CN104550130A - 吸气管、吸气装置和图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种吸气管、吸气装置和图像形成装置,该吸气管包括:吸气口,其具有沿与目标结构的沿一个方向较长的纵向部分平行的一个方向较长的开口形状,并且设置为面向目标结构的纵向部分,以抽吸空气;排气口,其具有与吸气口的开口形状不同的开口形状,并且吸出从吸气口抽吸的空气;流动路径,其连接吸气口与排气口,并且具有使空气流动方向弯曲的至少一个弯曲部;以及至少一个流动控制部件,其沿与吸气口平行的方向设置在流动路径中,并且控制空气的流动。
Description
技术领域
本发明涉及一种吸气管、吸气装置和图像形成装置。
背景技术
本发明人已经提出了一种包括专利文献1所示的吸气装置的图像形成装置。
图像形成装置的吸气装置在显影单元的感光体的下游侧包括具有面向感光体的吸气口的通道和通过该通道吸入空气的送风单元,并且在图像形成装置的吸气装置中设置有沿感光体的轴向改变吸入空气的风速分布的改变单元。专利文献1公开了图像形成装置的吸气装置可以通过有效地从显影单元抽吸和除去色调剂污尘来防止装置中的污染。
[专利文献1]JP-A-10-20723
发明内容
本发明提供了一种能够抑制沿吸气口的纵向的吸气速度分布偏斜的状态的吸气管,该吸气管包括:吸气口,其具有沿与需要空气的抽吸的目标结构的纵向部分平行的一个方向较长的开口形状,并且设置为处于面向目标结构的纵向部分的状态,以抽吸空气;排气口,其具有与吸气口的开口形状不同的开口形状,并且吸出所抽吸的空气;以及流动路径,其连接吸气口与排气口,并且具有使空气流动的流动路径空间,并且本发明还提供了一种使用该吸气管的吸气装置和图像形成装置。
根据本发明的第一方面,提供了一种吸气管,包括:吸气口,其具有沿与目标结构的纵向部分平行的一个方向较长的开口形状(即,该开口形状是在一个方向上呈长形的长形开口),并且设置为面向目标结构的纵向部分,以抽吸空气,其中目标结构的纵向部分沿一个方向较长(即,该目标结构是在一个方向上呈长形的长形结构);排气口,其具有与吸气口的开口形状不同的开口形状,并且吸出从吸气口抽吸的空气;流动路径,其连接吸气口与排气口,并且具有使空气流动方向弯曲的至少一个弯曲部;以及至少一个流动控制部件,其沿与吸气口平行的方向设置在流动路径处,并且控制空气的流动。
根据本发明的第二方面,提供了根据第一方面所述的吸气管,其中,流动控制部件设置在吸气口与弯曲部之间并且具有板形形状,以通过流动路径中的在上游侧的部分处沿与吸气口的开口形状的纵向平行的方向延伸的间隙抑制空气的流动。
根据本发明的第三方面,提供了根据第一方面所述的吸气管,其中,流动控制部件的间隙具有等于或小于流动路径空间在上游侧部分处的高度尺寸的1/5的高度值。
根据本发明的第四方面,提供了根据第一方面所述的吸气管,其中,多个流动控制部件中的设置在沿流动路径的空气流动方向的最上游侧的部位处的最上游流动控制部件是具有多个通风部的透气性部件。
根据本发明的第五方面,提供了根据第四方面所述的吸气管,其中,最上游流动控制部件设置在吸气口处。
根据本发明的第六方面,提供了根据第四方面或第五方面所述的吸气管,其中,沿流动路径的流动路径空间的空气流动方向设置在最上游流动控制部件的下游侧的部位处的一个或多个流动控制部件中的至少一个流动控制部件形成有具有沿与流动路径空间中的吸气口的开口形状的纵向平行的方向延伸的形状的间隙。
根据本发明的第七方面,提供了根据第六方面所述的吸气管,其中,流动控制部件设置在弯曲部与吸气口之间并且呈板状。
根据本发明的第八方面,提供了一种吸气装置,包括:抽吸机,其抽吸空气;以及吸气管,其包括与抽吸机连接的排气口,其中,吸气管是根据第一方面至第七方面中的任一方面所述的吸气管。
根据本发明的第九方面,提供了根据第八方面所述的吸气装置,其中,目标结构是电晕放电器、显影装置和图像保持部件中的至少一个。
根据本发明的第十方面,提供了一种图像形成装置成,包括:目标结构,其需要空气的抽吸;以及吸气装置,其抽吸存在于目标结构中的空气,其中,吸气装置是根据第八方面所述的吸气装置。
根据本发明的第十一方面,提供了根据第十方面所述的图像形成装置,其中,目标结构是电晕放电器、显影装置和图像保持部件中的至少一个。
根据第一方面、第二方面和第三方面,与在允许从吸气口吸入的空气流动到排气口的流动路径空间中不具有突起部的吸气管相比,可以抑制沿吸气口的纵向的吸气速度分布偏斜(偏向一侧)的状态。
根据第四方面,与最上游流动控制部件不处于被透气性部件阻塞的状态的情况相比,可以很容易地抑制沿吸气口的纵向的吸气速度分布偏斜的状态。
根据第五方面,与最上游流动控制部件不允许通风孔处于被透气性部件阻塞的状态的情况相比,可以很容易地抑制沿吸气口的纵向的吸气速度分布偏斜的状态。
根据第六方面,与未设置有作为除最上游流动控制部件以外的流动控制部件的实例的成形为具有间隙的流动控制部件的情况相比,可以更可靠地抑制沿吸气口的纵向的吸气速度分布偏斜的状态。
根据第七方面,与未在弯曲流动路径的所需部位处设置成形为具有间隙的流动控制部件的情况相比,可以更可靠地抑制沿吸气口的纵向的吸气速度分布偏斜的状态。
根据第八方面,可以在吸气管中抑制沿吸气口的纵向的吸气速度分布偏斜的状态,并且可以沿纵向在吸气口的整个区域上以几乎没有不均匀性的方式进行空气的抽吸。
根据第九方面,相对于电晕放电器、显影装置和图像保持部件中的任一者中的沿纵向需要空气的抽吸的各个部分,可以沿吸气口的纵向以几乎没有不均匀性的方式进行空气的抽吸。
根据第十方面,相对于目标结构,可以沿纵向在吸气管的吸气口的整个区域上以几乎没有不均匀性的方式进行空气的抽吸。
根据第十一方面,与未采用本发明的构造的情况相比,相对于电晕放电器、显影装置和图像保持部件中的任一者中的沿纵向需要空气的抽吸的各个部分,可以沿吸气口的纵向以几乎没有不均匀性的方式进行空气的抽吸。
附图说明
将基于以下附图详细说明本发明的示例性实施例,其中:
图1是示出根据第一示例性实施例的使用吸气装置(具有吸气通道)的图像形成装置的概要的说明图;
图2A和图2B是示出图1的图像形成装置的主要部件(诸如吸气装置所应用的成像单元等)的透视图;
图3A和图3B是示出图1的图像形成装置配备的吸气装置和作为该吸气装置的吸气对象的结构的预转印电晕放电器的概要的透视图;
图4A和图4B是示出从上方观察图3A和图3B的吸气装置的状态的示意图;
图5是沿Q-Q线截取的图3A和图3B的吸气装置(吸气通道)和预转印电晕放电器的横截面说明图;
图6是示出从吸气口侧观察图3A和图3B的吸气装置的吸气通道的状态的示意图;
图7A和图7B是示出从上方观察图3A和图3B的吸气通道中空气流动方向和状态的示意性说明图;
图8是示出在图5所示的横截面状态中观察图3A和图3B的吸气通道中空气流动方向和状态的示意性说明图;
图9是示出分析了图3A和图3B的吸气通道的吸气口中的风速(分布)的状态的模拟结果的图表;
图10是主要示出根据紧接图5的第二示例性实施例的吸气装置的吸气通道的横截面说明图;
图11是示出在图10所示的横截面状态中观察图10图的吸气通道中空气流动方向和状态的示意性说明图;
图12A至图12D是示出吸气通道的其它形状实例的说明性俯视图;
图13A和图13B是示出作为比较例的吸气通道的实例的视图,其中,图13A是示出吸气通道的透视图,而图13B是沿图13A的线Q-Q截取的横截面图;
图14是示出分析了图13A和图13B的吸气通道的吸气口中的风速(分布)的状态的模拟结果的图表;
图15是示出当从吸气口侧观察时的吸气装置的吸气通道的示意图;
图16是沿Q-Q线截取的图3A和图3B的吸气装置(吸气通道)和电晕放电器的横截面说明图;
图17是示出沿图5的Q-Q线截取的吸气通道的构造的横截面示意图;
图18是示出在图5所示的横截面状态中观察图3A和图3B的吸气通道中空气流动方向和状态的示意性说明图;
图19是示出与吸气通道有关的试验A中的条件的表格;
图20是示出在低风量的条件下试验A吸气时的模拟结果(沿吸气口的纵向吸气的风速分布)的图表;
图21是示出在高风量的条件下试验A吸气时的模拟结果(沿吸气口的纵向吸气的风速分布)的图表;
图22A和图22B是示出用在与吸气通道有关的试验B中的吸气通道的构造实例的概念性视图;以及
图23是示出试验B的模拟结果(沿吸气口的纵向吸气的风速分布)的图表。
具体实施方式
在下文中,将参照附图对本发明的示例性实施例(简称为“示例性实施例”)进行描述。
(第一示例性实施例)
图1至图6是示出根据第一示例性实施例的吸气管以及使用该吸气管的吸气装置和图像形成装置的视图。图1示出了图像形成装置的概要。图2A和图2B示出了图像形成装置的主要部件(诸如具有吸气装置的成像单元等)。图3A和图3B示出了吸气装置(其具有吸气管)和电晕放电器,该电晕放电器是需要通过吸气装置抽吸空气的长形目标结构的实例。图4A和图4B示出了从上方观察图3A和图3B的吸气装置的状态。图5示出了沿Q-Q线截取的图3A和图3B的吸气装置(吸气管和电晕放电器)的横截面状态。图6示出了主要观察图3A和图3B的吸气装置的吸气管的吸气口的状态。附图中用符号X,Y和Z示出的箭头是分别示出各个附图中假定的三维空间的宽度方向、高度方向和深度方向的正交坐标轴(的方向)。
根据第一示例性实施例的图像形成装置1例如构造为彩色打印机。如图1所示,在图像形成装置1中,在由支撑架、外盖等构造成的壳体100中设置有下述部件:成像单元10,其形成色调剂图像(其由作为显影剂的色调剂形成);中间图像转印单元20,其通过一次图像转印来保持由成像单元10形成的色调剂图像然后将该色调剂图像二次图像转印到作为目标记录材料的记录纸张9上;纸张供给装置30,其容纳、传送和供给将被供应至中间图像转印单元20的二次图像转印位置的所需记录纸张9;定影装置40,其将色调剂图像定影到记录纸张9(该记录纸张为通过中间图像转印单元20转印有色调剂图像的记录纸张)上;以及其它部件等。图1中的单点划线示出了记录纸张9的主传送路径。
成像单元10构造为专门用于形成黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(青色)(C)和黑色(K)的四种相应颜色的色调剂图像的四个成像单元10Y、10M、10C和10K。四个成像单元10(Y、M、C和K)以串联对齐的状态设置在壳体100的内部空间中。各个成像单元10(Y、M、C和K)具有如下所述的彼此大致相同的构造。
各成像单元10(Y、M、C和K)通过使用例如已知的电子照相术构造而成,并且具有如图1、图2A和图2B所示的沿箭头所示方向(在附图中为顺时针方向)旋转的感光鼓11。感光鼓11的附近主要设置有以下各种装置。
主要装置是:充电装置12,其以所需电位对感光鼓11的可以形成图像的图像保持面(外周面)进行充电;曝光装置13(Y、M、C和K),其通过用基于图像信息(信号)的光照射感光鼓11的带电外周面以形成具有电位差(各种颜色的)的静电潜像;显影装置14(Y、M、C和K),其通过使用作为用于对应颜色(Y、M、C和K)的显影剂的色调剂对静电潜像进行显影,从而将静电潜像变成作为可见图像的色调剂图像;充电调节电晕放电器16,其对包括色调剂图像被一次图像转印到中间图像转印单元20(的中间图像转印带)后残留而粘附在感光鼓11的图像保持面上的诸如色调剂等粘附物调节带电状态;鼓清洁装置17,其除去通过充电调节电晕放电器16并且粘附在感光鼓11的图像保持面上的诸如色调剂等粘附物,以清洁表面;以及在清洁之后对感光鼓11的图像保持面进行除电的除电器18等。
在感光鼓11中,在接地的筒状或柱状基材的周面上形成有具有由感光材料形成的光导层(感光层)的图像保持面。感光鼓11响应于来自旋转驱动装置(未示出)的动力而沿箭头所示的方向旋转。充电装置12是将充电偏压施加在放电丝(该放电丝设置成与感光鼓11的图像保持面具有所需间隙)上来通过电晕放电对该放电丝进行充电的非接触型充电装置。所谓的格栅电晕管型电晕放电器用作根据第一示例性实施例的充电装置12,在该格栅电晕管型电晕放电器中,两根放电丝12b、12c在沿感光鼓11的轴向较长的箱型屏蔽外壳(盖部件)12a中延伸,并且在面向感光鼓11的屏蔽外壳12a的开口部分中设置有充电调节材料。当显影装置14是进行反转显影的显影装置时,具有与从显影装置供应的色调剂的带电极性相同的极性的电压或电流被供应作为充电偏压。
曝光装置13(Y、M、C和K)通过用根据输入到图像形成装置1中的图像信息构造而成的光束Bm(带箭头的虚线)照射感光鼓11的带电图像保持面来形成静电潜像。通过使用发光二极管、光学元件等构造而成的非扫描型曝光装置或通过使用诸如半导体激光器和多棱镜等光学元件构造而成的扫描型曝光装置用作曝光装置13。显影装置14(Y、M、C和K)使用含有色调剂、载体等的双组分显影剂。如图2A和图2B所示,显影装置14(Y、M、C和K)用诸如螺旋推运器等搅拌传送部件14b、14c搅拌容纳在箱型壳体14a中的四种颜色中的任一种颜色的双组分显影剂,以使双组分显影剂摩擦带电而具有所需极性,然后通过被供应有显影偏压且进行旋转的显影辊14d保持该双组分显影剂并将该双组分显影剂供应至面向感光鼓11的显影区域,并且对形成在感光鼓11上的潜像进行显影。
如图2A、图2B、图3A、图3B等所示,箱型充电调节电晕放电器16沿感光鼓11的轴向较长,并且主要由屏蔽外壳(盖部件)16a和放电丝16c构造而成,屏蔽外壳16a的面向感光鼓11的部位成形为细长长方形开口(16b),放电丝16c在屏蔽外壳16a的内部空间中以与感光鼓11的轴向大致平行的方式延伸。在与屏蔽外壳16a的面向感光鼓11的部位相反的一侧上的端部表面上形成有与感光鼓11的轴向(与沿一个方向较长的纵向B相对应)大致平行的细长长方形开口16d。当吸气装置5进行吸气时,使用开口16d。在图像形成等期间,充电调节偏压被供应至放电丝16c。另外,充电调节电晕放电器16还可以与充电装置12一起用作第二充电装置,以对感光鼓11的图像保持面进行充电。
鼓清洁装置17构造为具有箱型壳体17a、旋转刷17b、清洁板17c、掸动件17d、诸如螺旋推运器等回收传送部件17e,旋转刷17b在一次图像转印之后在毛材与感光鼓11的外周面接触的状态下进行旋转,清洁板17c设置为以所需压力在旋转刷17b与感光鼓11的外周面接触的接触部分沿旋转方向的下游侧的位置处与感光鼓11接触,以刮掉诸如色调剂等残留而粘附的粘附物,掸动件17d刮掉诸如色调剂等粘附在旋转刷17b的毛材上的粘附物,回收传送部件17e回收从旋转刷17b的毛材刮下的色调剂等并且将色调剂等传送到回收系统(未示出)。由柔性橡胶、树脂等形成的板状部件用作清洁板17c。
如图1等所示,中间图像转印单元20设置在各个成像单元10(Y、M、C和K)下方的位置。中间图像转印单元20构造为主要具有中间图像转印带21、多个支撑辊22a至22d、一次图像转印装置23、二次图像转印装置25和带清洁装置26,中间图像转印带21在通过作为感光鼓11的一次图像转印位置的部位(直至在通过显影装置14之后到达充电调节电晕放电器16之前的部位)的同时沿箭头所示的方向旋转(循环移动),多个支撑辊22a至22d通过从中间图像转印带21的内表面将中间图像转印带21保持在所需状态而以可旋转的方式支撑中间图像转印带21,一次图像转印装置23在与中间图像转印带21(该中间图像转印带21被按压在作为各成像单元10的感光鼓11的一次图像转印位置的部位上)一起旋转的同时将色调剂图像一次图像转印在中间图像转印带21上,二次图像转印装置25以预定压力与中间图像转印带21的被支撑辊22e支撑着的外表面(图像保持面)接触的方式旋转,带清洁装置26在中间图像转印带21通过二次图像转印装置25之后除去诸如色调剂和纸粉等残留而粘附在中间图像转印带21的外表面上的粘附物,以清洁中间图像转印带21的外表面。
在支撑中间图像转印带21的多个支撑辊22a至22e和支撑辊22f中,支撑辊22a构造为驱动辊、支撑辊22c构造为张紧辊,以及支撑辊22e构造为二次图像转印辅助辊。一次图像转印装置23是接触型转印装置,其以与中间图像转印带21的内表面接触的方式进行旋转,并且具有被供应一次图像转印偏压的一次图像转印辊。具有与显影剂等的带电极性相反的极性的直流电压被供应作为一次图像转印偏压。二次图像转印装置25是接触型转印装置,其以与中间图像转印带21的外表面接触的方式进行旋转,并且具有被供应二次图像转印偏压的二次图像转印辊。具有与显影剂等的带电极性相反的极性的直流电压被供应作为二次图像转印偏压。带清洁装置26具有与鼓清洁装置17大致相同的构造。在图1中,符号26a表示带清洁装置26的壳体,符号26b表示旋转刷,符号26c表示清洁板,以及符号26e表示回收传送部件。
纸张供给装置30设置在中间图像转印单元20下方的位置。纸张供给装置30主要由以堆叠状态容纳有所需尺寸、类型等的记录纸张9的单个(或多个)纸张容纳部31和从纸张容纳部31逐张供应记录纸张9的供给装置32构造而成。在定影装置40的壳体41中设置有沿箭头所示方向旋转并且被加热单元加热成表面温度保持在预定温度的加热旋转体42和在大致沿着加热旋转体42的轴向的状态下以预定压力与加热旋转体42接触的方式被驱动旋转的加压旋转体43。
另外,在图像形成装置1的壳体100中,在纸张供给装置30与中间图像转印单元20的二次图像转印位置(中间图像转印带21与二次图像转印装置25彼此接触的部分)之间设置有供应传送路径(该供应传送路径构造为具有多个纸张传送辊对33a、33b、33c、…和传送引导件)。另外,在二次图像转印装置25与定影装置40之间安装有带型等的纸张传送装置34,纸张传送装置34将二次图像转印之后的记录纸张9传送到定影装置40。此外,在定影装置40的排出侧上设置有排出传送路径,该排出传送路径构造为具有多个传送辊对45a、45b和传送引导件。此外,在壳体100的外部等的位置设置有排出容纳部(未示出),该排出容纳部容纳在从排出传送路径排出图像形成之后的记录纸张9。
图像形成装置1以下述方式进行图像形成。在此,以基本的图像形成操作作为实例进行描述,其中,通过上述四种颜色(Y、M、C和K)的色调剂的组合在记录纸张9的一个表面上形成全彩色图像。
在图像形成装置1中,当发出需要开始图像形成操作(打印)的指令时,四个成像单元10(Y、M、C和K)的各个感光鼓11首先沿着箭头方向旋转,并且充电装置12以所需的极性和电位对各个感光鼓11的图像保持面充电。然后,曝光装置13通过用基于分解成从图像处理装置(未示出)发送的各个颜色成分(Y、M、C和K)的图像数据而发光的光束Bm来照射感光鼓11的带电图像保持面进行曝光,以便形成具有所需电位差的各种颜色成分的静电潜像。然后,各个显影装置14(Y、M、C和K)将带有所需极性的各种颜色(Y、M、C和K)的双组分显影剂供应至形成在各个感光鼓11上的各种颜色成分的静电潜像,以便使色调剂以静电的方式粘附在静电潜像上。如此,在各成像单元10的感光鼓11的图像保持面上形成四种颜色(Y、M、C和K)的色调剂图像中的任一者。
接下来,通过中间图像转印单元20的各个一次图像转印装置23将形成在各个成像单元10(Y、M、C和K)的感光鼓11上的各种颜色的色调剂图像一次图像转印为顺序叠加在沿箭头方向旋转的中间图像转印带21的外表面上。在完成一次图像转印之后,通过由充电调节电晕放电器16进行电晕放电将感光鼓11调节成使得残留在图像保持面上的粘附物的电位和图像保持面的电位变成具有易于被清洁(便于除去粘附物)的带电电位。另外,在通过充电调节电晕放电器16之后,感光鼓11被鼓清洁装置17清洁,然后通过除电器18对图像保持面进行除电,以便准备好后续的图像形成处理。
随后,在中间图像转印单元20中,将一次图像转印在中间图像转印带21上的色调剂图像保持和传送至二次图像转印位置,然后在二次图像转印位置通过二次图像转印装置25将中间图像转印带21上的色调剂图像一次全部地二次图像转印到从纸张供给装置30传送通过供应传送路径的记录纸张9上。在完成二次图像转印之后,通过带清洁装置26对中间图像转印带21的外表面进行清洁,以便准备好后续的中间图像转印处理。
最后,其上二次图像转印有色调剂图像的记录纸张9与中间图像转印带21分离,然后被纸张传送装置34传送以引入到定影装置40中。然后,在定影装置40中,通过所需的定影处理(加热和加压)定影色调剂图像。当在图像形成操作期间仅在一个表面上进行图像形成时,在完成定影之后,记录纸张9通过排出传送路径被排出到壳体100的外部并且被容纳在排出容纳部中。
在图像形成装置1中,通过上述操作输出形成有全彩色图像的记录纸张9,该全彩色图像是通过组合上述四种颜色(Y、M、C和K)的色调剂图像而形成的。当发出多张纸张的图像形成操作的指令时,以相同的方式重复一系列上述操作,以匹配于纸张的数量。
在图像形成装置1中,通过由充电调节电晕放电器16电晕放电而产生的臭氧和放电生成物粘附和累积在感光鼓11上并且引起图像缺陷(主要是浓度不均匀)。为了防止这点,如图2A和图2B所示,安装了能够抽吸存在于屏蔽外壳16a中及其附近的空气以及臭氧和放电生成物的吸气装置5。下面将对吸气装置5进行详细的描述。
在图像形成装置1中,通过充电装置12中的电晕放电而产生的臭氧和放电生成物粘附和累积在放电丝12b、12c和感光鼓11上并且引起带电不良(主要是带电不均匀)和图像缺陷(主要是图像质量不均匀)。为了防止这点,如图2A和图2B所示,将从送风装置(未示出)吹入的空气(带双点划线的箭头)吹送到充电装置12的屏蔽外壳12a中。如此,将臭氧和放电生成物排出到屏蔽外壳12a的外面。
另外,如图2A和图2B所示,在图像形成装置1中,设置有分别抽吸和捕获空气(该空气存在于感光鼓11的隔着显影装置14位于旋转方向的上游侧和下游侧的两个位置处)中的臭氧和放电生成物以及废色调剂的吸气装置80A、80B,以便通过空气的吹送来抽吸和捕获从充电装置12排出的臭氧和放电生成物,并且抽吸和捕获因显影装置14的显影处理而在隔着显影辊14d位于感光鼓11的前方和后方区域中漂浮或泄漏的色调剂。
吸气装置80A具有第一吸气通道81和第二吸气通道83,第一吸气通道81具有面向感光鼓11的图像保持面上的位于充电装置12与显影装置14之间的部位的第一吸气口82,第二吸气通道83具有面向感光鼓11的位于吸气口82与显影装置14之间的部位的第二吸气口84,第一吸气通道81和第二吸气通道83彼此结合在一起,并且吸气通道81、83各自的排气口构造为共同排气口85。另外,共同排气口85通过管道与诸如抽风机等吸气单元(未示出)连接。如带双点划线的箭头所示,吸气装置80A将从充电装置12排出的臭氧和放电生成物从吸气口82抽吸到第一吸气通道81;此外,如带双点划线的箭头所示,将漂浮或泄漏的色调剂从第二吸气口84抽吸到第二吸气通道83,并且将抽吸到各吸气通道81、83的空气等从共同排气口85排出。
另外,吸气装置80B具有第三吸气通道86,第三吸气通道86具有面向感光鼓11的图像保持面的在通过显影装置14之后直到到达一次图像转印位置的部位的第三排气口87,并且第三吸气通道86的第三排气口87通过管道与吸气单元(未示出)连接。如带双点划线的箭头所示,吸气装置80B将从显影装置14等泄漏的废色调剂从第三吸气口87抽吸到第三吸气通道86,并且将抽吸到吸气通道86的空气等从第三排气口87排出。
从共同排气口85和排气口87排出的臭氧、放电生成物、色调剂等被分别设置在至吸气单元的中途位置或通过的位置的诸如过滤器等捕获单元捕获。两个吸气装置80A、80B各自的吸气单元例如彼此结合成一个。
<吸气装置>
在下文中,将对吸气装置5进行描述。
如图2A、图2B、图3A、图3B等所示,吸气装置5具有抽吸机50和吸气通道51,抽吸机50具有抽吸空气的旋转扇,吸气通道51与抽吸机50连接并且抽吸和排出存在于需要抽吸空气的充电调节电晕放电器16中及其附近的空气。
抽吸机50被驱动控制为抽吸所需量的空气。抽吸机50的实例包括诸如多叶片式风扇等离心式送风机以及诸如横流式风扇和轴流式送风机等各种送风机。另外,抽吸机50构造为释放被抽吸到图像形成装置1的壳体100的外面的空气等。此外,将诸如过滤器等捕获单元设置在抽吸机50的吸气侧位置、排气侧位置、或这两个位置,以便捕获与被抽吸的空气混合在一起的废弃物。
如图3A至图6等所示,吸气通道51成形为具有吸气口52、排气口53和流动路径(主体部)54,吸气口52设置为大致面向充电调节电晕放电器16(其为抽吸空气的对象)沿纵向B的一部分(屏蔽外壳16a的背面板的开口16d)来抽吸空气,排气口53与抽吸机50连接并且吸出从吸气口52吸入的空气,流动路径54与吸气口52和排气口53彼此连接,以形成使空气流动的流动路径空间54a。在根据第一示例性实施例的吸气装置5中,吸气通道51的吸气口52与充电调节电晕放电器16物理分离,因此吸气口52与充电调节电晕放电器16的屏蔽外壳16a的开口16d通过连接通道56连接。
如图3A至图5等所示,吸气通道51的流动路径54构造为具有排气流动路径54A、第一弯曲流动路径54B和第二弯曲流动路径54C。
排气口53设置在排气流动路径54A的一个端部中,排气流动路径54A的这个端部是敞开的,而另一端部是封闭的。排气流动路径54A是整体上形成为沿着充电调节电晕放电器16的纵向B延伸的矩形筒状流动路径。第一弯曲流动路径54B是这样的筒状流动路径:其形成为在流动路径空间54a的宽度增大的状态下以大致直角从排气流动路径54A的另一端部侧的位置(中途)大致向下(与坐标轴Y大致平行的方向)延伸、弯曲。第二弯曲流动路径54C是这样的筒状流动路径:其形成为在流动路径空间的宽度保持不变的状态下沿水平方向(与坐标轴X大致平行的方向)从第一弯曲流动路径54B的一个端部朝充电调节电晕放电器16延伸、弯曲。
第一弯曲流动路径54B和第二弯曲流动路径54C各自的流动路径空间54a的宽度(沿着纵向B的尺寸)设置为彼此大致相等。另外,吸气口52形成在第二弯曲流动路径54C的终端部中。吸气口52形成为具有比第二弯曲流动路径54C的一个端部(终端部)的流动路径空间的横截面形状略窄的长方形开口形状的开口(但吸气口52沿纵向的长度与第二弯曲流动路径54C的宽度大致相等)。
吸气通道51的吸气口52形成为具有与充电调节电晕放电器16沿纵向B的一部分(开口16d)平行的长形开口形状(例如,长方形)。排气口53形成为具有大致正方形的开口形状。与抽吸机50连接、施加抽吸机50的吸力并且从排气口53吸出空气的连接通道55与排气口53连接(图3A、图3B、图4A和图4B)。
因此,吸气通道51具有这样的关系:吸气口52和排气口53形成为具有不同的开口形状。然而,即使吸气口52和排气口53具有相同的形状,如果吸气口52和排气口53形成为具有不同的开口面积(相似形状),则也能够满足开口形状彼此不同的关系。另外,如图3A、图3B、图4A、图4B等所示,排气口53形成为以如下状态存在:该排气口从具有长方形开口形状的吸气口52沿纵向B的一个端部53a向外侧突出所需尺寸G。
在包括具有不同开口形状的吸气口52和排气口53的吸气通道51中,在将吸气口52与排气口53彼此相连的流动路径54中存在有流动路径空间54a的横截面形状中途改变的部分。
在根据第一示例性实施例的吸气通道51中,吸气口52具有长方形开口形状,而排气口53具有正方形开口形状,这两者彼此不同,因此流动路径54(的流动路径空间54a)中存在弯曲部分(事实上为第一弯曲流动路径54B和第二弯曲流动路径54C)。结果,在吸气通道51中,具体而言,排气流动路径54A的流动路径空间54a具有大致正方形的横截面形状,而第一弯曲流动路径54B和第二弯曲流动路径54C的流动路径空间54a的横截面形状变为仅沿大致水平方向被加宽的大致长方形(高度没有任何变化)。换言之,第一弯曲流动路径54B和第二弯曲流动路径54C的流动路径空间54a的横截面形状是相对于排气流动路径54A沿大致水平方向被急剧加宽的流动路径空间54a的横截面形状。
然而,在存在具有流动路径空间54a的横截面形状发生变化的部分的吸气通道51中,在横截面形状发生变化的该部分处,气流中会产生诸如分离和涡流等紊乱。因此,在吸气通道51中,即使以均一的风速从排气口53排出空气,从吸气口52吸入的空气的风速也趋向于变得不均一。事实上,在吸气口52的靠近排气口53的一侧的位置(一个端部等)处,风速趋向于变高,而其它位置处的风速趋向于变低(参照图14)。
当吸气通道51中的气流(行进)方向变化时,即,当流动路径空间54a在中途具有弯曲形状而不管流动路径空间54a的横截面形状是否存在变化时,会以大致相同的方式出现吸气口52所吸入的空气的风速最终变得不均一的上述趋势。此外,当流动路径空间54a的横截面形状变化并且除此之外气流(行进)方向变化时,会更显著地出现吸气口52所吸入的空气的风速最终变得不均一的趋势。
图12A至图12C示出了吸气口52和排气口53形成为具有不同开口形状的吸气通道的代表性实例510A至510C。在附图中,各通道510的吸气口52所吸入的空气的风速和从排气口53排出的空气的风速的各种状态分别用箭头的长度示出。箭头的长度越长表示风速越快。箭头的长度越短表示风速越慢。图12A至图12C示出了从吸气通道的上表面侧观察的各个吸气通道510。另外,在附图中,相同长度的箭头表示相同的风速。此外,附图中的虚线表示形成各个通道的流动路径空间的侧壁部。吸气通道510B和510C是空气流动方向在中途发生变化(流动路径空间54a在中途弯曲)并且流动路径空间的横截面形状和横截面面积中的至少一个发生变化的构造实例。图12D所示的吸气通道510D是吸气口52和排气口53形成为具有相同的开口形状(和相同的开口面积)的构造实例,并且吸气通道510D是仅有空气流动方向在中途发生变化的通道。
如图3A至图6等所示,在根据第一示例性实施例的吸气装置5的吸气通道51中设置有流动路径54和两个流动控制部件61、62,在流动路径54中,将吸气口52与排气口53彼此相连来使空气流动的流动路径空间54a在一个或更多个位置(在本实例中为两个位置)形成为具有弯曲形状,流动控制部件61、62在流动路径54的流动路径空间54a的空气流动方向(R)上的不同部位控制空气的流动。
在两个流动控制部件61、62中的流动控制部件61是沿空气流动方向设置在流动路径54的流动路径空间54a的上游侧部位并且利用透气性部件70形成阻塞状态的“最上游流动控制部件”。在第一示例性实施例中,上游侧部位是作为最上游部位的吸气口52。
透气性部件70是具有例如多个通风部71的部件。如图5和图6所示,多个通风部71中的每一个是直线状延伸来以大致圆形开口形状穿透的通孔。另外,多个通风部71沿例如吸气口52的开口形状的纵向B以等间隔排列,并且还沿与纵向B垂直的横向C以等于上述等间隔的间隔排列成四行。如此,多个通风部71形成为散布在作为排气流动路径54A的最上游端的吸气口52的开口形状的整个区域上。因此,根据第一示例性实施例的透气性部件70是多个通风部(孔)71形状在板状部件中的多孔板。此外,优选的是,多个通风部71形成为大致均一地(以大致恒定的密度)存在于吸气口52的开口区域中。然而,多个通风部71也可以形成为以低密度状态存在,只要从吸气口52吸入的空气的风速不会变为不均一即可。
透气性部件70可以通过使用与吸气通道51的材料相同的材料与吸气通道51一体成型或可以通过使用与吸气通道51的材料不同的材料形成。从尽可能均一化通过吸气口52吸入的空气的风速的观点考虑,选择性地设置通风部(孔)71的孔的开口形状、开口尺寸、孔长和存在密度。另外,在考虑到吸气通道51的尺寸(容量)和每单位时间吸气通道51吸入的空气的流量或每单位时间从充电调节电晕放电器16吸入的空气的流量的情况下设定这些值。
在两个流动控制部件61、62中的另一流动控制部件62是设置在如图3A至图5等所示的第一弯曲流动路径54B的所需部位的“最下游流动控制部件”,流动控制部件62以横跨状态阻断第一弯曲流动路径54B的一部分,并且存在沿横跨方向D延伸的间隙63以允许空气通过。
最下游流动控制部件62通过如下方式构造而成:在不改变第一弯曲流动路径54B的外形的情况下,在第一弯曲流动路径54B的流动路径空间54a中以横跨状态设置板状阻断部件64,并且在该阻断部件64与流动路径空间54a的横截面形状的一个侧面之间具有间隙63。具体而言,阻断部件64以如图5等所示的横跨状态阻断第一弯曲流动路径54B的流动路径空间54a的横截面形状的一个侧壁面部分,并且形成阻断部件64的间隙63的一个端部64a设置成与流动路径空间54a的横截面形状的一个侧壁面部分之间具有所需间隙H。如此,最下游流动控制部件62具有这样的结构:在作为流动路径空间54a的阻断部件64的一个端部的侧壁部上存在沿横跨方向D延伸的细长且大致为长方形的间隙63。
从尽可能均一化从第二弯曲流动路径54C流动到第一弯曲流动路径54B中的空气的风速并且使空气流动到排气流动路径54A的观点考虑,选择性地设置构成最下游流动控制部件62的间隙63的高度H、路径长度M和宽度(沿纵向B的长度)W。另外,在考虑到吸气通道51的尺寸(容量)和每单位时间吸气通道51吸入的空气的流量或每单位时间从充电调节电晕放电器16吸入的空气的流量的情况下设定这些值。
在下文中,将对吸气装置5的操作进行描述。
在诸如图像形成操作期间等驱动设定期间,首先,通过将抽吸机50驱动旋转,吸气装置5吸入所需量的空气。当抽吸机50启动时,如图7A、图7B和图8所示,在抽吸机50中开始用于抽吸和排出空气(E200)的操作。通过抽吸机50的运行而产生的空气的吸力通过连接通道55施加在吸气通道51中。如此,在吸气通道51的吸气口52处开始空气(E200)的抽吸。
在这种情况下,首先,存在于吸气通道51的排气流动路径54A的流动路径空间54a中的空气(E2)因抽吸机50的吸力而从排气口53被吸出。如此,存在于排气流动路径54A的流动路径空间54a中的空气(E2)大致沿流动路径空间54a中的空气流动方向R1流动。最终,空气(E2)在排气口53的前方汇集为空气(E1)而通过排气口53,并且流向连接通道55。当空气以这种方式从排气口53被吸出时,抽吸机50的吸力被施加在排气流动路径54A的流动路径空间54a中。
然后,存在于第一弯曲流动路径54B的流动路径空间54a中的空气(E3)因抽吸机50施加在排气流动路径54A的流动路径空间54a中的吸力而被抽吸并且移动到排气流动路径54A的流动路径空间54a中。在这种情况下,如图8所示,空气(E3)通过第一弯曲流动路径54B的流动路径空间54a中的最下游流动控制部件62的间隙63,并且流入到排气流动路径54A的流动路径空间54a中。
在这种情况下,存在于第一弯曲流动路径54B的流动路径空间54a中的空气(E3)沿流动路径空间54a的空气流动方向R2流动,但该空气(E3)的一部分的行进被最下游流动控制部件62的阻断部件64阻断,而该空气(E3)的其它部分在通过最下游流动控制部件62的细长狭窄间隙63之后处于受控状态(压力上升的状态)而从间隙63流动到排气流动路径54A的流动路径空间54a中。
如此,当不存在最下游流动控制部件62时,从第一弯曲流动路径54B抽吸和流动到排气流动路径54A的空气(E3)在几乎通过靠近第一弯曲流动路径54B的排气口53(事实上为抽吸机50)的一侧的端部中的区域之后(参照图14),趋向于作为处于极度偏斜(偏向一侧)状态的空气(E3a)流动。然而,当存在最下游流动控制部件62时,如图8所示,存在同样通过下述区域的大量空气(E3b和E3c):该区域为直到与第一弯曲流动路径54B中靠近排气口53的一侧的端部的区域相反一侧的端部的区域。当空气(E3)通过最下游流动控制部件62的间隙63时,抽吸机50的吸力施加在第一弯曲流动路径54B的流动路径空间54a中,并且在这种情况下吸力同样施加在与第一弯曲流动路径54B相连的第二弯曲流动路径54C的流动路径空间54a中。
最后,存在于吸气口52外面的空气(E5)因抽吸机50施加在第一弯曲流动路径54B和第二弯曲流动路径54C的流动路径空间54a中的吸力而通过吸气口52被吸入到第二弯曲流动路径54C的流动路径空间54a中。在这种情况下,空气(E5)穿过构成设置在吸气口52中的最上游流动控制部件61的透气性部件70并且流入到第二弯曲流动路径54C的流动路径空间54a中。在此,在第一示例性实施例中,空气(E5)存在于吸气通道51与充电调节电晕放电器16之间的连接通道56中。然而,事实上,空气(E5)是存在于充电调节电晕放电器16的屏蔽外壳16a中及其附近的空气。
在这种情况下,从吸气通道51的吸气口52抽吸存在于吸气口52外面的空气(E5)。然而,在这种情况下,空气(E5)穿过构成最上游流动控制部件61的透气性部件70的多个通风部(孔)71并且流入到第二弯曲流动路径54C的流动路径空间54a中。当以这种方式从吸气口52抽吸空气时,抽吸机50的吸力被施加在吸气口52的外面。
如此,从吸气口52吸入的空气(E5)通过具有比吸气口52的开口面积相对更窄的开口面积的透气性部件70的多个通风部71,空气(E5)将在流动受控的状态(同样在这种情况下处于压力上升的状态)下被抽吸。
另外,从吸气口52吸入的空气(E5)通过散布在吸气口52的整个开口区域上并且在相同条件下形成的多个通风部71,并因此从与吸气口52的开口形状大致相似的区域变得均一并且处于从吸气口52吸入空气(E5)的环境下。然而,事实上,如图7A和图7B所示,在因抽吸机50的吸力而沿吸气口52的纵向B流动通过最下游流动控制部件62的间隙的空气(E3)中,通过间隙63的靠近排气口53的一侧的端部63a的区域的空气(E3a)的速度变为最快,而通过逐渐远离间隙63的端部63a的各个区域的空气(E3b和E3c)的速度因受分离的影响而逐渐变慢。换言之,如图7A和图7B所示,沿着吸气口52的纵向B,通过吸气口52的靠近排气口53的一侧的端部52a的区域的空气(E5a)的速度变为最快,而通过逐渐远离吸气口52的端部52a的各个区域的空气(E5b、E5c和E5d)的速度逐渐变慢。另外,在这种情况下,沿吸气口52的纵向B的空气(E5)的风速差是不会造成实际问题的风速差(参照图9)。
如上所述从吸气口52吸入的空气(E5)通过最上游流动控制部件61的透气性部件70的多个通风部71,空气(E5)将以其行进方向与大于垂直于吸气口52的纵向B的方向一致的方式被抽吸,并且沿吸气口52的纵向B的吸气速度被控制为不显著不同。另外,从吸气口52吸入的空气(E5)的风速被控制为沿吸气口52的开口形状(长方形形状)的纵向B不显著不同,并且被控制为沿与纵向B大致垂直的横向C(参照图6、图8等)不显著不同。
如图8所示,从吸气口52吸入到第二弯曲流动路径54C的流动路径空间54a中的空气(E5)以弯曲状态连接至(流入)第一弯曲流动路径54B,并因此以临时循环状态滞留在与第一弯曲流动路径54B的流动路径空间54a(沿空气流动方向R2位于最下游流动控制部件62的上游侧的部分)结合在一起的流动路径空间中。如此,所吸入的具有沿吸气口52的纵向B(和横向C)的速度差的空气(E5)因临时循环滞留而被混合,结果,速度差被减缓并且在某种程度上被消除。
吸气通道51的吸气口52中的空气(E5)的吸力同样经由连接通道56施加在充电调节电晕放电器16的屏蔽外壳16a及其开口16b中。如此,从吸气通道51的吸气口52吸入存在于充电调节电晕放电器16的屏蔽外壳16a中的空气和存在于开口16b的附近的空气。
在这种情况下,由于沿吸气口52的纵向B的吸气速度被控制为不会显著不同,因此吸气通道51的吸气口52中的空气的抽吸变为这样:空气的抽吸几乎没有沿吸气口52的纵向B的不均匀性,因此同样以大致相同的速度沿屏蔽外壳16a的纵向B将存在于充电调节电晕放电器16的屏蔽外壳16a中的空气(E5)吸入吸气通道51中。
如此,在充电调节电晕放电器16的操作期间,屏蔽外壳16a中及其附近所产生的臭氧和放电生成物与空气(E5)一起沿屏蔽外壳16a的纵向B被大致均一地抽吸。因此,在安装有吸气装置5的成像单元10(Y、M、C和K)中,可以抑制诸如因例如以下原因而导致的浓度不均匀等图像质量的缺陷的产生:吸气装置沿感光鼓11的轴向极度偏斜地进行空气的抽吸,这会导致在充电调节电晕放电器16中产生的臭氧和放电生成物在偏斜的状态下沿感光鼓11的图像保持面的轴向(对应于吸气装置抽吸空气相对较弱的一侧)而粘附和累积。
吸气口中的风速分布
图9示出了对吸气装置5的吸气通道51的吸气口52中的风速分布进行的模拟的结果。
该模拟是在假设以下条件的基础上进行的,其中,吸气通道51具有图3A至图6等所示的整体形状。
包括具有17.5mm×350mm的长方形开口形状的吸气口52和具有22mm×23mm的大致正方形开口形状的排气口53的吸气通道51用作吸气通道。基于以下条件设置的作为透气性部件70的多面体网用作最上游流动控制部件61:以0.42个/mm2(≈42个/cm2)的密度设置具有0.3mm的孔径和3mm的长度的通风部71。最下游流动控制部件62构造为:在沿空气流动方向R2从排气口53的底端部53d向第一弯曲流动路径54B的上游侧偏移尺寸N=6mm的位置的部位(图5)处具有路径长度M为8mm、宽度W为345mm且高度H的平均值为1.5mm的间隙63。
另外,该模拟假定抽吸机50抽吸具有从吸气通道51的排气口53吸出的空气的平均风速约为10m/秒的量的空气,并且在这种情况下测量吸气口52的沿纵向B的风速。如图8所示,相对于沿吸气口52的上下方向(与坐标轴Y大致平行的方向)的上方位置P1、中间位置P2和下方位置P3这三个位置,通过在整个区域上沿纵向B的各个移动进行测量。该模拟使用热流体解析软件进行分析(迭代次数:1000次)。“k-ωSST模型(着重于壁面附近的流速边界)”的物理模型被应用于该模拟,并且“复合壁函数(Hybrid Wall Function)(0.1<Y+<100)”被应用为壁面模型。
在图9的图表中,水平轴线的沿纵向(其与感光鼓的轴向大致相同)的位置为“0mm”的位置与吸气口52的沿纵向B的中央位置对应。另外,水平轴线的沿纵向的位置中的负侧(附图中的左侧)是靠近吸气通道51的吸气口52的一侧的端部52a的区域。
作为参考,假定采用如图13A和图13B所示的现有技术的吸气装置中使用的通常的吸气通道(比较例)510X以相同方式进行上述模拟。
吸气通道510X具有图12C、图13A和图13B所示的整体形状,并且在以下假定条件下进行模拟。包括具有17.5mm×350mm的长方形开口形状的吸气口520和具有22mm×23mm的大致正方形开口形状的排气口530的吸气通道510X用作吸气通道。在吸气通道510X中未设置有如在根据第一示例性实施例的吸气通道51中的流动控制部件61、62。
图14示出了在这种情况下的模拟结果。
从图14所示的结果可以清楚的看出,在现有技术的吸气通道510X中,相对于吸气口520的靠近排气口530的一侧的端部520a中的区域的风速,吸气口520中除上述区域以外的区域(远离排气口530的一侧的区域)的风速非常低,并且沿吸气口520的纵向B的吸气速度分布极度偏斜。
与此相反,从图9所示的结果可以清楚的看出,在具有第一示例性实施例的流动控制部件61、62的吸气通道51中,沿吸气口52的纵向B的吸气速度分布被控制为不具有偏斜状态。
(第二示例性实施例)
图10示出了根据第二示例性实施例的吸气装置,并且示出了吸气装置(5B)的吸气通道51B。
除了吸气装置(5B)改变成使用具有局部不同的构造的吸气通道51B之外,吸气装置5B具有与根据第一示例性实施例的吸气装置5相同的构造。如图10所示,在吸气通道51B中,第一示例性实施例的第一弯曲流动路径54B和第二弯曲流动路径54C被改变成具有不同构造的第一弯曲流动路径54D和第二弯曲流动路径54E,并且添加有第三流动控制部件65。除此之外,吸气通道51B具有与第一示例性实施例的吸气通道51相同的构造。在下面的描述中,相同的附图标记表示共同的部件,并且当描述多余时省略部件的描述。
吸气通道51B的第一弯曲流动路径54D改变为流动路径空间54a的沿空气流动方向R2的上游侧的一部分成形为具有朝向下游侧逐渐减小的高度。另外,吸气通道51B的第二弯曲流动路径54E改变成形成为这样:在流动路径空间54a的宽度(沿纵向B的尺寸)保持不变的状态下,该第二弯曲流动路径54E从作为第一弯曲流动路径54D的沿空气流动方向R2的大致中点的部位(侧面部)沿大致水平方向弯曲,朝向充电调节电晕放电器16延伸,并且在第二弯曲流动路径54E的终端部处形成有吸气口52,吸气口52具有与终端部的流动路径空间54a的横截面形状大致相同的开口形状(长方形形状)。
另外,第三流动控制部件(中间流动控制部件)65沿流动路径空间54a的空气流动方向设置在最上游流动控制部件61与最下游流动控制部件62之间的部位。具体而言,第三流动控制部件65沿流动路径空间54a的空气流动方向设置在第二弯曲流动路径54E的下游侧的部位。另外,中间流动控制部件65构造成成形为具有沿与吸气口52的开口形状的纵向B平行的方向延伸的细长长方形间隙66。
第二示例性实施例的中间流动控制部件65在形状上改变成缩窄第二弯曲流动路径54E的外形,并且构造成形成为具有存在间隙(窄路径)66的形状,间隙66在第二弯曲流动路径54E的流动路径空间54a的大致中央部分呈收窄状态。另外,与最下游流动控制部件62的间隙63的情况一样,从尽可能均一化从第一弯曲流动路径54D流动到第二弯曲流动路径54E的空气的风速的观点考虑,选择性地设置间隙66的高度H、路径长度M和宽度W,并且在考虑到吸气通道51B的尺寸(容量)和每单位时间从吸气通道51B的整个流动路径空间54a或充电调节电晕放电器16吸出的空气的流量的情况下设定这些值。
在下文中,将对吸气装置(5B)的操作进行描述。
在这种吸气装置中,通过抽吸机50的运行产生的吸气力通过连接通道55施加在吸气通道51中,并且在吸气通道51B的吸气口52中开始空气(E200)的抽吸。
在这种情况下,与根据第一示例性实施例的吸气通道51的情况一样,存在于吸气通道51B的排气流动路径54A的流动路径空间54a中的空气(E2)因抽吸机50的吸力而从排气口53被吸出。如此,存在于排气流动路径54A的流动路径空间54a中的空气(E2)最终在排气口53的前方汇集为空气(E1)而通过排气口53,并且流出到连接通道55。当空气(E2)以这种方式从排气口53被吸出时,抽吸机50的吸力被施加在排气流动路径54A的流动路径空间54a中。
然后,存在于第一弯曲流动路径54D的流动路径空间54a中的空气(E3)因抽吸机50施加在排气流动路径54A的流动路径空间54a中的吸力而被抽吸并且移动到排气流动路径54A的流动路径空间54a中。在这种情况下,如图11所示,空气(E3)通过第一弯曲流动路径54D的流动路径空间54a中的最下游流动控制部件62的间隙63,并且流入到排气流动路径54A的流动路径空间54a中。
在这种情况下,存在于第一弯曲流动路径54D的流动路径空间54a中的空气(E3)沿流动路径空间54a的空气流动方向R2流动,但该空气(E3)的一部分的行进被最下游流动控制部件62的阻断部件64阻断,而该空气(E3)的其它部分在通过最下游流动控制部件62的细长狭窄间隙63之后处于受控状态(压力上升的状态)而从间隙63流动到排气流动路径54A的流动路径空间54a。
如此,同样在吸气通道51B中,与根据第一示例性实施例的吸气通道51的情况一样,存在同样通过下述区域的大量空气(E3b和E3c)(参照图8):该区域为直到与第一弯曲流动路径54D中靠近排气口53的一侧的端部的区域相反一侧的端部的区域。当空气(E3)通过最下游流动控制部件62的间隙63时,抽吸机50的吸力施加在第一弯曲流动路径54D的流动路径空间54a中,并且在这种情况下吸力施加在第一弯曲流动路径54D的流动路径空间54a中。
随后,存在于第二弯曲流动路径54E的流动路径空间54a中的空气(E7)因抽吸机50施加在第一弯曲流动路径54D的流动路径空间54a中的吸力而被抽吸并且移动到第一弯曲流动路径54D的流动路径空间54a中。在这种情况下,如图11所示,空气(E7)通过第二弯曲流动路径54E的流动路径空间54a中的中间流动控制部件65的间隙66,并且流入到第一弯曲流动路径54D的流动路径空间54a中。
在这种情况下,存在于第二弯曲流动路径54E的流动路径空间54a中的空气(E7)沿流动路径空间54a的空气流动方向R2流动,但在通过中间流动控制部件65的细长狭窄间隙66之后处于受控状态(压力上升的状态)从间隙66流动到第一弯曲流动路径54D的流动路径空间54a。当空气(E7)通过中间流动控制部件65的间隙66时,抽吸机50的吸力被施加在第二弯曲流动路径54E的流动路径空间54a中。
如此,同样在吸气通道51B中,与根据第一示例性实施例的吸气通道51的情况一样,存在同样通过下述区域的大量空气(E7b和E7c):该区域为直到与第二弯曲流动路径54E中靠近排气口53的一侧的端部的区域相反一侧的端部的区域。另外,流入到第一弯曲流动路径54D的流动路径空间54a中的空气(E7)以临时循环状态滞留在容积比第一弯曲流动路径54D的流动路径空间54a和间隙66的空间更大的第二弯曲流动路径54E的流动路径空间54a中。如此,所吸入的具有沿第一弯曲流动路径54D的流动路径空间54a的纵向B的速度差的空气(E7)因临时循环滞留为空气(E6)的情况而被混合,结果,速度差被减缓并且在某种程度上被消除。
最后,存在于吸气口52外面的空气(E8)因抽吸机50施加在第二弯曲流动路径54E的流动路径空间54a中的吸力而通过吸气通道51B的吸气口52被吸入到第二弯曲流动路径54E的空流动路径空间54a中。在这种情况下,空气(E8)穿过构成设置在吸气口52中的最上游流动控制部件61的透气性部件70并且流入到第二弯曲流动路径54C的流动路径空间54a中。
在这种情况下,从吸气通道51B的吸气口52抽吸存在于吸气口52外面的空气(E8)。然而,在这种情况下,空气(E8)穿过构成最上游流动控制部件61的透气性部件70的多个通风部(孔)71并且流入到第二弯曲流动路径54E的通过空间54a中。当以这种方式从吸气口52抽吸空气时,抽吸机50的吸力被施加在吸气口52的外面。
如此,从吸气通道51B的吸气口52吸入的空气(E8)通过具有比吸气口52的开口面积相对更窄的开口面积的透气性部件70的多个通风部71,空气(E8)将在流动受控的状态(同样在这种情况下处于压力上升的状态)下被抽吸。
另外,从吸气通道51B的吸气口52吸入的空气(E8)通过散布在吸气口52的整个开口区域上并且在相同条件下形成的多个通风部71,并因此从与吸气口52的开口形状大致相似的区域变得均一并且处于从吸气口52吸入空气(E8)的环境下。然而,事实上,在因抽吸机50的吸力而沿吸气口52的纵向B流动通过最下游流动控制部件62的间隙63和中间流动控制部件65的间隙66的空气(E3和E7)中,通过靠近排气口53的间隙63、66一侧的端部63a、66a的区域的空气(E3a等)的速度变为最快,而通过逐渐远离间隙63、66的端部63a、66a的各个区域的空气(E3b和E3c)的速度因受分离的影响而逐渐变慢。换言之,沿着吸气口52的纵向B,通过吸气口52的靠近排气口53的一侧的端部52a的区域的空气(E8a)的速度变为最快,而通过逐渐远离吸气口52的端部52a的各个区域的空气(E8b、E8c和E8d)的速度逐渐变慢(参照图7A和图7B)。另外,在这种情况下,沿吸气口52的纵向B的空气(E8)的风速差是不会造成实际问题的风速差。
如上所述从吸气通道51B的吸气口52吸入的空气(E8)通过最上游流动控制部件61的透气性部件70的多个通风部71,空气(E8)将以其行进方向与大致垂直于吸气口52的纵向B的方向一致的方式被抽吸,并且沿吸气口52的纵向B的吸气速度被控制为不显著不同。另外,从吸气口52吸入的空气(E8)的风速被控制为沿吸气口52的开口形状(长方形形状)的纵向B不显著不同,并且被控制为沿与纵向B大致垂直的横向C(参照图10等)不显著不同。
从吸气口52吸入到第二弯曲流动路径54E的流动路径空间54a中的空气(E8)的流动处于被中间流动控制部件65抑制(控制)的状态,并因此以临时循环状态滞留在第二弯曲流动路径54E的流动路径空间54a中。如此,所吸入的具有沿吸气口52的纵向B(和横向C)的速度差的空气(E8)因临时循环滞留而被混合,结果,速度差被减缓并且在某种程度上被消除。
吸气通道51B的吸气口52中的空气(E8)的吸力同样经由连接通道56施加在充电调节电晕放电器16的屏蔽外壳16a及其开口16b中。如此,从吸气通道51的吸气口52吸入存在于充电调节电晕放电器16的屏蔽外壳16a中的空气和存在于开口16b的附近的空气。
在这种情况下,由于沿吸气口52的纵向B的吸气速度被控制为不会显著不同,因此吸气通道51B的吸气口52中的空气的抽吸变为这样:空气的抽吸几乎没有沿吸气口52的纵向B的不均匀性,因此同样以大致相同的速度沿屏蔽外壳16a的纵向B将存在于充电调节电晕放电器16的屏蔽外壳16a等中的空气(E5)吸入吸气通道51中。
根据吸气通道51B,在充电调节电晕放电器16的操作期间,屏蔽外壳16a中及其附近所产生的臭氧和放电生成物与空气(E8)一起沿屏蔽外壳16a的纵向B被大致均一地抽吸。因此,在安装有吸气装置5(B)的成像单元10(Y、M、C和K)中,可以抑制诸如因例如以下原因而导致的浓度不均匀等图像质量的缺陷的产生:吸气装置沿感光鼓11的轴向极度偏斜地进行空气的抽吸,这会导致在充电调节电晕放电器16中产生的臭氧和放电生成物在偏斜的状态下沿感光鼓11的图像保持面的轴向(对应于吸气装置抽吸空气相对较弱的一侧)而粘附和累积。
(第三实施例)
图2B、图3B和图4B是示出了根据第三实施例的吸气装置的视图,它们示出了吸气装置(205)的吸气通道251。
如图3B、图4B、图15、图16、图17等所示,在本实施例的吸气通道251成形为具有吸气口252、排气口253和流动路径(主体部)254,吸气口252设置为处于大致面向充电调节电晕放电器216(其为抽吸空气的对象)沿纵向B2的一部分(屏蔽外壳216a的背面板的开口216d)的状态并且抽吸空气,排气口253与抽吸机250连接并且排出从吸气口252吸入的空气,在流动路径254中形成使空气流动且将吸气口252连接至排气口253的流动路径空间254a。根据第三实施例的吸气装置205设置为处于吸气通道251的吸气口252覆盖充电调节电晕放电器216的屏蔽外壳216a的后方侧的外表面的状态。因此,吸气口252处于被连接至屏蔽外壳216a的背面板的开口216d的状态(参照图2B和图18)。
如图3B、图4B等所示,吸气通道251的流动路径254由吸气流动路径254A和弯曲流动路径254B构造而成,弯曲流动路径254B还具有从吸气流动路径254A沿所需方向弯曲的流动路径空间。
吸气流动路径254A的一个端部是设置有吸气口252的开口,而吸气流动路径254A的另一端部与弯曲流动路径254B的流动路径空间254ab的一部分连接。就流动路径的整体外形而言,弯曲流动路径254B是沿水平方向较长的方管状流动路径,弯曲流动路径254B形成为沿充电调节电晕放电器216的纵向B2(与坐标轴Z大致平行的方向)延伸,并且还形成为沿远离充电调节电晕放电器216的开口216d的方向(与标轴X大致平行的方向)延伸。吸气流动路径254A的流动路径空间254aa同样形成为具有与流动路径的整体外形大致类似的沿水平方向较长的方管状。另外,弯曲流动路径254B形成为在连接至吸气流动路径254A的另一端部之后沿充电调节电晕放电器216的纵向B2的一个方向延伸,并且就流动路径的整体外形而言,弯曲流动路径254B是方管状流动路径,其一个端部封闭,而终端部敞开作为排气口253。排气口253存在于弯曲流动路径254B的终端部中,并因此可以称为排气流动路径。弯曲流动路径(排气流动路径)254B的流动路径空间254ab同样形成为具有与流动路径的整体外形大致类似的方管状。
在根据第三实施例的吸气通道251中,吸气口252的开口形状为矩形形状,而排气口253的开口形状为大致正方形形状。由于形状彼此不同,因此在流动路径254(的流动路径空间254a)中存在弯曲部(事实上为吸气流动路径254A与弯曲流动路径254B之间的连接部)。结果,在吸气通道251中,具体而言,吸气流动路径254A中的流动路径空间254aa的横截面形状是仅沿大致水平方向加宽的矩形形状,而弯曲流动路径254B中的流动路径空间254ab的横截面形状变成大致正方形形状(高度不变化)。换言之,弯曲流动路径254B的流动路径空间254ab的横截面形状是相对于吸气流动路径254A的流动路径空间254aa而沿大致水平方向(与坐标轴X或Z大致平行的方向)急剧变窄的横截面形状。
如图3B、图4B、图15、图16、图17等所示,在根据第三实施例的吸气装置205的吸气通道251中设置有流动路径254和抑制空气流动到流动路径254的流动路径空间254a的流动控制部件261,在流动路径254中,将吸气口252连接至排气口253并且使空气流动的流动路径空间254a在至少一个位置(在本实例中为一个位置)形成为弯曲形状。
流动控制部件261设置在吸气流动路径254A的流动路径空间254aa中,流动路径空间254aa是在流动路径254的吸气流动路径254A与弯曲流动路径254B之间流动路径空间发生弯曲的部分的上游侧的部分。流动控制部件261采用成形为这样的部件:该部件在弯曲流动路径254B的所需位置存在有沿与吸气口252的纵向B2平行的方向(横跨方向)横跨吸气流动路径254A中的流动路径空间254aa的一部分并阻断流动路径空间254aa的细长通风部263。
第三实施例的流动控制部件261通过以下方式构造而成:在相对于流动路径空间254aa的横截面形状的一个侧面254b以恒定间隙横跨而不改变吸气流动路径254A的外形的状态下,将板状阻断部件264设置在吸气流动路径254A的流动路径空间254aa中。详细地说,如图15、图16等所示,阻断部件264是长度(宽度)等于吸气口252的宽度W2、厚度为Sm2的平板,在从吸气流动路径254A的吸气口252向内凹进距离D2的位置处沿横跨方向(与纵向B2平行的方向)进行横跨的状态下阻断流动路径空间254aa,并且阻断部件264设置为处于阻断部件的一个端部(长边侧的下端部)264a与流动路径空间254aa的内壁面254b之间存在所需间隙Sh2并且允许存在连续的间隙的状态。
在流动控制部件261中,阻断部件264(的一个端部264a)与流动路径空间254a的一个内壁面254b(流动路径空间254aa的下表面部)之间的带状且连续存在的间隙(贯通部)是具有细长形状的通风部263。另外,如图16和图17所示,基于经过排气口253的靠近吸气口252的一侧的端部253a的纵向B2的位置(以该位置为基准),流动控制部件261被设置为存在于朝靠近吸气口252的一侧偏移预定距离N2的位置。
在流动控制部件261中,从能够使从吸气流动路径254A流动到弯曲流动路径254B中的空气的风速尽可能均一化的观点考虑,选择性地设置图16等所示的通风部263(贯通部)的高度Sh2、路径长度Sm2、以及安装开始位置(从吸气口252向内凹进距离D2)。另外,在考虑到吸气通道251的尺寸(容量)和吸气通道251所吸入的空气量或每单位时间从充电调节电晕放电器216吸入的空气的流量的情况下设定这些值。图16所示的符号H2表示吸气流动路径254A的流动路径空间254aa的高度尺寸(在本实例中其同样为吸气口252的高度尺寸)。另外,同样地,符号L2表示从流动控制部件261(的阻断部件264)起而存在于空气流动方向的下游侧的流动路径空间254ab部分的长度尺寸。
在下文中,将对吸气装置205的操作进行描述。
在诸如图像形成操作期间等驱动设定期间,首先通过将抽吸机250驱动旋转,吸气装置205吸入所需量的空气。当抽吸机250启动时,如图7B所示,抽吸机250开始进行抽吸和排出空气(E200)的操作,并且抽吸机250的运行所产生的空气吸力通过连接通道255到达吸气通道251。如此,在吸气通道251中,在吸气口252处开始空气(E200)的抽吸。
在这种情况下,首先,存在于吸气通道251的弯曲流动路径254B的流动路径空间254ab中的空气(E202)因抽吸机250的吸力而从排气口253被吸出。如此,存在于弯曲流动路径254B的流动路径空间254ab中的空气(E202)大致沿流动路径空间254ab中的空气流动方向R201流动,并且最终在刚好位于排气口253的前方汇集为排出空气(E201)而通过排气口253并且朝连接通道255流出。当空气以这种方式从排气口253被吸出时,抽吸机250的吸力被施加在弯曲流动路径254B的流动路径空间254ab中。
接下来,存在于吸气流动路径254A的流动路径空间254aa中的空气(E203)因抽吸机250施加在弯曲流动路径254B的流动路径空间254ab中的吸力而被抽吸移动到弯曲流动路径254B的流动路径空间254ab中。如图7B和图18所示,在这种情况下,空气(E203)通过吸气流动路径254A的流动路径空间254aa中的流动控制部件261的通风部263,并且流入到弯曲流动路径254B的流动路径空间254ab中。
在这种情况下,存在于吸气流动路径254A的流动路径空间254aa中的空气(E203)沿流动路径空间254aa的空气流动方向R202流动。然而,空气(E203)的行进被流动控制部件261中的阻断部件264阻断,并因此空气(E203)处于能够逐渐地通过流动控制部件261中的细长通风部263的状态、处于整体被抑制的状态(压力上升的状态),通过通风部263的间隙(贯通部),并且流入到弯曲流动路径254B的流动路径空间254ab中。
如此,如图7B所示,一般来说,被抽吸且从吸气流动路径254A流动到弯曲流动路径254B的空气(E203)趋向于在集中和位于吸气流动路径254A的靠近排气口253(实际上为抽吸机250)的一侧的端部区域的状态下作为空气(E203a)流动。然而,在该吸气通道251中,由于设置有最上游流动控制部件261,因此不仅空气穿过位于吸气流动路径254A的靠近排气口253的一侧的端部254Bc的区域,而且穿过到达与254Bc的区域相反的一侧的端部254Bd的空气(E203b和E203c)增多了。在未设置有流动控制部件261的吸气通道的情况下,从吸气流动路径254A流动到弯曲流动路径254B的空气(E203)几乎都通过吸气流动路径254A的靠近排气口253的一侧的端部(254Bc)的区域,并且在整体极度偏向一端侧的状态下作为空气(E203a)大量流动(参照图23,附图中的左端与吸气流动路径254A的靠近排气口253的一侧的端部254Bc相对应)。
结果,空气(E203)不在相对较大程度沿流动控制部件261的通风部263的纵向B2位于靠近排气口253的一侧的端部263a附近的状态下通过,而是在大致相同的状态(基本上均一化而没有不均匀的状态)下沿纵向B2通过通风部263的大致整个区域。另外,由于空气(E203)至少通过流动控制部件261中的通风部263,因此还可以对沿空气流动方向R202位于流动控制部件261的上游侧的吸气流动路径254A的流动路径空间254aa施加抽吸机250的吸力。
最后,存在于吸气口252外面的空气(E204)因抽吸机250施加在吸气流动路径254A的流动路径空间254aa中的吸力而通过吸气口252被吸入到吸气流动路径254A的流动路径空间254aa中。在这种情况下,实际上,空气(E204)是存在于充电调节电晕放电器216的屏蔽外壳216a中及其附近的空气。当空气(E204)从吸气口252被抽吸到吸气流动路径254A的通过空间254aa时,抽吸机250的吸力被施加在吸气口252的外面。
在这种情况下,从吸气口252抽吸的空气(E204)变为通过移动到吸气流动路径254A的流动路径空间254aa而存在的空气(E203),然后如上所述在大致相同的状态下沿纵向通过流动控制部件261的通风部263的大致整个区域,并因此从与吸气口252的开口形状大致相似的区域空间以均一的状态被抽吸。
严格地说,如图7B的实例所示,沿着吸气口252的纵向B2,在因抽吸机250的吸力流动通过最上游流动控制部件261的通风部263的空气(E203)中,通过通风部263的靠近排气口253的一侧的端部263a的区域的空气(E203a)的速度最高,而通过逐渐远离通风部263的端部263a的各个区域的空气(例如,E203b和E203c)的速度受影响而随着远离距离的增大逐渐减小。换言之,沿着吸气口252的纵向B2,通过吸气口252的靠近排气口253的一侧的端部252a的区域的空气(E204a)的速度最高,而通过逐渐远离吸气口252的端部252a的各个区域的空气(例如,E204b、E204c和E204d)的速度受影响而随着远离距离的增大逐渐减小。然而,在这种情况下,在空气(E204)中,沿吸气口252的纵向B2的各个点处的速度(风速)差是如此小以至于不会造成实际问题(参照图20)。
如上所述,从吸气通道251的吸气口252吸入的空气(E204)通过最上游流动控制部件261中的细长通风部263,并且该空气以其行进方向与大于垂直于吸气口252的纵向B2的方向一致的方式被抽吸,并且处于沿吸气口252的纵向B2的空气抽吸速度的大幅度变化被抑制为速度大致均一的状态。另外,从吸气口252吸入的空气(E204)的风速的大幅度变化处于沿吸气口252的开口形状(矩形形状)的纵向B2被抑制的状态,并且沿与纵向B2大致垂直的短方向C2(图15等)的大幅度变化同样处于被抑制的状态。
吸气通道251的吸气口252中的空气(E204)的吸力同样施加在充电调节电晕放电器216的屏蔽外壳216a及其开口216b中。如此,从吸气通道251的吸气口252吸入存在于充电调节电晕放电器216的屏蔽外壳216a中的空气和存在于开口216的附近的空气。
在这种情况下,吸气通道251的吸气口252中的空气的抽吸允许在抑制了沿吸气口252的纵向B2的空气抽吸速度的大幅度变化且没有沿纵向B2的不均匀性的均一化状态下进行空气的抽吸,并且存在于充电调节电晕放电器216的屏蔽外壳216a等中的空气(E204)同样以与沿其屏蔽外壳216a的纵向B2的速度大致相同的速度被吸入到吸气通道251(的吸气口252)中。
如此,在充电调节电晕放电器216的操作期间,屏蔽外壳216a中及其附近所产生的臭氧和放电生成物与空气(E204)一起沿屏蔽外壳216a的纵向B2被大致均一地抽吸。因此,对于安装有吸气装置205的成像单元10(Y、M、C和K)而言,可以减少在例如完全在感光鼓211的轴向的一侧由吸气装置205进行空气的抽吸的情况下出现的以下缺陷。换言之,在极度偏向一侧的状态由吸气装置205进行空气的抽吸的情况下,充电调节电晕放电器216中产生的臭氧和放电生成物以偏向一侧的状态沿轴向粘附和累积在感光鼓211的图像保持面的一部分(其对应于吸气装置205抽吸空气相对较弱的部位)中,这会导致诸如浓度不均匀等图像质量不良的出现。然而,可以减少上述缺陷。
<关于吸气通道的试验A>
试验A是在具有以下基本构造的吸气通道251中的流动控制部件261的条件被设定为图19所示的各值之后在各个试验实例(试验No.1至No.20)中的通过流动控制部件261的通风部263的前部的空气的风速的模拟。
在假定吸气通道251具有图3B、图4B、图15、图16等所示的整体形状和以下条件的基础上进行试验A的模拟。
使用包括具有22mm的高度和350mm的宽度W2的矩形开口形状的吸气口252以及具有22mm的高度和18mm的宽度L2的大致正方形开口形状的排出口253的吸气通道251(图3B、图15、图16等)。另外,吸气通道251中的吸气流动路径254A的流动路径空间254aa的高度H2和弯曲流动路径254B的流动路径空间254ab的高度均为22mm。
根据目标流动控制部件261,从吸气口252向内凹进的距离D2为11mm,而通过使用图19所示的各个值构造间隙的路径长度Sm2和高度Sh2,该间隙在沿吸气流动路径254A的空气流动方向R202的上游侧从排气口253的一个端部253a偏移4mm至6mm的距离N2的位置构成了通风部263(图16和图17)。构成通风部263的间隙的宽度W2同样构造为350mm。另外,从最上游流动控制部件261(的阻断部件264)起而存在于空气流动方向R202的下游侧的流动路径空间254ab部分的长度尺寸L2为23mm至25mm。
另外,试验A的模拟以这样的情况为前提:每次通过抽吸机250进行抽吸,使得从吸气通道251的排气口253吸出空气的抽吸时的风量为图19所示的两种类型的值(低风量和高风量),并且在各次抽吸期间计算以该风量(低风量和高风量)进行各次抽吸时的在流动控制部件261的前侧位置处的空气的风速。流动控制部件261的前侧位置是流动控制部件261与吸气口252之间的中间位置处通风部263的各高度Sh2的中间位置。通过使用热流体解析软件分析该模拟(迭代次数:1000次)。另外,在该模拟中,应用“k-ωSST模型(评价壁面附近的速度边界)”的物理模型和“复合壁函数(0.1<Y+<100)”的壁面模型。
图20和图21示出了该试验的模拟结果。图20表示抽吸期间的风量为较低的高风量(0.1m3/min)时的试验No.1、3、5和7。图21表示抽吸期间的风量为高风量(0.3m3/min)时的试验No.2、6、9、10和11。至于图20和图21的水平轴线,例如,沿纵向的位置“0”表示与沿纵向B2的距离“0mm”对应的位置,而沿纵向的位置“85”表示与沿纵向B2的距离“350mm”对应的位置。
从图20所示的结果可以清楚的看出,抑制了从吸气口252吸入的空气的风速沿吸气口252的纵向B2的不均匀性。另外,可以确认的是,即使在流动控制部件261中通风部263的高度Sh2被改变或通风部263的路径长度Sm2被改变,从吸气口252吸入的空气的风速分布也趋向于变得大致相同。从图21所示的结果可以清楚的看出,在抽吸期间的风量为高风量的情况下,在试验No.2中,抑制了从吸气口252吸入的空气的风速沿吸气口252的纵向B2的不均匀性。另外,在试验No.6、9和10的情况下,可以确认的是,从吸气口252吸入的空气的风速整体上大致均一,尽管沿吸气口252的纵向B2在排气口253侧上的端部区域中略高,但基本上不会受到流动控制部件261的通风部263中的高度Sh2之差的影响。参照图21所示的结果,由于当通风部263的路径长度Sm2增大而通风部263的高度Sh2减少时空气难以流动到通风部263中,因此空气通过通风部263时的速度(风速)趋向于变大。
从图21所示的结果可以清楚的看出,在试验No.11的情况下(换言之,当通风部263的高度Sh2为6mm时),沿吸气口252的纵向B2的最高风速与最低风速之间的差值超过1m/s。换言之,可以确认的是,难以抑制沿吸气口252的纵向的抽吸状态(风速)的不均匀性。根据本发明人所进行的试验,已被确认的是,即使在使通风部263的高度Sh2具有至少5mm的较大值来进行试验A情况下(例如,包括试验No.10),也存在具有与试验No.11的结果一样的类似趋势的不均匀性风速的结果。因此,在通风部263的高度Sh2基于吸气流动路径254A的流动路径空间254aa的高度H2(在试验中为22mm)的情况下,可以看出,当相对于吸气流动路径254A的流动路径空间254aa的高度H2(22mm)而通风部263的高度Sh2为至少6mm的值(即,超过1/5(≈5/22)的值)时,难以抑制沿吸气口252的纵向的抽吸状态(风速)的不均匀性。
因此,在吸气通道251中,从试验A的结果可以看出,当相对于吸气流动路径254A的流动路径空间254aa的高度H2(22mm)而流动控制部件261的通风部263的高度Sh2为小于5mm的值(即,等于或小于1/5(≈5/22)的值)时,能够抑制沿吸气口252的纵向的抽吸状态(风速)的不均匀性。
<关于吸气通道的试验B>
试验B是在三种以下类型的吸气通道用作吸气通道251之后沿各吸气通道251的吸气口252的纵向B2的风速的模拟。吸气通道251之一是具有用于上述试验A的No.1的构造(流动控制部件261的通风部263位于流动路径空间254aa的下部)的吸气通道。第二吸气通道251(试验No.15)由与用于上述试验A的No.1的吸气通道的基本构造(除了通风部263的位置之外)相同的基本构造形成,并且如图22A所示流动控制部件261的通风部263位于沿流动路径空间254aa的高度方向的中央位置。第三吸气通道251(试验No.16)由与用于上述试验A的No.1的吸气通道的基本构造(除了流动控制部件261的设置条件之外)相同的基本构造形成,并且如图22B所示流动控制部件261设置为处于位于吸气口252侧的状态(D2=0mm)。在这种情况下,以与试验A相同的设定内容(通风时的风量为低风量的内容)进行模拟。
图23示出了在这种情况下的结果。
从图23所示的结果可以清楚的看出,在使用其中流动控制部件261的通风部263设置在沿通风空间254aa的高度方向的中央位置的吸气通道251的情况下(图22A的试验No.15),空气沿吸气口252的纵向B2的抽吸的速度(风速)是均一的并且抑制了风速的不均匀性,这与使用其中通风部263设置在沿通风空间254aa的高度方向的下部位置的吸气通道251的情况(试验No.1)的结果大致类似。
严格地说,当与使用其中流动控制部件261设置成处于从吸气口252向通风空间254aa内侧偏移的状态的吸气通道251的情况(试验No.1)相比时,在使用其中流动控制部件261设置为处于位于吸气口252侧的状态的吸气通道251的情况下(图22B的试验No.16),会出现空气沿吸气口252的纵向B2的抽吸的速度(风速)的轻微不均一。然而,即使在使用试验No.16的吸气通道251的情况下,在实用性方面,空气沿吸气口252的纵向B2的抽吸的速度(风速)也是均一的,并且允许以大致类似于试验No.1的情况的方式抑制风速的不均匀性。
作为参考,在假定采用如图13A和图13B所示的现有技术的吸气装置中使用的通常的吸气通道(比较例)510X的基础上进行试验B的相同模拟(通风时的风量为高风量)。
吸气通道510X具有与应用于试验A(B)的吸气通道251相同的形状和基本构造,并且不同点仅在于在吸气流动路径254A中未设置有最上游流动控制部件261。图13A和图13B所示的符号520表示吸气口,而符号530表示排气口。
图14示出了根据比较例的模拟结果。在图14的图表中,水平轴线上的“0mm”位置与吸气口252的沿纵向B2的中间位置相对应。另外,水平轴线上的负侧(附图中的左侧)是存在于比吸气通道251的吸气口252的中间位置更靠近排气口253的一侧的端部252a侧的区域。
从图14所示的结果可以清楚的看出,在现有技术的吸气通道510X中,吸气口520的靠近排气口530的一侧的端部520a中的区域(图14中的水平轴线上的左端侧)的风速明显高于吸气口520的其它区域(远离排气口530的一侧的区域),并且吸气口520的沿纵向B2的空气的抽吸的风速分布处于极度偏向一个端部侧的状态。
与此相反,从图20、图21和图23所示的结果可以清楚的看出,在如试验A或B那样设置有流动控制部件261的吸气通道251中,吸气口252的沿纵向B2的空气的抽吸的风速分布处于以下状态:抑制了风速分布极度偏向一个端部侧。
(其它实施例)
在第一示例性实施例中设置有两个流动控制部件61、62以及在第二示例性实施例中设置有三个流动控制部件61、62、65作为吸气通道51的流动控制部件。然而,可以设置四个或更多个流动控制部件。优选地,包括最下游流动控制部件的流动控制部件设置在吸气通道51中的任一者的主体部分54的流动路径空间54a的横截面形状发生变化的部位和流动路径空间54a中的空气流动方向改变后(紧接该改变之后等)的部位。
在第一和第二示例性实施例中,最下游流动控制部件62通过使用透气性部件70构造而成,透气性部件70形成为具有多个通风部(孔)71,通风部(孔)71形成为大致均匀地散布在排气口53的整个开口区域上。然而,例如,最下游流动控制部件62可以通过使用以诸如应用于过滤器等的非织造织物等多孔部件(其中通风部71为具有不规则形状的贯通间隙)为代表的透气性部件70构造而成。
另外,吸气通道51的整体形状不限于第一和第二示例性实施例所示的形状。吸气通道51可以例如应用其它形状,其实例包括图12A至图12C所示的吸气通道510(510A至510C)。
吸气装置5(5B)所应用于的目标结构不限于第一和第二示例性实施例所示的充电调节电晕放电器16,而可以是需要空气的抽吸并且具有沿一个方向较长(在一个方向上呈长形)的(目标)部分的其它结构(组成部件、组成装置等)。其它目标结构的实例包括位于感光鼓11的旋转方向的上游侧和下游侧中的至少一个的面向感光鼓11的显影装置14的各部分中的周边部分、感光鼓11的鼓清洁装置17与充电装置12之间的部位、以及位于中间图像转印带21的旋转方向的上游侧和下游侧中的至少一个的面向中间图像转印带21的带清洁装置26的各部分中的周边部分。另外,在以感光鼓11和中间图像转印带21为代表的图像保持部件中,诸如臭氧和色调剂等废弃物可能粘附而引起图像质量的劣化的部分是需要空气的抽吸的目标结构。
另外,在图像形成装置1中,诸如图像形成方法等构造不特别限制,只要图像形成装置1配备有需要应用吸气装置5(5B)的目标结构即可。如果需要的话,图像形成装置可以是形成了由显影剂以外的材料形成的图像的图像形成装置。
出于解释和说明的目的提供了本发明的示例性实施例的前述说明。其本意并不是穷举或将本发明限制为所公开的确切形式。显然,对于本技术领域的技术人员可以进行许多修改和变型。选择和说明该示例性实施例是为了更好地解释本发明的原理及其实际应用,因此使得本技术领域的其他技术人员能够理解本发明所适用的各种实施例并预见到适合于特定应用的各种修改。目的在于通过所附权利要求及其等同内容限定本发明的范围。
Claims (11)
1.一种吸气管,包括:
吸气口,其具有沿与目标结构的纵向部分平行的一个方向较长的开口形状,并且设置为面向所述目标结构的所述纵向部分,以抽吸空气,其中所述目标结构的所述纵向部分沿一个方向较长;
排气口,其具有与所述吸气口的所述开口形状不同的开口形状,并且吸出从所述吸气口抽吸的所述空气;
流动路径,其连接所述吸气口与所述排气口,并且具有使空气流动方向弯曲的至少一个弯曲部;以及
至少一个流动控制部件,其沿与所述吸气口平行的方向设置在所述流动路径中,并且控制空气的流动。
2.根据权利要求1所述的吸气管,
其中,所述流动控制部件设置在所述吸气口与所述弯曲部之间并且具有板形形状,以通过所述流动路径中的在上游侧的部分处沿与所述吸气口的所述开口形状的纵向平行的方向延伸的间隙抑制空气的流动。
3.根据权利要求1所述的吸气管,
其中,所述流动控制部件的所述间隙具有等于或小于所述流动路径空间在所述上游侧的部分处的高度尺寸的1/5的高度值。
4.根据权利要求1所述的吸气管,
其中,多个流动控制部件中的设置在所述流动路径的所述空气流动方向的最上游侧的部位处的最上游流动控制部件是具有多个通风部的透气性部件。
5.根据权利要求4所述的吸气管,
其中,所述最上游流动控制部件设置在所述吸气口处。
6.根据权利要求4或5所述的吸气管,
其中,沿所述流动路径的所述流动路径空间的所述空气流动方向设置在所述最上游流动控制部件的下游侧的部位处的一个或多个流动控制部件中的至少一个流动控制部件形成有具有沿与所述流动路径空间中的所述吸气口的所述开口形状的纵向平行的方向延伸的形状的间隙。
7.根据权利要求6所述的吸气管,
其中,所述流动控制部件设置在所述弯曲部与所述吸气口之间并且呈板状。
8.一种吸气装置,包括:
抽吸机,其抽吸空气;以及
吸气管,其包括与所述抽吸机连接的排气口,
其中,所述吸气管是根据权利要求1至7中的任一项所述的吸气管。
9.根据权利要求8所述的吸气装置,
其中,所述目标结构是电晕放电器、显影装置和图像保持部件中的至少一个。
10.一种图像形成装置,包括:
目标结构,其需要空气的抽吸;以及
吸气装置,其抽吸存在于所述目标结构中的空气,
其中,所述吸气装置是根据权利要求8所述的吸气装置。
11.根据权利要求10所述的图像形成装置,
其中,所述目标结构是电晕放电器、显影装置和图像保持部件中的至少一个。
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