JP4815525B2

JP4815525B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4815525B2
Application number: JP2009258373A
Authority: JP
Inventors: 隆久保
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2009-11-11
Filing date: 2009-11-11
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2029-11-11
Also published as: US20120229837A1; WO2011058887A1; US20140369711A1; US8817282B2; US9092010B2; JP2011102936A; CN102597885A

Description

本発明は、電子写真式の画像形成装置であって胴内排紙を行う画像形成装置に関する。

電子写真式の画像形成装置の中には、設置スペースの縮小等を考慮して、排紙トレイを装置本体の胴内に設ける構成を採用しているものがある。このような電子写真式の画像形成装置においては、用紙は、画像形成された後に定着部を通過して装置本体の胴内の排紙トレイに排紙される。

胴内排紙された用紙は、定着部で加えられた熱が十分に放熱されないまま装置本体の胴内の排紙トレイに積載されるため、当該排紙トレイの周囲の空気の温度が上昇する。この昇温した空気は装置本体の胴内にとどまるため、装置本体の胴内の排紙トレイの上部に配置されるスキャナの底面がその昇温した空気により熱せられて、スキャナ内の温度が上がる。スキャナ内の温度が上がると、スキャナの動作等に不具合が生じるという問題があった。この問題は、装置本体の胴内にインナーフィニッシャを設けた場合や装置本体の胴内に複数の排紙トレイを設けた場合に顕著であった。

そこで、装置本体の胴内の排紙トレイの近傍に吸引ファンを設けて、当該排紙トレイに積載された用紙からの熱を吸引して装置本体外に排気する画像形成装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００７−０６２９２８号公報

しかし、特許文献１に開示されている画像形成装置は、装置本体の胴内の排紙トレイに積載された用紙からの熱を吸引ファンで吸引するだけであるため、装置本体の胴内の熱がスキャナの底面に到達することを防止するには十分ではなく、スキャナ内の温度上昇を抑制することができなかった。

そこで本発明の目的は、上記課題に鑑み、胴内排紙部内の熱が胴内排紙部の上部に配置されるスキャナ部の底面に到達することを防止できる画像形成装置を提供することにある。

本発明の画像形成装置は、胴内排紙部、スキャナ部および送風部を備える。胴内排紙部は、画像形成後の用紙を積載する排紙トレイを有し、画像形成装置本体内に配置される。スキャナ部は、原稿を読み取り可能であり、胴内排紙部の上部に配置される。送風部は、排紙トレイに積載可能な用紙の最大積載位置とスキャナ部の底面との間にスキャナ部の底面全体に沿った空気流を発生させる。
胴内排紙部は、送風部から胴内排紙部内に空気を送りこむための開口部、および、胴内排紙部における空気流の最下流において空気流を胴内排紙部外に排気するための排気部を有する。開口部および排気部は、排紙トレイに積載可能な用紙の最大積載位置とスキャナ部の底面との間に配置される。空気流は、開口部から排気部にかけて発生することで、胴内排紙部内の熱がスキャナ部の底面に到達することを防止する熱遮蔽層を形成する。

この構成では、胴内排紙部における排紙トレイに積載可能な用紙の最大積載位置とスキャナ部の底面との間にスキャナ部の底面に沿った空気流を発生させるため、胴内排紙部内の熱が胴内排紙部の上部に配置されるスキャナ部の底面に到達することを防止できる。したがって、胴内排紙部内の熱によるスキャナ部内の温度上昇を抑制することができる。

また、この構成では、当該排紙トレイに積載可能な用紙の最大積載位置の上側において空気流の流路が形成されるため、当該排紙トレイ上の用紙のスタック性に影響を与えることがない。

さらに、この構成では、スキャナ部の底面に沿った空気流が発生するため、胴内排紙部へ排紙される用紙が帯電している場合においても、当該用紙がスキャナ部底面に吸着することを防止することができる。

また、この構成では、スキャナ部の底面に沿った空気流が発生するため、スキャナ自体の熱も放熱しやすくなる。

本発明における画像形成装置は、胴内排紙部内の熱が胴内排紙部の上部に配置されるスキャナ部の底面に到達することを防止できる。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の上面から送風部を見た図である。本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の側面から送風部を見た図である。本発明の第１実施形態に係る画像形成装置における送風部の斜視図である。本発明の第２実施形態に係る画像形成装置における送風部の斜視図である。本発明の第３実施形態に係る画像形成装置における送風部の斜視図である。本発明の第４実施形態に係る画像形成装置における送風部の図である。

以下、本発明の実施形態に係る画像形成装置を、図面を参照しつつ詳細に説明する。

まず、本発明の第１実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。

画像形成装置１００は、外部から伝達された画像データに応じて、所定の用紙（記録用紙）に対して多色または単色の画像を形成するものである。画像形成装置１００は、原稿処理装置１２０、給紙部８０、画像形成部１１０、胴内排紙部９０および送風部２００から構成されている。

原稿処理装置１２０は、原稿載置台１２１、原稿搬送装置１２２およびスキャナ部１２３を有する。原稿載置台１２１は、透明ガラスからなり、原稿が載置可能な構成となっている。原稿搬送装置１２２は、原稿トレイに積載された原稿を１枚ずつ搬送する。また、原稿搬送装置１２２は、矢印１２４方向に回動自在に構成され、原稿載置台１２１の上を開放することにより原稿載置台１２１に原稿を置くことができるようになっている。スキャナ部１２３は、原稿搬送装置１２１で搬送中の原稿または原稿載置台１２２に載置された原稿を読み取る。また、スキャナ部１２３は、胴内排紙部９０の上部に配置されている。

給紙部８０は、給紙カセット８１、手差し給紙カセット８２、ピックアップローラ８３およびピックアップローラ８４が設けられている。給紙カセット８１は、定形用紙を蓄積しておくためのトレイである。手差し給紙カセット８２は、不定形用紙を載置することができるトレイである。ピックアップローラ８３は、給紙カセット８１の端部近傍に備えられ、給紙カセット８１から用紙を１枚ずつピックアップして用紙搬送路１０１に供給する。同様にピックアップローラ８４は、手差し給紙カセット８２の端部近傍に設けられ、手差し給紙カセット８２から用紙を１枚ずつピックアップして用紙搬送路１０１に供給する。

画像形成部１１０は、画像形成ステーション３１，３２，３３，３４、露光ユニット３０、中間転写ベルトユニット５０および定着ユニット７０から構成されている。画像形成ステーション３１，３２，３３，３４は、それぞれ感光体ドラム１０、帯電器２０、現像器４０およびクリーナユニット６０が設けられており、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。本実施形態では、画像形成ステーション３１について説明する。

感光体ドラム１０は、画像形成時に回転し、現像剤像を担持するためのものである。感光体ドラム１０の周囲には、回転方向上流から帯電器２０、露光ユニット３０、現像器４０、中間転写ベルトユニット５０、クリーナユニット６０の順に配置されている。定着ユニット７０は、搬送路１０１上において画像形成部１１０の最も下流に位置する。

帯電器２０は、感光体ドラム１０の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、図１に示すようなチャージャ型の他、接触型のローラ型やブラシ型の帯電器が用いられることもある。

露光ユニット３０は、帯電された感光体ドラム１０を入力された画像データに応じて露光することにより、その表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有する。露光ユニット３０は、レーザ射出部および反射ミラー等を備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）として構成される。露光ユニット３０は、レーザビームを走査するポリゴンミラーと、ポリゴンミラーによって反射されたレーザ光を感光体ドラム１０に導くためのレンズやミラー等の光学要素が配置されている。露光ユニット３０としては、この他発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書き込みヘッドを用いる手法も採用できる。

現像器４０は、感光体ドラム１０上に形成された静電潜像をトナーにより顕像化するものである。

中間転写ベルトユニット５０は、中間転写ベルト５１、中間転写ベルト駆動ローラ５２、中間転写ベルト従動ローラ５３、中間転写ローラ５４および中間転写ベルトクリーニングユニット５５を備えている。

中間転写ベルト駆動ローラ５２、中間転写ベルト従動ローラ５３および中間転写ローラ５４は、中間転写ベルト５１を張架して回転駆動させる。また、中間転写ローラ５４は、感光体ドラム１０のトナー像を、中間転写ベルト５１上に転写するための転写バイアスを与える。

中間転写ベルト５１は、感光体ドラム１０に接触するように設けられている。そして、感光体ドラム１０に形成されたトナー像を中間転写ベルト５１に転写することによって、中間転写ベルト５１上にトナー像を形成する機能を有している。中間転写ベルト５１は、例えば厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。

感光体ドラム１０から中間転写ベルト５１へのトナー像の転写は、中間転写ベルト５１の裏側に接触している中間転写ローラ５４によって行われる。中間転写ローラ５４には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。中間転写ローラ５４は、直径８ｍｍ〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ、発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、中間転写ベルト５１に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施形態では転写電極としてローラ形状を使用しているが、それ以外にブラシなども用いることが可能である。

上述のように感光体ドラム１０上で顕像化された静電像は中間転写ベルト５１で積層される。このように積層された画像情報は、中間転写ベルト５１の回転によって、用紙と中間転写ベルト５１との接触位置に配置される転写ローラ５６によって用紙上に転写される。

このとき、中間転写ベルト５１と転写ローラ５６は所定ニップで圧接されるとともに、転写ローラ５６にはトナーを用紙に転写させるための電圧が印加される（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）。さらに、転写ローラ５６は上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ５６もしくは中間転写ベルト駆動ローラ５２のいずれか一方を硬質材料（金属等）とし、他方を弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等）としている。

また、上記のように、感光体ドラム１０に接触することにより中間転写ベルト５１に付着したトナーもしくは転写ローラ５６によって用紙上に転写が行われず中間転写ベルト５１上に残存したトナーは、中間転写ベルトクリーニングユニット５５によって除去・回収されるように設定されている。中間転写ベルトクリーニングユニット５５には、中間転写ベルト５１に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられており、クリーニングブレードが接触する中間転写ベルト５１は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ５３で支持されている。

クリーナユニット６０は、現像・画像転写後における感光体ドラム１０上の表面に残留したトナーを除去・回収する。

定着ユニット７０は、加熱ローラ７１および加圧ローラ７２を備えており、加熱ローラ７１および加圧ローラ７２は、用紙を挟んで回転するようになっている。また加熱ローラ７１は、図示しない温度検出器からの信号に基づいて制御部によって所定の定着温度となるように設定されており、加圧ローラ７２とともにトナーを用紙に熱圧着することにより、用紙に転写されたトナー像を溶融・混合・圧接し、用紙に対して熱定着させる機能を有している。また、加熱ローラ７１を外部から加熱するための外部加熱ベルト７３が設けられている。

胴内排紙部９０は、排紙トレイ９１および排紙ローラ９２を有する。定着ユニット７０を通過した用紙は、排紙ローラ９２を経て排紙トレイ９１に排紙される。排紙トレイ９１は、画像形成後の用紙を積載するためのトレイである。

また、両面印字要求のときは、上記のように片面印字が終了し定着ユニット７０を通過した用紙の後端が排紙ローラ９２で把持されたときに、排紙ローラ９２が逆回転することによって用紙を搬送ローラ１０２，１０３に導く。そしてその後レジストローラ１０４を経て用紙裏面に印字が行われた後に用紙が排紙トレイ９１に排紙される。

送風部２００は、排紙トレイ９１に積載可能な用紙の最大積載位置とスキャナ部１２３の底面との間にスキャナ部１２３の底面に沿った空気流を発生させる。以下、送風部２００の構成、機能および作用効果を説明する。

図２は、送風部２００を画像形成装置１００の上面から見た図である。図３は、送風部２００を画像形成装置１００の正面から見た図である。図４は、送風部２００の斜視図である。

送風部２００は、送風ダクト２１０および送風ファン２２０を備えている。送風ダクト２１０は、第１送風ダクト２１１、第２送風ダクト２１２および第３送風ダクト２１３から構成される。

送風ファン２２０は、第１送風ダクト２１１の開放端部に配置される。第１送風ダクト２１１の開放端部は、画像形成装置１００の背面側の外部に面している。したがって、本実施形態の送風部２００における送風ファン２２０は、外気を吸気して送風ダクト２１０に向けて送風している。

第１送風ダクト２１１は、上述のように開放端部に送風ファン２２０が配置されているため、第１送風ダクト２１１の内部形状は、送風ファン２２０の大きさに合わせた形状を呈している。

また、第３送風ダクト２１３は、その端部が胴内排紙部９０と連結しており、その連結部において開口部２４０を形成している。送風ファン２２０によって発生した空気流が開口部２４０から放出して排紙トレイ９１に積載可能な用紙の最大積載位置とスキャナ部１２３の底面との間に流路を形成する必要があるため、開口部２４０の形状は、水平方向を長軸とした形状を呈する必要がある。したがって、第３送風ダクト２１３の内部形状は、開口部２４０の形状と同様な形状を呈している。

上述のように、第１送風ダクト２１１と第３送風ダクト２１３とは異なった形状を呈している。そこで、本実施形態では第２送風ダクト２１２によって第１送風ダクト２１１と第３送風ダクト２１３とを連結している。

なお、本実施形態では、第１送風ダクト２１１と第３送風ダクト２１３とは異なった形状をしているが、第１送風ダクト２１１の鉛直断面積と第３送風ダクト２１３の鉛直断面積とが等しくなるように構成されているため、送風ファン２２０によって発生した空気流の第１送風ダクト２１１内における風量と第２送風ダクト２１２を通過した空気流の第３送風ダクト２１３内における風量、つまり開口部２４０から放出される空気流の風量とはほぼ同じである。したがって、送風ファン２２０の回転数を調整することによって開口部２４０から放出される空気流の風量を容易に調整することができる。

送風ダクト２１０を通って開口部２４０から放出された空気流は、スキャナ部１２３の底面のほぼ全体に沿って矢印２３０方向に向けて流路を形成する。したがって、胴内排紙部９０内の熱が胴内排紙部９０の上部に配置されるスキャナ部１２３の底面に到達することを防止できる。よって、胴内排紙部９０内の熱によるスキャナ部１２３内の温度上昇を抑制することができる。

また、本実施形態の構成では、排紙トレイ９１に積載可能な用紙の最大積載位置の上側において空気流の流路が形成されるため、排紙トレイ９１上の用紙のスタック性に影響を与えることがない。

さらに、本実施形態の構成では、スキャナ部１２３の底面に沿った空気流が発生するため、胴内排紙部９１へ排紙される用紙が帯電している場合においても、当該用紙がスキャナ部１２３の底面に吸着することを防止することができる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。

本実施形態では、第１実施形態の構成に加えて、胴内排紙部９０における排紙ローラ９２が配置される面と反対側の端面において壁部９３が設けられている。そうすると、本実施形態の胴内排紙部９０は、側面のうち一面だけが開放されており、残りの三面は壁部によって囲まれている構成となる。このような構成を採用することで、胴内排紙部９０に排紙された用紙が画像形成装置１００外へ落下することを防止することができる。

本実施形態のように、壁部９３を空気流の最下流に設けると、通常であれば空気流が壁部９３に当たって反射し、胴内排紙部９０内を循環するため、排紙トレイ９１への用紙のスタック性に影響を与える虞がある。

しかし、本実施形態の構成では、胴内排紙部９０における空気流の最下流において、空気流を胴内排紙部９０の外部に排気するための排気口９４が壁部９３に形成されている。排気口９４は、本発明の排気部に相当する。したがって、空気流が壁部９３に当たって反射することがなく、空気流が排気口９４から効率良く胴内排紙部９０の外部に排気される。よって、胴内排紙部９０内で空気流が循環することがないため、排紙トレイ９１上の用紙のスタック性に影響を与えることがない。

次に、本発明の第３実施形態について説明する。

本実施形態では、第１実施形態の構成に加えて、胴内排紙部９０において画像形成装置１００の背面側に吸気部３００を備えている。吸気部３００は、吸気ダクト３１０および吸気ファン３２０を有している。吸気ファン３２０は、吸気ダクト３１０の開放端部に配置されている。なお、吸気ダクト３１０の開放端部は、画像形成装置１００の背面側の外部に面している。吸気ダクト３１０の他端部は、胴内排紙部９０において吸気口３３０を形成している。

本実施形態では、空気流は矢印２３０方向に流路を形成する。そして、吸気部３００は、空気流の流路に直交する方向に配置されている。吸気部３００の吸気ファン３２０が回転することにより、胴内排紙部９０内に流れる空気流を、吸気口３３０を通して吸気ダクト３１０に吸気することができる。吸気ダクト３１０に吸気された空気は、吸気ファン３２０を通過して画像形成装置１００の背面側の外部に排気される。

したがって、胴内排紙部９０内を流れる空気流が画像形成装置１００の正面や側面から出ることがない。よって、画像形成装置１００の正面や側面にいるユーザに空気流が当たることがないため、ユーザに不快な思いをさせることがない。

次に、本発明の第４実施形態について説明する。

図７（Ａ）は、胴内排紙部９０を画像形成装置１００の上面から見た図である。図７（Ｂ）は、胴内排紙部９０を図７（Ａ）の左側面から見た図である。図７（Ｃ）は、送風部２００を図７（Ａ）の正面から見た図である。

送風部２００は、図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示すように、画像形成装置１００の正面側に配置されている。そして、送風ダクト２１０は、画像形成装置１００の右側面から左側面にかけて形成されている。送風ダクト２１０の端部には、送風ファン２２０が配置されている。

また、図７（Ａ）に示すように、送風ダクト２１０における開口部２４０は、胴内排紙部９０に向けて開放された形状をしている。すなわち、送風ファン２２０から送風された空気が送風ダクト２１０内を矢印２３１方向に流れ、その空気が胴内排紙部９０に対向する位置まで到達すると、送風ダクト２１０から胴内排紙部９０内に流れるように構成されている。

送風ダクト２１０の開口部２４０には、図７（Ａ）および図７（Ｃ）に示すように、複数の偏向フィン２５０がほぼ等間隔で配置されている。偏向フィン２５０は、送風ダクト２１０の下流側に配置されるにつれてその先端部が画像形成装置１００の正面側に突出するように構成されている。この構成により、送風ファン２２０から送風された空気を分流してスキャナ部１２３の底面全体に沿って矢印２３５方向に流すことができる。すなわち、本実施形態の送風部２００は、空気流を画像形成装置１００の正面側から背面側へ向けて発生させることができる。

また、吸気部３００は、図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示すように、画像形成装置１００の背面側に配置されている。そして、吸気ダクト３１０は、図７（Ａ）に示すように、吸気口３３０が胴内排紙部９０の上面全体にわたるように形成されている。吸気ダクト３１０における吸気口３３０の他端部には、吸気ファン３２０が配置されている。この構成により、本実施形態の吸気部３００は、画像形成装置１００の正面側から背面側へ向けて発生する空気流を吸気し、吸気した空気を画像形成装置１００の背面側の外部に排気することができる。

吸気ファン３２０の吸気量は、送風ファン２２０の送風量よりも多くなるように設定している。このように設定することで、スキャナ部１２３の底面に沿って流れてきた空気を漏れなく吸気することができる。すなわち、余分な空気が胴内排紙部９０内を循環することがないため、排紙トレイ９１上の用紙のスタック性に影響を与えることがない。

さらに、図７（Ｂ）に示すように、吸気ダクト３１０における吸気口３３０は、送風部２００における開口部２４０よりも鉛直方向に幅広く形成されている。この構成により、開口部２４０から放出された空気流の流路幅が鉛直方向に広がっても、すべての空気流を吸気口３３０に流入させることができる。

本実施形態の構成により、ユーザが画像形成装置１００の操作をする可能性が高い正面側や側面側から空気が排気されないため、ユーザが胴内排紙部９０から用紙を取る際にかがんでもユーザの顔等に空気流が当たることがなく、ユーザが不快になることがない。

第１実施形態〜第３実施形態では、空気流が矢印２３０方向に流路を形成するように送風部２００を配置しているが、これに限るものではない。排紙トレイ９１に積載可能な用紙の最大積載位置とスキャナ部１２３の底面との間にスキャナ部１２３の底面に沿った空気流が発生する構成であれば、送風部２００を自由に配置できる。

また、第２実施形態において、胴内排紙部９０における排紙ローラ９２が配置される面と反対側の端面において設けられた壁部９３に排気口９４が形成されているが、これに限るものではない。排気口９４は、空気流の下流側に壁面が設けられている場合において、当該壁面に形成されていればよい。

さらに、第３実施形態において、吸気部３００が空気流の流路に直交する方向に配置されているが、これに限るものではない。吸気部３００は、空気流を吸気できるのであれば、どのように配置されてもかまわない。

最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

９０−胴内排紙部
９１−排紙トレイ
９４−排気口
１００−画像形成装置
１２３−スキャナ部
２００−送風部
３００−吸気部

Claims

画像形成後の用紙を積載する排紙トレイを有し、画像形成装置本体内に配置される胴内排紙部と、
原稿を読み取り可能なスキャナ部であって前記胴内排紙部の上部に配置されるスキャナ部と、
前記排紙トレイに積載可能な用紙の最大積載位置と前記スキャナ部の底面との間に前記スキャナ部の底面全体に沿った空気流を発生させる送風部と、
を備え、
前記胴内排紙部は、前記送風部から該胴内排紙部内に空気を送りこむための開口部、および、該胴内排紙部における前記空気流の最下流において該空気流を該胴内排紙部外に排気するための排気部を有し、
前記開口部および前記排気部は、前記排紙トレイに積載可能な用紙の最大積載位置と前記スキャナ部の底面との間に配置され、
前記空気流は、前記開口部から前記排気部にかけて発生することで、前記胴内排紙部内の熱が前記スキャナ部の底面に到達することを防止する熱遮蔽層を形成する
画像形成装置。
前記胴内排紙部における前記空気流の最下流における前記空気流を吸気し、吸気した空気を画像形成装置本体の背面側の外部に排気する吸気部をさらに備える
請求項１に記載の画像形成装置。
前記送風部は、前記画像形成装置本体の正面側に配置され、前記空気流を前記画像形成装置本体の正面側から背面側へ向けて発生させ、
前記吸気部は、前記画像形成装置本体の背面側に配置され、前記画像形成装置本体の正面側から背面側へ向けて発生する前記空気流を吸気し、吸気した空気を前記画像形成装置本体の背面側の外部に排気する
請求項２に記載の画像形成装置。
前記送風部は、前記画像形成装置本体の側面側に配置され、前記空気流を前記画像形成装置本体の側面側から他の側面側へ向けて発生させ、
前記空気流は、該空気流の向きを偏向する複数の偏向部によって、その向きが前記画像形成装置本体の正面側から背面側に偏向され、
前記吸気部は、前記画像形成装置本体の背面側に配置され、前記画像形成装置本体の正面側から背面側へ向けて発生する前記空気流を吸気し、吸気した空気を前記画像形成装置本体の背面側の外部に排気する
請求項２に記載の画像形成装置。