JP2022115751A - Magnetic carrier, two-component developer, and developer for replenishment - Google Patents

Magnetic carrier, two-component developer, and developer for replenishment Download PDF

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萌 椎野
Moe Shiino
隆二 村山
Ryuji Murayama
裕斗 小野▲崎▼
Yuto Onozaki
宜弘 吉田
Nobuhiro Yoshida
浩範 皆川
Hironori Minagawa
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Abstract

To provide a magnetic carrier that is excellent in both contamination resistance and abrasion resistance even in long-term use under high temperature and high humidity environment and of which charge maintainability is further improved.SOLUTION: A magnetic carrier includes a magnetic core and magnetic carrier particles having a coating resin layer coating the surface of the magnetic core. In the magnetic carrier, the coating resin layer contains a silicone-modified resin and fine particles, the fine particles have a functional group indicated by a formula (1) or a functional group indicated by a formula (2), of which functional group concentration in the fine particle is 20% or more, on the surface, and the magnetic carrier particles have the functional group indicated by the formula (1) or the functional group indicated by the formula (2), of which functional group concentration in the magnetic carrier particle is 0.05% or less, on the surface. (In the formula (1) and the formula (2), R1 is a hydrogen atom or a methyl group.)SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、電子写真法を用いて静電荷像を顕像化するための画像形成方法に使用される磁性キャリア、二成分系現像剤、および補給用現像剤に関するものである。 The present invention relates to a magnetic carrier, a two-component developer, and a replenishing developer used in an image forming method for visualizing an electrostatic charge image using electrophotography.

従来、電子写真方式の画像形成方法は、静電潜像担持体上に種々の手段を用いて静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーを付着させて、静電潜像を現像する方法が一般的に用いられている。この現像に際して、磁性キャリア粒子と呼ばれる担体粒子をトナーと混合し、摩擦帯電させて、トナーに適当量の正または負の電荷を付与し、その電荷をドライビングフォースとして現像させる二成分現像方式が広く採用されている。 Conventionally, in the electrophotographic image forming method, an electrostatic latent image is formed on an electrostatic latent image carrier using various means, and toner is adhered to the electrostatic latent image to form the electrostatic latent image. A method of developing is generally used. For this development, carrier particles called magnetic carrier particles are mixed with the toner, triboelectrically charged to impart an appropriate amount of positive or negative charge to the toner, and the charge is used as a driving force for development. Adopted.

二成分現像方式は、磁性キャリアに対して現像剤の撹拌、搬送、帯電などの機能を付与できるため、トナーとの機能分担が明確であり、このため現像剤性能の制御性が良いなどの利点がある。ここで磁性キャリア粒子は、磁気を持たせて搬送性を獲得するためのコアと、トナーへの帯電付与能を獲得させるための被覆樹脂がコアに被覆された構成であることが多い。 In the two-component development method, functions such as agitating, transporting, and charging the developer can be added to the magnetic carrier, so the division of functions with the toner is clear. There is Here, the magnetic carrier particles often have a structure in which the core is coated with a core for imparting magnetism to acquire transportability and a coating resin for acquiring the ability to impart charge to the toner.

近年、電子写真分野の技術進化により、本体の長寿命性がより高いレベルで求められており、長期の使用においても磁性キャリアが帯電付与能を維持することが求められる。しかしながら、一般的に磁性キャリアは長期耐久時においてトナー成分の付着による帯電サイトの減少や、磁性キャリア粒子の表面の被覆樹脂に発生したクラック部に水分吸着が進行し、帯電付与能が低下し、濃度が変化することが知られている。 In recent years, due to technological advances in the field of electrophotography, a higher level of longevity of the main body has been demanded, and it is demanded that the magnetic carrier maintain the charge-imparting ability even in long-term use. However, in general, the magnetic carrier has reduced charging sites due to the adhesion of toner components during long-term durability, and moisture adsorption progresses in cracks generated in the coating resin on the surface of the magnetic carrier particles, resulting in a decrease in charging ability. Concentrations are known to vary.

上記問題を解決するために、磁性キャリア粒子の表面の耐汚染性と帯電維持性を向上させる技術として、表面自由エネルギーが低い材料であるシリコーン樹脂などを被覆樹脂に用いる例が採られている(特許文献1~2)。また、特許文献3には、磁性キャリア粒子のコアと被覆樹脂の界面に中間層として親水性微粒子を添加することで磁性キャリア粒子の表面に付着した水分を中間層に吸収し、帯電維持性を向上させる技術が開示されている。 In order to solve the above problems, as a technique for improving the contamination resistance and charge maintenance property of the surface of magnetic carrier particles, an example of using a material with low surface free energy, such as silicone resin, as a coating resin has been adopted ( Patent documents 1-2). Further, in Patent Document 3, by adding hydrophilic fine particles as an intermediate layer to the interface between the core of the magnetic carrier particles and the coating resin, the moisture adhering to the surface of the magnetic carrier particles is absorbed by the intermediate layer, thereby improving charge retention. Techniques for improving are disclosed.

特開2002-91093号公報JP-A-2002-91093 特開2015-138230号公報JP 2015-138230 A 特開2016-194692号公報JP 2016-194692 A

しかしながら、一般的にシリコーン樹脂のような表面自由エネルギーの低い材料は、トナー成分などの付着を抑制することは可能であるが、分子同士の相互作用が弱く、外力などによって破壊されやすい性質を持つ。このため、磁性キャリア粒子の被覆樹脂にシリコーン樹脂を用いると、現像機内で攪拌時や搬送時などに生じる機械的負荷などによって被覆樹脂が摩耗してしまうことがあり、磁性キャリア粒子の表面抵抗が低下した結果、磁性キャリアの帯電付与能が低下することがあった。 However, in general, materials with low surface free energy such as silicone resin can suppress the adhesion of toner components, etc., but the interaction between molecules is weak and they are easily destroyed by external forces. . For this reason, if a silicone resin is used as the coating resin for the magnetic carrier particles, the coating resin may be worn away by the mechanical load that occurs during stirring or transportation in the developing machine, and the surface resistance of the magnetic carrier particles increases. As a result of the lowering, the charging ability of the magnetic carrier sometimes deteriorated.

本発明は、上記課題を解決した磁性キャリアを提供するものである。
具体的には、高温多湿環境下において長期使用しても、被覆樹脂層にシリコーン変性樹脂および親水性の微粒子を含有する磁性キャリアを提供するものである。
The present invention provides a magnetic carrier that solves the above problems.
Specifically, the present invention provides a magnetic carrier containing a silicone-modified resin and hydrophilic fine particles in a coating resin layer even when used for a long period of time in a hot and humid environment.

本発明の磁性キャリアは、
磁性コアと、その表面を被覆する被覆樹脂層を有する磁性キャリア粒子を含む磁性キャリアであって、
該被覆樹脂層はシリコーン変性樹脂および微粒子を含有し、
該微粒子は、その表面に式(1)で示される官能基または式(2)で示される官能基を該微粒子の官能基濃度20%以上で有し、
該磁性キャリア粒子は、その表面に該式(1)で示される官能基または該式(2)で示される官能基を該磁性キャリア粒子の官能基濃度0.05%以下で有し、
該微粒子の官能基濃度および該磁性キャリア粒子の官能基濃度は、それぞれ計算式1および計算式2で求めることを特徴とする。

Figure 2022115751000001
Figure 2022115751000002
(式(1)および式(2)中、R1は水素原子またはメチル基である。)
微粒子の官能基濃度=(X線光電子分光測定によるフッ素値/g)÷(微粒子の比表面積/g) (計算式1)
磁性キャリア粒子の官能基濃度=(X線光電子分光測定によるフッ素値/g)÷(磁性キャリア粒子の比表面積/g) (計算式2) The magnetic carrier of the present invention is
A magnetic carrier comprising a magnetic core and magnetic carrier particles having a coating resin layer covering the surface thereof,
The coating resin layer contains a silicone-modified resin and fine particles,
The fine particles have a functional group represented by formula (1) or a functional group represented by formula (2) on the surface at a functional group concentration of 20% or more of the fine particles,
The magnetic carrier particles have the functional group represented by the formula (1) or the functional group represented by the formula (2) on the surface thereof at a functional group concentration of 0.05% or less,
The functional group concentration of the fine particles and the functional group concentration of the magnetic carrier particles are obtained by Equations 1 and 2, respectively.
Figure 2022115751000001
Figure 2022115751000002
(In Formula (1) and Formula (2), R1 is a hydrogen atom or a methyl group.)
Functional group concentration of fine particles = (fluorine value by X-ray photoelectron spectroscopy measurement / g) ÷ (specific surface area of fine particles / g) (calculation formula 1)
Functional group concentration of magnetic carrier particles=(fluorine value/g by X-ray photoelectron spectroscopy)/(specific surface area of magnetic carrier particles/g) (calculation formula 2)

また、本発明の現像剤は、前記磁性キャリアとトナーとを含有する現像剤である。
また、本発明の補給用現像剤は、前記磁性キャリアとトナーとを含有する補給用現像剤である。
Further, the developer of the present invention is a developer containing the magnetic carrier and the toner.
Further, the replenishing developer of the present invention is a replenishing developer containing the magnetic carrier and the toner.

本発明によれば、高温多湿環境下において長期使用しても優れた耐汚染性、耐摩耗性が両立され、帯電維持性がさらに良化することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to achieve both excellent contamination resistance and abrasion resistance even when used for a long period of time in a hot and humid environment, and to further improve charge retention.

画像形成方法の一例を示す概略図である。It is a schematic diagram showing an example of an image forming method. フルカラー画像形成装置を用いた画像形成方法の一例を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing an example of an image forming method using a full-color image forming apparatus; FIG. 補給用現像剤を用いた画像形成方法の一例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of an image forming method using a replenishing developer; トナー粒子の表面処理装置の一例を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing an example of a toner particle surface treatment apparatus; FIG.

本発明において、数値範囲を表す「○○~××」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限および上限を含む数値範囲を意味する。 In the present invention, the description of "○○ to XX" representing a numerical range means a numerical range including the lower limit and the upper limit, which are endpoints, unless otherwise specified.

本発明の磁性キャリアは、磁性コアと、その表面を被覆する被覆樹脂層を有する磁性キャリア粒子を含む。被覆樹脂層はシリコーン変性樹脂および微粒子を含有し、微粒子は、その表面に式(1)で示される官能基または式(2)で示される官能基を官能基濃度20%以上で有し、微粒子の官能基濃度は計算式1で求められる。
微粒子の官能基濃度=(X線光電子分光測定によるフッ素値/g)÷(微粒子の比表面積/g) (計算式1)
また、磁性キャリア粒子は、その表面に該式(1)で示される官能基または該式(2)で示される官能基を官能基濃度0.05%以下で有し、磁性キャリア粒子の官能基濃度は計算式2で求められる。
磁性キャリア粒子の官能基濃度=(X線光電子分光測定によるフッ素値/g)÷(磁性キャリア粒子の比表面積/g) (計算式2)

Figure 2022115751000003
Figure 2022115751000004
(式(1)および式(2)中、R1は水素原子またはメチル基である。) The magnetic carrier of the present invention includes magnetic carrier particles having a magnetic core and a coating resin layer coating the surface thereof. The coating resin layer contains a silicone-modified resin and fine particles, and the fine particles have a functional group represented by formula (1) or a functional group represented by formula (2) on their surface at a functional group concentration of 20% or more, and fine particles The functional group concentration of is calculated by the formula 1.
Functional group concentration of fine particles = (fluorine value by X-ray photoelectron spectroscopy measurement / g) ÷ (specific surface area of fine particles / g) (calculation formula 1)
Further, the magnetic carrier particles have the functional group represented by the formula (1) or the functional group represented by the formula (2) on the surface at a functional group concentration of 0.05% or less, and the functional group of the magnetic carrier particles The concentration is obtained by Equation 2.
Functional group concentration of magnetic carrier particles=(fluorine value/g by X-ray photoelectron spectroscopy)/(specific surface area of magnetic carrier particles/g) (calculation formula 2)
Figure 2022115751000003
Figure 2022115751000004
(In Formula (1) and Formula (2), R1 is a hydrogen atom or a methyl group.)

微粒子の官能基濃度と磁性キャリア粒子の官能基濃度を上記の範囲に制御することにより、高温多湿環境下において長期使用しても優れた耐汚染性、耐摩耗性が両立され、帯電維持性がさらに良化する磁性キャリアを提供することができる。 By controlling the functional group concentration of the fine particles and the functional group concentration of the magnetic carrier particles within the above range, both excellent stain resistance and wear resistance can be achieved even when used for a long period of time in a hot and humid environment, and charge retention is improved. An even better magnetic carrier can be provided.

このような構成を有する磁性キャリアを用いることによる作用効果について、本発明者らは以下のように考える。
磁性キャリア粒子の表面を被覆する被覆樹脂層が、シリコーン変性樹脂と表面に式(1)または式(2)で示される官能基を官能基濃度20%以上で有する親水性の微粒子を含む場合、疎水的な構造を有するシリコーン変性樹脂のシロキサン部位が磁性キャリア粒子表面に配向し、磁性キャリアの耐汚染性が良化する。シリコーン変性樹脂のシロキサン部位が磁性キャリア粒子表面に配向した結果、親水性の微粒子が被覆樹脂層の内側に存在するため、磁性キャリア粒子の内部でフィラー効果を発現し、磁性キャリアの耐摩耗性が良化する。また、磁性キャリアを高湿環境下において長期使用しても、磁性キャリア粒子の内側に存在する親水性の微粒子が、磁性キャリア粒子の表面に付着した水分を吸収してくれるため、磁性キャリア粒子の表面の帯電が緩和されないため、磁性キャリアの帯電性が維持されると考えられる。
The inventors of the present invention consider the effects of using the magnetic carrier having such a configuration as follows.
When the coating resin layer that coats the surface of the magnetic carrier particles contains a silicone-modified resin and hydrophilic fine particles having a functional group represented by formula (1) or formula (2) on the surface at a functional group concentration of 20% or more, The siloxane moieties of the silicone-modified resin having a hydrophobic structure are oriented on the surface of the magnetic carrier particles, improving the contamination resistance of the magnetic carrier. As a result of the siloxane moiety of the silicone-modified resin being oriented on the surface of the magnetic carrier particles, the hydrophilic fine particles are present inside the coating resin layer, so a filler effect is exhibited inside the magnetic carrier particles, and the abrasion resistance of the magnetic carrier is improved. improve. In addition, even if the magnetic carrier is used for a long period of time in a high-humidity environment, the hydrophilic microparticles existing inside the magnetic carrier particles will absorb the moisture adhering to the surface of the magnetic carrier particles. It is considered that the chargeability of the magnetic carrier is maintained because the charge on the surface is not relaxed.

微粒子の表面において、式(1)または式(2)で示される官能基の官能基濃度が20%を下回ると、微粒子は親水性とならず、高湿環境下での磁性キャリアの帯電維持性が悪化する。また、磁性キャリア粒子の表面において、式(1)または式(2)で示される官能基の官能基濃度が0.05%以下であることが好ましい。官能基濃度が0.05%以下であると、帯電維持性が十分に維持できる。 When the functional group concentration of the functional group represented by the formula (1) or (2) on the surface of the fine particles is less than 20%, the fine particles do not become hydrophilic, and the magnetic carrier retains its charge in a high humidity environment. worsens. Further, it is preferable that the functional group concentration of the functional group represented by the formula (1) or (2) is 0.05% or less on the surface of the magnetic carrier particles. When the functional group concentration is 0.05% or less, sufficient charge retention can be maintained.

X線光電子分光(XPS)分析による磁性キャリア粒子の表面のSi原子の濃度が1.0原子%以上8.0原子%以下であることが好ましい。Si原子の濃度が1.0原子%以上であることにより、磁性キャリア粒子の表面自由エネルギーを下げることができるため、耐汚染性がさらに良化する。Si原子の濃度が8.0原子%以下であることにより、磁性キャリア粒子表面近傍の分子間相互作用が高くなるため、耐摩耗性がより良化する。 The concentration of Si atoms on the surface of the magnetic carrier particles as determined by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis is preferably 1.0 atomic % or more and 8.0 atomic % or less. When the concentration of Si atoms is 1.0 atomic % or more, the surface free energy of the magnetic carrier particles can be lowered, so that the contamination resistance is further improved. When the concentration of Si atoms is 8.0 atomic % or less, the intermolecular interaction in the vicinity of the surface of the magnetic carrier particles is increased, so that the abrasion resistance is further improved.

以下に、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
本発明の磁性キャリアは、磁性コアと、その表面を被覆する被覆樹脂層を有する磁性キャリア粒子を含む。
EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated in detail.
The magnetic carrier of the present invention includes magnetic carrier particles having a magnetic core and a coating resin layer coating the surface thereof.

〔被覆樹脂層〕
被覆樹脂層は、シリコーン変性樹脂および微粒子を含有する。
[Coating resin layer]
The coating resin layer contains a silicone-modified resin and fine particles.

<シリコーン変性樹脂>
シリコーン変性樹脂は、(i)下記式(3)~(6)で示されるユニットから選ばれる一つ以上と、(ii)下記式(3’)~(5’)で示されるユニットから選ばれる一つと、を含有し、末端が式(6)で示されるユニットである。また、(iii)式(3’)~(5’)で示されるユニットには、式(3)~(6)で示されるユニットが、1つの酸素原子を共有するようにつながっているものである。シリコーン変性樹脂中の式(3)~(6)で表されるユニットと(3’)~(5’)で表されるユニットの含有量の総和が3質量%以上50質量%以下であることが、耐汚染性と耐摩耗性の観点から好ましい。

Figure 2022115751000005
Figure 2022115751000006
<Silicone modified resin>
The silicone-modified resin is selected from (i) one or more units selected from the following formulas (3) to (6) and (ii) units represented by the following formulas (3′) to (5′). It is a unit containing one and and having the terminal represented by the formula (6). Further, (iii) units represented by formulas (3′) to (5′) are connected to units represented by formulas (3) to (6) so as to share one oxygen atom. be. The total content of the units represented by formulas (3) to (6) and the units represented by (3′) to (5′) in the silicone-modified resin is 3% by mass or more and 50% by mass or less. is preferred from the viewpoint of stain resistance and abrasion resistance.
Figure 2022115751000005
Figure 2022115751000006

式(3)~(6)および式(3’)~(5’)中、R2~R7は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子1~4のアルキル基、フェニル基、または炭素原子数2~4のアルケニル基であり、-O1/2は隣り合うSi原子とOを共有していることを表す。また、式(3’)~(5’)中、**は、アルキレン基に結合する部位または炭素原子に結合した酸素原子に結合する部位である。 In formulas (3) to (6) and formulas (3′) to (5′), R2 to R7 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group, or the number of carbon atoms It is an alkenyl group of 2 to 4, and —O 1/2 represents that O is shared with adjacent Si atoms. Further, in formulas (3') to (5'), ** is a site bonding to an alkylene group or a site bonding to an oxygen atom bonded to a carbon atom.

R2~R7において、炭素数1~4の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、イソプロピル基、n-ブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、イソブチル基が挙げられる。炭素数2~4のアルケニル基としては、例えばビニル基、プロぺニル基、ブテニル基、ブタンジエニル基などが挙げられる。 Examples of alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms in R2 to R7 include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, s-butyl group, t-butyl group and isobutyl group. Examples of the alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms include vinyl group, propenyl group, butenyl group and butandienyl group.

シリコーン変性樹脂は、特に制限されないが、例えばシリコーン変性(メタ)アクリル樹脂、シリコーン変性ウレタン樹脂、シリコーン変性ポリエステル樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、シリコーン変性ポリオレフィン樹脂、シリコーン変性フェノール樹脂、シリコーン変性メラミン樹脂などが挙げられる。その中でも、耐摩耗性の観点からシリコーン変性(メタ)アクリル樹脂であることが好ましい。 Silicone-modified resins are not particularly limited, but examples include silicone-modified (meth)acrylic resins, silicone-modified urethane resins, silicone-modified polyester resins, silicone-modified epoxy resins, silicone-modified polyolefin resins, silicone-modified phenol resins, and silicone-modified melamine resins. mentioned. Among these, silicone-modified (meth)acrylic resins are preferred from the viewpoint of abrasion resistance.

シリコーン変性樹脂が下記式(7)で示されるユニットおよび下記式(8)で表されるユニットを主成分とし、式(7)で示されるユニットの質量をa、式(8)で示されるユニットの質量をbとしたとき、式(8)で示されるユニットの質量bに対する式(7)で示されるユニットの質量aの比a/bが1.00以上30.0以下であることが好ましい。 The silicone-modified resin is mainly composed of a unit represented by the following formula (7) and a unit represented by the following formula (8), the mass of the unit represented by the formula (7) is a, and the unit represented by the formula (8) When the mass of is b, the ratio a/b of the mass a of the unit represented by formula (7) to the mass b of the unit represented by formula (8) is preferably 1.00 or more and 30.0 or less .

Figure 2022115751000007
式(7)中、R8は、水素原子またはメチル基であり、R9は、炭素数1~6の炭化水素基、水酸基を置換基として有する炭素数2~4のアルキル基、または、カルボキシ基を置換基として有する炭素数1~4のアルキル基であり、lは、1以上の整数である。
Figure 2022115751000007
In formula (7), R8 is a hydrogen atom or a methyl group, and R9 is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, an alkyl group having 2 to 4 carbon atoms having a hydroxyl group as a substituent, or a carboxy group. It is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms as a substituent, and l is an integer of 1 or more.

Figure 2022115751000008
式(8)中、R10は、水素原子またはメチル基であり、R11は、水素原子または炭素数1~6の炭化水素基であり、R12は、単結合、または、炭素数1~5のアルキレンであり、mは、1以上の整数である。*は、シロキサン部位が結合する結合部位であって、下記式(3’)~(5’)で表されるいずれかのユニットの**につながる。
Figure 2022115751000009
式(3’)~式(5’)で表されるユニットには、下記式(3)~(6)で表されるいずれかのユニットが、1つの酸素原子を共有するように、1つ或いは繰り返してつながっている。
Figure 2022115751000010
シロキサン部位の末端は、上記式(6)で表されるユニットであり、式(3’)~(5’)及び式(3)~(6)におけるR2~R7は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~4のアルキル基またはフェニル基であり、-O1/2は隣り合うSi原子とOを共有していることを表し、シロキサン部位中のケイ素元素の数は2~150である。
Figure 2022115751000008
In formula (8), R10 is a hydrogen atom or a methyl group, R11 is a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and R12 is a single bond or alkylene having 1 to 5 carbon atoms. and m is an integer of 1 or more. * is a bonding site to which a siloxane moiety is bonded, and is connected to ** of any unit represented by formulas (3′) to (5′) below.
Figure 2022115751000009
In the units represented by formulas (3′) to (5′), any unit represented by the following formulas (3) to (6) shares one oxygen atom, so that one or connected repeatedly.
Figure 2022115751000010
The terminal of the siloxane moiety is a unit represented by the above formula (6), and R2 to R7 in formulas (3') to (5') and formulas (3) to (6) are each independently hydrogen. an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a phenyl group; be.

R9、R11において、炭素数1~6の炭化水素基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、n-ブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、イソブチル基、シクロブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、シクロペンチル基、へキシル基、シクロへキシル基などが挙げられる。R9において、水酸基が置換した炭素数2~4のアルキル基としては、例えば2-ヒドロキシエチル基、3-ヒドロキシプロピル基、2-ヒドロキシイソプロピル基、ヒドロキシシクロプロピル基、4-ヒドロキシブチル基、ヒドロキシシクロシブチル基などが挙げられ、カルボキシ基が置換した炭素数1~4(カルボキシ基の炭素数は含まない)のアルキル基としては、例えばカルボキシメチル基、2-カルボキシエチル基、3-カルボキシプロピル基、4-カルボキシブチル基などが挙げられる。R12において、炭素数1~5のアルキレンとしては、例えばメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基などが挙げられる。R2~R7において、炭素数1~4の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、イソプロピル基、n-ブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、イソブチル基が挙げられる。
式(3)~(5)で表されるユニットは、複数の-O1/2を有しているため、他のユニットとの結合が繰り返されるが、式(6)で表されるユニットが結合した場合には、繰り返しが止まり、末端となる。
Examples of hydrocarbon groups having 1 to 6 carbon atoms in R9 and R11 include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, cyclopropyl group, n-butyl group, s-butyl group, t-butyl group, isobutyl group, cyclobutyl group, pentyl group, neopentyl group, cyclopentyl group, hexyl group, cyclohexyl group and the like. In R9, the alkyl group having 2 to 4 carbon atoms substituted with a hydroxyl group includes, for example, 2-hydroxyethyl group, 3-hydroxypropyl group, 2-hydroxyisopropyl group, hydroxycyclopropyl group, 4-hydroxybutyl group, hydroxycyclo Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms (not including the number of carbon atoms in the carboxy group) substituted with a carboxy group, such as a sibutyl group, include a carboxymethyl group, a 2-carboxyethyl group, and a 3-carboxypropyl group. , 4-carboxybutyl group and the like. In R12, the alkylene having 1 to 5 carbon atoms includes, for example, methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, pentylene group, cyclopropylene group, cyclobutylene group, cyclopentylene group and the like. Examples of alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms in R2 to R7 include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, s-butyl group, t-butyl group and isobutyl group.
Since the units represented by formulas (3) to (5) have a plurality of -O 1/2 , the bond with other units is repeated, but the unit represented by formula (6) is When bound, the repetition stops and becomes a terminal.

a/bが1.00より小さい場合、式(8)で示されるユニットの割合が高すぎる構造となり、磁性コアとの密着性が小さくなりすぎるため、耐摩耗性が悪化する。逆にa/bが30.0より大きくなる場合、表面自由エネルギーが高くなりすぎるため、耐汚染性が悪化する。シロキサン部位中のケイ素原子の数は、2~150であると、a/bの範囲を1.00以上30.0に調整することが容易となり好ましい。 If a/b is less than 1.00, the structure will have too high a proportion of the units represented by the formula (8), and the adhesion to the magnetic core will be too low, resulting in poor wear resistance. Conversely, if a/b is greater than 30.0, the surface free energy becomes too high, resulting in poor stain resistance. When the number of silicon atoms in the siloxane moiety is from 2 to 150, it is easy to adjust the range of a/b from 1.00 to 30.0, which is preferable.

被覆樹脂層は、シリコーン変性されていない(メタ)アクリル樹脂をさらに含んでもよい。被覆樹脂層が、シリコーン変性されていない(メタ)アクリル樹脂をさらに有することで、シリコーン変性されていない(メタ)アクリル樹脂鎖とシリコーン変性樹脂のシロキサン部位以外の分子鎖が絡み合うことで耐摩耗性がさらに向上する。 The coating resin layer may further contain a (meth)acrylic resin not modified with silicone. Since the coating resin layer further has a (meth)acrylic resin that is not modified with silicone, the (meth)acrylic resin chains that are not modified with silicone and the molecular chains other than the siloxane portion of the silicone-modified resin are entangled, thereby improving abrasion resistance. is further improved.

<微粒子>
磁性キャリア粒子の被覆樹脂層に含有される微粒子は有機粒子、無機粒子に特に制限されないが、フィラー効果による耐摩耗性を向上させる観点から無機粒子であることが好ましい。
無機粒子の例としては、カーボンブラック、SrTiO、TiO、Al、MgO、SiOなどの粒子が挙げられる。
<Fine particles>
The fine particles contained in the coating resin layer of the magnetic carrier particles are not particularly limited to organic particles or inorganic particles, but inorganic particles are preferred from the viewpoint of improving wear resistance due to the filler effect.
Examples of inorganic particles include particles of carbon black, SrTiO3 , TiO2 , Al2O3 , MgO, SiO2 , and the like.

本発明で用いられる微粒子の一次粒子の体積平均粒径は、10nm以上100nm以下であることが好ましい。10nmより小さい場合、粒子同士が凝集しやすく、被覆樹脂層中に凝集塊の状態で分散される。この凝集塊に起因した凸部が生じ、長期使用中に凸部に摩擦によるストレスが増加することで摩耗性が低下する。100nmを超える場合、微粒子そのものが凸部を形成してしまい、長期使用中に凸部に摩擦によるストレスが増加することで耐摩耗性が低下する。 The volume average particle diameter of the primary particles of the fine particles used in the present invention is preferably 10 nm or more and 100 nm or less. If the particle size is smaller than 10 nm, the particles tend to aggregate with each other and are dispersed in the coating resin layer in the form of aggregates. The agglomerates cause protrusions, and frictional stress on the protrusions increases during long-term use, resulting in a decrease in abrasion resistance. If the particle size exceeds 100 nm, the fine particles themselves form protrusions, and frictional stress on the protrusions increases during long-term use, resulting in a decrease in wear resistance.

微粒子の表面の式(1)または式(2)で示される官能基の官能基濃度は20%以上であり、好ましくは30%以上である。なお、微粒子は、カーボンブラック、SrTiO、TiO、Al、MgO、SiOなどの粒子の表面から、有機基を介してその末端に式(1)または式(2)で示される官能基を有する構造であってもよい。
微粒子の官能基濃度とは、XPS測定において、微粒子の比表面積に対する、官能基の割合を示したものである。
The functional group concentration of the functional group represented by formula (1) or (2) on the surface of the fine particles is 20% or more, preferably 30% or more. The fine particles are composed of carbon black, SrTiO 3 , TiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, SiO 2 , or the like, from the surface of the particles to the terminal via the organic group, represented by formula (1) or formula (2). It may be a structure having a functional group.
The functional group concentration of microparticles|fine-particles shows the ratio of the functional group with respect to the specific surface area of microparticles|fine-particles in the XPS measurement.

磁性キャリア粒子が、被覆樹脂層の樹脂を100質量部に対して微粒子を1.0質量部以上20.0質量部以下含有すると、式(1)で示される官能基または式(2)で示される官能基を磁性キャリア粒子の官能基濃度0.05%以下で有するため、好ましい。 When the magnetic carrier particles contain 1.0 parts by mass or more and 20.0 parts by mass or less of the fine particles per 100 parts by mass of the resin of the coating resin layer, the functional group represented by the formula (1) or the functional group represented by the formula (2) It is preferable because the magnetic carrier particles have a functional group concentration of 0.05% or less.

<微粒子の表面処理方法>
微粒子の表面処理方法の一つとして、例えば、市販の無機粒子またはカーボンブラックを酸化処理して親水性基を導入する方法が挙げられる。
酸化処理法の具体例としては、気相酸化法や液相酸化法等が挙げられる。気相酸化法は、空気接触による酸化法であり、窒素酸化物やオゾンとの反応により微粒子の表面を酸化処理する。また、液相酸化法は、硝酸、過マンガン酸カリウム、重クロム酸カリウム、亜塩素酸、過塩素酸、次亜ハロゲン塩酸、過酸化水素、臭素水溶液、オゾン水溶液等の酸化剤を用いて微粒子の表面を酸化処理する。その他、カーボンブラックの表面をプラズマ処理等により酸化処理することができる。
<Method for surface treatment of fine particles>
One method of treating the surface of fine particles is, for example, a method of oxidizing commercially available inorganic particles or carbon black to introduce hydrophilic groups.
Specific examples of the oxidation treatment method include a gas phase oxidation method and a liquid phase oxidation method. The gas-phase oxidation method is an oxidation method by air contact, and oxidizes the surface of fine particles by reaction with nitrogen oxides or ozone. In the liquid-phase oxidation method, fine particles are produced using an oxidizing agent such as nitric acid, potassium permanganate, potassium dichromate, chlorous acid, perchloric acid, hypohalogenous hydrochloric acid, hydrogen peroxide, aqueous bromine solution, and aqueous ozone solution. oxidize the surface of In addition, the surface of carbon black can be oxidized by plasma treatment or the like.

上記のように微粒子の表面を酸化処理することによって、親水性基を導入する方法の具体例としては、例えば、次の方法が挙げられる。カーボンブラックの表面を液相酸化法により表面処理を行う場合、適当な容器にカーボンブラックをいれ、硝酸水溶液を加え還流した後、洗浄および乾燥を行うことで親水性処理された微粒子を得ることができる。微粒子の表面を気相酸化法により表面処理を行う場合、微粒子をオゾン処理器に入れ、オゾン発生器で発生させたオゾン雰囲気下に微粒子をさらすことによって、親水性処理された微粒子を得ることができる。 Specific examples of methods for introducing hydrophilic groups by oxidizing the surfaces of fine particles as described above include the following methods. When the surface of carbon black is surface-treated by a liquid phase oxidation method, hydrophilically treated fine particles can be obtained by putting carbon black in a suitable container, adding an aqueous solution of nitric acid to the mixture, refluxing the mixture, and then washing and drying the mixture. can. When the surface of fine particles is treated by vapor phase oxidation, hydrophilically treated fine particles can be obtained by placing the fine particles in an ozonizer and exposing them to an ozone atmosphere generated by an ozonizer. can.

また、親水性処理方法の一つとして、例えば、低級脂肪酸のカルボキシル化剤を用いて、粒子表面のヒドロキシ基に対してカルボキシル基を導入する方法が挙げられる。さらに、導入されたヒドロキシ基に対して、ヨウ化メチル、ジメチル硫酸などのメチル化剤を用いることでメチル基を導入することができる。 Moreover, as one of the hydrophilic treatment methods, for example, a method of introducing a carboxyl group to a hydroxy group on the particle surface using a lower fatty acid carboxylating agent is exemplified. Furthermore, a methyl group can be introduced into the introduced hydroxy group by using a methylating agent such as methyl iodide or dimethyl sulfate.

低級脂肪酸のカルボキシル化剤の具体例としては、例えば、コハク酸、マレイン酸、フタル酸、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸等のジカルボン酸およびそれらの酸無水物が挙げられる。これらの低級脂肪酸のカルボキシル化剤は、二種類以上混合して使用してもよい。また、導入されたカルボキシル基に対して、メチル化剤を用いたり、メチルエステル化を行ったりすることでメチル基を導入することができる。 Specific examples of carboxylating agents for lower fatty acids include dicarboxylic acids such as succinic acid, maleic acid, phthalic acid, succinic anhydride, maleic anhydride and phthalic anhydride, and acid anhydrides thereof. These lower fatty acid carboxylating agents may be used in combination of two or more. A methyl group can be introduced by using a methylating agent or by subjecting the introduced carboxyl group to methyl esterification.

導入されたカルボキシル基に対して、メチル基を導入する方法としては、例えば、次のような方法をとることが好ましい。適当な容器に各粒子種を入れ、系中を窒素雰囲気下とした後、無水トルエン、トリエチルアミン、ジメチルアミノピリジン、ジカルボン酸の酸無水物を加え、室温にて反応させることで、化学修飾粒子を得る。その後、適当な容器に得られた化学修飾粒子を入れ、メタノール、炭酸カルシウムを加え、室温にて反応させる、その後、反応停止処理を行い、洗浄および乾燥を行うことで末端がメチルエステル化されたジカルボン酸で就職された微粒子を得ることができる。 As a method for introducing a methyl group into the introduced carboxyl group, for example, the following method is preferred. After putting each particle type in a suitable container and making the inside of the system a nitrogen atmosphere, anhydrous toluene, triethylamine, dimethylaminopyridine, and an acid anhydride of a dicarboxylic acid are added and reacted at room temperature to form chemically modified particles. obtain. After that, the obtained chemically modified particles are placed in a suitable container, methanol and calcium carbonate are added, and the mixture is allowed to react at room temperature. After that, the reaction is stopped, and the ends are methyl-esterified by washing and drying. Dicarboxylic acid-treated microparticles can be obtained.

<磁性キャリア粒子>
磁性キャリア粒子の磁性コアとしては、マグネタイト粒子、フェライト粒子、磁性体分散型樹脂粒子等の公知の磁性粒子を用いることができる。中でも多孔質形状の磁性粒子の空孔に樹脂を充填して得られる磁性粒子もしくは磁性体分散型樹脂粒子、すなわち磁性酸化物と樹脂組成物を含有する磁性粒子は、磁性キャリア粒子の比重を小さくすることができ、磁性キャリア粒子の長寿命化の観点から好ましい。
<Magnetic carrier particles>
As the magnetic core of the magnetic carrier particles, known magnetic particles such as magnetite particles, ferrite particles, and magnetic substance-dispersed resin particles can be used. Among them, magnetic particles obtained by filling the pores of porous magnetic particles with a resin or magnetic substance-dispersed resin particles, that is, magnetic particles containing a magnetic oxide and a resin composition, have a small specific gravity of the magnetic carrier particles. This is preferable from the viewpoint of prolonging the life of the magnetic carrier particles.

磁性キャリア粒子の比重を下げることは、例えば現像器内の現像剤状態にあるトナーに対する負荷が軽減し、磁性キャリア粒子の表面にトナー構成成分の付着を防ぐことができ、磁性キャリア粒子同士の負荷も軽減され、樹脂被覆層の剥れ、欠け、削れの更なる抑制に繋がる。また、ドット再現性を改善することができ、高精細な画像を得ることができるようになる。 Reducing the specific gravity of the magnetic carrier particles, for example, reduces the load on the toner in the developer state in the developing device, prevents the adhesion of toner constituents to the surface of the magnetic carrier particles, and reduces the load between the magnetic carrier particles. is also reduced, leading to further suppression of peeling, chipping, and scraping of the resin coating layer. In addition, dot reproducibility can be improved, and high-definition images can be obtained.

多孔質形状の磁性粒子の材質としては、例えば、マグネタイト、フェライトなどが挙げられる。それらの中でも、多孔質形状の磁性粒子の多孔質構造の制御の容易性や、多孔質形状の磁性粒子の抵抗の調整の容易性の観点から、フェライトが好ましい。
フェライトは、下記一般式で示される焼結体である。
(M1O)(M2O)(Fe
(上記一般式中、M1は1価の金属であり、M2は2価の金属であり、x+y+z=1.0としたとき、0≦x≦0.8、0≦y≦0.8および0.2<z<1.0である。)
Materials for the porous magnetic particles include, for example, magnetite and ferrite. Among them, ferrite is preferable from the viewpoint of ease of control of the porous structure of the porous magnetic particles and ease of adjustment of the resistance of the porous magnetic particles.
Ferrite is a sintered body represented by the following general formula.
(M12O) x ( M2O ) y ( Fe2O3 ) z
(In the above general formula, M1 is a monovalent metal, M2 is a divalent metal, and when x + y + z = 1.0, 0 ≤ x ≤ 0.8, 0 ≤ y ≤ 0.8 and 0 .2<z<1.0.)

上記一般式中、M1またはM2としては、例えば、Li、Fe、Mn、Mg、Sr、Cu、Zn、Ca、Ni、Co、Ba、Y、V、Bi、In、Ta、Zr、B、Mo、Na、Sn、Ti、Cr、Al、Si、希土類などが挙げられる。 In the above general formula, M1 or M2 includes, for example, Li, Fe, Mn, Mg, Sr, Cu, Zn, Ca, Ni, Co, Ba, Y, V, Bi, In, Ta, Zr, B, Mo , Na, Sn, Ti, Cr, Al, Si, and rare earth elements.

多孔質形状の磁性粒子では、磁化量を適度に維持し、細孔径を適度な範囲にするため、多孔質形状の磁性粒子の表面の凹凸状態を適度に制御することが好ましい。また、フェライト化反応の速度の制御が容易であり、多孔質形状の磁性粒子の比抵抗と磁気力の制御が容易であることが好ましい。これらの観点から、フェライトの中でも、Mnを含有する、Mn系フェライト、Mn-Mg系フェライト、Mn-Mg-Sr系フェライト、Li-Mn系フェライトがより好ましい。 In the porous magnetic particles, it is preferable to appropriately control the roughness of the surface of the porous magnetic particles in order to maintain an appropriate amount of magnetization and keep the pore diameter within an appropriate range. In addition, it is preferable that the speed of the ferritization reaction is easily controlled, and that the specific resistance and magnetic force of the porous magnetic particles are easily controlled. From these points of view, Mn-containing ferrite, Mn--Mg-based ferrite, Mn--Mg--Sr-based ferrite, and Li--Mn-based ferrite are more preferable among ferrites.

なお、多孔質形状の磁性粒子の空孔に含有させる樹脂としては、被覆樹脂層に用いられる共重合体樹脂を用いることもできるが、これに限らず、公知の樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂としては、被覆樹脂として用いる共重合体が好ましいが、それ以外にも例えば、以下のものが挙げられる。ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、スチレン-アクリル酸エステル共重合体、スチレン-メタクリル酸エステル共重合体、スチレン-ブタジエン共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリフッ化ビニリデン、フルオロカーボン樹脂、パーフルオロカーボン樹脂、溶剤可溶性パーフルオロカーボン樹脂、ポリビニルピロリドン、石油樹脂、ノボラック樹脂、飽和アルキルポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリレートといった芳香族ポリエステル、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケトン。 As the resin to be contained in the pores of the porous magnetic particles, the copolymer resin used in the coating resin layer can be used, but not limited to this, known resins can be used. As the thermoplastic resin, the copolymer used as the coating resin is preferable, but other than that, for example, the following may be mentioned. Polystyrene, polymethyl methacrylate, acrylic resin, methacrylic resin, styrene-acrylate copolymer, styrene-methacrylate copolymer, styrene-butadiene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinyl chloride, polyvinyl Aromatic polyester such as vinyl acetate, polyvinylidene fluoride, fluorocarbon resin, perfluorocarbon resin, solvent-soluble perfluorocarbon resin, polyvinylpyrrolidone, petroleum resin, novolak resin, saturated alkyl polyester, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyarylate, polyamide, polyacetal , polycarbonate, polyethersulfone, polysulfone, polyphenylene sulfide, polyetherketone.

熱硬化性樹脂としては、例えば、以下のものが挙げられる。フェノール系樹脂、変性フェノール樹脂、マレイン樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、無水マレイン酸とテレフタル酸と多価アルコールとの重縮合によって得られる不飽和ポリエステル、尿素樹脂、メラミン樹脂、尿素-メラミン樹脂、キシレン樹脂、トルエン樹脂、グアナミン樹脂、メラミン-グアナミン樹脂、アセトグアナミン樹脂、グリプタール樹脂、フラン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリウレタン。 Examples of thermosetting resins include the following. Phenolic resins, modified phenolic resins, maleic resins, alkyd resins, epoxy resins, acrylic resins, methacrylic resins, unsaturated polyesters obtained by polycondensation of maleic anhydride, terephthalic acid and polyhydric alcohols, urea resins, melamine resins, Urea-melamine resin, xylene resin, toluene resin, guanamine resin, melamine-guanamine resin, acetoguanamine resin, glyptal resin, furan resin, silicone resin, polyimide, polyamideimide, polyetherimide, polyurethane.

磁性コアは、体積基準の50%(D50)が20μm以上80μm以下であると、被覆樹脂層により均一に被覆され、キャリアの付着防止および高画質画像を得るための現像剤磁気ブラシの密度を適度にする上で好ましい。
磁性コアの電界強度1000(V/cm)における比抵抗値が1.0×10(Ω・cm)以上1.0×1014(Ω・cm)以下であると良好な現像性が得られるようになるため、好ましい。
When the magnetic core has a volume-based 50% (D50) of 20 μm or more and 80 μm or less, the magnetic core is uniformly coated with the coating resin layer, and the density of the developer magnetic brush is appropriately adjusted to prevent adhesion of the carrier and to obtain a high-quality image. It is preferable in making
Good developability can be obtained when the specific resistance value of the magnetic core at an electric field strength of 1000 (V/cm) is 1.0×10 5 (Ω·cm) or more and 1.0×10 14 (Ω·cm) or less. It is preferable because it becomes

次に、磁性キャリアおよび磁性キャリア粒子の物性について説明する。
磁性キャリアは、磁化の強さが、5000/4π(kA/m)の磁界下で、40(Am/kg)以上70(Am/kg)以下であることが好ましい。磁性キャリアの磁化の強さが上記の範囲内にある場合には、現像スリーブへの磁気的拘束力が適度であるため、キャリア付着の発生をより良好に抑制できる。また、磁気ブラシ中でトナーに与えられるストレスを低減することができるため、トナーの劣化や他の部材に対する付着を良好に抑制できる。
Next, physical properties of the magnetic carrier and magnetic carrier particles will be described.
The magnetic carrier preferably has a magnetization intensity of 40 (Am 2 /kg) or more and 70 (Am 2 /kg) or less under a magnetic field of 5000/4π (kA/m). When the strength of magnetization of the magnetic carrier is within the above range, the magnetic binding force to the developing sleeve is moderate, so the occurrence of carrier adhesion can be suppressed more satisfactorily. Moreover, since the stress applied to the toner in the magnetic brush can be reduced, deterioration of the toner and adhesion to other members can be suppressed satisfactorily.

また、磁性キャリアの磁化の強さは、磁性キャリア粒子に含有される樹脂量で適宜調整することができる。磁性キャリアの残留磁化は20.0(Am/kg)以下であることが好ましく、10.0(Am/kg)以下であることがより好ましい。磁性キャリアの残留磁化が上記の範囲内である場合には、現像剤として特に良好な流動性が得られ、良好なドット再現性が得られる。 In addition, the strength of magnetization of the magnetic carrier can be appropriately adjusted by the amount of resin contained in the magnetic carrier particles. The residual magnetization of the magnetic carrier is preferably 20.0 (Am 2 /kg) or less, more preferably 10.0 (Am 2 /kg) or less. When the residual magnetization of the magnetic carrier is within the above range, particularly good fluidity as a developer can be obtained, and good dot reproducibility can be obtained.

磁性キャリアは、真密度が2.5(g/cm)以上5.5(g/cm)以下であることが好ましく、3.0(g/cm)以上5.0(g/cm)以下であることがより好ましい。この範囲の真密度を有する磁性キャリアを含む二成分系現像剤は、トナーへかかる負荷が少なく、磁性キャリアへのトナー構成成分の付着が抑制される。また、低電界強度における良好な現像性とキャリア付着の防止を両立させるためにもこの範囲の真密度が磁性キャリアにとって好ましい。 The magnetic carrier preferably has a true density of 2.5 (g/cm 3 ) or more and 5.5 (g/cm 3 ) or less, and preferably 3.0 (g/cm 3 ) or more and 5.0 (g/cm 3 ) or more. 3 ) is more preferably below. A two-component developer containing a magnetic carrier having a true density within this range imposes less load on the toner and suppresses adhesion of toner components to the magnetic carrier. Further, the true density in this range is preferable for the magnetic carrier in order to achieve both good developability in a low electric field strength and prevention of carrier adhesion.

磁性キャリアは、体積基準の50%径(D50)が21μm以上81μm以下であることが、トナーへの帯電付与能と画像領域へのキャリア付着の抑制と高画質化の観点から好ましい。より好ましくは、25μm以上60μmである。 The magnetic carrier preferably has a volume-based 50% diameter (D50) of 21 μm or more and 81 μm or less from the viewpoints of charge imparting ability to toner, suppression of carrier adhesion to image areas, and high image quality. More preferably, it is 25 μm or more and 60 μm.

次に、本発明においてその目的を達成するに好ましいトナーの構成を以下に詳述する。
<結着樹脂>
トナー粒子は、結着樹脂として、例えば下記の重合体を用いることが可能である。ポリスチレン、ポリ-p-クロルスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレンおよびその置換体の重合体;スチレン-p-クロルスチレン共重合体、スチレン-ビニルトルエン共重合体、スチレン-ビニルナフタリン共重合体、スチレン-アクリル酸エステル共重合体、スチレン-メタクリル酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体;スチレン系共重合樹脂、ポリエステル、ポリエステルとビニル系樹脂が混合、または両者が一部反応したハイブリッド樹脂;ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどが挙げられる。その中でも、ポリエステルを主成分としていることが、低温定着性の観点から好ましい。
Next, the configuration of the toner preferable for achieving the object of the present invention will be described in detail below.
<Binder resin>
The toner particles can use, for example, the following polymers as a binder resin. Polymers of styrene such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene, and polyvinyltoluene, and substituted polymers thereof; styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene- Styrene-based copolymers such as acrylic acid ester copolymers and styrene-methacrylic acid ester copolymers; Vinyl chloride, phenolic resin, naturally modified phenolic resin, natural resin modified maleic acid resin, acrylic resin, methacrylic resin, polyvinyl acetate, silicone resin, polyester, polyurethane, polyamide, furan resin, epoxy resin, xylene resin, polyethylene, polypropylene, etc. is mentioned. Among them, it is preferable to use polyester as the main component from the viewpoint of low-temperature fixability.

ポリエステルに用いられるモノマーとしては、多価アルコール(2価もしくは3価以上のアルコール)と、多価カルボン酸(2価もしくは3価以上のカルボン酸)、その酸無水物またはその低級アルキルエステルとが用いられる。ここで、「歪み硬化性」を発現させるため、分岐ポリマーを作成するためには、非晶性樹脂の分子内において部分架橋することが有効であり、そのためには、3価以上の多官能化合物を使用することが好ましい。したがって、ポリエステルの原料モノマーとして、3価以上のカルボン酸、その酸無水物またはその低級アルキルエステル、および/または3価以上のアルコールを含むことが好ましい。 Monomers used in polyesters include polyhydric alcohols (divalent or trivalent or higher alcohols), polyvalent carboxylic acids (divalent or trivalent or higher carboxylic acids), their acid anhydrides or their lower alkyl esters. Used. Here, in order to express "strain hardening" and to create a branched polymer, it is effective to partially crosslink within the molecule of the amorphous resin. is preferably used. Therefore, it is preferable that a carboxylic acid having a valence of 3 or more, an acid anhydride thereof or a lower alkyl ester thereof, and/or an alcohol having a valence of 3 or more be contained as raw material monomers for the polyester.

ポリエステルに用いられる多価アルコールモノマーとしては、以下の多価アルコールモノマーを使用することができる。 As the polyhydric alcohol monomer used for the polyester, the following polyhydric alcohol monomers can be used.

2価のアルコール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、水素化ビスフェノールA、また式(A)で表わされるビスフェノールおよびその誘導体;

Figure 2022115751000011
(式中、Rはエチレンまたはプロピレン基であり、xおよびyはそれぞれ0以上の整数であり、かつ、x+yの平均値は0以上10以下である。)
式(B)で示されるジオール類;
Figure 2022115751000012
(式(B)中、R’は-CHCH-、-CH-CH(CH)-、または-CH-C(CH-であり、x’およびy’はそれぞれ0以上の整数であり、x’+y’の平均値は0以上10以下である。) Dihydric alcohol components include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,5-pentanediol, 1, 6-hexanediol, neopentyl glycol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, hydrogenated bisphenol A, also bisphenols represented by formula (A) and derivatives thereof;
Figure 2022115751000011
(Wherein, R is an ethylene or propylene group, x and y are each an integer of 0 or more, and the average value of x + y is 0 or more and 10 or less.)
diols represented by formula (B);
Figure 2022115751000012
(In formula (B), R' is -CH 2 CH 2 -, -CH 2 -CH(CH 3 )-, or -CH 2 -C(CH 3 ) 2 -, and x' and y' are each It is an integer of 0 or more, and the average value of x'+y' is 0 or more and 10 or less.)

3価以上のアルコール成分としては、例えば、ソルビトール、1,2,3,6-ヘキサンテトロール、1,4-ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4-ブタントリオール、1,2,5-ペンタントリオール、グリセロール、2-メチルプロパントリオール、2-メチル-1,2,4-ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5-トリヒドロキシメチルベンゼンが挙げられる。これらのうち、好ましくはグリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールが用いられる。これらの2価のアルコールおよび3価以上のアルコールは、単独であるいは複数を併用して用いることができる。 Examples of trihydric or higher alcohol components include sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, and 1,2,4-butanetriol. , 1,2,5-pentanetriol, glycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,3,5-trihydroxymethylbenzene mentioned. Among these, glycerol, trimethylolpropane, and pentaerythritol are preferably used. These dihydric alcohols and trihydric or higher alcohols can be used alone or in combination.

ポリエステル樹脂に用いられる多価カルボン酸モノマーとしては、以下の多価カルボン酸モノマーを使用することができる。 As the polyvalent carboxylic acid monomer used in the polyester resin, the following polyvalent carboxylic acid monomers can be used.

2価のカルボン酸成分としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸、n-ドデセニルコハク酸、イソドデセニルコハク酸、n-ドデシルコハク酸、イソドデシルコハク酸、n-オクテニルコハク酸、n-オクチルコハク酸、イソオクテニルコハク酸、イソオクチルコハク酸、これらの酸の無水物およびこれらの低級アルキルエステルが挙げられる。これらのうち、マレイン酸、フマル酸、テレフタル酸、n-ドデセニルコハク酸が好ましく用いられる。 Examples of divalent carboxylic acid components include maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, malonic acid, n-dodecenylsuccinic acid, isododecenylsuccinic acid, n-dodecylsuccinic acid, isododecylsuccinic acid, n-octenylsuccinic acid, n-octylsuccinic acid, isooctenylsuccinic acid, isooctylsuccinic acid, anhydrides of these acids and Lower alkyl esters of these are included. Among these, maleic acid, fumaric acid, terephthalic acid and n-dodecenylsuccinic acid are preferably used.

3価以上のカルボン酸、その酸無水物またはその低級アルキルエステルとしては、例えば、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸、2,5,7-ナフタレントリカルボン酸、1,2,4-ナフタレントリカルボン酸、1,2,4-ブタントリカルボン酸、1,2,5-ヘキサントリカルボン酸、1,3-ジカルボキシル-2-メチル-2-メチレンカルボキシプロパン、1,2,4-シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8-オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、エンポール三量体酸、これらの酸無水物またはこれらの低級アルキルエステルが挙げられる。これらのうち、特に1,2,4-ベンゼントリカルボン酸、すなわちトリメリット酸またはその誘導体が安価で、反応制御が容易であるため、好ましく用いられる。これらの2価のカルボン酸等および3価以上のカルボン酸は、単独であるいは複数を併用して用いることができる。 Trivalent or higher carboxylic acids, acid anhydrides or lower alkyl esters thereof include, for example, 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid and 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid. , 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylenecarboxypropane, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, tetra( methylenecarboxyl)methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, pyromellitic acid, empol trimer acid, their acid anhydrides or their lower alkyl esters. Among these, 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, ie, trimellitic acid or derivatives thereof, is particularly preferred because it is inexpensive and reaction control is easy. These bivalent carboxylic acids and trivalent or higher carboxylic acids can be used alone or in combination.

ポリエステルの製造方法については、特に制限されるものではなく、公知の方法を用いることができる。例えば、前述のアルコールモノマーおよびカルボン酸モノマーを同時に仕込み、エステル化反応またはエステル交換反応、および縮合反応を経て重合し、ポリエステルを製造する。また、重合温度は、特に制限されないが、180℃以上290℃以下の範囲が好ましい。ポリエステルの製造に際しては、例えば、チタン系触媒、スズ系触媒、酢酸亜鉛、三酸化アンチモン、二酸化ゲルマニウム等の重合触媒を用いることができる。特に、スズ系触媒を使用して重合されたポリエステルがより好ましい。 The method for producing the polyester is not particularly limited, and known methods can be used. For example, the above alcohol monomer and carboxylic acid monomer are charged at the same time, polymerized through an esterification reaction or a transesterification reaction, and a condensation reaction to produce a polyester. Moreover, the polymerization temperature is not particularly limited, but is preferably in the range of 180° C. or higher and 290° C. or lower. Polymerization catalysts such as titanium-based catalysts, tin-based catalysts, zinc acetate, antimony trioxide and germanium dioxide can be used in the production of polyester. In particular, polyesters polymerized using tin-based catalysts are more preferred.

また、ポリエステル樹脂の酸価は5mgKOH/g以上20mgKOH/g以下であり、水酸基価は20mgKOH/g以上70mgKOH/g以下であることが、高温高湿環境下における水分吸着量が抑え、非静電付着力を低く抑えることができるため、カブリ性の観点から好ましい。 In addition, the polyester resin has an acid value of 5 mgKOH/g or more and 20 mgKOH/g or less, and a hydroxyl value of 20 mgKOH/g or more and 70 mgKOH/g or less. It is preferable from the viewpoint of fog resistance because the adhesive force can be kept low.

また、結着樹脂は、低分子量の樹脂と高分子量の樹脂を混ぜ合わせて使用しても良い。高分子量の樹脂と低分子量の樹脂の含有比率は質量基準で40/60以上85/15以下であることが、低温定着性と耐ホットオフセット性の観点から好ましい。 Also, the binder resin may be a mixture of a low-molecular-weight resin and a high-molecular-weight resin. From the viewpoint of low-temperature fixability and hot-offset resistance, the content ratio of the high-molecular-weight resin and the low-molecular-weight resin is preferably 40/60 or more and 85/15 or less on a mass basis.

<離型剤>
トナー粒子に用いられるワックスとしては、例えば以下のものが挙げられる。低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、アルキレン共重合体、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスの如き炭化水素系ワックス;酸化ポリエチレンワックスの如き炭化水素系ワックスの酸化物またはそれらのブロック共重合物;カルナバワックスの如き脂肪酸エステルを主成分とするワックス類;脱酸カルナバワックスの如き脂肪酸エステル類を一部または全部を脱酸化したもの。さらに、以下のものが挙げられる。パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸の如き飽和直鎖脂肪酸類;ブラシジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸の如き不飽和脂肪酸類;ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコールの如き飽和アルコール類;ソルビトールの如き多価アルコール類;パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸の如き脂肪酸類と、ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコールの如きアルコール類とのエステル類;リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドの如き脂肪酸アミド類;メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミドの如き飽和脂肪酸ビスアミド類;エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、N,N’ジオレイルアジピン酸アミド、N,N’ジオレイルセバシン酸アミドの如き不飽和脂肪酸アミド類;m-キシレンビスステアリン酸アミド、N,N’ジステアリルイソフタル酸アミドの如き芳香族系ビスアミド類;ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムの如き脂肪族金属塩(一般に金属石けんといわれているもの);脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸の如きビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス類;ベヘニン酸モノグリセリドの如き脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物;植物性油脂の水素添加によって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物。
<Release agent>
Examples of waxes used for toner particles include the following. Hydrocarbon waxes such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, alkylene copolymers, microcrystalline wax, paraffin wax and Fischer-Tropsch wax; oxides of hydrocarbon waxes such as oxidized polyethylene wax or block copolymers thereof; Waxes containing fatty acid esters as a main component such as carnauba wax; partially or wholly deoxidized fatty acid esters such as deoxidized carnauba wax. Furthermore, the following are mentioned. saturated straight-chain fatty acids such as palmitic acid, stearic acid and montanic acid; unsaturated fatty acids such as brassic acid, eleostearic acid and valinaric acid; saturated alcohols such as silyl alcohol; polyhydric alcohols such as sorbitol; fatty acids such as palmitic acid, stearic acid, behenic acid and montanic acid; Esters with alcohols such as silalcohol; Fatty acid amides such as linoleic acid amide, oleic acid amide and lauric acid amide; saturated fatty acid bisamides such as acid amides; unsaturated fatty acid amides such as ethylenebisoleic acid amide, hexamethylenebisoleic acid amide, N,N'dioleyladipic acid amide, N,N'dioleylsebacic acid amide; - aromatic bisamides such as xylene bisstearic acid amide and N,N' distearyl isophthalic acid amide; aliphatic metal salts such as calcium stearate, calcium laurate, zinc stearate and magnesium stearate (generally called metal soap) waxes obtained by grafting vinyl monomers such as styrene and acrylic acid to aliphatic hydrocarbon waxes; partial esters of fatty acids and polyhydric alcohols such as behenic acid monoglyceride; hydrogen of vegetable oils and fats A methyl ester compound having a hydroxyl group obtained by addition.

これらのワックスの中でも、低温定着性、定着分離性を向上させるという観点で、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスの如き炭化水素系ワックス、もしくはカルナバワックスの如き脂肪酸エステル系ワックスが好ましい。本発明においては、耐ホットオフセット性がより向上する点で、炭化水素系ワックスがより好ましい。 Among these waxes, hydrocarbon waxes such as paraffin wax and Fischer-Tropsch wax, or fatty acid ester waxes such as carnauba wax are preferred from the viewpoint of improving low-temperature fixability and fixability. In the present invention, hydrocarbon waxes are more preferable in terms of further improving hot offset resistance.

トナー粒子中のワックスの含有量は、結着樹脂100質量部あたり3質量部以上8質量部以下であることが好ましい。
また、示差走査熱量測定(DSC)装置で測定される昇温時の吸熱曲線において、ワックスの最大吸熱ピークのピーク温度としては45℃以上140℃以下であることが好ましい。ワックスの最大吸熱ピークのピーク温度が上記範囲内であるとトナーの保存性と耐ホットオフセット性を両立できるため好ましい。
The wax content in the toner particles is preferably 3 parts by mass or more and 8 parts by mass or less per 100 parts by mass of the binder resin.
Moreover, in the endothermic curve during temperature rise measured by a differential scanning calorimeter (DSC), the peak temperature of the maximum endothermic peak of the wax is preferably 45° C. or higher and 140° C. or lower. When the peak temperature of the maximum endothermic peak of the wax is within the above range, the storage stability and hot offset resistance of the toner can be compatible, which is preferable.

<着色剤>
トナー粒子は、着色剤を含有していてもよい。着色剤としては、以下のものが挙げられる。
<Colorant>
The toner particles may contain a colorant. Colorants include the following.

黒色着色剤としては、カーボンブラック;イエロー着色剤、マゼンタ着色剤およびシアン着色剤とを用いて黒色に調色したものが挙げられる。着色剤には、顔料を単独で使用してもかまわないが、染料と顔料とを併用してその鮮明度を向上させた方がフルカラー画像の画質の点からより好ましい。 Black colorants include those toned black using carbon black; yellow colorants, magenta colorants and cyan colorants. A pigment may be used alone as a coloring agent, but it is more preferable to use a dye and a pigment in combination to improve the definition from the viewpoint of image quality of a full-color image.

マゼンタトナー用顔料としては、以下のものが挙げられる。C.I.ピグメントレッド1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、39、40、41、48:2、48:3,48:4、49、50、51、52、53、54、55、57:1、58、60、63、64、68、81:1、83、87、88、89、90、112、114、122、123、146、147、150、163、184、202、206、207、209、238、269、282;C.I.ピグメントバイオレット19;C.I.バットレッド1、2、10、13、15、23、29、35。
マゼンタトナー用染料としては、以下のものが挙げられる。C.I.ソルベントレッド1、3、8、23、24、25、27、30、49、81、82、83、84、100、109、121;C.I.ディスパースレッド9;C.I.ソルベントバイオレット8、13、14、21、27;C.I.ディスパーバイオレット1のような油溶染料、C.I.ベーシックレッド1、2、9、12、13、14、15、17、18、22、23、24、27、29、32、34、35、36、37、38、39、40;C.I.ベーシックバイオレット1、3、7、10、14、15、21、25、26、27、28のような塩基性染料。
Examples of magenta toner pigments include the following. C. I. Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 37, 38, 39, 40, 41, 48:2, 48:3, 48:4, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57:1, 58, 60, 63, 64, 68, 81: 1, 83, 87, 88, 89, 90, 112, 114, 122, 123, 146, 147, 150, 163, 184, 202, 206, 207, 209, 238, 269, 282; I. Pigment Violet 19; C.I. I. Bat Red 1, 2, 10, 13, 15, 23, 29, 35.
Dyes for magenta toner include the following. C. I. Solvent Red 1, 3, 8, 23, 24, 25, 27, 30, 49, 81, 82, 83, 84, 100, 109, 121; C.I. I. disperse thread 9;C. I. Solvent Violet 8, 13, 14, 21, 27; C.I. I. Oil-soluble dyes such as Disper Violet 1, C.I. I. Basic Red 1, 2, 9, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 22, 23, 24, 27, 29, 32, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40; C.I. I. Basic dyes such as Basic Violet 1, 3, 7, 10, 14, 15, 21, 25, 26, 27, 28.

シアントナー用顔料としては、以下のものが挙げられる。C.I.ピグメントブルー2、3、15:2、15:3、15:4、16、17;C.I.バットブルー6;C.I.アシッドブルー45、フタロシアニン骨格にフタルイミドメチル基を1~5個置換した銅フタロシアニン顔料。
シアントナー用染料としては、C.I.ソルベントブルー70が挙げられる。
Examples of cyan toner pigments include the following. C. I. Pigment Blue 2, 3, 15:2, 15:3, 15:4, 16, 17; C.I. I. Bat Blue 6; C.I. I. Acid Blue 45, a copper phthalocyanine pigment having a phthalocyanine skeleton substituted with 1 to 5 phthalimidomethyl groups.
As dyes for cyan toners, C.I. I. Solvent Blue 70 can be mentioned.

イエロートナー用顔料としては、以下のものが挙げられる。C.I.ピグメントイエロー1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、62、65、73、74、83、93、94、95、97、109、110、111、120、127、128、129、147、151、154、155、168、174、175、176、180、181、185;C.I.バットイエロー1、3、20。
イエロートナー用染料としては、C.I.ソルベントイエロー162が挙げられる。
Examples of yellow toner pigments include the following. C. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 23, 62, 65, 73, 74, 83, 93, 94, 95, 97, 109, 110, 111, 120, 127, 128, 129, 147, 151, 154, 155, 168, 174, 175, 176, 180, 181, 185; I. Bat Yellow 1, 3, 20.
As a yellow toner dye, C.I. I. Solvent Yellow 162 is mentioned.

これらの着色剤は、単独または混合して、さらには固溶体の状態で用いることができる。着色剤は、色相角、彩度、明度、耐光性、OHP透明性、およびトナーへの分散性の点から選択される。
着色剤の含有量は、樹脂成分の総量に対して0.1質量部以上30.0質量部以下であることが好ましい。
These colorants can be used singly or in combination, or in the form of a solid solution. Colorants are selected in terms of hue angle, chroma, brightness, lightfastness, OHP transparency, and dispersibility in toner.
The content of the colorant is preferably 0.1 parts by mass or more and 30.0 parts by mass or less with respect to the total amount of the resin components.

<無機微粒子>
トナーには、流動性および帯電性を高めることを主の目的として、無機微粒子を含有していることが好ましく、トナー表面に付着されている形態であることが好ましい。
トナーと磁性キャリアとの離型性を高めるためのスペーサー粒子としての無機微粒子としては、個数分布基準の最大ピーク粒径80nm以上200nm以下のシリカ粒子が好ましい。スペーサー粒子として機能させつつ、トナーからの脱離をより良好に抑制するためには、100nm以上150nm以下であることがより好ましい。
また、トナーの流動性を改善させるためには、個数分布基準の最大ピーク粒径が20nm以上50nm以下の無機微粒子を含有させることが好ましく、シリカ粒子と併用することも好ましい形態である。
<Inorganic fine particles>
The toner preferably contains inorganic fine particles for the main purpose of improving fluidity and chargeability, and is preferably in the form of adhering to the toner surface.
Silica particles having a maximum peak particle size of 80 nm or more and 200 nm or less based on the number distribution are preferable as the inorganic fine particles as spacer particles for enhancing the releasability between the toner and the magnetic carrier. It is more preferable that the particle size is 100 nm or more and 150 nm or less in order to suppress detachment from the toner more satisfactorily while functioning as spacer particles.
In addition, in order to improve the fluidity of the toner, it is preferable to contain inorganic fine particles having a maximum peak particle size of 20 nm or more and 50 nm or less based on the number distribution, and it is also preferable to use them together with silica particles.

さらに、流動性や転写性の向上を狙って、トナー粒子にその他の外添剤が添加されていてもよい。トナー粒子表面に外添される外添剤は、酸化チタン、酸化アルミナ、シリカの如き無機微粒子を含むことが好ましく、複数の種類を併用しても良い。 Furthermore, other external additives may be added to the toner particles with the aim of improving fluidity and transferability. The external additive externally added to the surface of the toner particles preferably contains inorganic fine particles such as titanium oxide, alumina oxide and silica, and a plurality of types may be used in combination.

外添剤の総含有量は、トナー粒子100質量部に対して、0.3質量部以上5.0質量部以下であることが好ましく、0.8質量部以上4.0質量部以下であることがより好ましい。その中で個数分布基準の最大ピーク粒径80nm以上200nm以下のシリカ粒子の含有量は、0.1質量部以上2.5質量部以下、より好ましくは、0.5質量部以上2.0質量部以下である。この範囲内であれば、スペーサー粒子として効果がより顕著となる。 The total content of the external additive is preferably 0.3 parts by mass or more and 5.0 parts by mass or less, and is 0.8 parts by mass or more and 4.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the toner particles. is more preferable. Among them, the content of silica particles having a maximum peak particle size of 80 nm or more and 200 nm or less based on number distribution is 0.1 parts by mass or more and 2.5 parts by mass or less, more preferably 0.5 parts by mass or more and 2.0 parts by mass It is below the department. Within this range, the effect of spacer particles becomes more pronounced.

また、外添剤として用いられるシリカ粒子や無機微粒子の表面は、疎水化処理をされていることが好ましい。疎水化処理は、各種チタンカップリング剤、シランカップリング剤の如きカップリング剤;脂肪酸およびその金属塩;シリコーンオイル;またはそれらの組み合わせによってなされることが好ましい。 In addition, it is preferable that the surfaces of silica particles and inorganic fine particles used as an external additive are subjected to a hydrophobic treatment. The hydrophobizing treatment is preferably carried out with coupling agents such as various titanium coupling agents and silane coupling agents; fatty acids and metal salts thereof; silicone oils; or combinations thereof.

チタンカップリング剤としては、例えば、以下のものが挙げられる。テトラブチルチタネート、テトラオクチルチタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルフォニルチタネート、ビス(ジオクチルパイロフォスフェート)オキシアセテートチタネート。 Examples of titanium coupling agents include the following. Tetrabutyl titanate, tetraoctyl titanate, isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tridecylbenzenesulfonyl titanate, bis(dioctyl pyrophosphate) oxyacetate titanate.

また、シランカップリング剤としては、例えば、以下のものが挙げられる。γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N-β-(N-ビニルベンジルアミノエチル)γ-アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトエリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、o-メチルフェニルトリメトキシシラン、p-メチルフェニルトリメトキシシラン。 Moreover, as a silane coupling agent, the following are mentioned, for example. γ-(2-aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilane, γ-(2-aminoethyl)aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, N-β-(N-vinylbenzylaminoethyl)γ - aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, hexamethyldisilazane, methyltrimethoxysilane, butyltrimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, octyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane, dodecyltrimethoxysilane, phenyl trimethoxysilane, o-methylphenyltrimethoxysilane, p-methylphenyltrimethoxysilane.

脂肪酸としては、例えば、以下のものが挙げられる。ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ドデシル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ペンタデシル酸、ステアリン酸、ヘプタデシル酸、アラキン酸、モンタン酸、オレイン酸、リノール酸、アラキドン酸の如き長鎖脂肪酸。それらの脂肪酸金属塩の金属としては、例えば、亜鉛、鉄、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、ナトリウム、リチウムが挙げられる。 Examples of fatty acids include the following. Long-chain fatty acids such as undecylic acid, lauric acid, tridecylic acid, dodecylic acid, myristic acid, palmitic acid, pentadecylic acid, stearic acid, heptadecylic acid, arachidic acid, montanic acid, oleic acid, linoleic acid, arachidonic acid. Metals of these fatty acid metal salts include, for example, zinc, iron, magnesium, aluminum, calcium, sodium, and lithium.

シリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイルが挙げられる。 Examples of silicone oils include dimethylsilicone oil, methylphenylsilicone oil, and amino-modified silicone oil.

疎水化処理は、被処理粒子に対して1質量%以上30質量%以下(より好ましくは3質量%以上7質量%以下)の疎水化処理剤を被処理粒子に添加して、被処理粒子を被覆することにより行われることが好ましい。
疎水化処理された外添剤の疎水化の程度は特に限定されないが、例えば、処理後の疎水化度が40以上98以下であることが好ましい。疎水化度とは、試料のメタノールに対する濡れ性を示すものであり、疎水性の指標である。
In the hydrophobization treatment, a hydrophobizing agent is added to the particles to be treated in an amount of 1% to 30% by mass (more preferably 3% to 7% by mass) relative to the particles to be treated. It is preferably carried out by coating.
The degree of hydrophobization of the hydrophobized external additive is not particularly limited. Hydrophobicity indicates the wettability of a sample to methanol, and is an index of hydrophobicity.

<二成分系現像剤>
本発明の磁性キャリアをトナーと混合して二成分系現像剤として使用する場合、二成分系現像剤におけるトナー濃度が、2質量%以上15質量%以下であることが好ましく、より好ましくは4質量%以上13質量%以下である。トナー濃度が上記範囲内である場合、良好な画像が得られる。トナー濃度が2質量%未満では画像濃度が低下しやすく、15質量%を超えるとカブリや機内飛散が発生しやすい。
<Two-component developer>
When the magnetic carrier of the present invention is mixed with a toner and used as a two-component developer, the toner concentration in the two-component developer is preferably 2% by mass or more and 15% by mass or less, more preferably 4% by mass. % or more and 13 mass % or less. Good images can be obtained when the toner concentration is within the above range. If the toner concentration is less than 2% by mass, the image density tends to decrease, and if it exceeds 15% by mass, fogging and in-machine scattering tend to occur.

<補給用現像剤>
補給用現像剤は、画像形成に伴い、トナーが消費され現像機内のトナー濃度が低下した場合に、補給される現像剤である。出荷時の現像容器内には、所定比率のトナーとキャリアを含む二成分系現像剤が所定量入っているが、画像形成に伴い、トナーが消費され現像容器内のトナー濃度が低下してしまう。そのため、現像容器内のトナー濃度に応じて、トナーを含む補給用現像剤が現像容器へと供給される。補給用現像剤は、1質量部の磁性キャリアに対し2質量部以上50質量部以下のトナーを含む。
<Replenishment developer>
The replenishment developer is a developer that is replenished when the toner is consumed and the toner concentration in the developing device is lowered in the course of image formation. A developer container contains a predetermined amount of two-component developer containing a predetermined ratio of toner and carrier at the time of shipment. . Therefore, replenishing developer containing toner is supplied to the developing container according to the toner density in the developing container. The replenishing developer contains 2 parts by mass or more and 50 parts by mass or less of toner with respect to 1 part by mass of the magnetic carrier.

次に、二成分系現像剤および補給用現像剤を用いる現像装置を備えた画像形成装置について例を挙げて説明するが、本発明の現像方法に使用される現像装置はこれに限る物ではない。 Next, an image forming apparatus equipped with a developing device using a two-component developer and a replenishing developer will be described as an example, but the developing device used in the developing method of the present invention is not limited to this. .

<画像形成方法>
図1に示すように、静電潜像担持体1は矢印方向に回転する。静電潜像担持体1は帯電手段である帯電器2により帯電され、帯電した静電潜像担持体1表面には、静電潜像形成手段である露光器3により露光され、静電潜像が形成される。現像器4には、二成分系現像剤を収容する現像容器5および現像剤担持体6が回転可能な状態で配置され、現像剤担持体6は内部に磁界発生手段としてマグネット7を内包する。マグネット7の少なくとも一つは潜像担持体に対して対向の位置になるように設置されている。二成分系現像剤は、マグネット7の磁界により現像剤担持体6上に保持され、規制部材8により、二成分系現像剤量が規制され、静電潜像担持体1と対向する現像部に搬送される。現像部においては、マグネット7の発生する磁界が磁気ブラシを形成する。その後、直流電界に交番電界を重畳してなる現像バイアスを印加することにより静電潜像はトナー像として可視像化される。静電潜像担持体1上に形成されたトナー像は、転写帯電器11によって記録媒体(転写材)12に静電的に転写される。ここで、図2に示すように、静電潜像担持体1から中間転写体9にトナー像を一旦転写し、その後、トナー像を記録媒体12へ静電的に転写してもよい。
<Image forming method>
As shown in FIG. 1, the electrostatic latent image carrier 1 rotates in the direction of the arrow. An electrostatic latent image carrier 1 is charged by a charger 2 as a charging means, and the surface of the charged electrostatic latent image carrier 1 is exposed by an exposure device 3 as an electrostatic latent image forming means to generate an electrostatic latent image. An image is formed. In the developing device 4, a developing container 5 containing a two-component developer and a developer carrier 6 are rotatably arranged, and the developer carrier 6 contains a magnet 7 as magnetic field generating means. At least one of the magnets 7 is installed so as to face the latent image carrier. The two-component developer is held on the developer carrier 6 by the magnetic field of the magnet 7 , and the amount of the two-component developer is regulated by the regulating member 8 . be transported. In the developing section, the magnetic field generated by the magnet 7 forms a magnetic brush. After that, the electrostatic latent image is visualized as a toner image by applying a developing bias obtained by superimposing an alternating electric field on a DC electric field. A toner image formed on the electrostatic latent image carrier 1 is electrostatically transferred to a recording medium (transfer material) 12 by a transfer charger 11 . Here, as shown in FIG. 2, the toner image may be temporarily transferred from the electrostatic latent image carrier 1 to the intermediate transfer member 9 and then electrostatically transferred to the recording medium 12 .

その後記録媒体12は、定着器13に搬送され、ここで加熱、加圧されることにより、記録媒体12上にトナーが定着される。その後、記録媒体12は、出力画像として装置外へ排出される。なおなお、転写工程後、静電潜像担持体1上に残留したトナーは、クリーナー15により除去される。その後、クリーナー15により清掃された静電潜像担持体1は、前露光16からの光照射により電気的に初期化され、上記画像形成動作が繰り返される。 After that, the recording medium 12 is conveyed to a fixing device 13 where the toner is fixed on the recording medium 12 by being heated and pressurized. After that, the recording medium 12 is discharged outside the apparatus as an output image. It should be noted that the toner remaining on the electrostatic latent image carrier 1 is removed by the cleaner 15 after the transfer process. After that, the electrostatic latent image carrier 1 cleaned by the cleaner 15 is electrically initialized by light irradiation from the pre-exposure 16, and the above image forming operation is repeated.

図2は、フルカラー画像形成装置を用いた画像形成方法の一例を示す概略図である。
図2中のK、Y、C、Mなどの画像形成ユニットの並びや回転方向を示す矢印は何らこれに限定されるものではない。ちなみにKはブラック、Yはイエロー、Cはシアン、Mはマゼンタを意味している。図2において、静電潜像担持体1K、1Y、1C、1Mは矢印方向に回転する。各静電潜像担持体は帯電手段である帯電器2K、2Y、2C、2Mにより帯電され、帯電した各静電潜像担持体表面には、静電潜像形成手段である露光器3K、3Y、3C、3Mにより露光し、静電潜像を形成する。その後、現像手段である現像器4K、4Y、4C、4Mに具備される現像剤担持体6K、6Y、6C、6M上に担持された二成分系現像剤により静電潜像はトナー像として可視像化される。さらに、トナー像は転写手段である中間転写帯電器10K、10Y、10C、10Mにより中間転写体9に転写される。またさらに、トナー像は転写手段である転写帯電器11により、記録媒体12に転写され、記録媒体12は、定着手段である定着器13により加熱圧力定着され、トナー像が画像として出力される。そして、中間転写体9のクリーニング部材である中間転写体クリーナー14は、転写残トナーなどを回収する。現像方法としては、現像剤担持体6に交流電圧を印加して、現像領域に交番電界を形成しつつ、磁気ブラシが静電潜像担持体1に接触している状態で現像を行うことが好ましい。現像剤担持体(現像スリーブ)6と静電潜像担持体1との距離(S-D間距離)は、100μm以上1000μm以下であることが、磁性キャリア付着防止およびドット再現性の向上において良好である。100μmより狭いと現像剤の供給が不十分になりやすく、画像濃度が低くなる。1000μmを超えると磁極S1からの磁力線が広がり磁気ブラシの密度が低くなり、ドット再現性が劣ったり、磁性コートキャリアを拘束する力が弱まりキャリア付着が生じやすくなる。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of an image forming method using a full-color image forming apparatus.
The arrows indicating the arrangement of the image forming units such as K, Y, C, and M in FIG. 2 and the direction of rotation are not limited to these. K stands for black, Y for yellow, C for cyan, and M for magenta. In FIG. 2, electrostatic latent image carriers 1K, 1Y, 1C and 1M rotate in the direction of the arrow. Each electrostatic latent image carrier is charged by chargers 2K, 2Y, 2C and 2M, which are charging means. It is exposed by 3Y, 3C and 3M to form an electrostatic latent image. After that, the electrostatic latent image is formed into a toner image by a two-component developer carried on developer carriers 6K, 6Y, 6C, and 6M provided in developing devices 4K, 4Y, 4C, and 4M, which are developing means. visualized. Further, the toner image is transferred onto the intermediate transfer member 9 by intermediate transfer chargers 10K, 10Y, 10C and 10M, which are transfer means. Further, the toner image is transferred to a recording medium 12 by a transfer charger 11 as transfer means, and the recording medium 12 is fixed under heat and pressure by a fixing device 13 as fixing means, and the toner image is output as an image. An intermediate transfer member cleaner 14, which is a cleaning member for the intermediate transfer member 9, collects transfer residual toner and the like. As a developing method, an AC voltage is applied to the developer carrier 6 to form an alternating electric field in the developing region, and development is performed in a state in which the magnetic brush is in contact with the electrostatic latent image carrier 1 . preferable. The distance (SD distance) between the developer bearing member (developing sleeve) 6 and the electrostatic latent image bearing member 1 is preferably 100 μm or more and 1000 μm or less to prevent magnetic carrier adhesion and improve dot reproducibility. is. If it is narrower than 100 μm, the supply of developer tends to be insufficient, resulting in low image density. If the thickness exceeds 1000 μm, the lines of magnetic force from the magnetic pole S1 spread and the density of the magnetic brush becomes low, resulting in poor dot reproducibility and weakening of the force for constraining the magnetic coated carrier, making carrier adhesion likely to occur.

交番電界のピーク間の電圧(Vpp)は300V以上3000V以下、好ましくは500V以上1800V以下である。また、交番電界の周波数は500Hz以上10000Hz以下、好ましくは1000以上7000Hz以下である。交番電界のピーク間の電圧および周波数は、それぞれプロセスにより適宜選択して用いることができる。交番電界を形成するための交流バイアスの波形としては三角波、矩形波、正弦波、あるいはDuty比を変えた波形が挙げられる。トナー像の形成速度の変化に対応するためには、非連続の交流バイアス電圧を有する現像バイアス電圧(断続的な交番重畳電圧)を現像剤担持体に印加して現像を行うことが好ましい。現像バイアス電圧の印加電圧が300Vより低いと十分な画像濃度が得られにくく、また非画像部のカブリトナーを良好に回収することができない場合がある。また、3000Vを超える場合には磁気ブラシを介して、静電潜像を乱してしまい、画質低下を招く場合がある。 The peak-to-peak voltage (Vpp) of the alternating electric field is 300V or more and 3000V or less, preferably 500V or more and 1800V or less. The frequency of the alternating electric field is 500 Hz or more and 10000 Hz or less, preferably 1000 Hz or more and 7000 Hz or less. The peak-to-peak voltage and frequency of the alternating electric field can be appropriately selected and used depending on the process. Examples of AC bias waveforms for forming an alternating electric field include triangular waves, rectangular waves, sine waves, and waveforms with different duty ratios. In order to cope with changes in the toner image forming speed, it is preferable to apply a development bias voltage having a discontinuous AC bias voltage (intermittent alternating voltage) to the developer carrying member for development. If the applied voltage of the developing bias voltage is lower than 300 V, it may be difficult to obtain a sufficient image density, and the fog toner in the non-image portion may not be recovered satisfactorily. Further, when the voltage exceeds 3000 V, the electrostatic latent image is disturbed via the magnetic brush, and the image quality may be deteriorated.

良好に帯電したトナーを有する二成分系現像剤を使用することで、カブリ取り電圧(Vback)を低くすることができ、静電潜像担持体の一次帯電を低めることができるために静電潜像担持体の寿命を長寿命化できる。Vbackは、現像システムにも依るが200V以下、より好ましくは150V以下が良い。コントラスト電位としては、十分な画像濃度が出るように100V以上400V以下が好ましく用いられる。 By using a two-component developer having a well-charged toner, the fog removal voltage (Vback) can be lowered, and the primary charge of the electrostatic latent image carrier can be lowered. The life of the image carrier can be extended. Vback is preferably 200 V or less, more preferably 150 V or less, depending on the development system. A contrast potential of 100 V or more and 400 V or less is preferably used so as to obtain a sufficient image density.

また、周波数が500Hzより低いと、プロセススピードにも関係するが、静電潜像担感光体の構成としては、画像形成装置に用いられる感光体と同じで良い。例えば、アルミニウム、SUS等の導電性基体の上に、順に導電層、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層、必要に応じて電荷注入層を設ける構成の静電潜像担持体が挙げられる。
導電層、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層は、画像形成装置に用いられる感光体に用いられるもので良い。静電潜像担持体の最表面層として、例えば電荷注入層あるいは保護層を用いてもよい。
If the frequency is lower than 500 Hz, the structure of the electrostatic latent image-carrying photoreceptor may be the same as that of the photoreceptor used in the image forming apparatus, although this affects the process speed. For example, an electrostatic latent image carrier having a structure in which a conductive layer, an undercoat layer, a charge generation layer, a charge transport layer and, if necessary, a charge injection layer are provided in order on a conductive substrate such as aluminum or SUS. .
The conductive layer, the undercoat layer, the charge generation layer, and the charge transport layer may be those used in photoreceptors used in image forming apparatuses. As the outermost layer of the electrostatic latent image carrier, for example, a charge injection layer or a protective layer may be used.

補給用現像剤を用いた画像形成装置における現像剤の流れについて図3を用いて説明する。感光体上の静電潜像がトナーにより現像されることによって現像器102の中のトナー(図3中、黒丸で表示)が消費される。トナー濃度検知センサー105により現像器102内のトナーが少なくなったことを検知して、補給用現像剤収容容器101から補給用現像剤が現像器102に供給される。現像器102内で過剰になった磁性キャリア(図3中、白丸で表示)は、排出装置106を介して現像剤回収容器104に移動する。なお、現像剤回収容器104は、クリーニング装置103で回収したトナーを一緒に回収しても良い。 The flow of the developer in the image forming apparatus using the replenishment developer will be described with reference to FIG. As the electrostatic latent image on the photosensitive member is developed with toner, the toner in the developing device 102 (indicated by black circles in FIG. 3) is consumed. When the toner density detection sensor 105 detects that the toner in the developing device 102 is low, the developer for replenishment is supplied to the developing device 102 from the developer storage container 101 for replenishment. The excess magnetic carrier in the developing device 102 (represented by white circles in FIG. 3) moves to the developer collection container 104 via the discharging device 106 . Note that the developer collection container 104 may collect the toner collected by the cleaning device 103 together.

<磁性キャリア、磁性コアの体積基準の50%径(D50)の測定方法>
粒度分布測定は、例えば、レーザー回折・散乱方式の粒度分布測定装置(商品名:マイクロトラックMT3300EX、日機装社製)にて測定を行う。
磁性キャリア、磁性コアの体積基準の50%径(D50)の測定には、乾式測定用の試料供給機(商品名:ワンショットドライ型サンプルコンディショナーTurbotrac、日機装社製)を装着して行った。Turbotracの供給条件として、真空源として集塵機を用い、風量約33l/sec、圧力約17kPaとする。制御は、ソフトウエア上で自動的に行う。粒径は体積平均の累積値である50%粒径(D50)を求める。制御および解析は付属ソフト(バージョン10.3.3-202D)を用いて行う。測定条件は下記の通りである。
SetZero時間 :10秒
測定時間 :10秒
測定回数 :1回
粒子屈折率 :1.81%
粒子形状 :非球形
測定上限 :1408μm
測定下限 :0.243μm
測定環境 :23℃、50%RH
<Method for measuring volume-based 50% diameter (D50) of magnetic carrier and magnetic core>
The particle size distribution is measured by, for example, a laser diffraction/scattering type particle size distribution analyzer (trade name: Microtrac MT3300EX, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
The volume-based 50% diameter (D50) of the magnetic carrier and magnetic core was measured using a sample feeder for dry measurement (trade name: one-shot dry sample conditioner Turbotrac, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). Turbotrac is supplied with a dust collector as a vacuum source, an air volume of about 33 l/sec, and a pressure of about 17 kPa. Control is performed automatically on software. As for the particle size, a 50% particle size (D50), which is a volume-average cumulative value, is obtained. Control and analysis are performed using attached software (version 10.3.3-202D). The measurement conditions are as follows.
SetZero time: 10 seconds Measurement time: 10 seconds Number of measurements: 1 Particle refractive index: 1.81%
Particle shape: Non-spherical Measurement upper limit: 1408 µm
Measurement lower limit: 0.243 μm
Measurement environment: 23°C, 50% RH

<多孔質形状の磁性コアの細孔径および細孔容積の測定>
多孔質形状の磁性コアの細孔径分布は、水銀圧入法により測定される。
測定原理は、以下の通りである。
本測定では、水銀に加える圧力を変化させ、その際の細孔中に浸入した水銀の量を測定する。細孔内に水銀が浸入し得る条件は、圧力P、細孔直径D、水銀の接触角と表面張力をそれぞれθとσとすると、力の釣り合いから、PD=-4σcosθで表せる。接触角と表面張力を定数とすれば、圧力Pとそのとき水銀が浸入し得る細孔直径Dは反比例することになる。このため、圧力Pとそのときに浸入液量Vを、圧力を変えて測定し得られる、P-V曲線の横軸Pを、そのままこの式から細孔直径に置き換え、細孔分布を求めている。
測定装置としては、例えば、ユアサアイオニクス社製、全自動多機能水銀ポロシメータPoreMasterシリーズ・PoreMaster-GTシリーズや、島津製作所社製、自動ポロシメータオートポアIV 9500 シリーズ等を用いて測定することができる。
<Measurement of Pore Diameter and Pore Volume of Porous Magnetic Core>
The pore size distribution of the porous shaped magnetic core is measured by mercury porosimetry.
The measurement principle is as follows.
In this measurement, the pressure applied to the mercury is changed, and the amount of mercury that has penetrated into the pores is measured. The conditions under which mercury can penetrate into the pores can be expressed by PD=-4σ cos θ from the force balance, where θ and σ are the pressure P, the pore diameter D, the contact angle of mercury, and the surface tension. If the contact angle and surface tension are constants, the pressure P is inversely proportional to the pore diameter D into which mercury can enter. Therefore, the horizontal axis P of the PV curve, which can be obtained by measuring the pressure P and the infiltration liquid amount V at that time, by changing the pressure, is directly replaced by the pore diameter from this equation, and the pore distribution is obtained. there is
As a measuring device, for example, a fully automatic multifunctional mercury porosimeter PoreMaster series/PoreMaster-GT series manufactured by Yuasa Ionics, an automatic porosimeter Autopore IV 9500 series manufactured by Shimadzu Corporation, etc. can be used.

具体的には、株式会社 島津製作所社のオートポアIV9520を用いて、下記条件・手順にて測定を行った。
測定条件
測定環境 20℃
測定セル 試料体積 5cm、圧入体積 1.1cm、用途 粉体用
測定範囲 2.0psia(13.8kPa)以上59989.6psia(413.7kPa)以下
測定ステップ 80ステップ
(細孔径を対数で取った時に、等間隔になるようにステップを刻む)
圧入パラメータ 排気圧力 50μmHg
排気時間 5.0min
水銀注入圧力 2.0psia(13.8kPa)
平衡時間 5secs
高圧パラメータ 平衡時間 5secs
水銀パラメータ 前進接触角 130.0degrees
後退接触角 130.0degrees
表面張力 485.0mN/m(485.0dynes/cm)
水銀密度 13.5335g/mL
Specifically, using Autopore IV9520 manufactured by Shimadzu Corporation, measurement was performed under the following conditions and procedures.
Measurement conditions Measurement environment 20°C
Measurement cell Sample volume 5 cm 3 Press-in volume 1.1 cm 3 Application Powder Measurement range 2.0 psia (13.8 kPa) to 59989.6 psia (413.7 kPa) Measurement steps 80 steps
(When the pore diameter is taken logarithmically, the steps are carved so that they are evenly spaced.)
Injection parameters Exhaust pressure 50 μmHg
Exhaust time 5.0min
Mercury injection pressure 2.0 psia (13.8 kPa)
Equilibration time 5 secs
High pressure parameter Equilibration time 5 secs
Mercury parameters Advancing contact angle 130.0 degrees
receding contact angle 130.0 degrees
Surface tension 485.0 mN/m (485.0 dynes/cm)
Mercury density 13.5335g/mL

測定手順
(1)多孔質形状の磁性コアを、約1.0g秤量し試料セルに入れる。
秤量値を入力する。
(2)低圧部で、2.0psia(13.8kPa)以上45.8psia(315.6kPa)以下の範囲を測定。
(3)高圧部で、45.9psia(316.3kPa)以上59989.6psia(413.6MPa)以下の範囲を測定。
(4)水銀注入圧力および水銀注入量から、細孔径分布を算出する。
(2)、(3)、(4)は、装置付属のソフトウエアにて、自動で行った。
上記の様にして計測した細孔径分布から、0.1μm以上3.0μm以下の細孔径の範囲における微分細孔容積が最大となる細孔径を読み取り、それをもって、微分細孔容積が極大となる細孔径とする。
また、0.1μm以上3.0μm以下の細孔径の範囲における微分細孔容積を積分した細孔容積を、付属のソフトウエアを用いて算出した。
Measurement procedure (1) About 1.0 g of a porous magnetic core is weighed and placed in a sample cell.
Enter the weighing value.
(2) Measure the range of 2.0 psia (13.8 kPa) to 45.8 psia (315.6 kPa) at the low pressure section.
(3) Measure the range of 45.9 psia (316.3 kPa) to 59989.6 psia (413.6 MPa) at the high pressure section.
(4) Calculate the pore size distribution from the mercury injection pressure and the mercury injection amount.
(2), (3), and (4) were automatically performed using the software attached to the apparatus.
From the pore size distribution measured as described above, the pore size at which the differential pore volume is maximized in the pore size range of 0.1 μm or more and 3.0 μm or less is read, and the differential pore volume becomes maximum. Pore size.
Also, the pore volume obtained by integrating the differential pore volume in the pore diameter range of 0.1 μm or more and 3.0 μm or less was calculated using the accompanying software.

<重量平均粒径(D4)の測定方法>
トナーの重量平均粒径(D4)は、100μmのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置(商品名:コールター・カウンター Multisizer 3(登録商標)、ベックマン・コールター社製)と、測定条件設定および測定データ解析をするための付属の専用ソフト(商品名:ベックマン・コールター Multisizer 3 Version3.51、ベックマン・コールター社製)を用いた。実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで測定し、測定データの解析を行い、算出した。
測定に使用する電解水溶液は、特級塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解して濃度が約1質量%となるようにしたもの、例えば、「ISOTON II」(ベックマン・コールター社製)が使用できる。
<Method for measuring weight average particle size (D4)>
The weight-average particle diameter (D4) of the toner was measured using a precision particle size distribution measuring device (trade name: Coulter Counter Multisizer 3 (registered trademark), manufactured by Beckman Coulter, Inc.) using a pore electrical resistance method equipped with a 100 μm aperture tube. , attached dedicated software (trade name: Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51, manufactured by Beckman Coulter, Inc.) for setting measurement conditions and analyzing measurement data was used. Measurement was performed with 25,000 effective measurement channels, and the measurement data was analyzed and calculated.
As the electrolytic aqueous solution used for measurement, a solution obtained by dissolving special grade sodium chloride in ion-exchanged water to a concentration of about 1% by mass, for example, "ISOTON II" (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) can be used.

なお、測定、解析を行う前に、以下のように専用ソフトの設定を行った。
専用ソフトの「標準測定方法(SOM)を変更画面」において、コントロールモードの総カウント数を50000粒子に設定し、測定回数を1回、Kd値は「標準粒子10.0μm」(ベックマン・コールター社製)を用いて得られた値を設定する。閾値/ノイズレベルの測定ボタンを押すことで、閾値とノイズレベルを自動設定する。また、カレントを1600μAに、ゲインを2に、電解液をISOTON IIに設定し、測定後のアパーチャーチューブのフラッシュにチェックを入れる。
専用ソフトの「パルスから粒径への変換設定画面」において、ビン間隔を対数粒径に、粒径ビンを256粒径ビンに、粒径範囲を2μmから60μmまでに設定する。
Before performing the measurement and analysis, the dedicated software was set as follows.
In the "change standard measurement method (SOM) screen" of the dedicated software, set the total number of counts in control mode to 50000 particles, set the number of measurements to 1, and set the Kd value to "standard particle 10.0 μm" (Beckman Coulter Co., Ltd. (manufactured) to set the value obtained using By pressing the threshold/noise level measurement button, the threshold and noise level are automatically set. Also, set the current to 1600 μA, the gain to 2, the electrolyte to ISOTON II, and check the flash of aperture tube after measurement.
In the "pulse-to-particle size conversion setting screen" of the dedicated software, set the bin interval to logarithmic particle size, the particle size bin to 256 particle size bins, and the particle size range from 2 μm to 60 μm.

具体的な測定法は以下の通りである。
(1)Multisizer 3専用のガラス製250ml丸底ビーカーに前記電解水溶液約200mlを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで24回転/秒にて行う。そして、解析ソフトの「アパーチャーのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
(2)ガラス製の100ml平底ビーカーに前記電解水溶液約30mlを入れる。この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で3質量倍に希釈した希釈液を約0.3ml加える。
(3)発振周波数50kHzの発振器2個を位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「Ultrasonic Dispension System Tetora150」(日科機バイオス社製)の水槽内に所定量のイオン交換水を入れる。この水槽中に前記コンタミノンNを約2ml添加する。
(4)前記(2)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
(5)前記(4)のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー約10mgを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。なお、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節する。
(6)サンプルスタンド内に設置した前記(1)の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナーを分散した前記(5)の電解質水溶液を滴下し、測定濃度が約5%となるように調整する。そして、測定粒子数が50000個になるまで測定を行う。
(7)測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行ない、重量平均粒径(D4)を算出する。なお、専用ソフトでグラフ/体積%と設定したときの、分析/体積統計値(算術平均)画面の「平均径」が重量平均粒径(D4)である。
A specific measuring method is as follows.
(1) About 200 ml of the electrolytic aqueous solution is placed in a 250 ml round-bottom glass beaker exclusively for Multisizer 3, set on a sample stand, and stirred with a stirrer rod counterclockwise at 24 rotations/sec. Then, use the analysis software's "flush aperture" function to remove dirt and air bubbles inside the aperture tube.
(2) About 30 ml of the electrolytic aqueous solution is placed in a 100 ml flat-bottom glass beaker. As a dispersant, "Contaminon N" (a 10% by mass aqueous solution of a neutral detergent for cleaning precision measuring instruments at pH 7 consisting of a nonionic surfactant, an anionic surfactant, and an organic builder, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used as a dispersant. ) is diluted with ion-exchanged water to 3 times the mass, and about 0.3 ml of the diluted solution is added.
(3) Two oscillators with an oscillation frequency of 50 kHz are built in with a phase shift of 180 degrees, and placed in a water tank of an ultrasonic disperser with an electrical output of 120 W "Ultrasonic Dispersion System Tetora 150" (manufactured by Nikkaki Bios Co., Ltd.). Add a certain amount of deionized water. About 2 ml of the contaminon N is added to this water bath.
(4) The beaker of (2) is set in the beaker fixing hole of the ultrasonic disperser, and the ultrasonic disperser is operated. Then, the height position of the beaker is adjusted so that the resonance state of the liquid level of the electrolytic aqueous solution in the beaker is maximized.
(5) While the electrolytic aqueous solution in the beaker in (4) above is being irradiated with ultrasonic waves, about 10 mg of toner is added little by little to the electrolytic aqueous solution and dispersed. Then, the ultrasonic dispersion treatment is continued for another 60 seconds. In the ultrasonic dispersion, the temperature of the water in the water tank is appropriately adjusted to 10°C or higher and 40°C or lower.
(6) Using a pipette, drop the electrolytic aqueous solution of (5) in which the toner is dispersed into the round-bottomed beaker of (1) set in the sample stand, and adjust the measured concentration to about 5%. . The measurement is continued until the number of measured particles reaches 50,000.
(7) Analyze the measurement data with the dedicated software attached to the apparatus, and calculate the weight average particle size (D4). The weight average particle diameter (D4) is the "average diameter" on the analysis/volume statistics (arithmetic mean) screen when graph/vol% is set using dedicated software.

<粉体X線回折分析>
X線回折分析装置(X’pert PRO-MPD:PANalytical社製)を用いてXRDパターンを測定した。
加速電圧45kV、電流40mAでX線を発生させた。
粉末X線の測定条件は、
発散スリット:1/4rad(固定)
散乱防止スリット:1/2rad
ソーラースリット:0.04rad
マスク:15mm
アンチスキャッタースリット:7.5mm
スピナー:あり
測定方法スキャン軸:Continuous 2θ/θ
測定範囲:5.0≦2θ≦80°
ステップ間隔:0.026deg/s
スキャン速度:0.525deg/s
で測定を行った。
なお、P70を測定する際に用いる試料としては、多孔質フェライト芯材と同じ処方を用い、製造時の焼成工程における酸素濃度を変えることによって、5000/4π(kA/m)の外部磁場を印加した際の磁化の強さが70Am/kgとなるように調整した粒子を用いる。
<Powder X-ray diffraction analysis>
An XRD pattern was measured using an X-ray diffraction analyzer (X'pert PRO-MPD: manufactured by PANalytical).
X-rays were generated at an acceleration voltage of 45 kV and a current of 40 mA.
The measurement conditions for powder X-rays are
Divergence slit: 1/4 rad (fixed)
Scattering prevention slit: 1/2 rad
Solar slit: 0.04rad
Mask: 15mm
Anti-scatter slit: 7.5mm
Spinner: Available Measurement method Scan axis: Continuous 2θ/θ
Measurement range: 5.0≤2θ≤80°
Step interval: 0.026deg/s
Scanning speed: 0.525deg/s
was measured.
The sample used for measuring P70 has the same formulation as the porous ferrite core material, and an external magnetic field of 5000/4π (kA/m) is applied by changing the oxygen concentration in the firing process during manufacturing. Particles adjusted to have a magnetization strength of 70 Am 2 /kg are used.

<磁性コアの磁化の強さの測定方法>
磁性コアの磁化の強さは、振動磁場型磁気特性測定装置(Vibrating sample magnetometer)や直流磁化特性記録装置(B-Hトレーサー)で求めることが可能である。後述の実施例においては、振動磁場型磁気特性測定装置BHV-30(理研電子(株)製)で以下の手順で測定する。
円筒状のプラスチック容器に磁性コアを十分に密に充填したものを試料とする。前記容器に充填した試料の実際の質量を測定する。その後、瞬間接着剤により試料が動かないようにプラスチック容器内の試料を接着する。
標準試料を用いて、5000/4π(kA/m)での外部磁場軸および磁化モーメント軸の校正を行う。
スイープ速度5(min/roop)とし、5000/4π(kA/m)の外部磁場を印加した磁化モーメントのループから磁化の強さを測定した。これらより、試料重さで除して、磁性コアの磁化の強さ(Am/kg)を求める。
<Method for measuring strength of magnetization of magnetic core>
The strength of magnetization of the magnetic core can be determined by a vibrating magnetic field type magnetic property measuring device (Vibrating sample magnetometer) or a DC magnetic property recording device (BH tracer). In the examples described later, measurements are carried out using an oscillating magnetic field type magnetic property measuring apparatus BHV-30 (manufactured by Riken Denshi Co., Ltd.) according to the following procedure.
The sample is a cylindrical plastic container filled with sufficiently dense magnetic cores. Measure the actual mass of the sample filled in the container. After that, the sample in the plastic container is adhered with an instant adhesive so that the sample does not move.
A standard sample is used to calibrate the external magnetic field axis and magnetization moment axis at 5000/4π (kA/m).
The intensity of magnetization was measured from a loop of magnetization moment applied with an external magnetic field of 5000/4π (kA/m) at a sweep speed of 5 (min/roop). From these, the strength of magnetization of the magnetic core (Am 2 /kg) is obtained by dividing by the weight of the sample.

<表面官能基濃度の測定法>
・XPS測定によるフッ素値の算出法
インジウム箔上に微粒子またはキャリア粒子(以下、「XPS測定によるフッ素値の算出法」および「微粒子およびキャリア粒子の比表面積測定法」において単に「粒子」と称する。)を10mg張り付ける。その際、インジウム箔部が露出しないように粒子を均一に張り付ける。30mlスクリュー管瓶に2,2,2-トリフルオロエタノール1.0mlを滴下し、系中を蒸気で飽和させる。系中にインジウム箔ごと粒子を入れ、2,2,2-トリフルオロエタノール雰囲気中に粒子を晒した状態で12時間放置する。この際、粒子が2,2,2-トリフルオロエタノール液に直接付着しないように注意する。
次に、30mlスクリュー管瓶にトリフルオロ酢酸無水物1.0mlを滴下し、系中を蒸気で飽和させる。系中にインジウム箔ごと粒子を入れ、トリフルオロ酢酸無水物雰囲気中に粒子を晒した状態で12時間放置する。
粒子をインジウム箔ごと系中から取り出し、設定温度25℃、減圧した乾燥機中に6時間放置した。得られた粒子に対して、XPS分析を行うと、2,2,2-トリフルオロエチルエステル由来のフッ素のXPSピークが検出される。
<Measurement method of surface functional group concentration>
Calculation method of fluorine value by XPS measurement Fine particles or carrier particles (hereinafter simply referred to as "particles" in "calculation method of fluorine value by XPS measurement" and "method of measuring specific surface area of fine particles and carrier particles") on indium foil. ) is applied at 10 mg. At that time, the particles are evenly adhered so that the indium foil portion is not exposed. 1.0 ml of 2,2,2-trifluoroethanol is added dropwise to a 30 ml screw vial to saturate the system with steam. The particles together with the indium foil are placed in the system and left for 12 hours while the particles are exposed to an atmosphere of 2,2,2-trifluoroethanol. At this time, care should be taken so that the particles do not directly adhere to the 2,2,2-trifluoroethanol solution.
Next, 1.0 ml of trifluoroacetic anhydride is added dropwise to a 30 ml screw vial to saturate the system with steam. The particles together with the indium foil are placed in the system and left for 12 hours while the particles are exposed to the atmosphere of trifluoroacetic anhydride.
The particles were taken out of the system together with the indium foil, and left for 6 hours in a depressurized dryer at a set temperature of 25°C. When XPS analysis is performed on the obtained particles, an XPS peak of fluorine derived from 2,2,2-trifluoroethyl ester is detected.

測定装置および測定条件としては、例えば以下の測定装置および測定条件で、表面官能基濃度を求めることができる。
装置 :PHI5000VERSAPROBEII(アルバック・ファイ株式会社)
照射線 :Al Kd線
出力 :25W 15kV
PassEnergy:29.35eV
Stepsize :0.125eV
XPSピーク(P2):C1S(CB)、Ti2P(TiO、SrTiO)、Al2P(Al)、Mg2P(MgO)、Zn2P3/2(ZnO)、Si2P(SiO
As for the measuring device and measuring conditions, for example, the surface functional group concentration can be obtained using the following measuring device and measuring conditions.
Device: PHI5000VERSAPROBEII (ULVAC-Phi, Inc.)
Irradiation line: Al Kd line Output: 25W 15kV
Pass Energy: 29.35 eV
Stepsize: 0.125 eV
XPS peaks (P2): C1S (CB), Ti2P ( TiO2 , SrTiO2 ), Al2P ( Al2O3 ), Mg2P (MgO), Zn2P3/2 ( ZnO), Si2P ( SiO2 )

・微粒子およびキャリア粒子の比表面積測定法
BET比表面積は、比表面積測定装置(商品名:Tristar3000、島津製作所社製)を用いて行う。
粒子の比表面積は、BET法にしたがって、試料表面に窒素ガスを吸着させ、BET多点法を用いて、比表面積を算出する。比表面積の測定前には、試料管に試料を約2g精秤し、室温で、24時間真空引きを行う。真空引き後、サンプルセル全体の質量を測定し、空サンプルセルとの差から試料の正確な質量を算出する。
BET測定装置のバランスポートおよび分析ポートに空のサンプルセルをセットする。次に、所定の位置に液体窒素の入ったデュワー瓶をセットし、飽和蒸気圧(P0)測定コマンドにより、P0を測定する。P0測定終了後、分析ポートに調製されたサンプルセルをセットし、サンプル質量およびP0を入力後、BET測定コマンドにより測定を開始する。後は自動でBET比表面積が算出される。
(粒子の表面官能基濃度)=(X線光電子分光測定によるフッ素値/g)÷(粒子の比表面積/g)
-Method for measuring specific surface area of fine particles and carrier particles The BET specific surface area is measured using a specific surface area measuring device (trade name: Tristar 3000, manufactured by Shimadzu Corporation).
The specific surface area of the particles is obtained by adsorbing nitrogen gas on the sample surface according to the BET method and calculating the specific surface area using the BET multipoint method. Before measuring the specific surface area, about 2 g of a sample is accurately weighed into a sample tube, and the tube is evacuated at room temperature for 24 hours. After evacuation, the mass of the entire sample cell is measured, and the exact mass of the sample is calculated from the difference from the empty sample cell.
Place empty sample cells in the balance and analysis ports of the BET measuring device. Next, a Dewar bottle containing liquid nitrogen is set at a predetermined position, and P0 is measured by a saturated vapor pressure (P0) measurement command. After the P0 measurement is completed, the prepared sample cell is set in the analysis port, and after inputting the sample mass and P0, the measurement is started by the BET measurement command. After that, the BET specific surface area is automatically calculated.
(Surface functional group concentration of particles) = (fluorine value by X-ray photoelectron spectroscopy measurement/g)/(specific surface area of particles/g)

<XPS測定によるSi原子濃度の測定法>
上記「XPS測定によるフッ素値の算出法」と同様に、インジウム箔上にキャリア粒子をインジウム箔部が露出しないように均一に張り付ける。
測定装置および測定条件としては、例えば以下の測定装置および測定条件で、Si原子濃度を求めることができる。
装置 :PHI5000VERSAPROBEII(アルバック・ファイ株式会社)
照射線 :Al Kd線
出力 :25W 15kV
PassEnergy:58.7eV
Stepsize :0.125eV
XPSピーク:C1s,O1s,Si2p,Ti2p,Sr3d
<Method for measuring Si atom concentration by XPS measurement>
In the same manner as in the above "Method for Calculating Fluorine Value by XPS Measurement", the carrier particles are evenly adhered onto the indium foil so that the indium foil portion is not exposed.
The Si atomic concentration can be obtained, for example, using the following measuring apparatus and measuring conditions.
Device: PHI5000VERSAPROBEII (ULVAC-Phi, Inc.)
Irradiation line: Al Kd line Output: 25W 15kV
Pass Energy: 58.7 eV
Stepsize: 0.125 eV
XPS peaks: C1s, O1s, Si2p, Ti2p, Sr3d

<磁性キャリアの製造方法>
磁性キャリア粒子の磁性コアとしては、いかなる磁性コアを用いてもよいが、以下に磁性コアとしての多孔質形状の磁性粒子および磁性体分散型樹脂粒子の製造方法を示す。
<Magnetic carrier manufacturing method>
Any magnetic core may be used as the magnetic core of the magnetic carrier particles, and methods for producing porous magnetic particles and magnetic material-dispersed resin particles as the magnetic core are described below.

(磁性体分散型樹脂粒子の製造方法)
磁性体分散型樹脂粒子の例示的な製造方法としては、以下の方法が挙げられる。例えば、鉄粉、マグネタイト粒子、フェライト粒子の如きサブミクロンの磁性体を熱可塑性樹脂中に分散させるように混練し、所望の磁性コアの粒径まで粉砕し、必要に応じて熱的または機械的な球形化処理を施して得ることができる。また、サブミクロンの磁性体を樹脂のモノマー中に分散させ、モノマーを重合して樹脂を形成することにより製造することも可能である。この場合の熱可塑性樹脂としては、ビニル樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン、ポリイミド、セルロース樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂およびポリエーテルの如き樹脂が挙げられる。樹脂は、一種であっても、二種以上の樹脂を含む混合樹脂であってもよい。特に、フェノール樹脂は、磁性コアの強度を高めるという点で好ましい。真密度や比抵抗の調整は、磁性体の量を調整することによって行うことができる。具体的には、磁性体粒子の場合、キャリアに対して70質量%以上95質量%以下添加することが好ましい。
(Method for producing magnetic substance-dispersed resin particles)
An exemplary method for producing the magnetic material-dispersed resin particles includes the following method. For example, submicron magnetic materials such as iron powder, magnetite particles, and ferrite particles are kneaded so as to be dispersed in a thermoplastic resin, pulverized to a desired magnetic core particle size, and thermally or mechanically treated as necessary. It can be obtained by performing a spheroidizing treatment. It can also be produced by dispersing submicron magnetic material in a resin monomer and polymerizing the monomer to form a resin. Examples of thermoplastic resins in this case include resins such as vinyl resins, polyesters, epoxy resins, phenolic resins, urea resins, polyurethanes, polyimides, cellulose resins, silicone resins, acrylic resins and polyethers. The resin may be of one kind or a mixed resin containing two or more kinds of resins. In particular, phenol resin is preferable in that it increases the strength of the magnetic core. The true density and specific resistance can be adjusted by adjusting the amount of magnetic material. Specifically, in the case of magnetic particles, it is preferable to add 70% by mass or more and 95% by mass or less to the carrier.

(多孔質形状の磁性粒子の製造方法)
以下に、多孔質磁性キャリア粒子としてフェライトを用いる場合の製造工程を詳細に説明する。
(Method for producing porous magnetic particles)
The manufacturing process when ferrite is used as the porous magnetic carrier particles will be described in detail below.

<工程1(秤量・混合工程)>
フェライトの原料を、秤量し、混合する。
フェライトの原料としては、例えば、上記金属元素の金属粒子、または、その酸化物、水酸化物、シュウ酸塩、炭酸塩などが挙げられる。
混合する装置としては、例えば、ボールミル、遊星ミル、ジオットミル、振動ミルなどが挙げられる。これらの中でも、混合性の観点から、ボールミルが好ましい。
例えば、ボールミル中に、秤量したフェライトの原料およびボールを入れ、0.1時間以上20.0時間以下の時間をかけて粉砕し、混合する。
<Step 1 (weighing and mixing step)>
The ferrite raw materials are weighed and mixed.
Examples of raw materials for ferrite include metal particles of the above metal elements, oxides, hydroxides, oxalates, and carbonates thereof.
Mixing devices include, for example, ball mills, planetary mills, Giotto mills, vibrating mills, and the like. Among these, a ball mill is preferable from the viewpoint of mixability.
For example, a weighed ferrite raw material and balls are placed in a ball mill, pulverized and mixed for 0.1 hour or more and 20.0 hours or less.

<工程2(仮焼成工程)>
粉砕し、混合したフェライトの原料を、大気中または窒素雰囲気下で、700℃以上1200℃以下の範囲の焼成温度で、0.5時間以上5.0時間以下の時間をかけて仮焼成し、フェライト化し、仮焼フェライトを得る。焼成には、例えば、バーナー式焼成炉、ロータリー式焼成炉、電気炉などの焼成炉を用いることができる。
<Step 2 (temporary firing step)>
The pulverized and mixed raw material of ferrite is calcined in the atmosphere or under a nitrogen atmosphere at a calcination temperature in the range of 700° C. or more and 1200° C. or less for 0.5 hours or more and 5.0 hours or less, It is ferritized to obtain calcined ferrite. For firing, for example, a firing furnace such as a burner firing furnace, a rotary firing furnace, or an electric furnace can be used.

<工程3(粉砕工程)>
工程2で得られた仮焼フェライトを粉砕機で粉砕する。
粉砕機としては、例えば、クラッシャーやハンマーミル、ボールミル、ビーズミル、遊星ミル、ジオットミルなどが挙げられる。
フェライト粉砕品を所望の粒径にするために、例えば、ボールミルやビーズミルを用いる場合では、用いるボールやビーズの素材、粒径、粉砕時間を制御することが好ましい。具体的には、仮焼フェライトのスラリーの粒径を小さくするためには、比重の重いボールを用いたり、粉砕時間を長くしたりすればよい。また、仮焼フェライトの粒度分布を広くするためには、比重の重いボールやビーズを用い、粉砕時間を短くすればよい。また、粒径の異なる複数の仮焼フェライトを混合することでも、粒度分布の広い仮焼フェライトを得ることができる。
また、ボールミルやビーズミルを用いる場合は、乾式より湿式の方が、粉砕品がミルの中で舞い上がることがなく、粉砕効率が高くなるため、より好ましい。
<Step 3 (crushing step)>
The calcined ferrite obtained in step 2 is pulverized by a pulverizer.
Examples of pulverizers include crushers, hammer mills, ball mills, bead mills, planetary mills, and Giotto mills.
In the case of using a ball mill or bead mill, for example, it is preferable to control the material, particle size, and grinding time of the balls or beads to be used in order to obtain the desired particle size of the ferrite pulverized product. Specifically, in order to reduce the particle size of the slurry of calcined ferrite, balls having a high specific gravity may be used or the pulverization time may be lengthened. Further, in order to widen the particle size distribution of the calcined ferrite, balls or beads having a high specific gravity should be used and the pulverization time should be shortened. Also, by mixing a plurality of calcined ferrite particles having different particle sizes, calcined ferrite particles having a wide particle size distribution can be obtained.
When using a ball mill or a bead mill, a wet method is more preferable than a dry method because the pulverized product does not rise up in the mill and the pulverization efficiency increases.

<工程4(造粒工程)>
仮焼フェライトの粉砕品に対して、水と、結着樹脂と、必要に応じて、細孔調整剤を加える。細孔調整剤としては、例えば、発泡剤、樹脂微粒子などが挙げられる。
発泡剤として、例えば、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素リチウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、炭酸アンモニウムなどが挙げられる。
樹脂微粒子として、例えば、ポリエステル、ポリスチレン、スチレン-ビニルトルエン共重合体、スチレン-ビニルナフタリン共重合体、スチレン-アクリル酸エステル共重合体、スチレン-メタクリル酸エステル共重合体、スチレン-α-クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン-アクリロニトリル共重合体、スチレン-ビニルメチルケトン共重合体、スチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-イソプレン共重合体、スチレン-アクリロニトリル-インデン共重合体のようなスチレン共重合体;ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、変性フェノール樹脂、マレイン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂;脂肪族多価アルコール、脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジアルコール類およびジフェノール類から選択されるモノマーを構造単位として有するポリエステル樹脂;ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、石油樹脂、ポリエステル部分とビニル系ポリマー部分を有しているハイブリッド樹脂などの微粒子が挙げられる。
結着樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコールが挙げられる。
工程3において、湿式で粉砕した場合は、フェライトスラリー中に含まれている水も考慮し、結着樹脂と必要に応じて細孔調整剤を加えることが好ましい。
得られたフェライトスラリーを、噴霧乾燥機を用い、100℃以上200℃以下の加温雰囲気下で、乾燥し、造粒し、造粒品を得る。噴霧乾燥機としては、例えば、スプレードライヤーが挙げられる。
<Step 4 (granulation step)>
Water, a binder resin, and, if necessary, a pore adjusting agent are added to the pulverized calcined ferrite. Examples of pore adjusting agents include foaming agents and fine resin particles.
Examples of foaming agents include sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, lithium hydrogen carbonate, ammonium hydrogen carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, lithium carbonate, and ammonium carbonate.
Examples of fine resin particles include polyester, polystyrene, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-acrylic acid ester copolymer, styrene-methacrylic acid ester copolymer, styrene-α-chloromethacryl Styrene copolymers such as methyl acid copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer Combined; polyvinyl chloride, phenolic resin, modified phenolic resin, maleic resin, acrylic resin, methacrylic resin, polyvinyl acetate, silicone resin; aliphatic polyhydric alcohol, aliphatic dicarboxylic acid, aromatic dicarboxylic acid, aromatic dialcohols and polyester resins having monomers selected from diphenols as structural units; polyurethanes, polyamides, polyvinyl butyral, terpene resins, coumarone-indene resins, petroleum resins, hybrid resins having a polyester portion and a vinyl polymer portion, etc. fine particles.
Examples of the binder resin include polyvinyl alcohol.
In step 3, when wet pulverization is carried out, it is preferable to add a binder resin and, if necessary, a pore adjusting agent, considering the water contained in the ferrite slurry.
The obtained ferrite slurry is dried and granulated using a spray dryer in a heated atmosphere of 100° C. or more and 200° C. or less to obtain a granulated product. Spray dryers include, for example, spray dryers.

<工程5(本焼成工程)>
造粒品を800℃以上1400℃以下の温度範囲で1時間以上24時間以下の時間をかけて焼成する。
焼成温度を上げ、焼成時間を長くすることで、多孔質形状の磁性粒子の焼成が進み、その結果、細孔径は小さくなり、細孔の数は減る。
<Step 5 (main firing step)>
The granulated product is fired in a temperature range of 800° C. or higher and 1400° C. or lower for 1 hour or longer and 24 hours or shorter.
By raising the sintering temperature and lengthening the sintering time, the sintering of the porous magnetic particles proceeds, and as a result, the pore diameter becomes smaller and the number of pores decreases.

<工程6(選別工程)>
以上のように焼成して得た粒子を解砕した後に、必要に応じて、分級や篩で篩分して粗大粒子や微粒子を除去してもよい。
多孔質形状の磁性粒子の体積分布基準50%粒径(D50)は、画像へのキャリアの付着の抑制や画像のガサツキの抑制の観点から、20μm以上80μm以下であることが好ましい。
<Step 6 (sorting step)>
After pulverizing the particles obtained by firing as described above, coarse particles and fine particles may be removed by classification or sieving with a sieve, if necessary.
The volume distribution-based 50% particle diameter (D50) of the porous magnetic particles is preferably 20 μm or more and 80 μm or less from the viewpoint of suppressing carrier adhesion to images and suppressing rough images.

<工程7(充填工程)>
多孔質形状の磁性粒子は、内部の細孔容積によっては、物理的な強度が低くなることがある。磁性キャリアとしての物理的強度を高める観点から、多孔質形状の磁性粒子の空孔の少なくとも一部に樹脂の充填を行うことが好ましい。多孔質形状の磁性粒子に充填される樹脂の量としては、多孔質形状の磁性粒子100質量部に対して2質量部以上15質量部以下であることが好ましい。空孔の一部にのみ樹脂が充填されていてもよいし、多孔質形状の磁性粒子の表面近傍の空孔にのみ樹脂が充填され、内部に空隙が残っていてもよいし、空孔が完全に樹脂で充填されていてもよい。ただし、樹脂が充填された磁性コアごとの樹脂の含有量のバラつきは少ないことが好ましい。
<Step 7 (filling step)>
Porous shaped magnetic particles may have low physical strength depending on the internal pore volume. From the viewpoint of increasing the physical strength as a magnetic carrier, it is preferable to fill at least part of the pores of the porous magnetic particles with a resin. The amount of the resin with which the porous magnetic particles are filled is preferably 2 parts by mass or more and 15 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the porous magnetic particles. Only a part of the pores may be filled with the resin, or only the pores near the surface of the porous magnetic particles may be filled with the resin, and the pores may remain inside. It may be completely filled with resin. However, it is preferable that the resin content of each magnetic core filled with resin has little variation.

多孔質形状の磁性粒子の空孔に樹脂を充填する方法としては、例えば、浸漬法、スプレー法、ハケ塗り法、流動床のような塗布方法により多孔質形状の磁性粒子を樹脂溶液に含浸させ、その後溶剤を揮発させる方法などが挙げられる。熱硬化性樹脂を充填する場合には、溶剤を揮発させた後、用いる樹脂の硬化する温度まで温度を上げて、硬化反応をさせる。
また、多孔質形状の磁性粒子の空孔に樹脂を充填する方法としては、樹脂を溶剤に希釈し、これを多孔質形状の磁性粒子の空孔に添加する方法も挙げられる。ここで用いられる溶剤は、樹脂を溶解できるものであればよい。
有機溶剤に可溶な樹脂を用いる場合、有機溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、セルソルブブチルアセテート、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メタノールなどが挙げられる。また、水溶性の樹脂またはエマルジョンタイプの樹脂を用いる場合、溶剤として水を用いることができる。
As a method for filling the pores of the porous magnetic particles with the resin, for example, the porous magnetic particles are impregnated with a resin solution by a coating method such as a dipping method, a spray method, a brush coating method, or a fluidized bed. and then volatilize the solvent. When filling with a thermosetting resin, after evaporating the solvent, the temperature is raised to the temperature at which the resin used is cured to cause a curing reaction.
Moreover, as a method of filling the pores of the porous magnetic particles with the resin, a method of diluting the resin with a solvent and adding this to the pores of the porous magnetic particles can be used. Any solvent can be used as long as it can dissolve the resin.
When using a resin soluble in an organic solvent, examples of the organic solvent include toluene, xylene, cellosolve butyl acetate, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and methanol. Moreover, when using a water-soluble resin or an emulsion type resin, water can be used as a solvent.

上記樹脂溶液における樹脂固形分の量は、1質量%以上50質量%以下であることが好ましく、1質量%以上30質量%以下であることがより好ましい。樹脂固形分の量が50質量%以下であれば、樹脂溶液の粘度が高くなりすぎず、多孔質形状の磁性粒子の空孔に樹脂溶液を均一に浸透させやすくなる。また、樹脂固形分の量が1質量%以上であれば、樹脂の量の少なさによる多孔質形状の磁性粒子への樹脂の付着力の低下が抑えられる。 The resin solid content in the resin solution is preferably 1% by mass or more and 50% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 30% by mass or less. When the resin solid content is 50% by mass or less, the viscosity of the resin solution does not become too high, and the pores of the porous magnetic particles are easily permeated with the resin solution. Further, when the amount of the resin solid content is 1% by mass or more, the decrease in adhesion of the resin to the porous magnetic particles due to the small amount of the resin can be suppressed.

多孔質形状の磁性粒子の空孔に充填する樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などが挙げられる。空孔に充填する樹脂としては、多孔質形状の磁性粒子に対する親和性が高いものであることが好ましく、親和性が高い樹脂を用いた場合には、多孔質形状の磁性粒子の空孔への樹脂の充填時に、同時に多孔質形状の磁性粒子の表面も樹脂で覆うこともできる。
多孔質形状の磁性粒子に充填する樹脂として、上記の多孔質形状の磁性粒子の空孔に含有させる樹脂として挙げられた樹脂を用いることができる。
Examples of the resin that fills the pores of the porous magnetic particles include thermoplastic resins and thermosetting resins. The resin that fills the pores preferably has a high affinity for the porous magnetic particles. At the time of filling with resin, the surfaces of the porous magnetic particles can also be covered with resin at the same time.
As the resin to be filled in the porous magnetic particles, the resins mentioned above as the resin to be contained in the pores of the porous magnetic particles can be used.

(磁性キャリア粒子の製造方法)
本発明で用いる磁性キャリアは、磁性コアの表面を樹脂で被覆し、樹脂被覆層を形成させて得られるものである。磁性コアの表面の被覆処理の方法については、特に制限されず、公知の方法で行うことができる。例えば、磁性コアと被覆樹脂溶液を撹拌しながら溶剤を揮発させ、磁性コア表面に被覆樹脂を被覆する、いわゆる浸漬法がある。具体的には、万能混合撹拌機(不二パウダル社製)、ナウターミキサ(ホソカワミクロン社製)等が挙げられる。また、流動層を形成しながらスプレーノズルから被覆樹脂溶液を吹きつけ、磁性コア表面に被覆樹脂を被覆する方法もある。具体的には、スピラコーター(岡田精工社製)、スパイラフロー(フロイント産業社製)が挙げられる。また、被覆樹脂を粒子の状態で磁性コアに対して、乾式で被覆を行う方法もある。具体的には、ハイブリダイザー(奈良機械製作所社製)、メカノフュージョン(ホソカワミクロン社製)、ハイフレックスグラル(深江パウテック製)、シータ・コンポーザ(徳寿工作所社製)等の装置を用いた処理方法を挙げることができる。
(Method for producing magnetic carrier particles)
The magnetic carrier used in the present invention is obtained by coating the surface of a magnetic core with a resin to form a resin coating layer. The method of coating the surface of the magnetic core is not particularly limited, and any known method can be used. For example, there is a so-called immersion method in which a magnetic core and a coating resin solution are stirred while the solvent is volatilized to coat the magnetic core surface with the coating resin. Specific examples thereof include a universal mixing stirrer (manufactured by Fuji Paudal Co., Ltd.), Nauta Mixer (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.), and the like. There is also a method of spraying a coating resin solution from a spray nozzle while forming a fluidized bed to coat the surface of the magnetic core with the coating resin. Specific examples include Spiracoater (manufactured by Okada Seiko) and Spiraflow (manufactured by Freund Corporation). There is also a method in which the magnetic core is coated with the coating resin in the form of particles in a dry manner. Specifically, processing methods using devices such as Hybridizer (manufactured by Nara Machinery Works), Mechanofusion (manufactured by Hosokawa Micron), Hiflex Gral (manufactured by Fukae Powtech), Theta Composer (manufactured by Tokuju Kosakusho), etc. can be mentioned.

<トナーの製造方法>
トナー粒子を製造する方法としては、特に限定されないが、粉砕法が好ましい。
<Toner manufacturing method>
A method for producing toner particles is not particularly limited, but a pulverization method is preferred.

以下、粉砕法でのトナー製造手順について説明する。
原料混合工程では、トナー粒子を構成する材料として、例えば、結着樹脂、離型剤、着色剤、結晶性ポリエステル、必要に応じて荷電制御剤等の他の成分を所定量秤量して配合し、混合する。混合装置の一例としては、ダブルコン・ミキサー、V型ミキサー、ドラム型ミキサー、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウタミキサ、メカノハイブリッド(日本コークス工業株式会社製)などが挙げられる。
次に、混合した材料を溶融混練して、結着樹脂中にワックス等を分散させる。その溶融混練工程では、加圧ニーダー、バンバリィミキサーの如きバッチ式練り機や、連続式の練り機を用いることができ、連続生産できる優位性から、1軸または2軸押出機が主流となっている。例えば、KTK型2軸押出機(神戸製鋼所社製)、TEM型2軸押出機(東芝機械社製)、PCM混練機(池貝鉄工製)、2軸押出機(ケイ・シー・ケイ社製)、コ・ニーダー(ブス社製)、ニーデックス(日本コークス工業株式会社製)などが挙げられる。さらに、溶融混練することによって得られる樹脂組成物は、2本ロール等で圧延され、冷却工程で水などによって冷却してもよい。
ついで、樹脂組成物の冷却物は、粉砕工程で所望の粒径にまで粉砕される。粉砕工程では、例えば、クラッシャー、ハンマーミル、フェザーミルの如き粉砕機で粗粉砕した後、さらに、例えば、クリプトロンシステム(川崎重工業社製)、スーパーローター(日清エンジニアリング社製)、ターボ・ミル(ターボ工業製)やエアージェット方式による微粉砕機で微粉砕する。
その後、必要に応じて慣性分級方式のエルボージェット(日鉄鉱業社製)、遠心力分級方式のターボプレックス(ホソカワミクロン社製)、TSPセパレータ(ホソカワミクロン社製)、ファカルティ(ホソカワミクロン社製)の如き分級機や篩分機を用いて分級する。
The procedure for manufacturing toner by the pulverization method will be described below.
In the raw material mixing step, predetermined amounts of other components such as a binder resin, a release agent, a colorant, a crystalline polyester, and, if necessary, a charge control agent are weighed and blended as materials constituting the toner particles. , to mix. Examples of the mixing device include a double-con mixer, a V-type mixer, a drum-type mixer, a super mixer, a Henschel mixer, a Nauta mixer, and a Mechanohybrid (manufactured by Nippon Coke Kogyo Co., Ltd.).
Next, the mixed materials are melt-kneaded to disperse wax and the like in the binder resin. In the melt-kneading process, a batch type kneader such as a pressure kneader or a Banbury mixer, or a continuous kneader can be used, and single-screw or twin-screw extruders are the mainstream because of their superiority in continuous production. ing. For example, KTK type twin-screw extruder (manufactured by Kobe Steel, Ltd.), TEM type twin-screw extruder (manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.), PCM kneader (manufactured by Ikegai Iron Works), twin-screw extruder (manufactured by K.C.K. ), Co-Kneader (manufactured by Buss Co., Ltd.), Kneedex (manufactured by Nippon Coke Industry Co., Ltd.), and the like. Furthermore, the resin composition obtained by melt-kneading may be rolled with two rolls or the like and cooled with water or the like in the cooling step.
The cooled resin composition is then pulverized to a desired particle size in a pulverization step. In the pulverization step, for example, after coarse pulverization with a pulverizer such as a crusher, hammer mill, or feather mill, further, for example, Kryptron System (manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.), Super Rotor (manufactured by Nisshin Engineering Co., Ltd.), Turbo Mill (manufactured by Turbo Kogyo Co., Ltd.) or a fine pulverizer using an air jet method.
After that, classification such as inertial classification Elbow Jet (manufactured by Nittetsu Mining Co., Ltd.), centrifugal force classification system Turboplex (manufactured by Hosokawa Micron Corporation), TSP Separator (manufactured by Hosokawa Micron Corporation), and Faculty (manufactured by Hosokawa Micron Corporation) as necessary. Classify using a sieving machine or sieving machine.

その後、加熱によるトナー粒子の表面処理を行い、トナーの円形度を増加させる。例えば、図4で表される表面処理装置を用いて、熱風により表面処理を行うこともできる。
原料定量供給手段21により定量供給されたトナー粒子は、圧縮気体調整手段22により調整された圧縮気体によって、処理室26の中心軸上に設置された導入管23に導かれる。導入管23を通過したトナー粒子は、導入管23の中央部に設けられた円錐状の突起状部材24により均一に分散され、放射状に広がる8方向の供給管25に導かれ、粉体粒子供給口34から、熱処理が行われる処理室26に導かれる。
このとき、処理室26に供給されたトナー粒子は、処理室26内に設けられたトナー粒子の流れを規制するための規制手段29によって、その流れが規制される。このため処理室26に供給されたトナー粒子は、処理室26内を旋回しながら熱処理される。
供給されたトナー粒子を熱処理するための熱風は、熱風供給手段27の熱風入口部31から供給され、熱風を旋回させるための旋回部材33により、処理室26内に熱風を螺旋状に旋回させて導入される。その構成としては、熱風を旋回させるための旋回部材33が、複数のブレードを有しており、その枚数や角度により、熱風の旋回を制御することができる。このとき、略円錐状の分配部材32により、旋回される熱風の偏りを少なくすることができる。処理室26内に供給される熱風は、熱風供給手段27の出口部における温度が100℃乃至300℃であることが好ましい。熱風供給手段27の出口部における温度が上記の範囲内であれば、トナー粒子を加熱しすぎることによるトナー粒子の融着や合一を防止しつつ、トナー粒子を均一に球形化処理することが可能となる。
さらに熱処理された熱処理トナー粒子は冷風供給手段28(冷風供給手段28-1、冷風供給手段28-2および冷風供給手段28-3)から供給される冷風によって冷却され、冷風供給手段28から供給される温度は-20℃乃至30℃であることが好ましい。冷風の温度が上記の範囲内であれば、熱処理トナー粒子を効率的に冷却することができ、混合物の均一な球形化処理を阻害することなく、熱処理トナー粒子の融着や合一を防止することができる。冷風の絶対水分量は、0.5g/m以上15.0g/m以下であることが好ましい。
Thereafter, the toner particles are surface-treated by heating to increase the circularity of the toner. For example, a surface treatment apparatus shown in FIG. 4 can be used to perform surface treatment with hot air.
The toner particles quantitatively supplied by the raw material constant supply means 21 are guided to the introduction pipe 23 installed on the center axis of the processing chamber 26 by the compressed gas adjusted by the compressed gas adjustment means 22 . The toner particles that have passed through the introduction pipe 23 are uniformly dispersed by a conical protruding member 24 provided in the center of the introduction pipe 23, and are led to the supply pipes 25 extending radially in eight directions to supply powder particles. A port 34 leads to the processing chamber 26 where the heat treatment takes place.
At this time, the flow of the toner particles supplied to the processing chamber 26 is regulated by the regulating means 29 provided in the processing chamber 26 for regulating the flow of the toner particles. Therefore, the toner particles supplied to the processing chamber 26 are heat-treated while swirling in the processing chamber 26 .
Hot air for heat-treating the supplied toner particles is supplied from a hot air inlet 31 of the hot air supply means 27, and is spirally swirled in the processing chamber 26 by a swirling member 33 for swirling the hot air. be introduced. As for the configuration, the swirling member 33 for swirling the hot air has a plurality of blades, and the swirling of the hot air can be controlled by the number and angle of the blades. At this time, the substantially conical distribution member 32 can reduce the unevenness of the swirling hot air. The hot air supplied into the processing chamber 26 preferably has a temperature of 100° C. to 300° C. at the outlet of the hot air supply means 27 . If the temperature at the outlet of the hot air supply means 27 is within the above range, the toner particles can be uniformly sphericalized while preventing the toner particles from being fused or coalesced due to overheating of the toner particles. It becomes possible.
Further, the thermally treated toner particles are cooled by cold air supplied from the cold air supply means 28 (cool air supply means 28-1, cold air supply means 28-2, and cold air supply means 28-3), and are supplied from the cold air supply means 28. The temperature is preferably -20°C to 30°C. If the temperature of the cold air is within the above range, the heat-treated toner particles can be efficiently cooled, and fusion and coalescence of the heat-treated toner particles can be prevented without impeding the uniform spheroidizing treatment of the mixture. be able to. The absolute water content of the cool air is preferably 0.5 g/m 3 or more and 15.0 g/m 3 or less.

次に、冷却された熱処理トナー粒子は、処理室26の下端にある回収手段30によって回収される。なお、回収手段30の先にはブロワー(不図示)が設けられ、それにより吸引搬送される構成となっている。
また、粉体粒子供給口34は、供給されたトナー粒子の旋回方向と熱風の旋回方向が同方向になるように設けられており、表面処理装置の回収手段30は、旋回されたトナー粒子の旋回方向を維持するように、処理室26の外周部に設けられている。さらに、冷風供給手段28から供給される冷風は、装置外周部から処理室26内周面に、水平かつ接線方向から供給されるよう構成されている。粉体粒子供給口34から供給されるトナーの旋回方向、冷風供給手段28から供給された冷風の旋回方向、熱風供給手段27から供給された熱風の旋回方向がすべて同方向である。そのため、処理室26内で乱流が起こらず、装置内の旋回流が強化され、トナー粒子に強力な遠心力がかかり、トナー粒子の分散性がさらに向上するため、合一粒子の少ない、形状の揃ったトナー粒子を得ることができる。
トナーの平均円形度は、0.960以上0.980以下であると、非静電付着力を低く抑えることができるためカブリ性の観点から好ましい。
The cooled, heat-treated toner particles are then collected by collection means 30 at the lower end of processing chamber 26 . A blower (not shown) is provided at the end of the collecting means 30, and the particles are suction-conveyed by the blower.
The powder particle supply port 34 is provided so that the swirling direction of the supplied toner particles and the swirling direction of the hot air are the same. It is provided on the outer periphery of the processing chamber 26 so as to maintain the turning direction. Furthermore, the cold air supplied from the cold air supply means 28 is configured to be supplied horizontally and tangentially from the outer peripheral portion of the apparatus to the inner peripheral surface of the processing chamber 26 . The swirling direction of the toner supplied from the powder particle supply port 34, the swirling direction of the cold air supplied from the cold air supplying means 28, and the swirling direction of the hot air supplied from the hot air supplying means 27 are all the same direction. Therefore, no turbulent flow occurs in the processing chamber 26, the swirling flow in the apparatus is strengthened, a strong centrifugal force is applied to the toner particles, and the dispersibility of the toner particles is further improved. uniform toner particles can be obtained.
When the average circularity of the toner is 0.960 or more and 0.980 or less, the non-electrostatic adhesion force can be kept low, which is preferable from the viewpoint of fog resistance.

その後、微粉側の粗粉側に二分する。例えば、慣性分級方式のエルボージェット(日鉄鉱業(株)製)を用いて二分する。二分された熱処理トナー粒子それぞれの表面に、所望量のシリカ微粒子Aを外添処理する。外添処理する方法としては、ダブルコン・ミキサー、V型ミキサー、ドラム型ミキサー、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウタミキサ、メカノハイブリッド(日本コークス工業株式会社製)、ノビルタ(ホソカワミクロン株式会社製)等の混合装置を外添機として用いて、撹拌・混合する方法が挙げられる。その際、必要に応じて、流動化剤等のシリカ微粒子以外の外添剤を外添処理しても良い。
トナーおよび材料の各種物性の測定法について以下に説明する。
After that, it is divided into two parts, one on the fine side and the other on the coarse side. For example, it is divided into two using an inertial classification type elbow jet (manufactured by Nittetsu Mining Co., Ltd.). A desired amount of fine silica particles A is externally added to the surface of each of the bisected heat-treated toner particles. As a method for external addition treatment, a mixing device such as a double-con mixer, V-type mixer, drum-type mixer, super mixer, Henschel mixer, Nauta mixer, Mechanohybrid (manufactured by Nippon Coke Industry Co., Ltd.), Nobilta (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.), etc. is used as an external addition device to stir and mix. At that time, if necessary, an external additive other than silica fine particles, such as a fluidizing agent, may be externally added.
Methods for measuring various physical properties of toners and materials are described below.

以下、実施例等により本発明を説明する。ただし、実施例等に関する記載は、この発明の技術的範囲を限定するものではない。 The present invention will be described below with reference to Examples and the like. However, the description of the examples and the like does not limit the technical scope of the present invention.

<磁性コア1の製造例>
工程1(秤量・混合工程)
Fe 68.3質量%
MnCO 28.5質量%
Mg(OH) 2.0質量%
SrCO 1.2質量%
上記の材料を秤量し、材料80質量部に水20質量部を加え、その後、直径(φ)10mmのジルコニアを用いてボールミルで3時間湿式混合しスラリーを調製した。スラリーの固形分濃度は、80質量%であった。
<Manufacturing Example of Magnetic Core 1>
Step 1 (weighing/mixing step)
Fe2O3 68.3 % by mass
MnCO3 28.5% by mass
Mg(OH) 2 2.0% by mass
SrCO3 1.2% by mass
The above materials were weighed, 20 parts by mass of water was added to 80 parts by mass of the materials, and then zirconia with a diameter (φ) of 10 mm was wet mixed for 3 hours in a ball mill to prepare a slurry. The solid content concentration of the slurry was 80% by mass.

工程2(仮焼成工程)
混合したスラリーをスプレードライヤー(大川原化工機社製)により乾燥した後、バッチ式電気炉で、窒素雰囲気下(酸素濃度1.0体積%)、温度1050℃で3.0時間焼成し、仮焼フェライトを作製した。
Step 2 (temporary firing step)
After drying the mixed slurry with a spray dryer (manufactured by Okawara Kakoki Co., Ltd.), it is calcined at a temperature of 1050 ° C. for 3.0 hours in a batch type electric furnace under a nitrogen atmosphere (oxygen concentration 1.0% by volume), and calcined. A ferrite was produced.

工程3(粉砕工程)
仮焼フェライトをクラッシャーで0.5mm程度に粗粉砕した後に、水を加え、粗粉砕スラリーを調製した。粗粉砕スラリーの固形分濃度を70質量%とした。1/8インチのステンレスビーズを用いた湿式ボールミルで3時間微粉砕し、微粉砕スラリーを得た。さらにこの微粉砕スラリーを直径1mmのジルコニアを用いた湿式ビーズミルで4時間粉砕し、体積基準の50%粒子径(D50)が1.3μm仮焼フェライトスラリーを得た。
Step 3 (pulverization step)
After the calcined ferrite was coarsely pulverized to about 0.5 mm by a crusher, water was added to prepare a coarsely pulverized slurry. The solid content concentration of the coarsely pulverized slurry was set to 70% by mass. The mixture was pulverized for 3 hours in a wet ball mill using ⅛ inch stainless steel beads to obtain a pulverized slurry. Further, this pulverized slurry was pulverized for 4 hours in a wet bead mill using zirconia with a diameter of 1 mm to obtain a calcined ferrite slurry with a volume-based 50% particle diameter (D50) of 1.3 μm.

工程4(造粒工程)
仮焼フェライトスラリー100質量部に対して、分散剤としてポリカルボン酸アンモニウム1.0質量部、バインダーとしてポリビニルアルコール1.5質量部の割合で添加した後、スプレードライヤー(大川原化工機社製)で球状粒子に造粒、乾燥した。得られた造粒物に対して、粒度調整を行った後、ロータリー式電気炉を用いて700℃で2時間加熱し、分散剤やバインダー等の有機物を除去した。
Step 4 (granulation step)
After adding 1.0 parts by mass of ammonium polycarboxylate as a dispersant and 1.5 parts by mass of polyvinyl alcohol as a binder to 100 parts by mass of the calcined ferrite slurry, the mixture was dried with a spray dryer (manufactured by Okawara Kakoki Co., Ltd.). Granulated into spherical particles and dried. After adjusting the particle size of the obtained granules, they were heated at 700° C. for 2 hours using a rotary electric furnace to remove organic substances such as dispersants and binders.

工程5(焼成工程)
窒素雰囲気下(酸素濃度1.0体積%)で、室温から焼成温度(1100℃)になるまでの時間を2時間とし、温度1100℃で4時間保持し、トンネル式電気炉で焼成した。その後、8時間をかけて温度60℃まで降温し、窒素雰囲気から大気に戻し、温度40℃以下で取り出した。
Step 5 (Baking step)
In a nitrogen atmosphere (oxygen concentration 1.0% by volume), the time from room temperature to the firing temperature (1100° C.) was 2 hours, and the temperature was maintained at 1100° C. for 4 hours, followed by firing in an electric tunnel furnace. After that, the temperature was lowered to 60° C. over 8 hours, the nitrogen atmosphere was returned to the air, and the temperature was 40° C. or less and taken out.

工程6(選別工程)
凝集した粒子を解砕した後に、目開き150μmの篩で篩分して粗大粒子を除去、風力分級により微粉を除去し、さらに磁力選鉱により低磁力分を除去して多孔質形状の磁性コア1を得た。
Step 6 (sorting step)
After pulverizing the aggregated particles, sieving with a sieve with an opening of 150 μm to remove coarse particles, air classification to remove fine powder, and magnetic separation to remove low magnetic force components to form a porous magnetic core 1 got

<微粒子1の製造例>
容積500mlの擦り合わせ丸底フラスコにカーボンブラック(商品名:#4400、東海カーボン社製)100質量部を入れ、硝酸水溶液(50質量%)200質量部を加えた。フラスコに玉付き冷却器を接続し、マントル加熱器に丸底フラスコを設置して還流を開始してから30分間酸化処理を行った。還流終了後、カーボンブラックをろ過して分離し、乾燥機中、125℃で乾燥し、一次粒子の体積平均粒径が33nmの微粒子1を得た。得られた微粒子1の各物性値を表1に示す。なお、表1において「CB」はカーボンブラックを表す。
<Production example of fine particles 1>
100 parts by mass of carbon black (trade name: #4400, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) was placed in a 500 ml ground-up round-bottomed flask, and 200 parts by mass of an aqueous nitric acid solution (50% by mass) was added. A condenser with a ball was connected to the flask, the round-bottomed flask was placed on the mantle heater, and after starting reflux, oxidation treatment was performed for 30 minutes. After completion of the reflux, the carbon black was separated by filtration and dried in a dryer at 125° C. to obtain fine particles 1 having a volume average primary particle size of 33 nm. Table 1 shows the physical property values of the fine particles 1 obtained. In Table 1, "CB" represents carbon black.

<微粒子2~6および8~13の製造例>
微粒子1の微粒子、処理剤の種類および量を変更した以外は微粒子1の製造例と同様にして、微粒子2~6および8~13を得た。得られた微粒子2~6および8~13の各物性値を表1に示す。
<Production Examples of Fine Particles 2 to 6 and 8 to 13>
Fine particles 2 to 6 and 8 to 13 were obtained in the same manner as in the production example of fine particle 1 except that the fine particles and the type and amount of the treating agent of fine particles 1 were changed. Table 1 shows the physical properties of fine particles 2 to 6 and 8 to 13 obtained.

<微粒子7の製造例>
容積500mlの擦り合わせ丸底フラスコにカーボンブラック(#4400、東海カーボン社製)100質量部を入れ、硝酸水溶液(50質量%)200質量部を加えた。フラスコに玉付き冷却器を接続し、マントル加熱器に丸底フラスコを設置して還流を開始してから30分間酸化処理を行った。次に、メタノール200質量部を加えた。これを氷冷後、炭酸カルシウム30質量部を加え、25℃まで昇温し2時間撹拌した。撹拌して得られたものに飽和塩化アンモニウム水溶液100質量部を加えて反応を停止し、水により洗浄し、風乾、減圧乾燥により微粒子7を得た。
<Production example of fine particles 7>
100 parts by mass of carbon black (#4400, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) was placed in a 500 ml ground-up round-bottomed flask, and 200 parts by mass of an aqueous nitric acid solution (50% by mass) was added. A condenser with a ball was connected to the flask, the round-bottomed flask was placed on the mantle heater, and after starting reflux, oxidation treatment was performed for 30 minutes. Next, 200 parts by mass of methanol was added. After cooling with ice, 30 parts by mass of calcium carbonate was added, the temperature was raised to 25° C., and the mixture was stirred for 2 hours. 100 parts by mass of a saturated ammonium chloride aqueous solution was added to the stirred material to stop the reaction, washed with water, air-dried and dried under reduced pressure to obtain fine particles 7 .

Figure 2022115751000013
Figure 2022115751000013

<シリコーン変性樹脂溶液1の製造例>
表2に示される式(7)で示されるユニットに相当するモノマー95.2質量%と、表2に示される式(8)で示されるユニットに相当するモノマー4.8質量%とを、還流冷却器、温度計、窒素吸い込み管、およびすり合わせ方式撹拌装置を有する四つ口フラスコに加えた。
さらにトルエン100質量部、メチルエチルケトン100質量部、およびアゾビスイソバレロニトリル2.0質量部を加えた。得られた混合物を、窒素気流下70℃で10時間攪拌保持し、重合反応終了後、洗浄を繰り返し、固形分35質量%のシリコーン変性樹脂溶液1を得た。この溶液のゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により算出されるl+mの値は70であった。
<Production Example of Silicone Modified Resin Solution 1>
95.2% by mass of the monomer corresponding to the unit represented by formula (7) shown in Table 2 and 4.8% by mass of the monomer corresponding to the unit represented by formula (8) shown in Table 2 were refluxed. Added to a four-necked flask equipped with a condenser, thermometer, nitrogen suction tube, and ground-type stirrer.
Further, 100 parts by mass of toluene, 100 parts by mass of methyl ethyl ketone, and 2.0 parts by mass of azobisisovaleronitrile were added. The obtained mixture was kept under stirring at 70° C. for 10 hours under a nitrogen stream, and after completion of the polymerization reaction, washing was repeated to obtain a silicone-modified resin solution 1 having a solid content of 35% by mass. The l+m value of this solution calculated by gel permeation chromatography (GPC) was 70.

<シリコーン変性樹脂溶液2~7の製造例>
シリコーン変性樹脂溶液1の製造例において、式(7)で示されるユニットの質量および式(8)で示されるユニットの質量の官能基の種類、並びに式(8)で示されるユニットの質量bに対する式(7)で示されるユニットの質量a(a/b)を表2に示すものに変更した以外は同様に、シリコーン変性樹脂溶液2~7を得た。なお、式(8)で示されるユニットは、下記式(8-1)で示されるユニットを用いた。

Figure 2022115751000014
<Production Examples of Silicone Modified Resin Solutions 2 to 7>
In the production example of the silicone-modified resin solution 1, the mass of the unit represented by formula (7) and the mass of the unit represented by formula (8), the type of functional group, and the mass b of the unit represented by formula (8) Silicone-modified resin solutions 2 to 7 were obtained in the same manner, except that the mass a (a/b) of the unit represented by formula (7) was changed to that shown in Table 2. As the unit represented by formula (8), the unit represented by formula (8-1) below was used.
Figure 2022115751000014

Figure 2022115751000015
Figure 2022115751000015

<マクロモノマーの製造例>
・メタクリル酸クロリド 1.7質量%
・片末端に水酸基を有するポリメタクリル酸メチル(Mw;5000程度)
98.3質量%
上記の材料を、還流冷却器、温度計、窒素吸い込み管、およびすり合わせ方式撹拌装置を有する四つ口フラスコに加えた。さらに、THF100質量部、4-tert-ブチルカテコール1.0質量部を四つ口フラスコに加えた。得られた混合物を、窒素気流下5時間加熱還流させ、反応終了後、炭酸水素ナトリウムで洗浄し、マクロモノマーの溶液を得た。
<Production example of macromonomer>
・Methacrylic acid chloride 1.7% by mass
・Polymethyl methacrylate having a hydroxyl group at one end (Mw; about 5000)
98.3% by mass
The above materials were added to a four-necked flask equipped with a reflux condenser, thermometer, nitrogen suction tube, and ground-type stirrer. Further, 100 parts by mass of THF and 1.0 parts by mass of 4-tert-butylcatechol were added to the four-necked flask. The resulting mixture was heated under reflux for 5 hours under nitrogen stream, and after the reaction was completed, the mixture was washed with sodium hydrogencarbonate to obtain a macromonomer solution.

<未変性(メタ)アクリル樹脂の製造方法>
・メタクリル酸シクロヘキシル 74.5質量%
・メタクリル酸メチル 0.5質量%
・上記で製造したメタクリル酸マクロモノマー 25質量%
上記の材料を、還流冷却器、温度計、窒素吸い込み管、およびすり合わせ方式撹拌装置を有する四つ口フラスコに加えた。さらに、トルエン100質量部、メチルエチルケトン100質量部、およびアゾビスイソバレロニトリル2.0質量部を四つ口フラスコに加えた。得られた混合物を、窒素気流下70℃で10時間保持し、重合反応終了後、洗浄を繰り返し、固形分35質量%の未変性(メタ)アクリル樹脂の溶液を得た。
<Method for producing unmodified (meth)acrylic resin>
・Cyclohexyl methacrylate 74.5% by mass
・Methyl methacrylate 0.5% by mass
・ 25% by mass of the methacrylic acid macromonomer produced above
The above materials were added to a four-necked flask equipped with a reflux condenser, thermometer, nitrogen suction tube, and ground-type stirrer. Further, 100 parts by mass of toluene, 100 parts by mass of methyl ethyl ketone, and 2.0 parts by mass of azobisisovaleronitrile were added to the four-necked flask. The obtained mixture was kept at 70° C. for 10 hours under a nitrogen stream, and after completion of the polymerization reaction, washing was repeated to obtain a solution of an unmodified (meth)acrylic resin having a solid content of 35% by mass.

<磁性キャリア1の製造例>
(樹脂被覆工程)
磁性コア1を用いて、減圧下(1.5kPa)、温度60℃で維持されている遊星運動型混合機(商品名:ナウタミキサVN型、ホソカワミクロン社製)に、シリコーン変性樹脂溶液1と微粒子1と未変性(メタ)アクリル樹脂を混合した樹脂溶液を、100質量部の磁性コア1に対して、樹脂成分の固形分として2.0質量部になるように投入した。樹脂溶液の投入の仕方は、まず1/3の量の樹脂溶液を投入し、20分間溶媒除去を行い、磁性コア1の表面に樹脂が塗布されるように操作を行った。次いで、さらに1/3の量の樹脂溶液を投入し、20分間溶媒除去および塗布操作を行った。その後、1/3の量の樹脂溶液を投入し、20分間溶媒除去および塗布操作を行った。
樹脂組成物で被覆された磁性コア1を回転可能な混合容器内にスパイラル羽根を有する混合機(商品名:ドラムミキサーUD-AT型、杉山重工業社製)に移した。混合容器を1分間に10回転させて撹拌しながら、窒素雰囲気下に温度120℃で2時間熱処理した。得られた磁性キャリア粒子を、磁力選鉱により低磁力品を分別し、開口150μmの篩を通した後、風力分級器で分級した。体積分布基準の50%粒径(D50)39.1μmの磁性キャリア粒子1を得た。得られた磁性キャリア粒子1の表面分析結果(磁性キャリア粒子の官能基濃度および磁性キャリア粒子の表面のSi原子の濃度)を表3に示す。この、磁性キャリア粒子1を磁性キャリア1とした。
<Manufacturing Example of Magnetic Carrier 1>
(Resin coating process)
Using a magnetic core 1, a planetary motion mixer (trade name: Nauta Mixer VN type, manufactured by Hosokawa Micron Corporation) maintained at a temperature of 60° C. under reduced pressure (1.5 kPa), a silicone-modified resin solution 1 and fine particles 1. and an unmodified (meth)acrylic resin were added to 100 parts by mass of the magnetic core 1 so that the solid content of the resin component was 2.0 parts by mass. As for the method of charging the resin solution, 1/3 of the amount of the resin solution was first charged, and the solvent was removed for 20 minutes so that the surface of the magnetic core 1 was coated with the resin. Next, 1/3 of the amount of the resin solution was added, and the solvent removal and coating operations were performed for 20 minutes. After that, 1/3 of the amount of the resin solution was added, and solvent removal and coating operations were performed for 20 minutes.
The magnetic core 1 coated with the resin composition was placed in a rotatable mixing vessel and transferred to a mixer having spiral blades (trade name: Drum Mixer UD-AT, manufactured by Sugiyama Heavy Industries, Ltd.). The mixture was heat-treated at a temperature of 120° C. for 2 hours under a nitrogen atmosphere while stirring by rotating the mixing vessel 10 times per minute. The obtained magnetic carrier particles were subjected to magnetic separation to separate low magnetic particles, passed through a sieve having an opening of 150 μm, and then classified by an air classifier. Magnetic carrier particles 1 having a 50% particle size (D50) of 39.1 μm based on volume distribution were obtained. Table 3 shows the surface analysis results of the obtained Magnetic Carrier Particle 1 (functional group concentration of the magnetic carrier particle and concentration of Si atoms on the surface of the magnetic carrier particle). These magnetic carrier particles 1 were designated as magnetic carrier 1 .

<磁性キャリア2~25の作製方法>
磁性キャリア1の作製方法において、シリコーン変性樹脂溶液および微粒子を表3に示すものに変更した以外は同様に、磁性キャリア2~25を得た。物性を表3に示す。
<Method for producing magnetic carriers 2 to 25>
Magnetic Carriers 2 to 25 were obtained in the same manner as in the method for producing Magnetic Carrier 1, except that the silicone-modified resin solution and fine particles were changed to those shown in Table 3. Physical properties are shown in Table 3.

Figure 2022115751000016
Figure 2022115751000016

<トナー1の製造例>
・ポリエステル樹脂 100質量部
Tg :58℃
酸価 :15mgKOH/g
水酸基価:15mgKOH/g
分子量 :Mp5800、Mn3350、Mw94000
・C.I.ピグメントブルー15:3 4.5質量部
・1,4-ジ-t-ブチルサリチル酸アルミニウム化合物 0.5質量部
・ノルマルパラフィンワックス 6.0質量部
融点 :78℃
上記の材料を、ヘンシェルミキサー(商品名:FM-75J型、日本コークス工業社製)でよく混合した後、温度130℃に設定した2軸混練機(商品名:PCM-30型、(株)池貝(旧:池貝鉄鋼(株))製)にて10kg/hのFeed量で混練(吐出時の混練物温度は約150℃)した。得られた混練物を冷却し、ハンマーミルで粗砕した後、機械式粉砕機(商品名:T-250、フロイント・ターボ(株)(旧:ターボ工業(株))製)にて15kg/hのFeed量で微粉砕した。そして、重量平均粒径が5.5μmであり、粒径4.0μm以下の粒子を55.6個数%含有し、かつ粒径10.0μm以上の粒子を0.8体積%含有する粒子を得た。なお、「Tg」はガラス転移温度、「Mp」はピーク分子量、「Mn」は数平均分子量、「Mw」は重量平均分子量をそれぞれ表す。
得られた粒子を回転式分級機(商品名:TTSP100、ホソカワミクロン(株)製)にて、微粉および粗粉をカットする分級を行った。重量平均粒径が6.3μmであるトナー粒子1を得た。
得られたトナー粒子1(100.0部)に、チタン酸ストロンチウム粒子(1.0部)および疎水性シリカ微粒子(1.0部)を添加した。得られた添加物をヘンシェルミキサー(商品名:FM75J型、三井三池化工機(株)製)で回転数30s-1、回転時間5minで混合し、目開き54μmの超音波振動篩を通過させて、トナー1を得た。トナー1の重量平均粒径(D4)は6.5μm、トナーの平均円形度は0.96であった。
<Production Example of Toner 1>
・Polyester resin 100 parts by mass Tg: 58°C
Acid value: 15mgKOH/g
Hydroxyl value: 15mgKOH/g
Molecular weight: Mp5800, Mn3350, Mw94000
・C. I. Pigment Blue 15:3 4.5 parts by mass 1,4-di-t-butylsalicylic acid aluminum compound 0.5 parts by mass Normal paraffin wax 6.0 parts Melting point: 78°C
After mixing the above materials well with a Henschel mixer (trade name: FM-75J type, manufactured by Nippon Coke Kogyo Co., Ltd.), a twin-screw kneader (trade name: PCM-30 type, Co., Ltd.) set at a temperature of 130 ° C. The mixture was kneaded at a feed amount of 10 kg/h (the temperature of the kneaded product at the time of discharge was about 150° C.) using Ikegai (former Ikegai Iron & Steel Co., Ltd.). The resulting kneaded product was cooled, coarsely pulverized with a hammer mill, and then pulverized with a mechanical pulverizer (trade name: T-250, manufactured by Freund Turbo Co., Ltd. (former Turbo Kogyo Co., Ltd.)) to 15 kg / It was pulverized with a feed amount of h. Then, particles having a weight average particle size of 5.5 μm, containing 55.6% by number of particles having a particle size of 4.0 μm or less, and containing 0.8% by volume of particles having a particle size of 10.0 μm or more are obtained. rice field. In addition, "Tg" represents a glass transition temperature, "Mp" represents a peak molecular weight, "Mn" represents a number average molecular weight, and "Mw" represents a weight average molecular weight.
The obtained particles were classified by a rotary classifier (trade name: TTSP100, manufactured by Hosokawa Micron Corporation) to remove fine powder and coarse powder. Toner particles 1 having a weight average particle diameter of 6.3 μm were obtained.
Strontium titanate particles (1.0 part) and hydrophobic silica fine particles (1.0 part) were added to the obtained toner particles 1 (100.0 parts). The obtained additive was mixed with a Henschel mixer (trade name: FM75J type, manufactured by Mitsui Miike Kakoki Co., Ltd.) at a rotation speed of 30 s −1 for a rotation time of 5 minutes, and passed through an ultrasonic vibrating sieve with a mesh size of 54 μm. , Toner 1 was obtained. The weight average particle size (D4) of Toner 1 was 6.5 μm, and the average circularity of the toner was 0.96.

<二成分系現像剤1~25の製造例>
表4に示す組み合わせでトナー1と磁性キャリア1~25とを、トナー濃度が8.0質量%になるようにV型混合機(商品名:V-10型:株式会社徳寿製作所製)で0.5s-1、回転時間5minで混合し、二成分系現像剤1~25を得た。
<Production Examples of Two-Component Developers 1 to 25>
Toner 1 and magnetic carriers 1 to 25 in the combinations shown in Table 4 were mixed with a V-type mixer (trade name: V-10 type: manufactured by Tokuju Seisakusho Co., Ltd.) so that the toner concentration was 8.0% by mass. Two-component developers 1 to 25 were obtained by mixing at 5 s −1 and a rotation time of 5 min.

<補給用現像剤1~25の製造例>
10質量部の磁性キャリア1~25に対し、トナー1を90質量部加え、常温常湿23℃/50%RHの環境において、V型混合機(商品名:V-10型:株式会社徳寿製作所製)により5分間混合し、補給用現像剤1~25を得た。
<Manufacturing Examples of Replenishing Developers 1 to 25>
90 parts by mass of toner 1 is added to 10 parts by mass of magnetic carriers 1 to 25, and a V-type mixer (trade name: V-10 type: Tokuju Seisakusho Co., Ltd.) is placed in an environment of normal temperature and humidity of 23° C./50% RH. ) for 5 minutes to obtain replenishing developers 1-25.

<実施例1>
二成分系現像剤1および補給用現像剤1を用いて、下記の評価を行った。
画像形成装置として、カラー複写機(商品名:imageRUNNER ADVANCE C5560、キヤノン製)改造機を用いた。
シアン現像器に二成分系現像剤1を入れ、補給用現像剤1を入れた補給用現像剤容器をセットし、画像を形成し、耐久試験前後での各種評価を行った。
耐久試験として、温度30℃/湿度80RH%(以下「H/H」)の印刷環境の下では、画像比率40%のFFH出力のチャートを用いた。FFHとは、256階調を16進数で表示した値であり、00hが256階調の1階調目(白地部)であり、FFHが256階調の256階調目(ベタ部)である。
<Example 1>
Using two-component developer 1 and replenishment developer 1, the following evaluations were performed.
As an image forming apparatus, a modified color copier (trade name: imageRUNNER ADVANCE C5560, manufactured by Canon Inc.) was used.
Two-component developer 1 was placed in a cyan developing device, a replenishing developer container containing replenishing developer 1 was set, an image was formed, and various evaluations were performed before and after the durability test.
As a durability test, a chart of FFH output with an image ratio of 40% was used under a printing environment of temperature 30° C./humidity 80 RH% (hereinafter “H/H”). FFH is a value representing 256 gradations in hexadecimal, 00h is the 1st gradation (white background portion) of 256 gradations, and FFH is the 256th gradation (solid portion) of 256 gradations. .

画像出力枚数は、各評価項目によって変更した。
条件:
紙:レーザービームプリンター用紙CS-814(81.4g/m)(キヤノンマーケティングジャパン株式会社)
カラー複写機の改造点は以下のとおりである。
・画像形成速度A4サイズ、フルカラーで80(枚/min)出力できるように改造した。
また、カラー複写機を、
・現像コントラストを任意値で調整可能にし、本体による自動補正が作動しないように改造した。交番電界のピーク間の電圧(Vpp)は、周波数2.0kHz、Vppが0.7kVから1.8kVまで0.1kV刻みで変えられるように改造した。シアン単色で画像が出力できるように改造した。
・シアン現像器のみ単色で現像できるように改造した。
・現像器空回転 本体の現像器のスリーブ周速を自由に変更し、空回転できるように改造した。
各評価項目を以下に示す。
The number of image output sheets was changed according to each evaluation item.
conditions:
Paper: Laser beam printer paper CS-814 (81.4 g/m 2 ) (Canon Marketing Japan Inc.)
The modified points of the color copier are as follows.
- The image forming speed has been modified so that it can output 80 (pages/min) in A4 size and full color.
In addition, a color copier,
・I made it possible to adjust the development contrast at any value, and modified it so that the automatic correction by the main unit does not work. The peak-to-peak voltage (Vpp) of the alternating electric field was modified so that the frequency was 2.0 kHz and Vpp was changed from 0.7 kV to 1.8 kV in increments of 0.1 kV. Modified so that the image can be output in cyan monochrome.
- Modified so that only the cyan developer can be developed in a single color.
・Idle rotation of the developing unit The circumferential speed of the sleeve of the developing unit of the main unit was freely changed, and it was modified so that it could idle.
Each evaluation item is shown below.

[評価1.カブリ評価]
高温高湿環境下(30℃、80%RH)で耐久初期および耐久画像出力評価(A4横、40%印字比率、5万枚)を行った後、A4全面ベタ白画像を出力した。カブリは白地部分の白色度をリフレクトメーター(東京電色社製)により測定し、転写前後の白色度の差からカブリ濃度(%)を算出し、以下の基準により評価した。評価がA~Cである場合、本発明の効果が得られていると判断した。
A:1.0%未満
B:1.0%以上1.5%未満
C:1.5%以上2.0%未満
D:2.0%以上
評価結果を表4に示す。
[Evaluation 1. Fog evaluation]
After evaluation of the initial durability and durability image output (A4 landscape, 40% printing ratio, 50,000 sheets) under a high-temperature and high-humidity environment (30° C., 80% RH), a solid white image on the entire surface of A4 was output. The fogging was evaluated by measuring the whiteness of the white background portion with a reflectometer (manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.), calculating the fog concentration (%) from the difference in whiteness before and after the transfer, and evaluating it according to the following criteria. When the evaluation was A to C, it was judged that the effect of the present invention was obtained.
A: Less than 1.0% B: 1.0% or more and less than 1.5% C: 1.5% or more and less than 2.0% D: 2.0% or more Table 4 shows the evaluation results.

[評価2.ハーフトーン現像性評価]
高温高湿環境下(30℃、80%RH)で耐久初期および耐久画像出力評価(A4横、40%印字比率、5万枚)を行った後、ハーフトーン画像(30H)をA4で1枚印刷し、デジタルマイクロスコープVHX-500(レンズワイドレンジズームレンズVH-Z100 キーエンス社製)を用い、ドット1000個の面積を測定した。ドット面積の個数平均(S)とドット面積の標準偏差(σ)を算出し、ドット再現性指数を下記式により算出した。そして、ハーフトーン画像のガサツキをドット再現性指数(I)で評価した。
ドット再現性指数(I)=σ/S×100
[Evaluation 2. Halftone developability evaluation]
After evaluating the initial endurance and endurance image output (A4 landscape, 40% print ratio, 50,000 sheets) in a high temperature and high humidity environment (30 ° C, 80% RH), halftone image (30H) 1 sheet of A4 After printing, the area of 1000 dots was measured using a digital microscope VHX-500 (lens wide range zoom lens VH-Z100 manufactured by Keyence Corporation). The number average (S) of the dot area and the standard deviation (σ) of the dot area were calculated, and the dot reproducibility index was calculated by the following formula. Roughness of the halftone image was evaluated by the dot reproducibility index (I).
Dot reproducibility index (I) = σ/S x 100

ガサツキの評価基準としては、以下の基準により評価した。評価がA~Cである場合、本発明の効果が得られていると判断した。
A:Iが4.0未満
B:Iが4.0以上5.0未満
C:Iが5.0以上7.0未満
D:Iが7.0以上
評価結果を表4に示す。
Roughness was evaluated according to the following criteria. When the evaluation was A to C, it was judged that the effect of the present invention was obtained.
A: I is less than 4.0 B: I is 4.0 or more and less than 5.0 C: I is 5.0 or more and less than 7.0 D: I is 7.0 or more Table 4 shows the evaluation results.

[評価3.耐久前後の階調の変化評価]
高温高湿環境下(30℃、80%RH)で耐久初期および耐久画像出力評価(A4横、40%印字比率、5万枚)を行った後、初期と5万枚通紙直後との階調性のズレを確認した。画像はX-Riteカラー反射濃度計(Color reflection densitometer X-Rite 404A)によりそれぞれの画像濃度を測定することにより判断した。
パターン1:0.10以上0.13以下
パターン2:0.25以上0.28以下
パターン3:0.45以上0.48以下
パターン4:0.65以上0.68以下
パターン5:0.85以上0.88以下
パターン6:1.05以上1.08以下
パターン7:1.25以上1.28以下
パターン8:1.45以上1.48以下
耐久前後の階調の変化の評価基準としては、以下の基準により評価した。評価がA~Cである場合、本発明の効果が得られていると判断した。
A:すべてのパターン画像が上記の濃度範囲を満足する。
B:1~2つのパターン画像が上記の濃度範囲をはずれる。
C:3~4二つのパターン画像が上記の濃度範囲をはずれる。
D:5つ以上のパターン画像が上記の濃度範囲をはずれる。
評価結果を表4に示す。
[Evaluation 3. Gradation change evaluation before and after durability]
After evaluating the initial durability and durability image output (A4 landscape, 40% print ratio, 50,000 sheets) in a high temperature and high humidity environment (30°C, 80% RH), the initial stage and immediately after 50,000 sheets have been passed. Checked for inconsistency. Images were judged by measuring the respective image densities with an X-Rite color reflection densitometer (X-Rite 404A).
Pattern 1: 0.10 to 0.13 Pattern 2: 0.25 to 0.28 Pattern 3: 0.45 to 0.48 Pattern 4: 0.65 to 0.68 Pattern 5: 0.85 Pattern 6: 1.05 to 1.08 Pattern 7: 1.25 to 1.28 Pattern 8: 1.45 to 1.48 , was evaluated according to the following criteria. When the evaluation was A to C, it was judged that the effect of the present invention was obtained.
A: All pattern images satisfy the above density range.
B: 1 to 2 pattern images are out of the above density range.
C: 3 to 4 Two pattern images are out of the above density range.
D: Five or more pattern images are out of the above density range.
Table 4 shows the evaluation results.

<実施例2~22および比較例1~3>
実施例1において、評価に用いる二成分系現像剤を表4に記載の二成分系現像剤に変更した以外は同様に実施例2~22、および比較例1~3の評価を行った。評価結果を表4に示す。
<Examples 2 to 22 and Comparative Examples 1 to 3>
Examples 2 to 22 and Comparative Examples 1 to 3 were evaluated in the same manner as in Example 1, except that the two-component developer used in the evaluation was changed to the two-component developer shown in Table 4. Table 4 shows the evaluation results.

Figure 2022115751000017
Figure 2022115751000017

1 静電潜像担持体
2 帯電器
3 露光器
4 現像器
5 現像容器
6 現像剤担持体
7 マグネット
8 規制部材
9 中間転写体
10 中間転写帯電器
11 転写帯電器
12 記録媒体(転写材)
13 定着器
14 中間転写体クリーナー
15 クリーナー
16 前露光
21 原料定量供給手段
22 圧縮気体調整手段
23 導入管
24 円錐状の突起状部材
25 供給管
26 処理室
27 熱風供給手段
28 冷風供給手段
29 規制手段
30 回収手段
31 熱風入口部
32 分配部材
33 旋回部材
34 粉体粒子供給口
101 補給用現像剤収容容器
102 現像器
103 クリーニング装置
104 現像剤回収容器
105 トナー濃度検知センサー
106 排出装置
1 Electrostatic latent image carrier 2 Charger 3 Exposure device 4 Developing device 5 Developing container 6 Developer carrier 7 Magnet 8 Regulation member 9 Intermediate transfer member 10 Intermediate transfer charger 11 Transfer charger 12 Recording medium (transfer material)
13 Fixing device 14 Intermediate transfer body cleaner 15 Cleaner 16 Pre-exposure 21 Raw material constant supply means 22 Compressed gas adjustment means 23 Introduction pipe 24 Conical protruding member 25 Supply pipe 26 Processing chamber 27 Hot air supply means 28 Cold air supply means 29 Regulation means 30 recovery means 31 hot air inlet 32 distribution member 33 swirl member 34 powder particle supply port 101 replenishment developer storage container 102 developer 103 cleaning device 104 developer recovery container 105 toner concentration detection sensor 106 discharge device

Claims (8)

磁性コアと、該磁性コアの表面を被覆する被覆樹脂層を有する磁性キャリア粒子を含む磁性キャリアであって、
該被覆樹脂層はシリコーン変性樹脂および微粒子を含有し、
該微粒子は、該微粒子の表面に式(1)で示される官能基または式(2)で示される官能基を該微粒子の官能基濃度20%以上で有し、
該磁性キャリア粒子は、該磁性キャリア粒子の表面に該式(1)で示される官能基または該式(2)で示される官能基を該磁性キャリア粒子の官能基濃度0.05%以下で有し、
該微粒子の官能基濃度および該磁性キャリア粒子の官能基濃度は、それぞれ計算式1および計算式2で求めることを特徴とする磁性キャリア。
Figure 2022115751000018
Figure 2022115751000019
(式(1)および式(2)中、R1は水素原子またはメチル基である。)
微粒子の官能基濃度=(X線光電子分光測定によるフッ素値/g)÷(微粒子の比表面積/g) (計算式1)
磁性キャリア粒子の官能基濃度=(X線光電子分光測定によるフッ素値/g)÷(磁性キャリア粒子の比表面積/g) (計算式2)
A magnetic carrier comprising a magnetic core and magnetic carrier particles having a coating resin layer coating the surface of the magnetic core,
The coating resin layer contains a silicone-modified resin and fine particles,
The fine particles have a functional group represented by formula (1) or a functional group represented by formula (2) on the surface of the fine particles at a functional group concentration of 20% or more,
The magnetic carrier particles have the functional group represented by the formula (1) or the functional group represented by the formula (2) on the surface of the magnetic carrier particles at a functional group concentration of 0.05% or less. death,
A magnetic carrier, wherein the functional group concentration of the fine particles and the functional group concentration of the magnetic carrier particles are determined by Equations 1 and 2, respectively.
Figure 2022115751000018
Figure 2022115751000019
(In Formula (1) and Formula (2), R1 is a hydrogen atom or a methyl group.)
Functional group concentration of fine particles = (fluorine value by X-ray photoelectron spectroscopy measurement / g) ÷ (specific surface area of fine particles / g) (calculation formula 1)
Functional group concentration of magnetic carrier particles=(fluorine value/g by X-ray photoelectron spectroscopy)/(specific surface area of magnetic carrier particles/g) (calculation formula 2)
前記シリコーン変性樹脂は、
(i)一つ以上の下記式(3)~(6)で示されるユニットから選ばれる一つ以上と、
(ii)下記式(3’)~(5’)で示されるユニットから選ばれる一つと、
を含有し、
(iii)式(3’)~(5’)で示されるユニットには、式(3)~式(6)で示されるユニットが、1つの酸素原子を共有するようにつながっているものであり、
前記シリコーン変性樹脂中の前記式(3)~(6)で示されるユニットの含有量と式(3’)~(5’)で示されるユニットの含有量の総和が3質量%以上50質量%以下である請求項1に記載の磁性キャリア。
Figure 2022115751000020
Figure 2022115751000021
(式(3)~(6)および式(3’)~(5’)中、R2~R7は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子1~4のアルキル基、フェニル基、または炭素原子数2~4のアルケニル基であり、-O1/2は隣り合うSi原子とOを共有していることを表し、
式(3’)~(5’)中、**は、アルキレン基に結合する部位または、炭素原子と結合している酸素原子に結合する部位である。)
The silicone-modified resin is
(i) one or more selected from units represented by one or more of the following formulas (3) to (6);
(ii) one selected from units represented by the following formulas (3′) to (5′);
contains
(iii) the units represented by formulas (3′) to (5′) are connected to the units represented by formulas (3) to (6) so as to share one oxygen atom; ,
The total content of the units represented by formulas (3) to (6) and the units represented by formulas (3′) to (5′) in the silicone-modified resin is 3% by mass or more and 50% by mass. The magnetic carrier according to claim 1, wherein:
Figure 2022115751000020
Figure 2022115751000021
(In formulas (3) to (6) and formulas (3′) to (5′), R2 to R7 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group, or a carbon atom is an alkenyl group with a number of 2 to 4, and —O 1/2 represents that O is shared with adjacent Si atoms,
In formulas (3') to (5'), ** is a site that bonds to an alkylene group or a site that bonds to an oxygen atom that is bonded to a carbon atom. )
該シリコーン変性樹脂が下記式(7)で示されるユニットおよび式(8)で表されるユニットを主成分とし、前記式(7)で示されるユニットの質量をa、前記式(8)で示されるユニットの質量をbとしたとき、該式(6)で示されるユニットの質量に対する該式(5)で示されるユニットの質量の比a/bが1.00以上30.0以下である請求項2に記載の磁性キャリア。
Figure 2022115751000022
(式(7)中、
R8は、水素原子またはメチル基であり、
R9は、炭素数1~6の炭化水素基、水酸基を置換基として有する炭素数2~4のアルキル基、またはカルボキシ基を置換基として有する炭素数1~4のアルキル基であり、
lは、1以上の整数である。)
Figure 2022115751000023
(式(8)中、
R10は、水素原子またはメチル基であり、
R11は、水素原子または炭素数1~6の炭化水素基であり、
R12は、単結合または炭素数1~5のアルキレンであり、
mは、1以上の整数であり、
*は、シロキサン部位が結合する部位であって、下記式(3’)~(5’)で表されるいずれかのユニットの**につながり、
Figure 2022115751000024
該式(3’)~式(5’)で表されるユニットには、下記式(3)~(6)で表されるいずれかのユニットが、1つの酸素原子を共有するように、1つ或いは繰り返してつながっており、
Figure 2022115751000025
該シロキサン部位の末端は、上記式(6)のユニットであり、
式(3’)~(5’)及び式(3)~(6)におけるR2~R7は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~4のアルキル基、またはフェニル基であり、-O1/2は隣り合うSi原子とOを共有していることを表し、
該シロキサン部位中のケイ素元素の数が2~150である。)
The silicone-modified resin is mainly composed of a unit represented by the following formula (7) and a unit represented by the formula (8), the mass of the unit represented by the formula (7) is a, and the mass of the unit represented by the formula (8) is represented by the formula (8). The ratio a/b of the mass of the unit represented by the formula (5) to the mass of the unit represented by the formula (6) is 1.00 or more and 30.0 or less 3. The magnetic carrier according to item 2.
Figure 2022115751000022
(In formula (7),
R8 is a hydrogen atom or a methyl group,
R9 is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, an alkyl group having 2 to 4 carbon atoms having a hydroxyl group as a substituent, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms having a carboxy group as a substituent;
l is an integer of 1 or more. )
Figure 2022115751000023
(In formula (8),
R10 is a hydrogen atom or a methyl group,
R11 is a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms,
R12 is a single bond or alkylene having 1 to 5 carbon atoms,
m is an integer of 1 or more,
* is a site to which a siloxane moiety is bonded, and is connected to ** of any unit represented by the following formulas (3′) to (5′),
Figure 2022115751000024
In the units represented by the formulas (3′) to (5′), any unit represented by the following formulas (3) to (6) has one are connected one or more times,
Figure 2022115751000025
The terminal of the siloxane moiety is a unit of the above formula (6),
R2 to R7 in formulas (3′) to (5′) and formulas (3) to (6) are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a phenyl group, and —O 1/2 represents that O is shared with adjacent Si atoms,
The number of silicon atoms in the siloxane moiety is 2-150. )
X線光電子分光測定による、前記磁性キャリア粒子の前記表面のSi原子の濃度が1.0原子%以上8.0原子%以下である請求項1~3のいずれか一項に記載の磁性キャリア。 4. The magnetic carrier according to claim 1, wherein the concentration of Si atoms on the surface of the magnetic carrier particles is 1.0 atomic % or more and 8.0 atomic % or less as measured by X-ray photoelectron spectroscopy. 前記微粒子の一次粒子の体積平均粒径が10nm以上100nm以下である請求項1~4のいずれか一項に記載の磁性キャリア。 The magnetic carrier according to any one of claims 1 to 4, wherein the primary particles of the fine particles have a volume average particle size of 10 nm or more and 100 nm or less. 前記被覆樹脂層がシリコーン変性(メタ)アクリル樹脂および(メタ)アクリル樹脂を含む請求項1~5のいずれか一項に記載の磁性キャリア。 The magnetic carrier according to any one of claims 1 to 5, wherein the coating resin layer contains a silicone-modified (meth)acrylic resin and a (meth)acrylic resin. 請求項1~6のいずれか一項に記載の磁性キャリアとトナーとを含有する二成分系現像剤。 A two-component developer containing the magnetic carrier according to any one of claims 1 to 6 and a toner. 請求項1~6のいずれか一項に記載の磁性キャリアとトナーとを含有する補給用現像剤。 A replenishing developer containing the magnetic carrier according to any one of claims 1 to 6 and a toner.
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