JP4582948B2 - 画像表示材料 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可視光及び／又は熱によって発色させることのできる画像表示材料、記録体、画像形成装置、及び画像表示材料用光増感色素に関する。本発明で言う画像表示材料とは、通常の意味での画像の他、ヒトが認知、識別することのできる点、線、文字、記号、図形、色等を表示するための材料を意味する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今のパーソナーコンピュータの普及やデジタル化の発達に伴い、文字、図形、画像を形成するための方法、これら方法に於いて用いる画像表示材料の研究開発が、近年、精力的に進められている。例えば、今日迄に実用化されている画像形成方式としては、▲１▼インクジェット方式、▲２▼電子写真（ゼログラフィー）方式、▲３▼昇華熱転写方式、▲４▼溶融熱転写方式、▲５▼サイカラー方式、▲６▼銀塩写真方式、▲７▼非銀塩湿式写真方式（ピクトログラフィー）、及び▲８▼ＴＡ（サーモ・オートクローム・システム）方式を例示できる。
【０００３】
▲１▼の方式は、高画質、低価格の機器を供給できることから、パーソナルユースの機器を中心に最も普及している。この方式に於いて用いられる画像表示材料は水溶性のインクで、取り扱い性、コストの面で優れている。しかしながら、その欠点として、印刷画像、印刷文字に水が付くと滲んだり、場合によっては印刷画像、印刷文字が他の部分に転写して不鮮明となったり、判別不能となる問題点があった。また、水溶性のインクを用いて精密な画像／文字を印画する場合、長時間を要すると共に、濃色を表現するためには多くのインクを必要とするとの欠点がある。そのため、水溶性のインクを用いる画像形成装置は、ランニングコストが高くなり、又これを用いる印刷機器の水溶性インク噴射ノズル詰まりが起こり易く、定期的にクリーニングする必要性があるなどの欠点がある。
【０００４】
▲２▼の方式に於いて用いられる画像表示材料は、トナーを用いるもので、微細な印画、印字をするためにはトナーの粒径を微細化する必要がある。この結果、斯かる方式による画像形成装置には微粉対策を施さなくてはならず、機器の価格が高くなる上、トナー微粒子の人体への影響も危惧されるとの問題がある。
【０００５】
▲３▼の方式に於いて用いられる画像表示材料は、インクリボンの形態で提供され、その印画／印字は銀塩に匹敵するものの、この方式による画像形成装置は高価である上、使用済みインクリボン（通常、プラスチックケースに収容されている）が廃棄物として大量に出るとの問題がある。
【０００６】
▲４▼の方式で用いる画像表示材料は、顔料をワックスに分散させて熱で転写する材料であるため堅牢性はあるものの、顔料を主として用いるために、重ね合わせによる減色混合が難しいとの欠点がある。又、▲３▼の方式で用いる画像表示材料と同様、その形態はインクリボンであることから、廃棄物処理の問題がある。
【０００７】
▲５▼の方式で用いられる画像表示材料は、表現色に乏しく、現在では殆ど使用されていないのが実状である。
【０００８】
▲６▼、▲７▼の方式で用いられる画像表示材料は、表現力、解像度は優れているものの、遮光下（暗所）で取り扱わなければならないことから、パーソナールユースには不向きである。又、斯る画像表示材料、即ち、写真フィルムを現像した後に出る廃液はその処理問題がある上、現像後に写真フィルムを水洗をしないか水洗不十分な場合、印画紙内部又は写真フィルム内部に反応性物質が残存し、画像の保存安定性が著しく低下するとの欠点がある。
【０００９】
更に、▲８▼の方式で用いる画像表示材料に於いては、温度によって変化する材料を用いてＹ（ｙｅｌｌｏｗ）、Ｍ（ｍａｇｅｎｔａ）、Ｃ（ｃｙａｎ）を表現する。即ち、ライン型サーマルヘッドにより付与される異なる温度でＹ、Ｍ、Ｃを表現し得る材料を用いることにより、各色２５６階調の濃度表現が可能である。
しかしながら、この画像表示材料の欠点は、５０℃程度の温度でも発色する傾向にあることに加え、印画／印字後に、印画紙に少なからず反応性物質が残存し、保存中に反応性物質が反応して、印画／印字が不鮮明になるとの問題がある。
【００１０】
斯る状況下、明所（明室）で取り扱い可能で、高画質で保存安定性が優れ、廃棄物を出さず、容易かつ低コストで製造し得る画像表示材料とこれを用いる記録体が鶴首されていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来技術の欠点に鑑みて為された発明であって、新規な画像表示材料とこれを用いる記録体、この記録体のための画像形成装置、及び前記画像表示材料並びに前記記録体用光増感色素を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、前記課題を解決すべく鋭意研究した結果、ロイコ染料、１３０℃以上の温度で脱離するブロック基を有するブロック化顕色剤、光酸発生剤、及び可視光を吸収してその吸収エネルギーを前記光酸発生剤に伝達して酸を発生させ得る光増感剤とを含んでなることを特徴とする画像表示材料、この画像表示材料を含んでなる記録体、この画像表示材料を発色させるための画像形成装置、及び前記画像表示材料に用いることのできる光増感剤としての光増感色素により前記課題を解決した。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の画像表示材料について述べるに、その配合成分であるロイコ染料としては、感圧或いは感熱記録紙用として通常使用される電子供与性の淡色乃至無色の染料であれば、その何れも用いることができる。具体的には、クリスタルバイオレットラクトン、３−ジエチルアミノ−７−メチルフルオラン、３−ジエチルアミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−ジエチルアミノ−６−クロロ−７−メチルフルオラン、３−ジエチルアミノ−７−（２−クロロアニリノ）フルオラン、３−ジブチルアミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−（Ｎ−エチル−Ｎ−イソアミルアミノ）−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−（Ｎ−エチル−Ｎ−シクロヘキシルアミノ）−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−ジエチルアミノ−ベンゾ［Ｃ］フルオラン、３，６−ジ（ｎ−ジメチルアミノ）−フルオラン−９−スピロ−３−（６−ジメチルアミノ）フタリド、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−アザフタリド等を例示できる。これらロイコ染料は、単独で又は二種以上を適宜併用することができる。又、本発明に於いては、ロイコ染料は、マイクロカプセル化等の手段をとることなく、本発明の画像表示材料に配合して用いるものである。
【００１４】
本発明の画像表示材料に用いる光酸発生剤としては、公知の光酸発生剤及びそれらの混合物を用いることができる。斯る光酸発生剤としては、ジアゾニウム、ホスホニウム、スルホニウム及びヨードニウムと、弗素イオン、塩素イオン、臭素イオン、沃素イオン、過塩素酸イオン、過沃素酸イオン、六弗化燐酸イオン、六弗化アンチモン酸イオン、六弗化錫酸イオン、燐酸イオン、硼弗化水素酸イオン、四弗硼素酸イオンなどの無機酸アニオンや、チオシアン酸イオン、ベンゼンスルホン酸イオン、ナフタレンスルホン酸イオン、ナフタレンジスルホン酸イオン、ｐ−トルエンスルホン酸イオン、アルキルスルホン酸イオン、ベンゼンカルボン酸イオン、アルキルカルボン酸イオン、トリハロアルキルカルボン酸イオン、アルキル硫酸イオン、トリハロアルキル硫酸イオン、ニコチン酸イオンなどの有機酸アニオン、さらには、アゾ系、ビスフェニルジチオール系、チオカテコールキレート系、チオビスフェノレートキレート系、ビスジオール−α−ジケトン系などの有機金属錯体アニオンとの塩、更には、有機ハロゲン化合物、オルトキノン−ジアジドスルホニルクロリド、有機金属及び有機ハロゲン化合物等を例示できる。これら光酸発生剤の内、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムｐ−トルエンスルホナト、４−メトキシフェニル−フェニルヨードニウムカンファースルホナト、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムカンファースルホナト、ジフェニルヨードニウムｐ−トルエンスルホナト、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムパーフルオロブチルスルホナト、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムシクロヘキシルスルファメイト、スクシンイミジルｐ−トルエンスルホナト、ナフタルイミジルカンファースルホナト等を例示できる。
【００１５】
本発明の画像表示材料に用いるブロック化顕色剤とは、１３０℃未満の温度に於いては顕色剤がブロック基によりブロックされて不活性な状態にあるが、１３０℃以上、好ましくは、１５０℃以上に加熱すると、このブロック基が脱離して顕色剤としての本来の機能を発揮する化合物であれば、特段の支障がない限り、その何れも用いることができる。尚、前記したブロック化顕色剤の温度特性は、本発明を実施する上で好ましい特性である。斯かるブロック化顕色剤を例示すれば、ウレタン型ブロック顕色剤、カルボネート型ブロック化顕色剤等、更には、化学式１乃至５、化学式１４に示すスルホニルジフェノールスルホン型ブロック顕色剤、化学式１５、１６に示す（４−）ヒドロキシ安息香酸型ブロック顕色剤、化学式１７に示すイソプロピリデンジフェノール型ブロック顕色剤、化学式１８に示すチオビフェノール型ブロック顕色剤、化学式６乃至８に示す（４−）フェニルフェノール型ブロック顕色剤、化学式９、１０に示すシアノフェノール型ブロック顕色剤、化学式１１に示すアミノフェノール型ブロック顕色剤、化学式１２に示すアセチルフェノール型ブロック顕色剤、及び化学式１３に示すニトロフェノール型ブロック顕色剤を好適に用いることができる。尚、前記化学式１乃至１３の化合物は、本発明に於いて新規に合成したブロック化顕色剤である。化学式１乃至１８中、Ｐｈはフェニル基を、ｔ−Ｂｕはｔ−ブチル基を表す。
【００１６】
【化３２】
化学式１
【化３３】
化学式２
【化３４】
化学式３
【化３５】
化学式４
【化３６】
化学式５
【化３７】
化学式６
【化３８】
化学式７
【化３９】
化学式８
【化４０】
化学式９
【化４１】
化学式１０
【化４２】
化学式１１
【化４３】
化学式１２
【化４４】
化学式１３
【化４５】
化学式１４
【化４６】
化学式１５
【化４７】
化学式１６
【化４８】
化学式１７
【化４９】
化学式１８
【００１７】
本発明の画像表示材料に用いる光増感剤としては、紫外光ではなく可視光（通常、３８０乃至７８０ｎｍ）を吸収して、その吸収エネルギーを光酸発生剤に伝達して酸を発生させる能力を有するものであればよく、中でも、１３０℃以上、より好ましくは、１５０℃以上の温度で熱分解する光増感剤が好適に用いられる。具体的には、シアニン系色素、フタロシアニン系色素、メロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素等のポリメチン系色素及びそれらの誘導体、キサンテン系色素、マラカイトグリーン及びクリスタルバイオレット等のトリフェニルメタン系色素及びそれらの誘導体、クマリン又はクマリン骨格を有する化合物及びそれらの誘導体等の光増感色素を例示できる。これら光増感色素の内、本発明に於いては、シアニン系色素を好適に用いることができる。これら光増感剤は、それら単独で用いても、それらの二種以上を適宜組み合わせて用いることも随意である。
【００１８】
又、本発明の画像表示材料にバインダーを配合することも好適に実施できる。
斯かるバインダーは、本発明で用いるロイコ染料、光酸発生剤、ブロック化顕色剤、及び光増感剤を、記録体の基材に部分的又は均質に安定に保持させる目的で使用するもので、斯界に於いて通常使用されるバインダーの中から適宜選択して用いることができる。具体的には、ポリスチレン、ポリビニルブチラート、ポリエステル、シリコーンワニス、ＥＢ、ＵＶ硬化樹脂、ヒドロキシエチルセルロ−ス、カルボキシメチルセルロ−ス、メチルセルロ−ス、エチルセルロ−スなどのセルロ−ス誘導体、デンプンおよびその誘導体、ポリビニルアルコ−ル、変性ポリビニルアルコ−ル、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレンオキシド、アクリル酸アミド−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリアクリルアミド、アルギン酸ナトリウム、ゼラチン、カゼイン、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−ブタジエン−アクリル共重合体などを例示できる。これらバインダーは、単独又は二種以上を適宜組み合わせて用いることができ、その配合量は、ロイコ染料、光酸発生剤、ブロック化顕色剤、及び光増感剤の全重量に対して、通常、０．１乃至９９．９重量％、好ましくは、１乃至９９．９重量％、より好ましくは、１０乃至９９．９重量％の範囲とする。
【００１９】
又、本発明の画像表示材料の発色感度を高めるために、酸の作用で自己触媒的に分解し、その分解の過程で新たに酸を連鎖的に発生する酸発生化合物（酸増殖剤）を配合することもできる。斯かる酸増殖剤としては、例えば、シス−１−フェニル−２−（ｐ−トルエンスルホニルオキシ）−１−シクロヘキサノール、シス−３−（２−チオフェンスルホニルオキシ）−２−ピナロール、シス−３−（２−ナフタレンスルホニルオキシ）−２−ピナロール、化学式１９（式中、Ｔｓはｐ−トルエンスルホニル基を表す。）に示す化合物等を例示できる。
【００２０】
【化４５】
化学式１９
【００２１】
本発明の画像表示材料に配合するロイコ染料、光酸発生剤、ブロック化顕色剤、及び光増感剤の配合量は、通常、ロイコ染料１重量部に対して、光酸発生剤を０．０１乃至１００重量部、ブロック化顕色剤を０．０２乃至２００重量部、光増感剤を０．００１乃至１００重量部、酸増殖剤を０．００１乃至１００重量部、好適には、ロイコ染料１重量部に対して、光酸発生剤を０．１乃至１０重量部、ブロック化顕色剤を０．２乃至１００重量部、光増感剤を０．０１乃至１０重量部、酸増殖剤を０．０１乃至１０重量部、より好適には、ロイコ染料１重量部に対して、光酸発生剤を０．２乃至３重量部、ブロック化顕色剤を０．５乃至２０重量部、光増感剤を０．０５乃至５重量部、酸増殖剤を０．０５乃至５重量部の範囲で配合する。
【００２２】
斯くして得られる本発明の画像表示材料は、粉末状、顆粒状、ペレット状などの固体状、懸濁状、或いは液体状の何れの形態であってもよい。液体状で提供する場合、又は、本発明の画像表示材料を適宜基材に塗布する場合、本発明の画像表示材料の配合成分であるロイコ染料、光酸発生剤、ブロック化顕色剤、及び光増感剤の全成分を適宜溶媒に溶解して、最終的に、０．１乃至７０％（ｗ／ｗ）、好適には、１乃至５０％（ｗ／ｗ）、より好適には、５乃至３０％（ｗ／ｗ）溶液とし、遮光下、冷所にて保存するのが望ましい。前記溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、イソプロパノール、２，２，２−トリフルオロエタノール、１−ブタノール、２−ブタノール、イソブチルアルコール、イソペンチルアルコール、及びベンジルアルコール等のアルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、シクロヘキサノール、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、ケトン、アセトン、アセトニトリル、アニソール、ピリジン、フェノール、ベンゼン、ニトロベンゼン、クロロベンゼン、トルエン、ナフタレン、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホアミド、ジメチルスルホキシド、スルホラン、クレゾール、エーテル、ジエチルエーテル、ジフェニールエーテル、１，２−ジメトキシエタン、クロロホルム、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、１，４−ジオキサン、Ｎ−メチルピロリドン、テトラヒドロフラン、ヘキサン、シクロヘキサン、四塩化炭素、蟻酸、酢酸、無水酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、酢酸エチル、酢酸ブチル、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、ホルムアミド、ニトリル、ニトロ化合物、アミン、及び硫黄化合物等の有機化合物、更には、エチレングリコール及びプロピレングリコール等のグリコール類等から選ばれる一種又は二種以上の溶媒、又はそれらの混液を例示することができる。
【００２３】
次に、本発明の記録体について説明する。本発明の記録体は、基材としての紙、合成紙、不織布、金属箔、プラスチックフィルム、或いはこれらの二種以上を適宜組み合わせた複合体上に、一種又は二種以上の本発明の画像表示材料を部分的又は均質に被覆、付着、塗布又は含浸してなる記録体である。前記基材の形状に制限はないが、通常、シート状の基材が好適に用いられ、その厚さに制限はないが、通常、１μｍ乃至１０ｍｍ、好ましくは、１０μｍ乃至１ｍｍ、より好適には、５０乃至５００μｍの範囲から選択して用いる。本発明の画像表示材料を適宜溶媒に溶解した後、その溶液を前記基材に被覆、付着、塗布又は含浸させ、乾燥して本発明の記録体とする。具体的には、基材表面に本発明の画像表示材料を被覆するに際しては、例えば、ディッピング法、スピナー法、スプレー法、ロールコーター法、スクリーン印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、ブレードコート、バーコート、及び化学蒸着（ＣＶＤ）法等、従来公知の方法により本発明の画像表示材料を部分的又は均質に被覆する。本発明の画像表示材料を基材に被覆、付着、塗布、含浸させるに際し、本発明の画像表示材料がバインダーを含んでいない形態で提供される場合は、前述のバインダーの一種又は二種以上を画像表示材料の全固形分に対して０．１乃至５０％（ｗ／ｗ）の範囲で配合した後、前記基材に被覆するのが好ましい。
【００２４】
更に、本発明の画像形成装置は、本発明の記録体を発色させて画像を形成するための装置であって、記録体に含まれる光増感剤の可視光吸収領域に相当する光を輻射し得る光源を備え、かつ記録体の所望の部位を１３０℃以上、好ましくは、１５０℃以上の温度で加熱する手段を有する画像形成装置である。具体的には、本発明の画像形成装置は、（イ）記録体保持部、（ロ）記録体保持部に保持された記録体を一つずつピックアップするためのピックアップ機構、（ハ）記録体に含まれる光増感剤の可視光吸収領域（好適には、極大吸収波長（λｍａｘ））に相当する可視光を輻射し得る光源、（ニ）前記光源から輻射される可視光を記録体の所望の部位に輻射させるための露光ヘッド、（ホ）（ロ）でピックアップした記録体を前記光源の露光ヘッド部に搬送するための搬送手段、（ヘ）露光された記録体部分を１３０℃以上、好ましくは、１５０℃以上の温度で加熱する加熱手段、及び（ト）露光された記録体部分を前記加熱手段へ搬送する手段を含んでなる画像形成装置である。前記（ハ）に於ける光源としては、例えば、ポリゴンスキャン又はレーザーアレイ等の半導体レーザ又はＬＥＤアレイから構成され、その個々の輻射光のスポット径は５０μｍ（５００ｄｐｉ相当）以下、好ましくは、２０乃至４０μｍ（１，２７０乃至６３５ｄｐｉ相当）の範囲とする。輻射光のスポット径を２０μｍ未満とすることは、画像形成装置の光学系への負担増となると共に、ポリゴンスキャンでは画像形成に長時間を要することになり好ましくない。又、ヒトの目の分解能を勘案すると、２０μｍ未満とする必要性もない。（ニ）において、露光ヘッドから輻射される可視光の駆動は、ストローブ駆動又は強弱駆動とし、少なくとも２５６階調の濃度表現が可能な駆動装置とする。（ヘ）において、加熱手段としては、加圧加熱ロール（ヒートプレッシャーロール）が適している。斯かる本発明の画像形成装置は、従来の画像形成装置をベースにして安価に製造できる上、画像コントラストを光と熱とにより容易に制御できるとの利点を有する。尚、本発明の画像形成装置を用いて記録体に画像を形成させるときの画像形成メカニズムの概略は図１に示す通りである。
【００２５】
以下、実施例により、本発明の画像表示材料及び記録体について詳細に説明する。
【００２６】
【実施例１】
＜画像表示材料＞
ロイコ染料（「ＰＳＤ−１８４」、日本曹達（株）製）３重量部、光酸発生剤として、ビス−（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム カンファースルホナト（ＢＢＩ−１０６）２重量部、ブロック化顕色剤として化学式１の化合物６重量部、及び光増感剤としての光増感色素（商品名『ＮＫ−３６５９』（シアニン系色素）、（株）林原生物化学研究所製）０．５重量部を撹拌混合して本発明の画像表示材料を得た。次いで、この画像表示材料１１．５重量部に、バインダーとしてのポリスチレン（重合度約３，０００）２０％（ｗ／ｗ）含有するメチルエチルケトン（ＭＥＫ）溶液４００重量部を添加し、混合し、この混合溶液を厚さ約１００μｍの透明ＰＥＴフィルム上にバーコート法により均質にコーティングし、乾燥して、明所での取り扱い性が容易な本発明の記録体を製造した。次いで、ＨＡ３０とＲ６８のフィルターをキセノンランプ光路に敷設し、７００ｎｍに発光ピークを有し、半値幅約５０ｎｍの光を輻射するように構成した画像形成装置を用いて、照射エネルギー８ｍＪ／ｃｍ２・ｓｅｃ（総量５Ｊ／ｃｍ２）で前記記録体を部分的に輻射し、輻射光を光増感色素に吸収させ、その吸収エネルギーを光酸発生剤に伝達して酸を発生させて記録体中に潜像を形成させた。次いで、前記記録体を１５０℃で２分間加熱してブロック化顕色剤のブロック基を脱離させると同時に光増感色素を完全に崩壊させ、記録体中の酸発生部分（可視光輻射部分）のみを発色（黒色発色）させることにより、良好な画像コントラストを有する画像を得た。記録体に印画された画像は、水滴等に接触しても滲むことなく、露光下に於いても長期間に亘って安定に保持されるとの優れた特徴を有している。
【００２７】
【実施例２】
＜画像表示材料＞
ロイコ染料としてクリスタルバイオレットラクトンを３重量部、光酸発生剤として、ビス（ｔ−４−ブチルフェニル）ヨードニウム ｐ−トルエンスルホナト（ｔ−ＢｕＤＰＩ ＰＴＳ）３重量部、ブロック化顕色剤として化学式１の化合物を７重量部、及び光増感剤としての光増感色素（商品名『ＮＫ−２８６１』（シアニン系色素）、（株）林原生物化学研究所製）１重量部を撹拌混合し、更に、バインダーとしてのポリスチレン２５％（ｗ／ｗ）含有するＭＥＫ溶液４００重量部を添加し、混合し、本発明の溶液状の画像形成材料を得た。本品を厚さ約９０μｍの上質紙上にバーコート法により均質にコーティングし、乾燥して、明所での取り扱い性が容易な本発明の記録体を製造した。記録体に印画した画像は、水滴等に接触しても滲むことなく、露光下に於いても長期間に亘って安定に保持されるとの優れた特徴を有している。
【００２８】
【実施例３】
＜画像表示材料＞
ロイコ染料として３−ジエチルアミノ−７−メチルフルオラン５重量部、光酸発生剤として、４−メトキシフェニル−フェニルヨードニウム カンファースルホナト（ＭＰＩ−１０６）３重量部、ブロック化顕色剤として化学式１の化合物６重量部、及び光増感剤としての光増感色素（『ＮＫ−３６５９』（シアニン系色素）、（株）林原生物化学研究所製）０．５重量を撹拌混合し、更に、バインダーとしてのポリスチレン３０％（ｗ／ｗ）含有するＭＥＫ溶液４００重量部を添加し、混合して本発明の溶液状の画像表示材料を得た。本品を厚さ約２００μｍの透明ＰＥＴフィルム上にディッピング法により均質にコーティングし、乾燥することにより、明所での取り扱い性が容易な記録体を製造した。記録体に印画した画像は、水滴等に接触しても滲むことなく、露光下に於いても、長期間に亘って安定に保持されるとの優れた特徴を有している。
【００２９】
【実施例４】
＜ブロック化顕色剤の調製＞
ビス（３−アリル−４−ヒドロキシフェニル）スルホン（『ＴＧ−ＳＡ』、日本化薬（株）製）６．６ｇ（２０ｍｍｏｌ）を酢酸エチル６６ｍｌに溶解し、撹拌下、二炭酸ジ−ｔｅｒｔ−ブチル１３．１ｇ（６０ｍｍｏｌ）、ピリジン５ｍｌを続けて滴下した。その後、５０℃で２時間反応させ、得られた反応液を酢酸エチルで希釈後、６％ＮａＯＨ水溶液、１Ｎ−塩酸、飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧して取り除いた。得られた油状物質をイソプロピルアルコール／ｎ−ヘキサンにより結晶化して、化学式１の化合物を８．３ｇ（『ＴＧ−ＳＡ』に対するモル比収率７８％）得た。本結晶の融点は１０２〜１０３℃であった。本品は、本発明の画像表示材料用ブロック化顕色剤として好適に使用できる。
【００３０】
【実施例５】
＜ブロック化顕色剤の調製＞
４−フェニルフェノール３．４ｇ（２０ｍｍｏｌ）を酢酸エチル２０ｍｌに溶解し、撹拌下、二炭酸ジ−ｔｅｒｔ−ブチル６．５４ｇ（３０ｍｍｏｌ）、ピリジン３ｍｌを続けて滴下した。その後、５０℃で２時間反応させた。反応液を酢酸エチルで希釈した後、６％ＮａＯＨ水溶液、１Ｎ塩酸，飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。得られた固形物をイソプロピルアルコール／ｎ−ヘキサンにより結晶化し、化学式６の化合物を３．６ｇ（４−フェニルフェノールに対するモル比収率６６％）得た。本結晶の融点は１１１〜１１２℃であった。本品は、本発明の画像表示材料用ブロック化顕色剤として好適に使用できる。
【００３１】
【実施例６】
＜ブロック化顕色剤の調製＞
４−フェニルフェノールをｐ−ヒドロキシアセトフェノン２．７２ｇ（２０ｍｍｏｌ）に置き換えた以外は実施例５と同様にして、化学式１２の化合物を２．２ｇ（ｐ−ヒドロキシアセトフェノンに対するモル比収率４７％）得た。本品は、本発明の画像表示材料用ブロック化顕色剤として好適に使用できる。
【００３２】
【実施例７】
＜ブロック化顕色剤の調製＞
４−フェニルフェノールを４−シアノフェノール２．７４ｇ（２３ｍｍｏｌ）に置き換えた以外は実施例５と同様にして、化学式９の化合物を４．７ｇ（４−シアノフェノールに対するモル比収率９４％）で得た。本品は、本発明の画像表示材料用ブロック化顕色剤として好適に使用できる。
【００３３】
【実施例８】
＜ブロック化顕色剤の調製＞
４−フェニルフェノールを４−ニトロフェノール２．７８ｇ（２０ｍｍｏｌ）に置き換えた以外は実施例５と同様にして、化学式１３の化合物を４．０ｇ（４−ニトロフェノールに対するモル比収率８３％）で得た。本品は、本発明の画像表示材料用ブロック化顕色剤として好適に使用できる。
【００３４】
【実施例９】
＜ブロック化顕色剤の調製＞
４−フェニルフェノールを４−ブロモ−４’−ヒドロキシビフェニル４．９６ｇ（２０ｍｍｏｌ）に置き換えた以外は実施例５と同様にして、化学式７の化合物を５．７ｇ（４−ブロモ−４’−ヒドロキシビフェニルに対するモル比収率８２％）で得た。本品は、本発明の画像表示材料用ブロック化顕色剤として好適に使用できる。
【００３５】
【実施例１０】
＜ブロック化顕色剤の調製＞
４−フェニルフェノールをｍ−ヒドロキシアセトアニリド３．０２ｇ（２０ｍｍｏｌ）に置き換えた以外は実施例５と同様にして、化学式１１の化合物を３．４ｇ（ｍ−ヒドロキシアセトアニリドに対するモル比収率６７％）で得た。本品は、本発明の画像表示材料用ブロック化顕色剤として好適に使用できる。
【００３６】
【実施例１１】
＜ブロック化顕色剤の調製＞
４−フェニルフェノールを３，４−ジシアノフェノール２．８８ｇ（２０ｍｍｏｌ）に置き換えた以外は実施例５と同様にして、化学式１０の化合物を３．０ｇ（３，４−ジシアノフェノールに対するモル比収率６２％）で得た。本品は、本発明の画像表示材料用ブロック化顕色剤として好適に使用できる。
【００３７】
【実施例１２】
＜ブロック化顕色剤の調製＞
４，４’−ビフェノール３．７２ｇ（２０ｍｍｏｌ）を酢酸エチル２０ｍｌに溶解し、撹拌下、二炭酸ジ−ｔｅｒｔ−ブチル１３．１ｇ（６０ｍｍｏｌ）、ピリジン５ｍｌを続けて滴下した。その後、５０℃で１時間反応させた。反応液を氷冷し、吸引濾取し、得られた粗生成物をメタノールにより結晶化し、化学式８の化合物の白色結晶を６．８５ｇ（４，４’−ビフェノールに対するモル比収率８９％）得た。本結晶の融点は１５９〜１６０℃であった。本品は、本発明の画像表示材料用ブロック化顕色剤として好適に使用できる。
【００３８】
【実施例１３】
＜ブロック化顕色剤の調製＞
ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン５．０ｇ（２０ｍｍｏｌ）をアセトン５０ｍｌに溶解し、撹拌下、ブロモ酢酸ｔｅｒｔ−ブチルエステル１１ｇ（５６ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム５ｇ（５０ｍｍｏｌ）を続けて加えた。その後、室温下で４日間反応させた。反応液を水に注加し、酢酸エチルにて抽出し、飽和食塩水にて洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。得られた粗生成物をメタノールにより結晶化し、化学式５の化合物の白色結晶を７．１４ｇ（ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホンに対するモル比収率７５％）得た。本結晶の融点は１５１〜１５３℃であった。本品は、本発明の画像表示材料用ブロック化顕色剤として好適に使用できる。
【００３９】
【実施例１４】
＜ブロック化顕色剤の調製＞
ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン５．０ｇ（２０ｍｍｏｌ）を酢酸エチル５０ｍｌに溶解し、撹拌下、クロロギ酸ベンジルエステル（３０〜３５ｗｔ％トルエン溶液）２９．３ｇ（５０〜６０ｍｍｏｌ）、ピリジン５ｍｌを続けて滴下した。その後、５０℃で２時間反応させた。反応液を酢酸エチルで希釈した後、６％ＮａＯＨ水溶液、１Ｎ塩酸、飽和食塩水で洗浄し、次いで、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。得られた固形物をメタノールにより結晶化し、化学式２の化合物の白色結晶を４．６ｇ（ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホンに対するモル比収率４４％）得た。本結晶の融点は１３９〜１４２℃であった。本品は、本発明の画像表示材料用ブロック化顕色剤として好適に使用できる。
【００４０】
【実施例１５】
＜ブロック化顕色剤の調製＞
ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン５．０ｇ（２０ｍｍｏｌ）をピリジン５０ｍｌに溶解し、撹拌下、クロロギ酸２，２，２−トリクロロエチルエステル１２．７ｇ（６０ｍｍｏｌ）を滴下した。その後、５０℃で２時間反応させた。反応液を水に注加し、酢酸エチルで抽出し、６％ＮａＯＨ水溶液、１Ｎ塩酸、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。得られた油状物質をカラム精製し、ヘキサンにより結晶化し、化学式３の化合物の白色結晶を２．３ｇ（ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホンに対するモル比収率１９％）得た。本結晶の融点は８２〜８４℃であった。本品は、本発明の画像表示材料用ブロック化顕色剤として好適に使用できる。
【００４１】
【実施例１６】
＜ブロック化顕色剤の調製＞
ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン５．０ｇ（２０ｍｍｏｌ）を酢酸エチル５０ｍｌに溶解し、撹拌下、クロロギ酸クロロメチルエステル７．７４ｇ（６０ｍｍｏｌ）、ピリジン５ｍｌを続けて滴下した。その後、５０℃で２時間反応させた。反応液を水に注加し、酢酸エチルで抽出し、６％ＮａＯＨ水溶液、１Ｎ塩酸，飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。得られた油状物質をカラム精製し、メタノール／イソプロピルアルコールにより結晶化して、化学式４の化合物の白色結晶を２．８４ｇ（ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホンに対するモル比収率３３％）得た。本結晶の融点は１１４〜１１５℃であった。本品は、本発明の画像表示材料用ブロック化顕色剤として好適に使用できる。
【００４２】
【発明の効果】
以上述べたとおり、本発明の画像表示材料は、可視光及び／又は１３０℃以上の温度制御下、顕色剤とロイコ染料とを反応させて発色させる画像表示材料である。斯かる画像表示材料は、自体、安定であると共に、発色後の安定性も高く、比較的安価に供給できると共に、点、線、文字、色、及び各種画像を高品位で表現し、保存するための画像表示材料として優れた特徴を有している。又、本発明の画像表示材料は、ロイコ染料を適宜選択することにより、種々のカラーを容易に表現できるとの利点をも有している。更に、本発明の画像表示材料を用いる記録体は、容易かつ安価に製造できると共に、保存安定性も良好で、廃棄物としての問題も殆どないことから、パーソナルユースから業務用に至るまでの幅広い分野で有利に用いることができる。又、本発明の画像形成装置は、可視光を輻射し得る光源と、１３０℃以上に加熱し得る加熱手段とを要部とする装置であって、比較的低コストで容易に製造できると共に、当該装置に用いる記録体は比較的安価に製造できることから、ランニングコストも低いとの利点がある。
このように、本発明が斯界に与える影響は極めて大きいと言える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像形成メカニズムの概略を示す図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、可視光及び／又は熱によって発色させることのできる画像表示材料、記録体、画像形成装置、及び画像表示材料用光増感色素に関する。本発明で言う画像表示材料とは、通常の意味での画像の他、ヒトが認知、識別することのできる点、線、文字、記号、図形、色等を表示するための材料を意味する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今のパーソナーコンピュータの普及やデジタル化の発達に伴い、文字、図形、画像を形成するための方法、これら方法に於いて用いる画像表示材料の研究開発が、近年、精力的に進められている。例えば、今日迄に実用化されている画像形成方式としては、▲１▼インクジェット方式、▲２▼電子写真（ゼログラフィー）方式、▲３▼昇華熱転写方式、▲４▼溶融熱転写方式、▲５▼サイカラー方式、▲６▼銀塩写真方式、▲７▼非銀塩湿式写真方式（ピクトログラフィー）、及び▲８▼ＴＡ（サーモ・オートクローム・システム）方式を例示できる。
【０００３】
▲１▼の方式は、高画質、低価格の機器を供給できることから、パーソナルユースの機器を中心に最も普及している。この方式に於いて用いられる画像表示材料は水溶性のインクで、取り扱い性、コストの面で優れている。しかしながら、その欠点として、印刷画像、印刷文字に水が付くと滲んだり、場合によっては印刷画像、印刷文字が他の部分に転写して不鮮明となったり、判別不能となる問題点があった。また、水溶性のインクを用いて精密な画像／文字を印画する場合、長時間を要すると共に、濃色を表現するためには多くのインクを必要とするとの欠点がある。そのため、水溶性のインクを用いる画像形成装置は、ランニングコストが高くなり、又これを用いる印刷機器の水溶性インク噴射ノズル詰まりが起こり易く、定期的にクリーニングする必要性があるなどの欠点がある。
【０００４】
▲２▼の方式に於いて用いられる画像表示材料は、トナーを用いるもので、微細な印画、印字をするためにはトナーの粒径を微細化する必要がある。この結果、斯かる方式による画像形成装置には微粉対策を施さなくてはならず、機器の価格が高くなる上、トナー微粒子の人体への影響も危惧されるとの問題がある。
【０００５】
▲３▼の方式に於いて用いられる画像表示材料は、インクリボンの形態で提供され、その印画／印字は銀塩に匹敵するものの、この方式による画像形成装置は高価である上、使用済みインクリボン（通常、プラスチックケースに収容されている）が廃棄物として大量に出るとの問題がある。
【０００６】
▲４▼の方式で用いる画像表示材料は、顔料をワックスに分散させて熱で転写する材料であるため堅牢性はあるものの、顔料を主として用いるために、重ね合わせによる減色混合が難しいとの欠点がある。又、▲３▼の方式で用いる画像表示材料と同様、その形態はインクリボンであることから、廃棄物処理の問題がある。
【０００７】
▲５▼の方式で用いられる画像表示材料は、表現色に乏しく、現在では殆ど使用されていないのが実状である。
【０００８】
▲６▼、▲７▼の方式で用いられる画像表示材料は、表現力、解像度は優れているものの、遮光下（暗所）で取り扱わなければならないことから、パーソナールユースには不向きである。又、斯る画像表示材料、即ち、写真フィルムを現像した後に出る廃液はその処理問題がある上、現像後に写真フィルムを水洗をしないか水洗不十分な場合、印画紙内部又は写真フィルム内部に反応性物質が残存し、画像の保存安定性が著しく低下するとの欠点がある。
【０００９】
更に、▲８▼の方式で用いる画像表示材料に於いては、温度によって変化する材料を用いてＹ（ｙｅｌｌｏｗ）、Ｍ（ｍａｇｅｎｔａ）、Ｃ（ｃｙａｎ）を表現する。即ち、ライン型サーマルヘッドにより付与される異なる温度でＹ、Ｍ、Ｃを表現し得る材料を用いることにより、各色２５６階調の濃度表現が可能である。
しかしながら、この画像表示材料の欠点は、５０℃程度の温度でも発色する傾向にあることに加え、印画／印字後に、印画紙に少なからず反応性物質が残存し、保存中に反応性物質が反応して、印画／印字が不鮮明になるとの問題がある。
【００１０】
斯る状況下、明所（明室）で取り扱い可能で、高画質で保存安定性が優れ、廃棄物を出さず、容易かつ低コストで製造し得る画像表示材料とこれを用いる記録体が鶴首されていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来技術の欠点に鑑みて為された発明であって、新規な画像表示材料とこれを用いる記録体、この記録体のための画像形成装置、及び前記画像表示材料並びに前記記録体用光増感色素を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、前記課題を解決すべく鋭意研究した結果、ロイコ染料、１３０℃以上の温度で脱離するブロック基を有するブロック化顕色剤、光酸発生剤、及び可視光を吸収してその吸収エネルギーを前記光酸発生剤に伝達して酸を発生させ得る光増感剤とを含んでなることを特徴とする画像表示材料、この画像表示材料を含んでなる記録体、この画像表示材料を発色させるための画像形成装置、及び前記画像表示材料に用いることのできる光増感剤としての光増感色素により前記課題を解決した。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の画像表示材料について述べるに、その配合成分であるロイコ染料としては、感圧或いは感熱記録紙用として通常使用される電子供与性の淡色乃至無色の染料であれば、その何れも用いることができる。具体的には、クリスタルバイオレットラクトン、３−ジエチルアミノ−７−メチルフルオラン、３−ジエチルアミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−ジエチルアミノ−６−クロロ−７−メチルフルオラン、３−ジエチルアミノ−７−（２−クロロアニリノ）フルオラン、３−ジブチルアミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−（Ｎ−エチル−Ｎ−イソアミルアミノ）−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−（Ｎ−エチル−Ｎ−シクロヘキシルアミノ）−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−ジエチルアミノ−ベンゾ［Ｃ］フルオラン、３，６−ジ（ｎ−ジメチルアミノ）−フルオラン−９−スピロ−３−（６−ジメチルアミノ）フタリド、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−アザフタリド等を例示できる。これらロイコ染料は、単独で又は二種以上を適宜併用することができる。又、本発明に於いては、ロイコ染料は、マイクロカプセル化等の手段をとることなく、本発明の画像表示材料に配合して用いるものである。
【００１４】
本発明の画像表示材料に用いる光酸発生剤としては、公知の光酸発生剤及びそれらの混合物を用いることができる。斯る光酸発生剤としては、ジアゾニウム、ホスホニウム、スルホニウム及びヨードニウムと、弗素イオン、塩素イオン、臭素イオン、沃素イオン、過塩素酸イオン、過沃素酸イオン、六弗化燐酸イオン、六弗化アンチモン酸イオン、六弗化錫酸イオン、燐酸イオン、硼弗化水素酸イオン、四弗硼素酸イオンなどの無機酸アニオンや、チオシアン酸イオン、ベンゼンスルホン酸イオン、ナフタレンスルホン酸イオン、ナフタレンジスルホン酸イオン、ｐ−トルエンスルホン酸イオン、アルキルスルホン酸イオン、ベンゼンカルボン酸イオン、アルキルカルボン酸イオン、トリハロアルキルカルボン酸イオン、アルキル硫酸イオン、トリハロアルキル硫酸イオン、ニコチン酸イオンなどの有機酸アニオン、さらには、アゾ系、ビスフェニルジチオール系、チオカテコールキレート系、チオビスフェノレートキレート系、ビスジオール−α−ジケトン系などの有機金属錯体アニオンとの塩、更には、有機ハロゲン化合物、オルトキノン−ジアジドスルホニルクロリド、有機金属及び有機ハロゲン化合物等を例示できる。これら光酸発生剤の内、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムｐ−トルエンスルホナト、４−メトキシフェニル−フェニルヨードニウムカンファースルホナト、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムカンファースルホナト、ジフェニルヨードニウムｐ−トルエンスルホナト、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムパーフルオロブチルスルホナト、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムシクロヘキシルスルファメイト、スクシンイミジルｐ−トルエンスルホナト、ナフタルイミジルカンファースルホナト等を例示できる。
【００１５】
本発明の画像表示材料に用いるブロック化顕色剤とは、１３０℃未満の温度に於いては顕色剤がブロック基によりブロックされて不活性な状態にあるが、１３０℃以上、好ましくは、１５０℃以上に加熱すると、このブロック基が脱離して顕色剤としての本来の機能を発揮する化合物であれば、特段の支障がない限り、その何れも用いることができる。尚、前記したブロック化顕色剤の温度特性は、本発明を実施する上で好ましい特性である。斯かるブロック化顕色剤を例示すれば、ウレタン型ブロック顕色剤、カルボネート型ブロック化顕色剤等、更には、化学式１乃至５、化学式１４に示すスルホニルジフェノールスルホン型ブロック顕色剤、化学式１５、１６に示す（４−）ヒドロキシ安息香酸型ブロック顕色剤、化学式１７に示すイソプロピリデンジフェノール型ブロック顕色剤、化学式１８に示すチオビフェノール型ブロック顕色剤、化学式６乃至８に示す（４−）フェニルフェノール型ブロック顕色剤、化学式９、１０に示すシアノフェノール型ブロック顕色剤、化学式１１に示すアミノフェノール型ブロック顕色剤、化学式１２に示すアセチルフェノール型ブロック顕色剤、及び化学式１３に示すニトロフェノール型ブロック顕色剤を好適に用いることができる。尚、前記化学式１乃至１３の化合物は、本発明に於いて新規に合成したブロック化顕色剤である。化学式１乃至１８中、Ｐｈはフェニル基を、ｔ−Ｂｕはｔ−ブチル基を表す。
【００１６】
【化３２】
化学式１
化学式２
化学式３
化学式４
化学式５
化学式６
化学式７
化学式８
化学式９
化学式１０
化学式１１
化学式１２
化学式１３
化学式１４
化学式１５
化学式１６
化学式１７
化学式１８
本発明の画像表示材料に用いる光増感剤としては、紫外光ではなく可視光（通常、３８０乃至７８０ｎｍ）を吸収して、その吸収エネルギーを光酸発生剤に伝達して酸を発生させる能力を有するものであればよく、中でも、１３０℃以上、より好ましくは、１５０℃以上の温度で熱分解する光増感剤が好適に用いられる。具体的には、シアニン系色素、フタロシアニン系色素、メロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素等のポリメチン系色素及びそれらの誘導体、キサンテン系色素、マラカイトグリーン及びクリスタルバイオレット等のトリフェニルメタン系色素及びそれらの誘導体、クマリン又はクマリン骨格を有する化合物及びそれらの誘導体等の光増感色素を例示できる。これら光増感色素の内、本発明に於いては、シアニン系色素を好適に用いることができる。これら光増感剤は、それら単独で用いても、それらの二種以上を適宜組み合わせて用いることも随意である。
【００１８】
又、本発明の画像表示材料にバインダーを配合することも好適に実施できる。
斯かるバインダーは、本発明で用いるロイコ染料、光酸発生剤、ブロック化顕色剤、及び光増感剤を、記録体の基材に部分的又は均質に安定に保持させる目的で使用するもので、斯界に於いて通常使用されるバインダーの中から適宜選択して用いることができる。具体的には、ポリスチレン、ポリビニルブチラート、ポリエステル、シリコーンワニス、ＥＢ、ＵＶ硬化樹脂、ヒドロキシエチルセルロ−ス、カルボキシメチルセルロ−ス、メチルセルロ−ス、エチルセルロ−スなどのセルロ−ス誘導体、デンプンおよびその誘導体、ポリビニルアルコ−ル、変性ポリビニルアルコ−ル、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレンオキシド、アクリル酸アミド−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリアクリルアミド、アルギン酸ナトリウム、ゼラチン、カゼイン、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−ブタジエン−アクリル共重合体などを例示できる。これらバインダーは、単独又は二種以上を適宜組み合わせて用いることができ、その配合量は、ロイコ染料、光酸発生剤、ブロック化顕色剤、及び光増感剤の全重量に対して、通常、０．１乃至９９．９重量％、好ましくは、１乃至９９．９重量％、より好ましくは、１０乃至９９．９重量％の範囲とする。
【００１９】
又、本発明の画像表示材料の発色感度を高めるために、酸の作用で自己触媒的に分解し、その分解の過程で新たに酸を連鎖的に発生する酸発生化合物（酸増殖剤）を配合することもできる。斯かる酸増殖剤としては、例えば、シス−１−フェニル−２−（ｐ−トルエンスルホニルオキシ）−１−シクロヘキサノール、シス−３−（２−チオフェンスルホニルオキシ）−２−ピナロール、シス−３−（２−ナフタレンスルホニルオキシ）−２−ピナロール、化学式１９（式中、Ｔｓはｐ−トルエンスルホニル基を表す。）に示す化合物等を例示できる。
【００２０】
【化４５】
化学式１９
本発明の画像表示材料に配合するロイコ染料、光酸発生剤、ブロック化顕色剤、及び光増感剤の配合量は、通常、ロイコ染料１重量部に対して、光酸発生剤を０．０１乃至１００重量部、ブロック化顕色剤を０．０２乃至２００重量部、光増感剤を０．００１乃至１００重量部、酸増殖剤を０．００１乃至１００重量部、好適には、ロイコ染料１重量部に対して、光酸発生剤を０．１乃至１０重量部、ブロック化顕色剤を０．２乃至１００重量部、光増感剤を０．０１乃至１０重量部、酸増殖剤を０．０１乃至１０重量部、より好適には、ロイコ染料１重量部に対して、光酸発生剤を０．２乃至３重量部、ブロック化顕色剤を０．５乃至２０重量部、光増感剤を０．０５乃至５重量部、酸増殖剤を０．０５乃至５重量部の範囲で配合する。
【００２２】
斯くして得られる本発明の画像表示材料は、粉末状、顆粒状、ペレット状などの固体状、懸濁状、或いは液体状の何れの形態であってもよい。液体状で提供する場合、又は、本発明の画像表示材料を適宜基材に塗布する場合、本発明の画像表示材料の配合成分であるロイコ染料、光酸発生剤、ブロック化顕色剤、及び光増感剤の全成分を適宜溶媒に溶解して、最終的に、０．１乃至７０％（ｗ／ｗ）、好適には、１乃至５０％（ｗ／ｗ）、より好適には、５乃至３０％（ｗ／ｗ）溶液とし、遮光下、冷所にて保存するのが望ましい。前記溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、イソプロパノール、２，２，２−トリフルオロエタノール、１−ブタノール、２−ブタノール、イソブチルアルコール、イソペンチルアルコール、及びベンジルアルコール等のアルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、シクロヘキサノール、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、ケトン、アセトン、アセトニトリル、アニソール、ピリジン、フェノール、ベンゼン、ニトロベンゼン、クロロベンゼン、トルエン、ナフタレン、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホアミド、ジメチルスルホキシド、スルホラン、クレゾール、エーテル、ジエチルエーテル、ジフェニールエーテル、１，２−ジメトキシエタン、クロロホルム、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、１，４−ジオキサン、Ｎ−メチルピロリドン、テトラヒドロフラン、ヘキサン、シクロヘキサン、四塩化炭素、蟻酸、酢酸、無水酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、酢酸エチル、酢酸ブチル、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、ホルムアミド、ニトリル、ニトロ化合物、アミン、及び硫黄化合物等の有機化合物、更には、エチレングリコール及びプロピレングリコール等のグリコール類等から選ばれる一種又は二種以上の溶媒、又はそれらの混液を例示することができる。
【００２３】
次に、本発明の記録体について説明する。本発明の記録体は、基材としての紙、合成紙、不織布、金属箔、プラスチックフィルム、或いはこれらの二種以上を適宜組み合わせた複合体上に、一種又は二種以上の本発明の画像表示材料を部分的又は均質に被覆、付着、塗布又は含浸してなる記録体である。前記基材の形状に制限はないが、通常、シート状の基材が好適に用いられ、その厚さに制限はないが、通常、１μｍ乃至１０ｍｍ、好ましくは、１０μｍ乃至１ｍｍ、より好適には、５０乃至５００μｍの範囲から選択して用いる。本発明の画像表示材料を適宜溶媒に溶解した後、その溶液を前記基材に被覆、付着、塗布又は含浸させ、乾燥して本発明の記録体とする。具体的には、基材表面に本発明の画像表示材料を被覆するに際しては、例えば、ディッピング法、スピナー法、スプレー法、ロールコーター法、スクリーン印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、ブレードコート、バーコート、及び化学蒸着（ＣＶＤ）法等、従来公知の方法により本発明の画像表示材料を部分的又は均質に被覆する。本発明の画像表示材料を基材に被覆、付着、塗布、含浸させるに際し、本発明の画像表示材料がバインダーを含んでいない形態で提供される場合は、前述のバインダーの一種又は二種以上を画像表示材料の全固形分に対して０．１乃至５０％（ｗ／ｗ）の範囲で配合した後、前記基材に被覆するのが好ましい。
【００２４】
更に、本発明の画像形成装置は、本発明の記録体を発色させて画像を形成するための装置であって、記録体に含まれる光増感剤の可視光吸収領域に相当する光を輻射し得る光源を備え、かつ記録体の所望の部位を１３０℃以上、好ましくは、１５０℃以上の温度で加熱する手段を有する画像形成装置である。具体的には、本発明の画像形成装置は、（イ）記録体保持部、（ロ）記録体保持部に保持された記録体を一つずつピックアップするためのピックアップ機構、（ハ）記録体に含まれる光増感剤の可視光吸収領域（好適には、極大吸収波長（λｍａｘ））に相当する可視光を輻射し得る光源、（ニ）前記光源から輻射される可視光を記録体の所望の部位に輻射させるための露光ヘッド、（ホ）（ロ）でピックアップした記録体を前記光源の露光ヘッド部に搬送するための搬送手段、（ヘ）露光された記録体部分を１３０℃以上、好ましくは、１５０℃以上の温度で加熱する加熱手段、及び（ト）露光された記録体部分を前記加熱手段へ搬送する手段を含んでなる画像形成装置である。前記（ハ）に於ける光源としては、例えば、ポリゴンスキャン又はレーザーアレイ等の半導体レーザ又はＬＥＤアレイから構成され、その個々の輻射光のスポット径は５０μｍ（５００ｄｐｉ相当）以下、好ましくは、２０乃至４０μｍ（１，２７０乃至６３５ｄｐｉ相当）の範囲とする。輻射光のスポット径を２０μｍ未満とすることは、画像形成装置の光学系への負担増となると共に、ポリゴンスキャンでは画像形成に長時間を要することになり好ましくない。又、ヒトの目の分解能を勘案すると、２０μｍ未満とする必要性もない。（ニ）において、露光ヘッドから輻射される可視光の駆動は、ストローブ駆動又は強弱駆動とし、少なくとも２５６階調の濃度表現が可能な駆動装置とする。（ヘ）において、加熱手段としては、加圧加熱ロール（ヒートプレッシャーロール）が適している。斯かる本発明の画像形成装置は、従来の画像形成装置をベースにして安価に製造できる上、画像コントラストを光と熱とにより容易に制御できるとの利点を有する。尚、本発明の画像形成装置を用いて記録体に画像を形成させるときの画像形成メカニズムの概略は図１に示す通りである。
【００２５】
以下、実施例により、本発明の画像表示材料及び記録体について詳細に説明する。
【００２６】
【実施例１】
＜画像表示材料＞
ロイコ染料（「ＰＳＤ−１８４」、日本曹達（株）製）３重量部、光酸発生剤として、ビス−（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム カンファースルホナト（ＢＢＩ−１０６）２重量部、ブロック化顕色剤として化学式１の化合物６重量部、及び光増感剤としての光増感色素（商品名『ＮＫ−３６５９』（シアニン系色素）、（株）林原生物化学研究所製）０．５重量部を撹拌混合して本発明の画像表示材料を得た。次いで、この画像表示材料１１．５重量部に、バインダーとしてのポリスチレン（重合度約３，０００）２０％（ｗ／ｗ）含有するメチルエチルケトン（ＭＥＫ）溶液４００重量部を添加し、混合し、この混合溶液を厚さ約１００μｍの透明ＰＥＴフィルム上にバーコート法により均質にコーティングし、乾燥して、明所での取り扱い性が容易な本発明の記録体を製造した。次いで、ＨＡ３０とＲ６８のフィルターをキセノンランプ光路に敷設し、７００ｎｍに発光ピークを有し、半値幅約５０ｎｍの光を輻射するように構成した画像形成装置を用いて、照射エネルギー８ｍＪ／ｃｍ２・ｓｅｃ（総量５Ｊ／ｃｍ２）で前記記録体を部分的に輻射し、輻射光を光増感色素に吸収させ、その吸収エネルギーを光酸発生剤に伝達して酸を発生させて記録体中に潜像を形成させた。次いで、前記記録体を１５０℃で２分間加熱してブロック化顕色剤のブロック基を脱離させると同時に光増感色素を完全に崩壊させ、記録体中の酸発生部分（可視光輻射部分）のみを発色（黒色発色）させることにより、良好な画像コントラストを有する画像を得た。記録体に印画された画像は、水滴等に接触しても滲むことなく、露光下に於いても長期間に亘って安定に保持されるとの優れた特徴を有している。
【００２７】
【実施例２】
＜画像表示材料＞
ロイコ染料としてクリスタルバイオレットラクトンを３重量部、光酸発生剤として、ビス（ｔ−４−ブチルフェニル）ヨードニウム ｐ−トルエンスルホナト（ｔ−ＢｕＤＰＩ ＰＴＳ）３重量部、ブロック化顕色剤として化学式１の化合物を７重量部、及び光増感剤としての光増感色素（商品名『ＮＫ−２８６１』（シアニン系色素）、（株）林原生物化学研究所製）１重量部を撹拌混合し、更に、バインダーとしてのポリスチレン２５％（ｗ／ｗ）含有するＭＥＫ溶液４００重量部を添加し、混合し、本発明の溶液状の画像形成材料を得た。本品を厚さ約９０μｍの上質紙上にバーコート法により均質にコーティングし、乾燥して、明所での取り扱い性が容易な本発明の記録体を製造した。記録体に印画した画像は、水滴等に接触しても滲むことなく、露光下に於いても長期間に亘って安定に保持されるとの優れた特徴を有している。
【００２８】
【実施例３】
＜画像表示材料＞
ロイコ染料として３−ジエチルアミノ−７−メチルフルオラン５重量部、光酸発生剤として、４−メトキシフェニル−フェニルヨードニウム カンファースルホナト（ＭＰＩ−１０６）３重量部、ブロック化顕色剤として化学式１の化合物６重量部、及び光増感剤としての光増感色素（『ＮＫ−３６５９』（シアニン系色素）、（株）林原生物化学研究所製）０．５重量を撹拌混合し、更に、バインダーとしてのポリスチレン３０％（ｗ／ｗ）含有するＭＥＫ溶液４００重量部を添加し、混合して本発明の溶液状の画像表示材料を得た。本品を厚さ約２００μｍの透明ＰＥＴフィルム上にディッピング法により均質にコーティングし、乾燥することにより、明所での取り扱い性が容易な記録体を製造した。記録体に印画した画像は、水滴等に接触しても滲むことなく、露光下に於いても、長期間に亘って安定に保持されるとの優れた特徴を有している。
【００２９】
【実施例４】
＜ブロック化顕色剤の調製＞
ビス（３−アリル−４−ヒドロキシフェニル）スルホン（『ＴＧ−ＳＡ』、日本化薬（株）製）６．６ｇ（２０ｍｍｏｌ）を酢酸エチル６６ｍｌに溶解し、撹拌下、二炭酸ジ−ｔｅｒｔ−ブチル１３．１ｇ（６０ｍｍｏｌ）、ピリジン５ｍｌを続けて滴下した。その後、５０℃で２時間反応させ、得られた反応液を酢酸エチルで希釈後、６％ＮａＯＨ水溶液、１Ｎ−塩酸、飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧して取り除いた。得られた油状物質をイソプロピルアルコール／ｎ−ヘキサンにより結晶化して、化学式１の化合物を８．３ｇ（『ＴＧ−ＳＡ』に対するモル比収率７８％）得た。本結晶の融点は１０２〜１０３℃であった。本品は、本発明の画像表示材料用ブロック化顕色剤として好適に使用できる。
【００３０】
【実施例５】
＜ブロック化顕色剤の調製＞
４−フェニルフェノール３．４ｇ（２０ｍｍｏｌ）を酢酸エチル２０ｍｌに溶解し、撹拌下、二炭酸ジ−ｔｅｒｔ−ブチル６．５４ｇ（３０ｍｍｏｌ）、ピリジン３ｍｌを続けて滴下した。その後、５０℃で２時間反応させた。反応液を酢酸エチルで希釈した後、６％ＮａＯＨ水溶液、１Ｎ塩酸，飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。得られた固形物をイソプロピルアルコール／ｎ−ヘキサンにより結晶化し、化学式６の化合物を３．６ｇ（４−フェニルフェノールに対するモル比収率６６％）得た。本結晶の融点は１１１〜１１２℃であった。本品は、本発明の画像表示材料用ブロック化顕色剤として好適に使用できる。
【００３１】
【実施例６】
＜ブロック化顕色剤の調製＞
４−フェニルフェノールをｐ−ヒドロキシアセトフェノン２．７２ｇ（２０ｍｍｏｌ）に置き換えた以外は実施例５と同様にして、化学式１２の化合物を２．２ｇ（ｐ−ヒドロキシアセトフェノンに対するモル比収率４７％）得た。本品は、本発明の画像表示材料用ブロック化顕色剤として好適に使用できる。
【００３２】
【実施例７】
＜ブロック化顕色剤の調製＞
４−フェニルフェノールを４−シアノフェノール２．７４ｇ（２３ｍｍｏｌ）に置き換えた以外は実施例５と同様にして、化学式９の化合物を４．７ｇ（４−シアノフェノールに対するモル比収率９４％）で得た。本品は、本発明の画像表示材料用ブロック化顕色剤として好適に使用できる。
【００３３】
【実施例８】
＜ブロック化顕色剤の調製＞
４−フェニルフェノールを４−ニトロフェノール２．７８ｇ（２０ｍｍｏｌ）に置き換えた以外は実施例５と同様にして、化学式１３の化合物を４．０ｇ（４−ニトロフェノールに対するモル比収率８３％）で得た。本品は、本発明の画像表示材料用ブロック化顕色剤として好適に使用できる。
【００３４】
【実施例９】
＜ブロック化顕色剤の調製＞
４−フェニルフェノールを４−ブロモ−４’−ヒドロキシビフェニル４．９６ｇ（２０ｍｍｏｌ）に置き換えた以外は実施例５と同様にして、化学式７の化合物を５．７ｇ（４−ブロモ−４’−ヒドロキシビフェニルに対するモル比収率８２％）で得た。本品は、本発明の画像表示材料用ブロック化顕色剤として好適に使用できる。
【００３５】
【実施例１０】
＜ブロック化顕色剤の調製＞
４−フェニルフェノールをｍ−ヒドロキシアセトアニリド３．０２ｇ（２０ｍｍｏｌ）に置き換えた以外は実施例５と同様にして、化学式１１の化合物を３．４ｇ（ｍ−ヒドロキシアセトアニリドに対するモル比収率６７％）で得た。本品は、本発明の画像表示材料用ブロック化顕色剤として好適に使用できる。
【００３６】
【実施例１１】
＜ブロック化顕色剤の調製＞
４−フェニルフェノールを３，４−ジシアノフェノール２．８８ｇ（２０ｍｍｏｌ）に置き換えた以外は実施例５と同様にして、化学式１０の化合物を３．０ｇ（３，４−ジシアノフェノールに対するモル比収率６２％）で得た。本品は、本発明の画像表示材料用ブロック化顕色剤として好適に使用できる。
【００３７】
【実施例１２】
＜ブロック化顕色剤の調製＞
４，４’−ビフェノール３．７２ｇ（２０ｍｍｏｌ）を酢酸エチル２０ｍｌに溶解し、撹拌下、二炭酸ジ−ｔｅｒｔ−ブチル１３．１ｇ（６０ｍｍｏｌ）、ピリジン５ｍｌを続けて滴下した。その後、５０℃で１時間反応させた。反応液を氷冷し、吸引濾取し、得られた粗生成物をメタノールにより結晶化し、化学式８の化合物の白色結晶を６．８５ｇ（４，４’−ビフェノールに対するモル比収率８９％）得た。本結晶の融点は１５９〜１６０℃であった。本品は、本発明の画像表示材料用ブロック化顕色剤として好適に使用できる。
【００３８】
【実施例１３】
＜ブロック化顕色剤の調製＞
ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン５．０ｇ（２０ｍｍｏｌ）をアセトン５０ｍｌに溶解し、撹拌下、ブロモ酢酸ｔｅｒｔ−ブチルエステル１１ｇ（５６ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム５ｇ（５０ｍｍｏｌ）を続けて加えた。その後、室温下で４日間反応させた。反応液を水に注加し、酢酸エチルにて抽出し、飽和食塩水にて洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。得られた粗生成物をメタノールにより結晶化し、化学式５の化合物の白色結晶を７．１４ｇ（ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホンに対するモル比収率７５％）得た。本結晶の融点は１５１〜１５３℃であった。本品は、本発明の画像表示材料用ブロック化顕色剤として好適に使用できる。
【００３９】
【実施例１４】
＜ブロック化顕色剤の調製＞
ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン５．０ｇ（２０ｍｍｏｌ）を酢酸エチル５０ｍｌに溶解し、撹拌下、クロロギ酸ベンジルエステル（３０〜３５ｗｔ％トルエン溶液）２９．３ｇ（５０〜６０ｍｍｏｌ）、ピリジン５ｍｌを続けて滴下した。その後、５０℃で２時間反応させた。反応液を酢酸エチルで希釈した後、６％ＮａＯＨ水溶液、１Ｎ塩酸、飽和食塩水で洗浄し、次いで、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。得られた固形物をメタノールにより結晶化し、化学式２の化合物の白色結晶を４．６ｇ（ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホンに対するモル比収率４４％）得た。本結晶の融点は１３９〜１４２℃であった。本品は、本発明の画像表示材料用ブロック化顕色剤として好適に使用できる。
【００４０】
【実施例１５】
＜ブロック化顕色剤の調製＞
ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン５．０ｇ（２０ｍｍｏｌ）をピリジン５０ｍｌに溶解し、撹拌下、クロロギ酸２，２，２−トリクロロエチルエステル１２．７ｇ（６０ｍｍｏｌ）を滴下した。その後、５０℃で２時間反応させた。反応液を水に注加し、酢酸エチルで抽出し、６％ＮａＯＨ水溶液、１Ｎ塩酸、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。得られた油状物質をカラム精製し、ヘキサンにより結晶化し、化学式３の化合物の白色結晶を２．３ｇ（ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホンに対するモル比収率１９％）得た。本結晶の融点は８２〜８４℃であった。本品は、本発明の画像表示材料用ブロック化顕色剤として好適に使用できる。
【００４１】
【実施例１６】
＜ブロック化顕色剤の調製＞
ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン５．０ｇ（２０ｍｍｏｌ）を酢酸エチル５０ｍｌに溶解し、撹拌下、クロロギ酸クロロメチルエステル７．７４ｇ（６０ｍｍｏｌ）、ピリジン５ｍｌを続けて滴下した。その後、５０℃で２時間反応させた。反応液を水に注加し、酢酸エチルで抽出し、６％ＮａＯＨ水溶液、１Ｎ塩酸，飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。得られた油状物質をカラム精製し、メタノール／イソプロピルアルコールにより結晶化して、化学式４の化合物の白色結晶を２．８４ｇ（ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホンに対するモル比収率３３％）得た。本結晶の融点は１１４〜１１５℃であった。本品は、本発明の画像表示材料用ブロック化顕色剤として好適に使用できる。
【００４２】
【発明の効果】
以上述べたとおり、本発明の画像表示材料は、可視光及び／又は１３０℃以上の温度制御下、顕色剤とロイコ染料とを反応させて発色させる画像表示材料である。斯かる画像表示材料は、自体、安定であると共に、発色後の安定性も高く、比較的安価に供給できると共に、点、線、文字、色、及び各種画像を高品位で表現し、保存するための画像表示材料として優れた特徴を有している。又、本発明の画像表示材料は、ロイコ染料を適宜選択することにより、種々のカラーを容易に表現できるとの利点をも有している。更に、本発明の画像表示材料を用いる記録体は、容易かつ安価に製造できると共に、保存安定性も良好で、廃棄物としての問題も殆どないことから、パーソナルユースから業務用に至るまでの幅広い分野で有利に用いることができる。又、本発明の画像形成装置は、可視光を輻射し得る光源と、１３０℃以上に加熱し得る加熱手段とを要部とする装置であって、比較的低コストで容易に製造できると共に、当該装置に用いる記録体は比較的安価に製造できることから、ランニングコストも低いとの利点がある。
このように、本発明が斯界に与える影響は極めて大きいと言える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像形成メカニズムの概略を示す図である。
Claims (8)
- １３０℃以上の温度制御下で脱離するブロック基を有するブロック化顕色剤、前記ブロック化顕色剤からブロック基が脱離した顕色剤と酸の存在下で発色するロイコ染料、光酸発生剤、及び可視光を吸収してその吸収エネルギーを前記光酸発生剤に伝達して前記酸を発生させ得るとともに、１３０℃以上の温度で熱分解する光増感剤とを含んでなる画像表示材料。
- 可視光及び１３０℃以上の温度制御下で発色させることを特徴とする請求項１記載の画像表示材料。
- ブロック化顕色剤が、下記化学式１乃至１３に示す化合物から選ばれる１種の化合物である請求項１又は２記載の画像表示材料。
- 光増感剤が光増感色素であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の画像表示材料。
- 酸増殖剤を更に含んでなる請求項１乃至４の何れかに記載の画像表示材料。
- 請求項１乃至５の何れかに記載の画像表示材料を基材に被覆してなる記録体。
- 基材が、印画紙又はフィルムである請求項６記載の記録体。
- 請求項６又は７記載の記録体に含まれる光増感剤の可視光吸収領域に相当する光を輻射し得る光源と、前記記録体を加熱する手段とを備えた画像形成装置。
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