"Appareil de développement d'images électrostatiques" .
<EMI ID=1.1> sur une feuille réceptrice, par exemple en sélénium ou en matière 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 électrostatique de la feuille réceptrice. Le toner est alors fixé sur place, par exemple par chauffage. Les brevets des Etats-
<EMI ID=2.1>
bres classiques de développement.
La demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique
<EMI ID=3.1>
gram Developer with Image Field Screen" décrit une chambre et un procédé perfectionné de développement.
La demande précitée de brevet des Etats-Unis d'Amérique décrit 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.
<EMI ID=4.1>
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 où les charges locales sont supérieures à la charge uniforme du fond. L'écran de champ d'image décrit
<EMI ID=5.1>
portante le contraste.
<EMI ID=6.1>
tants de la plaque portant l'image et ayant un potentiel variable de commande de manière que les caractéristiques de perception de l'image soient améliorées dans certaines conditions. Cependant, le dispositif décrit dans ce brevet ne permet pas un développement rapide dommages ayant une faible densité de charge et pose des problèmes pour l'obtention d'un bon contraste dans les zones de forte densité.
On constate 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 contraste excellent, notamment pour les densités élevées, et il permet le contrôle du contraste pour des densités différentes dans l'image, suivant les caractéristiques de l'objet qui 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 réceptrice 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 dessin annexé sur lequel :
la figure 1 est une coupe verticale d'un appareil de développement d'un nuage de poudre selon un mode de réalisation 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 <EMI ID=7.1>
10, avec une électrode 11 de niasse 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 réceptrice 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 à. la paroi de la chambre. L'écran 15 est disposé de fa-
<EMI ID=8.1>
prise entre la feuille et l'écran étant 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 obtenues habituellement en ionographie, l'espacement correspond à quelques millimètres.
Un dispositif fait varier la distance d de l'écran 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 l'écran 15 par rapport à l'image de la feuille 13, de façon alternative ou oscillante, de manière qu'une image de l'écran lui-même ne se forme pas sur limage terminée. Le déplacement de l'écran par rapport à, la feuille doit être avantageusement uniforme et linéaire au cours du cycle de développement. Un moteur 21 peut être associé à l'écran 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 être 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
<EMI ID=9.1>
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 dispositif classique, par exemple par une buse 32, une vanne 33 et un dispositif:.34 d'évacuation 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
<EMI ID=10.1>
sant partie de la chambre. Un champ électrique est créé dans la chambre par connexion d'une alimentation électrique 45 entre
<EMI ID=11.1>
cran 15 par une alimentation 52 à tension variable monté�ntre la chambre et l'écran, celui-ci étant isolé par rapport à la chambre, par exemple parce que les cornières 16 et 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'électrode
<EMI ID=12.1>
se. Pour une feuille réceptrice ayant des charges positivas, 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 don-
<EMI ID=13.1>
prédéterminée, par exemple une tension maximale d'environ 200 V.
Une feuille réceptrice chargée est disposée comme représenté, le côté 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 chambre, certaines des particules ayant une charge positive et d'autres une charge négative. La commande 24 excite aussi le relais 60 qui ferme les commutateurs 46 et 49, ainsi que l'a-
<EMI ID=14.1>
excite aussi le fonctionnement des relais 61 et 62 d'alimentation des moteurs 20 et 21 respectivement. Les charges négatives 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 ou la feuille 13 porte des charges, il s'établit un champ électrique correspondant entre la feuille et l'écran, et les particules de toner sont attirées à travers l'écran vers la surface réceptrice, en fonction 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 ré-
<EMI ID=15.1>
ment 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 rodait le contraste de l'image visible.
La visibilité des radiations diffusées dans l'image <EMI ID=16.1>
l'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 uniquement aux emplacements qui portent une charge supérieure à une valeur particulière.
<EMI ID=17.1>
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 autre, est convenablement choisie, le radio-
<EMI ID=18.1>
ge et pour diverses densités d'image.
Dans un mode de fonctionnement, le cycle de développement commence avec une valeur (V -Vo )/d . fixée à un ni-
max max min
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 (V -Vo ) ait une valeur suffisante pour que le
<EMI ID=19.1>
de d . à d , les valeurs étant choisies de manière que
min max
<EMI ID=20.1>
A la fin du cycle de développement, les alimentations et les moteurs cessent de fonctionner et la chambre est mise
<EMI ID=21.1>
pouvant alors être retirée do manière que le toner soit fixé par tout dispositif convenable.
<EMI ID=22.1>
veloppement.
Le coefficient gamma d'un système donné de développe-
<EMI ID=23.1>
ti�n de la quantité relative de lumière incidente d'exposition.
La nature des révélateurs électrostatiques impose que la den-
<EMI ID=24.1>
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 apparaître dans les zones dans lesquelles le coefficient gamma normal n'est 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
relativement
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'expositions, 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 et lorsque le potentiel de l'écran diminue, l'écran s'éloigne de
<EMI ID=25.1>
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.
'J
"Electrostatic Image Development Apparatus".
<EMI ID = 1.1> on a receiver sheet, for example of selenium or of dielectric plastic. The particles of a toner called "toner" are deposited on the receiver sheet, the density of the particles being a function of the electrostatic charge of the receiver sheet. The toner is then fixed in place, for example by heating. State patents
<EMI ID = 2.1>
classic development bers.
The patent application of the United States of America
<EMI ID = 3.1>
gram Developer with Image Field Screen "describes an improved development chamber and method.
The aforementioned patent application of the United States of America describes the use of a screen or a plate forming an electrode provided with holes, sometimes called an image field screen, placed near the receiver sheet which carries the electrostatic image, the screen being at a potential which depends on the potential of the bottom of the receiver sheet, so that charged particles of toner are attracted through the screen to the receiver sheet only at those places with a higher charge than that the bottom. When developing any electrostatic image, the image quality is disturbed whenever toner settles regardless of the charge on the image-bearing receptor.
<EMI ID = 4.1>
When there is a charge on the bottom, in a receiver sheet, for example produced by the radiation scattered in an x-ray apparatus, the contrast of the visible image is improved when the toner particles are deposited only at the locations. where the local loads are greater than the uniform bottom load. The image field screen described
<EMI ID = 5.1>
bearing the contrast.
<EMI ID = 6.1>
Both sides of the plate carrying the image and having a variable control potential so that the perception characteristics of the image are improved under certain conditions. However, the device described in this patent does not allow rapid damage development having a low charge density and poses problems for obtaining good contrast in high density areas.
It is noted that visible images can be obtained with development devices having an image field screen, by varying the potential of the screen during the development cycle and by varying the distance between the screen and the receiver. during this cycle. The method of the invention gives an improved visible image having excellent contrast, especially at high densities, and it allows contrast control for different densities in the image, depending on the characteristics of the object which is photographed by rays. X and the information the radiologist is looking for.
Thus, the invention relates to an improved electrostatic development apparatus, comprising an image field screen as well as a device intended to vary the potential and the distance between the screen and the receiving sheet during the development cycle.
Other characteristics and advantages of the invention will emerge better from the description which follows, given with reference to the appended drawing in which:
FIG. 1 is a vertical section of an apparatus for developing a cloud of powder according to an advantageous embodiment of the invention; and Figure 2 is a vertical section along it. line 2-2 of Figure 1.
The device shown includes a chamber or housing <EMI ID = 7.1>
10, with a mass electrode 11 disposed in an orifice
of the upper part 12 of the chamber. A receiving plate or sheet 13, carrying the electrostatic charge image, is carried by the ground electrode 11. This receiving sheet may be a conventional element, for example a plastic sheet or a selenium sheet, bearing an electrostatic image formed by carrying out conventional methods, for example by xerography or ionography.
A plate provided with holes, preferably a screen in the form of a wire mesh, is carried in the chamber.
10 near the receiving chamber, for example by angles 16 which can slide vertically in brackets 17 fixed to. the wall of the room. The screen 15 is arranged
<EMI ID = 8.1>
grip between the sheet and the screen being determined essentially by the potential of the receiving sheet. For example, this distance is between 0.25 and 10 mm, and, with the low charge densities usually obtained in ionography, the spacing corresponds to a few millimeters.
A device varies the distance d from the screen 15 to the sheet 13, for example by moving the screen using a conventional mechanism of variable type, comprising for example lead screws, levers, cams and the like. In the embodiment shown, the apparatus comprises cams 18 which cooperate with the angles 16, the cams being mounted on shafts 19 driven in rotation by a motor 20.
A device ensures the displacement of the screen 15 relative to the image of the sheet 13, in an alternating or oscillating manner, so that an image of the screen itself does not form on the finished image. The displacement of the screen relative to the sheet should be advantageously uniform and linear during the development cycle. A motor 21 can be associated with the screen 15 by a lever 22 and an arm 23. The motors 20 and 21 are shown outside the chamber.
10 in Figure 2, but they can be placed in the room if desired.
A cloud of charged particles of toner powder
is formed in the chamber at the start of the development cycle, by a conventional device, for example by the toner injection mechanism shown in Figure 2 and comprising a
<EMI ID = 9.1>
27 toner and a nozzle 28. At the end of the development cycle, the excess toner can be removed from the chamber by a conventional device, for example by a nozzle 32, a valve 33 and a device:. vacuum evacuation.
A charge selection electrode 37 is mounted in chamber 10 and is electrically isolated therefrom by fixed insulators 38.
The chamber 10 can be made of metal and it constitutes
<EMI ID = 10.1>
sant part of the room. An electric field is created in the chamber by connecting a 45 power supply between
<EMI ID = 11.1>
notch 15 by a variable voltage power supply 52 mounted between the chamber and the screen, the latter being isolated from the chamber, for example because the angles 16 and the drive rod 23 are made of insulating material . The polarities of the voltages depend on the polarity of the load on the receiver sheet. In the example considered, the electrostatic charges of the receiving sheet are negative and the electrode 37 is made positive with respect to the chamber and to the electrode.
<EMI ID = 12.1>
himself. For a receiving sheet having positivas charges, all voltages must have opposite polarities from those shown in Figure 2.
At the start of a development cycle, the cams 18 occupy a predetermined position and impose a given value.
<EMI ID = 13.1>
predetermined, for example a maximum voltage of about 200 V.
A loaded take-up sheet is arranged as shown with the loaded side facing down. A cloud of toner particles is introduced into the chamber through nozzle 28. Control 24 opens valve 26 for a short period so that a blast of pressurized air enters the toner supply 27 and forms the cloud of toner. charged particles in the chamber, some of the particles having a positive charge and some having a negative charge. Control 24 also energizes relay 60 which closes switches 46 and 49, as well as a-
<EMI ID = 14.1>
also energizes the operation of relays 61 and 62 for supplying motors 20 and 21 respectively. Negative charges from the receiver sheet attract only toner particles which are positively charged, and particles which are negatively charged are attracted to electrode 37. In an example of a chamber, the power supply 45 can create a field of. the order of 500 to 2000 V / cm.
We first consider operation with screen 15 at ground potential. At the locations where the sheet 13 carries charges, a corresponding electric field is established between the sheet and the screen, and the toner particles are attracted through the screen to the receiving surface, depending on the intensity of the field. When the receiver sheet is free of charge, no field exists between the receiver sheet and the screen and no force attracts the toner particles to the receiver sheet. Under these conditions, virtually no toner particles are deposited on the toner.
<EMI ID = 15.1>
evenly distributed background, e.g. from scattered radiation in X-ray radiography.When a receiver sheet having a background charge is developed while the screen 15 is at ground potential, toner settles over the entire sheet and lapped the contrast of the visible image.
Visibility of scattered radiation in the image <EMI ID = 16.1>
the screen 15 of a potential of polarization with respect to the sheet 13, as described in the aforementioned patent application of the United States of America. When a bias potential is applied to screen 15, charged particles of toner are attracted through the screen by the receiver sheet only at those locations which carry a charge greater than a particular value.
<EMI ID = 17.1>
constantly changed over time during the development cycle, which can last 60 seconds for example. According to the invention, the distance d between the screen 15 and the receiver 13 also varies constantly as a function of time during the development cycle, at the same time as the potential of the screen varies. When the maximum and minimum distances and the maximum and minimum potentials are suitably chosen and when the characteristic of variation, i.e. linear, * logarithmic or otherwise, is suitably chosen, the radio-
<EMI ID = 18.1>
ge and for various image densities.
In an operating mode, the development cycle begins with a value (V -Vo) / d. set at a ni-
max max min
high calf so that the toner is attracted. V is the potential corresponding to the electrostatic charges of the receiving sheet. The distance d can be minimum, for example about 1 mm, and the potential Vo can be adjusted so that (V -Vo) has a sufficient value for the
<EMI ID = 19.1>
from d. to d, the values being chosen so that
min max
<EMI ID = 20.1>
At the end of the development cycle, the power supplies and motors stop working and the chamber is switched on.
<EMI ID = 21.1>
can then be removed so that the toner is fixed by any suitable device.
<EMI ID = 22.1>
development.
The gamma coefficient of a given development system
<EMI ID = 23.1>
ti � n of the relative amount of incident light from exposure.
The nature of electrostatic developers requires that the density
<EMI ID = 24.1>
relative long, causing a reduction in contrast.
In an electronic radiogram, features of interest to the radiologist can appear at any optical density or exposure contrast. In particular, these characteristics can appear in areas where the normal gamma coefficient is not optimal. By implementing the variable tension and spacing, an arbitrarily high level of contrast can be obtained so that the characteristics of interest are more easily discerned.
In practice, you can choose a voltage variation
relatively
and spacing which results in a high / high level of contrast throughout the radiogram exposure range. For particular radiological examinations, a more specific (more complex) variation may give high contrast in a given range, and low contrast for other ranges of exposure, so that the radiogram formed is only accentuated in the region. interesting area.
It is important to note that this effect is obtained by varying both the screen potential and the distance. The role of these variations is to maintain the saturation of the development process at low screen potentials. A curve showing the variations in density as a function of the intensity of the image field indicates that, for high field intensities, the development reaches saturation (no contrast).
The high density obtained in a given time corresponds to high fields, but not too high, because the contrast is then reduced. Thus, when the potential of the screen is high, the screen is moved so that it maintains a gradient of about 50 to 150 V / mm. As development progresses and the potential of the screen decreases, the screen moves away from
<EMI ID = 25.1>
important images.
It is understood that the invention has been described and shown only by way of preferred example and that any technical equivalence can be provided in its constituent elements without however departing from its scope.
'J