Brevet FR2524165A1 — publié le 19830930

Procédé d'impression d'une image vidéo avec demi-teintes au moyen d'une tête d'inscription multiélectrode et d'un papier diélectrique La reproduction sur papier d'une image vidéo au moyen d'une tête d'inscription multiélectrode et d'un papier diélectrique (encore appelé papier électrographique) permet d'obtenir des ima- ges bien contrastées sur un papier peu cotlteux, mais il est dif- ficile de reproduire avec sécurité les demi-teintes on pourrait faire varier la tension des électrodes proportionnellement à la densité de noir désirée Ce procédé donne des résultats instables et peu fiables Dés que l'on réduit la tension, on risque de s'approcher du seuil o la décharge ionisée de l'intervalle d'air dû à la rugosité ne se maintient plus Ce seuil est instable et varie avec la rugosité et d' autres facteurs tels que l'humidité de l'air Si on augmente la tension et que l'on utilise un adres- sage multiplexé des électrodes, on risque de produire des images fantômes. Un procédé plus perfectionné qui donne un nombre précis de demi-teintes consiste à grouper un certain nombre de points en forme de matrice carrée, par exemple de 4 x 4 points, et de rem- plir cette matrice d'un nombre de points proportionnel au niveau de gris désiré. Ce procédé a pour inconvénient de sacrifier la définition de l'image, dans l'exemple précédent, si on utilise des électro- des et 250 x 250 microns, la définition de 4 points par millimètre tombe à 1 ponit par millimètre Pour retrouver la définition ini- tiale, il faudrait multiplier par 4 le nombre d'électrodes et ré- duire leur dimensions à 62,5 x 62,5 microns, ce qui entraîne de grandes difficultés de réalisation et une forte augmentation de prix. La présente invention a pour objet un procédé électrostati- que d'impression d'une image vidéo au moyen d'une tête dyinscrip- tion mlutiélectrode et d'un papier diélectrique, qui permet d'ob- tenir un nombre précis et reproductible de niveaux de gris sans perte de définition et sans augmenter le nombre d'électrodes. Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'on utilise des électrodes de section rectangulaire dont la longueur L est déterminée de façon à obtenir la définition désirée, et en ce que, à chaque cycle correspondant sensiblement à un défilement d'une longueur L de papier, on maintient chaque électrode sous ? 4165 2 - tension pendant une fraction de cycle fonction du niveau de gris désiré. Dans le cas, par exemple, o l'on désire obtenir une défini- tion de quatre points par millimètre, on donne aux électrodes une longueur de 250 microns; on peut alors leur donner une épaisseur de 17 microns Pour obtenir un point élémentaire noir, il suffit de faire avancer le papier par exemple par pas de 17 microns en maintenant l'électrode sous tension pendant quinze pas de façon à former un rectangle de 250 à 255 microns constitué par la juxtapo- sition de quinze rectangles de 250 x 17 microns. Mais si l'on coupe la tension de l'électrode pendant une frac- tion de cycle, le point élémentaire sera incomplètement rempli et apparaîtra gris Le point pouvant être constitué de O à 15 rectan- gles noirs, il est possible d'obtenir, outre le noir et le blanc, 14 niveaux de gris. A cadence d'impression égale, le procédé selon l'invention nécessite une avance du papier nettement moins rapide que le procé- dé sans demi-teintes Néanmoins avec une cadence d'impression de 500 microsecondes par ligne de points, on peut imprimer un format A 4 en 8,9 secondes, ce qui est très acceptable. La réalisation d'une tête d'inscription à électrodes plates est facile en utilisant la technique du circuit imprimé Pour obte- nir une couverture parfaite dans le noir on peut avantageusement utiliser la technique connue de la disposition des électrodes en quinconce. L'avancement du papier peut s'opérer par micropas ou de façon continue La première méthode est recommandée quand on utilise un adressage des électrodes par multiplexage, de façon à réduire le nombre d'amplificateurs d'électrodes Lorsqu'on dispose d'un ampli- ficateur par électrode, on peut utiliser un mouvement continu On peut alors appliquer à l'électrode des impulsions de longueur va- riable de façon à remplir plus ou moins le point élémentaire. Cette méthode permet d'obtenir un plus grand nombre de niveaux de gris, en particulier dans les parties sombres. La sensation produite sur l'observateur est proportionnelle au logarithme de l'intensité lumineuse, suivant la loi de Weber- Fechner Si on désire produire des sensations suivant une échelle linéaire, il faut faire croître l'intensité lumineuse suivant une échelle exponentielle La variation de surface peut donc être fai- ble vers le noir, mais doit être rapide vers le blanc On peut 3 2924165 obtenir ce résultat en utilisant un plus grand nombre de subdivi- sions du point et en réalisant une conversion électronique du signal vidéo en niveaux numériques suivant une loi exponentielle. On a décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, avec réfé- rence au dessin annexé dans lequel La Figure 1 montre schématiquement un dispositif d'im- pression pour la mise en oeuvre du procédé, La Figure 2 montre la formation d'un point élémentaire sur la feuille de papier, La Figure 3 montre une disposition particulière des élec- trodes de la tête d'inscription. A la Figure 1, le dispositif d'impression comprend une feuille 1, composée d'un substrat conducteur et d'une couche dié- lectrique mince, qui se déplace dans le sens de la flèche f à par- tir d'un rodeau débiteur 2 et sous l'action du rouleau entraîneur 3 dont l'axe est solidaire d'un moteur d'entraînement 4 Un contre- rouleau 3 ' permet d'obtenir l'adhérence de la feuille 1 sur le rouleau entraîneur 3. Au contact de la couche diélectrique de la feuille 1 se trouve une tête d'inseription 5 composée d'une rangée d'électro- des 6 Ces électrodes sont de section rectangulaire et pratiquement jointives Leur dimension a été considérablement augmentée sur le dessin dans un but de clarté; la longueur de leur section est, par exemple, de 250 microns, alors que la largeur n'est que de 17 microns, c'est-à-dire pratiquement égale au quinzième de la longueur. Une ou plusieurs contreélectrodes 6 ' sont disposées sur la face conductrice de la feuille en face de la tête d'inscrip- tion Le dépôt d'une charge électrique dans la couche diélectri- que peut s'obtenir par exemple en appliquant une tension de -300 V sur une électrode et de + 300 V sur la contre-électrode située en face. Les charges électriques sont ensuite rendues visibles de manière connue au moyen de particules noires chargées en sens contraire et contenues dans un toner liquide ou sec appliqué par un développeur 14. Le moteur 4 fait avancer le papier 1 pas-à-pas d'une dis- tance égale à l'épaisseur d'une électrode, soit de 17 microns dans l'exemple choisi Une électrode sous tension assurera ainsi l'im- -425 f 4165 pression sur la feuille 1 d'une bande noire 7 ^Fig^ 2) Si l'é- lectrode considérée reste sous tension pendant quinze pas du mo- teur 4, les emçiacements suivants 8 a, 8 b 8 N seront également noircis et il se sera formé sur le papier un "point" élémentaire noir ayant une section de 250 x 255 microns Mais si la tension de l'électrode est coupée pendant une partie de ces quinze pas, certains emplacements seulement seront noircis, de sorte que le point apparaîtra gris, avec une densité de noir d'autant plus grande que l'électrode aura été plus longtemps sous tension Le point peut ainsi comporter quatorze nuances de gris, plus le blanc et le noir. Les électrodes 6 sont avantageusement disposées en quin- conce comme le montre la Figure 3 -La rangée A imprime alors tous les poids d'ordre impair d'une ligne Lorsqu'après un certain nombre de pas, la rangée B a rejoint cette même ligne, les points pairs s'impriment On obtient de cette façon une couverture par- faite dans le noir, tout en conservant un isolement suffisant en- tre les électrodes. Il va de soi que la présente invention ne doit pas être considérée comme limitée au mode de réalisation décrit et repré- senté, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. 4 - -2 244165 REVENDICATIONS 1 Procédé d'impression d'une image vidéo au moyen d'une tête d'inscription multiélectrode et d'un papier diélectri- que, caractérisé en ce qu'on utilise des électrodes 6 de section rectangulaire dont la longueur L est déterminée de façon à obtenir la définition désirée, et en ce que, à chaque cycle correspondant sensiblement à un défilement d'une longueur L de papier, on main- tient chaque électrode sous tension pendant une fraction de cycle fonction du niveau de gris désiré. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait avancer le papier par pas égal à l'épaisseur des élec- trodes. 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait avancer le papier de façon continue. 4 Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, carac- térisé en ce qu'on alimente les électrodes par l'intermédiaire d'un convertisseur transformant le signal vidéo en niveaux numéri- ques suivant une loi exponentielle.