CH636456A5 - Appareil d'impression electrostatique. - Google Patents

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CH636456A5 CH416282A CH416282A CH636456A5 CH 636456 A5 CH636456 A5 CH 636456A5 CH 416282 A CH416282 A CH 416282A CH 416282 A CH416282 A CH 416282A CH 636456 A5 CH636456 A5 CH 636456A5
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Jeffrey Joseph Carrish
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Dennison Mfg Co
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Description

L'invention a pour objet un appareil d'impression électrostatique. L'appareil implique la formation d'une image latente électrostatique sur une surface diélectrique portée par un cylindre et un traitement postérieur.
Pour créer des particules chargées et pour les extraire avant de les appliquer sur une autre surface, on peut utiliser, par exemple, un dispositif de production d'ions qui comprend un élément diélectrique solide, une première électrode sur un des côtés dudit élément diélectrique solide avec une zone de claquage aérien au voisinage de ladite électrode et de la surface non recouverte dudit élément diélectrique, une seconde électrode sur l'autre côté dudit élément diélectrique solide, des moyens pour l'application d'un potentiel alternatif ayant, par exemple, une forme sinusoïdale, carrée ou triangulaire de fréquence variant entre 60 Hz et 4 MHz entre les électrodes conduisant à un claquage aérien.
N'importe lequel des éléments d'un tel dispositif, nécessaire pour la formation d'une image électrostatique latente sur une surface diélectrique, peut être employé dans le présent appareil d'impression par transfert électrostatique selon la présente invention.
L'invention, en effet, se révèle particulièrement avantageuse dans la mesure où un même appareil peut être utilisé pour un traitement postérieur à la formation d'une image électrostatique latente.
Selon l'invention donc, un appareil d'impression électrostatique, combiné avec un dispositif de production d'ions, est caractérisé par le fait qu'il comprend un élément diélectrique cylindrique, des moyens d'extraction des ions dudit dispositif de production d'ions afin de former une image électrostatique latente sur l'élément diélectrique cylindrique qui est à une distance d'au moins 25 p. du dispositif de production des ions, des moyens pour colorer l'image électrostatique latente pour l'obtention d'une image visible, des moyens pour transférer l'image colorée et visible par pression sur un récepteur qui est engagé par contact entre un rouleau de transfert, revêtu d'une couche plastique d'absorption des contraintes, et l'élément cylindrique diélectrique, des moyens de nettoyage pour éliminer le colorant résiduel sur l'élément cylindrique diélectrique, et des moyens pour effacer toute image électrostatique rémanente après l'impression par transfert de l'image.
L'appareil d'impression électrostatique peut, outre un dispositif de production d'ions, comporter un tambour rotatif composé d'un noyau conducteur porteur d'une couche diélectrique, des moyens pour extraire les ions dudit dispositif de production d'ions pour la formation d'une image électrostatique latente sur ladite couche diélectrique d'épaisseur supérieur à 25 p., de résistivité supérieure à 1012 £2/cm et une rugosité moyenne inférieure à 0,025 p., des moyens de coloration de l'image électrostatique latente, un rouleau rotatif de pression en contact avec le tambour rotatif pour le transfert et l'incrustation de l'image colorée sur un support d'image qui passe entre le tambour et le rouleau selon leur ligne de contact tangentiel, des moyens de nettoyage tels que deux lames de raclage adjacentes au tambour et au rouleau pour le nettoyage de leur surface après transfert de l'image colorée, et des moyens d'effacement de l'image électrostatique latente du tambour après transfert de ladite image. Ces moyens d'effacement peuvent, par exemple, comporter des électrodes disposées sur les deux côtés de la couche diélectrique et entre lesquelles sont provoquées des décharges alternatives à fréquence élevée, un conducteur ou un semi-conducteur à la terre maintenus en contact étroit avec la surface diélectrique, un conducteur à la terre constitué par un racleur à lame fortement chargée, un semiconducteur à la terre constitué.par un rouleau semi-conducteur.
Des formes d'exécution de l'appareil d'impression électrostatique selon l'invention sont décrites, à titre d'exemple, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
la fig. 1 est une vue schématique d'un appareil d'impression électrostatique selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention;
la fig. 2 est une vue en section partielle d'un effaceur de charge pour l'appareil d'impression selon l'invention, et la fig. 3 est une vue en section partielle d'une autre construction d'un effaceur de charge pour l'appareil d'impression selon l'invention Sur la fig. 1, la couche diélectrique 75 du cylindre diélectrique 73, dont la rugosité moyenne est inférieure à 500 |i, doit présenter une résistance électrique suffisante pour supporter une image électrostatique latente pendant la période s'écoulant entre la formation de l'image latente et la coloration. Conséquemment, la résistivité de la couche 75 doit être supérieure à 1012 Cl/cm. Une épaisseur souhaitable de la couche diélectrique 75 se situe entre 0,025 et 0,075 mm. De plus, la surface de la couche 75 doit présenter une résistance mécanique suffisante pour résister à l'abrasion et une faible rugosité, avec une finition moyenne meilleure que 0,025 |i, de façon à permettre un transfert total de la couleur sur la feuille réceptrice 81. La couche diélectrique 75 possède, en outre, un module d'élasticité élevé de façon à ne pas être significativement déformée par la pression de la pince de transport.
Un certain nombre de matériaux diélectriques organiques et inorganiques sont utilisables pour la couche 75. De l'émail de verre, par exemple, peut être déposé et liquéfié sur la surface d'un cylindre d'acier ou d'aluminium. Une projection à la flamme ou en plasma d'oxyde d'aluminium à haute densité peut aussi être employée à la
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place de l'émail de verre. Des matériaux plastiques, tels que des polyamides, des polyimides et d'autres résines rigides thermoplastiques ou thermodurcissables sont aussi satisfaisants. Cependant, un revêtement diélectrique avantageux est de l'oxyde d'aluminium anodisé, imprégné. Le cylindre diélectrique 73 est placé à une distance d'au s moins 25 n du dispositif 71 de production et d'extraction d'ions. L'image électrostatique latente formée sur la surface diélectrique 75 est transformée en une image visible à la station de coloration 79.
Bien que n'importe quel colorant puisse être utilisé, un colorant préféré sera à un seul composant magnétique conducteur du type de io celui décrit par J.C. Wilson dans le brevet US N° 2846333 délivré le 5 août 1958. Ce colorant présente l'avantage de la simplicité et de la propreté.
L'image colorée est transférée et incrustée dans une feuille réceptrice 81 par la haute pression obtenue entre les cylindre 73 et rouleau )5 83. Le rouleau inférieur 83 consiste en un noyau métallique 87 qui peut recevoir un revêtement de plastique industriel 85. La pression nécessaire pour une bonne incrustation sur le papier non traité dépend de facteurs tels que, par exemple, le diamètre des rouleaux, le colorant employé et la présence d'un revêtement sur la surface du 20 papier. Des pressions usuelles sont de l'ordre de 43,5 à 304,5 kg par centimètre linéaire de contact. La fonction du revêtement plastique 85 est d'absorber les tensions extrêmes apparaissant dans la pince dans le cas d'un amoncellement ou d'un froissement du papier, ce qui évite une détérioration du cylindre 73 revêtu d'une couche dié- 25 lectrique. Le revêtement 85 peut être réalisé avec un manchon de Nylon ou de polyester ayant une épaisseur située entre 0,3 et 1,25 cm. Ce revêtement n'est pas nécessaire si l'on utilise, par exemple, un rouleau de papier pour lequel des amoncellements ou des froissements sont improbables. 30
Des racleurs à lames 89 et 91 peuvent être prévus de façon à éliminer toute poussière de papier, du colorant accidentellement aggloméré sur le rouleau, de la poussière ou de la saleté du cylindre diélectrique de pression et du rouleau de contre-pression. Etant donné que normalement toute l'image colorée est transférée sur la feuille 81, les 35 racleurs à lames ne sont pas nécessaires, mais ils demeurent utiles en permettant une utilisation fiable sur une plus longue période.
L'image électrostatique latente résiduelle sur la couche diélectrique 75 après transfert de l'image colorée peut être neutralisée à la station de décharge d'images électrostatiques latentes 93. La coloration et le transport d'une image colorée sur un papier non traité réduit l'importance de l'image électrostatique, typiquement de plusieurs centaines de volts à plusieurs dizaines de volts. Dans certains cas, si le seuil de coloration est trop bas, la présence d'une image électrostatique latente résiduelle déterminerait des images fantômes sur la feuille de copie, mais elles sont éliminées à la station de décharge 93.
A la fig. 2, le cylindre diélectrique 73 avec une couche diélectrique 75 est maintenu en contact avec ou à une faible distance d'un écran tissé à mailles ouvertes 95, élevé à un potentiel sensiblement identique à celui du cylindre 77. L'écran est monté sur une potence et une couronne de fil 97 à courant alternatif est disposée derrière l'écran à une distance d'environ 0,6 à 1,25 cm. Un potentiel alternatif élevé, par exemple à 60 Hz, est appliqué au fil 97. L'écran 95 détermine un plan de référence à la terre près de la couche diélectrique et la couronne de fil 97 émet des ions positifs et négatifs. Un champ local sur l'écran 95, dû à une image électrostatique latente sur la couche diélectrique 75, attire des ions émis par la couronne de fil 97 sur la couche diélectrique, et neutralise ainsi la plus grande partie des images électrostatiques résiduelles. Si la vitesse linéaire de la couche diélectrique 75 est très élevée, la charge résiduelle peut conduire à des images fantômes. Dans ce cas, plusieurs stations de décharge permettent de réduire la charge résiduelle sous le seuil de coloration.
L'image électrostatique latente résiduelle peut être effacée par une décharge de contact. La surface diélectrique peut être maintenue en contact étroit avec un conducteur ou un semi-conducteur à la terre de façon à éliminer effectivement toute charge résiduelle de la surface de la couche diélectrique 75; on utilisera, par exemple, un racleur métallique fortement chargé. La charge peut être aussi éliminée par un rouleau semi-conducteur maintenu en contact étroit avec la couche diélectrique. La fig. 3 montre une vue en coupe partielle d'un rouleau semi-conducteur 98 en contact de roulement avec une couche diélectrique 75. Le rouleau 98 présente avantageusement une surface externe en élastomère.
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Claims (8)

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1. Appareil d'impression électrostatique combiné avec un dispositif de production d'ions, caractérisé par le fait qu'il comprend un élément diélectrique cylindrique, des moyens d'extraction des ions dudit dispositif de production d'ions afin de former une image électrostatique latente sur l'élément diélectrique cylindrique qui est à ' une distance d'au moins 25 |i du dispositif de production des ions, des moyens pour colorer l'image électrostatique latente pour l'obtention d'une image visible, des moyens pour transférer l'image colorée et visible par pression sur un récepteur qui est engagé par contact entre un rouleau de transfert, revêtu d'une couche plastique d'absorption des contraintes, et l'élément cylindrique diélectrique, des moyens de nettoyage pour éliminer le colorant résiduel sur l'élément cylindrique diélectrique, et des moyens pour effacer toute image électrostatique rémanente après l'impression par transfert de l'image.
2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément cylindrique diélectrique a une rugosité moyenne inférieure à 500 |i et une résistivité supérieure à IO12 Si/cm.
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REVENDICATIONS
3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément cylindrique diélectrique est composé d'un noyau conducteur porteur d'une couche diélectrique d'épaisseur supérieure à 25 n, de résistivité supérieure à 1012 Cl/cm et d'une rugosité moyenne inférieure à 0,025 (X.
4. Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les moyens de nettoyage pour éliminer le colorant résiduel sur l'élément cylindrique diélectrique sont deux lames de raclage.
5. Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les moyens d'effacement de l'image électrostatique latente après son transfert comprennent des électrodes disposées sur les deux côtés de la couche diélectrique et entre lesquelles sont provoquées des décharges alternatives à fréquence élevée.
6. Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les moyens d'effacement de l'image électrostatique latente sont constitués d'un conducteur ou d'un semi-conducteur à la terre maintenus en contact avec la surface de la couche diélectrique.
7. Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les moyens d'effacement de l'image électrostatique latente sont un conducteur à la terre constitué par un racleur à lame chargé.
8. Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les moyens d'effacement de l'image électrostatique latente sont un semi-conducteur à la terre constitué par un rouleau semiconducteur.
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