JP4811127B2 - 画像形成用トナーおよび画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明は、エレクトロフォトグラフィ、イオノグラフィ、マグネトグラフィなどの方式で画像形成を行う複写機、プリンタ等に用いることができ、照射された光エネルギを吸収する赤外光吸収剤を必須構成成分とする画像形成用トナーに関する。更に詳しくは、光照射により記録媒体への定着が行われる光定着用トナーや、見えない信号を記録した不可視画像の形成に用いられる不可視トナーなどの画像形成用トナーに関し、また、該トナーを用いた画像形成装置に関する。
オフィスなどで文書の印刷、複写などを行う画像形成装置として、エレクトロフォトグラフィやイオノグラフィ等の方式を描画原理としたものが常用されている。
エレクトロフォトグラフィでは光導電性絶縁体（感光体ドラムなど）上に一様な静電荷を与え、様々な手段により該光導電性絶縁体上に光像を照射することによって潜像を形成し、次いで、該潜像をトナーと呼ばれる微粉末を用いて現像し、紙等の記録媒体にトナー粉像を転写した後に定着させ、印刷物を得ている。
一方、イオノグラフィでは静電体皮膜を有する支持体ドラムを静電荷像担持用誘電体部材として用い、イオン（荷電粒子）発生手段によってイオンを発生させ、そのイオンによって該誘電体部材表面に静電荷像を形成し、形成された静電荷像をトナーによって現像し、エレクトロフォトグラフィと同様に、転写定着の工程を経て印刷物を得ている。
エレクトロフォトグラフィでは光導電性絶縁体（感光体ドラムなど）上に一様な静電荷を与え、様々な手段により該光導電性絶縁体上に光像を照射することによって潜像を形成し、次いで、該潜像をトナーと呼ばれる微粉末を用いて現像し、紙等の記録媒体にトナー粉像を転写した後に定着させ、印刷物を得ている。
一方、イオノグラフィでは静電体皮膜を有する支持体ドラムを静電荷像担持用誘電体部材として用い、イオン（荷電粒子）発生手段によってイオンを発生させ、そのイオンによって該誘電体部材表面に静電荷像を形成し、形成された静電荷像をトナーによって現像し、エレクトロフォトグラフィと同様に、転写定着の工程を経て印刷物を得ている。
これらの画像形成法において、定着プロセスは全く同様であり、記録媒体上のトナーは、加圧、加熱、溶剤蒸気、光等により溶融されて、記録媒体に固着される。
ここで、トナー粉像に強力な光を照射しトナーを溶融させる光定着方式は以下の理由により注目を集めている。
（１）非接触定着であるため、定着過程で画像のニジミ、チリなどが発生せず、解像度を劣化させない。
（２）装置電源投入後の待ち時間がなく、クイックスタートが可能である。
（３）システムダウンにより定着器内に記録紙がつまっても黒くならない。
（４）糊付き紙、プレプリント紙、厚さの異なる紙等、記録紙の材質や厚さに関係なく定着が可能である。
ここで、トナー粉像に強力な光を照射しトナーを溶融させる光定着方式は以下の理由により注目を集めている。
（１）非接触定着であるため、定着過程で画像のニジミ、チリなどが発生せず、解像度を劣化させない。
（２）装置電源投入後の待ち時間がなく、クイックスタートが可能である。
（３）システムダウンにより定着器内に記録紙がつまっても黒くならない。
（４）糊付き紙、プレプリント紙、厚さの異なる紙等、記録紙の材質や厚さに関係なく定着が可能である。
なお、現在、光定着方式において最も一般的な方法は光源にキセノンフラッシュランプを使用するフラッシュ定着法である。
前記フラッシュ定着法においてトナーが記録紙に定着する過程は次の通りある。トナー画像が感光体ドラム等から記録用紙上に転写される。この時点ではトナーは粉像のまま記録紙に付着して画像を形成しており、例えば指で擦れば画像は崩れる状態である。
上記トナー粉像に、キセノンフラッシュ等の閃光を照射する。すると、トナーは閃光の光エネルギを吸収、昇温して軟化し、記録紙に密着する。閃光照射後に温度が下がると、トナー像は固化し、定着像が完成する。ここで重要なのは、用紙の折り曲げや、擦り等により、定着像が用紙から剥離し、画質の劣化を招くいわゆる定着不良を防止することである。このため、トナーは、
（１）トナー自身の光吸収能力を高め充分な熱量を吸収すること
（２）吸熱により速やかに溶融し用紙などの記録媒体に浸透すること
（３）冷却後は強固に記録媒体に固着すること
などの諸特性を同時に満足するよう設計する必要がある。
前記フラッシュ定着法においてトナーが記録紙に定着する過程は次の通りある。トナー画像が感光体ドラム等から記録用紙上に転写される。この時点ではトナーは粉像のまま記録紙に付着して画像を形成しており、例えば指で擦れば画像は崩れる状態である。
上記トナー粉像に、キセノンフラッシュ等の閃光を照射する。すると、トナーは閃光の光エネルギを吸収、昇温して軟化し、記録紙に密着する。閃光照射後に温度が下がると、トナー像は固化し、定着像が完成する。ここで重要なのは、用紙の折り曲げや、擦り等により、定着像が用紙から剥離し、画質の劣化を招くいわゆる定着不良を防止することである。このため、トナーは、
（１）トナー自身の光吸収能力を高め充分な熱量を吸収すること
（２）吸熱により速やかに溶融し用紙などの記録媒体に浸透すること
（３）冷却後は強固に記録媒体に固着すること
などの諸特性を同時に満足するよう設計する必要がある。
光定着法に一般的に用いられるキセノンフラッシュランプは、図１に示すように紫外から赤外まで広い領域に渡って発光分布を有する。特に発光強度が強いのは８００〜１０５０ｎｍの近赤外光領域であり、定着性能が高いトナーの開発のためには、この領域の光エネルギを効率よく吸収する技術の確立が求められている。
特に近年カラー印刷物の需要が高まっているが、カラートナーに用いられる着色剤は可視光領域の一部の光を吸収するものの、近赤外光領域での光吸収効率は低く、照射光からトナーの溶融に充分な熱エネルギを吸収し難い特性を有していた。
この問題を解決し、光定着方式で良好な定着性が得られるカラートナーの実用化が求められている。
特に近年カラー印刷物の需要が高まっているが、カラートナーに用いられる着色剤は可視光領域の一部の光を吸収するものの、近赤外光領域での光吸収効率は低く、照射光からトナーの溶融に充分な熱エネルギを吸収し難い特性を有していた。
この問題を解決し、光定着方式で良好な定着性が得られるカラートナーの実用化が求められている。
一方、黒色トナーにおいては、着色剤である黒色色剤は可視光領域の全ての光を吸収するとともに近赤外光領域の光をも比較的良く吸収することから、光定着システムを採用した電子写真装置として既に実用化されているものの、近年の省エネ対応への要求の高まりに対応するため、照射する光エネルギの低減が求められており、黒トナーにおいても更なる光吸収効率の向上が望まれている。
これらの要求に対し、これまでの検討では近赤外領域に光吸収能力を有する化合物、例えばアミニウム塩類、チオールニッケル系錯体、酸化インジウム系金属酸化物、酸化スズ系金属酸化物、ランタノイド化合物、酸化亜鉛系金属酸化物、スズ酸カドミウム、フタロシアニンおよび／またはナフタロシアニン系化合物、メロシアニン色素、ポリメチン色素、特定のアミド化合物等を赤外光吸収剤としてトナー中に含有させることでフラッシュ光吸収能力を高めることが提案されていた（例えば、特許文献１〜１１参照）。各種提案されているこれら化合物の中で光定着トナー添加用の赤外光吸収剤として、比較的性能バランスに優れているものは、アミニウム塩類、チオールニッケル系錯体、フタロシアニンおよび／またはナフタロシアニン系化合物などであるが、しかし、その光吸収能力は未だ充分なものではなく、更には、定着のためのエネルギーを供給する光源の発光スペクトルと必ずしもマッチした吸光スペクトルを有しておらず、特に９００〜１０５０ｎｍの発光領域の光の補足性において更なる改善が望まれていた。
一方、画像中に付加情報を重畳して埋め込むことにより、静止画像等のデジタル著作物の著作権保護、不正コピー防止に利用する技術が、近年注目を集めている。具体的には、個人情報等の何らかの特定の情報を有する情報パターンや、検知マークのような非情報パターンを記録媒体に付与する技術であり、情報パターンとしては、例えばコードパターンを挙げることができる。コードパターンとしては、バーコードを例示でき、バーコードは１次元のバーコード以外に２次元コード等がある。また、検知マークは、光学的検知方法を用いた複写機にて画像を形成する際に、光学的に検知されない透明シートの紙送りタイミング等の設定のために設けられるマークである（例えば、特許文献１２〜１５参照）。
付加データ埋め込み技術をデジタル著作物に利用する場合、著作権ＩＤやユーザーＩＤ等の付加データを、視覚的に目立たないように埋め込んだ画像データを流通させる。近年では有価証券等の偽造を防止するために、様々な対策がカラー画像形成装置に盛り込まれている。その手法の一つとして、コピーやプリントアウトに使用した画像形成装置を特定するために、画像上に目視では認識しづらい画像形成装置固有の記号を一定の変調量で画像情報に重畳させる技術がある。
この技術を用いた場合は、仮に、その画像形成装置を用いて有価証券の偽造が行われても、この偽造物の画像を、特定の波長域が抽出可能な読み取り装置により読み取って上記画像形成装置固有の記号を判読することができる。従って、この記号の判読により偽造に使われた画像形成装置を特定できるため、偽造者を追跡するための有効な手がかりが得られる。
付加データ埋め込み技術をデジタル著作物に利用する場合、著作権ＩＤやユーザーＩＤ等の付加データを、視覚的に目立たないように埋め込んだ画像データを流通させる。近年では有価証券等の偽造を防止するために、様々な対策がカラー画像形成装置に盛り込まれている。その手法の一つとして、コピーやプリントアウトに使用した画像形成装置を特定するために、画像上に目視では認識しづらい画像形成装置固有の記号を一定の変調量で画像情報に重畳させる技術がある。
この技術を用いた場合は、仮に、その画像形成装置を用いて有価証券の偽造が行われても、この偽造物の画像を、特定の波長域が抽出可能な読み取り装置により読み取って上記画像形成装置固有の記号を判読することができる。従って、この記号の判読により偽造に使われた画像形成装置を特定できるため、偽造者を追跡するための有効な手がかりが得られる。
しかしながら、上記技術においては、画像形成装置の階調特性によっては、低濃度域で画像形成装置特有の記号を重畳しても、それが画像濃度に反映されずに判読不可能になったり、階調が硬調な濃度域では、重畳した画像形成装置固有の記号が目視で容易に認識されたりするという問題があった。
このような事情から、視覚的に目立たないように付加情報を埋め込む技術が試されている（例えば、特許文献１６〜１８参照）。これらの技術は、各波長領域で、分光反射特性のピークが異なる記録材料を用いて、所定のパターンを記録する手法を用いるもので、例えば、記録紙などの媒体上に、赤外線吸収性剤を含有する着色領域（通常、「不可視トナー」より形成される）と赤外線反射剤からなる着色領域（通常、「可視トナー」より形成される）とを並列又は重ねて形成し、着色領域の少なくとも一方が文字、数字、記号、模様などの画像であり、かつ上記２種の着色領域が肉眼で実質的に判別不能又は判別困難となるよう画像を記録するものである。
即ち、当該不可視トナーとは、特定な波長領域の光を用いて解読するためのトナーで、紙などの記録媒体上にトナー画像として定着した場合、該不可視トナー単独で画像形成に供せられる場合は目視での画像認識が困難となる。該不可視トナーは、特定の波長領域の光を用いて解読することにより、目視で画像認識した際の画像情報とは異なる新たな画像情報を得る画像パターンを形成することのできるトナーを指す。
即ち、当該不可視トナーとは、特定な波長領域の光を用いて解読するためのトナーで、紙などの記録媒体上にトナー画像として定着した場合、該不可視トナー単独で画像形成に供せられる場合は目視での画像認識が困難となる。該不可視トナーは、特定の波長領域の光を用いて解読することにより、目視で画像認識した際の画像情報とは異なる新たな画像情報を得る画像パターンを形成することのできるトナーを指す。
尚、不可視トナーは、不可視トナー単独で画像形成に供せられる場合、一般的に着色剤を含有しないが、肉眼で実質的に判別不能又は判別困難なレベルであれば着色剤を添加することも可能である。
また有彩色の媒体に対しての描画に用いられる場合や、同色調の可視トナーと共に画像形成に供せられる場合においては、同系統の色相の着色剤を含む事により不可視性が付与されるので、意図的に着色剤を添加する場合もある。
また有彩色の媒体に対しての描画に用いられる場合や、同色調の可視トナーと共に画像形成に供せられる場合においては、同系統の色相の着色剤を含む事により不可視性が付与されるので、意図的に着色剤を添加する場合もある。
これらの不可視画像の赤外光吸収パターンを識別するために用いられる検知機器において、光源としては、従来から知られている赤外ＬＥＤ（発光ダイオード）や赤外レーザー等の赤外光光源が常用されている。また、赤外光吸収パターンの検出には、例えばＣＣＤセンサー等が用いられる（例えば、特許文献１９参照）。
このような不可視画像の形成に用いられるトナーに添加される赤外光吸収剤としては、汎用のシアニン、ナフタロシアニン、イモニウム、アミニウムや、これら以外の化合物（例えば、特許文献２０参照）も用いられている。しかし、不可視画像として形成された赤外光吸収パターンの読み取り性には更なる向上が望まれており、解像度の高い不可視画像が得られる赤外光吸収効率の高いトナーが望まれていた。
このような不可視画像の形成に用いられるトナーに添加される赤外光吸収剤としては、汎用のシアニン、ナフタロシアニン、イモニウム、アミニウムや、これら以外の化合物（例えば、特許文献２０参照）も用いられている。しかし、不可視画像として形成された赤外光吸収パターンの読み取り性には更なる向上が望まれており、解像度の高い不可視画像が得られる赤外光吸収効率の高いトナーが望まれていた。
また、赤外光照射等の手段で分光反射特性差を検知、読み取りする場合に、従来の赤外吸収剤では、十分な精度が得られず、一方、赤外光照射等で充分な分光反射特性差を検知できる様にトナー中に存在する赤外光吸収剤の添加量を設定すると、赤外光吸収剤が完全に無色透明な物質でない為に着色が起こり、画像の品質が低下しており、良好なシグナル検出性と、良好な色調（即ち不可視性）とを両立したトナーが望まれていた。
特開昭５８−１０２２４７号公報、
特開昭６０−５７８５８号公報
特開平７−１９１４９２号公報
特開平１０−３９５３５公報
特開平１１−６５１６７号公報
特公平７−２３９６５号公報
特許第３０１１９３６号公報
特開２０００−１４７８２４号公報
特開２０００−２１４６２６号公報
特開２００２−１５６７７７公報
特願２００１−３９２７５６号公報
特開昭５８−１０６５５０号公報
特開昭５８−１０５１５７号公報
特開昭５９−７３６７号公報
特開平３−９９８７８号公報
特開平６−１１３１１５号公報
特開平６−１７１１９８号公報
特開平６−１２２２６６号公報
特開２００３−９１２２０号公報
特開２００２−１４６２５４号公報
本発明の目的は上記従来技術の欠点を補うことにあり、即ち赤外領域の光を効率良く吸収することができる画像形成用トナーを提供することにある。
また、良好な光定着性を有する光定着方式の画像形成装置、並びに赤外光照射によるシグナル検出が良好であると共に、良好な色調（不可視性）を有する不可視画像が形成できる不可視画像形成用の画像形成装置を提供することにある。
また、良好な光定着性を有する光定着方式の画像形成装置、並びに赤外光照射によるシグナル検出が良好であると共に、良好な色調（不可視性）を有する不可視画像が形成できる不可視画像形成用の画像形成装置を提供することにある。
上記目的は、以下の本発明によって達成することができる。
即ち、本発明の画像形成用トナーは、
＜１＞ 下記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物を含有する画像形成用トナーである。
即ち、本発明の画像形成用トナーは、
＜１＞ 下記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物を含有する画像形成用トナーである。
〔一般式（１）中、Ｘａ，Ｘｂ，ＸｃおよびＸｄは、それぞれ独立に、下記（ｂ）〜（ｄ）より選ばれる環状構造物を表し、Ｍは、Ｖ（バナジウム）を表す。但し、Ｘａ，Ｘｂ，ＸｃおよびＸｄの一つ以上が、前記（ｃ）および（ｄ）より選ばれる環状構造物であり、且つＸａ，Ｘｂ，ＸｃおよびＸｄに下記（ｂ）〜（ｄ）より選ばれる環状構造が異なる少なくとも２種の環状構造物を有する。〕
〔前記（ｂ）〜（ｄ）で示される環状構造物は、＊位置で前記一般式（１）の含窒素５員環（ポルフィラジン環）に結合する。また、Ｒｘｎ１〜Ｒｘｎ４は、その引出し線が通過している環に付加する置換基であり、それぞれ独立に、水素原子、メトキシ基および／またはエトキシ基を表す。〕
＜２＞ 前記一般式（１）において、Ｘａ，Ｘｂ，ＸｃおよびＸｄの半数以上が、前記（ｃ）および（ｄ）より選ばれる環状構造物である前記＜１＞に記載の画像形成用トナーである。
＜３＞ 前記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物として、２種以上の異なる化合物を含有する前記＜１＞または＜２＞に記載の画像形成用トナーである。
＜４＞ 光定着方式の画像形成に供される前記＜１＞〜＜３＞の何れか１項に記載の画像形成用トナーである。
＜５＞ 不可視画像の形成に供される前記＜１＞または＜２＞に記載の画像形成用トナーである。
＜３＞ 前記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物として、２種以上の異なる化合物を含有する前記＜１＞または＜２＞に記載の画像形成用トナーである。
＜４＞ 光定着方式の画像形成に供される前記＜１＞〜＜３＞の何れか１項に記載の画像形成用トナーである。
＜５＞ 不可視画像の形成に供される前記＜１＞または＜２＞に記載の画像形成用トナーである。
また、本発明の画像形成装置は、
＜６＞ 像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体表面に形成された潜像を、トナーを含有する現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体表面に形成されたトナー像を被転写体表面に転写する転写手段と、前記被転写体表面に転写されたトナー像を記録媒体表面に光定着し画像を形成する定着手段と、を有する画像形成装置であって、前記トナーとして、前記＜４＞に記載の画像形成用トナーを用いる光定着方式の画像形成装置である。
＜７＞ 像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体表面に形成された潜像を、トナーを含有する現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体表面に形成されたトナー像を被転写体表面に転写する転写手段と、前記被転写体表面に転写されたトナー像を記録媒体表面に定着し不可視画像を形成する定着手段と、を有する画像形成装置であって、前記トナーとして、前記＜５＞に記載の画像形成用トナーを用いる不可視画像形成用の画像形成装置である。
＜６＞ 像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体表面に形成された潜像を、トナーを含有する現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体表面に形成されたトナー像を被転写体表面に転写する転写手段と、前記被転写体表面に転写されたトナー像を記録媒体表面に光定着し画像を形成する定着手段と、を有する画像形成装置であって、前記トナーとして、前記＜４＞に記載の画像形成用トナーを用いる光定着方式の画像形成装置である。
＜７＞ 像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体表面に形成された潜像を、トナーを含有する現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体表面に形成されたトナー像を被転写体表面に転写する転写手段と、前記被転写体表面に転写されたトナー像を記録媒体表面に定着し不可視画像を形成する定着手段と、を有する画像形成装置であって、前記トナーとして、前記＜５＞に記載の画像形成用トナーを用いる不可視画像形成用の画像形成装置である。
本発明によれば、赤外領域の光を効率良く吸収することができる画像形成用トナーを提供することができる。
また、良好な光定着性を有する光定着方式の画像形成装置、並びに赤外光照射によるシグナル検出が良好であると共に、良好な色調（不可視性）を有する不可視画像が形成できる不可視画像形成用の画像形成装置を提供することができる。
また、良好な光定着性を有する光定着方式の画像形成装置、並びに赤外光照射によるシグナル検出が良好であると共に、良好な色調（不可視性）を有する不可視画像が形成できる不可視画像形成用の画像形成装置を提供することができる。
以下に、本発明を、画像形成用トナー、電子写真用現像剤および画像形成装置にわけて詳細に説明する。
（画像形成用トナー）
本発明の画像形成用トナーは、下記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物を含有することを特徴とする。
（画像形成用トナー）
本発明の画像形成用トナーは、下記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物を含有することを特徴とする。
〔一般式（１）中、Ｘａ，Ｘｂ，ＸｃおよびＸｄは、それぞれ独立に、下記（ｂ）〜（ｄ）より選ばれる環状構造物を表し、Ｍは、Ｖ（バナジウム）を表す。但し、Ｘａ，Ｘｂ，ＸｃおよびＸｄの一つ以上が、前記（ｃ）および（ｄ）より選ばれる環状構造物であり、且つＸａ，Ｘｂ，ＸｃおよびＸｄに下記（ｂ）〜（ｄ）より選ばれる環状構造が異なる少なくとも２種の環状構造物を有する。〕
〔前記（ｂ）〜（ｄ）で示される環状構造物は、＊位置で前記一般式（１）の含窒素５員環（ポルフィラジン環）に結合する。また、Ｒｘｎ１〜Ｒｘｎ４は、その引出し線が通過している環に付加する置換基であり、それぞれ独立に、水素原子、メトキシ基および／またはエトキシ基を表す。〕
なお、一般式（１）の如き単結合および二重結合による化学構造の表記について、最も簡便な系であるＸａ〜Ｘｄがベンゼン、環に付加する元素が全て水素であるフタロシアニンを例にとって説明すると、下記化学式（２ａ）および（２ｂ）の如く複数の化学構造表記がなされるが、６員環環状構造物は共役系であり実質的にこれらは同等なものである。従って、本願明細書においては、単結合および二重結合による化学構造表記での１例をもって化合物を表記するが、これは実質的に同等である共役系形態全てを代表するものである。
一般式（１）におけるＸａ〜Ｘｄがベンゼンであるフタロシアニン化合物類、またはナフタレンであるナフタロシアニン化合物類（従来用いられていた赤外光吸収剤）は、８００ｎｍ〜１０００ｎｍの近赤外領域に吸収を持ち、特に８００ｎｍ〜９００ｎｍの近赤外光領域の光に対して強い吸収を持つ。一方、光定着ユニットの光照射ランプとして常用されているキセノンフラッシュランプは、８００ｎｍ〜８５０ｎｍ、９００ｎｍ〜１０５０ｎｍの近赤外光領域で強い発光を示す。このため、該化合物類を含有したトナーはキセノンフラッシュランプの発光エネルギ強度の高い８００〜９００ｎｍの光を吸収し熱変換する。よって、従来からトナーに該化合物類を添加することで、該化合物を含まないトナーに比べ近赤外領域での光吸収を向上させ、より少ないフラッシュ発光エネルギで良好な定着性能を得る試みがなされてきた。しかし、赤外光吸収剤としてフタロシアニン化合物類やナフタロシアニン化合物類等を用いた場合であっても、その光吸収効率は未だ充分なものではなく、更なる赤外光吸収効率の向上が望まれていた。
またフラッシュ定着用のエネルギー供給源として常用されているキセノンフラッシュ光源を用いた場合においては、光源の発光エネルギーの周波数パターンと赤外光の光吸収能の周波数パターンが発光領域９００〜１０５０ｎｍの光を高効率補足していないという観点で、必ずしもベストマッチしているとはいえず、エネルギー利用効率を改善するという観点から発光スペクトルと吸光スペクトルのマッチング向上が求められていた。
即ち、赤外領域の光（より具体的には、８００〜１０５０ｎｍの領域のスペクトル）を効率よく吸収することができる画像形成用トナーが望まれていた。
またフラッシュ定着用のエネルギー供給源として常用されているキセノンフラッシュ光源を用いた場合においては、光源の発光エネルギーの周波数パターンと赤外光の光吸収能の周波数パターンが発光領域９００〜１０５０ｎｍの光を高効率補足していないという観点で、必ずしもベストマッチしているとはいえず、エネルギー利用効率を改善するという観点から発光スペクトルと吸光スペクトルのマッチング向上が求められていた。
即ち、赤外領域の光（より具体的には、８００〜１０５０ｎｍの領域のスペクトル）を効率よく吸収することができる画像形成用トナーが望まれていた。
本発明者らの検討によると、上記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物が、Ｘａ〜Ｘｄの少なくとも何れか一つに前記（ｃ）または（ｄ）の環状構造物を有する場合、発光スペクトルパターンに対しての赤外光吸収剤の吸収バンドのスペクトルのマッチングが得られ、トータルとして高い赤外光吸収能力が得られることが分かった。また、上記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物が、Ｘａ〜Ｘｄに、２種以上の異なる環状構造物を有する場合、λmax近傍の波長域の吸収スペクトルをワイド化することができるため、幅広い領域の発光スペクトルを捕捉でき、赤外光の吸収能力を高められることが分かった。
従って、本発明の画像形成用トナー（以下、単に「本発明のトナー」ということがある）に上記化合物を含有することにより、赤外光を効率的に吸収可能なトナーとすることができる。
従って、本発明の画像形成用トナー（以下、単に「本発明のトナー」ということがある）に上記化合物を含有することにより、赤外光を効率的に吸収可能なトナーとすることができる。
尚、上記本発明のトナーは、光定着方式の画像形成に好適に用いられる。これら本発明の画像形成用トナーを、近赤外光領域（特に８００〜１０５０ｎｍの領域）に強い発光を有する光源を用いて光を照射することにより光定着を行なう場合には、前記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物が赤外光を効率的に吸収し良好なフラッシュ定着性を得ることができる。
また、優れた赤外光吸収能力を有することから、上記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物の添加量（即ち、赤外光吸収剤の添加量）を抑えることができる。これにより、トナー色調に影響を及ぼしていた６００ｎｍ〜７８０ｎｍの光吸収量（赤外光吸収剤の色調が青みを帯びる要因となっていた吸収）が減少し、鮮やかな色調を有する赤外光吸収剤含有トナーとすることができる。また、従来から赤外光吸収剤を含むトナーは、その赤外光吸収剤が高価であったため、結果的にトナーの作製コストを押し上げていたが、上記の通り添加量を抑えることができるため、トナーの製造コストを低くすることができる。
また、優れた赤外光吸収能力を有することから、上記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物の添加量（即ち、赤外光吸収剤の添加量）を抑えることができる。これにより、トナー色調に影響を及ぼしていた６００ｎｍ〜７８０ｎｍの光吸収量（赤外光吸収剤の色調が青みを帯びる要因となっていた吸収）が減少し、鮮やかな色調を有する赤外光吸収剤含有トナーとすることができる。また、従来から赤外光吸収剤を含むトナーは、その赤外光吸収剤が高価であったため、結果的にトナーの作製コストを押し上げていたが、上記の通り添加量を抑えることができるため、トナーの製造コストを低くすることができる。
更に、本発明者らの検討によると、本発明のトナーが、一般式（１）において、Ｘａ〜Ｘｄの内少なくとも１つ以上が（ｃ）または（ｄ）に示す環状構造物であることから、赤外光領域および可視光領域の吸収が、従来の赤外光吸収剤に比べ全体に長波長側にシフトすることが分かった。これにより、吸収がないことが望ましい６００ｎｍ〜７８０ｎｍのスペクトル領域についての光吸収量が減少するため、鮮やかな色調を有する赤外光吸収剤含有トナーとすることができる。
また、本発明のトナーは、一般式（１）において、Ｘａ〜Ｘｄの内少なくとも１つ以上が（ｃ）または（ｄ）に示す環状構造物であるため、不可視画像の形成に好適に用いられる。少なくとも１つ以上の（ｃ）または（ｄ）に示す環状構造物を有することにより、上記の通り、従来の赤外光吸収剤に比べ光吸収領域が全体に長波長側にシフトし、可視領域の吸収が減じている。これにより、吸収がないことが望ましい６００ｎｍ〜７８０ｎｍのスペクトル領域についての光吸収量が減少するため、良好な色調（即ち不可視性）を有する赤外光吸収剤含有の不可視トナーとすることができる。また、可視領域のノイズが軽減されることで相対的に高いＳＮ比を得ることができ、結果として赤外光照射によるシグナル検出性をも向上させることができる。
なお、本発明のトナーは、特に上記不可視画像の形成に用いる場合などには、ヒートロール方式、オーブン方式、光定着方式、赤外光照射定着方式等、公知の定着方式により定着を行なうことができる。また、このようにして形成される不可視画像は、目で確認可能な画像であっても構わない。
なお、本発明のトナーは、特に上記不可視画像の形成に用いる場合などには、ヒートロール方式、オーブン方式、光定着方式、赤外光照射定着方式等、公知の定着方式により定着を行なうことができる。また、このようにして形成される不可視画像は、目で確認可能な画像であっても構わない。
ここで、上記トナーにおける吸光度の測定は以下のようにして行うことができる。
［ＩＲ法によるトナーの光吸収特性測定法］
まず披検物質を所望の粒度に揃え、トルエン／メチルエチルケトン５０：５０混合溶液に溶解させたアクリル樹脂（デルペット８０Ｎ：旭化成製）を分散媒とし、濃度１質量％溶液の均質な懸濁液を調製する。この懸濁液をスピンコータ（ＳＰＩＮＮＥＲ １Ｈ−３−Ａ、協栄セミコンダクター製）を用い石英ガラス基板上に塗布し、乾燥後、フーリエ変換赤外分光光度計ＪＩＲ ＳＰＸ６０（日本電子製）を用い、波長毎の吸光度を測定する。
［ＩＲ法によるトナーの光吸収特性測定法］
まず披検物質を所望の粒度に揃え、トルエン／メチルエチルケトン５０：５０混合溶液に溶解させたアクリル樹脂（デルペット８０Ｎ：旭化成製）を分散媒とし、濃度１質量％溶液の均質な懸濁液を調製する。この懸濁液をスピンコータ（ＳＰＩＮＮＥＲ １Ｈ−３−Ａ、協栄セミコンダクター製）を用い石英ガラス基板上に塗布し、乾燥後、フーリエ変換赤外分光光度計ＪＩＲ ＳＰＸ６０（日本電子製）を用い、波長毎の吸光度を測定する。
次に、本発明のトナーを構成する各種成分についてより詳細に説明する。
本発明のトナーは、上述したような化合物を少なくとも含むことを特徴とするが、これ以外の成分として、公知のトナーと同様に、バインダ樹脂、着色剤、ＷＡＸ組成物、その他の添加剤、また、上記化合物以外の赤外光吸収剤が含まれていてもよい。なお、以下の説明において、「画像」とは、特に説明の無い限り「可視画像」および／または「不可視画像」を意味するものとする。
本発明のトナーは、上述したような化合物を少なくとも含むことを特徴とするが、これ以外の成分として、公知のトナーと同様に、バインダ樹脂、着色剤、ＷＡＸ組成物、その他の添加剤、また、上記化合物以外の赤外光吸収剤が含まれていてもよい。なお、以下の説明において、「画像」とは、特に説明の無い限り「可視画像」および／または「不可視画像」を意味するものとする。
−赤外光吸収剤−
本発明のトナーは、前述の通り、赤外光吸収剤として機能する前記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物を含有することを特徴とする。なお、本発明においては、赤外光吸収剤とは８００ｎｍ〜１２００ｎｍの近赤外領域に最大吸収を持つ物質と定義する。
まず、前記一般式（１）で表される化学構造について説明する。
本発明のトナーは、前述の通り、赤外光吸収剤として機能する前記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物を含有することを特徴とする。なお、本発明においては、赤外光吸収剤とは８００ｎｍ〜１２００ｎｍの近赤外領域に最大吸収を持つ物質と定義する。
まず、前記一般式（１）で表される化学構造について説明する。
(1)環状構造物Ｘａ〜Ｘｄ
前記一般式（１）においてＸａ〜Ｘｄは、前記（ｂ）〜（ｄ）より選ばれる環状構造物であり、少なくともＸａ〜Ｘｄの１つが（ｃ）または（ｄ）に示す環状構造物であり、且つＸａ，Ｘｂ，ＸｃおよびＸｄに下記（ｂ）〜（ｄ）より選ばれる環状構造が異なる少なくとも２種の環状構造物を有する。Ｘａ〜Ｘｄの半数以上が（ｃ）または（ｄ）に示す環状構造物であることが特に好ましい。前述の通りＸａ〜Ｘｄの少なくとも何れか一つに前記（ｃ）または（ｄ）の環状構造物を有することから、赤外領域の発光スペクトルパターンに対する吸収バンドのスペクトルのマッチングが得られ、高い赤外光吸収能力が得られる。
前記一般式（１）においてＸａ〜Ｘｄは、前記（ｂ）〜（ｄ）より選ばれる環状構造物であり、少なくともＸａ〜Ｘｄの１つが（ｃ）または（ｄ）に示す環状構造物であり、且つＸａ，Ｘｂ，ＸｃおよびＸｄに下記（ｂ）〜（ｄ）より選ばれる環状構造が異なる少なくとも２種の環状構造物を有する。Ｘａ〜Ｘｄの半数以上が（ｃ）または（ｄ）に示す環状構造物であることが特に好ましい。前述の通りＸａ〜Ｘｄの少なくとも何れか一つに前記（ｃ）または（ｄ）の環状構造物を有することから、赤外領域の発光スペクトルパターンに対する吸収バンドのスペクトルのマッチングが得られ、高い赤外光吸収能力が得られる。
また、従来用いられていた通常のフタロシアニン化合物やナフタロシアニン化合物類は、６００ｎｍ〜７８０ｎｍの可視領域にも吸収を持つことから青〜淡黄緑色の色調を有しており、これらを多量にカラートナーに添加するとカラートナー本来の色調を乱し、鮮やかな色調のトナーを得る事が難しかった。これはまた、着色剤を含有しない不可視画像形成用のトナーにおいても同様であった。
これに対し、本発明者らの検討によると、一般式（１）において、Ｘａ〜Ｘｄの内少なくとも１つ以上が（ｃ）または（ｄ）に示す環状構造物であることにより、該赤外光吸収剤の赤外光領域および可視光領域の吸収が、従来の赤外光吸収剤に比べ全体に長波長側にシフトし、結果としてトナー色調に影響を及ぼしていた６００ｎｍ〜７８０ｎｍの光吸収量（赤外光吸収剤の色調が青みを帯びる要因となっていた吸収）が減少し、鮮やかな色調を有する赤外光吸収剤含有トナーを得られることが分かった。
これに対し、本発明者らの検討によると、一般式（１）において、Ｘａ〜Ｘｄの内少なくとも１つ以上が（ｃ）または（ｄ）に示す環状構造物であることにより、該赤外光吸収剤の赤外光領域および可視光領域の吸収が、従来の赤外光吸収剤に比べ全体に長波長側にシフトし、結果としてトナー色調に影響を及ぼしていた６００ｎｍ〜７８０ｎｍの光吸収量（赤外光吸収剤の色調が青みを帯びる要因となっていた吸収）が減少し、鮮やかな色調を有する赤外光吸収剤含有トナーを得られることが分かった。
即ち、前記一般式（１）で表される化学構造を有し、Ｘａ〜Ｘｄの内少なくとも１つ以上が（ｃ）または（ｄ）に示す環状構造物である赤外光吸収剤は、
・従来の赤外光吸収剤と比べ、吸収波長領域が長波長側にシフトしており、可視領域の吸収が少なく、単位質量あたりの隠蔽力が小さいため、トナーの着色を目的として添加される顔料の色調に対する影響度が小さい。
・優れた光吸収能力を示すため添加量を抑えられる。
などの特性を有しており、従来において赤外光吸収剤を構成成分とすることで生じていたトナー色調の濁りを、効果的に抑えることができ、特にホワイトやレモンイエローなど色調の濁りが生じやすい色相のトナーにおいても鮮やかな色調を示すトナーを提供することができる。
・従来の赤外光吸収剤と比べ、吸収波長領域が長波長側にシフトしており、可視領域の吸収が少なく、単位質量あたりの隠蔽力が小さいため、トナーの着色を目的として添加される顔料の色調に対する影響度が小さい。
・優れた光吸収能力を示すため添加量を抑えられる。
などの特性を有しており、従来において赤外光吸収剤を構成成分とすることで生じていたトナー色調の濁りを、効果的に抑えることができ、特にホワイトやレモンイエローなど色調の濁りが生じやすい色相のトナーにおいても鮮やかな色調を示すトナーを提供することができる。
従って、１つ以上の（ｃ）または（ｄ）に示す環状構造物を有する上記トナーを用い、近赤外光領域に強い発光を有する光源を用いて光を照射することにより光定着を行なう場合には、前記の通り良好なフラッシュ定着性が得られると同時に、良好な色相を得ることができる。
また、上記トナーを用いて、不可視画像を形成する場合には、不可視画像としても良好な色相（即ち不可視性）を得ることができると共に、赤外光吸収剤の可視領域の吸収が減じていることにより、不可視信号のＳＮ比を高めることができ、バーコード読み取り装置のような不可視画像認識装置によるシグナル検出性をも向上させることができる。
また、上記トナーを用いて、不可視画像を形成する場合には、不可視画像としても良好な色相（即ち不可視性）を得ることができると共に、赤外光吸収剤の可視領域の吸収が減じていることにより、不可視信号のＳＮ比を高めることができ、バーコード読み取り装置のような不可視画像認識装置によるシグナル検出性をも向上させることができる。
また、前記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物は、Ｘａ〜Ｘｄに、２種以上の異なる環状構造物を有し、(A)環状構造が異なる（即ち、前記（ｂ）〜（ｄ）より選ばれる少なくとも２種の環状構造物を有する）。
本発明者らの検討によると、前記一般式（１）が、Ｘａ〜Ｘｄに異なる２種以上の環状構造物を有することにより、光熱変換効率が高まる傾向が見られる。これは、骨格構造の差異により光吸収波長域も微妙にシフトし、これらの混在物は単一の環状構造物からなる化合物に比べてワイドな光吸収波長域を示し、これにより照射された光のより広い波長範囲を効率的に熱変換できることによるものと解釈している。
これらの効果により、赤外光吸収剤として、一般式（１）で表される化学構造を有し、Ｘａ〜Ｘｄに異なる２種以上の環状構造物を有する化合物を構成成分とすることで、更に効率的な赤外光吸収性をトナーに付与することができ、フラッシュ定着方式のトナーにおいては、より良好な定着性をトナーに付与することができる。
これらの効果により、赤外光吸収剤として、一般式（１）で表される化学構造を有し、Ｘａ〜Ｘｄに異なる２種以上の環状構造物を有する化合物を構成成分とすることで、更に効率的な赤外光吸収性をトナーに付与することができ、フラッシュ定着方式のトナーにおいては、より良好な定着性をトナーに付与することができる。
尚、Ｘａ〜Ｘｄに２種以上の異なる環状構造物を有する化合物は、よりワイドな光吸収波長域を示し更に良好な赤外光吸収性を有するという観点から、上記(A)の、環状構造が異なる化合物が好ましい。
(2)置換基Ｒｘｎ１〜Ｒｘｎ４
次いで、前記（ａ）〜（ｄ）で示される環状構造物に付加する置換基Ｒｘｎ１〜Ｒｘｎ４について説明する。
Ｒｘｎ１〜Ｒｘｎ４で表される置換基は、その引出し線が通過している環に付加する置換基であり、具体的に説明すると、（ａ）の環状構造物であれば、Ｒｘｎ１およびＲｘｎ２は、「＊」位置以外の４つの炭素のうちの何れか２つに付加する置換基である。また、（ｂ）の環状構造物では、Ｒｘｎ１およびＲｘｎ２は、環が縮合している箇所以外の炭素であって「＊」位置以外の６つの炭素のうちの何れか２つに、（ｃ）の環状構造物では、Ｒｘｎ１およびＲｘｎ２は、環が縮合している箇所以外の炭素であって「＊」位置以外の８つの炭素のうちの何れか２つに付加する置換基である。また、（ｄ）の環状構造物では、Ｒｘｎ１およびＲｘｎ２は、環が縮合している箇所以外の４つの炭素のうちの何れか２つに付加する置換基であり、同様に、Ｒｘｎ３およびＲｘｎ４も、環が縮合している箇所以外の４つの炭素のうちの何れか２つに付加する置換基である。
次いで、前記（ａ）〜（ｄ）で示される環状構造物に付加する置換基Ｒｘｎ１〜Ｒｘｎ４について説明する。
Ｒｘｎ１〜Ｒｘｎ４で表される置換基は、その引出し線が通過している環に付加する置換基であり、具体的に説明すると、（ａ）の環状構造物であれば、Ｒｘｎ１およびＲｘｎ２は、「＊」位置以外の４つの炭素のうちの何れか２つに付加する置換基である。また、（ｂ）の環状構造物では、Ｒｘｎ１およびＲｘｎ２は、環が縮合している箇所以外の炭素であって「＊」位置以外の６つの炭素のうちの何れか２つに、（ｃ）の環状構造物では、Ｒｘｎ１およびＲｘｎ２は、環が縮合している箇所以外の炭素であって「＊」位置以外の８つの炭素のうちの何れか２つに付加する置換基である。また、（ｄ）の環状構造物では、Ｒｘｎ１およびＲｘｎ２は、環が縮合している箇所以外の４つの炭素のうちの何れか２つに付加する置換基であり、同様に、Ｒｘｎ３およびＲｘｎ４も、環が縮合している箇所以外の４つの炭素のうちの何れか２つに付加する置換基である。
上記Ｒｘｎ１〜Ｒｘｎ４で表される置換基は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、炭素数１〜１８の飽和または不飽和炭化水素基、炭素数１〜１３の酸素および／または窒素含有炭化水素基である。尚、本発明におけるＲｘｎ１〜Ｒｘｎ４は、それぞれ独立に、水素原子、メトキシ基および／またはエトキシ基を表す。
前記炭素数１〜１８の飽和または不飽和炭化水素としては、アリル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基およびアルキル基等を挙げることができ、前記炭素数１〜１３の酸素および／または窒素含有炭化水素基としては、アルコキシル基、アルキルアミノ基、アシル基、アシルオキシ基等を挙げることができ、何れも更にアルキル基、ハロゲン基、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、水酸基等の置換基によって置換されていてもよい。
前記炭素数１〜１８の飽和または不飽和炭化水素としては、アリル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基およびアルキル基等を挙げることができ、前記炭素数１〜１３の酸素および／または窒素含有炭化水素基としては、アルコキシル基、アルキルアミノ基、アシル基、アシルオキシ基等を挙げることができ、何れも更にアルキル基、ハロゲン基、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、水酸基等の置換基によって置換されていてもよい。
前記アルケニル基としては、更に炭素数２〜１４のアルケニル基が好ましい。該アルケニル基の具体例としては、ビニル基、ヘキセニル基、ブテニル基、オクテニル基、ノネニル基、クロチル基、フェニルアリル基が挙げられる。
前記アルキニル基としては、更に炭素数２〜１４のアルキニル基が好ましく、該アルキニル基の具体例としては、エチニル基、プロパギル基、フェニルエチニル基等が挙げられる。
前記アラルキル基としては、更に炭素数７〜１８のアラルキル基が好ましく、炭素数７〜１６のアラルキル基が特に好ましい。該アラルキル基の具体例としては、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。
前記アルキル基としては、更に炭素数１〜１０のアルキル基が好ましく、炭素数１〜６のアルキル基が特に好ましい。該アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基等が挙げられる。
前記アルコキシル基、アルキルアミノ基、アシル基およびアシルオキシ基中におけるアルキル基については、好ましい範囲や例として、上記アルキル基と同様のものが挙げられる。
また、Ｒｘｎ１〜Ｒｘｎ４に更に置換する置換基としては、Ｒｘｎ１〜Ｒｘｎ４で表される置換基の例として上記に列挙したものと同様のものが挙げられる。
(3)中心金属Ｍ
前記一般式（１）において、該中心金属Ｍとしては、水素２原子、２価の金属、３〜４価の金属誘導体（例えば金属酸化物、金属塩化物）が用いられる。具体的には、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｂｅ、Ｃｄ、Ｈｇ及びこれらのハロゲン化物、カルボン酸塩、硫酸塩、硝酸塩、カルボニル化合物、酸化物、錯体等が挙げられる。これらの中でも、赤外光吸収剤の光吸収域がより長波長側にシフトする効果、或いは光吸収域のλmaxが高くなる効果が得られることにより、本発明のトナーによる前述の効果がより顕著に得られるとの観点から、バナジウム、アルミニウム、アンチモンまたはスズの酸化物および／または塩化物を用いることが好ましい。
また、金属のハロゲン化物またはカルボン酸塩も好ましく用いられ、これらの例としては塩化銅、臭化銅、沃化銅、塩化ニッケル、臭化ニッケル、酢酸ニッケル、塩化コバルト、臭化コバルト、酢酸コバルト、塩化鉄、塩化亜鉛、臭化亜鉛、沃化亜鉛、酢酸亜鉛、塩化バナジウム、オキシ三塩化バナジウム、塩化パラジウム、酢酸パラジウム、塩化アルミニウム、塩化マンガン、酢酸マンガン、アセチルアセトンマンガン、塩化マンガン、塩化鉛、酢酸鉛、塩化インジウム、塩化チタン、塩化スズ等が挙げられる。尚、本発明における中心金属Ｍは、Ｖ（バナジウム）を表す。
前記一般式（１）において、該中心金属Ｍとしては、水素２原子、２価の金属、３〜４価の金属誘導体（例えば金属酸化物、金属塩化物）が用いられる。具体的には、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｂｅ、Ｃｄ、Ｈｇ及びこれらのハロゲン化物、カルボン酸塩、硫酸塩、硝酸塩、カルボニル化合物、酸化物、錯体等が挙げられる。これらの中でも、赤外光吸収剤の光吸収域がより長波長側にシフトする効果、或いは光吸収域のλmaxが高くなる効果が得られることにより、本発明のトナーによる前述の効果がより顕著に得られるとの観点から、バナジウム、アルミニウム、アンチモンまたはスズの酸化物および／または塩化物を用いることが好ましい。
また、金属のハロゲン化物またはカルボン酸塩も好ましく用いられ、これらの例としては塩化銅、臭化銅、沃化銅、塩化ニッケル、臭化ニッケル、酢酸ニッケル、塩化コバルト、臭化コバルト、酢酸コバルト、塩化鉄、塩化亜鉛、臭化亜鉛、沃化亜鉛、酢酸亜鉛、塩化バナジウム、オキシ三塩化バナジウム、塩化パラジウム、酢酸パラジウム、塩化アルミニウム、塩化マンガン、酢酸マンガン、アセチルアセトンマンガン、塩化マンガン、塩化鉛、酢酸鉛、塩化インジウム、塩化チタン、塩化スズ等が挙げられる。尚、本発明における中心金属Ｍは、Ｖ（バナジウム）を表す。
(4)一般式（１）で表される化学構造を有する化合物の具体例
以下、前記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物の好ましい例を示す。尚、本発明における当該化合物は、当然これらに限定されるものではない。尚、以下に示す化合物のうち、化合物１〜化合物７は本発明における参考例として示すものである。
以下、前記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物の好ましい例を示す。尚、本発明における当該化合物は、当然これらに限定されるものではない。尚、以下に示す化合物のうち、化合物１〜化合物７は本発明における参考例として示すものである。
(5)一般式（１）で表される化学構造を有する化合物の調製方法
前記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物は、従来用いられてきた赤外光吸収剤と同様に、一般的合成方法により調製することができる。
上記化合物は、上記Ｘａ〜Ｘｄを構成する環状構造物（ｂ）〜（ｄ）において「＊」で示す部位がシアノ化したジシアノ化合物を、金属または金属誘導体と共に、塩基性下、適当な溶媒中（好ましくは沸点１３０℃以上の有機溶媒中）にて、１００〜３００℃（より好ましくは１３０〜２２０℃）で反応させることにより製造することができる。
前記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物は、従来用いられてきた赤外光吸収剤と同様に、一般的合成方法により調製することができる。
上記化合物は、上記Ｘａ〜Ｘｄを構成する環状構造物（ｂ）〜（ｄ）において「＊」で示す部位がシアノ化したジシアノ化合物を、金属または金属誘導体と共に、塩基性下、適当な溶媒中（好ましくは沸点１３０℃以上の有機溶媒中）にて、１００〜３００℃（より好ましくは１３０〜２２０℃）で反応させることにより製造することができる。
即ち、Ｘａ〜Ｘｄが何れも相等しい環状構造物である場合を例にすると、例えば、環状構造物として２，３−ジシアノアントラセンを用いることにより「アントラシアニン」を、９，１０−ジシアノフェナントロレンを用いることにより「フェナントロシアニン」を得ることができる。
また、Ｘａ〜Ｘｄに２種以上の異なる環状構造物を有する化合物は、上記調製を行う際に２種以上の異なる環状構造物を用いることによって調製することができる。例えば、１，４−ジメトキシ−２，３−ジシアノアントラセンと２，３−ジシアノアントラセンとを用いた場合には、１，４−ジメトキシ−２，３−ジシアノアントラセンと２，３−ジシアノアントラセンとがＸａ〜Ｘｄにランダムに配置された化合物の混合物を得ることができる。
尚、金属あるいは金属化合物の使用量は、アントラシアニン化合物を例に述べると、２，３−ジシアノアントラセン誘導体に対して０．２〜０．６倍（モル比）であることが好ましく、更には０．２５〜０．４倍（モル比）であることがより好ましい。
ここで、反応に使用される溶媒としては沸点１００℃以上、好ましくは１３０℃以上の有機溶媒が用いられる。例として、ｎ−アミルアルコール、ｎ−ヘキサノール、シクロヘキサノール、２−メチル−１−ペンタノール、１−ヘプタノール、２−ヘプタノール、１−オクタノール、２−エチルヘキサノール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、エトキシエタノール、プロポキシエタノール、ブトキシエタノール、ジメチルアミノエタノール、ジエチルアミノエタノールらのアルコール溶媒、トリクロロベンゼン、クロロナフタレン、スルフォラン、ニトロベンゼン、キノリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルイミダゾリジノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、尿素等の高沸点溶媒が挙げられる。
溶媒の使用量は、アントラシアニン化合物を例に述べると、２，３−ジシアノアントラセン誘導体に対して１〜１００倍（質量比）が好ましくは、更には５〜２０倍（質量比）がより好ましい。
溶媒の使用量は、アントラシアニン化合物を例に述べると、２，３−ジシアノアントラセン誘導体に対して１〜１００倍（質量比）が好ましくは、更には５〜２０倍（質量比）がより好ましい。
更に、反応終了後の後処理としては、反応後に溶媒を留去するか、または反応液を該化合物に対する貧溶媒に排出して析出物を濾過することにより目的化合物が得られる。
尚、得られた化合物を微粒化する方法としては、所望の微細化状態まで粉砕できるものであれば特に限定されるものではなく、ハンマーミルなどの機械式粉砕方法、ジェットミルなどの気流衝突式粉砕方法、アトライターや湿式ボールミルなどの湿式粉砕方法を単独もしくは組み合わせて用いることができる。
(6)その他の物性等
・混在
前記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物を本発明のトナーに添加する際には、多種類の化合物を混在させて用いること、即ち一般式（１）において、Ｘａ〜Ｘｄの環状構造物や、Ｒｘｎ１〜Ｒｘｎ４の置換基が異なる化合物を２種以上用いることがより好ましい。多種類の化合物を混在させることにより、光熱変換効率が高まる傾向が見られる。これは、骨格構造の差異により光吸収波長域も微妙にシフトし、これらの混在物が単一化合物に比べてワイドな光吸収波長域を示し、これにより照射された光のより広い波長範囲を効率的に熱変換できることによるものと解釈している。
・混在
前記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物を本発明のトナーに添加する際には、多種類の化合物を混在させて用いること、即ち一般式（１）において、Ｘａ〜Ｘｄの環状構造物や、Ｒｘｎ１〜Ｒｘｎ４の置換基が異なる化合物を２種以上用いることがより好ましい。多種類の化合物を混在させることにより、光熱変換効率が高まる傾向が見られる。これは、骨格構造の差異により光吸収波長域も微妙にシフトし、これらの混在物が単一化合物に比べてワイドな光吸収波長域を示し、これにより照射された光のより広い波長範囲を効率的に熱変換できることによるものと解釈している。
従って、本発明のトナーにおいては、Ｘａ〜Ｘｄの半数以上が（ｃ）および（ｄ）より選ばれる環状構造物を有し、且つＸａ〜Ｘｄに２種以上の異なる環状構造物を有する化合物を含有することが好ましく、また、これらの条件を満たす多種類の化合部を混在させて用いることが特に好ましい。
・ＢＥＴ比表面積
また、本発明者らの検討によると、赤外光吸収剤のトナーに添加された状態における、照射された光エネルギを熱エネルギに変換する機能を充分に発揮させるためには、該赤外光吸収剤のＢＥＴ法により測定された比表面積を４０．０平方ｍ／ｇ以上、更に望ましくは４０．０〜１２０．０平方ｍ／ｇとすることが有用である。なお、この条件を満たす手法としては、トナーへ内添前に該赤外光吸収剤を微粒化する手法、トナーに該赤外光吸収剤を内添する過程で強混練することでトナー中の該赤外光吸収剤を微粒化する手法などがあるが、いずれの手法を用いてもよい。なお、この様な傾向が見られるメカニズムとしては、特開２００１−３９２７５９号公報にも記されている様に、本発明者らは、該赤外光吸収剤を微細化することによってその受光面積が増大するとともに、該赤外光吸収剤とバインダ樹脂などの分散媒との接触面積も増えることで、該赤外光吸収剤と分散媒との間の熱伝導もスムーズに行われることによるものと解釈している。なお、本発明者らの経験によると、粉砕法により製造するトナーに処方する場合、比表面積を更に増大させ１２０．０平方ｍ／ｇ以上とした場合、光熱変換効率の向上は見られず、むしろ低減の傾向が生じることを経験上見いだしている。また、粒子を微細化することは粉砕コストの向上も招く。よって、比表面積を無制限に増大させることは好ましくなく、トナー中における該赤外光吸収剤の好適な粒径は、比表面積換算で、ＢＥＴ法により測定された値として４０．０〜１２０．０平方ｍ／ｇとすることが有用である。
また、本発明者らの検討によると、赤外光吸収剤のトナーに添加された状態における、照射された光エネルギを熱エネルギに変換する機能を充分に発揮させるためには、該赤外光吸収剤のＢＥＴ法により測定された比表面積を４０．０平方ｍ／ｇ以上、更に望ましくは４０．０〜１２０．０平方ｍ／ｇとすることが有用である。なお、この条件を満たす手法としては、トナーへ内添前に該赤外光吸収剤を微粒化する手法、トナーに該赤外光吸収剤を内添する過程で強混練することでトナー中の該赤外光吸収剤を微粒化する手法などがあるが、いずれの手法を用いてもよい。なお、この様な傾向が見られるメカニズムとしては、特開２００１−３９２７５９号公報にも記されている様に、本発明者らは、該赤外光吸収剤を微細化することによってその受光面積が増大するとともに、該赤外光吸収剤とバインダ樹脂などの分散媒との接触面積も増えることで、該赤外光吸収剤と分散媒との間の熱伝導もスムーズに行われることによるものと解釈している。なお、本発明者らの経験によると、粉砕法により製造するトナーに処方する場合、比表面積を更に増大させ１２０．０平方ｍ／ｇ以上とした場合、光熱変換効率の向上は見られず、むしろ低減の傾向が生じることを経験上見いだしている。また、粒子を微細化することは粉砕コストの向上も招く。よって、比表面積を無制限に増大させることは好ましくなく、トナー中における該赤外光吸収剤の好適な粒径は、比表面積換算で、ＢＥＴ法により測定された値として４０．０〜１２０．０平方ｍ／ｇとすることが有用である。
・含有量
前記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物のトナーに対する添加量は、０．０５〜１０．０質量％が好ましく、０．１〜５．０質量％がより好ましく、０．２０〜０．７５質量％が特に好ましい。これは添加量が０．０５質量％未満となると、該赤外光吸収剤の光熱変換のエネルギー量が充分ではなくトナーの溶融が不充分になることがあるためであり、また１０．０質量％を超えると、トナー原材料価格の上昇を招き、トナー製造価格面から好ましくなくなるからである。
前記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物のトナーに対する添加量は、０．０５〜１０．０質量％が好ましく、０．１〜５．０質量％がより好ましく、０．２０〜０．７５質量％が特に好ましい。これは添加量が０．０５質量％未満となると、該赤外光吸収剤の光熱変換のエネルギー量が充分ではなくトナーの溶融が不充分になることがあるためであり、また１０．０質量％を超えると、トナー原材料価格の上昇を招き、トナー製造価格面から好ましくなくなるからである。
−他の赤外光吸収剤−
本発明のトナーは、前記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物を必須構成成分とするが、この他、公知な赤外光吸収剤を併用することもできる。併用可能な公知の赤外光吸収剤としては、アミニウム塩、ジイモニウム塩、酸化インジウム系金属酸化物、酸化スズ系金属酸化物、酸化亜鉛系金属酸化物、スズ酸カドミウム、メロシアニン色素、ポリメチン色素、特定のアミド化合物、ランタノイド化合物、チオールニッケル錯体などが挙げられる。尚、上記併用可能な公知の赤外光吸収剤の含有量としては、前記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物に対して、２０〜２００質量％であることが好ましい。
本発明のトナーは、前記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物を必須構成成分とするが、この他、公知な赤外光吸収剤を併用することもできる。併用可能な公知の赤外光吸収剤としては、アミニウム塩、ジイモニウム塩、酸化インジウム系金属酸化物、酸化スズ系金属酸化物、酸化亜鉛系金属酸化物、スズ酸カドミウム、メロシアニン色素、ポリメチン色素、特定のアミド化合物、ランタノイド化合物、チオールニッケル錯体などが挙げられる。尚、上記併用可能な公知の赤外光吸収剤の含有量としては、前記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物に対して、２０〜２００質量％であることが好ましい。
−バインダ樹脂−
バインダ樹脂としては特に限定されず、各種の天然または合成高分子物質よりなる熱可塑性樹脂を用いることができるが、代表的には重量平均分子量５０００〜１０万程度、フローテスタ法による融点９０〜１４０℃程度のエポキシ樹脂、スチレン−アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリオレフィン樹脂などを好適に用いることができる。また、これらバインダ樹脂は、単独または混合して用いることができる。
バインダ樹脂としては特に限定されず、各種の天然または合成高分子物質よりなる熱可塑性樹脂を用いることができるが、代表的には重量平均分子量５０００〜１０万程度、フローテスタ法による融点９０〜１４０℃程度のエポキシ樹脂、スチレン−アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリオレフィン樹脂などを好適に用いることができる。また、これらバインダ樹脂は、単独または混合して用いることができる。
−着色剤−
また着色剤としては、特に限定されず、染料・顔料等のいずれを用いてもよい。例えばカラートナーでは、キナクリドン（赤色）、フタロシアニン（青色等）、アンスラキノン（赤色）、ジスアゾ（赤色または黄色）、モノアゾ（赤色）、アニライド系化合物（黄色）、ベンジジン（黄色）、ベンズイミダゾロン（黄色）、ハロゲン化フタロシアニン（緑色）などが用いられる。黒色トナーでは、カーボンブラック、ニグロシン染料、フェライト、マグネタイトなどの黒色染顔料を広く用いることができる。
また着色剤としては、特に限定されず、染料・顔料等のいずれを用いてもよい。例えばカラートナーでは、キナクリドン（赤色）、フタロシアニン（青色等）、アンスラキノン（赤色）、ジスアゾ（赤色または黄色）、モノアゾ（赤色）、アニライド系化合物（黄色）、ベンジジン（黄色）、ベンズイミダゾロン（黄色）、ハロゲン化フタロシアニン（緑色）などが用いられる。黒色トナーでは、カーボンブラック、ニグロシン染料、フェライト、マグネタイトなどの黒色染顔料を広く用いることができる。
−帯電制御剤−
トナーの帯電性能を制御するための帯電制御剤としては、トナーに帯電を付与させる能力があれば特に制限されないが、カラートナーにおいてはトナーの色相に与える影響が小さいことを考慮すると、無色、淡色のものが好ましい。好適には、４級アンモニウム塩（無色）、ニグロシン染料（黒色）、トリフェニルメタン誘導体（青色）などが正極性帯電制御剤として、ナフトヤ酸亜鉛錯体（無色）、サリチル酸亜鉛錯体（無色）、ホウ素化合物、カリックスアレン化合物などが負極性帯電制御剤として用いることができる。
トナーの帯電性能を制御するための帯電制御剤としては、トナーに帯電を付与させる能力があれば特に制限されないが、カラートナーにおいてはトナーの色相に与える影響が小さいことを考慮すると、無色、淡色のものが好ましい。好適には、４級アンモニウム塩（無色）、ニグロシン染料（黒色）、トリフェニルメタン誘導体（青色）などが正極性帯電制御剤として、ナフトヤ酸亜鉛錯体（無色）、サリチル酸亜鉛錯体（無色）、ホウ素化合物、カリックスアレン化合物などが負極性帯電制御剤として用いることができる。
−ＷＡＸ組成物−
トナーの光定着性をより高める等の目的で、ＷＡＸ組成物を添加することができる。ＷＡＸ組成物としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類、脂肪酸エステル類、パラフィンワックス、カルナバワックス、アミド系ワックス、酸変成ポリエチレンワックスなど、通常のＷＡＸを単体または混合物として広く用いることができる。中でも、軟化温度が１５０℃以下のものが好ましく、特にトナーバインダ樹脂の溶融軟化温度より低い軟化温度を示すものが好ましい。
トナーの光定着性をより高める等の目的で、ＷＡＸ組成物を添加することができる。ＷＡＸ組成物としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類、脂肪酸エステル類、パラフィンワックス、カルナバワックス、アミド系ワックス、酸変成ポリエチレンワックスなど、通常のＷＡＸを単体または混合物として広く用いることができる。中でも、軟化温度が１５０℃以下のものが好ましく、特にトナーバインダ樹脂の溶融軟化温度より低い軟化温度を示すものが好ましい。
−外添剤−
トナーに外添する添加剤としては、通常用いられている材料が広く適応できる。シリカ、チタニア、アルミナ、酸化亜鉛などの無機微粒子やポリスチレン、ＰＭＭＡ、メラミン樹脂等の樹脂粒子などが適用できる。
トナーに外添する添加剤としては、通常用いられている材料が広く適応できる。シリカ、チタニア、アルミナ、酸化亜鉛などの無機微粒子やポリスチレン、ＰＭＭＡ、メラミン樹脂等の樹脂粒子などが適用できる。
−トナーの製造方法−
トナーの製造は、通常のトナー製造法と同様の方法で行うことが可能である。
粉砕法で製造する場合、バインダ樹脂、赤外光吸収剤（前記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物）、ＷＡＸ組成物、着色剤、帯電制御剤などのトナー構成物を混合した後、ニーダー、押し出し機などを用いて上記材料を溶融混練する。この後、溶融混錬物を粗粉砕した後、ジェットミル等で微粉砕し、風力分級機により目的とする粒径のトナー粒子を得る。更に、外添剤を添加し、最終的なトナーを完成させる。
トナーの製造は、通常のトナー製造法と同様の方法で行うことが可能である。
粉砕法で製造する場合、バインダ樹脂、赤外光吸収剤（前記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物）、ＷＡＸ組成物、着色剤、帯電制御剤などのトナー構成物を混合した後、ニーダー、押し出し機などを用いて上記材料を溶融混練する。この後、溶融混錬物を粗粉砕した後、ジェットミル等で微粉砕し、風力分級機により目的とする粒径のトナー粒子を得る。更に、外添剤を添加し、最終的なトナーを完成させる。
また、重合法で製造する場合、主に懸濁重合法と乳化重合法が適応できる。
懸濁重合法で製造する場合、スチレン、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレートなどのモノマー、ジビニルベンゼンなどの架橋剤、ドデシルメルカプタンなどの連鎖移動剤、着色剤、帯電制御剤、赤外光吸収剤（前記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物）、ＷＡＸ組成物、重合開始剤などを混合してモノマ組成物を製造する。その後、リン酸三カルシウム、ポリビニルアルコール等の懸濁安定剤、界面活性剤が入った水相中に、前記モノマ組成物を投入し、ローターステータ式乳化機、高圧式乳化機、超音波式乳化機などを用いてエマルションを調製した後、加熱によりモノマの重合を行う。重合終了後、粒子の洗浄、乾燥を行い外添剤を添加して最終的なトナー粒子を得る。
懸濁重合法で製造する場合、スチレン、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレートなどのモノマー、ジビニルベンゼンなどの架橋剤、ドデシルメルカプタンなどの連鎖移動剤、着色剤、帯電制御剤、赤外光吸収剤（前記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物）、ＷＡＸ組成物、重合開始剤などを混合してモノマ組成物を製造する。その後、リン酸三カルシウム、ポリビニルアルコール等の懸濁安定剤、界面活性剤が入った水相中に、前記モノマ組成物を投入し、ローターステータ式乳化機、高圧式乳化機、超音波式乳化機などを用いてエマルションを調製した後、加熱によりモノマの重合を行う。重合終了後、粒子の洗浄、乾燥を行い外添剤を添加して最終的なトナー粒子を得る。
乳化重合法で作成する場合、過硫酸カリウムなどの水溶性重合開始剤を溶解させた水中に、スチレン、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレートなどのモノマー、必要に応じてドレシル硫酸ナトリウムなどの界面活性剤を添加し、攪拌を行いながら過熱、重合を行い樹脂粒子を得る。その後、赤外光吸収剤（前記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物）、着色剤、帯電制御剤、ＷＡＸ組成物などの粉末を樹脂粒子が分散したサスペンション中に添加し、サスペンションのｐＨ、攪拌強度、温度などを調整することにより樹脂粒子と、赤外光吸収剤粉末などをヘテロ凝集させる。更に、系を樹脂のガラス転移温度以上に過熱、ヘテロ凝集体を融着させトナー粒子を得る。その後、粒子の洗浄、乾燥を行い、外添剤を添加して最終的なトナー粒子を得る。
（画像形成用現像剤）
本発明の画像形成用現像剤（以下、「現像剤」と略す場合がある）は、本発明のトナーからなる一成分現像剤、あるいは、キャリアと本発明のトナーとからなる二成分現像剤のいずれであってもよい。以下、本発明の現像剤が二成分現像剤である場合について詳細に説明する。
本発明の画像形成用現像剤（以下、「現像剤」と略す場合がある）は、本発明のトナーからなる一成分現像剤、あるいは、キャリアと本発明のトナーとからなる二成分現像剤のいずれであってもよい。以下、本発明の現像剤が二成分現像剤である場合について詳細に説明する。
上記二成分現像剤に使用し得るキャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアを用いることができる。例えば芯材表面に樹脂被覆層を有する樹脂コートキャリアを挙げることができる。またマトリックス樹脂に導電材料などが分散された樹脂分散型キャリアであってもよい。
キャリアに使用される被覆樹脂・マトリックス樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコーン樹脂またはその変性品、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
導電材料としては、金、銀、銅といった金属やカーボンブラック、更に酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化スズ、カーボンブラック等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
またキャリアの芯材としては、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物、ガラスビーズ等が挙げられるが、キャリアを磁気ブラシ法に用いるためには、磁性材料であることが好ましい。キャリアの芯材の体積平均粒径としては、一般的には１０〜５００μｍであり、好ましくは３０〜１００μｍである。
またキャリアの芯材の表面に樹脂被覆するには、前記被覆樹脂、および必要に応じて各種添加剤を適当な溶媒に溶解した被覆層形成用溶液により被覆する方法が挙げられる。溶媒としては、特に限定されるものではなく、使用する被覆樹脂、塗布適性等を勘案して適宜選択すればよい。
具体的な樹脂被覆方法としては、キャリアの芯材を被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被覆層形成用溶液をキャリアの芯材表面に噴霧するスプレー法、キャリアの芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリアの芯材と被覆層形成溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法が挙げられる。
前記二成分現像剤における本発明の画像形成用トナーと上記キャリアとの混合比（質量比）としては、トナー：キャリア＝１：１００〜３０：１００程度の範囲であり、３：１００〜２０：１００程度の範囲がより好ましい。
また、本発明の現像剤は、抵抗値が１０8〜１０15Ωの範囲であるキャリアを用いる時には、トナー濃度が３質量％〜１５質量％の範囲内となるようにして使用することが望ましい。また、このようにして調整された現像剤の抵抗値は、１０10Ω以上とすることが好ましい。このような範囲内に、キャリアの抵抗値、トナー濃度、および、現像剤の抵抗値を調整することにより良好な帯電量を維持することができる。
（画像形成装置）
次に、本発明の画像形成装置について説明する。本発明の画像形成装置は、本発明のトナーを用いたものであれば特に限定されないが、具体的に、前記本発明のトナーは以下のような光定着方式の画像形成装置に好適に用いられる。
即ち、上記本発明の光定着方式の画像形成装置は、潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像担持体表面に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記潜像担持体表面に形成されたトナー像を被転写体表面に転写する転写手段と、前記被転写体表面に転写されたトナー像を記録媒体表面に光定着し画像を形成する定着手段と、を有し、この際前記トナーとして、前述の一般式（１）で表される化学構造を有する化合物を含有する画像形成用トナーが少なくとも用いられる。
次に、本発明の画像形成装置について説明する。本発明の画像形成装置は、本発明のトナーを用いたものであれば特に限定されないが、具体的に、前記本発明のトナーは以下のような光定着方式の画像形成装置に好適に用いられる。
即ち、上記本発明の光定着方式の画像形成装置は、潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像担持体表面に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記潜像担持体表面に形成されたトナー像を被転写体表面に転写する転写手段と、前記被転写体表面に転写されたトナー像を記録媒体表面に光定着し画像を形成する定着手段と、を有し、この際前記トナーとして、前述の一般式（１）で表される化学構造を有する化合物を含有する画像形成用トナーが少なくとも用いられる。
また、前記本発明のトナー、つまり一般式（１）において、Ｘａ〜Ｘｄの内少なくとも１つ以上が（ｃ）または（ｄ）に示す環状構造物であるトナーは、不可視画像形成用の画像形成装置に好適に用いられる。
即ち、上記本発明の不可視画像形成用の画像形成装置は、潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像担持体表面に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記潜像担持体表面に形成されたトナー像を被転写体表面に転写する転写手段と、前記被転写体表面に転写されたトナー像を記録媒体表面に定着し不可視画像を形成する定着手段と、を有し、この際前記トナーとして、一般式（１）において、Ｘａ〜Ｘｄの内少なくとも１つ以上が（ｃ）または（ｄ）に示す環状構造物である本発明のトナーが少なくとも用いられる。
即ち、上記本発明の不可視画像形成用の画像形成装置は、潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像担持体表面に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記潜像担持体表面に形成されたトナー像を被転写体表面に転写する転写手段と、前記被転写体表面に転写されたトナー像を記録媒体表面に定着し不可視画像を形成する定着手段と、を有し、この際前記トナーとして、一般式（１）において、Ｘａ〜Ｘｄの内少なくとも１つ以上が（ｃ）または（ｄ）に示す環状構造物である本発明のトナーが少なくとも用いられる。
上述の各手段は、いずれも従来の画像形成装置で採用されている公知の方法により行なうことができる。また、本発明の画像形成装置は、例えば、潜像担持体表面をクリーニングするクリーニング手段等、上記した手段以外の手段を含むものであってもよい。
なお、上記光定着方式としては、フラッシュ定着方式、赤外光照射定着方式等の公知の光定着方式を利用することができる。また、上記不可視画像形成用の画像形成装置における定着手段は光定着方式に限定されるものではなく、ヒートロール方式、オーブン方式等の公知の熱定着方式等も必要に応じて利用することができる。
なお、上記光定着方式としては、フラッシュ定着方式、赤外光照射定着方式等の公知の光定着方式を利用することができる。また、上記不可視画像形成用の画像形成装置における定着手段は光定着方式に限定されるものではなく、ヒートロール方式、オーブン方式等の公知の熱定着方式等も必要に応じて利用することができる。
本発明の画像形成装置による画像の形成は、潜像担持体として電子写真感光体を利用した場合、例えば、以下のように行うことができる。まず、電子写真感光体の表面を、コロトロン帯電器、接触帯電器等により一様に帯電した後、露光し、静電潜像を形成する。次いで、表面に現像剤層を形成させた現像ロールと接触若しくは近接させて、静電潜像にトナーの粒子を付着させ、電子写真感光体上にトナー像を形成する。形成されたトナー像は、コロトロン帯電器等を利用して紙等の被転写体表面に転写される。さらに、被転写体表面に転写されたトナー像は、光定着器（あるいは他の方法による定着器）により光定着（あるいは他の方法によって定着）され、記録媒体上に画像が形成される。
このような画像形成に際し、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックからなる４色の本発明のトナーを用いる場合、光定着は各色のカラートナー像を記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、４色全てのカラートナー像を積層した状態で記録媒体に転写した後、一度に同時に行ってもよい。
光定着の際の光エネルギー（以下、「フラッシュエネルギー」と称することがある）としては、各色のカラートナー像毎に転写し光定着を行なう場合（以下、「単色光定着」と称することがある）には、１〜３Ｊ／ｃｍ２程度の範囲内とすることが好ましく、４色のカラートナー像を積層した状態で転写し一度に光定着を行なう場合（以下、「４色一括光定着」と称することがある）には、２〜７Ｊ／ｃｍ２程度の範囲内とすることが好ましい。
フラッシュエネルギーが、単色光定着において１Ｊ／ｃｍ２未満、４色一括光定着において２Ｊ／ｃｍ２未満の場合には良好に定着できない場合がある。一方、単色光定着において３Ｊ／ｃｍ２を超える場合や、４色一括光定着において７Ｊ／ｃｍ２を超える場合には、トナーボイドや、記録媒体の焦げ等が発生する場合がある。
フラッシュエネルギーが、単色光定着において１Ｊ／ｃｍ２未満、４色一括光定着において２Ｊ／ｃｍ２未満の場合には良好に定着できない場合がある。一方、単色光定着において３Ｊ／ｃｍ２を超える場合や、４色一括光定着において７Ｊ／ｃｍ２を超える場合には、トナーボイドや、記録媒体の焦げ等が発生する場合がある。
光定着に際し用いられる光定着器としては、赤外光ランプや、キセノンランプ等、近赤外域の赤外光（特に、８００〜１０５０ｎｍの領域の光）を照射することができる光源（ランプ）を利用でき、用いるランプは１つであってもよいし、２以上であってもよい。
なお、本発明に用いられる一般式（１）で表される化学構造を有する化合物の近赤外域における光吸収効率をより効果的に高めることができる点で、光源としてはキセノンランプを用いることが好ましい。
なお、本発明に用いられる一般式（１）で表される化学構造を有する化合物の近赤外域における光吸収効率をより効果的に高めることができる点で、光源としてはキセノンランプを用いることが好ましい。
本発明の画像形成装置では、少なくとも１種以上の本発明のトナーが必ず用いられるが、２種類以上のトナーを用いる場合には、少なくとも１種が本発明のトナーであればよい。
例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のカラートナーを用いて、光定着によりカラー画像（可視画像）を形成する場合には、４色のカラートナーとして着色剤を含む本発明のトナーを用いることができる。また、バーコードのような赤外光吸収パターン等の不可視画像を形成する場合には、着色剤等の着色成分を含まない本発明のトナーを少なくとも１種用いるか、着色剤等の成分を含み、本発明の赤外光吸収剤の成分を含まないトナーと着色剤の成分および本発明の赤外光吸収剤の成分を含むトナーを併用して用いることができる。あるいは、可視画像と、不可視画像とを、記録媒体表面に同時に形成する場合には、例えば、可視画像の形成に４色のカラートナーを用い、不可視画像の形成に本発明の赤外光吸収剤の成分を含む本発明のトナーを少なくとも１種用いることができる。
例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のカラートナーを用いて、光定着によりカラー画像（可視画像）を形成する場合には、４色のカラートナーとして着色剤を含む本発明のトナーを用いることができる。また、バーコードのような赤外光吸収パターン等の不可視画像を形成する場合には、着色剤等の着色成分を含まない本発明のトナーを少なくとも１種用いるか、着色剤等の成分を含み、本発明の赤外光吸収剤の成分を含まないトナーと着色剤の成分および本発明の赤外光吸収剤の成分を含むトナーを併用して用いることができる。あるいは、可視画像と、不可視画像とを、記録媒体表面に同時に形成する場合には、例えば、可視画像の形成に４色のカラートナーを用い、不可視画像の形成に本発明の赤外光吸収剤の成分を含む本発明のトナーを少なくとも１種用いることができる。
以下、本発明の画像形成装置の一例について図面を参照しつつ説明する。図２は、本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
図２に示す画像形成装置１０は、ロール状に巻かれた記録媒体Ｐを紙送りローラ２８によって送るようにし、このように送られる記録媒体Ｐの片面側上に、この記録媒体Ｐの送り方向上流側から下流側に向けて、並列して４つの画像形成ユニット１２（ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ））が設けられ、さらに、当該画像形成ユニット１２の下流側にフラッシュ定着方式の定着器２６が設けられている。
ブラック用画像形成ユニット１２Ｋは、公知の電子写真方式の画像形成ユニットである。具体的には、感光体１４Ｋの周辺に、帯電器１６Ｋ、露光手段１８Ｋ、現像器２０Ｋ、クリーナ２２Ｋが設けられ、記録媒体Ｐを介して転写器２４Ｋが設けられている。他のイエロー用、マゼンタ用、シアン用画像形成ユニット１２Ｙ、Ｍ、Ｃについても同様である。
ここで、感光体１４（Ｋ、Ｙ，Ｍ、Ｃ）としては、一般に、アモルファスシリコン、セレンなど無機感光体、ポリシラン、フタロシアニンなど有機感光体を用いることができるが、特に、長寿命からアモルファスシリコン感光体が好ましい。
定着器２６としては、キセノンランプ、ネオンランプ、アルゴンランプ、クリプトンランプ等のフラッシュランプを用いることができる。
図２に示す画像形成装置１０では、ロール状態から引き出された記録媒体Ｐ上に、各画像形成ユニット１２Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃにより公知の電子写真方式でトナー画像が順次転写され、そして、当該トナー画像に定着器２６により光定着が施されて、画像が形成される。
なお、光定着手段としての光源や、赤外光吸収パターンのような不可視画像の読み取りに用いられるセンサーは、その種類によって、最も強い発光ピークや、最も感度の高いレンジがそれぞれ異なるため、これに対応して要求される近赤外光領域の最適な光吸収特性も異なる。しかしながら、このような近赤外光領域の光吸収特性の調整は、分子構造を制御することにより容易に行なうことができる。
以下に本発明の実施例を示すが、本発明は以下の実施例により制限されるものではない。尚、実施例中において「部」および「％」は、特に断りのない限り質量基準である。尚、以下に示す実施例１、２、３および５は、本発明の参考例として示すものである。
〔実施例１〕
−赤外光吸収材の製造／バナジルアントラシアニン−
原材料として、２，３−ジシアノアントラセン４．０部、酸化バナジル０．３部、１，８−ジアザビシクロ〔５，４，０〕−７−ウンデセン（ＤＢＵ）１．２部、ｎ−アミルアルコール２０部を用い、これを混合した後、加熱還流下６時間攪拌した。冷却後、メタノール１００ｍＬに排出、析出物を濾別し、カラムクロマトグラフィーにて精製を行いバナジルアントラシアニン２．１部を得た。
該バナジルアントラシアニンを気流衝突型粉砕機およびアトライター粉砕機を用い、所望の比表面積になるまで微粉化処理を行った。
−赤外光吸収材の製造／バナジルアントラシアニン−
原材料として、２，３−ジシアノアントラセン４．０部、酸化バナジル０．３部、１，８−ジアザビシクロ〔５，４，０〕−７−ウンデセン（ＤＢＵ）１．２部、ｎ−アミルアルコール２０部を用い、これを混合した後、加熱還流下６時間攪拌した。冷却後、メタノール１００ｍＬに排出、析出物を濾別し、カラムクロマトグラフィーにて精製を行いバナジルアントラシアニン２．１部を得た。
該バナジルアントラシアニンを気流衝突型粉砕機およびアトライター粉砕機を用い、所望の比表面積になるまで微粉化処理を行った。
−黄色トナー（Ａ）の製造／バナジルアントラシアニン０．５％−
まず、ポリオキシプロピレン（２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン２．０ｍｏｌ、ポリオキシエチレン（２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン１．５ｍｏｌ、１，３−ブタンジオール２．４６ｍｏｌ、エピコート１００１（ジャパンエポキシレジン社製）０．１２ｍｏｌ、テレフタル酸３．６ｍｏｌ、イソフタル酸１．８ｍｏｌ、無水トリメリト酸０．１ｍｏｌ、および酸化−ｎ−ブチル錫２．３ｇをガラス製３リットルの４つ口フラスコに入れ、温度計、攪拌棒、流下式コンデンサー、および窒素導入管を取りつけ、電熱マントル中で、窒素気流下、２２０℃にて攪拌しつつ反応させ、軟化点１１４℃に達した時点で、縮重合反応を終了させ酸価３０ｍｇ／ＫＯＨ、軟化温度１１４℃の淡黄色透明の固体状ポリエステル樹脂を得た。
まず、ポリオキシプロピレン（２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン２．０ｍｏｌ、ポリオキシエチレン（２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン１．５ｍｏｌ、１，３−ブタンジオール２．４６ｍｏｌ、エピコート１００１（ジャパンエポキシレジン社製）０．１２ｍｏｌ、テレフタル酸３．６ｍｏｌ、イソフタル酸１．８ｍｏｌ、無水トリメリト酸０．１ｍｏｌ、および酸化−ｎ−ブチル錫２．３ｇをガラス製３リットルの４つ口フラスコに入れ、温度計、攪拌棒、流下式コンデンサー、および窒素導入管を取りつけ、電熱マントル中で、窒素気流下、２２０℃にて攪拌しつつ反応させ、軟化点１１４℃に達した時点で、縮重合反応を終了させ酸価３０ｍｇ／ＫＯＨ、軟化温度１１４℃の淡黄色透明の固体状ポリエステル樹脂を得た。
上記手法により製造されたポリエステル樹脂をバインダ樹脂として用い、これに対してベンズイミダゾロン顔料（トナーイエーロＨＧ、クラリアント製）５％、カリックスアレン化合物（Ｅ−８９、オリエント化学製）０．８％、上記バナジルアントラシアニン０．５％を添加し、２軸型エクストルーダ（ＰＣＭ−３０；池貝製）を用いて溶融混練した後、ジェトミルおよびＤＳ分級機からなる粉砕分級設備（日本ニューマチック製）を用いて微粉砕することによりトナー母体を得た。
このトナー母体１００部に対し、外添剤として疎水性シリカ（Ｈ−２０００、クラリアント製）０．３５部をヘンシェルミキサーを用いて添加し、トナー（Ａ）を得た。
このトナー母体１００部に対し、外添剤として疎水性シリカ（Ｈ−２０００、クラリアント製）０．３５部をヘンシェルミキサーを用いて添加し、トナー（Ａ）を得た。
〔実施例２〕
−黄色トナー（Ｂ）の製造−
赤外光吸収剤の原料として、２，３−ジシアノアントラセンを、９，１０−ジシアノフェナントロレンに変更した以外、実施例１と同様にしてバナジルフェナントラシアニンを含有する黄色トナー（Ｂ）を得た。
−黄色トナー（Ｂ）の製造−
赤外光吸収剤の原料として、２，３−ジシアノアントラセンを、９，１０−ジシアノフェナントロレンに変更した以外、実施例１と同様にしてバナジルフェナントラシアニンを含有する黄色トナー（Ｂ）を得た。
〔実施例３〕
−黄色トナー（Ｃ）の製造−
赤外光吸収剤の原料として、２，３−ジシアノアントラセンを、１，４−ジメトキシ−２，３−ジシアノアントラセンおよび２，３−ジシアノアントラセン混合物に変更した以外、実施例１と同様にして環状構造の一部の環にメトキシ基を導入したアントラシアニン誘導体を含有する黄色トナー（Ｃ）を得た。
−黄色トナー（Ｃ）の製造−
赤外光吸収剤の原料として、２，３−ジシアノアントラセンを、１，４−ジメトキシ−２，３−ジシアノアントラセンおよび２，３−ジシアノアントラセン混合物に変更した以外、実施例１と同様にして環状構造の一部の環にメトキシ基を導入したアントラシアニン誘導体を含有する黄色トナー（Ｃ）を得た。
〔実施例４〕
−黄色トナー（Ｄ）の製造−
赤外光吸収剤の原料として、２，３−ジシアノアントラセンを、２，３−ジシアノアントラセンおよび１，４−ジエトキシ−２，３−ジシアノナフタレン混合物に変更した以外、実施例１と同様にして環状構造にアントラセン環とエトキシ基を導入したナフタレン環を含有する黄色トナー（Ｄ）を得た。
−黄色トナー（Ｄ）の製造−
赤外光吸収剤の原料として、２，３−ジシアノアントラセンを、２，３−ジシアノアントラセンおよび１，４−ジエトキシ−２，３−ジシアノナフタレン混合物に変更した以外、実施例１と同様にして環状構造にアントラセン環とエトキシ基を導入したナフタレン環を含有する黄色トナー（Ｄ）を得た。
〔比較例１〕
−黄色トナー（Ｅ）の製造−
用いる赤外光吸収剤をバナジルフタロシアニンに変更した以外、実施例１と同様にしてフタロシアニンを含有する黄色トナー（Ｅ）を得た。
−黄色トナー（Ｅ）の製造−
用いる赤外光吸収剤をバナジルフタロシアニンに変更した以外、実施例１と同様にしてフタロシアニンを含有する黄色トナー（Ｅ）を得た。
〔比較例２〕
−黄色トナー（Ｆ）の製造−
用いる赤外光吸収剤をバナジルナフタロシアニンに変更した以外、実施例１と同様にしてナフタロシアニンを含有する黄色トナー（Ｆ）を得た。
−黄色トナー（Ｆ）の製造−
用いる赤外光吸収剤をバナジルナフタロシアニンに変更した以外、実施例１と同様にしてナフタロシアニンを含有する黄色トナー（Ｆ）を得た。
〔実施例５〕
−不可視トナー（Ｇ）の製造−
ベンズイミダゾロン顔料を使用しないこと以外は、実施例１と同様にしてバナジルアントラシアニンを含有する不可視トナー（Ｇ）を得た。
−不可視トナー（Ｇ）の製造−
ベンズイミダゾロン顔料を使用しないこと以外は、実施例１と同様にしてバナジルアントラシアニンを含有する不可視トナー（Ｇ）を得た。
〔比較例３〕
−不可視トナー（Ｈ）の製造−
用いる赤外光吸収剤をバナジルナフタロシアニンに変更した以外、実施例５と同様にしてナフタロシアニンを含有する不可視トナー（Ｈ）を得た。
−不可視トナー（Ｈ）の製造−
用いる赤外光吸収剤をバナジルナフタロシアニンに変更した以外、実施例５と同様にしてナフタロシアニンを含有する不可視トナー（Ｈ）を得た。
〔比較例４〕
−不可視トナー（Ｉ）の製造−
用いる赤外光吸収剤をバナジルナフタロシアニンに変更し、その添加量を０．３％にした以外、実施例５と同様にしてナフタロシアニンを含有する不可視トナー（Ｉ）を得た。
−不可視トナー（Ｉ）の製造−
用いる赤外光吸収剤をバナジルナフタロシアニンに変更し、その添加量を０．３％にした以外、実施例５と同様にしてナフタロシアニンを含有する不可視トナー（Ｉ）を得た。
〔比較例５〕
−不可視トナー（Ｊ）の製造−
用いる赤外光吸収剤をバナジルナフタロシアニンに変更し、その添加量を０．１％にした以外、実施例５と同様にしてナフタロシアニンを含有する不可視トナー（Ｊ）を得た。
−不可視トナー（Ｊ）の製造−
用いる赤外光吸収剤をバナジルナフタロシアニンに変更し、その添加量を０．１％にした以外、実施例５と同様にしてナフタロシアニンを含有する不可視トナー（Ｊ）を得た。
次に、本発明のトナーのフラッシュ定着トナーについての適性を評価した。
〔トナー評価方法〕
・トナーの光吸収特性の評価
製造したトナー（トナーＡ〜Ｆ）の最大吸収波長λmax、および波長７００ｎｍでの吸光度を下記のＩＲ法により計測した。
まず披検物質を所望の粒度に揃え、トルエン／メチルエチルケトン５０：５０混合溶液に溶解させたアクリル樹脂（デルペット８０Ｎ：旭化成製）を分散媒とし、濃度１％溶液の均質な懸濁液を調製する。この懸濁液をスピンコータ（ＳＰＩＮＮＥＲ １Ｈ−３−Ａ、協栄セミコンダクター製）を用い石英ガラス基板上に塗布し、乾燥後、フーリエ変換赤外分光光度計ＪＩＲ ＳＰＸ６０（日本電子製）を用い、波長毎の吸光度を測定した。
〔トナー評価方法〕
・トナーの光吸収特性の評価
製造したトナー（トナーＡ〜Ｆ）の最大吸収波長λmax、および波長７００ｎｍでの吸光度を下記のＩＲ法により計測した。
まず披検物質を所望の粒度に揃え、トルエン／メチルエチルケトン５０：５０混合溶液に溶解させたアクリル樹脂（デルペット８０Ｎ：旭化成製）を分散媒とし、濃度１％溶液の均質な懸濁液を調製する。この懸濁液をスピンコータ（ＳＰＩＮＮＥＲ １Ｈ−３−Ａ、協栄セミコンダクター製）を用い石英ガラス基板上に塗布し、乾燥後、フーリエ変換赤外分光光度計ＪＩＲ ＳＰＸ６０（日本電子製）を用い、波長毎の吸光度を測定した。
・トナーの描画特性（印刷画像色調）および定着性（フラッシュ定着）の評価
得られたトナー（トナーＡ〜Ｆ）を粒径６０μｍのフェライトキャリアとトナー濃度４．５％で混合して現像剤化し、商品番号ＰＳ２１６０のプリンタ（富士通製）の改造機（フラッシュ定着の照射エネルギー量を１〜４ジュール／平方センチメートルの範囲で可変できる様にしたもの）に搭載し、キセノンフラッシュ光（照射エネルギ２．２ジュール／平方センチメートル）を照射して普通紙（ＮＩＰ−１５００ＬＴ、小林記録紙）に定着させ印刷画像を得た。
次に、以下のように定着性の調査を行った。
まず、１ｉｎｃｈ四方の印刷画像において光学濃度（ＯＤ１）を測定し、その後、該印刷画像上に粘着テープ（スコッチメンディングテープ、住友３Ｍ製）を貼り、しかる後、テープを引き剥がし、剥離後の印刷画像の光学濃度（ＯＤ２）を測定し、下式より定着率を算出した。なお、光学濃度の測定にはマクベスＰＣＭメータを使用した。
定着率（％） ＝ ＯＤ２／ＯＤ１ × １００
得られたトナー（トナーＡ〜Ｆ）を粒径６０μｍのフェライトキャリアとトナー濃度４．５％で混合して現像剤化し、商品番号ＰＳ２１６０のプリンタ（富士通製）の改造機（フラッシュ定着の照射エネルギー量を１〜４ジュール／平方センチメートルの範囲で可変できる様にしたもの）に搭載し、キセノンフラッシュ光（照射エネルギ２．２ジュール／平方センチメートル）を照射して普通紙（ＮＩＰ−１５００ＬＴ、小林記録紙）に定着させ印刷画像を得た。
次に、以下のように定着性の調査を行った。
まず、１ｉｎｃｈ四方の印刷画像において光学濃度（ＯＤ１）を測定し、その後、該印刷画像上に粘着テープ（スコッチメンディングテープ、住友３Ｍ製）を貼り、しかる後、テープを引き剥がし、剥離後の印刷画像の光学濃度（ＯＤ２）を測定し、下式より定着率を算出した。なお、光学濃度の測定にはマクベスＰＣＭメータを使用した。
定着率（％） ＝ ＯＤ２／ＯＤ１ × １００
次に、印刷画像の色調について目視評価を行い、赤外光吸収剤の添加による色の濁り度合いを官能評価した。結果については、特に優れたものを◎、優れたものを○、実用レベルにやや達していないものを△、完全に実用レベル以下のものを×で記す４段階で評価した。
以上のトナー評価の結果を下記表に記す。
以上のトナー評価の結果を下記表に記す。
これら評価結果より以下のことが判る。
まず、本発明における一般式（１）で表される化学構造を有する化合物の構造に着目すると、ポルフィラジン環に結合する環状構造がベンゼン（フタロシアニン）、ナフタレン（ナフタロシアニン）、アントラセン（アントラシアニン）と大きな環状構造をとるに従って、７００ｎｍ近辺の可視領域の吸収も小さくなっている。これは、環状構造が大きくなるに従ってトナーのλmaxが長波長側にシフトしているためと思われる。
この結果として、当然の事ながら印刷画像色調も、大きな環状構造をとる構造体がポルフィラジン環に結合している物質を赤外光吸収剤としてトナーに添加したものが、優れた評価が得られている。
更に、実施例１のトナー（Ａ）と、実施例３のトナー（Ｃ）との比較によると、トナー（Ｃ）の方が優れた定着性を示している。これは、トナー（Ａ）に使用された赤外光吸収剤に比べ、トナー（Ｃ）に使用された赤外光吸収剤の光吸収スペクトルが、λｍａｘ近傍でワイドな台形状の吸収を持っているため、定着工程で照射される光エネルギーの吸収効率が高くなることによるものと本発明者らは考察している。
まず、本発明における一般式（１）で表される化学構造を有する化合物の構造に着目すると、ポルフィラジン環に結合する環状構造がベンゼン（フタロシアニン）、ナフタレン（ナフタロシアニン）、アントラセン（アントラシアニン）と大きな環状構造をとるに従って、７００ｎｍ近辺の可視領域の吸収も小さくなっている。これは、環状構造が大きくなるに従ってトナーのλmaxが長波長側にシフトしているためと思われる。
この結果として、当然の事ながら印刷画像色調も、大きな環状構造をとる構造体がポルフィラジン環に結合している物質を赤外光吸収剤としてトナーに添加したものが、優れた評価が得られている。
更に、実施例１のトナー（Ａ）と、実施例３のトナー（Ｃ）との比較によると、トナー（Ｃ）の方が優れた定着性を示している。これは、トナー（Ａ）に使用された赤外光吸収剤に比べ、トナー（Ｃ）に使用された赤外光吸収剤の光吸収スペクトルが、λｍａｘ近傍でワイドな台形状の吸収を持っているため、定着工程で照射される光エネルギーの吸収効率が高くなることによるものと本発明者らは考察している。
次に、上記より得られた不可視トナー（トナーＧ〜Ｊ）についての適性を評価した。
〔不可視トナー評価方法〕
・トナーの描画特性（印刷画像色調）および不可視画像復元性の評価
得られたトナーを平均粒径４０μｍのスチレン／ブチルメタアクリレートＭｎ−Ｍｇフェライトキャリアとトナー濃度５．５％で混合して現像剤化し、タンデム型カラープリンタである商品番号ＤｏｃｕＣｏｌｏｒ１２５０（富士ゼロックス製）の改造機（ブラック用現像器を取り除き、替わりに不可視トナー用現像剤を入れた構成を有するもの）に搭載し、画像形成を行った。
〔不可視トナー評価方法〕
・トナーの描画特性（印刷画像色調）および不可視画像復元性の評価
得られたトナーを平均粒径４０μｍのスチレン／ブチルメタアクリレートＭｎ−Ｍｇフェライトキャリアとトナー濃度５．５％で混合して現像剤化し、タンデム型カラープリンタである商品番号ＤｏｃｕＣｏｌｏｒ１２５０（富士ゼロックス製）の改造機（ブラック用現像器を取り除き、替わりに不可視トナー用現像剤を入れた構成を有するもの）に搭載し、画像形成を行った。
この画像形成フローとしては、例えば、前記ＤｏｃｕＣｏｌｏｒ１２５０（富士ゼロックス製）の改造機に、４種存在する現像器に対して、現像剤に含まれるトナーが不可視トナーのみ、イエロートナーのみ、マゼンタトナーのみ、シアントナーのみからなる現像剤を、各々収容した画像形成装置を併設し、順次画像出力媒体に重畳記録していく、一般的にタンデム方式と呼ばれる方法を用いた。
なお、各々の画像形成テストには、不可視トナーから調製された現像剤を不可視用現像器に供給し、また不可視画像と共に形成される可視画像用のイエロー、マゼンタおよびシアン色のトナーを含んでなる現像剤を、各々イエロー用現像器、マゼンタ用現像器およびシアン用現像器に供給した。また、可視画像用の各トナーとしては、赤外光吸収剤を含有していないＤｏｃｕＣｏｌｏｒ１２５０に常用されている現像剤を用いた。
上記の現像剤を用いて、画像形成装置により記録媒体表面に画像形成されて得られた記録物は、その画像形成面に、可視画像および不可視画像が形成され、該可視画像は、画像形成面全体に文字や絵図等により構成される文書からなるものである。一方、前記不可視画像は、微小ラインビットマップで形成される機械読み取り・復号化可能な２次元パターンからなるものとした。
なお、画像テストにおいては、品質を評価するためのリファレンスとして、上記の不可視画像及び可視画像が、記録媒体表面に形成された記録画像（以下、「記録画像Ａ」と略す）の他に、記録画像Ａにおける可視画像のみが記録媒体表面に形成された記録画像（以下、「記録画像Ｂ」と略す）、記録画像Ａにおける不可視画像のみが記録媒体表面に形成された記録画像（以下、「記録画像Ｃ」と略す）を同時に画像形成した。
なお、画像テストにおいては、品質を評価するためのリファレンスとして、上記の不可視画像及び可視画像が、記録媒体表面に形成された記録画像（以下、「記録画像Ａ」と略す）の他に、記録画像Ａにおける可視画像のみが記録媒体表面に形成された記録画像（以下、「記録画像Ｂ」と略す）、記録画像Ａにおける不可視画像のみが記録媒体表面に形成された記録画像（以下、「記録画像Ｃ」と略す）を同時に画像形成した。
これら得られた印刷物のそれぞれを、下記の項目に関して、次のような指針に従って評価を行った。
（１）トナー色調
（２）不可視画像の不可視情報復元率
（３）可視画像品質
（４）不可視トナーの可視光領域における吸収率
（５）不可視トナーと可視トナーとの近赤外光吸収率差
（１）トナー色調
（２）不可視画像の不可視情報復元率
（３）可視画像品質
（４）不可視トナーの可視光領域における吸収率
（５）不可視トナーと可視トナーとの近赤外光吸収率差
（１）トナー色調の測定
まず、赤外光吸収剤を添加しない以外は実施例５で製造したトナー（Ｇ）と同様にしてリファレンストナーを製造した。
次いで、記録媒体上に同等量のトナー（Ｇ）〜（Ｊ）およびリファレンストナーを用い、トナー未定着画像（インチ角ベタ）を現像により作製し、該記録媒体を１３０℃オーブン中に１０分間静置することでトナー定着画像とした。その後、得られたトナー定着画像の色調を分光光度計（Ｘ−ｒｉｔｅ９３８、Ｘ−ｒｉｔｅ製）を用い、光源Ｄ５０、２°（バッキング白）の条件下で測定を行った。
尚、色調の評価基準としては、リファレンストナーの色との色差ΔＥが３未満を優良（◎）、３以上５未満を良好（○）、５以上１０未満を限界域（△）、１０以上を不可（×）と判定した。
まず、赤外光吸収剤を添加しない以外は実施例５で製造したトナー（Ｇ）と同様にしてリファレンストナーを製造した。
次いで、記録媒体上に同等量のトナー（Ｇ）〜（Ｊ）およびリファレンストナーを用い、トナー未定着画像（インチ角ベタ）を現像により作製し、該記録媒体を１３０℃オーブン中に１０分間静置することでトナー定着画像とした。その後、得られたトナー定着画像の色調を分光光度計（Ｘ−ｒｉｔｅ９３８、Ｘ−ｒｉｔｅ製）を用い、光源Ｄ５０、２°（バッキング白）の条件下で測定を行った。
尚、色調の評価基準としては、リファレンストナーの色との色差ΔＥが３未満を優良（◎）、３以上５未満を良好（○）、５以上１０未満を限界域（△）、１０以上を不可（×）と判定した。
（２）不可視情報復元率の評価
記録画像Ａに対して、トナー像が定着させられた記録媒体上の画像面のほぼ真上１０ｃｍのところに、近赤外波長域の光を照射するリング状ＬＥＤ光源（京都電気製、ＬＥＢ−３０１２ＣＥ）を設置し、該画像面を照射した。この状態で、画像面のほぼ真上１５ｃｍのところに、８００ｎｍ以下の波長成分をカットするフィルタをレンズ部に装着した８００ｎｍ〜９００ｎｍの波長域に受光感度を有するＣＣＤカメラ（ＫＥＹＥＮＣＥ製、ＣＣＤ ＴＬ−Ｃ２）を設置し、前記画像面を読み取り、一定のコントラスト（閾値）を境界として２値化処理することにより不可視画像を抽出し、これをソフトウエアで復号化処理し、著作権情報が正確に復元できるかどうかを評価した。尚、この評価は５００回実施した際に、情報が正確に復元できた回数を、不可視情報復元率（％）とした。不可視情報復元率（％）が８５％以上であれば良好（○）、８０％以上８５％未満を限界域（△）、８０％未満を不可（×）と判定した。
記録画像Ａに対して、トナー像が定着させられた記録媒体上の画像面のほぼ真上１０ｃｍのところに、近赤外波長域の光を照射するリング状ＬＥＤ光源（京都電気製、ＬＥＢ−３０１２ＣＥ）を設置し、該画像面を照射した。この状態で、画像面のほぼ真上１５ｃｍのところに、８００ｎｍ以下の波長成分をカットするフィルタをレンズ部に装着した８００ｎｍ〜９００ｎｍの波長域に受光感度を有するＣＣＤカメラ（ＫＥＹＥＮＣＥ製、ＣＣＤ ＴＬ−Ｃ２）を設置し、前記画像面を読み取り、一定のコントラスト（閾値）を境界として２値化処理することにより不可視画像を抽出し、これをソフトウエアで復号化処理し、著作権情報が正確に復元できるかどうかを評価した。尚、この評価は５００回実施した際に、情報が正確に復元できた回数を、不可視情報復元率（％）とした。不可視情報復元率（％）が８５％以上であれば良好（○）、８０％以上８５％未満を限界域（△）、８０％未満を不可（×）と判定した。
（３）可視画像品質の評価
記録画像Ａにおける可視画像と、記録画像Ｂにおける可視画像とを目視にて比較し、以下の判定基準により評価した。
○：記録画像Ａ及び記録画像Ｂの可視画像の画質には差異が無く、実用上問題が無いレベル。
△：記録画像Ｂの可視画像と比較すると、記録画像Ａの可視画像には若干の画質ノイズが確認され、実用上に供する限界域レベル。
×：記録画像Ｂの可視画像と比較すると、記録画像Ａの可視画像には明確な画質ノイズが確認され、実用上問題となるレベル。
記録画像Ａにおける可視画像と、記録画像Ｂにおける可視画像とを目視にて比較し、以下の判定基準により評価した。
○：記録画像Ａ及び記録画像Ｂの可視画像の画質には差異が無く、実用上問題が無いレベル。
△：記録画像Ｂの可視画像と比較すると、記録画像Ａの可視画像には若干の画質ノイズが確認され、実用上に供する限界域レベル。
×：記録画像Ｂの可視画像と比較すると、記録画像Ａの可視画像には明確な画質ノイズが確認され、実用上問題となるレベル。
（４）不可視トナーの可視光領域における吸収率評価
まず、記録媒体上に同等量の不可視トナー（Ｇ）〜（Ｊ）を用い、トナー未定着画像（インチ角ベタ）を現像により作製し、該記録媒体を１３０℃オーブン中に１０分間静置することでトナー定着画像とした。このトナー定着画像が形成された領域と、何らの画像が形成されていない記録媒体の表面と、を分光反射率測定機（日本分光社製、Ｖ−５７０）により測定し、可視光波長域における最大の分光反射率を下式により求めた。
不可視トナーの可視光吸収率＝ＩＴ（ｖ）−Ｍ（ｖ）
式中、ＩＴ（ｖ）は不可視トナーにより形成された画像の可視光域の分光反射率を、Ｍ（ｖ）は記録媒体の可視光域の分光反射率を示す。
尚、不可視トナーの可視光域における最大の分光反射率については、１０％未満を優良（◎）、１０％以上１５％未満を良好（○）、１５％以上１８％未満を限界域（△）、１８％以上を不可（×）と判定した。
まず、記録媒体上に同等量の不可視トナー（Ｇ）〜（Ｊ）を用い、トナー未定着画像（インチ角ベタ）を現像により作製し、該記録媒体を１３０℃オーブン中に１０分間静置することでトナー定着画像とした。このトナー定着画像が形成された領域と、何らの画像が形成されていない記録媒体の表面と、を分光反射率測定機（日本分光社製、Ｖ−５７０）により測定し、可視光波長域における最大の分光反射率を下式により求めた。
不可視トナーの可視光吸収率＝ＩＴ（ｖ）−Ｍ（ｖ）
式中、ＩＴ（ｖ）は不可視トナーにより形成された画像の可視光域の分光反射率を、Ｍ（ｖ）は記録媒体の可視光域の分光反射率を示す。
尚、不可視トナーの可視光域における最大の分光反射率については、１０％未満を優良（◎）、１０％以上１５％未満を良好（○）、１５％以上１８％未満を限界域（△）、１８％以上を不可（×）と判定した。
（５）不可視トナーと可視トナーとの近赤外光吸収率差の評価
記録画像Ｂにおける可視画像の分光反射率と、記録画像Ｃにおける不可視画像の分光反射率とを、分光反射率測定機（日本分光社製、Ｖ−５７０）を用いて波長８６０ｎｍにて測定し、下式により求めた。
近赤外光吸収率差＝ＩＰ（ｉ）−ＶＰ（ｉ）
式中、ＩＰ（ｉ）は不可視画像の分光反射率、ＶＰ（ｉ）は可視画像の分光反射率を示す。
尚、近赤外光吸収率差が３０％以上を優良（◎）、２０％以上３０％未満を良好（○）、１５％以上２０％未満を限界域（△）、１５％未満を不可（×）と判定した。
記録画像Ｂにおける可視画像の分光反射率と、記録画像Ｃにおける不可視画像の分光反射率とを、分光反射率測定機（日本分光社製、Ｖ−５７０）を用いて波長８６０ｎｍにて測定し、下式により求めた。
近赤外光吸収率差＝ＩＰ（ｉ）−ＶＰ（ｉ）
式中、ＩＰ（ｉ）は不可視画像の分光反射率、ＶＰ（ｉ）は可視画像の分光反射率を示す。
尚、近赤外光吸収率差が３０％以上を優良（◎）、２０％以上３０％未満を良好（○）、１５％以上２０％未満を限界域（△）、１５％未満を不可（×）と判定した。
上記の評価結果を下記表にまとめる。
これら評価結果より以下のことが判る。
まず、本発明の事例であるバナジルアントラシアニンにおいては、添加量０．５％において充分な赤外光吸収能を示すことから、不可視情報復元率、近赤外光吸収率差について優れた結果を示すとともに、本発明の骨子の一つである吸収バンドが長波長シフトしていることで、赤外光吸収剤起因のトナーの可視領域での吸収が減じ、トナー色調、可視画像品質、可視光領域の吸収率の面でも総じて高い評価結果を示し、トータルとして不可視トナーとして優れた性能を持っていることが判る。
一方、既存の赤外光吸収剤であるバナジルナフタロシアニンを０．５％処方したトナーにおいては、不可視情報復元率、近赤外光吸収率差の面からは実用充分な特性を示すものの、赤外光吸収剤起因のトナーの可視領域での吸収による『色濁り』の点で、トナー色調、可視画像品質、可視光領域の吸収率の面について良好な結果が得られていない。トナー色調、可視画像品質、可視光領域の吸収率の面の特性を改善するため、バナジルナフタロシアニンの処方量を減じると、トナー色調、可視画像品質、可視光の吸収率面での性能が改善し実用領域に到達するより以前に、良好であった不可視情報復元率、近赤外光吸収率差といった項目の性能低下が生じ、実用限界を下回ることから、添加量調整のみの手段によっての適性領域が存在しないことが判る。
まず、本発明の事例であるバナジルアントラシアニンにおいては、添加量０．５％において充分な赤外光吸収能を示すことから、不可視情報復元率、近赤外光吸収率差について優れた結果を示すとともに、本発明の骨子の一つである吸収バンドが長波長シフトしていることで、赤外光吸収剤起因のトナーの可視領域での吸収が減じ、トナー色調、可視画像品質、可視光領域の吸収率の面でも総じて高い評価結果を示し、トータルとして不可視トナーとして優れた性能を持っていることが判る。
一方、既存の赤外光吸収剤であるバナジルナフタロシアニンを０．５％処方したトナーにおいては、不可視情報復元率、近赤外光吸収率差の面からは実用充分な特性を示すものの、赤外光吸収剤起因のトナーの可視領域での吸収による『色濁り』の点で、トナー色調、可視画像品質、可視光領域の吸収率の面について良好な結果が得られていない。トナー色調、可視画像品質、可視光領域の吸収率の面の特性を改善するため、バナジルナフタロシアニンの処方量を減じると、トナー色調、可視画像品質、可視光の吸収率面での性能が改善し実用領域に到達するより以前に、良好であった不可視情報復元率、近赤外光吸収率差といった項目の性能低下が生じ、実用限界を下回ることから、添加量調整のみの手段によっての適性領域が存在しないことが判る。
１０ 画像形成装置
１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ 画像形成ユニット
１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ 感光体
１６Ｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ 帯電器
１８Ｋ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ 露光手段
２０Ｋ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ 現像器
２２Ｋ、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ クリーナ
２４Ｋ、２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ 転写器
２６ フラッシュ定着方式の定着器
２８ 紙送りローラ
Ｐ 記録媒体
１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ 画像形成ユニット
１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ 感光体
１６Ｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ 帯電器
１８Ｋ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ 露光手段
２０Ｋ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ 現像器
２２Ｋ、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ クリーナ
２４Ｋ、２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ 転写器
２６ フラッシュ定着方式の定着器
２８ 紙送りローラ
Ｐ 記録媒体
Claims (4)
- 下記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物を含有することを特徴とする画像形成用トナー。
〔一般式（１）中、Ｘａ，Ｘｂ，ＸｃおよびＸｄは、それぞれ独立に、下記（ｂ）〜（ｄ）より選ばれる環状構造物を表し、Ｍは、Ｖ（バナジウム）を表す。但し、Ｘａ，Ｘｂ，ＸｃおよびＸｄの一つ以上が、前記（ｃ）および（ｄ）より選ばれる環状構造物であり、且つＸａ，Ｘｂ，ＸｃおよびＸｄに下記（ｂ）〜（ｄ）より選ばれる環状構造が異なる少なくとも２種の環状構造物を有する。〕
〔前記（ｂ）〜（ｄ）で示される環状構造物は、＊位置で前記一般式（１）の含窒素５員環（ポルフィラジン環）に結合する。また、Ｒｘｎ１〜Ｒｘｎ４は、その引出し線が通過している環に付加する置換基であり、それぞれ独立に、水素原子、メトキシ基および／またはエトキシ基を表す。〕 - 前記一般式（１）で表される化学構造を有する化合物として、２種以上の異なる化合物を含有する請求項１に記載の画像形成用トナー。
- 像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体表面に形成された潜像を、トナーを含有する現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体表面に形成されたトナー像を被転写体表面に転写する転写手段と、前記被転写体表面に転写されたトナー像を記録媒体表面に光定着し画像を形成する定着手段と、を有する画像形成装置であって、
前記トナーとして、請求項１または請求項２に記載の画像形成用トナーを用いることを特徴とする光定着方式の画像形成装置。 - 像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体表面に形成された潜像を、トナーを含有する現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体表面に形成されたトナー像を被転写体表面に転写する転写手段と、前記被転写体表面に転写されたトナー像を記録媒体表面に定着し不可視画像を形成する定着手段と、を有する画像形成装置であって、
前記トナーとして、請求項１または請求項２に記載の画像形成用トナーを用いることを特徴とする不可視画像形成用の画像形成装置。
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