Brevet FR2602597A1 — publié le 19880212

La présente invention concerne un appareil de développement, appliqué à un dispositif électrophotographique tel qu'uncopieur électrophotographique, destiné à développer une image électrostatique latente à l'aide d'un agent de développement ou révélateur à un seul composant. Habituellement, des techniques de développement telles que la technique en cascade et la technique du balai magnétique, sont utilisées essentiellement dans les dispositifs électrophotographiques, tels qu'un copieur électro10 photographique, un dispositif de reproduction en facsimilé, et une imprimante. Cependant, comme l'enregistrement en couleurs rencontre du succès ces dernières années, on a étudié une technique de développement sans contact d'une image sur un corps photosensible, permettant la superposi15 tion et le développement d'une image non fixée. Un arrangement fondamental destiné à une telle technique de développement sans contact, est décrit dans les brevets des EtatsUnis d'Amérique n 3 232 190 et 3 893 418 et dans le brevet redélivré des Etats-Unis d'Amérique n 38 657 ou dans le 20 brevet britannique n 1 458 766. Dans ces appareils divulgués, un rouleau de développement est disposé à proximité d'un tambour photosensible avec un faible espace intermédiaire d'environ 5 à 500 gm, et une mince couche uniforme d'un agent de virage est formée sur une surface cylindrique 25 du rouleau de développement. Une tension continue ou alternative est appliquée entre le rouleau de développement et le tambour photosensible afin qu'un champ électrique continu ou alternatif soit formé dans l'espace gui les sépare. En conséquence, des particules d'agent de virage ou "toner" 30 s'envolent et viennent adhérer à une image électrostatique latente portée par le tambour photosensible, aux endroits o l'intensité du champ électrique est élevée. Dans une partie ne formant pas l'image, le vol des particules d'agent de virage est limité, et, dans le champ électrique 35 alternatif, les particules d'agent de virage reviennent vers le rouleau de développement. Ainsi, l'agent de virage adhère sélectivement au tambour photosensible afin qu'uhe image électrostatique latente soit développée. D'autre part, dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 893 418, une reproductibilité de la gradation est sélectionnée par commutation d'une fréquence, par utilisa5 tion du fait que la gradation d'une image développée varie avec la fréquence d'une tension alternative appliquée. Une caractéristique très importante dans ces techniques est la formation d'une couche uniforme- d'agent de virage sur le rouleau de développement, et la charge uni10 forme de l'agent de virage. Compte tenu de cette situation, les inventeurs ont proposé des techniques perfectionnées de formation d'une couche d'agent de virage dans le brevet japonais (Kokai) n 59-31979 ou dans les demandes de brevets japonais n 58-143340 et 58161241. Selon ces techni15 ques, comme une lame élastique est en butée contre un rouleau de développement afin qu'une couche d'agent de virage soit formée, cette couche peut être réaiisée uniformément sur un rouleau de développement avec un arrangement très petit et très simple. Lorsqu'une image électrostatique latente négative doit être développée ou lorsqu'une image électrostatique latente positive doit être développée avec inversion, l'agent de virage utilisé est chargé avec une polarité positive. Dans ce cas, une résine ou un agent de réglage de 25 charge est ajouté à l'agent de virage afin que la propriété de charge par friction de l'agent de virage soit accrue. Cependant, comme dans le cas d'un agent de virage chargé positivement, aucune résine ou aucun agent de réglage de charge ayant de bonnes propriétés n'est présent, et la 30 charge de la couche d'agent de virage formée sur un rouleau de développement est instable. En conséquence, un voile a tendance à apparaître dans l'image, et une caractéristique de formation de la couche est dégradée dans des conditions d'humidité. En conséquence, lorsqu'un agent de virage ayant 35 une polarité positive est utilisé, une caractéristique électrophotographique n'est pas bonne par rapport au cas dans lequel un agent de virage de polarité négative est utilisé. Bien que cette situation ne change pas dans le c=s d'un procédé de développement à deux composants, les incc-vénients qui précèdent se rencontrent dans un procédé de développement à un seul composant, si bien qu'un remède très efficace est fortement demandé. La présente invention a pour objet la réalisation d'un appareil de développement permettant une charge suffisante d'un agent de virage et reproduisant uie image de qualité élevée. Plus précisément, l'invention concerne un appareil de développement qui comporte: un rouleau rotatif de développement ayant une surface sur laquelle adhère un agent de virage et destiné à transférer l'agent de virage lors de sa rotation, un réservoir de stockage d'un agent de virage qui doit être transmis au rouleau de développement, un rouleau rotatif d'alimentation en agent de virage placé entre le réservoir de stockage et le rouleau de développement et destiné à transmettre l'agent de virage du 20 réservoir au rouleau de développement, pendant sa rotation, le rouleau d'alimentation en agent de virage ayant un organe élastique qui est mis au contact du rouleau de développement afin qu'il lui transfère l'agent de virage, et un dispositif de régulation, dans lequel est logé le rouleau d'alimentation en agent de virage, et destiné à assurer la régulation le long d'un trajet d'alimentation en agent de virage, le dispositif de régulation comprenant une plaque séparant le réservoir de stockage de l'agent de 30 virage du rouleau d'alimentation en agent de virage afin qu'il délimite un orifice d'alimentation par lequel l'agent de virage est transmis du réservoir au rouleau d'alimentation, la plaque de séparation ayant une surface interne avec laquelle l'organe élastique du rouleau d'alimentation 35 est mis en contact dans une plage prédéterminée de la rotation du rouleau d'alimentation, et l'organe élastique du rouleau d'alimentation est mis au contact de la surface interne de la plaque de séparation si bien que l'agent de virage transféré par l'organe élastique est chargé par friction. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven5 tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de modes de réalisation, faite en référence au dessin annexé sur lequel: la figure 1 est une vue schématique d'un appareil de développement selon-un mode de réalisation de l'invention; 10 et la figure 2 est une vue schématique d'un appareil de développement selon un autre mode de réalisation de l'invention. On décrit maintenant en référence à la figure 1, un 15 premier mode de réalisation dans lequel l'invention est appliquée à un corps photosensible électrophotographique. Sur la figure 1, un tambour photosensible 1 est disposé afin qu'il tourne dans le sens indiqué par la flèche 20. Un rouleau conducteur 3 de développement ayant un axe paral20 lèle à celui du tambour 1, est disposé afin qu'il roule à la surface du tambour 1 ou qu'il en soit séparé par un intervalle prédéterminé. Le rouleau 3 tourne dans le sens indiqué par la flèche 21 et il est entouré par le boîtier 2. L'extrémité externe de l'organe 24 de régulation de 25 l'agent de développement, qui est un corps élastique analogue à une plaque, formé de bronze au phosphore, d'acier inoxydable, de caoutchouc d'uréthane ou analogue, est mise au contact du rouleau 3. L'organe 4 de régulation règle la quantité d'agent de virage se trouvant à la surface du 30 rouleau 3 afin qu'il forme une couche d'agent de virage d'épaisseur comprise entre 20 et 50 pWm, à la surface, et l'agent de virage est chargé afin qu'il possède une polarité prédéterminée, par le frottement produit entre la surface du- rouleau 3 et l'organe 4 de régulation. L'impor35 tance et la polarité de cette charge obtenue par frottement sont déterminées par la nature du matériau de l'agent de virage, et des matériaux de l'organe 4 de régulation et du rouleau 3, et par l'intensité de la force de frottement. En conséquence, les matériaux de ces organes peuvent être choisis en fonction de l'amplitude et de la polarité voulues pour la charge, de manière classique. Par exemple, l'agent de virage est constitué d'une résine d'un copolymère acrylique et de styrène et de carbone destiné à colorer la résine, l'organe 4 de régulation est sous forme d'une mince plaque métallique, par exemple d'tacier inoxydable normalement utilisé comme ressort à lame, et le 10 rouleau 3 est constitué d'un cylindre métallique, par exemple d'aluminium ou de fer, dont la surface a une finition telle qu'elle est rugueuse. Le réservoir 5 de stockage est placé près du rouleau 3, du côté opposé à celui du tambour 1, et l'agent 6 de 15 virage d'un système à un seul composant, ayant une dimension granulométrique moyenne comprise entre 5 et 20 Nom et qui peut être chargé par friction, est conservé dans le réservoir 5. Un rouleau 11 d'alimentation en agent de développement est disposé entre le réservoir 5 et le rou20 leau 3 afin qu'il soit séparé du réservoir 5 par l'organe 7. Le rouleau 11 a une partie cylindrique 13 de base et une partie élastique 12 analogue à un balai, dépassant de la surface de la partie 13 de base. Le rouleau 11, ayant de même un axe parallèle à celui du rouleau 3, peut tourner 25 dans le même sens indiqué par la flèche 22 que le rouleau 3, et est placé dans une chambre 10 entourée par l'organe 7 de séparation et le boîtier 2. L'organe 8 de séparation est recourbé et a pratiquement le même rayon de courbure que le bord périphérique externe de la partie élastique 12. L'or30 gane 7 de séparation a une partie 8 de friction avec laquelle le bord périphérique de la partie élastique 12 est mise en contact sur une longueur d'environ 1 mm ou moins, et une ouverture 9 analogue à une fente, assurant la communication de la chambre 10 avec le réservoir 5 est délimitée 35 par l'organe 7 de séparation et le boîtier 2. Un agitateur 14 du type à palettes est disposé au fond du réservoir 5 afin que son axe de rotation soit parallèle à celui du rouleau 11, et il est entraîné en rotation en sens opposé à celui du rouleau 11, c'est-à- dire dans le sens indiqué par la flèche 23. Lors de la rotation de l'agitateur 14, un agent de virage peut être transféré 5 progressivement dans la chambre 10 par l'ouverture 9 de la partie inférieure du réservoir 5 si bien qu'il ne se forme pas de cavité dans la partie inférieure du réservoir 5. Une partie élastique 12 du rouleau 11 est constituée de fibres, par exemple de polytétrafluoréthylène (marque de 10 fabrique "Teflon"), de polyméthacrylate de méthyle (PMM) ou de rayonne de viscose, et il s'agit de préférence de fibres de "Teflon", et elle est formée de manière qu'elle s'écarte d'une partie de base 13. Lorsque le bord périphérique de la partie élastique 12 analogue à un balai, constituée des 15 fibres précitées, est au contact de la partie 8 de friction de l'organe 7 de séparation, par glissement, sur une longueur d'environ 1 mm ou moins, un agent de virage qui doit être transféré à la partie élastique 12 frotte contre la partie 8 de friction et se charge suffisamment pour qu'il 20 prenne une polarité positive. Des fibres telles que le téréphtalate de polyéthylène ou de polyamide, peuvent être utilisées pour la partie élastique 12 lorsque l'agent de virage doit être chargé avec une polarité négative. Il faut noter que la partie élastique 12 du rouleau 25 11 n'est pas limitée à un arrangement de ce mode de réalisation dans lequel une fibre est disposée depuis une partie 13 de base. Par exemple, une partie élastique 12 peut être formée par revêtement de la surface de la partie 13 de base avec un caoutchouc de polyuréthane ou de butadiène-styrène 30 analogue à une éponge. Lorsque ce caoutchouc d'uréthane ou de butadiènestyrène est utilisé, un agent de virage se charge avec une polarité positive. Une partie élastique analogue à une éponge peut être formée d'un matériau tel que le polypropylène ou le polyamide lorsque l'agent de 35 virage doit être chargé avec une polarité négative. Dans tous les cas, les différents matériaux indiqués sont purement illustratifs. En conséquence, un matériau peut être choisi afin que l'agent de virage soit chargé avec la polarité voulue, après que sa combinaison avec un agent de virage a donné des résultats confirmés par des expériences. La partie 8 de friction de l'organe 7 de séparation 5 peut être formée d'un métal quelconque tel que l'acier inoxydable, le bronze au phosphore, le laiton et l'aluminium, de ces métaux qui sont nickelés ou qui ont subi un traitement par l'aluminium anodisé, de polyester ou de matières plastiques telles que le "Teflon". Lorsque la 10 surface interne de la partie 8 de friction sur laquelle la partie élastique 12 glisse, est rugueuse afin que la surface de frottement soit accrue, l'amplitude de la charge peut être accrue. En outre, une éponge ou un balai peut être collé à la surface interne de l'organe 7 de sépara15 tion, et un agent de virage peut être chargé par le frottement produit entre la partie formant l'éponge ou le balai et une partie élastique 12. Dans tous les cas, un matériau de la partie 8 de friction peut être choisi compte tenu de la propriété de charge par frottement vis-à-vis d'un agent 20 de virage. On décrit maintenant le fonctionnement de l'appareil de développement réalisé avec l'arrangement précédent. Une image électrostatique latente est formée sur le tambour 1 avec une tension comprise entre -400 et -800 V, et le 25 tambour 1 tourne dans le sens indiqué par la flèche 20, à vitesse constante. Une tension continue d'une source de polarisation, comprise entre -0 et -200 V, ou une tension alternative (ayant une fréquence supérieure ou égale à 200 Hz) de 800 à 1600 V, qui est décalée vers le côté 30 négatif de 0 à 200 V, est appliquée entre le tambour 1 et le rouleau 3 par une alimentation convenable de polarisation (non représentée). Lorsque le rouleau 3 tourne à une vitesse égale à celle du tambour 1, le rouleau 3 peut être mis pratiquement au contact du tambour 1 et peut rouler sur 35 lui. Cependant, le rouleau 3 est maintenu sans être au contact du tambour 1 afin qu'il puisse donner une gradation de l'image. Lorsqu'une tension alternative de polarisation doit être appliquée entre le tambour 1 et le rouleau 3, la vitesse de rotation du rouleau 3 est de préférence augmentée afin qu'elle soit supérieure à celle du tambour 1 et que la densité de l'image augmente. Un agent de virage placé dans le réservoir 5 est agité par l'agitateur 14 et est transmis au rouleau 11 par l'ouverture 9 de l'organe 7 de séparation. L'agent de virage est transféré au rouleau 3 par la partie élastique 12 du rouleau 11 qui tourne dans le sens indiqué par la 10 flèche 22. Pendant ce transfert, l'agent de virage se charge et prend une polarité prédéterminée du fait du frottement produit entre la partie élastique 12 et la partie 8 de friction de l'organe 7 de séparation. L'agent de virage se charge ainsi à une polarité prédéterminée sous 15 l'action du rouleau 11, il est transféré vers le rouleau 3 lors de la rotation du rouleau 11, et il parvient au rouleau 3 en quantité pratiquement constante. L'agent de virage adhère au rouleau 3 sous l'action des forces mécaniques et électrostatiques et il revêt sa surface. Un excès d'agent de virage de la surface du rouleau 3 est retiré par l'organe 4 de régulation dont l'extrémité externe est au contact du rouleau 3 si bien qu'une couche d'agent de virage d'épaisseur uniforme comprise entre 20 et 50 lm est formée. En outre, l'agent de virage est chargé de 25 manière plus importante afin qu'il prenne une polarité prédéterminée, par frottement sur l'organe 4 de régulation. L'agent de virage qui est transféré successivement à la surface du rouleau 3 par rotation de celui-ci est alors mis au contact du tambour 1 et est transféré à celui-ci sous 30 l'action du champ électrique existant entre le rouleau 3 et le tambour 1, ou il s'envole vers le tambour 1 et y est transféré, si bien que l'image électrostatique latente formée à la surface du tambour 1 est développée. Dans ce mode de réalisation, comme le rouleau 11 est 35 placé entre le réservoir 5 et le rouleau 3 et comme l'agent de virage est transmis du réservoir 5 au rouleau 3 par rotation de ce dernier, une quantité irrégulièrement impor- tante d'agent de virage n'adhère pas au rouleau 3. outre, l'agent de virage est chargé non seulement par frottement contre l'organe 4 de régulation mais aussi par frottement entre la partie élastique 12 et la partie 8 de friction. En conséquence, une couche d'agent de virage suffisamment chargée et d'épaisseur uniforme se forme sur le rouleau 3. Pour cette raison, une image stable peut être obtenue, sans aucun voile. En outre, commiie l'agent de virage peut être chargé à une polarité prédéterminée par 10 sélection arbitraire des matériaux ou configurations de la partie élastique 12 et de la partie 8 de friction, l'agent de virage peut être facilement chargé à une polarité positive. Ceci a été difficilement réalisable dans le procédé classique dans lequel la qualité de l'image est améliorée 15 par amélioration des caractéristiques de l'agent de virage. On décrit maintenant, en référence à la figure 2, un second mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 2, les parties identiques à celles de la figure 1 portent les mêmes références numériques et on ne donne pas leur des20 cription détaillée. Le second mode de réalisation diffère du premier en ce que l'organe 15 de régulation est monté sur l'organe 7 de séparation de manière que son extrémité externe pénètre dans l'ouverture 9. Ainsi, l'organe 15 de régulation est en contact glissant avec le bord périphé25 rique de la partie élastique 12 du rouleau 11 d'alimentation en agent de développement, si bien que la quantité d'agent de virage transmise à la partie élastique 12 par l'intermédiaire de l'ouverture 9 est régulée. L'organe 15 de régulation peut être formé du même type de matériau que 30 l'organe 4 de régulation. La quantité d'agent de développement transmise par l'organe 15 de régulation peut être très facilement réglée. En outre, lors de l'utilisation d'une partie élastique 12 relativement lisse, analogue à une éponge et non à un balai, un agent de virage subit une 35 charge préalable efficace sous l'action de l'organe 15 de régulation si bien que la qualité de l'image est encore améliorée. Il faut noter que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment mais permet diverses variantes. En outre, bien que la partie 8 de friction de l'organe 7 de séparation puisse être réalisée afin 5 qu'elle recouvre le tiers environ du bord périphérique du rouleau 1, la longueur de la partie dans laquelle la partie élastique 12 et la partie 8 de friction sont en contact glissant peut être déterminée en fonction de- la quantité d'agent de virage à transférer ou de l'amplitude de la 10 charge de l'agent de virage. En outre, l'ouverture 9 de - l'organe 7 de séparation est de préférence aussi étroite que possible. Ceci est dû au fait qu'une couche uniforme d'agent de virage peut être formée sur un rouleau de développement lorsqu'un agent non chargé de virage placé dans 15 un réservoir 5 est transmis au rouleau 11, en plus petite quantité. Comme décrit précédemment, selon l'invention, un agent de virage est chargé par le frottement produit entre la partie élastique et la partie de friction et est alors 20 transmis au rouleau de développement. En conséquence, la polarité prédéterminée de l'agent de virage n'est pas limitée à une polarité positive ou une polarité négative, si bien que la couche d'agent de virage peut être formée uniformément sur le rouleau de développement. Pour cette 25 raison, une image de bonne qualité peut être obtenue sans voile. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux appareils qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs 30 sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Appareil de développement, comprenant: un rouleau rotatif (3) de développement ayant une surface sur laquelle est formée une couche d'agent de 5 virage et destiné à transférer un agent de virage (6) pendant qu'il tourne, un réservoir (5) de stockage d'un agent de virage (6) destiné à être transmis au rouleau de développement (3), un rouleau rotatif (11) d'alimentation en agent de virage, disposé entre le réservoir (5) de stockage et le rouleau de développement (3) et destiné à transmettre l'agent de virage (6) du réservoir (5) au rouleau de développement (3) pendant sa rotation, le rouleau d'alimenta15 tion (11) ayant un organe élastique (12) qui est mis au contact du rouleau de développement (3) afin que l'agent de virage lui soit transféré, et un dispositif (10) de régulation dans lequel est logé le rouleau (11) d'alimentation en agent de virage et 20 destiné à assurer la régulation le long du trajet d'alimentation en agent de virage, caractérisé en ce que le dispositif (7) de régulation comporte une plaque (7) de séparation du réservoir (5) de stockage et du rouleau (11) d'alimentation en agent de virage afin qu'un orifice d'alimenta25 tion par lequel l'agent de virage (6) est transmis du réservoir (5) de stockage au rouleau (3) d'alimentation soit délimité, la plaque de séparation (7) ayant une surface interne avec laquelle l'organe élastique (12) du rouleau (3) d'alimentation en agent de virage est mise en 30 contact sur une plage prédéterminée de la rotation du rouleau (11) d'alimentation en agent de virage, l'organe élastique (12) du rouleau (3) d'alimentation en agent de virage étant mis au contact de la surface interne de la plaque de séparation (7) afin que l'agent de virage trans35 féré par l'organe élastique (12) soit chargé par frottement. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre: un premier organe de régulation (4) dont l'extrémité externe est mise au contact du rouleau de développement (3) et destiné à réguler l'épaisseur de la couche d'agent de 5 virage adhérant à la surface du rouleau de développement (3). 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rouleau (11) d'alimentation en agent de virage a un corps rotatif et un organe élastique (12) disposé à la 10 surface externe de ce corps. - 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe élastique (12) est un balai dépassant du corps rotatif (13). 5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en 15 ce qu'il comporte en outre un second organe de régulation (15) fixé à la plaque (17) de séparation et pénétrant dans un orifice d'alimentation de manière qu'il régule la quantité d'agent de virage (6) transmis du-réservoir (5) de stockage au rouleau (11) d'alimentation en agent de virage. 20 6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif d'agitation (14) disposé dans le réservoir (15) de stockage d'agent de virage et destiné à agiter l'agent de virage qui s'y trouve. 7. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un tambour photosensible rotatif (I) disposé en face du rouleau de développement (3) du côté opposé à celui du rouleau (11) d'alimentation en agent de virage, une image électrostatique latente formée sur le 30 tambour photosensible étant développée par l'agent de virage transféré par le rouleau de développement (11). 8. Dispositif de développement destiné à appliquer un agent de développement à une image latente portée par un organe (1) de support d'image, caractérisé en ce qu'il 35 comprend: un dispositif mobile (3) disposé en face de l'organe de support d'image et destiné à transporter sur lui l'agent de développement, un dispositif (5) de stockage destiné à conserver à l'intérieur l'agent de développement, un dispositif (11) destiné à transmettre l'agent de 5 développement du dispositif de stockage.(5) au dispositif mobile (3) de transport, le dispositif d'alimentation (11) ayant une partie élastique (12) destinée à supporter l'agent de développement, et un dispositif (7) de séparation du dispositif d'ali10 mentation (11) et du dispositif de stockage (5) et destiné à délimiter un orifice de transmission d'agent de développement par lequel l'agent de développement est transféré du dispositif de stockage (5) au dispositif d'alimentation, le dispositif de séparation (7) ayant une partie qui vient au 15 contact de la partie élastique (12) afin que la charge triboélectrique de l'agent de développement porté par la partie élastique (12) soit facilitée.