FR2768964A1 - Dispositif de recto-verso integre pour imprimante laser et realisation d'un recto-verso - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un dispositif de formation d'image (10) qui comporte des rouleaux extérieurs (86) disposés pour éjecter un support à l'extérieur du dispositif de formation d'image, et un mécanisme d'entraînement de sortie bidirectionnel (100) actionné par un seul électroaimant relié aux rouleaux de sortie pour entraîner de manière bidirectionnelle les rouleaux de sortie et pour permettre un trajet de retour (90) à travers les rouleaux de sortie pour réaliser un recto-verso. Dans un mode de réalisation en variante, le dispositif de formation d'image comporte pratiquement tous les constituants nécessaires au recto-verso, intégrés avec le moteur de base du dispositif de formation d'image, mais exclut le mécanisme d'entraînement de sortie bidirectionnel (100) actionné par électroaimant pour fournir un système sans recto-verso qui est facultativement et facilement étendu à un système de recto-verso.
Description
La présente invention concerne de manière générale les dispositifs de formation d'image et, demanière plus particulière, la caractéristique recto-verso d'imprimantes laser.
La technique du recto-verso, ou d'impression sur les deux côtés d'une feuille de papier (ou autre support) a longtemps été réservée à des dispositifs de formation d'image de niveau supérieur, y compris des imprimantes à jet d'encre, des imprimantes à laser, des photocopieurs, etc. Les complexités associées à des formations d'image recto-verso sont bien connues dans la technique.
Par exemple, le brevet US n" 4 453 841 décrit un système d'impression recto-verso et un procédé destiné à celui-ci dans lesquels de multiples feuilles pour copie sont transportées simultanément à travers un trajet de feuille. Un dispositif d'inversion de feuille pour copie reçoit les feuilles pour copie séquentiellement à partir du trajet de feuille après que les feuilles aient été imprimées sur leur première face et les ramène vers le trajet de feuille dans une orientation inversée avant de les imprimer sur les secondes faces.
Une exécution séparée d'un recto-verso est indiquée dans le brevet US n" 4 066 252 dans laquelle apres qu'une feuille ait été imprimée sur une première face, elle est transportée vers un plateau d'accumulation en sortie, mais ensuite est extraite de celui-ci et réintroduite dans le trajet de papier tout en étant, en même temps, inversée pour formation d'une image sur la seconde face.
Des systèmes de recto-verso tels que ceux décrits dans le brevet US 4 453 841 sont généralement plus complexes, plus coûteux et plus rapides que des systèmes tels que ceux décrits dans le brevet US 4 066 252. En tant que tels, des systèmes de recto-verso qui incluent la technique consistant à retirer les feuilles du plateau de sortie pour les ramener pour un recto-verso (de manière similaire à la description du brevet US 4 066 252) sont généralement réalisés dans des systèmes de niveau plus faible, à coût plus faible, la vitesse étant sacrifiée pour avoir un coût réduit. Cependant, dans l'un ou l'autre type de système, il existe un effort continuel pour réduire les coûts, augmenter la vitesse, et fournir à l'utilisateur des options améliorées.
A cet effet, on sait aussi, dans la technique, réaliser des systèmes de recto-verso en créant la caractéristique de recto-verso sous forme d'une option d'extension d'un système de reproduction d'image existant déjà, tel qu'une imprimante laser. Ceci permet à un système sans recto-verso, à coût plus faible, qui peut être par la suite transformé en système de recto-verso par l'achat du dispositif de recto-verso d'extension. Cependant, ces recto-verso du type extension nécessitent en général des moteurs d'entraînement séparés et des composants en double par rapport à ceux qui existent déjà dans le système de reproduction d'image auxquels le recto-verso d'extension est ajouté. Ainsi, les coûts globaux peuvent en réalité être plus grands que si le recto-verso était acheté sous forme d'une caractéristique intégrée au système de reproduction d'image d'origine.
En conséquence, un but de la présente invention consiste à permettre un recto-verso à faible coût par l'intégration de certaines fonctions de recto-verso dans le moteur de base tout en gardant une certaine possibilité du type extension.
Selon les principes de la présente invention, dans un mode préféré de réalisation, un dispositif de formation d'image, tel qu'une imprimante laser, comporte des rouleaux de sortie disposés pour éjecter les supports à ltextérieur du dispositif de formation d'image, et comporte de plus un seul mécanisme d'entraînement de sortie, bidirectionnel, actionné par électroaimant (c'est-à-dire un mécanisme d'inversion) relié aux rouleaux deo sortie pour entraîner dans deux directions les rouleaux de sortie et pour permettre un trajet de retour à travers les rouleaux de sortie pour réaliser un recto-verso sur le support.
Dans un mode de réalisation en variante, le dispositif de formation d'image comporte pratiquement tous les constituants nécessaires pour un recto-verso intégrés au moteur de base du dispositif de formation d'image, mais exclut le mécanisme d'entraînement bidirectionnel de la sortie actionné par électroaimant, pour fournir un système sans recto-verso qui est étendu de manière facultative en système de recto-verso. De plus, en positionnant stratégiquement le mécanisme d'entraînement bidirectionnel de la sortie sur une plaque d'engrenages accessible du dispositif de formation d'image, le mécanisme d'entraînement bidirectionnel de la sortie peut être facilement ajouté pendant l'intégration du moteur final ou sous forme d'un accessoire d'après-vente, à un coût minimum.
Ainsi, l'invention concerne un dispositif de formation d'image, caractérisé en ce qu'il comporte
(a) des rouleaux de sortie disposés pour éjecter des supports en dehors du dispositif de formation d'image, et
(b) un mécanisme d'entraînement bidirectionnel de la sortie activé par un seul électroaimant relié aux rouleaux de sortie pour entraîner de manière bidirectionnelle les rouleaux de sortie et pour permettre un trajet de retour pour effectuer un recto-verso sur le support.
(a) des rouleaux de sortie disposés pour éjecter des supports en dehors du dispositif de formation d'image, et
(b) un mécanisme d'entraînement bidirectionnel de la sortie activé par un seul électroaimant relié aux rouleaux de sortie pour entraîner de manière bidirectionnelle les rouleaux de sortie et pour permettre un trajet de retour pour effectuer un recto-verso sur le support.
Ce dispositif est avantageusement complété par les différentes caractéristiques suivantes prises seules ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles
- le mécanisme d'entraînement de sortie comporte
(a) un arbre de sortie disposé en association avec un mécanisme à électroaimant,
(b) un premier mécanisme disposé de manière rotative autour de l'arbre de sortie pour entraîner l'arbre de sortie dans une première direction en réponse à la non-activation du mécanisme à électroaimant, et
(c) un second mécanisme disposé de manière rotative autour de l'arbre de sortie pour entraîner l'arbre de sortie dans une seconde direction en réponse à une activation du mécanisme à électroaimant,
- le premier mécanisme comporte un noyau disposé autour de l'arbre de sortie sur un périmètre intérieur d'un enroulement de bobine du mécanisme à électroaimant,
- le dispositif comporte de plus un ressort enroulé disposé autour de l'arbre de sortie sur un périmètre intérieur du premier mécanisme et ayant une première extrémité reliée à l'arbre de sortie et une extrémité opposée reliée au mécanisme à électroaimant, le ressort enroulé étant destiné à mettre en prise les premier et second mécanismes avec l'arbre de sortie respectivement,
- le dispositif comporte de plus un mécanisme d'entraînement pour entraîner un élément photoconducteur du dispositif de formation d'image, et est caractérisé en ce que le mécanisme d'entraînement est de plus connecté au mécanisme d'entraînement de sortie pour entraîner le mécanisme d'entraînement de sortie dans la première direction de rotation, et pour que le mécanisme d'entraînement de sortie entraîne les rouleaux de sortie dans la première direction de rotation pour éjecter des supports à l'extérieur du dispositif de formation d'image,
- il comporte de plus des moyens de commande pour activer le mécanisme à électroaimant de sorte que le mécanisme d'entraînement de sortie entraîne les rouleaux de sortie dans la seconde direction de rotation pour permettre le trajet de retour de recto-verso du support,
- le dispositif comportant de plus un boîtier extérieur renfermant le dispositif de formation d'image, il est caractérisé en ce que le mécanisme d'entraînement de sortie est relié de manière amovible au dispositif de formation d'image à un emplacement situé à l'intérieur du boîtier extérieur et à un emplacement qui est accessible lors de l'enlèvement d'au moins une partie du boîtier extérieur, de manière à donner accès au mécanisme d'entraînement de sortie et à permettre son enlèvement sur demande,
- le mécanisme d'entraînement de sortie est relié de manière amovible de telle sorte qu'un mécanisme d'entraînement unidirectionnel peut le remplacer pour entraîner les rouleaux de sortie dans une seule direction pour éjecter les supports à l'extérieur du dispositif de formation d'image,
- le mécanisme d'entraînement de sortie comporte
(a) une bobine fixe disposée autour d'un axe, la bobine ayant un boîtier disposé autour d'un périmètre extérieur de la bobine et un manchon disposé sur un périmètre intérieur de la bobine, le manchon étant rotatif autour de l'axe, et un trajet de flux magnétique étant fourni à travers le boîtier fixe et le manchon rotatif lorsque la bobine est mise sous tension,
(b) des premiers moyens d'entraînement reliés au manchon rotatif pour entraîner le manchon dans une première direction autour de l'axe,
(c) un arbre disposé à travers le manchon et rotatif autour de l'axe,
(d) un mécanisme à électroaimant disposé de manière rotative autour de l'arbre à l'opposé des premiers moyens d'entraînement,
(e) des seconds moyens d'entraînement reliés opérationnellement au mécanisme à électroaimant pour entraîner le mécanisme à électroaimant dans une seconde direction, et
(f) des moyens de prise disposés autour de l'arbre pour mettre en prise le manchon rotatif avec l'arbre pour entraîner l'arbre dans la première direction lorsque la bobine n'est pas sous tension et pour mettre en prise le mécanisme à électroaimant avec l'arbre pour entraîner l'arbre dans la seconde direction lorsque la bobine est mise sous tension,
- le mécanisme à électroaimant comporte un anneau de commande flottant et un épaulement, et les moyens de prise comportent un ressort enroulé situé autour de l'arbre, ayant une première extrémité reliée à l'arbre, directement ou indirectement, et une extrémité opposée reliée à l'anneau de commande flottant, et lorsque la bobine n'est pas sous tension, le ressort se serre de lui-même contre un périmètre intérieur du manchon pour entraîner l'arbre dans la première direction, et lorsque la bobine est sous tension le ressort est tiré contre l'arbre lorsque l'anneau de commande flottant est attiré vers l'épaulement pour libérer le ressort du périmètre intérieur du manchon et pour entraîner l'arbre dans la seconde direction.
- le mécanisme d'entraînement de sortie comporte
(a) un arbre de sortie disposé en association avec un mécanisme à électroaimant,
(b) un premier mécanisme disposé de manière rotative autour de l'arbre de sortie pour entraîner l'arbre de sortie dans une première direction en réponse à la non-activation du mécanisme à électroaimant, et
(c) un second mécanisme disposé de manière rotative autour de l'arbre de sortie pour entraîner l'arbre de sortie dans une seconde direction en réponse à une activation du mécanisme à électroaimant,
- le premier mécanisme comporte un noyau disposé autour de l'arbre de sortie sur un périmètre intérieur d'un enroulement de bobine du mécanisme à électroaimant,
- le dispositif comporte de plus un ressort enroulé disposé autour de l'arbre de sortie sur un périmètre intérieur du premier mécanisme et ayant une première extrémité reliée à l'arbre de sortie et une extrémité opposée reliée au mécanisme à électroaimant, le ressort enroulé étant destiné à mettre en prise les premier et second mécanismes avec l'arbre de sortie respectivement,
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- il comporte de plus des moyens de commande pour activer le mécanisme à électroaimant de sorte que le mécanisme d'entraînement de sortie entraîne les rouleaux de sortie dans la seconde direction de rotation pour permettre le trajet de retour de recto-verso du support,
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- le mécanisme d'entraînement de sortie est relié de manière amovible de telle sorte qu'un mécanisme d'entraînement unidirectionnel peut le remplacer pour entraîner les rouleaux de sortie dans une seule direction pour éjecter les supports à l'extérieur du dispositif de formation d'image,
- le mécanisme d'entraînement de sortie comporte
(a) une bobine fixe disposée autour d'un axe, la bobine ayant un boîtier disposé autour d'un périmètre extérieur de la bobine et un manchon disposé sur un périmètre intérieur de la bobine, le manchon étant rotatif autour de l'axe, et un trajet de flux magnétique étant fourni à travers le boîtier fixe et le manchon rotatif lorsque la bobine est mise sous tension,
(b) des premiers moyens d'entraînement reliés au manchon rotatif pour entraîner le manchon dans une première direction autour de l'axe,
(c) un arbre disposé à travers le manchon et rotatif autour de l'axe,
(d) un mécanisme à électroaimant disposé de manière rotative autour de l'arbre à l'opposé des premiers moyens d'entraînement,
(e) des seconds moyens d'entraînement reliés opérationnellement au mécanisme à électroaimant pour entraîner le mécanisme à électroaimant dans une seconde direction, et
(f) des moyens de prise disposés autour de l'arbre pour mettre en prise le manchon rotatif avec l'arbre pour entraîner l'arbre dans la première direction lorsque la bobine n'est pas sous tension et pour mettre en prise le mécanisme à électroaimant avec l'arbre pour entraîner l'arbre dans la seconde direction lorsque la bobine est mise sous tension,
- le mécanisme à électroaimant comporte un anneau de commande flottant et un épaulement, et les moyens de prise comportent un ressort enroulé situé autour de l'arbre, ayant une première extrémité reliée à l'arbre, directement ou indirectement, et une extrémité opposée reliée à l'anneau de commande flottant, et lorsque la bobine n'est pas sous tension, le ressort se serre de lui-même contre un périmètre intérieur du manchon pour entraîner l'arbre dans la première direction, et lorsque la bobine est sous tension le ressort est tiré contre l'arbre lorsque l'anneau de commande flottant est attiré vers l'épaulement pour libérer le ressort du périmètre intérieur du manchon et pour entraîner l'arbre dans la seconde direction.
L'invention concerne en outre un procédé de réalisation d'un recto-verso dans un dispositif de formation d'image, le dispositif de formation d'image comportant des rouleaux de sortie pour éjecter un support et comportant de plus un mécanisme d'inversion actionné par un seul électroaimant ayant un arbre de sortie relié aux rouleaux de sortie, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à
(a) entraîner l'arbre de sortie dans une direction avant pour éjecter le support à travers les rouleaux de sortie alors que le mécanisme d'inversion actionné par électroaimant n'est pas activé, et
(b) entraîner l'arbre de sortie dans une direction arrière pour ramener le support à travers les rouleaux de sortie et jusqu'à l'intérieur d'un trajet de recto-verso pour un traitement de recto-verso alors que le mécanisme d'inversion actionné par électroaimant est activé.
(a) entraîner l'arbre de sortie dans une direction avant pour éjecter le support à travers les rouleaux de sortie alors que le mécanisme d'inversion actionné par électroaimant n'est pas activé, et
(b) entraîner l'arbre de sortie dans une direction arrière pour ramener le support à travers les rouleaux de sortie et jusqu'à l'intérieur d'un trajet de recto-verso pour un traitement de recto-verso alors que le mécanisme d'inversion actionné par électroaimant est activé.
Avantageusement, l'arbre de sortie est mis en prise de manière bidirectionnelle par les étapes consistant à
(a) mettre en rotation en continu un premier mécanisme dans la direction avant autour de l'arbre de sortie,
(b) mettre en rotation continue un second mécanisme dans la direction arrière autour de l'arbre de sortie, et
(c) de manière sélective, (i) mettre en prise le premier mécanisme avec l'arbre de sortie en réponse à une absence d'activation du mécanisme d'inversion actionné par électroaimant, ou (ii) mettre en prise le second mécanisme avec l'arbre de sortie en réponse à une activation du mécanisme d'inversion actionné par électroaimant.
(a) mettre en rotation en continu un premier mécanisme dans la direction avant autour de l'arbre de sortie,
(b) mettre en rotation continue un second mécanisme dans la direction arrière autour de l'arbre de sortie, et
(c) de manière sélective, (i) mettre en prise le premier mécanisme avec l'arbre de sortie en réponse à une absence d'activation du mécanisme d'inversion actionné par électroaimant, ou (ii) mettre en prise le second mécanisme avec l'arbre de sortie en réponse à une activation du mécanisme d'inversion actionné par électroaimant.
Avantageusement, le premier mécanisme comporte un noyau disposé autour de l'arbre de sortie sur un périmètre intérieur d'un enroulement de bobine du mécanisme d'inversion actionné par électroaimant.
D'autres buts, avantages et capacités de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, faite à titre d'exemple uniquement, en référence aux dessins annexés sur lesquels
- la figure 1 est une vue en perspective d'une imprimante utilisant les principes de la présente invention,
- la figure 2 est une vue latérale, schématique, de l'imprimante de la figure 1,
- la figure 3 est une vue en perspective arrachée du mécanisme d'inversion utilisé avec le système de recto-verso de la présente invention,
- la figure 4 est une vue partielle en perspective de l'imprimante de la figure 1, un panneau formant couvercle étant enlevé et montrant le mécanisme d'inversion des rouleaux de sortie de la figure 3 pour permettre un recto-verso.
- la figure 1 est une vue en perspective d'une imprimante utilisant les principes de la présente invention,
- la figure 2 est une vue latérale, schématique, de l'imprimante de la figure 1,
- la figure 3 est une vue en perspective arrachée du mécanisme d'inversion utilisé avec le système de recto-verso de la présente invention,
- la figure 4 est une vue partielle en perspective de l'imprimante de la figure 1, un panneau formant couvercle étant enlevé et montrant le mécanisme d'inversion des rouleaux de sortie de la figure 3 pour permettre un recto-verso.
La figure 1 est une vue en perspective d'une imprimante 10 utilisant les principes de la présente invention. Bien que l'imprimante 10 soit représentée et décrite ici comme étant une imprimante laser, il sera compris par l'homme du métier que la présente invention peut également s'appliquer à d'autres dispositifs de formation d'image capables de traiter en recto-verso, tels que des imprimantes à jet d'encre, des photocopieurs, et analogues. L'imprimante 10 comporte un plateau d'entrée amovible 15 destiné à supporter des supports en feuille (tel que du papier) à traiter par l'imprimante. L'imprimante 10 comporte aussi un plateau de sortie 20 destiné à supporter les supports en feuille après qu'ils aient été traités par l'imprimante. Le boîtier extérieur de l'imprimante 10 comporte un panneau d'accès 25 pour permettre l'insertion et l'enlèvement d'une cartouche de toner (non-représentée mais vue au niveau de la référence numérique 70 sur la figure 2). Le boîtier extérieur comporte de plus un panneau amovible 30 pour donner accès aux mécanismes de mise au format et d'inversion (dont aucun n'est visible sur la figure 1, mais qui sont représentés sur la figure 2 et la figure 4). Le mécanisme d'inversion va être représenté et décrit plus complètement ci-après et est utilisé selon les principes de la présente invention pour permettre un recto-verso à un coût efficace.
La figure 2 est une vue latérale, schématique, de l'imprimante 10 de la figure 1. Cette vue représente les trajets internes de traitement de support pour impression sur une seule face seulement et pour impression en recto-verso. La plupart des composants habituels sont supprimés des dessins pour qu'ils soient clairs en ce qui concerne les trajets de traitement des supports et les composants de recto-verso de la présente invention.
Les supports en feuille sont stockés sur une plaque sollicitée 35 du plateau d'entrée 15 avant d'être traités par l'imprimante 10. Un détecteur 40 détecte si des supports en feuille sont disponibles sur la plaque 35. Lors du déclenchement d'un travail d'impression sur une seule face (sans recto-verso), une feuille est prélevée de la plaque 35 par un rouleau de prélèvement 45 et passe à travers des rouleaux de transport 50 et des rouleaux d'orientation 55 vers un tambour photoconducteur 60 et un rouleau de transfert 65 pour formation d'une image sur une face de la feuille. Le tambour photoconducteur 60 est disposé en liaison avec une cartouche de toner amovible 70 comme cela est habituel dans la technique. Lorsque l'image a été transférée sur la première face de la feuille, la feuille poursuit à travers des rouleaux de transport 75, un dispositif de fusion 80, des rouleaux de transport 82 et un détecteur 84, et, en définitif, elle est éjectée à travers des rouleaux de sortie 86 jusqu'à l'intérieur d'un plateau de sortie 20 tel qu'indiqué par l'indicateur de trajet 88.
De manière similaire, lors du déclenchement d'un travail d'impression en recto-verso, le même trajet de traitement que celui juste décrit pour l'impression sans recto-verso est suivi. Cependant, lorsque les feuilles atteignent les rouleaux de sortie 86, au lieu d'être éjectées jusqu'à l'intérieur du plateau de sortie 20 (trajet 88), la feuille est retenue par les rouleaux de sortie 86 comme indiqué par l'indicateur de trajet 90.
Par la suite, un mécanisme d'inversion 100 inverse le sens de rotation des rouleaux de sortie 86 pour tirer la feuille en arrière à l'intérieur de l'imprimante 10 à des fins d'impression en recto-verso. Lorsque la feuille est tirée en arrière, elle est guidée pour suivre le trajet de recto-verso vers le bas à travers les rouleaux de transport 91 et 92 vers le détecteur 93. Lorsqu'elle atteint le détecteur 93, s'il est déterminé (c'est-à-dire par un dispositif de mise au format 94, représenté en trait interrompu, et décrit plus complètement ci-après) que des données sont prêtes pour reproduire une image sur la seconde face de la feuille, la feuille est alors transportée vers le haut et à travers les rouleaux d'orientation 55 et jusqu'au photoconducteur 60 et au rouleau de transfert 65 pour reproduction d'une image sur la seconde face. La seconde face est présentée pour formation d'une image du fait de l'effet d'inversion que subit la feuille du fait qu'elle a été tirée en arrière à travers les rouleaux de sortie 86 et par la suite est passée vers le bas à travers les rouleaux de transport 91 et 92 et en arrière autour du photoconducteur 60 et du rouleau de transfert 65. Après avoir été imprimée, sur la seconde face, la feuille passe à nouveau à travers les rouleaux de transport 75, le dispositif de fusion 80, les rouleaux de transport 82 et le détecteur 84, et en définitif est éjectée à travers les rouleaux de sortie 86 jusqu'à l'intérieur du plateau de sortie 20 comme indiqué par l'indicateur de trajet 88.
I1 doit être noté que les trajets de traitement représentés sur la figure 2 sont simplement des exemples de trajets qui sont utilisés et/ou qui peuvent être utilisés à des fins de recto-verso. Cependant, c'est dans la portée de la présente invention que tous les rouleaux des deux trajets de papier soient entraînés par un seul mo teur 95 pour avoir un fonctionnement efficace et à coût efficace, y compris du mécanisme d'inversion 100. De manière spécifique, par exemple, dans un mode préféré de réalisation représenté, tous les rouleaux (y compris le mécanisme d'inversion) sont entraînés par des engrenages montés sur une seule plaque d'engrenages 97 (représentée en trait interrompu) qui est assemblée sur l'imprimante 10 sous le panneau amovible 30 (voir figure 1).
Le fonctionnement de l'imprimante 10 est commandé par un dispositif de mise au format et de commande 94 qui, dans le mode de réalisation représenté, est disposé dans un plan parallèle à la plaque d'engrenages 97 et adjacent à celle-ci (voir aussi la figure 4). Bien que le dispositif de mise au format et de commande 94 puisse en fait être réalisé sous forme de cartes à circuit intégré séparées (comme cela est habituel dans la technique) ayant des buts fonctionnels séparés, on va les appeler ici conjointement "dispositif de mise au format" afin de simplifier la description. Ainsi, le dispositif de mise au format 94 est un circuit de commande, comportant un microprogramme, comme cela est connu dans la technique.
Le dispositif de mise au format 94 commande/valide aussi le mécanisme d'inversion 100 pour qu'il fonctionne, de manière sélective, dans une direction "avant" de sorte qu'une feuille est éjectée à travers les rouleaux de sortie 86 et jusqu'à l'intérieur du plateau de sortie 20 via le trajet 88, ou dans une direction "arrière" telle qu'une feuille est tirée en arrière dans le trajet de recto-verso 90 pour traitement en recto-verso.
En se reportant maintenant à la figure 3, une vue en perspective arrachée du mécanisme d'inversion 100 est représentée. Le mécanisme d'inversion 100 est un mécanisme d'inversion actionné par un seul électroaimant conçu selon des principes similaires à un embrayage électrique à ressort, radial, habituel, mais s'écartant de ceux-ci. Des dispositifs d'embrayage habituels fournissent des moyens bien connus dans la technique pour permettre d'avoir un couple élevé à l'aide d'une faible énergie d'actionnement. L'attraction d'un anneau de commande vers un épaulement lors de la mise sous tension d'une bobine produit l'effet d'électroaimant (ou d'embrayage) destiné à faire coopérer une sortie avec la rotation d'une entrée. Inversement, après que le courant électrique vers la bobine ait été supprimé, l'attraction magnétique est perdue, entraînant ainsi l'électroaimant (ou embrayage) à se relâcher.
Cependant, des dispositifs habituels à électroaimant (ou embrayages électriques) permettent une coopération en rotation dans un seul sens uniquement. Ainsi, dans le cas où une coopération en rotation dans deux directions est nécessaire, deux embrayages doivent être utilisés. Un premier pour mettre en prise dans une première direction et l'autre pour mettre en prise dans la direction opposée. Or dans le cas où deux embrayages mettent en prise dans la même direction, le positionnement stratégique des embrayages doubles l'un par rapport à l'autre doit être effectué pour obtenir le résultat voulu de prise bidirectionnelle. Dans l'un ou l'autre cas, le besoin d'embrayages doubles (électroaimants) peut être coûteux et peut compliquer à la sortie les facteurs de conception mécaniques pour l'application ou le dispositif. De manière similaire, si deux embrayages sont utilisés avec la présente invention, le coût global augmente, contrariant l'un des buts de la présente invention.
En conséquence, en s'écartant quelque peu des dispositifs à électroaimant habituels, le mécanisme d'inversion 100 comporte une bobine fixe 105 et un boitier 110 disposé autour d'un périmètre extérieur de la bobine 105 mais, de manière importante, comporte aussi un manchon rotatif 115 disposé sur un périmètre intérieur de la bobine 105. Ainsi, un trajet de flux 120 est fourni autour de la bobine 105 à travers le boîtier fixe 110 et le manchon rotatif 115 pour valider l'actionnement de l'électroaimant. De plus, le manchon rotatif 115 fournit des moyens pour mettre en prise l'arbre de sortie 125 et l'engrenage de sortie 127 (qui est relié de manière fixe à l'arbre de sortie 125), dans une direction qui est inversée par rapport à celle fournie par la mise sous tension de la bobine 105 comme cela sera décrit plus complètement ci-après.
Généralement parlant, le manchon 115 est mis en rotation en continu autour de l'arbre de sortie 125 par l'engrenage 135 dans une première direction ("avant") indiquée par la flèche de direction 160. Le manchon 115 est relié de manière fixe à un épaulement 140 de l'engrenage 135. Ainsi, lorsque l'engrenage 135 est mis en rotation, le manchon 115 est mis en rotation. Lorsque le manchon 115 est mis en rotation, un ressort enroulé 145 est serré contre le périmètre intérieur du manchon 115 (en supposant que la bobine 105 n'est pas sous tension)
C'est-à-dire que le ressort enroulé 145 et le manchon 115 sont disposés suffisamment prêts l'un de l'autre pour que le ressort enroulé 145 soit expansé par la rotation du manchon 115 et vienne en prise avec celui-ci. Puisqu'une extrémité 150 du ressort enroulé 145 est fixée sur un moyeu 155 qui est relié de manière fixe à l'arbre de sortie 125, l'expansion du ressort 145 contre le manchon 115 met l'arbre de sortie 125 en rotation "avant" avec le manchon 115 (et l'engrenage 135) comme représenté par la flèche de direction 160. Avantageusement, l'arbre de sortie 125 (et l'engrenage de sortie 127) sont aussi entraînés par roue libre dans la direction "avant", ce qui signifie que l'arbre peut être mis en rotation, (par une certaine force extérieure non-représentée) plus vite que la vitesse de rotation du manchon 115 lorsque la bobine 115 n'est pas sous tension, mais pas moins vite.
C'est-à-dire que le ressort enroulé 145 et le manchon 115 sont disposés suffisamment prêts l'un de l'autre pour que le ressort enroulé 145 soit expansé par la rotation du manchon 115 et vienne en prise avec celui-ci. Puisqu'une extrémité 150 du ressort enroulé 145 est fixée sur un moyeu 155 qui est relié de manière fixe à l'arbre de sortie 125, l'expansion du ressort 145 contre le manchon 115 met l'arbre de sortie 125 en rotation "avant" avec le manchon 115 (et l'engrenage 135) comme représenté par la flèche de direction 160. Avantageusement, l'arbre de sortie 125 (et l'engrenage de sortie 127) sont aussi entraînés par roue libre dans la direction "avant", ce qui signifie que l'arbre peut être mis en rotation, (par une certaine force extérieure non-représentée) plus vite que la vitesse de rotation du manchon 115 lorsque la bobine 115 n'est pas sous tension, mais pas moins vite.
D'autre part, un épaulement 165 et un col 167 sont reliés de manière fixe à un engrenage 170 et sont ensemble mis en rotation en continu autour de l'arbre de sortie 125 dans une seconde direction ("arrière") indiquée par la flèche de direction 175. Lorsque la bobine 105 est mise sous tension, l'anneau de commande flottant 130 est attiré vers l'épaulement 165. Puisque l'autre extrémité 180 du ressort enroulé 145 est reliée à l'anneau de commande 130, le ressort 145 s'enroule sur le col 167 (de l'épaulement 165) et le moyeu 155 ainsi que l'engrenage 170 sont mis en rotation. A cet effet, un couple est transféré depuis l'entrée (épaulement 165, col 167 et engrenage 170) par l'intermédiaire du ressort 145, vers le moyeu 155 et l'arbre de sortie 125, en entraînant ainsi l'arbre de sortie 125 à tourner aussi dans la direction "arrière' 175.
En se reportant à nouveau aux moyens d'engrenage et d'entraînement associés au mécanisme d'inversion 100, un engrenage d'entrée 185 (ou en variante un arbre 200) reçoit une force dans une direction de rotation "avant" 160 en provenance d'une source extérieure (non-représentée). L'engrenage 185 fait tourner aussi l'engrenage 135 dans la direction avant via un engrenage monté fou 195. Comme décrit, l'engrenage 135 est fixé sur l'épaulement 140 qui est relié au manchon 115. Ainsi, de nouveau, le manchon 115 tourne en continu dans la direction "avant" 160 tel qu'entraîné par l'engrenage d'entrée 185 par l'intermédiaire de l'engrenage monté fou 195.
Pour effectuer la rotation dans la direction "arrière" 175, l'engrenage d'entrée 185 est relié à l'arbre 200 qui est relié à un engrenage 205. L'engrenage 205 entraîne directement l'engrenage 170. Puisque l'engrenage 205 tourne dans la direction "avant" avec l'engrenage d'entrée 185, et puisque l'engrenage 205 entraîne directement l'engrenage 170, l'engrenage 170 est par consé- quent entraîné en continu dans la direction "arrière" 175.
Tous les engrenages 127, 135, 170, 185, 195 et 205 sont représentés sans dent sur la figure pour simplifier les dessins. Cependant, il sera compris par l'homme du métier que tout moyen habituel peut être utilisé pour effectuer les interconnexions d'engrenage. Par exemple, des dents peuvent être utilisées pour interconnecter les engrenages, ou une interface appuyée d'entraînement direct peut être utilisée entre les engrenages, ou les engrenages peuvent être reliés par courroie. De plus, des moyens "connectés" ou "interconnectés" connectés directement ou connectés indirectement par l'intermédiaire d'autres composants et/ou engrenages peuvent être utilisés.
Quoiqu'il en soit, l'ensemble d'engrenages décrit entraîne une rotation continue du manchon 115 dans une direction "avant" et, simultanément, une rotation continue de l'épaulement 165 dans une direction "arrière". I1 doit être noté, cependant, que les indications directionnelles "avant" et "arrière" ne sont pas absolues mais peuvent être interchangées, en fonction de la perspective. Mais comme il va de soi sur les dessins, avec la rotation "avant" 160 représentée, le ressort 145 est automatiquement serré contre le manchon 115 lorsque le ressort est expansé en s'éloignant du moyeu 155 en réponse à la rotation "avant" du manchon 115. Ainsi, le ressort 145 vient en prise avec le manchon 115 via l'arbre 125 (via le moyeu 155) et met en rotation en continu l'arbre de sortie 125 (et l'engrenage de sortie 127) dans la direction "avant" aussi longtemps que la bobine 105 reste hors tension. Cependant, aussitôt que la bobine 105 est mise sous tension, le flux 120 amène l'anneau de commande 130 à être attiré pour mettre en rotation l'épaulement 165, en serrant ainsi le diamètre du ressort 145 et en le mettant en contact contre le moyeu 155 et le col 167 de l'épaulement 165 de sorte que le ressort n'est plus auto-serré contre le manchon 115. Ainsi, le ressort 145 met en prise l'épaulement rotatif 165 avec l'arbre 125 (via le moyeu 155) et amène donc l'arbre de sortie 125 et l'engrenage de sortie 127 à être mis en rotation dans la direction "arrière".
En se reportant maintenant à la figure 4, une vue partielle en perspective de l'imprimante 10 est représentée ayant un panneau de couvercle 30 enlevé (voir figure 1). La figure 4 représente l'emplacement stratégique et l'intégration du mécanisme d'inversion 100 (de la figure 3) sur l'imprimante 10 pour permettre du recto-verso. Dans le mode de réalisation représenté, le mécanisme d'inversion 100 est intégré dans une base 210 qui est reliée à une plaque d'engrenages 97 par des vis 215.
Un écran protecteur 220 est agencé par-dessus le dispositif de mise au format 94 (représenté en trait interrom pu). Les extrémités d'axes 230 sont représentées s'étendant à travers la plaque d'engrenages 97. Les axes 230 supportent des engrenages situés sur la surface intérieure de la plaque d'engrenages 97, qui entraînent des rouleaux situés dans les trajets de traitement de support de l'imprimante 10. La surface intérieure de la plaque d'engrenages 97 et les engrenages situés sur celle-ci ne sont pas représentés du fait qu'ils sont dirigés vers le centre de l'imprimante 10. Un premier des engrenages si- tués sur la surface intérieure de la plaque d'engrenages 97 entraîne un engrenage (non-représenté) qui est relié à l'arbre 200 du mécanisme d'inversion 100 pour entraîner le mécanisme d'inversion. Tous les engrenages situés sur la surface intérieure de la plaque d'engrenages 97 sont entraînés par le moteur unique 95 (voir figure 2) destiné à actionner l'imprimante 10. A ce point de vue (et comme décrit précédemment en ce qui concerne la figure 3) lorsque l'arbre 200 (du mécanisme d'inversion 100) est entraîné dans la direction "avant", l'engrenage 185 est entraîné dans la direction "avant", en faisant donc tourner l'engrenage monté fou 195 dans la direction "arrière" et l'engrenage 135 (voir figure 3) dans la direction "avant" et, en conséquence, l'arbre 125 et l'engrenage de sortie 127 (tous deux non-représentés mais vus sur la figure 3) tournent dans la direction "avant" (lorsque la bobine 105 n'est pas sous tension) pour entraîner les rouleaux de sortie 86 dans la direction "avant". L'engrenage de sortie 127 peut être relié directement ou indirectement aux rouleaux de sortie 86. De plus, lorsque l'engrenage 185 est entraîné dans la direction "avant", l'engrenage 205 est entraîné dans la direction "avant", l'engrenage 170 est entraîné dans la direction "arrière", et en conséquence, l'arbre 125 (voir figure 3) est entraîné dans la direction "arrière" (lorsque la bobine 105 est mise sous tension) pour entraîner les rouleaux de sortie 86 dans la direction "arrière" ou à des fins de recto-verso.
Bien qu'une base 210 soit représentée comme étant reliée à la plaque d'engrenages 97 par des vis 215, il est évident qu'elle peut être reliée par d'autres moyens habituels de la technique, en étant agencée par encliquetage ou vissage en coopération fonctionnelle avec la plaque d'engrenages 97. De plus, dans la présente invention, le mécanisme d'inversion 100 est agencé (via la plaque de base 210) de manière à coopérer avec la plaque d'engrenages 97 de telle sorte qu'un mécanisme n'inversant pas (non-représenté) peut être mis à la place du mécanisme d'inversion 100. Un tel mécanisme n'inversant pas peut être tout dispositif d'entraînement/engrenage direct habituel, ou tout dispositif habituel actionné par électroaimant pour entraîner les rouleaux de sortie 86 dans la direction "avant" seulement. Si un tel mécanisme n'inversant pas est utilisé, alors, évidemment, le recto-verso est supprimé du fait que les supports en feuille sont toujours éjectés à travers les rouleaux de sortie 86 jusqu'à l'intérieur du plateau de sortie 20 (trajet 88) et ne sont jamais tirés en arrière dans le trajet de recto-verso 90 du fait que les rouleaux de sortie 86 ne sont pas réversibles. Cependant, cette caractéristique interchangeable du mécanisme d'inversion 100 en liaison avec l'imprimante 10 présente un nouvel aspect de la présente invention. De manière spécifique, en intégrant initialement pratiquement toutes les caractéristiques de recto-verso dans l'imprimante 10, à l'exception du mécanisme d'inversion 100, l'imprimante peut être fournie à un client, à un prix réduit, sous forme d'une imprimante sans recto-verso. Ceci est dû au fait que le mécanisme d'inversion 100 est la seule source de coût important pour permettre le recto-verso dans l'imprimante 10. Ainsi, en le laissant facultativement en dehors de l'imprimante, ce coût est évité. Les composants de recto-verso restants, tels que les rouleaux de transport 91 et 92, et le détecteur de support 93 sont relativement peu coûteux à introduire dans l'imprimante 10. De manière similaire, la formation du trajet de recto-verso 90 dans l'imprimante est aussi relativement peu coûteuse. De plus, la fonctionnalité de la commande de recto-verso incorporée dans le dispositif de mise au format 94 est d'un coût minimal du fait que le dispositif de mise au format et le microprogramme associé comportent souvent déjà le recto-verso en tant que caractéristique facultative de base.
Ainsi, le coût global pour inclure de manière générale toutes les caractéristiques de recto-verso à l'exception du mécanisme d'inversion 100 dans l'imprimante 10 est relativement peu coûteux. Ainsi, le client peut être muni d'un système sans recto-verso, de faible coût.
D'autre part, si un client achète à l'origine une version sans recto-verso de l'imprimante 10 à'un coût réduit (c'est-à-dire le mécanisme d'inversion 100 étant exclu) mais qu'ultérieurement il désire faire une extension jusqu'à un système de recto-verso, alors le mécanisme d'inversion 100 peut être agencé sous forme d'un "kit d'extension" pour permettre une fonctionnalité de recto-verso relativement peu coûteuse et facile. Le client ou la personne d'entretien enlève simplement le panneau 30, enlève le mécanisme de rouleau d'entraînement de la sortie n'inversant pas, et ensuite installe le mécanisme d'inversion 100. A ce point de vue, un autre nouvel aspect de la présente invention comporte le fait que le mécanisme d'inversion 100 est disposé dans l'imprimante 10 à un emplacement stratégique qui est facilement accessible par un client. Dans le mode de réalisation représenté, cet emplacement est sous le panneau amovible 30 et au niveau d'une partie facilement accessible de la plaque d'engrenages 97. De plus, l'extension est relativement peu coûteuse puisque le coût supplémentaire se trouve principalement dans l'acquisition d'un mécanisme d'inversion activé par un seul électroaimant 100 plutôt que d'autres mécanismes d'inversion activés par un électroaimant double habituel et plus coûteux ou que des configurations à moteur double.
Quoiqu'il en soit, avec l'imprimante 10 de la présente invention, par l'intermédiaire de l'intégration extensive d'une fonctionnalité de recto-verso relativement peu coûteuse dans le moteur de base, la capacité de recto-verso peut être ajoutée ultérieurement avec une facilité relative d'installation et un coût minimum.
Enfin, il est évident pour l'homme du métier que la présente invention peut être facilement réalisée en utilisant l'un quelconque de divers composants existant dans la technique. De plus, bien que la présente in vention ait été décrite en référence à des modes spécifiques de réalisation, il sera apparent que d'autres modes de réalisation en variante et procédés de réalisation ou de modification peuvent être utilisés sans sortir du vé- ritable esprit et de la portée de la présente invention.
Claims (13)
1. Dispositif de formation d'image (10); caractérisé en ce qu'il comporte
(a) des rouleaux de sortie (86) disposés pour éjecter des supports en dehors du dispositif de formation d'image, et
(b) un mécanisme d'entraînement bidirectionnel de la sortie activé par un seul électroaimant (100) relié aux rouleaux de sortie (86) pour entraîner de manière bidirectionnelle les rouleaux de sortie et pour permettre un trajet de retour (90) pour effectuer un recto-verso sur le support.
2. Dispositif de formation d'image selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme d'entraînement de sortie (100) comporte
(a) un arbre de sortie (125) disposé en association avec un mécanisme à électroaimant (105, 130),
(b) un premier mécanisme (115) disposé de manière rotative autour de l'arbre de sortie (125) pour entraîner l'arbre de sortie dans une première direction (160) en réponse à la non-activation du mécanisme à électroaimant (105, 130), et
(c) un second mécanisme (165, 167) disposé de manière rotative autour de l'arbre de sortie (125) pour entraîner l'arbre de sortie dans une seconde direction (175) en réponse à une activation du mécanisme à électroaimant (105, 130).
3. Dispositif de formation d'image selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier mécanisme comporte un noyau (115) disposé autour de l'arbre de sortie (125) sur un périmètre intérieur d'un enroulement de bobine (105) du mécanisme à électroaimant.
4. Dispositif de formation d'image selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte de plus un ressort enroulé (145) disposé autour de l'arbre de sortie (125) sur un périmètre intérieur du premier mécanisme (115) et ayant une première extrémité (150)' reliée à l'arbre de sortie (125) et une extrémité opposée (180) reliée au mécanisme à électroaimant (130), le ressort enroulé (145) étant destiné à mettre en prise les premier et second mécanismes (115, 165, 167) avec l'arbre de sortie (125) respectivement.
5. Dispositif de formation d'image selon la revendication 2, comportant de plus un mécanisme d'entraînement (97) pour entraîner un élément photoconducteur (60) du dispositif de formation d'image (10), et caractérisé en ce que le mécanisme d'entraînement (97) est de plus connecté au mécanisme d'entraînement de sortie (100) pour entraîner le mécanisme d'entraînement de sortie dans la première direction de rotation, et pour que le mécanisme d'entraînement de sortie entraîne les rouleaux de sortie dans la première direction de rotation pour éjecter des supports à l'extérieur du dispositif de formation d'image.
6. Dispositif de formation d'image selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte de plus des moyens de commande (94) pour activer le mécanisme à électroaimant (105, 130) de sorte que le mécanisme d'entraînement de sortie entraîne les rouleaux de sortie (86) dans la seconde direction de rotation (175) pour permettre le trajet de retour (90) de recto-verso du support.
7. Dispositif de formation d'image selon la re vendlcation 1, comportant de plus un boîtier extérieur renfermant le dispositif de formation d'image, et caractérisé en ce que le mécanisme d'entraînement de sortie (100) est relié de manière amovible au dispositif de formation d'image à un emplacement situé à l'intérieur du boîtier extérieur et à un emplacement qui est accessible lors de l'enlèvement d'au moins une partie (30) du boî tier extérieur, de manière à donner accès au mécanisme d'entraînement de sortie et à permettre son enlèvement sur demande.
8. Dispositif de formation d'image selon la revendication 7, caractérisé en ce que le mécanisme d'entraînement de sortie est relié de manière amovible de telle sorte qu'un mécanisme d'entraînement unidirectionnel peut le remplacer pour entraîner les rouleaux de sortie dans une seule direction pour éjecter les supports à l'extérieur du dispositif de formation d'image.
9. Dispositif de formation d'image selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme d'entraînement de sortie tel00) comporte
(a) une bobine fixe (105) disposée autour d'un axe, la bobine ayant un boîtier (110) disposé autour d'un périmètre extérieur de la bobine et un manchon (115) disposé sur un périmètre intérieur de la bobine, le manchon étant rotatif autour de l'axe, et un trajet de flux magnétique (120) étant fourni à travers le boîtier fixe et le manchon rotatif lorsque la bobine est mise sous tension,
(b) des premiers moyens d'entraînement (135, 140) reliés au manchon rotatif (115) pour entraîner le manchon dans une première direction (160) autour de 1 'axe,
(c) un arbre (125) disposé à travers le manchon (115) et rotatif autour de l'axe,
(d) un mécanisme à électroaimant (130) disposé de manière rotative autour de l'arbre à l'opposé des premiers moyens d'entraînement,
(e) des seconds moyens d'entraînement (170, 165, 167) reliés opérationnellement au mécanisme à électroaimant (130) pour entraîner le mécanisme à électroaimant dans une seconde direction (175), et
(f) des moyens de prise (145) disposés autour de l'arbre (125) pour mettre en prise le manchon rotatif (115) avec l'arbre pour entraîner l'arbre dans la première direction (160) lorsque la bobine (105) n'est pas sous tension et pour mettre en prise le mécanisme à électroaimant (130) avec l'arbre pour entraîner l'arbre dans la seconde direction (175) lorsque la bobine (105) est mise sous tension.
10. Dispositif de formation d'image selon la revendication 9, caractérisé en ce que le mécanisme à électroaimant comporte un anneau de commande flottant (130) et un épaulement (165), et en ce que les moyens de prise comportent un ressort enroulé (145) situé autour de l'arbre (125), ayant une première extrémité (150) reliée à l'arbre, directement ou indirectement, et une extrémité opposée (180) reliée à l'anneau de commande flottant (130), et en ce que lorsque la bobine (105) n'est pas sous tension, le ressort (145) se serre de lui-même contre un périmètre intérieur du manchon (115) pour entraîner l'arbre dans la première direction (160), et en ce que lorsque la bobine (105) est sous tension le ressort (145) est tiré contre l'arbre (125) lorsque l'anneau de commande flottant (130) est attiré vers l'épaulement (165) pour libérer le ressort (145) du périmètre intérieur du manchon (115) et pour entrainer l'arbre (125) dans la seconde direction (175).
11. Procédé de réalisation d'un recto-verso dans un dispositif de formation d'image (10), le dispositif de formation d'image comportant des rouleaux de sortie (86) pour éjecter un support et comportant de plus un mécanisme d'inversion (100) actionné par un seul électroaimant ayant un arbre de sortie (125) relié aux rouleaux de sortie (86), le procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à
(a) entraîner l'arbre de sortie (125) dans une direction avant (160) pour éjecter le support à travers les rouleaux de sortie (86) alors que le mécanisme d'in version (100) actionné par électroaimant n'est pas activé, et
(b) entraîner l'arbre de sortie (125) dans une direction arrière (175) pour ramener le support à travers les rouleaux de sortie (86) et jusqu'à l'intérieur d'un trajet de recto-verso (90) pour un traitement de recto-verso alors que le mécanisme d'inversion (100) actionné par électroaimant est activé.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'arbre de sortie (125) est mis en prise de manière bidirectionnelle par les étapes consistant à :
(a) mettre en rotation en continu un premier mécanisme (115) dans la direction avant (160) autour de l'arbre de sortie (125),
(b) mettre en rotation continue un second mécanisme (165, 167) dans la direction arrière (175) autour de l'arbre de sortie (125), et
(c) de manière sélective, (i) mettre en prise le premier mécanisme (115) avec l'arbre de sortie (125) en réponse à une absence d'activation du mécanisme d'inversion actionné par électroaimant, ou (ii) mettre en prise le second mécanisme (165, 167) avec l'arbre de sortie (125) en réponse à une activation du mécanisme d'inversion (100) actionné par électroaimant.
13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le premier mécanisme comporte un noyau (115) disposé autour de l'arbre de sortie (125) sur un périmètre intérieur d'un enroulement de bobine (105) du mécanisme d'inversion actionné par électroaimant.
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