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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, ~
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- 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,
-- ` ~
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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
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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
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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
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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
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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...).
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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.
12
~ 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
14
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
' '
1 175474
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.
:
1 175474
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.
EXEMPLE 2
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.
EXEMPLE 3
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.
17
~:
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.
EXEMPLE 4
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.
EXEMPLE 5
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).
EXEMPLE 6
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-
19
.
~ 175474
toconducteu~ et ~u support. Pans ce cas, l'image obtenue est sifloue qu'elle est inexploitable.
EXEMPLE 7
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~.
EXEMPLE 8
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.
EXEMPLE 9
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.
EXEMPLE 10
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-
21
1 175474
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.
EXEMPLE 12
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:
TABLEAU 2
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%
23
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.
EXEMPLE 13
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.
24
I 175474
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.
26
