FR2564609A1 - Procede et appareil de developpement - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL DESTINE A DEVELOPPER UNE IMAGE LATENTE A L'AIDE D'UNE POUDRE PIGMENTAIRE. IL COMPORTE UN ELEMENT MOBILE 2 DESTINE A PORTER UN REVELATEUR 4 CONSTITUE D'UN MELANGE DE PARTICULES NON MAGNETIQUES ET DE PARTICULES MAGNETIQUES ISOLANTES, UN ROULEAU 3 A AIMANTS PRODUISANT UN CHAMP MAGNETIQUE ET DISPOSE DE MANIERE QUE L'ELEMENT 2 PASSE ENTRE CE ROULEAU ET LE TAMBOUR 1 PORTANT UNE IMAGE LATENTE, DES MOYENS 5, 6 DESTINES A ETABLIR UN CHAMP ELECTRIQUE ALTERNATIF DANS L'INTERVALLE ENTRE LE TAMBOUR ET L'ELEMENT 2, LE TAMBOUR ETANT OPPOSE, AU PLUS PRES, A L'ELEMENT 2 EN UN POINT SITUE ENTRE DEUX POLES MAGNETIQUES DU ROULEAU 3. DOMAINE D'APPLICATION : REPRODUCTION DES DOCUMENTS EN COULEUR, ETC.

Description

L'invention concerne un procédé et un appareil

de développement de type sans contact, destiné a dévelop-

pement d'une image latente.

Il est connu, comme décrit, par exemple, dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique N 4 292 387 et 4 395 476, d'appliquer un "toner" ou poudre pigmentaire magnétique ou non magnétique, isolant à un seul constituant, sur une surface d'un élément portant un révélateur et de transporter cette poudre jusqu'à un poste de développement o la mince couche de poudre pigmentaire est opposée, à faible distance, à une surface d'un élément portant une image latente. Une tension alternative est appliquée à ce poste afin de transmettre la poudre pigmentaire de l'élément

porteur de révélateur à l'élément portant l'image latente,.

de façon que cette dernière soit développée, l'action de développement étant ainsi réalisée sans contact entre la mince couche de poudre pigmentaire et l'élément portant

l'image latente.

Cependant, le procédé ou l'appareil de dévelop-

pement de ce type pose le problème suivant. Lorsque l'on

tente de charger positivement, avec certitude, les parti-

cules de poudre pigmentaire situées sur la surface de l'élément porteur de révélateur, à la polarité prévue, qui est demandée pour provoquer le mouvement des particules de poudre dans le poste de développement, l'épaisseur de la couche de poudre pigmentaire située sur la surface de l'élément porteur de révélateur diminue au point que la densité de l'image développée est basse, en particulier

dans le cas d'une partie entièrement noire de l'image.

Ceci sera expliqué ci-après. Lorsqu'une image latente constituée de lettres ou de caractères est développée, les particules de poudre pigmentaire arrivent sur les parties des lettres, non seulement en provenance de la zone de la couche de poudre pigmentaire exactement opposée aux parties des lettres, mais également de la zone se trouvant au voisinage de la précédente, sous l'effet du champ électrique alternatif, ce qui permet de produire une image développée de densité suffisante. Par ailleurs, lorsqu'une image uniformément noire ou une image en trait épais est développée, la quantité de particules de poudre pigmentaire de la couche

mince portée par la surface de l'élément porteur de révé-

lateur tend à être insuffisante et la poudre pigmentaire est concentrée aux bords de l'image latente, ce qui a pour résultat que l'image développée est formée avec une quantité

insuffisante de particules de poudre.

Lorsque les particules d'une poudre pigmentaire magnétique sont constituéE chacune d'une matière magnétique et d'une résine, il est difficile de reproduire une image en couleur claire, non noire, car les particules de poudre

magnétique contiennent la matière magnétique qui est habi-

tuellement de couleur noire. Par conséquent, pour une reproduction en couleur, on utilise exclusivement une poudre pigmentaire non magnétique constituée principalement de résine. Cependant, la tendance au manque de poudre dans l'image uniformément noire s'observe davantage - lorsque des particules de Foiudre pigmentaire non magnétique sont utilisées que lorsque des particules de poudre pigmentaire magnétique sont utilisées. Pour ces raisons, les problèmes décrits ci-dessus seront plus importants lors d'un développement en couleur que lors d'un développement monochromatique. En particulier, dans le cas d'un développement à haute qualité d'une reproduction d'image en couleur, les effets de bords décrits ci-dessus et le manque de densité de l'image posent

de graves problèmes.

En outre, on a proposé, comme procédé de développement sans contact, d'appliquer,sur la surface de l'élément porteur de révélateur, des particules de poudre pigmentaire isolante mélangées à des particules de support conductrices et magnétiques (désignées ci-après "support conducteur"),et d'opposer, à faible distance, la couche de révélateur appliquée à la surface de l'élément portant une image latente en même temps qu'une tension alternative est appliquée à travers l'intervalle afin de faire passer les particules de poudre pigmentaire de la couche de poudre sur l'élément portant l'image latente pour développer

cette dernière.

Ce type de procédé de développement présente les défauts suivants. Dans l'action de développement, lorsque la couche de révélateur est opposée à l'élément portant l'image latente en même temps qu'une tension alternative est appliquée à travers l'intervalle, le révélateur exécute un mouvement alternatif à travers l'intervalle, de sorte que les particules de poudre pigmentaire se déposent sur la partie image (la partie sur laquelle la poudre pigmentaire doit être déposée) de l'image latente. Il faut, pour obtenir le développement souhaitable, que seules les particules de poudre pigmentaire exécutent un mouvement alternatif ou soient déplacées, mais, en fait, les particules de support conducteur se déplacent également vers l'élément portant l'image latente. En conséquence, les particules de support peuvent frapper sur les particules de poudre déjà déposées sur la partie image de l'image latente, provoquant la

dispersion des particules de poudre pigmentaire déposées.

Ceci perturbe l'image au point d'en dégrader la qualité.

De plus, lorsque les particules de support conducteur atteignent la partie image, elles neutralisent la charge électrique de l'image latente, réduisant ainsi la densité de l'image. En outre, lorsqu'on élève la tension afin d'élargir la zone d'application de tension, un amorçage d'arc peut avoir lieu à travers l'intervalle, détruisant l'image latente et pouvant en outre endommager le surface portant l'image latente. Ceci se produit d'autant plus facilement que la résistance de la couche de révélateur est basse, de sorte que la plage admissible de tension alternative est très étroite. En outre, si les particules de support conducteur sont transférées et déposées sur la surface de l'élément portant l'image latente, elles ne sont pas entraînées vers une matière de transfert dans le poste suivant de transfert d'image et, par conséquent, elles atteignent le poste de nettoyage en étant transportées par l'élément portant l'image latente. La surface portant l'image latente est alors soumise à une "abrasion" par les particules de support conducteur, ce qui risque d'endommager

cette surface.

Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 450 220 propose un procédé de développement sans contact qui utilise un révélateur à deux constituants avec les particules porteuses isolantes. La demande de brevet des EtatsUnis d'Amérique N 632 887 propose un procédé de développement sans contact utilisant des particules porteuses plates. Dans ces procédés de développement, un pôle d'aimant de développement est opposé à l'élément

portant l'image latente, dans le poste de développement.

En conséquence, les particules magnétiques prennent la forme d'un balai magnétique dans le poste de développement, de sorte que l'épaisseur de la couche de révélateur n'y est pas uniforme. Ceci signifie que la distance ou l'intervalle entre la couche de révélateur. et l'élément portant l'image latente n'est pas constant. En conséquence, lorsqu'une tension alternative est appliquée à travers cet intervalle, la force du champ électrique formé dans l'intervalle n'est pas uniforme, ce qui peut conduire à l'apparition d'une

décharge indésirable.

L'invention a pour objet principal un procédé de développement ou un appareil de développement du type

sans contact, ne présentant pratiquement aucun des incon-

vénients indiqués ci-dessus, ce procédé et cet appareil produisant un effet de bord atténué et pouvant reproduire

une surface noire pleine avec une densité satisfaisante.

L'appareil et le procédé conviennent à la reproduction

d'images en couleur avec une haute qualité d'image.

Dans une forme de réalisation de l'invention, les particules isolantes et magnétiques sont utilisées et mélangées à des particules isolantes de "toner" ou poudre pigmentaire. Le mélange est appliqué sur l'élément porteur

de révélateur de façon à former une couche de révélateur.

Cette couche est opposée, à distance, à l'élément portant l'image latente. L'opposition a lieu dans la position se trouvant entre les pôles magnetiques de moyens générateurs de champ magnétique. Un champ électrique alternatif est établi dans le poste de développement pour provoquer le

transfert des particules de poudre pigmentaire. Les parti-

cules isolantes magnétiques ne sont pas transférées vers l'élément portant l'image latente, même lorsque la tension électrique est appliquée, et aucune décharge électrique n'a lieu. En conséquence, on peut produire une image de

qualité constante et stabilisée.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: - la figure 1 est une coupe transversale d'une forme de réalisation de l'appareil de développement selon l'invention; - la figure 2; est une coupe transversale quelque peu schématique d'une autre forme de réalisation de l'appareil de développement selon l'invention; - la figure 3 est un diagramme illustrant la distribution du champ magnétique produit par un rouleau à aimants dans la direction radiale; et - la figure 4 est un diagramme illustrant la distribution du champ magnétique produit par le même

rouleau dans la direction tangentielle.

La figure 1 représente en coupe une première forme de réalisation de l'appareil de développement selon l'invention comportant un tambour photosensible, constituant l'élément portant l'image latente, désigné par la

référence numérique 1 et destiné à porter l'image latente.

L'appareil de développement comprend un manchon 2 de développement en matière non magnétique,constituant l'élément porteur de révélateur, et un rouleau fixe 3 à

aimants constituant un élément producteur de champ magnétique.

Le révélateur, qui est un mélange de particules porteuses en ferrite (particules magnétiques) et de particules de "toner " ou poudre pigmentaire, est désigné par la référence numérique 4. Le mélange révélateur est appliqué sur le manchon de développement 2. L'appareil de développement comprend en outre une source d'alimentation en énergie électrique à courant continu destinée à appliquer une tension continue au manchon 2 de développement, une source 6 d'alimentation en courant alternatif destinée à appliquer une tension alternative au manchon 2 de développement, une lame 7 de raclage, une trémie 8 destinée à recevoir les

particules de poudre pigmentaire, un rouleau 9 d'alimen-

tation en poudre pigmentaire et un élément 10 d'agitation.

Le révélateur utilisé dans cette forme de réalisation est constitué de 75 g de particules de ferrite de dimension moyenne de 25 Dm, en tant que particules de révélateur, et de 25 g de particules-de poudre pigmentaire de dimension moyenne de 15 Dm, pouvant être chargées positivement. Ces particules sont mélangées entre elles. Le rouleau magnétique 3 présente une force de champ magnétique superficielle de 0,1 tesla. Sous l'effet de ce champ magnétique, le révélateur décrit ci-dessus se

dépose sur la surface du manchon de développement. L'épais-

seur de la couche de révélateur contenant les particules de poudre pigmentaire et les particules magnétiques est réglée au-moyen d'une lame 11 de raclage de façon à établir un intervalle de 100 gm dans la position o la couche de révélateur est la plus proche de la surface de l'élément portant l'image latente. Le sens de rotation de l'élément 1

portant l'image latente et celui du manchon 2 de développe-

ment sont indiqués par des flèches sur la figure 1 afin

que la vitesse relative établie entre eux soit élevée.

Ceci a pour effet d'accroître la densité de l'image.

Cependant, l'élément 1 portant l'image latente et le manchon 2 de développement peuvent être mis en rotation dans le sens tel qu'ils se déplacent dans le même sens dans le poste de développement, o ils sont opposés l'un à l'autre,

ou de manière que leur vitesse relative soit nulle.

La contre-électrode de l'élément portant l'image latente est à la masse. Une tension alternative d'une fréquence de 1 KHz et d'une valeur efficace de 0,7 kV et une tension continue de -100 V sont appliquées au manchon 2 de développement. L'intervalle entre le manchon 2 de développement et l'élément 1 portant l'image latente est de 300 Nm. A l'aide de ces éléments, on a développé une image latente ayant un potentiel d'obscurité de -600 V et un potentiel de luminosité (fond) de -50 V. Il a été confirmé que la partie sombre de l'image présente une densité d'image suffisante et qu'aucune poudre pigmentaire ne s'est déposée dans la partie claire. L'image visualisée a été reportée sur du papier, un film ou autre élément porteur d'une image développée, formant ainsi l'image transférée. Il est possible, en variante, de former

l'image latente électrostatique sur du papier d'enregis-

trement électrostatique, puis de la fixer après développement. Dans la forme de réalisation décrite ci-dessus, il a été confirmé que les particules de poudre pigmentaire

exécutent un mouvement alternatif répété à travers l'inter-

valle entre l'élément 1 de support d'image latente et le manchon 2 de développement lorsque la tension électrique est appliquée pour former le champ électrique correspondant; cependant, les particules magnétiques ne se déplacent pas vers l'élément portant l'image latente. En particulier, les particules magnétiques peuvent retenir une charge électrostatique de la polarité opposée à celle des particules de poudre pigmentaire et, par conséquent, elles sont retenues sur la surface du manchon 2 par une force d'image de la charge électrostatique sur le côté du manchon. De plus, les particules magnétiques sont retenues par la force de retenue magnétique qui leur est appliquée par le rouleau magnétique fixe présent sous la surface du manchon 2 de développement. Pour ces raisons, les particules magnétiques ne sont pas transférées. Par conséquent, les particules magnétiques ne perturbent pas l'image et l'on

obtient des images de haute qualité.

Lorsqu'une matière non magnétique ayant une faible résistance, par exemple une poudre d'aluminium, est mélangée dans le révélateur de cette forme de réalisation, cette matière va et vient dans toutes les directions, sans suivre une direction particulière comme c'est le cas du

mouvement alternatif des particules de poudre pigmentaire.

Ceci confirme donc qu'il est préférable de ne pas mélanger la matière à faible résistance et qu'il est également

préférable que les particules magnétiques soient isolantes.

Dans l'exemple précédent, les particules magnétiques utilisées étaient constituées de ferrite. La résistivité de ce matériau est de 1013 ohms.cm, telle que mesurée entre des électrodes appliquées sans pression, sous un champ électrique de 1000 V/cm. L'expérience a confirmé que la résistivité volumique des particules magnétiques de nature isolante n'est avantageusement pas inférieure à 1012 ohms.cm, et plus avantageusement à 1013 ohms.cm. La dimension moyenne des particules de ferrite ne dépasse avantageusement pas 17 gm car, si elle est moindre, la force magnétique reçue par les particules magnétiques est assez faible pour

provoquer le transfert.

De même que pour les particules magnétiques isolantes, outre la ferrite décrite ci-dessus, on peut utiliser toute matière, telle qu'une poudre d'oxyde magnétique de nature électriquement isolante et des particules magnétiques revêtues de résine isolante, par exemple des particules magnétiques obtenues à partir de particules de fer ayant une dimension moyenne de 25 gm, revêtues d'une résine acrylique d'une épaisseur d'environ gm. Lorsque des particules magnétiques composées d'une résine dans laquelle une poudre magnétique est dispersée sont utilisées, la force magnétique reçue par chaque particule est réduite, correspondant au volume de la partie

constituée de résine, ce qui a pour résultat un accroisse-

ment de la tendance au transfert vers la surface de l'élément portant l'image latente. Pour pallier cet inconvénient, la dimension des particules doit être relativement grande en comparaison du cas o seule de la

ferrite est utilisée. Il s'ensuit que, lorsque les parti-

cules utilisées sont de plus faible dimension, il est avantageux que la totalité des particules magnétiques ou la totalité de l'intérieur des particules magnétiques soit constituée d'une matière magnétique. En ce qui concerne la forme des particules magnétiques, une sphère est préférable car il est difficile qu'une concentration de champ électrique se produise et qu'une décharge se produise. La figure 2 représente en coupe une autre forme de réalisation de l'appareil de développement selon l'invention comportant un élément portant une image

latente électrostatique, désigné par la référence numé-

rique 1 et qui comprend une contre-électrode la et une couche lb portant une image latente électrostatique, cette couche pouvant être une couche isolante ou une couche photosensible électrophotographique. Dans cette forme de réalisation, elle se présente sous la forme d'un tambour photosensible 1. L'appareil de développement comprend un élément 2 porteur de révélateur se présentant sous la forme d'un manchon électriquement conducteur 2 en matière non magnétique, pouvant être mis en rotation dans le sens indiqué par une flèche A, des moyens 3 de génération d'un champ magnétique fixés à l'intérieur du manchon 2 et se présentant sous la forme d'un rouleau à aimants présentant quatre pôles magnétiques dans cette forme de réalisation. Un révélateur 4 comprend des particules magnétiques M contenant une résine et une poudre magnétique, ainsi que des particules non magnétiques (particules de "toner") ou poudre pigmentaire T, mélangées aux précédentes, constituées principalement d'une résine et ayant une dimension moyenne inférieure à celle des particules magnétiques. Une tension de polarisation de développement est appliquée par une source 5 d'alimentation en courant continu et par une source 6 d'alimentation en

courant alternatif entre le manchon 2 et la contre-

électrode la du tambour photosensible 1 qui peut être mis en rotation dans le sens indiqué par une flèche B. L'appareil de développement comprend en outre un élément élastique 12, un rouleau 9 d'alimentation en poudre pigmentaire et un élément 11 de réglage de la couche de révélateur, cet élément-se présentant sous la forme d'une lame de raclage dans cette forme de réalisation. Les mêmes références numériques que celles utilisées avec la forme de réalisation de la figure 1 désignent sur la figure

2 des éléments assumant des fonctions correspondantes.

Le manchon 2 est disposé en opposition, avec un intervalle ou jeu de 200 800 Dm, et avantageusement de 300 - 600 gm, au tambour photosensible 1 portant une image latente électrostatique à développer sur sa surface et tournant dans le sens de la flèche B. L'intervalle peut être établi et maintenu par un mécanisme connu, par

exemple par un des galets d'entretoisement monté concen-

triquement sur les extrémités longitudinales opposées du manchon 2 et maintenu en contact avec la surface du

tambour photosensible 1.

Le rouleau 9 d'alimentation en poudre pigmen-

taire présente plusieurs évidements ménagés dans sa surface et tourne lentement sous l'action d'un engrenage d'entraînement (non représenté) du manchon 2, en prise avec un engrenage d'entraînement (non représenté) du tambour photosensible 1. Sous l'effet de la lente rotation

du rouleau 9 d'alimentation en poudre pigmentaire, les par-

ticules non magnétiques (particules de poudre pigmentaire) T présentes dans la trémie 8 tombent progressivement dans la chambre inférieure de révélateur, en coopération avec l'élément élastique 12, alimentant ainsi la chambre en poudre pigmentaire T. Lorsque les particules de poudre pigmentaire T arrivent dans la chambre de développement, elles sont mélangées aux particules magnétiques M (les particules composées de la résine contenant la poudre magnétique) présentes au voisinage de la surface du manchon 2 renfermant un rouleau à aimants 3. Lorsque le manchon 2 tourne dans le sens indiqué par la flèche A, le révélateur 4 se trouvant au voisinage de la surface du manchon se déplace comme indiqué par une flèche C, ce qui a pour effet de mélanger progressivement dans le révélateur 4 les particules de

poudre pigmentaire fournies comme décrit ci-dessus.

Le révélateur 4 ainsi mélangé est appliqué sur la surface du manchon et mis sous la forme d'une couche d'une épaisseur appropriée, par exemple 100 - 600 gm,

et avantageusement 150 - 500.m, par la lame 11 de raclage.

Cette dernière est opposée à la surface du manchon 2, dans une position située entre les pôles magnétiques N1 et S2 du rouleau 3 à aimants, avec un intervalle, par rapport à

la surface du manchon, d'environ 100 - 550 gm, et avanta-

geusement 150 - 450 gm. La lame de raclage est fixée dans

cette position et est réalisée en matière non magnétique.

La lame de raclage a pour effet de réguler l'épaisseur de la couche de révélateur appliquée sur la surface du manchon 2. L'épaisseur de la couche de révélateur est inférieure à

l'intervalle établi entre la surface du tambour photo-

sensible et la surface du- manchon dans le poste de développement, de sorte que la surface de la couche de révélateur n'entre pas en contact avec la surface du tambour photosensible 1 lorsque ce dernier n'est pas en fonctionnement. Les particules non magnétiques (particules de poudre pigmentaire)T présentes dans le révélateur appliqué 4 ont été chargées de triboélectricité par le frottement s'étant produit avec les particules magnétiques M

et/ou par le frottement avec la surface du manchon 2.

Dans cet état chargé, les particules non magnétiques sont retenues par la force électrostatique sur la surface du manchon tournant dans le sens indiqué par la flèche A et sont retenues sur les particules magnétiques par la force électrostatique. Par conséquent, les particules non 20. magnétiques sont portées par la surface du manchbn 2 avec les particules magnétiques et transportées jusqu'à la zone

de développement sous l'effet de la rotation du manchon 2.

L'appareil de développement est opposé, dans la zone de développement, au tambour photosensible 1 de manière que ce dernier se trouve en face de la position du rouleau magnétique 3, entre les pôles magnétiques N1 et S1. Par conséquent, le révélateur présent sur la surface du manchon ne forme pas un balai magnétique s'orientant vers le haut, ce qui maintient l'épaisseur de la couche à une valeur constante et uniforme. Ainsi, pour maintenir la couche de révélateur hors de contact avec la surface du tambour photosensible 1, il n'est pas nécessaire d'écarter la surface du manchon de la surface du tambour photosensible d'une grande distance, par exemple de plus

d'environ I nom. Il est donc possible de disposer le man-

chon 2 plus près de la surface du tambour, ce qui permet de produire des images claires et nettes en raison de l'effet de l'électrode de développement qui travaille bien lorsque l'intervalle est faible. Il a été confirmé que, lorsque l'intervalle est supérieur à environ 1 mm, on

obtient des images non nettes.

Pendant l'action de développement, la tension

alternative est appliquée entre le manchon 2 et la contre-

électrode la du tambour photosensible 1 de façon à former

un champ électrique alternatif dans la zone de développement.

La tension alternative est constituée de la tension continue produite par la source 5 de courant continu et par la tension alternative produite par la source de courant alternatif, superposée à la tension continue. Il est possible, en variante, d'utiliser pour la polarisation la seule tension

alternative produite par la source de courant alternatif.

Il n'est pas nécessaire que la tension alternative soit de forme sinusoïdale, mais elle peut être rectangulaire ou triangulaire. La tension alternative est avantageusement comprise entre 200 V et 4 kV, crête-à-crête, et sa fréquence

est comprise entre 100 Hz et 4 kHz.

Exemple 1

A l'aide de l'appareil de développement décrit en regard de la figure 2, on a procédé au développement d'une image latente électrostatique ayant un potentiel de zone sombre Vd de +600 V et un potentiel de fond V1 de 0 V. La tension de polarisation de développement a été obtenue par superposition d'une tension continue de +150 V à une tension alternative d'une fréquence de 1,6 kHz et d'une amplitude, crête-à-crête, de 1800 V. Les particules non magnétiques étaient des particules de poudre pigmentaire ou "toner" d'une dimension moyenne pondérée d'environ 8 hm, contenant, en tant que constituant principal, une résine thermoplastique (polystyrène). Les particules non magnétiques ont été chargées négativement par rapport aux particules magnétiques. Si l'on utilisait des particules de poudre

pigmentaire pouvant être chargées positivement, un dévelop-

pement inverse pourrait être réalisé, pourvu que l'on choisisse une tension continue convenable. Les particules magnétiques ont été obtenues par malaxage d'une matière

du type résine, contenant, en tant que constituant princi-

pal, un copolymère styrène-acrylate-aminoacrylate et 75 % en poids de poudre magnétique constituée de magnétite (Fe304), le mélange étant ensuite pulvérisé en particules d'une dimension moyenne pondérée de 50 gm. Il convient d'ajouter que l'on a obtenu de meilleures images en ne mélangeant pas plus de 1 % en poids de particules de silice au révélateur à deux constituants décrit ci-dessus, les particules de silice occupant, dans le domaine des charges électrostatiques, une position comprise entre les

positions des deux types de particules du révélateur.

Lorsque la tension de polarisation décrite ci-dessus est appliquée et que le potentiel du manchon 2 dépasse le seuil de la phase de potentiel négatif, les particules non magnétiques, chargées négativement, sont déplacées à travers l'intervalle, de la couche de rdvélateur

portée par le manchon 2 vers la surface du tambour photo-

sensible 1, au moins dans la position o le tambour 1 et le manchon 2 sont le plus rapprochés, que ce soit la zone à image ou la zone sans image (le fond de l'image). Cependant, dans la phase de polarité opposée, au moins les particules

non magnétiques excédentaires reviennent vers le manchon 2.

Ces étapes sont répétées plusieurs fois, puis le mouvement s'atténue avec la réduction du champ électrique alternatif en même temps que l'accroissement de l'intervalle entre le tambour 1 et le manchon 2, achevant ainsi l'action de développement. Pour réduire le champ électrique alternatif,

on peut abaisser la tension appliquée.

Le point important, ici, est que les parti-

cules magnétiques ne sont pas transférées de la couche de

révélateur portée par le manchon 2 vers le tambour photo- sensible 1. Si un transfert se produit, la quantité de

particules magnétiques présente dans l'appareil de déve-

loppement diminue progressivement, ce qui a pour résultat de déséquilibrer excessivement le rapport du nombre de particules magnétiques au nombre de particules non magnétiques. Si ce rapport (particules de poudre pigmentaire/ particules magnétiques) dérive excessivement, un voile de fond peut se former. Il est donc important de retenir ou confiner les particules magnétiques sur la surface du

manchon à l'aide de la force magnétique.

Il est également important que le tambour photosensible 1 et le manchon 2 ne soient pas trop

éloignés pour éviter la formation d'images non nettes.

Si le tambour 1 est opposé à un pôle magnétique dans la zone

de développement, il se forme un balai magnétique s'orien-

tant vers le haut et, par conséquent, il est difficile de réduire l'écart entre le tambour 1 et le manchon 2 et en outre, une décharge indésirable peut avoir lieu plus

facilement.

Compte tenu de ce qui précède, il est important que le tambour photosensible 1 soit opposé, dans la zone de développement, à la position du rouleau à aimants 3 comprise entre les pôles magnétiques (N1 et Sl dans cette

forme de réalisation).

La figure 3 illustre une distribution du champ magnétique produit par le rouleau magnétique 3. Cette figure montre la distribution de la composante radiale du champ magnétique (la force du pôle magnétique) qui est généralement utilisée pour exprimer la force du champ magnétique sur la surface du manchon. Sur cette figure, la position de zéro degré correspond à la ligne, qui est horizontale dans cette forme de réalisation, reliant le centre du tambour 1 à celui du manchon 2. La composante radiale est la composante du champ magnétique orientée perpendiculairement à la surface du manchon 2, et la figure 3 montre sa distribution sur tout le pourtour de la surface du manchon. Il convient de noter que le champ magnétique est nul en un point situé entre le pôle magnétique N1 et le pôle magnétique S1. Les essais auxquels on a procédé ont montré que les particules magnétiques étaient retenues magnétiquement sur le manchon 2, même dans la position située entre les pôles magnétiques,et

qu'elles n'étaient pas transférées vers le tambour photo-

sensible. La figure 3 ne permet pas de comprendre aisément ce phénomène. Cependant, celui-ci peut être plus aisément

compris si l'on considère la figure 4 qui montre la distri-

bution de la composante tangentielle du champ magnétique sur la surface du manchon, les mêmes axes de coordonnées étant utilisés. Dans cette forme de réalisation, la composante tangentielle présente une valeur de 60.10 3T

entre les pôles magnétiques N1 et S1. De nombreuses expé-

riences ont confirmé que l'on obtenait des images de bonne qualité avec une composante tangentielle non inférieure

à 20.10-3T, et avantageusement non inférieure à 30.10 3T.

Ceci est dû au fait que les particules magnétiques se déposent difficilement sur le tambour 1 lorsque le champ magnétique n'est pas inférieur à 20.10-3T. S'il est inférieur à cette valeur, les particules magnétiques tendent à se déposer sur la surface du tambour et ceci exige un accroissement de la dimension des particules magnétiques, ce qui a pour résultat une diminution de la concentration poudre pigmentaire/particules magnétiques, de sorte que le réglage de concentration est difficile. De plus, la couche de révélateur devient plus épaisse, ce qui conduit à accroître l'intervalle entre le tambour 1 et le manchon 2

et donc,à former des images non nettes.

En plaçant en opposition le tambour photo-

sensible et le point situé entre les pôles magnétiques, on

empêche efficacement et pratiquement les particules magné-

tiques d'être tranférées vers la surface du tambour 1, et on peut également éviter d'avoir à augmenter l'intervalle entre le tambour 1 et le manchon 2, cet accroissement de l'intervalle étant nécessaire pour éviter l'influence du balai magnétique s'orientant vers le haut et entraînant nécessairement la formation d'une image non nette. Les conditions décrites ci-dessus sont donc importantes dans

cette forme de réalisation.

Le tableau suivant indique les conditions des parti-

cules magnétiques composées d'une poudre magnétique contenant une résine, donnant satisfaction pour produire de façon

stable une image de bonne qualité, sans voile de fond.

TABLEAU

T A B L E A Us Teneur en poudre magnétique 70 60 50 40 30 (% en poids) 7 05 03 Dimension moyenne\ des particules (gm)

30 F N N N N

G F N N N

G |F F N N

G G F N N

G G F N N

80 G G F F N

F F F F N

F F F F N

G: bon F: moyen N: inutilisable en pratique Dans ce tableau, "N" signifie inutilisable en pratique, "F" signifie utilisable en pratique et "G" signifie avantageux. Lorsque la dimension moyenne pondérée des particules est inférieure à 30 gm, les particules magnétiques passent sur le tambour photosensible 1, ce qui n'est pas utilisable en pratique. Dans la plage des dimensions moyennes pondérées des particules de 80 à 100 gm, une utilisation pratique est possible si la teneur en poudre magnétique n'est pas inférieure à 40 % en poids. Au-delà de 100 dm, la teneur préférable en particules non magnétiques du révélateur approche 10 % en poids, de sorte que le rapport du mélange devient voisin de celui d'un révélateur classique à deux constituants, ce qui exige une stricte limitation du rapport de mélange. Il en résulte que la dimension moyenne pondérée des particules magnétiques formées de la résine contenant la poudre magnétique n'est avantageusement pas inférieure à 30 hm, et de préférence à 40 gm, mais ne dépasse pas 100 Am, cette dimension étant de préférence non inférieure à 40 gm, mais non supérieure à 80 gm. En outre, la teneur en poudre magnétique des particules magnétiques n'est manifestement pas inférieure à 40 % en poids. Une particule magnétique composée entièrement de matière magnétique peut être utilisée. La particule magnétique formée d'un noyau de matière magnétique et d'un revêtement de résine est également utilisable. Ceci est avantageux car une telle particule peut être aisément

réalisée à une forme sphérique et peut être chargée unifor-

mément de tribo-électricité. Un agent de détermination de charge, qui peut être un pigment ou un colorant, peut être mélangé à la résine constituant les particules magnétiques afin d'assurer que les particules non magnétiques (particules de poudre pigmentaire) sont chargées à la polarité souhaitée et la valeur de charge prévue, ce qui permet

d'obtenir des images de haute qualité.

Les images développées, qui présentent une densité élevée et une absence de voile de fond, peuvent être obtenues sur un intervalle étendu de 15 % en poids à 45 % en poids, du rapport de mélange des particules de poudre pigmentaire et des particules magnétiques. En raison de l'étendue de cet intervalle, il est plus aisé de maîtriser la concentration de la poudre pigmentaire, ce qui est évidemment avantageux. Si le rapport de mélange est inférieur à 15 % en poids, la densité de l'image développée est faible, tandis que, si ce rapport est supérieur à 45 %

en poids, il apparaît un voile de fond.

Dans la description de la forme de réalisation

de la figure 2, on a indiqué que le manchon 2 était mis en rotation dans le sens de la flèche A. Cependant, de bonnes images peuvent également être obtenues si le manchon est mis en rotation en sens opposé. Il est apparu qu'en faisant tourner le manchon en sens opposé plutôt que vers le sens de la flèche A, on augmentait efficacement la densité de l'image dans une opération de développement à grande vitesse. En ce qui concerne la retenue ou le confinement magnétique des particules magnétiques, on décrira la relation entre la force de la composante tangentielle du champ

magnétique sur la surface du manchon, entre les pôles magné-

tiques, dans la zone de développement, et la composante radiale de ce champ sur la surface du manchon, dans la

position des deux pôles magnétiques (N1 et Sl). Une compo-

sante radiale plus forte du champ magnétique sur la surface du manchon, dans les positions des pôles magnétiques, ne conduit pas nécessairement à une composante tangentielle plus forte du champ magnétique dans une position comprise entre les pôles magnétiques. Si les deux pôles magnétiques sont trop distants, la composante tangentielle sur la surface du manchon, en une position comprise entre les pôles magnétiques, est réduite également. Par contre, si les deux pôles magnétiques sont trop rapprochés, la zone comprise entre eux est étroite, ce qui a pour résultat une zone étroite appropriée de développement et, de plus, la force de la cbmposante tangentielle du champ magnétique

sur la surface du manchon n'est pas beaucoup augmentée.

Compte tenu de ceci, l'angle 9 formé entre une ligne reliant le centre du rouleau à aimants 3 (qui est le centre du manchon 2) et l'un des pâles magnétiques (N1), et une ligne reliant le centre du rouleau à aimants3 et l'autre pôle magnétique (Sl), satisfait avantageusement la relation

45 degrés - 6 - 135 degrés.

Pour obtenir de manière stable des images de

haute qualité, la dimension moyenne pondérée Dt des parti-

cules non magnétiques (poudre pigmentaire) satisfait avantageusement la relation Dt Dc 15 Dt o Dc est la dimension moyenne pondérée des particules magnétiques. Si la dimension des particules non magnétiques

est trop grande par rapport à celle des particules magné-

tiques, les particules non magnétiques se chargent insuffi-

samment de tribo-électricité. Si cette dimension, par contre, est trop faible, on obtient des images de mauvaise qualité. D'autres exemples seront décrits ci-après,

avec un exemple comparatif.

Exemple 2

L'intervalle entre le tambour photosensible 1 et le manchon 2 a été maintenu à 500 Nm, et l'épaisseur de la couche de révélateur a été régulée par la lame 11 de raclage de façon à avoir une valeur de 400 Nm dans la zone o

cette couche est opposée au plus près au tambour photo-

sensible. En ce qui concerne le révélateur, on a mélangé des particules non magnétiques d'une dimension moyenne de 8 Nm et des particules magnétiques. La concentration des particules non magnétiques était de 30 % en poids. La teneur en poudre magnétique, dans les particules magnétiques, était de 70 % en poids, et la dimension moyenne de ces particules était de 50 jgm. Le pôle magnétique était disposé comme montré sur la figure 2 afin qu'un point compris entre le pôle magnétique soit opposé au tambour 1. Les pôles magnétiques N1 et S1 produisaient un champ magnétique ayant une composante radiale de 70.10-3T. La force de la composante tangentielle entre les pôles magnétiques était

de 61.10-3T.

Dans les conditions indiquées ci-dessus, on a

procédé à un développement d'une image latente électrosta-

tique ayant un potentiel d'obscurité Vd de -600 V et un potentiel de fond V1 de 0 V. Les particules non magnétiques (particules de poudre pigmentaire) pouvaient être chargées positivement. La polarisation de développement utilisée était constituée par superposition d'une tension continue

de -150 V à une tension alternative ayant une valeur, crête-

à-crête, de 1800 V et une fréquence de 1,6 kHz. Il est apparu que seules les particules non magnétiques étaient transférées vers la zone image (Vd) , et qu'aucune des particules magnétiques et des particules non magnétiques ne s'était déposée sur la zone sans image, ce qui a donné

une image de bonne qualité, sans voile de fond.

Exemple comparatif L'opération de développement a été effectuée dans les mêmes conditions que celles indiquées dans l'exemple 2, sauf que chaque particule magnétique contenait 30 % en poids

de poudre magnétique et avait une dimension moyenne de 40 Dm.

Il est apparu que des particules magnétiques se sont déposées sur la zone sans image, empêchant ainsi l'obtention

d'une bonne image.

Exemple 3

On a procédé à l'opération de développement dans des conditions analogues à celles de l'exemple 2, afin d'effectuer un développement inverse dans lequel la zone claire de l'image, c'est-à-dire la zone de fond, est visualisée. Dans cet exemple, le potentiel d'obscurité de l'image latente était de -600 V et le potentiel de luminosité V1 était de -50 V. Les particules non magnétiques utilisées pouvaient être chargées négativement. La polarisation de développement appliqué a été obtenue par superposition d'une tension continue de -450 V à une tension alternative d'une valeur crête-à-crête de 1800 V, et d'une fréquence de 1,6 kHz. Il est apparu que seules les particules non magnétiques étaient transférées vers la partie claire du tambour, qui était la partie image dans cet exemple et qu'aucune des particules magnétiques et des particules non magnétiques ne s'était déposée sur la partie sombre qui était la zone sans image dans cet exemple. Un bon développement inverse a donc été réalisé. De plus, lorsque l'image latente était de polarité positive, de bonnes images étaient obtenues, comme dans le cas décrit ci-dessus, par l'utilisation de particules non magnétiques pouvant être chargées positivement, et d'une tension continue de +450 V. Comme décrit précédemment, conformément à cette forme de réalisation de l'invention, la surface de l'élément porteur de révélateur, derrière laquelle des moyens produisant un champ magnétique sont placés, porte une couche de révélateur comprenant les particules magnétiques ne contenant pas moins de 40 % en poids de poudre magnétique, et les particules non magnétiques

qui leur sont mélangées et qui sont constituées principale-

ment de résine. Dans la zone de développement, l'élément portant l'image latente est opposé à un point situé entre les p6les magnétiques des moyens de production du champ magnétique placés en arrière de l'élément portant le révélateur. La force de la composante tangentielle du champ magnétique sur la surface portant le révélateur n'est pas inférieure à 20. 10-3T, et elle n'est avantageusement pas inférieure à 30.10-3T. L'intervalle entre les surfaces de l'élément portant l'image latente et l'élément portant le révélateur est supérieur à l'épaisseur de la couche de révélateur dans la zone de développement. Un champ électrique alternatif est établi à travers cet intervalle pour transférer les particules non magnétiques de la couche de révélateur, situées sur l'élément portant le révélateur, vers l'élément portant l'image latente, tandis que les particules magnétiques sont retenues sur la surface de l'élément portant le révélateur, que cette surface soit la zone image ou la zone sans image. De plus, les particules non magnétiques en excès sont renvoyées à l'élément porteur de révélateur. Ces étapes sont répétées de façon alternées. En pratiquant ainsi, on obtient les effets avantageux combinés suivants: (1) l'image développée résultante est d'une densité suffisante, même dans le cas d'une image noire pleine, sans effet de bord, ce qui ne pourrait être obtenu avec un procédé de développement classique du type sans contact; (2) la qualité de l'image est nette, sans flou;

(3) les particules magnétiques ne sont prati-

quement pas transférées vers l'élément portant l'image latente, de sorte que la partie développée ne contient pas de particules magnétiques mélangées aux particules non magnétiques; ceci rend possible un développement de couleur claire et lumineuse; (4) on peut éviter la consommation par perte de particules magnétiques; (5) étant donné que l'on n'utilise pas de balai magnétique dans la zone de développement et étant donné que la zone de développement est située entre les pôles magnétiques, la région dans laquelle l'épaisseur de la couche de révélateur est uniforme peut être utilisée pour le développement, de sorte qu'un effet uniforme des l'électrode opposée (électrode de développement) peut être produit et qu'il est donc possible de développer une

image de qualité uniforme.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé et à l'appareil décrits

et représentés sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Procédé de développement, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser un élément porteur de révélateur sous lequel des moyens de production d'un champ magnétique sont disposés, à transporter une couche de révélateur, comprenant un mélange de particules non magnétiques et de particules magnétiques isolantes, sur une surface de l'élément porteur de révélateur, à disposer, dans une zone de développement, la couche de révélateur afin qu'un élément portant une image latente soit opposé à un point

compris entre deux pôles magnétiques des moyens de produc-

tion du champ magnétique disposes sous l'élément porteur de révélateur, l'intervalle entre les surfaces de l'élément portant une image latente et de l'élément porteur de révélateur étant supérieur à l'épaisseur de la couche de révélateur, et à établir un champ électrique alternatif dans l'intervalle afin de transférer les particules non magnétiques de l'élément porteur de révélateur vers l'élément portant une image latente tout en retenant les particules magnétiques sur la surface de l'élément porteur de révélateur, développant ainsi une image sur l'élément

portant une image latente.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la force d'une composante tangentielle du champ magnétique sur l'élément porteur de révélateur n'est pas

inférieure à 20.10-3T.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé

en ce que les deux pôles magnétiques des moyens de géné-

ration d'un champ magnétique sont écartés l'un de l'autre d'un angle qui n'est pas inférieur à 45 degrés, mais qui

n'est pas supérieur à 135 degrés.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément portant une image latente et l'élément

porteur de révélateur sont déplacés mutuellement à contre-

sens dans la zone de développement.

5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les particules magnétiques isolantes ont une

résistivité qui n'est pas inférieure à 1012 ohms.cm.

6. Procédé selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que les particules magnétiques ont une forme sphérique.

7. Procédé selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que chaque particule magnétique comprend une

résine contenant une poudre magnétique.

8. Procédé selon la revendication 7, caracté-

risé en ce que chaque particule magnétique contient de la poudre magnétique en quantité qui n'est pas inférieure

à 40 % en poids.

9. Procédé selon la revendication 8, caracté-

risé en ce que la dimension moyenne des particules magnétiques n'est pas inférieure à 30 Dm, mais n'est pas

supérieure à 100 Dm.

10. Appareil pour développer une image latente située sur un élément (1) portant une image latente, caractérisé en ce qu'il comporte un élément mobile (2) destiné à porter un révélateur (4) qui est un mélange de particules non magnétiques et de particules magnétiques

isolantes, des moyens (3) de production d'un champ magné-

tique disposés de façon que l'élément porteur de révélateur passe entre ces moyens de production de champ magnétique et l'élément portant une image latente, des moyens (11) destinés à établir et maintenir, entre l'élément porteur de révélateur et l'élément portant une image latente, un

intervalle supérieur à l'épaisseur de la couche de révéla-

teur formée sur l'élément porteur de révélateur, et des moyens (5, 6) destinés à établir un champ électrique alternatif dans l'intervalle, l'appareil de développement étant fixé, par rapport à l'élément portant une image latente, de façon que cet élément soit opposé à un point

situé entre deux pôles magnétiques des moyens de produc-

tion d'un champ magnétique.