CA1175474A - Reproduction electrophotographique a l'aide d'une poudre de developpement magnetique monocomposant - Google Patents
Reproduction electrophotographique a l'aide d'une poudre de developpement magnetique monocomposantInfo
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Abstract
DE LA DILVUGATION: Procédé et appareil de reproduction électrophotographique sur un support quelconque dans lequel une image de poudre de développement magnétique monocomposant est transférée sous l'action de moyens électriques sur un support revêtu d'une mince couche de liquide diélectrique volatil de résistivité volumique supérieure à 103 .OMEGA. x cm2 /cm.
Description
~ 17~474 La presente invention co~cerne un procede et appareil de reproduction electrographique sur un su~ort ~uelconque ~ l'ai-de d'une poudre de développement magnétique monocomposant. Elle se rapporte plus particulièrement a un procédé de reproduction électrographique dans lequel une image de charges electrostatiques formee sur un support intermediaire, tel qu~un photoconducteur ou toute surface capable de retenir une image de charges électrosta-tiques, est developpee à l'aide d~une poudre de developpement ma-gnetique monocomposant pour former une image de poudre qui est transférée sous l~action de moyens électriques (champ electrique, dispositif de decharge a effet couronne...) sur un support quel-conque, l'image ainsi obtenue etant fixee par pression ou par la chaleur.
Les procedes de reproduction electrographique de do-cuments se sont beaucoup developpes au cours des dix dernières années et notamment les procédés de reproduction électro-photogra-phiques sur papier ordinaire.
Dans ces procédés, on réalise généralement une char-ge uniforme d'un photoconducteur a l'aide d'un dispositif de dé-charge a effet couronne (appelé ci-apras dispositif ~ corona" ) :
par insolation sélective à partir d'un original, on réalise une image de charges qui est ensuite développée à l'aide d'une poudre de développement.
Il existe plusieurs types de poudres de développement parmi lesquels on distingue généralement:
- les poudres de développement à deux constituants appelées ci-apres " bi-composants" qui utilisent deux types de particules:
le véhicule (ou " carrier" ) et le développateur (ou ~' toner~
Le véhicule est généralement constitué de billes de verre ou autre de grande dimension comparée à celle des particules de développateur, retenues à sa surface par triboélectricité, et qui sont a base de noir de carbone enrobé de résine:
1, ~
~ 175474 - les poudres de dé~eloppement monocomposant qui n'utilisent qu'un seul type de particuIes qui sont genéralement constituées de particules magnétiques enrobées de résines appropri8es, ces particules ayant, suivant les cas, un caract2re plus ou moins conducteur.
Le developpement d'une image de charges electrostati-ques à l'aide d'une poudre de développement bicomposants peut s'ef-fectuer selon divers procedés dont les plus courants sont:
- Le procédé dit " en cascade" tel que decrit dans le brevet amé- ~ -ricain n 2 618 552, dans lequel les particules de développa-teur sé déposent sur les charges de l'image latente ayant un signe opposé a celui des charges portees par lesdites particu-les, par attraction électrostatique.
Ces images de poudre ainsi développees sont generalement faci-lement transférables sous l'action d'un champ électrique exté-rieur ou sous l'action d'un corona.
- Le procédé de développement a la brosse magnétique tel que dé-crit dans le brevet américain n 2 874 063, dans lequel les particules de véhicule sont cpnstltuées de limaille de fer doux, revatues ou non d'une résine triboélectrique. Les particules de développateur sont généralement retenues par les particules de véhicule par triboélectricité.
Dans ces deux variantes, utilisant une poudre de dé-veloppement bi-composant, il est essentiel que les particules de développateur soient tras isolantes afin de conserver leur charge nécessalre au bon développement de l'image.
Ce procede de developpement utilisant des poudres de développement bi-composants presente cependant, un certain nombre d'inconvénients: les particules de développateur étant retenues électrostatiquement à la surface du vehicule. Il est essentiel de doser correctement les quantites respectives de ces deux elé-ments. Lorsqu'il y a un exces de particules de developpateur, -- ` ~
1 17547~
celles-ci ne s~pt Plus su~fisam~ent retenues par les particules de vehicule et se dispersent dans la machine ce qui provoque une pollution importante de celle-ci, en particulier au niveau du système optique. Il est donc nécessaire d'effectuer un nettoya-ge fréquent de la machine, ce quï occasionne des frais importants d'entretien de ce type de machines.
Certains dispositifs de dosage automatique de la quantité de toner a rajouter apres chaque copie ont été mis au point, mais ne peuvent donner entiarement satisfaction car la quantité de développateur utilisée pour le développement d'une copie dépend essentiellement de la nature de l'original, c'est-à~
dire de l'importance des parties noires sur celui-ci.
Un autre inconvénient lié a l'utilisation de ce type de poudre de développement est la nécessité de nettoyer mécanique-ment le photoconducteur après chaque copie. Ce nettoyage nécessi-te un système complexe de brosses mécaniques et d'aspiration qui ~ont également des causes de pollution de l'appareil (contraire-ment aux systames de nettoyage dans le cas d'utilisation de toner magnétique monocomposant où l'on utilise une brosse magnétique pour le nettoyage).
C'est pourquoi se sont développées au cours des der-nleres années, des machines de reproduction électrostatique utili-sant des poudres de développement magnétique monocomposant, à
caractare plus ou moins conducteur. Pour développer une image de charges électrostatiques, on utilise généralement une brosse ma-gnétique composée d'un cylindre métallique dans lequel on fait tourner des aimants, revetu d'une couche de poudre de développe-ment magnétique monocomposant. Ces poudres ont généralement un caractere plus ou moins conducteur et se chargent par induction à l'approche de l'image de charges à développer, le developpement pouvant etre facilité par la présence d'un champ électrique exté-rieur.
.
- : ~ 175474 Toutefois, l'utilisation ~es poudres de développe-ment monocomposant ne s'est pas uniquement développée dans le cas de poudres ~ caractare magnétique. Il existe egalement des poudres de type monocomposant non magnetiques, telles que celles décrites dans le brevet français n 2 362 428 et auxquelles l'in-vention s'applique egalement.
Les poudres de developpement de type monocomposant et en particulier celles presentant un caractare magnetique ont l'avantage de ne pas polluer la machine dans laquelle elles sont utilisees, car elles sont maintenues en permanence sur la brosse magnétique. Ces poudres sont actuellement tres utilisées dans les procedes dits " directs" , c'est-a-dire par le developpement des papiers photoconducteurs à l'oxyde de zinc avec lesquels elles donnent toute satisfaction. Ce procede direct n'est toutefois utilisé que sur les machines a faible tirage, car il est plus eco-nomique d'utiliser des machines a papier ordinaire lorsque l'on veut réallser un grand nombre de tirages, c'est-a-dire génerale-ment aù-dela de 3.000 à 5.000 copies par mois. De plus, une copie sur support ordinaire est généralement plus appréciée par les utilisateurs.
Toutefois, jusqu'a présent, et malgré de nombreuses recherches, il s'est avéré impossible d'obtenir des copies de bon-ne qualité avec des images de poudre de développement monocompo-sant transferées sur un support quelconque, en particulier sur du papier ordinaire. En effet, les machines actuellement disponibles dans le commerce utilisant des poudres de développement de type monocomposant pour former une image de poudre sur un support dit en " papier ordinaire" , n'utilisent pas du papier réellement or-dinaire, mais du papier traité ayant une faible conductivite de surface. En effet, l'utilisation de papier reellement ordinaire dans ces machines ne permet d'obtenir que des images de qualité
mediocre manquant de nettete et de definition, cette mediocrite ~ 17~47~
etant accentuee lorsque l~humidite ambiante augmente. La demanderesse pense que des microdecharges electriques se produi-sent lors du transfert de l'image de poudre, ce phenomane slam-plifiant lorsque la conductivite superficielle du support aug-mente, notamment ~ cause d'une humidite excessive. De plus, ce phenomène est d'autant plus important que la resistivite de la poudre de développement est faible. C~est pourquoi les machi-nes utilisant actuellement ces poudres de développement mono-composant font usage de papiers traites, revêtus d'une couche de résine leur conferant une faible conductivité de surface.
Parmi ces traitements on peut noter en particulier le procedé
décrit par le brevet US 4 199 356 selon lequel on enduit d'un liquide visqueux, et notamment d'huile de silicone, le papier destiné a recevoir l'image définitive. Un tel procéde, outre le fait qu'il ne s'applique qu'a une feuille réceptrice définitive, et non a des organes intermediaires, laisse sur le papier un d~pôt hulleux isolant. Ces papiers sont beaucoup plus couteux que les papiers ordinaires et/ou ont un aspect peu agréable. Ils nécessitent un approvisionnement spécial et l~utilisateur ne peut donc utiliser le support de son choix dans l'un de ces cas.
Pour les variations de conductivité liees aux condi-tions atmospheriques, il a egalement ete propose d'utiliser du papier ordinaire prealablement seche. Ceci necessite un appareil-lage special dans la machine et cela ne resoud pas complatement le problame pose. En effet, on constate que, bien que la qualite de la copie soit amelioree, on observe toujours un phenomane 'I d'ex~
plosion" de l'image qui se traduit par une absence de nettete sur les contours, la rendant quelquefois illisible lorsqu'une grande finesse du trait est necessaire.
D'autres solutions ont egalement ete recherchees au niveau de la poudre de developpement monocomposant. Par exemple, on a cherche a diminuer la conductivite de celle-ci en utilisant ~ 175J;7~
un taux éleve de resines d~enrobage a~equates. On augmente ainsi sensiblement la qualite de l'image transferee~ mais la vitesse de developpement diminue rapidement de façon inacceptable. En effet, une charge electrique etant conferee a la poudre de developpement par induction du fait de la presence des charges de l~image de charges, la vitesse de charge depend de la constante de temps RC
des particules de poudre. Lorsque la resistivite de la poudre augmente, le temps de polarisation par induction des particules de poudre a l'approche des charges de l'image de charges augmente et devient vite excessif devant le temps de developpement de l'image de charges. Par consequent, la vitesse de developpement de l'image de charges doit etre diminuee et corrélativement la vitesse de défilement du papier doit egalement etre diminuee. Par consequent, on ne peut plus atteindre de cette façon un nombre de copies suffisant par unite de temps qui puisse rendre compétiti-ve une machine utilisant ce type de poudre de developpement. Au-cune des solutions proposees jusqu'a ce jour n'a reellement per-mis d'utiliser des poudres de developpement monocomposant dans les machines a transfert d'image de poudre sur un support en pa-pier ordinaire et d'obtenlr une image de bonne qualite ~bon con-traste, sans eclatement, sans effet de bords,...) sans limitationde vitesse de developpement de l'image et quelles que soient les conditions atmospheriques.
La presente invention apporte une solution a ce pro-bleme et permet d'eviter les lnconvenients lies a l'utilisation de poudre de developpement monocomposant. Dans ce but, le proc8-de selon l'invention en est un de reproduction electrographique sur un support de copie dans lequel on realise une image de char-ges electrostatiques sur un support temporaire, ladite image etant ensuite developpée a l'aide d'une poudre de developpement magneti-que monocomposant, pour former une image de poudre qui est trans-feree sur un support d'image sous l'action de moyens electriques et fixee sur un support de copie a l'aide de moyens de fixage. Ce ~ 175474 procede est caracte~ise e~ ce que le support d'image est revetu, avant le transfert de ~'image de poudre, d'une mince couche de liquide volatil de resistivite volumique superieure ~ 103 Q cm2/
cm, ledit liquide etant present sur le support d'image pendant au moins l'intervalle de temps necessaire au transfert de l'image de poudre sur ledit support.
Le support d'image peut etre le support définitif de copie ou un support intermediaire tel qu'un rouleau metallique par l'intermédiaire duquel l'image sera transferee du support sur le-quel a lieu le developpement au support de copie definitif, De preference, on utilisera un liquide de resistivitevolumique superieure à 107 Q x cm2/cm et l'on obtient encore de meilleurs resultats lorsque celle-ci est superieure à lolO Q x cm2/
cm. Toutefois, c'est aux environs de 1015 Q x cm2 /cm de resisti-vité volumique que l'on constate les meilleurs resultats.
Un tel procédé permet, de manière surprenante, l'ob-tention d'images de qualité nettement améliorée par rapport a celles obtenues, toutes choses égales par ailleurs, en l'absence de liquide diélectrique. Ainsi, un tel procédé permet d'utiliser un support quelconque et meme tras conducteur comme un métal ainsi qu'on le verra plus loin, tout en obtenant une image d'excellente qualité, ayant une bonne densite et une excellente netteté (pas de phénomêne d'explosion).
La Demanderesse pense, sans toutefois vouloir etre liée par une théorie, que les particules de poudre de développe-ment relativement conductrices, lorsqu'elles sont transférées dans un champ electrique sur une surface à caractere diélectrique ne peuvent échanger instantanement leur charge induite quand elles arrivent en contact avec le récepteur. De ce fait, elles restent attirées par cette surface, ce qui augmente la quantité de poudre de développement transferee.
De plus, les particules de poudre de developpement se trou~ent elles-~êmes mouillées par le liquide diélectrique, ce qui contribue ~ limiter les échanges de charges entre celles-ci et le support de copie: les décharges parasites qui engendrent l'explosion de l'image sont ainsi supprimées. En effet, lors-qu'une particule de développement rentre en contact avec une sur-face réceptrice relativement conductrice, la charge portée par la particule peut atre annulée: la particule n'étant plus rete-nue, elle est repoussée en dehors de la zone image ou vers le photoconducteur, ce qui engendre les détériorations constatées plus haut.
Dans le cadre de la présente invention, on entend par poudre de développement relativement conductrice monocomposant, une poudre de développement d'images électrographiques dans la-quelle n'est présent qu'un seul type de particules et possédant une résistivité volumique inférieure ou au plus égale a 1015 Q x -cm2 /cm. En effet, au-dela de cette valeur, on ne constate plus d'amélioration notable dans la qualité de l'image transférée en présence du liquide diélectrique volatile. L'invention slétend également aux mélanges de poudres telles que déinies ci-dessus, de résistivité et de granulométrie variées.
L'amélioration de l'image transférée est tout ~ fait satisfaisante pour une resistivité comprise entre 107 et 1015 Q x cm2 /cm. De préférence, on utilisera des poudres de développement ayant une résistivité comprise entre lo8 et 1013 Q x cm2 /cm. La mesure de la résistivité de la poudre de développement s'effectue dans une cellule cylindrique de section 0,07 cm2 sur un échantil-lon de 2 mm d'épaisseur sous une pression de 750 g/cm2 et sous un électrique continu de 1000 V/cm.
Le support d'image selon la présente invention peut etre quelconque, c'est-à-dire présentant une résistivité superfi-cielle inférieure a 1013 Q cm2/cm. Les supports de faible résis-tivité tels que les supports métalliques conviennent également dans le cadre de la présente invention. Suivant le type de sup-l 17~474 ports utilises, on peut realiser dirf2rents produits en appli-quant le procede selon l'inyention, Dans le cas de supports hydrophiles (polyester traite, metal, papier enduit "..?, on realise directement des plaques d~impression lithographiques en utilisant des toners encrophiles, Sur des films de polyester transparents, on peut realiser directement des " transparents"
projetables ou des negatifs.
Les liquides dielectriques de resistivite volumique telle que definie ci-dessus ne doivent pas etre trop volatils afin qu'ils soient toujours presents sur le support de copie au moment du transfert de l'image de poudre, mais egalement suffi-samment volatils pour s'evaporer assez rapidement afin que la copie sorte sache de la machine.
De preference, on utilisera un liquide ayant un in-dice de volatilite compris entre 0,01 et 0,4. Par indice de vo-latilite du liquide, on entend le quotient de la duree d'evapora-tlon sur paplers filtres de l'acetate de n-butyle par la duree d'evaporatlon du llqulde dielectrlque choisi. Pour plus de de-talls concernant les conditions operatoires et le matériel utili-se, on se reférera a la norme française NF T 30-301 (Aout 1969).
Selon une variante dé l'invention, il est prévu des moyens de sechage du support avant ou apres fixage de l'image.
ces moyens, connus en soi, peuvent être par exemple, combines aux moyens de fixage lorsqu'on utillse des rouleaux de fixage chauds.
Plus slmplement, on utilisera des moyens de fixage par infrarou-ge réallsant les fonctions de fixage et de sechage. Ces moyens peuvent etre egalement separes Iorsqu'on realise le fixage a froid: par exemple lorsqu'on utilise des rouleaux de pression, on utillsera, pour le séchage, des tubes à infrarouge ou de l'air chaud. Il sera generalement souhaitable d'assurer une ventilation pour evacuer les vapeurs degagees. Dans de nombreux cas toutefois, ces moyens de séchage ne sont pas nécessaires lorsque le liquide ~`:
:, - ., ~ 1~5474 utilisé a une volatilite adaptee~
Suivant le cahier des charges impose, l'homme de l'art determinera la nature du liquide dielectrique avec les indications mentionnees ci-dessus~ Dans tous les cas, ce liqui-de diélectrique devra mouiller correctement le support de copie sur lequel s'effectue le transfert afin qu'une mince couche de liquide soit effectivement presente en tout point du support pen-dant le transfert.
De preférence, on utilisera comme liquide dielectri-que, des hydro-carbures aliphatiques purs ou en mélanges, ramifiés ou non, dont les points d'ébullition s'échelonnent entre 60C et 230C et de préférence entre 100C et 200C
De même, on peut utiliser d'autres composés ayant ces proprietes tels que des hydrocarbures cycliques satures, des po~
lyisobutenes, des polyfluoréthylenes ou un melange de ces pro-duits. On peut citer notamment l'hexane, l'heptane, l'octane, l'isodod8cane ou les produits commercialisés sous les appellations " ISOPAR - C, ISOPAR - E, ISOPAR - G, ISOPAR - K, ISOPAR - L, ISOPAR - M, SHELL SOL 70, SHELL SOL ~1, SHELL SO~ 72, SHELL SOL T, SHELL SOL TD, SHELL SOL TP, SOL PAR 195 - 230"
De préférence, les liquides diélectriques utilisés ne seront pas des solvants de la couche photoconductrice afin d'évi-ter de détériorer celle-ci. De préférence, également, ces liqui-des ne seront pas des solvants des résines utilisées pour la réa-lisation de la poudre de développement afin de ne pas provoquer un ramollissement meme partiel du toner qui serait alors suscep-tible de se fixer sur la couche photoconductrice de façon préju-diciable.
La quantité de liquide déposée sur le support de co-pie dépend notamment de la vitesse de défilement du support de copie, de la nature de celui-ci (porosité, etc...) ainsi que de la nature du liquide diélectrique (vitesse d'évaporation, etc...).
Elle depend egalement de la distance P~tre les moyens d'enduction du liquide sur le support et le lieu de t~a~sfert de l'image de poudre. En règle generale, on a constate qu'une quantite de li-quide comprise entre 0,lglm2 et 16glm2 permettaient de parvenir au résultat recherché. T~utefois, dans la plupart des cas, on constate qu'une quantité de liquide diélectrique comprise entre 2g/m2 et 5g/m2 donnait d'excellents résultats, en particulier lors d'un fixage de l'image de poudre par pression et a froid. Le transfert de l'image de poudre de développement sur le support de copie s'effectue suivant les dispositifs utilises et la nature du support de copie sous l'action d'un champ electrique ou d'un dis-positif a effet corona. Les parametres qui necessitent l'utilisa-tion de l'un ou l'autre ~oyen de transfert ainsi que les tensions utilisees sont bien connues de l'homme de l'art.
Toutefois, ainsi qu'on le verra par la suite, l'inven-tion présente une variante préférée avec un dispositif 'a trois rouleaux superposés, le rouleau supérieur étant le photoconduc-teur sur lequel est réalisée l'image de poudre, les deux rouleaux inférieurs étant des rouleaux métalliques, le rouleau adjacent ou photoconducteur recevant l'image de poudre, tandis que le trans-fert de celle-ci sur le support quelconque s'effectue par pression entre les deux rouleaux. Dans le cas de l'utilisation d'un tel dispositif, on a constatë qu'il était préférable de décharger par-tiellement, notamment par une radiation lumineuse, le photoconduc-teur avant de transférer l'image de poudre, sous l'action d'un champ électrique, sur le rouleau métallique adjacent revêtu de liquide diélectrique. En effet, on constate que si l'on ne déchar-ge pas partiellcmcnt le photoconducteur, quelle que soit la tension de transfert, on a soit une image légerement " éclatée" (tension de transfert élevée) soit, une image qui manque de contraste (tension de transfert faible). Par conséquent, la tension de - transfert et la tension du photoconducteur avant transfert (qui --` 1 17547~
resUlte de la presente des charges supe~ficielles) doi~ent etre ajustees l'une ~ar rapport ~ l'autre~ Ces co~sideratio~s ne sont valables que lorsqu'on est en presence d'une image directe, c'est-~-dire lorsque la poudre de developpement recou~re les charges de l'image de charges. Dans le cas de développement inverse, il n'est pas necessaire de decharger partiellement le photoconduc-teur, mais simplement d'ajuster la tension de transfert, L'invention sera mieux comprise a l'aide des exemples de realisation suivants, donnes a titre non limitatif, conjointe-ment avec les figures ci-jointes qui representent:
la figure I, une illustration du phenom8ne se produisant au moment du developpement de l'image a l'aide d'une poudre de developpement monocomposant, les figures 2a, 2b et 2c un rappel des principales ~ariantes du transfert de poudre de developpement sur un support de copie l'aide de moyens electriques, la flgure 3, un exemple de realisation de l'invention, la figure 4, une variante pr~fer8e de la figure precedente, . la figure S, une variante de la figure 4, spécialement adaptée a la microcopie.
la figure 6, un schéma complet d'une machine utilisant llin~en-tion représentée sommairement dans la figure 4, Sur ces figures, les memes éléments portent les mêmes références.
Sur la figure 1, la brosse magné~ique 15 retient magnétiquement ~ sa surface le toner magnétique monocomposant qui forme des cha$-nes de grains telles que 22. A l'approche des charges 23 de l'i-mage de charges, formée sur le photoconducteur 9, les grains de poudre de développement se polarisent par influence. Ainsi, la partie du grain, en regard de la charge négative 23, prend une charge positive egale. La force electrostatique entre ces deux charges est alors suffisante, du fait de la presence du champ elec-trique cree par l'image de charges, pour attirer les grains de pou-dre sur le photoconducteur 9, formant ainsi l'image de poudre 20.
~ 17547~
Sur les fi~u~es 2~ 2b et 2c sont re~r~sentées les trois va-riantes les plus connues pour transferer une poudre de dévelop-pement chargée sur un support~ Dans ces trois variantes, les polarités des tensions sont relatiYes a des particules chargées positivement, comme expliqué sur la figure 1. Il est bien évi-dent que les polarités des tensions doivent 8tre inversées dans le cas où la poudre de developpement se charge negativement.
Sur la figure 2a, le cylindre 10 relie à une source de tension positive est recouvert dlun photoconducteur 9 sur le-quel se trouve une image de poudre 20 qui doit être transféréesur le support de copie 5 qui se déplace sur le support de gui-dage 4 mis a la masse.
Les particules de poudre de développement sont trans-férees sur le support de copie sous l'action du champ electrique existant entre le tambour photoconducteur et le support 4 et di-rlgé vers celui-ci.
Sur la figure 2b, les memes éléments que ceux de la figure 2a portent les mêmes références. Sur cette figure, le support de copie a la forme d'un cylindre conducteur relié a la masse, le transfert étant amélioré par le contact par pression existant entre le tambour photoconducteur et le cylindre 4.
Sur la figure 2c, le transfert s'effectue sous l'ac-tion d'un dispositif à effet corona 4, le rouleau photoconducteur 9 étant mis a la masse.
Dans la suite de l'exposé de l'invention, on désigne-ra par moyens électriques de transfert l'un quelconque des moyens décrits sur ces figures 2a, 2b ou 2c ou tout moyen équiYalent.
Sur la figure 3, les supports de copie 2 stockés dans une cassette 1 sont engagés sur le support 4 lorsque l'utilisateur désire réaliser une copie. Le support de copie 5, déja engagé, est revetu d'une couçhe de liquide dielectrique 8, contenu dans le reservoir 7, ~ l'aide du dispositif enducteur 6. Simultane-~ 175474 ment, l'image de poud~e est ~or~ée sur le photoconducteur 9qui recouYre le rouleau metallique 10 connecte ~ une source de tension positive, dans le cas où le toner se charge positivement par influence. Un dispositif a effet corona 13 depose une char-ge uniforme sur le photoconducteur 9.
Apres eclairement selectif conforme a l'original a travers le systame optique 14, l'image de charge est développée a l'aide de la brosse magnétique 15 et l'on forme une image de poudre 20.
Celle-ci est transférée en 21 sur le support 5 sous l'action de la tension positive existant entre le rouleau photo-conducteur 10 et le support 4 mis à la masse. L'image est ensui-te fixée dans le four a infra-rouges 11 et la copie recupérée dans le bac 12.
Sur la figure 4, est illustré un mode de realisation particulierement intéressant de l'invention et avec lequel cer-tains exemples donnés plus loin ont été réalisés. Les mêmes moyens portent les memes références que sur les figures précéden-tes. L'image de poudre 20 est formée avec les memes moyens et de la meme façon que sur la figure 3.
L'image de poudre 20 est ensuite transférée en 21 sur le rouleau métallique 16 mis à la masse. Ce rouleau 16 est préa-lablement enduit a l!aide du dispositlf enducteur 17 de liquide diélectrique tel que défini plus haut. L'image de poudre ainsi transférée est ensulte a nouveau transférée par pression, sur le support de copie 5 qui avance grace a la rotation des deux rou-leaux 16 et 18 dont la pression réalise également le fixage de l'image de poudre 20. Dans ce cas, la pression entre les rouleaux 16 et 18 est d'environ 30 kg/cm linéaire. Le dispositif d'éclai-rement 25 permet d'assurer la décharge partielle du photoconduc-teur avant transfert de l'image, lorsque ceci est nécessaire. Le dispositif d'eclairement 24 permet de decharger completement le 117547~
photoconducteur 9 avant nettoyage aYec la brosse magnetique 29.
La figure 5 represente une variante de realisation de l'invention spécialement destinée a la reproduction d'images microfilmées. Dans ce cas, on utilisera une bande photoconduc-trice 9 sur laquelle l'image sera projetee complatement. L'ima-ge de charge est ensuite développée a l'aide de la brosse 15 et transférée comme sur le figure 4, sur un rouleau métallique 16 enduit de liquide dielectrique a l'aide du systeme d'enduction 17. Pour assurer un bon transfert, on dispose un contre-rouleau 50 de l'autre côte de la bande photoconductrice. Les autres ele-ments ont la meme signification que ceux de la fiqure 3.
La figure 6 représente un prototype d'un dispositif conforme a l'invention, dans lequel les memes éléments que ceux des figures précédentes portent les memes references. L'image de charges sur le photoconducteur 9 (sous lequel peut etre disposee une couche de mousse 49 mais qui est préférentiellement rigide en surface) est réalisée a l'aide du bloc image 30 et l'optique 14 apres chargement uniforme à l'aide du corona 13.
L'image est développée a l'aide de la poudre de déve~
loppement 31 déposée uniformément sur la brosse 15 a l'aide de la racle 32. Le photoconducteur est alors partiellement déchargé a l'aide des moyens d'éclairement 33 dont l'intensité est réglable a l'aide d'un volet 35 articulé autour de l'axe 34 a l'aide d'une came 36. L'image est ensuite transférée sur le rouleau 16 préa-lablement enduit de liquide diélectrique, contenu dans le réser-voir 37, a l'aide de la brosse 17, Apras transfert en 21, l'image de poudre est séchée par de l'air chaud envoyé par le ventilateur 44 dans le conduit 46, le photoconducteur étant également séché
par l'air chaud arrivant dans le conduit 45. L'image est ensuite transférée et fixee par pression à l'aide des deux rouleaux 16 et 18 sur le support de copie 5. Celui-ci est decolle du cylindre 16 a l'aide de la racle 39, ledit cylindre etant ensuite nettoye a ' ' l'aide de la brosse 40. Le cyl~ndre 18 est nettoye par la bros-se 41. Le photoconducteu~ est decha~e a l'aide des moyens d'éclairement 24, apras transfert de l'image, puis nettoye a l'aide de la brosse magnetique 47. L ~ excas de poudre sur cette brosse est recupere dans le bac 48.
Les exemples de realisation suiyants sont donnes a titre non limitatif: -Exemple 1 On realise cet exemple a l'aide d'une machine SHARPFAX SF 730 utilisant une surface photoconductrice à l'oxyde de zinc, un de-veloppateur monocomposant magnet.ique et un fixage par pression froid entre deux rouleaux metalliques.
ha machine est utilisee a 20C et 65% d'humidite relative, le support de copie etant du papier ordinaire disponible commercia-lement sous l'appellation VOIRON VELIN SH . On utilise un deve~op~
pateur magnétique monocomposant de reference HMT 824/4 vendu par la Soclété HITACHI METALS Ltd, de résistivité volumique, mesurée selon la méthode précitée, égale a 3 x 101 ~ x cm2/cm.
L'original a reproduire est une trame possédant différentes plagès varlant de 1 trait par mm a 6,3 traits par mm et possédant égale-ment des parties uniformes permettant de mesurer La densite opti-que de l'image.
La qualité de l'image obtenue est médiocre: on note une tendance à l'éclatement du trait et un contraste assez moyen de l'image.
On constate une definition dP 2,8 traits par mm et une densité
d'lmage de 1,09 ~densité mesuree au densitomatre Mac~eth TR 524 utilise en reflexion avec le filtre vert).
On recommence la meme experience mais en enduisant préalablement le meme support de copie avec un hydrocarbure isoparaffinique ven-du sous la denomination commerciale ISOPAR G par la Societe ESSO.
- Ce liquide dielectrique a une resistivite de 5 x 1014 Q x cm2/cm a 20C. et un indice de volatilite de 0,18.
:
La quantite de liquide deposee sur le papier est de 3,2 g/m2 environ. Tous les paramatres de l~essai sont les mêmes ~ue pre-cédemment. La feuille de papier est ensuite immediatement intro-duite dans le magasin a papier de la machine SHARP SF 730, et un tirage est effectue comme precedemment. La comparaison des deux images obtenues avec et sans liquide dielectrique montre une net-te amélioration de la qualité de l~image lorsqu'on utilise le li-quide diélectrique. La définition obtenue est dans ce cas, de 4,5 traits par ~m et la densité d~image est de 1,61.
On réalise le même essai que précédemment dans les m8mes condi-tions en rempla~ant le papier précedent par du papier vendu sous -la denomination commerciale AUSSEDAT REY UNIMAT 80 g. On obser-ve la même amélioration des résultats: 3,2 traits par mm sans liqulde diélectrique et 5 traits/mm avec le liquide dielectrique, la densité d'image augmentant également.
On réalise le même essai que dans l'exemple 1 en utilisant un support de copie en polyester mate destiné aux arts graphiques et vendu sous la dénomination commerciale REGMA FM par la Socié-té RHONE-POULENC SYSTEMES. On utilise dans ce cas, la poudre de développement HMT 808 de la Sociéte HITACHI METALS Ltd. La copie effectuée sans liquide diélectrique est inexploitable en pratique, car l'image est floue, brouillée, hétérogane. Par contre, en dé-posant du liquide diélectrique ISOPAR G sur ce support avant la copie, on obtient une image de qualité étonnante par son homogé-néité et sa netteté.
L'amélioration obtenue est fonction de la quantité de liquide dié-lectrique déposée. Cet exemple permet d~ailleurs de mesurer l~in-fluence de la quantité de liquide depose, car l'absorption de cetype de support est nulle.
~:
r - .
I 17~47~
Les résultats obtenus sont les sui~ants:
Quantite d.~ISOPAR G Pefinition en Densite de en glm2 traits / mm l~image .
0,8 3,2 1,11 1,5 3,6 1,34 .
Les procedes de reproduction electrographique de do-cuments se sont beaucoup developpes au cours des dix dernières années et notamment les procédés de reproduction électro-photogra-phiques sur papier ordinaire.
Dans ces procédés, on réalise généralement une char-ge uniforme d'un photoconducteur a l'aide d'un dispositif de dé-charge a effet couronne (appelé ci-apras dispositif ~ corona" ) :
par insolation sélective à partir d'un original, on réalise une image de charges qui est ensuite développée à l'aide d'une poudre de développement.
Il existe plusieurs types de poudres de développement parmi lesquels on distingue généralement:
- les poudres de développement à deux constituants appelées ci-apres " bi-composants" qui utilisent deux types de particules:
le véhicule (ou " carrier" ) et le développateur (ou ~' toner~
Le véhicule est généralement constitué de billes de verre ou autre de grande dimension comparée à celle des particules de développateur, retenues à sa surface par triboélectricité, et qui sont a base de noir de carbone enrobé de résine:
1, ~
~ 175474 - les poudres de dé~eloppement monocomposant qui n'utilisent qu'un seul type de particuIes qui sont genéralement constituées de particules magnétiques enrobées de résines appropri8es, ces particules ayant, suivant les cas, un caract2re plus ou moins conducteur.
Le developpement d'une image de charges electrostati-ques à l'aide d'une poudre de développement bicomposants peut s'ef-fectuer selon divers procedés dont les plus courants sont:
- Le procédé dit " en cascade" tel que decrit dans le brevet amé- ~ -ricain n 2 618 552, dans lequel les particules de développa-teur sé déposent sur les charges de l'image latente ayant un signe opposé a celui des charges portees par lesdites particu-les, par attraction électrostatique.
Ces images de poudre ainsi développees sont generalement faci-lement transférables sous l'action d'un champ électrique exté-rieur ou sous l'action d'un corona.
- Le procédé de développement a la brosse magnétique tel que dé-crit dans le brevet américain n 2 874 063, dans lequel les particules de véhicule sont cpnstltuées de limaille de fer doux, revatues ou non d'une résine triboélectrique. Les particules de développateur sont généralement retenues par les particules de véhicule par triboélectricité.
Dans ces deux variantes, utilisant une poudre de dé-veloppement bi-composant, il est essentiel que les particules de développateur soient tras isolantes afin de conserver leur charge nécessalre au bon développement de l'image.
Ce procede de developpement utilisant des poudres de développement bi-composants presente cependant, un certain nombre d'inconvénients: les particules de développateur étant retenues électrostatiquement à la surface du vehicule. Il est essentiel de doser correctement les quantites respectives de ces deux elé-ments. Lorsqu'il y a un exces de particules de developpateur, -- ` ~
1 17547~
celles-ci ne s~pt Plus su~fisam~ent retenues par les particules de vehicule et se dispersent dans la machine ce qui provoque une pollution importante de celle-ci, en particulier au niveau du système optique. Il est donc nécessaire d'effectuer un nettoya-ge fréquent de la machine, ce quï occasionne des frais importants d'entretien de ce type de machines.
Certains dispositifs de dosage automatique de la quantité de toner a rajouter apres chaque copie ont été mis au point, mais ne peuvent donner entiarement satisfaction car la quantité de développateur utilisée pour le développement d'une copie dépend essentiellement de la nature de l'original, c'est-à~
dire de l'importance des parties noires sur celui-ci.
Un autre inconvénient lié a l'utilisation de ce type de poudre de développement est la nécessité de nettoyer mécanique-ment le photoconducteur après chaque copie. Ce nettoyage nécessi-te un système complexe de brosses mécaniques et d'aspiration qui ~ont également des causes de pollution de l'appareil (contraire-ment aux systames de nettoyage dans le cas d'utilisation de toner magnétique monocomposant où l'on utilise une brosse magnétique pour le nettoyage).
C'est pourquoi se sont développées au cours des der-nleres années, des machines de reproduction électrostatique utili-sant des poudres de développement magnétique monocomposant, à
caractare plus ou moins conducteur. Pour développer une image de charges électrostatiques, on utilise généralement une brosse ma-gnétique composée d'un cylindre métallique dans lequel on fait tourner des aimants, revetu d'une couche de poudre de développe-ment magnétique monocomposant. Ces poudres ont généralement un caractere plus ou moins conducteur et se chargent par induction à l'approche de l'image de charges à développer, le developpement pouvant etre facilité par la présence d'un champ électrique exté-rieur.
.
- : ~ 175474 Toutefois, l'utilisation ~es poudres de développe-ment monocomposant ne s'est pas uniquement développée dans le cas de poudres ~ caractare magnétique. Il existe egalement des poudres de type monocomposant non magnetiques, telles que celles décrites dans le brevet français n 2 362 428 et auxquelles l'in-vention s'applique egalement.
Les poudres de developpement de type monocomposant et en particulier celles presentant un caractare magnetique ont l'avantage de ne pas polluer la machine dans laquelle elles sont utilisees, car elles sont maintenues en permanence sur la brosse magnétique. Ces poudres sont actuellement tres utilisées dans les procedes dits " directs" , c'est-a-dire par le developpement des papiers photoconducteurs à l'oxyde de zinc avec lesquels elles donnent toute satisfaction. Ce procede direct n'est toutefois utilisé que sur les machines a faible tirage, car il est plus eco-nomique d'utiliser des machines a papier ordinaire lorsque l'on veut réallser un grand nombre de tirages, c'est-a-dire génerale-ment aù-dela de 3.000 à 5.000 copies par mois. De plus, une copie sur support ordinaire est généralement plus appréciée par les utilisateurs.
Toutefois, jusqu'a présent, et malgré de nombreuses recherches, il s'est avéré impossible d'obtenir des copies de bon-ne qualité avec des images de poudre de développement monocompo-sant transferées sur un support quelconque, en particulier sur du papier ordinaire. En effet, les machines actuellement disponibles dans le commerce utilisant des poudres de développement de type monocomposant pour former une image de poudre sur un support dit en " papier ordinaire" , n'utilisent pas du papier réellement or-dinaire, mais du papier traité ayant une faible conductivite de surface. En effet, l'utilisation de papier reellement ordinaire dans ces machines ne permet d'obtenir que des images de qualité
mediocre manquant de nettete et de definition, cette mediocrite ~ 17~47~
etant accentuee lorsque l~humidite ambiante augmente. La demanderesse pense que des microdecharges electriques se produi-sent lors du transfert de l'image de poudre, ce phenomane slam-plifiant lorsque la conductivite superficielle du support aug-mente, notamment ~ cause d'une humidite excessive. De plus, ce phenomène est d'autant plus important que la resistivite de la poudre de développement est faible. C~est pourquoi les machi-nes utilisant actuellement ces poudres de développement mono-composant font usage de papiers traites, revêtus d'une couche de résine leur conferant une faible conductivité de surface.
Parmi ces traitements on peut noter en particulier le procedé
décrit par le brevet US 4 199 356 selon lequel on enduit d'un liquide visqueux, et notamment d'huile de silicone, le papier destiné a recevoir l'image définitive. Un tel procéde, outre le fait qu'il ne s'applique qu'a une feuille réceptrice définitive, et non a des organes intermediaires, laisse sur le papier un d~pôt hulleux isolant. Ces papiers sont beaucoup plus couteux que les papiers ordinaires et/ou ont un aspect peu agréable. Ils nécessitent un approvisionnement spécial et l~utilisateur ne peut donc utiliser le support de son choix dans l'un de ces cas.
Pour les variations de conductivité liees aux condi-tions atmospheriques, il a egalement ete propose d'utiliser du papier ordinaire prealablement seche. Ceci necessite un appareil-lage special dans la machine et cela ne resoud pas complatement le problame pose. En effet, on constate que, bien que la qualite de la copie soit amelioree, on observe toujours un phenomane 'I d'ex~
plosion" de l'image qui se traduit par une absence de nettete sur les contours, la rendant quelquefois illisible lorsqu'une grande finesse du trait est necessaire.
D'autres solutions ont egalement ete recherchees au niveau de la poudre de developpement monocomposant. Par exemple, on a cherche a diminuer la conductivite de celle-ci en utilisant ~ 175J;7~
un taux éleve de resines d~enrobage a~equates. On augmente ainsi sensiblement la qualite de l'image transferee~ mais la vitesse de developpement diminue rapidement de façon inacceptable. En effet, une charge electrique etant conferee a la poudre de developpement par induction du fait de la presence des charges de l~image de charges, la vitesse de charge depend de la constante de temps RC
des particules de poudre. Lorsque la resistivite de la poudre augmente, le temps de polarisation par induction des particules de poudre a l'approche des charges de l'image de charges augmente et devient vite excessif devant le temps de developpement de l'image de charges. Par consequent, la vitesse de developpement de l'image de charges doit etre diminuee et corrélativement la vitesse de défilement du papier doit egalement etre diminuee. Par consequent, on ne peut plus atteindre de cette façon un nombre de copies suffisant par unite de temps qui puisse rendre compétiti-ve une machine utilisant ce type de poudre de developpement. Au-cune des solutions proposees jusqu'a ce jour n'a reellement per-mis d'utiliser des poudres de developpement monocomposant dans les machines a transfert d'image de poudre sur un support en pa-pier ordinaire et d'obtenlr une image de bonne qualite ~bon con-traste, sans eclatement, sans effet de bords,...) sans limitationde vitesse de developpement de l'image et quelles que soient les conditions atmospheriques.
La presente invention apporte une solution a ce pro-bleme et permet d'eviter les lnconvenients lies a l'utilisation de poudre de developpement monocomposant. Dans ce but, le proc8-de selon l'invention en est un de reproduction electrographique sur un support de copie dans lequel on realise une image de char-ges electrostatiques sur un support temporaire, ladite image etant ensuite developpée a l'aide d'une poudre de developpement magneti-que monocomposant, pour former une image de poudre qui est trans-feree sur un support d'image sous l'action de moyens electriques et fixee sur un support de copie a l'aide de moyens de fixage. Ce ~ 175474 procede est caracte~ise e~ ce que le support d'image est revetu, avant le transfert de ~'image de poudre, d'une mince couche de liquide volatil de resistivite volumique superieure ~ 103 Q cm2/
cm, ledit liquide etant present sur le support d'image pendant au moins l'intervalle de temps necessaire au transfert de l'image de poudre sur ledit support.
Le support d'image peut etre le support définitif de copie ou un support intermediaire tel qu'un rouleau metallique par l'intermédiaire duquel l'image sera transferee du support sur le-quel a lieu le developpement au support de copie definitif, De preference, on utilisera un liquide de resistivitevolumique superieure à 107 Q x cm2/cm et l'on obtient encore de meilleurs resultats lorsque celle-ci est superieure à lolO Q x cm2/
cm. Toutefois, c'est aux environs de 1015 Q x cm2 /cm de resisti-vité volumique que l'on constate les meilleurs resultats.
Un tel procédé permet, de manière surprenante, l'ob-tention d'images de qualité nettement améliorée par rapport a celles obtenues, toutes choses égales par ailleurs, en l'absence de liquide diélectrique. Ainsi, un tel procédé permet d'utiliser un support quelconque et meme tras conducteur comme un métal ainsi qu'on le verra plus loin, tout en obtenant une image d'excellente qualité, ayant une bonne densite et une excellente netteté (pas de phénomêne d'explosion).
La Demanderesse pense, sans toutefois vouloir etre liée par une théorie, que les particules de poudre de développe-ment relativement conductrices, lorsqu'elles sont transférées dans un champ electrique sur une surface à caractere diélectrique ne peuvent échanger instantanement leur charge induite quand elles arrivent en contact avec le récepteur. De ce fait, elles restent attirées par cette surface, ce qui augmente la quantité de poudre de développement transferee.
De plus, les particules de poudre de developpement se trou~ent elles-~êmes mouillées par le liquide diélectrique, ce qui contribue ~ limiter les échanges de charges entre celles-ci et le support de copie: les décharges parasites qui engendrent l'explosion de l'image sont ainsi supprimées. En effet, lors-qu'une particule de développement rentre en contact avec une sur-face réceptrice relativement conductrice, la charge portée par la particule peut atre annulée: la particule n'étant plus rete-nue, elle est repoussée en dehors de la zone image ou vers le photoconducteur, ce qui engendre les détériorations constatées plus haut.
Dans le cadre de la présente invention, on entend par poudre de développement relativement conductrice monocomposant, une poudre de développement d'images électrographiques dans la-quelle n'est présent qu'un seul type de particules et possédant une résistivité volumique inférieure ou au plus égale a 1015 Q x -cm2 /cm. En effet, au-dela de cette valeur, on ne constate plus d'amélioration notable dans la qualité de l'image transférée en présence du liquide diélectrique volatile. L'invention slétend également aux mélanges de poudres telles que déinies ci-dessus, de résistivité et de granulométrie variées.
L'amélioration de l'image transférée est tout ~ fait satisfaisante pour une resistivité comprise entre 107 et 1015 Q x cm2 /cm. De préférence, on utilisera des poudres de développement ayant une résistivité comprise entre lo8 et 1013 Q x cm2 /cm. La mesure de la résistivité de la poudre de développement s'effectue dans une cellule cylindrique de section 0,07 cm2 sur un échantil-lon de 2 mm d'épaisseur sous une pression de 750 g/cm2 et sous un électrique continu de 1000 V/cm.
Le support d'image selon la présente invention peut etre quelconque, c'est-à-dire présentant une résistivité superfi-cielle inférieure a 1013 Q cm2/cm. Les supports de faible résis-tivité tels que les supports métalliques conviennent également dans le cadre de la présente invention. Suivant le type de sup-l 17~474 ports utilises, on peut realiser dirf2rents produits en appli-quant le procede selon l'inyention, Dans le cas de supports hydrophiles (polyester traite, metal, papier enduit "..?, on realise directement des plaques d~impression lithographiques en utilisant des toners encrophiles, Sur des films de polyester transparents, on peut realiser directement des " transparents"
projetables ou des negatifs.
Les liquides dielectriques de resistivite volumique telle que definie ci-dessus ne doivent pas etre trop volatils afin qu'ils soient toujours presents sur le support de copie au moment du transfert de l'image de poudre, mais egalement suffi-samment volatils pour s'evaporer assez rapidement afin que la copie sorte sache de la machine.
De preference, on utilisera un liquide ayant un in-dice de volatilite compris entre 0,01 et 0,4. Par indice de vo-latilite du liquide, on entend le quotient de la duree d'evapora-tlon sur paplers filtres de l'acetate de n-butyle par la duree d'evaporatlon du llqulde dielectrlque choisi. Pour plus de de-talls concernant les conditions operatoires et le matériel utili-se, on se reférera a la norme française NF T 30-301 (Aout 1969).
Selon une variante dé l'invention, il est prévu des moyens de sechage du support avant ou apres fixage de l'image.
ces moyens, connus en soi, peuvent être par exemple, combines aux moyens de fixage lorsqu'on utillse des rouleaux de fixage chauds.
Plus slmplement, on utilisera des moyens de fixage par infrarou-ge réallsant les fonctions de fixage et de sechage. Ces moyens peuvent etre egalement separes Iorsqu'on realise le fixage a froid: par exemple lorsqu'on utilise des rouleaux de pression, on utillsera, pour le séchage, des tubes à infrarouge ou de l'air chaud. Il sera generalement souhaitable d'assurer une ventilation pour evacuer les vapeurs degagees. Dans de nombreux cas toutefois, ces moyens de séchage ne sont pas nécessaires lorsque le liquide ~`:
:, - ., ~ 1~5474 utilisé a une volatilite adaptee~
Suivant le cahier des charges impose, l'homme de l'art determinera la nature du liquide dielectrique avec les indications mentionnees ci-dessus~ Dans tous les cas, ce liqui-de diélectrique devra mouiller correctement le support de copie sur lequel s'effectue le transfert afin qu'une mince couche de liquide soit effectivement presente en tout point du support pen-dant le transfert.
De preférence, on utilisera comme liquide dielectri-que, des hydro-carbures aliphatiques purs ou en mélanges, ramifiés ou non, dont les points d'ébullition s'échelonnent entre 60C et 230C et de préférence entre 100C et 200C
De même, on peut utiliser d'autres composés ayant ces proprietes tels que des hydrocarbures cycliques satures, des po~
lyisobutenes, des polyfluoréthylenes ou un melange de ces pro-duits. On peut citer notamment l'hexane, l'heptane, l'octane, l'isodod8cane ou les produits commercialisés sous les appellations " ISOPAR - C, ISOPAR - E, ISOPAR - G, ISOPAR - K, ISOPAR - L, ISOPAR - M, SHELL SOL 70, SHELL SOL ~1, SHELL SO~ 72, SHELL SOL T, SHELL SOL TD, SHELL SOL TP, SOL PAR 195 - 230"
De préférence, les liquides diélectriques utilisés ne seront pas des solvants de la couche photoconductrice afin d'évi-ter de détériorer celle-ci. De préférence, également, ces liqui-des ne seront pas des solvants des résines utilisées pour la réa-lisation de la poudre de développement afin de ne pas provoquer un ramollissement meme partiel du toner qui serait alors suscep-tible de se fixer sur la couche photoconductrice de façon préju-diciable.
La quantité de liquide déposée sur le support de co-pie dépend notamment de la vitesse de défilement du support de copie, de la nature de celui-ci (porosité, etc...) ainsi que de la nature du liquide diélectrique (vitesse d'évaporation, etc...).
Elle depend egalement de la distance P~tre les moyens d'enduction du liquide sur le support et le lieu de t~a~sfert de l'image de poudre. En règle generale, on a constate qu'une quantite de li-quide comprise entre 0,lglm2 et 16glm2 permettaient de parvenir au résultat recherché. T~utefois, dans la plupart des cas, on constate qu'une quantité de liquide diélectrique comprise entre 2g/m2 et 5g/m2 donnait d'excellents résultats, en particulier lors d'un fixage de l'image de poudre par pression et a froid. Le transfert de l'image de poudre de développement sur le support de copie s'effectue suivant les dispositifs utilises et la nature du support de copie sous l'action d'un champ electrique ou d'un dis-positif a effet corona. Les parametres qui necessitent l'utilisa-tion de l'un ou l'autre ~oyen de transfert ainsi que les tensions utilisees sont bien connues de l'homme de l'art.
Toutefois, ainsi qu'on le verra par la suite, l'inven-tion présente une variante préférée avec un dispositif 'a trois rouleaux superposés, le rouleau supérieur étant le photoconduc-teur sur lequel est réalisée l'image de poudre, les deux rouleaux inférieurs étant des rouleaux métalliques, le rouleau adjacent ou photoconducteur recevant l'image de poudre, tandis que le trans-fert de celle-ci sur le support quelconque s'effectue par pression entre les deux rouleaux. Dans le cas de l'utilisation d'un tel dispositif, on a constatë qu'il était préférable de décharger par-tiellement, notamment par une radiation lumineuse, le photoconduc-teur avant de transférer l'image de poudre, sous l'action d'un champ électrique, sur le rouleau métallique adjacent revêtu de liquide diélectrique. En effet, on constate que si l'on ne déchar-ge pas partiellcmcnt le photoconducteur, quelle que soit la tension de transfert, on a soit une image légerement " éclatée" (tension de transfert élevée) soit, une image qui manque de contraste (tension de transfert faible). Par conséquent, la tension de - transfert et la tension du photoconducteur avant transfert (qui --` 1 17547~
resUlte de la presente des charges supe~ficielles) doi~ent etre ajustees l'une ~ar rapport ~ l'autre~ Ces co~sideratio~s ne sont valables que lorsqu'on est en presence d'une image directe, c'est-~-dire lorsque la poudre de developpement recou~re les charges de l'image de charges. Dans le cas de développement inverse, il n'est pas necessaire de decharger partiellement le photoconduc-teur, mais simplement d'ajuster la tension de transfert, L'invention sera mieux comprise a l'aide des exemples de realisation suivants, donnes a titre non limitatif, conjointe-ment avec les figures ci-jointes qui representent:
la figure I, une illustration du phenom8ne se produisant au moment du developpement de l'image a l'aide d'une poudre de developpement monocomposant, les figures 2a, 2b et 2c un rappel des principales ~ariantes du transfert de poudre de developpement sur un support de copie l'aide de moyens electriques, la flgure 3, un exemple de realisation de l'invention, la figure 4, une variante pr~fer8e de la figure precedente, . la figure S, une variante de la figure 4, spécialement adaptée a la microcopie.
la figure 6, un schéma complet d'une machine utilisant llin~en-tion représentée sommairement dans la figure 4, Sur ces figures, les memes éléments portent les mêmes références.
Sur la figure 1, la brosse magné~ique 15 retient magnétiquement ~ sa surface le toner magnétique monocomposant qui forme des cha$-nes de grains telles que 22. A l'approche des charges 23 de l'i-mage de charges, formée sur le photoconducteur 9, les grains de poudre de développement se polarisent par influence. Ainsi, la partie du grain, en regard de la charge négative 23, prend une charge positive egale. La force electrostatique entre ces deux charges est alors suffisante, du fait de la presence du champ elec-trique cree par l'image de charges, pour attirer les grains de pou-dre sur le photoconducteur 9, formant ainsi l'image de poudre 20.
~ 17547~
Sur les fi~u~es 2~ 2b et 2c sont re~r~sentées les trois va-riantes les plus connues pour transferer une poudre de dévelop-pement chargée sur un support~ Dans ces trois variantes, les polarités des tensions sont relatiYes a des particules chargées positivement, comme expliqué sur la figure 1. Il est bien évi-dent que les polarités des tensions doivent 8tre inversées dans le cas où la poudre de developpement se charge negativement.
Sur la figure 2a, le cylindre 10 relie à une source de tension positive est recouvert dlun photoconducteur 9 sur le-quel se trouve une image de poudre 20 qui doit être transféréesur le support de copie 5 qui se déplace sur le support de gui-dage 4 mis a la masse.
Les particules de poudre de développement sont trans-férees sur le support de copie sous l'action du champ electrique existant entre le tambour photoconducteur et le support 4 et di-rlgé vers celui-ci.
Sur la figure 2b, les memes éléments que ceux de la figure 2a portent les mêmes références. Sur cette figure, le support de copie a la forme d'un cylindre conducteur relié a la masse, le transfert étant amélioré par le contact par pression existant entre le tambour photoconducteur et le cylindre 4.
Sur la figure 2c, le transfert s'effectue sous l'ac-tion d'un dispositif à effet corona 4, le rouleau photoconducteur 9 étant mis a la masse.
Dans la suite de l'exposé de l'invention, on désigne-ra par moyens électriques de transfert l'un quelconque des moyens décrits sur ces figures 2a, 2b ou 2c ou tout moyen équiYalent.
Sur la figure 3, les supports de copie 2 stockés dans une cassette 1 sont engagés sur le support 4 lorsque l'utilisateur désire réaliser une copie. Le support de copie 5, déja engagé, est revetu d'une couçhe de liquide dielectrique 8, contenu dans le reservoir 7, ~ l'aide du dispositif enducteur 6. Simultane-~ 175474 ment, l'image de poud~e est ~or~ée sur le photoconducteur 9qui recouYre le rouleau metallique 10 connecte ~ une source de tension positive, dans le cas où le toner se charge positivement par influence. Un dispositif a effet corona 13 depose une char-ge uniforme sur le photoconducteur 9.
Apres eclairement selectif conforme a l'original a travers le systame optique 14, l'image de charge est développée a l'aide de la brosse magnétique 15 et l'on forme une image de poudre 20.
Celle-ci est transférée en 21 sur le support 5 sous l'action de la tension positive existant entre le rouleau photo-conducteur 10 et le support 4 mis à la masse. L'image est ensui-te fixée dans le four a infra-rouges 11 et la copie recupérée dans le bac 12.
Sur la figure 4, est illustré un mode de realisation particulierement intéressant de l'invention et avec lequel cer-tains exemples donnés plus loin ont été réalisés. Les mêmes moyens portent les memes références que sur les figures précéden-tes. L'image de poudre 20 est formée avec les memes moyens et de la meme façon que sur la figure 3.
L'image de poudre 20 est ensuite transférée en 21 sur le rouleau métallique 16 mis à la masse. Ce rouleau 16 est préa-lablement enduit a l!aide du dispositlf enducteur 17 de liquide diélectrique tel que défini plus haut. L'image de poudre ainsi transférée est ensulte a nouveau transférée par pression, sur le support de copie 5 qui avance grace a la rotation des deux rou-leaux 16 et 18 dont la pression réalise également le fixage de l'image de poudre 20. Dans ce cas, la pression entre les rouleaux 16 et 18 est d'environ 30 kg/cm linéaire. Le dispositif d'éclai-rement 25 permet d'assurer la décharge partielle du photoconduc-teur avant transfert de l'image, lorsque ceci est nécessaire. Le dispositif d'eclairement 24 permet de decharger completement le 117547~
photoconducteur 9 avant nettoyage aYec la brosse magnetique 29.
La figure 5 represente une variante de realisation de l'invention spécialement destinée a la reproduction d'images microfilmées. Dans ce cas, on utilisera une bande photoconduc-trice 9 sur laquelle l'image sera projetee complatement. L'ima-ge de charge est ensuite développée a l'aide de la brosse 15 et transférée comme sur le figure 4, sur un rouleau métallique 16 enduit de liquide dielectrique a l'aide du systeme d'enduction 17. Pour assurer un bon transfert, on dispose un contre-rouleau 50 de l'autre côte de la bande photoconductrice. Les autres ele-ments ont la meme signification que ceux de la fiqure 3.
La figure 6 représente un prototype d'un dispositif conforme a l'invention, dans lequel les memes éléments que ceux des figures précédentes portent les memes references. L'image de charges sur le photoconducteur 9 (sous lequel peut etre disposee une couche de mousse 49 mais qui est préférentiellement rigide en surface) est réalisée a l'aide du bloc image 30 et l'optique 14 apres chargement uniforme à l'aide du corona 13.
L'image est développée a l'aide de la poudre de déve~
loppement 31 déposée uniformément sur la brosse 15 a l'aide de la racle 32. Le photoconducteur est alors partiellement déchargé a l'aide des moyens d'éclairement 33 dont l'intensité est réglable a l'aide d'un volet 35 articulé autour de l'axe 34 a l'aide d'une came 36. L'image est ensuite transférée sur le rouleau 16 préa-lablement enduit de liquide diélectrique, contenu dans le réser-voir 37, a l'aide de la brosse 17, Apras transfert en 21, l'image de poudre est séchée par de l'air chaud envoyé par le ventilateur 44 dans le conduit 46, le photoconducteur étant également séché
par l'air chaud arrivant dans le conduit 45. L'image est ensuite transférée et fixee par pression à l'aide des deux rouleaux 16 et 18 sur le support de copie 5. Celui-ci est decolle du cylindre 16 a l'aide de la racle 39, ledit cylindre etant ensuite nettoye a ' ' l'aide de la brosse 40. Le cyl~ndre 18 est nettoye par la bros-se 41. Le photoconducteu~ est decha~e a l'aide des moyens d'éclairement 24, apras transfert de l'image, puis nettoye a l'aide de la brosse magnetique 47. L ~ excas de poudre sur cette brosse est recupere dans le bac 48.
Les exemples de realisation suiyants sont donnes a titre non limitatif: -Exemple 1 On realise cet exemple a l'aide d'une machine SHARPFAX SF 730 utilisant une surface photoconductrice à l'oxyde de zinc, un de-veloppateur monocomposant magnet.ique et un fixage par pression froid entre deux rouleaux metalliques.
ha machine est utilisee a 20C et 65% d'humidite relative, le support de copie etant du papier ordinaire disponible commercia-lement sous l'appellation VOIRON VELIN SH . On utilise un deve~op~
pateur magnétique monocomposant de reference HMT 824/4 vendu par la Soclété HITACHI METALS Ltd, de résistivité volumique, mesurée selon la méthode précitée, égale a 3 x 101 ~ x cm2/cm.
L'original a reproduire est une trame possédant différentes plagès varlant de 1 trait par mm a 6,3 traits par mm et possédant égale-ment des parties uniformes permettant de mesurer La densite opti-que de l'image.
La qualité de l'image obtenue est médiocre: on note une tendance à l'éclatement du trait et un contraste assez moyen de l'image.
On constate une definition dP 2,8 traits par mm et une densité
d'lmage de 1,09 ~densité mesuree au densitomatre Mac~eth TR 524 utilise en reflexion avec le filtre vert).
On recommence la meme experience mais en enduisant préalablement le meme support de copie avec un hydrocarbure isoparaffinique ven-du sous la denomination commerciale ISOPAR G par la Societe ESSO.
- Ce liquide dielectrique a une resistivite de 5 x 1014 Q x cm2/cm a 20C. et un indice de volatilite de 0,18.
:
La quantite de liquide deposee sur le papier est de 3,2 g/m2 environ. Tous les paramatres de l~essai sont les mêmes ~ue pre-cédemment. La feuille de papier est ensuite immediatement intro-duite dans le magasin a papier de la machine SHARP SF 730, et un tirage est effectue comme precedemment. La comparaison des deux images obtenues avec et sans liquide dielectrique montre une net-te amélioration de la qualité de l~image lorsqu'on utilise le li-quide diélectrique. La définition obtenue est dans ce cas, de 4,5 traits par ~m et la densité d~image est de 1,61.
On réalise le même essai que précédemment dans les m8mes condi-tions en rempla~ant le papier précedent par du papier vendu sous -la denomination commerciale AUSSEDAT REY UNIMAT 80 g. On obser-ve la même amélioration des résultats: 3,2 traits par mm sans liqulde diélectrique et 5 traits/mm avec le liquide dielectrique, la densité d'image augmentant également.
On réalise le même essai que dans l'exemple 1 en utilisant un support de copie en polyester mate destiné aux arts graphiques et vendu sous la dénomination commerciale REGMA FM par la Socié-té RHONE-POULENC SYSTEMES. On utilise dans ce cas, la poudre de développement HMT 808 de la Sociéte HITACHI METALS Ltd. La copie effectuée sans liquide diélectrique est inexploitable en pratique, car l'image est floue, brouillée, hétérogane. Par contre, en dé-posant du liquide diélectrique ISOPAR G sur ce support avant la copie, on obtient une image de qualité étonnante par son homogé-néité et sa netteté.
L'amélioration obtenue est fonction de la quantité de liquide dié-lectrique déposée. Cet exemple permet d~ailleurs de mesurer l~in-fluence de la quantité de liquide depose, car l'absorption de cetype de support est nulle.
~:
r - .
I 17~47~
Les résultats obtenus sont les sui~ants:
Quantite d.~ISOPAR G Pefinition en Densite de en glm2 traits / mm l~image .
0,8 3,2 1,11 1,5 3,6 1,34 .
2,5 4,5 1,44 .
Ces résultats montrent que la qualite de l'image obtenue augmen-te avec la quantite de liquide depose par unite de surface. Tou-téfois, en pratique, il est quelquefois souhaitable de ne pas trop augmenter la quantité de liquide dépose car le sechage de la copie est alors nécessaire.
On op~re comme dans l'exemple.l en utilisant la poudre de déve-loppement fournie avec la machine SHARP SF 730, de. resistivité
8,3 x 109 Q x cm2/cm en traitant le papier VOIRON SH a l~aide d'isododécane de résistivite égale à 1 x 1015 Q x cm2/cm et dont - le coefficient de volatilité est 0,22. On compare ce tirage a ce-lui obtenu, toutes choses égales par ailleurs, en l~absence de liquide diélectrique. On constate la aussi, une amélioration de la netteté du trait et de la densité de l'image.
On utilise le dispositif de la figure 2b pour assurer le transfert de l'image 20 sur le support de copie 5.
De préférence, dans le cas de cette figure, on rev8tira le cylin-dre 10 d~une couche de mousse souple de quelques millimetres avant ~ ~7547~
de dispose~ ~ llexterieu~ ~a bande photoconductrice 9. On ame-liore ainsi, dans ce cas, la qualite du transfert de l'image.
L'image de charges formee sur le photoconducteur est developpée à l'aide du toner ~IITACHI HMT 403 de resistivité voisine de lol2 Q x cm2/cm. L'image de poudre est transféree sous 400 V~
apr~s decharge partlelle du photoconducteur, sur une feuille d'aluminium graine pour lithographie de reference CRAO ~de la Societe AGFA- OE VAERT).
Lorsque ce support est enduit, avant transfert, d~une couche d'ISOPAR G, pratiquement toute la poudre est transféree sur le support, la qualité de l'image obtenue est excellente. En l'ab-sence de liquide diélectrique, toutes choses égales par ailleurs, ;
le transfert de l'image de poudre n'exc8de pas 40%. L'image de poudre est ensuite fixee a chaud dans une etude a 140C, puis traitée a l'aide d'une solution d'acide phosphorique pour régéné-rer l'hydrophilie des zones non couvertes par la poudre de deve-loppement.
On a ensuite réalisé plusieurs centaines de tirages sans constater de phénomene de graissage avec une qualite d'image tras bonne (11 traits au mm).
A l'aide du meme dispositif que celui de l'exemple 5 et dans les memes conditions, on transfere une image de poudre de toner mono-composant HITACHI HMT 824/4 de resistivité égale a 3 x 101 Q x cm2/cm, fixable par pression sur une feuille de polyester enduite d'une couche de matage pour le dessin ~référence FM de la Société
Khone-Poulenc Systemes). La feuille enduite de 5 g/m2 d'ISOPAR G, permet d'obtenir une copie de bonne qualité et un transfert de 95~
de toner, le transfert s'effectuant sous 300 V et décharge partiel-le du photoconducteur. La même expérience réalisée sans le liqui-de diélectrique permet de constater un éclatement de l'image juste après le transfert de celle-ci, au moment de la séparation du pho-.
~ 175474 toconducteu~ et ~u support. Pans ce cas, l'image obtenue est sifloue qu'elle est inexploitable.
On répete l'experience de l'exemple 5 en utilisant un toner ma-gnetique fixable ~ chaud IIMT 4n3, de la Societe ~IITACIII de rcsis-tivite voisine 1012 Q x cm2/cm. Le transfert est effectue sousune tension de 400 ~, le photoconducteur etant partiellement dé-chargé avant transfert.
L'image est transférée sur du papier VOIRON VELIN SH précedemment décrit. En l'absence de liquide diélectrique, le transfert de l'image s'effectue a 80%, mais celle-ci est floue. En utilisant un mélange d'isoparaffine de dénomination commerciale SHELL SOL T
~de la Société SHELL OIL C) de résistivite egale 3 3 x 1ol3 Q x cm2/cm, on obtient une image nette transferee a 90~.
On utilise le dispositif montré shématiquement par la figure 4 et représenté plus en détail figure 6, avec un photoconducteur ~
l'oxyde de zinc ~papier bicharge REGMA M 100 BC) développé avec le toner HMT 824/4 cité precédemment. Le support récepteur est du papier VOIRON VELIN SH. Le transfert s'effectue sous une ten-sion de 300 V., en déchargeant partiellement le photoconducteur.
En l'absence de liquide diélectrique, 5% seulement de l'image de poudre est transférée sur le papier: l'image est donc a peine perceptible.
Lorsque le cylindre est mouillé avec de l'alcool isopropylique de résistivité égale a 107 Q x cm2~cm, on transfere environ 90% de l'image de poudre. Toutefois, on constate que celle-ci est lé-g~rement floue. Lorsque le cylindre est mouillé avec de l'ISOPARG de résistivité egale a 5 x 1014 Q x cm2/cm le transfert est d'environ 90% et l'image est bien nette (dans les deux cas, on depose environ 4 g/m2 de liquide diélectrique). Cet exemple cor-~ ~ 75J~7~
respond ~ un mode p~éféré de réalisation de l'invention.
On opare comme dans 1~e~emple précéde~t a~ec comme support ré-cepteur du papier diélectrique de référence REGMA 720 D de ré-sistivité superficielle voisine de 10~5 Q x cm2/cm et muni d'une couche conductrice au dos. Dans les mêmes conditions opératoires que dans l'exemple 8, sous une tension de 400 V, on constate:
-- qu'en l'absence de liquide diélectrique, on ne transfere que 10% de l'image sur le papier diélectrique ,ladite image étant de plus éclatée, - qu'en présence d'ISOPAR G, le transfert est de 80% et l'image est nette.
On utilise le meme dispositif-que dans l'exemple précédent, l'ima-ge étant développée avec un toner HITACHI HMT 824/4, le support sur lequel l'image est transférée étant un film de polyester REGMA FM, sous 300 V de tension et apras décharge partielle du photoconducteur. On constate:
- en l'absence de liquide diélectrique, le transfert n'excade pas 5%, l'image étant de plus éclatée, - en présence dlISOPAR G, le transfert s'effectue à 90~, l'image étant nette.
EXEMPLE II
On utilise le dispositif de la figure 3 dans lequel la bande pho-toconductrice est du type REGMA MIOO BC. Cette surface photocon-ductrice a la particularité d'etre bicharge, c'est-a-dire d'accep-ter aussi bien les charges positives que les charges négatives.
Il est donc possible, avec ce type de photoconducteur de réaliser un développement inversé de l'image, c'est-a-dire déposer la pou-dre monocomposant sur les zones dechargees du photoconducteur, en 30appliquant sur la brosse magnetique une tension positive de 300 V
par rapport au support de la surface photoconductrice, le photo-conducteur a~ant une image de char~es ~ositi~es.Les zones non chargees sont ainsi developpees a l~aide du toner HITACHI HMT ~24/4.
Le support de copie est du papier AUSSE~AT-REY de reference UNIMAT 80 g. La tension de transfert de l~image est de 200 V.
On constate alors:
- en l'absence de liquide dielectrique, la quantite de toner transferée est de 5% et l'image est floue, - en présence de liquide diélectrique (ISOPAR G), la quantité
de poudre transférée est de 95% et l'image est nette.
Cet exemple comparatif résume un certain nombre d~essais réalisés avec le dispositif de la figure 3 avec différents toners de résis-tivité variable. Le liquide diélectrique utilisé est de l~ISOPAR
G. Pour une résistivité donnée du toner, on a fait varier ia ten-sion entre le rouleau photoconducteur et le rouleau 16, d~une part et l'éclairement du photoconducteur, d'autre part, en vue d'obte-nir la meilleure image possible.' Les mêmes expériences ont étéconduites, en l'absence de liquide diélectrique.
En présence de liquide diélectrique, les résultats obtenue sont les suivants:
TABLEAU I
Résistivité 1,3 x 107 1,7 x 109 ~ 3 x 1ol0 I~12 lol3 >1015 du toner _ tension de transfert 500 V 500 V 300 V 400 V 500 V 500 V
~ 175~74 Suite du 'rABTiEAU I
, . , . . . . . - - , ,~
Decharge du . .
photoconducteur 60~ 30% 30% 100% 100~ 100%
_ I , Quantite de .
ransfe- 65% 75' 90% ~ 95t ¦
. Netteté de légere- lege- .
l'image ment rement nette nette nette nett~
L ~ floue floue ¦
La r~sistivité du toner est mesurée selon la méthode citée plus haut. L'éclairement est l~opération qui consiste a décharger plus ou moins le photoconducteur apr~s développement de l~image, mais avant transfert de celle-ci.
En l'absence de liquide diélectrique, les résultats obtenus sont les suivants:
Q cm2 /cm .
résistivité du 1,3 x 107 1,7 x 109 3 x lolO ¦lol2 lol3 ~lol5 toner Tension de transfert 500 V;D0 . 30~ V 400 ~ S00 ~ S00 V
Décharge du .
teur L 6D~ 100% 100~ 100%
1 17~474 Suite du TABL~J 2 ' .. ' ~ .
.
Quantité pou- ..
dre transfé- nulle nulle 5 % 10% 10% 90 %
. .
Netteté de _ _ écla- écla-l'image temen~ tement écla~ nette impor- impor- tement tant tant .
Ces deux tableaux montrent bien que quelle que soit la résistivi-té du toner, l'image obtenue est toujours meilleure en présence de liquide diélectrique. Cette amélioration est importante lors~
que la résistivité du toner est inférieure a 1015 Q x cm2 lcm.
Au dela, l'amélioration est plus faible, mais est encore percep-tlble, en particulier au niveau de la quantité de poudre transfé-rée.
Cet exemple montre l'amélioratlon obtenue dans la qualité de l'ima-ge pour un toner donné, une tension de transfert donnée, pour une décharge partielle donnée du photoconducteur avant transfert de l'image, en fonction de la résistivité du liquide diélectrique utilisé (expérience réalisée sur dispositif de la figure 3).
Toner HMT 824/4 - Tension de transfert 300 V - Décharge a 30% du photoconducteur - Support récepteur VOIRON VELIN SH.
TABLEAu 3 ' '... ....
.
~ésistivité
du liquide die- 0 105 107 7 x lO9 9 x 10l4 lectrique utilisé (pas . ':
Q x cm2 /cm liquide) . . . .
I . . .
Quantité de pou- ¦ . .
dre transférée ¦ 5% 50~ 95~ 95% 95~
10 . I l l l Netteté de l'ima-~ ¦ ~' ge médio- moyen¦ assezl bonne tres bonne cre I bonne, l , . . '.
EXEMPLE 14: réalisation d'un circuit imprimé, Une feuille papier électrophotographique de référence REG~A R 220 est chargée uniformément a l'aid,e d'un dispositif corona de signe négatif. Le dessin du circuit imprimé réalisé sur un original transparent est mis au contact de ladite feuille de papier, l'en semble étant ensuite exposé a la lumiare. L'image de charges ainsi formée est ensuite développée a l'aide d~une poudre de développe-ment monocomposant HMT 403.
Une plaque de verre époxy cuivrée est ensuite traitée a l'acide nitrique afin de donner une bonne mouillabilité a la face cuivr~e qui ensuite enduite sur une moitié d'un mince film dlISOPAR G, l'autre moitié de la face cuivrée n'étant pas traitée.
La plaque cuivrée est ensuite déposée sur une plaque métallique à la masse, la face cuivrée vers le haut. Un contact électrique est - -:
`~. 17547~
établi entre la pl~que métallique et la face cuivrée qui est mise à la masse.
On pose sur la face cuivrée le papier électrophotographique avec son image de poudre vers le bas. Un dispositif corona est alors déplacé uniformément sur toute la largeur de l'ensemble (un aller et retour). Cette opération est effectuée à la lumiere. On en-leve ensuite le papier éIectrophotographique et l'image transfé-rée est fixée a la chaleur a lSOQC. Ce support cuivre est alors gravé dans du perchlorure de fer, puis on enleve le toner restant a l'aide de trichloréthylene. On constate alors:
- que la moitié traitee a l'aide d~ISOPAR G comporte une image représentant un transfert d'environ 90~ de l'image de poudre~
la qualité de l'image etant tres bonne, tandis que la gravure est d'une excellente definition d'au moins 3,6 traits au mil-limetre, - que la moitie non traitee comporte une image représentant un transfert d'~nviron 40~ de l'image de poudre, l'image étant ~clatée.
Ces résultats montrent que la qualite de l'image obtenue augmen-te avec la quantite de liquide depose par unite de surface. Tou-téfois, en pratique, il est quelquefois souhaitable de ne pas trop augmenter la quantité de liquide dépose car le sechage de la copie est alors nécessaire.
On op~re comme dans l'exemple.l en utilisant la poudre de déve-loppement fournie avec la machine SHARP SF 730, de. resistivité
8,3 x 109 Q x cm2/cm en traitant le papier VOIRON SH a l~aide d'isododécane de résistivite égale à 1 x 1015 Q x cm2/cm et dont - le coefficient de volatilité est 0,22. On compare ce tirage a ce-lui obtenu, toutes choses égales par ailleurs, en l~absence de liquide diélectrique. On constate la aussi, une amélioration de la netteté du trait et de la densité de l'image.
On utilise le dispositif de la figure 2b pour assurer le transfert de l'image 20 sur le support de copie 5.
De préférence, dans le cas de cette figure, on rev8tira le cylin-dre 10 d~une couche de mousse souple de quelques millimetres avant ~ ~7547~
de dispose~ ~ llexterieu~ ~a bande photoconductrice 9. On ame-liore ainsi, dans ce cas, la qualite du transfert de l'image.
L'image de charges formee sur le photoconducteur est developpée à l'aide du toner ~IITACHI HMT 403 de resistivité voisine de lol2 Q x cm2/cm. L'image de poudre est transféree sous 400 V~
apr~s decharge partlelle du photoconducteur, sur une feuille d'aluminium graine pour lithographie de reference CRAO ~de la Societe AGFA- OE VAERT).
Lorsque ce support est enduit, avant transfert, d~une couche d'ISOPAR G, pratiquement toute la poudre est transféree sur le support, la qualité de l'image obtenue est excellente. En l'ab-sence de liquide diélectrique, toutes choses égales par ailleurs, ;
le transfert de l'image de poudre n'exc8de pas 40%. L'image de poudre est ensuite fixee a chaud dans une etude a 140C, puis traitée a l'aide d'une solution d'acide phosphorique pour régéné-rer l'hydrophilie des zones non couvertes par la poudre de deve-loppement.
On a ensuite réalisé plusieurs centaines de tirages sans constater de phénomene de graissage avec une qualite d'image tras bonne (11 traits au mm).
A l'aide du meme dispositif que celui de l'exemple 5 et dans les memes conditions, on transfere une image de poudre de toner mono-composant HITACHI HMT 824/4 de resistivité égale a 3 x 101 Q x cm2/cm, fixable par pression sur une feuille de polyester enduite d'une couche de matage pour le dessin ~référence FM de la Société
Khone-Poulenc Systemes). La feuille enduite de 5 g/m2 d'ISOPAR G, permet d'obtenir une copie de bonne qualité et un transfert de 95~
de toner, le transfert s'effectuant sous 300 V et décharge partiel-le du photoconducteur. La même expérience réalisée sans le liqui-de diélectrique permet de constater un éclatement de l'image juste après le transfert de celle-ci, au moment de la séparation du pho-.
~ 175474 toconducteu~ et ~u support. Pans ce cas, l'image obtenue est sifloue qu'elle est inexploitable.
On répete l'experience de l'exemple 5 en utilisant un toner ma-gnetique fixable ~ chaud IIMT 4n3, de la Societe ~IITACIII de rcsis-tivite voisine 1012 Q x cm2/cm. Le transfert est effectue sousune tension de 400 ~, le photoconducteur etant partiellement dé-chargé avant transfert.
L'image est transférée sur du papier VOIRON VELIN SH précedemment décrit. En l'absence de liquide diélectrique, le transfert de l'image s'effectue a 80%, mais celle-ci est floue. En utilisant un mélange d'isoparaffine de dénomination commerciale SHELL SOL T
~de la Société SHELL OIL C) de résistivite egale 3 3 x 1ol3 Q x cm2/cm, on obtient une image nette transferee a 90~.
On utilise le dispositif montré shématiquement par la figure 4 et représenté plus en détail figure 6, avec un photoconducteur ~
l'oxyde de zinc ~papier bicharge REGMA M 100 BC) développé avec le toner HMT 824/4 cité precédemment. Le support récepteur est du papier VOIRON VELIN SH. Le transfert s'effectue sous une ten-sion de 300 V., en déchargeant partiellement le photoconducteur.
En l'absence de liquide diélectrique, 5% seulement de l'image de poudre est transférée sur le papier: l'image est donc a peine perceptible.
Lorsque le cylindre est mouillé avec de l'alcool isopropylique de résistivité égale a 107 Q x cm2~cm, on transfere environ 90% de l'image de poudre. Toutefois, on constate que celle-ci est lé-g~rement floue. Lorsque le cylindre est mouillé avec de l'ISOPARG de résistivité egale a 5 x 1014 Q x cm2/cm le transfert est d'environ 90% et l'image est bien nette (dans les deux cas, on depose environ 4 g/m2 de liquide diélectrique). Cet exemple cor-~ ~ 75J~7~
respond ~ un mode p~éféré de réalisation de l'invention.
On opare comme dans 1~e~emple précéde~t a~ec comme support ré-cepteur du papier diélectrique de référence REGMA 720 D de ré-sistivité superficielle voisine de 10~5 Q x cm2/cm et muni d'une couche conductrice au dos. Dans les mêmes conditions opératoires que dans l'exemple 8, sous une tension de 400 V, on constate:
-- qu'en l'absence de liquide diélectrique, on ne transfere que 10% de l'image sur le papier diélectrique ,ladite image étant de plus éclatée, - qu'en présence d'ISOPAR G, le transfert est de 80% et l'image est nette.
On utilise le meme dispositif-que dans l'exemple précédent, l'ima-ge étant développée avec un toner HITACHI HMT 824/4, le support sur lequel l'image est transférée étant un film de polyester REGMA FM, sous 300 V de tension et apras décharge partielle du photoconducteur. On constate:
- en l'absence de liquide diélectrique, le transfert n'excade pas 5%, l'image étant de plus éclatée, - en présence dlISOPAR G, le transfert s'effectue à 90~, l'image étant nette.
EXEMPLE II
On utilise le dispositif de la figure 3 dans lequel la bande pho-toconductrice est du type REGMA MIOO BC. Cette surface photocon-ductrice a la particularité d'etre bicharge, c'est-a-dire d'accep-ter aussi bien les charges positives que les charges négatives.
Il est donc possible, avec ce type de photoconducteur de réaliser un développement inversé de l'image, c'est-a-dire déposer la pou-dre monocomposant sur les zones dechargees du photoconducteur, en 30appliquant sur la brosse magnetique une tension positive de 300 V
par rapport au support de la surface photoconductrice, le photo-conducteur a~ant une image de char~es ~ositi~es.Les zones non chargees sont ainsi developpees a l~aide du toner HITACHI HMT ~24/4.
Le support de copie est du papier AUSSE~AT-REY de reference UNIMAT 80 g. La tension de transfert de l~image est de 200 V.
On constate alors:
- en l'absence de liquide dielectrique, la quantite de toner transferée est de 5% et l'image est floue, - en présence de liquide diélectrique (ISOPAR G), la quantité
de poudre transférée est de 95% et l'image est nette.
Cet exemple comparatif résume un certain nombre d~essais réalisés avec le dispositif de la figure 3 avec différents toners de résis-tivité variable. Le liquide diélectrique utilisé est de l~ISOPAR
G. Pour une résistivité donnée du toner, on a fait varier ia ten-sion entre le rouleau photoconducteur et le rouleau 16, d~une part et l'éclairement du photoconducteur, d'autre part, en vue d'obte-nir la meilleure image possible.' Les mêmes expériences ont étéconduites, en l'absence de liquide diélectrique.
En présence de liquide diélectrique, les résultats obtenue sont les suivants:
TABLEAU I
Résistivité 1,3 x 107 1,7 x 109 ~ 3 x 1ol0 I~12 lol3 >1015 du toner _ tension de transfert 500 V 500 V 300 V 400 V 500 V 500 V
~ 175~74 Suite du 'rABTiEAU I
, . , . . . . . - - , ,~
Decharge du . .
photoconducteur 60~ 30% 30% 100% 100~ 100%
_ I , Quantite de .
ransfe- 65% 75' 90% ~ 95t ¦
. Netteté de légere- lege- .
l'image ment rement nette nette nette nett~
L ~ floue floue ¦
La r~sistivité du toner est mesurée selon la méthode citée plus haut. L'éclairement est l~opération qui consiste a décharger plus ou moins le photoconducteur apr~s développement de l~image, mais avant transfert de celle-ci.
En l'absence de liquide diélectrique, les résultats obtenus sont les suivants:
Q cm2 /cm .
résistivité du 1,3 x 107 1,7 x 109 3 x lolO ¦lol2 lol3 ~lol5 toner Tension de transfert 500 V;D0 . 30~ V 400 ~ S00 ~ S00 V
Décharge du .
teur L 6D~ 100% 100~ 100%
1 17~474 Suite du TABL~J 2 ' .. ' ~ .
.
Quantité pou- ..
dre transfé- nulle nulle 5 % 10% 10% 90 %
. .
Netteté de _ _ écla- écla-l'image temen~ tement écla~ nette impor- impor- tement tant tant .
Ces deux tableaux montrent bien que quelle que soit la résistivi-té du toner, l'image obtenue est toujours meilleure en présence de liquide diélectrique. Cette amélioration est importante lors~
que la résistivité du toner est inférieure a 1015 Q x cm2 lcm.
Au dela, l'amélioration est plus faible, mais est encore percep-tlble, en particulier au niveau de la quantité de poudre transfé-rée.
Cet exemple montre l'amélioratlon obtenue dans la qualité de l'ima-ge pour un toner donné, une tension de transfert donnée, pour une décharge partielle donnée du photoconducteur avant transfert de l'image, en fonction de la résistivité du liquide diélectrique utilisé (expérience réalisée sur dispositif de la figure 3).
Toner HMT 824/4 - Tension de transfert 300 V - Décharge a 30% du photoconducteur - Support récepteur VOIRON VELIN SH.
TABLEAu 3 ' '... ....
.
~ésistivité
du liquide die- 0 105 107 7 x lO9 9 x 10l4 lectrique utilisé (pas . ':
Q x cm2 /cm liquide) . . . .
I . . .
Quantité de pou- ¦ . .
dre transférée ¦ 5% 50~ 95~ 95% 95~
10 . I l l l Netteté de l'ima-~ ¦ ~' ge médio- moyen¦ assezl bonne tres bonne cre I bonne, l , . . '.
EXEMPLE 14: réalisation d'un circuit imprimé, Une feuille papier électrophotographique de référence REG~A R 220 est chargée uniformément a l'aid,e d'un dispositif corona de signe négatif. Le dessin du circuit imprimé réalisé sur un original transparent est mis au contact de ladite feuille de papier, l'en semble étant ensuite exposé a la lumiare. L'image de charges ainsi formée est ensuite développée a l'aide d~une poudre de développe-ment monocomposant HMT 403.
Une plaque de verre époxy cuivrée est ensuite traitée a l'acide nitrique afin de donner une bonne mouillabilité a la face cuivr~e qui ensuite enduite sur une moitié d'un mince film dlISOPAR G, l'autre moitié de la face cuivrée n'étant pas traitée.
La plaque cuivrée est ensuite déposée sur une plaque métallique à la masse, la face cuivrée vers le haut. Un contact électrique est - -:
`~. 17547~
établi entre la pl~que métallique et la face cuivrée qui est mise à la masse.
On pose sur la face cuivrée le papier électrophotographique avec son image de poudre vers le bas. Un dispositif corona est alors déplacé uniformément sur toute la largeur de l'ensemble (un aller et retour). Cette opération est effectuée à la lumiere. On en-leve ensuite le papier éIectrophotographique et l'image transfé-rée est fixée a la chaleur a lSOQC. Ce support cuivre est alors gravé dans du perchlorure de fer, puis on enleve le toner restant a l'aide de trichloréthylene. On constate alors:
- que la moitié traitee a l'aide d~ISOPAR G comporte une image représentant un transfert d'environ 90~ de l'image de poudre~
la qualité de l'image etant tres bonne, tandis que la gravure est d'une excellente definition d'au moins 3,6 traits au mil-limetre, - que la moitie non traitee comporte une image représentant un transfert d'~nviron 40~ de l'image de poudre, l'image étant ~clatée.
Claims (20)
1. Procédé de reproduction électrographique sur un support de copie dans lequel on réalise une image de charges élec-trostatiques sur un support temporaire, ladite image étant ensui-te développée à l'aide d'une poudre de développement magnétique monocomposant, pour former une image de poudre qui est transférée sur un support d'image sous l'action de moyens électriques et fi-xée sur un support de copie à l'aide de moyens de fixage, procédé
caractérisé en ce que le support d'image est enduit, avant le transfert de l'image de poudre, d'une couche mince de liquide vo-latil de résistivité volumique supérieure à 103 .OMEGA. cm2/cm, ledit liquide restant présent sur ledit support d'image pendant au moins l'intervalle de temps nécessaire au transfert de poudre sur ledit support.
caractérisé en ce que le support d'image est enduit, avant le transfert de l'image de poudre, d'une couche mince de liquide vo-latil de résistivité volumique supérieure à 103 .OMEGA. cm2/cm, ledit liquide restant présent sur ledit support d'image pendant au moins l'intervalle de temps nécessaire au transfert de poudre sur ledit support.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide diélectrique volatil a une résistivité volumi-que supérieure à 107 .OMEGA. cm2/cm.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide diélectrique volatil a une résistivité volumi-que supérieure a 1010 .OMEGA. cm2 /cm.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide diélectrique volatil a une résistivité volumi-que voisine de 1015 .OMEGA. cm2/cm.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le l'indice de volatilité du liquide diélectrique est compris entre 0,01 et 0,4.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le liquide diélectrique possède un faible pouvoir solvant vis-à-vis des résines constituant la poudre de développement et/
ou la couche photoconductrice.
ou la couche photoconductrice.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le liquide diélectrique a un point d'ébullition compris entre 60° et 330°C.
8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le liquide diélectrique a un point d'ébullition compris entre 100° et 200°C.
9. Procédé selon les revendications 1, 5 ou 6, carac-térisé en ce que le liquide diélectrique volatil est choisi parmi les hydrocarbures aliphatiques linéaires, ramifiés ou cycliques saturés, les polyisobutènes, les polyfluoréthylènes, utilisés seuls ou en mélanges.
10. Procédé selon les revendications 1, 5 ou 6, carac-térisé en ce que la quantité de liquide diélectrique est comprise entre 0,1g/m2 et 16 g/m2.
11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enduction de liquide diélectrique se fait sur le support de copie avant le transfert de l'image de poudre sur ledit support de copie.
12. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enduction de liquide diélectrique se fait sur un rouleau métallique rigide sur lequel est ensuite transférée l'image de poudre, puis cette dernière est transférée par pression sur le support de copie.
13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel la poudre de développement est fixée par pression à froid, caracté-risé en ce que la quantité de liquide diélectrique est comprise entre 2 g/m2 et 5 g/m2.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que la copie est séchée pendant ou après le fixage de l'image de poudre sur le support.
15. Procédé selon la revendication 1, caractérlsé en ce que la poudxe de développement a une résistivité volumique inférieure ou égale à 1015 .OMEGA. x cm2/cm.
16. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que la poudre de développement a une résistivité volumique comprise entre 107 et 1015 .OMEGA. x cm2/cm.
17. Procédé selon les revendications 1, 5 ou 6, dans lequel le support temporaire est soumis à un éclairement entre le développement de l'image et son transfert.
18. Procédé selon les revendications 1, 5 ou 6, carac-térisé en ce que la poudre de développement magnétique monocompo-sant a une résistivité volumétrique inférieure ou au plus égale à
1015 .OMEGA. cm2/cm.
1015 .OMEGA. cm2/cm.
19. Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comportant un cylindre photoconducteur, des moyens de développement d'une image de charges formée sur ce pho-toconducteur, un premier rouleau métallique rigide disposé sous le rouleau photoconducteur et un deuxième rouleau métallique ri-gide disposé sous le premier rouleau métallique, caractérisé en ce qu'il comporte également des moyens d'enduction de liquide diélec-trique disposés au contact du premier rouleau métallique, en amont de la génératrice de contact du rouleau photoconducteur et du pre-mier rouleau par rapport au sens de rotation de celui-ci.
20. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé
en ce que des moyens d'éclairage du photoconducteur sont disposés entre les moyens de développement de l'image de charges et la génératrice de contact du rouleau photoconducteur et du premier rouleau métallique.
en ce que des moyens d'éclairage du photoconducteur sont disposés entre les moyens de développement de l'image de charges et la génératrice de contact du rouleau photoconducteur et du premier rouleau métallique.
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| EP0040128A2 (fr) | 1981-11-18 |
| EP0040128B1 (fr) | 1985-09-11 |
| US4373016A (en) | 1983-02-08 |
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