JP3474754B2 - 消去可能な画像形成材料および画像消去方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は消去可能な画像形成
材料およびこの画像形成材料を用いて形成された画像を
消去するために用いられる画像消去溶液に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＯＡ化の普及により、各種情報の
データ量は拡大の一途をたどり、情報の出力もそれに合
わせて増加している。情報の出力は、ディスプレイ出
力、およびプリンターによる紙へのハードコピー出力に
代表される。しかし、ディスプレイ出力では、表示部に
大規模な回路基板が必要であるため、携帯性およびコス
トの観点から問題がある。また、ハードコピー出力で
は、情報が増加すると記録媒体としての紙を大量に使用
することになるので、資源保護の点で問題がある。しか
も、プリンターや複写機によって印刷された紙を再生す
るには、多量の漂白剤と水を必要とするため再生コスト
も高くなる。そこで、消去可能な画像形成材料を用いて
紙に情報を印刷し、この形成された画像を消去して白紙
状態に戻した紙を再使用( リユース）することにより実
質的な紙の使用量を減らすことが考えられている。

【０００３】従来、熱を加えることにより消去可能な画
像形成材料は、例えば特開平７−８１２３６号に開示さ
れている。この画像形成材料は、ロイコ染料などの呈色
性化合物と、顕色剤と、消去作用を有する有機リン酸化
合物とを含有するものである。

【０００４】しかし、このような成分からなる画像形成
材料を用いた場合、消去が不十分で紙を白紙状態に戻す
ことが困難である。このため、消去可能な画像形成材料
は未だ実用化されていない。

【０００５】そこで、本発明者らは加熱により良好な消
去状態が得られる新規な画像形成材料の開発を進めてい
るが、トナーのようにバインダーを含む画像形成材料を
使用する用途では、使用済みのトナーが廃棄物として排
出される場合に環境への悪影響が極力避けるように考慮
する必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、廃棄
された場合にも環境への影響が少ない、消去可能な画像
形成材料を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成材料
は、呈色性化合物、顕色剤および消去剤を含有する画像
形成材料において、前記消去剤として、動物、植物また
は菌類から抽出される生分解可能なステロール化合物お
よび環式糖アルコールまたはその誘導体が含有されてい
ることを特徴とする。

【０００８】本発明の画像消去方法は、呈色性化合物お
よび顕色剤を含有する画像形成材料を用いて形成された
画像を、溶媒に接触させて消去する画像消去方法であっ
て、消去剤として動物、植物または菌類から抽出される
生分解可能なステロール化合物から選択される第１の消
去剤および環式糖アルコールまたはその誘導体から選択
される第２の消去剤を用い、前記画像形成材料に前記第
１および第２の消去剤の一方を含有させ、前記溶媒に前
記第１および第２の消去剤の他方を含有させることを特
徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明に係る画像形成材料は、呈
色性化合物と顕色剤と消去剤とを用いることにより画像
の形成・消去が可能になっている。まず、この消去可能
な画像形成材料を構成する基本的な成分の作用について
概略的に説明する。呈色性化合物とは文字や図形などの
発色画像を形成する色素の前駆体化合物であり、顕色剤
とは呈色性化合物との相互作用（主に電子またはプロト
ンの授受）により呈色性化合物を発色させる化合物であ
る。また、消去剤は、顕色剤および呈色性化合物のうち
一方に対して優先的に相溶性を示す化合物である。

【００１０】これらの成分からなる画像形成材料の組成
系は、固化したときに以下に示す２つの状態を取り得
る。すなわち、（１）消去剤が平衡溶解度に相当するだ
けの量の呈色性化合物および顕色剤と混合し、消去剤へ
の平衡溶解度を超える余剰の呈色性化合物および顕色剤
が消去剤と相分離して、呈色性化合物と顕色剤とが相互
作用により発色した状態、および（２）消去剤が顕色剤
または呈色性化合物を平衡溶解度を超えて多量に取り込
み、呈色性化合物と顕色剤との相互作用が減少して消色
した状態、である。

【００１１】この発色状態と消色状態との間の状態変化
は以下のような原理でなされる。ここでは、組成系が溶
融して流動状態にあるときに、消去剤が顕色剤を優先的
に溶解すると想定して説明する。室温においては、呈色
性化合物および顕色剤の相と消去剤の相とが相分離した
状態が平衡状態に近い。この場合、呈色性化合物と顕色
剤とが互いに相互作用して発色状態になっている。この
状態から、組成系を融点以上に加熱すると、顕色剤が流
動状態の消去剤に優先的に溶解し、呈色性化合物との相
互作用を失うため消色状態になる。溶融状態にある組成
系を冷却することによって強制的に固化すると、消去剤
は平衡溶解度を越えた量の顕色剤を取り込んで非晶質化
し、室温で無色になる。非晶質の組成系は、相対的には
非平衡な状態にあるが、ガラス転移点Ｔｇ以下の温度で
は十分長寿命であり、Ｔｇが室温以上であるならば非晶
質状態から容易に平衡状態に移ることはない。

【００１２】次に、本発明の画像形成材料の成分として
用いることができる具体的な化合物について説明する。
本発明で用いられる呈色性化合物としては、ロイコオー
ラミン類、ジアリールフタリド類、ポリアリールカルビ
ノール類、アシルオーラミン類、アリールオーラミン
類、ローダミンＢラクタム類、インドリン類、スピロピ
ラン類、フルオラン類などの電子供与性有機物が挙げら
れる。

【００１３】呈色性化合物としては、クリスタルバイオ
レットラクトン（ＣＶＬ）、マラカイトグリーンラクト
ン、２−アニリノ−６−（Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ−メ
チルアミノ）−３−メチルフルオラン、２−アニリノ−
３−メチル−６−（Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルアミノ）
フルオラン、３−［４−（４−フェニルアミノフェニ
ル）アミノフェニル］アミノ−６−メチル−７−クロロ
フルオラン、２−アニリノ−６−（Ｎ−メチル−Ｎ−イ
ソブチルアミノ）−３−メチルフルオラン、２−アニリ
ノ−６−（ジブチルアミノ）−３−メチルフルオラン、
３−クロロ−６−（シクロヘキシルアミノ）フルオラ
ン、２−クロロ−６−（ジエチルアミノ）フルオラン、
７−（Ｎ，Ｎ−ジベンジルアミノ）−３−（Ｎ，Ｎ−ジ
エチルアミノ）フルオラン、３，６−ビス（ジエチルア
ミノ）フルオラン−γ−（４’−ニトロアニリノ）ラク
タム、３−ジエチルアミノベンゾ［ａ］−フルオラン、
３−ジエチルアミノ−６−メチル−７−アミノフルオラ
ン、３−ジエチルアミノ−７−キシリジノフルオラン、
３−（４−ジエチルアミノ−２−エトキシフェニル）−
３−（１−エチル−２−メチルインドール−３−イル）
−４−アザフタリド、３−（４−ジエチルアミノフェニ
ル）−３−（１−エチル−２−メチルインドール−３−
イル）フタリド、３−ジエチルアミノ−７−クロロアニ
リノフルオラン、３−ジエチルアミノ−７，８−ベンゾ
フルオラン、３，３−ビス（１−ｎ−ブチル−２−メチ
ルインドール−３−イル）フタリド、３，６−ジメチル
エトキシフルオラン、３−ジエチルアミノ−６−メトキ
シ−７−アミノフルオラン、ＤＥＰＭ、ＡＴＰ、ＥＴＡ
Ｃ、２−（２−クロロアニリノ）−６−ジブチルアミノ
フルオラン、クリスタルバイオレットカルビノール、マ
ラカイトグリーンカルビノール、Ｎ−（２，３−ジクロ
ロフェニル）ロイコオーラミン、Ｎ−ベンゾイルオーラ
ミン、ローダミンＢラクタム、Ｎ−アセチルオーラミ
ン、Ｎ−フェニルオーラミン、２−（フェニルイミノエ
タンジリデン）−３，３−ジメチルインドリン、Ｎ，
３，３−トリメチルインドリノベンゾスピロピラン、
８’−メトキシ−Ｎ，３，３−トリメチルインドリノベ
ンゾスピロピラン、３−ジエチルアミノ−６−メチル−
７−クロロフルオラン、３−ジエチルアミノ−７−メト
キシフルオラン、３−ジエチルアミノ−６−ベンジルオ
キシフルオラン、１，２−ベンゾ−６−ジエチルアミノ
フルオラン、３，６−ジ−ｐ−トルイジノ−４，５−ジ
メチルフルオラン、フェニルヒドラジド−γ−ラクタ
ム、３−アミノ−５−メチルフルオランが挙げられる。
これらは単独で、または２種以上を混合して用いること
ができる。呈色性化合物を適宜選択すれば多様な色の発
色状態が得られることから、マルチカラー対応が可能で
ある。

【００１４】本発明で用いられる顕色剤としては、フェ
ノール、フェノール金属塩、カルボン酸金属塩、ベンゾ
フェノン、スルホン酸、スルホン酸塩、リン酸、リン酸
金属塩、酸性リン酸エステル、酸性リン酸エステル金属
塩、亜リン酸、亜リン酸金属塩からなる群より選択され
る酸性化合物が挙げられる。これらは単独で、または２
種以上を混合して用いることができる。

【００１５】本発明で用いられる消去剤は、非晶質状態
にあるときに無色性が良好であることが望ましい。消去
剤が非晶質状態で無色透明であるほど、インクの色を消
去した時に紙を元の白紙に近い状態に戻すことができ
る。このような性質が要求されるので、消去剤は、分子
量が大きく、かつ重量当りの結晶融解エンタルピー変化
ΔＨが小さく、最大結晶成長速度ＭＣＶの小さい化合物
であることが好ましい。消去剤の結晶の融解エンタルピ
ー変化ΔＨが小さいと、その結晶の融解に要する熱エネ
ルギー量が少量となるので、省エネルギーの点でも好ま
しい。なお、消去剤の融点は５０℃以上であることが好
ましい。また、消去剤は顕色剤との親和性が高いことが
好ましく、例えばアルコール性ヒドロキシル基を有する
化合物が好適である。

【００１６】本発明においては、環境への影響を考慮し
て、消去剤として動物、植物または菌類から抽出される
生分解可能なステロール化合物、および環式糖アルコー
ルまたはその誘導体が用いられる。

【００１７】消去剤のうち、動物、植物または菌類から
抽出される生分解可能なステロール化合物としては、各
種の動物ステリン、植物ステリン、菌類ステリンが用い
られる。具体的には、動物ステリンとしては、コレステ
ロール、ラノステロール、ラノスタジエール、アグノス
テロール、コレスタノール、コプロスタノール、オスト
レアステロール、アクチニアステロール、スポンゴステ
ロール、クリオナステロールが挙げられる。胆汁酸とし
ては、コラン酸、コール酸、ヒオデオキシコール酸、リ
トコール酸がある。植物ステリンとしては、ステグマス
テロール、α−シトステロール、β−シトステロール、
γ−シトステロール、ブラシカステロール、ビタミンＤ
が挙げられる。菌類ステリンとしては、エルゴステロー
ルが挙げられる。これらのうち１種または２種以上を用
いることができる。また、ラノリンアルコールのように
本来的に混合物である材料を用いてもよい。

【００１８】一方、生物ステロールであっても、ジキラ
ニド、ジゴキシゲニン、ジギトキシン、ジギトキシゲニ
ン、ブフォタリン、ブフォトキシン、ストロファンチ
ン、ストロファンチジン、シラレンのように毒性の強い
材料を使用するのは不適当である。

【００１９】消去剤のうち、環式糖アルコールおよびそ
の誘導体は、組成系の相分離を抑制する作用を有する。
環式糖アルコールおよびその誘導体としては、Ｄ−グル
コース、Ｄ−マンノース、Ｄ−ガラクトース、Ｄ−フル
クトース、Ｌ−ソルボース、Ｌ−ラムノース、Ｌ−フコ
ース、Ｄ−リボデソース、α−Ｄ−グルコース＝ペンタ
アセテート、アセトグルコース、ジアセトン−Ｄ−グル
コース、Ｄ−グルクロン酸、Ｄ−ガラクツロン酸、Ｄ−
グルコサミン、Ｄ−フルクトサミン、Ｄ−イソ糖酸、ビ
タミンＣ、エルトルビン酸、トレハロース、サッカロー
ス、マルトース、セロビオース、ゲンチオビオース、ラ
クトース、メリビオース、ラフィノース、ゲンチアノー
ス、メレジトース、スタキオース、メチル＝α−グルコ
ピラノシド、サリシン、アミグダリン、オイキサンチン
酸、１，２：５，６−ジイソプロピリデン−Ｄ−マンニ
トールが挙げられる。これらのうち１種または２種以上
を用いることができる。

【００２０】本発明の画像形成材料中の呈色性化合物、
顕色剤および消去剤の好ましい配合比は以下の通りであ
る。顕色剤の配合比は、呈色性化合物１重量部に対して
０．１〜１０重量部、さらには１〜２重量部に設定する
ことが好ましい。顕色剤が０．１重量部未満の場合に
は、呈色性化合物と顕色剤との相互作用による画像形成
材料の発色が不十分になる。顕色剤が１０重量部を超え
る場合には両者の相互作用を十分に減少させることが困
難となる。消去剤の配合比は、呈色性化合物１重量部に
対し１〜２００重量部、さらには１０〜１００重量部に
設定することが好ましい。消去剤が１重量部未満では、
画像形成材料の発色状態と消色状態との間の状態変化を
起こさせることが困難になる。消去剤が２００重量部を
超えると、画像形成材料の発色が不十分になる。

【００２１】本発明に係る画像形成材料は様々な形態で
使用することができる。たとえば、サーマルプリンター
のインク；インクジェットプリンターのインク；コピー
機（ＰＰＣ）、レーザービームプリンター、ファックス
などのトナー；スクリーン印刷や活字印刷などの印刷イ
ンク；ボールペンや万年筆などの筆記用具のインクとし
て用いることができる。サーマルプリンターのインク
は、呈色性化合物、顕色剤、消去剤、ワックスなどを混
合してプラスチックシートに塗布して使用される。イン
クジェットプリンターのインクは、呈色性化合物、顕色
剤、消去剤などを溶媒に分散させて使用される。トナー
は、呈色性化合物、顕色剤、消去剤、バインダーなどを
含む組成物を粉砕することにより調製される。この場
合、代表的なバインダーとしては、ポリスチレン、スチ
レン−アクリル系共重合体、ポリエステル、エポキシ樹
脂などが挙げられる。

【００２２】バインダーを含む画像形成材料では、バイ
ンダーの平均分子量に応じて画像形成材料中の含有量を
適宜調整することが好ましい。これは、溶媒を使用して
画像を消去する場合に、バインダーの平均分子量が大き
いほど、溶媒とバインダーとの親和性が低下するためで
ある。

【００２３】ポリスチレンをバインダーとして用いる場
合、平均分子量に応じて画像形成材料中の含有量を以下
のように調整することが好ましい。平均分子量１０，０
０〜２００，０００の場合、３０〜９０ｗｔ％。平均分
子量２００，０００〜６００，０００の場合、３０〜８
０ｗｔ％。平均分子量６００，０００〜１０００，００
０の場合、３０〜７０ｗｔ％。

【００２４】スチレン−アクリル系共重合体を構成する
アクリル系モノマーとしては、ｎ−ブチルメタクリレー
ト、イソブチルメタクリレート、エチルアクリレート、
ｎ−ブチルアクリレート、メチルメタクリレート、グリ
シジルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリ
レート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジエチ
ルアミノプロピルアクリレート、２−エチルヘキシルア
クリレート、ブチルアクリレート−Ｎ−（エトキシメチ
ル）アクリルアミド、エチレングリコールメタクリレー
ト、４−ヘキサフルオロブチルメタクリレートなどが挙
げられる。これらのアクリレートモノマーは１種または
２種以上用いることができる。また、スチレンおよびア
クリル系モノマーのほかに、ブタジエン、マレイン酸エ
ステル、クロロプレンなどを共重合させてもよいが、こ
れらの成分は１０ｗｔ％以下とすることが好ましい。バ
インダー中のスチレンの割合は５０ｗｔ％以上であるこ
とが好ましい。スチレン−アクリル系共重合体をバイン
ダーとして用いる場合、平均分子量に応じて画像形成材
料中の含有量を以下のように調整することが好ましい。
平均分子量１０，００〜２００，０００の場合、３０〜
９５ｗｔ％。平均分子量２００，０００〜４００，００
０の場合、３０〜８５ｗｔ％。平均分子量４００，００
０〜１０００，０００の場合、３０〜７５ｗｔ％。

【００２５】ポリスチレンとアクリル樹脂とのブレンド
ポリマーをバインダーとして用いてもよい。アクリル樹
脂は１種または２種以上用いることができる。なお、ブ
タジエン、マレイン酸エステル、クロロプレンなどを１
０％以下の割合で含有する共重合体を用いてもよい。バ
インダー中のポリスチレンの割合は５０ｗｔ％以上であ
ることが好ましい。ポリスチレンとアクリル樹脂とのブ
レンドポリマーをバインダーとして用いる場合、平均分
子量に応じて画像形成材料中の含有量を以下のように調
整することが好ましい。平均分子量１０，００〜２０
０，０００の場合、３０〜９５ｗｔ％。平均分子量２０
０，０００〜４００，０００の場合、３０〜８５ｗｔ
％。平均分子量４００，０００〜１０００，０００の場
合、３０〜７５ｗｔ％。

【００２６】ポリエステルの原料であるカルボン酸と多
価アルコールは特に限定されない。カルボン酸として
は、テレフタル酸、フマル酸、マレイン酸、こはく酸、
グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、ア
ゼライン酸、セバシン酸、ブラシル酸、ピロメリット
酸、シトラコン酸、グルタコン酸、メサコン酸、イタコ
ン酸、テラコン酸、フタル酸、イソフタル酸、ヘミメリ
ト酸、メロファン酸、トリメシン酸、プレーニト酸、ト
リメリット酸、などが挙げられる。これらのうち１種ま
たは２種以上を用いることができる。多価アルコールと
しては、ビスフェノールＡ、水添ビスフェノールＡ、エ
チレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオ
ール、ネオペンチルジオール、ヘキサメチレンジオー
ル、ヘプタンジオール、オクタンジオール、ペンタグリ
セロール、ペンタエリトリトール、シクロヘキサンジオ
ール、シクロペンタンジオール、ピナコール、グリセリ
ン、エーテル化ジフェノール、カテコール、レゾルシノ
ール、ピロガロール、ベンゼントリオール、フロログル
シノール、ベンゼンテトラオールなどが挙げられる。こ
れらのうち１種または２種以上を用いることができる。
また、２種類以上のポリエステルのブレンドポリマーを
用いてもよい。ポリエステルをトナーのバインダーとし
て用いる場合、平均分子量に応じて画像形成材料中の含
有量を以下のように調整することが好ましい。平均分子
量１０，００〜５０，００の場合、３０〜９５ｗｔ％ 平均分子量５，０００〜１０，０００の場合、３０〜９
０ｗｔ％ 平均分子量１０，０００〜２０，０００の場合、３０〜
８７ｗｔ％ 平均分子量２０，０００〜１００，０００の場合、３０
〜８５ｗｔ％ 平均分子量１００，０００〜１０００，０００の場合、
３０〜８０ｗｔ％ ポリエステルを熱転写インクのバインダーとして用いる
場合には、ワックス成分としてパラフィンが用いられる
ので、ポリエステルの含有量は２〜５０ｗｔ％とするこ
とが好ましい。

【００２７】エポキシ樹脂は原料としてエピクロルヒド
リンと多価のフェノール性ヒドロキシル基を有する化合
物を用いて合成される。多価フェノール系化合物として
は、ビスフェノールＡ、水添ビスフェノールＡ、ビスフ
ェノールＳ、エーテル化ジフェノール、カテコール、レ
ゾルシン、ピロガロール、ベンゼントリオール、フロロ
グルシノール、ベンゼンテトラオールなどが挙げられ
る。これらのうち１種または２種以上が用いられる。ま
た、エポキシ樹脂に対して、フェノール樹脂、尿素樹
脂、メラニン樹脂、アルキッド樹脂、アクリル樹脂、ポ
リエステル、ポリアミド、ポリウレタンなどを１５ｗｔ
％以下の割合でブレンドしてもよい。

【００２８】エポキシ樹脂をトナーのバインダーとして
用いる場合、平均分子量に応じて画像形成材料中の含有
量を以下のように調整することが好ましい。平均分子量
１０，００〜５０，００の場合、３０〜９５ｗｔ％ 平均分子量５，００００〜１０，０００の場合、３０〜
９０ｗｔ％ 平均分子量１０，０００〜２０，０００の場合、３０〜
８７ｗｔ％ 平均分子量２０，０００〜１００，０００の場合、３０
〜８５ｗｔ％ 平均分子量１００，０００〜１０００，０００の場合、
３０〜８０ｗｔ％ エポキシ樹脂を熱転写インクのバインダーとして用いる
場合には、ワックス成分としてパラフィンが用いられる
ので、ポリエステルの含有量は２〜５０ｗｔ％とするこ
とが好ましい。

【００２９】また、環境への影響を考慮すれば、バイン
ダーとして、生分解性のある天然高分子材料、例えばで
んぷん、ゼラチン、セルロース・キトサン系ポリマー、
プルラン・キトサン系ポリマー、アラビノグラクタンな
どを添加してもよい。

【００３０】上述した画像形成材料を用いて紙の上に形
成された画像を消去するには、画像形成材料を消去剤の
融点を超える温度に加熱する方法、または画像形成材料
を溶媒に接触させる方法が用いられる。

【００３１】画像形成材料を加熱する方法では、上述し
たような原理で消去がなされる。加熱により画像を消去
する手段としては、ヒートローラー、サーマルプリンタ
ーヘッド（ＴＰＨ）、サーマルバー、ホットスタンプ、
赤外線ランプ、熱風などを用いることができる。

【００３２】画像形成材料を溶媒に接触させる方法で
も、加熱による方法とほぼ同様に以下のような原理で消
去がなされる。すなわち、紙上の発色状態にある画像形
成材料を溶媒に接触させると、溶媒によりバインダーが
膨潤または一部溶解する。この結果、顕色剤および消去
剤が比較的自由に動ける状態になり、顕色剤が消去剤と
混合し、顕色剤と呈色性化合物との相互作用が失われて
画像形成材料は消色する。そして、紙から溶媒を除去す
ると、消去剤が平衡溶解度を超えた量の顕色剤を取り込
んだ状態で非晶質化するため、画像形成材料の消去状態
が固定される。この消去状態は、室温において非常に安
定である。

【００３３】溶媒による消去方法を用いる場合、溶媒に
消去剤を添加してもよい。たとえば、以下のような方法
で画像の形成および消去を行うことができる。 （１）呈色性化合物、顕色材およびステロール化合物を
含有する画像形成材料で画像を形成し、発色状態にある
画像形成材料を環式糖アルコールを含有する溶媒に接触
させて消去する。

【００３４】（２）呈色性化合物、顕色材および環式糖
アルコールを含有する画像形成材料で画像を形成し、発
色状態にある画像形成材料をステロール化合物を含有す
る溶媒に接触させて消去する。

【００３５】（３）呈色性化合物および顕色材を含有す
る画像形成材料で画像を形成し、発色状態にある画像形
成材料をステロール化合物および環式糖アルコールを含
有する溶媒に接触させて消去する。

【００３６】溶媒により画像を消去した場合、消去状態
の紙の品質が向上する。この理由は以下の通りである。
すなわち、溶媒との接触により画像形成材料が消去され
た後に、バインダーに含まれたいた溶媒が気化すると、
バインダーが多孔質化し、その表面で光が散乱するため
反射が減少する。また、バインダーが広がるとともに画
像形成材料も広がるので、画像形成材料のある部分とな
い部分との境界が不明確になる。したがって、肉眼でも
手触りでも画像形成材料が残留していることがわからな
くなる。

【００３７】溶媒との接触による消去方法に用いられる
画像消去装置は、呈色性化合物、顕色剤および消去剤を
含有し紙上で発色した画像形成材料を顕色剤および消去
剤を溶解する溶媒に接触させる手段と、紙から溶媒を除
去する手段とを有するか、または呈色性化合物および顕
色剤を含有し紙上で発色した画像形成材料を消去剤を含
有し顕色剤を溶解する溶媒に接触させる手段と、紙から
溶媒を除去する手段とを有する。

【００３８】紙上で発色した画像形成材料を溶媒に接触
させる手段としては、容器に収容した溶媒に紙を浸漬す
るローラー、紙に溶媒を噴霧するスプレーノズル、紙に
溶媒を滴下するノズル、溶媒を紙に供給するグラビアロ
ーラーなどが用いられる。紙から溶媒を除去する手段と
しては、熱風、赤外線ランプ、ヒートローラー、ホット
プレス、サーマルプリンターヘッド（ＴＰＨ）、サーマ
ルバーなどが用いられる。なお、気化しやすい溶媒を用
いた場合には、自然乾燥させてもよい。また、本発明の
装置には使用した溶媒を回収する手段を設けることが好
ましい。溶媒を用いる画像消去装置の具体例を図１〜図
５に示す。

【００３９】図１の画像消去装置の下部には、溶媒容器
１０１およびこの溶媒容器１０１に溶媒１０２を供給す
る溶媒タンク１０３が設けられている。紙は画像が形成
された面を下にして一枚ずつ搬入ローラー１０４により
装置内へ搬入され、キャリヤーローラーにより搬送され
る。紙は浸漬ローラー１０５と対向ローラー１０６との
間を搬送される間に溶媒容器１０１に収容された溶媒１
０２に浸漬され、画像が消去される。その後、紙はキャ
リヤーローラーにより搬送され、装置上部で後述する電
子冷却器の放熱器から発生する温風が当てられて乾燥さ
れた後、ヒートローラー１０７により加熱されるととも
にしわが伸ばされる。こうして溶媒が除去された紙は、
搬出ローラー１０８により装置外へ搬出され、ストッカ
ーに収容される。

【００４０】この装置には、溶媒の回収機構が設けられ
ている。この回収機構は、吸着剤１１０および電子冷却
器１１１を封入した回収器と、循環ポンプ１１４とを主
要な構成要素としている。使用済みの溶媒は、溶媒容器
１０１から回収溶媒容器１０９に貯蔵される。回収溶媒
容器１０９で気化した溶媒は、電子冷却器（たとえばペ
ルチェ素子）１１１により冷却された吸着剤１１０で吸
着される。電子冷却器１１１の温度は、溶媒の蒸気圧が
１００ｐｐｍ以下になるように設定される。吸着剤１１
０で吸着された溶媒は、循環ポンプ１１４で引かれ、吸
収フィルター１１３で吸収される。循環ポンプ１１４の
前段に吸収フィルター１１３を設けることにより、ポン
プ材質が溶媒におかされるのを防止することができる。
大気中の水分の混入を防ぐために、除湿機を設置しても
よい。電子冷却器１１１の放熱器１１２から発生する温
風は、上述したように溶媒に浸漬された後の紙を乾燥す
るために利用される。

【００４１】図２の画像消去装置は、紙上の画像形成材
料に溶媒を接触させる手段としてグラビアローラー１２
１を用いている以外は図１の装置とほぼ同様の構成を有
する。グラビアローラー１２１は回転して溶媒容器１０
１の溶媒１０２に浸漬された後にブレード１２３により
その表面に付着する溶媒量が調整される。装置内に搬入
された紙がグラビアローラー１２１と対向ローラー１２
２との間を通過する間に、グラビアローラー１２１によ
り紙に溶媒が供給され、画像が消去される。

【００４２】図３の画像消去装置は、紙上の画像形成材
料に溶媒を接触させる手段としてポンプ１３１およびス
プレーノズル１３２を用い、溶媒を除去するためにラン
プヒーター１３３を用いている以外は図１の装置とほぼ
同様の構成を有する。装置内に搬入された紙に、溶媒容
器１０１から溶媒１０２をポンプ１３１でくみ上げてノ
ズル１３２からスプレーすることにより、画像が消去さ
れる。その後、搬送された紙は温風で乾燥されるととも
に、ランプヒーター１３３で加熱され、溶媒が除去され
る。

【００４３】図４（Ａ）〜（Ｃ）に溶媒を用いるバッチ
式の画像消去装置の例を示す。（Ａ）は平面図、（Ｂ）
および（Ｃ）は側面図である。この装置の下部には、溶
媒タンク２０１が設けられ、溶媒２０２が収容されてい
る。この装置の上部には溶媒浸漬槽２０３が設けられて
いる。溶媒タンク２０１と溶媒浸漬槽２０３との間に
は、ケミカルポンプ２０４とこれに接続された液送パイ
プ２０５が設けられている。溶媒浸漬槽２０３の下部に
は、電子冷却器（たとえばペルチェ素子）２０６が放熱
面を上にして設けられている。電子冷却器２０６には電
源２０７から電力が供給される。

【００４４】この装置を用い、以下のようにして画像の
消去が行われる。溶媒浸漬槽２０３の蓋を開いてその中
に１００枚程度の紙の束を入れる。ケミカルポンプ２０
４により溶媒タンク２０１から溶媒浸漬槽２０３へ溶媒
２０２を供給し、紙を溶媒に浸漬して画像を消去する。
その後、ケミカルポンプ２０４により溶媒タンク２０１
から溶媒浸漬槽２０３へ溶媒を排出する。さらに、電子
冷却器２０６の放熱を利用して紙から溶媒を除去する。
また、気化した溶媒を電子冷却器２０６により冷却して
回収することができる。

【００４５】図５に溶媒を用いるインライン式の大型プ
ラントの例を示す。この装置では、以下のようにして画
像の消去が行なわれる。紙の束３０１をコンベア３０２
により溶媒処理槽３０３に入れて溶媒３０４に浸漬して
画像を消去する。溶媒処理槽３０３内の紙の束３０１は
コンベア３０５により取り出され、一次乾燥場に送られ
る。一次乾燥場でヒーター３０６とファン３０７により
熱風が供給されることにより、紙はバラバラになって乾
燥され、さらに二次乾燥場へと送られる。二次乾燥場で
は紙はコンベア３０８により搬送されている間に赤外線
ヒーター３０９により完全に乾燥される。乾燥した紙
は、収納庫３１０に貯蔵される。

【００４６】本発明において用いられる溶媒は、（Ａ）
顕色剤と消去剤との間の水素結合の形成を助ける性質を
有することが好ましく、さらに（Ｂ）バインダーとの親
和性が高く画像形成材料の内部にまで浸透しやすい性質
を有することが好ましい。上記の（Ａ）の性質を満たす
溶媒は単独で使用することができる。また、２種以上の
溶媒を混合して上記の２つの性質を満たすようにしても
よい。

【００４７】上記の（Ａ）および（Ｂ）の両方の性質を
有する溶媒としては、エーテル、ケトン、エステルなど
が挙げられる。具体例は、飽和エーテル、たとえばエチ
ルエーテル、エチルプロピルエーテル、エチルイソプロ
ピルエーテル、イソペンチルメチルエーテル、ブチルエ
チルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエ
ーテル、エチルイソペンチルエーテル、ジブチルエーテ
ル、ジペンチルエーテル、ジイソペンチルエーテル、ジ
ヘキシルエーテル；不飽和エーテル、たとえばエチルビ
ニルエーテル、アリルエチルエーテル、ジアリルエーテ
ル、エチルプロパルギルエーテル；二価アルコールのエ
ーテル、たとえば２−メトキシエタノール、２−エトキ
シエタノール、２−ブトキシエタノール、１，２−ジメ
トキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、１，２−ジ
ブトキシエタン；環状エーテル、たとえばオキセタン、
テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジオキソラ
ン、ジオキサン、トリオキサン；飽和ケトン、たとえば
アセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケト
ン、ジエチルケトン、イソプロピルメチルケトン、ブチ
ルメチルケトン、エチルプロピルケトン、イソブチルメ
チルケトン、ピナコロン、メチルペンチルケトン、ブチ
ルエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソプロピルケ
トン、ヘキシルメチルケトン、イソヘキシルメチルケト
ン、へプチルメチルケトン、ジブチルケトン；不飽和ケ
トン、たとえばエチリデンアセトン、アリルアセトン、
メシチルオキシド；環状ケトン、たとえばシクロペンタ
ノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン、シクロオ
クタノン；エステル、たとえばギ酸エチル、ギ酸プロピ
ル、ギ酸ブチル、ギ酸イソブチル、ギ酸ペンチル、ギ酸
イソペンチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸プ
ロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ペンチル、
酢酸イソペンチル、酢酸ｓｅｃ−アミル、酢酸ヘキシ
ル、酢酸アリル、２−メトキシエチルアセテート、２−
エトキシエチルアセテート、１，２−ジアセトキシエタ
ン、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピ
オン酸プロピル、プロピオン酸イソプロピル、プロピオ
ン酸ブチル、プロピオン酸ペンチル、プロピオン酸イソ
ペンチル、プロピオン酸ｓｅｃ−アミル、２−メトキシ
プロピルアセテート、２−エトキシプロピルアセテー
ト、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸プロピル、酪酸イソ
プロピル、酪酸ブチル、酪酸ペンチル、酪酸イソペンチ
ル、酪酸ｓｅｃ−アミル、イソ酪酸メチル、イソ酪酸エ
チル、イソ酪酸プロピル、イソ酪酸イソプロピル、イソ
酪酸ブチル、イソ酪酸ペンチル、イソ酪酸イソペンチ
ル、イソ酪酸ｓｅｃ−アミル、吉草酸メチル、吉草酸エ
チル、吉草酸プロピル、吉草酸イソプロピル、吉草酸ブ
チル、吉草酸メチル、吉草酸エチル、吉草酸プロピル、
吉草酸イソプロピル、吉草酸ブチル、ヘキサン酸メチ
ル、ヘキサン酸エチル、ヘキサン酸プロピル、ヘキサン
酸イソプロピルなどである。上記以外の溶媒として、塩
化メチレン、γ−ブチロラクトン、β−プロピオラクト
ン、ｎ−メチルピロリジノン、ジメチルホルムアミド、
ジメチルアセタミド、ジメチルスルホキシドなどがあ
る。これらは単独で用いても、２種以上を混合して用い
てもよい。混合溶媒を用いる場合、混合比は任意に設定
できる。

【００４８】上記（Ａ）の性質を有するが、バインダー
との親和性が低い溶媒は、たとえば水、メチルアルコー
ル、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロ
ピルアルコール、ブチルアルコール、イソブチルアルコ
ール、ペンチルアルコール、２−ペンチルアルコール、
３−ペンチルアルコール、イソペンチルアルコール、１
−ヘキサノール、２−ヘキサノール、３−ヘキサノー
ル、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、エチレ
ングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコ
ール、グリセリンなどである。

【００４９】上記（Ａ）の性質を持たないが、バインダ
ーとの親和性が高い溶媒は、たとえばトルエン、エチル
ベンゼン、プロピルベンゼン、クメン、ブチルベンゼ
ン、イソブチルベンゼン、ｓｅｃ−ブチルベンゼン、ペ
ンチルベンゼン、ジエチルベンゼン、メシチレン、キシ
レン、クレゾール、エチルフェノール、ジメトキシベン
ゼン、ジメトキシトルエン、ベンジルアルコール、トリ
ルカルビノール、クミルアルコール、アセトフェノン、
プロピオフェノン、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、オ
クタン、シクロヘキサン、シクロペンタン、シクロヘプ
タン、シクロオクタン、石油留分（石油エーテル、ベン
ジンなど）である。

【００５０】上述したように第一群の溶媒は単独で良好
に使用することができる。第二群の溶媒は、単独でも使
用できるが、第一群の溶媒と混合してもよい。この場
合、どちらの群の溶媒も消去能を持っているので任意の
混合比で使用することができる。第二群の溶媒と第三群
の溶媒との混合溶媒を用いる場合、十分な消去能が得ら
れれば両者の混合比は特に限定されないが、第三群の溶
媒を２０〜８０ｗｔ％とすることが好ましい。第三群の
溶媒は第一群の溶媒と混合して用いてもよい。この場
合、第三群の溶媒を９０ｗｔ％以下とすればよい。ま
た、第一群から第三群の溶媒を混合して用いてもよい。
この場合、第三群の溶媒を８０ｗｔ％以下とすることが
好ましい。画像形成材料を効率的に消色するためには溶
媒を予め加熱しておいてもよい。この場合、溶媒の温度
は４０〜１５０℃の範囲とすることが好ましい。

【００５１】また、溶媒としてエチルブチレート（パイ
ナップルオイル）などの天然材料を用いれば、溶媒が残
留したとしても環境への影響は少ない。本発明の画像形
成材料を用いた場合、たとえば図４または図５の画像消
去装置において溶媒を回収した際に残る汚泥の乾燥物は
紙に付着していたトナーを主成分とするものである。こ
の残留物は、バインダーのほかに多量の生分解可能なス
テロール化合物と環式糖アルコールを含んでいる。した
がって、この残留物を排気したとしても、環境への影響
は少ない。

【００５２】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。以下の実
施例では、画像を形成する紙としてヨーロッパにおいて
標準的に使用されているＮｅｕｓｉｅｄｌｅｒ製の中性
紙を用いた。この紙の反射濃度は０．０７である。

【００５３】実施例１ 呈色性化合物としてクリスタルバイオレットラクトン
（ＣＶＬ）１重量部、顕色剤として没食子酸プロピル１
重量部、消去剤としてコレステロール１０重量部および
Ｄ−グルコース１０重量部、ワックスとして１−ドコサ
ノール１重量部、バインダーとしてポリスチレン（三洋
化成製、ＳＴ−１３０）７２重量部、帯電制御剤として
ＬＲ−１４７（日本カーリット社製）１重量部を混合
し、ニーダーを用いて十分に混練した。この混練物を粉
砕機により粉砕して平均粒径１０μｍの粉体を得た。こ
の粉体１００ｗｔ％に対して１ｗｔ％の疎水性シリカを
添加して水色のトナーを調製した。得られたトナーをコ
ピー機（東芝製、プリマージュ３８）のトナーカートリ
ッジに入れ、画像を紙に転写した。

【００５４】図４の画像消去装置に溶媒として２−ブタ
ノンを入れ、１回に紙を１００枚づつ入れてバッチ処理
で画像を消去した。５０回の画像消去処理を行った後、
溶媒を蒸留して回収したところ、約４０ｇの蒸留残留物
が得られた。この残留物の９５％がトナー成分であり、
ポリスチレン６８％、コレステロール１１％、Ｄ−グル
コース８％が含まれていた。これらのほかに、紙繊維や
炭酸カルシウムなどが検出された。

【００５５】実施例２ 呈色性化合物としてＰＳＤ−１８４（日本ソーダ製）３
重量部、顕色剤として没食子酸プロピル３重量部、消去
剤としてコレステロール６重量部、ラノリンアルコール
１６重量部、およびＤ−フルクトース１８重量部、バイ
ンダーとしてポリスチレン（三洋化成製、ＳＴ−１５
０）４３重量部、帯電制御剤１重量部を混合し、ニーダ
ーを用いて十分に混練した。この混練物を粉砕機により
粉砕して平均粒径１０μｍの粉体を得た。この粉体１０
０ｗｔ％に対して１ｗｔ％の疎水性シリカを添加して黒
色のトナーを調製した。得られたトナーをコピー機のト
ナーカートリッジに入れ、画像を紙に転写した。

【００５６】図４の画像消去装置に溶媒として２−ブタ
ノンを入れ、１回に紙を１００枚づつ入れてバッチ処理
で画像を消去した。５０回の画像消去処理を行った後、
溶媒を蒸留して回収したところ、約７０ｇの蒸留残留物
が得られた。この残留物の９５％がトナー成分であり、
ポリスチレン４０％、ステロール類１５％、Ｄ−フルク
トース１６％が含まれていた。これらのほかに、紙繊維
や炭酸カルシウムなどが検出された。

【００５７】実施例３ 呈色性化合物としてＧｒｅｅｎ−ＤＣＦ（保土谷化学
製）３重量部、顕色剤として没食子酸プロピル３重量
部、消去剤としてＤ−ラクトース２０重量部、バインダ
ーとしてポリスチレン（三洋化成製、ＳＴ−１３０）７
３重量部、帯電制御剤１重量部を混合し、ニーダーを用
いて十分に混練した。この混練物を粉砕機により粉砕し
て平均粒径１０μｍの粉体を得た。この粉体１００ｗｔ
％に対して１ｗｔ％の疎水性シリカを添加して緑色のト
ナーを調製した。得られたトナーをコピー機のトナーカ
ートリッジに入れ、画像を紙に転写した。

【００５８】図４の画像消去装置に溶媒として２−ブタ
ノン／トルエン（２：１）に消去剤として５％のβ−シ
トステロールを溶解したものを入れ、１回に紙を１００
枚づつ入れてバッチ処理で画像を消去した。５０回の画
像消去処理を行った後、溶媒を蒸留して回収したとこ
ろ、約１１０ｇの蒸留残留物が得られた。この残留物は
に、β−シトステロール７５％、トナー成分２２％、Ｄ
−ラクトース３％が含まれていた。これらのほかに、紙
繊維や炭酸カルシウムなどが検出された。

【００５９】以上の実施例１〜３の残留物を溶融して厚
さ５０μｍのフィルムに成形し、フィルムを約２５℃の
土壌中に１０週間放置して外観から生分解性を評価し
た。実施例１および２の残留物からなるフィルムはかな
り分解が進んでおり、ボロボロの状態であった。実施例
３の残留物からなるフィルムはさらに分解が進んで元の
形がフィルムであることがわからない状態であった。こ
れらの結果から、消去剤として生分解性のステロール化
合物および環式糖アルコールを用いることにより、生分
解性が向上することが確認できた。

【００６０】

【発明の効果】以上記述したように本発明の画像形成材
料からなるトナーを用いれば、画像を良好に消去するこ
とができ、しかも紙を再生する際に発生する不要なトナ
ー残留物は生分解されやすいので、これを廃棄したとし
ても環境への影響が少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る溶媒方式の画像消去装置を示す
図。

【図２】本発明に係る溶媒方式の画像消去装置を示す
図。

【図３】本発明に係る溶媒方式の画像消去装置を示す
図。

【図４】本発明に係る溶媒方式の画像消去装置を示す
図。

【図５】本発明に係る溶媒方式の画像消去装置を示す
図。

【符号の説明】

１０１…溶媒容器 １０２…溶媒 １０３…溶媒タンク １０４…搬入ローラー １０５…浸漬ローラー １０６…対向ローラー １０７…ヒートローラー １０８…搬出ローラー １０９…回収溶媒容器 １１０…吸着剤 １１１…電子冷却器 １１２…放熱器 １１３…吸収フィルター １１４…循環ポンプ １２１…グラビアローラー １２２…対向ローラー １２３…ブレード １３１…ポンプ １３２…スプレーノズル １３３…ランプヒーター ２０１…溶媒タンク ２０２…溶媒 ２０３…溶媒浸漬槽 ２０４…ケミカルポンプ ２０５…液送パイプ ２０６…電子冷却器 ２０７…電源 ３０１…紙の束 ３０２、３０５、３０８…コンベア ３０３…溶媒処理槽 ３０４…溶媒 ３０６…ヒーター ３０７…ファン ３０９…赤外線ヒーター ３１０…収納庫

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 9/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 呈色性化合物、顕色剤および消去剤を含
   有する画像形成材料において、前記消去剤として、動
   物、植物または菌類から抽出される生分解可能なステロ
   ール化合物および環式糖アルコールまたはその誘導体が
   含有されていることを特徴とする画像形成材料。
2. 【請求項２】 呈色性化合物および顕色剤を含有する画
   像形成材料を用いて形成された画像を、溶媒に接触させ
   て消去する画像消去方法であって、消去剤として動物、
   植物または菌類から抽出される生分解可能なステロール
   化合物から選択される第１の消去剤および環式糖アルコ
   ールまたはその誘導体から選択される第２の消去剤を用
   い、前記画像形成材料に前記第１および第２の消去剤の
   一方を含有させ、前記溶媒に前記第１および第２の消去
   剤の他方を含有させることを特徴とする画像消去方法。