JPH07276792A - 相転移する着色微粒子含有インク材を用いた色材転写熱記録方法および色材転写熱記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡単な構成で高品質のカラー記録画像を容易か
つ安価に形成できる色材転写熱記録方法および装置を提
供する。 【構成】親水性状態から相転移温度よりも昇温すると疎
水性に変化する感温性高分子の外部シェル層（３ｃ）を
有する着色微粒子（３）を溶媒（４）に分散させたイン
ク材（２）に、疎水性表面を有し円筒状の転写媒体
（１）を接触回転させつつ転写媒体（１）を介して画像
信号に対応し相転移温度よりも高い温度の熱信号を熱記
録手段（６）により付与する。着色微粒子（３）が疎水
性に変化し転写媒体（１）に対する付着能が向上して画
像信号に対応した着色微粒子（３）の顕像が転写媒体
（１）に形成される。その後、顕像は冷却され親水性に
戻り転写媒体（１）に対する付着能が低下し、搬送され
てくる被転写材（７）に接触して移行することで画像が
記録される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、相転移を利用した色材
転写熱記録方法および色材転写熱記録装置に係わり、特
には、熱信号により相転移して転写媒体に対する付着能
を制御できる新規な着色微粒子を含有する色材を利用し
て、色材を被転写材に転写する記録方法および装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】現在、画像形成（記録）装置により形成
された画像に対して要求されている主な品質として、解
像度、画像濃度、画像鮮鋭度、階調表現性、色純度、色
重ね性を挙げることができる。

【０００３】また、画像記録装置の性能としては、記録
速度が速いこと、音が静かであること、ランニングコス
トが低廉であること、小型で軽量であること、普通紙お
よび再生紙のどちらも使用できること、メンテナンスフ
リーであることなどが要求されている。最近では、記録
装置としての基本特性である解像度や画像濃度、記録速
度などが一定の水準まで高まったこともあり、カラー表
現が可能であること、記録紙の種類を問わないこと、小
型で軽量であること等が特に重要視されている。

【０００４】これまで、様々な画像記録方式が提案され
ているが、前記要求事項を大略満足する普通紙カラー画
像記録方式は未だ実現されていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、簡
単な方法および装置により高品質なカラー画像を容易か
つ安価に形成することができる色材転写熱記録方法およ
び色材転写熱記録装置を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段および作用】上記課題を解
決するために、本発明では、親水性状態から昇温によっ
てある温度よりも高い温度で疎水性に変化し、疎水性状
態から降温によってある温度よりも低い温度で親水性に
変化すべく、相転移挙動を示す感温性高分子からなるコ
アシェル粒子である着色微粒子を溶媒に分散させてなる
インク材を利用し、疎水性表面を有する転写媒体を介し
てインク材に画像信号に対応した相転移挙動を示す温度
よりも高い温度を有する熱信号を付与（インク材をドッ
トレベルで選択的に加熱）し、着色微粒子の外部シェル
層を疎水性に変化させることにより、転写媒体の疎水性
表面に対する付着能を向上させて画像信号に対応した着
色微粒子による顕像を転写媒体の疎水性表面上に形成す
るようにした。

【０００７】そして、疎水性表面上の顕像の温度を自然
冷却あるいは被転写材を接触させることで相転移挙動を
示す温度よりも低い温度とし、外部シェル層を親水性に
変化させて転写媒体に対する付着能を低下させ、これに
被転写材を接触させることにより、着色微粒子による顕
像を被転写材に移行させて画像を記録するようにした。

【０００８】すなわち、本発明の第１の態様によれば、
着色材を含み高分子からなる内部コアと、親水性状態か
ら昇温によって温度Ｔｃよりも高い温度で疎水性に変化
し、疎水性状態から降温によって温度Ｔｃよりも低い温
度で親水性に変化すべく、相転移温度Ｔｃを有する感温
性高分子からなる外部シェル層とで構成された着色微粒
子を溶媒に分散させてなるインク材に、疎水性表面を有
する転写媒体を接触させる工程と、前記転写媒体を介し
て前記インク材に画像信号に対応した相転移温度Ｔｃよ
りも高い温度を有する熱信号を付与して、前記着色微粒
子の外部シェル層を疎水性に変化させることにより、前
記転写媒体に対する付着能を向上させて前記画像信号に
対応した前記着色微粒子による顕像を前記転写媒体の疎
水性表面上に形成する工程と、前記疎水性表面上の顕像
の温度を相転移温度Ｔｃよりも低い温度にして、前記外
部シェル層を親水性に変化させることにより、前記転写
媒体に対する付着能を低下させる工程と、前記転写媒体
の疎水性表面に被転写材を接触させることにより、前記
着色微粒子による顕像を前記被転写材に移行させる工程
を順次行い、画像を記録することを特徴とする色材転写
熱記録方法が提供される。

【０００９】また、本発明によれば、上記インク材を供
給するインク供給手段と、疎水性表面を有し無端状に設
けられたフィルム状転写媒体と、前記フィルム状転写媒
体の前記疎水性表面の所定領域を前記インク供給手段の
インク材に接触させつつ循環移動自在に支持する支持手
段と、前記転写媒体を循環移動する駆動手段と、前記転
写媒体の前記インク材に接触される部分の内周面近傍に
設けられ、前記転写媒体を介して前記インク材に画像信
号に対応した相転移温度Ｔｃよりも高い温度を有する熱
信号を付与する熱記録手段と、前記熱記録手段の配設位
置を通過後の前記転写媒体の疎水性表面に相転移温度Ｔ
ｃよりも低い温度にある被転写材を接触させつつ搬送す
る搬送手段とを備え、前記熱記録手段により、前記着色
微粒子の外部シェル層が疎水性に変化されて前記転写媒
体に付着することで形成された前記着色微粒子による顕
像を前記被転写材に移行させて画像を記録することを特
徴とする色材転写熱記録装置が提供される。

【００１０】一方、本発明の第２の態様によれば、着色
材を含み疎水性高分子からなる内部コアと、親水性状態
から昇温によって温度Ｔｃ２よりも高い温度で疎水性に
変化し、疎水性状態から降温によって温度Ｔｃ１よりも
低い温度で親水性に変化すべく、異なる相転移温度Ｔｃ
１、Ｔｃ２（ただし、Ｔｃ１＜Ｔｃ２）を持ち相転移挙
動にヒステリシス特性を有する感温性高分子からなる外
部シェル層とで構成された着色微粒子を溶媒に分散させ
てなるインク材に、疎水性表面を有する転写媒体を接触
させる工程と、前記転写媒体を介して前記インク材に画
像信号に対応した相転移温度Ｔｃ２よりも高い温度を有
する熱信号を付与して、前記着色微粒子の外部シェル層
を疎水性に変化させることにより、前記転写媒体に対す
る付着能を向上させて前記画像信号に対応した前記着色
微粒子による顕像を前記転写媒体の疎水性表面上に形成
する工程と、前記疎水性表面上の顕像の温度を相転移温
度Ｔｃ１よりも低い温度にして、前記外部シェル層を親
水性に変化させることにより、前記転写媒体に対する付
着能を低下させる工程と、前記転写媒体の疎水性表面に
被転写材を接触させることにより、前記着色微粒子によ
る顕像を前記被転写材に移行させる工程を順次行い、画
像を記録することを特徴とする色材転写熱記録方法が提
供される。

【００１１】また、本発明によれば、ヒステリシス特性
を有する上記インク材を供給するインク供給手段と、疎
水性表面を有し無端状に設けられたフィルム状転写媒体
と、前記フィルム状転写媒体の前記疎水性表面の所定領
域を前記インク供給手段のインク材に接触させつつ循環
移動自在に支持する支持手段と、前記転写媒体を循環移
動する駆動手段と、前記転写媒体の前記インク材に接触
される部分の内周面近傍に設けられ、前記転写媒体を介
して前記インク材に画像信号に対応した相転移温度Ｔｃ
２よりも高い温度を有する熱信号を付与する熱記録手段
と、前記熱記録手段の配設位置を通過後の前記転写媒体
の疎水性表面に相転移温度Ｔｃ１よりも低い温度にある
被転写材を接触させつつ搬送する搬送手段とを備え、前
記熱記録手段により、前記着色微粒子の外部シェル層が
疎水性に変化されて前記転写媒体に付着することで形成
された前記着色微粒子による顕像を前記被転写材に移行
させて画像を記録することを特徴とする色材転写熱記録
装置が提供される。

【００１２】以下、本発明をさらに詳しく説明する。本
発明のインク材は、内部コアを感温性高分子の外部シェ
ル層で覆った２層構造のコアシェル粒子としての着色微
粒子を溶媒に分散させてなる。

【００１３】感温性高分子は、ある温度（相転移温度）
を境にして異なる挙動を示すもので、例えばポリ（Ｎ−
イソプロピルアクリルアミド）と水から構成される高分
子ゲルでは、その下限臨界共溶温度である３１〜３２゜
Ｃを境に不連続に親水性と疎水性に変化し、アクリロイ
ルピロリジンの重合体は５１〜５２゜Ｃに相転移温度を
有し親水性と疎水性に変化する。また、両者のモル比を
適宜調整すれば３１〜５２゜Ｃの間で相転移温度を自由
に設定できる。

【００１４】そして、本発明ではこのような感温性高分
子を外部シェル層としたコアシェル粒子を用いている。
従って、本発明のコアシェル粒子は、相転移温度よりも
低い温度で親水性となり相転移温度よりも高い温度で疎
水性となる。

【００１５】一般に、疎水性分子が水分子と会合する
時、疎水性分子近傍の水分子の会合状態が変化する。水
素結合の割合が増加しエントロピーの減少が起こる。こ
れは、疎水性分子あるいは疎水基が水分子との会合をで
きるだけ減少させるよう凝集することを意味し、見かけ
上、疎水性分子どうし間に引力が働き会合するように見
え疎水性−疎水性相互作用と言われている。本発明のコ
アシェル粒子は、疎水性状態では疎水性物質に吸着する
性質を示し、親水性状態では疎水性物質に付着しない性
質を示す。

【００１６】一方、本発明では、インク材を一旦付着さ
せるために、疎水性表面を有するフィルム状転写媒体を
用いている。それゆえ、画像信号に対応した熱信号を付
与されて相転移温度よりも高い温度となり疎水性となっ
たインク材の着色微粒子が転写媒体に選択的に付着す
る。

【００１７】転写媒体に付着した着色微粒子は、相転移
温度以下に冷却されると、最早、転写媒体に対する付着
性能が低下するので、これに接触すべく適用された被転
写材（親水性い近い）に容易に転写される。このように
して、色材画像が記録できる。

【００１８】本発明の第１の態様において、転写媒体に
付着形成された着色微粒子による顕像を被転写材に移行
させるべく外部シェル層を親水性に変化させて付着能を
低下させるため、被転写材に接触する以前あるいは接触
と同時に相転移するように常温よりも少なくとも高い温
度の相転移温度を有する感温性高分子を外部シェル層に
選定している。

【００１９】そこにおいて、色材を構成する着色微粒子
は、着色材が、ジアリーリッドイエロー、ジアリールア
ミドイエロー、ベンジジンイエロー、ブリリアントカー
ミン６Ｂ、レーキッドＣ、フタロシアニンブルー、カー
ボンブラック、酸化チタンから選ばれた少なくとも１つ
の着色材であることが好ましく、また、内部コアが、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンから選ばれ
た疎水性高分子の少なくとも１つであり、外部シェル層
が、ポリエチレンオキシド、ポリメチルビニルエーテ
ル、ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）、オキシ
エチレンユニットを側鎖に有するポリビニルエーテル、
ポリアクリロイルピロリジン、ポリアクリロイルピペリ
ジンから選ばれた感温性高分子の少なくとも１つである
ことが好ましい。また、上記着色微粒子は油系溶媒に好
適に分散されるものである。

【００２０】このような本発明に従って画像を記録すれ
ば、簡単な構成で高品質の画像記録が得られる。

【００２１】本発明の第２の態様において、転写媒体に
付着形成された着色微粒子による顕像を被転写材に移行
させる以前に着色微粒子の付着能が低下して顕像の乱れ
が生ずるのを防止するため、外部シェル層の感温性高分
子として相転移挙動にヒステリシス特性を有する感温性
高分子を選定し、その疎水性から親水性へ変化する時の
相転移温度を常温よりも少なくとも高い温度であるが極
めて常温に近い温度のものにし、外部シェル層を親水性
に変化させて付着能を低下させる工程を、被転写材への
接触と同時に行うようにしている。すなわち、着色微粒
子は被転写材へ接触する以前には相転移されないように
している。

【００２２】そのような着色微粒子は、着色材が、ジア
リーリッドイエロー、ジアリールアミドイエロー、ベン
ジジンイエロー、ブリリアントカーミン６Ｂ、レーキッ
ドＣ、フタロシアニンブルー、カーボンブラック、酸化
チタンから選ばれた少なくとも１つの着色材であること
が好ましく、また、内部コアが、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリスチレンから選ばれた疎水性高分子の少
なくとも１つであり、外部シェル層が、ポリエチレンオ
キシド、ポリメチルビニルエーテル、ポリ（Ｎ−イソプ
ロピルアクリルアミド）、オキシエチレンユニットを側
鎖に有するポリビニルエーテル、ポリアクリロイルピペ
リジンから選ばれた感温性高分子の少なくとも１つと、
カルボキシル基を有する化合物との共重合体が好適であ
る。また、上記着色微粒子は油系溶媒に好適に分散され
るものである。

【００２３】このような本発明に従って画像を記録する
と、着色微粒子の転写媒体への付着から被転写材への移
行の間、画像部分の乱れを好適に防止して高品質の画像
記録が得られる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。全図に渡り、同一箇所は同一符号で示されてい
る。

【００２５】図１は、本発明の第１の態様に基づく色材
転写熱記録装置の基本構造を示す。図１に示す記録装置
Ｐにおいて、無端状に設けられた転写媒体１が不図示の
支持手段により支持され、駆動手段により矢視ａ方向に
循環移動自在に設けられている。転写媒体１は疎水性表
面を有するフィルムからなり、図示の如く円筒状に形成
されていることが好ましいが、この形状に限定されず、
さらにはシート状であっても良い。

【００２６】転写媒体１の下方には、インク材２を収容
したインク供給手段としてのインク槽５が配設されてお
り、転写媒体１の所定領域がインク材２に接触するよう
図示例では転写媒体１をインク槽５内に浸漬させてあ
る。

【００２７】インク材２に接触する転写媒体１の内側に
は、熱記録手段６としてのサーマルヘッドが転写媒体１
内周面に当接可能に設けられている。熱記録手段６は、
不図示の制御手段からの画像信号を受けてそれに対応し
た熱信号を転写媒体１を介してインク材２の界面近傍に
付与するものである。熱記録手段６としては、上記サー
マルヘッドの他、例えばレーザービームを転写媒体１内
周面に照射する手段を用いることもできる。

【００２８】転写媒体１の上方には、熱記録手段６の配
設位置を通過後の転写媒体１の表面に被転写材７（用
紙）を接触させつつ矢視ｂ方向に回転し、被転写材７を
搬送する搬送手段の一部を構成する転写ロール８が配設
してある。転写ロール８は、転写媒体１に近接もしくは
圧接され、例えば弾性ゴムロールや金属ロールで構成す
ることができる。

【００２９】上記インク材２は、図２（ａ）に拡大して
示すように、着色材３ｂを有し疎水性高分子からなる内
部コア３ａと、外部シェル層３ｃからなる着色微粒子３
（コアシェル粒子）を、溶媒４に分散して構成される。
着色微粒子３の径は数百ｎｍ〜数μｍであり、その体積
の殆どはコア部分で占められている。

【００３０】内部コア３ａは、例えばポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリスチレン等の一般的な疎水性高分子
を使用できる。また、これに分散する着色材３ｂとして
は、ジアリーリッドイエロー、ジアリールアミドイエロ
ー、ベンジジンイエロー、ブリリアントカーミン６Ｂ、
レーキレッドＣ、フタロシアニンブルー、カーボンブラ
ック、酸化チタン等、広く知られた顔料を好適に使用で
きる。

【００３１】外部シェル層３ｃは、常温よりも高温の相
転移温度Ｔｃを有し、Ｔｃよりも低温では親水性となる
ハイドロゲルであるが、Ｔｃよりも高温では疎水性を示
す感温性高分子である。外部シェル層３ｃは極めて薄い
ために、着色微粒子３の色は内部コア３ａに含まれる着
色材３ｂの色を呈する。

【００３２】外部シェル層３ｃを構成する高分子として
は、例えばポリエチレンオキシド、ポリメチルビニルエ
ーテル、ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）、オ
キシエチレンユニットを側鎖に有するポリビニルエーテ
ル、ポリアクリロイルピロリジン、ポリアクリロイルピ
ペリジン等の公知の感温性高分子が用いられる。

【００３３】着色微粒子３を分散させる溶媒４は、着色
微粒子３を安定分散させ、なおかつ適度な粘性と乾燥特
性を有するものが望ましい。また、転写媒体１との親・
疎水性バランスの選定が重要である。すなわち、外部シ
ェル層３ｃを構成する高分子材料との界面張力の値を、
外部シェル層３ｃと転写媒体１との界面張力の値よりも
十分に大きくとる必要がある。

【００３４】このような溶媒として、各種パラフィン
類、芳香族炭化水素類、水、比較的低分子量のシリコー
ンオイル、アマニ油等を用いることができるが、油系溶
媒が特に好ましい。なお、これら溶媒に対する補助的粘
性調製材として、比較的高分子量の各種高分子を溶解さ
せることもできる。

【００３５】さて、このような構成の画像記録装置Ｐに
おいて、以下、その記録方法をより詳しく説明する。

【００３６】〈熱記録〉まず、転写媒体１を移動（図１
の矢視ａ方向）させ、インク槽５内のインク材２に接触
させる（接触工程）。

【００３７】次に、熱記録手段６が転写媒体１を介して
インク材２をドットレベルで選択的に加熱（外部シェル
層３ｃの相転移温度Ｔｃより高温で加熱）する（図２
（ｂ）参照）。そして、インク槽５内の加熱エリアＡ
（転写媒体１の所定領域内）のインク材２（従って、着
色微粒子３）が相転移温度Ｔｃより高温となり、外部シ
ェル層３ｃが親水性から疎水性に変化する。よって、所
謂疎水性−疎水性相互作用に基づき、着色微粒子３が最
も界面張力の小さくなる物質としての転写媒体１に付着
する。すなわち、着色微粒子３が熱記録手段６の加熱さ
れたドット部に位置する転写媒体１に付着し熱記録され
る（顕像形成工程）。ここで、着色微粒子３の転写媒体
１への付着量は、熱記録手段６の加熱量に比例する。

【００３８】〈冷却〉着色微粒子３の付着した転写媒体
１はさらに回転方向に移動され、搬送手段としての転写
ロール８と対向する位置まで移動する間に自然冷却され
ることになる。この冷却で着色微粒子３が相転移温度Ｔ
ｃよりも低温となれば外部シェル層３ｃが疎水性から親
水性に変化する。よって、転写媒体１が疎水性であるの
に対して、外部シェル層３ｃが親水性であるから、付着
力を失って転写媒体１に保持される（付着能低下工
程）。

【００３９】〈転写〉熱記録された着色微粒子３による
顕像の先端が転写ロール８と対向する位置に到達するタ
イミングで被転写材７が搬送される。被転写材７は常温
に保持され搬送され、しかも熱容量が大きいため、顕像
は被転写材７に接触すると同時に相転移温度Ｔｃよりも
低温に確実に冷却される。従って、この時点でも、上記
付着能低下工程が行われる。また、被転写材７は、転写
媒体１と比べて親水性であるゆえ、転写媒体１上の着色
微粒子３（親水性となっている）は被転写材７へ移行し
易くなっている。従って、着色微粒子３が容易に被転写
材７へ移行して転写が完了する（顕像移行工程）。ここ
で、被転写材７への付着量が印字濃度となるから、印字
濃度は転写媒体１への着色微粒子３の付着量により一義
的に決定できる。転写後、インク材２の一部が転写媒体
１に残るが、転写媒体１はさらに移動して再びインク槽
５内に浸漬されインク槽５内のインク材２と混合されて
しまうので、転写媒体１をクリーニングするような格別
の構成は必要としない。ただし、図１に示すように、例
えば可撓性スクレーパ９を転写媒体１に当接させて、残
余のインク材２をインク槽５内に落下させる等して回
収、かつ転写媒体１表面を一旦クリーンにすることもで
きる。このようにして、転写媒体１は繰り返し使用でき
る。

【００４０】以上の工程を繰り返すことによって連続的
に画像記録を行うことができる。

【００４１】以下、本発明の第１の態様に用いたインク
材２の作成例を記す。スチレンとアクリルアミド誘導体
をソープフリー乳化共重合すると、両者の親・疎水性の
違いに因り、表面・内部の組成が異なるラテックス粒子
が得られる。この粒子をシード粒子（種粒子）として、
アクリルアミド誘導体をシード重合すると、外部シェル
層が補強されたコアシェル粒子が作成される。

【００４２】アクリルアミド誘導体としてＮ−イソプロ
ピルアクリルアミドを用いて、感温性ハイドロゲルを外
部シェル層とするコアシェル構造の粒子を作成し、被転
写材に記録する着色微粒子分散インクとした例を示す。

【００４３】作成例１ −内部コアの作成− 容器中に、イオン交換水、およびイオン交換水に対し
て、Ｎ−イソプロピルアクリルアミドモノマーを０．１
Ｍと、スチレンを１Ｍ、顔料としてカーボンブラックを
スチレンに対して１．５ｗｔ％、重合開始剤として過硫
酸カリウムを０．００４Ｍ加え、７０℃で約２４時間撹
拌してシード粒子を得た。

【００４４】−外部シェル層の作成− 容器中に、イオン交換水、およびイオン交換水に対し
て、上記シード粒子を５ｗｔ％、Ｎ−イソプロピルアク
リルアミドモノマーを０．２Ｍ、架橋剤としてメチレン
ビスアクリルアミドを０．００５Ｍ、重合開始剤として
過硫酸カリウムを０．００１Ｍ加え、７０℃で約３時間
撹拌し、外部シェル層が補強されたコアシェル粒子（相
転移温度３２℃）を得た。

【００４５】−コアシェル粒子の分散− このようにして作成したコアシェル粒子（着色微粒子
３）の水溶液を容器１０に採り（図４参照）、相転移温
度である３２℃以下に保持した。このコアシェル粒子の
水溶液に、Ｔｃ以下に保持した油（ドデカン）を加え
て、上層に油層Ｏ、下層にコアシェル粒子の水層Ｗを有
する２層溶液とした。この溶液の２層界面に、図４に示
すように、ヒータ付疎水性フィルムロール１１を設置
し、回転させた。

【００４６】ロール１１は、界面上層においては相転移
温度Ｔｃ以下、界面下層においては相転移温度Ｔｃ以上
となるようにした。界面下層のコアシェル粒子の水層Ｗ
において、ロール１１近傍の加熱エリアではコアシェル
粒子の外部シェル層が親水性から疎水性に変化し、疎水
性−疎水性相互作用により、コアシェル粒子は疎水性フ
ィルムロール１１に付着した。ロール１１が回転して上
層の油層Ｏに入ると、ロール１１がＴｃ以下になるの
で、コアシェル粒子の外部シェル層が疎水性から親水性
に変化し、疎水性フィルムロール１１への付着力を失っ
て油層Ｏ中に分散された。

【００４７】コアシェル粒子を油層Ｏに移動させること
により、本発明に適用する油系のインク材（着色微粒子
分散インク）を得た。

【００４８】作成例２ −内部コアの作成− 作成例１のＮ−イソプロピルアクリルアミドをアリリロ
イルピロリジンに代えた以外は作成例１と同様にしてシ
ード粒子を得た。

【００４９】−外部シェル層の作成− 上記シード粒子を用いるとともに、作成例１のＮ−イソ
プロピルアクリルアミドをアリリロイルピロリジンに代
え、作成例１に準じて外部シェル層の補強されたコアシ
ェル粒子（相転移温度５２℃）を得た。

【００５０】以下、作成例１と同様、図４の装置を用い
本発明に適用する油系のインク材を得た。

【００５１】作成例３ 作成例１，２に用いたＮ−イソプロピルアクリルアミド
とアリリロイルピロリジンを単独で用いる代りに両者の
混合物を種々モル比を変更し、作成例１と同様にして種
々のコアシェル粒子を作成し、相転移温度約３０〜５０
℃の着色微粒子の得られることを確認した。

【００５２】次に、本発明の第２の態様に基づく画像記
録方法について述べる。なお、本発明の第２の態様は、
上述の第１の態様におけるインク材を後述する構成のも
のと置き換えたものであるので、第２の態様の画像記録
装置は上述の図１で示したものと基本的に同じであり、
同図を用いて説明し、重複部分の詳細説明は省略する。

【００５３】図３は、本発明の第２の態様に基づくイン
ク材の相転移挙動を説明するための図である。

【００５４】既述のように、本発明の第２の態様におい
て、転写媒体に付着形成された着色微粒子による顕像を
被転写材に移行させる以前に着色微粒子の付着能が低下
して顕像の乱れが生ずる可能性がある。

【００５５】そこで、本発明の第２の態様では、外部シ
ェル層の感温性高分子として相転移挙動に熱的にヒステ
リシス特性を有する感温性高分子を選定している。すな
わち、外部シェル層は、ＬＣＳＴ（下限臨界共溶温度）
型の相図を有する高分子と水から構成されるゲルであっ
て、高分子鎖の側鎖の一部にイオン解離する官能基を導
入し、感温相転移挙動にヒステリシスを持たせてある。

【００５６】図３に示すように、昇温時に親水性から疎
水性に変化する温度Ｔｃ２は、疎水性に変化した外部シ
ェル層が降温時に疎水性から親水性に変化する温度Ｔｃ
１とは異なる（以下、Ｔｃ１、Ｔｃ２のいずれも相転移
温度と定義する）。従って、上述の第１の態様で述べた
感温性高分子のみのホモポリマーの相転移温度Ｔｃより
も画像記録装置の使用温度Ｔｒに対してＴｃ２を高温側
にシフトでき、且つＴｃ１を使用温度Ｔｒに近づけるこ
とができる。これにより、上述の第１の態様で述べた
〈熱記録〉から〈転写〉に至る以前に冷却される温度よ
りもＴｃ１を低い温度に設定すれば、疎水性から親水性
への相転移が〈熱記録〉から〈転写〉に至る間では起こ
らず、画像乱れを確実に防止できる。

【００５７】本発明の第２の態様に基づくインク材２
は、図２（ａ）に拡大して示した外部シェル層３ｃが、
上述の第１の態様のものと異なる。

【００５８】すなわち、本例の外部シェル層３ｃを構成
する高分子としては、例えばポリエチレンオキシド、ポ
リメチルビニルエーテル、ポリ（Ｎ−イソプロピルアク
リルアミド）、オキシエチレンユニットを側鎖に有する
ポリビニルエーテル、ポリアクリロイルピロリジン、ポ
リアクリロイルピペリジン等の公知の感温性高分子の少
なくとも１つと、カルボキシル基を有する化合物との共
重合体である。

【００５９】このような構成の画像記録装置Ｐにおい
て、以下、その記録方法を説明する。

【００６０】〈熱記録〉まず、転写媒体１を移動（図１
の矢視ａ方向）させ、インク槽５内のインク材２に接触
させる（接触工程）。

【００６１】次に、熱記録手段６が転写媒体１を介して
インク材２をドットレベルで選択的に加熱（外部シェル
層３ｃの相転移温度Ｔｃ２より高温で加熱）する（図２
（ｂ）参照）。そして、インク槽５内の加熱エリアＡ
（転写媒体１の所定領域内）のインク材２（従って、着
色微粒子３）が相転移温度Ｔｃ２より高温となり、外部
シェル層３ｃが親水性から疎水性に変化する。よって、
疎水性−疎水性相互作用に基づき、着色微粒子３が熱記
録手段６の加熱されたドット部に位置する転写媒体１に
付着し熱記録される（顕像形成工程）。ここで、着色微
粒子３の転写媒体１への付着量は、熱記録手段６の加熱
量に比例する。

【００６２】〈冷却〉着色微粒子３の付着した転写媒体
１はさらに回転方向に移動され、搬送手段としての転写
ロール８と対向する位置まで移動する間に自然冷却され
ることになる。この冷却の間、着色微粒子３が相転移温
度Ｔｃ１よりも低温となれば外部シェル層３ｃが疎水性
から親水性に変化する。しかし、本例では、Ｔｃ１を極
めて常温近くに設定できるから、付着力を維持したまま
転写媒体１に保持される（付着能維持工程）。

【００６３】〈転写〉熱記録された着色微粒子３による
顕像の先端が転写ロール８と対向する位置に到達するタ
イミングで被転写材７が搬送される。被転写材７は常温
に保持され搬送され、しかも熱容量が大きいため、顕像
は被転写材７に接触すると同時に相転移温度Ｔｃ１より
も低温に確実に冷却される。従って、この時点で付着能
低下工程が行われる。被転写材７は、転写媒体１と比べ
て親水性であるゆえ、転写媒体１上の着色微粒子３（親
水性となっている）は被転写材７へ移行し易くなり、着
色微粒子３が容易に被転写材７へ移行して転写が完了す
る（顕像移行工程）。

【００６４】以下、上述の第１の態様と同様にして、転
写媒体１が繰り返し使用される。

【００６５】以上の工程を繰り返すことによって連続的
に画像記録を行うことができる。

【００６６】以下、本発明の第２の態様に用いたインク
材２の作成例を記す。

【００６７】作成例４ −内部コアの作成− 容器中に、イオン交換水、およびイオン交換水に対し
て、Ｎ−イソプロピルアクリルアミドモノマーを０．１
Ｍと、スチレンを１Ｍ、顔料としてカーボンブラックを
スチレンに対して１．５ｗｔ％、重合開始剤として過硫
酸カリウムを０．００４Ｍ加え、７０℃で約２４時間撹
拌してシード粒子を得た。

【００６８】−外部シェル層の作成− 容器中に、イオン交換水、およびイオン交換水に対し
て、上記シード粒子を５ｗｔ％、Ｎ−イソプロピルアク
リルアミドモノマーを０．１Ｍ、アクリル酸を０．０１
Ｍ、架橋剤としてメチレンビスアクリルアミドを０．０
０５Ｍ、重合開始剤として過硫酸カリウムを０．００１
Ｍ加え、７０℃で約３時間撹拌し、Ｎ−イソプロピルア
クリルアミドとアクリル酸との共重合からなる外部シェ
ル層を有するコアシェル粒子（相転移温度Ｔｃ１＝約３
２℃、Ｔｃ２＝約４２℃）を得た。 −コアシェル粒子の分散− このようにして作成したコアシェル粒子（着色微粒子
３）の水溶液を図４を用いて説明した上述の第１の態様
と同様にして、本発明に適用する油系のインク材（着色
微粒子分散インク）を得た。

【００６９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明は、内部コア
を感温性高分子の外部シェル層で覆った２層構造の着色
微粒子を溶媒に分散させてなるインク材を用い、これに
疎水性表面を有するフィルム状転写媒体を介して画像信
号に対応した熱信号を付与し、相転移が生じて転写媒体
への付着性の高まった着色微粒子により一旦転写媒体へ
画像形成し、これを被転写媒体に移行させるようにした
ので、構成が簡単で高品質のカラー記録画像を容易かつ
安価に形成することができる色材転写熱記録方法を提供
できる。

【００７０】より具体的には、着色微粒子に内包させる
着色材を適宜交換することにより容易にカラー記録画像
を形成することができるとともに、通常の親水性の被転
写材であればどのような紙質であっても良好な記録画像
を得ることができる。また、インク材は着色微粒子のみ
選択的に画像部に付着して消費されるものであるから、
ランニングコストが安価で、省資源ともなる。さらに、
このような記録方法を実施する装置を複数個内蔵したマ
ルチカラー記録装置も容易に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の態様に基づく色材転写熱記録装
置の基本構造を示す図。

【図２】図１の装置の要部拡大図であり、（ａ）は本発
明のインク材に用いる着色微粒子の拡大図、（ｂ）は転
写媒体の加熱エリア近傍の拡大図。

【図３】本発明の第２の態様に基づく着色微粒子のヒス
テリシス特性の説明図。

【図４】本発明に適用するインク材の作成例を示す図。

【符号の説明】

１・・・転写媒体 ２・・・インク材（着色微粒子分散インク） ３・・・着色微粒子 ３ａ・・・内部コア ３ｂ・・・着色材 ３ｃ・・・外部シェル層 ４・・・溶媒 ５・・・インク槽 ６・・・熱記録手段（サーマルヘッド） ７・・・被転写材 ８・・・転写ロール ９・・・可撓性スクレーパ １０・・・容器 １１・・・ヒータ付疎水性フィルムロール Ａ・・・加熱エリア Ｐ・・・記録装置 Ｏ・・・油層 Ｗ・・・水層

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 着色材を含み高分子からなる内部コア
   と、親水性状態から昇温によって温度Ｔｃよりも高い温
   度で疎水性に変化し、疎水性状態から降温によって温度
   Ｔｃよりも低い温度で親水性に変化すべく、相転移温度
   Ｔｃを有する感温性高分子からなる外部シェル層とで構
   成された着色微粒子を溶媒に分散させてなるインク材
   に、疎水性表面を有する転写媒体を接触させる工程と、 前記転写媒体を介して前記インク材に画像信号に対応し
   た相転移温度Ｔｃよりも高い温度を有する熱信号を付与
   して、前記着色微粒子の外部シェル層を疎水性に変化さ
   せることにより、前記転写媒体に対する付着能を向上さ
   せて前記画像信号に対応した前記着色微粒子による顕像
   を前記転写媒体の疎水性表面上に形成する工程と、 前記疎水性表面上の顕像の温度を相転移温度Ｔｃよりも
   低い温度にして、前記外部シェル層を親水性に変化させ
   ることにより、前記転写媒体に対する付着能を低下させ
   る工程と、 前記転写媒体の疎水性表面に被転写材を接触させること
   により、前記着色微粒子による顕像を前記被転写材に移
   行させる工程を順次行い、画像を記録することを特徴と
   する色材転写熱記録方法。
2. 【請求項２】 前記疎水性表面上の顕像の温度を相転移
   温度Ｔｃよりも低い温度にする工程が、前記転写媒体の
   疎水性表面に被転写材を接触させる工程である請求項１
   記載の色材転写熱記録方法。
3. 【請求項３】 着色材を含み高分子からなる内部コア
   と、親水性状態から昇温によって温度Ｔｃよりも高い温
   度で疎水性に変化し、疎水性状態から降温によって温度
   Ｔｃよりも低い温度で親水性に変化すべく、相転移温度
   Ｔｃを有する感温性高分子からなる外部シェル層とで構
   成された着色微粒子を溶媒に分散させてなるインク材を
   供給するインク供給手段と、 疎水性表面を有し無端状に設けられたフィルム状転写媒
   体と、 前記フィルム状転写媒体の前記疎水性表面の所定領域を
   前記インク供給手段のインク材に接触させつつ循環移動
   自在に支持する支持手段と、 前記転写媒体を循環移動する駆動手段と、 前記転写媒体の前記インク材に接触される部分の内周面
   近傍に設けられ、前記転写媒体を介して前記インク材に
   画像信号に対応した相転移温度Ｔｃよりも高い温度を有
   する熱信号を付与する熱記録手段と、 前記熱記録手段の配設位置を通過後の前記転写媒体の疎
   水性表面に相転移温度Ｔｃよりも低い温度にある被転写
   材を接触させつつ搬送する搬送手段とを備え、 前記熱記録手段により、前記着色微粒子の外部シェル層
   が疎水性に変化されて前記転写媒体に付着することで形
   成された前記着色微粒子による顕像を前記被転写材に移
   行させて画像を記録することを特徴とする色材転写熱記
   録装置。
4. 【請求項４】 前記着色材が、ジアリーリッドイエロ
   ー、ジアリールアミドイエロー、ベンジジンイエロー、
   ブリリアントカーミン６Ｂ、レーキレッドＣ、フタロシ
   アニンブルー、カーボンブラック、酸化チタンから選ば
   れた少なくとも１つの着色料を含み、 前記内部コアが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
   スチレンから選ばれた疎水性高分子の少なくとも１つで
   あり、 前記外部シェル層が、ポリエチレンオキシド、ポリメチ
   ルビニルエーテル、ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルア
   ミド）、オキシエチレンユニットを側鎖に有するポリビ
   ニルエーテル、ポリアクリロイルピロリジン、ポリアク
   リロイルピペリジンから選ばれた感温性高分子の少なく
   とも１つである請求項１または２記載の色材転写熱記録
   方法あるいは請求項３記載の色材転写熱記録装置。
5. 【請求項５】 着色材を含み高分子からなる内部コア
   と、親水性状態から昇温によって温度Ｔｃ２よりも高い
   温度で疎水性に変化し、疎水性状態から降温によって温
   度Ｔｃ１よりも低い温度で親水性に変化すべく、異なる
   相転移温度Ｔｃ１、Ｔｃ２（ただし、Ｔｃ１＜Ｔｃ２）
   を持ち相転移挙動にヒステリシス特性を有する感温性高
   分子からなる外部シェル層とで構成された着色微粒子を
   溶媒に分散させてなるインク材に、疎水性表面を有する
   転写媒体を接触させる工程と、 前記転写媒体を介して前記インク材に画像信号に対応し
   た相転移温度Ｔｃ２よりも高い温度を有する熱信号を付
   与して、前記着色微粒子の外部シェル層を疎水性に変化
   させることにより、前記転写媒体に対する付着能を向上
   させて前記画像信号に対応した前記着色微粒子による顕
   像を前記転写媒体の疎水性表面上に形成する工程と、 前記疎水性表面上の顕像の温度を相転移温度Ｔｃ１より
   も低い温度にして、前記外部シェル層を親水性に変化さ
   せることにより、前記転写媒体に対する付着能を低下さ
   せる工程と、 前記転写媒体の疎水性表面に被転写材を接触させること
   により、前記着色微粒子による顕像を前記被転写材に移
   行させる工程を順次行い、画像を記録することを特徴と
   する色材転写熱記録方法。
6. 【請求項６】 前記疎水性表面上の顕像の温度を相転移
   温度Ｔｃ１よりも低い温度にする工程が、前記転写媒体
   の疎水性表面に被転写材を接触させる工程である請求項
   ５記載の色材転写熱記録方法。
7. 【請求項７】 着色材を含み高分子からなる内部コア
   と、親水性状態から昇温によって温度Ｔｃ２よりも高い
   温度で疎水性に変化し、疎水性状態から降温によって温
   度Ｔｃ１よりも低い温度で親水性に変化すべく、異なる
   相転移温度Ｔｃ１、Ｔｃ２（ただし、Ｔｃ１＜Ｔｃ２）
   を持ち相転移挙動にヒステリシス特性を有する感温性高
   分子からなる外部シェル層とで構成された着色微粒子を
   溶媒に分散させてなるインク材を供給するインク供給手
   段と、 疎水性表面を有し無端状に設けられたフィルム状転写媒
   体と、 前記フィルム状転写媒体の前記疎水性表面の所定領域を
   前記インク供給手段のインク材に接触させつつ循環移動
   自在に支持する支持手段と、 前記転写媒体を循環移動する駆動手段と、 前記転写媒体の前記インク材に接触される部分の内周面
   近傍に設けられ、前記転写媒体を介して前記インク材に
   画像信号に対応した相転移温度Ｔｃ２よりも高い温度を
   有する熱信号を付与する熱記録手段と、 前記熱記録手段の配設位置を通過後の前記転写媒体の疎
   水性表面に相転移温度Ｔｃ１よりも低い温度にある被転
   写材を接触させつつ搬送する搬送手段とを備え、 前記熱記録手段により、前記着色微粒子の外部シェル層
   が疎水性に変化されて前記転写媒体に付着することで形
   成された前記着色微粒子による顕像を前記被転写材に移
   行させて画像を記録することを特徴とする色材転写熱記
   録装置。
8. 【請求項８】 前記外部シェル層はその感温性高分子鎖
   の側鎖の一部にイオン解離する基を有する請求項５また
   は６記載の色材転写熱記録方法あるいは請求項７記載の
   色材転写熱記録装置。
9. 【請求項９】 前記着色材が、ジアリーリッドイエロ
   ー、ジアリールアミドイエロー、ベンジジンイエロー、
   ブリリアントカーミン６Ｂ、レーキレッドＣ、フタロシ
   アニンブルー、カーボンブラック、酸化チタンから選ば
   れた少なくとも１つの着色料を含み、 前記内部コアが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
   スチレンから選ばれた疎水性高分子の少なくとも１つで
   あり、 前記外部シェル層が、ポリエチレンオキシド、ポリメチ
   ルビニルエーテル、ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルア
   ミド）、オキシエチレンユニットを側鎖に有するポリビ
   ニルエーテル、ポリアクリロイルピロリジン、ポリアク
   リロイルピペリジンから選ばれた感温性高分子の少なく
   とも１つと、カルボキシル基を有する化合物との共重合
   体である請求項８記載の色材転写熱記録方法あるいは色
   材転写熱記録装置。