Brevet FR2604539A1 — publié le 19880401

La présente invention concerne un appareil d'enregistre- ment susceptible d'enregistrer en plusieurs couleurs des données et, plus spécialement, un appareil de développement pour appareil d'enregistrement, susceptible d'enregistrer en plusieurs couleurs une image latente électrostatique. L'appareil de développement d'un appareil d'enregistre- ment classique qui peut enregistrer des données en deux couleurs, par exemple en noir et en une couleur chromatique, comprend un élé- ment photoconducteur du type tambour 1 faisant fonction de support d'enregistrement, sur lequel est formée une image latente éLectro- statique, comme représenté sur la figure 1. Un premier dispositif de charge 3, une première unité d'exposition 4, une première unité de développement 5, un deuxième dispositif de charge 6, une deuxième unité d'exposition 7 et une deuxième unité de dévelop- pement 8 sont disposés suivant le sens de rotation 2 de l'élément photoconducteur 1. Un dispositif de charge à pré-transfert 9, un dispositif de charge à transfert 10, un dispositif de charge à séparation 11, un dispositif de nettoyage 12, et une lampe d'effa- cement 13 sont séquentiellement disposés du côté aval de la deuxième unité de développement 8. Dans cet appareil de développe- ment, après que l'élément photoconducteur 1 a été uniformément chargé par le premier dispositif de charge 3, une première image latente électrostatique est formée sur l'élément photoconducteur 1 par la première unité d'exposition 4, et l'image latente est visua- lisée en une première couleur par une première unité de développe- ment 5. Ensuite, après que l'élément photoconducteur 1 a été uni- formément chargé par le deuxième dispositifde charge 6, une deuxième image latente électrostatique est formée par la deuxième unité d'exposition 7, et une image latente est visualisée en une deuxième couleur par la deuxième unité de développement 8. Puisque le pre- mier agent d'encrage développé est chargé par le deuxième disposi- tif de charge et que le deuxième agent d'encrage développé n'est pas chargé, il existe une différence dans les conditions de trans- fert des deux agents d'encrage. Ainsi, l'élément photoconducteur est chargé par un dispositif de charge à pré-transfert 9. Après la pré-charge, l'image en deux couleurs est transférée sur une feuille de papier 14 par un dispositif de charge à transfert 10. Ensuite, la feuille de papier est enlevée de l'élément photoconducteur 11 par un dispositif de charge à séparation 11, puis est guidée vers un dispositif de fixage (non représenté). Après l'opération de transfert, l'agent d'encrage résiduel restant sur l'élément photo- conducteur 1 est nettoyé par le dispositif de nettoyage 12. Enfin, une image latente se trouvant sur l'élément conducteur 1 est effacée par la lampe d'effacement 13. Alors, un cycle a été achevé. En général, on utilise la première unité de développement pour l'impression en couleur noirequi est la plus fréquemment employée dans un mode d'impression en plusieurs couleurs, et on utilise la deuxième unité de développement pour l'impression dans une autre couleur chromatique. Dans chacunedes unités de dévelop- pement 5 et 8, un cylindre de développement servant de support à un agent de développement vient en regard de l'élément photoconducteur 1 d'une manière n'établissant pas de contact. Le cylindre de déve- loppement tourne à la même vitesse périphérique que l'élément photoconducteur 1, et l'image latente se trouvant sur l'élément photoconducteur 1 est développée par l'agent d'encrage fourni par le cylindre de développement. Toutefois, dans le processus de développement en deux couleurs ci-dessus décrit, l'état de développement du premier dis- positif de développement 5 placé du côté amont suivant le sens de déplacement de l'élément photoconducteur 1 est insuffisant, c'est- à-dire que la densité d'une image de ligne est suffisante, mais que la densité d'image d'une partie pleine est insuffisante. Ainsi, on ne peut réaliser une impression en plusieurs couleurs de qualité élevée. C'est un but de l'invention de produire un appareil de développement susceptible de reproduire une image en plusieurs cou- leurs avec une qualité élevée. Selon l'invention, un appareil d'enregistrement comprend un moyen de rotation, entraîné dans un sens prédéterminé à une vitesse périphérique constante et comportant un support d'enregis- trement à sa surface; un premier moyen de charge servant à charger le support d'enregistrement du moyen de rotation; un premier moyen de formation d'image latente électrostatique servant à former une première image latente électrostatique à la surface du support d'enregistrement du moyen de rotation, laquelle a été chargée par Le premier moyen de charge; un premier moyen de développement ser- vant à porter un premier agent de développement et à appliquer le premier agent de développement à la surface du milieu d'enregistre- ment sur laquelle la première image latente est formée, afin de développer la première image latente, le premier moyen de dévelop- pement présentant une surface située en regard du support d'enre- gistrement de façon qu'il existe un intervalle entre lui-même et le milieu d'enregistrement et tournant dans le sens oppposé au sens prédéterminé du moyen de rotation, de sorte que les surfaces en regard se déplacent dans le même sens, et le premier moyen de déve- loppement étant entraîné en rotation à une vitesse périphérique prédéterminée plus élevée que la vitesse du moyen de rotation; un deuxième moyen de charge servant à charger le support d'enregistre- ment du moyen de rotation qui a été développé par le premier agent de développement; un deuxième moyen de formation d'image latente électrostatique servant à former une deuxième image latente élec- trostatique à la surface du support d'enregistrement qui a été chargé par le deuxième moyen de charge; et un deuxième moyen de développement servant à porter un deuxième agent de développement et appliquant le deuxième agent de développement à la surface du support d'enregistrement sur laquelle la deuxième image latente est formée, afin de développer la deuxième image latente, le deuxième moyen de développement présentant une surface en regard du support d'enregistrement de manière à établir un entrefer entre lui-même et le support d'enregistrement et étant entraîné en rotation dans un sens opposé au sens prédéterminé du moyen de rotation, si bien que les surfaces placées en regard se déplacent dans le même sens, et le deuxième moyen de développement étant entraîné à une vitesse périphérique prédéterminée sensiblement égale à celle du moyen de rotation. La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses carac- téristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexé, parmi lesquels: - La figure 1 est une vue simplifiée montrant le proces- sus de développement d'une imprimante en deux couleurs classique; - la figure 2 est une vue en coupe latérale montrant schématiquement une imprimante à faisceau laser incorporant un appareil de développement en deux couleurs selon un mode de réali- sation de l'invention; - la figure 3 est une vue latérale montrant schématique- ment un premier dispositif de développement représenté sur la figure 2; - la figure 4 est une vue en perspective montrant le pre- mier dispositif de développement représenté sur la figure 3; - la figure 5 est un graphe montrant la relation existant entre la densité d'image et la quantité d'agent d'encrage; - la figure 6 est un graphe montrant la relation existant entre la formation d'un voile et la quantité d'agent d'encrage; et - la figure 7 est un graphe montrant la relation existant entre la densité d'image et le rapport de la vitesse périphérique du manchon de développement à la vitesse périphérique de l'élément photoconducteur. Sur la figure 2, est présentée la disposition offerte par une imprimante à faisceau laser en deux couleurs à laquelle un mode de réalisation de l'invention est appliqué. Comme on peut le voir sur la figure 2, le numéro de réfé- rence 21 désigne le boîtier de l'imprimante. Un tambour photocon- ducteur 22 en forme de tambour est disposé en une partie centrale du boîtier d'imprimante 21. Une première unité de charge 23, un premier capteur de potentiel de surface, une première unité de développement 25 constituant un moyen de développement, une deuxième unité de charge 26, un deuxième capteur de potentiel de surface 27, une deuxième unité de développement 28, un dispositif de charge à pré-transfert 29, un dispositif de charge à transfert , un dispositif de charge à séparation 31, un dispositif de net- toyage 32 et une lampe d'effacement 33 sont disposés autour du tam- bour photoconducteur 22, suivant le sens de rotation de l'élément 1 indiqué par la flèche. Une unité de balayage polygonale 35 est disposée dans la partie supérieure droite du boîtier d'imprimante 21. L'unité 35 possède un système optique servant à définir des trajets optiques d'exposition 35a et 35b respectifs entre le premier capteur de potentiel de surface 24 et la première unité de développement 25 et entre le deuxième capteur de potentiel de surface 26 et la deuxième unité de développement 28. Une unité d'alimentation en papier supérieure 38 consti- tuée d'une cassette d'alimentation en papier 36 et d'un cylindre d'alimentation en papier 47 et une unité d'alimentation en papier inférieure 41 constituée d'une cassette d'alimentation en papier 39 et d'un cylindre d'alimentantion en papier 40 se chargent dans la partie inférieure droite du boîtier d'imprimante 21. Lorsque le cylindre d'alimentation en papier 37 ou 40 a été sélectivement entraîné en rotation, une feuille de papier Pa ou Pb, faisant fonc- tion de support de transfert, peut être sélectivement trans- porté. Une feuille de papier Pa ou Pb fournie par l'unité d'ali- mentation en papier 38 ou 41 est envoyée à une paire cylindres de positionnement repéré 44 via des trajets d'alimentation en papier 42 et 43 et y fait un arrêt temporaire. Ensuite, la feuille de papier Pa ou Pb envoyée par les cylindres de positionnement repéré 44 dans une partie de transfert d'image 45 définie entre le dispo- sitif de charge à transfert 30 et l'élément photoconduteur 32 en synchronisme avec la rotation du tambour photoconducteur 22. La feuille de papier Pa ou Pb qui a été envoyée dans la partie de transfert d'image 45 et sur laquelle une image a été transférée est envoyée suivant le trajet de transport de papier 46 par une bande transporteuse à attraction 51, puis est déchargée sur un plateau 47 placé du côté gauche du boîtier d'imprimante 21 via un dispositif de fixage 48 et une paire de cylindres dedécharge 53. Dans ce cas, la feuille de papier est soumise à une opération de fixage par le dispositif de fixage 48 à mi-Longueur du trajet de transport. Dans l'imprimante à faisceau laser ci-dessus décrite, la donnée est reproduite par le processus suivant, et une image est formée sur la feuille de papier. Le tambour photoconducteur 32 est entraîné en rotation et est chargé par le premier dispositif de charge 23. Le tambour photoconducteur chargé 22 est balayé et soumis à une exposition par un premier faisceau laser 55a qui est émis en provenance de l'unité de balayage polygonale 35 et est dévié vers le tambour 22 via le trajet optique 35a. Ainsi, à la surface du tambour photoconducteur 22, seule une aire de données est maintenue à un bas potentiel pour former une image latente électrostatique, et l'aire qui est autre que l'aire de données est maintenue à un potentiel élevé. L'image latente est visualisée par l'agent d'encrage noir positivement chargé qui est fourni par la première unité de développement 25. Puis, le tambour photoconducteur 22 est de nouveau chargé par le deuxième dispositif de charge 26. Le dispositif de charge 26 peut employer un dispositif de charge du type scorotron. Le poten- tiel de surface fixé sur le tambour photoconducteur 22 par la pre- mière exposition est rendu uniforme par le dispositif de charge du type scorotron. De cette manière, le tambour photoconducteur 22, qui pos- sède un potentiel de surface sensiblement uniforme, est balayé et soumis à une exposition par un deuxième faisceau laser 55b, qui est émis en provenance de l'unité de balayage polygonale 35 et est dévié vers le tambour photoconducteur 22 via le trajet optique 35b. Ainsi, de la même façon, à la surface du tambour photoconducteur 22, seule une aire de données est maintenue à un bas potentiel afin de former une image latente électrostatique, et l'aire autre que l'aire de données est maintenue à un potentiel élevé. L'image latente est visualisée par un agent d'encrage coloré positivement charge, par exemple un agent d'encrage rouge, fourni par la deuxième unité de développement 28. Avec le processus ci-dessus présenté, il est formé une image en deux couleurs sur Le tambour photoconducteur 22, et les conditions de transfert des deux images d'agent d'encrage se trou- vant sur le tabour 22 sont préparées par le dispositif de charge à prétransfert 29. Ensuite, l'image en deux couleurs est transférée sur une feuille de papier Pa ou Pb faisant fonction de support de transfert, par le dispositif de charge à transfert 20. Ensuite, la feuille de papier Pa ou Pb est séparée du tambour photoconducteur 22 par le dispositif de charge à séparation 31 et est soumise à une opération de fixage dans le dispositif de fixage 48. La feuille Pa ou Pb est déchargée sur le plateau 27. L'agent d'encrage restant sur le tambour photoconducteur 22 qui n'a pas été transféré est nettoyé par le dispositif de net- toyage 12 du fait de la rotation du tambour 22. Le tambour photo- conducteur 22 est déchargé par le dispositif de décharge 23 et se retrouve dans un état propre. Alors, le tambour photoconducteur 22 est prêt pour le cycle d'impression suivant. Le processus de formation d'image en deux couleurs a été décrit. On va maintenant décrire ci-après plus en détail les unités de développement 25 et 28. La figure 3 montre une structure en coupe simplifiée de la première unité de développement 25, et la figure 4 montre son aspect extérieur. L'unité de développement 25 comprend une boite 59 d'agent d'encrage qui contient, au titre d'agent de développement, un agent d'encrage constitué d'un seul composant non magnétique ne faisant pas appel à un support. Dans le corps 60 du dispositif de dévelop- pement solidairement formé avec la boite d'agent d'encrage 59, sont logés un manchon de développement 61 servant à porter un agent de développement, à savoir l'agent d'encrage, un cylindre d'alimenta- tion 62 servant à fournir l'agent d'encrage de développement, et une plaque de dépôt 63 servant à faire déposer l'agent d'encrage sur le manchon 61. En outre, un élément agitateur 64 est logé dans la boite d'agent d'encrage 59. On note que, sur la figure 4, le numéro de référence 67 désigne un élément de support; le numéro 68 un indicateur servant à indiquer la couleur d'agent d'encrage; Le numéro 69 un détecteur servant à déterminer La couleur de L'agent d'encrage; Le numéro 71 une lame servant à recouvrir l'agent d'en- crage; et le numéro 72 un joint latéral. Le manchon de développement 61 comprend un tuyau d'acier inoxydable creux, dont la rugosité de surface est fixée de manière à être de 1 à 3 pm, en indication Rz, par un traitement de surface. L'intervalle G entre le manchon de développement 61 et le tambour photoconducteur 22 est fixée à 250 pm par des bagues 65 d'ajuste- ment d'intervalle. Un générateur 66de polarisationde développement qui sert à délivrer une tension alternative se superposant à une tension con- tinue est connecté au manchon de développement 61. Un champ éLec- trique variable constitué d'un champ électrique statique et d'un champ électrique alternatif est produit entre Le manchon de déve- loppement 61 et le tambour photoconducteur 22. L'agent d'encrage constitué d'un seul composant non magnétique qui se trouve dans la boite d'agent d'encrage 59 est agité par l'éLément agitateur 64 et est déposé sur le manchon 61 par La pLaque de dépôt 63, laqueLLe est formée d'une plaque métal- lique élastique mince, de manière à former une mince couche d'agent d'encrage 70 sur le manchon 61. Avec la rotation du manchon 61, la couche d'agent d'encrage 70 se déplace jusqu'à une région de déve- loppement. Dans la région de développement, l'agent d'encrage est transféré sur le tambour photoconducteur 22 par le champ éLectri- que, et l'image latente formée sur le tambour 22 est développée par ce moyen. La demanderesse a examiné l'état de développement de l'image latente sur le tambour photoconducteur 22 après son déve- loppement par la première unité de développement 25 et a fait les découvertes suivantes. Tout d'abord, la relation entre la densité d'image et la quantité d'agent d'encrage a été examinée lorsque le manchon de développement 61 et le tambour photoconducteur 22 sont entraînés en rotation dans des sens opposés à la même vitesse, et la relation présentée sur la figure 5 a été obtenue. IL a été découvert, à par- tir de l'examen de La figure 5, que, pour obtenir une densité d'image de 1,2, laquelle est normalement considérée comme une den- sité d'image suffisante pour une partie pleine, il faut appliquer au manchon 61 une quantité d'agent d'encrage par aire unitaire de manchon valant 0,57 mg/cm2. La relation existant entre la quantité d'agent d'encrage et le voile apparaissant sur l'élément photoconducteur a été exa- minée dans le cas de l'emploi d'un appareil de développement iden- tique, et on a obtenu les résultats présentés sur la figure 6. Comme on peut le voir clairement à partir du graphe de La figure 6, pour réduire le voile à 1 % ou moins, on peut seulement appliquer au manchon 61 une quantité d'agent d'encrage de 0,4 mg/cm2 ou moins. A l'aide des graphes présentés sur les figures 5 et 6, il a été découvert qu'il était difficile d'obtenir avec un appareil de développement classique une densité d'image de 1,2 ou plus et de réduire le voile à 1,0 % ou moins. La demanderesse a examiné la relation qui existe entre le rapport des vitesses périphériques et la densité d'image lorsque la variation du rapport de la vitesse périphérique du manchon de déve- loppement 61 à celle du tambour photoconducteur 22 vaut successive- ment 0,8: 1, 1: 1, 1,2: 1, et 1,5: 1. Dans ce cas, on laisse inchangée la vitesse périphérique du tambour photoconducteur 22 et on ne fait varier que la vitesse périphérique du manchon de déve- loppement 61. Le tambour photoconducteur 22 a été entraîné dans le sens horaire et le manchon de développement 61 dans le sens anti- horaire, de sorte que les régions se trouvant en regard se dépla- çaient dans le même sens. On a appliqué au manchon de développement 61 une quantité de 0,4 mg/cm2 d'agent d'encrage de manière à réduire le voile à 1,0 % ou moins. En résultat de cet essai, on a pu obtenir le graphe présenté sur la figure 7. Comme on peut le voir à partir du graphe présenté sur la figure 7, lorsque la vitesse périphérique du manchon de développe- ment 61 est plus élevée que celle du tambour photoconducteur 22, on peut augmenter la densité d'image. Dans ce cas, il n'est obsersé aucun voile, et la reproductibilité des lignes fines est bonne, ce qui donne une impression de bonne qualité. On a aussi soumis à des essais la deuxième unité de déve- loppement 28 en suivant la même procédure que ci-dessus. Puisque la deuxième unité de développement 28 possède la même structure que la première unité de développement 25, on omettra d'en donner une des- cription détaillée. Toutefois, dans la deuxième unité de dévelop- pement 28, une tension constituée seulement d'une composante conti- nue est appliquée entre le tambour photoconducteur 22 et le manchon de développement 61, ce qui établit entre eux un champ électrique statique. Ceci est dû au fait qu'une polarisation de développement contenant une composante alternative perturbe l'agent d'encrage développé par la première unité de développement 25. On a effectué l'essai d'impression relatif à la deuxième unité de développement 28 en faisant varier la vitesse périphérique du manchon de développement 61 dans les mêmes conditions que pour la première unité de développement 25. Il n'a pu être obtenu une densité uniforme sauf pour le rapport de vitesses périphériques valant 1:1, et un état d'impression normal n'a pas pu être obtenu. Dans ce cas, le manchon 61 et le tambour photoconducteur 22 tour- naient dans des sens opposés. Sur la base des découvertes des essais ci-dessus pré- sentées, on a fixé la vitesse périphérique du manchon de développe- ment 61 du premier dispositif de développement 25 à 1,5 fois celle du tambour photoconducteur, on a fixé la vitesse périphérique du manchon de développement 61 de la deuxième unité de développement 28 à une valeur égale à celle du tambour photoconducteur 22, et on a fait tourner les manchons de développement 61 dans le même sens après quoi on a effectué un essai d'impression en deux couleurs. On a pu obtenir une bonne image en deux couleurs ayant une densité d'image suffisante et des parties d'image noire et d'image en cou- leur respectivement développées par les première et deuxième unités de développement 25 et 28. Dans le mode de réaLisation ci-dessus présenté, il a été choisi comme exemple un appareil d'impression en deux couleurs. L'invention n'est pas Limitée à ce type d'appareil. Si on augmente Le nombre des moyens de charge, des moyens de formation d'image Latente, et des moyens de déveLoppement, on peut effectuer une opé- ration d'impression en deux couleurs ou plus. Selon l'invention telle que décrite, on a pu obtenir, sans modifier la structure de base, un appareil d'enregistrement qui produit une image en plusieurs couleurs ayant une bonne qualité d'impression. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir du dispositif dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Appareil de développement comprenant: un moyen de rotation (22), entraîné dans un sens prédé- terminé à une vitesse périphérique constante et comportant un sup- port d'enregistrement placé à sa surface; un premier moyen de charge (23) servant à charger ledit support d'enregistremet; un premier moyen (35, 35a) de formation d'image latente électrostatique servant à former une première image latente élec- trostatique à la surface dudit support d'enregistrement, laquelle est chargée par ledit premier moyen de charge (23); un premier moyen de développement (25) servant à porter un premier agent de développement, et à appliquer le premier agent de développement à la surface dudit support d'enregistrement sur laquelle la première image latente a été formée, de manière à déve- lopper la première image latente, le premier moyen de développement (25) possédant une surface qui est en regard dudit support d'enre- gistrement de manière qu'il soit formé un intervalle entre lui-même et ledit support d'enregistrement, et étant entraîné en rotation dans un sens opposé au sens prédéterminé dudit moyen de rotation (22), de sorte que les surfaces en regard se déplacent dans le même sens; un deuxième moyen de charge (26) servant à charger ledit support d'enregistrement dudit moyen de rotation (22) développé par ledit premier agent de développement; un deuxième moyen de formation d'image latente électro- statique (35, 35b) servant à former une deuxième image latente électrostatique à la surface dudit support d'enregistrement qui a été chargée par ledit deuxième moyen de charge; et un deuxième moyen de développement (28) servant à porter un deuxième agent de développement et à appliquer le deuxième agent de développement à la surface dudit support d'enregistrement sur laquelle la deuxième image latente est formée, de façon à dévelop- per la deuxième image latente, ledit deuxième moyen de développe- ment (28) présentant une surface qui se trouve en regard dudit sup- port d'enregistrement de manière à présenter un intervalle entre lui-même et ledit support d'enregistrement et étant entraîné en rotation dans un sens opposé au sens de rotation dudit moyen de rotation (22), si bien que les surfaces se trouvant en regard se déplacent dans le même sens; caractérisé en ce que ledit premier moyen de développement (25) est entraîné à une vitesse périphérique prédéterminée plus élevée que celle dudit moyen de rotation (22) et en ce que ledit deuxième moyen de développement (28) est entraîné à une vitesse périphérique prédéterminée sensiblement égale à celle dudit moyen de rotation (22). 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier agent de développement est un agent de développement noir, et le deuxième agent de développement est un agent de déve- loppement chromatique. 3. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: un premier moyen d'application (66) servant à appliquer une tension alternative polarisée par une tension continue entre ledit premier moyen de développement (25) et ledit support d'enre- gistrement; et un deuxième moyen d'application servant à appliquer une tension continue entre ledit deuxième moyen de développement et ledit moyen de rotation. 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on applique une quantité d'environ 0,4 mg/cm2 d'agent de déve- loppement à chacune des surfaces desdits premier et deuxième moyen de développement (25, 28). 5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit premier moyen de développement (25) est entraîné à une vitesse périphérique valant sensiblement 1,5 fois celle dudit moyen de rotation (22). 6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: un moyen (29, 30, 31) servant à transférer sur une feuille de papier une image développée par lesdits premier et deuxième moyens de développement (25, 28).