JP2005178393A - 改良された応力解放方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】堅牢な機械的機能を提供し、かつコピー・プリントアウトのストリーク欠陥問題がなく、サービス寿命の延長されるイメージング部材ベルトの作成を可能にする、柔軟な多層ウェブ・ストックの内部応力／ひずみを解放するプロセスを提供する。
【解決手段】該解放プロセスは、少なくとも１つの層が他の層の熱膨張率と有意に異なる熱膨張率を有する多層ウェブ・ストックを準備すること、ウェブ・ストックを、少なくとも１つの層内に横断方向の引っ張り応力を自然発生的に作り出し、かつその層のガラス転移温度より高く加熱するしわ低減ローラの上に接触させて通過させて、その層の加熱部分を作り、該加熱部分の近傍内のウェブ・ストックの部分が結果的にウェブ・ストックの加熱部分となること、ウェブ・ストックの加熱部分内に湾曲を導くこと、該湾曲部分においてウェブ・ストックの加熱部分を冷却すること、からなる。
【選択図】図３

Description

本発明は、柔軟なイメージング部材ウェブ・ストックのための、機械的サービス寿命の延長を与える改良された応力軽減処理プロセスに関する。

柔軟な静電写真イメージング部材は、静電写真マーキング技術においてよく知られている。代表的な柔軟な静電写真イメージング部材としては、電子写真イメージング部材（フォトレセプタ）、電子写真（電子写真）処理システム、およびエレクトログラフィック・イメージング・システム用のイオノグラフィック・イメージング部材等のエレクトロレセプタが挙げられる。柔軟な静電写真イメージング部材は、接ぎ目なしまたは接ぎ目付きベルトの形式とすることができる。代表的な電子写真イメージング部材ベルトは、支持サブストレート層の一方の側に塗布された電荷輸送層ならびに電荷発生層、および支持サブストレート層のその反対側に塗布された平面度を導くためのカーリング防止裏引きコーティング層を含む。

ベルト構成を有する柔軟な電子写真イメージング部材を得るために、最近の光導電イメージング部材に見られる多数の層は、きわめて柔軟であり、隣接する層と良好に接着しており、かつ狭い動作限界内において予測可能な電気的特性を示し、かつ数千サイクルにわたって優れたトナー・イメージを提供するものでなければならない。マシンのサービス環境内においては、ベルト支持ローラを含むベルト支持モジュール上にマウントされた柔軟な多層フォトレセプタ・ベルトが、反復的な電子写真イメージ・サイクリングに概してさらされ、それが、イメージング部材ベルトがベルト駆動ローラ上、およびそのほかのベルト・モジュールの支持ローラ上で曲がり、屈曲するとき、最外側の電荷輸送層に機械的な疲労を与える。また最外側の層は、それぞれの支持バーの湾曲表面の上側においてベルトの裏面のスライド接触および／または曲げ接触があることから曲げひずみも受ける。このベルト・サイクリングの反復的な作用は、それにさらされる外側電荷輸送層の物理的／機械的完全性に漸進的な劣化をもたらし、疲労性の電荷輸送層のクラッキングの過早開始を招く。動的なベルトの疲労の結果として電荷輸送層内に生じたこれらのクラッキングは、コピー・プリントの欠陥として明らかになり、それによって用紙上のイメージ品質に有害な影響が及ぼされる。本質において、電荷輸送層のクラッキングの出現は、イメージング部材ベルトの機能寿命を短縮する。

電荷輸送層のコーティング／乾燥プロセスが完了し、数千フィートのコーティング済み多層フォトレセプタからなる生産ウェブ・ストックが得られると、自然発生的にそれが上向きにカールすることが観察される。そこで、カーリング防止裏引きコーティングがサブストレート支持材の裏側、すなわち電荷輸送層を有する側とは反対の側へ塗布されてカールが打ち消され、フォトレセプタまたはウェブ・ストックを平面化する。電荷輸送層のコーティングの完了後に見られるフォトレセプタの上向きカールは、湿式コーティングの高温加熱／乾燥ならびに最終的な室内周囲温度への冷却の条件下における塗布された電荷輸送層とサブストレート支持材の間の熱収縮の不整合に起因する。一般的なフォトレセプタ・デバイスの電荷輸送層が、サブストレート支持材の約２倍〜５倍の大きさの熱収縮率を有することから室内周囲温度への冷却時に、サブストレート支持材内におけるより大きな寸法の収縮が電荷輸送層内に生じる。これが、フォトレセプタ・ウェブ・ストックの上向きカールをもたらす。

一般的なフォトレセプタ・ベルトにおいては、カーリング防止裏引きコーティングを塗布し、所望の平面度を有する一般的なフォトレセプタ・ウェブ・ストック材料パッケージを完成することが必要となるが、それにもかかわらず、サブストレート支持材の裏側へのカーリング防止裏引きコーティングの塗布（上向きカールを打ち消し、フォトレセプタ・ウェブ・ストックを平面化するため）によって電荷輸送層は、そのコーティング材料マトリクス内に約０．１５％〜約０．３５％に及ぶ内部引っ張りひずみを即座に生じてしまう。生産ウェブ・ストックを接ぎ合わせフォトレセプタ・ベルトの形に加工した後は、電荷輸送層内の内部形成ひずみが、マシン内のフォトレセプタ・ベルトの動的サイクリング機能の間にベルト・モジュールの各種の支持ローラ上においてベルトが屈曲するときのフォトレセプタの曲げによって引き起こされるひずみのそれぞれに累積的に追加される。この累積的なひずみ効果の結果、フォトレセプタ・ベルトの疲労性の電荷輸送層のクラッキングの加速ならびに過早開始の問題を生じることがわかっている。さらに、この累積的な電荷輸送層のひずみは、マシンのアイドリング期間、夜間、あるいは週末のシャットオフ時にわたってフォトレセプタ・ベルトがベルト支持モジュール上にパークされているとき、ベルトが一定して浮遊化学蒸気ならびに汚染物質の暴露下に置かれることから、電荷輸送層のクラッキング縞が形成される原因となることも明らかになっている。電荷輸送層のクラッキング縞は、ベルト支持ローラのそれぞれの上におけるフォトレセプタ・ベルトの曲げに対応する部位に形成される。材料力学の原理に従えば、その上においてベルト・セグメントが曲げられるローラの直径が小さいほど、電荷輸送層の表面に引き起こされる曲げひずみが大きいことから、もっとも小さいローラ上において直接曲げられ、パークされるベルト・セグメントに生じるクラッキング縞についてクラッキングの強さがもっとも顕著になることが観察される。

内在的な内部引っ張り応力をほとんど、もしくはまったく伴わない電荷輸送層を有し、マシンの機能の間にベルトが屈曲するときの曲げひずみ、あるいはマシンのアイドリングならびにシャットオフの期間にわたりベルト・モジュールの支持ローラ上において静的に曲げられるベルト・パーキングの間における曲げひずみを低減する改善された柔軟な接ぎ合わせフォトレセプタ・ベルトを作成する方法が必要とされている。この種のベルトは、機械的な機能寿命の延長を享受することになり、また電荷輸送層のクラッキングの問題の過早開始の抑制をもたらすことにもなる。

したがって、柔軟なイメージング部材をコスト効果的に製造するための方法を改善することが継続的に求められており、特に多層電子写真イメージング部材ウェブ・ストック内の電荷輸送層の内部引っ張りひずみの低減または除去をはじめ、ベルト・モジュールの支持ローラ上における曲げ／屈曲ひずみの縮小をもたらし、機械的に堅牢なイメージング部材ベルトを実現し、将来的なマシンのイメージング部材ベルト寿命の延長の要求を満たす革新的な加工処理アプローチを介して当該方法を改善することが継続的に求められている。

そこで実施態様は、上記の欠点を克服する多層電子写真イメージング部材ウェブ・ストックを作るための改善された方法を提供する。たとえば実施態様は、柔軟な電子写真イメージング部材ウェブ・ストックの処理を行うための改善されたプロセスを提供する。それに加えて実施態様は、柔軟な電子写真イメージング部材ウェブ・ストックを処理し、電荷輸送層の内部ひずみの低減をもたらすための改善された、かつ洗練された方法を提供する。都合よくは実施態様が、柔軟な電子写真イメージング部材ウェブ・ストックを処理ための改善された、かつ洗練された方法を提供し、それにおいてはイメージング部材ベルトがベルト支持ローラの上において屈曲されるか、またはパークされているときに引き起こされる電荷輸送層の曲げひずみの低減をもたらし、それによってイメージング部材のサービス寿命を延長する。

代表的な、負に帯電される、柔軟なウェブ・ストック構成の多層電子写真イメージング部材を図１に例示する。概して言えば、この種の部材はサブストレート支持層３２を含み、その上に導体層３０、ホール遮断層３４、フォトジェネレーティング層３８、および活性電荷輸送層４０が形成されている。オプションの接着層３６を、フォトジェネレーティング層３８の形成前にホール遮断層３４に塗布することもできる。そのほかの、グラウンディング・ストリップ層４１あるいはオーバーコート層４２といった層を塗布して耐磨耗性の改善等の各種の特性を与えることも可能である。サブストレート支持層３２の反対側には、カーリング防止裏引き層３３を塗布し、ベルトを構成する様々な層の熱膨張率の差によって引き起こされるカーリングを低減することができる。

イメージング部材ウェブ・ストックから準備されるベルトは、概してこの技術分野に周知であり、それらの形成に適した材料も同様である。

サブストレート支持層３２の厚さは、機械的強度、柔軟性、および経済的理由を含むファクタに依存し、たとえば少なくとも約５０μｍの厚さに達することができる。通常は、最終的な電子写真イメージング・デバイスに対する有害な影響がない限り、約１５０μｍの最大の厚さまで達することが可能である。サブストレート支持層３２は、各コーティング層の溶液に使用されるすべての溶剤に対して可溶でなく、かつ光学的にクリアでない必要があり、さらに約１５０℃の高温まで耐えることを可能にする熱的な安定性を有する必要がある。従来技術のイメージング部材の作成に代表的なサブストレート支持層３２は、約１×１０−５／℃〜３×１０−５／℃の範囲で熱収縮率を有し、約５×１０５〜７×１０５ｐｓｉのヤング率を伴う。しかしながら、適切であれば、このほかの特性を伴う材料を使用することもできる。

導体層３０の厚さは、電子写真イメージング部材に望まれる光学的な透明性および柔軟性に応じて、実質的に広い範囲にわたって多様なものとなり得る。それに代えて、サブストレート全体を導電性金属とし、その外側表面を導電性の層として機能させることが可能であり、独立した導電性の層を省略することもできる。

導電性表面の形成の後は、その上にホール遮断層３４を塗布することができる。遮断層３４は、窒素含有シロキサンまたは窒素含有チタン化合物を包含することができる。

ホール遮断層にはオプションの接着層３６を塗布することができる。

任意の適切なフォトジェネレーティング層３８を、遮断層３４の上に、あるいは接着層３６が採用される場合には接着層３６の上に塗布することが可能であり、その後その上から隣接するホール伝達層４０をコーティングすることができる。適切なフォトジェネレーティング層材料は、この分野において周知であり、ベンズイミダゾール・ペリレン化合物等がある。フォトジェネレーティング層の特性を強めるか、あるいは弱める場合には、複数の化合物を使用することもできる。膜形成バインダ内に分散された光導電粒子を包含する任意の適切な電荷生成バインダ層を使用することができる。それに加えて、フォトジェネレーティング・バインダ層内において、任意の適切な不活性樹脂材料を使用することもできる。

活性電荷輸送層４０は、電気的に不活性な高分子材料内に分散される、これらの材料を電気的に活性なものとする添加物として有用な任意の活性化化合物を包含することができる。これらの化合物は、ジェネレーティング物質から光生成されたホールの注入をサポートする能力がなく、かつそれ自体を通るこれらのホールの伝達を可能にする能力のない高分子材料へ加えることができる。これにより電気的に不活性な高分子材料が、ジェネレーティング物質から光生成されたホールの注入をサポートできるように変換され、活性層上の表面電荷の放電のために活性層を通るこれらのホールの伝達を可能にすることができるようになる。活性伝達層は、通常、活性層を介して露光がもたらされる場合には透明であり、効率的なフォトジェネレーションのために、下側にある電荷担体ジェネレータ層によって入射放射線のほとんどが使用されることを保証する。電荷輸送層は、ジェネレーション層とともに、本発明においては、伝達層上に置かれた静電荷が照明のないときに伝導されないという意味において絶縁体となる材料である。

電荷輸送層形成混合物は、好ましくは芳香族アミン化合物とする。本発明の多層光導体内の２つの電気的に機能する層の１つに使用される特に好ましい電荷輸送層は、質量百分率において約３５％〜約４５％までの少なくとも１つの電荷伝達芳香族アミン化合物、および質量百分率において約６５％〜約５５％までの、芳香族アミンが溶解できる高分子膜形成樹脂を包含する。

電荷輸送層４０は、照明のないときの静電潜像の形成および保持を防止する充分なレートで電荷輸送層上に置かれた電荷が伝導されないという意味において絶縁体である必要がある。概して、伝達層４０の厚さは、約５〜１００μｍであるが、有害な影響がない限り、この範囲外の厚さを使用することも可能である。さらにまた、この電荷輸送層は、通常、約７５〜１００℃のガラス転移温度Ｔｇを有する。

このほかの、従来的なグラウンディング・ストリップ層４１等の層は、たとえば膜形成バインダ内に分散された導体粒子を包含しているが、それを導体層３０、ホール遮断層、接着層３６、または電荷生成層３８と接触させてフォトレセプタの１つのエッジに塗布することができる。

電荷輸送層４０は、通常、サブストレート支持層３２と比較したとき、大きな熱収縮不整合を有する。その結果、準備された柔軟な電子写真イメージング部材は、電荷輸送層における寸法収縮がサブストレート支持層のそれより大きいことに起因して、特に塗布後の濡れた電荷輸送層コーティングの加熱／乾燥プロセスの後の、室内周囲温度へイメージング部材を冷却するに従って、自然発生的な上向きのカールを呈する。カーリング防止裏引きコーティング３３をサブストレート支持層３２の裏側へ塗布することができる。

カーリング防止裏引きコーティング３３は、それが充分であると見なせるためには、サブストレート支持層より少なくとも約１×１０−５／℃は大きい熱収縮率を有する必要がある。通常、サブストレート支持層は、約２×１０−５／℃の熱収縮率を有する。しかしながら、効果的なカーリング防止結果をもたらすためには、サブストレート支持層より少なくとも約＋２×１０−５／℃は大きい熱収縮率を伴うカーリング防止裏引きコーティングが好ましい。

作成された多層の柔軟な電子写真イメージング部材ウェブ・ストックは、その後矩形のシートに裁断され、イメージング部材ベルトへ加工される。各イメージング部材カット・シートの２つの反対を向くエッジが互いに向かい合わされ、オーバーラップされて任意の適切な方法によって接合され、連続するイメージング部材接ぎ合わせベルト、スリーブ、または円筒に形成される。準備された柔軟なイメージング・ベルトは、したがって、イメージに関する露光を行って電磁放射を活性化する前に一様な帯電を使用する任意の適切な従来的な電子写真イメージング・プロセスに採用することができる。

柔軟なイメージング部材ベルトのカーリング防止裏引きコーティングのボトム表面は、柔軟なイメージング部材の接ぎ合わせベルトが電子写真イメージング・マシン内のベルト・モジュールのローラ表面の上において曲げられることから、動的なベルト・サイクリング機能の間にわたって圧縮される。これに対して、電荷輸送層のトップ表面は、伸張され、引っ張られた状態の下に置かれる。これは、円形ローラ周囲の円形パス内をトップ表面およびボトム表面が移動するという事実に帰する。電荷輸送層のトップ表面が有する円形ローラの中心からの半径距離が、カーリング防止裏引きコーティングのボトム表面より大きいことから、同一時間期間内にトップ表面はボトム表面より多くの距離を移動しなければならない。したがってトップ表面は、柔軟なイメージング部材の接ぎ合わせベルトの概略の中心部分（概略で柔軟なイメージング部材の接ぎ合わせベルトの質量中心に沿って延びる柔軟なイメージング部材の接ぎ合わせベルトの部分）に対して引っ張られた状態に置かれる。同様にボトム表面は、柔軟なイメージング部材の接ぎ合わせベルトの概略の中心部分（概略で柔軟なイメージング部材の接ぎ合わせベルトの質量中心に沿って延びる柔軟なイメージング部材の接ぎ合わせベルトの部分）に対して圧縮を受けなければならない。その結果、マシンの機能する条件下では各ベルト・モジュールの支持ローラ上においてイメージング部材ベルトが屈曲するときには、ベルトのトップ表面の曲げ応力は引っ張り応力となり、ベルトのボトム表面の曲げ応力は圧縮応力となる。

ベルトのボトム表面において生じるような圧縮応力が機械的な故障を引き起こすことはほとんどない。しかしながらベルトのトップ表面において生じるような引っ張り応力は、より深刻な問題となる。一定のベルト疲労状態の下における引っ張り応力は、電荷輸送層にクラッキングが発生する問題を促進する根本原因であると決定されている。クラッキングは、電荷輸送層内で始まるが、続いて生成層へ伝播し、接着界面層へ延び、遮断層を押し分け、さらには導体層まで到達する。

しかしながら、それぞれの層の熱収縮率の間にかなりの差を伴う多層ベルトは、これらの層の間の寸法収縮の不整合に部分的に起因してイメージング部材の自然発生的な上向きカールを呈する。そこでイメージング部材は、サブストレート支持層の裏側へカーリング防止裏引きコーティングを塗布して上向きに持ち上がろうとする力を平衡させる必要を生じることがある。これは、ベルトの準備に先行してイメージング部材の平面度を導くが、ベルトに内在的な内部ひずみをもたらす。この内部ひずみは、たとえば約０．２８％に達することもあり、マシンの動作状態の下におけるイメージング部材ベルトの疲労の間に引き起こされる曲げひずみに追加される。内部ひずみに曲げひずみが加わった累積効果は、イメージング部材ベルトの循環するマシン機能の間における動的疲労性の電荷輸送層のクラッキングの早期開始をさらに促進する。さらにまた、浮遊化学汚染物質に対する暴露によってもたらされる電荷輸送層のクラッキング縞についても、マシンのアイドリング期間ならびにシャットオフ時にわたって各ベルト・モジュールの支持ローラ上に直接パークされ／曲げられるイメージング部材ベルトの部分に形成されることがわかっている。

動的ベルト疲労および化学汚染物質への暴露の両方が導くイメージング部材接ぎ合わせベルトの電荷輸送層内のクラッキングは、除去および／または回避されるべき深刻な機械的故障である。これらのクラッキングは、コピーのプリントアウトの欠陥として明らかになり、柔軟なイメージング部材接ぎ合わせベルトの有用性ならびにサービス寿命を短縮する。

電荷輸送層のクラッキングライフ(cracking life)を延ばすため、革新的なイメージング部材ウェブ・ストック加工処理が行われており、電荷輸送層の内部ひずみの低減をはじめ、ベルト・モジュールの支持ローラ上におけるイメージング部材ベルトの曲げひずみの低減が、図２に示されている従来技術の応力解放処理に従って立証された。たとえば、供給側巻き取りウェブ・ストック１０からほどかれた電子写真イメージング部材は、電荷輸送層を外側に向けてたとえば、直線長１インチ当たり１ポンドの張力の下に、約１０フィート／分のウェブ・ストック移動速度で、円弧状のＴｅｆｌｏｎ（登録商標）コーティングが施された外側表面２１０、および一定の処理管温度を維持するための冷却水が通る環状部２０９を有する外径１インチの自由回転加工処理金属管２０６へ指向される。イメージング部材ウェブ・ストック１０は、２５℃の周囲温度下に置かれ、１２時の位置において管２０６と侵入接触し、円弧状表面２１０に従う。直上に配置された強力なＩＲを照射するタングステン・ハロゲン・クオーツ熱源１０３が、電荷輸送層に瞬間的な局所化された温度上昇をもたらし、それをそのガラス転移温度（Ｔｇ）より約１０℃高い温度まで上昇させ、層内の高分子の分子運動を促進し、電荷輸送層からの瞬間的な応力解放をもたらすが、それが、ウェブ・ストックの部分が円弧状の表面２１０の上で曲がり、それに順応して接触している間に生じる。熱源１０３は、イメージング部材ウェブ・ストックの全幅を充分に覆う長さを有する一体化されたユニットである。これは、半楕円形の断面の細長い反射器１０６および反射器１０６の内側の焦点の１つに配置されたハロゲン・クオーツ管１０５を包含し、その結果、管１０５から放射されたすべてのＩＲ放射が反射され、反射器１０６外側の他方の焦点に収斂し、幅６ｍｍの収束された加熱領域１０８を提供し、それによって電荷輸送層の温度をそのＴｇを超える温度まで瞬時に上昇させる。電荷輸送層の加熱された部分は、加熱領域１０８への暴露後に、連続して移動するウェブ・ストックが熱源１０３から離れるに従って、管２０６への直接熱伝導をはじめ、周囲空気への熱伝達を介して、Ｔｇを下回る温度への冷却が始まる。さらに進み、ウェブ・ストックの部分が湾曲した接触ゾーン領域から出てイメージング部材ウェブ・ストックの応力解放処理プロセスを完了する前には、管２０６に対して４時の位置に配置されたエア・ナイフ２０３Ａ（ウェブ・ストックの表面に対する高速の、好ましくは超音速の狭い冷気流）からの空気の衝突によって最終的な電荷輸送層の冷却が保証される。この図においては、番号３０および３０Ａが、搬送されるイメージング部材が自由懸架されるパスを示しており、４０および４０Ａが、処理管２０６上にイメージング部材の部分が乗り、密着する接触ゾーンを示している。

図２の例示的な表現に従った応力解放加工処理に使用される代表的な電子写真イメージング部材ウェブ・ストックの材料構成は、合理的に良好な物理的な柔軟性ならびに平面度を有する完成したイメージング部材ウェブ・ストック材料パッケージを提供する。このイメージング部材ウェブ・ストック・パッケージを用いると、実施される加工処理が良好な電荷輸送層の応力解放結果をもたらすように見られるが、残念ながら、イメージング部材ウェブ・ストックの全幅にわたる望ましくない微小リプル欠陥またはそのウェブ・ストック方向におけるしわ（処理管２０６によって引き起こされる）の発生が促進されることがわかったにすぎない。ウェブ・ストックのリプルの形成は、この従来技術の処理プロセスの実用価値を減少させ、電子写真イメージング部材製造の具体化に関して魅力の少ないものにしている。リプル／しわ発生の原因となるメカニズムは、定性的に合理的解釈を行うことができる。すなわちウェブ・ストックが処理管２０６の上を移動し、収束ＩＲ加熱ライン１０８に対する暴露によってイメージング部材のＴｇを超える高温まで瞬間的に加熱されるとき、ウェブ・ストックは、ウェブの方向に自由に延びる。しかしながら横断方向への伸張は、管２０６の表面とイメージング部材ウェブの背面の間の接触摩擦によって制限され、ウェブの交差寸法の増加を適応させ、それがウェブ方向のリプル／しわラインが形成されるという結果をもたらしている。

形成されたウェブ・ストックのリプルは、物理的な寸法においてはわずかであり、裸眼で気付くことはできず、したがって外見上の問題と考えることはできない。それにもかかわらず、これらのリプルは、コピー・プリントアウトにおいて目に見えるストリーク欠陥として明白になる。ストリーク欠陥は、許容不能なコピー品質の低下問題であり、至急の解決が求められる。

この不完全を克服するために実施態様は、従来技術に欠点を適切に抑え、あるいは完全に除去し、リプル／しわのない応力解放済みのイメージング部材ウェブ・ストックをもたらす、改善された特徴の組み込みを伴って修正された処理プロセスを提供する。リプル／しわ発生の問題を克服する本発明のプロセスの一実施態様を略図形式で図３に示すが、これは、図２に示されているプロセスに対する改良である。本発明の目的を達成するため、それに応じて図２におけるプロセスが、選択されたローラ８を組み込み、イメージング部材ウェブ・ストック１０をその移動パス内において支持することによって修正される。ローラ８は、熱処理管２０６の近傍の位置に追加され、その手前の０．５〜７インチの距離に挿入される。しかしながら、実施態様においては、約１〜４インチの距離が好ましい。本発明のプロセスに適合する選択されたローラ８は、特定の物理属性を有すること、すなわちウェブを引き延ばし、それによって管２０６のトップ表面とイメージング部材１０の裏側の間に生じる、部材１０がＴｇを超えて加熱されたときにウェブの交差寸法の熱膨張を妨げる表面接触抵抗効果によって引き起こされるウェブ・ストックのリプル／しわの発生の根本原因を除去する上で充分なイメージング部材１０の２つのエッジへ向かう横断方向の張力を生成することができるという物理属性を有することが求められる。

図３は、本発明に従った方法および装置を例示している実施態様であり、ガラス転移温度を示し、表面層を含む柔軟な多層部材の処理に有用である。図３に示されているように、イメージング部材ウェブ・ストック１０は、自由回転ローラ８へ向かって移動し、その後、円弧状の外側表面２１０ならびにチャンバ２０９を有する処理コンポーネント２０６（実施態様には管として図示されている）へ向かって移動する。処理管２０６の環状チャンバ２０９は、空気流の通過あるいはそれに代わるＣＯ２ドライアイス、液体窒素、アルコール等の冷媒、またはそのほかの適切な冷媒の通過に適合させることができる。イメージング部材ウェブ・ストック１０によって作られるローラ８周りの巻き付け角度は、好ましくは約１０°〜約３０°までの範囲内とする。部材１０の当初の温度は約２５℃の周囲温度とすることができるが、それがたとえば約１２時の位置もしくはその手前の位置において侵入接触し、コンポーネント２０６の円弧状の表面２１０に従う。図３においては、円弧状の表面が移動する部材１０によって駆動され、それが円弧状の表面の回転をもたらす。なお上記のほかの冷却ストラテジとしては、以下のようなものが挙げられる。

（１）まず容器内側の水媒体に冷却気流を通して泡立たせ、霧状化した水をエア放出ナイフ２０３Ａへ導き、イメージング部材ウェブ・ストック上に衝突する空気流が、大きい水の熱容量定数およびその蒸発潜熱の両方から引き出される大きな冷却効果によって迅速に冷却可能となるようにする。

（２）空気が比較的低い熱導体であり、固体伝導接触冷却の方が空気流よりはるかに効率的であることから、エア衝突冷却デバイスを、無摩擦回転シャフトを有する低デュロメータ（約１０ショアＡ硬度）の柔らかい回転シリコン冷却ニップ‐ローラに置き換えて迅速なイメージング部材ウェブ・ストックの冷却を与え、高速処理プロセス結果をもたらす。水冷却槽を使用して、冷却ロールの温度を迅速に低下させることができる。その場合においては、部分的に冷却シリコン・ニップ‐ロールが沈められる水冷却槽が、実質的に一定の温度にコントロールされ、定常状態の処理プロセスが保証される。また、柔らかいシリコン・ローラの材料マトリクスに金属粒子の分散を含ませ、その熱伝導容量を増加させることも好ましい。

（３）冷却効果を高めるために、衝突する冷却空気流、液体窒素、ＣＯ２ドライアイス、サブクール・アルコール、低温冷却水、またはそのほかの適切な冷媒を伴ったエア・ナイフ２０３Ａを備え、迅速なイメージング部材ウェブ・ストック温度低下効果のための実時間衝突を加速する。代替実施態様（図示せず）においては、円弧状表面が回転しない。

本発明の別の実施態様においては、プロセスが効果的な応力解放ローラを含むが、その位置が異なる。この実施態様（図示せず）においては、ローラ８が熱処理管２０６の後の、熱処理管２０６から約０．５〜７インチの間の距離に配置され、意図されたウェブ・ストックのリプル／しわ除去の目的を満たす。熱処理管２０６の手前に配置されるローラ８に関して前述したすべての詳細が、熱処理管２０６の後にローラ８が配置されるこの実施態様についても等しく適用され、したがって、ここでその詳細を繰り返すことはしない。イメージング部材ウェブ・ストック１０によるローラ８周りの巻き付け角度は、これにおいても約１０°〜３０°となる。

本発明のプロセスは、たとえば約０．９％〜約０．１％までの範囲、特に約０．６％〜約０．２％までの範囲の引っ張りひずみを除去することによって、部材１０に、電荷輸送層内における機械的機能寿命を延長するための適切な応力解放結果を提供する。しかしながら、望ましい場合には、これらの範囲外の引っ張りひずみを有する部材に関する応力解放を得ることも可能である。

部材パスに沿って移動するときの部材の速度は、たとえば約１フィート／分〜約９０フィート／分までの範囲、特に約５フィート／分〜約４０フィート／分までの範囲に含まれる。しかしながら、望ましい場合には、これらの範囲外の速度を処理することも容易に可能である。

本発明の第１の実施態様におけるローラ８の設計を図５に示す。これに図示されているとおり、ローラ８は、ローラ両端の直径が、中央の直径より約０．００２〜０．１インチ大きい砂時計形状を有している凹面ローラまたは逆クラウン・ローラであり、満足の得られる横断方向延伸リプル／しわ抑圧結果をもたらす。しかしながら、最適結果は、実施態様において直径の差が約０．００５〜０．０２インチの範囲となるときに得ることができる。ウェブ取り扱いの原則によって、凹面ローラへ向かって移動し、それと接触するイメージング部材ウェブ・ストックは、直角侵入法則によって示されるとおりにローラと９０°の侵入角度をなすと教示されることから、横断方向の引っ張りが自然発生的に生じ、それによって、ウェブ・ストックの２つのエッジへ向かって外側にイメージング部材が引き延ばされる。このウェブを横断する引っ張り力の強さは、凹面ローラの曲面の半径に応じてもたらされる。凹面の中心の直径は、約１〜４インチとする。しかしながら、約１．５〜２インチが好ましい。実施態様においては、部材１０とローラ８が、部材１０の上側または外側、つまりカーリング防止層とは反対の材料の側で接触することが好ましい。したがって材料１０は、コンポーネント２０６が接触する側とは反対側でローラと接触する。円弧状の表面を画定するコンポーネント２０６へ達する前に、部材は、適切なしわ低減遊び部材またはローラ８を通過し、それと接触する。ローラ８を駆動し、所望の速度で回転させることも可能であるが、実施態様においては、ローラ８を遊びローラとすることが好ましい。

それに代えてローラ８を、図５とはまったく異なる材料および構成の設計とすることができる。図６を参照すると、金属支持軸を有するラバー・ローラからなる、自由回転する柔軟なスプレッダ・ローラ８が例示されている。このスプレッダ・ローラは、特別な物理的属性を有するパターンを与えるように切り込まれており、ウェブ・ストックがスプレッダ・ローラ上において移動され、それと接触するときに中心からイメージング部材の両端へ、横断方向外側へ向く引き伸ばし効果を作り出すことができる。実施態様のスプレッダ・ローラの直径は、約０．８〜２インチである。好ましくは、約１〜１．５インチとする。

前述したとおり、本発明の実施態様は、熱処理管２０６の直前または直後にローラ８を配置することによって実施することができる。しかしながら、さらに別の実施態様においては、図３の本発明の応力解放プロセスが修正され、図４の例示に従ってさらに精密調整された本発明のプロセスが与えられる。本発明のプロセスのこの実施態様においては、２つの選択されたローラ（ローラ８およびローラ２８として示されている）が組み込まれ、一方は熱処理管２０６の手前に配置され、他方は熱処理管２０６の後に配置されて最大のイメージング部材の応力解放リプル／しわ除去結果をもたらす。図４には異なるローラ８、２８としてラベルが付されているが、これらのローラは、同一もしくは異なる構成の設計とすることができる。したがって、たとえば図５および６に示されている実施態様を参照するが、図４のローラ８、２８をともに凹面／逆クラウン・ローラとすること、図４のローラ８、２８をともに柔軟なスプレッダ・ローラとすること、ローラ８、２８の一方を凹面／逆クラウン・ローラとし、ローラ８、２８の他方を柔軟なスプレッダ・ローラとすること、あるいは図４のローラ８、２８の一方もしくは両方を、前述した望ましい結果を提供するタイプのローラとすることができる。

しかしながら前述の説明から、ガイド・ローラ等の平らな一定直径の固いローラが所望のしわ低減特性を提供しないことが明らかとなろう。この種の従来的なローラは、それ自体で自然発生的に生じる横断方向の張力に適合せず、したがってしわの低減もしくは防止を補助しない。

円弧状表面を画定するコンポーネント２０６は、たとえば約０．５〜５インチの範囲、特に約０．５〜１インチの範囲に含まれる外径または幅を有することができる。しかしながら、本発明の範囲から逸脱することなく、このほかの直径のコンポーネントを使用することは可能である。

部材パスの加熱領域へ部材１０が進むと、湾曲した接触ゾーン領域内にある間に、熱源１０３が表面層のそれぞれの部分を連続的に、そのガラス転移温度を超える温度まで加熱する。加熱は、部材パスの加熱領域１０８においてのみ生じる。この『加熱領域』という語句は、熱源から熱を受け取る部材パスの領域を言い、その種の領域は、冷却領域外の接触ゾーンの一部または全部、および接触ゾーンに隣接する接触前の部材パスの一部を包含する。

図３および４に図示されている実施態様においては、熱源１０３が、高出力赤外線照射タングステン・ハロゲン・クオーツ・ランプであり、部材の直上に配置され、表面層内に瞬間的な局所的温度上昇をもたらす。実施態様においては、熱源１０３が、部材１０の幅を覆う長さを有する一体化されたユニットであり、半楕円形の断面の細長い反射器１０６および反射器１０６の内側の焦点に配置されたハロゲン・クオーツ管１０５を包含し、管１０５から放射されたすべての赤外線放射エネルギが反射され、反射器１０６外側の他方の焦点に収斂し、加熱領域１０８において収束される加熱ラインを提供し、迅速な温度上昇をもたらす。たとえば収束された加熱ラインによって提供される加熱領域は、幅（すなわち、部材の移動する方向）において約３〜１０ｍｍの範囲、特に約６〜１２ｍｍの範囲とすることができる。それに変えて、熱源を炭酸ガス・レーザ等のレーザとすることもできる。このほかの適切な熱源を使用することも可能である。

この加熱は、加熱されたそれぞれの表面層の部分の温度を、ガラス転移温度より５〜４０℃高い温度、特にガラス転移温度より１０〜２０℃高い温度まで上昇させる。熱源に対する電源入力は、漸増的に調整して所望の熱エネルギ出力を生成することが可能である。部材の温度は、赤外線カメラを用いて監視することができる。

続いてこの方法は、それぞれの加熱された表面層の部分が湾曲した接触ゾーン領域から出る前にそれぞれの加熱された表面層の部分の温度がガラス転移温度より低くなるように、接触ゾーン内にある間に、それぞれの加熱された表面層の部分を連続的に冷却し、それによって冷却領域を画定する。この『冷却領域』という語句は、部材パスの加熱領域の後であり、かつ接触離脱前の領域を言い、表面層の部分の温度がまだガラス転移温度より低くなっていないところさえも含まれる。『冷却領域』には、熱源による加熱の下に置かれる領域を除外する。

冷却領域内へ進んだ後、熱源１０３への暴露後のそれぞれの加熱された表面層の部分は、部材が熱源１０３から離れると、たとえば部材からコンポーネント２０６への直接熱伝導をはじめ、周囲空気に対する熱対流（部材パスに沿った部材の移動に起因する）を通じて急速に冷却されることになる。最終的な冷却は、自由回転する柔らかい親水性フォーム・ロール、エア衝突ナイフ、または環状チャンバ２０９内に通されるサブクール水、液体窒素、アルコール、およびこれに類似のものを含む冷媒等のオプションの冷却システムによって達成することができる。図３においては、エア衝突ナイフ２０３Ａおよび環状チャンバ２０９内に通される冷媒を使用して冷却が達成されている。

空気のほかに、冷却システム２０３Ａによる冷却は、衝突するＣＯ２ドライアイス、超冷却窒素ガス、水、またはアルコール等によっても達成することができる。衝突する空気、窒素、ＣＯ２、アルコール、または水が、強制的な対流型冷却プロセスであることから、衝突する冷媒は、加熱された表面層の部分の温度を迅速にＴｇより下に下げることができる。衝突する冷媒の温度は、それが気体の場合であれば、たとえば約‐１０℃〜２０℃、特に約‐５℃〜５℃の範囲とすることができる。しかしながら、より熱伝導の高い水またはアルコール等の液体については、衝突する液体の温度を、たとえば約２℃〜２５℃、特に約５℃〜１０℃の範囲とする。

修正においては、エア衝突ナイフ２０３Ａを自由回転する柔らかい親水性フォーム・ロール（冷却液によって飽和されている）に置き換えることができる。この実施態様では、約４時の位置と約６時の位置にわたる位置において冷却ローラが部材と圧縮接触し、離脱しつつある表面層の部分の温度を、ガラス転移温度より少なくとも約２０℃（特に、少なくとも約４０℃）低い温度まで下げ、応力またはひずみの恒久的な解放を保証する。この冷却システムの実施態様においては、親水性冷却ロールを、自由回転する軸シャフトを有する、冷却液槽内に部分的に浸されるが完全に飽和された柔らかい遊びフォーム・ロールとし、効果的な冷却結果を提供することができる。冷却液槽の温度は、たとえば約０〜２５℃の範囲内、特に約５〜１０℃の範囲内とする。

上記に加えて、すでに述べたとおり、処理コンポーネント２０６の環状チャンバ２０９が、周囲温度の空気だけを含むことができる。あるいは環状チャンバ２０９内にサブクール水、液体窒素、アルコール等の冷媒を通すことができる。チャンバ内を通る水および／またはアルコールの温度は、たとえば約０〜２５℃とし、特に約５〜１０℃とする。

実施態様においては、この方法の応力またはひずみの解放効果を増すために、ここで述べた速度で部材を部材パスに沿って移動させることができ、その結果、表面層の各部分が湾曲した接触ゾーン領域を出る前に、冷却メカニズムによる部材の冷却によって表面層の各部分の温度がＴｇより有意に低い温度まで下がる望ましい結果がもたらされる。

このようにここで述べたとおり、冷却は、円弧状の表面を介した熱伝導を通じて、また周囲空気に対する熱対流（たとえば、ファンを使用する強制熱対流または自然熱対流）を通じて部材から熱を逃がすことができる。実施態様においては、さらに冷却が、周囲空気以外の冷媒に対する熱伝導または熱対流を介して部材から熱を奪うことを包含する。別の実施態様においては、冷却が、円弧状表面を介した熱伝導および／または周囲空気に対する熱伝導を通じて部材から熱を奪うことだけを頼り、周囲空気以外の冷媒に対する熱伝導または熱対流なしに達成され、言い換えると特定の実施態様においては冷却システム２０３Ａがない。

この方法の加熱ならびに冷却の特徴は、部材のトップの層であるかボトムの層であるかによらず、表面層に関して述べられている。しかしながら、熱伝導現象に起因して、表面層の加熱および冷却が、その表面層の上側もしくは下側の１ないしは複数の層に、表面層が経験する加熱／冷却と類似の態様で影響を及ぼすことがある。そこで実施態様の中では、表面層に加えて部材内のほかの１ないしは複数の層を、熱伝導を介して処理するためにこの方法を使用することができる。それぞれの層が表面層とは異なるガラス転移温度を有する１ないしは複数の追加の層を処理するためには、加熱領域において部材に対して充分な熱を印加して表面層ならびに追加の層（１ないしは複数）を、応力解放の目標とされる各種の層のガラス転移温度のうちのもっとも高い温度を超える温度まで加熱する。その後この方法に従って、冷却領域内において表面層ならびに追加の層（１ないしは複数）を、応力解放の目標とされる各種の層のガラス転移温度のうちのもっとも低い温度を下回る温度まで冷却する。

表面層の有するＴｇが隣接層のＴｇより高く、かつ隣接層が応力解放の目標とする層である特定の実施態様においては、この方法が、加熱領域内において熱を印加し、隣接層のＴｇを超える温度まで表面層ならびに隣接層を加熱する。表面層が応力解放の目標でない場合には、表面層のＴｇも超える温度とすることはオプションになる。続いて、冷却領域内において、隣接層のＴｇを下回る温度まで表面層ならびに隣接層を冷却する。

したがって、部材がさらに追加の層を含む実施態様においては、次のことを生じる。（１）部材内の熱伝導に起因して、表面層のそれぞれの部分の連続的な加熱が追加の層の各部分の連続的な加熱も生じさせ、その結果、湾曲した接触ゾーン領域内にある間に、追加の層の加熱されたそれぞれの部分がガラス転移温度を超える温度を有する。かつ（２）部材内の熱伝導に起因して、表面層の加熱されたそれぞれの部分の連続的な冷却が追加の層の加熱された各部分の連続的な冷却も生じさせ、その結果、追加の層の加熱された各部分が湾曲した接触ゾーン領域を出る前に、追加の層の加熱されたそれぞれの部分の温度がガラス転移温度より低い温度まで下がる。

部材内の各種の層のガラス転移温度は、約５〜３０℃、特に約１０〜２０℃の値の範囲で異なることがある。

実施態様においては、部材が、接触ゾーンも含めた部材パスに沿って一定速度で移動される。この『一定速度』という語句は、停止ならびに移動再開、一時停止または速度の変化を含まない安定した移動を意味する。別の実施態様においては、部材が、接触ゾーンも含めた部材パスに沿って非一定速度で移動される。この『非一定速度』という語句は、停止ならびに移動再開、一時停止または速度の変化を意味する。それぞれの一時停止は、たとえば約３秒〜約１分まで持続することがある。部材は、１回、２回、もしくは多数回にわたってこの方法にかけることができる。実施態様においては、部材が１回だけこの方法にかけられる。

この方法は、部材内の蓄積された内部引っ張りひずみを低減し、もしくは除去し、それによって次に示す利点のいくつかもしくはすべてを提供する。（１）エッジのカールを除去し、または低減すること、（２）表面層のクラッキングライフ（cracking life）を延長すること、（３）イメージング部材用のカーリング防止裏引き層の使用をオプションにすること、および、非常に重要なことであるが、（４）コピー・プリントアウトのストリーク欠陥問題に関連するウェブ・ストックのリプル／しわを完全に除去すること。

部材の追加の処理は、従来的なテクニックを使用して行うことができる。たとえば、部材がイメージング部材ウェブ・ストックである場合には、接合テクニックを使用して接ぎ合わせイメージング・ベルトを形成することができる。

エレクトログラフ・イメージング部材については、光導電層に代えて導体層を上塗りする柔軟な誘電体層を用いることができる。エレクトログラフ・イメージング部材の誘電体層には、任意の適切な従来の柔軟な電気絶縁性の熱可塑性誘電体高分子マトリクス材料を使用することができる。望ましい場合には、実施態様の柔軟なベルトの準備方法を、疲労性表面クラッキング等に対するベルトのサイクリングの耐久性が重要な問題となる別の目的に応用することが可能である。

（対照標準例１）
厚さ０．０１μｍのチタン層を約１．８×１０−５／℃の熱収縮率、１３０℃のガラス転移温度Ｔｇ、および３．５ミルまたは８８．７μｍの厚さを有するポリナフタレートのサブストレート支持層（Ｋａｄａｌｅｘ（登録商標）、ＩＣＩアメリカス・インク（ＩＣＩ Ａｍｅｒｉｃａｓ Ｉｎｃ．）から入手可能）上にコーティングし、それに対してグラビア・コーティング・プロセスを用いて、１０グラムのγ‐アミノプロピルトリエトキシシラン、１０．１グラムの蒸留水、３グラムの酢酸、６８４．８グラムの２００プルーフの変性アルコール、および２００グラムのヘプタンを含む溶液を塗布し、柔軟な電子写真イメージング部材ウェブ・ストックを準備した。その後この層を、強制空気炉内において１２５℃の温度で乾燥した。楕円偏光測定器を用いて結果として得られた遮断層を測定し、０．０５μｍの平均乾燥層厚が得られた。

接着界面層は、容量比７０．３０のテトラヒドロフラン／シクロヘキサノンの混合物内に、総質量基準で質量百分率５％のポリエステル接着剤（Ｍｏｒ‐Ｅｓｔｅｒ ４９，０００（登録商標）、モートン・インターナショナル・インク（Ｍｏｒｔｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ， Ｉｎｃ．）から入手可能）を含む湿式コーティングを遮断層へ塗布することによって押し出しコーティングされた。結果として得られた接着界面層は、乾燥炉内を通過させた後において０．０９５μｍの乾燥層厚を有していた。

その後接着界面層に、フォトジェネレーティング層のコーティングを施した。フォトジェネレーティング層の分散コロイドは、０．４５グラムのＩＵＰＩＬＯＮ ２００（登録商標）（ポリ（４，４’‐ジフェニル）‐１，１’シクロヘキサン・カーボネート（ミツビシ・ガス・ケミカル・コーポレーション（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ）から入手可能））および５０ｍＬのテトラヒドロフランをガラス瓶内に導入することによって準備された。この溶液に、２．４グラムのヒドロキシガリウム・フタロシアニンおよび３００グラムの直径１／８インチ（３．２ｍｍ）のステンレス鋼材料を加えた。続いてこの混合物が、２０〜２４時間にわたってボール・ミル上に置いた。それに続き、２．２５グラムのポリ（４，４’‐ジフェニル）‐１，１’シクロヘキサン・カーボネートを、４６．１グラムのテトラヒドロフランに溶解して、このハイドロガリウム・フタロシアニンのスラリに加えた。その後このスラリを１０分間にわたってシェーカ上に置いた。さらにその後、結果として得られたスラリを、押し出し塗布プロセスによって接着界面層３６上に押し出しコーティングし、濡れ層厚０．２５ｍＬを有する層を形成した。しかしながら、遮断層ならびに接着層を担持するサブストレート・ウェブの一端に沿って約１０ｍｍの幅の帯に対しては、意図的にフォトジェネレーティング層材料によるコーティングを施さず、後に塗布されるグラウンド・ストリップ層との適切な電気接触を容易にした。このフォトジェネレーティング層は、強制空気炉内において５分間にわたる１３５℃の乾燥が行われ、乾燥層厚０．４μｍを有するフォトジェネレーティング層が形成された。

このコーティング済みイメージング部材のウェブに、電荷輸送層およびグラウンド・ストリップ層の同時押し出しコーティングを施した。電荷輸送層は、アンバー・ガラス・ボトル内に、質量比１：１のＮ，Ｎ’‐ジフェニル‐Ｎ，Ｎ’‐ビス（３‐メチルフェニル）‐１，１’‐ビフェニル‐４，４’‐ジアミンおよびＭａｋｒｏｌｏｎ ５７０５（登録商標）、すなわちファーベンザブリッケン・バイエルＡ．Ｇ．（Ｆａｒｂｅｎｓａｂｒｉｃｋｅｎ Ｂａｙｅｒ Ａ．Ｇ．）から市販されている約１２０，０００の平均分子量を有するポリカーボネート樹脂を導くことによって準備された。結果として得られた混合物を、質量百分率１５％の固形物が質量百分率８５％の塩化メチレン内に存在するように溶解させた。この溶液を押し出しによってフォトジェネレータ層の上から塗布し、乾燥時に２９μｍの厚さ、６．５×１０‐５／℃の熱収縮率、および約８５℃のガラス転移温度Ｔｇを有する電荷輸送層を与えるコーティングを形成した。

フォトジェネレータ層が塗布されなかった約１０ｍｍの幅の接着層のストリップには、同時押し出しプロセスの間にグラウンド・ストリップ層がコーティングされた。このグラウンド・ストリップ層は、１２５℃における炉内での乾燥および最終的な室温周囲温度までの冷却の後、約１９μｍの乾燥層圧を有していた。このグラウンド・ストリップ層は、従来的な電子写真イメージング・プロセスの間に、カーボン・ブラシ・コンタクト手段等の従来的な手段によって電気的にグラウンドされる。この時点におけるこの電子写真イメージング部材ウェブ・ストックは、拘束がなければ、電荷輸送層の寸法収縮がサブストレート支持層より大きくなる結果をもたらす電荷輸送層とサブストレート支持層の間の熱収縮の不整合に起因して自然発生的に上向きにカールして管状になり、それによって電荷輸送層内に内在的な実質上の内部応力を生じさせる。このカールした電子写真イメージング部材ウェブ・ストックを、対照標準として使用する。

（対照標準例２）
別の電子写真イメージング部材ウェブ・ストックを、対照標準例１に記載した手順に従い、それらの材料を使用して準備したが、カーリング防止裏引きコーティングの塗布によってイメージング部材ウェブ・ストックのカールをコントロールし、望ましいイメージング部材ウェブ・ストックの平面度を与えた点が異なる。

カーリング防止裏引きコーティング溶液は、８．８２グラムのポリカーボネート樹脂（Ｍａｋｒｏｌｏｎ ５７０５（登録商標）バイエルＡ．Ｇ．（Ｂａｙｅｒ Ａ．Ｇ．）から入手可能）、０．７２グラムのポリエステル樹脂（Ｖｉｔｅｌ ＰＥ‐２００（登録商標）、グッドイヤー・タイヤ・アンド・ラバー・カンパニー（Ｇｏｏｄｙｅａｒ Ｔｉｒｅ ａｎｄ Ｒｕｂｂｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手可能）、および９０．１グラムの塩化メチレンをガラス瓶容器内において化合し、質量百分率８．９％の固形物を含むコーティング溶液を形成することによって準備した。この容器を緊密にカバーし、ポリカーボネートおよびポリエステルが塩化メチレン内に溶融するまで約２４時間にわたってロール・ミル上に置き、カーリング防止裏引きコーティング溶液を形成した。続いてこのカーリング防止裏引きコーティング溶液をイメージング部材ウェブ・ストックのサブストレート支持層の裏面へ塗布した後、１２５℃において乾燥し、約１７．５μｍの層厚を有する乾燥されたカーリング防止コーティングを作成した。結果として得られた電子写真イメージング部材ウェブ・ストックは、所望の平面度を有している。

（比較例１）
対照標準例２の柔軟な電子写真イメージング部材ウェブ・ストック１０の完全デバイスを、図２の図式表現に従った電荷輸送層（ＣＴＬ）の加熱応力解放加工処理のために使用する。このコンセプトは、従来の加熱応力解放プロセスに対応しており、ＣＴＬ内の内部応力を、この連続ウェブ・ストック加熱加工処理を通じて低減することが意図されている。

本質において、イメージング部材ウェブ・ストックは、６，０００フィートの巻き取りイメージング部材供給ロールからほどかれ、円弧状の外側表面、壁厚、および環状部を有する外径１インチの自由回転加工処理金属管へ向けて（ＣＴＬを上側にして、直線インチ幅のウェブ当たり１ポンドの張力の下に、かつ毎分１０フィートのウェブ・ストック移送速度で）送られる。このイメージング部材ウェブ・ストックは、２５℃の周囲温度下に置かれ、１２時の位置において管と侵入接触し、円弧状の表面に従う。直上に配置された強力な赤外線を照射するタングステン・ハロゲン・クオーツ熱源が、ＣＴＬに瞬間的な局所化された温度上昇をもたらし、それをそのＴｇより１０℃高い温度まで上昇させて高分子の分子運動を促進し、かつＣＴＬからの瞬間的な応力解放をもたらすが、それが、イメージング部材ウェブ・ストックの部分が円弧状の表面の上で曲がり、それに順応して接触している間に生じる。熱源は、イメージング部材の全幅を充分に覆う長さを有する一体化されたユニットである。これは、半楕円形の断面の細長い反射器および反射器の内側の焦点の１つに配置されたハロゲン・クオーツ管を包含し、その結果、管から放射されたすべての赤外線放射が反射され、反射器外側の他方の焦点に収斂し、幅６ｍｍの収束された加熱領域を提供し、それによってＣＴＬの温度をそのＴｇを超える温度まで瞬時に上昇させる。

ＣＴＬの加熱された部分は、加熱ラインへの暴露後に、連続して移動するイメージング部材ウェブ・ストックが熱源から離れるに従って、管への直接熱伝導および周囲空気への熱伝達を介して冷却を開始する。さらに進み、イメージング部材ウェブ・ストック１０の部分が管から離れて処理プロセスを完了する前には、管に対して４時の位置に配置されたエア・ナイフからの空気の衝突によって最終的なＣＴＬの冷却が保証される。この電荷輸送層の応力解放加工処理の実験的例証においては、２つの異なるイメージング部材移送速度、すなわち７フィート／分および１５フィート／分が、本発明のプロセスの有効性の評価のために用いられた。

結果として、いずれのウェブ・ストック移送速度においても加熱応力解放のなされたイメージング部材ウェブ・ストックのロールが形成された。しかしながら、結果として得られたこれらのウェブ・ストック材料を１００倍に拡大した検査によって、外側層におけるしわの形成が明らかとなり、それがストリーク欠陥としてプリントアウト・コピーに現れている。

（比較例２）
対照標準１に従って準備されたカーリング防止裏引きコーティング層を有していない柔軟な電子写真イメージング部材ウェブ・ストックについても、これに先行する比較例１の説明に従って、同じく２つの異なるイメージング部材ウェブ・ストック移送速度を用いて同一のＣＴＬ応力解放加工処理手順に処された。

結果として、比較例１において説明したとおり、横断方向のウェブのカールのなくなったイメージング部材ウェブ・ストックのロールが形成された。しかしながら、結果として得られたこれらのウェブ・ストック材料の検査によって、外側層におけるしわの形成が再び明らかとなり、コピー・プリントアウトには明白なストリーク欠陥が現れている。

（例１）
２００フィートの長さの対照標準例２の柔軟な電子写真イメージング部材ウェブ・ストックの完全デバイスを、図３に示した図式表現に従った電荷輸送層（ＣＴＬ）の加熱応力解放加工処理のために使用する。このプロセスは、比較例１と同一の手順に従うが、このプロセスが、本発明に従って図３に示されているとおりの凹面遊びローラを含むべく修正されている点が異なる。また、第２の２００フィートの長さの対照標準例２の柔軟な電子写真イメージング部材ウェブ・ストックを、図４の本発明のプロセスに従ったＣＴＬ応力解放加工処理のために使用するが、それにおいては２つのまったく等しい凹面ローラを使用する。これらの凹面ローラは、図５に例示されているものと同様であり、より詳細に述べれば、ローラの中心の直径が約３インチであり、それぞれの端の直径がそれより大きく、０．０１５インチの直径の差を与える。これら２つのイメージング部材ウェブ・ストックには、それぞれ独立に図３および４に示されているそれぞれのプロセスに従って、同一の約１２フィート／分の移送速度を用いて応力解放処理が行われる。

結果として、熱応力解放済みの２つの長さ２００フィートのイメージング部材ウェブ・ストック材料が形成された。結果として得られたウェブ・ストック材料を１００倍に拡大した検査では、外側層におけるしわの形成が回避されていた。このようにして作られた本発明の応力解放処理済みイメージング部材材料は、比較例１において述べた図２の従来技術のプロセスに従った応力解放処理が施されたしわのある材料に比べて、しわも有してなければ、プリントアウト・コピーにストリーク欠陥もない。ここで得られたこれらの結果は、図３もしくは図４の例示に従った本発明のプロセスを使用すれば、有効なＣＴＬ応力解放結果が提供され、かつリプル／しわに関連したストリーク・コピー・プリント欠陥の問題が解決されることを追認している。

（機械的ベルト・サイクリング・テスト例）
対照標準１ならびに２の柔軟な電子写真イメージング部材ウェブ・ストックとともに比較例１ならびに２および例１の柔軟な電子写真イメージング部材ウェブ・ストックが、それぞれ幅４４０ｍｍおよび長さ２，８０８ｍｍの正確な寸法に裁断された。それぞれの裁断されたイメージング部材シートは、１ミリメートルのオーバーラップを与えて長さ方向に反対側を向く端部を固定し、４０ｋＨｚのホーン周波数を使用して超音波溶接を行い、多数のベルト支持ローラ、特に、小径の１インチのペーパ・ストリッピング・ローラを包含するベルト・モジュールを使用する選択された電子写真マシン内における疲労性動的電子写真イメージング・テストのための接ぎ合わせた柔軟なイメージング部材ベルトを形成した。

動的なマシン・ベルト・サイクリング・テストから得られた結果は、疲労から引き起こされる電荷輸送層のクラッキングの早期開始が、対照標準例１ならびに２から直接的に準備されたイメージング部材ベルトの両方について明らかであることを示しており、これは、対応する応力解放加工処理の施された比較例１ならびに２および例１の応力解放加工処理済みイメージング部材ベルトに見られるよりはるかに早い。疲労性電荷輸送層のクラッキングを遅らせることは、イメージング部材ウェブ・ストックに実施態様の応力解放加工処理を施すことによって実現され、かつもたらされる。マシン・ベルト・サイクリング・テストならびにコピー・プリントアウト・テストから得られたこれらの疲労性サイクリング・ベルト寿命の結果は、本発明に従った応力解放加工処理状態を通じてウェブ・ストックから作られたイメージング部材ベルトだけが堅牢な機械的機能を提供し、しかもストリーク欠陥のコピー・プリントアウト問題を解決し、イメージング部材ベルト寿命を延長するという目標を満足するという明白な表示である。

代表的な柔軟なシートの多層電子写真イメージング部材を略図的に示した部分断面図である。 電子写真イメージング部材ウェブ・ストックに電荷輸送層応力解放結果を与えるために採用されている従来技術の熱処理プロセスを略図的に表した説明図である。 本発明の一実施態様を略図的に表した説明図である。 本発明の別の実施態様を略図的に表した説明図である。 本発明に適合された、選択されたローラの第１の実施態様を表した説明図である。 本発明に適合された、選択されたローラの別の実施態様を表した説明図である。

符号の説明

８ ローラ／自由回転ローラ、１０ イメージング部材ウェブ・ストック、１０ イメージング部材／巻き取りウェブ・ストック／材料、２８ ローラ、３０ 導体層、３２ サブストレート支持層、３３ カーリング防止裏引きコーティング／カーリング防止裏引き層、３４ 遮断層、３４ ホール遮断層、３６ 接着層、３６ 接着界面層、３８ フォトジェネレーティング層／電荷生成層、４０ 電荷輸送層／活性電荷輸送層、４０ ホール伝達層、４１ グラウンディング・ストリップ層、４２ オーバーコート層、１０３ 熱源、１０３ タングステン・ハロゲン・クオーツ熱源、１０５ ハロゲン・クオーツ管、１０６ 反射器、１０８ 加熱領域、１０８ 加熱ライン、２０３Ａ エア・ナイフ／エア衝突ナイフ／冷却システム／エア放出ナイフ、２０６ 熱処理管／処理管／管／処理コンポーネント／金属管、２０９ チャンバ／環状チャンバ／環状部、２１０ 外側表面、２１０ 円弧状表面、Ｔｇ ガラス転移温度。

Claims (2)

1. 柔軟な多層ウェブ・ストックのための応力／ひずみ解放プロセスであって、
   処理されるべき少なくとも１つの層を含み、前記処理されるべき少なくとも１つの層が、ほかの層の熱膨張率と有意に異なる熱膨張率を有する、多層ウェブ・ストックを準備すること、
   前記多層ウェブ・ストックに、前記処理されるべき少なくとも１つの層内に横断方向の引っ張り応力を自然発生的に作り出す第１のしわ低減ローラの上を、かつそれと接触させて通過させること、
   少なくとも前記処理されるべき少なくとも１つの層を、前記処理されるべき少なくとも１つの層のガラス転移温度Ｔｇより高く加熱し、それによって前記処理されるべき少なくとも１つの層の加熱部分を作り、前記処理されるべき少なくとも１つの層の前記加熱部分の近傍内の前記ウェブ・ストックの部分が、その結果として前記ウェブ・ストックの加熱部分となること、
   前記ウェブ・ストックの前記加熱部分内に湾曲部分を導くこと、および、
   前記湾曲部分において前記ウェブ・ストックの前記加熱部分を冷却すること、
   を包含するプロセス。
2. 柔軟な多層ウェブ・ストックのための応力／ひずみ解放プロセスであって、
   処理されるべき少なくとも１つの層を含み、前記処理されるべき少なくとも１つの層が、ほかの層の熱膨張率と有意に異なる熱膨張率を有する、多層ウェブ・ストックを準備すること、
   第１のしわ低減ローラを備えること、
   前記ウェブ・ストックを前記第１のしわ低減ローラへ向けて移動すること、
   前記多層ウェブ・ストックに、前記第１のしわ低減ローラの上を、かつそれと接触させて通過させ、前記処理されるべき少なくとも１つの層内に横断方向の引っ張り応力を自然発生的に作り出すこと、
   円弧状の外側表面を有する処理管を備えること、
   前記ウェブ・ストックを前記処理管へ向けて移動すること、
   前記処理管のところに熱源を備えること、および、
   前記ウェブ・ストックを、前記処理されるべき少なくとも１つの層のガラス転移温度Ｔｇより高く加熱すること、
   を包含するプロセス。

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