DE2744242A1

DE2744242A1 - Korona-entladungsvorrichtung fuer elektrographische vervielfaeltigungsgeraete

Info

Publication number: DE2744242A1
Application number: DE19772744242
Authority: DE
Inventors: Muneo Kasuga; Masaji Nishikawa
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1976-10-01
Filing date: 1977-09-30
Publication date: 1978-04-06
Also published as: JPS5343537A; US4227233A

Description

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Anmelder: Olympus Optical Company Limited,

No. 43-2, 2-Chome Hatagaya, Shibuya-Ku, Tokyo, Japan

Titel: "Korona-Entladungsvorrichtung für

elektrografische Vervielfältigungsgeräte"

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Be Schreibung

Korona-Entladungsvorrichtung für elektrografische Vervielfältigungsgeräte

Die Erfindung betrifft eine Korona-Entladungsvorrichtung für elektrografische Vervielfältigungsgeräte, die einen trommelförmigen lichtempfindlichen Schirm verwenden.

Eine Korona-Entladungsvorrichtung bisher bekannter Ausbildung weist im allgemeinen einen Koronaentladungsdraht auf, eine diesen umgebende Schirmelektrode mit einer Öffnung und eine Feldelektrode, die an der Öffnung dem Koronaentladungsdraht gegenüber angeordnet ist. Zwischen der Feldelektrode und dem Koronaentladungsdraht ist eine hohe Spannung angelegt, und sowohl die Schirmelektrode als auch die Feldelektrode sind an Masse angeschlossen. Gegen die Schirmelektrode und die Feldelektrode wird ein Koronaionenstrom gerichtet, um einen an der Feldelektrode angeordneten Aufzeichnungsträger o.dgl. elektrisch aufzuladen.

Ein elektrischer Strom, der durch den gegen die Feldelektrode gerichteten Koronaionenstrom erzeugt wird, ist ein wirksamer Strom, der den Aufzeichnungsträger elektrisch auflädt, während der gegen die Schirmelektrode gerichtete Koronaionenstrom einen unwirksamen elektrischen Strom

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erzeugt. Versuche haben ergeben, daß ein von einer Hochspannungsquelle erzeugter Strom hauptsächlich aus dem unwirksamen Strom besteht, und daß daher der wirksame Strom sehr klein ist. Daraus ergibt sich, daß die herkömmlich ausgebildete Koronaentladungsvorrichtung einen äußerst schlechten Wirkungsgrad hinsichtlich der Stromausnutzung hat.

Da zudem die Schirmelektrode an Masse angeschlossen ist, führt eine an den Koronaentladungsdraht angelegte Hochspannung zum Auftreten von Funkenentladung zwischen dem Koronaentladungsdraht und der Schirmelektrode. Polglich ist die an den Koronaentladungsdraht anlegbare höchste Spannung durch einen Abstand zwischen dem Koronaentladungsdraht und der Schirmelektrode begrenzt. Wenn es notwendig ist, einen großen wirksamen Strom zu erreichen, muß der Abstand zwischen dem Koronaentladungsdraht und der Schirmelektrode groß gemacht werden, wodurch sich für die Korona-Entladungsvorrichtung große Abmessungen ergeben.

Wenn bei einem elektrografisehen bzw. elektrostatischen Vervielfältigungsgerät, das einen trommeiförmigen lichtempfindlichen Schirm verwendet, die Korona-Entladungsvorrichtung dazu benutzt wird, ein am lichtempfindlichen Schirm erzeugtes elektrostatisches latentes Ladungsbild auf einen mit Dielektrikum beschichteten Aufzeichnungsträger zu übertragen, besteht die Gefahr, daß durch Ablenken des gegen die Feldelektrode gerichteten Koronaionenstroms und somit durch Ausweiten einer bildgerecht aufgeladenen Flächenbreite an der Feldelektrode ein aus Funkten zusammengesetztes und an dem mit Dielektrikum beschichteten Aufzeichnungsträger erzeugtes Bild deformiert oder der Punkt vergrößert wird. Folglich ist es notwendig, die an die Korona-Entladungsvorrichtung angelegte Quellen- oder Anschlußspannung herabzusetzen und somit die Aufzeichnungsgeschwindigkeit beim Übertragen des elektrostatischen latenten Ladungsbildes am lichtempfindlichen Schirm auf den mit

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Dielektrikum beschichteten Aufzeichnungsträger herabzusetzen. Folglich muß dafür gesorgt werden, daß die Korona-Entladungsvorrichtung einen Koronaionenstrom hoher Dichte erzeugen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Korona-Entladungsvorrichtung für mit einem trommeiförmigen lichtempfindlichen Schirm arbeitende elektrografische Vervielfältigungsgeräte zu schaffen, die einen Koronaionenstrom von hoher Dichte und eine schmale bildgerecht aufgeladene Flächenbreite an einer Feldelektrode zu erzeugen vermag, wobei der elektrische Wirkungsgrad erhöht ist und die Ozonerzeugung vermindert ist.

Diese Aufgabe löst eine Korona-Entladungsvorrichtung mit wenigstens einem Koronaentladungsdraht, einer Feldelektrode als Gegenelektrode und einer Hochspannungsquelle, die an den Koronaentladungsdraht und an die Feldelektrode angeschlossen ist, bei der erfindungsmemäß zwischen dem Koronaentladungsdraht und der Feldelektrode eine ein elektrisches Koronafeld erzeugende Zwischenelektrode angeordnet ist, die wenigstens einen sich parallel zum Koronaentladungsdraht erstreckenden Abschnitt hat und ein elektrisches Koronafeld erzeugt, wobei an der Zwischenelektrode ein elektrisches Potential angelegt ist, dessen Höhe zwischen der Höhe eines elektrischen Potentials der Feldelektrode und der Höhe eines elektrischen Potentials des Koronaentladungsdrahtes liegt.

Vorteilhafte Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Korona-Entladungsvorrichtung nach der Erfindung hat zahlreiche Vorteile. An erster Stelle ist die hohe Stromausbeute bzw. der hohe elektrische Wirkungsgrad der Korona-Entladungsvorrichtung zu nennen, die folglich für eine beträchtliche Herabsetzung der Stromkapazität der Hoch-

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Spannungsquelle sorgt, wodurch die Korona-Entladungsvorrichtung weniger teuer wird. Ein zweiter Vorteil besteht darin, daß, weil die bildgerecht aufgeladene Flächenbreite an der Feldelektrode schmal ist und der Koronaionenstrom eine hohe Dichte hat, die Korona-Entladungsvorrichtung bei einem einen lichtempfindlichen Schirm verwendenden elektrografisehen Vervielfältigungsgerät wirkungsvoll eingesetzt werden kann. Drittens ist auch dann, wenn ein schmaler bildgerecht aufgeladener Bereich an der Feldelektrode nicht erforderlich ist, durch die Verwendung der mit der Zwischenspannung gespeisten, das elektrische Koronafeld erzeugenden Zwischenelektrode das Anliegen einer hohen Spannung am Koronaentladungsdraht gewährleistet, ohne daß es zu irgendeiner Funkenentladung kommt. Schließlich wird kein Einfluß auf einen Potentialunterschied zwischen der Feldelektrode und dem Koronaentladungsdraht ausgeübt, so daß eine Korona-Entladungsvorrichtung geschaffen werden kann, deren Leistungsfähigkeit durch Benutzen einer Spannungsquelle mit höherer Ausgangsspannung erhöht ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigt:

Fig. 1A eine vereinfachte Darstellung einer Ausführungsform einer herkömmlichen Korona-Entladungsvorrichtung,

Fig. 1B ein Diagramm, das verschiedene Merkmale der Korona-Entladungsvorrichtung gemäß Fig. 1A zeigt,

Fig. 2 bis 6 vereinfachte Darstellungen eines grundsätzlichen Aufbaus einer Korona-Entladungsvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 7 bis 12 vereinfachte Darstellungen verschiedener Ausführungsformen einer Korona-Entladungsvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 13A eine vereinfachte Darstellung einer anderen Ausführungsform einer Korona-Entladungsvorrichtung nach der Erfindung,

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Fig. 13B ein Diagramm, das verschiedene Merkmale der Korona-Entladungsvorrichtung gemäß Fig. 13A zeigt,

Fig. 14A eine vereinfachte Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Korona-Entladungsvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 14B ein Diagramm, das verschiedene Merkmale der Korona-Entladungsvorrichtung gemäß Fig. 14A zeigt,

Fig. 15A eine vereinfachte Darstellung einer noch anderen Ausführungsform einer Korona-Entladungsvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 15B ein Diagramm, das verschiedene Merkmale der Korona-Entladungsvorrichtung gemäß Fig. 15A zeigt,

Fig. 16A eine vereinfachte Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Korona-Entladungsvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 16B ein Diagramm, das verschiedene Merkmale der Korona-Entladungsvorrichtung gemäß Fig. 16A zeigt,

Fig. 17A eine vereinfachte Darstellung einer anderen Ausführungsform einer Korona-Entladungsvorrichtung nach der Erfindung, und

Fig. 17B ein Diagramm, das verschiedene Merkmale der Korona-Entladungsvorrichtung gemäß Fig. 17A zeigt.

Bei der in Fig. 1A gezeigten Ausführungsform einer herkömmlichen Korona-Entladungsvorrichtung ist ein Koronaentladungsdraht 1 von einer Schirmelektrode 2 von U-förmigem Querschnitt umgeben, die an ihrer Unterseite eine Öffnung 2· aufweist. An eine der Öffnung 2* der Schirmelektrode 2 gegenüber angeordnete Feldelektrode 3 und an den Koronaentladungsdraht 1 ist eine Hochspannungsquelle 4 angeschlossen. Sowohl die Schirmelektrode 2 als auch die Feldelektrode 3 ist an Masse angeschlossen. Sowohl gegen die Schirmelektrode 2 als auch gegen die Feldelektrode 3 ist ein Koronaionenstrom gerichtet, um einen an der Feldelektrode 3 angeordneten Aufzeichnungsträger o.dgl. elektrisch aufzuladen.

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Wenn bei der wie vorstehend beschrieben und mit den in Fig. 1A angegebenen Abmessungen ausgebildeten Korona-Entladungsvorrichtung an den Koronaentladungsdraht 1 eine von der Hochspannungsaqelle 4 gelieferte Hochspannung Vc angelegt wird, fließen aufgrund der Hochspannung Vc ein Strom A₁, aufgrund des gegen die Feldelektrode 3 gerichteten Koronaionenstroms ein Strom A₂ und aufgrund des gegen die Schirmelektrode 2 gerichteten Koronaionenstroms ein Strom A-.. Diese Ströme A₁, A₂ und A^ wurden gemessen.

Das Diagramm in Fig. 1B zeigt Betriebskennlinien der Ströme A₁, A₂ und A^. Der Strom A₂, welcher durch den gegen die Feldelektrode 3 gerichteten Koronaionenstrom erzeugt wird, ist ein wirksamer Strom, der den Aufzeichnungsträger auflädt, während der durch den gegen die Schirmelektrode 2 gerichteten Koronaionenstrom erzeugte Strom A, ein unwirksamer Strom ist. Aus den in Fig. 1B dargestellten Meßergebnissen folgt, daß bei der herkömmlichen Korona-Entladungsvorrichtung der durch die Hochspannung Vc erzeugte Strom A₁ hauptsächlich aus dem unwiiksamen Strom A-, besteht, so daß der wirksame Strom A₂ sehr klein ist und folglich die betriebliche Leistungsfähigkeit einer solchen Korona-Entladungsvorrichtung äußerst gering wird.

Wird die an den Koronaentladung3draht 1 angelegte Spannung zu hoch gewählt, tritt, weil die Schirmelektrode 2 an Masse angeschlossen ist, zwischen dem Koronaentladungsdraht 1 und der Schirmelektrode 2 eine Funkenentladung auf. Folglich ist die höchste Spannung, die an den Koronaentladungsdraht 1 angelegt werden kann, durch einen Abstand zwischen dem Koronaentladungsdraht 1 und der Schirmelektrode 2 begrenzt.

Wenn eine Erhöhung des wirksamen Stromes A₂ gefordert wird, muß der Abstand zwischen dem Koronaentladungsdraht 1 und der Schirmelektrode 2 groß gemacht werden. Die herkömmlich ausgebildete Korona-Entladungsvorrichtung hat daher den Nachteil, daß ihre Abmessungen groß werden.

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Bei einem herkömmlich ausgebildeten elektrografischen Vervielfältigungsgerät, das einen trommeiförmigen lichtempfindlichen Schirm verwendet, wird ein von einem Koronaentladungsdraht gegen eine Feldelektrode gerichteter Koronaionenstrom so abgelenkt, daß beim Übertragen eines am lichtempfindlichen Schirm erzeugten elektrostatischen latenten Ladungsbildes als ein aus einer Mehrzahl von Punkten bestehendes Bild auf einen mit Dielektrikum beschichteten Aufzeichnungsträger eine bildgerecht aufgeladene Flächenbreite an der Feldelektrode vergrößert wird. Folglich besteht die Gefahr, daß das am Aufzeichnungsträger erzeugte Bild deformiert oder der Punkt vergrößert wird. Zur Vermeidung eines solchen Nachteils muß die bildgerecht aufgeladene Flächenbreite schmal gemacht werden.

In Fig. 1B zeigt eine Kurve W einen gemessenen Wert der bildgerecht aufgeladenen Flächenbreite W an der Feldelektrode 3. Aus Fig. 1B ergibt sich, daß die bildgerecht aufgeladene Flächenbreite W im Vergleich mit der Koronaspannung Vc und folglich mit den Abmessungen der Schirmelektrode 2 eine beträchtliche Größe annimmt. Folglich werctei durch die Verwendung der herkömmlich ausgebildeten Korona-Entladungsvorrichtung als Bildübertragungsteil des elektrografischen Vervielfältigungsgerätes die vorstehend erwähnten Rachteile hervorgerufen. Wird die Koronaspannung Vc herabgesetzt, um die bildgerecht aufgeladene Flächenbreite W schmal zu machen, muß die Aufzeichnungs- bzw. Kopiergeschwindigkeit beim Übertragen des elektrostatischen Ladungsbildes auf den mit Dielektrikum beschichteten Aufzeichnungsträger niedrig sein. Somit muß eine Korona-Entladungsvorrichtung bereitgestellt werden,die einen Koronaionenstrom von hoher Dichte zu erzeugen vermag.

Die Erfindung ist auf die Schaffung einer Korona-Entladungsvorrichtung gerichtet, welche die vorstehend beschriebenen, bei Vorrichtungen nach dem Stand der Technik angetroffenen Nachteile auszuschließen vermag.

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Anhand Pig. 2 bis 6 wird nun ein grundsätzlicher Aufbau einer Korona-Entladungsvorrichtung nach der Erfindung beschrieben.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform einer Korona-Entladungsvorrichtung nach dem Stand der Technik sind nahe eines Koronaentladungedrahtes 1 zwei drahtform!ge, ein elektrisches Koronafeld erzeugende Zwischenelektroden 5,5 mit gegenseitigem Abstand und symmetrisch zum Koronaentladungsdraht angeordnet. An der dem Koronaentladungsdraht 1 entgegengesetzten Seite der Zwischenelektroden 5»5 ist eine Feldelektrode 3 angeordnet. An den Koronaentladungsdraht 1 und an die Feldelektrode 3 ist eine Hochspannungsquelle 4 angeschlossen, um dazwischen eine Hochspannung anlegen zu können. Die Zwischenelektroden 5,5 sind mit der Feldelektrode 3 elektrisch verbunden, um das elektrische Potential dieser Elektroden 5,5 und 3 gleich zu machen.

In Fig. 3 ist mit einer durchgezogenen Linie eine Äquipotentiallinie einer elektrischen Feldstärkenverteilung eingezeichnet, die durch die elektrischen Potentiale des Koronaentladungsdrahtes 1, der Zwischenelektroden 5» 5 und der Feldelektrode 3 bestimmt ist. Ein vom Koronaentladungsdraht 1 ausgesandter Koronaionenstrom fließt, wie mit gestrichelten Pfeillinien angegeben, in einer zur Äquipotentiallinie rechtwinkligen Richtung. Wie aus Fig. 3 zu entnehmen, wird eine bildgerecht aufgeladene Flächenbreite an einem nicht gezeichneten, an der Feldelektrode 3 aufliegenden Aufzeichnungsträger o.dgl. breiter.

Zur Vermeidung eines solchen Nachteils ist erfindungsgemäß mit den beiden drahtform!gen, das elektrische Koronafeld erzeugenden Zwischenelektroden 5,5 und der Feldelektrode 3 eine Hilfsepannungsquelle 4* verbunden, um an die Zwischenelektroden 5,5 ein elektrisches Potential anzulegen, dessen Höhe zwischen der Höhe des Potentials des Koronaentladungsdrahtes 1 und der Höhe des Potentials der Feldelektrode 3

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liegt. In diesem Falle ergibt sich aus den elektrischen Potentialen des Koronaentladungsdrahtes 1 und der Zwischenelektroden 5»5 eine elektrische Feldstärkenverteilung mit einer veränderten Äquipotentiallinie, deren Verlauf in Fig. 5 mit einer durchgezogenen Linie angegeben ist. Wie mit gestrichelten Pfeillinien angegeben, ist ein Hauptanteil eines Koronaionenstromes vom Koronaentladungsdraht aus durch einen Raum zwischen den Zwischenelektroden 5, gegen die Feldelektrode 3 gerichtet, wobei der Restanteil des Koronaionenstroms an der Außenseite der Zwischenelektroden 5, 5 zur Feldelektrode 3 fließt.

Um zu verhindern, daß der Koronaionenstrom an der Außenseite der Zwischenelektroden 5, 5 zur Feldelektrode 3 fließt, ist erfindungsgemäß an der Zwischenelektrode 5 ein von ihr nach oben ragendes plattenförmiges Isolierstück 6 befestigt. In diesem Falle verläuft eine Äquipotentiallinie einer durch die Potentiale des Koronaentladungsdrahtes 1, der Zwischenelektroden 5, 5 und der Feldelektrode 3 bestimmten Feldstärkenverteilung wie mit einer durchgezogenen Linie angegeben; die Fließrichtung des Koronaionenstroms ist mit gestrichelten Linien angedeutet. Folglich ist es möglich, die bildgerecht aufgeladene Fläche am Aufzeichnungsträger schmal zu machen und eine hohe Dichte des Koronaionenstroms zu erzielen.

Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform einer Korona-Entladungsvorrichtung, die auf der Grundlage des in Fig. 2 bis 6 dargestellten grundsätzlichen Aufbaus nach der Erfindung ausgebildet ist. Beim gezeigten Beispiel ist ein Koronaentladungsdraht 1 von einem Isolierstück 6 von U-förmigem Querschnitt umgeben, das an eeiner Basis eine Öffnung 6¹ aufweist. Der Öffnung 6* des Isolierstückes 6 gegenüber ist eine Feldelektrode 3 angeordnet. Das Isolierstück 6 ist an seinen die Öffnung 6* bildenden Enden mit einer draht- oder bandförmigen Zwischenelektrode 5 zum Erzeugen eines elektrischen Koronafeldes versehen, die sich parallel

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zum Koronaentladungsdraht 1 erstreckt. Die Feldelektrode 3 ist an Masse angeschlossen. Mit dem Koronaentladungsdraht 1 und der Feldelektrode 3 ist eine Hochspannungsquelle 4 verbunden, um an den Koronaentladungsdraht 1 ein hohes Potential anzulegen. An die Zwischenelektrode 5 und an die Feldelektrode 3 ist eine Hilfsspannungsquelle 4* angeschlossen, um ein Potential anzulegen, dessen Höhe zwischen dem Potential der Feldelektrode 3 und dem Potential des Koronaentladungsdrahtes 1 liegt. Die wie vorstehend beschrieben ausgebildete Korona-Entladungsvorrichtung ermöglicht es, die bildgerecht aufgeladene Flächenbreite schmal zu machen und die Dichte des Koronaionenstroms zu erhöhen.

Fig. 8 zeigt eine andere Ausführungsform einer Korona-Entladungsvorrichtung nach der Erfindung, bei der an die das elektrische Koronafeld erzeugende Zwischenelektrode 5 und an die Feldelektrode 3 ein hochspannungsfester Widerstand 7 angeschlossen ist, so daß an ihm aufgrund eines vom Koronaentladungsdraht 1 aus gegen die Zwischenelektrode 5 gerichteten Koronaionenstroms ein Spannungsabfall eintritt, wodurch an die Zwischenelektrode 5 ein Potential angelegt ist, dessen Höhe zwischen der Höhe des Potentials der Feldelektrode 3 und der Höhe des Potentials des Koronaentladungsdrahtes 1 liegt.

Bei einer in Fig. 9 dargestellten weiteren Ausführungsform einer Korona-Entladungsvorrichtung nach der Erfindung ist mit der Feldelektrode 3 und einer Zwischenelektrode 5 eine Hilfshochspannungsquelle 4* verbunden, welche von einer an die Feldelektrode 3 und an den Koronaentladungsdraht 1 angeschlossenen Hochspannungsquelle 4 unabhängig ist, wodurch an die Zwischenelektrode 5 ein Potential angelegt ist, dessen Höhe zwischen der Höhe des Potentials der Feldelektrode 3 und der Höhe des Potentials des Koronaentladungsdrahtes 1 liegt.

Fig. 10 zeigt eine noch andere Ausführungsform einer Korona-Entladungsvorrichtung nach der Erfindung. Beim gezeigten

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Beispiel weist eine Hochspannungsquelle 4 eine Zwischenanzapfstelle T auf, die mit einer Zwischenelektrode 5 verbunden ist, um an die Zwischenelektrode 5 ein Potential anzulegen, dessen Höhe zwischen der Höhe des Potentials der Feldelektrode 3 und der Höhe des Potentials des Koronaentladungsdrahtes 1 liegt.

Bei der in Fig. 11 dargestellten weiteren Ausführungsform einer Korona-Entladungsvorrichtung nach der Erfindung steht eine Luftelektrode in Form einer Nadel- oder Spitzenelektrode 8 zur Verfügung. Die Spitzenelektrode 8 ist im Abstand von einer Feldelektrode 3 auf diese gerichtet und mit einer ein elektrisches Koronafeld erzeugenden Zwischenelektrode 5 zu dem Zweck elektrisch verbunden, die Entladungserscheinung der Spitzenelektrode 8 auszunutzen und an der Zwischenelektrode 5 ein Potential anzulegen, dessen Höhe zwischen der Höhe des Potentials der Feldelektrode 3 und der Höhe des Potentials eines Koronaentladungsdrahtes 1 liegt. Das heißt, wenn ein vom Koronaentladungsdraht 1 ausgesandter Koronaionenstrom an der Zwischenelektrode 5 ankommt, geht das Potential der Zwischenelektrode 5 und gleichzeitig auch das Potential der Spitzenelektrode 8 auf einen hohen Wert, wodurch zwischen der Spitzenelektrode 8 und der Feldelektrode 3 eine Entladung stattfindet. Folglich läßt sich das Potential der Zwischenelektrode 5 auf einem Wert im wesentlichen konstant halten, der zwischen der Höhe des Potentials der Feldelektrode 3 und der Höhe des Potentials des Koronaentladungsdrahtes 1 liegt.

Bei der in Fig. 12 dargestellten weiteren Ausführungsform einer Korona-Entladungsvorrichtung nach der Erfindung steht eine Luftelektrode in Form einer Hilfs-Korona-Entladungsvorrichtung zur Verfügung, welche einen an eine Feldelektrode 3 angeschlossenen Koronaentladungsdraht 9 und eine Schirmelektrode 10 aufweist, die mit einer ein elektrisches Koronafeld erzeugenden Zwischenelektrode 5 verbunden ist. Wenn ein vom Koronaentladungsdraht 1 ausgesandter Koronaionenstrom an der Zwischenelektrode 5 ankommt, nimmt, ähnlich

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wie bei der Spitzenelektrode 8 gemäß Fig. 11, das Potential der Zwischenelektrode 5 und gleichzeitig auch das Potential der Schirmelektrode 10 der Hilfs-Korona-Entladungsvorrichtung einen hohen Wert an, wodurch es zwischen der Schirmelektrode 10 und dem Koronaentladungsdraht 9 der Hilfs-Korona-Entladungsvorrichtung zu einer Entladung kommt. Folglich läßt sich das Potential der Zwischenelektrode 5 auf einem Wert im wesentlichen konstant halten, dessen Höhe zwischen der Höhe des Potentials der Feldelektrode 3 und der Höhe des Potentials des Koronaentladungsdrahtes 1 liegt. In diesem Falle wird ein vom Koronaentladungsdraht 9 aus gegen die Schirmelektrode 10 der Hilfs-Eorona-Entladungsvorrichtung gerichteter Koronaionenstrom nur dazu benutzt, dazwischen eine Entladung herbeizuführen.

Fig. 13A zeigt eine noch andere Ausführungeform einer Korona-Entladungsvorrichtung nach der Erfindung, bei der ein Koronaentladungsdraht 1 von einem Isolierstück 6 von U-förmigem Querschnitt umgeben ist, welches an seiner Basis eine Öffnung 6* aufweist, gegenüber welcher eine plattenförmige Feldelektrode 3 angeordnet ist. Das Isolierstück 6 ist in der Nähe seiner unteren Enden an der Innenseite mit zwei drahtförmigen Zwischenelektroden 5, 5 versehen, die ein elektrisches Feld zum Lenken eines Koronaionenstroms zu erzeugen vermögen. An den Koronaentladungedraht 1 und an die Feldelektrode 3 ist eine Hochspanmmgiuelle 4 angeschlossen, um dazwischen eine Hochspannung Vc anzulegen. Zwischen die Zwischenelektrode 5 und die Feldelektrode 3 ist ein hochspannungsfester Widerstand 11 mit einem Widerstandswert von 120 Mil zwisehengeschaltet. Bei einer alt diesem Aufbau hergestellten Korona-Entladungsvorrichtung hatten verschiedene Bauteile davon die in Fig. 13A angegebenen Abmessungen und es wurden ein durch die Hochspannung Vc erzeugter Strom A₁ gemessen, ein durch den gegen die Feldelektrode 3 gerichteten Koronaionenstrom erzeugter Strom A₂ und ein durch den gegen die Zwischenelektrode gerichteten Koronaionenstrom erzeugter Strom A,, sowie eine

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an die Zwischenelektrode 5 angelegte Spannung Vs und eine bildgerecht aufgeladene Flächenbreite W an der Feldelektrode 3. Die auf diese Weise gemessenen Werte wurden in ein in Fig. 13B gezeigtes Diagramm eingetragen.

Bei der in Fig. 14A dargestellten weiteren Ausführungsform einer Korona-Entladungsvorrichtung nach der Erfindung ist zwischen eine Zwischenelektrode 5 zum Erzeugen eines elektrischen Koronafeldes und eine Feldelektrode 3 statt des Widerstandes 11 (Fig. 13A) eine Luftelektrode in Form einer Hilfs-Korona-Entladungsvorrichtung 12 zwischengeschaltet. Bei einer mit diesem Aufbau hergestellten Korona-Entladungsvorrichtung hatten verschiedene Bauteile davon die in Fig. 14A angegebenen Abmessungen und es wurden ein durch die Hochspannung Vc erzeugter Strom A₁ gemessen, ein durch den gegen die Feldelektrode 3 gerichteten Koronaionenstrom erzeugter Strom Ap und ein durch den gegen die Zwischenelektrode 5 gerichteten Koronaionenstrom erzeugter Strom A-,, sowie eine an die Zwischenelektrode 5 angelegte Spannung Vs und eine bildgerecht aufgeladene Flächenbreite W an der Feldelektrode 3· Die auf diese Weise gemessenen Werte wurden in ein in Fig. 14B gezeigtes Diagramm eingetragen.

Bei einer in Fig. 15A dargestellten anderen Ausführungsform einer Korona-Entladungsvorrichtung nach der Erfindung steht als Elektrode zum Erzeugen eines elektrischen Koronafeldes statt der drahtförmigen Zwischenelektrode 5 (Fig. 14A) eine bandförmige Elektrode 13 zur Verfügung, wobei die anderen Bauteile die gleichen wie bei der Korona-Entladungsvorrichtung gemäß Fig. 14A sind. Es wurde ein durch die Hochspannung Vc erzeugter Strom A₁ gemessen, ein durch den gegen die Feldelektrode 3 gerichteten Koronaionenstrom erzeugter Strom A₂ und ein durch den gegen die bandförmige Elektrode 13 gerichteten Koronaionenstrom erzeugter Strom An, sowie eine in der bandförmigen Elektrode 13 induzierte Spannung Vs und eine bildgerecht aufgeladene Flächenbreite W an der Feldelektrode 3.

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Das Diagramm in Fig. 15B erläutert die Abhängigkeit der auf diese Weise gemessenen Ströme A₁, A₂ und A^, der Schirmspannung Vs und der bildgerecht aufgeladenen Flächenbreite W von der Koronaspannung Vc.

Eine in Fig. 16A dargestellte noch andere Ausfuhrungsform einer Korona-Entladungsvorrichtung nach der Erfindung hat in der gleichen Weise wie die Ausführungsform gemäß Fig. 15A eine bandförmige Elektrode 13 als Zwischenelektrode zum Erzeugen eines elektrischen Koronafeldes und statt der Hilfs-Korona-Entladungsvorrichtung 12 (Fig. 15A) eine Fadel- oder Spitzenelektrode 14, die im Abstand von einer Feldelektrode 3 gegen diese gerichtet ist. Es wurde ein durch die Hochspannung Vc erzeugter Strom A₁, ein durch den gegen die Feldelektrode 3 gerichteten Koronaionenstrom erzeugter Strom A₂ und eine bildgerecht aufgeladene Flächenbreite W an der Feldelektrode 3 gemessen.

Das Diagramm in Fig. 16B erläutert die Abhängigkeit der auf diese Weise gemessenen Ströme A₁ und A₂ und der bildgerecht aufgeladenen Flächenbreite W von der Koronaspannung Vc.

Fig. 17A zeigt eine noch andere Ausfuhrungsform einer Korona-Entladungsvorrichtung nach der Erfindung, bei der die Schirmelektrode 6 von U-förmigem Querschnitt gemäß Fig. 13A durch eine plattenförmige Schirmelektrode 6 ersetzt ist. Die anderen Bauteile sind die gleichen wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 13A. Es wurde ein durch die Hochspannung Vc erzeugter Strom A₁, ein durch den gegen die Feldelektrode 3 gerichteten Koronaionenetrom erzeugter wirksamer Strom A₂ und ein duroh den gegen die plattenförmige Schirmelektrode 6 gerichteten Koronaionenstrom erzeugter unwirksamer Strom A, gemessen.

Das Diagramm in Fig. 17B erläutert die Abhängigkeit der auf diese Weise gemessenen Ströme A₁, A₂ und A-> von der laTiwwng Vc ·

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Fig. 13B, 14B, 15B, 16B und 17B zeigen, daß die Korona-Entladungsvorrichtung nach der Erfindung in der Lage ist, den Wert des unwirksamen Stromes A-,, der zwischen dem Koronaentladungsdraht 1 und der Zwischenelektrode 5 bzw. zum Erzeugen eines elektrischen Koronafeldes fließt, gegenüber der herkömmlichen Korona-Entladungsvorrichtung bedeutend herabzusetzen, wobei der unwirksame Strom A^ kleiner ist als der wirksame Strom A₂, der zwischen dem Koronaentladungsdraht 1 und der Feldelektrode 3 fließt. Polglich wird ein Verhältnis eines zum Aufladen des Aufzeichnungsträgers wirklich benutzten Stromes zu einem von der Korona-Hochspannungsquelle 4 gelieferten Strom äußerst groß, wodurch eine Korona-Entladungsvorrichtung geschaffen ist, die einen sehr hohen elektrischen Wirkungsgrad besitzt. Zudem ist durch die Anwendung eines äußerst kleinen unwirksamen Koronastromes eine äußerst niedrige Ozonerzeugung sichergestellt. Außerdem ermöglicht es die Korona-Entladungsvorrichtung nach der Erfindung, die bildgerecht aufgeladene Flächenbreite an der Feldelektrode im Vergleich mit der herkömmlichen Korona-Entladungsvorrichtung einzuengen. Da der wirksame Koronastrom auf die schmale bildgerecht aufgeladene Flächenbreite an der Feldelektrode konzentriert ist, ist es möglich, die Dichte des Koronaionenstroms zu erhöhen.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung sind in mannigfacher Weise abwandelbar. Es ist beispielsweise nicht besonders notwendig, die bildgereoht aufgeladene Flächenbreite zu begrenzen, der Koronaentladungsdraht 1 kann durch das plattenförmige Isolierstück 6 gemäß Fig. 17A abgeschirmt sein. Auch in diesem Falle ist es möglich, den Ausnutzungsgrad des wirksamen Stromes A₂ bedeutend zu erhöhen. Wenn zudem das Isolierstück 6 durchsichtig ausgeführt ist, läßt sich der Aufzeichnungsträger gleichzeitig belichten und elektrisch aufladen. Derartiges gleichzeitiges Belichten und Aufladen kann mit den verschiedenen in Fig. 7 bis 12

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dargestellten AusfUhrungsformen durchgeführt werden. Außerdem ist die Zahl der Zwischenelektroden 5 und 13 zum Erzeugen eines elektrischen Koronafeldes nicht auf zwei beschränkt, sondern es können mehrere dieser Zwischenelektroden 5 und 13 verwendet werden. Diese Zwischenelektroden können netz- oder gitterförmig sein. Auch kann statt eines eine Mehrzahl von Koronaentladungsdrähten verwendet werden.

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Claims

ANSPRÜCHE

1. Korona-Entladungsvorrichtung mit wenigstens einem Koronaentladungsdraht, einer Feldelektrode als Gegenelektrode und einer Hochspannungsquelle, die an den Koronaentladungsdraht und an die Feldelektrode angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem Koronaentladungsdraht (1) und der Feldelektrode (3) eine ein elektrisches Koronafeld erzeugende Zwischenelektrode (5) angeordnet ist, die wenigstens einen sich parallel zum Koronaentladungsdraht (1) erstreckenden Abschnitt hat und ein elektrisches Koronafeld erzeugt, wobei an die Zwischenelektrode (5) ein elektrisches Potential angelegt ist, dessen Höhe zwischen der Höhe eines Potentials der Feldelektrode (3) und der Höhe eines Potentials des Koronaentladungsdrahtes (1) liegt.

2. Korona-Entladungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Zwischenelektrode (5) aus zwei streifenförmigen Elektroden zusammengesetzt ist, die miteinander verbunden sind und sich beide parallel zum Koronaentladungsdraht (1) erstrecken, welcher von beiden Zwischenelektroden (5) mit gleichem Zwischenabstand angeordnet ist, und daß sich parallel zum Koronaentladungsdraht (1) zwei Isolierstücke (6) zum Abschirmen eines Koronaionenstroms erstrecken, von denen jedes mit gleichem Zwischenabstand vom Koronaentladungsdraht (1) und nahe der Zwischenelektrode (5) angeordnet ist, wobei die Feldelektrode (3) an der dem Koronaentladungsdraht (1) abgewandten Seite der Zwischenelektrode (5) angeordnet ist, und wobei an die Zwischenelektrode (5) ein Potential angelegt ist, dessen Höhe zwischen der Höhe eines Potentials der

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Peldelektrode (3) und der Höhe eines Potentials des Koronaentladungsdrahtes (1) liegt, wodurch ein Koronaionenstrom hoher Dichte gegen einen Bereich begrenzter Breite an der Peldelektrode (3) gerichtet wird.

3. Korona-Entladungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Zwischenelektrode (5) aus einer netzförmigen Elektrode besteht, und daß sich parallel zum Koronaentladungsdraht (1) ein Isolierstück (6) von U-förmigem Querschnitt zum Abschirmen eines Koronaionenstroms erstreckt, von dem jede Seitenwand mit gleichem Zwischenabstand vom Koronaentladungsdraht (1) und nahe der Zwischenelektrode (5) angeordnet ist, an welche ein Potential angelegt ist, dessen Höhe zwischen der Höh· eines Potentials der Feldelektrode (3) und der Höhe eines Potentials des Koronaentladungsdrahtes (1) liegt, wodurch ein Koronaionenstrom hoher Dichte gegen einen Bereich begrenzter Breite an der Peldelektrode (3) gerichtet wird.

4. Korona-Entladungsvorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß die Zwischenelektrode (5) aus einer gitterförmigen Elektrode besteht, die sich parallel zum Koronaentladungsdraht (1) erstreckt.

5. Korona-Entladungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß an die Zwischenelektrode (5) und an die Feldelektrode (3) eine Hilfshochspannungsquelle (4*) angeschlossen ist, die das genannte Zwischenpotential an die Zwischenelektrode (5) anlegt.

6. Korona-Entladungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß an die Zwischenelektrode (5) und an die Feldelektrode (3) ein hochspannungsfester Widerstand (7; 11) angeschlossen ist, der das genannte Zwischenpotential an die Zwischenelektrode (5) anlegt.

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7. Korona-Entladungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß an die Zwischenelektrode (5) und an die Feldelektrode (3) eine Luftelektrode angeschlossen ist, die das genannte Zwischenpotential an die Zwischenelektrode (5) anlegt.

8. Korona-Entladungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Luftelektrode aus einer Spitzenelektrode (8) besteht, deren eines Ende an die Zwischenelektrode (5) angeschlossen ist und deren anderes Ende gegen die Feldelektrode (3) gerichtet ist, wobei dazwischen eine Entladungsstrecke gebildet ist.

9· Korona-Entladungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Luftelektrode aus einer Hilfs-Korona-Entladungsvorrichtung besteht, die eine mit der Zwischenelektrode (5) verbundene Schirmelektrode (10) und einen mit der Feldelektrode (3) verbundenen Koronaentladungsdraht (9) aufweist.

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