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Nouveau procédé de reproduction xérothermographique.
La présente invention est relative à un nouveau procédé de reproduction xérothermographique constituant une amélioration aux procédés décrits aux brevets belges 602.974 et 602.975, deman- dés tous doux le 24 avril 1961.
La présente invention fournit un procédé beaucoup plus simple et qui présenta beaucoup d'avantages par rapport aux pro- cédas antérieurs, qu'ils soient thermographiques, xérographiques, xérothermographiqueset thermoxérographiques. Il présente quelque. fois certaines limitations, mais ses avantages compensent beaucoup ces limitations. Le procédé suivent l'invention est très pratique et très utile.
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L'invention a donc notamment pour objet: - un procédé simple pour intensifier, inverser ou masquer un cliché transparent, tel qu'un négatif photographique ou une dia- positive, ou pour convertir le cliché transparent lui-même en une planche d'impression utilisable en lithographie, dans le procédé de tirage à l'alcool ou dans 1* Impression magnétique, ce qui montre les nombreuses applications possibles du procédé. Le produit final obtenu est utile dans les diverses applications des images xérogra- phiques comprenant, notamment, des planches d'impression comme indi- qué ci-dessus.
Un des inconvénients du procédé xérothermographique anté- rieur est la nécessité de réaliser un bon contact entre l'image à copier et la feuille xérothermographique. Ces difficultés sont ana-; logues à celles rencontrées en thermographie. Suivant l'invention, ; on élimine cet inconvénient en ce sens que l'image à reproduire est ! intégrée à la couche xérothermographique. Dans un mode de réalisa- ! tion de l'invention, on obtient ce résultat en traçant directement un dessin sur la couche xérothermographique avec de l'encre conte- nant de lapoudre de carbone ou une autre encre absorbant les radia- tions.
Dans un autre mode de réalisation qui a beaucoup d'avants- ges, on utilise simplement un film photographique ordinaire conte- nunt .une image argentique dans une couche de gélatine, appliquée sur un.support en matière plastique, et qui n'a pas de couche dorsale ou dont on a éliminé is couche dorsale. Le support de film , peut être tout support usuel, tel qu'un film d'acétate de cellulose et de polyester. Ce dernier type de fil.'11 est préférable, car il est plus mince que le premier type. La qualité ou la définition de limage obtenue suivant l'invention diminue quand l'épaisseur du support croit.
Ainsi, une des limitations de l'invention est que l'épaisseur du support ne doit pas excéder 0,125 mm et, de pré- férence, ne doit pas excéder 0,075 mm.
Si le cliché transparert est un film ordinaire ayant une dorsale conductrice, telle qu'une couche de gélatine, celle-ci doit
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être éliminée, par exemple par une solution d'enzlme et/ou par abrasion avec un papier abrasif très fin.
Le support de film, tel qu'un film d'acétate de cellulose ou de polyester présente une résistance électrique suffisante pour conserver les charges électrostatiques, excepté quand on les chauffe.
La chaleur diminue la résistance et permet aux charges de se dissi- , per. Suivant l'invention, la face dorsale d'un support de film trans parent est chargée par voie électrostatique, tandis que la face fron- tale porte une image argentique développée dans une couche de géla- tine (ou dans un mode de réalisation moins préféré, une image d'encre. contenant du carbone).
On expose alors l'image argentique (l'image d'encre au carbone ou toute autre image absorbant les radiations) à une radiation, telle que l'infrarouge, qui est fortement absorbée par les plages d'images, par exemple par exposition dans une tireuse thermographique usuelle, cette exposition étant suffisante pour chauf fer l'image et les plages sousjacentes du support de film à un degré* nécessaire pour permettre le. dissipation des charges. Ainsi, il reste sur la face dorsale du film une image électrostatique, les charges étant fixées dans les plages non chauffées. On applique alors un révélateur xérographique sur la face dorsale portant l'ima- ge électrostatique, ce révélateur pouvant avoir toute composition désirée, suivant le but auquel il est destiné.
Comme indiqué ci- après, le développateur peut adhérer aux plages non chargées ou aux plages chargées comme il est bien connu dans les diverses formes de la xérographie.
Après que l'image de développateur xérographique a été formée sur la face dorsale du support de film transparent, on peut : l'utiliser de toutes les manières suivant lesquelles on utilise des images xérographiques. Par exemple, on peut la fondre sur place! par chauffage ou pression, et elle constitue alors une intensifica- tion de l'image argentique ou si elle est déposée dans les plages chargées, elle constitue une image inverse de l'image argentique à condition que le développateur ait une densité optique plus grande
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que celle de l'image argentique elle-même. Le développateur peut être un masque accroissant ou diminuant le contraste de l'image originale.
On tel masque est particulièrement utile quand il est produit par un développement "en franges" qui concerne les borda des plages d'images. L'effet améliore les détails comme celui obtenu par un masque flou dans le tirage photographique. De même, on peut transférer le développateur sur une feuille réceptrice telle qu'un papier et le fondre sur cette feuille* On peut faire une série de transferts avec ou sans addition de développateur ou avec ou sans recharge et addition de développateur. Quand on recharge entre chaque transfert, on doit réchauffer aussi l'image car la conductibilité réduite du support est perdue quand il se refroidit à la température ordinaire.
En réalisant des opérations successives de charges, de chauffage, d'addition de développateur et de transfert, on réalise une planche xérographique et le procédé diffère des procédés xérographiques ordinaires par l'addition d'une opération de chauffage.
Dans un autre mode de réalisation, on fond le développateur sur le support de film et ce développateur qui est, dans ce cas, hydrophile, permet d'utiliser le support qui est hydrophobe avec l'image de développateur pour le tirage lithographique. On peut aussi constituer l'image de développateur avec un produit contenant pour le tirage à l'alcool ou s'il est magnétique, pour le tirage avec des encres magnétiques.
Au dessin annexé, donné seulement à titre d'exemple - les figs. 1 à 4 schématisent les différentes étapes d'un mode de réalisation de l'invention, -la fig. 5 représente, de la même manière, une variante de la fig.4, -la fig. 6 illustre schématiquement un procédé de tirage sui- vant l'invention,
Aux figs. 1 à 5, on utilise un cliché photographique trans- parent ordinaire (négatif ou positif) constitué par un support en
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matière plastique 10 portant une image argentique 11 dans une couche de gélatine 12. L'image argentique peut être une image complètement exposée et développée ou une image faible nécessitant une intensif 1- ' cation.
Le support 10 peut être un film d'acétate'de cellulose, de polystyrène ou de polyester. Ces produits, à la température ambiante, ont une résistance électrique suffisante pour conserver une charge en surface. La face dorsale de support 10 ne porte aucun produit protecteur. Si le négatif ou positif est fabriqué sur un film ordinaire ayant une dorsale en gélatine, utilisée comme couche antistatique ou comme couche évitant l'incurvation et/ou le halo, on doit éliminer cette dorsale par des solutions appropriées, telle qu'une solution d'enzime, et/ou par abrasion avec un abrasif fin. Le cliché transparent peut être négatif ou positif et peut, quand on l'examine à travers le support, être droit ouretouraé la- téralernent.
A la fig. 2, on fait passer le cliché transparent entre une source corona 15 et un rouleau dorsal 16. La source corona est maintenue à un potentiel négatif élevé par une force électro- motrice illustrée schématiquement en 17. La décharge corona pro- duit une charge négative uniforme 18 sur la face dorsale du support 10. Naturellement, on peut utiliser une polarité positive.
A la fig. 3, on fait passer le cliché transparent chargé devant une source 20 de radiation infrarouge intense. Ces disposi- tifs d'exposition sont utilisés usuellement dans les machines de ti- rage thermographique. L'exposition peut être faite Indifféremment devant chaque face du support. Dans le dispositif représenté, l'ex- position est faite à travers le support 10 et la radiation infrarou- ge est absorbée par l'image argentique 11, ce qui provoque l'échauf- fement de cette image 11 et des plages adjacentes du support 10.
Les radiations n'atteignant pas l'image 11 passent librement à travers le support et la couche de gélatine 12 sans être absorbées de façon appréciable. Les charges 18 se dissipent à travers les plages chauffées du support 10. Il reste finalement une image
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électrostatique sur la face dorsale du support 10, car les charges ne restent que dans les plages non chauffées. La direction du mou- vement du cliché transparent est indiquée dans les figs. 2 à 5 par la flèche 19.
On peut révéler l'image électrostatique par tous les procédés connus en xérographie comprenant le développement en cas- cade, à la brosse magnétique, par pulvérisation ou par poudrage sim- ple. Si les particules du développateur ne sont pas chargées, particulièrement quand elles sont conductrices ou, ce qui est pré- férable, si elles ont une charge opposée à celle de l'image électros' tatique, elles tendent à adhérer auxplagos chargées En revanche, si elles sont chargeas de la même charge que l'image, elles tendent à adhérer aux plages non chargées du support 10.
Ce dernier mode de réalisation est représenté à la fige 42 où les particules de dé- veloppateur 25 portent une charge électrique négative produite par
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trL bô61ect:t'lc1 té. On applique ben chfarszs à l'aide d'umt brosse 27 reliée à une source de potentiel indiquée schlUatiquell1ent en 26 et elles adhèrent aux plages 28 adjacentes aux plages d'images 11.
A la fig. 5, on applique le développateur 30 (qui est de polarité positive obtenue par effet triboélectrique) à l'aide d'une brosse 31 et il adhère aux plages 32 adjacentes aux plages autres que les plages d'images de la couche 12, entre les plages de l'image argentique 11. Cette image de développateur est positive si l'ima- , ge argentlque est négative, si 1 'Image argentique est négative, on utilise une telle inversion avec des images argentiques faibles (de petite densité) ou dans les procédés de transfert.
Au-dessous des figs.4 et5 on a indiqué cchématiquement les diverses utilisations du produit obtenu à ces figures. On peut fondre l'image (A) pour obtenir une planche d'impression qui peut servir pour le tirage lithographique (D), hectographique à l'alcool (E), ou magnétique (F). On peut simplement fixer l'image par fusion ou d'une autre manière (B) pour obtenir une image directement sur le film. On peut encore effectuer un transfert (C).
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La définition de l'image obtenue sur la face dorsale du sup. port de film dépend de l'épaisseur du support. Les images les mieux définie sont obtenues sur les supports les plus minces, car la sur- face critique est alors plus proche de l'image argentique 11. Cepen. dant, on a obtenu des imagos satisfaisantes pour beaucoup de buts, avec dec épaisseurs de support allant jusque 0,125 mm, et des ima- ges très satisfaisantes avec des supports de polyester do 0,062 mm ou moins.
Comue on le suit, on peut choisir les particules de dé- veloppateur en fonction de leur couleur, de leur réuetivlté chimi- que, de leur luminescence, de leur conductibilité, de leur solubili- té, de leur constante diélectrique, de leur mouillabilité et de leur aptitude à se magnétiser, etc.. Ce choix est fait en fonction de l'utilisation de l'image de développateur. Par exemple, on peut développer l'inné avec une poudre colorée (par exemple noire) et transférer cette poudre sur un papier, un parchemin ou un film transparent. L'opération peut être reproduite un certain nombre de fois.
On peuc recharger et réexposer, si c'est nécessaire. nuis,! en général, ce n'est pas nécessaire pour chaque cycle d'opérations.
Suivant une autre variante, le développateur peut être un colorant soluble qui est utilise ensuite dans un procédé de duplication à l'alcool. On peut utiliser le support de film lui-même directement comme matrice d'impression, ou le colorant peut être d'abord trans- féré sur un autre support de matrice. Suivant une troisième varian- te, le révélateur peut être hydrophile avec une grande mouillabilité lorsqu'on désire préparer une planche d'impression lithographique.
Suivant une quatrième variante, le développateur peut être constitua par den particules magnétisées et la planche est alors utilisable comme planche d'impression magnétique avec des encres magnétiques.
De tels révélateurs sont connus, et leur composition n'est pas une caractéristique de l'invention.
Il faut noter que ces procédés ont la plupart des avanta- ges de la xérographie, par exemple ils fonctionnent à sec et, en même temps, beaucoup d'avantages de la photographie aux halogénures
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d'argent, par exemple, une grande sensibilité, aussi bien chimique que enroba tique Le procédé suivant l'invention est un procédé direct à sec et il est utilisé pour obtenir des épreuves ou des du- plicata des films plus ou moins usuels (excepté la nécessité d'éli- miner la dorsale).
Bien que l'invention utilise les principes do la xérographie elle présente deux caractéristiques importantes.
(1) - il n'y a pas de problème de contact. Il n'est pas nécessaire d'assembler deux couches avant l'exposition, car la couche d'enregistrement (le support do film) et 1' Image absorbant les radiations calorifiques (l'image argentique développée) font partie intégrante du même produit.
(2) - un défaut commun aux procédés thermographiques utilisant des sources d'exposition riches en infrarouge, à savoir la non- sensibilité à certaines couleurs, n'existe pas, car la phase thermographique du procédé suivant l'invention ne se fait que sur une image argentique développée qui absorbe fortement dans un spectre très large et la phase photographique originale peut être réalisée avec des produits panchromatiques. Les opérations xérographiques (charge avant l'exposition et déve- loppement après l'exposition) no nécessitent aucune sensibi- lité spectrale.
Le procédé n'a que trois limitations, à savoir :1 le fait que la face dorsale du support doit être libre de toute couche de gélatine, 2 le support ne doit pas excéder 0,125 mm d'épaisseur, si l'on désire obtenir une bonne définition, et 3 les reproductions sont toujours de la même grandeur que l'image argentique.
Il est souhaitable (mais comme indiqué à l'exemple ci- après, pas absolument nécessaire) dans le procédé suivant l'inven- tion, d'éviter de toucher la face chargée du film entre les opéra- tions de charge et de développement.
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La fig. 6 représente un procédé continu ayant los caracté- ristiques et le avantages des procédés de tirage par transfert obtenus par un procédé de tirage xérographique. Il comporte une opération qui n'existe pas dans le tirage xérographique ordinaire, à savoir l'opération de chauffage avec une énergie radiante. On enveloppe un tambour métallique 42 mis à la terre avec un film pho- tographique 40 portant une image argentique développée 41 avec la face image contre le tambour. Une enveloppe 43 thermiquement isolante, mais bonne conductrice de l'électricité est placée entre le film 40 et le tambour 42. Un papier ordinaire convient bien pour ce but.
La face dorsale 45 du film 40 est chargée d'électricité statique par une décharge corona provenant de fils 46 maintenus à un potentiel élevé à l'aide d'une source électromotrice 47.
Quand le tambour tourne;, la surface chargée passe devant une lampe chauffante 50 du type utilisé dans les tireuses thermogra- phiques. Les radiations émises par cette lampe sont absorbées par l'image 41, ce qui provoque l'échauffement de cette image et des plages adjacentes du support 40 et la dispersion des charges dans ces dernières plages à travers le film. Les charges résiduel- les dec plages non adjacentes à l'image argentique constituent une image électrostatique. Un simple développement en cascade à partir d'un réservoir de poudre développatrice 51 provoque l'adhérence du développa leur soit sur les plages chargées, soit sur les plages non chargées,, comme on le désire.
Dans le dispositif représenté, le révélateur adhère aux plages adjacentes à l'image argentique 41, comme indiqué en 52. Le film et l'image sont entraînés par rotation du tambour devant un poste de transfert où le révélateur est trans- féré sur une feuille réceptrice 55 pour y former une image 56 à la surface de cette feuille. La feuille réceptrice passe sur un tam- bour 57 au poste de transfert et ce tambour est maintenu par une source de potentiel 58 à un potentiel élevé opposé à celui des par- ticules de révélateur pour accroître et intensifier le transfert
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des particules 52 sur la feuille réceptrice 55, en formant l'image
56 qui peut être alors fondue sur place ou transférée ultérieurement, comme on le désire.
Il est intéressant de noter que l'image trans- férée 56 peut être sur un support transparent analogue au support 40 et peut être utilisée exactement comme l'image argentique origi- nale 11 dans un procédé xérothermographique pour un tirage ultérieur.
Au cours de la rotation ultérieure du tambour 42, celui- ci amène le développateur résiduel devant un poste de nettoyage 60 qui enlève ce développateur avant de réaliser une seconde charge, quand la rotation du tambour amène le film une nouvelle fois devant le poste de charge 46. On doit noter que la surface qui est chargée, exposée et développée ne doit toucher aucune surface dans le dis- positif représenté, excepté les particules développatrices 51 et le poste de nettoyage 60. La feuille de transfert 55 est très pro- che de la surface et peut, ou non, toucher celle-ci au cours du transfert mais, pendant la période importante entre la charge 46 et le développement, la surface du film est libre de tout contact autre que l'atmosphère.
Les exemples suivants, non limitatifs, illustrent l'inven- : tion.
EXEMPLE '
Après le traitement photographique, on élimine la dorsale contre l'incurvation d'un film Kodak Autopositive (portant une image positive) à l'aide d'une solution d'enzime (solution à 5% de Takamine) et quelques passages (après séchage) d'un papier abrasif à l'oxyde d'aluminium n 400 (d'après l'échelle usuelle aux E.U.A.).
On place le film, la face portant l'image vers le bas sur une pla- que d'aluminium mise à la terre et on le fait passer sous une dé- charge corona négative. On sépare le film de la planche d'aluminium, on le fait passer dans une tireuse thermographique usuelle (machine Thermo-Fax Secretary vendue par Minnesota Mining and Manufacturing Co) à la vitesse 6, et on le développe en cascade par un produit
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électroscopique sur la surface libre du support. Le produit électroscopique, le Xerox Copyflo N-l, contient des particules développatrices de polarité négative qui sont attirées par les plages correspondant à l'image argentique. On transfère alors l'image sur une feuille de papier d'écriture, sur laquelle on la fixe par la chaleur.
On répète l'opération plusieurs fois pour obtenir plusieurs copies. Le support d'acétate de cellulose du film autopositif a une épaisseur de 0,125 mm, ce qui réduit un peu la définition, Mais on obtient des copies lisibles et très utiles, EXEMPLE II,
On opère comme à l'exemple I, excepté qu'on utilise un Film Kodalith Type IV portant une image positive et que la machine thermographique est réglée à la vitesse 5. On élimine la dorsale du support de film (constitué par un Support Kodak Estar de 0,05 mm) par abrasion. Les copies obtenues sont beaucoup plus fines que cel- les de 1' exemple I, les reproductions de caractères imprimés de 0,8 mm étant très lisibles.
Ainsi, le procédé est excellent pour la copie dite de bureau, car une telle définition est plus que con- venable.
EXEMPLE lise
On opère comme à l'exemple II, excepté que le film porte une image négative. On utilise une décharge corona de polarité positive, de telle sorte que le développateur du même révélateur Xérox Copyflo N-l soit attiré par les plages correspondant aux plages non argentiques du cliché. On obtient une reproduction po- , sitive. axe
On opère comme à l'exemple II, excepté que l'on fait le ' transfert sur un papier translucide du type pour recouvrir les car- tes géographiques. Le révélateur peut être examiné à travers le papier dans le cas où l'on désire une image retournée.
EXEMPLE
On opère comme à l'exemple II, excepté qu'on fait le
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transfert sur une feuille de polyester Mylar translucide de 0,025 mm, vendue par E.I.du Pont de Nemours. On peut examiner l'image obtenue sur chaque face, on peut l'examiner par projection, on peut l'uti- liser dans le tirage par projection ou par contact, ou on peut l'uti. liser dans un autre procédé xérographique (c'est-à-dire en répétant les mêmes opérations).
On peut noter que les microfilms sur des supports suffisamment fins peuvent être reproduite de cette ma- nière. Les polyesters sont particulièrement rigides et résistants pour des épaisseurs inférieures à 0,025 mm, et conviennent comme supports pour les images argentiques en ce qui concerne principale- ment le procédé de reproduction.
EXEMPLE VI.
On prépare un dessin sur une feuille de polyester Mylar de 0,025 mm avec de l'encre de Chine. On la traite comme à l'exemple I en réglant la machine thermographique à la vitesse 8. Le résultat est une reproduction claire et fine.
EXEMPLE VII.
On prépare un dessin sur une feuille d'acétate de cellulo- se de 0,075 mm avec de l'encre de Chine, et on le traite comme à l'exemple I (réglage de la machine thermographique à la vitesse 8).
On obtient une image lisible, mais pas aussi fine qu'à l'exemple VI.