DE2702456C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Koronaentladungseinrichtung zum gleichförmigen Aufladen einer auf einer Gegenelektrode angeordneten Oberfläche oder zum Neutralisieren einer solchen geladenen Oberfläche gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. dem Oberbegriff des Anspruches 2.

In der Technik der elektrophotographischen Reproduktion ist es notwendig, auf ein photoleitfähiges Bildempfangsmaterial eine gleichmäßig elektrostatische Ladung aufzubringen, und diese Ladung wird dann bei Belichtung mit einem Bildmuster selektiv abgeleitet, so daß ein latentes Ladungsbild entsteht. Das latente Ladungsbild wird anschließend sichtbar entwickelt und das entwickelte Bild wird auf ein Bildempfangsmaterial übertragen, um eine endgültige Kopie der Vorlage zu erhalten.

Außer für die Aufladung des photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials vor der Belichtung werden Koronaentladungseinrichtungen auch noch für eine Vielfalt anderer Funktionen beim elektrophotographischen Reproduktionsverfahren verwendet. Beispielsweise unterstützen Koronaentladungseinrichtungen die Übertragung eines elektrostatischen Tonerbildes von einem wiederverwendbaren photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial auf ein Bildempfangsmaterial, ferner das Anhaften und Ablösen von Papier an dem bzw. von dem Aufzeichnungsmaterial, das Vorbereiten der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials vor, während und nach der Ablagerung von Toner auf dieser Fläche, um die Qualität der erzeugten Kopie zu verbessern. Zur Durchführung dieser genannten Funktionen werden sowohl Gleichspannungs-Koronaentladungseinrichtungen, bei denen eine Gleichspannung an der Entladungselektrode anliegt, als auch Wechselspannungs-Koronaentladungseinrichtungen eingesetzt, bei denen eine Wechselspannung an der Entladungselektrode anliegt.

Aus der US-PS 28 36 725 ist eine Gleichspannungs-Koronaentladungseinrichtung bekannt, die zur Verwendung bei der elektrophotographischen Reproduktion geeignet ist und einen langgestreckten Draht als leitende Entladungselektrode aufweist, an der zur Erzeugung einer Koronaentladung eine Gleichspannung anliegt. Die Entladungselektrode ist teilweise von einer elektrisch leitenden Abschirmung umgeben, die üblicherweise auf Masse liegt. Die aufzuladende Oberfläche befindet sich mit Abstand von der Entladungselektrode auf der zur Abschirmung entgegengesetzten Seite und ist auf einer an Masse liegenden Gegenelektrode angebracht. Es ist auch möglich, eine solche Koronaentladungseinrichtung mit einer Wechselspannung zu betreiben, wie es in der US-PS 28 79 395 angegeben ist. Dabei ist die eine Koronaentladung erzeugende Wechselspannung an die Entladungselektrode angelegt und eine Gleichvorspannung liegt an der leitenden Abschirmung an, um den Ionenfluß von der Entladungselektrode zu der aufzuladenden Oberfläche zu steuern. Es gibt auch noch andere Vorspannungsanordnungen.

Mit solchen Koronaentladungseinrichtungen ergeben sich verschiedene Schwierigkeiten. Ein Hauptproblem besteht in ihrem Unvermögen, auf der Oberfläche eines Bildempfangsmaterials eine verhältnismäßig gleichmäßige negative Ladung aufzubringen. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß sich an der Entladungselektrode chemische Verbindungen bilden, wodurch gelegentlich der Betrieb der Koronaentladungseinrichtung beeinträchtigt wird. Eine andere Schwierigkeit ist die Verminderung der Aufladeleistung durch Toneransammlungen an der Entladungselektrode und der diese umgebenden Abschirmung. Ein weiteres Problem ist das Vibrieren der Entladungselektrode, welches zur Bildung von Entladungsbögen und zu einem Bruch der Entladungselektrode führen kann.

Eine Koronaentladungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. demjenigen des Anspruches 2 ist in der DE-OS 26 30 762 vorgeschlagen. Die Entladungselektrode dieser Koronaentladungseinrichtung besteht aus einem Entladungsdraht, der mit einer dielektrischen Schicht überzogen ist, deren Dicke so groß gewählt ist, daß ein Stromfluß von dem Entladungsdraht her verhindert wird. Die Ladungserzeugung geschieht durch eine Spannung an der dielektrischen Oberfläche, die durch kapazitive Kopplung durch das dielektrische Material hindurch aufgebaut wird. Die Höhe des Ladungsflusses zu der aufzuladenden Oberfläche wird durch eine an die leitende Abschirmung angelegte Gleichvorspannung gesteuert, die nahe der Entladungselektrode angeordnet ist.

Viele der Schwierigkeiten, die im Zusammenhang mit aus dem Stand der Technik bekannten Koronaentladungseinrichtungen bekannt sind, werden durch die in der genannten DE-OS 26 30 762 vorgeschlagene Koronaentladungseinrichtung überwunden. Bei den bekannten Koronaentladungseinrichtungen wird, wenn ein höherer Koronaentladungsstrom erhalten werden soll, die Betriebsspannung der Koronaentladungseinrichtung erhöht. Bekanntlich erzeugen jedoch Koronaentladungseinrichtungen, wenn sie bei relativ hohen Betriebsspannungen betrieben werden, eine größere Menge an Ozon, so daß bei einer fehlerhaften Steuerung eine Gesundheitsgefahr entsteht. Höhere Betriebsspannungen neigen also zu einer Erzeugung größerer Ozonmengen.

Ein weiterer Nachteil herkömmlicher Koronaentladungseinrichtungen (dieser Nachteil liegt auch bei der in der DE-OS 26 30 762 beschriebenen Koronaentladungseinrichtung vor) ergibt sich daraus, daß die Entladungselektrode oder der Entladungsdraht im allgemeinen zwischen isolierenden Stützblöcken an den entgegengesetzten Enden der Koronaentladungseinrichtung aufgehängt ist. Dadurch wird dem Durchmesser des Entladungsdrahtes eine untere Grenze gesetzt, da eine ausreichende Zugfestigkeit vorliegen muß, um im gespannten Zustand gehaltert zu werden und unter wechselnden Betriebsbedingungen in der gleichen relativen Lage zu bleiben. Auch die Ausdehnungskoeffizienten sind natürlich bei der Wahl einer geeigneten Entladungselektrode für solche bisherigen Koronaentladungseinrichtungen wichtig. Zudem neigt eine derart aufgehängte Entladungselektrode dazu, aufgrund der hohen, sie umgebenden elektrischen Felder zu schwingen. Nachteilig ist auch noch, daß die zwischen den Stützblöcken gespannte Entladungselektrode nur schwer durch Abreiben gereinigt werden kann.

Die herkömmlichen Koronaentladungseinrichtungen sind verhältnismäßig raumbeanspruchend. Die ist in erster Linie dem ungenutzten Raum zwischen der Entladungselektrode und der diese umgebenden Abschirmung und in zweiter Linie der Abschirmungskonstruktion selbst zuzuschreiben, die allgemein einen U-förmigen Querschnitt aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Koronaentladungseinrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 2 angegebenen Art zu schaffen, mit der für vorgegebene Betriebsspannungen höhere Entladungsströme erzeugt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 2 angegebenen Merkmale gelöst.

Beim Betrieb einer erfindungsgemäßen Koronaentladungseinrichtung ist, wenn die Größe des Aufladestroms vorgegeben ist, ein niedrigeres Betriebspotential verglichen mit den bekannten Koronaentladungseinrichtungen erforderlich. Hieraus ergibt sich ein Vorteil dahingehend, daß niedere Betriebsspannungen die Kosten verringern und die Spannungsversorgungseinrichtungen, die Isolation usw. vereinfachen.

In vorteilhafter Weise wird bei vorgegebener Betriebsspannung mit einer erfindungsgemäßen Koronaentladungseinrichtung ein höherer Entladungsstrom als mit herkömmlichen Koronaentladungseinrichtungen bei der gleichen Betriebsspannung erhalten.

Bei der erfindungsgemäßen Koronaentladungseinrichtung kann die Entladungselektrode in unmittelbarer Nähe der Abschirmung angeordnet werden, wobei sie über ihre gesamte Länge mit einer entweder isolierenden oder elektrisch leitenden Stützfläche in Berührung steht. Dabei kann die Stützfläche auch direkt von der Abschirmung selbst gebildet sein. Wenn die Stützfläche ein Dielektrikum ist, muß die Abschirmung in unmittelbarer Nähe der Entladungselektrode vorgesehen sein.

Die Abschirmung kann aus einem dünnen, leitenden Körper bestehen, der von einem dielektrischen Stützblock getragen wird, der dazu dient, die Handhabung und Wartung der Koronaentladungseinrichtung sicherer zu machen, indem der Kontakt mit der unter Spannung stehenden Abschirmung verhindert wird. Die Abschirmung kann als ein einziges durchgehendes oder unterteiltes Bauteil oder auf andere Weise ausgestaltet sein, so lange die Abschirmung nur ausreichend nahe der Entladungselektrode angeordnet ist.

Für die Neutralisierung einer positiv bzw. einer negativ aufgeladenen Oberfläche mit der Koronaentladungseinrichtung gemäß dem Anspruch 1 gilt folgendes:

Die Neutralisierung einer positiv aufgeladenen Oberfläche erfolgt dadurch, daß die positiven, von dem dielektrisch beschichteten Draht ausgehenden Ladungen von den positiven Ladungen auf der zu neutralisierenden Oberfläche zurückgestoßen werden. Die von dem dielektrisch beschichteten Entladungsdraht ausgehenden negativen Ladungen werden von den positiven Ladungen angezogen, wodurch sich eine Neutralisierung ergibt.

Wenn eine negativ aufgeladene Oberfläche neutralisiert werden soll, so ergibt sich ein umgekehrtes Verhalten. Die von dem dielektrisch beschichteten Entladungsdraht ausgehenden negativen Ladungen werden zurückgestoßen, während die ausgehenden positiven Ladungen von den negativen Ladungen auf der zu neutralisierenden Oberfläche angezogen werden, so daß eine Neutralisierung dieser Oberfläche erfolgt.

Diese Vorgänge treten auch bei unbeschichteten Koronaentladungsdrähten auf. Jedoch muß jeweils die richtige Vorspannung an die Abschirmung angelegt werden, um die größere Beweglichkeit der negativen Ladungen auszugleichen.

Im Zusammenhang mit dem Ausgleich der Ladungsasymmetrie bzw. Asymmetrie der Beweglichkeiten der Ladungen bezüglich einer erfindungsgemäßen Koronaentladungseinrichtung gemäß dem Anspruch 1 wird darauf hingewiesen, daß sich die Nettoladung, welche sich auf der Oberfläche der dielektrischen Beschichtung des Entladungsdrahtes ansammelt, die größere Beweglichkeit der negativen Ionen ausgleicht. Anders ausgedrückt bedeutet dies, daß, wenn ausreichend mehr positive Ionen erzeugt werden, sich alle negativen Ionen an positiven Ladungen trotz ihrer größeren Beweglichkeit anlagern.

Während bei der erfindungsgemäßen Koronaentladungseinrichtung gemäß Anspruch 1 an dem Entladungsdraht die Wechselspannung der Wechselspannungsquelle anliegt, sind bei der erfindungsgemäßen Koronaentladungseinrichtung gemäß Anspruch 2 die Verhältnisse derart, daß dort die Abschirmung mit der Wechselspannungsquelle verbunden ist und an der Entladungselektrode ein Gleichspannungspotential oder das Potential der Gegenelektrode liegt. Infolgedessen liegt eine Wechselspannung einerseits zwischen dem Entladungsdraht der Entladungselektrode und der Abschirmung und andererseits zwischen der Gegenelektrode und der Abschirmung.

Wenn sich auf der Oberfläche, die auf der Gegenelektrode angeordnet ist, eine gewisse Ladungsmenge befindet, so ergibt sich dadurch auch ein Potentialunterschied zwischen dieser Oberfläche und dem Entladungsdraht. Befinden sich in dem Luftraum zwischen der Entladungselektrode und der genannten Oberfläche Ladungen, so werden sich diese Ladungen entsprechend dem Feldlinienverlauf des elektrischen Feldes zwischen der genannten Oberfläche und der Oberfläche der dielektrischen Schicht des Entladungsdrahtes bewegen, so daß Ladungen mit einer Polarität, die derjenigen der Ladungsmenge auf der genannten Oberfläche entgegengesetzt ist, auf diese Oberfläche gelangen und die dort vorhandenen Ladungen ausgleichen.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung einer Ausführungsform einer Koronaentladungseinrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Anordnung der Koronaentladungselektrode gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Darstellung von Kennlinien, die den funktionalen Zusammenhang zwischen dem von einer erfindungsgemäßen Koronaentladungseinrichtung gelieferten Gleichstrom und der Vorspannung zeigen, die zwischen der Abschirmung und der Gegenelektrode anliegt, für verschiedene an den Entladungsdraht angelegte Wechselspannungspotentiale,

Fig. 4 eine Ausgestaltung der Entladungselektrodenanordnung, die durch aufeinanderfolgendes Aufdampfen auf einem Substrat hergestellt worden ist, für eine erfindungsgemäße Koronaentladungseinrichtung,

Fig. 5 eine andere Ausführungsform einer Anordnung einer erfindungsgemäßen Koronaentladungseinrichtung, bei der zwei Abschirmungen mit Abstand von der Koronaentladungselektrode angeordnet sind, und

Fig. 6 zwei unterschiedliche elektrische Schaltungsbilder für die anzulegende Gleichvorspannung und die Wechselspannung.

Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform nach der Erfindung ist eine Koronaentladungseinrichtung 10 einem Bilderzeugungselement 50 gegenüberliegend angeordnet. Dieses Bilderzeugungselement 50, welches bei herkömmlichen elektrophotographischen Reproduktionsvorrichtungen verwendet wird, weist ein photoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial 55 auf, welches auf einer Gegenelektrode 56 angeordnet ist. Während des Betriebes wird die Gegenelektrode 56 auf einem Bezugspotential gehalten, üblicherweise an Masse gelegt. Auf das Bilderzeugungselement 50 werden während eines typischen Zyklus einer elektrophotographischen Reproduktionsvorrichtung einigemale zu verschiedenen Zwecken elektrostatische Ladungen aufgebracht.

Die Koronaentladungseinrichtung weist eine Entladungselektrode 11 in der Form eines leitenden Entladungsdrahtes 12 auf, der mit einer verhältnismäßig dicken, dielektrischen Schicht 13 überzogen ist. Der Entladungsdraht 12 und die Schicht 13 sind mit kreisförmigem Querschnitt dargestellt, jedoch sind auch andere Querschnitte brauchbar, beispielsweise quadratische oder rechteckige.

Die Entladungselektrode 11 ist in Berührung mit einer leitenden Abschirmung 14 gehaltert, die auf einem dielektrischen Stützblock angeordnet ist. Die Abschirmung 14 kann ein dünnes Metallblech oder eine Metallplatte sein, das bzw. die an dem Stützblock 15 befestigt ist. Die Abschirmung 14 weist eine freiliegende, der Entladungselektrode 11 zugekehrte und mit dieser in Berührung stehende, ebene Fläche auf. Die Abschirmung 14 ist an einem Teil, vorzugsweise außerhalb des Koronaentladungsbereiches, mit einem Anschluß zum Anlegen eines elektrischen Potentials versehen, wie in Fig. 2 bei 22 dargestellt. Fig. 2 läßt gut erkennen, daß der Entladungsdraht 12 mit seinen Enden an Anschlußklemmen 16 befestigt ist, an die ein eine Koronaentladung hervorrufendes Betriebspotential angelegt ist. Vorzugsweise sind alle Teile der Anschlußklemmen 16 und des Entladungsdrahtes 12 außerhalb des Koronaentladungsbereiches mit einem dicken, isolierenden Material überzogen, um Funkenentladungen zu benachbarten Flächen zu verhindern. Der Entladungsdraht 12 ist an den Anschlußklemmen 16 derart befestigt, daß die dielektrische Schicht 13 längs des größten Teils der Entladungselektrode 11 mit der Abschirmung 14 in Berührung gehalten wird.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung dient der Stützblock 15 als feste Abstützung sowohl für die Entladungselektrode 11 als auch für die leitende Abschirmung 14. Das Bilderzeugungselement 50 ist der Entladungselektrode 11 gegenüberliegend angeordnet.

Die elektrische Schaltungsanordnung ist bei dieser Koronaentladungseinrichtung ähnlich der in der bereits genannten DE-OS 26 30 762 beschriebenen. Zwischen der Gegenelektrode 56 und dem Entladungsdraht 12 ist eine Wechselspannungsquelle 18 geschaltet und die Höhe der Wechselspannung ist so gewählt, daß eine Koronaentladung an der Entladungselektrode 11 erzeugt wird.

Die Abschirmung 14 hat die Aufgabe, die Ladungsmenge und die Ladungspolarität der zu dem Bilderzeugungselement 50 ausgesandten Ladungen zu steuern. Hierfür ist die Abschirmung 14 mit einem Schalter 22 verbunden, der in Abhängigkeit von seiner Stellung bewirkt, daß die Koronaentladungseinrichtung entweder in einem ladungsneutralisierenden Betriebsmodus oder in einem ladungsablagernden Betriebsmodus arbeitet. Wenn der Schalter 22 die gezeigte Stellung hat, liegt die Abschirmung 14 der Koronaentladungseinrichtung über eine Leitung 24 an Erde. In dieser Stellung wird zwischen der Abschirmung 14 und der Fläche 50 kein Gleichspannungsfeld erzeugt. Wenn der Schalter 22 die gestrichelt angedeutete untere Stellung einnimmt, ist eine Spannungsquelle 23 angeschlossen und eine negative Ladung wird zum Bilderzeugungselement 50 gebracht, wie noch genauer erklärt wird, wobei die Stärke der abgesetzten Ladung von der Höhe der angelegten Spannung abhängt. In der anderen gestrichelten Stellung des Schalters 22 ist die positive Klemme einer Gleichspannungsquelle 27 mit der Abschirmung 14 verbunden. Unter diesen Umständen bringt die Koronaentladungseinrichtung eine positive Nettoladung auf die Oberfläche 55 auf, deren Höhe von der Höhe der an das Vorspannelement 14 angelegten Gleichspannung abhängt.

Der Entladungsdraht 12 kann aus irgendeinem gebräuchlichen leitenden Drahtmaterial sein, beispielsweise rostfreier Stahl, Gold, Aluminium, Kupfer, Wolfram, Platin o. dgl. Der Durchmesser des Drahtes 12 ist nicht entscheidend und kann beispielsweise zwischen 12 und 381 µm, vorzugsweise etwa 76 bis 152 µm betragen.

Als Schicht 13 kann jedes geeignete dielektrische Material verwendet werden, das bei der angelegten Wechselspannung nicht durchschlägt und bei den in einer Koronaentladungseinrichtung herrschenden Bedingungen chemischen Angriffen widersteht. Anorganische Dielektrika haben sich dafür als geeigneter erwiesen als organische Dielektrika aufgrund ihrer höheren Durchschlagfestigkeit und ihrer größeren Widerstandsfähigkeit gegen chemische Korrosion in der Koronaumgebung und gegen das Ionenbombardement.

Die Dicke der verwendeten dielektrischen Schicht 13 ist so groß, daß praktisch kein Entladungsstrom durch den Überzug möglich ist. Im typischen Fal ist die Dicke so gewählt, daß der kombinierte Durchmesser von Draht und Dielektrikum in den Bereich von 0,089 bis 1,2 mm fällt, wobei die typische Dichte des Dielektrikums zwischen 38 und 635 µm beträgt, womit eine ausreichend hohe Durchschlagfestigkeit des Dielektrikums gegeben ist. Einige im Handel erhältliche Gläser haben sich im Versuch als gut geeignet für das dielektrische Überzugmaterial erwiesen. Der gewählte Glasüberzug muß frei von Blasen und Einschlüssen sein und einen guten Kontakt mit dem Entladungsdraht, auf dem er angebracht ist, herstellen oder diesen Draht benetzen. Andere mögliche Überzüge sind keramische Materialien, wie beispielsweise Tonerde, Zirkonerde, Bornitrid, Berylliumoxid und Siliziumnitrid. Organische Dielektrika, die in einer Koronaentladung ausreichend stabil sind, können ebenfalls verwendet werden.

Die Frequenz der Wechselstromquelle 18 kann im Bereich von 60 Hz Netzspannung bis zu einigen Megahertz variieren. Die Koronaentladungseinrichtung wurde bei 4 kHz betrieben und getestet und arbeitet, wie sich herausgestellt hat, auch zufriedenstellend unter den typischen Bedingungen des elektrophotographischen Verfahrens im Bereich zwischen 1 kHz und 50 kHz.

Die Abschirmung 14 ist in der Darstellung eben und rechteckig geformt. Doch können verschiedene Formen mit befriedigenden Ergebnissen verwendet werden. Fig. 5 zeigt eine Variation in Konfiguration und Lage der Abschirmung, die später noch erläutert wird.

Nachstehend sind typische Abmessungen und Konstruktionsdetails für eine Koronaentladungseinrichtung nach Fig. 1 aufgezählt:

Betrieb als Neutralisierungseinrichtung

Bei der Stellung des Schalters 22 gemäß Fig. 1, in der die Abschirmung 14 geerdet ist, jede auf der Oberfläche 15 vorhandene Ladung von sich aus neutralisiert. Dies ergibt sich aus der Tatsache, daß aufgrund der dicken dielektrischen Schicht 13 auf dem Entladungsdraht 12 kein nutzbarer Entladungsstrom durch die Entladungselektrode 11 fließt.

Beim Betrieb der Koronaentladungseinrichtung in dem neutralisierenden Betriebsmodus wird kein nutzbarer Entladungstrom zu einer benachbarten Oberfläche geschickt, wenn diese Oberfläche auf dem gleichen Potential gehalten wird wie die Abschirmung. Der Grund für diese Eigenschaft ist, daß die Oberfläche der dicken dielektrischen Schicht auf dem Draht eine Nettoladung annimmt, die die größere Beweglichkeit der negativen Ladungen ausgleicht. Diese Nettoladung zwingt die Koronaentladungseinrichtung, während jeder Wechselspannungsperiode gleichviel positive und negative Ladungen auf der Oberfläche abzusetzen. In der erfindungsgemäßen Vorrichtung bewirkt dieser Ladungsaufbau auch, daß die Entladungselektrode 11 in fester Anlage an der Abschirmung 14 gehalten wird.

Auf diese Weise wird also eine Oberfläche, beispielsweise 55 in Fig. 1, durch die Koronaentladungseinrichtung 10 vollständig neutralisiert (bei fest ausgezogener Schalterstellung 22), wenn diese Oberfläche ausreichend lang mit Ladungen beaufschlagt wird.

Ein besseres Verständnis dafür, warum die Koronaentladungseinrichtung im Betrieb eine benachbarte aufgeladene Oberfläche vollständig neutralisiert, kann aus Fig. 3 gewonnen werden, die Kennlinien der Einrichtung veranschaulicht.

In Fig. 3 ist der gelieferte Entladegleichstrom I _p als eine Funktion des Potentials V _sp von der Abschirmung 14 zur Gegenelektrode 56 bei verschiedenen Wechselspannungspotentialen V _w dargestellt.

An dieser Stelle sei erwähnt, daß Fig. 3 in erster Linie gezeigt ist, das typische Verhalten der erfindungsgemäßen Koronaentladungseinrichtung zu erläutern, und daß diese Fig. nicht die Charakteristika einer speziellen Ausbildungsform darstellen soll, da solche spezifischen Werte eine Funktion einer Vielzahl von Parametern sind.

In Übereinstimmung mit der obigen Erläuterung der Funktion als ladungsneutralisierende Einrichtung ist aus Fig. 3 ersichtlich, daß der Ladungsstrom i _p 0 ist, wenn das Potential zwischen der Gegenelektrode 56 und der Abschirmung 14 0 ist. Dies steht im Gegensatz zu früheren Einrichtungen, die eine negative Nettoladung auf eine aufladbare Oberfläche liefern, die auf dem gleichen Potential gehalten ist wie die umgebende Abschirmung. Diese charakteristische Eigenschaft bleibt gültig unabhängig von der Erregungsspannung V _w des Drahtes, wie aus Fig. 3 ersichtlich.

Betriebsweise zum Absetzen einer Nettoladung

Der Betrieb der Koronaentladungseinrichtung zum Absetzen einer spezifischen Nettoladung auf einer Bilderzeugungsoberfläche wird dadurch hergestellt, daß der Schalter 22, Fig. 1, in eine der gestrichelt gezeigten Stellungen gebracht wird, wodurch an die Abschirmung 14 ein veränderbares Gleichstrompotential von entweder positivem oder negativem Vorzeichen bezüglich der Gegenelektrode 56 angelegt wird.

Wenn der Schalter 22 so umgelegt wird, daß er die Spannungsquelle 23 mit der Abschirmung 14 verbindet, ist die Spannung gegen Erde V _sp zwischen der Abschirmung 14 und der Gegenelektrode 56 negativ. Wenn der Schalter 22 so gestellt ist, daß er die Spannungsquelle 27 mit der Abschirmung 14 verbindet, ist V _sp positiv. Aus Fig. 3 kann man sehen, daß bei positivem V _sp (Quelle 27 mit Abschirmung 14 verbunden) der Ladungsstrom von der Koronaentladungseinrichtung positiv ist und langsam bei niedrigen Werten von V _sp linear zunimmt, dann bei höheren V _sp -Werten exponential wächst. Ein ähnlicher Anstieg des negativen Ladestromes I _p ist festzustellen, wenn die Spannungsquelle 23 mit der Abschirmung 14 verbunden ist, und der Ladungsstrom nimmt fortschreitend in negativer Richtung zu.

Um eine genauere Vorstellung von den in Fig. 3 gezeigten Werten zu erhalten: der Bereich B liegt allgemein zwischen 2 und 20 µA/cm Elektrodenlänge und der Bereich A liegt zwischen 2 und 6 kV, wobei Vw-Vw₃ in dem Bereich von 2000 bis 2700 V Wechselspannung liegen. Der exponentielle Anstieg des Ladestroms erlaubt also, unter Verwendung praktischer Vorspannungen einen verhältnismäßig großen Ladestrom zu erzielen.

Dieser exponentielle Anstieg des Ladestromes I _p als Funktion der zunehmenden Vorspannung V _sp von der Abschirmung zur Gegenelektrode ist ein offensichtlicher Vorteil, wenn eine rasche Aufladung eines photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials erwünscht ist, wie bei dessen anfänglicher Aufladung in dem elektrophotographischen Verfahren. Da die Arbeitsgeschwindigkeiten bei solchen Verfahren zunehmen, ist die Fähigkeit, Ladeströme solcher Höhe aufzubringen, außerordentlich wichtig.

Der exponentielle Anstieg des Ladestroms, wie er oben geschildert wurde, steht generell im Gegensatz zu dem Stromanstieg bei früheren Koronaentladungseinrichtungen und einer solchen, wie sie in der erwähnten DE-OS 26 30 762 gezeigt ist. Solche Stromanstiege sind in Fig. 3 mit gestrichelten Linien angedeutet. Wie man sieht, steigen die gestrichelten Kennlinien allgemein linear mit der Zunahme des Potentials von der Abschirmung zur Gegenelektrode.

Der endgültige Potentialwert, auf den die aufzuladende Oberfläche 55 durch die Koronaentladungseinrichtung gebracht wird, ist in Höhe und Vorzeichen gleich der an die Abschirmung angelegten Vorspannung V _sp . Wenn also über den Schalter 22 der Fig. 1 ein positives Potential von +X Volt an die Abschirmung gelegt wird, würde die Oberfläche 55 auf eine Spannung zur Erde von X Volt aufgeladen, wenn man eine genügend lange Ladezeit annimmt. Wenn die Abschirmung mit einer Spannung von -X Volt vorgespannt wird, lädt sich die Oberfläche 55 auf eine endgültige Spannung von -X Volt auf. Wenn die aufzuladende Fläche ein Potential erreicht, das gleich dem an die Abschirmung angelegten ist, wird kein weiterer Ladestrom entnommen und die Ladung auf der Oberfläche bleibt dann unverändert. Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet also in ähnlicher Weise wie die in der US-PS 28 79 395 beschriebene Aufladevorrichtung und auch wie die in der erwähnten DE-OS 26 30 762 gezeigte Vorrichtung. Zwar ist die endgültige Aufladung, die erzielt wird, die gleiche, aber die pro Zeiteinheit von der erfindungsgemäßen Einrichtung abgesetzte Ladung ist sehr viel größer, wie in Fig. 3 gezeigt.

Die oben beschriebene charakteristische Eigenschaft, das Potential der aufladbaren Oberfläche auf einen endgültigen Wert zu bringen, der gleich der Vorspannung an der Abschirmung ist, ist aus den Kurven der Fig. 3 ersichtlich, die anzeigen, daß der Ladestrom I _p sich 0 nähert, wenn die Differenz zwischen dem Potential der Gegenelektrode und dem Potential der Abschirmung sich 0 nähert.

Die Funktion der Vorspannung V _sp an der Abschirmung zur Bestimmung der endgültigen Nettoladung auf einer benachbarten Oberfläche soll aus der folgenden Erläuterung verständlich werden. Zunächst sei angenommen, daß sich sowohl die Abschirmung 14 als auch die aufzuladende Oberfläche 55 auf Erdpotential (V _sp = 0) befinden. Unter diesen Voraussetzungen gibt es, obwohl die Koronaentladung kontinuierlich positive Ionen, negative Ionen und Elektronen erzeugt, keinen merklichen Nettostrom weder zu der Abschirmung noch zu der Oberfläche hin. Die ist so, weil in der negativen Halbperiode der an die Entladungselektrode angelegten Wechselspannung die Abschirmung nahezu alle negative Ladung empfängt, während in der nachfolgenden positiven Halbperiode eine gleiche Menge positiver Ladung an die Abschirmung geliefert wird. Dieser Zustand ist, wie früher erklärt, eine Folge des dicken dielektrischen Überzuges, der keinen nutzbaren Koronagleichstrom zuläßt. Ohne einen dielektrischen Überzug würde ein Nettostrom auftreten, da die positiven und negativen Ladungsträger unterschiedliche Beweglichkeit haben. In der vorliegenden Erfindung nimmt die Oberfläche der dielektrischen Schicht eine Nettoladung an, die gerade den Effekt des Beweglichkeitsunterschiedes ausgleicht. Diese Wirkung ist der Vorrichtung eigen und die Oberflächenladung stellt sich automatisch auf den richtigen Wert ein und kompensiert dabei Änderungen der Feuchtigkeit, der Temperatur, des Drucks und andere Schwankungen in den Eigenschaften des Gases, denen die Einrichtung ausgesetzt ist. Wenn V _sp = 0, wird also jede von der Oberfläche 55 mitgeführte Ladung zu 0 reduziert. Wenn die Oberfläche zu Beginn neutralisiert ist, bleibt sie so.

Wenn eine Spannung V _sp an die Abschirmung angelegt wird, wird zwischen der Abschirmung und der aufzuladenden Oberfläche ein elektrisches Feld erzeugt. Dieses elektrische Feld trennt die positiven und negativen Ladungen und treibt sie zu den entsprechenden Oberflächen. Positive Ladungen bewegen sich zu der negativ vorgespannten Oberfläche und negative Ladungen wandern zu der positiv geladenen Oberfläche. Wenn die Abschirmung bezüglich der aufzuladenden Oberfläche positiv vorgespannt ist, wird ein beträchtlicher Anteil der in der Nähe der Entladungselektrode befindlichen positiven Ionen während der an sie angelegten positiven Halbperiode der Spannung zu der aufzuladenden Oberfläche gelenkt. Entsprechend wird in der negativen Halbperiode ein unerheblicher Anteil negativer Ladungen zu dieser Oberfläche geschickt. Diese kombinierten Wirkungen ergeben einen Nettogleichstrom zu der Ladungsempfangsfläche und einen gleichgroßen und entgegengesetzten Strom zu der Abschirmung. Dieser Prozeß geht weiter, bis die Oberfläche 55 das Potential der Abschirmung erreicht und V _sp zu 0 reduziert wird. Die Umkehrung des oben beschriebenen Vorganges findet statt, wenn an die Abschirmung bezüglich der aufzuladenden Oberfläche über die Gegenelektrode 56 ein negatives Potential angelegt wird.

Die erfindungsgemäße Koronaentladungseinrichtung wird nicht so rasch wie frühere Einrichtungen durch chemisches Wachstum an ihrer Oberfläche verschlechtert. Tatsächlich haben Versuche ergeben, daß die Nutzlebensdauer einer nach der Erfindung konstruierten Koronaentladungseinrichtung vorsichtig ausgedrückt drei- bis viermal länger ist als die herkömmlicher Koronavorrichtungen.

Die Gründe für diese unerwartete Zunahme der Nutzlebensdauer sind zwar nicht vollständig bekannt, doch mag das Folgende zu diesen Resultaten beitragen. Zwar schreitet das Wachstum sowohl an den Metall- als auch an den Glasoberflächen etwa mit der gleichen Geschwindigkeit voran, doch die Anwüchse auf einer metallischen Oberfläche ändern die Natur der Oberfläche und verhindern schließlich eine Korona an den Wachstumsstellen. Andererseits wirken Anwüchse auf einer dielektrischen oder Glasoberfläche hauptsächlich als Verlängerung der dielektrischen Fläche und beeinträchtigen demzufolge den Koronaeffekt nicht wesentlich.

Außerdem werden vermutlich einige Anwüchse teilweise durch lokalisierte Durchgriff- oder Durchschlageffekte verursacht, die von dem Aufbau einer Ladung über einer isolierenden Ablagerung oder einem solchen Anwuchs stammen. Wenn die Ladung über der Ablagerung groß genug wird, tritt quer durch die Ablagerung eine lokalisierte Entladung auf, die noch mehr schwerwiegende Anwüchse verursacht. Die genannten Effekte sind in der erfindungsgemäßen Koronaentladungseinrichtung dadurch beseitigt, daß die dicke dielektrische Schicht vorgesehen ist, deren Durchschlagfeld im Betrieb nicht überschritten wird.

Ein weiterer Faktor, der mit den chemischen Anwüchsen auf der Entladungselektrode in Beziehung steht, ist die Oberflächenstruktur. Der Augenschein läßt vermuten, daß rauhe Drahtoberflächen viel leichter zur Bildung von Anwüchsen tendieren. Da der erfindungsgemäße dielektrische Überzug mittels verschiedener Beschichtungstechniken aufgebracht werden kann, ist eine glattere Außenfläche möglich. Dies gilt insbesondere für Glas als Dielektrikum, bei dem eine spiegelglatte Oberfläche möglich ist.

Wie sich herausgestellt hat, sammelt die erfindungsgemäße Koronaentladungseinrichtung beim Gebrauch in einem elektrophotographischen Gerät weniger Toner an und wird von einer solchen Anhäufung weniger beeinträchtigt. Aufgrund der Einwirkung der elektrischen Felder auf den Toner wird auf der Abschirmung, an der eine Vorspannung anliegt, weniger Toner abgelagert. Da außerdem die erfindungsgemäße Koronaentladungseinrichtung gewöhnlich bei einer Frequenz von über 1 kHz betrieben wird, besteht eine Tendenz, eine geringere Nettoladung auf einem zirkulierenden Tonerpartikel abzusetzen, wodurch dessen Tendenz, zu einer Oberfläche angezogen zu werden, vermindert wird. Experimentelle Daten zeigen auch, daß der Toner, der auf den Oberflächen einer erfindungsgemäßen Koronaentladungseinrichtung abgesetzt wird, eine geringere Auswirkung auf ihre Leistung und Gleichmäßigkeit hat, im Vergleich zu bisher verwendeten Einrichtungen.

Teils als Ergebnis der oben erwähnten günstigen Eigenschaften bezüglich der Toneransammlung und des chemischen Anwuchses und teilweise aufgrund von noch nicht bekannten Faktoren zeigt die erfindungsgemäße Koronaentladungseinrichtung eine hervorragende Verbesserung in der Gleichmäßigkeit der auf einem photoleitfähigem Aufzeichnungsmaterial abgesetzten negativen Ladung. Bei bisherigen Koronaeinrichtungen mit nacktem Draht kann die Höhe der von diskreten Bereichen entlang der Drahtlänge gelieferten Ladung zwischen ±75% schwanken bei Erregung durch eine negative Gleichspannung zur Erzeugung der Koronaentladung. Im Gegensatz hierzu erhält man, wenn die Einrichtung gemäß Fig. 1 mit einer negativen Abschirmungsvorspannung (Quelle 23 angeschlossen) betrieben wird, eine Schwankung von nur ±3% in der Dichte der abgesetzten Ladung entlang der zu dem Draht parallel laufenden Länge der aufzuladenden Oberfläche, was mit bisher gebräuchlichen Koronaeinrichtungen mit nacktem Draht vergleichbar ist, die mit einer positiven Gleichspannung erregt werden.

Die erfindungsgemäße Koronaentladungseinrichtung hat, wie sich herausgestellt hat, einen Schwellenwert des Drahtpotentials (das Potential auf dem Draht, bei dem die Koronaentladung beginnt), der um einen Faktor 5 kleiner ist als bei bisher bekannten Koronaentladungseinrichtungen mit nacktem Draht. Ein erster Vorzug dieser Tatsache ist, daß die zum Betrieb der Einrichtung benötigten Spannungsversorgungen aufgrund der niedrigeren Betriebsspannungen weniger kompliziert und kostspielig sind. Zudem erzeugen niedrigere Betriebsspannungen weniger Ozon, was eine höchst erwünschte Eigenschaft ist. Die niedrige Potentialschwelle für die Koronaentladung bei der erfindungsgemäßen Koronaentladungseinrichtung ist eine Folge des geringen Abstandes zwischen den felderzeugenden Bauteilen. Dieser geringe Abstand erzeugt eine hohe elektrische Feldstärke in den Bereichen 60, Fig. 1, zwischen der Entladungselektrode und der Abschirmung. Da das Schwellenpotential eine Funktion der elektrischen Feldstärke ist, ergibt dieses konzentrierte elektrische Feld ein niedrigeres Schwellenpotential.

Da das elektrische Feld in dem Bereich 60 nächst der Entladungselektrode 11 aufgrund der Ausgestaltung sehr konzentriert ist, kann die Abschirmung 14 selbst im Vergleich zu Abschirmkonstruktionen früherer Vorrichtungen sehr klein sein. Beispielsweise sind die Abschirmungen früherer Anordnungen im typischen Fall von der Größenordnung 2 cm, wogegen die Abschirmung 14 nur wenige Millimeter groß sein muß. Die verminderte Größe der Abschirmung wird durch die erhöhte elektrische Feldstärke, die von den eng beabstandeten Elementen erzeugt wird, ermöglicht. Dies, in Kombination mit der Verminderung der Größe aufgrund der Anbringung der Entladungselektrode 11 im Kontakt mit der Abschirmung, sorgt für eine sehr kompakte Bauform.

Ein weiterer Vorzug der erfindungsgemäßen Koronaentladungseinrichtung resultiert aus ihrer Festigkeit. Da die Entladungselektrode 11 fest auf der Abschirmung 14 ruht, wird eine Vibration der Elektrode praktisch ausgeschaltet. Dies steht in starkem Gegensatz zu bisherigen Einrichtungen, in denen die Elektrode zwischen isolierenden Endblöcken aufgehängt ist und dazu neigt, im Betrieb merklich zu vibrieren. Die Festigkeit der Abstützung der Elektrode erlaubt eine bequemere Reinigung der Elektrodenoberfläche durch Abreiben mit einem Schleifmittel. Bisherige Reinigungseinrichtungen mußten notwendigerweise mit einer unerwünschten Rücksichtnahme konstruiert werden, um einen Bruch oder ein Lockern der Entladungselektrode zu vermeiden. Diese Probleme sind bei der erfindungsgemäßen Koronaentladungseinrichtung weitgehend beseitigt.

Vorstehend ist die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels gezeigt und beschrieben worden; im Rahmen der Erfindung können jedoch für den Fachmann naheliegende Änderungen in Form und Detail vorgenommen werden. Beispielsweise dient der isolierende Block 15 der Fig. 1 einfach dazu, eine isolierte Abstützung für die Abschirmung 14 und die Entladungselektrode 11 vorzusehen. Der Block 15 kann ganz entfallen und die Abschirmung 14 kann in der Form einer leitenden rechteckigen Platte, ähnlich der Form des Blockes 15, ausgeführt sein, die zum Stützen der Entladungselektrode 11 geeignet ist. In dieser Konfiguration ist jedoch gewöhnlich ein isolierender Belag über der Platte erforderlich, um die Benützer der Maschine und die Wartungstechniker gegen die hohen an die Platte angelegten Spannungen zu schützen, die einige tausend Volt betragen können und daher eine Gefahr darstellen.

Die Entladungselektrode 11 kann, statt daß sie nächst der Abschirmung 14 durch die Enden des Drahtes 12 gehaltert ist, auch mit Hilfe einer dünnen Epoxydschicht oder eines anderen geeigneten Klebstoffes auf der Abschirmung festgeklebt sein. Diese Konfiguration würde sogar erlauben, einen noch dünneren Draht 12 zu verwenden, da der Draht keine Halterungsfunktion mehr hat.

Weiter können die Abschirmung 14, die dielektrische Schicht 11 und der Draht 12 in einer der Lehre der Erfindung entsprechenden Konfiguration durch Aufdampfen der Materialien der betreffenden Teile nacheinander erzeugt werden. Gemäß Fig. 4, in der die Bezugsziffern Teile kennzeichnen, die funktionell den gleichbezifferten Teilen der Fig. 1 und 2 äquivalent sind, wird zuerst eine Abschirmung 14 auf den dielektrischen Stützblock 15 aufgedampft. Dann wird eine erste dünne dielektrische Schicht 13 mit den für die Erfindung typischen Abmessungen in der Mitte und entlang der Länge der Abschirmung 14 aufgedampft. Danach folgt die Aufdampfung eines leitenden Materialstreifens 12 mit den für die Erfindung typischen Abmessungen, der teilweise die isolierende Schicht 13 überdeckt. Zuletzt wird über den Materialstreifen 12 eine Schicht 13 aus dielektrischem Material aufgedampft. Es werden geeignete Anschlüsse vorgesehen, um an die Teile 14 und 12 Betriebsspannungen anzulegen.

In der Darstellung des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 ist die Entladungselektrode 11 auf ihrer gesamten Länge mit der Abschirmung 14 in Kontakt; selbstverständlich kann jedoch im Rahmen der Erfindung die Abschirmung in Querrichtung des Drahtes 12 geteilt oder unterbrochen sein, wobei Vorspannungen an jedes Segment angelegt werden.

Ferner bleiben die erfindungsgemäßen Vorzüge einschließlich des exponentiellen Stromverlaufes erhalten, selbst wenn die Entladungselektrode einen sehr kleinen Abstand von der Abschirmung hat und auch wenn die Abschirmungen andere Formen anstelle der ebenen Flächenform haben. Fig. 5 zeigt z. B. eine modifizierte Ausführungsform der Erfindung, in der die Bezugsziffern Teile kennzeichnen, die funktionell den gleichbezifferten Teilen der Fig. 1 und 2 äquivalent sind. Die Entladungselektrode 11 weist einen Draht 12 und eine dielektrische Schicht 13 auf, wobei der Draht von einer Wechselspannungsquelle 18 beaufschlagt wird. Die Abschirmungen 14 sind von der Elektrode 11 beabstandet und haben die Form von Drähten, die sich parallel zu der Entladungselektrode 11 erstrecken. Die Abschirmungen 14 sind an eine ein elektrisches Feld errichtende Gleichspannungsquelle 27 angeschlossen. Die aufzuladende Oberfläche 55 ist auf einer geerdeten Gegenelektrode 56 nächst der Koronaentladungseinrichtung 10 angebracht. Die Abschirmdrähte 14 und die Elektrode 11 ruhen auf einer gemeinsamen ebenen Oberfläche des dielektrischen Blockes 15. Die Abschirmdrähte 14 müssen sehr nahe an der Elektrode angebracht sein, um die in Fig. 3 gezeigten Stromcharakteristiken zu gewährleisten. Der maximale Abstand zwischen den Abschirmdrähten 14 und der Entladungselektrode 11 ist zwar teilweise von der räumlichen Gestaltung der Einrichtung und den Betriebsspannungen abhängig, das eigentliche Ziel ist jedoch, in dem Raum zwischen den Abschirmdrähten 14 und der Elektrode 11 ein ausreichend konzentriertes dichtes elektrisches Feld zu erhalten. Ein Abstand bis zu maximal einigen Elektrodendurchmessern ist im Betrieb zufriedenstellend. Dies ergibt in einem typischen Fall einen Abstand von bis etwa 0,15 cm.

In Fig. 6 sind zu beiden Seiten der gestrichelten Linie zwei alternative elektrische Betriebsschaltbilder gezeigt. In dem Schaltbild links von der gestrichelten Linie ist zwischen die Abschirmung 14 und den Entladungsdraht 12 eine koronaerregende Wechselspannung gelegt. Zwischen das Abschirmelement 14 und die geerdete Gegenelektrode 56 ist ein Bezugspotential gelegt. Das Bezugspotential, das positive oder negative Gleichspannung oder Erde sein kann, wird an die Abschirmung 14 durch Einstellen des Schalters 22 in eine seiner drei Schaltstellungen, wie sie in der Zeichnung gezeigt sind, angelegt.

Das andere elektrische Betriebsschaltbild, das in Fig. 6 rechts der gestrichelten Linie gezeigt ist, legt die koronaerregende Wechselspannung zwischen das Abschirmelement 14 und die geerdete Gegenelektrode 56. Der Entladungsdraht 12 wird entweder auf einer positiven oder auf einer negativen Vorspannung oder auf Erdpotential gehalten, indem eine der drei alternativen Stellungen der Schaltanordnung 22′ gewählt wird. Das zuletzt beschriebene Schaltschema ist zweckmäßig für einen Betrieb mit niedrigem Strom oder für die Absetzung von bipolarer Ladung. Für den Fachmann liegt auf der Hand, daß verschiedene Kombinationen der beiden Schaltschemata nützlich sein können.

Die gezeigten Ausführungsformen der Erfindung haben eine einzige Entladungselektrode 11, selbstverständlich können jedoch auch mehrere Elektroden verwendet werden.

Claims (6)

1. Koronaentladungseinrichtung zum gleichförmigen Aufladen einer auf einer Gegenelektrode angeordneten Oberfläche oder zum Neutralisieren einer solchen geladenen Oberfläche, mit einer drahtförmigen Entladungselektrode, die aus einem an einer Wechselspannungsquelle liegenden, mit einer dielektrischen Schicht überzogenen Entladungsdraht besteht und mit einer elektrisch leitenden, auf einem Gleichspannungspotential oder dem Potential der Gegenelektrode liegenden Abschirmung, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungselektrode (11) so in unmittelbarer Nähe der Abschirmung (14) angeordnet und die Dicke der dielektrischen Schicht (13) so bemessen ist, daß bei festliegender Koronawechselspannung für den Fall einer gewünschten positiven oder negativen Aufladung der Oberfläche (55) und der davon abhängig zu wählenden Polarität und Höhe der an die Abschirmung (14) zu legenden Vorspannung für die jeweilige zur gewünschten Aufladungspolarität gleichpolare Halbwelle der Koronawechselspannung, die dielektrische Schicht (13) aufgrund der sich einstellenden Absolutwerte der Potentialdifferenzen zwischen dem Entladungsdraht (12) und der Gegenelektrode (56) einerseits und dem Entladungsdraht (12) und der Abschirmung (14) andererseits, einen Entladungsstromfluß zur Abschirmung (14) unterbindet, bzw. für den Fall einer gewünschten Neutralisierung so bemessen ist, daß die Summe des in Richtung der Gegenelektrode (56) fließenden negativen und positiven Koronaionenstromes null ist.

2. Koronaentladungseinrichtung zum gleichförmigen Aufladen einer auf einer Gegenelektrode angeordneten Oberfläche oder zum Neutralisieren einer solchen geladenen Oberfläche, mit einer drahtförmigen, Entladungselektrode, die aus einem an einer ersten Spannungsquelle liegenden, mit einer dielektrischen Schicht überzogenen Entladungsdraht besteht, und mit einer elektrisch leitenden, an einer zweiten Spannungsquelle liegenden Abschirmung, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Spannungsquelle eine Gleichspannungsquelle ist und an der Entladungselektrode (12) ein Gleichspannungspotential oder das Potential der Gegenelektrode (56) liegt, daß die zweite Spannungsquelle eine Wechselspannungsquelle (18′) ist, daß die Entladungselektrode (11) so in unmittelbarer Nähe der Abschirmung (14) angeordnet und die Dicke der dielektrischen Schicht (13) so bemessen ist, daß bei festliegender Wechselspannung an der Abschirmung (14) für den Fall einer gewünschten positiven oder negativen Aufladung der Oberfläche (55) und der davon abhängig zu wählenden Polarität und Höhe der an den Entladungsdraht (12) zu legenden Vorspannung für die jeweilige, zur gewünschten Aufladungspolarität, gleichpolare Halbwelle der Wechselspannung die dielektrische Schicht (13) aufgrund der sich einstellenden Absolutwerte der Potentialdifferenzen zwischen dem Entladungsdraht (12) und der Gegenelektrode (56) einerseits und dem Entladungsdraht (12) und der Abschirmung (14) andererseits einen Entladungsstromfluß zur Abschirmung (14) unterbindet, bzw. für den Fall einer gewünschten Neutralisierung so bemessen ist, daß die Summe des in Richtung der Gegenelektrode (56) fließenden negativen und positiven Ladungsstromes null ist.

3. Koronaentladungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung (14) eine flache Platte ist.

4. Koronaentladungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Drahtelektrode (11) und dem Überzug (13) bestehende Koronaentladungselektrode (11) von der Abschirmung (14) gestützt ist.

5. Koronaentladungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein dielektrischer Träger (15) vorgesehen ist, an dem die Abschirmung (14) und die aus der Drahtelektrode (11) und dem Überzug (13) bestehende Koronaentladungselektrode (11) unbeweglich gehaltert sind.

6. Koronaentladungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug (13) Glas ist.