CN1147867A - 用于处理光热敏元件的设备,系统和方法 - Google Patents

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约翰·A·斯文森
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约翰·J·阿伦
米歇尔·P·朱艾尔
安德森·L·格里芬
约翰·O·科科沃尔德
斯蒂文·W·索林森
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Abstract

用于处理光热敏元件的设备、系统和方法。该设备通过加热在具有一弹性层的加热构件和多个辊子之间的光热敏元件热显影光热敏元件。此设备可以是包括那些具有曝光光热敏元件以形成潜像的能力的其它设备和系统的一个组成部分。

Description

用于处理光热敏元件的设备、系统和方法
本发明涉及用于处理光热敏元件的设备、方法和系统,更具体一些,涉及用于对光热敏元件进行曝光、显影和冷却的设备、方法和系统。
光热敏成像技术是一种已经确定的成像技术。在光热敏成像技术中,分两步处理光热敏元件。第一步是根据图象方式使光热敏元件在照射光下曝光,从而在光热敏元件上产生一潜像。这一步骤常被称为成像。第二步是将光热敏元件加热到显影温度,保持足够的时间,以将潜像热显影成为可见的图像。这一步骤常被称为显影或简称为处理。
显影的装置与方法是众所周知的,它包括使光热敏元件与一被加热的板、滚筒或带(有时称为无端带)接触,向光热敏元件吹送热空气,将光热敏元件浸在热的惰性液体中,以及将此元件在元件对其波长不光敏的辐射能中曝光。
采用这些熟知的装置和方法显影的光热敏元件常常有不平的或不均匀的图像密度,图像畸变和/或表面磨损缺陷等。图象密度的不均匀缺陷是由于例如被加热构件上的表面变化,在光热敏元件或被加热构件上有异物,以及不能使在显影中产生的挥发性物质充分排气而在显影过程中产生的。图像畸变可由于光热敏元件在加热和/或冷却时,光热敏元件的基材发生不受控制的尺寸变化而产生。表面磨损或擦伤的产生是由于将光热敏元件拖过加热装置中的静止元件。在很多应用如课本和曲线图中,这些缺陷可能会被接受。但是,医学、工业、印刷及其它成像应用的使用者则要求均匀而高质量的图像。
尤其是,由于许多带子可以有花纹或接缝,使用带子显影的在光热敏元件上的图像会得到一种不能被接受的、对应的显影花纹或接缝痕迹。虽然滚筒能有效地利用空间并可具有没有带子花纹和接缝的表面,但是滚筒要求光热敏元件沿着一能导致翘曲的弯曲的路径。此外,滚筒要求光热敏元件沿弯曲的路径被导向,而该弯曲的路径能在光热敏元件上引起表面损伤。还有,用许多熟知的滚筒装置或其它加热装置加热光热敏元件,则可在加热光热敏元件时产生褶皱。
因此,需要有一种能提供均匀而且质量高的图像的热处理机。还需要用辅助装置和光热敏元件配合这种热处理机,以提供能同时优化均匀性和图象质量的设备、系统和方法。
除了均匀性和图象质量,还需要有这样一种处理机和有关的设备、系统和方法,它们能提供增大的物料通过速率。能成像和显影各种图幅尺寸,也是所要求的特性,而这一特性目前在高质量光热敏成像技术中是不能获得的。虽然公知的光热敏成像设备、系统和方法在环保方面优于湿式显影系统,但仍然有重大的问题未被解决。
本发明提供了一种热处理机,以及其它采用热处理机或与其联合使用的其它设备、系统和方法,以着手和克服这些问题。
本发明的一个实施例包括一热处理机,它适用于在光热敏元件上热显影图像。光热敏元件以某种输送速度输送。此热处理机包括一可动的加热构件,它被设置成能接纳光热敏元件并将光热敏元件至少加热到一临界显影温度并保持一停留时间,以在光热敏元件上显影图像。光热敏元件还包括多个可旋转的导向构件,其位于与加热构件相邻的导向位置上,用以通过在光热敏元件上施加一不大于200克每厘米光热敏元件宽度的偏压力,来引导贴靠在加热构件上的光热敏元件。加热构件是可以移动的,而导向构件则可以以几乎与光热敏元件的输送速度匹配的速度旋转。
加热构件可包括一具有一定厚度和导热率的弹性层,用于与光热敏元件接触。弹性层要足够厚,以使外来的颗粒能被压入弹性层中,以减少图像中可由外来颗粒所引起的传热不足而产生的图像缺陷。还有,弹性层又要足够薄并且充分地导热,以便弹性层能向光热敏元件传送足够的热量,从而按物料通过速率热显影光热敏元件。
导向构件可以充分地隔开,以使在可旋转的辊子之间的部分光热敏元件膨胀和收缩。导向构件可相对于上述加热构件定位在一封闭位置与一开启位置之间,在封闭位置,上述导向构件可以引导抵靠在上述加热构件上的上述光热敏元件;在开启位置,上述导向构件提供接近上述加热构件的更大的出入口。导向构件可与一盖子结合,以便当从加热构件上提升起该盖子时,使导向构件从封闭位置移至开启位置。
热处理机可以是进一步包括一成像装置的设备的一部分,该成像装置能将数字转换成图像式辐射图案。成像装置可将光热敏元件暴露在照射光下,以在光热敏元件上产生图像。成像装置能产生不超过百分之二的曝光偏差。热处理机能将光热敏元件加热至显影温度,以将潜像显影成可见的图像,该温度在整个光热敏元件上的变化不超过2°F。在0.50至3.0光密度的范围内,在规定的光密度下,在光热敏元件上产生的可见像由设备而引起的变化不超过0.20光密度。
本设备可以包括具有一第一室、一第二室和一通道的外壳,在第一室中放有成像装置,在第二室中放有热处理机,第二室可通过通道与第一室连通,光热敏元件也可通过通道输送。第一室可有相对于第二室的正空气压力。
本设备还可以是进一步包括一光热敏元件的系统的一部分。光热敏元件可具有一在至少一个表面上有光热敏乳剂的基体,该乳剂包括粘结剂、预先配制的卤化银、对辐射敏感的可还原的银盐和用于银离子的还原剂。预先配制的卤化银具有0.10μm或更小的平均直径。
可以配置一个与热处理机一起使用的冷却装置。该冷却装置包括一第一散热辊,它具有能导热的第一芯子和第一外层,该第一外层比芯子的导热性差并有较小的热质量。在与第一散热辊相邻处设有一第一咬送辊,以形成第一辊隙,此第一辊隙的位置要设成能接纳热的纸卷并通过导热将其冷却。第二散热辊具有一能导热的第二芯子和第二外层。第二外层比第二导热芯子的导热性差并有较小的热质量。在与第二散热辊相邻处设有一第二咬送辊,以形成第二辊隙。第二辊隙的位置要设定成能从第一辊隙接收光热敏元件并进一步通过热传导冷却光热敏元件。
可以配置一导轨,以引导离开加热构件的光热敏元件。光热敏元件有一前缘和一主要部分。导轨包括一具有一紧靠加热构件表面的前缘的板,以在光热敏元件位于加热构件的表面上时接收该元件的前缘,并引导离开加热构件的光热敏元件。在板的前缘附近设置一辊子,用以从板的前缘接纳加热元件的前缘,并使加热元件从前缘移开,以使主要部分不与板接触。有一滚子轴承与板的前缘接合。该滚子轴承可在加热构件的表面上行走,以将板的前缘定位在离加热构件的表面有一预定的距离的地方。
热处理机可用在用于热显影光热敏元件的方法中,以产生图像。可动的加热构件至少要加热至一临界显影温度。光热敏元件以一输送速度被输送给加热构件。用多个可旋转的导向构件将光热敏元件偏压贴靠在加热构件上,保持一段停留时间,以使加热构件显影在光热敏元件上的图像。每个导向构件通过在光热敏元件上施加一不大于200克每厘米光热敏元件宽度的总偏压力,而有助于减少在光热敏元件上的压痕。加热构件和旋转的导向构件以几乎与光热敏元件的输送速度相匹配的速度移动。
本设备可以用在用于将数据转换成与数据相对应的可见像的方法中。将数据转换成按表示数据的方式调制的辐射线。将光热敏元件在调制的辐射线中曝光,以在光热敏元件上产生代表数据的具有预定的光密度的潜像。将可动的加热构件至少加热至临界显影温度。使光热敏元件以一定的输送速度输送给加热构件。将光热敏构件贴靠在加热构件上偏压一段停留时间,以显影在光热敏元件上并具有预定的光密度的图像。可以测量图像的实际光密度,并可将图像的实际光密度与预定的光密度相比较。当实际的光密度与预定的光密度的偏差达到预定的偏差值时,可以调节输出功率。
可以用冷却装置冷却光热敏元件。将光热敏元件输送至具有第一散热辊的第一辊隙中,该散热辊具有一能导热的第一芯子和一第一外层,此外层有比芯子差的导热性和较小的热质量。在第一散热辊附近设有一第一咬送辊,以形成第一辊隙,该第一辊隙的位置要设计成能接纳热的纸卷并用导热将其冷却。将光热敏元件从第一辊隙输送至第二辊隙处,该第二辊隙有一第二散热辊,第二散热辊具有一能导热的第二芯子和一第二外层,第二外层有比第二导热芯子差的导热性和较小的热质量。在第二散热辊附近设有一第二咬送辊,以形成第二辊隙,该第二辊隙的位置要设成能从第一辊隙接收热的纸卷并进一步用导热冷却热纸卷。
图1是按照本发明构造的热处理机的透视图;
图2是图1所示热处理机的侧视图;
图3是图1和图2所示热处理机的前视图;
图4是一曲线图,它示出了在图1~3所示的热处理机中具有不同导热率的弹性层的效果;
图5是在光热敏元件和具有低弹性的加热构件之间因有外来颗粒存在而产生气隙的示意图;
图6是一曲线图,它示出了图1~3所示热处理机中在光热敏元件和弹性层之间的气隙的后果;
图7是图1~3所示热处理机中在光热敏元件和加热的弹性构件之间的较小气隙在与图4相比时的示意图;
图8是可以是图1~3所示热处理机的一部分的元件导轨的透视图;
图9是图8所示元件导轨在靠着加热构件时的侧视图;
图10是可以是图1~3所示热处理机的一部分的冷却装置的透视图;
图11是包括一热处理机和一光扫描组件的设备的内部操作部分的侧视图;
图12是作为图11所示设备的一部分示出的光扫描组件的视图;
图13是图12所示光扫描组件的一部分的激光扫描器的示意图;
图14是图12所示光扫描组件的一部分的底视图;
图15是在图12所示光扫描组件中所用的胶片对准装置的透视图。
在图1、2和3中示出了热处理机10,它用于对已成影像地曝光的光热敏元件12,如呈薄片形或成卷的胶片或纸张进行热显影。将已经曝光的光热敏元件12至少加热至一临界显影温度,并持续一特定的停留时间,正在热显影的光热敏元件12就会产生一图像。该图像可以是从一潜像产生的可见像。图像也可以是能由一设备读出的图像。临界显影温度是特殊的光热敏元件开始显影的最低温度。停留时间是特殊的光热敏元件应当保持在临界显影温度下或高于该温度的温度下,以使在光热敏元件12上的图像显影的持续时间。
热处理机10可以是用于将原先已经成像的光热敏元件12显影的独立设备。热处理机10也可以放置在其它设备上,或是成为一多功能设备或系统的组成部分。
通常,图1~3所示的热处理机10可包括如图所示的可动的加热构件14和导向构件16。导向构件16使光热敏元件12靠在加热构件14上,从而使加热构件14可传递用于使光热敏元件12显影的足够热量。导向构件16可以由处理机框架18相对于加热构件14定位。所示的处理机框架18包括一对处理机端部构件20和六个导向构件支架21,每个端部构件20上有三个支架21。加热构件的轴22从加热构件14的两相对端伸出,并且用轴承24可旋转地装在端部构件20上。加热构件14由一电动机(未示出)转动,该电动机用一链传动机构26与轴22中的一个联接,不过也可以采用其它机构,例如由一微步步进式电动机驱动的齿轮机构。导向构件16沿加热构件14的外部在周向地分隔开的几个位置由导向构件支架21以平行的取向支承,并用弹簧28偏压成与加热构件14接合。所示的每个导向构件支架21有安装在其上的五个导向构件16。导向构件16在此实施例中绕加热构件14的大约224度半径角延伸。横梁30装在相对的导向构件支架20之间,作为辅助支承。有一作为加热毯32示出的加热器和电子控制设备34,以恰当地加热加热构件14。通过一滑环部件35将电力接到加热毯32和电子控制设备34上。
加热构件14是作为可旋转的圆柱形滚筒示出的。也可以考虑采用其它的形状。例如,加热构件14可以是一个具有扁平表面的可动的受到支承的带子,以使光热敏元件12在被加热时是平的。但是,圆柱形的加热构件14或具有某种其它的弯曲形状的加热构件14可以使得在有限的空间内对光热敏元件12加热。加热构件14的宽度最好应定成能对光热敏元件12的整个宽度进行热显影。圆柱形加热构件14的直径应结合所要求的物料通过率和热处理机10理想的紧凑度一起选择。同样,不规则地弯曲的或平的受到支承的带子的接触长度和形状也可以根据这些需要考虑的事项来选择。
图1~3所示的加热构件14包括铝支承管36,在支承管36的外面有弹性层38。所示的支承管36约为18英寸(45.7cm)长,壁厚约为0.25英寸(0.64cm),并且有约为6.375英寸(16cm)的外径。也曾经用过直径较大的例如8英寸(20.3cm)的管子36和直径较小的例如3.5英寸(8.9cm)的管子36。甚至还可以采用尺寸更大或更小的支承管。支承管36的壁厚变化最好不超过例如百分之四。
弹性层38有足够光滑的表面,以将在被处理的光热敏元件12上所形成的花纹减至最少。表面粗糙度最好不超过250微英寸(6.3μm),再好一些,不超过125微英寸(3.2μm)。另一方面,某些材料,例如硅酮基材料的表面粗糙度不应明显小于75微英寸(1.9μm),最好不小于90微英寸(2.3μm),以防光热敏元件12粘附在加热构件14上。此外,超过90微英寸(2.3μm)的表面粗糙度使气体,尤其是挥发性物质更易于从弹性层38与光热敏元件12之间放气。
弹性层38与光热敏元件12之间的静摩擦系数应当足够大,以便在用第一个导向构件16咬入光热敏元件12的前缘时抓住并输送光热敏元件12。此静摩擦系数应当选定成与由第一个导向构件16施加的作用力相匹配。
弹性层38要有足够的导热性,以在加热构件14的表面上保持均匀的温度,从而便于得到实际的物料输出率。在一个实施例中,弹性层38最好具有等于或大于4BTU-inch/hr-ft2-°F(0.59W/cm2·℃)的导热率。这样可使热处理机10在每小时至少120个光热敏元件的输出率时加热构件的直径约为6.375英寸(16cm);加热构件14以约224度的圆周与光热敏元件12接触),热显影8mil(0.2mm)、14″×17″(35.6cm×43.2cm)的光热敏元件12(以后将在例1中描述)。对于具有尺寸为8″×10″(20.3cm×25.4cm)的类似的光热敏材料,输出率可超过每小时200张照相元件(采用具有同样直径和接触范围的加热构件)。对于纸基的光热敏元件,采用弹性层36时的输出率可超过每小时300张11″×14″(27.9cm×35.6cm)的光热敏元件(采用具有同样直径和接触范围的加热构件)。
其它尺寸的光热敏元件的输出率与其尺寸有关。此外,增加加热构件14的直径可便于得到更高的输出率。另外,输出率可以被看成是每单位时间的单位面积(例如平方厘米每小时),以代替每单位时间光热敏元件12的数量。
除了输出率,弹性层38允许在可接受的持续时间内升温热处理机10。例如,对于一长度为18英寸(45.7cm)、壁厚为0.25英寸(0.64cm)、外径约为6.375英寸(16cm)的支承管36而言,在具有厚度约为0.030英寸(0.076cm)的弹性层38时,可在20分钟内加热到约250°F以上。
模拟分析表明,为了在胶片上达到稳定状态的温度,弹性层的导热率对传热速度有很大的影响。而这又会影响到达临界显影温度所需的时间以及充分显影在光热敏元件12上的图像所需的停留时间。下面所进行的一维模型分析对两种有不同的导热率值的弹性层比较了作为时间函数的温度变化。
模型的尺寸与条件:
弹性层厚度:0.030″(0.762mm)
元件基厚度:0.007″(0.18mm)
初始元件温度:70°F(21.1℃)
边界条件包括将弹性层38的内缘上的温度固定在250°F(121.1℃),在光热敏元件12的外缘上按体积计算的平均温度为70°F(21.1℃),且形成普通空气的自然对流边界条件。初始条件要使得在引入光热敏元件12以前,当弹性层38的内缘处的温度为250°F(121.1℃),并在弹性层38的外缘上作用有一自然对流(h=88Btu/hr-ft2-°F;0.13W/cm2·℃)时,弹性层38的温度处于稳定状态。
为了正确地获取瞬态温度响应,将热接触电阻设计成能计入弹性层对光热敏元件的热传导。根据参考资料(J.P.Holman,热传导,1986年第六期,由纽约的Mc Graw-Hill公司出版),将通过间隙的热接触电阻定义为:
                     1/hcA式中的hc为接触系数,A为总的横截面面积。
为了简化模型,将hc设定为:
hc=0.20Kair/Tfilm/100式中的Kair为空气的导热率,Tfilm为光热敏元件的厚度。
图4示出了当弹性层38具有3.0和4.0BTU-inch/hr-ft2-°F(0.44和0.59W/cm2·℃)的导热率时光热敏元件12的温度变化的比较。具有较高导热率的弹性层38对光热敏元件12有较快的加热响应。弹性层的导热率较低的光热敏元件在大约9.65秒内达到其最终稳态温度的99.9%,而导热率较高的硅树脂则要7.45秒。算得它们之间的最大温度差为7.40°F(-13.6℃)。
除了导热率,弹性层38的硬度计允许热处理机10在光热敏元件12上显影出高质量的图像。如图5所示,在光热敏元件12和低弹性加热构件14(例如铝)之间裹入的外来颗粒44可引起图像的不均匀显影。如果外来颗粒44足够(大例如其尺寸>0.001英寸(0.0254mm)),它就会使光热敏元件12悬浮在加热构件14的表面上方,在颗粒44的周围形成气隙46。在此不接触区,光热敏元件12不能接收用于充分地显影图像的充足热量,从而产生一个不均匀的区域。
图6示出了在采用上述的理论模型分析时,0.001英寸(0.0254mm)的气隙对向光热敏元件12传热的速度的影响。气隙效果表明,它需要约8.17秒才可加热至元件的最终稳态温度的99.9%。如图7所示,采用加热构件14上的弹性层38,就可以减少或消除这一缺陷,它允许颗粒44被压入弹性层38中,从而允许与光热敏元件12有更均匀的接触。
较大的颗粒,例如其尺寸大于0.010英寸(0.25mm)甚至0.050英寸(1.27mm)的颗粒,可以被压入弹性层38中,从而可减少图像缺陷。不过,当颗粒尺寸接近这一尺寸时,完全消除可见缺陷的能力就会降低。在此情况下,可以用其它装置,例如适当的包围热处理机10的隔室和内部的过滤系统,来减少这种尺寸的颗粒44的存在。
弹性层38提供了足够的可压入性而不会降低耐磨性。弹性层38最好有一按肖氏硬度计A低于70的硬度,更好一些,小于肖氏硬度60A,再好一些甚至小于肖氏硬度55A。已经发现两种颗粒状的具有用以增加导热率的掺杂物的含硅树脂材料特别有用,例如由美国明尼苏达州的Robinson Rubber of Minneapolis出品的硅有机化合物#10-3040(X-040)或由美国纽约州的Winfield工业公司出品的W852。
虽然这些材料中的硅有机树酯有较小的导热率,但是硅有机树酯提供了可压入性和耐用性。可以替换其它基本材料。可加入足够的掺杂物,以得到使输出率为最大的导热率。但是,所加的掺杂物的量要均衡,以优化有益于输出率的导热率、有益于减少缺陷的可压入性和有益于耐磨性的耐用性。含硅有机树脂的材料还有一个附加的优点,即提供了对光热敏元件12的释放性与化学惰性。
掺杂物还可以给弹性层38提供较大的导电率,这对处理静电聚集是有益的。
弹性层38的厚度要使得可以做到充分减少缺陷而又不会明显地影响输出率。弹性层38的厚度最好在0.010和0.060英寸(0.25和1.5mm)之间。也可以使用更薄的弹性层38,但是应当考虑薄层的减少缺陷的能力和薄层的可制造性。对于前面谈到的经过掺杂的硅有机树酯材料,厚度最好在0.025和0.040英寸(0.64和1.0mm)之间,更好一些,在0.027和0.033英寸(0.69和0.84mm)之间,以保持减少缺陷和输出率之间的均衡。另外,弹性层38的厚度沿表面的变化最好不超过20%,再好一些,不超过10%,更好一些,不超过5%,圆度的径向跳动最好减至最小。
在此实施例中所示的导向构件16是可旋转的辊子,虽然也可以采用其它形状的导向构件16,如小的可移动的带子,只要能消除带子花纹和接缝的影响或将其减少至可以接受的水平。在一个实施例中,导向构件16是铝质的并是具有0.86英寸(2.18cm)的外径与0.04英寸(0.1cm)的壁厚的管子。在另一实施例中,导向构件16具有0.93英寸(2.36cm)的外径和0.04英寸(0.1cm)的壁厚。导向构件16的中空特性有助于阻止传热,以将导向构件16在显影时所产生的热量减至最少。导向构件26也可以不是中空的,而是做成实心的或填实的,但最好要使它们有最小的热质量。
在导向构件16的外表面上可以施加能导电的涂层如镀镍层,以从加热构件14上导走静电。伸入导向构件16的端部的导向构件轴40也伸入在导向构件支架21上的长孔42中,并可使导向构件16自由旋转。导向构件轴40也可以是导电的并与大地相接,用于给否则会在导向构件16或加热构件14上聚集的静电提供一条放电通路。长孔42沿径向与加热构件14的轴22对齐,以使导向构件16能朝加热构件14移动或从其离开。
弹簧28将每个导向构件轴40的端部连接在导向构件支架21上,从而将导向构件16推向加热构件14,并使每个导向构件16的每一端都能独立于导向构件16的另一端而移动。所选择的弹簧28使每个导向构件在光热敏元件12被加热构件14加热时向光热敏元件12施加每英寸光热敏元件12宽度的一个特定力。此力应当大到足以将光热敏元件12保持贴靠在加热构件14上,以使热量均匀地从加热构件14传至光热敏元件12,从而允许均匀的显影。在没有足够的力时,加热构件14和/或导向构件16上的表面缺陷以及光热敏元件12中的缺陷都能使光热敏元件12的一部分接受不均匀的传热和显影。不均匀的传热和显影会致使形成非所希望的显影花纹,例如花斑区。
施加的力不够大还可以在导向构件空载的情况下使导向构件16不旋转。当发生这种情况,而导向构件16仍在其移过加热构件14时与光热敏元件12接触时,导向构件16能刮伤光热敏元件12。
另一方面,由每个导向构件16施加的力的大小不应当超过可在光热敏元件12上产生压痕的量。产生压痕的量可取决于正在被显影的光热敏元件的结构成份。对于那些寻求图像均匀的人来说,压痕和花斑区都是不能接受的缺陷。
此外,当在围绕以圆柱形滚筒的形式示出的加热构件14放置的导向构件16中采用弹簧28时,由每个弹簧28所提供的弹簧力可以选择成能平衡作用在每个导向构件16上的重力。例如,为了在光热敏元件12上作用同样的总力,偏压停放在加热构件14顶部上的导向构件16的弹簧30要求有比将导向构件16向上偏压、使之靠在加热构件14底部上的另一弹簧30小的弹簧力。
为了减少或消除压痕缺陷,同时又减少或消除花斑型缺陷以及其它与压力有关的缺陷,有一实施例可以如此设计,以使由每个导向构件16作用在光热敏元件12上的力在7.2至200克每厘米光热敏元件12宽度的范围内。最好,此力应当在7.2至100克每厘米光热敏元件12宽度的范围内。甚至更好一些,此力应在14至30克每厘米光热敏元件12宽度的范围内。此外,在此范围内的最佳的力取决于花斑型缺陷的减少与压痕缺陷的均衡。在某些应用中,一种类型的缺陷可能比另一种缺陷更不受欢迎。还有,光热敏元件12的光热敏乳剂的配方可以确定该特殊的光热敏元件12对压力不足和压力过大的敏感性。
已经证明,当一长度为18英寸(45.7cm)的导向构件16沿一14英寸(35.6cm)宽的光热敏元件的宽度作用一5.58克的总偏压力时,在每厘米光热敏元件12上作用7.2克力可消除压痕缺陷和花斑缺陷(以后在例1中还要描述)。还证明,例如当一长度为18英寸(45.7cm)的导向构件沿一11英寸(27.9cm)宽的光热敏元件12的宽度作用一44.65克的总偏压力时,每厘米作用73.1克力不会产生压痕缺陷和花斑缺陷(以后在例1中还要描述)。也可以使用较高的例如超过200克每厘米的名义力。不过,尤其是当考虑到在连续使用和长期使用时压力变化的可能性时,以及在采用压敏性光热敏元件时,产生压痕缺陷的危险性就会增加。
也可以采用比上述力小的名义力。但是,特别是在考虑到作用力可能与名义力有偏差时,产生花斑缺陷的危险性就要再次增加。还有,力不够大可以导致导向构件16不滚动,这就可以进一步导致刮伤光热敏元件12的表面。
除去由每个导向构件16作用的力,对于在光热敏元件12上进行高质量的图像显影来说,相邻的导向构件16之间的间距也是重要的。当向加热构件14进给时,光热敏元件12通常为室温(约为70°F,21.1℃)。为了使热处理机10的输出为最高,加热构件14应当将光热敏元件12快速地从室温加热至至少为例如200°F(93.3℃)的临界显影温度,以便开始显影。
但是,在某些光热敏元件12中所包括的基材在受热时可同时热膨胀和热收缩,例如聚脂膜基元件或其它热塑性塑料基元件。为了防止褶皱而得到均匀的尺寸变化,光热敏元件12在不受约束的状态和被夹平的状态之间交替时应当均匀地受热。为了做到这一点,使多个导向构件16之间的间距大到足以使相邻导向构件16之间的光热敏元件12的区域得以在其未在导向构件16和加热构件14之间被约束时改变尺寸。
但是,正如前面所指出的那样,导向构件16应当使光热敏元件12压靠在加热构件14上一段停留时间,以便产生充足和均匀的传热,从而均匀地显影光热敏元件12。因此,相邻导向构件16之间的间距应如此选择,以使褶皱减至最少,而且还要使光热敏元件12的加热迅速而均匀。
对于弯曲的或圆柱形滚筒型加热构件14而言,相邻的导向构件16应当靠的足够近,以控制光热敏元件12的前缘在位于导向构件16之间时展平的趋向。为了将光热敏元件12保持在导向构件16和加热构件14之间,这一点是重要的。如图1~3所示,所示的十五个导向构件16绕加热构件14的224度半径角放置,因而从中心到中心,各自隔开16度的半径角。已经证明,当加热构件14的直径在3.5英寸(8.9cm)和8英寸(20.3cm)之间,而导向构件16的直径约为0.86英寸(2.18cm)时,这一实施例可用于刚性比较大的光热敏元件12,例如那些具有7mil(0.18mm)聚酯胶片基厚度的光热敏元件,也可用于刚性不太大的光热敏元件12,例如那些具有4mil(0.1mm)聚脂胶片基厚度的光热敏元件。
用三十个导向构件(间距为一半)代替十五个导向构件的类似实施例对光热敏元件12的前缘提供了较大的抓取与显影能力。另一方面,也可以选用比上述实施例大的间距。该间距与加热构件14的直径、光热敏元件12的厚度和所要求的传热均衡。预计多于三个或最好多于十个的导向元件16就能提供足够的光热敏元件12与加热构件14的接触面积,以在最佳的输出率时实现光热敏元件12的显影。
在与光热敏元件12接触的各第一导向构件16之间的间距可以小于各下游导向构件16之间的间距。这种布置能较好地将光热敏元件12在其未被完全加热同时仍然较硬时保持在加热构件14上。更进一步,相邻导向构件16之间的间距还可使存在于加热构件14与光热敏元件12之间的挥发性物质更多地排气。当光热敏元件12由于与加热构件14接触而受热时,光热敏元件12中的挥发性物质可在光热敏元件12与加热构件14之间产生汽化物质囊,引起不均匀的传热。气体可以较容易地从光热敏元件12的位于相邻导向构件16之间和未受其约束的那部分逸出。
加热毯31是加热器的一种,它可以与加热构件14进行热连接(即能够加热加热构件14),以加热加热构件14,虽然其它的加热器也能满足需要。加热毯31的一个例子是用于加热加热构件14的抗腐蚀的薄片式加热毯31。所示加热毯31可以包括许多独立的控制区(在图1~3中未示出),以保证光热敏元件12所接触的整个加热构件14的温度均匀。加热毯31包括在管的两端的两个1.5英寸(3.8cm)宽的区域,和一个15英寸(38.1cm)宽的中央区。每个区域都包括一个电阻温度计式(RTD)传感器(也未示出)。这种类型的加热毯31在市场上可以从许多像明尼苏达州(MN)的Minco有限公司的制造厂商那里得到。尽管本实施例涉及了三个加热区,但是可以设想,只要可以满意地获得温度均匀性,就可以采用少一些或多一些的区域。另外,尽管光热敏元件12经过并接触的整个加热构件14的温度(也就是横向于纸卷的温度均匀性)应当是均匀的,但加热构件14也可以被设计成和/或控制成能在加热构件14的周向部分之间产生所要求的温度差(即沿纸卷的温度不均匀性)。另一种方案是,加热构件14可以将形状做成和/或被控制成可产生沿纸卷的温度不均匀性。
加热器电子控制设备32可与加热构件14一起旋转,并能响应所感受到的温度信息调节供往加热毯31的电能。加热毯31和电子控制设备32应当能在加热构件14的表面上达到并保持一适合于显影热处理器10据以构形的特殊的光热敏元件12的温度范围。在一个实施例中,加热毯31与电子控制设备32可将加热构件14加热至在60℃和160℃(140°F和320°F)之间的温度,并应将横向于加热构件14的温度差保持在5°F(2.78℃)之内,最好在2°F(1.1℃)之内,更好一些,在1°F(0.55℃)之内。对于具有较宽的热范围的光热敏元件12,可允许有较大的公差。
热处理机10的使用包括将未显影的光热敏元件12送入由加热构件14和处于上游的导向构件16形成的辊隙(即图2中的辊隙50)中。当一面(或两面)具有光热敏乳剂的光热敏元件12在以其乳化剂面朝着或背离弹性层38的情况下被送入热处理机10时,就可以被显影,虽然优选将具有乳化剂的一面朝着弹性层38。此后,光热敏元件12就随着加热构件14旋转,而导向构件16则将光热敏元件12推向加热构件14并使光热敏元件12在此旋转中保持与加热构件14接触一段停留时间。
由于导向构件16和加热构件14能以与正被显影的光热敏元件12几乎相同的速度移动,因此,就可以减少或消除光热敏元件12的表面的擦伤。当希望有高质量的图像时,这一点是重要的。
在经过显影的光热敏元件12在加热构件14与导向构件16之间被输送之后,当它从由最下游的导向构件16和加热构件14形成的辊隙(即图2中的辊隙52)中出现时,可以从热处理机10中把它拉出。
可将热处理机10的构形做成能显影各种光热敏元件12,例如涂在7mil(0.178mm)聚脂基体上的红外感光卤化银光热敏乳剂(以后在例1中要描述)。使加热构件14的温度维持在240°F和280°F(115.6℃和137.8℃)之间,例如维持在255°F(123.9℃),而且以一使光热敏元件12与加热构件14保持接触约15秒的停留时间的速度旋转。由于有了这一停留时间和这个加热构件温度,可以将光热敏元件12的温度升高到约255°F(123.9℃)。将弹性层38的厚度与导热率选成能以特定的输出率连续处理多个光热敏元件12。
当然,这些参数可以随被显影的光热敏元件12的特有特性和所要求的输出率目标而变化。例如,加热构件14的温度与转速以及光热敏元件12与加热构件14接触的停留时间都可以改变,以便对具有不同显影要求的光热敏元件12进行显影。另外,加热构件14和导向构件16都可以有弹性层或是导向构件16有弹性层而加热构件14则具有弹性较小的外表面。再有,可以改变热处理机10的构形使得旋转的辊子是加热构件14,而圆柱形滚筒或受到支承的平的无端带可作为导向构件16。最好,使光热敏元件12的光热敏乳剂层与弹性层38接触,不过,光热敏元件12的反面也可以与弹性层38接触。此外,还最好使光热敏元件12的光热敏乳剂层与加热构件14接触,不过,光热敏元件12的反面也可以与加热构件14接触。
在图像的热显影之后,可最好将光热敏元件12提起并朝着例如一冷却装置从加热构件14的表面引导开。但是,重要的是,用于提起和导向光热敏元件12的结构不会引起损伤或只有不大的损伤,即不会造成表面磨损或只有不大的磨损。此外,该结构最好应抵消光热敏元件12在如图1~3所示的在加热构件14的弯曲表面上被加热以后发生翘曲的趋势。
图8与9中所示的元件导轨60涉及两种要求。元件导轨60包括导板62和导辊64,导辊64放在导板62的导辊槽66中。可以偏压元件导轨60,使之靠近加热构件14。如图所示,元件导轨60还包括导向轴承68,该轴承68在加热构件14上滚动并使导板62位于离加热构件14一固定距离处。这样就防止导板62与加热构件14接触,并防止有可能损伤加热构件14的表面。此外,元件导轨60可以有足够的刚度,以使使用者能从元件导轨60上擦去外来物质而不致将其挠曲至使其与加热构件14接触的地步。
元件导轨60可以引导光热敏元件12的前缘和主要部分。导板62在光热敏元件12位于加热构件14的上述表面上时接纳光热敏元件12的前缘。在一个实施例中,导板62与加热构件14之间的固定距离约为0.005英寸(0.127mm),这样与加热构件14紧密接触的0.008英寸(0.203mm)厚的光热敏元件12的前缘可以碰上导板62并从导板62的上方朝导辊64弯曲。导辊64可从导板62接纳上述前缘。导辊64可由于它的地位而旋转,并将光热敏元件12从导板62的表面上移开,以使光热敏元件12的其余部分或主要部分不与导板62接触。这样就防止了光热敏元件12的剩下部分或主要部分被导板62是固定的这一性质损坏。导辊64可从用可从明尼苏达州(MN)Minneapolis的Illbruck有限公司买到的Willtec泡沫材料做成。
为了使由于光热敏元件12的加热和冷却而产生的翘曲最小,图9中所示的元件导轨60将光热敏元件导离加热构件14的角度θ是重要的。显影后的光热敏元件12的平整度可取决于被加热的光热敏元件12从加热构件14离开的角度,以及在冷却过程中光热敏元件12中的温度梯度。为了以最好不超过0.4英寸(10.0mm),更好一些不超过0.2英寸(5.0mm)的动态翘曲(ANSI标准试验PH1.29-1985)显影光热敏元件12,光热敏元件12不应当在其离开加热构件14时经受突然的温度改变。在理想的情况下,允许光热敏元件12在一延长的输送距离上缓慢地实现均衡。已经发现,对于厚度为0.08英寸(0.20mm)的光热敏元件12(以后在例1中还会进行描述)而言,角度θ应最好至少为10度,更好一些,在10度与50度之间,以得到可接受的平整度。对于具有不同类型和厚度的基材或乳剂/成像层的光热敏元件12,此角度θ可以改变。
如上所述,元件导轨60可将光热敏元件12引导至如图10所示的冷却装置80。为了有最小的设备占地面积和最高的设备输出率,最好使光热敏元件12在一个短的距离内并且在一个短的时间内冷却。但是,冷却速度要受到控制,以便在光热敏元件12中不产生大的温度梯度,这种大温度梯度将引起过大的应力,导致不均匀的尺寸变化或翘曲。对冷却速度进行控制,使得在光热敏元件的温度低于胶片基的玻璃态转变温度以前不会使光热敏元件12经受突然的温度改变。
光热敏元件12的冷却速度和平整度可以通过将光热敏元件12送入图10所示的冷却装置80来控制。冷却装置80包括一组辊子84、88,它们冷却光热敏元件12并保持其平整。一种可能的构形包括第一辊隙82,它可接纳来自例如上述的元件导轨60的光热敏元件12并开始通过导热而使其冷却。第一辊隙82可将光热敏元件12向前送至第二辊隙83,该第二辊隙进一步地通过导热来冷却光热敏元件12。由于辊子84,88以几乎与光热敏元件12的输送速度相同的速度旋转(同导向构件16和加热构件14一样),所以使光热敏元件12的表面上的损伤得以减少。
第一和第二辊隙82,83可以每个都包括一散热辊84,光热敏元件12从其上经过。散热辊84有散热辊芯85和导热率较低的外层86。第一和第二辊隙82,83还可以包括咬送辊88,它具有咬送辊芯90和咬送辊外层92。咬送辊外层92可以用像可从明尼苏达州的Illbruck有限公司购到的Willtec泡沫材料制造。
第二辊隙84可将光热敏元件12向前送至光热敏元件12也从其上经过的另一散热辊84。此散热辊84可用于完成冷却,虽然在需要时也可以采用另外的辊隙。
在一个实施例中,导热率较低的层86是一覆盖在散热辊芯85上的0.060英寸(0.15cm)的尿烷,辊芯85用实心的铝制造,并具有15英寸(38.1cm)的长度和大约1.3英寸(3.3cm)的直径。在此实施例中,尿烷传热较慢,用作受热的光热敏元件12和具有较高的导热率和较大的热质量的铝芯之间的缓冲。也可以采用其它的厚度与材料的组合,以保证同样的冷却效果和特定的输出率。
在一个实施例中,第三散热辊84也可优选为涂覆有尿烷的铝辊,虽然在不涂覆时,铝可以提高最终的冷却作用。
采用冷却装置80的这个实施例的这种分段式或渐进的冷却可以得到大于每小时120张14英寸×17英寸(35.6×43.2cm)光热敏元件12的冷却能力。(参看例1中的光热敏元件12的说明)。同样重要的是,这种冷却装置80可在距加热构件14  8英寸(20.3cm)的长度内冷却这些光热敏元件12,从而可允许占用最小的使用面积和台面(占地面积)。
前面已经说过,热处理机10可以同其它使用光热敏元件12的装置组合使用。例如,热处理机10可以是一个与成像装置串联的组件,也可以是该装置的一个组成部分。成像装置可以是如下所述的一种成像装置,即它由通过透明底片、数字化激光辐射的投射、静电荷成像或任何其他的可形成随后可以被热显影的潜像的成像能源传送光化辐射线(例如光),对相纸或胶片提供成像的曝光。该成像装置和热处理机10也都可以是其它系统的一部分,在此系统中,最初可以从照相机、视频阴极管、行数据传输或任何其它的能随后在成像装置中在光热敏元件12上转而进行成像地曝光的源提供电子信息。
在医学技术和印刷技术市场上,分别在医学成像器和图像调整器中,将半导体激光二极管广泛地用在照相成像装置中。具有当今印刷技术水平的图象调整器使用功率通常为5~30mW的红外激光二极管,而现有的3M医学激光成像器则通常将15或30mW的红外激光二极管用于卤化银。半导体激光二极管的应用是根据卤化银成像装置中普通激光(氢离子、氦-氖离子等)的非常成功的应用得出的。固态半导体激光二极管的不断普及来源于它们具有较大的方便性,尺寸小、较好的成本效益、使用寿命延长、易于被调制的能力和连续调色能力。
采用窄束辐射线在光热敏元件12上提供点曝光,以产生在热处理机10中被热显影的潜像。这些窄束在光热敏元件12上曝光多个点(例如在医学诊断成像中,小于600μm半最大光强度宽(Full Widtth HalfMaximum FWHM)的点,最好小于500μm FWHM。再好一些,小于250μm FWHM,再更好一些,小于150μm FWHM,而在印刷技术领域的成像中,小于150μm FWHM,最好小于100μm FWHM,而小于50μm FWHM更好)。当这些点的区域与其它点的区域交叠时,增加胶片速度反差和在光热敏元件12上产生的图像质量。用窄束或相干辐射进行多光栅扫描的方法已在于1994年5月6日提交的Mohapatra等人的题为“用于成像材料的改进的成像方法”的美国专利申请系列号No.08/198970中公开。
由像激光或激光二极管这样的相干辐射源发出的光可以看作是单色光,它具有相当均匀的束宽,比较一致的(来自一给定的辐射源的)点形。不过,在实际成像中,存在着光点的不完整性。可有效地接通或断开相干光源,以产生每个点或脉冲。
另外,当成像源的方向移动时,光点通常不是随着辐射源的“断开”而逐点移动。当点沿焦面移动时,辐射源可能会平稳地移动,同时辐射线会对准或离开。这样可使点的外观与来自辐射源的发射形状不一样,并且使在点中的能量分布不能理想化(即,在点的整个区域中不是均匀分布,而是更近于正态分布)。采用单色辐射源的优点在相关技术领域中是众所周知的。
扫描运动与驱动成像器的能量梯度组合,也会影响点中的能量分布。与一个点的物理中心或统计中心相比,当与快速扫描的方向垂直(在水平移动的点的顶部和底部)并沿着运动方向时,在一个点的尾缘(由一脉冲产生的点的第一端)和一个点的前缘(在脉冲中产生的点的最后端)都有较低的能量。除去速度限制和由光热敏元件12对图像质量产生的其它感光度方面的限制,这些辐射源的变化必然不会与经过相干辐射曝光的光热敏元件12组合,而形成一高质量的成像系统。
象元(它可以包括在一个有序的图形或阵列中的许多点)的正常曝光时间或停留时间经常在大约0.1(例如0.01至1)μs。对于医疗诊断成像方面的应用而言,象元的停留时间(脉冲速率)通常在0.02至10μs之间,在对于印刷领域方面,则通常小于0.10μs,较大的数值代表不太优选的慢成像系统,其中可能由于特殊成像系统的需要而采用功率较小的脉冲。在本发明的实践中,优选0.03至6的象元速度,更好一些,采用0.05至5,最好用0.08至3,这样,可以最大地利用本发明在实际中的优点。自然,由于介质、相干光源、光谱吸收剂、硬件、软件等的改进已经商业化,因此,可以大大地改变这一范围。象元的曝光时间取决于点沿焦面移动时的速度。点的速度通常在1和1000m/s之间。脉冲和成像方法的各种特性通常可以被叙述为,相干辐射源的输出越大,所需要的象元曝光时间越短,并且点的速度可以越快。
相干光源的功率输出通常应当能够在成像装置的焦平面上从一个(通常是)或多个光源(例如像激光或激光二极光这样的点光源)提供一至少为600erg/cm2的脉冲。在现有的技术水平下,辐射源应当在至少400erg/cm2至约4000erg/cm2之间。在成像装置的焦平面上,优选的能量输出范围可在约600~3000erg/cm2每个脉冲的范围内。作为通过激光二极管的电流的函数的激光二极管功率输出理想上应当是线性的,其动态范围(Pmax至Pmin)大于50至1,再好一些,要大于100至1,最好大于200至1。通过向二极管提供一与在1至20MHz得到的数据对应的电流(例如多个连续或单一的脉冲),从二极管产生点以重显用于连续的彩色印刷的8~12比特(bit)(256至4096)的灰度。此外,使激光二极管与高频振荡叠加,以使激光行宽的扩大大于1nm,最好大于2nm,更好在2~6nm之间。行扩大减少了在光热敏元件12上看到的干涉后生现象。为了造成行扩大,使振荡幅度处于激光二极管的功率与电流的特性曲线的拐点下面。振荡电流的最大幅度应至少是在光热敏元件12上产生大于2.5的光密度时所需的平均功率的两倍。在此光密度水平下,与干涉有关的图像后生现象不会为人眼所看见。激光二极管的振荡频率应当比数据率高很多,以保持明显的行扩大并减少图像后生现象。典型的振荡频率在300至800Mhz的范围内。
对于在医学诊断成像领域中的应用而言,光热敏元件12、成像装置和热处理机10的系统性能要如此均衡,以得到最佳的图像质量,其中所产生的图像的灰度至少为64,最好至少为128,更好为256,最小密度小于0.25光密度单位,最大密度大于2.6光密度单位,分辨率多于3线对每毫米,并且在0.50和3.0光密度范围内的特定光密度下,在一14英寸×17英寸(35.5cm×43.1cm)的图像面积内有小于或等于0.15光密度变化的图像均匀性。另外,未曝光的和最后成像的光热敏元件12具有小于20mm的动态翘曲(ANSI标准试验PH1.29-1985),该翘曲最好小于0.4英寸(10mm)的,更好小于0.2英寸(5mm),同时没有可见的刮伤或褶皱。
光密度均匀性由光热敏元件12的工作特性和成像装置的曝光变化与热处理机10的温度控制联合控制。光热敏元件12的光密度均匀性可受到涂层配方和涂层方法的影响。使涂层配方的流变性能优化,以沿纸张或纸卷的横向获得均匀的涂层厚度。涂层的混浊或模糊要减至最小,以减少涂层中光的散射。优化光热敏乳剂的感光响应,以在成像装置的曝光范围和热处理机10的处理范围的极限内使用。光热敏元件12的热处理范围要在比较了在显影温度范围内光密度与曝光时间的对数的关系后确定。光热敏乳剂的配方与热处理机10的条件要选择成与光热敏元件12的热处理范围和热处理机10的温度控制的关系有最好的匹配。将热处理机10的温度控制成使温度变化小于或等于5°F(2.78℃),最好小于或等于3°F(1.7℃),再好一些,小于或等于2°F(1.1℃),最好小于或等于1°F(0.55℃)。热处理机10的温度由温度控制器控制,这样在非常短的时间内可重建热平衡条件,以减少光热敏元件12的张与张和一张之间的光密度偏差,尤其是在高输出率时。温度控制器的一个例子已在1994年5月9日提交的、Tanamachi等人的题为“用于控制电加热物体的温度和可移动的电加热物体的设备”的美国专利申请系列号08/23954中公开。
成像装置中的曝光(每单位面积上每单位时间内预定能量的光子数)偏差也可以影响光密度的均匀性。一个2%的曝光偏差可以导致0.01至0.02的光密度变化。控制激光二极管发射的一致性,采用激光的高频调制,监控光束功率和采用检查表,可以将曝光偏差减至最小。要横向于快速扫描方向X测量由不同的源,如在一2维激光扫描器112中的检流计扫描器122,124引起的或由偏振光引起的反射变化而造成的光密度不均匀性。与光密度不均匀性相应的曝光修正要储存在激光扫描器112的电子设备内的可清除的可编程只读存贮器中。将这种修正用作对实际的空间激光曝光值的动态乘数。对成像装置进行控制,以使曝光偏差小于或等于6%,最好小于或等于4%,更好一些,小于或等于2%。
对光热敏元件12要按配方制造并进行涂层以得到小于或等于0.1的光密度变化。在例1中描述了一优选的光热敏元件12的例子。在知道了由系统中的每个组成所引起的限制后,可以使系统均衡,以在规定的光密度下得到一个小于或等于0.30光密度单位的光密度均匀性,最好小于或等于0.20光密度单位,更好小于或等于0.15光密度单位。
在图11中所示的本发明的一个实施例描述了一种可以与例1中所描述的光热敏元件12配合使用的设备100,它能满足医学诊断成像应用中的系统性能指标。如图所示,设备100包括装有至少一个光热敏元件12的卡盒106,一光学扫描组件108,电子仪器组件110,和一封闭在壳体101中的做成一整体的热处理机10。
卡盒106包含未曝光的光热敏元件12。将一具有独特的卡盒106的标志、光热敏元件12的尺寸、光热敏元件12的类型信息和光热敏元件12的感光度信息的光学条形码(未示出)附在卡盒106的底面上。当打开卡盒106时,可从条形码中读取信息。作为电子组件110的一部分的图像管理子系统(未示出)将激光扫描器112控制成为输入数据和从条形码上读取的感光度信息的函数。图像管理子系统也可使热处理机10显影光热敏元件12。图像管理子系统还可设定热处理机10的显影光热敏元件12的条件,使之成为从条形码上读取的光热敏元件12的类型信息的函数。用于扫描条形码和控制信息的系统已在美国专利NO.5229585中公开。
光热敏元件12用真空式进给机构128从卡盒102中输出。然后将光热敏元件12送入分级区130,在该处,由双向底片分级机构132(以后将要描述)将光热敏元件12送入光学扫描组件108中。分级区130可使光热敏元件12定位在光学扫描组件108的附近,从而在扫描送入的前一个光热敏元件12时,使光热敏元件12易于送入光学扫描组件108,而不必开动真空式进给机构128。这有助于消除可在最终的图像上产生后生现象的振动。它还可在一个准备进入光学扫描组件108的排队位置对光热敏元件12分级,由此提高成像方法中的生产率。
光学扫描组件108包括图13所示的激光扫描器112。激光扫描器112包括激光二极管114,连同准直偏振光学装置116、分束器118、控制胶片板144的表面上的最大功率的衰减器120、沿快扫描方向X扫描光束的共振检流计扫描器122和沿慢扫描方向Y在静态地放在胶片板144上的光热敏元件12上扫描光束的线性检流计扫描器124,分束器118将主光束的2~10%分离,将其反馈回激光二极管114,用以使激光扫描器112线性化。采用在衰减器120和检流计扫描器122,124之间的一组透镜将光束聚焦在胶片板144上,并横向于慢扫描方向Y进行平面场修正。有代表性的二维红外激光扫描器112已在美国专利NO.4750045、5237444和5121138中作了描述。
激光扫描器122采用多次曝光并且最好是多次扫描,以改善图像质量。多次扫描是通过扫描若干较小的交叠的点以产生一单个的象元线来完成的。这样就改善了多数光热敏元件12的感光度性能,并改进了图像的清晰度。此外,由于减少了描扫线的后生现象,可以采用此项技术来改进光热敏元件12的具有最少的互反性问题的调制传递功能。光学扫描组件108通常采用三次扫描,以产生单一的象元线。对于一个78μm的象元线,点的尺寸大约是45μm×60μm,较大的尺寸是在慢扫描方向Y上的点的尺寸。对于不同的象元尺寸,可以很容易地完成合适的扫描。也可能将三个、四个、五个、六个,等等的点交叠,以产生同样的象元尺寸。
将激光扫描器112装在图12所示的光学支架140上,用于在图像扫描过程中对齐和固定光热敏元件12。光学支架140用轧制的金属薄板做成,它被焊接成一箱形的外壳。用焊接代替接头有助于消除潜在的振动源。二维红外激光扫描器112装在三个V形的夹紧点142A。光热敏元件12可经过胶片进料槽146被输送到圆柱形胶片板144上,在这里,光热敏元件12被激光扫描。胶片板144的表面上涂有光吸收材料,以减少会引起图像中非所希望的晕光作用的激光束的反射。当采用红外激光作为辐射源时,由于光热敏元件12在波长为800~820nm时的高光谱透射系数,被红外线感光的光热敏元件12对波长为800~820nm时的光晕特别敏感。光吸收材料最好在辐射源的波长范围内有低的反射率。此外,光吸收材料最好是耐磨的并且有低的摩擦系数。在光热敏元件12和胶片板144的光吸收表面之间的静摩擦系数与动摩擦系数最好小于0.2。在低于900nm时具有非常低的反射率(小于5%的光谱反射率)的优选的光吸收材料的一个例子为可以从特拉华的威名顿的E.I DupontDeNemours公司购得的Impreglon 218C。
图14和15所示的胶片对齐装置148包括与销152连接的推力螺线管,它可以用于帮助光热敏元件12在胶片板144上正确地对齐。胶片对齐装置148装在胶片板144的下侧,可使销152穿过槽154突出。采用了一组四个胶片对齐装置148,来完成光热敏元件12的对齐和对中。当光热敏元件12被送至胶片板144上时,接通螺线管150,使销152被压靠在弹簧156上,导致销152离开胶片板144的中心,从而扫清用于将光热敏元件12送至胶片板144上的道路。在光热敏元件12被送至胶片板144的表面上时,断开螺线管150,使销152靠弹簧156的作用朝光热敏元件12的边缘移动。然后,使光热敏元件12由于弹簧力的平衡而对中。
光学支架140比在大多数激光成像系统中所用的经过机加工的传统固定装置轻而且更紧凑。将二维激光扫描器112与胶片板144做成一整体,可使光学扫描组件108在振动上与设备100的其余部分隔离,并在尺寸上保持紧凑。将激光扫描器112与胶片板144做成一体的另一优点为,光学扫描组件108中的任何振动都将是同相的,因此可减少图像的后生现象。这种隔振允许在设备100中平行操作而不致影响已经成像的光热敏元件12的最终图像质量。
一旦完成图像的扫描,就用胶片排出机构158将已经曝光的光热敏元件12从胶片板144上送出,排出机构158包括通过钩杆连接与螺线管的铁芯162连接的一对被弹簧偏压的铰接的杠杆臂160。弹簧的偏压使杠杆臂160从已经曝光的光热敏元件12的边缘缩回,直至准备将已经曝光的光热敏元件12送出胶片板144之外。当致动螺线管162时,它将杠杆臂副160靠在已经曝光的光热敏元件12的边缘上摆动,并将已经曝光的光热敏元件12朝双向胶片分级机构132移出胶片板144的平面,以将已经曝光的光热敏元件12送至热处理机10。胶片排出机构158在使用厚度大于5mil(0.18mm)的光热敏元件12时工作得特别好。图11中所示的双向胶片分级机构132包括一组三个辊子138、134和136,其中,位于中心的辊134是被动辊,而辊子138、136是惰轮。将胶片分级机构132设计成使已经曝光的光热敏元件12可在辊子134和135之间被送出胶片板144,同时又在辊子134和138之间将未曝光的光热敏元件12送到胶片板144上,而且在需要时,对胶片分级机构132进行选择,以使光热敏元件12在通过胶片分级机构132被输送时,在其表面上造成的损伤和静电保持最少。
电子组件110包括三个相互作用的控制系统:图像管理控制系统,激光光学装置控制系统和机器控制系统。操作人员可通过一装在控制台上的键盘、便携式键盘或调制解调器与电子仪器接口。
激光光学装置控制系统包括一闭环电路,它控制已在美国专利No.5123024中描述过的激光扫描器112中的激光二极管的强度。激光光学装置控制系统还通过机器控制系统从装在热处理机10的输出处的光密度计164接收信息。光密度计164读出并比较来自在扫描过程中产生的光密度插入码(patch)的光密度信息,该扫描过程在已经显影的光热敏元件12的尾缘上具有预定的目标光密度。如果必要的话,可调整激光输出,以补偿光密度上的任何微小差异。如果差异过大,机器本身就可自动地再校准。
处理机的条件可用接收从胶片卡盒上的条形码读取的信息的机器控制电子设备来控制,也可以用与机器控制系统中的系统控制器接口的其它系统例如亮度计164控制。
将设备100的外壳101分隔成两个主室,即上室102和下室104,在这两个室之间有一用于输送光热敏元件12的通道。热处理机10最好位于上室102内。使装有光学扫描组件108、电子组件110和动力源111的下室104相对于上室102保持在正压下,以防止在光热敏元件12的热处理过程中由从光热敏元件12排放出来的挥发性物质造成镜片损伤,并保护光学扫描组件108,使之免受有害的温度提高。下室104装有一进气口,上室102装有一排气口,以有利于空气从下室104流至上室102。下室104还可以再分成几个子室,从而将光学扫描组件108与电子组件110隔开,以进一步保护光学扫描组件108,使之免受有害的温度提高。设备100可以装有一外部或内部的过滤系统,以减少在光热敏元件12的热处理过程中从光热敏元件12上的挥发性物质的排放所产生的异味。除去下室104中的正压,过滤系统也有助于减少材料在设备100内的零件上的沉积。虽然为了方便起见对图11中所示的设备100的优选实施例进行了说明,但两个室也可以按另外的取向布置例如并排布置。
外壳101可包括一能打开的盖子166。这个可打开的盖子166可以例如可摆动地连接在外壳101的其余部分上。导向构件16可以固定在盖子166上,这样当盖子166打开时,使导向构件16从加热构件14拿开,保证更容易接近加热构件14。这种接近方式使得更易于清扫加热构件14和导向构件16,并有助于清除在输送光热敏元件12通过热处理机10时可能发生的任何堵塞。
导向构件16也可以独立于加热构件14和盖子166而移动。由于有了这种能力,导向构件16可以从一靠着加热构件14的关闭位置移至一用于清扫加热构件12的打开位置。
将光学扫描组件108与热处理机10结合成为一个单个的部件可以提供许多优点。设备100的占地面积可以减至最小,到一小于80cm×90cm的尺寸。最后成像的光热敏元件12的图像质量和性能特性可以自动地得到控制和调整。自动控制还可以使成像方法的生产率为最高。光热敏元件12可以在热处理第二个光热敏元件12时成像,以提高生产率。当采用如例1中所描述的光热敏元件12时,经过成像的光热敏元件12的输出率一般为每小时120张14英寸×17英寸(35.5cm×43.1cm)的纸张,输出率可随光热敏元件12的感光度特性和尺寸而改变。
至于印刷技术领域上成像的应用,也必须以这样一种方式均衡光热敏元件12、成像装置和热处理机10的系统性能以获得最佳的图像质量。与医学诊断成像胶片不同,印刷技术中的胶片取决于用于模拟色调曲线的照相铜板网点,而不是连续的彩色成像。因此,在印刷技术领域的应用中,其图像质量目标略有差别。在一12英寸×18英寸(30.5cm×45.7cm)的图像面积内,在规定的光密度(一般在最大的光密度)下,图像的均匀性最好小于或等于0.15的光密度变化。分辨率最好为每英寸(2.54cm)1200至3300点。紫外线的最小密度(Dmin)最好小于或等于0.5光密度单位,最大密度(Dmax)最好大于或等于2.6光密度单位,更好一些,大于或等于3.2光密度单位。对于133的线条网屏刻度和每2.54cm  2400点,在Dmax大于2.6时,50%的照相铜板网点的点放大率最好小于15%(在用检查表修正以前)。此外,未曝光的和最终成像的光热敏元件12具有小于0.8英寸(20mm)的动态翘曲(ANSI标准试验PH1.29-1985),该动态翘曲最好小于0.4英寸(10mm),更好一些,小于0.2英寸(5mm),并且没有可见的刮伤或褶皱。
图象调整器通常用作成像装置,用于在印刷领域的应用中使光热敏元件12成像。将激光二极管用于辐射源的图像调整器的一个例子是可从纽约的Ultre*公司得到的Ultre*Setter。Ultre*Setter装置在参考文献(W.Hansen著的“一种个人排版用的低成本高质量激光记录器”(1989))中已作了描述。图像用激光进行网格扫描,但是也可以调制激光束,以产生变能量曝光,从而得到连续的彩色图像,图像调整器则在能达到最大密度的能量级下受到同样能量的曝光并调制激光束,使之对准或离开。光束对着的时间越短,则线段越短,而光束对着的时间越长,则线段越长。用一定程度的交叠建立线段,以避免可见的扫描线,就可产生大小不同的点,以模拟印刷时的灰度。
在印刷领域的应用中通常使用三种类型的图象调整器:外滚筒、内滚筒和绞盘。外滚筒和内滚筒通常采用预先切好的成张胶片,而绞盘则通常采用成卷的胶片。
能生产可以满足印刷领域图像质量目标的高质量图像的本发明的一个实施例包括如例1中所描述的光热敏元件12(除去用4mil(0.10mm)基材代替7mil(0.18mm)基材)、一如上所述的Ultre*Setter图像调整器和在图1中描述并示出的热处理机10。图像调整器与热处理机10可以是分开的部件或是做成一个整体的单一的装置。
本发明的另一个方面是通过使光热敏元件12成像并显影,将数字数据转换为可见图像的方法。光热敏元件12在经过调制的辐射线中曝光,以在光热敏元件12中产生一代表数字数据的潜像。通过使光热敏元件12与热处理机10中的一个加热构件14接触,在临界显影温度或超过临界显影温度下保持足够的停留时间,使贮存在曝光的光热敏元件12中的潜像变成可见的。
在本发明中所用的优选的光热敏元件12包括含卤化银的光热敏成像元件(即可热显影的照相元件),它也称为“干式银盐”混合剂或乳剂。光热敏元件是众所周知的,而且通常都包括一支承物,在其上涂有:(1)光敏材料,它在被照射时产生元素银;(2)非光敏的并且可还原的银源;(3)用于非光敏的可还原的银源的还原剂;和(4)粘结剂。光敏材料通常是照相用的卤化银,它必须在催化上接近非光敏的可还原的银源。催化上的接近要求这两种材料有紧密的物理结合,这样当照相用的卤化银被辐射或曝光而产生银微粒或银核时,这些核能对可还原的银源的还原起催化作用。早就已经了解到,元素银(Ag°)是用于还原银离子的催化剂,光敏照相用的卤化银可以用许多不同的方式放入与非光敏的可还原银源接近的催化区,例如用含卤源部分地置换可还原的银源(例如参看美国专利NO.3457075),同时沉淀卤化银和可还原的银源材料(例如参看美国专利No.3839044);以及使光敏照相用卤化银与非光敏的可还原的银源紧密结合的其它方法。
在照相乳剂与光热敏乳剂中,照相用卤化银的曝光产生小的银原子(Ag°)团。这些原子团的成像的分布在本领域中称为潜像。这种潜像通常是不能用普通方法看见的,因此光敏性乳剂必须进一步受到处理,以产生可见的图像。可见像通过银离子的还原而产生,该银离子在催化上与支承银原子团,即潜像的卤化银晶粒接近。这样就产生了黑白图像。
由于可见像完全是由元素银(Ag °)产生的,在不减少最大图像密度时,就不能容易地减少乳剂中的银量。不过,为了减少乳剂中所用原料的成本,减少银量常常是所希望的。
在黑白照相乳剂与光热敏乳剂中增加最大图像密度而不增加乳剂层中的银量的一种方法是在乳剂中掺入调色剂。调色剂改善了光热敏乳剂的银像的色彩。
另一种增加照相乳剂与光热敏乳剂的最大图像密度而不增加乳剂层中的银量的方法是在乳剂中掺入形成染料的材料,并产生彩色图像。例如,彩色图像可以通过在乳剂中掺入无色染料而形成。无色染料是着色染料的还原形式。它通常是无色的或颜色非常淡。在成像时,无色染料被氧化,在曝光区同时形成着色染料和还原的银影。这样,就可以产生例如美国专利NO.4187108、4374921和440681中所述的用染料增强的银影。
彩色光热敏成像制品通常包括两层或多层形成的单色乳剂层(每个乳剂层常常包括一组含有成色剂的双层),它们用隔离层保持彼此的差异。叠加有一个光敏的光热敏乳剂层的隔离层通常不溶于下一个光敏的光热敏乳剂层的溶剂中。具有至少2或3层不同的成色乳剂层的光热敏制品已在美国专利No.4021240和4460681中公开。各种用照相成色剂和无色染料产生染料影像和彩色图像的方法在本技术领域中是众所周知的,例如由美国专利NO.4022617、3531286、3180731、3761270、4460681、4883747和1989年3月的研究公报第29963项所代表。
随着低辐射度光源,如发光二极管(LED)、阴极射线管(CRT)和半导体激光二极管的应用性不断增加,人们已致力于生产要求曝光时间较短的高速光热敏元件。这种光热敏系统用于例如传统的黑白或彩色光热敏成像技术,用电子产生的黑白或彩色硬拷贝记录,在印刷领域的激光记录,在医疗诊断的激光成像,数字彩色打样,以及其它应用中。
通常采用各种技术在光热敏材料中试图和得到较高的灵敏度。这些技术例如通过在晶格中加入杂质或使卤化银晶体具有化学灵敏性和配入新的改进的感光染料或采用超感光剂等等,集中使卤化银晶体的潜像中心更为有效。
在制造灵敏的光热敏材料的努力中,最难于维持在非常低的水平的参数之一是各种类型的灰雾或Dmin。灰雾是在显影以后在光热敏元件的非成像区出现的寄生图像密度,在感光计的测量结果中常为Dmin。光热敏乳剂与照相乳剂和其它光敏系统类似,容易出现灰雾。
按照惯例,光热敏材料在涂层时就遭受灰雾。新制备的光热敏元件的灰雾水平在此处称为初始灰雾或初始Dmin。
此外,光热敏元件的灰雾水平常常随材料的贮存或“老化”而提高。这种类型的灰雾在此处可称为搁置老化灰雾。增加对搁置老化的灰雾控制的困难在于这样一个事实,即在光热敏元件中掺入了显影剂。但在大多数卤化银照相系统中,情况并不都是这样。为了改善光热敏材料的贮藏寿命特性,已经做了大量的工作。
在光热敏系统中第三种类型的灰雾是由处理后图像的不稳定性引起的。在已经显影的图像中仍然存在的光敏性卤化银可能象在印刷领域中接触晒版架那样,在室内光处理或处理后的曝光时继续催化,形成金属银(称为“银盐晒像”)。因此,需要有光热敏材料在处理后的稳定化。
由于没有可接受的抗灰雾能力,就难于制备商业上有用的材料。已经用各种技术去改进感光性并保持抗灰雾能力。
美国专利No.383 9049公开了一种将预先形成的卤化银晶体与一种有机银盐悬浮液结合在一起的方法。美国专利No.416 1408(Winslow等人)公开了一种通过在卤化银乳剂存在下形成银皂而将卤化银乳剂与银皂结合的方法。美国专利No.4161408的方法包括在搅拌下将卤化银晶粒加到长链脂肪酸在水中的悬浮液中,但不存在所述脂肪酸的碱盐或金属盐,而且脂肪酸要保持在其熔点以上,然后,将该酸转变为它的铵盐或碱金属盐,将悬浮液冷却,然后再将铵盐或碱金属盐转变为该酸的银盐。
美国专利No.4212937描述了将含氮的有机碱与卤素分子或有机卤代酰胺共同使用,以改进贮存稳定性和灵敏度。
美国专利NO.4152160描述了在光热敏元件中采用像苯甲酸和苯二甲酸这样的羧酸。这些酸都用作防翳剂。
美国专利No.3589903描述了在光热敏卤化银乳剂中采用少量的汞离子,以提高速度和老化稳定性。
美国专利No.4784939描述了用确定通式的苯甲酸化合物减少影像灰雾和改进卤化银光热敏乳剂的贮存稳定性。在乳剂中加入卤素分子也被描述成能改进影像灰雾和稳定性。
美国专利No.5028523公开了对辐射线敏感的可热显影的成像元件,它包括:光敏卤化银、光不敏银盐氧化剂;用于银离子的还原剂;和包括含氮杂环化合物的氢溴酸盐的防翳剂或速度增强化合物,该杂环化合物进一步结合有一对溴原子。这些防翳剂据说对减少伪本底图像密度是有效的。
在照相技术中都知道,当在曝光时采用强烈的辐射量时(例如用闪光灯曝光或用激光扫描曝光),产生一种在本技术中称为高强度光化当量差(HIRF)的现象。高强度曝光引起乳剂的有效速度降低,可以相信,这是由于晶粒俘获光子的能力的效率降低和/或存在一种曝晒作用,其中卤化银晶粒最初被辐射线模糊(被光致还原,形成金属银),以后又被超出形成潜像所需要的附加辐射量光致氧化。这种效应降低了卤化银乳剂在大功率成像装置中使用的能力。
加入一定的掺杂剂可帮助减少高强度光化当量差。在用于减少高强度光化当量差的较优选材料中,有只掺杂以卤化银晶粒的铱,或同时掺杂有其它掺杂剂如钌或铑的铱。
光热敏元件可以在基体上构造成一层或更多层。单层结构必须包括银源材料、卤化银、显影剂和粘结剂,还有任意附加的材料如调色剂、助涂剂和其它辅剂。双层结构必须在一个乳剂层(通常是靠近基体的层)中包含银源和卤化银,在第二层或这两层中包含某些其它成份,虽然也可以预见有包括含有所有成份的单一乳剂层和保护性面涂层的双层结构。多色光热敏结构可以对每种颜色含有多组这种双层,或是可以如美国专利No.4708928所述在一个单层中包含所有成份。在多层多色光热敏产品情况下,通常如美国专利No.4460681所述在各光敏层之间使用官能或非官能阻挡层而使各乳剂层互相远离。
如果不是很必要,在乳化剂层中加入汞(II)盐作为防翳剂也是有益的。用于此目的的优选的汞(II)盐是醋酸汞和溴化汞。
在光热敏元件中所用的光敏卤化银通常可在0.75-25mol%的范围内使用,最好是2-20mol%的有机银盐。
卤化银可以是任何一种光敏卤化银,如溴化银、碘化银、氯化银、溴碘化银、氯溴碘化银、氯溴化银等等。卤化银可以是任何一种光敏形式的,它包括(但不限于)立方的、正交的、片状的、四面体的等等,也可以在其上有外延生长的结晶。
在光热敏元件中所用的卤化银可以在使用时不用改性。不过,它也可以用化学敏化剂如含硫、硒或碲等的化合物,或含金、铂、钯、铑或铱等的化合物,或如卤化锡等的还原剂,或二者的组合,化学敏化。这些过程的细节已在T.H.James“The Theory of the photogrphicProcess”(照相工艺理论)第四版、第5章、149至169页中作了描述。
卤化银可用任何一种能将其在催化上接近银源的方式加入乳剂层中。在粘结剂中分别形成或“预形成”的卤化银和有机银盐可在使用以前混和,以制备涂层溶液,但是将它们两者放在球磨机或均化器中长时间混合也是有效的。此外,采用一种包括将含卤素的化合物加入制备好的有机银盐中,以部分地将有机银盐的银转变成卤化银的方法,是有效的。
制备这些卤化银和有机银盐的方法和混合它们的方式在本技术领域是众所周知的,在研究公报(Research Diclosure)1978年六月刊,17029项,和美国专利No.3700458中已作了描述。
在光热敏元件中采用预形成的卤化银不必冲洗,或是用冲洗去掉可溶解的盐。在后一种情况,可溶解的盐可以用例如在美国专利No.2618556、2614928、2565418、3241969和2489341中所描述的程序用激冷固化和浸出去掉,或者乳剂可以絮凝洗涤。卤化银晶粒可以具有任何的结晶形状,包括(但不限于此)立方的。四面体的、正交的、片状的、层状的、片晶的等等。
有机银盐可以是任何含有银离子的可还原源的有机材料。有机酸的银盐,特别是长链(10至30,最好15至28个碳原子)脂肪羧酸的银盐是首选的。其中配位体具有在4.0至10.0之间的总稳定常数的有机或无机银盐的配合物也是合乎要求的。银源材料最好占成像层重量的约5-30%。
可在光热敏元件中使用的有机银盐是对光比较稳定,但是在曝光的光致催化剂(例如照相用卤化银)和还原剂的存在下,在加热至80℃或更高时形成银图象的银盐。
优选的有机银盐包括具有羧基的有机化合物的银盐。其不受限制的例子包括脂肪族羧酸的银盐和芳香羧酸的银盐。脂肪族羧酸的银盐的优选例子包括山俞酸银、硬脂酸银、油酸银、月桂酸银、己酸银、肉豆蔻酸银、棕榈酸银、马来酸银、富马酸银、酒石酸银、亚油酸银、丁酸银和樟脑酸银以及它们的混合物,等等。在脂肪族羧酸上具有卤原子或羟基的银盐也可以有效地使用。芳香羧酸和其它含羧基化合物的银盐的优选例子包括苯甲酸银,一种象二羟苯甲酸银、邻甲基苯甲酸银、间甲基苯甲酸银、对甲基苯甲酸银、2,4-二氯苯甲酸银、乙酸氨基苯甲酸银、对苯基苯甲酸银等这样的取代苯甲酸银、棓酸银,单宁酸银、邻苯二甲酸银,对苯二甲酸银,水杨酸银,苯基醋酸银,1,2,4,5-苯四酸银,一种在美国专利No.3785830中所描述的3-羧基甲基-4-甲基苯-4-噻唑啉-2-硫酮或其类似物的银盐,以及一种在美国专利No.3330663等中所描述的含硫醚的脂肪族羧酸的银盐。
也可以用含巯基或硫酮基及其衍生物的化合物的银盐。这些化合物的优选例子包括3-巯基-4-苯基-1,2,4-三唑的银盐,2-巯基苯并咪唑的银盐、2-巯基-5-氨基噻二唑的银盐,2-(乙基乙-羟乙酰氨基)苯并噻唑的银盐,象S-烷基巯基乙酸的银盐(其中,烷基有12至22个碳原子)这样的巯基乙酸的银盐,象二硫代醋酸的银盐这样的二硫代羧酸的银盐,硫代酰胺的银盐,5-羟基-1-甲基-2-苯基-4-硫代吡啶的银盐,巯基三嗪的银盐,2-巯基苯并噁唑的银盐,一种如美国专利No.4123274中所描述的银盐,例如象3-氨基-5-苄硫基-1,2,4-三唑的银盐这样的1,2,4-巯基三唑衍生物的银盐,一种如美国专利No.3301678中所公开的例如象3-(2-羧乙基)-4-甲基-4-噻唑啉-2-硫酮的银盐这样的硫酮化合物的银盐。
还有,也可以用含有亚氨基的化合物的银盐。这些化合物的优选例子包括苯并三唑及其衍生物的银盐,例如象甲基苯并三唑银等的苯并三唑的银盐,象5-氯苯并三唑银等的卤代苯并三唑的银盐,碳化亚氨基苯并三唑的银盐等,如美国专利No.4220209所描述的1,2,4-三唑或1-H-四唑的银盐,咪唑和咪唑衍生物的银盐及其类似物。也可用如美国专利No.4761361和4775613中所描述的各种乙炔化银化合物。
已经发现,用银半皂是很方便的,其中,由将商品山俞酸的钠盐的水溶液沉淀和分解约14.5%的银而制备的山俞酸银和山俞酸的等摩尔掺合物代表了一个优选例子。在透明的胶片底片上做出的透明薄片材料要求有透明的涂层,为此目的,可以用含有不超过约4%或5%的游离山俞酸并分解约25.2%的银的山俞酸银全皂。
用于制造银皂悬浮液的方法在本技术领域中是众所周知的,在1983年4月的研究公报,第22812项,1983年10月的研究公报,第23419项和美国专利No.3985565中均已公开。
光敏卤化银可以有利地在光谱上用各种已知的染料敏化,这些染料包括花青,部花青,苯乙烯基,半花青,oxonol.hemioxonol和呫吨染料。有用的花青染料包括那些具有碱核如噻唑啉核,噁唑啉核,吡咯啉核、吡啶核、噁唑核、噻唑核、硒唑核和咪唑核的染料。优选的有用的部花青染料包括那些不仅具有上述碱核,而且还有酸核如海硫因核、绕丹宁核、恶唑烷二酮核、噻唑烷二酮核、巴比土酸核、噻唑啉酮核,丙二腈核和吡唑啉酮核的染料。在上述花青和部花青染料中,那些具有亚氨基或羧基的染料是特别有效的。实际上,在本发明中要用的敏化染料可适当地从熟知的染料例如在美国专利No.3761279、3719495和3877943中和英国专利No.1466201、1469117和1422 057中描述的那些当中选取,并且可按照已知方法放在光致催化剂的附近。光谱敏化染料的用量通常为约10-4mol至约1mol/1mol卤化银。
用于有机银盐的还原剂可以是任何材料,但最好是有机材料,它们能将银离子还原成全属银。传统的照相显影剂如phonidone、氢醌和邻苯二酚都可以用,但优先采用受阻酚还原剂。还原剂应当占成像层重量的1%至10%。在多层结构中,如果还原剂加在不是乳剂层的其它层中,则最好用较高的比例,从约20%至15%。
在包括偕胺肟的干银系统中已经公开了宽范围的还原剂,例如苯基偕胺肟、2-噻吩基偕胺肟和对苯氧基苯基偕胺肟、吖嗪染料(例如4-羟基-3,5-二甲氧基苯甲醛吖嗪);脂族羧酸芳基酰肼与抗坏血酸的组合,例如2,2′-二(羟甲基)丙酰基-β-苯基酰肼与抗坏血酸的组合;多羟基苯和羟胺,还原酮和/或肼的组合(例如氢醌和二(乙氧乙基)羟胺、哌啶子基己糖还原酮或甲酰基-4-甲基苯基肼的组合);象苯基异羟肟酸、对羟基苯基异羟肟酸和β-丙氨酸异羟肟酸的异羟肟酸;吖嗪和亚磺酰氨基苯酚(例如吩噻嗪和2,6-二氯-4-苯亚磺酰氨基苯酚)的组合;α-氰基苯基乙酸衍生物如α-氰基-2-甲基苯基乙酸乙酯,α-氰基苯基乙酸乙酯;用2,2′-二羟基-1-联萘、6,6′-二溴-2,2′-二羟基-1,1′-联苯和二(2-羟基-1-萘基)甲烷作为示例的二-β-萘酚;二-β-萘酚和1,3-二羟基苯衍生物(例如2,4-二羟基二苯酮或2,4-二羟基苯乙酮)的组合;5-吡唑啉酮如3-甲基-1-苯基-5-吡唑啉酮;用二甲氨基己糖还原酮、脱水二氢氨基己糖还原酮和脱水二氢哌啶酮己糖还原酮作例示的还原酮;亚磺酰氨基苯酚还原剂如2,6-二氯-4-苯磺酰氨基苯酚和对苯磺酰氨基苯酚;2-苯基-1,2-二氢化茚-1,3-二酮及其类似物;苯并二氢吡喃如2,2-二甲基-7-叔丁基-6-羟基苯并二氢吡喃;1,4-二氢吡啶如2,6-二甲氧基-3,5-二乙酯基-1,4-二氢吡啶;双酚(例如双(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)甲烷,2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷,4,4-亚乙基双(2-叔丁基-6-甲基苯酚)和2,2-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)丙烷);抗坏血酸衍生物(例如棕榈酸1-抗坏血酸基酯,硬脂酸抗坏血酸基酯),和不饱和醛类与酮类,如联苯酰和联乙酰;3-吡唑烷酮和某些1,2-二氢化茚-1,3-二酮。
除了上述成份外,包括能改善图像的称为“调色剂”的添加剂也是有利的。调色剂材料的用量可例如按重量为银承载组分的0.1%至10%。如美国专利No.3080254,3847612和4123282所示,调色剂在光热敏技术中是众所周知的材料。
调色剂的例子包括苯邻二甲酰亚胺和N-羟基苯邻二甲酰亚胺;环状酰亚胺如琥珀酰亚胺、吡唑啉-5-酮和喹唑啉酮、3-苯基-2-吡唑啉-5-酮、1-苯基尿唑、喹唑啉和2,4-噻唑烷二酮;萘二甲酰亚胺(例如N-羟基1,8-萘二甲酰亚胺);钴配合物(例如三氟乙酸六氨合钴);用3-巯基-1,2,4-三唑,2,4-二巯基嘧啶,3-巯基-4,5-二苯基-1,2,4-三唑和2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑作例示的硫醇;N-(氨甲基)芳基二甲酰亚胺(例如(N,N-二甲氨基甲基)苯邻二甲酰亚胺和N,N(二甲氨基甲基萘-2,3-二甲酰亚胺);和封阻的吡唑、异硫脲翁盐衍生物和某些光漂白剂(例如N,N′-六亚甲基双(1-氨基甲酰基-3,5-二甲基吡唑)、1,8-(3,6-二氮杂辛烷)双(异硫脲翁三氟乙酸盐)和2-(三溴甲基磺酰基)苯并噻唑的组合);和部花青染料如3-乙基-5-〔(3-乙基-2-苯并噻唑啉亚基)-1-甲基亚乙基〕-2-硫代-2,4-恶唑烷二酮;2,3-二氮杂萘酮和2,3-二氮杂萘酮衍生物或金属盐或这些衍生物,如4-(1-萘基-2,3-二氮杂萘酮、6-氯-2,3-二氮杂萘酮、5,7-二甲氧基-2,3-二氮杂萘酮和2,3-二氢-1,4-二氮杂萘二酮;2,3-二氮杂萘酮加上亚磺酸衍生物(例如苯二甲酸、4-甲基本二酸、4-硝基苯二甲酸和四氯邻苯二甲酸酐)的组合;喹唑啉二酮、苯并恶嗪或萘并恶嗪衍生物;其功能不仅作为色调改进剂,而且也作为就地形成卤化银用的卤离子源的铑配合物,例如六氯铑(III)酸铵,溴化铑、硝酸铑和六氯铑(III)酸钾;无机过氧化物和过硫酸盐(例如过二硫酸铵和过氧化氢);苯并恶嗪-2,4-二酮,如1,3-苯并恶嗪-2,4-二酮、8-甲基-1,3-苯并恶嗪-2,4-二酮和6-硝基-1,3-苯并恶嗪-2,4-二酮;嘧啶与不对称三嗪(例如2,4-二羟基嘧啶、2-羟基-4-氨基嘧啶)、氮杂尿嘧啶和四氮杂并环戊二烯衍生物(例如3,6-二巯基-1,4-二苯基-1H,4H-2,3a,5,6a-四氮杂并环戊二烯和1,4-二)邻氯苯基(-3,6-二巯基-1H,4H-2,3a,5,6a-四氮杂并环戊二烯)。
在用干银系统获得彩色图像的技术中,已知有许多方法,该系统包括:苯并三唑银,众所周知的洋红包染料、黄色与青色染料形成偶合剂、氨基酚显影剂、象三氯乙酸胍的碱性释放剂和如美国专利No.4847188和5064742所描述的在聚乙烯醇缩丁醛中的溴化银;如美国专利No.4678739r所描述的那些预形成染料释放系统;溴碘银、亚磺酰氨基苯酚还原剂、山俞酸银、聚乙烯醇、像正十八烷基胺这样的胺和2当量或4当量青色、洋红或黄色染料形成偶合剂的组合;氧化后形成染料图象的无色染料碱例如孔雀绿、结晶紫和副品红;卤化银、山俞酸银、3-甲基-1-苯基吡唑啉酮和N,N′-二甲基对苯二胺盐酸盐的就地组合;配合酚类无色染料还原剂如2(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)-4,5-二苯基咪唑和二(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)苯基甲烷,配合甲亚胺染料或偶氮染料还原剂;银染料漂白工艺(例如,含有山俞酸银、山俞酸、聚乙烯缩丁醛、聚乙烯缩丁醛胶溶的溴碘化银乳剂、2,6-二氯-4-苯亚磺酰胺基苯酚、1,8-(3,6-二氮杂辛烷)二(对甲苯磺酸异硫脲翁)和偶氮染料的元件可以经过曝光和热处理,得到染料均匀分布的负的银像,然后层压到含有聚丙烯酸、硫脲和对甲苯磺酸的酸性活化剂薄片上并经过加热得到非常确定的正的染料图像);和象氨基乙酰苯胺(黄色染料形成)、3,3′-二甲氧基联苯胺(蓝色染料形成)或磺胺(sulfanilide)(洋红色染料形成)这样的胺,它们与象2,6-二氯-4-苯亚磺酰胺基苯酚这样的配合还原剂的氧化形式起反应,形成染料图像。加入象山俞胺和茴香胺的胺,可以得到中性染料图象。
无色染料在这种卤化银系统中用于形成彩色的氧化已在美国专利No.4021240、4374821、4460681和4883747中公开。
光热敏元件中的乳剂可包增塑剂和润滑剂如聚醇(例如在美国专利No.2960404中所描述的甘油和二醇这一类);如美国专利No.2588765和3121060中所描述的脂肪酸或酯;如英国专利No.955061中所描述的硅氧烷树脂。
光热敏元件中的乳剂可含有在光热敏技术中已熟知的另加的稳定剂和防翳剂。它们可以是原始的稳定剂和防翳剂或处理后的稳定剂。在优选的防翳剂中,有具有三卤代的和特别是三溴代甲基的有机化合物。它们常常是具有直接结合在芳香核或通过桥连基(例如磺酰基)结合的卤代基团的芳基(芳香族)核。其它有用的防翳剂量包括异氰酸酯、乙烯基砜和β-卤代砜。
光热敏元件可以包括图像染料稳定剂。这种图像染料稳定剂已由英国专利No.1326889,美国专利No.3432300、3698909、3574627、3573050、3764337和4042394中作了例示。
含有乳剂层的光热敏元件在那些含有如在美国专利No.3253921、2274782、2527583和2956879中描述的光吸收材料和滤光染料的照相元件中使用。如果需要,染料可以如美国专利No.3282699所描述的那样媒染。抗光晕层在经过扫描的曝光元件中特别有用。这些层在本技术中是熟知的,而且在粘结剂中包括辐射吸收材料(配合于或包括成像辐射的吸收),通常是在乳剂层的下方,但有时在乳剂层的上方,在乳剂层和基体之间,或在基体后面。
此处所述的含乳剂层的光热敏元件可包含象淀粉、二氧化钛、二氧化锌、二氧化硅、包括如美国专利No.2992101和2701245所描述的小球的聚合小球这样的消光剂。
乳剂可在含有抗静电层或导电层、蒸发金属层、离子聚合物或不溶性无机盐的光热敏元件中使用,抗静电层有象包括可溶性盐(例如氯化物、硝酸盐等)的那种层,离子聚合物有象在美国专利No.2861056和3206312中所描述的那种,不溶性无机盐有象在美国专利No.3428 451中所描述的那种。
粘结剂可以从任何一种众所周知的天然或合成树脂如明胶、聚乙烯醇缩醛、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、醋酸纤维素、聚烯烃、聚酯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚碳酸酯及其类似物中选取。共聚物和三元共聚物自然包括在这些定义之内。优选的光热敏含银聚合物有聚乙烯醇缩丁醛、乙基纤维素、甲基丙烯酸酯共聚物、马来酸酐酯共聚物、聚苯乙烯和丁二烯-苯乙烯共聚物。
这些聚合物可以任意用其中两种或其中的更多种组合使用。这种聚合物的用量要足以负载分散在其中的组分,也就是说,要在作为粘结剂使用的有效范围内。有效范围可由熟悉本技术的人适当地确定。在负载至少一种有机银盐的情况下,作为一种指导,可以认为,粘结剂与有机银盐的优选比例范围由15∶1至1;2,具体一些,由8∶1至1∶1。
光热敏乳剂可以涂覆在极其不同的支承物上。支承物或基体可根据成像要求从很广的材料范围内选取。基体可以是有色的、透明的、半透明的或不透明的。有代表性的支承物包括聚酯胶片、涂胶的聚酯胶片、聚对苯二甲酸乙二醇酯胶片、硝酸纤维素胶片、纤维素酯胶片、聚乙烯醇缩乙醛胶片、聚碳酸酯胶片和有关的或树脂质材料,还有玻璃、纸、金属及其类似物。通常用可弯曲的支承物,尤其是纸质支承物,它们可以部分地乙酰化或涂以氧化钡和/或α-烯烃聚合物,特别是含2~10个碳原子的α-烯烃如聚乙烯,聚丙烯、乙烯-丁烯共聚物及其类似物。用于支承物的优选聚合物材料包括具有良好的热稳定性的聚合物如聚酯。特别优选的聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
本发明的光热敏乳剂可以用不同的涂覆过程涂覆,它们包括浸渍涂层、空气及涂层、幕式涂层或采用美国专利No.2681294所描述的料斗的挤压涂层。如果需要,可以用美国专利No.2761791和英国专利No.837095中所描述的过程同时涂复两个层或更多的层。
在本发明的光热敏元件中可以结合以辅助层,例如用于接受可移动的染料图像的染料接收层,在要求有反光印像的遮光层,防光晕层,保护性顶层和在光热敏技术中已经熟知的底层。此外,在某些情况下,也可能需要在透明基体的两面涂覆以不同的乳剂层,特别是当要求隔离不同乳剂层的成像化学反应时。采用这类为成像源的特殊波长优化的介质,本发明的设备、系统和工艺就可以得到实现。
下面描述了可以用在本发明中的光热敏元件12的一个例子。在下面的例子中所引用的特殊材料和用量,以及其它条件与细节不应当构成对本发明的不应有的限制。
                          例1
用美国专利No.3839049所描述的程序制备了卤化银-干山俞酸银皂。卤化银总共为总银量的9mol%,而山俞酸银占总银量的91mol%。卤化银为0.055微米含2%碘的溴碘化银乳剂。
光热敏乳剂的制备是将上面所说的卤化银-山俞酸银干皂455g与27g的甲苯、1918g的2-丁酮和48g的聚乙烯醇缩丁醛(β-79,Monsarto)均匀化。用搅拌将均匀化的光热敏乳剂(698g)和60g的2-丁酮冷却至55°F(12.8℃)。加入吡啶翁氢溴化物过溴化物(0.92g)并搅拌2小时。加入3.25ml的溴化钙溶液(1g CaBr2和10ml的甲醇),然后搅拌30分钟,另外加入聚乙烯醇缩丁醛(158g B-79),搅拌20分钟。将温度升高至70°F(21.1℃),然后每隔15分钟,一面搅拌,一面加入下列各种物品:
3.42g 2-(三甲基砜)喹啉
2.81g1,1-双(2-羟基-3,5-二甲基苯基)-3,5,5-三甲基己烷
41.1g含0.545g 5-甲基巯基苯并咪唑的溶液
6.12g 2-(4-氯苯甲酰基)苯甲酸,0.104gS-1(敏化染料)和34.3g甲醇
2.14g异氰酸酯(Desmalur N3300,Mobay)
0.97g四氯邻苯二甲酸酐
2.88g 2,3-二氮杂萘染料S-1的结构为
Figure A9519300700471
S-1
活性的保护性的顶涂层溶液用下列成份制备:
80.0g 2-丁酮
10.7g甲醇
8.0g醋酸丁酸纤维素(CAB-171-155 Eastman Chemicals)
0.52g 4-甲基邻苯二甲酸
0.80g MRA-1斑纹减少剂,是N-乙基全氟辛烷甲基丙烯酸磺酰氨基乙酯/甲基丙烯酸羟乙酯/丙烯酸按重量比70/20/10的三元聚合物。
光热敏乳剂和顶涂层同时在7mil(0.18mm)蓝色聚酯胶片基上涂覆。用相距6英寸(15.2cm)的两个同时涂覆的棒刀安装一台刀式涂层器。将银乳剂倒在后刀前面的胶片上并将顶涂层倒在前棒前面的胶片上,则银释放层和顶涂层就都被涂覆为复式层。以后将胶片向前拉,以使两个层同时被涂覆。这就产生了一次通过的复式层。涂覆的聚酯基片在175°F(79.4℃)干燥4次。调节各刀以对银层能得出重量为23g每平方米的干涂层,对顶涂层能得出重量为2.4g每平方米的干涂层。
虽然本发明是参考优选实施例描述的,熟悉本技术的都会承认,在形状和细节上都可以作各种改变和改进,而不背离本发明的精神与范围。

Claims (26)

1.一种用于处理光热敏元件的热处理机,其中,上述的光热敏元件以一输送速度被输送,并且上述的热处理机包括:
一可移动的加热构件,其位置要设定成能接纳上述的光热敏元件并将上述光热敏元件至少加热至一临界显影温度,并保持一停留时间,以在上述光热敏元件上显影出图像;和
多个可旋转的导向构件,它们处于与上述加热构件相邻的导向位置,以引导上述光热敏元件,并在上述光热敏元件上作用以不大于200克每厘米上述光热敏元件宽度的总偏压力,使之贴靠在上述加热构件上;
其特征为,上述加热构件是可移动的,并且上述导向构件可以以与上述光热敏元件的上述输送速度几乎匹配的速度旋转。
2.如权利要求1所述的热处理机,其特征为,上述导向构件中至少有一个包括一用于提供第一偏压力的偏压装置,上述导向构件的重量和上述导向构件相对于上述加热构件的位置提供了第二偏压力,上述总的偏压力包括上述第一偏压力和上述第二偏压力,并且上述偏压装置可以选择成能补偿由上述导向构件的上述位置而产生的上述第二偏压力。
3.如权利要求1所述的热处理机,其特征为,所述加热构件包括一可旋转的圆筒,所述导向构件包括可旋转的辊子,上述可旋转的辊子中的至少一个有一第一端和一第二端,每个导向构件进一步包括一用于朝上述加热构件偏压对应辊子的上述第一端的第一偏压装置和一用于朝上述加热构件偏压对应辊子的上述第二端的第二偏压装置。
4.如权利要求1所述的热处理机,其特征为,上述导向构件包括用于从上述加热构件上去掉静电的装置。
5.如权利要求1所述的热处理机,它进一步包括一其位置与上述加热构件相邻的导轨,用于从上述加热构件引导上述光热敏元件,并以10至50度的角将上述光热敏元件从上述加热构件上引开。
6.如权利要求1所述的热处理机,其特征为,所述可移动的加热构件包括一具有某一厚度和导热率的弹性层,用于接触上述光热敏元件,上述弹性层要足够厚,以使外来的颗粒可以被压入上述弹性层中,以减少上述图像中因由上述外来颗粒引起的传热不足而产生的图像缺陷,上述弹性层还要足够薄和有足够的导热性,以使上述弹性层能向上述光热敏元件传送足够的热量,从而按上述输出率热显影上述光热敏元件。
7.如权利要求6所述的热处理机,其特征为,上述加热构件包括一其位置在上述弹性层下面的支承构件,上述弹性层的上述厚度至少为0.0254cm。
8.如权利要求6所述的热处理机,其特征为,在上述加热构件上的上述弹性层表面具有小于6.3μm的表面粗糙度。
9.如权利要求6所述的热处理机,其特征为,上述弹性层的导热率至少为0.29瓦每平方厘米摄氏度。
10.如权利要求1所述的热处理机,其特征为,上述导向构件可在一封闭位置和一开启位置之间相对于上述加热构件定位,在上述封闭位置,上述导向构件可以贴靠着上述加热构件引导上述光热敏元件,在上述开口位置,上述导向构件提供了更容易接近上述加热构件的出入口。
11.如权利要求10所述的热处理机,它进一步包括一盖住上述加热构件的盖子,上述盖子与用于在上述封闭位置和开启位置之间移动上述导向构件的上述导向装置结合。
12.一种包括权利要求1所述的热处理机的设备,并进一步包括一成像装置,其特征为,上述成像装置能将数据转换成图象式的辐射图案并用上述辐射线使上述光热敏元件曝光,以在上述光热敏元件上产生图象。
13.如权利要求12所述的设备,其特征为,上述成像装置包括:
一激光扫描器,它将上述光热敏元件在上述辐射线中曝光;和
一板件,将其定位在能在被上述激光扫描器曝光时接纳上述光热敏元件的地方,上述板件与上述激光扫描器摆动地结合,以使上述板件与上述激光扫描器一起振动,减少由上述激光扫描器的振动引起的曝光缺陷。
14.如权利要求12所述的设备,它进一步包括一位于上述成像装置和上述热处理机之间,用以同时将第一光热敏元件送入上述成像装置,并将第二光热敏元件送出上述成像装置,使之到达上述热处理机的双向胶片分级机构。
15.如权利要求12所述的设备,其特征为,上述设备有一小于7200cm2的占地面积和小于152cm的高度。
16.如权利要求12所述的设备,其特征为,上述成像装置能产生不超过百分之二的曝光偏差,上述热处理机能将上述光热敏元件加热至显影温度,该温度在整个上述光热敏元件上的变化不超过2°F;在0.50至3.0光密度的范围内,在规定的光密度下,在上述光热敏元件上产生的由上述设备引起的上述可见图像的变化不超过0.20光密度。
17.如权利要求12所述的设备,它进一步包括一具有一第一室、一第二室和一通道的外壳,在上述第一室中放有上述成像装置,在上述第二室中放有上述加热构件和导向构件,上述第二室通过上述通道与上述第一室连通,并可通过该通道输送上述光热敏元件,上述第一室有相对于上述第二室的正空气压力。
18.如权利要求17所述的设备,其特征为,上述第二室的位置高于上述第一室。
19.一种冷却装置,它适于与如权利要求1所述的热处理机配合使用,以冷却光热敏元件,它包括:
一第一散热辊,它具有一能导热的第一芯子和一第一外层,上述外层比上述芯子的导热性差并有较小的热质量;
一第一咬送辊,其位置与上述第一散热辊相邻,以形成第一辊隙,上述第一辊隙的位置要设成能接纳并通过传导热来冷却上述光热敏元件;
一第二散热辊,它具有一能导热的第二芯子和一第二外层,上述第二外层与上述能导热的第二芯子相比有较差的导热性和较小的热质量;和
一第二咬送辊,其位置与上述第二散热辊相邻,以形成第二辊隙,上述第二辊隙的位置要设定成能从上述第一辊隙接纳上述光热敏元件并进一步地通过传导来冷却上述光热敏元件。
20.一种适用于将光热敏元件从如权利要求1所述的上述加热构件引导开的导轨,上述光热敏元件具有一前缘和主要部分,其特征为,上述导轨包括:
一具有一紧靠上述加热构件的上述表面的前缘的板,它用于在上述光热敏元件位于上述加热构件的上述表面上时接纳上述元件的上述前缘;并将上述光热敏元件导离上述加热构件;
一其位置与上述板的上述前缘相邻的辊子,用于从上述板的上述前缘接纳上述加热元件的上述前缘,并将上述加热元件从上述板的上述前缘移开,以使上述主要部分不与上述板接触;以及
一在位置上与上述板的上述前缘结合的滚子轴承,上述滚子轴承可在上述加热构件的上述表面上行走,以将上述板的上述前缘定位在离上述加热构件的上述表面有某一预定距离的地方。
21.一种将如权利要求1所述的热处理机用于热显影光热敏元件,以产生图像的方法,包括下列步骤:
将一可移动的加热构件至少加热至临界显影温度;
以一输送速度将上述光热敏元件输送给上述加热构件;
将上述光热敏元件偏压,使之贴靠在具有多个可旋转的导向构件的上述加热构件上,并保持一停留时间,使上述加热构件在上述光热敏元件中显影出图像,其中,每个导向构件通过在上述光热敏元件上施加一不大于200克每厘米上述光热敏元件宽度的总偏压力,而有助于减少在上述光热敏元件上压痕;以及
以几乎与上述光热敏元件的上述输送速度相匹配的速度移动上述加热构件并旋转上述导向构件。
22.一种用如权利要求12所述的设备将数据转换成与数据对应的可见像的方法,它包括以下各步骤:
将上述数据转换成用表示上述数据的方式调制的辐射线;
将一光热敏元件根据图像方式在上述调制的辐射线中曝光,以在上述光热敏元件上产生能代表上述数据的潜像;
将一可移动的加热构件至少加热至临界显影温度;
用某一输送速度朝上述加热构件输送上述光热敏元件;
贴靠着其位置可接收所述光热敏元件的上述可移动的加热构件偏压上述光热敏元件,以便按输出率将上述光热敏元件至少加热至临界显影温度,上述加热构件包括用于接触上述光热敏元件并具有一定厚度和导热率的弹性层,上述弹性层要足够厚,以使外来颗粒能被压入上述弹性层,以减少上述图像中因由上述外来颗粒引起的传热不足而产生的图像缺陷,上述弹性层还要足够薄并有足够的导热性,以使上述弹性层能向上述光热敏元件传送足够的热量,以便按上述输出率热显影上述光热敏元件。
23.如权利要求22所述的方法,还进一步包括下列步骤:
在偏压上述光热敏元件之后测量上述图像的实际光密度;
将上述实际的光密度与预定的光密度比较;
当上述实际的光密度与上述预定的光密度的偏差达到预定的偏差值时,调节上述曝光步骤。
24.一种用如权利要求19所述的冷却装置冷却光热敏元件的方法,包括下列步骤:
将上述光热敏元件输送至第一辊隙,该辊隙包括:
一具有能导热的第一芯子和第一外层的第一散热辊,上述外层与上述芯子相比有较差的导热性和较小的热质量;和
一邻近上述第一散热辊,以形成上述第一辊隙的第一咬送辊,上述第一辊隙的位置要设定成能接纳并通过热传导来冷却上述加热过的纸卷;以及
将上述光热敏元件从上述第一辊隙送至第二辊隙,该辊隙包括:
一具有能导热的第二芯子和第二外层的第二散热辊,上述第二外层与上述能导热的第二芯子相比具有较差的导热性和较小的热质量;和
一邻近上述第二散热辊,以形成上述第二辊隙的第二咬送辊,上述第二辊隙的位置要设定成能从上述第一辊隙接纳并进一步通过热传导来冷却上述纸卷。
25.一种包括权利要求12所述设备的系统,还进一步包括光热敏元件,其特征为,在0.050至3.0的光密度范围内,在规定的光密度下,上述光热敏元件在热处理后有一不超过0.15光密度的光密度偏差。
26.如权利要求25所述的系统,其特征为,上述包括一基体的光热敏元件至少一个表面上具有光热敏乳剂,该乳剂包括粘结剂、预制的卤化银、对辐射敏感的可还原银盐和用于银离子的还原剂,上述预制的卤化银具有0.1μm或更小的平均直径。
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