Brevet FR2013438A1 — publié le 19700403

La présent* invention est rslativs à un procédé «t à un dispositif per— mttant d'appliquer uns ohargs élsctrostatiqus uniforms st dont la valsur sst fixés à l'avança, à la surfaos d'uns fsuills élsotro-isolants ou d'un pho t oc onduc tsvir, os photoconduotsur faisant partis lui-même d'un appareil 5 d'électrophotographie. L'uns dss techniques utilisés» sn élsotrophotographis aonsists à dépossr uns chargs élsctrostatiqus d'uns valsur choisis à l'avanes à la surfaos d'un photooonduotsur qus l'on sxposs soit simultanément, soit ultérisure-msnt, à uns soures ds lumièrs & travers l'original qus l'on désirs rspro-10 duirs. La surfaos photooonduotrios dsvisnt oonductrios dans Isa plagss ayant 4 été sxposéss st par suite, la ohargs élsctrostatiqus qui dsmsurs à la surfaos du phetoeonduotsur sst répartis suivant uns configuration qui oonsti-tus uns image latents ds l'original. On appliqua alors un dévsloppatsur à la surfaos du photooonduoteur, st ostts matière ss trouvs attirés st rste-15 nus ssulsmsnt dans lss plages dans lssqusllss sst dsmsurés la ohargs élse-trestatiqus. On obtient ainsi uns iaage visible du dévsloppatsur, qus l'on psut soit utilissr sur ls photoconduotsur, soit transférsr sur uns fsuills réesptriee, Un appareil électrophotographique est, sn général, oonçu ds façon à per-20 asttrs de charger le photeeonduoteur à un potentiel déterminé dont la valsur sera uniforme sur toute la surfaos ds os photooonduotsur. On obtisndra ainsi uns imags élsctrostatiqus qui ssra uns rsproduotion fidèls ds l'original. Ce faoteur est partieulièrsmsnt important dans ls cas où l'on désirs rs-produirs un original dont la dsnsité présents ds nosbrsusss variations. Dan 25 la pratiqua, on réaliss lss apparsils ds oopis élsctrophotographiqus dans lssqusls on charge uniformémsnt le photooonduoteur au raoysn d'un génératsur d'sffluvs par sffst oorona sn intsrposant sntrs la surfaos st es génératsur d'sffluvs uns grills-écran portés à un potsntisl égal à oslui auquel on vsut ohargsr ls photooonduotsur. Un agencement de ce type est décrit, par 30 sxsmple, au brevet dss E.U.A. 2 777 957* Bien qu'un tsl systèms psrmstts résllsmsnt ds ohargsr la surfaos du photoconduotsur ds façon uniforms, il provoqus uns diminution ds la ssnsibilité élsctrophotographiqus par rapport à un appareillage de décharge oorona ne comportant pas de grille, oar la différence de potentiel entre la grille et le photooonduoteur est inférieurs 35 i- 1* différence de potentiel entre le dispositif ds déohargs oorona st ls photoconduotsur. Î1 s'agit dono qus l'obtention d'uns ohargs uniforme ne ss fasss pas sax dépsns ds la ssnsibilité élsotrophotsgraphique. On trouve au brevet des S.U.A. 2 701 764 un dispositif psrmsttant ds lsvsr ostts difficulté. Suivait 40 es dispositif, on ohargs le photooenducteur en deux fois dans dsux postss 69 2445î 2 2013438 distincts. Le premier posta oonfère rapidement à la surfaoe une charge non uniforma at la porta approximativement an potantial choisi ; la deuxième poata agit plus lentement sur la oharga da la surfaoe photooonduotrioa da façon à portar catta dernière au potantial désiré. L'inconvéniant d'un tal 5 dispositif sst da nécassitar daux postas da charge. On trouva au brevet des S.U.A. 2 778 946 un antre dispositif visant à lavar la même difficulté .'-Suivant oa dispositif, las deux postas da oharga sont combinés au sain d'un agencement uniqua. Cependant, il n'est pas possible de porter ainsi rapidement la charge de la surfaoe à la valeur dési»-10 rée, puisque la dite surfaoe est en fait soumise successivement à deux ohamps électriques. La présente invention a pour objet un procédé ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé permettant d'appliquer rapidement une oharga électrostatique uniforme soit sur une surfaoe éleotro-isolante, soit 15 sur une surfaoe photooonductrioe. Le procédé de la présente invention consiste à soumettre la dite surfaos à un dispositif générateur d'effluve par effet oorona, en intercalant entre cette surfaoe et le générateur d'effluve une grille-écran alimenté* par une ou plusieurs sources de potentiel distinctes, la dite surface étant animée 20 d'un mouvement relatif par rapport au gnénérateur d'effluve, et il est oar-raotérisé en ce qu'on module le ohamp électrique produit par l'effluve en utilisant la grille pour modifier graduellement les lignes de forces de se ohamp de façon à soumettre la dite surfaoe à un gradient de potentiel décroissant dans le sens du mouvement relatif de la surfaoe par rapport au 25 générateur d'effluve. Le dispositif selon la présente invention oomporte un poste de charge»en l'ooeurenoe un générateur d'effluve par effet oorona. et, intercalée entre oe poste et la surfaoe photooonductrioe devant être chargée, une grille au moyen de laquelle on produit un ohamp non uniforme ; de cette façon, lorsque le photooonduoteur traverse le poste de charge, il 30 est soumis à un potentiel décroissant régulièrement et qui atteint finalement la valeur de oelui auquel on désire charger oe photocondueteur. Ainsi) on communique à ce photooonduoteur une charge uniforme au potentiel désiré. Suivant un mode de réalisation particulièrement avantageux, le champ électrique produit par la grille est rendu non uniforme en appliquant das 35 potentiels gradués à différentes parties de cette grille. Suivant un autre mode de réalisation, le ohamp électrostatique est rendu non uniforme en utilisant uns grille dont les éléments sont graduellement espacés. Suivant un autre mode de réalisation, on peut combiner oes deux teohniques. Au dessin annexé, donné seulement à titre d'exemple s 40 — la Fig. 1 représente un dispositif de charge au moyen d'un générateur 69 2445T 3 2013438 deffluve par effet oorona suivant la technique antérieure, - la Fig. 2 rapréaanta un graphique rendant compta da la façon dont la photoeonÉuoteur aa oharga an fonction du tampa lorsqu'on utilisa le dispo-aitif représenté à la Fig. 1, 5 - la Fig. 3 représente un dispoaitif da oharga semblable à celui de la Fig. 1 mais qui comporte une grille intercalaire classique, - la Fig. 4 représente le graphique de oharge du photooonducteur en . fonction du temps lorsqu'on utilise le dispositif représenté à la Fig. 3» - la Fig. 5 représente un dispoaitif de charge suivant la présente in-10 vention $ dans ce dispoaitif lea .éléments de la grille intercalaire sont gradaelleaent espacés, - la Fig. 6 représente le graphique de oharg* du photooonduoteur lorsqu'on utilise le dispositif représenté à la Fig. 5» - la Fig. 7 représente un dispositif de charge dans lequel la grille 15 est oonstituée d'éléments identiquement espaoés, mais reliés respectivement à des potentiels de valeurs différentes et décroissantes, - la Fig. 8 représente la courbe de charge du photooonduoteur en fonction du temps lorsqu'on utilise le dispositif représenté à la Fig. 7» - la Fig. 9 représente un dispositif de charge dans lequel les éléments 20 de la grille intercalaire sont graduellement espacés, chaque élément étant en outre relié à une souroe de potentiel dont la valeur déoroît pour chaque élément. La Fig. 1 représente un dispositif classique permettant de charger rapide au moyen d'un fil à effluve oorona 1 porté à un potentiel élevé V1. La 25 partie supérieure du fil 1 est protégée par une calotte 2 reliée à la terre . Sous le fil 1, se trouve le photooonduoteur 3 l'on doit charger et qui est placé sur un oondueteur 4 relié à la terre. Le graphique de la Kg. 2 montre qu'une oharge s'accumule progressivement sur le photooonduoteur 3 de la Fig. 1 après que le potentiel a été 30 appliqué au fil à effluve oorona 1. La oharge du photooonducdteur a tendance à augmenter exponentiellement jusqu'à atteindre la valeur T1. Cependant, au bout d'un temps A, on cesse de charger le photooonduoteur, soit en dé-oonneotant la souroe de potentiel V1, soit en déplaçant le photooonduoteur hors du poste de charge* Le photoconducteur porte alors une charge distri-35 buée irrégulièrement et dont la valeur moyenne est égale à V2. Le système représenté à la Fig. 1, s'il permet de charger rapidement le photooonduoteur, est incapable de le charger de façon uniforme comme oela est nécessaire pour son utilisation* Sn vue d'uniformiser la répartition de la charge, on a utilisé selon la teohnique antérieure un dispositif tel 40 que celui représenté à la Fig. 3. Le dispositif représenté à la Fig. 3 est 69 24451 4 2013438 semblable à oelui représenté à la Fig. 1. Cependant, il comprend une grille 5 qui est disposée entre le fil à effluve oorona 1 et le photoconducteur 3* Le résultat est que tout se passe somme si les ions étaient produits au niveau de la grille 5» Comme le neutre le graphique de la Fig. 4» la charge 5 du photooonduoteur augmente exponentiellement ; il s'écoule un temps plus long avant que le photoconduoteur soit porté an potentiel V2, mais, dans ce cas, on obtient une charge répartie uniformément à la surface du photo-conducteur. L'inconvénient de ce dispossitif est évidemment le temps très long qui est nécessaire pour porter le photoconducteur au potentiel uni-10 forme désiré. Suivant la présente invention, on a donc conçu un dispositif permettant de charger rapidement un photooonduoteur tout en lui communiquant un potentiel uniforme. Suivant oe qui est représenté à la Fig. 5» un mode de réalisation de l'invention consiste à utiliser un dispositif comportant un 15 fil à effluve oorona 1 «t une calotte 2 semblables à ceux représentés à la Fig. 1. La calotte et les fils ds décharge oorona sont placés au-dessus de la surfaoe du photoconducteur 3 que l'en doit charger. Ce photooonduoteur est lui-même plaoé sur un conducteur 4 relié à la terre. Selon l'invention, on dispose entre les fils de décharge oorona 1 et le photocondno-20 teur 3 une grille 6 dont les fils sont graduellement espacés. Suivant le mode de réalisation représenté, l'espacement des fils déoroît de la gauehe vers la droite. Là où l'espacement des fils est important, les particules chargées peuvent passer en grande quantité, alors qu'à droite, où l'espacement des fils est plus réduit, le passage des particules chargées est,. 25 faible m nul. Bans le cas où le passage des particules chargées est important, le photoconducteur sera porté à un potentiel égal à celui des fils à effluve corona. Aux endroits où le passage des particules est moins important, le photooonduoteur est porté à un potentiel égal à celui de la grille. Etant donné que le photoconducteur. est déplacé dans la direction de 30 la flèche X, il sera d'abord soumis à l'aotion d'une source de potentiel élevé 10, puis soumis ensuite à un potentiel augmentant plus faiblement jusqu'au moment où il ne sera plus soumis qu'à l'aotion de la source de potentiel 11 dont la valeur est celle à laquelle on désire charger le photooonduoteur . 35 Le graphique de la Fig. 6 montre la oourbe de charge du photoconducteur, lorsqu'on utilise le dispositif représenté à la Fig. 5- On observe initialement pendant un temps A une période pendan^aquelle la charge du photooonduoteur augmente exponentiellement jusqu'à une valeur V1. Etant donné que le photoconducteur est déplacé vers des potentiels de charge décroissants, 40 la courbe de oharge est aplatie, mais la valeur V2 est atteinte plus rapi- 69 24451 5 2013438 deaent que dans le caa du dispositif représenté à la Fig. 3* La Fig. 7 représente un autre mode de réalisation de l'invention, qui oonsiste an un dispositif comportant les fils de décharge oorona. 1 et la calotte 2. Comme précédemment, le photoconducteur est placé sous ce dispositif et il se trouve en contaot aveo le conducteur 4 relié à la terre. Le dispositif représenté à la Fig. 7 comprend en outre une grille à élé- , ments individuels 7» chaque élément de cette grille étant isolé des autres. Du côté droit, les éléments de la grille sont reliés à une source de tension aultiple dont le rôle est de provoquer un gradient de potentiel négatif lorsque le photoconducteur se déplace dans le sens de la flèche X. Su côté gauche, les éléments de la grille sont reliés à une source de haute tensiom d'une valeur V1. Aux endroits où le potentiel de la grille est élevé, celle-ci n'exerce qu'une très faible influence sur les particules chargées émises par les fils à effluve corona. Aux endroits où le potentiel de la grille est faible, la grille exerce une aotion de régulation sur ces particules chargées .de façon à porter le photoconducteur au potentiel de la grille. Etant donné que le photoconducteur est déplacé dans la direction représentée par la flèche X, il est d'abord soumis..à un potentiel élevé, puis & un potentiel plus faible, de telle sorte qu'il est porté initialement à une oharge élevée qui est ensuite tempérée sous l'action du potentiel plus f aible. La courbe d* charge du photoconduoteur montre dans ce cas que ce dernier est porté à un potentiel V2 en un temps A. Sien entendu, on peut suivant l'invention combiner les dispositifs représentés aux Fig. 5 et 7» c'est-à-dire que les fils de la grille peuvent être graduellement espacés et en même temps isolés les uns des autres et portés à des potentiels différents. La Fig. 9 représente un tel dispositif comportant une grille dont les fils sont graduellement espacés ; une source de tension multiple 12 produit en outre un gradient de potentiel d'une extrémité à l'autre de cette grille. Bien entendu, au lieu de déplacer le photoconduoteur soua le poste de charge, on peut concevoir un dispositif dans lequel un posto de charge mobile oharge un photoconducteur fixe. 69 24451 6 2013438 BEVBHgICATIOKS - 1 - Procédé pour appliquer une charge électrostatique uniforme sur une sur face, soit électro-isolante, soit photoconductrice, et qui consiste à soumettre la dite surface à un dispositif générateur d*effluve par effet oorona, en interoalant entre la dite surfaoe et le dit générateur d'effluve, une grille-écran alimentée par une ou plusieurs sources de potentiel distinotes, la dite surface étant animée d'un mouvement relatif par rapport au générateur d'effluve, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on module le champ électrique produit par l'é'ffluve en utilisant la grille pour modifier graduellement les lignes de forces de ce champ de façon à soumettre la dite surface à un gradient de potentiel décroissant dans le sens du mouvement relatif de la surface par rapport au. générateur d'effluve. 2 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à la revendica tion 1 comportant un générateur d'effluve par effet corona, et entre ce générateur d'effluve et la surfaoe qui doit recevoir la charge»une grille-écran alimentée par une souroe de tension, la dite surface étant animée d'un mouvement relatif par rapport au générateur d'effluve et à la grille-écran ce dispositif étant caractérisé en ce que la grille-écran comprend un réseau de conducteurs dont la direotion est sensiblement perpendiculaire au sens du mouvement relatif de la surfaoe par rapport au générateur d'effluve, chacun des oonduoteurs de ce réseau étant alimenté par une source distincte de potentiel, de façon que les valeurs des potentiels auxquels sont portés les oonduoteurs soient graduellement décroissantes dans le sens du dit mouvement. 3 - Dispositif conforme à la revendication 2 caraotérisé en ce que la grille-écran comprend successivement et dans.le sens du mouvement relatif de la surface par rapport au générateur d'effluve, au moins un premier, un second et un troisième conducteurs disposés de telle sorte que l'espacement entre les dits premier et second conducteur est plus grand que l'espacement entre les dits second et.troisième conducteurs. 4• - Dispositif conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que les conducteurs de la grille-écran sont simultanément reliés respectivement à des sources de potentiel distinctes.