Brevet FR2646530A1 — publié le 19901102

I La présente invention concerne un dispositif de nettoyage destiné à être utilisé dans un équipement de formation d'image afin de retirer l'agent d'encrage, ou toner, restant sur un support d'image, qui se présente sous la forme d'un élément photo- conducteur, après transfert d'image, par une lame de nettoyage élastique et de décharger le toner retiré à l'aide d'une spirale de déchargement de toner. De façon générale, un copieur électrophotographique, ou un équipement analogue de formation d'image utilisant un processus électrophotographique, possède un support d'image qui est mis en oeuvre sous la forme d'un tambour photoconducteur. Le toner restant sur le tambour après le transfert d'une image de toner du tambour à une feuille de papier est retiré par un dispositif de nettoyage. Le dispositif de nettoyage est souvent mis en oeuvre à l'aide d'une lame de nettoyage élastique, servant à enlever du tambour le toner restant, en contact avec le tambour, une spirale de déchargement de toner servant à chasser du dispositif de nettoyage le toner retiré, et un boîtier Logeant la lame et la spirale. Pendant que ce type de dispositif de nettoyage est en fonctionnement, le toner retenu par la lame de nettoyage s'accumule séquentiellement sur l'envers de la lame. Dès que la masse du toner accumulée sur l'envers de la lame dépasse une certaine quantité, il se déplace séquentiellement vers le bas contre la rotation du tambour et tombe. Le toner tombé de la lame s'accumule entre la spirale de déchargement de toner et le tambour et y durcit, ce qui conduit à ce que l'on appeLLe la forma- tion d'un bloc de toner. Le bloc de toner croît séquentiellement jusqu'à ce qu'il atteigne la lame. Ce phénomène est susceptible de se produire lorsque la fluidité du toner est basse, en particulier lorsque la température ambiante du dispositif de nettoyage est élevée. Le bloc de toner ayant atteint la lame pousse celle-ci vers le haut demanière à produire un intervalle notable entre le tam- bour et lalame, ce qui empêche le dispositif de nettoyage de nettoyer le tambour au-degré voulu. Pour éliminer la formation d'un bloc de toner, il est possible de maintenir une brosse en contact avec le tambour entre la lame et la spirale, comme cela a déjà été proposé dans la technique. La brosse sert à réduire la quantité de toner atteignant La lame en enLevant du tambour le toner par bros- sage. Toutefois, même si la brosse citée ci-dessus peut améliorer l'efficacité du nettoyage, elle est trop coûteuse à installer sur un type courant bon marché de copieur. En outre, la pression qui peut être attribuée au fait que la brosse tourne amène le toner se trouvant dans la boîter du nettoyage à s'étaler, même jusqu'à l'extérieur du boîtier, ce qui entraîne la necessité de prévoir un boîtier possédant une plus grande étanchéité et, par conséquent, à augmenter Le coût. Pour cette raison, la plupart des copieurs bon marché n'utilise pas cette brosse et, par conséquent, souffrent du phénomène précédemment décrit de formation d'un bloc de toner. C'est donc un but de l'invention de produire un dispo- sitif de nettoyage pour équipement de formation d'image qui élimine Les inconvénients propres à la technique antérieure ci-dessus présentés. Un autre but de l'invention est de produire un dispositif de nettoyage pour appareil de formation d'image qui présente à tout instant une fonction de nettoyage stable. Un autre but de l'invention est de produire un dispositif de nettoyage pour équipement de formation d'image qui éLimine L'accumulation du toner retiré et sa formation en bLoc. Un autre but de l'invention est de produire un dispositif de nettoyage pour équipement de formation d'image qui recueille le toner de manière efficace. Un autre but de l'invention est de produire un dispositif de nettoyage peu coûteux pour appareil de formation d'image. Un autre but de l'invention est de produire un dispositif de nettoyage sensiblement amélioré pour équipement de formation d'image. Un dispositif de nettoyage servant à retirer le toner restant sur un élément photoconducteur d'un équipement de formation d'image selon l'invention comprend une lame de nettoyage maintenue en contact avec l'élément photoconducteur, une spirale de décharge de toner placée au-dessous de la lame de nettoyage, et un éLément rotatif pLacé entre La Lame de nettoyage et La spirale dedécharge de toner et entre la spirale de décharge de toner et l'éLément photoconducteur. La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur Les dessins annexés, parmi Lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif de nettoyage de la technique antérieure pour équipement de formation d'image; - - Les figures 2 et 3 sont des vues montrant comment du toner séjourne et se forme en bloc dans le dispositif de nettoyage de la technique antérieure représenté sur La figure 1; - la figure 4 est une vue en coupe montrant un dispositif de nettoyage qui constitue un mode de réalisation de l'invention; - la figure 5 est une vue montrant une section incluse dans le mode de réalisation illustré, servant à entrahîner une spirale de décharge de toner et un agitateur; - la figure 6 est une vue en coupe de la section d'entraînement représentée sur la figure 5; et - les figures 7, 8 et 9 sont des vues en coupe montrant chacune un autre mode de réalisation possible de l'invention. Pour permettre une meilleure compréhension de l'inven- tion, on va d'abord se reporter brièvement à la description d'un dispositif de nettoyage de la technique antérieure pour équipement de formation d'image. Comme on peut le voir sur la figure 1, un copieur électrophotographique, par exemple, possède généralement un tambour photoconducteur 10, ainsi qu'une section de charge et d'exposition 12, une section de développement 14 et une section 16 de transfert d'image et de séparation de papier, qui sont disposées autour du tambour 10. Un dispositif de nettoyage 18 est également placé à proximité immédiate du tambour 10 afin de retirer le toner qui reste sur le tambour 10 après le transfert d'une image de toner à une feuille de papier, qui s'est produit dans la section 16. Le dispositif de nettoyage possède un boitier de nettoyage 20, une 264653 0 lame de nettoyage 22 logée dans le boîtier 20 et faite en un matériau élastique, et une spirale 24 de décharge de toner égale- ment logée dans le boîtier 20 et disposée dans sa partie inférieure. La lame de nettoyage 22 est montée sur un support de lame 26 et est maintenue en contact glissant avec le tambour au niveau de son extrémité 22a. La spirale 24 est entraînée en rota- tion par un mécanisme d'entraînement, non représenté, de façon à déplacer le toner enlevé du tambour 10 par raclage à l'aide de la lame 22 vers une sortie. Un éLément d'étanchéité 28 sert à empêcher que le toner ne fuit à l'extérieur par l'intervalle existant entre le tambour 10 et le boîtier 20. Lorsque le dispositif de nettoyage 18 est en fonctionne- ment, le toner retenu par la lame de nettoyage 22 s'accumule séquentiellement sur l'envers de la lame 22. Dès que la masse du toner qui s'est accumulé sur l'envers de la lame 22 dépasse une certaine quantité, il se déplace séquentiellement vers Le bas contre la rotation du tambour 10 et tombe. Le toner qui est tombé de la lame 22 s'accumule entre la spirale de décharge de toner 24 et le tambour 10 et y durcit, ce qui conduit à la formation d'un bloc 30 de toner, comme représenté sur la figure 2. Le bloc de toner 30 croit séquentiellement jusqu'à ce qu'il atteigne la lame 22, comme représenté sur la figure 3. Ce phénomène est susceptible de se produire lorsque la fluidité du toner est basse, en particu- lier lorsque la température ambiante du dispositif de nettoyage 18 est élevée, comme indiqué précédemment. Le bloc de toner 30 qui a atteint la lame 22 pousse celle-ci vers le haut en produisant un intervalle notable entre le tambour 10 et la lame 22, ce qui empêche le dispositif de nettoyage 18 de nettoyer le tambour 10 au degré voulu. Dans ce contexte, on maintient une brosse en contact avec le tambour 10 entre La lame 22 et la spirale 24, bien que celle-ci ne soit pas représentée sur les figures. La brosse sert à réduire la quantité de toner atteignant la lame 22 en enlevant du tambour 10 le toner par brossage. Toutefois, une telle brosse est coûteuse et ne convient donc pas pour l'utilisation sur un copieur bon marché, comme discuté précédemment. On se reporte maintenant à la figure 4, qui représente un dispositif de nettoyage constituant un mode de réaLisation de L'invention. Sur les figures, on désigne les composants et éLéments stucturels identiques ou analogues par des numéros de référence identiques, et, dans un esprit de simplification, on évitera Les redondances de description. Comme représenté sur la figure 4, le dispositif de nettoyage possède un agitateur rotatif 32 qui est placé entre le tambour 10 et la spirale de décharge de toner 24 et entre la lame de nettoyage 22 et la spirale 24. L'agitateur 32 peut être mis en oeuvre sous la forme d'une tige de métal possédant une section droite circulaire, comme illustré. Ainsi qu'on peutle voir sur les figures 4 et 5, une roue dentée 36 est montée fixe sur un arbre d'entraînement 34 et est maintenue constamment en engrenage avec À15 une roue dentée menante d'une section d'entraînement de L'équipement. La spirale 24 est ajustée de manière fixe sur l'arbre d'entraînement 34 par l'une de ses extrémités. A l'autre extrémité, la spirale 24 s'étend, via le boîtier de nettoyage 20, dans une conduite de décharge 38. L'arbre d'ent-raTnement 34 est tourillonné sur le boîtier 20 et sur un bâti 40 par des paliers respectifs 42 et 44. Une plaque de support 46 est montée sur le palier 42. Une roue dentée 48 est montée sur l'arbre d'entraînement 34 entre la plaque de support 46 et la partie de la spirale 24 qui est ajustée sur l'arbre d'entraînement 34. La roue dentée 48 est maintenue en engrenage avec une roue dentée 50 qui est montée sur l'agitateur 32, si bien que l'agitateur 32 est entraîné en rotation. Le toner retiré du tambour 10 par l'effet de raclage exercé par la lame 22 tombe sur l'agitateur 32 qui entraîne alors le toner vers la spirale 24 du fait de sa rotation. La spirale 24, qui tourne elle aussi, entraîne le toner hors du boîtier 20 via la conduite 38. Cette configuration réussit à empêcher que le toner ne se forme en un bloc 30 (voir les figures 2 et 3) entre le tambour 10 et la spirale 24. Des expériences ont montré que le mode de réalisation illustré de la figure 4 peut fonctionner de manière souhaitable lorsque le tambour 10 tourne à une vitesse linéaire de 80 mm/s, la spirale 24 possède un diamètre externe de 12 mm et tourne à une vitesse de 100 tr/min, et que l'agitateur 32 est mis en oeuvre sous forme d'une tige d'acier inoxydable de diamètre 4 mm et tourne à une vitesse de 200 tr/min. On se reporte maintenant à la figure 7, qui montre un autre mode de réalisation de l'invention. Sur les figures, on désigne des composants et des éLéments structurels identiques ou analogues par des numéros de référence identiques, et on évitera les descriptions redondantes. Dans ce mode de réalisation particu- lier, l'agitateur 32 et la spirale de décharge de toner 24 sont maintenus en contact l'un avec l'autre de sorte que le toner qui colle à l'agitateur 32 peut être enlevé par raclage par la spirale 24. En d'autres termes, l'agitateur 32 sert à nettoyer le tambour et est lui- même nettoyé en permanence par la spirale 24. Ceci libère le tambour10 de l'influence de l'agitateur 32, qui, sinon, augmenterait séquentiellement son diamètre du fait de dépôt de particules de toner. La figure 8 représente un autre mode de réalisation. Comme on peut le voir, l'élément d'étanchéité 28 s'étend, d'une distance H, au-dessus de l'agitateur 32. Une telle configuration pour l'élément d'étanchéité 28 est avantageuse du fait que, lorsque l'agitateur 32 se déplace accidentellement en direction du tambour pour une raison quelconque, l'élément d'étanchéité 28 empêche l'agitateur 32 de rayer le tambour 10 ou de l'endommager d'une quelconque autre manière. L'accumulation des particules de toner et leur formation en bloc ont été décrites en relation avec les figures 2 et 3. En ce qui concerne le profil de l'accumulation du toner, comme on peut le voir sur la figure 9, le toner s'accumule séquentiellement à l'extérieur- d'une ligne III tangente au tambour 10 au point de contact du tambour 10 et de la lame 22, comme indiqué par les lignes I et II. Plus spécialement, les lignes de contour I et II ne seront jamais placées à l'intérieur de la ligne-de tangence III, c'est-à-dire plus près du tambour 10 que la ligne de tangence III. Par conséquent, si l'agitateur 32 se trouve au moins en partie placé à l'intérieur de la ligne de tangence III, il peut éliminer au moins le type de formation de bloc de toner qui exerce une influence sur La lame 22. Comme représenté sur la figure 9, l'agitateur 32 est placé au-dessous d'une ligne horizontale IV qui passe par le centre du tambour 10. Ceci permet à l'agitateur 32 de recevoir efficace- ment le toner qui est tombé sous l'effet de la pesanteur, ce qui améliore l'efficacité du recueil du toner. De plus, puisque l'agitateur 32 tourne dans un sens opposé à celui du tambour 10, le toner à recueillir s'affaisse facilement et est écarté du tambour 10, ce qui améliore encore l'efficacité du recueil du toner. En résumé, on a vu que l'invention produisait un dispo- sitif de nettoyage qui empêche que le toner ne séjourne et, ainsi, ne se forme en bloc entre une spirale de décharge de toner et une lame de nettoyage. Le dispositif de nettoyage présente donc de manière constante une fonction de nettoyage stable et ne demande néanmoins qu'un coût minimal. 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. Dispositif de nettoyage servant à enlever le toner restant sur un élément photoconducteur (10) d'un équipement de formation d'image, caractérisé en ce qu'il comprend: une Lame de nettoyage (22) maintenue en contact avec l'éLément photoconducteur; une spirale (24) de décharge de toner placée au-dessous- de ladite lame de nettoyage; et un éLément rotatif (32) placé entre ladite Lame de nettoyage et ladite spirale de décharge de toner et entre ladite spirale de décharge de toner et l'élément photoconducteur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément rotatif est maintenu en contact avec Ladite spirale de décharge de toner. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un boîtier de nettoyage (18), dans lequel ladite lame de nettoyage, ladite spirale de décharge de toner et ledit élément rotatif sont logés. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un élément d'étanchéité (28) s'intercalant entre l'élément photoconducteur et ledit boîtier de nettoyage. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit élément d'étanchéité s'étend au-delà dudit élément rotatif. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément rotatif est au moins partiellement placé à l'intérieur d'une ligne (III) tangente à l'élément photoconducteur au point de contact dudit élément photoconducteur et de ladite lame de nettoyage. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément rotatif est placé au-dessous d'une ligne horizon- tale (IV) qui passe par le centre de l'élément photoconducteur. 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément rotatif tourne dans le sens opposé au sens voulu de rotation de l'élément photoconducteur.