DE69006283T2

DE69006283T2 - Bilderzeugungsgerät.

Info

Publication number: DE69006283T2
Application number: DE90308176T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Kokado; Osamu Takemura
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1989-07-25
Filing date: 1990-07-25
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2010-07-26
Also published as: EP0410738A3; DE69006283D1; EP0410738B1; EP0410738A2; US5153611A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bilderzeugungsgerät, das pulverisierten Toner benutzt.
Es ist bekannt, daß eine Bilderzeugungsmethode, die einen Tintenstrahldrucker benutzt, für Wortprozessoren, Faksimile- Maschinen, Computer und ähnliches Verwendung findet.
Der Tintenstrahldrucker ist ein typisches Beispiel für einen Nichtanschlagsdrucker. In dem Tintenstrahldrucker wird Druck auf eine vorgegebene flüssige Tinte ausgeübt und ein piezo-elektrisches Element oder ähnliches erzeugt und überträgt Ultraschallschwingungen, so daß die flüssige Tinte von einer Tintendüse in ein vorgegebenes elektrisches Feld gespritzt wird, wobei die Tintentröpfchen durch das elektrische Feld gesteuert werden und auf ein Aufzeichnungspapier aufgebracht werden, um darauf ein Bild zu formen. Eine solche Tintenstrahldruckmethode hat den Vorteil, daß ein klares Bild erzeugt werden kann, ohne Lärm während der Bilderzeugung zu machen. Andererseits bringt diese Methode dahingehend Nachteile mit sich, daß sie die Verwendung einer speziellen Art von Papier mit einer geeignet behandelten Oberfläche verlangt, um die Geschwindigkeit zu steuern, mit der die Tinte in das Aufzeichnungspapier eindringt. Außerdem neigt die Düse, durch welche die Tinte ausgelassen wird, dazu, durch Fremdpartikel oder ähnliches, die in der Tinte enthalten sind, zu verstopfen.
Um die oben genannten Probleme mit dem Tintenstrahldrucker zu lösen, wurde z.B. in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 62-17 68 73 eine Bilderzeugungsmethode vorgeschlagen, die pulverisierten Toner als Bildaufzeichnungsmedium benützt. Diese Bilderzeugungsmethode verwendet ein Gitterteil, auf das Ultraschallschwingungen wirken, und Mittel zur Erzeugung elektrostatischer Anziehung in Übereinstimmung mit Bildsignalen, wobei das Gitterteil und die Mittel zur Erzeugung elektrostatischer Anziehung einander gegenüberliegen. Bei diese Methode befindet sich zwischen dem Gitterteil und dem Mittel zur Erzeugung elektrostatischer Anziehung ein isolierendes Aufzeichnungspapier und durch das Gitterteil gelangerter pulverisierter Toner wird selektiv auf das Aufzeichnungspapier durch die magnetische oder elektrostatische Anziehung gezogen, die entsprechend des Bildsignals erzeugt werden, wodurch ein vorgegebenes Bild auf dem Aufzeichnungspapier geschaffen wird.
Bei einem Bilderzeugungsgerät, welches diese Methode benutzt, kann ein normales Blatt Papier als Aufzeichnungspapier verwendet werden. Außerdem, da Toner durch das Gitterteil gelangt, an welches Ultraschallschwingungen angelegt sind, wird die Verstopfung des Gitters durch Toner verhindert.
Andererseits birgt die obige Bilderzeugungsmethode die folgenden Probleme, da das isolierende Aufzeichnungspapier sich zwischen dem Gitterteil, durch welches der Toner zugeführt wird, und der Vorrichtung zur Erzeugung elektrostatischer Anziehung befindet.
(1) Wenn der Toner durch elektrostatische Anziehung auf das Aufzeichnungspapier aufzubringen ist, dann wird ein elektrisches Feld zwischen dem Gitterteil und dem Mittel zur Erzeugung elektrostatischer Anziehung ausgebildet. Wie oben beschrieben, befindet sich das isolierende Aufzeichnungspapier zwischen dem Gitterteil und dem Mittel zur Erzeugung der elektrostatischen Anziehung, d.h. in dem dazwischen ausgebildeten elektrischen Feld, so daß eine ausreichende Wirkung des elektrischen Feldes nicht erzielt werden kann.
(2) Da sich das Aufzeichnungspapier zwischen dem Gitterteil und dem Mittel zur Erzeugung der elektrostatischen Anziehung befindet, beeinträchtigt der spezifische Widerstand die Dichte des darauf zu schaffenden Bildes. Der spezifische Widerstand des isolierenden Aufzeichnungspapiers variiert je nach Art des verwendeten Papiers, so daß die Dichte des entstandenen Bildes von einer Papiersorte zur anderen variiert.
(3) Da sich das Aufzeichnungspapier zwischen dem Gitterteil und dem Mittel zur Erzeugung elektrostatischer Anziehung befindet, beeinträchtigt auch der Wassergehalt des Aufzeichnungspapiers die Dichte des darauf zu erzeugenden Bildes. So ist die Dichte des erzeugten Bildes sehr empfindlich auf Änderungen der Feuchtigkeit und anderer Umgebungsbedingungen, die Einfluß auf den Wassergehalt des Aufzeichnungspapiers haben. Das hat zur Folge, daß die Bilddichte von einem Blatt zum anderen nicht nur dann variiert, wenn verschiedene Sorten Aufzeichnungspapier verwendet werden, sondern auch wenn Aufzeichnungspapier der gleichen Art verwendet wird.
(4) Im Falle des Gebrauchs von elektrostatischer Anziehung zur Aufbringung des Toners auf das Aufzeichnugnspapier, werden, um die Qualität des Bildes zu verbessern, eine große Anzahl von Mitteln zur Erzeugung elektrostatischer Anziehung benötigt, die parallel zum Aufzeichnungspapier angeordnet werden, so daß jede Vorrichtung zur Erzeugung elektrostatischer Anziehung die Haftung des Toners auf dem Aufzeichnungspapier steuert. Wenn jedoch eine große Anzahl von Mitteln zur Erzeugung elektrostatischer Anziehung parallel zum Aufzeichnungspapier angeordnet werden, liegen diese Mittel zur Erzeugung elektrostatischer Anziehung sehr nahe zueinander. Daher kann die Haftung des Toners durch die jeweiligen Mittel zur Erzeugung elektrostatischer Anziehung präzise gesteuert werden, da sie unter dem Einfluß der von den benachbarten Mitteln zur Erzeugung elektrostatischer Anziehung erzeugten elektrischen Feldern stehen. Auf der anderen Seite wird die Steuerung der Haftung des Toners sogar noch schwieriger, wenn die Mittel zur Erzeugung elektrostatischer Anziehung weit entfernt von dem Gitterteil angeordnet sind.
(5) Die Menge an Toner, der durch das Gitterteil zugeführt wird, ist nicht ausreichend, was zu einer ungenügenden Dichte des erzeugten Tonerbildes führt. Außerdem können Tonerpartikel, wenn sie durch die Kohäsion des Toners zu Klumpen zusammengeballt werden, nicht durch das Gitterteil gelangen, und das führt zu einer ungleichen Dichte des erzeugten Bildes.
Zur weiteren Diskussion des Standes der Technik siehe JP-A-59 54 574.
Gemäß der vorliegenden Erf indung wird ein Bilderzeugungsgerät geschaffen, das folgendes umfaßt:
- ein Tonerbeschickungsmittel zur Zuführung von Toner, der mit vorgegebener Polarität elektrisch geladen ist,
- ein Tonersteuerungsmittel, das eine Platte besitzt, die mit einer Tonerpassage versehen ist, durch die der Toner gelangen kann, und das eine Elektrodenvorrichtung beinhaltet, die eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode umfaßt, die voneinander isoliert sind,
- eine Einrichtung zur Erzeugung von Bildinformation, um eine vorgegebene Spannung an die Elektrodeneinrichtung entsprechend der Bildinformation anzulegen, um die Zuführung von Toner durch die Passage zu steuern, und
- weitere Elektrodenmittel, die eine Basiselektrode umfassen, die von dem Tonersteuerungsmittel (20) entfernt angeordnet ist, wobei an diese Elektrode eine weitere vorgegebene Spannung angelegt ist, um ein elektrisches Feld zwischen der zweiten und der Basiselektrode zu bilden, um den Toner von der Tonerpassage zur Basiselektrode zu lenken, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ultraschallgenerator dazu vorgesehen ist, Schwingungen auf die Tonersteuerungsmittel zu übertragen.
Die Frenquenz der Ultraschallschwingung kann variabel sein.
Die Platte, die mit der Tonerpassage versehen ist, durch die der Toner gelangen kann, kann leitfähig sein.
Die erste Elektrode kann an der Zuführungsseite der Platte befestigt sein und ein Gitter umfassen.
Die zweite Elektrode kann an der Basiselektrodenseite der Platte befestigt sein und ein Gitter umfassen.
Die zweite Elektrode kann an der Basiselektrodenseite der Platte befestigt sein und kann eine Ringelektrode umfassen, deren Innenraum mit der Tonerpassage in Verbindung steht.
Die erste und zweite Elektrode können Plattenelektroden umfassen, die beidseitig der Platte befestigt sind, wobei durch jede Platte ein Loch von ähnlicher Größe wie die Tonerpassage aufweist und mit der Tonerpassage in Verbindung stehend verläuft.
Die zweite Elektrode kann die Platte umfassen.
Die erste Elektrode kann einen leitenden Abschnitt der Zuführungsmittel umfassen.
Die Zuführungsmittel können eine Schwammrolle umfassen, die auf ihrer Umfangsfläche eine isolierende Schwammschicht aufweist.
Somit wird bei dem Bilderzeugungsgerät der Erfindung Toner durch die Tonerpassage der Tonersteuerungsmittel befördert, um auf das Aufzeichnungspapier aufgebracht zu werden, wodurch darauf ein Bild erzeugt wird. Ein elektrisches Feld, das den Durchgang des Toners durch die Tonerpassage ermöglicht, wird außerhalb des Aufzeichnungspapieres gebildet. Dementsprechend verursachen Veränderungen in der Art oder der Umgebungsbedingungen des Aufzeichnungspapiers keine Ungleichheit der Bilddichte.
Da die Tonersteuerungsmittel Ultraschallschwingungen ausgesetzt sind, die durch den Ultraschallgenerator erzeugt werden, kann der Toner effektiv durch die Tonerpassage der Tonersteuerungsmittel gelangen, was zu einer hohen Bilddichte führt. Die Frequenz der durch den Ultraschallgenerator erzeugten Ultraschallwelle kann verändert werden, so daß der Toner von der Tonerpassage aus gleichmäßiger auf das Aufzeichnungspapier fällt.
Für ein besseres Verständnis der Erfindung und wie dieselbe verwirklicht werden kann, werden nun Beispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 ein schematische Ansicht eines ersten Beispieles eines Bilderzeugungsgerätes nach der Erfindung;
Fig. 2 einen Ausschnitt des Bilderzeugungsgerätes der Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische Darstellung, die modifizierte Tonerbeschickungsmittel zeigt;
Fig. 4 einen Ausschnitt eines zweiten Beispiels eines Bilderzeugungsgerätes nach der Erfindung;
Fig. 5 einen Ausschnitt eines drittten Beispiels eines Bilderzeugungsgerätes nach der Erfindung;
Fig. 6 einen Ausschnitt einer modifizierten Version des Bilderzeugungsgerätes der Fig. 5;
Fig. 7 einen Ausschnitt eines vierten Beispiels eines Bilderzeugungsgerätes nach der Erfindung;
Fig. 8 einen Ausschnitt eines fünften Beispiels eines Bilderzeugungsgerätes nach der Erfindung.
Nach der Beschreibung des diese Erfindung verkörpernden Bilderzeugungsgerätes wird ein Beispiel vorgestellt, das sich auf dessen Benutzung bezieht.
Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt ein Bilderzeugungsgerät der vorliegenden Erfindung einen Tonerbehälter 10, dem nach Bedarf Toner von einem Tonerfüllgefäß oder ähnlichem zugeführt wird. Der Tonerbehälter 10 hat in seinem unteren Teil eine Öffnung 11, wobei der obere Teil einer Tonerbeschickungsrolle 12 in die Öffnung 11 eingepaßt ist. Dies wirkt als ein Tonerbeschickungsmittel. Die Tonerbeschickungsrolle 12 ist eine Schwammrolle, die ein Rollenteil 13 und auf dessen Außenumfangsfläche aufgebrachte Schwammschicht 14 aus einem elastischen Isolator enthält. Ein Tonersteuerungsteil 20 ist unterhalb zu dieser horizontalen Tonerbeschickungsrolle 12 und in enger Nähe angebracht. Bildsignale werden dem Tonersteuerungsteil 20 von einer eine Bildinformation erzeugenden Einheit 40 zugeführt. Die eine Bildinformation erzeugende Einheit 40 arbeitet in Übereinstimmung mit Bildinformationssignalen, die von einem Wortprozessor, einer Faksimile-Maschine, einem Computer oder ähnlichem ausgesendet werden und erzeugt elektrische Bildsignale entsprechend der Bildinformation. In Übereinstimmung mit den elektrischen Bildsignalen steuert das Tonersteuerungsteil 20 die Aufbringung von pulverisiertem Toner, der mit einer vorgegebenen Polarität elektrisch aufgeladen und auf die Tonerbeschickungsrolle 12 gebracht worden war, auf ein Aufzeichnungspapier 60, das unterhalb des Tonersteuerungsteils 20 liegt, wodurch ein vorgegebenes Tonerbild auf dem Aufzeichnungspapier 60 gebildet wird. Das Tonersteuerungsteil 20 kann so angeordnet sein, daß es gegen die Tonerbeschickungsrolle 12 drückt.
Das Tonersteuerungsteil 20 ist mit einem Ultraschallgenerator 30 zur Erzeugung von Ultraschallschwingungen versehen. Eine Basiselektrode 50 ist unterhalb des Tonersteuerungsteils 20 auf eine solche Art und Weise angeordnet, daß sie einander gegenüberliegen.
Das Aufzeichnungspapier 60, auf dem ein Tonerbild zu erzeugen ist, liegt auf der Basiselektrode 50. Die Basiselektrode 50 kann in der Richtung des Pfeils A zusammen mit dem darauf liegenden Aufzeichnungspapier 60 beweglich sein oder sie kann in einer Position festgelegt sein, wobei dann das Aufzeichnungspapier 60 darauf mit einer geeigneten Papiertransportvorrichtung bewegt wird. Nachdem ein vorgegebenes Tonerbild auf dem Aufzeichnungspapier 60 unter der Steuerung des Tonersteuerungsteils 20 gebildet worden ist, wird das Aufzeichnungspapier 60 zu einer vorgegebenen Fixiereinrichtung (nicht gezeigt) transportiert, durch welche das Tonerbild auf dem Aufzeichnungspapier 60 fixiert wird.
Wie in Fig. 2 gezeigt, umfaßt das Tonersteuerungsteil 20, auf welches durch die Tonerbeschickungsrolle 12 z.B. negativ geladener Toner gebracht wird, eine horizontal angeordnete leitende Platte 21, die eine Tonerdurchgangspassage 22 in Form eines Nadelöres aufweist. Eine obere leitende Elektrode 23 in der Form eines Gitters ist auf der oberen Fläche (der Tonerbeschickungsseite) auf der leitenden Platte 21 befestigt, um die obere Öffnung der Tonerpassage 22 zu bedecken, während eine untere Elektrode 25 auch in der Form eines Gitters auf der Unterseite (der Tonerausgangsseite) der leitenden Platte 21 befestigt ist, um die untere Öffnung der Tonerpassage 22 zu bedecken, wobei ein isolierendes Teil 24 zwischen der unteren Elektrode 25 und der Unterseite der leitenden Platte 21 liegt. Die obere Gitterelektrode 23 ist in enger Nähe zur Tonerbeschickungsrolle 12 angeordnet oder wird gegen diese gedrückt. Der Ultraschallgenerator 30 ist auf der leitenden Platte 21 befestigt, so daß Ultraschallschwingungen wenigstens auf die obere Gitterelektrode 23 übertragen werden können. Es ist wünschenswert, daß der Ultraschallgenerator 30 ausschließlich auf die obere Gitterelektrode 23 Ultraschallschwingungen überträgt.
Die leitende Platte 21 ist geerdet, so daß die obere leitende Gitterelektrode 23 durch die leitende Platte 21 geerdet ist.
Elektrische Bildsignale werden von der eine Bildinformation erzeugenden Einheit 40 der unteren Gitterelektrode 25 zugeführt. Die eine Bildinformation erzeugende Einheit 40 erzeugt elektrische Bildsignale in Übereinstimmung mit der Bildinformation und legt an die untere Gitterelektrode, z. B. eine Spannung von +100 V als ein Bilderzeugungssignal an, um ein Bild zu erzeugen, oder eine Spannung von -100 V als ein Nichtbilderzeugungssignal, um kein Bild zu erzeugen. Wenn die Spannung von +100 V an die untere Gitterelektrode 25 als ein Bilderzeugungssignal von der eine Bildinformation erzeugenden Einheit 40 angelegt wird, wird ein elektrisches Feld zwischen der unteren Gitterelektrode 25 hin zur geerdeten oberen Gitterelektrode 23 innerhalb der Tonerpassage 22 geschaffen. Auf der anderen Seite, wenn die Spannung von -100 V an die untere Gitterelektrode 25 als ein Nichtbilderzeugungssignal von der eine Bildinformation erzeugenden Einheit 40 angelegt wird, wird ein elektrisches Feld von der oberen Gitterelektrode 23 hin zur unteren Gitterelektrode 25 innerhalb der Tonerpassage 22 geschaffen.
Die Wirkungsweise des Bilderzeugungsgeräts der obigen Konstruktion wird nun beschrieben.
Negativ geladener Toner in dem Tonerbehälter 10 wird durch die Rotation der Tonerbeschickungsrolle 12 auf die obere Gitterelektrode 23 des Tonersteuerungsteils 20 aufgebracht. Da Ultraschallschwingungen einer vorgegebenen Amplitude durch den Ultraschallgenerator 30 auf die obere Gitterelektrode 23 übertragen werden, werden Tonerklumpen in geeigneter Weise in Einzelteilchen zerlegt, um durch die obere Gitterelektrode 23 in die Tonerpassage 22 zu gelangen.
Die Bewegung des in die Tonerpassage 22 gelangten Toners wird in Übereinstimmung mit dem elektrischen Bildsignal gesteuert, das der unteren Gitterelektrode 25 zugeführt wird, wodurch dem Toner entweder ermöglicht wird, auf das Aufzeichnungspapier 60 zu fallen oder zur oberen Gitterelektrode 23 zurückzukommen.
Wenn z.B. die Spannung von +100 V durch die eine Bildinformation erzeugende Einheit 40 an die untere Gitterelektrode 25 angelegt wird, dann wird ein elektrisches Feld, das nach oben von der unteren Gitterelektrode 25 zur oberen Gitterelektrode 23 gerichtet ist, innerhalb der Tonerpassage 22 geschaffen. Dieses elektrische Feld bewirkt, daß die negativ geladenen Tonerteilchen zur unteren Gitterelektrode 25 hin angezogen werden, durch sie gelangen, und auf das Aufzeichnungspapier 60 fallen, das auf der Basiselektrode 50 liegt. Eine positive Vorspannung bezüglich der oberen Gitterelektrode 23 liegt an der Basiselektrode 50 an, wodurch ein elektrisches Feld ausgebildet wird, um den aus der Tonerpassage 22 austretenden Toner zur Basiselektrode 50 hin zu steuern. Dies beschleunigt den Fall des Toners zur Basiselektrode 50 hin. Die Vorspannung, die an der Basiselektrode 50 anliegt, ist genügend größer als die des elektrischen Signals, das der unteren Gitterelektrode 25 zugeführt wird. In dem Falle, daß der Toner negativ geladen ist, wie in diesem Beispiel, wird die Vorspannung im Bereich von 300 bis 1000 V gewählt. Wenn die Vorspannung kleiner als 300 V ist, fällt der Toner eventuell nicht zielgenau auf eine spezifizierte Stelle, wobei die Qualität des erzeugten Bildes verschlechtert werden. Andererseits, wenn die Vorspannung größer als 1000 V gewählt wird, kann es zu einer elektrischen Entladung kommen.
Wenn ein Nichtbilderzeugungssignal durch die eine Bildinformation erzeugende Einheit 40 erzeugt wird und die Spannung von -100 V an die untere Gitterelektrode 25 angelegt ist, wird ein elektrisches Feld, das abwärts von der oberen Gitterelektrode 22 zur unteren Gitterelektrode 25 gerichtet ist, innerhalb der Tonerpassage 22 geschaffen, was bewirkt, daß der negativ geladene Toner zur oberen Gitterelektrode 23 zurückkommt.
Auf diese Weise wird ein vorgegebenes Tonerbild auf dem Aufzeichnungspapier 60 geschaffen.
Bei dem obigen Apparat ist die obere Gitterelektrode 23 geerdet. Alternativ kann aber auch eine Spannung an die obere Gitterelektrode 23 in Übereinstimmung mit dem von der eine Bildinformation erzeugenden Einheit 40 zugeführten Signal angelegt werden, die einer an die untere Gitterelektrode 25 angelegten Polarität entgegengesetzt ist.
Bei der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, Toner zu benutzen, der eine relativ geringe Teilchengröße von 5 bis 20 um aufweist. Durch die Verwendung solch kleiner Tonerteilchen kann eine hervorragende Bildauflösung erreicht werden.
Die Dicke der leitenden Platte 21 beträgt vorzugsweise 0,01 bis 1 mm und die Tonerpassage 22 der leitenden Platte 21 hat vorzugsweise einen Durchmesser von 0,1 bis 1 mm. Es wird bevorzugt, daß jede Lücke der oberen Gitterelektrode 23 eine Breite im Bereich von 50 bis 300 um aufweist und daß jede Lücke der oberen Gitterelektrode 25 größer als die der oberen Gitterelektrode 23 ist.
Die obere Gitterelektrode 23 und die untere Gitterelektrode 25 sind normalerweise aus einem Tyler-Gitter, einem Ätz- Gitter, etc. gefertigt, die aus leitenden Harzen oder Metallen, wie Nickel, rostfreiem Stahl, Aluminium, Kupfer, Silber usw. gemacht sind.
Die Lücke zwischen dem Tonersteuerungsteil 20 und dem Aufzeichnungspapier 60 wird üblicherweise im Bereich von 0,3 bis 2,5 mm gewählt, was entsprechend der Höhe der durch eine Bildinformation erzeugende Einheit 40 angelegte Spannung variieren kann.
Bei diesem Apparat wird ein Schwammroller als Tonerbeschikkungsrolle 12 verwendet. Der Schwammroller zerteilt effektiv Tonerklumpen im Tonercontainer 10, während sie rotiert und hält den zerteilten Toner gleichmäßig in den Poren ihrer Oberfläche, so daß dem Tonersteuerungsteil 20 ständig eine feste Menge an Toner zugeführt wird.
Es kann auch eine Tonerbeschickungsrolle 12', wie in Fig. 3 gezeigt, verwendet werden, die Förderaussparungen 15 aufweist, die auf ihrer Außenumfangsfläche gebildet sind. Die Tonerbeschickungsrolle 12' ist aus einem festen Harz oder einem Metall, wie z.B. Aluminium etc., gefertigt.
Die Rotationsgeschwindigkeit der Tonerbeschickungsrolle 12 kann entsprechend der Rollenart, der Amplitude der durch den Ultraschallgenerator 30 erzeugten Ultraschallschwingung oder anderer Faktoren variieren, aber eine Oberflächengeschwindigkeit von 50 mm/s oder schneller ist wünschenswert. Wenn die Oberflächengeschwindigkeit der Tonerbeschickungsrolle 12 kleiner als 50 mm/s ist, kann das erzeugte Tonerbild keine ausreichende Dichte erreichen.
Der Ultraschallgenerator 30 erzeugt vorzugsweise eine Sinuswelle, eine Rechteckswelle, eine Sägezahnwelle, etc., mit einer Resonanzfrequenz im Bereich von 20 kHz bis 1 MHz. Ein piezoelektrisches Element, wie z.B. PZT, wird als Ultraschallgenerator 30 verwendet.
Die von dem Ultraschallgenerator 30 zu erzeugende Ultraschallschwingung wird periodisch in ihrer Frequenz durch die Modulation der Frequenz der daran angelegten alternierenden Spannung verändert. Das gestattet dem Toner, gleichmäßiger aus dem Tonersteuerungsteil 20 zu fallen.
Im folgenden wird der Grund beschrieben, warum die periodische Veränderung der Frequenz der Ultraschallwelle dem Toner gestattet, einheitlich von dem Tonersteuerungsteil 20 herunterzufallen.
Im allgemeinen werden, wenn Ultraschallschwingungen auf die obere Gitterelektrode 23 übertragen werden, darin stehende Wellen gebildet, da es zur Interferenz zwischen Wellen kommt. Die stehenden Wellen verursachen eine Ungleichheit der Schwingungsamplitude überall in der oberen Gitterelektrode 23, wodurch der Toner daran gehindert wird, gleichmäßig durch die obere Gitterelektrode 23 zu gelangen. Wenn jedoch die Frequenz der an der Ultraschallgeneratoreinheit 30 anliegenden alternierenden Spannung so moduliert wird, daß die Frequenz der Ultraschallwelle verändert wird, die von dort aus in einem vorgegebenen Zyklus (d.h. mit einer vorgegebenen Kippfrequenz) erzeugt wird, dann werden die durch die stehenden Wellen erzeugten Ultraschallschwingungsknoten langsam bewegt. Dies verhindert, daß die Schwingungskraft auf irgendeinen speziellen Punkt der oberen Gitterelektrode 23 konzentriert wird, so daß die Ultraschallschwingung gleichmäßig auf die gesamte obere Gitterelektrode 23 übertragen wird.
Die Kippfrequenz zur Veränderung der Frequenz der Ultraschallwelle wird bevorzugt auf einem geringen Niveau im Bereich von 10 bis 1000 Hz gewählt. Wenn die Fluktuation der Frequenz der Ultraschallwelle im Bereich von 1 bis 20% der Resonanzfrequenz liegt, kann eine Ungleichheit in der Verteilung des Toners wirksam verhindert werden. Wenn die Kippfrequenz höher als 1000 Hz ist, dann kann die Ungleichheit der Vibrationskraft, erzeugt durch die stehenden Wellen, nicht genügend-reduziert werden. Dies erschwert das Erzielen einer gleichförmigen Verteilung des Toners. Andererseits würde eine Kippfrequenz, die geringer als 10 Hz ist, Veränderungen in der Tonerverteilung pro Zeiteinheit entlang der Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers bewirken, was zu einer ungleichen Dichte des erzeugten Bildes (Streifenmuster erzeugend) führt, wenn das Aufzeichnungspapier nicht mit einer geringen Geschwindigkeit transportiert wird. So würde eine Erzeugung eines Bildes mit hoher Geschwindigkeit unmöglich werden. Wenn die Kippfrequenz im Bereich von 10 bis 1000 Hz gewählt wird, bewegen sich die durch die stehenden Wellen erzeugten Ultraschallschwingungsknoten langsam, wie oben beschrieben, so daß die Schwingungskraft einheitlich auf die obere Gitterelektrode 23 wirkt und die Tonerpartikel, die die Eigenschaft haben, sich an dem Knoten anzusammeln, sich mit der Bewegung der Knoten bewegen. Daraus folgt, daß große Tonerklumpen auf der oberen Gitterelektrode 23 zerteilt und gleichmäßig auf ihr verteilt werden, was dem Toner ermöglicht, gleichmäßig von dem Tonersteuerungsteil 20 herunterzufallen.
Bei dem obigen Apparat ist die obere Gitterelektrode 23, auf die der Toner gebracht wird, geerdet und das elektrische Bildsignal wird der unteren Gitterelektrode 25 zugeführt. Als Alternative ist ein isolierendes Teil zwischen der oberen Gitterelektrode 23 und der oberen Fläche der leitenden Platte 21 angeordnet und die untere Gitterelektrode 25 ist geerdet und direkt auf der leitenden Platte 21 befestigt, so daß das elektrische Bildsignal der oberen Gitterelektrode 23 zugeführt wird. In diesem Fall wird eine negative Spannung als ein Bilderzeugungssignal an die obere Gitterelektrode 23 angelegt, so daß der negativ geladene Toner, der durch die obere Gitterelektrode 23 aufgebracht wird, durch die Tonerpassage 22 gelangt. Der Toner, der durch die obere Gitterelektrode 23 und die Tonerpassage 22 gelangt ist, kann dann auf die Basiselektrode 50 fallen, aufgrund des elektrischen Feldes, das wegen der Potentialdifferenz zwischen der unteren Gitterelektrode 25 und der Basiselektrode 50 ausgebildet ist. Umgekehrt, wenn eine positive Spannung als ein Nichtbilderzeugungssignal an die obere Gitterelektrode 23 angelegt ist, kann der negativ geladene Toner nicht durch die obere Gitterelektrode 23 gelangen. Auf diese Weise wird ein Tonerbild entsprechend der Bildinformation auf dem Aufzeichnungspapier 60 erzeugt.

BEISPIEL 1

Der Apparat nach Fig. 1 wurde zur Herstellung eines Bildes verwendet und die Qualität des Bildes wurde bewertet. Die Bedingungen für das Bilderzeugungsgerät waren wie folgt:
* Tonerbeschickungsrolle
Schwammrolle mit einem Durchmesser von 15 mm, Oberflächengeschwindigkeit: 94 mm/s
* Tonersteuerungsteil
Leitende Platte ... Aluminiumplatte mit einer Dicke von 0,5 mm
Tonerpassage ... innerer Durchmesser: 0,5 mm
Obere Gitterelektrode ... 350 Tyler-Gitter
Untere Gitterelektrode ... 150 Tyler-Gitter
Isolierendes Teil ... Polyäthylenblatt mit einer Dicke von 100 um
* Ultraschallgeneratoreinheit
PZT piezoelektrisches Element (angelegte Spannung: 20 Vrms (Sinuswelle), angelegte Frequenz: 230 kHz± 15 kHz, Kipp- bzw. Wobbelfrequenz: 100 Hz)
* an der Basiselektrode angelegte Spannung: +800 V
* Toner: nicht-magnetischer Toner
* Spalt zwischen der unteren Gitterelektrode und dem Aufzeichnungspapier: 0,5 mm
Bei dem obigen Bilderzeugungsgerät wurde ein Blatt ebenen Papiers ohne Oberflächenbehandlung als Aufzeichnungspapier verwendet, das eine Dicke von 100 um hatte, und auf der Basiselektrode 50 transportiert. Die obere Gitterelektrode 23 war geerdet und Spannungen von +100 V oder -100 V wurden an die untere Gitterelektrode 25 entsprechend jedes Bildsignals angelegt. Das erzeugte Bild war klar und hatte eine exzellente Auflösung und keine Vernebelung wurde bemerkt.
Der obige Test wurde mit veränderter Dicke des Aufzeichnungspapiers wiederholt, dessen Dicke einmal auf 70 um und einmal auf 150 um geändert wurde. Damit entstanden Bilder mit genau der gleichen Klarheit, wie jene, die in dem obigen Test erzielt wurden.
Weiterhin wurde der gleiche Test mit wie folgt veränderten Umgebungsbedingungen für das Bilderzeugungsgerät wiederholt:
(1) Temperatur: 10ºC, Feuchtigkeit: 30%
(2) Temperatur: 20ºC, Feuchtigkeit: 45%
(3) Temperatur: 35ºC, Feuchtigkeit: 80%
Unter jeder der obigen Umgebungsbedingungen hatten die erhaltenen Bilder die gleiche Klarheit und die gleiche einheitliche Dichte wie jene aus dem ersten Test.
Weiterhin wurden Bilder erzeugt, wobei die Kippfrequenz im Bereich von 10 Hz bis 10 kHz verändert wurden. Klare Bilder mit einheitlicher Dichte wurden für 1000 Hz oder weniger als gewählte Kippfrequenz erhalten, aber als die Frequenz über 1000 Hz erhöht wurde, nahm die Ungleichförmigkeit in der Bilddichte in der Richtung senkrecht zur Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres 60 zu.
Fig. 4 zeigt eine zweite Form des Bilderzeugungsgerätes nach der vorliegenden Erfindung. In dieser Fig. ist das Tonersteuerungsteil 20 mit einer Ringelektrode 26 anstelle der unteren Gitterelektrode 25 des Beispiels 1 versehen. Die Ringelektrode 26 ist auf der Unterseite der leitenden Platte 21 befestigt und konzentrisch zur Tonerpassage 22 angeordnet, so daß ihr innerer Raum 27 mit der Tonerpassage 22 in Verbindung steht. Ein elektrisches Bildsignal wird der Ringelektrode 26 von der eine Bildinformation erzeugenden Einheit 40 zugeführt, um ein elektrisches Feld innerhalb der Tonerpassage 22 auszubilden. Der Toner wird durch die Gitterelektrode 23 befördert, die auf der oberen Fläche der leitenden Platte 21 angebracht ist und wird dann dazu veranlaßt, entweder die Tonerpassage 22 zu durchqueren oder zur Gitterelektrode 23 zurückzukommen, entsprechend dem elektrischen Feld, das zwischen der Gitterelektrode 23 und der Ringelektrode 26 ausgebildet ist.
Da die Ringelektrode 26 die untere Öffnung der Tonerpassage 22 umschließt, kann das elektrische Feld in der Tonerpassage 22 mit in Umfangsrichtung einheitlicher Feldstärke ausgebildet werden. Dies ermöglicht eine verläßlichere Steuerung der Bewegung des Toners innerhalb der Tonerpassage 22.
Bei diesem Beispiel kann auch die obere Gitterelektrode 23 auf die leitende Platte 21 mit einem dazwischen angeordneten isolierenden Teil montiert sein, so daß die Elektrodenbildsignale der oberen Gitterelektrode 23 zugeführt werden. In diesem Fall ist die Ringelektrode 26 geerdet.

BEISPIEL 2

Die Ringelektrode 26 war aus einem Metall wie Kupfer, Aluminium oder ähnlichem hergestellt.
Unter Verwendung des Bilderzeugungsgeräts nach Fig. 4 wurden Bilder erzeugt und die Qualität dieser Bilder bewertet. Das Bilderzeugungsgerät, das in diesem Test verwendet wurde, war das gleiche wie jenes bei dem Test zur Bewertung der Bildqualität in Beispiel 1 verwendete, außer daß eine Ringelektrode mit einem Ringdurchmesser von 0,3 mm anstelle der unteren Gitterelektrode verwendet wurde. Die erzeugten Bilder waren klar und hervorragend in ihrer Auflösung und es wurde kein Nebel bemerkt. Weiterhin verursachten Veränderungen in der Art des Aufzeichnungspapiers oder in den Umgebungsbedingungen keine Veränderung der Bildqualität.
Fig. 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des Bilderzeugungsgeräts der vorliegenden Erfindung. Das Tonersteuerungsteil 20 umfaßt eine isolierende Platte 31, die mit einer durch sie hindurchgehende Tonerpassage 32 versehen ist. Auf der oberen Fläche der isolierenden Platte ist eine obere Plattenelektrode 33 befestigt, die über ein Loch verfügt, das mit der Tonerpassage 32 in Verbindung steht. Auf der Unterseite der isolierenden Platte 31 ist eine untere Plattenelektrode 34 angeordnet, die auch über ein Loch verfügt, das mit der Tonerpassage 32 in Verbindung steht. Die obere Plattenelektrode 33 ist geerdet und wird gegen die Tonerbeschickungsrolle 12 gedrückt oder ist in deren unmittelbarer Nähe angeordnet. Elektrische Bildsignale werden der unteren Plattenelektrode 34 von der eine Bildinformation erzeugenden Einheit 40 zugeführt. Der Durchmesser der in der isolierenden Platte 31 gebildeten Tonerpassage 32 ist normalerweise größer als jener der Tonerpartikel und beträgt etwa 5 bis 300 um. Die Löcher in der oberen Plattenelektrode 33 und der unteren Plattenelektrode 34 haben innere Durchmesser, die entweder gleich oder etwas größer als der innere Durchmesser der Tonerpassage 32 sind. Eine Ultraschallgeneratoreinheit 30 ist auf der isolierenden Platte 31 befestigt, so daß die dort erzeugten Ultraschallschwingungen über die isolierende Platte 31 zur oberen Plattenelektrode 33 übertragen wird.
Bei einem Bilderzeugungsgerät, das ein Tonersteuerungsteil der obigen Konstruktion besitzt, wird negativ aufgeladener Toner aus dem Tonerbehälter 10 durch die Rotation der Tonerbeschickungsrolle 12 auf die Plattenelektrode 33 transportiert. Die durch die Ultraschallgeneratoreinheit 30 erzeugte Ultraschallschwingung wird über die isolierende Platte 31 auf die obere Plattenelektrode 33 übertragen, so daß auf die obere Plattenelektrode 33 gelangte Tonerklumpen durch die Ultraschallschwingung zerkleinert werden. Der Toner gelangt durch das Loch der oberen Plattenelektrode 33 und in die Tonerpassage 32.
Eine vorgegebene Spannung ist an der unteren Plattenelektrode 34 entsprechend des elektrischen Bildsignals angelegt, das von der eine Bildinformation erzeugenden Einheit 40 zugeführt wird. Wenn eine positive Spannung an die untere Plattenelektrode 34 als ein Bilderzeugungssignal angelegt wird, wird ein nach oben gerichtetes elektrisches Feld innerhalb der Tonerpassage 32 zwischen der unteren Elektrodenplatte 34 und der geerdeten oberen Plattenelektrode 33 erzeugt, das bewirkt, daß der negativ geladene Toner, der in die Tonerpassage 32 eingetreten ist, die Tonerpassage 32 durchquert. Der so durch die Tonerpassage 32 gelangte Toner fällt auf ein Aufzeichnungspapier 60, um auf ihm ein Tonerbild zu erzeugen. Andererseits, wenn eine negative Spannung an der unteren Plattenelektrode 34 als ein Nichtbilderzeugungssignal von der eine Bildinformation erzeugenden Einheit 40 angelegt wird, wird ein nach unten gerichtetes elektrisches Feld innerhalb der Tonerpassage 32 zwischen der unteren Plattenelektrode 34 und der geerdeten oberen Plattenelektrode 33 ausgebildet, das bewirkt, daß der negativ geladene Toner aus der Tonerpassage 32 zur oberen Plattenelektrode 33 zurückkehrt.
Bei diesem Apparat ist die obere Plattenelektrode 33 geerdet, aber alternativ kann auch eine Vorspannung mit entgegengesetzter Polarität (+) zu der des Toners (-) an die obere Plattenelektrode 33 angelegt werden, um den Toner auf ihr festzuhalten, wodurch verhindert wird, daß der Toner von der oberen Plattenelektrode 33 durch die Erdanziehung herunterfällt. Außerdem kann das durch die eine Bildinformation erzeugende Einheit 40 erzeugte elektrische Bildsignal der oberen Plattenelektrode 33 zugeführt werden.
Bei den Tonersteuerungsmitteln dieses Apparates kann die isolierende Platte 31 mit mehreren Tonerpassagen 32a, 32b, ... versehen werden, die entlang der Längsrichtung der Tonerbeschickungsrolle 12 fluchten, wie in Fig. 6 gezeigt. In diesem Fall ist eine einzige obere Plattenelektrode 33 auf der oberen Fläche der isolierenden Platte 31 angeordnet. Die obere Plattenelektrode 33 ist mit Löchern versehen, die den jeweiligen oberen Öffnungen der Tonerpassagen 32a, 32b, ... entsprechen. Auf der Unterseite der isolierenden Platte 31 sind untere Plattenelektroden 34a, 34b, ... angebracht, die jeweils den Tonerpassagen 32a, 32b, ... entsprechen. Durch eine solche Konstruktion wird der durch jede Tonerpassage 32 gelangte Toner einen Bildpunkt erzeugen und ein elektrisches Bildsignal entsprechend jedes Bildpunktes wird jedem der unteren Plattenelektroden 34a, 34b, ... von der eine Bildinformation erzeugenden Einheit 40 gegeben. So können in einer Reihe entlang der Längsrichtung der Tonerbeschickungsrolle 12 angeordneten Bildpunkte (die Richtung senkrecht zur Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers) gleichzeitig erzeugt werden. Dies ermöglicht die Erzeugung des Bildes mit hoher Geschwindigkeit. Da die unteren Plattenelektroden 34a, 34b, ... jeweils dazu verwendet werden, lediglich in den entsprechenden Tonerpassagen 32a, 32b, ... elektrische Felder zu erzeugen und ohne die benachbarten Tonerpassagen zu beeinflussen, kann ein richtiges Bild entsprechend der Bildinformation erzeugt werden, ohne Vernebelung zu bewirken.
Bei dem Apparat nach Fig. 6 kann die obere Plattenelektrode 33 und die untere Plattenelektrode 34a, 34b, ... durch Musterung einer Silberfolie, eines Aluminiumblatts oder ähnlichem mit einem geeigneten Muster geschaffen werden.

BEISPIEL 3

Unter Verwendung des Bilderzeugungsgeräts nach Fig. 6 wurden Bilder zur Bewertung der Bildqualität erzeugt. Als Tonersteuerungsteil 20 des Bilderzeugungsgeräts wurde ein Polyimidblatt mit einer Dicke von 0,1 mm als die isolierende Platte 31 verwendet, die mit der Tonerpassage 32 versehen ist, deren Durchmesser 100 um betrug. Kupferelektroden wurden für die obere und untere Plattenelektrode verwendet. Die anderen Anordnungen des in diesem Test verwendeten Bilderzeugungsgeräts sind die gleichen wie jene des Apparates, der zum Bildqualitätsbewertungstest in Beispiel 1 zur Anwendung kam. Die erzeugten Bilder waren klar und hatten eine hervorragende Auflösung und es wurde kein Nebel bemerkt. Weiterhin bewirkten Veränderungen hinsichtlich der Art des Aufzeichnungspapieres oder der Umgebungsbedingungen keine Veränderung der Bildqualität.
Fig. 7 zeigt eine vierte Form eines Bilderzeugungsgeräts nach der vorliegenden Erfindung. Das Tonersteuerungsteil 20 enthält eine leitende Platte 21, durch welche eine Tonerpassage 22 geschaffen ist. Auf der oberen Fläche der leitenden Platte 21 ist ein isolierendes Teil 24' mit einem dem der Tonerpassage 22 gleichen Durchmesser konzentrisch zur Tonerpassage 22 befestigt. Auf dem isolierenden Teil 24' ist eine Gitterelektrode 23' befestigt, um die obere Öffnung der Tonerpassage 22 zu bedecken. Ein elektrisches Bildsignal wird der Gitterelektrode 23' von der eine Bildinformation erzeugenden Einheit 40 zugeführt. Die leitende Platte 21 ist geerdet. Die Ultraschallgeneratoreinheit 30 überträgt Ultraschallschwingungen auf die leitende Platte 21. Die Basiselektrode 50 ist unterhalb der leitenden Platte 21 und in geeigneter Entfernung von ihr angeordnet.
Negativ geladener auf die Gitterelektrode 23' aufgebrachter Toner ist Ultraschallschwingungen ausgesetzt, so daß Klumpen von Tonerteilchen in geeigneter Weise in Teilchen zerteilt werden, um durch die Gitterelektrode 23' zu gelangen. Wenn eine vorgegebene negative Spannung an die Gitterelektrode 23' als ein Bilderzeugungssignal angelegt ist, wird der negativ geladene Toner dazu gebracht, die Tonerpassage 22 zu durchqueren. Danach wird das Fallen des Toners durch das elektrische Feld beschleunigt, das zwischen der leitenden Platte 21 und der Basiselektrode 50 ausgebildet ist, was dem Toner ermöglicht, auf eine vorgegebene Position auf dem Aufzeichnungspapier 60 zu fallen, das auf der Basiselektrode 50 liegt.
Fig. 8 zeigt eine fünfte Form des Bilderzeugungsgeräts entsprechend der vorliegenden Erf indung. Bei diesem Beispiel ist die Tonerbeschickungsrolle 12 eine Schwammrolle, die ein leitendes Metallrollenteil 13 und eine auf ihrer Außenumfangsfläche angeordnete Schwammschicht 14 aus einem elastischen Isolator enthält. Der negativ geladene Toner aus dem Tonerbehälter 10 wird geeignet befördert, während die Tonerbeschickungsrolle 12 rotiert und wird fast gleichmäßig in den Poren der Schwammschicht 14 gehalten. Der Rollenteil 13 der Tonerbeschickungsrolle 12 ist geerdet.
Unterhalb der Tonerbeschickungsrolle1l2 ist ein Tonersteuerungsteil 20 angeordnet, das eine leitende Platte 21 enthält, die in einer im wesentlichen horizontalen Position angeordnet ist. Die leitende Platte 21 wird gegen die Schwammschicht 14 der Tonerbeschickungsrolle 12 gedrückt und wird durch eine horizontal angeordnete ultraschalltransmittierende Platte 71 unterstützt. Die ultraschalltransmittierende Platte 71 ist mit der Ultraschallgeneratoreinheit 30 versehen, so daß die durch die Ultraschallgeneratoreinheit 30 erzeugte Ultraschallschwingung durch die Ultraschallschwingungen transmittierende Platte 71 auf die leitende Platte 21 übertragen wird.
Eine Tonerpassage 22 ist in dem Teil der leitenden Platte 21 ausgebildet, gegen den die Schwammschicht 14 der Tonerbeschickungsrolle 12 gedrückt wird. Die eine Bildinformation erzeugende Einheit 40 ist mit der leitenden Platte 21 verbunden. Die eine Bildinformation erzeugende Einheit 40 legt an die leitende Platte 21 eine Spannung von +100 V an, wenn ein Bild erzeugt werden soll und eine Spannung von -100 V, wenn kein Bild erzeugt werden soll.
Die Basiselektrode 50 ist im wesentlichen horizontal unterhalb des Tonersteuerungsteils 20 angeordnet. Das Aufzeichnungspapier 60 liegt auf der Basiselektrode 50.
Bei einem Bilderzeugungsgerät der obigen Konstruktion wird der negativ geladene Toner, der durch die Schwammschicht 14 der Tonerbeschickungsrolle 12 getragen wird, auf die leitende Platte 21 des Tonersteuerungsteils 20 gebracht. Da Ultraschallschwingungen auf die leitende Platte 21 wirken, werden darauf gebrachte Tonerklumpen geeignet in Teilchen verteilt.
Eine vorgegebene Spannung wird an die leitende Platte 21 entsprechend eines elektrischen Bildsignals angelegt, das von der eine Bildinformation erzeugenden Einheit 40 gesendet wird. Wenn ein Bilderzeugungssignal von der eine Bildinformation erzeugenden Einheit 40 abgegeben wird, das eine positive Spannung an die leitende Platte 21 anlegt, dann wird der negativ geladene Toner auf der leitenden Platte 21 von der Tonerbeschickungsrolle 12 wegbewegt. Dies bewirkt, daß der Toner die Tonerpassage 22 durchquert. Der so durch die Tonerpassage 22 gelangte Toner wird in Richtung der Basiselektrode 50 angezogen, an der eine positive Spannung angelegt ist, und wird dazu gebracht, auf dem Aufzeichnungspapier 60 zu haften, das auf der Basiselektrode 50 liegt.
Umgekehrt wird, wenn durch die eine Bildinformation erzeugenden Einheit 40 eine negative Spannung als Nichtbilderzeugungssignal an die leitende Platte 21 angelegt wird, der negativ geladene Toner auf der leitenden Platte 21 von dieser abgestoßen, um sich zurück in Richtung der Tonerbeschickungsrolle 12 zu bewegen. So gibt es keine Möglichkeit, daß der Toner auf der leitenden Platte 21 durch die Tonerpassage 22 gelangt.

BEISPIEL 4

Es wurde ein Test durchgeführt, um die Qualität von Bildern zu bewerten, die durch das Bilderzeugungsgerät nach Fig. 8 erzeugt werden. Die in dem Bilderzeugungsgerät verwendete Tonerbeschickungsrolle 12 hatte ein Aluminiumrollenteil 13 mit 15 mm Durchmesser (Oberflächengeschwindigkeit: 94 mm/s) mit einer 1,5 mm dicken Schwammschicht auf ihrer Mantelfläche. Die leitende Platte 21 des Tonersteuerungsteils 20 bestand aus einer Aluminiumplatte mit 0,5 mm Dicke mit einer Tonerpassage, die einen inneren Durchmesser von 0,5 mm aufwies. Die anderen Bedingungen waren wie jene bei dem Bilderzeugungsgerät, das für den Bildqualitätsbewertungstest in Beispiel 1 verwendet wurde. Die erzeugten Bilder waren klar und hatten eine exzellente Auflösung, und es wurde kein Nebel festgestellt. Außerdem bewirkten Veränderungen bezüglich der Art des Aufzeichnungspapiers oder der Umgebungsbedingungen keine Veränderungen bezüglich der Bildqualität. Da die gesamte Platte des Tonersteuerungsteils als eine Elektrode wirkt, erfordert das Bilderzeugungsgerät dieses Beispiels keine abgetrennten Elektroden auf der Platte, wodurch die Herstellung des Bilderzeugungsgeräts sehr erleichtert wird.

Claims

1. Ein Bilderzeugungsgerät mit:

einem Tonerbeschickungsmittel (12, 12') zur Zuführung eines mit einer vorgegebenen Polarität elektrisch geladenen Toners,

einem Tonersteuerungsmittel (20), das eine Platte (21) besitzt, die mit einer Tonerpassage (22) versehen ist, durch welche der Toner gelangen kann und das Elektrodenmittel beinhaltet, die eine erste Elektrode (13, 23, 33, 23') und eine zweite Elektrode (21, 25, 34, 21) umfassen, die voneinander isoliert sind, einem eine Bildinformation erzeugenden Mittel (40) zur Anlegung einer vorgegebenen Spannung an die Elektrodenmittel entsprechend einer Bildinformation, um die Zuführung von Toner durch die Passage (22) zu steuern, und mit

weiteren Elektrodenmitteln, die eine Basiselektrode (50), die von den Tonersteuerungsmitteln (20) getrennt ist, aufweist, wobei an diese Elektrode eine weitere vorgegebene Spannung angelegt ist, um ein elektrisches Feld zwischen der zweiten und der Basiselektrode auszubilden, um Toner von der Tonerpassage (22) hin zur Basiselektrode (50) zu führen, dadurch gekennzeichnet,

daß ein Ultraschallgenerator (30) vorgesehen ist, um Schwingungen auf die Tonersteuerungsvorrichtung (20) zu übertragen.

2. Ein Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Ultraschallschwingung variabel ist.

3. Ein Bilderzeugungsgerät nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (21) leitend ist.

4. Ein Bilderzeugungsgerät nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode auf der Zuführungsseite der Platte (21) befestigt ist und ein Gitter (23, 23') aufweist.

5. Ein Bilderzeugungsgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode auf der Basiselektrodenseite der Platte (21) befestigt ist und ein Gitter (25) aufweist.

6. Ein Bilderzeugungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode auf der Basiselektrodenseite der Platte (21) befestigt ist und eine Ringelektrode (26) aufweist, deren Innenraum mit der Tonerpassage (22) in Verbindung steht.

7. Ein Bilderzeugungsgerät nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Elektrode Plattenelektroden (33, 34) sind, die verteilt auf beide Seiten der Platte (21) befestigt sind, wobei jede Platte ein durch sie verlaufendes Loch aufweist, das eine ähnliche Größe wie die Tonerpassage (22) aufweist und mit dieser in Verbindung steht.

8. Ein Bilderzeugungsgerät nach dem Anspruch 3 oder jedem von ihm abhängigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode die Platte (21) enthält.

9. Ein Bilderzeugungsgerät nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode aus einem leitenden Abschnitt (13) der Beschickungsmittel (12) besteht.

10. Ein Bilderzeugungsgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschikkungsmittel (12) aus einer Schwammrolle (13) besteht, die auf ihrer Umfangsfläche eine isolierende Schwammschicht (14) aufweist.