JP4244197B2 - Electrophotographic carrier processing method - Google Patents

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Description

本発明は、電子写真用キャリアの処理方法に係り、特に、弗素樹脂がコーティングされた、使用済みキャリアの有効な処理方法に関するものである。   The present invention relates to a method for processing an electrophotographic carrier, and more particularly to an effective method for processing a used carrier coated with a fluorine resin.

近年、環境保全に関する意識が急速に高まってきている。そして、電子写真方式を利用する複写機や、レーザープリンター、ファクシミリ、印刷機等の分野においても、そのような環境保全の要求に応えるために、回収部品を再利用するための種々の改良が加えられてきている。例えば、複写機においては、感光体を中心にして取り囲むように配置された各種デバイスの脱着が、簡単に行なえるようになってきており、一定の使用状態を経た各種デバイスは、取り外されて、部品毎に回収され、分解・洗浄等の工程を経て、機能が回復せしめられた後、再び、複写機に取り付けられるようになってきている。このように、最近においては、再利用の輪が頓に廻っており、回収率の向上、ひいては、環境保全に繋がっている。   In recent years, awareness of environmental conservation has increased rapidly. In the fields of copiers that use electrophotography, laser printers, facsimiles, printing machines, etc., various improvements have been made to reuse recovered parts in order to meet such environmental conservation requirements. It has been. For example, in a copying machine, various devices arranged so as to surround a photoconductor can be easily attached and detached, and various devices that have undergone a certain use state are removed, After each part is collected and the function is recovered through processes such as disassembly and cleaning, it is again attached to the copying machine. In this way, recently, the cycle of reuse has been slow, leading to an improvement in the recovery rate and consequently to environmental conservation.

しかしながら、複写機等において、トナーと共に、二成分系現像剤を構成する電子写真用キャリアにあっては、そのリユースやリサイクルが難しく、回収されても、何等の処理も施されないまま、埋め立てられたり、或いは、高温で焼却処分される等の処置が取られており、これが、複写機部品のリサイクル率を下げる原因にもなっている。中でも、特に、微細な磁性体の粒子表面に弗素樹脂が被覆されてなるキャリアにあっては、帯電性を良好にコントロールする等という点から、好適に用いられているのであるが、そのような弗素樹脂がコーティングされたキャリアを炉内で高温処理すると、酸性ガスが発生して、炉材を傷めてしまう他、高温処理によって発生する分解ガス、中でも、弗化水素酸(弗酸)にあっては、極めて有毒である等の問題を有しているのである。   However, in a copying machine or the like, an electrophotographic carrier that constitutes a two-component developer together with toner is difficult to reuse or recycle, and even if collected, it is buried without being subjected to any processing. Alternatively, measures such as incineration at high temperatures have been taken, and this has also caused a reduction in the recycling rate of copier parts. Among them, in particular, in a carrier in which the surface of fine magnetic particles is coated with a fluororesin, it is preferably used from the viewpoint of favorably controlling the chargeability. When a carrier coated with a fluororesin is treated at high temperature in the furnace, an acid gas is generated and the furnace material is damaged. In addition, a decomposition gas generated by the high temperature treatment, particularly hydrofluoric acid (hydrofluoric acid), is not suitable. In some cases, it is extremely toxic.

また一方、電子写真用キャリアは、複写技術の中でも基幹の材料の一つであり、その電磁気的特性や、力学的特性、表面特性等を含めた粉体特性は、シビアにコントロールされる必要がある。このため、キャリアをリサイクルするに際しては、これらの特性に悪影響が及ぼされるようなことを避ける必要があり、このこともまた、電子写真用キャリアのリサイクルを躊躇させる原因の一つになっているのである。   On the other hand, an electrophotographic carrier is one of the basic materials in copying technology, and its powder characteristics including its electromagnetic characteristics, mechanical characteristics, and surface characteristics need to be controlled severely. is there. For this reason, when recycling the carrier, it is necessary to avoid adverse effects on these characteristics, which is also one of the causes of rejuvenation of the carrier for electrophotography. is there.

ところで、キャリア回収に用いられる技術の一つとして、高温の焼成炉を用いて、酸素を含む雰囲気或いは非酸素雰囲気の下で、磁性体を被覆している樹脂を、溶融、炭化、分解等の手法で剥離させる手法がある。この手法は、設備的に安価であると共に、キャリア表面に静電的に付着しているトナーや、キャリア表面に強固に付着したトナー、所謂インパクションされたトナーを一緒に処理することが出来るといった有利さがある。しかしながら、弗素樹脂が被覆されたキャリアの場合には、上述せるように、生成したガスによって、炉を傷めてしまう他、弗酸を処理しなければならず、更には、高温処理のために、キャリアの芯体である磁性体自体が変性してしまう恐れがある等の問題を内在するものであった。   By the way, as one of the techniques used for carrier recovery, a resin coated with a magnetic material can be melted, carbonized, decomposed, etc. in an oxygen-containing or non-oxygen atmosphere using a high-temperature firing furnace. There is a method of peeling by a method. This method is inexpensive in terms of equipment, and can treat together toner that is electrostatically attached to the carrier surface, toner that is firmly attached to the carrier surface, so-called impacted toner, and so on. There is an advantage. However, in the case of a carrier coated with a fluororesin, as described above, the generated gas may damage the furnace, and the hydrofluoric acid must be treated. There are inherent problems such as the possibility that the magnetic body itself, which is the core of the carrier, may be denatured.

また、別の手法としては、磁性体表面のコート樹脂を、ボールミル等を用いて機械的に剥離して、キャリアをリサイクルする手法がある。具体的には、市場から回収したキャリアを、アルミナボール等の硬質ボールと共に容器に収容して、少量の溶媒と水を加えて回転させることによって、キャリア表面の被覆樹脂を、物理的に且つ強制的に剥離するのであるが、かかる手法によって、被覆樹脂を或る程度剥離することは可能ではあるものの、その剥離作用によってキャリア自体(具体的には、磁性体自体)が破砕されてしまうようになる(図7参照)と共に、この剥離工程の後に、未だ磁性体粒子表面に付着、残留する被覆樹脂等の有機物を分離させる工程が必要となるという問題を内在している。   As another method, there is a method of recycling the carrier by mechanically peeling the coat resin on the surface of the magnetic material using a ball mill or the like. Specifically, the carrier collected from the market is housed in a container together with hard balls such as alumina balls, and a small amount of solvent and water are added to rotate the carrier surface so that the coating resin on the carrier surface is physically and forcibly forced. Although it is possible to peel the coating resin to some extent by this method, the carrier itself (specifically, the magnetic material itself) is crushed by the peeling action. (Refer to FIG. 7), and a problem that an organic substance such as a coating resin that adheres and remains on the surface of the magnetic particles is still required after the peeling process.

さらに、キャリア回収に用いられる技術の他の一つとして、キャリアを有機溶剤乃至は剥離剤に接触せしめることによって、被覆樹脂を除去する、所謂湿式剥離手法がある。かかる手法を採用することによって、磁性体の変性を招来することなく、得られる回収磁性体の品質を高度に確保することが出来るといった利点が得られるものの、溶剤乃至は剥離剤を回収する必要があり、装置が複雑となると共に、可燃性有機溶剤を使用すること等による引火・爆発の危険性や環境への影響が懸念されるものとなっている。   Furthermore, as another technique used for carrier recovery, there is a so-called wet peeling method in which the coating resin is removed by bringing the carrier into contact with an organic solvent or a release agent. By adopting such a method, there is an advantage that the quality of the recovered magnetic material to be obtained can be secured to a high level without inviting the modification of the magnetic material, but it is necessary to recover the solvent or the release agent. In addition, the apparatus becomes complicated, and there are concerns about the danger of ignition and explosion and the environmental impact due to the use of flammable organic solvents.

また一方、特許文献1〜4には、超臨界水又は亜臨界水を用いて、電子写真用キャリアの被覆樹脂と磁性体とを分離する方法が明らかにされている。しかしながら、それらの特許文献に記載の方法は、何れも、実際には、シリコーン樹脂にて被覆されたキャリアを対象とするものであって、弗素樹脂にて被覆されたキャリアから該弗素樹脂を除去する方法についての詳細な検討は為されてはおらず、従って、弗素樹脂の分解によって発生する種々の問題については、何等の考慮も為されてはいない。しかも、それら特許文献1〜4においては、超臨界水又は亜臨界水の状態の中でも、温度:300℃以上、圧力:20MPa以上の条件が採用されているところから、そのような超臨界水又は亜臨界水によって、弗素樹脂に被覆されたキャリア芯体である磁性体自体(特に、磁性体表面)が変性して、磁性体が所望とする特性を発揮することが出来なくなる恐れがあり、従って、そのような分離手法にて弗素樹脂を取り除いた磁性体を、そのまま、キャリア芯体として、リユースすることが出来ないといった問題を内在している。更に、上述せる如き温度及び圧力領域では、その分離操作のために、耐圧性が付与された、大きく複雑な装置が必要となると共に、キャリアの処理濃度を高くすることが出来ず、具体的には、水/磁性体(重量比率)で、2.5程度までしか出来ず、以て、処理装置への投入回数1回当たりの処理量が少なく、処理を低廉に実施することが出来ないといった欠点も内在しているのである。   On the other hand, Patent Documents 1 to 4 disclose a method of separating a coating resin and a magnetic material of an electrophotographic carrier using supercritical water or subcritical water. However, all of the methods described in these patent documents are actually directed to a carrier coated with silicone resin, and the fluorine resin is removed from the carrier coated with fluorine resin. No detailed examination has been made on the method to do so, and therefore no consideration has been given to various problems caused by the decomposition of the fluorine resin. And in those patent documents 1-4, since the conditions of temperature: 300 degreeC or more and pressure: 20 Mpa or more are employ | adopted also in the state of supercritical water or subcritical water, such supercritical water or The subcritical water may modify the magnetic body itself (particularly the surface of the magnetic body) that is a carrier core coated with a fluororesin, and the magnetic body may not be able to exhibit the desired characteristics. There is a problem that the magnetic material from which the fluorine resin is removed by such a separation method cannot be reused as it is as the carrier core. Further, in the temperature and pressure regions as described above, a large and complicated device with pressure resistance is required for the separation operation, and the processing concentration of the carrier cannot be increased. Is a water / magnetic material (weight ratio), which can only be up to about 2.5, so that the amount of treatment per treatment is small and the treatment cannot be carried out inexpensively. There are inherent disadvantages.

特開2003−98762号公報JP 2003-98762 A 特開2003−96198号公報JP 2003-96198 A 特開2001−290311号公報JP 2001-290311 A 特開2002−244351号公報JP 2002-244351 A

ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、キャリアを構成する磁性体の特性に悪影響を及ぼすことなく、磁性体表面に被覆された弗素樹脂を含む樹脂を、効果的に除去することが可能な処理方法を、提供することにあり、また、別の課題とするところは、キャリアから弗素樹脂を含む樹脂(被覆樹脂)が除去された磁性体をそのままリユースして、その表面に、所定の樹脂を被覆するようにすることにより、キャリアを有利にリサイクルする方法を、提供することにある。   Here, the present invention has been made in the background of such circumstances, and the problem to be solved is that the magnetic material surface is coated without adversely affecting the characteristics of the magnetic material constituting the carrier. It is another object of the present invention to provide a treatment method that can effectively remove a resin containing a fluorine resin, and to remove a resin (coating resin) containing a fluorine resin from a carrier. An object of the present invention is to provide a method for advantageously recycling a carrier by reusing the magnetic material as it is and coating the surface with a predetermined resin.

そして、本発明者らは、そのような課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、弗素樹脂が被覆されたキャリアを、亜臨界水の中でも、特に、温度が280℃以下、圧力が少なくとも0.1MPa以上の状態下の亜臨界水に接触せしめることによって、磁性体自体の特性に悪影響を与えることなく、磁性体表面に被覆された弗素樹脂を効果的に取り除くことが可能であることを、見出したのである。   As a result of intensive studies to solve such problems, the present inventors have determined that the carrier coated with a fluororesin is a subcritical water, particularly at a temperature of 280 ° C. or lower and a pressure of at least 0. It is possible to effectively remove the fluorine resin coated on the surface of the magnetic material without adversely affecting the properties of the magnetic material itself by bringing it into contact with subcritical water under a state of 1 MPa or more. I found it.

従って、本発明は、かかる知見に基づいて完成されたものであって、その第一の態様とするところは、トナーと共に電子写真用現像剤を構成するキャリアを処理する方法であって、容器内面がポリテトラフルオロエチレンにて構成された処理容器中において、磁性体表面が少なくとも弗素樹脂を含む樹脂層にて被覆されてなるキャリアを、温度が280℃以下、圧力が少なくとも0.1MPa以上の状態下の亜臨界水に、該亜臨界水と前記キャリアとが重量基準で0.5:1〜2:1の割合となるようにして、接触せしめることにより、かかるキャリアの磁性体表面に被覆された樹脂を除去することを特徴とする電子写真用キャリアの処理方法にある。
Accordingly, the present invention has been completed on the basis of such knowledge, and the first aspect thereof is a method for processing a carrier constituting an electrophotographic developer together with a toner, the inner surface of a container In a processing vessel in which is made of polytetrafluoroethylene, a carrier having a magnetic surface coated with a resin layer containing at least a fluorine resin is in a state where the temperature is 280 ° C. or lower and the pressure is at least 0.1 MPa or higher. When the subcritical water and the carrier are brought into contact with each other in a ratio of 0.5: 1 to 2: 1 on a weight basis, the surface of the magnetic material of the carrier is coated. The present invention is also directed to a method for treating an electrophotographic carrier, wherein the resin is removed.

さらに、本発明に従う電子写真用キャリアの処理方法の第の態様においては、前記弗素樹脂を含む樹脂層が、弗素樹脂の単独にて構成され、或いは(A)弗素樹脂と、(B)ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリウレタン樹脂及びエポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種以上の樹脂とのブレンド物、又はそれら(A)樹脂成分と(B)樹脂成分との共重合体、グラフト重合体、若しくはブロック重合体から構成されている。
Furthermore, in the second aspect of the electrophotographic carrier processing method according to the present invention, the resin layer containing the fluorine resin is composed of a fluorine resin alone, or (A) a fluorine resin and (B) a polyester. A blend of at least one resin selected from the group consisting of resin, acrylic resin, silicone resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, polyacrylonitrile resin, polyurethane resin and epoxy resin, or (A) resin component And (B) a copolymer of a resin component, a graft polymer, or a block polymer.

加えて、本発明の第の態様においては、前記キャリアの磁性体として、下記組成式(I)にて示されるものが採用される。
(MeO)1-n(Fe23n+1 ・・・(I)
〔但し、組成式(I)中、Meは、Co,Ni,Mn,Zn又はFeを表す一方、nは、0≦n≦1を満たす。〕
In addition, in the third aspect of the present invention, a magnetic material represented by the following composition formula (I) is employed as the magnetic material of the carrier.
(MeO) 1-n (Fe 2 O 3 ) n + 1 (I)
[However, in composition formula (I), Me represents Co, Ni, Mn, Zn or Fe, while n satisfies 0 ≦ n ≦ 1. ]

また、本発明は、上述せる如き電子写真用キャリアのリサイクル方法をも、その対象とするものであって、電子写真用キャリアから、上述せる如き方法によって、被覆樹脂層が除去された磁性体をそのまま用い、該磁性体の表面に、所定の樹脂を被覆して、目的とするキャリアとすることを特徴とする、磁性体をリユースした電子写真用キャリアのリサイクル方法を、その態様としている。   In addition, the present invention is also directed to the method for recycling the electrophotographic carrier as described above, and the magnetic material from which the coating resin layer has been removed from the electrophotographic carrier by the method as described above. The aspect of the present invention is a method for recycling a carrier for electrophotography using a magnetic material, which is used as it is, and is coated with a predetermined resin on the surface of the magnetic material to obtain a target carrier.

そして、本発明に従う電子写真用キャリアの処理方法における、先述した第一の態様によれば、弗素樹脂を含む樹脂層にて被覆されたキャリアが、亜臨界水の中でも、特に、温度が280℃以下、圧力が少なくとも0.1MPa以上の状態下にある亜臨界水に接触せしめられるようになっているところから、磁性体表面に被覆された樹脂が、効果的に取り除かれると共に、この樹脂が取り除かれた磁性体にあっては、その電磁気的特性や力学的特性、表面特性等を含めた粉体特性に悪影響が及ぼされることなく、所望とする特性が有利に確保されているところに、大きな特徴を有している。   According to the first aspect of the method for processing an electrophotographic carrier according to the present invention, the carrier coated with the resin layer containing a fluororesin has a temperature of 280 ° C., particularly in subcritical water. Hereinafter, the resin coated on the surface of the magnetic material is effectively removed and the resin is removed from the place where the pressure can be brought into contact with subcritical water at a pressure of at least 0.1 MPa. In the magnetic material, the desired characteristics are advantageously ensured without adversely affecting the powder characteristics including the electromagnetic characteristics, mechanical characteristics, surface characteristics, etc. It has characteristics.

従って、上述せる如くして、弗素樹脂を含む樹脂が取り除かれた磁性体にあっては、キャリアの構成材料として、そのまま、有利にリユース(再使用)され得ることとなるのである。   Therefore, as described above, in the magnetic body from which the resin containing the fluorine resin is removed, it can be advantageously reused (reused) as it is as a constituent material of the carrier.

また、本発明に従う電子写真用キャリアの処理方法によれば、磁性体表面に被覆された樹脂が、より一層効果的に取り除かれるようになる。





Further, according to the process how the electrophotographic carrier according to the present invention, the resin coated on the magnetic member surface, so that more is more effectively removed.





また、本発明に従う電子写真用キャリアのリサイクル方法によれば、使用に供した現像剤中の使用済みキャリアを、簡便に且つ低廉に、機能性が確保された電子写真用キャリアに再生して、利用することが可能となる。   In addition, according to the method for recycling the electrophotographic carrier according to the present invention, the used carrier in the developer provided for use is simply and inexpensively regenerated into an electrophotographic carrier having ensured functionality, It can be used.

ところで、処理対象とされる電子写真用キャリアは、複写機等において、トナーと共に現像剤を構成する成分であって、一般に、微細な磁性体粒子と樹脂とから構成され、かかる磁性体の表面が樹脂にて被覆された構造を有するものである。そして、本発明においては、特に、かかる磁性体粒子の表面が、弗素樹脂を含む樹脂層にて被覆されたものが、有効に処理されることとなる。なお、かかる電子写真用キャリアとしては、磁性体単独、或いは磁性体表面を樹脂で被覆するもの、更には粒径が種々異なったキャリアがあるが、本発明は、何れの構造のキャリアにも適用することが可能である。   Incidentally, an electrophotographic carrier to be processed is a component that constitutes a developer together with toner in a copying machine or the like, and is generally composed of fine magnetic particles and a resin, and the surface of the magnetic material is It has a structure coated with resin. In the present invention, in particular, the magnetic particles whose surfaces are coated with a resin layer containing a fluorine resin are effectively treated. The electrophotographic carrier includes a magnetic substance alone, a magnetic substance surface coated with a resin, and a carrier having various particle diameters. The present invention can be applied to any structure of the carrier. Is possible.

より具体的には、電子写真用キャリアを構成する磁性体としては、特に限定されるものではなく、例えば、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属、亜鉛、マンガン、マグネシウム等のフェライト粉末等、従来から公知のものを挙げることが出来る。これらの中でも、フェライトは、その磁気特性を任意にコントロールすることが可能であるところから、前記組成式(I)にて示される金属酸化物系の磁性体が、特に好適に採用される。なお、かかる組成式(I)において、Meは、Co,Ni,Mn,Zn又はFeを示す一方、nは、0≦n≦1を満たす数であり、その組成式(I)にて示される磁性体の代表的なものとしては、マグネタイトやヘマタイト、ヤコブサイト等を挙げることが出来、これらは、通常、焼結体となっているものである。また、かかる磁性体の平均粒径は、一般に、10〜100μm程度とされる。   More specifically, the magnetic material constituting the electrophotographic carrier is not particularly limited, for example, a ferromagnetic metal such as iron, cobalt, nickel, ferrite powder such as zinc, manganese, magnesium, etc. A conventionally well-known thing can be mentioned. Among these, since ferrite can arbitrarily control its magnetic properties, a metal oxide magnetic material represented by the composition formula (I) is particularly preferably employed. In the composition formula (I), Me represents Co, Ni, Mn, Zn or Fe, while n is a number satisfying 0 ≦ n ≦ 1, and is represented by the composition formula (I). Typical examples of the magnetic material include magnetite, hematite, and jacobsite, and these are usually sintered bodies. In addition, the average particle size of the magnetic material is generally about 10 to 100 μm.

また一方、本発明において、処理対象となる電子写真用キャリアの表面を構成する樹脂、つまり、前記磁性体の表面にコーティングされる樹脂は、上述せるように、少なくとも弗素原子を含む樹脂(弗素樹脂)を含んでおれば良く、かかる弗素樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(PFEP)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、パーフルオロアクリレート樹脂等を挙げることが出来る。そして、これら公知の弗素樹脂のうちの少なくとも1種を含む樹脂にて被覆されてなるキャリアが、本発明において、効果的に処理されることとなる。   On the other hand, in the present invention, the resin constituting the surface of the electrophotographic carrier to be processed, that is, the resin coated on the surface of the magnetic material is a resin (fluorine resin) containing at least fluorine atoms as described above. Such fluorine resins include, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin, tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (PFEP), Examples thereof include polyvinylidene fluoride (PVDF) and perfluoroacrylate resin. A carrier coated with a resin containing at least one of these known fluorine resins is effectively treated in the present invention.

なお、磁性体表面に形成される被覆樹脂層は、上述せるように、弗素樹脂を少なくとも含むものであれば良く、弗素樹脂のみからなるものであっても、或いは、(A)弗素樹脂と、(B)従来から電子写真用キャリアに用いられている弗素樹脂以外の樹脂から選ばれる少なくとも1種以上の樹脂とのブレンド物、又はそれら(A)樹脂成分と(B)樹脂成分との共重合体、グラフト重合体、若しくはブロック重合体からなるものであっても良く、更には、磁性体表面に、(A)樹脂成分や(B)樹脂成分の複数の樹脂を順次に塗布することによって形成される、(A)樹脂成分からなる層と(B)樹脂成分からなる層が積層された層構造を採るものであっても良い。ここで、上記(B)樹脂成分としては、特に限定されるものではなく、具体例として、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリオレフィン樹脂(例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂)、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることが出来る。   As described above, the coating resin layer formed on the surface of the magnetic material only needs to contain at least a fluorine resin, or may be made of only a fluorine resin, or (A) a fluorine resin, (B) A blend of at least one resin selected from resins other than fluorine resins conventionally used in electrophotographic carriers, or the co-weight of (A) resin component and (B) resin component It may be composed of a polymer, a graft polymer, or a block polymer, and is further formed by sequentially applying a plurality of resins (A) resin component and (B) resin component to the surface of the magnetic material. Alternatively, a layer structure in which (A) a layer made of a resin component and (B) a layer made of a resin component are laminated may be adopted. Here, the resin component (B) is not particularly limited, and specific examples thereof include polyester resin, acrylic resin, silicone resin, polyolefin resin (for example, polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin), polyacrylonitrile. Examples thereof include a resin, a polyurethane resin, and an epoxy resin.

さらに、上述せる如き被覆樹脂層には、従来のキャリアと同様に、公知の各種の添加剤が、均一に含有されていても良く、例えば、キャリア自体の導電性を制御することを目的として、カーボンブラック等の導電性材料が含有せしめられていても良い。なお、導電性材料等の各種添加剤を添加する場合、それらは、通常の添加量において、適宜に含有せしめられることは、勿論、言うまでもないところである。   Furthermore, in the coating resin layer as described above, various known additives may be uniformly contained as in the conventional carrier. For example, for the purpose of controlling the conductivity of the carrier itself, A conductive material such as carbon black may be contained. Needless to say, when various additives such as a conductive material are added, they can be appropriately contained in a normal addition amount.

そして、かくの如き電子写真用キャリアが本発明に従って処理されることとなるのである。この際、処理対象とされるキャリアは、未使用のものであっても何等差支えないのであるが、一般には、現像剤として使用に供され、回収された現像剤中のキャリアが処理されることとなる。   Such an electrophotographic carrier is processed in accordance with the present invention. At this time, the carrier to be processed can be used even if it is unused, but in general, it is used as a developer, and the carrier in the collected developer is processed. It becomes.

なお、使用済みのキャリアを処理する場合、回収した現像剤には、キャリアの他にも、多量のトナーが残っており、かかるトナーがキャリアに静電的に付着しているところから、先ず、キャリアに付着したトナーを、エアブローや篩い分け、或いはそれらの組合せ等の公知の分離操作で大まかに取り除く前処理が実施されることが、望ましい。   When processing a used carrier, a large amount of toner remains in the collected developer in addition to the carrier, and the toner is electrostatically attached to the carrier. It is desirable that a pretreatment is performed in which the toner adhering to the carrier is roughly removed by a known separation operation such as air blowing, sieving, or a combination thereof.

そして、そのようにして得られるキャリアを、本発明に従って、所定の亜臨界水に接触せしめることによって、磁性体表面に形成された、弗素樹脂を含む被覆樹脂層が、有利に取り除かれることとなるのである。   Then, by bringing the carrier thus obtained into contact with predetermined subcritical water according to the present invention, the coating resin layer containing the fluorine resin formed on the magnetic surface is advantageously removed. It is.

より具体的には、本発明において採用される亜臨界水は、亜臨界水の中でも、温度が280℃以下、及び、圧力が少なくとも0.1MPa以上の条件を満たす亜臨界状態の水である(図1参照)。なお、かかる亜臨界状態の水は、通常の水と比較して、イオン積や比誘電率、密度が低いといった特性を有し、酸・塩基触媒機能の発現や、親油性の発現、流動性の上昇等の効果があり、本発明においては、その高い反応性を利用して、酸化分解や溶解により、弗素樹脂等の被覆樹脂層を除去するのである。また、本発明において採用される亜臨界水は、上述せる如き温度・圧力範囲の中でも、温度:100〜280℃、圧力:0.1〜20MPaの条件を満たすものが、より一層望ましい。   More specifically, the subcritical water employed in the present invention is subcritical water that satisfies the conditions of a temperature of 280 ° C. or lower and a pressure of at least 0.1 MPa or higher among the subcritical waters ( (See FIG. 1). Such subcritical water has characteristics such as low ionic product, relative dielectric constant, and density compared to normal water, and it exhibits acid / base catalytic function, lipophilicity, and fluidity. In the present invention, a coating resin layer such as a fluorine resin is removed by oxidative decomposition or dissolution using the high reactivity. Further, the subcritical water employed in the present invention is more preferably one satisfying the conditions of temperature: 100 to 280 ° C. and pressure: 0.1 to 20 MPa among the temperature and pressure ranges as described above.

なお、上記した範囲を超える亜臨界水や超臨界水を用いた場合には、キャリア表面に形成された弗素樹脂等からなる被覆樹脂層を除去することが可能ではあるものの、キャリア芯体である磁性体(特に、磁性体の表面)が変性する傾向があるところから、処理された磁性体を、そのまま、キャリアとしてリユースすることが出来ず、リサイクルするためには、得られた磁性体を、再度、加熱処理する等の操作が必要となる。また、高温処理となるところから、分解過程で、反応性に富む弗酸等の酸性ガスが発生して、SUS等からなる処理容器が腐食せしめられる等といった問題が惹起される恐れがある。特に、トナーが付着したキャリアを処理する場合には、種々のフラグメントが発生し、処理容器が、腐食され易くなる。   When subcritical water or supercritical water exceeding the above range is used, the coating resin layer made of fluorine resin or the like formed on the carrier surface can be removed, but the carrier core body. Since the magnetic material (especially the surface of the magnetic material) tends to be denatured, the treated magnetic material cannot be reused as a carrier as it is. An operation such as heat treatment is required again. In addition, since the high temperature treatment is performed, acidic gas such as hydrofluoric acid having high reactivity is generated in the decomposition process, which may cause a problem that the treatment vessel made of SUS or the like is corroded. In particular, when processing a carrier to which toner adheres, various fragments are generated, and the processing container is easily corroded.

ところで、本発明に従って、前述せる如き電子写真用キャリアを特定の条件の亜臨界水で処理するには、先ず、所定の処理容器に、処理対象たるキャリアと、水が収容される。   By the way, in order to treat an electrophotographic carrier as described above with subcritical water under specific conditions according to the present invention, first, a carrier to be treated and water are accommodated in a predetermined treatment container.

この際、処理容器としては、280℃の温度と亜臨界状態を形成するための高い圧力に耐えることが可能なものであれば、特に限定されるものではなく、従来より用いられているSUS製の耐圧容器等を採用することが出来る。特に、本発明においては、上記した条件が採用されるところから、耐熱性や耐薬品性等の特性に極めて優れたPTFE製の容器や、かかるPTFEにて表面を被覆してなる容器を用いることも可能であり、このように、処理容器の内面(被処理物が接触する面)がPTFEにて構成された処理容器を採用すれば、酸性ガス等が発生しても、処理容器の腐食による劣化等が効果的に抑制乃至は防止されるようになると共に、キャリアと処理容器内面との接触による摩耗も有利に抑制されるようになる。因みに、上記した条件より高温・高圧の条件で処理する場合には、PTFEの融点等の問題から、PTFEの使用は困難であると共に、より高いエネルギーコスト及び高価な装置が必要となる。   At this time, the treatment container is not particularly limited as long as it can withstand a temperature of 280 ° C. and a high pressure for forming a subcritical state, and is made of SUS that has been conventionally used. The pressure vessel can be used. In particular, in the present invention, since the above-described conditions are adopted, a PTFE container having excellent heat resistance and chemical resistance and a container whose surface is coated with such PTFE is used. In this way, if a processing container in which the inner surface of the processing container (the surface to be processed contacts) is made of PTFE is employed, even if acid gas or the like is generated, the processing container is corroded. Deterioration and the like are effectively suppressed or prevented, and wear due to contact between the carrier and the inner surface of the processing container is also advantageously suppressed. Incidentally, in the case of processing at higher temperature and higher pressure than the above-mentioned conditions, PTFE is difficult to use due to problems such as the melting point of PTFE, and higher energy cost and expensive equipment are required.

また、かかる処理容器に収容される水としては、特に限定されるものではなく、蒸留水や精製水、水道水等の、通常の水が何れも用いられ得るのであるが、水道水にあっては、消毒用に含有されている塩素等による影響が懸念されるところから、市販の浄水器等で処理した浄水が用いられることが、望ましい。   In addition, the water contained in the treatment container is not particularly limited, and any ordinary water such as distilled water, purified water, or tap water can be used. It is desirable that purified water treated with a commercially available water purifier or the like is used because there is concern about the influence of chlorine contained for disinfection.

そして、キャリアと水とが収容された処理容器を密閉した後、かかる容器内が所望とする温度と圧力になるように、処理容器を、一般的な昇温条件で加熱することにより、処理容器に収容された水を、亜臨界状態とせしめるのである。このようにして、キャリアを亜臨界水に接触せしめると、磁性体表面に一体的に強固に固着していた被覆樹脂が、剥れたり、溶解・溶融されたり、分解される等して、磁性体表面から有利に除去される。また、この際の反応条件は、超臨界水を用いる場合に比して、マイルドであるところから、磁性体粒子への影響も可及的に抑えられ、磁性体の電磁気的特性や力学的特性、表面特性等の粉体特性が充分に維持されるのである。なお、キャリアを亜臨界水に接触せしめて処理するに際しては、反応促進を図るために、攪拌シャフト挿入したり、処理容器自体を回転させたり、外から磁石等を用いて攪拌する等して、容器内のキャリアを攪拌することも可能である。   And after sealing the processing container in which the carrier and water are accommodated, the processing container is heated under a general temperature rising condition so that the inside of the container has a desired temperature and pressure, whereby the processing container is heated. The water contained in the water is brought to a subcritical state. When the carrier is brought into contact with the subcritical water in this way, the coating resin that has been firmly and firmly fixed to the surface of the magnetic material is peeled, dissolved, melted, decomposed, etc. It is advantageously removed from the body surface. In addition, the reaction conditions at this time are milder than when supercritical water is used, so the influence on the magnetic particles is suppressed as much as possible, and the electromagnetic properties and mechanical properties of the magnetic materials are reduced. The powder characteristics such as surface characteristics are sufficiently maintained. When processing by contacting the carrier with subcritical water, in order to promote the reaction, insert a stirring shaft, rotate the processing container itself, or stir using a magnet or the like from the outside, It is also possible to stir the carrier in the container.

また、亜臨界水を与える水の量としては、特に制限されるものではなく、被覆樹脂の種類、ひいてはキャリアの種類等に応じて適宜に設定されるものの、水と被処理物たるキャリアの重量比が、水:キャリア=0.5:1〜40:1となる割合において、用いられることが望ましい。換言すれば、液固比(水/キャリアの重量比率)が0.5〜40となるように、水とキャリアが、処理容器内に投入されることが望ましい。何故なら、系に存在せしめられる水が、上記割合よりも少なくなると、キャリア表面の被覆樹脂を充分に除去することが出来なくなる恐れがあるからであり、また、上記割合よりも多くなると、処理容器に収容するキャリア量が極めて少なく、処理コストが高騰するようになるからである。そして、上記した範囲の中でも、水:キャリア=0.5:1〜2:1となる割合がより好適に採用され得るのであり、このような割合を採用することによって、一度に処理できるキャリア量が多くなり、処理コストをより一層有利に低減せしめることが可能となる。   In addition, the amount of water that gives subcritical water is not particularly limited, and is appropriately set according to the type of coating resin, and thus the type of carrier, but the weight of water and the carrier to be treated. It is desirable that the ratio is used in a ratio of water: carrier = 0.5: 1 to 40: 1. In other words, it is desirable that the water and the carrier are introduced into the processing container so that the liquid-solid ratio (water / carrier weight ratio) is 0.5 to 40. This is because if the amount of water present in the system is less than the above ratio, the coating resin on the carrier surface may not be sufficiently removed, and if it exceeds the above ratio, the processing container This is because the amount of carrier accommodated in the container is extremely small, and the processing cost increases. And among the above-mentioned ranges, the ratio of water: carrier = 0.5: 1 to 2: 1 can be more suitably employed, and by adopting such a ratio, the amount of carrier that can be processed at one time As a result, the processing cost can be further advantageously reduced.

さらに、被処理物たるキャリアを亜臨界水に接触せしめる時間(反応時間)にあっても、被覆樹脂の種類や前記液固比等に応じて適宜に設定されるものであり、通常、30分〜24時間、より好ましくは1時間〜12時間とされることが、望ましい。何故なら、上記した時間範囲より短いと、キャリア表面の被覆樹脂を充分に除去することが出来なくなる傾向があるからであり、また、上記した時間範囲より長くなると、磁性体表面を変性させる恐れがあり、更に経済的に不利となるからである。   Furthermore, even in the time (reaction time) in which the carrier to be treated is brought into contact with the subcritical water, it is appropriately set according to the type of the coating resin, the liquid-solid ratio, etc. It is desirable that the time is ˜24 hours, more preferably 1 hour to 12 hours. This is because if the time is shorter than the above-mentioned time range, the coating resin on the carrier surface tends not to be sufficiently removed, and if the time is longer than the above-mentioned time range, the surface of the magnetic material may be modified. This is because it is economically disadvantageous.

而して、上述せる如き亜臨界水による処理の後、処理容器が冷却され、かかる処理容器内の処理水から、弗素樹脂を含む被覆樹脂との強固な接着が解消された磁性体が、取り出されるのである。なお、かかる処理水から分離され、取り出された磁性体に対しては、通常、水等による洗浄処理や、乾燥処理が施される。   Thus, after the treatment with the subcritical water as described above, the treatment container is cooled, and the magnetic substance from which the strong adhesion with the coating resin including the fluorine resin is removed is taken out of the treatment water in the treatment container. It is. The magnetic material separated from the treated water and taken out is usually subjected to a washing treatment with water or a drying treatment.

かくして得られた磁性体にあっては、被覆樹脂が効果的に取り除かれていると共に、所望とする特性が有利に確保されているところから、バージン芯材(樹脂が被覆されていない、未使用の磁性体粒子)と同様に、キャリアの芯材として、そのまま、有利にリユースされ得るのである。また、かかる磁性体表面に、従来から公知の手法にて、弗素樹脂やシリコーン樹脂等のキャリア用樹脂を被覆すれば、現像剤の一構成成分たる電子写真用キャリアが有利に再生され得るのであり、これにて、電子写真用キャリアのリサイクルが極めて良好に実現され得ることとなる。   In the magnetic material thus obtained, the coating resin is effectively removed and the desired properties are advantageously ensured, so the virgin core material (uncoated resin, unused) As in the case of the magnetic particles, the carrier core material can be advantageously reused as it is. In addition, if such a magnetic material surface is coated with a carrier resin such as a fluorine resin or a silicone resin by a conventionally known method, an electrophotographic carrier as one component of the developer can be advantageously regenerated. Thus, recycling of the electrophotographic carrier can be realized extremely well.

以下に、本発明の実施例を含む幾つかの実験例を示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実験例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべきである。   Hereinafter, some experimental examples including examples of the present invention will be shown to clarify the present invention more specifically. However, the present invention is not limited by the description of such experimental examples. It goes without saying that it is not something that you receive. In addition to the following examples, the present invention includes various changes, modifications, and modifications based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. It should be understood that improvements and the like can be added.

なお、以下の実験例において、磁性体の残留炭素量は、SEM/EDS(JEOL製JSM−6360LV)及びCHNコーダ(ヤナコ分析化学工業製MT−5)を用いて、評価した。ここで、EDS(Energy Dispersion Spectrometer)による定量条件は、加速電圧:10kV、撮影倍率:1,000で実施した。また、磁性体の表面状態は、XPS(島津製作所製ESCA−3300)を用いて測定する一方、磁性体の結晶構造は、X線回折装置(理学電機製RINT−2000)を用いて測定した。   In the following experimental examples, the amount of residual carbon in the magnetic material was evaluated using SEM / EDS (JEOL JSM-6360LV) and CHN coder (Yanaco Analytical Chemicals MT-5). Here, quantitative conditions by EDS (Energy Dispersion Spectrometer) were carried out at an acceleration voltage of 10 kV and an imaging magnification of 1,000. The surface state of the magnetic material was measured using XPS (ESCA-3300 manufactured by Shimadzu Corporation), while the crystal structure of the magnetic material was measured using an X-ray diffractometer (RINT-2000 manufactured by Rigaku Corporation).

<実験例 1>
平均粒径が約50μmの磁性体(バージン磁性体)表面を、弗素樹脂を含む樹脂層にて被覆してなる下記の組成のキャリアを含む現像剤を、市場から回収した。そして、その回収された現像剤を、ブローオフにより簡単にトナーと分離して、回収キャリアを準備した。また、かかる回収キャリアの走査型電子顕微鏡写真(SEM写真)を、図2に示した。
−キャリア組成−
磁性体:Fe23 63 重量部
MnO 17 重量部
樹脂層:パーフルオロアクリレート樹脂 5 重量部
ポリエステル樹脂 15 重量部
カーボンブラック 0.5重量部
<Experimental example 1>
A developer containing a carrier having the following composition obtained by coating the surface of a magnetic material (virgin magnetic material) having an average particle diameter of about 50 μm with a resin layer containing a fluorine resin was collected from the market. Then, the recovered developer was easily separated from the toner by blow-off to prepare a recovery carrier. Moreover, the scanning electron micrograph (SEM photograph) of this collection | recovery carrier was shown in FIG.
-Carrier composition-
Magnetic material: Fe 2 O 3 63 parts by weight
MnO 17 parts by weight Resin layer: Perfluoroacrylate resin 5 parts by weight
15 parts by weight of polyester resin
Carbon black 0.5 parts by weight

次いで、液固比が1となるように、蒸留水の10gと上記回収キャリアの10gとを、60mlの容量のポリテトラフルオロエチレン内張りの耐圧容器に入れ、密閉した後、1℃/minの昇温速度で250℃まで加熱し、そして、かかる温度:250℃及び圧力:3MPaの条件下で、所定の時間、保持することにより、亜臨界水による処理を行なった。なお、かかる亜臨界水による処理の間、耐圧容器内の内容物の攪拌を続行した。そして、その後、常温まで放冷して、常法に従って固液分離することにより、回収キャリアを構成している磁性体を固体として回収した。   Next, 10 g of distilled water and 10 g of the recovered carrier were placed in a pressure-resistant container with a polytetrafluoroethylene lining having a capacity of 60 ml so that the liquid-solid ratio was 1, and the temperature was increased at 1 ° C./min. It heated to 250 degreeC with the temperature rate, and the process by subcritical water was performed by hold | maintaining for the predetermined time on the conditions of this temperature: 250 degreeC and pressure: 3MPa. During the treatment with the subcritical water, the contents in the pressure vessel were continuously stirred. Then, after cooling to room temperature and solid-liquid separation according to a conventional method, the magnetic material constituting the recovery carrier was recovered as a solid.

−残留炭素の評価−
かくして得られた磁性体の形態観察を行ない、処理時間(昇温後の保持時間を言う。以下同じ。)が2.5時間であるもののSEM写真を、図3に示した。かかる図3のSEM写真と、亜臨界水による処理前の図2のSEM写真を比較することにより、磁性体表面の樹脂層が効果的に剥離されていることを認めることが出来る。また、磁性体の形態には、何等の異常もなく、この形態のままで、利用して、キャリアとして再生が可能であることが、明らかとなった。
-Evaluation of residual carbon-
The morphology of the magnetic material thus obtained was observed, and an SEM photograph of the treatment time (referred to as the retention time after the temperature rise; hereinafter the same) was 2.5 hours is shown in FIG. By comparing the SEM photograph of FIG. 3 with the SEM photograph of FIG. 2 before the treatment with subcritical water, it can be recognized that the resin layer on the surface of the magnetic material is effectively peeled off. Further, it has been clarified that there is no abnormality in the form of the magnetic material, and it can be used as it is and reproduced as a carrier.

また、亜臨界水で処理して得られた磁性体の炭素量と、未使用キャリアの炭素量とを、CHNコーダを用いて測定し、その得られた値から、次式:
炭素残留率(%)=[亜臨界水処理後の炭素量測定値(wt%)]
÷[未使用キャリアの炭素量測定値(wt%)]×100
を用いて、炭素残留率(%)を算出したところ、処理時間:5時間で、炭素残留率が2%となった。なお、バージン磁性体の炭素残留率も2%であり、亜臨界水による5時間の処理で、キャリア表面の被覆樹脂を完全に除去することが出来た。
Further, the carbon content of the magnetic material obtained by the treatment with subcritical water and the carbon content of the unused carrier were measured using a CHN coder, and the following values were obtained from the obtained values:
Carbon residual ratio (%) = [Measured carbon amount after subcritical water treatment (wt%)]
÷ [Measured carbon content of unused carrier (wt%)] x 100
As a result, the carbon residual rate (%) was calculated. As a result, the carbon residual rate became 2% after 5 hours. The carbon residual rate of the virgin magnetic material was 2%, and the coating resin on the carrier surface could be completely removed by treatment with subcritical water for 5 hours.

−結晶構造の解析−
さらに、上記で得られた磁性体(処理時間:6,12,24時間)の結晶構造解析を行ない、その得られたX線回折グラフを、図4に示した。なお、X線回折条件は、Cu Kα 50kV−100mAとした。また、かかる図4には、上記で得られた磁性体(b)〜(d)の他に、比較のために、バージン磁性体(a)のX線回折パターンも、併せて示した。かかる図4から、得られた磁性体(b)〜(d)の結晶型は、全て、Jacobsiteであり、バージン磁性体(a)と比較して、結晶サイズ及び面間隔にも差がないことから、結晶型及び結晶形態が何等変化していないことを認めた。
-Crystal structure analysis-
Furthermore, the crystal structure analysis of the magnetic material obtained above (processing time: 6, 12, 24 hours) was performed, and the obtained X-ray diffraction graph is shown in FIG. The X-ray diffraction conditions were Cu Kα 50 kV-100 mA. In addition to the magnetic bodies (b) to (d) obtained above, FIG. 4 also shows an X-ray diffraction pattern of the virgin magnetic body (a) for comparison. From FIG. 4, the crystal forms of the obtained magnetic bodies (b) to (d) are all Jacobsite, and there is no difference in crystal size and interplanar spacing compared to the virgin magnetic body (a). From this, it was confirmed that there was no change in the crystal form and crystal form.

−表面状態の分析−
また、上記で得られた磁性体の表面状態分析を行ない、そのXPSスペクトルを、図5に示した。なお、図5には、上記で得られた磁性体(b)の他に、比較のために、樹脂が被覆されていないバージン磁性体(a)、及び、後述する実験例5において、超臨界水で処理して得られた磁性体(c)のXPSスペクトルも、併せて示した。かかる図5から明らかなように、亜臨界水で処理された磁性体は、Fe2pに変化が無く、変性していないことが、分かる。
-Analysis of surface condition-
Moreover, the surface state analysis of the magnetic material obtained above was performed, and the XPS spectrum was shown in FIG. In addition to the magnetic body (b) obtained above, FIG. 5 shows a virgin magnetic body (a) that is not coated with a resin and a supercriticality in Experimental Example 5 described later for comparison. The XPS spectrum of the magnetic substance (c) obtained by treatment with water is also shown. As is clear from FIG. 5, it can be seen that the magnetic material treated with subcritical water has no change in Fe2p and is not denatured.

以上の結果から、得られた磁性体は、変性されることなく、被覆樹脂が完全に除去されており、キャリアを与える磁性体として、そのままで、或いは、表面に樹脂が被覆された後、有利に用いられ得ることが明らかとなった。   From the above results, the obtained magnetic material was not modified and the coating resin was completely removed. As a magnetic material for giving a carrier, it was advantageous as it was or after the surface was coated with the resin. It became clear that it could be used for

<実験例 2>
上記実験例1と同様な現像剤を、市場から回収した。そして、回収された現像剤を、20ミクロンメッシュの篩いにかけ、キャリア表面に静電気的に附着したトナーを、メッシュの底から減圧することによって取り除き、回収キャリアを準備した。
<Experimental example 2>
A developer similar to that in Experimental Example 1 was collected from the market. Then, the collected developer was passed through a 20 micron mesh sieve, and the toner electrostatically attached to the carrier surface was removed by decompressing from the bottom of the mesh to prepare a recovered carrier.

そして、かかる回収キャリアの5gと、蒸留水の10gとを(液固比:2)、テフロン(登録商標)内張りの耐圧処理容器に投入し、上記実験例1と同様にして、亜臨界水による処理を実施して、磁性体を得た。但し、処理時間は、2時間とした。   Then, 5 g of the recovered carrier and 10 g of distilled water (liquid-solid ratio: 2) are put into a pressure-resistant container with a Teflon (registered trademark) lining, and in the same manner as in Experimental Example 1, subcritical water is used. Processing was carried out to obtain a magnetic material. However, the processing time was 2 hours.

得られた磁性体の残留炭素の評価、結晶構造解析及び表面状態分析を、上記実験例1と同様にして行なったところ、炭素残留率は4%であり、X線回折パターン及びXPSスペクトルに変化は認められなかった。   When evaluation of residual carbon, crystal structure analysis, and surface state analysis of the obtained magnetic material were performed in the same manner as in Experimental Example 1, the carbon residual ratio was 4%, which changed to an X-ray diffraction pattern and an XPS spectrum. Was not recognized.

<実験例 3>
MnOを含むフェライトからなる、平均粒径:約50μmの磁性体表面に、ポリエステル樹脂とテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂のブレンド物からなる被覆樹脂層が形成されたキャリアの5gを、3gの蒸留水と共に、容積80mlのテフロン(登録商標)内張りの耐圧容器に入れ(液固比:0.6)、密閉した後、1℃/minの昇温速度で280℃まで加熱し、そして、かかる温度:280℃及び圧力:3MPaの条件下で、2時間保持することにより、亜臨界水による処理を行ない、その後、実験例1と同様な操作を施して、磁性体を得た。
<Experimental example 3>
5 g of a carrier in which a coating resin layer made of a blend of a polyester resin and a tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin is formed on the surface of a magnetic material made of ferrite containing MnO and having an average particle diameter of about 50 μm, Put together with 3 g of distilled water in a Teflon-lined pressure vessel with a capacity of 80 ml (liquid / solid ratio: 0.6), and after sealing, heat to 280 ° C. at a rate of 1 ° C./min, and Then, under the conditions of such temperature: 280 ° C. and pressure: 3 MPa, the treatment with subcritical water was performed by maintaining for 2 hours, and then the same operation as in Experimental Example 1 was performed to obtain a magnetic material.

そして、得られた磁性体の残留炭素の評価、結晶構造解析及び表面状態分析を、上記実験例1と同様にして行なったところ、炭素残留率は5.5%であり、15kVの加速電圧でSEM観察を行なっても、残存樹脂を認めず、形態にも異常は無かった。また、X線回折パターン及びXPSスペクトルにも変化は認められなかった。   Then, evaluation of residual carbon, crystal structure analysis, and surface state analysis of the obtained magnetic material were performed in the same manner as in Experimental Example 1. As a result, the carbon residual ratio was 5.5%, and the acceleration voltage was 15 kV. Even when SEM observation was performed, no residual resin was observed, and there was no abnormality in the form. In addition, no change was observed in the X-ray diffraction pattern and XPS spectrum.

<実験例 4>
実験例2で準備された回収キャリアを、液固比が0.4になるように用い、温度:280℃及び圧力:2MPaの条件下で、3時間保持することにより、亜臨界水による処理を行ない、その後、実験例1と同様な操作を施して、磁性体を得た。
<Experimental example 4>
The recovery carrier prepared in Experimental Example 2 is used so that the liquid-solid ratio becomes 0.4, and is maintained for 3 hours under the conditions of temperature: 280 ° C. and pressure: 2 MPa. Thereafter, the same operation as in Experimental Example 1 was performed to obtain a magnetic body.

そして、得られた磁性体の残留炭素の評価、結晶構造解析及び表面状態分析を、上記実験例1と同様にして行なった。炭素残留率は15%であり、SEM観察では、所々に、樹脂の残留を認めた。   Then, evaluation of residual carbon, crystal structure analysis, and surface state analysis of the obtained magnetic material were performed in the same manner as in Experimental Example 1. The carbon residual ratio was 15%. Resin residue was observed in some places by SEM observation.

<実験例 5>
実験例1で準備された回収キャリアを、実験例1と同様に、液固比:1で用いて、処理した。但し、処理条件としては、水が超臨界状態となる条件(温度:380℃、圧力:25MPa)を採用し、かかる温度・圧力条件下で、キャリアを12時間保持することにより、超臨界水による処理を行ない、その後、実験例1と同様な操作を施して、磁性体を得た。
<Experimental example 5>
The recovery carrier prepared in Experimental Example 1 was treated in the same manner as Experimental Example 1 with a liquid-solid ratio of 1: However, as treatment conditions, the conditions (temperature: 380 ° C., pressure: 25 MPa) at which water is in a supercritical state are adopted, and the carrier is held for 12 hours under such temperature and pressure conditions, thereby using supercritical water. The treatment was performed, and then the same operation as in Experimental Example 1 was performed to obtain a magnetic material.

そして、得られた磁性体の残留炭素の評価、結晶構造解析及び表面状態分析を、上記実験例1と同様にして行なったところ、炭素残留率は2%であり、SEM観察を行なっても、残存樹脂を認めず、形態にも異常は無かった。しかし、図5に示されるように、XPSスペクトルにおいて、Fe2pのBindingEnergy:約715eVの箇所に、バージン磁性体には無い、新たなピークが出現していた。このピークが出現した原因は明確ではないが、超臨界水による処理によって、磁性体の表面状態が変化せしめられたものと、理解される。また、XPSスペクトルにおいて、約711eV付近のピーク面積が、バージン磁性体に比べて大きくなっていると共に、高エネルギー側へシフトしていることからも、表面状態が変化せしめられたことが、明らかである。   And when the evaluation of the residual carbon of the obtained magnetic substance, the crystal structure analysis and the surface state analysis were performed in the same manner as in Experimental Example 1, the carbon residual ratio was 2%, and even when SEM observation was performed, There was no residual resin, and there was no abnormality in the form. However, as shown in FIG. 5, in the XPS spectrum, a new peak that does not exist in the virgin magnetic material appeared at a binding energy of Fe2p of about 715 eV. The reason for the appearance of this peak is not clear, but it is understood that the surface state of the magnetic material was changed by the treatment with supercritical water. Further, in the XPS spectrum, the peak area near about 711 eV is larger than that of the virgin magnetic material and is also shifted to the high energy side, so it is clear that the surface state was changed. is there.

<実験例 6>
実験例1で準備された回収キャリアを、空気雰囲気中、400℃で2時間、加熱処理することにより、磁性体表面に形成された樹脂層の熱分解を行なった。そして、加熱処理されたキャリアのSEM写真を撮影し、図6に示した。
<Experimental example 6>
The recovered carrier prepared in Experimental Example 1 was heat-treated at 400 ° C. for 2 hours in an air atmosphere, whereby the resin layer formed on the surface of the magnetic material was thermally decomposed. Then, an SEM photograph of the heat-treated carrier was taken and shown in FIG.

かかる図6から明らかなように、高温(400℃)で2時間処理しても、磁性体表面には、樹脂及びトナーが完全には取り切れないで残っている。尤も、空気雰囲気中の熱処理で、樹脂及びトナーを完全に除去するためには、600℃以上の温度処理が必要であり、このような温度を採用すると、磁性体表面の状態が変性してしまって、磁性体としてリユースすることが出来なくなる。   As is apparent from FIG. 6, even when the treatment is performed at a high temperature (400 ° C.) for 2 hours, the resin and toner are not completely removed on the surface of the magnetic material. However, in order to completely remove the resin and toner by a heat treatment in an air atmosphere, a temperature treatment of 600 ° C. or higher is necessary. If such a temperature is adopted, the state of the surface of the magnetic material is denatured. Therefore, it cannot be reused as a magnetic material.

<実験例 7>
実験例1で準備された回収キャリアを、直径5mmのアルミナボールと共に、容器に入れ、更にそこに、少量の溶媒と水を加えた後、かかる容器を24時間回転させることによって、キャリア表面の樹脂層を、機械的に強制的に剥離せしめた。そして、樹脂層がアルミナボールで剥離されたキャリアのSEM写真を撮影し、図7に示した。
<Experimental example 7>
The recovered carrier prepared in Experimental Example 1 is put into a container together with an alumina ball having a diameter of 5 mm, and a small amount of a solvent and water are added thereto, and then the container is rotated for 24 hours to thereby obtain a resin on the carrier surface. The layer was forced to peel mechanically. And the SEM photograph of the carrier from which the resin layer was peeled off with alumina balls was taken and shown in FIG.

かかる図7から明らかなように、アルミナボールで機械的に樹脂層を剥離すると、磁性体自体も破砕されてしまっている。また、操作後に、有機物を分離させる工程が更に必要となる。   As is clear from FIG. 7, when the resin layer is mechanically peeled off with an alumina ball, the magnetic body itself is also crushed. Moreover, the process of isolate | separating organic substance is further required after operation.

本発明において採用される亜臨界状態の水を説明するための水の状態図である。It is a state diagram of water for explaining subcritical water employed in the present invention. 市場から回収された現像剤をブローオフによりトナーと分離した、回収キャリア表面のSEM写真である。3 is an SEM photograph of the surface of a recovered carrier in which a developer recovered from the market is separated from toner by blow-off. 実験例1で得られた磁性体のSEM写真であり、図2に示される回収キャリアを、本発明に従って、亜臨界水で処理した後のキャリア表面のSEM写真である。It is a SEM photograph of the magnetic body obtained in Experimental Example 1, and is a SEM photograph of the carrier surface after the recovered carrier shown in FIG. 2 is treated with subcritical water according to the present invention. 実験例1で行なわれた、結晶構造解析の結果を示すX線回折図である。6 is an X-ray diffraction diagram showing the results of crystal structure analysis performed in Experimental Example 1. FIG. 実験例1で行なわれた、表面状態分析の結果を示すXPSスペクトルである。3 is an XPS spectrum showing the result of surface state analysis performed in Experimental Example 1. 図2に示される回収キャリアを、空気中で熱分解させたキャリア表面のSEM写真である。It is a SEM photograph of the carrier surface which thermally decomposed the collection | recovery carrier shown by FIG. 図2に示される回収キャリアを、アルミナビーズを用いて処理したキャリア表面のSEM写真である。It is a SEM photograph of the carrier surface which processed the collection carrier shown in Drawing 2 using alumina beads.

Claims (4)

トナーと共に電子写真用現像剤を構成するキャリアを処理する方法であって、容器内面がポリテトラフルオロエチレンにて構成された処理容器中において、磁性体表面が少なくとも弗素樹脂を含む樹脂層にて被覆されてなるキャリアを、温度が280℃以下、圧力が少なくとも0.1MPa以上の状態下の亜臨界水に、該亜臨界水と前記キャリアとが重量基準で0.5:1〜2:1の割合となるようにして、接触せしめることにより、かかるキャリアの磁性体表面に被覆された樹脂を除去することを特徴とする電子写真用キャリアの処理方法。 A method of processing a carrier constituting an electrophotographic developer together with a toner, wherein the inner surface of the container is made of polytetrafluoroethylene, and the magnetic surface is coated with a resin layer containing at least a fluorine resin. The carrier thus obtained is subcritical water at a temperature of 280 ° C. or lower and a pressure of at least 0.1 MPa, and the subcritical water and the carrier have a weight ratio of 0.5: 1 to 2: 1. A method for processing an electrophotographic carrier, wherein the resin coated on the magnetic surface of the carrier is removed by bringing the carrier into contact at a ratio . 前記弗素樹脂を含む樹脂層が、弗素樹脂の単独にて構成され、或いは(A)弗素樹脂と、(B)ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリウレタン樹脂及びエポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種以上の樹脂とのブレンド物、又はそれら(A)樹脂成分と(B)樹脂成分との共重合体、グラフト重合体、若しくはブロック重合体から構成されている請求項1に記載の電子写真用キャリアの処理方法。 The resin layer containing the fluorine resin is composed of a fluorine resin alone, or (A) a fluorine resin and (B) a polyester resin, an acrylic resin, a silicone resin, a polyethylene resin, a polypropylene resin, a polystyrene resin, and a polyacrylonitrile resin. , A blend of at least one resin selected from the group consisting of polyurethane resin and epoxy resin, or a copolymer, graft polymer, or block polymer of (A) resin component and (B) resin component processing method of the electrophotographic carrier according to claim 1 which is composed of. 前記キャリアの磁性体が、下記組成式(I)にて示される請求項1又は請求項2に記載の電子写真用キャリアの処理方法。
(MeO)1-n(Fe23n+1 ・・・(I)
〔但し、組成式(I)中、Meは、Co,Ni,Mn,Zn又はFeを表す一方、nは、0≦n≦1を満たす。〕
The processing method of the carrier for electrophotography of Claim 1 or Claim 2 with which the magnetic body of the said carrier is shown by the following compositional formula (I).
(MeO) 1-n (Fe 2 O 3 ) n + 1 (I)
[However, in composition formula (I), Me represents Co, Ni, Mn, Zn or Fe, while n satisfies 0 ≦ n ≦ 1. ]
電子写真用キャリアから、請求項1乃至請求項の何れか一つに記載の方法によって、被覆樹脂層が除去された磁性体をそのまま用い、該磁性体の表面に、所定の樹脂を被覆して、目的とするキャリアとすることを特徴とする、磁性体をリユースした電子写真用キャリアのリサイクル方法。 The magnetic material from which the coating resin layer has been removed from the electrophotographic carrier by the method according to any one of claims 1 to 3 is used as it is, and a surface of the magnetic material is coated with a predetermined resin. A method for recycling an electrophotographic carrier using a magnetic material, wherein the carrier is a target carrier.
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