Procédé de reproduction électrographique sur un support quelconque à l'aide d'une poudre de développement magnétique monocomposant

Abstract

 Procédé de reproduction électrographique 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 10³Ω x cm²/cm.
Application : Réalisation d'appareils de copie utilisant du toner monocomposant et du papier ordinaire.

Description

[0001] La présente invention concerne un procédé de reproduction électrographique sur un support quelconque à l'aide d'une poudre de développement magnétique monocomposant. Elle se rapporte plus particulièrement à un procédé de reproduction électrographique dans lequel une image de charges électrostatiques formée sur un support intermédiaire, tel qu'un photoconducteur ou toute autre surface capable de retenir une image de charges électrostatiques, est développée à l'aide d'une poudre de développement magnétique monocomposant pour former une image de poudre qui est transférée sous l'action de moyens électriques (champ électrique, dispositif de décharge à effet couronne...) sur un support quelconque, l'image ainsi obtenue étant fixée par pression ou par la chaleur.

[0002] Les procédés de reproduction électrographique de documents se sont beaucoup développés au cours des dix dernières années et notamment les procédés de reproduction électrophotographiques sur papier ordinaire.

[0003] Dans ces procédés, on réalise généralement une charge uniforme d'un photoconducteur à l'aide d'un dispositif de décharge à effet couronne (appelé ci-après 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.

[0004] Il existe plusieurs types de poudres de développement parmi lesquels on distingue généralement :

- les poudres de développement à deux constituants appelés ci-après "bi-composants" qui utilisent deux types de particules : le véhicule (ou "carrier") et le développateur (ou "toner").

[0005] Le véhicule est généralement constitué de billes de verre ou autres de grande dimension comparée à celle des particules de développateur, retenues à sa surface par triboélectricité, et qui sont à base de noir de carbone enrobé de résine,

- les poudres de développement monocomposant qui n'utilisent qu'un seul type de particules qui sont généralement constituées de particules magnétiques enrobées de résines appropriées, ces particules ayant, suivant les cas, un caractère plus ou moins conducteur.

[0006] Le développement d'une image de charges électrostatiques à l'aide d'une poudre de développement bi-composants peut s'effectuer selon divers procédés dont les plus courants sont :

- le procédé dit "en cascade" tel que décrit dans le brevet américain n° 2 618 552, dans lequel les particules de développateur se déposent sur les charges de l'image latente ayant un signe opposé à celui des charges portées par lesdites particules, par attraction électrostatique. Ces images de poudre ainsi développées sont généralement facilement transférables sous l'action d'un champ électrique extérieur ou sous l'action d'un corona,

- le procédé de développement à la brosse magnétique tel que décrit dans le brevet américain n° 2 874 063, dans lequel les particules de véhicule sont constituées de limaille de fer doux, revêtues ou non d'une résine triboélectrique. Les particules de développateur sont généralement retenues par les particules de véhicule par triboélectricité.

[0007] Dans ces deux variantes, utilisant une poudre de développement bi-composants, il est essentiel que les particules de développateur soient très isolantes afin de conserver leur charge nécessaire au bon développement de l'image. Ce procédé de développement utilisant des poudres de développement bi-composants présente cependant, un certain nombre d'inconvénients : les particules de développateur étant retenues électrostatiquement à la surface du véhicule, il est essentiel de doser correctement les quantités respectives de ces deux éléments. Lorsqu'il y a un excès de particules de développateur, celles-ci ne sont plus suffisamment retenues par des particules de véhicule 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 nettoyage fréquent de la machine, ce qui occasionne des frais importants d'entretien de ce type de machine.

[0008] Certains dispositifs de dosage automatique de la quantité de toner à ajouter après chaque copie ont été mis au point, mais ne peuvent donner entièrement 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.

[0009] Un autre inconvénient lié à l'utilisation de ce type de poudre de développement est la nécessité de nettoyer mécaniquement le photoconducteur après chaque copie. Ce nettoyage nécessite un système complexe de brosses mécaniques et d'aspiration qui sont également des causes de pollution de l'appareil (contrairement aux systèmes 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 dernières années, des machines de reproduction électrostatique utilisant des poudres de développement magnétique monocomposant, à caractère plus ou moins conducteur. Pour développer une image de charges électrostatiques, on utilise généralement une brosse magnétique composée d'un cylindre métallique dans lequel on fait tourner des aimants, revêtu d'une couche de poudre de développement magnétique monocomposant. Ces poudres ont généralement un caractère plus ou moins conducteur et se chargent par induction à l'approche de l'image de charges à développer, le développement pouvant être facilité par la présence d'un champ électrique extérieur.

[0010] Toutefois, l'utilisation des poudres de développement monocomposant ne s'est pas uniquement développée dans le cas de poudres à caractère magnétique. Il existe également des poudres de type monocomposant non magnétiques, telles que celles décrites dans le brevet français n° 2 362 428 et auxquelles l'invention s'applique également. Les poudres de développement de type monocomposant et en particulier celles présentant un caractère magnétique, ont l'avantage de ne pas polluer la machine dans laquelle elles sont utilisées, car elles sont maintenues en permanence sur la brosse magnétique. Ces poudres sont actuellement très utilisées dans les procédés dits "directs", c'est-à-dire par le développement des papiers photoconducteurs à l'oxygène de zinc avec lesquels elles donnent toute satisfaction. Ce procédé direct n'est toutefois utilisé que sur les machines à faible tirage, car il est plus économique d'utiliser des machines à papier ordinaire lorsque l'on veut réaliser un grand nombre de tirages, c'est-à-dire généralement au-delà de 3.000 à 5.000 copies par mois. De plus, une copie sur support ordinaire est généralement plus appréciée par les utilisateurs.

[0011] Toutefois, jusqu'à présent, et malgré de nombreuses recherches, il s'est avéré impossible d'obtenir des copies de bonne qualité avec des images de poudre de développement monocomposant transférées 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 ordinaire, mais du papier traité ayant une faible conductivité de surface. En effet, l'utilisation de papier réellement ordinaire dans ces machines ne permet d'obtenir que des images de qualité médiocre manquant de netteté et de définition, cette médiocrité étant accentuée lorsque l'humidité ambiante augmente. La Demanderesse pense que des microdéchar- ges électriques se produisent lors du transfert de l'image de poudre, ce phénomène s'amplifiant lorsque la conductivité superficielle du support augmente, notamment à cause d'une humidité excessive. De plus, ce phénomène est d'autant plus important que la résistivité de la poudre de développement est faible. C'est pourquoi les machines utilisant actuellement ces poudres de développement monocomposant font usage de papiers traités, revêtus d'une couche de résine leur conférant une faible conductivité de surface. Parmi ces traitements on peut noter en particulier, le procédé 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 à recevoir l'image définitive. Un tel procédé, outre le fait qu'il ne s'applique qu'à une feuille réceptrice définitive, et non à des organes intermédiaires, laisse sur le papier un dépôt huileux isolant. Ces papiers sont beaucoup plus coûteux 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.

[0012] Pour les variations de conductivité liées aux conditions atmosphériques, il a également été proposé d'utiliser du papier ordinaire préalablement séché. Ceci nécessite un appareillage spécial dans la machine et cela ne résoud pas complètement le problème posé. En effet, on constate que, bien que la qualité de la copie soit améliorée, on observe toujours un phénomène "d'explosion" de l'image qui se traduit par une absence de netteté sur les contours, la rendant quelquefois illisible lorsqu'une grande finesse du trait est nécessaire.

[0013] D'autres solutions ont également été recherchées au niveau de la poudre de développement monocomposant. Par exemple, on a cherché à diminuer la conductivité de celle-ci en utilisant un taux élevé de résines d'enrobage adéquates. On augmente ainsi sensiblement la qualité de l'image transférée, mais la vitesse de développement diminue rapidement de façon inacceptable. En effet, une charge électrique étant conférée à la poudre de développement par induction, du fait de la présence des charges de l'image de charges, la vitesse de charge dépend de la constante de temps RC des particules de poudre. Lorsque la résistivité de la poudre augment, le temps de polarisation par induction des particules de poudre à l'approche des charges de l'image de charges augmente et devient vite excessif devant le temps de développement de l'image de charges. Par consé- quant, la vitesse de développement de l'image de charges doit être diminuée et corrélativement la vitesse de défilement du papier doit également être diminuée. Par conséquent, on ne peut plus atteindre de cette façon, un nombre de copies suffisant par unité de temps qui puisse rendre compétitive une machine utilisant ce type de poudre de développement. Aucune des solutions proposées jusqu'à ce jour, n'a réellement permis d'utiliser des poudres de développement monocomposant dans les machines à transfert d'image de poudre sur un support en papier ordinaire et d'obtenir une image de bonne qualité (bon contraste, sans éclatement, sans effet de bords,...) sans limitation de vitesse de développement de l'image et quelles que soient les conditions atmosphériques.

[0014] La présente invention apporte une solution à ce problème et permet d'éviter les inconvénients liés à l'utilisation de poudre de développement monocomposant. Dans ce but, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que le support d'image est revêtu, avant le transfert de l'image de poudre, d'une mince couche de liquide diélectrique volatile, de résistivité volumique supérieure à 10³ Q c_m²/cm, ledit liquide étant présent sur le support pendant au moins l'intervalle de temps nécessaire au transfert de l'image de poudre sur ledit support.

[0015] De préférence, on utilisera un liquide de résistivité volumique supérieure à 10 ⁷ Ω x cm²/cm et l'on obtient encore de meilleurs résultats lorsque celle-ci est supérieure à 1₀¹⁰ Q _{x cm}²/_cm. Toutefois, c'est aux environs de 10¹⁵ Ω x cm²/cm de résistivité volumique que l'on constate les meilleurs résultats.

[0016] Un tel procédé permet, de manière surprenante, l'obtention d'images de qualité nettement améliorée par rapport à celles obtenues, toutes choses égales par ailleurs, en l'absence de liquide diélectrique. Ainsi, un tel procédé permet d'utiliser un support quelconque et même très conducteur comme un métal'ainsi qu'on le verra plus loin, tout en obtenant une image d'excellente qualité, ayant une bonne densité et une excellente netteté (par de phénomène d'explosion). La Demanderesse pense, sans toutefois vouloir être liée par une théorie, que les particules de poudre de développement relativement conductrices, lorsqu'elles sont transférées dans un champ électrique sur une surface à caractère diélectrique ne peuvent échanger instantanément 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 transférée.

[0017] De plus, les particules de poudre de développement se trouvent elles-mêmes mouillées par le liquide diélectrique, ce qui contribue à 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, lorsqu'une particule de développement rentre en contact avec une surface réceptrice relativement conductrice, la charge portée par la particule peut être annulée : la particule n'étant plus retenue, elle est repoussée en dehors de la zone image ou vers le photoconducteur, ce qui engendre les détériorations constatées plus haut.

[0018] Dans le cadre de la présente invention, on entend par poudre de développement relativement conductrice monocomposant, une poudre de développement d'images électrographiques dans laquelle n'est présent qu'un seul type de particules et possédant une résistivité volumique inférieure ou au plus égale à 10¹⁵ Ω x cm²/cm. En effet, au-delà de cette valeur, on ne constate plus d'amélioration notable dans la qualité de l'image transférée en présence du liquide diélectrique volatil. L'invention s'étend également aux mélanges de poudres telles que définies ci-dessus, de résistivité et de granulométrie variées.

[0019] L'amélioration de l'image transférée est tout à fait satisfaisante pour une résistivité comprise entre 10 et 10¹⁵ Q x cm²/cm. De p_ré- férence, on utilisera des poudres de développement ayant une résistivité comprise entre 10⁸ et 10¹³ Ω x cm²/cm. La mesure de la résistivité de la poudre de développement s'effectue dans une cellule cylindrique de section 0,07 cm sur un échantillon de 2 mm d'épaisseur sous une pression de 750 g/cm² et sous un champ électrique continu de 1000 V/cm.

[0020] Le support d'image selon la présente invention peut être quelconque, c'est-à-dire présentant une résistivité superficielle inférieure à ₁₀¹³ Ω _cm²_/cm. Les supports de faible résistivité tels que les supports métalliques conviennent également dans le cadre de la présente invention. Suivant le type de supports utilisés, on peut réaliser différents produits en appliquant le procédé selon l'invention. Dans le cas de supports hydrophiles (polyester traité, métal, papier enduit,...), on réalise directement des plaques d'impression lithographiques en utilisant des toners encrophiles. Sur des films de polyester transparents, on peut réaliser directement des "transparents" projetables ou des négatifs.

[0021] Les liquides diélectriques de résistivité volumique telle que définie ci-dessus ne doivent pas être trop volatils afin qu'ils soient toujours présents sur le support 'de copie au moment du transfert de l'image de poudre, mais également suffisamment volatils pour s'évaporer assez rapidement afin que la copie sorte'sèche de la machine. De préférence, on utilisera un liquide ayant un indice de volatilité compris entre 0,01 et 0,4. Par indice de volatilité du liquide, on entend le quotient de la durée d'évaporation sur papiers filtres de l'acétate de n-butyle par la durée d'évaporation de liquide diélectrique choisi. Pour plus de détails concernant les conditions opératoires et le matériel utilisé, on se référera à la norme française NF T 30-301 (Août 1969).

[0022] Selon une variante de l'invention, il est prévu des moyens de séchage du support avant ou après fixage de l'image. Ces moyens, connus en soi, peuvent être par exemple, combinés aux moyens de fixage lorsqu'on utilisé des rouleaux de fixage chauds. Plus simplement, on utilisera des moyens de fixage par infrarouge réalisant des fonctions de fixage et de séchage. Ces moyens peuvent être également séparés lorsqu'on réalise le fixage à froid : par exemple lorsqu'on utilise des rouleaux de pression, on utilisera, pour le séchage, des tubes à infrarouge ou de l'air chaud. Il sera généralement souhaitable d'assurer une ventilation pour évacuer les vapeurs dégagées. Dans de nombreux cas toutefois, ces moyens de séchage ne sont pas nécessaires lorsque le liquide utilisé a une volatilité adaptée.

[0023] Suivant le cahier des charges imposé, l'homme de l'art déterminera la nature du liquide diélectrique avec les indications mentionnées ci-dessus. Dans tous les cas, ce liquide diélectrique devra mouiller correctement le support de copie sur lequel s'effectue le transfert afin qu'une mince couche de liquide soit effectivement présente en tout point du support pendant le transfert.

[0024] De préférence, on utilisera comme liquide diélectrique, des hydrocarbures aliphatiques purs ou en mélanges, ramifiés ou non, dont les points d'ébullition s'échelonnent entre 60°C et 230°C et de préférence entre 100°C et 200°C.

[0025] De même, on peut utiliser d'autres composés ayant ces propriétés tels que des hydrocarbures cycliques saturés, des polyisobutènes, des polyfluoréthylènes ou un mélange de ces produits. On peut citer notamment l'hexane, l'heptane, l'octane, l'isododécane ou les produits commercialisés sous les appellations "ISOPAR - C, ISOPAR - E, ISOPAR - G, ISOPAR - K, ISOPAR - L, ISOPAR - M, SHELL SOL 70, SHELL SOL 71, SHELL SOL 72, SHELL SOL T, SHELL SOL TD, SHELL SOL TP, SOL PAR 195 - 230".

[0026] De préférence, les liquides diélectriques utilisés ne seront pas des solvants de la couche photoconductrice afin d'éviter de détériorer celle-ci. De préférence, également, ces liquides ne seront pas des solvants des résines utilisées pour la réalisation de la poudre de développement afin de ne pas provoquer un ramollissement même partiel du toner qui serait alors susceptible de se fixer sur la couche photoconductrice de façon préjudiciable.

[0027] La quantité de liquide déposée sur le support de copie 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 dépend également de la distance entre les moyens d'enduction du liquide sur le support et le lieu de transfert de l'image de poudre. En règle générale, on a constaté qu'une quantité de liquide comprise entre 0,1 g/m² et 16 g/m permettaient de parvenir au résultat recherché. Toutefois, dans la plupart des cas, on constate qu'une quantité de liquide diélectrique comprise entre 2 g/m et 5 g/m donnait d'excellents résultats, en particulier lors d'un fixage de l'image de poudre par pression et à froid. Le transfert de l'image de poudre de développement sur le support de copie s'effectue suivant les dispositifs utilisés et la nature du support de copie sous i'action d'un champ électrique ou d'un dispositif à effet corona. Les paramètres qui nécessitent l'utilisation de l'un ou l'autre moyen de transfert ainsi que les tensions utilisées sont bien connus de l'homme de l'art.

[0028] Toutefois, ainsi qu'on le verra par la suite, l'invention présente une variante préférée avec un dispositif à trois rouleaux superposés, le rouleau supérieur étant le photoconducteur 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 transfert 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 constaté qu'il était préférable de décharger partiellement, notamment par une radiation lumineuse, le photoconducteur 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 décharge par partiellement le photoconducteur, quelle que soit la tension de transfert, on a soit une image légèrement "éclatée" (tension de transfert élevée) soit, une image qui manque de contraste (tension de transfert faible). Par consé- quant, la tension de transfert et la tension du photoconducteur avant transfert (qui résulte de la présence des charges superficielles) doivent être ajustées l'une par rapport à l'autre. Ces considérations ne sont valables que lorsqu'on est en présence d'une image directe, c'est-à-dire lorsque la poudre de développement recouvre les charges de l'image de charges. Dans le cas de développement inversé, il n'est pas nécessaire de décharger partiellement le photoconducteur, mais simplement d'ajuster la tension de transfert.

[0029] L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples de réalisation suivants, donnés à titre non limitatif, conjointement avec les figures qui représentent :

- la figure 1, une illustration du phénomène se produisant au moment du développement de l'image à l'aide d'une poudre de développement monocomposant,

- les figures 2a, 2b et 2c, un rappel des principales variantes du transfert de poudre de développement sur un support de copie à l'aide de moyens électriques,

- la figure 3, un exemple de réalisation de l'invention,

- la figure 4, une variante préférée de la figure précédente,

- la figure 5, une variante de la figure 4, spécialement adaptée à la microcopie,

- la figure 6, un schéma complet d'une machine utilisant l'invention représentée sommairement dans la figure 4.

[0030] Sur ces figures, les mêmes éléments portent les mêmes références. Sur la figure 1, la brosse magnétique 15 retient magnétiquement à sa surface, le toner magnétique monocomposant qui forme des chaînes en grains telles que 22. A l'approche des charges 23 de l'image 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 égale. La force électrostatique entre ces deux charges est alors suffisante, du fait de la présence du champ électrique créé par l'image de charges, pour attirer les grains de poudre sur le photoconducteur 9, formant ainsi l'image de poudre 20. Sur les figures 2a, 2b et 2c sont représentées les trois variantes les plus connues pour transférer une poudre de développement chargée sur un support. Dans ces trois variantes, les polarités des tensions sont relatives à des particules chargées positivement, comme expliqué sur la figure 1. Il est bien évident que les polarités des tensions doivent être inversées dans le cas où la poudre de développement se charge négativement.

[0031] Sur la figure 2a, le cylindre 10 relié à une source de tension positive est recouvert d'un photoconducteur 9 sur lequel se trouve une image de poudre. 20 qui doit être transférée sur le support de copie 5 qui se déplace sur le support de guidage 4 mis à la masse. Les particules de poudre de développement sont transférées sur le support de copie sous l'action du champ électrique existant entre le tambour photoconducteur et le support 4 et dirigé vers celui-ci. Sur la figure 2b, les mêmes 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 à la masse, le transfert étant amélioré par le contact par pression existant entre le tambour photoconducteur et le cylindre 4.

[0032] Sur la figure 2c, le transfert s'effectue sous l'action d'un dispositif à effet corona 4, le rouleau photoconducteur 9 étant mis à la masse.

[0033] Dans la suite de l'exposé de l'invention, on désignera par moyens électriques de transfert l'un quelconque des moyens décrits sur ces figures 2a, 2b ou 2c ou tout moyen équivalent.

[0034] 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, déjà engagé, est revêtu d'une couche de liquide diélectrique 8, contenu dans le réservoir 7, à l'aide du dispositif enducteur 6. Simultanément, l'image de poudre est formée sur le photoconducteur 9 qui recouvre le rouleau métallique 10 connecté à une source de tension positive, dans le cas où le toner se charge positivement par influence. Un dispositif à effet corona 13 dépose une charge uniforme sur le photoconducteur 9. Après éclairement sélectif conforme à l'original à travers le système optique 14, l'image de charge est développée à 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 photoconducteur 10 et le support 4 mis à la masse. L'image est ensuite fixée dans le four à infra-rouge 11 et la copie récupérée dans le bac 12.

[0035] Sur la figure 4, est illustré un mode de réalisation particulièrement intéressant de l'invention et avec lequel certains exemples donnés plus loin ont été réalisés. Les mêmes moyens portent les mêmes références que sur les figures précédentes. L'image de poudre 20 est formée avec les mêmes moyens et de la même façon que sur la figure 3.

[0036] L'image de poudre 20 est ensuite transférée en 21 sur le rouleau métallique 16 mis à la masse. Ce rouleau 16 est préalablement enduit à l'aide du dispositif enducteur 17 de liquide diélectrique tel que défini plus haut. L'image de poudre ainsi transférée est ensuite à nouveau transférée par pression, sur le support de copie 5 qui avance grâce à la rotation des deux rouleaux 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'éclairement 25 permet d'assurer la décharge partielle du photoconducteur avant transfert de l'image, lorsque ceci est nécessaire. Le dispositif d'éclairement 24 permet de décharger complètement le photoconducteur 9 avant nettoyage avec la brosse magnétique 29.

[0037] La figure 5 représente une variante de réalisation de l'invention spécialement destinée à la reproduction d'images microfilmées. Dans ce cas, on utilisera une bande photoconductrice 9 sur laquelle l'image sera projetée complètement. L'image de charge est ensuite développée à l'aide de la brosse 15 et transférée comme sur la figure 4, sur un rouleau métallique 16 enduit de liquide diélectrique à l'aide du système d'enduction 17. Pour assurer un bon transfert, on dispose un contre-rouleau 50 de l'autre côté de la bande photoconductrice. Les autres éléments ont la même signification que ceux de la figure 3.

[0038] La figure 6 représente un prototype d'un dispositif conforme à l'invention, dans lequel les mêmes éléments que ceux des figures précé_- dentes portent les mêmes références. L'image de charges sur le photoconducteur 9 (sous lequel peut être disposée une couche de mousse 49 mais qui est préférentiellement rigide en surface) est réalisée à l'aide du bloc image 30 et l'optique 14 après chargement uniforme à l'aide du corona 13.

[0039] L'image est développée à l'aide de la poudre de développement 31 déposée uniformément sur la brosse 15 à l'aide de la racle 32. Le photoconducteur est alors partiellement déchargé à l'aide dès moyens d'éclairement 33 dont l'intensité est réglable à l'aide d'un volet 35 articulé autour de l'axe 34 à l'aide d'une came 36. L'image est ensuite transférée sur le rouleau 16 préalablement enduit de liquide diélectrique, contenu dans le réservoir 37, à l'aide de la brosse 17. Après 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 fixée par pression à l'aide des deux rouleaux 16 et 18 sur le support de copie 5. Celui-ci est décollé du cylindre 16 à l'aide de la racle 39, ledit cylindre étant ensuite nettoyé à l'aide de la brosse 40. Le cylindre 18 est nettoyé par la brosse 41. Le photoconducteur est déchargé à l'aide des moyens d'éclairement 24, après transfert de l'image, puis nettoyé à l'aide de la brosse magnétique 47. L'excès de poudre sur cette brossse est récupéré dans le bac 48.

[0040] Les exemples de réalisation suivants sont donnés à titre non limitatif :

EXEMPLE 1

[0041] On réalise cet exemple à l'aide d'une machine SHARPFAX SF 730 utilisant une surface photoconductrice à l'oxyde de zinc, un développateur monocomposant magnétique et un fixage par pression à froid entre deux rouleaux métalliques. La machine est utilisée à 20°C et 65 % d'humidité relative, le support de copie étant du papier ordinaire disponible commercialement sous l'appellation VOIRON VELIN SH. On utilise un développateur magnétique monocomposant de référence HMT 824/4 vendu par la Société HITACHI METALS Ltd, de résistivité volumique, mesurée selon la méthode précitée, égale à 3 x 10 ¹⁰ Q cm/cm.

[0042] L'original à reproduire est une trame possédant différentes plages variant de 1 trait par mm à 6,3 traits par mm et possédant également des parties uniformes permettant de mesurer la densité optique de l'image.

[0043] 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 définition de 2,8 traits par mm et une densité d'image de 1,09 (densité mesurée au densitomètre Macbeth TR 524 utilisé en réflexion avec le filtre vert).

[0044] On recommence la même expérience mais en enduisant préalablement le même support de copie avec un hydrocarbure isoparaffinique vendu sous la dénomination commerciale ISOPAR G par la Société ESSO. Ce liquide diélectrique a une résistivité de 5 x 1₀¹⁴ Q _{x cm}²/_cm à 20°C et un indice de volatilité de 0,18.

[0045] La quantité de liquide déposée sur le papier est de 3,2 g/m² environ. Tous les paramètres de l'essai sont les mêmes que précédemment. La feuille de papier est ensuite immédiatement introduite dans le magasin à papier de la machine SHARP SF 730, et un tirage est effectué comme précédemment.

[0046] La comparaison des deux images obtenues avec et sans liquide diélectrique montre une nette amélioration de la qualité de l'image lorsqu'on utilise le liquide diélectrique. La définition obtenue est dans ce cas, de 4,5 traits par mm et la densité d'image est de 1,61.

EXEMPLE 2

[0047] On réalise le même essai que précédemment dans les mêmes conditions en remplaçant le papier précédent par du papier vendu sous la dénomination commerciale AUSSEDAT REY UNIMAT 80 g. On observe la même amélioration des résultats : 3,2 traits par mm sans liquide diélectrique et 5 traits/mm avec le liquide diélectrique, la densité d'image augmentant également.

EXEMPLE 3

[0048] On réalise le même essai que dans l'exemple 1 en utilisant un support de copie en polyester maté destiné aux arts graphiques et vendu sous la dénomination commerciale REGMA FM par la Société RHONE-POULENC SYSTEMES. On utilise dans ce cas, la poudre de développement HMT 808, de la Société HITACHI METALS Ltd. La copie effectuée sans liquide diélectrique est inexploitable en pratique, car l'image est floue, brouillée, hétérogène. Par contre, en déposant du liquide diélectrique ISOPAR G sur ce support avant la copie, on obtient une image de qualité étonnante par son homogénéité et sa netteté.

[0049] L'amélioration obtenue est fonction de la quantité de liquide diélectrique déposée. Cet exemple permet d'ailleurs de mesurer l'influence de la quantité de liquide déposé, car l'absorption de ce type de support est nulle.

[0050] Les résultats obtenus sont les suivants :

[0051] Ces résultats montrent que la qualité de l'image obtenue augmente avec la quantité de liquide déposé par unité de surface. Toutefois, en pratique, il est quelquefois souhaitable de ne pas trop augmenter la quantité de liquide déposé car le séchage de la copie est alors nécessaire.

EXEMPLE 4

[0052] On opère comme dans l'exemple 1 en utilisant la poudre de développement fournie avec la machine SHARP SF 730, de résistivité 8,3 x 10⁹ Q x cm²/cm en traitant le papier VOIRON SH à l'aide d'iso- dodécane de résistivité égale à 1 x 10¹⁵ Ω x cm²/cm et dont le coefficient de volatilité est 0,22. On compare ce tirage à celui obtenue, toutes choses égales par ailleurs, en l'absence de liquide diélectrique. On constate là aussi, une amélioration de la netteté du trait et de la densité de l'image.

EXEMPLE 5

[0053] On utilise le dispositif de la figure 2b pour assurer le transfert de l'image 20 sur le support de copie 5.

[0054] De préférence, dans le cas de cette figure, on revêtira le cylindre 10 d'une couche de mousse souple de quelques millimètres avant de disposer à l'extérieur la bande photoconductrice 9. On améliore ainsi, dans ce cas, la qualité du transfert de l'image.

[0055] L'image de charges formée sur le photoconducteur est développée à l'aide du toner HITACHI HMT 403 de résistivité voisine de ₁₀¹² Q x cm²/cm. L'image de poudre est transférée sous 400 V, après décharge partielle du photoconducteur, sur une feuille d'aluminium grainée pour lithographie de référence CRAO (de la Société AGFA-GEVAERT).

[0056] Lorsque ce support est enduit, avant transfert, d'une couche d'ISOPAR G, pratiquement toute la poudre est transférée sur le support, la qualité de l'image obtenue est excellente. En l'absence de liquide diélectrique, toutes choses égales par ailleurs, le transfert de l'image de poudre n'excède pas 40 %. L'image de poudre est ensuite fixée à chaud dans une étuve à 140°C, puis traitée à l'aide d'une solution d'acide phosphorique pour régénérer l'hydro- philie des zones non couvertes par la poudre de développement.

[0057] On a ensuite réalisé plusieurs centaines de tirages sans constater de phénomène de graissage avec une qualité d'image très bonne (11 traits au mm).

EXEMPLE 6

[0058] A l'aide du même dispositif que celui de l'exemple 5 et dans les mêmes conditions, on transfère une image de poudre de toner monocomposant HITACHI HMT 824/4 de résistivité égale à _{3 x} 1₀¹⁰ 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 Demanderesse). 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 partielle du photoconducteur. La même expérience réalisée sans le liquide diélectrique permet de constater un éclatement de l'image, juste après le transfert de celle-ci, au moment de la séparation du photoconducteur et du support. Dans ce cas, l'image obtenue est si floue qu'elle est inexploitable.

EXEMPLE 7

[0059] On répète l'expérience de l'exemple 5 en utilisant un toner magnétique fixable à chaud HMT 403, de la Société HITACHI de résistivité voisine 10¹² Q x _cm²/cm. Le transfert est effectué sous une tension de 400 V, le photoconducteur étant partiellement déchargé avant transfert. L'image est transférée sur du papier VOIRON VELIN SH précédemment décrit. En l'absence de liquide diélectrique, le transfert de l'image s'effectue à 80 %, mais celle-ci est floue. En utilisant un mélange d'isoparaffine de dénomination commerciale SHELL SOL T (de la Société SHELL OIL Cy) de résistivité égale à 3 x 10¹³ Q x cm²/cm, on obtient une image nette transférée à 90 %.

EXEMPLE 8

[0060] On utilise le dispositif montré shématiquement par la figure 4 et représenté plus en détail figure 6, avec un photoconducteur à l'oxyde de zinc (papier bicharge REGMA M 100 BC) développé avec le toner H MT 824/4 cité précédemment. Le support récepteur est du papier VOIRON VELIN SH. Le transfert s'effectue sous une tension de 300 V. en déchargeant partiellement le photoconducteur.

[0061] En l'absence de liquide diélectrique, 5 % seulement de l'image de poudre est transférée sur le papier : l'image est donc à peine perceptible.

[0062] Lorsque le cylindre est mouillé avec de l'alcool isopropylique de résistivité égale à ₁₀⁷ Ω x cm²/cm, on transfère environ 90 % de l'image de poudre. Toutefois, on constate que celle-ci est légèrement floue. Lorsque le cylindre est mouillé avec de l'ISOPAR G de résistivité égale à 5 x 10¹⁴ Ω x cm²/cm, le transfert est d'environ 90 % et l'image est bien nette (dans les deux cas, on dépose environ 4 g/m² de liquide diélectrique). Cet exemple correspond à un mode préféré de réalisation de l'invention.

EXEMPLE 9

[0063] On opère comme dans l'exemple précédent avec comme support récepteur du papier diélectrique de référence REGMA 720 D de résistivité superficielle voisine de 10¹⁵ Ω 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 transfère 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

[0064] On utilise le même dispositif que dans l'exemple précédent, l'image 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 après décharge partielle du photoconducteur.

[0065] On constate :

- en l'absence de liquide diélectrique, le transfert n'excède pas 5 %, l'image étant de plus éclatée,

- en présence d'ISOPAR G, le transfert s'effectue à 90 %, l'image étant nette.

EXEMPLE 11

[0066] On utilise le dispositif de la figure 3 dans lequel la bande photoconductrice est du type REGMA M 100 BC. Cette surface photoconductrice a la particularité d'être bicharge, c'est-à-dire, d'accepter 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-à-dire, déposer la poudre monocomposant sur les zones déchargées du photoconducteur, en appliquant sur la brosse magnétique une tension positive de 300 V par rapport au support de la surface photoconductrice, le photoconducteur ayant une image de charges positives.

[0067] Les zones non chargées sont ainsi développées à l'aide du toner HITACHI HMT 824/4.

[0068] Le support de copie est du papier AUSSEDAT-REY de référence UNIMAT 80 g. La tension de transfert de l'image est de 200V. On constate alors :

- en l'absence de liquide diélectrique, la quantité de toner transférée 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

[0069] Cet exemple comparatif résume un certain nombre d'essais réalisés avec le dispositif de la figure 3 avec différents toners de résistivité variable. Le liquide diélectrique utilisé est de l'ISOPAR G. Pour une résistivité donnée du toner, on a fait varier la tension entre le rouleau photoconducteur et le rouleau 16, d'une part et l'éclairement du photoconducteur, d'autre part, en vue d'obtenir la meilleure image possible. Les mêmes expériences ont été conduites, en l'absence de liquide diélectrique. En présence de liquide diélectrique, les résultats obtenus sont les suivants :

[0070] La résistivité du toner est mesurée selon la méthode citée plus haut. L'éclairement est l'opération qui consiste à décharger plus ou moins le photoconducteur après développement de l'image, mais avant transfert de celle-ci. En l'absence de liquide diélectrique, les résultats obtenus sont les suivants :

[0071] Ces deux tableaux montrent bien que quelle que soit la résistivité du toner, l'image obtenue est toujours meilleure en présence de liquide diélectrique. Cette amélioration est importante lorsque la résistivité du toner est inférieure à 10¹⁵ 0 x _cm²/_cm. Au-delà, l'amélioration est plus faible, mais est encore perceptible, en particulier au niveau de la quantité de poudre transférée.

EXEMPLE 13

[0072] Cet exemple montre l'amélioration obtenue dans la qualité de l'image 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).

[0073] Toner HMT 824/4 - Tension de transfert 300 V - Décharge à 30 % du photoconducteur - Support récepteur VOIRON VELIN SH.

EXEMPLE 14 : réalisation d'un circuit imprimé.

[0074] Une feuille papier électrophotographique de référence REGMA R 220 est chargée uniformément à l'aide 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'ensemble étant ensuite exposé à la lumière. L'image de charges ainsi formée est ensuite développée à l'aide d'une poudre de développement monocomposant HMT 403.

[0075] Une plaque de verre époxy cuivrée est ensuite traitée à l'acide nitrique afin de donner une bonne mouillabilité à la face cuivrée qui est ensuite enduite sur une moitiée d'un mince film d'ISOPAR G, l'autre moitié de la face cuivrée n'étant pas traitée.

[0076] La plaque cuivrée est ensuite déposée sur une plaque métallique à la masse, la face cuivrée vers le haut. Un contact électrique est établi entre la plaque métallique et la face cuivrée qui est ainsi mise à la masse.

[0077] 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 lumière. On enlève ensuite le papier électrophotographique et l'image transférée est fixée à la chaleur à 150°C. Ce support cuivré est alors gravé dans du perchlorure de fer, puis on enlève le toner restant à l'aide de trichloréthylène. On constate alors :

- que la moitié traitée à l'aide d'ISOPAR G comporte une image représentant un transfert d'environ 90 % de l'image de poudre, la . qualité de l'image étant très bonne, tandis que la gravure est d'une excellente définition d'au moins 3,5 traits au millimètre,

- que la moitié non traitée comporte une image représentant un transfert d'environ 40 % de l'image de poudre, l'image étant éclatée.

Revendications

1 - Procédé de reproduction électrographique sur un support de copie dans lequel on réalise une image de charges électrostatiques sur un support temporaire, ladite image étant ensuite 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 fixée 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 mince couche d'un liquide diélectrique, volatil de résistivité volumique supérieure à 10³ Ω cm²/cm, ledit liquide restant présent sur le support 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 volumique supérieure à 10⁷ Q _cm²/_cm.

3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide diélectrique volatil a une résistivité volumique supérieure à ₁₀ ¹⁰ ₃ cm²/cm.

4 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide diélectrique volatil a une résistivité volumique voisine de 10 ¹⁵ Q cm²/cm.

5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'indice de volatilité du liquide diélectrique est compris entre 0,01 et 0,4.

6 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 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.

7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le liquide diélectrique a un point d'ébullition compris entre 60° et 330°C.

8 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que .le liquide diélectrique a un point d'ébullition compris entre 100° et 200°C.

9 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le liquide diélectrique volatil est choisi parmi les hydrocarbures aliphatiques linéaires, ramifiés ou cycliques saturés, les polyisobutènes, les polyfluoroéthylènes, etc... utilisés seuls ou en mélanges.

10- Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la quantité de liquide déposée sur le support est com- prise entre 0,1 g/m² et 16 g/m².

11- Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, cans lequel la poudre de développement est fixée par pression à froid, caractérisé en ce que la quantité de liquide déposée sur le support est comprise entre 2 g/m² et 5 g/m .

12- Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la copie est séchée pendant ou après le fixage de l'image de poudre sur le support.

13- Procédé selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la poudre de développement a une résistivité volumique inférieure ou égale à 10¹⁵ Ω x cm²/cm.

14- Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que la poudre de développement a une résistivité volumique comprise entre 10⁷ et 10¹⁵ Ω x _cm²/_cm.

15- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le support temporaire est soumis à un éclairement entre le développement de l'image et son transfert.

16- Procédé selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que l'image de poudre est préalablement transférée sur un rouleau métallique rigide revêtu de liquide diélectrique puis transférée par pression sur le support de copie.

17- Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon la révendication 16, comportant un cylindre photoconducteur, des moyens de développement d'une image de charges formée sur ce photoconducteur, un premier rouleau métallique rigide disposé sous le rouleau photoconducteur et un deuxième rouleau métallique rigide disposé sous le premier rouleau métallique, caractérisé en ce qu'il comporte également des moyens d'enduction de liquide diélectrique disposés au contact du premier rouleau métallique, en amont de la génératrice de contact du rouleau photoconducteur et du premier rouleau par rapport au sens de rotation de celui-ci.

18- Dispositif selon la revendication 17, 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.

Dessins