颗粒材料制造设备及颗粒材料制造方法

颗粒材料制造设备及颗粒材料制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种颗粒材料制造设备和一种颗粒材料制造方法。颗粒材料制造设备(1)包括小滴喷射器(2;105)，从喷嘴(19)沿小滴喷射方向喷射颗粒材料组合物液体的小滴或熔融的颗粒材料组合物的小滴；固化装置(60)，使小滴凝固；第一气流形成装置(7)，形成第一气流，以用第一气流将喷射的小滴传送到所述固化装置(60)；以及第二气流形成装置(108;108-2,106;108-3,106;108-4)，形成第二气流，以在所述小滴被所述第一气流传送之前将所述第二气流施加到所述小滴。第二气流形成装置(108;108-2,106;108-3,106;108-4)通过从狭缝(103)供应加压气体而形成所述第二气流，第一气流的行进方向基本垂直于小滴喷射方向。
【专利说明】颗粒材料制造设备及颗粒材料制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种颗粒材料制造设备以及一种颗粒材料制造方法，两者均使用喷射造粒方法。
【背景技术】
[0002]均匀形状的颗粒树脂已用于不同用途，例如电子照相色粉粒子、用在液晶面板中的间隔物粒子、用在电子纸中的着色粒子和用在药物和医学中的药剂载体。
[0003]用于制造这样均匀形状的颗粒树脂的方法的特定示例包括通过在液体中进行反应来制造具有均匀粒径的颗粒树脂的方法，例如无皂聚合方法。无皂聚合方法通常具有这样的优点:易于制造具有比较小的粒径的颗粒树脂；粒径分布尖锐；以及粒子形状几乎为球形。然而，另一方面，无皂聚合方法具有需要解决的问题:制造效率低下，因为在通常为水的介质中从树脂粒中去除溶剂；聚合过程需要时间长；以及制造颗粒树脂需要长时间以及大量的水和能量，因为在固化过程结束后，所述方法需要执行各种过程来制造颗粒树脂，例如将得到的颗粒树脂从使用的溶剂中分离的过程，以及重复冲刷和干燥颗粒树脂的过程。
[0004]在试图解决上述问题时，本发明人之一和其它发明人在JP-2008-292976-A中提出了一种使用喷射造粒方法的色粉制造方法。确切地说，根据该色粉制造方法，如下所述制造色粉。即，在喷射色粉组合物液滴(色粉的原材料)的小滴喷射单元中，其上形成有多个喷嘴的薄膜通过电机转换器(充当振动产生器)而振动，以使薄膜周期性地上下振动。因此，包含色粉组合物液体和包括具有多个喷嘴的薄膜(作为构成件)的腔中的压力发生变化，导致响应于压力的周期变化色粉组合物液滴从喷嘴喷出到喷嘴下方的大气空间。由此喷射的色粉组合物液滴自然地下落通过所述大气空间，并在相同方向上行进，从而形成色粉组合物液滴线。在这方面，喷射的小滴因色粉成分液体和大气空间中的空气之间的表面张力差而重新成形为球形。然后干燥重新成形的小滴，从而形成颗粒色粉。
[0005]此外，本发明人之一和其它发明人在JP-2008-286947-A中提出了色粉制造方法来试图防止喷射的小滴结合。确切地说，在第二色粉制造方法中，色粉组合物液滴从多个喷嘴中喷出，以连续地形成色粉组合物液滴。此外，气流形成装置设置成在小滴喷射方向上通过相对于小滴喷射方向设置在下游侧的窄通道提供气流，使得利用气流传送小滴，从而防止小滴结合。

【发明内容】

[0006]作为本发明的一方面，提供了一种颗粒材料制造设备，包括:小滴喷射器，从喷嘴喷射颗粒材料组合物液体的小滴或熔融的颗粒材料组合物的小滴；固化装置，使小滴凝固；第一气流形成装置，形成第一气流，以用第一气流将喷射的小滴传送到固化装置；以及第二气流形成装置，形成第二气流，以在小滴刚好从小滴喷射器中喷出之后(即，在小滴被第一气流传送之前)将第二气流施加到小滴。第二气流形成装置通过从狭缝供应加压气体来形成第二气流。此外，第一气流的行进方向基本垂直于小滴喷射方向。[0007]作为本发明的另一方面，提供了一种颗粒材料制造方法，包括从喷嘴沿小滴喷射方向喷射颗粒材料组合物液体的小滴或熔融的颗粒材料组合物的小滴；使喷射的小滴凝固以形成颗粒材料；利用第一气流传送所喷射的小滴，第一气流的行进方向基本垂直于小滴喷射方向；以及从狭缝供应加压气体以在小滴被第一气流传送之前将第二气流施加到喷射的小滴。
[0008]通过结合附图阅读下面对优选实施例的说明，上述和其它方面、特征和优点会变
得更清楚。
【专利附图】

【附图说明】
[0009]图1是示出根据本发明的实施例的颗粒材料制造设备的示意图；
[0010]图2是示出用在图1所示的颗粒材料制造设备中的液柱共振型小滴喷射装置的示意性横截面视图；
[0011]图3是当从用在图1所示的颗粒材料制造设备中的液柱共振型小滴喷射单元的小滴喷射表面侧观看时，该单元的示意图；
[0012]图4A-4D是示出小滴喷射装置的喷射喷嘴的示例的示意性横截面视图；
[0013]图5A-?是示出当N=l、2或3时形成的速度波动和压力波动的驻波的示意图；
[0014]图6A-6C是示出当N=4或5时形成的速度波动和压力波动的驻波的示意图；
[0015]图7A-7D是示出在小滴喷射装置的液柱共振腔中液柱共振现象如何发生的示意图；
[0016]图8A和SB是示出用在颗粒材料制造设备中的使用第二气流的防止结合装置的示意图；
[0017]图9A和9B是示出用在颗粒材料制造设备中的使用第二气流的另一防止结合装置的不意图；
[0018]图1OA和IOB是示出用在颗粒材料制造设备中的使用第二气流的另一防止结合装置的不意图；
[0019]图1lA和IlB是示出用在颗粒材料制造设备中的使用第二气流的另一防止结合装置的不意图；
[0020]图12是示出用在颗粒材料制造设备中的使用第二气流的另一防止结合装置的示意图；
[0021]图13是示出用于对比例2的常规气流形成装置的示意图。
【具体实施方式】
[0022]在JP-2008-292976-A公开的上述第一色粉制造方法中，喷射的小滴的下落速度因空气和小滴之间的摩擦而减小，因此,第一色粉小滴和正好在第一色粉小滴之后喷射的第二色粉小滴之间的距离逐渐减小，从而通常形成结合的色粉小滴。因为由此结合的色粉小滴具有大体积，结合的色粉小滴的下落速度因空气和小滴之间的摩擦(因为色粉小滴具有粘性)而减小，因此，结合的色粉小滴易于与接下来的色粉小滴进一步结合。因此，在大气空间中有单个小滴和结合的小滴的混合物。当干燥这样的混合物时，制造出具有不同粒径的色粉粒子，从而使色粉粒子的均匀性恶化。[0023]JP-2008-286947-A公开的上述第二色粉制造方法可导致在刚好喷出小滴之后，没有将气流足够地供应到小滴的情况。或者，因为窄通道设置在大气空间的下游侧，所以空气湍流形成在窄通道附近，从而通常使相邻的色粉组合物液滴线彼此混合，因此所述小滴在到达干燥/固化区域之前结合起来。
[0024]本发明致力于解决上述问题，本发明之目的是提供一种使用喷射造粒方法的颗粒材料制造设备或方法，以及提供一种通过该颗粒材料制造设备或方法制造的色粉，该颗粒材料制造设备或方法能够制造具有比较窄的粒径分布的颗粒材料(例如色粉)，而不会导致小滴结合问题。
[0025]下面参考附图描述本发明。
[0026]首先，描述根据本发明的实施例的颗粒材料制造设备的示例的整个构造。根据本发明的实施例的颗粒材料制造设备包括:小滴喷射器，从喷嘴喷射颗粒材料组合物液体的小滴或熔融的颗粒材料组合物的小滴；固化装置，使小滴凝固以形成固体颗粒材料；以及第一气流形成装置，形成第一气流，以用第一气流将喷射的小滴传送到固化装置。颗粒材料制造设备的特征在于其还包括第二气流形成装置，形成第二气流，以在小滴从小滴喷射器中喷出之后立刻(即，在小滴被第一气流传送之前)将第二气流施加到小滴，其特征在于第二气流形成装置通过从狭缝供应加压气体来形成第二气流，第一气流的行进方向基本垂直于小滴喷射方向。
[0027]下面参考制造色粉的颗粒材料制造设备来描述根据本发明的实施例的颗粒材料制造设备。
[0028]图1是示出根据本发明的实施例的颗粒材料制造设备的示例的整体的示意图。
[0029]参见图1，颗粒材料制造设备I的主要部件包括充当小滴喷射器的小滴喷射单元
2、液体供给单元6以及干燥和收集单元60。液体供给单元6将液体(例如色粉组合物液体或熔融的色粉组合物)供给到小滴喷射单元2。小滴喷射单元2喷射液体以形成液滴21。干燥和收集单元60使喷射的小滴干燥和凝固，以形成颗粒材料(即，在该情况下为色粉)。因此，通过使用这些单元，颗粒材料制造设备制造色粉作为颗粒材料。
[0030]从小滴喷射器喷出的液体是包括颗粒材料组合物或熔融的颗粒材料组合物的液体。包括颗粒材料组合物的液体的特定示例包括颗粒材料组合物的成分溶解或分散在例如溶剂的介质和颗粒材料组合物的液体成分中的液体。所述液体不必包括溶剂，只要当从小滴喷射装置中喷出时，所述液体具有液态即可，例如还可以使用熔融的颗粒材料组合物。从小滴喷射器中喷出的所述液体在下文中指的是颗粒材料组合物液体。因为在该情况下制造出色粉，所以颗粒材料组合物液体在下文中有时指的是色粉组合物液体。
[0031]下面描述液体供给单元。
[0032]液体供给单元6将液体供给到小滴喷射单元2,包括:原材料容器13,包含色粉组合物液体14 ;脱气器3，除去包含在色粉组合物液体14中的气体；第一液体供给通道16，将色粉组合物液体14从原材料容器13供给到脱气器3 ;临时存储容器5，充当临时容器并临时存储被脱气的色粉组合物液体；第二液体供给通道16-2，将色粉组合物液体14供给到临时存储容器5 ;以及第三液体供给通道16-3，将色粉组合物液体14从临时存储容器5供给到小滴喷射单元2。
[0033]原材料容器13包含色粉组合物液体14，色粉组合物液体已在另一过程中准备好。原材料容器13中的色粉组合物液体14经由第一液体供给通道16被供给到脱气器3。第一液体供给通道16优选具有止回阀16a以防止色粉组合物液体14从脱气器3流回原材料容器13。此外，优选地，在原材料容器13中搅动色粉组合物液体14以防止包含在色粉组合物液体14中的固体组分沉淀。
[0034]脱气器3用于去除溶解在色粉组合物液体14中的气体，以稳定地喷射色粉组合物液滴。任何已知的脱气方法可用于脱气器3，其特定示例包括降低含有液体的容器中的压力以去除溶解在液体中的气体的方法，以及将超声波施加到液体以使液体脱气的方法。在该示例中，使用利用中空纤维膜的脱气器(即，DIC Corporation的脱气模块SEPARELPF03DG)。确切地说，使色粉组合物液体14通过具有透气性的中空纤维块，同时用泵4降低包含中空纤维块的容器中的压力，使得去除溶解在色粉组合物液体中的气体。
[0035]此外，脱氧器3可设置在循环通道中，其中，色粉组合物液体在闭合系统中循环。当脱氧器3设置在这样的循环通道中时，色粉组合物液体14可多次通过脱气器。在该情况下，色粉组合物液体中剩余的气体量可减少为小于色粉组合物液体通道脱气器一次的情况下的气体量。在图1中，标号15代表循环泵。
[0036]临时存储容器5临时存储被脱气的色粉组合物液体14，同时使色粉组合物液体与环境空气隔离，并将色粉组合物液体14供给到小滴喷射单元2。为了稳定地喷射小滴，优选地，恰当地控制供给到小滴喷射单元2的色粉组合物液体14的压力。确切地说，优选地，施加到小滴喷射单元2的压力Pl基本等于干燥和收集单元60中压力P2。当Pl高于P2 ( SP，P1>P2)时，可导致色粉组合物液体14从小滴喷射头(充当小滴喷射装置)的喷射喷嘴19渗出的问题。当Pl低于P2(即，P1〈P2)时，气体(例如空气)可进入小滴喷射头，从而增加小滴喷射头停止喷出小滴的风险。在图2中，字母P代表测量液体压力的压力计，字母P2代表测量腔61中的压力的压力计。
[0037]下面描述小滴喷射单元2。
[0038]小滴喷射单元2包括至少一个小滴喷射部分(小滴喷射头),其包括喷射从液体供给单元6供给的液体(作为小滴)的小滴喷射装置，并可选地包括防止结合装置，该防止结合装置给小滴充电以使喷射的小滴具有相同极性的电荷或者该防止结合装置控制施加到小滴的电场，从而防止喷射的小滴结合。
[0039]用于本发明的颗粒材料制造设备的小滴喷射装置并不是特定限制性的，可以使用任何已知的小滴喷射装置，只要喷射的小滴具有相对窄的粒径分布即可。小滴喷射装置的特定示例包括单流体型喷嘴、双流体型喷嘴、膜振荡型喷射装置、瑞利裂变型喷射装置、液体振动型喷射装置和液柱共振装置(还称为液柱共振型喷射装置)。膜振荡型喷射装置的特定示例包括JP-2008-292976-A(对应于US20090317735)公开的喷射装置。瑞利裂变型喷射装置的特定示例包括JP-2007-199463-A或US20060210909公开的喷射装置。液体振动型喷射装置的特定示例包括JP-2010-102195-A(对应于US20100104970)公开的喷射装置。
[0040]液柱共振装置将振动施加到液体共振腔中的液体，以形成液柱共振驻波，使得液体从位于驻波具有波腹的区域中的喷嘴喷出，从而形成色粉组合物液滴，在液柱共振腔中，形成有多个喷嘴以增强产品(即，在该情况下为色粉)的生产率。在这方面，液柱共振装置的特征在于喷射的小滴具有十分窄的粒径分布，并且小滴的生产率非常高。[0041]上述喷射装置中的任一优选地用于本发明的颗粒材料制造设备的小滴喷射装置。特别地，优选使用上述液柱共振型喷射装置中的任一。确切地说，本发明的颗粒材料制造设备的小滴喷射装置优选地是这样的装置，即将振动施加到包含在液柱共振腔(具有喷嘴)中的液体(即，颗粒材料组合物液体或熔融的颗粒材料组合物)以形成驻波，使得液体从位于驻波具有波腹的区域中的喷嘴喷出，从而形成液滴。
[0042]下文中，描述利用液柱共振喷射小滴的液柱共振型喷射装置。
[0043]小滴喷射单元2(如图1所示)是具有多个小滴喷射头的液柱共振型喷射装置。小滴喷射头充当小滴形成装置，用于从液柱共振腔的喷射喷嘴喷射液体，液柱共振腔具有经由喷嘴与外部连通的小滴喷射区域，其中，在下述条件下产生液柱共振驻波。
[0044]如图2所示，小滴喷射装置11包括公共液体通道17和液柱共振腔(即流动通道)18。液柱共振腔18与公共液体通道17连通，公共液体通道设置在液柱共振腔的位于其纵向方向端部上的壁之一上。液柱共振腔18具有与纵向端壁连接的另一壁和振动产生装置20，所述另一壁具有喷射色粉组合物液滴21的小滴喷射喷嘴19，振动产生装置设置在面向喷嘴19的另一壁上，并产生高频振动以在液柱共振腔18中形成液柱共振驻波。振动产生装置20与高频能源连接。
[0045]在包含色粉组合物液体14的液柱共振腔18中，压力分布因由振动产生装置20产生的液柱共振驻波而形成，小滴21从喷射喷嘴19中喷出，喷嘴布置在驻波具有波腹的区域中，在波腹，液柱共振驻波具有大振幅，压力波动很大。
[0046]在该应用中，液柱共振驻波具有波腹的区域指的是驻波的除了波节之外的区域。优选地，在所述区域，驻波具有足够大的振幅(即，大的压力波动)以喷射小滴，更优选地，所述区域是这样的区域(下文中有时称为波腹区域)，即该区域的中心位于压力驻波的最大振幅点(即速度驻波的波节)，并具有驻波波长的±1/4长度。当多个小滴喷射喷嘴19位于波腹区域中时，从喷嘴喷出的小滴具有基本相同的粒径，即使当多个喷嘴是打开的时也如此。此外，因为使用多个喷嘴，所以能够有效地产生小滴，并且几乎不会导致喷嘴堵塞问题(喷嘴被色粉组合物液体堵塞)。
[0047]通过公共液体通道17的色粉组合物液体14经由液体返回管(未示出)返回色粉组合物液体容器13。
[0048]当液柱共振腔18中的色粉组合物液体14的量因从喷嘴19喷射色粉组合物液体14的小滴21而减少时，抽吸色粉组合物液体的力通过液柱共振腔18中的液柱共振驻波的作用而增加，从而增加从公共液体通道17供给到液柱共振腔18的色粉组合液体14的量。因此，液柱共振腔18补充有色粉组合物液体14。当液柱共振腔18补充有色粉组合物液体14时，流过公共液体通道17的色粉组合物液体14的流率回到正常流率。
[0049]液柱共振小滴喷射装置11的液柱共振腔18优选地由框架构成，框架彼此连接，并由具有高刚度的材料(例如金属、陶瓷和硅)制成，使得液柱共振腔18中的色粉组合物液体的共振频率不受框架影响。此外，如图2所示，液柱共振腔18的两个相对纵向端壁之间的长度L由下述液柱共振原理确定。而且，液柱共振腔18的宽度W(如图3所示)优选小于长度L的1/2，以便不会施加额外频率，液柱共振受额外频率的影响。而且，优选地在一个液柱共振小滴喷射单元(包括多个并排布置的液柱共振小滴喷射装置11)中提供多个液体共振腔18，以显著提高色粉的生产率。液体共振腔18的数量不是特定限制性的，但是最优选地有100到2000个液体共振腔18设置在一个液柱共振小滴喷射单元中，以使色粉制造设备将生产率和操作性良好地结合起来。在这方面，液体流动通道与各液柱共振腔连接，同时与公共液体通道17连接以供给液体，因此，公共液体通道17与多个液柱共振腔18连接。
[0050]液柱共振小滴喷射装置11的振动产生装置20不是特定限制性的，只要振动产生装置能够以预定频率振动即可，但是优选地是压电材料粘附到弹性板9的装置。在这方面，弹性板9构成液柱共振腔18的壁的一部分，以防止压电材料形式与色粉组合物液体接触。用作压电材料的材料的特定示例包括压电陶瓷，例如锆钛酸铅(PZT)。然而，通常这种材料的位移量很小，所以通常使用压电材料的叠层。此外，诸如聚偏氟乙稀(PVDF)之类的压电聚合物和诸如夸脱(quart)、LiNb03、LiTa03和KNbO3之类的单晶也可用作压电材料。而且，振动产生装置20优选地布置在每个液柱共振腔中，以控制腔的振动。此外，振动产生装置20优选地具有这样的结构，即一块振动构件被切割成布置在每个液柱振动腔中，使得每个液柱振动腔的振动可以由振动构件经由弹性板单独地控制。
[0051]每个喷射喷嘴19的直径优选地从I μ m至40 μ m。当直径小于I μ m时，喷射的小滴的直径变得太小，以至于通常难以制造具有期望粒径的色粉粒子。此外，当色粉组合物液体包括例如色素的固体颗粒材料时，通常会导致喷嘴堵塞问题，从而使色粉的生产率恶化。相反，当直径大于40 μ m时，喷射的小滴的直径变得过大。当使用这么大的小滴制备具有从3μπ?至6μπ?直径的色粉粒子时，色粉组合物液体必须具有十分低的固含量(即，色粉组合物液体必须被稀释成稀的液体)，并且大量能量用于干燥喷射的小滴以获得预定量的色粉，导致生产率恶化,并增加了制造成本。
[0052]此外，从图2可以理解，喷射喷嘴 19优选地布置成在液柱共振腔18的宽度方向上延伸，因为喷嘴的数量可以增加，从而提高色粉的生产率。由于液柱共振频率依喷射喷嘴19的位置而变化，所以优选通过检查期望的小滴是否从喷射喷嘴19中喷出来恰当地确定液柱共振频率。
[0053]尽管图2所示的喷射喷嘴19具有逐渐变小(即梯形)的横截面，使得喷嘴开口的直径朝向出口减小，但是横截面的形状并不局限于此，可以从许多形状中选择。
[0054]图4A-4D示出喷射喷嘴19的横截面的示例。
[0055]图4Α所示喷射喷嘴具有这样的横截面，即形成喷嘴19的薄膜41具有从接触液体的上表面朝向形成喷嘴19的底表面的圆表面，使得一个薄膜和邻近薄膜之间的间隙朝向出口变窄。当薄膜41振动时，施加到位于喷嘴19出口处的液体的压力最大。因此，图4Α所示的喷嘴形状对稳定地喷射小滴来说是最优选的。
[0056]图4Β所示喷射喷嘴具有这样的横截面，即形成喷嘴19的薄膜41从接触液体的上表面向形成喷嘴19的底表面逐渐变小，使得一个薄膜和邻近薄膜之间的间隙朝向出口以恒定速率变窄(即，薄膜41的表面以恒定角度(即喷嘴角度24)倾斜)。喷嘴角度24可设定为恰当的角度。与图4Α所示喷嘴类似，当薄膜41振动时，施加到位于喷嘴19出口处的液体的压力因该喷嘴角度24而增加。喷嘴角度24优选地从60°至90°。当喷嘴角度24不小于60°时，足够的压力可施加到液体，此外，薄膜41具有良好的加工性(即，薄膜41易于制备)。当喷嘴角度24为90°时，喷嘴与图4C所示喷嘴相同。在图4C所示喷嘴中，变得难以将压力施加到喷嘴19的出口。因此，喷嘴角度24最大为90°。当喷嘴角度24大于90°时，难以将压力施加到喷嘴19的出口，从而使小滴的喷射十分不稳定。[0057]图4D所示喷嘴的横截面具有图4A所示形状与图4C所示形状的组合形状。喷射喷嘴19的形状可像图4D所示喷嘴那样逐渐改变。
[0058]下面描述在利用液柱共振的液柱共振小滴喷射单元中形成小滴的机构。
[0059]首先，描述在液柱共振小滴喷射装置11的液柱共振腔18中产生液柱共振现象的原理。液柱共振腔18中的色粉组合物液体的共振波长(λ)由下面方程式(I)表示:
[0060]λ =c/f(I)
[0061]其中，c代表色粉组合物液体中的声速，f代表由振动产生装置20施加到色粉组合物液体的振动频率。
[0062]如图2所示，液柱共振腔18的第一端壁和更靠近公共液体通道17的第二端壁之间的长度为L。此外，第二端壁的高度hi (约为80 μ m)约为连通液柱共振腔18与公共液体通道17的开口的高度h2(约为40 μ m)的两倍。假设两个端壁均封闭(即，腔18具有两个固定端部)，若长度L满足以下方程式(2)，则能够最有效地形成共振:
[0063]L= (Ν/4) λ(2)
[0064]其中N代表偶数。
[0065]即使在具有两个开放端的腔中，也满足上述方程式(2)。
[0066]类似地,在具有一个端部(其具有迂回进路(escape route),并等同于开放端)和一个封闭端(固定端)的腔中，即在具有一个固定端或一个开放端的腔中，当长度L等于波长λ的四分之一的奇数倍时，能够最有效地形成共振。即，N在上述方程式(2)中是奇数。
[0067]当最有效地形成共振时，最有效的驱动频率f由以下方程式(3)表示，该方程式通过上述方程式⑴和⑵得到:
[0068]f=Nxc/ (4L)(3)
[0069]然而，由于液体具有粘性，所以共振延迟，因此振动不能被不断地放大。即，液体具有Q值，如下述方程式(4)和(5)所示，液体能够导致共振，即使在上述由方程式(3)表示的最有效频率f附近的频率下也如此。
[0070]图5A-?示出当N为1、2或3时，速度波动和压力波动的驻波(处于共振模式)。图6A-6C示出当N为4或5时，速度波动和压力波动的驻波(处于共振模式)。实际上，虽然所述波是压缩波(纵波)，但是通常表示为图5和6所示的波。在图5和6中，速度驻波由实线表示，压力驻波由虚线表示。
[0071]例如，在图5A的情况下，其中，液柱共振腔具有一个固定端，N为1，速度分布的频率在封闭端处变为零，而在开放端处具有最大值。因此，直观地容易理解，当液柱共振腔在纵向方向上的两端之间的长度为L，共振波长为λ，N为1、2、3、4或5时，能够最有效地形成驻波。由于驻波的形状依液柱共振腔两端的状态(即开放或封闭状态)而变化，所以图5和6中还示出了所述状态。如随后所提及，端部的状态取决于喷射喷嘴开口和液体被供给到腔的开口的状况。
[0072]在声学中，开放端指的是介质(液体)沿纵向方向的移动速度最大而压力最小的一端。相反，封闭端定义为介质的移动速度变为零的一端。即，封闭端在声学中被认为是硬壁(hard wall)，导致波的反射。当液柱共振腔具有理想的开放端或理想的封闭端时，形成如图5和6所示的这样的共振驻波。然而，驻波模式依喷射喷嘴数量和喷嘴位置而变化，因此，最有效的频率f可与由方程式(3)获得的稍微不同。在这样的情况下，通过调节驱动频率，可以建立稳定的喷射条件。
[0073]例如，在声速c在使用的液体中为1200m/s，液柱共振腔的长度L为1.85mm，两端均等同于封闭端，共振模式为N=2共振模式的情况下，最有效频率f由上述方程式(3)确定为324kHz。此外，在声速c在液体中为1200m/s，液柱共振腔的长度L为1.85mm，两端均等同于封闭端，共振模式为N=4共振模式的另一情况下，最有效频率f由方程式(3)确定为648kHz。在后者情况下，可以使用比前者情况程度高的共振，尽管液柱共振腔的结构相同。
[0074]对于图2所示液柱共振小滴喷射装置11的液柱共振腔，优选地，两端均等同于两个封闭端或被认为是声学透声壁(soft wall)(因喷嘴的开口)，以增加最有效频率。然而，液柱共振腔的两端并不局限于此，可以是开放端。在这方面，喷射喷嘴的开口的影响是声阻抗由此减小，特别地，柔量(compliance)由此增加。因此,液柱共振腔优选地具有如图5B或6A所示的这样的结构，其中，壁形成在液柱共振腔的纵向方向的两端，因为可以使用两个封闭端结构中的共振模式和一个开放端结构(其中，喷嘴侧上的壁被认为是开放端)中的共振模式。
[0075]由于有助于确定驱动频率的因素是喷射喷嘴的开口的数量、开口的位置和喷射喷嘴的横截面形状，所以能够根据这些因素恰当地确定驱动频率。例如，当喷射喷嘴的开口的数量增加时，液柱共振腔的固定端宽松地界定成与开放端类似，产生的驻波变得与在具有开放端的腔中形成的驻波类似，导致驱动频率增加。此外，液柱共振腔的位于喷嘴附近的壁被宽松地限制，其中，更靠近公共液体通道17的所述开口(喷嘴)是起点(origin)。而且，当喷射喷嘴具有圆形横截面时，或者喷嘴的体积依具有喷嘴的腔的框架厚度而变化时，实际驻波具有较短的波长，因此，波的频率变得比驱动频率高。当在由此确定的驱动频率下将电压施加到振动产生装置时，振动产生装置变形，由此在驱动频率下最有效地产生共振驻波。在这方面，还能够在最有效驱动频率附近的频率下产生共振驻波。即，当液柱共振腔两端在纵向方向上的长度为L，所述腔的更靠近公共液体通道的一端和最靠近该端的喷嘴之间的长度为Le时，色粉组合物液体14的小滴能够通过液柱共振(通过使用驱动波使振动产生装置振动而产生)从喷嘴喷出，驱动波的主要组分包括处于由下面方程式(4)和(5)表示的范围内的驱动频率f:`[0076]Nxc/ (4L) = f = Nxc/ (4Le)(4)
[0077]Nxc/ (4L) = f = (N+l) xc/ (4Le)(5)
[0078]所述腔的更靠近公共液体通道的一端和最靠近该端的喷嘴之间的长度Le与液柱共振腔在其纵向方向上的两端之间的长度L的比值(Le/L)优选大于0.6。
[0079]通过利用上面提及的液柱共振现象，压力的液柱共振驻波形成在图2所示液柱共振腔18中，从而从喷射喷嘴19连续地喷射色粉组合物液滴，喷嘴布置在液柱共振腔18的一部分上。在这方面，优选将喷射喷嘴19布置在一位置，在该位置，驻波的压力变化最大，因为小滴喷射效率得以增强，从而能够以低电压驱动小滴喷射单元。
[0080]尽管一个液柱共振腔18可具有一个喷射喷嘴，但是优选地，一个腔具有多个喷射喷嘴(优选从2至100个喷嘴)，以增强生产率。当喷嘴的数量大于100时，必须增加施加到振动产生装置20的电压，以形成具有期望粒径的小滴。在该情况下，用于振动产生装置的压电材料倾向于不稳定地操作。
[0081]两个邻近喷射喷嘴之间的距离优选地不小于20 μ m,并且小于液柱共振腔18的长度。当两个邻近喷嘴之间的距离小于20 μ m时，从两个邻近喷嘴喷出的小滴彼此碰撞的机会增加，从而形成大粒子，导致得到的色粉的粒径分布恶化。
[0082]下面，参考图7A-7D描述液柱共振小滴喷射装置中的液柱共振腔18中产生的液柱共振现象。在图7A-7D中，实线表示色粉成分液体14在从固定端至更靠近公共液体通道17(图2所示)的另一端的任意位置处的速度分布。在这方面，当实线位于正(+)区域时，色粉成分液体14从公共液体通道17流向液柱共振腔18。当实线位于负(_)区域时，色粉成分液体14在相反方向上流动。虚线表示色粉成分液体14在从固定端至更靠近公共液体通道17的另一端的任意位置处的压力分布。在这方面，当虚线位于正(+)区域时，腔18中的压力高于大气压力(即，压力是正压)。当虚线位于负(_)区域时，压力低于大气压力(即，压力是负压)。确切地说，在图7中，当腔18中的压力是正压时，向下的压力被施加到色粉成分液体14。相反，在图7中，当腔18中的压力是负压时，向上的压力被施加到色粉成分液体。在这方面，尽管液柱共振腔18的更靠近公共液体通道17的一端如上所述般开放，但是液柱共振腔18的框架(固定端)的高度(图2中的hi)不小于约连接腔18与公共液体通道17的开口的高度(图2中的h2)的两倍，因此，当假设液柱共振腔18具有两个固定端时，图7A-7D中示出速度分布曲线和压力分布曲线的时间变化。
[0083]图7A示出当小滴正好从小滴喷嘴19喷出时，液柱共振腔18中的压力波形和速度波形。如图7A所示，色粉成分液体的位于液柱共振腔18中的喷嘴19上方的部分中的压力最大，因此，色粉成分液体作为液柱不能进入喷嘴19。下面，如图7B所示，喷嘴19附近的正压减小成接近负区域(压力)，因此，色粉成分液体的液柱被切分(cut)，导致喷出小滴21。
[0084]在喷出小滴后，喷射喷嘴19附近的压力最小(即，在负区域中最大)，如图7C所示。在该情况下，开始从公共液体通道17将色粉组合物液体14供给到液柱共振腔18。下面，如图7D所示，喷射喷嘴19附近的负压减小，压力朝正压变化。因此，完成填充色粉组合物液体14。下面，液柱共振腔18的小滴喷射区域中的正压最大，如图7A所示，然后色粉成分液体14的小滴21从喷嘴19喷出。
[0085]因此，由于通过在高频波下驱动振动产生装置而在液柱共振腔18中形成液柱共振腔驻波，此外，小滴喷射喷嘴19布置在与驻波的波腹相对应的区域中，在波腹，压力变化最大，所以色粉成分液体14的小滴21能够从小滴喷射喷嘴19以与波腹的周期相对应的周期连续地喷出。
[0086]执行该利用液柱共振现象的小滴喷射操作的试验。确切地说，在试验中，图2所示液柱共振腔18的纵向长度(L)为1.85mm,共振模式为N=2共振模式。此外,小滴喷射喷嘴具有位于与N=2模式中的压力驻波的波腹相对应的位置处的第一至第四喷嘴，具有330kHz频率的正弦波用于喷射色粉组合物液滴。在这方面，喷射喷嘴19的开口的直径为10 μ m。作为使用激光描影法的观测结果，具有基本相同粒径的色粉组合物液滴以基本相同的速度从四个喷嘴喷出。在330kHz附近的驱动频率下，从第一至第四喷嘴喷出的小滴的速度基本相同，同时喷射速度最大。因此，确认的是，色粉组合物液滴均匀地从与液柱共振频率(即330kHz)的第二模式下的液柱共振驻波的波腹相对应的位置喷出。
[0087]下面描述防止结合装置。
[0088]当从小滴喷射装置喷出的小滴21在干燥之前彼此接触时,小滴便结合起来,从而形成大液滴。该现象在下文中称为结合。当小滴发生结合时，得到的颗粒材料具有宽广的粒径分布。因此，为了制造具有窄的粒径分布的颗粒材料，优选地使小滴不结合。
[0089]当不提供防止结合装置时，小滴21从小滴喷射装置喷出的速度因包围小滴的气体的流体阻力而逐渐减小，尽管小滴在刚好喷出后具有一定的初始速度。因此，喷射的小滴随后追上先前喷射的小滴，导致小滴发生结合。类似地，当从邻近喷嘴喷出的小滴在干燥之前彼此接触时，小滴结合。
[0090]因此，为了制造具有尖锐粒径分布的干燥的颗粒材料，优选地，喷射的小滴彼此之间保持足够的空间，以使小滴不会结合。
[0091]防止结合装置的特定示例包括朝向喷射喷嘴附近供给气流的装置；给喷射的小滴充电以使其具有相同极性的电荷的装置；以及电场控制装置。本发明的颗粒材料制造设备的特征在于包括第二气流形成装置，该第二气流形成装置在小滴刚好从小滴喷射装置喷出后对小滴施加第二气流。通过在小滴刚好喷出后对小滴施加第二气流，能够减少小滴结合的可能性。即，第二气流形成装置充当本发明的颗粒材料制造设备中的防止结合装置。
[0092]下面描述上面提及的第二气流。
[0093]通过利用第一气流传送从小滴喷射装置喷出的小滴，避免了小滴彼此接近，并能够减少小滴结合的可能性。本发明的颗粒材料制造设备从狭缝供应加压气体，以在小滴刚好喷出后进一步给小滴施加第二气流。通过施加这样的第二气流，能够进一步减少小滴结合的可能性。
[0094]形成第二气流的方法的特定示例包括形成具有与小滴喷射方向相同的行进方向的气流以防止小滴减速的方法；形成具有相对于小滴喷射方向倾斜的行进方向的气流以改变小滴的飞行方向的方法；以及上面两种方法的组合方法。当使用第二提及的方法时，气流相对于小滴喷射方向的角度(即行进方向)不是特定限制性的，但是优选地，气流的行进方向基本垂直于小滴喷射方向。
[0095]当小滴喷射装置的小滴喷射表面(其上形成有喷射喷嘴)具有矩形形状时，优选地，沿与图8B所示小滴喷射装置的矩形表面的较短侧平行的方向施加第二气流。通过使用该方法，能够进一步减少喷射的小滴结合的可能性。
[0096]可以通过改变狭缝的位置来改变第二气流的行进方向。或者，还可以通过柯恩达效应来控制第二气流的行进方向。柯恩达效应指的是喷射流体沿凸面流动的现象。确切地说，为了使用柯恩达效应控制气流的行进方向，例如，使用这样的方法，其中气体从气体注射狭缝等朝向具有平滑凸面(即，具有曲率的表面)的小滴喷射装置喷出，使得气体沿平滑凸面移动。通过使用该方法，从狭缝供应的第二气流的行进方向因小滴喷射装置的凸面而是曲线的，从而使得可控制第二气流的行进方向。
[0097]形成第二气流的第二气流形成装置的特定示例包括设置在小滴喷射装置(例如小滴喷射头)上的气流形成构件。在该情况下，例如，狭缝是形成在小滴喷射装置的位于小滴喷射侧的末端表面和气流形成构件之间的间隙，气流形成构件布置在端表面附近，间隙位于气流形成构件和小滴喷射装置之间。
[0098]第二气流形成装置将气体(由气体加压装置供应，同时被加压)从气体入口供应到气体喷洒狭缝，以形成第二气流。这样形成的第二气流传送从小滴喷射装置的喷射喷嘴喷出的小滴。
[0099]气体加压装置不是特定限制性的，可以使用为此的任何已知装置，例如压缩机和鼓风机。加压气体的压力不是特定限制性的，并且不小于从狭缝喷出的加压气体具有防止喷射的小滴结合的速度时的压力。例如，在气体从上述气体喷洒狭缝喷出的情况下，通过在0.1至0.5MPa的压力下对气体加压，可以形成具有能够减少小滴结合的可能性的速度的气流，尽管压力依间隙尺寸和狭缝宽度而变化。根据小滴的喷射速度，第二气流的速度设定为一恰当的速度，使得能够通过第二气流减小小滴结合的可能性。例如，当小滴喷射速度为十几m/s时，第二气流的速度设定为7m/s或更快，以减小喷射的小滴结合的可能性。在这方面，第二气流的速度越快，防止喷射的小滴结合的效果越好，因此，第二气流的速度优选地尽可能快。就此而论，第二气流的速度优选地不低于15m/s，更优选地不低于25m/s。当第二气流的速度不低于25m/s时，能够明显减小喷射的小滴结合的可能性，能够制造具有尖锐粒径分布的颗粒材料。
[0100]狭缝的间隙优选地不小于0.05mm且不大于5mm,更优选地从Imm至3mm。
[0101]当狭缝的间隙不大于5_时，当两个相对的第二气流彼此碰撞时，能够避免在小滴喷射头附近形成具有低气流速度的较大空气停滞部分，因此在小滴刚好喷出后能够充分地加速。此外，狭缝的宽度优选地比喷射喷嘴线的长度宽。通过给这样的狭缝供应上面提及的加压气体，可以供应能够防止喷射的小滴结合的气流。
[0102]下面参考图8A-8B描述第二气流形成装置的示例。图8A是示出第二气流形成装置的横截面视图，图8B是示出从小滴喷射表面侧观看的第二气流形成装置的视图。
[0103]图8A和SB所示第二气流形成装置的结构使得气流形成构件108布置成面向小滴喷射头105的相应端表面，小滴喷射头具有喷射小滴21的喷射喷嘴19，间隙位于气流形成构件和端表面之间，从而形成两个相对的气体喷洒狭缝103。通过给两个相对的狭缝供应加压气体104，可以在小滴刚好喷出之后给喷射的小滴21供应具有与小滴喷射方向垂直的行进方向的第二气流。在这方面，由于从两个相对的方向供应第二气流，所以气流彼此碰撞，从而形成具有与小滴喷射方向相同的行进方向的气流102 (即，组合的第二气流)。由此形成的组合的第二气流102防止喷射的小滴减速,从而防止小滴结合。优选地,气体喷洒狭缝103和小滴喷射头的小滴喷射表面位于相同的平面，以在小滴刚好从喷嘴19喷出后给小滴21提供第二气流。
[0104]每个气流形成构件108的顶部优选地朝向如图8A所示的狭缝103的出口逐渐变细，以防止如图8A所示从不同方向供应的第一气流101形成湍流，从而使得可以在小滴不结合的情况下传送小滴。
[0105]下面参考图9A和9B描述第二气流形成装置的另一示例。图9A示出第二气流形成装置的横截面视图，图9B是示出从小滴喷射表面侧观看的第二气流形成装置的视图。
[0106]图9A和9B所示的第二气流形成装置的结构使得气流形成构件108-2布置成面向小滴喷射头105的相应侧面,小滴喷射头具有喷射小滴21的喷射喷嘴19，间隙形成在气流形成构件和侧面之间，从而形成两个气体喷洒狭缝103，每个气体喷洒狭缝均在与小滴喷射方向平行的方向上延伸。此外，小滴喷射头105的每个侧壁(端壁)具有位于其顶部的弯曲部分(具有曲率)，因此，气流(从狭缝103供应，并在侧壁附近流动)沿弯曲部分因柯恩达效应是而弯曲的，从而形成第二气流107，第二气流的行进方向垂直于小滴喷射方向。该第二气流与另一与第二气流相对的第二气流在喷射喷嘴19附近碰撞，从而形成组合的第二气流102，该组合的第二气流的行进方向与小滴喷射方向平行。因此，在小滴刚好从喷射喷嘴19喷出后，能够将组合的第二气流供应到小滴。在这方面，由于从狭缝103供应的气体涉及环境气体，所以气体在得到的气流中的量大于从狭缝供应的气体的量。此外，该气流形成装置具有紧凑的优点。
[0107]下面参考图1OA和IOB描述第二气流形成装置的另一示例。图1OA是第二气流形成装置的横截面视图，图1OB是示出从小滴喷射表面侧观看的第二气流形成装置的视图。
[0108]图1OA和IOB所示的第二气流形成装置是改变小滴的飞行方向以防止小滴结合的示例。第二气流形成装置包括气流形成构件108，气流形成构件布置成面向小滴喷射头105的端表面，间隙形成在气流形成构件和端表面之间，该第二气流形成装置具有气流形成构件布置在流动通道(第一气流101供应通过流动通道)的一侧的结构。确切地说，气流形成构件108相对于第一气流101的流动方向布置在喷射喷嘴19的上游侧。供应通过气体喷洒狭缝103 (由小滴喷射头105和气流形成构件108形成的间隙)的气体104形成第二气流102，该第二气流的行进方向在喷射喷嘴19附近垂直于小滴喷射方向。在小滴刚好喷出后，能够通过从气体喷洒狭缝103供应的第二气流102改变小滴的飞行方向。此外，由于第一气流101在图1OA中从顶部流向底部，所以小滴21在其飞行方向改变的同时逐渐散开，从而增加了小滴之间的距离，降低了小滴结合的可能性。与图8A的气流形成装置的气流形成构件类似，该气流形成构件108优选地朝向狭缝103的出口逐渐变细，如图1OA所示。
[0109]下面参考图1lA和IlB描述第二气流形成装置的另一示例。图1lA是第二气流形成装置的横截面视图，图1lB是示出从小滴喷射表面侧观看的第二气流形成装置的视图。
[0110]图1lA和IlB所示的第二气流形成装置是改变小滴的飞行方向以防止小滴结合的示例。如图1lA所示，小滴喷射头105的侧壁(端壁)的肩部表面是弯曲的，气流形成构件108-3布置成面向弯曲部分，间隙位于气流形成构件和弯曲部分之间以形成狭缝103。气流形成构件108-3相对于第一气流101的流动方向布置在喷射喷嘴19的上游侧。此外，气流形成构件108-3的端表面和喷射喷嘴表面位于相同平面，如图1lA所示。由于第二气流形成装置具有气流形成构件没有突出通过第一气流通道的结构，所以第一气流不会形成涡流。当第一气流是涡流时，喷射的小滴易于粘附到颗粒材料制造设备的壁，从而污染壁。此夕卜，涡流的第一气流通常导致喷射的小滴结合。
[0111]从气体喷洒狭缝103供应的第二气流因侧壁的弯曲表面而沿曲线运动，以形成具有与小滴喷射方向垂直的行进方向的气流102。在小滴刚好喷出后，能够通过从气体喷洒狭缝103供应的第二气流102改变小滴的飞行方向。此外，第一气流101在改变小滴的飞行方向的同时使小滴21逐渐散开，从而增加了小滴之间的距离，降低了小滴结合的可能性。
[0112]图12示出第二气流形成装置的另一示例。在该第二气流形成装置中，气流形成构件108-4布置在小滴喷射装置附近，间隙形成在小滴喷射装置和气流形成构件之间。小滴喷射头的侧壁(端壁)的端表面是倾斜的，狭缝是形成在小滴喷射头105的侧壁的倾斜顶表面和气流形成构件108-4之间的间隙103。在这方面，气流形成构件108-4的端表面和小滴喷射头105的小滴喷射表面优选地位于相同平面。在该第二气流形成装置中，从狭缝(沿小滴喷射装置的端表面形成)在基本垂直于小滴喷射方向的方向上供应第二气流，从而在小滴刚好喷出后改变小滴的飞行方向。此外，通过相对于第一气流101的流动方向将狭缝布置在喷射喷嘴的上游侧，小滴21在其飞行方向改变的同时逐渐散开，从而增加了小滴之间的距离，导致小滴结合的可能性降低。而且，通过将气流形成构件设置成气流形成构件108-4的端表面和小滴喷射头105的小滴喷射表面位于相同平面，气流形成构件不会突出通过第一气流通道，因此第一气流不会形成涡流。
[0113]下面，描述干燥和收集单元。
[0114]干燥和收集单元60 (图1所示)使通过上面提及的小滴喷射装置喷射到空间(例如大气空间)的色粉组合物液滴变干，然后收集干燥的色粉组合物粒子作为色粉。
[0115]参见图1，干燥和收集单元60包括室61、色粉收集部分(固化粒子收集装置)62、色粉储器(固体粒子储器)63和气流出口 65。在室61中，第一气流101由输送气流产生装置7供应,例如鼓风机(例如，罗茨鼓风机和固定的送风机(fixe delivery blower)),色粉组合物液滴(在小滴刚好喷出后具有液态)因包含在色粉组合物液体中的挥发溶剂的逐渐蒸发(或熔融的色粉组合物的冷却)而变得干燥(固化)，导致小滴从液体变为固体。
[0116]干燥和收集装置60充当小滴固化装置。尽管小滴固化装置依色粉组合物液体的属性而变化，但是小滴固化装置不是特定限制性的，只要该装置能够使色粉组合物液体14的小滴凝固即可。例如，当色粉组合物液体14是固体原料溶解或分散在挥发溶剂中的液体时，小滴在刚好喷出后在第一气流中变干，即，小滴中的溶剂蒸发。当溶液蒸发时，例如温度和第一气流蒸汽压力的因素，以及使用的气体的选择优选地最优化以控制小滴的干燥状态。在这方面，即使当小滴未被充分干燥时，当小滴被收集后，如果收集的小滴处于基本干燥状态，小滴仍会经受额外的干燥处理(二次干燥)。
[0117]固化的色粉粒子由色粉收集部分(固化粒子收集装置)62收集，并存储在色粉储器(固体粒子储器)63中。例如旋风收集器和袋式过滤器的已知的粉末收集装置可用于固化粒子收集装置62，以从空气收集固化的粒子。
[0118]下面描述二次干燥。
[0119]当大量溶剂残存在由干燥和收集单元60收集的色粉粒子中时，如果需要，使用二次干燥装置(未示出)对色粉粒子进行二次干燥，以减少残留溶剂量。例如流化床干燥器和真空干燥器的已知干燥装置可用作二次干燥器。当有机溶剂残存在色粉中时，不仅色粉的属性(例如高温保存性、定影性和充电性能)随时间变化，而且会存在有机溶剂在定影过程中通过热量蒸发的问题，从而很有可能对使用者和外设产生不利影响。因此，这样的色粉应当被充分干燥。
[0120]下面，描述色粉，其是本发明的颗粒材料的示例。
[0121 ] 用于本发明的色粉包括至少树脂、着色剂和蜡(wax)，并可选地包括电荷控制剂、添加剂和其它成分。
[0122]下面描述用于本发明的充当颗粒材料组合物液体的色粉组合物液体。色粉组合物液体是一种上述色粉成分溶解或分散在溶剂中的液体。色粉组合物液体不必包括溶剂，只要色粉组合物液体在喷出时是液态即可。例如，在其中混合有色粉成分同时色粉成分的部分或全部均熔化的色粉组合物(处于液态)还可用作色粉组合物液体。
[0123]用于常规电子照相色粉的任何已知材料可用作色粉成分，只要能够使用该材料制备上述色粉组合物液体即可。通过从小滴喷射装置喷射这样的色粉组合物液体，并使用固化粒子收集装置收集固化的粒子，能够制备目标色粉。
[0124]下面描述用于色粉的树脂。
[0125]至少粘合剂树脂用作所述树脂。粘合剂树脂不是特定限制性的，可以恰当地选择通常用于色粉的任何已知树脂。树脂的特定示例包括乙烯基聚合物单体(例如苯乙烯类单体、丙烯酸类单体和甲基丙烯酸类单体)、这些单体的两个或多个共聚物、聚脂聚合物、多元醇树脂、酚醛树脂、硅树脂、聚氨基甲酸乙酯树脂、聚酰胺树脂、呋喃树脂、环氧树脂、二甲苯树脂、萜烯树脂、库马隆树脂、聚碳酸脂树脂和石油树脂。
[0126]优选地，包含在色粉组合物液体中的树脂可溶解在溶剂中，并具有色粉的粘合剂树脂的已知属性。
[0127]用于色粉的粘合剂树脂优选具有由GPC (凝胶渗透色谱法)测量的分子量分布，使得从得到的色粉的可定影性和抗偏移属性考虑，至少一个峰值存在于从3000至50000的分子量区域中。此外，优选地，对于粘合剂树脂，包含在粘合剂树脂中的可溶解THF(四氢呋喃)成分包括具有不大于100000的占重量60%至100%的分子量。更优选地，粘合剂树脂分子量分布使得至少一个峰值存在于从5000至20000的分子量区域中。
[0128]粘合剂树脂优选包括具有从0.1至50mgK0H/g的酸值，占重量不小于60%的树脂。在该应用中，包含在色粉组合物中的粘合剂树脂成分的酸值通过JISK-0070所述方法测得。
[0129]用于本发明的色粉可包括磁性材料。用于常规电子照相色粉的任何已知磁性材料可用作所述磁性材料。磁性材料的特定示例包括(I)磁性氧化铁(例如磁铁矿、磁赤铁矿和铁酸盐)以及包括另外的金属氧化物的氧化铁；(2)例如铁、钴和镍的金属以及这些金属与其它金属的合金，其它金属是例如铝、铜、铅、镁、锡、锌、锑、铍、铋、镉、钙、锰、硒、钛、钨和钒；以及(3)这些材料的混合物。这些磁性材料可用作着色剂。以100重量份的粘合剂树脂为基准，上述磁性材料的添加量为从10至200重量份，更优选地从20至150重量份。包含在色粉中的磁性材料优选具有从0.1 μ m至2 μ m,更优选从0.Ιμπι至0.5μηι的数均粒径。数均粒径是通过使用数字化装置等测量照片(由透射电子显微镜获得)中的色粉粒子的粒径而确定的。
[0130]包含在色粉中的着色剂不是特定限制性的，可以恰当地选择通常用于色粉的任何已知的着色剂。
[0131]以色粉的重量为基准，色粉中的着色剂的添加量优选占重量的1%至15%，更优选占重量的3%至10%。
[0132]母料(着色剂和树脂的结合物)可用作色粉的着色剂。母料是一种颜料预先分散在树脂中的材料。如果颜料能够分散在色粉组合物中，那么可不必使用这样的母料。母料通常通过对颜料和树脂的混合物施加高剪切力以使颜料满意地分散在树脂中来制备。任何已知树脂中的一个或多个可用作用于形成母料的树脂，或者与母料捏制在一起的树脂。
[0133]以包含在色粉中的100重量份的粘合剂树脂为基准，色粉中的母料的添加量优选从0.1至20重量份。
[0134]为了在母料制备过程中使颜料满意地分散在粘合剂树脂中，可以使用分散剂。优选地，这样的分散剂具有与粘合剂树脂(用于使着色剂满意地分散)良好的相容性。可以使用任何已知的分散剂。这样的分散剂的市售产品的特定示例包括AJISPER ΡΒ821和AJISPER ΡΒ822(由 Ajinomoto Fine-Techno C0.，Ltd 生产);由 BYK Chemie GmbH 生产的DISPERBYK2001 ;以及由 BASF 生产的 EFKA4010。
[0135]以包含在母料中的100重量份的着色剂为基准，分散剂的添加量优选从I至200重量份，更优选从5至80重量份。当添加量小于I重量份时，通常会导致着色剂未满意地分散的问题。当添加量大于200重量份时，通常会导致色粉的充电特性变差。
[0136]下面描述包含在色粉中的蜡。
[0137]如上所述，用于本发明的色粉包括与粘合剂树脂和着色剂一起的蜡。
[0138]对于蜡没有特别限制，只要恰当地选择，任何已知的蜡均可用于色粉的蜡。蜡的特定示例包括脂肪族烃蜡，例如低分子量的聚乙烯、低分子量的聚丙烯、聚石蜡、微晶蜡、固体石蜡和微粉蜡；脂肪族烃蜡的氧化物或其嵌段共聚物，例如氧化聚乙烯蜡；植物蜡，例如小烛树蜡、巴西棕榈蜡、日本蜡和荷荷芭蜡；动物蜡，例如蜂蜡、羊毛蜡和鲸蜡；矿物蜡，例如石蜡、地蜡和矿蜡；包含脂肪酸酯作为主要成分的蜡，例如褐煤酸酯蜡和蓖麻蜡；部分或完全还原的脂肪酸酯，例如还原的巴西棕榈蜡。
[0139]包含在色粉中的蜡具有优选从70至140°C，更优选从70至120°C的熔点，使得色粉的可定影性及其抗偏移特性平衡。当熔点不低于70°C时，色粉具有良好的抗堵塞特性。当熔点不高于140°C时，色粉具有良好的抗偏移特性。
[0140]以包含在色粉中的100重量份的粘合剂树脂为基准，蜡在色粉中的添加量优选从0.2至20重量份，更优选从0.5至10重量份。
[0141]蜡的熔点定义为蜡的DSC(微分扫描量热法)曲线的最大吸热峰具有峰顶时的温度。
[0142]用于测量蜡或色粉的熔点的DSC测量装置优选地是高精度内热输入补偿型微分扫描量热计。ASTM D3418-82用于测量方法。用于确定熔点的DSC曲线通常通过对样品预先加热然后冷却以从样品删除热历史(history)，之后在10°C /min升高速度的温度下加热样品而获得。
[0143]为了保护使用的静电潜像承载构件和载体，以增强色粉的清洁特性和定影率以及调节色粉的热属性、电属性、物理属性、电阻和软化点，必要时可以将其它添加剂添加到色粉。添加剂的特定示例包括各种金属皂、含氟表面活性剂、邻苯二甲酸二辛酯、导电性赋予剂(例如氧化锡、氧化锌、炭黑和氧化锑)和颗粒无机材料(例如氧化钛、三氧化二铝和氧化铝)。必要时可以对颗粒无机材料进行疏水处理。此外，还可添加少量的润滑剂(例如聚四氟乙烯、硬脂酸锌和聚偏二氟乙烯)、研磨剂(例如氧化铯、二氧化硅和钛酸锶)和防结块齐U。而且，少量白色的颗粒材料和黑色的颗粒材料(具有与色粉的极性相反的电荷)可用作显影增强剂。
[0144]还优选地，利用处理剂中的一个或多个处理这些添加剂的表面，以控制色粉的电荷量，处理剂是例如硅清漆、各种改性的硅清漆、硅油、各种改性的硅油、硅烷偶联剂、具有官能团的硅烷偶联剂和其它有机硅化合物。
[0145]颗粒无机材料优选地用作添加剂(即外部添加剂)。添加剂的特定示例包括已知的颗粒无机材料，例如硅石、氧化铝和氧化钛。
[0146]此外，通过无皂乳液聚合方法、悬浮液聚合方法和分散聚合方法制得的颗粒聚合物，例如聚苯乙烯、甲基丙烯酸酯的共聚物和丙烯酸脂的共聚物；例如有机硅树脂、苯基胍胺甲醛树脂和尼龙的颗粒缩聚聚合物；以及颗粒热固性树脂可以用作外部添加剂。
[0147]可以利用表面处理剂处理这些外部添加剂，以增强其疏水性，从而防止添加剂本身在高温度环境下变质。这样的表面处理剂的特定示例包括硅烷偶联剂、硅烷代试剂、具有氟代烷基的硅烷偶联剂、有机钛偶联剂、铝偶联剂、硅油和改性硅油。
[0148]外部添加剂优选具有5nm至2 μ m,更优选5nm至500nm的初级粒径。其BET比表面区域优选从20至500m2/g。以色粉的重量为基准，这样的颗粒无机材料的添加量优选占重量的0.01至5%，更优选占0.01至2%。
[0149]清洁性改进剂的特定示例包括脂肪酸和脂肪酸的金属盐，例如硬脂酸锌、硬脂酸钙和硬脂酸；以及由无皂聚合乳液方法制备的颗粒聚合物，例如聚甲基丙烯酸甲酯颗粒和聚苯乙烯颗粒。颗粒聚合物优选具有相对窄的粒径分布以及从0.01 μ m至I μ m的体积平均粒径。
[0150]本发明的颗粒材料制造方法包括:小滴喷射步骤，喷射颗粒材料组合物液体或熔融的颗粒材料组合物以形成其小滴；小滴固化步骤，使喷射的小滴凝固以形成颗粒材料；以及传送步骤，利用第一气流传送所喷射的小滴。该方法还包括在小滴刚好喷出后对小滴施加第二气流的步骤。在第二气流施加步骤，从狭缝供应加压气体，以形成第二气流。在基本垂直于小滴喷射方向的方向上施加第一气流。
[0151]通过使用上述本发明的颗粒材料制造设备可以满意地执行该颗粒材料制造方法。
[0152]已大致描述了本发明，通过参考某些特定示例可以进一步理解本发明，本文中提供的这些特定示例仅用于说明的目的，而不意在限制本发明。在下面示例的说明中，除非另外特定指出，否则数值代表重量份数比例。
[0153]示例
[0154]首先，描述用于示例和对比例的色粉组合物液体(溶液或分散液)。
[0155]制备着色剂分散液
[0156]首先，制备充当着色剂的炭黑分散液。
[0157]具体地说，使用具有搅拌叶的混合器将17重量份的炭黑(由CabotCorporation生产的REGAL400)和3重量份的颜料分散剂分散进80重量份的乙酸乙酯中，以制备第一颜料分散液。在这方面,AJISPER PB821 (由 Ajinomoto Fine-Techno C0.，Ltd 生产)用作颜料分散剂，其是具有基本官能团的共聚物。接着，使用珠磨机(由Ashizawa Finetech Ltd.生产的LMZ类型，使用具有0.3mm粒径的氧化锆珠)对由此制备的第一颜料分散液施加强大的剪切力，以使炭黑细微地分散，从而制得第二分散液，在第二分散液中，除去了不小于5μηι大小的团块。
[0158]制备蜡分散液
[0159]接下来，制备蜡分散液。
[0160]具体地说，使用具有搅拌叶的混合器将18重量份的巴西棕榈蜡和2重量份的蜡分散剂分散进80重量份的乙酸乙酯中，以制备第一蜡分散液。在对第一蜡分散液进行搅拌以溶解巴西棕榈蜡并加热至80°C之后，将蜡溶液冷却至室温，使得具有最大不超过3 μ m粒径的巴西棕榈蜡粒子发生沉淀。在这方面，嫁接了苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的聚乙烯蜡用作腊分散剂。接着，使用珠磨机(由Ashizawa Finetech Ltd.生产的LMZ类型,使用具有
0.3mm粒径的氧化锆珠)对由此制备的第一蜡分散液施加强大的剪切力，以使巴西棕榈蜡细微地分散，从而制得具有最大不超于I μ m粒径的第二蜡分散液。
[0161]制备色粉组合物液体
[0162]接下来，制备色粉组合物液体，其包括充当粘合剂树脂的树脂、上面制备的着色剂分散液和上面制备的蜡分散液，并具有以下配方。
[0163]具体地说，将100重量份的充当粘合剂树脂的聚脂树脂、30重量份的上面制备的着色剂分散液和30重量份的上面制备的蜡分散液添加到840重量份的乙酸乙酯中，使用具有搅拌叶的混合器搅拌该混合物10分钟，以制备均匀的分散液。在这方面，由于通过溶剂稀释颜料分散液和蜡分散液时的震动，不会产生颜料和蜡的团块。
[0164]色粉制造设备
[0165]具有如图1所示结构的颗粒材料制造设备I用于制备色粉。颗粒材料制造设备的装置的尺寸和状况如下。
[0166]小滴喷射单元
[0167]图2所示的液柱共振小滴喷射装置11用作小滴喷射装置2。在这方面，液柱共振小滴喷射装置具有这样的结构，即液柱共振腔18在纵向方向的两端之间的距离L为1.85mm,使用N=2的共振模式，第一至第四喷射喷嘴19位于N=2模式的压力驻波具有波腹的区域中。此外，喷射喷嘴19的开口尺寸为10.Ομπι，使用具有图4Α所示的圆形横截面的喷嘴。而且，由NFCorporation生产的信号发生器WF1973用作驱动信号发生器，并利用由聚乙烯覆盖的引线与振动发生装置20连接。在这方面，驱动频率为330kHz，以与液柱共振频率匹配，输入信号是施加电压的正弦波的峰值(12.0V)。
[0168]利用CCD (电荷耦合装置)相机为在上述条件下喷射的小滴照相，以测量小滴的喷射速度。结果，喷射速度为14m/s。
[0169]在这方面，使用具有这样的结构的小滴喷射装置，即192个双排腔(每个均具有第一至第四喷嘴)沿纵向方向布置，即腔的数量为384，喷射喷嘴19的总数为1536(384X4)。
[0170]防止结合装置
[0171]具有图8所示结构的第二气流形成装置用作防止结合装置，在小滴刚好从小滴喷射装置喷出后，将第二气流施加到小滴，以制造色粉。在第二气流形成装置中，压缩机和压力调节器设置成对气体(空气)加压，使得加压气体具有0.1MPa的压力，使用流量调节器将在小滴喷射方向上流动的结合的第二气流102的速度调整为30m/s。
[0172]在具有图8所示结构的第二气流形成装置中，经由狭缝从小滴喷射表面的两侧供应相对的气流，如图8B所示，气流改变方向以形成结合的第二气流102，从而使喷射的小滴加速，防止小滴结合。在这方面，狭缝的间隙为0.1mm，狭缝的宽度为70mm。
[0173]干燥和收集单元
[0174]干燥和收集单元的腔61竖直地牢固设置，该腔具有柱形形状，使得其内直径为300mm，其高度为2000mm，其上端和下端是窄的。小滴喷射装置2和第一气流101流过的通道设置在腔61的上端部。充当色粉收集部分62的气旋收集器与腔61的下端连接。第一气流101的通道具有矩形横截面，该通道的宽度为80mm，高度为30mm，长度为200mm。小滴喷射装置2在侧面设置在第一气流通道的一位置处，该位置距供应第一气流的通道入口 64为50mm。在这方面,小滴喷射方向垂直于第一气流方向，第一气流的速度被调节为20m/s。
[0175]粒径测量
[0176]利用流动粒子图像分析仪测量粒径测量。测量方法如下。具体地说，使用流动粒子图像分析仪可以执行测量色粉、色粉粒子和色粉外部添加剂的粒径的方法，例如通过使用由Sysmex Corporation生产的FPIA-3000流动粒子图像分析仪。[0177]在测量方法中，首先，将几滴非离子型表面活性剂(优选为由Wako Pure ChemicalIndustries, Ltd.生产的CONTAMINON N)添加到IOml的水中，从水中已除去了灰尘，使得每10 3Cm3体积的水中包含不超过20个具有处于测量范围(例如，不小于0.60 μ m和小于159.21 μ m的圆当量直径)的粒径的粒子。此外，将5mg的样品添加到水中，使用由SMTCorporation生产的超声波分散机UH-50对该混合物进行分散处理约I分钟，该超声波分散机在20kHz的频率和50W/10cm3的功率条件下操作。而且，对该混合物进行分散处理总共5分钟，以制备样品分散液，该样品分散液中每10_3cm3有4000至8000个样品粒子(以具有处于上述圆当量直径范围内的粒径的粒子为目标)。因此，使用分散液测得了处于不小于
0.60 μ m和小于159.21 μ m的圆当量直径范围内的样品粒子的粒径分布。
[0178]样品分散液通过平面透明流动盒(即，流动通道，具有约200 μ m的厚度，并沿流动方向变宽)。频闪观测器和CCD相机设置成与其间的流动盒相对，以形成沿流动盒的厚度方向穿过流动盒的光路。当样品分散液在流动盒中流动时，频闪观测器以1/30的不变间隔闪光，以获得流动的粒子的图像。结果，获得与流动盒平行的预定区域中的二维图像。基于粒子在由此获得的二维图像中的面积可计算出粒子的圆当量粒径，圆当量粒径指的是具有与拍得的粒子相同面积的圆的直径。
[0179]流动粒子图像分析仪能够在约I分钟内测量不小于1200个粒子的圆当量粒径，能够确定处于预定圆当量直径范围内的粒子的数量和百分比(数量％)。可以输出结果(频率百分比和积聚物百分比)，使得从0.06 μ m至400 μ m的粒径范围被分为226个通道(S卩，每个倍频程30个通道)。实际上，测量处于不小于0.06 μ m和小于159.21 μ m的圆当量粒径范围内的粒径。
[0180]粒子的粒径分布由粒子的体积平均粒径(Dv)与粒子的数均粒径(Dn)的比例表示。当该比例Dv/Dn为1(为该比例的最小值)时，所有粒子均具有相同的粒径。当比例Dv/Dn增加时，粒径分布变宽。由熟知的粉碎方法制备的色粉的比例Dv/Dn从1.15至1.25，由熟知的聚合方法制备的色粉的比例Dv/Dn从1.10至1.15。确认的是，当由本发明的颗粒材料制造设备制备的色粉的比例Dv/Dn不大于1.15时，色粉可以产生良好的图像质量增强效果。色粉的比例Dv/Dn更优选地不大于1.10。
[0181]在电子照相中，优选地，对于显影过程、转印过程和定影过程，使用的色粉的粒径分布是窄的，即，具有宽粒径分布的色粉不是优选的。为了稳定地产生高清晰度的图像，使用的色粉的比例Dv/Dn优选地不大于1.15。为了产生更高清晰度的图像，色粉的比例Dv/Dn优选地不大于1.10。
[0182]示例 I
[0183]上面制备的色粉组合物液体从具有图1所示结构的色粉制造设备I的小滴喷射装置2喷出。喷射的小滴在腔61中变干和固化，固化的色粉粒子由充当固化粒子收集装置62的气旋收集器收集。由此，制得了色粉粒子。在这方面，罗茨鼓风机和固定的送风机用作第一气流形成装置，压缩机用于给第二气流形成装置供应加压气体(空气)。
[0184]使用流动粒子图像分析仪(由Sysmex Corporation生产的FPIA-3000)在上述条件下测量色粉的粒径分布。该测量重复三次。结果，体积平均粒径(Dv)、数均粒径(Dn)和比例Dv/Dn的平均值分别为5.8 μ m、5.3 μ m和1.09。
[0185]示例2[0186]重复在示例I中制备色粉的程序，除了气流形成构件的狭缝的间隙变为1mm。在这方面，第二气流在小滴喷射方向上的速度被调节为30m/s。
[0187]与示例I执行的操作类似，喷射色粉组合物液体，收集制造的色粉粒子。
[0188]通过上面示例I所述方法测量色粉的粒径分布。结果，体积平均粒径(Dv)、数均粒径(Dn)和比例Dv/Dn的平均值分别为5.6 μ m、5.3 μ m和1.06。
[0189]示例3
[0190]重复在示例I中制备色粉的程序，除了气流形成构件的狭缝的间隙变为2mm。在这方面，第二气流在小滴喷射方向上的速度被调节为30m/s。
[0191]与示例I执行的操作类似，喷射色粉组合物液体，收集制造的色粉粒子。
[0192]通过上面示例I所述方法测量色粉的粒径分布。结果，体积平均粒径(Dv)、数均粒径(Dn)和比例Dv/Dn的平均值分别为5.5 μ m、5.3 μ m和1.04。
[0193]示例 4
[0194]重复在示例I中制备色粉的程序，除了气流形成构件的狭缝的间隙变为3mm。在这方面，第二气流在小滴喷射方向上的速度被调节为30m/s。
[0195]与示例I执行的操作类似，喷射色粉组合物液体，收集制造的色粉粒子。
[0196]通过上面示例I所述方法测量色粉的粒径分布。结果，体积平均粒径(Dv)、数均粒径(Dn)和比例Dv/Dn的平均值分别为5.8 μ m、5.3 μ m和1.09。
[0197]示例5
[0198]通过使用具有图9所示结构的第二气流形成装置(用于示例I中使用的颗粒材料制造设备)制备色粉。在图9所示第二气流形成装置中，气流从位于喷射表面的较长侧的末端的狭缝供应，喷射喷嘴布置在喷射表面上，如图9B所示，气流的行进方向在小滴喷射头的弯曲部分通过柯恩达效应改变，从而形成第二气流，第二气流的行进方向基本垂直于小滴喷射方向。由于第二气流从两个相对方向供应，所以气流彼此碰撞，从而形成结合的第二气流，该结合的第二气流的行进方向平行于小滴喷射方向。
[0199]在第二气流形成装置中，形成在气流形成构件和小滴喷射头的侧壁之间的每个狭缝的间隙为0.1mm，每个狭缝的宽度为70mm，弯曲部分的半径为5mm，第二气流在具有喷射喷嘴的小滴喷射表面附近的速度被控制为30m/s。
[0200]此外，与示例I中执行的操作类似，喷射色粉组合物液体，收集制造的色粉粒子。
[0201]通过上面示例I所述方法测量色粉的粒径分布。结果，体积平均粒径(Dv)、数均粒径(Dn)和比例Dv/Dn的平均值分别为5.6 μ m、5.2 μ m和1.08。
[0202]示例 6
[0203]通过使用具有图10所示结构的第二气流形成装置(用于示例I中使用的颗粒材料制造设备)制备色粉。在图10所示第二气流形成装置中，在与第一气流的行进方向相同的方向上从狭缝供应气流，小滴的飞行方向在小滴刚好喷出后改变，以防止小滴结合。
[0204]在第二气流形成装置中，气流形成构件的狭缝的间隙为0.1mm，狭缝的宽度为70_，第二气流在具有喷射喷嘴的小滴喷射表面附近的速度被控制为30m/s。
[0205]此外，与示例I中执行的操作类似，喷射色粉组合物液体，收集制造的色粉粒子。
[0206]通过上面示例I所述方法测量色粉的粒径分布。结果，体积平均粒径(Dv)、数均粒径(Dn)和比例Dv/Dn的平均值分别为5.6 μ m、5.3 μ m和1.06。[0207]示例7
[0208]通过使用具有图11所示结构的第二气流形成装置(用于示例I中使用的颗粒材料制造设备)制备色粉。在图11所示第二气流形成装置中，沿弯曲部分提供从狭缝传送的气流，以通过柯恩达效应形成第二气流，该第二气流的行进方向与第一气流的行进方向相同，因此，小滴的飞行方向在小滴刚好喷出后改变，以防止小滴结合。
[0209]在第二气流形成装置中，气流形成构件的狭缝的间隙为0.1mm，狭缝的宽度为70mm，弯曲部分的半径为5mm，第二气流在具有喷射喷嘴的小滴喷射表面附近的速度被控制为 30m/sο
[0210]此外，与示例I中执行的操作类似，喷射色粉组合物液体，收集制造的色粉粒子。
[0211]通过上面示例I所述方法测量色粉的粒径分布。结果，体积平均粒径(Dv)、数均粒径(Dn)和比例Dv/Dn的平均值分别为5.5 μ m、5.3 μ m和1.04。
[0212]对比例1
[0213]重复在示例I中制备色粉的程序，除了第二气流不是由第二气流形成装置供应。
[0214]通过上面示例I所述方法测量色粉的粒径分布。结果，体积平均粒径(Dv)、数均粒径(Dn)和比例Dv/Dn的平均值分别为6.2 μ m、5.4 μ m和1.15。认为喷射的小滴因流体阻力而减速，因此一些小滴结合起来，导致色粉的粒径分布变宽。
[0215]对比例2
[0216]JP-2008-286947-A公开的图13所示的小滴喷射装置用于颗粒材料制造设备I。在图13所示小滴喷射装置中，形成具有与小滴喷射方向平行的行进方向的第一气流101，小滴喷射头105设置成向下喷射小滴。重复在示例I中制备色粉的程序，除了使用气流形成
装置。
[0217]通过上面示例I所述方法测量色粉的粒径分布。结果，体积平均粒径(Dv)、数均粒径(Dn)和比例Dv/Dn的平均值分别为6.6 μ m、5.4 μ m和1.22。
[0218]可以认为，由于在小滴刚好喷出后，气流未充分供应到小滴，所以一些小滴结合起来，从而使色粉的粒径分布变宽。
[0219]结果总结在下面的表1中。
[0220]表1
[0221]
【权利要求】
1.一种颗粒材料制造设备，包括: 小滴喷射器，从位于所述小滴喷射器的小滴喷射表面上的喷嘴沿小滴喷射方向喷射颗粒材料组合物液体的小滴或熔融的颗粒材料组合物的小滴； 固化装置，使由所述小滴喷射器喷射的小滴凝固； 第一气流形成装置，形成第一气流，以用所述第一气流将由所述小滴喷射器喷射的小滴传送到所述固化装置，其中，所述第一气流的行进方向基本垂直于所述小滴喷射方向；以及 第二气流形成装置，形成第二气流，以在所述小滴被所述第一气流传送之前将所述第二气流施加到所述小滴，其中，所述第二气流形成装置通过从狭缝供应加压气体而形成所述第二气流。
2.如权利要求1所述的颗粒材料制造设备，其中，所述第二气流的行进方向基本垂直于所述小滴的喷射方向。
3.如权利要求1或2所述的颗粒材料制造设备，其中，所述小滴的喷射方向是横向方向，而所述第一气流的行进方向是竖直向下方向。
4.如权利要求1至3任一项所述的颗粒材料制造设备，其中，所述第二气流形成装置包括: 气流形成构件，邻近所述小滴喷射器布置以形成所述狭缝， 其中，所述狭缝是形成在位于所述小滴喷射器的小滴喷射表面侧的小滴喷射器壁的端表面以及所述气流形成构件之间的间隙。
5.如权利要求4所述的颗粒材料制造设备，其中，所述气流形成构件的端表面逐渐变细以朝向所述狭缝的出口倾斜。
6.如权利要求1至5任一项所述的颗粒材料制造设备，其中，所述狭缝具有不小于0.05mm且不大于5mm的间隙。
7.如权利要求1至6任一项所述的颗粒材料制造设备，其中，所述第二气流形成装置包括: 气流形成构件，邻近所述小滴喷射器布置以形成所述狭缝，以及其中，位于所述小滴喷射器的小滴喷射表面侧的小滴喷射器壁的端表面相对于小滴喷射表面倾斜，所述狭缝由在所述小滴喷射器的倾斜端表面以及邻近所述倾斜端表面布置的气流形成构件之间的间隙形成，所述气流形成构件的端表面和所述小滴喷射器的小滴喷射表面基本位于同一平面。
8.如权利要求1至7任一项所述的颗粒材料制造设备，其中，所述第二气流形成装置包括: 气流形成构件，邻近所述小滴喷射器布置以形成所述狭缝，以及其中，位于所述小滴喷射器的小滴喷射表面侧的小滴喷射器壁的肩部表面是弯曲的，所述气流形成构件邻近弯曲的表面布置，并与该弯曲的表面之间存在间隙以形成所述狭缝，所述气流形成构件的端表面和所述小滴喷射器的小滴喷射表面基本位于同一平面。
9.如权利要求1所述的颗粒材料制造设备，其中，所述小滴喷射器包括: 液柱共振腔，包含颗粒材料组合物液体或熔融的颗粒材料组合物；以及 振动器，将振动施加到所述液柱共振腔中的颗粒材料组合物液体或熔融的颗粒材料组合物，以形成液柱共振驻波，以及 其中，所述喷嘴位于所述驻波具有波腹的区域。
10.一种颗粒材料制造方法，包括: 从喷嘴沿小滴喷射方向喷射颗粒材料组合物液体的小滴或熔融的颗粒材料组合物的小滴； 使喷射的小滴凝固以形成颗粒材料； 利用第一气流传送所述喷射的小滴，所述第一气流的行进方向基本垂直于所述小滴喷射方向；以及 从狭缝供应加压气体，以在所述喷射的小滴被所述第一气流传送之前将第二气流施加到所述喷射的小滴。
【文档编号】G03G9/08GK103566817SQ201310328428
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2012年7月31日
【发明者】加藤清正, 法兼义浩, 设乐泰祯, 青木慎司, 增田稔, 高桥聪 申请人:株式会社理光