專利名稱：改進的應力釋放方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及對于柔性成像元件膠片備料(web stock)的一種改進的應力釋放處理方法以延長它的機械服務壽命。
柔性靜電照相成像元件在靜電標記領域是眾所周知的。典型的柔性靜電照相成像元件包括電子照相成像元件(光接收器)，通常用在電子照相(靜電復印)處理系統(tǒng)，如用于電傳成像系統(tǒng)的電離射線照相成像元件。柔性靜電照相成像元件可以是無縫帶或有縫帶的形式。典型的電子照相成像元件帶包括在支撐基片層一側(cè)上的電荷轉(zhuǎn)移層和電荷產(chǎn)生層，以及加到支撐基片層相對的一側(cè)上用于保持平整的抗卷后涂層。
對于具有帶式結(jié)構(gòu)的柔性電子照相成像元件，在現(xiàn)代的光電導式成像元件中存在的許多層必須是高度柔軟的、完好地粘結(jié)到相鄰的層上、并且能在狹窄的工作極限內(nèi)表現(xiàn)出可預期的電學特性，以便能在成千上萬次循環(huán)中提供優(yōu)秀的由調(diào)色劑形成的影像。
在設備的服務環(huán)境中，安裝在包括一系列支撐滾輪(roller)的帶支撐模件上的柔性多層光接收器帶在一般情況下都要遭受重復發(fā)生的電子照相成像循環(huán)，它的最外邊的電荷轉(zhuǎn)移層要發(fā)生機械疲勞，因為成像元件帶要在帶傳動滾輪和所有其它的帶模件支撐滾輪上發(fā)生彎曲。這個最外層在帶的后側(cè)在每個支撐桿的彎曲表面上方產(chǎn)生滑動和/或彎曲接觸時還要承受彎曲應變。帶循環(huán)的這個重復的作用的結(jié)果是暴露的外部電荷轉(zhuǎn)移層的物理/機械的整體性逐漸下降，疲勞的電荷轉(zhuǎn)移層過早地發(fā)生破裂。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由于帶動態(tài)疲勞引起的電荷轉(zhuǎn)移層的破裂的表現(xiàn)形式是拷貝底片的缺陷，由此對于接收紙上的圖像質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。從本質(zhì)上看，電荷轉(zhuǎn)移層切口的出現(xiàn)會縮短成像元件帶的期望的功能壽命。
當在結(jié)束電荷轉(zhuǎn)移層的涂敷/干燥過程后獲得了由幾千英尺長的經(jīng)過涂敷的多層光接收器組成的生產(chǎn)膠片備料的時候，能夠看到有自發(fā)的向上卷曲。因此，要在具有電荷轉(zhuǎn)移層的一側(cè)的對面的基片支撐的后側(cè)涂敷抗卷后涂層，以便抵消卷曲，使光接收器膠片備料平整。在完成電荷轉(zhuǎn)移層的涂敷以后，光接收器出現(xiàn)向上卷曲的原因是，在升高溫度加熱/干燥濕涂層并且最后冷卻到室溫的條件下，在涂敷的電荷轉(zhuǎn)移層和基片支撐之間出現(xiàn)熱收縮失配。由于在冷卻到室溫時典型的光接收器設備中的電荷轉(zhuǎn)移層的熱收縮系數(shù)比基片支撐的熱收縮系數(shù)大2-5倍左右，因此，在電荷轉(zhuǎn)移層中發(fā)生的收縮尺寸大于基片支撐。這就產(chǎn)生了膠片備料的光接收器的向上卷曲。
雖然在一個典型的光接收器帶中必須加一個抗卷后涂層才能完成具有期望的平整性的典型光接收器膠片備料的材料包裝，但是在基片支撐的后側(cè)加一個抗卷后涂層(抵消向上的卷曲并且使光接收器膠片備料平整)已經(jīng)使電荷轉(zhuǎn)移層在它的涂層材料基質(zhì)內(nèi)瞬時產(chǎn)生約為0.15％到0.35％的一個內(nèi)部張力應變。在將生產(chǎn)用的膠片備料轉(zhuǎn)變成有接縫的光接收器帶以后，在電荷轉(zhuǎn)移層中的內(nèi)部產(chǎn)生的應變隨后逐漸增多地附加到每個光接收器的因彎曲引發(fā)的應變上，因為在設備中光接收器帶動態(tài)循環(huán)工作期間，所說的帶在大量的帶模件支撐滾輪上要發(fā)生彎曲。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這個逐漸積累的應變效應的作用結(jié)果是，光接收器帶的疲勞的電荷轉(zhuǎn)移層破裂問題的加速和早期發(fā)作。而且，當在設備休閉或過夜以及周末停機期間光接收器帶停在帶支撐模件上的時候，積累的電荷轉(zhuǎn)移層應變也已經(jīng)視為形成電荷轉(zhuǎn)移層帶破裂的根源，因為帶一直暴露在空氣中包含的化學蒸汽和污染物當中。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在與每個帶支撐滾輪上光接收器帶發(fā)生彎曲對應的部位形成電荷轉(zhuǎn)移層破裂的區(qū)段。還可以看出，對于在最小的滾輪正上方彎曲和停止的帶區(qū)段的部分，破裂強度是最突出醒目的，因為按照材料機械的基礎原理，彎曲帶區(qū)段的滾輪直徑越小，在電荷轉(zhuǎn)移層表面引發(fā)的彎曲應變越大。
需要一種制造改進的柔性有接縫的光接收器帶的方法，所說的光接收器帶具有一個電荷轉(zhuǎn)移層，電荷轉(zhuǎn)移層具有很小的或者沒有內(nèi)部產(chǎn)生的張力，并且減小了當在設備工作期間或者靜止彎曲的帶在設備休閑或者停機周期?？吭趲＜螡L輪上的期間帶發(fā)生彎曲時的彎曲應變。這樣的帶的機械使用壽命延長了，并且還可以抑制電荷轉(zhuǎn)移層破裂問題的早期發(fā)作。
這樣，一直需要改進用于成本有效地生產(chǎn)柔性成像元件的方法，尤其是通過革新的加工處理方法實現(xiàn)電荷轉(zhuǎn)移層內(nèi)部張力應變的減小或消除，并且減小在帶模件支撐滾輪上的彎曲應變，在多層電子照相成像元件膠片備料內(nèi)產(chǎn)生在機械上牢固的成像元件帶，以滿足未來設備的成像元件帶延長壽命的需要。

發(fā)明內(nèi)容
因此，這些實施例提供改進的方法，用于制造克服上述的缺陷的多層電子照相成像元件膠片備料。例如，這些實施例提供一種改進的方法，用于實現(xiàn)柔性電子照相成像元件膠片備料的處理。此外，這些實施例提供一種改進的精細加工方法，用于加工柔性多層電子照相成像元件膠片備料，以減小電荷轉(zhuǎn)移層的內(nèi)部應變。有益地，這些實施例提供一種改進的精細加工方法，用于加工柔性多層電子照相成像元件膠片備料，以減小當成像元件帶彎曲或?？吭趲е螡L輪上時引發(fā)的電荷轉(zhuǎn)移層的彎曲應變，由此可延長成像元件的機械服務壽命。


圖1表示電子照相成像元件的典型的多層柔性片的示意的部分剖面圖；圖2表示現(xiàn)有技術的熱處理加工過程的示意表示，用于電子照相成像元件膠片備料的電荷轉(zhuǎn)移層的應力釋放過程；圖3表示本發(fā)明的一個實施例的示意表示；圖4表示本發(fā)明的另一個實施例的示意表示；圖5表示適于本發(fā)明的選擇滾輪的第一個實施例；圖6表示適于本發(fā)明的選擇滾輪的另一個實施例；在圖1中表示的是柔性膠片備料結(jié)構(gòu)的典型的負電荷充電的多層電子照相成像元件。在一般情況下，這樣的元件包括一個基片支撐層32，在基片支撐層32上形成導電層30、空穴阻擋層34、光產(chǎn)生層38、和有效(active)電荷轉(zhuǎn)移層40。任選的粘結(jié)層36在淀積光產(chǎn)生層38之前涂敷到空穴阻擋層34上。還可以涂敷其它的層，如接地長條層41和外敷層42，以提供各種特性，如改善抗磨性。在基片支撐層32的相對表面還可以涂敷抗卷后涂層33(anticurl backing layer))，以減小由帶的各個層的不同的熱膨脹系數(shù)引起的卷曲。
在一般情況下，從成像元件膠片備料制備帶在本領域中是眾所周知的，這些帶是適合于這種結(jié)構(gòu)的材料。
基片支撐層32的厚度可能與許多因素有關，其中包括機械強度、柔性、和經(jīng)濟考慮，并且例如能達到至少約50微米的厚度。如果沒有對最終電子照相成像元件的負面影響，還能夠達到典型的約150微米的最大厚度?；螌?2不得在每個涂層溶液中使用的任何溶劑內(nèi)溶解，應該是光學透明的，并且是熱穩(wěn)定的，能夠承受高達約150℃的高溫。對于現(xiàn)有技術的成像元件的制造過程，典型的基片支撐層32的熱收縮系數(shù)的范圍是從約1×10-5/℃到約3×10-5/℃，它的楊式模量為5×105到約7×105psi。然而，還可以適當?shù)厥褂镁哂衅渌匦缘牟牧稀?br> 導電層30可以根據(jù)電子照相成像元件期望的光學透明性和柔性在基本上很寬的范圍改變厚度。按照另一種方式，整個基片可以是導電金屬，它的外表面執(zhí)行導電層的功能，因此可以省略單獨的導電層。
在形成導電表面以后，可以向其涂敷空穴阻擋層34?？昭ㄗ钃鯇?4可以包括含硅氧烷的氮(nitrogen containing siloxane)或含鈦化合物的氮(nitrogen containing titanium compound)。
可以向空穴阻擋層上涂敷一個任選的粘結(jié)層36。
可以向阻擋層34或粘結(jié)層36(如果使用這樣的粘結(jié)層36的話)涂敷任何合適的光產(chǎn)生層38，然后用一個連續(xù)的空穴轉(zhuǎn)移層40覆蓋阻擋層34或粘結(jié)層36。合適的光產(chǎn)生層材料在本領域中是公知的，如苯并咪唑二萘嵌苯(benzimidazole perylene)組合物?？梢允褂玫慕M合物不止一種，在這里導光層可以加強或減弱光產(chǎn)生層的性質(zhì)。可以使用任何合適的電荷產(chǎn)生粘結(jié)劑層，電荷產(chǎn)生粘結(jié)劑層包括分散在膠片形成粘結(jié)劑中的導光顆粒。此外，在光產(chǎn)生粘結(jié)劑層可以使用任何合適的無效樹脂(inactive resin)材料。
有效(active)電荷轉(zhuǎn)移層40可包括任何合適的激活化合物，激活化合物用作分散在電無效(inactive)聚合物材料中的添加劑，使這些材料成為電有效的?？梢詫⑦@些化合物添加到不支持從產(chǎn)生材料注入光產(chǎn)生的空穴并且不能輸送這些光產(chǎn)生的空穴經(jīng)過這里的聚合物材料上。這樣，將電無效聚合物材料轉(zhuǎn)變成能夠支持從產(chǎn)生材料注入光產(chǎn)生的空穴并且能夠輸送這些光產(chǎn)生的空穴通過有效層的材料，從而使表面電荷能在這個有效(active)層上放電。當有效轉(zhuǎn)移層通過有效層曝光時，有效轉(zhuǎn)移層通常是透明的，以保證大部分入射輻射可由下邊的電荷載體產(chǎn)生層利用，有效地產(chǎn)生光。在本發(fā)明中與產(chǎn)生層結(jié)合的電荷轉(zhuǎn)移層是一種絕緣材料，它的絕緣程度應使它的位于轉(zhuǎn)移層上的靜電電荷在沒有照射的情況下是不會導通的。
電荷轉(zhuǎn)移層的形成混合物最好包括芳香胺化合物。在本發(fā)明的多層導光體中的兩個電可操作層之一內(nèi)使用的特別優(yōu)選的電荷轉(zhuǎn)移層包括按重量計占約35％-約45％的至少一種電荷輸運的芳香胺化合物、以及按重量計占約65％-約55％的可溶解芳香胺的聚合物膠片形成樹脂。
電荷轉(zhuǎn)移層40應該是一絕緣層，它的絕緣程度應使位于電荷轉(zhuǎn)移層上的靜電電荷在沒有照射的情況下是不會以足以防止靜電潛像在其上面形成和保持的速率導通的。在一般情況下，轉(zhuǎn)移層40的厚度在約5微米-約100微米，但是也可以使用在這個范圍之外的厚度，條件就是不存在不利的影響。進而，電荷轉(zhuǎn)移層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg通常在約75-100℃。
其它的層，例如常規(guī)的接地長條層41，例如包括分散在膠片形成粘結(jié)劑中的導電顆粒，可以加到光接收器的一個邊緣，與導電層30、空穴阻擋層、粘結(jié)層36、或電荷產(chǎn)生層38接觸。
與基片支撐層32相比，電荷轉(zhuǎn)移層40通常具有很大的熱收縮失配。結(jié)果，制備出來的柔性電子照相成像元件由于在電荷轉(zhuǎn)移層中的熱收縮系數(shù)大于基片支撐層的熱收縮系數(shù)的結(jié)果表現(xiàn)出自發(fā)的向上卷曲，尤其是當在所加的濕性電荷轉(zhuǎn)移層涂層的加熱/干燥過程以后成像元件冷卻到室溫環(huán)境時更是如此?？梢栽诨螌?2的后側(cè)涂敷一個抗卷后涂層33來提供平整性。
抗卷后涂層33的熱收縮系數(shù)至少約為1×10-5/℃，應該大于被認為是滿意的基片支撐層的熱收縮系數(shù)。在一般情況下，基片支撐層的熱收縮系數(shù)約為2×10-5/℃。然而，具有大于基片支撐層的熱收縮系數(shù)的至少為+2×10-5/℃的熱收縮系數(shù)的抗卷后涂層是優(yōu)選的，可以提供有效的抗卷曲效果。
然后，將制成的、多層的、柔性的電子照相成像元件膠片備料切割成長方形片并且將其轉(zhuǎn)變成成像元件帶。然后，通過重疊使每個成像元件切片的兩個相對的邊緣對在一起，并且通過適當?shù)姆椒ㄊ顾鼈兘Y(jié)合在一起，從而可以形成一個連續(xù)的成像元件的有縫的帶、筒、或圓柱體。因此，在對激活的電磁輻射按圖像進行曝光之前利用均勻充電的任何合適的常規(guī)電子照相成像過程中，都可使用作好的柔性成像帶。
柔性成像元件的有縫帶在動態(tài)帶循環(huán)操作期間在電子照相成像設備內(nèi)的帶模件的滾輪的外表面上發(fā)生彎曲，所以柔性成像元件帶的抗卷后涂層的下表面要受到壓縮。與此相反，電荷轉(zhuǎn)移層40的上表面伸長，在張力作用之下。這是由于如下的事實所說的上和下表面圍繞圓形滾輪按圓形路徑運動。由于從圓形滾輪的中心算起，電荷轉(zhuǎn)移層的上表面的徑向距離比抗卷后涂層33的下表面的徑向距離要大，因此，在相同的時間周期，上表面的運行距離比下表面大。因此，上表面相對于柔性成像元件的有縫帶的大體中央部分(柔性成像元件的有縫帶的這一部分大體上沿柔性成像元件的有縫帶的重心延伸)來說，必然在張力作用之下。類似地，下表面相對于柔性成像元件的有縫帶的大體中央部分(柔性成像元件的有縫帶的這一部分大體上沿柔性成像元件的有縫帶的重心延伸)來說，必然受到壓縮。因此，在帶的上表面的彎曲應力將是張力應力，在帶的下表面的彎曲應力將是壓縮應力，因為在設備工作的條件下成像元件帶在每個帶模件支撐滾輪上發(fā)生彎曲。
壓縮應力，如下帶表面上的壓縮應力幾乎不引起機械疲勞。然而，張力應力，如在上帶表面引起的應力，卻是一個比較嚴重的問題。已經(jīng)確定，在不變的帶疲勞條件下，張力應力是促進電荷轉(zhuǎn)移層破裂問題發(fā)展的根本原因。破裂雖然開始于電荷轉(zhuǎn)移層，但卻要繼續(xù)傳播到產(chǎn)生層，延伸到粘結(jié)界面層、通過阻擋層切斷、并且進一步達到導電層。
然而，在各層的熱收縮系數(shù)之間具有明顯差異的多層帶表現(xiàn)出自發(fā)的成像元件向上卷曲，部分原因是在這些層之間存在尺寸收縮失配。于是，成像元件要求加到基片支撐層的后側(cè)上的抗卷后涂層來平衡向上的提升力。這就需要在帶制備之前進行成像元件平整，但這卻使帶產(chǎn)生了內(nèi)在的內(nèi)部應變。這個內(nèi)部應變例如可達到約為0.28％，這個內(nèi)部應變加到在設備操作條件下成像元件帶疲勞期間引發(fā)的彎曲應變上。內(nèi)部應變加上彎曲應變的積累效應進一步促進在成像元件帶循環(huán)的設備操作期間動態(tài)疲勞的電荷轉(zhuǎn)移層破裂的早期發(fā)作。況且，還可發(fā)現(xiàn)，由暴露到氣載的化學污染物引起的電荷轉(zhuǎn)移層破裂的區(qū)段已經(jīng)在設備休閑和停機期間在成像元件帶區(qū)段?？?直接彎曲在每個帶模件支撐滾輪上形成。
動態(tài)帶疲勞和化學污染物暴露這兩者在成像元件的有接縫的帶的電荷轉(zhuǎn)移層中引發(fā)的破裂是應該解決和/或避免的嚴重機械疲勞。這些破裂表現(xiàn)為復制品缺陷、縮短柔性成像元件有接縫的帶的使用和服務壽命。
為了延長電荷轉(zhuǎn)移層破裂的壽命，按照圖2所示的現(xiàn)有技術的典型應力釋放處理表示方法，已經(jīng)成功地遵循并證實了一種革新的成像元件膠片備料加工處理過程，以減小電荷轉(zhuǎn)移層的內(nèi)部應變，并且減小了在帶模件支撐滾輪上的成像元件帶的彎曲應變。例如，從所供應的滾起的膠片備料10伸直一段電子照相成像元件，并且利用表面向外的電荷轉(zhuǎn)移層對于所說的成像元件進行引導，例如在每個直線英寸的張力為1磅以及膠片備料的輸送速度約為10英尺/分鐘的條件下，向1英寸的外部直徑的自由轉(zhuǎn)動的加工處理金屬管206移動，所說的金屬管206具有弧形的特氟龍涂敷的外表面210，環(huán)209利用通過的冷卻水維持不變的處理管溫度。成像元件膠片備料10在25℃的環(huán)境溫度下與處理管進行12點鐘的輸入接觸，并且成像元件膠片備料10與弧形表面210的形狀相符。定位在正上方的一個強勁的紅外線(IR)發(fā)射的鎢囟素石英加熱源103使電荷轉(zhuǎn)移層瞬時局部溫度升高到它的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)以上約為10℃，以促進層內(nèi)的聚合物分子運動并實現(xiàn)瞬時的電荷轉(zhuǎn)移層的應力釋放，同時還使膠片備料的這個區(qū)段在弧形表面210的上方彎曲接觸并且二者形狀保持一致。加熱源103是一個集成單元，它的長度足以覆蓋成像元件膠片備料的整個寬度；加熱源103由半橢圓形橫截面的細長反射器106和囟素石英管105構(gòu)成，囟素石英管定位在反射器106內(nèi)的一個焦點上，因此能夠反射從管105發(fā)射的所有的紅外線能量并且將這些能量聚焦到反射器106外部的另一個焦點上以給出6mm寬的聚焦加熱區(qū)108，實現(xiàn)電荷轉(zhuǎn)移層的超過它的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg的瞬時溫升。電荷轉(zhuǎn)移層的加熱區(qū)段在暴露到加熱區(qū)108以后，通過直接熱傳導給管206以及向周圍空氣的熱傳輸，開始冷卻到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg以下，因為連續(xù)運動中的膠片備料離開了加熱源103。在膠片備料區(qū)段從彎曲的接觸區(qū)附近出來之前，通過來自相對于管206定位在4點鐘的一個空氣刀203A的空氣沖擊(向膠片備料的表面引導一個高速的、最好是超聲的、窄束的冷卻空氣)，可保證進一步的和最終的電荷轉(zhuǎn)移層冷卻。在這個圖中，標號30和30A是輸送的成像元件自由懸掛的路徑，標號40和40A是成像元件的區(qū)段緊密地騎在處理管206上的接觸區(qū)。
用于按照圖2所示的說明性表示的應力釋放加工處理的、典型的電子照相成像元件膠片備料的材料結(jié)構(gòu)可以給出具有相當好的物理柔性和平整性的完整成像元件膠片備料材料包裝?？梢钥闯觯眠@種成像元件膠片備料包裝實現(xiàn)的加工處理能夠產(chǎn)生良好的電荷轉(zhuǎn)移層應變釋放結(jié)果，但不幸的是還發(fā)現(xiàn)已經(jīng)加劇了遍及成像元件膠片備料的整個寬度的不期望出現(xiàn)的微小波紋或者沿膠片備料方向的折皺(由處理管206引起的)的發(fā)展。膠片備料波紋的形成減小了這種現(xiàn)有技術的處理過程的實際價值，因此使得對于電子照相成像元件的生產(chǎn)實施方案的關注程度下降。引起波紋/折皺的發(fā)作的機制可以定性地解釋為當膠片備料在處理管206上輸送并且通過暴露到聚焦的紅外線加熱管路108瞬時加熱到高于成像元件的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg的高溫的時候，膠片備料沿著膠片方向是自由膨脹的。然而，橫向的膨脹卻受到管206的表面和成像元件膠片備料的后側(cè)之間的接觸摩擦的限制以適應橫向膠片尺寸的增加，由此導致沿膠片方向的波紋/折皺線的形成。
形成的膠片備料的波紋物理尺寸是微小的，用肉眼看并不明顯，因此可能不會被認為是一個裝飾性的問題。盡管如此，這些波紋本身的確能在復制品中表現(xiàn)為可見的條紋缺陷。條紋缺陷是不可接受的復制質(zhì)量下降的問題，這個問題需要趕快解決。
為了克服這個缺陷，這些實施例提供一種改進的處理方法，其中加入了精選特征，可以有效地抑制或完全消除現(xiàn)有技術的缺陷，給出無波紋/折皺的應力釋放成像元件膠片備料。在圖3的示意圖中表示出克服波紋/折皺發(fā)展問題的本發(fā)明方法的一個實施例，圖3是對于如圖2所示的方法的改進。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，在成像元件膠片備料10的輸送路徑中加入一個選擇滾輪8以支撐成像元件膠片備料10，從而實現(xiàn)了對圖2的方法的改進。滾輪8的加入和插入位置在加熱處理管206之前附近約0.5-7英寸；然而，在一些實施例中，在約1-4英寸的一個距離是優(yōu)選的。要求本發(fā)明的改進方法的選擇滾輪8具有特殊的物理屬性，即能夠產(chǎn)生朝向成像元件10的兩個邊緣的橫向張力，這個張力要足夠地大，可以伸展膠片并因而能消除膠片備料波紋/折皺發(fā)展的根本原因，所說的膠片備料波紋/折皺是通過表面接觸摩擦效應引發(fā)的，引發(fā)的位置在管206的上表面和成像元件10的后側(cè)之間，當將成像元件10加熱到超過它的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg的溫度時，這礙膠片尺寸的橫向熱膨脹。
圖3是按照本發(fā)明的方法和設備的一個典型實施例，用于處理呈現(xiàn)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的柔性多層元件并且包括一個表面層。如圖3所示，成像元件膠片備料10向自由轉(zhuǎn)動的滾輪8移動，然后向具有弧形外表面210的處理部件206(在實施例中表示為一個管)和室209移動。可以用通過的空氣流或者利用通過這里的冷卻劑，如CO2雪、水液態(tài)氮、酒精、或其它合適的冷卻劑，來調(diào)節(jié)處理管206的環(huán)形室209。在滾輪8周圍用成像元件膠片備料10包圍的角度范圍最好從約10℃到約30℃。開始時可能處在約25℃的環(huán)境溫度的元件10例如在12點鐘之前或其附近的方向產(chǎn)生進入接觸，并且與部件206的弧形外表面210的形狀符合一致。在圖3中，所說的弧形外表面由移動的成像元件10驅(qū)動，從而使弧形外表面轉(zhuǎn)動。其它的有效冷卻策略可以包括(1)首先使冷卻空氣流起泡，并且使其通過容器中的水介質(zhì)，沿霧化的水霧將其帶到空氣傳遞刀203A，從而可以通過大的熱量提取效應迅速使沖擊在成像元件膠片備料上的空氣流冷卻，所說的熱量提取效應來源于水的很大的熱容量常數(shù)以及它的蒸發(fā)潛熱。
(2)空氣沖擊冷卻設備可由一個低硬度(約為10A肖氏硬度)的、軟的、自由轉(zhuǎn)動的、硅冷卻的、壓緊滾輪(nip-roller)代替，壓緊滾輪具有無摩擦的轉(zhuǎn)軸，從而促進快速的成像元件膠片備料的冷卻，并且實現(xiàn)高速處理加工的結(jié)果，因為固體傳導接觸冷卻的效率比空氣流冷卻的效率要高得多，空氣是相當差的熱導體。還可以使用水冷卻池來迅速降低冷卻滾輪的溫度。在這種情況下，將具有部分浸入的冷卻用的硅壓緊滾輪的水冷卻池控制在基本上恒定的溫度以保證狀態(tài)穩(wěn)定的處理加工。優(yōu)選的作法是，軟的硅壓緊滾輪材料基質(zhì)還包含金屬顆粒的散布以增加它的導熱能力。
(3)為了強化冷卻效果，要為空氣刀203A提供沖擊冷卻的空氣流、液態(tài)氮、CO2雪、準冷卻酒精、低溫冷卻水、或其它合適的冷卻劑，以加速實時實現(xiàn)快速成像元件膠片備料溫度降低的效果。在一個可替換的實施例(未示出)中，弧形外表面是不可轉(zhuǎn)動的。
在本發(fā)明的另一個實施例中，該方法還包括一個有效的應力釋放處理滾輪，但在不同的位置。在這個實施例中(未示出)，滾輪8定位在熱處理管206之后，并且在距熱處理管206約0.5-0.7英寸之間的一個距離，用于完成消除期望的膠片備料的波紋/折皺的目的。以上相對于定位在熱處理管206之前的滾輪8討論的所有細節(jié)完全適用于這個實施例，這里的滾輪8定位在熱處理管206之后，在這里不重復以上的細節(jié)。成像元件膠片備料10包圍滾輪8的包圍角度也是在約10°-30°之間。
本發(fā)明的方法為元件10在電荷轉(zhuǎn)移層中提供有效的應力釋放措施，消除了例如范圍從約0.9％到約0.1％的張力應變，尤其是從約0.6％到約0.2％的張力應變，延長了機械功能壽命。然而，如果期望的話，還可以獲得所說張力應變范圍之外的元件的應力釋放。
當元件沿元件路徑移動時的元件速度的范圍是例如從約1英尺/分鐘到約90英尺/分鐘，特別是從約5英尺/分鐘到約40英尺/分鐘。然而，如果期望的話，還可以輕松地處理這些范圍以外的速度。
在圖5中表示的是按照本發(fā)明的第一實施例的滾輪8的設計。如圖所示，滾輪8是下凹的，或者是相反的冠狀滾輪，它具有時針玻璃外觀形狀，它的兩端的外徑在約0.002-約0.1英寸之間，大于滾輪中間的直徑，可以產(chǎn)生令人滿意的橫向方向伸展波紋/折皺抑制的效果。但是，對于實施例中在約0.005-0.02英寸范圍內(nèi)的直徑差，可以獲得最佳的結(jié)果。因為膠片處理基礎原理教導我們說，向一個下凹的滾輪引導的并且與所說的下凹的滾輪接觸的傳送中的成像元件膠片備料將與所說的滾輪成90°的輸入角，如由“法向輸入定律(Normal EntryLaw)”所述的，所以橫向方向的張力是自發(fā)產(chǎn)生的，由此可向兩個膠片備料的邊緣向外地伸展成像元件。這個橫向方向的膠片張力的強度是按照下凹的滾輪的曲率半徑產(chǎn)生的。下凹的滾輪的中間直徑為約1-4英寸；但是約1.5-2英寸是優(yōu)選的。在各實施例中，優(yōu)選的作法是，成像元件10在材料10的上側(cè)或外側(cè)接觸滾輪8，即在與任何涂敷的抗卷后涂層相對的材料側(cè)接觸滾輪8。這樣，材料10在與接觸部件206的一側(cè)相對的那一側(cè)上與滾輪接觸。在達到確定弧形表面的部件206之前，成像元件在適當?shù)臏p小折皺的空轉(zhuǎn)的部件或滾輪8上通過并且與之接觸。雖然可以驅(qū)動滾輪8以期望的速度轉(zhuǎn)動，但在這些實施例中優(yōu)選的作法是，滾輪8是空轉(zhuǎn)的。
按照另一種方式，滾輪8可以是與圖5所示的完全不同的材料和結(jié)構(gòu)設計。如圖6所示的，一個自由旋轉(zhuǎn)的柔性擴張器滾輪8由具有金屬支撐軸的橡膠滾輪組成。切削這個擴張器滾輪，以給出具有特定物理屬性的圖形，當膠片備料在擴張器滾輪上傳送并且與擴張器滾輪接觸的時候，這個圖形能夠產(chǎn)生從中心到兩個成像元件邊緣的向外的橫向伸展效應。在實施例中，擴張器滾輪的直徑從約0.8-2英寸；優(yōu)選的約1-1.5英寸。
如以上所述，為了實施本發(fā)明的實施例，可以在熱處理管206之前或之后的一個位置，緊挨著處理管206放置滾輪8。但是，在下一個實施例中，對于圖3的本發(fā)明的應力釋放方法進行改進，以給出如圖4所示的本發(fā)明的更加精細的調(diào)節(jié)方法。在本發(fā)明方法的這個實施例中，加入兩個選擇滾輪(圖中表示為8和28)，一個定位在熱處理管206之前，另一個定位在熱處理管206之后，從而可以實現(xiàn)最大的成像元件應力釋放的波紋/折皺消除的結(jié)果。雖然在圖4中標注的是兩個不同的滾輪8、28，但這些滾輪的結(jié)構(gòu)設計可以相同或者不同。這樣，例如，參照如圖5和圖6所示的實施例，圖4中的滾輪8、28兩者都可以是下凹的滾輪/反向的冠狀滾輪；圖4中的滾輪8、28兩者都可以是柔性擴張器滾輪；圖4中的滾輪8、28兩者之一可以是下凹的滾輪/反向的冠狀滾輪，另一個是柔性擴張器滾輪；圖4中的滾輪8、28之一或者兩者是能夠提供如以上所述的期望的結(jié)果的某種類型的滾輪。
然而，從以上的討論顯然可以看出，平直的、直徑不變的、實心滾輪，例如，導向滾輪，不能提供期望的減小折皺的性質(zhì)。這樣的常規(guī)的滾輪不會調(diào)節(jié)自發(fā)產(chǎn)生的橫向方向的張力，因此不會協(xié)助折皺的減小或防止。
確定弧形表面的部件206的外徑或?qū)挾鹊姆秶鐝募s0.5-5英寸，優(yōu)選的從約0.5-1英寸。然而，顯然，還可以使用其它直徑的部件而不偏離本發(fā)明的范圍。
當成像元件10前進進入元件路徑的加熱區(qū)內(nèi)的時候，加熱源103依次加熱表面層的每一部分到高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的一個溫度，同時進入彎曲的接觸區(qū)。加熱只發(fā)生在元件路徑的加熱區(qū)108。術語“加熱區(qū)”指的是元件路徑從加熱源接收熱量的區(qū)域，這樣的區(qū)包括在冷卻區(qū)外部的任何一個部分或者所有的部分接觸區(qū)以及靠近接觸區(qū)的預接觸元件路徑的一部分。
在圖3和4的所示的實施例中，加熱源103是定位在成像元件的正上方的一個高功率的、紅外發(fā)射的鎢囟素(tungsten halogen)石英燈，能使表面層瞬時局部溫度上升。在實施例中，加熱源103是其長度覆蓋成像元件10的寬度的一個集成單元，包括半橢圓形橫截面的細長反射器106和定位在反射器106內(nèi)的一個焦點的囟素石英管105，從而使管105發(fā)出的所有的紅外輻射能量都被反射并會聚在反射器106外部的另一上焦點，在加熱區(qū)108給出一個聚焦的加熱管路，迅速實現(xiàn)溫度升高。例如由聚焦加熱管路提供的加熱區(qū)的寬度范圍(即，在成像元件移動方向)從約3mm到約10mm，特別是從約6mm到約12mm?？商鎿Q地，加熱源可以是一個激光器，如二氧化碳激光器。還可以使用任何其它合適的加熱源。
加熱使每個加熱的表面層部分升高到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上約5-40℃的溫度范圍，尤其是升高到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上約10-20℃的溫度范圍?？梢灾饾u增加地調(diào)節(jié)輸入到加熱源的電功率以產(chǎn)生期望的熱能輸出?？梢杂靡粋€紅外照相機監(jiān)視成像元件的溫度。
本發(fā)明的方法然后依次冷卻每個加熱的表面層部分，同時每個加熱的表面層部分還處在接觸區(qū)中，從而使每個加熱的表面層部分的溫度下降到低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度，然后再使每個加熱的表面層部分存在在彎曲的接觸區(qū)，從而可以確定一個冷卻區(qū)?！袄鋮s區(qū)”指的是在加熱區(qū)之后并且在后接觸的元件路徑之前的元件路徑區(qū)域，甚至于包括表面層部分的溫度還沒有下降到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下的任何地方。顯然，“冷卻區(qū)”排除了經(jīng)受由加熱源加熱的元件路徑中的任何地方。
當傳送所說的成像元件使其離開加熱源103時，并且在前進到冷卻區(qū)內(nèi)以后，每個加熱的表面層部分在暴露到加熱源103以后例如通過從成像元件到部件206的直接熱傳導以及到周圍空氣的熱對流(由于成像元件沿元件路徑的移動引起的)將迅速冷卻。最終的冷卻可通過任選的冷卻系統(tǒng)實現(xiàn)，例如自由旋轉(zhuǎn)的親水性的軟泡沫滾輪(softhydrophilic foam roll)、空氣沖擊刀、或者通過環(huán)形室209的冷卻劑，如子冷卻(sub-cooled)水、液氮、酒精、等。在圖3中，冷卻是使用空氣沖擊刀203A和通過環(huán)形室209的冷卻劑實現(xiàn)的。
除了空氣以外，還可以使用沖擊CO2雪、超致冷的氮氣、水、或酒精、等來實現(xiàn)通過冷卻系統(tǒng)205A的冷卻。由于沖擊空氣、氮氣、CO2、酒精、或水是強迫對流冷卻過程，所以沖擊冷卻介質(zhì)能夠迅速地使加熱的表面層部分的溫度降到Tg以下。如果沖擊冷卻介質(zhì)是氣體的，則沖擊冷卻介質(zhì)的溫度范圍例如是從約-10℃-20℃，特別是從約-5℃-5℃。然而，對于高熱傳導液體，如水或酒精，沖擊介質(zhì)的溫度例如是約2℃-25℃，特別是約5℃-10℃。
74在一種改進中，空氣沖擊刀203A可以由一個自由轉(zhuǎn)動的親水性的軟泡沫滾輪(利用冷卻液體飽和)代替。在這個實施例中，冷卻滾輪與成像元件壓縮接觸，接觸位置自轉(zhuǎn)約4點鐘到約6點鐘，從而保證出口表面層部分的溫度下降到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下至少約20℃的溫度，特別是至少約40℃，產(chǎn)生永久性的應力釋放或應變釋放。在冷卻系統(tǒng)的這個實施例中，親水的冷卻滾輪可以是空轉(zhuǎn)的軟泡沫滾輪，軟泡沫滾輪具有一個自由轉(zhuǎn)動的軸向的軸，并且部分地浸入一個冷卻液體池內(nèi)，但全部飽和，從而可以得到高效的冷卻結(jié)果。冷卻液體池的溫度范圍例如從約0-25℃，特別是約5-10℃。
此外，如以上所述，處理部件206的環(huán)形室209可以只包括環(huán)境溫度的空氣；或者使一種冷卻劑如準冷卻水、液態(tài)氮、酒精、等通過環(huán)形室209。通過環(huán)形室的水和/或冷卻劑的溫度范圍例如從約0-25℃，特別是約5-10℃。
在實施例中，為了強化本方法的應力釋放或應變釋放的效果，可使成像元件以這里描述的速度輸送通過元件路徑，實現(xiàn)通過冷卻機制完成的從成像元件的熱量提取，使每個表面層部分的溫度下降到明顯低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg，然后再使每個表面層部分從彎曲的接觸區(qū)退出。
于是，如這里所討論的，冷卻包括經(jīng)過弧形表面的熱傳導以及與周圍空氣的熱對流(例如使用風扇的強迫熱對流或天然熱對流)從成像元件中輸出熱量。在實施例中，冷卻進一步還包括從成像元件經(jīng)熱傳導或熱對流到冷卻劑(而不是到周圍空氣)的熱量輸出。在另外的實施例中，只依靠成像元件經(jīng)過弧形表面的熱傳導和/或經(jīng)過與周圍空氣的熱對流轉(zhuǎn)移熱量來實現(xiàn)冷卻，其中的成像元件不是經(jīng)過與冷卻劑(周圍空氣除外)的熱傳導或熱對流的輸出熱量，即，在某些實施例中不存在冷卻系統(tǒng)203A。
本發(fā)明的方法的加熱和冷卻特征是相對于表面層進行討論的，而不管這個表面層是成像元件的頂層還是底層。然而，由于存在熱傳導現(xiàn)像，表面層的加熱和冷卻可能會影響到表面層之上或之下的任何層(一層或多層)，影響的方式與表面層經(jīng)受加熱/冷卻的方式相似。因而可以使用實施例中的本方法來處理經(jīng)過熱傳導的成像元件的除表面層以外的其它層(一層或多層)。為了處理一個或多個附加層，其中的每一層都有一個不同于表面層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，人們向加熱區(qū)中的成像元件施加足夠大的熱量來加熱表面層和附加層(一層或多層)，使它們的溫度高于各層中最高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以便實現(xiàn)應力釋放。然后，按照本方法，人們在冷卻區(qū)開始冷卻表面層和附加層(一層或多層)，使它們的溫度低于各層中最低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以便實現(xiàn)應力釋放。
在某些實施例中，表面層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg大于相鄰層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg，并且相鄰層是用于應力釋放的，本方法在加熱區(qū)中加熱，以便加熱表面層和相鄰層，使它們的溫度超過相鄰層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度；如果表面層不是用于應力釋放的，則還要使所說的溫度超過表面層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度則是任選的。然后，在冷卻區(qū)中冷卻表面層和相鄰層，使它們的溫度低于相鄰層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg。
這樣，在實施例中，成像元件進一步還包括一個附加層，其中發(fā)生如下事件(1)由于在成像元件中的熱傳導，順序加熱表面層的每一部分還要引起順序加熱附加層的每一部分，從而使每個加熱的附加層部分的溫度高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，同時處在彎曲的接觸區(qū)中；和(2)其中，由于在成像元件內(nèi)的熱傳導，順序冷卻表面層的每一部分還要引起順序冷卻附加層的每一部分，從而使每個加熱的附加層部分的溫度下降到低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，而后每個加熱的附加層部分退出彎曲的接觸區(qū)。
成像元件的各層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度各不相同，差值范圍例如從約5-30℃，特別是約10-20℃。
在實施例中，成像元件以恒定的速度沿元件路徑移動，包括通過接觸區(qū)。術語“恒定速度”意指穩(wěn)定運動，沒有停止后再向前移動、暫停、和速度變化。在另外的實施例中，成像元件以非恒定的速度沿元件路徑移動，包括通過接觸區(qū)。術語“非恒定速度”意指停止后再向前移動、暫停、或速度變化。每次暫停例如可歷時從約3秒到約1分鐘。成像元件可以經(jīng)受本方法一次、兩次、或三次；在實施例中，成像元件只經(jīng)受本方法一次。
本方法減小或消除了在成像元件內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)部張力應變，因此可以提供以下優(yōu)點中的任何一個或全部(1)消除或減小邊緣卷曲；(2)延長了表面層破裂的壽命；(3)可以任選地使用成像元件的抗卷后涂層；并且是極其重要的(4)完全消除了與條紋缺陷復制品問題有關的膠片備料的波紋/折皺。
可以使用常規(guī)的技術對于成像元件進行附加的處理。例如，如果所說元件是成像元件膠片備料，則可以使用結(jié)合技術形成一個有接縫的成像元件帶。
對于電子照相成像元件，在導電層上疊置的柔性電介質(zhì)層可以由有效(active)導光層代替。在電子照相成像元件中可以使用任何合適的、常規(guī)的、柔性的、電絕緣的、熱塑電介質(zhì)的、聚合物基質(zhì)材料。如果期望，還可以將實施例的柔性帶制備方法應用到其它目的，其中帶循環(huán)耐用性，如抗疲勞表面破損性質(zhì)，是一個重要的問題。
控制例I制備一個柔性電子照相成像元件膠片備料，為此，向柔性的雙軸取向的聚萘醛縮酯(Polynaphthalate)的基片支撐層32(Kadalex，可從ICI Americas公司得到)涂敷一個0.01微米厚的鈦層30，所說的基片支撐層32的熱收縮系數(shù)約為1.8×10-5/℃、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為130℃、厚度為3.5密耳或88.7微米；通過照相凹版涂敷方法向所說的基片支撐層32涂敷一種溶液，所說的溶液包含10克γ氨丙基三乙基硅烷(aminopropyltriethoxy silane)、10.1克蒸餾水、3克乙酸、684.8克的200抗變性酒精、和200克庚烷。然后在一個強冷空氣爐內(nèi)在125℃溫度下烘干這一層。最終的阻擋層的一個平均干厚度為0.05微米，這是用橢圓儀測得的。
粘結(jié)界面層是通過向阻擋層涂敷濕涂層擠壓涂敷的，所說的濕涂層包含在四氫呋喃(retrahydrofuran)/環(huán)己酮的70.3體積比的混合物中按總重量中的重量計占5％的聚酯粘結(jié)劑溶液(Mor-Ester49000，可從Morton International公司得到)。最終的粘結(jié)界面層在通過一個爐子以后的干厚度為0.095微米。
在此之后，粘結(jié)界面層涂敷一個光產(chǎn)生層。在一個玻璃瓶內(nèi)引入0.45克IUPOLON 200聚(4，4`-二苯基)-1，1`-環(huán)己酮碳酸酯(cyclohexane carbonate)(可從Mitrubishi氣體化學公司得到)和50毫升四氫呋喃。對于這種溶液再添加2.4克的羥基鎵酞菁染料和300克的1/8英寸(3.2mm)直徑的不銹鋼球。將這個混合物放在一個球磨上20-24小時。隨后，在46.1克的四氫呋喃中溶解2.25克的聚(4，4`-二苯基)-1，1`-環(huán)己酮碳酸酯，然后，將其加到這個加氫鎵酞菁染料(hydrogallium phthalocyanine)漿中。這個漿在搖動器中放置10分鐘。在此之后，通過擠壓涂敷方法將最終的漿擠壓涂敷到粘結(jié)界面層36上，形成濕厚度為0.25密耳的一層。然而，含阻擋層和粘結(jié)層的、沿基片料一個邊緣約為10mm寬的一個長條有意地留出來未用任何光產(chǎn)生層材料涂敷，以便于與后來再加上的接地長條層充分電接觸。在一個強制空氣爐中在135℃的溫度烘干這個光產(chǎn)生層5分鐘，形成具有0.4微米層厚度的干厚度光產(chǎn)生層。
對于這個涂敷的成像元件料同時地共擠壓外涂敷電荷轉(zhuǎn)移層和接地長條層。電荷轉(zhuǎn)移層的制備過程是在一個琥珀玻璃瓶內(nèi)引入重量比為1∶1的N，N`-二苯基-二(3-甲基苯(methylphenyle))-1，1`-聯(lián)苯-4，4`-二胺和Makrolon5705，Makrolon5705是一種聚碳酸酯樹脂，它的重量平均分子量約為120000，在市場上可從Farbensabricken BayerA.G得到。溶解最終的混合物，在按重量計占85％二氯甲烷中，可以給出按重量計占15％的固體。將這種溶液涂敷在光產(chǎn)生層上，可以形成一個涂層，這個涂層在干燥時可給出29微米的電荷轉(zhuǎn)移層的厚度，熱收縮系數(shù)為6.5×10-5/℃，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg約為85℃。
大約10mm寬的粘結(jié)層的長條未經(jīng)光產(chǎn)生層的涂敷，這里在共涂敷期間涂敷接地長條層。這個接地長條層在爐內(nèi)經(jīng)125℃干燥并最后降到室溫后的干厚度約為19微米。這個接地長條在常規(guī)的靜電復印成像期間通過常規(guī)的裝置如炭刷接觸裝置電接地。電子照相成像元件膠片備料在這一點如果不加以限制，將會自發(fā)地向上卷曲成為管狀，這是由于在電荷轉(zhuǎn)移層和基片支撐層之間的熱收縮失配引起的，其結(jié)果是，電荷轉(zhuǎn)移層的尺寸收縮大于基片支撐層的尺寸收縮，由此在電荷轉(zhuǎn)移層中引起內(nèi)部應力?？蓪⒕砬碾娮诱障喑上裨z片備料作為一個控制器使用。
控制實例II通過以下的步驟并使用與在控制實例I中描述的材料制備另一個柔性電子照相成像元件膠片備料，唯一的例外是通過加一個抗卷后涂層來控制成像元件膠片備料的卷曲，以使期望的成像元件膠片備料平整。
抗卷后涂層溶液的制備過程如下在一個玻璃容器內(nèi)組合8.82克聚碳酸酯樹脂(Makrolon5705，可從Bayer AG得到)、0.72克的聚酯樹脂(Vitel PE-200，可從Goodyear Tire and Rubber公司得到)和90.1克的二氯甲烷，從而可以形成含按重量計占8.9％的涂層溶液。容器緊密覆蓋并且放在一個滾動磨上24小時，直到聚碳酸酯和聚酯都溶解在二氯甲烷中形成抗卷后涂層溶液為止。然后將抗卷后涂層溶液涂敷在成像元件膠片備料的基片支撐層的后表面上，然后再在125℃的溫度干燥以產(chǎn)生厚度約為17.5微米的干燥的抗卷后涂層。最終的電子照相成像元件膠片備料具有期望的平整性對照實例I使用控制實例II的柔性電子照相成像元件膠片備料10的整個器件來實現(xiàn)按照圖2的圖形表示的電荷轉(zhuǎn)移層(CTL)熱應力釋放加工處理過程。與常規(guī)的熱應力釋放過程相對應的這一思路旨在通過這個連續(xù)的膠片備料處理加工過程減小電荷轉(zhuǎn)移層內(nèi)的內(nèi)部應力。
在本質(zhì)上，從卷起6000英尺成像元件的供料滾輪上伸直成像元件膠片備料10，并且將其引向(利用表面向外的電荷轉(zhuǎn)移層，每直線英寸寬的膠片張力為1磅，膠片備料的傳送速度為10英尺/分鐘)1英寸外徑的自由轉(zhuǎn)動的加工處理金屬管，管具有弧形外表面、一個壁厚度、和環(huán)。在25℃的環(huán)境溫度下，成像元件膠片備料與管進行12點鐘的進入接觸，它的形狀與弧形外表面一致。定位在正上方的、強力紅外發(fā)射的、鎢囟素石英加熱源使電荷轉(zhuǎn)移層瞬時局部溫度上升，超過玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg以上10℃，從而促進分子運動，并使電荷轉(zhuǎn)移層瞬時應力釋放，這時成像元件膠片備料的片段在弧形外表面上方正在進行形狀一致的彎曲接觸。加熱源是一個集成單元，它的長度足以覆蓋成像元件片段的整個寬度；加熱源由半橢圓形橫截面的細長反射器和囟素石英管構(gòu)成，囟素石英管定位在反射器內(nèi)的一個焦點上，因此能夠反射從管發(fā)射的所有的紅外輻射能量并且將這些能量會聚到反射器外部的另一個焦點上以給出6mm寬的聚焦加熱線路108，實現(xiàn)電荷轉(zhuǎn)移層的超過它的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg的瞬時溫升。
電荷轉(zhuǎn)移層的加熱區(qū)段在暴露到加熱線以后，通過直接熱傳導給管以及向周圍空氣的熱傳輸，開始冷卻，因為連續(xù)運動中的成像元件膠片備料離開了加熱源。在成像元件膠片備料區(qū)段從管出來之前，通過來自相對于管定位在4點鐘的一個空氣刀的空氣沖擊，可保證進一步的和最終的電荷轉(zhuǎn)移層的冷卻，從而完成處理過程。在這個電荷轉(zhuǎn)移層應力釋放加工處理實驗證實過程中，嘗試兩個不同的成像元件傳送速度7英尺/分鐘和15英尺/分鐘，可用于評估本發(fā)明的處理效果。
其結(jié)果是形成一卷成像元件膠片備料材料，這卷材料以其中的任一種膠片備料傳送速度進行了熱應力釋放處理。然而，經(jīng)過100倍放大的最終的膠片備料的檢查結(jié)果表明在外層中形成了折皺，它們在復制品中作為條紋缺陷出現(xiàn)。
對照實例II按照控制實例I制備的、沒有抗卷后涂層的柔性電子照相成像元件膠片備料也要經(jīng)受在先前的對照實例I中描述的相同的電荷轉(zhuǎn)移層應力釋放加工處理過程，并且再次使用同樣的兩個不同的成像元件膠片備料傳送速度。
其結(jié)果是形成一卷經(jīng)過熱應力釋放的成像元件膠片備料材料，如在對照實例I中描述的，它現(xiàn)在沒有橫向膠片卷曲。然而，最終的膠片備料材料的檢查結(jié)果再次表明在外層中形成折皺，在復制品中出現(xiàn)條紋缺陷。
實例I使用控制實例II的200英尺長的柔性電子照相成像元件膠片備料的整個器件實現(xiàn)按照圖3所示的圖形表示的電荷轉(zhuǎn)移層(CTL)熱應力釋放加工處理。這個加工處理過程遵循與對照實例I相同的步驟，只是按照本發(fā)明對于處理過程進行了修改，使其包括如圖3所示的下凹的空轉(zhuǎn)滾輪8。還要使用控制實例II的第二個200英尺長的柔性電子照相成像元件膠片備料實現(xiàn)按照圖4所示的本發(fā)明的方法的電荷轉(zhuǎn)移層熱應力釋放加工處理，但使用了兩個相同的下凹的滾輪。下凹的滾輪與圖5中所示的情況相同，具體來說，在滾輪的中間有3英寸的直徑，并且在每一端具有較大的直徑，直徑之差為0.015英寸。這兩個成像元件膠片備料中的每一個都單獨進行應力釋放處理，按照圖3和圖4的對應方法分別進行，并且使用相同的約為12英尺/分鐘的傳送速度。
其結(jié)果是形成了已經(jīng)經(jīng)過熱應力釋放的兩個200英尺長的成像元件膠片備料材料。檢查經(jīng)過100倍放大的最終的膠片備料材料表明，避免了在外層中的折皺的形成。這樣產(chǎn)生的經(jīng)過本發(fā)明的應力釋放處理的成像元件材料沒有任何折皺，在復制品中也沒有條紋缺陷，與其對比的是遵循在對照實例I中描述的圖2的現(xiàn)有技術的方法進行應變釋放處理的具有折皺的材料。所獲得的結(jié)果可以肯定，利用按照圖3或者圖4所示的方法的本發(fā)明的方法的確提供了有效的電荷轉(zhuǎn)移層應變釋放的結(jié)果，并且解決了與波紋/折皺有關的復制品條紋缺陷問題。
機械帶循環(huán)測試實例控制實例I和II、以及對照實例I和II、和實例I的柔性電子照相成像元件膠片備料中的每一個都切割成寬度為440mm、長度為2808mm的準確尺寸。固定每個切割的成像元件片的兩端，給出1毫米的重疊，并且在長度方向使用40kHz的喇叭聲頻進行超聲焊接，以形成有接縫的成像元件帶，用于在所選的靜電復印機中進行疲勞動態(tài)電子照相成像測試，所說的靜電復印機利用一個帶模件，所說的帶模件包括一系列帶支撐滾輪，特別是1英寸直徑的分紙滾輪(paperstripping roller)。
已經(jīng)獲得的動態(tài)機械帶循環(huán)測試結(jié)果表明，已經(jīng)明確發(fā)現(xiàn)對于直接從控制實例I和II制備的兩個經(jīng)過控制的成像元件帶的疲勞引發(fā)的電荷轉(zhuǎn)移層破裂的早期發(fā)作比對于對照實例I和II以及實例I的所有對應的經(jīng)過應力釋放處理的成像元件帶對應物的這個早期發(fā)作要早得多，它們都已經(jīng)經(jīng)過了應力釋放加工處理。使成像元件膠片備料經(jīng)過實施例的應力釋放加工處理，就可實現(xiàn)和實施疲勞引發(fā)的電荷轉(zhuǎn)移層破裂的延遲。從機器帶循環(huán)和復制品打印出測試獲得的這些疲勞的循環(huán)帶壽命的結(jié)果明確地表示按照本發(fā)明通過應力釋放加工處理條件從膠片備料制造的成像元件帶的確提供了牢固的機械功能，并且解決了有條紋缺陷的復制品的問題，因而可以滿足延長成像元件帶的壽命的目的。
權利要求
1.一種用于柔性多層膠片備料的應力/應變釋放方法，包括提供多層膠片備料，多層膠片備料包括要進行處理的至少一層，要進行處理的至少一層的熱膨脹系數(shù)明顯不同于另一層的熱膨脹系數(shù)；使多層膠片備料在第一減皺滾輪上通過并與所說的第一減皺滾輪接觸，所說的第一減皺滾輪能在要進行處理的至少一層內(nèi)自發(fā)地產(chǎn)生橫向張力應力；至少加熱要進行處理的至少一層，加熱到高于要進行處理的至少一層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg的溫度，由此產(chǎn)生要進行處理的至少一層的一個被加熱部分，在要進行處理的至少一層的被加熱部分的附近的膠片備料部分由此變成膠片備料的一個被加熱部分；在膠片備料的被加熱部分中產(chǎn)生一個彎曲部分；冷卻在所說彎曲部分的膠片備料的被加熱部分。
2.一種用于柔性多層膠片備料的應力/應變釋放方法，包括提供多層膠片備料，多層膠片備料包括要進行處理的至少一層，要進行處理的至少一層的熱膨脹系數(shù)明顯不同于另一層的熱膨脹系數(shù)；提供第一減皺滾輪；向第一減皺滾輪移動膠片備料；使多層膠片備料在第一減皺滾輪上通過并與所說的第一減皺滾輪接觸，所說的第一減皺滾輪能在要進行處理的至少一層內(nèi)自發(fā)地產(chǎn)生橫向張力應力；提供具有弧形外表面的處理管；向處理管移動膠片備料；提供在處理管中的加熱源；和加熱膠片備料到高于要進行處理的至少一層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg的溫度。
全文摘要
一種應力/應變釋放方法包括提供多層膠片備料，多層膠片備料包括要進行處理的至少一層，該至少一層的熱膨脹系數(shù)明顯不同于另一層的熱膨脹系數(shù)；使膠片備料在減皺滾輪上通過并與所說的減皺滾輪接觸，減皺滾輪能在至少一層內(nèi)自發(fā)地產(chǎn)生橫向張力應力并且加熱該至少一層，至少到高于該至少一層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg的溫度，由此產(chǎn)生該至少一層的被加熱部分，在該至少一層的被加熱部分的附近的膠片備料部分由此變成膠片備料的一個被加熱部分；在膠片備料的被加熱部分中產(chǎn)生一個彎曲部分；冷卻在所說彎曲部分的膠片備料的被加熱部分。
文檔編號G03G15/00GK1637623SQ20041010209
公開日2005年7月13日 申請日期2004年12月22日 優(yōu)先權日2003年12月23日
發(fā)明者R·C·U·于, J·J·達西三世, M·S·羅特克爾, S·J·格里芬, F·J·桑塔納, S·米斯拉 申請人:施樂公司