FR2479497A1 - Cartouche autonome de virage pour le developpement d'images latentes electrostatiques - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UNE CARTOUCHE AUTONOME DE VIRAGE POUR UN DISPOSITIF ELECTROPHOTOGRAPHIQUE DE FORMATION D'UNE IMAGE, OU UN ORGANE ELECTROPHOTOGRAPHIQUE PORTANT UNE IMAGE ELECTROSTATIQUE LATENTE RECOIT UN MOUVEMENT DE TRANSLATION POUR DEVELOPPEMENT DE L'IMAGE A UNE STATION DE VIRAGE. SELON L'INVENTION, LA CARTOUCHE COMPREND UN RECIPIENT 102 DE PRODUIT LIQUIDE DE VIRAGE AYANT DES PAROIS LATERALES ET OPPOSEES 104, 106, DES PAROIS EXTREMES 108, 110 ET UN FOND, UN ROULEAU D'ALIMENTATION EN PRODUIT LIQUIDE DE VIRAGE 132 TOURILLONNE ETANCHE AUX EXTREMITES OPPOSEES DU RECIPIENT 102 POUR Y TOURNER, LA SURFACE CIRCONFERENTIELLE EXTERNE DU ROULEAU TRAVERSANT LE SOMMET OUVERT SUR TOUTE SA LONGUEUR, DES COLLIERS 138 MONTES AUX EXTREMITES OPPOSEES DU ROULEAU 132 POUR UNE LIBRE ROTATION, LES COLLIERS 138 AYANT LE MEME DIAMETRE, CELUI-CI ETANT PLUS GRAND QUE CELUI DU ROULEAU D'ALIMENTATION AFIN QUE L'ORGANE ELECTROPHOTOGRAPHIQUE SE DEPLACE EN ETANT ESPACE DU ROULEAU 132 POUR DEFINIR UN ESPACE UNIFORME ENTRE EUX.

Description

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La présente invention se rapporte généralement au développement d'images latentes électrostatiques, et plus particulièrement à une cartouche autonome pour stocker et appliquer du produit liquide de virage à la surface portant l'image d'une bande électrophotographique tandis que cette

surface se déplace au-delà.

La formation d'une image à la surface d'un organe photoconducteur par un moyen électrophotographique est bien connue. A la base, la technique consiste à placer une charge électrostatique uniforme sur la surface, à exposer la surface chargée à un motif de lumière afin d'y former une image latente électrostatique puis à développer l'image latente électrostatique par dépôt sur la surface d'un matériau électroscopique finement subdivisé appelé produit de virage. Le produit de virage est attiré vers les zones de la surface retenant la charge électrostatique, afin de former ainsi une image virée. L'image virée peut être soit fixée à la surface de l'organe photoconducteur par des lampes à chaleur ou un autre moyen approprié, ou être transférée à une surface secondaire de support comme du papier puis fixée si on le souhaite ou si cela est nécessaire. Dans certaines machines électrophotographiques connues de reproduction ou de photocopie, l'organe photoconducteur a la forme d'un tambour qui tourne en unisson par rapport à un certain nombre de stations de traitement. Pour une reproduction rapide, cependant, on a trouvé qu'il était

nécessaire que la surface photoconductrice soit en condi-

tion aplatie au moment de l'exposition afin d'assurer une focalisation complète de l'original qui est copié ou reproduit. En conséquence, on a trouvé aQantageux d'employer un organe photoconducteur sous forme d'une bande ou pièce sans fin montée pour un mouvement de rotation à travers au moins deux rouleaux, Oue l'organe photoconducteur ait la forme d'un tambour ou d'une bande montée sur des rouleaux, l'image latente électrostatique ainsi formée peut être développée en une image visible en utilisant l'une des diverses techniques connues; on peut citer un développement en cascade, un développement à brosse magnétique et un développement liquide. Dans le développement liquide, on emploie une dispersion de particules électroscopiques dans un liquide isolant et l'image électrostatique est développée par dépôt de particules provenant du liquides sur la surface photoconductrice. Dans un tel développement, le liquide

contenant les particules contacte la surface photoconduc-

trice à la fois dans les zones chargées et non chargées.

Sous l'influence du champ électrique associé au motif chargé de l'image, les particules en suspension émigrent vers les parties chargées de la surface, se séparant du liquide isolant. La migration par électrophorèse des particules chargéesa pour résultat le dépôt de ces particules chargées sur la surface de formation de l'image en une configuration d'image. Un tel développement a été obtenu dans le passé en faisant s'écouler l'agent liquide de développement sur la surface portant l'image, en immergeant cette surface portant l'image dans un bain du liquide de développement et en présentant ce liquide sur un rouleau à surface lisse et en déplaçant le rouleau contre la surface de formation de l'image. En rapport avec ces diverses techniques, on sait que le développement peut être amélioré, en particulier si l'image contient de grandes zones pleines, en utilisant une électrode de développement. Afin d'utiliser le mieux possible les propriétés O fe;xceptionnelles d'une pellicule électrophotographique récemment développée, en particulier dans des applications e machinesde reproduction ou de photocopie rapide, une technique simple et. cependant efficace de développement d'une image latente électrostatique qui y est formée

en utilisantun produit liquide de virage est nécessaire.

Dans un dispositif produit pour une utilisation avec un appareil électrophotographique de formation de l'image, on emploie un récipient contenant une certaine quantité de produit liquide de virage, Le récipient a une paroi supérieure de forme arquée définissant un évidement. Cette paroicomporte une surface conductrice afin de servir d'électrode de développement, et elle est également pourvue d'une fente longitudinale placée au centre de l'évidement. L'évidement est concentrique avec le rouleau adjacent sur lequel est montée la bande électrophotographique. En utilisation, le récipient est placé dans un creux ou dans un support semblable de façon que la surface supérieure suive le trajet arqué pris

par la bande lorsqu'elle est montée sur les rouleaux.

Du produit liquide de virage est amené vers le haut, du récipient, jusqu'à proximité de cette bande au moyen d'un rouleau d'alimentation entraîné par moteur, qui est

avantageusement placé dans le récipient.

Le dispositif suggéré nécessite la construction et la mise en place d'un moyen formant creux ou puits ou glissière de précision dans l'appareil électrophotographique afin de pouvoir établir un espace uniforme entre la paroi

supérieure du récipient et la bande électrophotographique.

La facilité de fabrication est souhaitable mais pas tout à fait obtenue. La précision requise donne une augmentation considérable du prix de fabrication. L'amovibilité est appropriée mais peut être améliorée. La mise en place du récipient peut également être améliorée, c'est-à-dire

en garantissant l'uniformité de l'espace etun bon inter-

valle entre la bande et l'électrode de développement.

Souvent, une polarisation électrique est appliquée à l'espace pendant le virage. On rencontre certaines

difficultés pour établir un contact électrique.

La facilité d'installation du récipient peut également être amélioriée, par exemple en prévoyant un moyen perfectionné pour retenir le récipient en place. Certaines difficultés peuvent être rencontrées dans le glissement ou la remontée de l'agent liquide de suspension et de la suspension du produit de virage, par exemple par l'activité du rouleau. Le glissement de l'agent de suspension liquide (isolant) le long de l'électrode de développement peut non seulement produire un gaspillage dans la machine mais peut interférer avec l'électrode de développement, comme l'uniformité du champ de polarisation et autre, et une partie du liquide peut émigrer le long de la bande pour interférer avec le plan de l'image à la station d'exposition. En conséquence, la présente invention concerne une

cartouche de virage autonome pour un dispositif électro-

photographique de formation d'image, o un organe électrophotographique portant une image électrostatique latente reçoit un mouvement de translation au-delà d'elle, pour développement de cette image à une station de virage, la cartouche étant caractérisée par: un récipient de produit liquide de virage ayant des parois latérales opposées et une paroi extrême et un fond, un rouleau d'alimentation du produit liquide de virage tourillonné de façon étanche aux extrémités du récipient pour y tourner, la surface circonférentielle externe du rouleau d'alimentation traversant le sommet ouvert sur sa longueur, des colliers montés aux extrémités opposées du rouleau d'alimentation pour une libre rotation par rapport à lui, chaque collier ayant le même diamètre et celui-ci étant plus grand que le diamètre du rouleau d'alimentation afin que l'organe électrophotographique les chevaucheen étant espacé de la surface du rouleau d'alimentation pour définir ainsi un espace uniforme entre eux, l'organe

ne touchant pas le rouleau d'alimentation.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci

apparaîtront plus clairement au cours de la description

explicative oui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique en coupe d'un dispositif électrophotographique de formation d'image o est installé le dispositif de virage selon l'invention; - la figure 2 est une vue en perspective de la cartouche autonome de virage selon l'invention; - la figure 3 est une vue en perspective fragmentaire illustrant l'assemblage de la cartouche de la figure 2 dans le dispositif de la figure 1; - la figure 4 est une vue en coupe fragmentaire illustrant le processus d'assemblage de la figure 3; et - la figure 5 est une vue en coupe illustrant la

condition installée de la cartouche selon l'invention.

En se référant aux dessins, sur la figure 1 est illustrée une machine électrophotographique de photocopie ou reproduction, généralement désignée par le repère 10 et qui comprend un ensemble formant plateau 12 de montage de documents, un ensemble électrophotographique 14 de

formation de l'image, comprenant une station 16 d'alimen-

tation en fluide de transfert, une station de charge 18, une station d'exposition 20, une station de virage ou

de développement 22, et une station de transfert 24.

L'ensemble 12 comprend un organe plan et transparent 26 placé de façon appropriée s un couvercle formant plateau 28 monté pour un mouvement pivotant sur des pattes 30 afin b prendre ainsi en sandwich, un document original entre l'organe 26 et le couvercle 28. Des moyens appropriés d'accrochage 32 sont prévus le long du bord libre du couvercle 28 pour engager le coin 34 du logement 36. L'ensemble électrophotographique de formation de l'image comprend-une bande électrophotographique 38 montée pour un mouvement de rotation sur deux cylindres et 42, le cylindre 40 étant entraîné et relié à un moteur d'entraInement (non représenté). La bande 38 est agencée pour tourner dans la direction indiquée par les flèches 44 séquentiellement, en passant par la série

de stations de travail 18, 209 22 et 24.

Dans la présente description, le terme "bande

électrophotographique" est utilisé pour décrire une bande ou pièce sans fin dont au moins une partie est de caractère électrophotographique, c'est-à-dire formée d'une portion ayant un revêtement photoconducteur sur un substrat conducteur. La bande 38 est d'abord dirigée vers la station de charge 18 o le revêtement photoconducteur de la bande est uniformément chargé. La bande 38 est ensuite dirigée vers lastation d'exposition 20 o la surface chargée est exposée à une image lumineuse du document pz"incipal afin d'y former une image latente électrostatique, La bande 38, portant l'image latente est ensuite dirigée vers la station de développement ou de virage 22 o est développée l'image latente électrostatique, La bande 38 se déplace alors jusqu'à la station de transfert 24 o l'image virée est transférée à une feuille de papier 46 ou autre matériau provenant de la station d'alimentation 16. La station d'exposition 20 est placée'le.long du brin supérieur plan de la bande 38, les rouleaux 40 et 42 étant placés de façon que- le brin supérieur soit dans un plan généralement parallèle à la surface supérieure du

plateau 26 sur lequel est placé le document original.

La bande 38 porte un revêtement photoconducteur lié à sa surface externe et quand elle est opérativement installée, le revêtement conducteur est tourné vers le bas à la

station d'exposition 20.

L'image lumineuse est du document original projeté du plateau 26 sur le revêtement photoconducteur dela bande à la station d'exposition 20 au moyen d'un système optique

de projection 48.

Le système optique 48 comprend en alignement optique, un système formant objectif 50 et deux miroirs plans à 450 52 et 54. Le système 48 est à michemin entre les miroirs. Les miroirs peuvent varier légèrement par rapport à une orientation de 450e Le système 50 et les miroirs 52, 54 sont montés sur un support ou montage 56 à sommet ouvert en forme de panier, qui repose dans le logement 36 de la machine en un emplacement tel que l'image du document original soit projetée sur la bande 38

le long du trajet indiqué par les flèches 58.

Le montage 56 qui est représenté sur la-figure 1, est un organe rigide en forme de panier, de préférence moulé en une pièce, en une matière plastique. Le montage 56 comprend une paroi inférieure ou fond 66 et deux parois extrêmes planes et inclinées vers l'extérieur 62 et 64 aux extrémités opposées du fond 66. Desparois de connexion 68 relient les parois extrêmes 62 et 64, et une séparation

dressée 70 s'étend verticalement à partir du fond 66.

Les parois extrêmes 62 et 64 sont inclinées en directions

opposées à un angle généralement de 450 par rapport au -

fond 66 et au miroir 52, 54. La séparation 70 est placée à mi-chemin entre les parois extrêmes 62 et 64. Le système est monté sur la séparation 70 en traversant une ouverture 72 et il y est rigidement fixé par tout moyen approprié (non représenté). Le système 50 peut être enfermé dans un logement cylindrique à bride 74 et la dimension de l'ouverture 72 permet l'établissement d'un engagement

à friction avec le logement cylindrique 74.

Le fond 66 peut comporter un certain nombre d'ouvertures de montage 76 coopérant avec des tétons 78 prévus sur le fond du logement 36 pour effectuer

une connexion automatique.

La hauteur de la séparation 70 est choisie pour être inférieure à la hauteur totale du support en forme de panier 56, ainsi une poutre à bride 80, prévue comme

faisant partie de la charpente de l'ensemble électropho-

tographique de formation de l'image pour supporter une cartouche 100 contenant un produit de virage.peut reposer sur le bord supérieur de la séparation 70. Les brides 124, 126 portées par la cartouche 100 servent de glissoire coopérant avec les brides inclinées de la poutre 80 qui définissent des rampes inclinées vers le haut 821, 84

(figures 4, 5).

La présente invention se rapporte plus particulièrement à la station de virage 22, et en se référant à la figure 2, à la cartouche 100 du produit de virage qui comprend un récipient 102 généralement en configuration de botte ayant des parois latérales et opposées 104 et 106, des parois extrêmes et opposées 108 et 110, un fond 112 et une paroi supérieure 114. La paroi supérieure 114 comporte une fente longitudinale et allongée 116 sensiblement sur toute sa longueur. Des parties linéaires obliques 118, 118' de la paroi supérieure 114 bordent la fente 116. Les parois latérales 104 et 106 portent les glissoirs 124, 126, comprenant des bandes en angle à bride 120, 122 fixées surleurlongueur, leurs parties horizontales 124' et 126' s'étendant de façon coplanaire et vers l'extérieur par rapport à chaque paroi latérale respective, et des parties pendantes et décalées 128 qui servent de protecteur de stabilisation comme on l'expliquera mieux ci-après. Les glissoirs 124, 126 s'étendent vers l'extérieur des parois latérales 104, 106, les portions 124', 126' étant disposées horizontalement à un léger angle aigu, dans le cas présent

JO, à partir d'une extrémité à l'autre.

Un cylindre d'alimentation 132, porté par l'arbre 134, est tourillonné dans des paliers étanches appropriés 136

montés dans les parois extrêmes 108, 110, du récipient 102.

Ä5 Les extrémités opposées de l'arbre 134 s'étendent vers

l'extérieur des parois extrêmes 108, 110 du récipient 102.

Une pièce d'espacement annulaire ou collier 138 est montée sur l'arbre 134 à proximité de chaque extrémité du cylindre 132, et il est agencé adjacent à ces extrémités du cylindre, ainsi quand celui-ci est installé dans le récipient 100, les colliers ou les pièces d'espacement sont pCacés entre le cylindre et la surface interne

ou les parois extrêmes 108 et 110, respectivement.

Les bords des brides 82 84 sont de même inclinés sur leur longueur à 1 , et chacun a une surface plane supérieure 82', 84' qui coopère avec les parties 124', 126' des glissoirs 124, 126 du récipient 102 avec les parties 128

de ces glissoire adjacentes aux brides respectives 82, 84.

Une patte à bride 140 est montée à la paroi extrême 108 du récipient 102 et elle comporte une ouverture traversée d'une extrémité de l'arbre, La patte 140 porte également un dispositif à rondelle-plongeur 142 pour bloquer le récipient 102 en condition installée dans le

dispositif 10 de formation de l'image. Un moteur d'entraîne-

ment 144 est également porté par la patte 140 et il s'étend en dessous du récipient 102. Des moyens formant -10 pignon et poulie appropriés sont prévus pour entraîner

le rouleau ou cylindre d'alimentation 132.

Les colliers ou bagues d'espacement 138 sont de préférence montés sur l'arbre 134 pour une libre rotation par rapport à lui et au rouleau d'alimentation 132. Les colliers 138 sont formés en une matière plastique, de préférence du type Delrin (dénomination commerciale de Dupont De Nemours & Co., E.U.A.). Les colliers 138 sont identiques et ont un diamètre précis légèrement plus grand que le diamètre du rouleau d'alimentation 132. En fait, il est prévu que seule la surface circonférentielle des colliers 138 engage la bande électrophotographique, Le collier 138 sert à espacer le rouleau 132 de la bande 38 pour définir un espace précis et prédéterminé 146 entre eux. Les colliers 138 sont placés pour engager labande 38 juste vers l'intérieur de ses bords à l'extérieur de sa

zone d'image.

La fente 116 formée dans la paroi supérieure 114 du récipient 102 est disposée plus proche d'une paroi latérale 104 du récipient 102 que de la paroi 106. De même, le fond 112 est pourvu d'un évidement 148 qui coincide avec

l'axe de la fente 116, et avec l'axe du rouleau d'alimen-

tation 152 quand celui-ci est installé dans le récipient 102. Le diamètre du rouleau 132 et la hauteur du récipient sont choisis de façon que le rouleau 132 ne soit que

légèrement espacé du fond 112 et dans l'évidement 148.

Les parties inclinées 118 et 118' qui définissent la fente 116 peuvent être chanfreinées et sont très peu espacées mais ne touchent pas la surface du rouleau 132. La pente de lapartie118' est de l'ordre de 2 , comme le brin inférieur de la bande 38. La partie 118' sert à empêcher des éclaboussures vers l'arrière ou un glissement du liquide que l'on peut rencontrer. Il est essentiel que, quand la cartouche 100 est installée, l'espace entre le rouleau 132 et la bande électrophotographique 38 soit uniforme sur toute son étendue. En conséquence, les brides 124' et 126' des glissoirs 124, 126 et les rampes 82', 84' sont inclinées, c'est-à-dire vers le haut de 10, leur partie la plus proche de la paroi extrême 110 définissant la distance

minimum souhaitée nécessaire pour établir l'espace 146.

Un dispositif 142 à rondelle/plongeur est monté sur la patte 140 et il comprend une rondelle dilatable 156 formée en une matière plastique et ayant un alésage 158 o s'étend le plongeur 159. Le plongeur 159 a une tête élargie 161 pour son maintien. L'extrémité libre 162

du plongeur 159 peut également être légèrement élargie.

Quand le plongeur 159 est forcé à travers la rondelle 156, celle-ci se dilate. Le récipient 102 est transporté en glissant à la station de virage 22 avec les glissoirs 124, 126 en engagement coulissant le longdes rampes 82', 34'. Quand le récipient a été totalement inséré, la rondelle 156 traverse totalement l'ouverture 163 formée dans la patte 140 qui est montée sur la poutre 80 en condition d'interception dans le trajet de la cartouche 100.Le

plongeur 159 est forcé dans la rondelle pourla dilaer. Ladilataticn delaron-

delle 156bloque non seulement la cartouche 1(D dansl'appareil maeis force une partiedela rondelle à porter contre la surface extérieure du fond 112 du récipient 102, élevant le récipient 102 de 1 pour assurer que la surface du rouleau 132 sera parallèle à la bande élactrophotographique 38 et espacée de la même distance, de cette bande, sur toute la longueur

et à ses extrémités opposées.

L'un des glissoirs 124, 126 peut être plus court que l'autre. Dans ce cas, le récipient 102 peut être retiré de sa condition installée. A une certaine tendue du retrait, le bord de la bande engagera le châssis du dispositif 20 de formation de l'image à la station de virage-22 et servira de butée. Le récipient 102 une fois installé peut ttr42artiellement retiré pour le remplir de produit liquide de virage par l'orifice couvert 164 formé dans la paroi supérieure 114 à proximité de l'un de ses coins,

comme on peut le voir sur la figure 2.

Alternativement, la hauteur des poutres 82, 84 peut être choisie de façon que les rampes 82', 84' soient généralement à fleur avec le bord supérieur du châssis du dispositif 10 de formation de l'image que l'on peut voir en 172 sur la figure 3. En conséquence, la longueur des glissoires 124, 126 est choisie de façon que, une fois installé dans le support 56, le récipient puisse être retiré au point que les glissières 124, 126 engagent

le châssis 172.

L'extrémité 160 de l'arbre 134 traverse un palier étanche 136 de la paroi 110 pour s'étendre vers l'extérieur du récipient 102. Soit l'extrémité de l'arbre en elle-même ou un capuchon conducteur placé sur l'extrémité 160 engage un contact élastique dressé 166 monté sur le châssis du dispositif de formation de l'image par exemple par des vis 170, afin d'établir un contact électrique pour permettre d'établir une polarisation électrique dans

l'espace 146 si on le souhaite.

Comme on peut le voir sur les figures (2 à 4) l'inclinaison des rampes 82' 84' et des glissoirs 124 et 126 est exagérée pour faciliter la compréhension de

l'invention.

Bien entendul'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulierelle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques

des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-

ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée

Claims (6)

R E V E N D I C A T I 0 N S

1. Cartouche autonome de virage pour un appareil électrophotographique de formation d'une image o un

organe électrophotographique portant une image électro-

statique latente reçoit un mouvement de translation au-

1 delà d'elle pour le développement de ladite image à une station de virage, caractérisée par: un récipient (102) de produit liquide de virage ayant des parois latérales et opposées (104, 106) et des parois extrêmes (108, 110) et un fond (112), un rouleau d'alimentation (132) en produit liquide de virage tourillonné étanche aux extrémités opposées dudit récipient (102) pour y tourner, la surface circonférentielle externe dudit rouleau traversant le sommet ouvert sur toute la longueur, des colliers (138) montés aux extrémités opposées dudit rouleau (132) pour une libre rotation, lesdits colliers (138) ayant le même diamètre, celui- ci étant légèrement plus grand que le

diamètre dudit rouleau afin que ledit organe électrophoto-

graphique (38) les chevauche en étant espacé dudit rouleau (132) pour définir ainsi un espace uniforme (146) entre

eux, ledit organe ne touchant pas ledit rouleau.

2. Cartouche selon la revendication 1, caractérisée par une bride (82') et une rampe (126) coopérant qui sont prévues respectivement sur une paroi latérale du récipient et sur le dispositif de formation de l'image pour que la

cartouche puisse bien reposer dans ledit dispositif.

3. Cartouche selon l'une quelconque des revendications

1 ou 2, caractérisée par une rondelle dilatable et un dispositif formant plongeur à came (142) dispos-sà une extrémité du récipient (102) précité pour maiï^.r ledit récipient en place de façon amovible dans le C: positif de

formation de l'image.-

4. Cartouche selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisée en ce que le récipient (102) précité est disposé à la station de virage en relation

parallèle vraie avec la surface de l'organe électro-

photographique précité.

5. -Cartouche selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisée en ce qu'une connexion électrique (160, 166) est établie quand le récipient est totalement installé dans le dispositif de formation de l'image précité, ainsi une tension électrique de polarisation peut être appliquée entre eux pendant l'opération de développement.

6. Cartouche selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisée en ce que le récipient précité a une paroi supérieure (118), qui comporte une fente allongée (116) formée sensiblement sur toute sa longueur, et en ce que le cylindre d'alimentation (132) précité

s'étend partiellement hors de ladite fente.