專利名稱：采用輻射式加熱器的熱處理器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及成像裝置，并且更特別地涉及采用輻射式熱源對(duì)成像材料進(jìn)行熱顯影的熱處理器。
背景技術(shù)：
感光式光熱照相膠卷或熱敏膠卷通常包括基底材料，例如薄的聚合物或紙張，在其一面上通常涂有的熱敏材料的乳化劑，諸如干式銀鹽。一旦該膠卷已經(jīng)經(jīng)過(guò)光刺激而在其上面形成潛像，諸如經(jīng)由激光成像器的激光，采用熱處理器通過(guò)施加熱對(duì)潛像進(jìn)行顯影。 通常，在120度攝氏度附近的溫度對(duì)這種膠卷進(jìn)行處理或顯影所需的顯影時(shí)間，為了生成高質(zhì)量的顯影圖像，在顯影過(guò)程中必須對(duì)光熱照相膠卷的熱傳遞進(jìn)行控制。如果在顯影過(guò)程中熱傳遞不均勻，則可能出現(xiàn)視覺偽跡，例如非均勻密度和條紋。如果熱傳遞太快，則一些類型的膠卷的基底會(huì)膨脹得太快，產(chǎn)生在顯影圖像中形成視覺偽跡的膨脹褶皺。為了實(shí)現(xiàn)在顯影過(guò)程中實(shí)現(xiàn)向光熱照相膠卷的最優(yōu)熱傳遞，已經(jīng)開發(fā)出多種圖像處理機(jī)來(lái)對(duì)光熱照相膠卷進(jìn)行熱處理。一種類型的熱處理器被通稱為鼓型處理器，其在處理過(guò)程中采用旋轉(zhuǎn)式加熱鼓以便其繞著鼓的圓周的至少部分纏繞時(shí)將熱傳遞到膠卷。一種類型的鼓型處理器采用通過(guò)與鼓的內(nèi)表面耦合的電熱毯加熱器進(jìn)行加熱的鼓以及關(guān)于鼓的外周的部分定位的多個(gè)壓力棍。在顯影過(guò)程中，鼓的旋轉(zhuǎn)拉延鼓和壓力棍之間的光熱照相膠卷，壓力輥通常保持膠卷的乳劑面與鼓相接觸。由于膠卷在經(jīng)過(guò)處理器時(shí)繞著鼓的外周的至少部分纏繞，熱能從鼓傳遞到膠卷，從而加熱膠卷并且在期望顯影時(shí)間內(nèi)將膠卷保持在期望顯影溫度處。然而，在處理器工作期間，來(lái)自鼓的熱損失是不均勻的，如果不對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償，則會(huì)導(dǎo)致顯影膠卷中出現(xiàn)視覺偽跡。例如，在空閑時(shí)間內(nèi)(當(dāng)不處理膠卷時(shí))，與在鼓的中部相比在鼓的端附近熱損失更快。相反地，在處理期間，因?yàn)槟z卷具有小于鼓的寬度的寬度，在熱傳遞到膠卷時(shí)，從鼓的中部損失的熱比從鼓的端處損失的熱多。為了在鼓的整個(gè)寬度上總是保持均勻的溫度，一些僅具有單個(gè)區(qū)域的電熱毯式加熱器被配置為具有變化的瓦特-密度，從而與鼓中部相比在鼓端部處提供更多的熱能(例如，端對(duì)中部的瓦特-密度)。 其它電熱毯式加熱器采用多個(gè)分別可控的熱區(qū)域，控制這些熱區(qū)域以便在空閑時(shí)間期間向鼓的端部提供更多的熱并且在處理期間向中部提供更多的熱。盡管電熱毯式加熱器可以在處理期間和空閑時(shí)間期間在鼓的整個(gè)寬度上有效地保持均勻的溫度，相對(duì)于圖像處理器的成本，電熱毯式加熱器總體上是昂貴的，尤其是低容量處理器(即，希望在具有低容量膠卷處理需求的環(huán)境中使用的處理器)。根據(jù)上述情況，對(duì)于在處理期間提供均勻膠卷加熱的成本效益好的光熱照相膠卷處理器存在需求。發(fā)明概述本發(fā)明的目的是提供采用通過(guò)輻射式加熱器進(jìn)行加熱的鼓以便對(duì)光熱照相膠卷進(jìn)行熱顯影的處理器。本發(fā)明的另一目的是補(bǔ)償來(lái)自鼓的非均勻熱損失，以使鼓的外表面的顯影溫度在鼓的整個(gè)縱向?qū)挾纫约皣@鼓的周邊是基本均勻的。這些目的僅通過(guò)示例性實(shí)施例的方式給出，并且這些目的可以為本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的示例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，公開的發(fā)明本身所能實(shí)現(xiàn)的其它可取目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)可能存在或者顯而易見。本發(fā)明由隨附的權(quán)利要求限定。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，提供熱處理器，其包括可旋轉(zhuǎn)空心鼓，其包括鼓芯，所述鼓芯具有內(nèi)表面和外表面；以及輻射式加熱器，其位于所述鼓的內(nèi)部并且被配置為提供輻射能量以加熱鼓。鼓的內(nèi)部的至少一個(gè)輻射能量吸收特性在鼓的整個(gè)縱向?qū)挾壬鲜亲兓囊允构牡膬?nèi)部的選定區(qū)域比鼓的內(nèi)部的其它區(qū)域吸收更多的輻射能量，從而補(bǔ)償來(lái)自鼓的非均勻熱損失并且將鼓芯的外表面設(shè)置在在鼓芯的整個(gè)縱向?qū)挾壬匣揪鶆虻钠谕麥囟忍?。根?jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，至少一個(gè)輻射能量吸收特性為鼓芯的內(nèi)表面的輻射系數(shù)，并且其中，鼓芯的內(nèi)表面的輻射系數(shù)在鼓芯的整個(gè)橫向?qū)挾壬鲜亲兓?。根?jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，相對(duì)于鼓芯的內(nèi)表面的中部，福射系數(shù)在鼓芯的內(nèi)表面的端部處較大。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，至少一個(gè)福射能量吸收特性為鼓芯的內(nèi)表面的表面積， 并且其中，在所述內(nèi)表面的每單位長(zhǎng)度內(nèi)的表面積在鼓芯的整個(gè)縱向?qū)挾壬鲜亲兓?。根?jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，提供操作用于對(duì)光熱照相膠卷進(jìn)行熱顯影的熱處理器的方法。所述方法包括將輻射式加熱器定位在可旋轉(zhuǎn)空心鼓的內(nèi)部?jī)?nèi)的輻射式加熱器，所述輻射式加熱器提供輻射能量以加熱空心鼓；以及修改空心鼓的內(nèi)表面的輻射能量吸收特性以使鼓的內(nèi)表面的選定區(qū)域比鼓的內(nèi)表面的其它區(qū)域吸收更多的輻射能量，從而補(bǔ)償來(lái)自空心鼓的非均勻熱損失以使空心鼓的外表面具有在鼓的整個(gè)縱向?qū)挾壬匣揪鶆虻臏囟?。根?jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，提供用于對(duì)光熱照相膠卷進(jìn)行熱顯影的熱處理器，所述熱處理器包括可旋轉(zhuǎn)空心鼓，其包括鼓芯，所述鼓芯具有內(nèi)表面和外表面；福射式加熱器，其位于所述鼓的內(nèi)部?jī)?nèi)并且被配置為提供輻射能量以加熱鼓；以及溫度傳感器，其安裝到所述鼓芯的內(nèi)表面的中部的周邊并且圍繞所述鼓芯的內(nèi)表面的中部的周邊延伸并且具有彼此偏移且彼此重疊的相對(duì)端，其中，溫度傳感器被嵌置在絕緣材料內(nèi)，并且其中，所述絕緣材料朝向所述鼓芯的內(nèi)部具有外涂層，所述外涂層具有比鼓芯的中部的內(nèi)表面的輻射系數(shù)小的輻射系數(shù)。通過(guò)在其整個(gè)縱向?qū)挾壬戏蔷鶆虻丶訜峁男疽员阊a(bǔ)償來(lái)自鼓芯的非均勻熱損失， 在鼓的外表面的整個(gè)縱向?qū)挾壬匣具_(dá)到了均勻的溫度，從而當(dāng)對(duì)光熱照相膠卷片材進(jìn)行熱顯影時(shí)在片材的整個(gè)寬度上均勻地處理光熱照相膠卷(即，橫向卷材處理(cross-web processing)是均勻的)。此外，通過(guò)圍繞其周邊精確地測(cè)量鼓的溫度，能夠精確地控制鼓的周邊溫度以使得沿其長(zhǎng)度均勻地處理光熱照相膠卷(即，向下卷材處理(down-web processing)是均勻的)。


本發(fā)明的前面的和其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將從下面對(duì)如附圖中闡述的本發(fā)明的實(shí)施方案的更加特別的描述變得顯然。附圖中的元件不一定相對(duì)于彼此成比例。圖I示出了大概展示根據(jù)本公開的實(shí)施方案采用輻射式熱源的成像裝置的框圖。圖2示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案展示圖I的鼓型處理器的部分的橫向剖視圖。圖3示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案總體示出圖2的鼓型處理器并且大概展示了輻射式加熱器對(duì)鼓芯進(jìn)行加熱的縱向剖視圖。圖4示出了顯示圖2的鼓型處理器的部分的縱向剖視圖并且大概展示了當(dāng)在空閑模式下工作時(shí)鼓型處理器的熱流。圖5示出了顯示圖2的鼓型處理器的部分的縱向剖視圖并且大概展示了當(dāng)在處理模式下工作時(shí)鼓型處理器的熱流。圖6示出了顯示圖2的鼓型處理器的部分的縱向剖視圖并且大概展示了根據(jù)本公開的實(shí)施方案的溫度補(bǔ)償技術(shù)，并且大概展示了當(dāng)在空閑模式下工作時(shí)鼓型處理器的熱流。圖7不出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案在鼓芯內(nèi)的溫度傳感器。圖8示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案圖7的溫度傳感器和鼓芯的剖視圖。發(fā)明詳述圖I為大概展示具有熱處理器的成像裝置30的實(shí)施例的方框示意圖，所述熱處理器采用了根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施方案的輻射式加熱器。成像裝置30包括介質(zhì)供給系統(tǒng)32、曝光系統(tǒng)34、處理系統(tǒng)36和輸出系統(tǒng)38。根據(jù)本文更加詳細(xì)描述的實(shí)施方案,處理系統(tǒng)36 包括鼓型處理器40，所述鼓型處理器采用用于對(duì)光熱照相膠卷進(jìn)行熱處理的輻射式加熱器 42。在工作時(shí)，介質(zhì)供給系統(tǒng)32將來(lái)自例如膠卷暗盒的未經(jīng)曝光的光熱照相膠卷(例如，膠卷44)沿著傳送路徑46提供給曝光系統(tǒng)34。曝光系統(tǒng)34基于圖像數(shù)據(jù)(例如，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)或模擬數(shù)據(jù))在膠卷44上對(duì)期望的照相圖像進(jìn)行曝光以在膠卷44上形成期望照相圖像的潛像。在一個(gè)實(shí)施方案中，曝光系統(tǒng)34經(jīng)由激光成像器對(duì)期望的照相圖像進(jìn)行曝光。 處理系統(tǒng)36接收來(lái)自曝光系統(tǒng)34的經(jīng)曝光膠卷44，并且鼓型處理器40使用由輻射式加熱器42提供的熱能來(lái)加熱經(jīng)曝光膠卷44以對(duì)潛像進(jìn)行熱顯影。處理系統(tǒng)36隨后冷卻經(jīng)顯影膠卷44并且沿著傳送路徑46將經(jīng)顯影膠卷44傳遞到輸出系統(tǒng)38 (例如，輸出托盤或分離器)以便由用戶取得。圖2為展不根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的鼓型處理器40的部分的橫向剖視圖,鼓型處理器 40包括可旋轉(zhuǎn)處理器鼓50,可旋轉(zhuǎn)處理器鼓50具有鼓芯52,鼓芯52具有內(nèi)表面53和外表面54，并且使輻射式加熱器42沿著處理器鼓50的縱向旋轉(zhuǎn)軸線51位于其內(nèi)部?jī)?nèi)。輻射式加熱器42被配置為經(jīng)如箭頭56所示的輻射熱能提供給鼓芯52的內(nèi)表面53，從而加熱鼓芯 52并且將鼓芯52的外表面保持在膠卷44的期望顯影溫度處。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，鼓芯52 的外表面54具有涂層58 (由加粗線表示)，例如，硅橡膠。多個(gè)壓力輥60沿著鼓芯52的部分按圓周方向排布并且被構(gòu)造為在膠卷顯影過(guò)程中保持膠卷44與鼓芯52的涂層58相接觸。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案,鼓型處理器40包括上蓋62和下蓋64,上蓋62和下蓋64與處理器鼓50和壓力輥60分隔開并且限定入口導(dǎo)件68所定位的入口 66和出口導(dǎo)件72所定位的出口 70。在工作期間，鼓型處理器40被驅(qū)動(dòng)以便沿著如方向性箭頭74所示的方向旋轉(zhuǎn)。沿著傳送路徑46從曝光系統(tǒng)34 (參見圖I)接收其上有曝光潛像的一片經(jīng)曝光膠卷 44，并且入口導(dǎo)件68將所述經(jīng)曝光膠卷44引導(dǎo)到處理器鼓50。然后，經(jīng)曝光膠卷44在涂層58和壓力棍60之間被拉延并且圍繞處理器鼓50的外部的部分沿著傳送路徑46被傳送， 此時(shí)，在經(jīng)由出口導(dǎo)件72引導(dǎo)而從出口 70出去之前，通過(guò)經(jīng)由涂層58吸收來(lái)自鼓芯52的熱能將膠卷加熱到期望顯影溫度并且在期望時(shí)間內(nèi)保持期望顯影溫度。然后，沿著傳送路徑46將經(jīng)顯影膠卷44引導(dǎo)到輸出系統(tǒng)38 (參見圖I)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案,如下文更加詳細(xì)描述,鼓型處理器40包括位于處理器鼓50內(nèi)部的溫度傳感器80以及控制器82。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，溫度傳感器80安裝到鼓芯52的內(nèi)表面53。在處理器40工作期間，控制器82接收來(lái)自溫度傳感器80的溫度信號(hào)84并且通過(guò)控制信號(hào)86來(lái)控制輻射式加熱器42，以將外表面54和涂層58的溫度保持在期望溫度 (例如，膠卷44的顯影溫度)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，控制器82通過(guò)使輻射式加熱器“接通” 和“關(guān)斷”來(lái)控制由輻射式加熱器42提供的輻射熱能56的量。如上所述，常規(guī)的鼓型熱處理器通常采用安裝到鼓芯的內(nèi)表面的電熱毯式加熱器，其中，電熱毯式加熱器設(shè)有具有不同功率密度的區(qū)域或單獨(dú)可控的區(qū)域，從而精確地施加熱并且補(bǔ)償來(lái)自鼓的非均勻熱損失(例如，在空閑時(shí)間期間鼓的端部處的更多的熱損失，以及在膠卷處理期間內(nèi)來(lái)自鼓的中央部分的更多的熱損失)。如下面要描述的，諸如輻射式加熱器42的輻射型加熱器本身不易于提供這樣精確的加熱控制。圖3為示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的鼓型處理器40的部分的縱向剖視圖，并且大概展示了通過(guò)輻射式加熱器42對(duì)鼓芯52的加熱。圖3展示了輻射能量的單條射線56沿著輻射式加熱器42的長(zhǎng)度從單個(gè)點(diǎn)被射出。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，如下文更加詳細(xì)描述，輻射式加熱器42包括沿著處理器鼓50的旋轉(zhuǎn)軸線定位并且從處理器鼓50的一端延伸到另一端的直線式加熱器。鼓芯52從與射線56最初接觸所吸收的能量的量取決于鼓芯52的輻射系數(shù)。材料的輻射系數(shù)被定義為其表面通過(guò)輻射發(fā)射能量的相對(duì)能力并且為特定材料所輻射的能量與處于相同溫度的黑色體所輻射的能量的比值。輻射系數(shù)為“O”的材料是完全反射的，而輻射系數(shù)為“I”的材料是完全吸收的。如圖3所示，如果鼓芯52的內(nèi)表面53具有O. 5的輻射系數(shù)并且由輻射式加熱器 42發(fā)射的射線56具有Q = I的能量水平，則鼓芯52將在第一位置處吸收50%的熱能并且以具有Q = 0.5的能量水平的第一反射射線的形式反射50%，依次，其50%的能量在第二位置處被鼓芯52吸收并且以具有Q = O. 25的能量水平的第二反射射線的形式反射50%， 依次，其50%的能量在第三位置處被鼓芯52吸收并且以具有Q = O. 125的能量水平的第三反射射線的形式反射50%，依次，其50%的能量在第四位置處被鼓芯52吸收并且以具有Q =O. 063的能量水平的第四反射射線的形式反射50%，以此類推，直到最終鼓芯52吸收最初射線的所有能量。再者，注意到圖3僅展示了由輻射式加熱器42發(fā)射的輻射能量的單條射線并且輻射式加熱器42在沿其整個(gè)長(zhǎng)度的所有角度處發(fā)射輻射能量。盡管與電熱毯式加熱器相對(duì)比輻射能量以這種方式的反射趨于沿著既定圓周基本均勻地加熱鼓芯52，但是難以精確地控制來(lái)自輻射式加熱器42的輻射能量被引導(dǎo)到確切位置。如下文更加詳細(xì)描述，難以在鼓芯52的整個(gè)縱向?qū)挾壬蠈⒐男?2的端部和中部保持在相同溫度處。圖4為示出鼓型處理器40和處理器鼓50的部分的縱向剖視圖并且大概展示了當(dāng)在空閑模式下工作時(shí)鼓型處理器40的熱流，其中輻射式加熱器42正在將輻射能量提供給旋轉(zhuǎn)的處理器鼓50，但是未處理膠卷。為了易于闡述，注意到在圖4中僅示出了處理器鼓 50在旋轉(zhuǎn)軸線51上方的上半部。在圖4中，Ql表示從輻射式加熱器42經(jīng)由內(nèi)表面53進(jìn)入鼓芯52的熱能或熱流。Q2和Q3分別表示從鼓芯52的中部88和端部89a、89b到外界環(huán)境(例如，鼓型處理器40所定位的房間內(nèi)的空氣)熱流。如圖4所示，當(dāng)在空閑模式下工作時(shí)，Q2和Q3基本相等。Q4表示從鼓芯52經(jīng)由安裝到鼓芯52的端部89a、89b的端帽 90a、90b到外界環(huán)境的熱流。另外，Q5表示通過(guò)輻射式加熱器42提供給端帽90a、90b的熱流，并且Q6表示從端帽90a、90b到外界環(huán)境的熱流。注意的是，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，端帽90a、90b由熱塑性材料形成并且用作處理器鼓50繞其旋轉(zhuǎn)的轂或小齒輪。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，輻射式加熱器42的端安裝到端帽90a、 90b上。在一個(gè)實(shí)施方案中，輻射式加熱器42經(jīng)由刷型連接器或滑動(dòng)型連接器與外部電源電連接，使得輻射式加熱器42與鼓芯52和端帽90a、90b —起旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施方案中，輻射式加熱器42經(jīng)由刷或軸承型連接器與端帽90a、90b耦合，使得輻射式加熱器42在鼓芯 52和端帽90a、90b旋轉(zhuǎn)期間保持靜止。圖5為示出鼓型處理器40和處理器鼓50的部分的縱向剖視圖并且大概展示了當(dāng)在處理模式下工作時(shí)鼓型處理器40的熱流，其中輻射式加熱器42正在提供輻射能量給旋轉(zhuǎn)的處理器鼓50，并且經(jīng)曝光膠卷44正在被處理。如圖4所示，Ql表示從輻射式加熱器 42經(jīng)由內(nèi)表面53進(jìn)入鼓芯52的熱能或熱流，Q3表示從鼓芯52的端部89a、89b經(jīng)由外表面54到外界環(huán)境的熱流，Q4表示從鼓芯52經(jīng)由端帽90a、90b到外界環(huán)境的熱流，Q5表示通過(guò)輻射式加熱器42提供給端帽90a、90b的熱流，并且Q6表示從端帽90a、90b到外界環(huán)境的熱流。然而，在處理模式下，Q2表示通過(guò)膠卷44吸收以用于對(duì)其上的潛像進(jìn)行熱顯影以及傳送到外界環(huán)境的熱流。如圖5所示，當(dāng)在處理模式下工作時(shí)，由于膠卷44經(jīng)由外表面54在端部89a、89b處吸收的熱多于損失到環(huán)境中的熱，因此Q2的量級(jí)大于Q3的量級(jí)。參照上述圖4和圖5，在鼓型處理器40的空閑模式期間(參見圖4)，因?yàn)榻?jīng)由來(lái)自外表面54的熱流Q3以及來(lái)自端帽90a、90b的熱流Q4使得熱從鼓芯52的端部89a、89b 損失,從鼓芯52的端部89a、89b損失的每單位表面積內(nèi)的熱量趨于比從中部88損失的每單位表面積內(nèi)的熱量大。在鼓型處理器40的處理模式期間(參見圖5)，從鼓芯52的中部 88損失的熱Q4的量相對(duì)于當(dāng)不存在膠卷44時(shí)的空閑狀態(tài)上升。如果不進(jìn)行補(bǔ)償，在鼓芯 52的整個(gè)寬度Wd上的熱流的這些相對(duì)變化會(huì)引起溫度變化，溫度變化會(huì)導(dǎo)致膠卷的非均勻橫向卷材處理，這可能不利地影響顯影膠卷的圖像特性(例如，不正確的圖像密度)。如果不進(jìn)行補(bǔ)償，在鼓芯52的整個(gè)寬度Wd上的熱流的這些相對(duì)差別和變化會(huì)引起中部88和端部89a、89b之間的溫度差，這依次會(huì)導(dǎo)致在膠卷44的整個(gè)寬度(W)上的非均勻熱傳遞(參見圖I)并且在顯影膠卷44中生成不正確的圖像密度。根據(jù)該過(guò)程在既定時(shí)間內(nèi)顯影的膠卷的容量，尤其關(guān)注在空閑模式期間鼓芯52的端部89a、89b和中部88之間的熱流的差。例如，對(duì)于低容量處理器(例如，與顯影180個(gè)膠卷/小時(shí)的高容量處理器相對(duì)比，每小時(shí)顯影少于70個(gè)膠卷、約40個(gè)膠卷/小時(shí)、或者甚至更少的處理器)，該條件會(huì)導(dǎo)致膠卷44的橫向邊緣相對(duì)于膠卷44的中部欠顯影(B卩，較暗)。雖然如上所述在處理模式期間鼓芯52的中部88趨于比端部89a、89b損失更多的熱(這樣會(huì)導(dǎo)致經(jīng)過(guò)一段時(shí)間中部88的溫度相對(duì)于端部89a、89b變得較冷)，由于為了達(dá)到這樣的條件通常不接連地處理足量的膠卷，該情形不像低容量成像裝置那樣令人擔(dān)心。圖6為示出鼓型處理器40和處理器鼓50的部分的縱向剖視圖，并且展示了根據(jù)本公開的技術(shù)，該技術(shù)用于改變處理器鼓50的內(nèi)部的一個(gè)或多個(gè)福射能量吸收特性從而補(bǔ)償來(lái)自鼓的非均勻熱損失并且將鼓芯的外表面設(shè)置在在鼓芯的整個(gè)縱向?qū)挾壬匣揪鶆虻钠谕麥囟忍?。下面的等式I表示從諸如輻射式加熱器42的輻射式熱源(點(diǎn)“A”)到諸如鼓芯52的接收表面(點(diǎn)“b” )的熱傳遞Q的量。等式IQ = s*e*Fab*A* (Ta4_Tb4)；其中0=熱(瓦特)，s =斯蒂芬-玻爾茲曼常數(shù)，A =表面積；Fab =基于A從點(diǎn)“a”到點(diǎn)“b”的視因數(shù)；Ta=點(diǎn)“a”處的溫度；以及Tb =點(diǎn)“b”處的溫度。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案,參照?qǐng)D6,鼓芯52的內(nèi)表面53的福射系數(shù)在其端帽90a和90b 之間的縱向?qū)挾壬鲜亲兓摹８鶕?jù)一個(gè)實(shí)施方案，對(duì)端部89a和89b處的內(nèi)表面53進(jìn)行處理，如92處的粗線所示，從而具有比中部88處的內(nèi)表面53的輻射系數(shù)大的表面輻射系數(shù)。 例如，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，使用涂層92對(duì)在端部89a、89b處的內(nèi)表面53進(jìn)行處理從而具有 O. 8的輻射系數(shù)，而在中部88處的內(nèi)表面53具有O. 4的輻射系數(shù)。參照等式I，該處理使得相對(duì)于中部88在鼓芯52的端部89a、89b處的每單位面積內(nèi)要增加或吸收約兩倍的熱能的量。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，鼓芯52包括鋁，并且對(duì)端部89a、89b的內(nèi)表面進(jìn)行陽(yáng)極化處理以具有相對(duì)于中部88較高的輻射系數(shù)。盡管涂層或處理92顯示在鼓芯52的一個(gè)端部處， 即為端部89a，注意的是當(dāng)采用時(shí)涂層或處理92施加到兩個(gè)端部89a和89b。盡管要求可根據(jù)熱屏蔽件96a、96b的反射系數(shù)/輻射系數(shù)以及鼓芯52的導(dǎo)電系數(shù)而變化，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，端部89a、89b的輻射系數(shù)在比鼓芯52的中部88大2至4倍的范圍內(nèi)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，中部88具有O. 4的輻射系數(shù)，而端部89a、89b具有O. 8的輻射系數(shù)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，端部89a、89b的輻射系數(shù)在從O. I至O. 9的范圍內(nèi)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，端部89a、89b的輻射系數(shù)比鼓芯52的中部88的輻射系數(shù)大，使得端部89a、 89b吸收的輻射能量為在中部88處吸收的輻射能量的約三倍。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，端部89a、89b中的每個(gè)的寬度在從鼓芯52的寬度Wd的百分之五至百分之十的范圍內(nèi)。例如，根據(jù)該實(shí)施方案，當(dāng)鼓芯52具有16英寸的寬度Wd時(shí)，端部 89a、89b中的每個(gè)的寬度將在約O. 75英寸至I. 5英寸的范圍內(nèi)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，端部 89a,89b中的每個(gè)的寬度在鼓芯52的寬度Wd的約百分之五至百分之十五的范圍內(nèi)。例如， 根據(jù)該實(shí)施方案，當(dāng)鼓芯52具有400毫米的寬度Wd時(shí)，端部89a、89b中的每個(gè)的寬度將在大約20毫米至60毫米的范圍內(nèi)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，選擇端部89a、89b中的每個(gè)的寬度
8以與在鼓芯52上處理的最大寬度膠卷的每個(gè)邊緣重疊大約25毫米。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，內(nèi)表面53的每單位長(zhǎng)度內(nèi)的表面積在鼓芯52位于端帽90a 和90b之間的整個(gè)縱向?qū)挾壬鲜亲兓摹８鶕?jù)一個(gè)實(shí)施方案，對(duì)端部89a、89b處的內(nèi)表面 53進(jìn)行挖槽，如94處所示，使得在鼓芯52的整個(gè)縱向?qū)挾壬厦繂挝婚L(zhǎng)度內(nèi)的表面積在端部89a、89b處比在中部88處較大。由于增大的表面積，在鼓芯52的端部89a、89b處的內(nèi)表面53將在每單位長(zhǎng)度內(nèi)比中部88吸收更多的輻射能量。例如，參照等式I，如果由于槽 94的增加使得端部89a、89b的每單位長(zhǎng)度內(nèi)的表面積為中部88的每單位長(zhǎng)度內(nèi)的表面積的兩倍，則相對(duì)于中部88在鼓芯52的端部89a、89b處每單位長(zhǎng)度內(nèi)將吸收約兩倍量的熱能。再者，盡管槽94顯示為位于鼓芯52的一個(gè)端部89b處，注意的是當(dāng)采用時(shí)槽94施加到兩個(gè)端部89a和89b。參照?qǐng)D4和圖5，注意的是通過(guò)端帽90a、90b從輻射式加熱器42吸收的熱流Q5由于被引導(dǎo)到外界環(huán)境而不加熱鼓芯52而被基本浪費(fèi)掉，如熱流Q6所示。返回圖6，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，熱屏蔽件96a和96b在鼓芯52和端帽90a、90b之間分別與鼓芯52的端部耦合，并且位于輻射式加熱器42和端帽90a、90b之間從而將來(lái)自輻射式加熱器42的輻射能量引導(dǎo)遠(yuǎn)離端帽90a、90b到達(dá)鼓芯52的端部89a、89b，并且因此增加了在端部89a、89b處吸收的輻射能量的量。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，熱屏蔽件96a、96b包括具有低輻射系數(shù)表面的鋁。另外，盡管在圖6中顯示為平面型的，根據(jù)其它實(shí)施方案，熱屏蔽件96a、96b可被設(shè)計(jì)形狀或成角度以便更好地引導(dǎo)輻射能量遠(yuǎn)離端帽90a、90b而到達(dá)鼓芯52的端部89a、89b。 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，熱屏蔽件96a、96b包括導(dǎo)電性強(qiáng)的材料，除了具有用于將輻射能量重新引導(dǎo)到端部89a、89b的低輻射系數(shù)之外，該材料使得熱能夠從熱屏蔽件96a、96b傳導(dǎo)到端部 89a、89b。通過(guò)采用上述單獨(dú)或一個(gè)或多個(gè)彼此相結(jié)合來(lái)改變鼓50的內(nèi)部的一個(gè)或多個(gè)輻射能量吸收特性的技術(shù)，另外的輻射能量被引導(dǎo)到鼓芯52的端部89a、89b并且由鼓芯52 的端部89a、89b吸收。如圖6所示，Ql表示從輻射式加熱器42進(jìn)入鼓芯52的中部88的熱能或熱流，并且Ql-I表示進(jìn)入鼓芯52的端部89a、89b的熱能或熱流。如圖6所示,該圖示出了當(dāng)在空閑模式下工作時(shí)鼓型處理器40的熱流，如圖4中所示相比較，進(jìn)入鼓芯52的端部89a、89b的熱流Ql-I比進(jìn)入鼓芯52的中部88的熱流Ql大，這樣補(bǔ)償了從端帽90a、 90b損失的熱流Q5，使得外表面54 (或者如果使用涂層58)的溫度在鼓芯52的整個(gè)縱向?qū)挾萕d上基本均勻。通過(guò)在鼓芯52的外表面54的整個(gè)縱向?qū)挾萕d上提供基本均勻的溫度， 當(dāng)對(duì)一片膠卷44進(jìn)行熱顯影時(shí)，在整個(gè)片材上均勻地處理膠卷44，使得膠卷44的所謂的橫向卷材處理或顯影基本均勻，從而減少或消除經(jīng)顯影膠卷44中的視覺偽跡。盡管上述內(nèi)容主要是關(guān)于改變鼓芯52的內(nèi)部的輻射能量吸收特性(例如,輻射系數(shù))以便實(shí)現(xiàn)均勻的橫向卷材處理，同樣重要的是，在對(duì)膠卷44進(jìn)行顯影時(shí)實(shí)現(xiàn)均勻的向下卷材處理(即，在圍繞鼓芯52的圓周的方向上)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，為了實(shí)現(xiàn)均勻的向下卷材處理，鼓芯52的內(nèi)部的輻射系數(shù)水平保持在足夠低的水平處以使輻射能量反射或“散射“鼓，使得輻射能量圍繞鼓芯52的徑向圓周均勻地分布(例如，參見圖3)。注意的是，將鼓芯的內(nèi)部的輻射系數(shù)水平保持在這樣的水平還有助于降低由于鼓芯內(nèi)的布線(例如，用于輻射式加熱器42和溫度傳感器80)引起的“陰影效應(yīng)”的可能性，這些布線會(huì)阻擋來(lái)自輻射式加熱器42的輻射能量并且在鼓芯52的內(nèi)部形成“陰影”，這會(huì)在鼓芯52中形成“冷點(diǎn)”并且產(chǎn)生圖像偽跡。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，為了實(shí)現(xiàn)膠卷的均勻的向下卷材熱處理，鼓芯52由鋁制成， 鋁具有圍繞鼓芯52的表面均勻地傳導(dǎo)并分布熱的期望熱傳遞特性。用于實(shí)現(xiàn)均勻的向下卷材處理的另一技術(shù)是精確地監(jiān)測(cè)鼓芯52的周邊周圍的溫度并且基于這些測(cè)量結(jié)果來(lái)調(diào)節(jié)提供給輻射式加熱器42的功率。圖7為大概展示圍繞鼓芯52的內(nèi)周布置的溫度傳感器80的圖，該傳感器為所謂的“全圈(full-ring)”溫度傳感器，其被配置為測(cè)量鼓芯52的溫度。溫度傳感器80的長(zhǎng)度大于鼓芯52的內(nèi)周長(zhǎng)，并且溫度傳感器80被定位為使得端102和104彼此偏移且彼此重疊。通過(guò)以這種方式重疊，溫度傳感器80能夠測(cè)量鼓芯52的整個(gè)圓周周圍的溫度。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，溫度傳感器80包括RTD溫度傳感器。圖8為通過(guò)溫度傳感器80和鼓芯52的部分的剖視圖。溫度傳感器80被嵌置在絕緣材料106內(nèi)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，絕緣材料106在溫度傳感器80和鼓芯52之間的厚度T1比絕緣材料106在溫度傳感器80的朝向側(cè)上的厚度T2薄。在溫度傳感器80的內(nèi)側(cè)上的較厚絕緣材料106減弱了來(lái)自鼓芯52內(nèi)部的加熱空氣的到溫度傳感器80的熱對(duì)流和熱傳導(dǎo)，否則加熱空氣將使由溫度傳感器80提供的鼓芯52的溫度測(cè)量結(jié)果偏斜。溫度傳感器80和絕緣材料106可阻擋輻射能量被鼓芯52吸收并且圍繞鼓芯52 的圓周形成“冷”圈，這樣可能會(huì)在經(jīng)顯影膠卷中形成圖像偽跡。因此，應(yīng)當(dāng)保持溫度傳感器80和絕緣材料106的寬度W盡可能窄，而寬度W取決于鼓芯52的厚度Td。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，溫度傳感器80和絕緣材料106的寬度W必須不大于鼓芯52的厚度Td的兩倍。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，絕緣材料106被覆有低輻射系數(shù)外涂層108，以將溫度傳感器 80與來(lái)自輻射式加熱器42的輻射能量屏蔽，否則這些輻射能量也使由溫度傳感器80提供的鼓芯52的溫度測(cè)量結(jié)果偏斜。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案,外涂層108為招箔。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，外涂層108的輻射系數(shù)低于鼓芯52的相鄰內(nèi)表面的輻射系數(shù)。例如，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，鼓芯52的中部88中的內(nèi)表面具有O. 4的輻射系數(shù)，而外涂層108具有O. 2的輻射系數(shù)。 通過(guò)采用如上所述的溫度傳感器80，在鼓芯52的整個(gè)圓周周圍可以獲得精確的溫度測(cè)量結(jié)果。能夠基于這些溫度測(cè)量結(jié)果來(lái)調(diào)節(jié)提供給輻射式加熱器42的功率，從而調(diào)節(jié)所提供的輻射能量的量并且在其整個(gè)圓周周圍將鼓芯52保持在期望溫度處，從而提高膠卷的向下卷材處理的均勻性。已經(jīng)特別地結(jié)合本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施方案詳細(xì)描述了本發(fā)明，但是將理解的是，可以在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)變型和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種熱處理器，包括可旋轉(zhuǎn)空心鼓，其包括鼓芯，所述鼓芯具有內(nèi)表面和外表面；以及輻射式加熱器，其位于所述鼓的內(nèi)部?jī)?nèi)并且被配置為提供輻射能量以加熱所述鼓，其中，所述鼓的所述內(nèi)部的至少一個(gè)輻射能量吸收特性在其整個(gè)縱向?qū)挾壬鲜亲兓囊允顾龉牡乃鰞?nèi)部的選定區(qū)域比所述鼓的所述內(nèi)部的其它區(qū)域吸收更多的輻射能量，從而補(bǔ)償來(lái)所述鼓的非均勻熱損失并且將所述鼓芯的所述外表面設(shè)置于在所述鼓芯的整個(gè)縱向?qū)挾壬匣揪鶆虻钠谕麥囟忍帯?br> 2.如權(quán)利要求I所述的熱處理器，其中，所述至少一個(gè)輻射能量吸收特性包括所述鼓芯的所述內(nèi)表面的輻射系數(shù)，并且其中，所述鼓芯的所述內(nèi)表面的所述輻射系數(shù)在所述鼓芯的整個(gè)橫向?qū)挾壬鲜亲兓摹?br> 3.如權(quán)利要求I所述的熱處理器，其中，所述至少一個(gè)輻射能量吸收特性包括所述鼓芯的所述內(nèi)表面的表面積，并且其中，所述內(nèi)表面的每單位長(zhǎng)度的所述表面積在所述鼓芯的整個(gè)縱向?qū)挾壬鲜亲兓摹?br> 4.如權(quán)利要求I所述的熱處理器，其中，所述鼓包括與所述鼓芯的橫向端耦合的端帽， 并且其中，反射屏蔽件被耦合在所述鼓芯和所述端帽之間并且位于所述輻射式加熱器和所述端帽之間，以便將來(lái)自所述端帽的輻射能量引導(dǎo)到所述鼓芯的所述端部。
5.如權(quán)利要求I所述的熱處理器，其中，每個(gè)所述端部沿所述鼓芯的縱向的寬度在約為所述鼓芯沿所述縱向的所述寬度的百分之五至百分之十五的范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求I所述的熱處理器，進(jìn)一步包括溫度傳感器，所述溫度傳感器安裝到所述鼓芯的所述中部的所述內(nèi)部的周邊并且圍繞所述鼓芯的是中部的所述內(nèi)部的所述周邊延伸，其中，所述溫度傳感器涂有具有比所述鼓芯的所述中部的所述內(nèi)表面的輻射系數(shù)小的輻射系數(shù)的材料。
7.一種用于對(duì)光熱照相膠卷進(jìn)行熱顯影的熱處理器，包括可旋轉(zhuǎn)空心鼓，其包括鼓芯，所述鼓芯具有內(nèi)表面和外表面；輻射式加熱器，其位于所述鼓的內(nèi)部?jī)?nèi)并且被配置為提供輻射能量以加熱所述鼓；以及溫度傳感器，其安裝為圍繞所述鼓芯的所述內(nèi)表面的中部的周邊延伸并且具有彼此偏移且彼此重疊的相對(duì)端，其中所述溫度傳感器被嵌置在絕緣材料內(nèi)，并且其中，所述絕緣材料朝向所述鼓芯的所述內(nèi)部具有外涂層，所述外涂層具有比所述鼓芯的所述中部的內(nèi)表面小的輻射系數(shù)。
8.如權(quán)利要求7所述的熱處理器，其中，所述溫度傳感器和所述鼓芯的所述內(nèi)部之間的所述絕緣材料的厚度至少為所述溫度傳感器和安裝有所述溫度傳感器的所述鼓芯的所述內(nèi)表面之間的所述絕緣材料的厚度的兩倍。
9.如權(quán)利要求7所述的熱處理器，其中，所述溫度傳感器和所述絕緣材料沿所述鼓芯的縱向的寬度不大于所述內(nèi)表面和所述外表面之間的所述鼓芯的厚度的兩倍。
10.如權(quán)利要求7所述的熱處理器，其中，所述絕緣材料朝向所述鼓的所述內(nèi)部的表面為弧的形式以便將輻射能量反射而遠(yuǎn)離所述溫度傳感器。
全文摘要
提供了一種熱處理器，包括可旋轉(zhuǎn)空心鼓，其包括鼓芯，所述鼓芯具有內(nèi)表面和外表面；以及輻射式加熱器，其位于所述鼓的內(nèi)部?jī)?nèi)并且被配置為提供輻射能量以加熱所述鼓，其中，鼓的內(nèi)部的至少一個(gè)輻射能量吸收特性在其整個(gè)縱向?qū)挾萕d上是變化的以使鼓的內(nèi)部的選定區(qū)域比鼓的內(nèi)部的其它區(qū)域吸收更多的輻射能量，從而補(bǔ)償來(lái)自鼓的非均勻熱損失并且將鼓芯的外表面設(shè)置于在鼓芯的整個(gè)縱向?qū)挾壬匣揪鶆虻钠谕麥囟忍帯?br> 文檔編號(hào)G03G15/08GK102591170SQ20111039411
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者J·T·奧爾森, K·R·斯特魯布爾, R·R·布里里 申請(qǐng)人:卡爾斯特里姆保健公司