DE1563173B1 - Device for generating a direct current corona discharge current - Google Patents

Device for generating a direct current corona discharge current

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DE1563173B1 DE19661563173 DE1563173A DE1563173B1 DE 1563173 B1 DE1563173 B1 DE 1563173B1 DE 19661563173 DE19661563173 DE 19661563173 DE 1563173 A DE1563173 A DE 1563173A DE 1563173 B1 DE1563173 B1 DE 1563173B1
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Description

Nach einer weiteren Ausgestaltung der ErfindungAccording to a further embodiment of the invention

— 25 kann der Gleichrichter aber auch in Form eines- The rectifier can also take the form of a

eignen Bauelementes zwischen das Steuergitter und die Quelle konstanten Potentials geschaltet sein, sosuitable component be connected between the control grid and the source of constant potential, so

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung ' daß übliche Steuergitter Verwendung finden können, zur Erzeugung eines Gleichstrom-Koronaentladungs- ' Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung seien an stromes, insbesondere zum Laden von Flächen bei 30 Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt in scheelektrographischen Verfahren, mit einer an eine malischer Darstellung:The invention relates to a device 'that conventional control grids can be used, for generating a direct current corona discharge 'Two embodiments of the invention are attached stromes, in particular for loading areas described at 30 hand of the drawing. It shows in scheelectrographic Procedure, with an to a Malian representation:

Wechselspannungsquelle angeschlossenen Entlä- Fig. 1 einen Vertikälschnitt und'das SchaltbildAC voltage source connected outlet Fig. 1 a vertical section and the circuit diagram

dungselektrode und. einem Steuergitter im Korona- einer ersten Ausführungsform,
entladungsstrom, das an eine Quelle konstanten Fig. 2 einen Vertikalschnitt und das Schaltbildelectrode and. a control grid in the corona - a first embodiment,
discharge current applied to a source constant Fig. 2 is a vertical section and the circuit diagram

Potentials angeschaltet ist. 35 einer zweiten Ausführungsform.Potential is switched on. 35 of a second embodiment.

Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art (vgl. Wie F i g. 1 zeigt, ist eine Hochspannungs-Wechsel-In known devices of this type (see. As FIG. 1 shows, a high-voltage alternating

USA.-Patentschrift 2 777 957, Fig. 1,14) wird der der Spannungsquelle 2 einerseits über einen Schalter 4 Entladungselektrode zugeführte Strom gleichgerich- mit einer KoronaentladüngSelektrode 6 verbünden, tet, wozu es notwendig ist, zwischen die Wechsel- Die Hochspannungsquelle 2 ist andererseits mit einer spannungsquelle und die Entladungselektrode einen 40 elektrisch leitenden Trägerschicht 8 einer als Ganzes Hochspannungsgleichrichter und eine Glättungsein- mit 10 bezeichneten xerographischen Platte verrichtung zu schälten. Da der Gleichrichter für die buiiden. Auf der Trägerschicht 8 ist eine phöMeitvolle Leistung der Entladungselektrode dimensioniert fähige Schicht 12 vorgesehen. Zwischen der Korona·: sein muß, bedingt die Verwendung eines Gleichstrom- entladungselektrode 6 und der Platte 10 ist ein elek-KoronäentladüngsstrorneS an Stelle eines'Wechsel· 45 frisch leitendes Steüefgittef 14 angeordnet, das über .'ström-Köronäentlädimgssirömes einen erheblichen einiö Gleichrichter 18 und einen Schalter 24 mit zusätzlichen Aufwand. Das Steuergitter hat bei diesen einer Quelle konstanten Potentials, nämlich Erde, bekannten Vorrichtungen ebenso wie bei den be- verbunden ist. Wenn die Koronaentladungselekkannten Vorrichtungen (vgl. USA.-Patentschrift . trode 6 durch Schließen des Schalters 4 in Tätigkeit 2 879 395, Fig. 1), welche mit einem Wechselstrom- 50 gesetzt wird, richtet das Gitter 14 den Wechselstrom Koronaentladungsstrom arbeiten, die Aufgabe, die gleich, der von der Entladungselektrode 6 zur Platte Oberflächenladung der der Koronaentladung ausge- 10 fließen möchte, wodurch die photoleitfähige setzten Fläche auf einen solchen Wert zu begrenzen, Schicht 12 mit einer gleichpolaren~elektrostatischen der zu keinem Durchschlag führen kann. Ladung vorgegebener Polarität geladen wird. Es sindUSA.-Patent 2 777 957, Fig. 1, 14) is that of the voltage source 2 on the one hand via a switch 4 Connect the current supplied to the discharge electrode in the same direction with a corona discharge electrode 6, tet, for which it is necessary, between the alternating The high voltage source 2 is on the other hand with a voltage source and the discharge electrode a 40 electrically conductive carrier layer 8 as a whole High-voltage rectifier and a smoothing device labeled 10 perform a xerographic plate to peel. As the rectifier for the buiiden. On the carrier layer 8 is a conductive Power of the discharge electrode dimensioned capable layer 12 is provided. Between the corona: Must be, requires the use of a direct current discharge electrode 6 and the plate 10 is an electrical corona discharge current in place of an 'exchange 45 freshly conductive control grid 14 arranged over .'ström-Köronäentlädimgssirömes a considerable einiö rectifier 18 and a switch 24 with additional effort. The control grid has at this one source of constant potential, namely earth, known devices as well as connected to the. When the corona discharge Devices (see. USA. Patent. Trode 6 by closing the switch 4 in action 2 879 395, Fig. 1), which is set with an alternating current 50, the grid 14 directs the alternating current Corona discharge current work, the task the same, that of the discharge electrode 6 to the plate Surface charge that the corona discharge would like to flow out, whereby the photoconductive Set area to limit such a value, layer 12 with a homopolar ~ electrostatic which cannot lead to a breakdown. Charge of predetermined polarity is charged. There are

Der Erfindung liegt die Aufgäbe Zugrunde, eine 55 verschiedene Verfahreü bekannt, um eine gleich-Vorrichtung zur Erzeugung eines Gleichstrorn-Ko- förmige Ladung der phöioleitfähigen Schicht zu erronaentladungsstromes zu schaffen^ die sowohl ein- zielen. Diese bekannten Verfahren, die beispielsweise fach als auch billig ist. Ausgehend von einer Vor- ein Steuergitter oder einen Schirm verwenden oder richtung der eingangs genannten Art ist diese Auf- eine Relativbewegung zwischen der Entladungselekgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem 60 trode und der xerographischen Platte 10 -vorsehen, über das Steuergitter zur Quelle konstanten Poten- können hier angewendet werden,
tials führenden Strompfad ein Gleichrichter vorge- Während der positiven Halbwelle des Entladungssehen ist. Stroms werden die Ionen oder Ladungen, die auf das The invention is based on the task of creating a similar device for generating a direct current Ko-shaped charge of the photoconductive layer to errona discharge current, both of which are aimed at. This known method, which is, for example, technical as well as cheap. Starting from a front use a control grid or a screen or direction of the type mentioned, this relative movement between the discharge electrode is achieved according to the invention in that in the electrode and the xerographic plate 10 -provide constant pots via the control grid to the source - can be used here,
A rectifier is provided to the leading current path during the positive half-wave of the discharge. The ions or charges that act on the

Bei einer solchen Anordnung des Gleichrichters Steuergitter 14 auf treffen, über den Gleichrichter 18 ist nur ein Niederspannungsgleichrichter erforderlich. 65 zur Erde abgeleitet.In such an arrangement of the rectifier control grid 14 meet via the rectifier 18 only a low voltage rectifier is required. 65 derived to earth.

Außerdem braucht nur ein Teil des gesamten der Wenn dagegen der Koronastrom negativ ist, sperrtIn addition, if the corona current is negative, on the other hand, it only needs a part of the total to block

Hochspannungsquelle entnommenen Stromes gleich- der Gleichrichter 18, so daß das Steuergitter 14 sehr gerichtet zu werden, nämlich etwa 10 °/o, weshalb der rasch auf ein Raumpotential aufgeladen wird, dasThe current drawn from the high voltage source is equal to the rectifier 18, so that the control grid 14 is very to be directed, namely about 10%, which is why it is quickly charged to a space potential that

seiner Lage entspricht. Wenn die Aufladung beendet ist, hört das Einfangen von Ladungen auf, so daß der Ladungsträgerstrom durch das Steuergitter 14 hindurchtreten und die photoleitfähige Schicht 12 beaufschlagen kann. Bei den meisten Frequenzen, die im Wechselstrom auftreten, erzeugt das Steuergitter 14 einen pulsierenden Gleichstrom-Koronaentladungsstrom. Wie Fig. 1 zeigt, ist die Koronaentladungselektrode 6 teilweise von einem geerdeten, metallischen Schirm 20 umgeben, der zur weiteren Stabilisierung der Koronaentladung bei verhältnismäßig hohen Koronapegeln dient. Die gesamte am Gleichrichter 18 anliegende Spannung ist auf etwa 200 bis 300VoIt begrenzt. Üblicherweise fließen nur etwa 10 °/o desjenigen Stromes, der von der Wechselspannungsquelle 2 entnommen wird, durch den Gleichrichter 18. Hieraus folgt, daß der Gleichrichter 18 nur etwa 1% oder weniger der Leistung zu steuern braucht, die zu steuern wäre, wenn er in Reihe mit der Wechselspannungsquelle 2 geschaltet wäre.corresponds to its location. When the charge is finished, the charge trapping stops, so that the charge carrier flow pass through the control grid 14 and act on the photoconductive layer 12 can. At most of the frequencies that occur in alternating current, the control grid generates 14 a pulsating direct current corona discharge current. As shown in Fig. 1, the corona discharge electrode is 6 partially surrounded by a grounded, metallic screen 20, which is used for further stabilization is used for corona discharge at relatively high corona levels. The whole on the rectifier 18 applied voltage is limited to around 200 to 300VoIt. Usually only about 10% of that current which is drawn from the alternating voltage source 2 through the rectifier 18. It follows that the rectifier 18 can only control about 1% or less of the power needs to be controlled if it were connected in series with the AC voltage source 2.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet ebenso gut, wenn der Gleichrichter 18 umgekehrt in den Leitungszug gelegt ist. Die Ladung auf der photoleitfähigen Schicht 12 weist dann aber die entgegengesetzte Polarität auf. Es wurde gefunden, daß der Gleichrichter 18 normalerweise den wechselnden Koronaentladungsstrom nicht vollständig gleichrichtet. Um eine vollständige Gleichrichtung zu erhalten, ist im Ausführungsbeispiel eine Vorspannungsquelle 22 konstanten Potentials vorgesehen, die mittels des Schalters 24 in den Strompfad des Gleichrichters gelegt werden kann.The inventive device works just as well when the rectifier 18 is reversed in the Cable run is laid. The charge on the photoconductive layer 12 then has the opposite Polarity on. It has been found that the rectifier 18 is normally the alternating Corona discharge current not fully rectified. To get full rectification, a bias voltage source 22 constant potential is provided in the embodiment, which by means of the Switch 24 can be placed in the current path of the rectifier.

F i g. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Entsprechende Teile sind mit gleichen Bezugszahlen versehen. Der einzige Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und derjenigen gemäß Fig. 1 besteht darin, daß statt des separaten Gleichrichters IS zwischen dem Steuergitter 14 und Erde auf dem geerdeten Steuergitter 14 eine gleichrichtende Schicht 26 vorgesehen ist. Diese Schicht besteht im Ausführungsbeispiel aus unsensibilisiertem Zinkoxyd in einem Kunstharzbindemittel. Es können aber auch andere Stoffe hierfür verwendet werden. Die Polarität der Ladungen, die auf die photoleitfähige Schicht 12 aufgebracht werden, hängt von der Wahl des Schichtmaterials ab. Im Falle von unsensibilisiertem Zinkoxyd in Kunstharz können nur negative Ladungen durch das Steuergitter 14 hindurchtreten. Eine Vorspannungsquelle 22 kann mittels des Schalters 24 in den Strompfad des Steuergitters 14 gelegt werden. Hinsichtlich der Anordnung und Ausbildung der Hochspannungs-Wechselspannungsquelle 2, der Entladungselektrode 6, des zwischen beiden liegenden Schalters 4 und der elektrisch leitenden Trägerschicht 8 der xerographischen Platte 10 bestehen keine Unterschiede gegenüber der Ausführungsform gemäß Fig. 1.F i g. 2 shows another embodiment of the device according to the invention. Corresponding parts are provided with the same reference numbers. The only difference between this embodiment and that of FIG. 1 is that instead of separate rectifier IS between the control grid 14 and earth on the earthed control grid 14 a rectifying layer 26 is provided. These In the exemplary embodiment, the layer consists of unsensitized zinc oxide in a synthetic resin binder. However, other substances can also be used for this purpose. The polarity of the charges on the photoconductive layer 12 are applied depends on the choice of layer material. In case of Unsensitized zinc oxide in synthetic resin can only pass negative charges through the control grid 14. A bias voltage source 22 can be connected to the current path of the control grid by means of switch 24 14 are placed. With regard to the arrangement and design of the high-voltage AC voltage source 2, the discharge electrode 6, the switch 4 located between the two and the electrical conductive carrier layer 8 of the xerographic plate 10 are no differences from the embodiment according to FIG. 1.

Wie schon erwähnt, ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht auf elektrographische Verfahren beschränkt. Sie kann auch beispielsweise in einem Gehäuse angeordnet sein, in dem das Steuergitter 14 die einzige Öffnung nach außen hin bildet. Mittels einer solchen Vorrichtung können Luftionen einer bestimmten Polarität erzeugt werden, die beispielsweise in Klimaanlagen benötigt werden, die eine Staubfalle besitzen. Es ist für den Fachmann ohne Schwierigkeiten möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung auch auf anderen Anwendungsgebieten einzusetzen.As already mentioned, the use of the device according to the invention is not restricted to electrographic Procedure limited. It can also be arranged, for example, in a housing, in which the control grid 14 forms the only opening to the outside. By means of such a device air ions of a certain polarity can be generated, which are required, for example, in air conditioning systems who have a dust trap. It is possible for the person skilled in the art without difficulty, the inventive Device can also be used in other areas of application.

Es ist auch beispielsweise die Verwendung eines Thyristors möglich, um die Phasenlage des Impulses mit einem Netzwerk zu synchronisieren oder um die Impulsbreite zu modulieren. Ferner kann der übliche Hochspannungstransformator durch eine piezoelektrische Spannungsquelle ersetzt werden, wodurch man noch eine größere Wirtschaftlichkeit der Vorrichtung erzielt. Eine piezoelektrische Hochspannungsquelle kann auch dann eingesetzt werden, wenn die Vorrichtung fern von einer Quelle elektrischer Energie betrieben werden soll.It is also possible, for example, to use a thyristor to adjust the phase position of the pulse to synchronize with a network or to modulate the pulse width. Furthermore, the usual High voltage transformer can be replaced by a piezoelectric voltage source, whereby even greater economy of the device is achieved. A high voltage piezoelectric source can also be used when the device is remote from a source of electrical power Energy is to be operated.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen ©OPY1 sheet of drawings © OPY

Claims (3)

:::; ■- -.■ 1 563 ^r 1 2 .. Gleichrichter nur für eine Leistung- yön^twa 1% Patentansprüche: ' öder weniger der Leistung der Gleichrichter bei den bekannten Vorrichtungen dimensioniert zu sein:::; ■ - -. ■ 1 563 ^ r 1 2 .. Rectifiers only for one power- yön ^ about 1% claims: 'or less of the power of the rectifier in the known devices to be dimensioned 1. Vorrichtung zur Erzeugung eines Gleichstrorn-= braucht. Die hierdurch erzielte Vereinfachung und KoronaentladungsstromesV insbesondere zum La- 5 Verbilligung ist beträchtlich. Ein weiterer Vorteil ist den von Flächen bei elektrographischen Verfah- in der zusätzlichen stabilisierenden Wirkung des ren, mit einer an eine Wechselspannungsquelle Steuergitters auf die räumliche Verteilung des Koangeschlossenen Entladungselektrode und einem ronastromes zu sehen. Schließlich ist noch von Vor-Steuergitter im Koronaentladungsstrom, das an teil, daß bei der erfindungsgemäßen Anordnung des eine Quelle konstanten Potentials angeschaltet io Gleichrichters das Steuergitter auch eine Steuerung ist, dadurch gekennzeichnet, daß in . der Phase'und Amplitude des pulsierenden Gleichdem über dag Steuergitter (14) zur Quelle köä- ströto-Köröfiäentladungsstromes gestattet.1. Device for generating a DC = needs. The resulting simplification and Corona discharge currentsV, especially for La- 5, are considerable. Another benefit is those of surfaces in the case of electrographic processes in the additional stabilizing effect of the ren, with a control grid connected to an AC voltage source on the spatial distribution of the coan Discharge electrode and a ronastromes can be seen. Finally, there is also the pre-control grid in the corona discharge current that is part of that in the inventive arrangement of the a source of constant potential connected io rectifier the control grid also a control is, characterized in that in. the phase and amplitude of the pulsating equation via dag control grid (14) to the source of köäströto-Köröfiäentladungsstromes allowed. stanten Potentials (22; Erde) führenden Strom- Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist derconstant potential (22; earth) carrying current In one embodiment of the invention is the pfad ein Gleichrichter (18; 26) vorgesehen ist. Gleichrichter als Schicht aus einem gleichrichtendenpath a rectifier (18; 26) is provided. Rectifier as a layer of a rectifying 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 15 Stoff auf dem Steuergitter ausgebildet, was eine bekennzeichnet, daß der Gleichrichtef als Schicht sonders einfache und billige Lösung darstellt. Das (26) aus einem gleichrichtenden Material auf dent gleichrichtende Material kann beispielsweise aus un-Steuergitter (14): ausgebildet ist, sensibilisiertem Zinkoxyd in einem Kunstharzbinde-2. Apparatus according to claim 1, characterized in 15 fabric formed on the control grid, which indicates a that the Richtrichtef as a layer is a particularly simple and cheap solution. That (26) made of a rectifying material on the rectifying material can for example be made from un-control grid (14): is trained to use sensitized zinc oxide in a synthetic resin binder 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge^- mittel bestehen. In diesem Falle können nur negative kennzeichnet, daß der Gleichrichter (18) zwischen 20 Ionen durchgelassen werden. Natürlich können auch dem Steuergitter (14) und der .Quelle konstanten andere Stoffe für die Gleichrichterschicht verwendet Potentials (22; Erde) vorgesehen ist. werden, so daß ein Durchlaß des Stromes jeder gewünschten Polarität erzielt werden kann.3. Apparatus according to claim 1, characterized ge ^ - consist medium. In this case can only be negative indicates that the rectifier (18) between 20 ions are allowed through. Of course you can too the control grid (14) and the source constant other substances are used for the rectifier layer Potential (22; earth) is provided. be so that a passage of the current any desired Polarity can be achieved.
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