FR2659426A1 - Device for recovering and transferring heat - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE RECUPERATION ET DE TRANSFERT DE CE,EUR
La présente invention concerne un dispositif de récupération et de transfert de chaleur qui est destiné à recueillir la chaleur dissipée par une enceinte génératrice de chaleur afin de la délivrer à une enceinte réceptrice de chaleur.DEVICE FOR COLLECTING AND TRANSFERRING THIS EUR
The present invention relates to a heat recovery and transfer device which is intended to collect the heat dissipated by a heat generating enclosure in order to deliver it to a heat receiving enclosure.
Un tel dispositif trouve tout particulièrement, quoique non exclusivement, son application dans les machines imprimantes électrostatiques ou magnétographiques dans lesquelles une bande de papier continue est, après avoir été revêtue d'un produit révélateur pulvérulent transféré à partir d'un support d'enregistrement, entrainée en déplacement à travers un dispositif de fixation chargé de provoquer la fusion momentanée de ce révélateur et lui permettre ainsi d'être fixé définitivement sur cette bande.Such a device finds very particularly, although not exclusively, its application in electrostatic or magnetographic printing machines in which a continuous strip of paper is, after having been coated with a powdery revealing product transferred from a recording medium, driven in displacement through a fixing device responsible for causing the momentary fusion of this developer and thus allowing it to be permanently fixed on this strip.
Dans les équipements modernes qui sont utilisés pour le traitement de l'information, on emploie de plus en plus des imprimantes rapides dans lesquelles l'impression des caractères est réalisée sans pour cela faire appel à l'impact de types d'impression en relief sur une feuille ou bande de papier réceptrice. Ces machines imprimantes, dites nonimpact, comportent un élément d'enregistrement, constitué le plus souvent par un tambour ou une courroie sans fin, à la surface duquel on peut former, par voie électrostatique ou magnétique, des zones sensibilisées, appelées également images latentes, qui correspondent aux caractères ou images à imprimer.Ces images latentes sont ensuite développées, c'est-à-dire rendues visibles, à l'aide d'un révélateur pulvérulent qui, déposé sur la surface de l'élément d'enregistrement, n'est attiré que par les zones sensibilisées de celui-ci, formant ainsi une image de poudre à la surface de cet élément. Après quoi, cet élément d'enregistrement est amené au contact d'une bande de papier afin de permettre aux particules de révélateur constituant cette image de poudre d'être transférées sur cette bande pour y être définitivement fixées.In modern equipment which is used for data processing, fast printers are used more and more in which the printing of the characters is carried out without for that calling upon the impact of types of relief printing on a sheet or strip of receiving paper. These printing machines, called nonimpact, comprise a recording element, most often constituted by an endless drum or belt, on the surface of which it is possible to form, by electrostatic or magnetic means, sensitized zones, also called latent images, which correspond to the characters or images to be printed. These latent images are then developed, that is to say made visible, using a powdery developer which, deposited on the surface of the recording element, n 'is attracted only by the sensitized areas thereof, thus forming a powder image on the surface of this element. After which, this recording element is brought into contact with a strip of paper in order to allow the developer particles constituting this powder image to be transferred onto this strip to be definitively fixed there.
Les révélateurs pulvérulents qui sont employés dans ces machines imprimantes sont - de manière connue - constitués de particules d'une résine thermoplastique dans lesquelles peuvent être éventuellement incorporées de fines particules magnétiques, ces particules de résine étant capables, non seulement d'adhérer aux zones sensibilisées de l'élément d'enregistrement, mais également d'être transférées facilement et en quasi totalité sur la bande de papier réceptrice La résine qui constitue ces particules est choisie de manière à pouvoir fondre facilement lorsque, au cours de son bref passage dans le dispositif de fixation, elle est soumise à l'action d'un rayonnement thermique engendré par une source de chaleur placée à l'intérieur de ce dispositif.Cependant, cette résine doit avoir un point de fusion suffisamment élevé, c'est-à-dire au moins égal à 1200C, afin d'éviter que, avant d'être transférée sur la bande de papier, elle ne subisse un ramollissement ayant pour effet de la rendre collante et de la faire adhérer davantage à l'élément d'enregistrement, ce, qui naturellement, l'empêcherait d'être transférée en quasi totalité sur le papier. Mais, par ailleurs, la source de chaleur du dispositif de fixation doit être ajustée de telle sorte que la température qui règne à l'intérieur de ce dispositif ne dépasse pas une certaine valeur critique, de l'ordre de 1450C, au-dessus de laquelle les risques de carbonisation, ou même d'inflammation, du papier peuvent se produire.On a toutefois constaté que, même lorsque la température à l'intérieur du dispositif de fixation était maintenue à cette valeur critique, la résine, qui se solidifiait à nouveau après avoir traversé le dispositif de fixation, ne restait pas toujours fermement attachée au papier sur lequel elle avait été fixée et que, à l'usage, elle finissait, au bout d'un certain temps, par se détacher plus ou moins du papier, rendant ainsi l'impression complètement défectueuse. On a attribué ce phénomène au fait que la bande de papier, ne parvenant pas à s'échauffer suffisamment au cours de son passage dans le dispositif de fixation, ne permettait pas à la résine fondue de pénétrer profondément à l'intérieur de la texture du papier.The powdery developers which are used in these printing machines are - in known manner - made up of particles of a thermoplastic resin in which fine magnetic particles can optionally be incorporated, these resin particles being capable, not only of adhering to the sensitized zones of the recording element, but also to be transferred easily and almost entirely onto the receiving paper strip. The resin which constitutes these particles is chosen so as to be able to melt easily when, during its brief passage in the device fixing, it is subjected to the action of thermal radiation generated by a heat source placed inside this device.However, this resin must have a sufficiently high melting point, i.e. at least equal to 1200C, in order to prevent it from softening before being transferred to the paper strip This has the effect of making it sticky and making it adhere more to the recording element, which, of course, would prevent it from being transferred almost entirely to the paper. However, on the other hand, the heat source of the fixing device must be adjusted so that the temperature inside this device does not exceed a certain critical value, of the order of 1450C, above which the risks of carbonization, or even of ignition, of the paper can occur. It has however been observed that, even when the temperature inside the fixing device was maintained at this critical value, the resin, which solidified at again after passing through the fixing device, did not always remain firmly attached to the paper on which it had been fixed and that, in use, it ended up, after a certain time, more or less detaching from the paper , making the print completely defective. This has been attributed to the fact that the strip of paper, not being able to heat up sufficiently during its passage through the fixing device, did not allow the molten resin to penetrate deep inside the texture of the paper.
Afin de remédier à cet inconvénient, on a donc songé à chauffer la bande de papier avant son passage dans le dispositif de fixation, de manière que cette bande, au moment où elle entre dans ce dispositif, se trouve portée à une température légèrement inférieure à celle du point de fusion franc de la résine. On a ainsi été conduit à équiper la machine imprimante d'un dispositif de préchauffage du papier qui, monté entre le dispositif de fixation et le point où les particules de révéléteur sont transférées sur la bande de papier, assure le chauffage de cette bande avant que celle-ci ne s'engage dans le dispositif de fixation. Ce dispositif de préchauffage peut, naturellement, être pourvu d'une source de chaleur autonome.Cependant, dans un mode de réalisation plus particulièrement avantageux, la chaleur nécessaire au dispositif de préchauffage pour échauffer la bande de papier provient de celle qui a été produite en excès dans le dispositif de fixation pour assurer la fusion franche de la résine. Afin de permettre à cet excès de chaleur d'être récupéré et transféré au dispositif de préchauffage, on peut utiliser un dispositif de récupération et de transfert de chaleur du type de celui qui a été décrit et représenté, par exemple, dans la demande de brevet allemand qui a été publiée sous le NO 2.046.750, ce dispositif comprenant une pluralité d'éléments de conduits assemblés entre eux de façon à constituer un circuit fermé, ce circuit, rempli d'un liquide, étant établi de manière à traverser, successivement une première enceinte dans laquelle sont placés des composants électroniques à refroidir, et une seconde enceinte renfermant une canalisation hélicoïdale de refroidissement. Le liquide qui circule dans ce circuit fermé s'échauffe donc lorsque, arrivant dans la première enceinte, il se trouve au contact des composants électroniques à refroidir. Au contraire, lorsqu'il arrive dans la seconde enceinte, il cède à la canalisation hélicoïdale de refroidissement les calories qui lui avaient été fournies par ces composants électroniques et, par suite, sa température s'abaisse.Dans ce dispositif, la première enceinte constitue donc une enceinte génératrice de chaleur, tandis que la seconde joue le rôle d'enceinte réceptrice de chaleur, la chaleur cédée par le liquide dans cette dernière enceinte étant évacuée par le fluide qui circule dans la canalisation hélicoïdale de refroidissement. In order to remedy this drawback, it has therefore been thought to heat the strip of paper before it passes through the fixing device, so that this strip, when it enters this device, is brought to a temperature slightly below that of the frank melting point of the resin. We were thus led to equip the printing machine with a paper preheating device which, mounted between the fixing device and the point where the developer particles are transferred to the paper web, ensures the heating of this web before it does not engage in the fixing device. This preheating device can, of course, be provided with an independent heat source. However, in a more particularly advantageous embodiment, the heat necessary for the preheating device to heat the paper strip comes from that which has been produced in excess in the fixing device to ensure the frank fusion of the resin. In order to allow this excess heat to be recovered and transferred to the preheating device, one can use a heat recovery and transfer device of the type which has been described and shown, for example, in the patent application. German which was published under NO 2,046,750, this device comprising a plurality of elements of conduits assembled together so as to constitute a closed circuit, this circuit, filled with a liquid, being established so as to pass through, successively a first enclosure in which electronic components to be cooled are placed, and a second enclosure containing a helical cooling duct. The liquid circulating in this closed circuit therefore heats up when, arriving in the first enclosure, it is in contact with the electronic components to be cooled. On the contrary, when it arrives in the second enclosure, it yields to the helical cooling pipe the calories which had been supplied to it by these electronic components and, consequently, its temperature drops. In this device, the first enclosure constitutes therefore a heat generating enclosure, while the second plays the role of heat receiving enclosure, the heat given up by the liquid in this latter enclosure being evacuated by the fluid which circulates in the helical cooling duct.
Autrement dit, la chaleur qui a été récupérée par le liquide lors de son passage dans l'enceinte génératrice de chaleur est cédée au fluide de refroidissement lorsque, ensuite, ce liquide traverse l'enceinte réceptrice de chaleur. Pour utiliser un tel dispositif de récupération et de transfert de chaleur dans une machine imprimante électrostatique ou magnétographique, il suffit de prévoir, d'une part dans le dispositif de fixation du révélateur de cette machine une sole évidée disposée en face de la source de chaleur de ce dispositif, de manière que la bande de papier passe entre cette sole et cette source de chaleur, d'autre part dans le dispositif de préchauffage une seconde sole évidée sur laquelle glisse la bande de papier qui traverse ce dernier dispositif, ces deux soles étant disposées en série dans un circuit fermé dans lequel circule un liquide. Dans ces conditions, la première de ces deux soles communique au liquide qui la traverse la chaleur qui, produite par la source de chaleur du dispositif de fixation, a traversé la bande de papier, tandis que la seconde sole, recevant la chaleur qui a été véhiculée par ce liquide, échauffe la bande de papier au contact de laquelle elle a été placée.In other words, the heat which has been recovered by the liquid during its passage through the heat-generating enclosure is transferred to the cooling fluid when, then, this liquid passes through the heat-receiving enclosure. To use such a device for recovering and transferring heat in an electrostatic or magnetographic printing machine, it suffices to provide, on the one hand in the device for fixing the developer of this machine, a hollowed-out sole disposed opposite the heat source. of this device, so that the strip of paper passes between this sole and this heat source, on the other hand in the preheating device a second hollowed sole on which slides the strip of paper which passes through this latter device, these two soles being arranged in series in a closed circuit in which a liquid circulates. Under these conditions, the first of these two soles communicates to the liquid passing through it the heat which, produced by the heat source of the fixing device, has passed through the strip of paper, while the second sole, receiving the heat which has been carried by this liquid, heats the paper strip in contact with which it was placed.
On a toutefois observé que, même en prévoyant une pompe pour activer la circulation du liquide dans le circuit fermé de ce dispositif de récupération et de transfert de chaleur, la bande de papier n'était pas toujours amenée à une température voisine du point de fusion franc de la résine au moment où elle sortait du dispositif de préchauffage. Par suite, la fixation permanente de la résine sur la bande de papier ne se trouvait plus assurée. Par ailleurs, on a également observé que, si, pour une raison quelconque, la bande de papier subissait un ralentissement lors de son entraînement ou même venait à s'arrêter complètement, cette bande, du fait de son exposition prolongée à la source de chaleur du dispositif de fixation, était soumise à une carbonisation plus ou moins prononcée, pouvant même aller jusqu'à l'inflammation soudaine de la bande.However, it has been observed that, even by providing a pump to activate the circulation of the liquid in the closed circuit of this heat recovery and transfer device, the strip of paper was not always brought to a temperature close to the melting point. resin free when it came out of the preheater. As a result, the permanent fixing of the resin on the paper strip was no longer ensured. Furthermore, it has also been observed that, if, for whatever reason, the strip of paper slows down during its entrainment or even comes to a complete stop, this strip, due to its prolonged exposure to the heat source of the fixing device, was subjected to a more or less pronounced carbonization, which could even go as far as the sudden ignition of the strip.
La présente invention remédie à ces inconvénients et propose un dispositif de récupération et de transfert de chaleur qui, lorsqu'il est appliqué à une machine imprimante électrostatique ou magnétographique, permet à la résine constituant les particules de révélateur qui ont été transférées sur la bande de papier d'impression de cette machine de rester solidement fixée sur cette bande, sans pour cela que cette bande présente des traces, même légères, de carbonisation.The present invention overcomes these drawbacks and proposes a device for recovering and transferring heat which, when applied to an electrostatic or magnetographic printing machine, allows the resin constituting the developer particles which have been transferred to the web of printing paper of this machine to remain firmly fixed on this strip, without this that this strip has traces, even slight, of charring.
Plus précisément, la présente invention concerne un dispositif de récupération et de transfert de chaleur, destiné à recueillir la chaleur dissipée par une enceinte génératrice de chaleur afin de la délivrer à une enceinte réceptrice de chaleur, ce dispositif comprenant une pluralité d'éléments de conduit assemblés entre eux de façon à constituer un circuit fermé qui, rempli d'un liquide, traverse successivement ces deux enceintes, et une pompe qui assure la circulation, en permanence, dudit liquide dans ledit circuit fermé dans un sens tel que ce liquide sort de ladite enceinte génératrice de chaleur pour emprunter un premier desdits éléments de circuit, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre - un premier réservoir à température contrôle dans lequel la
température dudit liquide est maintenue à une valeur
constante correspondant à un seuil minimum prédéterminé de
la température du liquide à l'intérieur de ladite enceinte
génératrice de chaleur, - un second réservoir dans lequel la température dudit
liquide est notablement inférieure à celle du liquide dans
ledit premier réservoir, ces deux réservoirs étant montés
en dérivation l'un de l'autre dans une portion dudit
circuit fermé située entre ledit premier élément de circuit
et ladite enceinte réceptrice de chaleur, - et un organe de commande de circulation dudit liquide
établi pour obliger ce liquide, qui circule normalement
dans ledit circuit fermé, à traverser, soit ledit premier
réservoir dans le cas où la température de ce liquide, à
l'intérieur de l'une quelconque des deux enceintes, reste
au plus égale à une seconde valeur constante correspondant
à un seuil maximum prédéterminé de la température du
liquide dans ledit circuit fermé, soit ledit second
réservoir dès que la température du liquide à l'intérieur
de ce circuit fermé dépasse cette valeur de seuil maximum.More specifically, the present invention relates to a heat recovery and transfer device, intended to collect the heat dissipated by a heat-generating enclosure in order to deliver it to a heat-receiving enclosure, this device comprising a plurality of duct elements assembled together so as to constitute a closed circuit which, filled with a liquid, successively passes through these two enclosures, and a pump which ensures the circulation, permanently, of said liquid in said closed circuit in a direction such that this liquid leaves said heat-generating enclosure for borrowing a first of said circuit elements, said device being characterized in that it further comprises - a first temperature-controlled reservoir in which the
temperature of said liquid is maintained at a value
constant corresponding to a predetermined minimum threshold of
the temperature of the liquid inside said enclosure
heat generator, - a second tank in which the temperature of said
liquid is significantly lower than the liquid in
said first tank, these two tanks being mounted
deriving from each other in a portion of said
closed circuit located between said first circuit element
and said heat-receiving enclosure, and a member for controlling the circulation of said liquid.
established to force this liquid, which circulates normally
in said closed circuit, to be crossed, that is to say said first
tank in case the temperature of this liquid, at
the interior of any of the two enclosures remains
at most equal to a second corresponding constant value
at a predetermined maximum temperature threshold
liquid in said closed circuit, or said second
tank as soon as the temperature of the liquid inside
of this closed circuit exceeds this maximum threshold value.
La présente invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux dans la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif, et en se référant aux dessins annexés sur lesquels - La figure 1 est une vue schématique partielle et en coupe
d'un dispositif de récupération et de transfert de chaleur
établi selon l'invention, - La figure 2 est une vue partielle du dispositif représenté
sur la figure 1, mais dans lequel l'électro-vanne rotative
à effet inverseur qui commande la circulation du liquide a
été remplacée par deux électro-vannes à simple effet.The present invention will be better understood and other objects, details and advantages thereof will appear better in the following description, given by way of non-limiting example, and with reference to the appended drawings in which - Figure 1 is a partial schematic view in section
a heat recovery and transfer device
established according to the invention, - Figure 2 is a partial view of the device shown
in Figure 1, but in which the rotary solenoid valve
reversing effect which controls the circulation of the liquid a
replaced by two single acting solenoid valves.
Le dispositif de récupération et de transfert de chaleur qui a été représenté sur la figure 1 est utilisé, en coopération avec un dispositif de fixation de révélateur de type connu, pour réaliser la fixation, de manière durable, de particules de révélateur qui, dans une machine imprimante magnétographique, ont été transférées sur une bande de papier. Cette machine imprimante, qui a été désignée par la référence 10 sur la figure 1, ne sera pas décrite en détail pour la raison qu'elle est de type connu, par exemple du type de celle qui a été décrite accessoirement dans le brevet des
Etats-Unis d'Amérique NO 4.538.321. On rappellera toutefois que cette machine imprimante comprend un élément d'enregistrement qui, constitué ici par un tambour magnétique 11, est entraîné en rotation, dans le sens de la flèche F, par un moteur électrique (non représenté).L'enregistrement des informations sur ce tambour est réalisé par un organe d'enregistrement magnétique 12 qui est disposé à proximité de la surface externe de ce tambour et qui est constitué d'un ensemble de têtes d'enregistrement magnétique placées les unes à côté des autres et alignées parallèlement à l'axe de rotation du tambour 11. Chacune de ces têtes engendre, lorsqu'elle est excitée à différentes reprises par un courant électrique, un champ magnétique variable, ce qui a pour effet de créer des domaines magnétisés sur la surface du tambour qui défile devant l'organe d'enregistrement 12. Les instants d'excitation de ces têtes sont d'ailleurs établis, de manière connue, de façon à obtenir sur la surface du tambour des ensembles de domaines magnétisés, appelés zones magnétisées ou images latentes magnétiques, dont la forme correspond à celle des caractères à imprimer.Ces zones magnétisées passent alors devant un dispositif applicateur 13 qui est disposé au-dessous du tambour 11 et qui permet d'appliquer sur la surface du tambour des particules d'un révélateur pulvérulent contenu dans un réservoir 14. Les particules de révélateur qui sont ainsi appliquées sur le tambour 11 n'adhèrent, en principe, que sur les zones magnétisées de celui-ci et forment alors une image de poudre sur la surface de ce tambour. Un dispositif de retouche 15 de type connu, devant lequel passe ensuite cette image, permet d'éliminer les particules de révélateur qui ont adhéré ailleurs que sur les zones magnétisées du tambour, ainsi que les particules qui se trouvent en surnombre sur ces zones. Il y a lieu d'indiquer ici que le révélateur qui est ainsi déposé sur la surface du tambour 11 est constitué de fines particules de résine thermoplastique, ces particules contenant elles-mêmes de très fines particules magnétiques et des pigments, cette résine thermoplastique étant capable de fondre lorsqu'elle est soumise à une source de chaleur et de se fixer ainsi sur une bande de papier sur laquelle ce révélateur a été transféré. Les particules de révélateur qui, après être passées devant ce dispositif de retouche 15, subsistent sur le tambour 11 sont normalement transférées, en quasi totalité, sur une bande de papier 16 qui est appliquée, au moyen d'un rouleau de transfert 17, contre la surface du tambour 11. La région H où cette bande 16 vient contacter le tambour 11 est habituellement dénommée poste de transfert.The heat recovery and transfer device which has been shown in FIG. 1 is used, in cooperation with a developer attachment device of known type, to effect the attachment, in a lasting manner, of developer particles which, in a magnetographic printer machine, were transferred to a strip of paper. This printing machine, which has been designated by the reference 10 in FIG. 1, will not be described in detail for the reason that it is of known type, for example of the type which has been described incidentally in the patent of
United States of America NO 4.538.321. However, it will be recalled that this printing machine comprises a recording element which, constituted here by a magnetic drum 11, is driven in rotation, in the direction of the arrow F, by an electric motor (not shown). on this drum is produced by a magnetic recording member 12 which is arranged near the external surface of this drum and which consists of a set of magnetic recording heads placed one next to the other and aligned parallel to the axis of rotation of the drum 11. Each of these heads generates, when it is excited repeatedly by an electric current, a variable magnetic field, which has the effect of creating magnetized domains on the surface of the moving drum in front of the recording device 12. The instants of excitation of these heads are moreover established, in a known manner, so as to obtain on the surface of the tam bour sets of magnetized domains, called magnetized zones or magnetic latent images, the shape of which corresponds to that of the characters to be printed. These magnetized zones then pass in front of an applicator device 13 which is arranged below the drum 11 and which makes it possible to applying on the surface of the drum particles of a powdery developer contained in a reservoir 14. The particles of developer which are thus applied to the drum 11 only adhere to the magnetized areas thereof and then form a powder image on the surface of this drum. A touch-up device 15 of known type, in front of which this image then passes, makes it possible to remove the particles of developer which have adhered elsewhere than to the magnetized zones of the drum, as well as the particles which are found in excess in these zones. It should be noted here that the developer which is thus deposited on the surface of the drum 11 consists of fine particles of thermoplastic resin, these particles themselves containing very fine magnetic particles and pigments, this thermoplastic resin being capable to melt when subjected to a heat source and thus to be fixed on a strip of paper onto which this developer has been transferred. The developer particles which, after having passed this retouching device 15, remain on the drum 11 are normally transferred, almost entirely, onto a strip of paper 16 which is applied, by means of a transfer roller 17, against the surface of the drum 11. The region H where this strip 16 comes into contact with the drum 11 is usually called the transfer station.
Les particules résiduelles de révélateur qui, après avoir passé ce poste de transfert, subsistent encore sur le tambour 11, sont alors enlevées au moyen d'un dispositif de nettoyage 18, de type connu, par exemple à brosse. Après quoi, les zones magnétisées qui sont passées devant le dispositif de nettoyage 18 défilent devant un dispositif d'effacement 19 où elles sont alors effacées, ce qui permet aux portions démagnétisées du tambour 11 de pouvoir être à nouveau magnétisées lorsqu'elles se présentent ensuite devant l'organe d'enregistrement 12.The residual developer particles which, after passing this transfer station, still remain on the drum 11, are then removed by means of a cleaning device 18, of known type, for example by brush. After which, the magnetized zones which have passed in front of the cleaning device 18 pass in front of an erasing device 19 where they are then erased, which allows the demagnetized portions of the drum 11 to be able to be magnetized again when they arise next before the registration body 12.
Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 1, l'entraînement de la bande de papier 16, dans le sens de la flèche D, est assuré, jusqu'au poste de transfert H, par la rotation du tambour 11. A partir de ce poste de transfert H, la bande 16 suit un trajet défini par des rouleaux de guidage 20 et son déplacement, dans le sens de la flèche E, est assuré par un dispositif d'entraînement 21, de type connu, disposé de la manière illustrée sur la figure 1 et établi de telle sorte que cette bande 16 reste constamment tendue dans la partie de son trajet comprise entre le poste de transfert H et le dispositif d'entraînement 21. Dans cette partie de trajet, la bande de papier 16 traverse successivement, comme le montre la figure 1, un dispositif de préchauffage 22 et un dispositif de fixation de révélateur 23.Le dispositif de préchauffage 22, qui sera décrit un peu plus loin, est destiné à élever la température de la bande de papier 16 de manière que cette température devienne légèrement inférieure au point de fusion franc de la résine thermoplastique dont sont formées les particules de révélateur qui ont été transférées sur cette bande. Plus précisément, on considérera que le révélateur qui est utilisé dans l'exemple décrit a un point de fusion franc égal pratiquement à 1380C et que le dispositif de préchauffage 22 est établi de façon à amener la bande de papier 16 qui le traverse à une température égale sensiblement à 1300C. Au contraire, le dispositif de fixation 23 est établi de manière à porter les particules de révélateur qui se trouvent sur cette bande à une température au moins égale à celle du point de fusion franc de la résine thermoplastique.Ce dispositif de fixation 23 comprend un ensemble de tubes à halogènes 24 disposés les une à côté des autres, à proximité du trajet suivi par la bande de papier 16, et s'étendant chacun dans une direction perpendiculaire au plan de figure, c'est-à-dire dans une direction perpendiculaire à la direction de déplacement de la bande.As can be seen in FIG. 1, the driving of the paper strip 16, in the direction of arrow D, is ensured, up to the transfer station H, by the rotation of the drum 11. From from this transfer station H, the strip 16 follows a path defined by guide rollers 20 and its movement, in the direction of the arrow E, is ensured by a drive device 21, of known type, arranged in the manner illustrated in FIG. 1 and established so that this strip 16 remains constantly stretched in the part of its path comprised between the transfer station H and the drive device 21. In this part of the path, the paper strip 16 passes through successively, as shown in FIG. 1, a preheating device 22 and a developer fixing device 23. The preheating device 22, which will be described a little later, is intended to raise the temperature of the paper strip 16 of so that this temperature becomes slightly lower than the frank melting point of the thermoplastic resin from which the developer particles which have been transferred to this strip are formed. More specifically, it will be considered that the developer which is used in the example described has a clear melting point practically equal to 1380C and that the preheating device 22 is established so as to bring the strip of paper 16 which passes through it to a temperature substantially equal to 1300C. On the contrary, the fixing device 23 is established so as to bring the developer particles which are on this strip to a temperature at least equal to that of the frank melting point of the thermoplastic resin. This fixing device 23 comprises an assembly of halogen tubes 24 arranged one next to the other, near the path followed by the paper strip 16, and each extending in a direction perpendicular to the plane of the figure, that is to say in a direction perpendicular to the direction of movement of the tape.
Ces tubes, qui sont placés d'un côté de la bande 16, sont prévus pour, lorsqu'ils sont alimentés électriquement, dissiper, sous forme d'énergie calorifique, une puissance de l'ordre de mille watts par tube. A l'aplomb de cet ensemble de tubes, mais de l'autre côté de la bande 16, se trouve une sole évidée 25 sur laquelle glisse la bande 16 au cours de son déplacement. Sur la figure 1, cette sole 25 a été représentée écartée de la bande 16 afin de mieux montrer la constitution du dispositif de fixation 23. On considèrera que, dans l'exemple décrit, les tubes à halogène 24 sont au nombre de douze, ce qui permet de disposer d'une puissance émise égale pratiquement à douze mille watts. Sur la figure 1, pour des raisons de simplification, on n'a représenté que cinq de ces tubes.Une partie de l'énergie ainsi émise par ces douze tubes sert à élever la température des particules de révélateur qui défilent devant ces tubes jusqu'à une valeur au moins égale à celle du point de fusion franc de ces particules, ce qui a pour effet de faire fondre entièrement ces particules. Une autre partie de cette énergie traverse la bande de papier 16 et provoque une augmentation de la température de la sole 25. Afin d'éviter que l'énergie ainsi récupérée par la sole 25 ne subisse une dissipation plus ou moins importante vers l'extérieur, cette sole est munie d'un élément isolant thermique 26 qui interdit pratiquement tout échange thermique entre cette sole et l'extérieur.These tubes, which are placed on one side of the strip 16, are intended to, when supplied with electricity, dissipate, in the form of heat energy, a power of the order of a thousand watts per tube. Plumb with this set of tubes, but on the other side of the strip 16, there is a hollowed-out sole 25 on which the strip 16 slides during its movement. In FIG. 1, this sole 25 has been shown separated from the strip 16 in order to better show the constitution of the fixing device 23. It will be considered that, in the example described, the halogen tubes 24 are twelve in number, this which provides a power output of almost twelve thousand watts. In FIG. 1, for simplification reasons, only five of these tubes have been shown. Part of the energy thus emitted by these twelve tubes is used to raise the temperature of the developer particles which pass in front of these tubes up to at a value at least equal to that of the frank melting point of these particles, which has the effect of completely melting these particles. Another part of this energy crosses the strip of paper 16 and causes an increase in the temperature of the hearth 25. In order to avoid that the energy thus recovered by the hearth 25 does not undergo a more or less significant dissipation towards the outside , this sole is provided with a thermal insulating element 26 which practically prohibits any heat exchange between this sole and the outside.
Le dispositif de préchauffage 22 comprend, comme on peut le voir sur la figure 1, une sole évidée 27 sur laquelle glisse la bande de papier 16 au cours de son déplacement. Cette sole 27, qui est analogue à la sole 25, est destinée à élever la température de la bande 16 de manière que cette température atteigne une valeur légèrement inférieure au point de fusion franc de la résine constitutive des particules de révélateur, cette valeur étant, dans l'exemple décrit, égale sensiblement à 1300C, ainsi qu'on l'a signalé plus haut. The preheating device 22 comprises, as can be seen in FIG. 1, a hollowed-out sole 27 on which the strip of paper 16 slides during its movement. This sole 27, which is analogous to sole 25, is intended to raise the temperature of the strip 16 so that this temperature reaches a value slightly lower than the frank melting point of the resin constituting the developer particles, this value being, in the example described, substantially equal to 1300C, as mentioned above.
Afin d'éviter les déperditions de chaleur vers le milieu ambiant, le dispositif de préchauffage 22 est équipé d'éléments isolants thermiques 28 qui, disposés autour de l'ensemble constitué par la sole 27 et la portion de la bande 16 qui glisse sur cette sole, empêchent pratiquement tout échange thermique avec l'extérieur.In order to avoid heat loss towards the ambient environment, the preheating device 22 is equipped with thermal insulating elements 28 which, arranged around the assembly constituted by the bottom 27 and the portion of the strip 16 which slides on this sole, practically preventing any heat exchange with the outside.
La figure 1 montre encore que les deux soles 25 et 27 sont placées en série dans un circuit en boucle fermé dans lequel circule un liquide dont on parlera plus loin, ce circuit comprenant, en plus de ces deux soles 25 et 27, une pompe 29, un premier réservoir 30 à température contrôlée, un second réservoir 31 et un organe de commande 32 de circulation de ce liquide dans ce circuit fermé, cet organe 32 étant établi pour fonctionner dans des conditions qui seront exposées en détail plus loin. Tous ces éléments sont reliés entre eux au moyen d'éléments de conduit 33A, 33B, 33C, 33D, 33E, 33F, 33G et 33H. On peut voir, sur la figure 1, que les soles 25 et 27 sont reliées entre elles grâce à l'élément de conduit 33A et que la sole 25 est reliée au premier réservoir 30 grâce aux éléments de conduit 33B et 33D. Le second réservoir 31 est relié, au moyen de l'élément de conduit 33C, à l'extrémité commune aux éléments de conduit 33B et 33D. L'élement de conduit 33E part du second réservoir 31 et relie ce réservoir à l'organe 32 de commande de circulation du liquide. De même, l'élément de conduit 33F part du premier réservoir 30 et relie ainsi ce réservoir à l'organe 32. Enfin, la pompe 29 est reliée, d'une part à l'organe 32 par l'intermédiaire de l'élément de conduit 33G, d'autre part à la sole 27 par l'intermédiaire de l'élément de conduit 33H.On voit donc que, dans le circuit fermé ainsi constitué, les deux réservoirs 30 et 31 sont montés en dérivation l'un de l'autre, dans une portion de ce circuit qui est située entre la pompe 29 et l'élément de circuit 33B, cette portion comportant deux dérivations dont l'une est formée par les éléments de conduit 33C et 33E et dont l'autre est formée par les éléments de conduit 33D et 33F. La circulation du liquide, à l'intérieur de ce circuit fermé est assurée par la pompe 29 et s'effectue dans un sens (indiqué par une flèche sur cette pompe) tel que ce liquide sort de cette pompe en empruntant l'élément de conduit 33H.Il y a lieu d'indiquer également ici que, comme on le verra plus loin, l'organe 32 de commande de circulation du liquide est conçu de telle sorte qu'il oblige le liquide qui circule dans le circuit fermé décrit ci-dessus à emprunter, au cours de cette circulation, soit la branche de circuit comprenant les éléments 33D, 33F et le premier réservoir 30, soit la branche de circuit comprenant les éléments 33C, 33E et le second réservoir 31. Dans ces conditions, on comprend que le liquide, après être sorti de la pompe 29, traverse successivement la sole 27, la sole 25, puis l'un ou l'autre des deux réservoirs 30 et 31, et enfin l'organe de commande 32 avant de retourner à la pompe 29. De ce fait, la sole 27 présente un orifice d'entrée de liquide 34 et un orifice de sortie de liquide 35.De même, la sole 25 présente un orifice d'entrée du liquide 36 et un orifice de sortie de liquide 37.Figure 1 also shows that the two soles 25 and 27 are placed in series in a closed loop circuit in which circulates a liquid which will be discussed later, this circuit comprising, in addition to these two soles 25 and 27, a pump 29 , a first reservoir 30 at controlled temperature, a second reservoir 31 and a control member 32 for circulation of this liquid in this closed circuit, this member 32 being established to operate under conditions which will be explained in detail below. All these elements are interconnected by means of conduit elements 33A, 33B, 33C, 33D, 33E, 33F, 33G and 33H. It can be seen, in FIG. 1, that the hearths 25 and 27 are connected together thanks to the duct element 33A and that the hearth 25 is connected to the first tank 30 thanks to the duct members 33B and 33D. The second reservoir 31 is connected, by means of the conduit element 33C, to the end common to the conduit elements 33B and 33D. The duct element 33E starts from the second reservoir 31 and connects this reservoir to the member 32 for controlling the circulation of the liquid. Likewise, the conduit element 33F starts from the first reservoir 30 and thus connects this reservoir to the member 32. Finally, the pump 29 is connected, on the one hand to the member 32 via the element of conduit 33G, on the other hand to the floor 27 via the conduit element 33H. It can therefore be seen that, in the closed circuit thus formed, the two reservoirs 30 and 31 are mounted in derivation, one of the other, in a portion of this circuit which is located between the pump 29 and the circuit element 33B, this portion comprising two branches, one of which is formed by the conduit elements 33C and 33E and the other of which is formed by the duct elements 33D and 33F. The circulation of the liquid, inside this closed circuit is ensured by the pump 29 and takes place in one direction (indicated by an arrow on this pump) such that this liquid leaves this pump by borrowing the conduit element 33H. It should also be indicated here that, as will be seen below, the member 32 for controlling the circulation of the liquid is designed so that it forces the liquid which circulates in the closed circuit described above. above to borrow, during this circulation, either the circuit branch comprising the elements 33D, 33F and the first reservoir 30, or the circuit branch comprising the elements 33C, 33E and the second reservoir 31. Under these conditions, it is understood that the liquid, after having left the pump 29, successively passes through the floor 27, the floor 25, then one or the other of the two reservoirs 30 and 31, and finally the control member 32 before returning to the pump 29. As a result, the floor 27 has an inlet orifice 34 and a liquid outlet 35. Similarly, the hearth 25 has a liquid inlet 36 and a liquid outlet 37.
Le sens de circulation du liquide est donc tel que ce liquide, lorsqu'il sort de la sole 25, emprunte d'abord l'élément de conduit 33B. The direction of circulation of the liquid is therefore such that this liquid, when it leaves the hearth 25, first borrows the conduit element 33B.
Le réservoir 30 est un réservoir à température contrôlée, dans lequel la température du liquide est maintenue à une valeur constante qui correspond à un seuil minimum Sm prédéterminé de la température du liquide à l'intérieur de la sole 25. Plus précisément, on considèrera que, dans l'application envisagée qui est illustrée sur la figure 1, ce seuil minimum prédéterminé correspond à une valeur de la température très légèrement inférieure à celle du point de fusion franc de la résine constitutive des particules de révélateur et que, dans l'exemple décrit, ce seuil minimum Sm est égal à 1350C.Afin de permettre au liquide se trouvant dans ce réservoir 30 d'être maintenu à une température égale à cette valeur de seuil minimum, ce réservoir 30 est muni d'un dispositif auto-régulateur de température constitué, comme le montre la figure 1, d'un circuit électrique comprenant une résistance 40 montée en série avec un contact interrupteur 41 lui-même commandé par un signal délivré par un détecteur de température 42, l'ensemble constitué par cette résistance 40 et ce contact 41 étant branché entre deux bornes M et N d'une source de courant 43. Le détecteur de température 42 est établi de manière à envoyer un signal provoquant la fermeture du contact 41, aussi longtemps que la température du liquide se trouvant dans le réservoir 30 reste inférieure à celle du seuil minimum précité.La résistance 40 étant disposée à l'intérieur du réservoir 30, on comprend alors que, tant que le contact 41 est fermé, cette résistance est traversée par un courant électrique délivré par la source 43, ce qui a pour effet d'échauffer le liquide contenu dans ce réservoir. Dès que ce liquide a atteint la température du seuil minimum Sm précité, c'est-à-dire 1350C dans l'exemple décrit, le contact 41 s'ouvre et, par suite, la résistance 40 cesse d'être traversée par un courant.The reservoir 30 is a temperature-controlled reservoir, in which the temperature of the liquid is maintained at a constant value which corresponds to a predetermined minimum threshold Sm of the temperature of the liquid inside the hearth 25. More specifically, it will be considered that , in the envisaged application which is illustrated in FIG. 1, this predetermined minimum threshold corresponds to a temperature value very slightly lower than that of the frank melting point of the resin constituting the developer particles and that, in the example described, this minimum threshold Sm is equal to 1350 C. In order to allow the liquid in this tank 30 to be maintained at a temperature equal to this minimum threshold value, this tank 30 is provided with a self-regulating device for temperature consisting, as shown in FIG. 1, of an electrical circuit comprising a resistor 40 connected in series with a switch contact 41 itself even controlled by a signal delivered by a temperature detector 42, the assembly constituted by this resistor 40 and this contact 41 being connected between two terminals M and N of a current source 43. The temperature detector 42 is established so to send a signal causing the contact 41 to close, as long as the temperature of the liquid in the reservoir 30 remains below that of the aforementioned minimum threshold. The resistor 40 being disposed inside the reservoir 30, it is then understood that , as long as the contact 41 is closed, this resistance is traversed by an electric current delivered by the source 43, which has the effect of heating the liquid contained in this reservoir. As soon as this liquid has reached the temperature of the aforementioned minimum threshold Sm, that is to say 1350C in the example described, the contact 41 opens and, consequently, the resistor 40 ceases to be crossed by a current .
La température du liquide contenu dans le réservoir 31 est notablement inférieure à celle du liquide se trouvant dans le réservoir 30. Plus précisément, on considérera que la température maximum à laquelle se trouve le liquide dans le réservoir 31 est au moins trois fois moins élevée que celle du liquide dans le réservoir 30. C'est ainsi que, dans l'exemple décrit, le liquide contenu dans le réservoir 31 reste habituellement à une température de l'ordre de 200C et ne dépasse jamais pratiquement 400C.The temperature of the liquid contained in the reservoir 31 is notably lower than that of the liquid being in the reservoir 30. More precisely, it will be considered that the maximum temperature at which the liquid is in the reservoir 31 is at least three times lower than that of the liquid in the reservoir 30. Thus, in the example described, the liquid contained in the reservoir 31 usually remains at a temperature of the order of 200C and never practically exceeds 400C.
Le liquide qui circule dans le circuit fermé décrit plus haut est choisi de manière à ne pas subir des changements d'états physiques au cours de sa circulation. De ce fait, les échanges thermiques qui se produisent lorsque ce liquide traverse les différents éléments de ce circuit, en particulier les soles 25 et 27 et le réservoir 31, s'effectuent sans faire intervenir certaines grandeurs physiques concernées par ces changements d'états, telles que, par exemple, les chaleurs latentes de vaporisation. C'est ainsi que, dans l'exemple décrit, ce liquide est constitué par de l'huile minérale.The liquid which circulates in the closed circuit described above is chosen so as not to undergo changes of physical states during its circulation. As a result, the heat exchanges which occur when this liquid crosses the various elements of this circuit, in particular the soles 25 and 27 and the reservoir 31, are carried out without involving certain physical quantities concerned by these changes of states, such as, for example, latent heat of vaporization. Thus, in the example described, this liquid consists of mineral oil.
L'organe 32 qui permet au liquide circulant dans le circuit fermé de traverser, soit le réservoir 30, soit le réservoir 31, est constitué par une électro-vanne rotative à effet inverseur, qui peut être amenée dans l'une ou l'autre des deux positions et qui, lorsqu'elle est placée sur l'une de ces positions, assure la mise en communication du réservoir 30 avec la pompe 29, par l'intermédiaire des éléments de conduits 33F et 33G, tandis que, lorsqu'elle est placée sur l'autre position, elle assure la mise en communication du réservoir 31 avec cette pompe 29, par l'intermédiaire des éléments de conduits 33E et 33G.Le positionnement de cette électro-vanne est commandé, de manière connue, par un signal électrique délivré par une unité de commande 44, elle-même placée sous la dépendance de signaux provenant de deux détecteurs de température, l'un de ces détecteurs, référencé 45, étant monté à l'intérieur de la sole 27, tandis que l'autre détecteur, référencé 46, est monté à l'intérieur de la sole 25. Chacun de ces deux détecteurs est établi pour envoyer un signal électrique à l'unité de commande 44 dès que la température du liquide qui se trouve dans la sole pourvue de ce détecteur a atteint une valeur correspondant à un seuil maximum SM prédéterminé dont on va maintenant donner la signification. Dans l'application envisagée qui est illustrée sur la figure 1, ce seuil maximum SM est défini comme étant la valeur de la température à laquelle est porté le liquide à l'intérieur de la sole 25 lorsque la bande de papier 16 reçoit, de la part des tubes 24, une quantité de chaleur limite au-dessus de laquelle les risques de carbonisation de cette bande commencent à apparaître. Ce seuil maximum, qui est naturellement supérieur à la valeur du point de fusion franc de la résine constitutive des particules de révélateur, dépend de la nature et des caractéristiques de la bande de papier utilisée. On considèrera que, dans l'exemple décrit, ce seuil maximum SM est pratiquement égal à 1450C. The member 32 which allows the liquid circulating in the closed circuit to pass through, either the tank 30 or the tank 31, is constituted by a rotary electro-valve with reversing effect, which can be brought into one or the other of the two positions and which, when placed in one of these positions, ensures the communication of the reservoir 30 with the pump 29, via the elements of conduits 33F and 33G, while, when is placed in the other position, it ensures the communication of the reservoir 31 with this pump 29, via the conduit elements 33E and 33G. The positioning of this solenoid valve is controlled, in known manner, by a electrical signal delivered by a control unit 44, itself placed under the dependence of signals coming from two temperature detectors, one of these detectors, referenced 45, being mounted inside the hearth 27, while the other detector, re referenced 46, is mounted inside the hearth 25. Each of these two detectors is set up to send an electrical signal to the control unit 44 as soon as the temperature of the liquid which is in the hearth provided with this detector has reaches a value corresponding to a predetermined maximum threshold SM, the meaning of which will now be given. In the envisaged application which is illustrated in FIG. 1, this maximum threshold SM is defined as being the value of the temperature to which the liquid is brought inside the floor 25 when the strip of paper 16 receives, From the tubes 24, a limit quantity of heat above which the risks of carbonization of this strip begin to appear. This maximum threshold, which is naturally higher than the value of the frank melting point of the resin constituting the developer particles, depends on the nature and characteristics of the paper strip used. We will consider that, in the example described, this maximum threshold SM is practically equal to 1450C.
Il y a lieu d'indiquer maintenant que, dans les conditions normales de fonctionnement de la machine imprimante 10, la bande de papier 16 est entraînée en déplacement à une vitesse relativement élevée, c'est-à-dire au moins égale à trente centimètres par seconde. On considèrera même que, dans l'exemple décrit, cette vitesse est pratiquement égale à un mètre cinquante par seconde. Dans ce cas, l'organe 32 est placé, comme le montre la figure 1, dans une position telle que, le liquide, au cours de sa circulation dans le circuit fermé, traverse la branche de circuit dans laquelle se trouve le réservoir 30, tandis que la branche de circuit dans laquelle se trouve le réservoir 31 reste en dehors de cette circulation.De ce fait, dans la sole 25, le liquide, qui reçoit une partie de l'énergie calorifique engendrée par les tubes 24, s'échauffe et atteint une température égale pratiquement à celle du seuil minimum Sm prédéterminé dont on a parlé plus haut, c'est-à-dire une température égale à 1350C dans l'exemple décrit. Ce liquide ne subit alors aucun changement de température lorsqu'il traverse le réservoir 30.It should now be indicated that, under normal operating conditions of the printing machine 10, the paper web 16 is driven in displacement at a relatively high speed, that is to say at least equal to thirty centimeters per second. We will even consider that, in the example described, this speed is practically equal to one meter fifty per second. In this case, the member 32 is placed, as shown in FIG. 1, in a position such that the liquid, during its circulation in the closed circuit, crosses the branch of the circuit in which the reservoir 30 is located, while the circuit branch in which the reservoir 31 is located remains outside of this circulation. As a result, in the bottom 25, the liquid, which receives part of the heat energy generated by the tubes 24, heats up and reaches a temperature practically equal to that of the predetermined minimum threshold Sm mentioned above, that is to say a temperature equal to 1350C in the example described. This liquid then undergoes no change in temperature when it passes through the reservoir 30.
Après avoir traversé l'organe 32 et la pompe 29, ce liquide arrive ensuite dans la sole 27 et sa température, du fait d'un excellent calorifugeage réalisé sur le circuit fermé, ne subit aucun changement jusqu'à l'entrée de la sole 27.After passing through the member 32 and the pump 29, this liquid then arrives in the floor 27 and its temperature, due to an excellent insulation carried out on the closed circuit, undergoes no change until the entry of the floor 27.
Toutefois, dans la sole 27, ce liquide cède une partie de sa chaleur à la bande de papier 16 et assure ainsi le préchauffage de celle-ci. Par suite, ce liquide devient moins chaud et, à la sortie de la sole 27, sa température se trouve abaissée de quelques degrés et atteint, dans l'exemple décrit, 1300C. Ce liquide s'échauffe à nouveau lorsqu'il retraverse la sole 25. On voit, en définitive, que étant donné que, ni dans la sole 25, ni dans la sole 27, la température du liquide n'a pas dépassé la valeur du seuil maximum SM précité (soit 1450 dans l'exemple décrit), l'unité de commande 44 ne reçoit aucun signal de la part des détecteurs 45 et 46 et, par suite, la position de l'organe 32 reste inchangée.However, in the bottom 27, this liquid gives up part of its heat to the paper strip 16 and thus ensures the preheating of the latter. As a result, this liquid becomes less hot and, at the outlet of the floor 27, its temperature is lowered by a few degrees and reaches, in the example described, 1300C. This liquid heats up again when it crosses the sole 25. We see, ultimately, that since neither in the sole 25 nor in the sole 27, the temperature of the liquid has not exceeded the value of maximum threshold SM mentioned above (ie 1450 in the example described), the control unit 44 receives no signal from the detectors 45 and 46 and, consequently, the position of the member 32 remains unchanged.
Si, maintenant, pour une raison quelconque telle que, par exemple, une défaillance du dispositif d'entraînement 21, la vitesse de déplacement de la bande encrée 16 se met brutalement à diminuer ou même à devenir nulle, la portion de la bande encrée 16 qui se trouve alors dans le dispositif de fixation 23 subit un échauffement exagéré, si bien que la quantité de chaleur que reçoit, en un temps donné, le liquide qui traverse la sole 25 augmente tout-à-coup, ce qui a pour effet d'élever brutalement la température de ce liquide. Dès que cette température atteint le seuil maximum SM précité, c'est-à-dire 1450C dans l'exemple décrit, le détecteur 46 envoie un signal électrique à l'unité de commande 44.Par suite, cette unité de commande envoie à l'organe 32 un signal électrique qui a pour action de modifier le positionnement de cet organe 32, si bien que le liquide, au cours de sa circulation dans le circuit fermé, se met alors à traverser la branche de circuit dans laquelle se trouve le réservoir 31, tandis que la branche de circuit dans laquelle se trouve le réservoir- 30 cesse d'être l'objet de cette circulation. De ce fait, le liquide qui sort de la sole 25 à une température égale à celle du seuil maximum précité subit un refroidissement lorsqu'il passe à travers le réservoir 31 et sa température tombe alors à une valeur relativement faible. If, now, for any reason such as, for example, a failure of the drive device 21, the speed of movement of the inked strip 16 suddenly begins to decrease or even become zero, the portion of the inked strip 16 which is then in the fixing device 23 undergoes an exaggerated heating, so that the quantity of heat which receives, in a given time, the liquid which crosses the sole 25 suddenly increases, which has the effect of '' suddenly raise the temperature of this liquid. As soon as this temperature reaches the aforementioned maximum threshold SM, that is to say 1450C in the example described, the detector 46 sends an electrical signal to the control unit 44. Consequently, this control unit sends to the organ 32 an electrical signal which acts to modify the positioning of this organ 32, so that the liquid, during its circulation in the closed circuit, then begins to cross the branch of circuit in which the tank is located 31, while the circuit branch in which the tank is located ceases to be the object of this circulation. As a result, the liquid which leaves the hearth 25 at a temperature equal to that of the above-mentioned maximum threshold undergoes cooling when it passes through the reservoir 31 and its temperature then drops to a relatively low value.
Après avoir traversé l'organe 32 et la pompe 29, ce liquide arrive ensuite dans la sole 27 à une température égale sensiblement à celle qu'il avait en sortant du réservoir 31.After passing through the member 32 and the pump 29, this liquid then arrives in the hearth 27 at a temperature substantially equal to that which it had when leaving the reservoir 31.
En traversant la sole 27, ce liquide contribue à refroidir cette sole et sa température remonte alors légèrement. Du fait de cette élévation minime de température, ce liquide est capable de provoquer un abaissement de la température de la sole 25 lorsque, ensuite, il traverse cette sole. La portion de la bande de papier 16 qui se trouve alors, dans le dispositif de fixation 23, au contact de cette sole 25 se trouve donc refroidie et ne risque pas de subir une carbonisation. Par ailleurs, l'abaissement de la température de la sole 25 a pour effet d'interrompre l'envoi, par le détecteur 46, d'un signal vers l'unité de commande 44.Par suite de cette interruption, cette unité 44 envoie alors à l'organe 32 un signal qui a pour action de modifier à nouveau le positionnement de cet organe, si bien que le liquide, au cours de sa circulation dans le circuit fermé, se remet à traverser la branche de circuit dans laquelle se trouve le réservoir 30.By crossing the bottom 27, this liquid helps to cool this bottom and its temperature then rises slightly. Due to this minimal rise in temperature, this liquid is capable of causing a lowering of the temperature of the hearth when, thereafter, it passes through this hearth. The portion of the paper strip 16 which is then, in the fixing device 23, in contact with this sole 25 is therefore cooled and does not risk being subjected to carbonization. Furthermore, the lowering of the temperature of the hearth 25 has the effect of interrupting the sending, by the detector 46, of a signal to the control unit 44. Following this interruption, this unit 44 sends then to the member 32 a signal which has the effect of again modifying the positioning of this member, so that the liquid, during its circulation in the closed circuit, resumes crossing the branch of the circuit in which is located the tank 30.
D'après les explications qui ont été données ci-dessus, on comprend qu'une partie de l'énergie calorifique qui est dispensée par les tubes 24 est captée par la bande de papier 16 et par les particules de révélateur portées par cette bande, cette partie provoquant la fusion franche de ces particules, tandis qu'une autre partie est récupérée par le liquide qui circule dans la sole 25 et sert, dans les conditions normales de fonctionnement de la machine imprimante 10, à préchauffer la bande de papier 16 qui traverse le dispositif 22. On a trouvé que, avec le type de papier utilisé, et pour une vitesse de déplacement de la bande égale à 1,5 m/s, la partie d'énergie ainsi récupérée représentait sensiblement la moitié de celle dissipée par les tubes 24.C'est ainsi que, dans l'exemple décrit, où l'énergie fournie par ces tubes est pratiquement égale à douze mille Joules par seconde, l'énergie récupérée par le liquide qui circule dans la sole 25 est égale sensiblement à six mille Joules par seconde, ce qui correspond à une quantité de chaleur égale à 1435 calories par seconde. On considèrera que, dans l'exemple décrit, la capacité volumique de la sole 25 est voisine de 4 dm3 et que l'huile qui circule dans le circuit fermé présente une densité égale à 0,9 et une chaleur massique égale à 0,3 calorie. Par ailleurs, on a vu que, dans l'exemple décrit, l'huile subissait, lors de la traversée de la sole 25, une élévation de température de 50C.From the explanations which have been given above, it is understood that part of the heat energy which is supplied by the tubes 24 is captured by the strip of paper 16 and by the developer particles carried by this strip, this part causing the frank melting of these particles, while another part is recovered by the liquid which circulates in the sole 25 and is used, under normal operating conditions of the printing machine 10, to preheat the paper strip 16 which passes through the device 22. It has been found that, with the type of paper used, and for a speed of movement of the strip equal to 1.5 m / s, the part of energy thus recovered represented substantially half of that dissipated by tubes 24. This is how, in the example described, where the energy supplied by these tubes is practically equal to twelve thousand Joules per second, the energy recovered by the liquid which circulates in the hearth 25 is equal approximately six thousand Joules per second, which corresponds to an amount of heat equal to 1435 calories per second. We will consider that, in the example described, the volume capacity of sole 25 is close to 4 dm3 and that the oil which circulates in the closed circuit has a density equal to 0.9 and a specific heat equal to 0.3 calorie. Furthermore, it has been seen that, in the example described, the oil underwent, during the crossing of the hearth 25, a temperature rise of 50C.
Dans ces conditions, la quantité de chaleur qui peut être récupérée, par seconde, par les 4 dm3 d'huile est sensiblement égale à 5400 calories. Pour assurer la récupération de 1435 calories par seconde, il faudra donc que l'huile circule dans le circuit fermé avec un débit dont la valeur d est égale à d = 1435 x 4 c'est-à-dire : d = 1,06 litre par seconde
5400
Il y a lieu de signaler que ce débit, qui est assuré par la pompe 29, est ajusté par l'opérateur en fonction de la vitesse de déplacement de la bande de papier 16. Plus précisément, si cette vitesse de déplacement diminue, la quantité de chaleur qui doit être récupérée, par seconde, par l'huile devient alors plus importante et, par suite, l'huile doit circuler dans le circuit fermé avec un débit plus élevé.Under these conditions, the amount of heat that can be recovered, per second, by the 4 dm3 of oil is approximately equal to 5400 calories. To ensure the recovery of 1435 calories per second, it will therefore be necessary for the oil to circulate in the closed circuit with a flow rate whose value d is equal to d = 1435 x 4, that is to say: d = 1.06 liter per second
5400
It should be noted that this flow rate, which is provided by the pump 29, is adjusted by the operator as a function of the speed of movement of the paper strip 16. More precisely, if this speed of movement decreases, the quantity of heat which must be recovered, per second, by the oil then becomes more important and, consequently, the oil must circulate in the closed circuit with a higher flow rate.
Il faut encore signaler que la capacité de chacun des deux réservoirs 30 et 31 est établie de manière à être au moins égale à 2,5 fois celle de la sole 25, cette disposition permettant aux quantités d'huile contenues dans ces réservoirs de ne pas subir de variations importantes de température consécutivement à l'arrivée, dans ces réservoirs, d'huile provenant de la sole 25. C'est ainsi que, dans l'exemple décrit, chacun de ces deux réservoirs a une capacité au moins égale à 10 dm3. It should also be noted that the capacity of each of the two tanks 30 and 31 is established so as to be at least 2.5 times that of the floor 25, this arrangement allowing the quantities of oil contained in these tanks not to undergo significant variations in temperature following the arrival, in these tanks, of oil coming from the floor 25. Thus, in the example described, each of these two tanks has a capacity at least equal to 10 dm3.
L'organe 32 qui permet à l'huile circulant dans le circuit fermé de traverser, soit le réservoir 30, soit le réservoir 31, peut se présenter sous une forme différente de celle qui est illustrée sur la figure 1. C'est ainsi que, dans l'exemple de réalisation qui est montré sur la figure 2, cet organe 32 est constitué de deux soupapes à solénoïde 50 et 51 dont l'une 50 est disposée sur l'élément de conduit 33E, alors que l'autre 51 est disposée sur l'élément de conduit 33F, ces deux éléments de conduit ayant chacun l'une de leurs deux extrémités raccordée, comme l'indique la figure, à une extrémité de l'élément de conduit 33G.Chacune de ces soupapes se présente comme une électro-vanne à simple effet, c'est-à-dire qu'elle s'ouvre et reste ouverte aussi longtemps qu'elle reçoit un signal électrique délivré par l'unité de commande 44 et qu'elle se referme lorsqu'elle cesse de recevoir ce signal. L'unité de commande 44 est établie de telle sorte que, dans les conditions normales de fonctionnement de la machine imprimante 10, elle envoie, de manière continue, un signal électrique à la soupape à solénoïde 51, ce qui a pour effet d'ouvrir celle-ci, tandis que la soupape à solénoïde 50 reste fermée. Dans ces conditions, l'huile qui circule dans le circuit fermé traverse, au cours de sa circulation, le réservoir 30.The member 32 which allows the oil circulating in the closed circuit to pass through, either the reservoir 30 or the reservoir 31, may be in a form different from that which is illustrated in FIG. 1. This is how , in the embodiment which is shown in FIG. 2, this member 32 consists of two solenoid valves 50 and 51, one of which 50 is disposed on the conduit element 33E, while the other 51 is disposed on the conduit element 33F, these two conduit elements each having one of their two ends connected, as shown in the figure, to one end of the conduit element 33G. Each of these valves is presented as a single-acting solenoid valve, that is to say that it opens and remains open as long as it receives an electrical signal delivered by the control unit 44 and that it closes when it stops receiving this signal. The control unit 44 is set up so that, under normal operating conditions of the printing machine 10, it continuously sends an electrical signal to the solenoid valve 51, which has the effect of opening this, while the solenoid valve 50 remains closed. Under these conditions, the oil which circulates in the closed circuit crosses, during its circulation, the reservoir 30.
Au contraire, si la vitese de déplacement de la bande encrée 16 se met brutalement à diminuer ou même devient nulle, l'unité de commande 44 cesse d'envoyer un signal électrique à la soupape 51, mais applique ce signal à la soupape 50. Dans ces conditions, la soupape 51 se referme, tandis que la soupape 50 s'ouvre. Par suite, l'huile qui circule dans le circuit fermé traverse, au cours de sa circulation, le réservoir 31.On the contrary, if the speed of movement of the inked strip 16 suddenly begins to decrease or even becomes zero, the control unit 44 ceases to send an electrical signal to the valve 51, but applies this signal to the valve 50. Under these conditions, the valve 51 closes, while the valve 50 opens. Consequently, the oil which circulates in the closed circuit crosses, during its circulation, the reservoir 31.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de mise en oeuvre décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. Au contraire, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques de ceux décrits et illustrés, considérés isolément ou en combinaison et mis en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. Of course, the invention is in no way limited to the embodiments described and illustrated which have been given only by way of example. On the contrary, it includes all the means constituting technical equivalents of those described and illustrated, considered in isolation or in combination and implemented in the context of the claims which follow.
Claims (11)
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- 1990-03-08 FR FR9002963A patent/FR2659426B1/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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