DE2201701A1

DE2201701A1 - Spruehentladungsvorrichtung fuer die Elektrophotographie

Info

Publication number: DE2201701A1
Application number: DE19722201701
Authority: DE
Inventors: Haruo Fujii; Nin-Iehi Kamogawa; Tohru Uchida
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1971-01-16
Filing date: 1972-01-14
Publication date: 1972-08-10
Also published as: JPS5110785B1; DE2201701C3; GB1344392A; DE2201701B2; CA947815A; US3777158A

Description

Patentanwalt Patentanwälte

Dr. phil. Gerhard Henkel Dr. rer. nat. Wolf-Dieter Henkel

D-757 Baden-Baden Balg Di ρ 1.-1 ng. Ralf M. Kern

TeI^o₇ ⁹XS₂₇ Dr. rer. nat. Lothar Feller

Teleer.-Adr.:ElllpwklBad»n-Bed«« D-8 München 90

Eduard-Sdimld-Str. 2 [- -] Tel.: (0811) 663197

T«l»gr.-Adr.i EIHpwW MOndian

Konishiroku Photo Industry _Τβ|βχ. _ _._

Co., Ltd.

Tokio, Japan

^L ' ^J 14. Januar 1972

Urner Ζ·Ι(ίι·η:

B»trmt: Sprühentladungsvorrichtung für die Elektrophotographie

Die Erfindung "betrifft eine verbesserte Sprühentladungsvorrichtung für die Elektrophotographie. Bei der Elektrophotographie ist es unter Verwendung von photoempfindlichem Papier mit kunstharzgebundenem Zinkoxid üblich, das am photoempfindlichen Papier anhaftende Staubbild bei der Entwicklung nach der Aufladung und bildweisen Belichtung zu fixieren. Im Gegensatz hierzu ist bereits ein neuartiges, ebenfalls photoempfindliches Papier mit kunstharzgebundenem Zinkoxid verwendendes Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem das durch Entwicklung auf dem Papier gebildete Staubbild auf ein gewöhnliches Papier übertragen wird, während das photoempfindliche, kunstharzgebundenes Zinkoxid enthaltende Papier zur Wiederverwendung gesäubert wird. Dieses Verfahren besitzt jedoch den Nachteil, daß sich dieses photoempfindliche Papier nach mehrmaliger Verwendung verschlechtert und deshalb in seiner Haltbarkeit begrenzt ist.

Der Hauptgrund für den genannten Nachteil wird darauf zurückgeführt, daß der sogenannte Ionenwind, der zum Zeitpunkt der Aufladung beim Kopierverfahren erzeugt wird, auf das photoempfindliche Papier gerichtet ist.

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Aufgabe der Erfindung 1st es, eine Spriihentladungs- bzw. Koronavorrichtung zu schaffen, die in erster Linie verhindert, daß der Ionenwind auf das photoempfindliche Papier gerichtet ist, so daß dieses Papier mehrmals benutzt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Sprühentladungsvorrichtung für die Elektrophotographie, bei welcher Sprühentladungs-Elektroden von drei Seiten her von Platten umschlossen sind, die dabei eine erste Öffnung für die Aufladung des photoempfindlichen Papiers an der offenbleibenden Seite festlegen,erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sie mindestens eine zweite, an einem Teil der umschließenden Platten vorgesehene öffnung und eine Einrichtung zur Steuerung der Strömungsrichtung des Ionenwinds aufweist, so daß dieser über die zweite öffnung ausströmt und an einer Beaufschlagung des photoempfindlichen Papiers gehindert wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besitzt die Merkmale, daß die Steuereinrichtung eine leitfähige Rück-Platte aufweist, die in einem Abstand von den Elektroden angeordnet ist, der kleiner ist als der Abstand zwischen dem photoempfindlichen Papier und den Elektroden, wobei bei angelegter Hochspannung an die Elektroden ein elektrisches Feld im Inneren der Vorrichtung in der Weise erzeugt wird, daß der Ionenwind stärker zur Rück-Platte hin als in Richtung auf das photoempfindliche Papier strömt. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Steuereinrichtung ein Absaug-Gebläse zum Abführen des Ionenwinds über die zweite öffnung besitzen. Die Sprühentladungsvorrichtung kann auch derart ausgebildet sein, daß die zweite öffnung an einem Teil der die Elektrode umgebenden Platten vorgesehen ist, so daß der bei der Sprühentladung erzeugte

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Ionenwind über diese zweite öffnung austritt,und der Ionenwind daran gehindert wird, aus der erstgenannten Öffnung auszuströmen.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine herkömmliche Aufladungsvorrichtung für die Elektrophotographi e,

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Wirkung des Ionenwinds ,

Fig. j5a und yo eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung,

Fig. 4 eine Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 5 eine Darstellung einer weiteren Abwandlung der Erfindung .

Die in Fig. 1 dargestellte herkömmliche Aufladungsvorrichtung für die Elektrophotographie weist eine U-förmige Abschirmplatte 21 aus einem Leiter auf, deren eine Seite bei 22 offen ist. An beiden Enden der Abschirmplatte 21 sind isolierende Blöcke 23a und 2Jb angebracht, in welche Schrauben 24a bzw. 24b eingesetzt sind. Ein Sprühentladungs-Draht 25 ist mit seinen Enden zwischen den Schrauben 24a und 24b festgelegt, so daß er unter Zugspannung steht. Über eine Zuleitung 26 und die Schraube 24a wird eine für die Sprühentladung ausreichende Hochspannung angelegt.

Gemäß Fig. Ib ist die Sprühentladungsvorrichtung einem elektrophotoempfindlichen Papier 1 zugewandt, um auf dessen

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Oberfläche eine Aufladung zu erzeugen. Eine Spannungsquelle 27 speist den Entladungs-Draht mit Hochspannung. Die Abschirmplatte 21 und die Rückseite des licht- oder photoempfindlichen Papiers 1 sind geerdet. Während der Sprühentladung verläuft der Ionenwind in der durch den Pfeil 28 angedeuteten Richtung. Dieser Ionenwind wird dadurch erzeugt, daß sich die durch die Sprühentladung erzeugten Ionen bewegen und mit Gasmolekülen kollidieren, welche sich dann ihrerseits in Bewegungsrichtung der Ionen bewegen. Wenn das Gas aus der offenen Seite 22 der Abschirmplatte herausströmt, strömt Luft von der Außenseite her in den weniger stark entladenen Bereich, nämlich in der Nähe der isolierenden Blöcke 23a und 23b, um den Atmosphärendruck auszugleichen. Die Ionenwindverteilung bei der Sprühentladung ist in Pig. Ic dargestellt, wobei die eingezeichneten Pfeile die Richtungen und Geschwindigkeiten des Ionenwinds angeben. In diesem Wind selbst sind keine Ionen enthalten, und er wird deshalb als "Ionenwind" bezeichnet, weil er von den Ionen erzeugt wird. Im Ionenwind ist eine ziemlich große Menge Ozon und im freiwerdenden Zustand begriffenen Sauerstoffs enthalten.

Wenn photoempfindliches Papier mit kunstharzgebundenem Zinkoxid wiederholt verwendet bzw. dem Ionenwind ausgesetzt wird, nimmt infolge der ständigen Verschlechterung des Papiers die Schleierbildung auf der Kopie zu.

Weiterhin hat es sich gezeigt, daß der Ionenwind einen nachteiligen Einfluß auf die Empfindlichkeit des photoempfindlichen Papiers hat. Dieser Einfluß ist in Fig. 2 graphisch dargestellt, wobei die Kurve a das Oberflächenpotential des photoempfindlichen Papiers bei maximalem Ionenwind, die Kurve c das Oberflächenpotential dieses Papiers bei minimalem Ionenwind und die Kurve b das Oberflächenpotential dieses Papiers bei einer zwischen den Werten a und b liegenden Größe

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des Ionenwinds zeigen. Je größer der Ionenwind ist, desto geringer ist die Verringerung des Oberflächenpotentials infolge der Belichtung, d.h. die Empfindlichkeit nimmt ab.

Die sich aus dem vorstehend beschriebenen Effekt ergebenden Probleme sind zweifacher Natur: Einmal nimmt nämlich die Empfindlichkeit selbst des photoempfindliehen Papiers ab und zum anderen kann kein gleichmäßiges Bild erzielt werden. Genauer gesagt, wird die Empfindlichkeit des photoempfindliehen Papiers entsprechend dem gestörten Ionenwind ungleichmäßig verringert, wenn ein Luftstrom vorhanden ist, welcher den Ionenwind nahe der Aufladungs- und Belichtungsteile des Kopiergeräts stört, so daß keine gleichmäßige Bildkopie erzielt werden kann. Im allgemeinen besitzt ein elektrophotographisches Kopiergerät dieser Art zahlreiche, einen Luftstrom erzeugende Teile, beispielsweise Entwicklereinrichtungen, Reinigungseinrichtungen und Kopieblatt-Abtrenneinrichtungen. Insbesondere im Bereich um die Aufladungs- und Belichtungseinrichtungen wird ein den Ionenwind störender Luftstrom durch das Kühlgebläse erzeugt, welches verhindern soll, daß das durch eine Lichtquelle für die Originalbildbelichtung erzeugte Licht eine das Originalblatt tragende Glasscheibe überhitzt. Zur Verhinderung seiner schädlichen Auswirkungen muß der Ionenwind daran gehindert werden, das photoempfindliche Papier zu beeinflussen.

Zu diesem Zweck schafft die Erfindung eine Sprühentladungsvorrichtung für die Elektrophotographie, die eine Sprühent-Ladung zu erzeugen vermag, ohne dabei den Ionenwind gegen das photoempfindliche Papier zu richten. Ein Beispiel für eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in Pig. J5 dargestellt.

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Eine aus leitfähigem Material, wie Aluminium, bestehende U-förmige Abschirmung 30 ist aus einer Rückplatte 31 sowie einer rechten und einer linken Seitenplatte 32a bzw. 32b aufgebaut. Die anderen Seitenplatten 33a und 33b sind isolierende Blöcke, die an beiden Enden der Abschirmung 30 angebracht sind. Innerhalb der Abschirmung 30 erstreckt sich ein Sprühentladungs-Draht 34, während eine erste Entladungs-Öffnung bei 35 angedeutet ist.

Zwei weitere öffnungen 36a und 36b sind an den Seitenplatten 32a bzw. 32b vorgesehen. An den Außenflächen der Seitenplatten 32a, 32b sind Isolierplatten 37a bzw. 37b befestigt, die beispielsweise aus Acrylharz bestehen und die derart angeordnet sind, daß sie die zweiten öffnungen 36a und 36b nicht verdecken. Andererseits sind an den Isolierplatten 37a, 37b leitfähige Platten 38a bzw. 38b befestigt, die abgebogene Enden 39a bzw. 39b und 40a bzw. 40b aufweisen. Die Seitenplatten 32a und 32b sowie die isolierenden Platten 37a und 37b sind bei 4la und 4lb mit Aussparungen versehen, so daß die leitfähigen Platten 38a und 38b unmittelbar dem Inneren des aus der Abschirmung 30 und den isolierenden Blöcken 33a, 33b gebildeten Kastens zugewandt sind.

Wenn die vorstehend beschriebene Sprühentladungsvorrichtung auf die in Fig. 3b dargestellte Weise dem photoempfindlichen Papier 1 gegenüberliegend angeordnet ist und von einer Hochspannungsquelle 42 Hochspannung an den Entladungs-Draht 34 angelegt wird, findet eine Sprühentladung statt. Hierbei wird das photoempfindliche Papier aufgeladen, während gleichzeitig auf vorher beschriebene Weise ein Ionenwind erzeugt wird.

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Da dieser Ionenwind, wie durch den Pfeil A in Fig. 3b dargestellt, über die zweiten öffnungen 36a und 36b nach außen abströmen kann, während, wie durch den Pfeil B angedeutet, Luft über die erste öffnung 35 einströmen kann, wird verhindert, daß der Ionenwind das photoempfindliche Papier 1 anbläst.

Um bei der dargestellten AusfUhrungsform den Verlauf des Ionenwinds auf die eben beschriebene Weise zu gewährleisten, wird der Abstand des Entladungs-Drahts 3^ zum photoempfindlichen Papier 1 größer gewählt als der Abstand zwischen dem Draht Jk und der RUckplatte 3lj in der Praxis betragen diese Abstände 10 mm bzw. 8 mm. Das elektrische Feld in der Vorrichtung wird derart erzeugt, daß bei Anlegen einer Hochspannung an den Entladungs-Draht 3^ der Ionenwind mehr in Richtung zur Rückplatte 3I als in Richtung auf das photoempfindliche Papier 1 gerichtet ist. Auf diese Weise verläuft der durch den Sprühentladungsstrom erzeugte Ionenwind zu den zweiten öffnungen 36a und 36b.

Die leitfähigen Platten 38a und 38b verhindern, daß der aus der zweiten öffnung bzw. öffnungen austretende Ionenwind zur ersten öffnung 35 zurückströmt. Ein Teil des Sprühentladungsstroms erreicht die Platten 38a und 38b über die öffnungen bzw. Aussparungen 4l^a und 41b, wobei an den Platten 38a und 38b eine Spannung erzeugt wird. Folglich ziehen diese Platten den schwebenden Staub durch elektrostatische Anziehung an, so daß der Staub daran gehindert wird, am Entladungs-Draht 34 anzuhaften.

Fig. 4 veranschaulicht eine abgewandelte Ausfuhrungsform der Erfindung, die einen Entladungs-Draht 60 aufweist. Eine Abschirmung, welche den Entladungsdraht 6O von drei- Seiten her umschließt, besteht aus einer Rückplatte 61 und aus Seitenplatten 62a und 62b. Weiterhin weist die Vorrichtung eine

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erste öffnung 63 für die Aufladung, zweite öffnungen 64a und 64b für den Austritt des Ionenwinds, Platten 66a und 66b zur Verhinderung einer Rückströmung des Ionenwinds sowie eine Spannungsquelle 65 auf. Während bei der Ausführungsform gemäß Pig·. 3 die isolierenden Platten 37a und 37b an den Seitenplatten J52_wa und 32b befestigt sind, sind bei dieser abgewandelten Ausführungsform keine isolierenden Platten vorgesehen. Außerdem ist bei dieser abgewandelten Ausführungsform das elektrische Feld in der Sprühentladungsvorrichtung so angeordnet, daß der Ionenwind über die zweiten öffnungen 64a und 64b ausströmt.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die einen Sprühentladungs-Draht 72 aufweist. Eine den Sprühentladungs-Draht 72 von drei Seiten her umgebende Abschirmung wird durch eine Rückplatte 70 sowie Seitenplatten 71a und 71b gebildet. Diese Vorrichtung weist weiterhin eine erste öffnung 73 für die Aufladung, zweite öffnungen 74a und 74b für den Austritt des Ionenwinds sowie einen Schacht 75 auf, dessen Unterkanten an den Seitenplatten 71a und 71b befestigt sind.Weiterhin sind ein Absaug-Gebläse 76 und eine Hochspannungsquelle 77 vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform wird durch Absaugen des Ionenwinds mittels des Absaug-Gebläses 76 verhindert, daß der Ionenwind durch die zum Aufladen dienende erste öffnung hindurchströmt und das photoempfindliche Papier 1 beaufschlagt.

Wie eingangs erwähnt, arbeiten die erfindungsgemäßen Vorrichtungen äußerst vorteilhaft in Verbindung mit photoempfindlichem Papier mit kunstharzgebundenem Zinkoxid und vermögen außerdem noch vorteilhafter die Entstehung übelriechenden Gases zu verhindern. Ersichtlicherweise ist die Bildung übelriechender Gase, wie Ozon, ein er§tliches Problem, wenn ein mit Sprühentladung arbeitendes Kopiergerät längere Zeit in einem kleinen Raum betrieben wird.

Auch wenn die Entstehung solchen Gases unweigerlich mit der Sprühentladung verbunden ist, kann die erzeugte Ozonmenge auf einen bestimmten Betrag reduziert werden, indem das Gas durch ein chemisches oder thermisches Filter hindurchgeleitet wird.

Da der Ionenwind bei einer herkömmlichen Sprühentladungsyorrichtung, wie erwähnt, gegen das photοempfindliche Papier gerichtet ist, ist es unmöglich, vor diesem Papier ein Filter anzuordnen. Aus diesem Grund ist es sehr schwierig, den Ionenwind zu filtern, bevor er dispergiert. Wegen dieser Schwierigkeiten ist bisher keine wirksame Einrichtung bekannt, welche die Ausbreitung von Ozon aus einem Kopiergerät verhindern kann. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung tritt dagegen der Ionenwind aus der zweiten öffnung aus, wodurch sein Strömungsverlauf nach dem Austritt festgelegt ist und er vor seiner Dispersion gefiltert werden kann, und damit wirksam das Problem der Entstehung von übelriechendem Gas, wie Ozon, bei einem Kopiergerät gelöst wird.

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Claims

Patentansprüche

Iy Sprühentladungsvorrichtung für die Elektrophotographie, bei welcher Sprühentladungs-Elektroden von drei Seiten her von Platten umschlossen sind, die dabei eine erste öffnung für die Aufladung des photoempfindlichen Papiers an der offenbleibenden Seite festlegen, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine zweite, an einem Teil der umschließenden Platten vorgesehene öffnung und eine Einrichtung zur Steuerung der Strömungsrichtung des Ionenwinds aufweist, so daß dieser über die zweite öffnung ausströmt und an einer Beaufschlagung des photoempfindlichen Papiers gehindert wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine leitfähige Rüek-Platte aufweist, die in einem Abstand von den Elektroden angeordnet ist, der kleiner ist als der Abstand zwischen dem photoempfindlichen Papier und den Elektroden, wobei bei angelegter Hochspannung an die Elektroden ein elektrisches Feld im Inneren der Vorrichtung in der Weise erzeugt wird, daß der Ionenwind stärker zur Rückplatte hin als in Richtung auf das photoempfindliche Papier strömt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung ein Absaug-Qebläse zum Abführen des Ionenwinds über die zweite öffnung aufweist.
4. Sprühentladungsvorrichtung für die Elektrophotographie nach einem der Ansprüche 1 bis J5* wobei eine Seite als erste öffnung für die Aufladung offen bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite öffnung an einem Teil der

die Elektrode umgebenden Platten vorgesehen ist, so daß der bei der Sprühentladung erzeugte Ionenwind über diese zweite Öffnung austritt, und der Ionenwind daran gehindert wird, aus der erstgenannten Öffnung auszuströmen.

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