專利名稱：多色熱成像方法和熱印刷機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明大體上涉及一種直接熱成像方法和印刷機，且更具體地，涉及一種多色熱成像方法以及其中使用的印刷機，其中熱量被選擇性地施加到熱成像構件(thermalimaging member)的至少兩個,優(yōu)選三個成像層(image-forming layer)上，以形成多色圖象(multicolored image)。
背景技術：
直接熱成像是這樣一項技術，其中，帶有至少一個成像層的基底(通常最初是無色的)通過與熱印刷頭(thermal printing head)接觸而被加熱，以形成圖象。在直接熱成像中，不需要油墨、墨粉或熱轉(zhuǎn)寫色帶(thermal transfer ribbon)。而形成圖象所需的化學物質(zhì)存在于所述成像構件自身中。直接熱成像一般用來制造黑白圖象，且常常用于印刷例如標簽和商店收據(jù)。在現(xiàn)有技術中已描述過許多為實現(xiàn)多色直接熱印刷的嘗試。美國專利第6，801，233B2號提供了各種直接熱彩色成像方法的討論。本領域已知在熱成像應用中要預熱熱活化印刷頭。例如，美國專利第5，191，357號描述了用于在記錄介質(zhì)上記錄的記錄儀器，其中該儀器包括多個記錄元件和用于選擇性提供比實際記錄水平低的能量的控制單元。也已知在熱轉(zhuǎn)寫成像方法中要預熱熱轉(zhuǎn)寫油墨層(thermal transfer ink layer)。例如,美國專利第5，529，408號揭露了一種熱轉(zhuǎn)寫記錄方法，其中所述熱轉(zhuǎn)寫油墨層在熱量施加到其上之前被預熱，以使油墨開始轉(zhuǎn)移到接收材料上。隨著熱成像技術的進步,人們繼續(xù)努力，以提供能符合新性能要求的熱成像材料和熱成像方法。發(fā)明概述因此，本發(fā)明的一個目的是提供新的、多色的、直接熱成像方法。

本發(fā)明的另一目的是提供多色直接熱成像方法，其中至少兩種，且優(yōu)選三種不同的成像組合物通過加熱而被印色(addressed),以形成多色圖象。本發(fā)明的又一目的在于提供一種多色直接熱成像方法，其通過使用具有三個不同成像層的熱成像構件來實施。另一目的在于提供這樣的多色直接熱成像方法，其中，當熱量被施加到熱成像構件的特定層時，所述成像構件的至少兩個，且優(yōu)選三個不同的成像層被直接或間接地加熱。在一個優(yōu)選實施方式中，利用至少一個熱印刷頭將熱量施加到最接近所述成像構件表面的層。在下文中，當描述特定的成像層被加熱時，或描述熱量被施加到特定的成像層時，要理解的是，這樣的加熱可以是直接加熱(通過例如與熱物體接觸，或通過吸收光能并在所述層自身沖轉(zhuǎn)化成熱量)或間接加熱(其中，所述熱成像構件的鄰近區(qū)域或?qū)颖恢苯蛹訜?，而所考慮的特定層通過從所述直接加熱區(qū)域的熱量擴散而被加熱)。在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供一種多色直接熱成像方法，其中在含有至少第一種成像組合物和第二種不同成像組合物的熱成像構件中形成多色圖象。當所述第一種成像組合物處于第一基線溫度(T1)時，熱量被施加到至少所述第二種成像組合物，以在至少所述第二種成像組合物中形成圖象，且當?shù)谝环N成像組合物處于第二基線溫度(T2)時，熱量被施加到至少所述第一種成像組合物，以在至少所述第一種成像組合物中形成圖象，其中1\不同于T2。在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供一種多色直接熱成像方法，其中通過加熱熱成像構件的至少第一個和第二個不同的成像層來形成圖象。根據(jù)此方法，當所述第一個成像層處于第一基線溫度時，所述第二個成像層被加熱以在所述第二個成像層中形成圖象，而當所述第一個成像層處于第二基線溫度時，它被加熱以在所述第一個成像層中形成圖象，其中所述第二基線溫度不同于所述第一基線溫度。更具體地，根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式，在所述第一個成像層處于第一基線溫度(T1)時，熱量被施加到所述第二個成像層的特定區(qū)域，以在該層中形成圖象，且在所述第一個成像層處于第二基線溫度(T2)時，熱量被施加到所述第一個成像層的區(qū)域，該區(qū)域?qū)谏鲜龅诙€成像層的特定區(qū)域，以在所述第一個成像層中形成圖象，在這樣的方式中，具有多于一種顏色的圖象在所述熱成像構件中形成，且其中T1與T2不相同。以上提及的所述第二個成像層的特定區(qū)域可以是，例如，圖象中的特定象素(pixel)。對應于所述第二個成像層特定區(qū)域的所述第一個成像層的區(qū)域在此處是用來指這樣的區(qū)域，即在此區(qū)域中，觀察者觀察到形成于所述第一個成像層中的圖象與形成于所述第二個成像層中特定區(qū)域的圖象重疊。例如，對應于所述第二個成像層特定區(qū)域的所述第一個成像層的區(qū)域可以是在所述第一個成像層中的相應象素。
在一個優(yōu)選實施方式中，本發(fā)明提供一種直接熱成像、多色熱成像方法，其中熱量被施加到具有至少第一個、第二個和第三個成像層的熱成像構件，以在所述熱成像構件中形成圖象，所述第一個、第二個和第三個成像層分別具有Ta:、Ta2和Ta3的活化溫度(activating temperature)。根據(jù)本方法,在所述第一個成像層處于第一基線溫度(T1)時，熱量被施加到所述第三個成像層上，以在第三個成像層中形成圖象；在所述第一個成像層處于第二基線溫度(T2)時，熱量被施加到所述第二個成像層上，以在第二個成像層中形成圖象；且在所述第一個成像層處于第三基線溫度(T3)時，熱量被施加到所述第一個成像層中，以在該層形成圖象；其中T2和T3中的至少一個與1\、T2和T3中的至少另一個不相同。在一個優(yōu)選實施方式中，所述第三個成像層、第二個成像層和第一個成像層，以該順序，位于離所述成像構件表面漸遠距離的位置。本發(fā)明還提供用于優(yōu)選方法中的熱印刷機，其包括用于傳送熱成像構件的傳送裝置、至少第一個和第二個熱印刷頭和至少一個預熱裝置，其中每個熱印刷頭都和所述熱成像構件的相同表面接觸且每個都具有一排加熱元件，該加熱元件橫穿所述熱成像構件的傳·送方向。附圖簡述為更好地理解本發(fā)明以及本發(fā)明的其他目的、優(yōu)點和進一步的特征，結合附圖，參考以下本發(fā)明各種優(yōu)選實施方式的詳細說明，其中圖I是可被用于本發(fā)明方法中的多色熱成像構件的部分示意性的、側面剖視圖；圖2是顯示呈現(xiàn)(address)多色熱成像構件的單種顏色所需的加熱相對時間和溫度的圖示；圖3是與多色熱成像構件接觸的熱印刷頭的示意性、側面剖視圖；圖4是基線溫度對向多色熱成像構件單個成像層提供圖象信息所需熱量的影響的粗略近似圖示；圖5是可用于本發(fā)明方法中的另一多色熱成像構件的部分示意性、側面剖視圖；圖6是與和多色熱成像構件接觸的熱印刷頭結合的預熱元件的示意性、側面剖視圖；圖I是本發(fā)明熱印刷機的示意圖；圖8是顯示使用多色熱成像方法可得到的色域的圖表；圖9是顯示使用本發(fā)明優(yōu)選實施方式可得到的色域的圖表；

圖10是顯示使用本發(fā)明另一優(yōu)選實施方式可得到的色域的圖表。優(yōu)選實施方式的描述本發(fā)明的具體優(yōu)選實施方式將參照附圖來描述，該附示了和此熱成像方法一起使用的熱成像構件?，F(xiàn)參考圖1，可見熱成像構件10，其包括基底12、三個成像層14、16和18、間隔層20和22，和任選的覆蓋層24，其中基底可以是透明的、吸收性的或反射性的，成像層可以分別是青色(cyan)、品紅色(magenta)和黃色。每個成像層都可在被加熱到特定溫度(此處稱為其活化溫度)的地方改變顏色，例如從最初的無色變?yōu)橛猩?。可選擇所述成像層顏色的任何順序。一個優(yōu)選的顏色順序如上所述。另一優(yōu)選的順序是所述三個成像層14、16和18的顏色分別是黃色、品紅色和青色。
間隔層20優(yōu)選比間隔層22薄，條件是組成兩個間隔層的材料具有基本上相同的熱擴散系數(shù)。所述間隔層的功能是控制在所述成像構件10內(nèi)的熱擴散。優(yōu)選地，間隔層22的厚度至少為間隔層20的4倍。所有設置在基底12上的層在顏色形成之前基本上都是透明的。當所述基底12是反射性的(例如，白色)，形成在成像構件10上的有色圖象，通過覆蓋層24，對比基底12提供的反射背景而被觀察到。設置在基底上的層的透明性保證了印刷在每個成像層中的顏色的組合可被觀察到。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，其中所述熱成像構件包括至少三個成像層，所有的成像層可被排列在基底的同一側，或者兩個或多個成像層可被排列在基底的一側，而一個或多個成像層被排列在基底的相對側。

在本發(fā)明方法的優(yōu)選實施方式中，通過改變兩個可調(diào)參數(shù)，S卩，溫度和時間，使得所述成像層至少部分獨立地被印色。通過選擇熱印刷頭的溫度和對熱成像構件加熱的時間段，可根據(jù)本發(fā)明調(diào)節(jié)這些參數(shù)，以在任何特定情況下獲得想要的結果。所以，所述多色成像構件的每個顏色可被單獨印刷，或與其他顏色按可選擇的比例來印刷。如將被詳細描述的，在這些實施方式中，溫度-時間域被分成對應于最終圖象中想要獲得的不同顏色的區(qū)域。根據(jù)印刷時間、有效印刷功率(available printing power)和其他因素，可在對所述成像層的印色中實現(xiàn)各種獨立度(degrees of independence)。術語“獨立地”用來指這樣的情況，其中印刷一個顏色形成層通常在其他顏色形成層中導致產(chǎn)生非常小，但一般不可見的光密度(密度<0.05)。同樣地，術語“基本上獨立的”顏色印刷用來指這樣的情況，其中另一成像層或多個成像層的無意中的顯色或非故意的顯色導致產(chǎn)生可見密度，其密度水平為在多色相片中圖象間顯色的通常水平(密度<0.2)。術語“部分獨立地”對所述成像層印色用來指這樣的情況，其中在被印色的層中的最大密度的印刷導致另一成像層或多個成像層的顯色密度高于0. 2但不高于約I. O。詞語“至少部分獨立地”包括以上所述的所有獨立度。所述熱成像構件的成像層經(jīng)歷顏色的變化以在所述成像構件中提供所需的圖象。所述顏色的變化可以從無色變?yōu)橛猩挠猩優(yōu)闊o色或從一種顏色變?yōu)榱硪环N顏色。本申請，包括權利要求中各處使用的術語“成像層”，包括所有這樣的實施方式。在顏色的變化是從無色到有色的情況中，具有不同水平光密度(即不同“灰度(gray level)”)的那種顏色的圖象，可通過將所述圖象的每個象素中的顏色量從最小密度(基本上是無色的)Dmin改變到最大密度(最大的顏色量形成)Dmax而獲得。在顏色變化是從有色到無色的情況中，通過將給定象素中的顏色量從Dmax減小到Dmin來獲得不同的灰度,其中理想的Dmin是基本上無色的。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，通過用熱印刷頭與所述構件的最頂層，即圖I圖示構件中任選的覆蓋層24接觸來施加熱量，以對成像層14、16和18中的每一個獨立地印色。所述第三個成像層14 (從基底12計算，即最接近所述熱成像構件表面的成像層)的活化溫度(Ta3)高于所述第二個成像層16的活化溫度(Ta2)，Ta2又高于所述第一個成像層18的活化溫度(Ta1)。離所述熱印刷頭更遠距離的成像層的加熱延遲(delay in heating)是由熱量通過所述間隔層擴散到這些層所需的時間導致的。這樣的加熱延遲讓離所述熱印刷頭較近的成像層被加熱到高于它們的活化溫度，而不會活化它們下方的成像層或多個成像層，即使這些活化溫度可以比較低的成像層(那些離所述熱印刷頭更遠的層)的活化溫度高很多。所以，當對最上面的成像層14印色時，所述熱印刷頭被加熱到相對高的溫度，但維持很短的時間，以至于被轉(zhuǎn)移到所述成像構件的其他成像層上的熱量不足以在成像層16或18上提供圖象信息。加熱較低的成像層，即那些接近基底12的層(此時為成像層16和18)，是通過維持所述熱印刷頭在某溫度下而完成的，所述溫度使得上面的成像層在低于它們的活化溫度下保持足夠長的時間，以讓熱量通過它們擴散到較低的成像層。在此方法中，當較低的成像層在被成像時，未在上面的成像層中提供圖象信息。根據(jù)本發(fā)明的方法加熱所述成像層可由單個熱印刷頭的兩次印刷過程(pass)來完成，或由超過一個熱印刷頭中每個印刷頭的單次印刷過程來完成，如以下詳細描述。雖然加熱成像構件10優(yōu)選利用熱印刷頭來進行，但在本發(fā)明的實踐中，可使用任何對所述熱成像構件提供控制加熱的方法。例如，可使用調(diào)制的光源(例如激光器)。在這種情況下，如本領域中熟知的，必須在所述熱成像構件中或與所述成像構件的表面接觸，提·供用于吸收所述激光器發(fā)射波長的光的吸光物。當熱印刷頭(或其他接觸加熱元件)被用來加熱所述熱成像構件10時，熱量從與所述熱印刷頭接觸的層(通常為覆蓋層24)擴散進入所述熱成像構件體。當光源被用來加熱，當光在含有吸光物的層或多個含有吸光物的層中被轉(zhuǎn)換成熱時，這些層將被加熱，且熱量將從這些層擴散至所述熱成像構件各處。假如將光源與光吸收層分開的所述熱成像構件的層對于要被吸收的波長的光是透明的，則不需要使光吸收層處于所述成像構件的表面。在以下的討論中，假設被直接加熱的層是所述覆蓋層24，并假設熱量從這層擴散進入所述熱成像構件，但相似的討論也適用于所述熱成像構件10的被加熱的任何層。圖2是顯示對成像層14、16和18印色所需的熱印刷頭溫度和加熱時間的圖示，假設這些層最初都是在環(huán)境溫度。圖2中圖表的軸顯示了所述加熱時間的對數(shù)和與所述熱印刷頭接觸的成像構件10表面的絕對溫度的倒數(shù)。區(qū)域26 (相對高的印刷頭溫度和相對短的加熱時間)提供成像層14的成像，區(qū)域28 (中等印刷頭溫度和中等加熱時間)提供成像層16的成像，且區(qū)域30 (相對低的印刷頭溫度和相對長的加熱時間)提供成像層18的成像。使成像層18成像所需的時間比使成像層14成像所需的時間長得多。一般，所選的成像層的活化溫度的范圍在約90°C到約300°C。所述第一個成像層18的活化溫度(Ta1)優(yōu)選盡可能低，與運輸和儲存期間對所述成像構件熱穩(wěn)定性的要求相符，且優(yōu)選是約100°C或更高。所述第三個成像層14的活化溫度(Ta3)優(yōu)選盡可能低，與以下要求相符合，即根據(jù)本發(fā)明的方法，通過該層加熱而不使該層活化，可讓所述第二個和第三個成像層16和18活化，且優(yōu)選是約200°C或更高。所述第二個成像層的活化溫度(Ta2)在Ta1和Ta3之間，且優(yōu)選在約140°C到約180°C之間。用在本發(fā)明方法中的熱印刷頭通常包括基本上呈直線排列的電阻器，該電阻器延伸穿過要印刷圖象的整個寬度。在某些實施方式中，所述熱印刷頭的寬度可小于所述圖象的寬度。在這種情況下，所述熱印刷頭可相對所述熱成像構件轉(zhuǎn)移(translated)，以對所述圖象的整個寬度印色，或者可使用不止一個熱印刷頭。當通過向這些電阻器提供電流來提供熱脈沖時，所述成像構件通常在與所述熱印刷頭上電阻器的直線垂直的方向上被傳送，同時被成像。熱量可通過熱印刷頭施加到熱成像構件10上的時間通常為每圖象線(perline of the image)約0. 001到約100毫秒。該低限可由電子電路的限制(constraints)來確定，而高限由在合理長的時間印刷圖象的需要來設定。構成圖象的點的間距，在與運動方向平行或橫切的方向，一般都為每英寸100-600行(lines)，且不需要每個方向都相同。圖3以示意性的形式顯示了典型熱印刷頭與所述熱成像構件之間的接觸區(qū)域。所述熱印刷頭32包括基底34,釉面元件(glaze element) 35位于其上。任選地,釉面元件35也包括“釉面突起(glaze bump) ”36，其曲面從釉面元件35的表面伸出。當·存在釉面突起36時，電阻器38位于此釉面突起的表面，或者電阻器38位于所述平釉面元件35的表面。覆蓋層或多個覆蓋層可沉積在所述電阻器38、釉面元件35和任選的釉面突起36上。釉面元件35和任選的釉面突起36的組合(兩者通常都由相同材料組成)在下文中被稱為“印刷頭釉面”。與基底34熱接觸(thermal contact)的是受熱器40，其通常以某種方式(例如，用風扇)冷卻。所述熱成像構件10可與所述印刷頭釉面(通常通過所述覆蓋層或多個覆蓋層)熱接觸，接觸的長度明顯大于實際的加熱電阻器的長度。所以，通常的電阻器可沿所述熱成像構件10傳送的方向延伸約120微米，而所述熱成像構件與所述印刷頭釉面間的熱接觸區(qū)域可為200微米或更大。在圖象形成期間，大量的熱量從所述電阻器38轉(zhuǎn)移到所述印刷頭釉面，故所述印刷頭釉面的溫度可能升高。根據(jù)印刷的速度以及熱成像構件與印刷頭釉面間接觸的精確區(qū)域，所述熱成像構件10在與所述電阻器38接觸時的溫度可能不是環(huán)境溫度。而且，在所述熱成像構件10內(nèi)可能存在溫度梯度，以至于各個成像層內(nèi)的溫度不相同。在所述熱成像構件開始被所述電阻器38 (或其他適合在所述熱成像構件中形成圖象的調(diào)制熱源)加熱時的成像層的溫度，此處被稱為該層的“基線溫度”。當調(diào)制的熱源開始加熱所述熱成像構件以在所述熱成像構件中形成圖象時，如果溫度梯度存在于成像層中，那么該成像層的基線溫度，如此處所用的術語，包含所述梯度內(nèi)的溫度范圍。所以，應當理解的是，術語“基線溫度”包括可能存在于層中不同區(qū)域的溫度的范圍。任何導致成像層的基線溫度高于環(huán)境溫度的加熱，此處都被稱為“預熱”。預熱可通過如上所述的，熱成像構件與印刷頭釉面的熱接觸來實現(xiàn)，或者通過與以下更詳細描述的其他預熱裝置接觸來實現(xiàn)。參考圖2對印刷以上給出的每個成像層的時間區(qū)域和溫度區(qū)域的分析，前提是假設所述成像系統(tǒng)的所有三個成像層的基線溫度都相同，即都是環(huán)境溫度。但是，將特定成像層加熱到其活化溫度所需的能量將取決于其活化溫度與其基線溫度間的差值。圖4顯示了根據(jù)以下實施例I描述的方法，在每個成像層中印刷最大密度所需的相對能量，其中所述三個層的基線溫度每個都是49°C，且層14、16和18的活化溫度分別為210°C、161°C和105°C。圖4的直線還顯示了，根據(jù)一個簡化的模型，在所述三個成像層中達到Dmax所需的能量如何隨著那些層的基線溫度的改變而改變。為構建圖4所示圖表作出的假設是，在特定層中達到Dmax所需的能量隨其基線溫度的改變而呈線性變化。每條直線都在特定成像層的活化溫度處與基線溫度軸相交，因為在此溫度下，在該層形成全密度不需要額外的能量?？蓮膱D4中看出，對于活化溫度較低的成像層，隨著成像層的基線溫度上升，為使其活化而必須由熱印刷頭提供的熱量的相對變化將更大。例如，現(xiàn)參考圖4，成像層14和18的基線溫度都為20°C時，在層18中達到最大密度(Dmax)需要提供的能量大約為成像層14中達到Dmax需要提供的能量的I. 7倍。但在這些層的基線溫度為約68°C時，在層18中達到Dmax需要提供的能量與在層14中達到相同結果需要提供的能量大致相同。高于此溫度時，在層18中達到Dmax需要提供的能量要比在層14中達到相同結果必須提供的能量少，且如果不也在層18中達到Dmax，就不可能在層14中達到Dmax。所以，本發(fā)明的實踐包括控制成像層的基線溫度。以各種不同方法可獲得特定成像層的既定基線溫度，這些不同方法可導致在成像構件中產(chǎn)生不同的溫度梯度，這對本領域的技術人員來說是顯然易見的。而且，這些梯度將隨時間推移而變化。也可能在成像層本身存在著溫度梯度。由于這些原因，以上參考圖4給出的分析被視為是簡化了的分析，其用來幫助理解本發(fā)明，并不有意以任何方式限制本發(fā)明。如以上所述，根據(jù)本發(fā)明的方法，在所述熱成像構件中形成圖象的速度限制層是被埋藏得最深的成像層，即圖I圖示的成像構件中的成像層18。在基線溫度為環(huán)境溫度時， 在成像層18中形成圖象而不在成像層16中形成圖象，需要相對長的熱擴散時間，因為大量的熱必須在相對低的溫度轉(zhuǎn)移進入所述構件，在該溫度時將不會在成像層16上提供圖象信息。參考圖4，可見，向成像層18提供圖象信息必須提供的能量受基線溫度的改變的影響最顯著。所以，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，在第一次印刷過程中，當成像層18處于第一基線溫度T1時，熱量通過熱印刷頭施加到成像層14和16上(未必同時)，且隨后在第二次印刷過程中，在成像層18處于第二基線溫度T2時，熱量施加到成像層18上，其中T2高于第一基線溫度T1且低于成像層18的活化溫度。所述第一基線溫度，T1，優(yōu)選約為環(huán)境溫度，即從約10°C到約30°C。所述第二基線溫度優(yōu)選顯著高于環(huán)境溫度。第二基線溫度的上限由所述熱印刷頭的操作溫度范圍和所述成像層18的活化溫度來限定。溫度T2的優(yōu)選范圍是從約30°C到約801，且T2的特別優(yōu)選溫度值在約40°C到約70°C之間。在成像層上施加熱量的第一次和第二次印刷過程可利用單個印刷頭依次進行，或者通過兩個分開的印刷頭來進行，這兩個分開的印刷頭在熱成像構件的傳送方向彼此間隔開來且基本上平行地印刷，后一情況的條件是成像層18的基線溫度以某種方式在所述兩個熱印刷頭之間被調(diào)節(jié)。使用多于一個的印刷頭排除了在單個印刷頭下來回移動成像構件的需要。也有可能在相同印刷頭的單獨印刷過程中(或以單獨的印刷頭)，向成像層14、16和18中的每層單獨提供圖象信息，條件是當成像層14和16正被成像時，成像層18的基線溫度基本上為T1 (即，大約為環(huán)境溫度且低于T2)。在這種情況下，在所有三個成像層中形成圖象需要總共三次印刷過程。在這些印刷過程的兩個中(其中成像層14和16被成像)，成像層18處于基線溫度1\。在第三次印刷過程中，在成像層18中形成圖象，層18的基線溫度為T2。使用三次印刷過程(或三個熱印刷頭)來在所有三個成像層中形成圖象的方法的另一種情況如下所示。成像層14在成像層16和18處于基線溫度1'[16]1和1'[18]1時被成像，成像層16在其處于基線溫度T[16]2且成像層18處于基線溫度T[18]2時被成像，而成像層18在其處于基線溫度T[18]3時被成像。在這種情況下，T[18]3大于
且 T[16]2 大于 T[16]lt)應當注意的是，本發(fā)明的單獨印刷過程進行的順序?qū)Ρ景l(fā)明的實踐并不關鍵。
當利用熱印刷頭的不止一次印刷過程來在所述熱成像構件中形成圖象時，不需要使每次印刷過程的熱印刷頭的速度都相同，也不需要使每次印刷過程的每個成像層的基線溫度都相同。根據(jù)本發(fā)明，使用多次印刷過程在熱成像構件中形成圖象，在整個印刷系統(tǒng)的優(yōu)化中提供了顯著的靈活性。直接熱成像方法是利用熱印刷頭的不止一次印刷過程來在熱成像構件中形成圖象，且在一次印刷過程中的熱印刷頭的速度不同于至少一次另外的印刷過程中的熱印刷頭的速度，該方法在與此文同日遞交的、共同待審的、共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請系列第XX/XXX，XXX號中被描述(代理人記錄號A-8606AFP US)，其內(nèi)容通過整體引用合并到此文中。本發(fā)明的方法可這樣進行，即以第一種速度進行熱印刷頭的至少一次印刷過程，且以第二種不同速度進行熱印刷頭的至少一次印刷過程。所形成的黃色圖象不需要和其他兩種減色原色(subtractiveprimary colors)的圖象具有一樣的灰度。在本發(fā)明的一個實施方式中，故意使得用于形成黃色的灰度量少 于用于形成其他顏色的灰度量。在極端情況下，可能對黃色成像層使用二元圖象(binaryimage)(即，每個象素只允許是Dmin和Dmax值的圖象)。即使具有這樣低數(shù)量灰度的黃色亞圖象(sub-image),人眼也不能輕易看出整個三色圖象質(zhì)量的損失。如本領域技術人員所熟知的，當交替使用空間分辨率時，可使用高頻振動(dithering)來增加視在的灰度數(shù)。雖然本發(fā)明已參考具有三個不同成像層的熱成像構件來描述，但同樣的原理可適用于只包含兩個成像層或具有多于三個這樣層的成像構件。此外，形成每種顏色所需的成分可位于相同的層，但以某種方式例如通過微囊包封彼此分開。在本發(fā)明實踐中所有的必須的條件是，形成第一種顏色所需的加熱所述熱成像構件的特定層(通常是表層，如以上所提及的)的時間要短于形成第二種顏色所需的加熱那層的時間，且第一種顏色的活化溫度要高于第二種顏色的活化溫度。在透明基底的一側具有兩個成像層且在所述基底的相反一側具有第三個成像層的熱成像構件如圖5所示(未按規(guī)定比例)?，F(xiàn)參考圖5，可見成像構件50，其包括基底52、第一個成像層58、間隔層56、第二個成像層54、第三個成像層60、任選的不透明(例如，白色)層62、任選的覆蓋層64和任選的背覆層66。在本發(fā)明的此優(yōu)選實施方式中，基底52是透明的。所述覆蓋層、成像層、間隔層和背覆層可含有任何以下描述的適合這些層的材料。所述不透明層62可含有顏料，例如聚合基料中的二氧化鈦，或者可含有任何例如本領域技術人員熟知的提供反射性、白色覆蓋的材料。利用本發(fā)明的方法，如以上所述，當成像層58處于第一基線溫度T1時，可以在第一次印刷過程中在成像層54中形成圖像，且如以上所述，當成像層58處于第二基線溫度T2時，可以在第二次印刷過程中在成像層58中形成圖像。如美國專利第6，801，233B2號所述，在第三個成像層60中形成圖象，是通過利用熱印刷頭在成像構件50的相反一側印刷而完成的。當在所述熱成像構件中形成圖象時，所述構件中任何成像層的基線溫度可通過對本領域技術人員是顯而易見的各種技術來調(diào)節(jié)。例如，如圖3所示，在由加熱元件加熱前，熱成像構件與所述印刷頭釉面的熱接觸可影響其基線溫度。所述印刷頭釉面的溫度可以各種熟知的方法來調(diào)節(jié)。如以上在圖3中所描述的，熱印刷頭的釉面元件36通常是與受熱器40間接熱接觸，所述受熱器可被加熱或冷卻。加熱可通過獨立的電阻加熱完成、通過使用加熱流體完成、通過照射(例如利用可見光、紫外、紅外或微波輻射)完成、通過摩擦完成、通過熱空氣完成、通過使用印刷頭電阻器38自身來完成，或通過本領域技術人員熟知的任何方便的方法完成。所述受熱器可通過各種熟知的方法來冷卻，這些方法包括使用風扇、冷空氣、冷卻液體、熱電致冷等等。如本領域所熟知的，受熱器溫度的閉環(huán)控制可通過測定其溫度來實現(xiàn)，例如通過利用熱敏電阻并按需要加熱或冷卻以維持恒值。在圖象形成期間可使用其他技術來調(diào)節(jié)所述熱成像構件的成像層的基線溫度。圖6顯示了達到此結果的一個這樣的方法的例子。現(xiàn)參考圖6，可見預熱元件70，在熱成像構件10遇到印刷頭的電阻器之前，所述預熱元件接觸并加熱所述構件10。箭頭72表示所述熱成像構件移動的方向。在成像層18處于如以上定義的基線溫度T2時，在該層形成圖象。所以，在成像層18成像的印刷過程期間，使用預熱元件70。成像層18處于基線溫度T1時，成像層14和16在不用預熱元件70的情況下被成像。在使用多于一個印刷頭的情況中，一個印刷頭可裝配預熱元件70，且用來在成像層18中形成圖象，而另一印刷頭，無預熱元件，可用來在成像層14和16中形成圖象。這些熱印刷頭可以任何順序印刷，但優(yōu)選無預熱的熱印刷頭首先與所述熱成像構件相遇。當使用單個印刷頭時，預熱元件70可被移動，以便在成像層14和16被成像的印刷過程期間不和熱成像構件10接觸。作為選擇，成像構件可·朝箭頭72所示方向相反的方向移動，以便預熱元件70只在印刷發(fā)生后與所述熱成像構件接觸。根據(jù)本發(fā)明的方法,任何適當?shù)墓針嫾?heat-providing member)都可被用來預熱所述熱成像構件。所述預熱元件可以是與熱印刷頭的受熱器熱接觸的熱傳導墊片，該墊片提供了與熱成像構件接觸的額外區(qū)域。在某些情況下，此墊片也可用作向所述熱印刷頭的電阻器供應電流的集成電路的蓋子，或者它可以作為所述熱印刷頭的受熱器的一部分。作為選擇，所述預熱元件可包括單獨的電阻加熱器、供加熱流體流通的管道或其他例如本領域普通技術人員所熟知的加熱裝置。雖然圖6顯示了預熱被熱印刷頭印色的成像構件的相同表面，但應理解，所述成像構件可從被熱印刷頭印色的表面的相對表面來預熱。也可能預熱所述成像構件的兩個表面。所述成像構件的成像層的基線溫度是否會通過與所述預熱元件接觸而被顯著改變，取決于所述構件與所述預熱元件接觸多長時間，而這取決于在所述熱成像構件10的傳送方向上它們之間接觸的長度以及傳送的速度。如以上提及的，在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，當成像層18處于基本上等于環(huán)境溫度的基線溫度T1時，成像層14和16在一次印刷過程中被成像，而成像層18在處于顯著高于環(huán)境溫度的基線溫度T2時在第二次印刷過程中被成像。如果與預熱元件接觸被用來調(diào)節(jié)成像層18的基線溫度，且所述兩次印刷過程的速度是相同的，那么所述預熱元件的溫度，或所述成像構件和所述預熱元件間的接觸長度，必須在兩次印刷過程之間被調(diào)節(jié)。在實踐中，要得到此結果可能會遇到困難。但是，當兩次印刷過程不以相同速度進行，可能就不需要調(diào)節(jié)預熱元件的溫度或它和成像構件間接觸的長度。因為，第一次印刷過程可以很高的速度進行，以便使成像介質(zhì)沒有足夠的時間在基本包括成像層18的深度平衡達到預熱元件的溫度，在此情況下，此層的基線溫度仍然基本等于T1，而第二次印刷過程可以較低的速度進行，有時間讓成像層18被加熱到基本等于T2的基線溫度。
在特別優(yōu)選的實施方式中，所述預熱元件的溫度高于T1，且所述熱成像介質(zhì)在傳送方向上與所述預熱元件接觸至少約200微米的長度。在本發(fā)明的實施方式中，當熱印刷頭的多次印刷過程中的至少一次以與其他印刷過程中的至少一次的速度不同的速度進行時，例如，在成像層14和16在第一次印刷過程中成像而成像層18在第二次印刷過程中成像的印刷過程中，所述第一次印刷過程優(yōu)選以約0. 8英寸/秒或更大的速度進行，且特別優(yōu)選以約I英寸/秒或更大的速度進行，而成像層18被成像的第二次印刷過程優(yōu)選以約0.5英寸/秒或更小的速度進行，且特別優(yōu)選以約0. 3英寸/秒或更小的速度進行。在本發(fā)明方法的另一個特別優(yōu)選的實施方式中，所述預熱元件的溫度高于環(huán)境溫度，所述熱成像構件在傳送方向與所述預熱元件接觸的長度至少為約200微米，且使用三次印刷過程。成像層14被成像的一次或多次印刷過程以約0. 8英寸/秒或更大的速度進行，且特別優(yōu)選約I英寸/秒或更大的速度，成像層16被成像的一次或多次印刷過程以約0. 8英寸/秒或更大的速度進行，且特別優(yōu)選約I英寸/秒或更大的速度，成像層18被成像的一次或多次印刷過程以約0. 5英寸/秒或更小的速度進行，且特別優(yōu)選約0. 3英寸/秒 或更小的速度。如圖7所示，在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方式中，提供包含對所述成像構件10相同表面印色的兩個熱印刷頭80和82的印刷機。每個即刷頭80和82包括基本上直線排列的加熱元件，所述加熱元件在垂直于傳送方向的方向在所述熱成像構件10上延伸。優(yōu)選地，在印刷頭80和82的加熱元件之間，提供有用來預熱所述熱成像構件的裝置84。所述熱成像構件10通過傳送裝置88，在箭頭86的方向，被傳送經(jīng)過所述印刷頭和預熱裝置。所述傳送裝置可以是軋輥，或作為選擇，是壓板輥或與一個或兩個所述熱印刷頭相抵的輥。本領域的技術人員將熟悉其他傳送裝置。如上所述，預熱裝置84可以是任何對本領域技術人員顯而易見的裝置(接觸加熱、照射、熱空氣等等)。如上所述，預熱裝置84可以是一個或兩個所述熱印刷頭的印刷頭釉面。同樣如上所述，印刷頭釉面的溫度可通過加熱或冷卻熱印刷頭的受熱器而被調(diào)節(jié)。在一個優(yōu)選實施方式中，當成像層18處于相對低的基線溫度時，印刷頭80用來對成像構件10的成像層14和16印色，其后預熱裝置84被用來升高成像層18的基線溫度。預熱之后，印刷頭82被用來在成像層18中形成圖象。對層印色可能有其他組合，這對于本領域的技術人員是顯而易見的。特別地，成像層14可通過熱印刷頭80和82的任何一個或兩個而被印色。也有可能提供第三個印刷頭，可能通過第二個預熱裝置而與印刷頭82分開。所述熱印刷頭80和82不需要具有相同的設計。本發(fā)明的發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，對接近于熱成像構件表面的成像層(例如成像層14)印色的理想電阻器形狀與對埋藏得更深的層(例如成像層18)印色的理想電阻器形狀不相同。特別地，在所述熱成像構件傳送方向具有較短長度的電阻器對于離所述熱成像構件的表面更近的成像層是優(yōu)選的。例如，成像層14可通過長度約90微米的加熱元件來印色，而成像層18可通過長度為180微米的加熱元件來印色，長度都是在所述熱成像構件的傳送方向上測定的。如約5微米一樣小的加熱元件長度的差異都可能是有意義的。另外，理想的是，印刷離所述熱成像構件表面更近的成像層所用的其上設有電阻器的印刷頭釉面的厚度要薄于為印刷埋藏得更深的層所用的印刷頭釉面的厚度。例如，成像層14可被釉面厚度僅為約70微米的熱印刷頭印色，而成像層18可被釉面厚度為約200微米或更大的熱印刷頭印色。如約5微米一樣小的釉面厚度的差異都可能是有意義的。每個熱印刷頭也沒有必要每單位長度具有相同數(shù)目的電阻器。例如，如美國專利第6，906，736號所述的，可能優(yōu)選每個熱印刷頭每單位長度具有不同數(shù)目的電阻器。當預熱裝置84是熱印刷頭82的印刷頭釉面時，優(yōu)選在熱成像構件10印刷時，熱印刷頭82維持在與熱印刷頭80相比不同的(優(yōu)選更高的)溫度。雖然預熱裝置84已被描述成為成像構件10提供額外能量，但顯然，作為另一種選擇，84可能是冷卻裝置，在這種情況下，熱印刷頭80可以，例如，用來在成像層18中形成圖象，其后其基線溫度可被降低且熱印刷頭82可以用來在成像層14和16中形成圖象。對于本領域的技術人員來說，可想到其他組合。明顯地，成像構件10的基底12的相反一側可被覆蓋成像層，該成像層可被熱印刷頭80和82的任何一個印色(在倒轉(zhuǎn)所述熱成像構件后)，或可被額外的熱印刷頭來印色·(在這種情況下，可同時對熱成像構件的兩側印色)。雖然圖7中圖示的熱印刷機參考熱印刷頭進行了描述，但本領域的技術人員要清楚，80和82可以是任何已調(diào)制的或未調(diào)制的、可以在熱成像構件10中形成圖象的加熱裝置。例如，80和82可以是火印(stamps)或受控照射源，例如激光器或激光器陣列。如以上所述，本領域已熟知，如果光源被用于加熱，必須在所述熱成像構件中加入吸光物。例如，如美國專利第5，627，014號所描述的，如果要吸收的輻射落在可見區(qū)之外，例如，在電磁譜的紫外區(qū)或紅外區(qū)，那么這樣的吸光物不需要是可見的。在本發(fā)明的實踐中，可能需要調(diào)整由熱印刷頭(或其他加熱裝置)供應的印刷脈沖，以便補償由圖象中之前(和鄰近)象素的印刷產(chǎn)生的在印刷頭本身的和熱成像構件中的剩余熱。這樣的熱歷程補償可如美國專利第6，819，347B2號中所描述的一樣來進行。如此文以上所述，本發(fā)明的方法可獨立形成每種顏色，例如青色、品紅色或黃色。所以，在此實施方式中，溫度和時間的一種組合將允許選擇任何密度的一種顏色而不會產(chǎn)生任何明顯的其他顏色。另一種溫度和時間的組合將允許選擇所述三種顏色的另一種，等等。溫度-時間組合的并列(juxtaposition)將允許選擇三種減色原色以任何相對量的任何組合。在本發(fā)明的其他實施方式中，成像層的熱印色，不是完全獨立，而可以基本獨立或只是部分獨立。各種需要考慮的事項，包括材料性質(zhì)、印刷速度、能量消耗、材料成本和其他系統(tǒng)需求，可使系統(tǒng)更加缺乏印色獨立性(addressing independence),其結果是顏色“串色(cross-talk) ”，即，預期的顏色被另一種顏色污染。雖然根據(jù)本發(fā)明，獨立或基本獨立的印色對于相片成像質(zhì)量很重要，但這個要求可能在某些圖象的形成中較不重要，例如，標簽或票券，且在這些情況下，這個要求可能出于經(jīng)濟上的考慮(例如改善的印刷速度或較低的成本)而被放棄。在本發(fā)明的實施方式中，當多色熱成像構件中單獨的成像層的印色非完全獨立，而只是基本上或部分地獨立，且通過設計，第一種顏色的印刷可產(chǎn)生一定量的第二種顏色，所述成像構件的色域?qū)⒈粶p小。因為，如上所述，所述成像構件的色域?qū)⑹艹上駰l件的影響，所以這些條件可被選擇以便針對整個系統(tǒng)的預期應用而使整個系統(tǒng)在有關色域、速度、成本等方面最優(yōu)化。
根據(jù)本發(fā)明可使用許多成像技術，包括通過埋藏層的熱擴散(如以上詳細描述的)、結合計時層(timing layer)的化學擴散或分解、熔化轉(zhuǎn)變和化學閥值。許多這樣的成像技術已在美國專利第6，801，233B2號中詳細描述。所有這樣的成像技術都可在本發(fā)明方法中使用的成像構件中使用。此處應該注意的是，本發(fā)明方法中使用的成像構件的成像層自身可包含兩個或多個單獨的層或相。例如，當所述成像材料是和顯色材料結合使用的無色染料時，所述無色染料和所述顯色材料可被安排在分開的層中。本發(fā)明所用的成像構件的成像層可任選地經(jīng)歷不止一種的顏色變化。例如，成像構件10的成像層14(圖I)隨施加熱量的變化，可從無色到黃色到紅色。同樣地，成像層可 以有色形式開始，并通過加熱而被脫色。本領域的技術人員將發(fā)現(xiàn)，這樣的顏色變化可通過使用美國專利3，895，173中描述的成像機制來獲得。任何可被熱誘導而改變顏色的材料的組合都可用于成像層中。所述材料可在熱量的影響下起化學反應，這樣的化學反應或是由于這些材料經(jīng)物理機制(例如熔化)而被結合在一起所導致的結果，或是通過反應的熱加速導致的。所述反應可以是化學可逆的或不可逆的。熱成像構件的基底，例如，基底12，可以是任何適合用于熱成像構件中的材料，例如聚合材料或已處理過的紙，且可以是透明的或反射性的。所述基底也可攜帶有例如增粘層、抗靜電層或氣體屏蔽層的層?；?2的其上覆蓋有成像層18的那一面的對側面上可具有標記，例如標識語，或者可包含粘性組合物，例如壓敏粘合劑。這樣的粘合劑可被可剝落的襯墊層保護。所述基底12可以是任何實用的厚度，取決于應用，從約2微米的厚度到厚度約500微米或更厚的卡片紙料。在優(yōu)選的實施方式中，至少一個，優(yōu)選所有的成像層包括作為圖象提供材料(image-providing material)的晶形化合物,所述晶形能夠被轉(zhuǎn)化成非晶形液體,其中所述化合物的非晶形固有與晶形不同的顏色。一種有色熱成像方法和熱成像構件，其中至少一個成像層包括這樣的化合物，在2004年2月27日遞交的、共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請系列號10/789，648 (美國專利申請公布號US2004/0176248A1)中被描述和要求保護。本發(fā)明方法中使用的成像構件的成像層，例如，成像構件10的成像層14、16、18，可包含任何上述的成像材料，或任何其他熱活化的色料，且通常厚度為約0. 5到約4微米，優(yōu)選約2微米。當所述成像層包括不止一個層時，如上所述，每個組成層通常的厚度為約0. I到約3微米。所述成像層可包含固體材料分散體、包囊液體、活性材料在聚合物基料中形成的非晶形或固體材料或溶液，或任何以上的組合。從成像構件外層，例如覆蓋層24的外表面，到第一個成像層(例如成像層14)與間隔層(例如層20)之間界面的距離優(yōu)選在約2到5微米之間；從成像構件的外表面到第二個成像層(例如成像層16)與間隔層(例如間隔層22)之間界面的距離優(yōu)選在約7到約12微米之間，且從成像構件的外表面到第三個成像層(例如成像層18)與基底(例如基底12)之間界面的距離優(yōu)選至少約28微米。間隔層，例如間隔層20和22，起絕熱層的作用，且可包含任何合適的材料。通常合適的材料包括水溶性聚合物例如聚乙烯醇，或水性膠乳材料例如丙烯酸酯或聚氨基甲酸酯。另外，間隔層20和22可包含無機填料，例如碳酸鈣、硫酸鈣、硅石或硫酸鋇；紫外線吸收劑例如氧化鋅、二氧化鈦，或有機材料例如苯并三唑；改變相的材料例如有機晶體化合物；等等。在某些實施方式中，間隔層可以是溶劑溶解聚合物，例如聚甲基丙烯酸乙酯。如上所述，如果成像構件中的兩個間隔層，例如間隔層20和22包含具有基本相同熱擴散系數(shù)的材料，優(yōu)選離被熱印刷頭接觸的成像構件表面較近的間隔層，例如間隔層20，薄于遠離所述接觸表面的間隔層，例如間隔層22。在優(yōu)選的實施方式中，較薄的間隔層為約3. 5到4微米厚，而較厚的間隔層為約18到20微米厚。間隔層可由水或有機溶劑涂覆，或可作為層壓膜被應用。它們可以是不透明或透明的。當間隔層，例如層20和22中的一個是不透明的，優(yōu)選基底(例如基底12)是透明的。在優(yōu)選實施方式中，所述基底是不透明的，而兩個間隔層是透明的。本發(fā)明方法中使用的熱成像構件也可包含覆蓋層。所述覆蓋層可包含不止一層。所述覆蓋層的功能包括提供與熱印刷頭接觸的耐熱表面，提供氣體屏蔽性質(zhì)和紫外線吸收以保護圖象，并為圖象表面提供合適的表面(例如，不光滑的或光滑的)。優(yōu)選地，所述覆蓋層的厚度不超過2微米。
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在本發(fā)明的另一實施方式中，成像層14被覆蓋在薄基底上，而不覆蓋在覆蓋層24上，所述薄基底例如厚度小于約4. 5微米的聚對苯二甲酸乙二酯，。這可被層疊在成像構件的其它層上。任何涂層和層壓的組合都可用來構成成像構件10的結構。根據(jù)本發(fā)明，一種特別優(yōu)選的熱成像構件按如下步驟構造。所述基底是厚度約75微米的填充的、白色聚對苯二甲酸乙二酯基底Melinex339,可從 Dupont Teij in Films, Hopewell, VA 獲得。沉積在該基底上的第一層是任選的氧屏蔽層，其包含以下成分充分水解的聚乙烯醇，例如Celvol 325，可從Celanese，Dallas，TX獲得(96. 7%重量);乙二醛(交聯(lián)劑，3%重量)；和Zonyl FSN(涂料助劑，可從Dupont, Wilmington, DE獲得，0. 3%重量)。當這層存在時，覆蓋率為約I. Og/m2。直接沉積在所述基底上或沉積在所述任選的氧屏蔽層上的是青色成像層，其包含以下成分熔點為210°C的青色形成物(cyan color-former),其類型為前述美國專利第7，008，759號公布的類型(I重量份)；二苯砜(熔點為125°C的熱溶劑，作為平均粒子尺寸小于I微米的晶體的水分散體涂覆，3. 4重量份)；Lowinox WSP (酹類抗氧化劑,可從GreatLakes Chemical Co. , West Lafayette, IN獲得,作為平均粒子尺寸小于I微米的晶體的水分散體涂覆，0. 75重量份)；Chinoxl790(另一種酹類抗氧化劑,可從Chitec Chemical,Taiwan獲得，作為平均粒子尺寸小于I微米的晶體的水分散體涂覆，I重量份)；聚乙烯醇(粘合劑(binder), Celvol 205,可從 Celanese, Dallas, TX 獲得,2. 7 重量份);乙二醒(0. 084重量份)和Zonyl FSN(0. 048重量份)。此層的覆蓋率為約2. 5g/m2。沉積在所述青色形成層上的是含有熒光增亮劑的屏蔽層。此層含以下成分完全水解的聚乙烯醇，例如，以上提及的Celvol 325，可從Celanese, Dallas, TX獲得(3. 75重量份)；乙二醛(0.08重量份)；Leucophor BCF P115 (熒光增亮劑，可從Clariant Corp.,Charlotte, NC獲得，0. 5重量份);硼酸(0. 38重量份)和Zonyl FSN(0. 05重量份)。此層的覆蓋率為約I. 5g/m2。沉積在所述屏蔽層上的是絕熱中間層,其包含Glascol C_44(從Ciba SpecialtyChemi cals Corporation, Tarrytown, NY 獲得的膠乳，18 重量份)、Joncryl 1601(從Johnson Polymer, Sturtevant, WI 獲得的膠乳，12 重量份)和 Zonyl FSN(0. 02 重量份)。此層的覆蓋率為約13g/m2。沉積在所述絕熱中間層上的是屏蔽層，其包含完全水解的聚乙烯醇，例如以上提及的 Celvol 325，從 Celanese，Dallas，TX 獲得(2. 47 重量份);乙二醛(0. 07 重量份);硼酸(0. 25重量份);和Zonyl FSN(0. 06重量份)。此層的覆蓋率為約I. Og/m2。沉積在所述屏蔽層上的是品紅色形成層，其包含熔點為155°C的品紅色形成物，其類型為2004年2月27日遞交的美國專利申請系列號10/788，963、美國專利申請公布號US2004/0191668A1中公布的類型(I. 19重量份)；酚類抗氧化劑(Anox 29，熔點為161_164°C,從 Great Lakes Chemical Co. , West Lafayette, IN 獲得，作為平均粒子尺寸小于I微米的晶體的水分散體涂覆，3. 58重量份)；L0win0X CA22 (另一種酚類抗氧化劑，可從Great Lakes Chemical Co. , West Lafayette, IN獲得，作為平均粒子尺寸小于I微米的晶體的水分散體涂覆，0. 72重量份)；聚乙烯醇(粘合劑,Celvol 205,可從Celanese,Dallas, TX獲得,2重量份)；Carboset 325的鉀鹽(一種丙烯酸共聚物，可從Noveon,Cleveland，OH獲得，I重量份)；乙二醛(0. 06重量份)和Zonyl FSN(0. 06重量份)。此層·的覆蓋率為約2. 7g/m2。沉積在所述品紅色形成層上的是屏蔽層，其包含完全水解的聚乙烯醇，例如，以上提及的Celvol 325，可從Celanese，Dallas，TX獲得(2. 47重量份);乙二醛(0. 07重量份);硼酸(0. 25重量份);和ZonylFSN(0. 06重量份)。此層的覆蓋率為約I. Og/m2。沉積在此屏蔽層上的是第二絕熱中間層，其包含Glascol C_44(l重量份)、Joncryl 1601 (可從 Johnson Polymer 獲得的膠乳，0. 67 重量份)和 Zonyl FSN(0. 004 M量份)。此層的覆蓋率為約2.5g/m2。沉積在所述第二中間層上的是黃色形成層，其包含在2004年2月27日遞交的美國專利申請系列號10/789，566、美國專利申請公布號US2004/0204317A1中描述的Dye XI(熔點為202-203°C ) (4. 57重量份)、聚乙烯醇(一種粘合劑，Celvol 540，可從Celanese, Dallas, TX 獲得，I. 98 重量份)、膠態(tài)二氧化娃(Snowtex 0-40,可從 NissanChemical Industries, Ltd Tokoyo, Japan 獲得,0. I 重量份)、乙二醒(0. 06 重量份)和Zonyl FSN(0. 017重量份)。此層的覆蓋率為約I. 6g/m2。沉積在所述黃色形成層上的是屏蔽層，其包含完全水解的聚乙烯醇，例如，以上提及的Celvol 325，可從Celanese，Dallas，TX獲得(I重量份);乙二醛(0. 03重量份);硼酸(0. I重量份)；和Zonyl FSN(0. 037重量份)。此層的覆蓋率為約0. 5g/m2。沉積在所述屏蔽層上的是紫外線阻擋層，其包含納米微粒級的二氧化鈦(MS-7，可從Kobo Products Inc. , South Plainfield, NJ獲得，I重量份)、聚乙烯酉享(粘合劑，Elvanol 40-16,可從 DuPont, Wilmington, DE 獲得,0. 4 重量份)、Curesan 199 (交聯(lián)劑，可從BASF Corp, Appleton, WI獲得，0. 16重量份)和Zonyl FSN(0. 027重量份)。此層的覆蓋率為約1.56g/m2。沉積在所述紫外線阻擋層上的是覆蓋層，其包含膠乳(XK-101，可從NeoResins，Inc.，ffilmingtom, MA獲得，I重量份)、苯乙烯/馬來酸共聚物(SMA 17352H，可從Sartomer Company, Wilmington, PA 獲得，0. 17 重量份)、交聯(lián)劑(Bayhydur VPLS 2336,可從 BayerMaterialScience, Pittsburgh, PA 獲得，I 重量份)、硬脂酸鋒(HidorinF_115P,可從 Cytech Products Inc.，Elizabethtown, KY 獲得,0. 66 重量份)和 Zonyl FSN(0. 04 重量份)。此層的覆蓋率為約0.75g/m2。使用以上所述優(yōu)選的熱成像構件印刷黃色圖象的最佳條件如下。熱印刷頭參數(shù)每英寸的象素300電阻器尺寸 2X (31. 5X120)微米電阻3000歐姆釉面厚度110微米壓力31b/ 線性英寸(linear inch)點的式樣傾斜格柵?！に鳇S色形成層如下表所示印刷。行周期時間(line cycle time)被分成75%占空因數(shù)(duty cycle)的單個脈沖。所述熱成像構件通過與熱印刷頭釉面在受熱器溫度接觸約0. 3mm的距離而被預熱。
黃色印刷 受熱器溫度25T
Dpi (傳送方向) 300 電壓38
線速度6英寸/秒
脈沖間隔12. 5微秒
使用的脈沖# 8~17使用以上所述的優(yōu)選熱成像構件印刷品紅色圖象的最佳條件如下。熱印刷頭參數(shù)每英寸的象素 300電阻器尺寸2 X (31. 5X120)微米電阻3000歐姆釉面厚度200微米壓力31b/線性英寸點的式樣傾斜格柵。所述品紅色形成層如下表所示印刷。行周期時間被分成7. 14%占空因數(shù)的單個脈沖。所述熱成像構件通過與熱印刷頭釉面在受熱器溫度接觸約0. 3mm的距離而被預熱。
品紅色印刷 受熱器溫度30T
權利要求
1.一種熱印刷機，其包括 用于傳送熱成像構件的傳送裝置； 至少第一個和第二個熱印刷頭，每個都用于與所述熱成像構件的相同表面接觸且每個都包含加熱元件排，所述加熱元件排的方向橫跨所述熱成像構件的傳送方向；和至少一個預熱裝置。
2.權利要求I的熱印刷機，其中所述預熱裝置用來在所述第一個熱印刷頭的加熱元件排和所述第二個熱印刷頭的加熱元件排之間的區(qū)域加熱所述熱成像構件。
3.權利要求I的熱印刷機，其中所述第一個和第二個熱印刷頭和所述預熱裝置在垂直于所述熱成像構件的傳送方向的方向上基本橫跨所述熱成像構件。
4.權利要求I的熱印刷機，其中所述預熱裝置是至少一個所述熱印刷頭的印刷頭釉面。
5.權利要求4的熱印刷機，其中提供與加熱元件排分開的、用于加熱至少一個所述熱印刷頭的印刷頭釉面的裝置。
6.權利要求I的熱印刷機，其中所述預熱裝置與任何一個熱印刷頭的印刷頭釉面分離開來。
7.權利要求6的熱印刷機，其中所述第一個熱印刷頭、所述第二個熱印刷頭和所述預熱裝置各自與所述熱成像構件相同表面上的不同位置接觸。
8.權利要求6的熱印刷機，其中所述預熱裝置在垂直于所述熱成像構件移動的方向橫跨所述熱成像構件，且在垂直于所述熱成像構件移動的方向均勻地加熱所述熱成像構件。
9.權利要求I的熱印刷機，其中所述第一個和所述第二個熱印刷頭不是相同的。
10.權利要求9的熱印刷機，其中所述第一個和所述第二個熱印刷頭每單位長度具有不同數(shù)目的加熱元件。
11.權利要求9的熱印刷機，其中所述第一個和所述第二個熱印刷頭具有不同的釉面厚度。
12.權利要求9的熱印刷機，其中所述第一個和所述第二個熱印刷頭具有在垂直于所述加熱元件排的方向上平均長度不同的加熱元件。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多色直接熱成像方法，其中多色圖象形成于熱成像構件中，所述熱成像構件中包括至少第一種和第二種不同的成像組合物；還提供了用于實施本發(fā)明的熱印刷機。當所述第一種成像組合物處于第一基線溫度(T1)時，向至少第二種成像組合物施加熱量，以在至少第二種成像組合物中形成圖象，且當至少第一種成像組合物處于第二基線溫度(T2)時，向至少第一種成像組合物施加熱量，以在至少第一種成像組合物中形成圖象，其中T1不同于T2。
文檔編號B41M5/00GK102785498SQ20121010990
公開日2012年11月21日 申請日期2006年4月6日 優(yōu)先權日2005年4月6日
發(fā)明者B·D·布施, C·劉, F·B·漢桑, S·J·特爾菲爾, W·T·韋特林 申請人:津克成像有限責任公司