(57)【要約】【課題】フォトクロミック材料が結着樹脂に安定して組み込まれることにより、均一に分散され、それによって優れた耐久性を示す電子写真用トナー及びその製造方法を提供すること。【解決手段】フォトクロミック化合物及びポリエステル樹脂を含む原料混合物の混練、粉砕及び分級により形成され、前記フォトクロミック化合物とポリエステル樹脂は、脱水縮合反応していることを特徴とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトクロミック化合物及びポリエステル樹脂を含む原料混合物の混練、粉砕及び分級により形成され、前記フォトクロミック化合物とポリエステル樹脂は、脱水縮合反応していることを特徴とする電子写真用トナー。
【請求項２】
フォトクロミック化合物とポリエステル樹脂との脱水縮合反応は、前記フォトクロミック化合物のカルボキシル基及び／又はエステル基と、前記ポリエステル樹脂のヒドロキシル基との反応であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真用トナー。
【請求項３】
ポリエステル樹脂及びフォトクロミック化合物を含む原料混合物を混練し、前記フォトクロミック化合物とポリエステル樹脂を脱水縮合反応させる工程、及び
前記フォトクロミック化合物とポリエステル樹脂の反応物を含む混練物を粉砕及び分級する工程
を具備することを特徴とする電子写真用トナーの製造方法。
【請求項４】
フォトクロミック化合物とポリエステル樹脂との脱水縮合反応は、前記フォトクロミック化合物のカルボキシル基及び／又はエステル基と、前記ポリエステル樹脂のヒドロキシル基との反応であることを特徴とする請求項３に記載の電子写真用トナーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真用トナー及びその製造方法に係り、特に、フォトクロミック化合物を含む電子写真用トナー及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フォトクロミック材料を添加剤として含有する、光の照射により発色等を生じる画像を形成可能な電子写真用トナーが知られている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この電子写真用トナーは、単純にフォトクロミック材料をトナーに混ぜ合わせているのみであり、フォトクロミック材料の分散性や耐久性に問題がある。
【０００３】
また、フォトクロミック材料の混合物からなるマーキング粒子を使用したディスプレイが提案されており（例えば、特許文献２参照）、この文献には、フォトクロミック材料をポリマーのバックボーンに組み込むことも記載されている。
しかし、この場合のフォトクロミック材料のポリマーのバックボーンへの組み込みは、記載されているポリマーの種類から、ラジカル重合によりポリマーにフォトクロミック材料を重合させて組み込んでいるものと考えられる。しかし、ラジカル重合は化学構造を破壊しやすい反応であり、また、特にフォトクロミック材料は一般的に化学反応を起こしやすい構造であるため、ラジカル重合によりフォトクロミック材料の一部または全てが破壊されてしまう懸念が大きい。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−０６１８１３号公報
【０００５】
【特許文献２】特開２００６−０２３７３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような事情の下になされ、フォトクロミック材料が結着樹脂に安定して組み込まれることにより、均一に分散され、それによって優れた耐久性を示す電子写真用トナー及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、フォトクロミック化合物及びポリエステル樹脂を含む原料混合物の混練、粉砕及び分級により形成され、前記フォトクロミック化合物とポリエステル樹脂は、脱水縮合反応していることを特徴とする電子写真用トナーを提供する。
【０００８】
本発明の第２の態様は、ポリエステル樹脂及びフォトクロミック化合物を含む原料混合物を混練し、前記フォトクロミック化合物とポリエステル樹脂を脱水縮合反応させる工程、及び前記フォトクロミック化合物とポリエステル樹脂の反応物を含む混練物を粉砕及び分級する工程を具備することを特徴とする電子写真用トナーの製造方法を提供する。
【０００９】
以上の電子写真用トナー及びその製造方法において、フォトクロミック化合物とポリエステル樹脂との脱水縮合反応は、前記フォトクロミック化合物のカルボキシル基及び／又はエステル基と、前記ポリエステル樹脂のヒドロキシル基との間で生じるものとすることが出来る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、フォトクロミック材料が結着樹脂に安定して組み込まれることにより、均一に分散され、それによって優れた耐久性を示す電子写真用トナー及びその製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明の一実施形態に係る電子写真用トナーは、フォトクロミック化合物及びポリエステル樹脂を含む原料混合物の混練、粉砕及び分級により形成され、前記フォトクロミック化合物とポリエステル樹脂は、脱水縮合反応していることを特徴とする。
【００１２】
このように、フォトクロミック化合物をポリエステル樹脂に脱水縮合反応させることにより、フォトクロミック化合物は反応により破壊されることなく、ポリエステル樹脂に組み込まれ、その結果、トナーの耐久性、発色性、発色耐久性を向上させることができる。
【００１３】
本実施形態に使用可能なフォトクロミック化合物としては、特に限定されず、スピロピラン系フォトクロミック化合物、スピロオキサジン系フォトクロミック化合物、アゾベンゼン系フォトクロミック化合物、ジアリールエテン系フォトクロミック化合物、フルギド系フォトクロミック化合物、スピロピリミジン系フォトクロミック化合物等、様々なものを用いることが出来る。
【００１４】
これらの中では、インドリノスピロベンゾピラン、６’−ニトロスピロベンゾピラン、６’−ヒドロキシスピロベンゾピラン等のスピロピラン系フォトクロミック化合物を好ましく用いることが出来る。
フォトクロミック化合物とポリエステル樹脂の脱水縮合反応は、通常、フォトクロミック化合物のカルボキシル基及び／又はエステル基と、ポリエステル樹脂のヒドロキシル基との間で行われる。
【００１５】
しかし、脱水縮合反応が行われるフォトクロミック化合物の官能基は、カルボキシル基やエステル基に限られず、他の縮合可能な官能基を用いることも可能である。そのような官能基として、例えば、ハロゲン化アルキル基、スルホン酸基、酸無水物、イソシアネート、チオイソシアネート、リン酸基、亜リン酸基、次亜リン酸基を用いることが出来る。
【００１６】
また、脱水縮合反応が行われるポリエステル樹脂の官能基も、ヒドロキシル基に限られず、他の縮合可能な官能基を用いることも可能である。そのような官能基として、例えば、一級アミノ基、二級アミノ基、チオール基、アセタール基、エポキシ基等を用いることができる。なお、フォトクロミック化合物の官能基と樹脂の官能基は、逆でもよい。
【００１７】
なお、ポリエステル樹脂には、フリーのヒドロキシル基が存在するだけでなく、定着性などを向上させるためのビスフェノールＡのエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドなどのアルキルオキサイドを含有するポリエステル樹脂を用いることにより、より大きい効果を得ることが出来る。
【００１８】
フォトクロミック化合物は、紫外線を照射することで着色や変色を生じるという特性から、フォトクロミック化合物を含むトナーを用いることにより、プリンタにより印字された印刷物に種々の効果を持たせることが可能である。例えば、偽造防止、複写防止、時間と共に印刷内容が消える印刷物、必要な状況に応じて印刷内容を表示させることができる印刷物等への応用が可能である。
【００１９】
例えば、スピロピラン系フォトクロミック化合物は、紫外線の照射により、無色から青色有色に変化するので、スピロピラン系フォトクロミック化合物を含むトナーにより印刷し、印刷物に紫外線を照射して真偽の判定をすることにより、偽造防止に適用することが出来る。
【００２０】
フォトクロミック化合物の配合量は、トナーの用途に応じて変るが、通常、トナー全体に対して0.1〜5質量％程度であるのが好ましい。
以上説明した一実施形態に係る電子写真用トナーは、ポリエステル樹脂、フォトクロミック化合物、及び他の添加剤を含む原料混合物を混練し、混練物を冷却した後、粉砕及び分級することにより得ることが出来る。
【００２１】
このような電子写真用トナーの製造方法では、フォトクロミック化合物とポリエステル樹脂の脱水縮合反応は、混練工程において生ずる。その結果、フォトクロミック化合物は、混練工程において脱水縮合反応によりポリエステル樹脂に組み込まれ、均一にポリエステル樹脂中に分散される。
【００２２】
原料混合物の混練は、２軸混練機や加圧ニーダー、オープンロールなどの混練機により行うことが出来る。また、混練物の粉砕は、ジェットミル等の粉砕機により、粉砕物の分級は、風力分級機等で行うことが出来る。
また、原料混合物に含まれる他の添加剤としては、離型剤及び帯電制御剤を挙げることが出来る。
【００２３】
離型剤としては、例えば、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のオレフィン系ワックスや、カルナウバワックス、ライスワックス、カイガラムシワックス等の天然ワックス、合成エステルワックス等が挙げられる。低温定着性や高速印字性能を向上させるには、離型剤の融点は６０〜１００℃程度と比較的低い方が好ましく、具体的には、カルナウバワックスや、合成エステルワックスが好ましい。
【００２４】
帯電制御剤としては、例えば、正帯電制御剤として、４級アンモニウム塩、アミノ基を含有する樹脂等が、負帯電制御剤として、サルチル酸の金属錯塩、ベンジル酸の金属錯塩、カリックスアレン型のフェノール系縮合物、カルボキシル基を含有する樹脂などがある。帯電制御剤の配合量は、トナー全体に対して、０．１〜５質量％であることが好ましい。
【００２５】
以下、本発明の実施例及び比較例を示し、本発明についてより具体的に説明する。
実施例１
下記式（１）により表される、カルボキシル基を有するフォトクロミック化合物を、ヒドロキシル基を有するトナー用ポリエステル樹脂、トナー用帯電制御剤（日本カーリット（株）〉製ＬＲ−１４７）、トナー用ワックス（加藤洋行（株）製カルナバワックス）と共に２軸押出し混練機により加熱混練した。混練中にフォトクロミック化合物とポリエステル樹脂の脱水縮合反応を効率よく進行させるために、混練時に真空排気を行った。
【００２６】
得られた混練物を気流式粉砕機により粉砕し、中心粒子径（体積換算Ｄ５０）が９μｍになるように分級した後、ミキサー中でシリカを外添して、トナー化し、サンプル１を得た。
【００２７】
【化１】
2010072432.tif 000002
実施例２
式（２）により表される、エステル基を有するフォトクロミック化合物を用いたことを除いて、サンプル１と同様の方法によりトナーを作成し、サンプル２を得た。
【００２８】
【化２】
2010072432.tif 000003
比較例１
式（３）により表される、ポリエステル樹脂のヒドロキシル基と縮合反応を生ずる官能基を含まないフォトクロミック化合物を用いたことを除いて、サンプル１と同様の方法によりトナーを作成し、サンプル３を得た。
【００２９】
【化３】
2010072432.tif 000004
＜トナーの評価＞
以上のようにして作成したサンプル１〜３について、次のようにして評価を行った。
即ち、評価用プリンタとしてカシオ計算機（株）製Ｎ５３００プリンタを用いて実写評価を行い、印刷した後に印字サンプルに水銀ランプにて紫外線を照射することによってフォトクロミックトナーを発色させた。トナーの耐久性、フォトクロミック材料の発色状態、フォトクロミック材料の発色の繰り返し耐久性について、下記の基準で評価した。その結果を下記表に示す。なお、色の繰り返し耐久性は、発色した画像に可視光を照射して消色し、これを５０回繰り返した後の発色状態を観察することにより行った。
【００３０】
○：優れている
○△：良好
△：やや劣る
×：劣る
【００３１】
【表１】
2010072432.tif 000005
上記表１から、サンプル１はトナーの耐久性、フォトクロミック化合物の発色性、フォトクロミック化合物の発色−消色の繰り返し耐久性、いずれにおいても最も優れていた。サンプル２はトナー耐久性に関してはサンプル１と同等のレベルであり、フォトクロミック化合物の発色性と発色耐久性に関しては良好ではあったが、サンプル１と比較するとやや劣っていた。サンプル３は、トナー耐久性はサンプル１、２、と比較して劣っていた。また、発色状態もサンプル１、２、より発色濃度が出ていなかった。繰り返し耐久性に関しては、サンプル１、２、に比べて明らかに劣っていた。
【００３２】
これらの理由は、サンプル１及び２では、フォトクロミック化合物とバインダー樹脂が縮合して、フォトクロミック化合物の分散性が向上することで、発色性がよくなっているためと思われる。また、トナー中のフォトクロミック化合物のウミシマがなくなったことにより、トナーの耐久性が向上したものと思われる。さらに、ポリエステル樹脂に化学的にフォトクロミック分子が脱水縮合により結合することにより、フォトクロミック構造の劣化が遅くなり、発色繰り返し耐久性が向上したものと思われる。
【００３３】
なお、サンプル２がサンプル１と比較して発色状態、および発色耐久性がやや劣っているのは、サンプル１のカルボキシル基よりサンプル２のエステル基のほうがやや縮合反応の反応速度が遅く、十分に縮合反応が進行していないためと思われる。