JP2785501B2 - 静電荷像現像用キャリアの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法、静電記録
法等により形成される静電荷像を二成分現像剤により現
像する際に用いられる静電荷像現像用キャリアの製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法など静電荷像を経て画像情報
を可視化する方法は、現在様々の分野で利用されてい
る。電子写真法においては、帯電、露光工程により感光
体上に静電潜像を形成し、トナーを含む現像剤で静電潜
像を現像し、転写、定着工程を経て可視化される。ここ
で用いる現像剤は、トナーとキャリアからなる二成分現
像剤と、磁性トナーなどのようにトナー単独で用いる一
成分現像剤とがあるが、二成分現像剤は、キャリアが現
像剤の攪拌・搬送・帯電などの機能を分担し、現像剤と
して機能分離されているため、制御性がよいなどの特徴
があり、現在広く用いられている。特に、樹脂被覆を施
したキャリアを用いる現像剤は、帯電制御性が優れ、環
境依存性、経時安定性の改善が比較的容易である。ま
た、現像方法としては、古くはカスケード法などが用い
られていたが、現在は現像剤搬送単体として磁気ロール
を用いる磁気ブラシ法が主流である。

【０００３】二成分現像剤を用いる磁気ブラシ法には、
現像剤の帯電劣化による画像濃度の低下、著しい背景部
の汚れの発生、キャリアの画像への付着による画像荒れ
及びキャリアの消費、さらには画像濃度ムラの発生など
の問題がある。キャリアの画像への付着メカニズムは、
キャリアの抵抗が低下することにより、画像部に誘導電
荷が注入されてキャリアが付着するか、キャリアの帯電
量の上限制御が不十分であるために、現像後のキャリア
の帯電量が過剰になり、エッジ部にキャリアが付着する
ものと考えられている。近年、負帯電型有機感光体が普
及し、また、無機感光体の場合でも静電荷像をレーザー
等を用いて記録する、反転現像法が多用されるようにな
り、負帯電トナーはもちろんのこと、正帯電トナーにお
いても高品質な現像剤の需要が高い。

【０００４】正帯電トナー用のキャリアのコート剤は、
従来よりポリフッ化ビニリデン等のフッ素含有樹脂が提
案されているが、核体粒子との密着性に問題があり、長
期の使用において帯電を維持することが難しい。また、
使用下でコート剤の脱離によるキャリアの電気抵抗の低
下に伴うキャリア付着の発生脱離コート剤による黒点や
濃度ムラの発生を招きやすい。また、コート剤の核体粒
子への密着性を向上させるために、従来は２００℃以上
の高温処理が行われてきたが、フッ素を高濃度で含有す
る樹脂を高温にさらすと、フッ化水素を始めとするフッ
素含有ガスの発生を避けることができず、設備の耐久
性、安全衛生、環境破壊等が懸念される。フッ素含有樹
脂の溶液を用いたコート法で、密着性改善効果を得るた
めちはＤＭＦ等の高沸点で毒性の強い溶剤を必要とする
ため、作業の安全性に問題がある。また、比較的毒性の
弱いＭＥＫ，ＭＩＢＫのような溶剤の使用も提案されて
いるが、フッ素樹脂の溶解性が不十分であるため、所定
の被覆を行うためには多量の溶剤を用い、長時間かけて
被覆する必要があり、製造性に問題がある。一方、被覆
用樹脂の種類を問わず、従来から用いられてきた流動化
ベッド装置やスプレードライヤー等を用いた溶液コート
法においては、キャリア同志の凝集が生じやすく、解砕
処理を施したり、被覆樹脂量を制限するなどの対策が必
要となるため、製造性や品質に問題が残る。

【０００５】また、一般に、フッ素樹脂は有機溶剤に対
する溶解性が悪いため、有機溶剤を用いないキャリア被
覆処理方法も種々検討されている。例えば、核体粒子と
被覆樹脂からなる粉末混合物を静置状態で被覆樹脂の融
点以上に加熱して被覆層を形成する方法（特開昭５４─
３５７３５号公報）が提案されているが、この被覆層の
形成は被覆樹脂の溶融流動挙動に依存するところが大き
く、溶融時に高粘度を示す樹脂を使用することは非常に
困難である。また、静置状態における被覆処理であるた
めキャリアの凝集を避けることができず、解砕などの後
処理を必要とし、製造効率が悪い。また、連続した平滑
な被覆層を形成することも難しい。また、核体粒子と被
覆用樹脂粒子とを乾燥状態で混合し、流動浴や回転炉で
加熱溶融、冷却する方法（特開昭５５─１１８０４７号
公報、特開昭６０─１７０８６５号公報、特開昭６２─
１０６４７５号公報）が提案されているが、両者の混合
を混合物の自重剪断に依存しているため、粒子間に作用
する剪断力が不足して十分な混合をすることができず、
キャリアに均一な被覆層を形成することができない。特
に、核体粒子の粒径が小さい場合や比重が小さい場合、
若しくは形状が不定形の場合、被覆樹脂量が多い場合な
どは、上記の特開昭５４─３５７３５号公報と同様の問
題がある。さらに、核体粒子と被覆用樹脂粒子の混合物
に衝撃力を繰り返し付与して被覆樹脂を展延し、被覆層
を形成する方法（特開昭６３─２３５９６３号公報、特
開昭６３─２３５９６４号公報、特開昭６３─２９８２
５４号公報）が提案されているが、この方法では、衝撃
力により核体粒子が破壊される恐れがあり、また、被膜
厚さの制御可能な範囲が制約され、溶液コート法と比較
しても膜厚制御が難しい。その結果、キャリアの抵抗制
御性、帯電制御性に欠点がある。

【０００６】一方、負帯電性樹脂の核体粒子への密着性
を改善するために、両者の間に中間層を設けたり（特開
昭４９─５１９５０号公報）、核体粒子に対する強力な
接着特性を有する第２の樹脂をフッ素樹脂にブレンドす
る方法（特開昭５４─１１０８３９号公報、特開昭５６
─１１３１４６号公報）が提案されているが、これらの
樹脂はフッ素樹脂に対し逆極性を示すため、帯電性と密
着性の要求量を両立させるにはブレンド比の範囲が限定
される。また、メタクリル酸メチル共重合体等は、フッ
素樹脂との相溶性に優れ、密着性の改善に有効である
が、フッ素樹脂が本来有する固体潤滑性、低粘着性など
の優れた性質に悪影響をもたらし、キャリアの耐表面汚
染性の向上を妨げる。

【０００７】そこで、本発明は、上記の問題点を解消
し、有機溶剤を用いることなく、容易に製造すること
ができ、安全でかつ低コストでキャリアを製造すること
ができ、被覆樹脂の分子量、溶剤溶解性等に制約がな
く、被覆樹脂量を比較的自由に選択し、キャリアの帯電
性、電気抵抗等の特性を任意に制御することができ、
経時的安定性、環境安定性に優れ、キャリア付着、キャ
リア消費を抑制し、良好な画質を得ることのできるキャ
リアを製造することができ、フッ素含有樹脂で被覆し
たキャリアの帯電維持性及び被覆層の強度を向上させる
ことができ、高品質な有機感光体用、無機感光体の反転
現像用二成分現像剤に使用することのできる、キャリア
の製造方法を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、攪拌翼先端と
混合槽内壁とのクリアランスＤと前記攪拌翼半径Ｒとの
間に、０．００２≦Ｄ／Ｒ≦０．２ の関係を有する剪
断混合機を用い、攪拌翼先端の速度Ｖを０．２〜５ｍ／
ｓｅｃを満たす条件下で、磁性核体粒子と少なくとも被
覆用樹脂微粒子を乾式で混合しながら、該被覆用樹脂の
軟化点以上に加熱した後、軟化点以下の温度まで混合冷
却することを特徴とする静電荷像現像用キャリアの製造
方法である。

【０００９】

【作用】本発明による攪拌は、攪拌翼で混合物を強制攪
拌し、強制剪断力を付与することにより、磁性核体粒子
と被覆用樹脂は常時完全混合状態を保持することがで
き、被覆用樹脂の軟化点以上に加熱することにより樹脂
の溶融軟化、延展作用が得られ、表面が円滑で連続した
被覆層の形成が可能となり、さらに、攪拌をしながら冷
却することにより、キャリア同志の凝集固化を防止する
ことができる。本発明の特徴は、攪拌翼先端の速度Ｖを
０．２〜５ｍ／ｓの範囲で選択することであり、ここで
攪拌翼先端の周速Ｖとは、攪拌翼先端が混合槽内壁に最
も接近したときの翼先端と内壁との相対速度で表す。自
転と公転による遊星運動攪拌を行う混合機（北川鉄工所
製ボルテックスミキサー、特殊機化工業製２軸プラネタ
リーミキサー等）においては自転速度と公転速度との和
で表す。攪拌翼と混合槽が逆方向に回転する混合機（細
川鉄工所製ポニーミキサー）はそれぞれの速度の和とし
て表す。この速度Ｖが０．２ｍ／ｓより遅いと、磁性核
体粒子と被覆用樹脂との混合が不均一になり、加熱時に
局所的な温度分布が生じて所定の被膜を安定して形成す
ることが困難になる。また、加熱時の伝熱効率が低いた
め被膜形成に長時間を必要とする。さらに、強制剪断力
も弱くなるので、キャリアの凝集防止、平滑な被覆層の
形成が損なわれる。この速度Ｖが５ｍ／ｓより速いと、
キャリア粒子間に過大な剪断力が作用して被膜の表面が
荒れるという問題がある。また、攪拌翼に過大な負荷が
かかるため設備の耐久性に問題を生ずる。また、本発明
の第２の特徴は、攪拌翼先端と混合槽内壁とのクリアラ
ンスＤと翼半径Ｒとの間に、０．００２≦Ｄ／Ｒ≦０．
２の関係を保持することである。ここでクリアランスＤ
とは、攪拌翼先端と混合槽内壁が最接近するときの値で
ある。Ｄ／Ｒ値が０．００２より小さいと、混合物が高
粘度化するときに攪拌翼に過大な負荷が加わるために設
備の耐久性に問題を生ずる。また、０．２を越えると、
充分に攪拌されない部分、いわゆるデッドスペースを生
ずるため、キャリアの被覆状態にバラツキを生じたり、
収率の低下につながる。

【００１０】本発明におけるキャリアの被膜形成手順を
次に説明する。まず、第１の工程では、磁性核体粒子と
被覆用樹脂粒子を均一に分散配合してオーダードミクス
チャー状態を保持する。この混合は、Ｖブレンダーのよ
うに攪拌翼を有しない混合機で予め混合した後、本発明
で規定する混合機を用いて混合してもよい。また、被覆
用樹脂の軟化点より低い温度で予備加熱を施しながら混
合してもよい。なお、オーダードミクスチャー状態と
は、従来の乾式被覆法のように核体粒子と被覆用樹脂と
の間に静電引力や機械的埋め込みなどを必要とする系と
は異なり、両者の付着力を問わない。なぜならば、後述
する被膜形成工程において、本発明の攪拌条件の下で混
合すれば磁性核体粒子と被覆用樹脂粒子との間に働く付
着力が非常に小さい場合においても完全混合状態を維持
できるからである。第２の工程では、本発明の攪拌条件
の下で被覆用樹脂の軟化点以上の温度に過熱することに
より、被覆用樹脂は溶融軟化し、かつ、核体粒子と被覆
用樹脂粒子との間に圧縮、剪断作用が働くため、被覆用
樹脂粒子は延展され、核体粒子表面に平滑で連続した被
膜を形成することが可能となる。次の第３の工程では、
強制攪拌を続けながら冷却を行うことにより、キャリア
同志の凝集固化を防ぎ、第２の工程で得た高品質な被膜
の状態を維持しながら取り出すことを可能にする。な
お、本発明の攪拌条件の中で攪拌翼先端の速度は、混合
物の粘度に応じて適宜変化させることができる。また、
各工程間あるいは設備操作上の都合により、一時的に上
記の攪拌翼先端の速度の範囲を逸脱する場合において
も、キャリア被覆層形成過程で上記の速度の範囲を用い
るときには本発明に包含される。

【００１１】本発明で使用する混合機は、混合槽内に攪
拌翼を備え、加熱手段を有するものであれば、その種類
を問わない。ここで攪拌翼とは混合物に強制攪拌力又は
強制剪断力を付与可能な攪拌機能を有するものであれば
良い。即ち、混合物を強制流動させるための回転ブレー
ド、核体粒子間の凝集防止のための強制剪断力を与える
回転チョッパー、混合槽内壁に付着する混合物を掻き取
るためのスクレーパーなどを包含する。また、この混合
機には、被覆樹脂粒子を軟化点以上に加熱して核体粒子
表面に融着させるための加熱機構が必要である。例え
ば、混合槽にジャケットを付設して温水、蒸気、熱媒等
を循環させて伝熱加熱する方式や混合槽内に熱風を吹き
込む直接加熱方式などを挙げることができるが、これら
に限定されない。また、混合物の冷却方法としては、熱
媒から冷媒に切り換える方法、冷風を混合槽内に吹き込
む方法、単に放冷する方法などがあるが、これらに限定
されるものではない。本発明で使用することのできる混
合機としては、例えば、ミックスマラー（新東工業
製）、ストッツミル（Ｓｔｏｔｚ製）、アイリッヒミル
（Ｅｉｎｃｈ製）、等のホイール型混合混練機、回分式
ニーダー（佐竹化学機械製）、ポニーミキサー（ホソカ
ワミクロン製）、ＭＺプロセッサー（大川原製作所製）
ボルテックスミキサー（北川鉄工所製）、プラネタリー
ミキサー（特殊機化工業製）、リボンブレンダー（徳寿
工作所製）、ドラムミキサー（杉山重工製）等のブレー
ド型混合混練機、レーディゲミキサー（レーディゲ製）
等のショベル型混合機などを挙げることができるが、こ
れらに限定されるものではない。

【００１２】本発明で使用する核体粒子としては、鉄粉
末、酸化鉄粉末、カルボニル鉄粉末、マグネタイト、ニ
ッケルおよびフェライトの粉末などを例示することがで
きるが、これらに限定されることはなく、通常のキャリ
アとしては、粒径は１０〜５００μ、好ましくは４０〜
１５０μ程度のものが使用される。

【００１３】 本発明で使用する被覆用樹脂としては、
軟化点を有する樹脂を主成分とするものであればその種
類を問わず、摩擦帯電極性の正負によらず種々の樹脂を
使用することができるが、本発明の有機溶剤に溶解しに
くいフッ素樹脂を用いる場合に特に有効である。フッ素
樹脂の具体例としては、フッ化ビニリデン、テトラフロ
ロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、モノクロロト
リフロロエチレンなどのビニル系フッ素含有モノマーの
共重合体を挙げることができるが、経時安定性、環境安
定性、耐トナー汚染性等に優れたものとしてはフッ化ビ
ニリデンを単量体に含む共重合体が特に好ましい。具体
的には、フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンの共
重合体、フッ化ビニリデンとモノクロロトリフロロエチ
レンの共重合体、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプ
ロピレンの共重合体、フッ化ビニリデンとテトラフロロ
エチレンとヘキサフルオロプロピレンの三元共重合体等
が挙げられるが、これらに限定されるものではない。ま
た、本発明で使用する被覆用樹脂としては、上記のフッ
素樹脂を単独で用いても充分実用に耐える帯電性、コー
ト特性を得ることがてきるが、トナーとの組み合わせで
帯電調整の自由度をさらに高めるために、他の被覆用樹
脂を併用することもできる。併用する樹脂としては、ス
チレン及びメチルメタクリレートの共重合体、スチレ
ン、メチルメタクリレート及びオルガノシランの三元共
重合体などのアクリル、メタクリル酸及びその塩を含む
共重合体、ポリカプロラクタム、ポリヘキサメチレンテ
レフタレートのようなポリエステル等が挙げられるが、
これらに限定されるものでもない。被覆用樹脂の粒径
は、核体粒子径の１／３以下、好ましくは１／５以下が
よい。１／３より大きいと、被覆形成時に被覆用樹脂が
溶融延展して連続膜を形成するのに長い時間が必要とな
り、製造性に問題がある。

【００１４】被覆層の導電性調整、キャリアの流動性向
上などの目的で、無機微粒子、カーボンブラック、不融
性シリコン微粒子を被覆用樹脂に配合して使用すること
ができる。従来の溶液コート法ではボールミル等を用い
て上記微粒子を予め樹脂溶液に分散する工程を必要とす
るが、本発明では上記微粒子、被覆用樹脂微粒子、核体
微粒子を混合工程に同時に添加することにより、加熱溶
融時の被膜形成過程で強制攪拌力を受け、微粒子の被覆
用樹脂層への分散が可能となるため、製造性に悪影響を
及ぼすことはない。被覆用樹脂の配合量は、キャリアの
重量に対して０．２〜１０重量％、好ましくは０．５〜
３重量％が適当である。また、上記の微粒子を添加する
場合、微粒子の配合量は被覆用樹脂量に対して０．５〜
８０重量％、好ましくは２〜５０重量％が適当である。

【００１５】本発明に用いる二成分現像剤を構成するト
ナーは結着樹脂中に着色剤をなどのトナー成分を分散さ
せたものであり、ここで使用する結着樹脂としては、ス
チレン、パラクロロスチレン、α─メチルスチレン等の
スチレン類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、ア
クリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ラウリル、アクリル
酸２─エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリ
ル酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ラ
ウリル、メタクリル酸２─エチルヘキシル等のα─メチ
レン脂肪族モノカルボン酸エステル類；アクリロニトリ
ル、メタアクリロニトリル等のビニルニトリル類；２─
ビニルピリジン、４─ビニルピリジン等のビニルピリジ
ン類；ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテ
ル等のビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニル
エチルケトン、メチルイソプロペニルケトン等のビニル
ケトン類；エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジ
エン等の不飽和炭化水素類及びそのハロゲン化物クロロ
プレン等のハロゲン系不飽和炭化水素類などの単量体に
よる重合体、或いは、これらの単量体を２個以上組み合
わせて得られる共重合体、及び、これらの混合物、さら
には、ロジン変性フェノールホルマリン樹脂、エポキシ
樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミ
ド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂などのビニ
ル縮合系樹脂あるいはこれらと前記ビニル系樹脂との混
合物を挙げることができる。着色剤としては、例えば、
カーボンブラック、ニグロシン染料、アニリンブルー、
カルコオイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリン
ブルー、メチレンブルー、ローズベンガル、フタロシア
ニンブルー、又は、これらの混合物を挙げることができ
る。着色剤以外のトナー成分としては、荷電制御剤、オ
フセット防止剤、流動性向上剤、転写助剤でどを挙げる
ことができ、また、必要に応じて磁性体粉末を含むこと
ができる。

【００１６】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれにより限定されるものではない。 （実施例１）全容量５０リットルの混合槽に熱媒循環用
ジャケットを付設し、半径Ｒ：１５ｃｍの等速オーバー
ラップ型シグマブレードを攪拌翼とし、攪拌翼と混合槽
内壁とのクリアランスＤを５ｍｍ（Ｄ／Ｒ値：０．０３
３）とした回分式ニーダーを用いてキャリアを以下の条
件で製造した。磁性核体粒子として平均粒径８０μｍの
球形Ｃｕ−Ｚｎフェライトコアを４０ｋｇと、被覆用樹
脂として軟化点１５８℃（ＤＳＣピーク値）で平均粒径
９μｍのフッ化ビニリデン・ヘキサフルオロプロピレン
共重合体（呉羽化学社製ＫＦ２０００）冷凍粉砕製品５
００ｇを配合し、攪拌翼先端の速度を０．３ｍ／ｓに調
整して常温で１０分間乾式混合した。混合物の温度は２
４℃であった。次いで、２２０℃に制御された熱媒をジ
ャケットに循環しながら４０分間攪拌混練した。加熱終
了時の混合物の温度は１７０℃であった。その後、３０
℃に制御された冷媒の循環に切り換えて３０分間攪拌し
ながら冷却した。得られた混合物の温度は８０℃であっ
た。その後、目開き１４９μｍの篩で篩分を行ってキャ
リアを得た。

【００１７】（実施例２）磁性核体粒子として平均粒径
１００μｍの球形Ｎｉ−Ｚｎフェライトコアを３０ｋｇ
と、被覆用樹脂として軟化点１５８℃（ＤＳＣピーク
値）で平均粒径９μｍのフッ化ビニリデン・ヘキサフル
オロプロピレン共重合体（呉羽化学社製ＫＦ２０００）
冷媒粉砕品３００ｇ、不融微粒子として平均粒径０．２
μｍの酸化チタン６０ｇを配合し、予め、全容量５０リ
ットルの二重円錐混合機を用いて伝熱加熱により、壁面
温度を８０℃に設定し、予備加熱を行いながら１０分間
乾式混合した。その際のＤ／Ｒ値は０．０２であった。
混合物の温度は６０℃であった。次いで、全容量３０リ
ットルの混合槽に熱媒循環用ジャケットを付設し、半径
Ｒ：１０ｃｍの攪拌翼を有し、攪拌翼と混合槽内壁との
クリアランスＤを２ｍｍ（Ｄ／Ｒ値：０．０２）とした
二軸式プラネタリーミキサーに移し、攪拌翼先端の速度
を０．６ｍ／ｓに調整し、２００℃に制御された熱媒を
ジャケットに循環しながら３０分間攪拌混練した。加熱
終了時の混合物の温度は１８２℃であった。その後、２
０℃に制御された冷媒の循環に切り換えて１０分間攪拌
しながら冷却した。得られた混合物の温度は６５℃であ
った。その後、目開き１４９μｍの篩で篩分を行ってキ
ャリアを得た。

【００１８】（実施例３）磁性核体粒子として平均粒径
６０μｍの球形Ｃｕ−Ｚｎフェライトコアを３０ｋｇ
と、被覆用樹脂として軟化点１６０℃（ＤＳＣピーク
値）で平均粒径０．３μｍのポリフッ化ビニリデン（ペ
ンウオルト社製ＫＹＮＡＲ２０１）４５０ｇを配合し、
実施例２と同様の条件でキャリアを製造した。なお、混
合物の温度は、加熱前において６２℃、加熱終了後にお
いて１７７℃、冷却終了後において６３℃であった。

【００１９】（実施例４）磁性核体粒子として平均粒径
８０μｍの球形Ｃｕ−Ｚｎフェライトコアを３０ｋｇ
と、被覆用樹脂として軟化点１６０℃（ＤＳＣピーク
値）で平均粒径０．３μｍのポリフッ化ビニリデン（ペ
ンウオルト社製ＫＹＮＡＲ２０１）４００ｇ及び軟化点
１２０℃（ＤＳＣピーク値）で平均粒径５μｍのスチレ
ン・メチルメタクリレート共重合体（三菱レーヨン社製
ＢＲ−５２）冷凍粉砕製品１５０ｇを配合し、実施例１
と同様の条件でキャリアを得た。なお、混合物の温度
は、加熱前において２３℃、加熱終了後において１７０
℃、冷却終了後において８３℃であった。

【００２０】（実施例５）全容量２５０リットルの混合
槽に熱媒循環用ジャケットを付設し、最大半径Ｒ：２８
ｃｍの一軸式リボン状ブレードを攪拌翼とし、攪拌翼と
混合槽内壁とのクリアランスＤを５ｍｍ（Ｄ／Ｒ値：
０．０１８）としたリボンミキサを用いてキャリアを以
下の条件で製造した。磁性核体粒子として平均粒径１０
０μｍの球形Ｎｉ−Ｚｎフェライトコアを２４０ｋｇ
と、被覆用樹脂として軟化点１２１℃（ＤＳＣピーク
値）で平均粒径０．３μｍのフッ化ビニリデン・テトラ
フルオロエチレン共重合体（ペンウオルト社製ＫＹＮＡ
Ｒ７２０１）３ｋｇを配合し、攪拌翼先端の速度を１．
８ｍ／ｓに調整して室温で１５分間乾式混合した。混合
物の温度は２５℃であった。次いで、２００℃に制御さ
れた熱媒をジャケットに循環し、かつ、１５０℃の熱風
を通気しながら４０分間攪拌混練した。加熱終了時の混
合物の温度は１８０℃であった。その後、熱風通気を停
止し、３０℃に制御された冷媒の循環に切り換え、攪拌
翼先端の速度を２．２ｍ／ｓに調整して４０分間攪拌し
ながら冷却した。得られた混合物の温度は５０℃であっ
た。その後、目開き１４９μｍの篩で篩分を行ってキャ
リアを得た。

【００２１】（実施例６）全容量５０リットルの混合槽
にスチーム循環用ジャケットを付設し、半径Ｒ：２０ｃ
ｍの攪拌翼を有し、クリアランスＤを２ｍｍ（Ｄ／Ｒ
値：０．０１０）としたＭＺプロセッサー（大川原製作
所製）を用いてキャリアを製造した。磁性核体粒子とし
て平均粒径６０μｍの球形Ｃｕ−Ｚｎフェライトコアを
６０ｋｇと、被覆用樹脂として軟化点１２１℃（ＤＳＣ
ピーク値）で平均粒径０．３μｍのフッ化ビニリデン・
テトラフルオロエチレン共重合体（ペンウオルト社製Ｋ
ＹＮＡＲ７２０１）１ｋｇを配合し、攪拌翼先端の速度
を０．８ｍ／ｓに調整して室温で１０分間乾式混合し
た。混合物の温度は２２℃であった。次いで、スチーム
をジャケット及び攪拌翼内に循環して混合槽内壁及び攪
拌翼を１５０℃に安定させた状態で５０分間攪拌混練し
た。加熱終了後の混合物の温度は１３８℃であった。そ
の後、スチームの循環を停止し、混合槽内に２０℃の冷
風を吹き込んで４０分間攪拌しながら冷却した。得られ
た混合物の温度は４５℃であった。その後、目開き１４
９μｍの篩で篩分を行ってキャリアを得た。

【００２２】（比較例１） 実施例２の混合機において、攪拌翼を半径Ｒ：８ｃｍの
ものに代えてクリアランスＤを２ｃｍ（Ｄ／Ｒ値：０．
２５）としたプラネタリーミキサーを用いてキャリアを
製造した。磁性核体粒子として平均粒径１００μｍの球
形Ｎｉ−Ｚｎフェライトコアを３０ｋｇと、被覆用樹脂
として軟化点１５８℃（ＤＳＣピーク値）で平均粒径９
μｍのフッ化ビニリデン・ヘキサフルオロプロピレン共
重合体（呉羽化学社製ＫＦ２０００）冷媒粉砕品３００
ｇを配合し、実施例２と同様の条件でキャリアを得た。

【００２３】（比較例２）実施例５の混合機を用い、攪
拌翼先端の速度Ｖを５．４ｍ／ｓに変更してキャリアを
製造した。なお、Ｄ／Ｒ値は０．０１８であった。磁性
核体粒子として平均粒径１００μｍの球形Ｎｉ−Ｚｎフ
ェライトコアを２４０ｋｇと、被覆用樹脂として軟化点
１２１℃（ＤＳＣピーク値）で平均粒径０．３μｍのフ
ッ化ビニリデン・テトラフルオロエチレン共重合体（ペ
ンウオルト社製ＫＹＮＡＲ７２０１）３ｋｇを配合し、
実施例５と同様の条件でキャリアを得た。なお、加熱前
の混合物の温度は２６℃、加熱終了後の温度は１８０
℃、冷却終了後の温度は６０℃であった。

【００２４】（比較例３）全容量２０リットルのＶブレ
ンダー及び全容量３０リットルのロータリーキルン（攪
拌機構を有しない回転炉）を用いてキャリアを製造し
た。磁性核体粒子として平均粒径８０μｍの球形Ｃｕ−
Ｚｎフェライトコアを２０ｋｇと、被覆用樹脂として軟
化点１６０℃（ＤＳＣピーク値）で平均粒径０．３μｍ
のポリフッ化ビニリデン（ペンウオルト社製ＫＹＮＡＲ
２０１）２００ｇ及び平均粒径０．２μｍの酸化チタン
微粉末を４０ｇを配合し、上記のＶブレンダーに投入し
て室温で１０分間乾式混合した。このときの混合物の温
度は２３℃であった。次いで、上記のロータリーキルン
に移し、キルン内壁の速度を１．２ｍ／ｓに調整し、２
００℃に温度設定し、５０分間混合した。加熱終了時の
混合物の温度は１６８℃であった。次に、加熱を停止し
て２０℃の冷風を通して４０分間攪拌しながら冷却し
た。得られた混合物の温度は５８℃であった。その後、
目開き１４９μｍの篩で篩分を行ってキャリアを得た。

【００２５】（比較例４）比較例３の混合機を用いてキ
ャリアを製造した。磁性核体粒子として平均粒径６０μ
ｍの球形Ｃｕ−Ｚｎフェライトコアを２０ｋｇと、被覆
用樹脂として軟化点１５８℃（ＤＳＣピーク値）で平均
粒径９μｍのフッ化ビニリデン・ヘキサフルオロプロピ
レン共重合体（呉羽化学社製ＫＦ２０００）冷媒粉砕品
３００ｇを配合し、比較例３と同様の条件でキャリアを
得た。なお、加熱終了後の温度は１７０℃、冷却終了後
の温度は６５℃であった。

【００２６】（比較例５）被覆用樹脂として軟化点１２
１℃（ＤＳＣピーク値）で平均粒径０．３μｍのフッ化
ビニリデン・テトラフルオロエチレン共重合体（ペンウ
オルト社製ＫＹＮＡＲ７２０１）８００ｇをＭＩＢＫに
溶解し、１５重量％の濃度のコーティング液を予め調製
し、流動化ベット装置を用いて磁性核体粒子として平均
粒径８０μｍの球形Ｃｕ−Ｚｎフェライトコア５０ｋｇ
にスプレーし、１４０℃の温度で乾燥し、冷却した後、
目開き１４９μｍの篩で篩分を行ってキャリアを得た。

【００２７】（評価テスト）結着樹脂としてスチレン・
ｎブチルメタクリレート８４重量％、カーボンブラック
（キャボット社製ＢＰＬ）１０重量％、帯電制御剤（オ
リエント社製ボントロンＮ０４）２重量％、及び、ポリ
エチレンワックス（三井石油化学社製４００Ｐ）４重量
％を配合し、混練粉砕法で平均粒径１１μｍのトナーを
製造し、このトナーを濃度４％で上記実施例及び比較例
で得たキャリアと混合して二成分現像剤を調製した。こ
の現像剤を富士ゼロックス社製のＦＸ５０１７改造機を
用いて画質維持性試験を行った。試験結果を表１及び表
２に示す。

【表１】

【表２】

【００２８】

【発明の効果】本発明は、上記の構成を採用することに
より、フッ素含有樹脂を含む被覆用樹脂を用いる場合に
おいても、平滑で連続した被膜を核体粒子表面に効果的
に形成することができ、その結果、被膜強度を高め、キ
ャリアの帯電維持性を向上させることができ、キャリア
付着のない良好な画質の確保を容易にした。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高野 洋 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼ ロックス株式会社 竹松事業所内 (56)参考文献 特開 平２−7072（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−160032（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−210367（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−269546（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−170865（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−87167（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 9/113

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 攪拌翼先端と混合槽内壁とのクリアラン
   スＤと前記攪拌翼半径Ｒとの間に、０．００２≦Ｄ／Ｒ
   ≦０．２ の関係を有する剪断混合機を用い、前記攪拌
   翼の先端の速度Ｖを０．２〜５ｍ／ｓｅｃを満たす条件
   下で、磁性核体粒子と少なくとも被覆用樹脂微粒子を乾
   式で混合しながら、該被覆用樹脂の軟化点以上に加熱し
   た後、軟化点以下の温度まで混合冷却することを特徴と
   する静電荷像現像用キャリアの製造方法。