JPS63128360A - 熱ロ−ラ定着用カプセルトナ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真法、静電印刷法、静電記録法などに
おいて形成される静電潜像の現像に用いられるカプセル
トナーに関し、特に熱ローラ定着用カプセルトナーに関
するものである。

〔発明の背景〕

例えば電子写真法においては、通常、光導電性感光体よ
りなる静電潜像担持体に、帯電、露光により静電潜像を
形成し、次いでこの静電潜像を、着色粒子であるトナー
によって現像し、得られたトナー像を転写紙などの像支
持体に転写した後、熱あるいは圧力により定着して可視
画像を形成する。

トナー像を定着する方法としては、従来、ヒーターによ
りトナーを非接触の状態で加熱熔融して定着する方法、
有機溶剤によりトナーを溶解して定着する方法、トナー
を加圧して定着する方法、熱ローラをトナーに直接接触
させてこれを熔融圧着して定着するいわゆる熱ローラ定
着法などが知られているが、熱効率が高くて高速定着が
可能であることから、熱ローラ定着法が広く採用されて
いる。

しかるに、最近においては、（イ）複写機の過熱劣化を
抑制すること、（ロ）熱ローラ定着器を作動させてから
熱ローラが定着可能な温度にまで上昇するに要するウオ
ームアツプタイムを短くすること、（ハ）転写紙などの
像支持体に熱が吸収されることによる熱ローラの温度低
下を小さくして連続して多数回にわたる安定した画像の
形成を可能にすること、（ニ）複写機の小型化および安
全性の向上の観点から、定着器に組み込まれるヒーター
の消費電力を低減させて熱ローラの温度をより低くした
状態で定着処理を可能にすること、などが強く要求され
ている。

従って、トナーにおいては、 （１）一層低温で良好な定着を達成し得るものであるこ
と、すｔわち優れた低温定着性を有すること、が要請さ
れ、さらに、基本的に、次のような条件が必要である。

（２）定着法として好ましい熱ローラ定着法においては
、オフセント現象すなわち定着時に像を構成するトナー
の一部が熱ローラの表面に転移し、これが次に送られて
来る転写紙に再転移して画像を汚すという現象が発生し
やすいので、トナーに熱ローラへの転移が生じにくい性
能すなわち耐オフセット性を付与せしめること。

（３）使用もしくは貯蔵環境条件下において凝集せずに
粉体として安定に存在し得ること、すなわち耐ブロッキ
ング性に優れていること。

（４）摩擦帯電性が良好であって、現像プロセス、転写
プロセス、クリーニングプロセスが良好に遂行されてカ
ブリのない鮮明な画像が得られること。

（５）感光体の表面あるいはキャリア粒子の表面にトナ
ー物質が付着するいわゆるフィルミング現象の発生が抑
制されて、画像の形成を多数回にわたり安定に行うこと
ができること。

しかして、従来においては、トナーとして、芯材粒子と
、この芯材粒子の表面を被覆するよう設けられた外殻と
により構成されたカプセルトナーを用いることにより、
低温定着性を図る技術が提案されている。この種のカプ
セルトナーは、低温での熔融性を良好とするために、芯
材粒子として、低融点化合物もしくはガラス転移点の低
い材料を用いたものである。具体的には次のような技術
が開示されている。

■芯材粒子をワックスにより構成する技術（特公昭４９
−１５８８号公報参照）。

■芯材粒子を多価金属化合物により架橋されたポリエス
テルにより構成する技術（特開昭５８−１７４９５７号
公報参照）。

■芯材粒子を低融点ポリエステルにより構成する技術（
特開昭５８−１７６６４２号公報参照）。

■芯材粒子を低分子量のスチレン−アクリル樹脂であっ
てかつゲルコンテントが２０〜７０％であるものにより
構成する技術（特開昭５８−１７６６４３号公報参照）
。

■芯材粒子をガラス転移点が６０℃以下の無定形ポリエ
ステルにより構成する技術（特開昭５８−２０５１６１
号公報参照）。

■芯材粒子をガラス転移点が５５℃以下でかつゲルコン
テントが２０％以上の架橋ビニル重合体により構成する
技術（特開昭５８−２０５１６１号公報参照）。

■芯材粒子をガラス転移点が６０℃以下でかつ酸価が１
０〜１５０の無定形ポリエステルにより構成する技術（
特開昭５８−２０５１６３号公報参照）。

■芯材粒子を無定形ポリエステルと多価金属化合物とよ
りなるものにより構成する技術（特開昭５８−２０５１
６４号公報参照）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記技術■においては、定着法として熱
ローラ定着法を適用する場合には、耐オフセット性が相
当に悪く、実用性が極めて低い。

また、上記■乃至■の技術においては、常温常圧（例え
ば温度２０℃、相対湿度６０％）の環境条件下において
は、上記技術■に比して性能の向上が認められるものの
、いまだ耐オフセット性が不十分であり、そのためオフ
セット現象の発生を伴わずに定着し得る定着可能温度範
囲が狭いという問題点があり、依然として実用性の低い
ものである。

しかも、低温低湿（例えば温度１０℃、相対湿度４０％
）の環境条件下においては、転写紙などの像支持体の温
度が低いため、定着時においてはトナーの熔融が不十分
となりやすく、その結果定着不良のトナーが定着器を構
成するローラに付着し堆積して当該ローラを汚染し、こ
れが原因となって祇づまりなどの搬送不良が発生し、ま
たローラの使用寿命を短縮する問題点がある。

このように従来のカプセルトナーによっては、熱ローラ
定着用のカプセルトナーとして、十分に満足し得るもの
がいまだ得られていないのが実情である。

これは、従来のカプセルトナーが、基本的には圧力定着
法に適用されることを前提とするものであるからである
。すなわち、トナーは、当該トナーが適用される定着法
に適するように設計され、例えば圧力定着法に適用され
るよう設計されたトナーを、熱ローラ定着法に適用する
ときには、オフセット現象などの問題点が生じ、必ずし
も十分な複写画像を形成することはできない。

〔発明の目的〕

本発明は、以上の如き事情に基いてなされたものであっ
て、その目的は、低温定着性および耐オフセット性が共
に優れていて実用的な定着可能温度範囲が広く、しかも
低温低湿の環境条件下においても優れた低温定着性が損
なわれず、定着器を構成するローラの汚れを伴わずに定
着が可能であり、また、耐ブロッキング性、摩擦帯電性
、耐フィルミング性が共に優れていて、カブリのない鮮
明な画像を多数回にわたり安定に形成することができる
熱ローラ定着用カプセルトナーを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の熱ローラ定着用カプセルトナーは、熔融性芯材
粒子と、この芯材粒子の表面を被覆するよう設けた熱可
塑性樹脂よりなる外殻とを具えてなる熱ローラ定着用カ
プセルトナーにおいて、熔融性芯材粒子が、非線状重合
体と、ワックスとを含有してなることを特徴とする。

〔発明の作用効果〕

本発明の熱ローラ定着用カプセルトナーによれば、芯材
粒子が、非線状重合体を含有してなり、この非線状重合
体はいわば架橋構造もしくは網状構造を有するものであ
るので、トナーの熔融時の粘弾性が適度な大きさとなっ
て熱ローラ定着器の熱ローラへのトナー物質の転移が生
じにくく優れた耐オフセント性が得られ、しかも芯材粒
子中にワックスが含有されているので、このワックスの
特性すなわち低温で効率よく熔融する特性によりトナー
がより低温で熔融されるようになり、特に低温低湿の環
境条件下においては優れた低温定着性が発揮される。こ
のようにオフセット現象の発生を伴わずにより低温でト
ナーを定着することができるので、定着可能温度範囲が
十分に広くなり、実用上極めて優れたトナーを得ること
ができる。

そして、ワックスは融点以下の温度においては硬い特性
を有しているため、芯材粒子の硬質化に大きく寄与し、
トナーの耐久性が優れたものとなり、しかもワックスは
、熔融状態においては離型性が優れているので、トナー
物質の熱ローラへの転移が一層確実に抑制され、その結
果熱ローラ定着器の熱ローラの汚れが少なく、画像の形
成を多数回にわたり良好に行うことができる。

そして、芯材粒子が、熱可塑性樹脂よりなる外殻により
被覆されているので、当該外殻により、優れた耐ブロッ
キング性、良好な摩擦帯電性、クリーニング性、優れた
耐フィルミング性が得られる。

〔発明の具体的構成〕

以下、本発明の具体的構成を説明する。

本発明においては、基本的には、非線状重合体と、ワッ
クスとを含有してなる芯材粒子の表面を熱可塑性樹脂よ
りなる外殻により被覆して熱ローラ定着用カプセルトナ
ーを構成する。

本発明において、芯材粒子を構成する非線状重合体とし
ては、ビニル系の非線状重合体もしくはポリエステル系
の非線状重合体を好ましく用いることができる。

また、前記非線状重合体は、そのガラス転移点Ｔｇが、
４０〜７０℃であることが好ましく、特に４０〜６０℃
であることが好ましい。このような範囲のガラス転移点
Ｔｇを有するものを選択することにより、一層優れた低
温定着性、耐オフセット性、耐久性が得られる。すなわ
ち、ガラス転移点Ｔｇが過小のときには、芯材粒子が軟
質なものとなって耐オフセット性および耐久性が低下す
る場合があり、一方ガラス転移点Ｔｇが過大のときには
、低温定着性が低下する傾向にあり、特に低温低湿（例
えば温度１０℃、相対湿度４０％）の環境条件下におい
ては十分な低温定着性が得られない場合がある。

本発明において、ガラス転移点Ｔｇとは、示差走査熱量
針「低温ＤＳＣＪ　　（理学電気社製）を用い、昇温速
度１０℃／ｍｉｎで測定した際に、ガラス転移点以下の
ベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分からピ
ークの頂点までの間での最大傾斜を示す接線との交点の
温度をいう。

本発明においては、芯材粒子中に、前記非線状重合体お
よびワックスのほかに、その他の成分が含有されていて
もよく、前記非線状重合体は芯材粒子において少なくと
も５０重量％以上の割合で含有されることが好ましい。

この割合が過小のときには、カプセルトナーの耐オフセ
ット性、耐久性が低下する場合がある。

本発明において、芯材粒子を構成する非線状重合体とし
て好ましく用いられるビニル系の非線状重合体は、１個
あるいは２個以上のビニル基を有する単量体を重合もし
くは共重合して得られる重合体もしくは共重合体であり
、非線状重合体とするためには、２個以上のビニル基を
有する単量体を用いればよい。

斯かるビニル系の非線状重合体としては、スチレン系単
量体と、アクリル酸エステル単量体および／またはメタ
クリル酸エステル単量体とめ共電合体よりなるものであ
ることが好ましい。

上記スチレン系単量体としては、例えば、スチレン、０
−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルス
チレン、α−メチルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２
，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ
−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレ
ン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレ
ン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレ
ン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ
−クロルスチレン、３，４−ジクロルスチレンなどを挙
げることができる。

また、上記アクリル酸エステル単量体および／またはメ
タクリル酸エステル単量体としては、アクリル酸メチル
、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル
酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−オ
クチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ラウリル、ア
クリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、
アクリル！２−クロルエチル、アクリル酸フェニル、α
一クロルアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタ
クリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸
ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ
−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ラウ
リル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸
ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメ
チルアミ・ノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチ
ルなどを挙げることができる。

また、非線状化のための上記２個以上のビニル基を有す
る単量体としては、例えばジビニルベンゼン、ジビニル
ナフタレン、これらの誘導体、その他の芳香族ジビニル
化合物類、エチレングリコールジアクリレート、エチレ
ングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパ
ントリアクリレート、その他の二重結合を２個以上有す
るアクリル酸エステルもしくはメタクリル酸エステル類
、その他を挙げることができる。斯かる２個以上のビニ
ル基を有する単量体の使用量は、単量体の全体に対して
０．０１〜２０重量％が好ましく、特に０．１〜１０重
量％が好ましい。

また、上記ビニル系の非線状重合体を得る場合には、そ
の他のビニル系単量体を共重合してもよい。斯かるその
他のビニル系単量体としては、アクリロニトリル、メタ
クリロニトリル、酢酸ビニル、醋酸ビニル、安息香酸ビ
ニル、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、
ビニルメチルケトン、ブタジェン、イソプレン、マレイ
ン酸などを挙げることができる。

本発明において、芯材粒子を構成する非線状重合体とし
て好ましく用いられるポリエステル系の非線状重合体は
、多価アルコール単量体と多価カルボン酸単量体との縮
重合によって得られ、非線状化は３価以上の多価アルコ
ール単量体および／または３価以上の多価カルボン酸単
量体を用いることによって達成される。

上記ポリエステル系の非線状重合体を得るために用いる
ことができる２価のアルコール単量体としては、例えば
エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチ
レングリコール、１，２−プロピレングリコール、１１
３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、
ネオペンチルグリコール、１．４−ブチンジオールなど
のジオール類、１．４−ビス（ヒドロキシメチル）シク
ロヘキサン、ビスフェノールＡ１水素添加ビスフエノー
ルＡ１ポリオキシエチレン化ビスフエノールＡ、ポリオ
キシプロピレン化ビスフェノールＡなどのエーテル化ビ
スフェノール類、その他の２価のアルコール単量体を挙
げることができる。

上記ポリエステル系の非線状重合体を得るために用いる
ことができる２価のカルボン酸単量体としては、例えば
マレイン酸、フマール酸、メサコン酸、シトラコン酸、
イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、
テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、こはく酸
、アジピン酸、セバシン酸、マロン酸、これらの酸の無
水物、低級アルキルエステルとリルイン酸の二量体、そ
の他の２価の有機酸単量体を挙げることができる。

また、非線状化のために用いることができる上記３価以
上の多価アルコール単量体としては、例えばソルビトー
ル、１，２．３．６−ヘキサンテトロール、ｌＩ４−ソ
ルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリト
ール、トリペンタエリスリトール、シｇ糖、１．２．４
−ブタントリオール、１，２゜５−ペンタントリオール
、グリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−
メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロー
ルエタン、トリメチロールプロパン、１．３．５−　）
リヒドロキシメチルベンゼン、その他を挙げることがで
きる。

また、非線状化のために用いることができる上記３価以
上の多価カルボン酸単量体としては、例えば１．２．４
−ベンゼントリカルボン酸、１，２．５−ベンゼントリ
カルボン酸、１，２．４−シクロヘキサントリカルボン
酸、２，５．７−ナフタレントリカルボン酸、１，２．
４−ナフタレントリカルボン酸、１゜２．４−ブタント
リカルボン酸、１，２．５−ヘキサントリカルボン酸、
１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレンカ
ルボキシプロパン、テトラ（メチレンカルボキシル）メ
タン、Ｉ２，７．８−オクタンテトラカルボン酸、エン
ボール三量体酸、１に れらの酸無水物、その他を挙げることができる。

上記ポリエステル系の非線状重合体の形成において、３
価以上の多価アルコール単量体もしくは３価以上の多価
カルボン酸単量体は、それぞれ当該非線状重合体におけ
る構造単位としてのアルコール成分もしくは酸成分にお
ける０、１〜０．８モル％の割合で含有されることが好
ましい。

本発明においては、前記非線状重合体と共にワックスが
必須の成分として芯材粒子中に含有される。このワック
スの存在により、熱ローラ定着時においては、トナーが
熱ローラに接触して迅速に熔融すると共に、熱ローラと
の界面にはワックスによる薄い皮膜が形成され、この結
果トナー物質の熱ローラへの転移付着を有効に防止する
ことができて、熱ローラの使用寿命を一層向上させるこ
とができる。

前記ワックスとしては、その融点Ｔｍｐにおいてシャー
プに熔融すると共に、低い融点Ｔｍｐを有するものが好
ましい。また、シャープに熔融して低粘度のものとなる
ためには、１２０℃における熔融粘度が５．０ＯＯｃｐ
ｓ以下、数平均分子量Ｍｎが１０，０００以下であるこ
とが好ましい。

前記ワックスの融点Ｔｍｐは４０〜１２０℃であること
が好ましく、特に５０〜１１０℃であることが好ましい
。ワックスの融点Ｔｍｐが過大のときには低温定着性が
低下する場合があり、一方融点Ｔｍｐが過小のときには
耐オフセット性、耐久性が低下する場合がある。

なお、ワックスの融点Ｔｍｐは、示差走査熱量測定法（
ＤＳＣ）によって求められたものとする。

すなわち、数■の試料を一定の昇温速度（１０℃／ｗｉ
ｎ）で加熱したときの融解ピーク値を融点Ｔｍｐとする
。

本発明に用いることができるワックスとしては、例えば
固形のパラフィンワックス、マイクロワックス、ライス
ワックス、アミド系ワックス、脂肪酸系ワックス、脂肪
酸金属塩系ワックス、脂肪酸エステル系ワックス、部分
ケン化脂肪酸エステル系ワックス、シリコーンフェス、
高級アルコール、カルナウバワックスなどを挙げること
ができる。

ワックスの芯材粒子における含有割合は、１〜５０重量
％が好ましく、特に２〜３０重量％が好ましい。ワック
スの含有割合が過小のときには低温定着性が低下する場
合があり、一方ワックスの含有割合が過大のときには耐
オフセット性が低下する場合がある。

本発明においては、芯材粒子中に、上記非線状重合体の
ほかに、必要に応じてその他の樹脂が混合されていても
よい。斯かるその他の樹脂としては、例えばスチレン−
アクリル系樹脂、上記特定のポリエステル以外のポリエ
ステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、スチレ
ン−ブタジェン系樹脂などを挙げることができる。

本発明においては、芯材粒子の表面を、熱可塑性樹脂よ
りなる外殻により被覆するが、斯かる熱可塑性樹脂とし
ては、従来において、トナー用樹脂として用いられてい
るものを用いることができる。具体的には、例えばビニ
ル系重合体、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウ
レタン樹脂などを挙げることができる。このうち、特に
ビニル系重合体、ポリエステル樹脂が好ましく、具体的
には、例えばスチレン−ｎ−ブチルアクリレート共重合
体、スチレン−メチルメタクリレ−）−ｎ−ブチルメタ
クリレート共重合体、テレフタル酸−ビスフェノールＡ
プロピレンオキサイド縮合体などを挙げることができる
。

外殻を形成する熱可塑性樹脂は、そのガラス転移点Ｔｇ
が５０℃以上であることが好ましい。ガラス転移点Ｔｇ
が過小のときには、カプセルトナーの耐ブロッキング性
が低下する場合がある。

また、外殻を形成する熱可塑性樹脂は、その重量平均分
子量りと数平均分子量ＭｎＯ比１ｈ／）１１の値が７．
０以上であることが好ましい。この比Ｍｗ／Ｍｎの値が
過小のときにはカプセルトナーの耐オフセット性が低下
する場合がある。

また、重量平均分子量りおよび数平均分子量Ｍｎの値は
、種々の方法により求めることができ、測定方法の相異
によって若干の差異があるが、本発明においては下記の
測定方法によって求めたものである。

すなわち、ゲル・パーミュエーション・クロマトグラフ
ィ　（Ｇ　Ｐ　Ｃ”）によって以下に記す条件で重量平
均分子量ｈ、数平均分子量Ｍｎ、ピーク分子量を測定す
る。温度４０℃において、溶媒（テトラヒドロフラン）
を毎分１．２−の流速で流し、濃度０．４　ｇ／ｄｌの
テトラヒドロフラン試料溶液を試料重量として８ｍｇ注
入し測定を行う。試料の分子量測定にあたっては、当該
試料の有する分子量が数種の単分散ポリスチレン標準試
料により、作製された検量線の分子量の対数とカウント
数が直線となる範囲内に包含される測定条件を選択する
。

なお、測定結果の信軌性は、上述の測定条件で測定した
ＮＢ５７０６ボリスチレン標準試料（重量平均分子量Ｍ
ｗ−２８，８Ｘ１０’＋数平均分子量Ｍｎ＝１３．７ｘ
ｌＯ’　、　Ｍ１１／Ｍｎ＝２．１１）の比Ｍｗ／Ｍｎ
Ｏ値が２．１１±０．１０となることにより確認する。

また、用いるＧＰＣＯカラムとしては、前記条件を満足
するものであるならばいかなるカラムを採用してもよい
。具体的には、例えばＴＳＫ−ＧＥＬ、ＧＭＨ＆（東洋
曹達社製）等を用いることができる。

本発明のカプセルトナーには、必要に応じて、着色剤、
荷電制御剤、定着特性向上助剤などのいわゆるトナー成
分が添加されていてもよい。これらのトナー成分は、芯
材粒子に含有されていてもよいし、あるいは外殻に含有
されていてもよい。

また、カプセルトナーには、流動性向上剤、研磨剤、ク
リーニング性向上剤などの添加剤が、外殻に被着された
状態、あるいは外殻に打ち込まれて保持された状態で含
有されていてもよい。

着色剤としては、例えばカーボンブラック、ニグロシン
染料、アニリンブルー、カルコオイルブルー、クロムイ
エロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド
、キノリンイエロー、メチレンブルークロライド、フタ
ロシアニンブルー、マラカイトグリーンオフサレート、
ランプブラック、ローズベンガル、これらの混合物、そ
の他を挙げることができる。

挙げることができる。

定着特性向上助剤としては、例えばポリエチレン、ポリ
プロピレンなどのポリオレフィン類を挙げることができ
る。特に環球法による軟化点Ｔｓｐが７０〜１５０℃の
ポリオレフィン類が好ましく、さらには当該軟化点Ｔｓ
ｐが１２０〜１５０℃のポリオレフィン類が好ましい。

流動性向上剤および研磨剤としては、無機微粒子を好ま
しく用いることができる。この無機微粒子の一次粒子径
は、５１μ〜２μであることが好ましく、特に５幇〜５
００　ｘμであることが好ましい。

また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００　ｍ”
／ｇであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合
は、カプセルトナーの０．０１〜５重量％であることが
好ましく、特に０．０１〜２．０重量％であることが好
ましい。無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、
アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マ
グネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチ
ウム、酸化亜鉛、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケ
イソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸
化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、
硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケ
イ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。

特にシリカの微粉末が好ましい。

なお、シリカの微粉末は、Ｓｔ　−０−Ｓｔ結合を有す
る微粉末であり、乾式法および湿式法で製造されたもの
のいずれであってもよい。また、無水二酸化ケイ素のほ
か、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カ
リウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸亜鉛などいずれで
あってもよいが、５ｔｏ２を８５重量％以上含むものが
好ましい。シリカの微粉末の具体例としては、種々の市
販品があるが、特に微粒子の表面に疎水性基を有するも
のが好ましく、例えば［アエロジルＲ−９７２Ｊ、［ア
エロジルＲ−９７４Ｊ、［アエロジルＲ−８０５Ｊ　、
’「アエロジルＲ−８１２Ｊ（以上、アエロジル社製）
、「タラノックス５００」（タルコ社製）などを好まし
く用いることができる。また、これらのほか、シラン系
カップリング剤、チタン系カップリング剤、シリコーン
オイル、側鎖にアミンを有するシリコーンオイルなどに
より表面処理されたシリカの微粉末などを用いることが
できる。

クリーニング性向上剤としては、例えばステアリン酸亜
鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸など脂肪酸
金属塩、例えばメチルメタクリレート微粒子、スチレン
微粒子などのポリマー微粒子などを挙げることができる
。

また、磁性トナーとする場合には、芯材粒子および外殻
の一方もしくは両方に磁性体の微粒子を含有させればよ
い。

斯かる磁性体としては、フェライト、マグネタイトをは
じめとする鉄、ニッケル、コバルトなどの強磁性を示す
金属もしくは合金またはこれらの元素を含む化合物、強
磁性元素を含まないが適当な熱処理を施すことによって
強磁性を示すようになる合金、例えばマンガン−銅−ア
ルミニウム、マンガン−銅−錫、などのマンガンと銅と
を含むホイスラー合金と呼ばれる種類の合金、二酸化ク
ロム、その他を挙げることができる。磁性体は、平均粒
径が０．１〜Ｉｎの微粉末の形態で均一に分散されて含
有されることが好ましい。そして磁性体の含有割合は、
カプセルトナーの１００重量部に対して、１０〜７０重
量部であることが好ましく、特に２０〜５０重量部であ
ることが好ましい。

本発明においては、例えば以下のような方法により、芯
材粒子を製造することができる。

（１）芯材粒子を構成するための前記非線状重合体およ
びワックスと、さらには必要に応じて加えられたその他
の樹脂と、必要に応じて用いられる着色剤等のトナー成
分とを、例えばエクストルーダーにより熔融混練し、冷
却後ジェットミルなどにより微粉砕し、これを分級して
、所望の粒径の芯材粒子を得る方法。

（２）芯材粒子を構成するための前記非線状重合体およ
びワックスと、さらには必要に応じて加えられたその他
の樹脂と、必要に応じて用いられる着色剤等のトナー成
分とを、例えばエクストルーダーにより熔融混練し、こ
れを熔融状態のままスプレードライヤーなどにより噴霧
することにより、所望の粒径の芯材粒子を得る方法。

（３）芯材粒子を構成するための前記非線状重合体およ
びワックスと、さらには必要に応じて加えられたその他
の樹脂と、必要に応じて用いられる着色剤等のトナー成
分とを、例えばエクストルーダーにより熔融混練し、こ
れを熔融状態のまま液体中に分散させることにより、所
望の粒径の芯材粒子を得る方法。

また、本発明において、芯材粒子の表面に外殻を設ける
方法としては、外殻を形成するための熱可塑性樹脂を溶
剤に溶解もしくは分散した被覆溶液を、例えば浸漬法、
スプレードライ法、流動化ベッド法などの方法により、
芯材粒子の表面に塗布し、加熱乾燥させて溶剤を揮発除
去し、乾燥時もしくは乾燥後に塗布層を硬化させて被覆
層を形成する方法を用いることができる。例えば流動化
ベッド法により被覆層を形成する場合には、流動化ベッ
ド装置において、上昇する加圧ガス流により芯材粒子を
平衡の高さまで上昇せしめ、次に当該芯材粒子が再び落
下する時までに被覆溶液をスフ プレー塗布し、このスプレー塗布を繰り返し行い、外殻
を形成することができる。

本発明のカプセルトナーは、キャリアと組合わせて２成
分現像剤を構成するものであってもよいし、あるいは磁
性体を含有する磁性カプセルトナーとして当該磁性カプ
セルトナーのみよりなる１成分現像剤を構成するもので
あってもよい。

本発明のカプセルトナーは、熱ローラ定着用のカプセル
トナーであって、例えば次のようにして画像の形成に供
される。すなわち、電子写真法においては、潜像担持体
である感光体上に形成された静電潜像を、本発明のカプ
セルトナーを用いて構成した２成分現像剤あるいは１成
分現像剤により現像し、得られたトナー像を紙等よりな
る支持体に例えば静電転写し、次いで転写トナーを熱ロ
ーラ定着方式により定着し、もって定着画像を形成する
。

熱ローラ定着方式において用いられる熱ローラ定着器は
、通常、熱ローラと、これに対接配置された圧着ローラ
と、加熱源とにより構成される。

また必要に応じてクリーニング用ローラが熱ローラに対
接配置される。加熱源により熱ローラの温度を一定範囲
の温度に維持しながら、熱ローラと圧着ローラとの間を
トナーが転写された支持体を通過させることにより、ト
ナーを直接熱ローラに接触させて当該トナーを支持体に
熱定着する。

また、熱ローラの材質は、フッ素系物質もしくはシリコ
ーン系物質であることが好ましく、本発明に係るカプセ
ルトナーとの相乗効果により熱ローラの耐久性を格段に
向上させることができる。

〔具体的実施例〕

以下、本発明の具体的実施例について説明するが、本発
明がこれらの実施例に限定されるものではない。

〈樹脂Ａの製造〉（本発明用） スチレン５７重量部と、メチルメタクリレート５重量部
と、α−メチルスチレン５重量部と、ｎ−ジプチルアク
リレート３０量部と、ジビニルベンゼン２重量部と、ベ
ンゾイルパーオキサイド５重量部とよりなる重合組成物
を用い、リン酸三カルシラムとドデシルベンゼンスルホ
ン酸ナトリウムを懸濁安定剤とし、水を分散媒として用
い、８０℃の温度で１０時間にわたり懸濁重合を行い、
次いで塩酸により懸濁安定剤を分解し、水洗、濾過を繰
り返し、乾燥して、ビニル系の非線状重合体を得た。

これを「樹脂Ａ」とする。この樹脂へのガラス転移点’
ｒｇは４５℃であった。

〈樹脂Ｂの製造〉（本発明用） スチレン５１．５重量部と、メチルメタクリレート１０
重量部と、α−メチルスチレン５重量部と、２−エチル
へキシルアクリレート２８重量部と、エチレングリコー
ルジメタクリレート２．０重量部と、ベンゾイルパーオ
キサイド５重量部とよりなる重合組成物を用いたほかは
、上記樹脂Ａの製造と同様にして、ビニル系の非線状重
合体を得た。これを「樹脂Ｂ」とする。この樹脂Ｂのガ
ラス転移点Ｔｇは５０℃であった。

〈樹脂Ｃの製造〉（本発明用） Ｌ４−シクロヘキサンジカルボン酸１２３重量部と、１
．４−シクロヘキサンジメタツール１４４重量部と、無
水トリメリット酸３８重量部と、オルソチタン酸ジイソ
プロピル０．３重量部とをフラスコ内に入れ、温度１６
０〜１８０℃で不活性雰囲気下において反応させ、生成
する水を留去した。水の生成がなくなった時点で、２０
０℃に昇温し、減圧下においてさらに反応させることに
より、ポリエステル系の非線状重合体を得た。これを「
樹脂Ｃ」とする。この樹脂Ｃのガラス転移点Ｔｇは５２
℃であった。

〈樹脂りの製造〉（比較用） 上記樹脂Ａの製造において、ジビニルベンゼンを用いな
いほかは同様にして、比較用の線状重合体を得た。これ
を「樹脂Ｄ」とする。

〈実施例１〉 （１）芯材粒子の製造 上記樹脂Ａの１００重量部と、カーボンブラック「モー
ガルＬＪ　　（キャボット社製）の１０重量部と、パラ
フィン系ワックス［サゾールワックスＨＩＪ（融点Ｔｍ
ｐ　：　１０８℃、サゾール公社製）の１０重量部とを
■型ブレンダーにより混合した後、二本口−ルで熔融混
練し、冷却し、ハンマーミルにより粗砕し、さらにジェ
ットミルにより微粉砕した後、風力分級機により分級し
て、粒径１〜３０μの芯材粒子を得た。これを「芯材粒
子１」とする。

（２）外殻の製造 スチレン−メチルメタクリレート−アクリル酸−ｎ−ブ
チルアクリレート共重合体（共重合重量比−６５＝１５
＝５：１５）の乳化分散液（固形分：１０重量％）５０
０重量部に、上記芯材粒子１の３００重量部を加えて十
分分散した後、入口温度１８０℃、出口温度６０℃にて
、スプレードライを行い、芯材粒子の表面に上記共重合
体よりなる外殻を形成し、カプセルトナー粉末を得た。

このカプセルトナー粉末の５０重量部に、疎水性シリカ
微粉末「アエロジルＲ−９７２Ｊ（日本アエロジル社製
）の０．４重量部を加えて混合し、本発明に係るカプセ
ルトナーを得た。これを「トナー１」とする。

（３）現像剤の調製 上記重量部のトナーｌに、スチレンーメチルメタフリレ
ート共重合体（共重合重量比−７０：　３０）により銅
−亜鉛フェライト粒子の表面を被覆してなる樹脂被覆キ
ャリアの９５０重量部を混合して現像剤を調製した。こ
れを「現像剤１」とする。

（４）実写テスト 上記現像剤１を用いて、電子写真複写機ｒＵ−Ｂｉに１
６００Ｊ　　（小西六写真工業社製）により静電潜像の
形成および現像を行い、得られたトナー像を転写紙上に
転写したうえ熱ローラ定着器により定着して複写画像を
形成する実写テストを行い、下記の項目についてそれぞ
れ評価を行った。

■最低定着温度 上記複写機にて未定着画像を作成した後、表層がテフロ
ン（デュポン社製ポリテトラフルオロエチレン）で形成
された直径３０φの熱ローラと、表層がシリコーンゴム
ｒＫＥ−１３００ＲＴＶＪ　　（信越化学工業社製）で
形成された圧着ローラとよりなる熱ローラ定着器により
、６４ｇ／ｍ”の転写紙に転写せしめた試料トナーによ
るトナー像を、熱ローラの線速度７０ｍｍ　／秒、線圧
０．８ｋｇ／ｃｍ、ニップ幅４．９　ｍｍで定着せしめ
る操作を、熱ローラの設定温度を１００〜２４０℃の範
囲内で５℃ずつ段階的に高くして各温度において繰り返
し、形成された定着画像に対してキムワイブ摺擦を施し
、十分な耐摺性を示す定着画像に係る最低の設定温度を
もって最低定着温度とした。なお、ここに用いた熱ロー
ラ定着器はシリコーンオイル供給機構を有しないもので
ある。また、環境条件は、常温常圧（温度２０℃、相対
湿度６０％）と、低温低湿（温度１０℃。

相対湿度４０％）の２通りとした。

■オフセント発生温度 オフセット発生温度の測定は、上記最低定着温度の測定
に準するが、上記複写機にて未定着画像を作成した後、
トナー像を転写して上述の熱ローラ定着器により定着処
理を行い、次いで白紙の転写紙を同様の条件下で当該熱
ローラ定着器に送ってこれにトナー汚れが生ずるか否か
を目視観察する操作を、前記熱ローラ定着器の熱ローラ
の設定温度を順次上昇させた状態で繰り返し、トナーに
よる汚れの生じた最低の設定温度をもってオフセット発
生温度とした。また、環境条件は、常温常圧（温度２０
℃、相対湿度６０％）と、低温低湿（温度１０℃、相対
湿度４０％）の２通りとした。

■定着可能温度範囲 上記のようにして測定されたオフセット発生温度と最低
定着温度との差を定着可能温度範囲とした。

■耐ブロッキング性 耐ブロッキング性のテストは、温度５５℃、相対湿度６
０％の環境条件下に１日間放置し、トナーに凝集塊が生
ずるか否かによって判定し、凝集塊が認められなかった
場合を「○」とし、凝集塊が認められた場合を「×」と
した。

■環境条件が低温低湿（温度１０℃、相対湿度４０％）
のときの定着器の耐久性 低温低湿（温度１０℃、相対湿度４０％）の環境条件下
において、電子写真複写機ｒ　Ｕ　−Ｂｉｘ　１６００
Ｊの定着器の設定温度を、上記最低定着温度よりも１０
℃高い温度に設定した状態で、多数回にわたる実写テス
トを行い、熱ローラの汚れ、熱ローラのクリーニング用
ローラの汚れ、圧着ローラの汚れ、オフセントの発生、
祇づまりの発生、転写紙の裏面汚れにより、定着器の耐
久性を評価した。

■カブリ 「サクラデンシトメーター」　（小西六写真工業社製）
を用いて、原稿濃度がＯｌＯの白地部分の現像画像に対
する相対濃度を測定して判定した。なお白地反射濃度を
０．０とした。評価は、相対濃度が０．０１未満の場合
を「０」とし、０．０１以上で０．０３未満の場合を「
△」とし、０６０３以上の場合を「×」とした。

０画質 上記複写機により連続して３万回にわたる実写テストを
行い、画像形成初期および画像形成終期における複写画
像の鮮明性を調べた。評価は、良好なものを「○」とし
、良好とはいえないが実用レベルにあるものを「Δ」と
し、劣っていて実用的には問題のあるものを「×」とし
た。

■クリーニング性 上記複写機により連続して３万回にわたる実写テストを
行い、複写回数が５，０００回に達する度毎に、クリー
ニングブレードによりクリーニングされた後の感光体の
表面を目視により観察し、付着物の有無により判定した
。評価は、良好なものをｒＯＪとし、良好とはいえない
が実用レベルにあるものを「△」とし、劣っていて実用
的には問題のあるものを「×」とした。

■耐フィルミング性 上記複写機により連続して３万回にわたる実写テストを
行った後、キャリア粒子の表面、感光体の表面、クリー
ニングブレードをそれぞれ電子顕微鏡もしくは目視によ
り観察し、付着物の有無により判定した。付着物が認め
られなかった場合をｒＯＪとし、付着物が若干認められ
た場合を「Δ」とし、付着物が相当に認められた場合を
「×」とした。

以上の結果を後述の第１表に示す。

〈実施例２〉 （１）芯材粒子の製造 上記樹脂Ｂの１００重量部と、カーボンブラック「モー
ガルＬＪ　　（キャボット社製）の１０重量部と、固形
パラフィン（融点Ｔｍｐ　：　６２〜６４℃）の５重量
部と、ポリプロピレン［ビスコール６６０ＰＪ　　＜軟
化点Ｔｓｐ　：　　１３０℃、三洋化成工業社製）３重
量部とを、実施例１と同様に処理して、芯材粒子を得た
。これを「芯材粒子２」とする。

（２）外殻の製造 上記芯材粒子２を用いたほかは、実施例１と同様にして
カプセルトナー粉末を得た。

このカプセルトナー粉末を用いたほかは、実施例１と同
様にして本発明に係るカプセルトナーを得た。これを「
トナー２」とする。

（３）現像剤の調製 上記トナー２を用いたほかは、実施例１と同様にして現
像剤を調製した。これを「現像剤２」とする。

（４）実写テスト 上記現像剤２を用いて、画像形成回数を５万回としたほ
かは実施例１と同様にして実写テストを行い、各項目に
ついてそれぞれ評価を行った。結果を後述の第１表に併
せて示す。

〈実施例３〉 （１）芯材粒子の製造 上記樹脂Ｃの１００重量部と、カーボンブラック「モー
ガルＬＪ　　（キャボット社製）の１０重量部と、脂肪
酸エステル系ワックス「ヘキストワックスＥ」（融点Ｔ
ｍｐ　：　８５℃、ヘキスト社製）の１０重量部と、ポ
リエチレン（軟化点Ｔｓｐ：　　１３５℃）３重量部と
を、実施例１と同様に処理して、芯材粒子を得た。

これを「芯材粒子３」とする。

（２）外殻の製造 上記芯材粒子３を用いたほかは、実施例１と同様にして
カプセルトナー粉末を得た。

このカプセルトナー粉末を用いたほかは、実施例１と同
様にして本発明に係るカプセルトナーを得た。これを「
トナー３」とする。

（３）現像剤の調製 上記トナー３を用いたほかは、実施例１と同様にして現
像剤を調製した。これを「現像剤３」とする。

（４）実写テスト 上記現像剤３を用いて、画像形成回数を５万回としたほ
かは実施例１と同様にして実写テストを行い、各項目に
ついてそれぞれ評価を行った。結果を後述の第１表に併
せて示す。

〈比較例１〉 実施例１と同様にして得られた芯材粒子１をトナー（以
下「比較トナー１」という。）として用いたほかは、実
施例１と同様にして現像剤を調製し、この現像剤を用い
て、実施例１と同様にして実写テストを行い、各項目に
ついてそれぞれ評価を行った。結果を後述の第１表に併
せて示す。

〈比較例２〉 上記比較用の樹脂りの１００重量部と、カーボンブラッ
ク「モーガルＬＪ　　（キャボット社製）の１０重量部
と、パラフィン系ワックス「サゾールワックスＨ１」　
（融点Ｔｍｐ　：　１０８℃、サゾール公社製）の１０
重量部とを、実施例１と同様に処理して芯材粒子を得た
。この芯材粒子を用いたほかは実施例１と同様にして比
較用のカプセルトナー（以下「比較トナー２」という。

）を得た。

この比較トナー２を用いて実施例１と同様にして現像剤
を調製し、この現像剤を用いて実施例１と同様にして実
写テストを行い、各項目についてそれぞれ評価を行った
。結果を後述の第１表に併せて示す。

く比較例３〉 実施例１において、パラフィン系ワックスを用いないほ
かは実施例１と同様に処理して比較用の芯材粒子を得た
。この芯材粒子を用いたほかは実施例１と同様にして比
較用のカプセルトナー（以下「比較トナー３」という。

）を得た。

この比較トナー３を用いて実施例１と同様にして現像剤
を調製し、この現像剤を用いて実施例１と同様にして実
写テストを行い、各項目についてそれぞれ評価を行った
。結果を後述の第１表に併せて示す。

第１表の結果から理解されるように、本発明のトナー１
乃至３においては、いずれも、優れた低温定着性を有し
、特に低温低湿の環境条件下においても十分な低温定着
性を有し、しかも優れた耐オフセット性を有していて、
定着可能温度範囲が１００〜１０５℃と広いものである
。また、耐ブロッキング性が良好であって実写テストが
３万回後においてもカブリのない鮮明な複写画像が得ら
れ、またクリーニング性および耐フィルミング性も良好
である。さらに、低温低湿の環境条件下においても、熱
ローラ汚れが認められず、紙づまり等のトラブルを伴わ
ずに画像形成プロセスを円滑に遂行することができ、特
にトナー２および３においては実写テストが５万回後に
おいても熱ローラ汚れが発生せず、熱ローラ定着器の耐
久性を著しく向上させることができる。またフッ素系樹
脂よりなる熱ローラを用いて定着を行うことにより、一
層熱ローラ定着器の耐久性を向上させることができる。

これに対して、比較トナー１においては、外殻を有しな
いものであるため、低温定着性は十分であるが、耐ブロ
ッキング性が悪く、そのためキャリアとの摩擦帯電性が
不良となって得られる複写画像がカブリのある不鮮明な
ものとなる。また、クリーニング性および耐フィルミン
グ性が悪くて耐久性の低いものである。また、低温低湿
の環境条件下においては熱ローラ汚れが著しく発生し、
このため紙づまりが発生し、画像形成プロセスを円滑に
遂行することが困難であった。

また、比較トナー２においては、比較用の樹脂りが線状
重合体であるため、耐オフセット性が悪くて熱ローラ汚
れが著しく発生し、そのため早期に祇づまり等のトラブ
ルが発生しやすいものである。また、実写テストが３万
回後においてはカブリが発生して画像が不鮮明となり、
耐久性の低いものである。

また、比較トナー３においては、芯材粒子がワックスを
含有していないため、低温定着性が不十分であり、特に
低温低湿の環境条件下における低温定着性が悪い。また
、実写テストが３万回後においてはカプリが発生して画
像が不鮮明となり、耐久性の低いものである。さらには
、定着不良トナーに起因すると考えられる熱ローラ汚れ
が著しく発生し、そのため早期に紙づまり等のトラブル
が発生しやすいものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）熔融性芯材粒子と、この芯材粒子の表面を被覆する
   よう設けた熱可塑性樹脂よりなる外殼とを具えてなる熱
   ローラ定着用カプセルトナーにおいて、 熔融性芯材粒子が、非線状重合体と、ワックスとを含有
   してなることを特徴とする熱ローラ定着用カプセルトナ
   ー。 ２）非線状重合体のガラス転移点Ｔｇが４０〜７０℃で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱ロ
   ーラ定着用カプセルトナー。 ３）熔融性芯材粒子における非線状重合体の割合が５０
   重量％以上であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項または第２項記載の熱ローラ定着用カプセルトナー。 ４）ワックスの融点Ｔｍｐが４０〜１２０℃であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれ
   か一に記載の熱ローラ定着用カプセルトナー。 ５）外殻を形成する熱可塑性樹脂のガラス転移点Ｔｇが
   ５０℃以上であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項乃至第４項のいずれか一に記載の熱ローラ定着用カプ
   セルトナー。