EA005705B1

EA005705B1 - Система формирования изображений с термопереносом вещества

Info

Publication number: EA005705B1
Application number: EA200301178A
Authority: EA
Inventors: Эйнмари Диянг; Джеймс А. Фоули; Алфридо Г. Книаззех; Эдуард П. Линдхолм; Стивен Дж. Телфер; Уилльям Т. Веттерлинг; Майкл С. Вайола
Original assignee: Полароид Корпорейшн
Priority date: 2001-05-30
Filing date: 2002-05-30
Publication date: 2005-04-28
Also published as: CN1329211C; CN1628037A; EP1390209A1; WO2002096659A1; KR100586216B1; JP4471569B2; JP2004534669A; US20030113518A1; US6761788B2; CA2448401A1; EA200301178A1; KR20040012874A

Abstract

В изобретении описан нанопористый приемный элемент, предназначенный для формирования изображений с термопереносом материала. Такой приемный элемент имеет подложку, покрытую принимающим формирующий изображение материал слоем, содержащим материал в виде частиц и связующее. Подложка может иметь в своем составе материал, сжимаемость которого составляет минимум примерно 1% под давлением 1 Н/мм(1 МПа). Между подложкой и нанопористым принимающим формирующий изображение материал слоем можно расположить слой толщиной менее приблизительно 50 мкм, состоящий целиком из материала, сжимаемость которого не превышает примерно 1% под давлением 1 МПа. В другом варианте подложка может иметь только слой материала, сжимаемость которого не превышает примерно 1% под давлением 1 МПа, при условии, что вся толщина подложки не превышает приблизительно 50 мкм. Принимающий формирующий изображение материал слой состоит из материала в виде частиц и связующего и имеет поры, которые занимают от 40 до 70% от объема всего слоя и диаметр которых распределяется таким образом, что из всех пор, диаметр которых превышает приблизительно 30 нм, минимум примерно 50% пор имеют диаметр меньше примерно 300 нм, а 95% пор имеют диаметр меньше примерно 1000 нм.

Description

Ссылка на родственные заявки

По настоящей заявке испрашивается приоритет по предварительной заявке на патент США 60/294528, поданной 30 мая 2001 г.

Ранее поданная и находящаяся в настоящее время на рассмотрении заявка на патент США 09/745700 от 21 декабря 2001 г. включена в настоящее описание в качестве ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к приемному элементу, предназначенному для использования в системах формирования изображений с термопереносом вещества, и в частности, к приемному элементу с нанопористым сверхгладким слоем, принимающим формирующий изображение материал. Изобретение относится также к системе формирования изображений с термопереносом вещества с таким приемным элементом.

Предпосылки создания изобретения

В настоящее время известно большое количество различных печатных систем, в которых красящее вещество, например краска, переносится с донорного элемента на приемный элемент под действием тепла. В некоторых из этих систем из нанесенного на донорный элемент полимерного связующего вещества на другой полимерный слой, нанесенный на приемный элемент, переносится только одно красящее вещество, а в других системах красящее вещество переносится с донорного на приемный элемент вместе с носителем (в качестве которого используют полимерное связующее вещество, воск (или парафин) или одновременно и полимерное связующее вещество и воск). Способ формирования изображений в системах второго типа обычно называют формированием изображений с термопереносом красящего вещества.

В настоящее время известны различные виды донорных элементов, используемых для формирования изображений с термопереносом красящего вещества. В таких донорных элементах в качестве носителя или связующего вещества обычно используют воски (или парафины) или смолы, в качестве красящего вещества - различные красители или пигменты.

В настоящее время известны также и различные приемные элементы, используемые в системах формирования изображений с термопереносом красящего вещества. В некоторых из этих приемных элементов содержатся материалы, которые при температуре формирования изображений становятся мягкими и могут абсорбировать переносимые материалы. Один из таких приемных элементов описан, например, в патенте И8 4686549. Однако часто в приемных элементах предпочитают использовать другие материалы, которые имеют пористую поверхность, в поры которой полностью или частично затекает нагретый донорный материал. Примером такого способа переноса формирующего изображения материала является способ, описанный в патентах И8 5521626 и 5897254, в которых материал из нагретого донорного элемента переносят в листовой приемный элемент с пористой поверхностью, диаметр пор которой составляет от 1 до 10 мкм. Подобная система формирования изображений описана и в патенте И8 5563347. К сожалению, во всех этих известных системах приемные листовые элементы имеют поры, которые из-за своих достаточно больших размеров рассеивают видимый свет, и поэтому внешне такой приемный элемент выглядит матовым.

В настоящее время разработаны пористые поверхностные покрытия приемных элементов со средним диаметром пор, существенно меньшим 1 мкм (и обычно составляющим приблизительно от 0,02 до 0,2 мкм). Такие поверхностные пористые слои далее называются нанопористыми. Поры с такими небольшими размерами не рассеивают видимый свет, и поэтому внешне приемный элемент с нанопористой поверхностью имеет глянцевый вид. В качестве примера приемных элементов с обладающим нанопористыми свойствами и глянцевым поверхностным слоем можно назвать листовые приемные элементы для струйной печати, описанные в патентах И8 5612281 и 6165606. Вязкость обычных чернил существенно меньше вязкости описанных выше обычных переносимых при нагревании материалов (при температуре переноса) и поэтому чернила могут проникать в меньшие по размерам поры нанопористых покрытий приемных элементов, в которые расплавленный материал обычно донорного элемента проникать не может.

В настоящее время, однако, существует потребность в предназначенных для формирования изображениях путем термопереноса красящего вещества приемных элементов, обладающих свойствами, которыми приемные элементы, используемые при струйной печати, не обладают. Некоторые из таких дополнительных свойств, которыми должны обладать приемные элементы, зависят от способа переноса красящего вещества, используемого для формирования изображений, похожих по качеству на фотографии. Разрешающая способность изображения, полученного при термопереносе красящего вещества, с использованием постраничного массива нагревательных элементов (обычно, называемых термопечатающей головкой) ограничена разрешающей способностью используемой термопечатающей головки. В обычных печатающих устройствах донорный и приемный листовые элементы накладывают друг на друга и в собранном виде перемещают под термопечатающую головку. Затем через те окрашиваемые в линию печатаемого в данный момент изображения пиксели пропускают электрический ток. При этом при поперечном перемещении двух элементов относительно головки, имеющей, например, триста нагревательных элементов на дюйм, с донорного элемента на приемный элемент можно перенести только триста точек (или элементов изображения) на дюйм. (Очевидно, что в направлении движения можно напечатать

- 1 005705 больше трехсот точек на дюйм). Если все переносимые точки изображения имеют один и тот же размер, то каждый пиксель в полученном изображении может иметь только два возможных уровня серого цвета и может быть либо полностью окрашен (плотность краски Отах), либо вообще не окрашен (плотность краски Отт). При обычном разрешении в триста точек на дюйм такое количество уровней серого цвета недостаточно для получения изображения с качеством фотографии. В некоторых известных в настоящее время способах формирования изображений с термопереносом красящего вещества, например в способе, описанном в работе М. ΚιιΙαιηί. М. 8Ытига, 8. 8ιιζιι1<ί апб К. УатадЫч Α Νο\ν Т11сгта1 ТгапкГег 1пк 8Пее( Гог СопИпиоик-Топе Еи11 Со1ог Ртш1ет, 1. 1тадтд 8с1., 1990, 16, 70-74, сделана попытка добиться нескольких градаций серого цвета, необходимых для получения изображения с внешним видом фотографии, путем изменения размера точки (при постоянной плотности красящего вещества) в пределах ограничений на промежутки между пикселями, которые зависят от разрешающей способности термопечатающей головки.

Одним из факторов, мешающих получать изображения высокого качества путем изменения размера точек, является проблема зернистости. Зернистость изображения обусловлена недостаточно точным контролем размера печатаемых точек. Если поле изображения с одинаковыми небольшими по размеру точками внешне воспринимается глазом как гладкое (в котором отдельные точки нельзя отличить друг от друга), то поле изображения с одинаковыми точками среднего размера, но с более широким разбросом размера точек от средней величины, внешне воспринимается глазом как зернистое или пятнистое.

При формировании изображений с термопереносом красящего вещества с использованием недостаточно плоского и ровного приемного элемента контакт между донорным и приемным элементами в разных местах может оказаться разным. Такой разный контакт может послужить причиной формирования точек с неконтролируемым размером (из-за того, что перенос происходит на возвышениях более эффективно, чем на впадинах) и, как следствие этого, получение зернистого изображения. Известные в настоящее время и описанные выше приемные элементы для струйной печати при их использовании при получении изображений с термопереносом красящего вещества с помощью термопечатающей головки обычно из-за своей недостаточной плоскостности и гладкости не позволяют избежать появления у изображения недопустимой зернистости.

В настоящее время известны и другие свойства, которыми должны обладать приемные элементы, используемые для формирования изображения термопереносом красящего вещества. Для равномерного контакта донорного и приемного элементов во время печати по всей ширине термопечатающей головки лучше всего использовать приемные элементы, обладающие определенной сжимаемостью. Для максимально эффективного использования тепла, излучаемого термопечатающей головкой, лучше всего использовать приемные элементы с низкой теплопроводностью. В качестве примера можно назвать приемный элемент, описанный в патенте И8 5244861, который имеет подложку с покрытием, принимающим формирующее изображение красящее вещество. Подложка этого приемного элемента изготовлена из композитной пленки, состоящей из центрального микропористого термопластичного слоя и по меньшей мере одного поверхностного термопластичного слоя, по существу не имеющего пор. Центральный микропористый термопластичный слой придает приемному элементу необходимую сжимаемость и одновременно обеспечивает его низкую теплопроводность. Приемный элемент должен обладать пространственно однородной теплопроводностью в направлениях, параллельных плоскости изображения. Неодинаковая пространственная теплопроводность приемного элемента может быть причиной неравномерного распределения плотности краски в изображении, полученном методом термопереноса красящего вещества. Связано это с тем, что плотность краски в формируемом изображении зависит от температур, до которых при данном импульсе тепла, которое выделяется термопечатающей головкой, нагреваются донорный и приемный элементы, которые очевидно зависят от скорости потерь тепла, обусловленных теплопроводностью приемного элемента.

Таким образом, в настоящее время существует необходимость в продолжении исследований, направленных на создание систем формирования изображений с термопереносом красящего вещества, удовлетворяющих новым предъявляемым к их характеристикам требованиям и позволяющих устранить, частично или полностью, недостатки известных систем. Для этого, в частности, необходимо иметь приемный элемент, который при его применении в системах формирования изображений с термопереносом красящего вещества позволил бы получать глянцевые по своему внешнему виду изображения.

Краткое изложение сущности изобретения

Задачей настоящего изобретения является, таким образом, создание нового приемного элемента, предназначенного для использования в системах формирования изображений с термопереносом красящего вещества.

Другой задачей настоящего изобретения является создание приемного элемента с нанопористым сверхгладким слоем, принимающим формирующий изображение материал.

Задачей настоящего изобретения является также создание приемного элемента с глянцевой внешней поверхностью.

- 2 005705

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание приемного элемента, позволяющего свести к минимуму видимые дефекты изображения, вызванные небольшими частицами, которые во время формирования изображения попадают между донорным и приемным элементами.

Другой задачей настоящего изобретения является создание приемного элемента, обеспечивающего стабильность изображений на приемном элементе в отношении боковой диффузии при переносе красящих веществ и обесцвечивания изображения.

Задачей настоящего изобретения является также создание системы формирования изображений с термопереносом красящего вещества.

Эти и другие задачи и преимущества настоящего изобретения решаются предлагаемым в изобретении приемным элементом для систем формирования изображений с термопереносом красящего вещества, содержащим подложку, поверхность которой покрыта нанопористым, сверхгладким слоем, принимающим формирующий изображение материал. Подложка может содержать материал, сжимаемость которого при давлении, равном 1 ньютону на кв. мм (1 МПа), составляет как минимум 1%. На подложку между ней и нанопористым принимающим формирующий изображение материал слоем можно нанести покрытие толщиной менее приблизительно 50 мкм, состоящее целиком из материала, сжимаемость которого при давлении 1 МПа меньше приблизительно 1%. В альтернативе подложку можно целиком изготовить из материала, сжимаемость которого при давлении 1 МПа меньше приблизительно 1%, при условии, что толщина подложки не превышает 50 мкм.

Принимающее формирующий изображение материал покрытие предлагаемого в изобретении приемного элемента имеет структуру с равномерно расположенными порами и пористой внешней поверхностью. Объем пор в принимающем формирующий изображение материал слое составляет от приблизительно 40 до приблизительно 70%. Диаметр пор предлагаемого в изобретении приемного элемента, измеренный в разных местах слоя, расположенных на одном и том же расстоянии друг от друга, распределяется следующим образом: из всех пор, диаметр которых превышает приблизительно 30 нм, 50% пор имеют диаметр меньше приблизительно 300 нм, а 95% пор имеют диаметр меньше приблизительно 1000 нм. У приемного элемента, предлагаемого в наиболее предпочтительном варианте изобретения, из всех пор, диаметр которых больше приблизительно 30 нм, по меньшей мере 50% имеют диаметр меньше приблизительно 200 нм и по меньшей мере 95% имеют диаметр меньше приблизительно 500 нм.

Предпочтительно, чтобы средняя квадратичная величина (СКВ) шероховатости поверхности принимающего формирующий изображение материал слоя, измеренная на участке с размерами, равными приблизительно 1,5 мм на 1,5 мм, не превышала приблизительно 300 нм. Наиболее предпочтительно, чтобы СКВ шероховатости поверхности принимающего формирующий изображение материал слоя не превышала приблизительно 200 нм.

Принимающий формирующий изображение материал слой содержит частицы органического или неорганического вещества и связующее вещество. В предпочтительном варианте изобретения в качестве связующего вещества предлагается использовать гидрофобный полимерный материал. В другом предпочтительном варианте изобретения у приемного элемента на принимающий формирующий изображение материал слой наносят тонкий слой содержащего абсорбируемые материалы покрытия, позволяющего ввести в нанопористый принимающий формирующий изображение материал слой дополнительные вещества, в частности, фотостабилизаторы.

В настоящем изобретении предлагается также система формирования изображений с термопереносом красящего вещества, содержащая новый обладающий рядом преимуществ приемный элемент и донорный элемент с твердым переносимым при нагревании материалом, который при температуре формирования изображения становится жидким.

Краткое описание чертежей

Более подробно изобретение, а также его другие задачи и отличительные особенности, рассмотрены в приведенном ниже описании на примере различных предпочтительных вариантов его возможного осуществления со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи, на которых показано на фиг. 1 - условное изображение поперечного сечения предлагаемого в изобретении приемного элемента;

на фиг. 2 - условное изображение поперечного разреза предлагаемой в изобретении системы формирования изображений с термопереносом красящего вещества; и на фиг. 3 - кривая распределения диаметра пор принимающего формирующий изображение материал слоя предлагаемого в изобретении приемного элемента.

Предпочтительные варианты выполнения изобретения

Показанный на фиг. 1 приемный элемент 100 имеет подложку 102, которая может состоять из одного слоя 104 или 106 или из двух образующих композитную структуру слоев 104 и 106. Подложка 102 обладает определенными свойствами, которые позволяют минимизировать видимые дефекты полученного изображения, связанные с попаданием посторонних частиц между донорным и приемным элементами во время формирования изображения. Одна из проблем, которая возникает при использовании методов формирований изображений с термопереносом красящего вещества, которые должны обладать качеством фотографий, связана с попаданием небольших частиц грязи и пыли между донорным и при

- 3 005705 емным элементами во время формирования изображений. Наличие таких частиц может помешать переносу красящего вещества, в частности краски, из донорного элемента в приемный элемент и привести к появлению видимых дефектов в полученном изображении. Размер таких дефектов, как известно, существенным образом зависит от физических свойств и донорного и приемного элементов.

На фиг. 2 показана термопечатающая головка 200 с находящимся в контакте с донорным элементом 204 выступом 202 (на котором расположены термопечатающие элементы). Донорный элемент 204 прижимают к предлагаемому в изобретении приемному элементу 100, под которым находится валик 206. На фиг. 2 показана также частица пыли 208. При отсутствии у донорного элемента 204 или приемного элемента 100 достаточной сжимаемости вокруг частицы 208 пыли может образоваться навес, мешающий плотному прилеганию донорного элемента к приемному элементу и вызывающий появление в изображении дефекта, размеры которого могут быть намного больше размеров частицы.

В некоторых случаях, например, когда донорный элемент имеет очень тонкую подложку с ровным тонким несущим изображение слоем (подробнее см. ниже) во избежание возникновения подобного навеса использование обладающего достаточной сжимаемостью донорного элемента может оказаться нецелесообразным. Поэтому в предлагаемой в изобретении системе формирования изображений необходимая сжимаемость обеспечивается либо приемным элементом, либо при небольшой толщине приемного элемента, валиком 206. Экспериментально было показано, что избежать появления навеса при обычных размерах частиц пыли и грязи (которые, как правило, максимально не превышают приблизительно 15 мкм) можно при нанесении принимающего формирующий изображение материал слоя на подложку, верхний слой которой, толщиной не более 50 мкм, состоит из материала, сжимаемость которого при давлении 1 МПа не превышает приблизительно 1%. У приемного элемента 100, показанного на фиг. 1, подложка 102 может состоять из одного слоя 104 толщиной приблизительно от 10 до 50 мкм, состоящего на всей площади из материала, сжимаемость которого при давлении 1 МПа не превышает приблизительно 1%. Слой 104 может состоять, например, из полимерного материала, такого как полиэтилентерефталат, сжимаемость которого составляет примерно 0,03%/МПа. Принимающий формирующий изображение материал слой сам по себе обычно имеет сжимаемость примерно 0,02%/МПа. Добиться необходимой для ослабления влияния пыли на качество изображения податливости системы можно и за счет валика 206. В альтернативе предлагаемый в изобретении приемный элемент может иметь многослойную подложку, верхний слой 104 которой толщиной до 50 мкм, состоит из материала, сжимаемость которого не превышает приблизительно 1%/МПа, а нижний слой 106 состоит из материала или материалов, сжимаемость которых составляет как минимум 1%/МПа. В качестве материала нижнего слоя 106 подложки можно использовать, например, микропористый полипропилен, сжимаемость которого в указанных условиях составляет примерно 4%. Как уже было сказано выше, подложка 102 может состоять и из одного слоя 106.

Существуют три фактора, связывающие между собой сжимаемость приемного элемента и чувствительность изображения к пыли. Во-первых, как показано на фиг. 2, у обладающего сжимаемостью приемного элемента 100 принимающий формирующий изображение материал слой может деформироваться вокруг выступа 202 термопечатающей головки 200 и при этом на ширине, сопоставимой с шириной термопечатающего элемента, в нем возникает отпечаток мкм-ной глубины. Деформация слоя зависит от его изгибной жесткости, сжимаемости подложки приемного элемента, радиуса выступа печатающей головки и приложенного к ней усилия.

Во-вторых, сжимаемость приемного элемента снижает усилие, необходимое для вдавливания частицы пыли в принимающий формирующий изображение материал слой. В результате этого до минимума снижается приращение усилия сжатия, приложенного в соответствующей точке к валику 206. Если сжатие валика 206 становится больше глубины отпечатка на приемном элементе, то в печатаемом изображении возникает дефект достаточно большого размера, достигающего в отдельных случаях нескольких миллиметров. Сжатие валика 206 можно в принципе уменьшить путем закалки или увеличения размеров ролика, однако возможность такого решения обычно бывает ограниченной по целому ряду иных соображений.

Третьим фактором, который нужно учитывать при выборе сжимаемости приемного элемента, является то, что ширина отпечатка в принимающем формирующий изображение материал слое обратно пропорциональна корню третьей степени его модуля упругости. При этом размер В возникающего в изображении дефекта быстро увеличивается от 200 мкм при диаметре Ό сферической частицы, равном 25 мкм, до 500 мкм при диаметре Ό, равном 40 мкм. Такая зависимость размера дефекта изображения от диаметра частицы пыли связана с взаимодействием периметра отпечатка от грязи с фоновым отпечатком. С учетом всех этих трех описанных выше факторов оптимальная величина сжимаемости приемного элемента 100 должна составлять от 2 до 60%/МПа.

Для повышения чувствительности предлагаемой в изобретении системы формирования изображений с термопереносом красящего вещества материал подложки должен иметь низкий коэффициент теплопроводности и обладать хорошими теплоизолирующими свойствами, ограничивающими утечку тепла за пределы активного участка изображения. Обычно подложка 102 имеет толщину порядка 10-300 нм. Подложку 102 можно изготовить из непрозрачного или прозрачного материала. У предлагаемого в пред

- 4 005705 почтительном варианте изобретения приемного элемента подложка изготовлена из непрозрачного термопластичного полимерного материала. Предлагаемая в предпочтительном варианте изобретения подложка имеет толстый слой прозрачной полиэтилентерефталатной пленки толщиной примерно 12 мкм, нанесенной на толстый слой микропористого полипропилена толщиной примерно 150 мкм.

В предпочтительном варианте изобретения при использовании приемного элемента для формирования изображений очень высокого качества и с низкой зернистостью принимающий формирующий изображение материал слой следует нанести на очень гладкую поверхность. Гладкость принимающего формирующий изображение материал слоя обычно заметно не отличается от гладкости подложки, на которую его наносят. В предпочтительном варианте изобретения используют подложку, гладкость которой позволяет получить СКВ шероховатости нанесенного на нее принимающего формирующий изображение материал слоя, меньшее приблизительно 300 или предпочтительно 200 нм при измерении на участке размером 1,5 мм на 1,5 мм. Иначе говоря, при изготовлении предлагаемого в изобретении приемного элемента в качестве материала подложки необходимо использовать материалы, гладкость которых позволяет получить указанные выше значения шероховатости принимающего формирующий изображение материал слоя. В приемных элементах с однослойной подложкой (без слоя 104) необходимой гладкостью должен обладать слой 106. В приемных элементах с двухслойной подложкой или в приемных элементах с однослойной подложкой (без слоя 106) необходимой гладкостью должен обладать слой 104.

Обеспечить необходимую гладкость поверхности подложки можно разными способами. В предпочтительном варианте изобретения в качестве подложки используют гладкий лист из термопластичного полимерного материала, в частности полиэтилентерефталата. Как уже было сказано выше, толщина слоя 104 составляет приблизительно от 10 до 50 мкм. Наиболее пригодным материалом, из которого изготавливают слой 104, является полиэфир марки 453, выпускаемый фирмой Ε.Ι. биРоп! бе Иетоига толщиной 48 и 92 единицы (единица толщины соответствует одной тысячной дюйма). Поверхность изготовленного из такого полиэфирного материала приемного элемента обладает очень высокой степенью блеска (глянца).

В описанной выше многослойной подложке 102 необходимая гладкость поверхности обеспечивается различными методами покрытия или ламинирования слоя 106 слоем 104. К таким методам нанесения на подложку покрытия 104 относятся: осаждение из сильно концентрированного раствора или без применения растворителя полимерного или мономерного материала, который благодаря своей достаточно низкой вязкости может выравнивать поверхность подложки под действием сил поверхностного натяжения после отверждения полимерного и мономерного материала энергией излучения или нагревания; покрытие подложки самовыравнивающимся после сушки полимером; осаждение на подложку полимера, в частности полиэтилена или полипропилена, экструзионными методами; или заливка поверхности подложки полимерным материалом, температура размягчения которого ниже температуры нагретого сглаживающего барабана.

Для нанесения на подложку покрытия 104 предпочтительно использовать водный раствор полимера, такого как полиэтиленакриловая кислота марки 4983В, выпускаемая фирмой М1сйе1тап Сотрапу, образующего на подложке покрытие толщиной приблизительно от 10 до 20 мкм, которое становится гладким после обработки нагретым сглаживающим барабаном.

Принимающий формирующий изображение материал слой 108 содержит распределенные в массе связующего вещества частицы соответствующего материала. Обычно в слое 108 содержится от 60 до 90 мас.% частиц и от 10 до 40 мас.% связующего материала. Принимающий формирующий изображение материал слой имеет однородную пористую структуру с пористой поверхностью. Как уже было отмечено выше, объем пор в слое составляет приблизительно от 40 до 70%. Диаметр пор слоя, измеренный в разных местах слоя, расположенных на одном и том же расстоянии друг от друга, распределяется следующим образом: из всех пор, диаметр которых превышает приблизительно 30 нм, 50% пор имеют диаметр меньше приблизительно 300 нм, а 95% пор имеют диаметр меньше приблизительно 1000 нм. В наиболее предпочтительном варианте изобретения, из всех пор, диаметр которых больше приблизительно 30 нм, по меньшей мере 50% имеют диаметр меньше приблизительно 200 нм и по меньшей мере 95% имеют диаметр меньше приблизительно 500 нм. Как уже было отмечено выше, СКВ шероховатости принимающего формирующий изображение материал слоя при измерении на участке размером 1,5 мм на 1,5 мм не должна превышать приблизительно 300 нм. В наиболее предпочтительном варианте изобретения СКВ шероховатости слоя на участке с такими размерами не превышает приблизительно 200 нм.

Требования, которые в этом предпочтительном варианте изобретения, предъявляются к гладкости принимающего формирующий изображение материал слоя, должны свести к минимуму зернистость полученного изображения. Зернистость изображения является мерой шума изображения, воспринимаемого органами зрения человека в области изображения с равномерной плотностью печати. Гранулированность является объективной мерой дефектов изображения и вычисляется по спектру Винера пространственного изменения оптической плотности. При определении гранулированности сначала сканированием длинной узкой щелью участка изображения с однородной печатью измеряют спектр Винера (см. 1. С. Оат1у. В. 31ι;·ι\ν. 1таде 8с1епсе, Ьопбоп, 1974, стр. 276). После этого рассчитывают гранулированность как взвешенное среднее спектра Винера дискретных значений пространственной частоты, ис

- 5 005705 пользуя пространственную частотную характеристику органов зрения человека в качестве весовой функции (С. 1. Вагбезои, Ргебюбид Ога1шиезз £гот 6гаии1агйу, 1. Р1юЮдг. 8сг, 33, 117 (1985)).

Экспериментально было показано, что гранулированность изображения (измеренная методами, похожими на описанный выше) увеличивается приблизительно линейно с увеличением СКВ шероховатости поверхности приемного элемента на участке размером приблизительно 1,5 на 1,5 мм (измеренной с использованием оптического интерферометра \УУКО Р8Т. выпускаемого фирмой Уеесо 1из!гитеи1з, Тисков. ΑΖ 85706). Подробнее - см. приведенный ниже пример VII.

В качестве материала, частицы которого содержатся в принимающем формирующий изображение материал слое 108, можно использовать любой подходящий для этой цели материал. К таким материалам относятся, в частности, частицы карбоната кальция, оксида алюминия, диоксида титана, частицы пластмасс, полые сферические частицы, такие как Ворадиез, выпускаемые фирмой Войт аиб Нааз, силикагель, и частицы аморфного диоксида кремния и сенсибилизированного парами аммиака диоксида кремния. В предпочтительном варианте изобретения для формирования слоя 108 используют водную дисперсию сенсибилизированного парами аммиака диоксида кремния. Наличие такого диоксида кремния в составе принимающего формирующий изображение материал слоя позволяет изготовить приемный элемент с высокой степенью глянца, большим объемом пор, размеры которых обеспечивают возможность переноса на поверхность приемного элемента расплавленного донорного материала.

В качестве связующего вещества можно использовать любой обладающий соответствующими качествами материал, совместимый с содержащимися в принимающем формирующий изображение материал слое частицами. Обычно в качестве связующего материала используют, например, термопластичные полимерные материалы, такие как поливиниловый спирт и поливинилпирролидон, целлюлозные материалы, желатин, латексные и другие аналогичные материалы. Предпочтительным материалом является А1гуо1 540, выпускаемый фирмой Αίτ Ргобис!з аиб СйеппсаК 1ис., А11еи1о^и, РА, который представляет собой поливиниловый спирт со степенью гидролиза, равной 87%.

Связующий материал принимающего формирующий изображение материал слоя 108 может, однако, повлиять на стабильность полученного термопереносом красящих веществ изображения. Одной из главных проблем, возникающих при использовании нанопористых принимающих формирующий изображение материал слоев, является возникающее в результате нагрева, особенно при высокой влажности окружающего воздуха, движение молекул краски из первоначально напечатанных точек изображения. Такое движение краски увеличивает количество света, поглощаемого слоем, и в результате, затемняет изображение. Разная скорость движения молекул красок, используемых при получении цветных изображений, может привести к смещению цветов. При высокой влажности окружающего воздуха гидрофильные связующие вещества, такие как поливиниловый спирт, могут абсорбировать влагу и создать в слое среду, в которой происходит частичное растворение и диффузия краски.

Эту проблему можно, как оказалось, решить путем замены гидрофильного связующего полимера гидрофобным материалом. Поэтому в предпочтительном варианте изобретения весь или по существу весь связующий материал является гидрофобным. В качестве примеров такого гидрофобного связующего материала можно назвать акриловые полимерные материалы, такие как СагЬозе! 526 (выпускаемый фирмой ВЕОообпсй Сотраиу, 8рес1а11у Ро1утегз аиб Сйет1са1з ОМзюи, С1еуе1аиб, Ойю), смолы 1оисгу1 (выпускаемые фирмой 8. С. 1ойизои Сотраиу, Васше, ^зсоизш) и смолы №осгу1 (выпускаемые фирмой Ауес1а Согрогабои, ^Птшдои, Маззасйизейз).

Предпочтительным гидрофобным связующим материалом является содержащий кислоту полимерный материал. Соль, образованная таким материалом с амином или аммиаком, должна легко растворяться в образующей покрытие содержащей воду жидкости. При нагревании нанесенного на подложку приемного элемента покрытия аммиак или амин выделяются из покрытия и полимерное покрытие становится гидрофобным, нерастворимым в воде материалом. Наиболее предпочтительным гидрофобным связующим материалом является карбоксилированный акриловый полимер СагЬозе! 526. Для повышения качества нанесенного на подложку покрытия предпочтительно должно оставаться сравнительно небольшое, приблизительно до 20 мас.% от веса всего связующего вещества, количество поливинилового спирта или другого гидрофильного полимера.

СагЬозе! 526 представляет собой твердую акриловую смолу со следующими свойствами: кислотное число 100, молекулярная масса 200000, температура стеклования 70°С. Приведенное ниже подробное рассмотрение важности каждого этого свойства должно помочь специалистам лучше понять и легче практически использовать изобретение.

Указанное выше кислотное число, которым обладают мет(акриловые) карбоксильные кислоты, сополимеризованные при оптимальном уровне с равномерным молекулярно-весовым распределением, обеспечивает хорошее взаимодействие жидкого покрытия с подложкой и хорошее качество сухого слоя. Соль, полученная при взаимодействии амина или аммиака с полимерами акриловой кислоты с более низким кислотным числом, может не раствориться полностью в воде и не защищает покрытие от образования трещин во время сушки. Полимеры акриловой кислоты с более высоким кислотным числом после испарения аммиака становятся гидрофильными и не препятствуют достаточно эффективно диффузии краски в условиях повышенной влажности.

- 6 005705

От молекулярного веса смолы зависит возможность ее использования в качестве эффективного связующего материала, удерживающего отдельные частицы в принимающем формирующий изображение материал слое. Выбранный оптимальным образом молекулярный вес смолы, прежде всего, позволяет избежать появления трещин в покрытии во время сушки состава с высоким (от 4/1 до 3/1) соотношением веса частиц к весу связующего материала. При высоком соотношении веса частиц к весу связующего материала принимающий формирующий изображение материал слой будет иметь необходимую пористость. Было установлено, что во избежание появления трещин в сухом покрытии, полученном при использовании акриловых полимеров с меньшим молекулярным весом, необходимо использовать составы с большим содержанием связующего материала, у которых соотношения веса частиц к весу связующего материала составляет 2/1 или даже 1/1.

Наличие в принимающем формирующий изображение материал слое сравнительно мягких связующих материалов повышает возможность прилипания донорного элемента к принимающему формирующий изображение материал слою, и увеличивает вероятность разрыва самого приемного элемента, прилипающего во время формирования изображения к донорному элементу. Такое явление, известное как вытягивание, обычно происходит в центре точки, т.е. там, где принимающий формирующий изображение материал слой имеет максимальную температуру.

В состав принимающего формирующий изображение материал слоя 108 могут входить и различные дополнительные вещества, в частности увлажнители или гигроскопические вещества (например, глицерин, мочевина и силаны), которые во время нанесения и сушки покрытия препятствуют образованию трещин в принимающем формирующий изображение материал слое, поверхностно активные вещества, которые модифицируют поверхностную энергию покрытия и повышают способность суспензии к образованию покрытий, и образующие поперечные связи вещества, такие как борная кислота, глиоксаль, диэпоксиды и содержащие силильную группу эпоксиды.

В наиболее предпочтительном варианте изобретения в состав принимающего формирующий изображение материал слоя предлагается включить эпоксиланы. Наличие эпоксиланов в составе принимающего формирующий изображение материал слоя увеличивает его термостойкость при высоких температурах, которая необходима для формирования на гидрофобном приемном элементе полностью окрашенного изображения (с плотностью окраски Отах). Функциональные силаны давно применяются в качестве связующего агента, образующего ковалентные связи между неорганической поверхностью и органическими материалами. Наличие в составе принимающего формирующий изображение материал слоя связующем эпоксиланов 8Пс.|ие51 А-186, (бета-(3,4-эпоксициклогексил)этилтриметоксисилан) и 8Пс|11С51 А-187 (гамма-глицид оксипропилтриметоксисилан), выпускаемых фирмой Οδί δροοίαΐΐίοδ. Сготр1оп Согрогайоп, Сгеетсюк СТ, вместе с используемым в качестве связующего материла СагЬоке! 526 позволяет получить гидрофобный принимающий формирующий изображение материал слой с повышенным сопротивлением к упомянутому выше вытягиванию.

Наличие в составе гидрофобного принимающего формирующий изображение материал слоя силанов, кроме того, увеличивает глянец сухого слоя. Необходимость увеличения глянца до конца не понятна, однако в любом случае гидрофобность органической составляющей, которая частично покрывает поверхность оксида кремния, может повлиять в процессе сушки на прилипаемость сенсибилизированных парами аммиака частиц оксида кремния. Различные добавки влияют на степень повышения глянца сухого принимающего формирующий изображение материал слоя следующим образом: 8Пс.|ие51 А-174 (гамма-метаксиламидопропилтриметоксисилан) > 8Пс.|ие51 А-186 > отсутствие силана > 8Пс.|ие51 А-187. Гидрофобный эффект силана проявляется также при использовании незамещенных алкилтриметоксисиланов, таких как пропилтриметоксисилан и изобутилтриметоксисилан. Силаны можно также использовать для оптимизации глянца и соединения/образования поперечных связей; в предпочтительном варианте изобретения для получения высокого глянца и физического упрочнения принимающего формирующий изображение материал слоя используют 3% (масса силана к массе сухого диоксида кремния) 8Пс.|ие51 А174 вместе с 5% 8Пс.|ие51 А-187.

Образующий принимающий формирующий изображение материал слой 108 обычно наносят на каждый кв. м подложки в количестве приблизительно от 3 до 15 г (в сухом состоянии). В предпочтительном варианте изобретения на каждый кв. м подложки наносят 6,5 г формирующего принимающий формирующий изображение материал покрытия.

Предлагаемый в изобретении приемный элемент 10 может при необходимости иметь слой содержащего абсорбируемые материалы покрытия (не показано), в состав которого могут входить различные фотостабилизирующие и другие аналогичные материалы. К активным материалам, входящим в состав такого покрытия элемента, относятся антиоксиданты или несвязанные аминостабилизаторы, такие как Тшиушз, выпускаемый фирмой С1Ьа 8рес1а1йу Сйетюак СогрогаНоп, Тапуф^п, ΝΥ, соли переходных металлов, таких как кобальт (II) или медь (II), или соединения алюминия, такие как хлоргидрат алюминия. Использование соединений алюминия повышает сопротивление изображения к воздействию озона, особенно при применении для печати чувствительных к воздействию озона медных фталоцианиновых красок, возможно благодаря блокированию имеющихся в принимающем формирующий изображение материал слое мелких каналов, через которые может происходить диффузия озона. Наносить содержа

- 7 005705 щее абсорбируемые материалы покрытие можно либо из водного раствора, либо из раствора растворителей, таких как 2-пропанол и других. Поскольку принимающий формирующий изображение материал слой 108 имеет пористую поверхность, то раствор, которым покрывают приемный элемент и который может проникать в поры принимающего формирующий изображение материал слоя 108, позволяет после сушки ввести в состав пористой структуры принимающего формирующий изображение материал слоя 108 различные активные материалы.

Предлагаемые в изобретении приемные элементы можно изготовить разными способами. Другим, кроме прямого осаждения принимающего формирующий изображение материал слоя на подложку, предпочтительным способом является нанесение с последующей сушкой образующего принимающий формирующий изображение материал слой состава на гладкую временную подложку, например, на пленку из полистирола или полиэфира, к которой этот состав не прилипает. После сушки принимающий формирующий изображение материал слой переносят на подложку приемного элемента с обладающей адгезионными свойствами поверхностью, способствующей образованию связей между подложкой и принимающим формирующий изображение материал слоем.

В предлагаемой в изобретении системе формирования изображений с термопереносом красящего вещества принимающий формирующий изображение материал элемент используют вместе с донорным элементом, который является предметом защиты и подробно описан в находящейся в настоящее время на рассмотрении патентной заявки И8 09/745700 от 21 декабря 2000 г, (авторов настоящей заявки), полностью включенной в настоящую заявку в качестве ссылки. Предлагаемый в этой заявке донорный элемент имеет подложку, покрытую слоем переносимого при нагревании материала, в состав которого входит содержащая красящее вещество аморфная (некристаллическая) фаза по меньшей мере с одним красящим веществом, образующим в аморфном состоянии сплошную пленку. Возможно, и предпочтительно, в составе слоя переносимого при нагревании слоя иметь по меньшей мере один термический растворитель, по меньшей мере часть которого должна входить в состав содержащей красящее вещество фазы, а другая часть должна образовывать из содержащей красящее вещество фазы вторую кристаллическую фазу, отдельную от фазы, содержащей красящее вещество. Содержащийся в слое переносимого при нагревании материала кристаллический термический растворитель при нагревании расплавляется и растворяет или разжижает содержащую красящее вещество фазу, обеспечивая возможность ее растворения или разжижения при температуре, меньшей чем при отсутствии такого кристаллического термического растворителя. Слой переносимого при нагревании материала отличается тем, что он представляет собой образованную находящейся (находящимися) в аморфном состоянии краской (красками) твердую прозрачную или полупрозрачную пленку, которая не размягчается и не становится жидкой при комнатной температуре.

В качестве красящих веществ, входящих в состав слоя переносимого при нагревании материала донорного элемента, можно использовать красящие вещества, которые образуют твердые вещества, которые сами являются аморфными, или, иными словами, твердые вещества, которые не обладают длительно сохраняющейся структурой, характерной для кристаллических веществ. Аморфные твердые вещества, полученные из органических соединений с низким молекулярным весом, достаточно хорошо известны. Покрытия из таких веществ можно стабилизировать по отношению к соответствующей кристаллической фазе либо термодинамически (например, используя стеклофазу смеси двух или нескольких химически схожих молекул), либо кинетически, используя сетчатую структуру со слабыми связями (например, водородными) между отдельными молекулами.

Для стабилизации аморфных твердых красящих пленок можно использовать любой тип слабых нековалентных межмолекулярных связей, например, электростатическое (кулоновское) взаимодействие между ионными соединениями, водородные связи и силы Ван-дер-Ваальса. В предпочтительных вариантах донорного элемента в состав содержащей красящее вещество фазы может входить красящее вещество, которое может образовывать водородные связи со своими соседями. Известно много такого рода образующих водородные связи красящих веществ, в качестве примера которых можно назвать, например, азо- или антрахиноновую краску по меньшей мере с одним дигидроксибензольным кольцом (используемый в данном случае термин дигидроксибензольное кольцо включает в себя три-, тетра-, и пентагидроксизамещенные кольца). Определенные ионные краски, некоторые из которых выпускаются в промышленном масштабе, достаточно хорошо растворяются в используемых для нанесения покрытий растворителях, в частности, в н-бутаноле, и после заливки образуют на листовой подложке донорного элемента тонкие пленки аморфных твердых красителей, которые обладают достаточно высокой когезионной и адгезионной прочностью и не удаляются с подложки липкой лентой. Температура стеклования таких пленок существенно превышает комнатную температуру и поэтому при комнатной температуре они не становятся липкими. Ионные краски не требуют наличия двух разных ионов и могут содержать амфотерные ионы. В качестве примера других красок, входящих в состав донорного элемента, можно назвать: 8о1уеи1 Уе11о\\' 13, 8о1уеи1 Уе11о\\' 19, 8о1уеи1 Уе11о\\' 36, 8о1уеи1 Уе11о\\' 47, 8о1уеи1 Уе11о\\' 88, 8о1уеи1 Уе11о\\' 143, Ващс Уе11о\\' 27, 8о1уеи1 Веб 35, 8о1уеи1 Веб 49, 8о1уеи1 Веб 52, 8о1уеи1 Веб 91, 8о1уеи! Веб 122, 8о1уеи1 Веб 125, 8о1уеи1 Веб 127, Ващс Веб 1, Ваис Ую1е1 10, 8о1уеи1 В1ие 5, 8о1уеи1 В1ие 25, 8о1уеи1 В1ие 35, 8о1уеи1 В1ие 38, 8о1уеи1 В1ие 44, 8о1уеи1 В1ие 45, 8о1уеи1 В1ие 67, 8о1уеи1 В1ие 70, Ва

- 8 005705

81с В1ие 1, Ва81с В1ие 2 и Ва81с В1ие 33. Эти краски хорошо известны и описаны в соответствующей литературе, например в Со1ог 1пбех. Другими примерами таких красок являются краски Кауа8е1 Уе11о\у К-СЬ, Кауа8е1 В1ие К-РЬ, Кауа8е1 В1аск К-Р, выпускаемые фирмой Νίρροη Кауаки Сотрапу, Иб.. Со1ог Скепйса18 Όίν., Токуо, барап. Для получения аморфных твердых пленок, используемых в донорных элементах со слоем переносимого при нагревании красящего вещества, можно использовать и смеси перечисленных выше красок.

В настоящее время существуют различные переносимые под действием тепла предпочтительные красящие материалы, которые можно разделить на два основных вида, а именно, на однофазные и многофазные. Из самого названия следует, что в переносимых под действием тепла однофазных красящих материалах содержится по существу только одна содержащая красящее вещество фаза, помимо которой в таких материалах в отдельных фазах могут содержаться и небольшие количества одной или нескольких добавок. К таким добавкам относятся, в частности, стабилизаторы света, ультрафиолетовые поглотители и антиоксиданты. По существу такая содержащая красящее вещество фаза состоит из краски или смеси красок и небольшого количества какого-то другого материала. В качестве других компонентов слоя с переносимым под действием тепла красящим веществом не обязательно использовать образующие пленочные покрытия материалы, поскольку основным образующим покрытие компонентом слоя является само красящее вещество.

Содержащая красящее вещество фаза может представлять собой одно соединение (из перечисленных выше), способное само сформировать необходимую аморфную некристаллическую фазу, или смесь таких соединений. Достоинством этого варианта является возможность нанесения на подложку очень тонких слоев переносимого материала, обусловленная полным или практически полным отсутствием в краске разбавителя. Предлагаемые в изобретении однофазные переносимые под действием тепла красящие материалы могут оказаться чрезвычайно эффективными в целом ряде случаев, например, при переменном точечном термопереносе красящего вещества. Определенные краски, особенно ионные, имеют сравнительно высокую температуру стеклования (которая в некоторых случаях превышает 100°С) и требуют для перехода материала из твердого состояния в необходимое для переноса на принимающий формирующий изображение материал лист жидкое состояние существенных затрат тепловой энергии на единицу площади изображения. Высокий расход энергии особенно нежелателен в портативных принтерах или других устройствах формирования изображений, для которых потребление энергии само по себе является существенным фактором, и в которых большое количество тепла, необходимого для нагревания единицы площади изображения, может снизить скорость печати термопечатающей головки. Поэтому однофазные переносящие красящее вещество слои предпочтительно использовать в тех случаях формирования изображений с термопереносом красящего вещества, в которых расход тепловой энергии не является существенным фактором.

В альтернативе в слое однофазного переносимого при нагревании материала может содержаться красящее вещество, соединенное нековалентной связью (обычно водородной) с другим, не являющимся красителем-компонентом. При этом, например, один из компонентов переносимого при нагревании материала (красящее вещество или не являющийся красителем вещество) может иметь несколько кислотных групп, а другой компонент (соответственно не являющееся красителем вещество или красящее вещество) может иметь несколько основных групп. Различные краски (из которых в чистом виде нельзя получить аморфных красящих твердых покрытий) образуют с другими, не являющимися краскамикомпонентами аморфные некристаллические сетчатые структуры, которые можно использовать в качестве содержащей красящее вещество фазы переносимого при нагревании материала покрытия. Аморфную (некристаллическую) природу таких сетчатых структур можно определить по отсутствию дифракционных конусов при рентгеновском облучении. Использование таких сетчатых структур существенно расширяет возможности для выбора необходимых красок, которые в чистом виде не образуют аморфных красящих твердых покрытий.

Из всех многочисленных способов формирования упомянутых выше сетчатых структур предпочтительным способом является способ формирования таких структур из красящего вещества и другого, не являющегося краской вещества, одно из которых имеет множество кислотных групп, а другое множество основных групп, предпочтительно, азотистых основных групп или скорее азотистых гетероциклических основных групп. Например, красящее вещество может иметь множество групп карбоновой кислоты, а в качестве второго, не являющегося краской-компонентом можно использовать 1,3-ди(4пиридил)пропан. Оба эти материала образуют одну фазу с аморфной сетчатой структурой с водородными связями, температура стеклования которой очень близка к температуре плавления ее не являющегося краской-компонентом (46°С).

В двухфазных покрытиях переносимый под действием тепла материал состоит из смеси содержащей красящее вещество фазы и по меньшей мере одного термического растворителя, который является кристаллическим материалом. По крайней мере, часть термического растворителя, присутствующего в слое переносимого при нагревании материала, образует фазу, отдельную от фазы с красящим веществом. Термический растворитель находится в равновесном состоянии между аморфной формой, которая содержится в аморфной фазе с красящим веществом, и кристаллической формой, которая содержится в

- 9 005705 другой фазе. Количество термического растворителя в содержащей красящее вещество аморфной фазе определяется температурой Тд стеклования аморфной фазы, которая предпочтительно должна превышать 50°С или даже 60°С. При такой температуре стеклования удается избежать прилипания друг к другу покрытых слоем переносимого при нагревании материала донорных листов даже при их хранении при относительно высокой окружающей температуре. Слой переносимого при нагревании материалапредпочтительно не должен быть подвержен фазовым изменениям первого порядка, т. е. он не должен плавиться при температуре, меньшей 50°С. При нагревании донорного листа кристаллический термический растворитель плавится и растворяет или разжижает содержащую краску фазу и часть покрытия донорного листа переносится на приемный лист при температуре, более низкой, чем без кристаллического термического растворителя. Смесь краски (красок) и термического растворителя плавится при температуре, которая приблизительно равна температуре плавления самого кристаллического термического растворителя (и существенно ниже температуры плавления краски в порошковой (кристаллической) форме).

В некоторых предпочтительных вариантах в качестве термического растворителя для слоя переносимого при нагревании материала используют растворитель, который хорошо растворяет краску (краски), содержащиеся в соответствующей фазе. Использование такого растворителя позволяет менять размер точек изображения, формируемого при термопереносе материала в системах печати с термопечатающей головкой, оптимизированной на печать различных точек.

Использование двухфазных покрытий позволяет переносить краску при температурах, существенно более низких, чем при наличии в слое переносимого при нагревании материала только одной фазы, и обеспечивает возможность снижения расхода тепловой энергии на единицу площади изображения. В качестве термического растворителя можно использовать любой плавящийся материал с температурой плавления, большей окружающей температуры, который растворяет или разжижает содержащую краску фазу до состояния смеси, которая переносится на приемный элемент при температуре, более низкой, чем температура переноса только одной содержащей краску фазы. Отношение веса термического растворителя к весу красящего вещества в слое переносимого при нагревании материала составляет приблизительно от 1:3 до 3:1. В предпочтительном варианте изобретения эта величина составляет приблизительно 2:1. Таким образом, использование двухфазных слоев переносимого при нагревании материала позволяет уменьшить температуру формирования изображения при небольшой толщине донорного слоя. При охлаждении смеси после формирования изображения термический растворитель может переходить во вторую фазу, образуя кристаллы достаточно небольшого размера, наличие которых в полученном изображении не должно отрицательно сказываться на его качестве. Температура плавления термического растворителя должна превышать комнатную температуру для того, чтобы донорный слой не становился липким при комнатной температуре и не мог расплавиться до формирования изображения во время транспортировки и хранения донорных листов.

Кристаллические термические растворители, используемые в вариантах с двухфазными переносимыми под действием тепла материалами, обычно имеют температуру плавления в диапазоне приблизительно от 60 до 120°С, а предпочтительно от 85 до 100°С. В наиболее предпочтительном варианте изобретения предлагается использовать термический растворитель с температурой плавления примерно 90°С.

Не весь содержащийся в донороном слое термический растворитель до формирования изображения выпадает из содержащей красящее вещество фазы в кристаллы и образует вторую, отдельную от нее фазу. Количество термического растворителя в слое переносимого при нагревании материала, которое входит в состав содержащей красящее вещество фазы, можно регулировать путем включения в содержащую красящее вещество фазу добавок, повышающих ее совместимость с термическим растворителем и повышающих процентное содержание в ней термического растворителя. В качестве примера таких добавок можно назвать молекулы, схожие с молекулами термического растворителя, которые не кристаллизуются во время изготовления донорного элемента, или другие добавки типа стабилизаторов света. Предпочтительно использовать термические растворители, которые образуют сравнительно небольшие кристаллы, которые быстро растворяют содержащую красящее вещество фазу во время формирования изображения и обеспечивают эффективный перенос красящего вещества в принимающий формирующий изображение материал слой.

Относительные количества термического растворителя в содержащей красящее вещество и другой кристаллической фазе слоя переносимого при нагревании материала можно определить измерением теплоты плавления переносимого при нагревании материала покрытия и сравнением ее с теплотой плавления такой же массы находящегося в этом слое термического растворителя.

По отношению соответствующих значений теплоты плавления можно судить о соотношении термического растворителя в содержащей красящее вещество фазе и другой кристаллической фазе.

В предлагаемых в изобретении вариантах с двухфазными покрытиями изменение фазы происходит в промежутке между комнатной температурой и температурой формирования изображения и сопровождается образованием по существу одной фазы. В покрытии с содержащей красящее вещество фазой переносимого при нагревании материала, которое при комнатной температуре не является липким, при повышении температуры происходит изменение состава и при температуре формирования изображения

- 10 005705 его вязкость становится сравнительно низкой и достаточной для переноса формирующего изображение материала с донорного элемента на приемный элемент.

В другом предпочтительном варианте изобретения в состав слоя переносимого при нагревании материала предлагается включить несколько термических растворителей. При наличии в слое переносимого при нагревании материала двух (или нескольких) термических растворителей с разной температурой плавления, которые выбраны таким образом, что термический растворитель с меньшей температурой плавления растворяет или разжижает меньше содержащей красящее вещество фазы, чем термический растворитель с большей температурой плавления, количество содержащей красящее вещество фазы, приходящееся на один пиксель изображения, будет разным в зависимости от температуры нагреваемого в процессе формирования изображения слоя переносимого материала. В некоторых системах формирования изображений для получения однородного хорошего тона можно использовать только два термических растворителя, добавляемых к содержащей красящее вещество фазе. Возможность получения таких изображений является важным преимуществом предлагаемой в изобретении системы формирования изображений, которым она отличается от обычных систем формирования изображений по существу с бинарным термопереносом красящего материала. В альтернативе в предлагаемой в изобретении системе формирования изображений можно использовать один термический растворитель и два или несколько красящих веществ с разной растворимостью.

Очевидно, что для каждой конкретной системы формирования изображений следует выбирать определенный термический растворитель, обладающий соответствующими свойствами и совместимый с содержащей красящее вещество фазой и с другими компонентами системы. Термический растворитель должен быть по существу нелетучим веществом и не должен заметным образом сублимировать из тонкого слоя переносимого при нагревании материала до формирования изображений во время транспортировки и хранения донорных листов. Настоящее изобретение предполагает возможность использования любых обладающих соответствующими свойствами термических растворителей. К таким термическим растворителям относятся, например, алканолы, содержащие как минимум 12 атомов углерода, алкандиолы, содержащие как минимум 12 атомов углерода, монокарбоновые кислоты, содержащие как минимум 12 атомов углерода, сложные эфиры и амиды таких кислот, арилсульфонамиды и гидроксиалкилзамещенные ароматические углеводороды (арены). К наиболее предпочтительным термическим растворителям относятся: тетрадекан-1-ол, гексадекан-1-ол, окатадекан-1-ол, додекан-1,2-диол, гексадекан1,16-диол, миристиновая кислота, пальмитиновая кислота, стеариновая кислота, метилдокозаноат, 1,4бис(гидроксиметил)бензол и п-толуолсульфонамид.

В предпочтительном варианте изобретения у не более 5% материала покрытия молекулярный вес должен быть больше максимального молекулярного веса краски в содержащей красящее вещество фазе. Наличие в слое переносимого при нагревании материала большего количества соединений с большим молекулярным весом, особенно полимеров, приводит во время формирования изображения к образованию нежелательных более вязких расплавов, которые существенным образом затрудняют процесс переноса формирующего изображение материала в покрытие приемного элемента. Соблюдение указанного выше условия обеспечивает, кроме того, возможность нанесения слоя переносимого при нагревании материала из раствора, имеющего сравнительно низкую вязкость. В предпочтительном варианте изобретения в слое переносимого материала содержится менее 2 мас.% или даже менее 1 мас.% соединений, молекулярный вес которых превышает максимальный молекулярный вес краски в содержащей красящее вещество фазе. Оптимален вариант, в котором в слое переносимого при нагревании материала вообще не содержится никаких высокомолекулярных красящих веществ.

Количество красящего вещества (веществ) в слое переносимого при нагревании материала может меняться в широких пределах в зависимости в основном от используемых частиц краски, назначения получаемого изображения и его качества. Необходимую концентрацию краски в слое переносимого при нагревании материала в каждом конкретном случае можно определить экспериментально путем предварительного проведения соответствующих опытов.

Слой переносимого при нагревании материала должен быть максимально тонким и обладать хорошими формирующими изображение свойствами, особенно с точки зрения получения изображения с максимально возможной оптической плотностью, которая должна превышать 1,5. Обычно толщина слоя переносимого при нагревании материала в предлагаемой в изобретении системе формирования изображений не превышает приблизительно 1,5 мкм, предпочтительно не более 1 мкм. В предпочтительном варианте изобретения изображения формируются покрытием из переносимого при нагревании материала, толщиной порядка 1 мкм (или меньше); при этом удовлетворительные по своим свойствам и по оптической плотности изображения получают при поверхностной плотности покрытия порядка 0,5 г на м , что соответствует толщине покрытия порядка 0,5 мкм. Оптимальные слои переносимого при нагревании материала образуют разжиженные слои переносимого материала, которые имеют в расплавленном состоянии вязкость, меньшую 1 Па-с, и сравнительно низкую поверхностную энергию, или поверхностное натяжение, наиболее предпочтительно использовать слои, имеющие вязкость в расплавленном состоянии меньше 0,5 Па-с. При таких тонких слоях, имеющих в расплавленном состоянии низкую вязкость и низ

- 11 005705 кое поверхностное натяжение, для получения глянцевых изображений можно использовать нанопористые приемные элементы с однородной пористой структурой и пористой поверхностью, у которых доля пустот к объему всего слоя составляет от 40 до 70%, а диаметр пор, измеренный в расположенных на равном расстоянии друг от друга точках, распределяется таким образом, что из всех пор, диаметр которых превышает приблизительно 30 нм, 50% пор имеют диаметр меньше приблизительно 300 нм, а 95% пор имеют диаметр меньше приблизительно 1000 нм. В предпочтительном варианте изобретения переносимый при нагревании материал в расплавленном виде при температуре плавления кристаллического термического растворителя имеет достаточно низкую вязкость и по существу в полном объеме переносится в поры приемного элемента.

Возможность использования нанопористого приемного элемента является существенным преимуществом предлагаемого в изобретении способа по сравнению с обычными способами термопереноса красящего материала. Используемый в обычных способах слой переносимого при нагревании материала содержит красящее вещество или пигмент, растворенный или диспергированный в носителе, обычно в парафине (воске) и/или синтетическом полимере. Поскольку краска или пигмент должны быть равномерно растворены или диспергированы в носителе и во время нанесения на подложку покрытия и формирования на ней слоя переносимого при нагревании материала и во время хранения и транспортировки донорных листов (которые в это время подвержены воздействию существенных колебаний температуры, влажности и других окружающих условий), то обычно в слое переносимого при нагревании материала содержится менее 25 мас.% краски или пигмента, и при таком содержании краски или пигмента для получения высококачественных цветных изображений с оптимальной оптической плотностью (порядка 1,5) слой переносимого при нагревании материала должен иметь минимальную толщину порядка 1,5 мкм. При увеличении содержания краски в слое переносимого при нагревании материала его вязкость в расплавленном состоянии и поверхностное натяжение возрастают, что исключает возможность использования в обычных системах формирования изображений с термопереносом красящего вещества приемных листов с мелкими порами.

Тонкие слои переносимого материала, которые используются в предлагаемой в настоящем изобретении системе формирования изображений с термопереносом красящих веществ, и физические свойства аморфных твердых слоев краски придают предлагаемой системе целый ряд достоинств, которыми не обладают обычные системы формирования изображений с термопереносом красящего вещества. Полученные предлагаемым в изобретении способом изображения обычно менее чувствительны к истиранию, чем изображения, полученные обычными способами термопереноса красящего вещества, во-первых, изза того, что более тонкие слои переносимого материала по своей сути менее чувствительны к истиранию, а во-вторых, из-за того, что аморфные твердые пленки красящего вещества, которые по своим свойствам напоминают стекло, могут образовывать прочные, высоко когерентные покрытия. Использование двухфазных слоев переносимого при нагревании материала позволяет существенно уменьшить количество энергии (на единицу площади), необходимой для формирования изображения, что особенно важно, например, для работы портативных принтеров или принтеров, в которых получение изображения происходит в результате поглощения энергии излучения, как это более подробно описано ниже. Нанесенное на приемный лист покрытие из переносимого при нагревании материала можно защитить от истирания или других внешних факторов (таких как ультрафиолетовое излучение, воздействие которого может привести к обесцвечиванию изображения, или растворители, которые используют для промывки изображения) путем нанесения на него наружного защитного покрытия. Нанести такое защитное покрытие на приемный лист можно ламинированием или другим подобным способом, хотя обычно такое покрытие наносят на изображение термическим путем с помощью той же самой термопечатающей головки или другого источника тепла, который используют для формирования изображения; в многоцветных изображениях такое внешнее покрытие можно использовать в качестве дополнительного цвета, который переносится на приемный элемент теми же способами, что и остальные цвета, за исключением того, что наружное покрытие обычно наносится на все изображение, а не на его отдельные пиксели.

Обычно изображение печатают на нанесенный на непрозрачную подложку слой принимающего формирующий изображение материал покрытия, которое сверху ламинировано прозрачным защитным покрытием, однако в некоторых случаях для формирования изображений можно использовать приемный элемент с прозрачной подложкой и принимающим формирующий изображение материала слоем, ламинированным сверху непрозрачным защитным покрытием. В последнем случае изображение можно увидеть с обратной стороны через прозрачную подложку и поэтому на принимающий формирующий изображение материал слой необходимо печатать зеркальное изображение оригинала. Такой вариант обладает определенным преимуществом, связанным с тем, что материал для прозрачной подложки легче изготовить, чем материал для гладкой непрозрачной подложки.

Для формирования изображений предлагаемым в изобретении способом можно использовать обычные технические средства, которые используются в настоящее время для получения изображений с термопереносом красящего материала. Так, в частности, для нагревания переносимого материала можно использовать термопечатающие головки линейного или поперечного типа или горячие металлические штампы. Кроме того, для нагревания переносимого формирующего изображение материала можно экс

- 12 005705 понировать формирующий изображение слой излучением, поглощаемым формирующий изображение слой или слой, находящийся с ним в тепловом контакте. В некоторых случаях слой переносимого материала сам не может достаточно эффективно поглощать энергию излучения, которое используется для формирования изображения (например, в тех случаях, когда по соображениям стоимости требуется использовать инфракрасное лазерное излучение, которое не абсорбируется видимыми красящими веществами), и в этих случаях в содержащий переносимый материал слой или в слой, находящийся с ним в тепловом контакте, добавляют материал, эффективно поглощающий энергию излучения, используемого для формирования изображения. При желании поглощающий энергию излучения материал можно добавить в подложку или нанести его в виде покрытия между слоем переносимого материала и подложкой; такой вариант может оказаться полезным, например, для того, чтобы исключить возможность переноса поглощающего энергию излучения материала на приемный лист вместе с формирующим на нем изображение материалом.

Предлагаемую в настоящем изобретении систему формирования изображений с термопереносом красящего материала можно использовать не только для получения изображений, видимых глазом человека, но и для получения различных невидимых машиносчитываемых изображений. Настоящее изобретение можно, например, использовать для формирования защитных кодов, штриховых кодов и других подобных индексов, например, на секретных или идентифицирующих документах, которые могут иметь определенный цвет в ультракрасной или ультрафиолетовой области спектра, и, будучи незаметными при случайном просмотре, могут считываться с помощью хорошо известных технических средств. Соответственно, используемый в настоящем описании термин цвет относится к материалу, который селективно отбирает определенной длины волны электромагнитного излучения, и не должен формироваться как ограничивающийся материалами, которые имеют видимые глазом человека цвета. Термин цвет в данном случае следует понимать соответствующим образом. Предлагаемый в изобретении способ можно также использовать для формирования матриц цветных элементов, которые не образуют изображений в общепринятом смысле, например, цветных светофильтров, используемых в жидкокристаллических дисплеях и других оптических или электронных системах.

Для воспроизведения изображений, сформированных термопереносом красящего материала, можно использовать любые хорошо известные в настоящее время технические средства, которые не требуют подробного рассмотрения. Предлагаемая в настоящем изобретении система формирования изображений с термопереносом материала предполагает возможность использования любых приемлемых технических средств, предназначенных для термографического воспроизведения полученных изображений.

Специалистам в данной области техники известно, что для получения полного цветного изображения, сформированного термопереносом красящего материала, на приемный лист необходимо перенести как минимум три имеющих разный цвет слоя формирующего изображение материала; при этом обычно используют покрытия с переносимым материалом голубого, пурпурного и желтого цвета (ГПЖ) или голубого, пурпурного, желтого и черного цвета (ГПЖЧ). В одном из вариантов предлагаемой в настоящем изобретении системы формирования изображений с термопереносом красящего материала окрашенные в разный цвет слои переносимого материала наносят на отдельные подложки и для формирования изображения путем переноса материала из каждого слоя используют отдельные термопечатающие головки или другие источники тепла. Используемая в этом варианте печатающая аппаратура должна обеспечить точную регистрацию изображений, окрашенных в разные цвета. В другом предпочтительном варианте изобретения различные слои переносимого материала наносят на донорный лист в виде последовательной матрицы цветных участков изображения или пятен на одно полотно подложки способом, описанным, например, в патенте И8 4503095. Одно пятно каждого цвета используют для формирования изображения на одном приемном листе, а полное изображение получают с помощью одной головки при последовательном контакте пятен с приемным листом. Возможность использования одного полотна (и обычно одной подающей и одной приемной бобины) и одной печатающей головки позволяет создать очень компактную печатающую аппаратуру.

При создании многоцветных изображений переносимые при нагревании материалы разного цвета следует переносить на приемный лист последовательно в порядке увеличения их вязкости, т. е. первым переносить на приемный лист материал с наименьшей вязкостью, а последним - материал с наибольшей вязкостью (предполагая, что все переносимые при нагревании материалы имеют по существу одинаковую толщину и обладают одинаковым поверхностным натяжением). Кроме того, в предлагаемых в изобретении вариантах системы формирования многоцветных изображений с термопереносом красящего материала предпочтительно в каждом окрашенном по-разному слое переносимого при нагревании материала использовать разные термические растворители. При формировании изображений с полным набором цветов и использовании трех донорных элементов, каждый из которых имеет переносимый при нагревании материал разного цвета, например, голубого, пурпурного и желтого, в состав каждого содержащего такой материал слоя предпочтительно должен входить один термический растворитель и при этом термический растворитель, содержащийся по меньшей мере в одном слое переносимого при нагревании материала должен отличаться от термического растворителя (растворителей), содержащегося (содержащихся) в других слоях переносимого при нагревании материала. Использование одного и того же

- 13 005705 термического растворителя в двух или нескольких слоях переносимого при нагревании материала приводит к помутнению (обесцвечиванию) полученного изображения и, в частности, к образованию на поверхности изображения нежелательных кристаллов.

Примеры

Ниже рассмотрено более подробно несколько конкретных примеров предпочтительных вариантов предлагаемой в настоящем изобретении системы формирования изображений с термопереносом красящего материала, при этом отмечено, что эти примеры лишь иллюстрируют изобретение и ни в коей мере не ограничивают его в части указанных в них материалов, процедур, количеств, условий и т.п. Все приведенные в примерах соотношения частей и проценты являются массовыми, если не указано иное.

Пример 1.

В этом примере описаны различные способы изготовления четырех приемных элементов, предлагаемых в настоящем изобретении.

Приемный элемент А

Жидкость, образующую принимающий формирующий изображение материал слой, приготавливали следующим образом.

Сенсибилизированный парами аммиака диоксид кремния СаЬ-О-8регке РС 002 (562,8 г 20% водной дисперсии, стабилизированной гидроксидом калия, с площадью поверхности, равной приблизительно 200 кв. метров на грамм диоксида кремния, фирмы СаЬо! Согрогайоп, ВШепса. МА) добавляли к деионизированной воде (115,3 г) и механически перемешивали при 200 об/мин в течение 15 мин. По мере добавления к водной суспензии перечисленных ниже компонентов ее продолжали перемешивать при 200 об/мин. Сначала добавляли 1-Ргорапо1 (38,8 г) и перемешивали в течение 30 мин, затем добавляли уксусную кислоту (0,9 г) и перемешивали в течение 30 мин, после этого добавляли глицерин (5,9 г) и перемешивали в течение 30 мин. После этого скорость перемешивания увеличивали до 500 об/мин и добавляли поливиниловый спирт (281,4 г 10%-ного водного раствора Агю1-540), перемешивая смесь в течение 60 мин. В полученной водной суспензии, используемой для нанесения покрытия, содержалось 14,63% твердого материала. Отношение диоксида кремния к связующему веществу в полученной водной суспензии составляло 4:1.

Приготовленную таким образом жидкость наносили в виде покрытия на подложку, изготовленную ламинированием прозрачной полиэтилентерефталатной пленкой толщиной примерно 12,2 мкм (48 номер Т-813, фирмы Ε.Ι. ЭиРот бе №тоиг8, ^11ш1пд!оп, ΌΕ) непрозрачной пористой пленки из ориентированного полипропилена, содержащей неорганический пигмент, толщиной примерно 154,2 мкм (ЕРС 200 номинальная толщина 8 мил, фирмы Уцро Согрогайоп, СЬекареаке, УА), с полиуретановым клеем. Слой принимающего формирующий изображение материал покрытия наносили на поверхность полиэтилентерефталатной пленки, противоположную ее поверхности, ламинированной пористым ориентированным полипропиленовым материалом. После сушки получали слой содержащего принимающий формирующий изображение материал покрытия с плотностью, равной примерно 8 г/м².

Глянец покрытия, измеренный глянцемером (Модель 4520 фирмы ВУК-Сагбпег Согрогайоп, Со1итЬ1а, ΜΌ), оказался равным 43 единицам под углом к нормали, равным 60°, и 33 единицам под углом к нормали, равным 20°.

Приемный элемент В

а. Сначала следующим образом приготавливали водный раствор аммониевой соли СагЬоке! 526.

Порошок СагЬоке! 526 (120 г) при умеренном перемешивании (во избежание вспенивания) добавляли к деионизированной воде (1864,4 г) при 20-25°С. Затем добавляли концентрированный водный раствор аммиака (15, 6 г 30% раствора аммиака в воде), после чего смесь нагревали до 80-85°С и выдерживали при этой температуре в течение 2-х ч. Затем раствор охлаждали до приблизительно 30°С и фильтровали.

б. Затем следующим образом приготавливали раствор эпоксисилана 8Пс.|ие51 А-186.

8Пс.|ие51 А-186 (100,0 г) при умеренном перемешивании добавляли к изопропанолу (684,3 г). Затем к смеси при постоянном перемешивании добавляли воду (191,6 г) в течение приблизительно одной минуты и полученный раствор перемешивали в течение 10 мин при комнатной температуре. После этого к раствору в течение 15 мин добавляли уксусную кислоту (5 г) и затем перемешивали в течение 30 мин. При комнатной температуре полученный раствор мог находиться, сохраняя свои свойства, примерно 4 ч.

в. После этого деионизированную воду (333,9 г) добавляли к сенсибилизированному парами аммиака диоксиду кремния СаЬ-О-8регае РС 002 (795,2 г 20% водной дисперсии, стабилизированной гидроксидом калия, с площадью поверхности, равной приблизительно 200 кв. м на грамм диоксида кремния), непрерывно механически перемешивая при 300 об/мин. Полученную смесь перемешивали при 300 об/мин в течение 5 мин. Затем к смеси добавляли поливиниловый спирт (75,7 г 7%-ного водного раствора А1гуо1-540) и в течение 20 мин перемешивали при 400 об/мин. После этого к полученной смеси в следующем порядке добавляли: приготовленный ранее (см. а.) 6% водный раствор СагЬоке! 526 (795,2 г, очень медленно), концентрированный водный раствор аммиака (82,5 г 30% раствора) и приготовленный

- 14 005705 ранее (см. б) 10% раствор ЗПсщеМ А-186 (82,5 г). Полученную смесь перемешивали при 500 об/мин в течение 30 мин, получая в итоге используемую в качестве покрытия жидкость, содержащую 11% твердых частиц. Отношение диоксида кремния к связующему веществу в полученной жидкости составляло 3:1, а отношение СагЬоке! 526 к ΑίτνοΙ-540 - 9:1.

Приготовленную жидкость использовали для нанесения принимающего формирующий изображение материал слоя на ту же самую подложку, которую использовали для изготовления описанного выше приемного элемента А. После сушки плотность нанесенного на подложку слоя принимающего формирующий изображение материал покрытия составила приблизительно 8 г/м².

Глянец покрытия, измеренный указанным выше глянцемером, оказался равным 39 единицам под углом к нормали, равным 60°, и 31 единице под углом к нормали, равным 20°.

Приемный элемент С

а. Сначала приготавливали тот же самый, что и при изготовлении приемного элемента В водный раствор аммониевой соли СагЬоке! 526.

б. После этого следующим образом приготавливали раствор силана ЗПсщеМ А-174: Воду (22,5 г) при умеренном перемешивании добавляли к изопропанолу (22,5 г). Затем к смеси добавляли ЗПсщеМ А174 (5,0 г).

в. Затем следующим образом приготавливали раствор эпоксисилана ЗПсщеМ А-187:

Воду (22,5 г) при умеренном перемешивании добавляли к изопропанолу (22,5 г). После этого к смеси добавляли ЗПс.|ие51 А-187 (5,0 г). При комнатной температуре полученный раствор мог находиться, сохраняя свои свойства, примерно 4 ч.

г. После этого деионизированную воду (166 г) добавляли, непрерывно механически перемешивая, к сенсибилизированному парами аммиака диоксиду кремния СаЬ-0-8рег§е РО 002 (544,8 г 20%-ной водной дисперсии, стабилизированной гидроксидом калия, с площадью поверхности, равной приблизительно 200 кв.м на грамм диоксида кремния). Затем к смеси добавляли поливиниловый спирт (51,9 г 7%-ного водного раствора ΑίτνοΙ-540). После этого к полученной смеси в следующем порядке добавляли приготовленный ранее (см. а.) 6% водный раствор СагЬоке! 526 (544,8 г, очень медленно), концентрированный водный аммиак (5,5 г 30%-ного раствора), приготовленный ранее (см. б.) 10%-ный раствор ЗПсщеМ А-174 (32,7 г) и приготовленный ранее (см. в.) 10%-ный раствор ЗПсщеМ А-187 (54,5 г). Полученную смесь перемешивали при 500 об/мин в течение 30 мин, получая в итоге используемую в качестве покрытия жидкость, содержащую 11% твердых частиц.

Глянец покрытия, измеренный указанным выше глянцемером, оказался равным 37 единицам под углом к нормали, равным 60°, и 27 единицам под углом к нормали, равным 20°.

Приемный элемент Ό

б. После этого следующим образом приготавливали раствор силана ЗПсщеМ А-174:

Изопропанол (90 г) при умеренном перемешивании добавляли к воде (90 г). Затем при перемешивании в течение 30 мин к смеси добавляли 8Пс.|ие51 А-174 (20,0 г).

Изопропанол (112,5 г) при умеренном перемешивании добавляли к воде (112,5 г). После этого при перемешивании в течение 30 мин к смеси добавляли ЗПсщеМ А-187 (25,0 г). При комнатной температуре полученный раствор мог находиться, сохраняя свои свойства, примерно 4 ч.

г. После этого к приготовленному раствору в следующем порядке при механическом перемешивании добавляли: сенсибилизированный парами аммиака диоксид кремния СаЬ-0-8рег§е РО 002 (672,8 г 20% водной дисперсии), сенсибилизированный парами аммиака диоксид кремния СаЬ-0-8рег§е РО 001 (84,1 г 30% водной дисперсии), коллоидный диоксид кремния №1со 2326 (56,07 г 15% водной дисперсии фирмы №11ео Сйетюа1 Сотрапу, ИареМИе, 1Ь 60563-1198) и деионизированную воду (192 г). К полученной смеси добавляли в течение 20 мин поливиниловый спирт (79,94 г 6,78%-ного водного раствора Аито1-540). Затем к полученной смеси в следующем порядке добавляли: приготовленный ранее (см. а.) 6%-ный водный раствор СагЬоке! 526 (840 г, в течение 90 мин), водный раствор аммиака (24 г раствора, приготовленного из 16 г деионизированной воды, к которой в течение 5 мин добавляли 8 г концентрированного водного аммиака), приготовленный ранее (см. б.) раствор ЗПсщеМ А-174 (50,4 г 10%-ного раствора). После этого в вихревой мешалке приготовленную смесь (1851,88 г 11,45%-ного раствора) смеши- 15 005705 вали с водой (68,6 г), приготовленным ранее (см. в.) 10%-ным раствором А-187 (79,52 г) и получали используемую в качестве покрытия жидкость, в которой содержалось 11% твердых частиц.

Приготовленную жидкость в виде покрытия наносили на подложку, изготовленную ламинированием прозрачной полиэтилентерефталатной пленки толщиной примерно 24,4 мкм (96 даиде Т-813, фирмы Ε.Ι. [)иРоп1 бе Уетонгз, \\'11тп1д1оп, ΌΕ) с двух сторон непрозрачной пористой пленки из ориентированного полипропилена, содержащей неорганический пигмент, толщиной примерно 116 мкм (ГРО 200 номинальная толщина 6 мил, фирмы Уиро Согрогайоп, Сйезареаке, УЛ), с полиуретановым клеем. После сушки плотность нанесенного на подложку слоя принимающего формирующий изображение материал покрытия составила приблизительно 6,5 г/м².

Глянец покрытия, измеренный указанным выше глянцемером, оказался равным 37 единицам под углом к нормали, равным 60°, и 38 единицам под углом к нормали, равным 20°.

Пример 2.

В этом примере описаны используемые при термографической печати донорные элементы со слоем переносимого при нагревании на предлагаемый в настоящем изобретении приемный элемент описанным выше способом материала, состоящего из аморфной содержащей красящее вещество фазы и термического растворителя.

Донорные элементы, предназначенные для формирования изображений с термопереносом материала, изготавливали следующим образом.

Сначала приготавливали используемый для нанесения покрытия раствор, содержащий указанное ниже красящее вещество и соответствующее количество указанного ниже термического растворителя в 1-бутаноле. Приготовленный раствор наносили в виде покрытия на полиэтилентерефталатную пленку толщиной 4,5 мкм, покрытую с обратной стороны используемым для термографической печати скользящим покрытием (выпускаемую фирмой 1п1егпа11опа1 1тадтд Ма1епа1к 1пс., Лтйегз!, Уе\\ Уогк), и затем сушили.

Покрытие	Краситель	Термический растворитель	Массовое соотношение между краской и термическим растворителем	Толщина
Голубое	δοϊνβηί В1ие 70	²Т8 I	1:1,67	0,75 мкм
Пурпурное	Краситель 1	³Т8 II	Г.2,8	0,45 мкм
Желтое	δοϊνεηί УеПолу 88	³Т8 II	1:2,4	0,62 мкм

Краситель 1 имеет следующую формулу

где Κι и К₃ представляют собой статистическую смесь, полученную из равных количеств 2-этилфенила, 2,3-диметилфенила, 2,4-диметилфенила и 2,5-диметилфенила, К₂ и Κ4 обозначают метил, а К₅ обозначает О, ²Ν-декан-1-ил-4-нитробензамид, ³У-додецил-4-метоксибензамид.

Донорный материал печатали на описанный выше в примере 1 приемный элемент С следующим образом.

Донорный элемент своей покрытой донорным материалом стороной клали на принимающий формирующий изображение материал слой приемного элемента Сив собранном виде печатали на лабораторной модели принтера с термопечатающей головкой К8Т-87-12МРС8 фирмы Куосега Согрогайоп, Куо1о, ,1арап. Ниже указаны параметры печати:

Ширина печатающей головки: 3,41 дюйма

Размер резистора: 70x80 мкм

Шаг резисторов:

Сопротивление: 3500 Ом

Напряжение: 19,8 В

Скорость печати: 2 дюйма в секунду (1,6 мс на строку)

Давление: 1,5 фунта на линейный дюйм

Отделение донорного элемента: угол 90°, 0,1-0,2 с после печати

Растр: нечетные и четные пиксели, напечатанные поочередно в последовательных строках; расстояние между строками в направлении подачи бумаги - один пиксель (70 мкм).

Печать выполнялась при десяти разных уровнях энергии, длительность импульса тока для данного пикселя при каждом уровне энергии менялась от 0,1 до 1 мс на строку.

- 16 005705

Цветные донорные элементы печатали в следующем порядке: голубой, пурпурный и затем желтый. После печати цветными донорными элементами приемный элемент покрывали специальным материалом. Для этого использовали раствор полимера, акриловая смола Ро1аго14 В44 (фирмы Койш апй Нааз Сотрапу, РЫ1айе1рЫа, РА), в 2-бутаноне, слой которого толщиной 1,5 мкм (после сушки) наносили на описанную выше полиэтилентерефталатную пленку толщиной 4,5 мкм. Специальный материал переносили на приемный элемент тем же способом, что и при печати с цветных донорных элементов, за исключением того, что при этом не использовали поочередную точечную структуру, а каждый пиксель нагревали в каждой строке. Специальный материал переносили на приемный элемент при напряжении печати, равном 19,8 В, со скоростью 2 дюйма/секунду (1,6 мс на строку) и при длительности импульса тока на каждый пиксель, равной 1,36 мс.

После печати, используя спектрофотометр фирмы Сге1а§МасЬе1й АП, Регенсдорф, Швейцария, измеряли оптическую плотность изображения для каждого цвета. В приведенной ниже табл. 1 указаны значения плотности изображения для каждого цвета в функции энергии, потребляемой печатающей головкой.

Таблица1

2 Энергия (Дж/см )	Желтый цвет	Пурпурный цвет	Голубой цвет
0,147	0,05	0,05	0,05
0,293	0,06	0,08	0,06
0,440	0,30	0,29	0,17
0,586	0,63	0,62	0,44
0,733	1,46	1,22	1,15
0,879	1,56	1,45 ’	1,45
1,026	1,58	1,59	1,71
1,172	1,58	1,69	1,83
1,319	1,58	1,70	1,88
1,466	1,57	1,66	1,75

Как следует из приведенных данных, приемлемые значения Итах плотности и градации яркости были получены для всех трех цветов.

Пример 3.

В этом примере рассмотрено уменьшение изменения оптической плотности во влажных условиях, которое достигается за счет использования в предлагаемом в изобретении приемном элементе не гидрофильного, а гидрофобного связующего вещества. Как уже было отмечено выше, изменения оптической плотности могут быть вызваны диффузией красящих веществ из напечатанных точек, которой способствует влага, содержащаяся в окружающем воздухе.

А. Изготовление приемных элементов Ш/1-Ш/4

По технологии, описанной выше в примере 1, изготовили четыре приемных элемента. Принимающий формирующее изображение материал слой у всех этих четырех элементов содержал твердые частицы одного и того же материала (СаЬ-О-8регзе РС 002). Однако весь состав слоя у всех приемных элементов был разным в зависимости от гидрофобности содержащегося в нем связующего вещества.

У приемного элемента ΙΙΙ/1 (изготовленного аналогично приемному элементу А, описанному выше в примере 1) соотношение сухого веса оксида кремния к весу гидрофильного связующего вещества (поливиниловый спирт Αίτνοί 540) было равно 3:1.

У приемного элемента ΙΙΙ/2 (изготовленного аналогично приемному элементу В, описанному выше в примере 1, за исключением отсутствия в используемой для нанесения покрытия жидкости 8|1сщез1 А186) соотношение сухого веса сенсибилизированного парами аммиака диоксида кремния к весу гидрофобного связующего вещества, содержащего смесь из 9 частей СагЬозе! 526 и 1 части (поливинилового спирта) Аи\'о1 540, было равно 3:1. В покрытии приемного элемента ΙΙΙ/2 содержалось больше гидрофобного связующего вещества, чем в покрытии приемного элемента ΙΙΙ/1.

Для изготовления приемного элемента ΙΙΙ/3 (по такой же технологии, что и описанного выше в примере 1 приемного элемента В) использовали эпоксисилан, 811циез1 А-186, добавленный в таком количестве, чтобы в покрытии этого элемента содержалось (из расчета сухого веса): 72,3% диоксида кремния, 21,7% СагЬозе! 526, 2,41% Аи\'о1 540 и 3,61% 811циез1 А-186. Покрытие приемного элемента ΙΙΙ/3 имело в своем составе больше гидрофобного связующего вещества, чем покрытие приемного элемента ΙΙΙ/1. Гидрофобность покрытия приемного элемента ΙΙΙ/3 была приблизительно равна гидрофобности покрытия приемного элемента ΙΙΙ/2, однако в отличие от приемного элемента ΙΙΙ/2 в составе покрытия приемного элемента ΙΙΙ/3 был компонент, образующий поперечные связи.

В состав покрытия приемного элемента ΙΙΙ/4 (изготовленного по той же технологии, что описанный выше в примере 1 приемный элемент В, за исключением отсутствия в используемой для нанесения покрытия жидкости (поливинилового спирта Аи\'о1 540) входило связующее вещество, состоящее целиком из СагЬозе! 526, и поэтому в покрытии этого элемента содержалось 72,3% диоксида кремния, 24,1% Саг

- 17 005705

Ьозе! 526 и 3,61% 811диез1 Α-186. В состав покрытия приемного элемента ΙΙΙ/4 входило больше, чем в трех других испытанных приемных элементах, гидрофобного связующего вещества.

Плотность нанесенных на подложку, описанную в примере 1, принимающих формирующий изображение материал слоев у всех четырех приемных элементов после сушки была одинаковой и равной приблизительно 10 г/м².

Б. Печать на приемные элементы

Донорные листы для печати с термопереносом краски, использованные в приведенных ниже примерах были изготовлены по технологии, описанной в примере 2, и имели следующий состав:

Покрытие	Краситель	Термический растворитель	Отношение по весу краски к термическому растворителю	Толщина
Пурпурное	Краситель 1	Т8 2	1:2,4	0,45 мкм
Желтое	δοϊνβηΐ Υβΐίονν 88	Т8 2	1:2	0,53 мкм

Материал донорного элемента печатали на приемные элементы по технологии, описанной в примере 2, за исключением напряжения печати, которое в данном случае было равно 19,5 В.

В. Печать в условиях влажной среды.

После печати с помощью спектрофотометра бгеКщМасЬеФ измеряли плотность отраженного света в каждом из десяти напечатанных участков изображения. Напечатанные образцы помещали в камеру с температурой 40°С и относительной влажностью 90% на 16 ч, после чего снова измеряли плотность отраженного света. В табл. ΙΙ и ΙΙΙ приведены величины изменения плотности изображения для четырех испытанных принимающих формирующий изображение материал слоев, полученные вычитанием из величины исходной плотности величины плотности, полученной после выдержки образцов в условиях высокой влажности.

Таблица II

Пурпурный цвет
Опыт (участок изображения)	Ш/1	Ш/2	Ш/3	Ш/4
1	0,003	0,000	0,000	0,000
2	0,060	0,003	0,003	0,000
3	0,073	0,007	0,003	0,003
4	0,087	0,007	0,003	0,000
5	0,100	0,010	0,000	0,003
6	0,133	0,013	0,007	0,003
7	0,140	0,017	0,007	0,003
8	0,153	0,037	0,007	0,007
9	0,083	0,050	0,023	0,030
10	-0,013	0,037	0,040	0,050
Таблица III
Желтый цвет
Опыт (участок изображения)	Ш/1	Ш/2	Ш/3	Ш/4
1	0,000	0,000	0,000	0,000
2	0,033	0,007	0,003	0,003
3	0,050	0,007	0,000	0,000
4	0,063	0,010	0,000	0,000
5	0,080	0,013	0,000	0,000
6	0,090	0,013	0,000	0,000
7	0,093	0,020	0,000	0,000
8	0,093	0,020	0,000	0,003
9	0,033	0,003	-0,003	0,000
10	-0,063	-0,037	-0,013	-0,013

Испытания показали, что приемный элемент ΙΙΙ/1, в покрытии которого содержится гидрофильное связующее вещество, более подвержен изменениям плотности изображения и пурпурного и желтого цвета, чем приемные элементы ΙΙΙ/2, ΙΙΙ/3 и ΙΙΙ/4 с гидрофобным связующим веществом. Сравнение результатов испытаний приемных элементов ΙΙΙ/3 и ΙΙΙ/2 показывает, что добавление в принимающий формирующий изображение материал слой эпоксисилана уменьшает отрицательное влияние влажности на плотность изображения. Результаты испытаний приемного элемента ΙΙΙ/4 свидетельствуют о том, что отсутствие в покрытии небольшого количества гидрофильного поливинилового спирта также уменьшает отрицательное влияние влажности на плотность изображения.

Пример 4.

- 18 005705

В этом примере показано, каким образом наличие в составе принимающего формирующий изображение материал слоя эпоксисиланового материала повышает его долговечность.

А. Изготовление приемных элементов ΐν/1-ΐν/3

По технологии изготовления описанного выше в примере 1 приемного элемента В изготовили три приемных элемента. У каждого элемента плотность нанесенного на подложку сухого покрытия составляла приблизительно 10 г/м² и покрытие имело следующий состав:

СаЬ-О-8регзе РО 002 72,3%

СагЬозе! 526 21,7%

А1гуо1 540 2,4%

Силан 3,6%

Для нанесения покрытий использовали следующие силаны:

Покрытие Силан ΐν/1 Зйциез! А-174 (гамма-метакриламидопропилтриметоксисилан) ΐν/2 Зйциез! А-186 (бета-(3,4-эпоксициклогексил)этилтриметоксисилан ΐν/3 Зйциез! А-187 (гамма-глицидоксипропилтриметоксисилан)

Силаны, используемые в покрытиях ΐν/2 и ΐν/3, в отличие от силана, используемого в покрытии ΐν/1, содержали эпоксидные группы.

Б. Печать на приемные элементы

Печать проводили так же, как и в описанном выше примере ΐΐΐ, используя описанный в этом примере донорный элемент с пурпурным покрытием и три приемных элемента ΐν/1-ΐν/3.

Повышение долговечности принимающего формирующий изображение материал слоя приемного элемента оценивали по его способности сохранять высокую плотность изображения при повышении расходуемой при печати энергии. Уменьшение плотности изображения при большом расходе энергии проявляется в появлении обесцвеченных пустых участков в центре точек изображения и пурпурного небольшого пятна на донорном элементе после его отделения от приемного элемента. Появление пустого участка связано с размягчением органического связующего вещества в горячем центре нагретых до высокой температуры точек изображения и его отделением от приемного элемента и прилипанием к донорному элементу.

Повышение долговечности предлагаемых в изобретении приемных элементов, которое связано с наличием в принимающем формирующий изображение материал слое эпоксисиланов, в наибольшей степени происходит при определенном старении покрытия. В некоторых случаях процесс старения происходит за счет увеличения температуры сушки в процессе нанесения покрытия или при ограниченной максимальной температуре сушки за счет увеличения продолжительности сушки при более низких температурах. В частности, при хранении приемных элементов в течение трех недель при комнатной температуре долговечность принимающего формирующий изображение материал слоя заметно увеличивается по сравнению с долговечностью слоя приемного элемента, используемого сразу же после нанесения на него покрытия.

В приведенной ниже табл. ΐν указаны значения клиновой плотности изображения пурпурного цвета, полученного при печати на трех описанных выше в разделе А приемных элементах. В столбцах с индексом А приведены значения плотности изображения, полученного на приемных элементах сразу же после нанесения покрытия. В столбцах с индексом В приведены результаты, полученные для тех же приемных элементов после их выдержки в течение 30 мин при температуре 100°С и старения покры тия.

Таблицаΐν

	----------------------------------2“ Удельная энергия нагрева (Дж/см )	IV/1	1У/2	ιν/з
Опыт		А	В	А	В	А	В
1	0,18	0,04	0,04	0,03	0,04	0,03	0,03
2	0,37	0,05	0,04	0,05	0,05	0,03	0,04
3	0,55	0,27	0,26	0,27	0,27	0,25	0,25
4	0,73	0,61	0,56	0,59	0,59	0,54	0,56
5	0,92	1,42	1,35	1,36	1,33	1,27	1,27
6	1,10	1,57	1,62	1,56	1,61	1,53	1,60
7	1,28	1,71	1,68	1,62	1,63	1,55	1,62
8	1,46	1,61	1,66	1,59	1,65	1,55	1,62
9	1,65	1,32	1,46	1,41	1,58	1,42	1,57
10	1,83	1,03	1,19	1,14	1,51	1,26	1,53

У приемного элемента ΐν/1, в покрытии которого содержится силан, не имеющий эпоксидных групп, при большом уровне энергии нагрева происходит отделение связующего вещества от горячих точек изображения. Максимальное значение плотности пурпурного изображения, равное 1,71, было получено в опыте 7 при удельной энергии нагрева, равной 1,28 Дж/см². В опыте 10, в котором печать проводили при удельной энергии нагрева, равной 1,83 Дж/см², плотность изображения составила всего 1,03.

- 19 005705

Исследования под микроскопом показали наличие в опыте 10 пустых участков в центре большинства точек изображения.

Выдержка при 100°С не привела к заметному повышению долговечности покрытия приемных элементов (столбец В: в опыте 10 плотность изображения увеличилась всего до 1,19). И наоборот, после выдержки при 100°С во время опыта 10 у приемных элементов ΐν/2 и ΐν/3 (с эпоксидсодержащими силанами) было зафиксировано повышение плотности изображения (соответственно до 1,51 и 1,53). Исследования под микроскопом этих двух приемных элементов показали равномерную плотность в точках изображения, полученного на них в результате термопереноса материала с донорного элемента с пурпурным покрытием.

Пример 5.

В этом примере рассмотрено применение содержащего абсорбируемый материал покрытия, которое наносят на принимающий формирующий изображение слой приемного элемента для включения в состав этого слоя различных дополнительных компонентов, в частности, фотостабилизаторов.

А. Нанесение абсорбирующего покрытия.

На приемный элемент С, описанный выше в примере 1, наносили покрытие из растворов указанных ниже фотостабилизаторов, растворенных в указанных растворителях, из которых после сушки получали соответствующий фотостабилизатор. Используемый для нанесении содержащего абсорбируемый материал покрытия раствор проникал в поры принимающего формирующий изображение материал поверхностного слоя приемного элемента С. После сушки растворителя фотостабилизаторы оставались в порах принимающего формирующий изображение материал поверхностного слоя приемного элемента С.

Покрытие приемного элемента	Фотостабилизатор	Растворитель	Удельный вес покрытия из фотостабилизатора (г/м²)
ν/ι	отсутствует	-	-
У/2	Τΐηυνΐπ 292*	2-пропанол	ОД
ν/з	бис(три фторацети л ацетонат) меди (II)	2-пропанол	0,05
У/4	сульфат меди(П)	вода	0,1
Υ/5	сульфат меди(П) + хлоргидрат алюминия (в соотношении 1:4)	10%-ный 2пропанол в воде	0,1

*Τίιιιινίιι 292 представляет собой затрудненный аминовый светостабилизатор фирмы С1Ьа 8реаа!1у С11еш1са1з Согрогайоп, Тапу1о\\п, ΝΥ.

Б. Печать и обесцвечивание изображения

Печать изображений проводили описанным выше в примере 2 способом с использованием описанного выше пурпурного донорного элемента и пяти приемных элементов ν/1-ν/5. Выбор для этого опыта пурпурной краски связан с показанной ранее ее особой подверженностью к обесцвечиванию при отсутствии фотостабилизатора.

После переноса изображения с цветного донорного элемента изображение покрывали описанным выше в примере 2 специальным материалом, отличающимся от описанного в примере ΐΐ тем, что описанный выше и используемый в качестве покрытия материал получали нанесением описанного ниже раствора на описанную в примере ΐΐ полиэтилентерефталатную пленку толщиной 4,5 мкм, получая на ней после сушки покрытие толщиной 1,5 мкм.

Используемая для нанесения покрытия на пленку жидкость состояла из: акриловой смолы Ро1аго1й В60 (фирмы КоЬш апй Иааз Сотрапу, РЫ1айе1рЫа, РА, 13,84 г), Ттимп 328 (фирмы С1Ьа 8рее1а11у Сйеш1еа18 Согрогайоп, Тапукшп, ΝΥ, 1,0 г) и Τΐηυνΐπ 900 (фирмы С1Ьа 8реаа!1у Сйеш1еа18 Согрогайоп, Тапукшп, ΝΥ, 1,65 г), растворенных в 2-бутаноне (83,5 г).

Напечатанные образцы подвергали воздействию ксенонового электродугового излучения (мощностью примерно 10000 фут-свечей) в течение 3-х дней и люминесцентного излучения (мощностью 2500 фут-свечей) в течение 18 дней. Потерю красящего вещества (в процентах) определяли путем сравнения измеренной плотности изображения до и после воздействия света на образцы. Полученные результаты приведены ниже в табл. ν.

Таблица V

Приемный элемент	Ксеноновое электродуговое излучение, 3 дня	Люминесцентное излучение, 18 дней
ν/ι	потеря 70%	потеря 64%
У/2	потеря 50%	потеря 48%
ν/з	потеря 50%	-
У/4	потеря 40%	-
Υ/5	потеря 30%	-

- 20 005705

Из приведенных в таблице результатов следует, что приемный элемент ν/1, который не имеет фотостабилизируюего покрытия, отличается от приемных элементов ν/2, ν/3, ν/4 и ν/5, которые имеют такое покрытие, существенно большим процентом теряемого красящего вещества.

Пример 6.

В этом примере рассмотрены основные параметры пористости и распределение диаметра пор в трех принимающих формирующий изображение материал слоях предлагаемых в изобретении приемных элементов. Для проведения опытов в этом примере в качестве образцов приемных элементов ν/1, ν/2 и ν/3 использовали элементы, аналогичные описанным в примере 1 и изготовленным описанным выше способом приемным элементам В, С и И, отличающиеся от этих элементов только плотностью покрытия, равной соответственно 0,928, 0,674 и 0,69 мг/см²

Равномерность распределения пор в принимающем формирующий изображение материал слое определяли с использованием электронного микроскопа автоэмиссионным сканированием (ЕЕ8ЕМ) поперечного сечения приемного элемента νΐ/1. Для исследования поперечного сечения образца приемного элемента его разрезали микротомным ножом на отдельные части. На поперечное сечение части образца (оставшейся после отделения от нее отрезанной части) напылением наносили проводящее покрытие из С-Ρΐ. Образец исследовали на электронном микроскопе автоэмиссионным сканированием вторичными электронами (ЕЕ8ЕМ) при низком напряжении, равном 2 кВ, с углом наклона, равным 45°, наблюдая его внутреннюю и поверхностную структуру при рабочем расстоянии, равном 16 мм. Исследование показало отсутствие видимых различий между внутренней и поверхностной структурой образца.

После определения равномерного характера распределения пор в принимающем формирующий изображение материал слое исследованного приемного элемента, описанным ниже способом провели исследование параметров пор у приемных элементов νΐ/1-νΐ/3.

а. Сначала ЕЕ8ЕМ-анализом проб получали изображение поверхности принимающего формирующий изображение материал слоя. Из исследованных приемных элементов отбирали представительные образцы размером 10 на 10 мм. Образцы крепили в соответствующих держателях и с помощью устройства для напыления на них наносили покрытие из обладающего проводимостью углерода. После этого на электронном микроскопе автоэмиссионным сканированием (ВЕ8ЕМ) вторичными электронами с 10000кратным увеличением, при ускоряющем напряжении, равном 2,0 кВ, угле наклона, равном 0, и рабочем расстоянии, равном 17 мм, получали изображение поверхности принимающего формирующий изображение материал слоя приемного элемента. Для дальнейшего анализа полученные изображения фиксировали цифровым способом в 8-разрядной шкале яркости с разрешением, равным 1024 на 819 пикселей.

б. Толщину принимающего формирующий изображение материал слоя определяли по результатам оптической микроскопии поперечного сечения каждого приемного элемента. Представительные образцы принимающего формирующий изображение материал слоя разрезали на части микротомным ножом. Поперечное сечение части образца (оставшейся после отделения от нее отрезанной части) исследовали в ярком отраженном свете на микроскопе с 500-кратным увеличением. Полученные изображения фиксировали цифровым способом с разрешением, равным 800 на 600 пикселей. Толщину покрытия определяли по полученным изображениям по соответствующей программе. В результате было установлено, что толщина покрытия у приемных элементов ν/1, ν/2 и ν/3 составляет, соответственно, 12,7, 8,57 и 9,59 мкм.

в. Зная состав покрытия и плотность образующих покрытие материалов (равную для всех приемных элементов ν/1, ν/2 и ν/3 1,74 г/см³), можно определить толщину не имеющего пор покрытия, сравнив которую с измеренной толщиной можно определить процентное содержание пор в принимающем формирующий материал слое (58,01%, 54,81% и 58,65% у приемных элементов ν/1, ν/2 и ν/3, соответственно).

г. После определения толщины слоя методом ЕЕ8ЕМ был выполнен анализ изображений поверхности приемных элементов. Равномерное распределение пор (см. выше) в принимающем формирующий изображение материал слое позволяет обработать изображение поверхности слоя по его произвольным плоским срезам. Полученные изображения послужили первой отправной точкой для вывода о том, что отношение площади пустот к площади частиц твердого материала равно отношению всего объема пустот к объему всего находящегося в слое твердого материала. Затем, исследуя образцы вдоль расположенных на определенном расстоянии друг от друга поперек изображения горизонтальных линий, вычисляли ширину пустых участков и получали в итоге статистическое распределение диаметра пор. Для каждого приемного элемента такой анализ выполняли на основании девяти различных изображений поверхности и полученные результаты после этого усредняли. Кривые распределения определенных таким образом размеров пор, диаметром больше 30 мкм, показаны на фиг. 3.

Как показано на фиг. 3, у предлагаемых в изобретении приемных элементов ν/1-ν/3 из всех пор с диаметром, большим 30 нм, примерно 50% пор имеют диаметр меньше приблизительно 150 нм и примерно 90% пор имеют диаметр больше 500 нм.

Пример 7.

В этом примере рассмотрено влияние гладкости принимающего формирующий изображение материал слоя на зернистость изображения.

- 21 005705

Покрытие из принимающего формирующий изображение материал слоя наносили на пять описанных ниже различных подложек νΐΙ/1-νΐΙ/5 методом, описанным выше в разделе Ό примера 1.

Подложки:

νΐΙ/1: непрозрачная пористая пленка из ориентированного полипропилена с неорганическим пигментом толщиной примерно 154 мкм (ЕРС 200 номинальная толщина 8 мил, фирмы Уиро Со грога! ίο η, Сйекареаке, νΑ);

νΐΐ/2: подложка, изготовленная ламинированием с обеих сторон прозрачным полиэтилентерефталатным полотном толщиной примерно 24,4 мкм (96 даиде Т-813, фирмы Ε.Ι. ΩυΡοηΙ бе №шоиг8, \νί1шшдХоп, ΌΕ) непрозрачной пористой пленки из ориентированного полипропилена, содержащей неорганический пигмент, толщиной примерно 116 мкм (ЕРС 200 номинальная толщина 6 мил, фирмы Уиро СогрогаНоп, Сйекареаке, νΑ), с полиуретановым клеем;

νΐΙ/3: подложка, изготовленная экструзией слоя полиэтилена с низким молекулярным весом толщиной 15,25 мкм на одну из сторон непрозрачной пористой пленки из ориентированного полипропилена, содержащей неорганический пигмент, толщиной примерно 154 мкм (ЕРС 200 номинальная толщина 8 мил, фирмы Уиро СогрогаНоп, Сйекареаке, νΑ), и экструзией на другую ее сторону слоя полиэтилена с высоким молекулярным весом толщиной 12,2 мкм, с последующим нанесение на слой полиэтилена с низким молекулярным весом принимающего формирующий изображение материал слоя;

νΙΙ/4: подложка толщиной 180 мкм из непрозрачной пористой пленки из ориентированного полипропилена, покрытой с обеих сторон содержащим глину слоем (РЕРА ΡΙ-180 фирмы Ыап-Уа ркгкбск, Таигап);

νΙΙ/5: подложка, изготовленная из описанного выше материала (такого же, как у подложки νΙΙ/4), покрытого с одной стороны сглаживающим слоем, содержащим 0,6 г/м² полиэтиленакриловой кислоты типа 4983В фирмы М1сйе1шап Сошрапу, покрытым принимающим формирующий изображение материал слоем.

У полученных покрытий глянцемером измеряли глянец (используя глянцемер модели 4520 фирмы ВУК-Сагбпег СогрогаЕоп, Со1ишЫа, ΜΌ) и шероховатость поверхности. Среднее квадратичное значение (СКВ) шероховатости поверхности на участке размерами 1,7 мм на 1,9 мм измеряли оптическим интерферометром νΥΚΟ В8Т фирмы Vеесο ЕШгитепК Тископ, ΑΖ 85706. Для каждого покрытия определяли три значения глянца и шероховатости поверхности. Полученные в результате измерения величины указаны в приведенной ниже табл. νΙ.

Каждую подложку с покрытием использовали для формирования на ней изображения методом печати по описанной ниже процедуре.

Для печати использовали донорный элемент, изготовленный следующим образом.

Сначала приготовили предназначенный для нанесения покрытия раствор, содержащий краску 8о1уеп1 В1ие 70 и термический растворитель (М-декан-1-ил-нитробензамид), растворенные в соотношении 1:2 по весу в 1-бутаноле. Приготовленный раствор наносили в виде покрытия на полиэтилентерефталатную пленку толщиной 4,5 мкм с предназначенным для термографической печати скользящим покрытием на обратной стороне, затем сушили, получая покрытие с плотностью, равной 1,0 г/м².

Донорный материал методом печати переносили на изготовленные до этого (см. выше) приемные элементы νΙΙ/1-νΙΙ/5 следующим образом:

Донорный элемент своей покрытой переносимым материалом стороной клали на принимающий формирующий изображение материал слой приемного элемента и после этого собранные листы помещали в лабораторную модель принтера. Донорный материал переносили в виде оттиска на приемный элемент при следующих параметрах печати:

Термопечатающая головка:	ΚΡТ-106-12ΡΑN20 фирмы Куосега СогрогаЕоп, Куо!о, 1арап.
Ширина печатающей головки:	106 мм
Размер резистора:	60x60 мкм
Шаг резисторов:	300 точек на дюйм
Сопротивление:	3100 Ом
Напряжение:	16 В
Скорость печати:	3 дюйма в секунду
Давление:	2 фунта на линейный дюйм
Отделение донорного элемента:	угол 90°, 0,1-0,2 с после печати
Растр:	нечетные и четные пиксели, напечатанные поочередно в последо-

вательных строках; расстояние между строками в направлении подачи бумаги 63 мкм.

В результате печати было получено изображение из однородных участков с различной плотностью печати, в зависимости от плотности печати для каждого конкретного пикселя в каждом участке изображения длительность импульса тока менялась от 0,1 до 0,5 мс на линию.

После печати с цветного донорного элемента приемный элемент покрывали специальным материалом. При изготовлении такого материала использовали раствор полимера, представляющего собой акриловую кислоту Ро1аго16 В44 (фирмы Войт апб Наак Сошрапу, РЫ1а6е1рЫа, ΡΑ, 13,84 г), в 2-бутаноне,

- 22 005705 которым наносили в виде покрытия на полиэтилентерефталатную пленку толщиной 4,5 мкм, получая на ней после сушки покрытие толщиной 1,5 мкм. Полученный материал в виде оттиска переносили на приемный элемент на принтере при следующих параметрах печати:

Термопечатающая головка:	КРТ-106-12МР^4 фирмы Куосега Согрогайоп, Куоко, 1арап
Ширина печатающей головки:	106 мм
Размер резистора:	70х110 мкм
Шаг резисторов:	300 точек на дюйм
Сопротивление:	3700 Ом
Напряжение:	19 В
Скорость печати:	3 дюйма в секунду
Давление:	2 фунта на линейный дюйм

угол 90°, 0,1-0,2 с после печати равномерный нагрев.

Отделение донорного элемента:

Растр:

Напечатанное изображение сканировали с шагом 1200 точек на дюйм и 14-битовым разрешением по шкале яркости, используя для этого планшетный сканер ϋΜΆΧ Ро^егЬоокШ (фирмы ϋΜΑΧ Тескпо1од1е8, 1пс.). Зернистость изображения при оптической плотности в отраженном свете, равной 0,75, оценивали по подробно рассмотренной ниже методике, описанной в работах 1.С. Башку, Р. 8ка\\; 1таде 8с1епсе, Ьопбоп, 1974, стр. 276 и С.1. Вагк1е8оп, РгесксИпц 0га1шпе88 £гот Огапи1аг1ку, 1. Рйокодг. 8с£, 33, 117 (1985).

Зернистость изображения является функцией пространственной частоты £ и оптической плотности Б в отраженном свете. Зависимость пространственной частоты от изменений плотности описывается спектром мощности шума (СМШ). Спектр мощности шума Ν(£,β) измеряли для разных плотностей сканированием участков с одинаковой яркостью сканером с длинной узкой щелью. Для вычисления СМШ сканируемое изображение разбивали на М плоских участков и после этого каждый такой участок сканировали щелью одномерного микроденситометра. Размер т каждого участка определялся размерами щели (ширина а и длина к) и длиной к использованной последовательности данных. При проведении измерений использовали следующие настройки: а = 1 пикселю, к = 64 пикселям и Ь = 256 пикселей.

Мощность шума в каждом канале пространственной частоты £_к определяли по следующей формуле:

в интервале пространственных частот от £,,.., = 1/(ЬАх) = 0,18 ц/мм до £_тах =

1/(2Ах) = 23,6 ц/мин, где Ах заданная величина, которая определяется шагом сканирования.

Для оценки восприятия шума наблюдателем полученным данным затем присваивали весовые коэффициенты по цвету, пространственной частоте и плотности.

Для моделирования спектрального отклика, близкого к видимому наблюдателем, отраженные сигналы цветовых каналов (красного, зеленого и голубого или красного, голубого и черного) преобразовывали в значения яркости, используя весовые коэффициенты, а затем - в визуальные плотности по формуле (2):

Б; = -1о§(0,29Р₁ + 0,60, + 0,11 В,) (2)

Затем определяли весовые коэффициенты спектра мощности шума по отношению к спектральной частоте и плотности. Зернистость Б,О(Б) изображения при любой заданной плотности Б отражает среднеквадратичные флуктуации плотности, измеренной при фиксированной диафрагме. Обычно диафрагму выбирают таким образом, чтобы получить наилучшую корреляцию с видимым восприятием зернистости. Таким образом, неоднородность или зернистость изображения при определенной плотности О(Б) определяется средним взвешенным значением компоненты пространственной частоты и вычисляется по величине Ν(£,ϋ) низкочастотной фильтрацией реакции Е(£) на пространственной частоте органов зрения человека по формуле:

в которой величина приближенно вычисляется по формуле:

- 23 005705 где а = 1,8778, Ъ = 0,5157 и с = 3,53. Весовую функцию глаза (Ε(ί)/ί)² можно принять эквивалентной весовой функции спроектированной на изображения диафрагмы с распределением Гаусса при ширине 2σ, равной 560 мкм.

Значение зернистости изображения при плотности, равной 0,75, вычисляли по измеренному СМШ для двух значений плотности серого цвета, меньшего и большего 0,75, в обоих главных направлениях печати. При этом для каждой величины СМШ оценивали как минимум 0,5 кв. дюйма изображения и каждое измерение повторяли 3 раза. Индекс зернистости вычисляли как 10³ σ(Ο0.75). используя уравнения (3) и (4). Большие значения индекса зернистости соответствуют изображениям с более заметной зернистостью. У изображений приемлемого качества значение индекса зернистости не превышает приблизительно 6,5.

Рассчитанная описанным выше методом зернистость изображений, полученных на разных приемных элементах, указана ниже в табл. VI.

Таблица VI

Подложка	Глянец под 2 углом 20	Глянец под углом 60²	СКВ шероховатости (стандартное отклонение) (нм)	Индекс зернистости
VII/1	2	И	552(14)	10,9
У11/2	38	37	200(17)	6,6
νιι/з	15	24	167(7)	4,0
νΐΙ/4	2	15	282(26)	7,5
ΥΙΙ/5	9	23	225(21)	6,2

Приведенные в табл. VI данные подтверждают хорошую корреляцию между СКВ шероховатости и величиной индекса зернистости и слабую корреляцию между результатами выполненных измерений и результатами измерения глянца покрытия.

В заключение следует отметить, что рассмотренные выше подробно различные предпочтительные варианты возможного осуществления изобретения не ограничивают, а лишь иллюстрируют изобретение, которое не исключает возможности в рамках приведенной ниже формулы изобретения внесения в них различных очевидных для специалистов изменений и усовершенствований.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Нанопористый приемный элемент для формирования изображений с термопереносом материала, содержащий подложку, покрытую принимающим формирующим изображение слоем материала в виде частиц и связующего, при этом подложка содержит слой материала, сжимаемость которого составляет не менее 1% под давлением 1 Н/мм², или слой материала, толщина которого составляет менее 50 мкм, а сжимаемость - менее 1% под давлением 1 Н/мм², а принимающий формирующий изображение слой материала имеет поры, которые занимают от 40 до 70% от объема всего слоя и диаметр которых распределяется таким образом, что из всех пор диаметром более 30 нм по меньшей мере 50% пор имеют диаметр менее 300 нм, а по меньшей мере 95% пор имеют диаметр менее 1000 нм.
2. Нанопористый приемный элемент по п.1, в котором подложка содержит слой материала, сжимаемость которого составляет не менее 1% под давлением 1 Н/мм².
3. Нанопористый приемный элемент по п.2, который также содержит слой материала, толщина которого составляет менее 50 мкм, а сжимаемость - менее 1% под давлением 1 Н/мм².
4. Нанопористый приемный элемент по п.3, в котором материал, толщина которого составляет менее 50 мкм, а сжимаемость - менее 1% под давлением 1 Н/мм², представляет собой полиэтилентерефталат, а материал, сжимаемость которого составляет не менее 1% под давлением 1 Н/мм², представляет собой микропористый полипропилен.
5. Нанопористый приемный элемент по п.4, в котором слой полиэтилентерефталата имеет толщину примерно 12 мкм, а слой микропористого полипропилена имеет толщину примерно 150 мкм.
6. Нанопористый приемный элемент по п.1, в котором подложка содержит слой материала толщиной менее 50 мкм, сжимаемость которого составляет менее 1 % под давлением 1 Н/мм².
7. Нанопористый приемный элемент по п.1, в котором принимающий формирующий изображение слой материала имеет поры, диаметр которых распределяется таким образом, что из всех пор диаметром более 30 нм по меньшей мере 50% пор имеют диаметр менее 200 нм, а по меньшей мере 95% пор имеют диаметр менее 500 нм.
8. Нанопористый приемный элемент по п.1, в котором принимающий формирующий изображение слой материала содержит приблизительно от 60 до 90 мас.% материала в виде частиц и приблизительно от 10 до 40 мас.% связующего.
9. Нанопористый приемный элемент по п.1, у которого шероховатость поверхности принимающего формирующего изображение слоя материала составляет менее 300 нм.

- 24 005705
10. Нанопористый приемный элемент по п.1, у которого шероховатость поверхности принимающего формирующего изображение слоя материала составляет менее 200 нм.
11. Нанопористый приемный элемент по п.1, в котором связующее содержит гидрофобный материал.
12. Нанопористый приемный элемент по п.1, в котором принимающий формирующий изображение слой материала содержит эпоксисилановое соединение.
13. Нанопористый приемный элемент по п.1, который также содержит материал, являющийся фотостабилизатором.
14. Нанопористый приемный элемент по п.1, в котором материал в виде частиц представляет собой соединение кремния.
15. Нанопористый приемный элемент по п.14, в котором соединение кремния выбрано из группы, включающей силикагель, аморфный диоксид кремния и сенсибилизированный парами аммиака диоксид кремния.
16. Нанопористый приемный элемент по п.14, в котором связующее содержит гидрофобный материал.
17. Способ формирования изображений с термопереносом материала, заключающийся в том, что

а) нагревают цветной, содержащий переносимый материал донорный элемент и

б) переносят, по меньшей мере, образующие изображение участки переносимого при нагревании материала с донорного элемента на принимающий формирующий изображение слой материала нанопористого приемного элемента по п.1.
18. Способ по п.17, в котором донорный элемент имеет подложку, покрытую слоем цветного, переносимого при нагревании материала, в состав которого входит содержащая по меньшей мере один краситель аморфная фаза, которая образует сплошную пленку.
19. Способ по п.18, в котором в состав слоя переносимого при нагревании материала донорного элемента входит также термический растворитель.
20. Способ по п.18, в котором принимающий формирующий изображение слой материала приемного элемента содержит гидрофобный материал.
21. Способ по п.20, в котором принимающий формирующий изображение слой материала приемного элемента содержит также эпоксисилановое соединение.
22. Способ по п.17, в котором содержащийся в принимающем формирующем изображение слое материала материал в виде частиц содержит соединение кремния, выбранное из группы, включающей силикагель, аморфный диоксид кремния и сенсибилизированный парами аммиака диоксид кремния.
23. Способ по п.17, в котором приемный элемент содержит также материал, являющийся фотостабилизатором.
24. Способ по п.17, в котором нагревают несколько окрашенных в разные цвета донорных элементов и переносят по меньшей мере образующие изображение участки переносимого при нагревании материала с донорного элемента на приемный элемент, на котором в результате получают многоцветное изображение.
25. Способ по п.24, в котором нагревают донорные элементы голубого, пурпурного и желтого цветов и, по меньшей мере, образующие изображение участки голубого, пурпурного и желтого цветов переносимого при нагревании материала переносят на приемный элемент, на котором в результате получают многоцветное изображение.