DE69100043T2

DE69100043T2 - Bilderzeugungsgeraet.

Info

Publication number: DE69100043T2
Application number: DE9191304900T
Authority: DE
Inventors: Takahiko Kimura; Osamu Takemura; Masaaki Yukawa
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1990-05-30
Filing date: 1991-05-30
Publication date: 1993-06-24
Anticipated expiration: 2011-05-31
Also published as: EP0463743A2; US5170185A; JP2520500B2; JPH0434452A; EP0463743A3; DE69100043D1; EP0463743B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bilderzeugungsgerät, das pulverisierten Toner benutzt.
Es ist bekannt, wie man eine Bilderzeugung erreicht, wenn man einen Tintenstrahldrucker für Wortprozessoren, Faksimile- Maschinen, Computer, etc. benutzt.
Der Tintenstrahldrucker ist ein typisches Beispiel für einen sogenannten Nichtanschlagsdrucker. In dem Tintenstrahldrucker wird durch ein piezo-elektrisches Element oder ähnliches, welches Ultraschallschwingungen erzeugt, Druck auf eine vorgegebene flüssige Tinte ausgeübt, 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 Oberflächenbehandlung verlangt, etc., um die Geschwindigkeit zu kontrollieren, mit der die Tinte in das Aufzeichnungspapier eindringt, und auch daß die Düse dazu neigt, durch Fremdpartikel und andere Teilchen, die in der Tinte enthalten sind, zu verstopfen, wenn die Tinte durch die Düse zugeführt wird.
Um die oben genannten Probleme mit dem Tintenstrahldrucker zu lösen, wurde z.B. in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 62-17 68 73 ein Bilderzeugungsgerät beschrieben, das pulverisierten Toner als Bildaufzeichnungsmedium benützt. Dieses Bilderzeugungsgerät ist mit einer Tonerkontrollvorrichtung versehen, die so eine Kontrolle durchführt, daß Teilchen pulverisierten Toners, die mit einer vorgegebenen Polarität geladen sind, dazu gebracht werden, durch nadelöhrartige Tonerdurchgangslöcher zu gelangen, durch Verwendung einer elektrostatischen Anziehungskraft, die entsprechend eines Bildausgangsignales erzeugt wird. Die Tonerkontrollvorrichtung arbeitet so, daß Tonerteilchen selektiv auf das Aufzeichnungspapier aufgebracht werden, um das gewünschte Bild darauf zu erzeugen. Bei einem solchen Apparat kann ebenes Papier als Aufzeichnungspapier verwendet werden, und außerdem, da fein pulverisierter Toner verwendet wird, wird die Verstopfung der Tonerdurchgangslöcher verhindert.
Bei einem anderem Bilderzeugungsgerät, veröffentlicht nach dem Prioritätsdatum der vorliegenden Anmeldung unter EP A 0 410 738, enthält eine Tonerkontrollvorrichtung zur Kontrolle der Verteilung des pulverisierten Toners eine Platte, die zahlreiche nadelöhrartige Tonerdurchgangslöcher und ein Paar voneinander isolierte Elektroden hat, die so gegenüberliegend auf beiden Seiten der Platte angeordnet sind, daß sie in jedem Tonerdurchgangsloch ein elektrisches Feld erzeugen. Die paarweisen Elektroden sind jeweils mit nadelöhrartigen Durchgangslöchern von der gleichen Größe wie die Tonerdurchgangslöcher versehen, und sind auf den jeweiligen Seiten der Platte auf solche Art und Weise angebracht, daß die Durchgangslöcher mit den Tonerdurchgangslöchern fluchten. Wenn eine vorgegebene Spannung zwischen den beiden Elektroden angelegt wird, wird ein elektrisches Feld entlang einer vorgegebenen Richtung innerhalb des entsprechenden Tonerdurchgangloches gebildet, so daß Tonerteilchen veranlaßt werden, das Tonerdurchgangsloch zu durchqueren. Andererseits wird, wenn Tonerteilchen am Durchqueren des Tonerdurchgangsloches gehindert werden sollen, so eine Spannung zwischen den beiden Elektroden angelegt, daß ein elektrisches Feld ausgebildet wird, dessen Richtung entgegengesetzt der des elektrischen Feldes ist, das angelegt wurde, um Tonerteilchen durch das Tonerdurchgangsloch gelangen zu lassen. Der Toner, der durch das Tonerdurchgangsloch in der isolierenden Platte gelangt ist, wird auf dem Aufzeichnungspapier niedergeschlagen, das sich in geeigneter Entfernung zu der isolierenden Platte befindet, um einen Punkt darauf zu bilden. Zahlreiche Tonerpunkte bilden zusammen ein Bild auf dem Aufzeichnungspapier.
Andere Beispiele solcher Bildaufzeichnungsgeräte sind in der EP A 0 345 024 und US-A-4,912,489 beschrieben.
Die Platte mit den zahlreichen nadelöhrartigen Tonerdurchgangslöchern besteht normalerweise aus Kunststoff, während die Elektroden aus Aluminiumverbundfolienstücken gemacht sind, die zahlreiche nadelöhrartige Durchgangslöcher haben, die mit den Tonerdurchgangslöchern der Isolierplatte fluchten.
In den letzten Jahren entstand eine Nachfrage nach einem Bilderzeugungsgerät, das in der Lage ist, Bilder hoher Qualität zu produzieren, und deshalb ist die Notwendigkeit entstanden, Tonerdurchgangslöcher mit einem kleineren Durchmesser zu machen. Wenn man Tonerdurchgangslöcher mit kleinerem Durchmessers benutzt, können die entstehenden Punkte mit einem geringeren Durchmesser erzeugt werden. Wenn jedoch die Tonerdurchgangslöcher mit einem kleineren Durchmesser hergestellt werden, dann entsteht die Möglichkeit, daß die Tonerdurchgangslöcher mit Toner verstopft werden können. Um dies zu verhindern, kann die Dicke der Isolierplatte verringert werden, wodurch die axiale Länge jedes Tonerdurchgangsloches verkleinert wird.
Da jedoch ein Elektrodenpaar auf der Isolierplatte angebracht ist, um in jedem Tonerdurchgangsloch ein vorgegebenes elektrisches Feld zu erzeugen, muß eine Isolierplatte mit zahlreichen Tonerdurchgangslöchern eine vorgegebene dielektrische wie auch eine mechanische Stärke aufweisen. Es ist somit keine einfache Angelegenheit, die Dicke der Isolierplatte zu verringern.
Weiterhin werden bei dem Bilderzeugungsgerät der EP-A- 0 410 738 Ultraschallwellen auf die Isolierplatte übertragen, wodurch die nadelöhrartigen Tonerdurchgangslöcher in der Isolierplatte davor bewahrt werden können, zu verstopfen. In dem Fall von Tonerdurchgangslöchern mit sehr kleinem Durchmesser ist es jedoch nicht möglich, sie völlig davor zu bewahren, durch Toner verstopft zu werden.
Wenn die Isolierplatte, auf die die Ultraschallwellen übertragen werden, aus Kunststoff ist, dann tritt außerdem das Problem auf, daß die Ultraschallwellen nicht in ausreichendem Maße durch die Platte übertragen werden können. Daher besteht in dem Falle einer Kunststoffplatte die Möglichkeit, daß Klumpen von zugeführtem Toner eventuell nicht in feine Einzelteile aufgelöst werden. Wenn die Klumpen von Toner nicht in genügender Weise aufgelöst werden, werden die nadelöhrartigen Tonerdurchgangslöcher mit Toner verstopft werden. Selbst wenn die Ultraschallschwingungen in genügender Art und Weise übertragen werden, können feine Tonerteilchen an den nadelöhrartigen Tonerdurchgangslöchern nach einer längeren Nutzungszeit des Bilderzeugungsapparates haften bleiben, was eventuell zur Verstopfung der Tonerdurchgangslöcher führt. Wenn die Tonerdurchgangslöcher mit Toner verstopft werden, wird die Bildqualität entscheidend verschlechtert, wobei Probleme wie z.B. weiße Punkte im Bild auf dem Aufzeichnungspapier auftreten.
Weiterhin gibt es das Problem, daß es nicht einfach ist, die Elektroden aus Aluminiumfolie so an der Isolierplatte zu befestigen, daß die nadelöhrartigen Durchgangslöcher in der Aluminiumfolie mit den nadelöhrartigen Tonerdurchgangslöchern in der Isolierplatte fluchten.
Da das Aufzeichnungspapier, auf welches der Toner aufgebracht werden muß, in geeigneter Entfernung zur Isolierplatte angeordnet ist, besteht außerdem die Möglichkeit, daß der Toner, der durch die Tonerdurchgangslöcher in der Platte kommt, radial gestreut werden kann, bevor er das Aufzeichnungspapier erreicht. Wenn das passiert, nimmt der Toner, der durch jedes Tonerdurchgangsloch kommt und auf dem Aufzeichnungspapier haften bleibt, eine größere Fläche als den Durchmesser des Tonerdurchgangsloches ein und stört so die Ausbildung eines klaren Bildes auf dem Aufzeichnungspapier.
Normalerweise kann ein Bild mit klareren Rändern auf dem Aufzeichnungspapier erzeugt werden, wenn der Punktdurchmesser des Toners kleiner ist. Daher ist bei einer Bilderzeugung mit klareren Rändern, wie z.B. bei Buchstaben, ein kleinerer Punktdurchmesser erwünscht. Andrerseits können mit einem größeren Punktdurchmesser Tonabstufungen an den Rändern des auf dem Aufzeichnungspapier ausgebildeten Bildes erzeugt werden; daher ist im Falle von Bildern, die Tonabstufungen haben, wie z.B. Photographien, ein größerer Punktdurchmesser wünschenswert. Da die Tonerdurchgangslöcher der Platte jedoch jedes einen festen Bohrungsdurchmesser haben, kann der Punktdurchmesser nicht angepaßt werden, und deshalb ist es nicht möglich, die Bildqualität entsprechend dem zu erzeugenden Bild anzupassen.
Der der Tonerkontrollvorrichtung zugeführte Toner ist üblicherweise mit einer vorgegebenen Polarität geladen. Wenn jedoch Tonerteilchen mit entgegensetzter Polarität in dem Toner, der der Tonerkontrollvorrichtung zugeführt wird, enthalten sind, werden die Tonerteilchen der entgegengesetzten Polarität von der Tonerkontrollvorrichtung in die entgegengesetzte Richtung der Tonerteilchen bewegt, die mit der vorgegebenen Polarität geladen sind. Daraus folgt, daß Tonerteilchen, die mit entgegengesetzter Polarität geladen sind, durch die Tonerdurchgangslöcher befördert werden und auf dem Aufzeichnungspapier haften bleiben, wenn es nicht nötig ist, ein Bild zu erzeugen. Dies wird zu einer Vernebelung oder einem "Verschwimmen" des auf dem Aufzeichnungspapier erzeugten Bildes führen.
Weiterhin ist die Menge an Toner, die durch jedes Tonerdurchgangsloch gelangt im allgemeinen festgelegt. Wenn die Bilddichte angepaßt werden soll, dann werden Digitalverfahren wie die Zittermethode erforderlich, die die Herstellung des Bilderzeugungsgerätes erschweren werden. Daher besteht das Problem, daß die Bilddichte nicht auf einfache Art und Weise verändert werden kann, wenn es zu einer Veränderung in der Bilddichte durch Veränderungen der Umgebungsbedingungen, wie Temperatur, Feuchtigkeit, usw. kommt.
Üblicherweise sind die zahlreichen Tonerdurchgangslöcher in Reihen angeordnet und verlaufen jeweils im wesentlichen senkrecht zur Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers. Um eine durchgehende Linie oder ein Bild, das eine zusammenhängende Fläche hat, zu bilden, ist es daher nötig, sich überlappende Punkte zu erzeugen. Jeder einzelne Punkt wird durch den Toner gebildet, der durch das jeweilige Tonerdurchgangsloch gelangt, während andererseits die Tonerdurchgangslöcher in geeigneter Entfernung zueinander angeordnet sind. Daher muß, um benachbarte Punkte zum Überlappen zu bringen, der Punktdurchmesser größer als der Durchmesser jedes Tonerdurchgangslochs gewählt werden. Um den Punktdurchmesser zu vergrößern, muß die Menge an Toner, die durch die Tonerdurchgangslöcher gelangt, vergrößert werden. Dies erfordert eine Verringerung der Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungspapiers, was das Problem aufwirft, daß die Bilderzeugungsgeschwindigkeit verringert wird. Wenn der Punktdurchmesser vergrößert wird, nimmt weiterhin die Dichte im Randbereich des Punktes ab, was die Erzeugung eines Bildes mit scharfen Rändern verhindert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Bilderzeugungsgerät geschaffen, das folgendes enthält: Eine Tonerkontrollvorrichtung, die eine Platte mit wenigstens einem Tonerdurchgangsloch umfaßt, und außerdem bei jedem dieser Tonerdurchgangslöcher ein Paar von Elektroden umfaßt, die jeweils an den gegenüberliegenden Seiten der Platte angeordnet und elektrisch voneinander isoliert sind und mit Durchgangslöchern versehen sind, die mit den Tonerdurchgangslöchern fluchten, zur Erzeugung eines elektrischen Feldes innerhalb des Tonerdurchgangsloches; ein Ultraschallgenerator, der mit besagter Platte verbunden ist und dazu benutzbar ist, Ultraschallschwingungen auf die Platte zu übertragen, und eine Bildinformationsgenerator, der mit der oder jeden dieser Paare von Elektroden verbunden ist, und selektiv bedienbar ist, in Übereinstimmung mit der dem Gerät zugeführten Bildinformation, um eine Potentialdifferenz zwischen den Elektroden eines solchen Paares zu erzeugen, so daß innerhalb des diesem Paar zugeordneten Tonerdurchgangsloches ein elektrisches Feld erzeugt wird, um Tonerteilchen zu zwingen, von einer Tonernachführungsvorrichtung des Apparates aus in eine gewünschte Richtung durch das Durchgangsloch zu gelangen; wobei bei jedem solchen Durchgangsloch der Durchmesser a des Loches und die zugehörige kombinierte axiale Länge b des Tonerdurchgangsloches und der Durchgangslöcher in seinem zugeordneten Elektrodenpaar so gewählt sind, daß die Bedingung 5a ≥ b erfüllt ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt das Bilderzeugungsgerät weiterhin eine Basiselektrode, die auf der Tonerausgangsseite des Tonerdurchgangsloches bzw. der Tonerdurchgangslöcher in der Tonerkontrollvorrichtung angebracht ist, und auf deren Oberfläche ein Aufzeichnungspapier in einer vorgegebenen Richtung transportiert wird, wobei die Basiselektrode, zusammen mit der Elektrode, die auf der Tonereingangsseite der Tonerkontrollvorrichtung angebracht ist, dazu dient, ein elektrisches Feld zu bilden, das eine Kraft in der Tonerdurchgangsrichtung bewirkt, wobei bei jedem dieser Tonerdurchgangslöcher der Abstand c zwischen der Basiselektrode und der Elektrode auf der Tonerausgangsseite der Tonerkontrollvorrichtung die Bedingung 10a ≥ c erfüllt.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Platte eine Isolierplatte.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht die Platte aus glasfaserverstärktem Epoxyd-Kunstharz.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht die Platte aus einer photosensitiven Polymer-Substanz.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht die Platte aus Polyimid.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt das Bilderzeugungsgerät weiterhin Spannungsregelungsvorrichtungen, um die Spannung, die an der Basiselektrode angelegt wird, einzustellen.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt das Bilderzeugungsgerät weiterhin Tonernachführungsvorrichtungen, um der Tonerkontrollvorrichtung Toner zuzuführen, der mit vorgegebener Polarität geladen ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Tonerbeschickungsvorrichtung eine Schwammrolle, die ein leitfähiges Metallrollenteil und eine Schwammschicht umfaßt, die um die äußere Mantelfläche des Metallrollenteiles herum eingepaßt ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Metallrollenteil der Schwammrolle mit der gleichen Polarität geladen, wie der geladene Toner, der der Tonerbeschickungsvorrichtung zugeführt wird.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt das Bilderzeugungsgerät weiterhin die Schwingungsstärke anpassende Vorrichtungen, um die Stärke der Schwingungen einzustellen, die der Ultraschallgenerator erzeugt.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Ultraschallgenerator betätigt, wenn keine bilderzeugende Operation im Gange ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Platte an der Seitenkante abgestützt, die, über die Teile mit den Tonerdurchgangslöchern hinweg, gegenüber der Seitenkante liegt, an der der Ultraschallgenerator angebracht ist, wobei ein vorgegebenes Unterstützungsteil verwendet wird, das mit einem dazwischen liegenden elastischen Teil versehen ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Ultraschallgenerator durch ein Schwingungsteil gekoppelt, das aus einem Material besteht, welches über eine gute Ultraschallübertragungsfähigkeit verfügt.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt das Bilderzeugungsgerät weiterhin eine die Ausgangszeit anpassende Vorrichtung, um die Zeit einzustellen, in der ein vorgegebenes Potential zwischen den paarweisen Elektroden der Tonerkontrollvorrichtung entsprechend des Ausgangssignals des Bildinformationsgenerators angelegt wird.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt das Bilderzeugungsgerät weiterhin eine die Signalspannung anpassende Vorrichtung, um die Signalspannung einzustellen, die zwischen den gepaarten Elektroden der Tonerkontrollvorrichtung durch den Bildinformationsgenerator angelegt wird.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel liegen die Tonerdurchgangslöcher in größerer Anzahl vor und sind in einer Vielzahl von Reihen angeordnet, die in der Richtung senkrecht zu der Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres verlaufen, wobei sich die Tonerdurchgangslöcher in jeder Reihe gegenseitig in der Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres überlappen.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt das Bilderzeugungsgerät weiterhin eine Vorrichtung, um die Spannungsdifferenz zwischen den paarweisen Elektroden der Tonerkontrollvorrichtung zu erhöhen, wenn ein Signal, ein Bild zu erzeugen von dem Bildinformationsgenerator ausgegeben wird, sowie auch dann, wenn ein Signal ausgegeben wird, kein Bild zu erzeugen.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die die Spannung anpassende Vorrichtung für die Basiselektrode entsprechend einem Signal, ein Bild zu erzeugen und einem Signal, kein Bild zu erzeugen, das von dem Bildinformationsgenerator ausgegeben wird, gesteuert.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt das Bilderzeugungsgerät weiterhin Vorrichtungen, um eine gewisse Spannung an das Metallrollenteil der Schwammrolle anzulegen, wenn von dem Bildinformationsgenerator ein Signal, ein Bild zu erzeugen ausgegeben wird, und ein anderes Potential, wenn ein Signal ausgegeben wird, kein Bild zu erzeugen.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt das Bilderzeugungsgerät weiterhin eine den Toner ablenkende Vorrichtung, die zwischen der Tonerkontrollvorrichtung und der Basiselektrode angebracht ist, um den Toner abzulenken, der durch das Tonerdurchgangsloch in einer vorgegebenen Richtung gelangt ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel lenkt die Tonerablenkvorrichtung den Toner in eine Richtung ab, die senkrecht zu der Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält die Tonerablenkvorrichtung ein Paar von Elektroden, die einander gegenüberliegend entlang einer Richtung angeordnet sind, die senkrecht zu der Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres liegt, und Vorrichtungen, um an die Elektroden eine Spannung anzulegen, die auf pulsartiger Weise variiert.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält die Tonerablenkvorrichtung ein Paar von Elektroden, die einander gegenüberliegend entlang einer Richtung, die senkrecht zu der Transportrichtung des Aufzeichnungspapier liegt, und Vorrichtungen, um an die Elektroden eine Spannung anzulegen, die in einer stufenartigen Weise variiert.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält die Tonerablenkvorrichtung eine Chopperschaltung, um eine pulsierende Spannung an eine Signalelektrode anzulegen, die in zwei gepaarte Sektoren entlang einer Richtung senkrecht zur Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres unterteilt ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel lenkt die Tonerablenkvorrichtung den Toner in die gleiche Richtung wie die Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres ab.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält die Tonerablenkvorrichtung ein Paar von Elektroden, die zueinander gegenüberliegend entlang der Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres angeordnet sind, und Vorrichtungen, um an die Elektroden eine Spannung anzulegen, die in einer Sägezahnform variiert.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt die Ablenkungsvorrichtung eine Chopperschaltung, um eine pulsierende Spannung an eine Signalelektrode anzulegen, die in zwei gepaarte Sektoren entlang der Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres unterteilt ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die auf der Eintrittsseite des Toners liegende Elektrode der Tonerkontrollvorrichtung mit einem isolierenden Teil versehen, das sich an einer Oberfläche befindet nahe der Tonerbeschikkungsvorrichtung.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das isolierende Teil mit einer Elektrode versehen, die auf dessen Oberfläche nahe der Tonerbeschickungsvorrichtung befestigt ist, und eine alternierende Spannung wird zwischen den Elektroden angelegt, die einander gegenüberliegend auf beiden Seiten des isolierenden Teiles angebracht sind.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Paares von Elektroden, die einander gegenüberliegend auf beiden Seiten der Platte angeordnet sind, ist die auf der Tonereintrittsseite liegende Elektrode eine maschenartige Elektrode.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Paar von Elektroden, die einander gegenüberliegend auf beiden Seiten der Platte angeordnet sind, ein Parr von maschenartigen Elektroden.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besitzen die Tonerdurchgangslöcher jeweils eine konische Form und werden in Richtung ihres offenen Endes, durch welches der Toner hineingelangt, weiter.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die maschenartige Elektrode in geeigneter Entfernung von der Platte angebracht.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird zusätzlich zu dem Paar von Elektroden, die einander gegenüberliegend auf beiden Seiten der Platte angeordnet sind, eine Maschenelektrode oberhalb der Elektrode auf der Tonereingangsseite mit einem geeigneten Abstand dazwischen angebracht, und eine alternierende Spannung wird an die Maschenelektrode angelegt.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat wenigstens eines der Paare von Elektroden, die einander gegenüberliegend auf beiden Seiten der Platte angeordnet sind, eine in das Tonerdurchgangsloch eingepaßte, zylindrische Form.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält die Platte ein Paar von isolierenden Platten, die aufeinander gestapelt sind und die zylindrisch geformte Elektrode wird in das Tonerdurchgangsloch in nur eine der isolierenden Platten eingepaßt.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das andere Paar von Elektroden ein Paar maschenartiger Elektroden.
Bei dem Bilderzeugungsgerät der vorliegenden Erfindung ist der Durchmesser a eines jeden Tonerdurchgangsloches in der Platte größer oder gleich als ein fünftel der zusammengesetzten axialen Länge b des Tonerdurchgangsloches und seiner zugehörigen Durchgangslöcher in den Elektroden; (der Toner neigt generell dazu, die Löcher entlang dieser Länge zu verstopfen;) hinzu kommt aber, daß Ultraschallschwingungen auf die Platte übertragen werden. Daher besteht nicht die Möglichkeit, daß der Toner die Durchgänge der Elektroden und der Tonerdurchgangslöcher verstopft.
Da weiterhin der Abstand c zwischen der Basiselektrode und der Elektrode auf der Tonerausgangsseite der Tonerkontrollvorrichtung nicht größer als zehnmal der Durchmesser des Tonerdurchgangsloches ist, wird der Toner, der durch das Tonerdurchgangsloch gelangt, daran gehindert, in radiale Richtungen zu streuen; so wird mit Sicherheit die Erzeugung eines Tonerbildes mit beschränktem Durchmesser auf dem Aufzeichnungspapier, das auf der Basiselektrode liegt, ermöglicht.
Wenn die isolierende Platte, in der sich die Tonerdurchgangslöcher befinden, aus Polyimid gefertigt ist, einem Material, das ausreichende Durchschlagfestigkeit und Rißfestigkeit hat, auch wenn die Dicke verringert wird, dann kann die Dicke der isolierenden Platte auf einen Millimeter oder weniger verringert werden. Daher werden, auch wenn Tonerdurchgangslöcher mit kleinem Durchmesser in die isolierende Platte gemacht werden, die Löcher nicht mit Toner verstopft werden.
Selbst wenn Tonerteilchen, die mit einer Polarität entgegengesetzt der vorgegebenen Polarität geladen sind, in dem der Tonerkontrollvorrichtung zugeführten Toner enthalten sind, werden solche Tonerteilchen von dem Metallrollenteil der Schwammrolle angezogen, und werden so daran gehindert, durch die Tonerdurchgangslöcher zu gelangen, wenn kein Bild erzeugt werden soll.
Wenn der Toner durch die Tonerdurchgangslöcher befördert wird, kann die Zeit, während der ein elektrisches Feld innerhalb des Tonerdurchgangsloches besteht, vergrößert werden, um die Menge an Toner zu erhöhen, die durch das Tonerdurchgangsloch gelangt, wodurch die Bilddichte eingestellt wird. Es ist auch möglich, die Menge an Toner, die durch das Tonerdurchgangsloch gelangt, durch Anpassung der Stärke des elektrischen Feldes in dem Tonerdurchgangsloch einzustellen. So wird die Dichte des Tonerpunktes auf dem Aufzeichnungspapier verändert, um die Dichte des darauf zu erzeugenden Bildes zu verändern.
Die an die Basiselektrode angelegte Spannung wird durch die spannungsanpassende Vorrichtung verändert, um die Geschwindigkeit einzustellen, mit der der Toner sich in Richtung der Basiselektrode bewegt. Außerdem erzeugt durch Veränderung der Spannung, die an der Basiselektrode anliegt, das durch die Basiselektrode und die Elektrode an der Tonereingangsseite erzeugte elektrische Feld elektrische Feldlinien mit veränderlicher Konzentration. Da sich der Toner entlang der elektrischen Feldlinien bewegt, kann die an der Basiselektrode anliegende Spannung verändert werden, um den Grad der radialen Dispersion des Toners zu kontrollieren, der durch die Tonerdurchgangslöcher gelangt, womit der Durchmesser des auf dem Aufzeichnungspapier entstehenden Punktes eingestellt wird.
Ultraschallwellen werden auf die Platte übertragen, in der sich die Tonerdurchgangslöcher befinden. Wenn die Stärke der Ultraschallschwingungen verändert wird, ändert sich die Menge an Toner, die durch das Tonerdurchgangsloch gelangt, wodurch die Dichte des entstehenden Bildes gesteuert wird.
Die Ultraschallschwingungen pflanzen sich durch die Platte hindurch fort; da das elastische Teil Schwingungen absorbiert, kommen Reflexionen der Vibrationswellen nicht vor. Da stehende Wellen, bei denen die Wellen stationär bleiben, die miteinander interferieren, hier vermieden werden, ist die Stärke der Ultraschallschwingungen so weitgehend einheitlich verteilt, ohne sich an irgendwelchen speziellen Punkten zu konzentrieren.
Die durch den Ultraschallgenerator erzeugte Hitze wird effektiv durch das vibrierende Teil an die Atmosphäre abgegeben, wodurch eine effiziente Kühlung des Ultraschallgenerators erreicht wird. Daher ändert sich die Schwingungscharakteristik nicht und die Schwingungstätigkeit hört nicht auf.
Beim Betrieb des Ultraschallgenerators kann, wenn keine Bilderzeugungstätigkeit durchgeführt wird, der Toner, der sich innerhalb des Tonerdurchgangsloches befindet, von dem Tonerdurchgangsloch ferngehalten werden. Dies dient dazu, eine zuverlässige Entfernung des Toners aus den Tonerdurchgangslöchern zu gewährleisten.
Da die zahlreichen Tonerdurchgangslöcher so in der Platte angebracht sind, daß sie sich teilweise überlappen, wenn man in die Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres sieht, entstehen keine Zwischenräume zwischen den Punkten, die auf dem Aufzeichnungspapier durch den Toner erzeugt werden, der durch benachbarte Tonerdurchgangslöcher kommt.
Außerdem beschreibt die JP-A-58-110267 ein Bilderzeugungsgerät, bei welchem Tonerteilchen von einem Tonerförderband in Richtung des Aufzeichnungspapieres angezogen werden, das sich zwischen einer Nadelelektrode und dem Band befindet. Ultraschallwellen werden auf das Band übertragen, um das Potential zu verringern, welches an die Nadelelektrode angelegt werden muß, um die Tonerteilchen anzuziehen, aber der Apparat hat keine Platte mit Tonerdurchgangslöchern, und das Dokument schlägt auch nicht vor, den Apparat damit zu versehen.
Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung und wie dieselbe verwirklicht werden kann, werden nun Beispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 ein schematisches Diagramm, eines Bilderzeugungsgerätes entsprechend Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt des Gerätes der Fig. 1;
Fig. 3 einen Grundriß eines Teiles einer Platte, wie in Fig. 2 gezeigt mit dem Zweck, eine Anordnung von Tonerdurchgangslöchern zu zeigen;
Fig. 4 ein schematisches Diagramm eines Teiles der Tonerkontrolle, in welcher ein Anpasser der Signalspannung statt eines Anpassers der Ausgangszeit als ein Bildinformationsgenerator vorgesehen ist;
Fig. 5 einen Grundriß der Platte und ein Beispiel der Anordnung einer gemeinsamen Elektrode und einer Signalelektrode;
Fig. 6 einen Grundriß der Platte und ein weiteres Beispiel der Anordnung der normalen Elektrode und der Signalelektrode.
Fig. 7 eine Querschnittsansicht, die Teile eines Bilderzeugungsgerätes gemäß des Beispiels 2 der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 8 eine Querschnittsansicht, die Teile einer anderen Variante des Ausführungsbeispieles 2 der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 9 eine Querschnittsansicht, die Teile einer weiteren Variante des Ausfürungsbeispieles 2 der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 10 eine Querschnittsansicht, die Teile eines Bilderzeugungsgerätes nach Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 11 eine Querschnittsansicht, die Teile einer weiteren Variante des Ausführungsbeispieles 3 der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 12a eine Querschnittsansicht, die Teile einer weiteren Variante des Ausführungsbeispiels 3 der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 12b ein Diagramm, das die wesentlichen Teile davon zeigt;
Fig. 13 eine Querschnittsansicht, die Teile eines Bilderzeugungsgerätes entsprechend des Beispiels 4 der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 14a eine Querschnittsansicht, die Teile einer anderen Variante des Beispiels 4 der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 14b ein Diagramm, das die wesentlichen Teile davon zeigt;
Fig. 15 eine Querschnittsansicht, die Teile eines Bilderzeugungsgerätes nach Beispiel 5 der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 16 eine Querschnittsansicht, die Teile einer anderen Variante des Beispiels 5 der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 17 eine Querschnittsansicht, die Teile eines Bilderzeugungsgerätes nach Beispiel 6 der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 18 ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel des dazugehörigen Kontrollsystems zeigt;
Fig. 19 eine Querschnittsansicht, die Teile einer anderen Variante des Beispiels 6 der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 20 eine Querschnittsansicht, die Teile einer weiteren Variante des Beispiels 6 zeigt;
Fig. 21 eine Querschnittsansicht, die Teile noch einer anderen Variante des Beispiels 6 zeigt;
Fig. 22 eine Querschnittsansicht, die Teile noch einer weiteren Variante des Beispiels 6 zeigt;
Fig. 23 eine Querschnittsansicht, die Teile eines Bilderzeugungsgerätes nach Beispiel 7 der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 24 eine Querschnittsansicht, die Teile einer anderen Variante des Beispiels 7 der vorliegenden Erfindung zeigt;

Beispiel 1:

Wie Fig. 1 zeigt, umfaßt das Bilderzeugungsgerät der vorliegenden Erfindung einen Tonerbehälter 10, der pulverisierten Toner enthält, eine Tonerbeschickungsrolle 20, die kontinuierlich Toner aus dem Tonerbehälter 10 Toner nach unten führt und ein Tonerkontrollteil 30, das unterhalb der Tonerbeschickungsrolle 20 angebracht ist.
Der Toner wird in dem Maße, in dem verbraucht wird, in den Tonerbehälter 10 aus einem Tonerreservoir, wie z.B. einem Toner-Einfülltrichter, nachgefüllt, der darüber angeordnet ist. Am Boden des Raumes, der innerhalb des Tonerbehälters 10 dafür vorgesehen ist, Toner zu beinhalten, gibt es eine Öffnung 11, in welche der obere Teil der Tonerbeschickungsrolle 20 eingepaßt ist. Die Tonerbeschickungsrolle 20 ist eine Schwammrolle, die aus einem Rollenteil aus leitendem Metall 21 und einer isolierenden, elastischen Schwammschicht 22 besteht, die um die äußere Mantelfläche des Rollenteiles 21 aus Metall herum befestigt ist. Der Toner, der sich in dem Tonerbehälter 10 befindet, ist negativ geladen. Innerhalb des Rollenteiles 21 aus Metall der Tonerbeschickungsrolle 20 ist eine Spannungsversorgung 23 angebracht, die dazu dient, eine Spannung anzulegen. Die Spannungsversorgung 23 legt eine negative Spannung an dem aus Metall bestehenden Rollenteil 21 der Tonerbeschickungsrolle 20 an, so daß das Rollenteil 21 aus Metall mit der gleichen Polarität geladen ist wie der negativ geladene Toner in dem Tonerbehälter 10. Der Toner, der in dem Tonerbehälter 10 enthalten ist, wird kontinuierlich durch die Rotation der Tonerbeschickungsrolle 20 nach unten transportiert.
Unterhalb der Tonerbeschickungsrolle 20 zu ihr benachbart ist eine isolierende Platte 31 in einer horizontalen Lage installiert, die einen Teil des Tonerkontrollteiles 30 bildet, das den Abwärtstransport des Toners steuert. Die isolierende Platte 31 besteht zum Beispiel aus durch glasfaserverstärktem Epoxydkunstharz. Die isolierende Platte 31 kann so installiert werden, daß sie gegen die Schwammschicht 22 der Tonerbeschickungsrolle 20 drückt. In der isolierenden Platte 31 befinden sich zahlreiche, nadelöhrartige Tonerdurchgangslöcher 31a (siehe Fig. 3), wobei die Tonerdurchgangslöcher 31a in einer Vielzahl von Reihen angeordnet sind, die entlang der axialen Richtung der Tonerbeschickungsrolle 20 verlaufen. Ein elektrisches Feld wird in jedem Tonerdurchgangsloch 31a erzeugt, entsprechend eines Ausgangssignales eines Erzeugers der Bildinformation 50, um den Transport von Toner durch das Tonerdurchgangsloch 31a zu steuern. Der Bildinformationsgenerator 50 arbeitet in Abhängigkeit von Signalen, die von einem Wordprozessor, einer Faksimile-Maschine, einem Computer oder einem anderen Apparat kommen und erzeugt elektrische Signale, die der Bildinformation entsprechen.
Unterhalb der isolierenden Platte 31 ist eine Basiselektrode 60 in einer horizontalen Lage angebracht, und ein Aufzeichnungspapier 70 liegt auf der Basiselektrode 60. Das Aufzeichnungspapier 70 wird in eine Richtung transportiert (durch Pfeil A in Fig. 1 angezeigt) senkrecht zur Richtung, in welcher die Tonerdurchgangslöcher 31a aufgereiht sind. Der Toner, der durch die Tonerdurchgangslöcher 31a in der isolierenden Platte 31 gelangt, fällt auf das Aufzeichnungspapier 70 und bleibt darauf haften. Der Toner, der durch jedes einzelne Durchgangsloch 31a gelangt ist, bildet einen Punkt auf dem Aufzeichnungspapier 70 und ein Bild wird auf dem Aufzeichnungspapier 70 in Form einer Ansammlung solcher Punkte erzeugt.
Eine Vorspannung, in geeigneter Weise durch einen Anpasser der angelegten Spannung 61 eingestellt, wird an die Basiselektrode 60 angelegt. Der Punktdurchmesser des Toners, der durch jedes Tonerdurchgangsloch 31a gelangt, wird durch die Vorspannung gesteuert. Wenn die Vorspannung, die an der Basiselektrode 60 anliegt, verringert wird, nimmt die Kraft, die Tonerteilchen zur Achse des Tonerdurchgangsloches 31a hin zu bündeln ab, was zu einem vergrößerten Punktdurchmesser führt. Normalerweise wird die an der Basiselektrode 60 anliegende Vorspannung so gewählt, daß der Punktdurchmesser auf nicht größer als 80 %, bevorzugt 60-70 % des Durchmessers des Tonerdurchgangsloches 31a beschränkt ist. Das Aufzeichnungspapier 70 mit einem darauf erzeugten Tonerbild wird zu einer Verschmelzungseinheit (nicht gezeigt) transportiert, wo das Tonerbild mit dem Aufzeichnungspapier 70 verschmolzen wird.
Eine Vibrationsplatte 42 ist auf eine Seitenkante der isolierenden Platte 31 des Tonerkontrollteiles 30 befestigt, wobei ein wärmeisolierendes Teil 43 dazwischen angeordnet ist. Auf der vibrierenden Platte 42 befindet sich ein Ultraschallschwingungen erzeugender Generator 41 -im folgenden Ultraschallgenerator 41 genannt- der dazu dient, Ultraschallschwingungen auf die isolierende Platte 31 zu übertragen. Die vibrierenden Platte 42 besteht aus metallischem Material, wie z.B. Aluminium, das gute thermische Leitfähigkeit und gute Übertragbarkeit von Ultraschallschwingungen besitzt. Auf der weiter entfernten Seitenkante der vibrierenden Platte 42, von der Tonerbeschickungsrolle 20 aus gesehen, ist ein Wärmeabstrahler 44 angebracht, der über Kühlrippen 44a verfügt und einstückig mit der vibrierenden Platte 42 verbunden ist.
Die isolierende Platte 31 wird von einem Stützteil 81 gehalten. Das Stützteil 81 hält die isolierende Platte 31 über ein elastisches Teil 46, das aus Gummi oder ähnlichem besteht, an ihrer Seitenkante gegenüber der Seitenkante, an der der Ultraschallgenerator 41 angebracht ist.
Eine Verstellvorrichtung 45 für die Schwingungsstärke ist mit dem Ultraschallgenerator 41 dazu verbunden, die Stärke der zu erzeugende Ultraschallschwingungen einzustellen. Die Verstellvorrichtung für die Schwingungsstärke 45 wird benutzt, wenn die Dichte des zu erzeugenden Bildes eingestellt werden soll. Die Amplitude der von dem Ultraschallgenerator 41 erzeugten Ultraschallschwingung wird dadurch verändert, daß man zum Beispiel die Spannung variiert, die an dem Ultraschallgenerator 41 anliegt. Die Verstellvorrichtung 45 für die Schwingungsstärke kann auch so geartet sein, daß man die Stärke der Ultralschallschwingung durch Veränderung der Frequenz des Wechselstromes verändert, der den Ultraschallgenerator 41 versorgt.
Der Ultraschallgenerator 41 sollte bevorzugt Sinuswellen, Rechteckwellen, Chopperwellen usw. erzeugen, deren Resonanzfrequenz in dem Bereich von 20 kHz bis 1 MHz liegt, und ein piezoelektrisches Element, wie z.B. ein PZT oder ähnliches, wird für diesen Zweck passenderweise eingesetzt. Die Ultraschallschwingungen, die von dem Ultraschallgenerator 41 erzeugt werden, werden auf die isolierende Platte 31 über die vibrierende Platte 44 übertragen, wobei der Toner, der der isolierenden Platte 31 zugeführt wird, in Einzelteilchen zerlegt und gleichzeitig den Tonerteilchen kinetische Energie zuführt.
Die zahlreichen nadelöhrartigen Tonerdurchgangslöcher 31a in der isolierenden Platte 31 haben jedes einen gleichen Durchmesser, wie in Fig. 3 gezeigt wird, und sind in einer Vielzahl von Reihen angeordnet, die zum Beispiel in der Richtung senkrecht zu der Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres 70 verlaufen, die durch den Pfeil A angezeigt wird. Die Tonerdurchgangslöcher 31a in jeder Reihe befinden sich in gleichem Abstand zueinander. Die Tonerdurchgangslöcher 31a bilden auch Reihen, die diagonal zur Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres 70 (Richtung A) verlaufen und die benachbarten Tonerdurchgangslöcher 31a, die in der diagonalen Richtung zur Richtung A angeordnet sind, überlappen sich gegenseitig um ein vorgegebenes Maß d (≥ 0) in der Richtung senkrecht zu der Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres 70. Das Maß d ist kleiner als der Durchmesser jedes Tonerdurchgangsloches 31a.
Anstatt die Tonerdurchgangslöcher in einer Vielzahl von Reihen anzuordnen, die senkrecht zur Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres 70 verlaufen, können die Tonerdurchgangslöcher in einer einzigen Reihe angeordnet werden, die diagonal zur Ausbreitungsrichtung des Aufzeichnungspapieres 70 so verläuft, daß die benachbarten Tonerdurchgangslöcher 31a sich gegenseitig in der Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres 70 überlappen.
Wie Fig. 2 zeigt, ist auf der oberen Fläche der isolierenden Platte 31 eine ebene, gemeinsame Elektrode 35 angebracht. Die gemeinsame Elektrode 35 ist mit einer Vielzahl von Durchgangslöchern 35a versehen, die jedes einen Durchmesser haben, der identisch mit dem des nadelöhrartigen Tonerdurchgangsloches 31a ist und ist auf der oberen Fläche der isolierenden Platte 31 so angeordnet, daß die Durchgangslöcher 35a mit den entsprechenden Tonerdurchgangslöchern 31a in der isolierenden Platte 31 fluchten. Auf der Unterseite der isolierenden Platte 31 ist eine große Anzahl von kleinen Signalelektroden 33 angeordnet, und zwar für jedes einzelne Tonerdurchgangsloch 31a eine. Jede Signalelektrode 33 ist auch mit einem Durchgangsloch 33a versehen, das den gleichen Durchmesser wie die Tonerdurchgangslöcher 31a in der isolierenden Platte 31 hat und ist so auf der isolierenden Platte 31 befestigt, daß das Durchgangsloch 33a mit dem entsprechenden Tonerdurchgangsloch 31a in der isolierenden Platte 31 fluchtet.
Die gemeinsame Elektrode 35, die auf der isolierenden Platte 31 angebracht ist, ist geerdet, während die Signalelektroden 33, die auf der anderen Seite der isolierenden Platte 31 angebracht sind mit dem Bildinformationsgenerator 50 verbunden sind, so daß ein elektrisches Signal einer vorgegebenen Spannung von dem Bildinformationsgenerator 50 an jede Signalelektrode 33 angelegt wird, entsprechend der Bildinformation. Eine positive oder negative Spannung wird von dem Bildinformationsgenerator 50 an jede Signalelektrode 33 in Übereinstimmung mit der Bildinformation angelegt. Zum Beispiel wird eine Impulsspannung von +100 Volt bei Daten angelegt, die eine Bilderzeugung verlangen und -100 Volt für Daten die keine Bilderzeugung verlangen.
Der Bildinformationsgenerator 50 ist mit einer Verstellvorrichtung 51 für die Ausgangszeit versehen, um die Ausgangszeit des Bildsignales zu verändern. Die Verstellvorrichtung 51 für die Ausgangszeit wird zum Beispiel so verwendet, daß es die Ausgangszeit des Bildsignales erhöht, wenn die Dichte des zugehörigen Bildes vergrößert werden soll und die Ausgangszeit des Bildsignales verringert, wenn die Dichte des zu erzeugenden Bildes verringert werden soll.
Die Durchgangslöcher 33a und 35a in der Signalelektrode 33 bzw. der gemeinsamen Elektrode 35 haben einen Durchmesser, der mit dem der Tonerdurchgangslöcher 31a in der isolierenden Platte 31 identisch ist, und der Abstand b zwischen der oberen Abschlußfläche der gemeinsamen Elektrode 35, wo der Toner eintritt, und der unteren Abschlußfläche der Signalelektrode 33, wo der Toner austritt, soll nicht größer als 5x dem Durchmesser a (5a ≥ b) und bevorzugterweise nicht größer als der Durchmesser a (a ≥ b) sein. Die Tonerdurchgangslöcher 31a sollten normalerweise einen Durchmesser zwischen 0,1 und 1,0 mm haben.
Außerdem soll der Abstand c zwischen der unteren Abschlußfläche einer jeden Signalelektrode 33 und der Basiselektrode 60 nicht größer als 10x der Durchmesser a des Durchgangsloches 33a in der Signalelektrode 33 (10a ≥ c) sein, wobei der Abstand c maximal 2,5 mm betragen soll.
In dem Fall, daß die isolierende Platte 31 aus einem durch glasfaserverstärktem Epoxydharz besteht, werden die Tonerdurchgangslöcher 31a, die gemeinsame Elektrode 35 und die Signalelektroden 33 in der folgenden Weise gefertigt. Eine Kupferschicht wird an beiden Seiten der isolsierenden Platte 31 aufgebracht und es werden Löcher durch die isolierende Platte 31 und die Kupferschichten gebildet, wodurch Tonerdurchgangslöcher 31a in der isolierenden Platte 31, Durchgangslöcher 35a in der gemeinsamen Elektrode 35 und Durchgangslöcher 33a in jeder Signalelektrode 33 geschaffen werden. Danach wird ein gefordertes Muster auf die Kupferschichten gedruckt und unnötige Teile werden durch Ätzen entfernt, um eine große Anzahl von getrennten Signalelektroden 33 zu schaffen, die voneinander isoliert sind und jede einem einzelnen Tonerdurchgangsloch 31a zugeordnet ist. Die isolierende Platte 31 ist damit hergestellt, auf der die gemeinsame Elektrode 35 und die zahlreichen Signalelektroden 33 angebracht sind und worin sich zahlreiche Tonerdurchgangslöcher 31a befinden.
Ein Prozeß zur Tonerbilderzeugung, die von dem Bilderzeugungsgerät obiger Bauart verrichtet wird, wird nachfolgend beschrieben:
Wenn die Tonerbeschickungsrolle 20 gedreht wird, fällt der negativ geladene Toner, der sich in der Tonerbox 10 befindet, auf die gemeinsame Elektrode 35 des Tonerkontrollteils 30. Da Ultraschallschwingungen einer konstanten Amplitude auf die gemeinsame Elektrode 35 über die isolierende Platte 31 aus glasfaserverstärktem Epoxydharz durch den Ultraschallgenerator 41, der sich auf der isolierenden Platte 31 befindet, übertragen werden, werden Klumpen von Toner, die auf die gemeinsame Elektrode 35 fallen, in geeigneter Weise zerteilt, wobei der so zerteilte Toner in die Tonerdurchgangslöcher 31a in der isolierenden Platte 31 durch die Durchgangslöcher 35a in der gemeinsamen Elektrode 35 fällt. Da das Metallrollenteil 21 der Tonerbeschickungsrolle 20 durch die Spannungsquelle 23, eine spannungserzeugende Vorrichtung, negativ aufgeladen ist, wird der negativ geladene Toner von dem Metallrollenteil 21 abgestoßen, das auch negativ geladen ist, wodurch eine verläßliche Aufbringung des Toners durch die gemeinsame Elektrode 35 gewährleistet ist.
Zu diesem Zeitpunkt, wenn Toner positiv geladen, d.h. zur negativen Ladung entgegengesetzt polarisiert ist, in dem Tonerbehälter 10 enthalten ist, wird der positiv geladene Toner von dem negativ geladenen Metallrollenteil 21 angezogen, wodurch solcher Toner daran gehindert wird, auf die gemeinsame Elektrode 35 zu gelangen.
Da die isolierende Platte 31 aus starrem, glasfaserverstärktem Epoxydkunstharz besteht, das eine gute Übertragungsfähigkeit für Ultraschall aufweist, werden die Ultraschallschwingungen effektiv auf die gemeinsame Elektrode 35 übertragen. Daher werden die Klumpen auf der gemeinsamen Elektrode 35 effektiv zerteilt. Außerdem ist der Ultraschallgenerator 41 angepaßt, Ultraschallschwingungen auf die gemeinsame Elektrode 35 über die isolierende Platte 31 zu übertragen, ohne seine Steuerspannung zu erhöhen, was dazu dient, eine Aufheizung des Ultraschallgenerators 41 zu unterdrücken.
Da der Ultraschallgenerator 41 von der vibrierenden Platte 42 gehalten wird, die eine gute thermische Leitfähigkeit aufweist, wird die durch den Ultraschallgenerator 41 erzeugte Hitze effektiv auf den Wärmeabstrahler 44 durch die Vibrationsplatte 42 übertragen und von den Kühlrippen 44a an die Atmosphäre abgegeben. So wird die Hitze, die als Folge der Anlegung einer Wechselspannung an den Ultraschallgenerator 41 über einen längeren Zeitraum entsteht effektiv an die Atmosphäre abgegeben, was verhindert, daß die Schwingungscharakteristik des Ultraschallgenerators 41 variiert oder der Schwingungsvorgang des Ultraschallgenerators 41 aufhört. Die Kühlrippen 44a, die auf dem Wärmestrahler 44 angeordnet sind, dienen dazu, die Hitzeabstrahlung zu verstärken, wodurch eine verbesserte Kühlung des Ultraschallgenerators 41 erreicht wird.
Außerdem, wegen der Gegenwart des hitzeisolierenden Teiles 43 zwischen der isolierenden Platte 31 aus glasfaserverstärktem Epoxydharz und der vibrierenden Platte 42, wird die durch den Ultraschallgenerator 41 erzeugte Hitze daran gehindert, auf die isolierende Platte 31 übertragen zu werden. Daher gibt es, selbst wenn die isolierende Platte 31 aus einem Material gefertigt ist, z.B. glasfaserverstärktem Epoxydkunstharz, das eine hohe Übertragungsfähigkeit für Ultraschallschwingungen, aber einen geringen Wärmewiderstand aufweist, kein Problem mit thermischen Verlusten.
Da weiterhin das elastische Teil 46 vorgesehen ist, durch welches die Seitenkante der isolierenden Platte 31 gegenüber ihrer Seitenkante, an der der Ultraschallgenerator 41 befestigt ist, durch das Stützteil 81 gehalten ist, werden die Ultraschallschwingungen, die von dem Ultraschallgenerator 41 erzeugt werden und sich in der isolierenden Platte 31 ausbreiten, von dem elastischen Teil 46 absorbiert. Dies verhindert die Erzeugung von reflektierten Wellen, die mit den Ultraschallschwingungen interferieren würden, die von dem Ultraschallgenerator 41 erzeugt werden, und stehende Wellen erzeugen könnten. Daher werden die Ultraschallschwingungen nicht auf irgendeinen speziellen Punkt konzentriert, sondern einheitlich auf die gesamte isolierende Platte 31 verteilt, wodurch die Menge am Toner, die durch die isolierende Platte 31 fällt, angeglichen wird.
Die Tonerpartikel, die in jedes einzelne Tonerdurchgangsloch 31a in der isolierenden Platte 31 fallen, werden in Übereinstimmung mit dem Bildsignal gesteuert, das an der entsprechenden Signalelektrode 33 anliegt, so daß sie entweder auf das Aufzeichnungspapier 70 fallen dürfen oder auf die gemeinsame Elektrode 35 zurückgeführt werden. Wenn eine positive Spannung von +100 V durch den Bildinformationsgenerator 50 an die Signalelektrode 33 angelegt wird, um ein Bild zu erzeugen, dann wird ein elektrisches Feld, das von der Signalelektrode 33 zur gemeinsamen Elektrode 35 gerichtet ist, in dem Tonerdurchgangsloch 31a geschaffen. Wegen dieses elektrischen Feldes werden die negativ geladenen Tonerteilchen von der Signalelektrode 33 angezogen und durch die Signalelektrode 33 hindurchtransportiert, um auf das Aufzeichnungspapier 70 zu fallen, das auf der Basiselektrode 60 liegt. Die Basiselektrode 60 ist mit einer positiven Vorspannung bezüglich der gemeinsamen Elektrode 35 beaufschlagt, was sicherstellt, daß die Tonerteilchen, die durch das Tonerdurchgangsloch 31a gelangt sind, auf das Aufzeichnungspapier 70 fallen. Die an der Basiselektrode anliegende Vorspannung ist ausreichend größer als das elektrische Signal, das an der Signalelektrode 33 anliegt, und wird durch die Verstellvorrichtung 61 für die angelegte Spannung 61 gesteuert, so daß ein passender Wert in dem Bereich von 300 bis 1.000 Volt im Fall negativ geladenen Toners erreicht wird. Wenn die Vorspannung kleiner als 300 V ist, wird die Kraft, die Tonerteilchen zu der Achse des Tonerdurchgangsloches 31a hin zu bündeln reduziert, was zur Ausbildung eines vergrößerten Punktes auf dem Aufzeichnungspapier 70 führt, was eine genauere Bilderzeugung auf dem Aufzeichnungspapier 70 stören könnte. Wenn aber im Gegensatz dazu die Vorspannung höher als 1.000 Volt ist, dann kann es zu Entladungen kommen.
Wenn andererseits eine negative Spannung von -100 Volt durch den Erzeuger 50 der Bildinformtion an die Signalelektrode 33 angelegt wird, um kein Bild zu erzeugen, dann wird ein elektrisches Feld in dem Tonerdurchgangsloch 31a gebildet, das von der oberen Seite der gemeinsamen Elektrode 35 zur unteren Seite der Signalelektrode 33 gerichtet ist und eine Kraft erzeugt, die den negativ geladenen Toner zurück zur gemeinsamen Elektrode 35 bewegt.
Wie oben bereits bemerkt, besteht eine Beziehung von 5a ≥ b zwischen dem Durchmesser a und der zusammengesetzten Axiallänge b des Tonerdurchgangsloches 31a und der Durchgangslöcher 33a, 35a in der Signalelektrode 33 und der gemeinsamen Elektrode 35, wobei der Toner entlang dieser Länge transportiert wird. Das bedeutet, daß die Löcher, durch die der Toner durchgeht, eine zusammengesetzte axiale Länge haben, die geringer als das 5-Fache ihres Durchmessers a ist. Weiterhin werden Ultraschallschwingungen auf die isolierende Platte 31, die Signalelektrode 33 und die gemeinsame Elektrode 35 übertragen. Daher ist es fast unmöglich, daß die Tonerteilchen die Durchgangslöcher 33a, 35a und das Tonerdurchgangsloch 31a verstopfen werden, wenn sie durch sie hindurchgelangen. Weiterhin wirken unter diesen Umständen keine entgegengerichteten Effekte auf die Geschwindigkeit, mit der die Tonerteilchen durch die Löcher gelangen, und daher fallen die Tonerteilchen auf das Aufzeichnungspapier 70 mit genügender Genauigkeit.
Da außerdem der Abstand c zwischen der unteren Abschlußfläche der Signalelektrode 33, aus der der Toner kommt und der oberen Abschlußfläche der Basiselektrode 60 nicht größer als das 10-Fache des Durchmessers a der Durchgangslöcher 33a in der Signalelektrode 33 ist, wird verhindert, daß die Tonerteilchen in radiale Richtungen gestreut werden, so daß die Tonerteilchen zur Achse des Durchgangsloches 33a in der Signalelektrode 33 hin gebündelt auf dem Aufzeichnungspapier 70 ankommen, das auf der Basiselektrode 60 liegt. Da die Tonerteilchen so transportiert werden können, daß der beschränkte Durchmesser erhalten bleibt, ist es möglich, genau die Position zu kontrollieren, auf die die Tonerteilchen fallen, selbst wenn die Stärke des elektrischen Feldes zwischen Basiselektrode 60 und der gemeinsamen Elektrode 35 dadurch verringert wird, daß die an der Basiselektrode 60 anliegende Spannung verkleinert wird. Außerdem, wenn der Abstand c, wie beschrieben, klein ist, dann wird die Zeit, die die Tonerteilchen benötigen, um das Aufzeichnungspapier 70 zu erreichen, verkleinert, wodurch die Erzeugung eines Bildes mit hoher Geschwindigkeit erreicht wird.
Wie bereits angeführt wird kontrolliert, daß der Durchmesser des Punktes, der auf dem Aufzeichnungspapier 70 gebildet wird, 80 % oder weniger des Durchmessers des Tonerdurchgangsloches 31a beträgt, und außerdem sind die Tonerdurchgangslöcher 31a in Reihen in der Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers 70 angeordnet und überlappen sich gegenseitig um einen Abstand d in der Richtung senkrecht zu der Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres 70. Wenn daher zum Beispiel vier Punkte auf dem Aufzeichnungspapier 70 durch den Toner erzeugt werden, der durch vier Tonerdurchgangslöcher 31a gelangt ist, die zueinander nebeneinander in einer quadratischen Form liegen, dann wird das resultierende Bild ein Quadrat sein, bei dem wenigstens die diagonal benachbarten Punkte einander überlappen.
Um die Qualität des auf dem Aufzeichnungspapier 70 zu erzeugenden Bildes anzupassen, wird die Vorspannung, die an der Basiselektrode 60 anliegt, unter Benutzung der Verstellvorrichtung 61 der angelegten Spannung eingestellt. Die an der Basiselektrode 60 anliegende Vorspannung wird zum Beispiel erhöht, um schärfere Ränder auf dem erzeugten Bild zu erhalten. Ein elektrisches Feld wird zwischen der Basiselektrode 60 und der Signalelektrode 33 entsprechend der an der Basiselektrode 60 anliegenden Vorspannung erzeugt und der Toner, der durch das Tonerdurchgangsloch 31a in der isolierenden Platte 31 fällt, bewegt sich entlang der Feldlinien des elektrischen Feldes. Daher wird, wenn die Stärke des elektrischen Feldes zunimmt, eine größere Anziehungskraft auf den Toner durch die Basiselektrode 60 ausgeübt, während radiale Streuung der elektrischen Feldlinien verhindert wird. Entsprechend fällt der Toner entlang der elektrischen Feldlinien mit hoher Geschwindigkeit, wobei er seine Form beibehält, und zur Achse des Tonerdurchgangsloches 31a hin gebündelt wird, und dies ohne in radiale Richtungen zu streuen. Dies führt zur Erzeugung eines Punktes mit kleinem Durchmesser auf dem Aufzeichnungspapier 70, was dazu dient, bei dem resultierenden Bild scharfe Ränder zu vermeiden.
Um andererseits ein Bild mit Abstufungen zu erzeugen, wird die an der Basiselektrode 60 anliegende Vorspannung verringert, unter Benutzung der Verstellvorrichtung 61 der angelegten Spannung. Daher nimmt die Stärke des elektrischen Feldes ab, daß zwischen der Signalelektrode 33 und der Basiselektrode 60 anliegt, und der durch das Tonerdurchgangsloch 31a gelangte Toner fällt mit einer geringeren Geschwindigkeit entlang der elektrischen Feldlinien, die in radiale Richtungen divergieren. Dies führt zur Ausbildung eines Punktes mit einem etwas größeren Durchmesser auf dem Aufzeichnungspapier 70, wodurch eine Bilderzeugung mit guten Abstufungen erreicht wird.
Um die Dichte des zu erzeugenden Bildes einzustellen, wird die Verstellvorrichtung 51 der Ausgangszeit verwendet, die mit dem Bildinformationsgenerator 50 verbunden ist. Um zum Beispiel die Dichte des zu erzeugenden Bildes zu erhöhen, wird die Verstellvorrichtung der Ausgangszeit 51 so benutzt, daß sie die Zeit verlängert, in der ein Spannungsimpuls von +100 Volt als ein Bilderzeugungssignal von dem Bildinformationsgenerator 50 an die Signalelektrode 33 angelegt wird, wodurch die Menge an Toner, der durch das Tonerdurchgangsloch 31a gelangt, vergrößert wird. Als Folge davon wird der Punkt auf dem Aufzeichnungspapier 70 mit hoher Dichte erzeugt und hat einen größeren Durchmesser durch den Toner, der so durch das Tonerdurchgangsloch 31a gelangt ist, wodurch die Erzeugung eines Bildes mit hoher Dichte erreicht wird. Andererseits, um die Dichte des zu erzeugenden Bildes zu verringern, wird die Verstellvorrichtung 51 der Ausgangszeit so verwendet, daß sie die Zeit verringert, in der die Spannungsimpuls von +100 V als ein bilderzeugendes Signal von dem Generator 50 der Bildinformation an die Signalelektrode 33 angelegt wird, wodurch die Menge an Toner, die durch das Tonerdurchgangsloch 31a gelangt, verringert wird. Daher wird der Punkt auf dem Aufzeichnungspapier 70 mit geringerer Dichte und mit einem vergrößerten Durchmesser durch den so durch das Tonerdurchgangsloch 31a gelangten Toner ausgebildet, wodurch die Erzeugung eines Bildes mit geringer Dichte erreicht wird.
Statt der Verstellvorrichtung der Ausgangzeit 51 zur Anpassung der Bilddichte kann eine Verstellvorrichtung der Signalspannung 52 mit dem Bildinformationsgenerator 50 verbunden werden, um den Wert der Spannung, die als ein Bilderzeugungssignal angelegt wird, anzupassen, wie das in Fig. 4 gezeigt wird. Bei Verwendung der Verstellvorrichtung 52 der Signalspannung wird der Wert der Impulsspannung, die als ein bilderzeugendes Signal von dem Bildinformationsgenerator 50 an die Signalelektrode 33 angelegt wird, bezogen auf +100 V eingestellt, entsprechend der gewünschten Dichte des zu erzeugenden Bildes. Um zum Beispiel die Dichte des zu erzeugenden Bildes zu erhöhen, wird die Verstellvorrichtung 52 für die Signalspannung so betrieben, daß sie den Wert der Impulsspannung erhöht, die als ein bilderzeugendes Signal von dem Bildinformationsgenerator 50 an die Signalelektrode 33 angelegt wird, auf einen Wert von über +100 V, wodurch die Stärke des elektrischen Feldes, das in dem Tonerdurchgangsloch 31a ausgebildet wird, erhöht wird. Dies dient dazu, die Menge an Toner, der durch das Tonerdurchgangsloch 31a gelangt, zu erhöhen, um einen Punkt auf dem Aufzeichnungspapier 70 mit hoher Dichte und einem vergrößerten Durchmesser zu erzeugen. Daher wird ein Bild mit hoher Dichte auf dem Aufzeichnungspapier erzeugt. Andererseits wird, um die Dichte des zu erzeugenden Bildes zu verringern, die Verstellvorrichtung der Signalspannung 52 so benutzt, daß sie den Wert der pulsierenden Spannung erhöht, die als ein bilderzeugendes Signal von dem Bildinformationsgenerator 50 an die Signalelektrode 33 angelegt wird, auf einen Wert von weniger als +100 V, wodurch die Stärke des elektrischen Feldes, das in dem Tonerdurchgangsloch 31a ausgebildet wird, verringert wird. Das dient dazu, die Menge an Toner, der durch das Tonerdurchgangsloch 31a gelangt, zu reduzieren, womit der Punkt auf dem Aufzeichnungspapier 70 mit geringer Dichte und einem verringerten Durchmesser erzeugt wird. Daher wird ein Bild mit geringer Dichte auf dem Aufzeichnungspapier 70 gebildet.
Bei der Erzeugung eines Bildes, wenn zum Beispiel der Bedarf entsteht, Veränderungen in der Bilddichte zu korrigieren, die auf Veränderung der Umgebungsbedingungen, wie zum Beispiel der Umgebungstemperatur, der Feuchtigkeit usw. zurückzuführen sind oder zur Feineinstellung der Dichte des zu erzeugenden Bildes, werden solche Anpassungen durch die Verwendung der Verstellvorrichtung 45 für die Schwingungsstärke erreicht, die für den Ultraschallgenerator 41 vorgesehen ist.
Um die Bilddichte zu erhöhen, wird die Verstellvorrichtung für die Schwingungsstärke 45 so betätigt, daß die Stärke der Ultraschallschwingungen, die von dem Ultraschallgenerator 41 erzeugt werden, erhöht wird. Daher werden stärkere Schwingungen auf die isolierende Platte 31 des Tonerkontrollteiles 30 übertragen, wodurch die Menge an Toner zunimmt, die durch das Tonerdurchgangsloch 31a gelangt, in welchem ein elektrisches Feld ausgebildet wird, um eine Kraft in der Tonerdurchgangsrichtung zu erzeugen. Dies dient dazu, die Dichte wie auch den Durchmesser des Punktes zu erhöhen, der auf dem Aufzeichnungspapier 70 durch den Toner entsteht, der durch das Tonerdurchgangsloch 31a gelangt ist, wodurch die Erzeugung eines Bildes mit hoher Dichte auf dem Aufzeichnungspapier 70 erreicht wird. Andererseits, um die Bilddichte zu verringern, wird die Verstellvorrichtung 45 für die Schwingungsstärke so betätigt, daß die Stärke der Ultraschallschwingungen abnimmt, die durch den Ultraschallgenerator 41 erzeugt wird. Daher werden Schwingungen von relativ geringer Stärke auf die isolierende Platte 31 des Tonerkontrollteiles 30 übertragen, wodurch die Menge an Toner reduziert wird, die durch das Tonerdurchgangsloch 3la gelangt, in welchem ein elektrisches Feld ausgebildet ist, das eine Kraft in die Tonerdurchgangsrichtung erzeugt. Dies dient dazu, die Dichte als auch den Durchmesser des Punktes zu verringern, der auf dem Aufzeichnungspapier 70 durch den Toner erzeugt wird, der durch das Tonerdurchgangsloch 31a gelangt, wodurch die Ausbildung eines Bildes mit geringer Dichte auf dem Aufzeichnungspapier 70 erreicht wird.
In dem Fall, daß die Tonerdurchgangslöcher 31a, wie in Fig. 5 gezeigt, in einer Vielzahl von Reihen angeordnet sind, die in der Richtung senkrecht zu der Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres 70 verlaufen, ist eine solche Ausführung möglich, in der eine gemeinsame Elektrode 35' für jede Reihe von Tonerdurchgangslöchern 31a vorgesehen ist, die in der Richtung senkrecht zu der Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres 70 angeordnet ist, während eine Signalelektrode 33' für jede Reihe von Tonerdurchgangslöchern 31a vorgesehen ist, die diagonal zur Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres 70 angeordnet ist. Bei einer solchen Ausführung wird normalerweise eine Spannung von 300 V an jede gemeinsame Elektrode 35' angelegt, die periodisch auf 0 Volt gesetzt wird mit einem Tastverhältnis von 1 : n. Wenn zum Beispiel 4 Streifen von gemeinsamen Elektroden 35' vorgesehen sind, beträgt das Tastverhältnis, mit dem jede gemeinsame Elektrode 35' periodisch auf 0 Volt gesetzt wird 1/4 (25 %); das Tastverhältnis beträgt 1/5 ( 20 %), wenn 5 gemeinsame Elektroden 35' vorgesehen sind und 1/10 (10 %) wenn 10 gemeinsame Elektroden 35' vorgesehen sind. Mit solchen Tastverhältnissen gibt es zu jedem Zeitpunkt eine gemeinsame Elektrode 35', die auf 0 Volt liegt und synchron mit dem Zeitpunkt, bei dem jede Elektrode 35' auf 0 Volt gesetzt ist, wird eine Spannung von 100 Volt als ein bilderzeugendes Signal an die Signalelektrode 33' angelegt, entsprechend dem Tonerdurchgangsloch 31a, das der gemeinsamen Elektrode 35' zugeordnet ist, die auf 0 Volt gesetzt wurde, und durch welche der Toner transportiert werden muß. Durch eine solche Ausführung kann die Anzahl von Steuerelementen, wie IC's und Transistoren, die für die Signalelektroden benötigt werden, drastisch verringert werden, verglichen mit der Ausführung bei welcher jedes einzelne Tonerdurchgangsloch 31a mit einer separaten Signalelektrode versehen ist.
Der Lochabstand P2 zwischen den Reihen von Tonerdurchgangslöchern, die in der Richtung senkrecht zu der Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres 70 verläuft, sollte bevorzugterweise folgende Beziehung mit dem Lochabstand P1 zwischen den Tonerdurchgangslöchern 31a, die diagonal zur Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres 70 angeordnet sind, erfüllen, wobei der Lochabstand P1 in der Richtung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Aufzeichnungspapieres 70 gemessen wird:
P1 * (m + e/n) = P2
Wobei m eine ganze Zahl ist, und e eine Zahl ist, deren kleinstes gemeinsames Vielfaches mit n den Wert e * n hat.
Auch ist zum Beispiel eine solche Ausführung, wie in Fig. 6 gezeigt, möglich, bei der eine gemeinsame Elektrode 35" für jeweils eine Gruppe von 6 benachbarten Tonerdurchgangslöchern 31a zur Verfügung steht, während entsprechende Signalelektroden 33" zwischen verschiedenen gemeinsamen Elektroden 35" so miteinander verbunden sind, daß eine gleichzeitige Kontrolle der entsprechenden Signalelektroden 33" für die entsprechenden Tonerdurchgangslöcher 31a zwischen den verschiedenen gemeinsamen Elektroden 35" erreicht wird.
Da die Tonerdurchgangslöcher 31a so klein wie Nadelöhre sind, besteht die Möglichkeit, daß der Toner an ihren inneren Wänden haften bleibt, wobei die Tonerdurchgangslöcher 31a eventuell mit Toner verstopft werden. Um dies zu verhindern, wird eine Reinigungsaktion während der Bildauszeit durchgeführt, um die Tonerdurchgangslöcher 31a zu reinigen, z.B. während eines vorgegebenen Zeitraumes, bevor der Apparat für eine Bilderzeugung bereitsteht, nachdem der Hauptschalter eingeschaltet wurde oder während einer vorgegebenen Periode, nach der der Hauptschalter ausgeschaltet wurde. Die Reinigungsaktion wird durch Ansteuerung des Ultraschallgenerators 41 durchgeführt, wobei die Verstelleinrichtung 45 für die Schwingungsstärke so eingestellt ist, daß die Stärke der Ultraschallschwingungen, die von dem Ultraschallgenerator 41 auf die isolierende Platte 31 des Tonerkontrollteiles 30 übertragen wird, größer als jene der Ultraschallschwingungen ist, die während einer normalen Bilderzeugung übertragen wird. Da die isolierende Platte 31 so den Ultraschallschwingungen ausgesetzt ist, die von dem Ultraschallgenerator 41 mit einer vergrößerten Stärke erzeugt werden, wird dadurch der Toner gelöst, der an den inneren Wänden der Tonerdurchgangslöcher 31a haftet. In dieser Situation wird eine negative Spannung, die der des Signales, kein Bild zu erzeugen, gleicht, an diese Signalelektrode 33 durch den Bildinformationsgenerator 50 angelegt. Dies zwingt den Toner, der von den Tonerdurchgangslöchern 31a abgelöst ist, sich zurück auf die Tonerbeschickungsrolle 20 zu bewegen, wodurch die Entfernung des haftenden Toners aus den Tonerdurchgangslöchern 31a erreicht wird.
Die isolierende Platte 31 kann aus einer starren, photosensitiven polymerischen Substanz bestehen, die eine gute Ausbreitung von Ultraschallschwingungen ermöglicht. Die isolierende Platte 31, die aus einer photosensitiven Polymersubstanz besteht, ist in der Lage, die Ultraschallschwingungen, die von dem Ultraschallgenerator 41 erzeugt werden, effektiv auf die gemeinsame Elektrode 35 zu übertragen. In dem Fall, daß eine solche isolierende Platte 31 aus einer photosensitiven Polymersubstanz besteht, kann ein Muster von Tonerdurchgangslöchern 31a direkt auf die isolierende Platte 31 aufgebracht werden, und durch Ätzen des Musters unter Verwendung von ultravioletten Strahlungen können die Tonerdurchgangslöcher 31a mit einem schmalen Durchmesser mit hoher Genauigkeit und Effizienz gebildet werden.
Die isolierende Platte 31 kann auch aus einem Polyimidfilm bestehen. Eine isolierende Platte 31 aus Polyimid mit einer Vielzahl von Tonerdurchgangslöchern darin kann mit einer Dicke von einem 1 mm oder weniger hergestellt werden. Da das Polyimid über eine dielektrische Durchschlagsspannung von nicht weniger als 50 Kv/mm und eine Rißfestigkeit von nicht weniger als 1 kg/mm² verfügt, kann die Dicke auf einen mm oder weniger verringert werden, ohne einen Durchschlag aufgrund der von den Signalelektroden 33 und der gemeinsamen Elektrode 35 erzeugten Spannung befürchten zu müssen, und ohne ein Brechen des befürchten zu müssen, wenn auf die isolierende Platte 31 die Ultraschallschwingungen von dem Ultraschallgenerator 41 übertragen werden. Weiterhin besteht nicht die Möglichkeit eines Brechens der isolierenden Platte 31, wenn darin eine Vielzahl von Tonerdurchgangslöchern 31a, jede mit einer Elektrode versehen, in der Platte gebildet werden.
Da die isolierende Platte 31 aus einem Polyimidfilm von 1 mm oder weniger Dicke besteht, wird verhindert, daß die Tonerdurchgangslöcher 31a, die die Höhe dieser Dicke der isolierenden Platte 31 haben, von Tonerteilchen verstopft werden. Aufgrund der Stärke der isolierenden Platte 31 aus Polyimid, wie oben angeführt, ist es möglich, die Frequenz der pulsierenden Spannung zu erhöhen, die an den Signalelektroden 33 anliegt. Weiterhin ist es mit einer isolierenden Platte 31 aus Polyimid einfach, die Signalelektroden 33 und die gemeinsame Elektrode 35 durch ein gedrucktes Verdrahtungsmuster auszubilden.
Wünschenswerterweise verwendet man Toner, der eine relativ kleine durchschnittliche Partikelgröße von 5-20 um hat. Ein Toner, der solch kleine Teilchengrößen aufweist, erlaubt die Erzeugung von Bildern mit guter Auflösung.
Es ist auch wünschenswert, den Durchmesser eines jeden Tonerdurchgangsloches 31a auf ungefähr 50 bis 300 um zu dimensionieren. Andererseits sollte der Abstand zwischen dem Tonerkontrollteil 30 und dem Aufzeichnungspapier 70 im Bereich von 0,3 - 2,5 mm liegen, obwohl dies von der Stärke der angelegten Spannung abhängt, die von dem Generator 50 für die Bildinformation erzeugt wird.
Die Schwammrolle ist geeignet für den Gebrauch als Tonerbeschickungsrolle 20, da sie effektiv feste Tonerteilchen in der Tonerbox 10 durch ihre Drehung zerteilt. Da der Toner fast gleichmäßig von der Schwammschicht 22 auf der Oberfläche der Schwammrolle aufgenommen wird, wird ständig eine konstante Menge an Toner auf das Tonerkontrollteil 30 aufgebracht.
Obwohl es von der Art von Rolle, der Frequenz der von dem Ultraschallgenerator 41 erzeugten Schwingung und anderen Faktoren abhängt, sollte die Oberflächengeschwindigkeit der Tonerbeschickungsrolle 20 bevorzugterweise 50 mm pro Sekunde oder mehr betragen. Wenn die Oberflächengeschwindigkeit der Tonerbeschickungsrolle 20 geringer als 50 mm pro Sekunde ist, dann kann es dem erzeugten Tonerbild an Dichte fehlen.

Beispiel 2:

Fig. 7 zeigt ein Beispiel eines Bilderzeugungsgerätes, das in der Lage ist, ein Bild mit hoher Dichte zu erzeugen, das nicht verschwimmt.
Die gemeinsame Elektrode 35 auf der isolierenden Platte 31 ist mit einem gemeinsamen Anschluß 80a eines Wahlschalters 80 verbunden. Ein Anschluß 80b auf der zu schaltenden Seite des Wahlschaltes 80 ist mit einer Spannungsversorgung 82 verbunden, der eine Spannung von z.B. -100 Volt liefert, Der andere Anschluß 80c auf der zu schaltenden Seite ist geerdet. Der Wahlschalter 80 ist zwischen den beiden Anschlüssen so geschaltet, wie es dem Signal entspricht, das von dem Bildinformationsgenerator 50 kommt. Wenn ein Spannungsimpuls von +100 Volt von dem Bildinformationsgenerator 50 erzeugt wird, um ein Bild zu erzeugen, dann wird der Wahlschalter 80 so geschaltet, daß er den gemeinsamen Anschluß 80a mit dem Anschluß 80b auf der zu schaltenden Seite verbindet, der seinerseits mit dem Netzanschluß 82 verbunden ist, so daß eine Spannung von -100 Volt an der gemeinsamen Elektrode 35 anliegt. Daher wird ein elektrisches Feld von hoher Stärke, gerichtet von der Signalelektrode 33 zu der gemeinsamen Elektrode 35, erzeugt, was negativ geladene Tonerteilchen von der Signalelektrode 33 angezogen werden, durch die Signalelektrode 33 gelangen und auf das Aufzeichnungspapier 70, das auf der Basiselektrode 60 liegt, fallen läßt. Da das so erzeugte elektrische Feld zwischen der gemeinsamen Elektrode 35 und der Signalelektrode 33 eine größere Stärke als das des vorangegangenen Beispiels 1 hat, gelangt eine größere Menge an Toner mit einer höheren Geschwindigkeit durch das Tonerdurchgangsloch 31a, wodurch erreicht wird, daß ein Bild mit höherer Bilddichte erzeugt wird.
Andererseits, wenn ein Spannungsimpuls von -100 Volt von dem Bildinformationsgenerator 50 kommt, um kein Bild zu erzeugen, dann wird der Wahlschalter 80 so geschaltet, daß er den gemeinsamen Anschluß 80a mit dem geerdeten Anschluß 80c auf der zu schaltenden Seite verbindet, wodurch die gemeinsame Elektrode 35 auf 0 Volt gelegt wird. Dies verhindert, daß der negativ geladene Toner in die Tonerdurchgangslöcher 31 gelangt. Daher, wenn ein Signal von dem Bildinformationsgenerator 50 abgegeben wird, kein Bild zu erzeugen, dann gibt es keine Möglichkeit, das der Toner durch das Tonerdurchgangsloch 31a gelangt, wodurch ein Verschwimmen des auf dem Aufzeichnungspapier 70 erzeugten Bildes verhindert wird.
Bei dem Bilderzeugungsgerät, das in Fig. 8 gezeigt wird, wird die Spannungsverstellvorrichtung 61 zur Anpassung der Vorspannung, die an der Basiselektrode 60 anliegt, entsprechend des Bildsignales eingestellt, das von dem Bildinformationsgenerator 50 kommt. Die gemeinsame Elektrode 35 ist geerdet. Die Spannungsverstellvorrichtung 61 arbeitet auf solche Art und Weise, daß, wenn ein Spannungsimpuls von +100 Volt von dem Bildinformationsgenerator 50 an die Signalelektrode 33 angelegt wird, um ein Bild zu erzeugen, eine vorgegebene Spannung mit positiver Polarität gegenüber der geerdeten gemeinsamen Elektrode 35 an die Basiselektrode 60 angelegt wird. Andererseits, wenn ein Spannungsimpuls von -100 Volt an die Signalelektrode 33 von dem Bildinformationsgenerator 50 angelegt wird, um kein Bild zu erzeugen, dann arbeitet die Spannungsverstellvorrichtung 61 in einer solchen Art und Weise, daß keine Spannung oder eine Spannung, die erheblich geringer als die oben genannten an der Basiselektrode 60 anliegenden Spannung zur Bilderzeugung ist, an die Basiselektrode 60 angelegt wird. Die Spannungsverstellvorrichtung 61 kann auch so gestaltet sein, daß eine Spannung von entgegengesetzter Polarität zu der Spannung, die an der Basiselektrode 60 zur Bilderzeugung angelegt wird, wenn ein Signal, kein Bild zu erzeugen von dem Bildinformationsgenerator 50 angelegt wird.
Wenn ein Bild mit dem Bilderzeugungsgerät, wie in Fig. 8 gezeigt, erzeugt wird, wird der negativ geladene, durch das Tonerdurchgangsloch 31a gelangte Toner von der Basiselektrode 60 angezogen, an der eine Vorspannung anliegt, die größer als jene an der gemeinsamen Elektrode 35 ist, mit Hilfe der Spannungsverstellvorrichtung 61. Daher wird der durch das Tonerdurchgangsloch 31a gelangte Toner auf dem Aufzeichnungspapier 70 abgeschieden, ohne in radiale Richtungen zu streuen, aber mit verkleinertem Durchmesser. Dies dient dazu, die Qualität des erzeugten Bildes zu verbessern. Andererseits, wenn kein Bild erzeugt wird, da die Basiselektrode 60 auf ein niedriges Potential in Bezug auf die geerdete gemeinsame Elektrode 35 durch die Spannungsverstellvorrichtung 61 gesetzt wird, oder so gewählt wird, daß sie, zusammen mit der gemeinsamen Elektrode 35, ein elektrisches Feld ausbildet, den Toner in Aufwärtsrichtung zu bewegen, wird der Toner daran gehindert, in Richtung der Basiselektrode 60 zu fallen, wodurch verhindert wird, das erzeugte Bild verschwimmt.
In dem Bilderzeugungsgerät, wie es in Fig. 9 gezeigt wird, wird eine Verstellvorrichtung 90 der Tonerbeschickungsspannung zwischen dem Metallrollenteil 21 der Tonerbeschickungsrolle 20 und der gemeinsamen Elektrode 35 angebracht. Die Verstellvorrichtung 90 der Tonerbeschickungsspannung enthält einen Wahlschalter 91, dessen gemeinsamer Anschluß 91a mit dem Metallrollenteil 21 verbunden ist. Ein Anschluß 91b auf der zu schaltenden Seite des Wahlschalters 91 ist geerdet, wohingegen der andere Anschluß 91c auf der zu schaltenden Seite mit einer Spannungsversorgung 92 verbunden ist, dessen positiver Pol geerdet ist. Die Spannungsversorgung 92 liefert daher eine negative Spannung.
Der Wahlschalter 91 wird auf Grundlage der Bildinformation gesteuert, die vom Bildinformationsgenerator 50 kommt.
Wenn ein Spannungsimpuls von +100 Volt von dem Bildinformationsgenerator 50 kommt, um ein Bild zu erzeugen, dann wird der Wahlschalter 91 so geschaltet, daß er den gemeinsamen Anschluß 91a mit dem Anschluß 91c auf der zu schaltenden Seite, der mit dem Spannungsversorgung 92 verbunden ist, verbindet, so daß eine negative Spannung an das Metallrollenteil 21 der Tonerbeschickungsrolle 20 angelegt wird. Daher wird der negativ geladene Toner von dem Metallrollenteil 21 abgestoßen, an dem die negative Spannung liegt, und wird verläßlich auf die isolierende Platte 31 transportiert. Wenn der Spannungsimpuls von +100 Volt, die von dem Bildinformationsgenerator 50 kommt, an die Signalelektrode 33 angelegt wird, dann wird ein elektrisches Feld in Richtung von der Signalelektrode 33 zur gemeinsamen Elektrode 35 in dem Tonerdurchgangsloch erzeugt, was den durch die Tonerbeschickungsrolle 20 herangeschafften Toner dazu zwingt, durch das Tonerdurchgangsloch 31a zu fallen. Der so durch das Tonerdurchgangsloch 31a gelangte Toner fällt auf das Aufzeichnungspapier 70, da es von der Basiselektrode 60 angezogen wird, an der die Vorspannung anliegt.
Andererseits wird, wenn eine Spannungsimpuls von 100 Volt von dem Bildinformationsgenerator 50 an die Signalelektrode 33 angelegt wird, um kein Bild zu erzeugen, dann der Wahlschalter 91 so geschaltet, daß er den gemeinsamen Anschluß 91a mit dem geerdeten Anschluß auf der zu schaltenden Seite 91b verbindet, so daß das Potential an dem Metallrollenteil 21 der Tonerbeschickungsrolle 20 auf 0 Volt gesetzt wird. Daher wird der negativ geladene Toner von dem geerdeten Metallrollenteil 21 angezogen, wodurch verhindert wird, daß sich der negativ geladene Toner von der Tonerbeschickungsrolle 20 ablöst. Daher besteht nicht die Möglichkeit, daß der Toner durch das Tonerdurchgangsloch 31a gelangt, wodurch verhindert wird, daß das erzeugte Bild auf dem Aufzeichnungspapier 70 veschwommen oder verschmutzt ist.

Beispiel 3:

Bei dem Bilderzeugungsgerät, wie es in Fig. 10 gezeigt wird, ist unterhalb der Signalelektrode 33 und oberhalb der Basiselektrode 60 eine Tonerablenkungsvorrichtung 73 vorgesehen, um den durch das Tonerdurchgangsloch 31a gelangten Toner entlang der axialen Richtung der Tonerbeschickungsrolle 20 (entlang der Richtung senkrecht zur Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres) abzulenken. Die Tonerablenkungsvorrichtung 73 umfaßt: Ein Paar Ablenkplatten 71, die einander gegenüber angeordet sind, in geeigneter Entfernung entlang der Richtung senkrecht zu der Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres liegen, und eine Versorgung 72, um zwischen den gepaarten Ablenkplatten 71 einen Spannungsimpuls anzulegen, dessen Polarität alternierend wechselt.
Bei der so hergestellten Tonerablenkungsvorrichtung 73 erzeugt die Versorgung 72 einen Spannungsimpuls zwischen den beiden Ablenkungsplatten 71, wodurch die Polarität des Spannungsimpulses zwischen positiv und negativ alterniert, entsprechend von welcher Ablenkungsplatte 71 der durch das Tonerdurchgangsloch 31a gelangte Toner in der Richtung senkrecht zu der Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres angezogen werden soll. Dies erlaubt ununterbrochene Erzeugung von Punkten, die durch den Toner erzeugt werden, der durch die Tonerdurchgangslöcher 31a gelangt, selbst wenn die Anzahl von Tonerdurchgangslöchern 31a, die entlang der axialen Richtung der Tonerbeschickungsrolle 20a angeordnet sind, weiter auseinander liegen. Daher kann eine entscheidende Verbesserung der Bildauflösung erreicht werden, selbst wenn die zahlreichen Tonerdurchgangslöcher 31a nicht in einem kurzen Abstand zueinander liegen.
Die Tonerablenkungsvorrichtung 73 kann so beschaffen sein, daß eine stufenweise sich verändernde Spannung zwischen dem Paar von Ablenkungsplatten 71 angelegt wird, wie in Fig. 11 gezeigt wird. Dies ermöglicht, daß der durch das Tonerdurchgangsloch 31a gelangte Toner gleichmäßig entlang der Richtung senkrecht zur Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres abgelenkt wird.
Sie kann auch so beschaffen sein, daß eine Analogspannung zwischen den Ablenkungsplatten 71 anliegt. In dem Fall einer analogen Spannung, da der Toner gesteuert werden kann, in dem man den Wert der analogen Spannung geeignet setzt, um zu jeder beliebigen gewünschten Position auf dem Aufzeichnungspapier von der Achse des Tonerdurchgangsloches 3la entfernt zu gelangen, kann eine glatte gerade Linie mit Tonerpunkten erzeugt werden, die diagonal zur Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres verläuft.
Eine Ausführung, wie sie in Fig. 12a und 12b gezeigt wird, kann dazu verwendet werden, den Toner entlang einer Richtung senkrecht zu der Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres abzulenken. In diesem Fall wird die Signalelektrode 33 in zwei Sektoren 33d und 33d unterteilt, die entlang der Richtung senkrecht zur Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres angeordnet sind. Ein pulsierendes Signal von dem Bildinformationsgenerator 50 wird selektiv an jedem Sektor 33d über eine Chopperschaltung 93 angelegt. Daher, wenn ein Bild erzeugt werden soll, da eine positive Spannung von +100 V abwechselnd an jedem Sektor 33d angelegt wird, wird abwechselnd ein elektrisches Feld auf jeder Sektorseite 33d im Tonerdurchgangsloch 31a gebildet, was den durch das Tonerdurchgangsloch 31a gelangte Toner zum Sektor 33d hin ablenkt.
Es kann auch von Nutzen sein, daß jeder Sektor 33b der Signalelektrode 33 in zwei oder drei Unterteile weiter unterteilt wird.

Beispiel 4:

Wie in Fig. 13 gezeigt wird, kann die Tonerablenkungsvorrichtung 73 so beschaffen sein, daß die Ablenkplatten 71 gegenüber zueinander so angeordnet sind, daß sie sich in genügender Entfernung entlang der Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres befinden, d.h. entlang der axialen Richtung der Tonerbeschickungsrolle 20, zur Ablenkung des Toners entlang der Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres. In diesem Fall wird die Versorgung 72 so angepaßt, daß sie periodisch eine Sägezahnspannung zwischen den beiden Ablenkplatten 71 anlegt.
Die Frequenz der Sägezahnspannung wird passend, entsprechend der Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungspapieres 70 gewählt. Auch kann jede Signalelektrode 33 mit einem Paar von Ablenkplatten 71 versehen werden, die für jedes einzelne Tonerdurchgangsloch 31a vorgesehen sind oder für eine vorgegebene Gruppe von Signalelektroden 33 vorgesehen sein kann.
Wenn eine Spannung, die in Sägezahnform variiert, periodisch zwischen den zwei Ablenkplatten 71 durch die Versorgung 72 angelegt wird, entsteht zwischen den Ablenkungsplatten 71 ein elektrisches Feld, dessen Stärke mit der Zeit zunimmt. Da das Aufzeichnungspapier 70 sich fortbewegt, wird daher eine größere Ablenkungskraft erzeugt, um den Toner zu einem Punkt hin abzulenken, der auf der weiter in Transportrichtung liegenden Seite des Aufzeichnungspapieres 70 liegt. Daher wird der Toner in einer Art und Weise auf das sich bewegende Aufzeichnungspapier 70 in einer kurzen Zeit aufgebracht, was dazu dient, zu verhindern, daß der Tonerpunkt deformiert wird und eine ovale Form aufgrund der Transportbewegung des Aufzeichnungspapieres 70 annimmt. Dies stellt die Erzeugung eines klaren Bildes sicher, auch wenn die Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungspapieres 70 erhöht wird.
Eine Anordnung, wie Sie in Fig. 14a und 14b gezeigt wird, kann dazu verwendet werden, den Toner entlang der Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres abzulenken. In diesem Fall wird die Signalelektrode 33 in zwei Sektoren 33b und 33c unterteilt, die entlang der Transportrichtung A des Aufzeichnungspapieres angeordnet sind. Ein Spannungsimpuls, das Bildsignal des Erzeugers 50 der Bildinformation, wird auf jeden der beiden Sektoren 33b und 33d durch eine Chopperschaltung 94 angelegt.
Die Chopperschaltung 94 funktioniert so, daß sie den Erzeuger 50 der Bildinformation, z.B. mit dem gegen die Transportrichtung liegenden Signalelektroden Sektor 33b verbindet, dann mit beiden Signalelektroden 33b und 33c verbindet, und schließlich mit dem in Transportrichtung liegenden Teil der Signalelektrode 33c in sequentieller Art verbindet, entsprechend der Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungspapieres 70. Daher wird das elektrische Feld, das zwischen der gemeinsamen Elektrode 35 und der Signalelektrode 33 besteht, so verändert, daß der durch das Tonerdurchgangsloch 31a gelangte Toner gegen die Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres 70 gelenkt wird, dann gar nicht abgelenkt wird und schließlich in Transportrichtung auf sequentielle Art abgelenkt wird, wodurch der Toner auf eine vorgegebene Position auf dem Aufzeichnungspapier 70 gelangen kann, wenn das Aufzeichnungspapier 70 transportiert wird.
Auch kann die Chopperschaltung 94 so beschaffen sein, daß sie entweder den Teil der Signalelektrode 33b entgegen der Transportrichtung 33b oder das Signalelektrodenteil 33b in Transportrichtung oder beide mit dem Bildinformationsgenerator 50 verbindet, wodurch die Anzahl von Auswahlvorgängen geeignet eingestellt wird. In diesem Fall, da die Menge an aufgebrachten Toner entsprechend der Anzahl der Wahl der jeweiligen Möglichkeiten eingestellt wird, kann ein Bild hergestellt werden, daß Schattierungen aufweist, d.h. ein Bild mit Abstufungen.

Beispiel 5:

Bei dem in Fig. 15 gezeigten Beispiel befindet sich oberhalb der gemeinsamen Elektrode 35 ein isolierendes Teil 37, dessen Durchgangsloch 37a mit dem Tonerdurchgangsloch 31a in Verbindung steht. Das isolierende Teil 37 befindet sich in unmittelbarer Nähe zur Schwammschicht 22 der Tonerbeschikkungsrolle 20 oder drückt gegen diese.
Bei einer solchen Konstruktion wird, wenn kein Bild erzeugt werden soll, eine Spannung von -100 Volt an die Signalelektrode 33 angelegt, um ein elektrisches Feld innerhalb des Tonerdurchgangsloches 31a zu erzeugen, das von der gemeinsamen Elektrode 35 zur Signalelektrode 33 gerichtet ist. Daher wirkt auf dem negativ geladenen Toner eine Kraft in der Richtung eines Pfeils B, wie in Fig. 15 gezeigt, was den Toner T' dazu bringt, sich zur gemeinsamen Elektrode 35 hin zu bewegen und innerhalb des Durchgangsloches 37a in der isolierenden Platte 37 zu bleiben. Der Toner wird innerhalb des Durchgangsloches 37a in der isolierenden Platte 37 durch die elektrische Kraft gehalten, die innerhalb des Tonerdurchgangsloches 31a erzeugt wird. Der Zeitraum, in dem der Toner T' nachgeführt wird, beträgt ungefähr 5 bis 20 % der gesamten Dauer der Bilderzeugung. Daher kann durch geeignete Wahl der Dicke des isolierenden Teiles 37 eine notwendige und ausreichende Menge an Toner T' innerhalb des Durchgangsloches 37a bereitgehalten werden. In dieser Situation, wenn eine Spannung von +100 V an die Signalelektrode 33 angelegt wird, um ein Bild zu erzeugen, wird der Toner T', der innerhalb des Durchgangsloches 37a in dem isolierenden Teil 37 bereitgehalten wird, durch das Tonerdurchgangsloch 31a hindurchbewegt und selbst auf das Aufzeichnungspapier 70, während zusätzlicher Toner, der durch die Tonerbeschickungsrolle 20 nachgeführt wird, auch durch das Tonerdurchgangsloch 31a transportiert wird. Dies dient dazu, die Menge an Toner zu erhöhen, die auf das Aufzeichnungspapier 70 aufgebracht wird, wodurch die Dichte des erzeugten Bildes erhöht wird. So wird, wenn der Toner innerhalb des Durchgangsloches 37a in dem isolierenden Teil 37 zurückgehalten wird, wenn kein Bild erzeugt werden soll, die Zeit verringert, die es bedarf, eine vorgegebene Menge an Toner auf das Aufzeichnungspapier 70 aufzubringen, was zur Erhöhung der Bilderzeugungsgeschwindigkeit beiträgt.
Weiterhin, wie in Fig. 16 gezeigt, kann eine Steuerelektrode 36 mit einem Durchgangsloch 36a auf dem isolierenden Teil 37 angebracht werden, das sich auf der oberen Fläche der gemeinsamen Elektrode 35 befindet, so daß eine Wechselvorspannung zwischen der Kontrollelektrode 36 und der gemeinsamen Elektrode 35 durch eine Wechselvorspannungsquelle 99 angelegt wird.
Auch bei dieser Ausführung wird Toner innerhalb des Durchgangsloches 37a in dem isolierenden Teil 37 festgehalten, wenn kein Bild erzeugt wird, und wenn ein Bild erzeugt wird, dann muß der Toner T', der innerhalb des Durchgangsloches 37a in dem isolierenden Teil 37 zurückgehalten wurde, mit hoher Geschwindigkeit fallen, durch die von der Wechselstromvorspannungsquelle 99 erzeugte Vorspannung. Dies dient dazu, die Effektivität der Bilderzeugung weiter zu verbessern. Weiterhin, da der Toner T', der innerhalb des Durchgangsloches 37a in dem isolierenden Teil 37 zurückgehalten wird, dazu gezwungen wird, zuverlässig zu fallen, durch die Vorspannung, die von der Wechselvorspannungsquelle 99 erzeugt wird, gibt es keine Möglichkeit, daß der Toner das Tonerdurchgangsloch 31a usw. verstopft, was eine zuverlässige Bilderzeugung gewährleistet.
Eine Gleichvorspannungsquelle kann statt der Wechselvorspannungsquelle 99 verwendet werden. In diesem Fall kann der innerhalb des Durchgangsloches 37a in dem isolierenden Teil 37 zurückgehaltenen Toner dazu gezwungen werden, mit einer höheren Geschwindigkeit zu fallen.
Weiterhin können gleichzeitig eine Wechselvorspannungsquelle und eine Gleichvorspannungsquelle zwischen Steuerelektrode 36 und gemeinsame Elektrode 35 geschaltet werden, so daß eine Wechselvorspannung und eine Gleichvorspannung gleichzeitig anliegen.

Beispiel 6:

Die gemeinsame Elektrode 35 kann auch aus einer leitfähigen Metallgitter bestehen, wie es in Fig. 17 gezeigt wird. In diesem Beispiel wird die maschenartige, gemeinsame Elektrode 35 auf der isolierenden Platte 31 so angebracht, daß sie die oberen offenen Enden aller Tonerdurchgangslöcher 31a in der isolierenden Platte 31 bedeckt. Diese Ausführung stellt weiterhin eine verläßliche Pulverisierung der Tonerklumpen sicher, die auf die maschenartige, gemeinsame Elektrode 35 gelangen.
Wenn die maschenartige, gemeinsame Elektrode 35 verwendet wird, dann kann die Signalelektrode 33 durch Ätzung einer Kupferplatte hergestellt werden, wie in Fig. 18 gezeigt, mit einem Serien-Parallel-Wandler 50', der als ein Erzeuger für Bildinformation dient, durch Drucken eines Musters auf die Kupferplatte. Der Analog-Digitalwandler 50' wird zum Beispiel von einer CPU 53 gesteuert, die in einem Drucker oder einem anderen Apparat enthalten ist.
Weiterhin, wie in Fig. 19 gezeigt, wenn die maschenartige, gemeinsame Elektrode 35 verwendet wird, kann jedes einzelne Tonerdurchgangsloch 31a in einer spitz zulaufenden Form gemacht werden, dessen Durchmesser in Richtung seines oberen offenen Endes, durch welches der Toner hineingelangt, zunimmt. Die maschenartige Elektrode 35 ist Ultraschallschwingungen ausgesetzt, erzeugt durch den Erzeuger der Ultraschallschwingungen.
Da jedes Tonerdurchgangsloch 31a einen genügend großen Durchmesser an seinem oberen offenen Ende hat, das von der maschenartigen, gemeinsamen Elektrode 35 bedeckt wird und durch welches der Toner hineingelangt, verglichen mit seinem unteren offenen Ende, durch das der Toner hinausgelangt, strömt der Toner, der durch die maschenartige, gemeinsame Elektrode 35 gelangt ist, in verläßlicher Art in das Tonerdurchgangsloch 31a hinein.
Wie beschrieben werden die Tonerteilchen durch die maschenartige, gemeinsame Elektrode 35 transportiert und strömen in das Tonerdurchgangsloch 31a hinein, durch sein vergrößertes oberes offenes Ende in einer verläßlichen Art und Weise. Daher kann, wenn der Durchmesser des Tonerdurchgangsloches 31a, an seinem unteren offenen Ende eine kleinst ausreichende Menge an Toner durch das Tonerdurchgangsloch 31a transportiert werden, wodurch die Erzeugung eines Punktes mit hoher Dichte auf dem Aufzeichnungspapier gewährleistet ist.
Wie in Fig. 20 gezeigt, kann die maschenartige Elektrode 35 in einer solchen Weise angebracht werden, daß sie sich in einer vorgegebenen Entfernung H zur oberen Fläche der isolierenden Platte 31 befindet. In diesem Fall sollte der Abstand H ungefähr gleich der Dicke T der isolierenden Platte 31 gewählt werden. Jedes Tonerdurchgangsloch 31b in der isolierenden Platte 31 ist mit einem konstanten inneren Durchmesser vom oberen bis zum unteren Ende des Loches versehen. Die maschenartige, gemeinsame Elektrode 35 ist Ultraschallschwingungen ausgesetzt, die von dem Erzeuger der Ultraschwingungen erzeugt werden.
Bei dieser Ausführung, da die maschenartige, gemeinsame Elektrode 35 von der isolierenden Platte 31 getrennt angebracht ist, dürfen nicht nur die Tonerteilchen, die durch die maschenartige, gemeinsame Elektrode 35 durch Teile direkt oberhalb des Tonerdurchgangsloches 31b in der isolierenden Platte 31 in das Tonerdurchgangsloch 31b gelangen, sondern auch diejenigen Stellen in der Umgebung. Daher, selbst wenn der Durchmesser jedes einzelnen Durchgangsloches 31b klein ist, fällt der Toner in das Tonerdurchgangsloch 31b in verläßlicher Art und Weise. Entsprechend des Bildsignales von dem Bildinformationsgenerator 50 wird ein elektrisches Feld zwischen der Signalelektrode 33 und der maschenartigen, gemeinsamen Elektrode 35 so erzeugt, daß es dem negativ geladenen Toner erlaubt, durch das Tonerdurchgangsloch 31b zu gelangen, was den Toner dazu zwingt, in das Tonerdurchgangsloch 31b zu gelangen und durch das Tonerdurchgangsloch 31b zu fallen. Daher wird eine große Menge an Toner durch das beschränkte Tonerdurchgangsloch 31c transportiert, was verhindert, daß die Dichte des erzeugten Bildes abfällt.
Weiterhin kann es so gestattet sein, wie in Fig. 21 gezeigt wird, daß eine ebene, gemeinsame Elektrode 35 in "berührender Beziehung" mit der oberen Fläche der isolierenden Platte 31 angeordnet wird, während eine Maschenelektrode 58 oberhalb der gemeinsamen Elektrode angebracht ist und zu ihr in einen vorgegebenen Abstand H' hat, mit einem Wechselstromgenerator 54 zwischen der gemeinsamen Elektrode 35 und der Gitterelektrode 58. In diesem Fall sollte der Abstand H' zwischen der Gitterelektrode 58 und der gemeinsamen Elektrode 35 ungefähr gleich der zusammengesetzten Dicke T' der isolierenden Platte 31 und der gemeinsamen Elektrode 35 gewählt werden. Ein alternierender Strom, dessen Polarität alternierend umgekehrt wird, z.B. ein Wechselstrom, wird zwischen der gemeinsamen Elektrode 35 und der Gitterelektrode 58 durch den Erzeuger 54 des alternierenden Stromes angelegt. Der Erzeuger des alternierenden Stromes kann so ausgebildet werden, daß er einen alternierenden Gleichstrom oder einen alternierenden Strom erzeugt, der aus Gleichstrom und Wechselstrom zusammengesetzt ist. In diesem Beispiel ist die Gitterelektrode 58 den Ultraschallschwingungen ausgesetzt, die von dem Erzeuger der Ultraschallschwingungen erzeugt werden.
Bei diesem Beispiel ist der negativ geladene Toner, der auf die Gitterelektrode 58 gelangt und durch sie hindurchtransportiert wird, Schwingungen zwischen der Maschenelektrode 58 und der gemeinsamen Elektrode 35 ausgesetzt, wegen des alternierenden Stromes, der dazwischen durch den Erzeuger 54 des alternierenden Stromes übertragen wird. In dieser Situation, wenn ein elektrisches Feld zwischen der gemeinsamen Elektrode 35 und der Signalelektrode 33 entsprechend dem Bildsignal des Erzeugers 50 der Bildinformation angelegt wird, wird der negativ geladene Toner, der oberhalb der gemeinsamen Elektrode 35 zu Schwingungen angeregt wird, durch das elektrische Feld angezogen, um in das Durchgangsloch 35a in der gemeinsamen Elektrode 35 zu gelangen, durch das Tonerdurchgangsloch 31b und das Durchgangsloch 33a in der Signalelektrode 33 zu gelangen, und auf die Basiselektrode 60 zu fallen. In diesem Fall, da der oberhalb des Durchgangsloches 35a in der gemeinsamen Elektrode 35 positionierte Toner vertikalen Schwingungen ausgesetzt ist, wird die Menge an Toner, die in das Durchgangsloch 35a in der gemeinsamen Elektrode 35 gelangt erhöht. Daher wird, selbst wenn das Tonerdurchgangsloch 31b in der isolierenden Platte 31 mit verringertem Durchmesser versehen ist, eine genügende Menge an Toner durch das Tonerdurchgangsloch 31a transportiert, ohne von der Gitterelektrode 58 gehindert zu werden, wodurch die Erzeugung eines Bildes mit hoher Dichte erreicht wird.
Wie in Fig. 22 gezeigt wird, können die Signalelektroden 33, die an der Unterseite der isolierenden Platte 31 angebracht sind, auch aus einem leitfähigen Gitter bestehen, und weiterhin kann eine leitende Platte 31 statt der isolierenden Platte 31 verwendet werden. In diesem Fall wird ein isolierendes Teil 57 z.B zwischen jeder Signalelektrode 33 und der leitenden Platte 31 angebracht.
Die Sieböffnung der Gitterelektrode 35 an der oberen Seite sollte bevorzugt im Bereich von 50 bis 300 um gewählt werden, und die Sieböffnung der gitterartigen Signalelektrode 33 an der unteren Seite sollte größer als jene der gitterartigen Elektrode 35 an der oberen Seite gewählt werden.
Zugeschnittene Masche, geätzte Masche usw., aus Metallen wie Nickel, nichtrostendem Stahl, Aluminium, Kupfer, Silber usw. oder aus leitenden Harzen, werden im allgemeinen dafür verwendet, gitterartige Elektroden herzustellen.

Beispiel 7:

Das in Fig. 23 gezeigte Beispiel hat eine Tonerkontrollvorrichtung 30, die eine erste isolierende Platte 31, in einer horizontalen Position angebracht, und eine zweite isolierende Platte 34 umfaßt, die auf der ersten isolierenden Platte 31 angebracht ist. Die erste isolierende Platte 31 und die zweite isolierende Platte 34 sind mit zahlreichen nadelöhrartigen Tonerdurchgangslöchern 31a und 34a versehen, die entlang ihrer Dicke verlaufen, wodurch die Tonerdurchgangslöcher 31a und 34a miteinander fluchten.
Auf der oberen Fläche der zweiten isolierenden Platte 34 ist eine gemeinsame Elektrode 35 angebracht, die zahlreiche Durchgangslöcher 35a hat, die entlang ihrer Dicke verlaufen und denselben Durchmesser wie die Tonerdurchgangslöcher 34a haben. Die gemeinsame Elektrode 35 ist auf der zweiten isolierenden Platte 34 so angebracht, daß die Durchgangslöcher 35a mit den jeweiligen Tonerdurchgangslöchern 34a fluchten, die sich in der zweiten isolierenden Platte 34 befinden. Andererseits sind Gegenelektroden 33 vorgesehen, jeweils eine für jedes Durchgangsloch 31a in der isolierenden Platte 31 auf der unteren Seite der isolierenden Platte. Jede Gegenelektrode besteht aus einem zylindrisch geformten Körper 33e, der in das entsprechende Tonerdurchgangsloch 31a in der ersten isolierenden Platte 31 eingepaßt ist und einen Flanschteil 33f, der von dem Tonerdurchgangsloch 31a nach unten verläuft und die untere Seite der ersten isolierenden Platte 31 berührt.
Die gemeinsame Elektrode 35, die sich auf der zweiten isolierenden Platte 34 befindet, ist geerdet. Außerdem ist jede der Gegenelektroden 33 in der ersten isolierenden Platte 31 mit dem Bildinformationsgenerator 50 verbunden, der ein elektrisches Signal an jede Gegenelektrode 33 liefert.
Die Tonerkontrollvorrichtung 30 der obigen Ausführung wird zum Beispiel auf die folgende Art hergestellt. Nachdem man die zahlreichen Tonerdurchgangslöcher 31a in der ersten isolierenden Platte 31 gebildet hat, werden die Gegenelektroden 33 in den jeweiligen Tonerdurchgangslöchern 31a durch Platierung gebildet. Dann wird die zweite isolierenden Platte 34, in der zahlreiche Tonerdurchgangslöcher 34a gebildet wurden, mit der ersten isolierenden Platte 31 verbunden, wonach die gemeinsame Elektrode 35 mit der zweiten isolierenden Platte 34 verbunden wird.
Da der Körper 33e einer jeden Gegenelektrode 33 in das jeweils zugehörige untere Tonerdurchgangsloch 31a eingepaßt ist, wird, wenn eine Spannung von dem Bildinformationsgenerator 50 an die Gegenelektrode 33 angelegt wird, ein elektrisches Feld von dem gesamten Körper 33e erzeugt, wodurch die Wirkung des elektrischen Feldes vollständig bis zu den Achsen der Tonerdurchgangslöcher 31a und 34a reicht. Daher werden die Tonerteilchen, die von der Tonerbeschickungsrolle 20 zugeführt werden und durch die Ultraschallschwingungen zerteilt werden, die von dem Erzeuger 40 der Ultraschwingungen kommen, völlig durch das elektrische Feld gesteuert, das in den Tonerdurchgangslöchern 31a und 34a gebildet wird. Daher besteht keine Notwendigkeit, die Potentialdifferenz zwischen der Gegenelektrode 33 und der gemeinsamen Elektrode 35 zu erhöhen.
In dem obigen Beispiel ist jede Gegenelektrode 33 mit einem zylindrisch geformten Körper 33e versehen, der in das entsprechende Tonerdurchgangsloch 31a in der ersten isolierenden Platte 31 eingepaßt wird, aber alternativ kann die gemeinsame Elektrode 35 mit zylindrischen Teilen versehen werden, die in die jeweiligen Tonerdurchgangslöcher 34a in der zweiten isolierenden Platte 31 eingepaßt werden. Weiterhin können beide Elektroden 33 und 35 mit zylindrischen Abschnitten versehen werden, die jeweils in die Tonerdurchgangslöcher 31a bzw. 34a eingepaßt werden.
Muster aus Kupferfolie, Silberfolie, Aluminium, etc. werden in geeigneter Weise zur Herstellung der gemeinsamen Elektrode 35 und der Signalelektrode 33 verwendet. Auch, wie in Fig. 24 gezeigt wird, kann die gemeinsame Elektrode 35 aus einem leitenden Metallgitter hergestellt sein. Die gitterartige, gemeinsame Elektrode 35 wird auf der isolierenden Platte 31 so angebracht, daß sie die oberen offenen Enden aller Tonerdurchgangslöcher 34a in der zweiten isolierenden Platte 34 bedeckt sind. Diese Ausführung stellt weiterhin die verläßliche Pulverisierung von Tonerklumpen sicher, die auf die gitterartige, gemeinsame Elektrode 35 transportiert werden.

Claims

1. Ein Bilderzeugungsgerät mit:

Tonerkontrollmitteln (30), die eine Platte (31) enthalten, die mit wenigstens einem Tonerdurchgangsloch (31a) durch sie hindurch versehen ist und mit einem Paar von Elektroden (33, 35) für jedes Tonerdurchgangsloch, zur Erzeugung eines elektrischen Feldes innerhalb des Tonerdurchgangsloches, die jeweils an den gegenüberliegenden Seiten der Platte befestigt sind und voneinander elektrisch isoliert und mit Durchgangslöchern (33a, 35a) versehen sind, die mit dem Tonerdurchgangsloch fluchten, ;

mit einem Ultraschallgenerator (41), der mit der Platte verbunden ist um auf diese Ultraschallschwingungen zu übertragen; und

mit eine Bildinformation erzeugenden Mitteln (50), die mit der oder jedem solchen Paar von Elektroden verbunden sind, und selektiv betreibbar sind, entsprechend einer dem Gerät zugeführten Bildinformation, um eine Potentialdifferenz zwischen den Elektroden eines solchen Paares zu erzeugen, so daß innerhalb des Tonerdurchgangsloches, das zu diesem Paar gehört, ein elektrisches Feld erzeugt wird, das Tonerteilchen zwingt, von den Tonerzufuhrmitteln des Gerätes in gewünschter Richtung durch das Durchgangsloch zu gelangen;

wobei bei jedem solchen Tonerdurchgangsloch der Durchmesser a des Loches und die zusammengesetzte axiale Länge b des Tonerdurchgangsloches und der Durchgangslöcher in dem zugehörigen Elektrodenpaar so sind, daß die Bedingung 5a ≥ b erfüllt ist.

2. Ein Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 1, das weiterhin eine Basiselektrode (60) enthält, die auf der Tonerausgangsseite des Tonerdurchgangsloches oder der Löcher (31a) in den Tonerkontrollmitteln (30) angebracht ist, wobei auf deren Oberfläche ein Aufzeichnungspapier (70) in eine vorgegebene Richtung transportiert wird, wobei die Basiselektrode (60), zusammen mit der Elektrode oder den Elektroden (35), die auf der Tonereingangsseite der Tonerkontrollvorrichtung (30) angebracht sind, dazu dient, ein elektrisches Feld zu bilden, das eine Kraft in die Richtung ausbildet, in der der Toner bewegt wird;

wobei bei jedem solchen Tonerdurchgangsloch der Abstand c zwischen der Basiselektrode (60) und der Elektrode (33) auf der Tonerausgangsseite der Tonerkontrollmittel die Bedingung 10a ≥ c erfüllt.

3. Ein Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 2, das weiterhin spannungsanpassende Mittel (61) zur Einstellung der an der Basiselektrode (60) anliegenden Spannung umfaßt.

4. Ein Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 3, bei dem die Spannungseinstellmittel (61) für die Basiselektrode (60) entsprechend eines Signales ein Bild zu erzeugen und eines Signales, kein Bild zu erzeugen, steuerbar sind, das von der Erzeugungsvorrichtung der Bildinformation kommt.

5. Ein Bilderzeugungsgerät nach den Ansprüchen 2, 3 oder 4, das weiterhin Tonerablenkmittel (73) umfaßt, die sich zwischen der Tonerkontrollvorrichtung (30) und der Basiselektrode (60) befinden, um den durch das Tonerdurchgangsloch oder die Löcher (31a) gelangten Toner in eine vorgegebene Richtung abzulenken.

6. Ein Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 5, bei dem die Tonerablenkmittel (73) den Toner in eine Richtung ablenken, die senkrecht zur Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres (70) steht.

7. Ein Bilderzeugungsgerät nach den Ansprüchen 5 oder 6, bei dem die Tonerablenkmittel (73) ein Paar von Elektroden (71) enthalten, die einander gegenüberliegend entlang einer Richtung senkrecht zu der Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres angeordnet sind, und Mittel (72), um an die Elektroden eine Spannung anzulegen, die in pulsartiger Weise variiert.

8. Ein Bilderzeugungsgerät nach den Ansprüchen 5 oder 6, bei dem die Tonerablenkmittel (73) ein Paar von Elektroden (71) enthalten, die einander gegenüberliegend entlang einer Richtung senkrecht zu der Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres angeordnet sind, und Mittel (72), um an die Elektroden eine Spannung anzulegen, die in Stufen variiert.

9. Ein Bilderzeugungsgerät nach den Ansprüchen 6, 7 oder 8, bei dem die Tonerablenkmittel (73) eine Chopperschaltung (93) zum Anlegen einer pulsierenden Spannung an die Signalelektrode (33) umfassen, die in zwei gepaarte Sektoren (33d) entlang der Richtung senkrecht zur Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres aufgeteilt ist.

10. Ein Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 5, bei dem die Tonerablenkmittel (73) den Toner in die gleiche Richtung wie die Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres (70) ablenken.

11. Ein Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 10, bei dem die Tonerablenkmittel (73) ein Paar von Elektroden aufweisen, die einander gegenüberliegend entlang einer Richtung senkrecht zu der Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres angeordnet sind, und Mittel (72), um an die Elektroden eine Spannung anzulegen, die in Sägezahnform variiert.

12. Ein Bilderzeugungsgerät nach den Ansprüchen 10 oder 11, bei dem die Ablenkmittel (73) eine Chopperschaltung (94) umfassen, um einen Spannungsimpuls an die Signalelektrode (33) anzulegen, die in zwei gepaarte Sektoren (33b, 33c) entlang der Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres (70) unterteilt ist.

13. Ein Bilderzeugungsgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die Tonerdurchgangslöcher (31a) in einer Vielzahl vorhanden sind und in einer Vielzahl von Reihen angeordnet sind, die in der Richtung senkrecht zur Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres verlaufen, wodurch sich die Tonerdurchgangslöcher in jeder Reihe gegenseitig in der Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres überlappen.

14. Ein Bilderzeugungsgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die Platte (31) eine isolierende Platte ist.

15. Ein Bilderzeugungsgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die Platte (31) aus einem glasfaserverstärkten Epoxydkunstharz oder einem photosensitiven Polymer oder Polyimid besteht.

16. Ein Bilderzeugungsgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, das weiterhin ein Tonerbeschickungsmittel (20) umfaßt, um mit einer vorgegebenen Polarität geladenen Toner zu den Tonerkontrollmitteln (30) zu transportieren.

17. Ein Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 16, bei dem die Tonerbeschickungsmittel (20) eine Schwammrolle sind, die ein leitendes Metallrollenteil (21) und eine Schwammschicht (22) umfaßt, die um die äußere Mantelfläche des Metallrollenteiles herum angeordnet ist.

18. Ein Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 17, das weiterhin Mittel (23) umfaßt, um ein Potential an das Metallrollenteil (21) der Schammrolle (20) zu legen, wenn ein Signal zur Erzeugung eines Bildes kommt, und ein anderes Potential, wenn ein Signal kein Bild zu erzeugen, von Erzeugungsmitteln (50) der Bildinformation kommt.

19. Ein Bilderzeugungsgerät nach den Ansprüchen 17 oder 18, bei dem das Metallrollenteil (21) der Schwammrolle (20) mit der gleichen Polarität wie der des geladenen Toners geladen ist, der der Tonerbeschickungsvorrichtung zugeführt wird.

20. Ein Bilderzeugungsgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, das Einstellmittel der Vibrationsstärke (45) umfaßt, um die Stärke der Schwingungen, die der Ultraschallgenerator (41) erzeugt, einzustellen.

21. Ein Bilderzeugungsgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem der Ultraschallgenerator (41) so beschaffen ist, daß er betätigt werden kann, wenn kein Bilderzeugungsprozeß stattfindet.

22. Ein Bilderzeugungsgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die Platte (31) an ihrer Seitenkante durch ein vorgegebenes Stütztteil (81), mit einem dazwischen liegenden elastischen Teil (46), gehalten ist, wobei diese Seitenkante gegenüberliegend zu dem Abschnitt des Tonerdurchgangsloches oder der Löcher (31a), an der der Ultraschallgenerator (41) angebracht ist, liegt.

23. Ein Bilderzeugungsgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem der Ultraschallgenerator (41) über ein vibrierendes Teil (42) mit der Platte (31) verbunden ist, das aus einem Material mit guter Übertragungsfähigkeit für Ultraschall besteht.

24. Ein Bilderzeugungsgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit Verstellmitteln (51) für die Ausgangzeit, um die Zeit einzustellen, in der ein vorgegebenes Potential zwischen den Elektroden des oder jedes Elektrodenpaares (33, 35) der Tonerkontrollmittel (30) anliegt, entsprechend dem Ausgangssignal der Erzeugungsmittel (50) der Bildinformation.

25. Ein Bilderzeugungsgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit Verstellmitteln (52) für das Signalpotential, um das Signalpotential einzustellen, das von den Erzeugungsmitteln der Bildinformation (50) an die Elektroden des oder jedes Elektrodenpaares (33, 35) der Tonerkontrollmittel angelegt wird.

26. Ein Bilderzeugungsgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit Mitteln (80), die die Potentialdifferenz zwischen den Elektroden des oder jedes Elektrodenpaares (33, 35) der Tonerkontrollmittel (30) erhöhen, wenn ein Signal, ein Bild zu erzeugen, oder ein Signal kein Bild zu erzeugen, von den Erzeugungsmitteln (50) der Bildinformation ankommt.

27. Ein Bilderzeugungsgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die oder jede Elektrode (35) an der Tonereingangsseite der Tonerkontrollmittel (30) an ihrer Oberfläche mit einem isolierenden Teil (37) versehen ist, die nahe den Tonerbeschickungsmitteln (20) angeordnet ist.

28. Ein Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 27, bei dem das isolierende Teil (37) mit einer Elektrode (36) versehen ist, die auf ihrer Oberfläche nahe den Tonerbeschickungsmitteln (20) befestigt ist, und bei dem eine alternierende Spannung zwischen den Elektroden (35, 36) angelegt wird, die einander gegenüberliegend über das isolierende Teil (37) hinweg angeordnet sind.

29. Ein Bilderzeugungsgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die Elektrode (35) an der Tonereingangsseite des oder jedes Elektrodenpaares (33, 35) eine gitterartige Elektrode ist.

30. Ein Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 29, bei dem die gitterartige Elektrode (58) in geeigneter Entfernung (H) von der Platte (31) angeordnet ist.

31. Ein Bilderzeugungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 28, bei dem zusätzlich zu den Elektroden (33, 35) des oder jedes Paares von Elektroden, die einander gegenüberliegend auf verschiedenen Seiten der Platte angeordnet sind, eine Gitterelektrode (58) oberhalb der Elektrode an der Tonereingangsseite oder den Elektroden (35) an der Tonereingangsseite in geeignetem Abstand (H') dazwischen angebracht ist, und ein alternierender Strom an die Gitterelektrode (58) angelegt wird.

32. Ein Bilderzeugungsgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die Elektroden (33, 35) des oder jedes Paares von Elektroden, die einander gegenüberliegend auf beiden Seiten der Platte (31) angeordnet sind, gitterartige Elektroden sind.

33. Ein Bilderzeugungsgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem das oder jedes Tonerdurchgangsloch (31a) eine konische Form hat, die sich in Richtung ihres offenen Endes, durch welches der Toner eintritt, vergrößert.

34. Ein Bilderzeugungsgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem wenigstens eine Elektrode (33) des oder jedes Paares von Elektroden (33, 35) eine zylindrische Form (33e, 33f) hat, die in das Tonerdurchgangsloch (31a) eingepaßt ist, das zu dem betreffenden Elektrodenpaar (33, 35) gehört.

35. Ein Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 34, bei dem die Platte ein Paar isolierender Platten (31, 34) umfaßt, die übereinander gestapelt sind, und bei dem die zylindrisch geformte Elektrode (33) in das Tonerdurchgangsloch (31a) in nur eine (31) der isolierenden Platten (31, 34) eingepaßt ist.

36. Ein Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 34, bei dem die andere Elektrode (35) der oder des Elektrodenpaares (33, 35) eine gitterartige Elektrode ist.