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JP6497141B2 - Method for producing carrier for two-component development - Google Patents
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Description

本発明は、二成分現像用キャリアの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a carrier for two-component development.

近年、電子写真技術において、印刷領域進出に伴う高画質化、環境維持性が必要とされている。従来の樹脂被覆キャリアの製造方法は、溶液コート法と乾式コート法とに大別される。
溶液コート法は、有機溶剤に溶解した樹脂をキャリアコアにスプレードライする方法や、キャリアコアをニーダー内で有機溶剤に溶解した樹脂に浸漬させ、加熱減圧下で撹拌しながら溶剤を除去する方法などがある。
一方、乾式コート法は、撹拌混合機で、粉体コート剤をコア表面に固定化後、強せん断力及び熱を加える方法などがある。例えば、特許文献1には、高速撹拌混合機を使用して、粉体状の樹脂粒子とコアを撹拌混合及び熱を掛けて被覆層を形成し、その後、冷却混合してキャリアを得る方法が開示されている。
その他の方法として、特許文献2では、ローターとライナーとを有する表面処理装置により機械的衝撃力によって被覆する方法が開示されている。
また、静電荷像二成分現像剤用キャリアの製造方法としては、特許文献3に記載された方法が知られている。
特許文献4では、被覆処理工程、加熱処理工程での温度と時間を規定した磁性キャリアの製造方法が特許化されている。
In recent years, in electrophotographic technology, high image quality and environmental sustainability accompanying the advancement of the printing area are required. Conventional methods for producing a resin-coated carrier are roughly classified into a solution coating method and a dry coating method.
Solution coating methods include a method in which a resin dissolved in an organic solvent is spray-dried onto a carrier core, a method in which the carrier core is immersed in a resin dissolved in an organic solvent in a kneader, and the solvent is removed while stirring under heating and reduced pressure. There is.
On the other hand, the dry coating method includes a method of applying a strong shear force and heat after immobilizing the powder coating agent on the core surface with a stirring mixer. For example, Patent Document 1 discloses a method in which a coating layer is formed by stirring and mixing powdered resin particles and a core and applying heat using a high-speed stirring mixer, and then cooling and mixing to obtain a carrier. It is disclosed.
As another method, Patent Document 2 discloses a method of coating with a mechanical impact force by a surface treatment apparatus having a rotor and a liner.
As a method for producing a carrier for an electrostatic charge image two-component developer, a method described in Patent Document 3 is known.
In patent document 4, the manufacturing method of the magnetic carrier which prescribed | regulated the temperature and time in a coating process and a heat processing process is patented.

特開平9−160307号公報JP-A-9-160307 特開昭63−235959号公報JP 63-235959 A 特開2013−88553号公報JP 2013-88553 A 特許第5197195号公報Japanese Patent No. 5197195

本発明が解決しようとする課題は、キャリア表面の樹脂被覆層の剥がれが少なく、形成する画像の画質に優れる二成分現像用キャリアの製造方法を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a method for producing a carrier for two-component development in which the resin coating layer on the surface of the carrier is less peeled and the image quality to be formed is excellent.

本発明は、下記の<1>に記載の手段により解決された。好ましい実施態様である<2>と共に以下に示す。
<1>磁性粒子と樹脂粒子とを混合して前記磁性粒子表面に樹脂粒子を付着させる付着工程、原料供給口と排出口とを有するケーシングに、原料供給口から排出口に向かう進行方向と同じ方向に回転軸が設けられた回転体を具備し、前記ケーシングの部位別に温度制御が可能な連続式加熱処理装置を用い、前記付着工程により得られた樹脂粒子が付着した磁性粒子を前記原料供給口より投入し、前記ケーシングと回転体との間を通過させながら、前記樹脂粒子が付着した磁性粒子を加熱し樹脂粒子を溶融させて、樹脂被覆層を形成する加熱溶融工程、並びに、前記加熱溶融工程により得られた加熱溶融品に対し冷却処理及び解砕処理を行い、樹脂被覆層を有する磁性粒子を得る冷却解砕工程、を含み、前記加熱溶融工程において、前記連続式加熱処理装置の原料供給口の内壁温度より、加熱溶融品の排出口部の内壁温度を低くすることを特徴とする二成分現像用キャリアの製造方法、
<2>2つの前記内壁温度が、下記式1及び式2を満たす、<1>に記載の二成分現像用キャリアの製造方法。
Tg(樹脂粒子のガラス転移温度)+50℃<加熱溶融品の排出口部の内壁温度(℃)≦TGA(樹脂粒子の熱分解開始温度)・・・式1
加熱溶融品の排出口部の内壁温度<原料供給口の内壁温度(℃)≦TGA+100℃・・・式2
The present invention has been solved by the means described in <1> below. It is shown below together with <2> which is a preferred embodiment.
<1> Adhering step of mixing magnetic particles and resin particles to adhere resin particles to the surface of the magnetic particles, a casing having a raw material supply port and a discharge port, the same traveling direction from the raw material supply port to the discharge port A rotating body having a rotating shaft in the direction is provided, and a continuous heat treatment apparatus capable of controlling the temperature for each part of the casing is used, and the raw material is supplied with magnetic particles to which the resin particles obtained by the attaching step are attached. A heating and melting step of forming a resin coating layer by heating the magnetic particles to which the resin particles have adhered while passing between the casing and the rotating body and melting the resin particles while passing between the casing and the rotating body, and the heating A cooling and crushing step for obtaining a magnetic particle having a resin coating layer by performing a cooling treatment and a crushing treatment on the heated and melted product obtained by the melting step, and in the heating and melting step, the continuous type Than the temperature of the inner wall of the feed inlet of the heat treatment apparatus, a method of manufacturing a carrier for two-component developer, characterized in that to lower the temperature of the inner wall of the outlet portion of the heat-melting products,
<2> The method for producing a carrier for two-component development according to <1>, wherein the two inner wall temperatures satisfy the following formulas 1 and 2.
Tg (glass transition temperature of resin particles) + 50 ° C. <inner wall temperature (° C.) ≦ TGA (thermal decomposition start temperature of resin particles)
Inner wall temperature at outlet of heated melt <Inner wall temperature of raw material supply port (° C.) ≦ TGA + 100 ° C. Formula 2

上記<1>に記載の発明によれば、加熱溶融工程において、連続式加熱処理装置の原料供給口の内壁温度より、加熱溶融品の出口部の内壁温度が同じ又は高い場合に比べて、キャリア表面の樹脂被覆層の剥がれが少なく、形成する画像の画質に優れる二成分現像用キャリアの製造方法が提供される。
上記<2>に記載の発明によれば、式1及び/又は式2を満たさない場合に比べて、キャリア表面の樹脂被覆層の剥がれが少なく、形成する画像の画質に優れるとともに、キャリアの製造処理能力にも優れる二成分現像用キャリアの製造方法が提供される。
According to the invention described in the above <1>, in the heating and melting step, the carrier temperature is the same as or higher than the inner wall temperature of the outlet portion of the heated and melted product than the inner wall temperature of the raw material supply port of the continuous heat treatment apparatus. There is provided a method for producing a carrier for two-component development in which the resin coating layer on the surface is less peeled and the image quality to be formed is excellent.
According to the invention described in the above <2>, the resin coating layer on the carrier surface is less peeled compared to the case where Formula 1 and / or Formula 2 is not satisfied, the image quality of the formed image is excellent, and the manufacture of the carrier Provided is a method for producing a two-component developing carrier having excellent processing ability.

本実施形態の二成分現像用キャリアの製造方法に好適に用いられる連続式加熱処理装置の一例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows an example of the continuous-type heat processing apparatus used suitably for the manufacturing method of the carrier for two-component development of this embodiment.

以下、本実施形態について詳細に説明する。
なお、本実施形態において、「A〜B」との記載は、AからBの間の範囲だけでなく、その両端であるA及びBも含む範囲を表す。例えば、「A〜B」が数値範囲であれば、数値の大小に応じて「A以上B以下」又は「B以上A以下」を表す。
Hereinafter, this embodiment will be described in detail.
In the present embodiment, the description “A to B” represents not only a range between A and B but also a range including A and B at both ends thereof. For example, if “A to B” is a numerical value range, “A or more and B or less” or “B or more and A or less” is represented according to the magnitude of the numerical value.

(二成分現像用キャリアの製造方法)
本実施形態の二成分現像用キャリアの製造方法(以下、単に「本実施形態のキャリアの製造方法」又は「本実施形態の製造方法」ともいう。)は、磁性粒子と樹脂粒子とを混合して前記磁性粒子表面に樹脂粒子を付着させる付着工程、原料供給口と排出口とを有するケーシングに、原料供給口から排出口に向かう進行方向と同じ方向に回転軸が設けられた回転体を具備し、前記ケーシングの部位別に温度制御が可能な連続式加熱処理装置を用い、前記付着工程により得られた樹脂粒子が付着した磁性粒子を前記原料供給口より投入し、前記ケーシングと回転体との間を通過させながら、前記樹脂粒子が付着した磁性粒子を加熱し樹脂粒子を溶融させて、樹脂被覆層を形成する加熱溶融工程、並びに、前記加熱溶融工程により得られた加熱溶融品に対し冷却処理及び解砕処理を行い、樹脂被覆層を有する磁性粒子を得る冷却解砕工程、を含み、前記加熱溶融工程において、前記連続式加熱処理装置の原料供給口の内壁温度より、加熱溶融品の排出口部の内壁温度を低くすることを特徴とする。
(Method for producing carrier for two-component development)
The method for producing a carrier for two-component development of this embodiment (hereinafter, also simply referred to as “the method of producing a carrier of this embodiment” or “the method of producing this embodiment”) comprises mixing magnetic particles and resin particles. A rotating body provided with a rotating shaft in the same direction as the direction of travel from the raw material supply port to the discharge port, in the casing having the raw material supply port and the discharge port. Then, using a continuous heat treatment apparatus capable of controlling the temperature for each part of the casing, the magnetic particles to which the resin particles obtained by the adhesion step are attached are introduced from the raw material supply port, and the casing and the rotating body The magnetic particles to which the resin particles are adhered are heated while passing between them to melt the resin particles to form a resin coating layer, and the heat melting obtained by the heat melting step A cooling and pulverizing step for obtaining magnetic particles having a resin coating layer, and in the heating and melting step, heating from the inner wall temperature of the raw material supply port of the continuous heating device It is characterized by lowering the inner wall temperature of the molten product outlet.

従来の方法では、連続式加熱処理装置を用いて樹脂被覆層を有する磁性粒子を製造する際、原料供給口では磁性粒子表面の樹脂粒子が密着しきれていないために、回転体で機械的衝撃力を加えられると、コート層剥がれが発生してしまう。
本発明者等が詳細に検討した結果、推測されるメカニズムとして原料供給口の内壁温度を排出口部の内壁温度より高温にすることで、短時間で樹脂粒子が加熱溶融されて、樹脂粒子層が磁性粒子に密着することで、キャリア表面の樹脂被覆層の剥がれが少なく、形成する画像の画質に優れる二成分現像用キャリアが得られると考えられる。
In the conventional method, when producing magnetic particles having a resin coating layer using a continuous heat treatment apparatus, the resin particles on the surface of the magnetic particles are not completely adhered at the raw material supply port. When force is applied, the coating layer peels off.
As a result of detailed studies by the present inventors, the resin particle is heated and melted in a short time by making the inner wall temperature of the raw material supply port higher than the inner wall temperature of the discharge port portion as a presumed mechanism, and the resin particle layer By adhering to the magnetic particles, it is considered that there is little peeling of the resin coating layer on the surface of the carrier, and a two-component developing carrier excellent in image quality of the image to be formed can be obtained.

<付着工程>
本実施形態の二成分現像用キャリアの製造方法は、磁性粒子と樹脂粒子とを混合して前記磁性粒子表面に樹脂粒子を付着させる付着工程を含む。
前記磁性粒子は、得られるキャリアにおいて、キャリアの芯材(コア)を形成する。また、前記樹脂粒子は、得られるキャリアにおいて、前記磁性粒子の表面を被覆する樹脂被覆層を形成する。
前記付着工程において形成される表面に樹脂粒子を有する磁性粒子は、磁性粒子表面に樹脂粒子がある程度均一に付着していることが好ましく、表面に樹脂粒子付着層を有する磁性粒子であることがより好ましい。
前記付着工程における樹脂粒子の使用量は、磁性粒子の質量に対して、0.5〜20質量%であることが好ましく、1〜10質量%であることがより好ましく、2〜7質量%であることが更に好ましい。
また、得られるキャリアの樹脂被覆層に混合する、又は、磁性粒子の表面に付着させる目的で、前記付着工程において、磁性粒子及び樹脂粒子と共に導電性粒子や、帯電制御剤、ワックス、カップリング剤等の公知の添加剤を混合してもよい。
また、前記付着工程における磁性粒子、樹脂粒子、及び、これら添加剤を混合する順番は、特に制限はなく、所望に応じ、全ての材料を一度に混合してもよいし、また、磁性粒子を除いた、被覆樹脂を混合し、該混合品を、磁性粒子に加えて混合してもよいし、複数の被覆樹脂を分割して混合してもよい。
<Adhesion process>
The manufacturing method of the carrier for two-component development of this embodiment includes the adhesion process which mixes a magnetic particle and a resin particle, and adheres a resin particle to the said magnetic particle surface.
The magnetic particles form a carrier core material (core) in the obtained carrier. The resin particles form a resin coating layer that covers the surfaces of the magnetic particles in the obtained carrier.
The magnetic particles having resin particles on the surface formed in the attaching step are preferably such that the resin particles adhere to the magnetic particle surface uniformly to some extent, and more preferably magnetic particles having a resin particle adhesion layer on the surface. preferable.
The amount of the resin particles used in the attaching step is preferably 0.5 to 20% by mass, more preferably 1 to 10% by mass, and 2 to 7% by mass with respect to the mass of the magnetic particles. More preferably it is.
Further, for the purpose of mixing with the resin coating layer of the obtained carrier or adhering to the surface of the magnetic particles, in the adhering step, the magnetic particles and the resin particles together with the conductive particles, the charge control agent, the wax, and the coupling agent are used. You may mix well-known additives, such as.
Further, the order of mixing the magnetic particles, the resin particles, and these additives in the adhesion step is not particularly limited, and if desired, all materials may be mixed at one time. The removed coating resin may be mixed and the mixture may be added to the magnetic particles and mixed, or a plurality of coating resins may be divided and mixed.

前記付着工程に用いられる磁性粒子と樹脂粒子とを混合する装置としては、公知の粉体混合装置を用いることができるが、過度の熱や機械的衝撃力が加わることを防止し、樹脂粒子や導電性粒子の再凝集や磁性粒子同士の凝集や融着を抑制するため、ジャケット付きの装置を用いることが好ましい。
前記混合装置は、バッチ式でも連続式でもよく、バッチ式であれば、ヘンシェルミキサーやナウターミキサーなどの撹拌機付き混合装置が好ましく用いられる。この場合、混合後、一旦、ホッパーに被覆品を排出し、そこから、定量供給機にて、後段の連続加熱処理装置へ供給される。
連続式であれば、一軸式又は二軸式のパドルミキサ、リボンミキサ、押出し混合機などが挙げられる。得られた表面に樹脂粒子付着層を有する磁性粒子は、一旦、ホッパーに排出され、定量供給機にて、後段の連続加熱装置へ供給してもよいし、ホッパーを介さずに直接、後段の連続式加熱装置へ供給してもよい。また、連続式混合装置は、後段の連続式加熱装置と一体型でもよいし、更に、その後段の冷却解砕装置と一体型であってもよい。
混合する際の混合物の温度は、樹脂粒子のガラス転移温度(Tg)に対して、Tg−100℃≦混合物の温度≦Tg+50℃であることが好ましく、Tg−50℃≦混合物の温度≦Tg+20℃であることがより好ましく、Tg−20℃≦混合物の温度≦Tg+10℃であることが更に好ましい。
As a device for mixing the magnetic particles and the resin particles used in the adhesion step, a known powder mixing device can be used, but it is possible to prevent excessive heat and mechanical impact force from being applied. In order to suppress reaggregation of conductive particles and aggregation and fusion of magnetic particles, it is preferable to use a device with a jacket.
The mixing device may be a batch type or a continuous type, and if it is a batch type, a mixing device with a stirrer such as a Henschel mixer or a Nauter mixer is preferably used. In this case, after mixing, the coated product is once discharged into the hopper, and from there, it is supplied to a subsequent continuous heat treatment apparatus by a quantitative feeder.
If it is a continuous type, a single screw type or a twin screw type paddle mixer, a ribbon mixer, an extrusion mixer, etc. are mentioned. The obtained magnetic particles having a resin particle adhesion layer on the surface are once discharged into a hopper, and may be supplied to a subsequent continuous heating device by a quantitative feeder, or directly without using a hopper. You may supply to a continuous heating apparatus. Further, the continuous mixing apparatus may be integrated with the subsequent continuous heating apparatus, or may be integrated with the subsequent cooling and crushing apparatus.
The temperature of the mixture at the time of mixing is preferably Tg-100 ° C. ≦ temperature of the mixture ≦ Tg + 50 ° C. with respect to the glass transition temperature (Tg) of the resin particles, and Tg−50 ° C. ≦ temperature of the mixture ≦ Tg + 20 ° C. It is more preferable that Tg−20 ° C. ≦ temperature of the mixture ≦ Tg + 10 ° C.

〔磁性粒子〕
前記付着工程に用いられる磁性粒子は、特に制限はなく、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属やこれら磁性金属とマンガン、クロム、希土類元素等との合金(例えば、ニッケル−鉄合金、コバルト−鉄合金、アルミニウム−鉄合金等)、及び、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物を単独でコアに用いるもの、マグネタイトなどの磁性粒子を樹脂中に分散させたもの、フェライトなどの磁性材料を結着剤と共に造粒した後、焼成して磁性粒子としたもの、並びに、マグネタイトなどの磁性材料をモノマー中で分散しながら重合する重合コアなどが挙げられる。
負極性の帯電制御剤としては、トリメチルエタン系染料、サリチル酸の金属錯塩、ベンジル酸の金属錯塩、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、金属錯塩アゾ系染料、アゾクロムコンプレックス等の重金属含有酸性染料、カリックスアレン型のフェノール系縮合物、環状ポリサッカライド、カルボキシル基及びスルホニル基のうち少なくとも1つを含有する樹脂等が挙げられる。
負極性の帯電制御剤の含有量は、磁性粒子の質量に対して0.001質量%以上1.0質量%以下の範囲であることが好ましく、0.01質量%以上0.8質量%以下の範囲であることがより好ましい。上記範囲であると、トナー帯電立ち上がり性に対し十分な効果が得られ、また、キャリア自体の帯電性も優れる。
[Magnetic particles]
The magnetic particles used in the adhesion step are not particularly limited, and magnetic metals such as iron, nickel, cobalt, and alloys of these magnetic metals with manganese, chromium, rare earth elements (for example, nickel-iron alloys, cobalt-iron). Alloys, aluminum-iron alloys, etc.), magnetic oxides such as ferrite and magnetite used alone in the core, magnetic particles such as magnetite dispersed in the resin, and magnetic materials such as ferrite as binders And a polymer core that is polymerized while dispersing a magnetic material such as magnetite in a monomer.
Negative charge control agents include trimethylethane dyes, metal complexes of salicylic acid, metal complexes of benzylic acid, copper phthalocyanine, perylene, quinacridone, azo pigments, metal complex azo dyes, azochrome complexes, etc. Examples thereof include resins containing at least one of dyes, calixarene type phenolic condensates, cyclic polysaccharides, carboxyl groups and sulfonyl groups.
The content of the negative charge control agent is preferably in the range of 0.001% by mass to 1.0% by mass with respect to the mass of the magnetic particles, and is 0.01% by mass to 0.8% by mass. More preferably, it is the range. When the amount is in the above range, a sufficient effect on the toner charge rising property can be obtained, and the chargeability of the carrier itself is excellent.

磁性粒子の体積平均粒径としては、10〜60μmが好ましく、20〜50μmがより好ましい。
磁性粒子の体積平均粒径の測定方法としては、特に制限はなく、公知の方法により測定すればよいが、例えば、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(LS Particle Size Analyzer:LS13 320、BECKMAN COULTER社(ベックマン・コールター社)製)を用いて測定することが好ましい。なお、得られた粒度分布を分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、小粒径側から体積累積分布を引いて、累積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとする。
As a volume average particle diameter of a magnetic particle, 10-60 micrometers is preferable and 20-50 micrometers is more preferable.
The method for measuring the volume average particle diameter of the magnetic particles is not particularly limited, and may be measured by a known method. For example, a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer (LS Particle Size Analyzer: LS13 320, BECKMAN COULTER) (Beckman Coulter, Inc.) is preferable. The obtained particle size distribution is divided into particle size ranges (channels), and the volume cumulative distribution is subtracted from the small particle size side to obtain a volume average particle size D 50v .

〔樹脂粒子〕
前記付着工程に用いられる樹脂粒子としては、特に限定されるものではなく、公知の樹脂粒子を使用すればよい。
前記樹脂粒子の樹脂として具体的には、スチレン、クロロスチレン、メチルスチレン等のスチレン類;メチルメタクリレート、メチルアクリレート、プロピルメタクリレート、プロピルアクリレート、ラウリルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、メタクリル酸、アクリル酸、ブチルメタクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、エチルメタクリレート等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸類;ジメチルアミノエチルメタクリレートなどの含窒素アクリル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル類;2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン等のビニルピリジン類;ビニルエーテル類;ビニルケトン類;エチレン、プロピレン、ブタジエン等のオレフィン類;などの単独重合体又は共重合体;ポリアミド、ポリイミド、メラミン等の主鎖含窒素樹脂類;メチルシリコーン樹脂、メチルフェニルシリコーン樹脂等のシリコーン樹脂類;ビスフェノール、グリコール等を重縮合したポリエステル類などが挙げられる。中でも、アクリル樹脂が好ましく挙げられ、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、プロピルアクリレート、プロピルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート又はシクロヘキシルメタクリレートの単独重合体又はこれらモノマーを少なくとも共重合した共重合体が特に好ましく挙げられる。
前記付着工程に用いられる樹脂粒子の体積平均粒径は、磁性粒子表面への均一な付着、導電性粒子の分散性などの観点から、0.01〜1μmが好ましく、0.05〜0.5μmがより好ましい。
また、樹脂粒子のガラス転移温度(Tg)は、特に制限はないが、50℃〜150℃であることが好ましく、70℃〜120℃であることがより好ましく、80℃〜120℃であることが更に好ましい。
樹脂粒子の熱分解開始温度(TGA)は、特に制限はないが、120℃〜300℃であることが好ましく、150℃〜300℃であることがより好ましく、200℃〜300℃であることが特に好ましい。
[Resin particles]
The resin particles used in the attaching step are not particularly limited, and known resin particles may be used.
Specific examples of the resin of the resin particles include styrenes such as styrene, chlorostyrene, and methylstyrene; methyl methacrylate, methyl acrylate, propyl methacrylate, propyl acrylate, lauryl acrylate, cyclohexyl methacrylate, cyclohexyl acrylate, methacrylic acid, acrylic acid, Α-methylene aliphatic monocarboxylic acids such as butyl methacrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate and ethyl methacrylate; nitrogen-containing acrylics such as dimethylaminoethyl methacrylate; nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile; 2-vinylpyridine, Vinylpyridines such as 4-vinylpyridine; vinyl ethers; vinyl ketones; olefins such as ethylene, propylene, and butadiene Homopolymers or copolymers such as polyamides, polyimides, melamine and other main chain nitrogen-containing resins; silicone resins such as methylsilicone resins and methylphenylsilicone resins; polyesters obtained by polycondensation of bisphenol, glycol, etc. And the like. Among them, an acrylic resin is preferably exemplified, and a homopolymer of methyl acrylate, methyl methacrylate, propyl acrylate, propyl methacrylate, cyclohexyl acrylate or cyclohexyl methacrylate or a copolymer obtained by copolymerizing at least these monomers is particularly preferred.
The volume average particle diameter of the resin particles used in the adhesion step is preferably 0.01 to 1 μm, preferably 0.05 to 0.5 μm, from the viewpoint of uniform adhesion to the surface of the magnetic particles, dispersibility of the conductive particles, and the like. Is more preferable.
The glass transition temperature (Tg) of the resin particles is not particularly limited, but is preferably 50 ° C to 150 ° C, more preferably 70 ° C to 120 ° C, and 80 ° C to 120 ° C. Is more preferable.
The thermal decomposition start temperature (TGA) of the resin particles is not particularly limited, but is preferably 120 ° C to 300 ° C, more preferably 150 ° C to 300 ° C, and 200 ° C to 300 ° C. Particularly preferred.

〔導電性粒子〕
本実施形態に用いられる導電性粒子としては、導電性を発揮する粒子であれば特に限定されないが、具体的には、カーボンブラック、各種金属粉、酸化チタン、酸化スズ、マグネタイト、フェライト等の金属酸化物などが挙げられる。少量の添加で高い導電性付与が可能であり、配合量による導電性度合いの制御が容易といった点から、カーボンブラックが特に好ましい。
また、これら導電性粒子は、体積一次粒子径が0.01〜0.5μmのものが好ましい。体積一次粒子径がこの範囲にあると、樹脂粒子との混合・分散性が良く、被覆層中での分散性が良好となることから好ましい。
導電性粒子の添加量としては、樹脂被覆層又は使用する樹脂粒子の20体積%より少ない添加量が好ましい。また、20体積%以上添加をする場合、樹脂被覆層での粉体の分散制御が困難となり、電気抵抗の制御が困難になることがある。
[Conductive particles]
The conductive particles used in the present embodiment are not particularly limited as long as the particles exhibit conductivity, but specifically, metals such as carbon black, various metal powders, titanium oxide, tin oxide, magnetite, and ferrite. An oxide etc. are mentioned. Carbon black is particularly preferred because high conductivity can be imparted with a small amount of addition, and the degree of conductivity can be easily controlled by the blending amount.
These conductive particles preferably have a volume primary particle diameter of 0.01 to 0.5 μm. When the volume primary particle diameter is in this range, the mixing / dispersibility with the resin particles is good and the dispersibility in the coating layer is good.
As addition amount of electroconductive particle, the addition amount less than 20 volume% of the resin coating layer or the resin particle to be used is preferable. Moreover, when adding 20 volume% or more, dispersion | distribution control of the powder in a resin coating layer becomes difficult, and control of an electrical resistance may become difficult.

〔他の添加剤〕
前記付着工程において、負極性の帯電制御剤を添加してもよい。すなわち、本実施形態の製造方法により得られるキャリアの樹脂被覆層は、負極性の帯電制御剤を含有してもよい。負極性の帯電制御剤としては、トリメチルエタン系染料、サリチル酸の金属錯塩、ベンジル酸の金属錯塩、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、金属錯塩アゾ系染料、アゾクロムコンプレックス等の重金属含有酸性染料、カリックスアレン型のフェノール系縮合物、環状ポリサッカライド、カルボキシル基およびスルホニル基のうち少なくとも1つを含有する樹脂等が挙げられる。
負極性の帯電制御剤の含有量は、磁性粒子の質量に対して0.001質量%以上1.0質量%以下の範囲であることが好ましく、0.01質量%以上0.8質量%以下の範囲であることがより好ましい。上記範囲であると、トナー帯電立ち上がり性に対し十分な効果が得られ、また、キャリア自体の帯電性も優れる。
[Other additives]
In the adhesion step, a negative charge control agent may be added. That is, the resin coating layer of the carrier obtained by the production method of the present embodiment may contain a negative charge control agent. Negative charge control agents include trimethylethane dyes, metal complexes of salicylic acid, metal complexes of benzylic acid, copper phthalocyanine, perylene, quinacridone, azo pigments, metal complex azo dyes, azochrome complexes, etc. Examples include dyes, calixarene type phenolic condensates, cyclic polysaccharides, resins containing at least one of carboxyl groups and sulfonyl groups.
The content of the negative charge control agent is preferably in the range of 0.001% by mass to 1.0% by mass with respect to the mass of the magnetic particles, and is 0.01% by mass to 0.8% by mass. More preferably, it is the range. When the amount is in the above range, a sufficient effect on the toner charge rising property can be obtained, and the chargeability of the carrier itself is excellent.

また、前記付着工程において、負極性の帯電制御剤を添加してもよい。すなわち、本実施形態の製造方法により得られるキャリアの樹脂被覆層には、ワックスを含有させてもよい。
ワックスは通常、疎水性であり、かつ常温においても比較的柔らかく膜強度が低い。これはワックスの分子構造に由来するが、この特性のために樹脂被覆層にワックスが存在すると、トナー表面に添加されている外添剤と称する粒子、又は、トナーバルク成分といったトナー成分がキャリア表面に付着し難い。また付着したとしてもその付着部分のワックスの分子レベルの剥離によって表面が一新されキャリア表面は付着汚染され難いという効果がある。
本実施形態に用いられるワックスとしては、特に制限されるものではなく、例えば、パラフィンワックス及びその誘導体、モンタンワックス及びその誘導体、マイクロクリスタリンワックス及びその誘導体、フィッシャートロプシュワックス及びその誘導体、ポリオレフィンワックス及びその誘導体等である。誘導体とは酸化物、ビニルモノマとの重合体、グラフト変性物を含む。この他に、アルコール、脂肪酸、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックス、エステルワックス、酸アミド等を用いてもよい。また、その他公知のものを使用してもよい。
ワックスの融点は、60℃以上200℃以下が好ましく、80℃以上150℃以下がより好ましい。上記範囲であると、キャリアの流動性に優れる。
In the adhesion step, a negative charge control agent may be added. That is, the resin coating layer of the carrier obtained by the manufacturing method of the present embodiment may contain wax.
Waxes are usually hydrophobic, are relatively soft at room temperature, and have low film strength. This originates from the molecular structure of the wax, but due to this property, if wax is present in the resin coating layer, particles called external additives added to the toner surface, or toner components such as toner bulk components are transferred to the carrier surface. It is hard to adhere to. Even if it adheres, the surface of the carrier is renewed by peeling off the wax at the adhesion level at the molecular level, and the carrier surface is not easily contaminated.
The wax used in the present embodiment is not particularly limited. For example, paraffin wax and derivatives thereof, montan wax and derivatives thereof, microcrystalline wax and derivatives thereof, Fischer-Tropsch wax and derivatives thereof, polyolefin wax and derivatives thereof Derivatives and the like. Derivatives include oxides, polymers with vinyl monomers, and graft modified products. In addition, alcohol, fatty acid, plant wax, animal wax, mineral wax, ester wax, acid amide, and the like may be used. Moreover, you may use another well-known thing.
The melting point of the wax is preferably 60 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, and more preferably 80 ° C. or higher and 150 ° C. or lower. Within the above range, the carrier fluidity is excellent.

また、磁性粒子表面と樹脂被覆層との密着性を高めるため、磁性粒子表面にカップリング処理を行ってもよい。
カップリング剤としては、シランカップリング剤、シリコーンオイル、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、シランカップリング剤が好ましい。
シランカップリング剤としては、クロロシラン、アルコキシシラン、シラザン、特殊シリル化剤のいずれのタイプを使用してもよい。具体的には、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、N,O−(ビストリメチルシリル)アセトアミド、N,N−ビス(トリメチルシリル)ウレア、tert−ブチルジメチルクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。
また、チタネートカップリング剤としては、例えば、「プレンアクト KR TTS」、「プレンアクト KR 46B」、「プレンアクト KR 55」、「プレンアクト KR 41B」、「プレンアクト KR 38S」、「プレンアクト KR 138S」、「プレンアクト KR 238S」、「プレンアクト 338X」、「プレンアクト KR 44」、「プレンアクト KR 9SA」、「プレンアクト KR ET」(上記いずれも味の素ファインテクノ(株)製)などが挙げられ、アルミニウム系カップリング剤としては、例えば、アルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート(「プレンアクト AL−M」味の素ファインテクノ(株)製)などが挙げられる。
Moreover, in order to improve the adhesiveness between the magnetic particle surface and the resin coating layer, the magnetic particle surface may be subjected to a coupling treatment.
Examples of coupling agents include silane coupling agents, silicone oils, titanate coupling agents, and aluminum coupling agents. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, a silane coupling agent is preferable.
As the silane coupling agent, any type of chlorosilane, alkoxysilane, silazane, and special silylating agent may be used. Specifically, methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, phenyltrichlorosilane, diphenyldichlorosilane, tetramethoxysilane, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, tetraethoxysilane, Methyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenyltriethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane, hexamethyldisilazane, N, O- (bistrimethylsilyl) acetamide, N, N-bis (Trimethylsilyl) urea, tert-butyldimethylchlorosilane, vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxy Silane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-mercapto Examples include propyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, and γ-aminopropyltriethoxysilane.
Examples of titanate coupling agents include “Plenact KR TTS”, “Plenact KR 46B”, “Plenact KR 55”, “Plenact KR 41B”, “Plenact KR 38S”, “Plenact KR 138S”, “Preneact K”. 238S "," Plenact 338X "," Plenact KR 44 "," Plenact KR 9SA "," Plenact KR ET "(all of which are manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.) and the like, Examples thereof include alkyl acetoacetate aluminum diisopropylate (“Plenact AL-M” manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.).

<加熱溶融工程>
本実施形態の二成分現像用キャリアの製造方法は、原料供給口と排出口とを有するケーシングに、原料供給口から排出口に向かう進行方向と同じ方向に回転軸が設けられた回転体を具備し、前記ケーシングの部位別に温度制御が可能な連続式加熱処理装置を用い、前記付着工程により得られた樹脂粒子が付着した磁性粒子を前記原料供給口より投入し、前記ケーシングと回転体との間を通過させながら、前記樹脂粒子が付着した磁性粒子を加熱し樹脂粒子を溶融させて、樹脂被覆層を形成する加熱溶融工程を含み、前記連続式加熱処理装置の原料供給口の内壁温度より、加熱溶融品の排出口部の内壁温度を低くする。
<Heating and melting process>
The two-component developing carrier manufacturing method of the present embodiment includes a rotating body in which a rotating shaft is provided in a casing having a raw material supply port and a discharge port in the same direction as the traveling direction from the raw material supply port to the discharge port. Then, using a continuous heat treatment apparatus capable of controlling the temperature for each part of the casing, the magnetic particles to which the resin particles obtained by the adhesion step are attached are introduced from the raw material supply port, and the casing and the rotating body Including a heating and melting step of heating the magnetic particles to which the resin particles adhere while melting the resin particles to form a resin coating layer, and from the inner wall temperature of the raw material supply port of the continuous heat treatment apparatus , Lower the inner wall temperature of the outlet of the heated and melted product.

前記加熱溶融工程において用いられる装置の各部分について、以下に説明する。
前記連続式加熱処理装置は、原料供給口と排出口とを有するケーシングを有し、前記ケーシング内に前記原料供給口から前記排出口に向かう原料の進行方向と同じ方向に回転軸が設けられた回転体を備えており、前記ケーシングの部位別に温度制御が可能である。
前記ケーシングにおける原料供給口及び排出口の位置は、前記装置に投入した原料が、前記ケーシングの内壁と前記回転体との間を通過し、かつ前記被覆形成工程を行える位置であれば、特に制限はないが、前記原料供給口を前記回転体の一端近傍に有し、前記排出口を前記回転体の他の一端近傍に有することが好ましい。
また、前記連続式加熱処理装置は、前記ケーシングの部位別に温度制御が可能である加熱手段を有し、更に、前記温度制御のために、前記ケーシング内の一部を冷却する冷却手段を有していてもよい。
Each part of the apparatus used in the heating and melting step will be described below.
The continuous heat treatment apparatus has a casing having a raw material supply port and a discharge port, and a rotating shaft is provided in the casing in the same direction as the raw material traveling direction from the raw material supply port toward the discharge port. A rotating body is provided, and temperature control is possible for each part of the casing.
The position of the raw material supply port and the discharge port in the casing is not particularly limited as long as the raw material charged into the apparatus passes between the inner wall of the casing and the rotating body and can perform the coating forming step. However, it is preferable to have the raw material supply port near one end of the rotating body and the discharge port near the other end of the rotating body.
Further, the continuous heat treatment apparatus has a heating means capable of temperature control for each part of the casing, and further has a cooling means for cooling a part of the casing for the temperature control. It may be.

また、前記連続式加熱処理装置における前記ケーシングは、前記加熱手段及び冷却手段として、ジャケット構造を有することが好ましい。前記ジャケット構造を有することにより、部位により加熱及び冷却の温度調整が容易である。また、前記ジャケット構造は、前記ケーシングの外側若しくは回転体本体、又は、両方に設けられていることが好ましい。
また、前記連続式加熱処理装置は、前記ケーシング内に1軸又は2軸の回転体を有することが好ましい。
前記回転体は、所望に応じ、撹拌せん断力を制御してもよい。例えば、前記回転体の部位によって、回転体の形状及び撹拌速度を変更したり、回転体は変えずにケーシング側の形状を変更したり、回転体とケーシングとのクリアランスによって、前記回転体による撹拌せん断力は容易に制御される。
本実施形態に用いられる連続式加熱処理装置として具体的には、例えば、加熱及び冷却手段を設けた、パドルミキサ、スクリューミキサ、タービュライザ、コンティニュアスニーダ、二軸押出混練機などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの中でも、加熱及び冷却手段を設けた二軸押出混練機が好ましく挙げられる。
Moreover, it is preferable that the casing in the continuous heat treatment apparatus has a jacket structure as the heating means and the cooling means. By having the said jacket structure, the temperature adjustment of heating and cooling is easy by a site | part. Moreover, it is preferable that the said jacket structure is provided in the outer side of the said casing, a rotary body main body, or both.
Moreover, it is preferable that the said continuous-type heat processing apparatus has a 1 axis | shaft or biaxial rotating body in the said casing.
The rotating body may control the stirring shear force as desired. For example, the shape of the rotating body and the stirring speed are changed depending on the part of the rotating body, the shape of the casing side is changed without changing the rotating body, or the stirring by the rotating body is performed by the clearance between the rotating body and the casing. Shear force is easily controlled.
Specific examples of the continuous heat treatment apparatus used in the present embodiment include, for example, a paddle mixer, a screw mixer, a turbulizer, a continuous kneader, a twin-screw extrusion kneader and the like provided with heating and cooling means. It is not limited to these. Among these, a twin-screw extrusion kneader provided with heating and cooling means is preferable.

前記加熱溶融工程における樹脂粒子が付着した磁性粒子の前記連続式加熱処理装置への投入速度は、加熱処理装置の送り能力以下で選択すればよい。投入速度が、装置の送り能力以下であると、つまり等の発生を抑制し、また、装置の駆動系が過負荷にならず、連続運転が容易である。好ましくは、加熱装置の送り能力に対して、該装置の回転体とケーシングとのクリアランス内の処理物の充填率が50%から100%になるように投入速度を選択すればよい。充填率が高くなるほど、伝熱効率がよくなり、処理能力が高くなる。
また、該混合品の投入方法は、間欠的に行っても、連続的に行ってもよいが、前記付着工程の混合品温度を維持したまま供給した方がよい。加熱溶融工程の処理能力を高くするためであり、更には、混合品温度を予熱してもよい。具体的には、例えば、保温材をホッパーに巻いたり、ジャケット付きホッパーを熱媒により加熱するなどが挙げられる。
What is necessary is just to select the input speed to the said continuous-type heat processing apparatus of the magnetic particle to which the resin particle adhered in the said heat-melting process is below the feeding capability of a heat processing apparatus. When the charging speed is equal to or less than the feeding capability of the apparatus, the occurrence of clogging is suppressed, and the driving system of the apparatus is not overloaded, and continuous operation is easy. Preferably, the charging speed may be selected so that the filling rate of the processed material within the clearance between the rotating body and the casing of the heating device is 50% to 100% with respect to the feeding capability of the heating device. The higher the filling rate, the better the heat transfer efficiency and the higher the processing capacity.
Moreover, the charging method of the mixed product may be performed intermittently or continuously, but it is preferable to supply the mixed product while maintaining the temperature of the mixed product in the adhesion step. This is to increase the processing capacity of the heating and melting step, and further, the temperature of the mixture may be preheated. Specifically, for example, a heat insulating material is wound around a hopper, or a jacketed hopper is heated with a heat medium.

前記加熱溶融工程においては、加熱溶融処理を連続して行うことが重要である。
前記加熱溶融工程において、投入した樹脂粒子が付着した磁性粒子は、前記回転体により撹拌されながら加熱手段により加熱され、付着している樹脂粒子が溶融し樹脂被覆層が前記磁性粒子表面に形成される。
また、前記加熱溶融工程において、樹脂粒子付着層を有する磁性粒子を前記ケーシングの内壁と前記回転体との間を通過させることは、前記回転体を回転させ、樹脂粒子付着層を有する磁性粒子を撹拌することにより行われる。
In the heating and melting step, it is important to perform the heating and melting process continuously.
In the heating and melting step, the magnetic particles to which the charged resin particles are adhered are heated by the heating means while being stirred by the rotating body, and the adhered resin particles are melted to form a resin coating layer on the surface of the magnetic particles. The
Further, in the heating and melting step, passing the magnetic particles having a resin particle adhesion layer between the inner wall of the casing and the rotating body rotates the rotating body to cause the magnetic particles having a resin particle adhesion layer to be passed. This is done by stirring.

前記加熱溶融工程においては、前記連続式加熱処理装置の原料供給口の内壁温度より、加熱溶融品の排出口部の内壁温度を低くして加熱溶融する。
本実施形態における前記加熱溶融品の排出口部とは、前記ケーシングにおける加熱溶融品(多くの場合、樹脂被覆層を有する磁性粒子が凝集したものを含む。)の排出口を含む排出口近傍のケーシング部分をいい、前記回転体の回転軸方向の前記ケーシング全体の長さに対し、1/10以上の長さの排出口を含むケーシング部分であることが好ましい。すなわち、内壁温度が前記原料供給口の内壁温度より低い、排出口を含むケーシング部分(低温部)の長さが、前記回転体の回転軸方向の前記ケーシング全体の長さに対し、1/10以上の長さであることが好ましい。
また、前記低温部の長さが、前記回転体の回転軸方向の前記ケーシング全体の長さに対し、1/8以上の長さであることがより好ましく、1/4以上の長さであることが更に好ましい。
In the heating and melting step, the inner wall temperature of the discharge port portion of the heated and melted product is set to be lower than the inner wall temperature of the raw material supply port of the continuous heat treatment apparatus.
In the present embodiment, the outlet of the heated and melted product is the vicinity of the outlet including the outlet of the heated and melted product in the casing (in many cases, including agglomerated magnetic particles having a resin coating layer). It refers to a casing portion, and is preferably a casing portion including a discharge port having a length of 1/10 or more of the entire length of the casing in the direction of the rotation axis of the rotating body. That is, the length of the casing part (low temperature part) including the discharge port whose inner wall temperature is lower than the inner wall temperature of the raw material supply port is 1/10 of the entire length of the casing in the rotation axis direction of the rotating body. It is preferable that it is the above length.
Moreover, it is more preferable that the length of the low temperature part is 1/8 or more of the length of the entire casing in the rotation axis direction of the rotating body, and is 1/4 or more. More preferably.

前記加熱溶融工程において、加熱溶融品の排出口部の内壁温度が、下記式1を満たすことが好ましい。上記態様であると、十分な樹脂被覆層の厚さが得られ、また、樹脂被覆層の剥がれがより抑制される。
Tg(樹脂粒子のガラス転移温度)+50℃<加熱溶融品の排出口部の内壁温度≦TGA(樹脂粒子の熱分解開始温度)・・・式1
また、前記加熱溶融工程において、原料供給口の内壁温度及び加熱溶融品の排出口部の内壁温度が、下記式2を満たすことが好ましい。上記態様であると、樹脂被覆層の剥がれがより抑制され、また、キャリアの製造処理能力に優れる。
加熱溶融品の排出口部の内壁温度<原料供給口の内壁温度(℃)≦TGA+100℃・・・式2
In the heating and melting step, it is preferable that the inner wall temperature of the discharge port portion of the heated and melted product satisfies the following formula 1. If it is the said aspect, sufficient thickness of the resin coating layer is obtained, and peeling of the resin coating layer is further suppressed.
Tg (glass transition temperature of resin particles) + 50 ° C. <inner wall temperature of outlet of heated melt product ≦ TGA (thermal decomposition start temperature of resin particles) Equation 1
Moreover, in the heating and melting step, it is preferable that the inner wall temperature of the raw material supply port and the inner wall temperature of the discharge port portion of the heated and melted product satisfy the following formula 2. In the above embodiment, peeling of the resin coating layer is further suppressed, and the carrier manufacturing ability is excellent.
Inner wall temperature at outlet of heated melt <Inner wall temperature of raw material supply port (° C.) ≦ TGA + 100 ° C. Formula 2

更に、加熱溶融品の排出口部の内壁温度は、(Tg+50℃)〜樹脂粒子の熱分解開始温度であることが好ましく、(Tg+80℃)〜樹脂粒子の熱分解開始温度であることがより好ましい。原料供給口の内壁温度を上記温度とすることにより、短時間で樹脂粒子が加熱溶融され、詳細な機構は不明であるが、樹脂被覆層と磁性粒子との密着性に優れ、樹脂被覆層の剥がれがより抑制されると推定している。
また、加熱溶融品の排出口部の内壁温度は、樹脂粒子の熱分解開始温度以下であることが好ましく、樹脂粒子の熱分解開始温度以下、かつ150℃〜270℃であることがより好ましく、樹脂粒子の熱分解開始温度以下、かつ180℃〜260℃であることがより好ましく、樹脂粒子の熱分解開始温度以下、かつ200℃〜250℃であることが更に好ましい。
原料供給口の内壁温度は、200℃〜400℃であることが好ましく、250℃〜370℃であることがより好ましく、280℃〜360℃であることが更に好ましく、300℃〜350℃であることが特に好ましい。
Further, the inner wall temperature of the outlet portion of the heat-melted product is preferably (Tg + 50 ° C.) to the thermal decomposition start temperature of the resin particles, more preferably (Tg + 80 ° C.) to the thermal decomposition start temperature of the resin particles. . By setting the inner wall temperature of the raw material supply port to the above temperature, the resin particles are heated and melted in a short time and the detailed mechanism is unknown, but the adhesion between the resin coating layer and the magnetic particles is excellent, and the resin coating layer It is estimated that peeling is more suppressed.
Moreover, the inner wall temperature of the discharge port portion of the heat-melted product is preferably equal to or lower than the thermal decomposition start temperature of the resin particles, more preferably equal to or lower than the thermal decomposition start temperature of the resin particles, and 150 ° C to 270 ° C. It is more preferable that the resin particle thermal decomposition start temperature or lower and 180 ° C. to 260 ° C., and the resin particle thermal decomposition start temperature or lower and 200 ° C. to 250 ° C. be still more preferable.
The inner wall temperature of the raw material supply port is preferably 200 ° C to 400 ° C, more preferably 250 ° C to 370 ° C, still more preferably 280 ° C to 360 ° C, and 300 ° C to 350 ° C. It is particularly preferred.

前記加熱溶融工程において、前記ケーシングの内壁温度は、原料供給口から排出口まで、段階的に変化しても、連続的に変化してもよい。また、前記加熱溶融工程において、前記ケーシングの内壁温度は、前記回転体の回転軸方向に従い、原料供給口の内壁温度が一番高く、排出口の内壁温度が一番低いことが好ましい。
また、前記加熱溶融工程において、前記ケーシング全体で、その内壁温度が2〜4段階で変化することが好ましい。
In the heating and melting step, the inner wall temperature of the casing may change stepwise or continuously from the raw material supply port to the discharge port. In the heating and melting step, it is preferable that the inner wall temperature of the casing has the highest inner wall temperature of the raw material supply port and the lowest inner wall temperature of the discharge port in accordance with the rotation axis direction of the rotating body.
Further, in the heating and melting step, it is preferable that the inner wall temperature of the entire casing changes in 2 to 4 stages.

本実施形態の製造方法において製造されるキャリアの樹脂被覆層の厚みは、0.1μm以上5μm以下の範囲であることが好ましく、0.2μm以上3μm以下の範囲であることがより好ましい。上記範囲であると、磁性粒子表面に均一で平坦な樹脂被覆層を形成することが容易であり、また、キャリア同士の凝集が抑制される。   The thickness of the resin coating layer of the carrier produced in the production method of the present embodiment is preferably in the range of 0.1 μm to 5 μm, and more preferably in the range of 0.2 μm to 3 μm. Within the above range, it is easy to form a uniform and flat resin coating layer on the surface of the magnetic particles, and aggregation of carriers is suppressed.

<冷却解砕工程>
本実施形態の二成分現像用キャリアの製造方法は、前記加熱溶融工程により得られた加熱溶融品に対し冷却処理及び解砕処理を行い、樹脂被覆層を有する磁性粒子を得る冷却解砕工程を含む。
前記加熱溶融工程において、前記排出口より排出された加熱溶融されたもの(本実施形態において、加熱溶融品ともいう。)は、該粒子同士で凝集体をなしているので、単に室温下(例えば、5℃〜35℃の雰囲気下)に放置して冷却した場合、凝集体の状態で固化してしまう。よって、一次粒子まで解砕する工程が必要となる。
前記冷却解砕工程において、冷却、及び、撹拌等により解砕し、樹脂被覆層を有する磁性粒子を得る。
前記冷却解砕工程において、前記解砕処理は、前記冷却処理と同時に行っても、前記冷却処理後に連続して行っても、解砕処理後に冷却処理してもよいが、冷却処理と同時もしくは、冷却処理前に解砕処理する方が、該粒子同士が固化する前なので、樹脂被覆層の剥がれを抑制する観点で好ましい。
前記冷却解砕工程に用いる冷却手段及び解砕手段としては、特に制限はなく、公知の方法が用いられる。また、前記冷却解砕工程における冷却は、積極的な冷却を行わず、単に室温下(例えば、5℃〜35℃の雰囲気下)に放置する等により、冷却してもよい。
前記冷却解砕工程における冷却処理は、バッチ式でも連続式でもよく、バッチ式であれば、ジャケット冷却機構付きヘンシェルミキサーやナウターミキサーなどの撹拌機付き混合装置が好ましく用いられる。連続式であれば、ジェケット冷却機構付き一軸式又は二軸式のパドルミキサ、リボンミキサ、押出し式混合機などが挙げられる。
前記冷却解砕工程における解砕処理も、バッチ式でも連続式でもよく、バッチ式であれば、ヘンシェルミキサーなどの高速撹拌混合装置が好ましく用いられる。連続式であれば、ピンミルや、押出し式混合機などが挙げられる。
前記冷却解砕工程に使用する装置は、冷却装置及び解砕装置を別々に有してもよいし、冷却及び解砕を同時に行う一体型装置でもよいし、前記連続式加熱装置と冷却装置若しくは解砕装置、又は、冷却解砕装置との一体型でもよい。
<Cooling and crushing process>
The manufacturing method of the carrier for two-component development of the present embodiment includes a cooling and crushing step of obtaining a magnetic particle having a resin coating layer by performing a cooling treatment and a crushing treatment on the heat-melted product obtained by the heating and melting step. Including.
In the heat-melting step, the heat-melted product discharged from the discharge port (also referred to as a heat-melted product in this embodiment) forms an aggregate of the particles, so that it is simply at room temperature (for example, When it is allowed to cool in an atmosphere of 5 ° C. to 35 ° C., it solidifies in an aggregated state. Therefore, a step of crushing to primary particles is necessary.
In the cooling and pulverizing step, pulverization is performed by cooling and stirring to obtain magnetic particles having a resin coating layer.
In the cooling and crushing step, the crushing process may be performed simultaneously with the cooling process, continuously performed after the cooling process, or may be cooled after the crushing process. The crushing treatment prior to the cooling treatment is preferred from the viewpoint of suppressing the peeling of the resin coating layer since the particles are not solidified.
There is no restriction | limiting in particular as a cooling means and crushing means used for the said cooling crushing process, A well-known method is used. Further, the cooling in the cooling and crushing step may be performed by simply leaving it at room temperature (for example, in an atmosphere of 5 ° C. to 35 ° C.) without actively cooling.
The cooling treatment in the cooling and crushing step may be a batch type or a continuous type, and if it is a batch type, a mixing device with a stirrer such as a Henschel mixer with a jacket cooling mechanism or a Nauter mixer is preferably used. As long as it is a continuous type, a single-screw or twin-screw paddle mixer with a jetting cooling mechanism, a ribbon mixer, an extrusion mixer, and the like can be given.
The crushing treatment in the cooling crushing step may be either a batch type or a continuous type, and if it is a batch type, a high-speed stirring mixing device such as a Henschel mixer is preferably used. If it is a continuous type, a pin mill, an extrusion type mixer, etc. are mentioned.
The apparatus used for the cooling and crushing step may have a cooling apparatus and a crushing apparatus separately, may be an integrated apparatus that performs cooling and crushing at the same time, or the continuous heating apparatus and the cooling apparatus or An integrated type with a crushing device or a cooling crushing device may be used.

本実施形態の製造方法は、必要に応じて、公知の他の工程を含んでいてもよい。
また、本実施形態の製造方法は、必要に応じて、前記冷却解砕工程の後、得られた樹脂被覆層を有する磁性粒子を分級する分級工程、及び/又は、得られた樹脂被覆層を有する磁性粒子を篩がけする篩分工程を含んでいてもよい。
前記分級工程及び前記篩分工程に用いられる分級手段や篩については、特に制限はなく、所望に応じて、公知のものを用いればよい。
The manufacturing method of this embodiment may include other known steps as necessary.
In addition, the production method of the present embodiment includes a classification step of classifying magnetic particles having the obtained resin coating layer and / or the obtained resin coating layer after the cooling and pulverization step, if necessary. A sieving step of sieving the magnetic particles having may be included.
The classification means and sieve used in the classification step and the sieving step are not particularly limited, and known ones may be used as desired.

本実施形態の二成分現像用キャリアの製造方法に好適に用いられる連続式加熱処理装置の一例について、図面を用いて以下に説明する。
図1に示す連続式加熱処理装置10には、粒子供給装置12より樹脂粒子が付着した磁性粒子がケーシング14内に原料供給口16を通過して投入される。なお、連続式加熱処理装置10は、二軸押出混練機である。投入された樹脂粒子が付着した磁性粒子は、回転体18が回転することにより、ケーシング14と回転体18との間を通り、加熱処理部A〜Dを通過し、排出口20より樹脂被覆層を有する磁性粒子の凝集体等を含む加熱溶融品22として排出される。また、当該粒子は、回転体18が回転することにより解砕処理も受けている。なお、図1に示す回転体18は、全体が螺旋状のスクリュー形状を有する回転体である。
加熱処理部A〜Dにおけるケーシング14の外周部分には、加熱手段及び冷却手段として、部分的により温度調節が可能なジャケット(不図示)が巻かれている。当該ジャケットにより加熱処理部A〜Dの温度調節が行われる。また、連続式加熱処理10における加熱処理部A〜Dは、連続して設けられており、加熱処理部A(原料供給口部)の内壁温度より加熱処理部D(加熱溶融品の排出口部)の内壁温度が低い。
また、各加熱処理部A〜Dの内壁温度T〜Tは、以下の式3及び式4を満たすことが好ましい。
>T・・・式3
≧T≧T≧T・・・式4
図1に示す連続式加熱処理装置10では、加熱処理部がA〜Dの4分割で温度調整を行っているが、これに制限されるものではなく、ケーシング長さに応じて、多段で温度調整は可能である。
An example of a continuous heat treatment apparatus suitably used in the method for producing a two-component development carrier of this embodiment will be described below with reference to the drawings.
In the continuous heat treatment apparatus 10 shown in FIG. 1, magnetic particles to which resin particles adhere from a particle supply apparatus 12 are introduced into a casing 14 through a raw material supply port 16. The continuous heat treatment apparatus 10 is a twin screw extrusion kneader. The magnetic particles to which the charged resin particles are adhered pass between the casing 14 and the rotating body 18 by the rotation of the rotating body 18, pass through the heat treatment units A to D, and from the discharge port 20 to the resin coating layer. It is discharged as a heated and melted product 22 containing an agglomerate of magnetic particles having a particle size. In addition, the particles are also crushed by the rotation of the rotating body 18. Note that the rotating body 18 shown in FIG. 1 is a rotating body having a helical screw shape as a whole.
A jacket (not shown) capable of partially adjusting the temperature is wound around the outer peripheral portion of the casing 14 in the heat treatment units A to D as a heating unit and a cooling unit. The temperature of the heat treatment units A to D is adjusted by the jacket. Further, the heat treatment units A to D in the continuous heat treatment 10 are continuously provided, and the heat treatment unit D (heated melt product discharge port portion) is determined from the inner wall temperature of the heat treatment unit A (raw material supply port portion). ) The inner wall temperature is low.
Further, the inner wall temperature T A through T D of the heat treatment unit A~D preferably satisfies Equation 3 and Equation 4 below.
T A > T D ... Formula 3
T A ≧ T B ≧ T C ≧ T D ... Formula 4
In the continuous heat treatment apparatus 10 shown in FIG. 1, the heat treatment unit adjusts the temperature by dividing into four parts A to D, but is not limited to this, and the temperature is set in multiple stages according to the casing length. Adjustment is possible.

(二成分現像剤)
本実施形態の二成分現像剤は、本実施形態の二成分現像用キャリアの製造方法により製造されたキャリアと、トナーとを含有する二成分系の現像剤である。
また、本実施形態の二成分現像剤は、静電荷像現像剤であることが好ましい。
本実施形態に用いられるトナーとしては、特に制限はなく、公知のトナーが用いられ、静電荷像現像トナーが好適に用いられる。
本実施形態の二成分現像剤におけるトナーとキャリアとの混合比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよいが、トナーとキャリアとの混合比(質量比)としては、トナー:キャリア=1:100〜30:100の範囲であることが好ましく、3:100〜20:100の範囲であることがより好ましい。
また、本実施形態の二成分現像用キャリアは、本実施形態の二成分現像用キャリアの製造方法により製造されたキャリアである。
(Two-component developer)
The two-component developer of this embodiment is a two-component developer containing a carrier produced by the method for producing a carrier for two-component development of this embodiment and a toner.
In addition, the two-component developer of this embodiment is preferably an electrostatic charge image developer.
The toner used in the exemplary embodiment is not particularly limited, and a known toner is used, and an electrostatic charge image developing toner is preferably used.
The mixing ratio of the toner and the carrier in the two-component developer of this embodiment is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. The mixing ratio (mass ratio) of the toner and the carrier is : Carrier = 1: 100 to 30: 100 is preferable, and 3: 100 to 20: 100 is more preferable.
Further, the two-component developing carrier of the present embodiment is a carrier manufactured by the two-component developing carrier manufacturing method of the present embodiment.

(カートリッジ、画像形成方法及び画像形成装置)
本実施形態のカートリッジは、本実施形態の二成分現像剤を少なくとも収納したカートリッジである。また、本実施形態のカートリッジは、画像形成装置に脱着可能であることが好ましい。
現像装置、画像形成方法又は画像形成装置に用いる場合、トナーを単独で収納するトナーカートリッジであってもよいし、本実施形態の二成分現像剤を収納する現像剤カートリッジであってもよいし、また、像保持体上に形成された静電潜像を本実施形態の静電荷像二成分現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段を少なくとも備えるプロセスカートリッジであってもよい。
また、本実施形態のプロセスカートリッジは、その他必要に応じて、除電手段等のその他の部材を含んでいてもよい。
(Cartridge, image forming method and image forming apparatus)
The cartridge of this embodiment is a cartridge that contains at least the two-component developer of this embodiment. In addition, it is preferable that the cartridge of this embodiment is detachable from the image forming apparatus.
When used in a developing device, an image forming method, or an image forming apparatus, it may be a toner cartridge that contains toner alone, or a developer cartridge that contains the two-component developer of this embodiment, Further, the process cartridge may include at least developing means for developing the electrostatic latent image formed on the image holding member with the electrostatic charge image two-component developer of the present embodiment to form a toner image.
In addition, the process cartridge according to the present embodiment may include other members such as a charge removing unit as necessary.

本実施形態の画像形成方法は、現像剤として本実施形態の二成分現像剤を使用する以外に特に制限はないが、像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記像保持体表面に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程と、前記像保持体表面に形成されたトナー像を被転写体表面に転写する転写工程と、前記被転写体表面に転写されたトナー像を定着する定着工程とを含み、前記トナーを含む現像剤は、本実施形態の二成分現像剤であることが好ましい。
本実施形態の画像形成方法としては、本実施形態の二成分現像剤を調製し、それを用いて常用の電子写真複写機により静電荷像の形成及び現像を行い、得られたトナー像を転写紙上に静電転写した上加熱定着器により定着して複写画像を形成する。
The image forming method of the present embodiment is not particularly limited except that the two-component developer of the present embodiment is used as a developer, but the latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the surface of the image carrier, A developing step of developing the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with a developer containing toner to form a toner image, and transferring the toner image formed on the surface of the image carrier to the surface of the transfer target The developer including a transfer step and a fixing step of fixing the toner image transferred to the surface of the transfer target is preferably the two-component developer of the present embodiment.
As an image forming method of the present embodiment, the two-component developer of the present embodiment is prepared, and an electrostatic image is formed and developed using a conventional electrophotographic copying machine, and the obtained toner image is transferred. The image is electrostatically transferred onto paper and fixed by a heat fixing device to form a copy image.

前記画像形成方法における前記各工程は、それ自体一般的な工程であり、例えば、特開昭56−40868号公報、特開昭49−91231号公報等に記載されている。なお、本実施形態の画像形成方法は、それ自体公知のコピー機、ファクシミリ機等の画像形成装置を用いて実施することができる。
前記静電潜像形成工程は、像保持体(感光体)上に静電潜像を形成する工程である。
前記現像工程は、現像剤保持体上の現像剤層により前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する工程である。前記現像剤層としては、本実施形態の二成分現像剤を含んでいれば特に制限はない。
前記転写工程は、前記トナー画像を被転写体上に転写する工程である。また、転写工程における被転写体としては、中間転写体や紙等の被記録媒体が例示できる。
前記定着工程では、例えば、加熱ローラの温度を一定温度に設定した加熱ローラ定着器により、転写紙上に転写したトナー像を定着して複写画像を形成する方式が挙げられる。
前記クリーニング工程は、像保持体上に残留する二成分現像剤を除去する工程である。
被記録媒体としては、公知のものを使用することができ、例えば、電子写真方式の複写機、プリンター等に使用される紙、OHPシート等が挙げられ、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等を好適に使用することができる。
Each of the steps in the image forming method is a general step per se, and is described in, for example, JP-A-56-40868 and JP-A-49-91231. Note that the image forming method of the present embodiment can be carried out by using a known image forming apparatus such as a copying machine or a facsimile machine.
The electrostatic latent image forming step is a step of forming an electrostatic latent image on an image carrier (photoconductor).
The developing step is a step of developing the electrostatic latent image with a developer layer on a developer holding member to form a toner image. The developer layer is not particularly limited as long as it contains the two-component developer of this embodiment.
The transfer step is a step of transferring the toner image onto a transfer target. Examples of the transfer medium in the transfer process include an intermediate transfer medium and a recording medium such as paper.
In the fixing step, for example, there is a method of forming a copy image by fixing the toner image transferred onto the transfer paper by a heating roller fixing device in which the temperature of the heating roller is set to a constant temperature.
The cleaning step is a step of removing the two-component developer remaining on the image carrier.
As the recording medium, known media can be used, for example, paper used for electrophotographic copying machines, printers, OHP sheets, etc. For example, the surface of plain paper is made of resin, etc. Coated coated paper, art paper for printing, and the like can be suitably used.

本実施形態の画像形成方法においては、更にリサイクル工程をも含む態様でもよい。前記リサイクル工程は、前記クリーニング工程において回収したトナーを現像剤層に移す工程である。このリサイクル工程を含む態様の画像形成方法は、トナーリサイクルシステムタイプのコピー機、ファクシミリ機等の画像形成装置を用いて実施される。また、クリーニング工程を省略し、現像と同時にトナーを回収する態様のリサイクルシステムに適用してもよい。   The image forming method of the present embodiment may further include a recycling step. The recycling process is a process of transferring the toner collected in the cleaning process to the developer layer. The image forming method including the recycling process is performed using an image forming apparatus such as a toner recycling system type copying machine or facsimile machine. Further, the present invention may be applied to a recycling system in which the cleaning process is omitted and toner is collected simultaneously with development.

本実施形態の画像形成装置は、現像剤として本実施形態の二成分現像剤を含む以外に特に制限はないが、像保持体と、前記像保持体を帯電させる帯電手段と、帯電した前記像保持体を露光して該像保持体上に静電潜像を形成させる露光手段と、トナーを含む現像剤により前記静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像手段と、前記トナー像を前記像保持体から被転写体に転写する転写手段とを有し、前記トナーを含む現像剤は、本実施形態の二成分現像剤を含むことが好ましい。
なお、本実施形態の画像形成装置は、上記のような像保持体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段とを少なくとも含むものであれば特に限定はされないが、その他、必要に応じて、定着手段や、クリーニング手段、除電手段等を含んでいてもよい。
前記転写手段では、中間転写体を用いて2回以上の転写を行ってもよい。また、転写手段における被転写体としては、中間転写体や紙等の被記録媒体が例示できる。
The image forming apparatus of the present embodiment is not particularly limited except that it contains the two-component developer of the present embodiment as a developer, but an image carrier, a charging unit that charges the image carrier, and the charged image. An exposure unit that exposes the holding member to form an electrostatic latent image on the image holding member; a developing unit that develops the electrostatic latent image with a developer containing toner to form a toner image; and the toner image. It is preferable that the developer including the toner includes the two-component developer according to the exemplary embodiment.
The image forming apparatus of the present embodiment is not particularly limited as long as it includes at least the image carrier, the charging unit, the exposure unit, the developing unit, and the transfer unit as described above. If necessary, the image forming apparatus may include a fixing unit, a cleaning unit, a static elimination unit, and the like.
In the transfer unit, the transfer may be performed twice or more using an intermediate transfer member. Examples of the transfer medium in the transfer unit include an intermediate transfer medium and a recording medium such as paper.

前記像保持体、及び、前記の各手段は、前記の画像形成方法の各工程で述べた構成を好ましく用いることができる。前記の各手段は、いずれも画像形成装置において公知の手段が利用できる。また、本実施形態の画像形成装置は、前記した構成以外の手段や装置等を含むものであってもよい。また、本実施形態の画像形成装置は、前記した手段のうちの複数を同時に行ってもよい。   The image carrier and each of the above-described units can preferably use the configurations described in the respective steps of the image forming method. As each of the above-described means, a known means in the image forming apparatus can be used. In addition, the image forming apparatus according to the present embodiment may include means and devices other than the above-described configuration. Further, the image forming apparatus according to the present embodiment may simultaneously perform a plurality of the above-described means.

以下、実施例及び比較例を挙げ、本実施形態をより具体的に詳細に説明するが、本実施形態は、以下の実施例に限定されるものではない。また、平均粒径は、特に断りのない場合、体積平均粒径を表す。   Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this embodiment is described in detail in detail, this embodiment is not limited to the following examples. Further, the average particle diameter represents a volume average particle diameter unless otherwise specified.

<フェライト粒子(磁性粒子)の作製>
FeCO 74質量部、MnO 25質量部、ZnO 1質量部を混合し、湿式ボールミルで25時間混合、粉砕してスプレードライにより造粒、乾燥した後、ロータリーキルンを用いて800℃、7時間の仮焼成1を行った。これを湿式ボールミルで2時間粉砕し、更にスプレードライヤにより造粒、乾燥した後、ロータリーキルンを用いて1,150℃、6時間の仮焼成2を行った。こうして得られた仮焼成物を湿式ボールミルで5時間粉砕し、更に再度スプレードライヤにより造粒、乾燥した後、電気炉を用いて温度1,150℃において12時間の本焼成を行った。本焼成は、窒素及び酸素の混合気体中の酸素割合が12容量%となるように調整した雰囲気下で行った。そして、解砕工程、分級工程を経て、体積平均粒径37μmのフェライト粒子を作製した。
<Fabrication of ferrite particles (magnetic particles)>
After mixing 74 parts by mass of Fe 2 CO 3 , 25 parts by mass of MnO 2 and 1 part by mass of ZnO, mixing and pulverizing with a wet ball mill for 25 hours, granulating and drying by spray drying, and then using a rotary kiln at 800 ° C., 7 Temporary calcination 1 was performed. This was pulverized with a wet ball mill for 2 hours, further granulated and dried with a spray dryer, and then pre-baked 2 at 1,150 ° C. for 6 hours using a rotary kiln. The calcined product thus obtained was pulverized with a wet ball mill for 5 hours, further granulated and dried again with a spray dryer, and then subjected to main firing at a temperature of 1,150 ° C. for 12 hours using an electric furnace. The main calcination was performed in an atmosphere adjusted so that the oxygen ratio in the mixed gas of nitrogen and oxygen was 12% by volume. And the ferrite particle of the volume average particle diameter of 37 micrometers was produced through the crushing process and the classification process.

<樹脂粒子の合成−1>
・シクロヘキシルメタクリレート:100部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンSC、固形分濃度10質量%):6.1部
以上を撹拌しながら混合し、イオン交換水800部を徐々に加えた。白濁後、窒素置換しながら80℃まで5℃/分で昇温し、80℃になった段階で15分撹拌しながら放置した。過硫酸アンモニウム(重合開始剤)1.0部をイオン交換水50部に溶かした水溶液を30分かけて加え、添加後7時間放置した。
その後冷却し、40℃で12時間、凍結乾燥し、樹脂粒子CHMA(A1)を得た。
(平均粒径0.3μm、ガラス転移温度(Tg)100℃、熱分解温度(TGA)250℃)
<Synthesis of resin particles-1>
-Cyclohexyl methacrylate: 100 parts-Anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Neogen SC, solid content concentration: 10% by mass): 6.1 parts Was gradually added. After white turbidity, the temperature was raised to 80 ° C. at 5 ° C./min while purging with nitrogen, and when the temperature reached 80 ° C., the mixture was left for 15 minutes with stirring. An aqueous solution in which 1.0 part of ammonium persulfate (polymerization initiator) was dissolved in 50 parts of ion-exchanged water was added over 30 minutes, and the mixture was allowed to stand for 7 hours after the addition.
Thereafter, the mixture was cooled and freeze-dried at 40 ° C. for 12 hours to obtain resin particles CHMA (A1).
(Average particle size 0.3 μm, glass transition temperature (Tg) 100 ° C., thermal decomposition temperature (TGA) 250 ° C.)

<樹脂粒子の合成−2>
・メチルメタクリレート:100部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンSC、固形分濃度10質量%):6.1部
以上を樹脂粒子の合成−1に順ずる方法で、樹脂粒子PMMA(A2)を得た。
(平均粒径0.4μm、ガラス転移温度(Tg)123℃、熱分解温度(TGA)280℃)
<Synthesis of resin particles-2>
-Methyl methacrylate: 100 parts-Anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Neogen SC, solid content concentration: 10% by mass): 6.1 parts Resin particle PMMA (A2) was obtained.
(Average particle size 0.4 μm, glass transition temperature (Tg) 123 ° C., thermal decomposition temperature (TGA) 280 ° C.)

なお、樹脂のガラス転移温度は、DSC(示差走査型熱量計)測定法により決定し、ASTM D3418−8に準拠して測定された主体極大ピークより求めた。主体極大ピークの測定には、パーキンエルマー社製のDSC−7を用いる。この装置の検出部の温度補正はインジウムと亜鉛との融点を用い、熱量の補正にはインジウムの融解熱を用いる。サンプルは、アルミニウム製パンを用い、対照用に空パンをセットし、昇温速度10℃/minで測定を行った。また、樹脂のTGAは、熱分解装置((株)島津製作所製ガスクロマトグラフ用熱分解装置TGA−50)を用い、窒素雰囲気で減量分を測定して算出した。   The glass transition temperature of the resin was determined by a DSC (Differential Scanning Calorimeter) measurement method, and was determined from the main maximum peak measured in accordance with ASTM D3418-8. For the measurement of the main maximum peak, DSC-7 manufactured by PerkinElmer is used. The temperature correction of the detection part of this apparatus uses the melting point of indium and zinc, and the correction of heat quantity uses the heat of fusion of indium. As the sample, an aluminum pan was used, an empty pan was set as a control, and the measurement was performed at a heating rate of 10 ° C./min. The TGA of the resin was calculated by measuring the weight loss in a nitrogen atmosphere using a thermal decomposition apparatus (gas decomposition thermal decomposition apparatus TGA-50 manufactured by Shimadzu Corporation).

(実施例1〜6、及び、比較例1〜3)
<二成分現像用キャリアの作製>
フェライト粒子(平均粒径37μm):100質量部
樹脂粒子A1:2.0質量部
カーボンブラック(VXC72、キャボット社製、平均粒径0.20μm):0.02質量部
(Examples 1-6 and Comparative Examples 1-3)
<Preparation of carrier for two-component development>
Ferrite particles (average particle size 37 μm): 100 parts by mass Resin particles A1: 2.0 parts by mass Carbon black (VXC72, manufactured by Cabot Corporation, average particle size 0.20 μm): 0.02 parts by mass

まず、上記原料102.2質量部をヘンシェルミキサー(日本コークス工業(株)製)に投入し、2,400rpm×10分間で撹拌混合し、樹脂粒子付着磁性粒子を作製した。
得られた樹脂付着磁性粒子を、図1に示す連続式加熱処理装置10(連続式ニ軸押出混練機TEM50、東芝機械(株)製)を使用し、原料供給口16から表1に記載の供給速度(処理能力)で連続供給し、連続式加熱処理装置10のケーシング14の各部位A〜Dの温度を表1に記載の温度として、排出口20から加熱溶融品を回収した。なお、スクリュー回転速度は、供給速度に応じてケーシング内の充填率が50から100%になるように設定して行った。
回収した加熱溶融品を、コーミル解砕機(パンチングメタルφ1mm)に連続供給して、1次粒子まで解砕しながら冷却し、解砕品温度70℃以下の実施例1〜4及び比較例1〜3の二成分現像用キャリアをそれぞれ得た。
実施例5においては、樹脂粒子A1:2.0質量部を樹脂粒子A1:3.0質量部に変更した以外は、実施例2と同じ方法で、実施例5の二成分現像用キャリアを得た。
実施例6においては、樹脂粒子A1:2.0質量部を樹脂粒子A2:2.0質量部に変更した以外は、実施例2と同じ方法で、実施例6の二成分現像用キャリアを得た。
First, 102.2 parts by mass of the raw material was charged into a Henschel mixer (manufactured by Nippon Coke Industries Co., Ltd.) and stirred and mixed at 2,400 rpm × 10 minutes to produce resin particle-attached magnetic particles.
Using the continuous heat treatment apparatus 10 (continuous biaxial extrusion kneader TEM50, manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.) shown in FIG. Continuous supply was performed at a supply rate (processing capacity), and the temperature of each part A to D of the casing 14 of the continuous heat treatment apparatus 10 was set to the temperature shown in Table 1, and the heated and melted product was recovered from the discharge port 20. The screw rotation speed was set such that the filling rate in the casing was 50 to 100% according to the supply speed.
The recovered heated and melted product is continuously supplied to a comil pulverizer (punching metal φ1 mm), cooled while pulverizing to primary particles, and Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 having a pulverized product temperature of 70 ° C. or less. Two-component developing carriers were obtained.
In Example 5, the two-component developing carrier of Example 5 was obtained in the same manner as in Example 2 except that resin particle A1: 2.0 parts by mass was changed to resin particle A1: 3.0 parts by mass. It was.
In Example 6, the carrier for two-component development of Example 6 was obtained in the same manner as in Example 2 except that resin particle A1: 2.0 parts by mass was changed to resin particle A2: 2.0 parts by mass. It was.

<現像剤の作製>
トナー(富士ゼロックス(株)製、ApeosPort C6500用トナー)10部と、実施例1〜6又は比較例1〜3で得られたキャリア100部とを、Vブレンダーで、40rpm×20分間撹拌し、212μmの目開きを有するシーブで篩分することにより、実施例1〜6及び比較例1〜3の二成分現像剤を得た。
<Production of developer>
10 parts of toner (manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., toner for Apeos Port C6500) and 100 parts of the carrier obtained in Examples 1 to 6 or Comparative Examples 1 to 3 were stirred with a V blender at 40 rpm × 20 minutes, The two-component developers of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 were obtained by sieving with a sieve having an opening of 212 μm.

(評価)
<75μm網下量>
作製したキャリアは、75μm目開きの篩分網を用いて篩分を行い、キャリア単体の代用特性として、樹脂被覆層の量(コート量)及び樹脂被覆層の被覆率の評価を行った。
(Evaluation)
<75 μm net amount>
The produced carrier was subjected to sieving using a sieving mesh having a 75 μm mesh, and the amount of the resin coating layer (coating amount) and the coverage of the resin coating layer were evaluated as substitute characteristics of the carrier alone.

<被覆樹脂層の量(コート量)>
樹脂粒子分が可溶な溶剤にて、キャリアの樹脂被覆層を溶解させて除去することで除去処理前後のキャリアの重量変化を測定した。
<Amount of coating resin layer (coating amount)>
The weight change of the carrier before and after the removal treatment was measured by dissolving and removing the resin coating layer of the carrier with a solvent in which the resin particles are soluble.

<樹脂被覆層の被覆率>
XPS測定(X線光電子分光測定)により求めた。XPS測定装置としては、日本電子(株)製、JPS80を使用し、測定は、X線源としてMgKα線を用い、加速電圧を10kV、エミッション電流を20mVに設定して実施し、樹脂被覆層を構成する主たる元素(炭素)と、磁性粒子を構成する主たる元素(鉄及び酸素)について測定した。
<Coating ratio of resin coating layer>
It was determined by XPS measurement (X-ray photoelectron spectroscopy measurement). As an XPS measurement device, JPS80 manufactured by JEOL Ltd. was used, and measurement was performed using an MgKα ray as an X-ray source, setting an acceleration voltage to 10 kV, and an emission current to 20 mV. The main element (carbon) constituting and the main elements (iron and oxygen) constituting the magnetic particle were measured.

<実機評価>
実施例1〜6又は比較例1〜3で得られた二成分現像剤それぞれを用い、富士ゼロックス(株)製、ApeosPort C6500を用いて、画像密度10%の画像で、10万枚画像を出力し、以下の評価を実施した。その結果を表1に示す。
<Evaluation of actual machine>
Using each of the two-component developers obtained in Examples 1 to 6 or Comparative Examples 1 to 3, an image with an image density of 10% was output using an ApeosPort C6500 manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd. The following evaluation was conducted. The results are shown in Table 1.

<<キャリアの表面観察(樹脂被覆層の剥がれ評価)>>
出力前、及び、10万枚の画像出力後の現像剤それぞれからトナーを吹き飛ばし、SEMによる表面観察を実施した。表面観察はFE−SEM((株)日立製作所製S4100)を用いて×3,000倍の倍率でキャリアの表面観察を行った。評価基準は以下の通りである。
○:樹脂被覆層の剥がれが無く、磁性粒子の露出も無い又はほとんど無い
△:樹脂被覆層の剥がれ、及び、磁性粒子の露出が一部ある
×:樹脂被覆層の剥がれが明らかにある
<< Observation of carrier surface (evaluation of peeling of resin coating layer) >>
Toner was blown off from each developer before output and after output of 100,000 images, and surface observation by SEM was performed. The surface of the carrier was observed using a FE-SEM (S4100 manufactured by Hitachi, Ltd.) at a magnification of × 3,000. The evaluation criteria are as follows.
○: There is no peeling of the resin coating layer, and there is little or no exposure of the magnetic particles. Δ: There is peeling of the resin coating layer and a part of the exposure of the magnetic particles. X: There is clear peeling of the resin coating layer.

<<画質変化:キャリア飛びによる白抜け(画質維持性評価)>>
10万枚目に出力したA3画像のソリッド画像部内に飛翔したキャリアの数を数えて、該キャリアの数が3個以下の場合を○、4個以上9個以下の場合を△、10個以上の場合を×として評価した。
<< Image quality change: white spots due to carrier skip (image quality maintenance evaluation) >>
Count the number of carriers flying in the solid image part of the A3 image output to the 100,000th sheet. If the number of carriers is 3 or less, ○ if 4 or more, 9 or less, Δ, 10 or more The case of was evaluated as x.

Figure 0006497141
Figure 0006497141

実施例1〜6はコートが均一にされており、10万枚画像出力後も樹脂被覆層の剥がれが無く、磁性粒子の露出もほとんど無い状態であった。
比較例1及び2は、出力前のコート状態は良好であったが、10万枚画像出力後のキャリアは、樹脂被覆層の剥がれが目立った。これは、加熱時の熱が十分に伝わっておらず、磁性粒子と樹脂被覆層との密着性の弱さから、経時で剥がれたためと考えられる。
比較例3は、加熱処理装置で、樹脂被覆層の量が減じていた。これは、該磁性粒子が樹脂粒子のTGAより高くなったために、熱分解により、樹脂粒子が焼失したものと考えられる。
また、経時でも良好な被覆を得られる本実施形態の二成分現像用キャリアを用いた実施例1〜6では、画質維持性の高いキャリアであることが示された。
なお、キャリア飛びによる白抜けの原因を確認したところ、磁性粒子の露出によりキャリア抵抗が低下し、キャリアが画像部へ現像されたことが分かった。
比較例3においては、出力前より磁性粒子の露出が非常に多いため、画質維持性評価を行わなかった。
In Examples 1 to 6, the coating was made uniform, and the resin coating layer was not peeled off and the magnetic particles were hardly exposed even after outputting 100,000 sheets of images.
In Comparative Examples 1 and 2, the coating state before output was good, but peeling of the resin coating layer was conspicuous in the carrier after outputting 100,000 images. This is presumably because the heat at the time of heating was not sufficiently transmitted and peeled off over time due to the poor adhesion between the magnetic particles and the resin coating layer.
Comparative Example 3 was a heat treatment apparatus, and the amount of the resin coating layer was reduced. This is presumably because the resin particles were burned out by thermal decomposition because the magnetic particles were higher than the TGA of the resin particles.
Further, in Examples 1 to 6 using the two-component developing carrier of the present embodiment that can obtain a good coating even over time, it was shown that the carrier has high image quality maintenance.
When the cause of white spots due to carrier jump was confirmed, it was found that the carrier resistance was lowered due to the exposure of the magnetic particles, and the carrier was developed in the image area.
In Comparative Example 3, since the magnetic particles were exposed much more than before output, the image quality maintenance evaluation was not performed.

10:連続式加熱処理装置、12:粒子供給装置、14:ケーシング、16:原料供給口、18:回転体、20:排出口、22:加熱溶融品、A〜D:加熱処理部   10: Continuous heat treatment device, 12: Particle supply device, 14: Casing, 16: Raw material supply port, 18: Rotating body, 20: Discharge port, 22: Heated melt, AD: Heat treatment unit

Claims (1)

磁性粒子と樹脂粒子とを混合して前記磁性粒子表面に樹脂粒子を付着させる付着工程、
原料供給口と排出口とを有するケーシングに、原料供給口から排出口に向かう進行方向と同じ方向に回転軸が設けられた回転体を具備し、前記ケーシングの部位別に温度制御が可能な連続式加熱処理装置を用い、前記付着工程により得られた樹脂粒子が付着した磁性粒子を前記原料供給口より投入し、前記ケーシングと回転体との間を通過させながら、前記樹脂粒子が付着した磁性粒子を加熱し前記樹脂粒子を溶融させて、樹脂被覆層を形成する加熱溶融工程、並びに、
前記加熱溶融工程により得られた加熱溶融品に対し冷却処理及び解砕処理を行い、樹脂被覆層を有する磁性粒子を得る冷却解砕工程、を含み、
前記加熱溶融工程において、前記連続式加熱処理装置の原料供給口の内壁温度より、加熱溶融品の排出口部の内壁温度を低くし、
2つの前記内壁温度が、下記式1及び式2を満たし、
前記原料供給口の内壁温度が、280℃〜360℃であることを特徴とする
二成分現像用キャリアの製造方法。
Tg(樹脂粒子のガラス転移温度)+50℃<加熱溶融品の排出口部の内壁温度(℃)≦TGA(樹脂粒子の熱分解開始温度)・・・式1
加熱溶融品の排出口部の内壁温度(℃)<原料供給口の内壁温度(℃)≦TGA+100℃・・・式2
An adhering step of adhering the resin particles to the surface of the magnetic particles by mixing magnetic particles and resin particles;
A casing having a raw material supply port and a discharge port is provided with a rotating body provided with a rotating shaft in the same direction as the traveling direction from the raw material supply port to the discharge port, and is capable of temperature control for each part of the casing. Using a heat treatment apparatus, the magnetic particles to which the resin particles obtained in the attaching step are attached are introduced from the raw material supply port and passed between the casing and the rotating body, and the magnetic particles to which the resin particles are attached. Heating and melting step of melting the resin particles to form a resin coating layer, and
A cooling and crushing step of performing a cooling treatment and a crushing treatment on the heat-melted product obtained by the heating and melting step to obtain magnetic particles having a resin coating layer,
In the heating and melting step, the inner wall temperature of the discharge port portion of the heated and melted product is made lower than the inner wall temperature of the raw material supply port of the continuous heat treatment apparatus ,
The two inner wall temperatures satisfy the following formulas 1 and 2,
The method for producing a carrier for two-component development, wherein an inner wall temperature of the raw material supply port is 280 ° C to 360 ° C.
Tg (glass transition temperature of resin particles) + 50 ° C. <inner wall temperature (° C.) ≦ TGA (thermal decomposition start temperature of resin particles)
Inner wall temperature (° C.) of discharge port of heated melt product <Inner wall temperature of raw material supply port (° C.) ≦ TGA + 100 ° C. Formula 2
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