JP2009116326A - Carrier and manufacturing method thereof - Google Patents

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  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a carrier as a constituent raw material of a two-component developer, which makes organic solvent unnecessary, does not require high energy, can freely control film thickness, moreover, can form thick coated film, does not cause aggregation among particles and has homogeneous film composition, with respect to the carrier as a constituent raw material of the two-component developer in color toner used for a dry developing system as a printing method of electrophotography or the like and to provide the manufacturing method of the carrier; and to provide a method of manufacturing the carrier. <P>SOLUTION: The method of manufacturing the carrier comprises: mixing a coating agent for coating carrier core material to a supercritical fluid in a dissolved state; causing the mixed fluid of mixed coating agent and supercritical fluid to contact with the carrier core material; reducing a pressure of a system which includes the mixed fluid and the carrier core material brought into contact with the mixed fluid up to a pressure lower than the pressure for forming the mixed fluid and a pressure exceeding the atmospheric pressure; circulating and reusing the fluid after reducing the pressure as the supercritical fluid which is mixed with the coating agent for coating the carrier core material, thereby applying the coating agent on the surface of the carrier core material. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真等の印刷方法としての乾式現像方式に用いられているカラートナーとしての二成分系現像剤の構成素材であるキャリアと、その製造方法に関するものである。   The present invention relates to a carrier which is a constituent material of a two-component developer as a color toner used in a dry development method as a printing method for electrophotography and the like, and a method for manufacturing the carrier.

電子写真に用いられている乾式現像方式は、帯電部と摩擦させたトナーを、静電潜像に静電的に付着させて可視像を形成するものである。このような乾式現像方式には、カーボン等の黒色トナーのみからなる一成分現像剤を用いる一成分系現像方式と、ガラスビーズや磁性体粒子等のキャリアと称される粒子とカラー染料とからなるカラートナーとしての二成分現像剤を用いる二成分系現像方式がある。   The dry development method used in electrophotography forms a visible image by electrostatically adhering toner rubbed with a charging portion to an electrostatic latent image. Such a dry development method comprises a one-component development method using a one-component developer composed only of black toner such as carbon, particles called a carrier such as glass beads and magnetic particles, and a color dye. There is a two-component development system using a two-component developer as a color toner.

前記二成分現像剤には、キャリアとトナーとの混合粒子からなる粒子間の衝突、及び現像装置内における機械的攪拌による混合粒子の発熱などが原因となってキャリア表面へトナーが融着する、いわゆるスペント化と称される現象が生じ、キャリアの帯電特性が時間と共に低下する。その結果、静電潜像担持体へのキャリア付着(飛散)やキャリア筋の発生などによって、印刷した後の画像の地肌汚れやトナー飛散などの問題が生じる。   In the two-component developer, the toner is fused to the surface of the carrier due to collision between particles composed of mixed particles of the carrier and the toner, and heat generation of the mixed particles due to mechanical stirring in the developing device. A so-called spent phenomenon occurs, and the charging characteristics of the carrier deteriorate with time. As a result, problems such as background contamination of the printed image and toner scattering occur due to carrier adhesion (scattering) to the electrostatic latent image carrier and generation of carrier streaks.

このようなスペント化を防止するため、キャリア表面に表面エネルギーの低い樹脂、例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等の高分子樹脂を被覆することにより、キャリアとトナーとの付着を防止する技術の開発が行われている。そのような技術として、たとえば常温硬化型シリコーン樹脂と正帯電性窒素樹脂で被覆したキャリア(特許文献1)、変性シリコーン樹脂を少なくとも1種含有した被覆層を被覆したキャリア(特許文献2)、常温硬化型シリコーン樹脂及びスチレン−アクリル樹脂を含有した被覆層を有するキャリア(特許文献3)、核粒子表面を2層以上のシリコーン樹脂で被覆し、層間に接着性がないようにしたキャリア(特許文献4)、核粒子表面にシリコーン樹脂を多層塗布したキャリア(特許文献5)、炭化ケイ素を含有するシリコーン樹脂で表面を被覆したキャリア(特許文献6)、20dyn/cm以下の臨界表面張力を示す材料で被覆した正帯電性キャリア(特許文献7)、フッ素アルキルアクリレートを含有する被覆層をコートしたキャリアと、含クロムアゾ染料を含むトナーとからなる現像剤(特許文献8)などの特許文献1〜8のような特許出願がなされている。   In order to prevent such spending, development of a technique for preventing adhesion between the carrier and the toner by coating the carrier surface with a resin having a low surface energy, for example, a polymer resin such as a fluororesin or a silicone resin. Has been done. As such a technique, for example, a carrier coated with a room temperature curable silicone resin and a positively chargeable nitrogen resin (Patent Document 1), a carrier coated with a coating layer containing at least one modified silicone resin (Patent Document 2), A carrier having a coating layer containing a curable silicone resin and a styrene-acrylic resin (Patent Document 3), a carrier in which the core particle surface is coated with two or more layers of silicone resin so that there is no adhesion between the layers (Patent Document) 4) A carrier in which a silicone resin is coated on the surface of a core particle (Patent Document 5), a carrier whose surface is coated with a silicone resin containing silicon carbide (Patent Document 6), and a material exhibiting a critical surface tension of 20 dyn / cm or less A positively chargeable carrier coated with (Patent Document 7), a carrier coated with a coating layer containing a fluorine alkyl acrylate. And A, patent applications, such as in Patent Document 1 to 8, such as a developer comprising a toner containing a containing chromium azo dye (Patent Document 8) have been made.

近年、高画質化を図るため、トナーが小粒径化する傾向にあり、その結果、上記のようなスペント化が生じ易くなっている。また、上記特許文献1〜8のような従来のキャリアの中にはスプレー塗工されるものもあり、このようなスプレー塗工では、キャリア表面に均一な被覆層を形成することが難しく、このため、被覆層と芯材との接着性や均一な厚みを維持することが困難となっている。さらに、フルカラートナーの場合には、十分な色調を得るため、低軟化点の樹脂を使用しているので、黒トナーに比べて、キャリアへのスペント量が多くなり、トナー帯電量の低下、トナー飛散及び地肌汚れが生じる。従って、二成分現像剤においては、トナー帯電量が低下すると、特にハイライト部の画像濃度が変化し易く、高画質が維持できないという問題がある。   In recent years, the toner tends to have a smaller particle size in order to improve the image quality, and as a result, the above-described spent tends to occur. In addition, some of the conventional carriers such as Patent Documents 1 to 8 are spray-coated, and in such spray coating, it is difficult to form a uniform coating layer on the carrier surface. For this reason, it is difficult to maintain the adhesiveness and uniform thickness between the coating layer and the core material. Furthermore, in the case of a full color toner, a resin with a low softening point is used in order to obtain a sufficient color tone. Therefore, the spent amount to the carrier is increased compared to the black toner, the toner charge amount is decreased, the toner Scattering and background contamination occur. Therefore, the two-component developer has a problem that when the toner charge amount is lowered, the image density particularly in the highlight portion is easily changed, and the high image quality cannot be maintained.

また、キャリア表面には、微小な凹凸があることから、凹部では被覆層が厚くなり、凸部では被覆層が薄くなるなどのむらが生じるため、被覆層が緻密で密着性の良い、均一な薄膜に被覆できないことがある。その結果、従来のキャリアでは、トナーの帯電能や経時安定性が悪く、地肌汚れや異常画像、トナー飛散などの諸問題を引き起こすとともに、キャリアへのスペントも起き易くなるという課題がある。   In addition, since the carrier surface has minute irregularities, the coating layer is thick in the recesses, and unevenness occurs such that the coating layer is thin in the projections. May not be coated. As a result, the conventional carrier has a problem that toner charging ability and stability over time are poor, causing various problems such as background stains, abnormal images, toner scattering, and the like, and it tends to cause spent on the carrier.

さらに、上記特許文献1〜8のような従来のキャリアは、キャリア芯材表面に被覆層を形成する際に有機溶媒を用いるので、有機溶媒による揮発性有機化合物(VOC)規制、廃液の発生、乾燥エネルギーが必要となるという製法上の問題も抱えており、コスト高になるだけでなく、地球環境負荷の軽減、省資源化の面からみても、未だ改善すべき課題が多く存在するのが現状である。   Furthermore, since the conventional carriers such as Patent Documents 1 to 8 use an organic solvent when forming a coating layer on the surface of the carrier core material, volatile organic compound (VOC) regulation by the organic solvent, generation of waste liquid, There are also problems in the manufacturing process that require dry energy, which not only results in higher costs, but there are still many issues that need to be improved in terms of reducing the environmental burden and saving resources. Currently.

そこで、上記のような従来の有機溶媒に代えて、超臨界流体を溶媒として使用することにより、トナー帯電性、経時安定性などが良好でかつ低コストであり、廃液が生じず、乾燥工程が不要であり、環境負荷が小さいキャリアの製造方法等を提供するために、下記特許文献9や特許文献10のような特許出願もなされている。   Therefore, by using a supercritical fluid as a solvent instead of the conventional organic solvent as described above, the toner charging property, stability with time, etc. are good and low cost, no waste liquid is generated, and the drying process is performed. In order to provide a manufacturing method of a carrier that is unnecessary and has a low environmental load, patent applications such as Patent Document 9 and Patent Document 10 below have been filed.

この特許文献9や特許文献10に開示された技術は、超臨界流体をプロセス流体として用いる微粒子コーティング技術のうち、いわゆる急速膨張法と称される技術を用いるものである。急速膨張法は、超臨界流体に溶解した高分子樹脂と芯材粒子とを共存させた状態で超臨界圧から大気圧まで急速に減圧し、一気に噴射させることによって芯材粒子表面に有機高分子樹脂を析出してコーティングする技術である。   The techniques disclosed in Patent Document 9 and Patent Document 10 use a technique called a so-called rapid expansion method among fine particle coating techniques using a supercritical fluid as a process fluid. The rapid expansion method is a method in which a polymer resin dissolved in a supercritical fluid and core particles coexist and rapidly depressurized from supercritical pressure to atmospheric pressure. This is a technique for depositing and coating resin.

しかしながら、急速膨張法はノズルを介して激しい噴射が行われるため、超臨界流体に溶解した溶質の溶解度の変化を制御することが容易でなく、成膜の状態を調整することは困難であり、粒子組成の均一化を図ることができず、膜の厚さも不均一になるおそれがある。特に、急速に減圧した際に流体中の溶質の溶解度が高くなる過飽和の状態となり、その結果、溶質としての高分子樹脂自身の微粒子化が発生し易くなり、芯材粒子の表面に高分子樹脂を容易にコーティングすることができないおそれがある。   However, in the rapid expansion method, vigorous injection is performed through the nozzle, so it is not easy to control the change in the solubility of the solute dissolved in the supercritical fluid, and it is difficult to adjust the film formation state. The particle composition cannot be made uniform, and the thickness of the film may be non-uniform. In particular, when the pressure is rapidly reduced, the solubility of the solute in the fluid becomes supersaturated, and as a result, the polymer resin itself as a solute is likely to become fine particles, and the polymer resin is formed on the surface of the core material particles. May not be easily coated.

尚、一般に高分子樹脂は、超臨界二酸化炭素に対する溶解度が低いため、微粒子への高分子樹脂のコーティングが困難となっているのが現状である。特に、一定厚さ以上の厚さの膜を形成することは非常に困難である。また、被膜化される高分子樹脂の量は、処理槽内において溶解した高分子樹脂の量に依存するため、芯材の表面に目的の厚さの被膜を形成するには、必要量に応じて処理を行う槽の容積を大きくしなければならないという課題もある。   In general, since polymer resins have low solubility in supercritical carbon dioxide, it is difficult to coat the polymer resin on fine particles. In particular, it is very difficult to form a film having a certain thickness or more. In addition, since the amount of the polymer resin to be coated depends on the amount of the polymer resin dissolved in the treatment tank, depending on the amount required to form a film with the desired thickness on the surface of the core material There is also a problem that the volume of the tank for performing the treatment must be increased.

特開昭55−127569号公報Japanese Patent Laid-Open No. 55-127469 特開昭55−157751号公報Japanese Patent Laid-Open No. 55-157751 特開昭56−140358号公報JP-A-56-140358 特開昭57−96355号公報JP-A-57-96355 特開昭57−96356号公報JP-A-57-96356 特開昭58−207054号公報JP 58-207054 A 特開昭61−110161号公報JP-A-61-1110161 特開昭62−273576号公報JP-A-62-273576 特開2007−72444号公報JP 2007-72444 A 特開2006−106208号公報JP 2006-106208 A

本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたもので、有機溶剤を不要とし、高いエネルギーを必要とせず、膜厚を自在に制御でき、かつ厚い被膜を形成することができ、粒子間の凝集がなく、さらに均一な膜組成を持つ二成分系現像剤の構成素材としてのキャリアとその製造方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, does not require an organic solvent, does not require high energy, can freely control the film thickness, and can form a thick film. Another object of the present invention is to provide a carrier as a constituent material of a two-component developer having no uniform agglomeration between particles and a uniform film composition, and a method for producing the same.

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、一の側面では、キャリア芯材を被覆する被覆剤を溶解状態で超臨界流体に混合し、混合された被覆剤と超臨界流体との混合流体を、キャリア芯材に接触させ、次に、前記混合流体及び該混合流体と接触したキャリア芯材を含む系の圧力を、前記混合流体形成のための圧力よりも低い圧力で且つ大気圧を超える圧力まで減圧することによって、キャリア芯材の表面に被覆剤をコーティングし、該減圧した後の流体を、キャリア芯材を被覆する被覆剤と混合するための超臨界流体として循環して再利用することを特徴とするキャリアの製造方法を提供する。   The present invention has been made to solve such a problem. In one aspect, the coating agent for coating the carrier core material is mixed with a supercritical fluid in a dissolved state, and the mixed coating agent and the supercritical fluid are mixed. The mixed fluid with the fluid is brought into contact with the carrier core, and then the pressure of the system including the mixed fluid and the carrier core in contact with the mixed fluid is set to a pressure lower than the pressure for forming the mixed fluid. And by reducing the pressure to a pressure exceeding the atmospheric pressure, the surface of the carrier core material is coated with a coating agent, and the reduced pressure fluid is circulated as a supercritical fluid for mixing with the coating agent covering the carrier core material. And a carrier manufacturing method characterized by being reused.

本発明は、他の側面では、キャリア芯材を被覆する被覆剤を溶解状態で超臨界流体に混合し、混合された被覆剤と超臨界流体との混合流体を前記キャリア芯材に接触させる系の圧力を、前記混合流体形成のための圧力よりも低い圧力で且つ大気圧を超える圧力に減圧することで前記キャリア芯材の表面に被覆剤を析出させ、前記混合流体形成のための圧力よりも低い圧力に減圧された流体を、キャリア芯材を被覆する被覆剤と混合するための超臨界流体として昇圧させて再利用し、キャリア芯材の表面への被覆剤の析出を繰り返すことによって、キャリア芯材の表面に被覆剤をコーティングすることを特徴とするキャリアの製造方法を提供する。   In another aspect, the present invention is a system in which a coating agent that coats a carrier core material is mixed with a supercritical fluid in a dissolved state, and a mixed fluid of the mixed coating agent and supercritical fluid is brought into contact with the carrier core material. Is reduced to a pressure lower than the pressure for forming the mixed fluid and exceeding the atmospheric pressure, thereby depositing a coating on the surface of the carrier core material, thereby reducing the pressure for forming the mixed fluid. By reusing the fluid decompressed to a lower pressure as a supercritical fluid for mixing with the coating material that coats the carrier core material, and repeatedly depositing the coating material on the surface of the carrier core material, Provided is a method for producing a carrier, which comprises coating a surface of a carrier core material with a coating agent.

このようなキャリアの製造方法において、キャリア芯材に微粒子を混合し、該キャリア芯材と微粒子との混合物に、被覆剤と超臨界流体との混合流体を接触させることも可能である。さらに、混合流体形成のための圧力よりも低い圧力で且つ大気圧を超える圧力まで減圧するとともに、混合流体形成のための温度以上の温度に昇温することも可能である。   In such a carrier production method, it is also possible to mix fine particles into the carrier core material, and to bring the mixed fluid of the coating agent and the supercritical fluid into contact with the mixture of the carrier core material and the fine particles. Further, the pressure can be reduced to a pressure lower than the pressure for forming the mixed fluid and exceeding the atmospheric pressure, and the temperature can be raised to a temperature higher than the temperature for forming the mixed fluid.

また本発明は、上記のようなキャリアの製造方法により製造されることを特徴とするキャリアを提供するものである。   The present invention also provides a carrier manufactured by the carrier manufacturing method as described above.

さらに本発明は、上記のようなキャリアの製造方法を実施するキャリアの製造装置を提供するものである。このような製造装置のより具体的な構成は、キャリア芯材を被覆する被覆剤を収容し、超臨界流体を供給して溶解状態で前記超臨界流体と被覆剤とを混合して溶解させる溶解槽4と、キャリア芯材を収容し、前記溶解槽4で混合された被覆剤と超臨界流体との混合流体をキャリア芯材に接触させる被膜形成槽5とを具備し、該被膜形成槽5内の圧力を、前記溶解槽4内の圧力よりも低い圧力で且つ大気圧を超える圧力に設定することによって、前記被膜形成槽5内のキャリア芯材の表面に被覆剤を析出させ、さらに被膜形成槽5から排出した後の流体を、キャリア芯材を被覆する被覆剤を溶解するための超臨界流体として前記溶解槽4へ供給して再利用し、該超臨界流体を前記溶解槽4と前記被膜形成槽5とに循環させて、キャリア芯材の表面への被覆剤の析出を繰り返すことによって、キャリア芯材の表面に被覆剤をコーティングしうるように構成されたものである。   Furthermore, the present invention provides a carrier manufacturing apparatus that implements the carrier manufacturing method as described above. A more specific configuration of such a manufacturing apparatus is a solution that contains a coating material that coats a carrier core material, supplies a supercritical fluid, and mixes and dissolves the supercritical fluid and the coating material in a dissolved state. A tank 4 and a coating film forming tank 5 for containing the carrier core material and bringing the mixed fluid of the coating agent and the supercritical fluid mixed in the dissolution tank 4 into contact with the carrier core material; By setting the internal pressure to a pressure lower than the pressure in the dissolution tank 4 and exceeding the atmospheric pressure, a coating agent is deposited on the surface of the carrier core material in the film formation tank 5, The fluid discharged from the formation tank 5 is supplied to the dissolution tank 4 and reused as a supercritical fluid for dissolving the coating agent that coats the carrier core, and the supercritical fluid is combined with the dissolution tank 4. The carrier core material is circulated through the coating film forming tank 5. By repeating the precipitation of the coating agent to, those made of a coating agent to the surface of the carrier core material so as to be able to coating.

このようなキャリアの製造装置において、溶解槽4内の圧力を、最終的に使用する被覆剤よりも分子量の小さい低分子化予備的被覆剤を溶解させる第1段階の圧力に設定するとともに、被膜形成槽5内の圧力を前記溶解槽4内の第1段階の圧力よりも低い圧力に設定することで、前記低分子化予備的被覆剤を被膜形成槽5内のキャリア芯材の表面に析出させ、前記溶解槽4内の圧力を、溶解状態で超臨界流体と被覆剤とを混合させる第2段階の圧力に設定するとともに、被膜形成槽5内の圧力を前記溶解槽4内の第2段階の圧力よりも低い圧力に設定することで、被覆剤を被膜形成槽5内のキャリア芯材の表面に析出させるように構成することも可能である。   In such a carrier manufacturing apparatus, the pressure in the dissolution tank 4 is set to the first stage pressure for dissolving the low molecular weight preliminary coating material having a molecular weight smaller than that of the coating material to be finally used. By setting the pressure in the forming tank 5 to be lower than the pressure in the first stage in the dissolution tank 4, the low molecular weight preliminary coating agent is deposited on the surface of the carrier core material in the film forming tank 5. The pressure in the dissolution tank 4 is set to a second stage pressure in which the supercritical fluid and the coating agent are mixed in the dissolved state, and the pressure in the film formation tank 5 is set to the second pressure in the dissolution tank 4. By setting the pressure lower than the step pressure, the coating agent can be deposited on the surface of the carrier core material in the film forming tank 5.

また、被覆剤と超臨界流体との混合流体が、溶解槽4から被膜形成槽5へ供給されるライン63を、該被膜形成槽5の底部に接続することも可能である。さらに、キャリア芯材の他に、微粒子を被膜形成槽5内に収容することも可能である。   It is also possible to connect a line 63 in which a mixed fluid of a coating agent and a supercritical fluid is supplied from the dissolution tank 4 to the film forming tank 5 to the bottom of the film forming tank 5. Further, in addition to the carrier core material, fine particles can be accommodated in the film forming tank 5.

本発明においては、キャリア被覆用の被覆剤が溶解した超臨界流体を、キャリア芯材、或いはキャリア芯材と微粒子に連続的に接触させることができるので、キャリア芯材の表面に被覆剤或いは微粒子で複合化した被覆剤を均一に被覆することができ、均一な膜形成を行うことが可能となる。   In the present invention, since the supercritical fluid in which the coating agent for carrier coating is dissolved can be continuously brought into contact with the carrier core material or the carrier core material and the fine particles, the surface of the carrier core material is coated with the coating agent or fine particles. Thus, it is possible to uniformly coat the complexed coating agent, and to form a uniform film.

さらに、流体を循環させる温度と圧力の条件や回数を変化させることによって、膜の厚さなどを容易に制御することが可能になる。   Furthermore, by changing the temperature and pressure conditions and the number of times for circulating the fluid, the thickness of the film can be easily controlled.

さらに、上記のような超臨界流体の循環、再利用によって、連続的なコーティング処理が可能となるので、溶解槽や被膜形成槽の槽容積を大きくする必要がなく、従来の急速膨張法を用いる特許文献9、10のような技術に比べて、処理槽の容積を小さくすることができるという利点がある。   Furthermore, since the continuous coating process can be performed by circulating and reusing the supercritical fluid as described above, it is not necessary to increase the tank volume of the dissolution tank or the film forming tank, and the conventional rapid expansion method is used. There is an advantage that the volume of the treatment tank can be reduced as compared with the techniques such as Patent Documents 9 and 10.

さらに、超臨界流体を利用する方法であるので、高分子樹脂等を溶解させるために従来用いられていた有機溶剤を使用する必要がなく、環境問題、溶剤残留等の問題がほとんど生じることがないという効果がある。   Furthermore, since it is a method using a supercritical fluid, it is not necessary to use an organic solvent conventionally used for dissolving a polymer resin or the like, and problems such as environmental problems and solvent residues hardly occur. There is an effect.

以下、本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.

本発明は、一の側面では、キャリアとトナーとを含む乾式現像用二成分系現像剤の含有成分としてのキャリアを製造するキャリアの製造方法であって、キャリア芯材を被覆する被覆剤を溶解状態で超臨界流体に混合し、混合された被覆剤と超臨界流体との混合流体を、キャリア芯材に接触させ、次に、前記混合流体及び該混合流体と接触したキャリア芯材を含む系の圧力を、前記混合流体形成のための圧力よりも低い圧力で且つ大気圧を超える圧力まで減圧することによって、キャリア芯材の表面に被覆剤をコーティングし、該減圧した後の流体を、キャリア芯材を被覆する被覆剤と混合するための超臨界流体として循環して再利用することを特徴とするキャリアの製造方法を提供するものである。   In one aspect, the present invention is a carrier manufacturing method for manufacturing a carrier as a component of a two-component developer for dry development including a carrier and a toner, wherein the coating for coating the carrier core material is dissolved. Mixed with the supercritical fluid in a state, the mixed fluid of the mixed coating agent and the supercritical fluid is brought into contact with the carrier core, and then the mixed fluid and the system including the carrier core in contact with the mixed fluid The coating material is coated on the surface of the carrier core material by reducing the pressure of the carrier fluid to a pressure lower than the pressure for forming the mixed fluid and exceeding the atmospheric pressure, and the fluid after the pressure reduction is applied to the carrier. The present invention provides a method for producing a carrier, which is circulated and reused as a supercritical fluid for mixing with a coating agent for coating a core material.

また本発明は、他の側面では、キャリア芯材を被覆する被覆剤を溶解状態で超臨界流体に混合し、混合された被覆剤と超臨界流体との混合流体を前記キャリア芯材に接触させる系の圧力を、前記混合流体形成のための圧力よりも低い圧力で且つ大気圧を超える圧力に減圧することで前記キャリア芯材の表面に被覆剤を析出させ、前記混合流体形成のための圧力よりも低い圧力に減圧された流体を、キャリア芯材を被覆する被覆剤と混合するための超臨界流体として昇圧させて再利用し、キャリア芯材の表面への被覆剤の析出を繰り返すことによって、キャリア芯材の表面に被覆剤をコーティングすることを特徴とするキャリアの製造方法を提供するものである。   According to another aspect of the present invention, a coating material for coating the carrier core material is mixed with the supercritical fluid in a dissolved state, and the mixed fluid of the mixed coating material and the supercritical fluid is brought into contact with the carrier core material. The pressure of the system is reduced to a pressure lower than the pressure for forming the mixed fluid and exceeding the atmospheric pressure, thereby depositing a coating on the surface of the carrier core material, and the pressure for forming the mixed fluid By reusing the fluid depressurized to a lower pressure as a supercritical fluid for mixing with the coating material that coats the carrier core material, and repeatedly depositing the coating material on the surface of the carrier core material The present invention provides a method for producing a carrier, which comprises coating a surface of a carrier core material with a coating agent.

ここで「被覆剤を溶解状態で超臨界流体に混合する」とは、超臨界流体中に被覆剤が溶解するように被覆剤を超臨界流体に混合することをいう。また「混合流体形成のための圧力」とは、超臨界流体で被覆剤を溶解させ、その溶解状態で超臨界流体と被覆剤とが混合するときの圧力である。   Here, “mixing the coating material in a dissolved state with the supercritical fluid” means mixing the coating material with the supercritical fluid so that the coating material is dissolved in the supercritical fluid. The “pressure for forming a mixed fluid” is a pressure at which the supercritical fluid and the coating agent are mixed in the dissolved state after the coating agent is dissolved in the supercritical fluid.

超臨界流体に、被覆剤として利用できる高分子樹脂などの有機物質を溶解させたとき、高分子樹脂の溶解度C(飽和溶解度)は温度Tと圧力Pによって変化することが知られている。一般的に一定の温度Tの条件下では、高分子樹脂の溶解度Cは圧力Pが超臨界流体としての流体の臨界圧力Pcを超える条件で急激に増加し、より高圧の条件では溶解度Cの増加が緩慢になる。また、一定の圧力Pの条件下では、高分子樹脂の溶解度Cは温度Tが低くなるほど増加する傾向がある。   It is known that when an organic substance such as a polymer resin that can be used as a coating agent is dissolved in a supercritical fluid, the solubility C (saturated solubility) of the polymer resin varies depending on the temperature T and the pressure P. In general, under the condition of a constant temperature T, the solubility C of the polymer resin increases rapidly when the pressure P exceeds the critical pressure Pc of the fluid as a supercritical fluid, and the solubility C increases under higher pressure conditions. Becomes sluggish. Further, under the condition of a constant pressure P, the solubility C of the polymer resin tends to increase as the temperature T decreases.

この変化を、図1の模式図を用いて説明する。図1は、横軸は圧力P、縦軸は溶解度Cを示す。一本の線は温度Tにおける溶解度Cの変化を示すもので、溶解度等温線といわれるものである。例えば、温度T1および圧力P1の条件で超臨界流体に高分子樹脂をC11の濃度で溶解させた混合流体とキャリア芯材とを接触させるとき、温度をT1および圧力をP2(P1>P2)の条件にすると、高分子樹脂の溶解度がC11からC12に減少する。そして、減少した分の高分子樹脂がキャリア芯材の表面に析出するという作用が生じるのである。   This change will be described with reference to the schematic diagram of FIG. In FIG. 1, the horizontal axis indicates pressure P, and the vertical axis indicates solubility C. A single line indicates a change in solubility C at temperature T, and is called a solubility isotherm. For example, when a mixed fluid in which a polymer resin is dissolved at a concentration of C11 is brought into contact with a supercritical fluid under conditions of temperature T1 and pressure P1, the temperature of T1 and pressure of P2 (P1> P2) Under the conditions, the solubility of the polymer resin decreases from C11 to C12. And the effect | action that the polymer resin for the reduced amount precipitates on the surface of a carrier core material arises.

温度T1を一定に保ち、圧力をP1からP2へ減圧する場合の作用は前記のとおりであるが、温度を圧力とともに変化させる場合にも同様の作用が生じる。すなわち、温度T1および圧力P1の条件における高分子樹脂の溶解度C11よりも、圧力P2の条件下での溶解度が小さい値になるように温度条件を選択した場合に、好適にキャリア芯材に高分子樹脂が被覆されるのである。   The operation when the temperature T1 is kept constant and the pressure is reduced from P1 to P2 is as described above, but the same operation occurs when the temperature is changed with the pressure. That is, when the temperature condition is selected so that the solubility under the condition of the pressure P2 is smaller than the solubility C11 of the polymer resin under the condition of the temperature T1 and the pressure P1, the polymer is suitably used as the carrier core material. The resin is coated.

例えば、図1を用いると、C11よりも低い溶解度であるC22、C12、C02である温度T2、T1、T0の条件は適用可能であるが、C32がC11よりも高くなるために温度T3の条件は適用できないのである。   For example, using FIG. 1, the conditions of temperatures T2, T1, and T0 that are C22, C12, and C02, which are lower in solubility than C11, can be applied, but the condition of temperature T3 because C32 is higher than C11. Is not applicable.

上記のように、P2からP1への一回の減圧操作によっても、特定の単位量の高分子樹脂がキャリア芯材の表面に析出して被覆されることになるが、本発明においては、減圧した後の流体を、キャリア芯材に被覆するための被覆剤を溶解状態で混合するための超臨界流体として循環して再利用するので、上記のような析出工程が繰り返して行われることとなり、その結果、単位量の被覆層がキャリア芯材の表面に順次、析出するという作用が生じることとなる。   As described above, a specific unit amount of the polymer resin is deposited and coated on the surface of the carrier core material by a single decompression operation from P2 to P1. Since the fluid after being circulated and reused as a supercritical fluid for mixing the coating agent for coating the carrier core material in a dissolved state, the precipitation step as described above will be repeated, As a result, a unit amount of the coating layer is sequentially deposited on the surface of the carrier core material.

さらに、本発明においては、上記のようにキャリア芯材を被覆する被覆剤を溶解状態で超臨界流体に混合し、混合された被覆剤と超臨界流体との混合流体を、キャリア芯材のみならず、キャリア芯材と微粒子との混合物に接触させることも可能である。   Furthermore, in the present invention, as described above, the coating agent for coating the carrier core material is mixed with the supercritical fluid in a dissolved state, and the mixed fluid of the mixed coating agent and the supercritical fluid is used only for the carrier core material. Alternatively, it can be brought into contact with a mixture of the carrier core material and fine particles.

さらに、本発明においては、前記混合流体を形成するための圧力よりも低い圧力でかつ大気圧を超える圧力に減圧するとともに、混合流体形成のための温度と同等か、それ以上の温度に昇温することも可能である。ここで「混合流体形成のための温度」とは、超臨界流体で被覆剤を溶解させ、その溶解状態で超臨界流体と被覆剤とが混合するときの温度である。   Furthermore, in the present invention, the pressure is reduced to a pressure lower than the pressure for forming the mixed fluid and exceeding the atmospheric pressure, and the temperature is increased to a temperature equal to or higher than the temperature for forming the mixed fluid. It is also possible to do. Here, the “temperature for forming a mixed fluid” is a temperature at which the supercritical fluid and the coating agent are mixed in the dissolved state after the coating agent is dissolved in the supercritical fluid.

上記条件(P1>P2,T1<T0)の場合、圧力P1および温度T1における超臨界流体の密度は、圧力P2および温度T0における密度より高い値となる。この様な条件の場合、より効果的に超臨界流体に対する高分子樹脂の溶解度が減少する作用が生じることとなる。   In the case of the above conditions (P1> P2, T1 <T0), the density of the supercritical fluid at the pressure P1 and the temperature T1 is higher than the density at the pressure P2 and the temperature T0. Under such conditions, the effect of reducing the solubility of the polymer resin in the supercritical fluid more effectively occurs.

超臨界流体としては、たとえば二酸化炭素(臨界温度:31.1℃、臨界圧力:7.38MPa)、亜酸化窒素(臨界温度:36.4℃、臨界圧力:7.24MPa)、トリフルオロメタン(臨界温度:25.9℃、臨界圧力:4.84MPa)、窒素(臨界温度:−147℃、臨界圧力:3.39MPa)等を使用することができる。特に、作業上の安全性および工業化の可能性の観点から、二酸化炭素を用いるのが特に好ましい。   Examples of the supercritical fluid include carbon dioxide (critical temperature: 31.1 ° C., critical pressure: 7.38 MPa), nitrous oxide (critical temperature: 36.4 ° C., critical pressure: 7.24 MPa), and trifluoromethane (critical). Temperature (25.9 ° C., critical pressure: 4.84 MPa), nitrogen (critical temperature: −147 ° C., critical pressure: 3.39 MPa), or the like can be used. In particular, it is particularly preferable to use carbon dioxide from the viewpoint of work safety and industrialization potential.

超臨界流体に加え、エントレーナー(補助溶媒)を添加することもできる。このようなエントレーナーの添加により、被覆剤の溶解度を向上させることができる。エントレーナーの種類は特に限定されるものではなく、目的に応じて適宜選択することができるが、極性有機溶媒が好ましい。   In addition to the supercritical fluid, an entrainer (cosolvent) can also be added. By adding such an entrainer, the solubility of the coating agent can be improved. The type of entrainer is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, but a polar organic solvent is preferable.

極性有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサン、トルエン、酢酸エチル、クロロホルム、ジクロロメタン、アンモニア、メラミン、尿素、チオエチレングリコールなどが挙げられる。これらの中でも、常温常圧(25℃、0.1MPa)下で貧溶媒性を示す低級アルコール系溶媒が好適である。   Examples of the polar organic solvent include methanol, ethanol, propanol, butanol, hexane, toluene, ethyl acetate, chloroform, dichloromethane, ammonia, melamine, urea, thioethylene glycol, and the like. Among these, lower alcohol solvents that exhibit poor solvent properties at normal temperature and normal pressure (25 ° C., 0.1 MPa) are preferable.

さらに被覆剤としては、たとえば合成樹脂のような高分子材料が用いられる。合成樹脂としては、例えば、アミノ系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、フッ化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、フッ化ビニリデンとフッ化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンと非フッ化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、シリコーン樹脂などを使用することができる。   Further, as the coating agent, for example, a polymer material such as a synthetic resin is used. Examples of synthetic resins include amino resins, polyvinyl resins, polystyrene resins, halogenated olefin resins, polyester resins, polycarbonate resins, polyethylene resins, polyvinyl fluoride resins, polyvinylidene fluoride resins, polytrifluoroethylene resins. , Polyhexafluoropropylene resin, copolymer of vinylidene fluoride and acrylic monomer, copolymer of vinylidene fluoride and vinyl fluoride, tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride and non-fluorinated monomer Fluoroterpolymers such as terpolymers, silicone resins and the like can be used.

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、効果が高い点からシリコーン樹脂が特に好ましい。シリコーン樹脂としては、特に制限はなく、一般的に知られているシリコーン樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができる。例えば、下記構造式で表されるストレートシリコーン樹脂が好適である。   These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, a silicone resin is particularly preferable because of its high effect. There is no restriction | limiting in particular as a silicone resin, According to the objective, it can select suitably from the silicone resin generally known. For example, a straight silicone resin represented by the following structural formula is suitable.

Figure 2009116326
Figure 2009116326

前記構造式中、Rは、水素原子、水酸基、アルコキシ基、アルキル基、又はアリール基を示す。アルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基などが挙げられる。またアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基などが挙げられる。さらにアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基などが挙げられる。   In the structural formula, R represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, an alkyl group, or an aryl group. Examples of the alkoxy group include a methoxy group and an ethoxy group. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. Furthermore, examples of the aryl group include a phenyl group, a tolyl group, and a xylyl group.

前記被覆用樹脂としてのシリコーン樹脂の重量平均分子量(Mw)は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、500〜100000が好ましく、1000〜10000がより好ましい。また、前記被覆用樹脂としてのシリコーン樹脂は、常温常圧(25℃、0.1MPa)下において固体の方が、液体よりも取り扱い性、成膜性、膜厚制御性に優れているので特に好ましい。前記被覆用樹脂としてのシリコーン樹脂のシラノール濃度については、成膜後に架橋させるためには1〜40質量%が好ましく、1〜20質量%がより好ましく、1〜10質量%がさらに好ましい。前記シラノール濃度が40質量%を超えると、架橋膜が硬くて脆いものとなり易く、かえって耐久性が悪くなり、未反応のシラノール基が残留し易くなることから、キャリアの環境安定性が悪くなることがある。ここで、前記シラノール濃度の測定方法としては、例えば、日本工業規格(JIS)K0068「化学製品の水分測定法」に記載されているカールフィッシャー(Karl−Fischer)滴定法を用いて行うことができる。尚、試料量や滴定溶媒の調整などもすべてこれに準ずる。   The weight average molecular weight (Mw) of the silicone resin as the coating resin is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 500 to 100,000, more preferably 1000 to 10,000. In addition, the silicone resin as the coating resin is particularly excellent in handling property, film formability, and film thickness control property in the solid state at room temperature and normal pressure (25 ° C., 0.1 MPa) than in the liquid. preferable. The silanol concentration of the silicone resin as the coating resin is preferably 1 to 40% by mass, more preferably 1 to 20% by mass, and still more preferably 1 to 10% by mass for crosslinking after film formation. When the silanol concentration exceeds 40% by mass, the crosslinked film tends to be hard and brittle, and on the contrary, durability is deteriorated, and unreacted silanol groups are likely to remain, resulting in poor environmental stability of the carrier. There is. Here, as a method for measuring the silanol concentration, for example, the Karl-Fischer titration method described in Japanese Industrial Standard (JIS) K0068 “Method for Measuring Moisture of Chemical Products” can be used. . Note that all adjustments of the sample amount and titration solvent are in accordance with this.

前記シリコーン樹脂としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。市販品としては、ストレートシリコーン樹脂として、信越化学工業株式会社製のKR271、KR255、KR152;東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製のSR2400、SR2406、SR2410、217 Flake Resin、220 Flake Resin、233 Flake Resin、249 Flake Resin、Z−6018 Intermediate、などが挙げられる。前記変性シリコーン樹脂としては、例えば、信越化学工業株式会社製のKR206(アルキド変性)、KR5208(アクリル変性)、ES1001N(エポキシ変性)、KR305(ウレタン変性);東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製のSR2115(エポキシ変性)、SR2110(アルキド変性)、などが挙げられる。なお、シリコーン樹脂単体で用いることも可能であるが、架橋反応する成分、帯電量調整成分等を同時に用いることも可能である。   As said silicone resin, what was synthesize | combined suitably may be used and a commercial item may be used. As a commercial product, as a straight silicone resin, KR271, KR255, KR152 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .; SR2400, SR2406, SR2410, 217 Flakes Resin, 220 Flakes Resin, 233 Flakes Resin manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd. 249 Flake Resin, Z-6018 Intermediate, and the like. Examples of the modified silicone resin include KR206 (alkyd modified), KR5208 (acrylic modified), ES1001N (epoxy modified), KR305 (urethane modified) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .; manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd. SR2115 (epoxy modification), SR2110 (alkyd modification), and the like. It is possible to use the silicone resin alone, but it is also possible to simultaneously use a component that undergoes a crosslinking reaction, a charge amount adjusting component, and the like.

高分子材料としては、上述のように主として合成樹脂が用いられるが、合成ゴムや天然樹脂のような高分子材料に本発明を適用することも可能である。さらには、高分子材料のみではなく、低分子化合物を用いることも可能である。さらには有機系の被膜剤のみならず、たとえば金属材料やセラミック等の無機系の被膜剤を用いることも可能であり、被膜剤の素材の種類は問うものではない。   As described above, a synthetic resin is mainly used as the polymer material. However, the present invention can be applied to a polymer material such as a synthetic rubber or a natural resin. Furthermore, it is possible to use not only a polymer material but also a low molecular compound. Furthermore, it is possible to use not only an organic coating agent but also an inorganic coating agent such as a metal material or ceramic, and the kind of the material of the coating agent is not questioned.

さらに、キャリア芯材の種類も特に限定されるものではなく、電子写真用二成分キャリアとして公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フェライト、マグネタイト、鉄、ニッケルなどが使用できる。また、近年著しく進む環境面への配慮をし、フェライトであれば、従来の銅−亜鉛系フェライトではなく、例えば、Mn系フェライト、Mn−Mg系フェライト、Mn−Mg−Srフェライト等を用いることが好適である。前記キャリア芯材は、静電潜像担持体へのキャリア付着(飛散)防止の点から、体積平均粒径が20μm以上の大きさのものが好ましく、キャリア筋の発生防止等の画質低下防止の点から100μm以下のものが好ましく、特に、近年の高画質化に対しては、体積平均粒径が20〜50μmがより好ましい。またキャリアの形状としては、真球状や不定形状の粒子状のものを主として用いることができる。   Further, the type of carrier core material is not particularly limited, and can be appropriately selected from known ones as two-component carriers for electrophotography according to the purpose. For example, ferrite, magnetite, iron, nickel, etc. Can be used. In addition, in consideration of the environmental aspects that have advanced remarkably in recent years, if ferrite, for example, Mn ferrite, Mn-Mg ferrite, Mn-Mg-Sr ferrite, etc. should be used instead of conventional copper-zinc ferrite. Is preferred. The carrier core material preferably has a volume average particle size of 20 μm or more from the viewpoint of prevention of carrier adhesion (scattering) to the electrostatic latent image carrier, and prevents image quality deterioration such as prevention of carrier streaks. From the point of view, those having a size of 100 μm or less are preferable, and in particular, the volume average particle size is more preferably 20 to 50 μm for the recent high image quality. Further, as the shape of the carrier, a spherical or irregular particle shape can be mainly used.

超臨界流体で被覆剤を溶解させるときの温度は、超臨界流体の臨界温度以上であることが好ましいが、特に限定されるものではなく、目的に応じて適宜選択することができるが、20〜100℃が好ましい。また超臨界流体で被覆剤を溶解させるときの圧力も、特に限定されるものではなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10〜80MPaであることが好ましい。また、前記芯材表面に被覆層を形成する際の温度は、臨界温度以上であることが好ましいが特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、具体的には、20〜100℃が好ましく、20〜80℃がより好ましい。前記温度が100℃を超えると、芯材が溶解することがある。前記芯材表面に被覆層を形成する際の圧力としては、超臨界流体の臨界圧力以上であることが好ましいが、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1〜60MPaが好ましい。ただし、大気圧を超える圧力であることが必要である。   The temperature at which the coating agent is dissolved in the supercritical fluid is preferably equal to or higher than the critical temperature of the supercritical fluid, but is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. 100 ° C. is preferred. The pressure at which the coating agent is dissolved with the supercritical fluid is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, but is preferably 10 to 80 MPa. Further, the temperature at which the coating layer is formed on the surface of the core material is preferably equal to or higher than the critical temperature, but is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. 100 degreeC is preferable and 20-80 degreeC is more preferable. When the said temperature exceeds 100 degreeC, a core material may melt | dissolve. The pressure for forming the coating layer on the surface of the core material is preferably not less than the critical pressure of the supercritical fluid, but is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Is preferred. However, the pressure needs to exceed atmospheric pressure.

さらに微粒子としては、例えば、金属粉や種々の金属酸化物粒子などの無機微粒子が好適に用いられる。中でも、酸化珪素、酸化チタン、アルミナなどの金属酸化物の粒子は、均一な微細粒径の粒子を容易に得ることができ、かつ、使用する粒子によって様々な電気特性や機械的な強度を得ることができる。また、シリコーン樹脂の縮合硬化の過程で、キャリアを高温に加熱しても熱的に安定であるキャリアを得ることができる。   Further, as the fine particles, for example, inorganic fine particles such as metal powder and various metal oxide particles are suitably used. Among these, particles of metal oxides such as silicon oxide, titanium oxide, and alumina can easily obtain particles having a uniform fine particle diameter, and various electrical characteristics and mechanical strength are obtained depending on the particles used. be able to. In addition, a carrier that is thermally stable can be obtained even when the carrier is heated to a high temperature in the process of condensation curing of the silicone resin.

また、微粒子としては、キャリアの被覆層を構成するシリコーン樹脂に比べて高硬度の微粒子であることが特に好ましい。これは、キャリアの被覆層がキャリア−キャリア間、キャリア−トナー間、キャリア−現像装置内表面間で、接触した際に摩耗によって劣化することを防止するために、キャリアの被覆層の強度を高めることを目的としているためである。   The fine particles are particularly preferably fine particles having a higher hardness than the silicone resin constituting the coating layer of the carrier. This increases the strength of the carrier coating layer in order to prevent the carrier coating layer from deteriorating due to wear when in contact between the carrier and the carrier, between the carrier and the toner, or between the carrier and the developing device inner surface. It is because it aims at that.

さらに、具体的には、導電性ZnO、Al等の金属粉、各種方法で製造されるSnO2及び種々の元素をドープしたSnO2、TlB2、ZnB2、MoB2の様なホウ化物、炭化珪素及び導電性高分子(ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリ(パラ−フェニレンスルフィド)、ポリピロール、パリレン)、アルミナ、カーボンブラックなどが使用できる。中でも、被覆用の高分子樹脂中に均一に分散させることが重要であることから、アルミナあるいはカーボンブラックのナノ微粒子が好ましい。 Further, specifically, conductive ZnO, Al or the like metal powders, SnO 2 doped with SnO 2 and various elements produced by various methods, TLB 2, ZnB 2, such borides MoB 2, carbonized Silicon and conductive polymers (polyacetylene, polyparaphenylene, poly (para-phenylene sulfide), polypyrrole, parylene), alumina, carbon black, and the like can be used. Among them, alumina or carbon black nanoparticles are preferable because it is important to uniformly disperse them in the coating polymer resin.

キャリア芯材に対する高分子樹脂の被膜の状態としては、一義的に決定することはできないが、例えばキャリア芯材に対して約500nm程度の被膜化が好ましい。さらに、微粒子を複合化する場合には、被膜化された高分子樹脂に対して約10%程度の含有量が好ましい。   The state of the coating of the polymer resin on the carrier core material cannot be uniquely determined, but for example, a coating of about 500 nm on the carrier core material is preferable. Furthermore, when the fine particles are combined, a content of about 10% is preferable with respect to the coated polymer resin.

さらに本発明は、上記のようなキャリアの製造方法を実施するキャリアの製造装置を提供するものである。このような製造装置のより具体的な構成は、キャリア芯材を被覆する被覆剤を収容し、超臨界流体を供給して溶解状態で前記超臨界流体と被覆剤とを混合して溶解させる溶解槽4と、キャリア芯材を収容し、前記溶解槽4で混合された被覆剤と超臨界流体との混合流体をキャリア芯材に接触させる被膜形成槽5とを具備し、該被膜形成槽5内の圧力を、前記溶解槽4内の圧力よりも低い圧力で且つ大気圧を超える圧力に設定することによって、前記被膜形成槽5内のキャリア芯材の表面に被覆剤を析出させ、さらに被膜形成槽5から排出した後の流体を、キャリア芯材を被覆する被覆剤を溶解するための超臨界流体として前記溶解槽4へ供給して再利用し、該超臨界流体を前記溶解槽4と前記被膜形成槽5とに循環させて、キャリア芯材の表面への被覆剤の析出を繰り返すことによって、キャリア芯材の表面に被覆剤をコーティングしうるように構成されたものである。   Furthermore, the present invention provides a carrier manufacturing apparatus that implements the carrier manufacturing method as described above. A more specific configuration of such a manufacturing apparatus is a solution that contains a coating material that coats a carrier core material, supplies a supercritical fluid, and mixes and dissolves the supercritical fluid and the coating material in a dissolved state. A tank 4 and a coating film forming tank 5 for containing the carrier core material and bringing the mixed fluid of the coating agent and the supercritical fluid mixed in the dissolution tank 4 into contact with the carrier core material; By setting the internal pressure to a pressure lower than the pressure in the dissolution tank 4 and exceeding the atmospheric pressure, a coating agent is deposited on the surface of the carrier core material in the film formation tank 5, The fluid discharged from the formation tank 5 is supplied to the dissolution tank 4 and reused as a supercritical fluid for dissolving the coating agent that coats the carrier core, and the supercritical fluid is combined with the dissolution tank 4. The carrier core material is circulated through the coating film forming tank 5. By repeating the precipitation of the coating agent to, those made of a coating agent to the surface of the carrier core material so as to be able to coating.

このようなキャリアの製造装置において、溶解槽4内の圧力を、被覆剤よりも分子量の小さい低分子化予備的被覆剤を溶解させる第1段階の圧力に設定するとともに、被膜形成槽5内の圧力を前記溶解槽4内の第1段階の圧力よりも低い圧力に設定することで、前記低分子化予備的被覆剤を被膜形成槽5内のキャリア芯材の表面に析出させ、前記溶解槽4内の圧力を、溶解状態で超臨界流体と被覆剤とを混合させる第2段階の圧力に設定するとともに、被膜形成槽5内の圧力を前記溶解槽4内の第2段階の圧力よりも低い圧力に設定することで、被覆剤を被膜形成槽5内のキャリア芯材の表面に析出させるように構成することも可能である。   In such a carrier manufacturing apparatus, the pressure in the dissolution tank 4 is set to the first stage pressure for dissolving the low molecular weight preliminary coating agent having a molecular weight smaller than that of the coating agent, and the pressure in the film forming tank 5 is set. By setting the pressure to a pressure lower than the pressure in the first stage in the dissolution tank 4, the low molecular weight preliminary coating agent is deposited on the surface of the carrier core material in the film forming tank 5, and the dissolution tank 4 is set to a second stage pressure in which the supercritical fluid and the coating agent are mixed in a dissolved state, and the pressure in the film forming tank 5 is set higher than the second stage pressure in the dissolution tank 4. By setting the pressure low, the coating agent can be deposited on the surface of the carrier core material in the film forming tank 5.

ここで「低分子化予備的被覆剤」とは、被覆剤と同じ化学的組成を有し、被覆剤よりも分子量が小さいような化合物を意味し、たとえば被覆剤が高分子樹脂である場合に、その高分子樹脂を構成するモノマーの重合体であって、その高分子樹脂よりも重合度が低い化合物である。   Here, “low molecular weight preliminary coating agent” means a compound having the same chemical composition as the coating agent and having a molecular weight smaller than that of the coating agent. For example, when the coating agent is a polymer resin. A polymer of monomers constituting the polymer resin, which is a compound having a lower degree of polymerization than the polymer resin.

分子量が小さい化合物の方が流体に対する溶解度が高いので、超臨界流体と被覆剤との混合流体形成のための圧力よりも低い第1段階の圧力に溶解槽4内を設定して装置を運転することで、被膜形成槽5において先ず低分子化予備的被覆剤がキャリア芯材に析出し、次に溶解槽4内を第2段階の圧力、すなわち超臨界流体と被覆剤との混合流体形成のための圧力に設定して装置を運転することで、被膜形成槽5において分子量の高い被覆剤である高分子樹脂等がキャリア芯材に析出し、その高分子樹脂等からなる被覆剤がキャリア芯材にコーティングされることとなる。   Since the compound having a lower molecular weight has higher solubility in the fluid, the apparatus is operated by setting the inside of the dissolution tank 4 to a first stage pressure lower than the pressure for forming the mixed fluid of the supercritical fluid and the coating agent. Thus, the low molecular weight preliminary coating agent is first deposited on the carrier core material in the film forming tank 5, and then the second stage pressure, that is, the mixed fluid of the supercritical fluid and the coating material is formed in the dissolution tank 4. When the apparatus is operated with the pressure set for the above, a polymer resin or the like having a high molecular weight is deposited on the carrier core material in the film forming tank 5, and the coating agent made of the polymer resin or the like is the carrier core. The material will be coated.

この結果、均一な薄い膜厚で付着する低分子化予備的被覆剤は、その後に積層される高分子樹脂に対していわゆる接着剤様に作用し、積層される被覆層全体の膜厚化がより確実な状態となるのである。   As a result, the low molecular weight preliminary coating agent that adheres with a uniform thin film thickness acts on the polymer resin that is subsequently laminated to act as a so-called adhesive, and the overall thickness of the laminated coating layer is reduced. This is a more reliable state.

さらに、被覆剤と超臨界流体との混合流体が、溶解槽4から被膜形成槽5へ供給されるライン63を、該被膜形成槽5の底部に接続することも可能である。ライン63を被膜形成槽5の底部側に接続することで、被膜形成槽5における流体の入口部と出口部の位置を離間させることができ、被膜形成槽5内における入口部と出口部間の流体の短絡が生じるおそれを少なくすることができる。その結果、流体とキャリア芯材との接触効率の悪化を防止することが可能となり、より均一な膜を形成することができる。   Furthermore, it is also possible to connect a line 63 in which a mixed fluid of a coating agent and a supercritical fluid is supplied from the dissolution tank 4 to the film forming tank 5 to the bottom of the film forming tank 5. By connecting the line 63 to the bottom side of the film forming tank 5, the positions of the fluid inlet and outlet in the film forming tank 5 can be separated, and between the inlet and outlet in the film forming tank 5. The possibility of a fluid short circuit can be reduced. As a result, the contact efficiency between the fluid and the carrier core material can be prevented from being deteriorated, and a more uniform film can be formed.

以下、本発明のより具体的な実施形態について、図面に従って説明する。   Hereinafter, more specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施形態1)
図2は、一実施形態のキャリアの製造方法を実施するための製造装置の概略ブロック図である。本実施形態の製造方法を実施するための製造装置は、図2に示すように、ガスボンベ1、冷却槽2、ポンプ3、溶解槽4、及び被膜形成槽5を具備して構成されている。
(Embodiment 1)
FIG. 2 is a schematic block diagram of a manufacturing apparatus for carrying out the carrier manufacturing method of one embodiment. As shown in FIG. 2, the manufacturing apparatus for carrying out the manufacturing method of this embodiment includes a gas cylinder 1, a cooling tank 2, a pump 3, a dissolution tank 4, and a film forming tank 5.

ガスボンベ1は、超臨界流体を形成するための二酸化炭素を充填したボンベであり、このガスボンベ1から流体としての二酸化炭素が系内に供給される。なお、二酸化炭素を液化二酸化炭素として安定的に系内に移送するためにはサイホン管式のものが好ましい。   The gas cylinder 1 is a cylinder filled with carbon dioxide for forming a supercritical fluid, and carbon dioxide as a fluid is supplied from the gas cylinder 1 into the system. In order to stably transfer carbon dioxide as liquefied carbon dioxide into the system, a siphon tube type is preferable.

冷却槽2は、ポンプ3へ供給するための液体二酸化炭素を一時的に貯留するための槽であり、槽本体2aと蓋体2bとで構成されている。冷却槽2には、ガスボンベ1あるいは循環ライン6を経由して供給された二酸化炭素を安定した液体二酸化炭素の状態になるまで冷却するための冷却機21、温度計22、圧力計23が具備されている。なお、冷却槽2はガスボンベ1内部の圧力以上の高圧に耐える圧力容器であることが望ましい。   The cooling tank 2 is a tank for temporarily storing liquid carbon dioxide to be supplied to the pump 3, and includes a tank body 2a and a lid body 2b. The cooling tank 2 includes a cooler 21, a thermometer 22, and a pressure gauge 23 for cooling the carbon dioxide supplied via the gas cylinder 1 or the circulation line 6 until it becomes a stable liquid carbon dioxide state. ing. The cooling tank 2 is preferably a pressure vessel that can withstand a high pressure equal to or higher than the pressure inside the gas cylinder 1.

ポンプ3は、前記冷却槽2で冷却された液体二酸化炭素を溶解槽4へ供給するためのものである。液体を安定的に移送するために、プランジャー式あるいはダイヤフラム式などの容積式ポンプであることが好ましい。   The pump 3 is for supplying the liquid carbon dioxide cooled in the cooling tank 2 to the dissolution tank 4. In order to stably transfer the liquid, a positive displacement pump such as a plunger type or a diaphragm type is preferable.

溶解槽4は、被膜形成用樹脂である高分子樹脂を超臨界二酸化炭素に溶解させるための槽であり、槽本体4aと蓋体4bとで構成されている。当該溶解槽4には、温度調節装置41、温度計42、超臨界二酸化炭素と高分子樹脂との接触効率を高めるための撹拌装置43、圧力計44、固体状の未溶解の高分子樹脂が溶解槽4の外に流出することを防止するためのフィルタ45がそれぞれ設けられており、さらに前記溶解槽4内の圧力を一定に保持するなどの調整を行う圧力調整弁46が、前記溶解槽4の出口部外側に設けられている。   The dissolution tank 4 is a tank for dissolving a polymer resin, which is a film forming resin, in supercritical carbon dioxide, and includes a tank body 4a and a lid body 4b. In the dissolution tank 4, there are a temperature control device 41, a thermometer 42, a stirring device 43 for increasing the contact efficiency between supercritical carbon dioxide and the polymer resin, a pressure gauge 44, and a solid undissolved polymer resin. A filter 45 for preventing the liquid from flowing out of the dissolution tank 4 is provided, and a pressure adjusting valve 46 for adjusting the pressure in the dissolution tank 4 to be constant is provided in the dissolution tank. 4 is provided outside the outlet portion.

撹拌装置43のより具体的な構成について説明すると、溶解槽4に設けられた撹拌装置43は、図3に示すように、攪拌軸11と攪拌翼12とを具備し、該攪拌軸11の上部にマグネット誘導攪拌機20を具備している。そのマグネット誘導攪拌機20は、スリーブ13に外嵌されたホルダー14内に外マグネット15を内装着した構成からなり、図3の2点鎖線で示すように、前記ホルダー14の外部と、モータ17の駆動力によって回転するプーリ18とに、ベルト16が掛け回されている。   A more specific configuration of the stirring device 43 will be described. The stirring device 43 provided in the dissolution tank 4 includes a stirring shaft 11 and a stirring blade 12 as shown in FIG. Is equipped with a magnetic induction stirrer 20. The magnetic induction stirrer 20 has a configuration in which an external magnet 15 is internally mounted in a holder 14 that is externally fitted to a sleeve 13, and as shown by a two-dot chain line in FIG. A belt 16 is wound around a pulley 18 that is rotated by a driving force.

また攪拌軸11の上部には内マグネット19が取り付けられているとともに、該内マグネット16は前記外マグネット15と対向するように前記ホルダー14内に収納されており、前記モータ17の駆動力によって回転するプーリ18の回転力がベルト16を介してホルダー14に伝達されてホルダー14が回転し、該ホルダー14内に内装着された外マグネット15と同期して内マグネット19が回転し、それによって攪拌軸11を介して攪拌翼12が回転するように構成されている。この溶解槽4の撹拌装置43に具備された攪拌翼12は、図3に示すように略U字状に形成されたアンカー翼である。この攪拌翼12は、溶解槽4の底面や側面との間に極力デッドスペースを生じさせないように、同図に示すように、それらの底面や側面と比較的近接した状態となるように設けることが望ましい。   An inner magnet 19 is attached to the upper part of the stirring shaft 11, and the inner magnet 16 is housed in the holder 14 so as to face the outer magnet 15, and is rotated by the driving force of the motor 17. The rotational force of the pulley 18 is transmitted to the holder 14 via the belt 16 and the holder 14 rotates, and the inner magnet 19 rotates in synchronization with the outer magnet 15 mounted inside the holder 14, thereby stirring. The stirring blade 12 is configured to rotate via the shaft 11. The stirring blade 12 provided in the stirring device 43 of the dissolution tank 4 is an anchor blade formed in a substantially U shape as shown in FIG. As shown in the figure, the stirring blade 12 is provided so as to be relatively close to the bottom surface and the side surface so as not to cause a dead space between the bottom surface and the side surface of the dissolution tank 4 as much as possible. Is desirable.

被膜形成槽5は、高分子樹脂を被膜させるキャリア芯材を収容して、該高分子樹脂と超臨界流体との混合流体を前記キャリア芯材に接触させてキャリア芯材表面に高分子樹脂を被覆するための槽であり、槽本体5aと蓋体5bとで構成されている。当該被膜形成槽5には、温度調節装置51、温度計52、撹拌装置53、圧力計54、キャリアが被膜形成槽5の外に流出することを防止するためのフィルタ55がそれぞれ設けられており、さらに前記被膜形成槽5内の圧力を一定に保持するなどの調整を行う圧力調整弁56が、前記被膜形成槽5の出口部外側に設けられている。   The film forming tank 5 contains a carrier core material for coating the polymer resin, and a mixed fluid of the polymer resin and the supercritical fluid is brought into contact with the carrier core material so that the polymer resin is applied to the surface of the carrier core material. It is a tank for covering, and is composed of a tank body 5a and a lid 5b. The film forming tank 5 is provided with a temperature adjusting device 51, a thermometer 52, a stirring device 53, a pressure gauge 54, and a filter 55 for preventing the carrier from flowing out of the film forming tank 5. Further, a pressure adjusting valve 56 for adjusting the pressure in the coating film forming tank 5 to be kept constant is provided outside the outlet portion of the coating film forming tank 5.

被膜形成槽5の撹拌装置53も、溶解槽4の撹拌装置43と同様に、図4に示すように、攪拌軸31と攪拌翼32とを具備し、該攪拌軸31の上部にマグネット誘導攪拌機40を具備している。マグネット誘導攪拌機40の構成も、溶解槽4の撹拌装置43と同様に、スリーブ33、ホルダー34、外マグネット35、ベルト36、モータ37、プーリ38、内マグネット39を具備した構成からなる。   Similarly to the stirring device 43 of the dissolution tank 4, the stirring device 53 of the film forming tank 5 includes a stirring shaft 31 and a stirring blade 32, and a magnetic induction stirrer is provided above the stirring shaft 31. 40. The configuration of the magnet induction stirrer 40 also includes a sleeve 33, a holder 34, an outer magnet 35, a belt 36, a motor 37, a pulley 38, and an inner magnet 39, similarly to the stirring device 43 of the dissolution tank 4.

被膜形成槽5の撹拌装置53の攪拌翼32の構成は、溶解槽4の撹拌装置43の攪拌翼12と相違している。すなわち、被膜形成槽5の撹拌装置53の攪拌翼32は、図4に示すように上下に略円形のプレート32a、32aを具備し、該プレート32a、32aの中心部に攪拌軸31が挿通されているとともに、前記プレート32a、32aの周辺部に、複数本の外側らせんフレーム32bの端部が取り付けられ、該複数本の外側らせんフレーム32bが、前記上下のプレート32a、32a間に、らせん状の軌道を描くように配置されている。   The configuration of the stirring blade 32 of the stirring device 53 of the film forming tank 5 is different from that of the stirring blade 12 of the stirring device 43 of the dissolution tank 4. That is, as shown in FIG. 4, the stirring blade 32 of the stirring device 53 of the coating film forming tank 5 includes substantially circular plates 32a and 32a, and the stirring shaft 31 is inserted into the center of the plates 32a and 32a. In addition, end portions of a plurality of outer spiral frames 32b are attached to peripheral portions of the plates 32a and 32a, and the plurality of outer spiral frames 32b are spirally formed between the upper and lower plates 32a and 32a. It is arranged to draw the orbit.

また、前記外側らせんフレーム32bの内側には、複数本の内側直線フレーム32cが取り付けられ、該複数本の内側直線フレーム32cも、前記上下のプレート32a、32a間に配置されている。プレート32aの中央の孔と攪拌軸31との間には、図5に示すように介装体32dが介装され、プレート32aの周辺部には、略扇形状の孔32eが穿設されている。さらに、プレート32aの下面側には、図4に示すようにブレード32fが形成されている。このブレード32fが形成されていることによって、プレート32aの下部側における攪拌効果がより良好になる。   A plurality of inner straight frames 32c are attached to the inside of the outer spiral frame 32b, and the plurality of inner straight frames 32c are also arranged between the upper and lower plates 32a and 32a. As shown in FIG. 5, an interposition body 32d is interposed between the central hole of the plate 32a and the stirring shaft 31, and a substantially fan-shaped hole 32e is formed in the periphery of the plate 32a. Yes. Further, a blade 32f is formed on the lower surface side of the plate 32a as shown in FIG. By forming the blade 32f, the stirring effect on the lower side of the plate 32a becomes better.

前記溶解槽4で高分子樹脂を溶解させた超臨界流体と高分子樹脂との混合流体が被膜形成槽5へ供給されたとき、前記圧力調整バルブ56によって溶解槽4内の圧力よりも被膜形成層5内の圧力を低く設定するため、流体に対する高分子樹脂の溶解度が減少し、溶解しきれない高分子樹脂がキャリア芯材表面に析出して被膜が形成されることとなる。さらに、溶解槽4に被膜形成用樹脂である高分子樹脂を収容し、超臨界流体の導入によって高分子樹脂を溶解槽4内で溶解させ、この溶解槽4とは別の被膜形成槽5内にキャリア芯材を収容することによって、超臨界流体に溶解する高分子樹脂のみをキャリア芯材に効率的に接触させることができるため、余剰の高分子樹脂がキャリア芯材に不用意に付着することが無く、団粒や塊が不用意に形成されるようなこともないのである。   When a mixed fluid of a supercritical fluid in which a polymer resin is dissolved in the dissolution tank 4 and the polymer resin is supplied to the film formation tank 5, the pressure adjustment valve 56 forms a film rather than the pressure in the dissolution tank 4. Since the pressure in the layer 5 is set low, the solubility of the polymer resin in the fluid decreases, and the polymer resin that cannot be completely dissolved is deposited on the surface of the carrier core material to form a film. Further, a polymer resin, which is a film forming resin, is accommodated in the dissolution tank 4, the polymer resin is dissolved in the dissolution tank 4 by introducing a supercritical fluid, and the film formation tank 5 is separated from the dissolution tank 4. By accommodating the carrier core material, it is possible to efficiently contact only the polymer resin dissolved in the supercritical fluid with the carrier core material, so that the excess polymer resin adheres to the carrier core material inadvertently. There is no such thing as inadvertent formation of aggregates and lumps.

さらに、冷却槽2とポンプ3間のライン61、ポンプ3と溶解槽4間のライン62、溶解槽4と被膜形成槽5間のライン63、及び被膜形成槽5と冷却槽2間のライン64によって、冷却槽2から供給される流体が冷却槽2へ返送される循環流路6が形成されている。溶解槽4と被膜形成槽5間のライン63は、図2に示すように、溶解槽4の上部側と被膜形成槽5の上部側とに接続されている。   Furthermore, a line 61 between the cooling tank 2 and the pump 3, a line 62 between the pump 3 and the dissolution tank 4, a line 63 between the dissolution tank 4 and the film formation tank 5, and a line 64 between the film formation tank 5 and the cooling tank 2. Thus, a circulation flow path 6 is formed in which the fluid supplied from the cooling tank 2 is returned to the cooling tank 2. The line 63 between the dissolution tank 4 and the film formation tank 5 is connected to the upper side of the dissolution tank 4 and the upper side of the film formation tank 5, as shown in FIG.

次に、上記のようなキャリアの製造装置を用いて、キャリアを製造する方法の実施形態について説明する。   Next, an embodiment of a method for manufacturing a carrier using the carrier manufacturing apparatus as described above will be described.

先ず、溶解槽4内に被膜形成用樹脂である高分子樹脂を収容し、被膜形成槽5内にキャリア芯材を収容する。尚、溶解槽4には、キャリア芯材に被覆するために最小限必要な高分子樹脂の量以上の量を収容しておくことが望ましい。   First, a polymer resin which is a film forming resin is accommodated in the dissolution tank 4, and a carrier core material is accommodated in the film formation tank 5. In addition, it is desirable that the dissolution tank 4 contains an amount more than the minimum amount of the polymer resin necessary for coating the carrier core material.

次に、ガスボンベ1から冷却槽2へ二酸化炭素を供給する。このとき、供給された二酸化炭素は冷却槽2内部で冷却され凝縮される。当該凝縮された二酸化炭素を安定的かつ定量的に移送するためには二酸化炭素の密度は高い方が好ましい。二酸化炭素の密度は高くするには、冷却槽2の運転温度は−10℃程度が好ましい。この−10℃の温度条件では、液化した二酸化炭素の密度が約1g/mlとなる。このときの冷却槽2内部の圧力は、ガスボンベ1の内圧とほぼ等しくなる。ガスボンベ1の内圧は、一般に約3.5MPaから約6.5MPaの範囲内である。   Next, carbon dioxide is supplied from the gas cylinder 1 to the cooling tank 2. At this time, the supplied carbon dioxide is cooled and condensed in the cooling tank 2. In order to transport the condensed carbon dioxide stably and quantitatively, it is preferable that the density of carbon dioxide is high. In order to increase the density of carbon dioxide, the operating temperature of the cooling bath 2 is preferably about −10 ° C. Under the temperature condition of −10 ° C., the density of liquefied carbon dioxide is about 1 g / ml. At this time, the pressure inside the cooling tank 2 is substantially equal to the internal pressure of the gas cylinder 1. The internal pressure of the gas cylinder 1 is generally in the range of about 3.5 MPa to about 6.5 MPa.

次に、凝縮されて液化した二酸化炭素をポンプ3によって溶解槽4に移送する。このとき、溶解槽4内部の温度を二酸化炭素の臨界温度以上に保持するように温度調節装置41を設定する。さらに、溶解槽4内部の圧力を二酸化炭素の臨界圧力以上の圧力に保持するように圧力調整弁46を設定する。これらの設定によって溶解槽4の内部が二酸化炭素の臨界温度以上の温度でかつ臨界圧力以上の圧力に保持され、超臨界二酸化炭素を形成することとなる。   Next, the condensed and liquefied carbon dioxide is transferred to the dissolution tank 4 by the pump 3. At this time, the temperature control device 41 is set so as to maintain the temperature inside the dissolution tank 4 at or above the critical temperature of carbon dioxide. Further, the pressure regulating valve 46 is set so that the pressure inside the dissolution tank 4 is maintained at a pressure higher than the critical pressure of carbon dioxide. With these settings, the inside of the dissolution tank 4 is maintained at a temperature higher than the critical temperature of carbon dioxide and a pressure higher than the critical pressure, thereby forming supercritical carbon dioxide.

溶解槽4で形成された超臨界二酸化炭素は、該溶解槽4内に予め収容されていた高分子樹脂と接触することによって高分子樹脂を溶解する。尚、攪拌装置43によって、さらに超臨界二酸化炭素に対する高分子樹脂の溶解効率を向上することが可能となる。   The supercritical carbon dioxide formed in the dissolution tank 4 dissolves the polymer resin by coming into contact with the polymer resin previously stored in the dissolution tank 4. The stirring device 43 can further improve the dissolution efficiency of the polymer resin in supercritical carbon dioxide.

撹拌装置43の作用について説明すると、先ずモータ17を駆動させることによってプーリ18を回転させると、そのプーリ18の回転力がベルト16を介してホルダー14に伝達されてホルダー14が回転する。このホルダー14の回転によって、該ホルダー14内に内装着された外マグネット15と同期して内マグネット19が回転し、それによって攪拌軸11を介して攪拌翼12が回転する。このようにして攪拌翼12を回転させることによって超臨界二酸化炭素中で高分子樹脂が好適に攪拌されることとなり、高分子樹脂が超臨界二酸化炭素に好適に溶解することとなるのである。   The operation of the stirring device 43 will be described. First, when the pulley 18 is rotated by driving the motor 17, the rotational force of the pulley 18 is transmitted to the holder 14 via the belt 16, and the holder 14 rotates. The rotation of the holder 14 causes the inner magnet 19 to rotate in synchronization with the outer magnet 15 mounted inside the holder 14, thereby rotating the stirring blade 12 via the stirring shaft 11. By rotating the stirring blade 12 in this manner, the polymer resin is suitably stirred in supercritical carbon dioxide, and the polymer resin is suitably dissolved in supercritical carbon dioxide.

次に、ポンプ3によって連続的に液化二酸化炭素を溶解槽4に移送するとともに圧力調整弁46によって溶解槽4内の圧力を保持するように設定し、さらに、被膜形成槽5内の圧力を圧力調整弁56によって溶解槽4内の圧力よりも低く保持するように設定する。そのため、余剰に溶解槽4へ供給された液化二酸化炭素は圧力調整弁46を介してライン63を通って被膜形成槽5へ移送されることとなる。このとき、超臨界二酸化炭素とともに溶解した高分子樹脂が被膜形成槽5に移送されることとなる。   Next, the liquefied carbon dioxide is continuously transferred to the dissolution tank 4 by the pump 3 and the pressure in the dissolution tank 4 is maintained by the pressure adjusting valve 46, and the pressure in the film formation tank 5 is further set to the pressure. The pressure is set to be kept lower than the pressure in the dissolution tank 4 by the adjusting valve 56. Therefore, excessively liquefied carbon dioxide supplied to the dissolution tank 4 is transferred to the film formation tank 5 through the line 63 via the pressure regulating valve 46. At this time, the polymer resin dissolved together with the supercritical carbon dioxide is transferred to the film forming tank 5.

尚、上記のような圧力調整弁46、56に代えて、背圧弁や流量調整弁等によって、溶解槽4と被膜形成槽5との間に一定の圧力差を生じさせるようにすることも可能である。   In addition, it is possible to generate a certain pressure difference between the dissolving tank 4 and the film forming tank 5 by using a back pressure valve, a flow rate adjusting valve or the like instead of the pressure adjusting valves 46 and 56 as described above. It is.

このようにして、溶解槽4において高分子樹脂を飽和状態に近い状態で溶解した超臨界二酸化炭素を、溶解槽4内の圧力よりも低い圧力雰囲気の被膜形成槽5へ供給した場合、超臨界二酸化炭素の密度が低下することによって超臨界二酸化炭素に対する高分子樹脂の溶解度が低下し、その結果、溶解しきれない高分子樹脂が析出する。一般的には、キャリア芯材の表面に高分子樹脂が析出して最終的に被膜を形成することとなる。   Thus, when supercritical carbon dioxide in which the polymer resin is dissolved in a state close to saturation in the dissolution tank 4 is supplied to the coating film formation tank 5 in a pressure atmosphere lower than the pressure in the dissolution tank 4, As the density of carbon dioxide decreases, the solubility of the polymer resin in supercritical carbon dioxide decreases, and as a result, a polymer resin that cannot be completely dissolved is deposited. In general, the polymer resin is deposited on the surface of the carrier core material to finally form a film.

また、この場合において、被膜形成槽5に設置されている撹拌装置53を用いて被膜形成槽5内部のキャリア芯材の分散状態を維持するとともにキャリア芯材の表面における高分子樹脂の析出と被膜の成長を促進することが可能となる。その結果、高分子樹脂はほとんどのものがキャリア芯材の表面に析出することとなる。   Further, in this case, the dispersion state of the carrier core material in the film forming tank 5 is maintained using the stirring device 53 installed in the film forming tank 5, and the precipitation of the polymer resin and the film on the surface of the carrier core material are performed. Can be promoted. As a result, almost all polymer resins are deposited on the surface of the carrier core material.

最後に、被膜形成槽5内部の二酸化炭素はほとんど高分子樹脂を含有していない状態となり、圧力調整弁56とライン64を介して、さらに圧力の低い冷却槽2へ返送される。この場合、被膜形成槽5の流体出口部にはフィルタ55が設けられているため、高分子樹脂が被膜されたキャリアが被膜形成槽5の外部に不用意に排出されることがない。   Finally, the carbon dioxide inside the film forming tank 5 is in a state containing almost no polymer resin, and is returned to the cooling tank 2 having a lower pressure via the pressure regulating valve 56 and the line 64. In this case, since the filter 55 is provided at the fluid outlet of the film forming tank 5, the carrier coated with the polymer resin is not inadvertently discharged outside the film forming tank 5.

ライン64を介して冷却槽2へ返送された二酸化炭素は、冷却槽2で凝縮され、再度ポンプ3によって溶解槽4へ供給され、以後、前述の作用効果によって高分子樹脂をキャリア芯材表面へ被覆することとなる。   The carbon dioxide returned to the cooling tank 2 via the line 64 is condensed in the cooling tank 2 and supplied again to the dissolution tank 4 by the pump 3. Thereafter, the polymer resin is transferred to the surface of the carrier core material by the above-described effects. It will be coated.

上述のようにすると、一回の循環工程においてキャリア芯材に被覆される高分子樹脂の量を特定の値に限定することが可能となる。その結果、この工程を連続的に繰り返すことによってキャリア芯材表面に高分子樹脂を積層することが可能となり、被覆状態が均一となる。さらに、当該繰り返し回数を選択することによって、成長する膜厚を制御することが可能となる。さらに、繰り返し回数を増加させることによって最終的に厚い膜を形成することが可能となる。   If it carries out as mentioned above, it will become possible to limit the quantity of the polymeric resin coat | covered with a carrier core material in one circulation process to a specific value. As a result, it is possible to laminate a polymer resin on the surface of the carrier core material by repeating this process continuously, and the coating state becomes uniform. Furthermore, the film thickness to be grown can be controlled by selecting the number of repetitions. Furthermore, by increasing the number of repetitions, a thick film can be finally formed.

また、本実施形態においては冷却槽2の圧力を大気圧まで減圧することなく高圧の状態のままで循環再利用することができ、省エネルギープロセスを実現することが可能となる。   In the present embodiment, the pressure in the cooling tank 2 can be circulated and reused in a high pressure state without reducing the pressure to the atmospheric pressure, and an energy saving process can be realized.

さらに、上述のように高分子樹脂を溶解した二酸化炭素を連続的にキャリア芯材に接触させることによって、超臨界二酸化炭素に対して溶解度の低い高分子樹脂であってもキャリア芯材に厚い被膜を形成することが可能となる。   Further, by continuously bringing carbon dioxide in which the polymer resin is dissolved into contact with the carrier core material as described above, even if the polymer resin has low solubility with respect to supercritical carbon dioxide, a thick coating is formed on the carrier core material. Can be formed.

(実施形態2)
本実施形態は、キャリアの製造方法の他の実施形態である。本実施形態においては、冷却槽2で冷却された液体二酸化炭素を溶解槽4へ供給するためのポンプ3の他に、図6に示すように、ガスボンベ1の液体二酸化炭素を、前記冷却槽2を経由せずに、直接溶解槽4へ供給するためのポンプ7が別に設けられている。このようなガスボンベ1の液体二酸化炭素を直接溶解槽4へ供給するためのポンプ7を設けた点で、上記実施形態1と相違する。
(Embodiment 2)
This embodiment is another embodiment of a method for manufacturing a carrier. In the present embodiment, in addition to the pump 3 for supplying the liquid carbon dioxide cooled in the cooling tank 2 to the dissolution tank 4, as shown in FIG. A pump 7 for supplying directly to the dissolution tank 4 without passing through is separately provided. This embodiment is different from the first embodiment in that a pump 7 for directly supplying the liquid carbon dioxide in the gas cylinder 1 to the dissolution tank 4 is provided.

このように、ガスボンベ1の液体二酸化炭素がポンプ7を介して直接溶解槽4へ供給されるので、ガスボンベ1の液体二酸化炭素は、実施形態1と異なり、冷却槽2へ供給されることがない。従って、図6には示されていないが、ボンベ1とポンプ7とを接続する配管には、該配管を通過する液体二酸化炭素を冷却する冷却器が具備されている。   Thus, since the liquid carbon dioxide in the gas cylinder 1 is directly supplied to the dissolution tank 4 via the pump 7, the liquid carbon dioxide in the gas cylinder 1 is not supplied to the cooling tank 2 unlike the first embodiment. . Therefore, although not shown in FIG. 6, the pipe connecting the cylinder 1 and the pump 7 is provided with a cooler for cooling the liquid carbon dioxide passing through the pipe.

本実施形態では、上述のようにガスボンベ1から冷却槽2に液体二酸化炭素を供給するラインが設けられていないので、冷却槽2には、ポンプ3へ冷却した液体二酸化炭素を供給するライン61と、被膜形成槽5から冷却槽2に二酸化炭素が返送されるライン64との2つのラインのみが設けられている。   In this embodiment, since the line for supplying liquid carbon dioxide from the gas cylinder 1 to the cooling tank 2 is not provided as described above, a line 61 for supplying liquid carbon dioxide cooled to the pump 3 is provided in the cooling tank 2. Only two lines, a line 64 for returning carbon dioxide from the film forming tank 5 to the cooling tank 2, are provided.

ガスボンベ1、冷却槽2、ポンプ3、溶解槽4、及び被膜形成槽5を具備してキャリアの製造装置が構成されている点、及び冷却槽2、溶解槽4、被膜形成槽5の各槽の構成、ライン61、ライン62、ライン63、ライン64で循環流路6が構成されている点は、上記実施形態1と同じであるため、その説明は省略する。   A gas tank 1, a cooling tank 2, a pump 3, a dissolution tank 4, and a coating film forming tank 5 are provided to constitute a carrier manufacturing apparatus, and each of the cooling tank 2, the dissolution tank 4, and the coating film formation tank 5. Since the circuit 61, the line 61, the line 62, the line 63, and the line 64 are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.

本実施形態においては、ガスボンベ1からポンプ7を介して溶解槽4へ二酸化炭素を供給する。このとき、二酸化炭素はガスボンベ1とポンプ7とを連結する配管に設置された冷却器で冷却され凝縮される。このようにガスボンベ1からポンプ7を介して溶解槽4へ直接二酸化炭素を供給する場合においても、実施形態1のようにガスボンベ1から冷却槽2を介して溶解槽4へ二酸化炭素を供給する場合と同様に、二酸化炭素の密度は高い方が好ましい。従って、この場合の冷却器の設定温度も−10℃程度が好ましい。この温度条件で、液化した二酸化炭素の密度は実施形態1の冷却槽2へ供給される場合と同様に約1g/mlとなる。   In the present embodiment, carbon dioxide is supplied from the gas cylinder 1 to the dissolution tank 4 via the pump 7. At this time, the carbon dioxide is cooled and condensed by a cooler installed in a pipe connecting the gas cylinder 1 and the pump 7. Even when carbon dioxide is directly supplied from the gas cylinder 1 to the dissolution tank 4 via the pump 7 as described above, carbon dioxide is supplied from the gas cylinder 1 to the dissolution tank 4 via the cooling tank 2 as in the first embodiment. Similarly, the higher the density of carbon dioxide, the better. Accordingly, the set temperature of the cooler in this case is preferably about −10 ° C. Under this temperature condition, the density of the liquefied carbon dioxide is about 1 g / ml as in the case of being supplied to the cooling tank 2 of the first embodiment.

溶解槽4へ供給された二酸化炭素を、臨界温度以上の温度且つ臨界圧力以上の圧力に保持して超臨界二酸化炭素を形成し、溶解槽4内に収容されていた高分子樹脂を好適に溶解する操作と作用、溶解槽4の圧力調整弁46によって溶解槽4内の圧力を保持するように設定するとともに、被膜形成槽5内の圧力を圧力調整弁56によって溶解槽4内の圧力よりも少し低く保持するように設定することで、余剰に溶解槽4へ供給された液化二酸化炭素とともに溶解した高分子樹脂を被膜形成槽5へ供給する操作と作用、被膜形成槽5へ供給した高分子樹脂をキャリア芯材の表面に析出させて被膜を形成する操作と作用、高分子樹脂を含有していない状態となった被膜形成槽5内の二酸化炭素を、ライン64を介して冷却槽2へ返送する操作と作用は、上記実施形態1と同じであるため、その詳細な説明は省略する。   The carbon dioxide supplied to the dissolution tank 4 is maintained at a temperature equal to or higher than the critical temperature and a pressure equal to or higher than the critical pressure to form supercritical carbon dioxide, and the polymer resin accommodated in the dissolution tank 4 is suitably dissolved. The operation and action are set such that the pressure in the dissolution tank 4 is held by the pressure adjustment valve 46 of the dissolution tank 4, and the pressure in the coating film formation tank 5 is set higher than the pressure in the dissolution tank 4 by the pressure adjustment valve 56. By setting to keep a little lower, the operation and action of supplying the polymer resin dissolved together with the liquefied carbon dioxide supplied to the dissolution tank 4 to the film formation tank 5 and the polymer supplied to the film formation tank 5 The operation and action of depositing the resin on the surface of the carrier core material to form a film, and the carbon dioxide in the film forming tank 5 in a state not containing the polymer resin are transferred to the cooling tank 2 via the line 64. Return operations and actions , Is the same as the first embodiment, a detailed description thereof will be omitted.

ライン64を介して冷却槽2へ移送された二酸化炭素は、冷却槽2で凝縮され、上記ポンプ7によらず、ポンプ3によって溶解槽4へ供給されることとなる。すなわち、本実施形態では、冷却槽2に返送された二酸化炭素のみが、ポンプ3によって溶解槽4へ供給されるのである。   The carbon dioxide transferred to the cooling bath 2 via the line 64 is condensed in the cooling bath 2 and supplied to the dissolution bath 4 by the pump 3, not by the pump 7. That is, in the present embodiment, only the carbon dioxide returned to the cooling tank 2 is supplied to the dissolution tank 4 by the pump 3.

このとき、溶解槽4の圧力が目的の値に達しない場合には、冷却槽2に返送された二酸化炭素を溶解槽4へ供給するポンプ3とともに、ガスボンベ1からの二酸化炭素を溶解槽4へ直接供給するポンプ7を作動させることで、ポンプ7を介してガスボンベ1から不足分の液化二酸化炭素を補充することが可能となる。   At this time, if the pressure in the dissolution tank 4 does not reach the target value, the carbon dioxide from the gas cylinder 1 is supplied to the dissolution tank 4 together with the pump 3 that supplies the carbon dioxide returned to the cooling tank 2 to the dissolution tank 4. By operating the directly supplied pump 7, it becomes possible to replenish the deficient liquefied carbon dioxide from the gas cylinder 1 via the pump 7.

このような操作を連続的に繰り返すことによって、上記実施形態1と同様にキャリア芯材表面における高分子樹脂の被覆状態が均一となり、さらに膜を成長させて厚い膜を形成することが可能となる。   By repeating such operations continuously, the coating state of the polymer resin on the surface of the carrier core material becomes uniform as in the first embodiment, and it is possible to grow a film to form a thick film. .

また本実施形態では、ガスボンベ1に接続されたポンプ7が、そのガスボンベ1から液化二酸化炭素を吸引し、冷却槽2に接続されたポンプ3が、その冷却槽2から液化二酸化炭素を吸引することが可能となるため、各ポンプの一次側圧力(吸い込み側の圧力)をそれぞれ別々の圧力で運転することが可能となる。   In this embodiment, the pump 7 connected to the gas cylinder 1 sucks liquefied carbon dioxide from the gas cylinder 1, and the pump 3 connected to the cooling tank 2 sucks liquefied carbon dioxide from the cooling tank 2. Therefore, it is possible to operate the primary side pressure (suction side pressure) of each pump at different pressures.

この場合、冷却槽2に接続されたポンプ3の一次側圧力(吸い込み側の圧力)が、二酸化炭素の臨界圧力を超える圧力に設定されるように、圧力調整弁56を調製することが好ましい。このように圧力調整弁56を調製すると、冷却槽2に返送された二酸化炭素は、ある程度の高密度の状態に維持され、冷却装置21によって二酸化炭素のさらなる高密度化を効率的に行うことが可能となる。   In this case, it is preferable to prepare the pressure regulating valve 56 so that the primary pressure (pressure on the suction side) of the pump 3 connected to the cooling tank 2 is set to a pressure exceeding the critical pressure of carbon dioxide. When the pressure regulating valve 56 is prepared in this manner, the carbon dioxide returned to the cooling tank 2 is maintained in a certain high density state, and the cooling device 21 can efficiently further increase the density of carbon dioxide. It becomes possible.

また、ポンプ7を介してガスボンベ1から液化二酸化炭素を新たに溶解槽4へ供給しなくとも、冷却槽2から所定の圧力の二酸化炭素が連続的に溶解槽4へ供給され、被膜形成槽5を経由して循環流路6を好適に循環することとなるのである。   Further, even if liquefied carbon dioxide is not newly supplied from the gas cylinder 1 to the dissolution tank 4 via the pump 7, carbon dioxide having a predetermined pressure is continuously supplied from the cooling tank 2 to the dissolution tank 4, and the coating film formation tank 5. Thus, the circulation channel 6 is suitably circulated via the.

冷却槽2の圧力を大気圧まで減圧することなく高圧の状態のままで循環再利用することができ、省エネルギープロセスを実現できる点、高分子樹脂を溶解した二酸化炭素を連続的にキャリア芯材に接触させることによって、超臨界二酸化炭素に対して溶解度の低い高分子樹脂であってもキャリア芯材に厚い被膜を形成することができる点は、上記実施形態1と同じである。   The pressure in the cooling tank 2 can be circulated and reused in a high pressure state without reducing the pressure to atmospheric pressure, and an energy saving process can be realized. Carbon dioxide in which a polymer resin is dissolved is continuously used as a carrier core material. Similar to the first embodiment described above, a thick film can be formed on the carrier core material even if it is a polymer resin having low solubility with respect to supercritical carbon dioxide.

(実施形態3)
本実施形態は、キャリアの製造方法のさらに他の実施形態である。本実施形態においては、図7に示すように、溶解槽4内の圧力を調整する圧力調整弁46の他に、該溶解槽4内の圧力を調製するとともに、溶解槽4内の成分を一部、槽外へ放出するための圧力調整弁8が別に設けられている。このような圧力調整弁8を、溶解槽4から被膜形成槽5へのライン63の入口部に設けられた圧力調整弁46とは別に設けた点で、かかる圧力調整弁8が設けられていない実施形態1と相違する。
(Embodiment 3)
This embodiment is still another embodiment of the carrier manufacturing method. In the present embodiment, as shown in FIG. 7, in addition to the pressure adjustment valve 46 for adjusting the pressure in the dissolution tank 4, the pressure in the dissolution tank 4 is adjusted, and the components in the dissolution tank 4 are adjusted. And a pressure regulating valve 8 for discharging to the outside of the tank. Such a pressure regulating valve 8 is not provided in that it is provided separately from the pressure regulating valve 46 provided at the inlet of the line 63 from the dissolution tank 4 to the coating film forming tank 5. This is different from the first embodiment.

ガスボンベ1、冷却槽2、ポンプ3、溶解槽4、及び被膜形成槽5を具備してキャリアの製造装置が構成されている点、及び冷却槽2、溶解槽4、被膜形成槽5の各槽の構成、ライン61、ライン62、ライン63、ライン64で循環流路6が構成されている点は、上記実施形態1と同じであるため、その説明は省略する。   A gas tank 1, a cooling tank 2, a pump 3, a dissolution tank 4, and a coating film forming tank 5 are provided to constitute a carrier manufacturing apparatus, and each of the cooling tank 2, the dissolution tank 4, and the coating film formation tank 5. Since the circuit 61, the line 61, the line 62, the line 63, and the line 64 are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.

本実施形態においては、液化二酸化炭素が溶解槽4に供給された後、被膜形成槽5への供給側の圧力調整弁46ではなく、先ず槽外への放出側の圧力調整弁8によって溶解槽4内の圧力を保持するように設定する。この場合において、被覆剤中の含有成分のうち、キャリア芯材への被膜形成に必要のない成分、すなわち高分子樹脂ではなく、たとえば低分子量成分やモノマーなどの不純物成分が超臨界二酸化炭素に溶解する温度と圧力の条件を設定すると、それらの不純物成分は高分子樹脂よりも先に超臨界二酸化炭素に溶解し、超臨界二酸化炭素とともに圧力調整弁8から槽外に放出されることとなる。このようにして、上記低分子量成分やモノマーなどの不純物成分が、高分子樹脂から抽出除去されることとなる。   In the present embodiment, after the liquefied carbon dioxide is supplied to the dissolution tank 4, the dissolution tank is not first provided by the pressure adjustment valve 8 on the discharge side to the outside of the tank, rather than the pressure adjustment valve 46 on the supply side to the coating film formation tank 5. 4 is set to hold the pressure. In this case, out of the components contained in the coating agent, components that are not necessary for film formation on the carrier core material, that is, not high molecular weight resin, for example, low molecular weight components and monomers are dissolved in supercritical carbon dioxide. When the temperature and pressure conditions are set, these impurity components are dissolved in supercritical carbon dioxide before the polymer resin, and are released from the pressure regulating valve 8 together with the supercritical carbon dioxide. In this way, impurity components such as the low molecular weight component and monomer are extracted and removed from the polymer resin.

圧力調整弁8によって、上記のような不純物成分が高分子樹脂から抽出除去された後、圧力調整弁8を閉の状態にするとともに、圧力調整弁46を開の状態にする。この場合において、圧力調整弁8で不純物成分が高分子樹脂から抽出除去されているので、被膜形成に必要のない不純物成分が除去された状態の高分子樹脂が被膜形成槽5に供給されることとなる。   After the impurity components as described above are extracted and removed from the polymer resin by the pressure regulating valve 8, the pressure regulating valve 8 is closed and the pressure regulating valve 46 is opened. In this case, since the impurity component is extracted and removed from the polymer resin by the pressure regulating valve 8, the polymer resin in a state where the impurity component not necessary for the film formation is removed is supplied to the film forming tank 5. It becomes.

その場合、圧力調整弁46によって溶解槽4内の圧力を保持するように設定するとともに、被膜形成槽5内の圧力を圧力調整弁56によって溶解槽4内の圧力よりも少し低く保持するように設定することで、余剰に溶解槽4へ供給された液化二酸化炭素とともに溶解した高分子樹脂を被膜形成槽5へ供給する操作と作用は、上記実施形態1、2と同じである。   In that case, while setting so that the pressure in the dissolution tank 4 may be held by the pressure adjustment valve 46, the pressure in the coating film formation tank 5 is held slightly lower than the pressure in the dissolution tank 4 by the pressure adjustment valve 56. By setting, the operation and the action of supplying the polymer resin dissolved together with the liquefied carbon dioxide supplied to the dissolution tank 4 to the film forming tank 5 are the same as in the first and second embodiments.

また、ガスボンベ1から冷却槽2へ二酸化炭素を供給して二酸化炭素を冷却、凝縮させる操作と作用、凝縮、液化した二酸化炭素をポンプ3によって溶解槽4へ供給する操作と作用、溶解槽4へ供給された二酸化炭素を、臨界温度以上の温度且つ臨界圧力以上の圧力に保持して超臨界二酸化炭素を形成し、溶解槽4内に収容されていた高分子樹脂を好適に溶解する操作と作用、被膜形成槽5へ供給する操作と作用、被膜形成槽5へ供給した高分子樹脂をキャリア芯材の表面に析出させて被膜を形成する操作と作用、高分子樹脂を含有していない状態となった被膜形成槽5内の二酸化炭素を、ライン64を介して冷却槽2へ返送する操作と作用は、上記実施形態1と同じであるため、その詳細な説明は省略する。   Further, the operation and action of supplying carbon dioxide from the gas cylinder 1 to the cooling tank 2 to cool and condense the carbon dioxide, the operation and action of supplying condensed and liquefied carbon dioxide to the dissolution tank 4 by the pump 3, and the dissolution tank 4 An operation and an action for suitably dissolving the polymer resin contained in the dissolution tank 4 by forming the supercritical carbon dioxide by maintaining the supplied carbon dioxide at a temperature higher than the critical temperature and a pressure higher than the critical pressure. The operation and action of supplying to the film forming tank 5, the operation and action of depositing the polymer resin supplied to the film forming tank 5 on the surface of the carrier core material to form a film, and the state containing no polymer resin The operation and action of returning the carbon dioxide in the formed film forming tank 5 to the cooling tank 2 via the line 64 are the same as those in the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.

本実施形態においては、被膜形成に必要のない低分子量成分やモノマーなどの不純物成分があらかじめ除去された均一な組成の高分子樹脂をキャリア芯材と接触することができるため、より均一な性状の被膜を形成することが可能となる。   In this embodiment, since a polymer resin having a uniform composition from which impurity components such as low molecular weight components and monomers that are not necessary for film formation are removed in advance can be brought into contact with the carrier core material, more uniform properties can be obtained. A film can be formed.

冷却槽2の圧力を大気圧まで減圧することなく高圧の状態のままで循環再利用することができ、省エネルギープロセスを実現できる点、高分子樹脂を溶解した二酸化炭素を連続的にキャリア芯材に接触させることによって、超臨界二酸化炭素に対して溶解度の低い高分子樹脂であってもキャリア芯材に厚い被膜を形成することができる点は、上記実施形態1、2と同じである。   The pressure in the cooling tank 2 can be circulated and reused in a high pressure state without reducing the pressure to atmospheric pressure, and an energy saving process can be realized. Carbon dioxide in which a polymer resin is dissolved is continuously used as a carrier core material. Similar to Embodiments 1 and 2 above, a thick film can be formed on the carrier core material even if the polymer resin has low solubility in supercritical carbon dioxide.

(実施形態4)
本実施形態は、キャリアの製造方法のさらに他の実施形態である。本実施形態のキャリアの製造装置においては、実施形態2で用いたポンプ7と、実施形態3で用いた圧力調整弁8との双方が設けられている。
(Embodiment 4)
This embodiment is still another embodiment of the carrier manufacturing method. In the carrier manufacturing apparatus of this embodiment, both the pump 7 used in the second embodiment and the pressure regulating valve 8 used in the third embodiment are provided.

すなわち本実施形態では、図8に示すように、冷却槽2で冷却された液体二酸化炭素を溶解槽4へ供給するためのポンプ3の他に、ガスボンベ1の液体二酸化炭素を直接溶解槽4へ供給するためのポンプ7が別に設けられ、さらに被膜形成槽5への供給側の圧力調整弁46の他に、溶解槽4内の成分を一部、槽外へ放出するための圧力調整弁8が別に設けられている。   That is, in this embodiment, as shown in FIG. 8, in addition to the pump 3 for supplying the liquid carbon dioxide cooled in the cooling tank 2 to the dissolution tank 4, the liquid carbon dioxide in the gas cylinder 1 is directly supplied to the dissolution tank 4. A pump 7 for supplying is separately provided, and in addition to the pressure adjusting valve 46 on the supply side to the coating film forming tank 5, a pressure adjusting valve 8 for releasing part of the components in the dissolving tank 4 to the outside of the tank. Is provided separately.

ガスボンベ1、冷却槽2、ポンプ3、溶解槽4、及び被膜形成槽5を具備してキャリアの製造装置が構成されている点、及び冷却槽2、溶解槽4、被膜形成槽5の各槽の構成、ライン61、ライン62、ライン63、ライン64で循環流路6が構成されている点は、上記実施形態1乃至3と同じであるため、その説明は省略する。   A gas tank 1, a cooling tank 2, a pump 3, a dissolution tank 4, and a coating film forming tank 5 are provided to constitute a carrier manufacturing apparatus, and each of the cooling tank 2, the dissolution tank 4, and the coating film formation tank 5. The point that the circulation channel 6 is configured by the configuration 61, the line 62, the line 62, the line 63, and the line 64 is the same as that of the first to third embodiments, and thus the description thereof is omitted.

本実施形態においては、実施形態2と同様に、先ずガスボンベ1からポンプ7を介して溶解槽4へ二酸化炭素が供給され、その際に二酸化炭素はガスボンベ1とポンプ7とを連結する配管に設置された冷却器で冷却され凝縮される。   In the present embodiment, as in the second embodiment, carbon dioxide is first supplied from the gas cylinder 1 to the dissolution tank 4 via the pump 7, and at that time, the carbon dioxide is installed in a pipe connecting the gas cylinder 1 and the pump 7. It is cooled and condensed by the cooled cooler.

そして、ポンプ7を介して液化二酸化炭素が溶解槽4に供給された後、実施形態3と同様に、溶解槽4の放出側の圧力調整弁8によって溶解槽4内の圧力を保持するように設定する。この圧力調整弁8によって、実施形態3と同様に、低分子量成分やモノマーなどの不純物成分が超臨界二酸化炭素に溶解するように溶解槽4内の温度と圧力の条件を設定することで、それらの不純物成分は高分子樹脂よりも先に超臨界二酸化炭素に溶解し、超臨界二酸化炭素とともに圧力調整弁8から槽外に放出され、上記不純物成分が、高分子樹脂から抽出除去されることとなる。   Then, after the liquefied carbon dioxide is supplied to the dissolution tank 4 via the pump 7, the pressure in the dissolution tank 4 is maintained by the pressure adjustment valve 8 on the discharge side of the dissolution tank 4 as in the third embodiment. Set. By setting the temperature and pressure conditions in the dissolution tank 4 so that impurity components such as low molecular weight components and monomers are dissolved in the supercritical carbon dioxide by the pressure regulating valve 8 as in the third embodiment. The impurity component is dissolved in supercritical carbon dioxide prior to the polymer resin, is released together with the supercritical carbon dioxide from the pressure regulating valve 8 to the outside of the tank, and the impurity component is extracted and removed from the polymer resin. Become.

その後、圧力調整弁8を閉の状態にするとともに、圧力調整弁46を開の状態にすることで、被膜形成に必要のない不純物成分が除去された状態の高分子樹脂が被膜形成槽5に供給される点は、実施形態3と同様である。   Thereafter, the pressure regulating valve 8 is closed and the pressure regulating valve 46 is opened, so that the polymer resin in a state where impurity components unnecessary for film formation are removed is transferred to the film forming tank 5. The supplied point is the same as in the third embodiment.

また、圧力調整弁46によって溶解槽4内の圧力を保持するように設定するとともに、被膜形成槽5内の圧力を圧力調整弁56によって溶解槽4内の圧力よりも少し低く保持するように設定することで、余剰に溶解槽4へ供給された液化二酸化炭素とともに溶解した高分子樹脂を被膜形成槽5へ供給する操作と作用は、上記実施形態1乃至3と同じである。   In addition, the pressure adjustment valve 46 is set to hold the pressure in the dissolution tank 4, and the pressure in the coating film formation tank 5 is set to be held slightly lower than the pressure in the dissolution tank 4 by the pressure adjustment valve 56. Thus, the operation and action of supplying the polymer resin dissolved together with the liquefied carbon dioxide supplied to the dissolution tank 4 to the coating tank 5 are the same as those in the first to third embodiments.

さらに、ライン64を介して冷却槽2へ返送された二酸化炭素が、冷却槽2で凝縮され、ポンプ7ではなく、ポンプ3によって溶解槽4へ供給され、冷却槽2に返送された二酸化炭素のみがポンプ3によって溶解槽4へ供給される点は実施形態2と同様である。   Furthermore, the carbon dioxide returned to the cooling tank 2 via the line 64 is condensed in the cooling tank 2 and supplied to the dissolution tank 4 not by the pump 7 but by the pump 3 and only returned to the cooling tank 2. Is supplied to the dissolution tank 4 by the pump 3 as in the second embodiment.

また、実施形態2と同様に、溶解槽4の圧力が目的の値に達しない場合には、冷却槽2に返送された二酸化炭素を溶解槽4へ供給するポンプ3とともに、ガスボンベ1からの二酸化炭素を溶解槽4へ直接供給するポンプ7を作動させることで、ポンプ7を介してガスボンベ1から不足分の液化二酸化炭素を補充することが可能となる。   Similarly to the second embodiment, when the pressure in the dissolution tank 4 does not reach the target value, the carbon dioxide returned to the cooling tank 2 and the pump 3 for supplying the carbon dioxide to the dissolution tank 4 are combined with the carbon dioxide from the gas cylinder 1. By operating the pump 7 that directly supplies carbon to the dissolution tank 4, it becomes possible to replenish the deficient liquefied carbon dioxide from the gas cylinder 1 via the pump 7.

さらに、ガスボンベ1に接続されたポンプ7と、冷却槽2に接続されたポンプ3の一次側圧力(吸い込み側の圧力)をそれぞれ別々の圧力で運転することが可能となり、冷却槽2に接続されたポンプ3の一次側圧力(吸い込み側の圧力)が、二酸化炭素の臨界圧力を超える圧力に設定されるように、圧力調整弁56を調製することで、冷却槽2に返送された二酸化炭素は、ある程度の高密度の状態に維持されて二酸化炭素のさらなる高密度化を効率的に行うことが可能となる点も実施形態2と同様である。   Furthermore, the pump 7 connected to the gas cylinder 1 and the primary pressure (suction side pressure) of the pump 3 connected to the cooling tank 2 can be operated at different pressures. By adjusting the pressure regulating valve 56 so that the primary pressure of the pump 3 (pressure on the suction side) is set to a pressure exceeding the critical pressure of carbon dioxide, the carbon dioxide returned to the cooling tank 2 is The second embodiment is also similar to the second embodiment in that it is possible to efficiently increase the density of carbon dioxide while maintaining a high density state to some extent.

さらに、実施形態2と同様に、ポンプ7を介してガスボンベ1から液化二酸化炭素を新たに溶解槽4へ供給しなくとも、冷却槽2から所定の圧力の二酸化炭素が連続的に溶解槽4へ供給され、被膜形成槽5を経由して循環流路6を好適に循環することとなる。   Further, similarly to the second embodiment, carbon dioxide having a predetermined pressure is continuously supplied from the cooling tank 2 to the dissolving tank 4 without supplying liquefied carbon dioxide from the gas cylinder 1 to the dissolving tank 4 via the pump 7. It will be supplied and will circulate suitably through the circulation channel 6 via the film formation tank 5.

さらに、実施形態3と同様に、被膜形成に必要のない低分子量成分やモノマーなどの不純物成分があらかじめ除去された均一な組成の高分子樹脂をキャリア芯材と接触することができるため、より均一な性状の被膜を形成することが可能となる。   Furthermore, as in the third embodiment, since a polymer resin having a uniform composition from which impurity components such as low molecular weight components and monomers that are not necessary for film formation are removed in advance can be brought into contact with the carrier core material, it is more uniform. It is possible to form a film having a proper property.

溶解槽4へ供給された二酸化炭素を、臨界温度以上の温度且つ臨界圧力以上の圧力に保持して超臨界二酸化炭素を形成し、溶解槽4内に収容されていた高分子樹脂を好適に溶解する操作と作用、溶解槽4の圧力調整弁46によって溶解槽4内の圧力を保持するように設定するとともに、被膜形成槽5内の圧力を圧力調整弁56によって溶解槽4内の圧力よりも少し低く保持するように設定することで、余剰に溶解槽4へ供給された液化二酸化炭素とともに溶解した高分子樹脂を被膜形成槽5へ供給する操作と作用、被膜形成槽5へ供給した高分子樹脂をキャリア芯材の表面に析出させて被膜を形成する操作と作用、高分子樹脂を含有していない状態となった被膜形成槽5内の二酸化炭素を、ライン64を介して冷却槽2へ返送する操作と作用は、上記実施形態1と同じであるため、その詳細な説明は省略する。   The carbon dioxide supplied to the dissolution tank 4 is maintained at a temperature equal to or higher than the critical temperature and a pressure equal to or higher than the critical pressure to form supercritical carbon dioxide, and the polymer resin accommodated in the dissolution tank 4 is suitably dissolved. The operation and action are set such that the pressure in the dissolution tank 4 is held by the pressure adjustment valve 46 of the dissolution tank 4, and the pressure in the coating film formation tank 5 is set higher than the pressure in the dissolution tank 4 by the pressure adjustment valve 56. By setting to keep a little lower, the operation and action of supplying the polymer resin dissolved together with the liquefied carbon dioxide supplied to the dissolution tank 4 to the film formation tank 5 and the polymer supplied to the film formation tank 5 The operation and action of depositing the resin on the surface of the carrier core material to form a film, and the carbon dioxide in the film forming tank 5 in a state not containing the polymer resin are transferred to the cooling tank 2 via the line 64. Return operations and actions , Is the same as the first embodiment, a detailed description thereof will be omitted.

冷却槽2の圧力を大気圧まで減圧することなく高圧の状態のままで循環再利用することができ、省エネルギープロセスを実現できる点、高分子樹脂を溶解した二酸化炭素を連続的にキャリア芯材に接触させることによって、超臨界二酸化炭素に対して溶解度の低い高分子樹脂であってもキャリア芯材に厚い被膜を形成することができる点も、上記実施形態1と同じである。   The pressure in the cooling tank 2 can be circulated and reused in a high pressure state without reducing the pressure to atmospheric pressure, and an energy saving process can be realized. Carbon dioxide in which a polymer resin is dissolved is continuously used as a carrier core material. It is the same as in the first embodiment in that a thick film can be formed on the carrier core material even if it is a polymer resin having low solubility with respect to supercritical carbon dioxide.

(実施形態5)
本実施形態は、キャリアの製造方法のさらに他の実施形態である。本実施形態においては、循環流路6を形成するライン61、62、63、64のうち、溶解槽4と被膜形成槽5間のライン63が、図9に示すように、溶解槽4の上部側から被膜形成槽5の底部側に接続されており、この点で、溶解槽4の上部側から被膜形成槽5の上部側に接続されていた上記実施形態1と相違する。
(Embodiment 5)
This embodiment is still another embodiment of the carrier manufacturing method. In the present embodiment, of the lines 61, 62, 63, 64 forming the circulation channel 6, the line 63 between the dissolution tank 4 and the film formation tank 5 is the upper part of the dissolution tank 4, as shown in FIG. It is connected to the bottom side of the film forming tank 5 from the side, and in this respect, it is different from the first embodiment in which the upper side of the dissolution tank 4 is connected to the upper side of the film forming tank 5.

被膜形成槽5と冷却槽2間のライン64において、そのライン64の被膜形成槽5からの出口部は、該被膜形成槽5の上部に設けられている。そして、ライン63の被膜形成槽5における入口部が上記実施形態1のように被膜形成槽5の上部に設けられている場合、被膜形成槽5における流体の入口部と出口部間との位置が近くなるので、入口部と出口部間の流体の短絡が生じるおそれを解消できない。   In the line 64 between the coating film forming tank 5 and the cooling tank 2, the exit part of the line 64 from the coating film forming tank 5 is provided in the upper part of the coating film forming tank 5. And when the inlet part in the film formation tank 5 of the line 63 is provided in the upper part of the film formation tank 5 like the said Embodiment 1, the position between the inlet part and outlet part of the fluid in the film formation tank 5 is Since it becomes close, the possibility that a short circuit of the fluid between the inlet portion and the outlet portion may not be solved.

入口部と出口部間の流体の短絡が生じると、キャリア芯材と流体とが効率的に接触できなくなるという問題がある。そこで、本実施形態では、上記のようにライン63が被膜形成槽5の底部側に接続されているので、被膜形成槽5における流体の入口部と出口部の位置を離間させることができ、被膜形成槽5内における入口部と出口部間の流体の短絡が生じるおそれを少なくすることができる。その結果、流体とキャリア芯材との接触効率の悪化を防止することが可能となり、より均一な膜を形成することができる。   When a short circuit of the fluid between the inlet and the outlet occurs, there is a problem that the carrier core material and the fluid cannot be efficiently contacted. Therefore, in this embodiment, since the line 63 is connected to the bottom side of the film forming tank 5 as described above, the positions of the fluid inlet and outlet in the film forming tank 5 can be separated. The possibility that a short circuit of the fluid between the inlet portion and the outlet portion in the forming tank 5 may be reduced. As a result, the contact efficiency between the fluid and the carrier core material can be prevented from being deteriorated, and a more uniform film can be formed.

ガスボンベ1、冷却槽2、ポンプ3、溶解槽4、及び被膜形成槽5を具備してキャリアの製造装置が構成されている点、及び冷却槽2、溶解槽4、被膜形成槽5の各槽の構成、ライン61、ライン62、ライン63、ライン64で循環流路6が構成されている点は、上記実施形態1と同じであるため、その説明は省略する。   A gas tank 1, a cooling tank 2, a pump 3, a dissolution tank 4, and a coating film forming tank 5 are provided to constitute a carrier manufacturing apparatus, and each of the cooling tank 2, the dissolution tank 4, and the coating film formation tank 5. Since the circuit 61, the line 61, the line 62, the line 63, and the line 64 are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.

また、溶解槽4へ供給された二酸化炭素を、臨界温度以上の温度且つ臨界圧力以上の圧力に保持して超臨界二酸化炭素を形成し、溶解槽4内に収容されていた高分子樹脂を好適に溶解する操作と作用、溶解槽4の圧力調整弁46によって溶解槽4内の圧力を保持するように設定するとともに、被膜形成槽5内の圧力を圧力調整弁56によって溶解槽4内の圧力よりも少し低く保持するように設定することで、余剰に溶解槽4へ供給された液化二酸化炭素とともに溶解した高分子樹脂を被膜形成槽5へ供給する操作と作用、被膜形成槽5へ供給した高分子樹脂をキャリア芯材の表面に析出させて被膜を形成する操作と作用、高分子樹脂を含有していない状態となった被膜形成槽5内の二酸化炭素を、ライン64を介して冷却槽2へ返送する操作と作用は、上記実施形態1と同じであるため、その詳細な説明は省略する。   Also preferred is a polymer resin that is stored in the dissolution tank 4 by forming the supercritical carbon dioxide by maintaining the carbon dioxide supplied to the dissolution tank 4 at a temperature higher than the critical temperature and a pressure higher than the critical pressure. The pressure in the dissolution tank 4 is set to be maintained by the pressure adjustment valve 46 of the dissolution tank 4 and the pressure in the dissolution tank 4 is set to the pressure in the dissolution tank 4 by the pressure adjustment valve 56. By setting so as to be kept slightly lower than that, the operation and action of supplying the polymer resin dissolved together with the liquefied carbon dioxide supplied to the dissolution tank 4 to the film formation tank 5 were supplied to the film formation tank 5. The operation and action of depositing a polymer resin on the surface of the carrier core material to form a film, and the carbon dioxide in the film forming tank 5 in a state not containing the polymer resin are cooled via a line 64 Operation to return to 2 Action is the same as the first embodiment, a detailed description thereof will be omitted.

さらに、冷却槽2の圧力を大気圧まで減圧することなく高圧の状態のままで循環再利用することができ、省エネルギープロセスを実現できる点、高分子樹脂を溶解した二酸化炭素を連続的にキャリア芯材に接触させることによって、超臨界二酸化炭素に対して溶解度の低い高分子樹脂であってもキャリア芯材に厚い被膜を形成することができる点は、上記実施形態1と同じである。   Furthermore, the pressure of the cooling tank 2 can be circulated and reused in a high pressure state without reducing the pressure to the atmospheric pressure, and an energy saving process can be realized. The contact with the material is the same as in Embodiment 1 in that a thick film can be formed on the carrier core material even if the polymer resin has low solubility in supercritical carbon dioxide.

(実施形態6)
本実施形態は、キャリアの製造方法のさらに他の実施形態である。本実施形態においては、溶解槽4と被膜形成槽5間のライン63が、図10に示すように、溶解槽4の上部側から被膜形成槽5の底部側に接続されており、この点で上記実施形態5と共通する。
(Embodiment 6)
This embodiment is still another embodiment of the carrier manufacturing method. In this embodiment, the line 63 between the dissolution tank 4 and the film formation tank 5 is connected from the upper side of the dissolution tank 4 to the bottom side of the film formation tank 5, as shown in FIG. This is common with the fifth embodiment.

従って、本実施形態においても、上記実施形態5と同様に、被膜形成槽5における流体の入口部と出口部の位置を離間させることができ、被膜形成槽5内における入口部と出口部間の流体の短絡が生じるおそれを少なくすることができるという効果がある。   Therefore, also in this embodiment, the position of the inlet part and the outlet part of the fluid in the film forming tank 5 can be spaced apart from each other in the same manner as in the fifth embodiment, and the inlet part and the outlet part in the film forming tank 5 are separated. There is an effect that it is possible to reduce the possibility of a fluid short circuit.

また、本実施形態においては、上記実施形態2と同様に、冷却槽2で冷却された液体二酸化炭素を溶解槽4へ供給するためのポンプ3の他に、図10に示すように、ガスボンベ1の液体二酸化炭素を、前記冷却槽2を経由せずに、直接溶解槽4へ供給するためのポンプ7が別に設けられている。   In the present embodiment, as in the second embodiment, in addition to the pump 3 for supplying the liquid carbon dioxide cooled in the cooling tank 2 to the dissolving tank 4, as shown in FIG. A separate pump 7 for supplying the liquid carbon dioxide directly to the dissolution tank 4 without passing through the cooling tank 2 is provided.

従って、本実施形態では、実施形態2と同様にガスボンベ1の液体二酸化炭素がポンプ7を介して直接溶解槽4へ供給されることとなり、冷却槽2へ供給されることがない。このため、実施形態2と同様に、ライン64を介して冷却槽2へ移送された二酸化炭素は、冷却槽2で凝縮され、ポンプ7によらずにポンプ3によって溶解槽4へ供給されるので、冷却槽2に返送された二酸化炭素のみが、ポンプ3によって溶解槽4へ供給される。   Therefore, in this embodiment, the liquid carbon dioxide in the gas cylinder 1 is directly supplied to the dissolution tank 4 via the pump 7 as in the second embodiment, and is not supplied to the cooling tank 2. For this reason, carbon dioxide transferred to the cooling tank 2 via the line 64 is condensed in the cooling tank 2 and supplied to the dissolution tank 4 by the pump 3 instead of the pump 7 as in the second embodiment. Only the carbon dioxide returned to the cooling bath 2 is supplied to the dissolution bath 4 by the pump 3.

このため、実施形態2と同様に、溶解槽4の圧力が目的の値に達しない場合には、冷却槽2に返送された二酸化炭素を溶解槽4へ供給するポンプ3とともに、ガスボンベ1からの二酸化炭素を溶解槽4へ直接供給するポンプ7を作動させることで、ポンプ7を介してガスボンベ1から不足分の液化二酸化炭素を補充することが可能となる。   For this reason, as in the second embodiment, when the pressure in the dissolution tank 4 does not reach the target value, together with the pump 3 that supplies the carbon dioxide returned to the cooling tank 2 to the dissolution tank 4, the gas tank 1 By operating the pump 7 that directly supplies the carbon dioxide to the dissolution tank 4, it becomes possible to replenish the deficient liquefied carbon dioxide from the gas cylinder 1 via the pump 7.

また、ガスボンベ1に接続されたポンプ7が、そのガスボンベ1から液化二酸化炭素を吸引し、冷却槽2に接続されたポンプ3が、その冷却槽2から液化二酸化炭素を吸引することが可能となるため、各ポンプの一次側圧力(吸い込み側の圧力)をそれぞれ別々の圧力で運転することが可能となる点も、実施形態2と同様である。   Also, the pump 7 connected to the gas cylinder 1 can suck liquefied carbon dioxide from the gas cylinder 1, and the pump 3 connected to the cooling tank 2 can suck liquefied carbon dioxide from the cooling tank 2. Therefore, it is the same as that of the second embodiment in that the primary pressure (suction side pressure) of each pump can be operated at different pressures.

ガスボンベ1、冷却槽2、ポンプ3、溶解槽4、及び被膜形成槽5を具備してキャリアの製造装置が構成されている点、及び冷却槽2、溶解槽4、被膜形成槽5の各槽の構成、ライン61、ライン62、ライン63、ライン64で循環流路6が構成されている点は、上記実施形態1乃至5と同じであるため、その説明は省略する。   A gas tank 1, a cooling tank 2, a pump 3, a dissolution tank 4, and a coating film forming tank 5 are provided to constitute a carrier manufacturing apparatus, and each of the cooling tank 2, the dissolution tank 4, and the coating film formation tank 5. The point that the circulation flow path 6 is configured by the configuration 61, the line 62, the line 62, the line 63, and the line 64 is the same as that of the first to fifth embodiments, and thus the description thereof is omitted.

また、溶解槽4へ供給された二酸化炭素を、臨界温度以上の温度且つ臨界圧力以上の圧力に保持して超臨界二酸化炭素を形成し、溶解槽4内に収容されていた高分子樹脂を好適に溶解する操作と作用、溶解槽4の圧力調整弁46によって溶解槽4内の圧力を保持するように設定するとともに、被膜形成槽5内の圧力を圧力調整弁56によって溶解槽4内の圧力よりも少し低く保持するように設定することで、余剰に溶解槽4へ供給された液化二酸化炭素とともに溶解した高分子樹脂を被膜形成槽5へ供給する操作と作用、被膜形成槽5へ供給した高分子樹脂をキャリア芯材の表面に析出させて被膜を形成する操作と作用、高分子樹脂を含有していない状態となった被膜形成槽5内の二酸化炭素を、ライン64を介して冷却槽2へ返送する操作と作用も、上記実施形態1乃至5と同じであるため、その詳細な説明は省略する。   Also preferred is a polymer resin that is stored in the dissolution tank 4 by forming the supercritical carbon dioxide by maintaining the carbon dioxide supplied to the dissolution tank 4 at a temperature higher than the critical temperature and a pressure higher than the critical pressure. The pressure in the dissolution tank 4 is set to be maintained by the pressure adjustment valve 46 of the dissolution tank 4 and the pressure in the dissolution tank 4 is set to the pressure in the dissolution tank 4 by the pressure adjustment valve 56. By setting so as to be kept slightly lower than that, the operation and action of supplying the polymer resin dissolved together with the liquefied carbon dioxide supplied to the dissolution tank 4 to the film formation tank 5 were supplied to the film formation tank 5. The operation and action of depositing a polymer resin on the surface of the carrier core material to form a film, and the carbon dioxide in the film forming tank 5 in a state not containing the polymer resin are cooled via a line 64 Operation to return to 2 Act, is the same as in Embodiment 1 to 5, a detailed description thereof will be omitted.

さらに冷却槽2の圧力を大気圧まで減圧することなく高圧の状態のままで循環再利用することができ、省エネルギープロセスを実現できる点、高分子樹脂を溶解した二酸化炭素を連続的にキャリア芯材に接触させることによって、超臨界二酸化炭素に対して溶解度の低い高分子樹脂であってもキャリア芯材に厚い被膜を形成することができる点も、上記実施形態1乃至5と同じである。   Furthermore, the pressure of the cooling tank 2 can be circulated and reused in a high pressure state without reducing the pressure to atmospheric pressure, and an energy saving process can be realized. Carbon dioxide in which a polymer resin is dissolved is continuously used as a carrier core material. It is the same as in the first to fifth embodiments that a thick film can be formed on the carrier core material even if it is a polymer resin having low solubility with respect to supercritical carbon dioxide.

(実施形態7)
本実施形態は、キャリアの製造方法のさらに他の実施形態である。本実施形態においては、溶解槽4と被膜形成槽5間のライン63が、図11に示すように、溶解槽4の上部側から被膜形成槽5の底部側に接続されており、この点で上記実施形態5、6と共通する。
(Embodiment 7)
This embodiment is still another embodiment of the carrier manufacturing method. In this embodiment, the line 63 between the dissolution tank 4 and the film formation tank 5 is connected from the upper side of the dissolution tank 4 to the bottom side of the film formation tank 5, as shown in FIG. Common to Embodiments 5 and 6 above.

従って、本実施形態においても、上記実施形態5、6と同様に、被膜形成槽5における流体の入口部と出口部の位置を離間させることができ、被膜形成槽5内における入口部と出口部間の流体の短絡が生じるおそれを少なくすることができるという効果がある。   Therefore, also in this embodiment, the positions of the inlet and outlet of the fluid in the film forming tank 5 can be separated as in the fifth and sixth embodiments, and the inlet and outlet in the film forming tank 5 can be separated. There is an effect that it is possible to reduce the possibility that a fluid short circuit occurs.

また、本実施形態においては、上記実施形態3と同様に、図11に示すように、溶解槽4内の圧力を調整する圧力調整弁46の他に、該溶解槽4内の圧力を調製するとともに、溶解槽4内の成分を一部、槽外へ放出するための圧力調整弁8が別に設けられている。このような圧力調整弁8は、実施形態3と同様に、溶解槽4から被膜形成槽5へのライン63の入口部に設けられた圧力調整弁46とは別に設けられている。   In the present embodiment, as in the third embodiment, in addition to the pressure adjustment valve 46 for adjusting the pressure in the dissolution tank 4, the pressure in the dissolution tank 4 is adjusted as shown in FIG. In addition, a pressure regulating valve 8 for releasing a part of the components in the dissolution tank 4 to the outside of the tank is provided separately. Similar to the third embodiment, such a pressure regulating valve 8 is provided separately from the pressure regulating valve 46 provided at the inlet portion of the line 63 from the dissolution tank 4 to the film forming tank 5.

従って、本実施形態では、実施形態3と同様に、液化二酸化炭素が溶解槽4に供給された後、先ず槽外への放出側の圧力調整弁8によって溶解槽4内の圧力が保持される。その場合、被覆剤中の含有成分のうち、低分子量成分やモノマーなどの不純物成分が超臨界二酸化炭素に溶解する温度と圧力の条件を設定することで、実施形態3と同様に、それらの不純物成分は高分子樹脂よりも先に超臨界二酸化炭素に溶解し、超臨界二酸化炭素とともに圧力調整弁8から槽外に放出され、低分子量成分やモノマーなどの不純物成分が、高分子樹脂から抽出除去されることとなる。   Therefore, in the present embodiment, as in the third embodiment, after the liquefied carbon dioxide is supplied to the dissolution tank 4, the pressure in the dissolution tank 4 is first held by the pressure regulating valve 8 on the discharge side to the outside of the tank. . In that case, among the components contained in the coating agent, by setting the conditions of temperature and pressure at which impurity components such as low molecular weight components and monomers are dissolved in supercritical carbon dioxide, those impurities are formed as in the third embodiment. The components are dissolved in supercritical carbon dioxide prior to the polymer resin, and are released from the pressure regulating valve 8 together with the supercritical carbon dioxide to remove impurities such as low molecular weight components and monomers from the polymer resin. Will be.

圧力調整弁8によって、上記のような不純物成分が高分子樹脂から抽出除去された後、圧力調整弁8を閉の状態にするとともに、圧力調整弁46を開の状態にすることで、被膜形成に必要のない不純物成分が除去された状態の高分子樹脂が被膜形成槽5に供給されることとなる点も、上記実施形態3と同様である。従って、本実施形態においても、被膜形成に必要のない低分子量成分やモノマーなどの不純物成分があらかじめ除去された均一な組成の高分子樹脂をキャリア芯材と接触することができるため、より均一な性状の被膜を形成することが可能となる。   After the impurity components as described above are extracted and removed from the polymer resin by the pressure regulating valve 8, the pressure regulating valve 8 is closed and the pressure regulating valve 46 is opened to form a film. In the same manner as in the third embodiment, the polymer resin in a state where impurity components unnecessary for the above are removed is supplied to the film forming tank 5. Accordingly, even in this embodiment, since a polymer resin having a uniform composition from which impurity components such as low molecular weight components and monomers that are not necessary for film formation are removed can be contacted with the carrier core material more uniformly. A characteristic film can be formed.

ガスボンベ1、冷却槽2、ポンプ3、溶解槽4、及び被膜形成槽5を具備してキャリアの製造装置が構成されている点、及び冷却槽2、溶解槽4、被膜形成槽5の各槽の構成、ライン61、ライン62、ライン63、ライン64で循環流路6が構成されている点は、上記実施形態1乃至6と同じであるため、その説明は省略する。   A gas tank 1, a cooling tank 2, a pump 3, a dissolution tank 4, and a coating film forming tank 5 are provided to constitute a carrier manufacturing apparatus, and each of the cooling tank 2, the dissolution tank 4, and the coating film formation tank 5. Since the circulation channel 6 is configured by the configuration 61, the line 61, the line 62, the line 63, and the line 64, the description is omitted.

また、溶解槽4へ供給された二酸化炭素を、臨界温度以上の温度且つ臨界圧力以上の圧力に保持して超臨界二酸化炭素を形成し、溶解槽4内に収容されていた高分子樹脂を好適に溶解する操作と作用、溶解槽4の圧力調整弁46によって溶解槽4内の圧力を保持するように設定するとともに、被膜形成槽5内の圧力を圧力調整弁56によって溶解槽4内の圧力よりも少し低く保持するように設定することで、余剰に溶解槽4へ供給された液化二酸化炭素とともに溶解した高分子樹脂を被膜形成槽5へ供給する操作と作用、被膜形成槽5へ供給した高分子樹脂をキャリア芯材の表面に析出させて被膜を形成する操作と作用、高分子樹脂を含有していない状態となった被膜形成槽5内の二酸化炭素を、ライン64を介して冷却槽2へ返送する操作と作用も、上記実施形態1乃至6と同じであるため、その詳細な説明は省略する。   Also preferred is a polymer resin that is stored in the dissolution tank 4 by forming the supercritical carbon dioxide by maintaining the carbon dioxide supplied to the dissolution tank 4 at a temperature higher than the critical temperature and a pressure higher than the critical pressure. The pressure in the dissolution tank 4 is set to be maintained by the pressure adjustment valve 46 of the dissolution tank 4 and the pressure in the dissolution tank 4 is set to the pressure in the dissolution tank 4 by the pressure adjustment valve 56. By setting so as to be kept slightly lower than that, the operation and action of supplying the polymer resin dissolved together with the liquefied carbon dioxide supplied to the dissolution tank 4 to the film formation tank 5 were supplied to the film formation tank 5. The operation and action of depositing a polymer resin on the surface of the carrier core material to form a film, and the carbon dioxide in the film forming tank 5 in a state not containing the polymer resin are cooled via a line 64 Operation to return to 2 Act, is the same as in Embodiment 1 to 6, a detailed description thereof will be omitted.

さらに冷却槽2の圧力を大気圧まで減圧することなく高圧の状態のままで循環再利用することができ、省エネルギープロセスを実現できる点、高分子樹脂を溶解した二酸化炭素を連続的にキャリア芯材に接触させることによって、超臨界二酸化炭素に対して溶解度の低い高分子樹脂であってもキャリア芯材に厚い被膜を形成することができる点も、上記実施形態1乃至6と同じである。   Furthermore, the pressure of the cooling tank 2 can be circulated and reused in a high pressure state without reducing the pressure to atmospheric pressure, and an energy saving process can be realized. Carbon dioxide in which a polymer resin is dissolved is continuously used as a carrier core material. In the same manner as in the first to sixth embodiments, a thick film can be formed on the carrier core material even if it is a polymer resin having low solubility in supercritical carbon dioxide.

(実施形態8)
本実施形態は、キャリアの製造方法のさらに他の実施形態である。本実施形態においては、溶解槽4と被膜形成槽5間のライン63が、図12に示すように、溶解槽4の上部側から被膜形成槽5の底部側に接続されており、この点で上記実施形態5乃至7と共通する。
(Embodiment 8)
This embodiment is still another embodiment of the carrier manufacturing method. In this embodiment, the line 63 between the dissolution tank 4 and the film formation tank 5 is connected from the upper side of the dissolution tank 4 to the bottom side of the film formation tank 5, as shown in FIG. Common to Embodiments 5 to 7 above.

従って、本実施形態においても、上記実施形態5乃至7と同様に、被膜形成槽5における流体の入口部と出口部の位置を離間させることができ、被膜形成槽5内における入口部と出口部間の流体の短絡が生じるおそれを少なくすることができるという効果がある。   Therefore, also in this embodiment, the positions of the inlet and outlet of the fluid in the film forming tank 5 can be separated as in the fifth to seventh embodiments, and the inlet and outlet in the film forming tank 5 can be separated. There is an effect that it is possible to reduce the possibility that a fluid short circuit occurs.

また本実施形態では、図12に示すように、冷却槽2で冷却された液体二酸化炭素を溶解槽4へ供給するためのポンプ3の他に、ガスボンベ1の液体二酸化炭素を直接溶解槽4へ供給するためのポンプ7が別に設けられ、さらに被膜形成槽5への供給側の圧力調整弁46の他に、溶解槽4内の成分を一部、槽外へ放出するための圧力調整弁8が別に設けられている。この点で、上記実施形態4と共通する。   In this embodiment, as shown in FIG. 12, in addition to the pump 3 for supplying the liquid carbon dioxide cooled in the cooling tank 2 to the dissolution tank 4, the liquid carbon dioxide in the gas cylinder 1 is directly supplied to the dissolution tank 4. A pump 7 for supplying is separately provided, and in addition to the pressure adjusting valve 46 on the supply side to the coating film forming tank 5, a pressure adjusting valve 8 for releasing part of the components in the dissolving tank 4 to the outside of the tank. Is provided separately. This point is common to the fourth embodiment.

従って、本実施形態では、実施形態2、4、6等と同様にガスボンベ1の液体二酸化炭素がポンプ7を介して直接溶解槽4へ供給され、ライン64を介して冷却槽2へ移送された二酸化炭素は、冷却槽2で凝縮され、ポンプ3によって溶解槽4へ供給されるので、冷却槽2に返送された二酸化炭素のみが、ポンプ3によって溶解槽4へ供給される。このため、溶解槽4の圧力が目的の値に達しない場合には、冷却槽2に返送された二酸化炭素を溶解槽4へ供給するポンプ3とともに、ガスボンベ1からの二酸化炭素を溶解槽4へ直接供給するポンプ7を作動させることで、ポンプ7を介してガスボンベ1から不足分の液化二酸化炭素を補充することが可能となる。また、ガスボンベ1に接続されたポンプ7が、そのガスボンベ1から液化二酸化炭素を吸引し、冷却槽2に接続されたポンプ3が、その冷却槽2から液化二酸化炭素を吸引することが可能となるため、各ポンプの一次側圧力(吸い込み側の圧力)をそれぞれ別々の圧力で運転することが可能となる。   Therefore, in the present embodiment, the liquid carbon dioxide in the gas cylinder 1 is directly supplied to the dissolution tank 4 via the pump 7 and transferred to the cooling tank 2 via the line 64 as in the second, fourth, and sixth embodiments. Since carbon dioxide is condensed in the cooling tank 2 and supplied to the dissolution tank 4 by the pump 3, only the carbon dioxide returned to the cooling tank 2 is supplied to the dissolution tank 4 by the pump 3. For this reason, when the pressure of the dissolution tank 4 does not reach the target value, the carbon dioxide from the gas cylinder 1 is supplied to the dissolution tank 4 together with the pump 3 that supplies the carbon dioxide returned to the cooling tank 2 to the dissolution tank 4. By operating the directly supplied pump 7, it becomes possible to replenish the deficient liquefied carbon dioxide from the gas cylinder 1 via the pump 7. Also, the pump 7 connected to the gas cylinder 1 can suck liquefied carbon dioxide from the gas cylinder 1, and the pump 3 connected to the cooling tank 2 can suck liquefied carbon dioxide from the cooling tank 2. For this reason, it is possible to operate the primary side pressure (pressure on the suction side) of each pump at different pressures.

一方、本実施形態では、実施形態3、4、7等と同様に、液化二酸化炭素が溶解槽4に供給された後、先ず槽外への放出側の圧力調整弁8によって溶解槽4内の圧力が保持される。その場合、被覆剤中の含有成分のうち、低分子量成分やモノマーなどの不純物成分が超臨界二酸化炭素に溶解する温度と圧力の条件を設定することで、実施形態3と同様に、それらの不純物成分は高分子樹脂よりも先に超臨界二酸化炭素に溶解し、超臨界二酸化炭素とともに圧力調整弁8から槽外に放出され、低分子量成分やモノマーなどの不純物成分が、高分子樹脂から抽出除去されることとなる。   On the other hand, in the present embodiment, as in the third, fourth, seventh, etc., after the liquefied carbon dioxide is supplied to the dissolution tank 4, first, the pressure inside the dissolution tank 4 is adjusted by the pressure adjustment valve 8 on the discharge side to the outside of the tank. Pressure is maintained. In that case, among the components contained in the coating agent, by setting the conditions of temperature and pressure at which impurity components such as low molecular weight components and monomers are dissolved in supercritical carbon dioxide, those impurities are formed as in the third embodiment. The components are dissolved in supercritical carbon dioxide prior to the polymer resin, and are released from the pressure regulating valve 8 together with the supercritical carbon dioxide to remove impurities such as low molecular weight components and monomers from the polymer resin. Will be.

圧力調整弁8によって、上記のような不純物成分が高分子樹脂から抽出除去された後、圧力調整弁8を閉の状態にするとともに、圧力調整弁46を開の状態にすることで、被膜形成に必要のない不純物成分が除去された状態の高分子樹脂が被膜形成槽5に供給されることとなり、従って、被膜形成に必要のない低分子量成分やモノマーなどの不純物成分があらかじめ除去された均一な組成の高分子樹脂をキャリア芯材と接触することができるため、より均一な性状の被膜を形成することが可能となる点も、実施形態3、4、7等と同様である。   After the impurity components as described above are extracted and removed from the polymer resin by the pressure regulating valve 8, the pressure regulating valve 8 is closed and the pressure regulating valve 46 is opened to form a film. The polymer resin in a state in which impurity components unnecessary for coating are removed is supplied to the film forming tank 5, and therefore, the low molecular weight components and monomers such as monomers that are not necessary for film formation are removed in advance. Since a polymer resin having a proper composition can be brought into contact with the carrier core material, a film having a more uniform property can be formed as in the third, fourth and seventh embodiments.

ガスボンベ1、冷却槽2、ポンプ3、溶解槽4、及び被膜形成槽5を具備してキャリアの製造装置が構成されている点、及び冷却槽2、溶解槽4、被膜形成槽5の各槽の構成、ライン61、ライン62、ライン63、ライン64で循環流路6が構成されている点は、上記実施形態1乃至7と同じであるため、その説明は省略する。   A gas tank 1, a cooling tank 2, a pump 3, a dissolution tank 4, and a coating film forming tank 5 are provided to constitute a carrier manufacturing apparatus, and each of the cooling tank 2, the dissolution tank 4, and the coating film formation tank 5. The point that the circulation channel 6 is configured by the configuration 61, the line 62, the line 62, the line 63, and the line 64 is the same as that of the first to seventh embodiments, and thus the description thereof is omitted.

また、溶解槽4へ供給された二酸化炭素を、臨界温度以上の温度且つ臨界圧力以上の圧力に保持して超臨界二酸化炭素を形成し、溶解槽4内に収容されていた高分子樹脂を好適に溶解する操作と作用、溶解槽4の圧力調整弁46によって溶解槽4内の圧力を保持するように設定するとともに、被膜形成槽5内の圧力を圧力調整弁56によって溶解槽4内の圧力よりも少し低く保持するように設定することで、余剰に溶解槽4へ供給された液化二酸化炭素とともに溶解した高分子樹脂を被膜形成槽5へ供給する操作と作用、被膜形成槽5へ供給した高分子樹脂をキャリア芯材の表面に析出させて被膜を形成する操作と作用、高分子樹脂を含有していない状態となった被膜形成槽5内の二酸化炭素を、ライン64を介して冷却槽2へ返送する操作と作用も、上記実施形態1乃至7と同じであるため、その詳細な説明は省略する。   Also preferred is a polymer resin that is stored in the dissolution tank 4 by forming the supercritical carbon dioxide by maintaining the carbon dioxide supplied to the dissolution tank 4 at a temperature higher than the critical temperature and a pressure higher than the critical pressure. The pressure in the dissolution tank 4 is set to be maintained by the pressure adjustment valve 46 of the dissolution tank 4 and the pressure in the dissolution tank 4 is set to the pressure in the dissolution tank 4 by the pressure adjustment valve 56. By setting so as to be kept slightly lower than that, the operation and action of supplying the polymer resin dissolved together with the liquefied carbon dioxide supplied to the dissolution tank 4 to the film formation tank 5 were supplied to the film formation tank 5. The operation and action of depositing a polymer resin on the surface of the carrier core material to form a film, and the carbon dioxide in the film forming tank 5 in a state not containing the polymer resin are cooled via a line 64 Operation to return to 2 Act, is the same as in Embodiment 1 to 7, a detailed description thereof will be omitted.

さらに冷却槽2の圧力を大気圧まで減圧することなく高圧の状態のままで循環再利用することができ、省エネルギープロセスを実現できる点、高分子樹脂を溶解した二酸化炭素を連続的にキャリア芯材に接触させることによって、超臨界二酸化炭素に対して溶解度の低い高分子樹脂であってもキャリア芯材に厚い被膜を形成することができる点も、上記実施形態1乃至7と同じである。   Furthermore, the pressure of the cooling tank 2 can be circulated and reused in a high pressure state without reducing the pressure to atmospheric pressure, and an energy saving process can be realized. Carbon dioxide in which a polymer resin is dissolved is continuously used as a carrier core material. In the same manner as in the first to seventh embodiments, a thick film can be formed on the carrier core material even if the polymer resin has low solubility in supercritical carbon dioxide.

(実施形態9)
本実施形態は、キャリアの製造方法のさらに他の実施形態である。本実施形態においては、二酸化炭素が超臨界状態となった後、溶解槽4の圧力を変えて装置の運転を行っており、この点で、溶解槽4内を同じ圧力で運転していた上記実施形態1乃至8と相違している。
(Embodiment 9)
This embodiment is still another embodiment of the carrier manufacturing method. In the present embodiment, after the carbon dioxide is in a supercritical state, the apparatus is operated by changing the pressure in the dissolution tank 4, and in this respect, the above-described operation in which the inside of the dissolution tank 4 was operated at the same pressure. This is different from the first to eighth embodiments.

たとえば12MPaで60分運転を行った後、18MPaで60分運転する等、圧力調整弁46を調整して溶解槽4内の圧力を2段階に変動させることが可能である。   For example, the pressure in the dissolution tank 4 can be varied in two stages by adjusting the pressure regulating valve 46, such as operating at 12 MPa for 60 minutes and then operating at 18 MPa for 60 minutes.

このように2段階に圧力を変えて装置の運転を行うことにより、1段目の低い圧力で運転を行った際に、低分子量の被覆剤が溶解して被膜形成槽5に供給され、該低分子量の被覆剤が均一な薄い膜厚でキャリア芯材に積層されることとなり、その後に2段目の高い圧力で運転を行うことにより、より分子量の高い高分子量の被覆剤が溶解して被膜形成槽5に供給されて、その高分子量の被覆剤がキャリア芯材に積層されることとなる。   Thus, by operating the apparatus by changing the pressure in two stages, when the operation is performed at a low pressure in the first stage, the low molecular weight coating agent is dissolved and supplied to the film forming tank 5, The low molecular weight coating material is laminated on the carrier core material with a uniform thin film thickness, and then the high molecular weight coating material with a higher molecular weight is dissolved by operating at the second higher pressure. The high molecular weight coating agent is supplied to the film forming tank 5 and laminated on the carrier core material.

従って、本実施形態においては、溶解槽4内を1段目の低い圧力で運転することで、被膜形成槽5においては先ず分子量の低い被覆剤がキャリア芯材に付着し、次に溶解槽4内を2段目の高い圧力で運転することで、被膜形成槽5において分子量の高い被覆剤である高分子樹脂がキャリア芯材に積層されてその高分子樹脂で被覆されることとなる。   Therefore, in this embodiment, by operating the inside of the dissolution tank 4 at the first lower pressure, the coating agent having a low molecular weight first adheres to the carrier core in the film formation tank 5, and then the dissolution tank 4 By operating the inside at a high pressure in the second stage, the polymer resin, which is a coating agent having a high molecular weight, is laminated on the carrier core material and coated with the polymer resin in the film forming tank 5.

この結果、均一な薄い膜厚で付着する低分子量の被覆剤は、その後に積層される高分子樹脂に対していわゆる接着剤様に作用し、積層される被覆層全体の膜厚化がより確実な状態となるのである。   As a result, the low molecular weight coating material that adheres with a uniform thin film thickness acts on the polymer resin that is subsequently laminated so as to be a so-called adhesive, and the film thickness of the entire laminated coating layer is more reliably increased. It becomes a state.

尚、本実施形態で用いられるキャリアの製造装置としては、上記実施形態1乃至8のいずれのものをも用いることが可能である。   In addition, as a carrier manufacturing apparatus used in the present embodiment, any one of Embodiments 1 to 8 can be used.

(その他の実施形態)
尚、上記各実施形態では、キャリア芯材に高分子樹脂を被覆する場合について説明したが、そのようにキャリア芯材に高分子樹脂を被覆するとともに、その高分子樹脂に微粒子を埋設してその微粒子を複合化することも可能である。
(Other embodiments)
In each of the embodiments described above, the case where the carrier core material is coated with the polymer resin has been described. However, the carrier core material is coated with the polymer resin, and the polymer resin is embedded with fine particles. It is also possible to combine fine particles.

その場合、上記各実施形態における被膜形成槽5に所定量のキャリア芯材を微粒子とともに収容する点において上記各実施形態と異なるが、その他の操作方法は上記各実施形態と同様である。従って、微粒子を複合化する場合も、上記各実施形態のキャリアの製造装置を用いることができる。   In that case, although it differs from each said embodiment in the point which accommodates a predetermined amount of carrier core materials with microparticles | fine-particles in the film formation tank 5 in each said embodiment, the other operation method is the same as that of said each embodiment. Therefore, the carrier manufacturing apparatus of each of the above embodiments can also be used when the fine particles are combined.

そして、被膜形成槽5内部では、キャリア芯材表面への高分子樹脂の被膜化と、高分子樹脂への微粒子の付着が同時に起こり、その結果、微粒子を複合化した高分子樹脂の被膜がキャリア芯材の表面へ形成されることとなる。   In the coating film forming tank 5, the coating of the polymer resin on the surface of the carrier core material and the adhesion of the fine particles to the polymer resin occur at the same time. It will be formed on the surface of the core material.

また、上記各実施形態では、溶解槽4と被膜形成槽5との間に圧力差を設け、超臨界二酸化炭素に対する被膜形成用の高分子樹脂の溶解度に差をつけることによってキャリア芯材に被膜を形成したが、このような圧力調整による方法以外に、溶解槽4と被膜形成槽5との間に温度差を設けることによっても超臨界二酸化炭素に対する被膜形成用の高分子樹脂の溶解度に差をつけることが可能である。   In each of the above embodiments, a pressure difference is provided between the dissolution tank 4 and the film forming tank 5, and the carrier core material is coated with a difference in solubility of the polymer resin for film formation with respect to supercritical carbon dioxide. In addition to such a method by pressure adjustment, a difference in solubility of the polymer resin for film formation in supercritical carbon dioxide can also be obtained by providing a temperature difference between the dissolution tank 4 and the film formation tank 5. It is possible to turn on.

例えば、溶解槽4と被膜形成槽5の両方の圧力が同じ場合、溶解槽4の温度よりも被膜形成槽5の温度を高く設定すればよい。そうすると、溶解槽4内での二酸化炭素に対する高分子樹脂の溶解度よりも、被膜形成槽5内での二酸化炭素に対する高分子樹脂の溶解度を低くすることが可能となり、その結果、被膜形成槽5の内部でキャリア芯材表面に高分子樹脂が析出して被膜を形成することとなる。   For example, when the pressures of both the dissolution tank 4 and the film formation tank 5 are the same, the temperature of the film formation tank 5 may be set higher than the temperature of the dissolution tank 4. Then, it becomes possible to make the solubility of the polymer resin with respect to carbon dioxide in the coating film forming tank 5 lower than the solubility of the polymer resin with respect to carbon dioxide in the dissolving tank 4. Inside, the polymer resin is deposited on the surface of the carrier core material to form a film.

さらに、上記各実施形態のように溶解槽4内の圧力が被膜形成槽5内の圧力よりも高い場合、溶解槽4の温度よりも被膜形成槽5の温度を高く設定することによって、溶解槽4内での二酸化炭素に対する高分子樹脂の溶解度よりも、被膜形成槽5内での二酸化炭素に対する高分子樹脂の溶解度をさらに低くすることが可能となり、その結果、被膜形成槽5の内部におけるキャリア芯材表面への高分子樹脂の析出と被膜化が促進されることとなる。   Furthermore, when the pressure in the dissolution tank 4 is higher than the pressure in the film formation tank 5 as in the above embodiments, the temperature of the film formation tank 5 is set higher than the temperature of the dissolution tank 4, thereby 4, the solubility of the polymer resin in carbon dioxide in the film forming tank 5 can be further lowered than the solubility of the polymer resin in carbon dioxide in the film 4, and as a result, the carrier in the film forming tank 5 can be reduced. Precipitation and coating of the polymer resin on the surface of the core material are promoted.

一方、上記各実施形態のように溶解槽4内の圧力が被膜形成槽5内の圧力よりも高い場合で、溶解槽4の温度よりも被膜形成槽5の温度が低い場合であっても、溶解槽4内よりも被膜形成槽5内の二酸化炭素の密度を低く設定することによって、溶解槽4内での二酸化炭素に対する高分子樹脂の溶解度よりも、被膜形成槽5内での二酸化炭素に対する高分子樹脂の溶解度を低くすることが可能となる。その結果、被膜形成槽5の内部におけるキャリア芯材表面への高分子樹脂の析出と被膜化が可能となるのである。   On the other hand, when the pressure in the dissolution tank 4 is higher than the pressure in the film formation tank 5 as in the above embodiments, even if the temperature of the film formation tank 5 is lower than the temperature of the dissolution tank 4, By setting the density of carbon dioxide in the film forming tank 5 lower than that in the dissolving tank 4, the solubility of the polymer resin in carbon dioxide in the dissolving tank 4 is higher than that in the film forming tank 5. The solubility of the polymer resin can be lowered. As a result, the polymer resin can be deposited on the surface of the carrier core material in the coating film forming tank 5 and formed into a film.

温度と圧力を決めることによって超臨界二酸化炭素の密度が決定されるが、この密度が大きいほど、超臨界二酸化炭素に対する高分子樹脂の溶解度が高くなる傾向がある。さらに、同じ密度条件では、温度が高いほど、超臨界二酸化炭素に対する高分子樹脂の溶解度が高い傾向がある。要は、溶解槽4内部と被膜形成槽5内部の密度条件を調製することによって、溶解槽4内部よりも被膜形成槽5内部において超臨界二酸化炭素に対する高分子樹脂の溶解度を低くすることが重要なのである。   The density of supercritical carbon dioxide is determined by determining the temperature and pressure. The higher the density, the higher the solubility of the polymer resin in supercritical carbon dioxide. Further, under the same density condition, the higher the temperature, the higher the solubility of the polymer resin in supercritical carbon dioxide. In short, it is important to lower the solubility of the polymer resin in supercritical carbon dioxide in the coating film formation tank 5 than in the dissolution tank 4 by adjusting the density conditions inside the dissolution tank 4 and the coating film formation tank 5. That's it.

尚、ある温度と圧力における超臨界二酸化炭素の密度は、一般的な気体の状態方程式を用いて推算することが可能である。   The density of supercritical carbon dioxide at a certain temperature and pressure can be estimated using a general gas equation of state.

さらに、上記各実施形態では、超臨界流体として二酸化炭素(臨界温度:31.1℃、臨界圧力:7.38MPa)を用いたが、これ以外に、亜酸化窒素(臨界温度:36.4℃、臨界圧力:7.24MPa)、トリフルオロメタン(臨界温度:25.9℃、臨界圧力:4.84MPa)、窒素(臨界温度:−147℃、臨界圧力:3.39MPa)等を使用することができる。これらのうちでも、環境への負荷やコスト等の工業化の観点から二酸化炭素を用いるのが特に好ましい。   Further, in each of the above embodiments, carbon dioxide (critical temperature: 31.1 ° C., critical pressure: 7.38 MPa) is used as the supercritical fluid, but in addition to this, nitrous oxide (critical temperature: 36.4 ° C.). , Critical pressure: 7.24 MPa), trifluoromethane (critical temperature: 25.9 ° C., critical pressure: 4.84 MPa), nitrogen (critical temperature: −147 ° C., critical pressure: 3.39 MPa), etc. it can. Among these, it is particularly preferable to use carbon dioxide from the viewpoint of industrialization such as environmental load and cost.

上記各実施形態で用いた装置に関し、高圧容器の材質、配管の材質、機器類の型式、その他図示されていないラインフィルター、逆止弁、ドレン弁、バイパス配管、安全弁、架台等の一般的な附属部品については適宜、選択して使用することが可能である。   Regarding the devices used in each of the above embodiments, general materials such as high-pressure vessel materials, piping materials, equipment types, line filters, check valves, drain valves, bypass piping, safety valves, mounts, etc., not shown Appropriate parts can be selected and used as appropriate.

尚、上記実施形態で用いた装置に関し、溶解槽4に具備されている攪拌装置43は、高分子樹脂と超臨界流体との接触効率を高めるものが好ましく、特に形状は問わない。また被膜形成槽5に具備されている攪拌装置53は、キャリア表面に高分子樹脂あるいは高分子樹脂と無機微粒子との混合物の膜を積層することが目的であり、一旦積層した膜を破損しない攪拌特性をもつ攪拌装置であることが特に好ましい。   In addition, regarding the apparatus used in the above-described embodiment, the stirring apparatus 43 provided in the dissolution tank 4 is preferably one that increases the contact efficiency between the polymer resin and the supercritical fluid, and the shape is not particularly limited. The stirrer 53 provided in the coating film forming tank 5 is intended to laminate a film of a polymer resin or a mixture of polymer resin and inorganic fine particles on the surface of the carrier, and does not damage the once laminated film. A stirring device having characteristics is particularly preferred.

以下、本発明の実施例について説明する。   Examples of the present invention will be described below.

(実施例1)
本実施例では、二成分系現像剤に使用されるキャリアを製造することを目的として、キャリア芯材としてのフェライト粒子に、微粒子としてのアルミナ(Al23)を分散した被覆用高分子樹脂としてのコート材B(シリコーン樹脂)を積層して被膜した実施例について説明する。
Example 1
In this embodiment, for the purpose of producing a carrier used for a two-component developer, a coating polymer resin in which alumina (Al 2 O 3 ) as fine particles is dispersed in ferrite particles as a carrier core material. An example in which the coating material B (silicone resin) as a laminate is coated will be described.

実験条件を設定する前に、超臨界二酸化炭素に対する被覆用高分子樹脂であるコート材B(KR220L:信越化学工業株式会社製)の溶解度を調べた。実験装置として内容積50mlの高圧セルを有する一般的な流通式超臨界抽出装置を用いて、二酸化炭素の流量が3ml/min、抽出時間が6時間の条件における溶解度を測定した。溶解度としては、初期に高圧セルに仕込んだコート材Bの重量に対する抽出重量の比として計算される抽出率(重量%)を用いて評価した。抽出率の測定結果を図13に示した。   Before setting the experimental conditions, the solubility of coating material B (KR220L: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), which is a coating polymer resin for supercritical carbon dioxide, was examined. Using a general flow-type supercritical extraction apparatus having a high-pressure cell with an internal volume of 50 ml as an experimental apparatus, the solubility was measured under the conditions where the flow rate of carbon dioxide was 3 ml / min and the extraction time was 6 hours. The solubility was evaluated using the extraction rate (% by weight) calculated as the ratio of the extraction weight to the weight of the coating material B initially charged in the high-pressure cell. The measurement result of the extraction rate is shown in FIG.

図13の結果から、圧力を減少した際の抽出率(溶解度)の変化が大きい条件として、溶解槽において圧力20MPaで温度50℃(条件1)、被膜形成槽において圧力10MPaで温度40℃(条件2)にて運転することとした。この条件に設定することによって、溶解槽の内部の二酸化炭素の密度を0.78g/mlに、被膜形成槽の内部の二酸化炭素の密度を0.63g/mlとして、溶解槽よりも被膜形成槽内部の二酸化炭素の密度を小さい値に設定することにした(気体の状態方程式による推算値)。   From the results shown in FIG. 13, as conditions for a large change in the extraction rate (solubility) when the pressure is reduced, the temperature is 20 MPa at a pressure of 20 MPa in the dissolution tank (condition 1), and the temperature is 40 ° C. at a pressure of 10 MPa in the film formation tank It was decided to drive in 2). By setting this condition, the density of carbon dioxide inside the dissolution tank is set to 0.78 g / ml, and the density of carbon dioxide inside the film formation tank is set to 0.63 g / ml. We decided to set the density of carbon dioxide inside to a small value (estimated value based on the state equation of gas).

さらに、図13からも明らかなように、条件1におけるコート材Bの抽出率は53%、条件2におけるコート材Bの抽出率は25%となり、充分な溶解度差をつけることが可能であることが分かった。   Further, as apparent from FIG. 13, the extraction rate of the coating material B under the condition 1 is 53%, and the extraction rate of the coating material B under the condition 2 is 25%, and it is possible to provide a sufficient solubility difference. I understood.

さらに、本実施例では、ポンプによる液化二酸化炭素の流量を60ml/min、運転時間を60分として、装置内において充分に流体を循環させることとした。   Furthermore, in this example, the fluid was sufficiently circulated in the apparatus by setting the flow rate of liquefied carbon dioxide by the pump to 60 ml / min and the operation time to 60 minutes.

そこで、上記図7に示す実施形態3の装置を用いてキャリアへのコート材Bの被覆を行った。まず、コート材Bの60重量部を溶解槽に、体積平均粒径35μmのフェライト芯材(1kガウスでの飽和磁気モーメント=65emu/g)の30重量部とアルミナ(スミコランダムAA−03:住友化学工業株式会社製)の6重量部を被膜形成槽に共に投入した。   Therefore, the carrier was coated with the coating material B using the apparatus of Embodiment 3 shown in FIG. First, 60 parts by weight of the coating material B was dissolved in a dissolving tank, 30 parts by weight of a ferrite core material having a volume average particle size of 35 μm (saturated magnetic moment at 1 k gauss = 65 emu / g), and alumina (Sumicorundum AA-03: Sumitomo). 6 parts by weight of Chemical Industry Co., Ltd. was put into the film forming tank.

まず始めに、溶解槽に投入したコート材Bから、キャリア芯材の被覆に適さない低分子量のものを除去するために、ポンプによって二酸化炭素の連続供給を開始した。二酸化炭素の流量を液化炭酸流量3ml/min、溶解槽の圧力を10MPa、温度を40℃に調整し、2時間、超臨界二酸化炭素を流通させ、溶解槽に具備されている圧力調整弁を介してコート材Bから低分子量のものを除去した。   First, in order to remove the low molecular weight material that is not suitable for the coating of the carrier core material from the coating material B put in the dissolution tank, continuous supply of carbon dioxide was started by a pump. The flow rate of carbon dioxide was adjusted to a liquefied carbon dioxide flow rate of 3 ml / min, the pressure of the dissolution tank was adjusted to 10 MPa, the temperature was adjusted to 40 ° C., and supercritical carbon dioxide was circulated for 2 hours, via a pressure adjustment valve provided in the dissolution tank. Then, the low molecular weight material was removed from the coating material B.

除去した物質の重量平均分子量をGPC法で分析した結果、Mw=1000であった。また、低分子量のものを抽出除去した後に、溶解槽に残っているコート材Bのサンプルを一部、取り出して重量平均分子量を分析した結果、Mw=3000であることが分かった。低分子量のものを除去する前のコート材Bの重量平均分子量は、Mw=2500であり、当該処理によって好適に低分子量のものが除去されたことが分かった。   As a result of analyzing the weight average molecular weight of the removed substance by the GPC method, Mw = 1000. Further, after extracting and removing the low molecular weight, a part of the sample of the coating material B remaining in the dissolution tank was taken out and analyzed for the weight average molecular weight. As a result, it was found that Mw = 3000. The weight average molecular weight of the coating material B before removing the low molecular weight was Mw = 2500, and it was found that the low molecular weight was suitably removed by the treatment.

次に、ポンプによって二酸化炭素の連続供給を開始した。二酸化炭素の流量は、質量流量35g/min、体積流量約18L/min(標準状態CO2換算後)、液化炭酸流量60ml/minとした。溶解槽の圧力を20MPa、温度を50℃に調整した。また被膜形成槽の圧力を10MPa、温度を40℃に調整した。装置の運転時間は60分とした。 Next, continuous supply of carbon dioxide was started by a pump. The flow rate of carbon dioxide was set to a mass flow rate of 35 g / min, a volume flow rate of about 18 L / min (after conversion to standard state CO 2 ), and a liquefied carbon dioxide flow rate of 60 ml / min. The pressure in the dissolution tank was adjusted to 20 MPa, and the temperature was adjusted to 50 ° C. Moreover, the pressure of the film formation tank was adjusted to 10 MPa, and the temperature was adjusted to 40 ° C. The operation time of the apparatus was 60 minutes.

実験の結果、アルミナを分散したコート材Bを被膜化したキャリアを製造することができた。得られたキャリア粒子の25個について、エネルギー分散形X線分光器(EDS)を用いて被膜の組成を分析した。結果を表1に示した。   As a result of the experiment, a carrier in which the coating material B in which alumina was dispersed was coated could be manufactured. About 25 of the obtained carrier particles, the composition of the coating was analyzed using an energy dispersive X-ray spectrometer (EDS). The results are shown in Table 1.

Figure 2009116326
Figure 2009116326

表1から明らかなように、コート材Bの被膜中に複合化されたアルミナ(Al23)、被膜形成用樹脂であるコート材B(金属成分Si)、キャリアとしてのフェライト(Fe、Mn)に主として含有されているSi、Al、Mn、Feについての標準偏差はいずれも小さいものであった。なお、単位量当たりのキャリアとしてのフェライトに対するコート材Bあるいはアルミナの被覆量を評価するために、Mnの値を基準(1.0)にして規格化した規格値も表1に示した。本実施例で製造されたキャリアの膜組成は均一なものであることが分かった。 As is apparent from Table 1, alumina (Al 2 O 3 ) composited in the coating of coating material B, coating material B (metal component Si) which is a coating forming resin, and ferrite (Fe, Mn) as a carrier The standard deviations of Si, Al, Mn, and Fe mainly contained in (3) were all small. In addition, in order to evaluate the coating amount of the coating material B or alumina on the ferrite as a carrier per unit amount, the standard values normalized with the Mn value as the reference (1.0) are also shown in Table 1. It turned out that the film | membrane composition of the carrier manufactured by the present Example is uniform.

(比較例1)
実施例1と同量のキャリア芯材、コート材B、帯電制御剤を用い、従来技術としての超臨界二酸化炭素の急速膨張法によって被覆粒子を製造した。すなわち、被膜形成槽内部でキャリア表面に被膜を成長させる方法ではなく、コート材Bとキャリアとの混合物を急激に大気圧まで減圧することによってキャリア表面にコート材Bを被膜化する方法である。
(Comparative Example 1)
Using the same amount of carrier core material, coating material B, and charge control agent as in Example 1, coated particles were produced by the conventional supercritical carbon dioxide rapid expansion method. That is, it is not a method of growing a film on the surface of the carrier inside the film forming tank, but a method of forming the coating material B on the surface of the carrier by rapidly reducing the mixture of the coating material B and the carrier to atmospheric pressure.

溶解槽の圧力を20MPa、温度を50℃に調整し、60分間攪拌することによって充分に超臨界二酸化炭素にコート材Bを溶解させた。続いて、大気開放して、被膜形成槽内部でキャリアにコート材Bと、帯電制御剤を被覆させた。   The pressure of the dissolution tank was adjusted to 20 MPa, the temperature was adjusted to 50 ° C., and the coating material B was sufficiently dissolved in supercritical carbon dioxide by stirring for 60 minutes. Subsequently, the atmosphere was released, and the carrier was coated with the coating material B and the charge control agent inside the coating film forming tank.

また、コート材Bとしては、実施例1で行った低分子量のものの除去を行ったものを用いた。   Moreover, as the coating material B, the thing which removed the thing of the low molecular weight performed in Example 1 was used.

なお、大気開放の条件であるため、溶解槽および被膜形成槽内部に充填した二酸化炭素が大気開放されて外部に放出されるだけであり、流体の循環はしない。   In addition, since it is the conditions of open | release to air | atmosphere, the carbon dioxide with which the inside of a dissolution tank and a film formation tank was open | released by air | atmosphere and only discharge | released outside, it does not circulate fluid.

実験の結果、実施例1と同様にEDSにより70個の粒子について膜組成を測定した。結果を表2に示す。   As a result of the experiment, the film composition was measured for 70 particles by EDS in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

Figure 2009116326
Figure 2009116326

表2から明らかなように、コート材Bの被膜中に埋設されたアルミナ(Al23)、被膜形成用樹脂であるコート材B(金属成分Si)、フェライト(Fe、Mn)に含有されているSi、Al、Mn、Feについての標準偏差は、上記実施例1に比べて大きいものであった。従って、比較例1で製造された被膜複合化粒子の膜組成は、実施例1に比べて不均一なものであることが分かった。 As is apparent from Table 2, it is contained in alumina (Al 2 O 3 ) embedded in the coating of coating material B, coating material B (metal component Si) that is a coating forming resin, and ferrite (Fe, Mn). The standard deviations for Si, Al, Mn, and Fe were larger than those in Example 1. Therefore, it was found that the film composition of the coated composite particles produced in Comparative Example 1 was non-uniform compared to Example 1.

さらに、規格値を用いて比較した結果、形成された被膜中のSiの含有量は、
0.3÷2.2=約1/7となり、比較例1の結果は実施例1に対して約1/7程度の低いものであることが分かった。
Furthermore, as a result of comparison using standard values, the content of Si in the formed film is
0.3 ÷ 2.2 = about 1/7, and it was found that the result of Comparative Example 1 was lower than that of Example 1 by about 1/7.

結果として、実施例1で製造されたキャリアの膜厚は、比較例1に比べて厚いものであることがわり、本発明の有効性が確認された。   As a result, the thickness of the carrier manufactured in Example 1 was thicker than that of Comparative Example 1, and the effectiveness of the present invention was confirmed.

(実施例2)
本実施例も、実施例1と同様に、二成分系現像剤に使用されるキャリアを製造することを目的として、キャリア芯材としてのフェライト粒子に、微粒子としてのアルミナ(Al23)を分散した被覆用高分子樹脂としてのコート材B(シリコーン樹脂)を積層して被膜した実施例である。
(Example 2)
In this example, similarly to Example 1, for the purpose of producing a carrier used for a two-component developer, ferrite particles as a carrier core material and alumina (Al 2 O 3 ) as fine particles are used. This is an example in which a coating material B (silicone resin) as a dispersed coating polymer resin is laminated and coated.

本実施例では、上記図11に示す実施形態7の装置を用いてキャリアへのコート材Bの被覆を行った。この点で実施形態3の装置を用いて試験した上記実施例1と相違している。   In the present example, the coating material B was coated on the carrier using the apparatus of the seventh embodiment shown in FIG. This is different from Example 1 tested using the apparatus of Embodiment 3.

本実施例では、コート材Bの30重量部を溶解槽に、体積平均粒径35μmのフェライト芯材(1kガウスでの飽和磁気モーメント=65emu/g)の60重量部とアルミナ(スミコランダムAA−03:住友化学工業株式会社製)の3重量部を被膜形成槽に共に投入した。そして、実施例1と同様に、溶解槽に投入したコート材Bから、キャリア芯材の被覆に適さない低分子量のものを除去するために、ポンプによって二酸化炭素の連続供給を開始した。二酸化炭素の流量を液化炭酸流量3ml/min、溶解槽の圧力を10MPa、温度を40℃に調整し、2時間、超臨界二酸化炭素を流通させ、溶解槽に具備されている圧力調整弁を介してコート材Bから低分子量のものを除去した。   In this example, 30 parts by weight of the coating material B is used in a dissolution tank, 60 parts by weight of a ferrite core material having a volume average particle size of 35 μm (saturated magnetic moment at 1 k gauss = 65 emu / g), and alumina (Sumicorundum AA- 03: Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was added together in a film-forming tank. Then, in the same manner as in Example 1, in order to remove the low molecular weight material that is not suitable for coating the carrier core material from the coating material B introduced into the dissolution tank, continuous supply of carbon dioxide was started by a pump. The flow rate of carbon dioxide was adjusted to a liquefied carbon dioxide flow rate of 3 ml / min, the pressure of the dissolution tank was adjusted to 10 MPa, the temperature was adjusted to 40 ° C., and supercritical carbon dioxide was circulated for 2 hours, via a pressure adjustment valve provided in the dissolution tank. Then, the low molecular weight material was removed from the coating material B.

次に、ポンプによって二酸化炭素の連続供給を開始した。本実施例では、溶解槽において圧力18MPaで温度50℃(条件1)、被膜形成槽において圧力10MPaで温度35℃(条件2)にて運転した。さらに、ポンプによる液化二酸化炭素の流量を4L/min(大気圧ガス基準)、運転時間を120分として運転を行った。   Next, continuous supply of carbon dioxide was started by a pump. In this example, the melting tank was operated at a pressure of 18 MPa and a temperature of 50 ° C. (condition 1), and the coating film forming tank was operated at a pressure of 10 MPa and a temperature of 35 ° C. (condition 2). Further, the operation was carried out with the flow rate of liquefied carbon dioxide by the pump being 4 L / min (atmospheric pressure gas standard) and the operation time being 120 minutes.

実験の結果、アルミナを分散したコート材Bを被膜化したキャリアを製造することができた。得られたキャリア粒子の5個について、エネルギー分散形X線分光器(EDS)を用いて被膜の組成を分析した。結果を表3に示す。また、当該得られたキャリア粒子について、ZSX100e型(リガク社製)蛍光X線測定装置を用いて分析した結果を平均値Bとして、さらに、平均値BのFeの分析値を用いて規格化した値である規格値Bをともに表3に示す。   As a result of the experiment, a carrier in which the coating material B in which alumina was dispersed was coated could be manufactured. About 5 of the obtained carrier particles, the composition of the coating was analyzed using an energy dispersive X-ray spectrometer (EDS). The results are shown in Table 3. Moreover, about the obtained carrier particle, the result analyzed using the ZSX100e type | mold (made by Rigaku) fluorescent X-ray-measurement apparatus was made into the average value B, and also normalized using the analysis value of Fe of the average value B Table 3 shows the standard value B as a value.

Figure 2009116326
Figure 2009116326

ここで、表3の規格値と前記比較例1の表2の規格値とを比較する。その結果、コート材Bの被膜中に複合化されたアルミナ(Al23)の付着量は両者とも1.1で差が殆ど無いが、被膜形成用樹脂であるコート材B(金属成分Si)は、実施例2の方が比較例1よりも約2.3倍(0.7÷0.3)多いことが分かった。すなわち、溶解槽の圧力が比較例1の20MPaに対して本実施例2では18MPaと低い圧力であるにもかかわらず、本実施例の運転条件で行うことによって被覆槽におけるキャリア芯材への被覆剤の膜厚を多くすることができるということが証明できた。 Here, the standard values in Table 3 and the standard values in Table 2 of Comparative Example 1 are compared. As a result, the adhesion amount of the alumina (Al 2 O 3 ) compounded in the coating of the coating material B is 1.1, which is almost the same, but there is almost no difference. ) Was found to be about 2.3 times (0.7 ÷ 0.3) more in Example 2 than in Comparative Example 1. That is, although the pressure in the dissolution tank is as low as 18 MPa in this Example 2 compared to 20 MPa in Comparative Example 1, the coating on the carrier core material in the coating tank is performed under the operating conditions of this Example. It was proved that the film thickness of the agent can be increased.

また、得られたキャリアを180℃で1時間加熱し、次のような評価試験を行った。   Further, the obtained carrier was heated at 180 ° C. for 1 hour, and the following evaluation test was performed.

〔評価〕
<キャリア粒子の強制劣化評価>
ガラス製の内容積50ml瓶中にキャリア20gを入れ、株式会社ヤヨイ製 振とう機YS-8Dにセットし、一分間に90回の往復振幅で60分振とうさせ、振とう後のキャリア抵抗及びキャリア膜厚について以下のようにして評価した。結果を表5に示す。
[Evaluation]
<Forced deterioration evaluation of carrier particles>
Place 20g of carrier in a 50ml bottle made of glass, set it on a shaker YS-8D manufactured by Yayoi Co., Ltd., shake for 60 minutes with 90 reciprocal amplitudes per minute, and carrier resistance after shaking The carrier film thickness was evaluated as follows. The results are shown in Table 5.

<キャリア抵抗>
キャリア抵抗は、電気抵抗の体積抵抗率のことを意味し、横川−HEWLETT−PACKARD社製4261Aを用いて以下の方法で測定した。図14に示すように、電極間距離2mm、表面積2×4cmの電極a及び電極bを収容したフッ素樹脂製容器からなるセルCにキャリアDを充填し、三協パイオテク社製タッピングマシンPTM−1型を用いてタッピングスピード30回/分にて1分間タッピング操作を行った。両電極間に1000Vの直流電圧を印加し、ハイレジスタンスメーター4329A(4329A+LJK 5HVLVWDQFH 0HWHU、横川ヒューレットパッカード株式会社製)により直流抵抗を測定して電気抵抗率RΩ・cmを求め、LogRを算出した。
<Carrier resistance>
Carrier resistance means the volume resistivity of electrical resistance, and was measured by the following method using 4261A manufactured by Yokogawa-HEWLETT-PACKARD. As shown in FIG. 14, a carrier C is filled in a cell C made of a fluororesin container containing an electrode a and an electrode b each having a distance between electrodes of 2 mm and a surface area of 2 × 4 cm, and a tapping machine PTM-1 manufactured by Sankyo Piotech Co., Ltd. Using the mold, a tapping operation was performed for 1 minute at a tapping speed of 30 times / minute. A DC voltage of 1000 V was applied between both electrodes, DC resistance was measured by a high resistance meter 4329A (4329A + LJK 5HLVLVWDQFH 0HWHU, manufactured by Yokogawa Hewlett-Packard Co., Ltd.), electric resistivity RΩ · cm was determined, and LogR was calculated.

<キャリア層厚>
膜組成の値よりSiとFeの比Si/Feの値を算出し、膜厚を示す膜厚指標とした。ここで、キャリア中のSi、Feの組成比は、例えばZSX100e型(リガク社製)蛍光X線測定装置を用いて測定することができる。具体的には、まず測定サンプルの処理として、ポリエステルフィルム上に粘着剤を塗布したシールにキャリアを均一に付着させる。これを、測定サンプル台にセットし、サンプル中のSi、Fe強度を測定することで得ることができる。
<Carrier layer thickness>
The Si / Fe ratio Si / Fe value was calculated from the film composition value and used as a film thickness index indicating the film thickness. Here, the composition ratio of Si and Fe in the carrier can be measured using, for example, a ZSX100e type (manufactured by Rigaku Corporation) fluorescent X-ray measurement apparatus. Specifically, first, as a treatment of a measurement sample, a carrier is uniformly attached to a seal obtained by applying an adhesive on a polyester film. This can be obtained by setting it on a measurement sample stage and measuring the Si and Fe strength in the sample.

−キャリア抵抗の変化−
印可電圧1、000Vにおける初期及び強制劣化試験後それぞれのキャリア抵抗を測定し、その変化が0〜10%のものを◎、11〜20%のものを○、21〜30%のものを△、30%以上のものを×とした。
-Changes in carrier resistance-
After initial and forced deterioration tests at an applied voltage of 1,000 V, the respective carrier resistances are measured, the change is 0 to 10%, ◎ 11 to 20% is ◯, 21 to 30% is △, Those with 30% or more were rated as x.

−キャリア膜厚の変化−
初期と強制劣化試験後との比較から、残存率100〜90%を◎、89〜80%を○、79〜70%を△、69〜0%を×とした。
-Changes in carrier film thickness-
From the comparison between the initial stage and after the forced deterioration test, the residual ratio was set as ◎, 89-80% as ○, 79-70% as △, and 69-0% as x.

表5からも明らかなように、本実施例においては、膜厚変化、抵抗変化、総合評価ともに、○の評価、すなわち、残存率89〜80%の範囲内であった。   As is clear from Table 5, in this example, the film thickness change, the resistance change, and the overall evaluation were both evaluated as ◯, that is, the residual ratio was within a range of 89 to 80%.

(実施例3)
本実施例も、実施例1及び2と同様に、二成分系現像剤に使用されるキャリアを製造することを目的として、キャリア芯材としてのフェライト粒子に、微粒子としてのアルミナ(Al23)を分散した被覆用高分子樹脂としてのコート材B(シリコーン樹脂)を積層して被膜した実施例である。本実施例においても、上記実施例2、3と同様に、図11に示す実施形態7の装置を用いた。
(Example 3)
In this example, similarly to Examples 1 and 2, for the purpose of producing a carrier used for a two-component developer, ferrite particles as a carrier core material and alumina (Al 2 O 3 as fine particles) are used. ) Is coated with a coating material B (silicone resin) as a coating polymer resin dispersed. Also in the present example, the apparatus of the seventh embodiment shown in FIG.

本実施例においても、上記実施例2と同様に、コート材Bの30重量部を溶解槽に、体積平均粒径35μmのフェライト芯材(1kガウスでの飽和磁気モーメント=65emu/g)の60重量部とアルミナ(スミコランダムAA−03:住友化学工業株式会社製)の3重量部を被膜形成槽に共に投入した。そして、実施例1乃至3と同様に、溶解槽に投入したコート材Bから、キャリア芯材の被覆に適さない低分子量のものを除去する操作を行った。   Also in this example, similarly to Example 2, 30 parts by weight of the coating material B was dissolved in a dissolution tank, and a ferrite core material having a volume average particle size of 35 μm (saturated magnetic moment at 1 k gauss = 65 emu / g) was 60. Part by weight and 3 parts by weight of alumina (Sumicorundum AA-03: manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) were charged together in the film forming tank. Then, in the same manner as in Examples 1 to 3, an operation of removing a low molecular weight material not suitable for coating the carrier core material from the coating material B put into the dissolution tank was performed.

本実施例においては、二酸化炭素が超臨界状態となった後、溶解槽4の圧力を変えて装置の運転を行った。より具体的には、先ず溶解槽4の条件を12MPa、50℃、被膜形成槽5の条件を9.5MPa、35℃で60分運転(工程1)した後、続いて溶解槽4の条件を18MPa、50℃、被膜形成槽5の条件を8.5MPa、35℃で60分運転(工程2)した。またポンプによる液化二酸化炭素の流量は4L/min(大気圧ガス基準)で運転を行った。   In this example, after the carbon dioxide was in a supercritical state, the apparatus was operated by changing the pressure in the dissolution tank 4. More specifically, after the operation of the dissolution tank 4 is first performed at 12 MPa and 50 ° C., the condition of the coating film formation tank 5 is 9.5 MPa and 35 ° C. for 60 minutes (step 1), the conditions of the dissolution tank 4 are subsequently changed. The conditions of 18 MPa, 50 ° C. and film forming tank 5 were operated at 8.5 MPa and 35 ° C. for 60 minutes (step 2). The operation was performed at a flow rate of liquefied carbon dioxide by the pump of 4 L / min (atmospheric pressure gas standard).

実験の結果、アルミナを分散したコート材Bを被膜化したキャリアを製造することができた。本実施例では、得られたキャリア粒子について、上記実施例2と同様に蛍光X線分析装置によって被膜の組成を分析した。そして、平均値Bと規格値Bの分析結果を表4に示す。   As a result of the experiment, a carrier in which the coating material B in which alumina was dispersed was coated could be manufactured. In this example, the composition of the coating was analyzed by the fluorescent X-ray analyzer for the obtained carrier particles in the same manner as in Example 2 above. Table 4 shows the analysis results of the average value B and the standard value B.

表4から明らかなように、特に、被膜形成用樹脂であるコート材B(金属成分Si)の量は、表3に示した平均値Bおよび規格値Bとほぼ同等の値であることが分かった。従って、本実施例で製造されたキャリアの膜組成は実施例2で得られたものと同じように膜厚の厚いものであることが分かった。   As is clear from Table 4, in particular, the amount of the coating material B (metal component Si), which is a film-forming resin, is found to be substantially equal to the average value B and the standard value B shown in Table 3. It was. Therefore, it was found that the film composition of the carrier manufactured in this example was as thick as that obtained in Example 2.

Figure 2009116326
Figure 2009116326

さらに、得られたキャリアを180℃で1時間加熱し、上記実施例3と同様の評価試験を行った。試験方法や評価方法は実施例2と同様である。結果を表5に示す。   Furthermore, the obtained carrier was heated at 180 ° C. for 1 hour, and the same evaluation test as in Example 3 was performed. The test method and evaluation method are the same as in Example 2. The results are shown in Table 5.

表5からも明らかなように、本実施例においては、抵抗変化は○の評価、すなわち、残存率89〜80%の範囲内であったが、膜厚変化と総合評価は◎の評価、すなわち、残存率100〜90%の範囲内であった。さらに、実施例2と実施例3のキャリア評価結果を比較した場合、複数の工程を実施した実施例3の方が、単一の工程を実施した実施例2よりもキャリアとしての評価が高いことが分かった。   As is clear from Table 5, in this example, the resistance change was evaluated as ◯, that is, the residual ratio was in the range of 89 to 80%, but the film thickness change and the overall evaluation were evaluated as ◎. The residual rate was in the range of 100 to 90%. Furthermore, when the carrier evaluation results of Example 2 and Example 3 are compared, Example 3 in which a plurality of processes are performed has a higher evaluation as a carrier than Example 2 in which a single process is performed. I understood.

Figure 2009116326
Figure 2009116326

本発明のキャリアは、被覆剤の圧膜化と均一化が実現されるために品質の安定性が確保される。その結果、高品質の二成分系現像剤、その現像剤を用いたカートリッジ、その他印刷樹脂設備等に好適に用いられる。   The carrier of the present invention can ensure the stability of the quality because the coating film is made uniform and uniform. As a result, it is suitably used for a high-quality two-component developer, a cartridge using the developer, and other printing resin equipment.

さらに、本発明のキャリア製造方法は一般的な機能性微粒子、例えば、機能性プラスチック樹脂製造用の添加物としての帯電制御性微粒子や補強用微粒子、触媒用微粒子、薬剤用微粒子の機能物質コーティング等にも適用可能である。   Further, the carrier production method of the present invention is a functional material coating of general functional fine particles, for example, charge controllable fine particles, reinforcing fine particles, catalyst fine particles, drug fine particles, etc. as additives for the production of functional plastic resins. It is also applicable to.

超臨界流体に対する高分子樹脂の溶解度等温線の模式図。The schematic diagram of the solubility isotherm of the polymer resin with respect to a supercritical fluid. 一実施形態としてのキャリア製造装置の概略ブロック図。The schematic block diagram of the carrier manufacturing apparatus as one Embodiment. 同実施形態のキャリア製造装置における溶解槽の拡大断面図。The expanded sectional view of the dissolution tank in the carrier manufacturing apparatus of the embodiment. 同実施形態のキャリア製造装置における被膜形成槽の拡大断面図。The expanded sectional view of the film formation tank in the carrier manufacturing apparatus of the embodiment. 同被膜形成槽における攪拌翼の概略平面図。The schematic plan view of the stirring blade in the same film formation tank. 他の実施形態のキャリア製造装置の概略ブロック図。The schematic block diagram of the carrier manufacturing apparatus of other embodiment. 他の実施形態のキャリア製造装置の概略ブロック図。The schematic block diagram of the carrier manufacturing apparatus of other embodiment. 他の実施形態のキャリア製造装置の概略ブロック図。The schematic block diagram of the carrier manufacturing apparatus of other embodiment. 他の実施形態のキャリア製造装置の概略ブロック図。The schematic block diagram of the carrier manufacturing apparatus of other embodiment. 他の実施形態のキャリア製造装置の概略ブロック図。The schematic block diagram of the carrier manufacturing apparatus of other embodiment. 他の実施形態のキャリア製造装置の概略ブロック図。The schematic block diagram of the carrier manufacturing apparatus of other embodiment. 他の実施形態のキャリア製造装置の概略ブロック図。The schematic block diagram of the carrier manufacturing apparatus of other embodiment. 超臨界二酸化炭素に対するコート材Bの溶解度(抽出率)測定結果のグラフ。The graph of the solubility (extraction rate) measurement result of the coating material B with respect to supercritical carbon dioxide. 得られたキャリアについてキャリア抵抗を測定する状態を示す斜視図。The perspective view which shows the state which measures carrier resistance about the obtained carrier.

符号の説明Explanation of symbols

1…ガスボンベ
2…冷却槽
3…ポンプ
4…溶解槽
5…被膜形成槽
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Gas cylinder 2 ... Cooling tank 3 ... Pump 4 ... Dissolution tank 5 ... Film formation tank

Claims (14)

キャリアとトナーとを含む乾式現像用二成分系現像剤の含有成分としてのキャリアを製造するキャリアの製造方法であって、キャリア芯材を被覆する被覆剤を溶解状態で超臨界流体に混合し、混合された被覆剤と超臨界流体との混合流体を、キャリア芯材に接触させ、次に、前記混合流体及び該混合流体と接触したキャリア芯材を含む系の圧力を、前記混合流体形成のための圧力よりも低い圧力で且つ大気圧を超える圧力まで減圧し、該減圧した後の流体を、キャリア芯材を被覆する被覆剤と混合するための超臨界流体として循環して再利用することによって、キャリア芯材の表面に被覆剤をコーティングすることを特徴とする、キャリアの製造方法。   A carrier production method for producing a carrier as a component of a two-component developer for dry development containing a carrier and a toner, wherein a coating for coating a carrier core material is mixed with a supercritical fluid in a dissolved state, The mixed fluid of the mixed coating agent and the supercritical fluid is brought into contact with the carrier core, and then the pressure of the system including the mixed fluid and the carrier core in contact with the mixed fluid is changed to the mixed fluid formation. The pressure is reduced to a pressure lower than the pressure for the pressure and the pressure exceeding the atmospheric pressure, and the fluid after the pressure reduction is circulated and reused as a supercritical fluid for mixing with the coating agent that coats the carrier core material. A method for producing a carrier, characterized in that the surface of the carrier core material is coated with a coating agent. キャリアとトナーとを含む乾式現像用二成分系現像剤の含有成分としてのキャリアを製造するキャリアの製造方法であって、キャリア芯材を被覆する被覆剤を溶解状態で超臨界流体に混合し、混合された被覆剤と超臨界流体との混合流体を前記キャリア芯材に接触させる系の圧力を、前記混合流体形成のための圧力よりも低い圧力で且つ大気圧を超える圧力に減圧することで前記キャリア芯材の表面に被覆剤を析出させ、前記混合流体形成のための圧力よりも低い圧力に減圧された流体を、キャリア芯材を被覆する被覆剤と混合するための超臨界流体として昇圧させて再利用し、キャリア芯材の表面への被覆剤の析出を繰り返すことによって、キャリア芯材の表面に被覆剤をコーティングすることを特徴とする、キャリアの製造方法。   A carrier production method for producing a carrier as a component of a two-component developer for dry development containing a carrier and a toner, wherein a coating for coating a carrier core material is mixed with a supercritical fluid in a dissolved state, By reducing the pressure of the system in which the mixed fluid of the mixed coating agent and the supercritical fluid is brought into contact with the carrier core material to a pressure lower than the pressure for forming the mixed fluid and higher than the atmospheric pressure. A coating agent is deposited on the surface of the carrier core material, and the pressure reduced to a pressure lower than the pressure for forming the mixed fluid is increased as a supercritical fluid for mixing with the coating material covering the carrier core material. A method for producing a carrier comprising: coating a coating on the surface of a carrier core by repeatedly reusing the coating and depositing the coating on the surface of the carrier core. キャリア芯材に微粒子を混合し、該キャリア芯材と微粒子との混合物に、被覆剤と超臨界流体との混合流体を接触させる請求項1又は2記載のキャリアの製造方法。   The method for producing a carrier according to claim 1 or 2, wherein fine particles are mixed in the carrier core material, and a mixed fluid of a coating agent and a supercritical fluid is brought into contact with the mixture of the carrier core material and the fine particles. 混合流体形成のための圧力よりも低い圧力で且つ大気圧を超える圧力まで減圧するとともに、混合流体形成のための温度以上の温度に昇温する請求項1乃至3のいずれかに記載のキャリアの製造方法。   The carrier according to any one of claims 1 to 3, wherein the pressure of the carrier is reduced to a pressure lower than the pressure for forming the mixed fluid and exceeding atmospheric pressure, and the temperature is raised to a temperature equal to or higher than the temperature for forming the mixed fluid. Production method. キャリアとトナーとを含む乾式現像用二成分系現像剤の含有成分としてのキャリアを製造するキャリアの製造方法であって、キャリア芯材を被覆する被覆剤を収容し該被覆剤を溶解させる溶解槽(4)へ超臨界流体を供給して、溶解状態で前記超臨界流体と被覆剤とを混合し、混合された被覆剤と超臨界流体との混合流体を、キャリア芯材を収容し該キャリア芯材に被膜を形成させる被膜形成槽(5)へ供給し、該被膜形成槽(5)内の圧力を、前記混合流体形成のための溶解槽(4)内の圧力よりも低い圧力で且つ大気圧を超える圧力に設定することで、前記被膜形成槽(5)内のキャリア芯材の表面に被覆剤を析出させ、さらに被膜形成槽(5)から排出した後の流体を、キャリア芯材を被覆する被覆剤を溶解するための超臨界流体として前記溶解槽(4)へ供給して再利用し、該超臨界流体を前記溶解槽(4)と前記被膜形成槽(5)とに循環させて、キャリア芯材の表面への被覆剤の析出を繰り返すことによって、キャリア芯材の表面に被覆剤をコーティングすることを特徴とする、キャリアの製造方法。   A carrier manufacturing method for manufacturing a carrier as a component of a two-component developer for dry development including a carrier and a toner, which contains a coating for coating a carrier core and dissolves the coating The supercritical fluid is supplied to (4), the supercritical fluid and the coating agent are mixed in a dissolved state, and the mixed fluid of the mixed coating agent and the supercritical fluid is contained in a carrier core material and the carrier A film forming tank (5) for forming a film on the core material, and the pressure in the film forming tank (5) is lower than the pressure in the dissolving tank (4) for forming the mixed fluid; By setting the pressure to be higher than the atmospheric pressure, the coating agent is deposited on the surface of the carrier core material in the film forming tank (5), and the fluid discharged from the film forming tank (5) is further discharged into the carrier core material. As a supercritical fluid for dissolving the coating agent The supercritical fluid is supplied to the dissolution tank (4) and reused, and the supercritical fluid is circulated through the dissolution tank (4) and the film formation tank (5) to deposit the coating agent on the surface of the carrier core material. By repeating the above, the carrier core material is coated with a coating agent. 溶解槽(4)内の圧力を、被覆剤よりも分子量の小さい低分子化予備的被覆剤を溶解させる第1段階の圧力に設定するとともに、被膜形成槽(5)内の圧力を前記溶解槽(4)内の第1段階の圧力よりも低い圧力に設定することで、前記低分子化予備的被覆剤を被膜形成槽(5)内のキャリア芯材の表面に析出させ、次に、前記溶解槽(4)内の圧力を、溶解状態で超臨界流体と被覆剤とを混合させる第2段階の圧力に設定するとともに、被膜形成槽(5)内の圧力を前記溶解槽(4)内の第2段階の圧力よりも低い圧力に設定することで、被覆剤を被膜形成槽(5)内のキャリア芯材の表面に析出させる請求項5記載のキャリアの製造方法。   The pressure in the dissolving tank (4) is set to the first stage pressure for dissolving the low molecular weight preliminary coating agent having a molecular weight smaller than that of the coating agent, and the pressure in the film forming tank (5) is set to the dissolving tank. By setting the pressure lower than the pressure in the first stage in (4), the low molecular weight preliminary coating agent is deposited on the surface of the carrier core material in the film forming tank (5), and then The pressure in the dissolution tank (4) is set to a second stage pressure in which the supercritical fluid and the coating agent are mixed in the dissolved state, and the pressure in the film formation tank (5) is set in the dissolution tank (4). The carrier manufacturing method according to claim 5, wherein the coating agent is deposited on the surface of the carrier core material in the coating film forming tank (5) by setting the pressure lower than the pressure in the second stage. 被覆剤と超臨界流体との混合流体が、溶解槽(4)から被膜形成槽(5)へ供給されるライン(63)が、該被膜形成槽(5)の底部に接続されている請求項5又は6記載のキャリアの製造方法。   The line (63) through which the mixed fluid of the coating agent and the supercritical fluid is supplied from the dissolution tank (4) to the film forming tank (5) is connected to the bottom of the film forming tank (5). The method for producing a carrier according to 5 or 6. 請求項1乃至7のいずれかに記載のキャリアの製造方法により製造されることを特徴とするキャリア。   A carrier manufactured by the method for manufacturing a carrier according to claim 1. キャリアとトナーとを含む乾式現像用二成分系現像剤の含有成分としてのキャリアを製造するキャリアの製造装置であって、キャリア芯材を被覆する被覆剤を溶解状態で超臨界流体に混合し、混合された被覆剤と超臨界流体との混合流体を、キャリア芯材に接触させ、前記混合流体及び該混合流体と接触したキャリア芯材を含む系の圧力を、前記混合流体形成のための圧力よりも低い圧力で且つ大気圧を超える圧力まで減圧し、該減圧した後の流体を、キャリア芯材を被覆する被覆剤と混合するための超臨界流体として循環して再利用することによって、キャリア芯材の表面に被覆剤をコーティングしうるように構成されていることを特徴とする、キャリアの製造装置。   A carrier manufacturing apparatus for manufacturing a carrier as a component of a two-component developer for dry development containing a carrier and a toner, wherein a coating for coating a carrier core material is mixed with a supercritical fluid in a dissolved state, The mixed fluid of the mixed coating agent and the supercritical fluid is brought into contact with the carrier core material, and the pressure of the system including the mixed fluid and the carrier core material in contact with the mixed fluid is determined as the pressure for forming the mixed fluid. By reducing the pressure to a pressure lower than the atmospheric pressure and exceeding the atmospheric pressure, and circulating and reusing the reduced fluid as a supercritical fluid for mixing with the coating agent that coats the carrier core material An apparatus for manufacturing a carrier, characterized in that the surface of the core material can be coated with a coating agent. キャリアとトナーとを含む乾式現像用二成分系現像剤の含有成分としてのキャリアを製造するキャリアの製造装置であって、キャリア芯材を被覆する被覆剤を溶解状態で超臨界流体に混合し、混合された被覆剤と超臨界流体との混合流体を前記キャリア芯材に接触させる系の圧力を、前記混合流体形成のための圧力よりも低い圧力で且つ大気圧を超える圧力に減圧することで前記キャリア芯材の表面に被覆剤を析出させ、前記混合流体形成のための圧力よりも低い圧力に減圧された流体を、キャリア芯材を被覆する被覆剤と混合するための超臨界流体として昇圧させて再利用し、キャリア芯材の表面への被覆剤の析出を繰り返すことによって、キャリア芯材の表面に被覆剤をコーティングしうるように構成されていることを特徴とする、キャリアの製造装置。   A carrier manufacturing apparatus for manufacturing a carrier as a component of a two-component developer for dry development containing a carrier and a toner, wherein a coating for coating a carrier core material is mixed with a supercritical fluid in a dissolved state, By reducing the pressure of the system in which the mixed fluid of the mixed coating agent and the supercritical fluid is brought into contact with the carrier core material to a pressure lower than the pressure for forming the mixed fluid and higher than the atmospheric pressure. A coating agent is deposited on the surface of the carrier core material, and the pressure reduced to a pressure lower than the pressure for forming the mixed fluid is increased as a supercritical fluid for mixing with the coating material covering the carrier core material. The carrier core material can be coated on the surface of the carrier core material by repeating the deposition of the coating material on the surface of the carrier core material. A manufacturing equipment. キャリアとトナーとを含む乾式現像用二成分系現像剤の含有成分としてのキャリアを製造するキャリアの製造装置であって、キャリア芯材を被覆する被覆剤を収容し、超臨界流体を供給して溶解状態で前記超臨界流体と被覆剤とを混合して溶解させる溶解槽(4)と、キャリア芯材を収容し、前記溶解槽(4)で混合された被覆剤と超臨界流体との混合流体をキャリア芯材に接触させる被膜形成槽(5)とを具備し、該被膜形成槽(5)内の圧力を、前記溶解槽(4)内の圧力よりも低い圧力で且つ大気圧を超える圧力に設定することによって、前記被膜形成槽(5)内のキャリア芯材の表面に被覆剤を析出させ、さらに被膜形成槽(5)から排出した後の流体を、キャリア芯材を被覆する被覆剤を溶解するための超臨界流体として前記溶解槽(4)へ供給して再利用し、該超臨界流体を前記溶解槽(4)と前記被膜形成槽(5)とに循環させて、キャリア芯材の表面への被覆剤の析出を繰り返すことによって、キャリア芯材の表面に被覆剤をコーティングしうるように構成されていることを特徴とする、キャリアの製造装置。   A carrier manufacturing apparatus for manufacturing a carrier as a component of a two-component developer for dry development including a carrier and a toner, containing a coating for coating a carrier core material, and supplying a supercritical fluid The dissolution tank (4) for mixing and dissolving the supercritical fluid and the coating material in a dissolved state, and the mixing of the coating material and the supercritical fluid containing the carrier core material and mixed in the dissolution tank (4) A film forming tank (5) for bringing fluid into contact with the carrier core material, and the pressure in the film forming tank (5) is lower than the pressure in the dissolving tank (4) and exceeds the atmospheric pressure. By setting the pressure, a coating agent is deposited on the surface of the carrier core material in the film formation tank (5), and the fluid discharged from the film formation tank (5) is coated with the carrier core material. Said dissolution as a supercritical fluid for dissolving the agent Supply to (4) and reuse and circulate the supercritical fluid through the dissolution tank (4) and the film formation tank (5) to repeat the deposition of the coating on the surface of the carrier core material. The carrier manufacturing apparatus is characterized in that the surface of the carrier core material can be coated with a coating agent. 溶解槽(4)内の圧力を、被覆剤よりも分子量の小さい低分子化予備的被覆剤を溶解させる第1段階の圧力に設定するとともに、被膜形成槽(5)内の圧力を前記溶解槽(4)内の第1段階の圧力よりも低い圧力に設定することで、前記低分子化予備的被覆剤を被膜形成槽(5)内のキャリア芯材の表面に析出させ、前記溶解槽(4)内の圧力を、溶解状態で超臨界流体と被覆剤とを混合させる第2段階の圧力に設定するとともに、被膜形成槽(5)内の圧力を前記溶解槽(4)内の第2段階の圧力よりも低い圧力に設定することで、被覆剤を被膜形成槽(5)内のキャリア芯材の表面に析出させるように構成されている請求項11記載のキャリアの製造装置。   The pressure in the dissolving tank (4) is set to the first stage pressure for dissolving the low molecular weight preliminary coating agent having a molecular weight smaller than that of the coating agent, and the pressure in the film forming tank (5) is set to the dissolving tank. By setting the pressure lower than the pressure in the first stage in (4), the low molecular weight preliminary coating agent is deposited on the surface of the carrier core material in the film forming tank (5), and the dissolution tank ( 4) Set the pressure in the second stage in which the supercritical fluid and the coating agent are mixed in the dissolved state, and set the pressure in the film forming tank (5) to the second pressure in the dissolving tank (4). The carrier manufacturing apparatus according to claim 11, wherein the carrier is deposited on the surface of the carrier core material in the film forming tank (5) by setting the pressure lower than the step pressure. 被覆剤と超臨界流体との混合流体が、溶解槽(4)から被膜形成槽(5)へ供給されるライン(63)が、該被膜形成槽(5)の底部に接続されている請求項11又は12記載のキャリアの製造装置。   The line (63) through which the mixed fluid of the coating agent and the supercritical fluid is supplied from the dissolution tank (4) to the film forming tank (5) is connected to the bottom of the film forming tank (5). The manufacturing apparatus of the carrier of 11 or 12. キャリア芯材の他に、微粒子が被膜形成槽(5)内に収容される請求項9乃至13のいずれかに記載のキャリアの製造装置。   The carrier manufacturing apparatus according to any one of claims 9 to 13, wherein fine particles are accommodated in the film forming tank (5) in addition to the carrier core material.
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