Brevet FR2296209A1 — publié le 19760723

La présente invention concerne le développement des images électrostatiques, obtenues par exemple par xérographie et ionographie. Dans un exemple de dispositif, une image électrostatique ayant un potentiel variable de charge est formée sur une feuille réceptrice, par exemple en sélénium ou en ma tière plastique diélectrique. Les particules d'agent de virage appelé "toner" se déposent sur la feuille réceptrice la densité des particules étant une fonction de la charge élec trostatique de la feuille réceptrice. Le toner est alors fixé sur place, par exemple par chauffage. Les brevets des Etats Unis d'Amérique n 3 646 910 décrivent des chambres classiques de développement. La demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n 283311 déposée le 24 août 1972 sous le titre "Electron Radiogram Developer with Image Field Screen" décrit une chambre et un procédé perfectionné de développement. La demande précitée de brevet des Etats-Unis d'Améri que @@@@it l'utilisation d'un écran ou d'une plaque formant une électrode munie d'orifices, parfois appelé écran de champ image, placé près de la feuille réceptrice qui porte l'image électrostatique, l'écran étant à un potentiel qui dépend du potentiel du fond de la feuille réceptrice, de manière que les particules chargées de toner soient attirées à travers l'écran vers la feuille réceptrice uniquement aux emplacements dont la charge est supérieure à celle du fond. Lors du développement d'une image électrostatique quelconque, la qualité de l'image est perturbée chaque fois que le toner se dépose indépendamment de la charge présente sur le récepteur portant l'image. Le toner du fond réduit le contraste de l'image visible formée. Lorsqu'il existe une charge sur le fond, dans une feuille réceptrice, par exemple produite par les radiations diffusées dans un appareil de rayons X, le contraste de l'image visible est amélioré lorsque les particules de toner ne sont déposées qu'aux emplacements qù les charges locales sont supérieures à la charge uniforme du fond. L'écran de champ d'image décrit dans la demande précitée jeue ce rôle et améliore de façon im portante le contraste. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n@ 2 784 109 décrit un appareil de développement d'une image électrostatique latente et comprenant une électrode de commande- du développement, sous forme d'un réseau de minces fils conducteurs distants de - la plaque portant lrlmage et ayant. un potentiel Va- riable de commande de manière que les caractéristiques de per-ception de l'image soient améliorées dans certaines conditions- Cependant, le dispositif décrit dans ce brevet ne permet pas mi développement rapide des images ayant une faible densité de charge et pose des problèmes pour l'obtention d'un bon contra-. te dans les zones de forte densité On constante qu'on peut obtenir des images visibles avec des appareils de développement ayant un écran de champ image, par variation du potentiel de l'écran au cours du cycle de développement et par variation de la distance comprise entre l'écran et le récepteur au cours de ce cycle. Le procédé de l'invention donne une image visible améliorée ayant un contra-ste excellent, notamment pour les densités élevées, et il permet le contrôle du contranste pour des densités différentes dans l'image, suivant les caracteristiques. de l'.ob3et tui-est photographié par rayons X et de l'information que recherche le radiologue. ainsi, l'invention concerne un appareil perfectionné de développement électrostatique, comprenant un écran de champ image ainsi qu'un dispositif destiné à faire varier le potentiel et la distance comprise entre l'écran et la feuille recep- trice lors du cycle de développement- D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence au dess-in annexé sur lequel la figure 1 est une coupe verticale d'un appareil de développement d'un nuage de poudre selon un mode de réalisa- tion avantageux de l'invention , et la figure 2 est une coupe verticale suivant la ligne 2-2 de la figure 1. L'appareil représenté comprend une chambre ou bottier 10, avec une électrode 11 de masse disposée dans un orifice de la partie supérieure 12 de la chambre. Une plaque ou feuille réceptrice 13, portant l'image électrostatique de charge, est portée par l'électrode 11 de masse. Cette feuille réceptri- ce peut être un élément classique, par exemple une feuille de matière plastique ou une feuille au sélénium, portant une image électrostatique formée par mise en oeuvre des procédés classiques, par exemple par xérographie ou ionographie. Une plaque munie d'orifices, de préférence un écran 15 sous forme d'une toile métallique, est porté dans la chambre 10 près de la chambre réceptrice, par exemple par des cornières 16 qui peuvent glisser verticalement dans des équerres 17 fixées 'a la paroi de la chambre. L'écran 15 est disposé de fa- çon générale parallèlement à la feuille 13, la distance d comprise entre la feuille et l'écran état déterminée essentiellement par le potentiel de la feuille réceptrice. Par exemple, cette distance est comprise entre 0,25 et 10 mm, et, avec les faibles densités de charge obvenues habituellement en ionographie, l'espacement correspond à quelques millimètres. Un dispositif fait varier la distance d de ltécran 15 à la feuille 13, par exemple par déplacement de l'écran à l'aide d'un mécanisme classique de type variable, comprenant par exemple des vis-mères, des leviers, des cames et analogues. Dans le mode de réalisation représenté, l'appareil comporte des cames 18 qui coopèrent avec les cornières 16, les cames étant montées sur des arbres 19 entraînés en rotation par un moteur 20. Un dispositif assure le déplacement de ltécran 15-par rapport limage de la feuille 13, de façon alternative ou oscillante, de manière qu'une image de l'écran lui-m8me ne se forme pas sur limage terminée. Le déplacement de ltécran par rapport à la feuille doit être avantageusement uniforme et li néaire au cours du cycle de développement. Un moteur 21 peut être associé à ltécran 15 par un levier 22 et un bras 23. Les moteurs 20 et 21 sont représentés à l'extérieur de la chambre 10 sur la figure 2, mais ils peuvent titre placés dans la cham bre le cas échéant. Un nuage de particules chargées de poudre de toner est formé dans la chambre au début du cycle de développement, par un dispositif classique, par exemple par le mécanisme d'injection de toner représenté sur la figure 2 et comprenant une commande 24, une réserve 25 d'air, une vanne 26, un reserve 27 de toner et une buse 28. A la fin du cycle de développement, l'excès de toner peut être retiré de la chambre par un dispo- sitif classique, par exemple par une buse 32, une vanne 33- et un dispositif 34 dwévacuation par aspiration. Une électrode 37 de sélection de charge est montée dans la chambre 10 et elle est isolée électriquement de celleci par des isolateurs fixes 38. La chambre 10 peut être en métal et elle constitue alors une maSse pour le circuit, l'électrode 11 de masse faisant partie de la chambre. Un champ électrique est créé dans la chambre par connexion d'une alimentation électrique 45 entre; la chambre et l'électrode 37 par ltintermédiaire d'un commutateur 46.. Un potentiel Vo de polarisation est appliqué à l'é- cran 15 par une alimentation 52 à tension variable monténtre la chambre et l'écran, celui-ci étant isolé par rapport à la. chambre, par exemple parce que les cornières 16 t la tige 23 d'entraînement sont en matière isolante. Les polarités des tensions dépendent de la polarité de la charge de la feuille réceptrice. Dans l'exemple considéré, les charges électrostatiques de la feuille réceptrice sont négatives et l'électrode 37 est rendue positive par rapport à la chambre et à l'électrodç 11. La tension de l'écran 15 est négative par rapport à la masse. Pour une feuille réceptrice ayant des charges positives, toutes les tensions doivent avoir des polarités opposées par rapport à celles indiquées sur la figure 2. Au début d'un cycle de développement, les cames 18 occupent une position prédéterminée et imposent une valeur donnée à d, par exemple une valeur minimale de 1 mm, et l'alimentation 52 est réglée de manière qu'elle donne une tension Yo prédéterminée, par exemple une tension maximale dssenviron200 v. Une feuille réceptrice, chargée est disposée comme représen té, -le -caté chargé tourné vers le bas. Un nuage de particules de toner est introduit dans la chambre par la buse 28. La commande 24 ouvre la vanne 26 pendant une courte période si bien qu'un souffle d'air sous pression pénètre dans la réserve 27 de toner et forme le nuage de particules chargées-dans la cham bre, certaines des particules ayant une-charge positive et dtautres une charge négative. La commande 24 excite aussi le relais 60 qui ferme les commutateurs 46 et 49, ainsi que l'a -limentation 52 qui transmet la tension Vo de sortie. La commande excite aussi le fonctionnement des relais 61 et 62 dlalimenta- tion des moteurs 20 et 21 respectivement.Les charges négati vos de la feuille réceptrice n'attirent que les particules de toner qui sont chargées positivement, et les particules qui sont chargées négativement sont attirées par l'électrode 37. Dans un exemple de chambre, l'alimentation 45 peut créer un champ de l'ordre de 500 à 2000 V/cm. On considère d'abord le fonctionnement avec l'écran 15 au potentiel de masse. Aux emplacements où la feuille 13' porté des 'charges, il s'établit un champ électrique correspondant entre la feuille et ltécran, et les particules de toner sont attirées à travers l'écran vers la surface réceptrice, en fonce tion de--l'intensité du champ. Lorsque la feuille réceptrice ne comporte pas de charge, aucun champ n'existe entre la feuille réceptrice et l'écran et aucune force n'attire les particules de toner vers la feuille réceptrice. Dans ces conditions, aucune particule de toner pratiquement ne se dépose sur le récepteur, dans les zones du fond à charge nulle. Cependant, en pratique, de nombreuses feuilles récep trices chargées électrostatiquement ont une charge uniformément répartie de fond, provenant par exemple des radiations diffusées en radiographie par rayons X. Lorsqu'une feuille réceptrice ayant une charge de fond est développée alors que l'écran -15 est au potentiel de masse, le toner se dépose sur toute la feuille et réduit le contraste de l'image visible. La visibilité des radiations diffusées dans limage visible terminée est notablement réduite par application à I'écran 15 d'un potentiel de polarisation par rapport à la feuille 13, comme décrit dans la demande précitée de brevet des Etats-Unis d'Amérique. Lorsqu'un potentiel de polarisation est appliqué à l'écran 15, les particules chargées de toner sont attirées à travers l'écran par la feuille réceptrice unique ment aux emplacements qui portent une charge supérieure à une valeur particulière. Selon l'invention, le potentiel Vo de l'écran 15 est modifié constamment en fonction du temps au cours du cycle de développement, qui peut durer 60 secondes par exemple. Selon l'invention, la distance d entre l'écran 15 et le récepteur 13 varie aussi constamment en fonction du temps lors du cycle de développement, en même temps que le potentiel de- l'écran varie. Lorsque les distances maximale et minimale et, les potentiels maximal et minimal sont convenablement choisis et lorsque la caractéristique de variation, c'est-à-dire linéaire, logarithmique ou autres est convenablement choisie, le radiologue peut régler le contraste pour diverses quantités de charge et pour diverses densités d'image. Dans un mode de fonctionnement, le cycle de développement commence avec une valeur (Vmax-Vomax)/ fixée a un ni- veau siffisamment élevé pour que le toner soit attiré. V est le potentiel correspondant aux charges électrostatiques de la feuille réceptrice. La distance d peut être minimale, par exemple d'environ 1 mm, et le potentiel Vo peut être réglé de manière que (Vmax-vomax) ait une valeur suffisante pour que le toner soit attiré, par exemple d'environ 100 V. Lors du cycle de développement, Vo diminue de Vo à Vo in et d augmente max min de dmin à dmax, les valeurs étant choisies de manière que (Vmin - Vomin)/dmax soit sensiblement égal à (Vmax - Vomax)/dmin A la fin du cycle de développement, les alimentations et les moteurs cessent de fonctionner et la chambre est mise sous vide par ouverture de la vanne 33, la'feuille réceptrice pouvant alors être retirée de manière que le toner soit fixé par tout dispositif convenable. Lors du fonctionnement de l'appareil de développement, le$6pérations commencent avec une distance d importante et une tension faible, et elles progressent vers un espacement réduit et une tension accrue au cours du cycle de développement. Dans une variante, les opérations commencent par une faible distance et une tension élevée, et progressent vers une grande distance et une faible tension au cours du cycle. Les variations peuvent Qtre continues ou par paliers au cours du cycle de développement. Le coefficient gamma d'un système donné de développement détermine le contraste pour une image développée en fonction de la quantité relative de lumière incidente d'exposition. La nature des révélateurs électrostatiques impose que la densité optique tende vers une saturation pour des expositions relatives longues, provoquant ainsi une réduction du contraste. Dans un radiogramme électronique, les caractéristiques intéressantes pour le radiologue peuvent apparaître à toute densité optique ou à tout contraste d'exposition. En particulier, ces caractéristiques peuvent apparattre dans les zones dans lesquelles le coefficient gamma normal ntest pas optimal. Grâce à la mise en oeuvre de la tension et de l'espacement variable, on peut obtenir un niveau arbitrairement élevé de contraste si bien que les caractéristiques intéressantes sont plus facilement discernées. En pratique, on peut choisir une variation de tension rel vivement et d'espacement qui conduit à un niveau/élevé de contraste dans toute la plage d'exposition du radiogramme. Pour des examens radiologiques particuliers, une variation plus particulière (plus complexe) peut donner un contraste élevé dans une plage donnée, et un faible. contraste pour d'autres plages d'expo- sitions, si bien que le radiogramme formé n'est accentué que dans la zone intéressante. Il est important de noter que cet effet est obtenu par variation à la fois du potentiel de l'écran et de la distance. Le rôle de ces variations est le maintien de la saturation du processus de développement aux faibles potentiels d'écran. Une courbe donnant les variations de la densité en fonction de l'intensité du champ d'image indique que-, pour les intensités élevées de champ, le développement arrive à saturation (pas de contraste). La densité élevée obtenue en un temps donné correspond à des champs élevés, mais pas trop élevés, car le contraste est alors réduit. Ainsi, lorsque le potentiel de l'écran est élevé, l'écran est déplacé de manière qu'il maintienne un gradient d'environ 50 à 150 V/mm. Lorsque le développement progresse ét lorsque le potentiel de l'écran diminue, l'écran s'éloigne de manière qu'il maintienne environ 50 à 150 V/mm dans les-zones importantes d'images. Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Appareil de développement par un nuage de poudre, du type qui comporte une chambre de développement, un dispositif destiné à créer un nuage de particules de poudre de toner dans la~chambre au début d'un cycle de développement, une plaque conductrice destinée à porter, dans la chambre, une feuille réceptrice ayant une image électrostatique, une plaque de champ image comportant des orifices et montée dans la chambre -près de la feuille réceptrice, une électrode de sélection de charge montée dans la chambre, le nuage de particules étant formé entre la plaque de champ image et l'électrode, et une première alimentation destinée à créer un champ électrique entre la plaque de champ image et l'électrode au cours du cycle de développement de manière que les particules d'une polarité soient attirées par l'électrode et les particules de l'autre polarité par la plaque de champ image, la charge de la feuille attirant les particules de l'autre polarité à travers les orifices de la plaque, vers la feuille, ledit appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif destiné à créer un champ électrique entre la plaque de champ image et la plaque conductrice portant la feuille réceptrice, ce dispositif comprenant une seconde alimentation ayant une tension variable qui est une première fonction du temps au cours du cycle de développement, et un dispositif destiné à déplacer la plaque de champ image perpendiculairement à la feuille réceptrice, de manière que la distance entre la plaque et la feuille varie comme une seconde fonction du temps au cours du cycle de développement, les deux fonctions étant telles que la tension de la seconde alimentation augmente lorsque la distance diminue, et diminue lorsque la distance augmente. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde alimentation comprend un dispositif destiné à accroStre le potentiel de la plaque de champ image par rapport à la plaque conductrice lors du cycle de développement, et le dispositif de déplacement rapproche la plaque de champ image de la feuille réceptrice pendant le cycle de développement. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde alimentation comprend un dispositif destiné à réduire le potentiel de la plaque de champ image par rapport à la plaque conductrice lors du cycle de développement,/e dis- positif de déplacement éloigne la plaque de champ image de la feuille réceptrice lors du cycle de développement. 4. Appareil selon la revendication 1, cara-térisé en' ce que le dispositif de déplacement comprend un jeu de cames montées dans la chambre, un dispositif monté sur la plaque de champ imagé et coopérant avec les cames, et un dispositif a1en tratnement destiné à faire tourner les cames de manière que la plaque de champ image se déplace par rapport à la feuille réceptrice en fonction de la rotation des cames.