JPS63128362A - 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
プ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、クロロホル
ム不溶分が０．１〜５０重量％のポリエステルと、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
粒子に含有されるポリエステルがクロロホルム不溶分が
０．１〜５０重量％のポリエステルであるので、当該ポ
リエステルは、いわば高分子量成分を含むかもしくは架
橋された構造のものとなり、従って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は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、基原的には、クロロホルム不溶分が
０．１〜５０重量％のポリエステル（以下「特定のポリ
エステルｊともいう、、）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前記特定のポリエ
ステルは、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
耐オフセン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
計「低温ＤＳＣＪ　　（理学電気社製）を用い、昇温速
度１０℃／ｍａｎ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、前記特定のポリエス
テル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、前記特定のポリエステルは芯材粒子にお
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前記特定のポリエ
ステルは、２価以上の多価アルコール単量体と２価以上
の多価カルボン酸単量体との縮重合によって得られる。

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、ｌＩ２−プロピレングリコール、１．３−プロピレ
ングリコール、１，４−ブタンジ第−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
ン化ヒスフェノール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。

また、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、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
、１．４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペン
タエリスリトール、トリペンタエリスリトール、ショ糖
、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、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、１．２，７゜８−オクタンテトラ
カルボン酸、エンポール三量体酸、これらの酸無水物、
その他を挙げることができる。

前記特定のポリエステルにおいて、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、それぞれポリエステル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、１〜８０モル
％の割合で含有されることが好ましい。

前記特定のポリエステルは、クロロホルム不溶分が０．
１〜５０重量％のポリエステルである。クロロホルム不
溶分が過小のときには、カプセルトナーの耐オフセット
性、耐久性が低下し、一方クロロホルム不溶分が過大の
ときには、カプセルトナーの低温定着性が低下し、また
カプセルトナーの製造プロセスにおいて粉砕性が低下し
、所望の粒径のトナー粒子を効率的に得ることが困難と
なる。

ここでクロロホルム不溶分とは、試料をクロロホルムに
溶解したときの濾紙不透過分をいい、次のようにして求
められる。

試料を微粉砕し、これを４０メツシユの篩を通過させて
得られた試料粉体５．ＯＯｇを採取し、濾過助剤ラジオ
ライト（＃７００）　　５．ＯＯｇと共に容量１５０ｄ
の容器に入れ、この容器内にクロロホルム１００ｇを注
入し、ボールミル架台に載せ５時間以上にわたって回転
せしめて充分に試料をクロロホルムに溶解せしめる。一
方加圧濾過器内に直径７ｃＩ１１の濾紙（Ｎｏ、２のも
の）を置き、その上に５．ＯＯｇのラジオライトを均一
にプレコートし、少量のクロロホルムを加えて濾紙を濾
過器に密着させた後、前記容器の内容物を濾過器内に流
し込む。さらに、容器を１００ｔＺのクロロホルムによ
り充分に洗浄して濾過器に流し込み、容器の器壁に付着
物が残留しないようにする。その後濾過器の上蓋を閉じ
、濾過を行う。濾過は４　ｋｇ／ｃｍ”以下の加圧下に
て行い、クロロホルムの流出が止まった後に新たにクロ
ロホルム１００ｔｆを加えて濾紙上の残留物を洗浄し、
再び加圧濾過を行う。

以上の操作が完了した後、濾紙およびその上の残渣なら
びにラジオライトのすべてをアルミホイル上に載せて真
空乾燥器内に入れ、温度８０〜１００℃、圧力１００ｍ
ｍＨｇの条件下で１０時間乾燥せしめ、斯（して得られ
た乾固物の総重量ａ　（ｇ）を測定し、次式によりクロ
ロホルム不溶分Ｘ（重量％）を求める。

Ｘ　（重量％）＝ サンプリング重量（５，００ｇ） ×１００ このようにして求められるクロロホルム不溶分は、ポリ
エステルにおいては、高分子量の重合体成分もしくは架
橋された重合体成分であり、その分子量はおよそ２００
，０００以上であると考えられる。

以上の如きクロロホルム不溶分は、既述の多価アルコー
ル単量体と多価カルボン酸単量体との縮重合反応におい
て、反応条件を適当に選ぶことにより、あるいは適当な
架橋剤を反応系に存在せしめることにより、相当程度制
御された割合で形成することができる。

また、前記特定のポリエステルは、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ＪＩ
Ｓ　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く、特
に１００〜１３０℃であることが好ましい。

本発明においては、前記特定のポリエステルと共にワッ
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Ｔａｐ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ＴＲＩＰ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、上記特定のポリエス
テルのほかに、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−メチルメタクリレート−ｎ−プチルメタ
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。

なお、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Ｍｉｎ、数平均分子量Ｍｎｓ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１．２ｍ７の流速で流し、濃度０．４ｇ／ａの
テトラヒドロフラン試料溶液を試料重量として８ＩＩ１
ｇ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、測定結果の信顛性は、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−２８，８×１０　’　＋数平均分子量Ｍｎ＝１３．
７ｘｌｏ’　、　Ｍｗ／Ｍｎ＝２．１１）の比Ｍｗ／Ｍ
ｎの値が２．１１±０．１０となることにより確認する
。

また、用いるＧＰＣのカラムとしては、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−ＧＥ　Ｌ　、　Ｇ　Ｍ　
Ｈｈ（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、ウルトラマリンフルー、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Ｔｓ’ｐ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Ｔ
ｓｐ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、５即〜２ｎであることが好ましく、特に５ｕ〜５０
０　ｕであることが好ましい。

また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ＩＩｌ
ｚ／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、５ｔ−０−３ｔ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、ＳｉＯ□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−９７２４、［アエ
ロジルＲ−９７４Ｊ、「アエロジルＲ−８０５」、［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０．１〜１ｎ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特定のボリエステ
ルおよびワックスと、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特定のポリエステ
ルおよびワックスと、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特定のポリエステ
ルおよびワックスと、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。

〈樹脂の製造〉 テレフタル酸４０重量部と、セバシン酸８１重量部と、
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３４４重量部と、オルソ
チタン酸ジイソプロピル（エステル化触媒）０．５重量
部とを混合し、これを、温度計、ステンレススチール製
攪拌器、ガラス製窒素ガス導入管、流下式コンデンサー
を備えた容量１！の丸底フラスコ内に入れ、このフラス
コをマントルヒーターにセットし、窒素ガス導入管によ
り窒素ガスを導入してフラスコ内を不活性雰囲気に保っ
た状態で温度２３０℃に昇温し、上記物質を攪拌しなが
ら反応させ、生成する水を留去した。水の生成がなくな
った時点で、さらに１，２．４−ベンゼントリカルボン
酸の無水物７６重量部を加えて反応させ、この反応時間
を変更することにより、クロロホルム不溶分の異なる合
計４種のポリエステルを製造した。

なお、当該反応時間が長いほど、クロロホルム不溶分の
割合が多いものとなる。

上記のようにして得られたポリエステルをそれぞれ「樹
脂Ａ」乃至「樹脂Ｄ」とする。

樹脂Ａ乃至りのクロロホルム不溶分およびガラス転移点
Ｔｇは、下記第１表に示す通りである。

第１表 〈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Ｈ１」（融点Ｔｍ
ｐ　：　１０Ｂ℃、サゾール公社製）の１０重量一部と
を■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％）
５００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／１１”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　７秒、線
圧０．８ｋｇ／ｃｍ、ニップ幅４．９１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プ摺擦を施し、
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、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ｒＯＪ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ｒＵ−Ｂｉに１６００Ｊ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、ｏ、ｏｉ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「０」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２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、脂肪
酸エステル系ワックス「ヘキストワソクスＥ」（融点Ｔ
ｍｐ　：　８５℃、ヘキスト社製）の８重量部と、ポリ
プロピレン［ビスコール６６０Ｐ」（軟化点Ｔｓｐ：１
３０℃１三洋化成工業社製）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２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２表に併
せて示す。

〈比較例２〉 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２表に併せて示す。

〈比較例３〉 実施例１において、樹脂Ａに代えて、比較用の樹脂Ｃの
１００重量部を用いたほかは実施例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２表に併せて示す。

〈比較例４〉 実施例１において、樹脂Ａに代えて、比較用の樹脂りの
１００重量部を用いたほかは実施例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４」という。）を得た。

この比較トナー４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２表に併せて示す。

第２表の結果から理解されるように、本発明のトナー１
および２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、
このため祇づまりが発生し、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。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。

また、比較トナー３においては、比較用の樹脂Ｃがクロ
ロホルム不溶分の割合の過小なポリエステルであるため
、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４においては、比較用の樹脂りがクロロ
ホルム不溶分の割合の過大なポリエステルであるため、
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、クロロホルム不溶分が０．１〜５０
   重量％のポリエステルと、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）ポリエステルのガラス転移点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ポリエステルの割合が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。