FR2700862A1 - Appareil de formation d'une image sans nettoyeur. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un appareil de formation d'une image sans nettoyeur. Selon l'invention, une tension de polarisation est appliquée à un organe d'enlèvement à mémoire (21) alors qu'un tambour photosensible tourne de façon que le toner (T) qui reste sur le tambour (2) après transfert soit étalé par l'organe d'enlèvement à mémoire (21) et dispersé sur le tambour (2); si le tambour photosensible est désactivé et est arrêté, aucune tension de polarisation n'est appliquée à l'organe d'enlèvement à mémoire, par conséquent, le toner n'adhère pas ni ne se fixe pas à la surface du tambour photosensible même s'il reste sur la portion de contact entre l'organe d'enlèvement à mémoire et le tambour photosensible. L'invention s'applique notamment aux machines de télécopie ou de photocopie.

Description

La présente invention se rapporte à un appareil de formation d'une image sans nettoyeur que l'on peut utiliser avec des machines de télécopie, des machines de photocopie et analogues.

En général, un appareil de formation d'une image sans nettoyeur comporte une unité d'exposition qui forme une image latente électrostatique sur un tambour photosensible, une unité de développement qui force un toner à adhérer à l'image latente électrostatique et une unité de transfert qui transfère le toner sur une feuille. Il reste inévitablement du toner sur le tambour photosensible après le transfert. Le toner qui reste est dispersé ou étalé par un organe d'enlèvement à mémoire (tel qu'une brosse électrique conductrice) qui contacte une surface du tambour photosensible et le toner dispersé s'étale uniformément sur le tambour photosensible. Alors, le toner est récupéré par l'unité de développement, au moyen d'une force d'attraction électrostatique de cette unité de développement, tandis que le tambour photosensible tourne.

Comme on l'a mentionné ci-dessus, il reste inévitablement du toner sur le tambour photosensible après le transfert, lequel est étalé sur le tambour photosensible par l'organe d'enlèvement à mémoire, ensuite le toner étalé est récupéré par l'unité de développement. Cependant, il est physiquement impossible d'étaler la totalité du toner qui reste au moyen de l'organe d'enlèvement à mémoire. En d'autres termes, il reste une certaine quantité de toner après le procédé de récupération et un tel toner peut être imprimé sur une feuille lors d'une rotation subséquente du tambour photosensible (procédé d'impression suivante). Pour éliminer ce problème, une tension est appliquée à l'organe d'enlèvement à mémoire afin de créer une force d'attraction électrostatique qui maintient le toner qui reste sur l'organe d'enlèvement à mémoire à un certain point.

Si l'appareil de formation d'une image fonctionne pendant longtemps, le toner qui est forcé à rester sur l'organe d'enlèvement à mémoire peut s'étendre éventuellement en une ligne le long d'une portion de contact entre l'organe d'enlèvement à mémoire et le tambour photosensible. Ce toner n'adhère pas ni ne se fixe à la surface du tambour photosensible tandis que celui-ci tourne. Cependant, si une tension est appliquée à l'organe d'enlèvement à mémoire alors que le tambour photosensible est arrêté, le toner qui reste est graduellement absorbé par et est fixé sur un corps en sélénium dans une surface externe (couche photoconductrice) du tambour photosensible.

Par conséquent, si le tambour photosensible s'arrête alors que la tension est appliquée à l'organe d'enlèvement à mémoire, le toner fixé qui reste n'est pas suffisamment récupéré par l'unité de développement, même après nettoyage de l'organe d'enlèvement à mémoire et en conséquence le toner qui reste traverse l'unité de développement. De plus, tout le toner qui reste n'est pas réellement absorbé par,ni fixé au corps en sélénium du tambour photosensible. Ainsi, le toner qui reste est transféré sur la feuille par l'unité de transfert. En d'autres termes, il apparaît une tâche linéaire sur la feuille.

La présente invention a pour objet de procurer un appareil de formation d'une image sans nettoyeur qui empêche le toner d'être absorbé et de se fixer sur un tambour photosensible même si du toner reste sur une portion de contact entre un organe d'enlèvement à mémoire et le tambour photosensible lorsque du courant est appliqué alors que le tambour photosensible est à l'état de repos.

Selon un aspect de la présente invention, on prévoit un appareil de formation d'une image sans nettoyeur qui étale le toner qui reste sur un tambour photosensible après un procédé de transfert par un organe d'enlèvement à mémoire et qui récupère le toner étalé par une unité de développement, caractérisé en ce qu'on prévoit un moyen de commande pour faire sensiblement disparaître la différence de potentiel entre le tambour photosensible et l'organe d'enlèvement à mémoire alors que le tambour photosensible est arrêté à l'état de repos (ou est à l'état désactivé) et que du courant est appliqué à l'appareil de formation de l'image.

Selon cette construction, une tension de polarisation est appliquée à l'organe d'enlèvement à mémoire alors que le tambour photosensible tourne donc le toner qui reste sur le tambour photosensible après le transfert est étalé par l'organe d'enlèvement à mémoire et est dispersé sur le tambour photosensible. D'autre part, si le tambour photosensible est désactivé, il n'y a toujours pas de différence de potentiel entre l'organe d'enlèvement à mémoire et le tambour photosensible. Par conséquent, le toner n'adhère pas ni ne se fixe à la surface du tambour photosensible, même si du toner reste sur la portion de contact entre l'organe d'enlèvement à mémoire et le tambour photosensible.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels
- la figure 1 est une vue en coupe d'un appareil de formation d'une image sans nettoyeur selon la présente invention
- la figure 2 donne un schéma bloc d'une partie majeure de l'appareil de formation d'une image sans nettoyeur de la figure 1 ; et
- la figure 3 est un diagramme des temps de divers éléments de l'appareil de formation d'une image de la figure 1.

Un mode de réalisation préféré de la présente invention sera maintenant décrit en se référant aux dessins joints.

En se référant à la figure 1, un tambour photosensible 2 qui accomplit un procédé de formation d'une image est placé en un centre approprié d'un logement 1. Le tambour photosensible 2 est supporté et entraîné en rotation par un moteur d'entraînement 34 que l'on peut voir à la figure 2.

Sur une surface du tambour photosensible 2 est formé un film photoconducteur 3 en sélénium. Une unité de charge 4 charge uniformément le film photoconducteur 3 à une tension prescrite (-700V dans ce mode de réalisation). Une unité d'exposition 5 est placée au-dessus du tambour photosensible 2 et elle rayonne une lumière sur le tambour photosensible 2 pour former une image latente électrostatique d'une tension prescrite (-100V dans ce mode de réalisation) sur le tambour photosensible 2. Une unité de développement 6 se trouve près du tambour photosensible 2 et elle comporte un boîtier 7 du toner pour la réception d'un toner T et un rouleau 8 de développement. Une tension de polarisation est appliquée au rouleau 8 de développement et une tension prédéterminée (450V dans ce mode de réalisation) est appliquée au toner T par le rouleau 8.La différence entre -450V et la tension de l'image latente électrostatique force le toner T à adhérer sur l'image latente électrostatique afin de visualiser l'image latente électrostatique.

Un rouleau de transfert 18 est prévu sous le tambour photosensible 2. Le rouleau de transfert 18 force une feuille
Y, qui provient d'un rouleau d'alimentation 15 (que l'on décrira ultérieurement) à contacter fermement le tambour photosensible 2. Une unité de transfert 17 se trouve en dessous du tambour photosensible 2. L'unité de transfert 17 applique une tension prédéterminée (+60V dans ce mode de réalisation) à une portion de contact entre le tambour photosensible 2 et la feuille Y. Etant donné la différence entre +60V et la tension de l'image du toner, l'image du toner est transférée sur la feuille Y.

Une lampe 19 de suppression de la charge est placée à proximité de l'unité de transfert 17. La lampe 19 de suppression de la charge expose une surface du tambour photosensible 2 après le transfert afin d'entreprendre l'élimination de la charge. D'un côté opposé, sur le tambour photosensible 2, en regardant à partir du rouleau de développement 8, est prévu une brosse 20 pour enlever une poudre de papier et analogue qui adhère au tambour photosensible 2 après le transfert. Au-dessus de la brosse 20 est prévue une brosse d'enlèvement à mémoire 21 en tant qu'organe d'enlèvement à mémoire. La brosse d'enlèvement à mémoire 21 (brosse conductrice) contacte la surface du tambour photosensible 2 de façon à étaler le toner qui reste sur le tambour photosensible 2 après le transfert et à disperser uniformément le toner sur le tambour 2.La brosse d'enlèvement à mémoire 21 est faite de fibres à base de rayonne où est dispersé du carbone (longueur des poils 8 mm, diamètre 20 microns, résistance de surface 0,1 mégaohm). Six cent fibres sont à chaque fois rassemblées en un faisceau et les faisceaux sont installés en série dans une direction principale d'exploration. Un condensateur (non représenté) est connecté à la brosse d'enlèvement à mémoire 21 et quand le condensateur est chargé, une tension prédéterminée (+600V dans ce mode de réalisation) est appliquée à la brosse 21 par décharge corona de l'unité de transfert 17. Par ailleurs, un commutateur de mise à la terre 16 (figure 2) est prévu pour la mise à la masse de la charge.

L'unité de développement 6 accomplit un procédé de nettoyage alors qu'elle accomplit le développement. Le nettoyage est un procédé où le toner T qui reste, dispersé par la brosse d'enlèvement à mémoire 21, est récupéré par une force d'attraction électrostatique.

Une cartouche 9 de fourniture de feuilles est chargée/déchargée par rapport à une portion inférieure du logement 20 et généralement un certain nombre de feuilles Y sont empilées dans la cartouche 9. Une portion avant des feuilles empilées Y est poussée vers le haut par un ressort à boudin 12 via une plaque de pression 10 et un levier de pression 11. Un rouleau 13 d'alimentation en feuilles est placé dans le logement 1 et il est entraîné en rotation par le moteur d'entraînement 34 via un embrayage électromagnétique 35 (figure 2). Quand la cartouche 9 est insérée dans le logement 1, le ressort à boudin 12 sollicite l'extrémité avant des feuilles Y vers le dessous du rouleau d'alimentation en feuilles 13.

Alors, si le rouleau 13 tourne, les feuilles Y sont captées de la cartouche 9 à raison d'une à une et chaque feuille Y est guidée vers le dessous du tambour photosensible 2 par des guidages 14 et 30 et deux rouleaux d'alimentation 15.

Un fixateur chauffant 22 est placé à droite (en direction d'évacuation d'une feuille) du tambour photosensible 2 dans le logement 1. Le fixateur 22 comporte un rouleau chauffant 23 et un rouleau de pression 24. Le rouleau 24 contacte le rouleau 23 à une pression prescrite.

La ligne en traits et points simples qui s'étend entre les rouleaux 23 et 24 est un passage de la feuille. La feuille Y passe sur un guidage 25 de la feuille et avance en passant entre les rouleaux 23 et 24 de façon à chauffer et à fixer l'image du toner sur la feuille Y. Un empileur 26 est formé au sommet du logement 1 de manière qu'un guidage 27 de la feuille et deux rouleaux de guidage 28 transfèrent les feuilles Y dans l'empileur 26 après fixation de l'image.

Le circuit majeur de l'appareil de formation de l'image sans nettoyeur que l'on peut voir à la figure 1 sera maintenant expliqué en se référant à la figure 2.

Comme on peut le voir sur la figure 2, une ROM ou mémoire morte 32 qui mémorise un programme pour contrôler le fonctionnement général de l'appareil de formation d'une image, une RAM ou mémoire à accès aléatoire 40 qui mémorise temporairement diverses données et un moteur d'entraînement 34 sont connectés à une unité centrale de traitement ou CPU 31 par diverses sortes de moyens d'entraînement 36, 37, 38, 39, 41, 42 et 43. Un temporisateur 33 est également connecté à l'unité 31.

Dans ce mode de réalisation, l'unité 31 et la mémoire morte 32 constituent un moyen de contrôle pour rendre la différence de potentiel entre le tambour photosensible et l'organe d'enlèvement à mémoire sensiblement nulle quand le courant est mis en circuit alors que le tambour photosensible est désactivé. Plus particulièrement, l'unité 31 contrôle le moyen d'entraînement 37 en se basant sur le programme mémorisé dans la mémoire morte 32. Au moins quand le moteur 34 du tambour photosensible n'est pas actionné, le fonctionnement de l'unité de transfert 17 est arrêté et l'application de tension à la brosse d'enlèvement à mémoire 21 est arrêtée.

Dans ce mode de réalisation, l'unité 31 et la mémoire 32 constituent également en combinaison un moyen pour accomplir le nettoyage de la brosse d'enlèvement à mémoire 21 avant formation de l'image. Plus particulièrement, quand un signal d'ordre d'impression est appliqué à l'unité 31, celleci commande d'abord les moyens d'entraînement 38 et 39 sur le programme mémorisé dans la mémoire morte 32 avant procédé de formation de l'image pour forcer l'unité de transfert 17 à charger la surface du tambour photosensible 2 à une tension positive pendant une période prescrite alors que l'application de tension à la brosse d'enlèvement à mémoire 21 est arrêtée. En d'autres termes, la charge n'est appliquée qu'au tambour photosensible 2.

Ensuite, on expliquera, par le diagramme des temps montré à la figure 3, le fonctionnement de l'appareil de formation d'une image sans nettoyeur ayant la construction ci-dessus décrite. Les opérations décrites ci-dessous se passent sous le contrôle de l'unité 31 selon le programme mémorisé dans la mémoire 32. Sur la figure 3, la ligne à double tirts dans la colonne de la polarisation d'enlèvement à mémoire indique un état passant dans un cas conventionnel.

D'abord, au temps tl, le moteur d'entraînement 34 du tambour photosensible 2 est mis hors circuit. En même temps, l'application de courant à l'unité de développement 6 est interrompue et la polarisation de développement est également arrêtée. Alors, la vitesse de rotation du moteur d'entraînement 34 baisse graduellement pour devenir nulle en un temps t2. Simultanément, l'unité de charge 4 et la lampe 19 de suppression de la charge sont désactivées et la polarisation de l'enlèvement à mémoire pour la brosse 21 est interrompue. A partir du temps t2 jusqu'à un temps t3, le tambour photosensible 2 est désactivé car le moteur 34 est hors circuit. Pendant cette période, la polarisation de l'enlèvement à mémoire n'est pas appliquée.

Il n'y a pas de différence de potentiel entre la brosse 21 et le tambour photosensible car la polarisation d'enlèvement à mémoire n'est pas appliquée. Par conséquent, le toner T qui reste sur la brosse 21 d'enlèvement à mémoire n'est ni absorbé ni fixé sur la couche photo conductrice du tambour photosensible. Alors, un signal de début d'impression est appliqué à l'unité 31 au temps t3 et le moteur d'entraînement 34 du tambour photosensible 2 est mis en circuit. Quand le moteur d'entraînement 34 atteint une vitesse prédéterminée de rotation (temps t4), l'unité de charge 4 et la lampe 19 de suppression de la charge sont mises en circuit et la polarisation de développement est appliquée à l'unité 6.

En un temps t5, l'unité de transfert 17 est mise en circuit et la polarisation de l'enlèvement à mémoire est appliquée à la brosse 21. A partir du temps t4 jusqu'au temps t5, la polarisation de l'enlèvement à mémoire n'est pas appliquée à la brosse 21. En d'autres termes, la tension de la brosse 21 est zéro. En conséquence, la tension est appliquée au tambour photosensible 2 avant la brosse 21. Par suite, une différence de potentiel est produite et cette différence force le toner qui reste sur la brosse 21 à passer vers le tambour photosensible 2. Par conséquent, cela accomplit le nettoyage de la brosse d'enlèvement à mémoire 21.

L'unité de transfert 17 est mise en circuit (précharge) au temps t5 mais est rapidement arrêtée au temps t6.

La pré-charge de l'unité de transfert 17 est nécessaire car la polarisation de l'enlèvement à mémoire doit être appliquée en correspondance avec la rotation du tambour photosensible 2. Plus particulièrement, comme la polarisation de l'enlèvement à mémoire est dérivée de la décharge corona de l'unité de transfert 17, l'unité 17 doit être mise en circuit une fois pour appliquer la tension de polarisation à la brosse 21. Cependant, il n'est pas nécessaire que l'unité de transfert 17 soit continuellement en circuit pendant la "prérotation" (la pré-rotation et la rotation du tambour photosensible qui est généralement accomplie avant une opération d'impression.La pré-rotation est entreprise alors que l'unité de charge ainsi que les autres unités fonctionnent pour charger uniformément la surface du tambour photosensible ou bien pour forcer l'unité de développement à récupérer le toner de la surface du tambour photosensible).

Par ailleurs, comme le condensateur est incorporé dans la brosse 21, une courte période de pré-charge permet de maintenir une tension prescrite de polarisation.

La polarisation de l'enlèvement est appliquée pour la première fois en un temps t5. Ce temps ne doit pas être avant le temps t4 (quand l'unité de charge 4 est mise en circuit).

Dans ce mode de réalisation, la polarisation de l'enlèvement à mémoire est appliquée après mise en circuit de l'unité de charge 4 et rotation du tambour photosensible 2 sur 360 degrés. En d'autres termes, si la polarisation de l'enlèvement à mémoire est appliquée avant la charge, l'influence de l'effet corona de transfert, du fait de la pré-charge, ne peut être suffisamment supprimée et il apparaît une influence non souhaitée.

Le fonctionnement de l'unité de transfert 17 et de la brosse 21 d'enlèvement à mémoire sera maintenant mieux décrit. La polarisation d'enlèvement à mémoire est appliquée par l'unité de transfert 17 au temps t5 et l'organe d'enlèvement à mémoire se trouve chargé à +600V dans ce mode de réalisation. A la fin de la pré-charge, l'unité de transfert 17 est mise hors circuit au temps t6 et est mise en circuit au temps t7. L'opération d'impression continue du temps t7 au temps t8.

Pendant l'opération d'impression, la brosse 21 qui est à l'état chargé étale le toner T qui reste sur le tambour photosensible 2 et ce toner T est récupéré par l'unité de développement 6. La force d'attraction électrostatique de la brosse 21 à laquelle est appliquée la polarisation d'enlèvement à mémoire maintient à un certain point le toner qui reste T sur la brosse 21. Par conséquent, tandis que le tambour photosensible 2 tourne, le toner T qui reste produit éventuellement une trace en ligne sur la zone de contact entre la brosse 21 et le tambour photosensible 2. Alors, l'unité de transfert 17 est mise en circuit au temps t8 pour terminer l'opération d'impression. Ensuite, le moteur d'entraînement 34 du tambour photosensible 2 est désactivé au temps t9. En même temps, la polarisation de développement est interrompue.La vitesse de rotation du moteur d'entraînement 34 baisse graduellement pour se trouve nulle en un temps tl0.

Alors, l'unité de charge 4 et la lampe 19 d'élimination de la charge sont mises hors circuit. De même, le commutateur de mise à la terre de la brosse 21 est actionné pour mettre cette brosse 21 à la masse.

Jusqu'à un temps tll, c'est-à-dire jusqu'à ce qu'un signal de début d'impression soit de nouveau appliqué à l'unité 31, le moteur d'entraînement 34 du tambour photosensible 2 est hors circuit et le tambour photosensible 2 est à l'état désactivé. Pendant cette période de temps, la polarisation d'enlèvement à mémoire n'est pas appliquée.

Comme la brosse 21 est à la terre et que la polarisation d'enlèvement à mémoire n'est pas appliquée, la différence de potentiel entre la brosse 21 et le tambour photosensible 2 est nulle. Par conséquent, le toner T qui reste sur la brosse 21 n'est pas absorbé ni fixé sur la couche conductrice du tambour photosensible. Quand le moteur d'entraînement 34 est mis en circuit au temps tll, sa vitesse de rotation atteint une valeur stable au temps t12 et l'impression suivante peut être entreprise.

Comme on l'a décrit ci-dessus, comme, au moins quand le tambour photosensible 2 est désactivé, c'est-à-dire quand l'opération d'impression n'est pas accomplie, la polarisation d'enlèvement à mémoire n'est pas appliquée, le toner T qui reste sur la brosse 21 n'est ni absorbé ni fixé sur la couche photoconductrice du tambour photosensible. Par ailleurs, comme l'unité de transfert 17 est pré-chargée pour appliquer la polarisation d'enlèvement à mémoire, la brosse 21 peut disperser et étaler le toner T qui reste sur le tambour photosensible 2 même avant que la tension stable n'est été appliquée à l'unité de transfert 17.

Il faut noter que diverses modifications peuvent être apportées à la description qui précède. Par exemple, le procédé de nettoyage de la brosse 21 dans ce mode de réalisation est effectué avant l'impression. Cependant, on peut l'entreprendre après le transfert. Si le procédé de nettoyage est entrepris immédiatement après le transfert, l'unité de développement 6 récupère une quantité considérable de toner T qui reste mais une partie du toner peut rester sur la brosse 21. Même dans un tel cas, la présente invention empêche le toner T qui reste d'être absorbé ou fixé sur la couche photoconductrice du tambour photosensible. Par conséquent, on peut s'attendre à une meilleure impression.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Appareil de formation d'une image sans nettoyeur, du type étalant le toner qui reste sur une corps photosensible après un transfert par un organe d'enlèvement à mémoire et récupérant le toner étalé par une unité de développement, caractérisé en ce qu'un moyen de commande (31, 32) est prévu pour faire sensiblement disparaître la différence de potentiel entre le corps photosensible (2) et l'organe d'enlèvement à mémoire (21) alors que ledit corps photosensible est arrêté à un état de repos et que du courant est appliqué à l'appareil de formation d'une image.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de commande désactive une unité de transfert (17) et arrête l'application de tension à l'organe d'enlèvement à mémoire quand le corps photosensible est à l'état de repos.

3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de commande désactive un moteur d'entraînement (34) du corps photosensible à la fin d'une opération d'impression et interrompt en même temps la fourniture de courant à une unité de développement et désactive de plus une unité de charge (4) et une lampe (19) d'enlèvement de la charge et interrompt l'application d'un tension de polarisation à l'organe d'enlèvement à mémoire quand le moteur d'entraînement du corps photosensible s'arrête.

4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de commande met l'organe d'enlèvement à mémoire (21) à la masse lorsqu'il interrompt l'application d'une tension de polarisation audit organe (21).

5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de commande (31, 32) pré-charge une unité de transfert avant l'impression.

6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen de commande (31, 32) fournit une polarisation d'enlèvement à mémoire à l'organe d'enlèvement à mémoire après avoir activé l'unité de charge.

7. Appareil de formation d'une image sans nettoyeur caractérisé en ce qu'il comprend

un tambour photosensible (2)

un moteur d'entraînement (34) pour faire tourner ledit tambour photosensible

un organe d'enlèvement à mémoire (21) pour étaler un toner qui reste sur le tambour photosensible après un transfert

un premier moyen (31, 32) pour désactiver le moteur d'entraînement

un second moyen (31, 32) pour rendre nulle une tension au tambour photosensible quand le moteur d'entraînement est désactivé ; et

un troisième moyen (16) pour rendre nulle une tension de l'organe d'enlèvement à mémoire quand le moteur d'entraînement est désactivé.

8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que le troisième moyen (16) met l'organe d'enlèvement à mémoire à la masse pour annuler la tension dudit organe d'enlèvement à mémoire.