Brevet FR2004161A1 — publié le 19691121

-i- 20Ô4161 La présente invention concerne des systèmes de nettoyage utilisant une "brosse et, plus spécialement, des perfectionnements à un dispositif de nettoyage utilisant une brosse pour enlever une matière particulaire et qui est destiné à être 5 utilisé en particulier avec des tireuses automatiques capables de fonctionner à grande vitesse. Comme on le sait depuis quelques années, l'augmentation constante de l'importance de diverses industries a nécessité une augmentation considérable des travaux de documentation qui 10 doivent être effectués, conservés et mis à disposition, en vue d'une circulation importante entre les usines. / Ges^-fireuses au-matiques industrielles actuelles, qui produisent des copies à raison de 5 à 60 épreuves dè 21 x 28 cm par minute, le dispositif photosensible est sous la forme d'un tambour qui tourne en 15 synchronisme avec le fonctionnement de plusieurs postes de traitement. Dans un grand nombre de ces machines de reproduction, l'enlèvement des particules résiduelles de matière colorante du tambour photosensible est effectué en essuyant le tambour au . moyen d'une brosse cylindrique rotative qui vient également au 20 contact d'-une barre de battement pour enlever les particules de la brosse, comme décrit plus en détail dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n° 2.751.616, n° 3.062.109 et n° 3.278.972. Plus récemment, de plus grandes vitesses de rotation du tambour photosensible ont nécessité l'utilisation de quantités 25 considérables de particules de matière colorante pendant le processus de développement. Bien que l'agencement de la brosse rotative et de -la barre de battement effectue le nettoyage dans un certain sens, il n'a pas donné entière satisfaction pour enlever de la surface photosensible toutes les particules résiduelles de 30 la matière colorante. Ceci est dû. au fait que les particules de matière colorante s'accumulent sur la brosse et/ou la barre de battement et qu'elles sont ensuite déposées de nouveau sur la surface photosensible de laquelle elles ont été initialement enlevées. 35 Ibr conséquent, la présente invention a notamment pour but : - de perfectionner les machines de reproduction électrostatique 5 69 07700 _2. 2004161 - d'enlever une matière révélatrice résiduelle d'une surface photosensible avec une plus grande efficacité que jusqu'ici - d'enlever les particules de matière colorante d'une surface photosensible par une action de brossage,sans que les parti- 5 cules puissent se redéposer sur la surface. On-atteint ces buts de la présente invention ainsi que d'autres, d'une façon générale, en dirigeant un fluide s'écoulant à grande vitesse dans un sens opposé au sens de déplacement des extrémités des poils d'une brosse venant au contact d'une 10 surface à nettoyer, au moment où elleqiieurtent • un dispositif de battement. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des.dessins annexés et donnant à titre explicatif, mais nulle-15 ment limitatif, une forme de réalisation de l'invention. Sur ces dessins : la figure 1 est une coupe schématique d'une machine à reproduire ou tireuse présentant un ensemble de nettoyage suivant la présente invention, les éléments de^ traitement étant 20 en coupe pour mieux montrer l'application /la présente invention la figure 2 est une élévation en partie en arrachement et en partie en coupe de l'ensemble de nettoyage utilisé dans la machine 5 la figure 3 ept une coupe de l'ensemble de nettoyage sui-25 vant la ligne 3-3 de la figure 2 5 et la figure 4 est une coupe partielle suivant la ligne 4-4 de la figure 3, montrant des détails du courant de fluide s'é-coulant à grande vitesse utilisé dans l'ensemble de nettoyage. Sur la figure 1, on a représenté schématiquement une ma-30 chine de reproduction ou tireuse xérographique ou électrostatique automatique fonctionnant à grande vitesse, comportant-un ensemble de nettoyage désigné d'une façon générale par 10, suivant la présente invention. la tireuse xérographique automatique comprend un cliché 35 xérographique 20 présentant une couche photoconductii ce ou surface photosensible sur un support conducteur et ayant la forme d'un tambour qui est monté sur un arbre tourillonnant -dans un bâti pour tourner dans le sens indiqué par la flèche, 69 07700 20Ô4161 afin de faire passer la surface du tambour successivement en regard de plusieurs postes de traitement xérographique. Aux fins de la présente description, les divers postes de traitement xérographique situés sur le trajet de déplace-5 ment de la surface du tambour peuvent être décrits du point de vue fonctionnel de la façon suivante : Un poste de charge, où. une charge électrostatique uniforme est déposée sur la couche photoconductrice du tambour xérographique ; 10 Un poste d'exposition, où une configuration lumineuse ou de rayonnement d'un original à reproduire est projetée sur la surface du tambour pour dissiper la charge dans les zones exposées de ladite surface et pour former ainsi une image latente électrostatique de l'original à-reproduire ; 15 Un poste de développement, où une matière révélatrice xérographique comprenant des particules ô.e matière colorante ayant une charge électrostatique opposée à celle de l'image latente électrostatique sont versées en cascade sur la surface du tambour, de façon que les particules adhèrent à l'image la-20 tente électrostatique, pour former une image de poudre xérographique correspondant à 1'-original à reproduire ; Un poste de transfert, où l'image de poudre xérographique est transférée électrostatiquement depuis la surface du tambour sur une matière de transfert ou surface de support; et--25 Un poste de décharge et de nettoyage du tambour, où tou tes particules résiduelles de la matière colorante restant sur la surface du tambour après le transfert de l'image sont enlevées et où la surface du tambour est exposée à une source de lumière relativement intense pour provoquer la dissipation sen-30 siblement totale de toute charge électrostatique résiduelle restant sur ladite surfaoe. le poste de charge-,- situé dans la position indiquée par la lettre de référence-A, comprend un dispositif de charge 21 du type à effet corona, qui comporte un réseau d'électrodes de 35 décharge à effet corona s'étendant transversalement à la surface du tambour. Le dispositif de charge est excité à partir d'une source de potentiel élevé et est sensiblement entièrement entouré par un élément de protection ou écran. 69 07700 _4_ 20Ô4161 Sur le trajet de déplacement du tambour xérographique vient ensuite un poste d'exposition B. Un système de projection ou d'exploration optique est prévu pour projeter une image mobile sur la surface du tambour photoconducteur, à 5 partir d'un original immobile. L'ensemble de projection ou d'exploration optique comprend un plateau immobile -qui est constitué par une platine incurvée transparente 22, comme par exemple une plaque de verre ou analogue placée à l'extérieur du meuble de la machine et qui est destinée à supporter un do-10 dûment à reproduire, le document étant uniformément éclairé et étant disposé en relation de projection lumineuse avec la surface photosensible Mobile du tambour xérographique. L'éclairage uniforme est produit par dés rangées de lampes LMPS-1 disposées sur les côtés opposés du panneau * . , 15 L'exploration du document situé sur le panneau immobile est effectuée au moyen d'un ensemble de miroirs qui oscillent par rapport au panneau en synchronisme avec le mouvement du tambour xérographique. L'ensemble des miroirs, qui comprend un miroir objectif 23, est monté au-dessous du porte-document pour 20 réfléchir una image du document à travers une lentille 24 sur un miroir d'image 25 qui réfléchit à son tour l'image sur le tambour xérographique à travers une fente ménagée dans un écran fixe 26 étanche à la lumière, situé au voisinage de la surface du tambour xérographique. 25 Près du poste d'exposition se trouve un poste de dévelop pement 0, dans lequel est situé un appareil de développement 30 comprenant une enveloppe ou boîtier présentant une partie inférieure ou réservoir pour accumuler la matière révélatrice. Un transporteur du type à godets est utilisé pour transporter la 30 matière révélatrice jusqu'à la partie supérieure de l'enveloppe de développement où elle est versée en cascade, par l'intermédiaire d'une goulotte ou trémie, sur le tambour xérographique pour effectuer le développement. Un distributeur 35 de matière colorante est utilisé pour doser avec précision la matière co-35 lorante dans la matière révélatrice, à mesure que les particules de la matière colorante sont consommées au cours du développement . 69 07700 _5_ 20Ô4161 Après et au voisinage du poste de développement se trouve le poste B de transfert d'image, qui comprend un mécanisme d'avance le mécanisme d'avance des feuilles comprend un dispositif 40 d'avance des feuilles destiné à faire avancer la feuille su-10 périeure au moyen de ventouses depuis une pile de feuilles situées sur un plateau 41, vers des rouleaux 42 qui coopèrent avec les courroies du transporteur de papier 44, pour faire avancer la feuille d'une distance suffisante pour qu'elle soit maintenue par 3_e transporteur 44, qui transporte à son tour la 15 feuille jusqu'à un dispositif 45 de repérage des feuilles placé au voisinage du tambour xérographique, le dispositif de repérage arrête et aligne chaque feuille individuelle, puis en synchronisme avec le mouvement du tambour xérographique, il fait avancer la feuille pour l'amener au contact du tambour xérographique 20 en position repérée avec l'image de poudre xérographique précédemment formée sur le tambour* le transfert de l'image de poudre xérographique depuis la surface du tambour sur les feuilles de matière de support est effectué au moyen d'un dispositif 51 de transfert à effet 25 corona, qui se trouve sur la ligne de contact ou immédiatement après la ligne de contact entre la matière de support et le tambour rotatif. En fonctionnement, le champ électrostatique créé par le dispositif de transfert à effet corona s. pour effet de faire adhérer électrostatiquement la matière de support 30 sur la surfac^&u tambour, de façon que la matière de support se déplace en synchronisme avec le tambour pendant qu'elle est en contact avec lui. Simultanément à l'adhérence, le champ électrostatique a pour effet d'attirer les particules de matière colorante constituant l'image de poudre xérographique depuis la sur-35 face du tambour et de les contraindre à adhérer électrostatiquement à la surface de la matière de support. Immédiatement après le poste de transfert d'image, se trouve un dispositif de séparation ou mécanisme 52 d'enlèvement 69 07700 _6_ 2004161 du papier qui est destiné à enlever les feuilles de matière de support de la surface du tambour. Ce dispositil:, qui est du type décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3.062.536, présente plusieurs orifices de petit diamètre alimentés en fluide 5 aériforme sous pression par un puisateur approprié ou autre dispositif. Le puisateur est destiné à refouler des jets de fluide aériforme sous pression à travers les orifices de sortie pour qu'ils viennent au contact de la surface du-tambour xérographique légèrement devant la feuille de support, afin de séparer le 10 bord avant de la feuille de la surface du tambour et pour le diriger sur un transporteur sans fin 55, de manière que la feuille soit transportée vers un dispositif de fixation 60. Dans le dispositif de fixation, l'image de poudre xérographique transférée sur.la feuille-de support est fixée ou fondue définitivement sur 15 cette dernière, par exemple par la chaleur. Après la fusion, l'épreuve est évacuée de l'appareil par un transporteur 65 à un endroit approprié pour être recueillie à l'extérieur de l'appareil. Dans la forme de réalisation représentée, les épreuves sont évacuées du transporteur 65 et tombent sur un plateau ré-20 cepteur 61 . Le poste suivant, qui est le--dernier du dispositif, est un poste E de nettoyage du tambour, présentant un ensemble de nettoyage 10 construit suivant l'invention, qui enlève sensiblement toutes les particules de la matière colorante restant sur 25 ls tambour xérographique après le transfert, d'une façon qui-sera décrite ci-après. Au voisinage de l'ensemble de nettoyage 10, se trouve un dispositif 66 de nettoyage préalable à effet corona et une lampe de décharge LMP-2, qui éclaire le tambou^feérographique pour provoquer la dissipation de toute/élecInSque résiduelle 30 restant sur le tambour xérographique après le nettoyage. Des moyens d'-entraînement appropriés sont prévus pour entraîner le tambour, le miroir rotatif et le mécanisme d'avance des feuilles à des vitesses prédéterminées les ur..espar rapport aux autres et pour faire fonctionner le transporteur du type à 35 godets, et le mécanisme distributeur de matière colorante, ainsi que les autres mécanismes de manoeuvre. On pense que la description ci-dessus suffira, aux fins de la présente demande, pour expliquer le fonctionnement général 69 07700 _7_ 20Ô4161 d'une tireuse xérographique comprenant un appareil de nettoyage utilisant une brosse, "construit suivant l'invention. D'autres détails concernant la construction de la tireuse xérographique représentée sont donnés dans le brevet britannique n° 1.122.622. 5 En se référant maintenant aux; figures 2 à--4, on a repré senté les détails de 1-'-ensemble de nettoyage 10, qui comprend une brosse rotative 71, construite de façon à appliquer une * très légère pression à la surface photoconductrice du cliché xérographique pour en détacher les particules de matière colo-10 rante qui y adhèrent. la brosse peut être en n'importe quelle -matière appropriée, par exemple comme une fourrure synthétique, des fibres végétales, une fourrure animale ou des mélanges de ces dernières. On préfère une fourrure synthétique, du fait qu'elle est moins coûteuse. La brosse 71 est supportée pour 15 tourner dans un boîtier qui est constitué par un bâti-72 d'extrémité de droite et un bâti 74 d'extrémité de gauche, qui supportent entre eux des écrans supérieur et inférieur 76 et 77, respectivement, ainsi qu'une conduite à vide 78. Les deux bâtis 72 et 74 présentent des bossages semi-circulaires 73 et 75, res-20 pectivement, auxquels les éléments décrits plus haut sont fixés, par exemple par des vis 79. Les bâtis d'extrémités 72 et 74 présentent des parties marginales concaves épousant la forme du tambour xérographique, pour permettre au boîtier d'être placé au voisinage immédiat dudit tambour xérographique, tout en en-25 fermant sensiblement la brosse. La brosse est supportée à son extrémité de droite par un arbre tronconique 81 qui est fixé à un arbre 82 d'un moteur 83 monté sur le bâti d'extrémité 72. A son extrémité opposée, la brosse est supportée par un autre arbre tronconique 84,- qui 30 tourillonne sur un palier 85 et est monté d'une façon mobile sur un boulon à épaulement 86, dont la partie filetée traverse nn couvercle 87 et est fixée à ce dernier par.un écrou 88. Le palier 85 et l'arbre 84 sont sollicités élastiquement en direction de la tête du boulon 86 par un ressort 89 qui entoure le 35 boulon et qui est placé entre une rondelle 91 et le couvercle 87. Le couvercle 87 pivote, grâce à un goujon 92, sur la partie inférieure de plus petite dimension du bâti d'extrémité 74 et il est fixé en position d'une façon amovible pour fermer 69 07700 ^ 2004161 l'ouverture de oe bâti d'extrémité par une vis 93 qui est vissée dans un orifice approprié ménagé dans le bâti d'extrémité. Pour favoriser l'alignement correct du couvercle, un goujon effilé 94 s'étend depuis le bâti d'extrémité dans un orifice approprié 5 ménagé dans le couvercle. La conduite à vide 78 présente un orifice allongé qui s'étend sensiblement sur toute la longueur de la brosse pour permettre d'enlever les particules de matière colorante -depuis la brosse. L'ouverture ménagée à l'extrémité opposée de la con-10 duite 78 communique avec une conduite d'aspiration 105 fixée à la conduite à vide. La conduite d'aspiration 105 est reliée d'une façon appropriée à la boite à filtre 106. Un sac filtrant 107 est monté dans la boite à filtre, l'embouchure du sac-commu-niquant avec la conduite d'aspiration. Un ventilateur 109, com-15 mandé par un moteur, relié à la boîte à filtre, produit un courant d'air à travers la boîte à filtre^en aspirant l'air à travers la zone entourant le tambour xérographique et le capot à poussières, l'air entraînant les particules de matière colorante enlevées du tambour par la brosse, à mesure que l'air s'écoule 20 à travers le capot à poussières. Les particules de matière colorante sont séparées de l'air, à mesure qu'il passe à travers le sac filtrant, de sorte que seul l'air propre est évacué par le ventilateur commandé par moteur. Afin de favoriser l'enlèvement des particules de colorante 25 par les poils de la brosse 71 pendant sa rotation, l'appareil de nettoyage 10 comporte une barre ou tige de battement 110 montée entre la conduite 78 et la brosse 71. La barre 110 s'étend sur toute la longueur de la brosse, parallèlement à son axe, et est supportée par le bâti d'extrémité 74 et le bord interne d'une 30 plaque 112. La barre de battement est disposée sur le trajet suivi par les poils de la-brosse 71-, jusqu'à une profondeur comprise entre 0,5 et 5-mm environ, de préférence de 1,9 mm environ. De cette façon, les particules de la matière colorante se trouvant sur la brosse sont enlevées de cette dernière par 35 battement au voisinage de la conduite à vide. En utilisant des brosses en fourrure synthétique ou d'un autre type pour nettoyer un cliché xérographique se déplaçant à grande vitesse, on a constaté que les particules de matière colorante recouvrent la surface 69 07700 g 20Ô4161 du cliché d'une importante pellicule, après un bref usage, la cause de Getto formation de pellicule a été déterminée comme étant due, dans une certaine mesure, au choc des particules, delà matière colorante sur les extrémités des poils de la brosse, 5 qui se produit au moment où les poils heurtent la barre de battement. On pense que la formation de la pellicule est due à l'accumulation de la matière colorante sur le bord avant de 1 la barre de battement où elle vient au contact des poils. l'accumulation de la matière colorante ressemble à un "dépôt 10 de goudron" au bout de plusieurs cycles, cette matière colorante étant transférée aux extrémités des poils, puis à la surface xérographique en cours de nettoyage. Une autre difficulté résultant de l'utilisation de la barre de battement ordinaire avec certains types de particules 15 de' matière colorante est dus à la cristallidation de certaines des particules de matière colorante, qui sont enlevées par battement, et à la pulvérisation ultérieure qui se produit par suite de cette cristallisation. Dans ce cas, la matière.colorante ne présente que peu d'intérêt pour un développement supplémentaire. 20 Conformément à l'invention, la barre de battement 110 a la forme d'un élément creux présentant une fente 114 ménagée sur toute sa longueur. Avec la fente 114 communique une source d'air comprimé qui est engendrée de n'importe quelle façon appropriée, par-exemple en reliant une soufflante 116 à la barre de battement 25 110, par l'intermédiaire d'une conduite 118 et d'une vanne 119. Un jet d'air s'échappe à grande vitesse de la fente 114 de la barre de battement, en contraignant sensiblement toutes les particules de matière colorante à se détacher des poils de la brosse et à être aspirées dans la conduites. Egalement, du fait que le 30 jet d'air est dirigé en sens contraire par rapport à la rotation de la brosse, le choc entre les poils et la barre de battement est amorti, en diminuant ainsi le frottement et en réduisant au ^.minimum l'accumulation de chaleur qui se produit habituellement pendant le battement. On a constaté qug&es débits d'air compris -35 entre 5 et 100 litres environ par minute conviennent à cet effet, en fonction de la vitesse de fonctionnement et des besoins en énergie de la machine. Dans des conditions habituelles, on préfère des débits compris entre 30 et 70 litres environ par minute. 69 07700 _10_ 2004161 Il convient de noter que l'angle suivant lequel le jet d'air atteint les poils peut varier d'une direction presque perpendiculaire au sens de rotation de la brosse, comme représenté, jusqu'à une direction s'étendant presque raaialement 5 vers l'intérieur. Dans ce but, la barre peut être fixée de manière à permettre de la placer à volonté dans différentes positions. Cependant, il est bien entendu que la position-perpendiculaire au trajet de rotation de la brosse est préférée, à cause de son effet d'amortissement, la barre de battement 110-peut être 10 faite en n'importe quelle matièr-e résistante appropriée, comme l'aluminium, le laiton, l'acier, qui peut être enduite ou non d'une matière ayant un faible coefficient de frottement, comme par exemple le polytétrafluoroéthylène. la fente 114 peut avoir une largeur comprise entre 0,076 et 0,25 mm environ. 15 On a décrit ci-dessus un appareil de nettoyage utilisant une brosse pour enlever continuellement les particules résiduelle de la matière colorante restant sur un cliché xérographique se dé plaçant du poste de transfert au poste de charge d'une tireuse, les particules résiduelles de la matière colorante sont enlevées 20 de la surface du cliché par une brosse et amenées au contact d'un jet d'air s'-écoulânt à grande vitesse, depuis une tige de battement creuse, de façon à contraindre les particules à se détacher des poils de la brosse pour qu'elles puissent être aspirées à travers une conduite à vide et dans une conduite d'aspiration. 25 Jusqu'ici, les particules de matière colorante se déposaient sur la barre de battement sous forme d'une pellicule qui était redéposée sur le cliché xérographique. Avec la présente invention, on se rend aisément compte que non seulement sensiblement toutes les particules de la matière colorante sont enlevées de la brosse 30 mais qu'elles sont finalement enlevées de la zone de nettoyage, de manière à les empêcher de se redéposer sur le cliché xérographique en cours de nettoyage. 69 07700 -11- 2004161 - HSTCtmiCATIOHS - 1 - Appareil destiné à enlever des particules adhérant à une surface, caractérisé en ce qu'il comprend un "boîtier, une "brosse présentant des poils montée pour tourner dans le "boîtier 5 en contact de frottement avec la surface à nettoyer, un élément de battement allongé placé de façon à toucher les extrémités des poils et un moyen définissant un ajutage dans l'élément de battement pouu? diriger un jet de gaz à grande vitesse contre lesdits poils, de manière à enlever sensiblement toutes les 10 particules de ces derniers#sans qu'elles se déposent sur la surface à nettoyer. 2 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de battement est un élément creux allongé, l'ajutage de l'élément de battement ayant la forme d'une fente ména- 15 gée dans l'élément creux. 3 - Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'ajutage est dirige dans une direction sensiblement opposée au sens de rotation des poils. 4 - Appareil selon l'une quelconque des revendications 20 précédentes, caractérisé ën ce qu'il comprend une Conduite d'aspiration communiquant avec le boîtier pour extraire les particules qui sont séparées des poils par battement. 5 - Appareil selon 1 ' un^uélconque des revendications i précédentes, caractérisé en ce qu'il--comprend une source d'air . 25 comprimé communiquant avec l'ajutage, l'air étant distribué à raison de 30 à 70 litres par minute.