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I,a présente invention concerne une t8te d'.impres-
sion electrostatique.
En particulier, la presente invention concerne
l'impression d'image electrostatique sur un support d'enre-
gistrement; elle porte plus particulièrement sur une teted'impressi3n électrostatique a électrodes multiples qui,
portees a haute tension, creent par decharge electrique dans
l'air une image electrostatique latente sur le support d'en-
registrement défilant devant elles.
Ce mode d'impression exige donc qu'une fente d'air
soit ménagee entre les électrodes de la tête d'impression
et la surface en regard du support d'enregistrement sur la-
quelle est imprimee cette image latente. En effet, pour
générer, à l'aide d'une décharge dans un gaz, une image de
charge electrostatique, outre la tension suf~isamment élevée
à laquelle sont portées les electrodes selectionnees~ il
est courant d'adopter une fente de dechar~e d'environ 10 ~m
répondant aux courbes de Pashen de decharge dans les gaz,
en l'occurence dans l'air ~ pression atmospherique.
Lorsque le support d'enregistrement est constitue
par un substrat conducteur en papier portant sur llune de
ses faces une couche diel.ectrique de quelques micrometres
d'epaisseur, la rugosite naturelle du papier ou l'utilisa-
tion d'elements d'ecartement noyes dans la couche dielec-
trique permet d'obtenir cette fente de decharge entre les
electrodes et la surface dielectrique. Cependant, lorsque
le support d'enregistrement presente un etat de surface
quasiment lisse, ce qui est tout particulièrement le cas
quand il est constitue par un film dielectrique, ou un
tambour metallique recouvert d'une couche dielectrique,
utilisé comme support intermediaire sur lequel est generee
l'image latente qui sera ultérieurement transferée, après
developpement, sur un support final, il est necessaire de
prévoir, au niveau de la tête d'impression elle-meme, des
'~:
L~
moyens creant cette fente de décharge.
On connait un dispositif pour engendrer des imayes
de charge, a espace limité geometriquement pour les parties
reproductrices d'un agencement d'electrodes, situees en
regard de la couche dielectrique fortement ohmique du por-
teur diinformation. Dans un mode de realisation d'un tel
dispositif, UD agencement d'electrod-~ _
_ .
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est formé par de.s styles conducteurs dlstlncts et est noyé dan3 un
matériau isolant présentant, au ni~eau de cet agencement un creux défini
au diametre des styles, ou en variante, est formé par un st~le conducteur
sous forme d'un symbole et est noyé dans un materlau isolant dont le
creux est défini au profilé du symbole, de sorte que la ~ur~ace inré-
rleure de l'agencement d'électrodes n'affleure pas la sur~ace inférieure
du matériau isolant et que ce creux con.~titue alors la ~enta de décharge
indispensable. Dans un autre mode de r~alisation donne, un a~encement
d'electrodes est constitué par une ~ine couche très con~uctrice revêtant
les parois d'alésage~ ou ouvertures pratiqués dans un materiau isolant,
ou encore, en varlante, par des évidements profilés pratiqués dans un
matérlau conducteur ;dans ce~ deux cas aussi, la decharge ~ l'intérleur
des alésages, ouvertures ou évldement~ permet de creer les images de
charge~
Ces têtes électrostatlques con~ues pour qu'y solt définie la fente
de décharge .électrlque nécessaire ne se prêtent cependant pas ~ une
réalisation :Lndustrlelle aisée. De plus~ elles ne semblent pas adapta-
bles à une impression rapide et de haute résolution (allant ~u~qu'~ ~
points au millimètre) obtenue par des têtes électrostatiques multiélec-
trodes (1728 électrodes~, ~onctionnant actuellement avec un paoler
recouvert d'une couche diélectrique à irré~ularités de sur~ace, qui uti-
lisent la technologie des circuit~ imprimés pour dé~inir, par les
parties terminales de pistes conductrices, les fonctions d'~lectrodes.
Dans ce type de tête~ électrostatique~ utili~ant la technologie
des circuits imprimés ce sont les parties ~rontales des pi~tes conduc-
trices a~leurant ou même débordant sur la tranche du sub~trat qui
con3tituent les électrodes. De maniere courante, on réalise une telle
tête d'impression à électrodes en deux lignes en assemblant dos à dos
deux substrats porteurs de piste.~ imprimées ou les deux parties d'un
~ubstrat unique plié et découpé. Ces têtes ne fonctionnent cependant pas
avec un support d'enregi~trement à état de sur~ace trop lisse.
La présente invention a pour but de réaliser une tête d'impression
dan3 laquelle est ménagée une ~ente de décharge électrique au niv~au de
.~es électrodes pour permettre son ~onctionnement avec un sup~ort d'enre-
gistrement a état de sur~ace lisse et dans laquelle on utilise la techno-
logie des circuits imprimes pour d~finlr un agencement linealre d'~lec-
trodes compatible avec de tros hautes per~ormances d'impression.
La présente invention a également pour but de rnaintenir con3tante
la distance séparant chaoune des électrodes du support d'enregi3trement,
indépendamment de défauts qui entraîneraient normalement des variations
de cette diqtance.
La présente invention a dono pour ob~let une tête d'impreqsion
électrostatique portant sur un support d'enregistrement a état de sur-
face quasiment lisse, pourvue d'électrodes en retrait définies par des
partie~ terminales de pistes conductrices d'un circuit imprimé souple,
caractérisée par le fait que ledit circuit imprimé est monté, tout au
moins au niveau des électrodes et des parties ad~acentes des pistes, le
dos plaqué contre une 3tructure porteu3e convexe, et a sa face externe
revêtue, en dehors des parties terminales des pi~tes conductrices, d'un
i5 film isolant dtépaisseur convenable choisie pour qu'en s'aDpuyant sur le
support d'enregistrement il maintienne a distance souhaitée lesdites
électrodes du support d'enregistrement.
Une telle tête est donc particulièrement adartée a une réalisatlon
industrielle de têtes a hautes performances d'impression sur un support
d'enregistrement à état de surface lisse tel que tambour métallique
recouvert d'une flne couche dielectrique ou bande diélectrlque défilant
sur un rouleau métallique servant de contre-électrode.
De préférence, la structure porteuse du circuit imprim~ ou le
rouleau métallique sur lequel défile le support d'enregiqtrement lorsque
celui-ci est une bande diélectrique, est an matériau élastique et est
soumis à Im moyen de pression maintenant le support d'enregistrement et
le film isolant appliqués l'un contre l'autre.
Dans ces conditions9 Dar déformation du matériau élastique on
compense d'éventuelle~ imperfections d'usinage que peut présenter le
tambour métallique du support d'enregistrement ou le rouleau en aPpui
contre lequel défile le support d'enregi~trement.
L'invention sera mieux comprise a l'aide de la description
détaillée d'un exemple de roalisation illuqtré dans le dessin ci annexé.
Dans ce dessin : -
- les figures 1 et 2 représentent schématiquement une tete d'impressicn
~-.'l.t.'~
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électrostatique selon l'invention, pour l'irnpression d'iina~es electro~-
tatiques latentes sur un tambour recouvert d'un materlau dielectrique et
sur une bande en matérlau diélectrique, respectivement,
- la figure 3 illustre schématiquement des éléments rentrant dans ladite
tête d'impression,
- la figure 4 représente a échelle agrandie la zone notée I~J de cette
figure 3.
En regard des figures 1 et 2, on voit que la tête d'impression
électrostatique comporte un circuit imprimé souple 1, a ?istes conduc-
trices telles que 2 imprimée~ sur l'une des faces du ~ub~trat souple
organisées en deux réseaux distincts de pistes dont les parties termi-
nales en regard sont alignees en deux ran~ées parallèles et constituent
les électrodes d'impression (non référencées dans ces deux figures).
Elle comporte, en outre un ~ilm isolant 3, de 10 a 20 ~ m d'épais~eur
déposé ~ur la face imprimée du circutt 1, tout au moins er. dehors des
parties terminales des pi~tes constituant les électrodes et de l'inter-
valle entre les deux r-angée3 d'électrodes qui scnt donc non recouverts.
Ce film 3 sera avantageusement divisé en d0ux parties déposées identi-
quement sur l'un et l'autre de ces deux réseaux de piqtes conductrices.
Le circuit imprimé 1 est monté le dos plaqué contre une structure
porteuse ~ormée par un tambour ll, de sorte que les ran~ées d'électrodes
définies sur la face externe du circuit imprimé soient disposées sensi-
blement selon deux génératrices de ce tambour. Le tambour 4 sera avanta-
geusement choisi de faible diamètre, de l'ordre de 1 a quelques centimè-
~5 tres, pour obtenir une tête de faible épaiqseur mais également pour qu'ildéfinisse au niveau des électrodes un profil convexe très bombé qui sera
éventuellement déformable selon le choix qui sera ~ait quant au materiau
constituant le tambour.
Au tambour 4 est associée une structure porteuse auxiliaire formée
ici par un support en U 5. Les branches latérales de ce su~port reçoivent
le~ portions du circuit imprimé 1 qui sont situées de part et d'autre de
sa portion médiane maintenue sur le tambour et qui définissent les extré-
mités de connexion des pistes conductrices a un circuit de commande des
électrodes, (ce circuit de commande exterieur au probleme traite par la
présente invention n~étant donc ni illustré ni décrit~ ~e support en U
pourra être solidaire de l'axe 6 du tambour 4 Le maintien du cirouit
imprimé contre le tambour 4 et contre le support S pourra être aqsur~ au
moyen d'une colle ou d'un ~ilm en polyester ad~asif.
En regard des figures 3 et 4 dans lesquelles on a 3chématiss
l'agencement des pistes conductrices 2 sur le substrat de circuit
imprimé, on voit que ces pistes sont or~anisées en deux réseaux distincts
et aboutissent dan~ la portion longitudinale médiane du circuit imDrimé,
en ce qui concerne les deux réseaux~ respectivement en deux rangees
parallèle~ séparées l'une de l'autre d'une distance x égale a une ou a
quelques lignes d'impression. Les portions terminales des pistes 2,
définis~ant ces deux rangées, non recouvertes par le ~ilm isolant 3
déposé sur la face imprimae du circuit 1, constituent les électrodes 8
de la tête d'impres3ion ; la tall].e des point~ inscrits ~era donc, lans
une dlmension, déterminée par ces portions non recouvertes par le film
i~olant. Indépendamment de l'organisatlon de.s pistes 2, oes électrodes 8
~ont à pas régulier le long de leur rangée et sont decalées entre elles
d'un demi-pa~ d'une rangée à l'autre~
A partir das extrémités con~tituant les électrodes 8 les pt.stes
conductrices 2 de l'un et l'autre des deux réseaux s'etenrlent respecti-
vement vers l'un et l'autre des bords longitudinaux du circuit imprimé etse terminent, avantageusement de manière étagée par groupe~ pour des
facilités évidentes de connexion avec le circuit de co~Lande de~ élec-
trodes à raccorder sur ces extrémités dites de connexion. Ainsi en regard
de la ~igure 3, on voit que les pistes conductrices sont organisée3 par
groupes de seize et que les extrémités de connexion pour chaque groupe,
notéeq 8 1~ , 8-8, 8-9 ... 8-16 pour l'un des groupes7 sont effecti-
vement étagées. Ces extrémités ont de plus eté avantageusement ramenées
en deux lignes parallèles le long descuelles elles sont régulièrement
répartie~ en étant deux par deux en regard, ou, en variante non illus-
trée, décalées d'une ligne à 17autre. Les portions de circuit impriméincluant ces extrémités de connexion~, ou tout au moins les extrémités de
connexion elles-mêmes ne sont pas recouvertes par le film isolant ~.
3ien entendu dans la pratique, les pi3tes conductrices pourront
être agencée3 en des groupe3 différents, en tenant compte du nombre
d'électrodes que comporte la tête (par exemple 172,~ électrode~), du
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circuit de ccmmande qui sara associé à la tête d'impresslon et des
racilité3 de raccordement de ce circuit de commande sur le3 extrémité~ de
ce~ piste~.
Dans la tête d'impression selon l'invention, ~ar le montage du
circuit imprimé sur une surPace convexe, oe sont les portions terminale3
de~ pistes, et non leurs face~ frontales d'extrémité qui constituent les
électrode3. Les dimensions de ces électrodes sont alo~s limitees, en
fonction de la taille souhaitée des points individuels a imDrimer~ d'une
part par la largeur des pistes mai3 également par le film isolant 3
convenablement positionné par rapport aux extrémités correspondantes des
pi~tes pour ne lais~er non recouvertes que les ~eules lon~ueurs souhai-
tées de portions terminales servant d'électrode~q d'impression.
De plus dan~ la tête d'impression, le film isolant 3, par la suré-
pai~seur qu'il crée de part et d'autre des électrodes, constitue la face
d'appui de la tete sur le suppork d'enregi~trement, par rapport auquel
les électrodes demeurent distantcs, et ménage entre les électrodes et le
support d'enregi~trement, quel que soit l'état de surface même parfai-
tement lissa qu'il peut présenter, la f`ente de décharge ionique nec03
sa1re à la génération d'images latente~.
La description de la tête d'impre3sion selon l'invention sera
complétée en regard de~ figure~ 1 et 2, en fonotion du type de suuport
d'enregi3trement utilisé, tel qu'un tambour métalliqu~ 10 recouvert
d'une couche diéle¢trique, d'axe parallale a celui du tambour de la tête
(figure 1~ ou un film diélectrique 11 (figure 2), présentant un état de
surPace relativement lisse.
Dans la figure 1, la periphérie du tambour 10 recouvert d'une
couche diélectrique, le cas échéant chargée électrostatiquement par un
dispo3itif de corona illustré en 12, défile devant les deux rangées
d'électrcdes de la tête d;impre~sion en appui par le ~ilm isolant 3 sur
la couche diélectrique. L'écriture de l'image latente est alors réalisée
par mi3e des électrodes individuelles et du tambour métallique aux
potentiels convenables créant une décharge ionique dans la couche d~air
entre le3 électrodes individuelles et la ccuche diélectrique, normale-
ment dé~inle par l'épai3seur du film i~olant 3 (de 10 a 20 ~ m~.
Dan~ l'utilisation de la tete d'impressicn avec un tel su~port, le
tambour 4 de la structure porteuse de la tate 3era aqantageu~ement
réalisé en Ull matériau élastiqlle et recevra une pression P, par exernple
de l'ordre de l kg appliquée 3ur ~on axe 6.
Dan3 ces conditions, la tête d'impres.~ion rendue souple vient
5 s'appliquer rigoureusement contre le tambour rigide 10 et s7adaote a sa
périphérie. Cette dispo~ition permet de s'affranchir d'éventuel.s dé~auts
d'usinage de ce tambour d'enregistrement qui se repercuteraient sur
l'épaisseur de la couche d'air le long de~ rangées d'électrode~ en re8ard
de la couche diéleotrique, en les compensant par l'écrasement de la tête
d'impres~ion qui vient ainsi assurer un positionnement de chacune des
électrodes à une distance con3tante en re~ard de la périphérie du tambour
d'impres3ion.
Dan3 la figure 2, le film en matqriau dielectrique 11, eventuelle-
ment chargé électrostatiquement par un dispositif de corona il].ustré 13
et monté en regard dtun guide métallique 15, est entraine devant la tête
d'impression tout en étant supporte, à son niveau par un rouleau conduc-
teur 14 servant de contre-électrode et appartenant alor~ à la tête d'lm-
preqsion .
Dans ce cas d'utilisation de la tête d'impres3ion avec un ~upport
d'enregistrement souple, le tambour Ll de la struoture porteuse de la
tête sera également réalisé en matériau souple et soumi~ a une pression P
l'appliquant rigoureusement contre la périphérie du rouleau fixe 14 ou,
en variante illu~trée, c'est le rouleau 14 qui sera déformable et appli
qué contre le tambour 4 alors rigide et fixe par ra~port ~ lui.
Dans ces ccnditions on retrouve le même avantage de positionn-
nement des électrodes à une distance constante du .~upport souple d'enre-
gi3trement indépendamment d'éventuels défauts d'uqinage du tambour 4 ou
du rouleau 14.
