudinal vibration to the nozzle plate 12 at a constant frequency, and can be appropriately selected and used. In order to vibrate, the vibration generating part 21 is preferably a piezoelectric body 21A that is excited by a bimorph type flexural vibration. The piezoelectric body 21A has a function of converting electrical energy into mechanical energy. Specifically, by applying a voltage, flexural vibration is excited and the nozzle plate 12 can be vibrated.
振動手段１３は、ノズル１１を有するノズルプレート１２に対して垂直方向の振動を与えるものであれば、どのような配置でもよいが、振動面１３ａとノズルプレート１２とは平行に配置される。
図示した例では振動発生部２１と振動伝搬部２２で構成される振動手段１３としてホーン型振動子を用いており、このホーン型振動子は、圧電素子などの振動発生部２１の振幅を振動伝搬部２２としてのホーン２２Ａで増幅することができるため、機械的振動を発生する振動発生部２１自体は小さな振動でよく、機械的負荷が軽減するために生産装置としての長寿命化につながる。
The vibration means 13 may be arranged in any way as long as it gives vibration in the vertical direction to the nozzle plate 12 having the nozzles 11, but the vibration surface 13a and the nozzle plate 12 are arranged in parallel.
In the illustrated example, a horn type vibrator is used as the vibration means 13 composed of the vibration generation unit 21 and the vibration propagation unit 22, and this horn type vibration propagates the amplitude of the vibration generation unit 21 such as a piezoelectric element. Since it can be amplified by the horn 22A as the part 22, the vibration generating part 21 itself for generating mechanical vibration may be small vibration, and the mechanical load is reduced, leading to a long life as a production apparatus.
前記ホーン型振動子としては、公知の代表的なホーン形状でよく、例えば、図４に示すようなステップ型、図５に示すようなエクスポネンシャル型、図６に示すようなコニカル型などが挙げられる。これらのホーン型振動子は、ホーン２２Ａの面積の大きい面に圧電体２１Ａが配置され、圧電体２１Ａは縦振動を利用し、ホーン２２Ａの効率的な振動を誘起し、ホーン２２Ａに面積の小さい面を振動面１３ａとして、この振動面１３ａが最大振動面となるように設計されている。圧電体２１の上方と下方にはリード線２４が配置され、駆動回路２３より交流電圧信号を与える。これらホーン振動子の最大振動面は、１３ａとなるように形状を設計されるものである。
また、振動手段１３としては、特に高強度なボルト締めランジュバン型振動子９０を用いることもできる。このボルト締めランジュバン型振動子９０は圧電セラミックスが機械的に結合されており、高振幅励振時に破損することがない。
The horn type vibrator may be a known typical horn shape, for example, a step type as shown in FIG. 4, an exponential type as shown in FIG. 5, a conical type as shown in FIG. Can be mentioned. In these horn-type vibrators, the piezoelectric body 21A is disposed on the surface of the horn 22A having a large area. The piezoelectric body 21A uses longitudinal vibration to induce efficient vibration of the horn 22A, and the horn 22A has a small area. The surface is a vibration surface 13a, and the vibration surface 13a is designed to be the maximum vibration surface. Lead wires 24 are arranged above and below the piezoelectric body 21, and an AC voltage signal is given from the drive circuit 23. The maximum vibration surface of these horn vibrators is designed to have a shape of 13a.
Further, as the vibration means 13, a particularly high-strength bolted Langevin vibrator 90 can be used. The bolted Langevin type vibrator 90 is mechanically coupled with piezoelectric ceramics, and is not damaged during high amplitude excitation.
液体供給タンク７、振動手段１３、ノズルプレート１２の構成を、図２の概略図を用いて詳細に説明する。
液体１０を貯留する貯留手段１４には、液体供給チューブ１８が少なくとも１箇所設けられており、一部断面図に示されるように、流路を通じて貯留手段１４に液体を導入する。また、必要に応じて気泡排出チューブ１９を設けることも可能である。この流路部材１５に取り付けた図示しない支持部材によって液滴噴射ユニット２が粒子形成部３の天面部に設置保持されている。なお、ここでは、粒子形成部３の天面部に液滴噴射ユニット２を配置している例で説明しているが、粒子形成部３となる乾燥部側面壁又は底部に液滴噴射ユニット２を設置する構成とすることもできる。
The configuration of the liquid supply tank 7, the vibration means 13, and the nozzle plate 12 will be described in detail with reference to the schematic diagram of FIG.
The storage means 14 for storing the liquid 10 is provided with at least one liquid supply tube 18, and the liquid is introduced into the storage means 14 through a flow path as shown in a partial cross-sectional view. Moreover, it is also possible to provide the bubble discharge tube 19 as needed. The droplet ejection unit 2 is installed and held on the top surface portion of the particle forming unit 3 by a support member (not shown) attached to the flow path member 15. In addition, although the example which has arrange | positioned the droplet injection unit 2 in the top | upper surface part of the particle formation part 3 is demonstrated here, the droplet injection unit 2 is provided in the drying part side wall used as the particle formation part 3, or a bottom part. It can also be set as the structure to install.
機械的振動を発生する振動手段１３の大きさは、発振振動数の減少に伴い大きくなることが一般的であり、必要な周波数に応じて、適宜振動手段に直接穴あけ加工を施し貯留手段１４を設けることができる。また、貯留手段１４全体を効率的に振動させることも可能である。
この場合、振動面１３ａとは、前記複数のノズル１１を有するノズルプレート１２が貼り合わされた面と定義される。
The size of the vibration means 13 that generates mechanical vibration is generally increased as the oscillation frequency is reduced. Depending on the required frequency, the vibration means 13 is directly perforated appropriately to store the storage means 14. Can be provided. It is also possible to vibrate the entire storage means 14 efficiently.
In this case, the vibration surface 13a is defined as a surface on which the nozzle plate 12 having the plurality of nozzles 11 is bonded.
このような構成の液滴噴射ユニット２の異なる例について、図７及び図８を参照して説明する。
図７に示す例は、振動手段８０（１３）として、振動発生部としての圧電体８１及び振動伝播部としてのホーン８２で構成されるホーン型振動子８０を用いて、ホーン８２の一部に貯留手段（流路）１４を形成したものである。この液滴噴射ユニット２は、ホーン型振動子８０のホーン８２に一体形成した固定部（フランジ部）８３によって粒子形成部３（乾燥手段）の壁面に固定されていることが好ましい、振動の損失を防ぐ観点から、図示しない弾性体を用いて固定してもよい。
Different examples of the droplet ejecting unit 2 having such a configuration will be described with reference to FIGS.
The example shown in FIG. 7 uses a horn-type vibrator 80 including a piezoelectric body 81 as a vibration generating unit and a horn 82 as a vibration propagation unit as the vibration unit 80 (13), and a part of the horn 82 is used. Storage means (flow path) 14 is formed. The droplet jetting unit 2 is preferably fixed to the wall surface of the particle forming unit 3 (drying means) by a fixing unit (flange unit) 83 integrally formed with the horn 82 of the horn-type vibrator 80. Loss of vibration From the viewpoint of preventing this, it may be fixed using an elastic body (not shown).
図８に示す例は、振動手段９０（１３）として、振動発生部としての圧電体９１Ａ、９１Ｂ及びホーン９２Ａ、９２Ｂがボルトで機械的に強固に固定されて構成されるボルト締めランジュバン型振動子９０を用いて、ホーン９２Ａに貯留手段（流路）１４を形成したものである。周波数条件により、素子が大きくなる場合もあり、図示のように振動子の一部に流体導入又は排出路及び貯留手段１４を加工し、複数のノズルプレート１２を有する金属ノズルプレートを貼り付けることができる。 The example shown in FIG. 8 is a bolt-clamped Langevin type vibrator configured by mechanically firmly fixing piezoelectric bodies 91A and 91B and horns 92A and 92B as vibration generating parts as bolts as vibration means 90 (13). 90, the storage means (flow path) 14 is formed in the horn 92A. Depending on the frequency condition, the element may become large, and as shown in the drawing, the fluid introduction or discharge path and the storage means 14 are processed into a part of the vibrator, and a metal nozzle plate having a plurality of nozzle plates 12 is pasted. it can.
なお、図１では、液滴噴射ユニット２が１個だけ粒子形成部３に取付けられている例を示しているが、図１０に示すように複数個の液滴噴射ユニット２を粒子形成部３（乾燥塔）上部に並列に配置することが、生産性向上の観点から好ましく、その個数は１００個〜１，０００個の範囲であることが、制御性の観点から好ましい。
この場合、液滴噴射ユニット２の各貯留手段１４には液体供給チューブ１８を介して液体供給タンク７に通じ、液体１０が供給される構成とする。液体１０は、液滴化に伴って自給的に供給される構成とすることもできるし、また、装置稼働時等、補助的にポンプ９を用いて液供給を行う構成とすることもできる。
Although FIG. 1 shows an example in which only one droplet ejecting unit 2 is attached to the particle forming unit 3, a plurality of droplet ejecting units 2 are connected to the particle forming unit 3 as shown in FIG. (Drying tower) It is preferable to arrange in parallel in the upper part from the viewpoint of productivity improvement, and the number is preferably in the range of 100 to 1,000 from the viewpoint of controllability.
In this case, each storage means 14 of the droplet ejection unit 2 is configured to be supplied to the liquid supply tank 7 through the liquid supply tube 18 and supplied with the liquid 10. The liquid 10 may be configured to be supplied in a self-contained manner along with droplet formation, or may be configured to supply the liquid supplementarily using the pump 9 during operation of the apparatus.
液滴噴射ユニットの他の例について図９を参照して説明する。なお、図９は同液滴噴射ユニットの模式的断面説明図である。
この液滴噴射ユニット２は、前述した例と同様に、ホーン型振動子として振動手段１３を用いて、この振動発生部１３の周囲を囲んで液体１０を供給する流路部材１５を配置し、振動発生部１３のホーン２２Ａにノズルプレート１２と対向する部分に貯留手段１４を形成している。更に、流路部材１５の周囲に所要の間隔を置いて気流３５を流す気流路３７を形成する気流路形成部材３６を配置している。なお、図示を簡略化するため、ノズルプレート１２のノズル１１は１個で示しているが、前述したように複数個設けられている。また、図１０に示すように、複数、例えば制御性の観点からは１００〜１，０００個の液滴噴射ユニット２を、粒子形成部３を構成する乾燥塔の上部に並べて配置する。これにより、より生産性の向上を図ることができる。
Another example of the droplet ejecting unit will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic cross-sectional explanatory view of the liquid droplet ejecting unit.
As in the above-described example, the droplet ejecting unit 2 uses the vibrating means 13 as a horn-type vibrator, and arranges the flow path member 15 that supplies the liquid 10 so as to surround the vibration generating unit 13. Reserving means 14 is formed on the horn 22 </ b> A of the vibration generating unit 13 at a portion facing the nozzle plate 12. Furthermore, an air flow path forming member 36 that forms an air flow path 37 through which the air flow 35 flows is disposed around the flow path member 15 at a required interval. In order to simplify the illustration, the number of nozzles 11 of the nozzle plate 12 is one, but a plurality of nozzles 11 are provided as described above. As shown in FIG. 10, from the viewpoint of controllability, a plurality of, for example, 100 to 1,000 droplet ejecting units 2 are arranged side by side on the top of the drying tower constituting the particle forming unit 3. Thereby, productivity can be further improved.
−−円環状機械的振動手段−−
図１１は図１に示す装置において液滴噴射ユニットをリング式のものに代えたものである。
リング式の液滴噴射ユニット２について図１２〜図１４を参照して説明する。なお、図１２は同液滴噴射ユニット２の断面説明図、図１３は図１２を下側から見た要部底面説明図、図１４は液滴化手段の概略断面説明図である。
この液滴噴射ユニット２は、液体１０を液滴化して放出させる液滴化手段１６と、この液滴化手段１６に液体１０を供給する貯留手段１４を形成した流路部材１５とを備えている。
--- Annular mechanical vibration means-
FIG. 11 shows the apparatus shown in FIG. 1 in which the droplet ejection unit is replaced with a ring type.
The ring type droplet ejecting unit 2 will be described with reference to FIGS. 12 is a cross-sectional explanatory view of the liquid droplet ejecting unit 2, FIG. 13 is a main surface bottom explanatory view of FIG. 12 viewed from the lower side, and FIG. 14 is a schematic cross-sectional explanatory view of droplet forming means.
The liquid droplet ejecting unit 2 includes a liquid droplet forming unit 16 that discharges the liquid 10 into liquid droplets, and a flow path member 15 in which a storage unit 14 that supplies the liquid 10 to the liquid droplet forming unit 16 is formed. Yes.
液滴化手段１６は、複数のノズル１１が形成されたノズルプレート１２と、このノズルプレート１２を振動させる円環状の振動発生部（電気機械変換手段）１７とで構成されている。ここで、ノズルプレート１２は、最外周部（図１４の斜線を施して示す領域）をハンダ又は液体１０に溶解しない樹脂結着材料によって流路部材１５に接合固定している。振動発生部１７は、このノズルプレート１２の変形可能領域１６Ａ（流路部材１５に固定されていない領域）内の周囲に配されている。この振動発生部１７にはリード線２５、２６を通じて駆動信号発生源２３から所要周波数の駆動電圧（駆動信号）が印加されることで、例えば撓み振動を発生する。 The droplet forming means 16 includes a nozzle plate 12 in which a plurality of nozzles 11 are formed, and an annular vibration generator (electromechanical conversion means) 17 that vibrates the nozzle plate 12. Here, the nozzle plate 12 is bonded and fixed to the flow path member 15 by solder or a resin binding material that does not dissolve in the liquid 10 in the outermost peripheral portion (region shown by hatching in FIG. 14). The vibration generating unit 17 is arranged around the deformable region 16 </ b> A (region not fixed to the flow path member 15) of the nozzle plate 12. When a drive voltage (drive signal) having a required frequency is applied from the drive signal generation source 23 to the vibration generator 17 through the lead wires 25 and 26, for example, flexural vibration is generated.
液滴化手段１６は、貯留手段１４に臨む複数のノズル１１を有するノズルプレート１２の変形可能領域１６Ａ内の周囲に円環状の振動発生部１７が配されていることによって、例えば、図１５に示す比較例構成のように振動発生部１７がノズルプレート１２の周囲を保持している構成に比べて、相対的にノズルプレート１２の変位量が大きくなり、この大きな変位量が得られる比較的大面積（直径１ｍｍ以上）の領域に複数のノズル１１を配置することができ、これら複数のノズル１１より一度に多くの液滴３１を安定的に形成して放出することができるようになる。 The droplet forming means 16 has an annular vibration generating portion 17 arranged around the deformable region 16A of the nozzle plate 12 having the plurality of nozzles 11 facing the storage means 14, for example, as shown in FIG. Compared to the configuration in which the vibration generating unit 17 holds the periphery of the nozzle plate 12 as in the comparative example configuration shown, the displacement amount of the nozzle plate 12 is relatively large, and this large displacement amount can be obtained. A plurality of nozzles 11 can be arranged in a region having an area (diameter of 1 mm or more), and more droplets 31 can be stably formed and discharged at a time than the plurality of nozzles 11.
図１１では、液滴噴射ユニット２が１個配置されている例で図示しているが、好ましくは、図１６に示すように、複数、例えば制御性の観点からは、１００個〜１，０００個（図１６では４個のみ図示）の液滴噴射ユニット２を、粒子形成部３の天面部３Ａに並べて配置し、各液滴噴射ユニット２には配管８Ａを液体供給タンク７に通じさせて液体１０を供給するようにする。これによって、一度により多くの液滴を放出させることができて、生産効率の向上を図ることができる。 In FIG. 11, an example in which one droplet ejecting unit 2 is arranged is illustrated, but preferably, as shown in FIG. 16, a plurality of, for example, 100 to 1,000 from the viewpoint of controllability. A single droplet ejecting unit 2 (only four are shown in FIG. 16) is arranged side by side on the top surface portion 3A of the particle forming unit 3, and each droplet ejecting unit 2 is connected to a liquid supply tank 7 through a pipe 8A. The liquid 10 is supplied. As a result, more droplets can be discharged at a time, and the production efficiency can be improved.
このようにして製造された液滴から溶剤を除去することによりトナーを製造することができる。
液滴から溶剤を除去する方法としては、加熱した乾燥窒素などの気体中に液滴を放出し行われる。必要であれば、更に流動床乾燥や真空乾燥といった二次乾燥が行われる。
The toner can be produced by removing the solvent from the thus produced droplet.
As a method for removing the solvent from the droplets, the droplets are discharged into a gas such as heated dry nitrogen. If necessary, secondary drying such as fluidized bed drying or vacuum drying is further performed.
＜クリーニング工程＞
前記クリーニング工程は、前記複数のノズルに付着した皮膜をクリーニングする工程であり、本発明のノズルクリーニング方法により行われる。
本発明のノズルクリーニング方法は、溶解工程を少なくとも含み、更に必要に応じてその他の工程、例えば、振動工程、液体回収工程、捨て打ち工程、循環工程など含む。
<Cleaning process>
The cleaning step is a step of cleaning the film attached to the plurality of nozzles, and is performed by the nozzle cleaning method of the present invention.
The nozzle cleaning method of the present invention includes at least a dissolution process, and further includes other processes as necessary, for example, a vibration process, a liquid recovery process, a disposal process, a circulation process, and the like.
＜＜溶解工程＞＞
前記溶解工程は、複数のノズルの吐出口に付着した皮膜を溶解する工程である。
前記溶解工程は、前記液滴製造方法及び前記液滴製造装置における、前記貯留手段と、前記吐出手段と、前記液体移送手段と、前記液体排出手段と、開閉手段とにより好適に行われる。
前記開閉手段は、前記液体排出チューブを開閉する手段である。
<< Dissolution process >>
The melting step is a step of dissolving the film attached to the discharge ports of the plurality of nozzles.
The dissolving step is preferably performed by the storage unit, the discharge unit, the liquid transfer unit, the liquid discharge unit, and the opening / closing unit in the droplet manufacturing method and the droplet manufacturing apparatus.
The opening / closing means is means for opening / closing the liquid discharge tube.
前記ノズルクリーニング方法において、前記貯留手段に貯留された液体は、前記複数のノズルのうち、皮膜が形成されていない未閉塞ノズルから液滴化させないように吐出される。
なお、前記ノズルクリーニング方法において、「液体が液滴化されないように吐出する」とは、液体が前記未閉塞ノズルから滲み出すことをいう。
前記未閉塞ノズルから液体が滲み出すと、該液体は、液滴化することなく、前記未閉塞ノズルに隣接する閉塞ノズルの吐出口に少なくとも広がる。これにより、前記液体が供給された閉塞ノズルの吐出口の皮膜は、前記液体により溶解される。
In the nozzle cleaning method, the liquid stored in the storage unit is discharged from the plurality of nozzles so as not to be formed into droplets from an unblocked nozzle on which no film is formed.
In the nozzle cleaning method, “discharging so that the liquid is not formed into droplets” means that the liquid oozes out from the unoccluded nozzle.
When the liquid oozes out from the unblocked nozzle, the liquid spreads at least to the discharge port of the closed nozzle adjacent to the unblocked nozzle without forming liquid droplets. Thereby, the film of the discharge port of the closing nozzle supplied with the liquid is dissolved by the liquid.
前記未閉塞ノズルから液体を滲み出させる方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記ノズルの外側を陰圧にして該ノズルの吐出口を外側から吸引する方法、前記貯留手段の内圧を陽圧にする方法などが挙げられる。これらの中でも、前記液体を滲み出させる方法としては、前記貯留手段の内圧を陽圧にする方法が好ましい。
前記陽圧にする方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記液体移送手段、前記液体排出手段、及び前記開閉手段により好適に行うことができる。
The method for causing the liquid to ooze out from the unoccluded nozzle is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. And a method of setting the internal pressure of the storage means to a positive pressure. Among these, as a method for causing the liquid to ooze out, a method in which the internal pressure of the storage means is positive is preferable.
There is no restriction | limiting in particular as the method of making the said positive pressure, Although it can select suitably according to the objective, It can carry out suitably with the said liquid transfer means, the said liquid discharge means, and the said opening / closing means.
前記閉塞ノズルの吐出口に供給された液体は、皮膜を効率よく溶解する観点から、液体が閉塞ノズルの吐出口に広がった状態のまま放置することが好ましく、その放置時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１秒間〜３０秒間が好ましく、１秒間〜１０秒間がより好ましく、２秒間〜５秒間が更に好ましい。前記放置時間が、１秒間未満であると、皮膜を十分に溶解できないことがあり、３０秒間を超えると液体が乾燥・固化してしまい全ノズルが閉塞してしまうことがある。 From the viewpoint of efficiently dissolving the film, the liquid supplied to the discharge port of the closed nozzle is preferably left in a state where the liquid spreads to the discharge port of the closed nozzle. However, 1 second to 30 seconds is preferable, 1 second to 10 seconds is more preferable, and 2 seconds to 5 seconds is still more preferable. If the standing time is less than 1 second, the film may not be sufficiently dissolved, and if it exceeds 30 seconds, the liquid may be dried and solidified, and all nozzles may be blocked.
前記溶解工程において、前記液体移送手段における前記液体供給タンクの設置位置は、前記液体供給タンク内の液体の液面が、前記ノズルの吐出口（先端部）より高いことが好ましい。 In the melting step, it is preferable that the liquid supply tank is installed in the liquid transfer means such that the liquid level in the liquid supply tank is higher than the discharge port (tip portion) of the nozzle.
前記液体供給タンク内の液体の液面と、前記ノズルの吐出口（先端部）との距離Ｂとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０ｃｍ超え１０ｃｍ以下が好ましく、０ｃｍ超え３ｃｍ以下がより好ましい。距離Ｂが、０ｃｍ以下であると、前記貯留手段を陽圧にすることができないことがあり、１０ｃｍを超えるとノズルから液が漏れてしまうことがある。 The distance B between the liquid level of the liquid in the liquid supply tank and the discharge port (tip portion) of the nozzle is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Preferably, it is more than 0 cm and 3 cm or less. If the distance B is 0 cm or less, the storage means may not be able to be positive pressure, and if it exceeds 10 cm, the liquid may leak from the nozzle.
前記液体供給タンクの設置位置を変える手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エアシリンダー、モータースライダーなどが挙げられる。 There is no restriction | limiting in particular as a means to change the installation position of the said liquid supply tank, According to the objective, it can select suitably, For example, an air cylinder, a motor slider, etc. are mentioned.
前記溶解工程において、前記液体排出手段における距離Ａとしては、前記液体排出チューブの前記液体排出タンク側の端部が、前記ノズルの吐出口（先端部）より低い位置であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 In the dissolving step, the distance A in the liquid discharge means is not particularly limited as long as the end of the liquid discharge tube on the liquid discharge tank side is lower than the discharge port (tip end) of the nozzle. Can be appropriately selected according to the purpose.
前記ノズルクリーニング方法においては、前記液滴化工程における前記液体移送手段及び前記液体排出手段による前記貯留手段内の液体の循環は、前記液体排出チューブ内が液体で全て満たされた後、位置Ｃで前記開閉手段により閉塞されることにより、その循環が停止される。このとき、前記貯留手段内に陽圧が生じ、前記未閉塞ノズルから液体が滲み出す。
前記陽圧は、前記距離Ａと、前記距離Ｂと、前記位置Ｃでの閉塞による流体抵抗との関係により定めることができる。
In the nozzle cleaning method, the circulation of the liquid in the storage means by the liquid transfer means and the liquid discharge means in the droplet forming step is performed at a position C after the liquid discharge tube is completely filled with liquid. By being blocked by the opening / closing means, the circulation is stopped. At this time, a positive pressure is generated in the storage means, and the liquid oozes out from the unblocked nozzle.
The positive pressure can be determined by the relationship between the distance A, the distance B, and the fluid resistance due to blockage at the position C.
前記位置Ｃとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記液体排出チューブの径が太く、前記液体排出チューブの先端が激しく振動する可能性がある場合は、前記位置Ｃより液体排出タンク側の液体排出チューブ内の液体が落下してしまうことがあるため、極力排出タンク側端部に近い方が好ましい。 The position C is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. However, when the diameter of the liquid discharge tube is large and the tip of the liquid discharge tube may vibrate violently, Since the liquid in the liquid discharge tube on the liquid discharge tank side from the position C may fall, it is preferable that the liquid tank is as close to the end of the discharge tank as possible.
前記開閉手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、クリップ、電磁弁などが挙げられる。 There is no restriction | limiting in particular as said opening / closing means, According to the objective, it can select suitably, For example, a clip, a solenoid valve, etc. are mentioned.
前記溶解工程では、ノズルの吐出口に付着した皮膜が液体に含まれる溶剤により自然に溶解されるため、前記皮膜が複数のノズルに再付着する副作用もなく、クリーニング時間を短縮することができる点で有利である。 In the dissolving step, since the film attached to the nozzle outlet is naturally dissolved by the solvent contained in the liquid, there is no side effect of the film reattaching to a plurality of nozzles, and the cleaning time can be shortened. Is advantageous.
＜＜振動工程＞＞
前記振動工程は、前記貯留手段及び前記複数のノズルを振動させる工程であり、前記吐出手段が好適に用いられる。
<< Vibration process >>
The vibration step is a step of vibrating the storage unit and the plurality of nozzles, and the discharge unit is preferably used.
前記振動工程は、前記溶解工程において、前記複数のノズルの吐出口に液体が広がった状態で行われることが好ましい。これにより、液体と共に前記複数のノズルが振動され、前記複数のノズルの内壁に固着した凝集物を剥離することができる。 It is preferable that the vibration step is performed in a state where the liquid spreads to the discharge ports of the plurality of nozzles in the melting step. Thereby, the plurality of nozzles are vibrated together with the liquid, and the aggregates fixed to the inner walls of the plurality of nozzles can be peeled off.
前記振動発生部における振動の周波数は、液体を液滴化させないようにするために、前記液滴化工程における周波数よりも弱くすることが好ましい。
前記周波数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚが好ましく、２０ｋＨｚ〜５０ｋＨｚがより好ましい。前記周波数が、１０ｋＨｚ未満であると、振動が弱く、前記ノズルの内壁の凝集物を剥離できないことがある。
It is preferable that the vibration frequency in the vibration generating unit is lower than the frequency in the droplet forming step so as not to make the liquid into droplets.
There is no restriction | limiting in particular as said frequency, Although it can select suitably according to the objective, 10kHz-100kHz is preferable and 20kHz-50kHz is more preferable. When the frequency is less than 10 kHz, the vibration is weak and the aggregate on the inner wall of the nozzle may not be peeled off.
前記振動面の大きさは、一般的な液滴製造装置に用いられるノズルの振動面の大きさと比較して非常に大きいものであるが、本発明の液滴製造方法及びノズルクリーニング方法に用いられる前記振動伝播部は、広い振動面に対して振動を均一に伝播させることができる。 The size of the vibrating surface is very large compared to the size of the vibrating surface of a nozzle used in a general droplet manufacturing apparatus, but is used in the droplet manufacturing method and the nozzle cleaning method of the present invention. The vibration propagation unit can propagate vibration uniformly over a wide vibration surface.
前記振動工程においては、前記ノズルの内壁に固着した凝集物を剥離すことができる。前記剥離した凝集物は、前記液体排出手段により排出でき、クリーニング性が向上する点で好ましい。また、後述する捨て打ち工程を併用することにより、液体と共に前記剥離された凝集物を放出することもできる。 In the vibration step, aggregates fixed to the inner wall of the nozzle can be peeled off. The peeled agglomerates can be discharged by the liquid discharging means, which is preferable in terms of improving cleaning properties. Moreover, the peeled aggregate can be released together with the liquid by using a discarding step described later.
＜＜液体回収工程＞＞
前記液体回収工程は、前記貯留手段の内圧を陰圧にし、複数のノズルから空気と共に前記複数のノズルに供給され皮膜を溶解した液体を吸引させ、該液体を回収する工程である。
前記液体回収工程は、前記液体移送手段、前記液体排出手段、及び前記開閉手段により好適に行われる。
<< Liquid recovery process >>
The liquid recovery step is a step in which the internal pressure of the storage means is set to a negative pressure, the liquid supplied to the plurality of nozzles together with air from a plurality of nozzles is sucked, and the liquid is recovered.
The liquid recovery step is preferably performed by the liquid transfer means, the liquid discharge means, and the opening / closing means.
前記皮膜を溶解した液体を回収する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記液体移送手段を前記液滴化工程と同様の状態、即ち前記距離Ｂ＝０ｃｍにし、前記液体排出手段を前記液体排出チューブの前記液体排出タンク側の端部を、前記ノズルの吐出口（先端部）より低い位置（距離Ａ）にし、前記位置Ｃにおける閉塞手段による閉塞を解除する方法が好ましい。 The method for recovering the liquid in which the film is dissolved is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. However, the liquid transfer means is in the same state as the droplet forming step, that is, the distance B = The end of the liquid discharge tube on the liquid discharge tank side of the liquid discharge tube is set to a position (distance A) lower than the discharge port (tip end) of the nozzle, and the block C is blocked by the block means. A method of releasing is preferable.
このような状態で、前記液滴化工程と同様にして液体を前記距離Ａによる水頭圧差で継続的に排出し続けると、前記貯留手段内には陰圧が生じ、前記複数のノズルに供給された皮膜を溶解した液体を前記貯留手段内に回収することができる。このとき、陰圧の大きさを調整し、強い陰圧で吸引することで、ノズルの内壁や吐出口に付着した皮膜を剥離することもでき、クリーニング性が向上する点で好ましい。また、皮膜を溶解した液体を回収した後、前記貯留手段の内圧を弱い陰圧に保持することで、ノズルから液体が滲み出すことを防ぐこともできる点で好ましい。 In such a state, when the liquid is continuously discharged with the head pressure difference by the distance A in the same manner as in the droplet forming step, a negative pressure is generated in the storage means and supplied to the plurality of nozzles. The liquid in which the film is dissolved can be collected in the storage means. At this time, by adjusting the magnitude of the negative pressure and suctioning with a strong negative pressure, the film adhering to the inner wall of the nozzle and the discharge port can be peeled off, which is preferable in terms of improving the cleaning property. Moreover, it is preferable in that the liquid can be prevented from oozing out from the nozzle by maintaining the internal pressure of the storage means at a weak negative pressure after collecting the liquid in which the film is dissolved.
皮膜を溶解した液体を回収し、またノズルの内壁及び吐出口に付着した皮膜を剥離する場合、前記陰圧としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、−１ＫＰａ〜−２０ＫＰａが好ましく、−２ＫＰａ〜−５ＫＰａがより好ましい。前記圧力が−１ＫＰａ未満であると、空気が十分吸引されず、ノズルの内壁及び吐出口に付着した凝集物を剥離すことができないことがあり、−２０ＫＰａを超えると、一気に大量の気泡が流入してしまい、陰圧状態への回復が困難になることがある。 When the liquid in which the film is dissolved is collected and the film attached to the inner wall of the nozzle and the discharge port is peeled off, the negative pressure is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. -20 KPa is preferable, and -2 KPa to -5 KPa is more preferable. If the pressure is less than −1 KPa, air may not be sufficiently sucked, and aggregates adhering to the inner wall of the nozzle and the discharge port may not be peeled off. Thus, recovery to a negative pressure state may be difficult.
また、皮膜を溶解した液体がノズルから滲み出すことを防ぐ目的で前記貯留手段の内圧を陰圧に維持する場合、その陰圧としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 Further, when the internal pressure of the storage means is maintained at a negative pressure for the purpose of preventing the liquid in which the film is dissolved from seeping out from the nozzle, the negative pressure is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. it can.
前記所望の陰圧に調整する方法としては、例えば、液体排出手段の距離Ａの長さを調整する方法などが挙げられる。前記距離Ａの長さは、モータースライダーにてチューブ先端の位置を上下することにより調整することができる。 Examples of the method for adjusting to the desired negative pressure include a method for adjusting the length of the distance A of the liquid discharging means. The length of the distance A can be adjusted by moving the tube tip up and down with a motor slider.
前記液体回収工程は、前記複数のノズルに供給された皮膜を溶解した液体を前記貯留手段内に回収するだけでなく、前記貯留手段を陰圧にし、前記複数のノズルから空気と共に前記皮膜を溶解した液体を吸引することで、前記ノズルの内壁に固着した凝集物や、ノズルの吐出口の皮膜を剥離することもできる。 In the liquid recovery step, not only the liquid in which the film supplied to the plurality of nozzles is dissolved is recovered in the storage unit, but also the storage unit is set to a negative pressure, and the film is dissolved together with air from the plurality of nozzles. By sucking the liquid, the agglomerates fixed to the inner wall of the nozzle and the film of the nozzle outlet can be peeled off.
前記貯留手段に回収された液体は、前記貯留手段に回収された後、前記液体排出手段である液体排出チューブを通じて前記液体排出タンクに排出される。これにより、クリーニング性を向上させることができる点で有利である。
また、後述する捨て打ち工程を併用することにより、液体と共に前記剥離された凝集物を放出することもできる。
The liquid recovered in the storage means is recovered in the storage means and then discharged to the liquid discharge tank through a liquid discharge tube as the liquid discharge means. This is advantageous in that the cleaning property can be improved.
Moreover, the peeled aggregate can be released together with the liquid by using a discarding step described later.
前記溶解工程と、前記液体回収工程とは、繰り返して行うことが、クリーニング性を向上させる点で好ましい。
前記溶解工程と、前記液体回収工程とを繰り返す間隔としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３秒間〜１０秒間が好ましい。
前記溶解工程と、前記液体回収工程とを繰り返す回数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
また、この繰り返しに前記振動工程を併用することで、更にクリーニング効率を向上させることができる。
It is preferable to repeat the dissolution step and the liquid recovery step in terms of improving cleaning properties.
There is no restriction | limiting in particular as an space | interval which repeats the said melt | dissolution process and the said liquid collection | recovery process, Although it can select suitably according to the objective, 3 seconds-10 seconds are preferable.
There is no restriction | limiting in particular as the frequency | count of repeating the said melt | dissolution process and the said liquid collection | recovery process, According to the objective, it can select suitably.
Moreover, the cleaning efficiency can be further improved by using the vibration step in combination with this repetition.
＜＜捨て打ち工程＞＞
前記捨て打ち工程は、複数のノズルに供給された液体を捨て打ちする工程であり、前記吐出手段が好適に用いられる。
前記捨て打ち工程は、前記溶解工程、前記振動工程、及び液体回収工程のいずれかの工程の後に行われることが好ましい。
<< Discarding process >>
The discarding step is a step of discarding the liquid supplied to the plurality of nozzles, and the discharge means is preferably used.
The discarding step is preferably performed after any of the dissolution step, the vibration step, and the liquid recovery step.
前記捨て打ち工程においては、前記溶解工程において皮膜を溶解した液体、前記振動工程で剥離された凝集物、及び前記液体回収工程で前記貯留手段内に吸引された皮膜を溶解した液体や凝集物を、液体と共に排出できる。これにより、クリーニング性が向上できる点で有利である。 In the discarding step, the liquid in which the film is dissolved in the dissolution process, the aggregate peeled off in the vibration process, and the liquid or aggregate in which the film sucked in the storage means in the liquid recovery process is dissolved. , Can be discharged with liquid. This is advantageous in that the cleaning property can be improved.
＜＜循環工程＞＞
前記循環工程は、前記液体回収工程において、前記液体排出タンクに排出された液体を、前記液体移送手段である液体供給タンクへ循環させる工程であり、循環手段が好適に用いられる。
<< Circulation process >>
The circulation step is a step of circulating the liquid discharged to the liquid discharge tank in the liquid recovery step to a liquid supply tank as the liquid transfer unit, and a circulation unit is preferably used.
前記循環手段としては、少なくとも循環チューブと、ポンプとを有する。
前記循環チューブの一端部は、前記液体排出タンクに配され、他端部は、前記液体供給タンクに配される。
The circulation means includes at least a circulation tube and a pump.
One end of the circulation tube is disposed in the liquid discharge tank, and the other end is disposed in the liquid supply tank.
前記液体排出タンクにおける、前記循環チューブの接続位置としては、特に制限はなく、前記液体排出タンクの大きさなどに応じて適宜選択することができる。
前記排出タンク内の液体が、前記液体排出タンクと前記循環チューブとの接続位置に達したとき、前記ポンプにより液体が吸引され、前記液体供給タンクへと循環される。これにより、前記液体排出タンク内の液体は、一定のレベルに保持され、オーバーフローを防ぐことができる。
There is no restriction | limiting in particular as a connection position of the said circulation tube in the said liquid discharge tank, According to the magnitude | size of the said liquid discharge tank, etc., it can select suitably.
When the liquid in the discharge tank reaches the connection position between the liquid discharge tank and the circulation tube, the liquid is sucked by the pump and circulated to the liquid supply tank. Thereby, the liquid in the liquid discharge tank is held at a certain level, and overflow can be prevented.
また、前記液体排出タンクにセンサを設け、該センサにより前記液体排出タンクにおける液体の液面を検出し、液面が所定のレベルより上がった場合のみポンプを駆動して、液面を一定レベルに保持するようにしてもよい。 In addition, a sensor is provided in the liquid discharge tank, the liquid level of the liquid in the liquid discharge tank is detected by the sensor, and the pump is driven only when the liquid level rises above a predetermined level so that the liquid level is kept at a certain level. You may make it hold | maintain.
前記液体排出タンク内の液体には、前記振動工程や前記液体回収工程で剥離された凝集物が混在していることがあるため、前記循環チューブは、濾過手段を有していることが好ましい。
前記濾過手段としては、特に制限はなく、フィルター等の公知の濾過手段から適宜選択することができる。
Since the liquid in the liquid discharge tank may contain agglomerates separated in the vibration step or the liquid recovery step, the circulation tube preferably has a filtering means.
There is no restriction | limiting in particular as said filtration means, It can select suitably from well-known filtration means, such as a filter.
＜用途＞
本発明のノズルクリーニング方法は、長時間の停止などに伴ってノズルの吐出口に形成される皮膜を溶解して除去することが可能であり、更にノズルの内壁に固着した凝集物によるノズルの閉塞も解消することができ、本発明の液滴製造方法に好適に用いることができる。
<Application>
The nozzle cleaning method of the present invention is capable of dissolving and removing the film formed on the nozzle outlet when the nozzle is stopped for a long time, and further, the nozzle is blocked by the aggregates fixed to the inner wall of the nozzle. And can be suitably used in the droplet manufacturing method of the present invention.
本発明の液滴製造方法は、本発明のノズルクリーニング方法によりノズルがクリーニングされることから、ノズルのワイピングを行うことなくノズル詰まりを回避でき、高い撥水性能を維持することが可能であり、全てのノズルから好適に液滴を製造させることができるため、液滴製造装置に好適に利用可能である。 In the droplet production method of the present invention, since the nozzle is cleaned by the nozzle cleaning method of the present invention, nozzle clogging can be avoided without wiping the nozzle, and high water repellency can be maintained. Since droplets can be preferably produced from all nozzles, it can be suitably used for a droplet production apparatus.
前記液滴製造装置は、本発明の液滴製造方法により液滴が製造されることから、簡易な構成でノズル詰まりを解消することができ、装置全体を小型軽量化することができ、装置価格を安価にすることができるため、塗膜液を噴射するスプレー塗布装置、第１液及び第２液を気相中で衝突させて混合する重合装置、ポリマー等の液滴を噴射するディスプレイ成膜装置、インク滴を噴射するインクジェットプリンター、導電部材や絶縁部材を噴射することで製造する電極製造装置、樹脂や着色剤などの混合液を噴射することで製造するトナー製造装置などに好適に用いることができる。
特に、トナー製造装置においては、液滴製造後、これを固化する工程（造粒工程）を行った後、ノズルの吐出口にトナー組成液の固化による皮膜が形成され、またノズルの内部にトナー組成液の固化による粘度上昇に伴う前記液体の固形分が形成された場合であっても、効率よくノズルをクリーニングすることができるため、メンテナンスを簡易に短時間で行うことができ、長時間連続してトナーを生産できる点で好ましい。
Since the droplet manufacturing apparatus produces droplets by the droplet manufacturing method of the present invention, nozzle clogging can be eliminated with a simple configuration, and the entire apparatus can be reduced in size and weight. Can be made inexpensively, a spray coating device that sprays coating liquid, a polymerization device that collides and mixes the first and second liquids in the gas phase, and display film formation that ejects droplets of polymers, etc. It is preferably used for an apparatus, an ink jet printer that ejects ink droplets, an electrode manufacturing apparatus that is manufactured by spraying a conductive member or an insulating member, and a toner manufacturing apparatus that is manufactured by spraying a mixed liquid such as a resin or a colorant. Can do.
In particular, in a toner production apparatus, after a droplet is produced, a solidification step (granulation step) is performed, and then a film formed by solidification of the toner composition liquid is formed at the nozzle outlet, and the toner is formed inside the nozzle. Even when the solid content of the liquid is formed due to the increase in viscosity due to the solidification of the composition liquid, the nozzle can be efficiently cleaned, so that maintenance can be easily performed in a short time and continuous for a long time. Thus, it is preferable in that toner can be produced.
以下に本発明の実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples of the present invention, but the present invention is not limited to these examples.
本実施例においては、ノズルの吐出口までトナー組成液（液体１０）を導いた状態で３日間放置した液滴製造装置を用いた。該液滴製造装置の複数のノズルにおいては、図２０Ａに示すように、液体１０が乾燥して固化した皮膜が形成されたノズル、及び液体１０が増粘して形成された凝集物が内壁に固着したノズルが認められた。 In this embodiment, a droplet manufacturing apparatus was used which was left for 3 days in a state where the toner composition liquid (liquid 10) was guided to the nozzle outlet. In the plurality of nozzles of the droplet manufacturing apparatus, as shown in FIG. 20A, the nozzle on which the film formed by drying and solidifying the liquid 10 and the aggregate formed by thickening the liquid 10 are formed on the inner wall. A fixed nozzle was observed.
＜液滴製造装置の構成＞
図１７Ａはノズルクリーニング方法及び液滴製造方法を有する液滴製造装置の概略断面説明図であり、図１７Ｂは図１７Ａをより詳細に説明するための組立図である。
<Configuration of droplet production apparatus>
FIG. 17A is a schematic cross-sectional explanatory view of a droplet manufacturing apparatus having a nozzle cleaning method and a droplet manufacturing method, and FIG. 17B is an assembly diagram for explaining FIG. 17A in more detail.
この液滴製造装置は、貯留手段１４と、ノズル１１と、ノズルプレート１２と、振動手段１３と、液体供給チューブ１８と、液体排出チューブ４３と、フランジ部８３とが、図示しないハウジングにより保持されている。 In this droplet manufacturing apparatus, the storage means 14, the nozzle 11, the nozzle plate 12, the vibration means 13, the liquid supply tube 18, the liquid discharge tube 43, and the flange portion 83 are held by a housing (not shown). ing.
貯留手段１４は、共通液室１４ａ及び個別液室１４ｂを有する。個別液室１４ｂの最大容量は０．０００１ｍＬである。
ノズル１１の直径（内径）は１０μｍであり、ノズル１１は、ノズルプレート１２に２００μｍピッチで複数設けられている。
振動手段１３は、振動発生部２１（積層ピエゾアクチュエーター（ＰＺＴ））及び振動伝搬部２２を有する。振動発生部２１は駆動信号発生源２３に通信手段２４を介して接続される。振動伝搬部２２の振動面の大きさは、縦１０ｍｍ×横６５ｍｍである。
振動手段１３は、ノズルプレート１２に対して平行な振動面１３ａを有し、ノズルプレート１２に対して、貯留手段１４、ノズル１１、及びノズルプレート１２を垂直な方向Ｖに振動させる。
また、振動手段１３と貯留手段１４との距離Ｈは、振動振幅の小さい節部に薄く形成したフランジ部８３及びハウジングを介して適切な距離に調節されており、距離Ｈとしては、０．４ｍｍである。
The storage means 14 has a common liquid chamber 14a and an individual liquid chamber 14b. The maximum capacity of the individual liquid chamber 14b is 0.0001 mL.
The diameter (inner diameter) of the nozzle 11 is 10 μm, and a plurality of nozzles 11 are provided on the nozzle plate 12 at a pitch of 200 μm.
The vibration means 13 includes a vibration generating unit 21 (laminated piezo actuator (PZT)) and a vibration propagation unit 22. The vibration generator 21 is connected to the drive signal generator 23 via the communication means 24. The size of the vibration surface of the vibration propagation unit 22 is 10 mm long × 65 mm wide.
The vibration unit 13 has a vibration surface 13 a parallel to the nozzle plate 12, and causes the storage unit 14, the nozzle 11, and the nozzle plate 12 to vibrate in the vertical direction V with respect to the nozzle plate 12.
Further, the distance H between the vibration means 13 and the storage means 14 is adjusted to an appropriate distance through a flange portion 83 and a housing formed thinly at a node portion having a small vibration amplitude, and the distance H is 0.4 mm. It is.
＜液体＞
液体１０は、下記方法により調製したトナー組成液を用いた。
<Liquid>
As the liquid 10, a toner composition liquid prepared by the following method was used.
−着色剤分散液の調製−
着色剤としての、カーボンブラックの分散液を調製した。
カーボンブラック（Ｒｅｇａｌ４００；Ｃａｂｏｔ社製）１７質量部、顔料分散剤３質量部を、酢酸エチル８０質量部に、攪拌羽を有するミキサーを使用し、一次分散させた。該顔料分散剤としては、アジスパーＰＢ８２１（味の素ファインテクノ株式会社製）を使用した。得られた一次分散液を、ダイノーミルを用いて強力なせん断力により細かく分散し、５μｍ以上の凝集体を完全に除去した二次分散液を調製した。
-Preparation of colorant dispersion-
A dispersion of carbon black was prepared as a colorant.
17 parts by mass of carbon black (Regal 400; manufactured by Cabot) and 3 parts by mass of a pigment dispersant were primarily dispersed in 80 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 in which aggregates of 5 μm or more were completely removed.
−ワックス分散液の調整−
次に、ワックス分散液を調整した。
カルナバワックス１８質量部、ワックス分散剤２質量部を、酢酸エチル８０質量部に、攪拌羽を有するミキサーを使用し、一次分散させた。この一次分散液を攪拌しながら８０℃まで昇温しカルナバワックスを溶解した後、室温まで液温を下げ最大径が３μｍ以下となるようワックス粒子を析出させた。ワックス分散剤としては、ポリエチレンワックスにスチレン−アクリル酸ブチル共重合体をグラフト化したものを使用した。得られた分散液を、更にダイノーミルを用いて強力なせん断力により細かく分散し、最大径が２μｍ以下となるよう調整した。
-Preparation of wax dispersion-
Next, a wax dispersion was prepared.
18 parts by mass of carnauba wax and 2 parts by mass of a wax dispersant were primarily dispersed in 80 parts by mass of ethyl acetate using a mixer having stirring blades. The primary dispersion was heated to 80 ° C. with stirring to dissolve the carnauba wax, and then the liquid temperature was lowered to room temperature to precipitate wax particles so that the maximum diameter was 3 μm or less. As the wax dispersant, a polyethylene wax grafted with a styrene-butyl acrylate copolymer was used. The obtained dispersion was further finely dispersed by a strong shearing force using a dyno mill, and adjusted so that the maximum diameter was 2 μm or less.
−トナー組成液の調製−
次に、結着樹脂としての樹脂、上記着色剤分散液及び上記ワックス分散液を添加した下記組成からなるトナー組成液を調製した。
結着樹脂としてのポリエステル樹脂１００質量部、前記着色剤分散液３０質量部、ワックス分散液３０質量部を、酢酸エチル８４０質量部を、攪拌羽を有するミキサーを使用して１０分間攪拌を行い、均一に分散させた。溶媒希釈によるショックで顔料やワックス粒子が凝集することはなかった。なお、この分散液の電気伝導度は、１．８×１０−７Ｓ／ｍであった。
-Preparation of toner composition liquid-
Next, a toner composition liquid having the following composition to which a resin as a binder resin, the colorant dispersion liquid, and the wax dispersion liquid were added was prepared.
100 parts by mass of a polyester resin as a binder resin, 30 parts by mass of the colorant dispersion, 30 parts by mass of the wax dispersion, 840 parts by mass of ethyl acetate, and stirring for 10 minutes using a mixer having stirring blades, Evenly dispersed. Pigments and wax particles did not aggregate due to shock due to solvent dilution. The electrical conductivity of this dispersion was 1.8 × 10 −7 S / m.
（実施例１）
図１８Ａは、液滴製造方法の液滴化工程における、ノズル１１への液体１０の供給を説明した概略図の一例である。
Example 1
FIG. 18A is an example of a schematic diagram illustrating the supply of the liquid 10 to the nozzle 11 in the droplet forming step of the droplet manufacturing method.
液体供給チューブ１８の一端部は、液体供給タンク７に収容した液体１０に浸るように設置し、他端部は、貯留手段１４における共通液室１４ａに接続した。
液体排出チューブ４３の一端部は、貯留手段１４における共通液室１４ａに接続し、他端部４３Ａは液体排出タンク４４に接続した。
液体供給タンク７に収容した液体１０の液面４５と、ノズル吐出口１１Ａとを同じ高さ（０ｃｍ）に設置し、更に、液体排出タンクに接続される側の液体排出チューブの端部４３Ａと、ノズル吐出口１１Ａとの距離Ａを１５ｃｍに設定した。即ち、液体排出チューブの端部４３Ａを、ノズル吐出口１１Ａより１５ｃｍ低い位置に設置した。
One end of the liquid supply tube 18 was installed so as to be immersed in the liquid 10 stored in the liquid supply tank 7, and the other end was connected to the common liquid chamber 14 a in the storage unit 14.
One end of the liquid discharge tube 43 was connected to the common liquid chamber 14 a in the storage unit 14, and the other end 43 A was connected to the liquid discharge tank 44.
The liquid level 45 of the liquid 10 accommodated in the liquid supply tank 7 and the nozzle discharge port 11A are installed at the same height (0 cm), and the end portion 43A of the liquid discharge tube on the side connected to the liquid discharge tank The distance A from the nozzle discharge port 11A was set to 15 cm. That is, the end 43A of the liquid discharge tube was installed at a position 15 cm lower than the nozzle discharge port 11A.
液体供給タンク７に収容した液体１０は、図示しないポンプにより液体供給タンク７から液体供給チューブ１８を通じて６ｍＬ／秒間の速度で、貯留手段１４における共通液室１４ａに移送し、次いで貯留手段１４における個別液室１４ｂに移送した。個別液室１４ｂに移送した液体１０は、図示しないポンプにより液体排出チューブ４３を通じて３ｍＬ／秒間の速度で液体排出タンク４４に移送した。
なお、液体排出チューブ４３で液体１０を吸引するためのポンプは、１０秒間駆動し、液体排出チューブ４３が液体１０で満たされた段階で停止し、その後は、距離Ａ（１５ｃｍ）による水頭圧差によって、液体１０は継続的に排出した。このとき、貯留手段１４には−１．３ＫＰａの陰圧が生じ、ノズル吐出口１１Ａから液体１０が滲み出すことはなかった。この状態を、図１９Ａに模式的に示した。なお、図１９Ａは、ノズルプレート１２に設置されたノズル１１を拡大した図である。１９Ａにおいて、３つのノズル１１のうち、両端のノズル１１が皮膜４６で閉塞されている。
The liquid 10 stored in the liquid supply tank 7 is transferred from the liquid supply tank 7 through the liquid supply tube 18 to the common liquid chamber 14a in the storage means 14 by a pump (not shown) and then individually stored in the storage means 14. It transferred to the liquid chamber 14b. The liquid 10 transferred to the individual liquid chamber 14b was transferred to the liquid discharge tank 44 through the liquid discharge tube 43 by a pump (not shown) at a rate of 3 mL / second.
The pump for sucking the liquid 10 with the liquid discharge tube 43 is driven for 10 seconds and stopped when the liquid discharge tube 43 is filled with the liquid 10, and thereafter, due to the water head pressure difference due to the distance A (15 cm). The liquid 10 was continuously discharged. At this time, a negative pressure of −1.3 KPa was generated in the storage unit 14, and the liquid 10 did not ooze out from the nozzle discharge port 11A. This state is schematically shown in FIG. 19A. FIG. 19A is an enlarged view of the nozzle 11 installed on the nozzle plate 12. In 19 </ b> A, among the three nozzles 11, the nozzles 11 at both ends are closed by the coating 46.
図１８Ｂは、液滴製造方法のノズルクリーニング工程（ノズルクリーニング方法）における、ノズル１１への液体１０の供給を説明した概略図の一例である。 FIG. 18B is an example of a schematic diagram illustrating the supply of the liquid 10 to the nozzle 11 in the nozzle cleaning step (nozzle cleaning method) of the droplet manufacturing method.
ノズルクリーニング工程においては、液体供給タンク７に収容された液体１０の液面４５と、ノズル吐出口１１Ａとの距離Ｂを６ｃｍに設定した。即ち、液体供給タンク７の液体１０の液面４５をノズル吐出口１１Ａより６ｃｍ高い位置に設置した。
また、液体排出チューブ４３を位置Ｃにおいて開閉手段（クリップ）４２で閉塞し、貯留手段１４における共通液室１４ａから液体排出チューブ４３を通じて液体排出タンク４４に移送する循環を停止した。このとき、貯留手段１４には０．５ＫＰａの陽圧が生じ、この状態を４秒間保持したところ、皮膜４６が形成されていない未閉塞のノズル１１から液体１０が吐出した。この状態を、図１９Ｂに模式的に示した。なお、図１９Ｂは、ノズルプレート１２に設置されたノズル１１を拡大した図である。図１９Ｂにおいて、３つのノズル１１のうち、中央のノズル１１には皮膜４６が形成されていないため、液体１０が吐出した。両端のノズル１１は皮膜４６が形成されて閉塞しているため、液体１０は吐出しなかった。
In the nozzle cleaning step, the distance B between the liquid level 45 of the liquid 10 stored in the liquid supply tank 7 and the nozzle discharge port 11A was set to 6 cm. That is, the liquid level 45 of the liquid 10 in the liquid supply tank 7 was installed at a position 6 cm higher than the nozzle discharge port 11A.
Further, the liquid discharge tube 43 was closed at the position C by the opening / closing means (clip) 42, and the circulation of the storage means 14 from the common liquid chamber 14a to the liquid discharge tank 44 through the liquid discharge tube 43 was stopped. At this time, a positive pressure of 0.5 KPa was generated in the storage means 14, and when this state was maintained for 4 seconds, the liquid 10 was ejected from the unblocked nozzle 11 where the coating 46 was not formed. This state is schematically shown in FIG. 19B. FIG. 19B is an enlarged view of the nozzle 11 installed on the nozzle plate 12. In FIG. 19B, since the coating 46 is not formed on the central nozzle 11 among the three nozzles 11, the liquid 10 was discharged. Since the nozzles 11 at both ends were closed with the film 46 formed, the liquid 10 was not discharged.
未閉塞のノズル１１から液体１０が吐出した状態で更に４秒間保持すると、吐出した液体１０は、滴下することなく、隣接する閉塞したノズル吐出口１１Ａに薄く広がり、皮膜４６が溶解され、良好なノズルクリーニング効果が得られた（溶解工程）。また、クリーニング時間も短縮することができた。複数のノズル１１に液体１０が広がった状態を、図１９Ｃに模式的に示した。なお、図１９Ｃは、ノズルプレート１２に設置された複数のノズル１１の一部を拡大した図である。 When the liquid 10 is discharged from the unblocked nozzle 11 and is held for another 4 seconds, the discharged liquid 10 spreads thinly to the adjacent closed nozzle discharge port 11A without dripping, and the film 46 is dissolved, which is favorable. A nozzle cleaning effect was obtained (dissolution step). Also, the cleaning time could be shortened. A state in which the liquid 10 spreads to the plurality of nozzles 11 is schematically shown in FIG. 19C. FIG. 19C is an enlarged view of a part of the plurality of nozzles 11 installed on the nozzle plate 12.
前記溶解工程によりノズル吐出口１１Ａの皮膜４６が溶解された後、距離Ｂを０ｃｍとして図１８Ａに示す液体供給タンク７の液体１０の液面４５と、ノズル吐出口１１Ａとを同じ高さにし、更に位置Ｃにおける開閉手段（クリップ）４２を解除し、距離Ａ（１５ｃｍ）による水頭圧差によって、液体１０を継続的に排出することで、貯留手段１４の内圧を陰圧にした。これにより、ノズル吐出口１１Ａに溜まった皮膜を溶解した液体１０を回収した（液体回収工程）。 After the coating 46 of the nozzle discharge port 11A is dissolved by the melting step, the distance B is set to 0 cm, and the liquid level 45 of the liquid 10 in the liquid supply tank 7 shown in FIG. Further, the opening / closing means (clip) 42 at the position C was released, and the liquid 10 was continuously discharged by the hydraulic head pressure difference by the distance A (15 cm), thereby making the internal pressure of the storage means 14 negative. Thereby, the liquid 10 which melt | dissolved the membrane | film | coat accumulated in 11 A of nozzle discharge ports was collect | recovered (liquid collection process).
このときのノズル吐出口１１Ａの様子を図２０Ｂに示した。図２０Ａと比較すると、ノズル吐出口１１Ａにおける皮膜が除去されていた。 The state of the nozzle discharge port 11A at this time is shown in FIG. 20B. Compared to FIG. 20A, the coating film on the nozzle discharge port 11A was removed.
この状態で、駆動信号発生源２３を駆動し、通信手段２４を介して振動手段１３を２０Ｖで印加し、振動伝搬部２２を通じて、貯留手段１４及びノズル１１を振動方向Ｖに大きく振動させ、溶解工程で吐出しノズル吐出口１１Ａに広がった液体１０を捨て打ちした（捨て打ち工程）。これにより、更に良好なノズルクリーニング効果を得ることができた。 In this state, the drive signal generation source 23 is driven, the vibration means 13 is applied at 20 V via the communication means 24, and the storage means 14 and the nozzle 11 are vibrated greatly in the vibration direction V through the vibration propagation unit 22 to dissolve The liquid 10 discharged in the process and spreading to the nozzle discharge port 11A was discarded (discarding process). Thereby, a better nozzle cleaning effect could be obtained.
図２１は、前記ノズルクリーニング方法及び前記液滴製造方法における、液体排出タンク４４と、液体供給タンク７との循環を説明した概略図である。 FIG. 21 is a schematic diagram illustrating circulation between the liquid discharge tank 44 and the liquid supply tank 7 in the nozzle cleaning method and the droplet manufacturing method.
前記液滴製造装置において、液体排出タンク４４と、液体供給タンク７とを、循環チューブ４７で接続した。循環チューブ４７の一端部は、液体排出タンク４４に接続し、他端部は、液体供給タンク７に接続した。
液体排出タンク４４に収容された液体１０が、液体排出タンク４４と循環チューブ４７との接続位置に達したとき、ポンプ４８により液体１０が吸引され、フィルター４９（濾過手段）を通過し、液体供給タンク７へと循環された（循環工程）。これにより、液体排出タンク４４に収容された液体１０は、一定のレベルに保持され、オーバーフローすることはなかった。
In the droplet manufacturing apparatus, the liquid discharge tank 44 and the liquid supply tank 7 are connected by a circulation tube 47. One end of the circulation tube 47 was connected to the liquid discharge tank 44, and the other end was connected to the liquid supply tank 7.
When the liquid 10 stored in the liquid discharge tank 44 reaches the connection position between the liquid discharge tank 44 and the circulation tube 47, the liquid 10 is sucked by the pump 48, passes through the filter 49 (filtering means), and is supplied to the liquid. It was circulated to the tank 7 (circulation process). As a result, the liquid 10 stored in the liquid discharge tank 44 is held at a certain level and does not overflow.
（実施例２）
実施例１において、液体１０がノズル吐出口１１Ａに広がった状態（図１９Ｃ）で、駆動信号発生源２３を駆動し、通信手段２４を介して振動発生部２１を１０Ｖで印加し、振動伝播部２３を通じて、貯留手段１４及びノズル１１を振動方向Ｖに細かく振動させた（振動工程）。これにより、ノズル１１内壁の凝集物を剥離することができた。
(Example 2)
In the first embodiment, in a state where the liquid 10 spreads to the nozzle discharge port 11A (FIG. 19C), the drive signal generation source 23 is driven, and the vibration generating unit 21 is applied at 10 V via the communication unit 24, and the vibration propagation unit Through 23, the storage means 14 and the nozzle 11 were vibrated finely in the vibration direction V (vibration process). Thereby, the aggregate of the inner wall of the nozzle 11 could be peeled off.
次いで、実施例１と同様の方法でノズル吐出口１１Ａに広がった液体１０を回収する液体回収工程を経た後、振動発生部２１を２０Ｖで印加し、貯留手段１４及びノズル１１を振動方向Ｖに大きく振動し、ノズル吐出口１１Ａに広がった液体１０を捨て打ちした。これにより、実施例１と比較して、更に良好なノズルクリーニング効果を得ることができ、ノズルクリーニング時間を短縮することができた。 Next, after passing through a liquid recovery step of recovering the liquid 10 that has spread to the nozzle discharge port 11A in the same manner as in Example 1, the vibration generator 21 is applied at 20 V, and the storage means 14 and the nozzle 11 are moved in the vibration direction V. The liquid 10 that vibrated greatly and spread to the nozzle discharge port 11A was discarded. Thereby, compared with Example 1, the further favorable nozzle cleaning effect could be acquired and the nozzle cleaning time could be shortened.
（実施例３）
実施例２における液体回収工程において、液体排出タンクに接続される側の液体排出チューブの端部４３Ａと、ノズル吐出口１１Ａとの距離Ａを３０ｃｍに設定した。次いで、実施例１と同様の方法で液体排出チューブ４３から液体１０を吸引し、距離Ａ（３０ｃｍ）による水頭圧差によって、液体１０を継続的に排出した。これにより、貯留手段１４には−２．６ＫＰａの陰圧が生じ、ノズル１１から空気と共にノズル吐出口１１Ａに広がった液体１０が強力に吸引された。このとき、ノズル吐出口１１Ａに形成された皮膜及びノズル１１内壁に固着した凝集物が、空気と共に貯留手段１４内に吸引された。
(Example 3)
In the liquid recovery step in Example 2, the distance A between the end 43A of the liquid discharge tube connected to the liquid discharge tank and the nozzle discharge port 11A was set to 30 cm. Next, the liquid 10 was sucked from the liquid discharge tube 43 in the same manner as in Example 1, and the liquid 10 was continuously discharged by the water head pressure difference according to the distance A (30 cm). Thereby, a negative pressure of −2.6 KPa was generated in the storage unit 14, and the liquid 10 that spread from the nozzle 11 to the nozzle discharge port 11 </ b> A together with air was strongly sucked. At this time, the film formed on the nozzle discharge port 11A and the aggregate fixed to the inner wall of the nozzle 11 were sucked into the storage means 14 together with air.
次いで、実施例１と同様の方法で捨て打ちした。これにより、実施例１及び実施例２と比較して、更に良好なノズルクリーニング効果を得ることができ、ノズルクリーニング時間を短縮できた。 Subsequently, it was discarded by the same method as in Example 1. Thereby, compared with Example 1 and Example 2, the further favorable nozzle cleaning effect could be acquired and the nozzle cleaning time could be shortened.
本発明のノズルクリーニング方法は、長時間の停止などに伴ってノズルの吐出口に形成される皮膜を溶解して除去することが可能であり、更にノズルの内壁に固着した凝集物によるノズルの閉塞も解消することができ、本発明の液滴製造方法に好適に用いることができる。
本発明の液滴製造方法は、本発明のノズルクリーニング方法によりノズルがクリーニングされることから、ノズルのワイピングを行うことなくノズル詰まりを回避でき、高い撥水性能を維持することが可能であり、全てのノズルから好適に液滴を製造させることができるため、液滴製造装置に好適に利用可能である。
前記液滴製造装置は、本発明の液滴製造方法により液滴が製造されることから、簡易な構成でノズル詰まりを解消することができ、装置全体を小型軽量化することができ、装置価格を安価にすることができるため、塗膜液を噴射するスプレー塗布装置、第１液及び第２液を気相中で衝突させて混合する重合装置、ポリマー等の液滴を噴射するディスプレイ成膜装置、インク滴を噴射するインクジェットプリンター、導電部材や絶縁部材を噴射することで製造する電極製造装置、樹脂や着色剤などの混合液を噴射することで製造するトナー製造装置などに好適に用いることができる。
The nozzle cleaning method of the present invention is capable of dissolving and removing the film formed on the nozzle outlet when the nozzle is stopped for a long time, and further, the nozzle is blocked by the aggregates fixed to the inner wall of the nozzle. And can be suitably used in the droplet manufacturing method of the present invention.
In the droplet production method of the present invention, since the nozzle is cleaned by the nozzle cleaning method of the present invention, nozzle clogging can be avoided without wiping the nozzle, and high water repellency can be maintained. Since droplets can be preferably produced from all nozzles, it can be suitably used for a droplet production apparatus.
Since the droplet manufacturing apparatus produces droplets by the droplet manufacturing method of the present invention, nozzle clogging can be eliminated with a simple configuration, and the entire apparatus can be reduced in size and weight. Can be made inexpensively, a spray coating device that sprays coating liquid, a polymerization device that collides and mixes the first and second liquids in the gas phase, and display film formation that ejects droplets of polymers, etc. It is preferably used for an apparatus, an ink jet printer that ejects ink droplets, an electrode manufacturing apparatus that is manufactured by spraying a conductive member or an insulating member, and a toner manufacturing apparatus that is manufactured by spraying a mixed liquid such as a resin or a colorant. Can do.
１ トナーの製造装置
２ 液滴噴射ユニット
３ 粒子形成部（溶媒除去部）
３Ａ 天面部
４ トナー捕集部
５ チューブ
６ トナー貯留部
７ 液体供給タンク
８ 配管
８Ａ 配管
９ ポンプ
１０ 液体
１１ ノズル
１１Ａ ノズル吐出口
１２ ノズルプレート
１３ 振動手段
１３ａ 振動面
１４ 貯留手段
１４ａ 共通液室
１４ｂ 個別液室
１５ 流路部材
１６ 液滴化手段
１６Ａ 変形可能領域
１７ 振動発生部（電気機械変換手段）
１８ 液供給チューブ
１９ 気泡排出チューブ
２１ 振動発生部
２１Ａ 圧電体
２１ａ 電極
２１ｂ 電極
２２ 振動伝搬部
２２Ａ ホーン
２３ 駆動回路（駆動信号発生源）
２４ 通信手段
２５ リード線
２６ リード線
３１ 液滴
３５ 気流
３６ 気流路形成部材
３７ 気流路
４２ 開閉手段（クリップ）
４３ 液体排出チューブ
４３Ａ 液体排出チューブの端部（液体排出タンク側）
４４ 液体排出タンク
４５ 液面
４６ 皮膜
４７ 循環チューブ
４８ ポンプ
４９ フィルター
８０ ホーン型振動子
８１ 圧電体
８２ ホーン
８３ 固定部（フランジ部）
９０ ランジュバン型振動子
９１Ａ 圧電体
９１Ｂ 圧電体
９２Ａ ホーン
９２Ｂ ホーン
Ｔ トナー粒子
Ｈ 振動手段１３と貯留手段１４との距離
Ａ 液体排出チューブの端部（液体排出タンク側）４３Ａとノズル吐出口１１Ａとの距離
Ｂ 液面４５とノズル吐出口１１Ａとの距離
Ｃ 液体排出チューブ４３の開閉位置
Ｖ 振動方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Toner manufacturing apparatus 2 Droplet jet unit 3 Particle formation part (solvent removal part)
3A Top surface portion 4 Toner collecting portion 5 Tube 6 Toner storage portion 7 Liquid supply tank 8 Piping 8A Piping 9 Pump 10 Liquid 11 Nozzle 11A Nozzle outlet 12 Nozzle plate 13 Vibrating means 13a Vibrating surface 14 Retaining means 14a Common liquid chamber 14b Individual Liquid chamber 15 Flow path member 16 Droplet forming means 16A Deformable region 17 Vibration generating part (electromechanical conversion means)
18 Liquid supply tube 19 Bubble discharge tube 21 Vibration generating part 21A Piezoelectric body 21a Electrode 21b Electrode 22 Vibration propagation part 22A Horn 23 Drive circuit (drive signal generating source)
24 communication means 25 lead wire 26 lead wire 31 droplet 35 airflow 36 air flow path forming member 37 air flow path 42 opening / closing means (clip)
43 Liquid discharge tube 43A End of liquid discharge tube (liquid discharge tank side)
44 Liquid discharge tank 45 Liquid level 46 Film 47 Circulating tube 48 Pump 49 Filter 80 Horn type vibrator 81 Piezoelectric element 82 Horn 83 Fixed part (flange part)
90 Langevin type vibrator 91A Piezoelectric body 91B Piezoelectric body 92A Horn 92B Horn T Toner particle H Distance between vibration means 13 and storage means 14 A End of liquid discharge tube (liquid discharge tank side) 43A and nozzle discharge port 11A Distance B Distance between the liquid level 45 and the nozzle outlet 11A C Open / close position of the liquid discharge tube 43 V Vibration direction
Claims (9)
前記複数のノズルうち、前記液体に含まれる固形分からなる皮膜で吐出口が閉塞されたノズルに対し、該閉塞ノズルに隣接する未閉塞ノズルから液滴化させないように前記液体を吐出させて前記閉塞ノズルの吐出口に供給することで前記皮膜を溶解する溶解工程を含むことを特徴とするクリーニング方法。 A method of cleaning a plurality of nozzles for discharging liquid stored in a storage means,
Among the plurality of nozzles, the liquid is ejected from a non-occluded nozzle adjacent to the nozzle, the ejection port of which is clogged with a solid film contained in the liquid, so that the clogging is performed. A cleaning method comprising a dissolving step of dissolving the film by supplying to a discharge port of a nozzle.
前記液体供給タンク内の液体の液面の高さを、複数のノズルの吐出口の高さより高い位置にし、
前記液体排出チューブの前記液体排出タンク側の端部の高さを、前記複数のノズルの吐出口の高さより低い位置にし、
前記開閉手段を閉じて前記貯留手段の内圧を陽圧にする請求項２に記載のノズルクリーニング方法。 The internal pressure of the storage means is made positive by a liquid transfer means comprising a liquid supply tank and a liquid supply tube, a liquid discharge means comprising a liquid discharge tank and a liquid discharge tube, and an opening / closing means for opening and closing the liquid discharge tube,
The height of the liquid level in the liquid supply tank is higher than the height of the discharge ports of the plurality of nozzles,
The height of the end of the liquid discharge tube on the liquid discharge tank side is set to a position lower than the height of the discharge ports of the plurality of nozzles,
The nozzle cleaning method according to claim 2, wherein the opening / closing means is closed to make the internal pressure of the storage means positive.
前記液体供給タンク内の液体の液面の高さを、複数のノズルの吐出口の高さと同じ位置にし、
前記液体排出チューブの前記液体排出タンク側の端部の高さを、前記複数のノズルの吐出口の高さより低い位置にし、
前記開閉手段を開いて前記貯留手段の内圧を陰圧にする請求項６に記載のノズルクリーニング方法。 The internal pressure of the storage means is made negative by the liquid transfer means, the liquid discharge means, and the opening / closing means,
The height of the liquid level in the liquid supply tank is the same position as the height of the discharge ports of the plurality of nozzles,
The height of the end of the liquid discharge tube on the liquid discharge tank side is set to a position lower than the height of the discharge ports of the plurality of nozzles,
The nozzle cleaning method according to claim 6, wherein the opening / closing means is opened to make the internal pressure of the storage means negative.
前記貯留手段に貯留された液体を複数のノズルから吐出手段により吐出させ気相中で液滴を製造する液滴化工程と、
前記複数のノズルが、請求項１から８のいずれかに記載のノズルクリーニング方法によりクリーニングされるクリーニング工程と、
を少なくとも含むことを特徴とする液滴製造方法。 A storage step of storing the liquid in the storage means;
A liquid droplet forming step of producing liquid droplets in a gas phase by discharging the liquid stored in the storage means from a plurality of nozzles by a discharge means;
A cleaning step in which the plurality of nozzles are cleaned by the nozzle cleaning method according to any one of claims 1 to 8,
A droplet production method comprising at least
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|---|---|---|---|---|
| JP2013063408A (en) * | 2011-09-20 | 2013-04-11 | Ricoh Co Ltd | Fine particle manufacturing method and fine particle manufacturing apparatus |
| JP2013078756A (en) * | 2011-09-20 | 2013-05-02 | Ricoh Co Ltd | Particulate production method |
| JP2014166628A (en) * | 2013-02-01 | 2014-09-11 | Ricoh Co Ltd | Method for producing grain, grain production device, and grain |
| US9539600B2 (en) | 2012-09-18 | 2017-01-10 | Ricoh Company, Ltd. | Method for cleaning droplet ejector, cleaner for cleaning droplet ejector, and particulate material production apparatus using the cleaner |
-
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013063408A (en) * | 2011-09-20 | 2013-04-11 | Ricoh Co Ltd | Fine particle manufacturing method and fine particle manufacturing apparatus |
| JP2013078756A (en) * | 2011-09-20 | 2013-05-02 | Ricoh Co Ltd | Particulate production method |
| US9539600B2 (en) | 2012-09-18 | 2017-01-10 | Ricoh Company, Ltd. | Method for cleaning droplet ejector, cleaner for cleaning droplet ejector, and particulate material production apparatus using the cleaner |
| US10268131B2 (en) | 2012-09-18 | 2019-04-23 | Ricoh Company, Ltd. | Cleaner for cleaning droplet ejector, and particulate material production apparatus using the cleaner |
| JP2014166628A (en) * | 2013-02-01 | 2014-09-11 | Ricoh Co Ltd | Method for producing grain, grain production device, and grain |
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