DE69923398T2

DE69923398T2 - Löschbares Bildaufzeichnungsmaterial

Info

Publication number: DE69923398T2
Application number: DE1999623398
Authority: DE
Inventors: Kenji Minato-ku Sano; Satoshi Minato-ku Takayama; Shigeru Minato-ku Machida
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-09-16
Filing date: 1999-09-08
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2019-09-09
Also published as: US6248692B1; CN1248006A; CN100403171C; ATE287797T1; EP0987123A2; EP0987123B1; DE69923398D1; JP3505401B2; JP2000089504A; EP0987123A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein löschbares bildgebendes Material.
Mit dem kürzlichen Fortschritt der Büroautomatisierung haben die Mengen verschiedener Arten von Information signifikant zugenommen, und der Informationsausstoß durch Ausdrucke nimmt entsprechend zu. Die Ausgabe durch Ausdruck ist das grundlegendste Bildanzeigemittel und in Vielseitigkeit und Haltbarkeit überlegen. Jedoch benötigt die Ausgabe durch Ausdruck große Mengen von Papier als Aufzeichnungsmedium, wenn die Informationsmenge zunimmt, und dies führt zu einer Zunahme der Verwendung von Holzressourcen als Papiermaterial. Die Waldressourcen sind sehr wichtig, um die terrestrische Umwelt zu bewahren und den durch Kohlendioxid verursachten Treibhauseffekt zu unterdrücken. Deshalb ist es eine wichtige Aufgabe, die Verwendung von Holzressourcen zu minimieren und die Papierressourcen, die wir derzeit besitzen, effizient zu nutzen.
Herkömmlich werden Papierressourcen durch Verarbeiten von Papierblättern recycliert, auf die bildgebende Materialien gedruckt sind, indem große Mengen eines Bleichmittels und Wasser verwendet und Papierfasern umgearbeitet werden, um recycliertes Papier mit geringer Papierqualität herzustellen.
Dieses Verfahren erhöht die Kosten des recyclierten Papiers und verursacht eine neue Umweltverschmutzung, die aus der Abfallaugenentsorgung resultiert.
Deshalb entwickeln die Autoren der vorliegenden Erfindung ein bildgebendes Material, das einen Leukofarbstoff, einen Entwickler und einen Entfärber, der mit diesen Komponenten kompatibel ist, enthält, Bilder in der gleichen Weise wie gewöhnliche bildgebende Materialien bilden kann und die Löschung von erzeugten Bildern durch Verarbeiten des Materials mit Wärme oder einem Lösungsmittel erlaubt. Die Verwendung dieses löschbaren bildgebenden Materials ermöglicht es, Papierblätter beliebige Male wiederholt wiederzuverwenden, indem die Papierblätter zu leeren Papierblättern durch das Löschen der Bilder zurückgebracht werden, bei minimaler Verringerung der Papierqualität. Da die Recyclierung nur dann erfolgen muß, wenn die Papierqualität durch die Wiederverwendung signifikant abnimmt, verbessert sich die Nutzeffizienz der Papierressourcen stark. Auf diese weise kann die wesentliche Papieranwendungsmenge reduziert werden, so daß die Entwaldung minimiert werden kann. Zusätzlich ist es möglich, eine Zunahme der Kosten für recycliertes Papier und die Umweltverschmutzung durch Abfallaugenentsorgung zu minimieren, welches Probleme im bestehenden Recyclierungssystem sind.
Da dieses löschbare bildgebende Material ein neues Material ist, sind die Bedingungen unklar, die die Bilddichte bei der Farbbildung erhöhen können und die Bilder gut löschen können.
Insbesondere verwendet üblicher Toner oder übliche Tinte einen vollständig gefärbten Farbstoff, so daß die Bilddichte im wesentlichen durch den Gehalt des Farbstoffs im Toner oder in der Tine bestimmt werden kann. Im Gegensatz bildet ein löschbares bildgebendes Material eine Farbe durch die Wechselwirkung zwischen einem Farbbildner und einem Entwickler in Gegenwart eines Entfärbers, so daß die Faktoren, die die Bilddichte bestimmen, sehr kompliziert sind.
Wenn ein löschbares bildgebendes Material als Toner für die Elektrophotographie verwendet wird, falls die Mengen eines Farbbildners oder eines Entwicklers erhöht werden, um die Bilddichte zu steigern, dann muß auch die Menge des Entfärbers entsprechend erhöht werden. Wenn die Mischmengen derart verändert werden, reduziert sich der Anteil des Bindemittelharzes im Vergleich zu üblichem Toner. Als Ergebnis tritt leicht Versatz (ein Phänomen, in dem Toner an einer Heizwalze klebt) im Tonerfixierungsprozeß auf. Falls der Anteil des Trägers (Harz oder Wachs) der Drucktinte reduziert wird, nimmt analog die Viskosität oder die lipophile Natur ab. Dies kann verschiedene Probleme im Druckprozeß hervorrufen.
Andererseits wurden in der Vergangenheit die Löscheigenschaften eines löschbaren bildgebenden Materials nicht berücksichtigt. Entsprechend sind Bedingungen unbekannt, durch die ein guter gelöschter Zustand erreicht werden kann.
JP-A-10088046 offenbart eine thermisch löschbare Tinte, die eine Zusammensetzung ist, die eine farbbildende Verbindung, eine Entwicklerverbindung und einen in einem Lösungsmittel dispergierten Löscher enthält. Die farbbildende Verbindung und der Entwickler entwickeln eine Farbe durch Wechselwirkung, und der Löscher löst entweder die farbbildende Verbindung oder den Entwickler, wenn die thermisch löschbare Tinte geschmolzen wird. Das Dokument offenbart ferner ein Druck- und Löschverfahren, das einen Druckprozeß, worin ein Drucksubstrat durch thermische Übertragung einer Tintenzusammensetzung, die die farbbildende Verbindung und die Entwicklerverbindung enthält, aus einem Druckblatt auf ein Basismaterialblatt gedruckt wird, und einen Löschprozeß umfaßt, worin die gedruckten Bilder durch thermische Übertragung einer Zusammensetzung, die den Löscher enthält, aus einem Löschblatt, das durch Auftragen der Beschichtungszusammensetzung erhalten wird, die den Löscher enthält, auf ein anderes Basismaterialblatt gelöscht werden.
EP-A-0 980 028 ist ein nachveröffentlichtes Dokument, das ein löschbares bildgebendes Material offenbart, das einen Farbbildner, einen Entwickler, ein Matrixmittel und einen Polymerentfärber mit einer elektronenspendenden Gruppe, der physikalisch oder chemisch den Entwickler adsorbieren kann, umfaßt. Das löschbare bildgebende Material wird hergestellt durch Vermischen des Farbbildners, des Entwicklers, des Matrixmittels und des Entfärbers und Kneten der Mischung unter Verwendung einer Knetvorrichtung.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein löschbares bildgebendes Material bereitzustellen, daß die Bedingungen klärt, durch die eine hohe Bilddichte und ein guter gelöschter Zustand erreicht werden können, und ebenfalls andere Eigenschaften verbessert, wie Versatzbeständigkeit, indem die Anforderungen für andere Komponenten gelockert werden.
Ein löschbares bildgebendes Material der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Farbbildner, einen Entwickler und einen Entfärber, worin die freie Energie (α), die zur Bildung eines Komplexes aus dem Entfärber und dem Entwickler erforderlich ist, und die freie Energie (β), die zur Bildung eines Komplexes aus dem Farbbildner und dem Entwickler erforderlich ist, eine durch α ≤ β ≤ 10 kcal/mol dargestellte Beziehung aufweisen, und ist erhältlich durch ein Verfahren, das das Auflösen des Farbbildners und des Entwicklers in einem Lösungsmittel, gefolgt von Verdampfen des Lösungsmittel, um eine gefärbte Mischung zu bilden; und das Mischen der gefärbten Mischung mit dem Entfärber umfaßt, um das löschbare bildgebende Material zu bilden.
Das löschbare bildgebende Material der vorliegenden Erfindung umfaßt ferner bevorzugt ein Material mit der Funktion der Unterdrückung des Ausfließens der Farbbildners, des Entwicklers und des Entfärbers aus einer Bildregion, die durch das bildgebende Material gebildet wird, wenn das Löschungslösungsmittel die Bildregion betritt, ausgewählt aus der Gruppe, die aus einem Bindemittelharz und einem Mikrokapsel-Hüllmaterial besteht.
Ein anderes löschbares bildgebendes Material der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Farbbildner, einen Entwickler und einen Entfärber und ist löschbar durch Kontakt mit einem Löschungslösungsmittel, worin der Entfärber und der Entwickler die folgende Beziehung aufweisen: O ≤ ΔRf ≤ 0,1worin Δf die Differenz zwischen den Rf-Werten ist, die durch (Laufwegabstand der Komponente/Laufwegabstand des Lösungsmittels) des Entfärbers und des Entwicklers dargestellt werden, wenn der Entfärber und der Entwickler durch Chromatographie unter Verwendung des Löschungslösungsmittels getrennt werden, und ist erhältlich durch ein Verfahren, das das Auflösen des Farbbildners und des Entwicklers in einem Lösungsmittel, gefolgt von Verdampfen des Lösungsmittels zur Bildung einer gefärbten Mischung; und das Vermischen der gefärbten Mischung mit dem Entfärber zur Bildung des löschbaren bildgebenden Materials umfaßt.
Diese Zusammenfassung der Erfindung beschreibt nicht notwendigerweise alle notwendigen Merkmale, so daß die Erfindung ebenfalls eine Unterkombination dieser beschriebenen Merkmale sein kann.
Die Erfindung kann vollständiger aus der folgenden ausführlichen Beschreibung verstanden werden, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird, worin gilt:
Die einzelne FIGUR ist ein Diagramm zur Erläuterung der freien Energie α, die zur Bildung eines Komplexes aus einem Entfärber und einem Entwickler erforderlich ist, und der freien Energie β, die zur Bildung eines Komplexes aus einem Farbbildner und dem Entwickler erforderlich ist.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in größerem Detail beschrieben.
Das bildgebende Material der vorliegenden Erfindung kann Farbe durch die Verwendung eines Farbbildner, eines Entwicklers und eines Entfärbers entwickeln und verlieren. Dieses bildgebende Material kann durch Wärme oder Kontakt mit einem Lösungsmittel gelöscht werden. In der vorliegenden Erfindung ist der Farbbildner eine Vorläuferverbindung eines Farbstoffs, der gefärbte Informationen wie Buchstaben und Graphiken bildet. Der Entwickler ist eine Verbindung, die den Farbbildner durch Wechselwirkung (prinzipiell Austausch von Elektronen) zwischen dem Entwickler und dem Farbbildner entwickelt. Der Farbbildner und der Entwickler entwickeln Farbe, wenn die Wechselwirkung zwischen ihnen zunimmt, und verlieren Farbe, wenn die Wechselwirkung abnimmt. Der Entfärber ist eine Substanz mit der Funktion der vorzugsweisen Auflösung mit dem Entwickler zur Reduzierung der Farbbildner-Entwickler-Wechselwirkung und dadurch zum Verlieren der Farbe, wenn das bildgebende Material durch Erwärmen schmilzt oder erweicht oder wenn ein Löschungslösungsmittel das bildgebende Material durchdringt.
In der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Begriff "Löschung", daß (a) die Reflexionsdichte der Bildregion nach der Löschungsbehandlung auf 1/3 oder weniger der Reflexionsdichte des gebildeten Bildes verringert ist, oder (b) der Unterschied zwischen der Reflexionsdichte in der Bildregion nach der Löschungsbehandlung und der Reflexionsdichte des Hintergrunds auf 0,1 oder weniger verringert ist. Es ist wünschenswert, diese beiden Bedingungen (a) und (b) zu erfüllen.
Zuerst wird nachfolgend die Bedingung beschrieben, daß die zur Bildung eines Komplexes aus dem Entfärber und dem Entwickler erforderliche freie Energie α und die zur Bildung eines Komplexes aus dem Farbbildner und dem Entwickler erforderliche freie Energie β eine Beziehung α ≦ β ≦ 10 kcal/mol haben. Diese Beziehung ist ein Maß für den Affinitätsgrad des Entwicklers zum Entfärber oder Farbbildner. Der obige Ausdruck bedeutet, daß die Bildung eines Komplexes durch den Entfärber und den Entwickler leichter als die Bildung eines Komplexes durch den Farbbildner und den Entwickler ist, aber die Differenz zwischen ihnen bevorzugt nicht so groß ist. Falls diese Differenz zu groß ist, wird die Farbbildung schwierig. Jede freie Energie ist bevorzugt 10 kcal/mol oder weniger und besonders bevorzugt 5 kcal/mol oder weniger. Falls diese Bedingung erfüllt wird, können eine hohe Bilddichte und ein guter gelöschter Zustand erreicht werden, indem die Mischungsverhältnisse der drei Komponenten angemessen eingestellt werden.
Diese Beziehung kann durch Bilden einer Mischung der drei Komponenten, durch Lösungsmittelverdampfung aus einer Lösung oder Abkühlen aus einem geschmolzenen Zustand und Überprüfen der Zusammensetzung verifiziert werden. Ebenfalls kann die freie Energie für die Komplexerzeugung durch Differentialrasterkalorimetrie (DSC) oder dgl. quantitativ abgeschätzt werden. Diese freie Energie der Komplexerzeugung kann ebenfalls durch die exotherme Wärme ersetzt werden.
Insbesondere wird die freie Energie als ein Wert ausgewertet, der durch Dividieren der Fläche des exothermen Peaks im DSC durch sein Gewicht erhalten wird. In der vorliegenden Erfindung muß die durch die Erzeugung eines Komplexes durch den Entfärber und den Entwickler verursachte Wärme größer als diejenige sein, die durch den Farbbildner und den Entwickler verursacht wird. In diesem Fall wird das Zusammensetzungssystem eher thermodynamisch als thermochemisch gekennzeichnet. Das heißt, wenn die Wärmeerzeugung ihren Wert mit einem Minuszeichen erhöht, nimmt die Menge der freigesetzten Energie zu, und die Stabilität steigt entsprechend an.
Die Figur zeigt die freien Energien (α) und (β). Unter Bezugnahme auf die FIGUR haben sowohl (α) als auch (β) negative Werte.
Das löschbare bildgebende Material enthält bevorzugt ein Material mit der Funktion der Unterdrückung des Ausfließens des Farbbildners, Entwicklers und Entfärbers aus dem bildgebenden Material, wenn ein Löschungslösungsmittel eintritt. Dieses Material wird aus einem Tonerbindemittel und einem Mikrokapsel-Hüllmaterial ausgewählt. Wenn ein Löschungslösungsmittel das als Bild auf einem Papierblatt fixierte bildgebende Material kontaktiert, quillt das Lösungsmittel ein Bindemittel oder dgl., um in es einzudringen, und löst etwaiges lösliches Material. Falls dieses Bindemittel oder dgl. die Funktion der Eindämmung anderer Komponenten hat, werden diese Komponenten in Position gehalten, ohne aus dem bildgebenden Material auszufließen. Entsprechend wird der Entwickler mit dem Entfärber in einer Bildregion absorbiert oder damit kombiniert, um gut Farbe zu verlieren.
Als nächstes wird nachfolgend die Bedingung beschrieben, durch die ein guter gelöschter Zustand durch Tintenstrahltinte oder normale Tinte, die kein Bindemittel enthält, erhalten werden kann. In einem bildgebenden Material wie diesem kann überprüft werden, ob ein guter gelöschter Zustand erhalten werden kann, indem als Parameter Rf-Werte verwendet werden, die durch (Laufwegabstand der Komponente/Laufwegabstand des Lösungsmittels) dargestellt werden, wenn der Entfärber und der Entwickler durch Chromatographie unter Verwendung eines Löschungslösungsmittels getrennt werden. Das heißt die Differenz ΔRf zwischen den Rf-Werten des Entfärbers und des Entwicklers erfüllt bevorzugt die Beziehung 0 ≦ ΔRf ≦ 0,1. Wie im obigen Fall müssen die für die Bildung eines Komplexes aus dem Entfärber und dem Entwickler erforderliche freie Energie α und die für die Bildung eines Komplexes aus dem Farbbildner und dem Entwickler erforderlich freie Energie β die Beziehung α ≦ β ≦ 10 kcal/mol aufweisen.
Diese Bedingung kann wie folgt ausgewertet werden. Ein Bild wird auf einem Papierblatt gebildet, und das bildgebende Material läßt man bewegen oder wandern, zusammen mit einem Löschungslösungsmittel, in der gleichen Weise wie in der Papierchromatographie. Die durch (Laufwegabstand der Komponente/Laufwegabstand des Lösungsmittels) dargestellten Rf-Werte des Entfärbers und des Entwicklers werden überprüft, und die Differenz ΔRf zwischen ihnen wird berechnet. Dies zeigt die Beweglichkeit oder Diffusionsfähigkeit jeder Komponente, die aus der Wirkung des Lösungsmittels resultiert. Die Bedingung 0 ≦ ΔRf ≦ 0,1 bedeutet, daß es keine große Differenz zwischen der Beweglichkeit oder Diffusionsfähigkeit, die aus der Wirkung des Lösungsmittels resultiert, des Entfärbers und des Entwicklers gibt. Falls die Differenz ΔRf zwischen ihnen groß ist, ist die Löschung unvollständig. Falls zum Beispiel der Entfärber zurückbleibt, obwohl sich der Entwickler und der Farbbildner zusammen mit dem Lösungsmittel bewegen, tritt leicht eine Rückfärbung auf, nachdem das Lösungsmittel durch Trocknen entfernt ist.
Bedingungen, durch die das bildgebende Material der vorliegenden Erfindung eine hohe Bilddichte zeigt, werden nachfolgend beschrieben. In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, daß ein Farbbildner L und ein Entwickler D Konzentration [D] ≧ Konzentration [L] in einem Lösungsmittel erfüllen und unter Bedingungen vermischt werden, durch die die optische Dichte der Lösung proportional zum Konzentrationsprodukt [D]·[L] ist (d.h. Bedingungen, durch die ein Gleichgewicht erreicht wird), und daß die Mischung ferner mit einem Entfärber vermischt ist.
In diesem Fall ist die Extinktion eines Lösungsmittels mit einer Konzentration von 5 mmol/l, hergestellt durch Auflösen des Farbbildners L und des Entwicklers D in einem Lösungsmittel mit einer Dielektrizitätskonstante von 4 bis 80, bevorzugt 1,0 oder mehr.
Die Autoren der vorliegenden Erfindung haben Absorptionsspektren durch Auflösen des Farbbildners und des Entwicklers in einem Lösungsmittel bei unterschiedlichen Konzentrationen gemessen und festgestellt, daß die Extinktion abrupt anstieg, wenn diese Konzentrationen zunahmen. Dies liegt wahrscheinlich daran, weil das Gleichgewicht wie folgt zwischen dem System, in dem der Farbbildner und der Entwickler getrennt sind, und dem System, in dem der Farbbildner und der Entwickler einen Komplex bilden, erreicht wird. In diesem Fall wird die Gleichgewichtskonstante K dargestellt durch L + D ↔ L-D K = [L-D]/[L][D]
Gemäß dem Lambert-Beer-Gesetz wird die Extinktion A durch die folgende Gleichung dargestellt: A = abcworin a eine Konstante ist, b die Zellkonstante ist (=1 cm) und C die Konzentration ist. Dadurch wird in der vorliegenden Erfindung die Extinktion A durch die folgende Gleichung dargestellt A = a × 1 × K[L][D] = ak[L][D]
Die Konstante aK schließt die Gleichgewichtskonstante K ein. Deshalb wird die Extinktion A durch die Gleichgewichtskonstante K beeinflußt.
Unter der Annahme, daß das Konzentrationsverhältnis [D]:[L] 1:1 ist, ist die Konzentration [L-D] proportional zu K[L]². Dies stimmt gut mit dem Ergebnis überein, das die Extinktion abrupt mit zunehmenden Konzentrationen des Farbbildners und des Entwicklers anstieg. Dies stimmt ebenfalls gut mit dem Ergebnis überein, das die Extinktion abrupt absank, wenn eine gut gefärbte Lösung verdünnt wird.
Entsprechend weist das bildgebende Material eine hohe Bilddichte auf, wenn der Farbbildner L und der Entwickler D Konzentration [D] ≧ Konzentration [L] in einem Lösungsmittel erfüllen und unter Bedingungen vermischt werden, durch die das Gleichgewicht erreicht wird, um zu einem gutgefärbten Zustand zu führen. Ebenfalls bedeutet die Tatsache, daß die Extinktion abrupt absinkt, wenn eine gutgefärbte Lösung verdünnt wird, daß sich dann, wenn ein Lösungsmittel das bildgebende Material betritt, das Gleichgewicht in die Richtung der Löschung bewegt und sich die Bilddichte entsprechend verringert.
In der vorliegenden Erfindung haben die Eigenschaften des Papierblattes als Bildaufzeichnungsmaterial ebenfalls einen Einfluß auf die Löschungsleistung. Zum Beispiel kann im Falle eines sauren Papierblattes, in dem eine Schwefelsäurebande verwendet wird, diese saure Komponente eine Rückfärbung verursachen. In ähnlicher Weise kann phenolisches Harz, das häufig als Trägerkomponente von Zeitungspapierdrucktinte verwendet wird, in recycliertem Papier zurückbleiben, und dieses phenolische Harz kann ebenfalls eine Rückfärbung verursachen, weil das Harz sauer ist. Im Gegensatz kann die Löschungsleistung durch die Verwendung einer alkalischen Komponente wie Calciumcarbonat stabilisiert werden. Ein saurer Textilleim oder ein Leimungsmittel hat ebenfalls eine nachteilige Wirkung auf die Löschungsleistung. Um dies zu verhindern ist es möglich, Stärke oder ein polares Polymer mit Löschungseigenschaften als Textilleim zu verwenden.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten individuellen Komponenten werden nachfolgend in größerem Detail beschrieben.
Beispiele für den in der vorliegenden Erfindung verwendeten Farbbildner sind elektronenspendende organische Substanzen, wie Leukoauramin, Diarylphthalid, Polyarylcarbinol, Acylauramin, Arylauramin, Rhodamin B-Lactam, Indolin, Spiropyran und Fluoran. Praktische Beispiele sind Kristallviolettlacton (CVL), Malachitgrünlacton, 2-Anilino-6-(N-cyclohexyl-N-methylamino)-3-methylfluoran, 2-Anilino-3-methyl-6-(N-methyl-N-propyl-amino)fluoran, 3-[4-(4-phenylaminophenyl)aminophenyl]-amino-6-methyl-7-chlorfluoran, 2-Anilino-6-(N-methyl-N-isobutylamino)-3-methylfluoran, 2-Anilino-6-(dibutylamino)-3-methylfluoran, 3-Chlor-6-(cyclohexylamino)-fluoran, 2-Chlor-6-(diethylamino)fluoran, 7-(N,N-dibenzylamino)-3-(N,N-diethylamino)fluoran, 3,6-Bis(diethylamino)fluoran, γ-(4'-Nitroanilino)lactam, 3-Diethylaminobenzo[a]-fluoran, 3-Diethylamino-6-methyl-7-aminofluoran, 3-Diethylamino-7-xylidinofluoran, 3-(4-Diethylamino-2-ethoxyphenyl)-3-(1-ethyl-2-methylindol-3- yl)-4-azaphthalid, 3-(4-Diethylaminophenyl)-3-(1-ethyl-2-methylindol-3-yl)phthalid, 3-Diethylamino-7-chloranilinofluoran, 3-Diethylamino-7,8-benzofluoran, 3,3-Bis(1-n-butyl-2-methylindol-3-yl)phthalid, 3,6-Dimethylethoxyfluoran, 3-Diethylamino-6-methoxy-7-aminofluoran, DEPM, ATP, ETAC, 2-(2-Chloranilino)-6-dibutylaminofluoran, Kristallviolettcarbinol, Malachitgrüncarbinol, N-(2,3-Dichlorphenyl)leukoauramin, N-Benzoylauramin, Rhodamin B-Lactam, N-Acetylauramin, N-Phenylauramin, 2-(Phenyliminoethandilyden)-3,3-dimethylindolin, N,3,3-Trimethylindolinobenzospiropyran, 8'-Methoxy-N,3,3-trimethylindolinobenzospiropyran, 3-Diethylamino-6-methyl-7-chlorfluoran, 3-Diethylamino-7-methoxyfluoran, 3-Diethylamino-6-benzyloxyfluoran, 1,2-Benzo-6-diethylaminofluoran, 3,6-Di-p-toluidino-4,5-dimethylfluoran, Phenylhydrazid-γ-lactam und 3-Amino-5-methylfluoran. Diese Farbbildnerverbindungen können einzeln oder in Form einer Mischung aus zwei oder mehreren Arten verwendet werden. Falls Farbbildner angemessen ausgewählt werden, kann eine Vielzahl von gefärbten Zuständen erhalten werden, und dadurch kann die Bildung eines Mehrfarbbildes erreicht werden.
Beispiele für den Entwickler sind saure Verbindungen, wie Phenole, Metallphenolate, Metallcarboxylate, Benzophenone, Sulfonsäuren, Sulfonate, Phosphorsäuren, Metallphosphate, saure Phosphorsäureester, saure Phosphorsäureestermetallsalze, phosphorige Säuren und Metallphosphite. Praktische Beispiele sind Gallensäure, Gallate wie Methylgallat, Ethylgallat, n-Propylgallat, i-Propylgallat und Butylgallat; Dihydroxybenzoesäuren und ihre Ester, wie 2,3-Dihydroxybenzoesäure und 3,5-Dihydroxybenzoesäuremethyl; Acetophenon-Derivate wie 2,4-Dihydroxyacetophenon, 2,5-Dihydroxyacetophenon, 2,6-Dihydroxyacetophenon, 3,5-Dihydroxyacetophenon und 2,3,4-Trihydroxyacetophenon; Benzophenon-Derivate wie 2,4-Dihydroxybenzophenon, 4,4'-Dihydroxybenzophenon, 2,3,4-Trihydroxybenzophenon, 2,4,4'-Trihydroxybenzophenon, 2,2',4,4'-Tetrahydroxybenzophenon und 2,3,4,4'-Tetrahydroxybenzophenon; Bisphenole wie zum Beispiel 2,4'-Bisphenol und 4,4'-Bisphenol; und mehrwertige Phenole, wie 4-[(4-Hydroxyphenyl)methyl]-1,2,3-benzoltriol, 4-[(3,5-Dimethyl-4-hydroxyphenyl)methyl]-1,2,3-benzoltriol, 4,6-Bis[(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)methyl]-1,2,3-benzoltriol, 4,4'-[1,4-Phenylenbis(1-methylethyliden)bis(benzol-1,2,3-triol)], 4,4'-[1,4-Phenylenbis(1-methylethyliden)bis(1,2-benzoldiol)], 4,4',4''-Ethylidentrisphenol, 4,4'-(1-Methylethyliden)bisphenol und Methylentris-p-cresol. Diese Verbindungen können einzeln oder in Form einer Mischung aus zwei oder mehreren Arten verwendet werden.
Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Entfärber kann ein niedermolekulares organischen Material sein, wie eine Sterol-Verbindung oder ein cyclischer Zuckeralkohol oder sein Derivat, und kann ebenfalls ein Polymerentfärber sein. Dieser Entfärber kann in entweder dem bildgebenden Material oder einem Löschungslösungsmittel enthalten sein.
Beispiele für den Entfärber sind Sterol-Verbindungen wie tierische Sterine, pflanzliche Sterine und pilzliche Sterine. Beispiele für die tierischen Sterine sind Cholesterol, Lanosterol, Lanostadial, Agnosterol, Cholestanol, Coprostanol, Ostreasterol, Actiniasterol, Spongosterol und Clionasterol. Beispiele für Gallensäure sind Cholansäure, Cholsäure, Hyodesoxycholsäure und Lithocholsäure. Beispiele für die pflanzlichen Sterine sind Stegmasterol, α-Sitosterol, β-Sitosterol, γ-Sitosterol, Brassicasterol und Vitamin D. Ein Beispiel für die pilzlichen Sterine ist Ergosterol. Ein oder mehrere Typen dieser Verbindungen können verwendet werden. Ein Material, z.B. Lanolinalkohol, das ursprünglich eine Mischung ist, ist ebenfalls verwendbar.
Andere Beispiele für den Entfärber sind Cholsäure, Lithocholsäure, Testosteron, Cortison und ihre Derivate, die jeweils eine sehr hohe Kompatibilität mit dem Entwickler haben. Praktische Beispiele sind Cholsäure, Methylestercholat, Natriumcholat, Lithocholsäure, Methylesterlithocholat, Natriumlithocholat, Hyodesoxycholsäure, Methylesterhyodesoxycholat, Testosteron, Methyltestosteron, 11-α-Hydroxymethyltestosteron, Hydrocortison, Cholesterolmethylcarbonat und α-Cholestanol. Unter diesen Verbindungen ist eine Verbindung mit zwei oder mehr Hydroxyl-Gruppen bevorzugt.
Andere Beispiele für den Entfärber sind cyclische Zuckeralkohole und ihre Derivate als eine Verbindung (Phasentrennungsinhibitor), die hoch amorph ist und die Funktion der Inhibierung der Phasentrennung eines Zusammensetzungssystems hat. Praktische Beispiele sind D-Glucose, D-Mannose, D-Galactose, D-Fructose, L-Sorbose, L-Rhamnose, L-Fucose, D-Ribodesose, α-D-Glucose-pentaacetat, Acetoglucose, Diaceton-D-glucose, D-Glucuronsäure, D-Galacturonsäure, D-Glucosamin, D-Fructosamin, D-Isosaccharinsäure, Vitamin C, Erythorbinsäure, Trehalose, Saccharose, Maltose, Cellobiose, Gentiobiose, Lactose, Melibiose, Raffinose, Gentianose, Melizitose, Stachyose, Methyl-α-glucopyranosid, Salicin, Amygdalin, Euxanthinsäure, grober weißer Zucker, feiner granulierter Zucker und extrafeiner weißer Zucker. Ein oder mehrere Typen dieser Verbindungen können verwendet werden.
Andere Beispiele für den Entfärber sind eine von cyclischen Zuckeralkoholen verschiedene nicht-aromatische cyclische Verbindung mit einem 5-gliedrigen oder größeren Ring mit einer Hydroxyl-Gruppe und Derivate von cyclischen Zuckeralkoholen als schwach amorphe Phasentrennungsinhibitoren. Praktische Beispiele sind alicyclische einwertige Alkohole, wie Cyclodececanol, Hexahydrosalicylsäure, Menthol, Isomenthol, Neomenthol, Neoisomenthol, Carbomenthol, α-Carbomenthol, Piperithol, α-Terpineol, β-Terpineol, γ-Terpineol, 1-p-Methen-4-ol, Isopulegol, Dihydrocarveol und Carveol; alicyclische mehrwertige Alkohole wie 1,4-Cyclohexandiol, 1,2-Cyclohexandiol, Phloroglucitol, Quercitol, Inosit, 1,2-Cyclododecandiol, Chinasäure, 1,4-Terpen, 1,8-Terpen, Pinolhydrat und Betulin; polycyclische Alkoholderivate, wie Borneol, Isoborneol, Adamantanol, Norborneol, Fenchol, Kampfer und Isosorbit; und Derivate von cyclischen Zuckeralkoholen, wie 1,2:5,6-Diisopropyliden-D-mannit. Ein oder mehrere Typen dieser Verbindungen können verwendet werden. Es ist bevorzugt, einen hoch amorphen Phasentrennungsinhibitor und einen schwach amorphen Phasentrennungsinhibitor zu kombinieren.
Beispiele für den Polymerentfärber sind Stärke (z.B. Kartoffelstärke und Maisstärke), hergestellt aus Getreide, Hundszahnstärke, Weizenmehl und Reismehl. Materialien, die Sojaproteinkomponenten enthalten, können ebenfalls verwendet werden.
Zusätzlich ist ebenfalls ein synthetischer Polymerentfärber (Polymer oder Oligomer) verwendbar. Praktische Beispiele sind Cellulose, Cellulose-Derivate (z.B. Nitrocellulose, Ethylcellulose und Acetylcellulose), Polyacrylsäure, Polymethacrylsäure, Polybiphenylacrylat, Polyacrylamid, Polymethacrylamid, Polyvinylester (z.B. Polyvinylacetat), Polyphenylen, Polyethersulfon, Polyetherketon, Polysulfon, Polyvinylpyrrolidon, Polyamid, Polybenzimidazol, Polyphenylenether, Polyphenylensulfid, Polycarbonat, Polydivinylbenzol und Melaminharz. Es ist ebenfalls möglich, ein Styrol-Acrylat-Copolymer, Styrol-Acrylsäure-Copolymer, Styrol-Methacrylsäure-Copolymer und Styrol-Epoxymodifiziertes Styrol-Copolymer zu verwenden, wobei in jedem der Gewichtsanteil des polaren Monomers 20 Gew.% oder mehr ist.
In der vorliegenden Erfindung ist das Material mit der Funktion der Unterdrückung des Ausfließens des Farbbildners, Entwicklers und Entfärbers aus dem bildgebenden Material, das durch Eindringen eines Löschungslösungsmittels verursacht wird, grundsätzlich ein Material, das im Löschungslösungsmittel schwach löslich ist. Allgemein ist dieses Material bevorzugt ein Polymer. Beispiele sind ein Bindemittel und ein Mikrokapsel-Hüllmaterial mit einer großen Wirkung der Eindämmung anderer Komponenten.
Wenn das bildgebende Material der vorliegenden Erfindung durch Inkontaktbringen mit einem Lösungsmittel (einschließlich des Entfärbers) gelöscht werden soll, fördert. dieses Lösungsmittel bevorzugt (A) die Bildung von Wasserstoffbindungen zwischen dem Entwickler und dem Entfärber und hat (B) eine hohe Affinität mit einem Matrixmittel (Bindemittelharz oder Wachs) und dringt leicht in das Innere des bildgebenden Materials ein. Lösungsmittel, die die Eigenschaft (A) erfüllen, können einzeln verwendet werden. Die zwei Eigenschaften können ebenfalls erfüllt werden, indem zwei oder mehr Typen von Lösungsmitteln vermischt werden.
Das Löschungslösungsmittel löst bevorzugt gleichförmig den Farbbildner und den Entwickler mit einer Konzentration von 0,1 mmol/l oder mehr. Dies liegt daran, weil ein Lösungsmittel mit einer hohen Löslichkeit die Diffusion des Farbbildners und des Entwicklers erleichtert und die gegenseitige Auflösung des Entwicklers und des Entfärbers unterstützt, wodurch ein guter gelöschter Zustand erreicht wird.
Beispiele der Lösungsmittel (erste Gruppe), die beiden Eigenschaften (A) und (B) genügen, sind Ether, Ketone und Ester. Praktische Beispiele sind gesättigte Ether, wie Ethylether, Ethylpropylether, Ethylisopropylether, Isopentylmethylether, Butylethylether, Dipropylether, Diisopropylether, Ethylisopentylether, Dibutylether, Dipentylether, Diisopentylether und Dihexylether; ungesättigte Ether, wie Ethylvinylether, Allylethylether, Diallylether und Ethylpropargylether; Ether von zweiwertigen Alkoholen, wie 2-Methoxyethanol, 2-Ethoxyethanol, 2-Butoxyethanol, 1,2-Dimethoxyethan, 1,2-Diethoxyethan und 1,2-Dibutoxyethan; cyclische Ether, wie Oxetan, Tetrahydrofuran, Tetrahydropyran, Dioxolan, Dioxan und Trioxan; gesättigte Ketone, wie Aceton, Methylethylketon, Methylpropylketon, Diethylketon, Isopropylmethylketon, Butylmethylketon, Ethylpropylketon, Isobutylmethylketon, Pinacolon, Methylpentylketon, Butylethylketon, Dipropylketon, Diisopropylketon-, Hexylmethylketon, Isohexylmethylketon, Heptylmethylketon und Dibutylketon; ungesättigte Ketone, wie Ethylidenaceton, Allylaceton und Mesityloxid; cyclische Ketone, wie Cyclopentanon, Cyclohexanon, Cycloheptanon und Cyclooctanon; und Ester, wie Ethylformiat, Propylformiat, Butylformiat, Isobutylformiat, Pentylformiat, Isopentylformiat, Ethylacetat, Isopropylacetat, Propylacetat, Butylacetat, Isobutylacetat, Pentylacetat, Isopentylacetat, sek-Amylacetat, Hexylacetat, Allylacetat, 2-Methoxyethylacetat, 2-Ethoxyethylacetat, 1,2-Diacetoxyethan, Methylpropionat, Ethylpropionat, Propylpropionat, Isopropylpropionat, Butylpropionat, Pentylpropionat, Isopentylpropionat, sek-Amylpropionat, 2-Methoxypropylacetat, 2-Ethoxypropylacetat, Methylbutyrat, Ethylbutyrat, Propylbutyrat, Isopropylbutyrat, Butylbutyrat, Pentylbutyrat, Isopentylbutyrat, sek-Amylbutyrat, Methylisobutyrat, Ethylisobutyrat, Propylisobutyrat, Isopropylisobutyrat, Butylisobutyrat, Pentylisobutyrat, Isopentylisobutyrat, sek-Amylisobutyrat, Methylvalerat, Ethylvalerat, Propylvalerat, Isopropylvalerat, Butylvalerat, Methylhexanoat, Ethylhexanoat, Propylhexanoat und Isopropylhexanoat. Beispiele für zusätzliche Lösungsmittel sind Methylenchlorid, γ-Butyrolacton, β-Propiolacton, n-Methylpyrrolidinon, Dimethylformamid, Dimethylacetamid und Dimethylsulfoxid. Diese Lösungsmittel können einzeln oder in Form einer Mischung aus zwei oder mehreren Arten verwendet werden. Im Falle der Verwendung gemischter Lösungsmittel kann das Mischverhältnis willkürlich bestimmt werden.
Beispiele für die Lösungsmittel (zweite Gruppe), die die Eigenschaften (A) erfüllen und einzeln verwendbar sind, obwohl die Affinität mit einem allgemeinen Bindemittelharz gering ist, sind Wasser, Methylalkohol, Ethylalkohol, Propylalkohol, Isopropylalkohol, Butylalkohol, Isobutylalkohol, Pentylalkohol, 2-Pentylalkohol, 3-Pentylalkohol, Isopentalylkohol, 1-Hexanol, 2-Hexanol, 3-Hexanol, Cyclopentanol, Cyclohexanol, Ethylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol und Glycerin.
Andererseits sind Beispiele für die Lösungsmittel (dritte Gruppe) mit hoher Affinität zum Bindemittelharz, die aber in der Erfüllung von Eigenschaft (A) versagen, Toluol, Ethylbenzol, Propylbenzol, Cumol, Butylbenzol, Isobutylbenzol, sek-Butylbenzol, Pentylbenzol, Diethylbenzol, Mesitylen, Xylol, Cresol, Ethylphenol, Dimethoxybenzol, Dimethoxytoluol, Benzylalkohol, Tolylcarbinol, Cumylalkohol, Acetophenon, Propiophenon, Hexan, Pentan, Heptan, Octan, Cyclohexan, Cyclopentan, Cycloheptan, Cyclooctan und Pretoleumfraktionen (z.B Petrolether und Benzol).
Die oben angegebene erste Gruppe von Lösungsmitteln kann zufriedenstellend einzeln verwendet werden. Die zweite Gruppe von Lösungsmitteln, die sicherlich einzeln verwendet werden können, sollte wünschenswert mit der ersten Gruppe von Lösungsmitteln vermischt werden. Da jede dieser ersten und zweiten Gruppen von Lösungsmitteln eine Entfärbungsfähigkeit aufweist, können diese Lösungsmittel in einem wilkürlichen Mischverhältnis vermischt werden. wenn ein Lösungsmittel der zweiten Gruppe mit einem Lösungsmittel der dritten Gruppe vermischt wird, ist das Mischverhältnis nicht besonders beschränkt, soweit die vermischten Lösungsmittel eine ausreichende Entfärbungsfähigkeit aufweisen. Es ist jedoch wünschenswert, daß die Mischmenge des Lösungsmittels der dritten Gruppe in den Bereich von 20 bis 80 Gew.% fällt. Es ist ebenfalls möglich, ein Lösungsmittel der dritten Gruppe zusammen mit einem Lösungsmittel der ersten Gruppe zu verwenden. In diesem Fall sollte die Mischmenge des Lösungsmittels der dritten Gruppe 90 Gew.% oder weniger sein. Ferner ist es möglich, die Lösungsmittel der ersten, zweiten und dritten Gruppe zusammen zu verwenden. in diesem Fall ist es wünschenswert, daß die Mischmenge des Lösungsmittels der dritten Gruppe 80 Gew.% oder weniger ist.
Wenn ein natürliches Material wie Ethylbutyrat (Ananasöl) mit einem sehr geringen Einfluß auf die Umwelt als Lösungsmittel verwendet wird, entsteht kein Problem während der Entsorgung des bildgebenden Materials, selbst wenn das Lösungsmittel zurückbleibt.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird durch ihre Beispiele beschrieben.
BEISPIEL 1
1 mol Kristallviolettlacton (CVL) als Farbbildner und 1,2 mol Propylgallat als Entwickler wurden in Methylenchlorid (Dielektrizitätskonstante 8,9) gelöst, um eine homogene Lösung herzustellen. Das Lösungsmittel wurde verdampft, und das resultierende Material wurde zur Entwicklung von Farbe getrocknet. Wenn CVL und Propylgallat in Methylenchlorid im obigen Mischverhältnis gelöst werden, steigt die Extinktion proportional zum Produkt der Konzentrationen an. Deshalb steigt die Extinktion abrupt im Prozeß des Verdampfens des Lösungsmittels an. Wenn andererseits die Konzentrationen verringert werden, senkt sich die Extinktion abrupt ab.
4 Gew.-Teile der wie oben gebildeten gefärbten Mischung aus CVL und Propylgallat, 10 Gew.-Teile Cholsäure als Entfärber, 1 Gew.-Teil 1-Docosanol als Wachs, 83 Gew.-Teile eines Styrol-Butylacrylat-Copolymers (Acrylatgehalt 6 Gew.%) als Bindemittelharz und 1 Gew.-Teil eines Ladungskontrollmittels (LR-147, hergestellt von Nippon Carret Inc.) wurden vermischt, und die Mischung wurde unter Verwendung einer Knetvorrichtung gut geknetet. Das geknetete Produkt wurde mit einer Pulverisierungsvorrichtung pulverisiert, um ein Pulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 10 μm zu erhalten. 1 Gew.-Teil hydrophobe Kieselerde wurde extern zum resultierenden Pulver hinzugegeben, um blauen elektrophotographischen Toner herzustellen.
Der hergestellte Toner wurde in eine Tonerkartusche eines Kopierers (Premarge 38, hergestellt von TOSHIBA CORP.) gegeben, und ein Bild wurde auf ein Papierblatt übertragen. Die Reflexionsdichte des gebildeten Bildes betrug ca. 1,0. Dieses Papierblatt wurde in Diethoxyethan getaucht, um das Bild zu löschen, und getrocknet. Die Reflexionsdichte des Papierblattes, nachdem das Bild gelöscht war, betrug ca. 0,14.
Als Kontrolle wurden 2 Gew.-Teile Kristallviolettlacton (CVL) als Farbbildner, 2 Gew.-Teile Propylgallat als Entwickler, 10 Gew.-Teile Cholsäure als Entfärber, 1 Gew.-Teil 1-Docosanol als Wachs, 94 Gew.-Teile eines Styrol-Butylacrylat-Copolymers (Acrylatgehalt 6 Gew.%) als Bindemittelharz und 1 Gew.-Teil eines Ladungskontrollmittels (LR-147, hergestellt von Nippon Carret Inc.) vermischt, und die Mischung wurde unter Verwendung einer Knetvorrichtung gut geknetet. Das geknetete Produkt wurde unter Verwendung einer Pulverisierungsvorrichtung pulverisiert, um ein Pulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 10 μm zu erhalten. 1 Gew.-Teil hydrophobe Kieselerde wurde extern zum resultierenden Pulver hinzugegeben, um blauen elektrophotographischen Toner herzustellen.
Der hergestellte Toner wurde in eine Tonerkartusche eines Kopierers (Premarge 38, hergestellt von TOSHIBA CORP.) gegeben, und ein Bild wurde auf ein Papierblatt übertragen. Die Reflexionsdichte des gebildeten Bildes betrug ca. 0,6. Dieses Papierblatt wurde in Diethoxyethan getaucht, um das Bild zu löschen, und getrocknet. Die Reflexionsdichte des Papierblattes, nachdem das Bild gelöscht war, betrug ca. 0,14. Wie oben beschrieben, konnte keine zufriedenstellende Färbung erhalten werden, wenn der Farbbildner und der Entwickler mit anderen Komponenten ohne Auflösung in einem Lösungsmittel und Verdampfen des Lösungsmittels zur Entwicklung von Farbe vermischt wurden.
BEISPIEL 2
Unter Befolgen der gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 wurden 1 mol Kristallviolettlacton (CVL) als Farbbildner und 1,2 mol Propylgallat als Entwickler in Methylenchlorid gelöst, um eine homogene Lösung herzustellen. Das Lösungsmittel wurde verdampft, und das resultierende Material wurde zur Entwicklung von Farbe getrocknet.
2 Gew.-Teile der so gebildeten gefärbten Mischung, 10 Gew.-Teile Cholsäure als Entfärber, 1 Gew.-Teil 1-Docosanol als Wachs, 86 Gew.-Teile eines Styrol-Butylacrylat-Copolymers (Acrylatgehalt 6 Gew.%) als Bindemittelharz und 1 Gew.-Teil eines Ladungskontrollmittels (LR-147, hergestellt von Nippon Carret Inc.) wurden vermischt, und die Mischung wurde unter Verwendung einer Knetvorrichtung gut geknetet. Das geknetete Produkt wurde mit einer Pulverisierungsvorrichtung pulverisiert, um ein Pulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 10 μm zu erhalten. 1 Gew.-Teil hydrophobe Kieselerde wurde extern zum resultierenden Pulver hinzugegeben, um blauen elektrophotographischen Toner herzustellen.
Der hergestellte Toner wurde in eine Tonerkartusche eines Kopierers (Premarge 38, hergestellt von TOSHIBA CORP.) gegeben, und ein Bild wurde auf ein Papierblatt übertragen. Die Reflexionsdichte des gebildeten Bildes betrug etwa 1,2. Dieses Papierblatt wurde in Diethoxyethan getaucht, um das Bild zu löschen, und getrocknet. Die Reflexionsdichte des Papierblattes, nachdem das Bild gelöscht war, betrug ca. 0,14.
BEISPIEL 3
1 mol PSD-184 (Nippon Soda Co., Ltd.) als Farbbildner und 1 mol Propylgallat als Entwickler wurden in Ethylalkohol gelöst, um eine homogene Lösung herzustellen. Das Lösungsmittel wurde verdampft, und das resultierende Material wurde zur Entwicklung von Farbe getrocknet. 4 Gew.-Teile dieser gefärbten Mischung, 10 Gew.-Teile Cholsäure als Entfärber, 1 Gew.-Teil 1-Docosanol als Wachs, 84 Gew.-Teile eine Styrol-Butylacrylat-Copolymers (Acrylatgehalt 6 Gew.%) als Bindemittelharz und 1 Gew.-Teil eines Ladungskontrollmittels (LR-147, hergestellt von Nippon Carret Inc.) wurden vermischt, und die Mischung wurde unter Verwendung einer Knetvorrichtung gut geknetet. Das geknetete Produkt wurde mit einer Pulverisierungsvorrichtung pulverisiert, um ein Pulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 10 μm zu erhalten. 1 Gew.-Teil hydrophobe Kieselerde wurde extern zum resultierenden Pulver hinzugegeben, um schwarzen elektrophotographischen Toner herzustellen.
Der hergestellte Toner wurde in eine Tonerkartusche eines Kopierers (Premarge 38, hergestellt von TOSHIBA CORP.) gegeben, und ein Bild wurde auf ein Papierblatt übertragen. Die Reflexionsdichte des gebildeten Bildes betrug ca. 1,5. Dieses Papierblatt wurde in Diethoxyethan getaucht, um das Bild zu löschen, und getrocknet. Die Reflexionsdichte des Papierblattes, nachdem das Bild gelöscht war, betrug ca. 0,1.
Als Kontrolle wurden 2 Gew.-Teile PSD-184 (Nippon Soda Co. Ltd.) als Farbbildner, 2 Gew.-Teile Propylgallat als Entwickler, 10 Gew.-Teile Cholsäure als Entfärber, 1 Gew.-Teil 1-Docosanol als Wachs, 84 Gew.-Teile eines Styrol-Butylacrylat-Copolymers (Acrylatgehalt 6 Gew.%) als Bindemittelharz und 1 Gew.-Teil eines Ladungskontrollmittels (LR-147, hergestellt von Nippon Carret Inc.) vermischt, und die Mischung wurde unter Verwendung einer Knetvorrichtung gut geknetet. Das geknetete Produkt wurde mit einem Pulverisierer pulverisiert, um ein Pulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 10 μm zu erhalten. 1 Gew.-Teil hydrophobe Kieselerde wurde extern zum resultierenden Pulver hinzugegeben, um schwarzen elektrophotographischen Toner herzustellen.
Der hergestellt Toner wurde in eine Tonerkartusche eines Kopierers (Premarge 38, hergestellt von TOSHIBA CORP.) gegeben, und ein Bild wurde auf ein Papierblatt übertragen. Die Reflexionsdichte des gebildeten Bildes betrug ca. 0,9. Dieses Papierblatt wurde in Diethoxyethan getaucht, um das Bild zu löschen, und getrocknet. Die Reflexionsdichte des Papierblattes, nachdem das Bild gelöscht war, betrug ca. 0,1. Wie oben beschrieben, konnte keine zufriedenstellende Färbung erhalten werden, wenn der Farbbildner und der Entwickler mit anderen Komponenten ohne Auflösen des Farbbildners und des Entwicklers in einem Lösungsmittel und Verdampfen des Lösungsmittels zur Entwicklung von Farbe vermischt wurden.
BEISPIEL 4
1 mol 3-Diethylamino-6-methyl-7-xylidinofluoran als Farbbildner, 1 mol Propylgallat als Entwickler und 1 mol Cholsäure als Entfärber wurden in Aceton vermischt. Die Lösung wurde auf Filterpapier getropft, um einen schwarzen Fleck zu bilden. Die Reflexionsdichte dieses schwarzen Punktes wurde gemessen und zu ca. 0,6 bestimmt. Daneben wurden nur der Farbbildner und der Entwickler in Aceton ohne jeden Entfärber vermischt. Die Lösung wurde auf Filterpapier getropft, und die Reflexionsdichte des gebildeten schwarzen Flecks wurde gemessen und zu ca. 1,5 bestimmt. Diese Ergebnisse zeigen, daß in der Lösung, in der die drei Komponenten gelöst wurden, die Menge des Entwicklers, der einen Komplex zusammen mit dem Entfärber bildete, vermutlich größer als die Menge des Entwicklers war, der einen Komplex zusammen mit dem Farbbildner bildete.
Als nächstes wurden die obigen drei Komponenten im festen Zustand vermischt, die Mischung wurde durch Erwärmen geschmolzen, und eine Differentialrasterkalorimetrie wurde durchgeführt. Als Ergebnis wurde kein Peak des Entwicklers gefunden, und die Peaks des Farbbildners und des Entfärbers waren im wesentlichen halbiert. Dies deutet darauf hin, daß die Affinität des Entwicklers zum Farbbildner im wesentlichen äquivalent zur Affinität des Entwicklers zum Entfärber war.
Separat wurden 1 mol 3-Diethylamino-6-methyl-7-xylidinofluoran als Farbbildner und 1 mol Propylgallat als Entwickler in Ethylalkohol gelöst, um eine homogene Lösung herzustellen. Das Lösungsmittel wurde verdampft, und das resultierende Material wurde zur Entwicklung von Farbe getrocknet. 8 Gew.-Teile dieser gefärbten Mischung, 20 Gew.- Teile Cholsäure als Entfärber und 72 Gew.-Teile 1-Docosanol als Wachs wurden vermischt. Die Mischung wurde auf 69°C als Schmelzpunkt von 1-Docosanol erwärmt und in eine Form zur Bildung von Malkreide gegeben.
Ein dunkles schwarzes Bild wurde auf einem Papierblatt mit dieser Malkreide gezeichnet. Die Reflexionsdichte dieses Bildes betrug 1,6. Dieses Papierblatt wurde in Diethoxyethan getaucht, um das Bild zu löschen und getrocknet. Die Reflexionsdichte des Papierblattes, nachdem das Bild gelöscht war, betrug ca. 0,14.
Wie oben beschrieben, kann ein guter gelöschter Zustand durch Erhöhen der Menge des Entfärbers erhalten werden, wenn die zur Bildung eines Komplexes aus dem Entfärber und dem Entwickler erforderliche freie Energie (α) im wesentlichen äquivalent mit der zur Bildung eines Komplexes aus dem Farbbildner und dem Entwickler erforderlichen freien Energie (β) ist.
BEISPIEL 5
1 g Hundszahnstärke wurde in 50 ml heißem Wasser gelöst, und ein A4-Kopierblatt wurde mit der Lösung mit einem Pinsel bestrichen und getrocknet. Nachdem das Verfahren wiederholt wurde, wurde die Gewichtszunahme des Papierblattes gemessen, um die Menge von Stärke zu bestimmen, die das Papierblatt durchdrang. Durch Veränderung der Anzahl der Beschichtungen wurden Papierproben mit durchschnittlichen Stärkedurchdringungsmengen von 0,5, 1,2 ,2,4 und 3,2 g hergestellt.
1 mol PSD-184 (hergestellt von Nippon Soda Co. Ltd.) als Farbbildner und 1 mol Propylgallat als Entwickler wurden in Ethylalkohol zur Herstellung einer homogenen Lösung gelöst. Das Lösungsmittel wurde verdampft, und das resultierende Material wurde zur Entwicklung von Farbe getrocknet. 4 Gew.-Teile dieser gefärbten Mischung, 4 Gew.-Teile Cholsäure als Entfärber, 1 Gew.-Teil 1-Docosanol als Wachs, 90 Gew.-Teile eines Styrol-Butylacrylat-Copolymers (Acrylatgehalt 6 Gew.%) als Bindemittelharz und 1 Gew.-Teil eines Ladungskontrollmittels (LR-147, hergestellt von Nippon Carret Inc.) wurden vermischt, und die Mischung wurde unter Verwendung einer Knetvorrichtung gut geknetet. Das geknetete Produkt wurde mit einer Pulverisierungsvorrichtung pulverisiert, um ein Pulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 10 μm zu erhalten. 1 Gew.-Teil hydrophobe Kieselerde wurde extern zum resultierenden Pulver hinzugegeben, um schwarzen elektrophotographischen Toner herzustellen. Der Gehalt des Entfärbers (Cholsäure) in diesem Toner war kleiner als derjenige in dem in Beispiel 3 hergestellten Toner.
Der hergestellte Toner wurde in eine Tonerkartusche eines Kopierers (Premarge 38, hergestellt von TOSHIBA CORP.) gegeben, und ein Bild wurde auf die stärkegetränkten Papierblätter übertragen. Die Reflexionsdichte des gebildeten Bildes betrug ca. 1,4 auf jedem dieser Papierblätter. Diese Papierblätter wurde in Diethoxyethan getaucht, um die Bilder zu löschen, und getrocknet. Die Reflexionsdichten der Papierblätter, nachdem die Bilder gelöscht waren, sind wie in Tabelle 1 nachfolgend gezeigt. Wie Tabelle 1 zeigt, kann ein guter gelöschter Zustand erhalten werden, wenn Stärke ein Papierblatt durchdrungen hat, selbst wenn die Entfärbermenge im Toner gering ist. Tabelle 1
BEISPIEL 6
1 mol 2-Anilino-6-(N-ethyl-N-isobutylamino)-3-methylfluoran als Farbbildner und 1 mol Propylgallat als Entwickler wurden in Ethylalkohol gelöst, um eine homogene Lösung herzustellen. Das Lösungsmittel wurde verdampft, und das resultierende Material wurde zur Entwicklung von Farbe getrocknet. Die Extinktion dieser Lösung betrug 1,8 bei einer Konzentration von 5 mmol/l.
4 Gew.-Teile dieser gefärbten Mischung, 1 Gew.-Teil 1-Docosanol als Wachs, 93 Gew.-Teile eines Styrol-Butylacrylat-Copolymers (Acrylatgehalt 6 Gew.%) als Bindemittelharz und 1 Gew.-Teil eines Ladungskontrollmittels (LR-147, hergestellt von Nippon Carret Inc.) wurden vermischt, und die Mischung wurde gut unter Verwendung einer Knetvorrichtung geknetet. Das geknetete Produkt wurde mit einer Pulverisierungsvorrichtung pulverisiert, um ein Pulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 10 μm zu erhalten. 1 Gew.-Teil hydrophobe Kieselerde wurde extern zum resultierenden Pulver hinzugegeben, um schwarzen elektrophotographischen Toner herzustellen.
Der hergestellte Toner wurde in eine Tonerkartusche eines Kopierers (Premarge 38, hergestellt von TOSHIBA CORP.) gegeben, und ein Bild wurde auf ein Papierblatt übertragen. Die Reflexionsdichte des gebildeten Bildes betrug ca. 1,5. Dieses Papierblatt wurde in eine gesättigte Methylethylketon- Lösung von Methylcholat als Entfärber getaucht, um das Bild zu löschen, und das Papierblatt wurde getrocknet. Die Reflexionsdichte des Papierblattes, nachdem das Bild gelöscht war, betrug ca. 0,04.
Als Kontrolle wurden 1 mol ETAC (hergestellt von Yamada Chemical Co., Ltd.) als Farbbildner und 1 mol Propylgallat als Entwickler in Ethylakohol gelöst, um eine homogene Lösung herzustellen. Das Lösungsmittel wurde verdampft, und das resultierende Material wurde zur Entwicklung von Farbe getrocknet. Die Extinktion dieser Lösung betrug 0,5 bei einer Konzentration von 5 mmol/l.
4 Gew.-Teile dieser gefärbten Mischung, 1 Gew.-Teile 1-Docosanol als Wachs, 93 Gew.-Teile eines Styrol-Butylacrylat-Copolymers (Acrylatgehalt 6 Gew.%) als Bindemittelharz und 1 Gew.-Teil eines Ladungskontrollmittels (LR-147, hergestellt von Nippon Carret Inc.) wurden vermischt, und die Mischung wurde unter Verwendung einer Knetvorrichtung gut geknetet. Das geknetete Produkt wurde mit einer Pulverisierungsvorrichtung pulverisiert, um ein Pulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 10 μm zu erhalten. 1 Gew.-Teil hydrophobe Kieselerde wurde extern zum resultierenden Pulver hinzugegeben, um schwarzen elektrophotographischen Toner herzustellen.
Der hergestellte Toner wurde in eine Tonerkartusche eines Kopierers (Premarge 38, hergestellt von TOSHIBA CORP.) gegeben, und ein Bild wurde auf ein Papierblatt übertragen. Die Reflexionsdichte des gebildeten Bildes betrug ca. 0,5. Dieses Papierblatt wurde in Diethoxyethan getaucht, um das Bild zu löschen, und getrocknet. Die Reflexionsdichte des Papierblattes, nachdem das Bild gelöscht worden war, betrug ca. 0,14. Das heißt keine zufriedenstellende Färbung konnte erhalten werden, wenn die Extinktion der Lösung des Farbbildners und des Entwicklers niedrig war.
BEISPIEL 7
PSD-184 als Farbbildner und Propylgallat als Entwickler, die in Beispiel 3 verwendet wurden, können gleichförmig mit einer Konzentration von 0,1 mmol/l sowohl in Ethylalkohol, der zum Mischen verwendet wird, als auch in Diethoxyethan als Löschungslösungsmittel gelöst werden. Daher war die Reflexionsdichte des Bildes, das durch den in Beispiel 3 hergestellten Toner erzeugt wurde, ca. 1,5, und die Reflexionsdichte des Papierblattes, nachdem das Bild gelöscht war, betrug ca. 0,1.
Im Gegensatz wird Bisphenol A nicht vollständig bei einer Konzentration von 0,1 mmol/l in Ethylalkohol oder Diethoxyethan gelöst. Entsprechend war die Reflexionsdichte eines Bildes, das durch den in der gleichen Weise wie in Beispiel 3 hergestellten Toner gebildet wurde, indem PSD-184 als Farbbildner und Bisphenol A als Entwickler verwendet wurden, ca. 1,2, und die Reflexionsdichte eines Papierblattes, nachdem das Bild gelöscht worden war, betrug ca. 0,4. Das heißt, es konnte keine gute Löschungsleistung erhalten werden.
BEISPIEL 8
Gleiche Molmengen von PSD-184 (hergestellt von Nippon Soda Co., Ltd.) als Farbbildner und Propylgallat als Entwickler wurden in Aceton gelöst, um eine homogene Lösung herzustellen. Das Lösungsmittel wurde verdampft, und das resultierende Material wurde zur Entwicklung von Farbe getrocknet. 8 Gew.-Teile dieser gefärbten Mischung, 20 Gew.-Teile Cholsäure als Entfärber und 72 Gew.-Teile 1-Docosanol als Wachs wurden vermischt. Die Mischung wurde auf 69°C als Schmelzpunkt von 1-Docosanol erwärmt und in eine Form zur Bildung von Malkreide gegeben.
Ein Testpapierbogen mit 10 cm × 5 cm wurde auf eine auf 100°C erwärmte Heizplatte gelegt. Die wie oben gebildete Malkreide wurde geschmolzen, indem sie gegen eine Position 1,5 cm von der unteren Kante dieses Testpapierbogens gedrückt wurde. Der Testpapierbogen wurden von der Heizplatte entfernt, um die Malkreide zu fixieren und einen Fleck mit 2 mm Durchmesser zu bilden. Diethoxyethan wurde in ein Gefäß mit Deckel auf eine Tiefe von 1 cm gefüllt, und der untere Teil des Testpapierbogens wurde in dieses Diethoxyethan getaucht, um eine Chromatographie durchzuführen. Als das Lösungsmittel auf eine Höhe von 4,5 cm von der unteren Kante des Testpapierbogens gestiegen war, wurde der Testpapierbogen entfernt und getrocknet. Entsprechend bewegte sich der gefärbte Fleck auf eine Position von 80 % des Laufwegabstands (4,5 cm) des Lösungsmittels (der Rf-Wert betrug 0,8). Dieser gefärbte Fleck war deutlich sichtbar, was anzeigt, daß sich der Farbbildner und der Entwickler zusammen mit dem Lösungsmittel bewegten, während sie miteinander reagierten. Andererseits bewegte sich der Entfärber nicht (der Rf-Wert betrug 0), weil er nicht durch Bestrahlung mit einer UV-Lampe nachgewiesen wurde. 1-Docosanol als Wachs bewegte sich ebenfalls nicht. Deshalb war die Differenz zwischen den Rf-Werten des Entwicklers und des Entfärbers 0,8. Wenn das Bild durch das Lösungsmittel in diesem Zustand gelöscht wurde, verschwamm das Bild, was zu einer unvollständigen Löschung führte.
Als nächstes wurden 1 mol Blue63 (hergestellt von Yamamoto Kasei K.K.) als Farbbildner und 1 mol Propylgallat als Entwickler in Ethylalkohol gelöst, um eine homogene Lösung herzustellen. Das Lösungsmittel wurde verdampft, und das resultierende Material wurde zur Entwicklung von Farbe getrocknet. 4 Gew.-Teile dieser gefärbten Mischung, 10 Gew.-Teile Kartoffelstärke als Entfärber, 1 Gew.-Teil 1-Docosanol als Wachs, 84 Gew.-Teile eines Styrol-Butylacrylat-Copolymers (Acrylatgehalt 6 Gew.) und 1 Gew.-Teil Ladungskontrollmittel (LR-147, hergestellt von Nippon Carret Inc.) wurden vermischt, und die Mischung wurde unter Verwendung einer Knetvorrichtung gut geknetet. Das geknetete Produkt wurde mit einer Pulverisierungsvorrichtung pulverisiert, um ein Pulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 10 μm zu erhalten. 1 Gew.-Teil hydrophobe Kieselerde wurde extern zum resultierenden Pulver hinzugegeben, um blauen elektrophotographischen Toner herzustellen.
Der hergestellte Toner wurde in eine Tonerkartusche eines Kopierers (Premarge 38, hergestellt von TOSHIBA CORP.) gefüllt, und ein Bild wurde auf ein Papierblatt übertragen. Die Reflexionsdichte des gebildeten Bildes betrug ca. 1,5. Dieser Toner wurde verwendet, um eine gerade Linie in einer Position 1,5 cm von der unteren Kante eines Testpapierblattes mit 10 cm × 5 cm zu drucken. In der gleichen Weise wie oben beschrieben wurde Diethoxyethan in ein Gefäß mit Deckel auf eine Tiefe von 1 cm gefüllt, und der untere Teil des Testpapierblattes wurde in dieses Ethoxyethan getaucht, um eine Chromatographie durchzuführen. Entsprechend flossen keine Komponenten aus dem Bild der geraden Linie, d.h. das Bild der geraden Linie wurde vollständig gelöscht. Deshalb sind die Rf-Wert sowohl des Entwicklers als auch des Entfärbers 0, und die Differenz ΔRf war ebenfalls 0. In diesem bildgebenden Material unterdrückt das Bindemittelharz wahrscheinlich die Diffusion des Farbbildners, Entwicklers und Entfärbers.
Separat wurde Blue63 als Farbbildner zur Herstellung von Malkreide verwendet, und eine Chromatographie wurde unter Befolgen der gleichen Verfahren wie oben durchgeführt. Als Ergebnis wurde eine Ausbreitung eines gefärbten Flecks aus dem Farbbildner und Entwickler beobachtet. Keine anderen Komponenten (der Entfärber und das Wachs) wurden bei Beobachtung durch UV-Bestrahlung nachgewiesen. Dies zeigt an, daß sich der Farbbildner und der Entwickler bewegten, während sie miteinander wechselwirkten. ΔRf betrug im Durchschnitt 0,2. Obwohl die Löschung unvollständig war, weil ΔRf 0,1 überstieg, zeigt dies, daß eine Löschung in einem gewissen Ausmaß möglich ist.
Dieses Zusammensetzungssystem kann als Tintenstrahltinte verwendet werden, die kein Bindemittel enthält. Zum Beispiel ist ΔRf 0,1 oder weniger in wäßriger Tinte, in der Blue63 und Gallensäure in gefärbtem Zustand in Form von ultrafeinen Teilchen durch ein Tensid suspendiert sind und die Stärke als Entfärber enthält. Diese Tinte kann gut durch entweder Kontakt mit einem Löschungslösungsmittel oder Erwärmen gelöscht werden.

Claims

Löschbares bildgebendes Material, das durch Kontakt mit einem Löschungslösungsmittel löschbar ist, umfassend einen Farbbildner, einen Entwickler und einen Entfärber, dadurch gekennzeichnet, dass die freie Energie (α), die zur Bildung eines Komplexes aus dem Entfärber und dem Entwickler erforderlich ist, und die freie Energie (β), die zur Bildung eines Komplexes aus dem Farbbildner und dem Entwickler erforderlich ist, eine durch α ≤ β ≤10 kcal/moldargestellte Beziehung aufweisen, erhältlich durch ein Verfahren, das folgendes umfasst: – Auflösen des Farbbildners und des Entwicklers in einem Lösungsmittel, gefolgt von Verdampfen des Lösungsmittels, um eine gefärbte Mischung zu bilden; und – Mischen der gefärbten Mischung mit dem Entfärber, um das löschbare bildgebende Material zu bilden.
Material gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die freie Energie (α), die zur Bildung eines Komplexes aus dem Entfärber und dem Entwickler erforderlich ist, und die freie Energie (β), die zur Bildung eines Komplexes aus dem Farbbildner und dem Entwickler erforderlich ist, eine durch α ≤ β ≤ 5 kcal/mol dargestellte Beziehung aufweisen.
Material gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner ein Material umfasst, das die Funktion der Unterdrückung des Ausfliessens des Farbbildners, des Entwicklers und des Entfärbers aus einer Bildregion hat, die durch das bildgebende Material gebildet wird, wenn das Löschungslösungsmittel die Bildregion betritt, ausgewählt aus der Gruppe, die aus einem Bindemittelharz und einem Mikrokapsel-Hüllmaterial besteht.
Material gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Entfärber ein niedermolekularer Entfärber ist, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Sterolverbindung, einem cyclischen Zuckeralkohol und einem Derivat davon und einer von cyclischen Zuckeralkoholen verschiedenen, nichtaromatischen, cyclischen Verbindung mit einem nicht weniger als 5-gliedrigen Ring mit einer Hydroxylgruppe besteht.
Material gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Entfärber ein Polymerentfärber ist, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Stärke, Cellulose, einem Cellulosederivat, Polyacrylsäure, Polymethacrylsäure, Polybiphenylacrylat, Polyacrylamid, Polymethacrylamid, Polyvinylester, Polyphenylen, Polyethersulfon, Polyetherketon, Polysulfon, Polyvinylpyrrolidon, Polyamid, Polybenzimidazol, Polyphenylenether, Polyphenylensulfid, Polycarbonat, Polydivinylbenzol und Melaminharz besteht.
Material gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Methylenchlorid, Ethylalkohol und Aceton besteht.
Löschbares bildgebendes Material, das durch Kontakt mit einem Löschungslösungsmittel löschbar ist, umfassend einen Farbbildner, einen Entwickler und einen Entfärber, dadurch gekennzeichnet, dass der Entfärber und der Entwickler die folgende Beziehung aufweisen: 0 ≤ ΔRf ≤ 0,1worin ΔRf die Differenz zwischen den Rf-Werten ist, die durch (Laufwegabstand der Komponente/Laufwegabstand des Lösungsmittels) des Entfärbers und des Entwicklers dargestellt werden, wenn der Entfärber und der Entwickler durch Chromatografie unter Verwendung des Löschungslösungsmittels getrennt werden, erhältlich durch ein Verfahren, das folgendes umfasst: – Auflösen des Farbbildners und des Entwicklers in einem Lösungsmittel, gefolgt von Verdampfen des Lösungsmittels, um eine gefärbte Mischung zu bilden; und – Mischen der gefärbten Mischung mit dem Entfärber, um das löschbare bildgebende Material zu bilden.
Material gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die freie Energie (α), die zur Bildung eines Komplexes aus dem Entfärber und dem Entwickler erforderlich ist, und die freie Energie (β), die zur Bildung eines Komplexes aus dem Farbbildner und dem Entwickler erforderlich ist, eine durch α ≤ β ≤ 10 kcal/mol dargestellte Beziehung aufweisen.
Material gemäss Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Entfärber ein niedermolekularer Entfärber ist, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Sterolverbindung, einem cyclischen Zuckeralkohol und einem Derivat davon und einer von cyclischen Zuckeralkoholen verschiedenen, nichtaromatischen, cyclischen Verbindung mit einem nicht weniger als 5-gliedrigen Ring mit einer Hydroxylgruppe besteht.
Material gemäss einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Entfärber ein Polymerentfärber ist, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Stärke, Cellulose, einem Cellulosederivat, Polyacrylsäure, Polymethacrylsäure, Polybiphenylacrylat, Polyacrylamid, Polymethacrylamid, Polyvinylester, Polyphenylen, Polyethersulfon, Polyetherketon, Polysulfon, Polyvinylpyrrolidon, Polyamid, Polybenzimidazol, Polyphenylenether, Polyphenylensulfid, Polycarbonat, Polydivinylbenzol und Melaminharz besteht.