Brevet FR2642862A1 — publié le 19900810

Cartouche de toner pour un photocopieur La présente invention concerne une cartouche de toner destinée à être utilisée avec un mécanisme d'entraînement associé d'un copieur pour distribuer de façon uniforme le toner en provenance de la cartouche de toner à l'unité de développement du copieur. Dans la technique antérieure de photocopie, notamment dans les systèmes de développement à deux composants, le processus de photocopie fait chuter la concentration de toner à l'intérieur du carter de l'unité de développe- ment. Afin de maintenir une qualité élevée constante de l'image reproduite, il-est nécessaire de maintenir la concentration de toner à l'intérieur du carter de l'unité de développement. En conséquence, la concentration de toner à l'intérieur du carter de l'unité de développement est régulièrement remontée à l'aide d'une cartouche de toner. Toutefois, dans la technique antérieure, il était jusqu'ici difficile de régler la quantité de toner distribué de la cartouche de toner au carter de l'unité de développement, compte tenu de variations à la fois (1) dans les caractéris- tiques de viscosité ou de fluidité du toner (qui se présente ordinairement sous la forme d'une poudre qui peut devenir compacte ou tassée pendant les périodes de non-utilisation) et (2) dans le niveau auquel est rempliela cartouche de toner, niveau qui, bien entendu, diminue en fonction de l'utilisation. Toute imprécision résultante dans la distri- bution de toner entraîne des fluctuations à la fois dans la concentration du toner et dans la qualité de l'image. C'est en conséquence un but de la présente invention de procurer un dispositif à cartouche de toner destiné à être utilisé à l'intérieur d'un photocopieur, dispositif qui distribue une quantité uniforme de toner au système de développement, quel que soit le degré de remplissage de la cartouche de toner. Les buts et avantages ci-dessus, ainsi que d'autres, sont atteints selon la présente invention en procurant une cartouche de toner comportant un système de déflecteurs intérieurs destinée à être utilisée dans un dispositif équipé de moyens d'oscillation. La cartouche de toner a la forme d'un cylindre, dont la longueur est sensiblement égale à celle du carter de l'unité de développement du copieur associé, afin d'effectuer une distribution uniforme de toner à travers tout le carter de l'unité de développement. La cartouche de toner comporte un déflecteur intérieur primaire pour diviser la cartouche en une chambre principale et une chambre de distribution. Cette dernière comporte des ouvertures à travers lesquelles le toner est distribué et au-dessus desquelles est disposé un déflecteur intérieur secondaire. La cartouche de toner cylindrique tourne autour de son axe longitudinal. Afin de distribuer le toner, la cartouche de toner tourne sur moins de 360 depuis une position de repos dans laquelle les ouvertures sont orientées vers le haut jusqu'à une position dans laquelle les ouvertures sont orientées légèrement vers le bas par rapport à l'hori- zontale. Cette opération "fluidifie" le toner en poudre et fait passer une certaine quantité de toner de la chambre principale dans la chambre de distribution. La cartouche change alors de sens de rotation. Pendant que les ouvertures sont orientées vers le bas, une portion du toner dans la chambre de distribution est distribuée à travers les ouvertures. Tandis que la cartouche continue à tourner en sens inverse, jusqu'à une position dans laquelle les ouvertures sont orientées vers le haut, le toner non distri- bué dans la chambre de distribution glisse vers l'arrière dans la chambre principale o il continue à être fluidifié. Les dimensions de la chambre de distribution, la dimension des ouvertures et les caractéristiques de fluidité du toner déterminent la quantité de toner distribué dans cette opération. L'invention sera mieux comprise à la lectrue de la descrip- tion détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seulement, d'une réalisation préférée de l'invention, en liaison avec le dessin sur lequel: - la figure 1 est une vue en plan de devant du dispositif de la présente invention, avec les ouvertures orientées latéralement - la figure 2 est une vue en coupe transversale latérale du dispositif de la présente invention, avec les ouvertures orientées vers le bas; - les figures 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g et 3h montrent le cycle de rotation et d'oscillation de la présente inven- tion; - la figure 4 montre une comparaison du poids de toner en fonction du nombre d'oscillations, d'une part pour la présente invention et, d'autre part, pour une réalisation antérieure dans laquelle il n'y avait pas le déflecteur primaire; et - la figure 4 comporte également un graphique montrant le poids de toner en fonction du nombre d'oscillations pour une réalisation antérieure différente, dans laquelle il n'y avait pas le déflecteur secondaire. On peut voir que la combinaison des déflecteurs, primaire et secondaire, contribuent à une distribution uniforme de toner en fonction du temps et que la suppression, soit du déflecteur primaire, soit du déflecteur secondaire affecte le fonctionnement du dispositif de l'invention. On se reporte maintenant en détail au dessin sur lequel des repères identiques désignent des éléments identiques sur toutes les figures. La figure 1 est une vue en plan de devant du dispositif à cartouche de toner 10. La cartouche 10 a une forme cylin- drique creuse avec des extrémités fermées 12 et 14. Un axe s'étend le long de l'axe longitudinal de la cartouche 10. Des ouvertures 18 sont régulièrement espacées le long d'une seule section longitudinale linéaire de la surface de la cartouche 10. Un élément d'entraînement en rotation 20, un pignon ou l'analogue, est fixé sur l'axe 16. La figure 2 est une vue en coupe transversale de la cartou- che 10. L'homme de l'art constatera que d'autres configura- tions en coupe transversale sont possibles et permettent encore d'obtenir les résultats décrits par cette invention. L'ouverture 18 est représentée dans une position o elle est oriéntée vers le bas. Le déflecteur 22 comporte cinq sections: une section de raccordement 24 qui est tenue sur la surface de la cartouche 10 par un rivet 26; une section coudée 28 qui crée la chambre de distribution; un déflecteur primaire 30 qui divise l'intérieur de la cartouche 10 en une chambre principale 32 et une chambre de distribution primaire 34, en formant une fente primaire 36 entre les chambres 32 et 34; et des déflecteurs secon- daires 38,40 qui sont repliés au-dessus des ouvertures 18 de façon à créer une chambre de distribution secondaire 42 qui communique par l'intermédiaire d'une fente secondaire 44 avec la chambre de distribution primaire 34. Le déflecteur primaire 30 passe sur le côté de l'axe longitudi- nal de la cartouche 10 de façon que la chambre principale 32 soit plus grande que la chambre de distribution primaire 34. Les figures 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g et 3h illustrent le fonctionnement du dispositif. La figure 3a montre la cartouche dans une position dans laquelle il n'y a pas distribution, les ouvertures 18 étant orientées vers le haut. Lorsque le dispositif de commande (non représenté) détecte que du toner doit être distribué de la cartouche 10, celle-ci est entrainée en rotation autour de l'axe 16 en sens inverse des aiguilles d'une montre par des moyens d'oscillation non représentés (la direction"en sens inverse des aiguilles"d'une montre est arbitraire et n'est indiquée que pour la compréhension de ces figures) sur moins de 360 , de sorte que les ouvertu- res 18 sont orientées légèrement vers le bas par rapport à l'horizontale. Du fait de cette rotation, le déflecteur primaire 30 soulève et fluidifie le toner, brisant tous les grumeaux et assurant des caractéristiques de bonne fluidité constantes. En outre, une petite quantité de toner s'écoule de la chambre principale 32 dans la chambre de distribution primaire 34 à travers la fente primaire 36 et de la chambre de distribution.primaire 34 à travers la fente 44 jusqu'à la chambre de distribution secondaire 42. La circulation du toner à travers les fentes 36 et 44 facilite encore la désagrégation des grumeaux et assure des caractéristiques de fluidité constantes. Le courant de toner passant dans la chambre de circulation secondaire 42 est limité par la largeur de la fente secondaire 44 et non pas par la quantité de toner à l'intérieur de la cartouche 10. Bien entendu, cette largeur est constante, assurant ainsi une distribution d'une quantité constante de toner de la cartouche 10. Les moyens d'oscillation (non représentés) inversent alors le sens de rotation de la cartouche 10 et la font tourner dans le sens des aiguilles d'une montre (ici encore,"sens des aiguilles d'une montre"est arbitraire et seulement pour la compréhension des figures jointes), jusqu'à la position représentée sur la figure 3e, dans laquelle le toner est distribué de la chambre de distribution secondaire 42 à travers les ouvertures 18. La cartouche 10 continue à tourner dans ce sens des aiguilles d'une montre (sens arbitraire) jusqu'à la position représentée sur la figure 3f, pour revenir à la position finale représentée sur la figure 3g,qui est la même que la position initiale représentée sur la figure 3a. La figure 3h, correspondant à la figure 3b, illustre la nature répétitive du procédé. La figure 4 illustre le meilleur fonctionnement du disposi- tif de la présente invention par rapport aux réalisations antérieures, en ce que le poids de toner distribué en fonction du nombre d'oscillations est une fonction remarqua- blement linéaire dans le cas de la présente invention par rapport aux réalisations antérieures. Cette caractéris- tique de ligne droite ou de dérivéepremière constante démontre que la quantité de toner distribué avec chaque oscillation est pratiquement constante. Ainsi, compte tenu de ce qui précède, les buts précités sont atteints. Revendications 1. - Dispositif pour distribuer du toner dans un dispositif de photocopie, caractérisé en ce qu'il comporte: - un récipient (10), - un déflecteur primaire (30) à l'intérieur du récipient et le divisant en une chambre principale (32) et une chambre de distribution, - un déflecteur secondaire (38,40) à l'intérieur du réci- pient et divisant cette chambre de distribution en une chambre de distribution primaire (34) et une chambre de distribution secondaire (42); et - au moins une ouverture (18) passant de la chambre de distribution secondaire (42) à travers le récipient (10), ouverture à travers laquelle passe le toner. 2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les déflecteurs, primaire (30) et secondaire (38,40), sont parallèles à l'axe longitudinal (16) du récipient. 3. - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le récipient est de révolution autour de l'axe longitudinal (16). 4. - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le récipient (10) est cylindrique. 5. - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de rotation pour faire tourner le récipient (10) autour de cet axe longitudinal (16). 6. - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un élément (20) adapté pour coopérer avec un entraînement en rotation pour faire tourner le récipient selon un cycle prédéterminé afin de remplir la chambre de distribution secondaire avec du toner et distribuer celui-ci à travers la(les) ouverture(s). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ce cycle prédéterminé consiste à faire tourner le récipient (10) dans une direction donnée entre 180 et 360 depuis une première position et pour faire tourner le récipient dans une direction opposée à ladite direction donnée pour ramener le récipient pratiquement dans sa première position. 8. - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les ouvertures (18) sont orientées pratiquement vers le haut dans la première position. 9. - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le cycle prédéterminé consiste à faire tourner le récipient dans une direction donnée entre 180 et 280 depuis une première position et à faire tourner le récipient dans une direction opposée à ladite direction donnée pour ramener le récipient pratiquement à sa première position. 10. - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les ouvertures sont orientées pratiquement vers le haut dans la première position. 11. - Procédé pour distribuer du toner dans un dispositif de photocopie, caractérisé en ce qu'il comporte les stades suivants: - faire tourner un récipient (10) dans une direction donnée pour amener du toner d'une chambre principale (32) à l'inté- rieur du récipient au droit- d'un premier déflecteur (30) jusqu'à une chambre de distribution primaire (34) à l'intérieur du récipient et amener du toner de cette chambre de distribution primaire (34) au droit d'un deuxième déflecteur (38,40) dans une chambre de distribution secondaire.(42) à l'intérieur du récipient; et - faire tourner le récipient dans une direction opposée à ladite direction donnée, distribuant ainsi le toner de la chambre de distribution secondaire (42) à travers des ouvertures (18) dans le récipient.