DE3409999A1 - Einrichtung zum erzeugen eines ionenwindes - Google Patents

Description

- 4 tierenden Trommel (34) aufweist.

15. Einriehtüng zum Erzeugen einer Luftströmung mit Hilfe eines Ionenwindes, welcher durch Koronaentladung entwikkelt wird, so daß der Luftstrom verschiedene Elemente einer Einrichtung kühlt und in dem Gerät schwebenden Staub entfernt, gekennzeichnet durch eine Entladeelektrodenanordnung (3 2), die mit einer Energiequelle verbunden ist, welche eine erste Vorspannung mit einer vorbestimmten Polarität liefert, und eine Gegenelektrodenanordnung (34, 36), die in einer vorbestimmten .Lagebeziehung zu der Entladeelektrodenanordnung (32) angeordnet und mit Erde sowie mit einer zweiten Vorspannungsquelle verbunden ist, welche eine zweite Vorspan- nung anlegt, deren Polarität der Polarität der ersten Vorspannung entgegengesetzt ist, wobei, wenn die erste Vorspannung an die Entladeelektrodenanordnung (32) angelegt ist, sich eine Koronaentladung inder Entladeelektrodenanordnung (3 2) entwickelt, wodurch sich ein Ionenwind von der Entladeelektrodenanordnung (32) zu der Gegenelektrodenanordnung (34, 36) ausbildet, wobei der Ionenwind über die Außenfläche der verschiedenen Elemente zu der Außenseite des Geräts hin gerichtet ist, wodurch die verschiedenen Elemente gekühlt werden und Staub zu der Außenseite des Geräts hin ausgetragen und von der Gegenelektrodenanrordnung (34, 36) eingefangen wird.

16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung entweder ein elek- trophotographischer Kopierer oder ein Faksimile-Sende-Empfanger ist.

17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die verschiedenen Elemente eine Wärmefixiereinrichtung (62) darstellen.

18. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurbh g e k e η η -

1 zeichnet, daß die verschiedenen Elemente ein optisches Abbildungssystem (24, 26a, 26b) darstellen.

A-.

Anwaltsakte: 33 375

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erzeugen eines Ionenwindes, welche in einem elektröphotographischen Kopiergerät, einem Faksimilegerät oder einer ähnlichen Einrichtung untergebracht werden kann. Die Erfindung betrifft ferner eine Einrichtung, um von verschiedenen Teilen in einem Gerät den nachteiligen Einfluß einer ungewöhnlichen, in dem Gerät erzeugten Hitze oder eines unerwünschten, im Inneren des Geräts schwebenden Staute fernzuhalten. 15

In einem elektröphotographischen Kopierer, einem Faksimile-Sende-Empfanger oder einer ähnlichen Einrichtung besteht eine Hauptforderung darin, zu verhindern, daß verschiedene Bauteile durch eine Einheit oder ein Teil, welche(s) in dem Gerät untergebracht ist und während des Betriebs Wärme erzeugt, übermäßig erwärmt werden. Dies kann'mit Hilfe von Einrichtungen zum Kühlen der Bauteile erreicht werden. In einem elektröphotographischen Kopierer mit einer Übertragung mittels Wärme ist beispielsweise eine mit Wärme arbei-25.tende Fixiereinrichtung untergebracht, welche einen thermoplastischen Toner mittels einer erhitzten Fixierrolle u.a. erwärmt, um den Toner auf einem Blatt Papier zu fixieren. Die von der Fixierrolle erzeugte Wärme bringt die Temperatur im Inneren des Kopiergeräts örtlich auf bis zu 150 bis 200⁰C, wodurch andere in dem Kopierer untergebrachte Bauteile erwärmt werden, was- dann eine Störung zur Folge· haben kann.

Einige der durch die Wärme hervorgerufenen Schwierigkeiten sind nachstehend aufgeführt:

(1) Durch die von der Fixiereinrichtung abgegebene Wärme wird Silikonöl vergast, das dazu verwendet wird, ein Ver-

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setzen von Toner zu verhindern. Das vergaste Silikonöl schlägt sich gern auf Spiegeln, Linsen, einer Glasplatte eines Abbildungssystems, auf welchem eine Vorlage angeordnet wird, und auf einem photpleitfähigen Element nieder. Bei dem Abbildungssystem werden durch das Niederschlagen eines Gases die Durchlässigkeit, das Reflexionsvermögen und andere optische Kenndaten erniedrigt, während bei dem photoleitfähigen Element dadurch die Lade- und optischen Dämpfungskenndaten verschlechtert werden, wodurch dann die wiedergegebenen Bilder als Ganzes beträchtlich verschlechtert werden.

(2) Die Wärme von der heißen Fixiereinrichtung beeinflußt die physikalischen Eigenschaften des photoleitfähigen Elements , was wiederum Mängel in den wiedergegebenen Bildern nach sich zieht.

(3) Genauso steigt durch die von der Fixiereinrichtung abgegebene Wärme die Temperatur einer Beleuchtungseinrichtung der Abbildungsoptik in dem Maße an, daß es infolge der Wärmeausdehnung schwierig wird, eine Lageposition in den optischen Einrichtungen aufrecht zu erhalten.

(4) Auf die gleiche Weise hat die von der Fixiereinrichtung abgegebene Wärme Störungen an verschiedenen Sensoren, Steuerschaltungen u.a. zum Feststellen eines Staus und anderer Vorgänge zur Folge, welche sich in der Nähe der Fixiereinheit befinden.

Um diese Schwierigkeiten zu lösen, ist es üblich gewesen, das Innere des Kopiergeräts mittels wärmedämmender oder -isolierender Teile zu unterteilen, um ein Gebläse für eine

3Q erzwungene Kühlung verwenden zu können, oder um einen verhältnismäßig großen Raum in der Planungsstufe festzulegen. Diese Maßnahmen führen jedoch nicht zu befriedigenden Ergebnissen, sondern schaffen andere Schwierigkeiten, wie beispielsweise eine voluminöse Ausführung oder ein von dem Geblase erzeugtes Geräusch. Insbesondere der von einem Gebläse erzeugte Luftstrom ist eine sich ausbreitende, turbulente Strömung, und infolgedessen ist es schwierig, alle die

Bauteile, welche gekühlt werden sollten, gleichmäßig zu kühlen.

Ferner wird durch den im Gerät schwebenden Stäub/ wie beispielsweise durch Partikel eines Entwicklers, die von einer Entwicklungseinheit aus verteilt worden sind, die Abbildungsoptik verschmutzt, wodurch deren Abbildüngsfunktion in kritischer Weise nachteilig beeinflußt wird. Deswegen wird beispielsweise in einem elektrophotographischen Kopierer eine Vakuumeinrichtung u.a. verwendet, um die Luft um die optischen Einrichtungen und/oder um das photoleitfähige Element herum durch ein Filter abzusaugen, so daß die schwebenden Staubpartikel eingefangen werden können. Jedoch wird durch die Vakuumeinrichtung infolge ihres speziellen Aufbaus ein Geräusch erzeugt und sie ist auch sperrig, wodurch dann die gesamte Einrichtung voluminös wird. In der Praxis wird auch eine Glasplatte in einem optischen Abbildungsweg angeordnet, um das optische System vor schwebenden Entwicklerpartikeln zu isolieren. Aber auch dies kann nicht akzeptiert werden, da durch die Glasplatte infolge der Reflexion an ihrer Oberfläche der Kontrast gemindert wird. Obwohl die optischen Bauelemente so angeordnet sind, daß ihre spiegelnden oder abbildenden Flächen nach unten zeigen, um die Verschmutzung auf ein Minimum herabzusetzen, müssen sie doch in regelmäßigen Abständen gereinigt werden.

Gemäß der Erfindung soll daher eine Einrichtung zum Erzeugen eines Ionenwindes geschaffen werden, welche, wenn ein durch eine Koronaentladung erzeugter Ionenwind verwendet wird, einen Luftstrom entwickelt, um dadurch wirksam verschiedene in einem Gerät untergebrachte Einheiten und Teile zu kühlen. Ferner soll gemäß der Erfindung eine Einrichtung zum Erzeugen eines Ionenwindes geschaffen werden, welche, wenn ein durch Koronaentladung erzeugter Ionenwind verwendet wird, einen Luftstrom entwickelt, um die Nachbarschaft einer Wärmefixiereinrichtung u.a. abzuschirmen, welche bei-

spielsweise in einem elektrophotographischen Kopierer oder einem Faksimile-Sende-Empfanger untergebracht ist, welche eine Wärmeerzeugung mit sich bringt, um dadurch wirksam die wärmeerzeugende Einrichtung zu kühlen.

Ferner soll gemäß der Erfindung eine Einrichtung zum Erzeugen eines Ionenwindes geschaffen werden, mit welcher wirksam Entwicklerpartikel und ähnlicher Staub eingefangen werden, die im Inneren eines elektrophotographischen Kopierers, eines Faksimile-Sende-Empfängers oder einer ähnlichen Einrichtung schweben, um so einen unerwünschten Einfluß des Staubs auf verschiedene, in dem Gerät untergebrachte Bauteile zu beseitigen. Darüber hinaus soll gemäß der Erfindung eine Einrichtung zum Erzeugen eines Ionenwindes geschaffen werden, welche, wenn ein mittels Koronaentladung erzeugter Ionenwind verwendet wird, einen Luftstrom erzeugt, um einen Luftvorhang zu erzeugen, so daß eine Abbildungsoptik, die in einem elektrophotographischen Kopierer, einem Faksimile-Sende-Empfänger oder einer ähnlichen Einrichtung untergebracht ist, vor Entwicklerpartikeln und anderem Staub, der im Inneren der Einrichtung schwebt, isoliert werden kann.

Gemäß der Erfindung ist dies bei einer Einrichtung zum Erzeugen eines Ionenstroms durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Durch die Erfindung ist somit eine insgesamt verbesserte Einrichtung zum Erzeugen eines Ionenwindes geschaffen, welche in einem elektrophotographischen Kopierer, einem Faksimile-Sende-Empfanger oder einem ähnlichen Gerät untergebracht werden kann, um im Inneren eines solchen Geräts mit Hilfe eines durch Koronaentladung erzeugten Ionenwindes einen entsprechenden Luftstrom zu entwickeln, so daß der Luftstrom wirksam abschirmen kann und dabei verschiedene Elemente des jeweiligen Geräts kühlen kann, während gleichzeitig Entwicklerpartikel und anderer in dem Gerät schwebender Sta".b eingefangen und entfernt werden kann.

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-ΙΟΙ Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Einrichtung zum Erzeugen eines Luftstroms mit Hilfe eines Ionehwihdes geschaffen, welcher mittels Koronaentladung entwickelt wird, so daß der Luftstrom verschiedene Teile eines Geräts kühlt und Staub entfernt, welcher in dem Gerät schwebt; hierbei weist die erfindungsgemäße Einrichtung eine Entladeelektrode, die mit einer Energiequelle verbunden ist, welche eine erste Vorspannung mit einer vorbestimmten Polarität anlegt, und eine Gegenelektrodenanordnung auf/ die in einer vorbestimmten Lagebeziehung zu der Entladeelektrode angeordnet ist und von der eine Elektrode mit Erde und die andere mit einer Energiequelle verbunden ist, welche eine zweite Spannung mit einer Polarität an- ] legt, welche der Polarität der ersten Vorspannung entgegengesetzt ist, wodurch, wenn die erste Vorspannung an die Entladeelektrode angelegt wird, sich eine Koronaentladung an der Elektrode entwickelt, damit ein Ionenwind von der Entladeelektrode zu der Gegenelektrodenanordnung hin entsteht, wobei der Ionenwind zu der Außenseite des Gerätes hin über Außenflächen der verschiedenen Elemente gerichtet . ist, um die verschiedenen Elemente zu kühlen, und um zu bewirken, daß der Staub zu der Außenseite des Geräts gebracht und durch die Gegenelektrode eingefangen wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bilden eine einzige Entladungselektrode in Form eines Wolframdrahtes und zwei Gegenelektroden in Form von flachen, ebenen Platten aus leitendem Metall einen Koronaentladungsgenerator, welcher in einem elektrophotographischen Kopierer oder einem Faksimile-Sende-Empfanger angeordnet ist, welcher eine Einheit aufweist, die Wärme erzeugt. Die Plattenelektroden liegen in einer vorbestimmten Lagebeziehung der Drahtelektrode gegenüber. Wenn eine Vorspannung an die Drahtelektrode angelegt wird, kommt es zu einer Koronaentladung, wodurch ein lonenwind entwickelt wird, welcher von der Drahtelektrode zu den Plattenelektroden hin geleitet wird. Der lonenwind erzeugt einen Luftstrom, welcher dazu

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dient/ die wärmeerzeugende Einheit und andere Bauteile zu kühlen/ während Staub, der im Inneren des Geräts schwebt, zu dessen Außenseite hin mitgerissen wird. Die beiden Plattenelektroden sind im allgemeinen mit Erde verbunden, oder eine von ihnen ist mit Erde verbunden und an die andere wird eine Vorspannung mit einer Polarität angelegt, welche derjenigen der Vorspannung entgegengesetzt ist, die an die drahtförmige Elektrode angelegt ist. Staub im Inneren des Kopiergeräts wird durch Anziehung von den Plattenelektroden eingefangen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig.1 im Schnitt eine Seitenansicht eines elektro-

photographisehen Kopiergeräts, in welchem eine Einrichtung zum Erzeugen eines Ionenwindes gemäß der Erfindung vorgesehen ist;

Fig.2 vergrößert im Schnitt eine Seitenansicht

einer Ausführungsform einer eine Koronaladung erzeugenden Einrichtung, welche die in Fig.1 wiedergegebene Einrichtung zum Erzeugen eines Ionenwindes darstellt;

Fig.3 eine Draufsicht auf eine Anordnung einer

Glasplatte, welche einen Teil eines elektrophotographisehen Kopierers bildet, und einer Plattenelektrode sowie eines Wolframdrahtes,

welche die erfindungsgemäße Einrichtung darstellen;

Fig.4 bis 6 im Schnitt Seitenansichten weiterer Ausführungsformen der eine Koronaentladung erzeu

genden Einrichtung, welche die Einrichtung ■7'jin Erzeugen eines Ionenwindes gemäß der Er-

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- 12 findung bildet;

Fig.7 eine Draufsicht auf eine Anordnung aus einer Glasplatte, welche einen Teil eines elektrophotographischen Kopierers bildet,

und aus einer Plattenelektrode, eines Drahtes, und Ablenkplatten, welche eine Einrichtung zum Erzeugen eines Ionenwindes gemäß der Erfindung bilden;
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Fig.8 im Schnitt eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, in welcher die Einrichtung zum Erzeugen eines Ionenwindes speziell in der Nähe einer Wärmefixierein richtung eines elektrophotogra

phischen Kopiergeräts angeordnet ist;

Fig.9 und 10 im Schnitt Seitenansichten weiterer Ausführungsformen, in welchen jeweils die Einrichtung zum Erzeugen eines Ionenwindes speziell

in der Nähe eines optischen Abbildungssystems des elektrophotographischen Kopierers angeordnet ist, und

Fig.11 und 12 eine perspektivische Ansicht bzw. im Schnitt

eine Seitenansicht jeweils noch einer weiteren Ausführungsform der eine Koronaentladung erzeugenden Einrichtung, welche die Einrichtung zum Erzeugen eines Ionenwindes gemäß der Erfindung darstellt.

In Fig.1 der Zeichnungen ist eine Einrichtung zum Erzeugen eines Ionenwindes gemäß der Erfindung dargestellt, welche vorgesehen ist, um beispielsweise eine Glasplatte eines elektrophotographischen Kopierers zu kühlen. Wie dargestellt, weist der Kopierer in seinem oberen Teil eine Glasplatte 12 auf, welche dazu verwendet wird, eine auf ihr an-

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geordnete Vorlage zu halten. Mit von einer Lichtquelle 16 abgegebenem Licht wird die Vorlagenoberfläche beleuchtet, und das von dieser reflektierte Licht wird dann nacheinander von drei Spiegeln 18, 20 und 22 reflektiert. Das Licht wird dann durch ein Objektiv durchgelassen, von einem vierten Spiegel 26 reflektiert und auf einem photoleitfähigen Element 28 fokussiert. Während mit der Lichtquelle 16 die Vorlagenoberfläche beleuchtet wird, werden die Lichtquelle und die drei Spiegel 18, 20 und 22 in Fig.1 nach rechts bewegt.

Der oben beschriebene Kopiervorgang ist genau derselbe wie einer, welcher mit einem üblichen Kopierer durchzuführen ist. Es ist auch bekannt, daß durch die bildmäßige Belichtung des photoleitfähigen Elements 28 auf diesem elektrostatisch ein latentes Bild erzeugt wird, welches, um sichtbar zu werden, anschließend entwickelt wird; das sichtbare Bild wird dann auf ein (nicht dargestelltes) Blatt Papier übertragen. Der Einfachheit halber wird daher auf eine weitere Beschreibung eines Kopiervorgangs verzichtet.

Wie der vorstehenden Beschreibung zu entnehmen ist, ist solange der Kopierer in Betrieb ist, die Glasplatte 12 einer von der Lichtquelle 16 ausgehenden Bestrahlung ausgesetzt, welche Wärmestrahlen enthält. Wenn daher der Kopierzyklus ohne Unterbrechung wiederholt wird, wird die Glasplatte 12 auf eine beträchtliche Temperatur erwärmt. Dies würde zur Folge haben, daß die Bedienungsperson, welche den Kopierer benutzt, sich unbehaglich fühlt und sich dadurch sogar die Qualität der Vorlage ändern kann oder es zu einem Schaden an der Glasplatte 12 kommen kann. Die Wärme führt zu der weiteren Gefahr, daß die Spiegel und andere optische Elemente verformt werden, so daß ein Bild einer Vorlage nicht mehr genau auf dem photoleitfähigen Element fokussiert werden kann, wodurch wiederum die Wiedergabe von Bildern verschlechtert wird.

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Um solche Vorkommnisse auszuschließen, werden die Glasplatte 12 und die anderen optischen Elemente durch eine Kühleinrichtung 30 gekühlt, welche gemäß der Erfindung ausgeführt ist. Die Kühleinrichtung 30 weist eine Koronaentladung erzeugende Einrichtung auf. Wie in Fig.2 und 3 dargestellt, weist die eine Koronaentladung erzeugende Einrichtung in der dargestellten Ausführungsform eine Entladungselektorde in Form eines Wolframdrahtes 32, welcher sich über die Breite W der Glaspaltte 12 erstreckt, und zwei Elektroden 34 und 36 in Form von flachen, ebenen Platten auf, welche etwas näher bei der Glasplatte 12 als der Draht 32 angeordnet ■ sind. Die Plattenelektroden 34 und 36, die jeweils aus einem leitenden Metall u.a. hergestellt sind, verlaufen parallel zu dem Draht 32. Mittels einer Energiequelle 38 wird an den Wolframdraht 3 2 eine positive hohe Spannung, beispielsweise eineVorspannung in der Größenordnung von 5 bis 1OkV angelegt. Die Plattenelektroden 34 und 36 sind einzeln mit Erde verbunden.

Wenn die Hochspannung von der Energiequelle 38 an den Draht 32 angelegt wird, kommt es in einer an sich bekannten Weise zu einer Koronaentladung, so daß ein Strom von dem Draht 3 2 zu den benachbarten Enden der Plattenelektroden 34 und 36 fließt. Der Stromfluß erzeugt einen Ionenwind, welcher dazu dient, Luft aus der Umgebung des Drahtes 32 und der Plattenelektroden 34 und 36 wegzudrücken bzw. mitzureißen, wodurch ein Luftstrom erzeugt wird. Wie durch einen Pfeil A in Fig.1 und 2 dargestellt, wird der Luftstrom unter und entlang der Unterseite der Glasplatte 12 ausgebildet, so daß die optisehen Elemente und die Glasplatte 12 in der Nähe der Lichtquelle 16 gekühlt werden, wodurch verhindert wird, daß sie ' in ungewöhnlicher Weise erwärmt werden. Die Luft, die an der Unterseite derGlasplatte 12 entlangströmt, wird über öffnungen 10a, welche in dem Gehäuse 10 ausgebildet sind, aus dem Kopiergerät herausgeleitet. In der dargestellten Ausführungsform strömt der Luftstrom auch durch den Bereich, in welchem die Lichtquelle 16 angeordnet ist, so daß dann

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durch ihn auch die Lichtquelle 12 gekühlt wird. Obwohl der Luftstrom Ozon enthält, welches von der Koronaentladung herrührt, zerfällt das Ozon durch die Wärme, die von der Lichtquelle 16 abgestrahlt wird, und somit ist verhindert, daß es aus dem Kopierer in die Atmosphäre gelangt.

Obwohl, wie dargestellt und beschriebenen den Draht 32 eine positive Spannung angelegt ist, kann er natürlich auch mit einer negativen Spannung· versorgt werden, und dies gilt genauso für die verschiedenen anderen Ausführungsformen, welche noch beschrieben werden. Jedoch ist das Anigen einer positiven Spannung vorteilhafter, da dies dem Wirkungsgrad bei einer Luftstromerzeugung verbessert.

Wie oben beschrieben, wird mit der dargestellten Ausführungsform ein Luftstrom mit Hilfe eines Ionenwindes erzeugt, welcher durch Koronaentladung erzeugt wird, so daß der Luftstrom die Glasplatte 12 u.a. kühlt. Der Luftstrom bzw. die Luftströmung, die sich aus dem Ionenwind ergibt, hat weniger Turbulenz zur Folge als ein Luftstrom, der durch ein bisher verwendetes Gebläse erzeugt wird. Hierdurch kann dann der Luftstrom entlang der Glasplatte 12 gleichmäßier über deren Gesamtfläche strömen als der herkömmliche Luftstrom, wodurch die Glasplatte 12 und die anderen optisehen Elemente wirksam gekühlt werden. Die eine Koronanentladung erzeugende Einrichtung ist im Aufbau kompakter als das herkömmliche Gebläse und arbeitet insbesondere im Hinblick auf ein Gebläse geräuschlos. Durch die Gasionisierung wird die Wärmeleitfähigkeit des Gases noch größer, wodurch die Kühlwirkung zusätzlich gefördert wird.

Das Verbinden der Plattenelektroden 34 und 36 mit Erde, wie es in Fig.1 und 2 dargestellt ist, bietet als weiteren Vorteil ein Staubsammeln. Die Staubsammelwirkung ist insbesondere bei einem Kopierer erwünscht. In dem in Fig.1 dargestellten Kopierer schweben gewöhnlich Tonerpartikel und anderer St~ub in der Luft im Inneren des Gehäuses 10.

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Wenn, wie es bisher in der Praxis üblich war, Wind einfach mittels eines Gebläses erzeugt wird, setzt sich der schwebende Staub unvermeidlich auf der Glasplatte und/oder den optischen Elementen wie Linsen und Spiegeln ab, was dann eine Abnahme in der Lichtmenge, welche das photoleitfähige Element erreicht, oder in dem Kontrast eines wiedergegebenen Bildes zur Folge hat. Eine weitere Schwierigkeit bei der Verwendung eines Gebläses besteht darin, daß der Staub aus dem Kopierergehäuse nach außen geblasen wird. Im Unterschied hierzu werden, wenn ein lonenwind mittels Koronaentladung, wie in der in Fig.1 und 2 dargestellten Ausführung erzeugt wird, die Staubpartikel in der Luft in der Nähe des Drahtes 3 2 und der Plattenelektroden 34 und 36 durch die Koronaentladung mit derselben (wie in der dargestellten'Ausführungsform positiven) Polarität geladen, wie sie die Spannung hat, welche an den Draht 32 angelegt ist. Die geladenen Staubpartikel werden elektrisch von den Plattenelektroden 34 und 36 angezogen, d.h. die schwebenden Partikel werden durch die Plattenelektroden eingesammelt. Somit bietet die eine Koronaentladung erzeugende Einrichtung eine Staubsammelwirkung, durch welche der bisher angetroffene Zustand, wie er oben beschrieben worden ist, gemildert wird.

Obwohl die Plattenelektroden 34 und 36 in der oben beschriebenen Ausführungsform geerdet worden sind, kann an sie andererseits auch eine Spannung mit einer entsprechenden Polarität angelegt werden. In einem solchen Fall kann, wie in Fig.4 dargestellt, eine Energiequelle 40 verwendet werden, um eine Vorspannung (in dieser Ausführungform eine negative) an die Plattenelektroden 34 und 36 angelegt werden, welche in ihrer Polarität der an den Draht 32 angelegten Spannung entgegengesetzt ist, so daß Staubpartikel, welche durch die Koronaentladung positiv geladen sind, sicherer an den negativ geladenen Plattenelektroden 34 und 36 haften.

In Fig.5 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung

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*· dargestellt, in welcher die eine (36) der Plattenelektroden mit Erde und die andere (34) mit einer Energiequelle 42 verbunden ist, um das Staubeinfangen noch weiter zu steigern. In dieser Ausführungsform wird ein elektrisches

^ Feld zwischen den gegenüberliegenden Plattenelektroden 34 und 36 erzeugt, welches dazu dient, das eine der Elektroden 34 und 36 schwebenden Staub wirksam anzieht. Die Polarität der an die Plattenelektrode 34 angelegten Spannung

kann positiv oder negativ sein.
10

In den in Fig.1, 2, 4 und 5 dargestellten Ausführungsformen ist der Draht 32 in der Zeichnung rechts von den Plattenelektroden 34 und 36 angeordnet, damit der Luftstrom vorrücken kann, wie durch einen Pfeil A angezeigt ist. Um

¹^ wirksam Ionenwind zu erzeugen, sollten, wie in Fig.5 dargestellt ist, die am weitesten rechts liegenden Enden der Plattenelektroden 34 und 36 und der Draht 32 ein gleichschenkliges Dreieck bilden und der Dreht 32 sollte im Scheitelpunkt des gleichschenkligen Dreiecks angeordnet sein.

Mit der in Fig.5 dargestellten Kühleinrichtung 30 wurde ein Versuch durchgeführt. Wenn der Abstand 1 zwischen den Plattenelektroden 34 und 36 10mm betrug, die Breite I₁ der

Plattenelektroden 34 und 36 50mm betrug, der Durchmesser des Wolframdrahts 60μ war und die an den Draht angelegte Spannung 8kV war, dann wurde ein Luftstrom mit einer geringen Turbulenz und mit einer Geschwindigkeit von etwa 1,5 bis 2 m/s aufgrund des Ionenwinds zwischen den Elektroden erzeugt. Die Luftströmung war laminar und streute nur wenig und kühlte dadurch die Glasplatte 12 gleichmäßiger als der herkömmliche Luftstrom. Auch wurde die Staubsammelwirkung erhalten, welche die Staubmenge, welche dazu neigt, sich auf der Glasplatte abzusetzen, wirksamer unterdrückte als die herkömmlichen Maßnahmen.

Obwohl zwei Plalcenelektroden in den vorstehend beschriebe-

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nen Ausführungsformen verwendet worden sind, dient dies nur der Erläuterung und sie können sogar durch eine einzige Plattenelektrode ersetzt werden. Im Fall einer einzigen Plattenelektrode kann eine Staubsammelwirkung erreicht werden, die mit der der vorherigen Ausführungsformen vergleichbar ist, wenn sie mit Erde oder mit einer Spannungsquelle verbunden ist.

Wie in Fig.6 dargestellt, können eine Anzahl f>lattenelektroden 34, 36, 44 und 46 angeordnet werden, wobei Drähte 32, 48 und 50 so festgelegt sind, daß sie einzeln den dazwischenliegenden Teilen zwischen den benachbarten Plattenelektroden gegenüberliegen. In diesem Fall wird ein Ionenwind zwischen jeweils benachbarten Plattenelektroden bei Anlegen einer Spannung an dem zugeordneten Draht erzeugt. Vorzugsweise sind die Drähte wieder so angeordnet,daß jeder von ihnen mit den Enden der zugeordneten Plattenelektroden zusammenwirkt, um ein gleichschenkliges Dreieck zu bilden, wie durch eine strichpunktierte Linie in Fig.6 angezeigt ist. Alle die zahlreichen Plattenelektroden können mit Erde verbunden sein, an sie kann eine Spannung angelegt sein oder sie können entsprechend ausgelegt sein, um dazwi-■ sehen elektrische Felder zu erzeugen, um, wie vorher ausgeführt, einen Staubsammeleffekt zu erhalten. Andererseits können die Plattenelektroden 34 und 44, die sich mit den Plattenelektroden 36 und46 abwechseln, mit einem Varistor 52 und die Plattenelektroden 36 und 46 mit Erde verbunden sein. Die mit dem Varistor 52 verbundenen Plattenelektroden 34 und 44 erzeugen infolge eines Entladestroms eine Vorspannung, während die Spannung durch den Varistor 52 im wesentlichen konstant gehalten ist; die Plattenelektroden 34 und 44 und die ihnen zugewandten geerdeten Plattenelektroden 36 und 46 erzeugen zwischen sich elektrische Felder, um das Staubeinsammeln noch zu steigern. Auf diese Weise ;

ist die Verwendung des Varistors 52 in der Wirkung mit de;r Verwendung einer speziellen Vorspannungsquelle vergleichbar. Eine derartige Ausführung an sich ist jedoch nur ver-

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* endbar, wenn mindestens zwei Plattenelektroden angeordnet sind, selbstverständlich auch bei vier Plattenelektroden, wie in Fig.6 dargestellt ist. Wenn beispielsweise zwei Plattenelektroden verwendet werden, kann nur eine von ihnen ^ geerdet und die andere mit einem Varistor verbunden werden; im Falle von drei Plattenelektroden können die mittlere Plattenelektrode mit einem Varistor und die oberen und unteren Plattenelektroden, zwischen welchen die dazwischenliegende Platte gehalten ist, mit Erde verbunden sein. 10

Bei dem bisher verwendeten Gebläse ergibt sich die Schwierigkeit, eine gleichmäßige Luftströmungs-Geschwindigkeitsverteilung über einen großen Bereich auszubilden, welcher die ganze Breite W (Fig.3) der Glasplatte überdeckt. Der

¹^ Draht und die Plattenelektroden, welche über der Gesamtbreite W der Glasplatte 12 wie in den .beschriebenen Ausführungsformen (siehe Fig.3) angeordnet sind, können eine Luftströmung mit einer gleichmäßigeren Strömungsgeschwindigkeitsverteilung erzeugen, als die herkömmliche Verteilung über der Breite W der Glasplatte 12. Wie in Fig.12 dargestellt, ist eine beträchtliche Strömungswirkung für die Glasplatte 12 erreichbar, selbst wenn der Draht 32 und die Plattenelektroden 34 nur einen Teil der Breite W der Glasplatte 12 überdecken. Vorzugsweise ist die Breite L der Elektrodenplatten so vorzubestimmen, daß sie nicht kleiner als 1/3 der Breite W der Glasplatte ist. Wenn die Plattenelektroden so kurz geschnitten werden, können einfach Umlenkplatten 54 verwendet werden, damit der Luftstrom über die ganze Breite der Glasplatte 12 verteilt wird. Die eine Koronaentladung erzeugende Einrichtung kann an einer Seite der Glasplatte 12, wie in Fig.1 und 3 durch Bezugszeichen 56 und 58 und 60 angezeigt ist, oder statt an einer Seite 54 der Glasplatte 12 (Fig.1) sogar an einer Vielzahl von Stellen festgelegt sein.

In Fig.8 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, weiche entsprechend ausgeführt ist, um eine

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Wärmefixiereinrchtung eines bekannten mit Wärmeübertragung arbeitenden, elektrophptographischen Kopierers zu kühlen. Wie dargestellt, sind die eine Koronaentladung erzeugende Einrichtung 30, die aus einem Wolframdraht oder einer Entladungselektrode 3 2 gebildet ist, und Plattenelektroden 34 und 36 über einer Wärmefixiereinrichtung 62 angeordnet. Das Kopierergehäuse 10 ist rechts und unter der Fixiereinheit 62 mit Lufteinlaßöffnungen 10b und links und oberhalb der Fixiereinrichtung 62 mit Luftauslaßöffnungen 10c versehen.

Wenn eine Hochspannung von beispielsweise 5 bis 1OkV an den Draht 3 2 angelegt wird, damit ein Korbnas.trom zwischen den Plattenelektroden 32 und 34 fließt, entwickelt sich ein Ionenwind von dem Draht 3 2 in Richtung zu den Plattenelektro.den 34 und 36, wie vorher ausgeführt ist. Der Ionenwind wird aus der Luftausgangsöffnung 10c ausgetragen, während wiederum externe Luft über die Lufteinlaßöffnung 10b in das Kopierergehäuse 10 strömt. Die laminare Luftströmung strömt um die Fixiereinheit 6 2 herum, insbesondere entlang deren oberen Flächen, wie durch einen Pfeil B angezeigt ist, so daß Wärme, die nach oben von der Fixiereinheit 62 abgestrahlt wird, wirksam durch die Luft zur Außenseite des Ko-■ pierers- mitgenommen wird.

In Fig.9 und 10 sind weitere Ausführungsformen der Erfindung dargestellt, welche im allgemeinen als Staubsammeleinrichtungen für ein Abbildungssystem eines elektrophotographischen Kopierers dienen. Der in Fig.9 und 10 dargestellte Kopierer hat als photoleitfähiges Element ein Endlosband und ist an sich bekannt. Die Funktionen der einzelnen Teile eines derartigen Kopierers sowie der damit durchzuführende Kopierzyklus werden daher der Einfachheit halber nicht beschrieben.

In der in Fig.9 dargestellten Ausführungsform ist die einen lonenwind erzeugende Einrichtung 3 0 an einer Stelle zwischen der Linse 24 und dem photoleitfähigen Element 28 angeordnet, so daß es den Strahlengang für die Projektion

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eines Lichtbildes von der Vorlage 14 auf das photoleitfähige Element 28 nicht stört. Ein von der Einrichtung 30 erzeugter Ionenwind entwickelt eine Luftströmung, wie durch einen Pfeil G angezeigt ist, und ein durch den Luftstrom gebildeter Luftvorhang verhindert, daß sich die schwebenden Entwicklerpartikel auf den optischen Elementen absetzen. Um zu vermeiden, daß das photoleitfähige Element 28 durch geladene, in dem Ionenwind enthaltene Partikel geladen wird, sind die Winkelstellung, der Abstand u.a. der Ein- !Q richtung 30 so vorbestimmt, daß der Ionenwind nicht direkt auf das photoleitfähige Element auftrifft.

Die Erfindung ist bei einem Kopierer anwendbar, in welchem eine Vorlage bewegt wird, um sie abzutasten, wie in Fig.10 dargestellt ist. Wie dargestellt, wird ein Lichtbild, das die Vorlage 14 auf der Glasplatte 12 darstellt, über die Linse 24 übertragen, um dann nacheinander von einem ersten Spiegel 26a und einem zweiten Spiegel 26b reflektiert und dann über einen Schlitz auf dem endlosen photoleitfähigen Element 28 scharf eingestellt zu werden, welches sich synchron mit der Vorlage 14 bewegt. Zwischen dem Spiegel 26b und dem photoleitfähigen Element 28a ist die einen Ionenwind erzeugende Einrichtung 3 0 gemäß der Erfindung angeordnet. Ein von der Einrichtung 30 in einer Richtung D erzeugter Ionenwind entwickelt eine Luftströmung oder einen Luftvorhang, welcher von den Spiegeln 26a und 26b und der Linse 24 in dem Kopierer schwebende Staubpartikel, insbesondere Entwicklerpartikel abhält.

OQ Wie oben beschrieben, ist in jeder der in Fig.9 und 10 dargestellten Ausführungsformen ein Ionenwind verwendet, um einen Luftstrom zu entwickeln, welcher als ein Luftvorhang fungiert, durch den ein Absetzen von Staub in dem Kopierer, insbesondere von Tonerpartikeln unterbunden ist. Eine der-

g,- artige Einrichtung 30 erzeugt weniger Geräusch als eine herkömmliche Vakuumeinrichtung und weist eine kompakte Ausführung auf. Ferner ist die Luftströmung hochlaminar und

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streut kaum, so daß der Luftvorhang sogar für eine verhältnismäßig breite Öffnung eine staubdichte Anordnung herstellen kann. ,

Weitere Ausführungsformen der einen Ionenwind erzeugenden Einrichtung gemäß der Erfindung werden nunmehr beschrieben. In Fig.11 weist jede der Plattenelektroden 34 und 36 ein endloses Band aus einem leitenden Material auf. Wie dargestellt, sind die leitenden Bänder 34 und 36 einander gegen-* überliegend und in einem bestimmten Abstand voneinander angeordnet und einzeln bewegbar. Der Wolframdraht oder eine Entladungselektrode 3 2 sind zwischen den einander gegenüberliegenden Trummen der Bänder 34 und 36 angeordnet. Den Bändern 34 und 36 sind Reinigungsteile 64 und 66 zugeordnet, um die Bandoberflächen von Tonerpartikeln und anderen darauf niedergeschlagenen Partikeln zu reingigen. An die Bänder 34 und 36 und an den Draht 3 2 werden Vorspannungen in einer Form angelegt, wie es grundsätzlich auch bei einer der vorherigen Ausführungsformen vorgenommen wird. Während des Betriebs reinigen die Reinigungsteile 64 bzw. 66 die Oberflächen der Bänder 34 und 36, welche den Plattenelektroden entsprechen, so daß die Bandoberflächen immer sauber gehalten werden, um dadurch die Staubsammelwirkung zu erhöhen.

In Fig.12 ist eine Ausführungsform dargestellt, in welcher die Plattenelektroden 34 und 36 eine rotierende Trommel bzw. eine leitende Platte aufweisen, welche die rotierende Trommel abdeckt. In dieser Ausführungsform ist eine Schneide 68 verwendet, um Tonerpartikel und andere schwebende Partikel von der rotierenden Trommel 34 abzuschaben. Die entfernten Partikel werden in einem Behälter 70 gesammelt.

Mit der einen Ionenwind erzeugenden Einrichtung gemäß der Erfindung, wie sie oben anhand von einigen Ausführungsformen beschrieben worden ist, werden die nachstehend aufgeführten Vorteile erhalten.

(1) Der Luftstrom, der um die Wärmefixiereinrichtung strömt,

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fängt Wärme, gasförmigesSilikonöl u.a. ab, weiche durch die Fixiereinheit erzeugt werden, und verhindert dadurch, daß das optische System und das photoleitfähige Element nachteilig beeinflußt werden.

(2) Aufgrund des Prinzips,das einem Prinzip entspricht, welches in Verbindung mit elektrischem Staubeinfangen bekannt ist, werden die feinen Partikel, wie Tonerpartikel, die in einem Luftstrom enthalten sind, welcher durch den Ionenwind erzeugt worden ist, mittels der Plattenelektro-

jQ den als geladene Partikel eingefangen und können somit kaum das Innere des Kopierers verschmutzen. Hierdurch ist eine Herstellung von Kopien mit gleichbleibender Qualität sichergestellt. Die in Fig.11 oder 12 dargestellte Anordnung weist Einrichtungen auf, um wirksam die sich auf den

je Plattenelektroden niederschlagenden Partikel zu entfernen.

(3) üblicherweise erzeugen verschiedene Ladeeinrichtungen, welche um das photoleitfähige Element herum angeordnet sind, Ozon, wenn der Kopierprozeß durchgeführt wird. Wenn die Anordnung so ausgelegt ist, daß Luft aus dem Kopierer-

2Q gehäuse ausgebracht wird/ wie es bisher bei den herkömmlichen Einrichtungen der Fall gewesen ist, muß das Ozon durch ein spezielles und exklusives Filter gefiltert werden.Während gemäß der Erfindung der Luftstrom an der Oberseite der Fixiereinheit entlangströmt, beschleunigt die von der

2g Fixiereinheit abgegebene Wärme den Zerfall des Ozons. Dadurch wird mit Erfolg der Gehalt an Ozon in dem abgegebenen Luftstrom vermindert, ohne daß für eine Adsorption auf ein spezielles Filter zurückgegriffen werden muß.

(4) Da die Luftströmung hochlaminar ist, geschieht es fast ₃q nie, daß sie sich im Inneren des Kopierergehäuses verteilt, d.h. daß heiße Luft das photoleitfähige Element erreicht. Aufgrund einer solchen laminaren Strömung werden nur Leitplatten für den Luftstrom benötigt, die im Aufbau viel einfacher sind als im Falle der bisher verwendeten Gebläse, οι- (5) Im Vergleich zu einem Gebläse nimmt die erfindungsgemäße Einrichtung viel weniger Raum ein, um einen Luftstrom zu erzeugen, wodurch der räumliche Nutzeffekt größer wird.

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(6) Da Störungen infolge von Wärme ausgeschlossen sind, kann die Fixiereinheit, ob sie nun in oder außer Betrieb ist, immer auf ihrer Betriebstemperatur gehalten werden. Hierdurch entfällt dann die Notwendigkeit für das herkömmliehe Gebläse und dadurch auch das damit verbundene Gerausch. '

(7) Eine gleichmäßige Geschwindigkeitsverteilung kann ohne weiteres entlang der Breite der Elektroden eingestellt werden , indem Elektroden verwendet werden, die eine beträchtliehe Breite haben.

Ende,der Beschreibung

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Claims (14)

BERG · STAPi: :* "5CHWAHt : -SANlDMAIR w *T U C» *7 O α MAUERKIRCHERSTRASSE 45 8000 MÜNCHEN 80 Anwaltsakte: 33 375 Ricoh Company, Ltd. Tokyo / Japan Einrichtung zum Erzeugen eines Ionenwindes Patentansp r ü ehe i Einrichtung zum Erzeugen eines Ionenwindes durch Korona- entladung, gekennzeichnet durch eine Entladungselektrodenanordnung (32; 48, 50), die mit einer Energiequelle (38) verbunden, ist, welche eine erste Vorspannung mit einer vorbestimmten Polarität anlegt, und eine Gegenelektrodenanordnung (34, 36; 44, 46), die in einer vorbestimmten Lagebeziehung zu der Entladeelektrodenanordnung (32, 48, 50) angeordnet ist und mit Erde und einer zweiten Energiequelle verbunden ist, welche eine zweite Vorspannung anlegt, deren Polarität der Polarität der ersten Vorspannung entgegengesetzt ist, wobei, wenn die erste Vorspannung an die Entladeelektrodenanordnung (32, 48, 50) angelegt ist, sich eine Koronaentladung an der Entladeelektrodenanordnung entwickelt, wodurch sich ein Ionenwind von der Entladeelektrodenanordnung in Richtung zu der Gegenelektrodenanordnung (34, 36) ausbildet. - 2 VIl/XX/Ha »(089)9882 72-74 Telex 524 56OBtRGd Bankkonten: Bayet Veteinsbank München 453100 (BLZ 700202 70) Telegramme (cable): Telekop'fre: (069)983049 Hypo-Bank München 4410122 850 (BLZ 700 20011) Switt Code: HYPÜ ÜE MM BERGSTAPFPATENT München Kaiie Inlotec 6350 Gr Il+III Postscheck München 65343-808 (BLZ 700100 80)

1.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladeelektrodenanordnung einen einzigen Draht (3 2) mit einer vorbestimmten Lange aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (32) aus Wolfram hergestellt ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k θ·. η η zeichnet, daß die Gegenelektrodenanordnung (34, 36) zumindest eine flache Elektrode aufweist, welche parallel zu dem Draht (32) verläuft und eine vorbestimmte Länge hat.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η - ; zeichnet, daß die ebene Elektrode (34, 36) aus einem metallischen Leiter hergestellt ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -

zeichnet, daß die Polarität der ersten Vorspannung positiv ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladeelektrodenanordnung zumindest eine Drahtelektrode (32) mit einer vorbestimmten Länge aufweist, und daß die Gegenelektrodenanordnung zumindest zwei Plattenelektroden (34, 36) aufweist, welche parallel zu der Drahtelektrode (32) und zueinander verlaufen und eine vorbestimmte Länge haben.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e η η ζ e ichne t, daß die Elektrode aus einem einzigen Draht (32) und die beiden Elektrodenplatten (34, 36) so angeordnet sind, daß bei einem Schnitt in Seitenansicht die Drahtelektrode (32) und die Enden (34a, 36a) der beiden Plattenelektroden (34, 36), welche der Drahtelektrode (3 2) gegenüberliegen, jeweils im wesentlichen in den Ecken

eines gleichschenkligen Dreiecks angeordnet sind.

9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e η η zeichnet, daß eine der Plattenelektroden (36) mit Erde und die andere (34) mit der die zweite Vorspannung liefernden Energiequelle (4 2) verbunden ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 9/ dadurch gekennzeichnet, daß eine (36, 46) der Plattenelektroden mit Erde und die andere (34, 44) mit einem Varistor (52) verbunden ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ze ichnet, daß die Entladeelektrodenanordnung zumindest eine Drahtelektrode (32) mit einer vorbestimmten Länge aufweist, und daß die Gegenelektrodenanordnung zwei leitende Endlosbänder (34, 36) aufweist, die parallel zueinander und entlang der Drahtelektrode (32) beweglich sind und einander gegenüberliegend in einem bestimmten Abstand voneinander angeordnet sind.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenelektrodenanordnung (34, 36) Reinigungsteile (64, 66) zum Reinigen der Oberfläche der zugeordneten Endlosbänder (34, 36) aufweist.

13. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladeelektrodenanordnung zumindest eine Drahtelektrode (32) mit einer vorbestimmten Länge aufweist, und daß dieGegenelektrodenanordnung eine rotierende Trommel (34) , die parallel zu der Drahtelektrode (32) angeordnet ist, und eine gewölbte Platte (36) aufweist, welche die rotierende Trommel (34) abdeckt.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenelektrode (34) ferner ein Reinigungsteil (68) zum Reingigen der Oberfläche der ro-