JP6848294B2 - 送風管、送風装置及び画像形成装置 - Google Patents
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また、特許文献1には、最下流の抑制部よりも空気の流す方向の上流側であって第1曲げ通路部の通路空間のうち空気を流す方向の上流側の部位に、出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の1つの抑制部を設けることが示されている。
空気を取り入れる入口と前記入口から取り入れた空気を排出する一方向に長い開口形状からなる出口との間をつないで空気を流す通路空間が少なくとも1回曲げられた形状で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ける異なる部位に設けられて空気の流れを抑制する2つの抑制部と、
を備え、
前記抑制部の1つは、前記通路部の前記入口から前記出口の一方向と平行する方向に沿って直線状に延びる導入通路部の途中から当該入口が存在する端部とは反対側の端部までの間で最初に曲げられて延びるとともに前記導入通路部の通路幅よりも通路幅が拡大された第1曲げ通路部の通路空間の一部に、前記出口の一方向と平行する方向に沿って存在して空気の流れを遮断する遮断部と、前記平行する方向に沿って存在する長い開口形状からなるとともに開口の高さが前記入口に近い側の端部に近づくにつれて相対的に大きくなる開口部とで構成される第1抑制部として設けられており、
前記抑制部のもう1つは、前記出口が通気部材又は多孔質部材で塞がれた状態になるよう構成される第2抑制部として設けられており、
前記第1抑制部の開口部は、その開口の高さが前記平行する方向における中央部に近づくにつれて相対的にかつ連続的に小さくなるものである。
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、前記対象構造物が一方向に長い構造のコロナ放電器であるものである。
上記発明C2の画像形成装置では、送風装置の送風管の出口から排出される空気を、コロナ放電器の長い一方向である長手方向において風速むらが抑制された状態で、しかも所要の範囲の風量で吹きつけることができる。
図1から図4は、実施の形態1に係る送風管の一例である送風ダクト及びそれを用いた送風装置及び画像形成装置をそれぞれ示すものである。図1はその画像形成装置を示し、図2はその送風ダクト又は送風装置により空気を吹きつけるべき対象構造物の一例である帯電装置を示し、図3はその送風ダクト及び送風装置を示し、図4はその送風ダクト等の内部構造を示している。
画像形成装置1は、図1に示すように、支持フレーム、外装カバー等で構成される筐体10の内部空間に、現像剤のトナーで構成されるトナー像を形成して被記録材の一例である記録用紙9に転写する作像ユニット20と、作像ユニット20に供給する記録用紙9を収容するとともに搬送する給紙装置30と、作像ユニット20で形成されたトナー像を記録用紙9に定着する定着装置35等を配置している。
図4等における符号40dは、2本のコロナ放電ワイヤ41A,41Bがそれぞれ配置される空間(S1,S2)をシールドケース40の長手方向Bに沿って区切る隔壁板を示す。上記下部開口部は、その開口形状が長方形になるよう形成されている。
このため、帯電装置4には、コロナ放電ワイヤ41A,41B及びグリッド電極42に不要物が付着することを防止又は抑制する目的で、その放電ワイヤ41A,41Bとグリッド電極42にむけて空気を吹きつけるための送風装置5が併設されている。
また、帯電装置4は、送風装置5から送り出される空気を取り込むため、そのシールドケース40の上面40aに開口部43が形成されている。開口部43は、その開口形状が長方形になるよう形成されている。
なお、送風装置5の詳細については後述する。
次に、送風装置5について説明する。
また、送風ダクト51Aは、図3から図6等に示されるように、送風機50から送られる空気を取り入れる入口52とその入口52から取り入れた空気を排出する一方向に長い開口形状からなる出口53とをつないで空気を流すための通路空間TSが途中で2回曲げられた形状になるよう形成された通路部(本体部)54と、通路部54の通路空間TS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2つの抑制部61,62とを備えたものである。
以下、この送風装置5の動作(主に送風ダクト51Aに起因した動作)について説明する。
このとき第1曲げ通路部54Bの通路空間TS2に送り込まれた空気(E1)は、第1抑制部61における遮断部65によって一時的に遮断される一方で、第1抑制部61における開口部66を最終的に進入して通過し、その進行方向(空気の流れる方向)がほぼ直角の方向に曲げられた状態になって進む。
このときの一部の空気(E1a)は、第1通路空間TS1の密閉された端部(内壁)に突き当たって乱流になって開口部66に流入しやすい傾向にある。しかし、開口部66は、入口52と離れた側の端部66bにおける開口の高さhbが入口側の端部66aにおける開口の高さhaに比べて相対的に低くなっており、しかも、その端部66bに近づくほど開口の高さhが次第に低く(換言すれば開口幅が狭く)なっている。これにより、この種の空気(E1a)は、その開口部66のうち開口の高さhbが相対的に低く且つ開口の高さhが次第に低くなっている部分(端部66b寄りの部分)に、相対的に流入しにくくなる。
その一方で、開口部66の入口52側の端部66aに近くを通過するように流れる空気(E1c)は、上記直進性により開口部66に流入しにくい傾向にある。しかし、開口部66は、入口側の端部66aに近づくほど開口の高さhが次第に高く(換言すれば開口幅が広く)なっている。これにより、この種の空気(E1c)は、その開口部66のうち開口の高さhが次第に高くなっている部分(端部66a寄りの部分)の開口部66に、相対的に流入しやすくなる。
このようにして、第1通路空間TS1内に取り入れられた空気(E1)は、第1抑制部61の開口部66に対して、その前記平行する方向Dに沿う幅Wに相当する領域(幅方向の全域)において片寄りが少ない状態で流入して通過するようになる。
この旋回するように進む空気(E2b)は、第1抑制部61の開口部66を通過して第3通路空間TS3内に流れ込む空気(E2)にその上方側から接近して合流するとともにその空気(E2)の流れを下方に少し押し下げるように進む。
これにより、帯電装置4では、2本のコロナ放電ワイヤ41A,41Bとグリッド電極42にそれぞれ付着しようとする紙粉、トナーの外添剤、放電生成物などの不要物が、より均一化されて十分な風量の空気が吹きつけられることにより、むらなく良好に遠ざけられる。
また、この送風装置5を備えた画像形成装置1では、帯電装置4における上記劣化現象の発生に起因した画質不良の発生が抑制された画像の形成を行うことが可能になる。
図9は、送風装置5の性能特性(送風ダクト51Aから排出される空気の風速分布及び風量)について調べた試験の結果を示す。
また、このときの風量は、各送風ダクトの出口53の長手方向Bにおける5か所の風速を同時に測定し、その各風速を風量に換算して平均値として求めた。
ちなみに、この試験における各送風ダクトにおいては、図5に二点鎖線で例示するように、その入口52の一端部52aから第1抑制部61の入口52側に存在する端部54gまでの間の側面部位を、空気の流す方向に対して第1通路空間TS1が次第に拡張する平面状の内壁面54kでつなげたような形状にしている。
図9における「in−cent−out」は、図7に例示するように、「in」が入口52に近い側の端部66aの高さhaを示し、「out」が入口52と離れた側の端部66bの高さhbを示し、「cent」が入口側の端部66aと入口から離れた側の端部66bとの間の中央位置になる中央部66cの高さhcを示す。
このときの開口部66の開口形状は、その開口の高さhが少なくとも入口52側の端部66aに近づくにつれて相対的に(本例では連続的に)大きくなるという関係を有する形状である。つまり、このNo.8、No.9の条件からなる送風ダクト(51A)は、実施の形態1に係る送風ダクト51Aに相当するものである。
このときの開口部66Bの開口形状は、その中央部66cの高さhfが相対的に小さく、その両端部66a,66bの高さhd,heが相対的に大きいという関係を有する形状である。さらに、この開口部66Bの開口形状は、その開口の高さhが、特にその中央部66aから入口側の端部66aに近づくにつれて相対的に大きくなる形状でもある。そして、この開口部66Bの開口形状は、図10に示されるように、その中央部66cから各端部66a,66b側に延びる2つの上辺66u1,66u2を、中央部66cから各端部66a,66b側にむけてそれぞれ単調に上昇するように傾斜する直線状の傾斜部位とすることで構成している。
なお、この開口形状からなる開口部66Bは、その入口52側の端部66aの高さhdとその入口52と離れた側の端部66bの高さheとが互いに異なる値(好ましくはhd>heの大小関係)に設定されたものであってもよく、その場合でも少なくともhd>hf、he>hfの関係を有していればよい。
このときの開口部660Aの開口形状はいずれも、中央部660cの高さh6が相対的に大きく、その両端部660a,660bの高さh4,h5が相対的に小さくなるという関係を有する形状である。この開口部660Aの開口形状は、その開口の高さhが入口側の端部660aに近づくにつれて相対的に小さくする形状であるともいえる。
このときの開口部660Bの開口形状は、その開口の高さhが少なくとも入口側の端部660aに近づくにつれて相対的に(本例では連続的に)小さくなるという関係を有する形状である。
一方、No.6〜No.9以外のNo.1〜No.5, No.10の条件からなる送風ダクト510、510A、510B(比較例1〜3)の場合は、上記風速むら及び風量の条件を満たさない結果になることがわかる。
また、上記風量の目標値とは、放電生成物の滞留などによるディレッション(白抜け)の画像欠陥が発生しないようにするために求められる最低限の風量となるレベルである。また、その風量における上限許容値とは、風量が上記目標値を満たす場合でも、画像形成装置1の外部から送風装置5(送風ダクト51A)等を介して取り入れられる空気に含まれるほこり(埃)等の不要物が帯電装置4を通過することによる帯電装置4の汚染の発生を防止できるときの上限値となるレベルである。
また、No.6〜No.7の条件からなる送風ダクト51Aは、その前記平行する方向における第1抑制部61における開口部66の開口形状について、その開口の高さhが入口側の端部66aに近づくにつれて相対的に(本例では連続的に)大きくなるという関係を有し、しかも、その開口の高さhが少なくとも中央部66cに近づくにつれて相対的に(本例では連続的に)小さくなるという関係を有する形状にしたものである(図10)。
実施の形態1では、送風ダクト51Aとして、通路空間TSが途中で2回曲げられた形状になるよう形成された通路部(導入通路部54A、第1曲げ通路部54B及び第2曲げ通路部54からなる形状の通路部)54を備えた送風ダクトの構成例を示したが、送風ダクトとしては、それ以外にも、例えば図11に例示するような通路空間TSが途中で1回曲げられた形状になるよう形成された通路部(導入通路部54A及び第1曲げ通路部54Dからなる通路部)54を備えた送風ダクト51Bを適用することができる。
また、この送風ダクト51Bでは、その第4曲げ通路部54Dの終端にある出口53に実施の形態1の場合と同様の構成からなる多孔部材70を用いた最下流の抑制部62を設けている。
ただし、この第1抑制部61Cにおける開口部66Cの開口形状は、図10に例示した開口部66Bの開口形状の場合と同様に、その中央部66jから各端部66g,66i側に延びる2つの上辺66u1,66u2を、中央部66jから各端部66g,66i側にむけて単調に上昇する直線状の傾斜部位とすることに加えて、その中央部66jから各端部66g,66i側に延びる2つの下辺66m1,66m2を、中央部66jから各端部66g,66i側にむけて単調に下降するように傾斜する直線状の傾斜部位とすることで構成した点で特徴がある。
この第1抑制部61Eにおける開口部66の開口形状は、端部66bから中央部66cに至るまでの上辺部分66u8を第1通路空間TS2の底面54dと平行する状態にした部位と、中央部66cから入口側の端部66aに至るまでの上辺部分66u9を入口側の端部66aに近づくにつれて単調に上昇するように傾斜する上辺66u9をなす部位とで構成している。
この抑制部については、第1抑制部61も含めて、そのいずれも送風ダクトの通路部54の通路空間TS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TS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。
なお、この送風ダクト51(51A,51B)においては、その出口53に最下流の抑制部62を設けない構成(一方向Bに長い開口形状からなる出口53のみとする構成)を採用することも可能である。この場合は、送風ダクト51における抑制部は1つ(第1抑制部61)だけ設けることになる。
例えば、実施の形態1では、画像形成装置1として1つの作像ユニット20を使用して単色の画像を形成するものを例示しているが、画像形成装置としては、異なる色の画像を形成する複数の作像ユニット20を使用して多色の画像を形成する画像形成装置であってもよい。
また、画像形成装置としては、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方式の画像形成装置であっても構わない。
4 …帯電装置(対象構造物、コロナ放電器)
5 …送風装置
50…送風機
51A,50B…送風ダクト(送風管)
52…入口
52a…入口に近い側の端部
52c…平行する方向における中央部
53…出口
54…通路部
54B…第1曲げ通路部
61…第1抑制部(抑制部の1つ)
62…第2抑制部(抑制部の他の1つ)
65…遮断部
66…開口部
66a…入口側の端部(入口に近い側の端部)
TS…通路空間
B …長手方向(出口の一方向)
D …長手方向と平行する方向(出口の一方向と平行する方向)
E …空気(の流れ)
h …開口の高さ
Claims (4)
- 空気を取り入れる入口と前記入口から取り入れた空気を排出する一方向に長い開口形状からなる出口との間をつないで空気を流す通路空間が少なくとも1回曲げられた形状で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ける異なる部位に設けられて空気の流れを抑制する2つの抑制部と、
を備え、
前記抑制部の1つは、前記通路部の前記入口から前記出口の一方向と平行する方向に沿って直線状に延びる導入通路部の途中から当該入口が存在する端部とは反対側の端部までの間で最初に曲げられて延びるとともに前記導入通路部の通路幅よりも通路幅が拡大された第1曲げ通路部の通路空間の一部に、前記出口の一方向と平行する方向に沿って存在して空気の流れを遮断する遮断部と、前記平行する方向に沿って存在する長い開口形状からなるとともに開口の高さが前記入口に近い側の端部に近づくにつれて相対的に大きくなる開口部とで構成される第1抑制部として設けられており、
前記抑制部のもう1つは、前記出口が通気部材又は多孔質部材で塞がれた状態になるよう構成される第2抑制部として設けられており、
前記第1抑制部の開口部は、その開口の高さが前記平行する方向における中央部に近づくにつれて相対的にかつ連続的に小さくなる送風管。 - 空気を送る送風機と、前記送風機から送られる空気を取り入れる請求項1に記載の送風管とを備えている送風装置。
- 画像を形成する画像形成部と、一方向に長い構造の対象構造物に空気を吹きつける送風装置と、を備え、
前記送風装置が請求項2に記載の送風装置で構成されている画像形成装置。 - 前記対象構造物が一方向に長い構造のコロナ放電器である請求項3に記載の画像形成装置。
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