Brevet FR2199140A1 — publié le 19740405

On contact plusieurs procédés d'application de révélateurs liquides sur des surfaces portant des images électrostatiques latentes. te révélateur liquide qui est utilisé dans le procédé de transfert par contact décrit dans la demande de brevet des E.U.A. nO 213 885 du 30 Décembre 1971, et le revélateur liquide qui est utilisé dans le procédé classique "Electrofax" ont plusieurs caractéristiques qui déterminent pour une large mesure les critères de conception des systèmes applicateurs employés en reprographie électrostatique. tes révélateurs liquides sont généralement constitués de particules colorantes finement divisées en suspension dans un véhicule liquide relativement peu conducteur, tel qu'un hydrocarbure léger.Dans les révélateurs liquides "poisseux" les fines particules sont obtenues par émulsion d'une pâte comprenant un mé- lange de résines "poisseuses" et de particules colorantes dans un véhicule liquide volatil. Une reproduction de bonne qualité nécessite que le révélateur liquide soit parfaitement mélangé avant l'application et que l'application soit uniforme. Une distribution irrégulière des particules colorées dans le révélateur liquide entratne l'apparition de contrastes indésirables et un développement inégal. L'application non uniforme du révélateur liquide produit des trainées et un développement généralement inégal. Diverses tentatives ont été faites pour corriger ces défauts. Les systèmes de développement actuellement connus utilisent généralement une cuve contenant le révélateur liquide et un dispositif d'application qui transfère le révélateur à la surface photoconductrice sur laquelle se trouve l'image latente. Une technique d'application du révélateur liquide consiste à le projeter contre la surface à développer au moyen d'éléments mobiles, tels qu'une paire de rouleaux baignant partiellement dans le révélateur et tournant de manière à produire une vague stationnaire qui est en contact avec la surface à développer lorsque celle-ci traverse la zone de développement. Une autre technique consiste à agiter le liquide au voisinage de la surface à développer pour le projeter contre cette dernière aussi uniformément que possible. U n e troisième technique consiste à étaler le révélateur liquide au moyen d'un rouleau qui tourne et se déplace en contact avec la surface. te rouleau est alimenté en révéla iur de manière qu'il se forme une vague continue au point de contact avec la surface pour assurer un bon développement de l'image. Il existe d'autres techniques d'application utilisant par exemple des bandes mobiles comme élément de transfert, ou l'immersion partielle directe de la surface à développer dans un bain de révélateur. Dans tous les systèmes d'application précédemment mentionnés, l'excès de révélateur est enlevé de la surface portant l'image et ramené à un réservoir dans lequel du colorant du véhicule liquide sont automatiquement rajoutés sous contrôle de dispositifs détecteurs. En fonctionnement, le révélateur liquide circule continuellement entre le réservoir et le dispositif de distribution. Cettecirculation a l'avantage d'éviter dans une certaine mesure l'agglutination et la sédimentation des particules colorées. Cependant, la qualité du développement dépend non seulement de l'uniformité de la distribution des particules colorées dans le véhicule liquide, mais également des conditions d'application du révélateur à la surface portant l'image, conditions qui doivent favoriser l'attraction des particules par les régions chargées.Ceci ne peut entre obtenu que par une réduction de la turbulence dans la couche de révélateur liquide qui est en contact avec la surface mobile. Les systèmes connus ne donnent pas entière satisfaction quant à la distribution uniforme des particules ou à l'attraction optimale par les régions chargées. Ces défauts sont particulièrement marqués dans les systèmes applicateurs qui utilisent un dispositif de transfert mécanique tel qu'un rouleau. tes particules colorées ont tendance à adhérer au mécanisme de transfert, ce qui empêche l'application uniforme du révélateur et altère lthomogénéité du mélange. L'application par projection ne garantit pas non plus l'uniformité requise. te problème de la qualité du développement de l'image latente est particulièrement crucial dans les machines à développement rapide dans lesquelles le support chargé défile à grande vitesse dans la zone de développement. te système de l'invention assure simultanément une bonne homogénéité du révélateur liquide et une application uniforme sur la surface portant l'image. Pour réduire la tendance à l'agglutination des particules colorées, le révélateur liquide est soumis à des forces de cisaillement qui créent des écoulements laminaires stratifiés maintenant une bonne homogénéité de la suspension. Ces avantages sont obtenus sans complication exagérée des dispositifs mécaniques et le système convient particulièrement bien aux machines à développement rapide, à fortiori aux autres. La présente invention a donc pour objet un dispositif d'application de révélateur liquide à l'image électrostatique latente portée par une surface photoconductrice, assurant simultanément une parfaite homogénéité de la suspension et une application uniforme du révélateur. Comme indiqué précédemment, l'invention est particulièrement applicable aux machines de reprographie à développement rapide. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le dispositif de distribution de révélateur liquide comprend une grille de plaquoeparallèles espacées horizontalement. te révélateur liquide est refoulé de bas en haut et laminé entre les plaques de la grille avant d'aboutir à la zone de développement qui se trouve au sommet du dispositif de distribution. A la sortie de la grille, les écoulements laminaires se rejoignent et forment une couche de révélateur parfaitement homogène contre la surface qui porte limage électrostatique latente et qui défile dans la zone de développement. te système de l'invention répartit le révélateur sur toute la surface photoconductrice exposée, ce qui assure une application particulièrement rapide et uniforme. le révélateur liquide doit remonter entre les plaques de la grille métallique avant de former la couche qui est en contact avec la surface photoconductrice. Sur les intervalles de la grille, les écoulements sont laminaires à cause des forces de cisaillement visqueux qu'exerce le révélateur sur les parois. Ces écoulements laminaires ont tendance à brasser les particules colorées en suspension, ce qui assure une parfaite homogénéité du révélateur avant l'application à la surface photoconductrice. Les filets fluides qui sortent des intervalles de la grille se réunissent en une nappe continue au-dessus de la surface de décharge de la grille,lFe nappe étant en contact et se déplaçant avec la surface photoconductrice. La faible turbulence de cette nappe de révélateur favorise l'attraction des particules colorées par les régions chargées de la surface photoconductrice. D'a-Ltres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit et des dessins sur lesquels - la figure 1 est une représentation schématique d'un système it copie électrostatique utilisant l'applicateur de ré- vélateur de la présente invention; - la figure 2 est une vue en plan d'une première forme de l'applicateur de révélateur de l'invention; - la figure 7 est une coupe transversale dans le plan 3-3 de l'applicateur de la figure 2; - la figure 4 est une vue en élévation latérale avec arrachement partiel de l'applicateur des figures précédentes; - la figure 5 est une vue en plan de dessus d'une autre forme de l'applicateur de l'invention;; - la figure 6 est une vue en élévation latérale avec arrachement partiel de l'applicateur de la figure 5 dont certaines parties sont représentées en coupe. La figure 1 représente schématiquement une machine pour la copie électrostatique 10 qui utilise l'applicateur de révélateur de l'invention associé à un tambour photoconducteur 1 2 tournant dans le sens de la flèche A sur un axe 15. Le tambour 12 est revêtu sur sa surface périphérique d'un film photoconducteur 14. En fonctionnement, la rotation du tambour 12 amène la surface photoconductrice 14 devant une source lumineuse 16 qui élimine toute charge résiduelle résultant d'une opération précédente. La surface photoconductrice 14 passe ensuite devant un dispositif à effluves 18 de type classique qui lui communique une charge électrostatique.Après cela, la surface photoconductrice chargée passe dans un système d'exposition 20 dans lequel elle est exposée à une image lumineuse de l'ori- ginal à copier de façon à former une image électrostatique latente sur la surface photoconductrice. Après le poste d'exposition, la surface photoconductrice portant l'image électrostatique latente passe devant un système de développement 6 qui applique un révélateur liquide sur la surface photoconductrice pour développer l'image électrostatique. Le système 10 peut être du type décrit dans la demande de brevet français nO 72 22 450 déposée par la demanderesse le 21 Juin 1972, dans lequel le révélateur appliqué par le système 6 est constitué d'un colorant poisseux en suspension dans un véhicule liquide. Une bande de papier ou d'un autre support se déroule d'une bobine 22, passe à travers un dispositif de chauffage 24, contourne un rouleau de guidage 26 et est appliquée contre la surface photoconductrice 14 par un rouleau presseur 28.A la sortie du poste de développement, la surface photoconductrice 14 porte une certaine quantité de matière colorée poisseuse qui est appliquée contre la surface de la bande de papier. La matière colorée ayant une plus grande affinité pour la surface du papier que pour celle du tambour 12, l'image est transférée sur le papier. Après le transfert de l'image, le papier est guidé par les rouleaux 30 et 32 vers la sortie de la machine. L'émulsion de particules colorées dans un véhicule liquide peut être fournie au système applicateur 6 par un dispositif du type décrit dans la demande de brevet français nO 72 46 451 déposée par la demanderesse le 27 Décembre 1972. Une pompe 34 refoule le révélateur liquide d'un réservoir 36 dans une canalisation 38 qui aboutit à une tubulure 40 distribuant le liquide dans l'applicateur 6 décrit ci-dessous. Le débordement du distributeur 42 du système 6 est recueilli par une auge 44 d 'où il est ramené au réservoir 36 par une canalisation 46. ta concentration en particules colorées du révélateur liquide est contrôlée et régulée par un dispositif 48 dont le fonctionnement est décrit en détail dans la demande de brevet français nO 72 46 451 précédemment mentionnée. Plus précisément, le dispositif 48 mesure la concentration en particules colorées du véhicule liquide et, lorsque celle-ci descend en dessous d'une valeur prédéterminée, commande l'addition de particules colorées par une canalisation 50 qui est reliée à une source non représentée.De même, le niveau du véhicule liquide est contrôlé dans ie réservoir 36 par un détecteur 52 qui commande l'addition de véhicules liquides par la canalisation 50 lorsque le niveau atteint un minimum déterminé. Le système 10 est un exemple de machine électrostatique utilisant l'applicateur de révélateur de la présente invention, mais il va de soi que l'invention n'est nullement limitée à ce type de machine. Les figures 2 à 4 illustrent un mode de réalisation de l'applicateur de révélateur de la présente invention qui comprend une série de plaques métalliques 54 maintenues par des entretoises en U 56 pour former une série d'étroits passages 58 larges d'environ 0,78 mm, dans lesquels s'écoule le révélateur liquide. L'ensemble des plaques fait un petit angle par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du tambour 12 pour améliorer l'uniformité de l'application du révélateur sur la surface photoconductrice 14. Les plaques 54 et les entretoises 56 sont maintenues assemblées entre des plaques latérales 60 par des boulons 62. tes plaques 54 comportent plusieurs orifices 64 percés au voisinage du bas des passages 58. Lorsque les plaques sont assemblées, les orifices 64 forment des séries d'ouvertures alignées. TJne tubulure 40 amène le révélateur liquide aux orifices 64 d'où il pénètre entre les plaques dans les passages 58. Le révélateur circule ensuite vers le haut pour aboutir aux bords supérieurs 66 des plaques. Pendant cet écoulement, les filets de liquide sont soumis à des forces de cisaillement dues à la friction visqueuse sur les parois des plaques. Les bords supérieurs 66 des plaques sont découpés en arcs de cer cle concentriques par rapport à l'axe du tambour 12 de façon à délimiter une surface d'application cylindrique correspondant à la courbure du tambour. tes filets de révélateur liquide émergeant des différents passages 58 se rassemblent dans la zone de développement qui est le volume compris entre la surface d'application et la surface photoconductrice adjacente 14. Des joints d'étanchéité 68 empêchent les fuites de révélateur liquide au-dessus des bords longitudinaux des plaques latérales 60. En passant dans la zone de développement, le révélateur liquide tend à être entraîné par le mouvement de la surface 14 dans le sens de la flèche B (figure 2). L'excès de révélateur déborde ainsi au-dessus de l'extrémité des plaques 54 et des entretoises 56 pour tomber dans l'auge collectrice 44 par les passages 70 et 72. Cet excès de révélateur est pompé dans l'auge 44, puis recyclé par le système de circulation (voir figure 1) qui le ramène finalement au distributeur 42. L'intervalle normal entre les bords supérieurs incurvés 66 de l'applicateur de révélateur et la périphérie du tambour 12 est d'environ 0,76 mm. Cet intervalle est en outre réglable dans le système de l'invention. Deux arbres 74 pouvant tourner dans le bâti de l'applicateur portent chacun une paire d'excentriques 76 qui prennent appui sur des parties fixes 78 du bati de la machine. Des manivelles 80 solidaires des arbres 74 permettent de les faire tourner pour modifier la position des excentriques 76 sur les parties 78 de façon à déplacer les bords supérieurs des plaques 54 par rapport à la surface 14 du tambour. Les manivelles 80 peuvent être bloquées en des points choisis de fentes incurvées 82 au moyen de boulons 81 ou similaires pour immobiliser le mécanisme de réglage. Il va de soi que l'on pourra changer la disposition des passages 58 par rapport à la surface photoconductrice 14. La légère obliquité illustrée figure 2 n'est pas essentielle, mais elle améliore l'uniformité de l'application du révélateur. Il arrive parfois que l'application ne soit pas parfaitement uniforme au voisinage des bords longitudinaux du dispositif lorsqu'on utilise cette disposition de grille. On peut y remédier en utilisant la variante des figures 5 et 6 dans laquelle les plaques 84 sont sensiblement perpendiculaires à la rotation du tambour 12. Les passages 86 de la grille sont alimentés en révélateur liquide par une tubulure 88 comme dans le cas de la figure 2. Dans les deux configurations, le révélateur liquide est appliqué uniformément sur toute la largeur de la surface photoconductrice. Dans ces deux variantes, le fonctionnement de l'applicateur de révélateur est sensiblement le mimez Le révélateur liquide constitué des particules colorées en suspension dans un véhicule liquide est pompé du réservoir 36 à la tubulure 40 dans le cas des figures 1 à 4 ou à la tubulure 88 dans le cas des figures 5 et 6. Dans chaque cas, le révélateur liquide qui remonte vers le tambour 12 doit circuler dans les étroits passages qui séparent les plaques de la grille de façon à autre soumis à des forces de cisaillement dont l'effet est de mélanger les particules colorées au sein du véhicule liquide. L'homogénéité de la suspension est encore améliorée par la recombinaison des filets de liquide sortant des passages de la grille pour former une couche continue dans la zone de développement. La disposition laminaire des plaques assure également une application parfaitement uniforme du révélateur sur toute la surface photoconductrice, ce qui évite les trainées et les développements inégaux que l'on constate parfois avec d'autres systèmes applicateurs. L'excès de révélateur s'écoule aux extrémités de l'applicateur et est ramené au réservoir 76. Il va de soi que la description précédente n'est nullement limitative et que certaines caractéristiques de l'applicateur de l'invention pourront être utilisées indépendamment dans des systèmes de reprographie électrostatique. REVENDICATIONS 1. Appareil pour appliquer un révélateur liquide à une surface portant une image électrostatique latente, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif distributeur formant plusieurs écoulements en nappe, une source de révélateur liquide, un dispositif d'alimentation acheminant le révélateur liquide de la source au dispositif distributeur et des moyens de montage du dispositif distributeur de façon que les écoulements de révélateur soient dirigés vers la surface à développer. 2. Appareil selon laievendication 1, caractérisé en ce que le révélateur liquide est soumis à des forces de cisaillement dans le dispositif distributeur. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le dispositif distributeur, les écoulements en nappe sont minces dans une direction générale perpendiculaire à l'écoulement du révélateur liquide et étalés dans une seconde direction sensiblement orthogonale à la première. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif distributeur est constitué d'une série de plaques disposées très près les unes des autres et d'un dispositif faisant circuler le révélateur liquide dans les intervalles qui séparent les plaques. 5. Appareil applicateur de révélateur pour une machine de reprographie électrostatique dont un élément comporte une surface photoconductrice sur laquelle est formée une image électrostatique latente, ledit appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de distribution de révélateur liquide sous la forme de plusieurs filets liquides minces, une source de révélateur liquide, un dispositif amenant le révélateur liquide de la source au dispositif d'application, ce dernier étant mobile par rapport à l'élément photoconducteur et dirigeant les filets fluides sur sa surface chargée. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de distribution forme des filets de liquide de section allongée. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que la plus grande dimension de 1=9 section des filets li- quides est oblique par rapport à la direction du mouvement relatif de l'élément photoconducteur et du dispositif de distribut ion. 8. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que la plus grande dimension de la section des filets liquides est sensiblement perpendiculaire à la direction du mouvement relatif de ltélément photoconducteur et du dispositif de distribution. 9. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de distribution est monté de manière que sa distance à l'élément photoconducteur soit réglable. 10. Appareil selon la revendication 5, utilisé dans une machine dont l'élément photoconducteur est un tambour, caractérisé en ce que le dispositif de distribution applique le révélateur liquide sur une surface partiellement cylindrique dont la courbure correspond à celle du tambour. 11. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de distribution comprend plusieurs plaques montées à proximité les unes des autres pour délimiter une série de passages étroits ayant des orifices de sortie étroits et allongés, le dispositif d'alimentation introduisant le révélateur liquide dans les passages étroits en un point éloigné de leurs orifices de sortie. 12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que les plaques forment un petit angle avec la direction du mouvement relatif de l'élément photoconducteur et du dispositif de distribution. 13. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que les plaques sont orientées généralement perpendiculairement à la direction du mouvement relatif de l'élément photoconducteur et du dispositif de distribution.