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CN1329275A - 含有一种离子交换还原剂的照相元件 - Google Patents

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CN1329275A CN01121286.1A CN01121286A CN1329275A CN 1329275 A CN1329275 A CN 1329275A CN 01121286 A CN01121286 A CN 01121286A CN 1329275 A CN1329275 A CN 1329275A
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Abstract

一种照相元件,它包含至少一个在支持体上的光敏层,其中照相元件也包含一种粒状离子交换材料,其具有大约0.01至大约10μm的平均颗粒尺寸并包含至少一种与离子交换基质产生离子化键合的还原剂。

Description

含有一种离子交换还原剂的照相元件
本发明涉及照相元件，且特别适合于混入用离子交换聚合物使其稳定的还原剂的照相元件，涉及一种活化还原剂的方法，一种处理上述照相元件的方法。
本领域公知的，照相元件采用照相有效化合物，如：照相显影剂、偶合剂、显影抑制剂、电子转移剂、碱性前体、定影剂，即配位基能够结合银、银稳定剂以及诸如此类，能引起照相有效化合物与照相元件的其它部件发生不成熟反应。例如，将常规彩色显影剂，如对-亚苯基二胺类和对氨基苯酚类，加到经敏化的照相元件中，引起发生卤化银乳剂的减敏作用和产生不适当的雾翳。因此，在产生有效的被封端显影剂方面作了很多努力，该显影剂被引入卤化银乳剂元件中，没有发生有害的减敏作用或产生雾翳效果，并且在显影条件下，用化学的方法去封端以便显影剂自由参与彩色形成(染料形成)反应。
Reeves在其美国专利3,342,599中公开了Schiff碱显影剂前体。Hamaoka等人在其美国专利4,157,915，并且Waxman和Mourning在其美国专利4,060,418描述了氨基甲酸酯封端的对-亚苯基二胺的制备和用途。在美国专利5,019492中描述了具有α-酮酰基封端基团的彩色显影剂。
由于存在一个或多个下述问题，所有这些建议和发明在其实际产品的应用中已经失败。这些问题是：经敏化的卤化银的减敏作用；去封端的历程令人不可接受地缓慢；储存后产生更多的雾翳及/或较小的Dmax的封端显影剂的不稳定性；需要一种双亲核物质，如羟氨，来引发显影剂释放。
彩色显影剂中的附加封端基团引起分子重量增加，并且通常引起由此得到的母体彩色显影剂的封端形式的水溶性降低。因此，在照相元件中，用封端的显影剂的胶体状动物胶分散剂完成这些封端显影剂的混入。这些分散剂用本领域公知的方法制备，其显影剂前体在一种高蒸汽压力的有机溶剂(例如乙酸乙酯)中溶解，除此之外，在某种情况下，还与一种低蒸汽压力的有机溶剂(例如邻苯二甲酸丁酯)混溶，之后被水性表面活性剂和动物胶溶液乳化。经乳化反应后，通常用胶体打磨机处理，通过蒸发或通过洗涤带走高蒸汽压力的有机溶剂，就象本领域公知的那样。
对于混入一种还原剂，如在显影之前保持稳定的显影剂，的照相元件已经成为一种需要。那么，元件能够迅速并容易地被显影。简化制备显影分散剂的方法并在涂布制剂中减少有机溶剂的需要量也已经成为一种需要。使用具有经简化的组分的显影液的照相元件中的影像的显影的过程也成为一种需要。
在涂布条件下，通过提供含有限制还原剂扩散的离子交换基团(离子健聚合物、聚酯离子健聚合物和含有离子晶格的物质)的聚合物的照相元件使这些以及其它需要都被满足。还原剂的固定化阻止其在胶片储存的条件下与卤化银乳剂的相互作用。通过高离子强度的溶液和/或一种从离子交换聚合物中释放活性组分的具有合适pH值的溶液，和/或提高温度来释放活性还原剂的方法处理胶片，活化还原剂能从离子交换聚合物中被释放。在显影剂释放的情况下，例如，高pH环境通过去质子化显影剂分子引发显影剂释放。这些打破了先前被质子化的显影剂与离子交换聚合物之间的离子相互作用，允许显影剂分子从离子交换聚合物上扩散开。显影剂分散的第二个驱动力是由浸入高离子强度的溶液提供的。在此情况下，活性溶液中高浓度的离子与显影剂争离子交换聚合物上的交换位，它有从交换位上取代显影剂的倾向。
本发明一方面包含了一种照相元件，其包含至少一种在支持体上的光敏卤化银层，其照相元件也包含至少一种与具有大约0.01至大约10μm平均颗粒尺寸的粒状离子交换基质产生离子化键合的还原剂。
离子交换还原剂能被混入照相元件的光敏感层或光敏感层附近的光不敏感层中。
本发明的另一方面包含了一种混入照相元件中的还原剂的活化方法，该照相元件包含一个支持体和至少一个光敏感层和至少一种与具有大约0.01至大约10μm平均颗粒尺寸的粒状离子交换基质产生离子化键合的还原剂，上述方法包含用一种溶液或具有离子强度大于0.001M的含有涂布粘合剂的溶液与元件接触。
而本发明的另一方面包含了一种混入照相元件中的还原剂的活化方法，该照相元件包含一个支持体和至少一个光敏层和至少一种与具有大约0.01至大约10μm平均颗粒尺寸的粒状离子交换基质产生离子化键合的还原剂，上述方法包含将元件加热到大约50℃以上。
本发明的另一方面包含了一种处理照相元件的方法，该照相元件包含一个支持体和至少一个光敏层和至少一种与具有大约0.01至大约10μm平均颗粒尺寸的粒状离子交换基质产生离子化键合的还原剂，上述方法包含用经处理的pH值大于8的溶液接触元件。
本发明的更深的一方面是包含下面步骤的成像方法：
用一种曝光的光敏卤化银元件的成像方式形成影像，该元件包含一个支持体、一个光敏卤化银乳剂层和一种与具有大约0.01至大约10μm平均颗粒尺寸的粒状离子交换材料产生离子化键合的还原剂；
扫描上述已形成的影像以便形成第一张基于上述已形成影像的电子影像图；
数字化上述第一张电子影像以便形成数字化影像；
修改上述数字化影像以便形成第二张电子影像图；并转换、存储、传播、印相或显示上述第二张电子影像图。
本发明额外的一方面是包含下列步骤的形成影像的方法：
用一种曝光的光敏卤化银元件的成像方式形成影像，该元件包含一个支持体、一个光敏卤化银乳剂层和一种与具有大约0.01至大约10μm平均颗粒尺寸的粒状离子交换材料产生离子化键合的还原剂；
扫描上述已形成的影像以便形成基于上述已形成影像的电子影像图；并
转换、存储、传播、印相或显示上述电子影像图。
图1用框形图的形式表示通过扫描本发明的照相元件而得到的用于处理和观察影像形成的装置。
图2是一个框形图，表示按照本发明由扫描显影的彩色元件得到的带影像的信号的电信号处理过程。
离子交换的原则是公知的，并被描述，例如，在《化学工程师手册》第五版，16部分中。离子交换材料通常由包含带有与能被置换的相反电荷的自由离子结合的正电或负电的离子电荷的键合基团的固相组成。离子交换物质具有从液相中选择性吸收和储存一类或多类离子化溶质的特性。离子交换材料中键合离子基团的浓度被称为化学计量学容量。通过离子交换树脂的特定溶质的最大吸收量与树脂的化学计量学容量和溶质对那些键合基团的吸附强度有关。本发明中有用的离子交树脂包括，例如，有机人造树脂、无机树脂以及诸如此类。
阳离子交换树脂通常包含键合磺酸根(例如，SO3 -)。这些树脂的酸式或钠形式都是很典型地商业化地通用的。此外，阳离子交换树脂还包含其它键合酸性基团，如羧酸基、膦酸基、亚膦酸基(例如，COO-、PO3 2-、HPO2 -、AsO2 -、SeO3 -等等)。优选的阳离子交换树脂是按大约3meq/g至大约5meq/g的磺化度由苯乙烯和二乙烯基苯衍生而来的磺化共聚物。
阴离子交换树脂包括季铵基团(强碱性)或其它氨基基团(弱碱性)。优选含有一个或多个下述离子基团的树脂：
Figure A0112128600071
优选的阴离子交换树脂是由苯乙烯和二乙烯基苯的共聚物衍生而来的含有至少一个上述离子基团的树脂。一种优选的阴离子交换树脂是包含苯乙烯和二乙烯基苯衍生而来的含有氯化三甲基苄基铵基团共聚物。
离子交换反应是可逆的并且涉及到化学当量。回收溶质并提纯和再生离子交换树脂是可能的。在此情况下，再生的条件也必须存在。这可以通过含有最初呈现固态的离子的溶液实现。在再生步骤中永远过量的这些离子将引起反应平衡向其反方向进行，将树脂还原成其初始状态。
本发明中所用的离子交换基质包含具有大约0.01至大约10微米(μm)平均颗粒尺寸的颗粒，大约0.05至大约8μm的粒子为更优选的，大约0.1至大约5μm的粒子为最优选的。所期望的尺寸的粒子能通过标准技术制备，如打磨；通过用被限制的结合步骤制备粒子；或通过其它本领域公知的步骤。能被使用的打磨过程包括，例如，在英国专利1,570,632和美国专利3,676,147、4,006,025、4,474,872和4,948,718中所描述的过程，在此，用参考的方式将这些完全公开的专利编入。能被使用的被限制的结合步骤包括，例如，在美国专利4,994,3132、5,055,371、2,932,629、2,394,530、4,833,060、4,834,084、4,965,131和5,354,799中所描述的步骤。
正如下面所充分讨论的那样，在被优选的基于本发明的实施方案中，离子交换树脂被用于照相元件中。在那些实施方案中，离子交换基质优选具有折射率在1.4-1.7之间的。在经处理的照相元件中，这些提供了可接受的光学清晰度。
基于本发明的照相元件包含至少一种与离子交换基质产生离子化健合的还原剂。还原剂呈现的量用离子交换树脂的离子交换化学计量学容量的摩尔百分比表示，其值大约5-100，优选大约10-90，最优选大约15-90。在此，术语“酸”和“酸式的”，“碱”和“碱式的”被用来指叫作“路易士酸”和“路易士碱”的化合物。酸是有与孤对电子形成配位的能力的分子或离子，碱是具有这样可配位孤对电子的分子或离子。路易士酸将与阴离子交换剂配位，而路易士碱与阳离子交换剂配位。
还原剂化合物可能是，例如，照相显影剂、封端显影剂、显影剂前体、电子转移剂、封端电子转移剂、和电子转移剂前体以及诸如此类。
在本发明的优选实施方案中，还原剂是显影剂。显影剂可以是一种活化显影剂或封端显影剂。有关显影剂的讨论可以在1996年9月的Research Disclosure的A小部分XIX节38957条389号上找到。1996年9月，38957条389号(以下是指“Research Disclosure I”)。除非有其它说明，此处所有的部分指的是Research Disclosure I中的部分。(此处提到的所有Research Disclosures都由KennethMason出版有限公司出版，其地址在Dudley Annex，12a NorthStfeet，Emsworth，Hampshire P0107DQ，ENGLAND)。显影液可能是有机的或无机的。可用的有机显影剂的种类包括对苯二酚类、儿茶酚类、氨基酚类、吡唑烷酮类、亚苯基二胺类、四氢喹啉类、双(吡啶酮)胺类、环烯酮类、嘧啶类、还原酮类和香豆素。可用无机显影剂包括一种具有至少两个不同价态的一种金属化合物，该化合物具有将离子化银还原成金属化银的能力。这些金属包括铁、钛、钒和铬，并且，典型地，所使用的金属化合物能与有机化合物，如多羧酸或氨基多羧酸进行络合反应。
包含在有用的显影剂中的物质是Duennebier等人在其美国专利3,297,445中公开的碘代对苯二酚类、Gabrielsen等人在其美国专利3,690,872中公开的氨基羟基环烯酮，Wyand等人在其美国专利3,672,891中公开的5-羟基和5-氨基嘧啶类，Porter等人在其英国专利1,045,303中公开的对氨基酚的N-酰基衍生物，Kendall在其美国专利2,289,367中、Allen在其美国专利2,772,282中、Ishikawa等人在其美国专利4,845,016中、Stewart等人在其英国专利1,023,701中以及DeMarle等人在其美国专利3,221,023和3,241,967中公开的3-吡唑烷酮类，Gabrielsen等人在其美国专利3,672,896中公开的脱水二氢还原酮，Clarke等人在其欧洲专利0545 491中公开的杂环磺酰肼，Ohki等人在其美国专利5,278,034中公开的N-(4-氨基苯基)吡咯烷衍生物，Taniguchi在其欧洲专利0670 312中公开的6-氨基四氢喹啉类，Hagemann在其德国专利4,241,532中公开的杂环化合物，以及Oftedahl在其美国专利3,615,521中公开的6-羟基和6-氨基香豆素类。特别有用的初级芳香氨基彩色显影剂有其上带有能被取代的或不能被取代的烷基或芳香核的对-亚苯基二胺类和N-N-二烷基-对-亚苯基二胺类。普通的对-亚苯基二胺彩色显影剂有N-N-二乙基-对-亚苯基二胺一盐酸盐，4-N，N-二乙基-2-甲基亚苯基二胺一盐酸盐，4-(N-乙基-N-2-甲烷磺酰氨基乙基)-2-甲基亚苯基二胺倍半硫酸盐单水合物，和4-(N-乙基-N-2-羟乙基)-2-甲基亚苯基二胺硫酸盐。其它与对-亚苯基二胺化合物类似的化合物和它们的用途都包括在以下专利的说明中，例如Nakamura等人的美国专利5,427,897，Mihayashi等人的美国专利5,380,625，Haijima等人的美国专利5,328,812，Taniguchi等人的美国专利5,264,331，Kuse等人的美国专利5,202,229，Mikoshiba等人的美国专利5,223,380，Nakamuara等人的美国专利5,176,987，Yoshizawa等人的美国专利5,006,437，Nakamuara等人的美国专利5,102,778和Nakagawa等人的美国专利5,043,254。用Vought在1976年10月的Research Disclosure的150卷15034条中描述的有机和无机显影剂的混合物，以及用不同类型的有机显影剂混合物，比如Youngquist在美国专利3,666,457中公开的无水双氢氨基还原酮和氨基甲基氢醌的混合物，Twist在WO 92/10789中公开的彩色显影剂和3-吡唑烷酮的混合物，Sutherns在英国专利1,281,516中公开的维生素C与3-吡唑烷酮的混合物能得到有益的结果。显影剂可以以前体的形式混入照相元件中。这样的前体的例子包括Porter等人在美国专利3,246,988中公开的卤化酰基氢醌，Porter等人在美国专利3,291,609中公开的氨基酚的N-酰基衍生物，Barr在美国专利3,295,978中公开的儿茶酚或对苯二酚与金属的反应产物，Haefner等人在美国专利3,565,627中公开的醌氢醌染料，Chapman等人在美国专利3,586,506中公开的环己-2-烯-1，4-二酮类和环己-2-烯-1-酮-4-单缩酮，Pupo等人在1976年11月的Research Disclosure的151卷，15159条中描述的对-亚苯基二胺的Schiff碱以及Southby等人在美国专利5,256,525中公开的被封端显影剂。前体也可以被包含在显影液中，如Mikoshiba等人在欧洲专利0 393 523和Yagihara等人在美国专利5,002,862中公开的那样。混入时，显影剂可以存在于照相元件的一个或多个亲水胶体层，如卤化银乳剂层或与卤化银层相邻的层，如Haefiner在Defensive Publication T-882020中举例说明的那样。显影剂可能在一种Dunn在美国专利3,518,088中例举的与水不能混溶的溶剂中用一种与胶片形成聚合物的分散体的形式被加入层中，与聚合物的乳液的分散体由Chen在1977年7月的Research Disclosure的159卷，15930条以及Pupo等人在1976年8月的Research Disclosure的148卷，14850条中例举出来，或如Texter在美国专利5,240,821中描述的固体颗粒分散体一样。因此，混入伯胺彩色显影剂或前体也被用于照相元件中，可用Texter等人在美国专利5,411,840中描述的低体积的经处理的溶液处理该元件。
优选的显影剂包括氨基酚类、亚苯基二胺类、对苯二酚类和吡唑烷酮类。描述这样的显影剂的典型的专利有美国专利2,193,015；2,108,243；2,592,364；3,656,950；3,658,525；2,751,297；2,289,367；2,772,282；2,743,279；2,753,256；和2,304,953。
优选显影剂的结构是：
Figure A0112128600111
此处R1代表氢、卤素(例如氯、溴)、烷基或烷氧基(优选1-4个碳原子的)；R2代表氢或烷基(优选1-4个碳原子的)；R3代表氢、烷基、烷氧基或亚烷二氧基(优选1-4个碳原子的)，且R4、R5、R6、R7和R8分别代表氢、烷基、羟烷基或硫代烷基(优选1-4个碳原子的)。
特别优选的显影剂是对-亚苯基二胺类或对-氨基苯酚类。更特别优选对-亚苯基二胺类。
在基于本发明的其它优选实施方案中，还原剂是一种电子转移剂、一种封端的电子转移剂或一种电子转移剂前体。术语“电子转移剂”或ETA在本领域被使用，是用来表示卤化银显影剂的被公认的意义，它供给一个电子(成为氧化态)还原卤化银中的Ag+为银Ag0，并且通过参与伯胺彩色显影剂的氧化还原反应，被再生为其最初的未被氧化状态。为偶合而进行的氧化还原反应中，彩色显影剂被氧化并因此被活化。
优选的电子转移剂为1-芳基-3-吡唑烷酮衍生物、对苯二酚或其衍生物、儿茶酚或其衍生物、或酰肼或其衍生物。通常，已经发现可以用来提供显影加速功能的电子转移剂吡唑烷酮部分是由下述专利中描述的类型的化合物衍生而来，例如美国专利Nos.4,209,580；4,463,081；4,471,045；和4,481,287以及在日本专利申请中公开的62-123,172。这些化合物包含一种1-位上具有不可取代或可取代的芳基的3-吡唑烷酮结构。优选的这些化合物在其吡唑烷酮环的4或5-位上具有一个或多个烷基。特别有用的电子转移剂在Platt等人的美国专利4,912,025和Michno等人的美国专利4,859,578中有描述。
离子化键合的还原剂可以用于照相系统的任何形式中。在基于本发明的一个优选实施方案中，照相元件是彩色底片。通过常规光学技术或通过扫描胶片和用激光、光发射二极管、阴极射线管或诸如此类的方式印相，能制成源于胶片的印相。
用以下元件，SCN-1，举例说明在本发明的应用中的有效的典型彩色底片结构：
   元件SCN-1
SOC   表面外涂层
BU    蓝色记录层单元
IL1   第一中间层
GU    绿色记录层单元
IL2   第二中间层
RU    红色记录层单元
AHU   抗晕层单元
S     支持体
SOC   表面外涂层
通常，优选的支持体S可以是反射的或透明的。当为反射的时，支持体是白色的，并且可以采用在彩色打印元件中普遍使用的任何常规的支持体的形式。当支持体是透明的，它可以是无色或淡色的，并可以采用在彩色底片元件中普遍使用的任何常规的支持体——例如，一种无色或淡色的透明胶片支持体。支持体的详细构造在本领域是熟知的。有用的支持体的例子有聚(乙烯醇缩醛)胶片，聚(苯乙烯)胶片，聚(对苯二甲酸乙二醇酯)胶片，聚(亚乙基萘酯)胶片，聚碳酸酯胶片和相关的胶片和树脂材料以及纸，布，玻璃，金属，和能够忍受预期处理条件的其它支持体。元件可以含有附加层，如滤光层，中间层，外涂层，底层，消晕层以及诸如此类。在ResearchDisclosure I的XV部分支持体中公开了包括用来增强粘性的底层的透明的和反射的支持体构造。
通常，本发明的照相元件也可以包括一种磁性记录材料，如Research Disclosure，34390条，1992年11月中所描述的，或一种透明磁性记录层，如美国专利号4,279,945和美国专利号4,302,523中的透明支持体下侧上的含有磁性材料的层。
每个蓝色，绿色和红色记录层单元BU，GU和RU均由一个或多个亲水胶体层形成，并至少含有至少一个辐射敏感的卤化银乳剂和偶合剂，包括至少一种形成彩色影像的偶合剂。优选的是绿色和红色记录单元被细分为至少两个记录层子单元，以提供增加的记录范围，和减少的影像颗粒度。在最简单的预期结构中，每个层单元或层子单元由单一的含乳剂和偶合剂的亲水胶体层组成。当存在于一个层单元或层的子单元中的偶合剂涂布在亲水胶体层而不是含乳剂的层中时，显影期间，含偶合剂的亲水胶体层被放置在适当位置，以接受源于乳剂的氧化了的彩色显影剂。通常，含偶合剂层是与含乳剂层相邻的下一个亲水胶体层。
为了保证优秀的影像清晰度，并使之容易制造和在相机中使用，所有的敏化层优选地位于支持体的普通表面。元件被卷曲成卷筒形式，这样当其在相机中退绕时，曝光光线会在照射到载有这些层的支持体表面之前，照射到所有的敏化层上。此外，为了保证在元件上曝光的影像具有优秀清晰度，应该控制上述支持体上的层单元的总厚度。一般地，在支持体曝光表面上敏化层、中间层和保护层的总厚度小于大约35μm，并优选小于大约25μm，最优选小于大约20μm。
可以将源于常规辐射敏感卤化银乳剂中的任何常规精选物混入到层单元中，并用来提供本发明的光谱吸收系数。最普通地，含少量碘的高溴或高氯乳剂被使用。为了实现较高的处理速度，可以使用高氯乳剂。辐射敏感的氯化银，溴化银，碘溴化银，碘氯化银，氯溴化银，溴氯化银，碘氯溴化银和碘溴氯化银的颗粒都是预期物质。这些颗粒可以是规则或不规则的(例如，扁平状)。在那些扁平颗粒至少占总颗粒投影面积50(优选至少70，理想地至少90)％中的扁平颗粒乳剂对增加与颗粒度相关的速度尤其有利。考虑到扁平状，一个颗粒需要两个其当量圆周直径(ECD)与其厚度的比率至少为2的较大的平行面。更进一步地，扁平颗粒可以有{111}或{100}较大的表面。特别优选的扁平颗粒乳剂是那些扁平颗粒平均纵横比至少为5，且最宜大于8的颗粒。优选的平均扁平颗粒厚度小于0.3μm(最优选的小于0.2μm)。平均扁平颗粒厚度小于0.07μm的那些超薄扁平颗粒乳剂是特别预期的。优选地，这些颗粒形成表面潜影，以便当用基于本发明的彩色底片形式处理显影剂表面时，它们产生负像。
由上文引用过的Research Disclosure，38957条中的I.乳剂颗粒及其制备，提供了常规辐射敏感卤化银乳剂的例证说明。在IV.部分的化学增感中说明了可以采用任何常规形式的化学增感乳剂。用作化学增感剂的化合物包括，例如，活性动物胶，硫，硒，碲，金，铂，钯，铱，锇，铼，磷或其组合。通常，化学增感在pAg水平在5-10之间，pH水平在4-8之间，和温度在30-80℃之间时进行。在V.部分的光谱增感和去增感中说明了可采用任何常规形式的光谱增感和增感染料。可在将乳剂涂布到照相元件上之前(例如，在化学增感过程中或之后)或同时的任何时候将染料加入到卤化银颗粒和亲水胶体乳剂中。例如，染料作为一种水或醇的溶液或作为一种固体颗粒分散体被加入。如VII.部分的抗雾翳剂或稳定剂所说明的，典型地，乳剂层也包括可采用任何常规形式的一种或多种防雾翳剂或稳定剂。
可依据本领域公知的方法制备本发明所使用的卤化银颗粒，如上文引用过的Research Disclosure，38957条和James在The Theoryof the Photographic Process中所描述的那些。这些包括了一些方法，如氨型乳剂制备，中性或酸性乳剂制备及本领域公知的其它方法。通常，这些方法包括在保护胶体存在下，将水可溶的银盐与水可溶卤盐混合，并在沉淀形成卤化银期间，控制温度，pAg和pH值为合适的值。
在颗粒沉淀过程中，可以混入一种或多种掺杂体(除了银和卤化物的颗粒吸着剂)以改变颗粒性能。例如，任何不同的在ResearchDisclosure，38957条中的I.部分的乳剂颗粒及其制备中的G子部分的颗粒改性条件和调整，(3)，(4)和(5)段公开的常规掺杂体可以存在于本发明乳剂中。此外，特别预期的是用含有一个或多个有机配位体的过度金属六位配合物搀杂颗粒，如Olm等人的美国专利5,360,712中的指导。
特别预期的是在面心立方晶格的颗粒中混入如1994年11月出版的Research Disclosure 36736条讨论的一种掺杂体，该掺杂体能够通过形成浅电子阱(下文也称作SET)增加成像速度。
SET掺杂体在颗粒的任何位置都是有效的。通常，当SET掺杂体被混入基于银的颗粒的50％的外面部分时，可获得较好的结果。对SET混入而言，最佳的颗粒区域是在形成颗粒的总银的50-80％之间形成的银形成的。当颗粒沉降正在进行的一段时期内，SET能被同时导入或注入反应容器中。通常，形成掺杂体的SET被预期以至少为1×10-7摩尔/银摩尔的至其溶解极限，典型地，至约5×10-4摩尔/摩尔银的浓度混入。
SET掺杂体被公认在减少交互失败方面是有效的。尤其用铱六位配合物或Ir+4配合物作为SET掺杂体是有利的。
提供浅电子阱(非-SET掺杂体)是无效的铱掺杂体也可以被混入卤化银颗粒乳剂的颗粒中以便减少交互失败。
对改善交互有效的Ir可以出现在颗粒结构的任何位置上。对于产生交互改善的Ir掺杂体而言，其在颗粒结构中的优选位置是在形成颗粒的总银已经沉淀的最初的60％之后和最后的1％之前(最优选在最后的3％之前)形成的颗粒的区域。在颗粒沉降正在进行的一段时期内，掺杂体可被立即导入或注入反应容器中。通常，改善交互的非-SET Ir掺杂体预期在最低有效浓度下被混入。
通过掺杂含有MaDugle等人在美国专利4,933,272中公开的亚硝酰基或硫代亚硝酰基配体(NZ掺杂体)的六位配合物的颗粒，照相元件的衬度能被进一步增大。
强反差的越来越多的掺杂体被混入颗粒结构的任何合适的位置。然而，如果NZ掺杂体在颗粒表面出现，它能减少颗粒的敏感性。因此，优选位于颗粒中的NZ掺杂体以便通过至少1％(最优选至少3％)的总银经沉淀形成碘氯化银颗粒，使它们从颗粒表面被分离出来。优选NZ掺杂体的强反差增强浓度范围从1×10-11至4×10-8摩尔/银摩尔，特别优选浓度在10-10至10-8摩尔/银摩尔之间。
尽管，通常对各种SET、非-SET Ir和NZ掺杂体而言，优选浓度范围已如上文设定，在这些一般的范围中的独特的最佳浓度范围可以通过为掺杂体应用而进行的常规测试被确认，这一点是公认的。特别地，单独或联合使用SET、非-SET Ir、和NZ掺杂体是预期的。例如，含有一种SET掺杂体和一种非-SET Ir掺杂体的混合物的颗粒是特别预期的。类似的SET和NZ掺杂剂可以联合使用。不是SET掺杂体的NZ和Ir掺杂体也可以联合使用。最后，具有SET掺杂体和NZ掺杂体的非-SET Ir掺杂体的组合物。对于后来的掺杂体的三种方式的联合，通常，在沉降期间首先混入NZ掺杂体，之后混入SET掺杂体，最后混入非-SET Ir掺杂体是最适宜的。
本发明的照相元件是典型的，它以乳剂形式提供卤化银。照相乳剂一般包括一种载体用于将乳剂涂布为照相元件的一层。有用的载体包括天然存在的物质，如蛋白质，蛋白质衍生物，纤维素衍生物(如纤维素酯)，动物胶(碱处理的动物胶，如牛骨或兽皮动物胶，或酸处理的动物胶，如猪皮动物胶)，去离子动物胶，动物胶衍生物(如乙酰化动物胶，邻苯二甲酸酯化动物胶以及诸如此类)和其它如Research Disclosure，38957条中描述的物质。也有用作为载体或载体补充剂的是亲水的水可渗透的胶体。这些包括合成的聚合胶溶剂，载体和/或粘合剂，如聚(乙烯醇)，聚(乙烯内酰胺)，丙烯酰胺聚合物，聚乙烯缩醛，丙烯酸和甲基丙烯酸的烷基酯和硫代烷基酯的聚合物，水解了的聚乙烯乙酸酯，聚酰胺，聚乙烯吡啶，甲基丙烯酰胺共聚物。载体可以以任何照相乳剂中有效的数量出现在乳剂中。乳剂也可包括任何照相乳剂中公知的有用附加剂。
虽然在基于本发明的有用的元件中，可以使用任何有效量的光敏银，如卤化银，优选的银总量小于10g/m2。小于7g/m2的银量是优选的，小于5g/m2的银量是更优选的。较低量的银可改进元件的光学性能，因此使用该元件能够制造较清晰的照片。此外，这些较低量的银是重要的，因为其能够快速显影并使元件脱银。相反地，在元件支持体表面每平方米的面积涂布至少1.5g银的银涂层是优选的，以便实现至少为2.7logE的曝光范围，同时为放大照片保持足够的低颗粒位置。对于彩色显示元件，一般使用基本上较低的银涂层。
BU含有至少一种黄色染料影像形成偶合剂，GU含有至少一种品红染料影像形成偶合剂，RU含有至少一种蓝绿色染料影像形成偶合剂。可以使用传统的染料影像形成偶合剂的任何常规组合。在上文引用的Research Disclosure，38957条，X.影像形成剂和改性剂，B.影像-染料形成偶合剂中举例说明了常规的染料影像形成偶合剂。照相元件可进一步含有其它影像改性化合物，如“显影抑制剂-释放”化合物(DIR’s)。用于本发明的元件的附加DIR's是本领域公知的，且实例在美国专利3,137,578，3,148,022，3,148,062，3,227,554，3,384,657，3,379,529，3,615,506，3,617,291，3,620,746，3,701,783，3,733,201，4,049,455，4,095,984，4,126,459，4,149,886，4,150,228，4,211,562，4,248,962，4,259,437，4,362,878，4,409,323，4,477,563，4,782,012，4,962,018，4,500,634，4,579,816，4,607,004，4,618,571，4,678,739，4,746,600，4,746,601，4,791,049，4,857,447，4,865,959，4,880,342，4,886,736，4,937,179，4,946,767，4,948,716，4,952,485，4,956,269，4,959,299，4,966,835，4,985,336以及专利公开GB1,560,240，GB2,007,662，GB2,032,914，GB2,099,167，DE2,842,063，DE2,937,127，DE3,636,824，DE3,644,416以及以下的欧洲专利公开：272,573，335,319，336,411，346,899，362,870，365,252，365,346，373,382，376,212，377,463，378,236，384,670，396,486，401,612，401,613中有描述。
DIR化合物也由C.R.Barr，J.R.Thirtle和P.W.Vittum在Photographic Science and Enginneering，第13卷，第174页(1969)“用于彩色照相的显影剂-抑制剂-释放(DIR)偶合剂”中公开了。
在一单独的染料影像形成层单元内涂布一个，两个或三个分隔的乳剂层是普通的应用。当在一单独层单元中涂布两层或更多层乳剂时，典型地，是选择敏感度不同的乳剂。当更敏感的乳剂涂布到低敏感的乳剂上时，可以实现比两种乳剂混合时更高的速度。当低敏感的乳剂涂布到更敏感的乳剂上时，可以实现比两种乳剂混合时更高的反差。优选地是最敏感的乳剂被放置在最靠近曝光辐射源的位置，且最低敏感的乳剂放置在最靠近支持体的位置。
本发明的一个或多个层单元优选地被细分为至少两个，更优选地为3个或更多的子单元层。优选地是彩色记录单元中所有光敏卤化银乳剂具有可见光谱相同区域的光谱感度。在此具体实施方案中，虽然混入单元中的所有卤化银乳剂具有依据本发明的光谱吸收，其间光谱吸收性能的差异很小是我们期望的。在更优选的具体实施方案中，特别地，使较低卤化银乳剂适合引起位于其上的层单元中较快卤化银乳剂的光屏蔽效应，以便随着曝光从低到高的光范围变化时，通过照相记录材料提供成像方式均匀的光谱反应。这样，在引起最大峰屏蔽和下层的光谱感度扩大的细分层单元的较慢的乳剂中，较高比例的光吸收峰的光谱敏感染料是合乎需要的。
中间层IL1和IL2是亲水胶体层，其具有减少彩色污染基本功能，即阻止氧化了的显影剂在与染料形成偶合剂反应之前迁移到邻近的记录层单元。通过简单地增加被氧化的显影剂所必须通过的扩散路径长度，中间层部分地有效。为了增加中间层截断被氧化的显影剂的有效性，混入氧化了的显影剂是常规的应用。抗污剂(氧化了的显影剂清除剂)可以从Research Disclosure，38957条，X染料影像形成剂和改性剂，D色调改性剂/稳定剂，第(2)段所公开的那些物质中选取。当GU和RU中的一种或多种卤化银乳剂是高溴乳剂并，因此具有对蓝光的有效的固有的有效的感度，在IL1中混入一黄色滤光器，如Carey Lea银，或一种黄色经处理的溶液可脱色染料是优选的。合适的黄色滤光染料可以从Research Disclosure，38957条，VIII吸收和散射材料，B吸收材料中举例说明的物质中选取。
典型地，抗晕层单元AHU含有经处理的溶液可消除的或可脱色的光吸收材料，如一种颜料和染料或其组合。合适的材料可以从Research Disclosure，38957条，VIII.吸收材料中公开的那些物质中选取。通常，AHU的位置是位于支持体S和涂布到最接近支持体的记录层单元两者之间。
表面外涂层SOC是亲水胶体层，在操作和处理过程中，它对彩色底片元件提供物理保护。每个SOC也对附加剂的混入提供一个常规的位置，该附加剂在或邻近彩色底片元件的表面是最有效的。在某些情况下，表面外涂层被分为表层和中间层，后者的功能是表层中附加剂和邻近记录层单元之间的间隔元件。在另一普通变换形式中，附加剂被分布在表层和中间层之间，后者含有与邻近记录层单元匹配的附加剂。最典型地，SOC含有附加剂，如涂布助剂，增塑剂和润滑剂，防静电剂和消光剂，如Research Disclosure，38957条，IX.涂布的物理性能改性附加剂中所举例说明的。此外，覆盖乳剂层上的SOC优选地含有如Research Disclosure，38957条，VI紫外染料/光学增白剂/发光染料，第(1)段中所举例说明的紫外吸收剂。
可以使用可替换的层单元次序替代SCN-1元件的层单元次序，并且，对某些乳剂的选择而言是特别有吸引力的。由于这些乳剂在可见光谱中显示了可忽略不计的固有感度，因此可以使用高溴乳剂和/或薄(＜0.2μm的平均颗粒厚度)扁平颗粒乳剂，进行BU，GU和RU位置的任何可能的交换，而不会有负蓝光记录发生蓝光污染的危险。基于同样原因，在中间层混入蓝光吸收剂是不必要的。
当一种染料影像形成层单元中的乳剂层存在不同速度时，限制最高速层中的染料影像形成偶合剂的混入应小于基于银的化学计量数量是一种常规应用。最高速度乳剂层的功能是产生正好在最小密度之上的特征曲线部分，即：最小密度是曝光区域中低于残留乳剂层或层单元中层的阈值感度的感度。用此法，向制成的染料影像记录加入颗粒度增大的最高感度速度乳剂层被减至最小，并且不损失成像速度。
在上文的讨论中，描述了分别含形成黄色，品红和蓝绿色成像染料形成偶合剂的蓝色，绿色和红色记录层单元，它作为一种常规应用而用于印相的彩色底片元件中。作为举例说明，本发明可以合适地用于常规彩色底片结构中。除了彩色校正偶合剂(colored maskingcoupler)将完全不存在，彩色反转片的结构将采用类似形式；在典型的形式中，显影抑制剂释放偶合剂也将不存在。在优选的实施方案中，彩色底片元件专门用于扫描以便产生三个分隔的电子彩色记录。因此，所产生的影像染料的实际色调并不重要。重要地仅仅是通过各个残留层单元产生的影像，各个层单元中产生的染料影像可以被微分出来。为了提供这种微分能力，选择含有一个或多个染料影像形成偶合剂的各个层单元，以便在产生具有位于不同光谱区域的吸收半峰宽度的影像，这是预期的。只要层单元中影像染料的吸收半峰宽延伸在基本上非共生的波长范围上，则蓝色，绿色或红色记录层单元是否形成黄色，品红或蓝绿色染料是不重要的，该染料具有在蓝色，绿色或红色光谱区域被认为是用于印相的彩色底片元件常规的光谱区域的吸收半峰宽，或者在从近紫外(300-400nm)到可见和近红外(700-1200nm)的任何其它常规光谱区域中的一种吸收半峰宽。术语“基本上非共生的波长范围”意味着各个影像染料呈现的吸收半峰宽延伸在至少25nm(优选50)光谱区域上，且该光谱区域未被另一种影像染料的吸收半峰宽所占据。理想的影像染料呈现的吸收半峰宽是互斥的。
当一层单元含有两个或多个速度不同的乳剂层，通过在各个层单元的乳剂层中形成染料影像，其吸收半峰宽位于与层单元其它乳剂层的染料影像吸收半峰宽不同的光谱区域，降低由电子记录再制作的可见影像中的影像颗粒度是可能的。该技术尤其适于这种元件，其层单元被分为速度不同的子单元。这就允许对应于通过相同光谱感度乳剂层形成的不同染料影像的各个层单元产生多个电子记录。通过扫描最高速度乳剂层形成的染料影像得到数字记录，用该记录再制作仅位于最小密度之上可见的染料影像部分。在较高的曝光级别下，可通过扫描残留乳剂层或多层形成的光谱微分染料影像形成第2和任选第3电子记录。这些数字记录含有较小的噪音(较小的颗粒度)，并可用于再制作可见影像，其曝光范围位于较低速乳剂层曝光阈值之上。该降低颗粒度的技术更具体地公开在Sutton的美国专利5,314,794中。
本发明中有用的彩色底片元件的各个层单元产生一种染料影像，其特性曲线灰度系数小于1.5，其有利于得到至少2.7logE的曝光幅度。多色照相元件的最小可接受曝光幅度是其允许精确记录照相应用中容易产生的极白(例如新娘服)和极黑处(例如新郎的燕尾服)。2.6logE的曝光幅度刚好可以适于典型的新娘和新郎结婚场景。优选至少3.0logE的曝光幅度，由于该幅度允许由摄影者选择曝光级别中有一个错误的足够的页边空白。特别优选十分大的曝光幅度，因为其在更较大曝光错误时获得精确影像复制的能力能够实现。而在用于印相的彩色底片元件中，当灰度非常小时，被印晒场景的视觉吸引力常常失去，当扫描彩色底片元件以产生数字染料影像记录时，通过调整电子信号信息可以增加反差。当用反射光束扫描本发明的元件时，光束两次穿过层单元。这就通过加倍改变密度(ΔD)，有效地使灰度加倍(ΔD÷ΔlogE)。因此，灰度低至1.0或甚至0.6是预期的，达到大约5.0logE或更高的曝光幅度是可行的。灰度小于大约0.55是优选的。尤其优选大约0.4和大约0.5之间的灰度。
可用任何常规的混入的染料影像而产生的用于多色影像中的化合物替代使用染料形成偶合剂，可以将其替代性地混入蓝色，绿色和红色记录层单元中。作为曝光的一种功能，通过染料的选择性破坏，形成或物理消除可以产生染料影像。例如，银染料的漂白处理是公知的并在市场上用于通过对混入的影像染料选择性破坏来形成染料影像。在Research Disclosure 38957条，X.染料影像形成剂和改性剂，A.银染料漂白中举例说明了银染料漂白处理过程。
还公知的是在蓝色，绿色和红色记录层单元中混入预先形成的影像染料，所选择的染料初始时是固定的，但是在与氧化了的显影试剂发生氧化还原反应的作用下能够将染料发色团释放成为移动部分。这些化合物一般被称作氧化还原染料释放剂(RDR’s)。通过洗去释放了的移动染料，产生可以扫描的保留的染料影像。也可以将释放了的移动染料转移至一接受物(receiver)上，而且这些染料固定在其中的酸洗层中。然后可以扫描承载影像的接受物。开始时接受物是彩色底片元件不可分割的部分。当扫描进行时，接受物仍然是元件不可分割的部分，典型地，接受物含有一个透明支持体，正好在支持体下的染料影像承载的酸洗层，和正好在酸洗层之下的白色反射层。在要观看染料影像时，一种普通的选择是，为便于对染料影像扫描而将接受物从彩色底片元件剥离的地方，接受物支持体可以是反射性的，或是透明的，以允许染料影像的透射扫描。在1976年11月的ResearchDisclosure 151卷，15162条中，公开了RDR及其被混入的染料影像转移体系。
也认识到可以由初始移动，但在成像方式显影期间可被固定的化合物可以提供染料影像。利用这种类型影像染料的影像转移体系已经在上文公开的染料影像转移体系中使用了很长时间。这些和其他与本发明的应用一致的影像转移体系，在1978年12月的ResearchDisclosure 176卷，17643条，XXIII.影像转移体系中公开。
如Research Disciosure I，XIV.扫描促进性能中举例说明的，已经提出了适于扫描的多种彩色底片元件的改进形式。用在本发明的实际应用中，这些体系以与上文描述的彩色底片元件的结构一致的程度是预期的。
本发明影像元件可以与非常规的敏化方案一起使用也是预期的。例如，不使用对红，绿和蓝光谱区敏感的影像层，而使用含有一层记录场景亮度的白光敏感层，且两个记录场景色度的彩色敏感层的光敏材料。显影后，如Arakawa等人在其美国专利5,962,205中描述的可以扫描最终影像并重新进行数字化处理，以重新建立原有场景的全彩色。影像元件也可以包含一种全敏感乳剂并伴有彩色分离曝光。在本实施方案中，本发明的显影剂结合分离曝光将产生彩色或灰色影像，并将能够完全恢复原有场景的彩色浓淡色度。在这样的元件中，可以通过已显影的银密度，与一种或多种常规的偶合剂组合，或“黑色”偶合剂，如间苯二酚偶合剂的组合形成影像。可以顺次通过合适的滤光器或同时通过一个空间分立的滤光元件体系(一般被称作“彩色滤光表”)进行分离曝光。
本发明的影像元件也可以是一种黑色和白色成像材料，例如，其包括本发明的全敏感卤化银乳剂和显影剂。在本实施方案中，可以由处理后已显影的银密度或通过一种产生染料的偶合剂形成影像，该染料可用来承载灰色影像的色阶。
当在常规已曝光的彩色照相材料进行化学显影之后，形成常规的黄色，品红和蓝绿色影像染料，以读出所记录的场景曝光时，通过检查其密度，可以精确地分辨元件的红，绿和蓝色记录单元的响应。选择彩色滤光器将试样中RGB影像染料形成单元的成像方式响应分离到相对独立的通道中，用显像密度测定术来测量透过的光。一般使用Status M过滤器校准用于光学印相的彩色底片胶片元件的响应，并用Status A过滤器校准用于直接透射观察的彩色反转胶片。在积分显像密度测定术中，有缺陷影像染料的不想要的边吸收和尾吸收会导致少量的通道混合，例如，此处，在灰色特性曲线中，黄色或蓝绿色影像染料记录或其二者的非峰值吸收可以得到品色通道总响应的一部分。这种人为因素在测量胶片光谱感度时可以忽略。在一种给定彩色记录响应独立于其他影像染料的光谱成分之处，通过对积分密度响应进行合适的数学处理，这些不想要的非峰值密度贡分可以完全被校正，并提供解析密度。在SPSE Handbook of Photographic Scienceand Engineering，W.Thomas，编辑，John Wiley and Sons，NewYork，1973，15.3节，彩色密度测量术，第840-848页已经总结了分析密度的测量方法。
在通过扫描已曝光和已处理的彩色底片元件得到可控制的影像图形电子记录，然后将调整过的电子记录重新转换为可见形式的影像处，影像噪音可以降低。彩色记录被放置在重新产生可见彩色影像之前的电子形式中，此时通过设计层灰度系数，使其在一窄范围中，同时避免或最大限度地减少其他性能缺陷可以增加影像清晰度和色彩丰度。
适用彩色记录层单元的术语“灰度系数(gamma ratio)”指一种被测量的系数，即把用色彩分离成像方式曝光和处理能够显影的起初那些层单元之后的例举的层单元的色彩灰度除以用白光成像方式曝光和处理能够显影的所有层单元之后的相同的层单元的色彩灰度。本术语与常规光学印相后源于那些层单元的有效的色彩饱和度有关。较大的灰度系数值表示光学印相条件下的增强的色彩饱和度。
虽然在印相中或通过控制电子影像记录难以从影像信息残留物中分离影像噪音是可能的，但通过调整具有低灰度系数的彩色底片元件提供的显示出低噪音的电子影像记录，从而用一种已知的印相技术来说不可能的达到方式，改善总曲线形状和锐度特性是可能的。因此，可以从这种彩色底片元件得到的电子影像记录重新产生影像，该影像优越于类似地从其结构是服务于光学印相应用的常规底片元件得到的影像。对各个红，绿和蓝色记录单元而言，其灰度系数小于1.2时，可得到所述元件的优秀影像特性。在更优选的实施方案中，红，绿和蓝光敏感的彩色形成单元分别显示出小于1.15的灰度系数。甚至在更优选的实施方案中，红和蓝光敏感的彩色形成单元分别显示出小于1.10的灰度系数。在最优选的实施方案中，红、绿光和蓝光敏感的彩色形成单元分别显示出小于1.10的灰度系数。在所有情况下，优选地是独立彩色单元显示出小于1.15的灰度系数，更优选的显示出小于1.10的灰度系数，最优选的显示出小于1.05的灰度系数。层单元的灰度系数无需相同。这些灰度系数的低值代表着层单元之间的中间层相互作用程度低，也是所知的中间层中间影像效应，并被认为是改进了扫描和电子控制后影像质量的原因。在影像控制实施时，不需要对层单元之间的化学相互作用造成的明显劣化的影像特性进行电子化抑制。如果用已知的电子影像控制方案适当地抑制不是不可能，相互作用常常是困难的。
本发明也预期了一种本发明的照相元件的用途，在该用途中常指单一用法相机(或“带透镜胶片”单元)。这些相机与预装在其中的胶片一起售卖，并在已曝光的胶片仍保留在相机之内时将整个相机返还到处理机。在本发明使用的一次性使用相机可以是本领域公知的任何形式。这些相机可以提供本领域所知的具体特征，例如闸门装置，胶片旋转装置，胶片给进装置，防水外壳，单个或多个透镜，透镜选择装置，可变狭缝，聚焦或焦距透镜，控制光条件的装置，基于光条件或使用者提供的指令调节传动的次数或透镜的特性的装置，以及直接在胶片上记录使用条件的照相上的装置。这些特征包括，但不仅限于：提供简化的如Skarman在美国专利4,226,517中描述的手控或自动给进胶片和使闸门复位的机械结构；提供Matterson等人在美国专利4,345,835中所述的控制自动曝光的装置；如Fujimura等人在美国专利4,766,451中所述的防潮；提供Ohmura等人在美国专利4,751,536中所述的内部或外部胶片机壳；提供Taniguchi等人在美国专利4,780,735中所述的在胶片上记录使用条件的装置；提供如Arai在美国专利4,804,987中所述的安装了透镜的相机；提供Sasaki等人在美国专利4,827,298中描述的优秀抗卷曲性能的胶片支持体；提供如Ohmura等人在美国专利4,812,863中描述的浏览取影器；提供Ushiro等人在美国专利4,812,866中描述的限定了焦距和透镜速度的的透镜；提供如Nakayama等人在美国专利4,831,398和Ohmura等人在美国专利4,833,495中描述的多重胶片外壳；提供如Shiba在美国专利4,866,469中描述的具有改进抗摩擦性能的胶片；提供如Mochida在美国专利4,884,087中描述的旋绕机械装置，旋转的卷筒或弹性套筒；提供如Takei等人在美国专利4,890,130和5,063,400中描述的沿轴线方向可除去的胶片patrone或盒；提供如Ohmura等人在美国专利4,896,178中描述的电子闪光装置；提供如Mochida等人在美国专利4,954,857中描述的可影响曝光的可外部操作的元件；提供如Murakami在美国专利5,049,908中描述的带有改进的定位孔的胶片支持体和给进所述胶片的装置；提供如Hara在美国专利5,084,719中描述的内部反射镜；以及提供如Yagi等人在欧洲专利中请0,466,417A中描述的适于用在紧紧缠绕的卷筒上的卤化银乳剂。
虽然可以用本领域已知的任何方式将胶片安装到一次性使用的相机中，但是尤其优选的是通过一个插盒(thrust cartridge)使安装在一次性使用相机中的胶片曝光。插盒在Kataoka等人的美国专利5,226,613；Zander的美国专利5,200,777；Dowling等人的美国专利5,031,852和Robertson等人的美国专利4,834,306中公开。在Tobioka等人的美国专利5,692,221中描述了以此方式适于使用这种插盒的窄壳体一次性使用相机。更一般地，最可用作一次性使用的尺寸有限的照相机通常是长方形的轮廓，并且能满足便于操作和携带的需求，例如，放入口袋中，当此处描述的照相机具有有限的体积时。照相机应具有一个小于约450立方厘米的总体积，优选小于380立方厘米的，更优选小于300立方厘米的，且最优选小于220立方厘米的。此类照相机的深度-高度-长度的比例一般地在大约1∶2∶4的范围，每边的变化范围大约是25％，以便提供舒适的操作和携带性能。通常，由装入的透镜的焦距和装入的胶片卷轴和套筒的大小来设置最小可用深度。优选的照相机具有大约0.2-3厘米的曲率半径的角和边。在本发明中，通过提供简易扫描器接近特定的场景在卷轴上成像，但是保护胶片远离灰尘、擦伤、磨损和所有能引起降低影像质量的因素，插盒的应用能得到特别的优势。
虽然任何已知的引人注目的透镜可以被用于本发明的照相机中，但是安装在基于本发明的单次使用的照相机上的引人注目的透镜应优选单一非球面塑料透镜。这些透镜具有大约在10和100mm之间的焦距，且透镜的光圈在f/2和f/32之间。焦距优选大约15和60mm之间的，且最优选在约20和40mm之间的。关于图画的应用，相配合的焦距在矩形胶片曝光区域的对角线的25％的范围内是优选的。在f/2.8和f/22之间的透镜光圈是预期的，且大约在f/4至f/16的透镜光圈是优选的。透镜MTF可以低于0.6或小于胶片平面上的20线/mm(lpm)的间隙率，尽管该值高于0.7或最优选0.8或更高是预期的。较高的透镜MTF值一般能得到轮廓较为鲜明的图画。由两个、三个或更多组成的与上述功能一致的透镜元件组成的复合透镜的配备是特别预期的。
照相机可以包含一种固有的处理能力，例如加热元件。包括它们在影像俘获和显示系统在内的这些照相机的设计由Stobebe等人在1999年9月1日提交的美国专利申请美国09/388,573中公开，命名为“Thermal Film Camera With Processing”。
基于本发明的照相元件优选用任何公知的技术曝光的成像方法，该技术包括那些在Research Disclosure I，XVI中描述的技术。典型地，它包括在可见光谱区域的光的曝光，且典型地这些曝光是通过透镜的真实影像，尽管这些曝光也可以通过光发射设备(如光发射二极管，CRT以及诸如此类)的手段也被用于已存储影像(如计算机存储影像)的曝光。根据照相卤化银的光谱敏感性，曝光是单色的、正色的或全色的。
对下述某些或所有过程而言，上述讨论的元件可适合作为原始材料：影像扫描以便产生一个俘获影像的电信号，以及随后对那些信号进行的数字处理，以便调节、存储、转移、输出或显示电子化了的那些信号。
基于本发明的离子交换还原剂可以用于含有上面讨论的某些或所有特征的照相元件，但是，针对不同类型的过程对其进行了设计。系统的这些类型将详述如下。
I类：低体积系统，通过接触一种经处理的溶液，胶片处理开始进行，但是经处理的溶液体积与待处理的影像层的总体积是可比拟的。该系统类型可包括附加的非溶液处理手段，如加热的应用、或在处理时应用的薄片覆盖层的应用。
II类：常规照相系统，通过接触常规的照相处理液，胶片元件被处理，并且，此溶液的体积与影像层的体积相比是非常大的。
I类：低体积处理：
依据本发明的另一方面，离子交换还原剂被混入到将被低体积处理的照相元件中。低体积处理被定义为其中所应用的显影剂溶液的体积在大约0.1-10倍，优选的为大约0.5-10倍的处理，溶液体积必需使照相元件溶胀。通过溶液应用、外部层压和加热的组合，本处理可以发生。低体积处理体系可以含有上述I类：光热照相体系的任何元件。此外，在下面部分中描述的任何组分是特别预期的，它们对原有胶片元件潜像的形成或稳定是不必要的，它们可以被从胶片元件中一起除去，并为了照相处理的目的，用下文描述的方法在曝光后的任何时间接触它们。
I类照相元件可以接受以下处理方法的一些或所有步骤：
(I)用任何方法将溶液直接应用于胶片，包括喷涂，墨喷，涂布、照相凹板处理以及诸如此类。
(II)在含有经处理的溶液的贮水槽中浸泡胶片。该过程还可以采用浸渍方式或将元件通过一小的处理盒。
(III)将辅助处理元件层压到成像元件上。层压可以具有提供处理化学品，除去用尽的化学品或从潜影记录胶片元件转移影像信息的目的。可以从成像方式转移到辅助处理元件的染料，染料前体或含银化合物得到转移的影像。
(IV)用任何常规的方式加热元件，包括简单的热盘，铁，辊，加热鼓，微波加热装置，加热气体，蒸汽或诸如此类。可以在以上任何处理步骤I-III之前，之间，之后或任何过程中完成加热。加热可以使处理温度的范围为从室温到100℃。
II类：常规体系：
依据本发明的另一方面，离子交换还原剂被混入常规照相元件中。
可以用任何一种公知的使用任何一种例如在ResearchDisclosure I或在T.H.James，编辑，The Theory of thePhotographic Process，第4版，Macmillan，New York，1977中所描述的公知常规照相处理溶液的照相处理过程处理依据本发明的常规照相元件。采取适于提供可接受影像的任何时间长度和任何处理温度，显影处理可以发生。在这些情况下，基于本发明的离子交换显影剂的存在可以给元件的一个或多个彩色记录提供显影，显影的增补物通过处理溶液的显影剂在更短的显影时间，或用更少的沉积影像材料，或在所有的彩色记录中给出平衡了的显影，从而给出改进的信号来提供。在处理负性元件情况下，用彩色显影剂(是一种将与彩色偶合剂形成彩色影像染料的一种显影剂)处理元件，然后用氧化剂和溶剂除去银和卤化银。当处理反转彩色元件时，先用一种黑和白显影剂(是一种不与偶合剂化合物形成彩色染料的显影剂)处理元件，然后处理元件使卤化银雾化(一般为化学起雾或光起雾)，然后用彩色显影剂处理。优选的彩色显影剂是对-亚苯基二胺类。特别优选的是：
4-氨基N，N-二乙基苯胺盐酸盐，
4-氨基-3-甲基-N，N-二乙基苯胺盐酸盐，
4-氨基-3-甲基-N-乙基-N-(2-(甲烷磺酰氨基)乙基苯胺倍半硫酸盐水合物，
4-氨基-3-甲基-N-乙基-N-(2-羟基乙基)苯胺硫酸盐，
4-氨基-3-α-(甲磺酰氨基)乙基-N，N-二乙基苯胺盐酸盐，和
4-氨基-N-乙基-N-(2-甲氧基乙基)-间-甲苯胺二-对-甲苯磺酸。
可以使用一种染料影像产生还原剂和一种如Bissonette的美国专利3,748,138，3,826,652，3,862,842和3,989,536，以及Travis的美国专利3,765,891所述的惰性过渡金属离子络合物氧化剂和/或一种如Matejec的美国专利3,674,490，1973年12月的ResearchDisclosure，116卷，11660条和1976年8月的Bissonette ResearchDisclosure，148卷，14836，14846和14847条所述的过氧化物氧化剂的组合通过处理形成或放大染料影像。用Dunn等人的美国专利3,822,129，Bissonette的美国专利3,834,907和3,902,905，Bissonette等人的美国专利3,847,619，Mowrey的美国专利3,904,413，Hirai等人的美国专利4,880,725，Iwano的美国专利4,954,425，Marsden等人的美国专利4,983,504，Evans等人的美国专利5,246,882，Twist的美国专利5,324,624，Fyson的欧洲专利0,487,616，Tannahill等人的WO 90/13059，Marsden等人的WO90/13061，Grimsey等人的WO 91/16666，Fyson的WO91/17479，Marsden等人的WO 92/01972，Tannahill的WO 92/05471，Henson的WO 92/07299，Twist的WO 93/01524和WO 93/11460，和Wingerder等人的德国OLS 4,211,460中举例说明的这样的处理，照相元件可以特别适应形成染料影像。
显影之后，可以进行漂白固定，以除去银或卤化银，洗涤并干燥。
在本发明的实施方案中，离子交换显影剂被用于各个彩色记录中或邻近彩色记录的光敏层中，如果有的话，经处理的溶液中含有一点儿显影剂是预期的。然而，在本发明的实施方案中，还原剂不是显影剂，那么经处理的溶液将含有显影剂。
一旦在本发明已处理的照相元件中形成黄色，品红和蓝绿色染料影像记录，可以使用常规技术重现各个彩色记录的影像信息，并为了彩色平衡可见影像随后产生而控制记录。例如，在蓝，绿和红色光谱区域顺次扫描照相元件，或者在单个扫描光束中混入蓝，绿和红光，该扫描光束被分离并穿透蓝，绿和红滤光器形成各个彩色记录的不同扫描光束是可能的。一种简单的技术是沿着一系列横向偏移的平行扫描路径，点到点地扫描照相元件。在扫描点上通过元件的光强度被一传感器记录，该传感器将接受的辐射转换成为电子信号。最一般地，该电子信号被进一步控制，形成影像的有用的电子记录。例如，可以使电子信号通过模/数转换器，并将其与影像中象素(点)位置所需的位置信息一起送到数字计算机中。在另一实施方案中，该电子信号用比色或色调信息标记，形成适于将影像重建为可见形式，如计算机监视器显示的影像，电视影像，印刷的影像等的电子记录。
在从元件除去卤化银之前扫描本发明的多种成像元件是预期的。残余的卤化银产生一混乱涂层，且发现对于这样的体系，通过应用扩散照明光学扫描器的使用，可以得到改进的扫描影像质量。可以使用本领域公知的任何产生扩散照明的技术。优选体系包括反射体系，其使用其内壁被特别设计以产生高度扩散反射的扩散腔，及透射体系，其中通过使用置于光束中用来散射光的光学元件来完成特定光束的扩散。该元件可以是混入了能产生所期望散射的组分或已经进行了表面处理以改进所期望的散射的玻璃或塑料。
由扫描提取的信息制成影像过程中遇到的挑战之一，是可获得的用于观看的信息象素数目只是从可比较的常规照相印相所获象素的一部分。因此，在扫描影像时更重要的是使可获影像信息的质量最大化。增大影像清晰度，和使异常象素信号(即噪音)的影响最小化是增加影像质量的普通方法。使异常象素信号的影响最小化的常规技术是通过将邻近象素，重量更重的更接近的邻近象素的示数作为因子，将各个象素密度示数调整为重均值。
本发明元件可具有从一部分未曝光的照相记录材料上获得的一块或多块碎片区域的密度标准碎片，其中记录材料经受了如Wheeler等人在美国专利5,649,260，Koeng等人在美国专利5,563,717和Cosgrove等人在美国专利5,644,647中描述的参考曝光。
扫描信号操作系统的实例包括最大化影像记录质量的技术，如Bayer的美国专利4,553,156；Urabe等人的美国专利4,591,923；Sasaki等人的美国专利4,631,578；Alkofer的美国专利4,654,722；Yamada等人的美国专利4,670,793；Klees的美国专利4,694,342和4,962,542；Powell的美国专利4,805,031，Mayne等人的美国专利4,829,370，Abdulwahab的美国专利4,839,721；Matsunawa等人的美国专利4,841,361和4,937,662；Mizukoshi等人的美国专利4,891,713；Petilli的美国专利4,912,569；Sullivan等人的美国专利4,920,501和5,070,413；Kimoto等人的美国专利4,929,979；Hirosawa等人的美国专利4,972,256；Kaplan的美国专利4,977,521；Sakai的美国专利4,979,027；Ng的美国专利5,003,494；Katayamaa等人的美国专利5,008,950；Kimura等人的美国专利5,065,255；Osamu等人的美国专利5,051,842；Lee等人的美国专利5,012,333；Bowers等人的美国专利5,107,346；Telle的美国专利5,105,266；MacDonald等人的美国专利5,105,469和Kwon等人的美国专利5,081,692所公开的。在扫描时进行彩色平衡调节的技术公开在Moore等人的美国专利5,049,984和Davis等人的美国专利5,541,645中。
在绝大多数情况下，一旦已获得的数字彩色记录将被调整产生适宜于观看的彩色平衡影像，并通过不同的转换或为输出而绘制，在视频监视器上或被打印作为常规彩色印相保存载有影像信号的彩色保真度。扫描后转换影像承载信号的优选技术公开在Giorgianni等人的美国专利5,267,030中。此外Giorgianni和Madden的DigitalColor Management，Addison-Wesley，1998提供了用来控制彩色数字影像信息的本领域技术人员能够实施的例子。
图1以方框图形式，显示了预期使用的由本发明彩色底片元件提供影像信息的方式。通过传输成像方式，影像扫描仪2可被用于扫描曝光了的和照相处理了的彩色底片元件1。扫描光束是最方便的白色光束，该光束在通过层单元和通过滤光器时分裂，产生分离的影像记录-红色记录层单元影像记录(R)，绿色记录层单元影像记录(G)和蓝色记录层单元影像记录(B)。蓝，绿和红色滤光器可以顺次在每个象素位置横切光束，而不是分裂光束。在另外一种扫描变换方式中，通过一个发光二极管集合产生的分立的蓝，绿和红色光束可指向每个象素位置。由于使用如表充电-偶合装置(CCD)的表检测器对元件1进行象素到象素扫描，或如线性表CCD的线性表检测器对元件1进行行到行扫描，产生一系列R，G和B图像元件信号，该信号可以和扫描器提供的空间位置信息相关。将信号强度和位置信息供给工作站4，将信息转换为可以存储到任何常规存储设备5中的电子形式的R’，G’和B’。
在移动影像工业中，一种普通的方法是用电视电影传输设备将彩色底片信息转换为视频信号。两类电视电影传输设备最普通：(1)使用先倍管检测器的飞点扫描器或(2)CCD作为传感器的飞点扫描器。这些设备将通过彩色底片每个象素位置的扫描光束转换为电压。然后进行信号处理将其转换为电子信号，以提供正像。然后放大和调制该信号，并供给阴极射线管监视器以显示影像，或记录到磁带上存储起来。虽然模拟和数字影像信号控制是预期的，由于现在主流计算机是数字化的，将信号置于数字形式中进行控制是优选的，这就有利于与普通计算机外围设备，如磁带，磁盘或光盘一起使用。
视频监视器6接受由R”，G”和B”指示的为其需求而改变的数字影像信息，它允许观看由工作站接受的影像信息。不依赖视频监视器的阴极射线管时，可以用液晶显示屏幕或任何其它常规电子影像观看设备替代。典型地，视频监视器依赖一种包括键盘和光标的图像控制装置3，可使工作站控制器提供影像控制命令，以改变所显示的视频影像和从数字影像信息再创造出的任何影像。
当它们被引入到视频显示器6和保存到存储装置5中时，可以看到任何图像变化。变化了的影像信息R，G和B被送到输出设备7，以产生可见的再创造影像。输出设备可以使任何方便的常规元件书写器，如热染料转移，喷墨，静电，电照相，或适于提供可视影像的其他类型的打印机。可以使用输出设备控制卤化银彩色纸的曝光。卤化银输出手段和/或其处理的方法可以是常规的或依照本发明修改的。它是最终用户用输出手段最终观察和识别噪音(颗粒度)、清晰度、反差和彩色平衡的一种影像。当影像在Internet计算机网络万维网的各部分之间传输时，最终用户还可以最终观察和识别视频显示器上影像的噪音，清晰度，色阶，彩色平衡和彩色复制。
使用如图l所示类型的排列，包含在彩色底片元件中的影像被转换为数字形式，并被控制和再现为可视形式，其步骤在Giorgianni等人的美国专利5,267,030中有描述。彩色底片记录材料可以与美国专利5,257,030中描述的任何合适方法一起使用。在一优选实施方案中，Giorgianni等人提供了一种将R，G和B影像承载信号从传输扫描器转换到影像控制器和/或存储度量，其相当于如胶片或相纸书写器，热打印机，视频显示器等产生参考影像产生设备三色信号的方法和手段。度量值相当于那些需要合适地复制该设备上的彩色影像的数值。例如，如果所选的参考影像产生设备是一种特定的视频显示器，并且针对该参考视频显示器选择中间影像数据量度为R’，G’和B’强度调制信号(代码值(code value))，然后对于输入胶片，源于扫描器的R，G和B影像承载信号将转换为相当于需要合适的复制参考视频显示器上输入影像的那些数值的R’，G’和B’代码值。从R，G和B影像承载信号转换为上述代码值的数学转换产生的数据被衍生。选择合适的试样并覆盖校准胶片有用的曝光范围，用图形发生器曝光产生曝光图形，并被送入曝光装置中。曝光装置在胶片上产生三色曝光，形成由大约150个色块组成的测试影像。可以使用适于该应用的各种不同的方法形成测试影像。这些方法包括：使用如传感器的曝光设备，使用彩色影像装置的输出设备，记录用公知光源照明测试物体的公知反射影像，或使用照相领域中公知的方法计算三色曝光值。如果使用不同速度的输入胶片，为了补偿胶片之间的相对速度差，必须合适地调整各个胶片的红，绿和蓝总曝光量。则每种胶片接受适合于其红，绿和蓝色速度的相当曝光量。曝光了的胶片进行化学处理。用传输扫描器读取胶片的色块，相应与每个色块产生R，G和B影像承载信号。代码值图形发生器的信号值图形产生被送入参考视频显示器的RGB强度调制信号。可相应于一种仪器或一人观察者调整每种测试颜色的R’，G’和B’代码值，使彩色匹配装置所指示的视频显示测试颜色与正片测试颜色或打印出的底片颜色一致。转换装置产生涉及胶片测试颜色的R，G和B影像承载信号数值与相应测试颜色的R’，G’和B’代码值的转换。
R，G和B影像承载信号转换为中间数据所需的数学操作可以由一系列矩阵操作和查找数据表(look-up tables)(LUT)组成。
参考图2，按如下步骤将所输入的影像承载信号R，G和B被转换为相应于需要合适地复制参考输出设备上彩色影像的R’，G’和B’输出影像承载信号的中间数值：
(1)相应于所测得的胶片透光率的R，G和B影像承载信号被转换为计算机中相应的密度，其中计算机通过1维查找数据表LUT1接受和存储胶片扫描器的信号。
(2)然后用转换装置得到的矩阵1转换从步骤(1)得到的密度，产生中间影像承载信号。
(3)任选用所得1维查找数据表LUT2改变步骤(2)中的密度，这样输入胶片的灰色色阶密度转换为参照的灰色色阶密度。
(4)用1维查找数据表LUT3转换步骤(3)中的密度，对参考输出设备产生相应的R’，G’和B’输出影像承载信号。
应当理解单独的查找数据表典型地提供给每种输入颜色。在一实施方案中，可以使用三个1维查找数据表，其中一个表对应为红，绿和蓝色记录的中的一个。在另一实施方案中，可以使用如D’Errico在美国专利4,941,039中所述的多维查找数据表。应当理解上述步骤(4)参考输出设备的输出影像承载信号的形式可以是依赖于设备的代码值或需要进一步调整变为设备具体代码值的输出影像承载信号。这种调整可以通过进一步矩阵转换或1维查找数据表转换，或这些转换的组合来完成，以给任何传输，存储，印相或用特定设备显示这些信号的任何步骤制备输出影像承载信号。
从传输扫描器得到的R，G和B影像承载信号被转换为一种影像控制和/或存储量度，该量度相当于一单个参考影像记录设备和/或介质的测量或描述，其中只要其在输入介质捕获原有场景的相同条件下捕获原有场景，所有输入介质的度量值相当于由参考设备或介质形成的三色值。例如，如果选择参考影像记录介质为一特定的彩色底片，并选择中间影像数据量度为所测量的该参考胶片的RGB密度，则对于依据本发明的输入彩色底片，源于扫描器的R，G和B影像承载信号将被转换为相应于一个影像信号的R’，G’和B’密度值，其中只要参考彩色底片在彩色底片记录材料被曝光的相同条件下曝光，影像将由参考彩色底片形成。
选择合适的试样并覆盖校准胶片有用的曝光范围，用一图形发生器曝光产生曝光图形，并将其送入曝光装置中。曝光设备在胶片上产生三色曝光，生成由大约150个色块组成的测试影像。可以使用适于该应用的各种方法生成测试影像。这些方法包括：使用如传感器的曝光设备，使用彩色成像装置的输出设备，记录用公知光源照明测试物体的公知反射影像，或使用照相领域中公知的方法计算三色曝光值。如果使用不同速度的输入胶片，为了补偿胶片之间的相对速度差，必须合适地调整各个胶片的红，绿，蓝总曝光量。则每种胶片接受适合于其红，绿和蓝色速度的相等曝光量。曝光了的胶片进行化学处理。用传输扫描器读取胶片的色块，相应与每个色块产生R，G和B影像承载信号，并用传输密度计产生对应于各个色块的R’，G’和B’密度值。转换装置产生涉及胶片测试颜色的R，G和B影像承载信号值与所测得的相应参考彩色底片测试颜色的R’，G’和B’密度值的转换。在另一优选变体中，如果选择参考影像记录介质为一特定的彩色底片，并选择中间影像数据量度为其参考胶片步骤2的预定R’，G’和B’中间密度，则对于依据本发明的输入彩色底片，从扫描器得到的R，G和B影像承载信号将被转换为相应于那些影像信号的R’，G’和B’中间密度值，其中只要参考彩色底片在彩色底片记录材料被曝光的相同条件下曝光，其影像将由参考彩色底片形成。
因此，各个输入胶片只要可能将产生相同的相应于合适地复制彩色影像所需的R’，G’和B’代码值的中间数据值，其中彩色影像将由参考输出设备上的参考彩色底片形成。校准的胶片也可以与类似胶片类型得出的转换一起使用，结果与那些描述的类似。
将R，G和B影像承载信号转换为该优选实施方案的中间数据度量所需的数学操作可以由连续的矩阵控制和1维LUT组成。三种数据表被典型地提供给三种输入颜色。应当理解在其它实施方案中，通过使用一单个数学操作或由主计算机产生的计算步骤中的数学操作组合，也可以实现该转换，其中数学操作包括，但是不限于依据一种或多种影像承载信号的矩阵代数，代数表达式和n维LUT。在一个实施方案中，步骤2的矩阵1是3×3的矩阵。在更优选的实施方案中，步骤2的矩阵1是3×10的矩阵。在一优选的实施方案中，步骤4中的1维LUT 3依据彩色照相纸特性曲线转化为中间影像承载信号，由此复制出普通的彩色打印影像色阶。在另一优选实施方案中，步骤4的LUT3依据已改变的更宜人的可见色阶，转化为中间影像承载信号，例如处理较低的影像反差。
由于这些转换的复杂性，应当注意从R，G和B转化为R’，G’和B’常常可通过3维LUT更好地实现。这样的3维LUT可依据J.D’Errico的美国专利4941039的指导导出。
应当理解当影像是电子形式时，影像处理不限于上面描述的具体的控制方式。当影像为这种形式时，可以被使用的附加影像控制方式包括，但不限于，标准场景平衡算法(用来确定密度校正和基于底片内一个或多个区域密度的彩色平衡)，用来放大胶片曝光不足的灰度的色阶控制，以及经过卷绕或使遮光板不清晰、红眼(red-eye)还原和非自适应或自适应颗粒抑制的非自适应或自适应锐化。此外，影像可以被人为控制，放大，裁切，并与附加影像或本领域公知的其它控制方法结合。一旦影像已经被校正，并出现了任何其它影像处理和控制过程，影像可以被电子化地传输到远程区域，或在本地写到多种输出设备上，这些设备包括，但不限于卤化银胶片或纸书写器，热打印机，电子照相打印机，喷墨打印机，显示监视器，CD唱盘，光和磁电子信号存储设备和本领域公知的其他类型的存储和显示设备。
下述实施例解释本发明和包括使用阴、阳离子交换聚合物来稳定活性或经封端的彩色显影剂。
下述化学结构代表了在实施例中使用的化合物。
Figure A0112128600361
DEV-1
Figure A0112128600371
DEV-2
Figure A0112128600372
DEV-3
Figure A0112128600373
DEV-4DEV-5
制备实施例：
如表1所示，制备一系列含有不确定颗粒尺寸的，载有离子交换颗粒稀浆的显影液。一种商业化可用的离子交换树脂的样本按下述方法载满显影剂。由之产生的载有离子交换颗粒的显影剂的分散和粒子尺寸的缩小通过将颗粒稀浆样本做如下处理来实现：a)用一种转子-定子混合器高速剪切混合和/或b)用硬的、无机打磨介质反复碰撞。通过悬浮聚合反应，用具有期望的颗粒尺寸的离子交换树脂颗粒的直接合成可实现。
M1
向40克含有10％重量的DEV-1和2.4％重量的亚硫酸钠的溶液A中加入10克的AmberliteTM IR120+强酸性凝胶型离子交换树脂。混合物被搅拌5分钟，并且树脂颗粒被从液相中分离出来。树脂颗粒用经蒸馏的去离子水洗涤直至20％的树脂泥浆的pH值是4.7。将由之制成的载有树脂颗粒的显影剂加入56.6克的含有0.111克的溴化十六烷基三甲基铵和0.152克亚硫酸钠的溶液中。在8oz的广口瓶中用120cc的1.8mm氧化锆粒打磨样本16小时，以产生分散体M1。该分散体含有很宽的颗粒尺寸分布，并且，在分散体M1中，未观察到小于20μm的颗粒。
M2
用与制备M1同样的方法制备M2，除了用转子-定子混合器以大约15,000转/分的转速剪切树脂颗粒稀浆，和在8oz的广口瓶中用120cc的1.8mm氧化锌粒打磨样本2.5小时。在分散体M2中有超过95％的颗粒小于10μm，且未观察到大于15μm的颗粒。平均颗粒尺寸是2.5μm。
M3
用制备M2同样的方法制备分散体M3，除了该样本的打磨时间是16小时。在分散体M3中未观察到大于2μm的颗粒。
M4
用1厘米氧化锆介质打磨Na+型、球粒Dowex HCR-W2的样本(强酸型；苯乙烯-DVB共聚物；亲核磺酸活性基团；总交换容量＝3.8meq/g)2星期，并按下法载满显影剂。在25ml水中溶解0.48g的亚硫酸钠，紧跟着用氮气吹洗20分钟。在经吹洗的溶液中加入5.5g的DEV-1和6.3g的80％固体Dowex HCR-W2经打磨的分散体。由此得到的分散体被震摇4小时。最后的树脂通过离心作用离析，并且用蒸馏水洗涤三次，接着每次用离心作用离析树脂。由此得到的5％的固体树脂分散体M4的pH为6.0。在分散体M4中未发现大于2μm的颗粒。
M5
在14.6g的溶液A中加入25.4g的蒸馏水和20g的AmberliteTMIR120+强酸性凝胶型离子交换树脂。混合物被搅拌5分钟，并且树脂颗粒被从液相中分离出来。用经蒸馏的去离子水洗涤树脂颗粒直到20％树脂稀浆的pH值为4.9。由此得到的5g载有树脂颗粒的显影剂被加入35g含有0.067g的溴化十六烷基三甲基铵和0.09g亚硫酸钠的溶液中。用转子-定子混合器在大约15,000转/分的转速下剪切此稀浆15分钟。由此得到的稀浆用120cc的1.8mm氧化锆粒在8oz的广口瓶中打磨150分钟，制成离子交换显影剂5。
P1
也可使用具有期望的颗粒尺寸的离子交换树脂颗粒的直接合成法。用下面的方法合成离子交换树脂颗粒。用公知的悬浮聚合反应技术(McCaffery，Edward M.，：Laboratory Preparation forMacromolecular Chemistry，McGraw-Hill，Inc.，1970.)合成包含85％重量苯乙烯和15％重量二乙烯苯的共聚物树脂。反应条件产生一个具有3μm平均尺寸的颗粒的窄尺寸分布。珠粒用硫酸在高温条件下处理9小时，用蒸馏水彻底洗涤，并干燥。磺化度为6meq/g。在30ml水中，加入0.48g的亚硫酸钠，随后用氮气吹洗20分钟。在经吹洗的溶液中加入5g尺寸为3μm的经磺化的珠粒，和8.5g的DEV-1。分散体被搅拌4小时。P1的离析步骤与M4的完全相同。
P2
获得1.5μm尺寸树脂粒的步骤是与用于P1实例的树脂的制备步骤一样的，除了在本制备法中加入更多的稳定剂以便获得较小的树脂粒尺寸。树脂的磺化反应和处理过程与用于P1实例中的那些是完全相同的。此情况下，树脂上的磺化度是5.1meq/g。离子交换过程与P1完全相同，本制备法中保持磺酸与DEV-1的摩尔比率不变。
P3
获得8μm尺寸树脂粒的步骤是与用于P1实例的树脂的制备步骤一样的，除了在本制备法中使用较少量稳定剂，以便获得较大树脂珠粒尺寸。树脂的磺化度和处理过程与用于P1实例中的那些是完全相同的。此情况下，树脂上的磺化度是5.1meq/g。离子交换过程与用于P2实例中的完全相同。
P4
用与P2完全相同的方法将含有1.5μm树脂颗粒的样本负载上显影剂，除了磺酸与DEV-1的摩尔比率是1∶0.125。
P5
用与P2完全相同的方法将含有1.5μm树脂颗粒的样本负载上显影剂，除了磺酸与DEV-1的摩尔比率是1∶0.25。
      表1
 颗粒尺寸(μm)
    M1     大于20
    M2     2.5μm
    M3     0.8μm
    M4     0.7μm
    M5     2.5μm
    P1     3
    P2     1.5
    P3     8
    P4     1.5
    P5     1.5
乳剂E-1
用常规的方法制备由97％溴化银和3％碘化银的组合物构成的卤化银片状乳剂。由此得到的乳剂具有0.6μm的相等园直径和0.09μm的厚度。这些乳剂被绿光光谱敏化，并被化学敏化，而表现出最佳性能。
评价实例
                      实例1
本实例证明具有小于10μm的颗粒尺寸的离子交换显影剂源是优选的。一组嵌入光敏层的含有离子交换显影剂的涂层按如下方法制备、曝光和处理。涂层在1m2的基体上制备，其含有：0.54g源于卤化银乳剂E-1的银，0.32g的品红染料形成偶合剂224EV，0.27g源于表3中显示的离子交换显影剂来源DEV-1，和4.04g的去离子动物胶.由此得到的涂层通过一个0-4的灰梯尺和Wratten9TM的滤色镜在5500k的光源下曝光1秒。
一组涂层用在60°F下在0.5M的碳酸钠溶液中浸泡中30秒的方法进行处理、定影、冲洗和干燥。照相性能如表2中描述。照相速度被定义为曝光，在此曝光处超过Dmin的密度是从该点到0.6logE较大曝光的平均梯度的20％。
表2中的结果清楚地显示了使用具有颗粒尺寸小于10μm的离子交换聚合物的优点。在M1的相似涂层中获得的Dmax仅0.16，而相对于含有较小颗粒的载有离子交换聚合物的显影剂涂层，其D-max密度至少1.95。
                表2
      颗粒尺寸  D-min   D-max      速度
      (μm)M1(比较)  ＞20      0.03    0.16       无可测量的
M2    2.5       0.06    2.15       248
M3    0.8       0.06    2.71       251
M4    0.7       0.07    2.10       241
M5    2.5       0.09    1.95       256
P1    3         0.06    2.20       252
P2    1.5       0.06    2.10       240
P3    8         0.08    2.00       249
                实例2
用实例1中描述的同样的方法制备、曝光和处理一组含有嵌入光敏层的离子交换显影剂的涂层，所不同的是该方法也包括在浸入碳酸钠活化剂之前，先在去离子水中浸泡5分钟的过程。一个比较的涂层DEV-1也包括了相同形式的制备过程，除了显影剂用溶液A加入并且此涂层不合有离子交换颗粒。此蒸馏水预浸实验用来证明离子交换聚合物在其浸入活化剂溶液以前适当地限制了显影剂的扩散。因为预浸槽较低的pH不支持卤化银显影，则各类自动显影剂被冲洗而失去没有显影曝光的银盐乳剂颗粒的涂层。随后其在活化剂溶液中的浸泡产生源于任何剩余显影剂的影像信息。表3的结果表明预浸比较涂层DEV-1(不含有离子交换聚合物)致使显影剂从涂层中完全丢失。因此，随后用活化剂溶液进行的处理仅能在其上观察到非常模糊的影像。相反地，用预漫处理没有明显影响含有离子交换剂源的涂层的照相性能。这些结果清楚地证明，在限制混入卤化银胶片的各类显影剂有害分散方面，离子交换聚合物的效用。表3中的结果也清楚地表明使用具有颗粒尺寸小于10μm的离子交换聚合物的优势。在M1的比较涂层中获得的D-max仅为0.16，相对于含有较小颗粒的载有离子交换聚合物的显影剂的涂层D-max密度至少为1.85。
                   表3
         颗粒尺寸，μm        经预浸
                        D-min  D-max     速度M1(比较例)     ＞20        0.03   0.16      不可测DEV-1(比较例)   无树脂      0.03   0.21      不可测
M5          2.5         0.05   1.92      240
M3          0.8         0.08   2.57      251
M4          0.7         0.05   1.91      239
P1          3           0.06   1.85      254
                     实例3
本实例证明具有低于10μm颗粒尺寸的离子交换显影剂源是优选的。在实例1中描述的样本的可视检查显示出在影像质量上的巨大不同。实例1中描述的比较涂层M1的样本被认为是不可接受的。除了在表2中报道的涂层M1的较低D-max密度之外，相同曝光区域中的影像由未形成影像染料的区域环绕的影像染料的密度大的斑点组成。这些影像染料斑点与载有显影剂的离子交换树脂的颗粒具有大约相同的尺寸。事实上，在实例1中描述的含有低于10μm颗粒的离子交换显影剂源的基于本发明实例的样本具有优良的影像质量。在这些样本中，在相同曝光区域形成相同染料影像。
                     实例4
本实例证明照相性能的改善以及保存期是当离子交换显影剂源被嵌入光敏层时获得。Amberlite IR 120+离子交换树脂的样本用与M3相同的方法载满显影剂DEV-2、DEV-3和DEV-4，并且按照实例1中的描述涂布。除了显影剂是从溶液而不是从离子交换树脂中加入以外，用上述相同的方法制备比较涂层。涂层按实例1中描述的方法进行曝光和处理．第二组涂层在曝光和处理前，置于120°F和相对湿度50％RH的环境中培养4星期。在表4中描述了其照相性能。用经培养的涂层和新被处理的涂层的D-max和D-min之间的不同的比率计算％分辨力。表4中的结果证明相对于不含离子交换树脂的比较涂层，离子交换显影剂树脂提供了相似的或优良的新影像分辨率和速度。任何经培养的比较涂层未观察到影像。当使用离子交换树脂以便稳定彩色显影剂时，达到最初影像的95％的影像被保留下来。
               表4显影剂    新配制    新配制    新配制   120°F放置4星期
      D-min     D-max      速度        ％分辨力M3-DEV-1  0.06      2.71       251           94DEV-1(比较例)  0.05      2.41       214        0(无影像)M3-DEV-2  0.035     0.54       194           85DEV-2(比较例)  0.045     0.48       193        0(无影像)M3-DEV-3  0.069     2.61       230           72DEV-3(比较例)  0.056     2.28       230        0(无影像)M3-DEV-4  0.085     2.62       221           95DEV-4(比较例)  0.067     2.60       143        0(无影像)
                    实例5
本实例证明当载有离子交换颗粒的显影剂被嵌入光敏层中时，所获得的保存期改善了。在一个1平方米的基体上制备涂层，其含有0.54g的卤化银乳剂E-1中的银，0.32g的224EV，DEV-1的水平如表5列示，和4.04g的去离子动物胶。除了用溶液A加入DEV-1之外，用同样的方式制备比较涂层。按实例1中的描述对涂层进行曝光和处理。表5的结果证明相对于不含离子交换树脂的比较涂层，离子交换显影剂源提供了优良的新速度。在经培养的比较涂层上未观察到影像。当使用离子交换树脂以便稳定彩色显影剂时，照相性能得到明显改善。这些结果清楚地证明离子交换显影剂树脂在改善混入了显影剂的卤化银胶片的保存期方面的效用。
                    表5DEV-1来源 DEV-1  新配制             速度      ％分辨力
      水平    速度   分辨力  120°F放置  120°F放置
                               1星期       1星期
M5     9      252    0.8        252         94
M5     15     259    1.44       296         73
P4     9      243    1.34       252         81
P5     15     259    1.60       272         98DEV-1(比较例)  9      224    0.65      无影像    0(无影像)DEV-1(比较例)  15     224    1.51      无影像    0(无影像)
                    实例6
本实例证明含有嵌入光敏感层的离子交换显影剂源的涂层可以用不同的活化剂溶液处理。涂层可以按实例5的方式在1平方米的基体上制备，其含有0.16g源于P5的DEV-1。用实例5中描述的方法对涂层曝光，并用下述活化剂，在60°F条件下，按表6所示时间处理涂层。照相性能描述于表6。这些结果证明使用许多不同的活化剂溶液可以获得相似的照相性能。
                  表6活化剂成分        时间，   D-min    D-max     速度
               秒0.5M Na2CO3     30      0.040    1.63       2561M NaOH            30      0.073    1.87       2480.1M NaOH          30      0.065    1.89       2531M NaCl，pH12      30      0.057    0.73       2501M NaCl，pH12      60      0.058    1.29       2510.0325MNa2HPO4，pH12   30      0.053    0.656      2550.0325MNa2HPO4，pH12   60      0.060    1.227      266
                   实例7
本实例证明使用嵌入光敏感层中的阴离子交换树脂颗粒的封端的显影剂的稳定性。阴离子封端显影剂DEV-5按如下方法被交换成季铵树脂。DowexR SBR(Cl-)形式，1型，球粒(强碱；苯乙烯-DVB聚合物；三甲基苄基铵活性基团；总交换容量＝3.1meq/g)离子交换树脂被打磨生成具有0.7μm平均颗粒尺寸的分散体。在38ml经氮气吹洗的蒸馏水中加入0.48g亚硫酸钠，和2g的DEV-5。在50ml经氮气吹洗的蒸馏水中加入5g经干燥的DowexR SBR(Cl-)产生平滑的分散体。DEV-5的溶液中加入树脂分散体，并搅拌48小时。显影剂树脂的处理类似M4。涂层在1平方米的基体上制备，其含有0.55g的被交换成阴离子交换树脂的DEV-5，0.32g的224EV，0.004毫摩尔的硝酸，和3.96g的去离子动物胶。涂层按实例1描述的方法曝光。涂层在160℃时加热20秒以便产生自由显影剂，其它处理按实例1的描述进行。观察到混有品红的底片影像。
                   实例8
本实例证明当用液体薄层活化足量的液体以充满乳剂层时，含有载有嵌入光敏层的离子交换颗粒的显影剂的涂层对显影是适合的。含有实例1描述的M5的涂层样本按实例1的方法曝光、处理，除了活化剂溶液被均一地应用于薄层(10μm)中足以充满光敏层。表7中的结果证明对于利用最小活化剂溶液用法的显影计划而言，离子交换显影剂是一种有效的显影剂来源。
                 表7
显影剂来源     D-min     D-max      速度
M5             0.11      2.08       248
DEV-1(比较例)  0.22      2.35       220
                  实例9
本实例证明对彩色印相材料而言，含有载有嵌入粘合剂的离子交换颗粒的显影剂的涂层是适合的。离子交换显影剂施主涂层在1平方米的基体上制备，其含有0.65g的源于P5的DEV-1和4.31g的去离子动物胶。Ektacolor Edge 7彩色纸的样本通过一个0-4的灰梯尺在白光下被曝光，并用如下方法处理。一薄层(30μm)0.5M碳酸钠溶液被均一地应用于彩色纸，并且使之与离子交换施主接触。涂层通过一组挤压辊，在50℃下加热10秒，然后被剥离、定影和冲洗。状态A的反射密度如表8所示。
          表8
            D-min   D-max红光反射密度    0.07    2.53绿光反射密度    0.09    2.49蓝光反射密度    0.14    2.43
                   实例10
本实例证明对彩色底片而言，含有载有嵌入粘合剂的离子交换颗粒的显影剂的涂层是适合的。离子交换显影剂施主涂层在1平方米的基体上制备，其含有0.65g的源于P5的DEV-1和4.31g的去离子动物胶。一个400速的彩色底片的样本通过一个0-4的灰梯尺在白光下被曝光并用如下方法处理。经曝光的彩色底片在1M的KOH中浸泡15秒，并且与离子交换显影剂施主接触。涂层通过一组挤压辊，在室温下存放60秒，然后被剥离、定影和冲洗，显示灰的负性影像。状态M的传输密度如表9所示。
          表9
            D-min   D-max
红光密度    1.0     2.34
绿光密度    1.35    2.84
蓝光密度    1.70    2.94
                    实例11
本实例证明载有嵌入彩色底片的非光敏感层的离子交换颗粒的显影剂可以用活化剂溶液处理。一个带有非影像外套的100速的彩色底片元件在1平方米的基体上制备，其含有0.65g的源于P1的DEV-1和3.96g的去离子动物胶。此胶片的样本被装入照相机中按成像方式曝光。被曝光的胶片按实例1的描述处理。由此得到的胶片条用PhotoCD扫描仪扫描，用Photoshop 4.0查看影像，并用一个KodakDS8650，热打印机印相。得到高质量的彩色影像。

Claims (10)

1.一种照相元件，它包含一个支持体，至少一个光敏卤化银层和一种与具有大约0.01至大约10μm的平均颗粒尺寸的粒状离子交换基质产生离子化键合的还原剂。
2.根据权利要求1的照相元件，其中的还原剂是从由照相显影剂、封端显影剂、显影剂前体、电子转移剂、封端电子转移剂、和电子转移剂前体组成的集团中精选的。
3.根据权利要求1的照相元件，其中的离子交换基质具有1.4-1.7之间的折射率。
4.根据权利要求1的照相元件，其中的离子交换基质是有机人造树脂，优选阳离子交换树脂，优选具有一个或多个下列的离子基团：SO3 -、COO-、PO3 2-、HPO2 -、AsO2 -、SeO3 -、或一种阴离子交换树脂，优选具有一个或多个下列的离子基团：
5.根据权利要求1的照相元件，其中的与离子交换基质产生离子化键合的还原剂是在光敏层中。
6.根据权利要求1的照相元件，其中的照相元件更进一步包含一个光不敏感层，且与离子交换基质产生离子化键合的还原剂是在光不敏感层中。
7.一种处理照相元件的方法，该元件包含一个支持体，至少一个光敏卤化银乳剂层，和一种离子交换材料，其具有大约0.01至大约10μm的平均颗粒尺寸并包含一种与离子交换树脂产生离子化键合的还原剂，上述方法包含使该元件与具有大于8的pH值的经处理的溶液接触。
8.根据权利要求7的方法，其中的过程是在高温条件下实施的。
9.一种成像的方法，该方法包含下列步骤：
用一种将光敏卤化银元件曝光的成像方式形成影像，该元件包含一个支持体、一个光敏卤化银乳剂层、和一种与具有大约0.01至大约10μm的平均颗粒尺寸的粒状离子交换材料产生离子化键合的还原剂；
扫描上述已形成的影像以便从上述形成的影像中形成第一张电子影像图；
数字化上述第一张电子影像以便形成数字化影像；
修改上述数字化影像以便形成第二张电子影像图；和
转移、储存、传输、印相或显示上述第二张电子影像图。
10.一种成像的方法，该方法包含下列步骤：
用一种将光敏卤化银元件曝光的成像方式形成影像，该元件包含一个支持体、一个光敏卤化银乳剂层、和一种与具有大约0.01至大约10μm的平均颗粒尺寸的粒状离子交换材料产生离子化键合的还原剂；
扫描上述已形成的影像以便从上述形成的影像中形成一张电子影像图；和
转移、储存、传输、印相或显示上述电子影像图。
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