Brevet FR2016672A1 — publié le 19700508

La présente invention est relative aux surfacem photoconductrices uti usées dans les procédés de reproduction électrographique à court tirage. Plus partioulièrement, l'invention est relative à un procédé de traitesent préalable pour améliorer les qualités du développement des aplats obtenus à la surface des photoconducteurs utilisés colle matrices dans les copieurs dn type donnant un petit nombre de copies (court tirage On connaît déjà divers types de matériaux conçus pour permettre la reproduction électrographique d'un original.Les matrices de copie électro- @tatique dont on dispose actuellexent sont telles qu'après le tirage de chaque copie il est nécessaire de ré@xposer le photoconducteur derrière le document Ce procédé présente l'inconvénient de consommer beaucoup de temps. in outre, le temps nécessaire pour accomplir une série de tirages sur une machine fonotionnant suivant un procédé de ce type est limité par le temps de récupération du photoconducteur. On a donc essayé de réaliser une matrice de copie dont l'utilisation répétés pour des tirages successifs ne nécessite pas une exposition photogra- phie L chaque tirage. Toutefois, la réalisation d'un matériel de copie ré- pondant i ces condition s'est révélée extrêmement complexe. Par exemple, le matériel de copie décrit au brevet des Etats-Unis d'Amérique 2 576 047 et utilisable dans une machine d'impression électrostatique est réalisé en appli- quant une couche d'une laque photosensible sur une plaque à dorsale conductrice. On expose la couche photosensible à un original et l'on dépouille l'image obte- nue en dissolvant les plages non exposées de l'image photosensible puis en fixant l'image obtenue par cuisson ou par un autre Moyen. A chaque tirage, il est nécessaire de charger la plaque de façon à y produire une image élec- trostatique que l'on révèle avec un pigment, puis que l'on transfère sur une surface réceptrice.On trouve au brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 081 162 la description de diverses substances photoconductrices destinées à la mise en oeuvre de procédés de reprographie électrochimiques Ces produits, après exposition, peuvent, suivant le cas, rester conducteurs ou non conducteurs dans les plages exposées pendant plusieurs heures. Cependant, les propriétés conductrices n'étant pas perianentes, de tels produits ne sont pas concevables pour la réalisation de matrices de copie susceptibles d'être conservées pour un usage ultérieur ou bien d'être utilisées pour de très longues séries de tirages. Pour améliorer la qualité du développement des aplats, on a proposé diverses solutions consistant à exposer un photoconducteur à travers une trame juste avrnt l'exposition photographique, ou simultanément à cette exposition. L'inconvénient L'un tel procédé réside dans la coiplication et dans l'angmen- tation du prix de revient des dispositifs nécessaires à sa mise m oeuvre L'invention a pour objet la préparation d'une matrice photooonduotric de copie électrostatique. L'invention a aussi pour objet un procédé de copie électrographique suivant lequel on utilise la matrice ainsi préparée et qui permet de procéder à une série de tirages sans qu'il soit nécessaire à chacun de ces tirages de la réexposer photographiquement. Le procédé de préparation suivant l'invention d'une matrice électro- graphique consistant à exposer un photoconducteur i un rayonnement modulé par un original ou une traie, est caractérisé on ce qu'on expose ce photooonduo- teur à un rayonnement de telle sorte que les plages exposées perdent de façon permanente leurs propriétés photoconductrices, les plages non exposées conser- vant les leurs. Le procédé électrographique suivant l'invention,permettant d'obtenir plusieurs copies, est caractérisé en ce qu'on charge sélectivement les plages exposées ou les plages non exposées de la matrice ainsi préparée pour former une image électrostatique, on utilise cette image pour former une image de poudre Sur un produit récepteur et on répète ces opérations pour obtenir des copies supplémentaires. Les plages non exposées de la matrice deviennent non conductrices de façon permanente et insensibles à une exposition ultérieure. Eventuellement, on peut faire passer un courant électrique à travers le photoconducteur pendant l'exposition photographique de la matrice. Dan. ce cas, on rend la surface photoconductrice de façon permanente au .oyen d'une exposition d'une intensité ou d'une durée moins grande. L'exposition photographique peut être faite à travers un cliché tramé. Si lton expose le photoconducteur initialement à un original, il est nécessaire de lui appliquer une charge uniforme,puis de dissiper sélec- tiveient cette charge en exposant complètement le photoconducteur, de façon à former une image électrostatique. On désignera ci-aprèe cette exposition com- plète sous la dénomination de dépouillement lumineux. Sur cette image électrostatique on peut appliquer un pigment que l'on peut ensuite transférer sur un récepteur. Une variante consiste à transférer l'image électrostatique telle quelle sur un récepteur, puis à pigmenter l'iiage transférée. De cette façon, avec un photoconducteur permanent on réalise un matériel de copie électrophotographique utilisable pour de longues séries de tirages, ou bien pouvant etre conservé sans inconvénient pendant longtemps. Si l'on expose le photoconducteur à un cliché tramé, on peut procé- der à des tirages suivant le procédé électrophotographique classique mais le photoconducteur présente des propriétés très amélierées à cause de l'effet de bord dû au point de la trame. Avec des photoconducteurs traités de cette façon, on peut réaliser et vendre des matériels de copie ne nicessitant pan la mise en oeuvre d'un dispositif cortex et permettant en outre l'utilisation d'un cliché tramé pour l'exposition. Naturellement, on peut réaliser une matrice de copie améliorée en combinant une exposition photographique et l'ex- position à travers un cliché tramé. Au dessin annexé, donné seulement à titre d'exemple - la Fig. 1 représente une série de vues en coupe schématique, correspondant aux phases successives conduisant à l'obtention d'un tirage positif à partir d'un original négatif. - la Fig. 2 représente une série de vues en coupe schématique1 correspondant aux phases successives conduisant à l'obtention d'un tirage positif à partir d'un original positif. - la Fig. 3 représente une série de vues en coupe schématique, correspondant aux phases successives d'une variante du procédé illustré à la Fig. 2. - la Fig. 4 représente le schéna d'un appareillage utilisable pour l'exposition initiale. Suivant le procédé de la présente invention, on traite un photoconduoteur P suivant l'un des procédés représentés aux Fig, indiquées ci-dessus. On procède à une exposition photographique initiale unique, puis au tirage du nombre de copies désirées en procédant corne suit : à chaque tirage, on charge le photoconducteur puis on procède au dépouillement lumineux et enfin on applique un pigment et on transfère l'image pigmentée, tout ceci sans qu'il soit nécessaire d'exposer de nouveau le photoconducteur à l'original. Certains latériai photoconducteurs se détériorent lorsqu'on les soumet d'une façon intense ou prolongée à l'action d'un rayonnement, par exemple d'un rayonnement ultraviolet produit par une lampe à filament de tungstène.De n même les matériaux photoconducteurs peuvent se détériorer lorsqu'on y fait passer un cou, rant pendant l'exposition, par exemple en produisant une décharge du type corona entre deux électrodes, entre lesquelles on place de photoconducteur. De tels procédés altèrent les propriétés du photo conducteur de telle sorte que par application de lumière on ne peut plus dissiper les charges à sa surface, c'est-à-dire que la surface ainsi détériorée ne peut plus être rendue conduotrice. Par conséquent, un mode opératoire comportant une exposition photographique unique permet de former sur le photoconducteur une image latente sous la forme d'une configuration stable, c'est-à-dire ne pouvant être dissipée sous l'action de la lumière. Par suite, en chargeant le photoconducteur de façon uniforme, puis en réalisant un dépouillement lumineux par exposition à une source de lumière pour dissiper les charges dans les plages non exposées, on forme une image électrostatique à partir de laquelle on peut tirer de nombreuses copies.La pigmentation et le transfert de cette image peuvent être réali@és suivant les procédés olassiqBo O Etant donné que le dépouillement lumineux a pour objet de-dissiper los charges sur les plages du photoconducteur qui n'ont pas été affectées par l'exposition photographique et de façon à empêcher que ces plages retiennent ultérieurement le pigment, on conçoit que l'on puisse former sur ce photoconducteur une image électrostatique ce qui permet de tirer ainsi un grand nombre de copies à partir d'un même original, la durée de l'expositionne constituant pas l'un des paramètres critiques de l'opération. Vn tel procédé permet donc une grande latitude de mise au point en ce qui concerne l'exposition. En outre, Si la configuration de charges électrostatique détermine sur la sur- face des différences de potentiel importantes, on peut obtenir des tirages très contrastés. Suivant ce qui est représenté à la Fig. 1, on prépare un matériel de tirage en appliquant un photoconduoteur P sur un support conducteur 10. On expose ce matériel à une source de lumière modulée par un original suivant les indications des flèches 11. Do cette façon, le photoconducteur devient non conducteur dans les plages 12 et demeure photo conducteur dans les plages non exposées 13. La durée et l'intensité de l'exposition sont telles que les plages 12 du photoconducteur perdent définitivement leurs propriétés photoconductrices et que par conséquent ces plages 12 ne peuvent plus erre rendues conductrices lorsqu'on les expose à la lumière. Après l'exposition, on applique sur le photoconducteur une charge, par exemple une charge négative 14, suivant un procédé classique.On expose ensuite intégralement le photoconducteur, ce qui rend les plages initialement non exposées 13 conductrices, alors que les plages 12 restent non conductrices, la charge 14 créant dans ces plages une image électrostatique. On peut transférer cette image en vue d'un développement ultérieur ou bien on peut développer cette image électrostatique au moyen d'un pigment 15 positif, puis la transférer sur un récepteur approprié. Naturellement, Si on veut obtenir d'autres oopies, on peut se dispenser de l'exposition photographique initiale, étant donné qu'il est seulement nécessaire de charger le photoconducteur, de procéder au dépouillement lumineux et de développer l'image électrostatique obtenue, avant ou après son transfert. Pour fabriquer une matrice de copie utilisable dans un procédé leo- trographique, on peut par exemple appliquer une couche d'iodure de cuivre-I sur un support en polyester. La couche 10 de la Fig. 1 est transparente, et électroconductrice. Sur cette couche on applique un film au nitrate de cellulose non représenté sur la figure. Le rôle de ce film de nitrate de cellulose est d'empêcher des interactions entre la couche électroconductrice et le photoconducteur, ce qui permet de charger ce dernier négativement comme oelà est représenté sur la figure.Sur ce film en nitrate de cellulose, on applique la couche photoconductrice P ; cette couche P comprend un liant à base de polycarbonate de bisphénol, un photoconducteur organique, le 4,4 '-bis- (diéthylamino)-2,2'-diméthyltriphénylméthane, et un sensibilisateur, le perchlorate de 2,6-diphényl-4(4-diméthylaminophényl)thiapyrylium ; à l'état sec, cette couche photoconductrice présente une coloration bleue et son épaisseur est d'environ 7 . On a ainsi réalisé un film photoconducteur pouvant eervir de matrice de copie. On place un original négatif transparent en contact avec le support de ce film photoconducteur et on expose le tout pendant 5 minutes à un éclairement de 104lux. Pendant l'exposition, le photoconducteur est soumis à l'aotion d'un effluve de type corona qui le charge négativement de façon à main- tenir dans les plages exposées une densité de courant égale à 0,5 milliampère/ cm2. Ce courant électrique provoque le blanchiment du colorant sensibilisateur Au maximum du spectre d'absorption de ce colorant, situé à 680 nm le film photoconducteur absorbe 98/100 de la lumière incidente. Après exposition, le film n'absorbe plus dans les plages exposées que 75 % de la lumière incidente.En lumière blanche, la densité de ce film est de 0,4 et elle tombe à 0,28 dans les plages exposées.. Les plages blanchies ne peuvent plus être déchargées apres la charge et le dépouillement lumineux. On applique ensuite un pigment sur les plages blanchies et on transfère l'image pigmentée sur un récepteur. Ainsi, ce matériel portant une image blanchie peut être utilisé comme une matrice de copie xérographique. Suivant ce qui est représenté à la Fig. 2, on démontre qu'il est pos- sible d'utiliser un photoconducteur P pour obtenir des tirages positifs à partir d'un original positif. Dans ce cas, on expose le photoconducteur & un original positif, la lumière représentée par les flèches 16 frappant les plages 17 du photoconducteur, ce qui provoque la disparition définitive de leurs propriétés photoconductrices. Ainsi, il ne sera plus possible de dio siper une charge électrostatique à la surface de ces plages exposées. Les plages 18 qui n'ont pas été exposées représentent les plages d'image.On peut ensuite appliquer sur le photoconducteur une charge positive 19, puis à procéder au dépouillement lumineux en exposant le photoconducteur intégralement à une source de lumière, ce qui provoque la dissipation de la charge 19 dans les plages 18, cette charge 19 demeurant appliquée sur les plages 17. Après le dépouillement lumineux, on applique une charge négative sur le photoconducteur, ce qui dissipe les charges positives sur les plages 17 et provoque ltappav-ion d'une charge négative 20 sur les plages 18. Il suffit alors d'appliquer un pigent positif 21 avant ou après avoir transféré l'image sur un récepteur.Pour obtenir d'autr@s tirages, il suffit de recommencer la même série d'opérations, c'est-à-dire de recharger le photoconducteur avec une charge positive, de procéder au dépouillement lumineux, lui appliquer une charge négative afin de former une image électrostatique négative développable au moyen d'un pigment positif. Suivant une variante de ce dernier mode de réalisation, on expose le photoconducteur P, les zones de fond d'image étant soumises à a lumière suivant ce qui est indiqué par les floches 16, ce qui provoque la disparition des propriétés photoconductrices dans les plages 17. Ensuite, on applique une charge négative 22 sur le photoconducteur puis on procède au dépouillement lumineux du photoconducteur, ce qui provoque la dissipation des charges seule ment dans les plages 18, les plages de fond d'image 17 demeurant chargées. I1 ne reste plus alors qx'à faire passer le photoconducteur à travers un poste de développement où l'on applique un potentiel négatif élevé dont la valeur correspond à la valeur à laquelle sont portées les plages 17 du fait de la charge 22. De cette façon on peut appliquer un pigment négatif 23 sur les plages 18. Pour tirer d'autres copies du môme original, le cycle des opéra- tions est le suivant : on applique la charge négative otrr le photoconducteur, on procède au dépouillement lumineux on lui applique un pigient négatif on le faisant passer dans un poste de développement porté à un potentiel négatif de valeur élevée.Les phases de cette variante sont représentées à la Fig. 3 Ainsi quton l'a mentionné ci-dessus, il est possible de diminuer l'intensité ou la durée de l'exposition en faisant passer un courant électrique à travers le photoconducteur en même temps qu'on l'expose. Suivant le mode de réalisation représenté à la Fig. 4, on peut exposer le matériel de copie à travers son support 10, lequel peut être transparent, suivant la direction de la flèche 25. Simultanément, au moyen d'un dispositif de décharge corona, on fait passer le courant électrique à travers le photoconducteur suivant la direction de la flèche 27.Ce dispositif de décharge corona est alimenté par une source de tension 28 par l'intermédiaire d'un circuit comportant un interrupteur 29. ainsi, en ouvrant l'interrupteur 29, on peut exposer le photoconducteur sans y faire passer de courant. Le nombre de tirages que l'on peut réaliser au moyen du procédé de la présente invention est limité essentiellement par l'aptitude des plages non exposées à retenir les charges, de sorte que le procédé de l'invention ne nécessite pas pour sa mise en oeuvre un matériel photoconducteur dont les caractéristiques de leur courbe de noircissement H et D sont stables et bien définiem. En outre, le nombre de tirages pouvant être réalisés suivant la pré- sente invention dépend de l'aptitude dei plages non exposées à se décharger lors d'une exposition. Cotte aptitude n'est généralement limitée que par une sorte d'écran qui se forme sur le photoconducteur après un certain nombre d'oprations de développement.Ainsi, par un traitement approprié de la sur- face du photoconducteur, ou en ajustant les valeurs du potentiel on peut ré- duire au minimum cet écran de poudre, et obtenir un très grand nombre de oc- pies. Etant donné qu'une seule exposition photographique est nécessaire, la sensibilité du photoconducteur ne détermine plus la vitesse de fonction nement de la machine, ce qui permet d'utiliser des photoconducteurs de faible sensibilité, ou bien, de tolérer des pertes en sensibilité plus importantes, lorsqu'on utilise des filtres avec un matériau de haute sensibilité en vu de le rendre panchromatique. I1 est bien évident que les exemples décrits ci-dessus ne sont pas limitatifs et que 1 'on peut inverser les polarités sui- vant le type de photoconducteurs utilisés Si l'exposition initiale est faite avec un prétragage, il se formera un faisceau de plages très fines dont la photoconductivité est détruite de façon permanente, et choque plage formera des sones frontières ou bords avec le reste du photoconducteur, de telle sorte qu'un nombre accru de lignes de force seront créées dans les plages du photoconducteur où le développement de larges aplats est souhaitable. C'est pourquoi par application de pigment développateur sur les aplats on obtient après le transfert de meilleures copies. On peut réaliser ce prétramage au cours de la fabrication du photoconducteur Un photoconducteur ainsi traité peut être manipulé et vendu exactement comme un photoconducteur ordinaire et il présente, en outre, l'avantage de ne nécessiter la mise en oeuvre d'aucun dispositif particulier pour procéder à l'exposition à travers une trame, avant ou pendant l'exposition photographique. Cette exposition photographique initiale peut être elle-même indifféramment une exposition photographique classique à travers un original ou une exposition à travers un cliché tramé. R E V E N I) i C Â-T i O N S - 1 - - Procédé de préparation d'une matrice électrographique consistant à expo- ser un photoconducteur à un rayonnement modulé par un original ou une trame, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on expose ce photoconduo teur à un rayonnement de telle sorte que les plages exposées perdent de façon permanente leurs propriétés photoconductrices les plages non ex posées conservant les leurs. 2. - Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'on expose le photoconducteur à un rayonnement pendant une durée telle et avec une intensité telle que les plages exposées perdent leurs propriétés photo conductrices, les plages non exposées conservant les leurs. 3. - Procédé conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on expose le photoconducteur à un rayonnement tel que les plages expo sées deviennent de façon permanente non conductrices, cet état n'étant pas modifiable sous l'effet d'une exposition ultérieure1 les plages non exposées conservant leurs propriétés photo conductrices. 4. - Procédé électrographique permettant d'obtenir plusieurs copies, à partir d'un photoconducteur et n'utilisant qu'une seule exposition photogra phique, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on rend des plages du photoconducteur insensibles à une exposition ultérieure, en l'exposant à un rayonnement suivant une image, pour obtenir une matrice, les plages non exposées de celle-ci conservant leurs propriétés photoconductrices, puis on charge sélect iv ement les plages exposées ou les plages non expo sées de la matrice ainsi préparée pour former une image électrostatique, on utilise cette image pour former une image de poudre sur un produit récepteur et on répète ces opérations pour obtenir des copies supplé mentaires. 5. - Procédé électrographique conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que, pour réaliser la charge sélective, on charge uniformément la matrice, et on fait un dépouillement lumineux, qui élimine les charges uniquement dans les plages ayant conservées leur photoconductivité. 6. Procédé électrographique conforme à l'une des revendications 4 ou caractérisé en ce que, pour obtenir la matrice1 on expose le photocon ducteur à un rayonnement pendant une durée telle et aveo une intensité telle que les plages exposées perdent leurs propriétés photoconductrices les plages non exposées conservant les leurs. 7. - Procédé conforme à l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'on transfère l'image latente ou l'image développée sur le produit récepteur. 8. - Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 5 8 7, caractérise en ce qu'après avoir procédé au dépouillement lumineux, on applique sur la matrice une charge égale en valeur absolue et de signe opposé à la charge précédemment appliquée de façon à appliquer une charge sur les plages initialement non exposées et à décharger les plages initialement exposées. 9. - Procédé conforme à la revendication 8, caractérisé en ce qu'on développe les plages portant une charge avec un pigment dont la polarité est iden tique à celle de ces plages.