DE2028143C3 - Koronaaufladevorrichtung fur elektrofotografische Kopiergerate - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Koronaaufladevorrichtung für elektrofotografische Kopiergeräte mit mindestens einem in einem Abschirnirahmen zwischen Halteelementen federnd gespannten Entladungsdraht und einer Sicherungseinrichtung, die bei Bruch eines oder mehrerer der Entladungsdrähte wirksam wird, sowie mit einer Energiequelle.

In elektrofotografischen Koronaaufladevorrichtungen ist im allgemeinen ein Korona-Entladungsdraht aus Wolfram oder rostfreiem Stahl von ungefähr 0,1 mm Durchmesser angeordnet. Zwischen einer Gegenelektrode, auf der sich eine aufzuladende Fläche befindet, und dem Korona-Entladungsdraht wird eine Hochspannung angelegt, durch die eine Koronaentladung erzeugt wird.

Durch diese hohe Spannung wird der Korona-Entladungsdraht allmählich abgetragen bzw. verbraucht und die Zugfestigkeit so weit verringert, daß der Draht bricht. Weiterhin neigt die Korona-Entla- ^■ingsdraht ablagert, sich an einer Stelle zu konzentrieren. Dies ruft eine Funkenentladung hervor, die den Bruch des Drahtes bewirkt. In manchen Fällen kann /. B. auch ein aufzuladendes Papier Kontakt mit den; Kurona-Entladuiigsdrahl bekommen, was ebenfalls mit einem Bruch des Drahtes endet. In diesen Fäll, u entsteht ein Funkenüberschlag, und e~ wird niclit nur das aufzuladende Material, sondern auch die Ladevorrichtung beschädigt. Im schlimmsten Fall wird das elektrofotografische Gerät selbst beschädim und das ßedienundspersonal erhält einen elektrischen Schlag.

Zur Behebung dieser Schwierigkeiten ist vorgeschlagen worden, ein Halteelement des Korona-Entlauunesdralites mit jiner Feder so vorzuspannen. daL'. bei einem Bruch des Drahtes das Halleelement nach außen gezog.-n wird und daß dadurch gleichzeitig ein Schalter oder ähnliches bctiuigt. wird, der eine Niederspannungsquelle. wie beispielsweise die Primärseite eines Transformators, unterbricht. Bei diesem Verfahren muß die Ladevorrichtung mit einem Hochspannungskreis für die Aufladung und einem Niederspannungskreis fur die Absicherung der Einrichtung versehen werden. Die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Kreisen ist r:cht groß, so daß viel Platz in der Einrichtung erforderlich ist und die Herstellungskosten steigen. Insbesondere ist bei Verwendung eines schnellwirkenden Mikroschalters ein Drehmoment in der Größenordnung von 5 bis H) pcm für die Betätigung des Schalters erforderlich. Dies ergibt für den Draht eine hohe Zugbelastung. Andererseits kann die Koronaentladung nicht wirkungsvoll bei einer relativ niedrigen Spannung erzeugt werden, wenn der Durchmesser des Koronaentladungsdrahtcs nicht klein gehalten wird, im allgemeinen bei 0,04 bis 0,08 mm. Der Draht kann daher keiner größeren Zugspannung ausgesetzt werden, weil er sonst sofort bricht. Somit war bisher die Herstellung schwierig.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Koronaaufladevorrichtung mit einer Sicherungseinrichtung zu schaffen, die bei einem Bruch des Korona-Entladungsdrahtes Unfälle oder Schaden verhindert und die die Hochspannungszuführung zum Korona-Entladungsdraht sofort unterbricht, wenn der Draht bricht.

Ausgehend von einer Koronaaufladevorrichtung der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß mindestens eines der Haiteelemente elektrisch leitend ausgebildet und unter der Spannung, des Entladungsdrahtes ledernd gespannt oder gelagert ist, daß dem bzw. den elektrisch leitenden Halteclementcn ein geerdetes, elektrisch leitendes Kontaktelement so gegenübersteht, daß bei Bruch eines oder mehrerer der Entladungsdrähte mindestens eines der Halteelemente auf Grund seiner federnden Spannung oder Lagerung mit seinem Kontaktelement unter Kurzschließung der Spannungszuführung in Berührung kommt.

Bei dieser Koronaaufladevorrichtung wird bei einem Bruch des Drahtes die Hochispannungszuführung zum Korona-Entladungsdraht sofort geerdet, indem dieser mit der am Gerätegestell oder -rahmen angeordneten Kurzschlußelektrode verbunden wird Masse bzw. Erde bildet,
und so einen geschlossenen Strom-Ableitpfad zur

Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Halteelement für den Korona-Entladungsdraht aus elastischem Material besteht oder wenn das Halteelement rückfedernd an dem Rahmen gelagert ist.

"I

CicnuiU einer anderen W uterbilduim der 1-rfindu:m sind mehrere Entladunuvdrahie paarweise an den linden eines als zweiarmiger Hebel ausbildeten Ilalteelcments angebracht, das miuig drehbar «elagert ist. wobei jedem linde der llehdarme ein. Kontakielement gegenübersteht.

Besonders zweckmäßig ist ev .K elekirische Ener- ^quelle IUr die Erzeugung der Hochspannung· tür lien Korona-Entladungsdraht einen Konstantspannungsiransformator vorzusehen. Jessen Ausgangsspannung bei Überlastung zu SuIl wird. Damfl wird be, einen, Bruch der, Drahtes d.e Hochspannung/ufiihrung sofort unierbrochen. "

Die 'Erfindung wird an l.-,nd ,:,,gestellter Ausführung id ,einen/ciüt

I-is. 1 die \ orderansiehl eine, richtung nach der Erfindung

F ig. 2 das Schaltbild der Koronaaufladevorrich-.ung nach F i g. 1,

Fig. 3 die Darstellung der Spannunus-Strom-Chakiik i K

nach F i g. 1 mil einer Hochspannungsversorgung, dem Halleelement 31. über das die Hochspannung dem Korona-Entladungsdraht 2 zugetunri wiro, unu Kurzschlußelektrode 5. Bei einem Bruen "^cs ^^cj" 2 erhalt das ^eUsIlsl-^{nL llJ}'" dem kontakiekmcnt :>.

di

«und
aung 7.

in der Zeichnuno >_Pide erläutert. Im ein"-

Koronaaufladevor-

rakteristik eines KonstantspannunusUansformators ■ ind '

F i g. 4 A und 4 B Ausschnitte aus Vorderansichten weiterer Aiisiuhrungsbeispiele einer Koronaauflade-M,rrichtung nach der Erfindung.

In Fig. 1 sind Korona-Entladungsdrähte 2 von nnem rahmenförmigen Abschirmkörper 1 umgeben, der z. B. aus rostfreiem Stahl, Aluminium usw., gefertigt ist. Die Korona-Entladungsdrähte 2 haben einen einheitlichen Durchmesser und sind aus nicht koirodicrendcm Material hergestellt, wie rostfreiem Stahl. Beide Enden der Korona-Entladunesdrähte2 sind an elastischen Halteelementen 31 und 32 aus elektrisch leitendem Material befestigt. Es sei darauf hingewiesen, daß an Stelle des elastischen Halteelemen.es 32 auch ein nichtelastisches Halteelement verwendet werden kann. Die Halteelemente 31, 32 sind ihrerseits an isolierenden Seitenwänden 41 und rona-Entladungsdrahles
teelement 31 Kontakt mit
der Simmkreis aus der

B. einem Hochspannungsira einer Hochspannungszuluhrungsleitung «; ^U iceiemcnl 31 uiul dem Kontaktelemer! . is sen.

in diesem Fall schmilzt be
liehen Transformator in der
guna 7 eine Sicherung aiii der Emgangsser¹^- .5 " Bei Verwendung enies konsta.uspannun ..-iormators ergibt sich ein·: Sp^nnungs-Strom-Cha,,, terislik. wie sie in Ι· ι a. .·> dargestellt ist. daraus e g'bt sich, daß die Hoch.pannungv/.ufuhrung /u d,. Korona-Entladungsdräh'-n 2 unterbrochen isi unu daß die Ausgan.sspannura /u Null wird, s.ibam de, Draht gebrochen ist.
F i 4 A it ei

\ erwendu.^ c-.n-s ut-

I Iochs_Pannun_fesver..or

F i g. 4 A zeigt ein weiteres Ausfuhrungsbtispu der vorliegenden Erfindung, bei dem ein Paar w ., Halteelementen auf einer Stutze 8 angehracn ist. in diesem Ausführungsbe.spiel sind die H iciinuu nicht elastisch, sondern d.e

Enden die entsprechenden .^ ^^

drähte 2 befestigt sind, werden durch je*c"^s cmc der 9 bzw. 10 von entsprechender ^Zu|^kra" ^" J¹ 41 des rahmenform.gen Abschirmkor

ein

Seitenwand
pers 1 gezogen.

in F ig. 4 B ist noch f₁
spiel der Erfindung dargestellt,
ment ein zweiarmiger Hebel 3 mittig aut fen drehbar gelagert ist. Die Koronadrähte 2 die an beiden Enden de·; sind, sind im Normalfall im ^\ Draht, so wird ein Ende des Hebels 3

d k

Hebel

Draht, so wird ein Ende

kraft des anderer, Drahtes mit dem kontaktelemcnt.

42 an beiden Enden des rahmenförmigen Abschirm- 40 in Berührung gebracht. fwinv«rri,-h

d Bei der erfindungsgemaßen Koronaaufladcvornch-

lung ergibt sich eine sehr zuverlässige Sichcrungsunrichtung durch die Anordnung der Kontaktckmente 5 gegenüber dem Halteelcment J tür α e

Drähte. Diese Sicherungse.nr.chtung erspar. e.r u. Schalter, Leitungsdrähte usw. die in üblichen Λ ι, Ordnungen erforderlich s.nd. We.terhin werden die Korona-Entladungsdrähte nur einer Ef_ⁿnfeen / u spannung ausgesetzt, we.l es ausreicht, ^c HalteLlck-

ύ° trade 3 in einem geringen Abstand von den Koji ak -elementen 5 zu halten. Deshalb ist nicnt zu be urcl ten, daö die Korona-Entladungsdrahtcl di, m K-kannten Vorrichtungen bisher unter hol.ci Zugspannung standen, brechen.

körpers 1 befestigt. Kontaktelemente 5, die an der isolierenden Seitenwand aneebracht sind, sind geerdet, und die Aufladevorncntune ist mit einem Kabel 6 zur Verbindung mit einer elektrischen Energiequelle versehen.

Bei Anwendung der vorliegenden Erfindung bekommen die Halteelemente 31 und 32 bei einem Bruch der Korona-F-ntladungsdrähte auf Grund der Elastizität jedes der Halteelemente 31 Kontakt mit den Kontaktelementen 5. Damit wird die Hochspan nungszuführung zu den Korona-Entladungsdrähten 2 automatisch umerbrochen.

Dies ist aus F i g. 2 sofort zu erkennen. Das dargestellte Schaltschema enthält eine Aufladevorrichtung

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Koronaaufladevorrichtung für eleklroluio-'jrafische Kopiergeräte mit mindestens einem in einem Abschirmrahmen /wischen Haiieelcmcnten federnd gespannten Entladung>draht und einer Sichel Hilfseinrichtung, die bei Bruch eines oder mehrerer der [-"nthiduimsdrähtc wirksam wire, sowie mit einer Energiequelle, dad U r c h » e k e η η / e i c Ii net, daß mindestens eines der llalteelemenle (31, 32) elektrisch !eilend ausgebildet und unter der Spannnut: de«· Fniladunusdrahtcs (2) federnd gespannt oder gelagert ist. daß dem b/w. den elektrisch leitenden Halteeleinenlen ein geerdetes, elektrisch leitendes Kontaktelement (5) so gegenübersteht, dab bei Bruch eine: xler mehrerer der Entladungsdriihte mindestens eines der Halteelernente auf Grund seiner federnden Spannung oder Lagerung mit seinem Kontaktelement unter Kurzschließung der Spannungs/ufüliriing in Berührung kommt.

2. Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß das fede;nd gespannte elektrisch leitende Halteelement (31, 32) aus clastischein Material besteht.

.V Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß federnd gespannte elektrisch leitende Halteelemente (31, 32) mittels Zugfedern (9, 10) rückfedernd an dem Nahmen (41) gelagert sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Entladungsdrähten (2) diese paarweise an den Enden eines als zweiarmiger Hebel (3) ausgebildeten Halteelements angebracht sind, das mittig drehbar gelagert ist, und daß jedem Ende der Hebelarme ein Kontaktelemcnt (5) segenübersteht.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Energiequelle (7) einen Konstantspannungstransformator aufweist.