DE2103956C3 - Koronaentladungsvorrichtung - Google Patents
KoronaentladungsvorrichtungInfo
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- H05F3/04—Carrying-off electrostatic charges by means of spark gaps or other discharge devices
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/02—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices
- G03G15/0291—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices corona discharge devices, e.g. wires, pointed electrodes, means for cleaning the corona discharge device
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Description
Die Erfindung betrifft eine Koronaentladungsvorrichtung.
Koronaentladungsvorrichtungen werden z. B. in tlektrofotografischen Maschinen, Druckmaschinen,
Papierherstellungsmaschinen od. dgl. zum Aufbringen oder Neutralisieren elektrischer Ladungen verwendet.
Eine für diese Zwecke venvendete Koronaentladungsvorrichtung enthält gewöhnlich eine Koronaentladungselektrode
in Form feiner Metalldrähte oder Metallstäbe und eine Gegenelektrode. Beide Elektroden bilden einen Luftspalt zwischen sich aus.
Die Breite des Luftspaltes ist gewöhnlich gering — einige Millimeter —, um die Ladung mit verhältnis- C5
mäßig niedriger Spannung aufbringen zu können, so daß die Entladungselektrode, wenn sie lang ist, auf
Grund elektrostatischer Anziehungen oder mechanischer Anregung zum Schwingen neigt. Diese Schwingungen
oder Vibrationen können zu einer Funkenentladung oder einem Kurzschluß zwischen der Koronaentladungselektrode
und der Gegenelektrode führen. Eine Funkenentladung oder ein Kurzschluß kann zu einer Beschädigung oder Zerstörung der Koronaentladungselektrode
führen.
In der deutschen Offenlegungsschrift 1 497 220 ist
bereits eine Vorrichtung zur Unterdrückung der Schwingungen der Koronaentladungselektrode in
einer Koronaentladungsvorrichtung mit einer drahtförmigen Koronaentladungselektrode und einer Gegenelektrode
zur Ausbildung einer Koronaentladung beschrieben worden. Dabei ist die drahtförmig Koronaentladungselektrode
an ihrem einen Ende punktförmig fest eingespannt, während sie an ihrem anderen Ende so eingespannt ist, daß sie mit einem Teil
ihrer Länge dem Einspannpunkt auf einem Halteblock aufliegt, so daß die schwingfähige Länge des
Drahtes in einer von dem Haltebiock weggerichteten Richtung größer ist als in der entgegengesetzten auf
den Halteblock zugerichteten Richtung, wodurch die Schwingung mechanisch gedämpft wird. Diese
Schwingungsdämpfung ist jedoch noch ungenügend. Wünschenswert ist eine Vorrichtung, die auf der gesamten
Länge der langgestreckten Koronaentladungselektrode schwingungsunterdrückend wirkt und.
die Schwingungen der Koronaentladungselektrode besser dämpft.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Koronaentladungsvorrichtung mit mindestens
einer drahtförmigen Koronaentladungselektrode und einer ihr gegenüberliegenden Gegenelektrode,
auf der ein aufzuladendes Material anzuordnen ist, sowie mit einer Schwingungen der Koronaentladungselektrode
unterdrückenden Einrichtung, die durch elektrostatische Kräfte angeregten Schwingungen
der Koronaentladungselektrode besser zu dämpfen. Gleichzeitig soll längs der Koronaentladungselektrode
eine gleichförmige Koronaentladung stattfinden.
Nach der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Koronaentladungsvorrichtung im Bereich
der Koronaentladungselektrode bzw. der -elektroden eine oder mehrere zusätzliche Gegenelektroden
aufweist, die auf dem gleichen Potential liegen wie die das aufzuladende Material tragende Gegenelektrode,
wobei die zusätzlichen Gegenelektroden als beidseitig, parallel zur bzw. zu den Koronaentladungselektroden
angeordnete, senkrecht stehende Platten, als eine über der bzw. über den Koronaentladungsetektroden
parallel zum aufzuladenden Material liegend angeordnete Platte oder als eine die Koronaentadungselektrode
bzw. -elektroden U-förmig umfassende Haube ausgebildet sind, und daß die Einrichtung zur Schwingungsunterdrückung aus
mehreren, im Bereich der zusätzlichen Gegenelektroden angeordneten, parallel zur bzw. zu den Koronaentladungselektroden
verlaufenden drahtförmigen Elementen aus elektrisch isolierendem Material oder aus einem mit einer isolierenden Folie überzogenen
Metalldraht besteht.
Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen
gekennzeichnet.
Wenn eine Koronaentladung stattfindet, sammeln sich auf der der Koronaentladungselektrode zugekehrten
Oberfläche der elektrisch isolierenden drahtförniigen
Elemente Ladungen gleicher Polarität wie
die Polarität der Koranaentladungselektrode an, Bei der Nähe der Roronaentladungselektroden sind weiteiner
Auslenkung durch eine Schwingung tritt eine gehend leicht, unabhängig davon, ob die drahtförmiabstoßende
Kraft zwischen diesen Ladungen gleicher gen Elemente 7 verwendet werden oder nicht, vor-Polarität
auf, die der Schwingungsauslenkung entge- ausgesetzt, daß die Koronaentladungselektroden stets
genwirkt. Diese Kraft wächst mit wachsender Aus- 5 (stationär) an der gleichen Stelle gehalten werden,
lenkung. Dadurch bleibt die Koronaentladungselek- Wenn die Koronaentladungselektroden ohne drahttrode
über ihre gesamte Länge weitgehend in Ruhe, förmige Elemente transversal bewegt werden, nimmt
da ihre Schwingungen nahezu völlig gedämpft wer- der Potentialgradient in der Nähe der Koronaentladen,
dungselektroden auf derjenigen Seite der Koronaent-
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden io ladungseiektroden zu, auf der der Abstand zwischen
im folgenden an Hand bevorzugter Ausführungsbei- den Koronaentladungselektroden und den zusätzli-
spiele nähei beschrieben. chen Gegenelektroden abgenommen hat, während er
Fig. 1 stellt eine Seitenansicht eines Ausführungs- auPder gegenüberliegen Seite, auf der der Abstand
beispieles der Erfindung dar; zwischen diesen Elektroden zugenommen hat, ab-
Fig. 2 stellt eine Querschnittsansicht der Korona- 15 nimmt. Dadurch werden die Koronaentladungselck-
entladungsvorrichtung nach Fig. 1 dar und die txoden in Richtung auf diejenigen zusätzlichen Ge-
F i g. 3 bis 8 stellen schematisch andere Ausfüh- genelektroden angezogen, die auf der zuerst erwähn-
rungsbeispiele der Erfindung dar. ten Seite hegen. Dies hat eine Funkenentladung oder
Die Koronaentladungsvurrichtung nach den einen Kurzschluß zwischen den Koronaentladungs-F
i g. 1 und 2 dient zum Aufbringen einer Ladung auf ao elektroden und den zusätzlichen Gegenelektroden zur
die Oberfläche eines aufzuladenden Materials 10, das Folge. Bei Anwesenheit der drahtförmigen Elemente
im dargestellten Ausführungsbeispiel ein fotoleitfähi- und" Querbewegung der Krronaentladungselektroden
ges Aufzeichnungsmaterial für elektrofotografische nimmt jedoch der Potenti ,gradieut, während sich
Zwecke ist und auf eine Gegenelektrode 12 auf ge- die Koronaentladungselektroder. den auf der zuerst
bracht ist, wobei das Aufzeichnungsmaterial durch 25 erwähnten Seite liegenden drahtförmigen Elementen
die Koronaentladungsvorrichtung hindurch bildmä- nähern, in der Nähe der Koronaentladungselektroden
Big belichtet wird. Mehrere voneinander beabstan- auf Grund der Wirkung der elektrostatischen Ladung
dete parallele vertikale zusätzliche Gegenelektro- ab auf den drahtförmigen Elementen, und die elekden
2 sind mit ihren Enden an zwei isolierenden Sei- trostatische Ladung auf den drahtförmigen Elementenrahmen
1 befestigt. ^Zwischen den zusätzlichen 30 ten, die die gleiche Polarität wie das Potential der
Gegenelektroden 2 und parallel dazu sind Korona- Koronaentladungselektroder. aufweist, übt auf die
entladungselektroden 3 in Form feiner Metalldrähte Koronaentladungselektroden eine Abstoßungskraft
angeordnet. Vorzugsweise ist ein Steuergitter4 zwi- aus., so daß ihre Querschwingungen unterdrückt weischen
den Gegenelektroden und dem fotoleitfähigen den. Die zur Schwingungsunterdrückung dienenden
Aufzeichnungsmaterial 10 angeordnet. Während des 35 drahtförmigen Elemente unterdrücken also die
Betriebes werden die zusätzlichen Gegenelektroden 2 Schwingung der Koronaentladungselektroden durch
geerdet (F i g. 2) und eine hohe Gleichspannung pas- die elektrostatische Kraft und nicht durch eine mesend
gewählter Polarität oder eine hohe Wechsel- chanische Dämpfungswirkung. Aus diesem Grunde
spannung an den Koronaentladungselektroden 3 an- brauchen die Koronaentiadungselektroden und die
gelegt, um Koronaentladungen zwischen den Koro- 40 drahtförmigen Elemente für die Schvingungsunternaentladungselektroden
und Gegenelektroden auszu- drückung nicht genau ausgerichtet zu sein,
lösen und dadurch eine Ladung aulf der Oberfläche Wenn die drahtförmigen Elemente nicht aus einem des Aufzeichnungsmaterials 10 aufzubringen. Die elektrisch isolierenden Material mit hinreichend ho-Menge der aufgebrachten Ladung läßt sich mit Hilfe her mechanischer Festigkeit, Polyamid, hergestellt des Steuergitters 4, das durch eine Spannungsquelle 6 45 sind, ist es zweckmäßig, Verstärkungsstäbe aus Meauf ein passend gewähltes Potential gelegt wird, steu- tall zu verwenden,
ern. Bei einer Ausführung der Koronaentladungsvor-
lösen und dadurch eine Ladung aulf der Oberfläche Wenn die drahtförmigen Elemente nicht aus einem des Aufzeichnungsmaterials 10 aufzubringen. Die elektrisch isolierenden Material mit hinreichend ho-Menge der aufgebrachten Ladung läßt sich mit Hilfe her mechanischer Festigkeit, Polyamid, hergestellt des Steuergitters 4, das durch eine Spannungsquelle 6 45 sind, ist es zweckmäßig, Verstärkungsstäbe aus Meauf ein passend gewähltes Potential gelegt wird, steu- tall zu verwenden,
ern. Bei einer Ausführung der Koronaentladungsvor-
Die soweit beschriebene Koronaentladungsvor- richtung haben die Koronaentladungselektroden jerichtung
ist von herkömmlicher Bauart. Nach der Er- weils eine Länge von einem Meter und einen Durchfindung
sind zwischen den Koronaeittladungselektro- 50 messer von 0,06 mm bei einem Abstand zwis^nen jeden
3 und den en'.sprechenden zusätzlichen Gegen- der Koronaentladungselektrode und den zusätzlichen
elektroden 2 parallel zu diesen als Schwingungsunter- Gegenelektioden zu beiden Seiten der Entladungsdriickungsbauteile
drahtförmige Elemente 7 aus Iso- elektrode von 7,5 mm. Das drahtförmige Element zur
liermaterial oder Metalldrähten, die: mit einem ele'.;- Schwingungsunterdrückung besteht bei dieser Vortrisch
isolierendem Material überzogen sind, an- 55 richtung aus Polyamid mit einem Durchmesser von
geordnet und mit ihren Enden an Seitenrahmen 1 be- 0,3 mm. Dieses drahtförmige Element Hegt etwa in
festigt. Diese Anordnung der Schwbgungsunterdrük- der Mitte zwischen jeder Koronaeiitladungselcktrode
kungsbauteile begrenzt die Transversalschwingungen und der zusätzlichen Gegenelektrode. Bei dieser Köder
Koronaentladungselektroden 3 und verhindert ronaentlaiuogsvorrichtung konnte keine merkliche
eine Funkenentladung oder einen Kurzschluß zwi- 60 Schwingung der Koronaentladungselektroden festgeschen
den Koronaentiadungselektroden und deren stellt werden, obwohl das Potential der Koronaentla-Gegenelektrode
12 sowie den zusätzlichen Gegen- dungselektroden zum Aufbringen der gleichen Laelektroden2.
dungsmenge wie ohne Schwingungsunterdrückungs-
Die genauen physikalischen Vorgänge, die sich bei bauteile geringfügig (um einige °/o) erhöht werden
der Verhinderung der Funkenentladung durch die 65 mußte. Wahrend man ferner bei der bekannten Ko-
drahtförmigen Elemente 7 abspielen, sind noch nicht ronaentladungsvotrichtung eine Konzentration der
genau geklärt, doch kann man sie sich grob fol- Koronaentladung an Stellen, auf denen sich Schmutz
gendermaßen erklären. Die Potentialgradienten in oder Staub auf den Koronaentladungselektroden ange-
sammelt hat, oder auf Obcrflächcnunrcgclmäßigkcitcn
der Koronaentladungselcktroden feststellen kann,
was eine unregelmäßige Entladung längs der Elektroden /ur Folge hat, wird eine derartige Konzentration
durch die Anwesenheit der drahtförmigcn Elemente zur Schwingungsunterdrückung stark verringert,
wahrscheinlich auf Grund ihres elektrostatischen Ahschirnieffckts.
Die Anzahl und Lage (Position) der drahtförmigen Elemente zur Schwingungsunterdrückung ist nicht
auf die dargestellte begrenzt.
So lassen sich die Schwingungen der Koronaentladungselektrode beispielsweise auch durch die in den
Fig. 3,4 und 5 dargestellten relativen Anordnungen der Koronaentladungselektrode 3 und der drahtförmigen
Elemente 7 sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung verhindern. Wenn mehrere Koronaentladungselektroden
3 zwischen nebeneinanderliegenden zusätzlichen Gegenelektroden angeordnet
sind, wie es in F i g. 6 dargestellt ist, werden die drahtförmigen Elemente 7 zwischen jeder Koronacnt-Iadungselektrode
und einer mit dieser zusammenarbeitenden zusätzlichen Gegenelektrode angeordnet.
Wenn eine transparente, elektrisch leitende Glasplatte 11 als zusätzliche Gegenelektrode verwendet
wird, wie es in F i g. 7 dargestellt ist, können die Koronaentladungsclektroden
3 und die drahtförmigcn Elemente 7 in zwei parallelen Reihen versetzt angeordnet
sein. Wenn die bildmäßige Belichtung nicht durch die Koronaentladiingsvorrichtung hindurch zu
erfolgen braucht, kann die zusätzliche (iejienelektrocle
2 die Form einer umgekehrten Tasse oder einer U-förmicen Haube aufweisen, svie es in Fig. 8 dargestellt
ist. in der drahtförmige Elemente 7 zwischen
ίο einer Koronaentladungselcktrode 3 und drei Seiten
der zusätzlichen Gegenelektrode angeordnet sind. Die Koronaentladungselektrode braucht jedoch nicht
in allen Fällen im geometrischen Mittelpunkt der Schwingtingsunterdrückungsbauteile angeordnet zu
«5 sein, wie es bei den Vorrichtungen nach den F i g. 3
und 4 der Fall ist, sondern sie kann auch geringfügig exzentrisch angeordnet isein.
Die Erfindung schafft mithin eine verhältnismäßig einfaches Mittel, mit dessen Hilfe es möglich ist, die
ao Schwingung der Koronaentladungselektrode zu verhindern.
Das Anwendungsgebiet der Erfindung ist nicht nur auf die Elektrofotografie beschränkt. Die
Koronaentladungsvorrichtung ist vielmehr auch überall dort verwendbar, wo elektrische Ladungen
as aufgebracht oder neutralisiert werden sollen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Koranaentladungsvorrichtung rait mindestens
einer drahtförmigen Koronaentladungselektrade und einer ihr gegenüberliegenden Gegenelektrode,
auf der ein aufzuladendes Material anzuordnen ist, sowie mit einer Schwingungen der Koronaentladungselektrode unterdrückenden
Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Bereich der Koronaentladungselektrode
(3) bzw. der -elektroden eine oder mehrere zusätzliche Gegenelektroden (2) aufweist,
die auf dem gleichen Potential liegen wie die das aufzuladende Material (10) tragende Gegenelektrade
(12), wobei die zusätzlichen Gegenelektroden (2) als beidseitig, parallel zur bzw. zu den
Koronaentladungselektroden (3) angeordnete, senkrecht stehende Platten, als eine über der bzw.
den Koronaentladungselektroden parallel zum aufzuladenden Material liegend angeordnete
Platte (Ii) oder als eine die Koronaentladungselektrode bzw. -elektroden U-förmig umfassende
Haube ausgebildet sind, und daß die Einrichtung zur Schwingungsunterdrückung aus mehreren, im »5
Bereich der zusätzlichen Gegenelektroden (2) angeordneten, parallel zur bzw. zu den Koronaentladungselektroden
(3) verlaufenden drahtförmigen Elementen (7) aus elektrisch isolierendem Material oder aus einem mit einer isolierenden
Folie überzogenen Metalldraht besteht.
2. Kon ^entladungsvorrichtung nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Koronaentladungsvorri-htung hindurch ein
Lichtbild projizierbar ist.
3. Koronaentladungsvoriwhtung nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß die als zusätzliche Gegenelektrode ausgebildete, über der
Koronaentladungselektrode (3) liegende Platte (11) aus elektrisch leitendem Glas besteht und
die Elemente ^7) zur Schwingungsunterdrückung und mehrere Koronaentladungselektroden (3) in
parallelen Reihen getrennt in zwei zu der Platte (11) parallelen Ebenen angeordnet sind, und
zwar so, daß die Elemente (7) und die Koronaentladungselektroden (3) gegeneinander versetzt
sind.
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |