NL8101260A - Corona-inrichting. - Google Patents

Description

i f * *

Ocë-Nederland B.V., te Venlo Corona-inrichting

De uitvinding heeft betrekking op een corona-inrichting geschikt voor toepassing in een elektrografisch apparaat, welke richting een eerste geleidend element omvat, een lichaam van isolerend materiaal en een aantal elektrodenaaiden gevat in het lichaam van 5 isolerend materiaal, welke elektrodenaal den alle aan een eerste zijde uitsteken buiten het lichaam van isolerend materiaal tot in de omgeving van het eerste geleidend element, welk eerste geleidend element verbindbaar is met een eerste pool van een spanningsbron en waarbij een op te laden materiaal zich kan bevinden tussen de aan de 10 eerste zijde uitstekende elektrodenaaiden en het eerste geleidend element.

Dergelijke corona-inrichtingen worden doorgaans toegepast voor het opladen van een fotogeleidend element of voor het creëren van een veld nodig om een poederbeeld van het fotogeleidend element 15 naar een ontvangstmateriaal over te brengen. Elke elektrodenaald genereert een ionenwolk, die zich uitstrekt van de naald naar een tegen-elektrode.

Een op te laden materiaal, zoals een fotogeleidend element, bevindt zich tussen de naalden en de tegenelektrode.

20 Een probleem bij dergelijke corona-inrichtingen vormt de sta bilisatie van de stroom door elk van de elektrodenaal den op zodanige wijze dat een gewenste verdeling in het corona-ontladingspatroon tot stand komt resulterend in een gewenst ladingspatroon op het op te laden materiaal.

25 Bekend is om elk van de naalden via een afzonderlijke stabilisatie- weerstand te verbinden met de spanningsbron. Als gevolg van de over deze weerstanden optredende spanningsval wordt een meer uniforme verdeling van de stroom over de afzonderlijke naalden bereikt. Een nadeel van deze oplossing is echter dat een groot aantal extra 30 componenten in de vorm van stabilisatieweerstanden nodig is.Ni et alleen 81 01 2 6 0 v « * stijgen de materiaal kosten, van de inrichting daardoor aanmerkelijk, ook de fabricage van de inrichting wordt erdoor bemoeilijkt.

De uitvinding heeft nu ten doel aan te geven op welke wijze deze nadelen kunnen worden vermeden.

5 Dit doel wordt volgens de uitvinding bij een corona-inrichting van de in de aanhef genoemde soort bereikt, doordat de inrichting een tweede geleidend element omvat, dat verbindbaar is met een tweede pool van de spanningsbron en doordat de elektrodenaal den alle ook aan een tweede zijde uitsteken buiten het lichaam van isolerend materi-10 aal tot in de omgeving van het tweede geleidend element.

Tijdens de werking van de corona-inrichting volgens de uitvinding wordt er niet alleen een corona-ontlading tot stand gebracht tussen elk van de elektrodenaal den en het eerste geleidend element, maar wordt tevens een corona-ontlading tot stand gebracht tussen het andere uiteinde 15 van elk der elektrodenaal den en het tweede geleidend element. Elk van deze verdere corona-ontladingen heeft een stabiliserend effect op de corona-ontlading die bestemd is om lading aan te brengen op het op te laden materiaal.

In een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding bestaat het tweede 20 geleidend element uit een vlakke of gebogen plaat. Om een goede afscherming te verkrijgen kan deze plaat bijvoorbeeld zodanig worden gebogen dat twee randen ervan geheel of nagenoeg geheel aansluiten op het lichaam van isolerend materiaal.

Het zal duidelijk zijn dat het bij de corona-ontlading aan het ene 25 uiteinde van een elektrodenaald gaat om positieve ladingsdragers terwijl het bij de corona-ontlading aan het andere uiteinde van een elektrodenaald gaat om negatieve ladingsdragers. Welke van de corona-ontladingen in een elektrografisch apparaat wordt gebruikt voor het opladen van het daartoe bestemde materiaal hangt af van het in dit elektrografisch appa-30 raat toegepaste procédé.

Gebleken is dat de naaldpunten, waarvan de positieve corona uitgaat, afhankelijk van het materiaal waaruit de elektrodenaal den zijn vervaardigd, meer of minder wordt aangetast tijdens de werking van de corona-inrichting.

35 In een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding worden er in de corona-inrichting niet een positieve en een negatieve corona opgewekt -2- 8101260 . · * maar worden twee gelijksoortige corona's gegenereerd.

Dat wordt bereikt doordat het tweede geleidend element bestaat uit een tweede ionengenererend element, dat zich uitstrekt langs de aan de tweede zijde van het lichaam van isolerend materiaal uitstekende elek-5 trodenaalden en doordat de kortste afstand tussen het tweede ionengenererend element en elk van de elektrodenaal den kleiner is dan de afstand tussen het tweede ionengenererend element en het dichtstbijzijnde uiteinde van elk van de elektrodenaal den. Zo kan de positieve corona en de daarmee samenhangende aantasting van de positief sproeiende elek-10 trodenaaldpunten geheel worden geëlimineerd.

Bij voorkeur bestaat het tweede ionengenererend element uit een rij van verdere elektrodenaaiden, waarbij elk van de verdere elektrodenaal den gericht is op één van de aan de tweede zijde van het lichaam van isolerend materiaal uitstekende delen van de eerstgenoemde elektrode-15 naalden, zodanig dat elk van de verdere elektrodenaalden onder een hoek staat met de bijbehorende eerstgenoemde elektrodenaald en gericht is op het uitstekende deel ervan.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding worden de positief sproeiende punten van de naalden vervaardigd uit edelmetaal of bedekt 20 met een laagje edelmetaal.

De aantasting van de naaldpunten kan, als afzonderlijke maatregel, of naast de in het bovenstaande reeds genoemde maatregelen, worden gereduceerd doordat de aan de tweede zijde uitstekende naalddelen zi jn ‘ ondergebracht in een geheel gesloten behuizing, in een wand waarvan 25 het lichaam uit isolerend materiaal is gemonteerd, welke behuizing is gevuld met inert gas. Als inert gas komt ook droge lucht in aanmerking.

Gebleken is dat de sproei kegels uitgaande van de naaldpunten en gericht naar het eerste geleidende element, door het elektrische veld tussen het eerste en het tweede geleidende element, beperkt in omvang 30 blijven, waardoor de in de sproeikegels aanwezige ruimtelading de stroom per naaldpunt beperkt. Deze beperking kan worden opgeheven door een derde geleidend element aan te brengen tussen het eerste en het tweede geleidend element, nabij en elektrisch geleidend verbonden met het eerste geleidend element en door de naalden welke aan de eerste zijde 35 uitsteken buiten het lichaam van isolerend materiaal te laten uitsteken tot in de ruimte tussen het eerste en het derde geleidend element.

In het volgende zal de uitvinding aan de hand van de in de Figuren weergegeven uitvoeringsvormen nader worden verklaard.

-3- 8101260 * 9

Fig. 1 toont schematisch een corona-inrichting volgens de uitvinding.

Fig. 2 toont schematisch een verdere uitvoeringsvorm van een corona-inrichting volgens de uitvinding.

5 Fig. 3 toont een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de corona-inrichting volgens de uitvinding.

Fig. 4 toont een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de corona-inrichting volgens de uitvinding.

In figuur 1 is schematisch een eenvoudige uitvoeringsvorm van de 10 uitvinding getoond. De elektrodenaaiden, waarvan er drie zijn aangeduid met de referentiesymbolen la,lb en lc zijn gevat in een lichaam 2 van isolerend materiaal. De naalden hebben (zij het niet noodzakelijkerwijs) alle dezelfde diameter en steken (eveneens niet noodzakelijkerwijs) alle over dezelfde lengte uit, zowel aan de ene zijde als aan de andere 15 zijde buiten het lichaam 2. Tegenover de onderste uitstekende delen van de naalden 1 bevindt zich een geleidende drager 3 waarop het op te laden materiaal 4, zoals een fotogeleidende laag in een elektrofoto-grafisch kopieerapparaat, is aangebracht. Tegenover de andere uiteinden van de elektrodenaal den 1 bevindt zich een geleidend element 6. De 20 geleidende drager 3 is in dit geval verbonden met de positieve pool van een spanningsbron 7 en het geleidend element 6 is verbonden met de negatieve pool van de spanningsbron 7.

Tijdens de werking van de inrichting zullen in de corona-ontlading ' tussen de onderste uiteinden van de elektrodenaal den 1 en de geleidende 25 drager 3 negatief geladen deeltjes ontstaan die propageren in de richting van de geleidende drager 3 en zodoende het op te laden materiaal 4 opladen. Anderzijds zullen in de corona-ontladtng tussen de bovenste uiteinden van de elektrodenaal den 1 en het geleidend element 6 positief geladen deeltjes ontstaan die propageren in de 30 richting van het geleidend element 6.

Zoals in het bovenstaande reeds werd opgemerkt is gebleken dat de elektrodenaaldpunten vanwaar de positieve corona-ontlading uitgaat, in het voorbeeld van figuur 1 de bovenste punten van de elektrodenaal den 1, afhankelijk van het materiaal waaruit de elektrodenaal den zijn ver-35 vaardigd, meer of minder sterk wórden aangetast. Deze aantasting treedt in veel mindere mate of in het geheel niet op, indien de naalden worden vervaardigd uit edelmetaal of althans de aan aantasting blootstaande naalddelen worden bedekt met een laagje edelmetaal.

De aantasting kan ook worden verminderd door de positieve corona- 81 01 2 6 0 "4‘ ontlading op te wekken in een inerte gasatmosfeer. Daartoe is in figuur 2 het lichaam 12 uit isolerend materiaal, waarin de elektrodenaal den 11 zijn gevat, gemonteerd in de wand van een, in dit uitvoeringsvoorbeeld cylindrische, behuizing 18 uit isolerend materiaal. Het geleidend 5 element 16 is in dit geval uitgevoerd als een halfronde plaat die aangebracht is tegen de binnenwand van de isolerende behuizing 18, maar kan ook zelf geheel of gedeeltelijk de behuizing vormen. De onderste uiteinden van de naalden 11 zijn weer gericht op de geleidende drager 13 waarop het op te laden materiaal 14 is aangebracht. De drager 13 is ver-10 bonden met de positieve pool van de spanningsbron 17 en het geleidende element 16 is verbonden met de negatieve pool van de spanningsbron 17. Na het geheel sluiten van de behuizing 18 wordt inert gas in de behuizing ingebracht waarmee wordt bereikt dat de aantasting van de in de behuizing uitstekende delen van de elektrodenaal den 11 aanzienlijk 15 wordt gereduceerd, zo niet geëlimineerd.

In het uitvoeringsvoorbeeld van de corona-inrichtïng getoond in figuur 3, wordt in het geheel geen positieve corona-ontlading opgewekt.

In dit uitvoeringsvoorbeeld is het lichaam 22 uit isolerend materiaal, waarin de elektrodenaalden 21 zijn gevat, gemonteerd in een frame 28.

20 Daarnaast is een verdere reeks van elektrodenaalden 29, gevat in een lichaam 30 uit isolerend materiaal eveneens gemonteerd in dit frame 28.

De elektrodenaalden 29 zijn aangebracht op een onderlinge afstand die overeenstemt met de onderlinge afstand tussen de elektrodenaalden 21. Verder staan de elektrodenaalden 29 loodrecht op de elektrodenaalden 25 21 en is elk van de naalden 29 gericht op het uitstekende deel van de bijbehorende naald 21, bijvoorbeeld bij benadering op het midden van het aan de bovenzijde uit het lichaam 22 uitstekende deel van de betreffende naald 21. De hoek tussen de naalden 29 en de naalden 21 is niet noodzakelijkerwijs loodrecht, maar kan ook andere waarden aannemen. De aan de 30 onderzijde uitstekende delen van de elektrodenaalden 21 zijn weer gericht op de drager 23 waarop een fotogeleidende laag 24 is aangebracht. De positieve pool van de spanningsbron 27 is verbonden met de geleidende drager 23 en de negatieve pool is verbonden met de elektrodenaalden 29. De elektrodenaalden 29 steken slechts aan een zijde uit buiten 35 het lichaam 30.

Tijdens bedrijf van de corona-inrichting zal er een negatieve corona-ontlading worden gegenereerd tussen de benedenwaarts uitstekende uiteinden van de elektrodenaalden 21 en de geleidende drager 23 waardoor -5- 8101260 de fotogele.idende laag 24 wordt opgeladen. Verder zal er tussen de uitstekende uiteinden van de elektrodenaalden 29 en aan de bovenzijde uitstekende delen van de elektrodenaalden 21 een negatieve corona-ontlading ontstaan die uitgaat van de el ektrodenaalden 29 en verloopt 5 naar de elektrodenaalden 21. In beide gevallen is hier dus sprake van een negatieve corona-ontlading zodat het probleem van de aantasting van de elektrodenaalddelen bij een positieve corona-ontlading volledig is geëlimineerd.

Het zal duidelijk zijn dat het frame 28 uitgevoerd kan zijn bij-10 voorbeeld als een cylinder welke eventueel, ter verdere bescherming kan worden afgesloten en gevuld met inert gas.

Tevens zal het duidelijk zijn dat een negatieve corona-ontlading gericht naar de aan de bovenzijde uitstekende delen van de elektrodenaal den 21 ook kan uitgaan van een zogeheten meselektrode of van een draadelektrode. 15 De meskant of de draad bevindt zich dan ter plaatse van de lijn welke de uiteinden van de elektrodenaaiden 29 verbindt of op een andere plaats binnen het frame 28 zodanig dat de veldsterkte aan de uiteinden van de aan de bovenzijde uitstekende delen van de elektrodenaalden 21 klein genoeg blijft om geen corona-ontlading op te wekken.

20 Tussen de geleidende elementen 3 en 6 (Fig. 1), respektievelijk 13 en 16 (Fig,.2) is een elektrisch veld aanwezig dat de sproeikegels van de ontladingen uitgaande van de naaldpunten aan de zijde van de geleidende elementen 3 respektievelijk 13 beperkt in hun ruimtelijke uitbreiding. In Fig. 4 is tussen de geleidende elementen 33 en 36 en 25 aansluitend op het lichaam 32 van isolerend materiaal een geleidend element 39 aangebracht.

Het element 39 is elektrisch geleidend verbonden met het element 33 en de daarmee verbonden pool van de spanningsbron 37, waardoor het elektrische veld dat de ruimtelijke uitbreiding van de sproeikegels beperkte 30 niet meer aanwezig is tussen de betreffende naaldpunten 31 en het geleidend element 33. Daardoor wordt de egaliteit van de ladingsverdeling op het op te laden materiaal 34 verbeterd.

81 01 2 6 0 '6'

Claims (7)

1. Corona-inrichting geschikt voor toepassing in een elektrogra-fisch apparaat welke inrichting een eerste geleidend element (3,13,23,33) omvat, een lichaam (2,12,22,32) van isolerend materiaal en een aantal elektrodenaalden (1,11,21,31) gevat in het lichaam (2,12»22,32)van iso-5 lerend materiaal, welke elektrodenaalden (1,11,21,31) alle aan een eerste zijde uitsteken buiten het lichaam (2,12,22,32) van isolerend materiaal tot in de omgeving van het eerste geleidend element (3,13,23, 33), welk eerste geleidend element (3,13,23,33) verbindbaar is met een eerste pool van een spanningsbron (7,17,27,37) en waarbij een op 10 te laden materiaal (4,14,24,34)zich kan bevinden tussen de aan de eerste zijde uitstekende elektrodenaalden (1,11,21,31) en het eerste geleidend element (3,13,23,33) met het kenmerk, dat de inrichting een tweede geleidend element (6,16,29,36) omvat, dat verbindbaar is met een tweede pool van de spanningsbron (7,17,27,37),dat het lichaam (2,12,22,32) 15 van isolerend materiaal zich bevindt tussen het eerste (3,13,23,33) en het tweede geleidend element (6,16,29,36) en dat de elektrodenaal-den (1,11,21,31) alle ook aan een tweede zijde uitsteken buiten het lichaam (2,12,22,32) van isolerend materiaal tot in de omgeving van het tweede geleidend element (6,16,29,36).

2. Corona-inrichting volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat het tweede geleidend element (6,16,29,36) bestaat uit een vlakke of een gebogen plaat,

3. Corona-inrichting volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat het tweede geleidend element (6,16,29,36) bestaat uit een tweede 25 ionengenererend element (29), dat zich uitstrekt langs de aan de tweede zijde van het lichaam (2,12,22,32) van isolerend materiaal uitstp-kende elektrodenaalden (1,11,21,31),en dat de kortste afstand tussen het tweede ionengenererend element (29) en elk van de elektrodenaalden (1,11,21,31) kleiner is dan de afstand tussen het tweede ionengenererend 30 element (29) en het dichtstbijzijnde uiteinde van elk van de elektrode-naalden (1,11,21,31).

4. Corona-inrichting volgens conclusie 3 met het kenmerk, dat het tweede ionengenererend element (29) bestaat uit een rij van verdere elektrodenaal den (29) waarbij elk van de verdere el ektrodenaalden (29) 35 gericht is op één van de aan de tweede zijde van het 1ichaam(22)van isolerend materiaal uitstekende delen van de eerstgenoemde elektrodenaalden (21) zodanig dat elk van de verdere elektrodenaalden (29) onder een -7- 8101260 * V hoek staat met de bijbehorende eerstgenoemde elektrodenaaiden'(21) en gericht is op het uitstekende deel ervan.

5. Corona-inrichting volgens één der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de delen van de elektrodenaal den (1,11,21,29,31) 5 die meewerken bij het tot stand brengen van de positieve corona-ontla-ding zijn vervaardigd uit edelmetaal of zijn bedekt met een laagje edelmetaal.

6. Corona-inrichting volgens één der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de aan de tweede zijde uitstekende naalddelen zijn 10 ondergebracht in een geheel gesloten behuizing (18,28), in een wand waarvan het lichaam (12,22) uit isolerend materiaal is gemonteerd, welke behuizing (18,28) is gevuld met inert gas.

7. Corona-inrichting volgens één der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat een derde geleidend element (39) is aangebracht tussen 15 het eerste (33) en het tweede (36) geleidend element nabij en elektrisch geleidend verbonden met het eerste (33) geleidend elementen dat de eTektrodenaalden (31) welke aan de eerste zijde uitsteken buiten het lichaam (32) van isolerend materiaal uitstéken tot in de ruimte tussen het eerste (33) en het derde (39) geleidend element. 81 01 2 6 0 '8'