Brevet FR2736173A1 — publié le 19970103

" Appareil de développement d'un procédé d'électrophotogra- phie " ARRIERE PLAN DE L'INVENTION 1. Domaine de l'invention La présente invention concerne un appareil de formation d'image d'un procédé d'électrophotographie tel qu'une imprimante à faisceau laser, un photocopieur, un fac-similé utilisant du papier ordinaire et, plus particu- lièrement, un appareil de développement d'un procédé d'électrophotographie dans lequel un élément élastique est monté pour faire s'écouler doucement un toner ou encre en poudre à l'intérieur de l'appareil de développement. La figure 1 représente la structure d'un appareil de développement conventionnel du processeur d'électropho- tographie. Un appareil de développement 42 comprend un châssis supérieur 50, un châssis inférieur 52 et un réser- voir de toner (encre en poudre) 60, ainsi qu'un tambour photoconducteur 40 tournant à vitesse constante en un point de celui-ci. Une lame d'égalisation 46 destinée à réguler la hauteur du développeur 67 formé sur la surface d'un rou- leau de développement 44, est montée en un point du châssis inférieur 52. Ici, le développeur 67 est un mélange de to- ner 66 et d'un support dans un rapport prédéterminé. D'un côté, à l'intérieur de l'appareil de déve- loppement 42, est monté un rouleau de développement 44 des- tiné à développer un toner 66 attaché à une image électro- statique latente formée sur le tambour photoconducteur 40. Un premier rouleau d'agitation 54 destiné à charger le to- ner 66 par friction avec le support, est monté d'un côté du rouleau de développement 44 et, entre le rouleau de déve- loppement 44 et le premier rouleau d'agitation 54, est mon- té un extracteur de développeur 48 (révélateur) pour enlever le développeur résiduel après le développeur 67 formé sur le rouleau de développement 44. Un second rouleau d'agitation 58 destiné à agiter uniformément le toner 66 fourni par un rouleau d'alimentation de toner 62, est monté d'un côté du premier rouleau d'agitation 54. Un convoyeur 56 destiné à transporter le développeur agité 67 vers le premier rouleau d'agitation 54, est monté entre le premier et le second rouleau d'agitation 54 et 58. Un détecteur de maintien de densité de développeur 68 destiné à détecter la densité du développeur 67, est monté sur une surface infé- rieure du châssis inférieur 52. A la partie supérieure de l'appareil de dévelop- pement 42 est monté verticalement un réservoir de toner 60 destiné à contenir le toner 66. Un agitateur 64 destiné à empêcher la solidification du toner 66 et à fournir ce to- ner 66 au rouleau d'alimentation 62, est monté dans la par- tie centrale du réservoir de toner 60. Un arbre 20 auquel on transmet une force d'entraînement extérieure, est monté au centre de l'agitateur 64. Entre l'agitateur 64 et le se- conde rouleau d'agitation 58 est monté un rouleau d'alimentation de toner 62 destiné à fournir le toner agité 66 vers le second rouleau d'agitation 58. Le fonctionnement de l'appareil de développement présentant la structure ci-dessus, sera décrit ci-après. Lorsqu'il est fourni au réservoir de toner 60, le toner 66 est agité par l'agitateur 64 et transféré vers le rouleau d'alimentation 62 sous l'effet de la pesanteur. Ici, le rouleau d'alimentation de toner 62 fournit une quantité de toner 66 prédéterminée vers le second rouleau d'agitation 58. Ensuite, le second rouleau d'agitation 58 agite uniformément le toner 66 et transmet ce toner par le con- voyeur 56 vers le premier rouleau d'agitation 54. Tout d'abord, le rouleau d'agitation 54 charge le toner 66 par friction de celui-ci avec le support, et le transfère sur la surface d'un rouleau de développement 44. Ici, la lame d'égalisation 46 régule à une hauteur uniforme le dévelop- peur 67 formé sur la surface du rouleau de développement 44. Lorsqu'une surface chargée du tambour photocon- ducteur 40 est exposée dans cet état à la source de lumière d'une partie d'exposition (non représentée), une image électrostatique latente est formée dans la partie exposée à la lumière. A la condition que la hauteur de développeur 67 formée sur la surface du rouleau de développement 44 soit régulée, seul le toner 66 correspondant à l'image électro- statique latente formée sur le tambour photoconducteur 40, est développé. Ensuite, le toner 66 est transféré à une feuille d'alimentation par une partie de transfert (non re- présentée), et la feuille est tirée à l'extérieur après avoir été fixée par un dispositif de fusion (non représen- té). Ici, le toner résiduel restant sur la surface du tam- bour photoconducteur 40 est retiré par un dispositif de nettoyage (non représenté). Dans l'utilisation d'un tel procédé, lorsque la taille de la paroi intérieure du réservoir de toner 60 est supérieure au rayon de rotation de l'agitateur 64, la flui- dité du toner 66 est réduite car il apparaît un espace mort dans lequel l'écoulement du toner stagne. De plus, comme le réservoir de toner 60 utilise un procédé d'alimentation de toner utilisant la pesanteur, la position d'installation de l'agitateur 64 est limitée. En outre, comme la quantité de toner stagnant est considérable, il en résulte une augmen- tation des coûts et l'installation d'un réservoir de toner supplémentaire est nécessaire pour stocker le toner 66. Comme le réservoir de toner 60 doit être installé vertica- lement, il en résulte une limitation de place et de fabri- cation de produits de grande taille. RESUME DE L'INVENTION Pour résoudre les problèmes ci-dessus, la pré- sente invention a pour objet de créer un appareil de déve- loppement d'un procédé électrophotographique qui fournit le toner à dessein en utilisant un élément élastique de façon que la quantité résiduelle de toner soit réduite en augmen- tant la fluidité du toner. Un autre objet de la présente invention est de créer un réservoir pour stocker le toner sans réservoir de toner supplémentaire. Un autre objet encore de la présente invention est de créer un appareil de développement qui ne soit pas limité par l'espace d'installation lorsqu'on l'installe à l'intérieur du processeur. Par suite, pour obtenir les objets ci-dessus, on crée un appareil de développement d'un procédé électropho- tographique, comprenant: un tambour photoconducteur 10 tournant à vitesse constante; un appareil de développement 12 comprenant un châssis inférieur 26 et un châssis supé- rieur 20 disposés chacun d'un côté du tambour, le châssis supérieur 20 et le châssis inférieur 26 étant formés pour être utilisés en réservoir de toner; une lame d'égalisa- tion 16 pour réguler la hauteur du développeur 39 formé sur la surface d'un rouleau de développement 14, le développeur consistant en un mélange de toner et d'un support dans un rapport prédéterminé; un rouleau de développement 14 pour développer le toner 38 attaché à une image électrostatique latente formée sur la surface du tambour photoconducteur , et se montant dans une partie de l'intérieur de l'appa- reil de développement 12, comprenant un rouleau magnétique pour former une brosse magnétique; un rouleau d'agitation 36 pour charger par friction le toner 38, et se montant d'un côté du rouleau de développement 14; un détecteur de maintien de densité de développeur 34 pour détecter la den- sité du développeur 39, et se montant entre la partie infé- rieure du rouleau d'agitation 36 et le châssis inférieur 26; un rouleau de fourniture de toner 18 pour fournir le toner 38 vers le rouleau d'agitation 36 suivant le fonc- tionnement du détecteur de maintien de densité de dévelop- peur 34, et se montant d'un côté du rouleau d'agitation 36; un agitateur 28 pour fournir le toner 38 vers le rou- leau de fourniture de toner 18 et pour empêcher simultané- ment la solidification du toner 38, cet agitateur étant monté de l'autre côté de l'intérieur de l'appareil de déve- loppement 12; un arbre destiné à recevoir une force d'en- traînement extérieure et se montant au centre de l'agitateur 28; une ailette 32 tournant sous l'action de la force d'entraînement de l'arbre 30 et se montant respec- tivement aux deux extrémités de l'agitateur 28; un élément élastique 24 pour empêcher la stagnation du toner 38 à l'endroit de la surface inférieure de l'intérieur de l'ap- pareil de développement 12; et une saillie 22 destinée à réguler la position par laquelle l'élément élastique 24 forme une force élastique, cette saillie étant montée sur la paroi latérale de l'autre partie supérieure du châssis inférieur 26. Suivant d'autres caractéristiques de l'inven- tion: - l'élément élastique est constitué d'un ressort. - le ressort est formé d'un ressort hélicoïdal cy- lindrique. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation re- présentés sur les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique illustrant la structure d'un appareil de développement conventionnel d'un processeur d'électrophotographie; - la figure 2 est une vue schématique illustrant la structure d'un appareil de développement d'un procédé d'électrophotographie selon la présente invention; et - la figure 3 est une vue schématique illustrant l'état de fonctionnement d'un appareil de développement d'un procédé d'électrophotographie selon la présente inven- tion. DESCRIPTION DETAILLEE DES FORMES PREFEREES DE REALISATION Comme représenté à la figure 2, un appareil de développement d'un procédé d'électrophotographie selon la présente invention comprend un tambour photoconducteur 10 tournant à vitesse constante et un appareil de développe- ment 12 comprenant un châssis inférieur 26 et un châssis supérieur 20 disposés d'un côté du tambour. Le châssis su- périeur 20 et le châssis inférieur 26 sont formés pour être utilisés en réservoir de toner. Une lame d'égalisation 16 destinée à réguler la hauteur du développeur 67 formé sur la surface d'un rouleau de développement 14, est montée d'un côté du châssis inférieur 26. Ici, le développeur con- siste en un mélange de toner et d'un support dans un rap- port prédéterminé. Dans une partie de l'intérieur de l'appareil de développement 12 est monté un rouleau de développement 14 destiné à développer le toner 38 attaché à une image élec- trostatique latente formée sur la surface du tambour photo- conducteur 10. Le rouleau de développement 14 comprend un rouleau magnétique formant une brosse magnétique. D'un côté du rouleau de développement 14 est mon- té un rouleau d'agitation 36 destiné à charger par friction le toner 38 et, entre la partie inférieure du rouleau d'agitation 36 et le châssis inférieur 26, est monté un dé- tecteur de maintien de densité de développeur 34 destiné à détecter la densité du développeur 39. Un rouleau de trans- port de toner 18 destiné à fournir le toner 38 vers le rou- leau d'agitation 36 suivant le fonctionnement du détecteur de maintien de densité de développeur 34, est monté sur un côté du rouleau d'agitation 36. Un agitateur 28 destiné à fournir le toner 38 vers le rouleau de convoyeur 18 et à empêcher simultanément la solidification du toner 38, est monté de l'autre côté de l'intérieur de l'appareil de déve- loppement 12. Dans la partie centrale de l'agitateur 28 est monté un arbre destiné à recevoir une force d'entraînement extérieure, et aux deux extrémités de l'agitateur 28 sont montées respectivement des ailettes 32 tournant sous l'ac- tion de la force d'entraînement de l'arbre 30. Un élément élastique 24 réalisé sous la forme d'un ressort, destiné à empêcher la stagnation du toner 38, est monté à l'endroit de la surface inférieure de l'intérieur de l'appareil de développement 12. L'élément élastique 24 est constitué d'un ressort hélicoïdal cylindrique dont le diamètre est supé- rieur au rayon de rotation de l'agitateur 28. De plus, sur la paroi latérale de l'autre partie supérieure du châssis inférieur 26, est montée une saillie 22 destinée à réguler la position par laquelle l'élément élastique 24 peut former une force élastique. On décrira ci-après le fonctionnement et les ef- fets de la présente invention présentant la structure ci- dessus. Comme représenté à la figure 3, le toner 38 con- tenu dans l'appareil de développement est agité par la ro- tation de l'agitateur 28, tandis que l'élément élastique 24 monté à l'intérieur de l'appareil de développement 12 est positionné entre l'arbre 30 et le châssis inférieur 26 lorsqu'il n'est pas en contact avec les ailettes 32 formées aux deux extrémités de l'agitateur 28, selon la rotation de l'agitateur 28. Cependant, lorsque l'élément élastique 24 vient en contact avec une ailette 32 de l'agitateur, cet élément élastique 24 se déplace vers le haut le long de la paroi pour venir dans une zone de stockage de toner consis- tant en un ovale plus grand que le rayon de rotation de l'agitateur 28. Ce faisant, l'élément élastique 24 est stoppé par la saillie 22 dans une position particulière et, en même temps, entraîné en rotation du fait du frottement avec la saillie 22, pour être ainsi comprimé par la force élastique de l'élément élastique 24. Ensuite, lorsqu'on supprime la pression entre l'ailette d'agitateur 32 et l'élément élastique 24 pendant que l'agitateur électrique tourne, l'élément élastique 24 produit un choc sur le toner 38 qui stagne dans une zone morte B-B' située à l'extérieur du rayon de rotation de l'agitateur 28, du fait de la force de rappel de l'élément élastique 24. De plus, des chocs et des vibrations sont gé- nérés à l'endroit de la surface intérieure du châssis infé- rieur 26, de sorte que le toner 38 se trouvant dans la zone morte B-B' est fourni vers l'intérieur du rayon de rotation de l'agitateur 28. Le toner 38 est doucement entraîné à l'intérieur de l'appareil de développement 12. Ici, le to- ner 38 agité dans le processus ci-dessus est transféré vers le rouleau d'agitation 36 par le rouleau de transport de toner 18. Ensuite, le rouleau d'agitation 36 produit une charge par friction entre le toner 38 et le support pour former le développeur 39 sur la surface du rouleau de déve- loppement 14. Ici, la lame d'égalisation 16 régule unifor- mément la hauteur du développeur 39 formé sur la surface du rouleau de développement 14. Lorsqu'une surface chargée du tambour photocon- ducteur 10 est exposée dans cet état à la source de lumière d'une partie d'exposition (non représentée), une image électrostatique latente est formée dans la partie exposée à la lumière. A la condition que la hauteur du développeur 39 formé sur la surface du rouleau de développement 14 soit régulée, seul le toner 38 correspondant à l'image électro- statique latente formée sur le tambour photoconducteur 10, est développé. Ensuite, le toner 38 est transféré à une feuille d'alimentation par une partie de transfert (non re- présentée), et la feuille est tirée à l'extérieur après avoir été fixée par un dispositif de fusion (non représen- té). Ici, le toner résiduel restant sur la surface du tam- bour photoconducteur 10, est retiré par un dispositif de nettoyage (non représenté). Comme décrit ci-dessus, dans l'appareil de déve- loppant du procédé d'électrophotographie selon la présente invention, on peut stocker une grande quantité de toner en donnant à la paroi intérieure du châssis inférieur une taille supérieure au rayon de rotation de l'agitateur. De plus, comme le toner est stocké en utilisant le châssis su- périeur et le châssis inférieur sans réservoir de toner supplémentaire, la structure de l'appareil de développement est simplifiée et, dans la conception de la zone de stock- age du toner, on peut disposer soit de la place verticale soit de la place horizontale. Enfin, comme il n'y a pas de réservoir de toner, on peut rendre compacte la structure de l'appareil de développement et, comme le toner s'écoule doucement, la quantité de toner résiduelle est réduite, ce qui augmente la durabilité de l'appareil. R E V E N D I C A T IONS 1) Appareil de développement d'un procédé d'élec- trophotographie, caractérisé en ce qu'il comprend: - un tambour photoconducteur (10) tournant à vitesse cons- tante; - un appareil de développement (12) comprenant un châssis inférieur (26) et un châssis supérieur (20) disposés sur un côté du tambour, le châssis supérieur (20) et le châs- sis inférieur (26) étant formés pour être utilisés en ré- servoir de toner; - un rouleau de développement (14) destiné à développer le toner (38) attaché à une image électrostatique latente formée sur la surface du tambour photoconducteur (10), et se montant dans une partie de l'intérieur de l'appareil de développement (12), comprenant un rouleau magnétique pour former une brosse magnétique; - un rouleau d'agitation (36) destiné à charger par fric- tion le toner (38) et se montant sur un côté du rouleau de développement (14); - un rouleau de transport de toner (18) alimentant le toner (38) vers le rouleau d'agitation (36); - un agitateur (28) destiné à fournir le toner (38) vers le rouleau de transport de toner (18) et à empêcher simulta- nément la solidification du toner, cet agitateur étant monté de l'autre côté de la face interne de l'appareil de développement (12); - une ailette (32) montée sur l'agitateur (28); - un élément élastique (24) destiné à empêcher la stagna- tion du toner (38) à l'endroit des châssis de l'appareil de développement (12); et - une saillie (22) destinée à réguler la position par laquelle l'élément élastique (24) forme une force élasti- que, et se monte sur un côté du côté intérieur des châs- sis (20, 26). 2) Appareil de développement d'un procédé d'élec- trophotographie selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément élastique (24) est constitué d'un ressort. 3) Appareil de développement d'un procédé d'élec- trophotographie, caractérisé en ce qu'il comprend: - un tambour photoconducteur (10) tournant à vitesse cons- tante; - un appareil de développement (12) comprenant un châssis inférieur (26) et un châssis supérieur (20) disposés d'un côté du tambour, le châssis supérieur (20) et le châssis inférieur (26) étant formés pour être utilisés en réser- voir de toner; - un lame d'égalisation (16) pour réguler la hauteur du dé- veloppeur (39) formé sur la surface du rouleau de déve- loppement (14), ce développeur (39) consistant en un mélange de toner et d'un support dans un rapport prédé- terminé; - un rouleau de développement (14) destiné à développer le toner (38) attaché à une image électrostatique latente formée sur la surface du tambour photoconducteur (10), et se montant dans une partie de l'intérieur de l'appareil de développement (12), comprenant un rouleau magnétique pour former une brosse magnétique; - un rouleau d'agitation (36) destiné à charger par fric- tion le toner (38) et se montant sur un côté du rouleau de développement (14); - un détecteur de maintien de densité de développeur (34) destiné à détecter la densité du toner (36), et se mon- tant entre la partie inférieure du rouleau d'agitation (38) et le châssis inférieur (26); - un rouleau convoyeur (18) destiné à fournir le toner (38) vers le rouleau d'agitation (36) suivant le fonctionne- ment du détecteur de maintien de densité de développeur (34), et se montant d'un côté du rouleau d'agitation (36); - un agitateur (28) destiné à fournir le toner vers le rou- leau de toner (18) et à empêcher simultanément la solidi- fication du toner (38), cet agitateur se montant de l'autre côté de l'intérieur de l'appareil de développe- ment (12); - une ailette (32) montée sur l'agitateur (28); - un élément élastique (24) destiné à empêcher la stagna- tion du toner (38) à l'endroit des châssis de l'appareil de développement (12); et - une saillie (22) destinée à réguler la position par laquelle l'élément élastique (24) forme une force élasti- que, et se montant sur un côté de l'intérieur des châssis (20, 26). 4) Appareil de développement selon la revendica- tion 3, caractérisé en ce que l'élément élastique (24) est constitué d'un ressort. ) Appareil de développement selon la revendica- tion 3, caractérisé en ce que le ressort est formé d'un ressort hélicoïdal cylindrique.