JP2015007708A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の大型化やコストアップを抑制して、装置内の排熱を効率良く行える構成を実現する。
【解決手段】記録材Ｐを搬送する搬送経路５には、記録材Ｐに形成された画像を加熱する画像加熱手段としての定着器６が配置されている。また、搬送経路５は、記録材Ｐを案内する搬送ガイド板としての第１ガイド板部１５、排出ガイド板部１７、１８、第２ガイド板部１９を有する。これら各ガイド板部１５、１７、１８、１９と対向する位置には、それぞれ壁部材としての隔壁１０ａ、１０ｂ、縦壁１１ａ、側壁１２ａが配置されている。気流案内部７は、吸気案内部２０を介して吸気口１６ａ、１６ｂから流入する空気を、各ガイド板部１５、１７、１８、１９と各壁１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１２ａとの間で流す。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の記録材上に画像形成可能な画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置の排熱を行う排気口を胴内排紙部内に設けた構成が開示されている（特許文献１）。この構成によれば、装置側面付近での排気口からの熱や音の影響を少なくできるため、装置のユーザビリティが向上する。また、装置側面を壁に近接させて設置空間を少なくできるため、装置の設置性が向上する。

特開２００５−７０４５９号公報

しかしながら、上述の特許文献１の場合、排気口を胴内排紙部に設け、単に装置内の排熱をこの排気口から排出する構成であるため、発熱源配置や排熱を行うための風路構成によっては、各々の発熱源に対する必要な風量を確保しにくい可能性がある。これを回避するために、例えば、各々の発熱源から排気口に至る風路をダクトにより分離する構成が考えられる。しかし、新たにダクトを追加すると、コストアップや装置の大型化を招く。

一方、画像形成装置の発熱源として影響が大きいのは、記録材に形成された画像を加熱する画像加熱手段としての定着器であり、この定着器は、記録材が搬送される搬送経路に配置される。また、定着器を通過した記録材は、定着器で加熱されるため、発熱源となる。

本発明は、このような事情に鑑み、装置の大型化やコストアップを抑制して、装置内の排熱を効率良く行える構成を実現すべく発明したものである。

本発明は、記録材に画像を形成する画像形成部と、記録材が搬送される搬送経路で、記録材を案内する搬送ガイド板と、前記搬送経路に配置され、記録材に形成された画像を加熱する画像加熱手段と、外部の空気が流入する吸気口と、前記搬送ガイド板と、前記搬送ガイド板と対向するように配置された壁部材との間で空気を流す気流案内部と、前記吸気口から前記気流案内部に空気を案内する吸気案内部と、を備えた、ことを特徴とする画像形成装置にある。

本発明によれば、記録材を案内する搬送ガイド板と壁部材との間で空気を流すため、新たにダクトなどを設ける必要がなく、装置の大型化やコストアップを抑制できる。また、気流案内部は搬送経路に沿って配置されることになるため、搬送経路に配置される画像加熱手段や画像加熱手段を通過した記録材のような発熱源からの排熱を効率良く行える。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成断面図。 本実施形態に係る気流案内部を拡大して示す概略構成断面図。 本実施形態に係る画像形成装置の気流案内部の流路抵抗曲線と、排気ファンの特性とを示す図。 本実施形態に係る第１壁部の気流を案内する側を示す部分斜視図。 本実施形態に係る第２壁部の気流を案内する側を示す部分斜視図。

本発明の実施形態について、図１ないし図５を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図１を用いて説明する。

［画像形成装置］
画像形成装置１は、シートなどの記録材に画像を形成する画像形成部１００と、画像形成部１００の上部に配置される原稿読取部２００と、原稿読取部２００の上部に載置される原稿搬送部３００とを備える。原稿読取部２００は、原稿上の画像を読み取り、原稿搬送部３００は、原稿を原稿読取部２００に搬送する。また、原稿読取部２００と画像形成部１００とは、連結部４００により連結されている。

本実施形態の場合、連結部４００に画像形成装置１で画像が形成された記録材を排出する排出部としての排出ローラ対１１２が設けられている。したがって、記録材は、排出ローラ対１１２により原稿読取部２００と画像形成部１００との間の胴内空間に排出される。このために、画像形成部１００の上部には、排出された記録材が載置される排出トレイ１１３が設けられている。

画像形成部１００は、画像形成手段としての複数の画像形成ユニット２と、露光手段としてのレーザスキャナ３と、記録材に転写するための中間転写体としての中間転写ベルト１０５と、転写手段としての２次転写部４とを有する。また、画像形成部１００に隣接するように、記録材が搬送される搬送経路５が装置の載置状態で上下方向に設けられ、搬送経路５の２次転写部４よりも上方には、記録材に形成された画像を加熱する画像加熱手段としての定着器６が配置されている。また、搬送経路５に沿って、装置の配置状態で空気が下方から上方に向かうように気流案内部７が配置される。したがって、気流案内部７は、画像形成部１００に隣接して配置される。

複数の画像形成ユニット２は、それぞれ、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像を形成するもので、中間転写ベルト１０５の回転方向に沿って並べて配置されている。複数の画像形成ユニット２には、それぞれ、感光ドラム（像担持体）１０１が設けられている。また、各感光ドラム１０１の周囲には、それぞれ、帯電ローラ（帯電手段）１０２、現像器（現像手段）１０３、１次転写ローラ（１次転写手段）１０４、感光ドラムクリーナ１０６が配置されている。

２次転写部４は、中間転写ベルト１０５を回転自在に支持する２次転写内ローラ１０９と、２次転写内ローラ１０９と中間転写ベルト１０５を挟むように配される２次転写外ローラ１１０とから構成される。そして、不図示の電源から２次転写バイアスが印加されることで、中間転写ベルト１０５上のトナー画像を記録材に転写する。定着器６は、記録材に形成された画像を加熱するもので、本実施形態では、２次転写部４で記録材に転写されたトナー画像を加熱、加圧することで、画像を記録材に定着させる。

搬送経路５は、第１搬送部としての搬送パス５ａと、第２搬送部としての両面搬送パス５ｂと、排出パス５ｃとを有する。搬送パス５ａは、記録材Ｐが収納される給紙カセット１０７から２次転写部４及び定着器６を通るように記録材Ｐを搬送する。両面搬送パス５ｂは、定着器６で加熱された記録材を搬送パス５ａの記録材搬送方向と逆方向に搬送する。排出パス５ｃは、搬送パス５ａから排出ローラ対１１２まで記録材Ｐを搬送する。また、排出パス５ｃは、両面搬送パス５ｂの記録材搬送方向上流端に接続されており、搬送パス５ａから搬送される記録材Ｐを、排出パス５ｃを通じてスイッチバックさせることで、両面搬送パス５ｂに搬送可能としている。搬送パス５ａの記録材搬送方向上流側と、両面搬送パス５ｂの記録材搬送方向下流端とは、接続パス５ｄにより接続されており、両面搬送パス５ｂにより搬送された記録材Ｐは、接続パス５ｄを通って搬送パス５ａに再度搬送される。

気流案内部７は、搬送パス５ａ及び排出パス５ｃに沿って配置される、第１案内部としての風路Ｆ１、第２案内部としての風路Ｆ２及び第３案内部としての風路Ｆ３と、両面搬送パス５ｂに沿って配置される第４案内部としての風路Ｆ４とを有する。画像形成装置１の筐体１ａの下部には吸気口１６ａ、１６ｂが形成され、これら吸気口１６ａ、１６ｂから吸気案内部２０を介して外部の空気が気流案内部７に流入するようにしている。本実施形態の場合、吸気口１６ａから吸気案内路２０ａを介して風路Ｆ１ないしＦ３に、吸気口１６ｂから吸気案内路２０ｂを介して風路Ｆ４にそれぞれ空気が流入するように構成している。但し、風路Ｆ１ないしＦ４の吸気口を共通化しても良い。この場合、共通化した吸気口から流入する空気を吸気案内部により分岐して、風路Ｆ１と風路Ｆ４とに案内する。なお、搬送経路５、気流案内部７及び吸気案内部２０の詳しい構成については後述する。

連結部４００の排出ローラ対１１２の上方には、気流発生手段としての排気ファン８と、排気口９とが設けられている。排気ファン８が駆動されることで気流案内部７に気流が発生し、吸気口１６ａ、１６ｂから空気が吸入され、この空気が気流案内部７を介して排気口９から排出される。このような排気口９は、原稿読取部２００と画像形成部１００との間の胴内空間に集約配置される。この構成により、排気口９からの熱や音は、排気口９から各々所定量離れた画像形成装置１の前後左右の側面に伝達されるまでの間に、介在する空気によって十分に減衰される。よって、画像形成装置１の側面付近で作業を行うユーザへの熱や音の影響を少なくできて、画像形成装置１のユーザビリティが向上する。また、画像形成装置１の側面を壁に近接させても排気口９が塞がれることが無いため、設置空間を少なくできて、装置の設置性が向上する。

上述のように構成される画像形成装置１の画像形成プロセスについて説明する。まず、画像形成装置１は、原稿読取部２００で読み取られた原稿上の画像情報、或いは、パーソナルコンピュータなどの外部端末から送られる画像情報に基づいて、画像形成部１００により画像形成を行う。具体的には、感光ドラム１０１は、帯電ローラ１０２により表面を一様に帯電される。その後、伝送された画像情報の信号に基づいて駆動されるレーザスキャナ３によって、感光ドラム１０１の表面が露光されて潜像が形成される。潜像は、現像器１０３によってトナー画像として現像される。感光ドラム１０１上のトナー画像は、１次転写ローラ１０４により所定の加圧力および静電的負荷バイアス（１次転写バイアス）が付与されて、中間転写ベルト１０５上に順次転写される。転写後、感光ドラム１０１上に残った僅かな残トナーは、感光ドラムクリーナ１０６によって除去回収され、再び、次の画像形成に備える。

一方、画像形成部１００の下方に配設された給紙カセット１０７からは、１枚ずつ給送された記録材Ｐが搬送パス５ａに導かれる。搬送パス５ａでは、レジストローラ対１０８のニップ部に先端を倣わせて、記録材Ｐの斜行補正が行われる。その後、レジストローラ対１０８は、中間転写ベルト１０５上のトナー画像と同期を取って、記録材Ｐを２次転写部４へ搬送する。中間転写ベルト１０５上のトナー画像は、２次転写内ローラ１０９および２次転写外ローラ１１０から成る２次転写ニップで、所定の加圧力と静電的負荷バイアス（２次転写バイアス）を付与されることで記録材Ｐに転写される。転写後、中間転写ベルト１０５上に残った僅かな残トナーは、転写クリーナ１１１によって除去回収され、再び、次の画像形成に備える。記録材Ｐ上の転写トナー画像は、定着器６によって、加熱加圧されることで定着され、トナー画像が定着された記録材Ｐは、排出ローラ対１１２により排出トレイ１１３上に排出される。

記録材Ｐの両面に画像形成を行う場合、表面（１面目）の画像が形成された記録材Ｐは、排出パス５ｃに送られ、排出ローラ対１１２の正逆転動作（スイッチバック動作）により、記録材Ｐの先後端を入れ替えて両面搬送パス５ｂへ搬送される。その後、両面搬送パス５ｂに送られた記録材Ｐは、両面搬送ローラ対１１４によって、接続パス５ｄを介して、給紙カセット１０７より搬送される後続記録材Ｐとのタイミングを合わせてレジストローラ対１０８に再合流される。そして、記録材Ｐの裏面（２面目）に対して、表面（１面目）と同様なプロセスで画像形成が行われて、排出トレイ１１３上に排出される。

このとき、排気ファン８は、排出トレイ１１３に対して十分距離の離れた上方に配設されているため、排気ファン８からの気流が排出トレイ１１３に積載された記録材Ｐに触れて整列性を乱すことはない。

［搬送経路］
次に、上述の搬送経路５の具体的な構成について、図２を用いて説明する。搬送経路５は、上述のように、第１搬送部としての搬送パス５ａと、第２搬送部としての両面搬送パス５ｂと、排出パス５ｃとから構成される。搬送パス５ａは、記録材を案内する第１ガイド板部１５を、両面搬送パス５ｂは、記録材を案内する第２ガイド板部１９を、排出パス５ｃは、記録材を案内する排出ガイド板部１７、１８を、それぞれ有する。これら第１ガイド板部１５、第２ガイド板部１９、排出ガイド板部１７、１８により搬送ガイド板を構成している。

第１ガイド板部１５は、吸気口１６ａから２次転写部４までは、ほぼ鉛直方向に配置され、２次転写部４の記録材搬送方向下流では、定着器６に向かうように鉛直方向から傾斜して配置されている。第２ガイド板部１９は、吸気口１６ｂからほぼ鉛直方向に配置されている。排出ガイド板部１７は、定着器６から排出ローラ対１１２に向けて記録材を滑らかに案内できるように湾曲して配置されている。排出ガイド板部１８は、排出ガイド板部１７の上方に、排出ローラ対１１２から両面搬送パス５ｂまでの間に鉛直方向に対して傾斜して配置されている。

また、第１ガイド板部１５の記録材を搬送する面と対向して、第１壁部としての隔壁１０ａ、１０ｂが、排出ガイド板部１７、１８の記録材を搬送する面と対向して、第１壁部としての縦壁１１ａが、それぞれ配置されている。隔壁１０ａ、１０ｂは、搬送経路５及び気流案内部７と、画像形成ユニット２、レーザスキャナ３、中間転写ベルト１０５などが配置される空間とを隔離する。縦壁１１ａは、連結部４００の内部と胴内空間とを隔離する。また、第２ガイド板部１９の記録材を搬送する面と対向して、第２壁部としての側壁１２ａが配置されている。これら隔壁１０ａ、１０ｂ、縦壁１１ａ、側壁１２ａにより壁部材を構成している。

また、隔壁１０ａ、１０ｂは、対向する第１ガイド板部１５に向かって突出し、且つ、風路Ｆ１、Ｆ２に流れる空気を案内する複数のリブ１０ｃ、１０ｄを有する。複数のリブ１０ｃ、１０ｄは、記録材の搬送方向に交差する幅方向に関して所定の間隔をあけて、且つ、それぞれが上下方向に配設される。搬送パス５ａは、第１ガイド板部１５と複数のリブ１０ｃ、１０ｄとの間で記録材を搬送する。このために複数のリブ１０ｃ、１０ｄの先端と第１ガイド板部１５との間に、記録材搬送に適した（例えば、１〜４ｍｍ程度の）隙間を設けている。なお、第１ガイド板部１５の２次転写部４から定着器６までの間は、複数のリブ１０ｄとの間隔を上述の隙間よりも大きくして、記録材に転写されたトナー画像がリブに接触しないようにしている。

縦壁１１ａは、対向する排出ガイド板部１７、１８に向かって突出し、且つ、風路Ｆ３に流れる空気を案内する複数のリブ１１ｂを有する。複数のリブ１１ｂは、幅方向に関して所定の間隔をあけて、且つ、それぞれが上下方向に配設される。排出パス５ｃは、排出ガイド板部１７、１８と複数のリブ１１ｂとの間で記録材を搬送する。複数のリブ１１ｂの先端と排出ガイド板部１７、１８との間にも、記録材搬送に適した（例えば、１〜４ｍｍ程度の）隙間を設けている。このために複数のリブ１１ｂは、排出ガイド板部１７、１８の形状に沿うように先端形状を湾曲及び傾斜させている。これら複数のリブ１０ｃ、１０ｄ、１１ｂの具体的構成については、後述する図４により説明する。

側壁１２ａは、対向する第２ガイド板部１９に向かって突出し、且つ、風路Ｆ４に流れる空気を案内する複数のリブ１２ｄを有する。複数のリブ１２ｄは、幅方向に関して所定の間隔をあけて、且つ、それぞれが上下方向に配設される。複数のリブ１２ｄの先端と第２ガイド板部１９との間にも、記録材搬送に適した（例えば、１〜４ｍｍ程度の）隙間を設けている。複数のリブ１２ｄの具体的構成については、後述する図５により説明する。

［発熱源及び排熱について］
次に、画像形成装置１の発熱源及び排熱について、図１を用いて説明する。まず、上述したように、定着器６は、加熱機能を有するため発熱源となる。また、定着器６を通過した記録材Ｐは、トナー画像が加熱されると共に、記録材Ｐ自身も加熱されて高温状態となるため発熱源となる。発熱源からの排熱は、周囲の空気を暖め、暖められた空気は、熱膨張により比重が軽くなることで上方に移動し、移動先の雰囲気温度を上昇させる。

雰囲気温度の上昇により、レーザスキャナ３が過度に昇温すると、支持部の熱膨張によるレンズ１１５や折り返しミラー１１６の位置ずれや、レンズ１１５の屈折率変化を生じる可能性がある。この場合、感光ドラム１０１上の結像位置や結像径が変動し、良好な出力画像が得られない可能性がある。また、画像形成ユニット２や中間転写ベルト１０５などが過度に昇温することがあると、帯電ローラ１０２や１次転写ローラ１０４の抵抗値変化やトナーの固着や凝集を招いて、良好な出力画像が得られない可能性がある。

本実施形態では、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）の各画像形成ユニット２が、略水平方向に配設される。画像形成ユニット２の下方にはレーザスキャナ３が、上方には中間転写ベルト１０５が配設される。画像形成ユニット２、レーザスキャナ３、中間転写ベルト１０５の側方には、上述のように隔壁１０ａ、１０ｂを介して略上下方向に延伸される搬送パス５ａが配設される。定着器６は、搬送パス５ａ内で、２次転写部４の上方に配設される。両面搬送パス５ｂは、画像形成装置１の筐体１ａを構成し、搬送経路５、気流案内部７、吸気案内部２０、２次転写部４、定着器６などが収納されるカバー１２の側壁１２ａの内側面に沿って、略上下方向に延伸して配設される。そして、両面搬送パス５ｂは、レーザスキャナ３と隣接する位置で搬送パス５ａと接続パス５ｄにより合流される。排気ファン８は、搬送パス５ａ、両面搬送パス５ｂ、排出パス５ｃの上方で、画像形成部１００の上側の連結部４００に配設される。

以上の発熱源の配置構成から、装置内の排熱を効率良く行うためには、記録材の搬送経路５に沿って気流案内部７を設ければ良いことが分かる。本実施形態では、このために、上述したように配置される風路Ｆ１ないしＦ４により気流案内部７を構成している。具体的には、定着器６、及び、定着後に排出ローラ対１１２へ搬送される記録材Ｐを発熱源とする排熱は、縦壁１１ａに沿う風路Ｆ３を経由して上方に移動する。そして、このような排熱が風路Ｆ３を通って排気ファン８により機外に排出されることで、下方の画像形成ユニット２、レーザスキャナ３、中間転写ベルト１０５などが配置される空間の雰囲気温度の上昇を抑制できる。

また、定着後に両面搬送パス５ｂへ搬送される記録材Ｐを発熱源とする排熱は、両面搬送パス５ｂから接続パス５ｄの最下点５ｅに至る経路においては、風路Ｆ４を経由して上方に移動し、排気ファン８により機外に排出される。一方、最下点５ｅから搬送パス５ａに至る経路においては、記録材Ｐを発熱源とする排熱は、風路Ｆ１、Ｆ２を経由して上方に移動する。また、搬送パス５ａと画像形成ユニット２、レーザスキャナ３、中間転写ベルト１０５との間には、隔壁１０ａ、１０ｂが配設されている。このため、排熱が、画像形成ユニット２、レーザスキャナ３、中間転写ベルト１０５などが配置される空間側に流入して雰囲気温度を上昇させることを抑制できる。これと共に、排熱が、風路Ｆ１、Ｆ２を介して更に上方の風路Ｆ３を経由して、排気ファン８により機外に排出される。以上より、定着後に両面搬送パス５ｂへ搬送される記録材Ｐを発熱源とする排熱により、画像形成ユニット２、レーザスキャナ３、中間転写ベルト１０５などが配置される空間の雰囲気温度の上昇を抑制できる。

本実施形態の場合、このような発熱源配置及び風路構成から、各々の発熱源からの排熱は、風路Ｆ１〜Ｆ４の何れかを経由して上方に移動し、排気ファン８により機外に排出される。このため、排気口９を胴内空間に集約した構成であっても、画像形成ユニット２、レーザスキャナ３、中間転写ベルト１０５などが配置される空間の雰囲気温度を過度に昇温させることはなく、良好な出力画像を得ることができる。

なお、風路Ｆ１、Ｆ２に沿って配設される隔壁１０ａ、１０ｂとしては、一般的な合成樹脂や合成樹脂内に気泡を分散させた発泡樹脂等の熱伝導性の低い材料を用いると、隔壁１０ａ、１０ｂによる断熱効果が向上して好適である。また、風路Ｆ３、Ｆ４に沿って配設される縦壁１１ａや側壁１２ａとしては、一般的な合成樹脂材料を用いても構わない。但し、金属や、金属等の熱伝導性フィラーを配合した合成樹脂等の熱伝導性の高い材料を用いると、縦壁１１ａ、側壁１２ａを介して、発熱源からの排熱を機外に効率良く伝導、放熱することができて好適である。

［気流案内部］
次に、気流案内部７の具体的構成について、図２ないし図５を用いて説明する。まず、本実施形態では、気流案内部７を構成する風路Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４における各々の流路抵抗をＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４としたときに、Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３＞Ｒ４の関係が成り立つように構成する。即ち、風路Ｆ１よりも気流方向下流の風路Ｆ２の方が風路Ｆ１よりも空気が流れる抵抗を小さくする。また、風路Ｆ２よりも気流方向下流で、風路Ｆ２から排出ガイド板部１７、１８まで空気を流す風路Ｆ３の方が風路Ｆ２よりも空気が流れる抵抗を小さくする。更に、両面搬送パス５ｂに沿って配置される風路Ｆ４の方が風路Ｆ３よりも空気が流れる抵抗を小さくする。

一般的に、空気は流路抵抗の低い側から高い側へは流れにくい。よって、Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３であることにより、風路Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を経由する上方へ向かう空気の流れが促進され、各発熱源からの排熱を効率良く排気することができる。また、（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）＞Ｒ４であることにより、定着器６を通って両面搬送パス５ｂに搬送される記録材Ｐを発熱源とする排熱を、より流路抵抗の低い風路Ｆ４側から効率良く排気することができる。これにより、記録材Ｐが両面搬送パス５ｂを搬送される間にこの記録材Ｐを発熱源とする排熱を効率良く機外に排出でき、この記録材Ｐが搬送パス５ａを搬送される際には、この記録材Ｐからの排熱を低減できる。この結果、記録材Ｐからの排熱が、画像形成ユニット２、レーザスキャナ３、１次転写ローラ１０４などに与える影響を抑制できる。

以上説明した流路抵抗の関係は、排気ファン８による強制対流が無い状態においても成立する。即ち、風路Ｆ１ないしＦ４は、上下方向に配設されるため、画像形成動作が終了して排気ファン８が停止した後であっても、自然対流によって、風路Ｆ１〜Ｆ４を経由した排気口９からの排熱が継続される。よって、待機中においても画像形成ユニット２、レーザスキャナ３、中間転写ベルト１０５などが配置される空間の雰囲気温度を過度に昇温させることはなく、次の画像形成動作を開始した際に良好な出力画像を得ることができる。

所定の風量の空気が流れる風路においては、流路抵抗が減少すると、流入口と流出口との圧力差が減少する。よって、風路Ｆ１〜Ｆ４の流路抵抗Ｒ１〜Ｒ４の大小関係は、排気ファン８を動作させたときの風量条件において、各々の流入口における静圧Ｓ１と流出口における静圧Ｓ２を測定し、その圧力差（Ｓ１−Ｓ２）を求めることにより判断できる。また、流路抵抗は、例えば、各風路における流入口及び流出口の面積、風路長、風路を構成するガイド板やリブの折り曲げ角度や折り曲げ回数、ガイド板やリブの表面粗さの何れかの条件を変更することで調整できる。したがって、風路抵抗を小さくするためには、流入口及び流出口の面積を広げたり、風路長を短くしたり、風路を構成するガイド板やリブの折り曲げ角度や折り曲げ回数を少なくしたり、風路の壁面の表面粗さを滑らかにする。これにより、風路Ｆ１〜Ｆ４における流路抵抗Ｒ１〜Ｒ４を、上述のように設定できる。

次に、排気ファン８と画像形成装置１全体の流路抵抗との関係について、図３を用いて説明する。図３は、画像形成装置１全体の流路抵抗曲線と排気ファン８の風量・静圧特性曲線の関係を示す。排気ファン８の動作点となる風量（ＱＦ）は、流路抵抗曲線と風量・静圧特性曲線の交点により決定する。よって、必要な風量が不足する場合には、風路Ｆ１〜Ｆ４の流路抵抗Ｒ１〜Ｒ４の相対関係を維持しつつ、画像形成装置１全体の流路抵抗を下げる（図３の破線）。或いは、排気ファン８の能力を上げる（図３の破線）。若しくは、これら両方を行うなどして、必要な風量を確保するようにする。

なお、画像形成装置１全体の流路抵抗曲線は、全ての風路が最終的に合流する排気ファン８近傍で、排気ファン８の風量条件を変化させて静圧を数ポイント測定することにより求めることができる。また、排気ファン８の風量・静圧特性曲線は、ＪＩＳＢ８３３０送風試験により測定することができる。

［吸気案内部］
次に、吸気口１６ａ、１６ｂから上述の気流案内部７に空気を案内する吸気案内部２０について、図２、４、５を用いて説明する。本実施形態の場合、吸気案内部２０は、吸気口１６ａから風路Ｆ１に空気を案内する吸気案内路２０ａと、吸気口１６ｂから風路Ｆ４に空気を案内する吸気案内路２０ｂとを有する。これら吸気案内路２０ａ及び吸気案内路２０ｂは、それぞれ、風路Ｆ１、Ｆ４と吸気口１６ａ、１６ｂとを直接接続するものであっても良いし、風路Ｆ１、Ｆ４と吸気口１６ａ、１６ｂとの間にあるが、直接は接続されていなくても良い。何れにしても、吸気口１６ａ、１６ｂからそれぞれ風路Ｆ１、Ｆ４に空気を案内するものであれば良い。また、吸気案内路２０ａの流路抵抗は、風路Ｆ１と同じ、若しくは風路Ｆ１の流路抵抗よりも大きくすることが好ましい。一方、吸気案内路２０ｂの流路抵抗は、風路Ｆ４と同じ、若しくは風路Ｆ４の流路抵抗よりも大きくすると共に、風路Ｆ３の流路抵抗と同じ、若しくは風路Ｆ３の流路抵抗よりも小さくすることが好ましい。以下、本実施形態の具体的な構成に説明する。

吸気案内路２０ａは、図２、４に示すように、給紙カセット１０７の側壁１０７ａと、画像形成部１００の前側板１３及び後側板１４と、第１ガイド板部１５により、４方の側面が閉じられた上下方向に延伸する略矩形断面の風路として構成される。第１ガイド板部１５は、後述するように風路Ｆ１を構成するが、本実施形態の場合、第１ガイド板部１５を吸気口１６ａまで延長して、この第１ガイド板部１５を吸気案内路２０ａを構成するガイド板としている。なお、吸気案内路２０ａを構成するガイド板と第１ガイド板部１５とを別体としても良い。

また、給紙カセット１０７の側壁１０７ａには、後述する第１ガイド板部１５の対向側の通紙面を構成する複数のリブ１０ｃと同様に、複数のリブ１０ｅが一体に形成される。複数のリブ１０ｅは、隣り合うリブ１０ｅ同士の間隔が複数の吸気口１６ａの幅と同じとなるようにそれぞれ互いに平行に形成され、その上流端部が風路Ｆ１の複数のリブ１０ｃの下流端部と近接対向する。また、隣り合うリブ１０ｅの上流端部の間と、隣り合うリブ１０ｃの下流端部の間とが同じ位置となるようにしている。これにより、筐体１ａの下面に形成された複数の吸気口１６ａから流入した外気が、吸気案内路２０ａを介して風路Ｆ１に円滑に案内される。なお、複数のリブ１０ｅを風路Ｆ１の複数のリブ１０ｃに接続しても良い。また、複数のリブ１０ｅの下流端部を吸気口１６ａの周囲に接続しても良い。

一方、吸気案内路２０ｂは、図２、５に示すように、カバー１２の側壁１２ａ、前壁１２ｂ、後壁１２ｃ、第２ガイド板部１９により４方の側面が閉じられた上下方向に延伸する略矩形断面の風路として構成される。第２ガイド板部１９は、後述するように風路Ｆ４を構成するが、本実施形態の場合、第２ガイド板部１９を接続パス５ｄから更に吸気口１６ｂ側に延長して、この第２ガイド板部１９を吸気案内路２０ｂを構成するガイド板としている。なお、吸気案内路２０ｂを構成するガイド板と第２ガイド板部１９とを別体としても良い。

また、側壁１２ａには、後述する第２ガイド板部１９の対向側の通紙面を構成する複数のリブ１２ｄが一体に形成され、その下流端部が吸気口１６ｂまで延長されている。したがって、複数のリブ１２ｄは、風路Ｆ４及び吸気案内路２０ｂを構成する。各リブ１２ｄの先端は、微小な隙間を介して第２ガイド板部１９に対向している。複数のリブ１２ｄは、隣り合うリブ１２ｄ同士の下流端部の間隔が複数の吸気口１６ａの幅と同じとなるように形成されている。また、隣り合うリブ１２ｄ同士の間隔が下流に向かうほど広くなるようにしている。これにより、筐体１ａの下面に形成された複数の吸気口１６ｂから流入した外気が、吸気案内路２０ｂを介して風路Ｆ４に円滑に案内される。なお、吸気案内路２０ｂの複数のリブを風路Ｆ４の複数のリブ１２ｄと別体に構成し、それぞれの端部を近接対向させるようにしても良い。

［気流案内部の詳細構成］
次に、上述のような風路Ｆ１〜Ｆ４を有する気流案内部７の詳細構成について、図２、４、５を用いて説明する。図２及び図４に示すように、風路Ｆ１は、２次転写部４の下部の隔壁１０ａと、画像形成部１００の前側板１３及び後側板１４と、第１ガイド板部１５により、４方の側面が閉じられた上下方向に延伸する略矩形断面の風路として構成される。隔壁１０ａには、上述したように、第１ガイド板部１５の対向側の通紙面を構成する複数のリブ１０ｃが一体に形成される。各リブ１０ｃの先端は、微小な隙間を介して第１ガイド板部１５に対向しているため、風路Ｆ１内の空気は、より空間の広い複数のリブ１０ｃの間を流れる。また、記録材Ｐが複数のリブ１０ｃの先端に接して搬送されている間も、風路Ｆ１内の空気は、複数のリブ１０ｃの間を流れることになる。

よって、発熱源からの排熱により風路Ｆ１内で暖められた空気は、複数のリブ１０ｃに沿って上昇する。それに伴い筐体１ａの下面に形成された複数の吸気口１６ａから外気が流入し、吸気案内路２０ａを経由して風路Ｆ１に流入する。本実施形態では、複数のリブ１０ｃは、上方へ向かうほど、記録材の搬送方向に交差する幅方向に広がる方向に傾斜をつけて配設される。そして、空気が２次転写部４の幅方向両側を流れるように導いている。言い換えれば、複数のリブ１０ｃに沿って上昇する空気が、上方を塞ぐ２次転写部４を迂回し易い方向に案内される。このとき、複数のリブ１０ｃの記録材Ｐの搬送方向に対して成す角度θ１としては、０〜３０°の範囲内に設定することが好ましい。角度θ１を３０°よりも大きくした場合、搬送される記録材Ｐの先端がリブ１０ｃに引っ掛かり易くなるが、θ１を上述のように設定することで、記録材Ｐの先端の引っ掛かりを抑制して、記録材Ｐの搬送を良好に行える。

なお、複数のリブ１０ｃの幅方向の間隔は、均等としても良いが、幅方向中央側の間隔を両側の間隔よりも大きくするようにしても良い。これにより、幅方向中央側のリブ１０ｃの間を流れる空気の抵抗を両側よりも小さくして、中央側を流れる空気を効率良く２次転写部４の幅方向両側に導き易くできる。

風路Ｆ２は、風路Ｆ１と２次転写部４を挟んで配置される。即ち、風路Ｆ２は、２次転写部４の上部の隔壁１０ｂと、前側板１３及び後側板１４と、第１ガイド板部１５及び定着器６の外壁により、４方の側面が閉じられた上下方向に延伸する略矩形断面の風路として構成される。隔壁１０ｂには、風路Ｆ１において２次転写部４の幅方向両側に迂回する方向に案内された空気を再び幅方向中央に向けて導くために、上方へ向かうほど中央に狭まる方向に傾斜をつけた複数のリブ１０ｄが一体に形成される。なお、隔壁１０ｂは、第１ガイド板部１５から十分遠ざかった位置にあるため、複数のリブ１０ｄの傾斜角度としては、記録材搬送の制約を受けず、空気を導き易いように適正化すれば良い。

また、複数のリブ１０ｄの幅方向の間隔についても、均等としても良いが、幅方向中央側の間隔を両側の間隔よりも大きくするようにしても良い。これにより、幅方向中央側のリブ１０ｄの間を流れる空気の抵抗を両側よりも小さくして、２次転写部４の幅方向両側から流れる空気が中央側に流れ易くできる。

風路Ｆ３は、風路Ｆ２から排出ガイド板部１７、１８まで空気を流す流路である。即ち、風路Ｆ３は、縦壁１１ａと、前側板１３及び後側板１４と、排出ガイド板部１７、１８により、４方の側面が閉じられた上下方向に延伸する略矩形断面の風路として構成される。縦壁１１ａには、定着器６から排出ローラ対１１２に向けて記録材Ｐを案内する複数のリブ１１ｂが一体に形成される。本実施形態では、風路Ｆ３の上方は、排出ガイド板部１８により覆われているため、風路Ｆ１と同様、複数のリブ１１ｂを上方に向かうほど両側に広がる方向に傾斜つけて配設し、空気が排出ガイド板部１８を迂回し易い方向に案内する。複数のリブ１１ｂの傾斜角θ１においても、風路Ｆ１と同様に、記録材Ｐの搬送方向に対して０〜３０°の範囲内に設定しておけば、記録材Ｐ先端が複数のリブ１１ｂに引っ掛かりにくくなる。

なお、複数のリブ１１ｂの幅方向の間隔についても、均等としても良いが、幅方向中央側の間隔を両側の間隔よりも大きくするようにしても良い。これにより、幅方向中央側のリブ１１ｂの間を流れる空気の抵抗を両側よりも小さくして、中央側を流れる空気を効率良く排出ガイド板部１８の幅方向両側に導き易くできる。

以上説明した風路Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３は、風路長をＦ１＞Ｆ２＞Ｆ３の順に長く構成することで、前述した流路抵抗Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３の相対関係を成立させている。但し、経路長が逆転する場合であっても、リブ間隔や風路の折り曲げ角度を変更することで流路抵抗を調整することも可能である。

風路Ｆ４は、図２及び図５に示すように、カバー１２の側壁１２ａ、前壁１２ｂ、後壁１２ｃ、第２ガイド板部１９により４方の側面が閉じられた上下方向に延伸する略矩形断面の風路として構成される。側壁１２ａには、第２ガイド板部１９の対向側の通紙面を構成する複数のリブ１２ｄが一体に形成される。各リブ１２ｄの先端は、微小な隙間を介して第２ガイド板部１９に対向しているため、風路Ｆ４内の空気は、より空間の広い複数のリブ１２ｄの間を流れる。また、記録材Ｐが複数のリブ１２ｄの先端に接して搬送されている間も、風路Ｆ４内の空気は、複数のリブ１２ｄの間を流れることになる。

よって、発熱源からの排熱により風路Ｆ４内で暖められた空気は、複数のリブ１２ｄに沿って上昇する。それに伴い筐体１ａの下面に形成された複数の吸気口１６ｂから吸気案内路２０ｂを経由して外気が流入する。風路Ｆ４においては、風路Ｆ１〜Ｆ３のように、上方を塞ぐものを迂回するために複数のリブ１２ｄに傾斜をつけて風路を折り曲げる必要がない。このため、風路の折り曲げが必要な風路Ｆ１〜Ｆ３に対して、風路長が長いにも関わらず、風路Ｆ４の流路抵抗を小さくすることができる。

また、図５に示すように、複数のリブ１２ｄに下方の吸気口１６ｂへ向かうほど幅方向両側に広がる方向の傾斜をつけることによって、吸気口１６ｂの面積を大きくとることができ、流路抵抗を小さくすることができる。このとき、複数のリブ１２ｄの記録材Ｐの搬送方向に対して成す最大角度θ２としては、０〜３０°の範囲内に設定しておけば、記録材Ｐ先端が複数のリブ１２ｄに引っ掛かりにくくできる。

更に、複数のリブ１２ｄのうち、幅方向に関して排気ファン８に近い位置に配置されるリブ１２ｄ（第１リブ）の幅方向の間隔を、この第１リブよりも排気ファン８から遠い位置に配置されるリブ１２ｄ（第２リブ）の間隔よりも狭くしている。具体的には、排気ファン８の幅方向の範囲内に位置するリブ１２ｄの間隔Ｐ１に対して、排気ファン８の幅方向外側に位置するリブ１２ｄの間隔Ｐ２〜Ｐ４が、排気ファン８から遠ざかる程広くなるように構成される（Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３＜Ｐ４）。この構成によれば、排気ファン８からの距離が離れて排気ファン８による吸引作用が弱まるのに反して、リブ１２ｄの間を広げて流路抵抗を小さく調整することで、排気ファン８からの距離によらずに、各リブ１２ｄの間でほぼ等しい流量を導くことできる。よって、両面搬送パス５ｂに搬送される記録材Ｐの冷却を幅方向で均一に行うことができて好適である。

本実施形態の場合、上述のように、記録材を案内する第１ガイド板部１５、第２ガイド板部１９、排出ガイド板部１７、１８と隔壁１０ａ、１０ｂ、側壁１２ａ、縦壁１１ａとの間でそれぞれ空気を流すため、新たにダクトなどを設ける必要がない。また、各風路Ｆ１〜Ｆ４を上述のように配置して、１個の排気ファン８により集約して排気できるようにしているため、風路毎にファンを設ける必要がない。なお、風量を確保するなどのために排気ファンを複数設けても良いが、この場合にも風路毎にファンを設ける必要がない。このため、装置の大型化やコストアップを抑制できる。

また、気流案内部７を構成する各風路Ｆ１〜Ｆ４は、搬送経路５に沿って配置されることになるため、搬送経路５に配置される定着器６や定着器６を通過した記録材のような発熱源からの排熱を効率良く行える。即ち、定着器６からの排熱は、風路Ｆ３により効率良く排気できる。また、定着器６を通って両面搬送パス５ｂに搬送された記録材からの排熱は、風路Ｆ４により効率良く排気できる。更に、両面搬送パス５ｂから搬送パス５ａに搬送された記録材からの排熱は、風路Ｆ１〜Ｆ３により効率良く排気できる。

なお、上述の説明では、風路Ｆ１〜Ｆ４を構成する搬送ガイド板（１５、１７、１８、１９）と対向する、壁部材（１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１２ａ）の対向側の通紙面を、記録材を案内するガイドとして説明した。但し、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、壁部材（１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１２ａ）側に、通紙面を案内する搬送ガイド板を新規に配設し、壁部材と新規の搬送ガイド板との間で風路を構成しても良い。即ち、搬送ガイド板（１５、１７、１８、１９）と新規の搬送ガイド板との間で記録材を搬送し、壁部材と新規の搬送ガイド板との間で気流案内部を構成しても良い。

また、搬送経路及び気流案内部が上下方向に配置される以外の構成、例えば、水平方向に配置される構成であっても、本発明を適用可能である。即ち、記録材の搬送経路が水平方向となる構成の場合、気流案内部も水平方向に配置する。但し、この場合でも、気流案内部を排気口に向かうほど上側に傾斜させれば、自然対流による排熱を行い易くなる。

１・・・画像形成装置、２・・・画像形成ユニット（画像形成手段）、３・・・レーザスキャナ（露光手段）、４・・・２次転写部（転写手段）、５・・・搬送経路、５ａ、搬送パス（第１搬送部）、５ｂ・・・両面搬送パス（第２搬送部）、５ｃ・・・排出パス、６・・・定着器（画像加熱手段）、７・・・気流案内部、８・・・排気ファン（気流発生手段）、９・・・排気口、１０ａ、１０ｂ・・・隔壁（壁部材、第１壁部）、１０ｃ、１０ｄ・・・リブ、１１ａ・・・縦壁（壁部材、第１壁部）、１１ｂ・・・リブ、１２ａ・・・側壁（壁部材、第２壁部）、１２ｄ・・・リブ（第１リブ、第２リブ）、１５・・・第１ガイド板部（搬送ガイド板）、１６ａ、１６ｂ・・・吸気口、１７、１８・・・排出ガイド板部（搬送ガイド板）、１９・・・第２ガイド板部（搬送ガイド板）、２０・・・吸気案内部、１００・・・画像形成部、１０１・・・感光ドラム（像担持体）、１０２・・・帯電ローラ（帯電手段）、１０３・・・現像器（現像手段）、１０４・・・１次転写ローラ（１次転写手段）、１０５・・・中間転写ベルト（中間転写体）、１１２・・・排出ローラ対（排出部）、２００・・・原稿読取部、４００・・・連結部、Ｆ１・・・風路（第１案内部）、Ｆ２・・・風路（第２案内部）、Ｆ３・・・風路（第３案内部）、Ｆ４・・・風路（第４案内部）、Ｐ・・・記録材

Claims (10)

1. 記録材に画像を形成する画像形成部と、
   記録材が搬送される搬送経路で、記録材を案内する搬送ガイド板と、
   前記搬送経路に配置され、記録材に形成された画像を加熱する画像加熱手段と、
   外部の空気が流入する吸気口と、
   前記搬送ガイド板と、前記搬送ガイド板と対向するように配置された壁部材との間で空気を流す気流案内部と、
   前記吸気口から前記気流案内部に空気を案内する吸気案内部と、を備えた、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記気流案内部は、第１案内部と、前記第１案内部よりも空気が流れる気流方向下流の第２案内部とを有し、前記第２案内部の方が前記第１案内部よりも空気が流れる抵抗が小さい、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像形成部は、画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段で形成した画像を記録材に転写する転写手段と、を有し、
   前記第１案内部と前記第２案内部とは、前記転写手段を挟んで配置される、
   ことを特徴とする、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記搬送ガイド板は、記録材を排出する排出部に記録材を案内する排出ガイド板部を有し、
   前記気流案内部は、前記第２案内部から前記排出ガイド板部まで空気を流し、前記第２案内部よりも空気が流れる抵抗が小さい第３案内部を有する、
   ことを特徴とする、請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記搬送経路は、前記転写手段及び前記画像加熱手段を通る第１搬送部と、前記画像加熱手段で加熱された記録材を前記第１搬送部の記録材搬送方向と逆方向に搬送する第２搬送部と、を有し、
   前記搬送ガイド板は、前記第１搬送部で記録材を案内する第１ガイド板部と、前記第２搬送部で記録材を案内する第２ガイド板部とを有し、
   前記壁部材は、前記第１ガイド板部及び前記排出ガイド板部と対向するように配置される第１壁部と、前記第２ガイド板部と対向するように配置される第２壁部とを有し、
   前記気流案内部は、前記第１ガイド板部及び前記排出ガイド板部と前記第１壁部との間でそれぞれ空気を流す前記第１案内部、前記第２案内部及び前記第３案内部と、前記第２ガイド板部と前記第２壁部との間で空気を流し、前記第３案内部よりも空気が流れる抵抗が小さい第４案内部とを有する、
   ことを特徴とする、請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記気流案内部に気流を発生させる気流発生手段を有し、
   前記第２壁部は、対向する前記第２ガイド板部に向かって突出し、且つ、前記第４案内部に流れる空気を案内する複数の第１リブと複数の第２リブとを有し、
   前記複数の第１リブは、前記複数の第２リブよりも記録材の搬送方向に交差する幅方向に関して前記気流発生手段に近い位置に配置され、その幅方向の間隔が前記複数の第２リブの幅方向の間隔よりも狭い、
   ことを特徴とする、請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記壁部材は、対向する前記搬送ガイド板に向かって突出し、且つ、前記気流案内部に流れる空気を案内する複数のリブを有し、
   前記搬送経路は、前記搬送ガイド板と前記複数のリブとの間で記録材を搬送する、
   ことを特徴とする、請求項１ないし６のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記画像形成部は、トナー画像を担持する像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電された前記像担持体の表面を露光して潜像を形成する露光手段と、前記像担持体の表面に形成された潜像をトナー画像として現像する現像手段と、前記像担持体の表面に形成されたトナー画像を、記録材に転写するための中間転写体に１次転写する１次転写手段と、を有し、
   前記気流案内部は、前記画像形成部に隣接して配置される、
   ことを特徴とする、請求項１ないし７のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記気流案内部は、装置の配置状態で、空気が下方から上方に流れるように配置される、
   ことを特徴とする、請求項１ないし８のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
10. 原稿を読み取る原稿読取部と、
    前記原稿読取部と前記画像形成部とを連結する連結部と、
    前記連結部に設けられ、前記原稿読取部と前記画像形成部との間の胴内空間に画像が形成された記録材を排出する排出部と、を備え、
    前記連結部は、前記気流案内部を流れる空気を前記胴内空間に排出する排気口を有する、
    ことを特徴とする、請求項１ないし９のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。

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