DE69629338T2

DE69629338T2 - Verfahren zur Tonerflugsteuerung für ein Bilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE69629338T2
Application number: DE69629338T
Authority: DE
Inventors: Hirokazu Nara-shi Fujita
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-09-22
Filing date: 1996-09-20
Publication date: 2004-06-24
Anticipated expiration: 2016-09-21
Also published as: EP0764540A3; EP0764540B1; EP0764540A2; DE69629338D1; US5825384A

Description

Die Erfindung betrifft eine Bilderzeugungsvorrichtung wie etwa eine Druckvorrichtung, einen Drucker, ein Kopiergerät oder ein Faxgerät zur Erzeugung eines sichtbaren Bildes in Übereinstimmung mit einem Bildsignal auf einem Aufzeichnungsmedium wie etwa Papier.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Xerographie ist als herkömmliches Verfahren zur Erzeugung eines Bildes in Übereinstimmung mit einem Bildsignal auf Papier als Aufzeichnungsmedium wohl bekannt. Nach diesem Verfahren wird mittels optischer Aufzeichnungsmittel auf einem Photorezeptor, nämlich einer Vorrichtung zur Sichtbarmachung, die elektrooptische Eigenschaften aufweist, ein elektrostatisches Muster ausgebildet, mittels Toner, der aus Sichtbarmachungspartikeln besteht, sichtbar gemacht wird. Das auf diese Weise sichtbar gemachte Bild wird auf ein Blatt Papier übertragen. Folglich wird ein sichtbares Bild auf einem Blatt erhalten.
In der folgenden Beschreibung wird konkret die obige Operation zur Erzielung eines sichtbaren Bildes dargestellt. Von den obenerwähnten optischen Aufzeichnungsmitteln, die eine Licht erzeugende Vorrichtung wie etwa einen Halbleiterlaser oder eine LED (Licht emittierende Diode) umfassen, wird ein elektrisches Bildsignal in ein Lichtsignal umgesetzt. Das Lichtsignal wird auf den Photorezeptor projiziert, der gleichmäßig geladen ist, so dass das elektrostatische Muster der Lichtintensität entsprechend auf der Oberfläche des Photorezeptors erzeugt wird. Im nächsten Schritt wird geladener Toner veranlasst, so zu dem elektrostatischen Muster zu fliegen oder mit ihm in Kontakt zu kommen, dass das Bild sichtbar gemacht wird, wodurch ein Tonerbild erzeugt wird. Das Tonerbild wird mittels elektrischer Kraft, Druck oder beidem auf das Blatt Papier übertragen. Dann wird das Tonerbild auf dem Blatt mittels Druck, Wärme oder beidem auf diesem fixiert.
Es gibt ein weiteres herkömmliches Bilderzeugungsverfahren, das eine Vorrichtung zur Erzeugung geladener Partikel, Gitter zur Steuerung eines Stroms geladener Partikel sowie eine dielektrische Trommel als Vorrichtung zur Erzeugung eines latenten Bildes verwendet. Nach diesem Verfahren werden die Spannungen, die an die Gitter zur Steuerung des Stroms geladener Partikel angelegt werden, Bildsignalen entsprechend gesteuert und ein Strom geladener Partikel von der Vorrichtung zur Erzeugung geladener Partikel zu der dielektrischen Trommel wird entsprechend den Spannungen gesteuert, wodurch die Ausbildung eines Ladungsmusters auf der dielektrischen Trommel in Übereinstimmung mit den Bildsignalen bewirkt wird. Das Ladungsmuster wird mittels Toner sichtbar gemacht, wodurch ein Tonerbild erhalten wird. Das Tonerbild wird mittels elektrischer Kraft, Druck oder beidem auf ein Blatt übertragen und das Tonerbild wird auf diesem mittels Druck, Wärme oder beidem fixiert.
Bei dem beschriebenen Verfahren wird, nachdem ein den Bildsignalen entsprechendes elektrostatisches latentes Bild auf der Vorrichtung zur Bildung des latenten Bildes einmal erzeugt worden ist, das elektrostatische latente Bild mit Toner sichtbar gemacht, so dass auf der Vorrichtung zur Bildung des latenten Bildes ein Tonerbild entsteht. Folglich sind eine ein latentes Bild erzeugende Vorrichtung mit einem speziellen Aufbau und Aufzeichnungsmitteln zur Aufzeichnung eines elektrostatischen latenten Bildes erforderlich. Außerdem ist dann, wenn die das latente Bild erzeugende Vorrichtung mehrmals verwendet wird, zusätzlich zu dem Aufzeichnungsmittel ein Löschmittel zum Löschen eines vorher aufgezeichneten elektrostatischen latenten Bildes erforderlich. Außerdem ist der Prozess zur Erzielung eines Bildes kompliziert, da ein Tonerbild, das auf der das latente Bild erzeugenden Vorrichtung ausgebildet worden ist, auf ein Blatt übertragen wird, weshalb es schwierig ist, eine Bilderzeugungsvorrichtung zu miniaturisieren und mit Sicherheit ein zufrieden stellendes Bild zu erhalten.
Mit dem Aufkommen direkter Xerodruck-Vorrichtungen und insbesondere mit einer Druckkopf-Struktur, die außerdem eine Reinigungseinrichtung zum Entfernen von Entwicklerpartikeln mit falschem Vorzeichen von dem Druckkopf umfasst, der einteilig mit der Druckvorrichtung ausgebildet sein könnte, ist ein erheblicher Fortschritt auf dem Gebiet des Xerodrucks erzielt worden. Eine Druckvorrichtung dieses Typs ist in EP 0 266 960 A2 offenbart; sie umfasst zusätzlich zu dem Druckkopf einen leitfähigen Schuh, der während eines Druckzyklus geeignet vorgespannt ist, so dass er die elektrostatische Anziehung des Entwicklers unterstützt, der durch Öffnungen in dem Druckkopf hindurchtritt und auf das Kopiermittel gelangt, das zwischen dem Druckkopf und dem leitfähigen Schuh angeordnet ist. Während eines Reinigungszyklus wird die Druck-Vorspannung vom Schuh weggenommen und eine elektrische Vorspannung an den Schuh angelegt, die im Stande ist, ein oszillierendes elektrostatisches Feld zu erzeugen, das ein Entfernen von Toner aus dem Druckkopf bewirkt.
Die entsprechend dem Vertrag über die internationale Zusammenarbeit auf dem Gebiet des Patentwesens (PCT) ungeprüfte japanische Patentanmeldung Nr. 1-503 221/1989 (Tokuhyohei 1-503 221) offenbart außerdem ein Direktdruckverfahren, bei dem ein Tonerbild direkt auf einem Blatt erzeugt wird, indem Spannungen, die Bildsignalen entsprechen, an die Gitter zur Steuerung des Stroms geladener Partikel angelegt werden und der geladene Toner dazu veranlasst wird, gezielt von einem Tonerträger zu einer Gegenelektrode zu fliegen. Das Tonerbild wird mittels Druck, Wärme oder beidem auf dem Blatt fixiert. Ein derartiges Verfahren ohne Verwendung der zuvor erwähnten Vorrichtung zur Erzeugung eines latenten Bildes vereinfacht das Verfahren zur Bilderzeugung, ermöglicht eine Miniaturisierung einer Bilderzeugungsvorrichtung und gewährleistet, dass dauerhaft zufrieden stellende Bilder erzeugt werden.
Die Ausführung der in der oben genannten Veröffentlichung offenbarten Vorrichtung ist jedoch vorgeschlagen worden, ohne der Steuerung des Flugs des Toners vom Tonerträger in Richtung der Gegenelektrode ausreichend Rechnung zu tragen. Deshalb kann eine optimale Steuerung des Tonerflugs nicht erreicht werden, was dazu führt, dass keine zufrieden stellenden Bilder erzielt werden können.
Außerdem ist die Verwirklichung der in der oben angeführten Veröffentlichung offenbarten Vorrichtung vorgeschlagen worden, ohne einer Verhinderung einer Störung des Tonerbildes, das mit Toner, der einen Flug vom Tonerträger zurücklegt, auf dem Blatt erzeugt wird, ausreichend Rechnung zu tragen. Deshalb ist die Vorrichtung nicht in der Lage, den Toner richtig auf dem Blatt zu halten, was dazu führt, dass keine zufrieden stellenden Bilder erzielt werden können.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Bilderzeugungsvorrichtung zu schaffen, die den Tonerflug so steuern kann, dass der Toner in geeigneter Weise von einem Tonerträger zu einer Gegenelektrode fliegt, und die Störung von Tonerbildern, die auf einem Blatt Papier von dem Toner erzeugt werden, der vom Tonerträger wegfliegt, vermieden wird, so dass Bilder von hoher Qualität erzielt werden können.
Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, umfasst die Bilderzeugungsvorrichtung der Erfindung:
einen Sichtbarmachungspartikel-Träger, der Sichtbarmachungspartikel trägt; eine Gegenelektrode, die gegenüber dem Sichtbarmachungspartikel-Träger vorgesehen ist;
eine Steuerelektrode, die zwischen dem Sichtbarmachungspartikel-Träger und der Gegenelektrode vorgesehen ist;
Leistungsversorgungsmittel, die über den Sichtbarmachungspartikel-Träger und die Gegenelektrode eine Spannung zur Verwendung für ein elektrisches Flugfeld anlegen, so dass ein elektrisches Feld, das die Sichtbarmachungspartikel dazu veranlasst, von dem Sichtbarmachungsartikel-Träger zu der Gegenelektrode zu fliegen, erzeugt wird;
Steuerspannungs-Anlegungsmittel, die an die Steuerelektrode eine Steuerspannung anlegen, so dass der Flug der Sichtbarmachungspartikel in Übereinstimmung mit einem Bildsignal gesteuert wird;
eine Aufzeichnungsmedium-Transportstrecke, über welche ein Aufzeichnungsmedium transportiert wird, während es mit der Gegenelektrode in Kontakt ist, wobei die Sichtbarmachungspartikel an der Aufzeichnungsmedium-Transportstrecke haften; und
Steuermittel, die die Leistungsversorgungsmittel und die Steuerspannungs-Anlegungsmittel so steuern, dass
während einer betriebslosen Zeitspanne, in der die Spannung zur Verwendung für das elektrische Flugfeld und die Steuerspannung nicht angelegt werden, der Sichtbarmachungspartikel-Träger, die Gegenelektrode und die Steuerelektrode das gleiche Potenzial wie das Massepotenzial der Bilderzeugungsvorrichtung besitzen;
während einer Betriebszeitspanne, in der die Spannung zur Verwendung für das elektrische Flugfeld und die Steuerspannung angelegt werden, zunächst an die Steuerelektrode eine Flugunterdrückungsspannung als Steuerspannung angelegt wird, wobei die Flugunterdrückungsspannung den Flug der Sichtbarmachungspartikel unterdrückt, und danach die Spannung zur Verwendung für das elektrische Flugfeld über den Sichtbarmachungspartikel-Träger und die Gegenelektrode angelegt wird; und
dann, wenn das Anlegen der Spannung zur Verwendung für das elektrische Flugfeld und der Steuerspannung beendet wird, die Flugunterdrückungsspannung als Steuerspannung an die Steuerelektrode angelegt wird und anschließend das Anlegen der Spannung zur Verwendung für das elektrische Flugfeld beendet wird, woraufhin das Anlegen der Flugunterdrückungsspannung beendet wird.
Bei der beschriebenen Ausführung erzeugt die Spannung zur Verwendung für ein elektrisches Flugfeld, die von den Leistungsversorgungsmitteln an den Sichtbarmachungspartikel-Träger und die Gegenelektrode angelegt wird, zwischen dem Sichtbarmachungspartikel-Träger und der Gegenelektrode das elektrische Feld, das den Flug der Sichtbarmachungspartikel bewirkt, wobei die Sichtbarmachungspartikel durch das elektrische Feld veranlasst werden, vom Sichtbarmachungspartikel-Träger zur Gegenelektrode zu fliegen. Der Flug der Sichtbarmachungspartikel wird durch die Steuerspannungen in Übereinstimmung mit den Bildsignalen gesteuert. Folglich werden in Übereinstimmung mit Bildsignalen Sichtbarmachungspartikel-Bilder auf einem Aufzeichnungsmedium erzeugt, das über die Aufzeichnungsmedium-Transportstrecke transportiert wird.
Außerdem ist vorgesehen, dass während einer betriebslosen Zeitspanne, in der weder die Spannung zur Verwendung für ein elektrisches Flugfeld noch Steuerspannungen angelegt sind, beispielsweise während einer Bereitschaftszeit, der Sichtbarmachungspartikel-Träger, die Gegenelektrode und die Steuerelektrode das gleiche Potenzial wie das Massepotenzial der Bilderzeugungsvorrichtung besitzen, wobei das Massepotenzial ein Potenzial einer geerdeten Anschlussklemme in der Bilderzeugungsvorrichtung ist. Folglich kann die Potenzialbeziehung zwischen den drei Elementen stabil gehalten werden, wodurch die folgenden Probleme vermieden werden: Die Sichtbarmachungspartikel fliegen vom Sichtbarmachungspartikel-Träger weg und streuen, wodurch sie den Innenraum der Bilderzeugungsvorrichtung verschmutzen; die gestreuten und an der Steuerelektrode sowie an der Gegenelektrode haftenden Sichtbarmachungspar tikel bewirken, dass die Potenziale dieser instabil werden, was dazu führt, dass der Bilderzeugungsvorgang nachteilig beeinflusst wird und noch schlimmer, die Steuerung des Flugs der Sichtbarmachungspartikel unmöglich wird; und die Sichtbarmachungspartikel, die an der Gegenelektrode haften, beschmutzen das Aufzeichnungsmedium.
Außerdem wird während der Betriebszeitspanne, in der die Spannung zur Verwendung für das elektrische Flugfeld und die Steuerspannungen angelegt werden, beispielsweise während der Bilderzeugung, die Flugunterdrückungsspannung, die den Flug der Sichtbarmachungspartikel unterdrückt, zuerst als Steuerspannung an die Gegenelektrode angelegt und danach wird die Spannung zur Verwendung für ein elektrisches Flugfeld an den Sichtbarmachungspartikel-Träger und die Gegenelektrode angelegt. Mit dem Anlegen der Spannungen in dieser Reihenfolge wird verhindert, dass überflüssige Sichtbarmachungspartikel an dem Aufzeichnungsmedium haften.
Andererseits, wenn beispielsweise die Bilderzeugung endet und das Anliegen der Spannung zur Verwendung für ein elektrisches Flugfeld und der Steuerspannungen ausgesetzt werden, wird die das Fliegen beendende Spannung als Steuerspannung angelegt, während gleichzeitig das Anliegen der anderen Steuerspannungen ausgesetzt wird, dann wird das Anliegen der Spannung zur Verwendung für ein elektrisches Flugfeld beendet, woraufhin das Anliegen der Flugunterdrückungsspannung beendet wird. Mit dem Anlegen der Spannungen in dieser Reihenfolge wird verhindert, dass überflüssige Sichtbarmachungspartikel an dem Aufzeichnungsmedium haften. Dadurch werden Bilder von hoher Qualität erzielt.
Gemäß der beschriebenen Ausführung ruft während der Bilderzeugung eine Spannung, die von den Leistungsversorgungsmitteln über den Sichtbarmachungspartikel-Träger und die Gegenelektrode angelegt wird, zwischen dem Sichtbarmachungspartikel-Träger und der Gegenelektrode das elektrische Feld hervor, das bewirkt, dass die Sichtbarmachungspartikel wegfliegen, und das elektrische Feld, das bewirkt, dass die Sichtbarmachungspartikel vom Sichtbarmachungspartikel-Träger zur Gegenelektrode fliegen. Der Flug der Sichtbarmachungspartikel wird durch die Steuerspannungen gesteuert, die entsprechend den Bildsignalen an die Steuerelektrode angelegt werden. Demzufolge werden in Übereinstimmung mit Bildsignalen Sichtbarmachungspartikel-Bilder auf einem Aufzeichnungsmedium erzeugt, das über die Aufzeichnungsmedium-Transportstrecke transportiert wird.
Die Sichtbarmachungspartikel auf dem Aufzeichnungsmedium werden darauf durch elektrische Ladungen der Sichtbarmachungspartikel und elektrische Ladungen, die von der Gegenelektrode auf die Rückseite des Aufzeichnungsmediums geliefert werden, gehalten, wenn sich diese elektrischen Ladungen ausgleichen. Deshalb werden dann, wenn die elektrischen Ladungen dem Aufzeichnungsmedium nur unzureichend zugeführt werden, die Sichtbarmachungspartikel auf dem Aufzeichnungsmedium nicht stabil gehalten. Dies führt zu einer Beeinträchtigung der Sichtbarmachungspartikel-Bilder, d. h. zu einer Störung aufgezeichneter Bilder, wenn die Sichtbarmachungspartikel durch elektrische Felder in der Umgebung des Aufzeichnungsmediums oder durch Erschütterungen beeinflusst werden.
Um das obenerwähnte Problem zu lösen weist die Gegenelektrode der Bilderzeugungsvorrichtung der Erfindung einen Verlängerungsabschnitt auf, der sich in einer Transportrichtung des Aufzeichnungsmediums wenigstens stromabseitig des Abschnitts, der dem Bilderzeugungsbereich gegenüberliegt, erstreckt, so dass die Zufuhr von elektrischen Ladungen von der Gegenelektrode zu dem Aufzeichnungsmedium über einen längeren Zeitraum erfolgt. Daher werden mit einer verstärkten Zufuhr von elektrischen Ladungen zu dem Aufzeichnungsmedium Bewegungen von Sichtbarmachungspartikeln auf dem Aufzeichnungsmedium unterdrückt, was zur Folge hat, dass Bilder von hoher Qualität erhalten werden.
Für ein umfassenderes Verständnis des Wesens und der Vorteile der Erfindung sollte die folgende ausführliche Beschreibung herangezogen werden, die sich auf die beigefügte Zeichnung bezieht.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1(a) ist ein Zeitdiagramm der Potenziale der entsprechenden Elemente einer Bilderzeugungsvorrichtung in einem Ausführungsbeispiel und 1(b) ist ein weiteres Zeitdiagramm der Potenziale entsprechender Elemente der Bilderzeugungsvorrichtung;
2 ist ein schematischer Aufriss zur Veranschaulichung der Ausführung der gesamten Bilderzeugungsvorrichtung;
3 ist eine vergrößerte Ansicht, die die in 2 gezeigte bilderzeugende Einheit veranschaulicht;
4 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Abschnitt rings um einen bilderzeugenden Kopf, der wie in 3 gezeigt ist, veranschaulicht;
5(a) ist eine Perspektivansicht, die ein Beispiel einer Steuerelektrode, wie sie in 4 gezeigt ist, veranschaulicht, und 5(b) ist eine Querschnittansicht, die die in 5(a) gezeigte Steuerelektrode veranschaulicht;
6 ist eine Perspektivansicht, die eine Steuerelektrode veranschaulicht, die den gleichen Aufbau wie jene besitzt, die in 5(a) gezeigt ist, jedoch einen anderen Leitungstyp verwendet;
7(a) ist eine Perspektivansicht, die ein weiteres Beispiel der in 5(a) gezeigten Steuerelektrode veranschaulicht, und 7(b) ist eine Querschnittansicht, die die in 7(a) gezeigte Steuerelektrode veranschaulicht;
8 ist eine vergrößerte Perspektivansicht, die Steuergitter der in 7(a) gezeigten Steuerelektrode veranschaulicht;
9(a) ist eine Perspektivansicht, die ein weiteres Beispiel der in 5(a) gezeigten Steuerelektrode veranschaulicht, und 9(b) ist eine Querschnittansicht, die die in 9(a) gezeigte Steuerelektrode veranschaulicht;
10 ist eine vergrößerte Perspektivansicht, die Elektroden der in 9(a) gezeigten Steuerelektrode veranschaulicht;
11 ist ein Blockdiagramm, das Spannungsanlegungsmittel zum Anlegen von Spannungen an die Bilderzeugungseinheit der in 2 gezeigten Bilderzeugungsvorrichtung sowie eine Steuereinheit zum Steuern der Spannungsanlegungsmittel veranschaulicht;
12 ist ein schematischer Aufriss, der den Aufbau einer Bilderzeugungsein heit veranschaulicht, die in einer Bilderzeugungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist;
13 ist ein Zeitdiagramm der Potenziale entsprechender Elemente der in 12 veranschaulichten Bilderzeugungseinheit, wobei die Potenziale dieser während der Bilderzeugung einschließlich des Reinigungsprozesses dargestellt sind;
14 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung einer Signalform einer Spannung, die während des in 13 veranschaulichten Reinigungsprozesses an die Gegenelektrode angelegt wird;
15 ist eine Perspektivansicht, die eine Steuerelektrode veranschaulicht, die in einer Bilderzeugungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist;
16 ist ein Schaltplan einer Koppelschaltung, die in 15 gezeigt ist;
17 ist ein Zeitdiagramm der Potenziale entsprechender Elemente der Bilderzeugungsvorrichtung, die mit der in 15 gezeigten Steuerelektrode versehen ist, wobei die Potenziale davon während der Bilderzeugung einschließlich des Ladungsentfernungsprozesses zum Entfernen von Ladungen von der Steuerelektrode gezeigt sind;
18 ist eine Perspektivansicht, die ein weiteres Beispiel der in 15 gezeigten Steuerelektrode veranschaulicht;
19 ist eine Perspektivansicht, die noch ein weiteres Beispiel der in 15 gezeigten Steuerelektrode veranschaulicht;
20 ist eine Perspektivansicht, die noch ein weiteres Beispiel der in 15 gezeigten Steuerelektrode veranschaulicht;
21 ist ein schematischer Aufriss zur Veranschaulichung eines Aufbaus einer Bilderzeugungseinheit, die in einer Bilderzeugungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist;
22 ist eine Perspektivansicht, die die in 21 gezeigte Steuerelektrode veranschaulicht;
23 ist ein Zeitdiagramm der Potenziale entsprechender Elemente der in 21 gezeigten Bilderzeugungsvorrichtung, wobei die Potenziale davon während der Bilderzeugung einschließlich des Ladungsentfernungsprozesses zum Entfernen von Ladungen von der Steuerelektrode gezeigt sind;
24 ist ein Schaltplan, der eine Ladungsentfernungsschaltung für einen Tonerträger veranschaulicht, die in einer Bilderzeugungsvorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist;
25 ist ein Schaltplan, der eine Ladungsentfernungsschaltung für eine Gegenelektrode veranschaulicht, die in einer Bilderzeugungsvorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist;
26 ist eine Ansicht, die eine Verwirklichung der gesamten Bilderzeugungsvorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
27 ist ein schematischer Aufriss, der die Verwirklichung der Bilderzeugungseinheit veranschaulicht, die in der in 26 gezeigten Bilderzeugungsvorrichtung vorgesehen ist;
28 ist ein Blockdiagramm, das Spannungsanlegungsmittel zum Anlegen von Spannungen an die Bilderzeugungseinheit der in 26 gezeigten Bilderzeugungsvorrichtung und eine Steuereinheit zum Steuern der Spannungsanlegungsmittel veranschaulicht;
29 ist ein schematischer Aufriss zur Veranschaulichung eines Aufbaus einer Bilderzeugungseinheit, die in einer Bilderzeugungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist;
30(a) ist eine Perspektivansicht, die einen Abschnitt der in 29 gezeigten Steuerelektrode veranschaulicht, und 30(b) ist eine Querschnittansicht des in 30(a) veranschaulichten Abschnitts längs der durch Pfeile markierten Linie A-A;
31 ist ein schematischer Aufriss zur Veranschaulichung eines Aufbaus einer Bilderzeugungseinheit, die in einer Bilderzeugungsvorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist;
32(a) ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts der in 31 gezeigten Gegenelektrode und 32(b) ist eine Ersatzschaltung des in 32(a) gezeigten Abschnitts der Gegenelektrode.
33 ist eine Darstellung, die den Potenzialgradienten in dem in 32(a) gezeigten Bereich der Gegenelektrode veranschaulicht;
34 ist eine Darstellung, die den Gradienten der elektrischen Feldstärke in der in 32(a) gezeigten Umgebung der Gegenelektrode veranschaulicht;
35 ist ein schematischer Aufriss zur Veranschaulichung eines Aufbaus einer Bilderzeugungseinheit, die in einer Bilderzeugungsvorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist;
36 ist eine vergrößerte Ansicht, die die in 35 gezeigte Gegenelektrode veranschaulicht;
37 ist ein Aufriss, der ein weiteres Beispiel der in 36 gezeigten Gegenelektrode veranschaulicht;
38 ist ein Aufriss, der ein noch weiteres Beispiel der in 36 gezeigten Gegenelektrode veranschaulicht.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Mit Bezug auf die 1 bis 11 wird die folgende Beschreibung eine Ausführungsform der Erfindung erläutern.
Wie in 2 gezeigt ist, enthält eine Bilderzeugungsvorrichtung der Erfindung eine Bilderzeugungseinheit 1, die mit einer Toner liefernden Einheit 2, einem Bilderzeugungskopf 3 und einer Gegenelektrode 4 ausgerüstet ist. Die Bilderzeugungseinheit 1 erzeugt auf einem Blatt 5, einem Aufzeichnungsmedium, ein Bildsignalen entsprechendes Bild, indem sie Toner 18 benutzt, der aus Sichtbarmachungspartikeln besteht.
Auf der Blatt-Zuführungsseite der Bilderzeugungseinheit 1 sind eine Blatt-Zufuhrkassette, eine Zuführungswalze 7, ein Blatterfassungselement 8, ein Zuführungssensor 9, eine Aufzeichnungswalze 10 und eine Steuereinheit 16 als Steuerungsmittel zum Steuern der gesamten Bilderzeugungsvorrichtung vorgesehen. Auf der Blatt-Abgabeseite der Bilderzeugungseinheit 1 sind ein Fixierabschnitt 11, eine Austragwalze 12, ein Blatterfassungselement 13, ein Ausgabesensor 14 und ein Ausgabetablett 15 vorgesehen.
Das Blatt 5, das in der Blatt-Zufuhrkassette 6 aufbewahrt wird, wird von der Zuführungswalze 7 aus dieser herausgeführt und veranlasst das Blatterfassungselement 8 zu einer Bewegung. Anhand der Bewegung des Blatterfassungselements 8 erfasst der Zuführungssensor 9, dass das Blatt 5 zugeführt wird. Die Aufzeichnungswalze 10 transportiert das Blatt 5, das auf diese An von der Blatt-Zufuhrkassette 6 geliefert worden ist, zu einem vorgegebenen Zeitpunkt zu der Bilderzeugungseinheit 1. Ein Tonerbild, das von der Bilderzeugungseinheit 1 auf dem Blatt 5 ausgebildet worden ist, wird im Fixierabschnitt 11 unter Anwendung von Wärme, Druck oder beidem auf dem Blatt fixiert. Das derart im Fixierabschnitt 11 bearbeitete Blatt 5 wird von der Austragwalze 12 auf das Ausgabetablett 15 ausgegeben und veranlasst das Blatterfassungselement 13 zu einer Bewegung. Anhand der Bewegung des Blatterfassungselements 13 erfasst der Ausgabesensor 14, dass das Blatt 5 ausgegeben wird. Das Ausgabetablett 15 nimmt das ausgegebene Blatt 5 auf.
Wie in der 3 gezeigt ist, die die Bilderzeugungseinheit 1 veranschaulicht, ist die Toner liefernde Einheit 2 mit einem Toneraufbewahrungstank 17 ausgerüstet, der Toner 18 als Sichtbarmachungspartikel aufbewahrt. Im Inneren des Toneraufbewahrungstanks 17 sind ein Rührer 19 zum Rühren des Toners 18, wodurch dieser gleichzeitig aufgeladen wird, und ein Tonerträger 20, der ein Sichtbarmachungspartikel-Träger zylindrischer Form ist, der den Toner 18 mit elektrischer Kraft, Magnetkraft oder beidem hält, vorgesehen. Der Tonerträger 20 trägt den Toner 18 auf seiner Umfangsfläche und transportiert ihn, während er sich dreht. Der Toneraufbewahrungstank 17 hat eine Öffnung 17a, durch welche der Toner 18 geliefert wird. Die Öffnung 17a ist zwischen dem Tonerträger 20 und der Gegenelektrode 4 angeordnet.
Die Gegenelektrode 4 ist gegenüber dem Tonerträger 20 vorgesehen, und der Bilderzeugungskopf 3 ist zwischen der Gegenelektrode 4 und dem Tonerträger 20 vorgesehen. Das Blatt 5 wird so zwischen dem Bilderzeugungskopf 3 und der Gegenelektrode 4 transportiert, dass es mit der Oberfläche der Gegenelektrode 4 in Kontakt ist. Es ist zu beachten, dass die Gegenelektrode 4, obwohl sie in 3 plättchenförmig veranschaulicht ist, jede beliebige Form aufweisen könnte, etwa die plättchenartige Form oder eine zylindrische Form, wie sie in 2 gezeigt ist.
Der Bilderzeugungskopf 3 weist eine Steuerelektrode 22 auf, die in einem Bilderzeugungsbereich 21 angeordnet ist, der zwischen der Öffnung 17a des Toner aufbewahrenden Tanks 17 und der Gegenelektrode 4 vorgesehen ist. Die beiden Kantenabschnitte der Steuerelektrode 22 des Bilderzeugungskopfes 3 sind in Übereinstimmung mit der äußeren Form des Toner liefernden Abschnitts 2 gekrümmt. Im Zwischenraum zwischen der Steuerelektrode 22 und der Gegenelektrode 4 verläuft die Blatt-Transportstrecke 29 als Aufzeichnungsmedium-Transportstrecke. Während das Blatt 5 über die Blatt-Transportstrecke 29 transportiert wird, wird darauf ein Tonerbild erzeugt.
Die Steuerelektrode 22 weist Steuertore 22a auf, wie in 4 gezeigt ist, die aus einer Vielzahl von Löchern bestehen, die dem Toner 18 ermöglichen, die Steuerelektrode 22 zu durchqueren. Die Bilderzeugungseinheit 1 steuert eine Spannung, die an die Steuerelektrode 22 anzulegen ist, sowie eine Spannung, die über die Gegenelektrode 4 und den Tonerträger 20 anzulegen ist, wodurch ein elektrisches Feld im Umkreis des Bilderzeugungskopfes 3 gesteuert wird. Bei dieser Anordnung wird der Toner 18, der von dem Tonerträger 20 getragen wird, veranlasst, gezielt in Richtung der Gegenelektrode 4 zu fliegen, so dass auf dem Blatt 5 auf der Gegenelektrode 4 auf direkte Weise ein Tonerbild erzeugt wird. Es ist zu beachten, dass das elektrische Feld im Umkreis des Bilderzeugungskopfes 3 wenigstens auf den Tonerträger 20, die Steuerelektrode 22, das Blatt 5 auf der Gegenelektrode 4 und die Gegenelektrode 4 einwirkt.
Die folgende Beschreibung wird das Prinzip der weiter oben dargestellten Bilderzeugung ausführlich diskutieren. Im Allgemeinen wird dann, wenn sich geladene Partikel an einer Luft- (Vakuum-)/Material-Grenzfläche befinden, durch elektrostatische Kräfte eine Anziehung zwischen der Materialgrenzfläche und den geladenen Partikeln hervorgerufen, wie vom Standpunkt des Elektro magnetismus aus wohl bekannt ist. Folglich wird der Toner 18 durch elektrostatische Kräfte auf der Oberfläche des Tonerträgers 20 gehalten. Wenn in diesem Zustand ein elektrisches Feld, das stärker als die elektromagnetische Anziehungskraft zwischen dem Toner 18 und dem Tonerträger 20 ist, an die Oberfläche des Toners 20 angelegt wird, löst sich der Toner 18 vom Tonerträger 20 und wird durch die Kraft des elektrischen Feldes in einer bestimmten Richtung mit einer Beschleunigung transportiert. Hier wird eine elektrische Feldstärke, die der zwischen dem Toner 18 und dem Tonerträger 20 wirkenden elektromagnetischen Anziehungskraft äquivalent ist, als elektrische Tonerflug-Startfeldstärke Eth bezeichnet, die in einem Experiment beispielsweise einen Wert von etwa 1,0e6 V/m angenommen hat. Durch das Erzeugen der elektrischen Tonerflug-Startfeldstärke Eth auf der Oberfläche des Tonerträgers 20 wird der Toner 18 veranlasst, in Richtung der Gegenelektrode 4 zu fliegen. Deshalb kann der Flug des Toners 18 in Übereinstimmung mit einem Bildsignal erhalten werden, indem die elektrische Tonerflug-Startfeldstärke Eth entsprechend dem Bildsignal auf der Oberfläche des Tonerträgers 20 erzeugt wird. Das elektrische Feld wird in Abhängigkeit von einer Spannung, die an die Steuerelektrode 22 angelegt wird, und dem Verhältnis zwischen den Potenzialen des Tonerträgers 20 und der Gegenelektrode 4 erzeugt.
Die Gegenelektrode 22 könnte von einer der in den 5(a) und 5(b), 6, den 7(a) und 7(b), 8, den 9(a) und 9(b) und 10 gezeigten Ausführungen sein. Eine in den 5(a) und 5(b) gezeigte Steuerelektrode 22 ist so beschaffen, dass mehrere Leitungsdrähte 24 parallel zueinander auf den beiden Seiten eines isolierenden Substrats 23, das eine Isolationsschicht darstellt, vorgesehen sind, wobei die Leitungsdrähte 24 auf der einen Seite und jene auf der anderen Seite in Richtungen vorgesehen sind, die senkrecht zueinander sind, wodurch eine netzförmige Matrix gebildet wird. Es ist zu beachten, dass 5(b) eine Querschnittansicht der in 5(a) gezeigten Steuerelektrode 22 ist. Die Drähte 24 auf der einen Seite und jene auf der anderen Seiten bilden an ihren Kreuzungsstellen mehrere Steuergitter 25, die Elektrodenabschnitte darstellen. Jeder Draht 24 ist mit einer Leiterbahn 26 verbunden, über welche Steuerspannungen von einer in 11 gezeigten Steuerspannungs-Anlegungseinheit 33 an jeden Draht 24 und daher an jedes Steuergitter 25 geliefert werden. In dem isolierenden Substrat 23 ist in jedem von den Steuergittern 25 umgebenen Abschnitt ein Loch ausgebildet, um den Toner hindurchzulassen. Die den Toner hindurchlassenden Löcher sind zu den weiter obenerwähnten Steuertoren 22a äquivalent, weshalb sie im Folgenden als Steuertore 22a bezeichnet werden.
Eine Steuerelektrode 22, wie sie in 6 gezeigt ist, weist wie die weiter obenbeschriebene Elektrode 22 in zwei Lagen angeordnete Drähte 27 auf, die eine netzförmige Matrix bilden. Zwischen den Schichten der Drähte 27 ist ein isolierendes Substrat 23 wie oben beschrieben (nicht gezeigt) vorgesehen. Die Drähte 27 sind an den Kanten des isolierenden Substrats 23 umgelegt, und in den Abschnitten, die von den Drähten 27 der beiden Lagen umgeben sind, sind Steuertore 22a ausgebildet.
Eine in den 7(a) und 7(b) gezeigte Steuerelektrode 22 ist so beschaffen, dass mehrere Steuergitter 25, die aus leitfähigen Ringen gebildet sind, auf einer Seite eines isolierenden Substrats 23 regelmäßig angeordnet sind. Eine in 8 gezeigte Steuerelektrode 22 ist ähnlich beschaffen. Es ist zu beachten, dass 7(b) eine Querschnittansicht der in 7(a) gezeigten Elektrode 22 ist. Die Steuergitter sind jeweils an Leiterbahnen 26 angeschlossen, über welche eine Steuerspannung an jedes Steuergitter 25 geliefert wird. Die weiter obenbeschriebenen Steuertore 22a sind in dem isolierenden Substrat 23 ausgebildet.
Eine Steuerelektrode, wie sie in den 9(a) und 9(b) gezeigt ist, ist so beschaffen, dass auf beiden Seiten eines isolierenden Substrats 23 mehrere leitfähige Elektroden 28 parallel zueinander vorgesehen sind. Eine in 10 gezeigte Steuerelektrode 22 ist ähnlich beschaffen. Es ist zu beachten, dass das isolierende Substrat 23 in 10 weggelassen worden ist. Die Elektroden 28 auf der einen Seite und jene auf der anderen Seite sind jeweils in Richtungen vorgesehen, die senkrecht zueinander sind. Auf jeder Elektrode 28 sind Löcher 28a in Reihen vorgesehen, derart, dass die Löcher 28a der Elektroden 28 auf der einen Seite gegenüber jenen auf der anderen Seite liegen, wodurch mehrere Steuergitter 25 gebildet werden. Es ist zu beachten, dass die obenerwähnten Steuertore 22 in dem isolierenden Substrat 23 ausgebildet sind.
Eine Bilderzeugungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ist mit einer Tonerträger-Leistungsversorgungseinheit 31 und mit einer Gegenelektroden-Leistungsversorgungseinheit 32 versehen, die Leistungsversorgungsmittel bilden, sowie mit einer Steuerspannungs-Anlegungseinheit 33, die das Steuer spannungs-Anlegungsmittel bildet, das in 11 gezeigt ist. Die von der Tonerträger-Leistungsversorgungseinheit 31, der Gegenelektroden-Leistungsversorgungseinheit 32 und der Steuerspannungs-Anlegungseinheit 33 ausgeführten Operationen werden von der Steuereinheit 16 gesteuert. Die Tonerträger-Leistungsversorgungseinheit 31 liefert ein Vorspannungspotenzial Ei (siehe 1(a)) und weitere an den Tonerträger 20. Die Gegenelektroden-Leistungsversorgungseinheit 32 liefert ein Arbeitspotenzial E₂ und weitere an die Gegenelektrode 4. Die Steuerspannungs-Anlegungseinheit 33 liefert eine Flugunterdrückungsspannung E₃, eine Tonerflugspannung E₄ (siehe 1(a)) und andere an die Steuerelektrode 22.
Die folgende Beschreibung wird eine Bewegungsabfolge zur Bilderzeugung in der Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der weiter obenerwähnten Verwirklichung dieser Ausführungsform darstellen. Wenn in der in 2 gezeigten Bilderzeugungsvorrichtung ein Motor (nicht gezeigt) der Bilderzeugungsvorrichtung in Reaktion auf ein Bilderzeugungs-Startsignal, das von einem Hostrechner (nicht gezeigt) gesendet wird, betätigt wird, wird eines der Blätter 5 aus der Blatt-Zufuhrkassette 6 durch die Zuführungswalze entnommen. Wenn das Blatterfassungselement 8 von dem auf diese Weise entnommenen Blatt angehoben wird, erfasst der Zuführungssensor 9 einen Blattzuführungszustand, wodurch ein Erfassungssignal ausgegeben wird. Mittels des Erfassungssignals wird die Steuereinheit 16 darüber informiert, dass das Blatt 5 in einem normalen Zustand zugeführt worden ist.
Der Transport des Blattes 5 wird sofort eingestellt, wenn das Blatt 5 die stillstehende Aufzeichnungswalze 10 erreicht. Zum anderen startet die Steuereinheit 16 in Reaktion auf das Erfassungssignal vom Zuführungssensor 9 die Ausgabe eines Bildsignals, das zur Bilderzeugung verwendet wird, in Übereinstimmung mit einem Bilderzeugungssignal, das vom Hostrechner gesendet wird. Im nächsten Schritt setzt die Steuereinheit 16 das Bildsignal in ein elektrisches Signal um, das an die Steuerelektrode 22 gesendet wird, die in dem Bilderzeugungskopf 3 vorgesehen ist. Nachdem eine im Voraus festgelegte Anzahl von Bildsignalen umgesetzt worden ist, betätigt die Steuereinheit 16 einen Motor, der die Aufzeichnungswalze 10 so antreibt, dass sie das Blatt 5 zur Position der Steuerelektrode 22, nämlich zum Bilderzeugungsbereich 21, der in 12 gezeigt ist, transportiert. Es ist zu beachten, dass die Anzahl umzusetzender Bildsignale in Abhängigkeit von der Beschaffenheit der Bilderzeugungs vorrichtung festgelegt ist.
Im nächsten Schritt sendet die Steuereinheit 16 das elektrische Signal über die Steuerspannungs-Anlegungseinheit 33 an die Steuerelektrode 22. Zum anderen werden von der Tonerträger-Leistungsversorgungseinheit 31 und von der Gegenelektroden-Leistungsversorgungseinheit 32 Spannungen an den Tonerträger 20 bzw. an die Gegenelektrode 4 angelegt, wodurch ein elektrisches Feld in einer solchen Richtung ausgebildet wird, dass der Toner 18 veranlasst wird, vom Tonerträger 20 in Richtung der Gegenelektrode 4 zu fliegen. Dadurch empfängt die Steuerelektrode 22 im Bilderzeugungskopf 3 eine Steuerspannung entsprechend dem von der Steuerspannungs-Anlegungseinheit 33 gelieferten elektrischen Signal, wodurch das elektrische Feld in der Umgebung des Bilderzeugungskopfes 3 gesteuert wird.
Die Steuerung des elektrischen Feldes durch die Steuerelektrode 22 bewirkt, dass der Toner 18 gezielt vom Tonerträger 20 auf die Gegenelektrode 4 fliegt, was zu einem Haften des Toners 18 auf der Oberfläche des Blattes 5 führt, das durch die Bilderzeugungseinheit 1 transportiert wird. In diesem Schritt sendet die Steuereinheit 16 zu einem Zeitpunkt, der auf den Transport des Blattes 5 abgestimmt ist, ein elektrisches Signal an den Bilderzeugungskopf 3. Deshalb wird auf dem Blatt 5 ein Tonerbild in Übereinstimmung mit dem Bildsignal erhalten.
Das Blatt 5 mit dem darauf ausgebildeten Tonerbild wird zum Fixierabschnitt 11 transportiert, wo das Tonerbild mittels Druck, Wärme oder beidem fixiert wird. Das Blatt 5, das die Verarbeitung des Fixierabschnitts 11 durchlaufen hat, wird von der Austragwalze 12 auf das Ausgabetablett 15 ausgegeben. In diesem Schritt wird das Blatterfassungselement 13 durch das Blatt 5 betätigt, wodurch bewirkt wird, dass der Ausgabesensor 14 erfasst, dass das Blatt 5 normal ausgegeben worden ist. Ein von diesem abgegebenes Erfassungssignal wird zur Steuereinheit 16 gesendet und die Steuereinheit beurteilt in Reaktion auf das Erfassungssignal, ob die Bilderzeugung im normalen Zustand endet.
Die folgende Beschreibung wird erörtern, wie die Steuervorrichtung 16 die Spannungsversorgung des Tonerträgers 20, der Gegenelektrode 4 und der Steuerelektrode 22 steuert.
Während der Bilderzeugung werden, nachdem ein Leistungsschalter eingeschaltet worden ist, die Potenziale der entsprechenden Abschnitte der Bilderzeugungseinheit 1 zeitlich abgestimmt gesteuert, wie in 1(a) gezeigt ist. Genauer wird beim Einschalten des Leistungsschalters die Steuereinheit 16 angesprochen, wodurch bewirkt wird, dass die Tonerträger-Leistungsversorgungseinheit 31, die Gegenelektroden-Leistungsversorgungseinheit 32 und die Steuerspannungs-Anlegungseinheit 33 in den Bereitschaftszustand gehen. In diesem Zustand haben die Gegenelektrode 4, die Steuerelektrode 22 und der Tonerträger 22 das gleiche Potenzial wie eine Masseklemme der Bilderzeugungsvorrichtung (das Potenzial wird im Folgenden als Massepotenzial (GND) bezeichnet). Deshalb wird der vom Tonerträger 20 getragene Toner 18 keineswegs veranlasst, zur Gegenelektrode 4 zu fliegen.
Danach werden beispielsweise durch Einschalten eines Bilderzeugungsstart-Schalters (nicht gezeigt) die Potenziale der Gegenelektrode 4, der Steuerelektrode 22 und des Tonerträger 20 auf das Vorspannungspotenzial Ei des Tonerträgers 20 gezogen. Der vom Tonerträger 20 getragene Toner 18 wird auch in diesem Stadium nicht veranlasst, zur Gegenelektrode 4 zu fliegen. Es ist zu beachten, dass das Vorspannungspotenzial Ei, das etwas höher als das Massepotenzial (GND) der Bilderzeugungsvorrichtung ist, niedriger als das Arbeitspotenzial E₂ der Gegenelektrode 4 (später beschrieben) ist.
Folglich wird die Flugunterdrückungsspannung E₃, die den Flug des Toners vom Tonerträger 20 zur Gegenelektrode 4 unterdrückt, an die Steuerelektrode 22 angelegt, woraufhin das Potenzial der Gegenelektrode 4 auf das Arbeitspotenzial E₂ gezogen wird. Es ist zu beachten, dass das Arbeitspotenzial E₂ die Erzeugung eines elektrischen Feldes zwischen dem Tonerträger 20 und der Gegenelektrode 4 zur Folge hat, derart, dass das elektrische Feld bewirkt, dass der Toner 18 vom Tonerträger 20 auf die Gegenelektrode 4 fliegt. Folglich wird das Potenzial der Gegenelektrode 4 auf das Arbeitspotenzial E₂ gezogen, nachdem die Flugunterdrückungsspannung E₃ an die Steuerelektrode 22 angelegt worden ist, wie weiter oben beschrieben worden ist. Dadurch wird ein ungelegener Flug von Toner 18 vom Tonerträger 20 in Richtung der Gegenelektrode 4 in der Bilderzeugungsvorrichtung dieser Ausführungsform auch dann unterdrückt, wenn die Gegenelektrode 4 das Arbeitspotenzial E₂ hat.
Danach erfolgt die Bilderzeugung in dem beschriebenen Zustand. Während des Bilderzeugungsprozesses wird die Spannung der Steuerelektrode 22 entsprechend dem Bildsignal zwischen der Flugunterdrückungsspannung E₃ und einer Tonerflugspannung E₄ umgeschaltet, um zu bewirken, dass der Toner 18 vom Tonerträger 20 auf die Gegenelektrode 4 fliegt. In dem derart organisierten Bilderzeugungsprozess wird ein Tonerbild auf dem Blatt 5 ausgebildet, während dieses durch den Bilderzeugungsbereich 21 über der Gegenelektrode 4 transportiert wird.
Bei Abschluss des Bilderzeugungsprozess wird das Potenzial der Gegenelektrode 4 sofort vom Arbeitspotenzial E₂ auf das Vorspannungspotenzial Ei umgeschaltet, so dass ein ungelegener Flug von Toner 18 vom Tonerträger auf die Gegenelektrode 4 unterdrückt wird. Danach wird die Spannung der Steuerelektrode 22 von der Flugunterdrückungsspannung Es auf das Vorspannungspotenzial Ei umgeschaltet. Nachdem die Gegenelektrode 4, die Steuerelektrode 22 und der Tonerträger 20 auf diese Weise das Vorspannungspotenzial Ei erlangt haben, werden die Potenziale der drei auf das Massepotenzial (GND) der Bilderzeugungsvorrichtung umgeschaltet.
Nachdem die entsprechenden Potenziale der Gegenelektrode 4, der Steuerelektrode 22 und des Tonerträgers 20 wie oben beschrieben vom Massepotenzial (GND) auf das Vorspannungspotenzial Ei des Tonerträgers 20 umgeschaltet worden sind, wird der Bilderzeugungsprozess durchgeführt, wobei das Vorspannungspotenzial E 1 während der Bilderzeugung als Bezugspotenzial benutzt wird. Mit dem derart organisierten Bilderzeugungsprozess werden Bilder erzeugt, die im Vergleich zu dem Fall, wo die entsprechenden Potenziale der drei oben angeführten Elemente nicht auf das Vorspannungspotenzial Ei des Tonerträgers 20 umgeschaltet werden, wie in 1(b) gezeigt ist, eine höhere Qualität haben. Dies ist durch Experimente bestätigt worden. Es ist zu beachten, dass es möglich ist, den Bilderzeugungsprozess durchzuführen, indem die Potenziale wie in 1b gezeigt eingestellt werden, so dass ein ungelegener Flug des Toners 18 vermieden wird, was jedoch dazu führt, dass sich die Qualität der erhaltenen Bilder etwas mindern könnte.
Die folgende Beschreibung mit Bezug auf die 12 bis 14 wird für das Verständnis der Erfindung von Nutzen sein. Die Elemente, die die gleiche Struktur (Funktion) wie jene in der weiter obenerwähnten Ausführungsform haben, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung entfällt.
Eine Bilderzeugungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform enthält eine Bilderzeugungseinheit 1, die in 12 gezeigt ist. Die Bilderzeugungseinheit 1 hat eine Gegenelektrode zylindrischer Form, die von einem (nicht gezeigten) Antriebssystem angetrieben wird und sich während der Bilderzeugung in einer (durch einen Pfeil in der Figur angegebenen) Transportrichtung eines Blattes 5 in zeitlicher Abstimmung mit dem Transport des Blattes 5 dreht. Die Gegenelektrode 4 ist mit einer Säuberungsklinge 41 versehen, die das Reinigungsmittel zum Entfernen von auf der Oberfläche der Gegenelektrode 4 haftendem Fremdmaterial darstellt. Die Säuberungsklinge ist so beschaffen, dass eine ihrer Kanten die Oberfläche der Gegenelektrode 4 berührt.
13 veranschaulicht einen Reinigungsprozess, der in der Bilderzeugungsvorrichtung dieser Ausführungsform vor und nach der Bilderzeugung ausgeführt wird. Der Reinigungsprozess wird durch die Steuereinheit 16 als Reinigungsprozess-Steuermittel gesteuert. Er wird durchgeführt, indem im Stadium vor und nach der Bilderzeugung eine in 14 gezeigte Wechselspannung an die Gegenelektrode 4 angelegt wird, wobei die Gegenelektrode 4 das Vorspannungspotenzial Ei hat. Die Wechselspannung wird deshalb verwendet, weil der geladene Toner 18 keine feststehende Polarität, weder positiv noch negativ, hat. Der Spitzenwert der Wechselspannung ist auf das Arbeitspotenzial E₂ eingestellt, während der niedrigste Wert auf das Massepotenzial (GND) der Bilderzeugungsvorrichtung eingestellt ist. Es ist zu beachten, dass die Spannung, die während des Reinigungsprozesses an die Gegenelektrode 4 angelegt wird, nicht auf die in 14 gezeigte Spannung beschränkt ist, sondern eine Wechselspannung mit sinusartigem Schwingungsverlauf sein könnte.
Die Bilderzeugungsvorrichtung dieser Ausführungsform, die so mit der Säuberungsklinge 41 versehen ist, gewährleistet, dass Bilder von hoher Qualität erhalten werden, da die Beeinflussung durch Fremdmaterial 42, das an der Oberfläche der Gegenelektrode 4 haftet, unterdrückt ist, wie weiter unten beschrieben wird.
Während der Bilderzeugung wird eine Spannung an die Gegenelektrode 4 angelegt, die bewirkt, dass der Toner 18 in Richtung der Gegenelektrode 4 fliegt. Die Spannung bewirkt nicht nur, dass der vom Tonerträger 20 getragene Toner 18 auf die Gegenelektrode 4 fliegt, sondern bewirkt auch, dass Fremdmaterial 42, wie Staub oder Papierabrieb, an der Gegenelektrode 4 haftet. Solches Fremdmaterial 42, das an der Gegenelektrode 4 haftet, stört zwischen der Gegenelektrode 4 und dem Blatt im nachfolgenden Bilderzeugungsprozess, wodurch das Problem hervorgerufen wird, dass das Blatt 5 nicht richtig im Bilderzeugungsbereich 21 positioniert ist. Dies verhindert, dass der Toner 18, an unveränderlichen Positionen richtig haftet, was eine Verschlechterung der Bildqualität zur Folge hat. Das beschriebene Problem kann jedoch gelöst werden, indem das Fremdmaterial 42 unter Verwendung der Säuberungsklinge 41 entfernt wird.
Die Bilderzeugungsvorrichtung dieser Ausführungsform, die den obenbeschriebenen Reinigungsprozess durchführt, gewährleistet dadurch, dass die nachteilige Beeinflussung durch das Fremdmaterial 42 auf der Bilderzeugungseinheit 1 wie weiter unten beschrieben beseitigt wird, dass Bilder von hoher Qualität erhalten werden.
Vor und nach der Bilderzeugung, insbesondere nach Abschluss des Bilderzeugungsprozesses, haftet wahrscheinlich infolge des Anlegens der Spannung an die Steuerelektrode 22. oder aus anderen Gründen Fremdmaterial 42, wie etwa Staub und Papierabrieb, auf der Oberfläche der Steuerelektrode 22 und auf einem Bereich auf der Oberfläche des Bilderzeugungskopfes 3 in der Nähe der Steuerelektrode 22. Das Fremdmaterial 42, das gewöhnlich geladen ist, könnte die Potenzialverteilung im Bilderzeugungsbereich 21 verändern und dadurch den Flug des Toners 18 nachteilig beeinflussen. Es ist zu beachten, dass es unbestimmt ist, ob das Fremdmaterial 42 eine positive oder eine negative Polarität hat.
Hier ist es möglich, während des obenbeschriebenen Reinigungsprozesses durch Anlegen der in 14 gezeigten Wechselspannung an die Gegenelektrode 4 ein Wegfliegen des Fremdmaterials 42, das an der Steuerelektrode 22 haftet, zu bewirken. Das Fremdmaterial 42 an der Gegenelektrode 4 wird, wie weiter oben erwähnt worden ist, von der Säuberungsklinge 41 entfernt. Es ist folglich möglich zu verhindern, dass derartiges Fremdmaterial 42 auf der Steuerelektrode 22 den Flug des Toners 18 nachteilig beeinflusst, und daher werden Bilder von hoher Qualität erhalten.
Außerdem wird in der obenerwähnten Ausführung der Reinigungsprozess vor und nach der Bilderzeugung nicht jeweils genauso lange durchgeführt, sondern die Dauer des Reinigungsprozesses nach der Bilderzeugung ist länger eingestellt als jene vor der Bilderzeugung. Dies ist dadurch bedingt, dass der Toner 18, der eine gute Haftung aufweist, nach der Bilderzeugung wahrscheinlich an der Steuerelektrode 22 haftet, und das Gleiche gilt für das Fremdmaterial 42. Hingegen haftet vor dem Bilderzeugungsprozess nur eine geringe Menge Toner 18 und Fremdmaterial 42 an der Steuerelektrode 22, da die Reinigung nach der vorhergehenden Bilderzeugung schon durchgeführt worden ist und das anhaftende Fremdmaterial 41 hauptsächlich aus feinem Staub besteht, der ein geringes Haftvermögen besitzt. Deshalb verkürzt sich bei der beschriebenen Ausführung in dem Fall, in dem der Reinigungsprozess sowohl vor als auch nach der Bilderzeugung ausgeführt wird, die Zeit, die für die Durchführung des Reinigungsprozesses erforderlich ist, während gleichzeitig das Fremdmaterial 42 sicher entfernt wird.
Es ist zu beachten, dass zwar entsprechend der obenerwähnten Ausführung der Reinigungsprozess sowohl vor als auch nach der Bilderzeugung ausgeführt wird, jedoch auch entweder vor oder nach der Bilderzeugung ausgeführt werden könnte.
Die folgende Beschreibung mit Bezug auf die 3, 15 bis 20 wird für das völlige Verständnis der Erfindung weiterhin von Nutzen sein. Die Elemente, die die gleiche Struktur (Funktion) wie jene in der weiter obenerwähnten Ausführungsform haben, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung entfällt.
Eine Bilderzeugungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform weist eine Bilderzeugungseinheit 1, wie sie beispielsweise in 3 gezeigt ist, und einen darin eingebauten Bilderzeugungskopf 3 auf, der mit einer Steuerelektrode 51 versehen ist, die in 15 gezeigt ist. Die Steuerelektrode 51 umfasst ein isolierendes Substrat 23, ringförmige Steuergitter 25 und zwei Widerstandsschichten 52. Die Steuergitter 25 sind auf einer Oberfläche des isolierenden Substrats 23 regelmäßig angeordnet, wobei eine Widerstandsschicht 52 auf derselben Oberfläche vorgesehen ist, derart, dass die Steuergitter 25 unter der Widerstandsschicht 52 vergraben sind. Die andere Widerstandsschicht 52 ist auf der anderen Seite des isolierenden Substrats 23 vorgesehen. Daher hat die Steuerelektrode 51, abgesehen davon, dass sie mit den Widerstandsschichten 52 versehen ist, die gleiche Konfiguration wie die in den 7(a), 7(b) und 8 gezeigte Steuerelektrode 22. Die Widerstandsschichten 52 werden unter Verwendung von isolierenden Kunststoffen wie etwa Polyimid hergestellt, deren spezifischer Widerstand durch Eindiffundieren von Kohlenstoff verringert worden ist.
Es ist zu beachten, dass die Steuerelektrode 51 die folgende Konfiguration haben könnte: Die Steuergitter 25 sind auf der Widerstandsschicht 52 vorgesehen, die eine Oberfläche des isolierenden Substrats 23 bedeckt.
Die beiden Widerstandsschichten 52 sind über Vermittlungspunkte einer Schalt-Schaltung 53, die eine Koppelschaltung darstellt, mit dem Tonerträger 20 verbunden. Die Widerstandsschichten 52 und die Schalt-Schaltung 53 bilden Ladungsentfernungsmittel. Die Schalt-Schaltung 53 ist aus einem Anschlussleiterschalter 54 und einem Widerstand 55 gebildet, die in Reihe geschaltet sind. Der Anschlussleiterschalter 54 ist mittels einer Steuerleitung 56 an eine Steuereinheit 16 angeschlossen, so dass das Ein-/Ausschalten des Anschlussleiterschalters 54 durch die Steuereinheit 16 gesteuert wird. Es ist zu beachten, dass der Widerstand 55 entfallen könnte.
Die Widerstandsschichten 52 sind so ausgebildet, dass die in der Steuerelektrode 51 akkumulierten elektrischen Ladungen durch die Schalt-Schaltung 53 freigesetzt werden. Dementsprechend weisen die Widerstandsschichten 52 einen begrenzten Widerstand auf. Hieraus ergeben sich die folgenden zwei Anforderungen: (1) Der Widerstand der Widerstandsschicht 52 sollte hinreichend niedriger als ein Oberflächenwiderstand des isolierenden Substrats 23 sein und (2) eine aus dem Widerstand der Widerstandsschichten 52 und einer Kapazität zwischen den Steuergittern 25 abgeleitete Zeitkonstante sollte hinreichend größer als ein Spannungssteuerungszyklus der Gitter 25 sein.
Was die Anforderung (1) anbelangt, so hindern in dem Fall, in dem der Widerstand der Widerstandsschichten 52 größer als der Oberflächenwiderstand des isolierenden Substrats 23 ist, die Widerstandsschichten 52 die überflüssigen elektrischen Ladungen, die sich auf der Oberfläche der Steuerelektrode 51 angesammelt haben, am Ablösen, wodurch ein negativer Effekt hervorgerufen wird. Daher wird ein solcher negativer Effekt durch Erfüllen der Anforderung (1) vermieden. Im Allgemeinen hat eine isolierende Substanz einen Oberflächenwiderstand von 10¹⁴,_ bis 10¹⁷_. Deshalb wird die Anforderung (1) erfüllt, indem eine obere Grenze für den Widerstand der Widerstandsschichten 52 auf etwa 10¹⁰_ bis 10¹²_ eingestellt wird, was drei bis vier Größenordnungen niedriger als der Oberflächenwiderstand der isolierenden Substanz ist. Andererseits hängt die untere Grenze des Widerstands der Widerstandsschichten 52 von der Kapazität zwischen den Steuergittern 25, vom Spannungssteuerungszyklus der Steuerelektrode 51 und dergleichen ab.
Die folgende Beschreibung wird die Anforderung (2) genauer betrachten. Die Steuerelektrode 51 weist während der Bilderzeugung eine Spannung auf, die sich auf Grund der Steuerung des Flugs des Toners 18 ändert. Hier, in dem Fall, in dem sich die elektrischen Ladungen schnell von der Steuerelektrode 51 ablösen, der Widerstand der Widerstandsschichten 52 nämlich gering ist, ist es wahrscheinlich, dass die vorgegebene Spannung nicht an den Steuergittern 25 anliegt, obwohl das Anlegen der Spannung eigentlich versucht worden ist. Deshalb sollten die überflüssigen elektrischen Ladungen, die nicht von den Widerstandsschichten 52 aufgefangen werden, in einem Zeitraum freigesetzt werden, der hinreichend größer als der Steuerungszyklus der Steuerelektrode 51 ist. Die Menge der überflüssigen Ladungen, die nicht von den Widerstandsschichten 52 aufgefangen werden, wird aus dem Widerstand der Widerstandsschichten 52, der einen Hinweis auf die Wahrscheinlichkeit gibt, mit der überflüssige elektrische Ladungen freigesetzt werden, und aus der Kapazität zwischen den Steuergittern 25, die einen Hinweis auf die Wahrscheinlichkeit gibt, mit der die elektrischen Ladungen zurückgehalten werden, berechnet. Im Allgemeinen ist in dem Fall, in dem elektrische Ladungen in einem Kondensator nicht durch einen Widerstand darin abgefangen, sondern freigesetzt werden, die Menge der in dem Kondensator verbleibenden elektrischen Ladungen durch EXP(-t/a) gegeben, wobei t und a eine Freisetzungsdauer bzw. eine Zeitkonstante darstellen. Deshalb wird der Zeitraum, in dem die elektrischen Ladung abnehmen, umso länger, je größer die Zeitkonstante ist, während er umso kürzer wird, je kleiner die Zeitkonstante ist.
An dieser Stelle wird die folgende Beschreibung vom Standpunkt der Zeitkonstante aus eine untere Widerstandsgrenze genauer betrachten, die die Widerstandsschichten 52 notwendig haben sollten, damit die überflüssigen elektrischen Ladungen nicht von den Widerstandsschichten 52 aufgefangen und in einem Zeitraum, der hinreichend länger als der Steuerungszyklus der Steuerelektrode 51 ist, unter den weiter unten beschriebenen Bedingungen freigesetzt werden. Die Kapazität der Steuergitter 25 in einer Steuerelektrode zur Verwendung in einer Vorrichtung mit einer Auflösung von 600 dpi beträgt im Wesentlichen nicht mehr als 1 pF. Wenn die Steuerelektrode 51 einen Spannungssteuerungszyklus von etwa 40 kHz hat, sollte der Widerstand der Widerstandsschichten 52 2.5 × 10⁷_ betragen. Deshalb ist die untere Grenze des Widerstands der Widerstandsschichten 52 auf etwa 10¹⁰_ bis 10¹¹_ festgelegt, was hoch genug ist, da sie drei bis vier Größenordnungen über dem Widerstand liegt, der aus der Kapazität der Steuergitter 25 und des Spannungssteuerungszyklus der Steuerelektrode 51 abgeleitet worden ist. Deshalb wird unter den oben angegebenen Bedingungen die Oberfläche der Steuerelektrode 51 entsprechend der Funktion EXP(-t/a) entladen, wenn der Widerstand der Widerstandsschichten 52 auf etwa 10¹⁰_ bis 10¹¹_ eingestellt ist.
Bei der beschriebenen Ausführung wird von der Steuerelektrode 51 unter Steuerung der Steuereinheit 16 vor und nach der Bilderzeugung ein Verfahren zum Entfernen elektrischer Ladungen ausgeführt, wie in 17 gezeigt ist. Es ist zu beachten, dass die Spannungen für die Bilderzeugung, die an die Gegenelektrode 4, die Steuerelektrode 51 und den Tonerträger 20 angelegt werden, wie weiter oben mit Bezug auf 1 beschrieben gesteuert werden.
Wenn geladener Toner und Staub an der Steuerelektrode 51 haften, verändert sich das Oberflächenpotenzial der Steuerelektrode 51, wie in 17 gezeigt ist. Deshalb wird das Ladungsentfernungsverfahren vor der Bilderzeugung ausgeführt, wenn die Steuerelektrode 51 ein Potenzial hat, das auf das Vorspannungspotenzial E₁ des Tonerträgers 20 eingestellt ist. Während des Ladungsentfernungsverfahrens wird die Spannung, die an der Steuerleitung 56 anliegt, von einem niedrigen Pegel zu einem hohen Pegel umgeschaltet und während einer vorgegebenen Dauer auf dem hohen Pegel gehalten, wodurch der Anschlussleiterschalter 54 eingeschaltet wird und bewirkt wird, dass die Widerstandsschichten 52 der Steuerelektrode 51 an den Tonerträger 20 angeschlossen werden. Hier werden die elektrischen Ladungen, die an der Steuerelektrode 51 haften, die sich über den Widerstandsschichten 52 erstreckt, veranlasst, sich aus den Widerstandsschichten 52 zum Tonerträger 20 zu bewegen. Dadurch werden die elektrischen Ladungen von der Steuerelektrode 51 entfernt. Deshalb kann eine genaue Steuerung der Spannung, die an der Steuerelektrode 51 anliegt, erreicht werden, wodurch sichergestellt ist, dass Bilder von hoher Qualität erzielt werden.
Genauer gesagt erzeugen elektrische Ladungen, die auf einer Oberfläche einer widerstandsfähigen oder isolierenden Substanz haften, in der Umgebung auf Grund von Einflüssen leitender Substanzen, dielektrischer Substanzen oder anderer elektrischer Ladungen oder dergleichen in der Nähe im Allgemeinen ein elektrisches Feld in ihrem Umkreis. Wenn ein solches Feld in der Nähe der Steuerelektrode 51 erzeugt wird, beeinflusst es die Steuerung des Tonerflugs durch die Steuerelektrode 51 nachteilig.
In der Bilderzeugungseinrichtung 1 ist es nicht möglich, das elektrische Feld zu steuern, das von den elektrischen Ladungen erzeugt wird, die an der isolierenden Substanz der Steuerelektrode 51 haften, obwohl die Spannungen, die an die Steuerelektrode 51 und die Positionen des Bilderzeugungskopfes 3 sowie weitere Elemente angelegt werden, steuerbar und einstellbar sind. Im Allgemeinen werden an einer Oberfläche einer leitenden Substanz haftende Ionen durch Zuführen von elektrischen Ladungen von der leitenden Substanz neutralisiert. Hingegen werden Ionen, die an einer Oberfläche einer isolierenden Substanz halten, beispielsweise durch Ionisieren der Oberfläche der isolierenden Substanz und Anlegen eines reinigenden elektrischen Feldes kaum entfernt.
Deshalb ist es notwendig zu verhindern, dass geladene Substanzen an der Steuerelektrode 51 mit der isolierenden Substanz haften. Jedoch enthält Luft infolge kosmischer Strahlungen (geladene Partikel, die ihren Ursprung außerhalb der Erde haben) einen bestimmten Anteil elektrischer Ladungen. Diese elektrischen Ladungen liegen in Luft als ionisierte Moleküle der Bestandteile der Luft vor, wobei solche ionisierten Moleküle an Staub oder dergleichen haften. Deshalb erzeugt das Anlegen einer Spannung an die Steuerelektrode 51 ein elektrisches Feld, und das elektrische Feld wirkt auf die elektrischen Ladungen ein und bewirkt, dass diese überall an der Steuerelektrode 51 haften. In diesem Fall hat die Steuerelektrode 51 ein Potenzial, das eine Summe aus der vorher festgelegten Spannung, die von der Steuerspannungs-Anlegungseinheit 33 an die Steuerelektrode angelegt wird, und einem Potenzial der elektrischen Ladungen ist, die an der Oberfläche der Steuerelektrode 51 haften, wodurch sich ein Potenzial ergibt, das von der vorher festgelegten Spannung verschieden ist. Dadurch sind Potenziale in der Nähe des Bilderzeugungskopfes 3, insbesondere das Potenzial auf der Oberfläche der Steuerelektrode 51 nicht mehr steuerbar. Jedoch sollte, wie weiter oben beschrieben worden ist, die Steuerung des Ober flächenpotenzials der Steuerelektrode 51 ermöglicht werden, indem die überflüssigen Ladungen von der Steuerelektrode 51 entfernt werden. Damit wird der Flug des Toners 18 durch die Steuerelektrode 51 genau gesteuert, wodurch sichergestellt ist, dass Bilder von hoher Qualität erzielt werden.
Es ist zu beachten, dass die Steuerelektrode 51 den gleichen Aufbau wie die in 18 gezeigte Steuerelektrode haben könnte, die so beschaffen ist, dass nur eine Widerstandsschicht 52 auf eine Oberfläche des isolierenden. Substrats 23 nur dort aufgebracht ist, wo keine Steuergitter 25 vorgesehen sind, obwohl die in 15 gezeigte Steuerelektrode 51 zwei Widerstandsschichten 52 aufweist, die auf beiden Seiten eines isolierenden Substrats 23 vorgesehen sind. Im Fall der Steuerelektrode 61 ist es nicht notwendig, die Anforderung (2) zu erfüllen, da die Widerstandsschicht 52 nicht mit den Steuergittern 25 in Kontakt ist.
Obwohl die Widerstandsschichten 52 in den beschriebenen Ausführungen mit dem Tonerträger 20 verbunden sind, könnten die Widerstandsschichten 52 beispielsweise mit der Masseklemme der Bilderzeugungsvorrichtung verbunden werden. Mit anderen Worten: Die Widerstandsschicht 52 könnte mit einem beliebigen Teil verbunden sein, vorausgesetzt, überflüssige Ladungen werden von der Steuerelektrode 51 oder 61 freigesetzt.
Außerdem könnte die Steuerelektrode 51 durch eine in 19 gezeigte Steuerelektrode 71 ersetzt werden. Die Steuerelektrode 71 hat die gleiche Konfiguration wie die in 15 gezeigte Steuerelektrode 51, ausgenommen davon ist die Oberfläche des isolierenden Substrats 23, die dort, wo die Steuergitter 25 nicht vorgesehen sind, keine Widerstandsschicht 52 hat. Kurz, die Steuerelektrode 71 ist so beschaffen, dass die Widerstandsschicht 52 mit den Steuergittern 25 in Kontakt ist. Deshalb erreichen die überflüssigen elektrischen Ladungen, die an dem isolierenden Substrat 23 haften, die Steuergitter 25 durch die Widerstandsschicht 52 und werden durch die Schaltungen, die an die Steuergitter 25 angeschlossen sind, beispielsweise die Steuerspannungs-Anlegungseinheit 33, freigesetzt, was dazu führt, dass die überflüssigen elektrischen Ladungen von der Steuerelektrode 71 entfernt werden. In diesem Fall sind die Steuergitter 25 beispielsweise im Bereitschaftszustand vor der Bilderzeugung über die Steuerspannungs-Anlegungseinheit 33 mit einer Masseklemme der Bilderzeugungsvorrichtung verbunden, wie in 1a gezeigt ist. Dies vereinfacht die Verwirklichung, da es nicht erforderlich ist, die Widerstandsschicht 52 über die Schalt- Schaltung 53 mit dem Tonerträger 20 zu verbinden.
Es ist zu beachten, dass die Steuerelektrode 71 so beschaffen sein könnte, dass die Steuergitter 25 auf der Widerstandsschicht 52 ausgebildet sind, die auf dem isolierenden Substrat 23 vorgesehen ist.
Außerdem könnte die Steuerelektrode 51 durch eine in 20 gezeigte Steuerelektrode 81 ersetzt werden. Die Steuerelektrode 81 ist so beschaffen, dass die Steuergitter 25 über der Widerstandsschicht 52 als Substrat statt auf dem isolierenden Substrat 23 ausgebildet sind.
Die Steuerelektrode 81 ohne isolierendes Substrat 23 hat folglich außerdem einen einfacheren Aufbau. Außerdem ist wie im Fall der Steuerelektrode 71, wo die Widerstandsschicht 52 mit den Steuergittern 25 in Kontakt ist, die Widerstandsschicht 52 nicht notwendig beispielsweise über die Schalt-Schaltung 53 in der Steuerelektrode 81 mit dem Tonerträger 20 verbunden, wodurch sich der Aufbau der Steuerelektrode 81 vereinfacht.
Außerdem könnten die Steuerelektroden 51, 61, 71 und 81 in Übereinstimmung mit den Ausführungen, die in den 5(a), 5(b) und (6) gezeigt sind, Steuergitter haben, wobei die Drähte 24 bzw. 27 verwendet werden, und in Übereinstimmung mit den Ausführungen, die in den 9(a), 9(b) und (10) gezeigt sind, Steuergitter haben, wobei Plättchenelektroden 28 verwendet werden.
Die folgende Beschreibung wird mit Bezug auf die 21 bis 23 weitere nützliche Aspekte der Erfindung diskutieren. Die Elemente, die die gleiche Struktur (Funktion) wie jene in der weiter obenerwähnten Ausführungsform haben, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung entfällt.
Eine Bilderzeugungsvorrichtung dieser Ausführungsform ist beispielsweise mit einer in 21 gezeigten Bilderzeugungseinheit 1 versehen, die einen Bilderzeugungskopf 3 aufweist, der mit einer Steuerelektrode 91 ausgestattet ist, die in 22 gezeigt ist. Die Steuerelektrode 91 umfasst ein isolierendes Substrat 23, ringförmige Steuergitter 25 und zwei photoleitfähige Schichten 92. Die Steuergitter 25 sind auf einer Oberfläche des isolierenden Substrats 23 regel mäßig ausgebildet, wobei eine der photoleitfähigen Schichten 92 so ausgebildet ist, dass die Steuergitter 25 unter der photoleitfähigen Schicht 92 vergraben sind. Die andere photoleitfähige Schicht 92 ist auf der anderen Oberfläche des isolierenden Substrats 23 ausgebildet. Kurz gesagt hat die Steuerelektrode 91, abgesehen davon, dass sie mit den photoleitfähigen Schichten 92 versehen ist, die gleiche Konfiguration wie die in den 7(a), 7(b) und 8 gezeigte Steuerelektrode 22. Die photoleitfähigen Schichten 92 sind beispielsweise im Normalzustand isolierend, während sie dann, wenn Licht auf sie fällt, einen niedrigeren Widerstand besitzen. Die photoleitfähigen Schichten 92 sind jeweils über eine Schalt-Schaltung 53 mit einem Tonerträger 20 verbunden.
Die photoleitfähigen Schichten 92 sind hergestellt aus: (1) einer Substanz, deren Widerstand sich durch Licht ändert, beispielsweise aus einem optischen Halbleiter wie etwa einem Photoleiter (OPC) oder CdS oder einer Verbindung davon, (2) einer Substanz, die durch Diffusion irgendeiner der oben genannten Substanzen hergestellt ist, die einen Widerstand besitzen, der sich durch Licht verändert.
Es ist zu beachten, dass die Steuerelektrode 91 so beschaffen sein könnte, dass die Steuergitter 25 über einer der photoleitfähigen Schichten 92 ausgebildet sind, die auf den Oberflächen des isolierenden Substrats 23 vorgesehen sind.
Wie in 21 gezeigt ist, sind beispielsweise vier Lichtquellen 93 in der Nähe der Steuerelektrode 91 vorgesehen, so dass Licht auf die photoleitfähigen Schichten 92 fällt. Das Ein-/Ausschalten der Lichtquellen 93 wird durch die Steuereinheit 16 gesteuert. Es ist zu beachten, dass die Anzahl und die Positionen der Lichtquellen 93 nicht vorgeschrieben sind, vorausgesetzt, die photoleitfähigen Schichten 92 werden von diesen bestrahlt.
Bei der beschriebenen Ausführung wird ein Ladungsentfernungsverfahren für die Steuerelektrode 91 unter Steuerung durch die Steuereinheit 16 vor und nach dem Bilderzeugungsprozess ausgeführt, wie in 23 gezeigt ist. Es ist zu beachten, dass die in der Figur gezeigten Spannungen, die zur Bilderzeugung an die Gegenelektrode 4, die Steuerelektrode 91 und den Tonerträger 20 angelegt werden, wie weiter oben mit Bezug auf 1 beschrieben gesteuert werden.
Das Verfahren zum Entfernen der Ladung wird hinsichtlich der Steuerelektrode 91 ausgeführt, wenn das Potenzial der Steuerelektrode 91 auf das Vorspannungspotenzial Ei des Tonerträgers 20 gebracht worden ist. Während des Ladungsentfernungsverfahrens sind die Lichtquellen 93 eingeschaltet, damit die photoleitfähigen Schichten 92 während eines Zeitraums bestrahlt werden, in dem eine an der Steuerleitung 56 anliegende Spannung auf den hohen Pegel gebracht worden ist, wodurch die photoleitfähigen Schichten 92 mit dem Tonerträger 20 verbunden sind. Das Einfallen des Lichts bewirkt eine Veränderung der leitfähigen Schichten 92, derart, dass sie einen begrenzten Dunkelwiderstand aufweisen, wodurch es den elektrischen Ladungen, die an der Steuerelektrode 91 haften, möglich ist, sich von den photoleitfähigen Schichten 92 zum Tonerträger 20 zu bewegen, was zur Folge hat, dass überflüssige Ladungen der Steuerelektrode 91 entfernt werden. Dementsprechend wird die an der Steuerelektrode 91 anliegende Spannung genau gesteuert, wodurch gewährleistet ist, dass Bilder von hoher Qualität erzielt werden.
Die beschriebene Ausführung stellt außerdem sicher, dass die Steuerelektrode 91 leicht hergestellt werden kann. Von den zuvor beschriebenen Widerstandsschichten 52 wird gefordert, dass sie einen Widerstand haben, der niedrig genug ist, um überflüssige elektrische Ladungen von der Steuerelektrode zu entfernen, obgleich er während der Bilderzeugung hoch genug sein muss, um die Steuerspannungen sicher anzulegen. Andererseits ändert sich ein entsprechender Widerstandsbereich der Widerstandsschichten 52 in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Bilderzeugung und der Auflösung. Deshalb ist es erforderlich, jedes Mal dann, wenn die Widerstandsschichten 52 in eine andere Bilderzeugungsvorrichtung übernommen werden, die eine andere Bilderzeugungsgeschwindigkeit und eine andere Auflösung hat, eine andere Substanz auszuwählen, die wie die Widerstandsschichten 52 verwendet wird. Hingegen wird bei Verwendung der photoleitfähigen Schichten 92, die einen Widerstand haben, der in Reaktion auf die Einstrahlung von Licht abnimmt, die Steuerelektrode 91 problemlos hergestellt.
Es ist zu beachten, dass die Steuerelektrode 91 auch eine der folgenden Konfigurationen haben könnte: die gleiche Konfiguration wie die in 18 gezeigte Steuerelektrode 61, nur dass die Widerstandsschicht 52 durch die photoleitfähige Schicht 92 ersetzt ist; die gleiche Konfiguration wie die in 19 gezeigte Steuerelektrode 71, nur dass die Widerstandsschicht 52 durch die photoleitfä hige Schicht 92 ersetzt ist; die gleiche Konfiguration wie die in 20 gezeigte Steuerelektrode 81, nur dass die Widerstandsschicht 52 durch die photoleitfähige Schicht 92 ersetzt ist.
Das Ladungsentfernungsverfahren könnte entweder nach oder vor der Bilderzeugung ausgeführt werden, obwohl die obige Beschreibung darstellt, dass es sowohl vor als auch nach der Bilderzeugung ausgeführt wird.
Außerdem könnten die Widerstandsschichten 52 oder die photoleitfähigen Schichten 92 beispielsweise mit der Masseklemme der Bilderzeugungsvorrichtung verbunden sein, obwohl sie in den vorhergehenden Ausführungen an den Tonerträger 20 angeschlossen worden sind. Kurzum, die Widerstandsschichten 52 oder die photoleitfähigen Schichten 92 könnten mit einem beliebigen Element verbunden sein, vorausgesetzt, von der Steuerelektrode 51, 61 oder 91 werden überflüssige Ladungen abgegeben.
Die folgende Beschreibung wird mit Bezug auf die 3 und 24 ein Beispiel diskutieren, das für das Verständnis bestimmter Aspekte der Erfindung nützlich ist. Die Elemente, die die gleiche Struktur (Funktion) wie jene in der weiter obenerwähnten Ausführungsform haben, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung entfällt.
Eine Bilderzeugungsvorrichtung dieser Ausführungsform hat eine Bilderzeugungseinheit 1, in welcher ein Tonerträger 20 über eine Schalt-Schaltung 101 als Koppelschaltung, mit einer Tonerträger-Leistungsversorgungseinheit 31 und einer Masseklemme der Bilderzeugungsvorrichtung verbunden ist, wie in 24 gezeigt ist. Es ist zu beachten, dass die Schalt-Schaltung 101 in dem Fall anwendbar ist, in dem das an den Tonerträger 20 gelieferte Vorspannungspotenzial Ei eine negative Polarität hat. Die Schalt-Schaltung 101 ist mit einem Relais 102 als Schaltmittel versehen, das einen Ruhestromkontakt 102a, einen Arbeitskontakt 102b und eine elektromagnetische Spule 102c umfasst.
Ein Anschlusspunkt des Kontakts 102a ist mit dem Tonerträger 20 verbunden, während der andere Anschlusspunkt davon über einen Widerstand 103 mit der Masseklemme verbunden ist. Ein Anschlusspunkt des Kontakts 102b ist mit der Tonerträger-Leistungsversorgungseinheit 31 verbunden, während der andere Anschlusspunkt davon mit dem Tonerträger 20 verbunden ist. Ein An schlusspunkt der elektromagnetischen Spule 102c ist mit der Tonerträger-Leistungsversorgungseinheit 31 verbunden, während der andere Anschlusspunkt davon mit einem Kollektor eines Transistors 104 vom PNP-Typ verbunden ist. Der Emitter des Transistors 104 ist mit der Masseklemme verbunden, während seine Basis über einen Widerstand 105 mit der Tonerträger-Leistungsversorgungseinheit 31 verbunden ist.
Mit der vorerwähnten Ausführung wird dann, wenn der Leistungsschalter der Bilderzeugungsvorrichtung eingeschaltet wird, wodurch die Tonerträger-Leistungsversorgungseinheit 31 in Betrieb gesetzt wird, der Transistor 104 durchgesteuert und der Kontakt 102a ist geöffnet, während der Kontakt 102b geschlossen ist. Dadurch wird der Tonerträger 20 auf das Vorspannungspotenzial Ei gebracht, wie in 1 gezeigt ist.
Hier dauert es im Allgemeinen länger, bis eine Leistungsquelle eine Spannung mit einem vorgegebenen Pegel erreicht, da die Leistungsquelle eine größere Kapazität besitzt und der vorgegebene Pegel höher ist. Deshalb ist eine bestimmte Zeit erforderlich, bis eine Leistungsquelle, die in der Tonerträger-Leistungsversorgungseinheit 31 vorgesehen ist, eine vorgegebene Spannung erreicht. Aus diesem Grund verbindet die Schalt-Schaltung 101 den Tonerträger 20 und die Masseklemme der Bilderzeugungsvorrichtung über den Widerstand 103 mit einem begrenzten Wert, bis die Ausgangsspannung der Tonerträger-Leistungsversorgungseinheit 31 einen vorgegebenen Pegel erreicht. Wenn die Ausgangsspannung der Tonerträger-Leistungsversorgungseinheit 31 einen vorgegebenen Wert erreicht, steuert der Transistor 104 durch, wodurch zwischen dem Kollektor und dem Emitter ein Strom fließt. Wenn der Strom die elektromagnetische Spule 102c durchfließt, wird der Kontakt 102a geöffnet, während der Kontakt 102b geschlossen wird. Folglich schaltet die Schaltung um, so dass der Tonerträger 20 von der Masseklemme, über den Widerstand 3, getrennt wird, wobei der Tonerträger 20 mit der Tonerträger-Leistungsversorgungseinheit 31 verbunden wird, wodurch bewirkt wird, dass der Tonerträger 20 das Vorspannungspotenzial Ei erhält.
Andererseits, wenn der Leistungsschalter ausgeschaltet wird und der Betrieb der Tonerträger-Leistungsversorgungseinheit 31 beendet wird, hat die Spannung der Leistungsquelle der Tonerträger-Leistungsversorgungseinheit 31 einen Pegel, der niedriger als der vorgegebene Spannungspegel ist. Dies bewirkt in der Schalt-Schaltung 101, dass der Transistor 104 sperrt, wodurch der Stromfluss zwischen dem Kollektor und dem Emitter beendet wird. Dadurch wird in dem Relais 102 der Kontakt 102a geschlossen, während der Kontakt 102b geöffnet wird. Folglich wird der Tonerträger 20 über den Widerstand 103 mit der Masseklemme der Bilderzeugungsvorrichtung verbunden.
Da der Tonerträger 20 mit der Masseklemme der Bilderzeugungsvorrichtung verbunden ist, wenn der Leistungsschalter im "Aus"-Zustand ist, stellt die beschriebene Verwirklichung der Bilderzeugungsvorrichtung dieser Ausführungsform sicher, dass der Tonerträger 20 ein stabiles Potenzial aufweist, wenn sich der Leistungsschalter im "Aus"-Zustand befindet. Dadurch werden das Umherfliegen und Streuen von Toner 18 vom Tonerträger 20 unterdrückt, wenn der Leistungsschalter im "Aus"-Zustand ist. Folglich ist es möglich, ein Haften von Toner 18 an der Gegenelektrode 4 und an der Steuerelektrode 22, wodurch die Blätter beschmutzt werden, sowie eine inadäquate Steuerung des Tonerflugs zu vermeiden.
Um in dieser Hinsicht genauer zu sein: Im betriebenen Zustand ist die Ausgangsimpedanz der Leistungsversorgungsschaltung im Allgemeinen auf einen festen Pegel eingestellt, während sie in einem nicht betriebenen Zustand nicht festliegt. Im nicht betriebenen Zustand stellt sich insbesondere in einer preiswerten Leistungsquelle die Ausgangsimpedanz oftmals auf unendlich ein. In einem solchen Fall ist ein Potenzial von der Leistungsquelle zu den Elementen, an welche die Spannungen anzulegen sind, im nicht betriebenen Zustand sehr instabil. Dadurch strebt der Tonerträger 20, der eines dieser Elemente ist, an die eine solche Spannung anzulegen ist, ein Potenzial an, das durch Reibung oder dergleichen bedingt ist, was zu einer Streuung der Sichtbarmachungspartikel oder zur Adhäsion von Staub führt. Hingegen ist es mit der vorangehenden Ausführung möglich, dass der Tonerträger 10 ein stabiles Potenzial hat, wie oben erwähnt worden ist, wenn die Leistungsquelle im "Aus"-Zustand ist, wenn nämlich keine Spannung anliegt.
Es ist zu beachten, dass statt des Relais 102 ein Anschlussleiterschalter in der Schalt-Schaltung 101 verwendet werden kann.
Die folgende Beschreibung wird mit Bezug auf die 3 und 25 ein weiteres Beispiel diskutieren, das für eine Verbesserung des Verständnisses der Erfin dung von Nutzen sein könnte. Die Elemente, die die gleiche Struktur (Funktion) wie jene in der weiter obenerwähnten Ausführungsform haben, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung entfällt.
Eine Bilderzeugungsvorrichtung dieser Ausführungsform hat beispielsweise eine in 3 gezeigte Bilderzeugungseinheit 1, die eine Schalt-Schaltung 111, wie sie in 25 gezeigt ist, als Koppelschaltung umfasst. Die Schalt-Schaltung 111 umfasst ein Relais 112, das ein Schaltmittel ist, das die gleiche Konfiguration wie das Relais 102 aufweist, Widerstände 113 und 115, einen Transistor 114 vom NPN-Typ und die weiter obenbeschriebene Schalt-Schaltung 101. Es ist zu beachten, dass die Schalt-Schaltung 111 in dem Fall anwendbar ist, in dem der Toner 18 negativ geladen ist.
Das Relais 112 enthält einen Ruhestromkontakt 112a, einen Arbeitskontakt 112b und eine elektromagnetische Spule 112c. Ein Anschlusspunkt des Kontakts 112a ist mit einer Gegenelektrode 4 verbunden, während der andere Anschlusspunkt davon über den Widerstand 113 mit einem Tonerträger 20 verbunden ist. Ein Anschlusspunkt des Kontakts 102b ist mit einer Gegenelektroden-Leistungsversorgungseinheit 32 verbunden, während die andere Klemme davon mit der Gegenelektrode 4 verbunden ist. Eine Klemme der elektromagnetischen Spule 112c ist mit der Gegenelektroden-Leistungsversorgungseinheit 32 verbunden, während der andere Anschlusspunkt davon mit einem Kollektor des Transistors 114 verbunden ist. Der Emitter des Transistors 114 ist mit der Tonerträger-Leistungsversorgungseinheit 31 verbunden, während seine Basis über den Widerstand 115 mit der Gegenelektroden-Leistungsversorgungseinheit 32 verbunden ist. Der Tonerträger 20 ist über die Schalt-Schaltung 101 mit der Tonerträger-Leistungsversorgungseinheit 31 verbunden, wie in 24 gezeigt ist.
Wenn bei der beschriebenen Ausführung von der Gegenelektroden-Leistungsversorgungseinheit 32 eine Spannung ausgegeben wird, die bewirkt, dass die Gegenelektrode 4 das in 1 gezeigte Arbeitspotenzial E₂ erlangt, steuert der Transistor 114 durch, wobei der Kontakt 112a geöffnet wird, während der Kontakt 112b schließt, wodurch die Gegenelektrode 4 auf das Arbeitspotenzial E₂ gebracht wird.
In diesem Fall dauert es, wie zuvor beschrieben worden ist, im Allgemeinen länger, bis eine Leistungsquelle einen vorgegebenen Spannungspegel erreicht, da die Leistungsquelle eine größere Kapazität besitzt und der vorgegebene Pegel höher ist. Deshalb verbindet die Schalt-Schaltung 111 die Gegenelektrode 4 über den Widerstand 113 mit einem begrenzten Wert mit dem Tonerträger 20, bis die von der Gegenelektroden-Leistungsversorgungseinheit 32 ausgegebene Spannung den vorgegebenen Pegel erreicht hat. Deshalb hat in diesem Zustand die Gegenelektrode 4 das Vorspannungspotenzial Ei des Tonerträgers 20.
Im nächsten Schritt, wenn die von der Gegenelektroden-Leistungsversorgungseinheit 32 ausgegebene Spannung den vorgegebenen Pegel erreicht hat, steuert der Transistor 114 durch, wodurch zwischen dem Kollektor und dem Emitter ein Strom fließt. Wenn der Strom die elektromagnetische Spule 112c durchfließt, wird der Kontakt 112a geöffnet, während der Kontakt 112b schließt. Dadurch wird die Schaltung so umgeschaltet, dass die Gegenelektrode 4 vom Tonerträger 20 getrennt wird, während damit die Gegenelektrode 4 mit der Gegenelektroden-Leistungsversorgungseinheit 32 verbunden wird, wodurch die Gegenelektrode 4 auf das Arbeitspotenzial E₂ gebracht wird.
Andererseits, wenn die Ausgabe der Gegenelektroden-Leistungsversorgungseinheit 32 am Ende des Bilderzeugungsvorgangs eingestellt wird, gelangt die Ausgangsspannung der Gegenelektroden-Leistungsversorgungseinheit 32 unter den vorgegebenen Pegel. In einem solchen Fall braucht der Ausgang der Leistungsquelle im Allgemeinen länger, um auf null abzusinken, da die Leistungsquelle eine größere Kapazität hat und der vorgegebene Pegel höher ist. Mit dem Absinken des Ausgangssignals der Gegenelektroden-Leistungsversorgungseinheit 32 sperrt der Transistor 114 in der Schalt-Schaltung 111, wodurch der Stromfluss zwischen dem Kollektor und dem Emitter beendet wird. Dadurch wird in dem Relais 112 der Kontakt 112a geschlossen, während der Kontakt 102b öffnet. Deshalb erhält die auf diese An über den Widerstand 113 mit dem Tonerträger 20 verbundene Gegenelektrode 4 das Vorspannungspotenzial Ei des Tonerträgers 20.
Wenn sich die Leistungsquelle für die Versorgungsspannungen im nicht betriebenen Zustand befindet, sind im Allgemeinen sowohl das Potenzial der Gegenelektrode 4 als auch jenes des Tonerträgers 20 auf Grund des weiter obenerwähnten Problems der Ausgangsimpedanz der Leistungsquelle im nicht betriebenen Zustand instabil. Deshalb ist in der Bilderzeugungsvorrichtung dieser Ausführungsform die Gegenelektrode 4 die gesamte Zeit, außer wenn die Bilderzeugung erfolgt, mit dem Tonerträger 20 verbunden. Folglich hat die Gegenelektrode 4 dann, wenn die Bilderzeugung nicht ausgeführt wird, das gleiche Potenzial wie der Tonerträger 20 und ist deshalb stabil. Folglich wird das Umherfliegen und Streuen des Toners 18 vom Tonerträger 20 unterdrückt, wenn keine Bilderzeugung erfolgt. Deshalb ist es möglich, das Haften von Toner 18 an der Gegenelektrode 4, wodurch Blätter verschmutzt werden, und eine inadäquate Steuerung des Flugs des Toners 18 zu vermeiden.
Es ist zu beachten, dass das Relais 112 in der Schalt-Schaltung 112 durch einen Anschlussleiterschalter ersetzt werden könnte.
Die folgende Beschreibung wird mit Bezug auf die 26 bis 28 noch ein weiteres Beispiel diskutieren, das für das Verständnis der Erfindung von Nutzen ist. Die Elemente, die die gleiche Struktur (Funktion) wie jene in der weiter obenerwähnten Ausführungsform haben, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung entfällt.
Eine Bilderzeugungsvorrichtung dieser Ausführungsform hat eine plättchenförmige Gegenelektrode 4, wie in den 26 und 27 gezeigt ist. Eine Steuerelektrode 22 und die Gegenelektrode 4 sind so vorgesehen, dass ihre Oberflächen parallel zueinander sind. Ein Blatt 5 wird derart über eine Blatt-Transportstrecke 29 zwischen der Steuerelektrode 22 und der Gegenelektrode 4 transportiert, dass das Blatt 5 die Oberfläche der Gegenelektrode 4 berührt.
Die Gegenelektrode 22 könnte irgendeine der Konfigurationen haben, die in den 6, 8 und 7(b) gezeigt sind, wobei die letztere Figur eine Querschnittansicht der Konfiguration von 8 ist, sowie in den 10 und 9(b) gezeigt sind, wobei die letztere Figur eine Querschnittansicht der Konfiguration von 10 ist. Es ist zu beachten, dass eine Querschnittansicht der in 6 gezeigten Konfiguration in 5(b) gezeigt ist. Außerdem ist zu beachten, dass in den 6, 8 und 10 die isolierenden Substrate weggelassen worden sind. Die Konfigurationen der Steuerelektrode 22 sind die weiter obenbeschriebenen.
Die Gegenelektrode 4 weist einen Verlängerungsabschnitt 4a auf, wie in 27 gezeigt ist. Der Verlängerungsabschnitt 4a ist wenigstens stromabseitig eines dem Bilderzeugungsbereich 21 gegenüberliegenden Abschnitts in der Blatt transportrichtung vorgesehen und erstreckt sich in der Blatttransportrichtung. In dieser Ausführungsform ist der Verlängerungsabschnitt 4a nur stromabseitig in der Blatttransportrichtung vorgesehen, wobei ein stromabseitiger Abschnitt der Gegenelektrode 4 länger als ein stromaufseitiger Abschnitt dieser ist. Der Verlängerungsabschnitt 4a ist so beschaffen, dass er zweimal so lang wie der Hauptabschnitt der Gegenelektrode 4 ist, wobei der Hauptabschnitt ein Abschnitt vom stromaufseitigen Ende der Gegenelektrode 4 bis zu der Stelle ist, die in der Figur durch die gestrichelte Linie angegeben ist. Das stromabseitige Ende des Erweiterungsabschnitts 4a reicht bis in die Umgebung des Befestigungsabschnitts 11. Außerdem erstreckt sich das stromabseitige Ende des Verlängerungsabschnitts 4a weiter in der Blatttransportrichtung als der stromabseitige Endabschnitt der Steuerelektrode 22, so dass verhindert wird, dass ein von der Steuerelektrode 22 erzeugtes elektrisches Feld den Zustand des Toners 18, der auf einem Blatt 5 gehalten wird, nachteilig beeinflusst. Es ist zu beachten, dass der stromabseitige Endabschnitt der Steuerelektrode 22 ein Abschnitt ist, der die Leiterbahnen 26 enthält, die mit den Steuergittern 25 verbunden sind, nämlich ein Abschnitt, an den die Steuerspannung angelegt wird. In dieser Ausführungsform ist der vorerwähnte stromabseitige Endabschnitt der Steuerelektrode 22 als ein Endabschnitt des Bilderzeugungskopfes 3 in 27 gezeigt. Die Länge der Gegenelektrode 4 wird größer eingestellt, wenn die Bilderzeugung in der Bilderzeugungsvorrichtung mit einer höheren Geschwindigkeit erfolgt.
Die Bilderzeugungsvorrichtung dieser Ausführungsform ist mit einer Steuereinheit 201, einer Leistungsversorgungseinheit 202 zur Verwendung für ein elektrisches Flugfeld und einer Steuerspannungs-Anlegungseinheit 203 versehen, wie in 28 gezeigt ist. Die Leistungsversorgungseinheit 202 zur Verwendung für ein elektrisches Flugfeld legt eine Spannung über den Tonerträger 20 und die Gegenelektrode 4 an, wobei die Spannung ein elektrisches Feld erzeugt, das bewirkt, dass der Toner 18 vom Tonerträger 20 zur Gegenelektrode 4 fliegt. Die Steuerspannungs-Anlegungseinheit 203 legt in Übereinstimmung mit einem Bildsignal eine Steuerspannung an die Steuerelektrode 22 an. Der Betrieb der beiden beschriebenen Elemente wird von der Steuereinheit 201 gesteuert.
Die folgende Beschreibung wird die Bilderzeugung, die von der Bilderzeugungsvorrichtung dieser Ausführungsform ausgeführt wird, welche den beschriebe nen Aufbau hat, mit Bezug auf die 26 und 27 diskutieren. Das Blatt 5 wird, wie zur ersten Ausführungsform beschrieben worden ist, zum Bilderzeugungsbereich 21 transportiert. Im nächsten Schritt wird die Steuerspannung in Übereinstimmung mit dem Bildsignal von der Steuerspannungs-Anlegungseinheit 203 an die Steuerelektrode 22 angelegt. Gleichzeitig wird von der Leistungsversorgungseinheit 202 zur Verwendung für ein elektrisches Flugfeld eine Spannung über den Tonerträger 20 und die Gegenelektrode 4 angelegt, wodurch ein elektrisches Feld in einer Richtung erzeugt wird, derart, dass der Toner 18 veranlasst wird, vom Tonerträger 20 in Richtung der Gegenelektrode 4 zu fliegen. Dadurch wird das elektrische Feld in der Umgebung des Bilderzeugungskopfes 3 in Übereinstimmung mit dem Bildsignal gesteuert, wodurch die Erzeugung eines Tonerbildes in Übereinstimmung mit dem Bildsignal auf dem Blatt 5 herbeigeführt wird. Das Blatt 5 wird über die Gegenelektrode 4 zum Fixierabschnitt 11 transportiert, der das Tonerbild auf dem Blatt 5 fixiert.
Hier hat das elektrische Feld der Gegenelektrode 4 unter weiterem den größten Einfluss auf den Toner 18, der auf dem Blatt 5 im Zwischenraum zwischen dem Bilderzeugungsbereich 21 und dem Fixierabschnitt 11 haftet. Genauer gesagt könnte dann, wenn eine Spannung von etwa 1 kV bis 3 kV an die Gegenelektrode 4 in der Bilderzeugungsvorrichtung dieser Ausführungsform angelegt wird, eine Masseklemme der Bilderzeugungsvorrichtung, wenn sie sich im Umkreis der Gegenelektrode befindet, möglicherweise ein elektrisches Feld erzeugen, das bewirkt, dass sich Toner 18 in den Zwischenraum zwischen der Masseklemme und der Gegenelektrode 4 bewegt. Wenn die Gegenelektrode 4 eine unzureichende Menge elektrischer Ladungen an das Blatt 5 liefert, könnte sich der Toner 18 möglicherweise durch den Einfluss des obenerwähnten elektrischen Feldes bewegen.
Um eine solche Erscheinung zu vermeiden ist es erforderlich, eine ausreichende Menge elektrischer Ladungen an das Blatt 5 zu liefern, indem die Dauer der Lieferung der elektrischen Ladungen an das Blatt 5 lang genug eingestellt wird. Deshalb ist in der Bilderzeugungsvorrichtung dieser Ausführungsform die Dauer der Lieferung elektrischer Ladungen von der Gegenelektrode 4 an das Blatt 5 durch das Vorsehen des Verlängerungsabschnitts 4a der Gegenelektrode 4 verlängert, so dass eine umfangreichere Lieferung elektrischer Ladungen von der Gegenelektrode 4 an das Blatt 5 erfolgt, um die Bewegung des Toners 18 auf dem Blatt 5 zu vermeiden. Mit dieser Anordnung können Bilder von ho her Qualität erhalten werden.
Entsprechend der in 27 gezeigten Ausführung ist der Verlängerungsabschnitt 4a in der Blatttransportrichtung stromabseitig des Bilderzeugungsbereichs 21 vorgesehen und reicht bis in die Nähe des Fixierabschnitts 11, wodurch eine Abnahme der elektrischen Ladungen, die von dem Blatt 5 gehalten werden, nicht erlaubt wird, während jedoch gleichzeitig die Lieferung elektrischer Ladungen zu dem Blatt 5 verstärkt wird. Deshalb wird bewirkt, dass der Toner 18 im Bilderzeugungsbereich 21 auf dem Blatt 5 haftet und festgehalten wird, bis er durch den Fixierabschnitt 11 auf dem Blatt 5 fixiert ist. Folglich ist das Vermögen, den Toner 18 auf dem Blatt 5 zu halten, verbessert.
Da sich das stromabseitige Ende des Verlängerungsabschnitts 4a in der Blatttransportrichtung weiter erstreckt als der stromabseitige Endabschnitt der Steuerelektrode 22, wird außerdem die Bewegung der Sichtbarmachungspartikel auf dem Aufzeichnungsmedium mit höherer Sicherheit verhindert.
Genauer gesatgt wird die an der Steuerelektrode 22 anliegende Spannung in Übereinstimmung mit dem Bildsignal zwischen einer Spannung, die den Flug des Toners 18 hervorruft, und einer Spannung, die den Flug des Toners 18 unterdrückt, umgeschaltet. Deshalb wird der Toner 18, der auf dem Blatt 5 festgehalten wird, auch durch die elektrischen Felder beeinflusst, die durch diese Steuerspannungen hervorgerufen werden. Indem jedoch der Verlängerungsabschnitt 4a der Gegenelektrode 4 so ausgebildet wird, dass die Gegenelektrode 4 einen Raum abdeckt, der größer als ein Bereich ist, der durch die elektrischen Felder beeinflusst wird, die durch die Steuerspannungen hervorgerufen werden, wird der Toner 18 kaum durch die elektrischen Felder beeinflusst, was dazu führt, dass die Bewegung des Toners 18 unterdrückt wird.
Ein weiteres Beispiel zum besseren Verständnis der Erfindung wird mit Bezug auf die 29 und 30 diskutiert. Die Elemente, die die gleiche Struktur (Funktion) wie jene in der weiter obenerwähnten Ausführungsform haben, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung entfällt.
Eine Bilderzeugungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform weist eine Bilderzeugungseinheit 1 auf, die, wie in 27 gezeigt ist, eine Abschirmungsplatte 204 als leitfähiges Abschirmungselement enthält. Die Abschirmungs platte 204 ist stromabseitig eines Bilderzeugungsbereiches 21 in der Blatttransportrichtung längs der Oberfläche eines Bilderzeugungskopfes 3 vorgesehen, die einer Gegenelektrode 4 gegenüberliegt. Der Abschnitt des Bilderzeugungskopfes 3, der der Abschirmungsplatte 204 gegenüberliegt, entspricht beispielsweise dem Abschnitt, in dem Leiterbahnen 26 vorgesehen sind, wobei es sich um die Leiterbahnen 26 handelt, die eine Spannung an die Steuergitter 25 auf der Steuerelektrode 22 liefern. Der Abschnitt ist in der 30(a) sowie in der 30(b) gezeigt, die eine Querschnittansicht ist, die durch Schneiden des in 30 gezeigten Bilderzeugungskopfes 3 längs der Linie A-A erhalten wird. Also liegt die Spannung, die an den Steuergittern 25 anliegt, auch an dem obenerwähnten Abschnitt an. Es ist zu beachten, dass die Abschirmungsplatte 204 auf einer Oberfläche eines isolierenden Substrats 23 ausgebildet ist, die der Oberfläche, auf der die Steuergitter 25 vorgesehen sind, gegenüberliegt.
Die Abschirmungsplatte 204 ist mit der Steuerspannungs-Anlegungseinheit 203 verbunden. Während der Bilderzeugung wird von der Steuerspannungs-Anlegungseinheit 203 eine Tonerflugspannung als Steuerspannung, die bewirkt, dass der Toner 18 vom Tonerträger 20 zur Gegenelektrode 4 fliegt, an die Abschirmungsplatte 204 angelegt.
Des Weiteren werden mit der oben dargestellten Ausführung, bei der zusätzlich zu der in 27 gezeigten Konfiguration die Abschirmungsplatte 204 vorgesehen ist, die Bewegungen des Toners 18 auf dem Blatt 5 sicher verhindert.
Genauer gesagt hat, wie weiter oben beschrieben worden ist, das elektrische Feld, das durch die Gegenelektrode 4 hervorgerufen wird, neben weiteren im Raum zwischen dem Bilderzeugungsbereich 21 und dem Fixierabschnitt 11 den größten Einfluss auf den Toner 18, der auf dem Blatt 5 haftet. Da jedoch die Steuerelektrode 22 der Gegenelektrode 4 am nächsten ist und die Steuerspannung, die zwischen der Tonerflugspannung und der Flugunterdrückungsspannung umgeschaltet wird, immer an der Steuerelektrode 22 anliegt, hat auch ein elektrisches Feld, das durch die Steuerelektrode 22 hervorgerufen wird und ein elektrisches Feld einschließt, das durch die Leiterbahnen 26 zum Anlegen der Steuerspannung an die Steuergitter 25 in der Steuerelektrode 22 hervorgerufen wird, einen verhältnismäßig großen Einfluss auf den am Blatt 5 haftenden Toner 18. Also kann durch Anordnen der Abschirmungsplatte 204 wie oben beschrieben, an welche von der Steuerspannungs-Anlegungseinheit 203 die To nerflugspannung angelegt wird, das elektrische Feld, das durch die Leiterbahnen 26 und dergleichen in der Nähe der Gegenelektrode hervorgerufen wird, abgeschirmt werden, während gleichzeitig eine Kraft auf den Toner 18 auf dem Blatt 5 ausgeübt werden kann, so dass der Toner 18 auf das Blatt 5 gepresst wird. Folglich können die Bewegungen des Toners 18, die während der Bilderzeugung verursacht werden, damit er auf dem Blatt 5 haftet, mit einer höheren Sicherheit vermieden werden.
Es ist zu beachten, dass die Tonerflugspannung durch eine beliebige Spannung ersetzt werden könnte, die an die Abschirmungsplatte 204 angelegt wird, vorausgesetzt, die Spannung erzeugt ein elektrisches Feld, das bewirkt, dass der am Blatt 5 haftende Toner 18 auf das Blatt 5 gepresst wird.
Im Folgenden wird ein weiteres Beispiel, das für das Verständnis der Erfindung von Nutzen ist, mit Bezug auf die 31 bis 34 diskutiert. Die Elemente, die die gleiche Struktur (Funktion) wie jene in der weiter obenerwähnten Ausführungsform haben, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung entfällt.
Wie in 31 gezeigt ist, weist eine Bilderzeugungsvorrichtung dieser Ausführungsform eine Bilderzeugungseinheit 1 auf, die mit einer Gegenelektrode 211 anstelle der obenerwähnten Gegenelektrode 4 versehen ist. Die Gegenelektrode 211 weist einen leitfähigen Bereich 211a auf, der gegenüber der Steuerelektrode 22 vorgesehen ist, und einen hochohmigen Bereich 211b, der stromabseitig des leitenden Bereichs 211a in Blatttransportrichtung vorgesehen ist. Ein Endabschnitt des hochohmigen Bereichs 211b reicht bis in die Nähe des Fixierabschnitts 11. Der andere Endabschnitt des hochohmigen Bereichs 211b ist mit dem leitfähigen Bereich 211a elektrisch verbunden. Der leitfähige Bereich 211a ist an die Leistungsversorgungseinheit 202 zur Verwendung für ein elektrisches Flugfeld angeschlossen, während der stromabseitige Endabschnitt des hochohmigen Bereichs 211b an die Masseklemme der Bilderzeugungsvorrichtung angeschlossen ist. In 32(a) ist eine vergrößerte Teilansicht der Anordnung im Umkreis der Gegenelektrode 211 gezeigt, und eine schematische Ersatzschaltung der 32(a) ist in 32(b) gezeigt.
Ein Abschnitt der Steuerelektrode 22, der dem Bilderzeugungsbereich 21 entspricht, ist näher als der andere Teil der Gegenelektrode 22 an der Gegenelekt rode 211 angeordnet, wobei es sich insbesondere um einen Abschnitt handelt, in dem Leiterbahnen 26 ausgebildet sind.
Bei der beschriebenen Ausführung wird während der Bilderzeugung von der Leistungsversorgungseinheit 202 zur Verwendung für ein elektrisches Flugfeld eine vorher festgelegte Spannung über den leitfähigen Bereich 211a der Gegenelektrode 211 und den Tonerträger 20 angelegt, so dass zwischen dem Tonerträger 20 und dem leitfähigen Bereich 211a ein elektrisches Feld erzeugt wird, das bewirkt, dass der Toner 18 vom Tonerträger 20 zum leitfähigen Bereich 211a fliegt. An die Steuerelektrode 22 wird eine Steuerspannung in Übereinstimmung mit dem Bildsignal angelegt, um den Flug des Toners 18 zu steuern.
Andererseits wird das Blatt 5 über die Blatt-Transportstrecke 29 auf der Gegenelektrode 211 befördert, wobei die Oberfläche der Rückseite des Blattes 5 in Kontakt mit der Gegenelektrode 211 ist. Während des Transports gelangt der Toner 18, der vom Tonerträger 20 wegfliegt, auf die nach oben zeigende Oberfläche des Blattes 5 und haftet auf dieser, wodurch ein Tonerbild entsteht. Danach, wenn eine Kante des Blattes 5 das stromabseitige Ende des hochohmigen Bereichs 211b erreicht, verlässt das Blatt 5 die Fläche des hochohmigen Bereichs 211b und wird zum Fixierabschnitt 11 geschickt, der das Tonerbild auf dem Blatt 5 fixiert.
Genauer gesagt werden während des Transports des Blattes 5 über die Blatt-Transportstrecke 29 von der Gegenelektrode 211 elektrische Ladungen an die Rückseite des Blattes 5 geliefert und der Toner 18 auf der Oberfläche des Blattes 5 wird durch die elektrischen Ladungen darauf unbeweglich festgehalten. Wenn von der Leistungsversorgungseinheit 202 zur Verwendung für ein elektrisches Flugfeld eine vorher festgelegte Spannung an die Gegenelektrode 211 angelegt wird, erhält der leitende Bereich 211a der Gegenelektrode 211 entsprechend der vorher festgelegten Spannung ein bestimmtes Potenzial. Andererseits hat der hochohmige Bereich 211b ein Potenzial, das, wie in 33 gezeigt ist, allmählich abnimmt, da die Spannung vom stromaufseitigen Ende zum stromabseitigen Ende abnimmt, um schließlich am stromabseitigen Endabschnitt auf das Massepotenzial der Bilderzeugungsvorrichtung abzusinken. Bei einem solchen Gradienten des Potenzials der Gegenelektrode 211 hat das elektrische Feld der Gegenelektrode 211 eine Stärke, die größer als jene des elektrischen Flugfeldes im Bilderzeugungsbereich 21 ist, wobei die Stärke all mählich vom stromaufseitigen Ende zum stromabseitigen Ende des hochohmigen Bereichs 211b abfällt, wie in 34 gezeigt ist. Deshalb tritt dann, wenn das Blatt 5 die Gegenelektrode 211 verlässt und dem Fixierabschnitt 11 zugeführt wird, keine elektrische Entladung zwischen dem Blatt 5 und der Gegenelektrode 211 auf, wodurch gewährleistet ist, dass eine Bewegung des Toners 18 auf dem Blatt 5 infolge des Entladungsstoßes vermieden wird.
Genauer gesagt tragen die von der Gegenelektrode 211 auf die Rückseite des Blattes 5 aufgebrachten elektrischen Ladungen dazu bei, das Gleichgewicht mit den elektrischen Ladungen des Toners 18, der auf der Oberfläche des Blattes 5 haftet, aufrechtzuerhalten, und das Potenzial des gesamten Blattes 5 nimmt unter der Bedingung, dass dem Blatt 5 genügend elektrische Ladungen zugeführt werden, 0 V an. Deshalb tritt in dem Fall, in dem der stromabseitige Endabschnitt des hochohmigen Bereiches 211b das Massepotenzial besitzt, das 0 V hat, kein Potenzialunterschied zwischen dem Blatt 5 und dem stromabseitigen Endabschnitt des hochohmigen Bereichs 211b auf, wodurch bewirkt wird, dass zwischen den beiden keine Entladung auftritt, wenn das Blatt 5 den hochohmigen Bereich 211b verlässt. Wenn eine drastische Änderung des Potenzials der Gegenelektrode 211 auftritt, die bewirkt, dass der stromabseitige Endabschnitt der Gegenelektrode 211 Massepotenzial annimmt, könnte möglicherweise auf Grund der drastischen Potenzialänderung eine Entladung auftreten. Hingegen tritt in dem Fall, in dem das Potenzial des leitfähigen Bereichs 211a im hochohmigen Bereich 211b allmählich abnimmt, um schließlich am stromabseitigen Endabschnitt des hochohmigen Bereichs 211b, nämlich dem stromabseitigen Endabschnitt der Gegenelektrode 211, Massepotenzial zu erreichen, ein solches Problem, wie oben beschrieben worden ist, keineswegs auf.
Da außerdem der Abschnitt der Steuerelektrode 22, der dem Bilderzeugungsbereich 21 entspricht, näher als andere Abschnitte davon, insbesondere näher als der Abschnitt, in dem Leiterbahnen 26 vorgesehen sind, an der Gegenelektrode 211 angeordnet ist, beeinflussen Änderungen des Potenzials der Steuerelektrode 22 während der Bilderzeugung nur den Bilderzeugungsbereich 21, wobei es nicht möglich ist, dass die Änderungen irgendeine Störung in dem elektrischen Feld in der Nähe des Blattes 5 hervorrufen. Folglich stellt die vorerwähnte Ausführung sicher, dass der am Blatt 5 haftende Toner 18 gut gehalten wird, wodurch gewährleistet ist, dass Bilder von hoher Qualität erzielt werden. Es ist zu beachten, dass diese Anordnung auf die Bilderzeugungsvorrichtung der anderen Ausführungsformen anwendbar ist.
Bei der vorhergehenden Ausführung kann die Bewegung des Toners 18, die durch Entladungsstöße während des Transports des Blattes 5 über die Blatt-Transportstrecke 29 verursacht wird, verhindert werden, wodurch gewährleistet ist, dass Bilder von hoher Qualität erzielt werden.
Außerdem sind bei der obenbeschriebenen einfachen Ausführung, bei welcher der leitfähige Bereich 211a und der hochohmige Bereich 211b in der Gegenelektrode 211 vorgesehen sind, ein Bereich für die Bilderzeugung, der ein festgelegtes Potenzial hat und ein Bereich, der ein Potenzial hat, das von der stromaufwärtigen Seite zur stromabwärtigen Seite allmählich abnimmt, in der Gegenelektrode 211 vorgesehen.
Im Folgenden wird ein weiteres Beispiel, das zum völligen Verständnis der Erfindung beiträgt, mit Bezug auf die 35 bis 38 diskutiert. Die Elemente, die die gleiche Struktur (Funktion) wie jene in der weiter obenerwähnten Ausführungsform haben, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung entfällt.
Wie in 35 gezeigt ist, weist eine Bilderzeugungsvorrichtung dieser Ausführungsform eine Bilderzeugungseinheit 1 auf, die mit einer Gegenelektrode 221 anstelle der Gegenelektrode 4 der vorhergehenden Ausführungsformen versehen ist. Die Gegenelektrode 221 ist mit einem endlosen Widerstandsgurt 222 und drei leitfähigen Walzen 223 bis 225 versehen, die den leitenden Gurt 222 halten. Die ersten bis dritten leitfähigen Walzen 223 bis 225 sind in der Blatttransportrichtung in einer Reihe angeordnet. Die erste leitfähige Walze 223 ist stromaufseitig in der Blattführungsrichtung angeordnet, während sich die zweite leitfähige Walze 224 stromabseitig befindet, um den Widerstandsgurt 222 drehbar zu lagern.
Die dritte leitfähige Walze 225 ist zwischen der ersten leitfähigen Walze 223 und der zweiten leitfähigen Walze 224 so vorgesehen, dass sie die Rückseite des Widerstandsgurts berührt, derart, dass ein Abschnitt zwischen der ersten und der dritten leitfähige Walze 223 und 225 dem Bereich gegenüberliegt, in dem der Blatttransport erfolgt (im Folgenden als Blatttransportabschnitt bezeichnet). Ein Teil des Blatttransportabschnitts des Widerstandsgurts 222, der sich zwischen der ersten leitfähigen Walze 223 und der dritten leitfähigen Walze 225 befindet, ist parallel zur Steuerelektrode 22 ausgebildet, während der übrige Teil des Blatttransportabschnitts des Widerstandsgurts 222, der sich zwischen der dritten leitfähigen Walze 225 und der zweiten leitfähigen Walze 224 befindet, so geneigt ist, dass die zweite leitfähige Walze 224 tiefer als die dritte leitfähige Walze 225 liegt.
Wie in 36 gezeigt ist, sind die erste und die dritte leitfähige Walze, 223 und 225, an die Leistungsversorgungseinheit 202 zur Verwendung für ein elektrisches Flugfeld der obenbeschriebenen Ausführungsformen angeschlossen, während die zweite leitfähige Walze 224 an die Masseklemme der obenbeschriebenen Ausführungsformen angeschlossen ist, die in der Bilderzeugungsvorrichtung vorgesehen ist. Deshalb wird dann, wenn während der Bilderzeugung durch die Leistungsversorgungseinheit 202 zur Verwendung für ein elektrisches Flugfeld eine vorher festgelegte Gegenelektrodenspannung an die erste leitfähige Walze 223 und an die dritte leitfähige Walze 225 angelegt wird, der Teil des Widerstandsgurts zwischen der ersten leitfähigen Walze 223 und der dritten leitfähigen. Walze 225, nämlich der Teil, der dem Bilderzeugungsbereich 21 entspricht, ein Abschnitt gleich bleibenden Potenzials 221a, wobei das gleich bleibende Potenzial das elektrische Flugfeld verursacht. Andererseits wird der Abschnitt zwischen der dritten und der zweiten leitfähigen Walze 225 und 224 ein Abschnitt abnehmenden Potenzials 221b, der ein Potenzial aufweist, das von der dritten leitfähigen Walze 225 zur zweiten leitfähigen Walze 224 allmählich abnimmt und schließlich auf das Massepotenzial abfällt.
Mit der beschriebenen Anordnung wird wie im Fall der Bilderzeugungsvorrichtung der dritten Ausführungsform keine Entladung zwischen dem Blatt 5 und der Gegenelektrode 221 hervorgerufen, wenn das Blatt 5 die Gegenelektrode 221 verlässt und dem Fixierabschnitt 11 zugeführt wird. Da verhindert wird, dass sich der Toner 18 auf dem Blatt 5 infolge eines Entladungsstoßes einer Entladung bewegt, ist folglich gewährleistet, dass Bilder von einer ausgezeichneten Qualität erzielt werden.
Es ist zu beachten, dass die Gegenelektrode 221 genauso wie die Gegenelektrode 61 von 37 ausgeführt sein könnte. In der Gegenelektrode 61 haben die erste und die zweite leitfähige Walze, 223 und 224, den gleichen Durchmesser, während die dritte leitfähige Walze 225 einen geringeren Durchmesser besitzt. Bei der beschriebenen Ausführung ist es nicht erforderlich, den Widerstandsgurt 222 im Bereich abnehmenden Potenzials zu neigen. Es ist möglich, den Widerstandsgurt 222 über dem Abschnitt gleich bleibenden Potenzials und dem Abschnitt abnehmenden Potenzials horizontal anzuordnen.
Außerdem könnte die Gegenelektrode 221 genauso wie die Gegenelektrode 241 von 38 ausgeführt sein. Anstelle der dritten leitfähigen Walze 225 ist eine leitfähige Bürste 242 in der Gegenelektrode 241 vorgesehen, derart, dass die leitfähige Bürste 242 in Kontakt mit der Rückseite des Widerstandsgurts 222 angeordnet ist.

Claims

Bilderzeugungsvorrichtung, mit: einem Sichtbarmachungspartikel-Träger (20), der Sichtbarmachungspartikel (18) trägt; einer Gegenelektrode (4), die gegenüber dem Sichtbarmachungspartikel-Träger (20) vorgesehen ist; einer Steuerelektrode (22), die zwischen dem Sichtbarmachungspartikel-Träger (20) und der Gegenelektrode (4) vorgesehen ist; Leistungsversorgungsmitteln (31), die über den Sichtbarmachungspartikel-Träger (20) und die Gegenelektrode (4) eine Spannung zur Verwendung für ein elektrisches Flugfeld anlegen, so dass ein elektrisches Feld, das die Sichtbarmachungspartikel (18) dazu veranlasst, von dem Sichtbarmachungspartikel-Träger (20) zu der Gegenelektrode (4) zu fliegen, erzeugt wird; Steuerspannungs-Anlegungsmitteln (33), die an die Steuerelektrode (22) eine Steuerspannung anlegen, so dass der Flug der Sichtbarmachungspartikel (18) in Übereinstimmung mit einem Bildsignal gesteuert wird; einem Aufzeichnungsmedium-Transportweg (29), auf dem ein Aufzeichnungsmedium (5) transportiert wird, während es mit der Gegenelektrode (4) in Kontakt ist, wobei der Aufzeichnungsmedium-Transportweg (29) zwischen der Steuerelektrode (22) und der Gegenelektrode (4) vorgesehen ist, wobei die Sichtbarmachungspartikel (18) an dem Aufzeichnungsmedium (5) anhaften; und Steuermitteln (16), die die Leistungsversorgungsmittel (31) und die Steuerspannung-Anlegungsmittel (33) so steuern, dass während einer betriebslosen Zeitspanne, in der die Spannung zur Verwendung für das elektrische Flugfeld und die Steuerspannung nicht angelegt werden, der Sichtbarmachungspartikel-Träger (20), die Gegenelektrode (4) und die Steuerelektrode (22) das gleiche Potenzial wie das Massepotenzial der Bilderzeugungsvorrichtung besitzen; während einer Betriebszeitspanne, in der die Spannung zur Verwendung für das elektrische Flugfeld und die Steuerspannung angelegt werden, zunächst an die Steuerelektrode (22) eine Flugunterdrückungsspannung als die Steuerspannung angelegt wird, wobei die Flugunterdrückungsspannung den Flug der Sichtbarmachungspartikel (18) unterdrückt, und danach die Spannung zur Verwendung für das elektrische Flugfeld über den Sichtbarmachungspartikel-Träger (20) und die Gegenelektrode (4) angelegt wird; und dann, wenn das Anlegen der Spannung zur Verwendung für das elektrische Flugfeld und der Steuerspannung beendet wird, die Flugunterdrückungsspannung als die Steuerspannung an die Steuerelektrode angelegt wird und anschließend das Anlegen der Spannung zur Verwendung für das elektrische Flugfeld beendet wird, woraufhin das Anlegen der Flugunterdrückungsspannung beendet wird.
Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuermittel (16) die Leistungsversorgungsmittel (31) und die Steuerspannungs-Anlegungsmittel (33) so steuern, dass während der Betriebszeitspanne und vor dem Anlegen der Flugunterdrückungsspannung an die Steuerelektrode (22) der Sichtbarmachungspartikel-Träger (20), die Gegenelektrode (4) und die Steuerelektrode (22) jeweils auf ein Vorspannungspotenzial des Sichtbarmachungspartikel-Trägers (22) gesetzt werden, das so gesetzt ist, dass sein Wert näher beim Massepotenzial als bei dem Potenzial der Gegenelektrode (4) liegt, und eine Polarität der Gegenelektrode (4) während des Anlegens der Spannung zur Verwendung für das elektrische Flugfeld besitzen.