改进的应力释放方法和设备

摘要

一种应力/应变释放方法包括：提供多层胶片备料，多层胶片备料包括要进行处理的至少一层，该至少一层的热膨胀系数明显不同于另一层的热膨胀系数；使胶片备料在减皱滚轮上通过并与所说的减皱滚轮接触，减皱滚轮能在至少一层内自发地产生横向张力应力并且加热该至少一层，至少到高于该至少一层的玻璃化转变温度Tg的温度，由此产生该至少一层的被加热部分，在该至少一层的被加热部分的附近的胶片备料部分由此变成胶片备料的一个被加热部分；在胶片备料的被加热部分中产生一个弯曲部分；冷却在所说弯曲部分的胶片备料的被加热部分。

权利要求

1.一种用于柔性多层胶片备料的应力/应变释放方法，包括：提供多层胶片备料，多层胶片备料包括要进行处理的至少一层，要进行处理的至少一层的热膨胀系数明显不同于另一层的热膨胀系数，使得多层胶片备料出现卷曲；

使多层胶片备料以连续的速度在下凹的第一减皱滚轮上通过并与所说的第一减皱滚轮接触，所说的第一减皱滚轮在要进行处理的至少一层内自发地产生横向张力应力；

使多层胶片备料以连续的速度在处理管上通过并与所说的处理管接触，而且至少加热要进行处理的至少一层，加热到高于要进行处理的至少一层的玻璃化转变温度Tg的温度，由此产生要进行处理的至少一层的一个被加热部分，在要进行处理的至少一层的被加热部分的附近的胶片备料部分由此变成胶片备料的一个被加热部分；

在胶片备料的被加热部分中产生弯曲部分；

通过在胶片备料的被加热部分上导入冷却流冷却在所说弯曲部分的胶片备料的被加热部分，其中第一减皱滚轮具有1-4英寸的中间直径，并且在两端具有比该第一减皱滚轮中间的直径0.002-0.1英寸的外径，其中该第一减皱滚轮抵消和抑制由处理管产生的胶片备料微小波纹的形成。

2.一种用于柔性多层胶片备料的应力/应变释放方法，包括：提供多层胶片备料，多层胶片备料包括要进行处理的至少一层，要进行处理的至少一层的热膨胀系数明显不同于另一层的热膨胀系数，使得多层胶片备料出现卷曲；

提供下凹的第一减皱滚轮，其中第一减皱滚轮具有1-4英寸的中间直径，并且在两端具有比该第一减皱滚轮中间的直径0.002-0.1英寸的外径；

向第一减皱滚轮移动胶片备料；

使多层胶片备料在第一减皱滚轮上通过并与所说的第一减皱滚轮接触，所说的第一减皱滚轮在要进行处理的至少一层内自发地产生横向张力应力；

提供具有弧形外表面的处理管；

向处理管移动胶片备料；

提供在处理管中的加热源；和

加热胶片备料到高于要进行处理的至少一层的玻璃化转变温度Tg的温度。

说明书

改进的应力释放方法和设备

[0001] 本发明涉及对于柔性成像元件胶片备料(web stock)的一种改进的应力释放处理方法以延长它的机械服务寿命。

[0002] 柔性静电照相成像元件在静电标记领域是众所周知的。典型的柔性静电照相成像元件包括：电子照相成像元件(光接收器)，通常用在电子照相(静电复印)处理系统，如用于电传成像系统的电离射线照相成像元件。柔性静电照相成像元件可以是无缝带或有缝带的形式。典型的电子照相成像元件带包括在支撑基片层一侧上的电荷转移层和电荷产生层，以及加到支撑基片层相对的一侧上用于保持平整的抗卷后涂层。

[0003] 对于具有带式结构的柔性电子照相成像元件，在现代的光电导式成像元件中存在的许多层必须是高度柔软的、完好地粘结到相邻的层上、并且能在狭窄的工作极限内表现出可预期的电学特性，以便能在成千上万次循环中提供优秀的由调色剂形成的影像。 [0004] 在设备的服务环境中，安装在包括一系列支撑滚轮(roller)的带支撑模件上的柔性多层光接收器带在一般情况下都要遭受重复发生的电子照相成像循环，它的最外边的电荷转移层要发生机械疲劳，因为成像元件带要在带传动滚轮和所有其它的带模件支撑滚轮上发生弯曲。这个最外层在带的后侧在每个支撑杆的弯曲表面上方产生滑动和/或弯曲接触时还要承受弯曲应变。带循环的这个重复的作用的结果是暴露的外部电荷转移层的物理/机械的整体性逐渐下降，疲劳的电荷转移层过早地发生破裂。已经发现，由于带动态疲劳引起的电荷转移层的破裂的表现形式是拷贝底片的缺陷，由此对于接收纸上的图像质量产生不利影响。从本质上看，电荷转移层切口的出现会缩短成像元件带的期望的功能寿命。 [0005] 当在结束电荷转移层的涂敷/干燥过程后获得了由几千英尺长的经过涂敷的多层光接收器组成的生产胶片备料的时候，能够看到有自发的向上卷曲。因此，要在具有电荷转移层的一侧的对面的基片支撑的后侧涂敷抗卷后涂层，以便抵消卷曲，使光接收器胶片备料平整。在完成电荷转移层的涂敷以后，光接收器出现向上卷曲的原因是，在 升高温度加热/干燥湿涂层并且最后冷却到室温的条件下，在涂敷的电荷转移层和基片支撑之间出现热收缩失配。由于在冷却到室温时典型的光接收器设备中的电荷转移层的热收缩系数比基片支撑的热收缩系数大2-5倍左右，因此，在电荷转移层中发生的收缩尺寸大于基片支撑。这就产生了胶片备料的光接收器的向上卷曲。

[0006] 虽然在一个典型的光接收器带中必须加一个抗卷后涂层才能完成具有期望的平整性的典型光接收器胶片备料的材料包装，但是在基片支撑的后侧加一个抗卷后涂层(抵消向上的卷曲并且使光接收器胶片备料平整)已经使电荷转移层在它的涂层材料基质内瞬时产生约为0.15％到0.35％的一个内部张力应变。在将生产用的胶片备料转变成有接缝的光接收器带以后，在电荷转移层中的内部产生的应变随后逐渐增多地附加到每个光接收器的因弯曲引发的应变上，因为在设备中光接收器带动态循环工作期间，所说的带在大量的带模件支撑滚轮上要发生弯曲。已经发现，这个逐渐积累的应变效应的作用结果是，光接收器带的疲劳的电荷转移层破裂问题的加速和早期发作。而且，当在设备休闭或过夜以及周末停机期间光接收器带停在带支撑模件上的时候，积累的电荷转移层应变也已经视为形成电荷转移层带破裂的根源，因为带一直暴露在空气中包含的化学蒸汽和污染物当中。已经发现，在与每个带支撑滚轮上光接收器带发生弯曲对应的部位形成电荷转移层破裂的区段。还可以看出，对于在最小的滚轮正上方弯曲和停止的带区段的部分，破裂强度是最突出醒目的，因为按照材料机械的基础原理，弯曲带区段的滚轮直径越小，在电荷转移层表面引发的弯曲应变越大。

[0007] 需要一种制造改进的柔性有接缝的光接收器带的方法，所说的光接收器带具有一个电荷转移层，电荷转移层具有很小的或者没有内部产生的张力，并且减小了当在设备工作期间或者静止弯曲的带在设备休闲或者停机周期停靠在带模件支撑滚轮上的期间带发生弯曲时的弯曲应变。这样的带的机械使用寿命延长了，并且还可以抑制电荷转移层破裂问题的早期发作。

[0008] 这样，一直需要改进用于成本有效地生产柔性成像元件的方法，尤其是通过革新的加工处理方法实现电荷转移层内部张力应变的减小或消除，并且减小在带模件支撑滚轮上的弯曲应变，在多层电子照相 成像元件胶片备料内产生在机械上牢固的成像元件带，以满足未来设备的成像元件带延长寿命的需要。

[0009] 发明内容

[0010] 因此，这些实施例提供改进的方法，用于制造克服上述的缺陷的多层电子照相成像元件胶片备料。例如，这些实施例提供一种改进的方法，用于实现柔性电子照相成像元件胶片备料的处理。此外，这些实施例提供一种改进的精细加工方法，用于加工柔性多层电子照相成像元件胶片备料，以减小电荷转移层的内部应变。有益地，这些实施例提供一种改进的精细加工方法，用于加工柔性多层电子照相成像元件胶片备料，以减小当成像元件带弯曲或停靠在带支撑滚轮上时引发的电荷转移层的弯曲应变，由此可延长成像元件的机械服务寿命。

[0011] 附图说明

[0012] 图1表示电子照相成像元件的典型的多层柔性片的示意的部分剖面图； [0013] 图2表示现有技术的热处理加工过程的示意表示，用于电子照相成像元件胶片备料的电荷转移层的应力释放过程；

[0014] 图3表示本发明的一个实施例的示意表示；

[0015] 图4表示本发明的另一个实施例的示意表示；

[0016] 图5表示适于本发明的选择滚轮的第一个实施例；

[0017] 图6表示适于本发明的选择滚轮的另一个实施例；

[0018] 在图1中表示的是柔性胶片备料结构的典型的负电荷充电的多层电子照相成像元件。在一般情况下，这样的元件包括一个基片支撑层32，在基片支撑层32上形成导电层30、空穴阻挡层34、光产生层38、和有效(active)电荷转移层40。任选的粘结层36在淀积光产生层38之前涂敷到空穴阻挡层34上。还可以涂敷其它的层，如接地长条层41和外敷层42，以提供各种特性，如改善抗磨性。在基片支撑层32的相对表面还可以涂敷抗卷后涂层33(anticurl backing layer))，以减小由带的各个层的不同的热膨胀系数引起的卷曲。 [0019] 在一般情况下，从成像元件胶片备料制备带在本领域中是众所周知的，这些带是适合于这种结构的材料。

[0020] 基片支撑层32的厚度可能与许多因素有关，其中包括机械强度、柔性、和经济考虑，并且例如能达到至少约50微米的厚度。如果没 有对最终电子照相成像元件的负面影响，还能够达到典型的约150微米的最大厚度。基片支撑层32不得在每个涂层溶液中使用的任何溶剂内溶解，应该是光学透明的，并且是热稳定的，能够承受高达约150℃的高温。对于现有技术的成像元件的制造过程，典型的基片支撑层32的热收缩系数的范围是从约-5 -5 5 5
1×10 /℃到约3×10 /℃，它的杨式模量为5×10 到约7×10psi。然而，还可以适当地使用具有其它特性的材料。

[0021] 导电层30可以根据电子照相成像元件期望的光学透明性和柔性在基本上很宽的范围改变厚度。按照另一种方式，整个基片可以是导电金属，它的外表面执行导电层的功能，因此可以省略单独的导电层。

[0022] 在形成导电表面以后，可以向其涂敷空穴阻挡层34。空穴阻挡层34可以包括含硅氧烷的氮(nitrogen containing siloxane)或含钛化合物的氮(nitrogen containing titanium compound)。

[0023] 可以向空穴阻挡层上涂敷一个任选的粘结层36。

[0024] 可以向阻挡层34或粘结层36(如果使用这样的粘结层36的话)涂敷任何合适的光产生层38，然后用一个连续的空穴转移层40覆盖阻挡层34或粘结层36。合适的光产生层材料在本领域中是公知的，如苯并咪唑二萘嵌苯(benzimidazole perylene)组合物。可以使用的组合物不止一种，在这里导光层可以加强或减弱光产生层的性质。可以使用任何合适的电荷产生粘结剂层，电荷产生粘结剂层包括分散在胶片形成粘结剂中的导光颗粒。此外，在光产生粘结剂层可以使用任何合适的无效树脂(inactive resin)材料。 [0025] 有效(active)电荷转移层40可包括任何合适的激活化合物，激活化合物用作分散在电无效(inactive)聚合物材料中的添加剂，使这些材料成为电有效的。可以将这些化合物添加到不支持从产生材料注入光产生的空穴并且不能输送这些光产生的空穴经过这里的聚合物材料上。这样，将电无效聚合物材料转变成能够支持从产生材料注入光产生的空穴并且能够输送这些光产生的空穴通过有效层的材料，从而使表面电荷能在这个有效(active)层上放电。当有效转移层通过有效层曝光时，有效转移层通常是透明的，以保证大部分入射辐射可由下边的电荷载体产生层利用，有效地产生光。在本发明中与产生层结合的电荷转移层是一种绝缘材料，它的绝缘程度应使它的位于转移层上的静 电电荷在没有照射的情况下是不会导通的。

[0026] 电荷转移层的形成混合物最好包括芳香胺化合物。在本发明的多层导光体中的两个电可操作层之一内使用的特别优选的电荷转移层包括按重量计占约35％-约45％的至少一种电荷输运的芳香胺化合物、以及按重量计占约65％-约55％的可溶解芳香胺的聚合物胶片形成树脂。

[0027] 电荷转移层40应该是一绝缘层，它的绝缘程度应使位于电荷转移层上的静电电荷在没有照射的情况下是不会以足以防止静电潜像在其上面形成和保持的速率导通的。在一般情况下，转移层40的厚度在约5微米-约100微米，但是也可以使用在这个范围之外的厚度，条件就是不存在不利的影响。进而，电荷转移层的玻璃化转变温度Tg通常在约75-100℃。

[0028] 其它的层，例如常规的接地长条层41，例如包括分散在胶片形成粘结剂中的导电颗粒，可以加到光接收器的一个边缘，与导电层30、空穴阻挡层、粘结层36、或电荷产生层38接触。

[0029] 与基片支撑层32相比，电荷转移层40通常具有很大的热收缩失配。结果，制备出来的柔性电子照相成像元件由于在电荷转移层中的热收缩系数大于基片支撑层的热收缩系数的结果表现出自发的向上卷曲，尤其是当在所加的湿性电荷转移层涂层的加热/干燥过程以后成像元件冷却到室温环境时更是如此。可以在基片支撑层32的后侧涂敷一个抗卷后涂层33来提供平整性。

[0030] 抗卷后涂层33的热收缩系数至少约为1×10-5/℃，应该大于被认为是满意的基片-5支撑层的热收缩系数。在一般情况下，基片支撑层的热收缩系数约为2×10 /℃。然而，具-5
有大于基片支撑层的热收缩系数的至少为+2×10 /℃的热收缩系数的抗卷后涂层是优选的，可以提供有效的抗卷曲效果。

[0031] 然后，将制成的、多层的、柔性的电子照相成像元件胶片备料切割成长方形片并且将其转变成成像元件带。然后，通过重叠使每个成像元件切片的两个相对的边缘对在一起，并且通过适当的方法使它们结合在一起，从而可以形成一个连续的成像元件的有缝的带、筒、或圆柱体。因此，在对激活的电磁辐射按图像进行曝光之前利用均匀充电的任何合适的常规电子照相成像过程中，都可使用作好的柔性成像 带。

[0032] 柔性成像元件的有缝带在动态带循环操作期间在电子照相成像设备内的带模件的滚轮的外表面上发生弯曲，所以柔性成像元件带的抗卷后涂层的下表面要受到压缩。与此相反，电荷转移层40的上表面伸长，在张力作用之下。这是由于如下的事实：所说的上和下表面围绕圆形滚轮按圆形路径运动。由于从圆形滚轮的中心算起，电荷转移层的上表面的径向距离比抗卷后涂层33的下表面的径向距离要大，因此，在相同的时间周期，上表面的运行距离比下表面大。因此，上表面相对于柔性成像元件的有缝带的大体中央部分(柔性成像元件的有缝带的这一部分大体上沿柔性成像元件的有缝带的重心延伸)来说，必然在张力作用之下。类似地，下表面相对于柔性成像元件的有缝带的大体中央部分(柔性成像元件的有缝带的这一部分大体上沿柔性成像元件的有缝带的重心延伸)来说，必然受到压缩。因此，在带的上表面的弯曲应力将是张力应力，在带的下表面的弯曲应力将是压缩应力，因为在设备工作的条件下成像元件带在每个带模件支撑滚轮上发生弯曲。 [0033] 压缩应力，如下带表面上的压缩应力几乎不引起机械疲劳。然而，张力应力，如在上带表面引起的应力，却是一个比较严重的问题。已经确定，在不变的带疲劳条件下，张力应力是促进电荷转移层破裂问题发展的根本原因。破裂虽然开始于电荷转移层，但却要继续传播到产生层，延伸到粘结界面层、通过阻挡层切断、并且进一步达到导电层。 [0034] 然而，在各层的热收缩系数之间具有明显差异的多层带表现出自发的成像元件向上卷曲，部分原因是在这些层之间存在尺寸收缩失配。于是，成像元件要求加到基片支撑层的后侧上的抗卷后涂层来平衡向上的提升力。这就需要在带制备之前进行成像元件平整，但这却使带产生了内在的内部应变。这个内部应变例如可达到约为0.28％，这个内部应变加到在设备操作条件下成像元件带疲劳期间引发的弯曲应变上。内部应变加上弯曲应变的积累效应进一步促进在成像元件带循环的设备操作期间动态疲劳的电荷转移层破裂的早期发作。况且，还可发现，由暴露到气载的化学污染物引起的电荷转移层破裂的区段已经在设备休闲和停机期间在成像元件带区段停靠/直接弯曲在每个 带模件支撑滚轮上形成。 [0035] 动态带疲劳和化学污染物暴露这两者在成像元件的有接缝的带的电荷转移层中引发的破裂是应该解决和/或避免的严重机械疲劳。这些破裂表现为复制品缺陷、缩短柔性成像元件有接缝的带的使用和服务寿命。

[0036] 为了延长电荷转移层破裂的寿命，按照图2所示的现有技术的典型应力释放处理表示方法，已经成功地遵循并证实了一种革新的成像元件胶片备料加工处理过程，以减小电荷转移层的内部应变，并且减小了在带模件支撑滚轮上的成像元件带的弯曲应变。例如，从所供应的滚起的胶片备料10伸直一段电子照相成像元件，并且利用表面向外的电荷转移层对于所说的成像元件进行引导，例如在每个直线英寸的张力为1磅以及胶片备料的输送速度约为10英尺/分钟的条件下，向1英寸的外部直径的自由转动的加工处理金属管206移动，所说的金属管206具有弧形的特氟龙涂敷的外表面210，环209利用通过的冷却水维持不变的处理管温度。成像元件胶片备料10在25℃的环境温度下与处理管进行12点钟的输入接触，并且成像元件胶片备料10与弧形表面210的形状相符。定位在正上方的一个强劲的红外线(IR)发射的钨囟素石英加热源103使电荷转移层瞬时局部温度升高到它的玻璃化转变温度(Tg)以上约为10℃，以促进层内的聚合物分子运动并实现瞬时的电荷转移层的应力释放，同时还使胶片备料的这个区段在弧形表面210的上方弯曲接触并且二者形状保持一致。加热源103是一个集成单元，它的长度足以覆盖成像元件胶片备料的整个宽度；加热源103由半椭圆形横截面的细长反射器106和囟素石英管105构成，囟素石英管定位在反射器106内的一个焦点上，因此能够反射从管105发射的所有的红外线能量并且将这些能量聚焦到反射器106外部的另一个焦点上以给出6mm宽的聚焦加热区108，实现电荷转移层的超过它的玻璃化转变温度Tg的瞬时温升。电荷转移层的加热区段在暴露到加热区108以后，通过直接热传导给管206以及向周围空气的热传输，开始冷却到玻璃化转变温度Tg以下，因为连续运动中的胶片备料离开了加热源103。在胶片备料区段从弯曲的接触区附近出来之前，通过来自相对于管206定位在4点钟的一个空气刀203A的空气冲击(向胶片备料的表面引导一个高速的、最好是超声的、窄束 的冷却空气)，可保证进一步的和最终的电荷转移层冷却。在这个图中，标号30和30A是输送的成像元件自由悬挂的路径，标号40和40A是成像元件的区段紧密地骑在处理管206上的接触区。

[0037] 用于按照图2所示的说明性表示的应力释放加工处理的、典型的电子照相成像元件胶片备料的材料结构可以给出具有相当好的物理柔性和平整性的完整成像元件胶片备料材料包装。可以看出，利用这种成像元件胶片备料包装实现的加工处理能够产生良好的电荷转移层应变释放结果，但不幸的是还发现：已经加剧了遍及成像元件胶片备料的整个宽度的不期望出现的微小波纹或者沿胶片备料方向的折皱(由处理管206引起的)的发展。胶片备料波纹的形成减小了这种现有技术的处理过程的实际价值，因此使得对于电子照相成像元件的生产实施方案的关注程度下降。引起波纹/折皱的发作的机制可以定性地解释为：当胶片备料在处理管206上输送并且通过暴露到聚焦的红外线加热管路108瞬时加热到高于成像元件的玻璃化转变温度Tg的高温的时候，胶片备料沿着胶片方向是自由膨胀的。然而，横向的膨胀却受到管206的表面和成像元件胶片备料的后侧之间的接触摩擦的限制以适应横向胶片尺寸的增加，由此导致沿胶片方向的波纹/折皱线的形成。 [0038] 形成的胶片备料的波纹物理尺寸是微小的，用肉眼看并不明显，因此可能不会被认为是一个装饰性的问题。尽管如此，这些波纹本身的确能在复制品中表现为可见的条纹缺陷。条纹缺陷是不可接受的复制质量下降的问题，这个问题需要赶快解决。 [0039] 为了克服这个缺陷，这些实施例提供一种改进的处理方法，其中加入了精选特征，可以有效地抑制或完全消除现有技术的缺陷，给出无波纹/折皱的应力释放成像元件胶片备料。在图3的示意图中表示出克服波纹/折皱发展问题的本发明方法的一个实施例，图3是对于如图2所示的方法的改进。为了实现本发明的目的，在成像元件胶片备料10的输送路径中加入一个选择滚轮8以支撑成像元件胶片备料10，从而实现了对图2的方法的改进。滚轮8的加入和插入位置在加热处理管206之前附近约0.5-7英寸；然而，在一些实施例中，在约1-4英寸的一个距离是优选的。要求本发明的改进方法的选择滚轮8具有特殊的物理属性，即能够产生朝向成像元件10的两个边缘的横向张 力，这个张力要足够地大，可以伸展胶片并因而能消除胶片备料波纹/折皱发展的根本原因，所说的胶片备料波纹/折皱是通过表面接触摩擦效应引发的，引发的位置在管206的上表面和成像元件10的后侧之间，当将成像元件10加热到超过它的玻璃化转变温度Tg的温度时，这碍胶片尺寸的横向热膨胀。

[0040] 图3是按照本发明的方法和设备的一个典型实施例，用于处理呈现玻璃化转变温度的柔性多层元件并且包括一个表面层。如图3所示，成像元件胶片备料10向自由转动的滚轮8移动，然后向具有弧形外表面210的处理部件206(在实施例中表示为一个管)和室209移动。可以用通过的空气流或者利用通过这里的冷却剂，如CO2雪、水液态氮、酒精、或其它合适的冷却剂，来调节处理管206的环形室209。在滚轮8周围用成像元件胶片备料
10包围的角度范围最好从约10℃到约30℃。开始时可能处在约25℃的环境温度的元件10例如在12点钟之前或其附近的方向产生进入接触，并且与部件206的弧形外表面210的形状符合一致。在图3中，所说的弧形外表面由移动的成像元件10驱动，从而使弧形外表面转动。其它的有效冷却策略可以包括：

[0041] (1)首先使冷却空气流起泡，并且使其通过容器中的水介质，沿雾化的水雾将其带到空气传递刀203A，从而可以通过大的热量提取效应迅速使冲击在成像元件胶片备料上的空气流冷却，所说的热量提取效应来源于水的很大的热容量常数以及它的蒸发潜热。 [0042] (2)空气冲击冷却设备可由一个低硬度(约为10A肖氏硬度)的、软的、自由转动的、硅冷却的、压紧滚轮(nip-roller)代替，压紧滚轮具有无摩擦的转轴，从而促进快速的成像元件胶片备料的冷却，并且实现高速处理加工的结果，因为固体传导接触冷却的效率比空气流冷却的效率要高得多，空气是相当差的热导体。还可以使用水冷却池来迅速降低冷却滚轮的温度。在这种情况下，将具有部分浸入的冷却用的硅压紧滚轮的水冷却池控制在基本上恒定的温度以保证状态稳定的处理加工。优选的作法是，软的硅压紧滚轮材料基质还包含金属颗粒的散布以增加它的导热能力。

[0043] (3)为了强化冷却效果，要为空气刀203A提供冲击冷却的空气流、液态氮、CO2雪、准冷却酒精、低温冷却水、或其它合适的冷却 剂，以加速实时实现快速成像元件胶片备料温度降低的效果。在一个可替换的实施例(未示出)中，弧形外表面是不可转动的。 [0044] 在本发明的另一个实施例中，该方法还包括一个有效的应力释放处理滚轮，但在不同的位置。在这个实施例中(未示出)，滚轮8定位在热处理管206之后，并且在距热处理管206约0.5-0.7英寸之间的一个距离，用于完成消除期望的胶片备料的波纹/折皱的目的。以上相对于定位在热处理管206之前的滚轮8讨论的所有细节完全适用于这个实施例，这里的滚轮8定位在热处理管206之后，在这里不重复以上的细节。成像元件胶片备料10包围滚轮8的包围角度也是在约10°-30°之间。

[0045] 本发明的方法为元件10在电荷转移层中提供有效的应力释放措施，消除了例如范围从约0.9％到约0.1％的张力应变，尤其是从约0.6％到约0.2％的张力应变，延长了机械功能寿命。然而，如果期望的话，还可以获得所说张力应变范围之外的元件的应力释放。 [0046] 当元件沿元件路径移动时的元件速度的范围是例如从约1英尺/分钟到约90英尺/分钟，特别是从约5英尺/分钟到约40英尺/分钟。然而，如果期望的话，还可以轻松地处理这些范围以外的速度。

[0047] 在图5中表示的是按照本发明的第一实施例的滚轮8的设计。如图所示，滚轮8是下凹的，或者是相反的冠状滚轮，它具有时针玻璃外观形状，它的两端的外径比滚轮中间的直径大约0.002-约0.1英寸，可以产生令人满意的横向方向伸展波纹/折皱抑制的效果。但是，对于实施例中在约0.005-0.02英寸范围内的直径差，可以获得最佳的结果。因为胶片处理基础原理教导我们说，向一个下凹的滚轮引导的并且与所说的下凹的滚轮接触的传送中的成像元件胶片备料将与所说的滚轮成90°的输入角，如由“法向输入定律(Normal Entry Law)”所述的，所以横向方向的张力是自发产生的，由此可向两个胶片备料的边缘向外地伸展成像元件。这个横向方向的胶片张力的强度是按照下凹的滚轮的曲率半径产生的。下凹的滚轮的中间直径为约1-4英寸；但是约1.5-2英寸是优选的。在各实施例中，优选的作法是，成像元件10在材料10的上侧或外侧接触滚轮8，即在与任何涂敷的抗卷后涂层相对的材料侧接触滚轮8。这样，材料10在与接触部件206的一侧相对的那一侧上与滚轮接触。在达到确定弧形表面的部件206之前，成像元 件在适当的减小折皱的空转的部件或滚轮8上通过并且与之接触。虽然可以驱动滚轮8以期望的速度转动，但在这些实施例中优选的作法是，滚轮8是空转的。

[0048] 按照另一种方式，滚轮8可以是与图5所示的完全不同的材料和结构设计。如图6所示的，一个自由旋转的柔性扩张器滚轮8由具有金属支撑轴的橡胶滚轮组成。切削这个扩张器滚轮，以给出具有特定物理属性的图形，当胶片备料在扩张器滚轮上传送并且与扩张器滚轮接触的时候，这个图形能够产生从中心到两个成像元件边缘的向外的横向伸展效应。在实施例中，扩张器滚轮的直径从约0.8-2英寸；优选的约1-1.5英寸。 [0049] 如以上所述，为了实施本发明的实施例，可以在热处理管206之前或之后的一个位置，紧挨着处理管206放置滚轮8。但是，在下一个实施例中，对于图3的本发明的应力释放方法进行改进，以给出如图4所示的本发明的更加精细的调节方法。在本发明方法的这个实施例中，加入两个选择滚轮(图中表示为8和28)，一个定位在热处理管206之前，另一个定位在热处理管206之后，从而可以实现最大的成像元件应力释放的波纹/折皱消除的结果。虽然在图4中标注的是两个不同的滚轮8、28，但这些滚轮的结构设计可以相同或者不同。这样，例如，参照如图5和图6所示的实施例，图4中的滚轮8、28两者都可以是下凹的滚轮/反向的冠状滚轮；图4中的滚轮8、28两者都可以是柔性扩张器滚轮；图4中的滚轮8、28两者之一可以是下凹的滚轮/反向的冠状滚轮，另一个是柔性扩张器滚轮；图4中的滚轮8、28之一或者两者是能够提供如以上所述的期望的结果的某种类型的滚轮。 [0050] 然而，从以上的讨论显然可以看出，平直的、直径不变的、实心滚轮，例如，导向滚轮，不能提供期望的减小折皱的性质。这样的常规的滚轮不会调节自发产生的横向方向的张力，因此不会协助折皱的减小或防止。

[0051] 确定弧形表面的部件206的外径或宽度的范围例如从约0.5-5英寸，优选的从约0.5-1英寸。然而，显然，还可以使用其它直径的部件而不偏离本发明的范围。 [0052] 当成像元件10前进进入元件路径的加热区内的时候，加热源103 依次加热表面层的每一部分到高于玻璃化转变温度的一个温度，同时进入弯曲的接触区。加热只发生在元件路径的加热区108。术语“加热区”指的是元件路径从加热源接收热量的区域，这样的区包括在冷却区外部的任何一个部分或者所有的部分接触区以及靠近接触区的预接触元件路径的一部分。

[0053] 在图3和4的所示的实施例中，加热源103是定位在成像元件的正上方的一个高功率的、红外发射的钨囟素(tungsten halogen)石英灯，能使表面层瞬时局部温度上升。在实施例中，加热源103是其长度覆盖成像元件10的宽度的一个集成单元，包括半椭圆形横截面的细长反射器106和定位在反射器106内的一个焦点的囟素石英管105，从而使管
105发出的所有的红外辐射能量都被反射并会聚在反射器106外部的另一上焦点，在加热区108给出一个聚焦的加热管路，迅速实现温度升高。例如由聚焦加热管路提供的加热区的宽度范围(即，在成像元件移动方向)从约3mm到约10mm，特别是从约6mm到约12mm。
可替换地，加热源可以是一个激光器，如二氧化碳激光器。还可以使用任何其它合适的加热源。

[0054] 加热使每个加热的表面层部分升高到玻璃化转变温度以上约5-40℃的温度范围，尤其是升高到玻璃化转变温度以上约10-20℃的温度范围。可以逐渐增加地调节输入到加热源的电功率以产生期望的热能输出。可以用一个红外照相机监视成像元件的温度。 [0055] 本发明的方法然后依次冷却每个加热的表面层部分，同时每个加热的表面层部分还处在接触区中，从而使每个加热的表面层部分的温度下降到低于玻璃化转变温度的温度，然后再使每个加热的表面层部分存在在弯曲的接触区，从而可以确定一个冷却区。“冷却区”指的是在加热区之后并且在后接触的元件路径之前的元件路径区域，甚至于包括表面层部分的温度还没有下降到玻璃化转变温度以下的任何地方。显然，“冷却区”排除了经受由加热源加热的元件路径中的任何地方。

[0056] 当传送所说的成像元件使其离开加热源103时，并且在前进到冷却区内以后，每个加热的表面层部分在暴露到加热源103以后例如通过从成像元件到部件206的直接热传导以及到周围空气的热对流(由于成像元件沿元件路径的移动引起的)将迅速冷却。最终的冷却可通 过任选的冷却系统实现，例如自由旋转的亲水性的软泡沫滚轮(softhydrophilic foam roll)、空气冲击刀、或者通过环形室209的冷却剂，如子冷却(sub-cooled)水、液氮、酒精、等。在图3中，冷却是使用空气冲击刀203A和通过环形室209的冷却剂实现的。

[0057] 除了空气以外，还可以使用冲击CO2雪、超致冷的氮气、水、或酒精、等来实现通过冷却系统205A的冷却。由于冲击空气、氮气、CO2、酒精、或水是强迫对流冷却过程，所以冲击冷却介质能够迅速地使加热的表面层部分的温度降到Tg以下。如果冲击冷却介质是气体的，则冲击冷却介质的温度范围例如是从约-10℃-20℃，特别是从约-5℃-5℃。然而，对于高热传导液体，如水或酒精，冲击介质的温度例如是约2℃-25℃，特别是约5℃-10℃。 [0058] 74在一种改进中，空气冲击刀203A可以由一个自由转动的亲水性的软泡沫滚轮(利用冷却液体饱和)代替。在这个实施例中，冷却滚轮与成像元件压缩接触，接触位置自转约4点钟到约6点钟，从而保证出口表面层部分的温度下降到玻璃化转变温度以下至少约20℃的温度，特别是至少约40℃，产生永久性的应力释放或应变释放。在冷却系统的这个实施例中，亲水的冷却滚轮可以是空转的软泡沫滚轮，软泡沫滚轮具有一个自由转动的轴向的轴，并且部分地浸入一个冷却液体池内，但全部饱和，从而可以得到高效的冷却结果。冷却液体池的温度范围例如从约0-25℃，特别是约5-10℃。

[0059] 此外，如以上所述，处理部件206的环形室209可以只包括环境温度的空气；或者使一种冷却剂如准冷却水、液态氮、酒精、等通过环形室209。通过环形室的水和/或冷却剂的温度范围例如从约0-25℃，特别是约5-10℃。

[0060] 在实施例中，为了强化本方法的应力释放或应变释放的效果，可使成像元件以这里描述的速度输送通过元件路径，实现通过冷却机制完成的从成像元件的热量提取，使每个表面层部分的温度下降到明显低于玻璃化转变温度Tg，然后再使每个表面层部分从弯曲的接触区退出。

[0061] 于是，如这里所讨论的，冷却包括经过弧形表面的热传导以及与周围空气的热对流(例如使用风扇的强迫热对流或天然热对流)从成像元件中输出热量。在实施例中，冷却进一步还包括从成像元件经热 传导或热对流到冷却剂(而不是到周围空气)的热量输出。在另外的实施例中，只依靠成像元件经过弧形表面的热传导和/或经过与周围空气的热对流转移热量来实现冷却，其中的成像元件不是经过与冷却剂(周围空气除外)的热传导或热对流的输出热量，即，在某些实施例中不存在冷却系统203A。

[0062] 本发明的方法的加热和冷却特征是相对于表面层进行讨论的，而不管这个表面层是成像元件的顶层还是底层。然而，由于存在热传导现像，表面层的加热和冷却可能会影响到表面层之上或之下的任何层(一层或多层)，影响的方式与表面层经受加热/冷却的方式相似。因而可以使用实施例中的本方法来处理经过热传导的成像元件的除表面层以外的其它层(一层或多层)。为了处理一个或多个附加层，其中的每一层都有一个不同于表面层的玻璃化转变温度，人们向加热区中的成像元件施加足够大的热量来加热表面层和附加层(一层或多层)，使它们的温度高于各层中最高的玻璃化转变温度以便实现应力释放。然后，按照本方法，人们在冷却区开始冷却表面层和附加层(一层或多层)，使它们的温度低于各层中最低的玻璃化转变温度以便实现应力释放。

[0063] 在某些实施例中，表面层的玻璃化转变温度Tg大于相邻层的玻璃化转变温度Tg，并且相邻层是用于应力释放的，本方法在加热区中加热，以便加热表面层和相邻层，使它们的温度超过相邻层的玻璃化转变温度；如果表面层不是用于应力释放的，则还要使所说的温度超过表面层的玻璃化转变温度则是任选的。然后，在冷却区中冷却表面层和相邻层，使它们的温度低于相邻层的玻璃化转变温度Tg。

[0064] 这样，在实施例中，成像元件进一步还包括一个附加层，其中发生如下事件：(1)由于在成像元件中的热传导，顺序加热表面层的每一部分还要引起顺序加热附加层的每一部分，从而使每个加热的附加层部分的温度高于玻璃化转变温度，同时处在弯曲的接触区中；和(2)其中，由于在成像元件内的热传导，顺序冷却表面层的每一部分还要引起顺序冷却附加层的每一部分，从而使每个加热的附加层部分的温度下降到低于玻璃化转变温度，而后每个加热的附加层部分退出弯曲的接触区。

[0065] 成像元件的各层的玻璃化转变温度各不相同，差值范围例如从约 5-30℃，特别是约10-20℃。

[0066] 在实施例中，成像元件以恒定的速度沿元件路径移动，包括通过接触区。术语“恒定速度”意指稳定运动，没有停止后再向前移动、暂停、和速度变化。在另外的实施例中，成像元件以非恒定的速度沿元件路径移动，包括通过接触区。术语“非恒定速度”意指停止后再向前移动、暂停、或速度变化。每次暂停例如可历时从约3秒到约1分钟。成像元件可以经受本方法一次、两次、或三次；在实施例中，成像元件只经受本方法一次。 [0067] 本方法减小或消除了在成像元件内部产生的内部张力应变，因此可以提供以下优点中的任何一个或全部：(1)消除或减小边缘卷曲；(2)延长了表面层破裂的寿命；(3)可以任选地使用成像元件的抗卷后涂层；并且是极其重要的(4)完全消除了与条纹缺陷复制品问题有关的胶片备料的波纹/折皱。

[0068] 可以使用常规的技术对于成像元件进行附加的处理。例如，如果所说元件是成像元件胶片备料，则可以使用结合技术形成一个有接缝的成像元件带。

[0069] 对于电子照相成像元件，在导电层上叠置的柔性电介质层可以由有效(active)导光层代替。在电子照相成像元件中可以使用任何合适的、常规的、柔性的、电绝缘的、热塑电介质的、聚合物基质材料。如果期望，还可以将实施例的柔性带制备方法应用到其它目的，其中带循环耐用性，如抗疲劳表面破损性质，是一个重要的问题。

[0070] 控制例I

[0071] 制备一个柔性电子照相成像元件胶片备料，为此，向柔性的双轴取向的聚萘醛缩酯(Polynaphthalate)的基片支撑层32(Kadalex ，可从ICI Americas公司得到)涂-5敷一个0.01微米厚的钛层30，所说的基片支撑层32的热收缩系数约为1.8×10 /℃、玻璃化转变温度Tg为130℃、厚度为3.5密耳或88.7微米；通过照相凹版涂敷方法向所说的基片支撑层32涂敷一种溶液，所说的溶液包含：10克γ氨丙基三乙基硅烷(aminopropyltriethoxy silane)、10.1克蒸馏水、3克乙酸、684.8克的200抗变性酒精、和
200克庚烷。然后在一个强冷空气炉内在125℃温度下烘干这一层。最终的阻挡层的一个平均干厚度为0.05 微米，这是用椭圆仪测得的。

[0072] 粘结界面层是通过向阻挡层涂敷湿涂层挤压涂敷的，所说的湿涂层包含在四氢呋喃(retrahydrofuran)/环己酮的70.3体积比的混合物中按总重量中的重量计占5％的聚酯粘结剂溶液(Mor-Ester49000 ，可从Morton International公司得到)。最终的粘结界面层在通过一个炉子以后的干厚度为0.095微米。

[0073] 在此之后，粘结界面层涂敷一个光产生层。在一个玻璃瓶内引入0.45克IUPOLON200 聚(4，4`-二苯基)-1，1`-环己酮碳酸酯(cyclohexane carbonate)(可从Mitrubishi气体化学公司得到)和50毫升四氢呋喃。对于这种溶液再添加2.4克的羟基镓酞菁染料和300克的1/8英寸(3.2mm)直径的不锈钢球。将这个混合物放在一个球磨上
20-24小时。随后，在46.1克的四氢呋喃中溶解2.25克的聚(4，4`-二苯基)-1，1`-环己酮碳酸酯，然后，将其加到这个加氢镓酞菁染料(hydrogallium phthalocyanine)浆中。这个浆在摇动器中放置10分钟。在此之后，通过挤压涂敷方法将最终的浆挤压涂敷到粘结界面层36上，形成湿厚度为0.25密耳的一层。然而，含阻挡层和粘结层的、沿基片料一个边缘约为10mm宽的一个长条有意地留出来未用任何光产生层材料涂敷，以便于与后来再加上的接地长条层充分电接触。在一个强制空气炉中在135℃的温度烘干这个光产生层5分钟，形成具有0.4微米层厚度的干厚度光产生层。

[0074] 对于这个涂敷的成像元件料同时地共挤压外涂敷电荷转移层和接地长条层。电荷转移层的制备过程是：在一个琥珀玻璃瓶内引入重量比为1∶1的N，N`-二苯基-二(3-甲基苯(methylphenyle))-1，1`-联苯-4，4`-二胺和Makrolon5705 ，Makrolon5705是一种聚碳酸酯树脂，它的重量平均分子量约为120000，在市场上可从Farbensabricken BayerA.G得到。溶解最终的混合物，在按重量计占85％二氯甲烷中，可以给出按重量计占15％的固体。将这种溶液涂敷在光产生层上，可以形成一个涂层，这个涂层在干燥时可给出-5
29微米的电荷转移层的厚度，热收缩系数为6.5×10 /℃，玻璃化转变温度Tg约为85℃。 [0075] 大约10mm宽的粘结层的长条未经光产生层的涂敷，这里在共涂敷期间涂敷接地长条层。这个接地长条层在炉内经125℃干燥并最后降到室温后的干厚度约为19微米。这个接地长条在常规的静电复印 成像期间通过常规的装置如炭刷接触装置电接地。电子照相成像元件胶片备料在这一点如果不加以限制，将会自发地向上卷曲成为管状，这是由于在电荷转移层和基片支撑层之间的热收缩失配引起的，其结果是，电荷转移层的尺寸收缩大于基片支撑层的尺寸收缩，由此在电荷转移层中引起内部应力。可将卷曲的电子照相成像元件胶片备料作为一个控制器使用。

[0076] 控制实例II

[0077] 通过以下的步骤并使用与在控制实例I中描述的材料制备另一个柔性电子照相成像元件胶片备料，唯一的例外是通过加一个抗卷后涂层来控制成像元件胶片备料的卷曲，以使期望的成像元件胶片备料平整。

[0078] 抗卷后涂层溶液的制备过程如下：在一个玻璃容器内组合8.82克聚碳酸酯树脂(Makrolon5705 ，可从Bayer AG得到)、0.72克的聚酯树脂(Vitel PE-200 ，可从Goodyear Tire and Rubber公司得到)和90.1克的二氯甲烷，从而可以形成含按重量计占8.9％的涂层溶液。容器紧密覆盖并且放在一个滚动磨上24小时，直到聚碳酸酯和聚酯都溶解在二氯甲烷中形成抗卷后涂层溶液为止。然后将抗卷后涂层溶液涂敷在成像元件胶片备料的基片支撑层的后表面上，然后再在125℃的温度干燥以产生厚度约为17.5微米的干燥的抗卷后涂层。最终的电子照相成像元件胶片备料具有期望的平整性

[0079] 对照实例I

[0080] 使用控制实例II的柔性电子照相成像元件胶片备料10的整个器件来实现按照图2的图形表示的电荷转移层(CTL)热应力释放加工处理过程。与常规的热应力释放过程相对应的这一思路旨在通过这个连续的胶片备料处理加工过程减小电荷转移层内的内部应力。

[0081] 在本质上，从卷起6000英尺成像元件的供料滚轮上伸直成像元件胶片备料10，并且将其引向(利用表面向外的电荷转移层，每直线英寸宽的胶片张力为1磅，胶片备料的传送速度为10英尺/分钟)1英寸外径的自由转动的加工处理金属管，管具有弧形外表面、一个壁厚度、和环。在25℃的环境温度下，成像元件胶片备料与管进行12点钟的进入接触，它的形状与弧形外表面一致。定位在正上方的、强力红外发射的、钨囟素石英加热源使电荷转移层瞬时局部温度上升，超 过玻璃化转变温度Tg以上10℃，从而促进分子运动，并使电荷转移层瞬时应力释放，这时成像元件胶片备料的片段在弧形外表面上方正在进行形状一致的弯曲接触。加热源是一个集成单元，它的长度足以覆盖成像元件片段的整个宽度；加热源由半椭圆形横截面的细长反射器和囟素石英管构成，囟素石英管定位在反射器内的一个焦点上，因此能够反射从管发射的所有的红外辐射能量并且将这些能量会聚到反射器外部的另一个焦点上以给出6mm宽的聚焦加热线路108，实现电荷转移层的超过它的玻璃化转变温度Tg的瞬时温升。

[0082] 电荷转移层的加热区段在暴露到加热线以后，通过直接热传导给管以及向周围空气的热传输，开始冷却，因为连续运动中的成像元件胶片备料离开了加热源。在成像元件胶片备料区段从管出来之前，通过来自相对于管定位在4点钟的一个空气刀的空气冲击，可保证进一步的和最终的电荷转移层的冷却，从而完成处理过程。在这个电荷转移层应力释放加工处理实验证实过程中，尝试两个不同的成像元件传送速度：7英尺/分钟和15英尺/分钟，可用于评估本发明的处理效果。

[0083] 其结果是形成一卷成像元件胶片备料材料，这卷材料以其中的任一种胶片备料传送速度进行了热应力释放处理。然而，经过100倍放大的最终的胶片备料的检查结果表明：在外层中形成了折皱，它们在复制品中作为条纹缺陷出现。

[0084] 对照实例II

[0085] 按照控制实例I制备的、没有抗卷后涂层的柔性电子照相成像元件胶片备料也要经受在先前的对照实例I中描述的相同的电荷转移层应力释放加工处理过程，并且再次使用同样的两个不同的成像元件胶片备料传送速度。

[0086] 其结果是形成一卷经过热应力释放的成像元件胶片备料材料，如在对照实例I中描述的，它现在没有横向胶片卷曲。然而，最终的胶片备料材料的检查结果再次表明：在外层中形成折皱，在复制品中出现条纹缺陷。

[0087] 实例I

[0088] 使用控制实例II的200英尺长的柔性电子照相成像元件胶片备料的整个器件实现按照图3所示的图形表示的电荷转移层(CTL)热应 力释放加工处理。这个加工处理过程遵循与对照实例I相同的步骤，只是按照本发明对于处理过程进行了修改，使其包括如图3所示的下凹的空转滚轮8。还要使用控制实例II的第二个200英尺长的柔性电子照相成像元件胶片备料实现按照图4所示的本发明的方法的电荷转移层热应力释放加工处理，但使用了两个相同的下凹的滚轮。下凹的滚轮与图5中所示的情况相同，具体来说，在滚轮的中间有3英寸的直径，并且在每一端具有较大的直径，直径之差为0.015英寸。这两个成像元件胶片备料中的每一个都单独进行应力释放处理，按照图3和图4的对应方法分别进行，并且使用相同的约为12英尺/分钟的传送速度。

[0089] 其结果是形成了已经经过热应力释放的两个200英尺长的成像元件胶片备料材料。检查经过100倍放大的最终的胶片备料材料表明，避免了在外层中的折皱的形成。这样产生的经过本发明的应力释放处理的成像元件材料没有任何折皱，在复制品中也没有条纹缺陷，与其对比的是遵循在对照实例I中描述的图2的现有技术的方法进行应变释放处理的具有折皱的材料。所获得的结果可以肯定，利用按照图3或者图4所示的方法的本发明的方法的确提供了有效的电荷转移层应变释放的结果，并且解决了与波纹/折皱有关的复制品条纹缺陷问题。

[0090] 机械带循环测试实例

[0091] 控制实例I和II、以及对照实例I和II、和实例I的柔性电子照相成像元件胶片备料中的每一个都切割成宽度为440mm、长度为2808mm的准确尺寸。固定每个切割的成像元件片的两端，给出1毫米的重叠，并且在长度方向使用40kHz的喇叭声频进行超声焊接，以形成有接缝的成像元件带，用于在所选的静电复印机中进行疲劳动态电子照相成像测试，所说的静电复印机利用一个带模件，所说的带模件包括一系列带支撑滚轮，特别是1英寸直径的分纸滚轮(paperstripping roller)。

[0092] 已经获得的动态机械带循环测试结果表明，已经明确发现：对于直接从控制实例I和II制备的两个经过控制的成像元件带的疲劳引发的电荷转移层破裂的早期发作比对于对照实例I和II以及实例I的所有对应的经过应力释放处理的成像元件带对应物的这个早期发作要早 得多，它们都已经经过了应力释放加工处理。使成像元件胶片备料经过实施例的应力释放加工处理，就可实现和实施疲劳引发的电荷转移层破裂的延迟。从机器带循环和复制品打印出测试获得的这些疲劳的循环带寿命的结果明确地表示：按照本发明通过应力释放加工处理条件从胶片备料制造的成像元件带的确提供了牢固的机械功能，并且解决了有条纹缺陷的复制品的问题，因而可以满足延长成像元件带的寿命的目的。