Brevet FR2652169A1 — publié le 19910322

L'invention concerne une cartouche de traite- ment pouvant être montée de manière amovible sur un appareil de formation d'images tel qu'une machine de copie électrophotographique, une imprimante électrophotographique ou un appareil d'enregistrement électrostatique, et elle a trait plus particulièrement à une cartouche de traitement contenant un tambour porteur d'image et au moins un moyen de traitement pouvant agir sur le tambour porteur d'image. Dans un appareil classique de formation d'images tel qu'une machine à copier, une imprimante ou un télécopieur, plusieurs pièces consommables, contribuant à la formation des images, sont constituées d'un seul bloc, et le bloc est remplacé dans son ensemble pour faciliter les opérations de maintenance. En ce qui concerne un tel bloc de formation d'images, une cartouche de traitement est connue, comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 470 489, par exemple, cartouche dans laquelle un boîtier contient un élément photosensible et au moins un moyen de traitement tel qu'un élément de charge, un dispositif de développement ou un dispositif de nettoyage, par exemple, et la cartouche de traitement dans son ensemble peut être montée de manière amovible sur l'en- semble principal de l'appareil de formation d'images. En référence d'abord à la figure 6 des dessins annexés et décrits ciaprès, le tambour porteur d'image est supporté de la manière montrée sur cette figure. La figure 6 est une vue en coupe illustrant la structure de support pour le tambour photosensible 103 qui est l'élément porteur d'image. Le tambour photosensible 103 comprend un tambour creux 124 et des joues 125 et 126 emmanchées à force dans, liées à ou serrées dans l'intérieur du tambour creux 124 à ses extrémités opposées. Le tambour photosen- sible est supporté de façon à pouvoir tourner dans le boîtier 102 au moyen d'axes 127 et 128 de centrage qui traversent les joues 125 et 126, respectivement. Un manchon 107 de développement faisant partie du dispositif de développement est supporté de façon à pouvoir tourner dans un récipient 104 à développateur au moyen de joues 129 et 130 qui fonctionnent aussi à la manière d'axes de centrage. Dans la structure classique de support, la surface du tambour photosensible 103 et la surface du manchon 107 de développement tournoyent, lorsqu'elles sont en rotation, à des degrés correspondant aux erreurs par excentricité des diamètres intérieur et extérieur des joues , 126, 129 et 130 par rapport aux axes 131 et 132 de rotation, augmentées des erreurs par excentricité des diamètres intérieur et extérieur des tambours photosen- sibles 103 ou du manchon 107 de développement. Ceci rend difficile de maintenir la précision des positions relatives entre le tambour photosensible 103 et les moyens de traitement disposés autour de lui. Si l'on considère, par exemple, la lame 102 de nettoyage mise en contact avec le tambour photosensible 103, dans le cas o le degré A de contact sous pression de l'arête de la lame 120 de nettoyage avec la surface du tambour photosensible 103 est trop faible, le nettoyage est insuffisant par suite du passage de la poudre pigmentaire ou du toner résiduel sur la surface du tambour photosen- sible 103. Par contre, si le degré A est trop grand, la couche photosensible située à la surface du tambour photosensible 103 est frottée fortement, ce qui a pour résultat de diminuer la longévité du tambour photosensible 103. En particulier, lorsque la lame 120 de nettoyage est fixée sur le boîtier 102 supportant le tambour photosensible 103, le tournoiement de la surface du tambour photosensible 103 affecte directement le degré A du contact sous pression avec la lame de nettoyage 120, provoquant, plus particulièrement, une variation périodi- que. Pour assurer la précision de la disposition entre la lame 120 de nettoyage et le tambour photosensible 103, il faut maintenir les précisions élevées portant sur l'arête de nettoyage, le boîtier 102, les diamètres intérieur et extérieur du tambour photosensible 103, les joues 125 et 126 et autres. Il en résulte un accroissement de coût, une diminution du rendement et une augmentation du nombre d'opérations de contrôle. Dans le dispositif 104 de développement, le jeu B entre la surface du tambour photosensible 103 et le manchon 107 de developpement (intervalle S-D) doit être maintenu avec précision. Si l'intervalle S-D B est trop faible, l'image développée a une densité trop élevée, comme si l'image d'un caractère était écrasée. Si l'intervalle B est trop grand, l'image du caractère devient mince et légère. Avec la structure classique de support pour le tambour photosensible 103 et le manchon 107 de développe- ment, le tournoiement des surfaces du tambour photosensible 103 et du manchon 107 de développement provoque la variation périodique de l'intervalle S-D B durant la rotation, ce qui a pour résultat que le manque d'uniformité en synchronisme avec cette variation apparaît dans l'image développée. La présente invention est conçue en vue de résoudre les problèmes ci-dessus, et elle a pour objet principal de fournir une cartouche de traitement dans laquelle le tournoiement du tambour porteur d'image ou du manchon de développement est suffisamment supprimé à l'aide d'une structure simple. Un autre objet de l'invention est de proposer une cartouche de traitement dans laquelle la position du moyen de traitement est aisément corrigée par rapport au tambour porteur d'image, et un défaut d'image tel qu'un manque d'uniformité peut être évité. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe partielle d'une cartouche de traitement selon une forme de réalisa- tion de l'invention (coupe suivant la ligne C-C' de la figure 2); - la figure 2 est une coupe longitudinale de la cartouche de traitement; - la figure 3 est une vue de face de la cartouche de traitement; - la figure 4 est une vue en coupe partielle d'une cartouche de traitement selon une autre forme de réalisation de l'invention; - la figure 5 est une vue en coupe longitudi- nale d'une cartouche de traitement selon une autre forme de réalisation, encore, de l'invention; - la figure 6 est une vue en coupe partielle d'une cartouche de traitement classique; et - la figure 7 est une vue en coupe longitudi- nale de la cartouche de traitement de la figure 6. En référence aux figures 1, 2 et 3, celles-ci représentent une cartouche de traitement selon une forme de réalisation de l'invention. La figure 1 est une vue en coupe suivant la ligne C-C' de la figure 2. La cartouche 1 de traitement comprend un boîtier 2 et un tambour photosensible (tambour porteur d'image) 3. Elle contient aussi, en tant que moyen de traitement, un dispositif 4 de développement, un dispositif 5 de charge et un dispositif 6 de nettoyage disposés de façon compacte. Ils sont formés d'un seul bloc. La cartouche de traitement peut être montée de manière amovible sur un appareil connu de formation d'images. Comme montré sur la figure 1, les périphéries extérieures du tambour photosensible 3 et du manchon 7 de développement du dispositif 4 de développement sont supportées de façon à pouvoir tourner, à leurs extrémités opposées, par des éléments 8 et 9 de support, respective- ment fixés dans le boîtier 2. Une joue 10 ou 11 est liée à l'intérieur, à une extrémité, du tambour photosensible 3 ou du manchon 7 de développement. Le rouleau 7a à aimant dans le manchon 7 de développement est supporté par l'élément 9 de support et la joue 11. Sur la figure 2, une ouverture pour l'exposition à une image est indiquée par la référence 2a. Des roues dentées menantes 15 et 16, ayant de grand et petit diamètres, qui engrènent l'une avec l'autre, sont montées de façon à pouvoir tourner sur les axes 13 et 14 faisant saillie d'un ensemble principal 12 de l'appareil de formation d'images. Lorsque la cartouche de traitement est montée sur l'ensemble principal, les roues dentées menantes 15 et 16 sont amenées en prise avec les joues 10 et 11, comme représenté sur la figure. Le tambour photosen- sible 3 et le manchon 7 de développement reçoivent la force d'entraînement des roues dentées menantes 15 et 16, respectivement, pour tourner dans les sens indiqués par des flèches sur la figure 2. Comme montré sur les figures 1 et 3, les paliers 8 et 9 sont fixés dans le boîtier 2 par des vis 17. Les paliers ou éléments de support 8 et 9 sont pourvus d'épaulements 8a, 8b, 9a et 9b. Les épaulements 8a et 9a limitent le mouvement longitudinal du tambour photosensible 3, et les épaulements 8b et 9b limitent le mouvement longitudinal du manchon 7 de développement. Etant donné que le tambour photosensible 3 et le manchon 7 de développement sont supportés par les éléments 8 et 9 de support aux périphéries extérieures à leurs extrémités opposées, le tournoiement lors d'une rotation est limité à l'erreur de centrage uniquement des périphéries extérieures opposées, c'est-à-dire uniquement d'une périphérie extérieure à chaque extrémité. Le tambour photosensible 3 et le manchon 7 de développement sont produits par extrusion ou usinage et l'erreur de centrage aux périphéries extérieures aux extrémités opposées peut donc être limitée à une valeur ne dépassant pas 0,05 mm. Le tournoiement de rotation du tambour photosensible 3 et du manchon 7 de développement peut donc être limité à une très faible valeur, c'est-à-dire à une valeur du même ordre. Par conséquent, le manque d'uniformité de l'image, pouvant être attribué au tournoiement de rotation, peut être évité. En supportant la périphérie extérieure du tambour photosensible, on peut réduire le tournoiement de la surface du tambour photosensible et donc on peut obtenir de façon relativement aisée la précision avec l'arête de la lame 20 de nettoyage, ce qui permet de réduire l'accroisse- ment de coût des pièces, d'augmenter le rendement et de diminuer le nombre d'opérations de contrôle. Comme montré sur la figure 2, un fil métallique 18 de charge faisant partie du dispositif 5 de charge, le manchon 7 de développement et une lame 19 de développement faisant partie du dispositif 4 de développement, la lame 20 de nettoyage et l'élément 21 de réception de toner faisant partie du dispositif 6 de nettoyage, sont fixés dans le boitier 2 supportant les éléments 8 et 9 de support et, par conséquent, l'intervalle ou le degré de contact sous pression avec le tambour photosensible 3 est maintenu constant. En conséquence, le manque d'uniformité de l'image, dû à une charge ou un développement incorrect, peut être évité, et un nettoyage incorrect portant sur le toner résiduel peut être évité. Selon cette forme de réalisation, une seule joue 10 ou 11 peut être liée à l'intérieur du tambour photosensible 3 et du manchon 7 de développement et, par conséquent, le nombre de pièces et le nombre d'opérations de fixation ou d'emboîtement à force peuvent être réduits. Dans cette forme de réalisation, des parties 8c et 9c des éléments 8 et 9 de support fonctionnent à la manière de moyens d'entretoisement destinés à maintenir un jeu constant entre les surfaces du tambour photosensible 3 et du manchon 7 de développement, et on peut donc éviter le manque possible d'uniformité de l'image pouvant être attribué à une variation du jeu. On peut utiliser d'autres moyens d'entretoise- ment. Les moyens d'entretoisement peuvent comprendre des rouleaux d'entretoisement en prise de rotation avec le manchon de développement et en contact avec la surface du tambour photosensible, maintenant ainsi un jeu prédéterminé entre le tambour photosensible et le manchon de développe- ment. Les rouleaux d'entretoisement tournent en suivant le tournoiement de rotation du tambour photosensible ou du manchon de développement. Cependant, lorsque le tournoie- ment est important ou lorsque la vitesse de rotation du manchon est élevée, les rouleaux d'entretoisement peuvent être écartés du tambour photosensible ou du manchon de développement, ou bien la rotation des rouleaux d'entretoi- sement devient irrégulière, si bien que l'usure des rouleaux d'entretoisement devient non uniforme, ce qui a pour résultat de rendre inconstant le jeu entre le tambour photosensible et le manchon de développement. Dans ce cas, un manque d'uniformité de l'image peut apparaître. Cependant, conformément à l'invention, le tournoiement de rotation peut être minimisé par le fait que les périphéries extérieures du tambour photosensible et du manchon de développement sont supportées, et il est donc efficace d'utiliser la structure de support et d'utiliser simultané- ment les rouleaux d'entretoisement pour assurer le jeu entre le tambour photosensible et le manchon de développe- ment par le diamètre des rouleaux. En référence à la figure 4, celle-ci montre une autre forme de réalisation. Sur cette figure, les mêmes références numériques que pour la forme de réalisation précédente, en particulier de la figure 1, sont affectées aux éléments assumant les fonctions correspondantes. Dans cette forme de réalisation, les éléments 8 et 9 de support de la forme de réalisation précédente (figure 1) ne sont pas utilisés, et les périphéries extérieures, aux extrémités opposées du tambour photosen- sible 3 et du manchon 7 de développement, sont supportées directement par le boîtier. Le tambour photosensible 3 et le manchon 7 de développement sont limités dans leur direction longitudinale par des paliers 22 et 23 de butée fixés sur le boîtier 2. Dans cette forme de réalisation, le boîtier 2 fonctionne en tant qu'élément de support. Cette forme de réalisation est avantageuse par rapport à la figure 1 par le fait que le tournoiement du tambour photosensible 3 et du manchon 7 de développement peut être encore réduit par le fait que le tambour et le manchon ne sont pas supportés par l'intermédiaire des éléments 8 et 9 de support. Le tambour photosensible 3 et le manchon 7 de développement sont montés dans le boitier 2 en étant insérés dans la direction indiquée par des flèches, ou par l'utilisation de l'élasticité du boîtier 2 et son expansion, et par l'insertion du tambour photosen- sible 3 et du manchon 7 de développement. La figure 5 montre une autre forme de réalisa- tion. Dans cette forme de réalisation, la cartouche de traitement contient le tambour photosensible 3, le dispositif 5 de charge et le dispositif 6 de nettoyage formant un seul bloc, mais elle ne contient pas de dispositif de développement. Dans cette forme de réalisation, les périphé- ries extérieures du tambour photosensible 3, aux extrémités longitudinales opposées, sont supportées par des éléments 24, 24 de support (un seul étant représenté) fixés dans le boîtier 2 de la cartouche de traitement. Le fil 18 de charge faisant partie du dispositif 5 de charge est reçu dans une gorge 24a formée dans une partie de l'élément 24 de support afin qu'un jeu constant soit maintenu entre le fil 18 de charge et le tambour photosensible 3. Une partie de l'élément 24 de support est utilisée en tant que partie 24b de fixation pour la lame de nettoyage, afin de maintenir constant le degré de contact sous pression de l'arête de la lame de nettoyage avec le tambour photosen- sible. De cette manière, les éléments tels que le fil de charge ou la lame de nettoyage, qui peuvent agir sur le tambour photosensible, sont supportés par l'élément de support destiné à supporter la périphérie extérieure du tambour photosensible, de sorte que les éléments peuvent être positionnés correctement et avec précision par rapport au tambour photosensible. Dans les formes de réalisation précédentes, les parties périphériques extérieures, aux extrémités opposées o le tambour photosensible repose sur les éléments de support, constituent une partie de non-formation d'images du tambour photosensible, et plus particulièrement des parties extrêmes d'un cylindre qui est un élément de base du tambour photosensible dans cette forme de réalisation. Similairement, les périphéries extérieures aux extrémités opposées du manchon de développement, o les éléments de support le supportent, ne portent pas de développateur. Comme décrit précédemment, en supportant le tambour porteur d'image à sa périphérie extérieure, on peut réduire le tournoiement lors de la rotation en comparaison avec la structure classique de support. De plus, en supportant le moyen de traitement avec des éléments de support du tambour porteur d'image, on peut améliorer la précision du positionnement du moyen de traitement par rapport au tambour porteur d'image. On peut donc produire de manière stable de bonnes images, ne présentant pas de défauts tels qu'un manque d'uniformité. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la cartouche de traitement décrite et représentée dans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Cartouche de traitement montée de manière amovible sur un appareil de formation d'images, carac- térisée en ce qu'elle comporte un tambour (3) porteur d'image, un moyen de traitement pouvant agir sur le tambour porteur d'image, un boîtier (2) destiné à loger le tambour porteur d'image et le moyen de traitement, et des moyens (8, 9) de support destinés à supporter en rotation la périphérie extérieure du tambour porteur d'image. 2. Cartouche selon la revendication 1, caractérisée en ce que le boîtier assume la fonction desdits moyens de support. 3. Cartouche selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le moyen de traitement comprend un moyen (5) de charge, un moyen (4) de développe- ment et un moyen (6) de nettoyage. 4. Cartouche de traitement pouvant être montée de manière amovible sur un appareil de formation d'images, caractérisée en ce qu'elle comporte un tambour (3) porteur d'image, un moyen de traitement pouvant agir sur le tambour porteur d'image et comprenant un rouleau (7) de développe- ment destiné à porter un développateur afin d'amener celui- ci au tambour porteur d'image, un boîtier (2) destiné à loger le tambour porteur d'image et le moyen de traitement, et des moyens (8, 9) de support destinés à supporter en rotation la périphérie extérieure du tambour porteur d'image et à supporter en rotation la périphérie extérieure du rouleau de développement. 5. Cartouche selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une entretoise (8c, 9c) destinée à maintenir un jeu prédéterminé entre le tambour porteur d'image et le rouleau de développement. 6. Cartouche selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le boîtier assume la fonction dudit moyen de support. 7. Cartouche selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen de traitement comprend en outre un moyen (5) de charge et un moyen (6) de nettoyage. 8. Cartouche de traitement pouvant être montée de manière amovible sur un appareil de formation d'images, caractérisée en ce qu'elle comporte un tambour (3) porteur d'image, au moins un moyen (7) de traitement pouvant agir sur le tambour porteur d'image, un boîtier (2) destiné à loger le tambour porteur d'image et le moyen de traitement, des moyens (24, 24) de support destinés à supporter en rotation une périphérie extérieure du tambour porteur d'image, les moyens de support supportant en outre ledit moyen de traitement. 9. Cartouche selon la revendication 8, caractérisée en ce que les moyens de support supportent un moyen de nettoyage. 10. Cartouche selon la revendication 8, caractérisée en ce que les moyens de support supportent un moyen (18) de charge. 11. Cartouche selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'entretoise est montée sur ledit moyen de support.