Brevet FR2782947A1 — publié le 20000310

DISPOSITIF D'IMPRESSION LASER A LAME REGULATRICE SERPENTINE L'invention concerne les dispositifs d'impression tels qu'on en trouve dans les imprimantes, les télécopieurs et autres machines de ce type, et plus particulièrement les dispositifs d'impression laser. Un dispositif d'impression laser comprend un réservoir de toner, un tambour photosensible d'impression, un rouleau de développement, ou d'application, du toner sur le tambour, généralement en caoutchouc, et une lame régulatrice, montée sur ressorts et s'étendant le long d'une génératrice d'appui du rouleau de développement. D'emblée on notera par le terme "toner", on entend désigner le consommable d'impression laser constitué d'une poudre de boules de polymère. La "lame" régulatrice, qui consiste généralement en un barreau, ou un profilé, métallique et rigide, a pour double fonction de réguler l'épaisseur de la couche de toner sur le rouleau de développement et de charger électrostatiquement le toner. En cours d'impression, le rouleau de développement, entraîné en rotation, alimente en toner le tambour photosensible. Sous l'action de poussée des ressorts, la lame régulatrice applique une pression sur le toner déposé sur le rouleau de développement, le long de la génératrice d'appui, par l'une de ses faces plane, afin de réguler l'épaisseur du toner, avant son application sur le tambour. La qualité de l'impression dépend notamment de la régularité de l'épaisseur de la couche de toner sur le rouleau de développement. Pour former une couche de toner uniforme, la lame régulatrice doit exercer une pression uniforme le long de la génératrice d'appui du rouleau de développement. Pour parvenir à un tel résultat, la lame et le rouleau de développement sont fabriqués avec une grande précision dans les tolérances géométriques puis montés avec également beaucoup de précision. Toutes ces précautions, qui augmentent considérablement le coût de fabrication du dispositif, n'écartent néanmoins pas totalement le risque d'une variation de la pression causée par un défaut de planéité de la lame ou par un défaut de forme du rouleau de développement, défauts notamment liés à l'usure. 2 2782947 La présente invention vise à résoudre les difficultés évoquées ci-dessus. A cet effet, l'invention concerne un dispositif d'impression laser comprenant un réservoir de toner, un tambour photosensible d'impression, un rouleau de développement, destiné à appliquer du toner sur le tambour, un organe régulateur, s'étendant le long d'une génératrice d'appui du rouleau de développement et destiné à réguler l'épaisseur du toner sur le rouleau de développement, et des moyens de poussée de l'organe régulateur vers le rouleau de développement, caractérisé par le fait que l'organe régulateur est un organe serpentin, élastiquement déformable, destiné à épouser la forme du rouleau de développement le long de ladite génératrice d'appui. L'organe régulateur de l'invention peut se conformer au profil du rouleau de développement le long de la génératrice d'appui et ainsi, en dépit d'éventuelles déformations de ce rouleau, exercer une pression uniforme le long de la génératrice d'appui, sous l'action de poussée des moyens de poussee. De surcroît, grâce à l'invention, il n'est plus nécessaire de fabriquer et de monter le rouleau de développement et l'organe régulateur avec autant de précision que dans l'art antérieur. Dans une forme de réalisation particulière, l'organe régulateur comprend un ressort à spires d'axe globalement parallèle à ladite génératrice d'appui du rouleau de développement. Dans une autre forme de réalisation, l'organe régulateur est en matériau alvéolaire. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de deux formes de réalisation particulières de l'invention, en référence au dessin annexé sur lequel: - la figure 1 représente une vue schématique du dispositif d'impression, selon l'une des formes de réalisation; - la figure 2 représente une vue latérale de l'organe régulateur du dispositif d'impression de la figure 1 et 3 2782947 - la figure 3 représente une vue latérale de l'organe régulateur du dispositif d'impression, selon l'autre forme de réalisation. Dans l'exemple particulier de la description, le dispositif d'impression laser appartient à un télécopieur et comprend, de façon connue, un tambour photosensible d'impression laser 1, un réservoir de consommable d'impression 3 et un rouleau de développement, ou d'application, 4. Le réservoir de consommable 3, ici rechargeable, contient du toner 6, selon 1o le vocabulaire utilisé par l'homme du métier. Il s'agit là d'une poudre d'impression, comprenant des boules de polymère, que l'on appellera toner dans la suite de la description. Le réservoir 3 comprend une ouverture d'entrée 7, avec un obturateur 8 monté mobile entre une position d'obturation et une position de recharge, et une ouverture de sortie 9. Du toner peut être introduit dans le réservoir 2 par l'ouverture d'entrée 7, pour recharger le réservoir 2, et sortir du réservoir 2 par l'ouverture de sortie 9 afin d'alimenter le tambour d'impression 1. Le tambour 1 et le rouleau de développement 4, globalement de forme cylindrique et d'axe 2 et 5 respectivement, sont montés mobiles en rotation. Le réservoir 3 contient un agitateur de toner 10 et un rouleau 1 1 d'amenée du toner, de forme cylindrique et d'axe 12, tous deux montés mobiles en rotation. L'axe 2 du tambour 1, l'axe 5 du rouleau de développement 4 et l'axe 12 du rouleau d'amenée 11 sont parallèles entre eux et perpendiculaires au plan de la figure 1. Le rouleau de développement 4 s'étend à travers l'ouverture de sortie 9, à côté du rouleau d'amenée 11 et est en contact, le long d'une génératrice, avec le tambour photosensible 1 situé à l'extérieur du réservoir 3. En fonctionnement, le rouleau d'amenée 1 1 est destiné, par entraînement en rotation, à amener du toner sur le rouleau de développement 4 et celui- ci, également entraîné en rotation, est destiné à appliquer du toner sur le tambour photosensible 1. Un organe régulateur 13, plus couramment appelé "lame régulatrice" par l'homme du métier, destiné à réguler l'épaisseur de la couche de toner sur le rouleau de développement 4, est en appui, par une face de contact 14, 4 2782947 contre le rouleau de développement 4, le long une génératrice d'appui 16, sous l'action de poussée d'une pluralité de ressorts 15. L'organe régulateur 13 comprend un ressort à spires 17 s'étendant le long d'un axe 18 globalement parallèle à la génératrice d'appui 16, à l'intérieur d'une enveloppe de protection 19 souple et élastiquement déformable. Du fait de l'élasticité du ressort 17 et de l'enveloppe 19, l'organe régulateur 13 est élastiquement déformable. En d'autres termes, il peut se déformer, sous l'action de poussée des ressorts 15, puis reprendre sa forme initiale par 1o rappel élastique. L'enveloppe 19, de protection du ressort 17, a globalement la forme d'un parallélépipède rectangle et présente une face inférieure (la face de contact 14), deux faces latérales longitudinales, deux faces d'extrémité et une face supérieure de poussée 20. La face inférieure de contact 14, les faces latérales et les faces d'extrémité sont formées à l'aide d'un clinquant conducteur relié à une alimentation électrique 21. La face de contact 14 est destinée à assurer un contact mécanique et électrique avec le toner déposé sur le rouleau de développement 4 afin, d'une part, d'exercer une pression sur le toner le long de la génératrice d'appui 16, sous l'action de poussée des ressorts 15, et, d'autre part, de charger le toner électrostatiquement. La face supérieure 20 est en matériau d'isolation électrique. Les ressorts 15, fixés à l'une de leurs extrémités au réservoir 3, et à leur autre extrémité, à la face supérieure 20 de l'enveloppe 19, sont disposés côte à côte le long du ressort 17 et s'étendent perpendiculairement à l'axe 5 du rouleau de développement 4, dans un plan axial du rouleau de développement 4 contenant la génératrice d'appui 16. En fonctionnement, lors de l'impression d'une feuille 100, l'agitateur de toner 10, le rouleau d'amenée 11, le rouleau de développement 4 et le tambour d'impression 1 sont entraînés en rotation. Le rouleau d'amenée 1 1 et le rouleau de développement 4 sont entraînés dans un même sens 22, d'amenée du toner vers le tambour 1, et le tambour 1 est entraîné en sens inverse 23. Du toner 6 vient se déposer sur le rouleau de développement 4 puis est entraîné et appliqué par celui-ci sur le tambour 1. Le rouleau d'amenée 1 1 facilite l'amenée du toner sur le rouleau de développement 4. 2782947 Sous l'action de poussée des ressorts 15 vers le rouleau de développement 4, l'organe régulateur 13 exerce une pression uniforme sur le toner déposé sur le rouleau de développement 4, par sa face de contact 14, le long de la génératrice d'appui 16. Du fait de son élasticité, l'organe régulateur 13 se conforme au profil du rouleau de développement 4, le long de la génératrice d'appui 16, sous l'action de poussée des ressorts 15. En d'autres termes, l'organe régulateur 13 est un organe serpentin qui épouse la forme du rouleau de développement 4, le long de la génératrice d'appui 16, sous l'action de poussée des ressorts 15. Dans l'hypothèse o le rouleau de développement 4 présente un défaut de forme, par exemple un creux, l'organe régulateur 13 s'ondule, serpente le long de la génératrice d'appui 16, en épousant la forme du creux lorsque celui-ci passe devant l'organe régulateur 13, puis, après passage du creux, reprend sa forme initiale en épousant le profil rectiligne du rouleau de développement 4. Grâce à cela, la pression exercée par l'organe régulateur 13 sur le toner déposé sur le rouleau de développement 4 demeure uniforme le long de la génératrice d'appui 16, en dépit du défaut de forme. Dans une variante de réalisation (figure 3), l'organe régulateur 113 comprend, à la place du ressort à spires 17, un barreau 1 17, de section ici globalement carrée, s'étendant le long d'un axe 118 parallèle à la génératrice d'appui du rouleau de développement. Le barreau 117 est en matériau alvéolaire (c'est-à-dire en mousse), élastiquement déformable, et présente une face inférieure de contact 114 recouverte d'un revêtement conducteur élastiquement déformable, en l'espèce un clinquant, relié à une alimentation électrique 121. Une pluralité de ressorts de poussée, fixés à l'une de leurs extrémités au réservoir de toner et à leur autre extrémité à la face longitudinale supérieure du barreau 117, sont disposés côte à côte le long du barreau 117 et s'étendent perpendiculairement à l'axe du rouleau de développement, dans un plan axial de celui-ci contenant la génératrice d'appui. En fonctionnement, le rouleau de développement est entraîné en rotation et, sous l'action de poussée des ressorts 115 vers le rouleau de développement, le barreau 117 épouse la forme du rouleau de développement le long de la génératrice d'appui et exerce ainsi une pression uniforme sur le toner, le long de la génératrice d'appui, quel que soit l'état de surface du rouleau de 6 2782947 développement. Le barreau 117 peut ainsi, en cas de défaut de forme du rouleau de développement, se déformer et onduler, serpenter le long de la génératrice d'appui, en se conformant au défaut de forme, puis reprend sa forme initiale pour épouser un profil rectiligne du rouleau de5 développement le long de la génératrice d'appui, après passage du défaut de forme devant l'organe régulateur. 7 2782947 REVENDICATIONS 1- Dispositif d'impression laser comprenant un réservoir (3) de toner (6), un tambour photosensible d'impression (1), un rouleau de développement (4), destiné à appliquer du toner (6) sur le tambour (1), un organe régulateur (13), s'étendant le long d'une génératrice d'appui (16) du rouleau de développement (4) et destiné à réguler l'épaisseur du toner (6) sur le rouleau de développement (4), et des moyens (15) de poussée de l'organe 1o régulateur (13; 113) vers le rouleau de développement (4), caractérisé par le fait que l'organe régulateur (13; 113) est un organe serpentin, élastiquement déformable, destiné à épouser la forme du rouleau de développement (4) le long de ladite génératrice d'appui (16). i5 2- Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'organe régulateur (13) comprend un ressort à spires (17) d'axe (18) globalement parallèle à ladite génératrice d'appui (16) du rouleau de développement (4). 3- Dispositif selon la revendication 2, dans lequel il est prévu une enveloppe souple (19) de protection du ressort à spires (17), élastiquement déformable. 4- Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'organe régulateur (113) est en matériau alvéolaire. - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel l'organe régulateur (13; 113) comprend un clinquant conducteur destiné à charger électrostatiquement le toner et formant une face de contact avec le toner (14; 114). 6- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel, le rouleau de développement (4) présentant un axe (5), les moyens de poussée comprennent une pluralité de ressorts (15) s'étendant perpendiculairement à l'axe (5) du rouleau de développement (4).