泡沫芯成象元件 【技术领域】
本发明涉及成象介质。其优选形式涉及用于照相、喷墨、热敏和静电照相介质的支持体。背景技术
为了在成象应用中使照片成象支持体被用户广泛接受，该支持体必须满足对较佳的定量，厚度，劲度，平滑度，光泽，白度和不透明度的需要。对于性能在“成象介质”典型范围之外的支持体，用户接受度低。
除了这些基本的要求之外，根据向支持体上的成象模式，成象支持体还需要满足其它特定要求。例如，在形成相纸时，重要的是相纸应当具有阻止液态照相冲洗药品渗透的能力，如果不成功则会在印片边界处存在污斑，带来象质的严重损害。在形成“照相质量”的喷墨纸时，重要的是纸容易被油墨润湿，并显示出吸收高浓度油墨以及快速干燥的能力。如果油墨不能被快速吸收，当这些元件与随后的印品叠置时，这些元件将粘(粘连)在一起，并显示出光点和不均匀的印片密度。对于热敏介质，重要的是支持体含有绝缘层，以最大限度地强化染料从供体的转印，从而导致更高色饱和度。
因此，对于成象介质来说重要的是同时满足数种需求。为同时满足多种要求，在本领域中通常使用的一种技术是通过使用包含多个层的复合结构，其中每个层独立地或是协同地提供不同的功能。例如，已知的是常规相纸包含纤维素纸基，在其每侧施用了聚烯烃树脂，典型的为聚乙烯的层，其作用是给纸提供防水性能，而且还提供光滑的表面，在该表面上形成光敏层。在US5,866,282中描述的另一种成象材料中，双轴取向的聚烯烃片材被挤塑层合到纤维素纸上，以制备卤化银成象层的支持体。其中描述的双轴取向片材具有与共挤出层组合的微孔隙化层，共挤出层含有如二氧化钛地白色颜料，并位于微孔隙化层之上和之下。已发现所述复合成象支持体结构比现有技术中相纸成象支持体更耐用，更清晰以及更亮，其中现有技术中相纸成象支持体使用涂布在纤维素纸上的流延熔融挤出的聚乙烯层。在US5,851,651中，包含无机颜料和阴离子型有机粘合剂的多孔涂层被刮涂到纤维素纸上以形成‘照相质量’的喷墨纸。
在以上所有成象支持体中，制造和组装所有各层需要多步操作。例如相纸一般需要制纸操作以及随后的聚乙烯挤压贴胶操作，或者如US5,866,282中所公开的，制纸操作之后是层合操作，为此得在另一挤出流铸操作中制造层合材料。需要的是这类成象支持体，其能够在单一的流水线(in-line)制造过程中生产出来，同时仍然满足成象片基的严格的特征和质量要求。
在本领域中还已知的是常规成象片基是由原纸基组成的。例如，在目前制备的典型相纸中，相纸重量的大约75％包含原纸基。虽然原纸基一般是高模量、低成本的材料，但是制纸方法存在严重的环境问题。需要的是其替代原材料，以及对环境更友好的制造方法。为了进一步最大限度地减小对环境的影响，重要的是在可能的时候减少原纸基的含量，而不损害用户所看重的成象片基的特征，即，成象支持体的强度，劲度，表面性能等。
从上文的重要推论是再生相纸的能力。现有相纸是不能再生的，原因是现有相纸是聚乙烯和原纸基的复合材料，并且就这点而言是不能用聚合物回收方法或纸回收方法进行再生的。当相纸包含显著更高含量的聚合物时，就适合于用聚合物回收方法进行再生。
现有的复合彩色相纸结构在经过制造、精加工和冲洗加工操作之后一般会发生翘曲。这种翘曲主要是由于在制造和干燥操作过程中以及在贮存操作过程中植入复合结构的各层中的内应力(芯变定翘曲(core-set curl))。此外，由于复合结构的不同层显示出对湿度的不同敏感性，成象片基翘曲与其周围环境的湿度呈函数关系变化。需要的是这样的成象支持体，其最大限度地降低作为湿度函数的翘曲敏感性，或理想的是不显示翘曲敏感性。
因此成象介质的严格的和各种不同的要求需要不断革新材料和冲洗加工技术。本领域已知的一种这样的技术是‘聚合物泡沫’，其早前已经在食品和饮料容器，包装，家具，器械等中获得了显著的应用。聚合物泡沫也被称作多孔聚合物、发泡塑料或泡沫塑料。聚合物泡沫是多相体系，其包含连续的固体聚合物基体和气相。例如，在US4,832,775中公开了复合泡沫/膜结构，其包含聚苯乙烯泡沫基质、施用到聚苯乙烯泡沫基质至少一个主表面上的取向的聚丙烯膜，以及将聚丙烯膜固定到聚苯乙烯泡沫基质所述主表面上的丙烯酸类粘合剂组份。上述复合泡沫/膜结构可用常规的如热成型方法成型，以提供多种类型的有用制品，包括杯子，碗，盘子，以及纸板箱和容器，它们显示出优异水平的耐刺扎性、耐挠曲龟裂性、耐油性和耐磨性、防潮性和回弹性。
泡沫材料在成象介质中也已取得了有限的应用。例如，在JP2839905B2中公开了一种三层结构，其包含位于影象接收侧上的发泡聚烯烃层、原纸基和背面上的聚乙烯树脂涂层。发泡树脂层是通过经由T型模头挤出20重量％二氧化钛在低密度聚乙烯中的母料，78重量％聚丙烯和2重量％的Daiblow PE-M20(AL)NK发泡剂的混合物而制得的。然后用热熔性粘合剂将该发泡片材层合到纸基上。JP09127648A中的公开内容强调了JP2839905B2结构的变体，其中纸基背面上的树脂经过发泡，而影象接收侧的树脂层不经过发泡。另一种变体是JP09106038A中强调的四层结构。在其中，影象接收树脂层包含两层，与乳剂接触的未发泡树脂层和与纸基粘合的发泡树脂层。但是这存在几个问题。由于用发泡树脂层代替现有的树脂涂布的层而用于纸基，上述专利描述的结构需要使用薄至10微米到45微米的发泡层。由于原纸基提供了劲度，还需要厚度限制来保持相纸基结构的完整性。发泡领域技术人员熟知的是，很难生产出密度大大降低的薄而均一的发泡膜，尤其是在以上所提及的厚度范围内。
需要的是这样的复合材料，其能够在单一的流水线操作中制造出来，且满足成象片基的所有要求。
还需要降低了所用的原纸基的量的成象片基。
还需要能够被有效地再生的成象片基。
还需要耐作为环境湿度函数的翘曲趋势的成象片基。发明内容
本发明的一个目的是提供克服现有成象片基缺点的复合成象材料。
本发明的另一目的是提供耐湿气翘曲(humidity curl)的复合成象材料。
本发明的另一目的是提供能够在单一操作中流水线制造的成象元件。
本发明的另一目的是提供可再生的成象元件。
用包含成象层和片基的成象元件可实现本发明的这些和其它目的，其中所述片基包含闭孔泡沫芯片材以及与其粘合的上和下凸缘片材(flange sheet)，并且其中所述成象元件的劲度为50到250mN。
本发明提供了优越的成象支持体。具体而言，本发明提供了高劲度，优异平滑度，高不透明度和优异耐湿气翘曲性的成象支持体。本发明还提供可用单一的流水线操作生产的成象支持体。本发明还提供能被有效地再生的成象支持体。具体实施方式
本发明具有数种优点。当将本发明所制造的元件暴露到湿度极值下时，其翘曲趋势特别低。该元件可在单一的流水线操作中生产出来。这就大大降低了元件的生产成本，并且会消除在当前阶段的成象支持体的制造中存在的缺点，其包括对原片基中的非常严格的湿度技术规格和对在树脂涂布过程中最大限度地减少麻点的技术规格。该元件还可再生，以回收和重新使用聚烯烃而不是将其遗弃到填埋坑中。本发明的一个目的是在成象片基的芯部使用泡沫，同时提供所需劲度的高模量的凸缘层在泡沫芯的每一侧包围着它。通过该方法可以开发成象片基的许多新的特征，并且消除制造过程中的多种限制。从下文的详细描述中，这些和其它优点将显而易见。
本发明的成象元件包含聚合物泡沫芯，其上已粘结了上和下凸缘片材。该聚合物泡沫芯包含均聚物比如聚烯烃、聚苯乙烯、聚氯乙烯或其它典型的热塑性聚合物；其共聚物或其共混物；或其它聚合物体系比如聚氨酯、聚异氰脲酸酯，其已通过使用发泡剂而膨胀成由两相组成，固态聚合物基体或和气相。其它固相在泡沫中以填料形式存在，填料来自有机(聚合物，纤维)或无机(玻璃，陶瓷，金属)物质。这些填料可用于增强泡沫的物理，光学(亮度，白度和不透明度)，化学或冲洗性能。
这些聚合物的发泡可通过几种机械、化学或物理方法进行。机械方法包括搅打气体到聚合物熔融体、溶液或悬浮体中，然后通过催化作用或加热，或者二者兼有使之固化，由此将气泡截留在基体中。化学方法包括如下技术，比如通过施加热或通过在聚合过程中反应所释放出的热使化学发泡剂热分解产生如氮气或二氧化碳的气体。物理方法包括如下技术，比如在减小系统压力的过程中，溶解在聚合物本体中的气体膨胀；如碳氟化合物或二氯甲烷的低沸点液体的挥发；或在聚合物基体中加入中空的微球。发泡技术的选择是由所需的泡沫密度降低、所需性能和制造方法决定的。
在本发明的一个优选实施方案中，如聚乙烯和聚丙烯的聚烯烃，及其共混物和其共聚物在泡沫芯中被用作基体聚合物，还有化学发泡剂，例如碳酸氢钠及其与柠檬酸的混合物，有机酸盐，偶氮二碳酰胺，偶氮二甲酰胺，偶氮二异丁腈，重氮氨基苯，4，4’-氧双(苯磺酰肼)(OBSH)，N，N’-二亚硝基五甲基四胺(DNPA)，氢硼化钠和本领域公知的其它发泡剂。虽然可以使用其它发泡剂，优选的化学发泡剂是碳酸氢钠/柠檬酸混合物，偶氮二碳酰胺。如果需要，这些发泡剂可以与发泡助剂，成核剂和交联剂一起使用。
选择本发明的凸缘片材以满足如下特定需求：弯曲模量，厚度，表面粗糙度和如色度和不透明度的光学性能。通过制造带有凸缘表层片材的泡沫芯或将凸缘层合到泡沫芯材料上，凸缘元件就可以与泡沫芯形成整体。从成本考虑，优选将凸缘元件与芯进行整体挤塑。层合技术使得可用于表层材料的性能和材料的范围更宽。成象元件受到劲度和厚度范围的限制。在劲度低于某一最小劲度时，成象元件在输送通过照相洗印设备，尤其是高速照相洗片机的过程中，在印片堆叠性(print stackability)和印片输送(print conveyance)方面存在问题。据信有效地输送通过照相洗印设备所需的最小横向劲度是60mN。在劲度超过某一最大值时，成象元件在输送通过照相洗印设备时，在切片，打孔，纵切和裁切方面存在问题。据信有效地输送通过照相洗印设备所需的最大纵向劲度是300mN。基于输送通过照相洗印设备的同样原因，也重要的是，成象元件的厚度应限制在75微米到350微米之间。
受用户操作水平和现有洗片机的限制，成象元件的劲度一般被限制在大约50mN和250mN之间，厚度范围限制在大约100微米和400微米之间。在设计本发明的元件时，成象元件的劲度和泡沫芯的厚度和模量以及凸缘片材的模量之间存在关系，即，对于给定芯厚度，通过改变凸缘元件的厚度和/或改变凸缘元件的模量和/或改变泡沫芯的模量，可以改变元件的劲度。
如果规定了成象元件的目标总劲度和厚度，则对于给定芯厚度和芯材料，凸缘元件的目标厚度和模量也不言而喻地被限制。相反，给定了成象元件的目标劲度和厚度，则对于凸缘片材的给定厚度和模量，芯厚度和芯模量也不言而喻被限制。
泡沫芯厚度和模量以及凸缘厚度和模量的优选范围如下：本发明发泡芯厚度的优选范围是200微米到350微米，本发明凸缘片材厚度的范围是10微米到175微米，本发明发泡芯模量的范围是30MPa到1000MPa，本发明凸缘片材模量的范围是700MPa到10500MPa。在各个情形下，以上范围优选的原因是(a)用户倾向，(b)可制造性和(c)材料选择。应当注意的是，凸缘和芯材料、模量和厚度的最终选择将服从于元件的目标总劲度和厚度。
芯材料、密度降低程度(发泡)和用以例如交联泡沫的任何添加剂/处理的选择，决定了泡沫芯的模量。凸缘材料和处理(例如，为纸基添加增强剂等，或在聚合物凸缘材料中使用填料)的选择决定了凸缘模量。
例如在目标劲度下限端(50mN)和厚度下限端(100微米)，如果给定典型的聚烯烃泡沫厚度为50微米，模量为137.9MPa，则位于芯每侧的凸缘片材厚度被限制在25微米，而所需凸缘模量为10343MPa，使用高模量纸基可以达到这些性能。同样，例如在目标劲度上限端(250mN)和厚度上限端(400微米)，如果给定典型的聚烯烃泡沫厚度为300微米，模量为137.9MPa，则位于芯每侧的凸缘片材厚度被限制在50微米，所需凸缘模量为1034MPa，使用聚烯烃凸缘片材可以达到这些性能。
在本发明优选层合实施方案中，所用的凸缘片材包含纸。本发明的纸可在标准连续长网造纸机或在其它现代造纸成形器上制造。可在本发明中使用本领域已知的可提供纸的任何纸浆。优选漂白的硬木化学牛皮纸浆，因为其可提供亮度，良好的起始表面(startingsurface)，良好的成形同时保持强度。本发明有用的纸凸缘片材的厚度在约25微米到约100微米之间，优选在约30微米到约70微米之间，因为这样对于成像元件和现有设备中的过程而言，元件总厚度就在用户倾向的范围之内。其必须是“平滑”的，以便不影响观看图象。在需要时可以使用化学添加剂，以赋予疏水性(施胶)、湿强度和干强度。如果需要可以使用如二氧化钛，滑石和碳酸钙粘土的无机填料物质，以增强光学性能并降低成本。如果需要也可以使用染料、抗微生物剂、处理化学品等。还可以对纸片进行校平操作，如干或湿压光，以及通过在线(in-line)或机外(off-line)纸张涂布机进行涂布。
在本发明另一优选的层合实施方案中，所用凸缘片材包含高模量聚合物，如高密度聚乙烯，聚丙烯或聚苯乙烯；其共混物或其共聚物；它们已被拉伸和取向。可以向其中填充合适的填料，以增加聚合物的模量，增强如不透明度和平滑度的其它性能。一些常用的无机填料是滑石，粘土，碳酸钙，碳酸镁，硫酸钡，云母，氢氧化铝(三水合物)，硅灰石，玻璃纤维和玻璃球，二氧化硅，各种硅酸盐和炭黑。一些使用的有机填料是木粉，黄麻纤维，剑麻纤维，聚酯纤维等。优选的填料是滑石，云母和碳酸钙，因为它们能提供优越的模量增强性能。本发明有用的聚合物凸缘片材的厚度在约10微米和约150微米之间，优选的在约35微米和约70微米之间。制造方法：
可以用几种不同的制造方法制做本发明的元件。可以使用本领域已知的生产取向片材的任何方法对元件进行共挤出，淬火，取向和热变定，例如平板法(flat sheet process)、气泡法(bubble process)或管法(tubular process)。平板法涉及通过缝模挤出共混物，并在冷的流延鼓上使挤出的片材快速淬火，由此元件的泡沫芯组份和聚合物整体(integral)凸缘组份被淬火到低于其玻璃化固化温度。可通过多料流模头挤出凸缘组份，而形成外凸缘的聚合物料流不合发泡剂。或者可以冷却含发泡剂的聚合物表面，以防止表面发泡并形成凸缘。然后在高于基体聚合物玻璃化转变温度和低于其熔融温度的温度下以互相垂直的方向拉伸已淬火片材，使其双轴取向。可以先在一个方向上，然后在第二个方向上拉伸片材，或者可以在两个方向上同时拉伸片材。将片材拉伸后，通过加热到足以使聚合物结晶或退火的温度进行热变定，同时在一定程度上限制片材在两个拉伸方向上的回缩。
虽然元件据描述优选具有至少三层，即，泡沫芯和位于每个侧面上的凸缘层，但是该元件还可以提供有另外的层，用于改变元件的性能。可在成象元件上形成这样的面层，其可提供改进的粘合力或外观。
可以在共挤出和取向过程之后，或者可在流延和全取向之间使用任何数目的涂层来涂布或处理这些元件，涂层可用于改进片材的性能，包括适印性、提供防潮层、使其可热封或改进与支持体或与光敏层之间的粘合力。其实例可以是用于适印性的丙烯酸类涂层、用于热封性能的涂布聚偏氯乙烯。其它实例包括为了改进适印性或粘合力而进行的火焰、等离子体或电晕放电处理。
还可以通过挤出层合方法制造该元件。挤出层合方法是这样实施的，先在纸或本发明聚合物凸缘片材和泡沫芯之间施用粘合剂，使其合在一起，然后将其在隙中比如两个辊之间进行压制。可在进入隙之前将粘合剂施用在凸缘片材或泡沫芯上。在一优选形式中，粘合剂与凸缘片材和泡沫芯同时施用到隙中。粘合剂可以是不会对元件产生有害影响的任何合适材料。优选材料是聚乙烯，在将其置于隙中的凸缘片材和泡沫芯之间时是熔融的。还可以向粘合层加入附加物。可以使用本领域用以改进体系的光学性能的任何已知材料。优选使用二氧化钛。在层合过程中也希望维持对凸缘片材张力的控制，目的是最大限度地降低最终的层合接收支持体中的翘曲。泡沫芯的技术规格：
合适的泡沫芯厚度范围是25微米到350微米。优选厚度范围是50微米到200微米，原因是优选的元件总厚度范围在100微米到400微米之间。泡沫芯的密度降低的范围是20％到95％之间。优选的密度降低的范围是40％到70％之间。原因是难以制造出密度降低很高(超过70％)的均匀产品。密度降低是固体聚合物和具体泡沫样品之间的百分差异。制造密度降低小于40％的产品也是不经济的。
在本发明的另一实施方案中，所用凸缘片材包含位于其一侧的纸和位于其另一侧的高模量聚合物材料。在本发明的另一实施方案中，整体表层可以位于一侧，而另一表层则层合到泡沫芯的另一侧。
纸和高模量聚合物材料的厚度由各自的弯曲模量确定，由此成象元件的总劲度在优选范围之内，并且围绕着中心轴的弯曲矩得到平衡，从而防止过度翘曲。
除了劲度和厚度外，成象元件还需要满足在表面平滑度和如不透明度和色度的光学性能方面的限制条件。在凸缘片材的生产操作过程中，如在造纸或在生产例如取向聚苯乙烯的取向聚合物的过程中可以满足表面平滑度特性。或者，可以通过向与网纹(textured)冷却辊接触的凸缘片材上挤出涂布例如聚乙烯的聚合物的附加层，或者通过本领域技术人员已知的类似技术来满足之。可以通过适当地使用如二氧化钛和碳酸钙的填料和色料、染料和/或光学增白剂或本领域技术人员已知的其它添加剂来满足如不透明度和色度的光学性能。填料可以在凸缘中或在如聚乙烯的保护层中。一般地，用于彩色照片成象材料的片基材料是白色的，有可能带淡蓝色，因为淡蓝色优选用以给影象中的白色形成更佳的白色观感。可以在聚烯烃层中引入任何适宜的白色颜料，例如二氧化钛，氧化锌，硫化锌，二氧化锆，铅白，硫酸铅，氯化铅，铝酸铅，邻苯二甲酸铅，三氧化锑，铋白，氧化锡，锰白，钨白及其组合。可以以任何形式使用颜料，只要其方便地分散到凸缘或树脂涂层中。优选颜料是二氧化钛。此外，可以在聚烯烃层中使用适宜的光学增白剂，其包括在《研究披露》(Research Disclosure)，Vol.No.308，1989年12月，Publication 308119，Paragraph V，998页所描述的那些。
此外，可能需要使用各种添加剂，如在塑料元件中的抗氧化剂，滑爽剂，或润滑剂，和抗光剂，以及在纸元件中的抗微生物剂。加入这些添加剂的目的尤其是改进填料和/或色料的分散性，以及在冲洗过程中热和颜色稳定性以及可制造性和成品制品的寿命。例如聚烯烃涂层可含有如下抗氧化剂，如4，4’-亚丁基-双(6-叔丁基-m-甲酚)，二-月桂基-3，3’-硫代丙酸酯，N-丁基化-p-氨基苯酚，2，6-二叔丁基-p-甲酚，2，2-二叔丁基-4-甲基-苯酚，N，N-二亚水杨基-1，2-二氨基丙烷，四(2，4-叔丁基苯基)-4，4’-二苯基二亚膦酸酯，十八烷基3-(3’，5’-二叔丁基-4’-羟苯基丙酸酯)及其组合，等等；热稳定剂，如硬脂酸镁，硬脂酸钙，硬脂酸锌，硬脂酸铝，棕榈酸钙，辛酸锆，月桂酸钠的高级脂肪酸金属盐类，和如苯甲酸钠，苯甲酸钙，苯甲酸镁和苯甲酸锌的苯甲酸盐类；如受阻胺抗光剂(HALS)的抗光剂，其中优选的例子有聚{[6-(1，1，3，3-四甲基丁基氨基}-1，3，5-三嗪-4-哌啶基)-亚氨基]-1，6-己烷二基[{2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基}亚氨基]}(Chimassorb 944 LD/FL)。
在本文中使用的术语“成象元件”包含如上所述的成象支持体连同影象接收层，其可适用于控制影象向成象元件上的转移的多种技术。这些技术包括热敏染料转印、静电照相印片或喷墨印片，以及用于照相卤化银影象的支持体。在本文中使用的术语“照相元件”是在成象中使用光敏卤化银的材料。
本发明接收元件的热敏染料影象接收层可包含，例如聚碳酸酯、聚氨酯、聚酯、聚氯乙烯、聚(苯乙烯-共-丙烯腈)、聚(己内酯)或其混合物。染料影象接收层的存在量可以是对于特定目的有效的任何量。通常浓度为约1到约10g/m2时可以获得良好的结果。在染料接收层上还可涂布保护层，如Harrison等人在美国专利4,775,657中所描述的。
与本发明染料接收元件一起使用的染料供体元件常规上包含其上具有含染料层的支持体。在本发明所用的染料供体中可使用任何染料，只要其在热作用下可以转移到染料接收层上即可。使用可升华染料可以获得尤其好的效果。在本发明中适用的染料供体在例如美国专利4,916,112；4,927,803和5,023,228中有描述。如上文所述，染料供体元件用于形成染料转印影象。这种方法包含对染料供体元件进行图象方式加热，并将染料影象转印到如上所述的染料接收元件上，以形成染料转印影象。在印片的热敏染料转印方法的一个优选实施方案中使用了染料供体元件，其包含以青、品红和黄色染料的有顺序的重复区域涂布的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)支持体，并且对每种颜色顺次进行染料转印步骤，以获得三色染料转印影象。当该方法仅对一种颜色实施时，则获得单色染料转印影象。
可用于将染料从染料供体元件转印到本发明的接收元件上的热敏印片头(printing head)可从市场购得。可以使用例如FujitsuThermal Head(FTP-040 MCS001)，TDK Thermal Head F415 HH7-1089或Rohm Thermal Head KE 2008-F3。或者可以使用用于热敏染料转印的其它已知能源，如在例如GB2,083,726A中描述的激光。
本发明的热敏染料转印组件包含如上所述的(a)染料供体元件和(b)染料接收元件，染料接收元件与染料供体元件呈重叠的关系，由此供体元件的染料层与接收元件的染料影象接收层接触。
当要获得三色影象时，在通过热敏印片头施加热的这段时间内分三个时段形成上述组件。在第一染料转印之后，将元件剥离分开。然后将第二染料供体元件(或具有不同染料区域的供体元件的另一区域)与染料接收元件重合，并重复该过程。按照相同方式可以得到第三个颜色。
电传照相和静电照相过程及其各个步骤在现有技术中已有详细描述。这些过程组合了以下基本步骤：产生静电影象，用带电的有色颗粒(调色剂)对影象进行显影，任选将所得的已显影影象转印到第二基底上，并在基底上将影象固定。在这些过程和基本步骤中有大量变化；使用液体调色剂代替干调色剂仅是这些变化中的一例。
可用各种方法实现第一基本步骤，即，产生静电影象。复印机的静电照相过程利用的是：通过模拟或数字式曝光对均匀充电的光电导体进行图象方式光致放电。光电导体可以是一次性使用的体系，或者是可再次充电和再次成象的，比如基于硒的那些体系或有机受光体。
在一种形式中，复印机的静电照相过程利用的是：通过模拟或数字式曝光对均匀充电的光电导体进行图象方式光致放电。光电导体可以是一次性使用的体系，或者是可再次充电和再次成象的，比如基于硒的那些体系或有机受光体。
在替代的电传照相过程中，用电离射线照相方式产生静电影象。在介电(持有电荷)介质，即纸或者薄膜上产生潜象。电压施加在从沿介质宽度方向间隔排列的一排尖针(stylus)中选取的金属尖针或印写尖(writing nib)上，在所选尖针和介质之间造成空气的介电击穿。产生了在介质上形成潜象的离子。
静电影象虽然产生了，但还要用带有相反电荷的调色剂颗粒进行显影。用液态调色剂进行显影时，将液态调色剂直接与静电影象接触。通常使用流动的液体以保证显影时可获得足够的调色剂颗粒。静电影象产生的场使得悬浮在非导电性液体中的带电颗粒因电泳而移动。静电潜象的电荷于是被带相反电荷的颗粒中和。在许多书和公开出版物中详细描述了用液体调色剂进行电泳显影的理论和物理过程。
如果使用可再次成象的受光体或电传照相原片(master)，则已调色的影象被转移到纸上(或其它基底上)。纸上充有静电，所选择的极性使得调色剂颗粒可转移到纸上。最后将已调色的影象固定在纸上。对于自固定型(self-fixing)调色剂，通过空气干燥或加热从纸上去除残留液体。溶剂蒸发时，这些调色剂形成粘合在纸上的薄膜。对于热熔性调色剂，热塑性聚合物被用作颗粒的一部分。加热既除去残留液体，而且将调色剂固定在纸上。
当被用作喷墨成象介质时，记录元件或介质一般包含基底或支持体材料，在其至少一个表面上具有油墨接收层或成象层。如果需要，为了改进油墨接收层与支持体的粘合，可在将溶剂吸收层施用到支持体之前，对支持体表面进行电晕放电处理，或者将打底涂层，例如由卤代酚或部分水解的氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物形成的层施用到支持体的表面。优选将油墨接收层从水或水-醇溶液涂布到支持体层上，涂得的干基厚度范围是3到75微米，优选8到50微米。
任何已知的喷墨接收层可与本发明的聚酯基外部阻挡层组合使用。例如，油墨接收层可主要由以下物质组成：如二氧化硅、改性二氧化硅、粘土、矾土的无机氧化物颗粒，易熔珠粒如包含热塑性或热固性聚合物的珠粒，不可熔的有机珠粒，或亲水聚合物如自然界中存在的亲水胶体和树胶如明胶、白蛋白、瓜尔胶、黄原胶、阿拉伯树胶、脱乙酰壳多糖、淀粉及其衍生物等；天然聚合物的衍生物，如功能化蛋白质，功能化树胶和淀粉，纤维素醚及其衍生物；以及合成聚合物，如聚乙烯基噁唑啉，聚乙烯基甲基噁唑啉，多氧化物，聚醚，聚(乙烯亚胺)，聚(丙烯酸)，聚(甲基丙烯酸)，包括聚丙烯酰胺和聚乙烯吡咯烷酮的n-乙烯基酰胺，和聚(乙烯醇)、其衍生物和共聚物；以及这些材料的组合。亲水性聚合物，无机氧化物颗粒和有机珠粒可存在于基底上的一个或多个层中，以及在一个层内有着各种组合。
通过加入陶瓷颗粒或硬聚合物颗粒，通过在涂布过程中发泡或起泡，或通过引入非溶剂在层中引起相分离，就可向包含亲水性聚合物的油墨接收层中引入多孔结构。一般来说，片基层优选是亲水的，而不是多孔的。这对于照相质量照片来说尤其是事实，其中气孔会造成光泽的损失。具体而言，油墨接收层可由任何亲水性聚合物或这些聚合物的组合组成，而有或没有本领域公知的添加剂。
如果需要，该油墨接收层可罩面涂布以可渗油墨的防粘保护层，例如包含纤维素衍生物或阳离子改性纤维素衍生物或其混合物的层。尤其优选的保护层是聚β-1，4-脱水葡萄糖-g-氧乙烯-g-(2’-羟丙基)-N，N-二甲基-N-十二烷基氯化铵。该保护层不是多孔的，但是可渗油墨的，其作用是改进用水基油墨印在元件上的影象的光学密度。该保护层还可以防止油墨接收层遭受磨损、污点和水的损伤。一般来说，这种保护层的干基厚度可为约0.1到约5微米，优选为约0.25到约3微米。
在实际操作时，在油墨接收层和保护层中可使用各种添加剂。这些添加剂包括表面活性剂，如改进涂布性能和调节干涂层的表面张力的表面活性剂，控制pH值的酸或碱，抗静电剂，悬浮剂，抗氧化剂，使涂层交联的硬化剂，抗氧化剂，紫外线稳定剂，抗光剂等。此外，可少量添加媒染剂(片基层重量的2％-10％)以改进耐水性。在美国专利US5,474,843中公开了有用的媒染剂。
如上所述的层，包括油墨接收层和保护层，可用常规涂布方法涂布到本领域常用的透明或不透明的支持体材料上。涂布方法可包括，但是不限于，刮板涂布、缠丝计量棒涂布、slot涂布、slide hopper涂布、凹版辊涂布、幕式淋涂等。这些方法中的一些方法允许两层同时涂布，从节约生产成本来看优选其。
DRL(染料接收层)被涂布在粘结层或TL上，厚度范围是0.1-10微米，优选0.5-5微米。有许多已知配方可用作染料接收层。主要要求是DRL与将要形成影象的油墨相容，以得到要求的色域和密度。当油墨滴穿过DRL时，染料被保留在或留色在DRL中，而油墨溶剂可自由穿过DRL并快速被TL吸收。此外，DRL配方优选从水涂布，显示出与TL足够的粘附力，并容易对表面光泽进行控制。
例如，Misuda等人在美国专利US4,879,166；5,264,275；5,104,730；4,879,166和日本专利1,095,091；2,276,671；2,276,670；4,267,180；5,024,335和5,016,517中公开了水基DRL配方，其包含psuedo-bohemite和某些水溶性树脂的混合物。Light在美国专利US4,903,040；4,930,041；5,084,338；5,126,194；5,126,195和5,147,717中公开了水基DRL配方，其包含乙烯基吡咯烷酮聚合物和某些水可分散和/或水溶性聚酯的混合物，连同其它聚合物和附加物。Butters等人在US4,857,386和5,102,717中公开了油墨吸收树脂层，其包含乙烯基吡咯烷酮聚合物和丙烯酸或甲基丙烯酸类聚合物的混合物。Sato等人在US5,194,317，Higuma等人在US5,059,983中公开了基于聚(乙烯醇)的水性-可涂布的DRL配方。Iqbal在US5,208,092中公开了水基IRL配方，其包含可随后交联的乙烯基共聚物。除了这些例子之外，可以有其它符合DRL上述主要和次要要求的已知或考虑的DRL配方，所有这些配方均落在本发明的精神和范围之内。
优选DRL的厚度是0.1-10微米，并且以5份alumoxane和5份聚(乙烯吡咯烷酮)的水性分散体的形式涂布。DRL还可含有用于控制光泽、摩擦性能和/或耐指纹性能(fingerprint resistance)的不同水平和粒度的消光剂，增强表面均匀性并调节干涂层的表面张力的表面活性剂，媒染剂，抗氧化剂，紫外线吸收化合物，抗光剂和等。
虽然以上所述的油墨接收元件可成功地用于达到本发明的目的，为增强已成象元件的耐久性，适宜在DRL上涂布保护层。这些保护层可在元件成象之前或之后施涂到DRL上。例如，DRL可罩面涂布油墨可自由穿过的可渗油墨层。这种类型的层在US4,686,118；5,027,131和5,102,717中有描述。或者在元件成象之后添加保护层。任何已知的层合膜和设备可用于该目的。在上述成象过程中使用的油墨是公知的，且油墨配方常常与特定的过程紧密联系，即，连续过程、压电过程或热敏过程。因此根据特定的油墨过程，油墨可含有量和组合方式相差很大的溶剂、色料、防腐剂、表面活性剂、润湿剂等。优选与本发明的成象记录元件组合使用的油墨是水基的，如现在销售的用在Hewlett-Packard Desk Writer 560C打印机中的那些油墨。但是所要求的是，如上所述的成象记录元件的替代实施方案落在本发明的范围内，这些实施方案可被调配以与给定油墨记录过程或给定销售商指定的油墨一起使用。
平滑的不透明纸基与卤化银影象组合使用是有利的，因为可改进卤化银影象的反差范围，并减小了观察影象过程中环境光的透背。本发明优选的照相元件涉及卤化银照象元件，当用电子印片方法或常规的光学印片方法曝光时，该元件能显示出优越的性能。电子印片方法包含对记录元件的射线敏感的卤化银乳剂层进行至少10-4erg/cm2的光化辐射，以逐象素(pixel-by pixel)的模式持续最长达100μ秒，其中卤化银乳剂层包含以上所述的卤化银颗粒。常规的光学印片方法包含对记录元件的射线敏感的卤化银乳剂层进行至少10-4erg/cm2的光化辐射，以图象方式模式持续10-3-300秒，其中卤化银乳剂层包含以上所述的卤化银颗粒。在本发明的优选实施方案中使用的射线敏感的乳剂包含如下卤化银颗粒(a)基于银，含多于50摩尔％的氯化物，(b)表面积的50％以上是由{100}晶面提供的，以及(c)其中心部分占据银总体的95-99％，并含有为满足以下类别要求中的每个而选择的两种掺杂剂：(i)满足下式的六配位金属配合物：(I)
[ML6]n其中n为0，-1，-2，-3或-4；M是除了铱以外的前沿轨道充满的多价金属离子；L6代表可独立选择的桥连配体，只要配位体中至少有4个是阴离子配位体，且至少有一个配位体是氰基配位体或比氰基配位体更具电负性的配位体；和(ii)含有噻唑或取代的噻唑配位体的铱配位配合物。优选的感光成象层的结构在EP公开1,048,977中有描述。其所述的光敏成象层在本发明的片基上提供尤其理想的影象。
本发明涉及照象记录元件，其包含支持体和至少一个包含以上所述卤化银颗粒的光敏卤化银乳剂层。
以下实例描述了本发明的具体实施方式。但是以下实例不计划穷举本发明所有可能的变型。除非另有说明，份数和百分比是基于重量的。实施例
例1(对照例)代表现有技术，在本文中用于对比描述。该实施例包含使用标准长网造纸机，利用大部分漂白的硬木牛皮纤维的混合物制造照相原纸基。纤维比例主要由漂白杨木(38％)和槭木/山毛榉木(37％)，以及更小量的桦树(18％)和软木(7％)组成。基于干重量，酸性施胶化学附加物包括添加量为0.85％的硬酯酸铝施胶剂，添加量为0.68％的聚氨基酰胺表氯醇，和添加量为0.24％的聚丙烯酰胺树脂。二氧化钛填料的添加量是0.60％。还可以使用利用了羟乙基化淀粉和碳酸氢钠的表面施胶。然后对原纸基挤出涂布，采用基本上包含如下的纸幅正面复合材料：83％的LDPE、12.5％的二氧化钛、3％的氧化锌和0.5％的硬酯酸钙，和比例为46/54的纸幅反面HDPE/LDPE共混物。树脂覆量为约27g/m2。
本发明实施例2包含110微米厚的发泡聚丙烯，并具有定量为61.0g/m2。利用乙烯甲基丙烯酸酯粘结层，特别是Equistar grade806-009将照象纸基熔融挤出层合在这种已电晕处理了的泡沫每侧上。粘结层的覆盖量大约是12.2g/m2。在此所用的原纸基也是使用标准长网造纸机，利用与以上试样1的组成和化学性质类似的大部分漂白的硬木牛皮纤维的类似混合物制造出来的。其厚度为0.5mm，而定量为48g/m2。将纸试样层合后，使用类似的纸幅正面和纸幅反面混合物在基底上进行树脂挤出涂布，树脂覆盖量大约是以上试样1所使用的一半。
本发明的实施例3包含110微米厚的发泡聚丙烯，并且定量为61.0g/m2。将厚度为57.15微米、密度为1.05gm/cm3并且弯曲模量范围是2585-3070兆帕的取向聚苯乙烯片材熔融挤出层合在这种已电晕处理了的泡沫每侧上。使用乙烯甲基丙烯酸酯粘结层，特别是Equistar grade 806-009完成该层合操作。该粘结层覆盖量大约是12.2g/m2。将试样层合后，使用类似的纸幅正面和纸幅反面混合物在基底上进行树脂挤出涂布，树脂覆盖量大约是以上试样1所使用的一半。
本发明的实施例4包含泡沫，其是11微米厚的发泡聚丙烯，并且定量为61.0g/m2。用填充高密度聚乙烯熔融挤出层合在这种已电晕处理了的泡沫每侧上。用熔融指数为20的LDPE将预混合的25％滑石填充的HDPE(特别是Spartech Polycom的PE 4125 A27)稀释50％并用于挤出涂布。挤出涂布领域的熟练技术人员公知的是：对于例如填充聚合物的材料，涂布条件需要改变。将试样层合后，使用类似的纸幅正面和纸幅反面混合物，在基底上进行树脂挤出涂布，树脂覆盖量大约是以上试样1所使用的一半。
在以下的表中显示了在实施例的试样上进行各种测试的结果。这些结果将用于表明本发明的实施例比现有技术优越，同时还满足了成象介质的要求。要强调的是这些实施例是成象介质的可接受的设计实例，并且其它元件也可能在详细描述的范围之内。
根据ASTM方法E308-96测量不透明度，镜反射包括在内，并且这样进行测试：先黑逐黑(black by black)测量片材，然后白逐黑(black by white)(Baryta)。
根据Tappi方法T556，利用Lorentzen和Wetter型试验机测量劲度。测量20mm宽垂直夹紧的试样的15度偏转角下抗弯刚度，且用mN表示。
用Federal Profiler测量各试样的成象接收侧的表面粗糙度。Federal Profiler仪器由与底板顶表面相切的电动隙(nip)组成。将要测量的试样放置在底板上并输送通过该隙。在底板上方悬挂着测微计组件。微轴(mic spindle)的端面提供参考表面，从该参考表面可以测量试样的厚度。该平坦表面的直径为0.95cm，因此桥连了试样上表面上的所有细微粗糙度的细节。在轴的正底下，并且与底板表面公称水平，是测头的移动半球状尖针。当试样输送通过测量器时，该尖针响应于局部表面变化。尖针半径与可被感觉到的空间容量有关系。测量器放大器的输出被数字化为12位。试样的速率是每2.5cm为500次测量。对于偏好于有光泽的影象的用户成象纸基的表面粗糙度在0.1到0.4微米之间时具有显著的市场价值。
用Kodak Curl Test测量翘曲。这种测试测量抛物线状变形试样中的翘曲量。在测试湿度下贮存复合材料的直径为8.5cm的圆形试样最少48小时。在于测试湿度下平衡时，通过将其与标准曲线比较，可目测确定出翘曲试样的曲率半径。翘曲的读数用ANSI翘曲单位表示，具体是用英寸表示的曲率半径来除100。该测试的标准偏差是2个翘曲单位。翘曲可以是正或负的，这里约定：朝向光敏(影象接收)层的翘曲是正方向。
根据ASTM D523标准，用Gardner Tri-gloss光泽计在20度设定条件下测量光泽。
以同一基准计算原纸基重量与复合元件重量之比，作为各试样中原纸基的量。
用辊浸泡(roller soak)试验测量耐边缘渗透性。在进行该试验之前，将试样在维持73°F的50％R.H.的房间中调理24小时。将8.9cm×43.1cm的试样切成3个单独的7.6cm×12.7cm的条带。试样然后在试样层合机(Laminex Model 1200)中以125cm/min的速度，在150℃下进行层合。各个试样被切成每个1.5cm宽和11.9cm长的5个长条。然后对试样称重，并装载到RM-501 Robot RollerMachine的臂上。该机器人臂将试样浸到塑料辊板中的RA-4(T 213)照象显影剂溶液中。该臂柔和地前后移动，以保证试样恰当地暴露在溶液中并搅动显影剂溶液。该基底试样在显影剂溶液中暴露3分钟，然后在浸泡循环完成的一分钟后将试样干燥并称重。试样增重提供耐边缘渗透性的指标，增重越大，则耐渗透性越弱。
以下的表1列出对各实施例试样进行物理性能测试的结果。清楚地表示出各实施例的特征均落在成象介质可接受的范围之内。
表1 I.D. 厚度(微米) 定量(g/m2) 劲度MD/CD (mN) 平滑度(微 米)实施例1 209 224.9 192/105 0.201实施例2 242 298.9 428/229 0.738实施例3 252 327.1 197/188 0.433实施例4 374 507.6 124/98 1.104
以下表2列出了边缘渗透和光学性能的测试结果。再一次表示了各实施例的特征均落在成象介质可接受的范围之内。从本发明的实施例观察到边缘渗透显著降低，表明在照相冲洗加工中，这些支持体比现有技术优越。该表还列出了各实施例中原纸基的计算量。相对于对比实施例来说，本发明的各实施例中的原纸基的比例显著降低。
表2 I.D. 辊浸泡(g) 光泽 不透明度 纸基的量试样1 0.0910 71.6 93.8 77％试样2 0.0479 20.5 93.3 49％试样3 0.0064 79.1 80.1 0％试样4 0.0423 66.5 80.4 0％
表3表示各试样的湿气翘曲结果。卷曲值范围越大，则支持体越容易发生湿气翘曲。对比的实施例1中翘曲值总体范围在+6.0和-23.3之间，绝对范围(total range)是29.9。对于本发明的实施例来说，翘曲值范围要小得多，在6.0和8.3之间。由于用户偏好在各种不同的湿度条件下均平折的成象介质，因此这比现有技术要优越得多。
表3 I.D. 湿气翘曲 5％ R.H. 20％ R.H. 50％ R.H. 70％ R.H. 85％ R.H.试样1 6.0 4.0 -4.0 -12.0 -23.3试样2 13.3 12.3 16.0 12.0 5.0试样3 -35.0 -42.7 -38.3 -40.7 -39.3试样4 -9.7 -12.7 -8.7 -15.7 -10.3