專利名稱：用于光熱敏顯影裝置的過濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于光熱敏介質(zhì)熱顯影的裝置，尤其是在這類熱顯影裝置中使用的過濾器。
以通過銀鹽的熱感應(yīng)還原生成銀影為基礎(chǔ)的熱敏和光熱敏成象系統(tǒng)在本技術(shù)領(lǐng)域中是眾所周知的。銀影利用銀離子還原劑通過銀鹽、一般為幾乎不具有光敏性的有機銀鹽(稱作非光敏銀鹽)的局部(成影象的)還原生成。在熱敏系統(tǒng)中，在加熱部位形成銀影時，影象與背景之間的差異由成象的熱分布進行控制。在光熱敏系統(tǒng)中，使光敏銀鹽(即鹵化銀)在催化特性上與非光敏銀鹽接近。當(dāng)光化射線照射在對該波長的射線靈敏或已光譜敏化的鹵化銀上時，通過光解形成金屬銀(非氧化銀，AgO)。該光解形成的銀起著催化劑的作用，用于使包括在催化特性上與鹵化銀接近的非光敏銀鹽在內(nèi)的銀鹽進一步還原。當(dāng)加熱經(jīng)輻射曝光后的光熱敏材料時，與曝光后具有光解形成的銀核的鹵化銀在催化特性上接近的非光敏銀鹽，與從曝光后的鹵化銀進一步形成的非光敏銀鹽相比，被還原劑還原得更快。這樣在光熱敏材料照射后的部位將初步形成銀影。
在市場上能買到的光熱敏材料的最常見的類型，包括作為光敏銀鹽的鹵化銀(現(xiàn)場制備的鹵化銀或預(yù)制的鹵化銀)、作為非光敏銀鹽的有機酸的銀鹽(一般為長鏈脂肪酸鹽，例如具有14至30個碳原子的碳鏈長度，如二十二烷酸)、光敏鹵化銀顯影劑或作為銀離子還原劑的其他弱還原劑、及將活性成分固定在一層或兩層的粘合劑(例如，U.S.Patent No.3457075)。
顯影通常是通過將曝光后的光熱敏材料與加熱表面(例如加熱壓輥或壓板)接觸或放在惰性加熱液槽中進行。過去使用的加熱壓輥一般已完全可以向能使在加熱階段產(chǎn)生或蒸發(fā)的任何無毒物質(zhì)逸散到大氣的環(huán)境敞開。較新型的成象系統(tǒng)有時經(jīng)常在封閉的工作區(qū)域中使用，或者是沒有準(zhǔn)備向大氣排放的措施的完全封閉的系統(tǒng)。對于這類熱顯影裝置要求專用的通風(fēng)或排氣系統(tǒng)，這對用戶來說是難以承擔(dān)的。
用于光熱敏材料的熱處理器的商品型號，如象3M型259B連續(xù)式熱處理器，包括在設(shè)備上的某些過濾裝置。在該處理器中，如該處理器的插圖部件說明書所示，將過濾裝置與處理器的實際熱顯影區(qū)域分開。這種過濾器的作用是捕集從熱顯影后的介質(zhì)蒸發(fā)的物質(zhì)形成的在空氣中夾帶的冷凝物。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在封閉的成象裝置內(nèi)對光熱敏材料進行熱顯影的過程中，在熱顯影階段蒸發(fā)的某些有害物質(zhì)，將會在裝置內(nèi)部形成沉積物。這些物質(zhì)(如銀鹽還原后接著在顯影過程中蒸發(fā)時產(chǎn)生的游離脂肪酸)的冷凝可能對成象過程的許多方面產(chǎn)生不利影響。冷凝物可能堵塞通風(fēng)口并使顯影裝置過熱。冷凝物還可能沉積在加熱元件上，因而以隨機的形式造成被加熱面的局部隔熱，在象素上產(chǎn)生影象變化。在壓輥上的沉積物也能因局部加熱而造成影象變化，或在底片上產(chǎn)生印痕(壓痕或沉積物轉(zhuǎn)移)。電子元件當(dāng)暴露于釋放出的蒸氣時，可能因腐蝕而損壞。冷凝物可能沉積或轉(zhuǎn)移到成象介質(zhì)或裝置的縫隙內(nèi)。沉積物使外觀變得很難看，并可能使油污物質(zhì)粘在使用該裝置的任何人的手上。這些問題迫使人們尋找一種能從排放氣流中將蒸發(fā)的物質(zhì)除去而又不需要專用的排放口(例如，通向房間或建筑物外部的排放口或在建筑物內(nèi)的專用排放氣流管道)。
共同未決U.S.申請Serieal No.08/239888公開了一種供光熱敏顯影裝置使用的過濾系統(tǒng)。由于排放物質(zhì)的相當(dāng)高的溫度會使過濾材料損壞、冷凝物在過濾器中的無規(guī)律沉積率會引起偏流現(xiàn)象、為防止蒸發(fā)物的連續(xù)沉積而需對過濾器材料進行加熱、及希望具有可塑性，所以只有粘結(jié)的吸收性顆粒過濾介質(zhì)、尤其是粘結(jié)的碳被認為是符合要求的材料。吸收性顆粒過濾介質(zhì)用作凝聚用基質(zhì)以及對由副產(chǎn)物產(chǎn)生的氣味的吸收基質(zhì)。光熱敏成象/顯影裝置最好是從成象/顯影兩個位置排氣。該專利申請書指明將過濾器優(yōu)先設(shè)置在顯影裝置的殼體內(nèi)，并給出一個設(shè)置在顯影裝置的加熱元件上方的過濾系統(tǒng)。
本發(fā)明提供一種可供選擇的供光熱敏顯影裝置使用的過濾系統(tǒng)。本發(fā)明的過濾系統(tǒng)是三級系統(tǒng)，用于使脂肪酸凝結(jié)并在吸收由光熱敏顯影的副產(chǎn)物產(chǎn)生的氣味之前將顆粒除去。
過濾系統(tǒng)包括a)用于導(dǎo)入熱處理氣體的入口；b)導(dǎo)熱的冷凝聚集器；
c)位于導(dǎo)熱的冷凝聚集器出口并在下一部件上游的顆粒過濾器；d)吸收濾塊；及e)過濾后的空氣離開過濾系統(tǒng)所通過的出口。


圖1示出本發(fā)明范圍內(nèi)的代表性過濾系統(tǒng)的說明圖。
首先使光熱敏成象介質(zhì)在射線下曝光生成潛影，然后對該介質(zhì)進行熱顯影，以將潛影變換成可見影象。在熱顯影過程中光熱敏法所采用的系統(tǒng)具有壓板(平面的或曲面的)、惰性液槽(例如，油浴)、及旋轉(zhuǎn)加熱筒。圓柱形加熱元件(圓形板或圓筒)在顯影裝置中提供最佳的性能和堅實性。例如，在U.S.Patent No.4518843及U.S.Patent Application Serieal No.08/239709中示出了這種圓柱形的顯影裝置。只要試圖將這類商用熱顯影裝置設(shè)置在封閉的成象/顯影系統(tǒng)中，就立即會遇到從熱顯影介質(zhì)蒸發(fā)的物質(zhì)造成沉積的問題。在該封閉裝置的內(nèi)部和外部都會發(fā)生物質(zhì)沉積。此外，在某些光熱敏介質(zhì)的情況下，在裝置的有限空間內(nèi)或在小房間內(nèi)所蒸發(fā)的微量溶劑會產(chǎn)生極大的氣味。氣味的主要來源是醛類、特別是來自光熱敏介質(zhì)內(nèi)的丁醛。其他溶劑如甲苯、醋酸、丁酮、及丁酸也能造成氣味問題。
為揭示出在處理器內(nèi)排放氣流的數(shù)目和位置以便將沉積在殼體內(nèi)的排出物除去所作的初始工作，是非常重要的。特別是，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了只在處理器的設(shè)置顯影筒或壓板的區(qū)域內(nèi)設(shè)置一個或多個排放口并不能除去足夠數(shù)量的廢氣，以便為裝置提供長期的保護。除了在熱的顯影筒或壓板本身蒸發(fā)出的物質(zhì)外，本發(fā)明人確定了光熱敏材料在從顯影筒移出后仍是非常熱的，并且在將顯影后的介質(zhì)傳送到用于交付給用戶的外部出口的過程中仍會有大量的廢氣從介質(zhì)逸出。
為保證處理器的內(nèi)部區(qū)域得到保護不受可能再次沉積在處理器內(nèi)的所有揮發(fā)物來源的損害，在處理器內(nèi)至少必須有兩個獨立的排放區(qū)域。一個排放口可以設(shè)在熱顯影筒或壓板的上方。隨著熱量的增加，在被加熱后的氣體上升到某個位置時很容易進行排放。特別是當(dāng)采用減壓方式進一步增強氣體向排放氣流的流動時，用于匯集從加熱筒來的蒸氣的排放口，不必設(shè)在該筒的正上方。但是，將排放口設(shè)在筒的質(zhì)心的上方可能是方便的。
第二個排放口也設(shè)在處理器的安放加熱壓輥或筒的區(qū)域內(nèi)，但應(yīng)靠近介質(zhì)和筒的脫離點(即介質(zhì)與筒彼此分離的點)設(shè)置，以便在筒和介質(zhì)之間不再有任何熱傳導(dǎo)。與筒上脫離點或分離點對應(yīng)的排放口可以在殼體內(nèi)在朝向外部的方向上設(shè)在該點的上方、側(cè)面或正下方。這里，正如將排放口設(shè)在加熱筒上方所作的那樣，采用減壓(例如抽風(fēng)機或泵)有助于蒸氣的排出，參照圖1，為了緊湊和美觀，過濾裝置1最好是安裝在處理裝置的殼體10的外側(cè)。將過濾系統(tǒng)安裝在殼體10的外側(cè)可以消除或減少由處理器內(nèi)的熱引起的問題。例如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，碳介質(zhì)在處理裝置外部建立的低溫下性能將得到改進。冷卻溫度也能使脂肪酸在進入吸收介質(zhì)之前凝結(jié)在表面上。將過濾系統(tǒng)安裝在處理器殼體10的外側(cè)還能為維護提供方便。最后，外部設(shè)置方式能很容易地將過濾系統(tǒng)拆下，用適配器更換，為將機器與外部的建筑物通風(fēng)口或通風(fēng)管道聯(lián)接提供工具。
從顯影裝置的排放口將被加熱后的空氣和副產(chǎn)氣體輸送到過濾系統(tǒng)的入口2。然后，被加熱后的空氣和副產(chǎn)氣體進入過濾系統(tǒng)的第一級，即導(dǎo)熱的冷凝聚集器3。在過濾系統(tǒng)的這一級將從處理室流出的熱空氣冷卻，而且大分子量的物質(zhì)，如脂肪酸，凝結(jié)或從空氣流析出。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，除了凝結(jié)在導(dǎo)熱的冷凝聚集器3的表面上之外，一些脂肪酸形成固體顆粒夾帶在空氣流中流出。
該導(dǎo)熱的冷凝聚集器3可以采用各種不同的形式，如長的或迂回的通過高導(dǎo)熱材料如金屬的通道、熱電冷卻系統(tǒng)(Peltier電熱室)、或具有冷卻流體如冷卻水的熱交換器。不需要復(fù)雜的熱交換器，但是，可以采用一種適當(dāng)?shù)母唵我恍┑南到y(tǒng)，使被加熱后的空氣沿著金屬基體的長度通過。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，一種鋁制的網(wǎng)狀物能有效地工作，因為它能為被加熱后的空氣提供大面積的冷卻表面，并且在該表面上能聚集冷物。該網(wǎng)狀物的長度和厚度或?qū)訑?shù)可以根據(jù)需要改變，以提供足夠的冷卻及冷凝表面。
當(dāng)熱空氣流通過導(dǎo)熱的冷凝聚集器時，雖然能從熱空氣流析出各種物質(zhì)，但脂肪酸是主要的聚集物質(zhì)。申請人發(fā)現(xiàn)，脂肪酸不僅冷凝，而且當(dāng)通過導(dǎo)熱的冷凝聚集器時還能固化。在大部分固體粘附在金屬基體的同時，一些固體顆粒被夾帶在排出空氣流內(nèi)流出。
在由過濾系統(tǒng)的第一級冷卻后，被處理的空氣通過顆粒過濾器4。當(dāng)本發(fā)明人注意到一些脂肪酸在冷卻后形成了被夾帶在排出空氣流內(nèi)流動的固體顆粒時，確定需要該顆粒過濾器4。除將脂肪酸的顆粒除去外，顆粒過濾器4還除去在處理器中可能產(chǎn)生的其他的在空氣中夾帶的顆粒。顆粒過濾器4用于將可能以其他方式沾污的或造成吸收濾塊5堵塞的這些在空氣中夾帶的顆粒除去。顆粒過濾器4還能減小被排出的顆粒進入用戶環(huán)境的可能性。可使用任何顆?？諝膺^濾器。顆粒過濾器4可在部分地權(quán)衡低的壓降和高的排除效率后選用。此外，由于整個過濾系統(tǒng)最好是安裝在處理器殼體10的外側(cè)，所以最好不要采用大型的顆粒過濾器。商標(biāo)為Filtrete的過濾器能很好地工作，這是因為這類過濾器具有高的效率，只引起相當(dāng)?shù)偷膲航?，并且其體積也不過分大。
在通過過濾系統(tǒng)的前兩級后，空氣流通過吸收濾塊5。吸收濾塊5用于從空氣流除去如醛類等有氣味的物質(zhì)。在該第三級采用的吸收材料應(yīng)這樣選擇，即能有效地將在光熱敏材料加熱處理過程中釋放的蒸氣所產(chǎn)生的氣味除去。這些蒸氣包括如下的一種或全部，即醛類、特別是丁醛、甲苯、醋酸、丁酮、及丁酸。
吸收濾塊5可以只由一種氣味吸收材料組成，也可以由兩種或兩種以上不同類型的氣味吸收材料組成。吸收材料可以通過以下兩種方法組成，即將各種過濾及反應(yīng)材料一起混合成一種分布均勻的混合物，構(gòu)成兩層或多層的過濾元件，在不同的層分配不同的過濾活性；或?qū)煞N不同的過濾材料彼此鄰接地設(shè)置在濾筒內(nèi)。吸收材料可以按包括充填層的各種形式提供。但是，粘結(jié)的吸收性顆粒過濾介質(zhì)具有某些優(yōu)點，通常包括低的壓降。
例如，在U.S.Patent No.5033465及5078132中對粘結(jié)的吸收性顆粒過濾介質(zhì)作了說明?？梢詫⒄辰Y(jié)的過濾介質(zhì)描述為用分布在吸收微粒之間的粘結(jié)劑顆粒粘結(jié)在一起的有間隔的吸收微粒或顆粒。粘結(jié)劑顆粒在吸收顆粒周圍不構(gòu)成連續(xù)相，而是能使氣體通過粘結(jié)結(jié)構(gòu)流動。粘結(jié)顆粒最好是在整個粘結(jié)結(jié)構(gòu)上圍繞吸收顆粒極均勻地分布，從而為被粘結(jié)的過濾介質(zhì)的流動特性提供均勻性。在要求被粘結(jié)的過濾介質(zhì)具有特定的吸收特性的場合，粘結(jié)劑顆粒可以由聚合物構(gòu)成，在化學(xué)上該聚合物在聚合物鏈中具有特別要求的反應(yīng)或螯合部位、或聚合物鏈的支鏈。
任何可熱致軟化的顆粒粘結(jié)劑都可以用作粘結(jié)顆粒，但最好是聚烯烴、尼龍、及聚氨酯。也可以采用聚合的粘結(jié)劑顆粒，以滿足過濾介質(zhì)的結(jié)構(gòu)和吸收特性。粘結(jié)碳還能很好地保持其形狀，這有助于避免形成通過過濾器的偏流通道。
應(yīng)優(yōu)先選用的吸收材料是碳，尤其是活性炭粒。最好采用具有兩種不同的碳的濾塊，一種用于吸收醛類，另一種用于吸收有機蒸氣和酸性氣體。兩種不同的碳可以混合或以串聯(lián)方式構(gòu)成濾塊的兩個不同部分。活性炭粒在市場上可以買到，并通常以其對特定材料類型的吸收特性命名。例如，在市場上可從供貨商買到的活性炭的名稱有“甲醛吸附劑”、“有機蒸氣吸附劑”、“酸性氣體吸附劑”及“有機蒸氣/酸性氣體吸附劑”。一般說來，在本發(fā)明的實踐中可以使用任何碳過濾材料，其不同的效益水平都優(yōu)于許多其他市售過濾材料。但是，應(yīng)優(yōu)先選用活性炭顆粒，尤其是活性炭顆粒中的有機蒸氣/酸性氣體吸附劑和甲醛吸附劑。與沸石、浸漬泡沫、或涂層纖維相比，發(fā)現(xiàn)了由粘結(jié)吸收顆粒、尤其是粘結(jié)碳制成的過濾器是用于光熱敏顯影裝置的流的排氣口的更好的過濾材料。在本發(fā)明實踐中使用的粘結(jié)的吸收顆粒纖維對通過過濾器主體的材料顯示出更均勻的吸收(減少濾筒的偏流和堵塞)、更強的吸收能力、及對熱顯影裝置流出的范圍多樣的物質(zhì)的吸收能力。
過濾系統(tǒng)的出口最好裝設(shè)一個風(fēng)扇6，用于將空氣從處理器抽出使之通過過濾器。過濾器設(shè)置在過濾系統(tǒng)的出口而不是入口，有利于保護風(fēng)扇6不受脂肪酸沉積物及其他可能損壞風(fēng)扇6的物質(zhì)的影響。
對框架、濾筒等結(jié)構(gòu)的材質(zhì)選擇并不嚴(yán)格。可以采用能夠構(gòu)成適當(dāng)形狀并具有符合要求的結(jié)構(gòu)特性的任何材料。設(shè)備的這些部件的結(jié)構(gòu)最好使用金屬、聚合材料、復(fù)合材料等。
權(quán)利要求
1.一種過濾系統(tǒng)，供光熱敏熱顯影裝置使用，它包括a)用于導(dǎo)入熱處理氣體的入口；b)導(dǎo)熱的冷凝聚集器；c)位于導(dǎo)熱的冷凝聚集器出口并在下一部件上游的顆粒過濾器；d)吸收濾塊；及e)過濾后的空氣離開過濾系統(tǒng)所通過的出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾系統(tǒng)，其特征在于導(dǎo)熱的冷凝聚集器由金屬基質(zhì)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過濾系統(tǒng)，其特征在于導(dǎo)熱的冷凝聚集器由鋁制網(wǎng)狀物構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾系統(tǒng)，其特征在于吸收濾塊由活性炭構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的過濾系統(tǒng)，其特征在于吸收濾塊由兩種類型的活性炭構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的過濾系統(tǒng)，其特征在于將兩種不同的活性炭混合在一起。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的過濾系統(tǒng)，其特征在于在吸收濾塊的獨立的部分有兩種不同的活性炭。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的過濾系統(tǒng)，其特征在于其中一種活性炭吸收醛類，而另一種吸收有機蒸氣和酸性氣體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾系統(tǒng)，其特征在于出口裝有一個風(fēng)扇，用于將空氣從顯影裝置抽出使之通過過濾器。
10.一種熱顯影裝置，用于對光熱敏介質(zhì)進行熱顯影，它包括在殼體中通過將光熱敏介質(zhì)與在一個殼內(nèi)的加熱元件接觸而對上述介質(zhì)進行熱顯影的裝置；及權(quán)利要求1～9中的任何一項所述的過濾系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可供選擇的供光熱敏顯影裝置使用的過濾系統(tǒng)。本發(fā)明的過濾系統(tǒng)是3級系統(tǒng)，用于使脂肪酸冷凝并在吸收由光熱敏顯影的副產(chǎn)物產(chǎn)生的氣味之前將顆粒除去。
文檔編號B01D53/38GK1160443SQ95195629
公開日1997年9月24日 申請日期1995年8月18日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月13日
發(fā)明者羅伯特·M·比格爾 申請人:伊美申公司