Brevet FR2231041A1 — publié le 19741220

La présente invention a pour objet d'une façon générale un dispositif électro-photographique et plus particulièrement une station perfectionnée permettant d'appliquer un liquide révélateur à une image électrostatique. Dans les procédés électro-photographiques, le liquide révélateur ayant des particules chargées d'une première polarité est souvent appliqué à une image chargée ayant une polarité opposée. Dans le but de mettre en oeuvre ce procédé de révélation, la durée du contact entre le révélateur et la feuille doit être relativement grande et du révélateur frais doit être continûment appliqué. Un type de dispositif connu permettant d'appliquer un liquide révélateur à une image électrostatique utilise un tambour tournant comme électrode de développement. Le tambour est maintenu à un potentiel déterminé, d'habitude à la masse. D'une façon caractéristique, l'image chargée se trouve sur une feuille ou tissu diélectrique et souple qui est en contact mobile avec une partie courbe de la surface extérieure du tambour0 Jusqu'à présent, la feuille portant l'image et la surface extérieure du tambour étaient misesen contact au zénith ou point le plus haut du tambour ou au voisinage de ce point de façon à empêcher le révélateur de circuler vers le bas au dos de la feuille0 Dans certains cas le point de contact se trouve en dessous du zénith dans la partie du tambour où la feuille s'échappe.La mise en contact du tambour et de la feuille au voisinage du point le plus haut du tambour restreint la zone de contact entre la feuille et le tambour à moins de 900, en général à approximativement 700. Si la feuille se sépare du tambour à plus de 90 après le zénith, le révélateur peut circuler par gravité au dos de la feuille, Si le contact de la feuille avec le tambour s'effectue avant le zénith, le révélateur peut circuler vers le bas de la feuille jusqu'à d'autres parties de la machine, Selon la présente invention, la longueur courbe effective du contact avec le tambour est augmentée en prévoyant des perforations dans le tambour qui emmagasinent efficacement le révélateur et qui l'envoient à la feuille quand cette feuille se déplace sur la surface extérieure du tambour.Les perforations ont des dimensions telles que le révélateur est maintenu dans lesdites perforations par la tension superficielle. Le révélateur des perforations est continuellement transmis à l'image chargée sur la feuille par la force centrifuge exercée sur le révélateur par la rotation du tambour. Le révélateur circule alors entre le tambour et la feuille du fait de la tension superficielle et de la capillarité. Une lame du genre bistouri est prévue qui enlève sensiblement tout le révélateur de la surface du tambour et qui forme un très mince revête- ment de révélateur sur la surface extérieure du tambour.En élimi- nant le révélateur en excès sur le tambour, la feuille peut approcher le tambour dans une direction dirigée vers le haut en un point assez en avance par rapport au zénith du tambour et le contact entre la feuille et le tambour est par suite augmenté. Le bord de la lame est poussé contre la surface extérieure du tambour de façon à former un ménisque inversé de révélateur entre la surface du tambour et la face de la lame0 Cette lame vient en contact avec la surface du tambour entre une zone d'application du révélateur et le point de contact initial entre le tambour et la feuille0 Les meilleurs résultats sont obtenus en plaçant la lame sensiblement tangentiellement à la surface extérieure du tambour.Si l'angle de la lame avec le tambour amène cette lame à s'écarter trop de cette position tangentielle, un flux turbulent est induit à la surface du tambour et un moindre effet de ltaction de la lame sur le tambour en résulte. Au contraire, si la lame est exactement tangente à la surface du tambour, le révélateur a tendance à coller la lame au tambour lors du séchage. Les meilleurs résultats sont obtenus quand l'angle de la lame avec le tambour diffère de la position tangentielle de 2 à 10. En accord avec une autre caractéristique de l'invention, la nécessité de plonger le tambour dans le réservoir est supprimée en envoyant le révélateur au tambour à partir de l'intérieur du tambourg Le révélateur circule par gravité depuis la source de révélateur située à l'intérieur du tambour jusqu'à la surface inté rieure-du tambour puis dans les perforations du tambour. Cette caractéristique rend le système non critique pour sa mise de niveau. et relativement insensible à sa position0 Un aspect supplémentaire de l'invention consiste à maintenir une distribution uniforme du révélateur sur la feuille. Les perforations sont disposées à la surface du tambour de telle sorte que le rapport de la zone perforée à la zone des électrodes du tambour est sensiblement constant. La présente invention se propose donc de fournir - une nouvelle station perfectionnée de transmission d'un liquide révélateur électro-photographique - un tambour de transmission d'un liquide révélateur électro photographique - un tambour de transmission d'un liquide électro-photographique dans lequel l'arc de contact entre une feuille portant l'image et la surface du tambour est accrue - une station nouvelle et perfectionnée distribuant un révélateur liquide électro-photographique ayant un volume relativement faible tout en créant un développement complot sur une feuille diélectrique souple se déplaçant à des vitesses relativement faibles dans la station - une station de développement d'un liquide révélateur électrophotographique dans lequel une feuille souple peut 8tre appliquée sensiblement verticalement sur un tambour, les problèmes résultant de la chute vers le bas du révélateur jusqu'à d'autres parties de la machine étant éliminés. Ces buts, caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris en se référant à la description qui va suivre d'un mode de réalisation caractéristique et au dessin annexé sur lequel - la Fig. 1 est une vue latérale montrant l'intérieur d'ure station de développement selon l'invention ; et - la Fig. 2 est une vue coupée selon la ligne 2-2 de la Figo 1. On se référera maintenant aux figures dans lesquelles une feuille diélectrique souple 11, de.préférence une feuille de papier revêtue d'un diélectrique,est distribuée par une bobine 12 et par l'intermédiaire d'une station d'exposition d'une image électrostatique 13 à une station de découpage (non représentée), à une station de développement 14, puise par l'intermédiaire de rouleaux de raclage 15, à des stations de séchage et de fixage (non représentées). Le papier 11 est commandé par intermittence en réponse à la rotation des rouleaux d'alimentation (non représentés) en sorte qu'il est immobile quand il est exposé à une image dans la station 13. Après qu'une image électrostatique chargée négativement a été imprimée à la station 13 sur la feuille 11, cette feuille se déplace vers le haut dans la station de développement 14, où le liquide révélateur 16 est appliqué à toutes les parties du c8té de la feuille correspondant à l'image de charge électrostatique. La présente invention concerne l'appareil perfectionné renfermé dans la station de développement 14. La station de développement 14 comprend un tambour creux cylindrique à électrodes 21, ayant par exemple un diamètre de 50 mm. Le tambour 21 comporte une pellicule annulaire métallique 22 électriquement à lamasse comprenant des perforations 23 qui se trouvent placées dans toute cette pellicule. Les perforations 23 sont uni forcément espacées sur la pellicule 22 suivant des rangées décalées. L'espacement et le diamètre des perforations 23 sont tels que pour n'importe quelle ligne tracée sur la surface du tambour 21 dans la direction du mouvement, on rencontre une série de perforations et il n'y a pas de rangées continues de métal solide présentées par 1 t extérieur de la pellicule 22 à la feuille 11 quand cette feuille se déplace sur le tambour. Dans une configuration caractéristique, chacune des perforations 23 a un diamètre d'environ 1,6 mm et les lignes centrales des perforations sont horizontalement et verticalement séparées les unes des autres d'environ 3,2 mi en sorte qu'environ 1/3 de la surface du tambour 21 en contact avec la feuille 11 est occupée par les perforations. Le liquide 16 est envoyé à l'intérieur du tambour 21 à partir du réservoir 24 de ce liquide par le conduit 25. Comme le réservoir 24 est situé en dessous de l'emplacement d'entrée du fluide du tambour 21, une pompe 26 est prévue dans le conduit 25. Le conduit 25 distribue le révélateur à un tube 27 qui est situé axialement par rapport au tambour 21. Le tube 27 comprend un système d'arrivée 29 tel qu'une série de perforations qui partent légèrement à l'int4- rieur du bord interne du tambour 21 en allant jusqu'à légèrement à l'intérieur de l'autre bord intérieur du tambour. Le tube 27 est placé de telle sorte que l'accès d'arrivée 29 est tourné vers le bas, en sorte que le flux du liquide révélateur tombe par gravité depuis le centre du tambour 21 jusqu'à la paroi intérieure de la pellicule 22.Comme le tambour 21 tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre (comme le montre la Fig. t), sous l'effet d'un moteur à vitesse constante 31, le révélateur est distribué sur une partie importante d'environ 90' de la paroi intérieure du tambour vers la droite à partir de la zone dtimpact initial du flux du révélateur contre le tambour et sur seulement une partie très limitée du tambour vers la gauche de cette zone d'impact. Le révélateur circule depuis la paroi intérieure de la pellicule 22 jusqu'aux perforations 23 du fait de la gravité et de la force centrifuge exercée sur le liquide par le tambour en rotation. Le liquide a tendance à rester dans les perforations 23 en vertu de la tension superficielle de ce liquide à travers le diamètre de chacune des perforations. La tension superficielle crée un léger ménisque de liquide dans chacune des perforations 23.Ces perforations sont suffisamment petites pour retenir le liquide révélateur mais suffisamment importantes pour éviter de surcharger lesdites perforations. La longueur axiale des perforations est déterminée par l'épaisseur de la pellicule 22 qui est d'environ la moitié du diamètre des perforations. Le révélateur circule jusqu'air perforations 23 puis entre la surface extérieure de la pellicule métallique 22 et la feuille 11. Pour éliminer le révélateur en excès, une lame 32 est prévue. Cette lame 32 est de préférence fabriquée à partir d'un acier pour ressort et elle est montée fixement sur une extrémité d'une entretoise de montage 33.Son extrémité libre est placée contre la surface extérieure du tambour 21 à une position située entre le point de contact initial du tambour et la feuille et le niveau supérieur du révélateur contre la paroi intérieure de la pellicule 22o Cette lame 32 a son extrémité libre sensiblement tangente à la surface extérieure de la pellicule 22o Pour rendre minimum le frottement entre la lame 32 et la pellicule 22, le bord libre 34 de la lame 32 est revêtu d'un matériau à faible coefficient de frottement, par exemple du téflon. Cette surface de séparation à faible frottement entre le tambour 21 et la lame 32 permet d'empêcher la lame de coller au tambour après une période de nolbutili- sation dans laquelle le liquide révélateur s'est évaporé.Le collage de la lame après une période d'arrêt créerait une charge inutile du moteur 31 du tambour pendant son démarrage. La lame 32 va d'un bord à l'autre du tambour 21 de façon à essuyer le révélateur en excès sur le tambour dans la zone où se trouve la feuille de papier. Du révélateur en excès appliqué à la face image de la feuille 11 est évité et ainsi le révélateur ne peut pas circuler vers le bas, le long de la feuille, jusqu'aux parties sèches de la machine, par exemple jusqu'à la station d'exposition 13. Sans la lame 32, du révélateur en excès est appliqué à la feuille 11 et le révélateur est renvoyé à la station 13. Un ménisque inversé ou bandeau 35 est formé par le révélateur enlevé par la lame 32 de la surface du tambour 21. Ce ménisque 35 est formé entre la surface extérieure du tambour 21 et le bord de la lame 32 contigtie au tambour Le révélateur en excès du ménisque 35 tombe par gravité dans un bassin ou auge 40 placé immédiatement en dessous du ménisque, puis dans le réservoir 24o Le liquide du ménisque 35 permet d'entre sûr que les perforations 23 sont complètement remplies de révélateur quand la feuille il et la surface extérieure du tambour 21 viennent en contact. De bons résultats sont obtenus en mettant en place la lame 32 de telle sorte qu'elle soit sensiblement tangente à la surface du tambour.De meilleurs résultats encore sont obtenus pour des angles différents de la tangence d'environ 2 à 100. Des résultats mauvais sont obtenus si l'angle de la lame 32 avec la surface du tambour est trop grand. Par exemple si la lame 32 est perpendiculaire à la surface du tambour, un flux turbulent du révélateur se produit qui empêche un essuyage adéquat de la surface du tambour en sorte que le révélateur peut descendre sur la face image de la feuille et arriver dans l'autre partie de machine, La feuille 11 vient en contact avec l'extérieur de la pellicule 22 suivant un arc d'environ 1500, La feuille 11 arrive presque verticalement en contact avec la surface extérieure du tambour 21. La vitesse angulaire de la feuille autour de la périphérie du tambour est inférieure à la vitesse du tambour. Cette dernière caractéristique est décrite dans la demande de brevet américain NO 127 683 de la demanderesse.La feuille 77 est maintenue en contact avec la périphérie du tambour 21 sur un arc de 150. à l'aide d'un déflecteur de papier 36. Ce déflecteur 36 est recourbé et s'étend autour de la périphérie supérieure du tambour 21 et il est séparé de cette périphérie d'une distance suffisante pour former une fente qui permet à la feuille 11 de passer entre lui et le tambour0 Une lame de réception 37 est placée à proximité de la périphérie du tambour 21 suivant une ligne parallèle à 1' axe de rotation du tambour. Cette lame 37 fait sortir le papier du tambour du côté gauche (comme représenté sur la Fig. 1) suivant un angle d'environ 10. au-dessus de l'horizontale. La feuille de papier vient en contact avec le tambour à environ 20 au-dessus de l'horizontale du côté droit. Comme la feuille il vient en contact avec le tambour 21 sur un arc d'environ 1500, les zones d'image chargées négativement de la feuille attirent les particules du révélateur liquide chargées positivement. La distribution du révélateur sur la feuille se produit pendant tout le temps où la feuille Il est en contact avec la périphérie du tambour parce que les perforations 23 fonctionnent comme réservoir de révélateur. La force centrifuge exercée sur le révélateur due à la rotation du tambour fait couler le révélateur sur la feuille. La distribution du révélateur dans le petit espace situé entre le tambour et la feuille est renforcée par la tension superficielle.La distribution du révélateur et le développement de l'image chargée sont sensiblement uniformes parce que le rapport de la surface des perforations du tambour à la surface des électrodes du tambour reste sensiblement constant pour tous les segments de la feuille de papier passant sur le tambour. En donnant une valeur optimum au diamètre et en séparant convenablement les perforations, le révélateur est continuellement alimenté par les perforations dans la période du contact entre la feuille et le tambour et l'appauvrissement du révélateur est évité. Les perforations doivent être suffisamment grandes et nombreuses pour maintenir une quantité suffisante de révélateur, mais pas trop grandes pour que des forces diminuant la tension superficielle soient inefficaces. Les perforations doivent entre suffisamment voisines pour accroître leur nombre, mais pas trop voisines pour qu'une zone métallique insuffisante soit amenée à fonctionner comme une électrode de déve loppementg D'une- façon générale, le rapport de la surface-des perforations à la surface des électrodes doit être compris entre 0,1 et 1, la valeur 0,4 étant la meilleure. Rien que la présente invention ait été décrite à l'aide d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple, il est clair que de nombreuses modifications peuvent lui être apportées sans sortir du cadre de ladite invention. R E-V E N D I C A T I O N S - - - Station de développement permettant d'appliquer un révé- lateur liquide électro-phorétique à une image électrostatique chargée sur une feuille diélectrique souple se déplaçant dans cette station, caractérisée en ce qu'elle comprend un tambour rotatif à électrodes ayant une face extérieure perforée de façon à retenir le révélateur et à l'appliquer à la feuille quand cette feuille se déplace à la surface du tambour, un dispositif permettant d1appli- quer le révélateur aux perforations dans une zone prédéterminée de la trajectoire du déplacement du tambour et un dispositif placé à la surface du tambour entre cette zone prédéterminée et une autre zone en un point où la feuille vient initialement en contact avec la surface du tambour dans le but d'éliminer sensiblement tout le révélateur de cette surface. 2' - Station selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif d'élimination du révélateur comprend une lame ayant un bord poussé contre la surface du tambour de façon à former un ménisque inversé entre la surface du tambour et le côté de la laie faisant face à la surface du tambour. - - Station selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite lame est sensiblement tangente à la surface du tambour et en ce que le bord de la lame est poussé contre la surface, 40 - Station selon la revendication 3, caractérisée en ce que la lame est un ressort en forme de feuille et on ce que la partie du bord poussée contre la surface du tambour est en un matériau ayant un faible coefficient de frottement. 50 - Station de développement permettant d'appliquer un révélateur liquide électro-phorétique à une image électrostatique chargée d'une feuille diélectrique souple se déplaçant dans cette station, caractérisée en ce qu'elle comprend un tambour à électrodes cylindriques tournantes ayant une surface extérieure perforée permettant de retenir le révélateur et de 1appliquer à la feuille quand cette feuille se déplace à la surface du tambour, un dispositif distribuant le révélateur aux perforations dans une zone prédéterminée du déplacement du tambour, un dispositif transmettant vers le haut la feuille au tambour, cette feuille étant appliquée à la surface du tambour suivant un arc délimité par des rayons dirigés vers le haut sur les côtés opposés d'un rayon vertical, cet arc étant nettement supérieur à 90 , et un dispositif placé à la surface du tambour à proximité de la zone où la feuille vient initialement en contact avec la surface du tambour dans le but d'éliminer sensiblement tout le révélateur de cette surface, 60 - Station selon la revendication 5 renfermant en outre une station d'exposition permettant d'appliquer l'image chargée à la feuille, cette station d'exposition étant placée en dessous de la zone de contact initial en sorte que le dispositif d'élimination du révélateur empoche celui-ci de circuler vers le bas le long de la feuille en allant jusqu'à cette station d'exposition. 70 - Station selon la revendication 5, caractérisée en ce que la feuille arrive sur le tambour suivant un angle d'environ 100 avec la verticale. 80 - Station selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'arc est d'environ 1500. 90 - Station permettant d1appliquer un révélateur liquide électro-phorétique à une image électrostatique chargée placée sur un diélectrique souple se déplaçant dans la station, caractérisée en ce qu'elle contient un tambour tournant à électrodes ayant une surface extérieure perforée qui retient le révélateur et l'applique à la feuille quand cette feuille se déplace sur ladite surface, et un dispositif transmettant le révélateur de l'intérieur du tambour aux perforations en sorte que ce révélateur circule dans les perforations à partir d'une zone intérieure du tambour et extérieurement vers ladite surface en réponse à la force centrifuge exercée sur ce révélateur par la rotation du tambour. 100 - Station selon la revendication 9 renfermant en outre un dispositif pour supprimer sensiblement tout le révélateur appliqué à la surface du tambour avant le contact de la feuille avec le tambour. 110 - Station selon la revendication 10, caractérisée en ce que les perforations sont dimensionnées de telle sorte que le révélateur est maintenu dans ces perforations par la tension superficielle du révélateur dans lesdites perforations. 120 - Station selon la revendication 11, caractérisée en ce que les perforations sont des cylindres ayant un diamètre d'environ 1,6 mm et une longueur d'environ 0,8 ::in. 130 - Station selon la revendication 10, caractérisée en ce que les perforations sont disposées à la surface du tambour de telle sorte que le rapport de la surface perforée à la surface de contact des électrodes est sensiblement constant pour toutes les parties de la feuille quand cette feuille se déplace sur cette surface. 140 - Station selon la revendication 13, caractérisée en ce que les perforations sont arrangées de telle sorte qu'une zone perforée est toujours en contact avec une partie de la feuille quand la feuille vient en contact initialement avec le tambour. 150 - Station selon la revendication 14, caractérisée en ce que les perforations sont disposées suivant des rangées décalées.