JPS63128361A - 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、光導電性悪光体よ
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、すな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
、オフセッ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
れが原因となって紙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
法に通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ント性が共
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、カプリのない鮮
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、ビニル系重
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
粒子にビニル系重合体が含有されているので、このビニ
ル系重合体の特性により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ット性が得られ
、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、ビニル系重合体と、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。

前記ビニル系重合体のガラス転移点’ｒｇは、４０〜７
０℃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’ｒｇ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”ｒｇ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
計［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、前記ビニル系重合体
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、前記ビニル系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
フセント性、耐久性が低下する場合がある。

また、前記ビニル系重合体は、その重量子均分子量Ｍｗ
と数平均分子量Ｍｎの比Ｍｗ／Ｍｎの値が、３．５以上
であることが好ましく、特に５以上であることが好まし
い。この比Ｍｗ／Ｍｎの値が３．５以上、さらには５以
上であるものを選択することにより、カプセルトナーの
耐オフセット性、機械的耐久性が一層優れたものとなる
。特に、前記比Ｍｗ／Ｍｎの値が３．５以上のスチレン
系樹脂を好ましく用いることができる。ここで、スチレ
ン系樹脂とは、スチレン系単量体の１種もしくは複数種
による重合体もしくは共重合体、またはスチレン系単量
体とスチレン系単量体以外のビニル系単量体との共重合
体である。

斯かるスチレン系樹脂を得るための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−へキシルスチレン、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。

これらの単量体は単独で用いてもよいし、あるいは複数
のものを組合わせて用いてもよい。

また、スチレン系樹脂を得るためのスチレン系単量体以
外のビニル系単量体としては、アクリル酸、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、アクリル酸２−クロルエチル、アクリル酸フェニ
ル、α−クロルアクリル酸メチル、メタクリル酸、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のα−メチレン脂肪族モノカ
ルボン酸およびそのエステル類；アクリロニトリル、メ
タクリロニトリル、アクリルアミドなどのアクリル酸も
しくはメタクリル酸誘導体；酢酸ビニル、酪酸ビニル、
安息香酸ビニルなどのビニルエステル類；ビニルメチル
エーテル、ビニルエチルエーテルなどのビニルエーテル
類；ビニルメチルケトンなどのビニルケトン類：ブタジ
ェン、イソプレンなどのジエン類；マレイン酸、フマー
ル酸などの不飽和カルボン酸類；その他を挙げることが
できる。これらの単量体は単独で用いてもよいし、ある
いは複数のものを組合わせて用いてもよい。

以上において、重量平均分子量りおよび数平均分子量Ｍ
ｎ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　（ＧＰＣ）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０．２　ｇ／２０−のテト
ラヒドロフラン試料溶液を試料重量として３ｍｇ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、測定結果の信頼性は、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．
７×１０’　＋　Ｍｗ／　Ｍｎ−２，１１）の比Ｍｗ／
Ｍｎの値が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、ＧＭＨａ（東洋
曹達社製）等を用いることができる。

また、前記ビニル系重合体は、高分子量重合体成分と低
分子量重合体成分とを含むビニル系重合体であって、ゲ
ル・パーミュエーション・クロマトグラフィによる分子
量分布曲線において少なくとも２つの極大値を有するも
のであることが好ましい。このようなビニル系重合体と
しては、特にスチレン−アクリル系共重合体が好ましい
。

斯かるビニル系重合体において、高分子量重合体成分は
そのピーク分子量が５０，０００〜２，０００，０００
の範囲内にあることが好ましく、低分子量重合体成分は
そのピーク分子量が１，０００〜４０，０００の範囲に
あることが好ましく、さらに、前記ビニル系重合体は当
該分子量分布曲線において少なくとも２つの極大値を有
するものであることが好ましい。

なお、斯かるビニル系重合体中には、ピーク分子量が４
０，０００〜５０，０００のいわば中間分子量重合体成
分が含まれていてもよい。

高分子量重合体成分のピーク分子量が過小のとき、ある
いは低分子量重合体成分のピーク分子量が過小のときに
は、トナーにおいて、耐オフセット性、機械的な耐久性
が低下する場合があり、一方高分子量重合体成分のピー
ク分子量が過大のとき、あるいは低分子量重合体成分の
ピーク分子量が過大のときには、ビニル系重合体が強靭
になりすぎて低温定着性が低下し、あるいはトナーの製
造工程における粉砕工程において粉砕が困難となる場合
がある。

また、高分子量重合体成分の割合は、低分子量重合体成
分の１００重量部に対して、５〜６０重量部が好ましく
、特に１０〜５０重量部が好ましい。このような好まし
い範囲に選定することにより、低温定着性および耐オフ
セント性が一層優れたものとなる。

このようなビニル系重合体は、例えば次のような方法に
より製造することができる。

（１）高分子量重合体成分と、低分子量重合体成分とを
、それぞれ単独に製造して両者を熔融混練するか、もし
くは共通の溶剤に溶解して混合する方法。

（２）一方の重合体成分が存在する状態で、他方の重合
体成分を得るための重合を行う方法。

また、前記ビニル系重合体は、その組成によっても異な
り、−概に規定することはできないが、概してＪＩＳ　
Ｋ２５３１−１９６０に規定される環球法による軟化点
Ｔｓｐが８０〜１５０℃であることが好ましい。

本発明においては、前記ビニル系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５．０００ｃｐ
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Ｔｎ＋ｐ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１１１１！の試料を一定の昇温速度（１０
℃／ｍ１ｎ）で加熱したときの融解ピーク値を融点Ｔｍ
ｐ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、シリコーンワニ
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、５〜５０重量
％が好ましく、特に５〜４５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、一方ワソ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、芯材粒子中には、前記ビニル系重合
体およびワックスのほかに、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。

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−メチルメタクリレート−ｎ２〇 一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Ｍｗと数平均分子量Ｍｎの比Ｍｗ／Ｍｎ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。

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。

荷電制御剤としては、例えば金属錯体系染料、ニグロシ
ン系染料、アンモニウム塩系化合物などを挙げることが
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５１ｐ〜
５００　ｘｐ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、二酸
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　−０−５ｉ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、ＳｉＯ２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５００Ｊ　　（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０．１〜１μ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ビニル系重合体お
よびワックスと、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ビニル系重合体お
よびワックスと、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前記ビニル系重合体およびワ
ックスと、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、本発明においては、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望性樹脂を
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Ｂ が、本発明がこれらの実施例に限定されるものではない
。

〈実施例１〉 （１）芯材粒子の製造 スチレン５０重量部、メチルメタクリレ−目０重量部、
ｎ−ブチルアクリレート４０重量部、ベンゾイルパーオ
キサイド０．３重量部よりなる高分子量重合体成分の組
成物を還流温度のトルエン２００重量部に徐々に滴下し
て溶液重合を行い、高分子量重合体成分を得た。

次に、上記高分子量重合体成分の溶液にトルエン５００
重量部を添加した後、還流温度に保ち、これに、スチレ
ン１２５重量部、メチルメタクリレート２５重量部、ｎ
−ブチルメタクリレート２５重量部、α−メチルスチレ
ン２５重量部、ベンゾイルパーオキサイド１７．５重量
部よりなる低分子量重合体成分の組成物を徐々に滴下し
溶液重合を行った。

次に、減圧下において、溶媒のトルエンを留去し、高分
子量重合体成分と低分子量重合体成分とよりなるビニル
系重合体を得た。これを「ビニル系重合体１」とする。

このビニル系重合体１は、ゲル・パーミュエーション・
クロマトグラフィによる分子量分布曲線において２．７
　Ｘ　１０５および７．４　Ｘ　１０″にそれぞれ極大
値を有し、重量平均分子量りが１．２　Ｘ　１０’、比
Ｍｗ／Ｍｎの値が１７．１、ガラス転移点’ｒｇが４６
℃である。

上記ビニル系重合体１の１００重量部と、カーボンブラ
ンク［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「サゾールワソクスＨ１」
　（融点Ｔ　ｍｐ　：　１０Ｂ℃、サゾール公社製）の
１０重量部とをＶ型ブレンダーにより混合した後、二本
ロールで熔融混練し、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１〜３０ｎ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％）５
００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１に、スチレン−メチルメタクリレ
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−Ｂｉｘ　
１６００Ｊ　　（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７０■／秒、線圧０．
８ｋｇ／　Ｃ１１１％　−１−ツブ幅４．９　ｎｎ＋で
定着せしめる操作を、熱ローラの設定温度を１００〜２
４０℃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２
０℃、相対湿度６０％）と、低温低湿（温度１０℃。

相対湿度４０％）の２通Ｍｗとした。

■オフセット発生温度 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１．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２
０℃、相対湿度６０％）と、低温低湿（温度１０℃、相
対湿度４０％）の２通Ｍｗ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、オフセットの発生、
紙づまりの発生、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０．０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「○」とし、０．０１以上で０．０３未満の場合を「
△」とし、０．０３以上の場合を「×」とした。

■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「△」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「○」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。

■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「○」とし、付着物が若干認められ
た場合を「△」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 実施例１において、高分子量重合体成分の組成物として
、スチレン５０重量部、メチルメタクリレート１０重量
部、２−エチルへキシルアクリレート４０重量部、ベン
ゾイルパーオキサイド０．３重量部よりなる高分子量重
合体成分の組成物を用い、低分子量重合体成分の組成物
として、スチレン１４０重量部、メチルメタクリレート
２５重量部、２−エチルへキシルアクリレート２５重量
部、α−メチルスチレン１０重量部、ベンゾイルパーオ
キサイド２０重量部よりなる低分子量重合体成分の組成
物を用いたほかは、実施例１と同様にして、高分子量重
合体成分と低分子量重合体成分とよりなるビニル系重合
体を得た。これを「ビニル系重合体２」とする。

このビニル系重合体２は、ゲル・バーミュエーション・
クロマトグラフィによる分子量分布曲線において２．７
　Ｘ　１０Ｓおよび９．２　Ｘ　１０″にそれぞれ極大
値を有し、重量平均分子量Ｍｗが１．４　Ｘ　１０５、
比Ｍｗ／Ｍｎの値が１４．３、ガラス転移点Ｔｇが４８
℃である。

上記ビニル系重合体２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’Ｉ’ｍｐ　：　６２〜６
４℃）の５重量部と、ポリプロピレン［ビスコール６６
０ＰＪ（軟化点Ｔｓｐ：　　１３０℃、三洋化成工業社
製）の３重量部とを、実施例１と同様にして、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１
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 実施例１において、パラフィン系ワックスに代えて、脂
肪酸エステル系ワックス「ワックスＥ」（融点Ｔｍｐ　
：　８５℃、ヘキスト社製）の１０重量部およびポリエ
チレン（軟化点Ｔｓｐ　：　　１３５℃）の３重量部を
用いたほかは、実施例１と同様にして、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〉 実施何重と同様にして得られた芯材粒子ｌ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〉 スチレン−ｎ−ブチルアクリレート共重合体（共重合重
量比−７０：　３０．ガラス転移点Ｔｇ　＝４７℃９重
量平均分子量Ｍｗ＝　６．４Ｘ１０’、数平均分子量Ｍ
ｎ　＝　２．１　×ＬＯ’＋分子量分布曲線における極
大値は１つ）の１００重量部と、カーボンブラック「モ
ーガルＬＪ　　（キャボソト社製）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。

）を得し。

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。

〈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、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
〜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ン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、熱ロー弓定着器の耐久性
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、芯材粒子中にワックス
が含有されていないため、低温定着性が不良であり、特
に低温低湿の環境条件下においては低温定着性が著しく
不良となり、その結果定着不良トナーが原因となって熱
ローラの汚れが著しく発生し、このため早期に祇づまり
等のトラブルが発生し耐久性の低いものである。

また、比較トナー３においては、芯材粒子中にワックス
が含有されていないため、低温定着性が不良であり、特
に低温低湿の環境条件下においては低温定着性が著しく
不良となり、その結果定着不良トナーが原因となって熱
ローラの汚れが著しく発生し、実写テストがわずか１０
００回で紙づまりが発生し耐久性の低いものである。

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、ビニル系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）ビニル系重合体が、その重量平均分子量Ｍｗと数平
   均分子量Ｍｎの比Ｍｗ／Ｍｎの値が３．５以上のもので
   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）ビニル系重合体が、低分子量重合体成分と高分子量
   重合体成分とを含んでなり、ゲル・パーミュエーション
   ・クロマトグラフィによる分子量分布曲線において少な
   くとも２つの極大値を有す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。 ４）低分子量重合体成分のピーク分子量が１，０００〜
   ４０，０００の範囲内にあり、高分子量重合体成分のピ
   ーク分子量が５０，０００〜２，０００，０００の範囲
   内にあることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
   熱ローラ定着用カプセルトナー。 ５）ビニル系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。 ６）熔融性芯材粒子におけるビニル系重合体の割合が５
   ０重量％以上であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の熱ローラ定着用カプセルトナー。 ７）ワックスの融点が４０〜１２０℃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。 ８）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
   項記載の熱ローラ定着用カプセルトナー。