JP2017062394A - 送風管、送風装置及び画像形成装置 - Google Patents
送風管、送風装置及び画像形成装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】入口から取り入れる空気の風量の多少に係らず、通路空間の一部における空気の循環流を制御して、出口から排出される空気の少なくとも長手方向における風速のむらを低減できる送風管等を提供する。【解決手段】送風管は、入口が一端に設けられた導入通路部と、導入通路部の途中から横方向に曲がる第1曲げ通路部と、第1曲げ通路部の終端から下方向に曲がるとともに前記下方向に曲がった終端に対象構造物の一方向に長い長手方向の部分と向き合って延びる開口形状からなる出口が設けられた第2曲げ通路部で構成される通路部と、第1曲げ通路部の通路空間の一部を横断して遮断し且つ下方に隙間を存在させた第1抑制部と、出口を通気性部材で塞いだ状態の第2抑制部とを備え、第1抑制部よりも空気を流す方向の下流側に存在する通路空間の一部に、第1抑制部の隙間の上記下流側開口端の上部に上方から傾斜した状態で接近するよう延びる傾斜内壁面を設けた。【選択図】図4
Description
この発明は、送風管、送風装置及び画像形成装置に関するものである。
近年、本出願人は、以下に示す送風装置等に関する提案を行っている。
例えば、送風装置としては、送風機から送られる空気を取り入れる入口と、その入口から取り入れた空気を吹きつけるべき長尺な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当該空気を当該長手方向と直交する方向に沿って流れるように出す出口と、その入口と出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本体部とを有し、前記出口が前記対象構造物の長手方向の部分と平行する長尺な開口形状で形成されており、前記入口と前記出口とが異なる開口形状で形成されている前提の送風管において、その本体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、空気の流れを抑制する複数の抑制部を備え、その抑制部のうち前記通路空間の空気を流す方向の最下流の部位に設ける最下流の抑制部が、その最下流の部位における通路空間を複数の通気部が点在する通気性部材で塞いだ状態になるよう形成されている送風管を用いる送風装置を提案している(下記特許文献1)。上記対象構造物としては、例えば、コロナ放電器等を例示している。
例えば、送風装置としては、送風機から送られる空気を取り入れる入口と、その入口から取り入れた空気を吹きつけるべき長尺な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当該空気を当該長手方向と直交する方向に沿って流れるように出す出口と、その入口と出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本体部とを有し、前記出口が前記対象構造物の長手方向の部分と平行する長尺な開口形状で形成されており、前記入口と前記出口とが異なる開口形状で形成されている前提の送風管において、その本体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、空気の流れを抑制する複数の抑制部を備え、その抑制部のうち前記通路空間の空気を流す方向の最下流の部位に設ける最下流の抑制部が、その最下流の部位における通路空間を複数の通気部が点在する通気性部材で塞いだ状態になるよう形成されている送風管を用いる送風装置を提案している(下記特許文献1)。上記対象構造物としては、例えば、コロナ放電器等を例示している。
また、送風装置に用いる送風管としては、上記前提の送風管において、上記複数の抑制部として、通路部の空気を流す方向の最初に位置する部位に設けられ、通路空間の一部遮断し且つ隙間を存在させた構成の第1上流制御部と、通路部の空気を流す方向の最下流の部位に設けられ、複数の通気部が点在する通気性部材により塞いだ状態になる構成の最下流抑制部とを設け、第1上流制御部と最下流抑制部との間に隙間調整部を設けた送風管を提案している(下記特許文献2)。
この発明は、入口と出口の間をつないで空気を流す通路空間が途中で2回曲げられた状態で形成された通路部と、通路空間において空気を流す方向で互いに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る送風管として、入口から取り入れる空気の風量の多少にかかわらず、通路空間の一部における空気の循環流を制御して、出口から排出される空気の少なくとも長手方向における風速のむらを低減することができる送風管を提供し、またその送風管を用いた送風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)の送風管は、
空気を取り入れる入口が一端に設けられた通路空間を有する導入通路部と、前記導入通路部の途中から横方向に曲がる通路空間を有する第1曲げ通路部と、前記第1曲げ通路部の終端から下方向に曲がるとともに前記下方向に曲がった終端に前記入口から取り入れた空気が吹きつけられる対象構造物の一方向に長い長手方向の部分と向き合う状態で延びる開口形状からなる出口が設けられた通路空間を有する第2曲げ通路部とで構成される通路部と、
前記第1曲げ通路部の通路空間の一部を横断して遮断し且つ下方に隙間を存在させた構造として空気の流れを抑制する第1抑制部と、
前記出口を複数の通気部が点在する通気性部材で塞いだ状態の構造として空気の流れを抑制する第2抑制部と、
を備え、
前記通路部の通路空間のうち前記第1抑制部よりも空気を流す方向の下流側に存在する通路空間の一部に、前記第1抑制部の隙間の空気を流す方向の下流側開口端の上部に対して上方から傾斜した状態で接近するように延びる傾斜内壁面を設けているものである。
空気を取り入れる入口が一端に設けられた通路空間を有する導入通路部と、前記導入通路部の途中から横方向に曲がる通路空間を有する第1曲げ通路部と、前記第1曲げ通路部の終端から下方向に曲がるとともに前記下方向に曲がった終端に前記入口から取り入れた空気が吹きつけられる対象構造物の一方向に長い長手方向の部分と向き合う状態で延びる開口形状からなる出口が設けられた通路空間を有する第2曲げ通路部とで構成される通路部と、
前記第1曲げ通路部の通路空間の一部を横断して遮断し且つ下方に隙間を存在させた構造として空気の流れを抑制する第1抑制部と、
前記出口を複数の通気部が点在する通気性部材で塞いだ状態の構造として空気の流れを抑制する第2抑制部と、
を備え、
前記通路部の通路空間のうち前記第1抑制部よりも空気を流す方向の下流側に存在する通路空間の一部に、前記第1抑制部の隙間の空気を流す方向の下流側開口端の上部に対して上方から傾斜した状態で接近するように延びる傾斜内壁面を設けているものである。
この発明(A2)の送風管は、上記発明A1の送風管において、前記第1抑制部の隙間の空気を流す方向の下流側開口端の上部が、前記第1曲げ通路部の通路空間を構成する底面の平面部の終端又は前記平面部の終端とつながる前記第2曲げ通路部の通路空間を構成する底面の一部分と向き合う状態で配置されているものである。
この発明(A3)の送風管は、上記発明A1又はA2の送風管において、前記傾斜内壁面が、前記第1曲げ通路部の通路空間を構成する底面の平面部に対する仮想の垂直面に対して2°以上の角度で交差する傾斜面で構成されているものである。
この発明(B)の送風装置は、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上記発明A1からA3のいずれかの送風管とを備えているものである。
この発明(C)の画像形成装置は、空気を吹きつけるべき一方向に長い長手方向の部分を有する対象構造物と、前記対象構造物の長手方向の部分に空気を吹きつける送風装置と、を備え、前記送風装置が上記発明Bの送風装置で構成されているものである。
上記発明A1の送風管によれば、第1抑制部の空気を流す方向の下流側に存在する通路空間の一部に特定の傾斜内壁面を設けない構成にした場合に比べて、入口から取り入れる空気の風量の多少にかかわらず、通路空間の一部における空気の循環流を制御して、出口から排出される空気の少なくとも長手方向における風速のむらを低減することができる。
上記発明A2の送風管では、第1抑制部の下流側開口端の上部を発明A2と異なる構成にした場合に比べて、出口から排出される空気の長手方向と直交する短手方向における風速のむらも低減することができる。
上記発明A3の送風管では、傾斜内壁面を発明A3と異なる構成にした場合に比べて、少なくとも上記発明A1による上記効果を確実に得ることができる。
上記発明A3の送風管では、傾斜内壁面を発明A3と異なる構成にした場合に比べて、少なくとも上記発明A1による上記効果を確実に得ることができる。
上記発明Bの送風装置によれば、送風管における第1抑制部の空気を流す方向の下流側に存在する通路空間の一部に特定の傾斜内壁面を設けない構成にした場合に比べて、送風管の入口から取り入れる空気の風量の多少にかかわらず、通路空間の一部における空気の循環流を制御して、送風管の出口から排出される空気の少なくとも長手方向における風速のむらを低減することができる。
上記発明Cの画像形成装置によれば、送風装置の送風管における第1抑制部の空気を流す方向の下流側に存在する通路空間の一部に特定の傾斜内壁面を設けない構成にした場合に比べて、送風管の入口から取り入れる空気の風量の多少にかかわらず、通路空間の一部における空気の循環流を制御して、送風管の出口から排出される空気の少なくとも長手方向における風速のむらを低減することができる。
以下、この発明を実施するための形態(以下「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4は、実施の形態1に係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の概要を示し、図2はその送風ダクト又は送風装置により空気を突きつけるべき対象構造物の一例としての帯電装置を示し、図3はその送風ダクト又は送風装置の概要を示し、図4はその送風ダクト等の断面を示している。
図1から図4は、実施の形態1に係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の概要を示し、図2はその送風ダクト又は送風装置により空気を突きつけるべき対象構造物の一例としての帯電装置を示し、図3はその送風ダクト又は送風装置の概要を示し、図4はその送風ダクト等の断面を示している。
<画像形成装置の構成>
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、現像剤として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としての記録用紙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。
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、現像剤として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としての記録用紙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。
上記作像ユニット20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る。実施の形態1における作像ユニット20は、矢印Aで示す方向に回転駆動する感光体ドラム21と、感光体ドラム21の像形成領域となる周面を所要の電位に帯電させる帯電装置4と、感光体ドラム21の帯電後の周面に外部から入力される画像情報(信号)に基づく光(矢付き点線)を照射して静電潜像を形成する露光装置23と、その静電潜像をトナーにより現像してトナー像にする現像装置24と、そのトナー像を感光体ドラム21から記録用紙9に転写する転写装置25と、感光体ドラム21の転写後の周面に残留するトナー等の不要物を除去して清掃する清掃装置26とで主に構成されている。
このうち帯電装置4としては、コロナ放電器が使用されている。このコロナ放電器からなる帯電装置4は、図2等に示すように、いわゆるスコロトロン型のコロナ放電器で構成されている。
すなわち、帯電装置4は、長方形状の天板40aとその天板40aの長手方向Bに沿って延びる長辺部から下方に垂れ下がった状態の側板40b,40cを有した外観形状からなる包囲部材の一例としてのシールドケース40と、シールドケース40の長手方向Bにおける両端部(短辺部)にそれぞれ取り付けられる図示しない2つの端部支持体と、この2つの端部支持体の間に、シールドケース40の長手方向Bに沿う長尺な内部空間内に存在するとともにほぼ平行して張り渡すよう取り付けられる2本のコロナ放電ワイヤ41A,41Bと、シールドケース40の放電用の下部開口部44に、その下部開口部44をほぼ覆ってコロナ放電ワイヤ41A,41Bと感光体ドラム21の周面との間に存在する状態で取り付けられる多孔型のグリッド電極(電界調整板)42とを備えている。図4等に示す符号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である。下部開口部44は、その開口形状が長方形になるよう形成されている。
また、帯電装置4は、2本のコロナ放電ワイヤ41A,41Bが、感光体ドラム21の周面と所要の間隔(例えば放電ギャップ)をあけて対向する状態で且つ感光体ドラム21の回転軸の方向に沿ってその像形成領域と向き合う状態で少なくとも存在するようそれぞれ配置されている。また、帯電装置4は、画像形成動作時になると、図示しない電源装置から各コロナ放電ワイヤ41A,41B(と感光体ドラム21との間)に帯電用の電圧がそれぞれ供給されるようになっている。
さらに、帯電装置4は、その使用に伴ってコロナ放電ワイヤ41A,41Bやグリッド電極42に、記録用紙9の紙粉、コロナ放電により生成される放電生成物、トナーの外添剤等の物質(不要物)が付着して汚染されてしまい、その結果としてコロナ放電が十分に又は均一に行われなくなって帯電むら等の帯電不良が発生することがある。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41,41B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のシールドケース40の上面40aには、送風装置5から送り出される空気を取り込むための開口部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。
給紙装置30は、画像の形成に使用する所要のサイズ、種類等からなる複数枚の記録用紙9を積み重ねた状態で収容する用紙収容体31と、その用紙収容体31に収容される記録用紙9を1枚ずつ搬送路にむけて送り出す送出装置32とを備え、給紙の時期が到来すると、記録用紙9を1枚ずつ送り出すようになっている。用紙収容体31は、利用態様に応じて複数装備される。図1における矢付きの二点鎖線は、筐体10の内部空間において記録用紙9が主に搬送されて移動する搬送路を示す。この記録用紙9の搬送路は、複数の用紙搬送ロール対33a,33bや、図示しない搬送ガイド部材等で構成されている。
定着装置35は、記録用紙9が通過する導入口及び排出口が形成された筐体36の内部に、表面温度が加熱手段により所要の温度に加熱されて保持されるロール形態、ベルト形態等の加熱用回転体37と、この加熱用回転体37の軸方向にほぼ沿うように所要の圧力で接触して従動回転するロール形態、ベルト形態等の加圧用回転体38とを備えている。この定着装置35は、その加熱用回転体37と加圧用回転体38とが接触して形成される接触部が所要の定着処理(加熱および加熱)を行う定着処理部として構成されており、その接触部に対してトナー像転写後の記録用紙9を導入して通過させることで定着を行うようになっている。
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の片面に画像を形成するときの基本的な画像形成動作を代表して説明する。
画像形成装置1では、その図示しない制御装置等が画像形成動作の開始指令を受けると、作像ユニット20において、回転始動する感光体ドラム21の周面が帯電装置4により所定の極性及び電位に帯電される。このとき、帯電装置4では、2本のコロナ放電ワイヤ41A,41Bに帯電用の電圧がそれぞれ印加されて各コロナ放電ワイヤ41A,41Bと感光体ドラム21の周面との間に電界を形成した状態でコロナ放電を発生させ、これにより感光体ドラム21の周面を所要の電位に帯電させる。この際、感光体ドラム21の帯電電位はグリッド電極42により調整される。
続いて、帯電された感光体ドラム21の周面に対して、露光装置23から画像情報に基づく露光が行われて所要の電位からなる静電潜像が形成される。しかる後、感光体ドラム21に形成された静電潜像が、現像装置24を通過する際に、現像ロールから供給される所要の極性に帯電されたトナーにより現像されてトナー像として顕像化される。
次いで、感光体ドラム21上に形成されたトナー像は、感光体ドラム21の回転により転写装置25と対向する転写位置まで搬送されると、このタイミングに合わせて給紙装置30から搬送路を経由して供給される記録用紙9に対して転写装置25の転写作用により転写される。この感光体ドラム21の転写後の周面は、清掃装置26により清掃される。
続いて、作像ユニット20においてトナー像が転写された記録用紙9は、感光体ドラム21から剥離された後に定着装置35に導入されるように搬送され、定着装置35の加熱用回転体37と加圧用回転体38の接触部を通過する際に加圧下で加熱されてトナー像が溶融して記録用紙9に定着される。この定着が終了した後の記録用紙9は、定着装置35から排出されて筐体10の外部等に設けられる図示しない排紙収容部等に搬送されて収容される。
以上により、1枚の記録用紙9の片面に対して1色のトナーで構成される単色画像が形成され、基本的な画像形成動作が終了する。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。
<送風装置の構成>
次に、送風装置5について説明する。
次に、送風装置5について説明する。
送風装置5は、図1や図3等に示されるように、空気を送る回転ファンを有する送風機50と、その送風機50から送られる空気を取り入れて送風対象の構造物の一例である帯電装置4にまで導いて排出させる送風ダクト51Aとを備えている。
送風機50としては、例えば輻流型の送風ファンが使用される。また、送風機50は、所要の風量の空気を送るように駆動制御される。
また、送風ダクト51Aは、図3から図7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吹きつけるべき長尺な帯電装置4の一方向に長い長手方向Bの部分(シールドケース40の上面40aにおける開口部43)と向き合う状態で配置されてその空気を長手方向Bと直交する方向に沿って流すように排出させる出口53と、その入口52と出口53の間をつないで空気を流すための通路空間TSが途中で2回曲げられた状態で形成された通路部(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て空気の流れを抑制する2つの抑制部である第1制御部61A及び第2制御部62と、を有した形状のものである。
また、送風ダクト51Aは、図3から図7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吹きつけるべき長尺な帯電装置4の一方向に長い長手方向Bの部分(シールドケース40の上面40aにおける開口部43)と向き合う状態で配置されてその空気を長手方向Bと直交する方向に沿って流すように排出させる出口53と、その入口52と出口53の間をつないで空気を流すための通路空間TSが途中で2回曲げられた状態で形成された通路部(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て空気の流れを抑制する2つの抑制部である第1制御部61A及び第2制御部62と、を有した形状のものである。
送風ダクト51Aの入口52は、その全体の開口形状が少し縦長の長方形になるよう形成されている。送風ダクト51Aの入口52には、その入口52と送風機50とを接続して送風機50で発生させた空気を入口52まで送るための接続ダクト55が取り付けられている(図3)。
送風ダクト51Aの出口53は、その全体の開口形状が帯電装置4の長手方向Bの部分(実際にはシールドケース40の開口部43)と向き合う状態で延びる例えば細長い長方形になるよう形成されている。出口53は、実際、図4、図6等に示されるように、通路部54の出口53側に位置する部分(第2曲げ通路部54C)の底面(終端)の全域よりも少し狭い開口面積になる状態で形成されている。
送風ダクト51Aの通路部54は、図3から図5等に示されるように、導入通路部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。
導入通路部54Aは、その一端部が入口52を設けて開口され、その他端部が閉鎖されており、その全体が出口53の長手方向B(帯電装置4の長手方向Bと同じ)とほぼ平行して直線状に延びるよう形成された通路空間TSを有する角筒形状の通路部である。
第1曲げ通路部54Bは、導入通路部54Aの他端部寄りの部位(途中)から横方向になるほぼ水平方向(座標軸Xで示す方向とほぼ平行する方向)にほぼ直角に曲げられた状態で延びるよう形成された通路空間TSを有する角筒形状の曲げ通路部である。また、第1曲げ通路部54Bは、導入通路部54Aに対して、通路空間TSの高さが同じままでその幅(長手方向Bの寸法)だけを広げて全体の通路断面積を拡大させた横方向に広い形状の通路部になっている。第1曲げ通路部54Bの通路空間TSを構成する底面54eは、平面として形成されている。
第2曲げ通路部54Cは、第1曲げ通路部54Bの空気を流す方向の下流側の端部(終端)から下方(座標軸Yで示す方向とほぼ平行する方向)に向かうよう曲げられて帯電装置4に近づくよう延ばされて形成された通路空間TSを有する曲げ通路部である。また、第2曲げ通路部54Cは、第1曲げ通路部54Bに対して、通路空間TSの幅(長手方向Bの寸法)が同じままで下方にむけて曲げられた(横方向に広い形状の)通路部になっている。さらに、第2曲げ通路部54Cは、図4、図7等に示されるように、第1曲げ通路部54Bの通路空間TSにおける底面54eの平面部の終端54mと第2曲げ部54Cの通路空間TSにおける終端面54gとの間の内壁面部分56が、通路空間TS内に突出する湾曲面(湾曲内壁面部)として形成されている。また、第2曲げ部54Cの通路空間TSにおける終端面54gは、第1曲げ通路部54Bの通路空間TSにおける底面54eの平面部に対して所要の高低差h1(図7)になるよう形成されている。そして、この第2曲げ通路部54Cの終端には、前述した構成からなる出口53が設けられている。
また、送風ダクト51Aにおける第1抑制部61Aは、図4、図7等に示されるように、第1曲げ通路部54Bにおける通路空間TSの一部を横断して遮断し且つその横断する方向に直線状に延びる隙間64を存在させた構造の抑制部として設けられている。
この第1抑制部61Aは、具体的には、第1曲げ通路部54Bの外形を形成する一部分をその通路空間TS内に侵入させるような状態で窪ませて通路空間TSの一部を横断して遮断するような状態を形成するとともに、その通路空間TSの底面54eとの間に所要の間隔d1からなる隙間64を存在させた状態の構造にしている。通路空間TSの一部を横断して遮断している部分65は、第1抑制部61Aを構成する遮断部分となる。
第1抑制部61Aにおける遮断部分65は、実施の形態1では、通路空間TS内において横断する方向が出口53の長手方向Bと平行する状態になるよう配置している。また、遮断部分65は、空気を流す方向の上流側になる内壁面部65aの下端が、入口52の開口部のうち出口53寄りの端部52aから第1曲げ通路部54Bの空気を流す方向の下流側に所要の距離N1だけずれた位置に存在するよう配置されている(図7)。遮断部分65の上流側の内壁面部65aは、平面で構成されている。さらに、遮断部分65は、空気を流す方向の下流側になる内壁面部65cの下端(これは隙間64の後述する下流側開口端の上部に相当する。)が、第1曲げ通路部54Bの通路空間TSを構成する底面の平面部の終端54mよりも空気を流す方向の上流側に所要の距離Jだけずれた位置に存在するよう配置されている(図7)。
一方、第1抑制部61Aにおける隙間64は、遮断部分65の下端内壁面部65bと第1曲げ通路部54Bの通路空間TSにおける底面54eと間に存在し、遮断部分65と同様に通路空間TSの一部を横断する方向に延びる状態で存在している。実施の形態1における隙間64は、遮断部分65と同様に、出口53の長手方向Bと平行する状態になるよう配置されている。また、隙間64は、その幅(長手方向Bの長さ)が第1曲げ通路部54Bの通路空間TSの幅W(図5)と同じ寸法に設定されている。さらに、隙間64は、その経路長M1が遮断部分65の下端内壁面部65bにより所定の寸法になるよう設定されている。
第1抑制部61Aにおける隙間64を形成する遮蔽部材65は、送風ダクト51Aと同じ材料で一体的に成形して得られるが、その他にも送風ダクト51Aとは別の材料で形成して得られるものでもよい。また、遮蔽部分65は、その配置位置(上記距離N1)や、その隙間64の間隔d1,経路長M1及び幅Wについては、導入通路部54A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するという観点から選択設定される。また、それらの値は、送風ダクト51Aの寸法(容量)や、送風ダクト51A又は帯電装置4に流すべき空気の単位時間当たりの流量(風量)なども考慮して設定される。
さらに、送風ダクト51Aにおける第2抑制部62は、図4、図7等に示されるように、出口53を複数の通気部71を有する通気性部材70によりを塞いだ状態にした構造の抑制部として設けられている。
複数の通気部71はいずれも、図4、図6等に示されるように、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、例えば出口53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複数の例(例えば5列)をなすように並べている。これにより、複数の通気部(孔)71は、第2曲げ通路部54Cの終端部の通路空間TS又は出口53の開口形状の全域にほぼ均一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。
通気性部材70は、送風ダクト51Aと同じ材料で一体的に成形して得られるものでも、あるいは、送風ダクト51A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、及び孔の存在密度は、第2曲げ通路部54Cから出口53を通して流れ出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、また送風ダクト51Aの寸法(容量)や、送風ダクト51A又は帯電装置4に流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。
ここで、実施の形態1における送風ダクト51Aは、入口52の開口形状が少し縦長の長方形であり、出口53の開口形状が横長の長方形であることから、その入口52と出口53とが異なる開口形状で形成されている関係になっている。このため、送風ダクト51Aは、その入口52と出口53の間をつなぐ通路部54に通路空間TSの断面形状(寸法)とその空気を流す方向との少なくとも一方が途中で変更される部分が存在することになる。なお本明細書等においては、入口52と出口53が同じ種類の形状(例えば長方形どうし)である場合でも、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こととする。
このような途中で変化する部分を有する送風ダクト(51A)では、一般に、その断面形状や空気を流す方向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、このため、入口52から均一な風速の空気を取り入れても出口53から出る空気はその風速が特に出口53の長手方向Bにおいて不均一になってしまう傾向があることが知られている。
このような途中で変化する部分を有する送風ダクト(51A)では、一般に、その断面形状や空気を流す方向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、このため、入口52から均一な風速の空気を取り入れても出口53から出る空気はその風速が特に出口53の長手方向Bにおいて不均一になってしまう傾向があることが知られている。
このような課題を解決するために、本出願人は、前述した特許文献1で示すような複数の抑制部を設けた送風管を用いた送風装置等に関する提案を行っている。実施の形態1における送風ダクト51Aにおいても、2つの抑制部61A,62を設けているため、上述したように出口53から排出される空気の長手方向Bにおける風速のむらが低減されるようになる。
しかし、その後の更なる研究の結果、上記提案した送風管を用いた送風装置では、空気を吹きつけるべき対象構造物に吹きつける空気の風量を比較的多くした場合、特にその出口53から排出される空気の長手方向Bにおける風速のむらが増加する傾向にあることが新たに判明した。またこの場合、出口53の長手方向Bと直交する短手方向C(図3、図5等)における風速のむらも増加し始める傾向があることも判明した。
しかし、その後の更なる研究の結果、上記提案した送風管を用いた送風装置では、空気を吹きつけるべき対象構造物に吹きつける空気の風量を比較的多くした場合、特にその出口53から排出される空気の長手方向Bにおける風速のむらが増加する傾向にあることが新たに判明した。またこの場合、出口53の長手方向Bと直交する短手方向C(図3、図5等)における風速のむらも増加し始める傾向があることも判明した。
そこで、実施の形態1に係る送風ダクト51Aでは、図4、図7等に示されるように、通路部54の通路空間TSのうち第1抑制部61Aよりも空気を流す方向の下流側に存在する下流側の通路空間TS2の一部に、第1抑制部61Aにおける隙間64の空気を流す方向の下流側開口端64aの上部64bに対して上方から傾斜した状態で接近するように延びる傾斜内壁面57Aを設けている。図4等における符号TS1は、通路部54の通路空間TSのうち第1抑制部61Aよりも空気を流す方向の上流側に存在する上流側の通路空間である。
実施の形態1における傾斜内壁面57Aは、図7に示されるように、その下端57aが下流側の通路空間TS2の最大高さHにおけるほぼ中央の高さ位置に存在し、その上端57bが流側の通路空間TS2の最も高い位置に存在する平面からなる傾斜面として形成されている。上記最大高さHは、第2曲げ部54Cの通路空間TSにおける終端面54gから下流側の通路空間TS2における最も高い位置までの寸法である。
また、この傾斜内壁面57Aは、その面全体が、下流側の通路空間TS2の最大奥行Lにおけるほぼ中央の位置よりも隙間64の下流側開口端64aの上部64b寄りの領域内に存在する傾斜面にもなっている。上記最大奥行Lは、隙間64の下流側開口端の上部64bと第1曲げ通路部54Bの通路空間TSを構成する底面54eを延長した線が下流側の通路空間TS2における内壁面と接する位置までの離間寸法である。
さらに、この傾斜内壁面57Aは、第1曲げ通路部54Bの通路空間TSにおける底面54eの平面部に対する仮想の垂直面VLに対して所定の角度α1で交差する傾斜面として形成されている。この傾斜の角度α1は、少なくとも2°以上あればよいが、実施の形態1では例えば5〜25°の範囲内で設定している。この傾斜の角度α1が2°よりも小さい場合は、下流側の通路空間TS2で発生する後述の循環する空気(E2c)の進む向きを所要の状態に制御することができないおそれがある。
ちなみに、実施の形態1における傾斜内壁面57Aは、図7、図8等に示されるように、その下端57aと隙間64の下流側開口端64aの上部64bとの間に遮蔽部分65の下流側の内壁面部65cが存在する関係になっている。
傾斜内壁面57Aは、その下端57aが隙間64の下流側開口端の上部64bに対して可能な限り接近した位置に存在するよう構成することが好ましく、例えば、その下端57aが隙間64の下流側開口端の上部64bと交わる(一致する)状態になるよう構成するとよい。
傾斜内壁面57Aは、その下端57aが隙間64の下流側開口端の上部64bに対して可能な限り接近した位置に存在するよう構成することが好ましく、例えば、その下端57aが隙間64の下流側開口端の上部64bと交わる(一致する)状態になるよう構成するとよい。
また、実施の形態1における遮蔽部分65は、例えば、その遮蔽部分65が型抜き工程を要する成形法で作製される場合、遮蔽部分65の上流側の内壁面65a及び下流側の内壁面65cについて、上記仮想の垂直面VLに対して上方にむけて次第に離れるように僅かに(例えば角度1°程度)傾いた、型抜き用のための傾斜面として形成される。このような型抜き用のための傾斜面は、上記傾斜内壁面57Aには含まれない。
さらに、実施の形態1における送風ダクト51Aは、下流側の通路空間TS2において傾斜内壁面57Aの上端57bよりも下流側に存在する後方内壁面部58について、第2曲げ通路部54Cの通路空間TSにおける終端面54bからほぼ垂直に立ち上がる垂直後方内壁面部58Aと、垂直後方内壁面部58Aの上端から傾斜内壁面57Aの上端57bに湾曲した状態で至る湾曲後方内壁面部58Bとで構成している。垂直後方内壁面部58Aの上端は、例えば、前記下流側の通路空間TS2の最大高さH(図7)におけるほぼ中央の高さ位置よりも少し上方の高さ位置(又は傾斜内壁面57Aの下端75a及び上端75bの間の高さ位置)になるよう設定されている。
さらにまた、実施の形態1における送風ダクト51Aは、上記傾斜内壁面57Aを設ける関係等により、図7等に示すように、第1曲げ通路部54Bの第1抑制部61Aよりも下流側に存在する部分や第2曲げ通路部54Cの一部が、導入通路部54A又は第1曲げ部54Bよりも所要の寸法h2だけ高くなるように形成された外観を有している。これは、特に送風ダクト51Aにおいて吹きつける空気の風量を増減することに関係なく、例えば下流側の通路空間TS2の内容積を傾斜内壁面57Aが存在しない場合の当該内容積に対して変更しない関係を保つ要求がある場合などに、このような外観形状の一部を変更して対応することが必要になることがある。
<送風装置の動作>
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。
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。
送風装置5は、画像形成動作時などの駆動設定時期が到来すると、まず送風機50が回転駆動して所要の風量の空気を送り出す。その始動した送風機50から送られる空気(E)は、接続ダクト55を通して送風ダクト51Aの入口52から取り入れられた後、それに続く導入通路部54Aの通路空間TS内に流れ込むように送られる(図5)。
続いて、送風ダクト51Aに取り入れられた空気(E)は、図5や図8に示すように、導入通路部54Aの通路空間TSを通して第1曲げ通路部54Bの通路空間TSに流れ込むよう送られる(図5の矢印E1a,E1b等を参照)。ここまでの各通路空間TSは、前記上流側の通路空間TS1を構成する。第1曲げ通路部54Bに送り込まれる空気(E1)は、第1抑制部61Aの隙間64を通過し、これにより、その進行する方向(空気の流れる方向)がほぼ直角の方向に変えられた状態になって進む。
この際、第1抑制部61Aの隙間64を通過するときの空気(E2)は、その流れが導入通路部54Aの通路空間TSの断面積よりも相対的に狭い第1抑制部61の隙間64を通過することで抑制され(圧力が上昇した状態になり)、その隙間64から均一な状態になって流れ出ようとする。しかも、このときの空気(E2)は、第1抑制部61Aの隙間64から流れ出るときの向きが出口53の長手方向Bとほぼ直交する方向に揃えられる。
続いて、第1抑制部61Aの隙間64を通過して第2曲げ通路部54Cの通路空間TSに流れ込んだ空気(E2)は、図8に示されるように、その多くが(E2a)、第1抑制部61Aの隙間64を通することにより、第2曲げ通路部54Cの通路空間TS内においてほぼ直進するような状態で流れ込む。そのほぼ直進するように流れ込んだ空気(E2a)は、その一部が直進する途上に存在する出口53がある下方の側に曲がって進む一方で、その多くの空気(E2b)が下流側の通路空間TS2内で循環するように移動する。つまり、その多くの空気(E2b)は、下流側の通路空間TS2における後方内壁面部58の垂直後方内壁面部58Aに沿うように上昇してから湾曲後方内壁面部58Bに沿って曲がるように進んだ後、再び通路空間TS2の下方にある出口53の方に進むように移動する。
この際、第2曲げ通路部54Cの通路空間TSに流れ込んだ空気(E2)は、第1抑制部61Aの隙間64の空間よりも容積の広い下流側の通路空間TS2に流れ込むことにより、その通路空間TS2内に拡散するように進むとともにその通路空間TS2内で循環するように進み(E2b)、全体として通路空間TS2内で旋回するように移動して一時的に滞留するような状態になるため、その風速のむらが低減される。
最後に、下流側の通路空間TS2に流れ込んで循環して一時的に滞留した空気(E2)は、図8に矢印E3として示すように、第2曲げ通路部54Cの終端部である出口53に設けられた第2抑制部62の通気性部材70における複数の通気部(孔)71を通過することで、出口53から進行方向が変えられた状態で吹き出される。
この際、出口53から吹き出される空気(E3)は、第2曲げ通路部54Cの通路空間TSや出口53の開口面積よりも相対的に狭い通気性部材70の領域70bにおける複数の通気部71を通過することで流れが抑制された状態になって(このときも圧力が上昇した状態になり)送り出される。
以上により、送風ダクト51Aの出口53から排出される空気(E3)は、その風速が、出口53の開口形状(細長い長方形)の特に長手方向Bにおいてほぼ揃った状態で排出される。
また、この送風装置5においては、上述したような空気(E)の流れに加えて、特に送風ダクト51Aにおける第1制御部61Aの隙間64を通過して下流側の通路空間TS2に流れる込む空気(E2)のうち通路空間TS2内で循環するように進む空気(E2b)の少なくとも一部(E2c)が、図9等に拡大して例示するように、その通路空間TS2にある傾斜内壁面57Aを通過する。これにより、その一部の循環する空気(E2c)は、第1制御部61Aの隙間64の下流側開口端64aに接近するよう斜めに進み、最終的に、隙間64の下流側開口端64aから流れ出る空気(E2)の流れに対して逆行する向きで衝突するように移動する。
そして、上記傾斜内壁面57Aを通過して循環する空気(E2c)は、図9に示されるように、第1制御部61Aの隙間64を通過して下流側の通路空間TS2にほぼ直進するように流れる込む空気(E2a)に対し、その上方から逆行する向きで衝突するように流れる。つまり、このときの循環する空気(E2c)の流れは、いわば逆向きの衝突流になる。
この際、下流側の通路空間TS2にほぼ直進するように流れる込む空気(E2)は、逆向きの衝突流となる空気(E2c)が衝突することにより、第1制御部61Aの隙間64を通過して排出されて進むときの速度(流出速度)が低下させられる。これにより、その空気(E2)は、下流側の通路空間TS2内における循環する空気(E2b,E2c)が上方から押さえつける力の影響を受けやすくなり、その通路空間TS2の下方にある出口53に接近するよう下方側により多く曲がった状態で進む空気(E2d)になる。
この際、下流側の通路空間TS2にほぼ直進するように流れる込む空気(E2)は、逆向きの衝突流となる空気(E2c)が衝突することにより、第1制御部61Aの隙間64を通過して排出されて進むときの速度(流出速度)が低下させられる。これにより、その空気(E2)は、下流側の通路空間TS2内における循環する空気(E2b,E2c)が上方から押さえつける力の影響を受けやすくなり、その通路空間TS2の下方にある出口53に接近するよう下方側により多く曲がった状態で進む空気(E2d)になる。
このような作用効果は、入口52から比較的多くの風量(例えば平均風量が0.3m3/分以上)の空気(E)を取り入れた場合に特に有効に発揮されるが、比較的少ない風量(例えば平均風量が0.3m3/分未満)の空気(E)を取り入れた場合であってもほぼ同様に得られる。これは、例えば、上記衝突流になる空気(E2)の衝突するときの速度(衝突速度)が、第1制御部61Aの隙間64を通過して排出されて進む空気(E2)の流出速度にほぼ対応して変更されるので、特に風量が比較的多くなる場合は上記作用効果が強めに働く一方で、風量が比較的少なくなる場合は上記作用効果が相対的に弱くなって適度に働くためと考えられる。
この結果、第1抑制部61Aの隙間64を通過して下流側の通路空間TS2に流れ込む空気(E2)は、その通路空間TS2内で偏りなく滞留してその通路空間TS2の下方側に曲がった終端にある出口53全体にほぼ沿って流れるようになり、しかる後、出口53を通過して空気(E3)として排出される際に2つ目の第2抑制部62による抑制効果(昇圧作用)を再度受けて流れる。このため、出口53から排出される空気(E3)は、最終的に出口53の特に長手方向Bにおける風速のむらが低減されるようになる。
したがって、この送風ダクト51Aでは、その入口52から比較的少ない風量の空気(E)を取り入れた場合はもとより比較的多くの風量の空気(E)を取り入れた場合であっても、第1抑制部61Aの隙間64を通過して下流側の通路空間TS2に流入する空気(特にE2a)が通路空間TS2において傾斜内壁面57Aを通過して循環するように進む空気(E2c)による減速作用等を受けることにより、下方側に曲げられた終端に存在する出口53に接近するよう下方側により多く曲がって進む空気(E2d)にされる。その結果として、送風ダクト51Aにおける出口53から排出される空気(E3)は、出口53の特に長手方向Bにおける風速のむらが抑制されることになる。
そして、この送風装置5における送風ダクト51Aの出口53からそれぞれ排出された空気(E3)は、図8に示されるように、帯電装置4のシールドケース40の上面40aにおける開口部43を通してシールドケース40内に吹き込まれて流入した後、シールドケース40の内部空間Sにおいて隔壁40dを境に区分される各空間(S1,S2)内にそれぞれあるコロナ放電ワイヤ41A,41Bと、そのシールドケース40の下部開口部にあるグリッド電極42に吹き付けられる。
このコロナ放電ワイヤ41A,41Bとグリッド電極42に吹きつけられる空気は、前述したように空気(E3)が送風ダクト51Aの出口53の特に長手方向Bにおいてほぼ揃った風速で排出されるので、コロナ放電ワイヤ41A,41Bとグリッド電極42にも長手方向Bにおいてほぼ等しい状態で吹き付けられることになる。
このコロナ放電ワイヤ41A,41Bとグリッド電極42に吹きつけられる空気は、前述したように空気(E3)が送風ダクト51Aの出口53の特に長手方向Bにおいてほぼ揃った風速で排出されるので、コロナ放電ワイヤ41A,41Bとグリッド電極42にも長手方向Bにおいてほぼ等しい状態で吹き付けられることになる。
これにより、帯電装置4における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を、より均一化された空気の吹き付けによってむらなく遠ざけることができる。
この結果、帯電装置4では、そのコロナ放電ワイヤ41A,41Bやグリッド電極42に不要物が疎らに付着することが原因で放電性能(帯電性能)にむら等の劣化現象が発生することが防止され、感光ドラム21の周面をより均一(その回転軸方向に対して均一)に帯電することが可能になる。
また、この帯電装置4を備えた作像ユニット20で形成されるトナー像ひいては記録用紙9に最終的に形成される画像は、帯電むら等の帯電不良に起因した画質不良(濃度むら等)の発生が低減された良好な画質として得られる。
また、この帯電装置4を備えた作像ユニット20で形成されるトナー像ひいては記録用紙9に最終的に形成される画像は、帯電むら等の帯電不良に起因した画質不良(濃度むら等)の発生が低減された良好な画質として得られる。
<試験1>
図10は、送風装置5の性能特性(送風ダクト51Aの出口53における風速分布)を調べた試験1の結果を示している。
図10は、送風装置5の性能特性(送風ダクト51Aの出口53における風速分布)を調べた試験1の結果を示している。
試験1は、送風ダクト51Aとして下記条件からならなるもの(実施例1)を使用し、送風機50から平均風量が約0.33m3/分になる比較的多めの空気を送風ダクト51Aの入口52から導入したとき、その送風ダクト51Aの出口53の長手方向Bにおける風速を測定した。
風速の測定は、風速計(ケンブリッジアキュセンス社製:F900)を使用して行った。また、この風速の測定は、図8に示すように出口53のうち感光ドラム21の回転方向Aの上流側に位置する上流位置(pre位置)P1とその回転方向Aの下流側に位置する下流位置(post位置)P2との2箇所において、風速計を長手方向Bの全域にわたって移動させるよう変位させることで行った。
この試験1の結果を図10に示す。図10のグラフの横軸において0mmの方(左端側)が出口53の長手方向Bのうち入口52に近い側の端部53b(図5)に相当する。
風速の測定は、風速計(ケンブリッジアキュセンス社製:F900)を使用して行った。また、この風速の測定は、図8に示すように出口53のうち感光ドラム21の回転方向Aの上流側に位置する上流位置(pre位置)P1とその回転方向Aの下流側に位置する下流位置(post位置)P2との2箇所において、風速計を長手方向Bの全域にわたって移動させるよう変位させることで行った。
この試験1の結果を図10に示す。図10のグラフの横軸において0mmの方(左端側)が出口53の長手方向Bのうち入口52に近い側の端部53b(図5)に相当する。
実施例1の送風ダクト51Aとしては、その全体の形状が図3〜図7に示すようなものであって、入口52が22mm×23mmのほぼ正方形(少し縦長の長方形)の開口形状であり、出口53が17.5mm×350mmの細長い長方形の開口形状であるものを使用した。送風ダクト51Aの全通路空間TSの合計容積は約600cm3である。
また、送風ダクト51Aにおける第1抑制部61Aは、第1曲げ通路部54Aの通路空間TSにおいて入口52の一端部52aからのずれ量N1が6mm、上流側の通路空間TS1における底面54eの平面部の終端54mからのずれ量Jが約1mmとなる部位に、間隔d1が1.5mm、経路長M1が8mm、幅Wが345mmの条件からなる隙間64を、第1曲げ通路部54Bの底面54eに接した状態で存在させるように構成した。第1抑制部61Aにおける遮断部分65の上流側の内壁面部65a及びその下流側の内壁面部65cは、型抜き用の角度として約1°に傾斜させた僅かな傾斜面にしている。
さらに、送風ダクト51Aにおける第2抑制部62は、孔径が1mm、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を用いて構成した。
また、送風ダクト51Aにおける第1抑制部61Aは、第1曲げ通路部54Aの通路空間TSにおいて入口52の一端部52aからのずれ量N1が6mm、上流側の通路空間TS1における底面54eの平面部の終端54mからのずれ量Jが約1mmとなる部位に、間隔d1が1.5mm、経路長M1が8mm、幅Wが345mmの条件からなる隙間64を、第1曲げ通路部54Bの底面54eに接した状態で存在させるように構成した。第1抑制部61Aにおける遮断部分65の上流側の内壁面部65a及びその下流側の内壁面部65cは、型抜き用の角度として約1°に傾斜させた僅かな傾斜面にしている。
さらに、送風ダクト51Aにおける第2抑制部62は、孔径が1mm、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を用いて構成した。
また、傾斜内壁面57Aは、図7等に示すような形態及び位置等に設けたものであり、詳しくは、その下端57aと上端57bの距離が15mmとなり、上記仮想の垂直線VLとなる角度α1が25°となる平面形状の斜面とした。傾斜内壁面部57Aの下端57aは、下流側の通路空間TS2の最大高さH(約25mm)のほぼ中央の高さ位置に存在するように配置した。ちなみに通路空間TS2の容積は2850cm3である。傾斜内壁面部57Aの下端57aの下方に存在する遮断部分65の下流側の内壁面部65cは、その下端と上端との距離が10mmとなる面とした。
また比較のため前述した特許文献1で提案した送風ダクトの一例(図17に示す送風ダクト510)を用いて、実施例1の場合と同じ試験1を行った。そのときの結果を図18に示す。
比較例の送風ダクト510は、実施例1の送風ダクト51Aにおける下流側の通路空間TS2に傾斜内壁面部57Aを設けないように変更するとともに下記条件を変更したのみであり、それ以外については実施例1の送風ダクト51Aと同じ構成にしたものである。
すなわち、送風ダクト510における通路空間TS2は、その容積を実施例1の場合と同様の値に設定しており、このため傾斜内壁面部57Aを設けない関係から、その最大高さHが23mmに変更された。また、送風ダクト510における第1制御部61は、その遮蔽部分65の下流側の下端部を、上流側の通路空間TS1における底面54eの平面部の終端54mからのずれ量Jが約2mmとなる位置に設定した。
すなわち、送風ダクト510における通路空間TS2は、その容積を実施例1の場合と同様の値に設定しており、このため傾斜内壁面部57Aを設けない関係から、その最大高さHが23mmに変更された。また、送風ダクト510における第1制御部61は、その遮蔽部分65の下流側の下端部を、上流側の通路空間TS1における底面54eの平面部の終端54mからのずれ量Jが約2mmとなる位置に設定した。
図10に示す結果から、送風ダクト51Aを用いた実施例1では、その出口53の長手方向Bにおける風速のむらが、送風ダクト510を用いた比較例の場合(図18)に比べて、その長手方向Bのほぼ全域において低減されていることがわかる。
ちなみに、比較例の送風ダクト510を用いた場合は、図19に拡大して例示するように、その第1抑制部61の隙間64を通過して下流側の通路空間TS2で循環する空気(E2b)が、遮断部分65の下流側の内壁面部65cに沿って進むように移動することになる。これにより、その最終の循環する空気(E2e)が、第1抑制部61の隙間64を通過して流出してほぼ直進するように進む空気(E2a)に対し、その上方からほぼ直下の角度で衝突するように流れる。この結果、その最終の循環する空気(E2e)は、ほぼ直進するように進む空気(E2a)の流出速度を低下させる作用が生じないので、その空気(E2a)が循環する空気(E2b、E2e)の下方に押さえつける力の作用も受けにくくなる。したがって、比較例の送風ダクト510を用いた場合は、風量が比較的多い空気を取り入れると、その送風ダクト510の出口53の長手方向B等における風速のむらが低減されにくくなるものと推測される。
<試験2>
次に、試験2は、試験1において実施例1の送風ダクト51Aの出口53の短手方向Cにおける風速を、その出口53の長手方向Bにおける複数個所の位置において、その出口53の下端から下方に50mmだけ離れた位置であって、出口53の短手方向Cの中心点から感光体ドラム21の回転方向Aの上流側及び下流側にそれぞれ35mmだけ離れた上流位置及び下流位置の間になる位置の全域(短手方向Cの全域長さ:70mm)で同様に測定した。この試験2の結果を図11に示す。
次に、試験2は、試験1において実施例1の送風ダクト51Aの出口53の短手方向Cにおける風速を、その出口53の長手方向Bにおける複数個所の位置において、その出口53の下端から下方に50mmだけ離れた位置であって、出口53の短手方向Cの中心点から感光体ドラム21の回転方向Aの上流側及び下流側にそれぞれ35mmだけ離れた上流位置及び下流位置の間になる位置の全域(短手方向Cの全域長さ:70mm)で同様に測定した。この試験2の結果を図11に示す。
また、試験2は、上記試験1における比較例の送風ダクト510を用いた場合についても同様に行った。
図11に示す結果から、送風ダクト51Aを用いた実施例1では、その出口53の短手方向Cにおける風速のむらも、送風ダクト510を用いた比較例の場合に比べて低減されていることがわかる。
[実施の形態2]
図12は、実施の形態2に係る送風装置5の要部(主に送風ダクト51B)の概要を示すものである。
図12は、実施の形態2に係る送風装置5の要部(主に送風ダクト51B)の概要を示すものである。
実施の形態2に係る送風装置5における送風ダクト51Bは、実施の形態1における第1抑制部61Aに代えて配置位置を少しずらした第1抑制部61Bを適用し、それに伴い実施の形態1における傾斜内壁面部57Aに代えて条件が少し異なる傾斜内壁面57Bを設けて変更した以外は実施の形態1に係る送風ダクト51Aと同じ構成からなるものである。
はじめに、送風ダクト51Bにおける第1抑制部61Bは、図12、図13等に示されるように、その隙間64の下流側開口端64aの上部64bが、第1曲げ通路部54Bの通路空間TSにおける底面54eの平面部の終端54mとつながる第2曲げ通路部54Cの通路空間TSを構成する内壁面の一部分56と向き合う状態になるよう配置されている。上記内壁面の一部分56は、実施の形態1において説明した湾曲内壁面部56(図7)になるものであり、具体的には第1曲げ通路部54Bの底面54eの終端54mと第2曲げ通路部54Cの終端面54gとの間で湾曲した湾曲面からなる内壁面である。
そして、上記隙間64の下流側開口端の上部64bは、その湾曲内壁面部56の湾曲面における途中の位置と向き合う状態で配置されている。また、隙間64の下流側開口端の上部64bは、第1曲げ通路部54Bの底面54eの終端54mから空気を流す方向の下流側に突き出てずれるずれ量Kは、所望の寸法に設定される。
そして、上記隙間64の下流側開口端の上部64bは、その湾曲内壁面部56の湾曲面における途中の位置と向き合う状態で配置されている。また、隙間64の下流側開口端の上部64bは、第1曲げ通路部54Bの底面54eの終端54mから空気を流す方向の下流側に突き出てずれるずれ量Kは、所望の寸法に設定される。
また、この第1抑制部61Bは、図13に示されるように、その隙間64の間隔d2や経路長M2と、その遮断部分65の入口52の内側端部52aからのずれ量N2については、所望の各寸法に設定される。実施の形態2では、第1抑制部61Bの隙間64の間隔d2及び経路長M2について、実施の形態1における第1抑制部61Aの隙間64の間隔d1及び経路長M1と同じ寸法に設定している。また、第1抑制部61Bの遮断部分65のずれ量N2については、上述したように隙間64の下流側開口端の上部64の配置位置を変更している分に対応して、実施の形態1における第1抑制部61Aの遮断部分65のずれ量N1よりも大きい寸法に設定している。
次に、この送風ダクト51Bにおける傾斜内壁面57Bは、図13に示されるように、仮想の垂直面VLに対する角度α2を、実施の形態1における傾斜内壁面57Aの角度α1より小さい角度に設定している。また、傾斜内壁面57Bは、角度α2の設定及び下流側の通路空間TS2の容積を一定に保つ制約の関係もあり、その上端57bが実施の形態1における傾斜内壁面57Aの上端57bに比べて導入通路部54A寄りの位置に変更されている。なお、傾斜内壁面57Bは、それ以外の条件については、実施の形態1における傾斜内壁面57Aの条件とほぼ同じ内容になっている。
また、この送風ダクト51Bにおける後方内壁面部58は、湾曲後方内壁面部58Bの上端が実施の形態1における湾曲後方内壁面部58Bに比べて導入通路部54A側寄りにずれている点が異なる以外はほぼ同様の構成になっている。さらに、下流側の通路空間TS2を有する第2通路部54C等の高さは、図13に示されるように、導入通路部54Aの高さより寸法h2だけ高くなっているが、この高さの差は実施の形態1に係る送風ダクト51Aの場合(図7)における差(h1)とほぼ同じである。
そして、この送風ダクト51Bを用いた送風装置5は、実施の形態1に係る送風装置の場合とほぼ同様に動作する。
また、この送風ダクト51Bでは、図14等に例示されるように、特に第1制御部61Bの隙間64を通過して下流側の通路空間TS2に流れる込む空気(E2)のうち通路空間TS2内で循環するように進む空気(E2b)の少なくとも一部(E2f)が、その通路空間TS2にある傾斜内壁面57Bを通過する。これにより、その循環する空気(E2f)は、第1制御部61Bの隙間64の下流側開口端64aに接近するよう斜めに進み、最終的に、隙間64の下流側開口端64aから流れ出る空気(E2)の流れに対して逆行する向きで進むようになる。
つまり、傾斜内壁面57Bを通過して循環する空気(E2f)は、第1制御部61Aの隙間64を通過して下流側の通路空間TS2にほぼ直進するように流れる込む空気(E2a)に対し、その上方から逆行する向きで衝突するように流れ、いわば逆向きの衝突流になる。
つまり、傾斜内壁面57Bを通過して循環する空気(E2f)は、第1制御部61Aの隙間64を通過して下流側の通路空間TS2にほぼ直進するように流れる込む空気(E2a)に対し、その上方から逆行する向きで衝突するように流れ、いわば逆向きの衝突流になる。
この結果、通路空間TS2にほぼ直進するように流れる込む空気(E2)は、逆向きの衝突流となる空気(E2f)が衝突することにより、第1制御部61Aの隙間64を通過して排出されて進むときの速度(流出速度)が低下させられる。これにより、空気(E2)は、通路空間TS2内における循環する空気(E2b,E2f)が上方から押さえつける力の影響を受けやすくなり、通路空間TS2の下方にある出口53に接近するように下方側により多く曲がった状態で進む空気(E2g)になる。
したがって、この送風ダクト51Bでは、その入口52から比較的少ない風量の空気(E)を取り入れた場合はもとより比較的多くの風量の空気(E)を取り入れた場合であっても、第1抑制部61Aの隙間64を通過して下流側の通路空間TS2に流入する空気(特にE2a)が通路空間TS2において傾斜内壁面57Bを通過して循環するように進む空気(E2f)による減速作用等を受けることになり、下方側に曲げられた終端に存在する出口53に接近するよう下方側により多く曲がって進む空気(E2g)にされる。その結果として、送風ダクト51Bにおける出口53から排出される空気(E3)は、出口53の特に長手方向Bにおける風速のむらが抑制されることになる。
<試験1>
この送風ダクト51Bを用いた送風装置5についても、実施の形態1における試験1を同様に行った。そのときの結果を図15に示す。
この送風ダクト51Bを用いた送風装置5についても、実施の形態1における試験1を同様に行った。そのときの結果を図15に示す。
試験1で用いた送風ダクト51B(実施例2)は、第1抑制部61BAにおける遮蔽部分65のずれ量N2を5mmとし、その隙間64のずれ量Kと1mmと設定して異なる以外は実施の形態1における試験1で用いた送風ダクト51Aと同じ構成からなるものを使用した。
図15に示す結果から、送風ダクト51Bを用いた実施例2では、その出口53の長手方向Bにおける風速のむらが、送風ダクト510を用いた比較例の場合(図18)はもとより実施の形態1の送風ダクト51Aを用いた実施例1の場合(図10)に比べて、その長手方向Bのほぼ全域において低減されていることがわかる。また、実施例2では、出口53の長手方向Bにおける風速のむらが、実施例1の場合(図10)に比べて長手方向Bのほぼ全域において低減されていることがわかる。
<試験2>
また、この送風ダクト51Bを用いた送風装置5についても、実施の形態1における試験2を同様に行った。そのときの結果を図11に併せて示す。
また、この送風ダクト51Bを用いた送風装置5についても、実施の形態1における試験2を同様に行った。そのときの結果を図11に併せて示す。
図11に示す結果から、送風ダクト51Bを用いた実施例2では、その出口53の短手方向Cにおける風速のむらが、実施例1の場合と同様に、送風ダクト510を用いた比較例の場合に比べて低減されていることがわかる。
[他の実施の形態]
送風装置5に用いる送風管51としては、実施の形態1、2で例示した送風ダクト51A,51Bに限定されず、その一部について変更した送風ダクト51を適用することが可能である。
送風装置5に用いる送風管51としては、実施の形態1、2で例示した送風ダクト51A,51Bに限定されず、その一部について変更した送風ダクト51を適用することが可能である。
例えば、図16に例示するように、下流側の通路空間TS2を構成する前記湾曲内壁面部56に代えて、第1曲げ通路部54Bの通路空間TSにおける底面54eの平面部の終端54mと第2曲げ通路部54Cの終端面54gとの間で終端面54gに対してほぼ鉛直の立ち上がる鉛直内壁面59とした送風ダクト51Cを適用することができる。この送風ダクト51Cでは、その第1抑制部61Cにおける隙間64の下流側開口端64aの上部64bを、上記底面54eの平面部の終端54mと向き合う状態で配置している(この場合は隙間64の上記ずれ量Kはほぼゼロになる)。また、この送風ダクト51Cでは、傾斜内壁面57Cとして、実施の形態2における傾斜内壁面57Bとほぼ同じ構成からなるものを適用している。
そして、この送風ダクト51Cにおいても、その送風時には、傾斜内壁面57Cを通過した循環する空気が逆向きの衝突流として生成され、出口53の少なくとも長手方向Bにおける風速のむらが低減されるようになる。
そして、この送風ダクト51Cにおいても、その送風時には、傾斜内壁面57Cを通過した循環する空気が逆向きの衝突流として生成され、出口53の少なくとも長手方向Bにおける風速のむらが低減されるようになる。
また、実施の形態2に係る送風ダクト51Bにおいても、第1抑制部61Bの隙間64の下流側開口端64aの上部64bを、上記底面54eの平面部の終端54mと向き合う状態で配置するように変更してもよい。
また、送風装置5に用いる送風ダクト51は、下流側の通路空間TS2を構成する内壁面のうち傾斜内壁面57よりも後方側に存在する後方内壁面部58の構成についても、その傾斜内壁面57の通過による空気の逆向きの衝突流を発生させることが可能な範囲内において、種々変更することが可能である。他の後方内壁面部58としては、例えば、傾斜内壁面57の上端57bまで終端面54gから鉛直に立ち上がる後方内壁面部58Aのみで構成されているものを適用することもできる。
また、送風装置5に用いる送風ダクト51は、第1抑制部61における傾斜内壁面57A〜57Cを、実施の形態1,2等で例示したように遮断部分65の下流側の面部65bの一部で構成する以外にも、遮断部分65とは異なる部材で構成しても構わない。
また、送風装置5に用いる送風ダクト51は、第1抑制部61における傾斜内壁面57A〜57Cを、実施の形態1,2等で例示したように遮断部分65の下流側の面部65bの一部で構成する以外にも、遮断部分65とは異なる部材で構成しても構わない。
さらに、送風装置5に用いる送風ダクト51は、その出口53に設ける第2抑制部62
について、実施の形態1、2等において例示した通気性部材70で構成した場合に限定されず、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を用いて構成したものでもよい。
について、実施の形態1、2等において例示した通気性部材70で構成した場合に限定されず、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を用いて構成したものでもよい。
さらに、送風装置5を適用する帯電装置4については、グリッド電極24を設置しない形式の帯電装置、いわゆるコロトロン型の帯電装置であってよい。また、帯電装置4は、コロナ放電ワイヤ41として1本使用するものや3本以上使用するものであってもよい。また、送風装置5を適用する対象構造物としては、感光ドラム21等の除電を行うコロナ放電器や、感光ドラム21以外の被帯電体を帯電又は除電させるコロナ放電器であってもよく、その他にも、例えばコロナ放電器以外の空気の吹き付けが必要であって長尺な構造物であっても構わない。
この他、画像形成装置1については、送風装置5を適用する必要がある長尺な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。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他の画像形成方式を採用する画像形成装置であっても構わない。
1 …画像形成装置
4 …帯電装置(対象構造物)
5 …送風装置
50…送風機
51…送風ダクト(送風管)
52…入口
53…出口
54…通路部
54e…底面
54m…平面部の終端
54A…導入通路部
54B…第1曲げ通路部
54C…第2曲げ通路部
56…湾曲内壁面部(内壁面の一部分の一例)
57…傾斜内壁面
59…鉛直内壁面部(内壁面の一部分の一例)
61…第1抑制部
62…第2抑制部
64…隙間
64a…下流側開口端
64b…下流側開口端の上部
70…通気性部材
71…通気部
B …長手方向
C …短手方向
E …空気(の流れ)
TS…通路空間
TS2…下流側の通路空間
VL…仮想の垂直面
α …仮想の垂直面に対する角度
4 …帯電装置(対象構造物)
5 …送風装置
50…送風機
51…送風ダクト(送風管)
52…入口
53…出口
54…通路部
54e…底面
54m…平面部の終端
54A…導入通路部
54B…第1曲げ通路部
54C…第2曲げ通路部
56…湾曲内壁面部(内壁面の一部分の一例)
57…傾斜内壁面
59…鉛直内壁面部(内壁面の一部分の一例)
61…第1抑制部
62…第2抑制部
64…隙間
64a…下流側開口端
64b…下流側開口端の上部
70…通気性部材
71…通気部
B …長手方向
C …短手方向
E …空気(の流れ)
TS…通路空間
TS2…下流側の通路空間
VL…仮想の垂直面
α …仮想の垂直面に対する角度
Claims (5)
- 空気を取り入れる入口が一端に設けられた通路空間を有する導入通路部と、前記導入通路部の途中から横方向に曲がる通路空間を有する第1曲げ通路部と、前記第1曲げ通路部の終端から下方向に曲がるとともに前記下方向に曲がった終端に前記入口から取り入れた空気が吹きつけられる対象構造物の一方向に長い長手方向の部分と向き合う状態で延びる開口形状からなる出口が設けられた通路空間を有する第2曲げ通路部とで構成される通路部と、
前記第1曲げ通路部の通路空間の一部を横断して遮断し且つ下方に隙間を存在させた構造として空気の流れを抑制する第1抑制部と、
前記出口を複数の通気部が点在する通気性部材で塞いだ状態の構造として空気の流れを抑制する第2抑制部と、
を備え、
前記通路部の通路空間のうち前記第1抑制部よりも空気を流す方向の下流側に存在する通路空間の一部に、前記第1抑制部の隙間の空気を流す方向の下流側開口端の上部に対して上方から傾斜した状態で接近するように延びる傾斜内壁面を設けている送風管。 - 前記第1抑制部の隙間の空気を流す方向の下流側開口端の上部が、前記第1曲げ通路部の通路空間を構成する底面の平面部の終端又は前記平面部の終端とつながる前記第2曲げ通路部の通路空間を構成する底面の一部分と向き合う状態で配置されている請求項1に記載の送風管。
- 前記傾斜内壁面が、前記第1曲げ通路部の通路空間を構成する底面の平面部に対する仮想の垂直面に対して2°以上の角度で交差する傾斜面で構成されている請求項1又は2に記載の送風管。
- 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乃至3のいずれか1項に記載の送風管とを備えている送風装置。
- 空気を吹きつけるべき一方向に長い長手方向の部分を有する対象構造物と、前記対象構造物の長手方向の部分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4に記載の送風装置で構成されている画像形成装置。
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