Brevet FR2461285A1 — publié le 19810130

La présente invention concerne d'une façon géné- rale les photocopieurs utilisant un révélateur liquide et plus particulièrement un dispositif destiné à enlever l'excé- dent du révélateur liquide de la surface d'un tambour photo- sensible avant le transfert de l'image sur une feuille de copie. Dans un photocopieur utilisant un tambour photo- sensible rotatif, la surface de ce dernier est chargée électri- quement, puis est exposée à une configuration lumineuse de l'original pour former une image latente électrostatique sur ladite surface. L'image latente est développée, par exemple en mettant un révélateur liquide en contact avec l'image,et ladite image développée est transférée sur une feuille de copie par report. Ensuite, le tambour est nettoyé et utilisé à nouveau. Dans les photocopieurs utilisant un développement par un révélateur liquide, il est nécessaire avant l'étape de report, d'éliminer le révélateur liquide en excès qui reste sur le tambour après le développement. Le processus de dévelop- pement n'est pas précis et un excédent de révélateur restant sur la surface du tambour peut être la cause d'une image maculée ou floue sur la matière de copie et peut mouiller cette matière de copie à un point tel que le séchage soit ou bien trop long ou incomplet. Parmi les dispositifs utilisés dans le passé pour éliminer le liquide en excès d'une surface humide, on peut citer des rouleaux d'une forme ou d'une autre. Par exemple, dans l'industrie de l'imprimerie ou de la fabrication du papier, il est courant d'appliquer un cylindre ou rouleau directement sur la surface humide pour éliminer le liquide en excès. (Voir par exemple le brevet des Etats-Unis d'Amé- tique nO 3 245 377). Dans les formes de réalisation dans lesquelles le cylindre ou rouleau n'a pas pu être placé directement sur la surface, on a eu recours à divers modes opératoires et appareils pour maintenir le cylindre à dis- tance au-dessus de la surface. Par exemple, l'axe ou arbre du cylindre pourrait être fixé au bâti de l'appareil (voir par exemple le brevet australien n0 269 855) ou bien le cy- lindre pourrait être supporté par des roulements à galets qui roulent sur la surface à traiter et sont entraînés par cette dernière. Chacune de ces formes de réalisations éeait d s- ponible avart l'apparition des premiers copieurs sur papier ordi- naire à développement au moyen d'un révélateur liquide. et les appa- reils utilisant le mode opératoire et le dispositif mettant en oeuvre des roulements-à..lets comme décrit plus haut ont été adoptées presque simultanément par au moins deux concurrents pour leturs photocopieurs vendus sur le marché. Les appareils de ces deux fabricants concurrents ne diffèrent que par le sens de rotation du rouleau, les différents sens de rotation ayant été également considérés et décrits antérieurement par rapport à des systèmes de fonctionnement correspondants. Dans chaque appareil utilisant des roulements à galets pour espacer le cylindre ou rouleau de lauxrface du tambour, le rouleau tourne par rapport auxdits roulements. Il est par conséquent indispensable de prévoir des manchons, des paliers ou une structure équivalente entre les deux éléments tournant dans des sens différents. Le réglage, la lubrifica- tioneet, ce qui est le plus important, l'étanchéité de ces roulements à galets exigent une très grande attention, beau- coup de soin et un contr8le précis ainsi 4u'nme augmentation sensible du prix de l'appareil. De plus, l'appareil commer- cial utilisant des roulements à galets à souvent recours à des bords durcis du tambour, par exemple en aluminium anodisé, pour réduire davantage l'usure due à la friction de roulement des paliers à galets sur le tambour. Il a été décrit dans la technique antérieure, un rouleau doseur aux extrémités duquel sont assujetties des parties de réglage de la distance. Ces dernières présentes des dimensions externes choisies de manière à maintenir la partie centrale de dosage du rouleau à une distance déterminée de la surface centrale du tambour. Les surfaces des parties de réglage de la distance ne sont en contact glissant qu'avec la surface du tambour contre laquelle elles sont sollicitges. Toutefois, ce rouleau doseur exige encore un agen- cement axial minutieux de surfaces à plusieurs niveau pour établirlintervalle nécessaire entre la partie de dosage du rouleau et la surface du tambour. Il exige aussi un réglage minutieux des dimensions de la surface externe des parties de réglage de la distance et,si elles étaient réalisées sépa- rément, comme cela est éventuellement possible, un alignement co-axial précis de la partie de réglage de la distance et de la partie de dosage au moment de leur assemblage. En conséquence, la présente invention a pour objet un dispositif doseur fiable et relativement peu-coûteux qui n'exige pas l'alignement co-axial précis des rouleaux doseurs antérieurs. Le dispositif doseur selon l'invention est plus facile et moins coûteux à réaliser, il est moins sujet à l'usure et présente une plus grande longévité, sans être affecté sensiblement par les solutions révélatrices liquides. L'invention ooncerne un copieur comportant un tam- bour rotatif présentant une surface photosensible réutilisa- ble. L'appareil présente en outre un poste de développement o une matière colorante liquide est appliquée à la airface du tambour, et un poste de transfert. La présente invention concerne un dispositif doseur destiné à régler l'épaisseur de la matière colorante liquide sur le tambour en amont du poste de transfert et com- portant un rouleau doseur sollicité vers le tambour et mainte- nu à une certaine distance de ce dernier. Un élément est fixé entre le tambour et le rouleau, dans une position de fonction- nement déterminée,et présente une surface contre laquelle le tambour glisse et une autre surface contre laquelle le rouleau doseur glisse, la distance comprise entre les surfaces déter- minant la distance minimale entre la surface photosensible du tambour et le rouleau doseur. Dans une forme de réalisation préférée, l'élément est constitué d'un corps présentant un trou dans lequel une partie du rouleau doseur pénètre et tourne en contact de glissement et il présente aussi une surface épousant un arc de la surface photosensible du tambour et contre laquelle il est en contact glissant. Au cas o on fait pivoter le rouleau doseur dans une position de repos dans laquelle il est éloigné du tambour, le corps peut comporter une surface destinée à venir en contact avec un élément de butée de façon qu'il ne puisse pas tourner et venir dans la position de repos. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels. la. figure 1 est une coupe transversale schématique d'un photocopieur auquel le dispositif de la présente inven- tion est incorporé; la figure 2 est une vue en perspective du tambour et d'un dispositif à rouleau doseur selon l'invention; la figure 3 est une vue détaillée fragmentaire en élévation d'une extrémité du dispositif à rouleau doseur représenté sur la figure 2; et la figure 4 est une vue du dispositif suivant la ligne 4-4 de la figure 3. Comme on le voit sur la figure 1, un photocopieur 8 auquel le dispositif de la présente invention peut être incorporé, présente un tambour photosensible 10, ayant de préférence une couche de sélénium photosensible sur un sub- strat d'aluminium,tournant sinistrorsum comme indiqué par la flèche 12. Un poste de charge en effluves f4 charge le tambour 10 à une tension continue positive d'environ 1 000 volts. Le tambour chargé est exposé à une image 15 à un poste d'exposition 16. L'image est concentrée sur la surface photo- sensible du tambour et la charge que présente la surface du tambour forme une image latente électrostatique comprenant une configuration de charges électriques. L'image latente électrostatique formée sur la surface du tambour est amenée à un poste de développement 17 o un révélateur liquide con- tenant,- dans la forme de réalisation représentée, une matière colorante présentant une charge négative, est mis en contact avec l'image électrostatique pour la développer. Le poste de développement comporte une cuve 18 contenant le révélateur et une électrode de développement 19. Le révélateur est intro- duit entre l'électrode de développement et la surface du tambour pour développer l'image électrostatique. La surface du tambour, qui est maintenant mouillée et qui supporte l'ima- ge développée, passe en regard d'un rouleau doseur 20 qui tourne aussi sinistrorsum comme indiqué par la flèche 21 et qui règle et limite l'épaisseur du liquide sur la surface du tambour. Une raclette 22 est en contact avec la partie centrale de dosage 23 (figure 2) du rouleau 20 et enlève le liquide en excès qui s'accumule sur ledit rouleau. Une matière de copie 24, qui est de préférence une matière en feuille, est avancée vers lasurface du tambour à un poste de transfert 25. Dans la forme de réalisation représentée, une charge po- sitive est appliquée au verso de la feuille de copie 24 par un poste de charge en effluves 26, ce qui provoque le report sur la feuille de copie des particules de matière colorante de l'image développée sur la surface du tambour. La matière de copie est-enlevée de la surface du tambour en 27 et suit un trajet 28 déterminé par des rouleaux 30 et 32. Après la phase de transfert, il reste sur le tam- bour un résidu de révélateur liquide. Pour le débarrasser de ce résidu, le tambour est continuellement nettoyé par un rouleau de nettoyage 36 en contact avec sa surface et par une lame racleuse 38. Finalement, la surface du tambour est neutra- lisée électriquement, avant l'étape suivante de charge, par une forte charge neutralisante en courant alternatif engendrée par un poste de décharge en effluves 40. Lorsque la surface du tambour passe dans la région définie par l'électrode de développement 19, elle présente l'image développée ainsi qu'une quantité excessive de révéla- teur liquide. Si la matière de copie 24 était mise en contact avec le tambour en présence de l'excédent de révélateur, la- dite feuille de copie, s'il s'agissait de papier par exemple, serait trop mouillée et serait difficile à sécher correctement. En outre, la netteté de l'image transférée serait altérée par la trop grande quantité de liquide recouvrant le tambour. Selon la forme de réalisation préférée, le rouleau doseur 20 est utilisé pour éviter ces inconvénients. On va examiner la figure 2 qui représente la rela- tion entre le tambour 10, le rouleau doseur 20 et des patins 41 qui séparent le tambour du rouleau. Les autres éléments du photocopieur s ont été omis pour plus de clarté. Par ail- leurs, l'écartement relatif et les dimensions du rouleau doseur et des patins 41 ont été exagérés pour permettre de mieux comprendre l'invention. Le tambour 10 est monté sur un arbre 42 autour duquel il tourne dans le sens indiqué par la flèche 12. Le rouleau doseur 20 est monté sur des bouts d'arbre 44 se pro- longeant à partir de la partie centrale et autour des axes desquels il tourne dans le sens indiqué par la flèche 21. La surface 46 du tambour 10 et la surface 48 du rouleau doseur se déplacent par conséquent dans des directions opposées à l'endroit o ils sont le plus rapprochés. Les surfaces 46 et 48 sont toutefois séparées par un intervalle 60 déter- miné par les patins 41. Le rouleau doseur 20 comporte une partie centrale de dosage 23 et les bouts d'arbre 44 qui, dans la forme de réalisation représentée, constituent des parties différentes d'un seul cylindre de section circulaire, de préférence en aluminium et présentant une surface anodisée pour former une surface dure et durable. Les bouts d'arbre 44 du rouleau do- seur traversent des manchons ou paliers 70 sollicités élas- tiquement. Ces derniers sont reliés par des ressorts respec- tifs 72 à des supports 74 fixés au bâti (non représenté) du photocopieur. Les ressorts 72 sollicitent le rouleau doseur vers le tambour 10. L'un des bouts d'arbre 44 du rouleau doseur représenté présente un pignon menant 76. Le pignon 76 est entraîné par une chaîne 78 passant autour d'une roue dentée 80 montée sur l'arbre 42 du tambour. Cette transmis- sion fait tourner le rouleau doseur 20 chaque fois que le tambour 10 tourne et dans le même sens angulaire que ce der- nier (comme on le voit en comparant les flèches 12 et 21). La surface 46 du tambour 10 de la forme de réali- sation représentée comporte un substrat 82 en al2-minium qui n'est pas recouvert et qui est visible à chaque bord 83 de la surface périphérique sur une distance d'environ 12,7 mm. La partie centrale photosensible 84 de la surface du tambour présente une couche de sélénium photosensible d'une épaisseur de 0,037 mm environ sur le substrat d'aluminium. La partie centrale 84 à une laxgeurpar exemple de 208,25 mm.. Dans la forme de réalisation illustrée, le patin 41 présente un corps rigide en forme de sabot. Le patin pré- sente une surface externe curviligne 90 venant au contact du tambour,qui épouse sensiblement un arc du bord 83 de ce der- nier pour venir en contact de glissement avec la surface marginale du tambour. La surface de contact 90 est réalisée de façon à présenter un rayon de courbure qui n'est pas supé- rieur à celui de la surface du tambour avec laquelle il est en contact. Par conséquent, elle présente des bords 94 et 95 qui sont toujours fermement en contact avec la surface du bord 83 du tambour, ce qui donne une position de contact tou- jours stable. Le patin 41 présente également une surface interne 92 délimitant un trou 93 dans lequel pénètre le bout d'arbre 44 de plus petit diamètre du rouleau doseur 20 de façon que le bout d'arbre soit en contact glissant avec la surface 92 du patin 41. Ce dernier présente également une surface for- mant une encoche 97 du c8té opposé au tambour 10. Une barre d'arrgt 98 est représentée à proximité de l'encoche 97 direc- tement sur le trajet que parcourt le patin 41 lorsqu'on fait pivoter le rouleau 20 à l'écart du tambour 10, comme cela se produit lorsqu'il s'agit d'enlever le tambour à des fins de nettoyage ou de maintenance. La tige 98 est fixée au bâti du photocopieur d'une façon classique qui n'est pas représentée sur le dessin. Les patins 41 sont de préférence en une polyoléfine comme celle vendue sous la marque déposée "Pennlon" par la Société Dixon Corporation, Bristol, Rhode Island. Toutefois, - il est possible d'utiliser également d'autres matières telles que le " Teflon", des vinylacetals, des olefines, le "Rulon" etc, qui présentent également les caractéristiques indispensables de lubrification et d'usure. En particulier, la matière constituant les surfaces des patins 41 doit Atre auto - lubrifiante pour réduire la friction de glissement avec le tambour 10 et le rouleau 20, et elle doit Atre dure et tenace' pour assurer une grande longévité. En fonctionnement, le rouleau doseur 20 enlève le liquide en excès restant sur la partie 84 de la surface photo- sensible du tambour après son passage dans le poste de dévelop- pement 17, c'est-à-dire l'étape de mise en contact du révéla- teur liquide avec le tambour en regard de l'électrode de déve- loppement. L'intervalle 60 entre la partie de dosage 23 et la surface du tambour est l'un des paramètres, comme on le sait en pratique, qui détermine l'épaisseur du révélateur liquide arrivant au poste de transfert 25. Ainsi, selon l'invention le rouleau doseur 20 entraîné par l'arbre 42 du tambour tourne dans la même direc- tion que le tambour, de sorte que sa surface 48 se déplace en sens contraire par rapport à la surface 46 du tambour dans l'inter- valle 60. Dans la forme de réalisation représentée, le tambour peut tourner par exemple à raison de 34 tours/min et le rouleau doseur 20 peut tourner par exemple à une vitesse de 396 tours/min. Pendant le fonctionnement du photocopieur, la sur- face curviligne 90 du patin 41 est en contact glissant avec la surface du bord 83 du tambour et l'arbre 44 du rouleau dosèur est en contact glissant et rotatif avec la surface 92 du patin qui délimite l'orifice 93 dans lequel l'arbre est logé. le diamètre du trou 93 est légèrement supérieur à celui de l'arbre 44. Le diamètre de l'arbre est par exemple de 18,473 mm dans la forme de réalisation représentée et le diamètre du trou 93 est supérieur à cette valeur de 0,098 mm. L'intervalle 60 entre la surface photosensible 84- du tambour 10 et la surface 48 du rouleau doseur 20 est déterminé- par la plus courte dis- tance comprise entre la surface 92 du trou 93 du patin et sa surface 90 en -contact avec le tambour Cette distance, qui est indiquée dans la forme de réalisation par le trait dési- gné par 99 sur la figure 3, est de 4,2875 mm. Etant donné que la surface 90 du patin glisse sur le bord 83 du substrat en aluminium et que l'épaisseur de la couche de sélénium formant la surface 84 est d'environ 0,03675 mm, avec une partie cen- trale 23 du rouleau doseur ayant un diamètre de 26,9 mm, l'in- tervalle 60 entre les surfaces 84 et 48 est de 0,03675 mm. Lorsqu'on fait pivoter le rouleau doseur 20 à l'écart du tam- bour 10, l'encoche 97 vient en prise avec la tige de butée 9g montée sur le bâti du photocopieur. Par conséquent, le patin 41 est empêché de tourner autour de l'arbre 44 du rouleau et de gêner le retrait ou l'insertion du tambour 10. D'autres modifications de la forme de réalisation décrite telle qu'une variation de la configuration des sur- faces glissantes du patin sont envisagées dans le cadre de l'invention. Le dispositif à rouleau doseur selon l'invention permet avantageusement une construction simple dudit rouleau doseur. Il assure également un mécanisme plus simple et plus facilement réglable pour déterminer l'espacement entre le rouleau et la surface photosensible du tambour. Certains photocopieurs de la technique antérieure par exemple ceux décrits dans les brevets des Etat-Unis d'Amé- rique no 3 957 016, no 3 907 423, no 4 023 899 et no 4 052 959 semblent nécessiter des roulements à galets aux extrémités du rouleau pour maintenir ce dernier à distance du tambour. Ceci correspond exactement au type de structure qui a été utilisé avec des appareillages d'enduction ou d'impression. Egalement, dans les copieurs de la technique antérieure, les roulements à galets sont entraînés par le tambour du copieur pour maintenir un entraînement par frottement de type aesmodromique entre le tambour et les roulements et, selon l'art antérieur, pour ré- duire ou minimiser l'usure du tambour. Néanmoins, des parties marginales durcies et anodisées semblent nécessaires et ont été utilisées sur le tambour pour minimiser encore les effets de l'usure. L'utilisation de roulements à galets est parfai- tement décrite par les documents précités qui ont recours à de tels roulements à galets pour obtenir sensiblement le même effet. L'utilisation de ces roulements pour des rouleaux de photocopieurs est un développement naturel des-systèmes de la technique antérieure. Un rouleau doseur de l'art antérieur qui repré- sente une simplification importante de la structure d'un tel rouleau comporte des parties de réglage de la distance qui sont fixées à chaque extrémité du rouleau pour venir en con- tact de glissement avec le tambour. Pour cette raison, tous les éléments du rouleau doseur sont fixes en rotation et les paliers utilisés dans les autres rouleaux de la technique anté- rieure sont supprimés. Coimîodément, les pièces extrêmes de réglage de la distance pourraient être montées d'une façon amovible sur la partie centrale de dosage de façon qu'elles puissent être réalisées séparément et donc facilement rempla- cées du fait qu'elles sont plus sujettes à l'usure que la partie centrale du rouleau. Le dispositif à rouleau doseur de la présente invention va encore beaucoup plus loin et rend superflu la présence d'élémentsconcentriquoede réglage de-la distance fixés au rouleau doseur proprement dit. Grâce à cette nouvelle structure, le rouleau doseur pourrait être éventuellement ra- mené à un simple cylindre de section constante dans sa partie centrale avec des extrémités de plus petit diamètre. Ces der- nières sont assez faciles à réaliser,étant donné qu'elles peu- vent 9tre usinées-en même temps que la partie ceutrale-de-dosa- ge du rouleau én une se-le pasee--sur le tour.- Teutefo-is, les éléments de réglage de la distance sont des éléments distincts qui sont facilement mis en place dans le dispositif et enlevés de ce dernier pour établir l'intervalle. La supression qui en résulte des problèmes causés par l'alignement co-axial des éléments de réglage de la dis- tance et de la partie centrale de dosage ainsi que la:solution apportée aux problèmes posés par la concentricité desdites parties de réglage de la distance offre d'importants avantages par rapport aux systèmes antérieurs. Selon la présente in- vention, l'intervalle compris entre le tambour et le rouleau doseur est donc déterminé par la dimension maintenue assez facilement de l'épaisseur d'un sabot fixe de réglage de la distance ou autre élément fixe. Les matières convenant pour le contact de glisse- *ment envisagé par la présente invention peuvent 9tre sensibles à la chaleur, au liquide de développement et à d'autres para-- mètres des conditions de fonctionnement du copieur. Il semble que les effets soient faciles à régler lorsque la matière est sous la forme des simples éléments de la présente invention grâce à la structure moins compliquée et fixe qui est utilisée. Egalement, étant donné que les éléments de réglage de la distance sont fixes entre le tambour et le rouleau doseur tournant en sens opposés, l'effet de frottement est il réduit. Lorsque le tambour et les parties de réglage de la distance sont en contact de roulement, leur vitesse s'ajoute, ce qui donne une plus grande différence relative. Dans la présente invention, les éléments sont fixes et une surface est en contact avec un élément tournant,tandis que la surface opposée est en contact avec l'autre élément tournant. Les vitesses des éléments tournants ne sont par conséquent pas cumulatives. Dans la forme de réalisation décrite ci-dessus, le corps en forme de sabot présente deux surfaces en contact glissant avec le tambour et le rouleau doseur respectivement. L'une des surfaces délimite_ un trou dans lequel pénètre le rouleau doseur. L'autre surface du corps, la surface curvili- gne, assure une grande aire de contact entre le corps et le tambour. Des changements irréguliers des dimensions du corps sont moins susceptibles d'affecter une grande aire de contact et il est plus facile d'obtenir une stabilité dimensionnelle. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent 9tre apportées au dispositif décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dans un copieur comportant un tambour rotatif (10) présentant une surface photosensible réutilisable (84), un poste de développement (17) destiné à mettre une matière colorante liquide en contact avec ladite surface (84) du tambour, pour développer une image électrostatique, et un poste de transfert (25) destiné à reporter l'image développée sur une matière de copie (24), un dispositif destiné à régler l'épaisseur de la matière colorante liquide sur le tambour (10) en amont du poste de transfert (25), comprenant: un rouleau doseur (20), un organe (72) destiné à solliciter ledit rouleau doseur (20) en direction du tambour (10), et un élément destiné à déterminer la distance mini- male comprise entre la surface photosensible (84) du tambour et ledit rouleau doseur (20), dispositif caractérisé en ce qu'il comporté en outre un élément (41) pouvant gtre maintenu en position fixe, un élément destiné à fixer ledit élément (41) en position fixe de fonctionnement entre le tambour (10) Q et le.rouleau doseur (20), ledit élément (41) présentant dans la position de fonctionnement, une première surface (90) contre laquelle la surface (83) du tambour peut tourner en contact glissant, et une seconde surface (92) contre laquelle le rouleau doseur (20) peut tourner en contact glissant, la distance comprise entre les première (90) et seconde (92) surfaces déterminant la distance minimale entre le rouleau (20) et la.surface photosensible (84) du tambour. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première surface (90) de l'élément (41) épouse sensiblement un arc de la surface périphérique (83) du tam- bour (10). 3. Dispositif selon la revendication 2, caracté- risé en ce que la seconde surface (92) délimite un trou (93) dans lequel une partie extrême (4'4) dud-t-rouleau.. doseur (20) passe en contact glissant. 4. Dispositif selon la revendication l,caracté- risé en ce que l'élément (41) pouvant être fixé en position est constitué d'un corps rigide. 5. Dispositif selon la revendication 1,caractérisé en ce qu'il présente un élément fixe de butée (98) espacé de l'élément de réglage de la distance, ledit élément (41) pouvant être fixé en position présentant une troisième sur- face (97) destinée à entrer en contact avec l'élément de butée fixe (98), de façon que, lorsqu'on fait pivoter le rouleau doseur (20) à l'écart d'une position proche du tam- bour (10), cette troisième surface (97) entre en contact avec ledit élément de butée fixe (98), de manière qu'une ro- tation de l'élément (41) autour du rouleau doseur (20) soit empêchée. 6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'arc de la première surface (90) présente un rayon de courbure qui n'est pas supérieur à celui de la surface (83) du tambour.