少なくとも部分的には再生可能資源に由来するバイオ樹脂成分を含有する、電子写真画像形成に使用するためのバイオトナー。電子写真画像形成に使用するための、バイオ樹脂成分を含有するバイオトナーを製造する方法も提供される。バイオ樹脂を含有するバイオトナーを使用して電子写真画像を形成するための方法も提供される。

【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
この出願は、２００９年３月１９日に提出された合衆国仮特許出願第６１／１６１，５８８号に関し、その全体を本明細書の一部として援用する。この出願はまた、２００９年１０月３０日に提出された合衆国仮特許出願第６１／２８０，１０４号に関するものであり、該出願を本明細書の一部として援用する。この出願はまた、２０１０年２月４日に提出された合衆国仮特許出願第６１／３３７，６８７号に関し、該出願を本明細書の一部として援用する。
【発明の背景】
【０００２】
ａ．技術分野
この開示は、複写および印刷のような電子写真画像形成において使用するためのトナーに関する。この開示は更に、電子写真画像形成において使用するためのトナーを製造する方法、およびトナーを使用した電子写真画像形成のための方法に関する。
【０００３】
ｂ．関連技術の説明
印刷および複写のプロセスは、例えば法的文書、ニュース文書、および団体間の通信文書を再生および頒布するために広く使用されている。従来の印刷および複写のプロセスは、書かれた言語の文字または絵のキャラクターを表す画像を、紙シートのような基板上に貼り付ける。最も現代的な電子写真印刷および複写のプロセスは、文書上に現れる画像を形成するためにトナーを使用する。該トナーは、白または明るいバックグラウンド上で示すために、暗色、例えば黒に着色されることが最も多い。
【０００４】
一般に、トナーは一時的な画像を提供するに過ぎず、例えば多くの複写および／または印刷された文書は、数回だけ読みまたは見た後に廃棄される。同様に、殆どの複写された文書は、それらが廃棄されるまでの短期間だけ保存される。トナーに基づく画像を含んだ廃棄された文書は、通常、生物的分解、焼却または再生利用のようなプロセスを介して永久的に破壊される。
【０００５】
再生利用は、通常、その上に画像が形成される基体を再使用するために用いられる。印刷された画像からの、トナーの広く普及した再生使用は存在しない。他方、トナーは画像形成プロセスの際に化学的および／または物理的変化を受けることが多く、そのため、再生使用は希な場合にのみ経済的価値を有する。単一文字サイズの画像を形成するために必要なトナーの量は、基体の質量に比べれば殆ど重要ではなく、例えば１文字サイズの画像については０．１グラム未満である。しかし、全世界ベースでは年間に使用されるトナーの累積量は相当なものである。
【０００６】
最も慣用的なトナーは、１以上の熱可塑性成分を含有している。典型的には、該熱可塑性成分は、例えばポリエステルのような合成樹脂を含んでいる。殆どのポリエステルは合成であり、例えば精製された材料から製造される。トナーに用いるポリエステル樹脂を製造するために使用されるモノマーは、殆どが一般に鉱物油供給源に由来するものであり、従って石油系モノマーまたは合成モノマーと称される。殆どの鉱物油は化石化された植物および動物と考えられるが、再生可能な資源として生物学的に根拠付けられ、または特徴付けられるものではない。
【０００７】
先進国においては、再生可能な資源を、ビジネス過程で消費される部品として利用する傾向にある。例えば、セルロースに基づくポリマーのような一定の生物由来のポリマーは、トナーにおいて従来使用されている石油系ポリマー材料の代替物として示唆されている。
【０００８】
トナーは、このように世界中で多量に使用されるので、石油系合成ポリマーを生物由来の熱可塑性プラスチックで置き換えることは、石油資源および／または他の再生不能な資源の使用を実質的に低減するための方策を提供する。公開された特許出願Ｕ．Ｓ．２００７／００１５０７５（その全体を本明細書の一部として援用する）は、生物由来の成分を含有するインキ抜き可能なトナー組成物を開示している。熱可塑性ポリマーおよびタンパク質材料（その各々は、少なくとも部分的には大豆のような天然由来の再生可能な資源でできている）を含有した、インキ抜き可能なトナーが開示されている。この天然由来の熱可塑性ポリマーは、大豆由来の二酸を、合成ジオール成分と反応させて、ポリエステル型の熱可塑性材料を形成することにより製造される。該熱可塑性ポリマーは、生物由来の二酸および／またはジオールに加えて、他の生物由来成分、例えばアミノ酸のようなモノマーを含有してよい。
【０００９】
公開された特許出願Ｕ．Ｓ．２００８／０２２７００２（その全体を本明細書の一部として援用する）は、ポリエステル樹脂を含有するトナーを開示している。このポリエステル樹脂は、乳酸のような生物由来の二酸モノマー単位を含んでよい。
【００１０】
公開された特許出願Ｕ．Ｓ．２００８／０１４５７７５（その全体を本明細書の一部として援用する）は、バイオ系材料から合成された熱可塑性樹脂を開示している。ここの樹脂は、トナーが製造される再生可能な資源材料の含量を増大させる１以上のバイオ系モノマーを含んでよい。
【００１１】
トナーに用いられる熱可塑性樹脂に、バイオ系モノマー単位のようなバイオ系成分を含めることは、バイオ由来の材料の純度、安定性およびコストに伴う困難によって妨げられることが多い。例えば、１以上の生物由来のモノマー単位から製造される熱可塑性樹脂は、該熱可塑性樹脂中にそれらの反応した形態で存在する生物由来モノマーの、純度および／または物理的特性に関連した物理的性質の変動を受ける可能性がある。従って、従来のバイオ系樹脂トナーは実際的な使用に適することはこれまで立証されておらず、また典型的な画像形成特性を提供することは証明されていなかった。
【発明の概要】
【００１２】
この開示は、電子写真画像形成において使用するためのバイオ樹脂含有バイオトナー、該バイオ樹脂含有バイオトナーの製造方法、および該バイオ樹脂含有バイオトナーを使用した電子写真画像形成のための方法を提供する。この開示は更に、バイオマスまたは植物体のような再生可能な資源に由来する１以上の成分から製造されたバイオトナーを提供する。この開示は更に、再生可能な資源に由来する１以上のバイオ樹脂を含んだバイオトナーから形成された画像を提供する。この開示は更に、再生可能な資源から得たモノマー単位から製造されたバイオ樹脂、および鉱物油のような石油から得たモノマー単位から製造された合成樹脂の両方を含んだ、樹脂混合物を含有することができるバイオトナーを提供する。この開示は更に、少なくとも一つの再生可能な資源に由来するバイオ樹脂含有モノマー単位、および１以上の石油系資源に由来する合成樹脂の混合物を含むことができる組成物を提供する。この開示は更に、再生可能な資源に由来するジオールの反応したモノマーを有するポリエステルである、少なくとも一つのバイオ樹脂を含むことができるバイオトナーを提供する。この開示は更に、再生可能な資源に由来するジオールの反応したモノマー単位および再生可能な資源に由来する二酸の反応した単位を有するポリエステルである、少なくとも一つのバイオ樹脂を含むことができるバイオトナーを提供する。この開示は更に、イソソルビドの反応したモノマー単位、フローラジム（Floradyme）１００の反応したモノマー単位、プリポール（Pripol）１０１３の反応した単位、ＣＨＤＡの反応した単位、およびトリメチロールプロパン（ＴＭＰ）の反応した単位を有するポリエステルである、少なくとも一つのバイオ樹脂を含むことができるバイオトナーを提供する。この開示は更に、バイオ樹脂を含むバイオトナーで静電的に画像を形成することと、該画像を基体上に転写することを含む画像形成のための方法を提供する。
【００１３】
一つの実施形態では、バイオ樹脂、第二の樹脂および１以上の着色剤を含んでなるバイオトナーが提供される。該バイオ樹脂は、好ましくは、１以上の反応した二酸モノマー単位および１以上の反応したジオールモノマー単位を含んでなるポリエステルポリマーである。好ましくは、前記反応した二酸モノマー単位の少なくとも一つまたは前記反応したジオールモノマー単位の少なくとも一つは、植物または動物資源から得られたバイオモノマーである。
【００１４】
もう一つの実施形態においては、バイオ樹脂、第二の樹脂、ワックス、および１以上の着色剤を含んでなるバイオトナーが提供される。バイオ樹脂は、好ましくは、反応した二酸モノマー単位および反応したジオールモノマー単位を含んでなるポリエステルポリマーである。好ましくは、ジオールモノマー単位および二酸モノマー単位の少なくとも一方の少なくとも５０モル％は、植物性もしくは動物性の供給源から得たバイオモノマーであり、ここでのモル％は、それぞれジオールモノマー単位または二酸モノマー単位の合計モル数に基づくものである。
【００１５】
もう一つの実施形態においては、バイオ樹脂、１以上の着色剤、および０〜３０重量％の磁性成分を含んでなるバイオトナーが提供され、ここでの磁性成分のパーセンテージはバイオ樹脂、１以上の着色剤および存在するときには磁性成分の合計重量に基づくものである。該バイオ樹脂は、好ましくは、１以上の反応した二酸モノマー単位および１以上の反応したジオールモノマー単位を含んでなるポリエステルポリマーである。好ましくは、該反応した二酸モノマー単位の少なくとも一つ、または該反応したジオールモノマー単位の少なくとも一つは、植物性もしくは動物性の供給源から得たバイオモノマーである。
【００１６】
もう一つの実施形態では、混合装置中でバイオ樹脂、第二の樹脂、および１以上の着色剤を混合してバイオ樹脂混合物を形成することを含んでなる、バイオトナーを製造する方法が提供される。該方法は更に、前記バイオ樹脂混合物を押し出し装置の中で混練して、押し出されたバイオ樹脂混合物を形成する工程を含んでいる。該方法は更に、この押し出されたバイオ樹脂混合物を粉砕装置の中で粉砕して、粉末化されたバイオ樹脂混合物を形成することを含んでいる。該方法は更に、この粉末化されたバイオ樹脂混合物を分級して、分級されたバイオ樹脂混合物を得ることを含んでいる。該方法は更に、この分級されたバイオ樹脂混合物に１以上の添加剤を加えて、バイオトナーを形成することを含んでいる。該バイオ樹脂は、好ましくは、１以上の反応した二酸モノマー単位および１以上の反応したジオールモノマー単位を含んでなるポリエステルポリマーである。好ましくは、前記反応した二酸モノマー単位の少なくとも一つ、または前記反応したジオールモノマー単位の少なくとも一つは、植物性もしくは動物性の供給源から得たバイオモノマーである。
【００１７】
もう一つの実施形態では、バイオ樹脂、１以上の着色剤、および０％〜約３０重量％の磁性成分を混合することを含んでなるバイオトナーの製造方法が提供され、ここでの磁性成分のパーセンテージはバイオ樹脂、１以上の着色剤および存在するときには磁性成分の合計重量に基づくものである。該方法は更に、前記バイオ樹脂混合物を押し出し装置の中で混練して、押し出されたバイオ樹脂混合物を形成する工程を含んでいる。該方法は更に、この押し出されたバイオ樹脂混合物を粉砕装置の中で粉砕して、粉末化されたバイオ樹脂混合物を形成することを含んでいる。該方法は更に、粉末化されたバイオ樹脂混合物を分級して、分級されたバイオ樹脂混合物を得ることを含んでいる。該方法は更に、この分級されたバイオ樹脂混合物に１以上の添加剤を加えて、バイオトナーを形成することを含んでいる。該バイオ樹脂は、好ましくは、１以上の反応した二酸モノマー単位および１以上の反応したジオールモノマー単位を含んでなるポリエステルポリマーである。好ましくは、前記反応した二酸モノマー単位の少なくとも一つ、または前記反応したジオールモノマー単位の少なくとも一つは、植物性もしくは動物性の供給源から得たバイオモノマーである。
【００１８】
もう一つの実施形態においては、画像を形成する方法が提供される。該方法は、バイオ樹脂、第二の樹脂、および1以上の着色剤を含んでなるバイオトナーを、軸回りに回転する現像スリーブの外周表面に堆積させて、バイオトナーで覆われた現像スリーブを形成することを含んでいる。バイオ樹脂は、好ましくは1以上の反応した二酸モノマー単位および1以上の反応したジオールモノマー単位を含んでいる。好ましくは、該反応した二酸モノマー単位の少なくとも一つ、または該反応したジオールモノマー単位の少なくとも一つは、植物性もしくは動物性の供給源から得たバイオモノマーである。該方法は更に、前記バイオトナーで覆われた現像スリーブ上に存在するバイオトナーを、前記現像スリーブの周面から均一に離間し且つ該周面の幅全体を横切るドクターブレードまたはドクターバーに接触させて、またはこれに近接して配置することにより、前記バイオトナーで覆われた現像スリーブの周面全体に前記バイオトナーを分配することを含んでいる。該方法は更に、前記バイオトナーで覆われた現像スリーブの周面に存在するバイオトナーを、光導電性表面を静電的に帯電させることにより形成された潜像を有する光導電性表面と接触させ、またはその近傍に配置して、前記光導電性表面上にバイオトナー画像を形成することを含んでいる。該方法は更に、前記バイオトナー画像を前記光導電性表面から基板に転写して印刷された画像を形成し、該印刷された画像を前記基板上に融着させることを含んでいる。該方法は更に、前記光導電性表面の表面をワイパーブレードでクリーニングして、バイオトナー残渣を除去することを含んでいる。
【００１９】
もう一つの実施形態において画像を形成する方法が提供されるならば、該方法は、バイオ樹脂、1以上の着色剤、および０〜３０重量％の磁性成分（このパーセンテージは、バイオ樹脂、１以上の着色剤および存在するときには磁性成分の合計重量に基づく）を含んでなるバイオトナーを、軸回りに回転する現像スリーブの外周表面に堆積させて、バイオトナーで覆われた現像スリーブを形成することを含んでいる。該バイオ樹脂は、好ましくは1以上の反応した二酸モノマー単位および1以上の反応したジオールモノマー単位を含んでいる。好ましくは、該反応した二酸モノマー単位の少なくとも一つ、または該反応したジオールモノマー単位の少なくとも一つは、植物性もしくは動物性の供給源から得たバイオモノマーである。該方法は更に、前記バイオトナーで覆われた現像スリーブ上に存在するバイオトナーを、前記現像スリーブの周面から均一に離間し且つ該周面の幅全体を横切るドクターブレードまたはドクターバーと接触させて、またはこれに近接して配置することにより、前記バイオトナーで覆われた現像スリーブの周面全体に前記バイオトナーを分配することを含んでいる。該方法は更に、前記バイオトナーで覆われた現像スリーブの周面に存在するバイオトナーを、光導電性表面を静電的に帯電させることにより形成された潜像を有する光導電性表面と接触させ、またはその近傍に配置して、前記光導電性表面上にバイオトナー画像を形成することを含んでいる。該方法は更に、前記バイオトナー画像を前記光導電性表面から基板に転写して印刷された画像を形成し、該印刷された画像を前記基板上に融着させることを含んでいる。該方法は更に、前記光導電性表面の表面をワイパーブレードでクリーニングして、バイオトナー残渣を除去することを含んでいる。
【００２０】
上記の説明は、以下の詳細な説明がより良く理解され、且つ当該技術に対するこの開示の寄与がより良く認められるように、むしろ広く、開示された実施形態の概要を記載している。開示された実施形態の幾つかは、上記の概要に列記された特徴または特性の全てを含んではいないかもしれない。勿論、以下で述べる他の特徴が存在し、該特徴が特許請求の範囲の主題を形成する可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
下記の添付図面と組み合わせて考慮したとき、以下の詳細な説明を参照することにより開示された実施形態がより良く理解されるので、該実施形態およびそれに付随する多くの利点の更に完全な理解が容易に得られるであろう：
【図１】図１Ａは、電子写真印刷を実行するための電子写真画像形成装置における種々の内部部品の概略図である。図１Ｂは、図１Ａの電子写真画像形成装置において、ドクターブレードの代りに使用されてよいドクターバーの概略図である。
【図２Ａ】図２Ａは、実施例１〜５および比較例１の非磁性バイオトナーの組成を示す表を表している。
【図２Ｂ】図２Ｂは、実施例１〜５および比較例１の非磁性バイオトナーを用いて行われた印刷実験のための実験条件を示し、また実施例１〜５および比較例１の非磁性バイオトナーを使用した印刷品質特性に関する実験の結果を示す表を表している。
【図３Ａ】図３Ａは、実施例１〜１１および比較例１〜５のための磁性バイオトナーの組成を示す表を表している。
【図３Ｂ】図３Ｂは、実施例１〜１１および比較例１〜５の磁性バイオトナーを用いて行われた印刷実験のための実験条件を示し、また実施例１〜１１および比較例１〜５の磁性バイオトナーを使用した印刷品質特性に関する実験の結果を示す表を表している。
【詳細な説明】
【００２２】
次に、開示された実施形態を以下で更に十分に説明する。幾つかの異なる実施形態が提供されるが、ここに記載する実施形態に限定されると解釈すべきではない。むしろ、これら実施形態は、この開示が詳細で且つ完全であるように、またこの開示の範囲を当業者に十分に開示するように提供されるものである。他の実施形態は、開示された実施形態の範囲を逸脱することなく利用され得ることが理解されるべきである。また、ここで用いられる語句および用語は説明目的のためのものであり、限定的なものとみなされるべきではない。以下で提示する方法工程の順序は何れか特定の順序に限定されるものではなく、必ずしも、それらが提示された順序で実施されなければならないことを意味するものではない。当業者は、これら工程の順序が、何れか適切な方法で再構成して実施できることを理解するであろう。更に、当業者は幾つかの工程が省略または追加されてよく、それでもやはり開示された実施形態の精神の範囲内にあることを理解するであろう。
【００２３】
バイオ樹脂モノマー類： 本開示のバイオトナーのバイオ樹脂は、植物材料および／または再生可能な資源等のバイオマスに由来する少なくとも一つのモノマーの反応した単位を含んでいる。再生可能な資源および／またはバイオマスに由来するモノマー単位を、ここではバイオモノマーと称する。バイオ樹脂のバイオモノマーは、好ましくはジオールおよび／または二酸であり、各々が熱可塑性材料の反応した単位として提示されてよい。この熱可塑性材料は、好ましくは１以上のポリエステル単位または１以上のポリエステルポリマーを含んでいる。該バイオ樹脂は、ジオールバイオモノマーおよび二酸バイオモノマーの両者を含む熱可塑性ポリエステルポリマーであるのが特に好ましい。
【００２４】
バイオ樹脂は、好ましくは１以上の反応した二酸モノマー単位および１以上の反応したジオールモノマー単位を含んでなるポリエステルポリマーである。好ましくは、前記反応した二酸モノマー単位の少なくとも一つおよび前記反応したジオールモノマー単位の少なくとも一つは、植物性もしくは動物性の供給源から得たバイオモノマーである。最も好ましくは、バイオ樹脂は、二つの反応した二酸モノマー単位および一つの反応したジオールモノマー単位を含んでいる。
【００２５】
前記バイオ樹脂のジオールバイオモノマー単位は、少なくとも約５重量％の量で存在し、ここでの重量％は、バイオ樹脂中の全てのジオールモノマー単位の合計重量に基づいている。好ましくは、前記バイオ樹脂のジオールバイオモノマー単位は少なくとも約３０重量％の量で存在し；より好ましくは、バイオ樹脂のジオールバイオモノマー単位は少なくとも約５０重量％の量で存在し；最も好ましくは、バイオ樹脂のジオールバイオモノマー単位は少なくとも約７０重量％の量で存在する。
【００２６】
好ましくは、バイオ樹脂の二酸バイオモノマー単位は少なくとも約５重量％の量で存在し、ここでの重量％は、バイオ樹脂中の全ての二酸モノマー単位の合計重量に基づいている。より好ましくは、バイオ樹脂の二酸バイオモノマー単位は少なくとも約１０重量％の量で存在し；最も好ましくは、バイオ樹脂の二酸バイオモノマー単位は少なくとも約３０重量％の量で存在する。
【００２７】
好ましくは、少なくとも一つの二酸モノマー単位または少なくとも一つのジオールモノマー単位の少なくとも約５重量％は、植物性もしくは動物性の供給源から得たバイオモノマーであり、ここでの重量パーセントは、バイオ樹脂中のジオールモノマー単位および二酸モノマー単位の合計重量パーセントに基づいている。より好ましくは、少なくとも一つの二酸モノマー単位および少なくとも一つのジオールモノマー単位の少なくとも約５重量％は、植物性もしくは動物性の供給源から得たバイオモノマーであり、ここでの重量パーセントは、バイオ樹脂中のジオールモノマー単位および二酸モノマー単位の合計重量パーセントに基づいている。更に好ましくは、非磁性バイオトナーの実施形態については、二酸モノマー単位の少なくとも一つまたはジオールモノマー単位の少なくとも一つの少なくとも約５７重量％は、植物性もしくは動物性の供給源から得たバイオモノマーであり、また更に好ましくは、非磁性バイオトナーの実施形態について、二酸モノマー単位の少なくとも一つまたはジオールモノマー単位の少なくとも一つの少なくとも約５７重量％は、植物性もしくは動物性の供給源から得たバイオモノマーであり、ここでの重量パーセントは、バイオ樹脂中のジオールモノマー単位および二酸モノマー単位の合計重量パーセントに基づいている。更に好ましくは、磁性バイオトナーの実施形態については、二酸モノマー単位の少なくとも一つまたはジオールモノマー単位の少なくとも一つの少なくとも約５０重量％は、植物性もしくは動物性の供給源から得たバイオモノマーであり、また更に好ましくは、非磁性バイオトナーの実施形態について、二酸モノマー単位の少なくとも一つまたはジオールモノマー単位の少なくとも一つの少なくとも約５０重量％は、植物性もしくは動物性の供給源から得たバイオモノマーであり、ここでの重量パーセントは、バイオ樹脂中のジオールモノマー単位および二酸モノマー単位の合計重量パーセントに基づいている。
【００２８】
当該バイオ樹脂はまた、(ｉ)リサイクルおよび／または生分解のためのバイオ樹脂の適合性が損なわれないように、および／または（ｉｉ）該バイオ樹脂を含有するバイオトナーの画像形成特性が損なわれないように、実質的にバイオモノマー単位からなっていてよい（例えば、減損は同じバイオモノマー単位からなるバイオ樹脂の特性に比較して５％変化よりも大きい）。
【００２９】
バイオ樹脂共重合体中に存在するポリエステルバイオ樹脂またはポリエステル単位は、ジオールバイオモノマー単位および二酸バイオモノマー単位の両方、また任意には、バイオ架橋モノマー単位を含んでいてよい。例えばバイオ樹脂は、異なるポリマー、例えばポリスチレン、ポリエチレン、および／またはポリプロピレン樹脂のブロックに加えて、ポリエステルポリマーまたはポリエステル単位のブロックを含んでよい。
【００３０】
本開示の一つの実施形態において、バイオトナーは、バイオモノマーのようなバイオ由来のビルディングブロックからなる１以上の成分を含んでいる。加えて、バイオトナー中に存在する何れか他の成分も同様に、主に再生可能な資源に由来し、または再生可能な資源のみに由来することが好ましい。従って、バイオトナーは、カンデリラ（candelilla）ワックス、ホホバ油（jojoba oil）、および／または大豆由来の材料のような植物性供給源に由来するワックスを含んでよい。バイオ供給源および／または再生可能な資源に由来する成分の合計量には、本開示のバイオトナーを使用して画像形成を実行する前および／または後に、バイオトナー中に存在する如何なる材料も含まれる。
【００３１】
＜ジオール＞： ジオールモノマー単位は、１以上のビスフェノールＡアルキレンオキシド付加生成物であってよい。該ビスフェノールＡアルキレンオキシド付加生成物は、好ましくは、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、ポリオキシプロピレン（３．３）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシエチレン（２．０）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（２．０）−ポリオキシエチレン（２．０）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンおよびポリオキシプロピレン（６）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン；および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、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−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、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノールＡ、および水素化ビスフェノールＡの１以上を含んでなるものであってよい。
【００３２】
２〜１０の炭素原子を含むジオールおよび他の多価水酸基化合物、好ましくは４〜１２の炭素原子を有するグリコールエーテル類またはジオールエーテル類を含む、再生可能な資源および／または既知の供給源に由来するものが、当該バイオ樹脂中に含められてよい。適切なグリコール類には、エチレングリコールおよび１，４−シクロヘキサンジメタノール（ＣＨＤＭ）に加えて、ジエチレングリコール、プロピレングリコール（１，２−プロパン−ジオール）、１,３-プロパンジオール、２-メチル−１，３−プロパンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール（ネオペンチルグリコール）、１，２−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、ペンタエリスリトール、同様のグリコールおよびジオール類、およびそれらの混合物が含まれる。
【００３３】
ジオール化合物には更に、６〜２０の炭素原子を有する脂環式ジオール、または３〜２０の炭素原子を有する脂肪族ジオールが含まれる。その例には、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、プロパン−１，３−ジオール、ブタン−１，４−ジオール、ペンタン−１，５−ジオール、ヘキサン−１，６−ジオール、ヘキサン−１，４−ジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、３−メチルペンタンジオール−（２，４）、２−メチルペンタンジオール−（１，４）、２，２，４−トリメチルペンタンジオール−（１，３）、２−エチルヘキサンジオール−（１，３）、２，２−ジエチルプロパン−ジオール−（１，３）、ヘキサンジオール−（１，３）、１，４−ｄｉ−（ヒドロキシエトキシ）−ベンゼン、２，２−ビス−（４−ヒドロキシシクロヘキシル）−プロパン、２，４−ジヒドロキシ１，１，３，３−テトラ−メチル−シクロブタン、２，２−ビス−（３−ヒドロキシエトキシフェニル）−プロパン、ネオペンチルグリコール、２，２−ビス−（４−ヒドロキシプロポキシフェニル）−プロパン、およびそれらの混合物等が含まれる。ポリエステルは、２以上の上記ジオールから調製されてよい。
【００３４】
三価以上の多価アルコール成分には、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、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、トリメチルオレタン（trimethyl olethane）、トリメチロールプロパン、および１，３，５−トリヒドロキシメチルベンゼンが含まれる。
【００３５】
本開示の特に好ましい実施形態において、バイオ樹脂には、三価水酸基モノマー、例えばトリオールが含まれる。好ましくは、トリオールはバイオ樹脂のポリエステル部分の合計重量に基づいて、約０．１重量％〜約５重量％の量で存在する。他の開示された実施形態において、このトリオールは約０．５重量％〜約４．５重量％、約１．０重量％〜約４．０重量％、約１．５重量％〜約３．５重量％、約２．０重量％〜約３．０重量％、および／または約２．５重量％の量で存在する。トリオールは、バイオ樹脂において架橋を提供するように働く。この架橋は、好ましくは、バイオトナー中に使用されたときに、定着および／またはオフセット特性を犠牲にすることなく、改善された硬さおよび靭性の能力を提供するために有効である。該トリオールは、ジオールおよび二酸バイオモノマーと同じように、石油資源以外の天然資源および／または再生可能な資源に由来するものであってよい。好ましいトリオールは、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）である。
【００３６】
好ましいジオールは、トウモロコシ原料のような１以上の再生可能な資源から得たバイオ系材料である。グリセロールは、この開示のバイオ樹脂において、ジオールとして使用し得るポリオールの一例である。グリセロールは、脂肪酸および／または食物の油揚げに普通に使用される植物油等の油から得てよい。グリセロールは、好ましくは廃棄された食用油をバイオジーゼル燃料に変換する供給源から得られる。もう一つの好ましい実施形態において、前記ジオールはエチレングリコールである。
【００３７】
本開示の特に好ましい実施形態において、ジオールバイオモノマーはイソソルビド（例えばジアンヒドロヘキシトール）、および／またはその異性体または誘導体であり、それには（１，４：３，６−ジアンヒドロ−Ｄ−グルシトール）またはそれらの異性体および／または異性体の混合物が含まれ、これにはＤ−イソソルビドが含まれ、また１，４：３，６−ジアンヒドロ−Ｄ−マンニトールおよび１，４：３，６−ジアンヒドロ−Ｄ−イジトールはイソソルビドの異性体である。ジオールがイソソルビドであるとき、それは全ジオール単位の大部分として存在し、即ち、ジオールモノマー単位の少なくとも５０重量％がイソソルビドモノマー単位である。他の実施形態において、イソソルビドは、バイオ樹脂中に存在する全ジオールモノマー類の合計重量の少なくとも５５重量％、少なくとも６０重量％、少なくとも６５重量％、少なくとも７０重量％、少なくとも７５重量％、少なくとも８０重量％、少なくとも８５重量％、または少なくとも９０重量％で存在してよい
＜カルボン酸＞： ジカルボン酸モノマー単位には、芳香族ジカルボン酸および脂肪族ジカルボン酸の両方が含まれる。好ましくは、ポリエステルバイオ樹脂の二酸モノマー単位は、フタル酸、イソフタル酸およびテレフタル酸の１以上、またはそれらの無水物もしくはそれらのエステル；アルキルジカルボン酸、例えばコハク酸、アジピン酸、セバチン酸およびアゼライン酸、またはそれらの無水物もしくはそれらのエステル；６〜１２の炭素原子を有するアルキル基で置換されたコハク酸、またはその無水物；不飽和ジカルボン酸、例えばフマル酸、マレイン酸およびシトラコン酸、またはそれらの無水物もしくはそれらのエステルである。これらのモノマー単位は、ジオールのようなアルコールとの縮合により誘導された反応した形態で存在し、遊離の酸、エステルまたは無水物としては存在しない。
【００３８】
特に好ましい実施形態において、バイオトナーはアルコール成分としてビスフェノール誘導体、および酸成分として二塩基酸以上の多価カルボン酸またはそれらの酸無水物（例えばフマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、またはピロメリット酸）を有するポリエステル単位を含んでいる。
【００３９】
トリカルボン酸モノマー単位もまた、本開示のバイオ樹脂中に含まれてよい。四価以上のポリカルボン酸モノマー単位もまた、１以上のジオールモノマー単位と縮合した形態で存在してよい。好ましくは、トリカルボン酸および／またはポリカルボン酸モノマー単位は、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−ナフタレントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４，５−ベンゼンテトラカルボン酸、およびこれらの酸無水物またはエステルの１以上である。この三塩基酸以上のポリカルボン酸成分は、好ましくは全体のモノマーの合計重量％に基づいて約０．１重量％〜約１．９重量％の量で使用されてよい。
【００４０】
二酸は、好ましくは綿の実、アブラナ、大豆、トール油、牛脂、および／または他の天然由来もしくは天然に存在する脂肪酸供給源のような、再生可能な資源に由来するものである。フロリダ州ジャクソンビルのフローラケム（Florachem）から入手可能な二量体酸製品のような、商業的に入手可能な二酸が特に好ましい。好ましい商業的に入手可能な二酸は、約９８％の二量体二酸物質を含有するフローラジム（Floradyme）１１００である。フローラジム二量体酸は、脂肪酸供給源を触媒の存在において加熱し、得られた生成物を蒸留することにより形成される。フローラジム１１００はＣ_１８脂肪酸、例えばオレイン酸、リノール酸および／またはリノレン酸の二量体化に由来するものを含んでいる。三量体酸の二酸を含有するフローラジム１５００および／またはフローラジム６５００のような他の蒸留物もまた、トナーのバイオ樹脂中に存在してよい。もう一つの好ましい商業的に入手可能な二酸は、プリポール（Pripol）１０１３である。
【００４１】
バイオトナーのバイオ樹脂を製造するために使用される二酸は、好ましくは１回以上の蒸留を通して精製される。この蒸留は、当該二酸を製造している間の何れの時点で行われてもよい。例えば、脂肪酸原料を蒸留に掛けて二量体化を受け得る純粋な出発材料を提供し、更なる精製を伴わずに、開示された実施形態の二量体として使用されてよい。好ましくは、低沸点の非二量体化物質を望ましい生成物から効率的に分離できるように、二酸は二量体化の後に蒸留を受ける。
【００４２】
本開示の好ましい実施形態において、バイオ樹脂は１以上のバイオモノマーおよび１以上の石油系モノマーの両方を含んでいる。例えば、バイオ樹脂は１，４−シクロヘキサンジカルボン酸のような石油モノマー、およびフローラジム１１００およびプリポール１０１３のようなバイオモノマー二酸を含んでよい。石油系二酸モノマーは、全ての二酸モノマー単位の合計重量％に基づいて、０重量％〜約９５重量％の量で存在してよい。フローラジム二酸は、全ての二酸モノマー単位の合計重量％に基づいて、約５重量％〜１００重量％の量で存在してよい。アルコール系または酸系の架橋モノマー単位のような１以上の追加のモノマー単位もまた、反応した単位としてバイオじゅしちゅうに存在してよい。
【００４３】
好ましくは、本開示のバイオトナーのバイオ樹脂は、異なる二酸バイオモノマー単位および／または異なるジオールバイオモノマー単位の混合物を含んでいる。例えば、バイオ樹脂は、少なくとも二つの異なる種類の二酸またはジオールと組み合わせて、それぞれ一つの種類のジオールまたは一つの種類の二酸のみを含んでよい。好ましい実施形態において、バイオ樹脂は二つの異なる二酸および１以上のジオールの重合した単位を含んでいる。このような二酸の混合物は、例えばフローラジム１１００のようなフローラジムモノマー単位および１，４−シクロヘキサン−ジカルボン酸（ＣＨＤＡ）を含んでよい。好ましくは、バイオ樹脂は、少なくとも二つの異なる二酸モノマー単位および少なくとも一つのジオールモノマー単位を含有するモノマー単位の混合物から製造される。このようなバイオ樹脂の例は、実質的に等モル数のジオールおよび二酸モノマー単位を含んでおり、モノマー単位は約２０重量％〜約６０重量％のＣＨＤＡ；約５重量％〜約４０重量％のフロリダジム１１００および／またはプリコール１０１３；約２０重量％〜約６０重量％のイソソルビド；および約１．５重量％〜約５．０重量％の架橋剤［例えばトリメチロールプロパン（ＴＭP）］の量で存在し；ここでの重量％は全ての重合したモノマー単位の合計重量に基づいている。より好ましくは、約３０重量％〜約５０重量％のＣＨＤＡ；約１０重量％〜約３０重量％のフロリダジム１１００および／またはプリコール１０１３；約３０重量％〜約５０重量％のイソソルビド；および約２．０重量％〜約４．０重量％の架橋剤［例えばトリメチロールプロパン（ＴＭP）］であり；更に好ましくは、約３５重量％〜約４５重量％のＣＨＤＡ；約１５重量％〜約２５重量％のフロリダジム１１００および／またはプリコール１０１３；約３５重量％〜約４５重量％のイソソルビド；および約２．５重量％〜約３．５重量％の架橋剤［例えばトリメチロールプロパン（ＴＭP）］である。述べられた範囲の整数値および小数値は、明示的に記載されたのと同様にここに含められる。
【００４４】
好ましいバイオ樹脂は、ジョージア州アルファレッタのアドバンスト・イメージ・リソーシズ社から得てよく、ＨＲＪ・１６０６２−Ａ，Ｂ，Ｃ，およびＤとしてこのようなバイオ樹脂を含んでよい。
【００４５】
＜二つの樹脂組成物＞： 好ましい開示された実施形態において、バイオトナーは少なくとも二つの異なる熱可塑性樹脂を含んでおり、その一方はバイオ樹脂であり、他方は主に石油資源に由来する第二の樹脂、例えば主に石油系モノマーを含有する樹脂である。本開示のこの実施形態においてバイオ樹脂は、好ましくは、バイオトナー中に存在する全ての樹脂の合計重量に基づいて主要な量で存在する。好ましくは、第二の樹脂は１以上の石油系モノマーを含んでなるポリマーである。しかし、第二の樹脂はまた、少量成分としてバイオモノマーを含んでもよい。石油供給源に由来する樹脂を少量成分として本開示のバイオトナー中に含めることにより、画像形成プロセスの最中および画像形成後の改善された靭性、オフセット、および／または固着の特性を有するバイオトナーを提供し得る。
【００４６】
他の開示された実施形態において、バイオトナーは第一のバイオ樹脂および第二のバイオ樹脂、また任意には、石油および／または再生可能な資源に由来する幾つかの追加の樹脂を含んでいる。この開示された実施形態において、第一のバイオ樹脂および第二のバイオ樹脂の混合物は、同時に本開示の樹脂組成物および／またはバイオトナーの合計バイオ含量を増大させながら、バイオ樹脂および石油供給源に由来する樹脂の両方を含有するトナーから得られる特性に類似し、またはこれに密接に一致した画像形成特性および物理的特性を提供し得る。
【００４７】
バイオ樹脂および石油樹脂のような第二の樹脂がバイオトナーの中に存在するとき、バイオ樹脂は、バイオトナーの中に存在するバイオ樹脂および第二の樹脂（石油樹脂）の合計重量に基づいて、好ましくは約５重量〜１００重量％、より好ましくは約３０重量〜１００重量％、最も好ましくは約５０重量〜１００重量％の量で存在する。第二の樹脂（石油樹脂）は、バイオトナーの中に存在するバイオ樹脂および第二の樹脂（石油樹脂）の合計重量に基づいて、好ましくは０重量％〜９５重量％の量で存在する。
【００４８】
＜軟化点（Ｓｐ）>： 本開示の特に好ましい実施形態において、バイオトナーは、異なる軟化点を有する少なくとも二つの異なる熱可塑性樹脂を含んでいる。該樹脂の一つは、好ましくはバイオ樹脂である。好ましくは石油系供給源に由来する少なくとも一つの異なる第二の樹脂（石油樹脂）が同様に存在する。好ましくは、バイオ樹脂の軟化点は約７０℃〜約１７０℃である。より好ましくは、バイオ樹脂の軟化点は約１００℃〜約１５０℃である。最も好ましくは、バイオ樹脂の軟化点は約１３０℃〜約１３５℃である。第二の樹脂の軟化点は、約７５℃〜約２００℃である。より好ましくは、第二の樹脂の軟化点は、好ましくは約９０℃〜約１８０℃である。最も好ましくは、第二の樹脂の軟化点は、好ましくは約９０℃〜約１４０℃である。バイオ樹脂および第二の樹脂の軟化点は、ここに開示された範囲内の如何なる値を取ってもよい。
【００４９】
＜ガラス転移温度＞： 少なくとも一つのバイオ樹脂および少なくとも一つの第二の樹脂を含んだバイオトナーにおけるガラス転移温度（Ｔｇ）は、同様に、好ましくは異なっている。本開示のバイオトナーに存在するバイオ樹脂は、好ましくは約４５℃〜約７０℃のガラス転移温度、より好ましくは約５０℃〜約６５℃のガラス転移温度、更に好ましくは、約５５℃〜約６０℃のガラス転移温度を有する。
【００５０】
＜ＡＳＴＭ＞： 本開示のバイオトナーにおけるバイオ系材料および／または本開示のバイオトナーの何れかの成分の含量は、好ましくは、その全体を本明細書の一部として援用するＡＳＴＭ・Ｄ６８６６−０８「放射性炭素分析を使用して固体、液体サンプルおよび気体サンプルのバイオ系材料の含量を決定するための標準試験法」に従って決定される。この方法は、一定の炭素同位体（^１４Ｃ）の含量に従って、バイオ系材料の含量を決定する。非磁性バイオトナーの実施形態については、好ましくは、本開示のバイオトナーは、ＡＳＴＭ・Ｄ６８６６に従って少なくとも約５％のバイオ系材料の含量を有し；より好ましくは、本開示のバイオトナーは、ＡＳＴＭ・Ｄ６８６６に従って少なくとも約３０％のバイオ系材料の含量を有し；最も好ましくは、本開示のバイオトナーは、ＡＳＴＭ・Ｄ６８６６に従って少なくとも約５０％のバイオ系材料の含量を有する。磁性バイオトナーの実施形態については、好ましくは、本開示のバイオトナーは、ＡＳＴＭ・Ｄ６８６６に従って、少なくとも約１０％のバイオ系材料の含量を有し；より好ましくは、本開示のバイオトナーは、ＡＳＴＭ・Ｄ６８６６に従って少なくとも約２０％のバイオ系材料の含量を有し；最も好ましくは、本開示のバイオトナーは、ＡＳＴＭ・Ｄ６８６６に従って少なくとも約２０％のバイオ系材料の含量を有する。
【００５１】
＜石油樹脂＞： バイオ樹脂と組み合わせて使用される第二の樹脂（石油樹脂）は、トナー組成物を形成するために従来使用されている如何なる樹脂であってもよい。このような樹脂には、スチレンアクリレート樹脂および全ての種類のポリエステル樹脂、並びに共重合体ポリエステル樹脂が含まれる。好ましい石油樹脂には、日本国のサンヨウケミカル・インダストリーズＬｔｄ．から入手可能なＭＣ４００ポリエステル樹脂およびＭＣ５００ポリエステル樹脂のような、ＭＣラインの樹脂が含まれる。スチレンアクリル型トナー樹脂を含んだ日本国サンヨウケミカル・インダストリーズＬｔｄ．のＨＩＭＥＲ樹脂も含まれてよい。他の好ましい商業的に入手可能な樹脂には、日本国サンヨウケミカル・インダストリーズＬｔｄ．から入手可能なＭＣ６１０およびＭＣ７０３、並びに韓国ＳＫケミカルズＣｏ．Ｌｔｄから入手可能なＥＴ２９００が含まれてよい。他の樹脂には、スチレン樹脂、飽和もしくは不飽和のポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、イオノマー樹脂、シリコーン樹脂、ロジン修飾マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、ケトン樹脂、エチレン／アクリル酸エチル共重合体、またはポリビニルブチラール樹脂の１以上が含まれてよく、例えばバイオトナーの中に含められてよい。ポリエステル樹脂は、追加の第二の樹脂として特に好ましい。
【００５２】
スチレン樹脂は、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン／クロロスチレン共重合体、スチレン／プロピレン共重合体、スチレン／ブタジエン共重合体、 スチレン／塩化ビニル共重合体、スチレン／酢酸ビニル 共重合体、スチレン／マレイン酸共重合体、スチレン／アクリレート共重合体、スチレン／アクリレート／アクリル酸共重合体、スチレン／アクリレート／メタクリル酸共重合体、スチレン／メタクリレート共重合体、スチレン／メタクリレート／アクリル酸共重合体、スチレン／メタクリレート／メタクリル酸共重合体、スチレン／メチルα-クロロアクリレート共重合体、またはスチレン／アクリロニトリル／アクリレート共重合体のような、スチレンまたはスチレン誘導体を含んだホモ重合体または共重合体であってよい。それらの混合物であってもよい。ここで、アクリレートまたはメタクリレートのためのエステル基は特に限定されないが、例えば、メチルエステル、エチルエステル、ブチルエステル、オクチルエステル、またはフェニルエステルのようなＣ_１−８炭化水素エステルであってよい。更に、α-クロロアクリル酸またはα-ブロモアクリル酸のような置換モノカルボン酸や、フマル酸、マレイン酸、マレイン酸無水物、またはマレイン酸モノブチルのような不飽和ジカルボン酸、それらの無水物またはそれらの半エステルにより置換された、上記アクリル酸またはメタクリル酸の一部または全部を有するものもまた、適切に使用されてよい。
【００５３】
特に好ましいのは、スチレン／アクリレート共重合体、スチレン／アクリレート／アクリル酸共重合体、スチレン／アクリレート／メタクリル酸共重合体、スチレン／メタクリレート共重合体、スチレン／メタクリレート／アクリル酸共重合体、およびスチレン／メタクリレート／メタクリル酸共重合体からなる群から選択される第二の樹脂である。何故なら、これらの樹脂は優れた定着性、耐久性および静電的安定性を与えるからである。
【００５４】
更に、第二の樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、低エネルギーでの定着のために、好ましくは８０℃以下、より好ましくは７０℃以下である。更に、粘着防止特性の観点から、このようなＴｇは、好ましくは少なくとも４０℃、より好ましくは少なくとも５０℃である。Ｔｇは、二つの接線の交点における温度として測定され、かかる接線は示差走査熱量計（日本国シマズコーポレーションにより製造されたＤＴＡ−４０） により１０℃／分の温度上昇条件下で測定された曲線の転移開始（曲率の変化）部分において引かれる。
【００５５】
開示された実施形態において、第二の樹脂のＳｐおよびＴｇは、樹脂の種類およびモノマーの組成比、並びに分子量等を調節することによって、上記範囲に調節することができる。更に、商業的に入手可能な樹脂のうちで、上記範囲内にＳｐおよびＴｇを有するものを適切に選択および使用することが可能である。
【００５６】
スチレン／アクリレート共重合体、またはスチレン／アクリレート／アクリル酸 共重合体が第二の樹脂として使用されるときには、少なくとも２，０００、より好ましくは少なくとも２，５００、更に好ましくは少なくとも３，０００で、且つ好ましくは５０，０００以下、より好ましくは４０，０００以下、更に好ましくは３５，０００以下のゲル透過クロマトグラフィー（以下ではＧＰＣと称する）による数平均分子量が好ましい。更に、かかる第二の樹脂は、好ましくは同じ方法で得られた少なくとも５０，０００、より好ましくは２，０００，０００以下、より好ましくは１，０００，０００以下、更に好ましくは５０００，０００以下の重量平均分子量を有する。スチレン樹脂の数平均分子量および重量平均分子量が上記範囲内であるときは、バイオトナーの耐久性、保存安定性、および定着特性は良好であり、望ましいものである。ここでのＧＰＣによる平均分子量の値は、単分散ポリスチレンを標準サンプルとして使用することにより計算された値である。架橋された成分も存在してよい。架橋された成分は、１以上の架橋可能なモノマー単位、例えばジビニルベンゼン、ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールアクリレート、またはジアリルフタレート、およびそれらの組み合わせを含んでいる。更に、ペンダント基としてグリシジルメタクリレート、メチロールアクリルアミド、またはアクロレインのような反応性基を有するモノマーを用いることが可能である。ラジカル重合可能な二官能性モノマーが好ましく、更に好ましいのはジビニルベンゼンまたはヘキサンジオールジアクリレートである。
【００５７】
架橋可能なモノマー単位は、好ましくは追加の第二の樹脂中に、１００重量％の追加の第二の樹脂当たり約０．０５重量％〜約１０重量％、より好ましくは約０．３重量％〜約５重量％、特に好ましくは約０．８重量％〜約３重量％の量で存在する。高温オフセットは、１以上の架橋可能なモノマー単位を有する追加の樹脂を含めることによって増大し得る。
【００５８】
＜共重合体樹脂＞： バイオ樹脂および／または石油樹脂のような第二の樹脂は、ポリエステル樹脂および／または１以上のポリエステル単位を含んでなる重合体（例えばバイオ樹脂共重合体および／または共重合ポリエステル）であってよい。ポリエステル単位は、ポリエステル単位のブロック（その構造中に、例えば少なくとも一つのジオールモノマー単位および少なくとも一つのジカルボン酸単位を含んでなる単位）を含んでいる。１以上の他の単位に加えてポリエステル単位を含むバイオ樹脂は、好ましくは、該他の樹脂中に１以上の他のバイオモノマーを含んでいる。このような他の樹脂は、石油の再生可能な資源に由来し得る１以上のビニル系モノマー単位を含んでよい。
【００５９】
バイオ樹脂共重合体を合成するために使用できるモノマー単位の例には、窒素原子含有ビニルモノマー、カルボキシル基含有モノマー、ヒドロキシ基含有モノマー、アクリレートモノマー、およびメタクリレートモノマーから選択されるスチレン系モノマーが含まれる。スチレン系モノマーには、例えば、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−クロロスチレン、３，４−ジクロロスチレン、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−ヘキシルスチレン、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、およびｐ−ｎ−ドデシルスチレン、並びにそれらの誘導体のようなスチレン類が含まれてよい。
窒素原子含有ビニル系モノマーの例には、ジメチルアミノエチルメタクリレートおよびジエチルアミノエチルメタクリレートのようなアミノ酸含有α−メチレン脂肪族モノカルボキシレートエステル、並びにアクリロニトリル、メタクリロニトリル、およびアクリルアミドのようなアクリル酸またはメタクリル酸の誘導体が含まれる。
【００６０】
カルボキシル基含有モノマーの例には、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、およびメサコン酸のような不飽和二価酸；マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、およびアルケニルコハク酸無水物のような不飽和二価酸無水物；マレイン酸メチル半エステル、マレイン酸エチル半エステル、マレイン酸ブチル半エステル、シトラコン酸メチル半エステル、シトラコン酸エチル半エステル、シトラコン酸ブチル半エステル、イタコン酸メチル半エステル、アルケニルコハク酸メチル半エステル、フマル酸メチル半エステル、およびメサコン酸メチル半エステルのような不飽和塩基性酸半エステル；マレイン酸ジメチルおよびフマル酸ジメチルのような不飽和二価酸エステル；アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、およびケイ皮酸のようなα，β−不飽和酸；クロトン酸無水物およびケイ皮酸無水物のようなα，β−不飽和酸の無水物；上記のα，β−不飽和酸と低級脂肪酸の無水物；アルケニルマロン酸、アルケニルグルタル酸、およびアルケニルアジピン酸、並びにその酸無水物およびそのモノエステルが含まれる。
【００６１】
ヒドロキシル基含有モノマーの例には、アクリルエステルまたはメタクリルエステル、例えば２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、および２−ヒドロキシプロピルメタクリレート；並びに４−（１−ヒドロキシ−１−メチルブチル）スチレンおよび４−（１−ヒドロキシ−１−メチルヘキシル）スチレンが含まれる。
【００６２】
アクリレートモノマーの例には、アクリレート類、例えばメチルアクリレート， エチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、プロピルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、ドデシルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ステアリルアクリレート、２−クロロエチルアクリレート， およびフェニルアクリレートが含まれる。
【００６３】
メタクリレートモノマーの例には、α−メチレン脂肪族モノカルボキシレート、例えばメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ｎ−オクチルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、およびジエチルアミノエチルメタクリレートが含まれる。
【００６４】
＜ワックス＞： バイオトナーの例には、好ましくは、例えば低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレンまたは共重合体ポリエチレンのようなポリオレフィンワックス；パラフィンワックス；ベヘン酸ベヘニル、モンタネートまたはステアリン酸ステアリルのような長鎖脂肪基を有するエステル型ワックス；水素化ひまし油、カルナバワックスのような植物由来のワックス；キャンデリラワックス、ライスワックス、ハゼワックス、またはホホバ油；ジステアリルケトンのような長鎖アルキル基を有するケトン；シリコーンワックス；ステアリン酸およびその金属塩のような高級脂肪酸；エイコサノールのような長鎖脂肪族アルコール；長鎖脂肪酸およびグリセロールもしくはペンタエリスリトールのような多価アルコールから得られる多価アルコールのカルボン酸エステルもしくは部分エステル；オレイン酸アミドまたはステアリン酸アミドのような高級脂肪酸アミド；または低分子量ポリエステルが含まれる。
【００６５】
本開示の好ましい実施形態において、バイオトナーは、日本国のＮＯＦコーポレーションおよびロードアイランド州コンベントリー市のクラリアントからそれぞれ商業的に入手可能な、ＷＥ３およびＣ５５５１ワックスを含んでいる。ＷＥ３は、長い炭素鎖を含んでなる脂肪族エステル型ワックスである。Ｃ５５５１は、低分子量ポリエチレンワックスである。磁性バイオトナー実施形態のための好ましい実施形態において、バイオトナーは日本国ＮＯＦコーポレーションから入手可能なＷＥ１０ワックス、およびＣ５５５１ワックスを含むことができる。ＷＥ１０は、異なる長さの炭素鎖の混合物を含んだ脂肪族エステル型ワックスである。磁性バイオトナー実施形態のためのより好ましい実施形態において、バイオトナーは、ロードアイランド州コンベントリー市のクラリアントから入手可能なＰ１１０ワックスを含むことができる。Ｐ１１０は、低分子量ポリエチレンワックスである。バイオトナーは、日本国東京のミツイケミカルズからのポリプロピレンワックス、例えばＮＰ５０５のような１以上の追加のポリオレフィンワックスを含んでよい。バイオトナーは、上記ワックスの何れかの混合物を含んでもよい。
【００６６】
非磁性バイオトナーの実施形態については、ワックスは、好ましくはバイオトナーの合計重量に基づいて１０重量％以下の合計量でバイオトナーの中に存在し、より好ましくは、該ワックスは、バイオトナーの全重量に基づいて約２重量％〜約２．５重量％の量でバイオトナーの中に存在する。磁性バイオトナーの実施形態について、ワックスは好ましくは、バイオトナーの合計重量および全てのワックスの合計重量に基づいて約１重量％〜約３０重量％、より好ましくは約２重量％〜約２０重量％、最も好ましくは約２重量％〜約１５重量％の合計量でバイオトナー中に存在する。ワックスの含量が低すぎれば、低温定着性、高温オフセット性、または粘着防止のような特性が不十分になる可能性があり、またワックスが過剰な量で存在すれば、該ワックスはバイオトナーから漏出し易く、および／または画像滲みを生じ易い。
【００６７】
ワックスは以下のものを含んでよい：低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、アルキレン共重合体、微結晶ワックス、パラフィンワックス、またはフィッシャートロプシュのワックスのような脂肪族炭化水素ワックス；ポリエチレンオキシドワックスのような脂肪族炭化水素ワックスオキシドまたは脂肪族炭化水素ワックスのブロック共重合体；主成分としてカルナバワックス、ベヘン酸ベヘニル、またはモンタネートワックスのような脂肪族エステルを含有するワックス；および脱酸素化されたカルナバワックスのような部分的または全体的に脱酸素化された脂肪族エステルを含有するワックス。更に、ワックスの例には、パルミチン酸、ステアリン酸およびモンタン酸のような線形の飽和脂肪酸；ブラシジン酸、エレオステアリン酸、およびバリナリン（barinarin）酸のような不飽和脂肪酸；ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルノービル（carnaubyl）アルコール、セリルアルコール、およびメリシルアルコールのような飽和アルコール；ソルビトールのような多価アルコール；パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、およびモンタン酸のような脂肪酸と、ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルノービルアルコール、セリルアルコール、およびメリシルアルコールのようなアルコールとのエステル；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ような脂肪族アミド；メチレンビスステアラミド、エチレンビスカプラミド、エチレンビスラウラミド、およびヘキサメチレンビスステアラミドのような飽和脂肪族ビスアミド；エチレンビスオレアミド、ヘキサメチレンビスオレアミド、Ｎ，Ｎ’−ジオレイルアジパミド、Ｎ，Ｎ’−ジオレイルセバカミドのような不飽和脂肪族アミド；ｍ−キシレンビスステアラミド、およびＮ，Ｎ’−ジステアリルイソフタラミドのような芳香族ビスアミド；ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、およびステアリン酸マグネシウムのような脂肪酸金属塩（一般には金属石鹸と称される）；脂肪族炭化水素ワックスに対して、スチレンおよびアクリル酸のようなビニル系モノマーがグラフトされたグラフトワックス；ベヘン酸モノグリセリドのような、脂肪酸とポリアルコールが部分的にエステル化した化合物；および植物油の水素化により得られたヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物。
【００６８】
高級脂肪酸エステルワックス、共重合体ポリエチレンのようなオレフィンワックス、またはパラフィンワックスが好ましい。この高級脂肪酸エステルワックスは、特に好ましくは、Ｃ_{１５−３０}脂肪酸と一価〜五価のアルコールとのエステル、例えば好ましくは植物供給源に由来するベヘン酸ベヘニル、ステアリン酸ステアリル、ペンタエリスリトールのステアリン酸エステル、またはモンタン酸グリセリドである。更に、エステルのアルコール成分は、好ましくは、一価アルコールの場合は１０〜３０の炭素原子、多価アルコールについては３〜１０の炭素原子を有する。好ましいシリコーンワックスは、アルキル修飾されたシリコーンワックスである。
【００６９】
好ましくは、磁性バイオトナーの実施形態については、ワックスは少なくとも４０℃、より好ましくは少なくとも５０℃、特に好ましくは少なくとも６０℃の融点を有する。更に、磁性バイオトナーの実施形態については、ワックスは、好ましくは１５０℃以下、より好ましくは１２０℃以下、特に好ましくは１１０℃以下の融点を有する。融点が低過ぎればワックスが表面に露出され易く、従って定着後に粘着性を呈し、また融点が高過ぎれば低温での定着特性が悪くなる傾向にある。
【００７０】
＜ＤＳＣ（示差走査熱量測定）＞： 示差走査熱量測定またはＤＳＣは、サンプルおよびレファレンスの温度を増大させるために必要な熱量における差が温度の関数として測定される熱分析技術である。好ましくは、当該バイオトナーは、示差走査熱量（ＤＳＣ）測定において、約６０℃〜約１２０℃の範囲に少なくとも一つのピーク温度を有する。ピーク温度がこの範囲外であれば、ワックスは表面に露出し易く、従って定着後に粘着性を呈し、または低温での定着特性が劣化する傾向にある。
【００７１】
＜着色剤＞： 本開示のバイオトナーは、例えば無機顔料および／または有機顔料もしくは染料のような１以上の着色剤を含んでいる。即ち、着色剤は、ファーネスブラックもしくはランプブラックのようなカーボンブラック、ベンジジンイエローまたはベンジジンオレンジのようなアゾ染料の沈澱剤による沈殿物のような酸性染料もしくは塩基性染料、またはキノリン黄、酸性緑もしくはアルカリ青のような染料、または例えばタンニン酸もしくはホスホモリブデン酸によるローダミン、マゼンタもしくはマラカイト緑のような色素の沈殿物、ヒドロキシアントラキノンの金属塩のような媒染染料、有機顔料、例えばフタロシアニン青もしくはスルホン酸銅フタロシアニンのようなフタロシアニン顔料、キナクリドン赤もしくはキナクリドン紫のようなキナクリドン顔料、またはジオキサン顔料、または合成染料、例えばアニリン黒、アゾ染料、ナフトキノン染料、インジゴ染料、ニグロシン染料、フタロシアニン染料、ポリメチン染料、またはジもしくはトリ−アリルメタン染料の１以上を含んでよい。非磁性バイオトナーの実施形態の場合、好ましくは、着色剤はカーボンブラック、酸性染料、カラー染料、カラー顔料、またはフタロシアニン着色剤、またはそれらの混合物を含む。磁性バイオトナーの実施形態の場合、好ましくは、着色剤は磁鉄鉱、カーボンブラック、またはそれらの混合物を含む。
【００７２】
バイオトナーは好ましくは黒色であるが、他の開示された実施形態は、１以上の有色の染料または顔料を含んでいる。黄色の着色剤は、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー３、７、１０、１２、１３、１４、１５、１７、２３、２４、６０、６２、７４、７５、８３、９３、９４、９５、９９、１００、１０１、１０４、１０８、１０９、１１０、１１１、１１７、１２３、１２８、１２９、１３８、１３９、１４７、１４８、１５０、１５５、１６６、１６８、１６９、１７７、１７９、１８０、１８１、１８３、１８５、１９１：１、１９１、１９２、１９３もしくは１９９、またはＣ．Ｉ．ソルベントイエロー３３、５６、７９、８２、９３、１１２、１６２、１６３、またはＣ．Ｉ．ディスパースイエロー４２、６４、２０１または２１１の何れか１以上であってよい。
【００７３】
マゼンタ着色剤は、Ｃ．Ｉ．ピグメント２、３、５、６、７、２３、４８：２、４８：３、４８：４、５７：１、８１：１、１２２、１４６、１５０、１６６、１６９、１７７、１８４、１８５、２０２、２０６、２２０、２２１、２３８、２５４、２５５、２６９、またはピグメントバイオレット１９の何れか１以上であってよい。
【００７４】
シアン着色剤は、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、７、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、６０、６２または６６の何れか１以上であってよい。
【００７５】
フルカラーのトナーは、例えば黄色については、ベンジリデンイエロー、モノ・アゾ色素もしくは顔料、または縮合アゾ色素もしくは顔料；マゼンタについてはキナクリドンまたはモノ・アゾ染料もしくは顔料；およびシアンについてはフタロシアニンブルーのような着色剤を含んでいる。着色剤の組み合わせは、色などを考慮して適切に選択すればよい。しかし、それらのなかでも、黄色着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４またはＣ．Ｉ．ピグメントイエロー９３が好ましく用いられる；マゼンタ着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２６９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：２、またはＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２が好ましく用いられる；またシアン着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３が好ましく用いられる。
【００７６】
着色剤は、現像によって可視画像を形成するバイオトナーを提供するのに十分な量で存在してよい。例えば、着色剤の量は、好ましくはバイオトナーの全ての成分の合計重量に基づいて、約１重量％〜約２５重量％である。より好ましくは、非磁性バイオトナーの実施形態の場合、着色剤の量は、好ましくはバイオトナーの全ての成分の合計重量に基づいて、約２重量％〜約２０重量％であり、更に好ましくは、バイオトナーの全ての成分の合計重量に基づいて、約３重量％〜約１０重量％である。より好ましくは、磁性バイオトナーの実施形態の場合、着色剤の量は、バイオトナーの全ての成分の合計重量に基づいて、約１重量％〜約１５０重量％であり、更に好ましくは、バイオトナーの全ての成分の合計重量に基づいて、約３重量％〜約１２重量％である。
【００７７】
＜磁性成分＞： 本開示の実施形態において、バイオトナーは磁性成分を含むか、または磁性成分を排除する。例えば、バイオトナーは１成分トナーまたは現像剤であってよく、または２成分トナーまたは現像剤であってもよい。
【００７８】
非磁性バイオトナーの実施形態の場合、非磁性バイオトナーは、バイオトナー中の全ての成分の合計重量に基づいて０〜約３０重量％、または約３０重量％未満の磁性成分を含んでいるか、または磁性成分を排除する。より好ましくは、バイオトナーは、バイオトナー中の全ての成分の合計重量に基づいて０〜約１５重量％、または約１５重量％未満の磁性成分を含んでいる。最も好ましくは、バイオトナーは、バイオトナー中の全ての成分の合計重量に基づいて０〜約１０重量％、または約１０重量％未満の磁性成分を含んでいる。好ましい実施形態において、着色剤はまた、磁性成分として機能してよい。非磁性バイオトナーの実施形態の場合、好ましくは、バイオトナー中の磁性成分の含量は、約１５重量％〜約２０重量％、より好ましくは約０．５重量％〜約８重量％、および更に好ましくは約１重量％〜約５重量％である。
【００７９】
磁性バイオトナーの実施形態の場合、バイオトナー中の磁性成分の含量は、好ましくは少なくとも約１５重量％、より好ましくは少なくとも約２０重量％であり、且つバイオトナー中の磁性成分の含量は、該バイオトナー中の全ての成分の合計重量に基づいて、好ましくは約７０重量％以下、より好ましくは約６０重量％以下である。磁性成分の含量が上記範囲よりも少なければ、磁性バイオトナーとして十分な磁性成分が得られない場合があり、またそれが上記範囲を超えれば、定着性の問題を生じる可能性がある。好ましくは、磁性バイオトナーの実施形態における磁性成分は、磁鉄鉱、カーボンブラック、またはそれらの混合物である。
【００８０】
磁性成分は、プリンタ、複写機等の典型的な動作温度である０℃〜約６０℃付近においてフェリ磁性またはフェロ磁性を示す強磁性物質であってよい。即ち、それは、例えば磁鉄鉱（Ｆｅ_３Ｏ_４）、磁赤鉄鉱（γ−Ｆｅ_２Ｏ_３）、磁鉄鉱および磁赤鉄鉱の中間体または混合物、式ＭｘＦｅ_３−ｘＯ_４のスピネルフェライト（ここでのｘは１または２、Ｍは、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｄ等である）、ＢａＯ_６Ｆｅ_２Ｏ_３またはＳｒＯ_６Ｆｅ_２Ｏ_３のような六方晶系フェライト、Ｙ_３Ｆｅ_５Ｏ_１２またはＳｍ_３Ｆｅ_５Ｏのようなガーネット酸化物、ＣｒＯのようなルチル酸化物、またはＣｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉ並びにそれらの強磁性合金の中で、０℃〜６０℃付近の温度で磁性を示すものであってよい。それらの中で、磁鉄鉱、磁赤鉄鉱、または磁鉄鉱および磁赤鉄鉱の中間体が好ましい。非磁性トナー等のバイオトナーとしての特性を維持しながら、バックグラウンドおよび散乱の防止、静電気特性の制御、またはトナーの粉末化を容易にする観点からこのような磁性成分が組み込まれる場合、バイオトナーにおける磁性成分の含量は、バイオトナー中の全ての成分の合計重量に基づいて、好ましくは約３０重量％未満、より好ましくは約１５重量％未満、最も好ましくは約１０重量％未満である。
【００８１】
加えて、バイオトナーの実施形態のコバルト含量は、バイオトナーの全重量に基づいて、好ましくは重量で約５０百万分の１（ｐｐｍ）未満である。これを達成する一つの方法は、磁鉄鉱のコバルト含量を制御することである。開示された実施形態において、バイオトナーに導電性が与えられる場合は、上記着色剤成分として導電性カーボンブラックまたは他の導電性物質が組み込まれてよい。このような導電性物質の含量は、バイオトナー中の全ての成分の合計重量に基づいて、好ましくは約０．０５重量％〜約５重量％のレベルである。
【００８２】
＜電荷制御剤＞： 静電荷を調節して静電的安定性を付与するために、バイオトナーの実施形態中に電荷制御剤が組み込まれてよい。正に帯電可能な電荷制御剤は、例えば、ニグロシン染料、四級アンモニウム塩、トリアミノトリフェニルメタン化合物、イミダゾール化合物、またはポリアミン樹脂であってよい。負に帯電可能な電荷制御剤は、例えば、Ｃｒ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｆｅ、またはＢのような原子を含むアゾ錯体化合物染料、サリチル酸、アルキルサリチル酸錯体化合物、カリックス（ｎ）アレーン化合物、ベンジル酸の金属塩もしくは金属錯体、アミド化合物、フェノール化合物、ナフトール化合物、フェノールアミド化合物、４，４’−メチレンビス［２−［Ｎ−（４−クロロフェニル）アミド］−３−ヒドロキシナフタレン］のようなヒドロキシナフタレン化合物、四級アンモニウム塩：側鎖に四級アンモニウム塩を有するポリマー化合物；グアニジン化合物；およびイミダゾール化合物であってよい。
【００８３】
使用可能な負に帯電した電荷制御剤の例には、サリチル酸の金属化合物；ナフトエ酸の金属化合物、ジカルボン酸の金属化合物；側鎖の何れか一つにスルホン酸もしくはカルボン酸を有するポリマー化合物；ホウ素化合物；尿素化合物；シリコン化合物；およびカリックスアレーンが含まれる。これら電荷制御剤の各々は、トナー粒子の内部または外部に加えられる。非磁性バイオトナーの実施形態の場合、電荷制御剤は、好ましくはアゾ錯体化合物染料、サリチル酸、アルキルサリチル酸錯体化合物、またはもう一つの適切な電荷制御剤を含んでいる。
【００８４】
特に、無色で、一定の電荷量を維持しながら高速でトナーを帯電させることができ、また混練のときに第二の樹脂で架橋される芳香族カルボン酸の金属化合物が好ましい。フルカラーのトナーにおいて、該電荷制御剤は好ましくは無色である。この目的のために、正に帯電可能な電荷制御剤は、好ましくは四級アンモニウム塩またはイミダゾール化合物であり、また負に帯電可能な電荷制御剤は、好ましくはサリチル酸、Ｃｒ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｆｅ、ＢまたはＺｎのような原子を含むアルキルサリチル酸錯体化合物、カリックス（ｎ）アレーン化合物、またはそれらの混合物である。電荷制御剤の量は、好ましくは、バイオトナー中の全ての成分の重量に基づいて、約０．０１重量％〜約５重量％、より好ましくは約０．０５重量％〜約３重量％である。磁性バイオトナーの実施例の場合、電荷制御剤の量は、バイオトナー中の全ての成分の合計重量に基づいて、約０．１重量％〜約２重量％である。
【００８５】
＜ＭｅＯＨ＞： バイオトナーの実施形態の可視ＵＶ（紫外）吸収は、バイオトナーをＭｅＯＨ（メタノール）中に分散させ、バイオトナーの可視ＵＶ（紫外）吸収を測定することによって測定することができる。好ましくは、バイオトナーの実施形態は、メタノール中に分散されたときに、約２５０ナノメータ〜約３５０ナノメータ、または約４５０ナノメータ〜約６５０ナノメータの波長範囲に少なくとも一つの光吸収ピークを示す。より好ましくは、バイオトナーの実施形態は、メタノール（ＭｅＯＨ）中に分散されたときに、約２５０ナノメータ〜約３５０ナノメータの波長範囲に少なくとも一つの光吸収ピークを示す。
【００８６】
＜他の添加剤＞： 更に、本開示のバイオトナーは、例えばバイオトナーの接着特性、凝集特性、流動性、帯電特性、表面抵抗、および同様の特性を修飾する目的で、シリコーン油、シリコーンワニス、またはフッ素化油のような既知の種々の添加剤をバイオトナー中に含んでよい。好ましくは、バイオトナーは大粒子［３０ｎｍ（ナノメータ）〜約１００ｎｍ（ナノメータ）］の二酸化ケイ素、小粒子（約７ｎｍ〜約１５ｎｍ）の二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、二酸化チタン、炭化ケイ素、またはそれらの混合物のような１以上の添加剤を含んでよい。例えば、炭化ケイ素はバイオトナーの研磨剤として作用することができ、また二酸化チタンは、バイオトナーの流動化剤として作用することができる。好ましくは、１以上の添加剤の合計量は、バイオトナーの合計重量に基づいて約０．２ 重量％〜約５．０重量％、好ましくは、バイオトナーの合計重量に基づいて約０．５重量％〜約３．０重量％の量である。
【００８７】
＜現像システム＞： ここに開示した非磁性バイオトナーの実施形態の場合、ここに開示した非磁性バイオトナーは、２成分現像系または非磁性１成分現像系において使用するためのバイオトナーであってよい。２成分現像系は、バイオトナーが画像を調製するのに使用されるために、画像の現像を補助するキャリアの使用を必要とするものである。１成分現像系におけるトナーは、２成分現像系におけるキャリアおよびトナーの両方の機能を果たさなければならないので、１成分現像系は、許容可能な画像を製造するためのトナーの設計において、要求がより過酷である。更に、１成分現像系におけるトナーは、２成分現像系におけるトナーよりも狭い摩擦電荷分布を有することを要求され、またより短時間で電気的に帯電されなければならない
＜粒子サイズ＞： 本開示のバイオトナーの実施形態の粒子は、好ましくは、約４μｍ（マイクロメータ）〜約１１μｍ（マイクロメータ）、より好ましくは約５μｍ〜約１０μｍのＤ５０粒子サイズを有する。
【００８８】
＜画像密度＞： この出願の目的にとって、「画像密度」（ＩＤ）の用語は、反射型デンシトメータにより測定された、レーザプリンタのような電子写真画像形成装置から紙に現像された連続エリアの画像の相対的な黒度または色密度を意味する。このＩＤは−ｌｏｇ１０（Ｉ／Ｉ_０）として計算され、ここでのＩ_０は、入射光の強度であり、またＩは反射光の強度である。紙上の印刷された画像は、暗い画像および汚点のないクリーンなバックグラウンドを有していなければならない。一般に、白黒印刷においては、画像が視認もしくは読むために明快で且つ快適であるように、連続画像エリアは、好ましくは約１．３より大きく、より好ましくは約１．５よりも大きなＩＤを有するのが好ましい。本開示のバイオトナーの実施形態を使用して現像された画像のＩＤは、約１．３よりも大きいことが分かり、また幾つかの実施形態では、約１．５よりも大きいことが分かった。
【００８９】
＜バックグラウンド＞： この出願の目的にとって、「バックグラウンド」（ＢＧ）の用語は、レーザ印刷のような電子写真プロセス後の、白色シート紙上の非画像エリアにおけるトナー粒子の望ましくない存在を意味する。ＢＧ値が小さいほど、画像はより望ましい。一般に白黒印刷においては、画像が視認または読むために明快で且つ快適であるように、ＢＧは好ましくは約５未満であり、より好ましくは約３未満である。本開示のバイオトナーの実施形態を使用して現像された画像のＢＧは、約３．０未満であることが分かり、幾つかの実施形態では約２．０未満であることが分かった。
【００９０】
＜光沢＞： この出願の目的にとって、「光沢」の用語は、表面の物理的特性との光の相互作用に基づく光学的特性を意味し、それは光を特定の方向に反射する表面の能力である。光沢に影響する因子は、材料の屈折率、入射光の角度、および表面トポグラフィーである。一般に、画像が視認または読むために明快で且つ快適であるように、５より大きいような高い光沢が、グラフィック印刷において達成されてよい。本開示のバイオトナーの実施形態を使用して現像された画像の光沢は、８よりも大きいことが分かり、また幾つかの実施形態では１０よりも大きいことが分かった。
【００９１】
＜定着＞： この出願の目的にとって、「定着」の用語は、レーザ印刷のような電子写真プロセス後の、紙とトナーの間の接着または融着の強度を意味する。トナーが紙の上に堆積されて融着条件に曝されると、該トナーは融着強度を有する。一般に、白黒印刷においては、約８０％よりも大きな定着が使用可能であるとみなされてよく、約９０％よりも大きな定着は良好とみなされてよい。本開示のバイオトナーの実施形態を使用して現像された画像の定着は、９０％よりも大きいことが分かり、また幾つかの実施形態では約９５％よりも大きいことが分かった。
【００９２】
＜オフセット＞： この出願の目的にとって、「オフセット」の用語は、融着したトナー画像の一部が定着部材の表面に付着し、記録媒体の望ましくない部分に再転写される望ましくない現象を意味する。一般に、白黒印刷においては、オフセットは皆無またはゼロであるべきである。本開示のバイオトナーの実施形態を使用して現像された画像のオフセットは、「皆無」であることが分かり、また幾つかの実施形態では「軽微」であることが分かった。
【００９３】
＜好ましい実施形態＞： 本開示のバイオトナーの一実施形態では、バイオ樹脂、第二の樹脂および１以上の着色剤を含んでなるバイオトナーが提供され、ここでのバイオ樹脂は１以上の反応した二酸モノマー単位および１以上の反応したジオールモノマー単位を含んでなるポリエステルポリマーであり、更に、ここでの反応した二酸モノマー単位の少なくとも一つまたは反応したジオールモノマー単位の少なくとも一つは、植物性もしくは動物性の供給源から得たバイオモノマーである。好ましくは、バイオ樹脂は約８０℃〜約１７０℃の軟化点を有している。より好ましくは、バイオ樹脂は約１００℃〜約１５０℃の軟化点を有している。最も好ましくは、バイオ樹脂は約１３０℃〜約１３５℃の軟化点を有している。バイオ樹脂は、好ましくは、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、オレイン酸、リノール酸およびリノレン酸の１以上のＣ_１８脂肪酸２量体化生成物；トリメチロールプロパンおよびイソソルビドの少なくとも一つの反応した単位を含んでいてよい。バイオ樹脂は、好ましくは、大豆またはトウモロコシに由来する反応したモノマー単位を含んでいる。好ましくは、ジオールモノマー単位の少なくとも一つまたは二酸モノマー単位の少なくとも一つの少なくとも５重量％は、植物性または動物性供給源から得たバイオモノマーであり、ここでの重量％は、バイオ樹脂中のジオールモノマー単位および二酸モノマー単位の合計重量％に基づくものである。より好ましくは、ジオールモノマー単位の少なくとも一つおよび二酸モノマー単位の少なくとも一つの少なくとも５重量％は、植物性または動物性供給源から得たバイオモノマーであり、ここでの重量％は、バイオ樹脂中のジオールモノマー単位および二酸モノマー単位の合計重量％に基づくものである。第二の樹脂は、好ましくは約９０℃〜約１４０℃の軟化点を有する。第二の樹脂は、約１重量％〜約５０重量％の量で存在してよく、ここでの重量％は、バイオ樹脂および第二の樹脂の合計重量に基づくものである。バイオトナーの第二の樹脂は、好ましくは１以上の石油系モノマーを含んでなるポリマーである。第二の樹脂は、スチレンアクリレート樹脂またはポリエステル樹脂の少なくとも一つを含んでよい。第二の樹脂は、好ましくはＭＣ４００ポリエステル樹脂、ＭＣ５００ポリエステル樹脂、またはそれらの混合物を含んでよい。バイオトナーの１以上の着色剤は、好ましくは、磁鉄鉱、カーボンブラック、酸性染料、カラー染料、カラー顔料、およびフタロシアニン着色剤のうちの少なくとも一つを含んでよい。バイオトナーは、好ましくは、バイオトナーの合計重量に基づいて、重量で約５０百万分の１（ｐｐｍ）未満のコバルト含量を有する。バイオトナーは更に、バイオトナーの合計重量に基づいて、約３０重量％よりも多い磁性成分を含んでよい。バイオトナーは更に、好ましくはアゾ錯体化合物染料、サリチル酸、およびアルキルサリチル酸錯体化合物のうちの少なくとも一つを含んでなる電荷制御剤を含んでよい。好ましくは、バイオトナーは、メタノール（ＭｅＯＨ）中に分散されたときに、約２５０ナノメータ〜約３５０ナノメータ、および約４５０ナノメータ〜６５０ナノメータの波長範囲に少なくとも一つの光吸収ピークを示す。より好ましくは、バイオトナーはメタノール（ＭｅＯＨ）中に分散されたときに、約２５０ナノメータ〜約３５０ナノメータの波長範囲に少なくとも一つの光吸収ピークを示す。バイオトナーは更に、エステル型ワックス、炭化水素型ワックス、および低分子量ポリエチレンワックス、例えばＰ１１０、ＷＥ１０、ＷＥ３、またはＣ５５５１のうちの少なくとも一つを含んでなるワックスを含んでよい。より好ましくは、該ワックスはＰ１１０またはＷＥ１０を含んでいる。好ましくは、該ワックスはバイオ樹脂、第二の樹脂、１以上の着色剤およびワックスの合計重量に基づいて、約１重量％〜約１０重量％の量で存在する。好ましくは、該バイオトナーは、示差走査熱量（ＤＳＣ）測定において、約６０℃〜約１２０℃の範囲に少なくとも一つのピーク温度を有する。バイオトナーは更に、好ましくは二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、二酸化チタン、および炭化ケイ素の少なくとも一つを含んでなる１以上の添加剤を含んでいる。好ましくは、少なくとも一つの添加剤は、３０ナノメータ（ｎｍ）よりも大きい粒子サイズを有している。該バイオトナーは、約４マイクロメータ（μｍ）〜約１１マイクロメータ（μｍ）のＤ５０粒子サイズを有している。より好ましくは、該バイオトナーは、約５マイクロメータ（μｍ）〜約１０マイクロメータ（μｍ）のＤ５０粒子サイズを有している。好ましくは、バイオトナーは、ＡＳＴＭ・Ｄ６８６６−０８に従って、少なくとも５％のバイオ系材料の含量を有している。より好ましくは、バイオトナーは、ＡＳＴＭ・Ｄ６８６６−０８に従って、少なくとも３０％のバイオ系材料の含量を有している。最も好ましくは、バイオトナーは、ＡＳＴＭ・Ｄ６８６６−０８に従って、少なくとも５０％のバイオ系材料の含量を有している。
【００９４】
本開示のバイオトナーのもう一つの実施形態では、バイオ樹脂、第二の樹脂、ワックス、および１以上の着色剤を含んでなるバイオトナーが提供され、ここでのバイオ樹脂は、１以上の反応した二酸モノマー単位および１以上の反応したジオールモノマー単位を含んでなるポリエステルポリマーであり、更に、ここでのジオールモノマー単位の少なくとも一つまたは二酸モノマー単位の少なくとも一つの少なくとも５０重量％は、植物性もしくは動物性の供給源から得たバイオモノマーであり、ここでの重量％は、バイオ樹脂中のジオールモノマー単位および二酸モノマー単位の合計重量に基づいている。好ましくは、バイオ樹脂は約８０℃〜約１７０℃の軟化点を有している。より好ましくは、バイオ樹脂は約１００℃〜約１５０℃の軟化点を有している。最も好ましくは、バイオ樹脂は約１３０℃〜約１３５℃の軟化点を有している。バイオ樹脂は、好ましくは、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸；オレイン酸、リノール酸およびリノレン酸の１以上のＣ_１８脂肪酸２量体化生成物；トリメチロールプロパン；およびイソソルビドの少なくとも一つの反応した単位を含んでいてよい。バイオ樹脂は、好ましくは、大豆またはトウモロコシに由来する反応したモノマー単位を含んでいる。好ましくは、ジオールモノマー単位の少なくとも一つまたは二酸モノマー単位の少なくとも一つの少なくとも５重量％は、植物性または動物性供給源から得たバイオモノマーであり、ここでの重量％は、バイオ樹脂中のジオールモノマー単位および二酸モノマー単位の合計重量％に基づくものである。より好ましくは、ジオールモノマー単位の少なくとも一つおよび二酸モノマー単位の少なくとも一つの少なくとも５重量％は、植物性または動物性供給源から得たバイオモノマーであり、ここでの重量％は、バイオ樹脂中のジオールモノマー単位および二酸モノマー単位の合計重量％に基づくものである。第二の樹脂は、好ましくは約９０℃〜約１４０℃の軟化点を有する。第二の樹脂は、約１重量％〜約５０重量％の量で存在してよく、ここでの重量％は、バイオ樹脂および第二の樹脂の合計重量に基づくものである。バイオトナーの第二の樹脂は、好ましくは１以上の石油系モノマーを含んでなるポリマーである。第二の樹脂は、スチレンアクリレート樹脂またはポリエステル樹脂の少なくとも一つを含んでよい。第二の樹脂は、好ましくはＭＣ４００ポリエステル樹脂、ＭＣ５００ポリエステル樹脂、またはそれらの混合物を含んでよい。バイオトナーの１以上の着色剤は、好ましくは、磁鉄鉱、カーボンブラック、酸性染料、カラー染料、カラー顔料、およびフタロシアニン着色剤のうちの少なくとも一つを含んでよい。バイオトナーは、好ましくは、バイオトナーの合計重量に基づいて、重量で約５０百万分の１（ｐｐｍ）未満のコバルト含量を有する。バイオトナーは更に、バイオトナーの合計重量に基づいて、約３０重量％よりも多い磁性成分を含んでよい。バイオトナーは更に、好ましくはアゾ錯体化合物染料、サリチル酸、およびアルキルサリチル酸錯体化合物のうちの少なくとも一つを含んでなる電荷制御剤を含んでよい。好ましくは、バイオトナーは、メタノール（ＭｅＯＨ）中に分散されたときに、約２５０ナノメータ〜約３５０ナノメータ、および約４５０ナノメータ〜６５０ナノメータの波長範囲に少なくとも一つの光吸収ピークを示す。より好ましくは、バイオトナーはメタノール（ＭｅＯＨ）中に分散されたときに、約２５０ナノメータ〜約３５０ナノメータの波長範囲に少なくとも一つの光吸収ピークを示す。バイオトナーは更に、エステル型ワックス、炭化水素型ワックス、および低分子量ポリエチレンワックス、例えばＰ１１０、ＷＥ１０、ＷＥ３、またはＣ５５５１のうちの少なくとも一つを含んでなるワックスを含んでよい。より好ましくは、該ワックスはＰ１１０またはＷＥ１０を含んでいる。好ましくは、該ワックスはバイオ樹脂、第二の樹脂、１以上の着色剤およびワックスの合計重量に基づいて、約１重量％〜約１０重量％の量で存在する。好ましくは、該バイオトナーは、示差走査熱量（ＤＳＣ）測定において、約６０℃〜約１２０℃の範囲に少なくとも一つのピーク温度を有する。バイオトナーは更に、好ましくは二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、二酸化チタン、および炭化ケイ素の少なくとも一つを含んでなる１以上の添加剤を含んでいる。好ましくは、少なくとも一つの添加剤は、３０ナノメータ（ｎｍ）よりも大きい粒子サイズを有している。該バイオトナーは、約４マイクロメータ（μｍ）〜約１１マイクロメータ（μｍ）のＤ５０粒子サイズを有している。より好ましくは、該バイオトナーは、約５マイクロメータ（μｍ）〜約１０マイクロメータ（μｍ）のＤ５０粒子サイズを有している。好ましくは、バイオトナーは、ＡＳＴＭ・Ｄ６８６６−０８に従って、少なくとも１０％のバイオ系材料の含量を有している。より好ましくは、バイオトナーは、ＡＳＴＭ・Ｄ６８６６−０８に従って、少なくとも３０％のバイオ系材料の含量を有している。最も好ましくは、バイオトナーは、ＡＳＴＭ・Ｄ６８６６−０８に従って、少なくとも５０％のバイオ系材料の含量を有している。好ましくは、該バイオトナーのバイオ樹脂および第二の樹脂は、３０重量％より多い合計量で存在し、ワックスは１０重量％以下の量で存在し、また１以上の着色剤は６０重量％以下の量で存在し、ここでの重量％はバイオ樹脂、第二の樹脂および１以上の着色剤の合計重量に基づいている。
【００９５】
本開示のバイオトナーのもう一つの実施形態では、磁性バイオトナーが提供される。該バイオトナーは、２３重量％以上の量で存在するバイオ樹脂を含んでいる。該バイオトナーは更に、１８重量％以下の量で存在する第二の樹脂を含んでおり、ここでの第二の樹脂は、好ましくはＭＣ４００ポリエステル樹脂、ＭＣ５００ポリエステル樹脂、またはそれらの混合物を含んでいる。該バイオトナーは更に、８重量％以下の量で存在するワックスを含んでおり、ここでのワックスは、エステル型ワックス、炭化水素型ワックス、および低分子量ポリエチレンワックス、例えばＰ１１０およびＷＥ１０の少なくとも一つを含んでいる。該バイオトナーは更に、４９重量％以下の量で存在する１以上の着色剤を含んでおり、ここでの１以上の着色剤は、好ましくは磁鉄鉱、カーボンブラック、およびそれらの混合物の少なくとも一つを含んでいる。該バイオトナーは更に、２重量％以下の量で存在する電荷制御剤を含んでおり、ここでの電荷制御剤は、好ましくは、アゾ錯体化合物染料、サリチル酸、およびアルキルサリチル酸錯体化合物の少なくとも一つを含んでいる。全ての成分の重量％は、バイオ樹脂、第二の樹脂、ワックス、１以上の着色剤、および電荷制御剤の合計重量に基づいている。好ましくは、該バイオ樹脂は、１以上の反応した二酸モノマー単位および１以上の反応したジオールモノマー単位を含んでなるポリエステルポリマーであり、また好ましくは、ジオールモノマー単位の少なくとも一つまたは二酸モノマー単位の少なくとも一つの少なくとも５重量％は、植物性または動物性の供給源から得たバイオモノマーである。
【００９６】
本開示のバイオトナーのもう一つの実施形態では、バイオ樹脂、第二の樹脂、ワックス、および１以上の着色剤を含んでなるバイオトナーが提供される。該バイオ樹脂は、好ましくは、反応した二酸モノマー単位および反応したジオールモノマー単位を含んでなるポリエステルポリマーである。好ましくは、ジオールモノマー単位および二酸モノマー単位の少なくとも一つの少なくとも５０モル％が、植物性または動物性の供給源から得たバイオモノマーであり、ここでのモル％は、それぞれジオールモノマー単位または二酸モノマー単位の合計モル数に基づいている。第二の樹脂は、好ましくは、１以上の石油系モノマーを含んでなるポリマーである。好ましくは、バイオ樹脂中のジオールモノマーの反応した単位の合計数に基づいて、ジオールモノマー単位の少なくとも５０モル％が、植物性または動物性供給源から得たバイオモノマーである。好ましくは、該バイオ樹脂は約８０℃〜約１７０℃の範囲に軟化点を有する。より好ましくは、該バイオ樹脂は約１００℃〜約１５０℃の範囲に軟化点を有する。最も好ましくは、該バイオ樹脂は、約１３０℃〜約１３５℃の範囲に軟化点を有する。第二の樹脂の軟化点は、約９０℃〜約１８０℃の範囲にあってよい。第二の樹脂は、好ましくは、ＭＣ４００ポリエステル樹脂、ＭＣ５００ポリエステル樹脂、およびそれらの混合物のうちの少なくとも一つを含んでいる。該バイオ樹脂は、好ましくは、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸；イソソルビド；オレイン酸、リノール酸およびリノレン酸の１以上のＣ_１８脂肪酸２量体化生成物；およびトリメチロールプロパンの少なくとも一つの反応した単位を含んでいる。該バイオトナーのバイオ樹脂は、８０重量％以下の量で存在してよく、また第二の樹脂は２０重量％以下の量で存在してよく、ここでの重量％は、第一および第二の樹脂の合計重量に基づいている。該バイオ樹脂は、大豆由来の反応したモノマー単位を含んでよい。好ましくは、バイオトナーのバイオ系材料の含量は、ＡＳＴＭ・Ｄ６８６６−０８に従って少なくとも２０％である。より好ましくは、バイオトナーのバイオ系材料の含量は、ＡＳＴＭ・Ｄ６８６６−０８に従って、少なくとも３５％である。
【００９７】
本開示のもう一つの実施形態では、バイオ樹脂、１以上の着色剤、および磁性成分を含んでなるバイオトナーが提供され、ここでの磁性成分の量はバイオ樹脂、１以上の着色剤および存在するときは磁性成分の合計重量に基づいて０〜約３０重量％であり、該バイオ樹脂は好ましくは１以上の反応した二酸モノマー単位および１以上の反応したジオールモノマー単位を含んでなるポリエステルポリマーであり、更に好ましくは、反応した二酸モノマー単位の少なくとも一つまたは反応したジオールモノマー単位の少なくとも一つは、植物性または動物性供給源から得たバイオモノマーである。好ましくは、バイオ樹脂は約８０℃〜約１７０℃の範囲に軟化点を有する。より好ましくは、バイオ樹脂は約１００℃〜約１５０℃の範囲に軟化点を有する。最も好ましくは、バイオ樹脂は約１３０℃〜約１３５℃の範囲に軟化点を有する。該バイオ樹脂は、好ましくは、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸；オレイン酸、リノール酸およびリノレン酸の１以上のＣ_１８脂肪酸２量体化生成物；トリメチロールプロパン；およびイソソルビドの少なくとも一つの反応した単位を含んでいてよい。より好ましくは、該バイオ樹脂はイソソルビドの反応した単位を含んでいる。より好ましくは、該バイオ樹脂は二つの反応した二酸モノマー単位および一つの反応したジオールモノマー単位を含んでいる。バイオ樹脂は、好ましくは、大豆またはトウモロコシに由来する反応したモノマー単位を含んでいる。好ましくは、二酸モノマー単位の少なくとも一つまたはジオールモノマー単位の少なくとも一つの合計の少なくとも５重量％は、植物性または動物性供給源から得たバイオモノマーである。より好ましくは、二酸モノマー単位の少なくとも一つおよびジオールモノマー単位の少なくとも一つの合計の少なくとも５重量％は、植物性または動物性供給源から得たバイオモノマーである。更に好ましくは、ジオールモノマー単位の少なくとも一つまたは二酸モノマー単位の少なくとも一つの少なくとも５０重量％は、植物性または動物性供給源から得たバイオモノマーであり、ここでの重量％は、バイオ樹脂中のジオールモノマー単位および二酸モノマー単位の合計重量％に基づくものである。更に好ましくは、ジオールモノマー単位の少なくとも一つおよび二酸モノマー単位の少なくとも一つの少なくとも５０重量％は、植物性または動物性供給源から得たバイオモノマーであり、ここでの重量％は、バイオ樹脂中のジオールモノマー単位および二酸モノマー単位の合計重量％に基づくものである。該バイオトナーは更に、１以上の石油系モノマーのポリマーを含んでなる第二の樹脂を含んでよい。該第二の樹脂は、スチレンアクリレート樹脂またはポリエステル樹脂の少なくとも一つを含んでよい。第二の樹脂は、好ましくはＭＣ４００ポリエステル樹脂、ＭＣ５００ポリエステル樹脂、またはそれらの混合物の少なくとも一つを含んでよい。第二の樹脂は、好ましくは約９０℃〜約１４０℃の軟化点を有する。第二の樹脂は、約１重量％〜約５０重量％の量で存在してよく、ここでの重量％は、バイオ樹脂および第二の樹脂の合計重量に基づくものである。バイオトナーの１以上の着色剤は、好ましくは、カーボンブラック、酸性染料、カラー染料、カラー顔料、およびフタロシアニン着色剤のうちの少なくとも一つを含んでよい。磁性成分は、好ましくは、バイオ樹脂、１以上の着色剤、および存在すれば磁性成分の合計重量に基づいて、約１５重量％未満の量である。バイオ樹脂は更に、好ましくはアゾ錯体化合物染料、サリチル酸、およびアルキルサリチル酸錯体化合物のうちの少なくとも一つを含んでなる電荷制御剤を含んでよい。好ましくは、バイオトナーは、メタノール（ＭｅＯＨ）中に分散されたときに、約２５０ナノメータ〜約３５０ナノメータ、および約４５０ナノメータ〜６５０ナノメータの波長範囲に少なくとも一つの光吸収ピークを示す。より好ましくは、バイオトナーはメタノール（ＭｅＯＨ）中に分散されたときに、約２５０ナノメータ〜約３５０ナノメータの波長範囲に少なくとも一つの光吸収ピークを示す。バイオトナーは更に、エステル型ワックス、炭化水素型ワックス、および低分子量ポリエチレンワックス、例えばＷＥ３およびＣ５５５１のうちの少なくとも一つを含んでなるワックスを含んでよい。ワックスは、バイオ樹脂、第二の樹脂、１以上の着色剤およびワックスの合計重量に基づいて、約１重量％〜約１０重量％の量で存在する。好ましくは、該バイオトナーは、示差走査熱量（ＤＳＣ）測定において、約６０℃〜約１２０℃の範囲に少なくとも一つのピーク温度を有する。バイオトナーは更に、好ましくは二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、二酸化チタン、および炭化ケイ素の少なくとも一つを含んでなる１以上の添加剤を含んでよい。好ましくは、少なくとも一つの添加剤は、３０ナノメータよりも大きい粒子サイズを有している。好ましくは、該バイオトナーは、約４マイクロメータ（μｍ）〜約１１マイクロメータ（μｍ）のＤ５０粒子サイズを有している。より好ましくは、該バイオトナーは約５マイクロメータ（μｍ）〜約１０マイクロメータ（μｍ）のＤ５０粒子サイズを有している。好ましくは、該バイオトナー は、ＡＳＴＭ・Ｄ６８６６−０８に従って、少なくとも５％のバイオ系材料の含量を有している。より好ましくは、該バイオトナーは、ＡＳＴＭ・Ｄ６８６６−０８に従って、少なくとも３０％のバイオ系材料の含量を有している。最も好ましくは、該バイオトナーは、ＡＳＴＭ・Ｄ６８６６−０８に従って、少なくとも５０％のバイオ系材料の含量を有している。好ましくは、該バイオ樹脂および第二の樹脂は８０重量％よりも大きい量で存在し、１以上の着色剤は１０重量％以下の量で存在し、磁性成分は１０重量％未満の量で存在し、ここでの重量％は、バイオ樹脂、１以上の着色剤および磁性成分の合計重量に基づいている。
【００９８】
本開示のバイオトナーのもう一つの実施形態では、非磁性バイオトナーが提供される。該バイオトナーは、８５重量％以上の量で存在するバイオ樹脂を含んでいる。該バイオトナーは更に、８重量％以下の量で存在する１以上の着色剤を含んでおり、ここでの１以上の着色剤は、好ましくは、カーボンブラック、酸性染料、カラー染料、カラー顔料、およびフタロシアニン着色剤の少なくとも一つを含んでいる。該バイオトナーは更に、２重量％未満の量で存在する電荷制御剤を含んでおり、ここでの電荷制御剤は、好ましくは、アゾ錯体化合物染料、サリチル酸、およびアルキルサリチル酸錯体化合物の少なくとも一つを含んでいる。該バイオトナーは更に、５重量％以下の量で存在するワックスを含んでおり、ここでのワックスは、ＷＥ３のようなエステル型ワックスを含んでいる。この重量％は、バイオ樹脂、１以上の着色剤、電荷制御剤、およびワックスの合計重量に基づいている。好ましくは、該バイオ樹脂は、１以上の反応した二酸モノマー単位および１以上の反応したジオールモノマー単位を含んでなるポリエステルポリマーである。好ましくは、ジオールモノマー単位の少なくとも一つまたは二酸モノマー単位少なくとも一つの少なくとも合計５重量％が、植物性または動物性の供給源から得たバイオモノマーである。
【００９９】
本開示のバイオトナーのもう一つの実施形態では、非磁性バイオトナーが提供される。該バイオトナーは５９．５重量％以上の量で存在するバイオ樹脂を含んでいる。該バイオトナーは更に、２５．５重量％以下の量で存在する石油系樹脂を含んでいる。該バイオトナーは更に、８重量％以下の量で存在する１以上の着色剤を含んでおり、ここでの１以上の着色剤は、好ましくはカーボンブラック、酸性染料、カラー染料、カラー顔料、およびフタロシアニン着色剤のうちの少なくとも一つを含んでいる。該バイオトナーは更に、２重量％未満の量で存在する電荷制御剤を含んでおり、ここでの電荷制御剤は、好ましくは、アゾ錯体化合物染料、サリチル酸、およびアルキルサリチル酸錯体化合物の少なくとも一つを含んでいる。該バイオトナーは更に、５重量％未満の量で存在するワックスを含んでおり、ここでのワックスは、好ましくは、ＷＥ３のようなエステル型ワックスを含んでいる。この重量％は、バイオ樹脂、石油系樹脂、１以上の着色剤、電荷制御剤およびワックスの合計重量に基づいている。好ましくは、該バイオ樹脂は、１以上の反応した二酸モノマー単位および１以上の反応したジオールモノマー単位を含んでなるポリエステルポリマーである。好ましくは、ジオールモノマー単位の少なくとも一つ、または二酸モノマー単位の少なくとも一つの少なくとも合計５重量％は、植物性または動物性の供給源から得たバイオモノマーである。
【０１００】
本開示のバイオトナーの追加の実施形態では、バイオ樹脂、１以上の着色剤、第二の樹脂、および約３０重量％未満の磁性成分を含んでなり、該重量％はバイオ樹脂、１以上の着色剤、第二の樹脂および磁性成分の合計重量に基づいているバイオトナー；またはバイオ樹脂、１以上の着色剤、電荷制御剤、および約３０重量％未満の磁性成分を含んでなり、該重量％はバイオ樹脂、１以上の着色剤、電荷制御剤、および磁性成分の合計重量に基づいているバイオトナー；またはバイオ樹脂、１以上の着色剤、電荷制御剤、第二の樹脂、および約３０重量％未満の磁性成分を含んでなり、該重量％はバイオ樹脂、１以上の着色剤、電荷制御剤、第二の樹脂、および磁性成分の合計重量に基づいているバイオトナー；またはバイオ樹脂、１以上の着色剤、電荷制御剤、ワックス、および約３０重量％未満の磁性成分を含んでなり、該重量％はバイオ樹脂、１以上の着色剤、電荷制御剤、ワックスおよび磁性成分の合計重量に基づいているバイオトナー；またはバイオ樹脂、１以上の着色剤、電荷制御剤、ワックス、第二の樹脂、および約３０重量％未満の磁性成分を含んでなり、該重量％はバイオ樹脂、１以上の着色剤、電荷制御剤、ワックス、第二の樹脂、および磁性成分の合計重量に基づいているバイオトナー；またはバイオ樹脂、１以上の着色剤、電荷制御剤、ワックス、添加剤、および約３０重量％未満の磁性成分を含んでなり、該重量％はバイオ樹脂、１以上の着色剤、電荷制御剤、ワックス、添加剤、および磁性成分の合計重量に基づいているバイオトナー；またはバイオ樹脂、１以上の着色剤、電荷制御剤、ワックス、添加剤、第二の樹脂、および約３０重量％未満の磁性成分を含んでなり、該重量％はバイオ樹脂、１以上の着色剤、電荷制御剤、ワックス、添加剤、第二の樹脂、および磁性成分の合計重量に基づいているバイオトナーが提供され；ここでは、これら実施例の全てについて、バイオ樹脂は好ましくは、１以上の反応した二酸モノマー単位および１以上の反応したジオールモノマー単位を含んでなるポリエステルポリマーであり、また好ましくは、反応した二酸モノマー単位の少なくとも一つ、または反応したジオールモノマー単位の少なくとも一つは、植物性または動物性供給源から得たバイオモノマーである。
【０１０１】
本開示のバイオトナーの追加の実施形態では、２成分現像系において使用するためのバイオトナーが提供され、ここで、該バイオトナーはバイオ樹脂および１以上の着色剤を含んでなり；または、該バイオトナーはバイオ樹脂、１以上の着色剤、および第二の樹脂を含んでなり；または、該バイオトナーはバイオ樹脂、１以上の着色剤、および電荷制御剤を含んでなり；または、該バイオトナーはバイオ樹脂、１以上の着色剤、電荷制御剤、および第二の樹脂を含んでなり；または、該バイオトナーはバイオ樹脂、１以上の着色剤、電荷制御剤、およびワックスを含んでなり；または、該バイオトナーはバイオ樹脂、１以上の着色剤、電荷制御剤、ワックス、および第二の樹脂を含んでなり；または、該バイオトナーはバイオ樹脂、１以上の着色剤、電荷制御剤、ワックス、および添加剤を含んでなり；または、該バイオトナーはバイオ樹脂、１以上の着色剤、電荷制御剤、ワックス、添加剤、および第二の樹脂を含んでなり；ここでは、これら実施例の全てについて、バイオ樹脂は好ましくは、１以上の反応した二酸モノマー単位および１以上の反応したジオールモノマー単位を含んでなるポリエステルポリマーであり、また好ましくは、反応した二酸モノマー単位の少なくとも一つ、または反応したジオールモノマー単位の少なくとも一つは、植物性または動物性供給源から得たバイオモノマーである。
【０１０２】
本開示のバイオトナーの追加の実施形態では、非磁性１成分現像系において使用するためのバイオトナーが提供され、ここで、該バイオトナーはバイオ樹脂および１以上の着色剤を含んでなり；または、該バイオトナーはバイオ樹脂、１以上の着色剤、および第二の樹脂を含んでなり；または、該バイオトナーはバイオ樹脂、１以上の着色剤、および電荷制御剤を含んでなり；または、該バイオトナーはバイオ樹脂、１以上の着色剤、電荷制御剤、および第二の樹脂を含んでなり；または、該バイオトナーはバイオ樹脂、１以上の着色剤、電荷制御剤、およびワックスを含んでなり；または、該バイオトナーはバイオ樹脂、１以上の着色剤、電荷制御剤、ワックス、および第二の樹脂を含んでなり；または、該バイオトナーはバイオ樹脂、１以上の着色剤、電荷制御剤、ワックス、および添加剤を含んでなり；または、該バイオトナーはバイオ樹脂、１以上の着色剤、電荷制御剤、ワックス、添加剤、および第二の樹脂を含んでなり；ここでは、これら実施例の全てについて、バイオ樹脂は好ましくは、１以上の反応した二酸モノマー単位および１以上の反応したジオールモノマー単位を含んでなるポリエステルポリマーであり、また好ましくは、反応した二酸モノマー単位の少なくとも一つ、または反応したジオールモノマー単位の少なくとも一つは、植物性または動物性供給源から得たバイオモノマーである。
【０１０３】
＜プロセス／方法＞： 本開示のもう一つの実施形態では、電子写真画像形成において使用するための、少なくとも部分的には再生可能な資源に由来するバイオ樹脂を含むバイオトナー、例えば、非磁性バイオトナーまたは磁性バイオトナーを製造する方法が提供される。本開示のもう一つの実施形態では、少なくとも部分的には再生可能な資源に由来するバイオ樹脂を含有する非磁性バイオトナーまたは磁性バイトナーのようなバイオトナーを使用して、電子写真画像を、紙のような基体上に印刷および形成するための方法が提供される。
【０１０４】
一つの実施形態では、バイオトナーを製造する方法が提供される。この方法は、全て上記で述べたバイオ樹脂、第二の樹脂、および１以上の着色剤を、混合装置の中で混合して、バイオ樹脂混合物を形成することを含んでいる。該方法は更に、前記バイオ樹脂混合物を押し出し装置の中で混練して、押し出されたバイオ樹脂混合物を形成する工程を含んでいる。該方法は更に、この押し出されたバイオ樹脂混合物を粉砕装置の中で粉砕して、粉末化されたバイオ樹脂混合物を形成することを含んでいる。該方法は更に、この粉末化されたバイオ樹脂混合物を分級して、分級されたバイオ樹脂混合物を得ることを含んでいる。この出願の目的にとって、「分級する」の用語は、より広い粒子サイズ分布から所望の粒子サイズをもったトナーを選択することを意味する。該方法は更に、この分級されたバイオ樹脂混合物に、上記で述べた１以上の添加剤を加えてバイオトナーを形成することを含んでいる。好ましくは、該バイオ樹脂は、１以上の反応した二酸モノマー単位および１以上の反応したジオールモノマー単位を含んでなるポリエステルポリマーであり、また好ましくは、前記反応した二酸モノマー単位の少なくとも一つ、または前記反応したジオールモノマー単位の少なくとも一つは、植物性もしくは動物性の供給源から得たバイオモノマーである。一つの実施形態において、押し出し装置における混練バレル設定温度はバイオ樹脂の軟化点温度よりも低い。もう一つの実施形態において、押し出し装置における混練バレル設定温度は、バイオ樹脂の最も低い示差走査熱量測定（ＤＳＣ）ピーク温度よりも高い。もう一つの実施形態において、押し出し装置における混練バレル設定温度は、バイオ樹脂の最も低い示差走査熱量測定（ＤＳＣ）ピーク温度よりも高く、且つバイオ樹脂の軟化点温度よりも低い。
【０１０５】
もう一つの実施形態では、全て上記で述べたバイオ樹脂、第二の樹脂、ワックス、および１以上の着色剤を、混合装置の中で混合して、バイオ樹脂混合物を形成することを含んでなる、バイオトナーの製造方法が提供される。該方法は更に、前記バイオ樹脂混合物を押し出し装置の中で混練して、押し出されたバイオ樹脂混合物を形成することを含んでいる。該方法は更に、この押し出されたバイオ樹脂混合物を粉砕装置の中で粉砕して、粉末化されたバイオ樹脂混合物を形成することを含んでいる。該方法は更に、粉末化されたバイオ樹脂混合物を分級して、分級されたバイオ樹脂混合物を得ることを含んでいる。該方法は更に、この分級されたバイオ樹脂混合物に、上記で述べた１以上の添加剤を加えてバイオトナーを形成することを含んでいる。好ましくは、該バイオ樹脂は、１以上の反応した二酸モノマー単位および１以上の反応したジオールモノマー単位を含んでなるポリエステルポリマーであり、また好ましくは、前記ジオールモノマー単位の少なくとも一つ、または前記二酸モノマー単位の少なくとも一つは、植物性もしくは動物性の供給源から得たバイオモノマーである。一つの実施形態において、押し出し装置における混練バレル設定温度はバイオ樹脂の軟化点温度よりも低い。もう一つの実施形態において、押し出し装置における混練バレル設定温度は、バイオ樹脂の最も低い示差走査熱量測定（ＤＳＣ）ピーク温度よりも高い。もう一つの実施形態において、押し出し装置における混練バレル設定温度は、バイオ樹脂の最も低い示差走査熱量測定（ＤＳＣ）ピーク温度よりも高く、且つバイオ樹脂の軟化点温度よりも低い。
【０１０６】
もう一つの実施形態では、バイオ樹脂、１以上の着色剤、および０〜３０重量％の磁性成分を混合装置の中で混合して、バイオ樹脂混合物を形成することを含んでなり、ここでの重量％はバイオ樹脂、１以上の着色剤および存在するときは磁性成分の合計重量に基づくバイオトナーの製造方法が提供される。該方法は更に、前記バイオ樹脂混合物を押し出し装置の中で混練して、押し出されたバイオ樹脂混合物を形成することを含んでいる。該方法は更に、この押し出されたバイオ樹脂混合物を粉砕装置の中で粉砕して、粉末化されたバイオ樹脂混合物を形成することを含んでいる。該方法は更に、粉末化されたバイオ樹脂混合物を分級して、分級されたバイオ樹脂混合物を得ることを含んでいる。該方法は更に、この分級されたバイオ樹脂混合物に、上記で述べた１以上の添加剤を加えてバイオトナーを形成することを含んでいる。好ましくは、該バイオ樹脂は、１以上の反応した二酸モノマー単位および１以上の反応したジオールモノマー単位を含んでなるポリエステルポリマーであり、また好ましくは、前記ジオールモノマー単位の少なくとも一つ、または前記二酸モノマー単位の少なくとも一つの少なくとも５０重量％は、植物性もしくは動物性の供給源から得たバイオモノマーであり、ここでの重量％は、該バイオ樹脂中のジオールモノマー単位および二酸モノマー単位の合計重量％に基づいている。一つの実施形態において、押し出し装置における混練バレル設定温度はバイオ樹脂の軟化点温度よりも低い。もう一つの実施形態において、押し出し装置における混練バレル設定温度は、バイオ樹脂の最も低い示差走査熱量測定（ＤＳＣ）ピーク温度よりも高い。もう一つの実施形態において、押し出し装置における混練バレル設定温度は、バイオ樹脂の最も低い示差走査熱量測定（ＤＳＣ）ピーク温度よりも高く、且つバイオ樹脂の軟化点温度よりも低い。
【０１０７】
本開示のもう一つの実施形態では、少なくとも部分的には再生可能な資源に由来するバイオ樹脂を含有した、非磁性バイオトナーまたは磁性バイオトナーのようなバイオトナーを使用した電子写真画像形成方法が提供される。該方法は、紙のような基体上に画像を形成することを含んでなり、ここでの画像は本開示のバイオトナーを含んでいる。
【０１０８】
本開示のもう一つの実施形態は、光導電性表面をクリーニングするためのワイパーブレードと、非磁性バイオトナーまたは磁性バイオトナーのようなバイオトナーを現像スリーブ表面に分布させるためのドクターブレードを有する装置を使用して、画像を形成するための方法を含んでいる。
【０１０９】
該方法は、本開示のバイオトナーの１以上の実施形態を、静電的に帯電された光導電性表面に堆積してバイオトナーに基づく画像を形成し、該バイオトナーに基づく画像を紙のような基体に転写し、該バイオトナーに基づく画像を融着させて、バイオトナーに基づく画像を基体に固定し、基体上に最終画像を形成するために、好ましくはプリンタ、レーザプリンタ、複写機、ファクシミリ装置のような電子写真画像形成装置、および／または光導電性表面の潜像を正電気的に再生するために使用し得る何れか他の装置を用いて実施される。
【０１１０】
本開示のバイオトナーの実施形態を用いて画像を形成するプロセスまたは方法は、何れかの電子写真画像形成装置を用いて実施されてよい。好ましくは、該装置は、バイオトナーが保存されるプリンタカートリッジを含んでいる。該カートリッジはボトル形状を有しており、バイオトナーが装置の中に設置される前に、該バイオトナーを保存および輸送するために使用されてよい。
【０１１１】
本開示の一つの側面において、該プロセスまたは方法は電子写真画像形成装置上で実施され、該装置は現像スリーブ、静電的化合を形成するための光導電性表面、バイオトナーを現像スリーブ上に分布させるためのドクターブレードまたはドクターバー、現像スリーブおよび／または光導電性表面から過剰なバイオトナーを除去するためのワイパーブレード、および基体上に堆積された正電気的画像を基体に融着させて、永久的な画像を形成するための融着機を含んでいる。現像スリーブは、電子写真画像形成プロセスおよび／または装置において従来使用されている如何なる種類の現像スリーブであってもよい。光導電性表面は、電子写真画像形成プロセスおよび／または装置において従来使用されている如何なる種類のものであってもよい。好ましくは、現像スリーブおよび光導電性表面の両者は、円滑な周面を有する円筒形状であり、好ましくは両者とも軸回りに回転する。同様に、融着機は、電子写真画像形成プロセスおよび装置においてトナーを基体に融着させるために使用される、既知の如何なる種類の融着装置であってもよい。
【０１１２】
図１Ａは、電子写真印刷を実施するための、レーザプリンタのような電子写真画像形成装置１０の種々の内部部品を示す概略図である。図１Ａにおいて、光導電性ドラムおよび／または光導電性表面は１で示されている。ドクターブレード３ａは現像スリーブ４に接触して、または接触せずに、トナー２を現像スリーブ４上に分布させる。他の開示された実施形態においては、ドクターブレード３ａは、トナー２を、電子写真画像形成装置１０の１以上の他の部品上に分配し、このような部品はその後、該トナーを光導電性ドラムまたは表面１の上に分布させる。このような他の部品には、トナー材料の貯蔵器を提供する溜めのような装置が含まれてよい。図１Ｂに示すようなもう一つの実施形態では、図１Ａの電子写真画像形成装置１０におけるドクター−ブレード３ａの代わりに、ドクターバー３ｂが使用される。ワイパーブレード５は、光導電性ドラムまたは表面から過剰なトナーを除去し、および／または光導電性ドラムまたは表面１の少なくとも一部からトナー２の実質的に全ての痕跡を除去するように機能する。ワイパーブレード５は、光導電性ドラムまたは表面の幅を横方向に横切って配向されたワイパーブレード５の先端で、選択的に光導電性ドラムまたは表面１と直接接触している。転写ローラ８は、１枚の紙等の基体９ａへとトナー２を引き落とす。基体または紙９ａは、電子写真画像形成装置１０において、基体または紙の方向９ｂに案内される。融着機６は、トナーに基づく画像が光導電性ドラムまたは表面から基体へ転写された後に、基体または紙９ａの上に定着させるための画像を調製するように機能する。帯電装置７は、光導電性ドラムまたは表面１上に静電的画像を発生させる。
【０１１３】
現像スリーブは、好ましくは該プロセスの際に回転する。現像スリーブの回転は、現像スリーブの表面がドクターブレードを通過するときに、トナーを現像スリーブ上に均一に分布させるように機能する。好ましくは、現像スリーブは、現像スリーブ軸と現像スリーブ表面の間に１０Ｍ−Ｏｈｍ（メガオーム）よりも大きい抵抗を有している。非磁性バイオトナーのための好ましい実施形態では、現像スリーブは、現像スリーブ軸と現像スリーブ表面の間に約１０Ｍ−Ｏｈｍ（メガオーム）よりも大きい抵抗を有する。好ましくは、電子写真画像形成装置の接地レベルに対する現像スリーブ軸上のバイアス電圧は、絶対値で約３００Ｖ（ボルト）〜約１０００Ｖ（ボルト）の範囲である。非磁性バイオトナーのための好ましい実施形態において、電子写真画像形成装置の接地レベルに対する現像スリーブ軸上のバイアス電圧は、絶対値で約３００Ｖ（ボルト）〜約１０００Ｖ（ボルト）の範囲である。
【０１１４】
ドクターブレード、あるいはドクターバーは、現像スリーブ上でトナーを均一に分布させるように機能する。例えば、トナーは現像スリーブ上にトナーを配置するトナーカートリッジまたは他の装置によって、現像スリーブ上に堆積されてよい。現像スリーブ上でのトナーの最初の堆積は、トナーを均一に分布させないかもしれない。例えば、トナーは、最初は現像スリーブ上に多量に堆積される可能性がある。現像スリーブがトナーを通して回転するときに、それは表面を覆うトナーを受け取る。現像スリーブがドクターブレードまたはドクターバーを通過するときに、過剰な量のトナーが除去されて、望ましい厚さのトナー層が現像スリーブの表面に均一に分布される。ドクターブレードが柔らか過ぎると、それは使用している間に変形して、現像スリーブ上のトナーの不均一な堆積を導き、それは結果として、当該プロセスにより形成される印刷画像におけるトナーの不均一な分布を生じる。こうして、陰影および不適正なコントラストのような欠陥が明らかになる。
【０１１５】
ドクターブレードまたはドクターバーは、本開示のプロセスまたは方法に使用される画像形成装置の現像スリーブまたは光導電体と直接接触してもよく、または直接接触しなくてもよい。ドクターブレードまたはドクターバーは、現像スリーブとドクターブレードもしくはドクターバーの間にスペースが形成され、またドクターブレードもしくはドクターバーと現像スリーブの間の距離が、現像スリーブの全体の幅に亘って同じかまたは実質的に同じになるように、現像スリーブから離間していてもよい。幾つかの実施形態において、もし現像スリーブの末端部分がトナーを光導電性ドラムに転写するために実際には必要とされないならば、ドクターブレードまたはドクターバーは該末端部分に近接してもよく、または更に離間してもよい。
【０１１６】
ドクターブレードもしくはドクターバーと現像スリーブの間の距離は、光導電体上の望ましい量のトナーの堆積を得るように調節されてよい。ドクターブレードもしくはドクターバーと現像スリーブの間の距離を調節する方法は、ゼログラフィー複写／印刷技術の当業者に周知である。例えば、現像スリーブの回転毎に、ドクターブレードは、その中の全ての値および増分を含めて、１回の回転当たり約０．００１〜５．０グラムのトナーを通過させるように、位置決めされてよい。例えば、ドクターブレード／現像スリーブは、形成される画像に応じて、１回の回転当たり約０．００１〜約２．０グラムのトナーを光導電性ドラムに転写してよい。
【０１１７】
ドクターブレードまたはドクターバーが高すぎる硬さまたは低すぎる硬さを有していれば、トナーがドクターブレードまたはドクターバーを通過するときに不十分な静電荷が形成される可能性がある。このような不十分な静電荷は、当該プロセスにより形成される画像を歪める可能性がある。例えば、不十分な静電荷は、ゴーストおよび／または他の画像歪みの減少をもたらす可能性がある。
【０１１８】
ドクターブレードは、好ましくは１０〜５００ｇｆ／ｍｍ（グラムフォース／ミリメータ）、より好ましくは１５〜３００ｇｆ／ｍｍ、より好ましくは１００〜２００ｇｆ／ｍｍの硬さを有しているのがよい。磁性バイオトナーの開示された実施形態と共に適切なドクターブレードが使用されるときには、好ましくは、ドクターブレードは約１０ｇｆ／ｍｍ（グラムフォース／ミリメータ）〜約３５ｇｆ／ｍｍの硬さを有する。非磁性バイオトナーの開示された実施形態と共に適切なドクターブレードが使用されるときは、好ましくは、ドクターブレードは約１０ｇｆ／ｍｍ（グラムフォース／ミリメータ）〜約５００ｇｆ／ｍｍの硬さを有する。記載した値の間の全ての値は、それが明確に記載されたのと同様に、明示的にここに含められる。
【０１１９】
磁性バイオトナーの開示された実施形態と共に適切なドクターブレードが使用されるときには、好ましくは、ドクターバーは約０．３μｍ（マイクロメータ）〜約１０μメータの表面粗さ（Ｒａ）を有する。
【０１２０】
開示された方法に使用されるドクターブレードは、好ましくは、高い硬さを有し且つ変形および／または曲げに対して抵抗しながら、同時に当該プロセスまたは方法が実施される条件において環境変化により生じる寸法変化が僅かしかないか、または全くない熱可塑性材料でできていてよい。好ましくは、ドクターブレードは、プラスチックコーティング層を伴った、または伴わない薄い金属ブレードでできていてよい。加えて、ドクターブレードは、熱可塑性材料または熱硬化性材料のようなポリマー材料で製造されてよい。従って、ドクターブレードは熱可塑性プラスチックで形成されてよく、これにはポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、硬質ビニル（ＰＶＣ）、および適切な熱可塑性プラスチックが含まれる。ドクターブレードはまた、熱可塑性エラストマーで形成されてよく、これにはアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、アクリル（ＰＭＭＡ）、酢酸セルロースセルロイド、エチレン−酢酸ビニル（ＥＶＡ）、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアクリレート（アクリル）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアミド−イミド（ＰＡＩ）、ポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）、ポリブタジエン（ＰＢＤ）、ポリブチレン（ＰＢ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡｓ）、ポリケトン（ＰＫ）、ポリエステル、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンクロリネート（ＰＥＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフタラミド（ＰＰＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）またはスチレンアクリロニトリル（ＳＡＮ）、或いはもう一つの適切な熱可塑性エラストマー材料が含まれる。ドクターブレードはまた、熱硬化性材料、例えば熱硬化性ポリエステル、加硫ゴム、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、および／またはポリイミド、或いは他の適切な熱硬化性材料で形成されてよい。
【０１２１】
ドクターブレードとは対照的に、ワイパーブレードは、光導電性ドラムと直接接触されてよい。ワイパーブレードは、以前に光導電性ドラム上に存在した静電画像がその後の融着のために基体に転写された後に、光導電性ドラムの表面に存在する過剰なトナーを除去するように働く。ワイパーブレードは、好ましくは、光導電性ドラムの表面を磨耗できない軟質材料で製造される。
【０１２２】
ワイパーブレードは、好ましくは、１０〜５００ｇｆ／ｍｍ（グラムフォース／ミリメータ）、より好ましくは５０〜４００ｇｆ／ｍｍ、更に好ましくは７５〜３００ｇｆ／ｍｍ（グラムフォース／ミリメータ）、更に好ましくは１００〜２００ｇｆ／ｍｍの硬さを有してよい。適切なワイパーブレードが磁性バイオトナーの開示された実施形態と共に使用されるとき、好ましくは、ワイパーブレードは約１００ｇｆ／ｍｍ（グラムフォース／ミリメータ）〜約３００ｇｆ／ｍｍの硬さを有する。適切なワイパーブレードが非磁性バイオトナーの開示された実施形態と共に使用されるとき、好ましくは、ワイパーブレードは約１０ｇｆ／ｍｍ（グラムフォース／ミリメータ）〜約５００ｇｆ／ｍｍの硬さを有する。好ましくは、このワイパーブレード材料は、光導電性ドラムの表面を損傷し、または該表面から材料を実際に除去もしくは擦り落とすことはないであろう。従って、ワイパーブレードは光導電性ドラムの表面に存在する材料の硬さよりも低い硬さを有するのが好ましい。明記した値の間の全ての値は、明確に記載されたのと同様に、明示的にここに含められる。
【０１２３】
ワイパーブレードは、望ましくは光導電性ドラムの略全長に沿って延び、また複数の部分（例えば２以上の部分）を含んでいてよく、ここでの各部分は光導電性ドラムの異なる領域または重なる領域と係合するように構成されてよい。従って、ワイパーブレードは、横方向に相互に結合されない幾つかの部分を含んでいてよい。従って、所定の幅を有する光導電性ドラムについて、ワイパーブレードの分解されない区画は、好ましくは、光導電性ドラムの幅の１００％、好ましくは少なくとも９５％以上、好ましくは光導電性ドラムの幅の少なくとも９０％以上、或いは、好ましくは光導電性ドラムの幅の少なくとも８５％以上に亘って延びてよい。
【０１２４】
更に、ワイパーブレードには、光導電性ドラム表面からトナーをより効率的に除去するために、プッシュ型の剪断力ベクトルが与えられてよい。ワイパーブレードには更に、ワイパーブレードを光導電性ドラムに強制的に且つ連続的に接触させ、それによって光導電性ドラムとワイパーブレードとの間に密封型のジョイントを形成する力ベクトルが与えられてよい。剪断力はやがて、何れかの所定の点において、ワイパーブレードと接触した光導電性度ドラムの一部表面からのトナーのプッシングを生じる。この剪断力は、光導電性ドラムの表面に対して垂直な成分ベクトル、および光導電性ドラムの半径方向および／または軸方向のディメンジョンに対して平行な成分ベクトルを有する。
【０１２５】
開示された方法に使用されるワイパーブレードは、種々の材料で形成されてよい。該ワイパーブレードは、熱可塑性もしくは熱硬化性材料のようなポリマー材料で製造されてよい。従って、ワイパーブレードはポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、硬質ビニル（ＰＶＣ）、および他の適切な熱可塑性プラスチックを含む、熱可塑性プラスチックで形成されてよい。ワイパーブレードはまた、ポリウレタン、ポリオレフィン、またはポリエステル型のエラストマーを含む熱可塑性エラストマーで形成されてもよく、これにはアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、アクリル（ＰＭＭＡ）、酢酸セルロースセルロイド、エチレン−酢酸ビニル（ＥＶＡ）、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアクリレート（アクリル）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアミド−イミド（ＰＡＩ）、ポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）、ポリブタジエン（ＰＢＤ）、ポリブチレン（ＰＢ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡｓ）、ポリケトン（ＰＫ）、ポリエステル、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンクロリネート（ＰＥＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフタラミド（ＰＰＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）またはスチレンアクリロニトリル（ＳＡＮ）、或いはもう一つの適切な熱可塑性エラストマー材料が含まれる。ドクターブレードはまた、熱硬化性材料、例えば熱硬化性ポリエステル、加硫ゴム、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、および／またはポリイミド、或いは他の適切な熱硬化性材料で形成されてよい。
【０１２６】
ＬＰ，ＬＰ−ＭおよびＬＰ−ＭＣブレードを含む台湾のクロキが製造するもの等の商業的に入手可能なワイパーブレードおよびドクターブレードが、本開示のプロセスまたは方法においてワイパーブレードおよびドクターブレードとして使用されてよい。ＯＥＭ（オリジナル装置製造業者）スタイルでのワイパーブレードおよびドクターブレードまたはドクターバーは、カリフォルニア州サンフェルナンドのフューチャー・グラフィックス・イメージング・コーポレーションのような供給業者から得ることができる。好ましい商業的に入手可能なワイパーブレードおよびドクターブレードは、ポリウレタンエラストマープラスチック、例えば、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、１−イソシアナト−３−イソシアナトメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキサン（イソフォレンジイソシアネート、ＩＰＤＩ）、および４，４’−ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン（Ｈ１２ＭＤＩ）を含む、脂肪族および脂環式のイソシアネートから得られるものから製造されてよい。他の脂肪族イソシアネートには、シクロヘキサンジイソシアネート（ＣＨＤＩ）、テトラメチルキシレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）、および１，３−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン（Ｈ６ＸＤＩ）のようなものが含まれてよい。
【０１２７】
もう一つの開示された実施形態では、画像を形成する方法が提供される。この方法は、バイオトナーの実施形態の一つ、例えば上記で述べた非磁性バイオトナーまたは磁性バイオトナーを軸回りに回転する現像スリーブの外周面に堆積させて、バイオトナーで覆われた現像スリーブを形成することを含んでいる。該方法は更に、バイオトナーで覆われた現像スリーブ上に存在するバイオトナーを、現像スリーブの周面の幅を横切り且つ該集面から均一に離間されたドクターブレードと接触させることにより、バイオトナーで覆われた現像スリーブの周面全体に亘ってバイオトナーを分布させることを含んでいる。或いは、ドクターブレードの代りに、ドクターバーが使用されてもよい。好ましくは、ドクターブレードまたはドクターバーは、ここに開示された非磁性バイオトナーと共に使用することができ、また好ましくは、ドクターブレードはここに開示された磁性バイオトナーの実施形態と共に使用されてよい。該方法は更に、バイオトナーで覆われた現像スリーブの周面に存在するバイオトナーを、光導電性表面を静電的に帯電させることにより形成された潜像を有する光導電性表面と接触させ、またはこれに近接して配置して、光導電性表面にバイオトナー画像を形成することを含んでいる。該方法は更に、このバイオトナー画像を光導電性表面から基体に転写して、印刷された画像を形成すること、および該印刷された画像を基体に融着させることを含んでいる。この転写および融着は、同時に生じてもよい。該方法は更に、光導電性表面の表面をワイパーブレードでクリーニングして、バイオトナー残渣を除去することを含んでいる。
【０１２８】
ドクターブレードが使用されるならば、該ドクターブレードは、ここに開示された磁性バイオトナーの実施形態と共に使用されるときは、好ましくは約１０ｇｆ／ｍｍ（グラムフォース／ミリメータ）〜約３５ｇｆ／ｍｍの硬さを有し、またここに開示された非磁性バイオトナーの実施形態と共に使用されるときは、好ましくは約１０ｇｆ／ｍｍ（グラムフォース／ミリメータ）〜約５００ｇｆ／ｍｍの硬さを有する。例えばここに開示される非磁性バイオトナーの実施形態と共にドクターバーが用いられるならば、該ドクターバーは、好ましくは約０．３μｍ（マイクロメータ）〜約１０μｍ（マイクロメータ）の表面粗さ（Ｒａ）、より好ましくは約０．５μｍ〜約３μｍの表面粗さを有する。ワイパーブレードは、ここに開示された磁性バイオトナーの実施形態と共に使用されるときは、好ましくは約１００ｇｆ／ｍｍ〜約３００ｇｆ／ｍｍの硬さを有する。該ワイパーブレードは、ここに開示された非磁性バイオトナーの実施形態と共に使用されるときは、好ましくは約１０ｇｆ／ｍｍ〜約５００ｇｆ／ｍｍの硬さを有する。
【０１２９】
磁性バイオトナーの実施形態については、該バイオトナーを使用して現像された画像の画像密度は、好ましくは約１．４よりも大きく、また該バイオトナーを使用して現像された画像のバックグラウンドは、好ましくは約２．０よりも小さい。非磁性バイオトナーの実施形態については、該バイオトナーを使用して現像された画像の画像密度は、好ましくは約１．５よりも大きく、また該バイオトナーを使用して現像された画像のバックグラウンドは、好ましくは約２．０よりも小さく、また該バイオトナーを使用して現像された画像の光沢は、好ましくは約８よりも大きく、より好ましくは約１０よりも大きい。好ましくは、現像スリーブは、現像スリーブ軸と現像スリーブ表面の間に、約１０Ｍ−Ｏｈｍ（メガオーム）よりも大きい抵抗を有する。好ましくは、電子写真画像形成装置の接地レベルに対する現像スリーブ軸上のバイアス電圧は、絶対値で約３００Ｖ（ボルト）〜約１０００Ｖ（ボルト）の範囲である。
【０１３０】
画像を形成する方法の１以上の実施形態に関して、当該方法の実施例で使用される非磁性および磁性バイオトナーの好ましい実施形態は、上記で述べた通りである。本開示のバイオトナーの実施形態を製造するための幾つかの方法、および本開示のバイオトナーの実施形態を使用して画像を形成するための幾つかの方法の前述の説明は、説明の目的で提示されたものである。それは、網羅的であることを意図したものではなく、また本開示を、開示された精密な工程および／または形態に限定しようとするものでもなく、上記の教示の観点から、明らかに多くの改変および変形が可能である。開示された実施形態の範囲は、特許請求の範囲によって定義されるものである。
【実施例】
【０１３１】
本開示の１以上の実施形態の効果を実証するために、以下の非限定的実験が行われた。
【０１３２】
＜非磁性バイオトナーの実施例＞
図２Ａは、実施例１〜５および比較例１についての非磁性バイオトナーの組成を示す表を図示している。図２Ｂは、実施例１〜５および比較例１の非磁性バイオトナーを用いて行われた印刷実験のための実験条件を示しており、更に、実施例１〜５および比較例１の非磁性バイオトナーを使用した印刷品質特性に関する実験の結果を示している。
【０１３３】
ワイパーブレードおよびドクターブレードの硬さは、ブレードを可動式固定具に搭載することによって測定した。次いで、この固定具およびブレードを、ブレードの前縁が丁度ゲージに接触するまで、固定された力ゲージに向けて移動させた。力の量を記録した（またゲージはゼロに設定された）。次いで、固定具が１ｍｍだけ力ゲージに向けて移動され、力ゲージによって力が記録された。試験中にブレードが移動した距離で合計の力が除算されて、１ミリメータ当たりの力のグラム数で硬さ測定値が与えられた。より硬いブレードは、より柔らかいブレードよりも、相対的により高いミリメータ当たりの測定値を与える。ドクターブレードの表面粗さ（Ｒａ）は、ロードアイランド州ポビデンスのマー・フェデラルＩｎｃ．（Mahr Federal, Inc.）から得たポケットサーフＩＩＩ（POCKET SURF III）分析装置によって測定された（ポケットサーフは、ロードアイランド州ポビデンスのマー・フェデラルＩｎｃの登録商標である）。
【０１３４】
バイオトナーは、最初にプレミックス処方を調製することによって製造された。
【０１３５】
実施例１
第一のプレミックス処方は以下を含有していた：１００重量部（８８重量％）の、ジョージア州アルファレッタのアドバンスト・イメージ・リソーシズから得たバイオ樹脂ＨＲＪ１６０６２−Ｃ；８重量％の、マサチューセッツ州ボストンのカボット・コーポレーション（Cabot Corporation）から得たモーグル（Mogul）−Ｌカーボンブラック（ＣＢ）の形態の着色剤；２．５重量部の、日本国ＮＯＦコーポレーションから入手したＷＥ３の形態のワックス、即ち、エステル型ワックス；１．５重量部の、日本国、オリエントケミカルインダストリーズＣｏ．Ｌｔｄ．から入手したＥ８１、即ちサリチル酸の形態の電荷制御剤（ＣＣＡ）；ここでの重量パーセントは、バイオ樹脂、着色剤、ワックス、および電荷制御剤の合計重量に基づくものであった。樹脂成分は、１００部のバイオ樹脂およびゼロ部の第二の樹脂を含んでなるものであった。
【０１３６】
実施例２
第二のプレミックス処方は以下を含有していた：１００重量部（８７．５重量％）の、ジョージア州アルファレッタのアドバンスト・イメージ・リソーシズから得たバイオ樹脂ＨＲＪ１６０６２−Ｃ；８重量部の、マサチューセッツ州ボストンのカボット・コーポレーションから得たモーグル−Ｌカーボンブラック（ＣＢ）の形態の着色剤；２．５重量部の、日本国ＮＯＦコーポレーションから入手したＷＥ３の形態のワックス、即ち、エステル型ワックス；２．０重量部の、中国ウーハン（Wuhan）のフバイ・ディンロン（Hubei Dinglong）ケミカルＣｏ．，Ｌｔｄ．から入手したＤＬＮ−３２ＣＷ、即ちアゾタイプ染料の形態の電荷制御剤（ＣＣＡ）；ここでの重量パーセントは、バイオ樹脂、着色剤、ワックス、および電荷制御剤の合計重量に基づくものであった。樹脂成分は、１００部のバイオ樹脂およびゼロ部の第二の樹脂を含んでなるものであった。
【０１３７】
実施例３
第三のプレミックス処方は以下を含有していた：１００重量部（８７．５重量％）の、ジョージア州アルファレッタのアドバンスト・イメージ・リソーシズから得たバイオ樹脂ＨＲＪ１６０６２−Ｃ；８重量部の、マサチューセッツ州ボストンのカボット・コーポレーションから得たモーグル−Ｌカーボンブラック（ＣＢ）の形態の着色剤；２．５重量部の、日本国ＮＯＦコーポレーションから入手したＷＥ３の形態のワックス、即ち、エステル型ワックス；２．０重量部の、日本国オリエントケミカルインダストリーズＣｏ．Ｌｔｄ．から入手したＥ８４、即ちサリチル酸の形態の電荷制御剤（ＣＣＡ）；ここでの重量パーセントは、バイオ樹脂、着色剤、ワックス、および電荷制御剤の合計重量に基づくものであった。樹脂成分は、１００部のバイオ樹脂およびゼロ部の第二の樹脂を含んでなるものであった。
【０１３８】
実施例４
第四のプレミックス処方は以下を含有していた：１００重量部（８８重量％）の、ジョージア州アルファレッタのアドバンスト・イメージ・リソーシズから得たバイオ樹脂ＨＲＪ１６０６２−Ｃ；８重量％の、マサチューセッツ州ボストンのカボット・コーポレーションから得たモーグル−Ｌカーボンブラック（ＣＢ）の形態の着色剤；２．５重量部の、日本国ＮＯＦコーポレーションから入手したＷＥ３の形態のワックス、即ち、エステル型ワックス；２．０重量部の、日本国オリエントケミカルインダストリーズＣｏ．Ｌｔｄ．から入手したＥ８１、即ちサリチル酸の形態の電荷制御剤（ＣＣＡ）；ここでの重量パーセントは、バイオ樹脂、着色剤、ワックス、および電荷制御剤の合計重量に基づくものであった。樹脂成分は、１００部のバイオ樹脂およびゼロ部の第二の樹脂を含んでなるものであった。
【０１３９】
実施例５
第五のプレミックス処方は以下を含有していた：７０重量部（８８重量％）の、ジョージア州アルファレッタのアドバンスト・イメージ・リソーシズから得たバイオ樹脂ＨＲＪ１６０６２−Ｃ；３０重量部（２６．４重量％）の、日本国のサンヨーケミカルインダストリーズＬｔｄ．から得たＭＣ４００／５００ポリエステル樹脂である第二の樹脂；８重量部の、マサチューセッツ州ボストンのカボット・コーポレーションから得たモーグル−Ｌカーボンブラック（ＣＢ）の形態の着色剤；２．５重量部の、日本国ＮＯＦコーポレーションから入手したＷＥ３の形態のワックス、即ち、エステル型ワックス；２．０重量部の、日本国オリエントケミカルインダストリーズＣｏ．Ｌｔｄ．から入手したＥ８１、即ちサリチル酸の形態の電荷制御剤（ＣＣＡ）；ここでの重量パーセントは、樹脂成分、第二の樹脂、着色剤、ワックス、および電荷制御剤の合計重量に基づくものであった。樹脂成分は、バイオ樹脂および第二の樹脂の合計重量部に基づいて、７０重量部の量で存在するバイオ樹脂ＨＲＪ１６０６２−Ｃ、および３０重量部の量で存在する第二の樹脂ＭＣ４００／５００を含んでなるものであった。
【０１４０】
プレミックス処方の各々は別々に、４０リットルのヘンシェル（Henschel）ミキサー（日本国のミツイマイニングＣｏ．，Ｌｔｄにより製造されたもの）の中で、１，０００ｒｐｍ（１分当たりの回転数）で５分間の混合を受け、各々がバイオ樹脂混合物を形成した。
【０１４１】
次いで、バイオ樹脂混合物の各々が別々に、ワーナー＆フレイデラー（Werner & Pfleiderer）二重スクリュー押出し機、モデルＺＳＫ−３０（ニュージャージー州ラムセイのワーナー＆フレイデラーコーポレーションにより製造されたもの）の中で、２５０ｒｐｍのスクリュー速度（１分当たりの回転数）および１１０℃の押出し機中の混練バレル設定温度で混練りされて、押出されたバイオ樹脂混合物を形成した。この押出された樹脂混合物の各々を冷却し、次いで各々を粉砕して粉末化されたバイオ樹脂混合物を形成し、次にその各々を分級した。
【０１４２】
次いで、分級されたバイオ樹脂混合物の各々を使用して、分級されたバイオ樹脂混合物またはバイオ樹脂／第二の樹脂混合物の１００部または１００重量部に基づくバイオトナー組成物を調製した。以下の添加剤成分を、混合プロセス後の第一の段階で、分級されたバイオ樹脂混合物の各々に添加した：炭化ケイ素（ＳｉＣ）粒子（イリノイ州シカゴのシューペリアグラファイトから得たＨＳＣ０５９Ｎ）が０．２５部の量で含められた；大サイズの二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）粒子（マサチューセッツ州ボストンのカボット・コーポレーションから入手したＴＧ−Ｃ６０２０Ｎ）が０．９部の量で含められた；また二酸化チタン（TｉＯ_２）粒子（カリフォルニア州サンフランシスコのイシハラコーポレーションＵＳＡから得たＦＬＴ−１００）が、０．２５部の量で含められた。
【０１４３】
混合プロセスの値の第二の段階で、以下の添加剤成分が、各々の分級されたバイオ樹脂混合物に添加された：小サイズの二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）粒子（マサチューセッツ州ボストンのカボット・コーポレーションから入手したＴＧ−３０８Ｆ）が、０．３部の量で含められた。
【０１４４】
分級されたバイオ樹脂混合物の各々を混合してバイオトナー組成物の各々を形成した後の第一段階は、１０リットルのヘンシェル（Henschel）ミキサーの中で、３，４００ｒｐｍ（１分当たりの回転数）で１０分間行われた。分級されたバイオ樹脂混合物の各々を混合してバイオトナー組成物の各々を形成した後の第二段階は、１０リットルのヘンシェル（Henschel）ミキサーの中で、３，４００ｒｐｍ（１分当たりの回転数）で６分間行われた。
【０１４５】
次いで、このバイオトナー組成物は、それぞれが１５０メッシュの篩を通して、篩い分けまたは漉し分けられた。実施例１〜４のための各バイオトナー組成物におけるバイオ系材料の含量は、ＡＳＴＭ−Ｄ６８６６に従って５３％であった。実施例５のためのバイオトナー組成物におけるバイオ系材料の含量は、ＡＳＴＭ−Ｄ６８６６に従って３７％であった。比較例１のためのバイオトナー組成物におけるバイオ系材料の含量は、ＡＳＴＭ−Ｄ６８６６に従って５５％であった。
【０１４６】
実施例１のバイオトナーの分級された材料は、８．９μｍ（マイクロメータ）の中央値粒子サイズ（Ｄ５０）を有していた。実施例２のバイオトナーの分級された材料は、８．７μｍ（マイクロメータ）の中央値粒子サイズ（Ｄ５０）を有していた。実施例３のバイオトナーの分級された材料は、９．１μｍ（マイクロメータ）の中央値粒子サイズ（Ｄ５０）を有していた。実施例４のバイオトナーの分級された材料は、８．９μｍ（マイクロメータ）の中央値粒子サイズ（Ｄ５０）を有していた。実施例５のバイオトナーの分級された材料は、８．８μｍ（マイクロメータ）の中央値粒子サイズ（Ｄ５０）を有していた。比較例１のバイオトナーの分級された材料は、９．０μｍ（マイクロメータ）の中央値粒子サイズ（Ｄ５０）を有していた。実施例１〜５および比較例１のバイオトナーの得られた分級された材料は、４容量％未満の、５μｍ（マイクロメータ）未満の粒子画分を有していた。カリフォルニア州フラートンのベックマン・クールターＩｎｃ．から入手したマルチサイザー３クールターカウンタ（Multisizer 3 COULTER COUNTER）の粒子サイジングおよび計数分析器を使用して、粒子サイズ分布を測定した（クールターカウンタは、ベックマン・クールターＩｎｃの登録商標である）。
【０１４７】
実施例１〜５および比較例１の組成物の各々をＭｅＯＨ（メタノール）中に分散させ、各バイオトナーの可視ＵＶ（紫外）吸収を測定した。実施例１のバイオトナーについてのＭｅＯＨ（メタノール）中での吸収は、３１０ｎｍ（ナノメータ）に吸収ピークを有していた。実施例２のバイオトナーについてのＭｅＯＨ（メタノール）中での吸収は、５７０ｎｍ（ナノメータ）に吸収ピークを有していた。実施例３のバイオトナーについてのＭｅＯＨ（メタノール）中での吸収は、３１０ｎｍ（ナノメータ）に吸収ピークを有していた。実施例４のバイオトナーについてのＭｅＯＨ（メタノール）中での吸収は、３１０ｎｍ（ナノメータ）に吸収ピークを有していた。実施例５のバイオトナーについてのＭｅＯＨ（メタノール）中での吸収は、３１０ｎｍ（ナノメータ）に吸収ピークを有していた。比較例１のバイオトナーについてのＭｅＯＨ（メタノール）中での吸収は、３１０ｎｍ（ナノメータ）に吸収ピークを有していた。
【０１４８】
実施例１〜５および比較例１のバイオトナーの各組成物は、７０℃のＤＳＣ（示差走査熱量測定）ピーク温度を有していた。
【０１４９】
図２Ｂの表は、実施例１〜５および比較例１の非磁性バイオトナーを用いて行われた印刷実験のための実験条件、および実施例１〜５および比較例１の非磁性バイオトナーを使用して行われた印刷品質特性に関する実験結果を示している。実施例１〜３および５、並びに比較例１のバイオトナーについての印刷実験は、レクスマーク（Ｌｅｘｍａｒｋ）Ｔ６４４レーザプリンタ（ケンタッキー州レキシントンのレクスマークインターナショナルＩｎｃ．により製造されたもの）を使用して行われた。実施例１〜３および５、並びに比較例１のバイオトナーについては、使用されたプリンタカートリッジはＯＥＭ（オリジナル装置製造業者）カートリッジであった；使用されたワイパーブレードは、カリフォルニア州サンフェルナンドのフューチャー・グラフィックス・イメージング・コーポレーションから入手したＦＧＩＣ・Ｔ６４０・ＷＢＬＡＤＥＫであり、また該ワイパーブレードは１１７ｇｆ／ｍｍ（ミリメータ当たりのグラムフォース）の作業力を有していた；使用したＯＰＣ（有機光導電性ドラム）は、カリフォルニア州サンフェルナンドのフューチャー・グラフィックス・イメージング・コーポレーションから入手したＦＧＩＣ・Ｔ６４０・ＭＫＩＰＮＰＥであった；使用されたドクターバーは、１．３μｍ（マイクロメータ）の表面粗さ平均（Ｒａ）を有するＯＥＭドクターバーであった；また使用された現像ローラは、８平方ミリメータの接触面積に亘って１，０００Ｖの電圧および２，１４０ｇ（グラム）の圧力がローラ表面に加えられたときに、現像スリーブ（金属）軸と現像ローラ表面の間に２，２００Ｍ−Ｏｈｍ（メガオーム）の抵抗を有するＯＥＭ現像ローラであった。接地レベルに対して、現像ローラ軸へのバイアス電圧は−６４３Ｖ（ボルト）であった。各バイオトナーについての印刷試験は、バイオトナーが尽きるまで行われた寿命試験であった。この印刷は、約２３℃の温度および約３０％〜４０％の相対湿度（ＲＨ）の環境において行われた。
【０１５０】
実施例４のバイオトナーに対する印刷試験は、サムスンＭＬ−１７１０レーザプリンタ（ニュージャージー州リッジフィールドパークのサムスンＵＳＡにより製造されたもの）を使用して行われた。実施例４について、使用されたプリンタカートリッジはＯＥＭ（オリジナル装置製造業者）カートリッジであった；ワイパーブレードは使用されなかった；使用されたＯＰＣ（有機光導電性ドラム）はＯＥＭであった；使用されたドクターブレードは、１７５ｇｆ／ｍｍ（ミリメータ当たりのグラムフォース）の作業力をするＯＥＭドクターブレードであった；また使用した現像ローラは、８平方ミリメータの接触面積に亘って１，０００Ｖの電圧および２，１４０ｇ（グラム）の圧力がローラ表面に加えられたときに、現像スリーブ（金属）軸と現像ローラ表面の間に４２Ｍ−Ｏｈｍ（メガオーム）の抵抗を有するＯＥＭ現像ローラであった。接地レベルに対して、現像ローラ軸へのバイアス電圧は−３４５Ｖ（ボルト）であった。各バイオトナーについての印刷試験は、バイオトナーが尽きるまで行われた寿命試験であった。この印刷は、約２３℃の温度および約３０％〜４０％の相対湿度（ＲＨ）の環境において行われた。
【０１５１】
図２Ｂの表は更に、実施例１〜５および比較例１の非磁性バイオトナーを使用した印刷品質特性に関する、印刷実験の結果を示している。実施例１〜５および比較例１について試験された印刷品質特性には、画像密度（ＩＤ）、バックグラウンド（ＢＧ）、光沢、定着性、およびオフセットを測定することが含められた。
【０１５２】
実施例１〜５および比較例１のバイオトナーの画像密度（ＩＤ）印刷品質特性が試験された。このＩＤは−ｌｏｇ_１０（Ｉ／Ｉ_０）として計算され、ここでのＩ_０は入射光の強度であり、またＩは反射光の強度である。該ＩＤは、ＭＡＣＢＥＴＨ・ＲＤ９１４反射型デンシトメータ装置（スイス国のグレタグ・マクベス（Gretag Macbeth）ホールディングＡＧコーポレーションにより製造されたもの）を使用して測定された（ＭＡＣＢＥＴＨは、グレタグ・マクベス（Gretag Macbeth）ホールディングＡＧの登録商標である）。ＩＤは、印刷のゼロ頁および９０００頁において測定された。実施例１のバイオトナーのＩＤは、ゼロ頁において１．６３であり、９０００頁においては１．５８であった。実施例２のバイオトナーのＩＤは、ゼロ頁において１．５１であり、９０００頁においては測定されなかった。実施例３のバイオトナーのＩＤは、ゼロ頁において１．５２であり、９０００頁においては測定されなかった。実施例４のバイオトナーのＩＤは、ゼロ頁において１．３３であり、９０００頁においては測定されなかった。実施例５のバイオトナーのＩＤは、ゼロ頁において１．５７であり、９０００頁においては１．５６であった。比較例１のバイオトナーのＩＤは、ゼロ頁において１．６５であり、９０００頁においては測定されなかった。
【０１５３】
実施例１〜５および比較例１のバイオトナーのバックグラウンド（ＢＧ）印刷品質特性が試験された。このＢＧは、白色計（日本国のニッポンデンショクインダストリーズＣｏ．，Ｌｔｄにより製造されたもの）を使用して、試験の寿命期間に亘る平均値とし測定された；ここでは、印刷プロセスの前後における非画像領域での白色（ＷＢ）値の差がＢＧ値として示されている。ＢＧ値が小さいほど、画像はより望ましい。ＢＧは、印刷のゼロ頁および９０００頁で測定された。実施例１のバイオトナーのＢＧは、ゼロ頁において０．７であり、９０００頁において１．７であった。実施例２のバイオトナーのＢＧは、ゼロ頁において１．２であり、９０００頁においては測定されなかった。実施例３のバイオトナーのＢＧは、ゼロ頁において０．８であり、９０００頁においては測定されなかった。実施例４のバイオトナーのＢＧは、ゼロ頁において２．４であり、９０００頁においては測定されなかった。実施例５のバイオトナーのＢＧは、ゼロ頁において０．８であり、９０００頁においては０．６であった。比較例１のバイオトナーのＢＧは、ゼロ頁において０．９であり、９０００頁においては測定されなかった。
【０１５４】
実施例１〜３のバイオトナーの光沢印刷品質特性が試験された。実施例１〜３のバイオトナーを用いて白色の紙シートに印刷された連続画像領域の光沢が、７５°の角度で、 ＪＩＳ・Ｚ・８７４１に従って、光沢計ＶＧ−２０００（日本国のニッポンデンショクインダストリーズＣｏ．，Ｌｔｄにより製造されたもの）を使用することにより測定された。実施例１のバイオトナーの光沢は１１．２であった。実施例２のバイオトナーの光沢は１０．７であった。実施例３のバイオトナーの光沢は１１．６であった。実施例４のバイオトナーの光沢は５．０であった。実施例５および比較例１のバイオトナーの光沢は試験されなかった。
【０１５５】
実施例１〜５および比較例１のバイオトナーの定着印刷品質特性が試験された。実施例１〜５および比較例１のバイオトナーの定着印刷品質特性は、テープ剥離試験を使用して試験された。測定のために使用したテープは、ミネソタ州ミネアポリスの３Ｍカンパニーから得た１８ｍｍ（ミリメータ）幅の３Ｍスコッチテープであった。上記で述べたレーザプリンタの一つおよび実施例１〜５および比較例１のバイオトナーを使用して紙上に融着された画像または印刷を作製した後、制御された反復可能な圧力により、テープを紙上の融着された画像または印刷に貼着した。次いで、制御された反復可能な力、速度および角度により、テープを紙から引き戻した。実施例１についての定着は９２％であった。実施例２についての定着は９３％であった。実施例３についての定着は９０％であった。実施例４についての定着は測定されなかった。実施例５についての定着は９５％であった。比較例１についての定着は９４％であった。実施例についての定着のパーセンテージは、テープを剥離する前のＩＤ（画像密度）に対するテープを剥離した後のＩＤ（画像密度）の比率を表す。印刷された画像について、何らかの損傷、例えばトナーの浮上がり、ドット等が目視で検査された結果、最小限の損傷が見られた。
【０１５６】
実施例１〜５および比較例１のバイオトナーのオフセット印刷品質特性が試験された。このオフセットは、目視検査により決定された。実施例１〜４についてのオフセットは「僅か」であった。実施例５についてのオフセットは「皆無」であった。比較例１についてのオフセットは、劣悪を意味する「ＮＧ」であり、オフセットが観察された。
【０１５７】
実施例１〜５および比較例１で使用したバイオ樹脂は、架橋モノマーとして２重量％のトリメチロールプロパン（ＴＭＰ）；二酸モノマー単位としてフローラジム１１００、プリポール１０１３および１，４−シクロヘキサンジカルボン酸（ＣＨＤＡ）；およびジオールモノマー単位としてイソソルビドを含むモノマー混合物を使用して、その全体が本明細書の一部として援用されるＵＳ２００８／０１４５７７５およびＵＳ２００７／００１５１７５に記載の方法に従って製造された。このモノマー単位の混合物は、酢酸ナトリウム触媒０．０２重量％の存在下で重合されてバイオ樹脂が形成された。バイオ樹脂ＨＲＪ１６０６２−Ｃにおけるモノマー単位の相対的比率は、次の通りであった（値は、バイオ樹脂の合計重量に基づく重量％で与えられている）：ＴＭＰ；２％、ＣＨＤＡ；３９．５％、フローラジム１１００；１８％、イソソルビド（純度９８％）；３９．５％、プリポール１０１３；１重量％。
【０１５８】
軟化点（Ｓｐ）は、キャピラリーレオメータ流動試験機（日本国シマズコーポレーションにより製造されたＣＦＴ−５００一定圧押し出しシステム）を使用し、負荷が３０ｋｇ（キログラム）、余熱時間が５０℃で５分間、温度上昇速度が３℃／分であるような条件下に、１ｍｍ×１０ｍｍ（ミリメータ）のノズルを備えた流動性試験機（日本国シマズコーポレーションにより製造されたＣＦＴ−５００）により１．０ｇ（グラム）のサンプルが測定された時の、流動の開始から完了までの糸の中央点における温度として測定された。軟化点は、好ましくは±２℃の制度で測定された。実施例１〜５の処方の各々の樹脂１バイオ樹脂についての軟化点（Ｓｐ）は、１３２．４℃であった。比較例１の処方の樹脂１バイオ樹脂についての軟化点（Ｓｐ）は、１２８℃であった。実施例５の処方の樹脂２についての軟化点（Ｓｐ）は、１２７℃であった。
【０１５９】
図２Ａに示された、好ましい非磁性バイオトナー組成または処方は実施例５である。
【０１６０】
＜磁性バイオトナーの実施例＞
図３Ａは、実施例１〜１１および比較例１〜５についての磁性バイオトナーの組成を示す表を図示している。図３Ｂは、実施例１〜１１および比較例１〜５の磁性バイオトナーを用いて行われた印刷実験のための実験条件を示している。図３Ｂは更に、実施例１〜１１および比較例１〜５の非磁性バイオトナーを使用した印刷品質特性に関する実験の結果を示している。
【０１６１】
ワイパーブレードおよびドクターブレードの硬さは、ブレードを可動式固定具に搭載することによって測定した。次いで、この固定具およびブレードを、ブレードの前縁が丁度ゲージに接触するまで、固定された力ゲージに向けて移動させた。力の量を記録した（またゲージはゼロに設定された）。次いで、固定具が１ｍｍだけ力ゲージに向けて移動され、力ゲージによって力が記録された。試験中にブレードが移動された距離で合計の力が除算され、ミリメータ当たりの力のグラム数で硬さ測定値が与えられた。より硬いブレードは、より柔らかいブレードよりも、相対的により高いミリメータ当たりの測定値を与える。ドクターブレードの表面粗さ（Ｒａ）は、ロードアイランド州ポビデンスのマー・フェデラルＩｎｃ．（Mahr Federal, Inc.）から得たポケットサーフＩＩＩ（POCKET SURF III）分析装置によって測定された（ポケットサーフは、ロードアイランド州ポビデンスのマー・フェデラルＩｎｃの登録商標である）。
【０１６２】
磁性バイオトナーは、最初に、実施例１〜１１および比較例１〜５のためのプレミックス処方を調製することによって製造された。実施例１〜９および比較例１〜５のためのプレミックス処方の各々は二つのワックスを含有していた：（ａ）２．５重量部の、日本国ＮＯＦコーポレーションから入手したＷＥ３の形態のワックス、即ち、エステル型ワックス；（ｂ）１．５重量部の、ロードアイランド州コベントリーのクラリアント（Clariant）から入手した低分子量ポリエチレンを含んでなる炭化水素型ワックスである、セリダスト（Ceridust）５５５１（Ｃ５５５１）の形態のワックス。実施例１０のためのプレミックス処方は以下を含有していた：（ａ）８重量部のの、日本国ＮＯＦコーポレーションから入手したＷＥ１０の形態のワックス、即ち、エステル型ワックス；（ｂ）１．５重量部の、ロードアイランド州コベントリーのクラリアント（Clariant）から入手したセリダスト（Ceridust）５５５１（Ｃ５５５１）の形態のワックス。実施例１１のためのプレミックス処方は、０重量部の、ロードアイランド州コベントリーのクラリアントから入手した低分子量ポリエチレンワックスであるＰ１１０の形態の１ワックスを含んでいた。実施例１〜１１および比較例１〜５のためのプレミックス処方の各々は、更に、９０重量％の、日本国トダコウギョウＣｏｒｐ．から得た磁性粉末ＲＨ６０Ｐを含んでいた。実施例１〜１１および比較例１〜５のためのプレミックス処方の各々は、更に、１重量％の、日本国ホドガヤカガクＣｏ．，Ｌｔｄから得た電荷制御剤を含んでいた。実施例１〜１１および比較例４〜５のためのプレミックス処方の各々は、更に、残部重量部（および重量％）のバイオ樹脂および第二の石油系樹脂を含んでおり、その比率はワックス、磁性粉末、電荷制御剤、並びにバイオ樹脂および第二の石油系樹脂の合計重量に基づいている。実施例１、７〜９および比較例５は更に、４２ｐｐｍ（１００万分の１）のコバルト含量を含んでおり、また実施例１１は更に、３９ｐｐｍ（１００万分の１）のコバルト含量を含んでいた。コバルト含量の測定は以下の手順を使用して行われた：（１）の硫酸でトナーサンプルを分解し、（２）５００℃でトナーサンプルをアッシングし、（３）トナーサンプルを塩酸および硝酸の中に溶解し、（４）ＩＣＰ−ＡＥＳ発光分光光度分析技術によってトナー中のコバルト含量を決定する。
【０１６３】
バイオ樹脂および第二の石油系樹脂の混合物は、バイオ樹脂および第二の石油系樹脂の合計重量部の１００重量部に基づいている。実施例１〜９および比較例５における第二の石油系樹脂は、日本国のサンヨーケミカルインダストリーズＬｔｄ．から得たポリエステルポリマー樹脂ＭＣ４００およびＭＣ５００の混合物であった。実施例１０〜１１における第二の石油系樹脂は、日本国のサンヨーケミカルインダストリーズＬｔｄ．から得たポリエステルポリマー樹脂ＭＣ５００であった。比較例４における第二の石油系樹脂は、韓国のＳＫケミカルズ〜得たポリエステル樹脂ＥＴ２９００であった。図３Ａに示すように、実施例１〜４および７〜１１は、樹脂１バイオ樹脂および樹脂２石油系樹脂の合計重量％に基づいて、７０重量部のバイオ樹脂および３０重量部の第二の石油系樹脂を含んでいた。実施例５は、樹脂１バイオ樹脂および樹脂２石油系樹脂の合計重量％に基づいて、４０重量部のバイオ樹脂および６０重量部の第二の石油系樹脂を含んでいた。実施例６は、樹脂１バイオ樹脂および樹脂２石油系樹脂の合計重量％に基づいて、７重量部のバイオ樹脂および９３重量部の第二の石油系樹脂を含んでいた。比較例１〜３は、樹脂１バイオ樹脂および樹脂２石油系樹脂の合計重量％に基づいて、１００重量部のバイオ樹脂および０重量部の第二の石油系樹脂を含んでいた。比較例４は、樹脂１バイオ樹脂および樹脂２石油系樹脂の合計重量％に基づいて、８０重量部のバイオ樹脂および２０重量部の第二の石油系樹脂を含んでいた。比較例５は、樹脂１バイオ樹脂および樹脂２石油系樹脂の合計重量％に基づいて、７０重量部のバイオ樹脂および３０重量部の第二の石油系樹脂を含んでいた。
【０１６４】
プレミックス処方の各々は別々に、４０リットルのヘンシェル（Henschel）ミキサー（日本国のミツイマイニングＣｏ．，Ｌｔｄにより製造されたもの）の中で、１，０００ｒｐｍ（１分当たりの回転数）で４分間の混合を受け、各々がバイオ樹脂混合物を形成した。
【０１６５】
次いで、バイオ樹脂混合物の各々が別々に、ワーナー＆フレイデラー（Werner & Pfleiderer）二重スクリュー押出し機、モデルＺＳＫ−３０（ニュージャージー州ラムセイのワーナー＆フレイデラーコーポレーションにより製造されたもの）の中で、２５０ｒｐｍのスクリュー速度（１分当たりの回転数）、また実施例１〜９および比較例１〜５については１２５℃、実施例１０〜１１については１３０℃の押出し機中の混練バレル設定温度で混練りされて、押出されたバイオ樹脂混合物を形成した。この押出された樹脂混合物の各々を冷却し、次いで各々を粉砕して粉末化されたバイオ樹脂混合物を形成し、次にその各々を分級した。
【０１６６】
次いで、分級されたバイオ樹脂混合物の各々を使用して、分級されたバイオ樹脂混合物またはバイオ樹脂／第二の樹脂混合物の１００部または１００重量部に基づくバイオトナー組成物を調製した。以下の添加剤成分を、混合プロセス後の第一の段階で、分級されたバイオ樹脂混合物の各々に添加した：大サイズのシリカ（ＳｉＯ_２）粒子（ロードアイランド州コンベントリーのクラリアントから得たＨ０５ＴＤ）が０．３５部の量で含められた；磁鉄鉱（日本国トダコウギョウＣｏｒｐから得たＥＰＴ１００２）が、０．７部の量で含められた；また、ステアリン酸亜鉛（オハイオ州くリー部ｒン℃のフェロコーポレーションから得たＤＬＧ２０Ａが０．０５部の量で含められた。
【０１６７】
混合プロセスの値の第二の段階で、以下の添加剤成分が、各々の分級されたバイオ樹脂混合物に添加された：小サイズの二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）粒子（ドイツ国のエヴォニク（Evonik）インダストリーズＡＧから得たＶＰ・ＲＹ２００Ｌ２）が、１．１５部の量で含められた。
【０１６８】
分級されたバイオ樹脂混合物の各々を混合してバイオトナー組成物の各々を形成した後の第一段階は、１０リットルのヘンシェル（Henschel）ミキサーの中で、２，３００ｒｐｍ（１分当たりの回転数）で３分間行われた。混合後の第二段階は、１０リットルのヘンシェル（Henschel）ミキサーの中で、１，７５０ｒｐｍ（１分当たりの回転数）で６分間行われた。
【０１６９】
次いで、このバイオトナー組成物は、それぞれが１５０メッシュの篩を通して、篩い分けまたは漉し分けられた。実施例１および７〜９並びに比較例５のための各バイオトナー組成物におけるバイオ系材料の含量は、ＡＳＴＭ−Ｄ６８６６に従って４２％であった。比較例１のためのバイオトナー組成物におけるバイオ系材料の含量は、ＡＳＴＭ−Ｄ６８６６に従って５７％であった。
【０１７０】
実施例１のバイオトナーの分級された材料は、８．３μｍ（マイクロメータ）の中央値粒子サイズ（Ｄ５０）を有していた。実施例２のバイオトナーの分級された材料は、８．２μｍ（マイクロメータ）の中央値粒子サイズ（Ｄ５０）を有していた。実施例３のバイオトナーの分級された材料は、８．４μｍ（マイクロメータ）の中央値粒子サイズ（Ｄ５０）を有していた。実施例４のバイオトナーの分級された材料は、８．４μｍ（マイクロメータ）の中央値粒子サイズ（Ｄ５０）を有していた。実施例５のバイオトナーの分級された材料は、８．３μｍ（マイクロメータ）の中央値粒子サイズ（Ｄ５０）を有していた。実施例６のバイオトナーの分級された材料は、８．１μｍ（マイクロメータ）の中央値粒子サイズ（Ｄ５０）を有していた。実施例７のバイオトナーの分級された材料は、８．３μｍ（マイクロメータ）の中央値粒子サイズ（Ｄ５０）を有していた。実施例８のバイオトナーの分級された材料は、８．３μｍ（マイクロメータ）の中央値粒子サイズ（Ｄ５０）を有していた。実施例９のバイオトナーの分級された材料は、８．３μｍ（マイクロメータ）の中央値粒子サイズ（Ｄ５０）を有していた。実施例１０のバイオトナーの分級された材料は、８．２μｍ（マイクロメータ）の中央値粒子サイズ（Ｄ５０）を有していた。実施例１１のバイオトナーの分級された材料は、８．３μｍ（マイクロメータ）の中央値粒子サイズ（Ｄ５０）を有していた。比較例１のバイオトナーの分級された材料は、８．４μｍ（マイクロメータ）の中央値粒子サイズ（Ｄ５０）を有していた。比較例２のバイオトナーの分級された材料は、８．２μｍ（マイクロメータ）の中央値粒子サイズ（Ｄ５０）を有していた。比較例３のバイオトナーの分級された材料は、８．３μｍ（マイクロメータ）の中央値粒子サイズ（Ｄ５０）を有していた。比較例４のバイオトナーの分級された材料は、８．１μｍ（マイクロメータ）の中央値粒子サイズ（Ｄ５０）を有していた。比較例５のバイオトナーの分級された材料は、８．３μｍ（マイクロメータ）の中央値粒子サイズ（Ｄ５０）を有していた。実施例１〜１１および比較例１〜５のバイオトナーの得られた分級された材料は、８．２μｍ（マイクロメータ）の中央値粒子サイズ（Ｄ５０）を有していた。全ての実施例のバイオトナーの得られた分級された材料は、５容量％未満の、５μｍ（マイクロメータ）未満の粒子画分を有していた。カリフォルニア州フラートンのベックマン・クールターＩｎｃ．から入手したマルチサイザー３クールターカウンタ（Multisizer 3 COULTER COUNTER）の粒子サイジングおよび計数分析器を使用して、粒子サイズ分布を測定した（クールターカウンタは、ベックマン・クールターＩｎｃの登録商標である）。
【０１７１】
実施例１〜１１および比較例１〜５のバイオトナーの組成物の各々をＭｅＯＨ（メタノール）中に分散させ、各バイオトナーの可視ＵＶ（紫外）吸収を測定した。実施例１〜１１および比較例１〜５のバイオトナーについてのＭｅＯＨ（メタノール）中での吸収は、５７８ｎｍ（ナノメータ）に吸収ピークを有していた。
【０１７２】
実施例１〜９および比較例１〜５のバイオトナーの各組成物は、７２℃のＤＳＣ（示差走査熱量測定）ピーク温度を有していた。実施例１０のバイオトナーの各組成物は、７１℃のＤＳＣ（示差走査熱量測定）ピーク温度を有していた。実施例１１のバイオトナーの各組成物は、９６℃のＤＳＣ（示差走査熱量測定）ピーク温度を有していた。
【０１７３】
図３Ｂの表はまた、実施例１〜１１および比較例１〜５の磁性バイオトナーを用いて行われた印刷実験のための実験条件、および実施例１〜１１および比較例１〜５の磁性バイオトナーを使用して行われた印刷品質特性に関する実験結果を示している。
【０１７４】
実施例１〜６および９〜１１のバイオトナー、並びに比較例１〜５のバイオトナーについての印刷実験は、ＨＰ ４２５０レーザプリンタ（カリフォルニア州パロアルトのヒューレット・パッカードカンパニーにより製造されたもの）を使用して行われた。実施例８のバイオトナーについての印刷実験は、ＨＰ １０１２レーザプリンタ（カリフォルニア州パロアルトのヒューレット・パッカードカンパニーにより製造されたもの）を使用して行われた。実施例１〜１１および比較例１〜５については、使用されたプリンタカートリッジは再生製造されたカートリッジであった。
【０１７５】
実施例１〜６および比較例１〜５については、使用されたドクターブレードは、２０．６ｇｆ／ｍｍ（ミリメータ当たりのグラムフォース）の作業力を有するＯＥＭであった。実施例７については、使用されたドクターブレードは、２３．０ｇｆ／ｍｍ（ミリメータ当たりのグラムフォース）の作業力を有するＯＥＭであった。実施例８および１０〜１１については、使用されたドクターブレードは、１８．５ｇｆ／ｍｍ（ミリメータ当たりのグラムフォース）の作業力を有するＯＥＭであった。実施例９については、使用されたドクターブレードは、２４．５ｇｆ／ｍｍ（ミリメータ当たりのグラムフォース）の作業力を有するＯＥＭであった。
【０１７６】
実施例１〜６および比較例１〜５については、使用されたワイパーブレードは、２３５ｇｆ／ｍｍ（ミリメータ当たりのグラムフォース）の作業力を有するＯＥＭであった。実施例７については、使用されたワイパーブレードは、２５３ｇｆ／ｍｍ（ミリメータ当たりのグラムフォース）の作業力を有するＯＥＭであった。実施例８および１０〜１１については、使用されたワイパーブレードは、２１５ｇｆ／ｍｍ（ミリメータ当たりのグラムフォース）の作業力を有するＯＥＭであった。実施例９については、使用されたワイパーブレードは、台湾のクロキから得たものであり、２４１ｇｆ／ｍｍ（ミリメータ当たりのグラムフォース）の作業力を有するものであった。比較例５については、使用されたワイパーブレードは、サンプルトライアルのワイパーブレードであり、１２５ｇｆ／ｍｍ（ミリメータ当たりのグラムフォース）の作業力を有するものであった。
【０１７７】
実施例１〜１１および比較例１〜５について、使用したＯＰＣ（有機光導電性ドラム）は、実施例７についてはＨＰ１１６０ＭＫＩＨＤＰＮＰＥ、実施例８についてはＨＰ１０１２ＭＫＩＰＮＰＥ、実施例１〜６および９〜１１並びに比較例１〜５についてはＨＰ４２００ＭＫＩＬＰＮＰＥであり、全てカリフォルニア州サンフェルナンドのフューチャー・グラフィックス・イメージング・コーポレーションから入手したものであった。使用されたドクターバーは、ＯＥＭドクターバーであった。使用された現像ローラは、ＯＥＭ現像ローラ（スリーブ）であった。
【０１７８】
印刷は、３０〜３２文書／分の印刷速度で実施された。各バイオトナーについての印刷試験は、バイオトナーが尽きるまで行われた寿命試験であった。この印刷は、約２３℃の温度および約３０％〜４０％の相対湿度（ＲＨ）の環境において行われた。
【０１７９】
図３Ｂの表は、実施例１〜１１および比較例１〜５の磁性バイオトナーを使用した印刷品質特性に関する印刷実験の結果を示している。実施例１〜１１および比較例１〜５について試験された印刷品質特性には、画像密度（ＩＤ）、バックグラウンド（ＢＧ）、定着性、およびオフセット、およびフリッピングのような「その他」を測定することが含められた。
【０１８０】
実施例１〜１１および比較例１〜４のバイオトナーの画像密度（ＩＤ）印刷品質特性が試験された。このＩＤは−ｌｏｇ_１０（Ｉ／Ｉ_０）として計算され、ここでのＩ_０は入射光の強度であり、またＩは反射光の強度である。該ＩＤは、ＭＡＣＢＥＴＨ・ＲＤ９１４反射型デンシトメータ装置（スイス国のグレタグ・マクベス（Gretag Macbeth）ホールディングＡＧコーポレーションにより製造されたもの）を使用して測定された（ＭＡＣＢＥＴＨは、グレタグ・マクベス（Gretag Macbeth）ホールディングＡＧの登録商標である）。実施例１のバイオトナーのＩＤは、１．５６であった。実施例２のバイオトナーのＩＤは、１．５であった。実施例３のバイオトナーのＩＤは、１．５３であった。実施例４のバイオトナーのＩＤは、１．４８であった。実施例５のバイオトナーのＩＤは、１．４９であった。実施例６のバイオトナーのＩＤは、１．４７であった。実施例７のバイオトナーのＩＤは、１．４２であった。実施例８のバイオトナーのＩＤは、１．４５であった。実施例９のバイオトナーのＩＤは、１．５６であった。実施例１０のバイオトナーのＩＤは、１．５７であった。実施例１１のバイオトナーのＩＤは、１．５４であった。比較例１のバイオトナーのＩＤは、１．５６であった。比較例２のバイオトナーのＩＤは、１．５１であった。比較例３のバイオトナーのＩＤは、１．５９であった。比較例４のバイオトナーのＩＤは、１．５１であった。比較例５のバイオトナーのＩＤは測定されなかった。
【０１８１】
実施例１〜１１および比較例１〜４のバイオトナーのバックグラウンド（ＢＧ）印刷品質特性が試験された。このＢＧは、白色計（日本国のニッポンデンショクインダストリーズＣｏ．，Ｌｔｄにより製造されたもの）を使用して、試験の寿命期間に亘る平均値とし測定された；ここでは、印刷プロセスの前後における非画像領域での白色（ＷＢ）値の差がＢＧ値として示されている。ＢＧ値が小さいほど、画像はより望ましい。実施例１のバイオトナーのＢＧは、１．２３であった。実施例２のバイオトナーのＢＧは、０．９６であった。実施例３のバイオトナーのＢＧは、１．１１であった。実施例４のバイオトナーのＢＧは、１．２５であった。実施例５のバイオトナーのＢＧは、０．７２であった。実施例６のバイオトナーのＢＧは、０．６１であった。実施例７のバイオトナーのＢＧは、０．５１であった。実施例８のバイオトナーのＢＧは、０．９１であった。実施例９のバイオトナーのＢＧは、０．７８であった。実施例１０のバイオトナーのＢＧは、０．８５であった。実施例１１のバイオトナーのＢＧは、０．７８であった。比較例１のバイオトナーのＢＧは、１．１５であった。比較例２のバイオトナーのＢＧは、１．１２であった。比較例３のバイオトナーのＢＧは、１．０７であった。比較例４のバイオトナーのＢＧは、０．８２であった。比較例５のバイオトナーのＢＧは測定されなかった。
【０１８２】
実施例１〜１１および比較例１〜４のバイオトナーの定着印刷品質特性が試験された。実施例１〜１１および比較例１〜５のバイオトナーの定着印刷品質特性は、テープ剥離試験を使用して試験された。測定のために使用したテープは、ミネソタ州ミネアポリスの３Ｍカンパニーから得た１８ｍｍ（ミリメータ）幅の３Ｍスコッチテープであった。上記で述べた実施例１〜１１および比較例１〜４のバイオトナーを使用して紙上に融着された画像または印刷を作製した後、制御された反復可能な圧力により、テープを紙上の融着された画像または印刷に貼着した。次いで、制御された反復可能な力、速度および角度により、テープを紙から引き戻した。定着は、テープ剥離試験を使用して、剥離の前後におけるＩＤの比率としてパーセンテージで測定された。実施例１のバイオトナーの定着は９５％であった。実施例２のバイオトナーの定着は９５％であった。実施例３のバイオトナーの定着は９２％であった。実施例４のバイオトナーの定着は８９％であった。実施例５のバイオトナーの定着は９５％であった。実施例６のバイオトナーの定着は９８％であった。実施例７のバイオトナーの定着は９４％であった。実施例８のバイオトナーの定着は９６％であった。実施例９のバイオトナーの定着は９５％であった。実施例１０のバイオトナーの定着は９８％であった。実施例１１のバイオトナーの定着は９８％であった。比較例１の定着は７８％であった。比較例２の定着は８８％であった。比較例３の定着は５２％であった。比較例４の定着は７２％であった。比較例５の定着は測定されなかった。実施例についての定着のパーセンテージは、テープを剥離する前のＩＤ（画像密度）に対するテープを剥離した後のＩＤ（画像密度）の比率を表す。印刷された画像について、何らかの損傷、例えばトナーの浮上がり、ドット等が目視で検査された結果、最小限の損傷が見られた。
【０１８３】
実施例１〜１１および比較例１〜４のバイオトナーのオフセット印刷品質特性が試験された。このオフセットは、目視検査により決定された。実施例１〜１１並びに比較例１および３〜４についてのオフセットは「皆無」であり、オフセットは全く観察されなかった。実施例２についてのオフセットは、劣悪を意味する「ＮＧ」であり、オフセットが観察された。比較例５についてのオフセットは実施されなかった。
【０１８４】
実施例１〜１１および比較例１〜５で使用したバイオ樹脂は、架橋モノマーとして２重量％のトリメチロールプロパン（ＴＭＰ）；二酸モノマー単位としてフローラジム１１００、プリポール１０１３および１，４−シクロヘキサンジカルボン酸（ＣＨＤＡ）；およびジオールモノマー単位としてイソソルビドを含むモノマー混合物を使用して、その全体が本明細書の一部として援用されるＵＳ２００８／０１４５７７５およびＵＳ２００７／００１５１７５に記載の方法に従って製造された。このモノマー単位の混合物は、酢酸ナトリウム触媒０．０２重量％の存在下で重合されてバイオ樹脂が形成された。バイオ樹脂ＨＲＪ１６０６２−Ｃにおけるモノマー単位の相対的比率は、次の通りであった（値は、バイオ樹脂の合計重量に基づく重量％で与えられている）：ＴＭＰ；２％、ＣＨＤＡ；３９．５％、フローラジム１１００；１８％、イソソルビド（純度９８％）；３９．５％、プリポール１０１３；１重量％。
【０１８５】
軟化点（Ｓｐ）は、キャピラリーレオメータ流動試験機（日本国シマズコーポレーションにより製造されたＣＦＴ−５００一定圧押し出しシステム）を使用し、負荷が３０ｋｇ（キログラム）、余熱時間が５０℃で５分間、温度上昇速度が３℃／分であるような条件下に、１ｍｍ×１０ｍｍ（ミリメータ）のノズルを備えた流動性試験機（日本国シマズコーポレーションにより製造されたＣＦＴ−５００）により１．０ｇ（グラム）のサンプルが測定された時の、流動の開始から完了までの糸の中央点における温度として測定された。軟化点は、好ましくは±２℃の制度で測定された。樹脂１バイオ樹脂についてのＳｐおよび樹脂２石油についてのＳｐを含む、実施例１〜１１および比較例１〜５のバイオトナー処方の各々についての軟化点が、図３Ａの表に示されている。実施例１および７〜９並びに比較例１および５の樹脂１バイオ樹脂ついての軟化点（Ｓｐ）は、１３３℃であった。実施例２および５〜６並びに比較例２および４の樹脂１バイオ樹脂ついての軟化点（Ｓｐ）は、１２８℃であった。実施例３および１０〜１１の樹脂１バイオ樹脂についての軟化点（Ｓｐ）は、１３５℃であった。実施例４および比較例３の樹脂１バイオ樹脂についての軟化点（Ｓｐ）は、１４０℃であった。実施例１〜９および比較例５の樹脂２石油系樹脂についてのＳｐは、１２７℃であった。実施例１０〜１１の樹脂２石油系樹脂についてのＳｐは、９９℃であった。比較例１〜３の樹脂２石油系樹脂についてのＳｐは、１４５℃であった。比較例１〜３では樹脂２は使用されなかった。
【０１８６】
図３Ａおよび図３Ｂの表における結果から分かるように、バイオ樹脂および石油系樹脂の混合物を含有する樹脂組成物は最良の全体的特性を提供する。上記で述べた図３Ａに示すように、好ましい磁性バイオトナー組成物または処方は実施例１１である。ワックスもしくはワックス類および第二の樹脂もしくは選択された樹脂の組み合わせは、磁性バイオトナー組成物の特性に関する耐容性を有していた。
【０１８７】
明らかに、上記の教示の観点から、本開示の多くの改変および変形が可能である。従って、特許請求の範囲内において、開示された実施形態はここに詳細に記載されたのとは別の方法で実施され得ることが理解されるべきである。本開示の上記説明および添付図面に提示された教示の利益を有する、この開示が属する分野の当業者には多くの改変および他の実施形態が想起されるであろう。ここに記載された実施形態は説明用であることが意味されており、限定的であることを意図するものではない。ここでは特定の用語が用いられているが、それらは一般的および説明的意味でのみ、また限定の目的で使用される。本開示は、その適用において、本開示に記載されまたは図面に示された要素の構成および配置の詳細には限定されない。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオ樹脂と、第二の樹脂と、１以上の着色剤とを含んでなるバイオトナーであって：
前記バイオ樹脂は、１以上の反応した二酸モノマー単位および１以上の反応したジオールモノマー単位を含んでなるポリエステルポリマーであり、
更に前記反応した二酸モノマー単位の少なくとも一つ、または前記反応したジオールモノマー単位の少なくとも一つは、植物性または動物性の供給源から得られたバイオモノマーであるバイオトナー。
【請求項２】
請求項１に記載のバイオトナーであって、前記バイオ樹脂は約８０℃〜約１７０℃の範囲に軟化点を有するバイオトナー。
【請求項３】
請求項１に記載のバイオトナーであって、前記バイオ樹脂は約１００℃〜約１５０℃の範囲に軟化点を有するバイオトナー。
【請求項４】
請求項１に記載のバイオトナーであって、前記バイオ樹脂は、１，４−シクロヘキサン二カルボン酸；オレイン酸、リノール酸およびリノレン酸の１以上のＣ_１８脂肪酸二量体化生成物；トリメチロールプロパン；およびイソソルビドのうちの少なくとも一つの反応した単位を含んでなるバイオトナー。
【請求項５】
請求項１に記載のバイオトナーであって、大豆またはトウモロコシ由来の反応したモノマー単位を含有するバイオトナー。
【請求項６】
請求項１に記載のバイオトナーであって、少なくとも一つのジオールモノマー単位または少なくとも一つの二酸モノマー単位の少なくも５重量％は、植物性または動物性の供給源から得られたものであり、ここでの重量％は、バイオ樹脂中のジオールモノマー単位および二酸モノマー単位の合計重量％に基づくものであるバイオトナー。
【請求項７】
請求項１に記載のバイオトナーであって、少なくとも一つのジオールモノマー単位および少なくも一つの二酸モノマー単位の少なくとも一つの少なくとも５重量％が植物性または動物性の供給源から得られたバイオモノマーであり、ここでの重量％は、バイオ樹脂中のジオールモノマー単位および二酸モノマー単位の合計重量％に基づくものであるバイオトナー。
【請求項８】
請求項１に記載のバイオトナーであって、前記第二の樹脂は、１以上の石油に基づくモノマーを含んでなるポリマーであるバイオトナー。
【請求項９】
請求項１に記載のバイオトナーであって、前記第二の樹脂は約９０℃〜約１４０℃の範囲に軟化点を有するバイオトナー。
【請求項１０】
請求項１に記載のバイオトナーであって、前記第二の樹脂は、スチレンアクリレート樹脂およびポリエステル樹脂の少なくとも一方を含んでなるバイオトナー。
【請求項１１】
請求項１に記載のバイオトナーであって、前記第二の樹脂は、約１重量％〜約５０重量％の量で存在し、ここでの重量％は、前記バイオ樹脂および前記第二の樹脂の合計重量に基づくものであるバイオトナー。
【請求項１２】
請求項１に記載のバイオトナーであって、前記１以上の着色剤は、マグネタイト、カーボンブラック、酸性染料、カラー染料、カラー顔料、およびフタロシアニン着色剤の少なくとも一つを含んでなるバイオトナー。
【請求項１３】
請求項１に記載のバイオトナーであって、更に、該バイオトナーの全重量に基づいて約３０重量％を越す磁性成分を含んでなるバイオトナー。
【請求項１４】
請求項１に記載のバイオトナーであって、該バイオトナーはその全重量に基づいて約５０ｐｐｍ未満のコバルト含有量を有するバイオトナー。
【請求項１５】
請求項１に記載のバイオトナーであって、更に、アゾ錯体化合物染料、サリチル酸、およびアルキルサリチル酸錯体化合物の少なくとも一つを含有する電荷制御剤を含んでなるバイオトナー。
【請求項１６】
請求項１に記載のバイオトナーであって、該バイオトナーは、メタノール（ＭｅＯＨ）中に分散させたときに、約２５０ナノメータ〜約３５０ナノメータおよび約４５０ナノメータ〜６５０ナノメータの波長範囲に少なくとも一つの光吸収ピークを示すバイオトナー。
【請求項１７】
請求項１に記載のバイオトナーであって、更に、エステルタイプのワックス、炭化水素タイプのワックス、および低分子量ポリエチレンワックスの少なくとも一つを含有するワックスを含んでなるバイオトナー。
【請求項１８】
請求項１に記載のバイオトナーであって、該バイオトナーは、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）において約６０℃〜約１２０℃の範囲に少なくとも一つのピーク温度を有するバイオトナー。
【請求項１９】
請求項１に記載のバイオトナーであって、更に、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、二酸化チタン、および炭化ケイ素の少なくとも一つを含有する１以上の添加剤を含んでなるバイオトナー。
【請求項２０】
請求項１に記載のバイオトナーであって、更に、３０ナノメータを越える粒子サイズを有する少なくとも一つの添加剤を含んでなるバイオトナー。
【請求項２１】
請求項１に記載のバイオトナーであって、該バイオトナーは、約４マイクロメータ（μｍ）〜約１１マイクロメータ（μｍ）の範囲のＤ５０粒子サイズを有するバイオトナー。
【請求項２２】
請求項１に記載のバイオトナーであって、該バイオトナーのバイオ系材料の含有量は、ＡＳＴＥＭ・Ｄ６８６６−０８に従って少なくとも５％であるバイオトナー。
【請求項２３】
請求項１に記載のバイオトナーであって、更にワックスを含んでなり、且つ前記少なくとも一つのジオールモノマー単位もしくは前記少なくとも一つの二酸モノマー単位の少なくとも５０重量％は植物性もしくは動物性の供給源から得られたバイオモノマーであり、ここでの重量％は、前記バイオ樹脂中のジオールモノマー単位および二酸モノマー単位の合計重量％に基づくものであるバイオトナー。
【請求項２４】
請求項２３に記載のバイオトナーであって、前記バイオ樹脂および前記第二の樹脂は３０重量％〜約６０重量％の合計量で存在し、前記ワックスは１０％以下の量で存在し、前記１以上の着色剤は６０重量％以下の量で存在し、ここでの重量％は前記バイオ樹脂、前記第二の樹脂および前記１以上の着色剤の合計重量に基づくものであるバイオトナー。
【請求項２５】
バイオ樹脂と、第二の樹脂と、ワックスと、１以上の着色剤とを含んでなるバイオトナーであって：
ここでのバイオ樹脂は、反応した二酸モノマー単位および反応したジオールモノマー単位を含有するポリエステルポリマーであり；
更に、前記ジオールモノマー単位および前記二酸モノマー単位の少なくとも一方の少なくとも５０モル％は植物性もしくは動物性の供給源から得たバイオモノマーであり、ここでのモル％は、それぞれ前記ジオールモノマー単位または二酸モノマー単位の合計モル数に基づくものであるバイオトナー。
【請求項２６】
請求項２５に記載のバイオトナーであって、前記第二の樹脂は、１以上の石油系モノマーを含んでなるポリマーであるバイオトナー。
【請求項２７】
請求項２５に記載のバイオトナーであって、前記バイオ樹脂中のジオールモノマーの反応した単位の合計数に基づいて、前記ジオールモノマー単位の少なくとも５０モル％は植物性もしくは動物性の供給源から得たバイオモノマーであるバイオトナー。
【請求項２８】
バイオ樹脂と、１以上の着色剤と、前記バイオ樹脂、前記１以上の着色剤および存在するときには磁性成分の合計重量に基づいて０〜約３０重量％の磁性成分を含んでなるバイオトナーであって：
前記バイオ樹脂は、１以上の反応した二酸モノマー単位および一以上の反応したジオールモノマー単位を含んでなるポリエステルポリマーであり；
更に、少なくとも一つの前記反応した二酸モノマー単位または少なくとも一つの前記反応したジオールモノマー単位の少なくとも一つは、植物性もしくは動物性の供給源から得たバイオモノマーであるバイオトナー。
【請求項２９】
請求項２８に記載のバイオトナーであって、前記バイオ樹脂は約８０℃〜約１７０℃の範囲に軟化点を有するバイオトナー。
【請求項３０】
請求項２８に記載のバイオトナーであって、前記バイオ樹脂は、１，４−シクロヘキサン二カルボン酸；オレイン酸、リノール酸およびリノレン酸の１以上のＣ_１８脂肪酸二量体生成物；トリメチロールプロパン；およびイソソルビドの少なくとも一つの反応した単位を含んでなるバイオトナー。
【請求項３１】
請求項２８に記載のバイオトナーであって、前記バイオ樹脂は、イソソルビドの反応した単位を含んでなるバイオトナー。
【請求項３２】
請求項２８に記載のバイオトナーであって、前記バイオ樹脂は、二つの反応した二酸モノマー単位および一つの反応したジオールモノマー単位を含んでなるバイオトナー。
【請求項３３】
請求項２８に記載のバイオトナーであって、前記バイオ樹脂は、大豆またはトウモロコシ由来の反応したモノマー単位を含有するバイオトナー。
【請求項３４】
請求項２８に記載のバイオトナーであって、少なくとも一つの前記ジオールモノマー単位または少なくとも一つの前記二酸モノマー単位の少なくとも５０重量％は、植物性もしくは動物性の供給源から得たバイオモノマーであり、ここでの重量％は、前記バイオ樹脂中の前記ジオールモノマー単位および前記二酸モノマー単位の合計重量％に基づくものであるバイオトナー。
【請求項３５】
請求項２８に記載のバイオトナーであって、少なくとも一つの前記ジオールモノマー単位および少なくとも一つの前記二酸モノマー単位の少なくとも５０重量％は、植物性もしくは動物性の供給源から得たバイオモノマーであり、ここでの重量％は、前記バイオ樹脂中の前記ジオールモノマー単位および前記二酸モノマー単位の合計重量％に基づくものであるバイオトナー。
【請求項３６】
請求項２８に記載のバイオトナーであって、少なくとも一つの前記二酸モノマー単位または少なくとも一つの前記ジオールモノマー単位の少なくとも約５重量％は、植物性もしくは動物性の供給源から得たバイオモノマーであり、ここでの重量％は、前記バイオ樹脂中の前記ジオールモノマー単位および前記二酸モノマー単位の合計重量％に基づくものであるバイオトナー。
【請求項３７】
請求項２８に記載のバイオトナーであって、少なくとも一つの前記二酸モノマー単位および少なくとも一つの前記ジオールモノマー単位の少なくとも約５重量％は、植物性もしくは動物性の供給源から得たバイオモノマーであり、ここでの重量％は、前記バイオ樹脂中の前記ジオールモノマー単位および前記二酸モノマー単位の合計重量％に基づくものであるバイオトナー。
【請求項３８】
請求項２８に記載のバイオトナーであって、更に、１以上の石油系モノマーのポリマーを含有する第二の樹脂を含んでなるバイオトナー。
【請求項３９】
請求項２８に記載のバイオトナーであって、更に、約９０℃〜約１４０℃の範囲に軟化点を有する第二の樹脂を含んでなるバイオトナー。
【請求項４０】
請求項２８に記載のバイオトナーであって、更に、約１重量％〜約５０重量％の量で存在する第二の樹脂を含んでなり、ここでの重量％は、前記バイオ樹脂および前記第二の樹脂の合計重量に基づくものであるバイオトナー。
【請求項４１】
請求項２８に記載のバイオトナーであって、更に、スチレンアクリレート樹脂およびポリエステル樹脂の少なくとも一方を含有する第二の樹脂を含んでなるバイオトナー。
【請求項４２】
請求項２８に記載のバイオトナーであって、前記１以上の着色剤は、カーボンブラック、酸性染料、カラー染料、カラー顔料、およびフタロシアニン着色剤の少なくとも一つを含んでなるバイオトナー。
【請求項４３】
請求項２８に記載のバイオトナーであって、前記磁性成分は、前記バイオ樹脂、１以上の着色剤、および存在するときには磁性成分の合計重量に基づいて、約１５重量％未満の量で存在するバイオトナー。
【請求項４４】
請求項２８に記載のバイオトナーであって、更に、アゾ錯体化合物染料、サリチル酸、およびアルキルサリチル酸錯体化合物の少なくとも一つを含有する電荷制御剤を含んでなるバイオトナー。
【請求項４５】
請求項２８に記載のバイオトナーであって、該バイオトナーは、メタノール（ＭｅＯＨ）中に分散させたときに、約２５０ナノメータ〜約３５０ナノメータおよび約４５０ナノメータ〜６５０ナノメータの波長範囲に少なくとも一つの光吸収ピークを示すバイオトナー。
【請求項４６】
請求項２８に記載のバイオトナーであって、更に、エステルタイプのワックス、炭化水素タイプのワックス、および低分子量ポリエチレンワックスの少なくとも一つを含有するワックスを含んでなるバイオトナー。
【請求項４７】
請求項２８に記載のバイオトナーであって、該バイオトナーは、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）において約６０℃〜約１２０℃の範囲に少なくとも一つのピーク温度を有するバイオトナー。
【請求項４８】
請求項２８に記載のバイオトナーであって、更に、前記バイオ樹脂、前記第二の樹脂、前記１以上の着色剤、および前記ワックスの合計重量に基づいて、約１重量％〜約１０重量％の量で存在するワックスを含んでなるバイオトナー。
【請求項４９】
請求項２８に記載のバイオトナーであって、更に、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、二酸化チタン、および炭化ケイ素の少なくとも一つを含有する１以上の添加剤を含んでなるバイオトナー。
【請求項５０】
請求項２８に記載のバイオトナーであって、更に、３０ナノメータを越える粒子サイズを有する少なくとも一つの添加剤を含んでなるバイオトナー。
【請求項５１】
請求項２８に記載のバイオトナーであって、該バイオトナーは、約４マイクロメータ（μｍ）〜約１１マイクロメータ（μｍ）の範囲のＤ５０粒子サイズを有するバイオトナー。
【請求項５２】
請求項２８に記載のバイオトナーであって、該バイオトナーのバイオ系材料の含有量は、ＡＳＴＥＭ・Ｄ６８６６−０８に従って少なくとも５％であるバイオトナー。
【請求項５３】
バイオトナーを製造する方法であって：
バイオ樹脂、第二の樹脂、および１以上の着色剤を混合装置中で混合して、バイオ樹脂混合物を形成することと；
該バイオ樹脂混合物を押し出し装置中で混練して、押し出されたバイオ樹脂混合物を形成することと；
該押し出されたバイオ樹脂混合物を微粉砕装置中で微粉砕して、微粉砕されたバイオ樹脂混合物を形成することと；
該微粉砕されたバイオ樹脂混合物を分級して、分級されたバイオ樹脂混合物を得ることと；
該分級されたバイオ樹脂混合物に１以上の添加剤を加えて、バイオトナーを形成することを含んでなり、
前記バイオ樹脂は、１以上の反応した二酸モノマー単位および１以上の反応したジオールモノマー単位を含んでなるポリエステルポリマーであり；
更に、少なくとも一つの前記反応した二酸モノマー単位または少なくとも一つの前記反応したジオールモノマー単位は、植物性もしくは動物性の供給源から得たバイオモノマーであるバイオトナー。
【請求項５４】
請求項５３に記載の方法であって、前記押し出し装置における混練バレル設定温度は、前記バイオトナーの示差走査熱量測定（ＤＳＣ）における最低ピーク温度よりも高く、且つ前記バイオ樹脂の軟化点温度よりも低い方法。
【請求項５５】
請求項５３に記載の方法であって、前記バイオ樹脂混合物は更にワックスを含んでなり、且つ更に、少なくとも一つの前記二酸モノマー単位または少なくとも一つの前記ジオールモノマー単位の少なくとも５０重量％は、植物性もしくは動物性の供給源から得たバイオモノマーであり、ここでの重量％は、前記バイオ樹脂中の前記二酸モノマー単位およびジオールモノマー単位の合計重量％に基づくものである方法。
【請求項５６】
請求項５５に記載の方法であって、前記押し出し装置中の混練バレル設定温度は、前記バイオトナーの示差走査熱量測定（ＤＳＣ）における最低ピーク温度よりも高く、且つ前記バイオ樹脂の軟化点温度よりも低い方法。
【請求項５７】
請求項５５に記載の方法であって、前記押し出し装置中の混練バレル設定温度は、前記バイオ樹脂の軟化点温度よりも低い方法。
【請求項５８】
バイオトナーを製造する方法であって：
バイオ樹脂、１以上の着色剤、並びに前記バイオ樹脂、前記１以上の着色剤、および存在するときには磁性成分の合計重量に基づいて、０〜約３０重量％の磁性成分を混合装置中で混合して、バイオ樹脂混合物を形成することと；
該バイオ樹脂混合物を押し出し装置中で混練して、押し出されたバイオ樹脂混合物を形成することと；
該押し出されたバイオ樹脂混合物を微粉砕装置中で微粉砕して、微粉砕されたバイオ樹脂混合物を形成することと；
該微粉砕されたバイオ樹脂混合物を分級して、分級されたバイオ樹脂混合物を得ることと；
該分級されたバイオ樹脂混合物に１以上の添加剤を加えて、バイオトナーを形成することを含んでなり、
前記バイオ樹脂は、１以上の反応した二酸モノマー単位および１以上の反応したジオールモノマー単位を含んでなるポリエステルポリマーであり；
更に、少なくとも一つの前記反応した二酸モノマー単位または少なくとも一つの前記反応したジオールモノマー単位は、植物性もしくは動物性の供給源から得たバイオモノマーであるバイオトナー。
【請求項５９】
請求項５８に記載の方法であって、前記押し出し装置中の混練バレル設定温度は、前記バイオトナーの示差走査熱量測定（ＤＳＣ）における最低ピーク温度よりも高く、且つ前記バイオ樹脂の軟化点温度よりも低い方法。
【請求項６０】
請求項６８に記載の方法であって、前記押し出し装置中の混練バレル設定温度は、前記バイオ樹脂の軟化点温度よりも低い方法。
【請求項６１】
画像を形成する方法であって：
請求項１に記載のバイオトナーを軸回りに回転する現像スリーブの外周表面に堆積させて、バイオトナーで覆われた現像スリーブを形成することと；
前記バイオトナーで覆われた現像スリーブ上に存在するバイオトナーを、前記現像スリーブの周面から均一に離間し且つ該周面の幅全体を横切るドクターブレードまたはドクターバーと接触させ、またはそれに近接して配置することにより、前記バイオトナーで覆われた現像スリーブの周面全体に前記バイオトナーを分配することと；
前記バイオトナーで覆われた現像スリーブの周面に存在するバイオトナーを、光導電性表面を静電的に充電させることにより形成された潜像を有する光導電性表面と接触させ、またはその近傍に配置して、前記光導電性表面上にバイオトナー画像を形成することと；
前記バイオトナー画像を前記光導電性表面から基板に転写して印刷された画像を形成し、該印刷された画像を前記基板上に融着させることと；
前記光導電性表面の表面をワイパーブレードでクリーニングして、バイオトナー残渣を除去することを含んでなる方法。
【請求項６２】
請求項６１に記載の方法であって、前記ドクターブレードは、約１０グラムフォース／ミリメータ〜約５００グラムフォース／ミリメータの硬さを有する方法。
【請求項６３】
請求項６１に記載の方法であって、前記ワイパーブレードは、約１０グラムフォース／ミリメータ〜約５００グラムフォース／ミリメータの硬さを有する方法。
【請求項６４】
請求項６１に記載の方法であって、前記バイオトナーを使用して現像された画像の画像密度は約１．４よりも大きい方法。
【請求項６５】
請求項６１に記載の方法であって、前記バイオトナーを使用して現像された画像のバックグラウンドは約２．０よりも小さい方法。
【請求項６６】
請求項６１に記載の方法であって、前記現像スリーブは、現像スリーブ軸と現像スリーブ表面の間で約１０Ｍ−Ｏｈｍ（Ｍｅｇ−Ｏｈｍ）よりも大きい抵抗を有する方法。
【請求項６７】
請求項６１に記載の方法であって、電子写真画像形成装置の接地レベルに対する現像スリーブ軸上へのバイアス電圧は、絶対値で、約３００Ｖ（ボルト）〜約１０００Ｖ（ボルト)の範囲である方法。
【請求項６８】
請求項６１に記載の方法であって、請求項１に記載のバイオトナーは更にワックスを含んでなり、且つ前記少なくとも一つのジオールモノマー単位もしくは前記少なくとも一つの二酸モノマー単位の少なくとも５０重量％は植物性もしくは動物性の供給源から得られたバイオモノマーであり、ここでの重量％は、前記バイオ樹脂中のジオールモノマー単位および二酸モノマー単位の合計重量％に基づくものである方法。
【請求項６９】
画像を形成する方法であって：
請求項２８に記載のバイオトナーを軸回りに回転する現像スリーブの外周表面に堆積させて、バイオトナーで覆われた現像スリーブを形成することと；
前記バイオトナーで覆われた現像スリーブ上に存在するバイオトナーを、前記現像スリーブの周面から均一に離間し且つ該周面の幅全体を横切るドクターブレードまたはドクターバーと接触させ、またはそれに近接して配置することにより、前記バイオトナーで覆われた現像スリーブの周面全体に前記バイオトナーを分配することと；
前記バイオトナーで覆われた現像スリーブの周面に存在するバイオトナーを、光導電性表面を静電的に充電させることにより形成された潜像を有する光導電性表面と接触させ、またはその近傍に配置して、前記光導電性表面上にバイオトナー画像を形成することと；
前記バイオトナー画像を前記光導電性表面から基板に転写して印刷された画像を形成し、該印刷された画像を前記基板上に融着させることと；
前記光導電性表面の表面をワイパーブレードでクリーニングして、バイオトナー残渣を除去することを含んでなる方法。
【請求項７０】
請求項６９に記載の方法であって、前記ドクターブレードは、約１０グラムフォース／ミリメータ〜約５００グラムフォース／ミリメータの硬さを有する方法。
【請求項７１】
請求項６９に記載の方法であって、前記ドクターバーは、約０．３マイクロメータ（μｍ）〜約１０マイクロメータ（μｍ）の表面粗さ（Ｒａ）を有する方法。
【請求項７２】
請求項６９に記載の方法であって、前記ワイパーブレードは、約１０グラムフォース／ミリメータ〜約５００グラムフォース／ミリメータの硬さを有する方法。
【請求項７３】
請求項６９に記載の方法であって、前記バイオトナーを使用して現像された画像の画像密度は約１．５よりも大きい方法。
【請求項７４】
請求項６９に記載の方法であって、前記バイオトナーを使用して現像された画像のバックグラウンドは約２．０よりも小さい方法。
【請求項７５】
請求項６９に記載の方法であって、前記バイオトナーを使用して現像された画像の光沢は約８よりも大きい方法。
【請求項７６】
請求項６９に記載の方法であって、前記現像スリーブは、現像スリーブ軸と現像スリーブ表面の間で約１０Ｍ−Ｏｈｍ（Ｍｅｇ−Ｏｈｍ）よりも大きい抵抗を有する方法。
【請求項７７】
請求項６９に記載の方法であって、電子写真画像形成装置の接地レベルに対する現像スリーブ軸上へのバイアス電圧は、絶対値で、約３００Ｖ（ボルト）〜約１０００Ｖ（ボルト)の範囲である方法。
【請求項７８】
請求項６９に記載の方法であって、前記バイオトナーを使用して現像された画像の画像密度は約１．５よりも大きく、また前記バイオトナーを使用して現像された画像の光沢は約８よりも大きい方法。

【図１】

【図２Ａ】

【図２Ｂ】

【図３Ａ】

【図３Ｂ】

【公表番号】特表２０１２−５２１５６７（Ｐ２０１２−５２１５６７Ａ）
【公表日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５００９８７（Ｐ２０１２−５００９８７）
【出願日】平成２２年３月１９日（２０１０．３．１９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０２７９２７
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１０８０７３
【国際公開日】平成２２年９月２３日（２０１０．９．２３）
【出願人】（５０６２５４４４４）ミツビシ・カガク・イメージング・コーポレイション (3)
【氏名又は名称原語表記】ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ　ＫＡＧＡＫＵ　ＩＭＡＧＩＮＧ　ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【住所又は居所原語表記】４０１　Ｖｏｌｖｏ　Ｐａｒｋｗａｙ，　Ｃｈｅｓａｐｅａｋｅ，　Ｖｉｒｇｉｎｉａ　２３３２０，　Ｕ．Ｓ．Ａ
【Ｆターム（参考）】