Brevet FR2013437A1 — publié le 19700403

La présente invention concerne un dispositif de surveillance des variations des proportions des constituants d'un mélange et,plus particulièrement,un tel dispositif utilisé en électrographie pour surveiller un mélange de matériaux divisés qui présentent des perméabilités magnétiques différentes. 5 En électrographie, par exemple, on forme une image de charge sur un maté riau et on développe cette image en appliquant sur ce matériau des particules finement divisées d'un développateur pour former une image de poudre. On utilise couramment, dans certains appareils électrophotographiques, ce que l'on appelle une brosse magnétique, pour développer les images de charge. Ce déve-10 loppement s'obtient en brossant la surface du matériau qui porte l'image de charge avec un mélange formé par des particules d'un liant ferromagnétique et des particules plus fines d'un développateur. Le contact des particules ferromagnétiques et des particules de développateur charge, par triboélectricité, les particules du développateur avec la polarité convenable. 15 Puisque le mélange utilisé s'appauvrit progressivement en développateur, il est nécessaire d'en rajouter périodiquement dans le mélange. L'intervention de cette opération est liée le plus souvent au degré d'utilisation de l'appareil. Par exemple, une certaine quantité de développateur sera ajoutée au mélange à la suite de la réalisation par l'appareil d'un certain nombre de copies ou à la 20 suite de la rotation de la brosse magnétique d'un certain nombre de tours. Ce procédé se révèle acceptable s'il est possible de prévoir la quantité approximative de développateur qui est nécessaire à la réalisation d'une copie, comme c'est le cas lorsque les images que l'on développe ne présentent pas de plages denses très étendues, images que l'on développe alors avec des dispositifs de 25 développement en cascade. Cependant, lorsqu'il est nécessaire de pouvoir développer des plages denses étendues telles celles que l'on développe avec des dispositifs à brosse magnétique, la quantité de pigment utilisée peut varier considérablement d'une copie (ou d'une série de copies) à une autre. Pour cette raison, on a conçu des dispositifs dans lesquels on opère une mesure sur la 30 concentration en pigment, sur une image réelle ou sur une image échantillon, du pigment étant automatiquementmjouté au mélange en fonction des résultats de la mesure. On décrit de tels dispositifs dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique 2 956 487, 3 094 049, 3 227 549 et 3 233 781. Les dispositifs qui utilisent une mesure dérivée d'une image présentent 35 l'inconvénient de ne fournir un signal d'alerte qu'après que la qualité de si/ l'image se soit abaissée. Par contre,/ôn peut détecter l'abaissement de la concentration du pigment dans le mélange avant que la qualité des images obtenues ne s'altère, on peut corriger cette concentration pour que la qualité de ces images se maintienne constamment à un niveau acceptable. 40 Quelques uns des dispositifs cités plus haut utilisent un contrôle par 69 24450 2 2013437 voie optique. Il en résulte que ces dispositifs présentent 1 • incoirrési.arc d'être très sensibles à de faibles quantités de poussières qui peuvent se déposer sur les éléments optiques. Il est par ailleurs bien difficile dsêli-i;ier complètement la poussière dans un appareil électrophotographique t,~ r"»-5 loppement à sec. En outre, de tels dispositifs nécessitent l'utilisation source lumineuse particulière qui doit être parfaitement isolée des uic. . - .. photosensibles utilisés. On élimine ces inconvénients en utilisant, suivant l'invention, un dispositif qui détecte les variations de la perméabilité magnétique du meiarifeo 10 résultent des variations des concentrations des composants du mélange. vant un mode de réalisation préféré, on utilise un dispositif élec' . détermine la formation d'un signal en réponse à la détection d'une augmentation de la perméabilité du mélange. Ce signal agit, par 1 diaire de moyens connus, sur un réservoir de pigment qui laisse alc-° : 15 une quantité suffisante du pigment pour remonter la concentration ... du mélange à un niveau convenable. C'est une des caractéristiques de l'invention que de prévoir, d«; ' dispositif, un composant inductif associé à un noyau ferromagnétique, - ■ L: positif étant agencé de façon qu!au moins une partie de ce noyau ferrom«»fc.xo 20 tique est constituée par une partie du mélange. Le mode de réalisai;-?>- • *-féré de l'invention est également caractérisé en ce que le circuit • positif/ permet de détecter un© variation de la perméabilité du mél; _ V'":-Stre situé totalement en dehors du réservoir qui contient le mélan:; -\ • ception de la partie du circuit qui est constituée par le mélange 1 : 25 Ce mode de réalisation est encore caractérisé en ce que ce circtd/ us circuit oscillant, la fréquence de ses oscillations variant suivant r - ; • méabilité du malange. On détecte alors les variations de cette fréo-zer-C® pimr contrôler la composition du mélange. Au dessin annexé donné seulement à titre d'exemple; 30 - la Pig. 1 est un schéma, en coupe verticale, d'un appareil électropkis- tographique de développement perfectionné par l'invention,et - la Pig, 2 est un diagramme fonctionnel du circuit utilisé pour aspira en oeuvre l'invention. On se réfère à la Pig. 1 où l'on a représenté une surface 1 qui 35 image électrostatique, cette surface étant portée au contact de particules d'un pigment finement divisé en vue de son développement. Pour porter la surface 1 au contact de particules chargées de pigment, on peut utiliser le procédé qui consiste à mélanger des particules de ce pigment avec un plus grand volume d'un liant divisé en particules pour entraîner ensuite Iss par-40 ticules du liant au niveau d« la surface. Parmi les dispositifs de ce type BAD ORIGINAL 69 2445Q 3 2013437 les plus couramment employés, on compte les appareils de développement en cascade et les appareils de développement à brosse magnétique. On a représenté Bchématiquement sur la Pig. 1 un appareil de développement à brosse magnétique, dans lequel un cylindre 2 tourne autour de son axe 5 dans un champ magnétique poue entraîner un mélange 3 constitué de particules d'un liant ferromagnétique et de particules d'un pigment provenant d'un réservoir 4i au niveau de la surface 1. Le mélange est soigneusement brassé dans le réservoir 4 par une ou plusieurs palettes 5* 10 Tandis que s'opère le développement des images électrostatiques portées par la surface 1, la concentration en pigment du mélange baisse et il faut donc rajouter du pigment à ce mélange pour éviter que les images, une fois développées,ne présentent une densité trop faible. On trouve dans la technique antérieure de nombreux dispositifs permettant de rajouter périodiquement du 15 pigment dans le mélange. Sur la Pig. 1, on a représenté un réservoir 6 pour le pigment, équipé au niveau de son orifice d'une roue à palettes 7 qui gouverne l'écoulement d'une certaine quantité de pigment dans le réservoir 4 lorsqu'elle tourne sous l'effet de l'entraînement que lui applique un moteur 8. Quand la concentration en pigment du mélange baisse, la perméabilité ma-20 gnétique d'un certain volume du mélange s'élève puisque la perméabilité magnétique du liant est très supérieure à celle du pigment et que la quantité de liant reste sensiblement constante. Suivant l'invention, on utilise ce phénomène pour détecter le moment où le rapport de la quantité de pigment à celle du liant tombe en-dessous d'une certaine valeur, moment à partir duquel 25 il est nécessaire de rajouter du pigment dans le mélange. Le circuit électrique schématisé sur la Fig. 1 et représenté plus en détail sur la Fig. 2 sert pour cette détection. Ce circuit comprend un bobinage 10 dans lequel est introduit un noyau ferromagnétique 11 disposé à proximité du réservoir contenant le mélange de façon que ce mélange constitue une partie du circuit magnétique 30 traversant le bobinage. Ainsi l'inductance du bobinage dépend partiellement de la perméabilité du mélange. Une variation de l'inductance du bobinage 10, résultant d'une variation de la perméabilité du mélange, est alors détectée par le circuit 9 ®t convertie en un signal déterminant l'alimentation du moteur 8. Ce moteur provoque alors l'addition d'une certaine quantité de pigment dans le 35 mélange, jusqu'à ce que l'inductance du bobinage 10 revienne à un niveau prédéterminé convenable. Comme représenté sur la Pig. 1, le noyau 11 peut être installé entièrement à l'extérieur du réservoir 4 tout en coopérant avec une partie du mélange, au travers d'une fenStre 13 constituée en un matériau non métallique. 40 On peut concevoir de nombreux circuits pour détecter une variation de la 69 24450 4 2013437 perméabilité magnétique d'un mélange de matériaux et pour convertir la détection de cette variation en un signal déclenchant la mise en route d'un moteur. On a représenté un tel circuit sur la Fig. 2, à titre d'exemple. Un oscillateur 24 est relié à un circuit comprenant une inductance 25 et une capacité 5 variable 26. Une variation de l'inductance ou de la capacité 26 ■odifie la fréquence des oscillations de ce circuit. Dans l'appareil de la Fig. 1, l'inductance 25, dont la valeur est fonction de la composition du mélange 3, varié avec la concentration du pigment. La fréquence de l'oscillateur est surveillée par un discriminateur de fréquence alimenté par un amplificateur in-10 termédiaire 28 qui est alimenté par l'oscillateur au moyen d'un couplage alternatif convenable. Par exemple on peut utiliser pour cela le circuit du drain d?un transistor à effet de champ (non représenté), placé dans le circuit 25, 26 de l'oscillateur. Le discriminateur 27 peut être du type dans lequel une tension continue, variant avec la fréquence du signal d'entrée est 15 fournie. Cette tension peut être contrôlée par un détecteur 30 à travers un amplificateur intermédiaire à courant continu 31, cet amplificateur formant un signal lorsqu'une certaine tension donnée est atteinte, ce signal déterminant le basculement d'un commutateur à courant continu 32 qui commande l'alimentation d'un moteur 33. La capacité variable 26 peut être utilisée pour étalon-20 ner le circuit 25, 26 de façon qu'un signal soit fourni au commutateur 32 lorsque la concentration en pigment du mélange tombe en-dessous d'un niveau prédéterminé. 69 24450 5 2013437 smmiciTiais 1 - Dispositif ds surveillance des variations des proportions des constitu ants d'un mélange, tel qu'un mélange de particules d'un liant ferromagnétique et de particules d'une poudre d'un développateur, utilisé en 5 électrographie, les constituants de ce mélange présentant des propriétés ferromagnétiques différentes, caractérisé en ce qu'il comprend un composant inductif associé à un circuit magnétique qui passe par au moins une partie de ce mélange, et un agencement indicateur qui forme un signal lorsque la perméabilité du oircuit magnétique a varié d'une certain» 10 quantité. 2 - Dispositif conforme à la Revendication 1, utilisé pour surveiller les pro portions d'un mélange oontenant des particules d'un liant et des particules d'un développateur électrographique, ce mélange étant destiné à être entraîné au contact d'une surface portant une image électrostatique pour 15 que s'y déposent les particules du développateur conformément à la répar tition des charges de l'image, caractérisé en ce que le composant inductif est installé dans un circuit électrique qui comprend également l'agencement indicateur. 3 - Dispositif conforme aux revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le 20 composant inductif ou l'inductance comprend une armature ferromagnétique constituant une partie d'un circuit magnétique qui se ferme dans le mélange, l'agencement indicateur fournissant un signal quand la concentration en développateur du mélange tombe en-dessous d'un niveau prédéterminé, ce signal commandant un organe qui détermine une addition de 25 développateur dans le mélange. 4 - Dispositif conforme à l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'inductance est située dans un circuit relié à un oscillateur et qui comprend cette inductance en série avec une capacité, ce circuit étant relié à un agencement transducteur qui convertit les variations de 30 la fréquence de cet oscillateur à partir d'une certaine fréquence, en un signal coosoandant l'addition de développateur dans le mélange. 5 - Dispositif conforme à l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit magnétique associé à l'inductante passe partiellement dans un réservoir qui contient le mélange, ce réservoir étant ali— 35 menté en développateur à la suite de l'émission d'un signal significatif d'un certain accroissement de la perméabilité magnétique du mélange. 6 - Dispositif conforme à la revendication 5» caractérisé en ce que l'induc tance constituée par un bobinage et une armature se trouve à l'extérieur du réservoir, à proximité d'une paroi de celui-ci qui est perméable aux 40 lignes de force du chaap magnétique qui circulent dans le circuit ma gnétique de l'inductance.