Brevet FR2760858A1 — publié le 19980918

Arrière plan de l'invention 1. Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de commande de l'opération de charge du chargeur par contact d'un appareil électrophotographique comprenant un tambour photosensible (photoconducteur) et un moyen de développement pour charger un toner par une tension négative, le tambour photosensible et le moyen de développement étant soumis normalement à l'application d'une tension négative pendant l'impression. Ce procédé a pour but d'empêcher la contamination du chargeur par contact. 2. Description de la technique concernée L'appareil électrophotographique est destiné à produire une image suivant un signal vidéo, dans un photocopieur, une imprimante à faisceau laser, une machine de fac-similé, une imprimante à diodes électroluminescentes, ou autres. Un tel appareil effectue le travail d'impression par les différentes étapes consistant à charger, à exposer, à développer, à transférer et à fixer l'image. La figure 1 illustre le mécanisme moteur de l'appareil électrophotographique utilisant le procédé de charge par contact dans lequel un rouleau conducteur 10 est utilisé comme chargeur par contact destiné à venir en contact avec un tambour photosensible devant être chargé par une tension négative. Dans le dessin, le symbole de référence S représente le chemin de transport de l'impression. Un tambour photosensible est entraîné en rotation par un moteur principal (non représenté) dans le sens de la flèche du dessin. Dans la première étape de charge, la surface du tambour photosensible 12 est chargée uniformément par une tension négative d'environ -500 V, en l'amenant en contact avec le rouleau conducteur 10 chargé par une tension de charge négative Vch. Le papier d'impression est transféré le long du chemin de transport S par un bloc de rouleau de transfert 22 depuis une cassette d'alimentation de papier (non représentée) jusqu'à un bloc de rouleau de coïncidence 24 qui aligne le bord avant du papier amené à un moyen de transfert 20. Dans la seconde étape d'exposition, un bloc d'exposition 14 tel qu'une unité de balayage à laser (UBL) est utilisé pour exposer les parties de surface du tambour photosensible 12 qui correspondent à la configuration d'une image imprimée, de manière à former une image électrostatique latente. Les parties exposées subissent des changements de potentiel mais les autres parties restent inchangées, de manière à générer des différences de potentiel qui forment l'image latente. Dans la troisième étape de développement de l'image latente formée sur la surface du tambour photosensible 12, un rouleau de développement 16 est chargé par une tension de développement négative Vd d'environ -450 V, pour charger par frottement, sous une tension négative, un toner (encre en poudre) fourni par une alimentation de toner (non représentée). Dans ce cas, une lame de régulation 18 régule la quantité de toner devant être déposée uniformément sur le rouleau de développement 16. Le toner chargé négativement, qui est déposé sur le rouleau de développement 16, est partiellement transféré sur les parties de surface exposées du tambour photosensible, du fait des différences de potentiel, ce qui développe ainsi l'image. Dans la quatrième étape de transfert de l'image développée du tambour photosensible 12 sur une feuille de papier, le moyen de transfert 20 est chargé positivement par une tension de transfert Vt d'environ 800 V à 1 500 V, de façon que les particules de toner chargées négativement, qui sont déposées sur le tambour photosensible 12, soient attirées par la feuille. Dans la cinquième étape de fixation, les particules de toner sont fixées sur la feuille qui est pressée entre un rouleau de pression 26 et un rouleau de chauffage 28. Ensuite, la feuille est déchargée à l'extérieur. Dans un tel processus électrophotographique, bien que la majeure partie des particules de toner chargées négativement, qui sont attachées au tambour photosensible 12, soient transférées sur la feuille dans l'étape de transfert, une partie de ces particules reste habituellement attachée au tambour photosensible 12. De plus, il arrive un cas où une partie du toner déposé sur le rouleau de développement 16 est dispersée et attachée au tambour photosensible 12. Cela constitue l'une des causes de contamination du rouleau conducteur 10, et détériore ainsi la qualité d'impression. Ces particules de toner restant anormalement sur le tambour photosensible 12 ont été retirées, de manière conventionnelle, en utilisant un moyen de nettoyage supplémentaire tel qu'une lame pour empêcher la contamination du rouleau conducteur 10. Ce moyen risque souvent d'endommager la surface du tambour photosensible. Au lieu d'utiliser le moyen de nettoyage, pour faire face à cet inconvénient, on a proposé un procédé pour produire une différence de potentiel électrique entre le tambour photosensible 12 et le rouleau de développement 16, de façon que les particules de toner anormalement attachées au tambour photosensible 12, soient transférées sur le rouleau de développement 16. Ainsi, la tension négative de polarisation de développement Vd est coupée pour amener le rouleau de développement 16 à un potentiel plus élevé que celui du tambour photosensible 12, tout en faisant tourner le tambour photosensible 12. Par suite, les particules de toner chargées négativement qui restent anormalement sur le tambour photosensible 12, sont attirées par le rouleau de développement 16 du fait de cette différence de potentiel. Cependant, il existe des particules de toner de polarité opposée, c'est-à-dire des particules de toner chargées positivement, qui sont formées par un frottement anormal contre le rouleau de développement 16, ou par la tension de transfert positive Vt. Les particules de toner chargées négativement, qui sont anormalement attachées au tambour photosensible 12, sont attirées par le rouleau de développement 16, mais les particules de toner chargées positivement sont attirées et attachées sur le rouleau conducteur 10 qui est chargé par la tension de charge négative, de sorte que le rouleau conducteur contaminé 10 donne une variation du potentiel de surface initialement réglé du tambour photosensible 12. Par suite, il apparaît une image tachetée dans le papier imprimé. Résumé de l'invention La présente invention a pour but de créer un procédé de commande de l'opération de charge du chargeur par contact d'un appareil électrophotographique, de manière à empêcher la contamination du chargeur par contact du fait des particules de toner anormalement attachées au tambour photosensible. A cet effet, la présente invention concerne un procédé de commande de l'opération de charge du chargeur par contact d'un appareil électrophotographique comprenant un tambour photosensible (photoconducteur) et un moyen de développement pour charger un toner par une tension négative, le tambour photosensible et le moyen de développement étant soumis normalement à l'application d'une tension négative pendant l'impression, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes consistant à e appliquer une tension de charge négative d'un niveau spéci fié, au chargeur par contact, pendant un premier intervalle défini comme correspondant à au moins une rotation initiale du tambour photosensible pendant le chauffage, tandis que le moyen de développement n'est pas soumis à l'application d'une tension couper la tension de charge négative ; et appliquer une tension de polarisation de développement néga tive inférieure à la tension de surface du tambour photosen sible, au moyen de développement, pendant un second intervalle défini comme l'intervalle précédant l'arrêt de la rotation du tambour photosensible après la première période, de façon que celles, chargées négativement, des particules de toner qui sont dispersées par le moyen de développement et qui sont anormalement attachées au tambour photosensible, soient retirées de ce tambour photosensible pour passer sur le moyen de développement, du fait de la différence de poten tiel électrique entre la surface du tambour photosensible et celle du moyen de développement, dans le premier intervalle, et que celles, chargées positivement, des particules de toner passant du chargeur par contact sur le tambour photosensible, passent ensuite sur le moyen de développement, du fait du dé veloppement de la tension de polarisation négative, dans le second intervalle. Suivant d'autres caractéristiques de l'invention on applique une tension de charge négative d'un niveau spéci fié, au chargeur par contact, pendant un premier intervalle défini comme correspondant à au moins une rotation initiale complète du tambour photosensible avant et après une opéra tion d'impression réelle, tandis que le moyen de dévelop pement n'est pas soumis à l'application d'une tension, le second intervalle est en outre défini comme le temps mis par le chargeur par contact pour effectuer au moins une rota tion complète, si ce chargeur par contact consiste en un rou leau conducteur, on expose uniformément toute la surface du tambour photosen sible à la lumière de manière à faire monter son potentiel électrique, le second intervalle est en outre défini comme le temps mis par le chargeur par contact pour effectuer au moins une rota tion complète, si ce chargeur par contact consiste en un rou leau conducteur, le second intervalle est en outre défini comme le temps mis par le chargeur par contact pour effectuer une rotation com plète, si ce chargeur par contact consiste en un rouleau con ducteur. Brève description des dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un mode de réalisation représenté sur les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est un schéma destiné à illustrer le mécanisme moteur d'un traitement électrophotographique ; et - la figure 2 illustre des diagrammes de commande du timing (ou minutage) de charge selon la présente invention. DescriPtion détaillée du mode de réalisation sréfé- rentiel A la figure 2, l'appareil électrophotographique effectue le chauffage pour l'impression pendant l'intervalle de chauffage. L'impression réelle est effectuée pendant l'intervalle d'impression qui représente le temps mis pour imprimer une feuille de papier dans la présente forme de réalisation. La figure 2(A) représente le timing de commande du moteur principal MM pour faire tourner le tambour photosensible 12 qui est entraîné en rotation pendant l'intervalle de marche et stoppé pendant l'intervalle d'arrêt. La figure 2(B) représente le timing de charge du rouleau conducteur 10 par une tension de charge négative Vch. La figure 2(C) représente le timing de mise en marche/arrêt du bloc d'exposition 14 tel qu'une unité de balayage laser (UBL). La figure 2(D) représente le timing d'application d'une tension de polarisation de développement Vd au rouleau de développement 16 ; et la figure 2(E) représente le timing d'application d'une tension de transfert Vt au moyen de transfert 20. On décrira maintenant le procédé de commande selon l'invention en se référant aux figures 1 et 2. La structure générale et le fonctionnement d'un appareil électrophotographique sont bien connus de la technique et ne seront donc pas décrits. Dans l'opération de chauffage, le moteur principal MM est commandé pour faire tourner le tambour photosensible 12 de l'instant t0 à l'instant t2. Le timing de commande de charge est divisé en un premier intervalle TW1 et un second intervalle TW2. Le premier intervalle TW1 représente le temps mis par le chauffage normal pour faire tourner le tambour photosensible de plusieurs tours, et le second intervalle TW2 représente le temps mis par le rouleau conducteur 10 pour faire tourner le tambour photosensible 12 d'au moins un tour complet, jusqu'à l'arrêt, après le premier intervalle TW1. I1 est habituel de définir le second intervalle TW2 de façon qu'il soit plus court que le premier intervalle. Dans le premier intervalle TW1 allant de tO à tl, on applique la tension de charge négative Vch au rouleau conducteur 10 et le bloc d'exposition 14 est coupé tandis que la tension de polarisation de développement négative Vd et la tension de transfert positive Vt sont coupées. Dans ce cas, la surface du tambour photosensible 12 est chargée sous une tension négative par contact avec le rouleau conducteur 10. Comme on fait tourner le tambour photosensible 12 en contact avec le rouleau de développement 16, celle des particules de toner chargées négativement, qui sont anormalement attachées au tam bour photosensible 12, sont attirées par le rouleau de développement et s'attachent à celui-ci du fait de la différence de potentiel entre le tambour photosensible 12 et le rouleau de développement 16, car le potentiel de surface du rouleau de développement 16 est plus élevé que celui du tambour photosensible 12. Cela est effectué pendant au moins un tour complet de rotation du tambour photosensible 12. Par suite, toutes les particules de toner chargées négativement, qui sont anormalement attachées au tambour photosensible 12, sont retirées pendant le premier intervalle TW1. Dans le second intervalle TW2 allant de tl à t2, la tension de charge négative Vch est coupée, le bloc d'exposition 14 est mis en marche et la tension de polarisation de développement négative Vd est appliquée au rouleau de développement 16, en étant inférieure au niveau normal. Comme la tension de charge négative Vch n'est pas appliquée au rouleau conducteur 10, non seulement celles des particules de toner restantes, chargées positivement, qui sont anormalement attachées au tambour photosensible 12, sont attirées par le rouleau conducteur 10, mais encore les particules de toner chargées positivement, existant sur le rouleau conducteur, sont transférées au tambour photosensible 12. Ensuite, lorsqu'on fait tourner le tambour photosensible 12, celui-ci est uniformément exposé à la lumière du bloc d'exposition 14, de façon que son potentiel de surface soit augmenté. Lorsque le tambour photosensible 12 vient en contact avec le rouleau de développement 16 chargé par la tension de polarisation de développement Vd, les particules de toner chargées positivement, qui sont attachées au tambour photosensible 12, sont attirées par le rouleau de développement 16 et s'attachent à celui-ci du fait de la différence de potentiel entre le tambour photosensible 12 et le rouleau de développement 16. Dans ce cas, la tension de polarisation de développement Vd est appliquée à un niveau inférieur au potentiel de surface augmenté du tambour photosensible 12, de sorte que les particules de toner chargées positivement peuvent être attirées par le rouleau de développement 16. Cela est effectué pendant au moins un tour complet de rotation du tambour photo sensible 12, de sorte que les particules de toner chargées positivement, n'ayant pas été précédemment retirées dans le premier intervalle TW1, sont retirées du rouleau conducteur 10 et du tambour photosensible 12 dans le second d'intervalle TW2. On démarre l'opération d'impression en faisant tourner le moteur principal MM à l'instant t3, de sorte que le tambour photosensible 12 est entraîné en rotation dans le sens indiqué par la flèche de la figure 1, jusqu'à l'instant t7. Dans ce cas, l'intervalle de timing pour commander l'opération de charge, est divisé en premiers intervalles TP1 et TP1' et en un second intervalle TP2. L'impression réelle est effectuée dans l'intervalle d'impression allant de t4 à t5, intervalle pendant lequel le tambour photosensible 12 est normalement entraîné en rotation de plusieurs tours. Les premiers intervalles TP1 et TP1' sont définis comme le temps mis par le tambour photosensible 12 pour effectuer au moins un tour de rotation complet, respectivement avant et après l'intervalle d'impression. Le second intervalle TP2 est défini comme le temps mis par le rouleau conducteur 10 pour effectuer au moins un tour de rotation complet, jusqu'à ce que le tambour photosensible 12 soit stoppé après le premier intervalle TP1'. On applique la tension de charge négative Vch au rouleau conducteur 10 pendant le temps allant de t3 à t6, comprenant les premiers intervalles TP1, TP1' et l'intervalle d'impression. Pendant ce temps, durant les premiers intervalles TP1 de t3 à t4 et TP1' de t5 à t6, le bloc d'exposition 14 est coupé et la tension de polarisation de développement négative Vd, de même que la tension de transfert positive Vt, sont coupées, de sorte qu'on peut effectuer la même opération que dans le premier intervalle TW1. Ainsi, les particules de toner chargées négativement sont toutes retirées du tambour photosensible 12 dans les premiers intervalles TP1 et TP1' avant et après l'intervalle d'impression réelle de t4 à t5. Dans l'intervalle d'impression réelle, le bloc d'exposition 14 est en marche ou à l'arrêt suivant les données d'image d'un document, tandis que la tension de polarisation de développement négative Vd et la tension de transfert positive Vt sont respectivement appliquées au rouleau de développement 16 et au moyen de transfert 20. Dans le second intervalle TP2 de t6 à t7, la tension de charge négative Vch et la tension de transfert positive Vt sont coupées tandis qu'on applique au rouleau de développement 16 la tension de polarisation de développement négative Vd de niveau inférieur au niveau spécifié, de sorte qu'on peut effectuer la même opération que dans le second intervalle TW2. Ainsi, les particules de toner chargées positivement sont toutes retirées du rouleau conducteur 10 et du tambour photosensible 12 dans le second intervalle TP2. De cette façon, toutes les particules de toner négatives et positives sont retirées du tambour photosensible et du rouleau conducteur, de sorte qu'on empêche la contamination du rouleau conducteur en améliorant ainsi la qualité d'impression. Bien que la présente forme de réalisation décrive l'augmentation du potentiel de surface du tambour photosensible 12 et l'application de la tension de polarisation de développement négative Vd au rouleau de développement 16 à un niveau inférieur au niveau de potentiel de surface augmenté du tambour photosensible, le même effet peut être obtenu en appliquant la tension de polarisation de développement négative Vd au rouleau de développement 16 à un niveau inférieur au niveau de potentiel de surface du tambour photosensible 12, au lieu de mettre en marche le bloc d'exposition 14. Ainsi, comme le niveau de potentiel du rouleau de développement 16 devient inférieur au niveau de potentiel de surface du tambour photosensible 12, les particules de toner chargées positivement, anormalement attachées au tambour photosensible 12, sont attirées par le rouleau de développement 16 et s'attachent à celui-ci. REVENDICATIONS 1") Procédé de commande de l'opération de charge du chargeur par contact d'un appareil électrophotographique comprenant un tambour photosensible (photoconducteur) (12) et un moyen de développement (16) pour charger un toner par une tension négative (Vch), le tambour photosensible (12) et le moyen de développement (16) étant soumis normalement à l'application d'une tension négative pendant l'impression, caractérisé en ce qu' il comprend des étapes consistant à appliquer une tension de charge négative (Vch) d'un niveau spécifié, au chargeur par contact, pendant un premier inter valle (TW1) défini comme correspondant à au moins une rota tion initiale du tambour photosensible (12) pendant le chauffage, tandis que le moyen de développement (16) n'est pas soumis à l'application d'une tension couper la tension de charge négative (Vch) ; et appliquer une tension de polarisation de développement néga tive (Vd) inférieure à la tension de surface du tambour pho tosensible (12), au moyen de développement (16), pendant un second intervalle (TW2) défini comme l'intervalle précédant l'arrêt de la rotation du tambour photosensible (12) après la première période (TW1), de façon que celles, chargées négati vement, des particules de toner qui sont dispersées par le moyen de développement (16) et qui sont anormalement atta chées au tambour photosensible (12), soient retirées de ce tambour photosensible (12) pour passer sur le moyen de déve loppement (16), du fait de la différence de potentiel élec trique entre la surface du tambour photosensible (12) et celle du moyen de développement (16), dans le premier inter valle (TW1), et que celles, chargées positivement, des parti cules de toner passant du chargeur par contact sur le tambour photosensible (12), passent ensuite sur le moyen de dévelop pement (16), du fait du développement de la tension de pola risation négative (Vd), dans le second intervalle (TW2). 2") Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second intervalle (TW2) est en outre défini comme le temps mis par le chargeur par contact pour effectuer au moins une rotation complète, si ce chargeur par contact consiste en un rouleau conducteur (10). 3O) Procédé de commande de l'opération de charge du chargeur par contact d'un appareil électrophotographique comprenant un tambour photosensible (photoconducteur) (12) et un moyen de développement (16) pour charger un toner par une tension négative (Vch), le tambour photosensible (12) et le moyen de développement (16) étant soumis normalement à l'application d'une tension négative pendant l'impression, caractérisé en ce qu' il comprend les étapes consistant à : appliquer une tension de charge négative (Vch) d'un niveau spécifié, au chargeur par contact, pendant un premier inter valle (TW1) défini comme correspondant à au moins une rota tion initiale complète du tambour photosensible (12) avant et après une opération d'impression réelle, tandis que le moyen de développement (16) n'est pas soumis à l'application d'une tension couper la tension de charge négative (Vch) ; et appliquer une tension de polarisation de développement néga tive (Vd) inférieure à la tension de surface du tambour pho tosensible (12), au moyen de développement (16), pendant un second intervalle (TW2) défini comme l'intervalle précédant l'arrêt de la rotation du tambour photosensible (12) après la première période (TW1), de façon que celles, chargées négati vement, des particules de toner qui sont dispersées par le moyen de développement (16) et qui sont anormalement atta chées au tambour photosensible (12), soient retirées de ce tambour photosensible (12) pour passer sur le moyen de déve loppement (16), du fait de la différence de potentiel élec trique entre la surface du tambour photosensible (12) et celle du moyen de développement (16), dans le premier inter valle (TW1), et que celles, chargées positivement, des parti cules de toner passant du chargeur par contact sur le tambour photosensible (12), passent ensuite sur le moyen de dévelop pement (16), du fait du développement de la tension de pola risation négative (Vd), dans le second intervalle (TW2). 4O) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le second intervalle (TW2) est en outre défini comme le temps mis par le chargeur par contact pour effectuer au moins une rotation complète, si ce chargeur par contact consiste en un rouleau conducteur (10). 50) Procédé de commande de l'opération de charge du chargeur par contact d'un appareil électrophotographique comprenant un tambour photosensible (photoconducteur) (12) et un moyen de développement (16) pour charger un toner par une tension négative (Vch), le tambour photosensible (12) et le moyen de développement (16) étant soumis normalement à l'application d'une tension négative pendant l'impression, caractérisé en ce qu' il comprend les étapes consistant à : appliquer une tension de charge négative (Vch) d'un niveau spécifié au chargeur par contact, pendant un premier inter valle (TWl) défini comme correspondant à au moins une rota tion initiale du tambour photosensible (12) pendant le chauffage, tandis que le moyen de développement (16) n'est pas soumis à l'application d'une tension couper la tension de charge négative (Vch), exposer uniformément'toute la surface du tambour photosensi ble (12) à la lumière de manière à faire monter son potentiel électrique ; et appliquer une tension de polarisation de développement néga tive (Vd) inférieure à la tension de surface du tambour pho tosensible (12), au moyen de développement (16), pendant un second intervalle (TW2) défini comme l'intervalle précédant l'arrêt de la rotation du tambour photosensible (12) après la première période (TW1), de façon que celles, chargées négati vement, des particules de toner qui sont dispersées par le moyen de développement (16) et qui sont anormalement atta chées au tambour photosensible (12), soient retirées de ce tambour photosensible (12) pour passer sur le moyen de déve loppement (16), du fait de la différence de potentiel élec trique entre la surface du tambour photosensible (12) et celle du moyen de développement (16), dans le premier inter valle (TW1), et que celles, chargées positivement, des parti cules de toner passant du chargeur par contact sur le tambour photosensible (12), passent ensuite sur le moyen de dévelop pement (16), du fait du développement de la tension de pola risation négative (Vd), dans le second intervalle (TW2). 6 ) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le second intervalle (TW2) est en outre défini comme le temps mis par le chargeur par contact pour effectuer au moins une rotation complète, si ce chargeur par contact consiste en un rouleau conducteur (10). 70) Procédé de commande de l'opération de charge du chargeur par contact d'un appareil électrophotographique comprenant un tambour photosensible (photoconducteur) (12) et un moyen de développement (16) pour charger un toner par une tension négative (Vch), le tambour photosensible (12) et le moyen de développement (16) étant soumis normalement à l'application d'une tension négative pendant l'impression, caractérisé en ce qu' il comprend les étapes consistant à : appliquer une tension de charge négative (Vch) d'un niveau spécifié, au chargeur par contact, pendant un premier inter valle (TW1) défini comme correspondant à au moins une rota tion initiale complète du tambour photosensible (12) avant et après une opération d'impression réelle, tandis que le moyen de développement (16) n'est pas soumis à l'application d'une tension couper la tension de charge négative (vch) exposer uniformément toute la surface du tambour photosensi ble (12) à la lumière de manière à faire monter son potentiel électrique ; et appliquer une tension de polarisation de développement néga tive (Vd) inférieure à la tension de surface du tambour pho tosensible (12), au moyen de développement (16), pendant un second intervalle (TW2) défini comme l'intervalle précédant l'arrêt de la rotation du tambour photosensible (12) après la première période (TW1), de façon que celles, chargées négati vement, des particules de toner qui sont dispersées par le moyen de développement (16) et qui sont anormalement atta chées au tambour photosensible (12), soient retirées de ce tambour photosensible (12) pour passer sur le moyen de déve loppement (16), du fait de la différence de potentiel élec trique entre la surface du tambour photosensible (12) et celle du moyen de développement (16), dans le premier inter valle (TW1), et que celles, chargées positivement, des parti cules de toner passant du chargeur par contact sur le tambour photosensible (12), passent ensuite sur le moyen de dévelop pement (16), du fait du développement de la tension de pola risation négative (Vd), dans le second intervalle (TW2). 80) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le second intervalle (TW2) est en outre défini comme le temps mis par le chargeur par contact pour effectuer une rotation complète, si ce chargeur par contact consiste en un rouleau conducteur (10).