JP2015184533A - 吸気管、吸気装置及び画像形成装置 - Google Patents

吸気管、吸気装置及び画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】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向き合う状態で配置されて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気口からの空気を排出する排気口と、その吸気口と排気口の間をつなぐ通路空間が形成され、その通路空間が途中で曲げられている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等を提供する。
【解決手段】吸気管は、上記通路部の曲げられた部位よりも空気を流す方向の上流側の部分における通路空間に設けられ、上流側の部分における通路空間を上記吸気口の開口形状の長手方向と平行する方向に沿って横断する細長い通気部を存在させて遮断して空気の流れを抑制する抑制部を備えている。
【選択図】図3

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。
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。
特開平10−20723号公報
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気口からの空気を排出する排気口と、その吸気口と排気口の間をつなぐ通路空間が形成され、その通路空間が途中で曲げられている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。
この発明(A1)の吸気管は、
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、前記吸気口からの空気を排出する排気口と、
前記吸気口と前記排気口の間をつなぐ通路空間が形成され、前記通路空間が途中で曲げられた通路部と、
前記通路部の曲げられた部位よりも空気を流す方向の上流側の部分における通路空間に設けられ、前記上流側の部分における通路空間を前記吸気口の開口形状の長手方向と平行する方向に沿って横断する細長い通気部を存在させて遮断して空気の流れを抑制する抑制部と
を備えたことを特徴とするものである。
この発明(A2)の吸気管は、上記発明A1の吸気管において、前記抑制部における通気部が、前記上流側の部分における通路空間の高さ寸法の1/5以下の値の高さからなる貫通部で構成されているものである。
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又はA2の吸気管であることを特徴とするものである。
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。
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。
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。
上記発明A1の吸気管によれば、抑制部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。
上記発明A3の吸気管では、抑制部における通気部が通路空間の高さ寸法の1/5を超える値の高さからなる構成にした場合に比べて、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抑制できる。
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にわたってむらの少ない空気の吸い込みが可能になる。
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あっても、それら(対象構造物)の空気の吸引を必要とする長手方向の各部分に対し、吸気管における吸気口の長手方向にわたってむらの少ない空気の吸い込みが可能になる。
上記発明C1の画像形成装置によれば、対象構造物に対し、吸気装置の吸気管における吸気口の長手方向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。
上記発明C2の画像形成装置では、コロナ放電器、現像装置及び像保持体のいずれの場合であっても、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、吸気装置の吸気管における吸気口の長手方向にわたってむらの少ない空気の吸い込みが可能になる。
実施の形態1等に係る吸気装置(吸気ダクトを含む)を用いた画像形成装置の構成を示す概要図である。 図1の画像形成装置の要部(吸気装置を適用する作像ユニットなど)の構成を示す概略斜視図である。 図1の画像形成装置に用いる吸気装置とその吸気の対象となる構造物の帯電調整用コロナ放電器の概要を示す概略斜視図である。 図3の吸気装置(吸気ダクト)を上方から見たときの状態を示す概要図である。 図3の吸気装置における吸気ダクトをその吸気口側から見たときの状態を示す概要図である。 図3のQ−Q線に沿う吸気装置(吸気ダクト)及びコロナ放電器の構成を示す断面概要図である。 図5のQ−Q線に沿う吸気ダクトの構成を示す断面概要図である。 図3の吸気ダクトにおいて空気の流れる方向及び状態を上方から見たときの状態で模式的に示す概要図である。 図3の吸気ダクトにおいて空気の流れる方向及び状態を図5に示す断面状態で見たときの状態として模式的に示す概要図である。 吸気ダクトに関する試験Aにおける条件を示す図表である。 試験Aの吸気時低風量のときのシミュレーション結果(吸気口の長手方向における吸気の風速分布)を示すグラフ図である。 試験Aの吸気時高風量のときのシミュレーション結果(吸気口の長手方向における吸気の風速分布)を示すグラフ図である。 吸気ダクトに関する試験Bで使用する吸気ダクトの構成例を示す概念図である。 試験Bにおけるシミュレーション結果(吸気口の長手方向における吸気の風速分布)を示すグラフ図である。 吸気ダクトの別の形態例を示す上面概念図である。 比較例としての吸気ダクトの一例を示すものであり、(a)はその吸気ダクトを示す概略斜視図、(b)は(a)のQ−Q線に沿う断面図である。 図16の吸気ダクトに関する試験Bと同様のシミュレーション結果を示すグラフ図である。
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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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状の開口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、画像形成時等の所要の時期になると、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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(主に画像の濃度むら)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。
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の構成を採用している。すなわち、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)を吹きつける構成を採用し、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。
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の構成を採用している。すなわち、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(二点鎖線の矢印)を、そのオゾンや放電生成物や不要トナーと共に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。
上記吸引装置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、最終的に、その各吸引ダクト81,83にそれぞれ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、上記吸引装置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。
<吸気装置>
次に、吸気装置5について説明する。
吸気装置5は、図2から図4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ための吸引ダクト51とを備えている。
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から選択され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、吸引される空気に混在す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。
一方、吸気ダクト51は、図3から図7等に示すように、空気を吸引する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排出する排気口53と、その吸気口52と排気口53と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のシールドケース16aの後方側における外表面を覆うような状態で配置されており、これにより、その吸気口52がシールドケース16aの背面板における開口16dと接続された状態になっている(図2や図9を参照)。
吸気ダクト51の通路部54は、図3、図4等に示すように、吸気通路部54Aと、吸気通路部54Aから通路空間が所望の方向に曲げられて続く曲げ通路部54Bで構成されている。
吸気通路部54Aは、その一端部が吸気口52を設けて開口され、その他端部が曲げ通路部54Bの通路空間54abの一部とつながっており、その通路部全体の外観が帯電調整用コロナ放電器16の長手方向B(座標軸Zとほぼ平行する方向)に沿って延びるよう形成されているとともにコロナ放電器16の開口16dから遠ざかる方向(座標軸Xとほぼ平行する方向)にも延びるよう形成された横長の角筒形状からなる通路部である。通気通路部54Aの通路空間54aaも、その通路部全体の外観とほぼ同様に横長の角筒形状で形成されている。また、曲げ通路部54Bは、吸気通路部54Aの他端部と接続された後に、帯電調整用コロナ放電器16の長手方向Bの一方向に沿って延びるよう形成されており、その一端部が閉鎖され、その終端部が排気口53として開口され、その通路部全体の外観が角筒形状からなる通路部である。曲げ通路部54Bについては、その終端部に排気口53が存在するため、排気通路部と称することもできる。この曲げ通路部(排気通路部)54Bの通路空間54abも、その通路部全体の外観とほぼ同様に角筒形状で形成されている。
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(例えば横長の長方形)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(例えば少し縦長の長方形)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から空気を排出させるための接続ダクト55が接続されている(図3、図4)。
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4、図5等に示されるように、長方形の開口形状からなる吸気口52の長手方向Bにおける一方の端部52a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。
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の開口形状がほぼ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(実際には通気通路部54Aと曲げ通路部54Bの接続部分)が存在している。この結果、吸気ダクト51では、特に、吸気通路部54Aにおける通路空間54aaの断面形状がほぼ水平方向のみに広がった長方形であるのに対して、曲げ通路部54Bにおける通路空間54abの断面形状がほぼ正方形(高さが変わらず)に変更されている。換言すれば、曲げ通路部54Bの通路空間54abの断面形状が、吸気通路部54Aの通路空間54aaに対してほぼ水平方向(座標軸X又はZとほぼ平行する方向)に急激に狭くなった断面形状になっている。
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)52a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17参照)。
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。
図15a〜15c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15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。特に吸気ダクト510Cは、排気口53を、吸気口52が設けられた吸気通路部の後方側の一側面部に開設した構造のものである。この他、図15d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。
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から図7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通路空間54aが少なくとも1箇所(本例では1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に空気の流れを抑制する抑制部61を設けている。
抑制部61は、通路部54の通気通路部54Aと曲げ通路部54Bの間で通路空間が曲げられた部分よりも上流側の部分である通気通路部54Aの通路空間54aaに設けている。この抑制部61としては、吸気通路部54Aの所要の位置に、その吸気通路部54Aにおける通路空間54aaの一部を吸気口52の長手方向Bと平行する方向(横断方向)に沿って横断する細長い通気部63を存在させて遮断する形態のものを採用している。
実施の形態1における抑制部61は、吸気通路部54Aの外形を変更せずに、その通路部54Aの通路空間54aa内に板状の遮断部材64を、その通路空間54aaの断面形状における一側面54bに対して一定の隙間をあけて横断する状態で配置することにより構成されたものである。詳しくは、遮断部材64は、図5、図6等に示すように、吸気口52の幅Wと同じ長さ(幅)からなる厚さSmの平板であり、吸気通路部54Aの吸気口52から距離Dだけ内側に入り込んだ位置において、その通路空間54aaを上記横断方向(長手方向Bと平行する方向)に沿って横断する状態で遮断するとともに、その遮断部材の一端部(長辺側の下端部)64aが通路空間54aaの一内壁面64aとの間で所要の間隔Shをあけて連続した隙間を存在させる状態で配置されている。
この抑制部61は、その遮断部材64(の一端部64a)と通路空間54aの一内壁面54b(通路空間54aaの下面部)との間に帯状に連続して存在する隙間(貫通部)を、細長い形状の通気部63としている。また、この抑制部61は、図6や図7に示すように、排気口53のうち吸気口52に近い側の端部53aを通過する長手方向Bの位置を基準にして吸気口52に近づく側に所定の距離Nだけずれた位置に存在するよう配置されている。
この抑制部61においては、図6等に示す通気部63(貫通部)の高さSh,その経路長Sm、及びその設置開始位置(吸気口52から内側に入り込む距離D)について、通気通路部54Aから曲げ通路部54Bに流れ込んだ空気の風速を可能な限り均一化させることができる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で吸い込む空気の量又は帯電調整用コロナ放電器16から吸い込む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。図6における符号Hは、通気通路部54Aの通路空間54aaの高さ寸法を示す(この例では吸気口52の高さ寸法でもある)。また、同じく符号Lは、抑制部61(の遮蔽部材64)から空気の流れる方向の下流側に存在する通路空間54ab部分の長さの寸法を示す。
以下、この吸気装置5の動作について説明する。
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8に示すように、吸引機50では空気(E)を吸気して排出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。
この際、吸引機50の吸引力により、まず、吸気ダクト51の曲げ通路部54Bの通路空間54ab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、曲げ通路部54Bの通過空間54ab内に存在する空気(E2)は、その通過空間54ab内の空気を流す方向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排出空気(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、曲げ通路部54Bの通路空間54ab内に吸引機50の吸引力が及ぶ。
続いて、曲げ通路部54Bの通過空間54ab内に及んだ吸引機50の吸引力により、吸気通路部54Aの通路空間54aa内に存在する空気(E3)が、曲げ通路部54Bの通過空間54ab内に吸い込まれるように移動する。このとき空気(E3)は、図8や図9に示すように、吸気通路部54Aの通路空間54aa内にある抑制部61における通気部63を通過して曲げ通路部54Bの通過空間54ab内に流れ込む。
この際、吸気通路部54Aの通路空間54aa内に存在する空気(E3)は、その通路空間54aaにおける空気を流す方向R2に沿って流れようとする。しかし、その空気(E3)は、抑制部61における遮断部材64により進路を阻まれるので、その抑制部61における細長い通気部63を少しずつ通過できる状態になり、全体として抑制された状態(圧力が上昇した状態)になって通気部63の隙間(貫通部)を通過して曲げ通路部54Bの通路空間54abに流れ込むことになる。
これにより、図8に示すように、吸気通路部54Aから曲げ通路部54Bに吸われて流れる空気(E3)は、一般に、吸気通路部54A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に集中して片寄った状態の空気(E3a)として流れる傾向にある。しかし、この吸気ダクト51にあっては、最上流の抑制部61を設けていることにより、吸気通路部54Aのうち排気口53に近い側の端部54Acの領域だけに片寄ることなく、その端部54Acの領域とは反対側の端部54Adに至るまでの領域をも通過する空気(E3b,E3c)が多くなる。ちなみに、抑制部61を設けていない吸気ダクトの場合には、吸気通路部54Aから曲げ通路部54Bに流れる空気(E3)が、吸気通路部54Aのうち排気口53に近い側の端部(54Ac)の領域をほとんど通過し、全体として一端側に極端に片寄った状態の空気(E3a)として多く流れてしまう(図14参照。図中の左端は、吸気通路部54Aのうち排気口53に近い側の端部54Acに相当する。)。
この結果、空気(E3)は、抑制部61における通気部63の長手方向Bのうち排気口53に近い側の端部63aの周辺に相対的に多く片寄った状態で通過することがなくなり、その通気部63の長手方向Bのほぼ全域にわたってほぼ同じ状態(ほぼ均一化されてむらが少ない状態)で通過するようになる。また、この空気(E3)が抑制部61における通気部63を少なくとも通過することによって、抑制部61よりも空気を流す方向R2の上流側になる通気通路部54Aの通路空間54aa内に対して吸引機50の吸引力が及ぶことになる。
最後に、吸気通路部54Aの通過空間54aa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(E4)が、その吸気口52を通して吸気通路部54Aの通過空間54aa内に吸い込まれる。このとき外部の空気(E4)は、実際には、帯電調整用コロナ放電器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。そして、この空気(E4)が吸気口52から通気通路部54Aの通過空間54aa内に吸い込まれると、吸引機50の吸引力が吸気口52の外部に及んだことになる。
この際、吸気口52から吸い込まれる空気(E4)は、吸気通路部54Aの通過空間54aa内に移動して存在する空気(E3)になった後に、前述したように抑制部61における通気部63をその長手方向のほぼ全域にわたってほぼ同じ状態で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空間から均一な状態になって吸い込まれるようになる。
なお厳密には、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上流の抑制部61の通気部63を通過して流れるときの空気(E3)が、図8に例示するように、その通気部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、その通気部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(例えばE3b,E3c)の速度がその離れる距離が増えるにつれて次第に遅くなるという影響を受けるようになる。つまり、吸気口52の長手方向Bにおいては、図8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(E4a)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(例えばE4b,E4c,E4d)の速度がその離れる距離が増えるにつれて次第に遅くなる。ただし、このときの空気(E4)の吸気口52の長手方向Bにおける各地点での速度(風速)差は、実用上問題にならない程度の小さな差である(図11参照)。
以上により、吸気ダクト51の吸気口52から吸い込まれる空気(E4)は、最上流の抑制部61における細長い通気部63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流れるよう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が抑制されてほぼ均一化された状態になる。また、吸気口52から吸い込まれる空気(E4)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5等)において大幅に異なることも抑制された状態になる。
そして、吸気ダクト51の吸気口52における空気(E4)の吸引力は、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。
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その長手方向Bにおいてむらの少ないほぼ均一化された状態での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(E4)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(の吸気口52)に吸い込まれる。
これにより、帯電調整用コロナ放電器16の動作時にシールドケース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において吸気ダクト51の吸気口52により空気(E4)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5による空気の吸引が感光ドラム11の軸方向において極端に片寄って行われた場合において生じていた以下の不具合を低減することができる。すなわち、その吸気装置5の空気の吸引が極端に片寄って行われた場合には、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5による空気の吸引が相対的に弱い部位に対応して感光ドラム11の像保持面の軸方向における一部に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という不具合が生じていたが、このような不具合が生じることを低減することができる。
<吸気ダクトに関する試験A>
試験Aは、以下の基本構成からなる吸気ダクト51における抑制部61の条件を図10に示す各種値に設定したうえで、その各試験例(試験No.1〜20)における抑制部61の通気部63の手前部分を通過する空気の風速についてシミュレーションした。
試験Aの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が高さ:22mm×幅W:350mmの長方形の開口形状であり、その排出口53が高さ:22mm×幅L:18mmのほぼ正方形の開口形状であるものを使用した(図3、図5、図6等)。また、吸気ダクト51における通気通路部54Aの通路空間54aaの高さHとその曲げ通路部54Bの通路空間54abの高さは、そのいずれも22mmとした。
抑制部61は、吸気口52から内側に入り込む距離Dが11mmとなり、しかも排気口53の一端部53aから通気通路部54Aの空気の流す方向R2の上流側に距離N=4〜6mmだけずれた位置において、通気部63を構成する隙間の経路長Sm及び高さShが図10に示す各値からなる構成のものを対象にした(図6や図7)。通気部63を構成する隙間の幅Wはいずれも350mmとなるように構成した。また、吸気ダクト51において最上流の抑制部61(の遮蔽部材64)から空気の流す方向R2の下流側に存在する通路空間54ab部分の長さ寸法Lを23〜25mmにした。
また、試験Aの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吸気時の風量が図10に示す2種類の値(低風量と高風量)になるよう吸引機50でそれぞれ吸引した場合を前提とし、その各吸気時の風量(低風量と高風量)でそれぞれ吸引したときの抑制部61の手前側位置における空気の風速を算出した。上記抑制部61の手前側位置とは、抑制部61と吸気口52との中間位置において、通気部63の各高さShの中間となる位置である。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(壁面近傍の速度境界を重視)」を適用し、壁面モデルとして「Hybrid Wall Function(0.1<Y+<100)」を適用した。
この試験のシミュレーション結果を図11及び図12に示す。図11には、吸引時の風量が低高風量(0.1m3/min)のときの試験No.1,3,5,7を代表して示してい
る。図12には、吸引時の風量が高風量(0.3m3/min)のときの試験No.2,6,9
,10,11を代表して示している。図11及び図12の横軸は、例えば、長手方向の位置「0」が長手方向Bの距離の「0mm」に相当する位置を示し、長手方向の位置「85」が長手方向Bの距離の「350mm」に相当する位置を示す。
図11に示す結果から、吸気口52から吸い込まれる空気の風速は吸気口52の長手方向Bにおいてむらが抑制されていることがわかる。また、抑制部61について、その通気部63の高さShを変更したり、その通気部63の経路長Smを変更した場合でも、吸気口52から吸い込まれる空気の風速分布がほぼ同じ傾向になることが確認される。
図12に示す結果から、吸引時の風量が高風量にした場合は、試験No.2では、吸気口52から吸い込まれる空気の風速は吸気口52の長手方向Bにおいてむらが抑制されていることがわかる。また、試験No.6,9,10の場合には、抑制部61の通気部63における高さShの違いにほとんど影響されず、吸気口52から吸い込まれる空気の風速は、吸気口52の長手方向Bにおいて排気口53側の端部領域で少し高まるものの全体としてほぼ均一化されることがわかる。ちなみに、図12に示す結果をみると、通気部63の経路長Smが長くなるにつれて、また通気部63の高さShが低くなるにつれて、通気部63において空気が流れにくくなるため、通気部63を通過するときの空気の速度(風速)が速くなる傾向がある。
一方、図12に示す結果から、試験No.11の場合(換言すれば通気部63の高さShが6mmであるとき)には、吸気口52の長手方向Bにおいて最大風速と最小風速の差が1m/sを超える値になることがわかる。つまり、吸気口52の長手方向における吸気状態(風速)のむらを抑制することが難しくなることがわかる。ちなみに、本発明者らの検討によれば、この通気部63の高さShを5mm以上の大きな値にして試験Aを行った場合(例えば試験No.10を含む)も、試験No.11の結果に似た傾向の風速むらが存在する結果になることが確認されている。このため、通気部63の高さShについて吸気通路部54Aの通路空間54aaの高さH(試験では22mm)を基準にして捉えた場合、通気部63の高さShを吸気通路部54Aの通路空間54aaの高さH(22mm)に対して6mm以上になる値、即ち1/5(≒5/22)を超える値にしたときは、吸気口52の長手方向における吸気状態(速度)のむらを抑制することが難しいことがいえる。
従って、この吸気ダクト51においては、試験Aの結果から、抑制部61における通気部63の高さShを吸気通路部54Aの通路空間54aaの高さH(22mm)に対して5mm未満になる値、さらには1/5(≒5/22)以下の値にしたときは、吸気口52の長手方向における吸気状態(風速)のむらを抑制できることがいえる。
<吸気ダクトに関する試験B>
試験Bは、吸気ダクト51として以下の3種のものを使用したうえで、その各吸気ダクト51における吸気口52の長手方向Bにおける風速についてシミュレーションした。吸気ダクト51の1つは、上記試験AのNo.1で使用した構成(抑制部61の通気部63を通路空間54aaの下部に存在させたもの。)の吸気ダクトである。吸気ダクト51の2つ目(試験No.15)は、上記試験AのNo.1で使用した使用した吸気ダクトの基本構成(通気部63の位置を除く。)と同じ基本構成からなり、図13aに示すように抑制部61の通気部63を通路空間54aaの高さ方向における中央の位置に存在させたものである。吸気ダクト51の3つ目(試験No.16)は、上記試験AのNo.1で使用した使用した吸気ダクトの基本構成(抑制部61の配置条件を除く。)と同じ基本構成からなり、図13bに示すように抑制部61を吸気口52に寄せた状態(D=0mm)で設けたものである。このときのシミュレーションは試験Aと同じ設定内容(通気時の風量は低風量とした内容)で行った。
このときの結果を図14に示す。
図14に示す結果から、抑制部61の通気部63を通気空間54aaの高さ方向の中央の位置に配置してなる吸気ダクト51を使用した場合(試験No.15。図13a)は、その通気部63を通気空間54aaの高さ方向の下部の位置に配置してなる吸気ダクト51を使用した場合(試験No.1)の結果とほぼ同様に、吸気口52の長手方向Bにおける空気の吸い込み速度(風速)が均一化されて風速のむらが抑制されることがわかる。
一方、抑制部61を吸気口52に寄せた状態で設けてなる吸気ダクト51を使用した場合(試験No.16。図13b)は、その抑制部61を吸気口52から通気空間54aaの内側にずらした状態で設けてなる吸気ダクト51を使用した場合(試験No.1)の結果に比べると、厳密には吸気口52の長手方向Bにおける空気の吸い込み速度(風速)に小さいむらが発生する。しかし、この試験No.16の吸気ダクト51を使用した場合も、実用上は、試験No.1の場合とほぼ同様に、吸気口52の長手方向Bにおける空気の吸い込み速度(風速)が均一化されて風速のむらが抑制されるものとして許容される。
参考までに、図16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)510Xを想定して試験Bのシミュレーションを同様に行った(なお、通気時の風量は高風量とした)。
吸気ダクト510Xは、その全体の形状及び基本構成が試験A(B)で適用した吸気ダクト51と同じ形状及び基本構成からなるものであり、その吸気通路部54Aに最上流の抑制部61を設けていない点で異なるだけである。図16における符号520は吸気口、符号530は排気口をそれぞれ示す。
この比較例のシミュレーションの結果を図17に示す。図17のグラフにおいて、その横軸の「0mm」と示される位置は、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のうち上記中央位置よりも排気口53に近い側の端部52a側に存在する領域になる。
図17に示す結果から、従来の吸気ダクト510X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(図17の横軸の左端側)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遅く、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その一端部側に極端に片寄った状態になることがわかる。
これに対し、図11、図12及び図14に示す結果から明らかなように、試験A又はBのように抑制部61を設けた吸気ダクト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その一端部側に片寄った状態になることが抑制されていることがわかる。
[他の実施の形態]
抑制部61における細長い通気部63については、実施の形態1では長手方向Bに沿って帯状に連続して存在する隙間(貫通部)を適用する場合を例示したが、吸気口52から吸い込んだ空気が長手方向Bのいずれの位置においてもほぼ均等に通過することが可能な形態であればこの構成例に限定されない。抑制部61における他の細長い通気部63としては、例えば、複数の貫通孔を長手方向Bに沿って帯状に所要の密度で点在(断続的に存在)させた形態のものや、上記隙間を長手方向Bにおける通気性がほぼ同程度である通気性部材で塞いだような形態のものを適用することができる。
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1つの抑制部61を設けた場合を示したが、必要であれば複数の抑制部を設けても構わない。複数の抑制部を設ける場合は、抑制部61よりも空気の流す方向Rの下流側となる通路部54の通路空間54aの部位に設けることが望ましい。
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で例示した形状からなるものに限らず、他の形状からなるものを適用することができる。例えば、吸気ダクト51としては、図15に例示したような形状からなる吸気ダクト510(510A〜510C)を適用してもよい。また、吸気ダクト51については、他の構成部品(装置)と一体となる状態の部品として構成したり、あるいは、帯電調整用コロナ放電器16等に代表される吸気の対象構造物と接続用ダクトを介して接続した状態で使用してもよい。
この他、吸気装置5を適用する対象構造物としては、実施の形態1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、感光体ドラム11、中間転写ベルト21、ベルト清掃装置26等が挙げられる。具体的には、現像装置14の場合は、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などである。感光ドラム11の場合は、感光ドラム11のうちドラム清掃装置17と帯電装置12との間となる部位などである。ベルト清掃装置26の場合、その清掃装置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。
また、画像形成装置1については、吸気装置5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。
1 …画像形成装置
5 …吸気装置
11…感光ドラム(像保持体。対象構造物の一例)
14…現像装置(対象構造物の一例)
16…帯電調整用コロナ放電器(対象構造物の一例)
16d…開口部(対象構造物の長手方向の部分)
21…中間転写ベルト(像保持体の一例)
50…吸引機
51,510A〜510C…吸気ダクト(吸気管の一例)
52…吸気口
53…排気口
54…通路部
54a…通路空間
54aa…通路空間(吸気通路部の通路空間)
54A…吸気通路部(通路部の曲げられた部位よりも空気を流す方向の上流側の部分)
54B…曲げ通路部
61…抑制部(抑制部の一例)
63…細長い通気部(貫通部)
B …長手方向
E …空気(の流れ)
H …通路空間の高さ
Sh…高さ(貫通部の高さ)
R …空気を流す方向

Claims (6)

  1. 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、前記吸気口からの空気を排出する排気口と、
    前記吸気口と前記排気口の間をつなぐ通路空間が形成され、前記通路空間が途中で曲げられた通路部と、
    前記通路部の曲げられた部位よりも空気を流す方向の上流側の部分における通路空間に設けられ、前記上流側の部分における通路空間を前記吸気口の開口形状の長手方向と平行する方向に沿って横断する細長い通気部を存在させて遮断して空気の流れを抑制する抑制部と
    を備えたことを特徴とする吸気管。
  2. 前記抑制部における通気部が、前記上流側の部分における通路空間の高さ寸法の1/5以下の値の高さからなる貫通部で構成されている請求項1に記載の吸気管。
  3. 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、
    前記吸気管が請求項1又は2に記載の吸気管であることを特徴とする吸気装置。
  4. 前記対象構造物は、コロナ放電器、現像装置及び像保持体の少なくとも1つである請求項3に記載の吸気装置。
  5. 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、
    前記吸気装置が請求項3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。
  6. 前記対象構造物は、コロナ放電器、現像装置及び像保持体の少なくとも1つである請求項5に記載の画像形成装置。
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