本發明涉及吹送管、吹送裝置和圖像形成裝置。
背景技術:
近年來,申請人提出了下述有關吹送管等的技術。
例如,申請人提出了一種吹送管,該吹送管包括:入口,其將空氣引入;出口,其布置為面向長的目標結構的被由入口引入的空氣吹送的縱向部分,并且出口的開口形狀不同于入口的開口形狀;主體部分,其包括通道空間,入口與出口通過該通道空間而連接從而允許空氣流動;以及多個流量控制部件,其設置在主體部分的通道空間的沿氣流方向位于不同位置的多個部分中,并且控制空氣的流動。流量控制部件中的最下游流量控制部件沿氣流方向形成在通道空間的最下游部分中,使得通道空間的最下游部分被通氣孔部件阻擋,多個通氣孔部分以點式圖案布置在該通氣孔部件中(參見專利文獻1)。
專利文獻1:jp-a-2013-88731
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種吹送管,所述吹送管包括:通道空間,引入空氣的入口和排出由所述入口引入的空氣的出口通過所述通道空間而連接,空氣流動通過所述通道空間,并且所述出口具有在一個方向上較長的開口形狀;以及多個流量控制部件,其設置在通道空間的不同部分中并且控制空氣的流動,并且在所述吹送管中,與設置在出口中的最下游流量控制部件的多個通氣孔中的每一個的開口面積沿空氣穿過方向恒定不變的情況相比,可以減少從所述出口排出的空氣的風速至少在所述出口的縱向(所述出口在該方向上較長)上的變化,以及提供包括吹送管的吹送裝置以及圖像形成裝置。
根據本發明的第一方面(a1),提供一種吹送管,所述吹送管包括:通道部分,其包括通道空間,引入空氣的入口和排出由所述入口引入的空氣的出口通過所述通道空間而連接,空氣流動通過所述通道空間,并且所述出口具有在一個方向上較長的開口形狀;以及多個流量控制部件,其設置在所述通道部分的所述通道空間的沿氣流方向位于不同位置的部分中,并且所述多個流量控制部件控制空氣的流動,其中,所述多個流量控制部件中的一個設置為最下游流量控制部件,使得所述出口被(形成所述最下游流量控制部件的)具有多個通氣孔的多孔部件擋住,并且,所述最下游流量控制部件的所述多個通氣孔中的每一個構造為通孔,使得所述通孔的開口面積沿空氣穿過方向朝向下游側連續地或階梯式地減小。
根據本發明的第二方面(b1),提供一種吹送裝置,所述吹送裝置包括:送風機,其輸送空氣;以及根據第一方面所述的吹送管,其引入從所述送風機輸送的空氣。
根據本發明的第三方面(c1),提供一種圖像形成裝置,所述圖像形成裝置包括:圖像形成單元,其形成圖像;以及吹送裝置,其向目標結構吹送空氣,其中,所述吹送裝置構造為根據第二方面所述的吹送裝置。
根據本發明的第四方面(c2),提供根據第三方面所述的圖像形成裝置,其中,所述目標結構為在一個方向上較長的電暈放電器。
在方面a1所述的吹送管中,與設置在出口中的最下游流量控制部件的多個通氣孔中的每一個的開口面積沿空氣穿過方向恒定不變的情況相比,可以減少從出口排出的空氣的風速至少在出口的縱向(出口在該方向上較長)上的變化。
在方面b1所述的吹送裝置中,與設置在吹送管的出口中的最下游流量控制部件的多個通氣孔中的每一個的開口面積沿空氣穿過方向恒定不變的情況相比,可以減少從吹送管的出口排出的空氣的風速至少在出口的縱向(出口在該方向上較長)上的變化。
在方面c1所述的圖像形成裝置中,與設置在吹送裝置的吹送管的出口中的最下游流量控制部件的多個通氣孔中的每一個的開口面積沿空氣穿過方向恒定不變的情況相比,可以減少從吹送裝置的吹送管的出口排出的空氣的風速至少在出口的縱向(出口在該方向上較長)上的變化。
在方面c2所述的圖像形成裝置中,可以將從吹送裝置的吹送管的出口排出的空氣以在作為目標結構的電暈放電器的縱向上變化較小的風速吹送到電暈放電器。
附圖說明
將基于下列附圖詳細地描述本發明的示例性實施例,其中:
圖1是示出第一示例性實施例的吹送管、包括吹送管的吹送裝置以及圖像形成裝置的概要的視圖;
圖2是示出圖1中的圖像形成裝置的充電裝置的概要的透視圖;
圖3是示出應用于圖2中的充電裝置的吹送裝置的概要的透視圖;
圖4是沿著圖3中的線q-q截取的吹送裝置(主要是吹送管)的剖視圖;
圖5是從頂側觀看的圖3中的吹送裝置的示意圖;
圖6是從底側(出口)觀看的圖3中的吹送裝置的示意圖;
圖7是示出吹送管的第一流量控制部件的構造的局部剖視圖;
圖8a至圖8c示出了形成吹送管的最下游流量控制部件的多孔部件的通氣孔的構造。圖8a是示出吹送管的通道空間和最下游流量控制部件的剖視圖。圖8b是以放大形式示出的一個通氣孔的俯視圖。圖8c是沿圖8b中的線q-q截取的通氣孔的剖視圖;
圖9是示出圖3中的吹送裝置的操作狀態的視圖;
圖10是以放大形式示出的圖9中的吹送管的最下游流量控制部件的操作狀態的視圖;
圖11是示出用于試驗的實例中的吹送管的多孔部件(通氣孔)的構造的視圖;
圖12是示出比較例的吹送管的試驗結果的曲線圖;
圖13是示出實例(α=1°)的吹送管的試驗結果的曲線圖;
圖14是示出實例(α=2°)的吹送管的試驗結果的曲線圖;
圖15是示出實例(α=3°)的吹送管的試驗結果的曲線圖;
圖16a和圖16b示出了多孔部件的通氣孔的另一構造實例。圖16a是以放大形式示出的通氣孔的剖視圖。圖16b是示出制造通氣孔(的結構)的實例的視圖;
圖17a和圖17b示出了多孔部件的通氣孔的又一構造實例。圖17a是以放大形式示出的通氣孔的構造實例的俯視圖,其中,每一個通氣孔均具有橢圓形的開口形狀。圖17b是示出通氣孔的構造實例的俯視圖,其中,每一個通氣孔均具有矩形的開口形狀;以及
圖18是示出吹送管的另一構造實例的剖視圖。
具體實施方式
在下文中,將參考附圖對實現本發明的方式(在下文中,被稱為“實施例”)進行說明。
[第一示例性實施例]
圖1至圖4示出了第一示例性實施例的作為吹送管的實例的吹送通道、包括吹送通道的吹送裝置以及圖像形成裝置。圖1示出了圖像形成裝置的概要。圖2示出了作為被來自吹送通道或吹送裝置的空氣吹送的目標結構的實例的充電裝置。圖3示出了吹送通道和吹送裝置的概要。圖4示出了吹送通道等的內部結構。
[圖像形成裝置的構造]
如圖1所示,圖像形成裝置1包括布置在包括支撐框架、外蓋等殼體10的內部空間中的以下構件:圖像形成單元20,其形成由作為顯影劑的色調劑形成的色調劑圖像,并將色調劑圖像轉印在作為記錄材料的實例的記錄紙張9上;紙張供給裝置30,其收納記錄紙張9并將記錄紙張9傳送至圖像形成單元20;以及定影裝置35,其將由圖像形成單元20形成的色調劑圖像定影至記錄紙張9;等等。
圖像形成單元20是構造為公知的電子照相系統的圖像形成裝置。具體地說,圖像形成單元20主要包括:感光鼓21,其受驅動而沿箭頭a的方向旋轉;充電裝置4,其將感光鼓21的周面(圖像形成區域)充電至期望的電位;曝光裝置23,其基于從外部裝置輸入的圖像信息(信號)通過照射光(由帶箭頭的虛線示出)在感光鼓21的已充電周面上形成靜電潛像;顯影裝置24,其使用色調劑將靜電潛像顯影成色調劑圖像;轉印裝置25,其將來自感光鼓21的色調劑圖像轉印到記錄紙張9上;以及清潔裝置26,其通過將在轉印之后殘留在感光鼓21的周面上的諸如色調劑等雜質去除而對感光鼓21的周面進行清潔。
將構造為電暈放電器的充電裝置用作充電裝置4。如圖2等所示,充電裝置4構造為所謂的格柵電暈管式電暈放電器。
即,充電裝置4包括:作為圍繞部件的防護罩40,防護罩40具有包括矩形頂板40a、側板40b和40c的外部形狀,側板40b和40c從頂板40a的在一個方向上較長且沿縱向b延伸的長邊部分下垂;兩個端部分支撐部件(未示出),其安裝于防護罩40的沿縱向b的兩端部分(短邊部分);兩根電暈放電絲41a和41b,其安裝在兩個端部分支撐部件之間,使得兩根電暈放電絲41a和41b存在于防護罩40的沿縱向b較長的內部空間中,并且在彼此大致平行的同時伸展跨過內部空間;多孔格柵電極(電場調節板)42,其安裝于防護罩40的放電下開口部分,同時大致覆蓋整個下開口部分并存在于電暈放電絲41a和41b與感光鼓21的周面之間。在圖4等中所示的附圖標記40d表示將防護罩40的內部空間劃分為空間(s1和s2)的分隔壁板,其中,兩根電暈放電絲41a和41b沿縱向b分別布置于空間(s1和s2)中。下開口部分形成為具有矩形開口形狀。
充電裝置4的兩根電暈放電絲41a和41b布置為至少使得:兩根電暈放電絲41a和41b在以預定的間隙(例如,放電間隙)隔開的同時面向感光鼓21的周面,并且兩根電暈放電絲41a和41b沿感光鼓21的旋轉軸線的方向面向感光鼓21的圖像形成區域。在圖像形成期間,電力供應裝置(未示出)將放電電壓供應至充電裝置4的每個電暈放電絲41a和41b(感光鼓21與電暈放電絲41a和41b之間)。
在充電裝置4的使用期間,諸如記錄紙張9的紙粉、電暈放電的放電產物以及色調劑的外添劑等物質(雜質)附著于或污染電暈放電絲41a和41b或格柵電極42。結果,電暈放電有可能被不充分或不均勻地執行,并且有可能會發生諸如不均勻放電等不良放電。為此,將吹送裝置5設置為緊鄰充電裝置4,并且吹送裝置5朝向電暈放電絲41a和41b以及格柵電極42吹送空氣以防止或限制雜質附著于電暈放電絲41a和41b以及格柵電極42。開口部分43形成在充電裝置4的防護罩40的頂板40a中,從而引入從吹送裝置5輸送的空氣。開口部分43形成為具有矩形開口形狀。將在后文中對吹送裝置5進行詳細描述。
紙張供給裝置30包括:紙張收容器31,其收容期望尺寸和類型的彼此上下堆疊的多頁記錄紙張9,圖像將要形成在記錄紙張9上;以及輸送裝置32,其朝向傳送路徑逐一地輸送被收容在紙張收容器31中的記錄紙張9。在到達供給紙張的時間時,紙張供給裝置30逐一地輸送記錄紙張9。根據使用模式安裝多個紙張收容器31。在圖1中,帶箭頭的一長兩短交替的虛線表示在殼體10的內部空間中主要傳送和移動記錄紙張9的傳送路徑。記錄紙張9的傳送路徑包括多個紙張傳送輥對33a和33b、傳送引導部件(未示出)等。
定影裝置35包括:輥狀或帶狀的加熱旋轉體37,通過位于殼體36的內部的加熱單元,加熱旋轉體37的表面溫度被加熱并保持在期望的溫度,殼體36設置有供記錄紙張9通過的輸入口和排出口;以及輥狀或帶狀的按壓旋轉體38,其大致沿加熱旋轉體37的軸向以期望的壓力與加熱旋轉體37接觸,并且按壓旋轉體38受驅動而旋轉。在定影裝置35中,加熱旋轉體37與按壓旋轉體38接觸并且在加熱旋轉體37與按壓旋轉體38之間所形成的接觸部分構造為執行期望的定影處理(加熱和加壓)的定影處理單元。通過使轉印有色調劑圖像的記錄紙張9輸入并穿過接觸部分來執行定影。
通過圖像形成裝置1以下述方式形成圖像。在下文中,將以使圖像形成在記錄紙張9的單個表面上的基本圖像形成操作為例進行說明。
如果圖像形成裝置1從控制裝置(未示出)接收到指示啟動圖像形成操作的指令,則在圖像形成單元20中,充電裝置4將感光鼓21的開始旋轉的周面充電到預定的極性和電位。在此時,充電裝置4將充電電壓供應至兩根電暈放電絲41a和41b中的每一根,并且產生在電暈放電絲41a和41b與感光鼓21的周面之間形成電場的電暈放電。結果,感光鼓21的周面被充電至期望的電位。在此時,通過格柵電極42調節感光鼓21的帶電電位。
隨后,曝光裝置23基于圖像信息,通過對感光鼓21的帶電周面進行曝光而形成具有期望的電位的靜電潛像。然后,在形成有靜電潛像的感光鼓21經過顯影裝置24時,通過從顯影輥供應的色調劑使靜電潛像顯影并將靜電潛像充電為期望的極性,從而將靜電潛像形成為色調劑圖像。
隨后,如果形成在感光鼓21上的色調劑圖像通過感光鼓21的旋轉而被傳送至面向轉印裝置25的轉印位置,則經由由轉印裝置25執行的轉印操作將色調劑圖像轉印至經由傳送路徑從紙張供給裝置30供應來的記錄紙張9。清潔裝置26對經過轉印后的感光鼓21的周面進行清潔。
隨后,在將在圖像形成單元20中轉印了色調劑圖像的記錄紙張9從感光鼓21上剝離之后,將記錄紙張9傳送并輸入至定影裝置35。在經過定影裝置35的加熱旋轉體37與按壓旋轉體38之間的接觸部分時,色調劑圖像在壓力下被加熱并且被熔化和定影在記錄紙張9上。記錄紙張9在定影完成之后被從定影裝置35輸出,并且被傳送到并被收納于設置在殼體10的外部的輸出紙張收容器(未示出)等中。
由單色色調劑形成的單色圖像被形成在一頁記錄紙張9的單個表面上,從而基本圖像形成操作結束。如果存在指示實施多個圖像形成操作的指令,則通過若干個圖像形成操作重復一系列與前述操作相同的操作。
[吹送裝置的構造(主要為吹送通道)]
在下文中,將描述吹送裝置5。
如圖1和圖3等所示,吹送裝置5包括:送風機50,其包括輸送空氣的旋轉風扇;以及吹送通道51a,其引入從送風機50輸送的空氣,將空氣向作為空氣吹送的目標結構的充電裝置4進行引導,并且排出空氣。
例如,將徑流型吹送風扇用作送風機50。控制送風機50的操作,使得送風機50輸送期望風量的空氣。
如圖3至圖6等所示,吹送通道51a包括:通道部分(主體部分)54,其形成為使得通道空間ts在通道空間ts的中途彎曲兩次,其中,引入從送風機50輸送的空氣的入口52與排出由入口52引入的空氣的出口53通過該通道部分54而連接,出口53具有在一個方向上較長的開口形狀,并且空氣流動通過通道空間ts;以及兩個流量控制部件61和62,其設置在通道部分54的通道空間ts的沿氣流方向位于不同位置的部分中,并且控制空氣的流動。
吹送通道51a的入口52形成為具有整體上在橫向上稍長的矩形開口形狀。連接通道55安裝于入口52,使得入口52經由連接通道55連接至送風機50,并且由送風機50產生的空氣經由連接通道55被輸送至入口52。
吹送通道51a的出口53形成為具有整體上細長的矩形開口形狀。出口53布置為面向充電裝置4(空氣吹送的目標)的在一個方向上較長并且需被吹送空氣的縱向部分(在本實例中為防護罩40的開口部分43(將在下文中描述)),并且出口53大致與該縱向部分平行。如圖4和圖6等所示,出口53形成為其開口面積比通道部分54(第二彎曲通道部分54c)的存在該出口53的尾端部分的整個面積稍小。
如圖3至圖5等所示,吹送通道51a的通道部分54包括入口通道部分54a、第一彎曲通道部分54b以及第二彎曲通道部分54c。
入口通道部分54a是這樣的通道部分:與縱向b(與充電裝置4的縱向和感光鼓21的軸向相同)大致平行地直線延伸,并且包括具有方管形狀的第一通道空間ts1,其中縱向b是出口53的開口形狀的長邊方向(開口形狀在該方向上較長);入口52存在于第一通道空間ts1的沿第一通道空間ts1的縱向的一端部分中。入口通道部分54a包括閉合的并與存在入口52的端部分相反的另一端部分。
第一彎曲通道部分54b是這樣的彎曲通道部分:從入口通道部分54a的(中途)(鄰近所述另一端部分的)一部分延伸并且朝向大致水平方向(與由圖4等中的坐標軸x所代表的方向大致平行)以大致直角彎曲,并且包括具有扁平的方管形狀的通道空間ts2。第一彎曲通道部分54b是這樣的通道部分:通過將第二通道空間ts2的高度設定為第一通道空間ts1的高度h并且相對于入口通道部分54a使第二通道空間ts2的寬度(沿縱向b的尺寸)增加w,使得第二通道空間ts2的整個通道截面面積沿水平方向延伸和增加。第一彎曲通道部分54b是這樣的彎曲通道部分:在吹送通道51a中最靠近入口52的位置處開始彎曲。
第二彎曲通道部分54c是這樣的彎曲通道部分:從第一彎曲通道部分54b的端部分(位于氣流方向的下游側)沿豎直方向(與由坐標軸y所代表的方向大致平行)以期望的曲率向下彎曲,并且延伸為接近作為空氣吹送的目標物體的充電裝置4,并且在第二彎曲通道部分54c中形成第三通道空間ts3。第二彎曲通道部分54c是這樣的彎曲通道部分:第三通道空間ts3的寬度(沿縱向b的尺寸)與第一彎曲通道部分54b的第二通道空間ts2的寬度相同,并且第三通道空間ts3從第二通道空間ts2向下彎曲。具有前述構造的出口53設置在第二彎曲通道54c的尾端部分中。
如圖4和圖7等所示,將吹送通道51a的流量控制部件61設置為第一流量控制部件61,第一流量控制部件61包括阻擋空氣流動的板狀的阻擋部分65和供空氣通過的空氣通道部分66。阻擋部分65構造為板狀部分(部件),板狀部分(部件)布置為跨過第一彎曲通道部分54b的第二通道空間ts2的一部分從而阻擋空氣的流動。與之對比,空氣通道部分66構造為布置在阻擋部分65的一端與下述內壁面(底面)54d之間并且具有供空氣通過的矩形開口形狀的部分(部件),所述內壁面(底面)54d存在于第一彎曲通道部分54b的第二通道空間ts2的沿第二彎曲通道部分54c的彎曲方向的內側。
第一流量控制部件61的阻擋部分65和空氣通道部分66布置在第二通道空間ts2中并且與出口53的開口形狀的縱向b大致平行。如圖4和圖5等所示,板狀的阻擋部分65布置為使得:板狀的阻擋部分65的位于氣流方向的上游側的表面部分65a被定位成從入口52的開口部分(存在于靠近出口53處)的側端部分52a沿氣流方向朝向第一彎曲通道部分54b的第二通道空間ts2的下游側偏移期望的距離n。與之對比,空氣通道部分66的開口形狀具有分別被設定為期望的尺寸的高度(阻擋部分65的下端65c與第二通道空間ts2的底面54d之間的間隙的尺寸)h1、寬度(與第二通道空間ts2的寬度相同)w以及路徑長度(沿氣流方向的尺寸并且與阻擋部分65的厚度相同)m。
第一流量控制部件61的阻擋部分65可以與吹送通道51a由相同的材料一體地成型。阻擋部分65可以與吹送通道51a分別地制造,然后將阻擋部分65安裝于吹送通道51a。在第一流量控制部件61中,選擇并設定阻擋部分65的布置位置(距離n)以及空氣通道部分66的高度h1、寬度w和路徑長度m的值,使得從入口通道部分54a流進第一彎曲通道部分54b的空氣的風速變得盡可能均勻。在考慮吹送通道51a的尺寸(通道部分54的容積)、單位時間空氣流過吹送通道51a或充電裝置4的空氣流量(風量)等的情況下對這些值進行設定。
將吹送通道51a的另一流量控制部件62設置為最下游流量控制部件,最下游流量控制部件存在于第二彎曲通道部分54c的末端(出口53)處。最下游流量控制部件62構造為使得出口53被包括多個通氣孔71的多孔部件70擋住。
第一示例性實施例的多孔部件70構造為通過在板狀的基材75中設置以均勻點式圖案布置的多個通氣孔71而得到的多孔板。如圖6所示,多個通氣孔71中的每一個是穿過多孔部件70并沿空氣穿過方向延伸的具有圓形開口形狀的通孔。多個通氣孔71沿出口53的開口形狀的縱向b以相等間隔布置,并且還存在于沿與縱向b垂直的橫向以相等間隔(該間隔與上述間隔相同或不同)布置的多個列(例如,4至7列)中。結果,多個通氣孔71在第二彎曲通道部分54c的末端處的第三通道空間ts3或者出口53的開口形狀的整個區域中呈現為大致均勻的點式圖案。
如在圖8a至圖8c等中以放大的形式所示,多孔部件70的多個通氣孔71中的每一個構造為通孔,多孔部件70的多個通氣孔71中的每一個的開口面積沿空氣穿過方向j朝向下游側連續減小。
在第一示例性實施例中,由于通氣孔71具有圓形的開口形狀,因此通過使圓形開口的直徑r沿空氣穿過方向j朝向下游側連續減小,使得通氣孔71的開口面積沿空氣穿過方向j朝向下游側連續減小。具體地說,在第一示例性實施例中,通氣孔71形成為使得通氣孔71的內壁面71a相對于與內表面75a垂直的線(由一長兩短交替的虛線表示)朝向孔的中央傾斜期望的傾斜角(傾斜度)α,其中,內表面75a是基材75的表面中面向第三通道空間ts3的表面(參見圖8c)。結果,在第一示例性實施例中,板狀的基材75中的通氣孔71是這樣的通孔:通氣孔71的開口端(沿空氣穿過方向j位于上游側的端部)71b具有最大直徑r1,并且通氣孔71的開口端(沿空氣穿過方向j位于下游側的端部)71c具有最小直徑r2(參見圖8b)。即,通氣孔71的內壁面71a具有截錐式的外周面形狀。
多孔部件70可以與吹送通道51a由相同的材料一體地成型。多孔部件70可以與吹送通道51a分別地制造,然后將多孔部件70安裝到吹送通道51a上。選擇并設定通氣孔71的開口形狀、通氣孔71的開口尺寸和孔長的值以及孔的密度的值,使得從第二彎曲通道部分54c經由出口53流出的空氣的風速變得盡可能均勻。在考慮吹送通道51a的尺寸(通道部分54的通道空間ts的容積)、單位時間空氣流過吹送通道51a或充電裝置4的空氣流量等的情況下對這些值進行設定。
[吹送裝置的操作]
在下文中,將描述吹送裝置5的操作(主要是與吹送通道51a相關的操作)。
在到達諸如圖像形成操作等驅動設定時間時,首先,吹送裝置5驅動送風機50旋轉,并且輸送期望風量的空氣。在從已啟動的送風機50輸送的空氣(e)經由連接通道55被吹送通道51a的入口52引入之后,空氣(e)被輸送,并且空氣(e)流進與入口52相連續的入口通道部分54a的第一通道空間ts1(參見圖5)。
隨后,如圖5或圖9所示,被引入吹送通道51a的空氣(e)經由入口通道部分54a的第一通道空間ts1流進第一彎曲通道部分54b的第二通道空間ts2(參見箭頭e1a、e1b、e1c等)。流進第一彎曲通道部分54b的空氣(e1)被第一流量控制部件61的阻擋部分65阻擋,并且穿過第一流量控制部件61的空氣通道部分66,并且在空氣(e1)的行進方向(氣流方向)以大致直角變化的狀態下行進。
由于空氣(e2)(穿過第一流量控制部件61的空氣通道部分66的空氣)穿過具有比入口通道部分54a的第一通道空間ts1的截面積小的開口形狀(開口面積)的空氣通道部分66,因此可控制空氣(e2)的流動并增加空氣(e2)的壓力。結果,空氣(e2)均勻地從空氣通道部分66流出。
隨后,穿過第一流量控制部件61的空氣通道部分66并流到第二彎曲通道部分54c的第三通道空間ts3的空氣(e2)在稍微向下彎曲的同時行進。作為空氣(e2)的一部分的空氣(e2a)朝向位于下側的出口53行進。空氣(e2b)(其余的空氣(e2))在下述狀態下擴散并行進:與第二彎曲通道部分54c的遠離第一流量控制部件61的空氣通道部分66的內壁面54g碰撞,并在較寬并位于出口53的上方的第三通道空間ts3中回旋。空氣(e2b)在回旋的同時行進,從上側接近已穿過第一流量控制部件61的空氣通道部分66且已流進第二彎曲通道部分54c的第三通道空間ts3的空氣(e2)并且匯入空氣(e2)中,并且空氣(e2b)輕微地向下推壓空氣(e2)的氣流。
在此時,流進第三通道空間ts3的空氣(e2)臨時地滯留在第三通道空間ts3中,這是由于空氣(e2b)在下述狀態下擴散并行進:空氣(e2b)特別地在第三通道空間ts3(嚴格地說,包括第二通道空間ts2的其余部分)中回旋,且第三通道空間ts3的容積大于第一流量控制部件61的空氣通道部分66的空間。結果,減小了空氣(e2)的風速變化。
如圖9中的箭頭e3所示,最后,流進第二彎曲通道部分54c的第三通道空間ts3的空氣穿過多孔部件70的多個通氣孔71從出口53排出,多孔部件70設置在位于第二彎曲通道部分54c的末端處的出口53中并且形成最下游流量控制部件62。
由于從出口53排出的空氣(e3)穿過多孔部件70的多個通氣孔71,多個通氣孔71的面積相對地小于第二彎曲通道部分54c的第三通道空間ts3以及出口53的開口面積,因此可控制空氣(e3)的流動并增加空氣(e3)的壓力。結果,空氣(e3)均勻地從出口53流出。
如圖10所示,由于多孔部件70的多個通氣孔71中的每一個為通孔,且多個通氣孔71中的每一個的開口面積沿空氣穿過方向j(如帶箭頭的一長兩短交替的虛線所示)朝向下游側連續減小,因此,特別地,在第二彎曲通道部分54c的第三通道空間ts3中回旋的同時流動的空氣(e2b)容易被引入通氣孔71,并且空氣(e2b)容易穿過多孔部件70的全部通氣孔71。由于空氣穿過這樣的空間:其中通氣孔71的開口面積沿空氣穿過方向j朝向下游側減小并且通道逐漸變窄,因此,在穿過通氣孔71的空氣中產生壓力損失。結果,穿過通氣孔71并被排出的空氣(t3)的風速容易均勻化。
如上文所述,由于空氣(e3)在穿過兩個流量控制部件61和62的情況下被從吹送通道51a的出口53排出,因此特別是在出口53的開口形狀(細長的矩形開口)的縱向b上存在較小的風速變化或幾乎不存在風速變化。由于空氣(e3)在穿過兩個流量控制部件61和62的情況下被從出口53排出,因此在出口53的開口形狀的不僅縱向b上而且橫向c上均只存在較小的風速變化或在預定的范圍內不存在風速變化。
如圖9所示,在從吹送裝置5的吹送通道51a的出口53排出的空氣(e3)經由充電裝置4的防護罩40的開口部分43吹送并流進防護罩40之后,將空氣(e3)吹送到分別位于防護罩40的內部空間s的被分隔壁40d分隔而成的空間(s1和s2)中的電暈放電絲41a和41b,并且將空氣(e3)吹送到位于防護罩40的下開口部分中的格柵電極42。
由于向電暈放電絲41a和41b以及格柵電極42吹送的空氣(e3)在吹送通道51a的出口53的縱向b上和橫向c上容易以大致均勻的風速排出,因此空氣(e3)在縱向b上大致均勻地吹送到格柵電極42,并且大致均勻地流動到兩根電暈放電絲41a和41b。
因此,通過向充電裝置4的兩根電暈放電絲41a和41b以及格柵電極42吹送沒有變化的更均勻的空氣,可以避免例如紙粉、色調劑的外添劑和放電產物等雜質附著到兩根電暈放電絲41a和41b以及格柵電極42上。
結果,可以防止諸如由電暈放電絲41a和41b或格柵電極42的稀疏的雜質附著所引起的充電裝置4的放電性能(充電性能)的變化等劣化現象的發生,并且可以在長時期內對感光鼓21的周面進行更均勻地(在感光鼓21的旋轉軸線的方向上均勻地)充電。
[試驗]
執行試驗以對應用具有以下構造的吹送通道51a的各個吹送裝置5的性能特性(從各個吹送通道51a的出口53排出的空氣的風速的分布)進評估。
在每個試驗中,當送風機50以0.27m3/分鐘的平均空氣風量將空氣經由入口52導入具有該構造的吹送通道51a時,經由仿真來測量從出口53排出的空氣的風速。
如圖6或圖11所示,設置在出口53中的最下游流量控制部件62的用于試驗的多孔部件70具有這樣的構造:多個通氣孔71沿出口53的縱向b以相等間隔排開,并且七列通氣孔71沿出口53的橫向c以相等間隔布置。操作者對從除沿橫向c布置在兩端的列(第一列:列1和第七列:列7)以外的布置在七列中的第二列(列2)到第六列(列6)中的通氣孔71排出的空氣的風速進行測量。另外,第四列(列4)的位置與出口53的橫向c上的中央位置大致等同。
吹送通道51a包括具有圖3至圖8所示的整個形狀的通道部分54。入口52構造為具有23mm×22mm(豎直尺寸×水平尺寸)的大致方形(具有稍長的豎直長度的矩形形狀)開口,并且出口53具有350mm×17.5mm(縱向尺寸b×橫向尺寸c)的細長的矩形開口形狀。第一彎曲通道部分54b的第二通道空間ts2構造為具有寬度w為354mm且高度h為23mm的矩形截面的通道空間。吹送通道51a的通道空間ts1至ts3的總容積大約為450cm3。
吹送通道51a的第一流量控制部件61設置為使得:阻擋部分65的上游表面部分65a存在于第一彎曲通道部分54b的第二通道空間ts2的從入口52的一側端部分52a偏移6mm的距離n的部分中(參見圖4)。如圖5中一長兩短交替的虛線所示,在試驗中,吹送通道51a形成為使得入口52的一側端部分52a經由平面的內壁面與第一流量控制部件61的端部分(存在于靠近入口52處)連接。
將第一流量控制部件61的阻擋部分65的厚度(空氣通道部分66的路徑長度m)設定為8mm。與之對比,第一流量控制部件61的空氣通道部分66構造為具有1.5mm的高度h1、354mm的寬度w和8mm的路徑長度m的矩形開口形狀。
吹送通道51a的第二流量控制部件62構造為多孔部件70,在多孔部件70中,以大約42個/cm2的密度布置有七列具有1mm的孔直徑和3mm的長度(基材75的厚度)的通氣孔71。
如圖11所示,試驗用的多孔部件70的基材75具有3mm的厚度k,并且設置有具有這樣的形狀(截面形狀)的通氣孔71:位于內表面75a中的開口端部分71b具有1mm的孔徑r1并且內壁面72具有1°、2°和3°中的任一傾斜角α(參見圖8c)。
通過對各自采用帶有通氣孔71的多孔部件70的各吹送通道51a進行仿真來執行測量。
圖13至圖15中示出了試驗結果。
出于比較的目的,對采用了這樣的多孔部件70的吹送通道(比較例)執行相同的試驗:設置有通氣孔71,通氣孔71具有內壁面72的傾斜角α為“0°”的形狀(換言之,每個通氣孔的開口面積為恒定的形狀)。
吹送通道51a(實例)與比較例的吹送通道的不同之處在于:如上文所述將通氣孔71的傾斜角設定為不同的值,并且比較例的其余的構造與試驗用的吹送通道51a相同。
圖12示出了比較例的試驗結果。
從圖12所示的結果可以確定,從比較例的吹送通道的出口53(通氣孔71的傾斜角α為0°)排出的空氣的風速在縱向b上具有變化。特別地,在比較例中,可以確定的是風速在置于感光鼓21的表面的兩個端部分中的非圖像形成區域之間的圖像形成區域的一側中降低為接近零,即,發生顯著變化。
與之對比,從圖13和圖14所示的結果可以確定,在吹送通道51a中(特別地,當通氣孔71的傾斜角α為1°和2°時),來自任何列中的通氣孔71的空氣的風速在縱向b上具有較小變化并且大致均勻。在實例的吹送通道51a中,可以確定的是,在圖像形成區域中來自布置在第二列(列2)到第六列(列6)的通氣孔71的空氣的風速之間的誤差范圍為2m/s,這是良好的結果。
另外,在實例的吹送通道51a中,可以確定的是,來自任何列中的通氣孔71的空氣的風速高于比較例的吹送通道中的對應風速。推測的原因在于:流進第二彎曲通道部分54c的第三通道空間ts3的空氣(e2)由于多孔部件70的通氣孔71的被設定為前述的值的傾斜角α而容易進入通氣孔71。
在實例的通氣孔71的傾斜角α被設定3°的吹送通道51a中,從圖15所示的結果可以確定,與實例的其它吹送通道51a相比,風速在縱向b上略微具有變化(但未發生在圖像形成區域的一端側上風速急劇降低的變化)。可以確定的是,在圖像形成區域中來自布置在第二列(列2)到第六列(列6)的通氣孔71的空氣的風速之間的誤差范圍為2m/s。推測的原因在于:如果通氣孔71的傾斜角α度過大,則流進第三通道空間ts3中的空氣(e2)更容易進入通氣孔71,因此流量控制部件62的多孔部件70體現出稍微不足的整流功能。
從試驗結果可以得到,通氣孔71的傾斜角α優選地設定為“0°<α<3°”的范圍內的值。
[其它實施例]
在第一示例性實施例中,多孔部件70的多個通氣孔71中的每一個為通孔,多個通氣孔71中的每一個的開口面積沿空氣穿過方向j朝向下游側連續減小。作為選擇,如圖16a所示,多個通氣孔71中的每一個可以構造為開口面積沿空氣穿過方向j朝向下游側階梯式地減小的通氣孔(73)。
圖16a和圖16b所示的多孔部件70的多個通氣孔73中的每一個構造為使得通氣孔73的開口面積在三段階梯中減小。實際上,具有圓形開口形狀的通氣孔73包括:具有最大孔徑r1的第一階梯孔部分73a;具有最小孔徑r2的第二階梯孔部分73c;以及具有中間孔徑r3(r2<r3<r1)的第三階梯孔部分73b。
如圖16b所示,例如,通過這樣的方式得到多階梯通氣孔73:在形成多孔部件70的基板75的三個單獨基板75a、75b和75c中分別形成第一階梯孔部分73a、第二階梯孔部分73c和第三階梯孔部分73b,并且相對于通氣孔73的中心點一體地疊加三個單獨基板75a、75b和75c,其中,三個單獨基板75a、75b和75c中的每一個的厚度為基板75的厚度的三分之一(例如,k的三分之一,即,k/3)。
多階梯通氣孔73可以是形成在兩段階梯中的通孔,或形成在四段或更多段階梯中的通孔。
在第一示例性實施例中,多孔部件70的多個通氣孔71(73)中的每一個為具有圓形開口形狀的通孔。作為選擇,如圖17a和圖17b所示,多孔部件70的多個通氣孔71(73)中的每一個可以為通孔,該通孔的開口形狀為除圓形形狀以外的形狀(例如,橢圓形形狀、矩形形狀或菱形形狀)。圖17a所示的通氣孔71(73)構造為具有橢圓形開口形狀的通孔。圖17b所示的通氣孔71(73)構造為具有矩形開口形狀的通孔。
圖17a和圖17b所示的具有在一個方向上較長的開口形狀的通氣孔71(73)優選地布置為使得全部孔的縱向與出口53的縱向b對準。從以這種方式布置的通氣孔71(73)排出的空氣的風速在縱向b上容易具有較小的變化,并且容易更均勻化。
在第一示例性實施例中,多孔部件70的多個通氣孔71(73)構造為具有相同的開口面積(具體地說,基材75的內表面75a的開口端部分71b的開口面積)或相同的孔徑。作為選擇,多個通氣孔71(73)可以采用根據位置將開口面積或孔徑設定為不同值的構造。在這種情況下,在出口53中的最下游流量控制部件62的多孔部件70的多個通氣孔71(73)中,布置在空氣不容易進入的區域中的通氣孔71(73)的開口面積或孔徑優選地設定為比布置在其它區域中的通氣孔71(73)的開口面積或孔徑大。在該構造中,從布置在多孔部件70中的全部通氣孔71(73)排出的空氣的風速在整體上容易具有較小的變化并且容易均勻化。
在第一示例性實施例中,吹送通道51a構造為包括形成為使得通道空間ts在通道空間ts的中途彎曲兩次的通道部分(形成為包括入口通道部分54a、第一彎曲通道部分54b和第二彎曲通道部分54c的通道部分)54的吹送通道。作為選擇,如圖18所示,吹送通道51b可以構造為包括形成為使得通道空間ts在通道空間ts的中途彎曲一次的通道部分(形成為包括入口通道部分54a和第四彎曲通道部分54d的通道部分)54的吹送通道。
與第一示例性實施例的吹送通道51a類似地,圖18所示的吹送通道51b包括通道空間ts4,通道空間ts4從入口通道部分54a的中途沿水平方向以大致直角彎曲,然后直線地延伸。吹送通道51b包括具有這樣的形狀的第四彎曲通道部分54d:出口53存在于第四彎曲通道部分54d的尾端(表面)。
與第一示例性實施例的第一流量控制部件61類似地(參見圖4和圖7),將構造為包括阻擋部分65和一個空氣通道部分66的流量控制部件設置為第一流量控制部件61。諸如到阻擋部分65位置的距離n等條件可以與第一示例性實施例的阻擋部分65的條件相同或不同。諸如空氣通道部分66的長度m或高度h1等條件也可以與第一示例性實施例的空氣通道部分66的條件相同或不同。
在吹送通道51b中,將構造為具有與第一示例性實施例相同的構造的多孔部件70的最下游流量控制部件62設置在存在于第四彎曲通道部分54d的尾端的出口53中。
在第一示例性實施例等中,將作為多個流量控制部件的兩個流量控制部件61和62設置在吹送裝置5的吹送通道51a或51b中。作為選擇,可以設置三個或更多個流量控制部件。優選地,將除設置在出口53中的最下游流量控制部件62之外的流量控制部件設置在通道51的通道部分54的通道空間ts的截面形狀發生改變的部分中,或設置在通道空間ts的位于(緊接在)氣流方向改變處之后的部分中。
應用吹送裝置5的充電裝置4可以是不安裝格柵電極42的充電裝置,即,所謂的電暈管式充電裝置。充電裝置4可以包括一根電暈放電絲41或者可以包括三根或更多根電暈放電絲41。應用吹送裝置5的目標結構可以是構造為對感光鼓21等進行除電的電暈放電器,可以是對除感光鼓21以外的帶電體進行充電或除電的電暈放電器,或者可以是需要從吹送裝置5吹送空氣的構造為除電暈放電器以外的裝置的長結構。
只要需要應用吹送裝置5的長目標結構安裝在圖像形成裝置1中,與圖像形成方法等有關的構造不限于特定構造。在第一示例性實施例的圖像形成裝置1中,使用一個圖像形成單元20以形成單色圖像。作為選擇,圖像形成裝置可以構造為使用形成不同顏色圖像的多個圖像形成單元20以形成多種顏色的圖像。如果需要,圖像形成裝置可以采用由除顯影劑以外的材料形成圖像的圖像形成方法。
為了解釋和說明起見,已經提供了對于本發明的示例性實施例的前述說明。其本意并不是窮舉或將本發明限制為所公開的確切形式。顯然,對于本技術領域的技術人員可以進行多種修改和變型。實施例的選取和說明是為了更好地解釋本發明的原理及其實際應用,從而使所屬領域的其他技術人員能夠理解本發明適用于各種實施例,并且具有各種變型的本發明適合于所設想的特定用途。其目的在于用所附權利要求書及其等同內容來限定本發明的范圍。