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JP7621871B2 - Magnetic Toner - Google Patents
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JP7621871B2 - Magnetic Toner - Google Patents

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Description

本発明は、電子写真法、静電記録法又は磁性トナージェット方式記録法を利用した記録方法に用いられる磁性トナーに関する。 The present invention relates to a magnetic toner used in a recording method that utilizes electrophotography, electrostatic recording, or magnetic toner jet recording.

複写機およびプリンターが広く普及するに従い、トナーに要求される性能もより高度になっている。近年では、プリントオンデマンド(POD)と呼ばれる、製版工程を経ずに直接印刷するデジタル印刷技術が注目されている。POD市場では、従来以上の高速化、高画質化が求められることに加え、様々な環境下で使用されたとしても、従来以上に長期に渡って安定した画像を提供できるトナーが求められている。一方、画像形成システムにおける現像方式としては、トラブルが少なく、寿命も長く、メンテナンスも容易なことから、シンプルな構造の現像器を用いた一成分現像方式が好ましく用いられる。
この一成分現像方式にはいくつか手法が知られている。その中の一つに磁性酸化鉄をトナーに内包させた磁性トナーを用いたジャンピング現像法がある。ジャンピング現像法とは、現像スリーブとの摩擦帯電によって帯電した磁性トナーを、現像バイアスを用いて静電潜像担持体上に飛翔・付着させて、静電潜像担持体上の静電荷像を磁性トナー画像として顕像化する方法である。ジャンピング現像法は、磁性トナーの搬送制御が容易であること、複写機又はプリンターなどの内部汚染が少ないことから、数多く実用化されている。
磁性トナーにおいては、印字された文字の読みやすさ、視認性、目に優しいという観点から、高画質かつ低グロスの画像を求められる場合がる。例えば、特許文献1では、磁性体の粒度分布において、特に小粒径の側にブロード化した磁性トナーによって、高画質かつ低グロスの画像出力を実現する試みがなされている。
また、印刷市場では、印刷された後の成果物品位に対する要求も高くなってきている。使用するメディアによっては、印刷物を運搬する際の振動によりメディア間で画像表面の摺擦が発生した場合、トナー像が擦りとられて、メディアの裏汚れが発生する場合があった。そこで、特許文献2では、トナーの表面ワックス量を制御することで印刷物の耐摩擦性を向上させる技術が提案されている。
また、POD市場においては、さらなる生産性追求のためにトナーの低温定着性に加え、クリーニング部材等の交換によるダウンタイムを極力発生させないことが求められている。そこで、特許文献3では、酸価を有するワックスを用いることで部材汚染を低減する技術が提案されている。
As copying machines and printers become more widespread, the performance required of toners is becoming more advanced. In recent years, a digital printing technology called print on demand (POD), which prints directly without a plate-making process, has been attracting attention. In the POD market, in addition to the demand for higher speed and higher image quality than ever before, there is also a demand for toners that can provide stable images for a longer period of time than ever before even when used under various environments. On the other hand, as a development method in an image forming system, a one-component development method using a developer with a simple structure is preferably used because it has few problems, a long life, and is easy to maintain.
There are several known methods for this one-component development method. One of them is the jumping development method using a magnetic toner containing magnetic iron oxide. The jumping development method is a method in which a magnetic toner charged by frictional charging with a developing sleeve is made to fly and adhere to an electrostatic latent image carrier using a developing bias, and the electrostatic charge image on the electrostatic latent image carrier is visualized as a magnetic toner image. The jumping development method has been put to practical use in many places because it is easy to control the transport of the magnetic toner and there is little internal contamination of copying machines or printers.
In magnetic toners, there are cases where images with high image quality and low gloss are required from the viewpoints of legibility of printed characters, visibility, and ease of viewing. For example, in Patent Document 1, an attempt is made to realize image output with high image quality and low gloss by using a magnetic toner in which the particle size distribution of the magnetic substance is broadened, particularly toward the small particle size side.
In addition, in the printing market, there is an increasing demand for the quality of the printed product. Depending on the media used, when the image surface of the media is rubbed against each other due to vibration during transportation of the printed matter, the toner image may be rubbed off, causing backside staining of the media. Therefore, Patent Document 2 proposes a technology for improving the abrasion resistance of the printed matter by controlling the amount of wax on the surface of the toner.
In addition, in the POD market, in order to pursue further productivity, in addition to low-temperature fixability of toner, it is required to minimize downtime due to replacement of cleaning members, etc. Therefore, Patent Document 3 proposes a technology for reducing member contamination by using a wax having an acid value.

特開平7-168390号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-168390 特開2020-8818号公報JP 2020-8818 A 特許5815740Patent 5815740

特許文献2のように印刷物の耐摩耗性を向上させるために印刷物の表面ワックス量を増大させようとすると、定着部材に付着するワックス量も増大する傾向にあり、定着部材のクリーニング機構の高機能化が必要となる。
特許文献3では、酸価を有するワックスと結着樹脂の極性部位と相互作用させることで、トナーの強度を向上させ、結果として耐摩耗性の向上を図り、さらに、ワックスをトナーに保持する試みがなされている。しかしながら、加熱定着時には、結着樹脂は低粘度化しており、ワックスは溶融後に液体化しているため染み出しを抑制する効果は限定的となる。また、低グロスの画像形成のためには、画像表面が凹凸であることが必要であるが、画像表面が擦られる際に、凸部に応力が集中し裏移りしてしまうため更なる耐摩耗性の向上が求められる。
従来技術によれば、低グロスの出力画像の耐摩耗性向上とワックスによる部材汚染の抑制の両立には課題が残されている。
本発明は上述した課題を解決するためになされるものであり、その目的は、長期に渡って使用された場合においても、部材汚染が抑制され安定した画像を提供でき、耐摩耗性に優れた低グロスの画像出力を可能とするトナーを提供することである。
When attempting to increase the amount of wax on the surface of a printed material in order to improve the abrasion resistance of the printed material, as in Patent Document 2, the amount of wax adhering to the fixing member also tends to increase, making it necessary to improve the functionality of the cleaning mechanism for the fixing member.
In Patent Document 3, an attempt is made to improve the strength of the toner by interacting with the polar portion of the binder resin and the wax having an acid value, thereby improving the abrasion resistance, and further to retain the wax in the toner. However, during heat fixing, the binder resin has a low viscosity, and the wax is liquefied after melting, so the effect of suppressing bleeding is limited. In addition, in order to form a low-gloss image, the image surface needs to be uneven, but when the image surface is rubbed, stress is concentrated on the protruding parts, causing offset, so further improvement in abrasion resistance is required.
According to the conventional technology, there remains a problem in achieving both improvement in the abrasion resistance of a low-gloss output image and suppression of contamination of members by wax.
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a toner that can suppress component contamination and provide stable images even when used for a long period of time, and that enables low-gloss image output with excellent abrasion resistance.

本発明は、結着樹脂、炭化水素系ワックス、磁性酸化鉄粒子および無機微粒子を含有するトナー粒子を有する磁性トナーであって、
該結着樹脂の酸価が5mgKOH/g以上30mgKOH/g以下であり、
該炭化水素系ワックスの酸価が5mgKOH/g以上50mgKOH/g以下であり、
該無機微粒子は、炭酸マグネシウム微粒子、炭酸カルシウム微粒子、炭酸ストロンチウム微粒子からなる群から選択されるいずれかの微粒子であり、
該無機微粒子の含有量が、結着樹脂100質量部に対して、5質量部以上20質量部以下である
ことを特徴とする磁性トナーに関する。
The present invention provides a magnetic toner having toner particles containing a binder resin, a hydrocarbon wax, magnetic iron oxide particles, and inorganic fine particles,
The acid value of the binder resin is 5 mgKOH/g or more and 30 mgKOH/g or less,
The acid value of the hydrocarbon wax is 5 mgKOH/g or more and 50 mgKOH/g or less,
the inorganic fine particles are any fine particles selected from the group consisting of magnesium carbonate fine particles, calcium carbonate fine particles, and strontium carbonate fine particles;
The magnetic toner is characterized in that the content of the inorganic fine particles is 5 parts by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.

本発明によれば、長期に渡って使用された場合においても、部材汚染が抑制され安定した画像を提供し、耐摩耗性に優れた低グロスの画像出力を可能とするトナーを提供することである。 The present invention provides a toner that suppresses contamination of components and provides stable images even when used over a long period of time, and enables low-gloss image output with excellent abrasion resistance.

本発明において、数値範囲を示す「○○以上××以下」や「○○~××」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限及び上限を含む数値範囲を意味する。 In the present invention, the descriptions "XX or more and XX or less" and "XX to XX" indicating a numerical range mean a numerical range including the lower and upper limit endpoints, unless otherwise specified.

本発明者らは、長期に渡って使用された場合においても、部材汚染が抑制され安定した画像を提供し、耐摩耗性に優れた低グロスの画像出力を可能とするトナーを提供することを目的に、鋭意検討を行った。 The inventors of the present invention have conducted extensive research with the aim of providing a toner that suppresses contamination of components, provides stable images even when used over a long period of time, and enables low-gloss image output with excellent abrasion resistance.

本発明者らは、トナー中に、酸価が5mgKOH/g以上30mgKOH/g以下の結着樹脂及び、酸価が5mgKOH/g以上50mgKOH/g以下の炭化水素系ワックスを含有させ、さらに、炭酸マグネシウム微粒子、炭酸カルシウム微粒子、炭酸ストロンチウム微粒子からなる群から選択されるいずれかの微粒子が結着樹脂100質量部に対して、5質量部以上20質量部以下含有するトナーであれば、長期に渡って使用された場合においても、部材汚染が抑制され安定した画像を提供し、耐摩耗性に優れた低グロスの画像出力を可能とすることを見出した。 The inventors have found that if the toner contains a binder resin having an acid value of 5 mgKOH/g to 30 mgKOH/g and a hydrocarbon wax having an acid value of 5 mgKOH/g to 50 mgKOH/g, and further contains 5 parts by mass to 20 parts by mass of any of fine particles selected from the group consisting of magnesium carbonate fine particles, calcium carbonate fine particles, and strontium carbonate fine particles per 100 parts by mass of the binder resin, then the toner can suppress contamination of components, provide stable images, and enable the output of low-gloss images with excellent abrasion resistance, even when used for a long period of time.

本発明の効果を得た要因は定かではないが、以下のように想定している。 The factors that lead to the effects of this invention are unclear, but are assumed to be as follows.

本発明のトナーは、酸価が5mgKOH/g以上30mgKOH/g以下の結着樹脂及び酸価が5mgKOH/g以上50mgKOH/g以下の炭化水素系ワックスを含有している必要がある。この炭化水素系ワックスの酸基と結着樹脂由来の酸基が相互作用する。更に、本発明のトナーは炭酸マグネシウム微粒子、炭酸カルシウム微粒子、炭酸ストロンチウム微粒子のいずれかを結着樹脂100質量部に対して、5質量部以上20質量部以下で含有している必要がある。前記微粒子は、水に対して難溶性の塩ではあるが、わずかな潮解性を示し、また、酸との反応性が高いためカルボキシル基との相互作用性が高いと考えられる。前記無機微粒子がトナー中に存在すると、微粒子の表層近傍で、樹脂もしくは炭化水素系ワックスの有するカルボキシル基などの酸基と相互作用する。 The toner of the present invention must contain a binder resin having an acid value of 5 mgKOH/g to 30 mgKOH/g and a hydrocarbon wax having an acid value of 5 mgKOH/g to 50 mgKOH/g. The acid groups of the hydrocarbon wax interact with the acid groups of the binder resin. Furthermore, the toner of the present invention must contain magnesium carbonate fine particles, calcium carbonate fine particles, or strontium carbonate fine particles in an amount of 5 parts by mass to 20 parts by mass per 100 parts by mass of the binder resin. Although the fine particles are salts that are poorly soluble in water, they exhibit slight deliquescence and are highly reactive with acids, so they are considered to have a high interactive property with carboxyl groups. When the inorganic fine particles are present in the toner, they interact with acid groups such as carboxyl groups of the resin or hydrocarbon wax near the surface of the fine particles.

常温の状態では、結着樹脂中に、結晶化した炭化水素系ワックスと前記微粒子、磁性体が分散しており、結着樹脂-ワックス、ワックス-無機微粒子、無機微粒子-結着樹脂間で各々相互作用しあうため、トナーあるいは画像形成後の画像の内部凝集力が高くなり、外部からの力に強くなるため耐摩耗性が向上するものと考えられる。 At room temperature, the crystallized hydrocarbon wax, the fine particles, and the magnetic material are dispersed in the binder resin, and interactions occur between the binder resin and wax, between the wax and inorganic fine particles, and between the inorganic fine particles and the binder resin. This increases the internal cohesive force of the toner or the image after image formation, making it more resistant to external forces and improving wear resistance.

トナーの加熱定着時には、相互作用することで内部凝集力を高めていた、前記炭化水素系ワックスが溶解することで、相互作用部位が急峻に低粘度化する。このため、トナーの内部凝集力を高めた場合においても低温定着性が悪化することなく画像形成できるものと考えられる。無機微粒子がトナー中に存在すると、定着時に変形する結着樹脂の割合が相対的に減少するため低グロスの画像を得やすい。 When the toner is heated and fixed, the hydrocarbon wax, which increases the internal cohesion through interaction, dissolves, causing the interaction site to suddenly become less viscous. For this reason, it is believed that even when the internal cohesion of the toner is increased, images can be formed without deteriorating low-temperature fixability. When inorganic fine particles are present in the toner, the proportion of the binder resin that deforms during fixing is relatively reduced, making it easier to obtain low-gloss images.

また、トナー内部に分散していた、磁性体や前記無機微粒子の固体成分は、加熱定着前後で、表層に露出したりせず、画像形成後もトナー中での分散状態が、概ね維持されているため、トナーもしくは画像内部に存在する無機微粒子がワックスとの酸基を介した相互作用によりワックスの外部への溶出を抑制するアンカーの役割を果たすため部材汚染を抑制することが出来ると考えられる。 In addition, the solid components of the magnetic material and inorganic fine particles dispersed inside the toner are not exposed to the surface before and after heat fixing, and the dispersed state in the toner is generally maintained even after image formation. Therefore, it is believed that the inorganic fine particles present inside the toner or image act as anchors that prevent the wax from eluting to the outside by interacting with the wax via acid groups, thereby preventing contamination of components.

但し、結着樹脂の酸価が5mgKOH/gに満たない場合は、前記結着樹脂-ワックス、無機微粒子-結着樹脂の相互作用が十分に得られず、耐摩耗性を良化させることができない。結着樹脂の酸価が30mgKOH/gを超える場合は、結着樹脂とワックスの相互作用の方が、ワックスと無機微粒子との相互作用より優位になり、無機微粒子のアンカーの役割が弱くなってしまうことや、ワックスと結着樹脂の極性差が大きくなり、ワックスの溶出を促してしまうため部材汚染を抑制することが出来ない。 However, if the acid value of the binder resin is less than 5 mgKOH/g, the interactions between the binder resin and wax, and between the inorganic fine particles and the binder resin are insufficient, and it is not possible to improve abrasion resistance. If the acid value of the binder resin exceeds 30 mgKOH/g, the interaction between the binder resin and wax becomes dominant over the interaction between the wax and the inorganic fine particles, weakening the anchoring role of the inorganic fine particles, and the polarity difference between the wax and the binder resin becomes large, promoting the elution of the wax, making it impossible to suppress contamination of components.

また、前記炭化水素系ワックスの酸価が5mgKOH/gに満たない場合は、結着樹脂-ワックス、ワックス-無機微粒子の相互作用が十分に得られず耐摩耗性を良化させることができず、炭化水素系ワックスの酸価が50mgKOH/gを超える場合は、樹脂と親和性の高い極性基部位が多すぎることや、ワックス由来の結晶性部位が少なくなることからトナーの内部凝集力を高めることが出来ないため耐摩耗性を良化させることができない。 In addition, if the acid value of the hydrocarbon wax is less than 5 mgKOH/g, the interaction between the binder resin and the wax and the wax and the inorganic fine particles is insufficient, and the abrasion resistance cannot be improved. If the acid value of the hydrocarbon wax exceeds 50 mgKOH/g, the internal cohesive force of the toner cannot be increased due to too many polar group sites that have a high affinity with the resin and too few crystalline sites derived from the wax, and therefore the abrasion resistance cannot be improved.

前記無機微粒子の含有量が、結着樹脂100質量部に対し5質量部に満たない場合は、ワックス-無機微粒子、無機微粒子-結着樹脂間の相互作用が十分に得られず、さらに、ワックスの溶出を抑制する効果も十分に得ることが出来ない。また、無機微粒子の含有量が、結着樹脂100質量部に対し20質量部を超える場合は、無機微粒子-結着樹脂の相互作用が過剰になりすぎるために低温定着性を維持することが出来ず、また、定着時のトナー変形量が小さくなるため、画像表層の凹凸が大きくなりすぎ耐摩耗性を向上させることが出来ない。 If the content of the inorganic fine particles is less than 5 parts by mass per 100 parts by mass of the binder resin, the interaction between the wax and the inorganic fine particles and between the inorganic fine particles and the binder resin is not sufficient, and furthermore, the effect of suppressing the elution of the wax cannot be sufficiently obtained. Also, if the content of the inorganic fine particles exceeds 20 parts by mass per 100 parts by mass of the binder resin, the interaction between the inorganic fine particles and the binder resin becomes too excessive, making it impossible to maintain low-temperature fixability, and also, since the amount of deformation of the toner during fixing becomes small, the unevenness of the image surface becomes too large, making it impossible to improve abrasion resistance.

本発明に用いられる酸価を有する炭化水素系ワックスについて詳細に説明する。 The hydrocarbon wax having an acid value used in the present invention will be described in detail below.

本発明の酸価を有する炭化水素系ワックスは、主骨格がポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、パラフィン、マイクロクリスタリンワックスなどからなる炭化水素鎖であり、一般的に炭化水素系ワックスと称されるものが変性工程を経てカルボキシル基を導入されたものである。上記変性された炭化水素系ワックスの例を製造方法も含めて説明する。例えば、エチレンを、チーグラー触媒を用いて重合し、重合終了後、酸化して触媒金属とポリエチレンとのアルコキシドを生成した後、加水分解する製造方法が挙げられる。 The hydrocarbon wax having an acid value according to the present invention has a main skeleton of a hydrocarbon chain consisting of polyolefins such as polyethylene and polypropylene, paraffin, microcrystalline wax, etc., and is generally referred to as a hydrocarbon wax, which has been modified to introduce carboxyl groups. Examples of the modified hydrocarbon waxes are described below, including their manufacturing methods. For example, a manufacturing method can be mentioned in which ethylene is polymerized using a Ziegler catalyst, and after the polymerization is completed, ethylene is oxidized to produce an alkoxide of the catalyst metal and polyethylene, which is then hydrolyzed.

また、炭化水素系ワックスを、ホウ酸および無水ホウ酸の存在下で、分子状酸素含有ガスで液相酸化する製造方法が挙げられる。触媒としてはホウ酸と無水ホウ酸との混合物や、メタホウ酸及びピロホウ酸も使用可能である。また、ホウ素の酸素酸、リンの酸素酸、及びイオウの酸素酸が挙げられる。具体的には、ホウ酸、硝酸、リン酸又は硫酸が挙げられる。反応系に吹き込む分子状酸素含有ガスとしては、酸素、空気、又はそれらを不活性ガスで希釈した広範囲ものが使用可能である。液相酸化反応は通常溶媒を使用せず、原料の炭化水素系ワックスの溶融状態下で行なわれる。反応温度は120~280℃、好ましくは150~250℃である。反応時間は1~15時間が好ましい。 In addition, there is a manufacturing method in which a hydrocarbon wax is oxidized in the liquid phase with a molecular oxygen-containing gas in the presence of boric acid and boric acid anhydride. As a catalyst, a mixture of boric acid and boric acid anhydride, metaboric acid, and pyroboric acid can also be used. In addition, boron oxygen acids, phosphorus oxygen acids, and sulfur oxygen acids can be used. Specifically, boric acid, nitric acid, phosphoric acid, and sulfuric acid can be used. As the molecular oxygen-containing gas to be blown into the reaction system, a wide range of oxygen, air, or a mixture of these diluted with an inert gas can be used. The liquid phase oxidation reaction is usually carried out without using a solvent, while the raw material hydrocarbon wax is in a molten state. The reaction temperature is 120 to 280°C, preferably 150 to 250°C. The reaction time is preferably 1 to 15 hours.

本発明の酸価を有するワックスの酸価は、5mgKOH/g以上50mgKOH/g以下であり、好ましくは20mgKOH/g以上40mgKOH/g以下である。酸価が上述した範囲内であると、部材汚染抑制と印刷物の耐摩耗性を両立させることが可能となる。 The acid value of the wax having an acid value of the present invention is 5 mgKOH/g or more and 50 mgKOH/g or less, and preferably 20 mgKOH/g or more and 40 mgKOH/g or less. When the acid value is within the above-mentioned range, it is possible to achieve both suppression of component contamination and abrasion resistance of the printed matter.

また、本発明に用いられる酸価を有する炭化水素系ワックスは、示差走査熱量計(DSC)により測定される炭化水素鎖からなる結晶構造が融解する際の最大吸熱ピーク温度が、80℃以上140℃以下であることが好ましい。さらに好ましくは90℃以上130℃以下である。最大吸熱ピーク温度が上述した範囲内であると、部材汚染抑制と印刷物の耐摩耗性の観点で好ましい。 The hydrocarbon wax having an acid value used in the present invention preferably has a maximum endothermic peak temperature of 80°C or more and 140°C or less when the crystal structure consisting of hydrocarbon chains melts as measured by a differential scanning calorimeter (DSC). More preferably, it is 90°C or more and 130°C or less. If the maximum endothermic peak temperature is within the above-mentioned range, it is preferable from the viewpoint of suppressing contamination of components and abrasion resistance of printed matter.

本発明の酸価を有する炭化水素系ワックスの含有量は,結着樹脂100質量部に対して、2.0質量部以上20.0質量部以下であることが好ましい。さらに好ましくは5.0質量部以上15.0質量部以下である。酸価を有するワックスの含有量が前記範囲内であると、部材汚染抑制と印刷物の耐摩耗性をより高いレベルで両立させることができるため好ましい。 The content of the hydrocarbon wax having an acid value of the present invention is preferably 2.0 parts by mass or more and 20.0 parts by mass or less per 100 parts by mass of the binder resin. More preferably, it is 5.0 parts by mass or more and 15.0 parts by mass or less. If the content of the wax having an acid value is within the above range, it is preferable because it is possible to achieve a higher level of both suppression of component contamination and abrasion resistance of the printed matter.

本発明に用いられる無機微粒子は、炭酸マグネシウム微粒子、炭酸カルシウム微粒子、炭酸ストロンチウム微粒子からなる群から選択されるいずれかの微粒子である。その中でも、粒子表面における親水性が適度に低いためより炭化水素系ワックスと近づきやすく、酸基と相互作用を適度に起こすために炭化水素系ワックスの溶出をより抑制しやすいという観点で、炭酸カルシウム微粒子が好ましい。また、その表面がステアリン酸などによる脂肪酸処理された炭酸カルシウム微粒子がより好ましい。 The inorganic fine particles used in the present invention are any fine particles selected from the group consisting of magnesium carbonate fine particles, calcium carbonate fine particles, and strontium carbonate fine particles. Among them, calcium carbonate fine particles are preferred from the viewpoint that the hydrophilicity of the particle surface is appropriately low, so that it is more likely to approach the hydrocarbon wax, and that it is more likely to cause an appropriate interaction with the acid group, so that the elution of the hydrocarbon wax is more easily suppressed. Furthermore, calcium carbonate fine particles whose surface has been treated with a fatty acid such as stearic acid are more preferred.

本発明における無機微粒子は、特に制限されず、市販品も使用することができる。また、いずれの製法によって得られるものも使用することができる。 The inorganic fine particles in the present invention are not particularly limited, and commercially available products can be used. In addition, those obtained by any manufacturing method can be used.

炭酸カルシウムについてその例を挙げると、天然炭酸カルシウム(重質炭酸カルシウム)及び合成炭酸カルシウム(軽質炭酸カルシウム又は膠質炭酸カルシウム)をいずれも使用することができる。前者は、石灰石原石を機械的に粉砕分級し、所望の粒度とすることによって製造される。後者は、石灰石原石をコークス又は石油系燃料(重油、軽油)、天然ガス、LPG等で混焼し、いったん酸化カルシウム(生石灰)を製造する。その後、これを水と反応させて水酸化カルシウム(消石灰)とし、焼成時に発生した炭酸ガスと水酸化カルシウムとを反応させて、所望の粒径・粒子形状とすることによって製造される。 As examples of calcium carbonate, both natural calcium carbonate (heavy calcium carbonate) and synthetic calcium carbonate (light calcium carbonate or colloidal calcium carbonate) can be used. The former is produced by mechanically crushing and classifying limestone raw ore to obtain the desired particle size. The latter is produced by first producing calcium oxide (quicklime) by co-firing limestone raw ore with coke or petroleum fuel (heavy oil, light oil), natural gas, LPG, etc., which is then reacted with water to produce calcium hydroxide (slaked lime), and the carbon dioxide gas generated during firing is reacted with the calcium hydroxide to obtain the desired particle size and shape.

本発明に用いられる無機微粒子の粒径は、外力を受けた際に割断されにくく、耐摩耗性を良好にするという観点から800nm以下が好ましく、600nm以下がさらに好ましい。また、トナー内部で凝集体を形成すると、凝集粒子内の粒子界面が外力を受けた場合の活断面になりやすいため、トナー内部で凝集体を形成しにくいという観点から、50nm以上が好ましく、100nm以上がさらに好ましい。 The particle size of the inorganic fine particles used in the present invention is preferably 800 nm or less, more preferably 600 nm or less, from the viewpoint of being less likely to be broken when subjected to external force and having good abrasion resistance. In addition, if aggregates are formed inside the toner, the particle interface within the aggregated particles is likely to become an active surface when subjected to external force, so from the viewpoint of being less likely to form aggregates inside the toner, the particle size is preferably 50 nm or more, more preferably 100 nm or more.

本発明に用いられる結着樹脂は、酸価が5mgKOH/g以上30mgKOH/g以下であれば、一般にトナーに使われている樹脂を使用することができ、その中でも、低温定着性の観点からポリエステル樹脂であることが好ましい。また、ポリエステルに由来するユニットとその他の樹脂に由来するユニットとが結合したハイブリット樹脂を用いることもでき、その他の樹脂に由来するユニットの例としてはビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂等が例示できる。 The binder resin used in the present invention can be a resin generally used in toners, so long as it has an acid value of 5 mgKOH/g or more and 30 mgKOH/g or less, and among these, polyester resins are preferable from the viewpoint of low-temperature fixability. In addition, hybrid resins in which units derived from polyester are combined with units derived from other resins can also be used, and examples of units derived from other resins include vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins, and phenolic resins.

本発明で用いられるポリエステル樹脂を構成する成分について詳述する。なお、以下の成分は種類や用途に応じて種々のものを一種又は二種以上用いることができる。 The components constituting the polyester resin used in the present invention are described in detail below. Note that the following components can be used alone or in combination depending on the type and application.

ポリエステル樹脂を構成する2価の酸成分としては、以下のジカルボン酸又はその誘導体が挙げられる。フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸等のベンゼンジカルボン酸類又はその無水物又はその低級アルキルエステル;コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸等のアルキルジカルボン酸類又はその無水物又はその低級アルキルエステル;炭素数1乃至50のアルケニルコハク酸類もしくはアルキルコハク酸類、又はその無水物又はその低級アルキルエステル;フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸の如き不飽和ジカルボン酸類又はその無水物又はその低級アルキルエステル。 The divalent acid components constituting the polyester resin include the following dicarboxylic acids or derivatives thereof: benzene dicarboxylic acids such as phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, and phthalic anhydride, or their anhydrides or lower alkyl esters; alkyl dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, and azelaic acid, or their anhydrides or lower alkyl esters; alkenyl succinic acids or alkyl succinic acids having 1 to 50 carbon atoms, or their anhydrides or lower alkyl esters; unsaturated dicarboxylic acids such as fumaric acid, maleic acid, citraconic acid, and itaconic acid, or their anhydrides or lower alkyl esters.

一方、ポリエステル樹脂を構成する2価のアルコール成分としては、以下のものが挙げられる。エチレングリコール、ポリエチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、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-メチル-1,3-プロパンジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール(CHDM)、水素化ビスフェノールA、下記一般式(1)で表されるビスフェノール及びその誘導体:並びに下記一般式(2)で示されるジオール類。 On the other hand, examples of the dihydric alcohol components constituting the polyester resin include the following: ethylene glycol, polyethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM), hydrogenated bisphenol A, bisphenol and its derivatives represented by the following general formula (1), and diols represented by the following general formula (2).

Figure 0007621871000001
(式中、Rは、エチレンまたはプロピレン基であり、x、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乃至10である。)
Figure 0007621871000001
(In the formula, 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 to 10.)

Figure 0007621871000002
Figure 0007621871000002

本発明で使用される、ポリエステル樹脂の構成成分は、上述の2価のカルボン酸化合物および2価のアルコール化合物以外に、3価以上のカルボン酸化合物、3価以上のアルコール化合物を構成成分として含有してもよい。 The polyester resin components used in the present invention may contain, in addition to the divalent carboxylic acid compounds and divalent alcohol compounds described above, trivalent or higher carboxylic acid compounds and trivalent or higher alcohol compounds as components.

3価以上のカルボン酸化合物としては、特に制限されないが、トリメリット酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸等が挙げられる。また、3価以上のアルコール化合物としては、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、グリセリン等が挙げられる。 Examples of trivalent or higher carboxylic acid compounds include, but are not limited to, trimellitic acid, trimellitic anhydride, pyromellitic acid, etc. Examples of trivalent or higher alcohol compounds include trimethylolpropane, pentaerythritol, glycerin, etc.

さらに、酸価を有する炭化水素系ワックスとの相互作用がより顕著になり、耐部材汚染抑制や耐擦過性が良好になるという観点から、本発明のポリエステル樹脂は、特定の炭素数の脂肪族モノカルボン酸及び脂肪族モノアルコールからなる群より選ばれた少なくとも一種の脂肪族化合物を縮合させることが好ましい。 Furthermore, from the viewpoint of more pronounced interaction with a hydrocarbon wax having an acid value and improved component contamination prevention and abrasion resistance, it is preferable that the polyester resin of the present invention is condensed with at least one aliphatic compound selected from the group consisting of aliphatic monocarboxylic acids and aliphatic monoalcohols having a specific number of carbon atoms.

ポリエステル樹脂に導入する脂肪族化合物は、炭素数30以上102以下の脂肪族モノカルボン酸及び脂肪族モノアルコールからなる群より選ばれた少なくとも一種の脂肪族化合物であることが好ましい。ここで炭素数とは、該脂肪族化合物の炭素数の平均値を表わす。炭素数は、より好ましくは32以上80以下、特に好ましくは32以上60以下である。脂肪族化合物の炭素数が上記範囲であることが、結着樹脂とワックスとの親和性が適切に保たれるため好ましい。 The aliphatic compound introduced into the polyester resin is preferably at least one aliphatic compound selected from the group consisting of aliphatic monocarboxylic acids and aliphatic monoalcohols having 30 to 102 carbon atoms. Here, the carbon number refers to the average carbon number of the aliphatic compound. The carbon number is more preferably 32 to 80, and particularly preferably 32 to 60. It is preferable that the carbon number of the aliphatic compound is within the above range because the affinity between the binder resin and the wax is appropriately maintained.

また、上記脂肪族化合物は1価であることが好ましく、1価であることにより、脂肪族化合物はポリエステルユニットの末端に縮合することになる。末端に縮合した脂肪族化合物由来の炭素鎖が、酸価を有するワックスと親和性を有し相互作用が効果的に発現するようになる。 The aliphatic compound is preferably monovalent, and by being monovalent, the aliphatic compound is condensed to the end of the polyester unit. The carbon chain derived from the aliphatic compound condensed to the end has affinity with the wax having an acid value, and an interaction is effectively expressed.

上記脂肪族化合物の添加量は、上記脂肪族化合物が縮合したポリエステル樹脂を構成するモノマーの合計質量100質量%に対して、0.10質量%以上10質量%以下含有されることが好ましく、1.0質量%以上5.0質量%以下含有されることがより好ましい。脂肪族化合物の添加量が上述の範囲にあることで、酸価を有するワックスとの相互作用を効果的に発現させることができる。 The amount of the aliphatic compound added is preferably 0.10% by mass or more and 10% by mass or less, and more preferably 1.0% by mass or more and 5.0% by mass or less, relative to 100% by mass of the total mass of the monomers constituting the polyester resin into which the aliphatic compound is condensed. By adding an amount of the aliphatic compound within the above range, it is possible to effectively express an interaction with a wax having an acid value.

本発明に用いられる脂肪族化合物は、特定の鎖長を有する脂肪族モノカルボン酸又は脂肪族モノアルコールであれば、その他は特に制限はされない。例えば、1級、2級、3級のいずれでも用いることができる。具体的には、脂肪族モノカルボン酸としては、メリシン酸、ラクセル酸、テトラコンタン酸、ペンタコンタン酸などが挙げられる。 The aliphatic compound used in the present invention is not particularly limited as long as it is an aliphatic monocarboxylic acid or an aliphatic monoalcohol having a specific chain length. For example, any of primary, secondary, and tertiary aliphatic compounds can be used. Specific examples of aliphatic monocarboxylic acids include melissic acid, lactoseric acid, tetracontanoic acid, and pentacontanoic acid.

また、脂肪族モノアルコールとしては、メリシルアルコール、テトラコンタノール等が挙げられる。 Examples of aliphatic monoalcohols include melissyl alcohol and tetracontanol.

脂肪族化合物をポリエステル樹脂の末端に縮合する方法は、特に限定されるわけではない。好適な態様としては、ポリエステル樹脂を製造する際、ポリエステル樹脂を構成するモノマーに脂肪族化合物を同時に添加し、縮重合を行うことが好ましい。これによって、ポリエステル樹脂の末端に、より均一に脂肪族化合物を縮合することができる。 There is no particular limitation on the method for condensing an aliphatic compound to the terminal of a polyester resin. In a preferred embodiment, when producing a polyester resin, an aliphatic compound is added simultaneously to the monomers that make up the polyester resin, and condensation polymerization is carried out. This allows the aliphatic compound to be condensed more uniformly to the terminal of the polyester resin.

本発明において、ポリエステル樹脂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2価のカルボン酸化合物および2価のアルコール化合物を、脂肪族モノカルボン酸又は脂肪族モノアルコールと同時に仕込み、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、ポリエステル樹脂を製造する。また、ポリエステル樹脂を製造する際の重合温度は、特に制限されないが、180℃以上290℃以下の範囲が好ましい。ポリエステルユニットの重合に際しては、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、本発明における結着樹脂は、チタン系触媒を使用して重合されたポリエステルユニットを含有することがより好ましい。チタン系触媒を使用することで、トナー内における帯電均一性が向上する。 In the present invention, the method for producing the polyester resin is not particularly limited, and known methods can be used. For example, the above-mentioned divalent carboxylic acid compound and divalent alcohol compound are charged simultaneously with an aliphatic monocarboxylic acid or an aliphatic monoalcohol, and polymerized through an esterification reaction or an ester exchange reaction and a condensation reaction to produce a polyester resin. The polymerization temperature when producing the polyester resin is not particularly limited, but is preferably in the range of 180°C to 290°C. For the polymerization of the polyester unit, for example, a polymerization catalyst such as a titanium-based catalyst, a tin-based catalyst, zinc acetate, antimony trioxide, or germanium dioxide can be used. In particular, it is more preferable that the binder resin in the present invention contains a polyester unit polymerized using a titanium-based catalyst. The use of a titanium-based catalyst improves the charging uniformity in the toner.

チタン化合物の具体例としては、チタンジイソプロピレートビストリエタノールアミネート〔Ti(C6143N)2(C37O)2〕、チタンジイソプロピレートビスジエタノールアミネート〔Ti(C4102N)2(C37O)2〕、チタンジペンチレートビストリエタノールアミネート〔Ti(C6143N)2(C511O)2〕、チタンジエチレートビストリエタノールアミネート〔Ti(C6143N)2(C25O)2〕、チタンジヒドロキシオクチレートビストリエタノールアミネート〔Ti(C6143N)2(OHC816O)2〕、チタンジステアレートビストリエタノールアミネート〔Ti(C6143N)2(C1837O)2〕、チタントリイソプロピレートトリエタノールアミネート〔Ti(C6143N)1(C37O)3〕、チタンモノプロピレートトリス(トリエタノールアミネート)〔Ti(C6143N)3(C37O)1〕等が挙げられる。これらの中では、チタンジイソプロピレートビストリエタノールアミネート、チタンジイソプロピレートビスジエタノールアミネート及びチタンジペンチレートビストリエタノールアミネートが好ましい。 Specific examples of titanium compounds include titanium diisopropylate bistriethanol aminate [Ti( C6H14O3N ) 2 ( C3H7O ) 2 ], titanium diisopropylate bisdiethanol aminate [Ti( C4H10O2N ) 2 ( C3H7O ) 2 ], titanium dipentylate bistriethanol aminate [ Ti( C6H14O3N ) 2 ( C5H11O ) 2 ] , titanium diethylate bistriethanol aminate [ Ti( C6H14O3N)2 ( C2H5O ) 2 ], titanium dihydroxyoctylate bistriethanol aminate [ Ti ( C6H14O3N ) 2 ( C2H5O ) 2 ] , titanium diisopropyl ... ( OHC8H16O ) 2 ], titanium distearate bis(triethanol aminate ) [ Ti ( C6H14O3N ) 2 ( C18H37O ) 2 ] , titanium triisopropylate triethanol aminate [ Ti(C6H14O3N) 1 ( C3H7O ) 3 ], titanium monopropylate tris(triethanol aminate) [Ti(C6H14O3N)3(C3H7O ) 1 ] , etc. Among these, titanium diisopropylate bis(triethanol aminate ) , titanium diisopropylate bis(diethanol aminate) and titanium dipentylate bis (triethanol aminate) are preferred.

この他のチタン触媒の具体例としては、テトラ-n-ブチルチタネート〔Ti(C49O)4〕、テトラプロピルチタネート〔Ti(C37O)4〕、テトラステアリルチタネート〔Ti(C1837O)4〕、テトラミリスチルチタネート〔Ti(C1429O)4〕、テトラオクチルチタネート〔Ti(C817O)4〕、ジオクチルジヒドロキシオクチルチタネート〔Ti(C817O)2(OHC816O)2〕、ジミリスチルジオクチルチタネート〔Ti(C1429O)2(C817O)2〕等で挙げられる。これらの中ではテトラステアリルチタネート、テトラミリスチルチタネート、テトラオクチルチタネート及びジオクチルジヒドロキシオクチルチタネートが好ましい。これらは、例えば、ハロゲン化チタンを対応するアルコールと反応させることにより得ることができる。 Specific examples of other titanium catalysts include tetra-n-butyl titanate [Ti(C 4 H 9 O) 4 ], tetrapropyl titanate [Ti(C 3 H 7 O) 4 ], tetrastearyl titanate [Ti(C 18 H 37 O) 4 ], tetramyristyl titanate [Ti(C 14 H 29 O) 4 ], tetraoctyl titanate [Ti(C 8 H 17 O) 4 ], dioctyl dihydroxyoctyl titanate [Ti(C 8 H 17 O) 2 (OHC 8 H 16 O) 2 ], dimyristyl dioctyl titanate [Ti(C 14 H 29 O) 2 (C 8 H 17 O) 2 ], and the like. Among these, tetrastearyl titanate, tetramyristyl titanate, tetraoctyl titanate and dioctyldihydroxyoctyl titanate are preferred, which can be obtained, for example, by reacting a titanium halide with the corresponding alcohol.

また、チタン化合物は、芳香族カルボン酸チタン化合物を含むことが、より好ましい。芳香族カルボン酸チタン化合物は、芳香族カルボン酸とチタンアルコキシドとが反応することにより得られるものであることが好ましい。また、芳香族カルボン酸としては、2価以上の芳香族カルボン酸(即ち、2つ以上のカルボキシル基を有する芳香族カルボン酸)及び/又は芳香族オキシカルボン酸であることが好ましい。上記の2価以上の芳香族カルボン酸としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸などのジカルボン酸類又はその無水物、トリメリット酸、ベンゾフェノンジカルボン酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸などの多価カルボン酸類又はその無水物、エステル化物等が挙げられる。また、上記芳香族オキシカルボン酸としては、サリチル酸、m-オキシ安息香酸、p-オキシカルボン酸、没食子酸、マンデル酸、トロパ酸等が挙げられる。これらの中でも、芳香族カルボン酸としては2価以上のカルボン酸を用いることがより好ましく、特に、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸又はナフタレンジカルボン酸を用いることが好ましい。 More preferably, the titanium compound contains an aromatic carboxylic acid titanium compound. The aromatic carboxylic acid titanium compound is preferably obtained by reacting an aromatic carboxylic acid with a titanium alkoxide. The aromatic carboxylic acid is preferably a divalent or higher aromatic carboxylic acid (i.e., an aromatic carboxylic acid having two or more carboxyl groups) and/or an aromatic oxycarboxylic acid. Examples of the divalent or higher aromatic carboxylic acid include dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, and terephthalic acid, or their anhydrides, and polyvalent carboxylic acids such as trimellitic acid, benzophenone dicarboxylic acid, benzophenone tetracarboxylic acid, naphthalene dicarboxylic acid, and naphthalene tetracarboxylic acid, or their anhydrides and esters. Examples of the aromatic oxycarboxylic acid include salicylic acid, m-oxybenzoic acid, p-oxycarboxylic acid, gallic acid, mandelic acid, and tropic acid. Among these, it is more preferable to use a divalent or higher carboxylic acid as the aromatic carboxylic acid, and in particular, it is preferable to use isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, or naphthalene dicarboxylic acid.

本発明の磁性トナーは、磁性トナーの磁気穂が現像スリーブ上で適度に立ちドット再現性を良好とする観点から、磁性酸化鉄粒子を、結着樹脂100質量部に対し、70質量部以上140質量部以下含有していることが好ましい。 The magnetic toner of the present invention preferably contains magnetic iron oxide particles in an amount of 70 parts by mass or more and 140 parts by mass or less per 100 parts by mass of binder resin, from the viewpoint of achieving good dot reproducibility by allowing the magnetic brush of the magnetic toner to stand appropriately on the developing sleeve.

また、磁性酸化鉄粒子の個数平均粒径は、0.10μm以上0.30μm以下であることが好ましく、0.10μm以上0.18μm以下であることがより好ましい。磁性酸化鉄粒子の個数平均粒径が上記範囲にあることにより、トナー中の磁性酸化鉄粒子の分散性が良好になる。 The number-average particle diameter of the magnetic iron oxide particles is preferably 0.10 μm or more and 0.30 μm or less, and more preferably 0.10 μm or more and 0.18 μm or less. When the number-average particle diameter of the magnetic iron oxide particles is in the above range, the dispersibility of the magnetic iron oxide particles in the toner is improved.

磁性酸化鉄粒子のコア粒子に特定の種類の金属元素を含有させ、且つコア粒子の表面に特定の種類の金属元素を含む被覆層を形成させてもよい。例えば、磁性酸化鉄粒子の抵抗を適正に制御する観点で、磁性酸化鉄粒子のコア粒子にケイ素や亜鉛を含有させてもよく、磁性酸化鉄粒子の表面にケイ素、アルミニウム或いは亜鉛を含む被覆層を形成させてもよい。 The core particles of the magnetic iron oxide particles may contain a specific type of metal element, and a coating layer containing the specific type of metal element may be formed on the surface of the core particles. For example, in order to appropriately control the resistance of the magnetic iron oxide particles, the core particles of the magnetic iron oxide particles may contain silicon or zinc, and a coating layer containing silicon, aluminum, or zinc may be formed on the surface of the magnetic iron oxide particles.

磁性酸化鉄粒子中にケイ素が含有されていることで、黒色度に優れた磁性酸化鉄粒子が得られやすくなり、また、わずかに磁性酸化鉄粒子の表層の親水性が増し、樹脂の親水部となじみやすくなるため、磁性酸化鉄粒子-結着樹脂界面での割断を抑制できると考えられる。また、溶融混練粉砕法におけるトナー製造時、ケイ素由来の親水部は、本発明の無機微粒子とも親和性が高いため磁性酸化鉄粒子同士の粒界に無機微粒子が入りやすくなり、無機微粒子と相互作用するワックス及び結着樹脂も粒界に入りやすくなるため、磁性酸化鉄粒子及び無機微粒子の分散性が良くなるため、耐擦過性がより良好になる。 The inclusion of silicon in the magnetic iron oxide particles makes it easier to obtain magnetic iron oxide particles with excellent blackness, and also slightly increases the hydrophilicity of the surface layer of the magnetic iron oxide particles, making them more compatible with the hydrophilic parts of the resin, which is thought to suppress breakage at the magnetic iron oxide particle-binder resin interface. In addition, during toner production using the melt-kneading pulverization method, the hydrophilic parts derived from silicon have a high affinity with the inorganic fine particles of the present invention, making it easier for the inorganic fine particles to enter the grain boundaries between the magnetic iron oxide particles, and the wax and binder resin that interact with the inorganic fine particles also easily enter the grain boundaries, improving the dispersibility of the magnetic iron oxide particles and inorganic fine particles and improving abrasion resistance.

また、磁性酸化鉄粒子の全体に含まれるケイ素の量は、磁性酸化鉄粒子中の鉄元素を基準として、ケイ素元素として0.2原子%以上3.0原子%以下が好ましく、磁性酸化鉄粒子の表面もしくは被覆層に含まれるケイ素の量は、磁性酸化鉄粒子中の鉄元素を基準としてケイ素元素として0.1原子%以上2.0原子%以下であることが好ましい。なお、上記全ケイ素量(全Si量)および表面ケイ素量(表面Si量)の測定方法は後述する。 The amount of silicon contained in the entire magnetic iron oxide particle is preferably 0.2 atomic % or more and 3.0 atomic % or less as silicon element based on the iron element in the magnetic iron oxide particle, and the amount of silicon contained in the surface or coating layer of the magnetic iron oxide particle is preferably 0.1 atomic % or more and 2.0 atomic % or less as silicon element based on the iron element in the magnetic iron oxide particle. The method for measuring the total silicon amount (total Si amount) and surface silicon amount (surface Si amount) will be described later.

本発明における磁性酸化鉄粒子を得るための好適な製造方法を以下に述べるが、これに限定されるわけではない。 A preferred manufacturing method for obtaining the magnetic iron oxide particles of the present invention is described below, but is not limited thereto.

本発明における磁性酸化鉄粒子は、磁性酸化鉄の種粒子を形成する第1反応工程、第1反応工程後に、pHを調整して上記種粒子をほぼ反応終点まで成長させる第2反応工程、さらに第2反応工程後に再度pHを調整して、目的とする磁性酸化鉄粒子を得る第3反応工程を行うことで得ることができる。次に、磁性酸化鉄粒子を得るための各反応工程について詳細に説明するが、これに限定されるわけではない。 The magnetic iron oxide particles of the present invention can be obtained by carrying out a first reaction step to form magnetic iron oxide seed particles, a second reaction step to grow the seed particles to almost the end point of the reaction by adjusting the pH after the first reaction step, and a third reaction step to obtain the desired magnetic iron oxide particles by adjusting the pH again after the second reaction step. Next, each reaction step for obtaining magnetic iron oxide particles will be described in detail, but is not limited thereto.

<第1反応工程>
第一鉄塩水溶液と該第一鉄塩水溶液中の第一鉄塩に対し0.90~1.00当量の水酸化アルカリ水溶液とを反応させる。第一鉄塩水溶液は、他の元素を含有する水溶液でも良い。得られた水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩溶液に水可浴性ケイ酸塩をFeに対しSi換算で0.05~1.00原子%添加する。なお、Feに対しSi換算で0.05~1.00原子%というのは、溶液に含まれるFe原子の量を100としたときにSi原子の量が0.05~1.00であることを意味する。次いで、水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩反応液のpHを8.0~9.0に調整する。次いで、70~100℃の温度範囲に加熱しながら酸素含有ガスを通気して鉄の酸化反応率が7~12%となるまで酸化反応を行い、マグネタイト核晶粒子を生成させる。
<First reaction step>
The aqueous ferrous salt solution is reacted with an aqueous alkali hydroxide solution in an amount of 0.90 to 1.00 equivalent to the ferrous salt in the aqueous ferrous salt solution. The aqueous ferrous salt solution may contain other elements. A water-soluble silicate is added to the obtained ferrous salt solution containing the ferrous hydroxide colloid in an amount of 0.05 to 1.00 atomic % in terms of Si relative to Fe. Note that 0.05 to 1.00 atomic % in terms of Si relative to Fe means that the amount of Si atoms is 0.05 to 1.00 when the amount of Fe atoms contained in the solution is taken as 100. Next, the pH of the ferrous salt reaction solution containing the ferrous hydroxide colloid is adjusted to 8.0 to 9.0. Next, an oxygen-containing gas is passed through the solution while heating it to a temperature range of 70 to 100°C to carry out an oxidation reaction until the oxidation reaction rate of iron reaches 7 to 12%, thereby producing magnetite nucleus crystal particles.

<第2反応工程>
得られたマグネタイト核晶粒子と水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩反応液に対し1.01~1.50当量となるように水酸化ナトリウム等の水酸化アルカリ水溶液を添加し、pHを8.5以上、より好ましくは9.5以上に再調整する。そして反応液を70~100℃の温度範囲に加熱しながら酸素含有ガスを通気して、酸化反応を行う。
<Second reaction step>
An aqueous solution of an alkali hydroxide such as sodium hydroxide is added to the ferrous salt reaction solution containing the obtained magnetite nucleus particles and ferrous hydroxide colloid in an amount of 1.01 to 1.50 equivalents, and the pH is readjusted to 8.5 or higher, more preferably 9.5 or higher. Then, an oxygen-containing gas is passed through the reaction solution while heating it to a temperature range of 70 to 100° C. to carry out an oxidation reaction.

<第3反応工程>
第2反応工程終了後の磁性酸化鉄粒子を含む懸濁液中の温度を80℃以上、好ましくは90℃以上とし、pHを6.0以下に調整して反応を終了する。
<Third reaction step>
After the second reaction step is completed, the temperature of the suspension containing the magnetic iron oxide particles is adjusted to 80° C. or higher, preferably 90° C. or higher, and the pH is adjusted to 6.0 or lower to complete the reaction.

また、磁性酸化鉄粒子の粒子表面に、Siを含有する化合物を形成する場合には、以下の操作を行う。 In addition, when forming a compound containing Si on the particle surface of magnetic iron oxide particles, the following operation is carried out.

第2反応工程終了後の磁性酸化鉄粒子を含む懸濁液中に水可溶性珪酸塩を添加する。その後、懸濁液の温度を80℃以上、好ましくは90℃以上とし、pHを5~9の範囲に調整して、Si及び/又はAlを含有する化合物を磁性酸化鉄粒子表面に析出沈着させ、さらにpHを6.0以下に調整して反応を終了する。この際、水可溶性珪酸塩を投入する際に、同時に他の元素を含有する水溶液を投入しても良い。 After the second reaction step is completed, a water-soluble silicate is added to the suspension containing the magnetic iron oxide particles. The temperature of the suspension is then increased to 80°C or higher, preferably 90°C or higher, and the pH is adjusted to a range of 5 to 9 to cause a compound containing Si and/or Al to precipitate and deposit on the surface of the magnetic iron oxide particles, and the pH is then adjusted to 6.0 or lower to terminate the reaction. At this time, when the water-soluble silicate is added, an aqueous solution containing other elements may be added at the same time.

また、第3反応工程終了後の磁性酸化鉄粒子にメカノケミカル処理や熱処理を行うことで、Si含有する化合物を磁性酸化鉄表面に固着させることによっても、得ることができる。 It can also be obtained by subjecting the magnetic iron oxide particles after the third reaction step to mechanochemical treatment or heat treatment to fix a Si-containing compound to the magnetic iron oxide surface.

得られた磁性酸化鉄粒子は、メディアレス型分散機を用いて水洗しても良いが、表面に存在する硫黄元素とナトリウム元素量を調整しやすくするために、フィルタープレス機を用いることが好ましい。フィルタープレス機での洗浄の回数や洗浄に使用する水の量(フィルタープレス機での洗浄の強さ)を変えることで、水洗したときの液の電気伝導度が変化する。この時の電気伝導度を測定することで、表面に存在する硫黄量とナトリウム量を調整することができる。 The magnetic iron oxide particles obtained may be washed with water using a media-less disperser, but it is preferable to use a filter press machine to make it easier to adjust the amount of sulfur and sodium elements present on the surface. By changing the number of washes with the filter press machine and the amount of water used for washing (strength of washing with the filter press machine), the electrical conductivity of the liquid when washed with water changes. By measuring the electrical conductivity at this time, the amount of sulfur and sodium present on the surface can be adjusted.

[その他の成分]
本発明のトナーには、その帯電特性を安定化させるために電荷制御剤を用いることができる。電荷制御剤は、その種類や他のトナー粒子構成材料の物性によっても異なるが、一般に、トナー中に結着樹脂100.0質量部当たり0.10質量部以上10.0質量部以下含まれることが好ましく、0.10質量部以上5.0質量部以下含まれることがより好ましい。このような電荷制御剤としては、トナーの種類や用途に応じて種々のものを一種又は二種以上用いることができる。
[Other ingredients]
The toner of the present invention can use a charge control agent to stabilize its charging characteristics. The charge control agent varies depending on the type and the physical properties of other toner particle constituent materials, but in general, it is preferably contained in the toner in an amount of 0.10 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less, and more preferably 0.10 parts by mass or more and 5.0 parts by mass or less, per 100.0 parts by mass of binder resin. As such a charge control agent, one or more of various types can be used depending on the type and application of the toner.

電荷制御剤としてトナーを負帯電性に制御するものとしては、以下のものが挙げられる。有機金属錯体(モノアゾ金属錯体;アセチルアセトン金属錯体);芳香族ヒドロキシカルボン酸又は芳香族ジカルボン酸の金属錯体又は金属塩。その他にも、トナーを負帯電性に制御するものとしては、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩や無水物;エステル類やビスフェノール等のフェノール誘導体が挙げられる。この中でも特に、安定な帯電特性が得られるモノアゾの金属錯体又は金属塩が好ましい。また、電荷制御樹脂も用いることができ、上述の電荷制御剤と併用することもできる。 Examples of charge control agents that control the toner to be negatively charged include the following: organic metal complexes (monoazo metal complexes; acetylacetone metal complexes); metal complexes or metal salts of aromatic hydroxycarboxylic acids or aromatic dicarboxylic acids. Other examples of charge control agents that control the toner to be negatively charged include aromatic mono- and polycarboxylic acids and their metal salts or anhydrides; esters, phenol derivatives such as bisphenols, and the like. Among these, monoazo metal complexes or metal salts that provide stable charging characteristics are particularly preferred. Charge control resins can also be used, and can be used in combination with the above-mentioned charge control agents.

荷電制御樹脂としては、以下に述べるような方法で製造された含イオウ重合体及び含イオウ共重合体が挙げられる。 Charge control resins include sulfur-containing polymers and sulfur-containing copolymers produced by the methods described below.

含イオウ重合体及び含イオウ共重合体は種々の重合方法により製造可能であるが、好ましい重合法としては重合溶媒を使用しないか、もしくは少量の重合溶媒を使用する塊状重合法あるいは溶液重合法で製造する場合である。反応溶媒としてメタノール、エタノール、プロパノール、2-プロパノール、プロパノン、2-ブタノン、ジオキサンの如き溶媒を使用することができる。これらの溶媒を混合して使用する場合にはメタノール、2-ブタノン及び2-プロパノールを質量比で2:1:1乃至1:5:5で混合することが好ましい。 Sulfur-containing polymers and copolymers can be produced by various polymerization methods, but the preferred polymerization method is bulk polymerization or solution polymerization, which uses no polymerization solvent or a small amount of polymerization solvent. Solvents such as methanol, ethanol, propanol, 2-propanol, propanone, 2-butanone, and dioxane can be used as reaction solvents. When using a mixture of these solvents, it is preferable to mix methanol, 2-butanone, and 2-propanol in a mass ratio of 2:1:1 to 1:5:5.

重合開始剤としては、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、クミルパーピバレート、t-ブチルパーオキシラウレート、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、t-ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(4-メトキシー2,4-ジメチルバレロニトリル)、4,4’-アゾビス-4-シアノバレリックアシッド、1,1’-アゾビス(シクロヘキサン-1-カルボニトリル)、1,1’-ジ(t-ブチルパーオキシ)3-メチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1’-ジ(t-ブチルパーオキシ)3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、1,4-ビス(t-ブチルパーオキシカルボニル)シクロヘキサン、2,2-ビス(t-ブチルパーオキシ)オクタン、n-ブチルー4,4-ビス(t-ブチルパーオキシ)バリレート、2,2-ビス(t-ブチルパーオキシ)ブタン、1,3-ビス(t-ブチルパーオキシ-イソプロピル)ベンゼン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパ-オキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、ジ-t-ブチルジパーオキシイソフタレート、2,2-ビス(4,4-ジ-t-ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、ジ-t-ブチルパーオキシα-メチルサクシネート、ジ-t-ブチルパ-オキシジメチルグルタレート、ジ-t-ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート、ジ-t-ブチルパーオキシアゼラート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジエチレングリコール-ビス(t-ブチルパーオキシカーボネート)、ジ-t-ブチルパーオキシトリメチルアジペート、トリス(t-ブチルパーオキシ)トリアジン、ビニルトリス(t-ブチルパーオキシ)シランが挙げられる。これらが単独あるいは併用して使用できる。好ましくは2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、4,4’-アゾビス-4-シアノバレリックアシッド、1,1’-ジ(t-ブチルパーオキシ)3-メチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)3,3,5-トリメチルシクロヘキサンを単独あるいは併用して使用するのが良い。含イオウ重合体又は共重合体の分子量を本発明のトナーに好適な範囲に調整することができ、未反応モノマーを減少させ重合添加率を挙げることができる点でこれらの重合開始剤は好ましい。 Polymerization initiators include t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, cumyl perpivalate, t-butylperoxylaurate, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, octanoyl peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, dicumyl peroxide, 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis(2-methylbutyronitrile), 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis(4-methoxy-2,4-di methylvaleronitrile), 4,4'-azobis-4-cyanovaleric acid, 1,1'-azobis(cyclohexane-1-carbonitrile), 1,1'-di(t-butylperoxy)3-methylcyclohexane, 1,1-bis(t-butylperoxy)3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1'-di(t-butylperoxy)3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis(t-butylperoxy)cyclohexane, 1,4-bis(t-butylperoxycarbonyl)cyclohexane, 2,2-bis(t -butylperoxy)octane, n-butyl-4,4-bis(t-butylperoxy)valerate, 2,2-bis(t-butylperoxy)butane, 1,3-bis(t-butylperoxy-isopropyl)benzene, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di(benzoylperoxy)hexane, di-t-butyldiperoxyisophthalate, 2,2-bis(4,4-di-t-butylperoxycyclopentane) Examples of suitable tertiary esters include 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane, diethylene glycol-bis(t-butylperoxycarbonate), di-t-butylperoxytrimethyladipate, tris(t-butylperoxy)triazine, and vinyltris(t-butylperoxy)silane. These may be used alone or in combination. It is preferable to use 2,2'-azobis(2-methylbutyronitrile), 4,4'-azobis-4-cyanovaleric acid, 1,1'-di(t-butylperoxy)3-methylcyclohexane, and 1,1-bis(t-butylperoxy)3,3,5-trimethylcyclohexane alone or in combination. These polymerization initiators are preferred because they can adjust the molecular weight of the sulfur-containing polymer or copolymer to a range suitable for the toner of the present invention, reduce unreacted monomers, and increase the polymerization addition rate.

一方、電荷制御剤としてトナーを正帯電性に制御するものとしては、以下のものが挙げられる。ニグロシン及び脂肪酸金属塩による変性物;トリブチルベンジルアンモニウム-1-ヒドロキシ-4-ナフトスルホン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレート等の四級アンモニウム塩、及びこれらの類似体;ホスホニウム塩の如きオニウム塩及びこれらのレーキ顔料;トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料(レーキ化剤としては、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、リンタングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン酸、フェロシアン化合物等);高級脂肪酸の金属塩。本発明ではこれらの一種又は二種以上組み合わせて用いることができる。これらの中でもニグロシン系化合物、四級アンモニウム塩等の電荷制御剤が好ましい。 On the other hand, examples of charge control agents that control the toner to be positively charged include the following: Nigrosine and modified products of fatty acid metal salts; quaternary ammonium salts such as tributylbenzylammonium-1-hydroxy-4-naphthosulfonate and tetrabutylammonium tetrafluoroborate, and their analogues; onium salts such as phosphonium salts and their lake pigments; triphenylmethane dyes and their lake pigments (lake forming agents include phosphotungstic acid, phosphomolybdic acid, phosphotungstomolybdic acid, tannic acid, lauric acid, gallic acid, ferricyanide compounds, etc.); metal salts of higher fatty acids. In the present invention, these can be used alone or in combination of two or more. Among these, charge control agents such as nigrosine compounds and quaternary ammonium salts are preferred.

本発明のトナーにおいて、トナー表面への流動性付与能が高い、一次粒子の個数平均粒径のより小さい流動性向上剤を使用することが好ましい。該流動性向上剤としては、トナーに外添することにより、流動性が添加前後を比較すると増加し得るものならば使用可能である。例えば、以下のものが挙げられる。フッ化ビニリデン微粉末、ポリテトラフルオロエチレン微粉末の如きフッ素系樹脂粉末;湿式製法によるシリカ微粉末、乾式製法によるシリカ微粉末の如きシリカ微粉末、それらシリカ微粉末をシランカップリング剤、チタンカップリング剤、シリコーンオイルの如き処理剤により表面処理を施した処理シリカ微粉末;酸化チタン微粉末;アルミナ微粉末、処理酸化チタン微粉末、処理酸化アルミナ微粉末が挙げられる。流動性向上剤は、窒素吸着によるBET法で測定した比表面積が30m2/g以上であることが好ましく、より好ましくは50m2/g以上300m2/g以下のものである。上記流動性向上剤は、トナー100質量部に対して、0.01質量部以上8.0質量部以下添加することが好ましく、より好ましくは0.1質量部以上4.0質量部以下である。 In the toner of the present invention, it is preferable to use a flowability improver having a high ability to impart flowability to the toner surface and a smaller number average particle diameter of the primary particles. Any flowability improver can be used as long as it can increase the flowability of the toner by adding it to the outside of the toner. For example, the following can be mentioned. Fluorine-based resin powder such as vinylidene fluoride fine powder and polytetrafluoroethylene fine powder; silica fine powder such as silica fine powder produced by a wet method and silica fine powder produced by a dry method, and treated silica fine powder obtained by surface-treating the silica fine powder with a treating agent such as a silane coupling agent, a titanium coupling agent, or silicone oil; titanium oxide fine powder; alumina fine powder, treated titanium oxide fine powder, and treated alumina oxide fine powder can be mentioned. The flowability improver preferably has a specific surface area of 30 m2 /g or more, more preferably 50 m2 /g or more and 300 m2 /g or less, as measured by the BET method using nitrogen adsorption. The flowability improver is added in an amount of preferably 0.01 parts by mass or more and 8.0 parts by mass or less, and more preferably 0.1 parts by mass or more and 4.0 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the toner.

本発明のトナーには、必要に応じて導電性を有する外部添加剤を添加してもよい。導電性を有する外部添加剤の例としてはカーボンブラック等が挙げられる。 If necessary, an external additive having electrical conductivity may be added to the toner of the present invention. An example of an external additive having electrical conductivity is carbon black.

本発明のトナーには、必要に応じて他の外部添加剤を添加しても良い。例えば、帯電補助剤、導電性付与剤、ケーキング防止剤、熱ローラー定着時の離型剤、研磨剤の働きをする樹脂微粒子や無機微粒子である。 Other external additives may be added to the toner of the present invention as necessary. For example, a charge assistant, a conductivity imparting agent, a caking inhibitor, a release agent for use in heat roller fixing, or resin or inorganic fine particles that act as an abrasive.

研磨剤としては、酸化セリウム粉末、炭化ケイ素粉末、チタン酸ストロンチウム粉末が挙げられる。これらの外添剤はヘンシェルミキサー等の混合機を用いて十分混合し本発明のトナーを得ることができる。 Examples of abrasives include cerium oxide powder, silicon carbide powder, and strontium titanate powder. These external additives can be thoroughly mixed using a mixer such as a Henschel mixer to obtain the toner of the present invention.

本発明のトナーのガラス転移温度(Tg)は、保存安定性の観点から45℃以上であることが好ましい。また、低温定着性の観点からTgが75℃以下であることが好ましい。さらに好ましくはTgが50℃以上65℃以下である。また、本発明のトナーの軟化点は95℃以上130℃以下が好ましい。さらに好ましくは100℃以上125℃以下である。Tgおよび軟化点が上述した範囲内であると、前述した本発明のワックスが画像形成時に画像表面に過多となることを抑制することができ、低温定着性と印刷物の耐摩耗性を両立させることが可能となる。 The glass transition temperature (Tg) of the toner of the present invention is preferably 45°C or higher from the viewpoint of storage stability. In addition, from the viewpoint of low-temperature fixability, the Tg is preferably 75°C or lower. More preferably, the Tg is 50°C or higher and 65°C or lower. In addition, the softening point of the toner of the present invention is preferably 95°C or higher and 130°C or lower. More preferably, the softening point is 100°C or higher and 125°C or lower. When the Tg and softening point are within the above-mentioned ranges, it is possible to prevent the wax of the present invention from becoming excessive on the image surface during image formation, and it is possible to achieve both low-temperature fixability and abrasion resistance of the printed matter.

[トナーの製造方法]
本発明のトナーの製造方法として粉砕法の具体例を以下に記載するが、本発明はこれに限定される訳ではない。
[Toner manufacturing method]
A specific example of the pulverization method for producing the toner of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to this.

例えば、結着樹脂、炭化水素系ワックス、磁性酸化鉄粒子及び無機微粒子、並びに必要に応じて、その他の添加剤を、ヘンシェルミキサー又は、ボールミルの如き混合機により十分混合してから加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融混練し、冷却固化後粉砕及び分級を行い、トナー(トナー粒子)を得る。更に、必要に応じて、該トナーにシリカ微粒子等をヘンシェルミキサーの如き混合機により十分混合し、流動性向上剤が添加されたトナーとすることも出来る。 For example, binder resin, hydrocarbon wax, magnetic iron oxide particles, inorganic fine particles, and other additives, if necessary, are thoroughly mixed using a mixer such as a Henschel mixer or a ball mill, then melted and kneaded using a thermal kneader such as a heated roll, kneader, or extruder, cooled and solidified, and then pulverized and classified to obtain toner (toner particles). Furthermore, if necessary, silica fine particles or the like can be thoroughly mixed with the toner using a mixer such as a Henschel mixer to produce a toner with a flowability improver added.

混合機としては、以下のものが挙げられる。ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製);スーパーミキサー(カワタ社製);リボコーン(大川原製作所社製);ナウターミキサー、タービュライザー、サイクロミックス(ホソカワミクロン社製);スパイラルピンミキサー(太平洋機工社製);レーディゲミキサー(マツボー社製)。 Examples of mixers include the following: Henschel Mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.); Super Mixer (manufactured by Kawata Co., Ltd.); Ribocone (manufactured by Okawara Manufacturing Co., Ltd.); Nauta Mixer, Turbulizer, Cyclomix (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.); Spiral Pin Mixer (manufactured by Pacific Machinery Co., Ltd.); Loedige Mixer (manufactured by Matsubo Co., Ltd.).

混練機としては、以下のものが挙げられる。KRCニーダー(栗本鉄工所社製);ブス・コ・ニーダー(Buss社製);TEM型押し出し機(東芝機械社製);TEX二軸混練機(日本製鋼所社製);PCM混練機(池貝鉄工所社製);三本ロールミル、ミキシングロールミル、ニーダー(井上製作所社製);ニーデックス(三井鉱山社製);MS式加圧ニーダー、ニダールーダー(森山製作所社製);バンバリーミキサー(神戸製鋼所社製)。 Examples of kneading machines include the following: KRC kneader (manufactured by Kurimoto Iron Works); Buss-Co kneader (manufactured by Buss); TEM type extruder (manufactured by Toshiba Machine); TEX twin-screw kneader (manufactured by Japan Steel Works); PCM kneader (manufactured by Ikegai Iron Works); three-roll mill, mixing roll mill, kneader (manufactured by Inoue Seisakusho); Kneadex (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.); MS-type pressure kneader, Niderruder (manufactured by Moriyama Seisakusho); Banbury mixer (manufactured by Kobe Steel, Ltd.).

粉砕機としては、以下のものが挙げられる。カウンタージェットミル、ミクロンジェット、イノマイザ(ホソカワミクロン社製);IDS型ミル、PJMジェット粉砕機(日本ニューマチック工業社製);クロスジェットミル(栗本鉄工所社製);ウルマックス(日曹エンジニアリング社製);SKジェット・オー・ミル(セイシン企業社製);クリプトロン(川崎重工業社製);ターボミル(ターボエ業社製);スーパーローター(日清エンジニアリング社製)。 Examples of pulverizers include the following: Counter Jet Mill, Micron Jet, Innomizer (manufactured by Hosokawa Micron Corporation); IDS type mill, PJM jet pulverizer (manufactured by Nippon Pneumatic Mfg. Co., Ltd.); Cross Jet Mill (manufactured by Kurimoto Iron Works); Urmax (manufactured by Nisso Engineering Co., Ltd.); SK Jet-O-Mill (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.); Kryptron (manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.); Turbo Mill (manufactured by Turbo Industrial Co., Ltd.); Super Rotor (manufactured by Nisshin Engineering Co., Ltd.).

分級機としては、以下のものが挙げられる。クラッシール、マイクロンクラッシファイアー、スペディッククラシファイアー(セイシン企業社製);ターボクラッシファイアー(日清エンジニアリング社製);ミクロンセパレータ、ターボプレックス(ATP)、TSPセパレータ、TTSPセパレータ(ホソカワミクロン社製);エルボージェット(日鉄鉱業社製)、ディスパージョンセパレータ(日本ニューマチックエ業社製);YMマイクロカット(安川商事社製)。 Classifiers include the following: Classeal, Micron Classifier, and Spedic Classifier (manufactured by Seishin Enterprises); Turbo Classifier (manufactured by Nisshin Engineering); Micron Separator, Turboplex (ATP), TSP Separator, and TTSP Separator (manufactured by Hosokawa Micron); Elbow Jet (manufactured by Nittetsu Mining Co., Ltd.), Dispersion Separator (manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.); and YM Microcut (manufactured by Yaskawa Shoji Co., Ltd.).

粗粒子をふるい分けるために用いられる篩い装置としては、以下のものが挙げられる。ウルトラソニック(晃栄産業社製);レゾナシーブ、ジャイロシフター(徳寿工作所社);バイブラソニックシステム(ダルトン社製);ソニクリーン(新東工業社製);ターボスクリーナー(ターボエ業社製);ミクロシフター(槙野産業社製);円形振動篩い。 Examples of sieving devices used to sift coarse particles include the following: Ultrasonic (manufactured by Koei Sangyo Co., Ltd.); Resonaseave, Gyrosifter (Tokuju Kogyo Co., Ltd.); Vibrasonic System (manufactured by Dalton Co., Ltd.); Soniclean (manufactured by Shinto Kogyo Co., Ltd.); Turbo Screener (manufactured by Turbo Industry Co., Ltd.); Microsifter (manufactured by Makino Sangyo Co., Ltd.); and circular vibrating sieve.

[各物性の測定方法]
次に、本発明に係る各物性の測定方法に関して記載する。
[Measurement methods for each physical property]
Next, the methods for measuring the various physical properties according to the present invention will be described.

<1>磁性酸化鉄粒子中の全Si量及び表面Si量の定量方法 <1> Quantitative method for total and surface Si content in magnetic iron oxide particles

磁性酸化鉄のSi量は「蛍光X線分析装置RIX-2100」(理学電気工業株式会社製)にて測定し、磁性酸化鉄に含まれるFeに対して元素換算で求めた値として算出する。 The amount of Si in the magnetic iron oxide is measured using a fluorescent X-ray analyzer RIX-2100 (manufactured by Rigaku Electric Industry Co., Ltd.) and calculated as an elemental conversion value for the Fe contained in the magnetic iron oxide.

次に、磁性酸化鉄粒子の表面Si量は、3mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液300mLに磁性酸化鉄粒子3gを懸濁させたのち、50℃で30分間以上、懸濁液を撹拌した後、懸濁液を濾過、乾燥して得られた磁性酸化鉄のSi量を測定し、前記アルカリによる懸濁処理前の全Si量との差を以って磁性酸化鉄表面のSi量とし、磁性酸化鉄に含まれるFeに対して元素換算で求めた値として算出する。 Next, the surface Si amount of the magnetic iron oxide particles is calculated by suspending 3 g of magnetic iron oxide particles in 300 mL of 3 mol/L aqueous sodium hydroxide solution, stirring the suspension at 50°C for at least 30 minutes, filtering and drying the suspension, measuring the amount of Si in the magnetic iron oxide obtained, and taking the difference from the total amount of Si before the suspension treatment with the alkali as the amount of Si on the surface of the magnetic iron oxide, and calculating the value calculated in elemental terms for the Fe contained in the magnetic iron oxide.

<2>ワックスの酸価
酸価は試料1gに含まれる酸を中和するために必要な水酸化カリウムのmg数である。酸価はJIS K 0070-1992に準じ、以下のように測定する。
<2> Acid value of wax The acid value is the number of milligrams of potassium hydroxide required to neutralize the acid contained in 1 g of a sample. The acid value is measured in accordance with JIS K 0070-1992 as follows.

(1)試薬の準備
フェノールフタレイン1.0gをエチルアルコール(95体積%)90mLに溶かし、イオン交換水を加えて100mLとし、フェノールフタレイン溶液を得る。
(1) Preparation of Reagents 1.0 g of phenolphthalein was dissolved in 90 mL of ethyl alcohol (95% by volume), and ion-exchanged water was added to make 100 mL to obtain a phenolphthalein solution.

特級水酸化カリウム7gを5mLの水に溶かし、エチルアルコール(95体積%)を加えて1Lとする。炭酸ガス等に触れないように、耐アルカリ性の容器に入れて3日間放置後、濾過して、水酸化カリウム溶液を得る。得られた水酸化カリウム溶液は、耐アルカリ性の容器に保管する。上記水酸化カリウム溶液のファクターは、0.1モル/L塩酸25mLを三角フラスコに取り、上記フェノールフタレイン溶液を数滴加え、上記水酸化カリウム溶液で滴定し、中和に要した上記水酸化カリウム溶液の量から求める。上記0.1モル/L塩酸は、JIS K 8001-1998に準じて作成されたものを用いる。 Dissolve 7 g of special grade potassium hydroxide in 5 mL of water and add ethyl alcohol (95% by volume) to make 1 L. Place in an alkali-resistant container to avoid contact with carbon dioxide, etc., leave for 3 days, then filter to obtain potassium hydroxide solution. Store the resulting potassium hydroxide solution in an alkali-resistant container. The factor of the potassium hydroxide solution is determined by placing 25 mL of 0.1 mol/L hydrochloric acid in an Erlenmeyer flask, adding several drops of the phenolphthalein solution, and titrating with the potassium hydroxide solution, from the amount of potassium hydroxide solution required for neutralization. The 0.1 mol/L hydrochloric acid used is prepared in accordance with JIS K 8001-1998.

(2)操作
(A)本試験
粉砕した試料2.0gを200mLの三角フラスコに精秤し、トルエン/エタノール(2:1)の混合溶液100mLを加え、5時間かけて溶解する。次いで、指示薬として上記フェノールフタレイン溶液を数滴加え、上記水酸化カリウム溶液を用いて滴定する。なお、滴定の終点は、指示薬の薄い紅色が約30秒間続いたときとする。
(2) Procedure (A) Main test 2.0 g of the crushed sample is accurately weighed into a 200 mL Erlenmeyer flask, and 100 mL of a mixed solution of toluene/ethanol (2:1) is added and dissolved over 5 hours. Next, several drops of the above phenolphthalein solution are added as an indicator, and titration is performed using the above potassium hydroxide solution. The end point of the titration is when the light red color of the indicator continues for about 30 seconds.

(B)空試験
試料を用いない(即ちトルエン/エタノール(2:1)の混合溶液のみとする)以外は、上記操作と同様の滴定を行う。
(B) Blank Test: A titration is carried out in the same manner as above, except that no sample is used (i.e., only a mixed solution of toluene/ethanol (2:1) is used).

(3)得られた結果を下記式に代入して、酸価を算出する。
A=[(C-B)×f×5.61]/S
ここで、A:酸価(mgKOH/g)、B:空試験の水酸化カリウム溶液の添加量(mL)、C:本試験の水酸化カリウム溶液の添加量(mL)、f:水酸化カリウム溶液のファクター、S:試料の質量(g)である。
(3) The obtained result is substituted into the following formula to calculate the acid value.
A=[(CB)×f×5.61]/S
Here, A is the acid value (mg KOH/g), B is the amount of potassium hydroxide solution added for the blank test (mL), C is the amount of potassium hydroxide solution added for the main test (mL), f is the factor of the potassium hydroxide solution, and S is the mass of the sample (g).

<3>ワックスの吸熱ピークの最大吸熱ピーク温度
示差走査熱量分析装置「Q2000」(TA Instruments社製)を用いてASTM D3418-82に準じて測定する。
<3> Maximum endothermic peak temperature of wax The maximum endothermic peak temperature is measured using a differential scanning calorimeter “Q2000” (manufactured by TA Instruments) in accordance with ASTM D3418-82.

装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い,熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる.
具体的には,試料約3mgを精秤し,アルミニウム製のパンの中に入れ,リファレンスとして空のアルミニウム製のパンを用いて,以下の条件で測定する.
昇温速度:10℃/min
測定開始温度:30℃
測定終了温度:180℃
The temperature of the device's detection section is corrected using the melting points of indium and zinc, and the heat of fusion of indium is used to correct the amount of heat.
Specifically, weigh out approximately 3 mg of sample and place it in an aluminum pan. Using an empty aluminum pan as a reference, measure under the following conditions.
Heating rate: 10° C./min
Measurement start temperature: 30℃
Measurement end temperature: 180°C

測定範囲30~180℃の間で,昇温速度10℃/minで測定を行う.一度180℃まで昇温させ10分間保持し,続いて30℃まで降温し,その後に再度昇温を行う。この2度目の昇温過程で,温度30℃~180℃の範囲における温度―吸熱量曲線から、ワックスのピークトップ温度を算出する。 Measurements are performed in the measurement range of 30 to 180°C at a heating rate of 10°C/min. The temperature is raised to 180°C once and held for 10 minutes, then cooled to 30°C, and then raised again. During this second heating process, the peak top temperature of the wax is calculated from the temperature-endothermic curve in the range of 30°C to 180°C.

<4>トナー及び樹脂の軟化点
本発明においては、「流動特性評価装置 フローテスターCFT-500D」に付属のマニュアルに記載の「1/2法における溶融温度」を軟化点とする。尚、1/2法における溶融温度とは、次のようにして算出されたものである。まず、流出が終了した時点におけるピストンの降下量Smaxと、流出が開始した時点におけるピストンの降下量Sminとの差の1/2を求める(これをXとする。X=(Smax-Smin)/2)。そして、流動曲線においてピストンの降下量がXとSminの和となるときの流動曲線の温度が、1/2法における軟化点Tmである。
<4> Softening point of toner and resin In the present invention, the "melting temperature in the 1/2 method" described in the manual attached to the "Flow characteristic evaluation device Flow Tester CFT-500D" is used as the softening point. The melting temperature in the 1/2 method is calculated as follows. First, 1/2 of the difference between the piston descent amount Smax at the time when the outflow ends and the piston descent amount Smin at the time when the outflow starts is calculated (this is designated as X; X=(Smax-Smin)/2). Then, the temperature on the flow curve when the piston descent amount on the flow curve is the sum of X and Smin is the softening point Tm in the 1/2 method.

測定試料は、約1.3gのサンプルを、25℃の環境下で、錠剤成型圧縮機(例えば、NT-100H、エヌピーエーシステム社製)を用いて約10MPaで、約60秒間圧縮成型し、直径約8mmの円柱状としたものを用いる。 The measurement sample is a cylindrical sample of about 8 mm in diameter, compressed at about 10 MPa for about 60 seconds using a tablet compression machine (e.g., NT-100H, manufactured by NPA Systems) at 25°C.

CFT-500Dの測定条件は、以下の通りである。
試験モード:昇温法
開始温度:50℃
到達温度:200℃
測定間隔:1.0℃
昇温速度:4.0℃/min
ピストン断面積:1.000cm2
試験荷重(ピストン荷重):10.0kgf(0.9807MPa)
予熱時間:300秒
ダイの穴の直径:1.0mm
ダイの長さ:1.0mm
The measurement conditions for CFT-500D are as follows.
Test mode: Heating method Starting temperature: 50°C
Reached temperature: 200°C
Measurement interval: 1.0°C
Heating rate: 4.0° C./min
Piston cross-sectional area: 1.000 cm2
Test load (piston load): 10.0 kgf (0.9807 MPa)
Preheat time: 300 seconds Die hole diameter: 1.0 mm
Die length: 1.0 mm

<5>トナーの重量平均粒径(D4)測定
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「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、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフト「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)を用いて、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、算出する。
<5> Measurement of Weight Average Particle Size (D4) of Toner The weight average particle size (D4) of the toner is measured with a precision particle size distribution measuring device using a capillary electrical resistance method equipped with a 100 μm aperture tube, “Coulter Counter Multisizer 3” (registered trademark, manufactured by Beckman Coulter, Inc.), and the accompanying dedicated software for setting measurement conditions and analyzing measurement data, “Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51” (manufactured by Beckman Coulter, Inc.), with an effective measurement channel count of 25,000, and the measurement data is analyzed to calculate the weight average particle size (D4).

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。 The electrolyte solution used for the measurements is one in which special grade sodium chloride is dissolved in ion-exchanged water to give a concentration of approximately 1% by mass, for example "ISOTON II" (manufactured by Beckman Coulter).

尚、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う。 Before performing measurements and analysis, configure the dedicated software as follows:

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。 In the "Change Standard Measurement Method (SOM) screen" of the dedicated software, set the total count number in control mode to 50,000 particles, the number of measurements to 1, and the Kd value to the value obtained using "Standard Particle 10.0 μm" (manufactured by Beckman Coulter). Press the threshold/noise level measurement button to automatically set the threshold and noise level. Also, set the current to 1600 μA, the gain to 2, the electrolyte to ISOTON II, and check the aperture tube flush after measurement.

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。 In the dedicated software's "Pulse to particle size conversion setting screen," set the bin interval to logarithmic particle size, the particle size bin to 256 particle size bins, and the particle size range to 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、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 Dispersion 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、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。尚、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)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)電解水溶液を滴下し、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。尚、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。
The specific measurement method is as follows.
(1) Pour about 200 ml of the electrolyte solution into a 250 ml round-bottom glass beaker for use with the Multisizer 3, set it on the sample stand, and stir the stirrer rod counterclockwise at 24 revolutions per second. Then, remove dirt and air bubbles from inside the aperture tube using the "aperture flush" function of the analysis software.
(2) Approximately 30 ml of the aqueous electrolyte solution is placed in a 100 ml flat-bottom glass beaker, and approximately 0.3 ml of a solution prepared by diluting "Contaminon N" (a 10% by weight aqueous solution of a neutral detergent for cleaning precision measuring instruments, consisting of a nonionic surfactant, an anionic surfactant, and an organic builder, having a pH of 7, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) three times by weight with ion-exchanged water is added as a dispersant.
(3) A predetermined amount of ion-exchanged water is placed in the water tank of an ultrasonic disperser "Ultrasonic Dispersion System Tetora 150" (manufactured by Nikkaki Bios Co., Ltd.) having two built-in oscillators with an oscillation frequency of 50 kHz and a phase shift of 180 degrees and an electrical output of 120 W, and about 2 ml of the Contaminon N is added to this water tank.
(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 surface of the electrolytic solution in the beaker is maximized.
(5) In a state where the electrolyte solution in the beaker in (4) is irradiated with ultrasonic waves, about 10 mg of toner is added little by little to the electrolyte solution and dispersed. Then, ultrasonic dispersion treatment is continued for another 60 seconds. During ultrasonic dispersion, the water temperature in the water tank is appropriately adjusted so as to be 10°C or higher and 40°C or lower.
(6) The electrolytic solution (5) in which the toner is dispersed is dropped using a pipette into the round-bottom beaker (1) placed in the sample stand, and the measurement concentration is adjusted to about 5%. Then, the measurement is continued until the number of particles measured reaches 50,000.
(7) The measurement data is analyzed using the dedicated software that comes with the device, and the weight-average particle size (D4) is calculated. Note that when the dedicated software is set to Graph/Volume %, the "Average diameter" on the Analysis/Volume Statistics (Arithmetic Mean) screen is the weight-average particle size (D4).

以上、本発明の基本的な構成と特色について述べたが、以下、実施例に基づいて具体的に本発明について説明する。しかしながら、本発明は何らこれに限定されるものではない。 The basic configuration and features of the present invention have been described above. The present invention will now be described in detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

本発明の磁性トナーに用いられる磁性酸化鉄は、以下のようにして製造した。 The magnetic iron oxide used in the magnetic toner of the present invention was produced as follows.

<磁性酸化鉄粒子1の製造例>
(第1反応工程)
Fe2+1.5mol/Lを含む硫酸第一鉄水溶液16L(Fe2+24mol)と3.0Nの水酸化ナトリウム溶液15.2L(Fe2+に対し0.95当量に相当する。すなわち、2OH/Fe=0.95)を混合し、pH8.0に調整して第一鉄塩懸濁液を調製した。この際、ケイ素成分として、3号水ガラス(SiO2 28.8質量%)26.6g(Feに対してSi換算で0.50原子%に相当する。すなわち、Si/Fe(原子%)=0.50)を0.5Lのイオン交換水に希釈したものを、水酸化ナトリウムに添加した。上記第一鉄塩懸濁液を温度90℃において毎分70Lの空気を通気して、第一鉄塩の酸化反応率が12%になるところまで酸化反応を行い、マグネタイト核晶粒子を含む第一鉄塩懸濁液を得た。
<Production Example of Magnetic Iron Oxide Particles 1>
(First reaction step)
A ferrous salt suspension was prepared by mixing 16 L of an aqueous ferrous sulfate solution containing 1.5 mol/L of Fe2 + (Fe2 + 24 mol) with 15.2 L of a 3.0 N sodium hydroxide solution (equivalent to 0.95 equivalent to Fe2 + , i.e., 2OH/Fe=0.95) and adjusting the pH to 8.0. In this case, 26.6 g of No. 3 water glass ( SiO2 28.8 mass%) (equivalent to 0.50 atomic % of Si relative to Fe, i.e., Si/Fe (atomic %)=0.50) was diluted with 0.5 L of ion-exchanged water as a silicon component and added to the sodium hydroxide. The above ferrous salt suspension was aerated at a temperature of 90°C with 70 L of air per minute to carry out an oxidation reaction until the oxidation reaction rate of the ferrous salt reached 12%, and a ferrous salt suspension containing magnetite nucleus particles was obtained.

(第2反応工程)
上記マグネタイト核晶粒子を含む第一鉄塩懸濁液に3.0Nの水酸化ナトリウム溶液を適量加えpH10.5に調整し、温度90℃において毎分70Lの空気を通気して磁性酸化鉄コア粒子前駆体1を得た。
(Second reaction step)
A suitable amount of 3.0 N sodium hydroxide solution was added to the ferrous salt suspension containing the magnetite nucleus particles to adjust the pH to 10.5, and 70 L of air was passed through it at a temperature of 90° C. at a rate of 70 L per minute to obtain magnetic iron oxide core particle precursor 1.

(第3反応工程+コート処理)
磁性酸化鉄コア粒子前駆体1を含む懸濁液に、ケイ素成分として3号水ガラス26.6gを0.2Lのイオン交換水に希釈したものを加えた後、希硫酸を加えpH5.8、懸濁液の温度を90℃に調整して被覆層を形成し、磁性酸化鉄1を得た。
(Third reaction step + coating treatment)
To a suspension containing magnetic iron oxide core particle precursor 1, 26.6 g of No. 3 water glass diluted in 0.2 L of ion-exchanged water was added as a silicon component, and then dilute sulfuric acid was added to adjust the pH to 5.8 and the temperature of the suspension to 90°C to form a coating layer, thereby obtaining magnetic iron oxide 1.

得られた磁性酸化鉄1をフィルタープレスで水洗し、常法により、濾別、乾燥及び粉砕することで、磁性酸化鉄粒子1を得た。得られた磁性酸化鉄粒子1の個数平均粒子径は0.15μmであった。 The obtained magnetic iron oxide 1 was washed with water using a filter press, and then filtered, dried, and pulverized in a conventional manner to obtain magnetic iron oxide particles 1. The number-average particle diameter of the obtained magnetic iron oxide particles 1 was 0.15 μm.

<磁性酸化鉄粒子2の製造例>
第1反応工程における水ガラスの量を53.2gとした以外は、磁性酸化鉄コア粒子前駆体1と同様にして、第一反応工程及び第二反応工程を行い得た磁性酸化鉄コア粒子2をフィルタープレスで水洗し、常法により、濾別、乾燥及び粉砕することで、磁性酸化鉄粒子2とした。得られた磁性酸化鉄粒子2の個数平均粒子径は0.14μmであった。
<Production Example of Magnetic Iron Oxide Particles 2>
Except for changing the amount of water glass in the first reaction step to 53.2 g, the first reaction step and the second reaction step were carried out in the same manner as for the magnetic iron oxide core particle precursor 1 to obtain magnetic iron oxide core particles 2. The magnetic iron oxide core particles 2 obtained were washed with water using a filter press, filtered, dried and pulverized in a conventional manner to obtain magnetic iron oxide particles 2. The number average particle diameter of the obtained magnetic iron oxide particles 2 was 0.14 μm.

<磁性酸化鉄粒子3の製造例>
第1反応工程において3号水ガラスを用いない以外は磁性酸化鉄粒子2と同様にして磁性酸化鉄粒子3を得た。得られた磁性酸化鉄粒子3の個数平均粒子径は0.15μmであった。
<Production Example of Magnetic Iron Oxide Particles 3>
Magnetic iron oxide particles 3 were obtained in the same manner as magnetic iron oxide particles 2, except that no water glass No. 3 was used in the first reaction step. The number average particle diameter of the obtained magnetic iron oxide particles 3 was 0.15 μm.

表1に磁性酸化鉄粒子の調整条件などを示す。 Table 1 shows the preparation conditions for magnetic iron oxide particles.

Figure 0007621871000003
Figure 0007621871000003

<結着樹脂1の製造例>
結着樹脂1を製造する際に使用されるポリエステル部位の構成モノマーを以下に列挙する。
<Production Example of Binder Resin 1>
The constituent monomers of the polyester moiety used in producing the binder resin 1 are listed below.

[アルコール成分]
・ポリオキシプロピレン(2.2)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン:50.0mol部
・ポリオキシエチレン(2.2)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン:50.0mol部
[カルボン酸成分]
・フマル酸:88.0mol部
・トリメリット酸:12.0mol部
まず、ポリエステル部位の上記構成モノマーの全量100質量部、炭素数50の脂肪族モノアルコール(パラフィンワックスに水酸基を有する2級のモノアルコール、炭素数の平均値50)5質量部、チタンテトラブトキシド0.2質量部を5リットルオートクレーブに仕込んだ。そこに、還流冷却器、水分分離装置、N2ガス導入管、温度計及び撹拌装置を付し、オートクレーブ内にN2ガスを導入しながら230℃で重縮合反応を行った。尚、反応を行う際は、所望の軟化点になるように反応時間を調整した。反応終了後、容器から樹脂を取り出し、冷却、粉砕して結着樹脂1を得た。得られた結着樹脂1の軟化点Tmは118.2℃であり、酸価は20mgKOH/gであった。
[Alcohol content]
Polyoxypropylene (2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane: 50.0 mol parts Polyoxyethylene (2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane: 50.0 mol parts [Carboxylic acid component]
Fumaric acid: 88.0 mol parts Trimellitic acid: 12.0 mol parts First, 100 parts by mass of the total amount of the constituent monomers of the polyester portion, 5 parts by mass of an aliphatic monoalcohol having 50 carbon atoms (a secondary monoalcohol having a hydroxyl group in paraffin wax, an average carbon number of 50), and 0.2 parts by mass of titanium tetrabutoxide were charged into a 5-liter autoclave. A reflux condenser, a water separator, a N2 gas inlet tube, a thermometer, and a stirrer were attached thereto, and a polycondensation reaction was carried out at 230 ° C. while introducing N2 gas into the autoclave. In addition, when carrying out the reaction, the reaction time was adjusted so that the desired softening point was obtained. After the reaction was completed, the resin was taken out of the container, cooled, and pulverized to obtain a binder resin 1. The softening point Tm of the obtained binder resin 1 was 118.2 ° C., and the acid value was 20 mg KOH / g.

<結着樹脂2の製造例>
結着樹脂2を製造する際に使用される構成モノマーを以下に列挙する。
<Production Example of Binder Resin 2>
The constituent monomers used in producing the binder resin 2 are listed below.

[アルコール成分]
・ポリオキシプロピレン(2.2)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン:50.0mol部
・ポリオキシエチレン(2.2)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン:50.0mol部
[カルボン酸成分]
・フマル酸:90.0mol部
・トリメリット酸:10.0mol部
上記モノマー100質量部及びチタンテトラブトキシド0.2質量部を5リットルオートクレーブに仕込んだ。そこに、還流冷却器、水分分離装置、N2ガス導入管、温度計及び撹拌装置を付し、オートクレーブ内にN2ガスを導入しながら230℃で重縮合反応を行った。尚、反応を行う際は、所望の軟化点になるように反応時間を調整した。反応終了後、容器から樹脂を取り出し、冷却、粉砕して結着樹脂2を得た。得られた結着樹脂2の軟化点Tmは118.5℃であり、酸価は20mgKOH/gであった。
[Alcohol content]
Polyoxypropylene (2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane: 50.0 mol parts Polyoxyethylene (2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane: 50.0 mol parts [Carboxylic acid component]
Fumaric acid: 90.0 mol parts Trimellitic acid: 10.0 mol parts 100 parts by mass of the above monomer and 0.2 parts by mass of titanium tetrabutoxide were charged into a 5-liter autoclave. A reflux condenser, a water separator, a N2 gas inlet tube, a thermometer and a stirrer were attached thereto, and a polycondensation reaction was carried out at 230°C while introducing N2 gas into the autoclave. In addition, when carrying out the reaction, the reaction time was adjusted so as to obtain the desired softening point. After the reaction was completed, the resin was taken out of the container, cooled and pulverized to obtain binder resin 2. The softening point Tm of the obtained binder resin 2 was 118.5°C, and the acid value was 20 mgKOH/g.

<結着樹脂3~6の製造例>
構成モノマーを表2に示すように変更し、反応温度及び反応時間を適宜変更した以外は結着樹脂2と同様にして結着樹脂3~6を得た。結着樹脂3~6の軟化点及び酸価を表2にまとめた。
<Production Examples of Binder Resins 3 to 6>
Binder resins 3 to 6 were obtained in the same manner as for binder resin 2, except that the constituent monomers were changed as shown in Table 2 and the reaction temperature and reaction time were appropriately changed. The softening points and acid values of binder resins 3 to 6 are summarized in Table 2.

Figure 0007621871000004
Figure 0007621871000004

<酸価を有するワックス1~6の製造例>
・脂肪族炭化水素ワックス:100mol部
・ホウ酸と無水ホウ酸混合物(ホウ酸mol部/無水ホウ酸mol部=1.5)
:2mol部
脂肪族炭化水素ワックス(最大吸熱ピーク温度125.1℃)を容器温度200℃にして溶融させ、ホウ酸と無水ホウ酸混合物を添加して、酸素濃度5体積%のO2/N2ガス中でワックスの酸化処理を行った。所望の酸価が得られるように酸化処理時間を調整した。酸化処理終了後、水を加えた後に精製を行って酸価を有するワックス1~6を得た。其々の酸価および示差走査熱量計(DSC)により測定される最大吸熱ピーク温度を表3に示した。
<Production Examples of Waxes 1 to 6 Having Acid Values>
Aliphatic hydrocarbon wax: 100 mol parts Mixture of boric acid and boric anhydride (mol parts of boric acid/mol parts of boric anhydride = 1.5)
: 2 mol parts Aliphatic hydrocarbon wax (maximum endothermic peak temperature 125.1°C) was melted at a container temperature of 200°C, and a mixture of boric acid and boric anhydride was added, and the wax was oxidized in O2 / N2 gas with an oxygen concentration of 5% by volume. The oxidation treatment time was adjusted so as to obtain the desired acid value. After the oxidation treatment was completed, water was added and purification was performed to obtain waxes 1 to 6 with different acid values. The acid values and maximum endothermic peak temperatures measured by a differential scanning calorimeter (DSC) are shown in Table 3.

Figure 0007621871000005
Figure 0007621871000005

<無機微粒子の製造例>
(炭酸カルシウム微粒子の製造)
エタノール/水の50%200ml液を-20乃至10℃に冷やし、Ca(OH)2を160g加えスラリー状とし、強撹拌しながら容器下部から炭酸ガス/窒素ガス30%にして500乃至5000ml/minの流速で導入し、pHが低下し始めるまで反応させた。このとき反応温度および炭酸ガスの導入速度を調節して製造し、70乃至700nmの粒径の異なる4種類の合成炭酸カルシウムスラリーを得た。さらに、この分散液を低温状態のままろ過し、純水で十分に洗浄してから乾燥させ、炭酸カルシウム微粒子(無機微粒子1~4)を得た。無機微粒子1~4の粒径を表4に示す。
<Production Example of Inorganic Fine Particles>
(Production of calcium carbonate fine particles)
200 ml of 50% ethanol/water solution was cooled to -20 to 10°C, 160 g of Ca(OH) 2 was added to form a slurry, and carbon dioxide gas/nitrogen gas with a concentration of 30% was introduced from the bottom of the container at a flow rate of 500 to 5000 ml/min while vigorously stirring, and the reaction was allowed to proceed until the pH began to decrease. The reaction temperature and the introduction rate of carbon dioxide gas were adjusted to produce four types of synthetic calcium carbonate slurries with different particle sizes of 70 to 700 nm. Furthermore, this dispersion was filtered while still in a low temperature state, thoroughly washed with pure water, and then dried to obtain calcium carbonate fine particles (inorganic fine particles 1 to 4). The particle sizes of inorganic fine particles 1 to 4 are shown in Table 4.

更に、無機微粒子1を固形分10質量%となるように70℃に調整した水を加え撹拌型分散機を用いてスラリーとした。この無機微粒子1のスラリー1kgを分散機により撹拌させながら、鹸化したステアリン酸1.0gを添加し、20分間撹拌した後、プレス脱水した。得られた脱水ケーキを乾燥後、粉末化することにより、脂肪酸表面処理された炭酸カルシウム(無機微粒子1-1)約100gを得た。 Furthermore, water adjusted to 70°C was added to inorganic fine particles 1 so that the solid content was 10% by mass, and a slurry was formed using a stirring disperser. 1 kg of this slurry of inorganic fine particles 1 was stirred using a disperser, while 1.0 g of saponified stearic acid was added, and after stirring for 20 minutes, the mixture was pressed and dehydrated. The obtained dehydrated cake was dried and then powdered to obtain approximately 100 g of calcium carbonate (inorganic fine particles 1-1) surface-treated with fatty acid.

(炭酸ストロンチウム微粒子の製造)
内容積5Lのポリテトラフルオロエチレン製反応容器に、イオン交換水4200gと水酸化ストロンチウム・八水和物500gを投入して、水酸化ストロンチウム懸濁液を調製した。反応容器を温浴して、懸濁液の液温を50℃に調節した。その後、撹拌機にて懸濁液を撹拌しながら、二酸化炭素ガスを5L/分(懸濁液中の水酸化ストロンチウム1gに対して約22mL/分)となる流量にて導入して、水酸化ストロンチウムを炭酸化させて炭酸ストロンチウム粒子を生成させた。炭酸化中は、懸濁液のpHの測定を行い、懸濁液のpHが7を下回った時点で二酸化炭素ガスの導入を停止した。
(Production of strontium carbonate microparticles)
A strontium hydroxide suspension was prepared by adding 4200 g of ion-exchanged water and 500 g of strontium hydroxide octahydrate to a polytetrafluoroethylene reaction vessel having an internal volume of 5 L. The reaction vessel was placed in a hot bath to adjust the liquid temperature of the suspension to 50° C. Thereafter, while stirring the suspension with a stirrer, carbon dioxide gas was introduced at a flow rate of 5 L/min (about 22 mL/min per 1 g of strontium hydroxide in the suspension) to carbonate the strontium hydroxide and generate strontium carbonate particles. During carbonation, the pH of the suspension was measured, and the introduction of carbon dioxide gas was stopped when the pH of the suspension fell below 7.

得られた炭酸ストロンチウム懸濁液を固形分濃度が10質量%となるまで濃縮した。その後、メディアミル(型式:AMC12.5、有効容量:9.0L、アシザワ・ファインテック(株)製)に投入し、平均粒子径300μmの酸化ジルコニウム製ビーズを用いて、ビーズ充填量75体積%、周速7m/秒、滞留時間30分の条件にて粉砕した。粉砕後の炭酸ストロンチウム懸濁液を、スプレードライヤを用いて乾燥して炭酸ストロンチウム微粒子(無機微粒子5)を得た。 The obtained strontium carbonate suspension was concentrated until the solid content concentration reached 10% by mass. It was then placed in a media mill (model: AMC12.5, effective volume: 9.0 L, manufactured by Ashizawa Finetech Co., Ltd.) and pulverized using zirconium oxide beads with an average particle size of 300 μm under conditions of a bead loading amount of 75% by volume, a peripheral speed of 7 m/sec, and a residence time of 30 minutes. The strontium carbonate suspension after pulverization was dried using a spray dryer to obtain strontium carbonate microparticles (inorganic microparticles 5).

(炭酸マグネシウム微粒子の製造)
内容積5Lのポリテトラフルオロエチレン製反応容器に、イオン交換水5000gと水酸化マグネシウム500gを投入して、水酸化マグネシウム懸濁液を調製した。反応容器を温浴して、懸濁液の液温を35℃に調節した。その後、撹拌機にて懸濁液を撹拌しながら、二酸化炭素ガスを10L/分(懸濁液中の水酸化マグネシウム1gに対して約20mL/分)となる流量にて導入して、水酸化マグネシウムを炭酸化させて炭酸マグネシウム粒子を生成させた。炭酸化中は、懸濁液のpHの測定を行い、懸濁液のpHが7.5を下回った時点で二酸化炭素ガスの導入を停止した。
(Production of Magnesium Carbonate Fine Particles)
A magnesium hydroxide suspension was prepared by adding 5000 g of ion-exchanged water and 500 g of magnesium hydroxide to a polytetrafluoroethylene reaction vessel having an internal volume of 5 L. The reaction vessel was placed in a hot bath to adjust the liquid temperature of the suspension to 35° C. Thereafter, while stirring the suspension with a stirrer, carbon dioxide gas was introduced at a flow rate of 10 L/min (approximately 20 mL/min per 1 g of magnesium hydroxide in the suspension) to carbonate the magnesium hydroxide and generate magnesium carbonate particles. During carbonation, the pH of the suspension was measured, and the introduction of carbon dioxide gas was stopped when the pH of the suspension fell below 7.5.

得られた炭酸マグネシウム懸濁液を固形分濃度が10質量%となるまで濃縮した。その後、メディアミル(型式:AMC12.5、有効容量:9.0L、アシザワ・ファインテック(株)製)に投入し、平均粒子径300μmの酸化ジルコニウム製ビーズを用いて、ビーズ充填量75体積%、周速7m/秒、滞留時間35分の条件にて粉砕した。粉砕後の炭酸マグネシウム懸濁液を、スプレードライヤを用いて乾燥して炭酸マグネシウム微粒子(無機微粒子6)を得た。 The obtained magnesium carbonate suspension was concentrated until the solid content concentration reached 10% by mass. It was then placed in a media mill (model: AMC12.5, effective volume: 9.0 L, manufactured by Ashizawa Finetech Co., Ltd.) and pulverized using zirconium oxide beads with an average particle size of 300 μm under conditions of a bead loading amount of 75% by volume, a peripheral speed of 7 m/sec, and a residence time of 35 minutes. The magnesium carbonate suspension after pulverization was dried using a spray dryer to obtain magnesium carbonate microparticles (inorganic microparticles 6).

Figure 0007621871000006
Figure 0007621871000006

〔実施例1〕
(実施トナー1の製造例)
・結着樹脂1:100.0質量部
・ワックス1:10.0質量部
・無機微粒子1-1:10.0質量部
・磁性酸化鉄粒子1:100.0質量部
まず上記材料をヘンシェルミキサーで前混合した後、二軸混練押し出し機によって、溶融混練した。この時、混練された樹脂の温度が140℃になるように滞留時間をコントロールした。得られた混練物を冷却し、ハンマーミルで粗粉砕した後、ターボミルで粉砕し、得られた微粉砕粉末を、コアンダ効果を利用した多分割分級機(日鉄鉱業社製エルボジェット分級機)を用いて分級し、重量平均粒径(D4)が8.0μmのトナー粒子を得た。該トナー粒子100質量部に対し、疎水性シリカ微粉体(BET法で測定した窒素吸着による比表面積が140m2/g、疎水化処理としてヘキサメチルジシラザン処理)2.0質量部を外添混合し、目開き150μmのメッシュで篩い、実施トナー1を得た。
Example 1
(Production Example of Toner 1)
Binder resin 1: 100.0 parts by mass Wax 1: 10.0 parts by mass Inorganic fine particles 1-1: 10.0 parts by mass Magnetic iron oxide particles 1: 100.0 parts by mass First, the above materials were premixed in a Henschel mixer, and then melt-kneaded using a twin-screw kneading extruder. At this time, the residence time was controlled so that the temperature of the kneaded resin would be 140° C. The resulting kneaded product was cooled, coarsely pulverized using a hammer mill, and then pulverized using a turbo mill. The resulting finely pulverized powder was classified using a multi-division classifier (Nippon Steel Mining Co., Ltd. Elbow Jet Classifier) utilizing the Coanda effect, and toner particles with a weight average particle size (D4) of 8.0 μm were obtained. 2.0 parts by weight of hydrophobic silica fine powder (specific surface area by nitrogen adsorption measured by the BET method is 140 m 2 /g, hydrophobized with hexamethyldisilazane) was externally added to 100 parts by weight of the toner particles and mixed, and sieved through a mesh with 150 μm openings to obtain Example Toner 1.

実施トナー1の製造の際に用いられる材料を以下に示す。尚、表5に、用いられた結着樹脂と磁性酸化鉄粒子との組合せと質量部を示す。 The materials used in the production of Example Toner 1 are shown below. Table 5 shows the combinations of binder resin and magnetic iron oxide particles used and the parts by weight.

〔実施例2~23、比較例1~6〕
(実施トナー2~23、比較トナー1~6の製造例)
表5に示すように材料を変更した以外は、実施トナー1と同様にして実施トナー2~23、比較トナー1~6を得た。得られたトナーの粒径及び軟化点Tmを表5にまとめた。
[Examples 2 to 23 and Comparative Examples 1 to 6]
(Production Examples of Working Toners 2 to 23 and Comparative Toners 1 to 6)
Exemplary toners 2 to 23 and comparative toners 1 to 6 were obtained in the same manner as in the production of exemplary toner 1, except that the materials were changed as shown in Table 5. The particle size and softening point Tm of the obtained toners are summarized in Table 5.

Figure 0007621871000007
Figure 0007621871000007

<評価>
実施トナー及び比較トナーについて、下記の様な評価を行い、評価結果を表6に示す。
<Evaluation>
The experimental toners and comparative toners were evaluated as follows. The evaluation results are shown in Table 6.

[印刷画像の耐摩耗性(耐擦過性)の評価]
本評価には、市販のデジタル複写機(image press 1135 キヤノン株式会社製)のプロセススピードを800mm/sに、定着温調を150℃に改造した評価機を用いた。評価紙は80g/m2紙(OCE BLACK LABEL、A4)を用いた。画像濃度が1.0になるように現像バイアスを設定してベタ黒画像を出力させた。新東科学株式会社の摩擦摩耗試験機トライボギアTYPE40を用いて、出力した画像を未使用の評価紙で荷重をかけながら摺擦し、擦り紙に付着したトナー量を評価した。摺擦条件は以下のようにした。
錘:500g
擦り紙との接触領域:2mm×20mm
摺擦速度:500mm/分
摺擦距離:40mm
[Evaluation of Abrasion Resistance (Scratch Resistance) of Printed Images]
For this evaluation, a commercially available digital copier (Image Press 1135, manufactured by Canon Inc.) was used as an evaluation machine, modified to set the process speed to 800 mm/s and the fixing temperature to 150°C. 80 g/ m2 paper (OCE BLACK LABEL, A4) was used as the evaluation paper. A solid black image was output by setting the development bias so that the image density was 1.0. Using a friction and wear tester Tribogear TYPE 40 manufactured by Shinto Scientific Co., Ltd., the output image was rubbed with unused evaluation paper while applying a load, and the amount of toner attached to the rubbed paper was evaluated. The rubbing conditions were as follows.
Weight: 500g
Contact area with the rubbing paper: 2 mm x 20 mm
Sliding speed: 500mm/min Sliding distance: 40mm

擦り紙の付着トナー量の評価は以下のように行った。光学顕微鏡像を用いて、摺擦領域すべてが含まれるように100倍率の写真を複数枚撮影した。撮影した画像を画像処理により2値化して付着部の面積率を算出した。撮影した写真すべての付着部面積率の平均値をトナー付着量とした。 The amount of toner adhering to the rubbing paper was evaluated as follows. Using an optical microscope, multiple photographs were taken at 100x magnification to include the entire rubbing area. The photographed images were binarized using image processing to calculate the area ratio of the adhering area. The average value of the area ratio of the adhering area for all photographs was taken as the amount of toner adhering.

(評価基準)
A:付着面積率が1.5%未満である。
B:付着面積率が1.5%以上2.5%未満である。
C:付着面積率が2.5%以上3.5%未満である。
D:付着面積率が3.5%以上4.0%未満である。
E:付着面積率が4.0%以上である。
(Evaluation Criteria)
A: The adhesion area rate is less than 1.5%.
B: The adhesion area rate is 1.5% or more and less than 2.5%.
C: The adhesion area rate is 2.5% or more and less than 3.5%.
D: The adhesion area rate is 3.5% or more and less than 4.0%.
E: The adhesion area rate is 4.0% or more.

[部材汚染抑制の評価]
本評価には、市販のデジタル複写機(image press 1135 キヤノン株式会社製)のプロセススピードを800mm/sに、定着温調を150℃に、定着ローラーのクリーニング機構を取り外して改造した評価機を用いた。評価紙は80g/m2紙(OCE BLACK LABEL、A4)を用いた。画像濃度が1.0になるように現像バイアスを設定して、A4紙の短軸方向に幅45mmのパターンを出力させ、高温高湿(30℃、80%RH)環境下に於いて10000枚の画像を出力させた。その後に、定着ローラーを取り外して、画像パターンに対応した定着ローラー上のワックス付着量を、フーリエ変換赤外分光分析装置を用いて評価した。評価方法の詳細を以下に記した。
フーリエ変換赤外分光分析装置:Spectrum One:PerkinElmer社製)
測定モード:ATR法
赤外光(λ=5μm)の入射角:45°
ATR結晶:Ge(屈折率:4.0)
測定範囲:4000cm-1から600cm-1
取得波長幅:4.00cm-1
積算回数:16
[Evaluation of component contamination suppression]
For this evaluation, a commercially available digital copier (Image Press 1135, manufactured by Canon Inc.) was used as an evaluation machine modified by setting the process speed to 800 mm/s, the fixing temperature to 150° C., and removing the cleaning mechanism of the fixing roller. 80 g/m 2 paper (OCE BLACK LABEL, A4) was used as the evaluation paper. The development bias was set so that the image density was 1.0, and a pattern with a width of 45 mm was output in the short axis direction of the A4 paper, and 10,000 images were output under a high temperature and high humidity (30° C., 80% RH) environment. After that, the fixing roller was removed, and the amount of wax attached on the fixing roller corresponding to the image pattern was evaluated using a Fourier transform infrared spectroscopic analyzer. The details of the evaluation method are described below.
Fourier transform infrared spectrometer: Spectrum One (manufactured by PerkinElmer)
Measurement mode: ATR method Incident angle of infrared light (λ = 5 μm): 45°
ATR crystal: Ge (refractive index: 4.0)
Measurement range: 4000 cm -1 to 600 cm -1
Acquisition wavelength width: 4.00cm -1
Number of times accumulated: 16

上記条件により取得した赤外線吸収スペクトルをAutomatic Correctionでベースライン補正を行う。炭化水素ワックスのメチレン由来の吸収ピークである2800cm-1~2900cm-1の範囲のピーク強度の最大値を算出する(Wp)。定着ローラー表層部材由来のピークである1100cm-1と1250cm-1の吸収強度の平均値を算出する(Bp)。Wp/Bpの値をワックス付着量とした。 The infrared absorption spectrum obtained under the above conditions is subjected to baseline correction using Automatic Correction. The maximum peak intensity in the range of 2800 cm -1 to 2900 cm -1 , which is the absorption peak derived from the methylene of the hydrocarbon wax, is calculated (Wp). The average value of the absorption intensities at 1100 cm -1 and 1250 cm -1 , which are peaks derived from the surface layer material of the fixing roller, is calculated (Bp). The value of Wp/Bp was taken as the amount of wax attached.

(評価基準)
A:Wp/Bpが0.01%未満である。
B:Wp/Bpが0.01%以上0.04%未満である。
C:Wp/Bpが0.04%以上0.07%未満である。
D:Wp/Bpが0.07%以上0.10%未満である。
E:Wp/Bpが0.10%以上
(Evaluation Criteria)
A: Wp/Bp is less than 0.01%.
B: Wp/Bp is 0.01% or more and less than 0.04%.
C: Wp/Bp is 0.04% or more and less than 0.07%.
D: Wp/Bp is 0.07% or more and less than 0.10%.
E: Wp/Bp is 0.10% or more

[低温定着性の評価]
本評価には、市販のデジタル複写機(image press 1135 キヤノン株式会社製)の定着器を外部に取り出し、定着ローラー温度を任意に設定可能とし、プロセススピードを800mm/sに改造した評価機を用いた。常温常湿(23℃、50%RH)環境下で行った。評価紙は80g/m2紙(OCE BLACK LABEL、A4)を用いた。画像濃度が1.2になるようにimage press 1135の現像バイアスを設定してベタ黒未定着画像を9枚出力させた。次いで、定着器の温調を120℃から150℃まで5℃おきに変えて各温度で1枚ずつ通紙した。定着させた画像を45mm×210mm幅となるように切り出し、長辺の中心から画像部が内側になるように二つ折りした状態とし150g/cm2の荷重をかけた。折り曲げ箇所をハケで擦った後の濃度を測定して、折り曲げ前の濃度と比較した。画像濃度は、X-Riteカラー反射濃度計(X-rite社製、X-rite 500Series)を用いて測定した。折り曲げ後の濃度を折り曲げ前の濃度で除した値を各定着温度に対してプロットして近似曲線を作成し、折り曲げ後の濃度を折り曲げ前の濃度で除した値が0.95以上となる温度を定着可能温度とした。
[Evaluation of Low-Temperature Fixability]
For this evaluation, a commercially available digital copier (image press 1135 manufactured by Canon Inc.) was taken out of the fixing device, and an evaluation machine was used in which the fixing roller temperature could be set arbitrarily and the process speed was modified to 800 mm/s. The evaluation was performed under a normal temperature and humidity (23°C, 50% RH) environment. 80 g/ m2 paper (OCE BLACK LABEL, A4) was used as the evaluation paper. The development bias of the image press 1135 was set so that the image density was 1.2, and 9 sheets of solid black unfixed images were output. Next, the temperature control of the fixing device was changed from 120°C to 150°C in 5°C increments, and one sheet was passed at each temperature. The fixed image was cut out to a width of 45 mm x 210 mm, folded in half from the center of the long side so that the image part was on the inside, and a load of 150 g/ cm2 was applied. The density after rubbing the folded portion with a brush was measured and compared with the density before folding. The image density was measured using an X-Rite color reflection densitometer (X-rite 500 Series, manufactured by X-rite Corporation). The density after folding was divided by the density before folding, and the value was plotted against each fixing temperature to create an approximation curve. The temperature at which the density after folding divided by the density before folding was 0.95 or more was determined as the fixable temperature.

(評価基準)
A:定着可能温度が125℃未満である。
B:定着開始温度が125℃以上130℃未満である。
C:定着開始温度が130℃以上135℃未満である。
D:定着開始温度が135℃以上140℃未満である。
E:定着開始温度が140℃以上である。
(Evaluation Criteria)
A: The fixable temperature is less than 125°C.
B: The fixing start temperature is 125° C. or higher and lower than 130° C.
C: The fixing start temperature is 130° C. or higher and lower than 135° C.
D: The fixing start temperature is 135° C. or higher and lower than 140° C.
E: The fixing start temperature is 140° C. or higher.

[ドット再現性の評価]
本評価には、市販のデジタル複写機(image RUNNER ADVANCE 8105 PRO キヤノン株式会社製)のプロセススピードを600mm/sに改造した評価機を用いた。各磁性トナーを用いて、高温高湿(30℃、80%RH)環境下に於いて10万枚耐久後、ハーフトーン(30H)画像を形成し、この画像のガサツキについて以下の基準に基づき評価した。用紙はCS-068 A4紙(坪量68.0g/m2、キヤノンマーケティングジャパン(株)より販売)を使用した。なお、30H画像とは、256階調を16進数で表示した値であり、00Hをベタ白(非画像)とし、FFHをベタ黒(全面画像)とするときのハーフトーン画像である。画像は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。
ドット再現性指数(I)=σ/S×100
[Evaluation of dot reproducibility]
For this evaluation, a commercially available digital copier (image RUNNER ADVANCE 8105 PRO manufactured by Canon Inc.) was used as an evaluation machine with a process speed modified to 600 mm/s. After 100,000 sheets were printed using each magnetic toner under a high temperature and high humidity (30°C, 80% RH) environment, a halftone (30H) image was formed and the roughness of this image was evaluated based on the following criteria. The paper used was CS-068 A4 paper (basis weight 68.0 g/ m2 , sold by Canon Marketing Japan Inc.). The 30H image is a halftone image in which 256 gradations are expressed in hexadecimal, with 00H being solid white (non-image) and FFH being solid black (full image). The images were taken using a digital microscope VHX-500 (lens wide range zoom lens VH-Z100 manufactured by Keyence Corporation), and the area of 1000 dots was measured. 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 using the following formula.
Dot reproducibility index (I) = σ/S × 100

(評価基準)
A:Iが2.0未満
B:Iが2.0以上4.0未満
C:Iが4.0以上6.0未満
D:Iが6.0以上8.0未満
E:Iが8.0以上
(Evaluation Criteria)
A: I is less than 2.0 B: I is 2.0 or more and less than 4.0 C: I is 4.0 or more and less than 6.0 D: I is 6.0 or more and less than 8.0 E: I is 8.0 or more

[グロスの評価]
本評価には、市販のデジタル複写機(image press 1135 キヤノン株式会社製)のプロセススピードを800mm/sに、定着温調を150℃に改造した評価機を用いた。評価紙は80g/m2紙(OCE BLACK LABEL、A4)を用いた。画像濃度が1.0になるように現像バイアスを設定してベタ黒画像を出力させた。該定着画像について、ハンディ光沢度計グロスメーターPG-3D(日本電色工業製)を用いて、光の入射角75°の条件にて各画像の任意の点3カ所の平均値を測定し、グロス値とした。
[Gross evaluation]
For this evaluation, a commercially available digital copier (Image Press 1135, manufactured by Canon Inc.) was used as an evaluation machine modified to set the process speed to 800 mm/s and the fixing temperature to 150°C. 80 g/ m2 paper (OCE BLACK LABEL, A4) was used as the evaluation paper. A solid black image was output by setting the development bias so that the image density was 1.0. The fixed image was measured using a handy gloss meter PG-3D (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) at an incident angle of light of 75°, and the average value of three arbitrary points on each image was taken as the gloss value.

(評価基準)
A:グロス値が2.0未満
B:グロス値が2.0以上3.5未満
C:グロス値が3.5以上5.0未満
D:グロス値が5.0以上6.5未満
E:グロス値が6.5以上
(Evaluation Criteria)
A: Gloss value is less than 2.0 B: Gloss value is 2.0 or more and less than 3.5 C: Gloss value is 3.5 or more and less than 5.0 D: Gloss value is 5.0 or more and less than 6.5 E: Gloss value is 6.5 or more

Figure 0007621871000008
Figure 0007621871000008

Claims (7)

結着樹脂、炭化水素系ワックス、磁性酸化鉄粒子および無機微粒子を含有するトナー粒子を有する磁性トナーであって、
該結着樹脂の酸価が5mgKOH/g以上30mgKOH/g以下であり、
該炭化水素系ワックスの酸価が5mgKOH/g以上50mgKOH/g以下であり、
該無機微粒子は、炭酸マグネシウム微粒子、炭酸カルシウム微粒子、炭酸ストロンチウム微粒子からなる群から選択されるいずれかの微粒子であり、
該無機微粒子の含有量が、結着樹脂100質量部に対して、5質量部以上20質量部以下である
ことを特徴とする磁性トナー。
A magnetic toner having toner particles containing a binder resin, a hydrocarbon wax, magnetic iron oxide particles, and inorganic fine particles,
The acid value of the binder resin is 5 mgKOH/g or more and 30 mgKOH/g or less,
The acid value of the hydrocarbon wax is 5 mgKOH/g or more and 50 mgKOH/g or less,
the inorganic fine particles are any fine particles selected from the group consisting of magnesium carbonate fine particles, calcium carbonate fine particles, and strontium carbonate fine particles;
The magnetic toner is characterized in that the content of the inorganic fine particles is 5 parts by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
前記磁性酸化鉄粒子の含有量が、結着樹脂100質量部に対して、70質量部以上140質量部以下である請求項1に記載の磁性トナー。 The magnetic toner according to claim 1, wherein the content of the magnetic iron oxide particles is 70 parts by mass or more and 140 parts by mass or less per 100 parts by mass of the binder resin. 前記磁性酸化鉄粒子は、ケイ素元素を含有し、
該ケイ素元素の含有量が、磁性酸化鉄粒子中の鉄元素を基準として、0.2原子%以上3.0原子%以下である請求項1又は2に記載の磁性トナー。
The magnetic iron oxide particles contain silicon element,
3. The magnetic toner according to claim 1, wherein the content of said silicon element is from 0.2 atom % to 3.0 atom % based on the iron element in the magnetic iron oxide particles.
3mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液300mLに磁性酸化鉄粒子3gを懸濁させたのち、懸濁液を濾過、乾燥して得られた磁性酸化鉄のケイ素元素の量を測定し、前記懸濁処理前のケイ素元素の量との差が、磁性酸化鉄粒子中の鉄元素を基準として、0.1原子%以上2.0原子%以下である請求項1~3のいずれか1項に記載の磁性トナー。 The magnetic toner according to any one of claims 1 to 3, in which 3 g of magnetic iron oxide particles are suspended in 300 mL of a 3 mol/L aqueous sodium hydroxide solution, the suspension is filtered and dried, and the amount of silicon element in the magnetic iron oxide obtained is measured, and the difference from the amount of silicon element before the suspension treatment is 0.1 atomic % or more and 2.0 atomic % or less based on the iron element in the magnetic iron oxide particles. 前記無機微粒子が炭酸カルシウム微粒子である請求項1~4のいずれか1項に記載の磁性トナー。 The magnetic toner according to any one of claims 1 to 4, wherein the inorganic fine particles are calcium carbonate fine particles. 前記炭酸カルシウム微粒子が脂肪酸処理された炭酸カルシウム微粒子である請求項1~5のいずれか1項に記載の磁性トナー。 The magnetic toner according to any one of claims 1 to 5, wherein the calcium carbonate microparticles are fatty acid-treated calcium carbonate microparticles. 前記結着樹脂は、末端に脂肪族モノカルボン酸および脂肪族モノアルコールからなる群より選ばれた少なくとも一種の脂肪族化合物が縮合している請求項1~6のいずれか1項に記載の磁性トナー。 The magnetic toner according to any one of claims 1 to 6, wherein the binder resin has at least one aliphatic compound selected from the group consisting of aliphatic monocarboxylic acids and aliphatic monoalcohols condensed at its terminal.
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