Procédé de reproduction électrostatique d'indications ou d'informations
et appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé
D'une manière générale pour la reproduction électrostatique, on crée d'abord une image électrostatique latente sous forme d'un dessin de charges électrostatiques sur une surface, le dessin de charges correspondant aux indications à reproduire. L'image électrostatique latente est convertie en une image visible par l'application d'un agent de virage qui adhère sélectivement soit aux parties chargées soit aux parties non chargées de la surface.
L'image visible résultante est transférée sur une autre surface et fixée ou rendue permanente à cet emplacement, ou elle peut être rendue parmanente sur la surface sur laquelle elle est créée originellement, suivant le procédé qui intervient.
La création de l'image latente est réalisée par utilisation d'une surface revêtue d'un photoconducteur, c'està-dire d'une matière ayant la propriété de modifier sa résistance électrique par exposition à des radiations. Le photoconducteur peut être une matière inorganique telle que du sélénium, de l'oxyde de zinc, du phosphore et diverses autres matières inorganiques connues dans la technique. Il peut aussi être constitué par une matière organique présentant des propriétés photoconductrices, telle que l'anthracène. Dans chaque cas, elle peut être sensibilisée aux longueurs d'onde autres que celles auxquelles elle répond normalement, par addition de colorants d'absorption et de produits analogues, comme cela est bien connu dans la technique.
On peut préparer des compositions photoconductrices de cette manière, ayant pratiquement une bande d'absorption désirée quelconque pour les radiations actiniques allant des rayons X aux parties ultra-violettes, visible et infra-rouge du spectre.
Pour préparer une surface photoconductrice utilisable pour la reproduction électrostatique, le photoconducteur choisi est appliqué sur un support d'une manière appropriée quelconque. Parmi les procédés habituellement utilisés pour l'application du photoconducteur, il y a le dépôt sous vide, la pulvérisation, le passage sur des rouleaux. I'immersion, etc. Le photoconducteur est appliqué habituellement sous forme d'une pellicule d'une épaisseur comprise entre 1 ou 2 microns et quelques millièmes de centimètre.
Le matériau du substrat ou du support est habituellement constitué par un métal, du papier, une matière plastique ou du verre avec un revêtement conducteur, tel qu'un revêtement d'oxyde stannique. En tout cas, le matériau du substrat est soit conducteur de manière inhérente, soit conçu et si nécessaire modifié de manière à être relativement conducteur en comparaison de la couche photoconductrice. Cette conductibilité est requise afin d'aider à charger la couche photoconductrice et pour les stades subséquents nécessaires pour créer l'image de charge latente et pour la transformer en une image visible.
La production effective de l'image est réalisée en sensibilisant d'abord le photoconducteur en le chargeant dans l'obscurité d'une charge électrostatique partout uniforme. La charge est réalisée en le soumettant à l'action d'un champ de charge qui peut être obtenu par une décharge corona simple ou double ou par un ou plusieurs rouleaux chargés ou un champ électrostatique entre des électrodes appropriées.
La surface chargée ou sensibilisée est alors exposée à un rayonnement d'une image lumineuse comportant les indications à reproduire. En proportion de la quantité de lumière tombant sur chaque portion de la surface photoconductrice, celle-ci devient conductrice et la charge sur la surface de la matière photoconductrice agit comme si elle était conduite à travers la couche photoconductrice pour neutraliser la charge à l'interface. Le substrat peut être de manière appropriée mis à la masse, être un isolant, ou dans le cas d'un substrat massif tel qu'un rouleau métallique, il peut servir comme sa propre masse. Dans les zones qui ne sont pas ainsi déchargées par l'action de la lumière, la surface photoconductrice retient la charge originellement conférée.
De ce fait, la surface photoconductrice est, après exposition, dans un état dans lequel elle comporte un dessin de charges électriques correspondant aux variations d'intensité de l'image lumineuse. Ce dessin visible de charges est connu comme l'image latente de charges.
Il n'est pas dans tous les cas nécessaire de charger la couche photoconductrice afin de la sensibiliser. Dans quelques procédés de reproduction électrostatique, on laisse simplement la couche photoconductrice s'adapter à l'obscurité en la maintenant dans l'obscurité. Dans l'état d'adaptation à l'obscurité la couche photoconductrice présente une résistance uniforme sur toute sa surface.
La couche photoconductrice adaptée à l'obscurité est alors exposée à une image lumineuse. Dans les zones frappées par la lumière, la couche devient conductrice de l'électricité, tandis que la partie restante de la couche reste dans l'état résistant. Après exposition à l'image lumineuse la matière photoconductrice ne retourne pas instantanément à son état de résistance adaptée à l'obscurité, mais reste conductrice pendant un intervalle de temps défini dont la longueur dépend de la composition photoconductrice particulière. La surface photoconductrice juste après exposition à la lumière présente alors un état dans lequel sa conductibilité varie d'un point à l'autre, selon la quantité de lumière ayant frappé chaque point. Ce type d'image latente est désigné comme une image latente à conductibilité.
Un autre procédé de création d'une image latente ne comporte pas nécessairement l'exposition à la lumière ni ne requiert l'utilisation d'une couche photoconductrice.
L'image latente est au contraire créée sur un ensemble consistant en une surface relativement isolante supportée par une couche relativement conductrice. L'agent de création de l'image latente est au lieu de la lumière une décharge de pointe d'une électrode métallique constituée par une pointe. La décharge crée directement une image latente à charges sur la surface, similaire à l'image latente à charges produite par l'action de la lumière sur une couche photoconductrice chargée.
Virage de limage latente
Le stade suivant dans l'opération consiste à transformer l'image latente (qu'il s'agisse d'une image latente à charges ou d'une image latente à conductibilité) en une image visible. Ce stade est connu sous le nom de virage et les matières utilisées dans ce but sont connues comme agents de virage. L'agent de virage doit être une matière qui peut être réalisée de manière à se déposer sélectivement sur les surfaces exposées ou en variante sur les surfaces non èxposées de la surface portant l'image latente. Dans le cas d'une image latente à charges, on utilise habituellement un agent de virage sous forme de particules qui peuvent être chargées.
Lorsqu'elles sont chargées positivement, elles sont connues comme agents de virage positifs et elles sont attirées sélectivement par les portions chargées négativement de l'image latente, c'està-dire les portions qui n'ont pas été déchargées par l'action de la lumière. Elles créent de ce fait une image qui est claire à l'emplacement où l'image lumineuse originale était claire, et qui est sombre à l'emplacement où elle était sombre. Elles produisent de ce fait une copie positive à partir d'un original positif et une copie négative à partir d'un original négatif.
De plus un agent de virage sous forme de particules chargées négativement est connu comme un agent de virage négatif. Il produit une copie négative à partir d'un original positif et une copie positive à partir d'un original négatif.
Plusieurs procédés sont habituellement utilisés pour conférer la charge nécessaire aux particules d'agent de virage. L'agent de virage peut être utilisé dans un support de charge triboélectrique conducteur ou non-conducteur, sous forme liquide, gélatineuse ou solide. En variante, les agents de virage peuvent être chargés dans un aérosol, par exemple en faisant passer les particules d'aérosol entre des électrodes de charge, de sorte que les particules soient attirées par les parties appropriées de l'image latente. Selon une autre variante encore, des particules non-chargées, relativement conductrices, triboélectriquement neutres, sans support ou véhicule peuvent être amenées au voisinage de l'image à charge et on peut les faire adhérer à la surface photoconductrice par induction électrostatique.
Divers procédés sont connus dans la technique pour élever la qualité de l'image visible produite lors de l'opération de virage. Des contre-électrodes, sans ou avec tension de circuit additionnel, peuvent être disposées audessus de la surface photoconductrice et/ou contre le support relativement conducteur pour obtenir divers types d'amélioration de l'image, tels que le nettoyage du fond, la réduction ou l'augmentation de la densité d'image, à remplissage augmenté et plus uniforme de grandes zones solides, etc.
Les systèmes de reproduction électrostatique propo sésjusqu'à maintenant ont connu un très grand succès et présentent des avantages nets à plusieurs égards par rapport aux procédés connus antérieurement. Néanmoins, ils comportaient un certain nombre d'inconvénients.
Un certain nombre des inconvénients de la technique connue résulte du fait que dans de nombreux procédés de reproduction électrostatique, la couche photoconductrice est sur la surface de la feuille qui doit porter l'image permanente finale. Par exemple, lorsque le virage doit être effectué sur le dessus de la couche photoconductrice, la couche photoconductrice détermine dans une certaine mesure les caractéristiques de la surface qui doit subir le virage et les caractéristiques imposées par la nature de la couche photoconductrice ne sont pas nécessairement celles qui produisent le mieux la réception et la rétention de l'agent de virage.
En outre, la réponse actinique désirée peut dicter l'utilisation de matières photoconductrices ayant des couleurs prononcées et parfois indésirables telles que celles du sulfure de cadmium jaune, ou du sulfure de plomb noir, ou des tons grisâtres de boue tels que ceux fréquemment présentés par des matériaux photoconduc teurs d'oxyde de zinc fortement sensibilisés par du colorant. Ces matières colorées sont habituellement indésirables comme couleurs de fond de l'image ayant viré.
Lorsqu'on effectue le virage sur le dessus du matériau photosensible à partir d'un original opaque, il est nécessaire de prévoir un système optique qui inverse l'image de gauche à droite, étant donné qu'une impression par contact à réflexion serait l'inverse constitué par l'image dans un miroir de l'original. Un tel système optique peut comprendre des miroirs ou des prismes pour réfléchir l'original un nombre impair de fois sur le trajet vers la couche photoconductrice. La nécessité de prévoir un tel système optique augmente les dimensions et le coût de l'appareil.
Les matériaux d'enregistrement présentement utilisés pour ce type de reproduction, consistant en un support dont la surface est revêtue d'une matière photoconduc trice, sont altérés par les variations de l'humidité ambiante. A moins de prendre des précautions particulières et coûteuses pour le réglage de l'atmosphère,
I'humidité ambiante peut varier de 15% au moins à 85% au plus d'humidité relative. Ces variations influencent sérieusement la conductibilité du substrat ou du support.
Des modifications de la conductibilité du substrat de leur côté influencent la rétention de charge et la qualité de l'image. Lorsque le substrat est trop conducteur, la charge tend à s'éliminer même à l'emplacement non-exposé à la lumière; lorsqu'il est trop résistant, cela peut empêcher une bonne charge uniforme de la couche photoconductrice pendant l'opération de charge.
Un grand nombre des inconvénients ci-dessus sont naturellement évités par les systèmes de reproduction électrostatique dans lesquels on effectue l'exposition initiale sur une surface photoconductrice, on fait virer l'image sur celle-ci et on transfère l'image de l'agent de virage de la surface photoconductrice sur une autre surface telle qu'une feuille de papier avant de faire fondre les particules, ou on rend permanente d'une autre manière l'image de virage. Cette technique ne constitue pas une réponse complète aux problèmes de la reproduction électrostatique cependant, étant donné qu'il subsiste de nombreuses difficultés communes à ce procédé et aux procédés dans lesquels l'agent de virage est appliqué de manière permanente et directement sur la couche photoconductrice.
Tous les systèmes existants de reproduction électrostatique requièrent par exemple la manipulation de masses de matières d'agent de virage, soit sous forme de solutions, de gels, de poudres, d'aérosols, soit sous forme analogue. En outre, tous les procédés existants requièrent soit qu'on prévoie certains moyens pour charger les particules d'agent de virage, soit qu'on prévoie des moyens pour amener les particules d'agent de virage dans une position suffisamment voisine de la couche photoconductrice pour qu'elle puisse être attirée par les charges induites. Pour satisfaire à ces exigences, l'utilisateur du système doit transporter des stocks d'agent de virage, de réapprovisionnement, de support ou de véhicule, etc., et également prévoir pour lui-même un appareillage approprié d'applications pour charger les particules, pour les diriger vers la couche photoconductrice, etc.
Une autre difficulté associée à l'utilisation d'agents de virage sans emballage réside dans les conditions auxquelles doit satisfaire l'agent de dispersion dans lequel ces agents de virage doivent fréquemment être transportés. Afin de réaliser une image sèche utilisable en un temps raisonnablement court, il est nécessaire qu'un tel agent de dispersion soit suffisamment volatil pour s'évaporer plutôt rapidement. De tels agents de dispersion ne se conservent cependant que brièvement dans un récipient étant donné qu'ils ont tendance à s'évaporer tandis qu'ils attendent d'être utilisés.
La présente invention a pour objet de surmonter les défauts des procédés et dispositifs de la technique connue.
Le procédé de reproduction électrostatique d'indications ou d'informations de la présente invention est caractérisé en ce qu'on charge la face photoconductrice d'une pièce analogue à une feuille, comprenant un substrat isolant et un revêtement d'un matériau photoconducteur sur l'une des faces du substrat précité, on dirige de l'énergie rayonnée à partir des indications à reproduire sur le revêtement photoconducteur chargé de manière à produire une image latente sur la face non revêtue du substrat et on applique un agent de virage électrostatiquement sensible sur la face précitée du substrat sans revêtement de manière à développer une image visible à partir de l'image latente.
Le procédé défini permet d'éviter la nécessité de produire une image virée permanente sur le dessus d'une couche photoconductrice. Ce procédé permet également de produire une copie de lecture directe par une impression par contact à réflexion à partir d'un original opaque.
De plus, le procédé peut être réalisé en ne dépendant que de manière réduite des conditions d'humidité ambiante.
Ce procédé ne requiert pas l'utilisation de matières d'agent de virage sous forme non-emballée et permet l'utilisation de compositions d'agent de virage de faible durée de vie en récipient.
Le procédé permet aussi la reproduction de demiteintes et de sujets nécessitant un traitement rapide. Dans des modes de réalisation préférés de l'invention on peut appliquer l'agent de virage sur la face du substrat opposée à la face qui porte la couche photoconductrice et on peut utiliser une feuille de substrat qui est relativement isolante en comparaison des substrats conducteurs conventionnels.
Le procédé permet l'utilisation de couches photoconductrices transparentes, en particulier sur des substrats ou des supports transparents l'application d'agent de virage sur l'une des faces de la feuille de substrat ou de support uniquement, I'utilisation d'une pellicule de recouvrement temporaire sur la face photoconductrice du substrat pour permettre le virage par immersion tout en empêchant l'agent de virage d'atteindre la face photoconductrice de la feuille, I'utilisation d'une couche opaque ou translucide, mince colorée derrière le substrat ou entre le substrat et la couche photoconductrice, l'utili- sation d'une couche de support ou de substrat noire, blanche ou colorée, I'utilisation d'agents de virage à l'intérieur d'une capsule appliquée sur la face de la feuille de substrat opposée à la couche photoconductrice,
I'utilisation de rouleaux de pression pour rompre les capsules d'agent de virage après exposition de la feuille afin de permettre que l'agent de virage fasse virer l'image latente, l'utilisation de couches polarisées de manière persistante à la place des matériaux photoconducteurs conventionnels, l'augmentation de la sensibilité effective des matériaux d'enregistrement par augmentation de la sensibilité de l'agent de virage vis-à-vis de petites différences d'intensité de charge dans l'image latente, l'utilisation d'un rouleau de pression chargé pour obtenir des tensions de blocage ou d'assistance pour élever la qualité de l'image,
I'utilisation d'une feuille de dégagement collante pour enlever du substrat l'excès d'agent de visage non utilisé lors de la formation de l'image, l'utilisation d'un substrat à face arrière collante pour maintenir des dépôts d'agent de virage dans la zone à image, l'utilisation d'une feuille de dégagement collante pour former une image permanente. l'utilisation d'un substrat à face arrière lisse pour la formation d'une image temporaire transférable, la production de copies multiples à partir d'une charge et d'une exposition unique de la couche photoconductrice par virage répété de la face arrière du substrat, soulèvement de l'image ayant viré sur une feuille de dégagement et nouveau virage de l'arrière du substrat.
l'exposition et le développement simultané d'une feuille de matériau d'enregistrement électrostatique en utilisant un rouleau de pression transparent. éclairé intérieurement pour presser un original transparent contre la couche photoconductrice tout en dégageant de l'agent de virage en contact avec la face opposée du substrat, la production d'images visibles changeantes, telles que des images de fluoroscope, par exemple par rétention d'agent de virage liquide ou mobile au voisinage de l'-lme des faces d'une feuille qui est revêtue sur l'autre face d'une matière photoconductrice exposée à un rayonnement formant l'image changeante, I'utilisation d'agent de virage sous forme d'une feuille revêtue d'agent de virage enfermé dans des capsules, séparé du substrat qui porte la matière photoconductrice,
I'application de l'agent de virage encapsulé sous forme de revêtement sur le dessus de la couche photoconductrice et l'exposition de la couche photoconductrice à travers la couche d'agent de virage, le dépôt de capsules d'agent de virage sur une surface de support à travers un écran de demi-teinte ou un équivalent pour rompre les zones solides et obtenir la reproduction d'une copie à teinte continue, la production d'une série d'images superposées de couleurs différentes (par exemple négatifs à séparation de couleurs ou images de carte à cinq couleurs) sur la face d'un substrat opposée à la face portant la couche photoconductrice en évitant ainsi la désensibilisation de la couche photoconductrice par la première image ayant viré, I'utilisation d'une feuille d'enregistrement revêtue d'agent de virage encapsulé devant être placée contre l'arrière d'une feuille de substrat,
les capsules d'agent de virage étant sur la face éloignée de la feuille de substrat, la préparation de copies multiples simultanément par entassement de feuilles d'enregistrement relativement isolantes et minces, comportant chacune un revêtement d'agent de virage encapsulé, derrière un substrat unique portant une couche photoconductrice chargée exposée.
Dans les dessins annexés on a représenté à titre d'exemple non-limitatifs plusieurs modes de réalisation de l'invention, les références similaires désignant des parties correspondantes.
La fig. 1 représente schématiquement et avec un fort agrandissement la coupe transversale d'une feuille de substrat et d'un revêtement photoconducteur utilisable pour pratiquer le procédé, montrant une portion du champ de forces associé avec une image latente à charge.
La fig. 2 est une représentation schématique similaire à celle de la fig. 1 montrant un substrat conducteur classique avec une image latente à charge.
La fig. 3 est une coupe transversale schématique d'un autre type de substrat et d'un revêtement photoconducteur utilisable pour pratiquer le procédé, montrant certaines caractéristiques supplémentaires d'un champ de force associé avec une image latente à charge.
La fig. 4 est une section transversale fragmentaire à une échelle fortement agrandie d'un autre mode de réalisation d'un ensemble d'enregistrement composite.
Les fig. 5 et 6 sont des vues en coupe transversale similaires à celle de la fig. 4, représentant deux modes de réalisation supplémentaires.
La fig. 7 est une vue fragmentaire en coupe transversale d'un autre mode de réalisation sous forme d'une feuille revêtue de particules d'agent de virage enfermé dans des capsules.
La fig. 8 est une vue en coupe transversale quelque peu schématique d'un appareil pour la mise en oeuvre du procédé, utilisant une feuille de la fig. 7.
La fig. 9 est une vue similaire à celle de la fig. 8, montrant une variante de l'appareil précité.
La fig. 10 est une vue similaire à celle de la fig. 9, montrant une variante dans laquelle les capsules d'agent de virage sont fournies à partir d'une feuille de dégagement.
La fig. 11 est une vue en coupe transversale schématique d'une autre variante de l'appareil, utilisable pour exposer et développer simultanément l'image.
La fig. 12 est une représentation en coupe transversale d'une cellule de transformation de la longueur d'onde de l'image.
La fig. 13 est une coupe transversale fragmentaire d'une feuille selon un autre mode de réalisation, destinée à être exposée à travers un substrat transparent.
La fig. 14 est une coupe transversale partielle d'une feuille selon encore un autre mode de réalisation, comportant un agent de virage enfermé dans des capsules sous forme d'un modèle de points espacés.
La fig. 15 est une vue isométrique d'un appareil selon un autre mode de réalisation pour produire des indications à partir de décharges electrostatiques d'une rangée de pointes métalliques ou de dispositifs analogues.
La fig. 16 est une vue en coupe schématique d'un dispositif d'impression lecture de microfilm.
La fig. 17 est une vue en coupe transversale d'un système d'impression à tube à rayons cathodiques.
La fig. 18 est une coupe transversale schématique d'un autre mode de réalisation, dans lequel la feuille portant l'image latente n'est pas elle-même soumise au virage mais commande le dépôt d'agent de virage sur une feuille séparée.
Dans les procédés conventionnels, on utilise habituellement un substrat à conductibilité élevée tel qu'une plaque ou un rouleau métallique et on a également mentionné dans la littérature que des feuilles de support agissent comme bons substrats conducteurs avec des résistivités aussiélevées que 1 > < x 106 106 à 1 x 108 Ohm/cm. qn a trouvé que lorsqu'une couche isolante de stockage d'une charge, qu'elle soit en une matière photoconductrice ou en une matière isolante insensible à la lumière, est placée sur un substrat relativement isolant, il y a extension de lignes de flux électrostatiques à travers vers l'arrière du substrat relativement isolant avec une force suffisante pour permettre le virage d'une image sur l'arrière de ce substrat.
Cette image visible ayant viré étant une image réfléchie précise de l'image latente à charge enregistrée dans la couche isolante de dessus à stockage de charge. L'expression substrat relativement isolant telle qu'utilisée dans la présente description est destinée à désigner une pièce de support analogue à une feuille ayant une résistivité non inférieure à 1 x 101o
Ohm/cm et non supérieure à 100 fois celle de la couche isolante de stockage de la charge.
Des couches isolantes de stockage de la charge telles que des photoconducteurs sensibles à la lumière lorsqu'ils sont adaptés à l'obscurité, par exemple de l'oxyde de zinc dans un liant résineux, ou des couches insensibles à la lumière, par exemple du polyéthylène, ont des valeurs de résistivité qui sont à titre d'exemple typique de 1 x 1013 Ohm/cm ou supérieures.
Des exemples de telles matières et leurs résistivités sont: oxyde de zinc dans un liant résineux: 1 x 1013 à 1 x 1018 Ohm/cm polyéthylène 1 x 1016 à 1 x 1017 Ohm/cm
Mylar 1 x 1017 Ohm/cm
Les couches de substrat relativement isolant qui permettent aux lignes électrostatiques de flux de l'image latente à charge de la couche de dessus de s'étendre à l'arrière du substrat sans agir de manière à raccourcir les lignes de flux et en conséquence avec une force suffisante pour attirer l'agent de virage, peuvent avoir des résistivités aussi faibles que 1 x 1010 Ohm/cm. Cependant, la limite supérieure de résistivité est de préférence non supérieure à 100 fois celle de la couche isolante de stockage de la charge.
Par exemple, lorsque la couche isolante de stockage de la charge est de l'oxyde de zinc adapté à l'obscurité dans un liant résineux particulier qui a une résistivité de 1 x 1015 Ohm/cm, alors la couche du substrat relativement isolante peut avoir une résistivité des cendantjusqu'à 1 x 101o Ohm/cm, mais ne montant pas au-delà de 1 x 1017 Ohm/cm. D'une manière similaire, lorsque la couche isolante de stockage de la charge est un revêtement d'anthracène avec une résistivité d'adaptation à l'obscurité de 1 x 1013 Ohm/cm, alors le substrat relativement isolant peut de nouveau descendre jusqu'à 1 x 101o Ohm/cm, mais ne doit pas monter au-delà de 1 x 1015 Ohm/cm.
Un troisième exemple peut être constitué par une couche isolante de stockage de la charge insensible à la lumière en polyéthylène ayant une résistivité de 1 x 1017 Ohm/cm, sur laquelle l'image latente chargée a été mise en place au moyen de pointes de décharge électrostatique, etc. La couche de base relativement isolante peut de nouveau descendre à 1 x 1010 Ohm/cm, mais dans ce cas elle ne doit pas être supérieure à 1 x 1019 Ohm/cm.
A titre d'exemple typique, des substrats relativement isolants sont constitués par des pellicules d'acétate de cellulose et par des papiers séchés.
Des expériences jusqu'a maintenant avec diverses combinaisons d'oxyde de zinc et de liant résineux utilisées comme couche isolante de stockage de la charge montrent que les meilleures images à virage sur la face arrière sont obtenues lorsque la résistivité du substrat relativement isolant se situe entre 1 x 1012 et 1 x 1014
Ohm/cm. Des expériences ont en outre montré qu'endessous de 1 x 1012 Ohm/cm les bords des images commencent à perdre leur netteté et qu'au-dessus de 1 x 1014 Ohm/cm il y a début de formation d'un fond défectueux. Lorsque les valeurs de la résistivité de la feuille de base s'étendent au-delà de 100 fois celle de la couche isolante de stockage de la charge à oxyde de zinc et à liant résineux, il n'y a pas de formation d'image et on n'obtient qu'une grande quantité de fond défec- tueux.
La radiation actinique à laquelle on expose la matière photoconductrice est le plus habituellement de la lumière visible mais peut aussi être une radiation infra-rouge, ultra-violette ou un rayonnement X comme indiqué cidessus. Dans quelques cas, la radiation actinique est une émission secondaire produite par un courant d'électrons frappant une surface de phosphore, telle que produite dans un tube à rayons cathodiques. Dans quelques modes de réalisation de l'invention en outre, on peut se passer de la couche photoconductrice et l'image latente peut être produite par d'autres moyens directement sur la face avant de la feuille isolante, par exemple par utilisation d'une pointe métallique chargée ou d'une rangée de pointes, d'un style chargé mobile ou d'une pièce analogue.
L'image latente peut soit être une image latente à charge ou une image latente à conductibilité.
L'agent de virage électrostatiquement sensible peut être un agent de virage quelconque constitué par les matériaux conventionnels tels qu'on les utilise présentement dans la pratique commerciale. Il peut aussi être un agent de virage liquide enfermé dans des capsules, c'està-dire être sous forme de gouttelettes minuscules dont chacune est revêtue d'une mince enveloppe de matière solide telle que de la gélatine, de la paraffine ou une manière analogue, au moyen de procédés biens connus dans la technique pour l'enveloppement d'encres et de liquides en général.
Si on le désire, I'agent de virage peut être enfermé dans une capsule sous forme d'une enveloppe unique fragile, des rouleaux de pression ou des moyens équivalents étant prévus pour rompre l'enveloppe et pour étaler le contenu sur la surface de l'image.
Une différence notable du nouveau procédé par rapport aux systèmes de reproduction électrostatique classiques réside dans le fait que l'agent de virage n'est pas appliqué sur la surface du matériau photoconducteur mais sur l'arrière du substrat, c'est-à-dire sur la face du substrat éloignée de la couche photoconductrice.
Dans la fig. 1 en particulier, on montre un substrat 10 relativement isolant et une couche photoconductrice 1 1 sur ce dernier. La couche photoconductrice 11 est représentée comme portant une charge qui peut être une portion d'une image latente à charge, symbolisée par les signes moins sur la surface extérieure de la couche photoconductrice et les signes plus sur la surface en contact avec le substrat 11. Les lignes de flux entourant la charge sont représentées par des lignes courbes 13, et on utilise la convention de représenter la direction des lignes de flux par des flèches indiquant le trajet à partir de l'emplacement de la charge négative vers l'emplacement de la charge positive.
En comparant la fig. 1 avec la fig. 2 on peut voir que dans la fig. 1 les lignes de flux 13 (et en conséquence le champ de forces) s'étendent vers l'extérieur derrière le substrat relativement isolant 1 1 , dans la fig. 2 les lignes de flux 13a et le champ de forces sont raccourcis à travers le substrat 12 relativement conducteur.
Etant donné que l'air au-dessus de la couche photoconductrice est également un isolant, les lignes électrostatiques de flux s'étendent également dans l'air, peut-être un peu davantage qu'elles ne s'étendent vers l'arrière du moment que l'air est habituellement un meilleur isolant que le substrat.
Le caractère du champ autour de l'image latente à charge est en outre analysé dans la fig. 3 qui montre une ligne unique de flux 13 formant une courbe fermée à partir de la face avant chargée négativement de la portion portant une charge de la surface d'image, à travers l'air au-dessus de la couche photoconductrice 11, à travers une portion non-chargée de la couche photoconductrice
11, et le substrat 10, à travers l'air derrière le substrat 10, et ensuite à travers le substrat vers la face arrière chargée positivement de la couche photoconductrice 11.
La ligne électrostatique de flux 13 est décomposée en des composants horizontal et vertical comme indiqué par des flèches en trait interrompu. Les vecteurs verticaux représentent la composante du champ qui est efficace pour attirer une particule chargée d'agent de virage vers la surface ou pour la repousser de celle-ci. Lorsque par exemple une particule chargée positivement est au-dessus
de la zone à image chargée négativement, elle sera attirée par le vecteur de champ vertical de la surface de photoconducteur. Une particule chargée négativement serait
repoussée par un tel vecteur de champ vertical.
Il ressort
du même raisonnement qu'une particule d'agent de
virage chargée négativement sera attirée sur la surface
supérieure du photoconducteur où la ligne électrosta
tique de flux entre de nouveau dans le photoconducteur,
tandis qu'une particule chargée positivement serait
repoussée par le vecteur de champ vertical agissant en ce point. Ainsi, un agent de virage positif produira une image positive, c'est-à-dire une image qui est noire lorsque l'original est noir et qui est blanche lorsque l'original est blanc. Des agents de virage négatifs produisent des images négatives, c'est-à-dire inversées en ce qui concerne les valeurs claires et obscures par rapport à celles de l'original.
Il y a inversion de ce qui précède lorsque la charge sur le photoconducteur est positive au lieu d'être négative.
Dans un tel cas, un agent de virage positif produirait une image négative et un agent de virage négatif produirait une image positive.
Toute la description ci-dessus concerne des procédés classiques de reproduction électrostatique, c'est-à-dire ceux dans lesquels l'agent de virage est appliqué sur la face avant, c'est-à-dire sur la face exposée de la couche photoconductrice.
Conformément à la présente invention, I'agent de virage est appliqué sur la face opposée du substrat, par
rapport à la face de ce substrat portant la couche photo
conductrice, c'est-à-dire la face habituellement désignée
comme arrière du substrat. Elle est également désignée
ainsi dans la présente description bien que dans la mise
en oeuvre réelle du procédé il puisse paraître plus naturel
de considérer cette face sur laquelle l'image ayant viré
apparaît comme la face avant et la face du photoconduc
teur comme l'arrière de la feuille.
Si l'on se réfère de nouveau à la fig. 3 on verra que des particules d'agent de virage à l'arrière de la feuille subissent une action différente du champ par rapport à celles à l'avant. Dans les zones chargées par exemple la composante verticale du champ derrière la feuille est similaire au point de vue grandeur à celle à l'avant, mais de sens opposé. Il en résulte à l'arrière du substrat que les zones chargées attirent des particules d'agent de virage négatif et repoussent les particules positives, ce qui est précisément l'inverse de l'effet observé à l'avant. De plus, les zones voisines non-chargées attirent les particules positives d'agent de virage et repoussent les particules négatives.
Lorsque l'agent de virage est appliqué sur l'arrière, en conséquence, un agent de virage positif produit une image négative et un agent de virage négatif une
image positive (ces effets comme ceux qu'on obtient sur
l'avant sont unversés dans e cas où la charge sur le photo
conducteurest positive au lieu de lachargehabîtuelle néga-
tive).
Les composantes horizontales du champ tendent à conférer un mouvement de translation aux particules avec éloignement de celles-ci des zones vers lesquelles
elles ne sont pas attirées et déplacement vers les znnPP vers lesquelles elles sont attirées.
Il ressort de la description ci-dessus qu'en utilisant
des substrats classiques, un virage efficace sur l'arrière du
substrat n'est pas possible, étant donné que les lignes de
flux sont raccourcies à travers le substrat (voir fig. 2) et
qu'il n'y a pas de champ effectif derrière le substrat.
Les exemples non limitatifs suivants décrivent l'in-
vention plus en détail.
Exemple I
Un photoconducteur courant à oxyde de zinc tel que le produit connu sous la dénomination Florence Green
Seal 8 , fabriqué par la New Jersey Zinc Company, est mélangé dans un broyeur à boulets pendant plusieurs heures avec une résine de silicone telle que le produit connu sous la dénomination SR-82 , fabriqué par la
General Electric Company, dans une proportion de 4:1 en poids de solides séchés. On dépose alors le mélange sur une feuille d'acétate limpide, d'une épaisseur de 0,0076 cm comportant une surface mate sur la face opposée au revêtement. Le dépôt ou le revêtement est effectué au moyen d'une tige de revêtement à fils métalliques de nombre 30, avec obtention d'une épaisseur de 5,1 x 10-4 cm à 12,8 x 10-4 cm. On n'ajoute aucun colorant, et la réponse actinique est celle de l'oxyde de zinc seul, c'està-dire approximativement de 3500-3900 Angströms.
La résistivité volumique de la feuille d'acétate est de l'ordre de 1 x 1015 Ohm/cm et celle du revêtement du photoconducteur et du liant est comprise entre 1 > < x 1013 1013 et 1 x 1018 Ohm/cm dans l'état adapté à l'obscurité.
Après revêtement, on laisse la feuille sécher et on l'adapte à l'obscurité par conservation dans l'obscurité.
La feuille séchée et adaptée à l'obscurité est chargé à l'obscurité en la plaçant sur une plaque de terre en aluminium, la face revêtue étant dirigée vers le haut et en faisant passer un chargeur corona simple négatif de 6000 Volt plusieurs fois sur la feuille. Une décharge corona double peut être utilisée à la place de la décharge corona simple, avec obtention de résultats également bons.
La feuille est alors exposée en la disposant sur le dessus d'un original constitué par une pellicule transparente de copie de lignes et de lettres, la face à oxyde de zinc étant sur la pellicule originale. On expose alors la feuille à la lumière provenant d'une source de lumière conventionnelle, diffusée à travers une plaque de verre opale. Ceci est réalisé en plaçant la pellicule de l'original et la feuille de substrat revêtue sur le dessus de la plaque de verre opale sous une pression suffisante pour assurer un contact étroit uniforme. Ceci est nécessaire afin d'éviter de couper l'image. La source lumineuse peut consister en 15 ampoules incandescentes blanches diffuses de 7 Watt et de 115 Volt, uniformément espacées sur une surface de 23 > < X 35 35 cm à 5 cm au-dessous du verre opale.
On poursuit l'exposition pendant 10 secondes.
Après l'exposition, la feuille à revêtement d'oxyde de zinc est séparée de l'original et placée avec la face arrière sur le dessus dans une cuvette en verre contenant de l'agent de virage positif liquide et un agent de dispersion diélectrique pendant plusieurs secondes, comme cela est fait couramment dans la technique. Un agent de virage de ce type peut être obtenu par exemple de la SCM Corporation. Après enlèvement de l'agent de virage liquide, on constate que la pellicule comporte une image positive sur le dessus de la couche photoconductrice et une image négative sur l'arrière de la feuille d'acétate constituant le substrat, ce qui est à tout égard conforme à la description ci-dessus.
Exemple 2
On répète le procédé de l'exemple 1, excepté que l'on place après charge la feuille d'acétate contre le verre opale, la couche d'oxyde de zinc étant dirigée vers le haut (éloignée du verre) et en contact avec un original opaque.
On a exposé la couche d'oxyde de Zinc pendant 10 secondes et on a répandu un agent de virage sec négatif commercial à pigments rouges et un support de fer, mélangés dans un rapport de 30 parties de fer pour 1 partie de pigments en poids sur l'arrière du substrat d'acétate au moyen d'une brosse magnétique. Une image positive à lecture directe de l'original opaque est devenue immédiatement visible. On a fait fondre la feuille à chaud pour rendre l'image permanente. Les zones solides sont denses et le fond net, la résolution est bonne.
Exe)slple 3
Des feuilles d'acétate d'une épaisseur de 0,0084 cm.
sont revêtues d'une double couche de revêtement en utilisant comme premier revêtement l'oxyde de zinc non coloré, identique à celui utilisé dans les exemples 1 et 2, et comme deuxième revêtement plus mince un mélange similaire mais comportant une légère addition de colorant rose bengale. Le but du colorant est d'étendre la réponse à la longueur d'onde dans la partie visible du spectre. Ce revêtement augmente la sensibilité actinique effective de la couche photoconductrice de plusieurs fois et des images exposées par réflexion dans des conditions par ailleurs similaires à celles de l'exemple 2 peuvent être obtenues en utilisant des expositions de 0,1-0,2 seconde au lieu de 10 secondes.
Exemple 4
Une feuille d'acétate du type utilisé dans les exemples précédents est revêtue d'une solution d'anthracène dans un support ou un véhicule approprié et on laisse les matières volatiles s'évaporer de manière qu'il reste sur le substrat d'acétate un revêtement d'anthracène d'une épaisseur d'environ 0,076 mm. Le revêtement est transparent et sa présence peut à peine être discernée sur la feuille. La feuille est exposée par réflexion à un original opaque, la couche d'anthracène étant en contact avec la face de l'original. Après exposition, on répand sur la face arrière (non revêtue) de la feuille d'acétate un agent de virage sec négatif et il apparaît une image positive visible à lecture directe de l'original sur la feuille. L'image est rendue permanente par fusion de l'agent de virage, par chauffage ou par vapeur.
Le produit final est un diapositif correspondant à l'original opaque.
Au lieu de l'anthracène, d'autres matériaux photoconducteurs transparents peuvent être utilisés, par exemple ceux qui sont décrits par Kalle ou dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N" 3 140946.
Il ressort des exemples précédents pour les hommes du métier que le procédé présente un certain nombre d'avantages par rapport aux procédés classiques de reproduction électrostatique.
Sans modification de l'agencement optique ou mécanique du système. il est possible de produire des reproductions opaques positives, opaques négatives. transparentes positives ou transparentes négatives, uniquement par un choix approprié du substrat et de l'agent de virage. Il est aussi possible, et on pense que cela constitue un avantage unique du procédé, de produire une image positive sur l'un des côtés et une image négative sur l'autre côté de la même feuille opaque. On peut réaliser diverses autres variantes de la même manière générale que celle décrite dans les exemples ci-dessus.
On peut par exemple ajouter à la feuille de base une mince couche colorée, une couche qui est opaque ou translucide, dans différents buts, par exemple pour améliorer l'aspect ou la facilité de lecture de la copie ou pour distinguer différentes classes de copie au moyen d'un codage par des couleurs des feuilles sur lesquelles elles sont reproduites.
Une telle feuille ajoutée peut être disposée entre la couche photoconductrice et le substrat ou peut être disposée sur l'arrière du substrat. De telles feuilles d'enregistrement modifiées sont représentées schématiquement dans les fig. 4-6.
Dans la fig. 4 on dispose une couche 14 mince, colorée relativement isolante qui peut être soit opaque soit translucide entre le substrat 10 relativement isolant et la couche photoconductrice 11. Une telle feuille peut être formée en réunissant d'abord ensemble par passage entre des cylindres les feuilles 10 et 14 et en revêtant ensuite la feuille composite sur la face représentée par la couche 14 d'une matière photoconductrice appropriée. Des particules 15 d'agent de virage sont également indiquées sur la surface arrière du substrat 10 relativement isolant. Un rayon lumineux 16 qui est incident sur une portion n'ayant pas viré du substrat 10 est transmis à travers la feuille comme indiqué par la flèche 17 en pointillé et il émerge sous forme d'un rayon ayant la couleur de la couche mince 14 en supposant que la couche mince et que le substrat sont tous les deux transparents.
Lorsque l'un ou l'autre est opaque, la lumière sera réfléchie comme indiqué par la flèche 18. Lorsque l'ensemble est translucide, le rayon incident sera partiellement transmis et partiellement réfléchi, les deux rayons prenant la couleur de la couche 14.
La fig. 5 montre un autre mode de réalisation similaire à celui de la fig. 4, excepté que la couche additionelle 14a est disposée sur l'arrière du substrat 10 relativement isolant au lieu d'être disposée entre le substrat et la couche photoconductrice. Comme représenté dans la fig. 5, la feuille est conçue pour être vue au moyen de la lumière transmise et la couche 14a est soit transparente soit translucide comme le sont le substrat 10a et la couche photoconductrice 1 la. Les rayons lumineux incidents sont transmis à travers les portions de la feuille ne subissant pas le virage comme indiqué par les flèches 17 et absorbés aux portions ayant viré comme indiqué par les flèches 19.
Dans le mode de réalisation selon la fig. 6, I'image est destinée à être observée par la lumière réfléchie et les positions relatives des couches sont les même que dans la fig. 5. La couche mince 14b est opaque. Les rayons lumineux incidents frappant les portions ayant viré de la surface sont interceptés et absorbés. Les rayons lumineux frappant les portions n'ayant pas viré de la surface sont réfléchis spéculairement ou de manière diffuse ou les deux à la fois, suivant le degré de brillance ou de caractère plat de la couche 14b. L'aspect à la vue de la feuille 14b qu'elle soit noire, blanche ou colorée, mate ou brillante, est fourni par l'aspect du fond de l'image.
La pellicule d'acétate décrite ci-dessus peut être remplacée par d'autres matériaux de substrat. Parmi de tels matériaux, on peut mentionner le verre, le polyéthylène.
la cellophane, etc. ou en fait tout matériau de feuille ayant des caractéristiques physiques acceptables. combinées avec une résistivité dans le domaine spécifié cidessus et la capacité d'accepter un revêtement de matière photoconductrice.
Agents de virage enfermés dans des c apszdes
Un procédé particulièrement avantageux d'application d'agent de virage sur l'arrière d'un substrat consiste à utiliser des techniques d'enveloppement dans des capsules. Les procédés pour enfermer des particules ou des gouttelettes de diverses matières dans des revêtements gélatineux individuels avec des dimensions qui peuvent descendre jusqu'à 5 microns ou monter jusqu'à 6.3 mm comme on le désire. sont bien connus dans la technique.
Des agents de virage ont été enfermés dans des capsules sous forme de particules ayant des dimensions comprises entre 5 et 50 microns, chargés triboélectriquement par des supports de dimensions plus grande et appliqués à des images à charge sur le dessus de la couche photoconductrice de manière à former une image visible. On peut utiliser des procédés en cascades pour appliquer l'agent de virage sur l'image à charge. L'image visible peut être fixée en écrasant les particules par application d'une pression.
Dans ces applications, le revêtement gélatineux extérieur est chargé triboélectriquement par le support ou le véhicule et la matière intérieure est attirée par l'image à charge uniquement du fait qu'elle est associée avec l'enveloppe chargée qui l'entoure.
Selon le procédé, des agents de virage liquides réguliers sont enfermés dans des capsules avec une résistance complète de développement en se basant sur des particules de pigment, par exemple du noir de carbone, devant être chargées par l'agent de dispersion diélectrique régulier et la résine, au lieu de se remettre à l'utilisation d'un support ou d'un véhicule inerte extérieur. En conséquence, le revêtement gélatinique (gélatine de peau de porc par exemple) sert uniquement pour maintenir la concentration d'agent de virage régulière dans des capsules individuelles et ne joue aucun rôle dans le transport électrostatique de l'agent de virage vers les parties appropriées de la surface à image. Ceci étant le cas, les capsules individuelles peuvent être dispersées dans un liant et mélangées avec un solvant, de manière à former une composition appropriée pour le dépôt sur un substrat.
Dans un mode de réalisation du procédé, l'arrière d'un substrat relativement isolant est revêtu d'une telle dispersion (en s'assurant que la résistivité à sec du revêtement est suffisamment élevée pour éviter un raccourcissement des lignes de flux et suffisamment basse pour éviter une interférence avec la charge).
Après que la feuille ait été chargée et exposée, il est nécessaire uniquement de rompre les enveloppes entourant les particules d'agent de virage (par exemple en faisant passer la feuille entre des rouleaux de pression). Il y a ainsi libération d'une couche uniforme d'agent de virage liquide sur l'arrière du substrat. Lorsque la surface de pression rompant les capsules est unie et uniforme et lorsque l'arrière du substrat est lisse de manière inhérente et/ou lubrifié, les particules d'agent de virage pigmentées chargées et libérées ont tendance à se déplacer latéralement et à s'aligner avec les vecteurs de flux électrostatique de l'image à charge en formant ainsi une image visible. Les enveloppes de gélatine ne constituent pas plus d'environ 15% en volume et s'étalent simplement uniformément sans influencer de manière importante l'image résultante.
Un net avantage de cette particularité du procédé réside dans le fait que toutes les matières nécessaires pour la reproduction électrophotographique, c'est-à-dire le photoconducteur, le substrat et l'agent de virage sont combinés en une feuille unique qui peut être conservée presque indéfiniment. Ainsi, il y a élimination de la nécessité de conserver l'agent de virage, le support, le dispositif de recharge en agent de virage, etc., et en outre élimination de la nécessité d'un appareillage pour l'application de l'agent de virage sur la couche de substrat après exposition.
Un autre avantage réside dans le fait que le procédé est en fait un procédé sec et peut être réalisé pratiquement instantanément dans la mesure où on peut utiliser des solvants hautement volatils tels que les fréons à la place de solvants moins volatils requis jusqu'à maintenant pour obtenir une durée de conservation raisonnable dans le récipient.
En outre, I'utilisation d'une couche d'agent de virage enfermé dans une capsule sur l'arrière du substrat confine efficacement l'agent de virage sur cette face de la feuille et il ne faut pas de précautions spéciales afin de maintenir l'agent de virage éloigné de la face avant de la feuille.
En déposant de l'agent de virage soit positif soit négatif sur des substrats soit transparents ou opaques, il est possible d'obtenir un type quelconque de copie désirée simplement en changeant la feuille de copie.
Le dépôt d'un agent de virage enfermé dans une capsule sur la face arrière d'un substrat relativement isolant rend également possible une augmentation appréciable de la sensibilité photographique effective de ce système. Lorsque la couche photoconductrice est exposée à la lumière, la lumière produit une perte de charge dans les zones exposées. La décharge n'est pas instantanée cependant, mais requiert un intervalle de temps défini. Le degré de différence de charge entre les portions exposées et non exposées de la feuille est proportionnel (à l'intérieur de certaines limites) à la durée d'exposition en supposant une intensité lumineuse constante.
Lorsque la sensibilité de l'agent de virage à de petites différences de charges peut être augmentée, de plus petites différences de charge et en conséquence une exposition plus brève suffisent alors pour produire une image complètement développée.
En utilisant un revêtement de particules d'agent de virage enfermées dans des capsules sur l'arrière du substrat, I'agent de virage est en contact intime avec la feuille et il en est en particulier ainsi au moment où les capsules sont rompues par des rouleaux de pression ou des dispositifs analogues. Le résultat de ce contact intime consiste à améliorer la sensibilité de l'agent de virage aux différences de tension constituant l'image à charge latente. En outre, des augmentations au point de vue sensibilité peuvent être réalisées en appliquant une tension entre les rouleaux de pression pour s'opposer au niveau élevé de tension uniforme au travers de la feuille en laissant ainsi uniquement le gradient d'image réel pour le développement.
Même sans la tension d'opposition, la présence d'une surface de rouleau conducteur derrière la feuille agit pour amener les lignes de champ vers l'arrière en augmentant ainsi la densité d'image, en particulier dans les grandes surfaces solides.
Une section transversale d'une feuille selon ce mode de réalisation est représentée dans la fig. 7 qui montre un substrat 10 relativement isolant comportant une couche photoconductrice 1 1 sur l'une des faces et une couche de particules 20 d'agent de virage enfermées dans des capsules sur l'autre face.
La fig. 8 représente sous une forme quelque peu schématique la manière dont les capsules sont écrasées après exposition afin d'appliquer l'agent de virage sur l'arrière du substrat ou du support. On fait passer une feuille d'enregistrement exposée comprenant un substrat 10 revêtu sur l'un des côtés d'une couche photoconductrice 1 1 et sur l'autre côté d'une couche de particules 20 d'agent de virage enfermées dans des capsules entre des rouleaux de pression 21 et 22. L'un des rouleaux, de préférence le rouleau qui entre en contact avec la couche photoconductrice, est revêtu d'une pellicule isolante mince 25, telle qu'une pellicule de polyester Mylar. On peut appliquer une force électromotrice entre les rouleaux au moyen d'une source de courant continu appropriée telle qu'un générateur 23.
Lorsque la feuille passe entre les rouleaux, les capsules éclatent en libérant de l'agent de virage liquide qui se rassemble sur les surfaces de la feuille correspondant à l'image à charge latente comme indiqué en 24. Lorsque la portion de solvant de l'agent de virage liquide s'évapore, I'image résultante devient permanente. La fonction de la pellicule isolante consiste à empêcher un court-circuit entre les rouleaux entre les feuilles ou autour des bords des feuilles. La polarité de la force électromotrice appliquée (lorsqu'on en utilise une) dépend si l'image est positive ou négative et si la tension est destinée à s'opposer à la tension sur la feuille ou à augmenter celle-ci. Une raclette 26 peut être prévue dans le but d'éliminer l'excès d'agent de virage du rouleau 22.
Une variante du mode de réalisation du procédé représentée sur la fig. 8 est représentée sur la fig. 9. Dans ce mode de réalisation de l'agent de virage en excès est enlevé de l'arrière du substrat au moyen d'une feuille 27 de dégagement. Cette feuille fournit un moyen pour éliminer de l'agent de virage des zones claires de l'image afin de na pas dépendre de la mobilité de l'agent de virage pour amener celui-ci des zones claires vers les zones obscures de l'image, ou de le recueillir sur le rouleau et de l'éliminer subséquemment par raclage.
Comme montré dans la fig. 9, la feuille de dégagement 27 est amenée entre les rouleaux 21 et 22 de manière à faire face aux particules d'agent de virage enfermées dans des capsules sur l'arrière du substrat isolant 10.
Lorsque les capsules éclatent par l'action de la pression,
I'agent de virage adhère aux portions appropriées du substrat de manière à former une image visible correspondant à l'image latente. Dans les zones correspondant aux surfaces claires de l'image visible, I'agent de virage est éliminé par la feuille de dégagement 27, comme indiqué en 28. La feuille de dégagement 27 est de préférence quelque peu collante ou absorbante, de sorte que l'agent de virage adhère de préférence à celle-ci au lieu d'adhérer au substrat relativement isolant dans les portions claires de l'image. Elle ne doit pas cependant être suffisamment réceptive vis-à-vis de l'agent de virage pour qu'elle élimine cet agent de virage des parties de la zone à image qui doivent virer.
L'agent de virage adhérent à la feuille de dégagement forme un négatif de l'image visible sur le substrat et peut être utilisé comme enregistrement permanent, à la place de ou en supplément de l'image développée sur le substrat isolant. Lorsque par exemple la feuille de dégagement est transparente, ce procédé fournit simultanément un positif opaque et une image transparente négative, ou vice-versa.
Une autre variante du procédé, similaire à celle représentée dans la fig. 9, est indiquée dans la fig. 10. Comme indiqué dans la fig. 10, I'agent de virage enfermé dans des capsules est présent sous forme d'un revêtement 20 sur la face de la feuille de dégagement 27a au lieu d'être sur l'arrière du substrat relativement isolant. En utilisant ce système, il est possible d'effectuer des copies positives et négatives simultanées, comme décrit en liaison avec le mode de réalisation de la fig. 9. Il est également possible de réaliser des copies multiples à partir d'une image latente unique. Pour ce faire, le matériau photoconducteur est chargé et exposé de la manière habituelle.
On fait passer l'arrière du substrat entre des rouleaux 21 et 22 en contact avec la face revêtue d'une feuille de dégagement 27a en faisant éclater les capsules et en créant une image positive sur l'arrière du substrat et une image
négative sur la face de la feuille de dégagement (ou vice
versa, comme on le désire). Les feuilles sont séparées, on place une autre feuille de dégagement à revêtement en contact avec l'arrière du substrat et on fait de nouveau passer l'ensemble entre des rouleaux aussi souvent qu'on a besoin de copies. Le nombre des copies ainsi produites est limité uniquement par le degré d'altération de l'image latente sur la couche photoconductrice. Si nécessaire, le substrat peut être soumis à un essuyage ou à un raclage afin de le nettoyer entre les réalisations de copies pour empêcher une accumulation excessive d'agent de virage.
Exposition et développement simultanés
Dans certains modes de réalisation du procédé, il est avantageux d'exposer la couche photoconductrice et de développer simultanément une image visible sur l'arrière du substrat. Ce procédé n'est pas possible au moyen des systèmes classiques de reproduction électrostatique mais est rendu possible grâce à la présente invention du fait que l'exposition et le développement ont lieu sur des faces opposées du substrat, de sorte que l'un n'interfère pas nécessairement avec l'autre.
L'un des procédés d'expositon et de développement simultanés est représenté dans la fig. 11. Comme montré dans cette figure, la feuille de substrat 10, revêtue sur l'une des faces d'une matière photoconductrice 1 1 et sur l'autre face d'agent de virage 20 enfermé dans des capsules, est placée en contact avec un original transparent tel qu'un négatif 29 à halogénure d'argent. Le côté à émulsion du négatif d'halogénure d'argent est de préférence disposé vers la couche photoconductrice 1 1 pour la reproduction la plus nette. Une feuille de dégagement 27 est de préférence disposée sur la face du substrat voisine de l'agent de virage 20 enfermé dans des capsules. On charge l'ensemble en sandwich et on le fait passer ensuite entre des rouleaux de pression 30 et 22.
Le rouleau 30 est creux et transparent ou translucide, comme on place la lumière 31 à l'intérieur de ce rouleau 30.
Lorsque l'ensemble passe entre les rouleaux 22 et 30, la couche photoconductrice 1 1 est exposée à la lumière à travers le négatif photographique 29 et est déchargée dans les zones claires du négatif. Simultanément, les capsules d'agent de virage sont rompues et l'agent de virage est attiré sur les zones appropriées sur l'arrière du substrat, de manière à former une image visible. L'excès d'agent de virage est éliminé par la feuille de dégagement 27 sur laquelle on obtient ainsi une image visible équivalente à celle produite sur le substrat, mais avec des valeurs de teintes inversées et latéralement inversées pour former une image dans un miroir.
Il entre également dans le cadre du procédé de rompre les capsules juste avant l'exposition de la feuille, de sorte que pendant l'exposition l'agent de virage soit présent sous forme d'une couche mince de liquide entre le substrat et la feuille de dégagement.
Lorsqu'on prévoit des moyens pour maintenir l'agent de virage liquide en place contre le substrat, il est possible d'observer des phénomènes changeants au moyen des images changeantes formées par l'agent de virage. Un mode de réalisation du nouveau procédé dans lequel on utilise la technique est représenté dans la fig. 12. Le dispositif de la fig. 12 est une cellule de conversion de la longueur d'onde de l'image pour rendre visible une image composée de radiations invisibles telles que des rayons infra-rouges, ultra-violets ou des rayons X. La couche photoconductrice 1 1 est choisie de manière à répondre aux radiations invisibles en question. Le substrat 10 est de la même nature générale que ceux décrits antérieurement et est chargé.
La cellule 32 est entourée d'une paroi
isolante 33, d'une paroi transparente avant 34 et sur les côtés latéraux 35 par tous matériaux isolants appropriés tels que du caoutchouc ou de la matière plastique. La paroi avant 34 est de préférence conductrice ou munie d'une pellicule conductrice transparente et peut être mise à la masse pour faciliter le passage des lignes de flux à travers la cellule.
A l'intérieur de la cellule 32 se trouve une suspension 36 de particules colorées de pigments dans un agent de dispersion diélectrique fluide.
La cellule 32 est amenée contre le substrat 10 et maintenue à cet emplacement par un moyen approprié quelconque (non représenté) ou peut être maintenue manuellement. Lorsque le rayonnement invisible constituant l'image, représenté par les flèches 37, frappe la couche photoconductrice chargée 11, il la décharge sélectivement et crée une image latente. Les lignes de champ de l'image latente s'étendent à travers l'arrière du substrat de la manière décrite ci-dessus et s'étendent également à travers la paroi isolante arrière 33 de la cellule.
Les particules de pigments en suspension se disposent suivant leur guidage par les lignes de flux, en formant une image visible à l'intérieur de la cellule qui peut être observée à travers une paroi avant transparente 34. Lorsque l'image tombant sur la couche photoconductrice change,
I'image visible change de manière correspondante jusqu'à ce que la charge sur la couche photoconductrice se soit dissipée au point de ne plus répondre. Si on le désire, la couche photoconductrice peut être rechargée en situ par exemple en la soumettant périodiquement à une décharge corona. Sinon, elle peut être périodiquement rechargée de la manière habituelle. L'éclairage pour l'observation de l'image visible est de préférence un éclairage oblique d'intensité plutôt modérée, indiqué par des flèches 38.
Virage stir lafÅacefrontale
Bien que comme remarqué ci-dessus il y ait de nombreux avantages associés à l'application d'agent de virage sur l'arrière de la feuille de substrat au lieu de la couche photoconductrice, ceci ne constitue cependant pas une caractéristique limitative de tous les modes de réalisation du procédé, et on préfère quelquefois, pour une raison ou pour une autre, appliquer l'agent de virage sur la face avant du substrat, c'est-à-dire la face portant la couche photoconductrice.
En utilisant des agents de virage enfermés dans des capsules comme décrit ci-dessus, cette application peut être réalisée de diverses manières. La couche photoconductrice peut par exemple être chargée et exposée d'une manière classique et ensuite disposée en un contact face sur face avec une feuille de dégagement revêtue d'un agent de virage enfermé dans des capsules et on peut la faire passer entre des rouleaux de pression de la même manière générale que celle représentée dans la fig. 10 excepté que la feuille d'enregistrement est introduite avec la couche photoconductrice faisant face à la feuille de dégagement au lieu d'être éloignée de celle-ci. De cette manière également, I'ensemble doit être introduit de sorte que le rouleau isolant soit en contact avec la feuille de dégagement au lieu de la feuille de substrat photoconducteur.
La feuille de dégagement peut de nouveau être collante et des tensions continues opposées ou en même sens peuvent être appliquées entre les rouleaux, comme décrit ci-dessus. Le même rapport positif-négatif existe maintenant entre la feuille portant l'agent de virage et la surface de la couche photoconductrice. Chacune ou les deux peuvent être utilisées comme feuille de reproduction finale.
Dans une variante de ce procédé, les capsules d'agent de virage peuvent être déposées directement sur le dessus de la couche photoconductrice, à condition que la couche d'agent de virage enfermé dans des capsules permette le passage d'une quantité suffisante de lumière pour former une image latente sur la couche photoconductrice. En variante, la couche photoconductrice peut être exposée à partir de l'arrière par exemple en utilisant comme substrat une plaque ou un autre matériau transparent ou translucide. Ce mode de réalisation de l'invention est représenté dans la fig. 13.
Comme indiqué dans la fig. 13, les capsules d'agent de virage sont appliquées sous forme de revêtement sur une couche photoconductrice 1 1 qui de son côté revêt un substrat 1 0a en verre à revêtement conducteur. L'exposition est réalisée à partir de l'arrière à travers le substrat en utilisant une source lumineuse appropriée indiquée en 31. La feuille de dégagement 27 est placée en contact avec la couche d'agent de virage enfermé dans des capsules soit avant soit après exposition, selon les circonstances et on fait passer subséquemment l'ensemble entre des rouleaux de pression pour faire éclater les capsules et former l'image visible.
Reproduc tion de demi-teintes
Des problèmes spéciaux se posent lorsqu'on désire reproduire un matériel à demi-teintes, c'est-à-dire un maté
riel, dans lequel des teintes intermédiaires entre le blanc pur et le noir doivent être reproduites de manière reconnaissable. Un certain degré de gradation de teintes peut être obtenu du fait que la quantité d'agent de virage attirée sur un point donné dans la zone d'image est proportionnelle à l'intensité de l'image latente en ce point. Le réglage de l'intensité des teintes intermédiaires au moyen de ce procédé est très difficile cependant et l'agent de virage a tendance à être attiré soit en quantité suffisante pour rendre l'image complètement noire dans la zone en
question, soit à ne pas être attiré du tout.
Des essais pour reproduire des demi-teintes au moyen de procédés de reproduction életrostatique conventionnels ont tendance de ce fait à produire des images à contrastes extrêmes ne comportant pas ou ne comportant presque pas de teintes grises.
Même lorsque des demi-teintes n'interviennent pas, il
se produit certaines difficultés lorsque le document à re
produire contient de grandes quantités de noir (ou de
blanc lorsque la reproduction doit être un négatif de
l'original). Dans ces cas, les lignes de flux sont affaiblies
par le long trajet entre les portions centrales des zones
noires et les zones blanches adjacentes les plus proches et
il en résulte un affaiblissement du champ de l'image la
tente dans les portions centrales des masses noires. Le ré
sultat de cet affaiblissement consiste en ce que les por
tions centrales ont tendance à une faible impression en comparaison des portions périphériques des zones ou
surfaces massives et il en résulte des teintes sales ou déla
vees.
Les deux types de difficultés peuvent être surmontés
en déposant l'agent de virage sous forme d'une rangée de
points de particules faiblement espacés sur la surface de
la couche photoconductrice, comme représenté dans la
fig. 14. La feuille comme représentée dans la fig. 14 com
prend un substrat 10, une couche photoconductrice 1 1 et
un revêtement d'agent de virage 20 enfermé dans des cap
sules, déposé sur la couche photoconductrice sous forme
de points distincts 39, séparés par des espaces libres.
Lorsque la couche 1 1 selon ce mode de réalisation est chargée et ensuite exposée à un rayonnement actinique frappant la feuille à partir de la face avant ou de la face revêtue d'agent de virage, les points d'agent de virage masquent la couche photoconductrice 11 et confinent l'action de décharge du rayonnement aux espaces libres entre les points. Ainsi, le dessin d'agent de virage bloque la lumière dans les zones recouvertes par de l'agent de virage et la laisse passer dans les zones claires intermédiaires. Il y a ainsi rupture des grandes zones continues produisant de nombreux vecteurs de champ verticaux individuels dans les zones continues de l'image à charge latente avec obtention de bonnes demi-teintes de même qu'un bon développement des lignes et des lettres.
Du fait du mode de rupture du champ, chaque point déchargé est immédiatement adjacent à un point qui reste chargé en raison de l'effet de masquage du dessin à points d'agent de virage de sorte que l'allongement des lignes de flux et l'affaiblissement résultant du champ sont évités même dans les portions centrales des grandes surfaces foncées.
Cette technique n'est pas limitée au développement de la face avant, mais peut être utilisée également pour le virage sur l'arrière de la feuille, en particulier lorsque l'exposition est également réalisée à travers l'arrière de la feuille.
Etiregistrement électrostatique direct.
Suivant certains aspects de la présente invention, l'information à enregistrer est constituée par un dessin électrostatique au début et il n'y a aucune nécessité d'utiliser une couche photoconductrice afin de transformer un dessin de rayonnement actinique en un dessin de charge électrostatique.
L'un des modes de réalisation de cet aspect de l'invention est représenté dans la fig. 15. Suivant certains types d'enregistrement électrostatique, on place une charge électrostatique sur une couche isolante ayant un support conducteur au moyen d'une décharge à partir de pointes métalliques soit individuellement soit en groupe et en rangées qui peuvent être alimentés par des circuits à impulsions séparées ou sur la face d'un tube à rayons catho diques au moyen d'un faisceau d'électrons. Dans la pratique classique, I'image à charge produite sur la feuille a été développée au moyen de procédés classiques en utilisant des agents de virage liquides ou secs sur la face isolante de la feuille.
Si au lieu d'un support conducteur, la feuille est munie d'un support relativement isolant, l'image à charge est encore formée, mais la ligne de flux électrostatique ne sera pas raccourcie par le support con- ducteur et l'image peut être développée à partir de l'ar- rière.
Dans le mode de réalisation du procédé représenté dans la fig. 15, I'image à charge est fournie par des décharges électrostatiques à partir d'une rangée de pointes 40. L'image à charge est reçue sur une feuille composite comprenant une pellicule 41 diélectrique. hautement isolante, une base de support 10 relativement isolante et un revêtement d'agent de virage 20 enfermé dans des capsules sur l'arrière de la base de support. Lorsqu'il y a impression de l'image à charge sur la feuille composite par les pointes 40 ou peu de temps auparavant ou après suivant la construction de l'appareil, la feuille est pressée par un rouleau 42 mis à la masse contre les pointes, ou contre un dispositif quelconque de support tel qu'un autre rouleau (non représenté) avec une force suffisante pour faire éclater les capsules d'agent de virage.
L'agent de virage adhère à la face arrière de la feuille dans les
zones chargées, de manière à obtenir des indications 43
correspondant au modèle d'impulsions reçu à partir des
pointes. L'excès d'agent de virage est éliminé par le rou
leau et est enlevé de ce rouleau par la raclette 26.
Dans ce mode de réalisation comme dans ceux précé
demment décrits, on peut utiliser une feuille de dégagement collante pour enlever l'excès d'agent de virage et des tensions d'opposition ou d'assistance peuvent être appliquées comme on le désire au moyen du rouleau de pression.
Ce mode de réalisation du procédé est particulièrement utile pour les applications requérant une vitesse élevée et/ou une accessibilité rapide, comme dans le cas des télescripteurs, des fac-similés, des impressions de calculateurs, des enregistrements d'adresses sur des étiquettes et analogues.
Réalisation de cartes
Divers types de cartes, en particulier des cartes militaires, des cartes de navigation et des cartes analogues,
sont habituellement réalisées actuellement au moyen de procédés lithographiques multicolores. Pendant quelque temps, on a fait des essais pour développer un procédé électrostatique d'impression des cartes multicolores par réalisation d'un certain nombre de négatifs à séparation de couleurs correspondant au nombre de couleurs à imprimer. Un type conventionnel de papier revêtu d'oxyde de zinc est chargé par une décharge corona, exposé à l'un des négatifs, on le fait virer au moyen de l'agent de virage de la couleur correspondante. sécher et on le recharge pour l'exposition au négatif suivant à séparation de couleurs.
De cette manière, on peut imprimer jusqu'à cinq négatifs séparés, I'un au-dessus de l'autre sur une feuille unique de papier.
Ce procédé est extrêmement prometteur, mais comporte certains désavantages. D'une part, il y a une tendance à la perte d'information sur la carte dans le cas où le revêtement d'oxyde de zinc est éliminé par une utilisation sans précaution. En outre, un sérieux inconvénient du procédé réside dans le fait que le revêtement d'oxyde de zinc dans la région ayant viré n'est plus photoconducteur après qu'une portion du papier a subi le virage en réponse à l'un des négatifs de séparation. Ainsi. lorsque deux lignes de différentes couleurs se croisent, par exemple une route croisant une ligne de contour d'un terrain, la première ligne désactive l'oxyde de zinc de sorte qu'il ne puisse plus être chargé et déchargé par la lumière.
Dans le cas également où le premier agent de virage est un bon isolant, il conservera simplement la charge suivante et attirera l'agent de virage suivant et tous les autres sur lui.
On a suggéré quelques procédés pour surmonter ces difficultés. On a suggéré, par exemple, d'utiiiser des agents de virage photoconducteurs qui pouvaient être chargés, exposés et qu'on pouvait faire virer de la même manière que la couche photoconductrice originale. On a également suggéré d'utiliser des résines de liant spéciales pour l'oxyde de zinc, pour lesquelles le liant peut être ramolli par l'agent de virage et le produit de dispersion en permettant ainsi le dépôt de l'agent de virage dans le revêtement d'oxyde de zinc et en permettant i'exposit.on de quelques particules d'oxyde de zinc au-dessus de l'agent de virage de sorte qu'il puisse être chargé et déchargé de nouveau par la lumière.
Ces procédés n'ont rencontré qu'un succés limité. Ils requièrent tous les deux des matériaux spéciaux. En outre, le dernier procédé permet à la résine de liant de
I'oxyde de zinc de migrer dans les produits de dispersion de l'agent de virage. Cette contamination du produit de dispersion conduit finalement à la perte de la capacité de charge triboélectrique du mélange d'agent de virage.
Conformément au procédé, les stades de charge et d'exposition sont similaires à ceux décrits ci-dessus, mais l'agent de virage est appliqué sur l'arrière de la feuille.
Lorsque ceci est réalisé, la couche d'oxyde de zinc conserve son aptitude à être chargée et déchargée subséquemment par la lumière, et lorsque des caractéristiques doivent être superposées sur la carte, comme par exemple des lignes de croisement, un agent de virage permet une bonne impression au-dessus de l'agent précédent.
L'application de l'agent de virage sur l'arrière de la feuille peut être effectuée de diverses manières, comme suggéré ci-dessus, par exemple au moyen de rouleaux, de mêches, de capsules en gélatine etc. Il peut aussi être appliqué en utilisant une feuille de dégagement séparée revêtue de l'agent de virage de couleur appropriée enfermé dans des capsules, après chaque exposition, selon le mode de réalisation représenté dans la fig. 10.
Reproduction de microj'llm
Un dispositif typique de lecture-impression de microfilm, modifié pour l'utilisation avec le procédé est représenté schématiquement dans la fig. 16. Dans de tels systèmes, on a l'habitude de prévoir un système optique qui comprend un miroir. Le système de lentille est tel qu'il produit une image inverse de la copie de microfilm.
Lorsque l'image inverse est réfléchie à partir du miroir aù verre dépoli pour son observation, il apparaît qu'il y a une image à lecture directe.
Comme montré dans la fig. 16, I'appareil comprend un réflecteur 44, source de lumière 31, une lentille de condenseur 45, une lentille de projection 46, un miroir 47 et un écran de verre dépoli 48. Dans les dispositifs classiques de lecture, le miroir est pivotable dans une autre position en 47a et un support approprié 49 est prévu, sur lequel une feuille de matériau de reproduction 50 peut être placée. Dans l'appareil en question, on peut se passer de ces caractéristiques et le miroir peut être fixé et l'est de préférence dans la position représentée en trait continu en 47.
La raison pour laquelle on a prévu ces caractéristiques dans les dispositifs conventionnels était de prévoir les moyens pour enlever le miroir de l'ensemble optique afin de compenser l'inversion de l'image produite par le matériau de reproduction utilisé (habituellement un système électrolytique ou un système d'halogénure d'argent à stabilisation).
Conformément au procédé le matériau de reproduction est une feuille comportant une couche photoconductrice chargée sur un substrat ou un support relativement isolant. La feuille est placée contre l'écran en verre dépoli, le côté photoconducteur faisant face à l'écran et est exposée à l'image réfléchie par le miroir du cadre de microfilm 51. Une plaque de verre limpide amovible 52 est de préférence prévue, cette plaque étant normalement dans la position représentée en trait continu, mais peut être déplacée temporairement dans la position indiquée en trait discontinu en 52a. Lorsque la feuille de reproduction est insérée, on fait basculer la plaque en verre limpide 52 et on la ramène dans sa position normale pour maintenir la feuille de reproduction contre l'écran 48.
Après exposition, la feuille est enlevée de l'écran et on la fait virer sur l'arrière. Si elle subissait le virage sur l'avant, comme dans les procédés de reproduction électrostatique classiques, l'image développée serait une
sur du velin ou sur un papier translucide pour une repro
duction diazo subséquente ou une reproduction analogue. En outre, le microfilm peut être constitué par une pellicule transparente positive ou une micro-carte
opaque positive. Les procédés de reproduction habituellement utilisés dans les dispositifs commerciaux de lecture-impression de microfilm sont fondamentalement des procédés d'inversion, et ils ne sont pas facilement transformés en des procédés positifs dans la machine au cas où on désire réaliser une reproduction positive à partir d'un enregistrement constitué par un microfilm positif (ou un négatif à partir d'un négatif).
En utilisant le présent procédé et en faisant virer l'arrière de la feuille, il est cependant possible d'obtenir une image positive à partir d'un original positif et un négatif à partir d'un positif ou un positif ou un négatif à partir d'un négatif, en choisissant l'agent de virage approprié pour l'application sur l'arrière de la feuille de reproduction. Habituellement, pour obtenir un positif opaque à partir d'un négatif transparent, on fait virer la face arrière du substrat isolant d'un agent de virage positif. Lorsqu'on désire réaliser une copie positive à partir d'un original positif, il est nécessaire simplement de remplacer l'agent de virage positif par un agent de virage négatif.
Lorsque l'observation du document copié n'est pas requise, il est naturellement possible d'utiliser un virage de la face arrière de la feuille dans un dispositif continu de tirage de microfilm à rouleaux ou à cadres à gradins sans observation comme cela est fait actuellement dans les systèmes industriels utilisant un tambour à revêtement de sélénium.
Tirage par tube de rayons catlzadiques
La fig. 17 représente un autre mode de réalisation du procédé qui fournit une copie des images des tubes de rayons cathodiques. Le tube 53 de rayons cathodiques est un tube du type ayant une face 54 à image optique à fibres. Devant la facé à image se trouve un verre dépoli 55. L'espacement entre la face à image et la plaque 55 forme un canal étroit pour le passage du papier de reproimage dans un miroir. Lorsque la feuille est exposée sur la face avant et subit le virage sur la face arrière cependant, on obtient une image à lecture directe.
Le mode de reproduction du microfilm qui vient juste d'être décrit est avantageux par rapport aux procédés classiques de reproduction de microfilm pour diverses raisons. Il permet d'éliminer la nécessité d'un miroir mobile, ce qui élimine une source possible d'erreurs.
Lorsque le miroir dans sa position de lecture n'est pas mis en place d'une manière précise dans la position prévue, le trajet optique à partir de la lentille de projection au verre dépoli sera légèrement plus court ou plus long que celui de la lentille de projection au chevalet et lorsque le système est mis au point de manière précise sur le chevalet pour la lecture, il ne sera plus au point lorsqu'on fait pivoter le miroir vers le bas pour la reproduction.
En outre, le type de reproduction désiré est habituellement un positif opaque et le microfilm est habituellement un négatif transparent, et les systèmes classiques sont conçus de manière à produire un positif opaque à partir d'un négatif transparent.
Le mode de réalisation de reproduction de microfilm qui vient d'être décrit est parfaitement approprié pour permettre ce type de reproduction.
Cependant, d'autres types de reproduction sont quelquefois désirés. On peut désirer effectuer la reproduction duction devant le tube. De préférence, des moyens (non représentés) sont prévus pour le déplacement d'une plaque 55 vers l'intérieur à des moments appropriés pour presser le papier contre la face à image 54.
Le papier de reproduction est un substrat relativement isolant revêtu sur l'un des côtés d'un matériau photoconducteur et de préférence revêtu sur l'autre côté d'un agent de virage enfermé dans des capsules.
Le tube est utilisé pour une observation normale jusqu'au moment où on désire effectuer une copie perma
nente et à ce moment on effectue le cycle suivant.
1. On interrompt le balayage normal du faisceau électronique en laissant devenir obscur le phosphore sur la surface optique à fibres à l'intérieur du tube:
2. Les rouleaux 56 d'approvisionnement, entraînés par un moyen approprié tel qu'un moteur électrique (non représenté) transportent une feuille de papier de reproduction à partir d'un organe d'approvisionnement 57 à travers des guides 58 et un dispositif de décharge corona 59 dans l'espace entre la plaque de verre 55 et la surface extérieure de l'élément optique à image 54 à fibres.
La surface photoconductrice est en face de l'élément à image 54;
3. la plaque de verre 55 peut être déplacée vers l'avant par un moyen approprié quelconque (non représenté) pour assurer un bon contact entre la surface photoconductrice 11 et les extrémités à fibres pour obtenir une meilleure résolution;
4. le faisceau électronique est de nouveau branché pour quelques balayages suffisamment longs pour décharger le photoconducteur et former une image latente, mais aussi brefs que possible pour éviter une image brouillée, et on coupe de nouveau;
5. on fait avancer la feuille et on l'enlève de l'appareil en faisant fonctionner les rouleaux 60. Lorsque les feuilles utilisées sont revêtues d'agent de virage enfermé dans des capsules, ces rouleaux 60 rompent les capsules en produisant le développement de l'image et en fournissant une copie solide finie.
Sinon, on peut utiliser un procédé de virage classique quelconque;
6. aussitôt que le bord arrière de la feuille passe à travers les rouleaux de sortie 60, on peut de nouveau mettre en marche le balayage et reprendre l'observation normale.
Le cycle complet qui vient d'être décrit peut être réalisé en l'espace de deux ou trois secondes, ce qui est suffisamment bref pous assurer une reproduction de la plupart des sujets sans qu'ils soient notablement modifiés. En outre, pour des application de copie de données, le cycle peut être déclenché en faisant commencer la transmission pour s'assurer que la feuille reçoit une image tandis que la transmission a lieu.
Dans une variante de ce dispositif, dans lequel l'observation n'est pas requise, on utilise une circulation continue du papier de reproduction devant un tube de rayons cathodiques avec une rangée de fibres. (Un tel tube est fourni oar General Dynamics Corp.).
Agent de virage sur la face arrière de - la feuille de dégagement
Dans les modes de réalisation du nouveau procédé décrits jusqu'à maintenant, I'agent virage, qu'il soit enfermé dans des capsules ou non, a été mis en contact avec la feuille de substrat portant la couche photoconductrice.
Dans certains des modes de réalisation, ceci a été réalisé en appliquant un revêtement d'agent de virage enfermé dans des capsules sur la face avant ou sur la face arrière de la feuille de photoconducteur-substrat, dans d'autres en mettant en contact la face avant ou arrière de la feuille de photoconducteur-substrat avec une feuille de dégagement comportant un revêtement d'agent de virage enfermé dans des capsules sur le côté de la feuille de dégagement faisant face à la feuille de photoconducteursubstrat, et dans d'autres encore par application directe conventionnelle d'agent de virage sous forme liquide ou en poudre.
Le procédé peut être modifié d'une manière que l'agent de virage n'entre jamais en contact avec la feuille de photoconducteur substrat. L'agent de virage est au contraire libéré sur une feuille séparée tandis que la feuille séparée est en contact avec le photoconducteur ou avec la face arrière du substrat.
Un mode de réalisation de ce procédé est représenté sur la fig. 18. Comme montré, une image lumineuse est projetée à travers une lentille 61 comme indiqué par la flèche sur une couche photoconductrice 11, portée par un substrat relativement isolant. Derrière le substrat 10 se trouve une autre feuille 62 relativement isolante, revêtue d'une couche d'agent de virage 20 enfermé dans des capsules. Il y a lieu de remarquer que dans ce mode de réalisation du procédé, les capsules d'agent de virage sont sur la face de la feuille 62 qui est la plus éloignée du substrat.
Entre le substrat 10 et la feuille 62 il y a un petit espacement d'air. Cet espacement doit être réalisé aussi petit que possible. Dans le fonctionnement réel, il est pratiquement non-existant étant donné que la traction électrostatique de la feuille de photoconducteur-substrat chargée attire la feuille 62 et la maintient en contact intime avec le substrat.
L'image lumineuse décharge le photoconducteur selon un dessin constituant une image à charge latente et l'image à charge se manifeste sous forme d'un champ de forces électrostatique à la fois devant la feuille et derrière la feuille de substrat 10, comme décrit ci-dèssus. Le champ de forces est symbolisé dans la fig. 18 par la flèche 13, représentant une ligne de flux électrostatique.
Le champ de forces s'étend à travers la feuille 62 comme indiqué. Les capsules d'agent de virage sur l'arrière de la feuille 62 sont rompues d'une manière appropriée quelconque, tandis que la feuille 62 se trouve toujours en contact avec le substrat 10, et l'agent de virage forme une image visible sur l'arrière de la feuille 62 d'une manière sensiblement identique à celle dont il forme une image visible sur l'arrière du substrat 10 lui-m.ême dans les modes de réalisation de l'invention décrits ci-dessus.
Lorsque le substrat 10 est suffisamment solide et rigide, les capsules peuvent être rompues en faisant passer un rouleau de pression sur la surface des capsules sans déplacer l'ensemble de la position indiquée dans la fig. 18. Sinon, on peut faire passer l'ensemble comprenant la feuille de photoconducteur-substrat et la feuille 62 à travers une paire de rouleaux de pression. Au lieu d'utiliser un agent de virage enfermé dans des capsules, I'arrière de la feuille 62 peut être soumis au virage selon l'un quelconque des procédés conventionnels, tandis qu'il est maintenu en contact avec le substrat 10.
Ce procédé de production d'une image visible présente un certain nombre d'avantages distincts. Le photoconducteur et son substrat peuvent être maintenus de manière permanente dans l'appareil et utilisés de nom
breuses fois. Ceci permet de réduire fortement le coût par copie de document reproduit étant donné que cela n'en traîne pas une consommation de matériau photoconducteur pour chaque copie réalisée.
Ce procédé peut être utilisé avantageusement dans un appareil photographique en utilisant un dispositif de charge corona double mobile, un obturateur de plan focal à fente et un rouleau de pression, tous ces organes se déplaçant dans l'ordre énuméré devant l'ensemble de reproduction en sandwich avec charge et exposition séquentielle de la couche photoconductrice et développement de la feuille de copie. Ces opérations effectuées suivant une séquence rapide permettent l'utilissation de photoconducteurs à altération brève à l'obscurité et à sensibilité photographique utilisable en assurant que toutes les zones de la feuille auront une durée de charge, d'exposition, d'altération à l'obscurité et de développement égal.
Une variante du procédé qui vient d'être décrit consiste à ne pas placer la feuille de copie 62 en contact avec l'arrière du substrat, mais sur le dessus de la couche photoconductrice, le coté de la feuille de copie -devant subir le virage étant dirigé dans le sens opposé au photoconducteur. L'image sera alors conforme aux lignes de champ provenant de la surface du photoconducteur et donnera la même image que celle qui est révélée directement sur la couche photoconductrice pour les raisons indiquées dans le paragraphe intitulé Description théorique . Dans ce cas cependant, il est nécessaire d'utiliser un miroir ou un moyen d'inversion équivalent pour obtenir une image de lecture directe, à moins que la feuille de copie 62 ne soit transparente et conçue pour être observée à partir du côté opposé à celui de l'application de l'agent de virage.
Ce procédé peut aussi être utilisé pour produire des copies multiples simultanément en entassant une pluralité de feuilles de copies isolantes derrière le substrat, chacune des feuilles de copie ayant son propre revêtement de capsules d'agent de virage. Une électrode conductrice arrière peut être utilisée pour l'extension des lignes de champ. Une telle électrode arrière peut comporter une tension continue amplifiée et/ou peut servir comme rouleau de pression ou comme plaque de support à pression pour favoriser l'éclatement des capsules d'agent de virage. Ceci serait particulièrement utile pour les tirages sans impact de calculateurs et analogues où plusieurs copies sont quelquefois requises.
Clldzés litli ograph iques
On a déjà suggéré d'utiliser des reproductions élec trostatiques par exemple sur de l'oxyde de zinc dans un liant résineux ou sur un photoconducteur organique comme clichés lithographiques. Les procédés de reproduction lithographique dépendent de mouillabilités différentielles, le fond étant une surface hydrophile qui est maintenue humidifiée par de l'eau et de ce fait repousse les encres grasses tandis que les zones à imprimer sont rendues oléophiles d'une manière ou d'une autre et acceptent de ce fait l'encre.
Lorsqu'une reproduction électrostatique conventionnelle doit être utilisée comme original lithographique, il se produit certaines difficultés. Le liant ou la résine utilisée pour le matériau photoconducteur doit présenter une bonne surface hydrophile et une bonne surface photoconductrice. Pour des raison de coût ou d'autres raisons, ces exigences s'opposent fréquemment.
Lorsque l'agent de virage est appliqué sur l'arrière de la feuille selon le nouveau procédé, ces deux fonctions sont réalisées séparément et le substrat isolant peut servir
uniquement comme bonne surface hydrophile. Si on le
désire, la surface arrière peut être modifiée par un traite
ment chimique ou analogue ou par application d'un revêtement arrière séparé pour améliorer les caractéristiques de la plaque offset. Aucun de ces procédés n'affecte la couche photoconductrice et la seule précaution nécessaire consiste en ce qu'aucun traitement ou revêtement ne doit réduire de manière importante les propriétés isolantes de la couche de substrat ni fournir une couche conductrice raccourcissant les lignes de flux à l'arrière de la feuille de substrat.
En utilisant un substrat hydrophile ayant subi le
virage sur l'arrière au moyen d'un agent de virage oléophile, la feuille développée peut être utilisée comme original offset pour une lithographie directe (qui requiert que l'image sur le cliché soit une image dans un miroir de la copie désirée) ou pour la lithographie offset plus clas sique, dans laquelle l'image à encre est transférée du cliché sur une surface offset et de là sur la feuille de copie finale.
Clis Ités pour reproduction diazo
Le procédé se prête admirablement à la production de clichés diazo pour des procédés de reproduction diazo
subséquents. Etant donné qu'une image gauche-droite correcte peut être formée sur la face arrière du substrat, la surface diazo sensible du papier diazo peut être placée en contact direct avec l'image de la face arrière. Il en résulte une séparation, un contraste et une définition de bords meilleurs. Le contact direct du cliché et du papier diazo empêche la lumière de passer entre les bords des indications dur le substrat et le papier diazo. Il est clair qu'en les utilisant dans ce but, le photoconducteur et le substrat doivent bien transmettre les rayons actiniques ultra-violets requis dans le procédé diazo.
Feuillets photoconductrù'es llon10gènes
Au lieu de déposer la couche photoconductrice sur la surface d'un substrat relativement isolant, le matériau photoconducteur (oxyde de zinc ou analogue) peut être mélangé avec le matériau isolant tel que de l'acétate de cellulose avant la formation de la feuille. Le mélange résultant est alors laminé ou coulé avec obtention d'une feuille ou d'une pellicule. La feuille ou la pellicule ainsi formée n'est pas homogène au sens strict du mot, mais peut être désignée ainsi du fait qu'elle est uniformément photoconductrice à travers son épaisseur au lieu d'être constituée par un produit à deux couches formé d'une couche photoconductrice et d'une couche de substrat isolant. Des colorants sensibilisants et analogues peuvent aussi être incorporés dans la composition comme requis.
Dans la plupart des buts, la feuille doit être réalisée avec une épaisseur de 0,005 à Q,01 cm, ce qui donne une bonne rétention de la charge et fournit un contraste élevé dans l'image latente à charge et dans l'image finale visible ayant viré. Cette épaisseur est également idéale pour la manipulation de la feuille.
En utilisant une feuille homogène de ce type, les lignes de champ électrostatique de l'image à charge n'ont pas besoin de pénétrer également un substrat mince relativement isolant afin de s'étendre vers l'arrière de la feuille. En raison de ce fait, la résolution et le remplissage des zones continues sont améliorés. En outre, la charge est rendue plus facile du fait que la résistance à travers la feuille est inférieure à ce qu'elle serait si l'on utilisait une feuille du type à deux couches.
La feuille homogène possède un certain nombre d'autres avantages notables par rapport aux types classiques de feuilles photoconductrices. Elle n'est pas susceptible de former des flocons comme cela est le cas pour une feuille revêtue d'un matériau de poudre solide dans une résine de liant. Elle présente aussi une moindre tendance à onduler en raison des différences de dilatation thermique, absorption d'humidité ou analogues. En outre, la feuille est d'un aspect blanc uniforme et est plus acceptable pour de nombreux utilisateurs du fait que son aspect et son toucher sont voisins de ceux du papier.
Lorsqu'on utilise de l'acétate de cellulose comme liant, il protège davantage le matériau photoconducteur des effets de l'humidité et des effets analogues.
Appareil
Un certain nombre de types d'appareils a été décrit cidessus plus ou moins en détail en liaison avec la description de divers matériels et procédés. De nombreux autres types d'appareils sont envisagés et certains de ceux-ci sont suggérés ci-dessous. Pour des raison de brièveté, ils ne sont pas décrits en détail, mais on considère qu'ils sont décrits de manière adéquate pour l'homme de métier au moyen des brèves descriptions suivantes prises ensemble avec la description ci-dessus des principes:
1. Un appareil pour microfilm utilisant un matériau photoconducteur transparent déposé sur un substrat transparent relativement isolant (voir fig. 5), dans lequel la pellicule est chargée, exposée à l'original à travers un système normal de réduction optique, développée au moyen d'agent de virage sur l'arrière de la feuille et fixée;
3.
Un appareil pour l'enregistrement de scènes intérieures et extérieures. de portraits, de documents etc., dans lequel la pellicule est chargée, exposée à travers une lentille photographique normale, la pellicule étant par exemple de 35 mm ou d'un format de 70 > < x 93 23 cm ou analogue, elle est développée sur l'arrière de la feuille et fixée:
3. Une caméra de prise de vues, dans laquelle la pellicule à revêtement est découpée en des bandes de dimensions appropriées telles que des bandes de 8 mm, 16 mm, 35 mm ou 70 mm avec ou sans trous pour dents et munie comme on le désire d'une piste magnétique pour le son ou d'une piste optique de son développée sur la même surface photoconductrice que celle utilisée pour
I'enregistrement optique;
4.
Un document de contact par réflexion muni d'un moyen pour charger et exposer une feuille d'enregistrement ayant une couche photoconductrice sur un substrat isolant et pour faire virer subséquemment l'arrière de la feuille de substrat;
5. Un dispositif de type appareil à prise de vues, dans lequel la couche photoconductrice est réutilisée de nombreuses fois et déposé une image qui peut être positive ou négative comme on le désire sur une feuille de dégagement qui peut être opaqe ou translucide et l'image est fixée sur la feuille de dégagement. Si la feuille de dégagement est opaque et doit etre observée par réflexion, un nombre impair de surfaces réfléchissantes ou un dispositif équivalent doit être prévu dans le système optique pour obtenir une image gauche-droite correcte;
6.
Un dispositif de mirco-stockage, dans lequel une feuille d'enregistrement photoconductrice unie est exposée, subit le virage et est enroulée avec une feuille protectrice intermédiaire si on le désire. La feuille peut être déroulée et observée dans un lecteur de microfilm et si nécessaire l'image existante peut être effacée et le support en question peut être rechargé, réexposé et soumis au virage de manière à former une nouvelle image sans altérer les images sur le restant du rouleau.
De nombreux types d'appareils permettant d'utiliser divers modes de réalisation seront naturellement évidents pour les hommes de métier à la lumière de la description ci-dessus.
Le procédé décrit procure des procédés de reproduction électrostatique et des matériels qui permettent d'éviter la nécessité de produire une image développée permanente sur le dessus d'une couche photoconductrice et offre la possibilité de production d'une copie de lecture directe par tirage par contact avec réflexion à partir d'un original opaque. Les systèmes de reproduction électro statique conformes à la présente invention sont pratiquement indépendants des conditions d'humidité ambiante.
Le procédé procure également des systèmes de reproduction électrostatique qui éliminent la nécessité de manipuler des agents de virage, des recharges, des supports et des produits analogues en vrac. Il fournit égale ment des systèmes qui ne comportent pas l'utilisation de compositions d'agent de virage de faible durabilité en récipient. Le procédé procure en outre des systèmes de reproduction électrostatique appropriés à la reproduction de demi-teintes et de sujets requérant un accès rapide tels que des photographies aériennes, des imprimés de calculateurs, de télétype et analogues.