Brevet FR2073488A1 — publié le 19711001

La présente invention concerne les techniques d'expositions multiples et plus particulièrement l'élimination d'erreurs d'enregistrements . De récentes techniques de formation d'image ont accru le be-5 soin de rëexpositions multiples d'images. Un système de formation d'image particulier, avantage par une réexposition multiple, est celui employant le procédé de photoélectrophorèse. Les inventions de base de ces systèmes sont décrites dans les brevets US n° 3.383.993/ 3.384.565 et 3.384.566. Ils révèlent comment produire 10 une image visible sur une ou deux électrodes, entre lesquelles sont placées des suspensions de particules photoélectrophorétiques. Ces particules sont électriquement photosensibles et paraissent subir, sur exposition à une radiation électromagnétique d'activation, un net changement de polarité de charge ou une modification de po-15 laritë, par interaction avec une des électrodes. Des mélanges de deux ou plusieurs particules différemment colorées peuvent garantir diverses couleurs d'images. Les particules migrent d'une des électrodes sous l'influence d'un champ électrique, lorsqu'il frappe avec l'énergie d'une longueur d'onde, l'intérieur de la courbe de rê-20 ponse spectrale des particules en couleurs. Une machine pour formation d'image en continu fût divulguée dans le brevet US n° 3.427.242, qui décrit un appareil pour formation continue d'images, à partir de suspensions photoélectrophorétiques, par projection d'un original en utilisant un système de 25 balayage d'un objet, et par application de rayons lumineux d'image à travers la surface transparente d'une électrode cylindrique. La formation pratique d'image par le procédé divulgué ci-avant, est dans nombre de cas, mise en valeur par la soumission, plusieurs fois, des particules photoélectrophorétiques aux condi-30 tions de formation d'image. En soumettant à nouveau et plusieurs fois la suspension de particules de formation d'image photoëlectro-'phorëtique au même modèle imagé de lumière et à un champ électrique, l'image finale formée est mise en valeur par le déplacement des particules des plages, où un éclairement était insuffisant 35 pour causer antérieurement la migration de ces particules d'une électrode à l'autre. Si une machine, telle que celle divulguée dans le brevet US n° 3.427.242, devait mettre des images en valeur par réexposition, les conditionnant une seconde fois pour formation d'image par l'utilisation du même système de projection, une secon-40 de révolution de l'électrode de formation d'image de cette machine 70 47139 2 2073488 serait nécessaire. Cette opération réduirait de moitié ou plus, 1 vitesse et l'efficacité de la machine, selon le nombre de passage, pour formation d'image jugé le meilleur pour cette mise en valeur de 1'image. 5 Le brevet US n° 887.453 (XD/2291) du 22 Décembre 1969, aux noms de S.Hoffman, E.Jackson, G. Starkweather et E. Zucker, divulgue un système de rëexpositions multiples, pour soumission des matériaux de formation d'image au rayonnement imagé, plusieurs fois pendant un seul passage pour formation d'image. C'est avec 10 des systèmes tels que celui-ci que la présente invention est particulièrement efficace, en éliminant ou réduisant les erreurs mécaniques et optiques des systèmes optiques de réexposition. Il est possible, par l'utilisation de cette invention d'améliorer le pouvoir résolvant de l'appareil employant des systèmes optiques de 15 balayage à fente pour réexpositions multiples. Par conséquent, un objet de cette invention est de perfectionner l'appareil optique. Un autre objet de cette invention est d'améliorer les capacités résolvantes des systèmes de rëexpositior. multiples. Encore un autre objet de cette invention est de perfec-20 tionner les systèmes optiques faisant face à des erreurs d'enregis trement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un ou de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux des-25 sins annexés, dans lesquels : La figure 1. est une représentation isométrique et schémati que d'un mode de réalisation de machine pour formation d'images, e La figure 2. illustre schématiquement un mécanisme pour actionner l'arrangement, en vue d'éliminer les erreurs d'enregis-30 trement entre les divers systèmes optiques. La figure 3. est une vue frontale de l'indicateur de réglage d'enregistrement, et, Les figures 4,5,6 et 7 illustrent les erreurs de résolution et d'enregistrement au plan-image. 35 Certains termes utilisés conjointement au procédé de forma tion d'image photoëlectrophorétique illustré dans le mode de réalisation de la figure 1., sont à définir. "L'électrode d'injection est ainsi dénomméer car elle injecte des charges électriques dans les particules photosensibles activées pendant la formation d'image 40 Le mot."photosensible" ici,concerne la propriété d'une particule BAD ORIGINAL 70 47139 3 2073488 qui, une fois attirée sur l'électrode d'injection, voit sa polarité modifiée et migre de l'électrode sous l'influence d'un champ électrique, lors de son exposition au rayonnement électromagnétique d'activation. Le mot "suspension" peut être défini comme un 5 système ayant des particules solides dispersées dans un solide, un liquide ou un gaz; Néanmoins, la suspension utilisée ici est de type courant, présente un solide en suspension dans un porteur liquide. L'expression "électrode de formation d'image" est utilisée pour décrire cette électrode qui agit avec l'électrode d'injection 10 à travers la suspension et qui, une fois contactée par les particules photosensibles activées, ne letir injectera pas de charge suffisante pour les faire migrer de sa surface. L'électrode d'injection est couverte d'une surface diélectrique composée d'un matériau ayant une rësistivité de volume, de préférence de l'ordre de 10^ 15 ohms/cm ou supérieure, et un noyau conducteur de préférence constitué d'un matériau résilient, comme le caoutchouc électriquement conducteur, utilisé pour communiquer la souplesse à l'électrode de formation d'image. Pour que la formation d'image photoélectrophorëtique ait lieu, 20 il est nécessaire que les phases suivantes se produisent, pas nécessairement dans l'ordre énoncé : (1) migration des particules vers l'électrode d'injection, en raison de l'influence d'un champ électrique ; (2) production de porteurs de charge à l'intérieur des particules, lorsque frappées par la radiation d'activation à 1 ' in-25 térieur de leur courbe de réponse spectrale ? (3) dépôt de particules sur ou près de la surface d'électrode d'injection ; (4) phénomène associé à la formation d'une liaison électrique entre les particules et l'électrode d'injection ;(5) échange de charge de particules avec l'électrode d'injection ;(6) migration électrophorétique 30 vers l'électrode de formation d'image;(7) dépôt de particules sur l'électrode de formation d'image. Ceci donne une image optiquement positive sur la surface contactée de l'électrode d'injection. L'illustration schématique de la figure 1 représente un appareil de formation d'image photoélectrophorétique ayant une ëlectro-35 de d'injection 1, avec une couche 2 de matériau conducteur transparent, comme l'oxyde d'étain sur la surface extérieure d'un membre de verre transparent. Une telle combinaison est disponible dans le commerce sous le nom de verre NESA, chez Pittsburgh Plate Glass Company of Pittsburgh Pa. Cependant, d'autres revêtements électri-40 quement conducteurs au-dessus de substrats transparents peuvent -y.7 ] BAD ORIGINAL 70 47139 4 2073488 être utilisés ici. Dans une première zone de formation d'image 10, une électrode de formation d'image 12 fait face à la surface externe de l'électrode d'injection 1. L'électrode de formation d'image porte la suspension 13 qui, depuis le carter d'approvisionnement 5 14, est amenée à l'aide d'un système d'application constitué d'un cylindre de mesure 15 et d'un cylindre applicateur 16. La suspension de formation d'image est appliquée à la surface de l'électrode d'injection 1, entre cette dernière et l'électrode de formation d'image 12, dans une première zône de formation d'image 10. 10 L'électrode de formation d'image 12 présente une surface hau tement diélectrique 18 qui enrobe un noyau interne souple, conducteur 20, de préférence constitué d'un matériau résilient de caoutchouc conducteur ou de tout autre matériau semblable. Une seconde électrode de formation d'image 22 fait face à la surface externe 15 de l'électrode d'injection 2, dans une seconde zône de formation d'image 24. Ces deux électrodes de formation d'image sont respectivement reliées à la berne négative d'une source de courant ëlectr que 25. L'électrode d'injection 1 est schématiquement illustrée, reliée à la terre, de sorte qu'un champ existe entre les deux élec-20 trodes de formation d'image d'une part, et l'électrode d'injection d'autre part, tel qu'exigé par la procédure de formation d'image photoélectrophorétique. De plus, la seconde électrode de formation d'image 22 se trouve opérationnellement associée à un pulvérisateur 32 qui pulvérise le matériau porteur sur sa surface. Ceci aide à 25 déplacer sélectivement les particules de la suspension, de la surface externe de l'électrode d'injection, conditionnées pour formation d'image par le système optique et la source d'électricité. Il a été établi que l'addition de matériau similaire au liquide porteur'de la suspension de formation d'image aide à la migration 30 de particules de la suspension, de l'électrode d'injection, dans la zône de formation d'image 24. Le rouleau de transfert 26 et la feuille-support de transfert 27, forment l'interface avec la surface externe 2 de l'électrode d'injection 1, en aval, ou encore le long de sa trajectoire de irtou-35 vement. Le rouleau de transfert est électriquement relié à une sour ce 28, pour donner lieu à une polarité opposée aux deux électrodes de formation d'image 20 et 22 et leur source de courant électrique. La fonction de l'électrode de transfert consiste à transférer élec-trophorétiquement la suspension de formation d'image, de la surfa-40 ce 2 de l'électrode d'injection 1 à un matériau de support, qui BAD ORIGINAL COFf ' 70 47139 5 2073488 est alors utilisé comme moyen de support de l'image finale. Une brosse de nettoyage 29 est placée en contact avec la surface externe de l'électrode d'injection 1, pour en éliminer tout résidu de la suspension laissé après l'opération de transfert. 5 De façon similaire, les brosses de nettoyage 30 et 31 contac tent respectivement les électrodes de formation d'image 12 et 22, pour nettoyer leurs surfaces, suite à leur mise en interface avec l'électrode d'injection. Le système optique double entier illustré ici, présente un 10 rayonnement électromagnétique imagé superposé à chacune des plages de formation d'image indiquées par les,références numériques 10 et 24. L'image., est composée de portions contigues du document 34 placé sur le tambour porte-document 36, aux plans-objets de la pluralité de lentilles 38 et 39. L'énergie rayonnante ou l'éclai-15 rage est procurée par les sources 40, 41, 42 et 43. Les deux lignes de référence 45 et 46 illustrées en figure 1, représentent le principal rayon du plan-objet au plan-image du nouveau système optique. Il est à noter que le document 34 est maintenu sur une surface du tambour-objet 36 qui passe par le plan-objet de chacune 20 des deux lentilles 38 et 39. La surface externe 2 de l'électrode d'injection 1 se déplace à travers le plan-image des deux lentilles, aux zônes respectives de formation d'image 10 et 24. Les principaux rayons 45 et 46 illustrés,ne sont pas les axes optiques de chacune des lentilles. Ces axes optiques sont en fait illustrés par les • 25 lignes de référence 48 et 49. Des jeux identiques de miroirs sont situés à l'intérieur du système optique double et incluent des miroirs-plans 50 et 51 et des miroirs en forme de prisme 52 et 5 3 illustrés dans les trajectoires optiques respectives des deux lentilles 38 et 39. 30 Bien que seuls deux systèmes optiques soient illustrés, il est possible d'en coordonner trois ou plus, selon cette invention, pour permettre de multiples passages pour formation d'image avec une seule révolution de l'électrode d'injection, passant par une pluralité d'électrodes de formation d'image, dont le nombre est 35 égal à celui des systèmes optiques coordonnés. Ces systèmes optiques fonctionnent pour réaliser des expositions multiples du document, de divers emplacements du tambour-objet à divers endroits prédéterminés de l'électrode d'injection, de sorte que les mêmes portions du document soient projetées à chacune des diverses po-40 sitions déterminées de l'électrode d'injection. BAD ORIGINAL "C0PY ' 70 47139 6 2073488 La figure 2 représente schématiquement un réglage de positionnement des objectifs de chacun des systèmes optiques de réexposition, perpendiculairement à leurs axes optiques respectifs, pour compenser les erreurs d'enregistrement à l'intérieur de l'en-5 semble de l'appareil pour formation d'image. Un bouton de commande ou réglage 60 avec une aiguille 62 ajustée à un axe commun 63, tourne dans des paliers 65 et 66. Il fait tourner un engrenage à pignon fixé sur l'arbre qui, à son tour, entraîne l'engrenage 69. L'arbre 70 est axé au centre de l'engrenage et maintenu dans des 10 paliers appropriés, puis ajusté concentriquement à un engrenage à pignon 72. Cet engrenage entraîne une crémaillère 74 maintenue sur une chemise 76 enveloppant le carter d'objectif 78 qui contient l'objectif à régler. La chemise comporte,à sa base,une encoche pour localiser une voie 80 solidement supportée par le chSssis optique 15 (non illustré). Un tampon-presseur 82 maintient l'objectif bloqué lorsqu'un écrou 84 est serré sur la vis 100, ce qui fait un tout avec la chemise 76. L'arbre 70 tourne en faisant tourner le bouton 60, après avoir desseré 1'écrou 84, communiquant un mouvement linéaire à la crémaillère 74 et au carter d'objectif attenant. Le 20 mouvement requis pour compenser les erreurs d'enregistrement à l'intérieur du système peut être déterminé mathématiquement pour être lu immédiatement sur le gabarit étalonné 86, en surveillant le déplacement de l'aiguille à travers ce dernier. La figure 3 est une vue frontale du gabarit et de l'aiguille 25 illustrant les graduations en vue de l'alignement. Chacun des objectifs est obliqué sur le rayon principal, pour focaliser les images aux plans-images et éliminer toute distortion due à l'inclinaison du projecteur. Le réglage de l'objectif 38 perpendiculairement à son axe optique fait glisser la portion de 30 l'image tangentiellement à la plage de formation d'image 24, faisant donc changer la distance circulaire entre les projections d'images séquentielles. Le pouvoir résolvant de la machine schématiquement illustrée en figure 1, est déterminé par l'effet des erreurs d'enregistrement par fente, de vitesse des images en mouvement et des 35 modifications d'agrandissement d'un système d'exposition à un autre système de réexposition. Certaines définitions seraient utiles pour décrire les dérivations mathématiques de ces erreurs et appliquer les moyens de les corriger ou de les influencer en faveur du système. Une perte (+a) de rësolfcion représente le déplacement de 40 l'image par rapport au photorécepteur ou au plan-image, dans une 70 47139 7 2073488 direction positive, tel qu'illustre en figure 4. Ici, 90 représente une plage parfaite de formation d'image ou la surface d'une seule barre de foyer de résolution. Si une erreur de résolution est négative (-a), la barre de 5 résolution exposée apparaîtra comme illustrée en figure 5. La modification totale de la largeur de la surface exposée représente le facteur-limite de la capacité de résolution de la machine précédente. Ainsi, la résolution est de : R = 2^t paires de lignes par longueur unitaire, où : 10 a' est la somme des valeurs absolues des erreurs de résolu tion (a) . C'est-à-dire que a' = j^+a) maxJJ + £(-a) minTJ Un photorécepteur qui a été exposé aux erreurs de résolutions positive et négative se trouvera agrandi, tel qu'illustré en figure 6. 15 D'autres termes qui sont utilisés pour déterminer les erreurs et les moyens pour les corriger sont V qui représente la vitesse du photorécepteur (le cylindre 2) et est égale à Rw, où R est le rayon du cylindre, et W la vitesse angulaire. Vi représente la vitesse de l'image et est égal à M^Vo dans la première fente et 20 ï^Vo dans la seconde fente, où et sont les facteurs d'agrandissements respectifs des systèmes optiques affectant la fente I (zône de formation d'image 10) et la fente 2 (zône de formation d'image 24). Vo représente la vitesse de l'objet. Dans le système de balayage à fentes multiples cité en réfé-25 rence, une certaine erreur se produit durant le balayage à fente, de la fente 1, qui résulte uniquement des erreurs de correction du mouvement d'image. En fente 2, deux erreurs peuvent avoir lieu. II existe une erreur d'enregistrement ar et une erreur de correction de l'image ac- L'erreur de balayage de la fente 2 représente 30 la somme de ces deux erreurs. Puisque le phoisrécepteur concerné par la ligne 92-92 est rëimagë en fente 2, les erreurs se super posent aux erreurs a X • Les erreurs et la capacité de résolution réalisable peuvent être énoncées mathématiquement comme suit : 35 *1 " 'Tp52 " » S! fo \ II. a2 = ar+ac = 2Rp ^arosin. [Co+ (M2t|>^ co3-( 2)]arcsin. [§S-Jj + (M2RO _ ,) o 40 { Rp X) &2 70 47139 8 20734&8 III. a' = j(+a) max/J + [(-a) min.~j IV. R. = 1/2 a'. où : a^ et a2 sont les erreurs respectives des fentes 1 et 2, CQ représente la corde entre les principaux rayons 45 et 5 et 46 et leur intersection avec le tambour 36, y est la distance le long de la ligne 102, à travers laquelle l'objectif est réglé. 0Q représente l'angle établi par la corde Co sur le tambour 36, et, 10 Sjy S^ sont les mesures longitudinales des plages de for mation d'images 10 et 24. L'erreur minimum de compensation du mouvement possible a^ en fente 1 est déterminée par les variables subordonnées et les tolérances en équation I, et pour une machine quelconque a^ peut être 15 positif ou négatif, mais de signe non réglable, sans changer les composantes de la machine. L'équation II qui détermine a2, démontre que a2 peut varier du signe positif au signe négatif, en accommodant la valeur de y, et un moyen consistant à accomplir ce réglage est décrit précé-20 demment en figures 2 et 3. Les avantages de cette invention peuvent être mieux perçus en notant que les images projetées en fente 2 sont superposées à l'image précédemment acquise en fente 1. En résultat, si a1 et a2 sont de signes opposés, la résolution 25 sera : - , tel qu'illustré par les équations III et IV. 2 (a^) + (a2) Si a^ et a2 ont le mâae signe, R ëst alors : ou (+a)max. 1 lequel est plus petit. . r 2 (-a) min. 30 Ceci peut être mieux compris sur considération de la figure 6 qui illustre l'erreur résultant d'une erreur négative dans une fente, et d'une erreur positive dans l'autre fente. La figure 7 illustre la même erreur de résolution négative en fente 1 (-a^) que celles illustrées en figures 5 et 6. L'erreur 35 totale a2 de la fente 2 est rendue négative par l'établissement d'une erreur d'enregistrement négative a.£. La résolution ac en fente 2 est positive comme en figures 4 et 6. Néanmoins, l'erreur positive a_ est superposée à la plage antérieurement imagée, et c 1 la seule erreur reelle est a-. Par conséquent, R = 40 2 *al^ 70 47139 9 2073^88 Les lignes 92-92 et 101-101 ont la même signification qu'avant. 104-104 montre le changement en 92-92, dans la seconde fente,causé par (-ar), et similairement 105-105 montre le changement de 101-101 pour la même raison. 5 Dans les machines à balayages par fentes multiples, dans lesquelles Y (la distance à travers laquelle est ajusté l'objectif) est égal à 0, la résolution obtenue équivalant approximativement à la moitié de celle possible lorsqu'un réglage Y est réalisable. Réciproquement, les machines non réglables doivent 10 présenter des tolérances opto-mécaniques plus précises, donc plus coiîteuses que celles réglables, pour obtention d'un mêîae pouvoir résolvant. Bien entendu,diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent 15 d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. 20 70 47139 2073488 REVENDICATIONS 1. Appareil pour réduction d'erreur d'enregistrement dans des systèmes de réexposition pour la superposition d'une information-objet sur un membre-image, caractérisé par le fait qu'il comprend : 5 - un membre de formation d'image mobile, - un moyen pour mouvoir le membre de formation d'image à une vitesse périphérique déterminée, - un premier système de projection optique par balayage pour projection d'une informatiai-objet mobile, pour projection d'une 10 information-objet mobile, ayant un objectif et un point conjugué fixe pour projection d'un flot d'image sur le membre de formation d'image, - un second système de projection optique par balayage, pour projeter l'information-objet mobile, ayant un objectif et un 15 point conjugué fixe, pour projeter un flot d'image sur le membre de formation d'image, de sorte qu'il projette la mâtie information-objet sur la même partie dudit membref comme le fait le premier système optique lorsque le membre se déplace à une vitesse périphérique déterminée, et, 20 - un moyen pour régler le point de projection d'au moins un des systèmes optiques de projection par rapport à l'autre, pour repérage de la projection de l'information-objet entre les systèmes optiques de projection. 2. Appareil selon la revendication 1., caractérisé par le fait 25 que ledit moyen de réglage comprend un moyen pour mouvoir l'objectif d'un desdits systèmes optiques de projection perpendiculairement à son axe optique. 3. Appareil selon la revendication 1., caractérisé par le fait que l'objectif d'au moins un desdits systèmes de projection, est 30 ajusté pour réaliser un changement réglable dans la projection de l'image au point de formation d'image. 4. Appareil selon la revendication 1., caractérisé par le fait que le moyen réglant le point de projection comprend le réglage des systèmes de projection, pour minimiser la somme des erreurs 35 de résolution et d'enregistrement aux points de formation d'image. 5. Appareil selon la revendication 1., caractérisé par le fait qu'il comprend des systèmes de projection optique par balayages multiples, pour projection d'information-objet mobile et renforcement d'image superposée en des points espacés et fixés, en inter- 40 face avec le membre mobile de formation d'image, et un objectif 70 47139 ii 2073488 pour chaque système de projection optique par balayages multiples, un appareil pour réduction de l'erreur d'enregistrement entre les systèmes de rëexposition comprenant un moyen pour mouvoir au moins une des lentilles multiples à l'intérieur de son plan conjugué par 5 rapport à l'axe de projection optique. 6. Appareil selon la revendication 5., caractérisé par le fait que le mouvement et l'enregistrement des flots d'images de tous les emplacements pour formation d'image subséquents au premier, se trouvent superposés de manière déterminée, sur le point de forma- 10 tion d'image du premier système de projection. 7. Appareil selon la revendication 5., caractérisé par le fait que ledit moyen à mouvoir comprend un moyen renfermant l'objectif et un moyen d'engrenage associé au premier moyen, pour mouvoir l'objectif perpendiculairement à l'axe du système optique de pro- 15 jection. 8. Appareil selon la revendication 5., caractérisé par le fait qu'il comprend un moyen de jaugeage pour déterminer le changement de correction d'erreur et que ledit moyen devant mouvoir au moins line des multiples lentilles, dépend du moyen de jaugeage. 20