JP2015081933A - Intake pipe, intake device, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、吸気管、吸気装置及び画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an intake pipe, an intake device, and an image forming apparatus.
従来、本出願人は、以下に示すサクション(吸引)装置を備えた画像形成装置についての提案を行っている(特許文献1)。
すなわち、その画像形成装置におけるサクション装置は、現像機の感光体下流側に、その感光体に対向する吸い込み口を有するダクトと、このダクトを通してエアーを吸引するブロワー手段とを備え、そのサクションエアの感光体軸方向での風速分布を変更させる変更手段を設けたものである。特許文献1には、この画像形成装置によれば、そのサクション装置により現像機からのトナークラウドを効率よく吸引除去して機内の汚染を防止できることが示されている。
Conventionally, the present applicant has proposed an image forming apparatus provided with a suction (suction) device described below (Patent Document 1).
That is, the suction device in the image forming apparatus includes a duct having a suction port facing the photoconductor and a blower means for sucking air through the duct on the downstream side of the photoconductor of the developing machine. Changing means for changing the wind speed distribution in the photosensitive member axial direction is provided.
この発明は、空気の吸引を必要とする対象構造物の長手方向の部分と平行する一方向に長い開口形状からなり、その対象構造物の長手方向の部分と向き合う状態で配置されてその空気を吸い込む吸気口と、その吸気口と異なる開口形状からなり吸い込まれた空気を吸い出す排気口と、その吸気口と排気口の間をつないで空気を流すための通路空間が形成された通路部とを備えた吸気管として、吸気口の長手方向における空気の吸い込み速度の分布が片寄った状態になることを抑制できる吸気管を提供し、またその吸気管を用いた吸気装置及び画像形成装置を提供するものである。 The present invention has an opening shape that is long in one direction parallel to the longitudinal portion of the target structure that requires air suction, and is disposed in a state facing the longitudinal portion of the target structure. An intake port for suction, an exhaust port that has an opening shape different from that of the intake port, and sucks out the sucked air, and a passage part in which a passage space for flowing air is formed by connecting between the intake port and the exhaust port. Provided as an intake pipe provided is an intake pipe capable of suppressing the distribution of the air suction speed in the longitudinal direction of the intake port from being shifted, and an intake device and an image forming apparatus using the intake pipe. Is.
この発明(A1)の吸気管は、
空気の吸引を必要とする対象構造物の一方向に長い長手方向の部分と平行する一方向に長い開口形状からなり、前記対象構造物の長手方向の部分と向き合う状態で配置されて空気を吸い込む吸気口と、
前記吸気口と異なる開口形状からなり、前記吸気口から吸い込まれた空気を吸い出す排気口と、
前記吸気口と前記排気口の間をつないで空気を流すための通路空間が形成された通路部と、
前記通路部の通路空間の空気を流す方向において異なる部位に設けられ、空気の流れを抑制する複数の抑制部と
を備えたことを特徴とするものである。
The intake pipe of the present invention (A1)
It has a long opening shape in one direction parallel to a long longitudinal portion in one direction of the target structure requiring air suction, and is arranged in a state facing the longitudinal portion of the target structure to suck in air The air inlet,
An exhaust port that has an opening shape different from that of the intake port, and sucks out air sucked from the intake port;
A passage portion formed with a passage space for flowing air by connecting between the intake port and the exhaust port;
It is provided in the site | part which is different in the direction which flows the air of the channel | path space of the said channel | path part, and is provided with the some suppression part which suppresses the flow of air.
この発明(A2)の吸気管は、上記発明A1の吸気管において、前記複数の抑制部のうち前記通路部の通路空間の空気を流す方向の上流側の部位に設ける最上流の抑制部が、その最上流の部位における通路空間を通気性部材により塞いだ状態になるよう形成されているものである。 The intake pipe of this invention (A2) is the intake pipe of the above invention A1, wherein the most upstream suppressing portion provided in the upstream portion of the plurality of suppressing portions in the direction of flowing air in the passage space of the passage portion, The passage space in the most upstream part is formed so as to be closed by a breathable member.
この発明(A3)の吸気管は、上記発明A2の吸気管において、前記最上流の抑制部が、前記吸気口を前記通気性部材で塞いだ状態になるよう形成されているものである。 The intake pipe of the present invention (A3) is the intake pipe of the above-described invention A2, wherein the most upstream suppressing portion is formed so as to block the intake port with the air-permeable member.
この発明(A4)の吸気管は、上記発明A2又はA3の吸気管において、前記複数の抑制部のうち前記通路部の通路空間の空気を流す方向の前記最上流の抑制部よりも下流側の部位に設けられる1つ又は複数の抑制部の少なくとも1つの抑制部が、前記通路空間に前記吸気口の開口形状の長手方向と平行する方向に延びる形状の隙間を有する形態で構成されているものである。 The intake pipe of this invention (A4) is the intake pipe of the above-mentioned invention A2 or A3, the downstream of the most upstream suppression part in the direction of flowing air in the passage space of the passage part among the plurality of suppression parts. At least one of the one or a plurality of restraining portions provided in the part is configured in a form having a gap extending in a direction parallel to the longitudinal direction of the opening shape of the intake port in the passage space It is.
この発明(A5)の吸気管は、上記発明A4の吸気管において、前記通路部が空気を流す方向が曲げられた後の曲げ通路部を有し、前記隙間を有する形態の抑制部が前記曲げ通路部の通路空間の所要の部位に設けられているものである。 The intake pipe of the present invention (A5) is the intake pipe of the above-described invention A4, wherein the passage section has a bent passage section after the direction in which air flows is bent, and the suppressing section having the gap is the bent section. It is provided in the required site | part of the channel | path space of a channel | path part.
この発明(B1)の吸気装置は、空気を吸引する吸引機と、前記吸引機と接続される排気口を有する吸気管とを備え、前記吸気管が上記発明A1からA5のいずれかの吸気管であることを特徴とするものである。 The intake device of the present invention (B1) includes a suction device for sucking air and an intake pipe having an exhaust port connected to the suction machine, and the intake pipe is the intake pipe of any one of the inventions A1 to A5. It is characterized by being.
この発明(B2)の吸気装置は、上記発明B1の吸気装置において、前記対象構造物がコロナ放電器、現像装置及び像保持体の少なくとも1つであるものである。 The air intake device of this invention (B2) is the air intake device of the above invention B1, wherein the target structure is at least one of a corona discharger, a developing device, and an image carrier.
さらに、この発明(C1)の画像形成装置は、空気の吸引を必要とする対象構造物と、前記対象構造物に存在する空気を吸引する吸気装置とを備え、
前記吸気装置が上記発明B1の吸気装置であることを特徴とするものである。
The image forming apparatus according to the present invention (C1) further includes a target structure that needs to suck air, and an intake device that sucks air existing in the target structure.
The intake device is the intake device of the invention B1.
この発明(C2)の画像形成装置は、上記発明C1の画像形成装置において、前記対象構造物がコロナ放電器、現像装置及び像保持体の少なくとも1つであるものである。 The image forming apparatus according to the invention (C2) is the image forming apparatus according to the invention C1, wherein the target structure is at least one of a corona discharger, a developing device, and an image carrier.
上記発明A1の吸気管によれば、吸気口から吸い込まれた空気を排気口までに流す通路空間に突起した部分を有しない吸気管に比べて、吸気口の長手方向における空気の吸い込み速度の分布が片寄った状態になることを抑制できる。 According to the intake pipe of the invention A1, the distribution of the air suction speed in the longitudinal direction of the intake port compared to an intake pipe that does not have a protruding portion in the passage space through which air sucked from the intake port flows to the exhaust port Can be prevented from being in a state of being offset.
上記発明A2の吸気管では、最上流の抑制部が通気性部材で塞いだ状態のものでない場合に比べて、吸気口の長手方向における空気の吸い込み速度の分布が片寄った状態になることを容易に抑制できる。 In the intake pipe of the invention A2, the distribution of the air suction speed in the longitudinal direction of the intake port is easily shifted compared to the case where the most upstream suppressing portion is not closed by the air-permeable member. Can be suppressed.
上記発明A3の吸気管では、最上流の抑制部が通気口を通気性部材で塞いだ状態のものでない場合に比べて、吸気口の長手方向における空気の吸い込み速度の分布が片寄った状態になることを容易に抑制できる。 In the intake pipe of the invention A3, the distribution of the air suction speed in the longitudinal direction of the intake port is more deviated than in the case where the most upstream suppressing portion is not in a state where the ventilation port is closed with a breathable member. This can be easily suppressed.
上記発明A4の吸気管では、最上流の抑制部以外の抑制部の1つとして隙間を有する形態の抑制部を設けない場合に比べて、吸気口の長手方向における空気の吸い込み速度の分布が片寄った状態になることをより確実に抑制できる。 In the intake pipe of the above invention A4, the distribution of the air suction speed in the longitudinal direction of the intake port is deviated compared to the case where no suppression portion having a gap is provided as one of the suppression portions other than the most upstream suppression portion. It can suppress more reliably that it will be in a state.
上記発明A5の吸気管では、隙間を有する形態の抑制部を曲げ通路部の所要の部位に設けない場合に比べて、吸気口の長手方向における空気の吸い込み速度の分布が片寄った状態になることをより確実に抑制できる。 In the intake pipe of the above invention A5, the distribution of the air suction speed in the longitudinal direction of the intake port is shifted as compared with the case where the suppressing portion having a gap is not provided in the required portion of the bent passage portion. Can be suppressed more reliably.
上記発明B1の吸気装置によれば、吸気管における吸気口の長手方向における空気の吸い込み速度の分布が片寄った状態になることが抑制でき、その吸気口の長手方向の全域にわたってむらの少ない空気の吸い込みが行われる。 According to the intake device of the above invention B1, the distribution of the air suction speed in the longitudinal direction of the intake port in the intake pipe can be suppressed from being shifted, and the amount of air with less unevenness can be suppressed over the entire region in the longitudinal direction of the intake port. Inhalation is performed.
上記発明B2の吸気装置では、コロナ放電器、現像装置及び像保持体のいずれの場合での、それらの空気の吸引を必要とする長手方向の各部分に対して吸気口の長手方向でのむらの少ない空気の吸い込みが可能になる。 In the air intake device of the invention B2, in the case of any of the corona discharger, the developing device, and the image carrier, the unevenness in the longitudinal direction of the air intake port with respect to the respective portions in the longitudinal direction that require suction of the air. Less air can be drawn.
上記発明C1の画像形成装置によれば、対象構造物に対し、その吸気管における吸気口の長手方向の全域にわたってむらの少ない空気の吸い込みを行うことができる。 According to the image forming apparatus of the invention C1, the air can be sucked into the target structure with less unevenness over the entire area of the intake pipe in the longitudinal direction of the intake port.
上記発明C2の画像形成装置では、その発明の構成を有しない場合に比べて、コロナ放電器、現像装置及び像保持体のいずれの場合での、それらの空気の吸引を必要とする長手方向の各部分に対して吸気口の長手方向でのむらの少ない空気の吸い込みが可能になる。 In the image forming apparatus according to the invention C2, in the case of any one of the corona discharger, the developing device, and the image carrier, the longitudinal direction that requires suction of the air is required as compared with the case where the configuration of the invention is not provided. The air can be sucked into each portion with little unevenness in the longitudinal direction of the intake port.
以下、この発明を実施するための形態(単に「実施の形態」という)について添付の図面を参照しながら説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, modes for carrying out the present invention (simply referred to as “embodiments”) will be described with reference to the accompanying drawings.
[実施の形態1]
図1から図6は、実施の形態1に係る吸気管及びそれを用いた吸気装置及び画像形成装置を示すものである。図1はその画像形成装置の概要を示し、図2はその画像形成装置の要部(吸気装置を含む作像ユニットなど)を示し、図3はその吸気装置(吸気管を含む)とその吸気装置による空気の吸引を必要とする長尺な対象構造物の一例であるコロナ放電器を示し、図4は図3の吸気装置を上方から見たときの状態を示し、図5は図3の吸気装置(吸気管とコロナ放電器)のQ−Q線に沿う断面の状態を示し、図6は図3の吸気装置の吸気管における吸気口を主に見たときの状態を示している。図中の符号X,Y,Zで示す矢印は、各図面において想定した3次元空間の幅、高さ及び奥行の各方向を示す直交座標軸(の方向)である。
[Embodiment 1]
1 to 6 show an intake pipe, an intake device using the intake pipe, and an image forming apparatus according to the first embodiment. FIG. 1 shows an outline of the image forming apparatus, FIG. 2 shows a main part of the image forming apparatus (such as an image forming unit including an intake device), and FIG. 3 shows the intake device (including an intake pipe) and the intake air. 4 shows a corona discharger that is an example of a long target structure that requires air suction by the device, FIG. 4 shows a state when the intake device of FIG. 3 is viewed from above, and FIG. FIG. 6 shows a state of a cross section taken along line Q-Q of the intake device (intake pipe and corona discharger), and FIG. 6 shows a state when the intake port in the intake pipe of FIG. 3 is mainly viewed. The arrows indicated by reference signs X, Y, and Z in the drawings are orthogonal coordinate axes (directions) indicating the respective directions of the width, height, and depth of the three-dimensional space assumed in each drawing.
実施の形態1に係る画像形成装置1は、例えばカラープリンタとして構成されたものである。この画像形成装置1は、図1に示されるように、支持フレーム、外装カバー等で構成される筐体100の内部に、現像剤としてのトナーで構成されるトナー像を形成する作像ユニット10と、作像ユニット10で形成されたトナー像を一次転写により保持した後に被記録材の一例としての記録用紙9に二次転写する中間転写ユニット20と、中間転写ユニット20の二次転写位置に供給すべき所要の記録用紙9を収容して搬送するとともに送出する給紙装置30と、中間転写ユニット20でトナー像が転写された記録用紙9におけるトナー像の定着を行う定着装置40等を配置している。図1の一点鎖線は、記録用紙9の主な搬送経路を示している。
The
上記作像ユニット10は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(黒:K)の4色のトナー像をそれぞれ専用に形成する4つの作像ユニット10Y,10M,10C,10Kで構成されている。この4つの作像装置10(Y,M,C,K)は、筐体100の内部空間において直列に並べた状態となるよう配置されている。また、各作像装置10(Y,M,C,K)は、以下に示すようにほぼ共通した構成のものである。
The
すなわち、各作像ユニット10(Y,M,C,K)は、例えば公知の電子写真方式を利用して構成されるものであり、図1や図2に示されるように、矢印で示す方向(図中における時計回りの方向)に回転する感光ドラム11を備えており、この感光ドラム11の周囲に、次のような各装置が主に配置されている。
主な装置とは、感光ドラム11の像形成が可能な像保持面(外周面)を所要の電位に帯電させる帯電装置12と、感光ドラム11の帯電された外周面に画像の情報(信号)に基づく光を照射して電位差のある(各色用の)静電潜像を形成する露光装置13(Y,M,C,K)と、その静電潜像を対応する色(Y,M,C,K)の現像剤としてのトナーで現像することにより可視像であるトナー像とする現像装置14(Y,M,C,K)と、そのトナー像を中間転写ユニット20(の中間転写ベルト)に一次転写した後に感光ドラム11の像保持面に残留して付着するトナー等の付着物を含めて帯電の状態を調整する帯電調整用コロナ放電器16と、帯電調整用コロナ放電器16を通過して感光ドラム11の像保持面に付着するトナー等の付着物を取り除いて清掃するドラム清掃装置17と、清掃後の感光ドラム11の像保持面を除電する除電器18等である。
That is, each image forming unit 10 (Y, M, C, K) is configured using, for example, a known electrophotographic system, and as shown in FIGS. 1 and 2, the direction indicated by the arrow. A
The main devices are a charging
感光ドラム11は、接地処理される円筒又は円柱状の基材の周面に感光材料からなる光導電性層(感光層)を有する像保持面を形成したものであり、図示しない回転駆動装置から動力を受けて矢印で示す方向に回転する。帯電装置12は、感光ドラム11の像保持面に所要の間隔をあけた状態で配置される放電ワイヤに帯電バイアスを印加してコロナ放電により帯電させる非接触型の帯電装置である。実施の形態1における帯電装置12としては、感光ドラム11の軸方向に沿って長い箱型のシールドケース(覆い部材)12aの内部に2本の放電ワイヤ12b,12cを張架し、そのシールドケース12aの感光ドラム11と向き合う開口部に帯電調整材を配置した、いわゆるスコトロトン型のコロナ放電器が使用されている。帯電バイアスとしては、現像装置14が反転現像を行うものである場合、その現像装置から供給されるトナーの帯電極性と同じ極性の電圧又は電流が供給される。
The
露光装置13(Y,M,C,K)は、画像形成装置1に入力される画像の情報に応じて構成される光Bm(矢付き点線)を、帯電された後の感光ドラム11の像保持面に対して照射して静電潜像を形成するものである。露光装置13としては、発光ダイオードと光学部品等を用いて構成される非走査型の露光装置や、半導体レーザとポリゴンミラー等の光学部品を用いて構成される走査型のものが使用される。現像装置14(Y,M,C,K)は、例えばトナーとキャリアを含む二成分現像剤を使用するものである。この現像装置14(Y,M,C,K)は、図2に示すように、容器状の筐体14aに収容されている前記4色のいずれかの色の二成分現像剤を、スクリューオーガー等の攪拌搬送部材14b,14cにより攪拌して所要の極性に摩擦帯電させた後に、現像バイアスが供給されて回転する現像ロール14dに保持させて感光ドラム11と対向する現像域まで供給し、その感光ドラム11に形成されている潜像を現像するものである。
The exposure device 13 (Y, M, C, K) is an image of the
帯電調整用コロナ放電器16は、図2、図3等に示されるように、感光ドラム11の軸方向に沿って長い箱型であって感光ドラム11と向き合う部位が細長い長方形状に開口(16b)された形状のシールドケース(覆い部材)16aと、シールドケース16aの内部空間に感光ドラム11の軸方向とほぼ平行する状態で張架された放電ワイヤ16cとで主に構成されている。シールドケース16aの感光ドラム11と向き合う部位とは反対側の端部面には、感光ドラム11の軸方向(一方向に長い長手方向Bに相当する)とほぼ平行する細長い長方形の開口16dが形成されている。この開口16dは、吸気装置5による空気の吸引を行うときに使用するためのものである。なお、放電ワイヤ16cには、画像形成時等になると、帯電調整用のバイアスが供給される。また、帯電調整用コロナ放電器16は、帯電装置12と併せて、感光ドラム11の像保持面の帯電を行う第2帯電装置として利用することも可能である。
As shown in FIG. 2, FIG. 3, and the like, the charging
ドラム清掃装置16は、容器状の筐体16aと、一次転写後の感光ドラム11の外周面に毛材を接触させた状態で回転する回転ブラシ16bと、感光ドラム11の外周面における回転ブラシ16bとの接触部よりも回転方向下流側の位置で所要の圧力で接触するように配置されて残留して付着するトナー等の付着物を掻き取る清掃板16cと、回転ブラシ16の毛材に付着するトナー等の付着物を掻き落とすフリッカー16dと、回転ブラシ16の毛材から掻き落とされたトナー等を回収して図示しない回収システムに搬送するスクリューオーガー等の回収搬送部材16e等で構成されている。清掃板16cとしては、可撓性のあるゴム、樹脂等からなる板状の部材が使用される。
The
中間転写ユニット20は、図1等に示すように、各作像ユニット10(Y,M,C,K)の下方の位置に存在するように配置されている。この中間転写ユニット20は、感光ドラム11における一次転写位置(現像装置14を通過して帯電調整用コロナ放電器16に至る前の部位)となる部位を通過しながら矢印で示す方向に回転(周回移動)する中間転写ベルト21と、中間転写ベルト21をその内面から所望の状態に保持して回転自在に支持する複数の支持ロール22a〜22dと、中間転写ベルト21を各作像ユニット10における各感光ドラム11の一次転写位置となる部位に押し付けて回転しながらトナー像を中間転写ベルト21に一次転写させる一次転写装置23と、支持ロール22eに支持されている中間転写ベルト21の外表面(像保持面)に所定の圧力で接触して回転する二次転写装置25と、二次転写装置25を通過した後に中間転写ベルト21の外表面に残留して付着するトナー、紙粉等の付着物を取り除いて清掃するベルト清掃装置26とで主に構成されている。
As shown in FIG. 1 and the like, the
中間転写ベルト21を支持する複数の支持ロール22a〜22fのうち支持ロール22aは駆動ロールとして、支持ロール22cは張力付与ロールとして、支持ロール22eは二次転写補助ロールとして構成されている。一次転写装置23は、中間転写ベルト21の内表面に接触して回転するとともに一次転写バイアスが供給される一次転写ロールを備えた接触型の転写装置である。一次転写バイアスとしては、現像剤の帯電極性と逆の極性を示す直流の電圧等が供給される。二次転写装置25は、中間転写ベルト21の外表面に接触して回転するとともに二次転写バイアスが供給される二次転写ロールを備えた接触型の転写装置である。二次転写バイアスとしては、現像剤の帯電極性と逆の極性を示す直流の電圧等が供給される。ベルト清掃装置26は、ドラム清掃装置17とほぼ同じ構成からなっている。図1において符号26aはベルト清掃装置26の筐体、26bは回転ブラシ、26cは清掃板、26eは回収搬送部材を示す。
Among the plurality of support rolls 22a to 22f that support the
給紙装置30は、中間転写ユニット20の下方側の位置に存在するように配置される。この給紙装置30は、所望のサイズ、種類等の記録用紙9を積載した状態で収容する単数(又は複数)の用紙収容体31と、用紙収容体31から記録用紙9を1枚ずつ送り出す送出装置32とで主に構成されている。定着装置40は、筐体41の内部に、矢印で示す方向に回転するとともに表面温度が所定の温度に保持されるように加熱手段によって加熱される加熱回転体42と、この加熱回転体42の軸方向にほぼ沿う状態で所定の圧力で接触して従動回転する加圧用回転体43とを配置したものである。
The
この他、画像形成装置1の筐体100には、給紙装置30と中間転写ユニット20の二次転写位置(中間転写ベルト21と二次転写装置25とが接触する部分)との間に、複数の用紙搬送ロール対33a,33b,33c,…や搬送ガイド材で構成される供給搬送路が設けられている。また、二次転写装置25と定着装置40の間に、二次転写後の記録用紙9を定着装置40まで搬送するベルト式等の用紙搬送装置34が設置されている。さらに、定着装置40の排出側には、複数の搬送ロール対45a、45bや搬送ガイド材で構成される排出搬送路が設けられている。この他、筐体100の外部等の部位には、排出搬送路から排出される画像形成後の記録用紙9を収容する図示しない排出収容部が設けられている。
In addition, the
この画像形成装置1による画像形成は、次のようにして行われる。ここでは、記録用紙9の片面に上記4色(Y,M,C,K)のトナーを組み合わせて構成されるフルカラー画像を形成するときの基本的な画像形成動作を例に挙げて説明する。
Image formation by the
画像形成装置1では、画像形成動作(プリント)の開始要求の指示があると、4つの作像ユニット10(Y,M,C,K)において、まず各感光ドラム11が矢印の方向に回転し、各帯電装置12がその各感光ドラム11の像保持面を所要の極性及び電位にそれぞれ帯電させる。続いて、露光装置13が、帯電後の感光ドラム11の像保持面に対し、図示しない画像処理装置から送信された各色成分(Y,M,C,K)に分解された画像データに基づいて発光される光Bmを照射して露光を行い、所要の電位差で構成される各色成分の静電潜像をそれぞれ形成する。続いて、各現像装置14(Y,M,C,K)が、各感光ドラム11に形成された各色成分の静電潜像に対し、所要の極性に帯電された各色(Y,M,C,K)の二成分現像剤をそれぞれ供給してトナーを静電的に付着させる。これにより、各作像ユニット11における感光ドラム11の像保持面には、4色(Y,M,C,K)のトナー像のいずれかが形成される。
In the
次いで、各作像ユニット10(Y,M,C,K)の各感光ドラム11に形成された各色のトナー像が、中間転写ユニット20の各一次転写装置23により、矢印の方向に回転する中間転写ベルト21の外表面に対して順番に重ね合わるようにして一次転写される。この一次転写が終了した後の感光ドラム11は、帯電調整用コロナ放電器16におけるコロナ放電により、その像保持面に残留する付着物の電位と像保持面の電位とが清掃しやすい(付着物の除去が容易になる)帯電電位に調整される。また、この帯電調整用コロナ放電器16を通過した後の感光ドラム11は、ドラム清掃装置17により清掃された後に除電器18により像保持面が除電され、これにより次の画像形成工程に備える。
Next, each color toner image formed on each
続いて、中間転写ユニット20では、中間転写ベルト21に一次転写されたトナー像を保持して二次転写位置まで搬送した後、その二次転写位置に給紙装置30から供給搬送路を通して搬送される記録用紙9に対し、その中間転写ベルト21上のトナー像を二次転写装置25により一括して二次転写させる。この二次転写が終了した後の中間転写ベルト21は、その外表面がベルト清掃装置26により清掃されて次の中間転写工程に備える。
Subsequently, in the
最後に、トナー像が二次転写された記録用紙9は、中間転写ベルト21から剥離された後に用紙搬送装置34により搬送されて定着装置40に導入され、その定着装置40において必要な定着処理(加熱及び加圧)を受けてトナー像の定着がなされる。定着が終了した後の記録用紙9は、その片面への画像の形成を行うだけの画像形成動作のときは、排出搬送路を通して筐体100の外部に排出されて排出収容部に収容される。
Finally, the recording paper 9 onto which the toner image has been secondarily transferred is peeled off from the
以上の動作により、画像形成装置1では、前記4色(Y,M,C,K)のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラーの画像が形成された記録用紙9が出力される。複数枚の画像形成動作の指示がある場合には、上記した一連の動作がその枚数分だけ同様に繰り返されることになる。
With the above operation, the
そして、この画像形成装置1では、帯電調整用コロナ放電器16のコロナ放電により発生するオゾンやその放電生成物が感光ドラム11に付着して蓄積することにより画像不良(主に濃度むら)を誘発することを防止するため、図2に示すように、帯電調整用コロナ放電器16のシールドケース16aの内部やその周囲に存在する空気をそのオゾンや放電生成物等と共に吸気(吸引)するための吸気装置5を設置している。この吸気装置5の詳細については後述する。
In this
ちなみに、この画像形成装置1では、帯電装置12のコロナ放電により発生するオゾンやその放電生成物が放電ワイヤ12b,12cや感光ドラム11に付着して蓄積することにより帯電不良(主に帯電むら)や画像不良(主に画質むら)を誘発することを防止するため、図2に示すように、帯電装置12のシールドケース12aの内部に図示しない送風装置から送風される空気(二点鎖線の矢印)を吹きつけ、これによりシールドケース12aの内部からオゾンやその放電生成物を排出している。
By the way, in this
また、この画像形成装置1では、上記空気の吹き付けにより帯電装置12から排出されるオゾンや放電生成物を吸引して捕獲するためや、現像装置14の現像工程により現像ロール14dを挟んで感光ドラム11の前後となる領域に浮遊又は漏出するトナーを吸引して捕獲するために、図2に示すように、感光ドラム11の現像装置14を挟んで回転方向の上流側及び下流側の双方の部位に存在する空気を、そのオゾンや放電生成物や不要トナーをそれぞれ吸引して捕獲する吸引装置80A,80Bを配置している。
Further, in this
吸引装置80Aは、感光ドラム11の像保持面における帯電装置12と現像装置14の間となる部位に対して向き合う第1吸引口82を有する第1吸引ダクト81と、感光ドラム11の第1吸引口82と現像装置14の間となる部位に対して向き合う第2吸引口84を有する第2吸引ダクト83を合体させたものを備え、その各吸引ダクト83の排気口を共通の排気口85として構成したうえで、その共通の排気口85を図示しない吸気ファン等の吸引手段と配管により接続したものである。この吸引装置80Aは、帯電装置12から排出されるオゾンや放電生成物を第1吸引口82から二点鎖線の矢印で示すように第1吸引ダクト81に吸引し、また、浮遊又は漏出するトナーを第2吸引口84から二点鎖線の矢印で示すように第2吸引ダクト83に吸引し、その各吸引ダクト81,83に吸引した空気等を共通の排気口85から排出している。
また、吸引装置80Bは、感光ドラム11の像保持面における現像装置14を通過して一次転写位置に至るまでの部位に対して向き合う第3吸気口87を有する第3吸引ダクト86を備え、その吸引ダクト86の排気口87を図示しない吸引手段と配管により接続したものである。この吸引相違80Bは、現像装置14等から漏出する不要トナーを第3吸引口87から二点鎖線の矢印で示すように第3吸引ダクト86に吸引し、その吸引ダクト86に吸引した空気等を排気口87から排出している。
上記共通の排気口85や排気口87から排出されたオゾン、放電生成物、トナー等は、吸引手段に至る途上か又は通過した部位にそれぞれ配置されたフィルター等の捕獲手段により捕獲される。なお、2つの吸引装置80A,80Bにおける吸引手段は、例えば1つにまとめられている。
The suction device 80 </ b> A includes a
Further, the
Ozone, discharge products, toner, and the like discharged from the
<吸気装置>
次に、吸気装置5について説明する。
<Intake device>
Next, the
吸気装置5は、図2、図3等に示すように、空気を吸引する回転ファン等を有する吸引機50と、その吸引機50と接続して空気の吸引を必要とする帯電調整用コロナ放電器16の内部やその周囲に存在する空気を吸引して排出させる吸引ダクト51とを備えている。
As shown in FIGS. 2, 3 and the like, the
吸引機50は、所要の風量の空気を吸引するように駆動制御される。このような吸引機50としては、例えばシロッコファン等の遠心送風機や、クロスフローファン、軸流送風機等の各種送風機を用いて構成されるものが使用される。また、吸引機50は、吸引した空気等を画像形成装置1の筐体100の外部に放出する構造になっている。さらに、吸引機50の吸気側の位置又は排気側の位置又はその双方の位置には、吸引される空気に交じる不要物を捕獲するためのフィルター等の捕獲手段が配置されている。
The
一方、吸気ダクト51は、図3〜図6等に示すように、空気の吸引を行う対象となる帯電調整用コロナ放電器16の長手方向Bの部分(シールドケース16aの背面板の開口16d)とほぼ向き合う状態で配置されて空気を吸い込む吸気口52と、吸引機50と接続され、吸気口52から吸い込まれた空気を吸い出す排気口53と、その吸気口52と排気口53の間をつないで空気を流すための通路空間54aが形成された通路部(本体部)54とを有した形状のものである。実施の形態1に係る吸気装置5では、吸気ダクト51の吸気口52が帯電調整用コロナ放電器16と物理的に離れているため、その吸気口52とコロナ放電器16のシールドケース16aの開口16dとの間が接続ダクト56で接続されている。
On the other hand, as shown in FIGS. 3 to 6 and the like, the
吸気ダクト51の通路部54は、図3から図5等に示すように、排気通路部54Aと第1曲げ通路部54Bと第2曲げ通路部54Cで構成されている。
The passage portion 54 of the
排気通路部54Aは、一端部が排気口53を設けて開口され、他端部が閉鎖されており、全体が帯電調整用コロナ放電器16の長手方向Bに沿って延びるように形成された角筒形状の通路部である。第1曲げ通路部54Bは、排気通路部54Aの他端部寄りの部位(途中)から通路空間54aの幅を広げた状態でほぼ下方(座標軸Yとほぼ平行する方向)に向けてほぼ直角に曲げられて延びるように形成された筒形状の通路部である。第2曲げ通路部54Cは、第1曲げ通路部54Bの一端部から通路空間の幅が同じ状態のままで水平方向(座標軸Xとほぼ平行する方向)に曲げられて帯電調整用コロナ放電器16に向けて延びるように形成された筒状の通路部である。
One end of the
第1曲げ通路部54Bと第2曲げ通路部54Cの各通路空間54aは、その幅(長手方向Bに沿う寸法)が互いにほぼ同じ寸法に設定されている。また、第2曲げ通路部54Cの終端部に通気口52が形成されている。吸気口52は、第2曲げ通路部54Cの一端部(終端部)の通路空間の断面形状よりも少し狭い長方形の開口形状からなる開口として形成されている(但し、吸気口52の長手方向の長さは第2曲げ通路部54Cの幅とほぼ同じである)。
The
吸気ダクト51の吸気口52は、その開口形状が帯電調整用コロナ放電器16の長手方向Bの部分(開口16d)と平行する長尺な開口形状(例えば長方形)になるよう形成されている。一方、排気口53は、その開口形状がほぼ正方形になるよう形成されている。この排気口53には、吸引機50と接続しその吸引機50の吸引力を及ぼして排気口53から空気を吸い出すための接続ダクト55が接続されている(図3、図4)。
The
このため、吸気ダクト51は、吸気口52と排気口53とが互いに異なる開口形状で形成されている関係になっている。ただし、吸気口52と排気口53が同じ形状である場合も、その開口面積が互いに異なるよう形成されているとき(相似形状であるとき)には、互いに異なる開口形状で形成されている関係に含まれるものとする。また、排気口53は、図3、図4等に示されるように、長方形の開口形状からなる吸気口53の長手方向Bにおける一方の端部53aよりも外側に所要の寸法Gだけ突出して存在する状態で形成されている。
For this reason, the
ところで、開口形状が互いに異なる吸気口52と排気口53を有する吸気ダクト51においては、その吸気口52と排気口53の間をつなぐ通路部54に通路空間54aの断面形状が途中で変更される部分が存在することになる。
実施の形態1に係る吸気ダクト51では、吸気口52の開口形状が長方形であるのに対して排気口53の開口形状が正方形であって互いに異なっているため、その通路部54(の通路空間54a)に曲げられた部分(実際には第1曲げ通路部54Bと第2曲げ通路部54C)が存在している。この結果、吸気ダクト51では、特に、排気通路部54Aにおける通路空間54aの断面形状がほぼ正方形であるのに対して、第1曲げ通路部54A及び第2曲げ通路部54Cにおける通路空間54aの断面形状がほぼ水平方向のみに広がった長方形(高さが変わらず)に変更されている。換言すれば、第1曲げ通路部54B及び第2曲げ通路部54Cの通路空間54aの断面形状が、排出通路部54Aに対してほぼ水平方向に急激に広くなった通路空間54aの断面形状になっている。
By the way, in the
In the
しかし、このような通路空間54aの断面形状が変化する部分が存在する吸気ダクト51にあっては、その断面形状が変化する部分において空気の流れに剥離や渦等の乱れが生じる。このため。このような吸気ダクト51では、排気口53から均一な風速で空気の吸出しをしても吸気口52から吸い込まれる空気の風速が不均一になってしまう傾向がある。実際には、吸気口52のうち排気口53に近い側の部位(一端部など)の風速が強く、それ以外の部位の風速が弱くなる傾向になる(図14参照)。
However, in the
このように吸気口52で吸い込む空気の風速が最終的に不均一になる傾向は、通路空間54aの断面形状の変化の有無にかかわらず、吸気ダクト51における空気を流す(進行)方向が変化する場合、つまり通路空間54aが途中で曲げられた形状になる場合もほぼ同様に発生する。さらに、吸気口52で吸い込む空気の風速が最終的に不均一になる傾向は、通路空間54aの断面形状が変化し、しかも空気を流す(進行)方向も変化する場合に、より顕著に発生する。
Thus, the tendency that the air velocity of the air sucked in at the
図12a〜12cは、吸気口52と排気口53とが互いに異なる開口形状で形成されている吸気ダクトの代表例510A〜510Cを示すものであり、図中にはその各ダクト510における吸気口52で吸い込む空気の風速と排気口53から出る空気の風速の各状態を矢印の長さでそれぞれ示している。つまり、矢印の長さが長いほど風速が速く、短いほど風速が遅くなることを示している。図12においては、各吸気ダクト510をその上面側から見た状態で示している。また、図中において矢印の長さが同じ場合は風速が同じであることを示している。さらに、図中の点線は各ダクトの通路空間(を形成する側壁部)を示している。ちなみに、吸気ダクト510B、510Cは、その空気を流す方向が途中で変更されている(通路空間54aが途中で曲げられている)とともに、その通路空間の断面形状及び断面積の少なくとも一方が変更されている構成例でもある。この他、図12dに示す吸気ダクト510Dは、吸気口52と排気口53とが互いに同じ開口形状(かつ同じ開口面積)で形成されている構成例であり、その空気を流す方向のみが途中で変更されているダクトである。
12a to 12c show representative examples 510A to 510C of intake ducts in which the
そこで、実施の形態1に係る吸気装置5の吸気ダクト51は、図3〜図6等に示すように、吸気口52と排気口53の間をつないで空気を流すための通路空間54aが少なくとも1箇所(本例では2箇所)で曲げられた形態で形成された通路部54と、通路部54の通路空間54aの空気を流す方向(R)の異なる部位に空気の流れを抑制する2つの抑制部61,62を設けている。
Therefore, the
2つの抑制部(61,62)のうちの1つの抑制部61は、通路部54の通路空間54aにおける空気を流す方向の上流側となる部位に、通気性部材70により塞いだ状態にした「最上流の抑制部」として設けられている。実施の形態1では、上記上流側となる部位を、最も上流の部位となる吸気口52とした。
One of the two suppressing portions (61, 62) is in a state in which the portion that is upstream in the direction of flowing air in the
通気性部材70は、例えば、複数の通気部71が点在する部材である。その複数の通気部71はいずれも、図5や図6に示すように、その各開口形状がほぼ円形で直線状に貫通するよう延びる貫通孔である。また、複数の通気部71は、例えば吸気口52の開口形状の長手方向Bに沿って等間隔に並べかつその長手方向Bと直交する短手方向Cにも前記等間隔と同じ間隔で4列存在させるように並べている。これにより、複数の通気孔71は、吸引通路部54Aの最上流端となる吸気口52の開口形状の全域に点在して存在するように形成されている。このため、実施の形態1における通気性部材70は、板状の部材に複数の通気部(孔)71が点在するように形成された多孔板になっている。さらに、複数の通気部71は、吸気口52の開口領域に対してほぼ均一に点在して(ほぼ一定の密度で)存在するように形成されていることが好ましいが、吸気口52から吸い込まれる空気の風速がむらになる要因にならない限りは、わずかな粗密の状態になって存在するように形成されていても構わない。
The
通気性部材70は、吸気ダクト51と同じ材料で一体に成形することで形成したものでも、あるいはダクト51とは別の材料で形成したものでもよい。通気部(孔)71の開口形状、開口寸法、孔長さ、及び孔の存在密度については、吸気口52を通して吸い込まれる空気の風速を可能な限り均一化するという観点から選択設定される。また、これらの値は、ダクト51の寸法(容量)や、ダクト51に吸い込むべき又は帯電調整用コロナ放電器16から吸うべき空気の単位時間当たりの流量なども考慮して設定される。
The
また、2つの抑制部(61,62)の残りの抑制部62は、図3から図5等に示すように、第1曲げ通路部54Bの所要の部位に、その第1曲げ通路部54Bの一部を横断した状態で遮断するとともに、その横断する方向Dに延びる隙間63を存在させて空気の通過を可能にした「最下流の抑制部」として設けられている。
Further, the remaining
最下流の抑制部62は、第1曲げ通路部54Bの外形を変更せずに、その曲げ通路部54Bの通路空間54a内に板状の遮断部材64を、通路空間54aの断面形状における一側面に対して隙間(63)をあけて横断する状態になるよう配置することで構成されている。詳しくは、遮断部材64は、図5等に示されるように、第1曲げ通路部54Bの通路空間54aにおける断面形状の一側壁面の部分を横断した状態で遮断し、また、その遮断部材の隙間63を形成するための一端部64aが通路空間54aの断面形状の一側壁面部に対して所要の間隔Hをあけた状態で配置されている。これにより、最下流の抑制部62は、通路空間54aの遮断部材64の一端となる側面部に、横断する方向Dに延びる細長いほぼ長方形状の隙間63が存在する構造になっている。
The most
この最下流の抑制部62を構成する隙間63の高さH,経路長M及び幅(長手方向Bの長さ)Wについては、第2曲げ通路部54Cから第1曲げ通路部54Bに流れ込んだ空気の風速を可能な限り均一化して排気通路部54Aに流すという観点から選択設定される。また、それらの値は、吸気ダクト51の寸法(容量)や、吸気ダクト51で吸い込む量又は帯電調整用コロナ放電器16から吸い込む空気の単位時間当たりの流量なども考慮して設定される。
About the height H, the path length M, and the width (length in the longitudinal direction B) W of the
以下、この吸気装置5の動作について説明する。
Hereinafter, the operation of the
吸気装置5は、画像形成動作時などの駆動設定時期になると、まず吸引機50が回転駆動して所要の風量の空気を吸う。吸引機50が始動すると、図7や図8に示すように、吸引機50では空気(E)を吸気して排気する動作が開始され、この吸引機50の動作により発生する空気の吸引力が接続ダクト55を通して吸気ダクト51に及ぶ。これにより、吸気ダクト51では、その吸気口52において空気(E)の吸い込みが開始される。
In the
この際、吸引機50の吸引力により、まず、吸気ダクト51の排気通路部54Aの通路空間54a内に存在する空気(E2)が排気口53から吸い出される。これにより、排気通路部54Aの通過空間54a内に存在する空気(E2)は、その通過空間54a内の空気を流すべき方向R1にほぼ沿って流れ、最終的に排気口53の手前でまとまった空気(E1)として排気口53を通過し、接続ダクト55へ流れ出る。このように排気口53から空気が吸い出されると、排気通路部54Aの通路空間54a内に吸引機50の吸引力が及ぶ。
At this time, the air (E2) existing in the
続いて、排気通路部54Aの通過空間54a内に及んだ吸引機50の吸引力により、第1曲げ通路部54Bの通路空間54a内に存在する空気(E3)が、排気通路部54Aの通過空間54a内に吸われて移動する。このとき空気(E3)は、図8に示すように、第1曲げ通路部54Bの通路空間54a内にある最下流の抑制部62における隙間63を通過して排気通路部54Aの通過空間54a内に流れ込む。
Subsequently, the air (E3) existing in the
この際、第1曲げ通路部54Bの通路空間54a内に存在する空気(E3)は、その通路空間54aにおける空気を流す方向R2に沿って流れようとするが、その一部が最下流の抑制部62における遮断部材64により進路を阻まれた状態になる一方で、その残りの一部が最下流の抑制部62における細長く狭い隙間63を通過して抑制された状態(圧力が上昇した状態)になってその隙間63から排気通路部54Aの通路空間54aに流れ込む。
At this time, the air (E3) existing in the
これにより、最下流の抑制部62がない場合には、第1曲げ通路部54Bから排気通路部54Aに吸われて流れる空気(E3)は、第1曲げ通路部54Bのうち排気口53(実際には吸引機50)に近い側の端部の領域をほとんど通過して極端に片寄った状態の空気(E3a)として流れてしまう傾向にあるが(図14参照)、最下流の抑制部62が存在する場合には、図8に示すように、第1曲げ通路部54Bのうち排気口53に近い側の端部の領域とは反対側の端部に至るまでの領域をも通過する空気(E3b,E3c)が多く存在するようになる。なお、空気(E3)が最下流の抑制部62における隙間63を通過すると、第1曲げ通路部54Bの通路空間54a内に吸引機50の吸引力が及び、このときの吸引力は第1曲げ通路部54Bと連続する第2曲げ通路部54Cの通路空間54a内にも及ぶことになる。
Thereby, when there is no most
最後に、第1曲げ通路部54B及び第2曲げ通路部54Cの通過空間54a内に及んだ吸引機50の吸引力により、吸気口52の外部に存在する空気(E5)が、その吸気口5を通して第2通路部54Cの通過空間54a内に吸い込まれる。このとき空気(E5)は、吸気口52に設けられた最上流の抑制部61を構成する通気性部材70を通過して第2曲げ通路部54Cの通過空間54a内に流れ込む。ここで、上記空気(E5)は、実施の形態1では吸気ダクト51と帯電調整用コロナ放電器16との間の接続ダクト56の内部に存在するものであるが、実質的にはコロナ放電器16のシールドケース16aの内部及びその周囲に存在する空気になる。
Finally, the air (E5) existing outside the
この際、吸気口52の外部に存在する空気(E5)は、吸気ダクト51の吸気口52から吸い込まれるが、このときの空気(E5)は最上流の抑制部61を構成する通気性部材70における複数の通気部(孔)71を通過して第2曲げ通路部54Cの通過空間54a内に流れ込む。このように吸気口52から空気が吸い込まれると、吸気口52の外部に吸引機50の吸引力が及ぶ。
At this time, the air (E5) existing outside the
これにより、吸気口52から吸い込まれる空気(E5)は、吸気口52の開口面積よりも相対的に狭い通気性部材70の複数の通気部71を通過することで流れが抑制された状態(このときも圧力が上昇した状態)になって吸い込まれる。
As a result, the air (E5) sucked from the
また、吸気口52から吸い込まれる空気(E5)は、吸気口52の開口領域全体にわたって点在するとともに同じ条件で形成された複数の通気部71を通過することになるため、吸気口52の開口形状にほぼ近い領域から均一な状態になって吸気口52から吸い込まれる環境になっている。しかし、実際には、吸気口52の長手方向Bにおいては、吸引機50の吸引力により前記最下流の抑制部62の隙間を通過するように流れるときの空気(E3)が、図7に例示するように、その隙間63のうち排気口53に近い側の端部63aの領域を通過する空気(E3a)の速度が最も早く、その隙間63の上記端部63aから次第に離れる各領域を通過する空気(E3b,E3c)の速度が離れるにつれて次第に遅くなるという影響を受ける。つまり、吸気口52の長手方向Bにおいては、図7に例示するように、その吸気口52のうち排気口53に近い側の端部52aの領域を通過する空気(E5a)の速度が最も早く、その吸気口52の上記端部52aから次第に離れる各領域を通過する空気(E5b,E5c,E5d)の速度も離れるにつれて次第に遅くなる。但し、このときの空気(E5)の吸気口52の長手方向Bにおける速度(風速)差は、実用上問題にならない程度の差である(図9参照)。
Further, the air (E5) sucked from the
以上により、吸気口52から吸い込まれる空気(E5)は、最上流の抑制部61における通気性部材70の複数の通気部71を通過することにより、その進行方向が吸気口52の長手方向Bとほぼ直交する方向に揃えられて吸い込まれるとともに、吸気口52の長手方向Bにおける空気の吸い込み速度が大幅に異なることを抑制された状態になる。また、吸気口52から吸い込まれる空気(E5)の風速は、吸気口52の開口形状(長方形)の長手方向Bにおいて大幅に異なることが抑制された状態になることに加え、その長手方向Bとほぼ直交する短手方向C(図6、図8等)において大幅に異なることも抑制された状態になる。
As described above, the air (E5) sucked from the
ちなみに、吸気口52から第2曲げ通路部54Cの通路空間54a内に吸い込まれる空気(E5)は、図8に示すように、第1曲げ通路部54と曲がった状態でつながっているため、第1曲げ通路部54の通路空間54a(最下流の抑制部62よりも空気を流す方向R2の上流側の部分)と併せた通路空間内で、一時的に循環するような状態で滞留する。これにより、吸気口52の長手方向B(及び短手方向C)において速度差をもって吸い込まれる空気(E5)は、その一時的に循環して滞留することにより混ざり合う結果、その速度差が飽和されてある程度解消される。
Incidentally, the air (E5) sucked into the
そして、吸気ダクト51の吸気口52における空気(E5)の吸引力は、接続ダクト56を介して、帯電調整用コロナ放電器16のシールドケース16aの内部やその開口16bにも及ぶ。これにより、帯電調整用コロナ放電器16のシールドケース16aの内部に存在する空気やその開口16の周囲に存在する空気が、吸気ダクト51の吸気口52から吸引される。
The suction force of the air (E5) at the
このとき吸気ダクト51の吸気口52における空気の吸い込みは、吸気口52の長手方向Bにおける空気の吸い込み速度が大幅に異なることが抑制されて吸気口52の長手方向Bでのむらの少ない空気の吸い込みが可能になるため、帯電調整用コロナ放電器16のシールドケース16aの内部等に存在する空気(E5)も、そのシールドケース16aの長手方向Bにおいてほぼ同じ速度で吸気ダクト51に吸い込まれる。
At this time, the suction of air at the
これにより、帯電調整用コロナ放電器16の動作時に、そのシールドケース16aの内部やその周辺において発生するオゾンや放電生成物がシールドケース16aの長手方向Bにおいて空気(E5)と共にほぼ均一に吸引されることとになる。従って、この吸気装置5を設置した作像ユニット10(Y,M,C,K)によれば、例えば、吸気装置による空気の吸引の感光ドラム11の軸方向において極端に片寄って行われることにより、帯電調整用コロナ放電器16で発生したオゾンや放電生成物が吸気装置による空気の吸引が相対的に弱い側に対応して感光ドラム11の像保持面の軸方向で片寄った状態で付着・堆積してしまい、それに起因した濃度むら等の画質不良が発生することを抑制することができる。
Thereby, during operation of the
<吸気口における風速分布>
図9は、この吸気装置5における吸気ダクト51の吸気口52での風速分布に関して行ったシミュレーションの結果を示す。
<Wind velocity distribution at the inlet>
FIG. 9 shows the result of a simulation performed on the wind speed distribution at the
シミュレーションは、吸気ダクト51として、その全体の形状が図3〜図6等に示すよう形状のもので、以下の条件からなるものを想定して行った。
吸気ダクト51としては、吸気口52が17.5mm×350mmの長方形の開口形状であり、その排出53が22mm×23mmのほぼ正方形の開口形状であるものを使用した。最上流の抑制部61は、孔径が0.3mm、長さが3mmの通気孔71を密度が0.42個/mm2(≒42個/cm2)となる条件で設けた多孔性部材70としてのポリヘドラルメッシュを用いて構成した。最下流の抑制部62は、排気口53の底端部53dから第1曲げ通路部54Bの空気の流れ方向R2の上流側に寸法N=6mmだけずれた位置となる部位において(図5)、隙間63の高さHが平均で1.5mmとなる寸法で、経路長Mが8mm、幅Wが345mmとなるように構成した。
The simulation was performed on the assumption that the overall shape of the
As the
また、シミュレーションは、上記吸気ダクト51の排気口53から吸い出される空気の平均風速が約10m/秒になる風量の空気を吸引機50から吸引することを前提とし、そのときの吸気口52の長手方向Bにおける風速を測定した。測定は、図8に示すように吸気口52の上下方向(座標軸Yにほぼ平行する方向)における上方位置P1、その中間位置P2及びその下方位置P3の3箇所について、長手方向Bの全域にそれぞれ移動させて行ったものである。なお、このシミュレーションは、熱流体解析ソフトウェアを用いて解析した(イタレーション数:1000回)ものである。また、このシミュレーションでは、物理モデルとして「k−ωSSTモデル(壁面近郷の速度境界を重視)」を適用し、壁面モデルとして「Hybrid Wall Function(0.1<Y+<100)」を適用した。
Further, the simulation is based on the premise that air of an air volume at which the average wind speed of the air sucked from the
図9のグラフにおいて、その横軸の長手方向(感光ドラムの軸方向とほぼ同じ)の位置が「0mm」との位置は、吸気口52の長手方向Bにおける中央位置に相当する。また、その横軸の長手方向の位置のうちマイナス側(図中の左手側)は、吸気ダクト51の吸気口52に近い側の端部52aの領域になる。
In the graph of FIG. 9, the position where the position in the longitudinal direction of the horizontal axis (substantially the same as the axial direction of the photosensitive drum) is “0 mm” corresponds to the center position in the longitudinal direction B of the
参考までに、図13に示すように、従来の吸気装置で使用されていた一般的な吸気ダクト(比較例)510Cを想定して上記シミュレーションを同様に行った。
吸気ダクト510Cとして、その全体の形状が図12cや図13に示すよう形状のもので、以下の条件からなるものを想定して行った。吸気ダクト510Cは、吸気口520が17.5mm×350mmの長方形の開口形状であり、その排出530が22mm×23mmのほぼ正方形の開口形状であるものを使用した。ちなみに、この吸気ダクト510Cでは実施の形態1に係る吸気ダクト51のような抑制部61,62は設けていない。
このときのシミュレーションの結果を図14に示す。
For reference, as shown in FIG. 13, the above simulation was performed in the same manner assuming a general intake duct (comparative example) 510C used in a conventional intake apparatus.
The
The simulation results at this time are shown in FIG.
図14に示す結果から、従来の吸気ダクト510Cでは、吸気口520における排気口530に近い側の端部520aの領域における風速に対して、吸気口520におけるそれ以外の領域(排気口530から遠ざかる側となる領域)における風速が極端に少なく、吸気口520の長手方向Bにおける空気の吸い込み速度の分布が極端に片寄った状態になることがわかる。
これに対し、図9に示す結果から、実施の形態1における複数の抑制部61,62を備えた吸気ダクト51では、吸気口52の長手方向Bにおける空気の吸い込み速度の分布が片寄った状態が抑制されていることがわかる。
From the results shown in FIG. 14, in the conventional intake duct 510 </ b> C, with respect to the wind speed in the region of the
On the other hand, from the result shown in FIG. 9, in the
[実施の形態2]
図10は、実施の形態2に係る吸気風装置を示すものであり、その吸気装置(5B)における吸気ダクト51Bを示している。
[Embodiment 2]
FIG. 10 shows an intake air device according to
この吸気装置(5B)は、構成の一部が異なる吸気ダクト51Bを使用するように変更した以外は実施の形態1に係る吸気装置5と同じ構成になっている。この吸気ダクト51Bは、図10に示すように、実施の形態1における第1曲げ通路部54B及び第2曲げ通路部54Cを構成が異なる第1曲げ通路部54D及び第2曲げ通路部54Eに変更するとともに3つめの抑制部65を追加して変更した以外は実施の形態1における吸気ダクト51と同じ構成である。これ以降の説明や図面においては、共通する構成要素について同じ符合を付し、また必要な場合以外はその構成要素の説明を省略する。
The intake device (5B) has the same configuration as that of the
すなわち、吸気ダクト51Bの第1曲げ通路部54Dは、通路空間54aの空気を流す方向R2の上流側になる部分の高さがその下流側になるにつれて次第に細くなる形状にしている点で変更している。また、吸気ダクト51Bの第2曲げ通路部54Eは、第1曲げ通路部54Dの空気を流す方向R2におけるほぼ中間の地点となる部位(側面部)から、通路空間54aの幅(長手方向Bに沿う寸法)が同じ状態のままでほぼ水平方向に曲げられて帯電調整用コロナ放電器16に近づくよう延びた状態で形成している点と、その通路部54Eの終端部に、その終端部の通路空間54aの断面形状とほぼ同じ開口形状(長方形状)からなる吸気口52を形成している点で変更している。
That is, the first
また、3つめの抑制部(中段の抑制部)65は、通路空間54aの空気を流す方向において最上流の抑制部61と最下流の抑制部62との間になる部位に設けられている。具体的には、第2曲げ通路部54Eの通路空間54aの空気を流す方向の下流側になる部位に設けられている。また、この中段の抑制部65は、吸気口52の開口形状の長手方向Bと平行する方向に延びる細長い長方形の隙間66を有する形態で構成されている。
The third suppression unit (middle suppression unit) 65 is provided at a portion between the most
実施の形態2における中段の抑制部65は、第2曲げ通路部54Eの外形をしぼるような形状に変更し、その通路部54Eの通路空間54aのほぼ中央部に狭めた状態の隙間(狭小通路)66を存在させる形状に形成することで構成されている。また、この隙間66の高さH,経路長M、及び幅Wは、最下流の抑制部62における隙間63の場合とほぼ同様に、第1曲げ通路部54Dから第2曲げ通路部54Eに流れる空気の風速を可能な限り均一化する等の観点から選択設定され、また吸気ダクト51Bの寸法(容量)や、吸気ダクト51Bの全通路空間54a又は帯電調整用コロナ放電器16から吸い出すべき空気の単位時間当たりの流量なども考慮して設定される。
The middle-
以下、この吸気装置(5B)の動作について説明する。 Hereinafter, the operation of the intake device (5B) will be described.
この吸気装置では、吸引機50の動作により発生する空気の吸引力が接続ダクト55を通して吸気ダクト51に及び、これにより吸気ダクト51Bではその吸気口52において空気(E)の吸い込みが開始される。
In this intake device, the suction force of the air generated by the operation of the
この際、吸引機50の吸引力により、実施の形態1に係る吸気ダクト51の場合と同様に、吸気ダクト51Bの排気通路部54Aの通路空間54a内に存在する空気(E2)が排気口53から吸い出される。これにより、排気通路部54Aの通過空間54a内に存在する空気(E2)は、最終的に排気口53の手前でまとまった空気(E1)として排気口53を通過し、接続ダクト55へ流れ出る。このように排気口53から空気(E2)が吸い出されると、排気通路部54Aの通路空間54a内に吸引機50の吸引力が及ぶ。
At this time, the air (E2) existing in the
続いて、排気通路部54Aの通過空間54a内に及んだ吸引機50の吸引力により、第1曲げ通路部54Dの通路空間54a内に存在する空気(E3)が、排気通路部54Aの通過空間54a内に吸われて移動する。このとき空気(E3)は、図11に示すように、第1曲げ通路部54Dの通路空間54a内にある最下流の抑制部62における隙間63を通過して排気通路部54Aの通過空間54a内に流れ込む。
Subsequently, the air (E3) existing in the
この際、第1曲げ通路部54Dの通路空間54a内に存在する空気(E3)は、その通路空間54aにおける空気を流す方向R2に沿って流れようとするが、その一部が最下流の抑制部62における遮断部材64により進路を阻まれた状態になる一方で、その残りの一部が最下流の抑制部62における細長く狭い隙間63を通過して抑制された状態(圧力が上昇した状態)になってその隙間63から排気通路部54Aの通路空間54aに流れ込む。
At this time, the air (E3) existing in the
これにより、吸気ダクト51Bでも、実施の形態1に係る吸気ダクト51の場合と同様に、第1曲げ通路部54Dのうち排気口53に近い側の端部の領域とは反対側の端部に至るまでの領域をも通過する空気(E3b,E3c)が多く存在するようになる(図8参照)。なお、最下流の抑制部62における隙間63を空気(E3)が通過すると、第1曲げ通路部54Dの通路空間54a内に吸引機50の吸引力が及び、このときの吸引力は第1曲げ通路部54Dの通路空間54a内に及ぶことになる。
Thereby, also in the
続いて、第1曲げ通路部54Dの通路空間54a内に及んだ吸引機50の吸引力により、第2曲げ通路部54Eの通路空間54a内に存在する空気(E7)が、第1曲げ通路部54Dの通過空間54a内に吸われて移動する。このとき空気(E7)は、図11に示すように、第2曲げ通路部54Eの通路空間54a内にある中段の抑制部65における隙間66を通過して第1曲げ通路部54Dの通過空間54a内に流れ込む。
Subsequently, the air (E7) existing in the
この際、第2曲げ通路部54Eの通路空間54a内に存在する空気(E7)は、その通路空間54aにおける空気を流す方向R2に沿って流れようとするが、中段の抑制部65における細長く狭い隙間66を通過して抑制された状態(圧力が上昇した状態)になってその隙間66から第1曲げ通路部54Dの通路空間54aに流れ込む。この中段の抑制部65における隙間66を空気(E7)が通過すると、第2曲げ通路部54Eの通路空間54a内に吸引機50の吸引力が及ぶことになる。
At this time, the air (E7) existing in the
これにより、吸気ダクト51Bでも、実施の形態1に係る吸気ダクト51の場合と同様に、第2曲げ通路部54Eのうち排気口53に近い側の端部の領域とは反対側の端部に至るまでの領域をも通過する空気(E7b,E7c)が多く存在するようになる。また、第1曲げ通路部54Dの通路空間54aに流れ込んだ空気(E7)は、第2曲げ通路部54Eの通路空間54aや隙間66の空間よりも容積の広い第1曲げ通路部54Dの通路空間54aにおいて一時的に循環するような状態で滞留する。これにより、第1曲げ通路部54Dの通路空間54aの長手方向Bにおいて速度差をもって吸い込まれる空気(E7)は、その一時的に空気(E6)のごとく循環して滞留することにより混ざり合う結果、その速度差が飽和されてある程度解消される。
As a result, in the
最後に、第2曲げ通路部54Eの通過空間54a内に及んだ吸引機50の吸引力により、吸気口52の外部に存在する空気(E8)が、吸気ダクト51Bの吸気口52を通して第2通路部54Eの通過空間54a内に吸い込まれる。このとき空気(E8)は、吸気口52に設けられた最上流の抑制部61を構成する通気性部材70を通過して第2曲げ通路部54Cの通過空間54a内に流れ込む。
Finally, due to the suction force of the
この際、吸気口52の外部に存在する空気(E8)は、吸気ダクト51Bの吸気口52から吸い込まれるが、このときの空気(E8)は最上流の抑制部61を構成する通気性部材70における複数の通気部(孔)71を通過して第2曲げ通路部54Eの通過空間54a内に流れ込む。このように吸気口52において空気が吸い込まれると、吸気口52の外部に吸引機50の吸引力が及ぶ。
At this time, the air (E8) existing outside the
これにより、吸吸気ダクト51Bの気口52から吸い込まれる空気(E8)は、吸気口52の開口面積よりも相対的に狭い通気性部材70の複数の通気部71を通過することで流れが抑制された状態(このときも圧力が上昇した状態)になって吸い込まれる。
Thereby, the air (E8) sucked from the
また、吸気ダクト51Bの吸気口52から吸い込まれる空気(E8)は、吸気口52の開口領域全体にわたって点在するとともに同じ条件で形成された複数の通気部71を通過することになるため、吸気口52の開口形状にほぼ近い領域から均一な状態になって吸気口52から吸い込まれる環境になっている。しかし、実際には、吸気口52の長手方向Bにおいては、吸引機50の吸引力により前記最下流の抑制部62の隙間63及び中段の抑制部65の隙間66を通過するように流れるときの空気(E3,E7)が、その隙間63、66のうち排気口53に近い側の端部63a、66aの領域を通過する空気(E3a等)の速度が最も早く、その隙間63,66の上記端部63a、66aから次第に離れる各領域を通過する空気(E3b,E3c)の速度が離れるにつれて次第に遅くなるという影響を受ける。つまり、吸気口52の長手方向Bにおいては、その吸気口52のうち排気口53に近い側の端部52aの領域を通過する空気(E8a)の速度が最も早く、その吸気口52の上記端部52aから次第に離れる各領域を通過する空気(E8b,E8c,E8d)の速度も離れるにつれて次第に遅くなる(図7参照)。但し、このときの空気(E8)の吸気口52の長手方向Bにおける速度(風速)差は、実用上問題にならない程度の差である。
Further, the air (E8) sucked from the
以上により、吸気ダクト51Bの吸気口52から吸い込まれる空気(E8)は、最上流の抑制部61における通気性部材70の複数の通気部71を通過することにより、その進行方向が吸気口52の長手方向Bとほぼ直交する方向に揃えられて吸い込まれるとともに、吸気口52の長手方向Bにおける空気の吸い込み速度が大幅に異なることを抑制された状態になる。また、吸気口52から吸い込まれる空気(E8)の風速は、吸気口52の開口形状(長方形)の長手方向Bにおいて大幅に異なることが抑制された状態になることに加え、その長手方向Bとほぼ直交する短手方向C(図10等)において大幅に異なることも抑制された状態になる。
As described above, the air (E8) sucked from the
ちなみに、吸気口52から第2曲げ通路部54Eの通路空間54a内に吸い込まれる空気(E8)は、中段の抑制部65により流れが抑制された状態になるため、第2曲げ通路部54Eの通路空間54a内で、一時的に循環するような状態で滞留する。これにより、吸気口52の長手方向B(及び短手方向C)において速度差をもって吸い込まれる空気(E8)は、その一時的に循環して滞留することにより混ざり合う結果、その速度差が飽和されてある程度解消される。
Incidentally, the air (E8) sucked into the
そして、吸気ダクト51Bの吸気口52における空気(E8)の吸引力は、接続ダクト56を介して、帯電調整用コロナ放電器16のシールドケース16aの内部やその開口16bにも及ぶ。これにより、帯電調整用コロナ放電器16のシールドケース16aの内部に存在する空気やその開口16の周囲に存在する空気が、吸気ダクト51の吸気口52から吸引される。
The suction force of the air (E8) at the
このとき吸気ダクト51Bの吸気口52における空気の吸い込みは、吸気口52の長手方向Bにおける空気の吸い込み速度が大幅に異なることが抑制されて吸気口52の長手方向Bでのむらの少ない空気の吸い込みが可能になるため、帯電調整用コロナ放電器16のシールドケース16aの内部等に存在する空気(E5)も、そのシールドケース16aの長手方向Bにおいてほぼ同じ速度で吸気ダクト51に吸い込まれる。
At this time, the suction of air at the
このように吸気ダクト51Bによれば、帯電調整用コロナ放電器16の動作時に、そのシールドケース16aの内部やその周辺において発生するオゾンや放電生成物が、シールドケース16aの長手方向Bにおいて空気(E8)と共にほぼ均一に吸引される。従って、この吸気装置5(B)を設置した作像ユニット10(Y,M,C,K)によれば、例えば、吸気装置による空気の吸引の感光ドラム11の軸方向において極端に片寄って行われることにより、帯電調整用コロナ放電器16で発生したオゾンや放電生成物が吸気装置による空気の吸引が相対的に弱い側に対応して感光ドラム11の像保持面の軸方向で片寄った状態で付着・堆積してしまい、それに起因した濃度むら等の画質不良が発生することを抑制することができる。
As described above, according to the
[他の実施の形態]
吸気ダクト51における抑制部としては、実施の形態1では2つの抑制部61,62を設けた場合、実施の形態2では3つの抑制部61,62,65を設けた場合を示したが、4個以上となる複数のものを設けても構わない。また、抑制部は、最下流の抑制部も含めて、そのいずれもダクト51の本体部54の通路空間54aにおいてその断面形状が変更される部位や、その通路空間54aにおいて空気を流す方向が変更された後(直後など)の部位に設けることが好ましい。
[Other embodiments]
As the restraining portion in the
最下流の抑制部62については、実施の形態1,2において複数の通気部(孔)71を出口53の開口領域全体にほぼ均一に点在させるよう形成した通気性部材70を用いて構成した場合を例示したが、その最下流の抑制部62は、例えば、フィルター等に適用される不織布等の多孔質部材(複数の通気部71が不規則な形状の貫通隙間であるもの)に代表される通気性部材70を用いて構成することもできる。
The most
また、吸気ダクト51としては、その全体の形状が実施の形態1,2で例示した場合に限らず、他の形状のものを適用することができ、例えば、図12に例示したような吸気ダクト510(510A〜510C)を適用してもよい。
Further, the
この他、吸気装置5(5B)を適用する対象構造物としては、実施の形態1,2で例示した帯電調整用コロナ放電器16に限定されず、空気の吸引を必要とする一方向に長い(対象)部分を有する構造物(構成部品や構成機器など)であればよい。その他の対象構造物としては、例えば、現像装置14の感光ドラム11と向き合う部分のうち感光ドラム11の回転方向の上流側及び下流側の少なくとも一方となる周辺部分や、感光ドラム11のドラム清掃装置17と帯電装置12との間となる部位や、ベルト清掃措置26の中間転写ベルト21と向き合う部分のうち中間転写ベルト21の回転方向の上流側及び下流側の少なくとも一方となる周辺部分などである。また、感光ドラム11や中間転写ベルト21に代表される像保持体においては、オゾン、トナー等の不要物が付着して画質劣化を誘発するおそれのある部分が空気の吸引が必要となる対象構造物となる。
In addition, the target structure to which the intake device 5 (5B) is applied is not limited to the charging
また、画像形成装置1については、吸気装置5(5B)を適用する必要がある対象構造物を装備するものであれば、その画像形成方式等の構成については特に限定されない。必要であれば、現像剤以外の材料で構成される画像を形成する画像形成装置であっても構わない。
The
1 …画像形成装置
5 …吸気装置
11…感光ドラム(像保持体)
16…帯電調整用コロナ放電器(対象構造物)
21…中間転写ベルト(像保持体)
43…開口部(対象構造物の長手方向の部分)
50…吸引機
51,51B…吸気ダクト(吸気管)
52…吸気口
53…排気口
54…通路部
54a…通路空間
54B、54D…第1曲げ通路部(曲げ通路部)
54C、54E…第2曲げ通路部(曲げ通路部)
61…最上流の抑制部(複数の抑制部の1つ)
63,66…隙間
62…最下流の抑制部(複数の抑制部の1つ。隙間を有する形態の抑制部)
65…中段の抑制部(複数の抑制部の1つ。隙間を有する形態の抑制部)
70…通気性部材
B …長手方向
E …空気(の流れ)
R …導入通路部の空気を流すべき方向
DESCRIPTION OF
16 ... Corona discharger for charging adjustment (target structure)
21. Intermediate transfer belt (image carrier)
43 ... Opening (longitudinal portion of the target structure)
50 ...
52 ...
54C, 54E ... 2nd bending passage part (bending passage part)
61 .. most upstream suppression unit (one of a plurality of suppression units)
63, 66 ...
65 ... middle-stage suppression unit (one of a plurality of suppression units, a suppression unit having a gap)
70 ... Breathable member B ... Longitudinal direction E ... Air (flow)
R: Direction in which air in the introduction passage should flow
Claims (9)
前記吸気口と異なる開口形状からなり、前記吸気口から吸い込まれた空気を吸い出す排気口と、
前記吸気口と前記排気口の間をつないで空気を流すための通路空間が形成された通路部と、
前記通路部の通路空間の空気を流す方向において異なる部位に設けられ、空気の流れを抑制する複数の抑制部と
を備えたことを特徴とする吸気管。 It has a long opening shape in one direction parallel to a long longitudinal portion in one direction of the target structure requiring air suction, and is arranged in a state facing the longitudinal portion of the target structure to suck in air The air inlet,
An exhaust port that has an opening shape different from that of the intake port, and sucks out air sucked from the intake port;
A passage portion formed with a passage space for flowing air by connecting between the intake port and the exhaust port;
An intake pipe, comprising: a plurality of suppressing portions that are provided at different portions in the direction of flowing air in the passage space of the passage portion and suppress the flow of air.
前記隙間を有する形態の抑制部が、前記曲げ通路部の通路空間の所要の部位に設けられている請求項4に記載の吸気管。 The passage portion has a bent passage portion after a direction in which air flows is bent,
The intake pipe according to claim 4, wherein the suppressing portion having the gap is provided in a required portion of the passage space of the bent passage portion.
前記吸気管が請求項1乃至5のいずれか1項に記載の吸気管であることを特徴とする吸気装置。 A suction machine for sucking air; and an intake pipe having an exhaust port connected to the suction machine,
6. An intake device according to claim 1, wherein the intake pipe is the intake pipe according to any one of claims 1 to 5.
前記吸気装置が請求項6に記載の吸気装置であることを特徴とする画像形成装置。 A target structure that requires air suction, and an intake device that sucks air present in the target structure,
An image forming apparatus, wherein the air intake device is the air intake device according to claim 6.
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