JP5807098B2 - 電子写真用トナー、画像形成装置及びトナーカートリッジ - Google Patents

Description

この明細書に記載の実施形態は、熱により色が消える消色トナーの技術に関する。

従来、一時的な情報の伝達・表示などの目的で印刷あるいは筆記した紙をリユースできるようにするために、熱により印字が消える感熱記録媒体（感熱紙）や、加熱により色が消える顔料などが用いられている。

さらに、ＭＦＰ（Multi Function Peripheral）などの画像形成装置のトナーとして、加熱により色が消えるいわゆる消色トナーも用いられている。消色トナーにより画像形成されたシートは、加熱することにより消色するため、消色した後でシートを再使用することができる。

しかし、従来の消色トナーは消色性能が十分でなく、例えば、シートに形成された画像の消色した部分の光沢が目立つなどの課題がある。

この明細書は上述した問題点を解決するためになされたものであり、消色した場合に光沢の少ないトナーを提供することを目的とする。

実施形態の電子写真用トナーは、電子供与性の呈色剤と、電子受容性の顕色剤と、消色温度コントロール剤と、をカプセル化した色材と、重量平均分子量Ｍｗが６０００以上２５０００以下のポリエステル系のバインダー樹脂と、を含む電子写真用トナーである。実施形態の電子写真用トナーは、トナーの軟化点温度が、消色温度と同じもしくは消色温度より低い、１２０℃以下の温度であり、消色温度コントロール剤が加熱されることにより消色する。

図１は、トナーの製造方法の流れを示すフローチャートである。 図２は、第１の実施形態に係る実施例及び比較例の評価を示す表である。 図３は、第２の実施形態に係る実施例の評価を示す表である。

以下、実施の形態について図面を参照しつつ説明する。

（第１の実施形態）
本実施形態の電子写真に用いるトナーは、加熱することにより色が消えるいわゆる消色トナーである。

本実施形態のトナーは、電子供与性呈色剤と、電子受容性顕色剤と、バインダー樹脂（結着樹脂）と、を少なくとも含む。そして、バインダー樹脂は、ポリエステル系であって、ＧＰＣ（Gel Permeation Chromatography）による重量平均分子量Ｍｗが６０００以上２５０００以下である。

電子供与性呈色剤は、文字や図形などを表示する色素の前駆体化合物である。電子供与性呈色剤としては、主にロイコ染料を用いることができる。ロイコ染料とは、顕色剤により発色することが可能な電子供与性の化合物である。例えば、ジフェニルメタンフタリド類、フェニルインドリルフタリド類、インドリルフタリド類、ジフェニルメタンアザフタリド類、フェニルインドリルアザフタリド類、フルオラン類、スチリノキノリン類、ジアザローダミンラクトン類等が挙げられる。

具体的には、３，３−ビス（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−６−ジメチルアミノフタリド、３−（４−ジエチルアミノフェニル）−３−（１−エチル−２−メチルインドール−３−イル）フタリド、３，３−ビス（１−ｎ−ブチル−２−メチルインドール−３−イル）フタリド、３，３−ビス（２−エトキシ−４−ジエチルアミノフェニル）−４−アザフタリド、３−（２−エトキシ−４−ジエチルアミノフェニル）−３−（１−エチル−２−メチルインドール−３−イル）−４−アザフタリド、３−〔２−エトキシ−４−（Ｎ−エチルアニリノ）フェニル〕−３−（１−エチル−２−メチルインドール−３−イル）−４−アザフタリド、３，６−ジフェニルアミノフルオラン、３，６−ジメトキシフルオラン、３，６−ジ−ｎ−ブトキシフルオラン、２−メチル−６−（Ｎ−エチル−Ｎ−ｐ−トリルアミノ）フルオラン、２−Ｎ，Ｎ−ジベンジルアミノ−６−ジエチルアミノフルオラン、３−クロロ−６−シクロヘキシルアミノフルオラン、２−メチル−６−シクロヘキシルアミノフルオラン、２−（２−クロロアニリノ）−６−ジ−ｎ−ブチルアミノフルオラン、２−（３−トリフルオロメチルアニリノ）−６−ジエチルアミノフルオラン、２−（Ｎ−メチルアニリノ）−６−（Ｎ−エチル−Ｎ−ｐ−トリルアミノ）フルオラン、１，３−ジメチル−６−ジエチルアミノフルオラン、２−クロロ−３−メチル−６−ジエチルアミノフルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−ジエチルアミノフルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−ジ−ｎ−ブチルアミノフルオラン、２−キシリジノ−３−メチル−６−ジエチルアミノフルオラン、１，２−ベンツ−６−ジエチルアミノフルオラン、１，２−ベンツ−６−（Ｎ−エチル−Ｎ−イソブチルアミノ）フルオラン、１，２−ベンツ−６−（Ｎ−エチル−Ｎ−イソアミルアミノ）フルオラン、２−（３−メトキシ−４−ドデコキシスチリル）キノリン、スピロ〔５Ｈ−（１）ベンゾピラノ（２，３−ｄ）ピリミジン−５，１′（３′Ｈ）イソベンゾフラン〕−３′−オン，２−（ジエチルアミノ）−８−（ジエチルアミノ）−４−メチル−、スピロ〔５Ｈ−（１）ベンゾピラノ（２，３−ｄ）ピリミジン−５，１′（３′Ｈ）イソベンゾフラン〕−３′−オン，２−（ジ−ｎ−ブチルアミノ）−８−（ジ−ｎ−ブチルアミノ）−４−メチル−、スピロ〔５Ｈ−（１）ベンゾピラノ（２，３−ｄ）ピリミジン−５，１′（３′Ｈ）イソベンゾフラン〕−３′−オン，２−ジ−ｎ−ブチルアミノ）−８−（ジエチルアミノ）−４−メチル−、スピロ〔５Ｈ−（１）ベンゾピラノ（２，３−ｄ）ピリミジン−５，１′（３′Ｈ）イソベンゾフラン〕−３′−オン，２−（ジ−ｎ−ブチルアミノ）−８−（Ｎ−エチル−Ｎ−ｉ−アミルアミノ）−４−メチル−、スピロ〔５Ｈ−（１）ベンゾピラノ（２，３−ｄ）ピリミジン−５，１′（３′Ｈ）イソベンゾフラン〕−３′−オン，２−（ジ−ｎ−ブチルアミノ）−８−（ジ−ｎ−ブチルアミノ）−４−フェニル、３−（２−メトキシ−４−ジメチルアミノフェニル）−３−（１−ブチル−２−メチルインドール−３−イル）−４，５，６，７−テトラクロロフタリド、３−（２−エトキシ−４−ジエチルアミノフェニル）−３−（１−エチル−２−メチルインドール−３−イル）−４，５，６，７−テトラクロロフタリド、３−（２−エトキシ−４−ジエチルアミノフェニル）−３−（１−ペンチル−２−メチルインドール−３−イル）−４，５，６，７−テトラクロロフタリド等である。さらに、ピリジン系、キナゾリン系、ビスキナゾリン系化合物等を挙げることができる。
これらは、２種以上混合して使用してもよい。

電子受容性顕色剤は、呈色剤との相互作用により呈色剤を着色させる電子受容性の化合物である。そして、電子受容性顕色剤は、電子供与性呈色剤であるロイコ染料にプロトンを与える電子受容性化合物である。

電子受容性顕色剤としては、例えば、フェノール類、フェノール金属塩類、カルボン酸金属塩類、芳香族カルボン酸及び炭素数２〜５の脂肪族カルボン酸、ベンゾフェノン類、スルホン酸、スルホン酸塩、リン酸類、リン酸金属塩類、酸性リン酸エステル、酸性リン酸エステル金属塩類、亜リン酸類、亜リン酸金属塩類、モノフェノール類、ポリフェノール類、１、２、３−トリアゾール及びその誘導体等を用いる。

バインダー樹脂は、定着処理で溶けて用紙に着色材料を固定する。

バインダー樹脂としては、ジカルボン酸成分とジオール成分をエステル化反応を経て、重縮合して得られるポリエステル系樹脂を用いる。スチレン系樹脂だと一般にガラス転移温度がポリエステル系に比較して高いので、低温定着の観点で不利になる。

ジカルボン酸成分としては、テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、グルタル酸、ピメリン酸、シュウ酸、マロン酸、シトラコン酸、イタコン酸等の脂肪族カルボン酸等が挙げられる。

アルコール成分（ジオール成分）としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、トリメチレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の脂肪族ジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等の脂環族ジオールを挙げることができる。また、ビスフェノールＡ等のエチレンオキシド付加物またはプロピレンオキシド付加物等（ビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物等）を挙げることができる。

また、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸（トリメリット酸）やグリセリン等の３価以上の多価のカルボン酸や多価のアルコール成分を用いて、上記のポリエステル成分を架橋構造にしてもよい。

また、バインダーとしては、組成の異なる２種類以上のポリエステル樹脂を混合して使用してもよい。

ポリエステル樹脂は非晶性でも結晶性でも良い。ポリエステル樹脂のガラス転移温度は４５℃以上７０℃以下が好ましく、より好ましくは５０℃以上６５℃以下である。ガラス転移温度が４５℃より低いとトナーの耐熱保存性が悪化し、また消去時の樹脂の光沢が目だって好ましくない。７０℃より高いと低温定着性が悪化し、また加熱時の消色性が劣って好ましくない。

また、バインダー樹脂の重量平均分子量Ｍｗは６０００以上２５０００以下が好ましい。６０００未満だと消色した部分の樹脂の光沢が目立って好ましくない。また２５０００を超えると、一般に画像の消色温度よりトナーの定着温度の方が高温になってしまい、消色トナーとして利用できないため好ましくない。

なお、重量平均分子量Ｍｗは、上述したように、ＧＰＣを用いて測定することができる。

また、トナーの電子供与性呈色剤と、電子受容性顕色剤は、色材としてマイクロカプセル化されることが好ましい。マイクロカプセル化することにより、外部環境の影響を受け辛くなり、発色・消色を自由にコントロールすることが可能である。

さらに、色材であるマイクロカプセルには、温度コントロール剤を含むことが好ましい。温度コントロール剤は、消色温度をコントロールする。温度コントロール剤は、融点と凝固点の温度差が大きい物質であり、温度コントロール剤を加熱して、温度コントロール剤の融点以上の温度になると色材の色を消色することができる。また、温度コントロール剤の凝固点が常温以下の場合は常温でも消色状態を維持した色材とすることができる。

温度コントロール剤としては、例えばアルコール類、エステル類、ケトン類、エーテル類、酸アミド類が挙げられる。

特にエステル類が良い。具体的には、置換芳香族環を含むカルボン酸エステル、無置換芳香族環を含むカルボン酸と脂肪族アルコールのエステル、分子中にシクロヘキシル基を含むカルボン酸エステル、脂肪酸と無置換芳香族アルコール又はフェノールのエステル、脂肪酸と分岐脂肪族アルコールのエステル、ジカルボン酸と芳香族アルコール又は分岐脂肪族アルコールのエステル、ケイ皮酸ジベンジル、ステアリン酸ヘプチル、アジピン酸ジデシル、アジピン酸ジラウリル、アジピン酸ジミリスチル、アジピン酸ジセチル、アジピン酸ジステアリル、トリラウリン、トリミリスチン、トリステアリン、ジミリスチン、ジステアリン等があげられる。これらは、２種以上混合して使用しても良い。

次に、トナーの物性について説明する。

トナーのガラス転移温度（glass transition point）Ｔｇは、３５℃以上６５℃以下であることが好ましい。トナーのガラス転移温度Ｔｇが３５℃未満であると、トナーの耐熱保存性が悪化する。また、熱によりトナーを消色した場合にトナーの光沢が目立って好ましくない。６５℃より高いと、低温での定着性が低下し、また、加熱による消色性が低下する。

トナーの軟化点（softening point）Ｔｍは、８０℃以上１２０℃以下であることが好ましい。トナーの軟化点Ｔｍが８０℃未満であると、トナーの保存性が悪化する。軟化点Ｔｍが１２０℃より高いと、定着温度が高温になり、省エネの観点から好ましくない。

トナーのトルエン不溶分は、１０質量％以上４０質量％以下であることが好ましい。トルエン不溶分は、トナーに含まれる樹脂の架橋度合を示す数値である。トルエン不溶分が４０質量％より多いと、一般に、消色トナーの色が消える消色温度より、トナーの定着温度の方が高温になってしまう。また、トルエン不溶分が１０質量％未満であると、消色トナーを加熱して消色しても、消色した部分における樹脂の光沢が目立って好ましくない。

トナーの酸価（ＡＶ値）（acid value）は２５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましい。トナーの酸価は、油脂1グラム中に含まれている遊離脂肪酸を中和するのに要する水酸化カリウムのミリグラム数をいう。トナーの酸価が２５以上であると、色材のカプセル化が不十分な際、トナーが顕色剤の働きをして、再発色するので好ましくない。

また、トナーは、離型剤や、帯電制御剤などを含んでもよい。

離型剤は、加熱や加圧によりトナーを用紙に定着する際に、定着部材との離型性を向上させる。離型剤としては、例えば、分子量１０００程度の低分子量ポリエチレン、分子量１０００程度の低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合物、ポリオレフィンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスなどの脂肪族炭化水素系ワックス及びそれらの変性物や、キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろう、ライスワックスなどの植物系ワックスや、みつろう、ラノリン、鯨ろうのなどの動物系ワックスや、モンタンワックス、オゾケライト、セレシンなどの鉱物系ワックスや、リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドのなどの脂肪酸アミドや、機能性合成ワックス、シリコーン系ワックス等が挙げられる。

本実施形態においては、離型剤は特にアルコール成分とカルボン酸成分からなるエステル結合を有するものが好ましい。アルコール成分としては高級アルコール、カルボン酸成分としては直鎖アルキル基を持つ飽和脂肪酸、モノエン酸、ポリエン酸等の不飽和脂肪酸や、ヒドロキシ脂肪酸等が挙げられる。また、カルボン酸成分としては、不飽和多価カルボン酸であるマレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸等でもよい。またこれらの無水物でも良い。

離型剤の軟化点は、低エネルギーあるいは用紙のカール防止などの観点から低い温度での定着を可能にするために、５０℃〜１２０℃、より好ましくは６０℃〜１１０℃である。

帯電制御剤は、摩擦帯電電荷量を制御する。

帯電制御剤としては、合金属アゾ化合物が用いられ、金属元素が鉄、コバルト、クロムの錯体、錯塩、あるいはその混合物が好ましい。また、帯電制御剤として、含金属サリチル酸誘導体化合物を用いてもよく、金属元素がジルコニウム、亜鉛、クロム、ボロンの錯体、錯塩、あるいはその混合物が好ましい。

なお、トナーにトナー粒子とは別に外添剤を混合してもよい。外添剤は、トナーの流動性や帯電性を調整する。外添剤は、トナー粒子に対して、０．０１〜２０質量％混合することができる。外添剤は無機微粒子であり、シリカ、チタニア、アルミナ、チタン酸ストロンチウム、酸化スズなどを単独で、あるいは２種以上混合して使用することができる。無機微粒子は、疎水化剤で表面処理されたものを使用することが環境安定性を向上するという観点から好ましい。また、無機酸化物以外にも、外添剤として１μｍ以下の樹脂微粒子をクリーニング性向上のために加えてもよい。

次に、本実施形態のトナーの製造方法について図１に基づき説明する。図１は、トナーの製造方法の流れを示すフローチャートである。まず、呈色剤と、顕色剤と、温度コントロール剤と、からなる色材を加熱溶融する（Ａｃｔ１０１）。そして、コアセルベーション法により色材をマイクロカプセル化する（Ａｃｔ１０２）。マイクロカプセル化した色材と、バインダー樹脂を分散したバインダー樹脂分散液と、離型剤を分散した離型剤分散液とを、硫酸アルミニウム（Ａｌ２（ＳＯ４）３）を用いて凝集し、融着する（Ａｃｔ１０３）。そして、さらに洗浄（Ａｃｔ１０４）、乾燥（Ａｃｔ１０５）することによりトナーを得る。

なお、色材をマイクロカプセル化する方法はコアセルベーション法に限定されず、ポリマー析出による方法、イソシアネートポリオール壁材料を用いる方法、尿素−ホルムアルデヒド系、尿素ホルムアルデヒド−レゾルシノール系壁形成材料を用いる方法、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、ヒドロキシブロビルセルロース等の壁形成材料を用いる方法、モノマーの重合によるｉｎｓｉｔｕ法、電解分散冷却法、スプレードライング法などでもよい。

以上説明した本実施形態のトナーは、ロイコ染料などの呈色剤と、フェノール系化合物である顕色剤とが結合して発色する。そして、呈色剤と顕色剤が解離すると消色する。また、本実施形態のトナーは、トナーの定着温度より高い温度で、消色する。

次に本実施形態のトナーを実施例によってさらに説明する。

まず、各実施例及び比較例の製造方法を説明する。
（実施例１）
まず、トナーに含まれるバインダー樹脂は、テレフタル酸とビスフェノールAを重縮合して得られる重量平均分子量Ｍｗが６３００のポリエステル（Polyester）系樹脂を９５重量部、離型剤であるライスワックスを５重量部、アニオン性乳化剤であるネオゲンR（第一工業製薬社製）を１．０重量部、中和剤ジメチルアミノエタノールを２．１重量部の割合で、高圧ホモジナイザーを用いて混合し、バインダー樹脂の微粒化分散液として生成した。

次に色材は、呈色剤としてロイコ染料のＣＶＬ（Crystal violet lactone）を１０重量部、顕色剤として４-ヒドロキシ安息香酸ベンジルを１０重量部、温度コントロール剤としてラウリン酸−４−ベンジルオキシフェニルエチルを８０重量部の割合で混合し、加熱し溶融した。そして、コアセルベーション法により、色材をマイクロカプセル化した。

そして、マイクロカプセル化した色材１０重量部、バインダー樹脂およびワックスの微粒化分散液９０重量部を、硫酸アルミニウム（Ａｌ２（ＳＯ４）３）を用いて凝集し、融着した。融着した材料をさらに、洗浄し、乾燥してトナー粒子を得た。この粒子１００重量部に対し、疎水性シリカ（SiO2）3.5重量％、酸化チタン（TiO2）0.5重量％を外添混合して、実施例１のトナーを得た。

（実施例２）
実施例１と同様の方法でバインダー樹脂（重量平均分子量Ｍｗ７５００）及び離型剤の物性を変更したものを生成し、同じく実施例１と同様にしてマイクロカプセル化した色材を生成した。そして、実施例１と同様に色材とバインダー樹脂およびワックスの微粒化分散液とを混合してトナー粒子を得、実施例１と同様に外添処理をして実施例２のトナーを得た。

（実施例３）
実施例１と同様の方法でバインダー樹脂（重量平均分子量Ｍｗ１４０００）及び離型剤の物性を変更したものを生成し、同じく実施例１と同様にしてマイクロカプセル化した色材を生成した。そして、実施例１と同様に色材とバインダー樹脂およびワックスの微粒化分散液とを混合してトナー粒子を得、実施例１と同様に外添処理をして実施例３のトナーを得た。

（実施例４）
実施例１と同様の方法でバインダー樹脂（重量平均分子量Ｍｗ２４０００）及び離型剤の物性を変更したものを生成し、同じく実施例１と同様にしてマイクロカプセル化した色材を生成した。そして、実施例１と同様に色材とバインダー樹脂およびワックスの微粒化分散液とを混合してトナー粒子を得、実施例１と同様に外添処理をして実施例４のトナーを得た。

（実施例５）
実施例１と同様の方法でバインダー樹脂（重量平均分子量Ｍｗ１００００）及び離型剤の物性を変更したものを生成し、同じく実施例１と同様にしてマイクロカプセル化した色材を生成した。そして、実施例１と同様に色材とバインダー樹脂およびワックスの微粒化分散液とを混合してトナー粒子を得、実施例１と同様に外添処理をして実施例５のトナーを得た。

（実施例６）
実施例１と同様の方法でバインダー樹脂（重量平均分子量Ｍｗ８０００）及び離型剤の物性を変更したものを生成し、同じく実施例１と同様にしてマイクロカプセル化した色材を生成した。そして、実施例１と同様に色材とバインダー樹脂およびワックスの微粒化分散液とを混合してトナー粒子を得、実施例１と同様に外添処理をして実施例６のトナーを得た。

（比較例１）
実施例１と同様の方法でバインダー樹脂（重量平均分子量Ｍｗ５８００）及び離型剤の物性を変更したものを生成し、同じく実施例１と同様にしてマイクロカプセル化した色材を生成した。そして、実施例１と同様に色材とバインダー樹脂およびワックスの微粒化分散液とを混合してトナー粒子を得、実施例１と同様に外添処理をして比較例１のトナーを得た。

（比較例２）
実施例１と同様の方法でバインダー樹脂（重量平均分子量Ｍｗ２７０００）及び離型剤の物性を変更したものを生成し、同じく実施例１と同様にしてマイクロカプセル化した色材を生成した。そして、実施例１と同様に色材とバインダー樹脂およびワックスの微粒化分散液とを混合して比較例２のトナーを得た。

以上に示した実施例１〜６及び比較例１及び２のトナーについて、バインダー樹脂の重量平均分子量Ｍｗ、酸価、ガラス転移温度Ｔｇ（℃）、軟化点Ｔｍ（℃）、トルエン不溶分（質量％）、トナーの定着温度、トナーの色が消える消色温度、消色部分の光沢度を図２に示す。

重量平均分子量Ｍｗは、各実施例及び比較例のバインダー樹脂について、ＧＰＣ法により求めた。装置は、ＷＡＴＥＲＳ社製のものを用いた。検出器はＷＡＴＥＲＳ社製の示差屈折計（ＲＩ）を用いた。溶離液（移動相）として、ＴＨＦ（Tetrahydrofuran）を用いた。

酸価は、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ２５０１−２００３の石油製品及び潤滑油―中和試験方法に基づき、ワックス中の全酸性成分を中和するのに必要な水酸化カリウム量（ｍｇ）によって測定した。

ガラス転移温度Ｔｇは、ＴＡインスツルメント社製の示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定した。

軟化点Ｔｍは、島津製作所社製フローテスタ（ＣＦＴ−５００Ｄ）により測定した。

トルエン不溶分は、各実施例及び比較例のトナーをトルエン中に２時間浸漬した後の不溶分を測定し、質量％で示した。

トナーの消色部分の光沢度は、実施例及び比較例のトナーにより用紙に画像を形成し、その画像を加熱して消色したあと、その消色した部分の光沢度を測定した値である。測定は、日本電色工業社製の光沢計（ＶＧ２０００）により、鏡面光沢度−測定方法（ＪＩＳｆｆＺ ８７４１）に準拠して測定した。投受光角を６０度で測定した。

以上の実施例及び比較例についての物性を見ると、実施例は、いずれの評価項目についても、好ましい数値範囲内であり、消色後の光沢も低かった。

なお、実施例６は、酸価が２５を超えており、トルエン不溶分も５質量％より小さい。消色部分の光沢は大きくないが、消色部分の消え残りがあった。

一方、比較例については、重量平均分子量が６０００より小さい比較例１は、軟化点が８０℃より低く、トルエン不溶分が５質量％より小さいため、消色した部分の樹脂の光沢が目立った。

また、比較例２は、重量平均分子量が２５０００を超えており、定着温度が１２０度と高いため、定着温度まで加熱すると、消色してしまい、消色トナーとして用いることができないため好ましくない。

以上のように、本実施形態によれば、低温定着性にすぐれ、消色後の光沢が目立たないトナーを生成することができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。本実施形態は、第１の実施形態のトナーにおいて、さらに特定の平均一次粒子径を有する無機微粒子を含む点が第１の実施形態のトナーと相違する。

本実施形態は、第１の実施形態にかかるトナーに対して、特定の外添処方を施すことにより、さらに光沢性が抑えられるという知見に基づきなされたものでさる。

具体的には、トナーは、ロイコ染料などの呈色剤と顕色剤とを含む色材と、バインダー樹脂と、さらに、平均一次粒子径が５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の少なくとも１種以上の物質の無機微粒子を含む。そして、平均一次粒子径が５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の無機微粒子がトナーを被覆する被覆率が、１種類の微粒子あたり３０％以下であり、平均一次粒子径に関わらず、トナーに含まれる全ての無機微粒子による被覆率が５０％以上１５０％以下であることを特徴とする。

例えば、微粒子としてシリカとチタニアの２種類を用いる場合、シリカの平均一次粒子径５０−２００ｎｍの粒子による被覆率と、チタニアの平均一次粒子径５０−２００ｎｍの粒子による被覆率がそれぞれ３０％以下であればよい。また、全ての無機微粒子による被覆率については、シリカ及びチタニアの全ての微粒子による被覆率が５０％以上１５０％以下であればよく、粒子径や物質の種類を考慮しない値である。

ここで、「平均一次粒子径」とは、個数平均粒径のことである。個数平均粒径は、走査型電子顕微鏡にて撮影倍率５０００〜５００００倍の適切な倍率で、粒径（長径と短径の平均値）を１００個の粒子について測定し、それらの平均値を平均一次粒子径とする。

また、本明細書における「被覆率」とは、
被覆率＝（トナー粒子の体積平均粒径／無機微粒子の平均一次粒子径）×（トナー粒子の真比重／無機微粒子の真比重）×（無機微粒子の重量／トナーの重量）×１００
で定義される。ここで、「体積平均粒径」とは、ベックマンコールター社製コールターカウンターマルチサイザー３で測定した５０％体積平均粒径である。

このような、特定の粒径を有する無機微粒子を、トナーに対する被覆率が特定の値になるように添加することで、用紙に定着されたトナーの無機微粒子により、光散乱が起こり、光沢を抑えることができる。したがって、消色されたトナー部分の光沢をより目立たなくすることができる。

ここで、「光散乱」とは、光散乱の中でもミー散乱と呼ばれるものである。無機微粒子の大きさが、光の波長と同程度である場合（大きさが波長の１／１０より大きい場合）に、可視光が微粒子によって散乱し光沢が抑制される。

無機微粒子としては、シリカ、チタニア、アルミナ、チタン酸ストロンチウム、酸化スズなどを挙げることができる。無機微粒子としては、これらを単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。

光散乱のための無機微粒子の平均１次粒径は、上述のように５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である必要があり、５０ｎｍ未満の場合には添加した無機微粒子によって光沢を効果的に抑制できない。一方、２００ｎｍより大きい場合には、微粒子がトナーから遊離したり、トナー飛散が発生し、耐刷性が低下する。ここで、「トナー飛散」とは現像時等に、トナーが感光体のトナーを付着させるべきではない領域や、感光体周りに飛散し機体内外を汚す現象をいう。

無機微粒子をトナーに混合する量は、上述のように、平均一次粒子径が５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の微粒子による被覆率が１種類の物質の微粒子あたり３０％以下であることが好ましい。３０％を超えると、微粒子がトナーから遊離したり、トナー飛散が発生し、耐刷性が低下する。なお、平均一次粒子径が５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の微粒子単独の被覆率は、１０％以上であれば光沢度の抑制の観点からより好ましい。また、トナーに含まれる全微粒子によるトータルの被覆率が、上述のように、被覆率が５０％以上１５０％以下であることが好ましい。被覆率が５０％未満の場合には、トナーの外添剤として必要な、流動性や、耐環境変動性が確保できないために保存性が低下し、結果として耐刷性も低下する。被覆率が１５０％を超えると、トナーにおける遊離する微粒子の割合が増え、トナーの帯電量が低下し、耐刷性が低下する。

なお、「保存性」とは、トナーが保存されている間にトナー粒子が凝集してしまうのを防ぎ、流動性を維持した状態で安定して保存できる性質を言う。

また、「耐刷性」とは、繰り返し印字に対する画像安定性のことである。耐刷性の中にはカブリ、トナー飛散も含まれる。

また、トナーは、ガラス転移温度Ｔｇが、３０℃以上６５℃以下であることが好ましい。３０℃未満の場合、用紙に定着したトナーを消色しても、その消色した部分の光沢が目立って好ましくない。ただし、本実施形態のトナーは、光を散乱して光沢を抑える無機微粒子を含むため、ガラス転移温度の下限値は、第１の実施形態で好ましいとした下限値３５℃よりも低い３０℃とすることができる。ガラス転移温度Ｔｇが６５℃を超えると低温での定着性が低下する点は第１の実施形態と同じである。

次に、トナーの製造方法を説明する。本実施形態のトナーは、第１の実施形態において説明した製造方法によりトナーを製造し、そのトナーに対して上述した無機微粒子を所定量添加する。添加量は、上述のように、平均一次粒子径が５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の微粒子がトナーを被覆する被覆率が、１種類の物質の微粒子あたり３０％以下であり、平均粒径に関わらず、トナーに含まれる無機微粒子による合計の被覆率が５０〜１５０％となるように混合する。

以上説明したように、本実施形態のトナーは、色材及びバインダー樹脂などからなるトナー粒子を被覆する微粒子により、光が散乱し、光沢がより抑制される。従って、トナーにより画像を形成し、消色した場合に、消色した部分の光沢がより目立ちにくい。

次に本実施形態のトナーを実施例によってさらに説明する。

まず、各実施例の製造方法を説明する。

（実施例７）
実施形態１の実施例１と同様の方法でバインダー樹脂（重量平均分子量Ｍｗ６３００）及び離型剤の物性を変更したものを生成し、同じく実施例１と同様にしてマイクロカプセル化した色材を生成した。そして、実施例１と同様に色材とバインダー樹脂およびワックスの微粒化分散液とを混合してトナーを得た。

生成したトナーに対し、平均１次粒径４０ｎｍの無機微粒子である疎水性シリカを３重量部、平均１次粒径１００ｎｍの無機微粒子である疎水性シリカを２重量部、攪拌混合して、実施例７のトナーを得た。

（実施例８）
実施形態１の実施例１と同様の方法でバインダー樹脂（重量平均分子量Ｍｗ６３００）及び離型剤の物性を変更したものを生成し、同じく実施例１と同様にしてマイクロカプセル化した色材を生成した。そして、実施例１と同様に色材とバインダー樹脂およびワックスの微粒化分散液とを混合してトナーを得た。

生成したトナーに対し、平均１次粒径４０ｎｍの無機微粒子である疎水性シリカを３重量部、平均１次粒径１００ｎｍの無機微粒子である疎水性シリカを２重量部、攪拌混合して、実施例８のトナーを得た。

（実施例９）
実施形態１の実施例１と同様の方法でバインダー樹脂（重量平均分子量Ｍｗ６３００）及び離型剤の物性を変更したものを生成し、同じく実施例１と同様にしてマイクロカプセル化した色材を生成した。そして、実施例１と同様に色材とバインダー樹脂およびワックスの微粒化分散液とを混合してトナーを得た。

生成したトナーに対し、平均１次粒径４０ｎｍの無機微粒子である疎水性シリカを２重量部、平均１次粒径１００ｎｍの無機微粒子である疎水性シリカを１．２重量部、攪拌混合して、実施例９のトナーを得た。

（実施例１０）
実施形態１の実施例１と同様の方法でバインダー樹脂（重量平均分子量Ｍｗ６３００）及び離型剤の物性を変更したものを生成し、同じく実施例１と同様にしてマイクロカプセル化した色材を生成した。そして、実施例１と同様に色材とバインダー樹脂およびワックスの微粒化分散液とを混合してトナーを得た。

生成したトナーに対し、平均１次粒径１５ｎｍの無機微粒子である疎水性シリカを２重量部、攪拌混合して、実施例１０のトナーを得た。

（実施例１１）
実施形態１の実施例１と同様の方法でバインダー樹脂（重量平均分子量Ｍｗ６３００）及び離型剤の物性を変更したものを生成し、同じく実施例１と同様にしてマイクロカプセル化した色材を生成した。そして、実施例１と同様に色材とバインダー樹脂およびワックスの微粒化分散液とを混合してトナーを得た。

生成したトナーに対し、平均１次粒径２３０ｎｍの無機微粒子である疎水性シリカを１２重量部、攪拌混合して、実施例１１のトナーを得た。

（実施例１２）
実施形態１の実施例１と同様の方法でバインダー樹脂（重量平均分子量Ｍｗ６３００）及び離型剤の物性を変更したものを生成し、同じく実施例１と同様にしてマイクロカプセル化した色材を生成した。そして、実施例１と同様に色材とバインダー樹脂およびワックスの微粒化分散液とを混合してトナーを得た。

生成したトナーに対し、平均１次粒径１００ｎｍの無機微粒子である疎水性シリカを５．５重量部、攪拌混合して、実施例１２のトナーを得た。

（実施例１３）
実施形態１の実施例１と同様の方法でバインダー樹脂（重量平均分子量Ｍｗ６３００）及び離型剤の物性を変更したものを生成し、同じく実施例１と同様にしてマイクロカプセル化した色材を生成した。そして、実施例１と同様に色材とバインダー樹脂およびワックスの微粒化分散液とを混合してトナーを得た。

生成したトナーに対し、平均１次粒径４０ｎｍの無機微粒子である疎水性シリカを１．２重量部、平均１次粒径１００ｎｍの無機微粒子である疎水性シリカを１．２重量部、攪拌混合して、実施例１３のトナーを得た。

（実施例１４）
実施形態１の実施例１と同様の方法でバインダー樹脂（重量平均分子量Ｍｗ６３００）及び離型剤の物性を変更したものを生成し、同じく実施例１と同様にしてマイクロカプセル化した色材を生成した。そして、実施例１と同様に色材とバインダー樹脂およびワックスの微粒化分散液とを混合してトナーを得た。

生成したトナーに対し、平均１次粒径２２ｎｍの無機微粒子である疎水性シリカを３．５重量部、平均１次粒径１００ｎｍの無機微粒子である疎水性シリカを２重量部、攪拌混合して、実施例１４のトナーを得た。

以上に示した実施例７〜１４のトナーの、ガラス転移温Ｔｇ（℃）、微粒子の種類数、微粒子の平均一次粒子径（ｎｍ）、平均一次粒子径が５０−２００ｎｍの微粒子単独での被覆率、全て微粒子によるトータルの被覆率、保存性、消色後の光沢度、低温定着性、耐刷性を示した表を図３に示す。

保存性は、生成した実施例のトナーを容器に２０ｇ計り取り、５０℃の恒温水槽に８時間つけ、容器に入れた状態でパウダーテスタ（ホソカワミクロン社製）を用いて３回タッピングした後、４２メッシュのふるいに開け入れた。そして、パウダーテスター（ホソカワミクロン社製）により１０秒間振動させた後、ふるいの上に残ったトナー量を測定して評価した。評価は３段階で行い、◎：極めて良好、○：良好、△：問題有りとした。

消色後のトナーの光沢度は、生成したトナーを用いて、東芝テック社製ＭＦＰ（Multi Function Peripheral）により画像形成した後、画像形成した用紙を定着温度を１５０℃に設定した定着器に、紙送り速度２００ｍｍ／ｓｅｃで搬送し、定着器により消色した。そして、日本電色工業社製の光沢計を用いて消色した部分の光沢度を測定した。

各実施例のトナーは、樹脂の重量平均分子量が６３００であり、実施形態１で示した好ましい重量平均分子量の範囲内であるため、総じて光沢性は良好であるが、そのレベルには差異が生じたため、実施形態１で示した実施例１の光沢度を基準に、３段階で評価した。３段階の評価は、◎：極めて良好、○：良好、△：普通（実施例１と同程度）とした。

耐刷性は、生成した実施例のトナーをキャリアと所定の比率にて混合し、評価用に改造した東芝テック社製複合機ｅ−ＳＴＵＤＩＯ-4520に投入し１０，０００枚の通紙テストを実施して耐刷性を評価した。耐刷性の評価は、通紙テスト後のトナー帯電量、画像出力時のカブリ、機体内部のトナー飛散についての評価結果から総合的に評価した。耐刷性の評価も、保存性と同様の３段階（◎：極めて良好、○：良好、△：問題有り）で評価した。

実施例７は、二種類の微粒子を混合したトナーであるが、ガラス転移温度Ｔｇ、微粒子の平均一次粒子径、被覆率の項目の全てにおいて上述した条件を満たす。そして、保存性、消色部分の光沢度、低温定着性、耐刷性についての評価も良かった。

実施例８は、ガラス転移温度Ｔｇが２５℃で３０℃より低く、低温定着性は良いが、Ｔｇが低すぎるために保存性が不十分であった。そのため、光沢度の抑制効果はあまり得られなかった。また、耐刷性の試験ではＴｇが低いために微粒子がトナーに埋没してしまい、帯電量低下、カブリ、トナー飛散が発生し、耐刷性の評価が好ましくなかった。

また、実施例９は、ガラス転移温度Ｔｇが６５℃で、Ｔｇが高いため、保存性と光沢度の評価は良好であったが、低温定着性は不十分であった。

また、実施例１０は、１種類の微粒子を添加した実施例であり、微粒子の平均一次粒子径が１５ｎｍで、５０ｎｍより小さい。そのため、平均一次粒子径が５０−２００ｎｍの微粒子による被覆率が０％である。その結果、光沢度の抑制効果はあまり得られなかった。

実施例１１は、微粒子の平均一次粒子径が２３０ｎｍであり、２００ｎｍを超えている。微粒子の平均１次粒子径が大きすぎるため、外添剤のトナーに対する付着力が弱まり外添剤がトナーから剥がれてしまい、帯電量低下、カブリ、飛散が発生し、耐刷性の評価が低い。

実施例１２は、平均一次粒子径が５０−２００ｎｍの微粒子の被覆率が５６％であり、３０％を超えており、外添剤がトナーから遊離し易くなり、外添剤が剥がれたトナーが飛散などするため耐刷性が低下した。

実施例１３は、微粒子によるトータルの被覆率が４５％であり、５０％より少ない。そのため、トナーの外添剤として必要な、流動性や、耐環境変動性を確保できないために保存性及び耐刷性の評価が好ましくなかった。

実施例１４は、微粒子によるトータルの被覆率が１８０％であり、１５０％を超えている。そのため、外添剤が剥がれたトナーが飛散などし、耐刷性が好ましくなかった。

以上のように、本実施形態で示した条件を満たす実施例６は、保存性、低温定着性、耐刷性がすぐれており、消色後の光沢もさらに目立たないので、実施例としてベストである。

本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、すべて本発明の範囲内のものである。

特開２０００−１９７７０号公報

Claims (12)

1. 電子供与性の呈色剤と、電子受容性の顕色剤と、消色温度コントロール剤と、をカプセル化した色材と、
   重量平均分子量Ｍｗが６０００以上２５０００以下のポリエステル系のバインダー樹脂と、
   軟化点温度が５０度以上１２０度以下の離型剤と、を含む電子写真用トナーであって、
   前記トナーの軟化点温度が、消色温度と同じもしくは消色温度より低い、１２０℃以下の温度であり、
   前記消色温度コントロール剤が加熱されることにより消色する電子写真用トナー。
2. 請求項１に記載の電子写真用トナーにおいて、ガラス転移温度が３５度以上６５度以下である電子写真用トナー。
3. 請求項１または２に記載の電子写真用トナーにおいて、前記トナーの前記軟化点温度が８０度以上である電子写真用トナー。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載の電子写真用トナーにおいて、トルエン不溶分が１０質量％以上４０質量％以下である電子写真用トナー。
5. 請求項１から４のいずれか１つに記載の電子写真用トナーにおいて、酸価値が２５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である電子写真用トナー。
6. 請求項１から５のいずれか１つに記載の電子写真用トナーにおいて、少なくとも前記電子供与性の呈色剤と、前記電子受容性の顕色剤と、前記消色温度コントロール剤と、がマイクロカプセル化されている電子写真用トナー。
7. 請求項１から６のいずれか１つに記載の電子写真用トナーにおいて、定着温度よりも高い温度で消色する電子写真用トナー。
8. 請求項１から７のいずれか１つに記載の電子写真用トナーにおいて、平均一次粒子径が５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の微粒子を少なくとも１種さらに含み、平均一次粒子径が５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の微粒子が前記電子写真用トナーのトナー粒子を被覆する被覆率が１種類の物質の微粒子につき３０％以下であり、全ての微粒子による前記トナー粒子の被覆率が５０％以上１５０％以下である電子写真用トナー。
9. 請求項８に記載の電子写真用トナーにおいて、前記微粒子はシリカ、チタニア、アルミナ、チタン酸ストロンチウム、酸化スズのいずれかを含む電子写真用トナー。
10. 請求項１から９のいずれか１つに記載の電子写真用トナーにおいて、前記電子供与性の呈色剤は、ロイコ染料である電子写真用トナー。
11. 電子供与性の呈色剤と電子受容性の顕色剤と消色温度コントロール剤とをカプセル化した色材と、重量平均分子量Ｍｗが６０００以上２５０００以下のポリエステル系のバインダー樹脂と、を含む電子写真用トナーであって、
    前記トナーの軟化点温度が、消色温度と同じもしくは消色温度より低い、１２０℃以下の温度であり、
    前記消色温度コントロール剤が加熱されることにより消色する電子写真用トナー
    を備える画像形成装置。
12. 電子供与性の呈色剤と電子受容性の顕色剤と消色温度コントロール剤とをカプセル化した色材と、重量平均分子量Ｍｗが６０００以上２５０００以下のポリエステル系のバインダー樹脂と、を含む電子写真用トナーであって、
    前記トナーの軟化点温度が、消色温度と同じもしくは消色温度より低い、１２０℃以下の温度であり、
    前記消色温度コントロール剤が加熱されることにより消色する電子写真用トナー
    を備えるトナーカートリッジ。
    

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