DE2201701A1 - Spruehentladungsvorrichtung fuer die Elektrophotographie - Google Patents
Spruehentladungsvorrichtung fuer die ElektrophotographieInfo
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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
Eduard-Sdimld-Str. 2
[- -] Tel.: (0811) 663197
Konishiroku Photo Industry Τβ|βχ. _ _._
Co., Ltd.
L ' J 14. Januar 1972
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 J52wa 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.
η ♦> η
Claims (4)
- PatentansprücheIy 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 derdie 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.2 09833/102 0
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8281 | Inventor (new situation) |
Free format text: KAMOGAWA, NIN-ICHI, TOKIO/TOKYO, JP FUJII, HARUO, MITAKA, TOKIO/TOKYO, JP UCHIDA, TOHRU, HACHIOJI, TOKIO/TOKYO, JP |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: DERZEIT KEIN VERTRETER BESTELLT |
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8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: HENKEL, G., DR.PHIL. FEILER, L., DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN |