(57)【要約】【課題】ファン１６の排気を記録材Ｐに吹き付けることで積載性を向上させる画像形成装置構成において、吸気温度が室温よりも高温になった場合のファン昇温及び、排気温度の上昇による記録材冷却性能の低下を抑制する。【解決手段】記録材Ｐに現像剤像を形成する画像形成手段Ｃと、現像剤像を記録材に加熱定着する定着手段１１と、定着手段を通過した記録材を積載する記録材排出部１５と、定着手段において記録材Ｐの加熱によって発生する水分を含む空気を吸気する第一吸気路１７、第一吸気路よりも低温の空気を吸気する第二吸気路１８、第一吸気路および第二吸気路で吸気される空気を記録材排出部に排気する送風手段１６、を有する送風経路６０と、を備えることを特徴とする画像形成装置。【選択図】図１
2015094774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材に現像剤像を形成する画像形成手段と、
前記現像剤像を記録材に加熱定着する定着手段と、
前記定着手段を通過した記録材を積載する記録材排出部と、
前記定着手段において記録材の加熱によって発生する水分を含む空気を吸気する第一吸気路、前記第一吸気路よりも低温の空気を吸気する第二吸気路、前記第一吸気路および前記第二吸気路で吸気される空気を前記記録材排出部に排気する送風手段、を有する送風経路と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第一吸気路と前記第二吸気路は両者が合流した後に前記送風手段の吸気部に接続されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第一吸気路と前記第二吸気路の合流部において、前記第二吸気路を流れる空気の速度のベクトルと前記第一吸気路を流れる空気の速度のベクトルの間の角度が９０度以下になるように前記第一吸気路と前記第二吸気路が接続されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第二吸気路を流れる空気の風量が前記第一吸気路を流れる空気の風量よりも大きいことを特徴とする請求項１ないし３の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第二吸気路は画像形成装置の外の空気を吸気することを特徴とする請求項１ないし４の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記送風手段はファンであることを特徴とする請求項１ないし５の何れか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用した画像形成装置は、高速化、高機能化、及びカラー化が進められており、各種のプリンタ・複写機等が上市されている。電子写真方式の複写機やプリンタにおいては、現像プロセスにて形成されたトナー像を、記録材（以下、用紙と記す）上に転写した後、加熱、加圧することで用紙上に定着処理する。そして、その定着処理済みの用紙を、排紙ローラを備えた排紙搬送装置により積載トレイ上に排出、積載することが一般的である。用紙をトレイ上に積載する際の課題として、排紙貼り付き、整列不良と呼ばれる課題がある。
【０００３】
１）排紙貼り付き
排紙貼り付きとは、定着処理をされた用紙が複数枚積載された際に、用紙上のトナー像が溶融可能な温度を上回っている場合に、貼り付く現象である。片面印字時かつ用紙の印字面がトレイ側を向いている場合（フェイスダウン排紙）は、先行して積載された用紙の裏面と、後続の用紙のトナー像面が貼りつく。用紙の印字面がトレイと逆側を向いている場合（フェイスアップ排紙）は、先行して積載された用紙のトナー像面と、後続の用紙の裏面が貼りつく。また、両面印字時は用紙上のトナー像同士が貼り付く。
【０００４】
このような貼り付きが発生した場合、ユーザーが用紙を積載トレイから取り上げた際に、トナー像が剥がれ、画像の欠損が生じる可能性がある。
【０００５】
上述した排紙貼り付きを抑制する手段として、従来、ファン（ＦＡＮ）の排気を定着処理後の用紙のトナー像面に吹き付けて冷却することで、トナー像の温度を下げる対策が採用されている。しかし、画像形成装置においては定着処理後の用紙以外にも冷却が必要な箇所（被冷却部）が複数あり、それら各所の冷却の為にファンを設けることは、装置サイズの拡大、製造原価の増大に繋がっており、ファン数の削減が求められていた。
【０００６】
このような要求に対して、１つのファンが冷却する箇所を複数に割り当てることで、ファン数の増加を防止する技術が特許文献１に開示されている。特許文献１には、１つの冷却ファンに対して、第１の被冷却部としての電装ユニットのファン吸気による冷却と、第２の被冷却部としての定着処理後の排紙部のファン排気による冷却（排紙冷却）の２つの機能を持たせる構成を採用する。これにより、ファン数の増加を防ぐ技術が開示されている。
【０００７】
２）整列不良
一方、整列不良とは、用紙にトナーが転写されるプロセスにおいて、電荷を付与された用紙同士が、積載トレイ上で反発した結果、乱れて積載される現象である。この現象は、用紙に付与される電荷量が多い両面印字時により顕著になり、乱れて積載された結果、積載トレイからの用紙の落下に繋がる可能性がある。
【０００８】
上述した整列不良を抑制する手段として、従来、用紙の保持する電荷を除電する対策が採用されている。特許文献２には、１つのファンで、定着装置（定着器）内で発生した水分を含む空気を吸気し、そのファンからの水分を含んだ排気により定着後の排紙された用紙を除電する技術が開示されている。
【０００９】
上述したように、ファンの使用数の増加を抑制しながら排紙貼り付きを対策する手段として、吸気冷却に使用したファンの排気を用紙の画像面に吹き付けるような手段が用いられている。また、整列不良を抑制する手段として定着装置内から吸気したファンの排気を用紙に吹き付けるような手段が用いられている。
【００１０】
上記の２つの構成は、目的は異なるものの、被冷却部や定着装置から機外温度よりも高温の空気を吸気し、その高温の空気を排紙時に用紙に吹き付ける点では共通の構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−２０８０４３号公報
【特許文献２】特開２０１２−１３８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記のような構成においては、ファンの吸気温度が上昇した場合、ファンの使用温度が上昇する可能性がある。一般的にファンの寿命は、ファンの使用温度が上昇するほど短くなる傾向があり、上述したような構成では、耐熱温度の高いファンもしくは、耐久性能の高いファンを使用することで画像形成装置寿命に対するファン寿命を確保していた。
【００１３】
また、吸気温度が上昇した場合、同時にファンの排気温度が上昇するため、ファン排気による冷却性能が低下して排紙貼り付き防止性能が低下する可能性がある。
【００１４】
本発明は上記の従来技術を更に発展させたものである。その目的とするところは、ファンの吸気温度を下げることを可能にして、ファン昇温、排紙冷却性能の低下を軽減し、かつ整列不良の発生も防ぐことができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、
記録材に現像剤像を形成する画像形成手段と、
前記現像剤像を記録材に加熱定着する定着手段と、
前記定着手段を通過した記録材を積載する記録材排出部と、
前記定着手段において記録材の加熱によって発生する水分を含む空気を吸気する第一吸気路、前記第一吸気路よりも低温の空気を吸気する第二吸気路、前記第一吸気路および前記第二吸気路で吸気される空気を前記記録材排出部に排気する送風手段、を有する送風経路と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、送風手段（ファン）の吸気温度を下げることを可能にしてファン昇温および排紙冷却性能の低下を軽減し、かつ整列不良の発生も防ぐことができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例の画像形成装置の構成説明図
【図２】送風経路の説明図（その１）
【図３】送風経路の説明図（その２）
【図４】比較例の送風経路図
【図５】ダクト形状の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
《実施例》
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００１９】
（１）画像形成部
図１の（ａ）は本実施例における画像形成装置１００の概略構成を示す縦断正面模式図である。この画像形成装置１００はプロセスピードが２００ｍｍ／ｓｅｃ、３５ｐｐｍの電子写真プロセス方式のカラーレーザービームプリンタである。即ち、パーソナルコンピュータ等の外部ホスト装置Ｂから制御回路部Ａに入力する電気的画像情報に応じて作像動作して記録材Ｐにフルカラートナー像あるいはモノカラートナー像を形成して画像形成物（プリント）として出力ものである。
【００２０】
ここで、画像形成装置１００やその構成部材に関して、正面側（前側）とは図１の紙面において垂直方向の手前側である。背面側（後側）とはその反対側である。左側または右側とはプリンタ１００を正面側から見て左側または右側である（図１の紙面において左右方向の左側または右側）。上側または下側とは重力方向において上側または下側である（図１の紙面において上下方向の上側または下側）。
【００２１】
記録材Ｐは画像形成装置１００によってトナー像が形成されるシート状の記録媒体であり、例えば、定型或いは不定型の普通紙、厚紙、薄紙、封筒、葉書、シール、樹脂シート、ＯＨＴシート、光沢紙等が含まれる。以下、用紙と記す。また、以下の説明では、便宜上、記録材の扱いを通紙、排紙、給紙などの用語を用いて説明するが、記録材は紙に限定されるものではない。
【００２２】
画像形成装置１００の装置筐体１００Ａの内部には画像形成部（画像形成手段）Ｃが配設されている。画像形成部Ｃは、中間転写ベルトユニット５、第１乃至第４の４つの画像形成ユニットＵ（Ｕｙ・Ｕｍ・Ｕｃ・Ｕｋ）、潜像形成手段としての露光装置３を有する。
【００２３】
ベルトユニット５は、装置筐体１００Ａ内の右側において上下に配設された２次転写対向ローラ９２と駆動ローラ６、左側に配設された支持ローラ（テンションローラ）７を有する。そして、上記３本のローラ９２、６、７間に張架された可撓性を有する無端状の中間転写ベルト５１を有する。ローラ９２、６、７は軸線方向を前後方向にして水平に回転可能に配設されている。ベルト５１はローラ６が回転駆動されることで矢印ｂの反時計方向に所定の周速（２００ｍｍ／ｓｅｃ）で回転駆動される。
【００２４】
９は２次転写ローラであり、２次転写対向ローラ９２に対してベルト５１を介して平行に配設して圧接させてある。ベルト５１と２次転写ローラ９との当接部（ニップ部）が２次転写部Ｔ２である。１３はベルトクリーナであり、ローラ７のベルト懸け回し部において、クリーニングブレード１３１をベルト５１の表面にカウンターに当接させて配設されている。
【００２５】
ベルト５１は、ベルト構成として、樹脂やゴム材に導電粒子を分散させ、抵抗値調整をした単層ベルトを用いることができる。また、樹脂またはゴムベルトの表層に、離型性を向上させるためのＰＴＦＥ・ＰＦＡ・ＥＴＦＥなどのフッ素樹脂をコーティングしたような複数層構成のものを用いることができる。
【００２６】
第１乃至第４の４つの画像形成ユニットＵ（Ｕｙ・Ｕｍ・Ｕｃ・Ｕｋ）は、ベルト５１の下側において、下行側ベルト部分の移動方向に沿って所定の間隔をおいて左側から右側に並設されている。この４つの画像形成ユニットＵの下側に露光装置３としてのレーザービームスキャナが配設されている。
【００２７】
各画像形成ユニットＵｙ・Ｕｍ・Ｕｃ・Ｕｋはいずれもレーザー走査露光方式の電子写真プロセス機構であり、それぞれの現像器４に収容させた現像剤としてのトナーの色が異なるだけ、基本的な構成は互いに同じである。図１の（ｂ）は（ａ）における４つの画像形成ユニットＵのうちの１つの拡大模式図である。
【００２８】
画像形成ユニットＵは潜像担持体としての電子写真感光体ドラム１を有する。また、そのドラム１に作用する電子写真プロセス手段としての、帯電ローラ（帯電手段）２、現像器（現像手段）４、１次転写ローラ（１次転写手段）８、ドラムクリーナ（クリーニング手段）１２、を有する。
【００２９】
ドラム１は軸線方向を前後方向にして水平に配設されており、矢印ａの時計方向に所定の周速（２００ｍｍ／ｓｅｃ）で回転駆動される。帯電ローラ２はドラム１に対して平行に配置されて当接され、ドラム１の回転に従動して回転しつつ、帯電高圧電源（不図示）から、ＡＣ＋ＤＣあるいはＤＣ高圧が印加されドラム１の表面を所定の極性と電位に一様に帯電する。このドラム１の一様帯電処理面に対してスキャナ３によりレーザー走査露光Ｌがなされてドラム面に走査露光パターンに対応した静電潜像が形成される。
【００３０】
現像器４は現像剤として一成分非磁性トナーを用いた一成分非磁性接触現像器である。現像器４は、トナーをドラム表面に搬送し、ドラム１と現像ニップを形成する現像剤担持体である現像ローラ４１を有する。また、現像ローラ４１の表面へトナーを塗布するための現像剤供給手段である現像剤供給ローラ４２を有する。また、現像ローラ４１上のトナー層厚を規制し、同時に接触帯電をさせる規制ブレード４４を有する。
【００３１】
トナーはスチレンアクリル樹脂を主成分とし、これに必要に応じて荷電制御成分、シリカ等を内添、外添したガラス転移点温度（Ｔｇ）が約５８℃のものを使用した。表面をトナーで均一にコートされた現像ローラ４１は、ドラム１に軽圧接され、ドラム１の回転に対して順方向である矢印ｃの方向（反時計回り）に速度差をもたせて回転駆動される。この現像ローラ４１に現像高圧電源４３から所定のＤＣ電圧が印加されることにより、ドラム１上の潜像がトナー像（現像剤像）として顕像化（現像）される。
【００３２】
トナー供給ローラ４２は現像ローラ４１の回転に対して反対方向に摺動するように矢印ｄの方向（反時計回り）に回転駆動される。このトナー供給ローラ４２に高圧電源（不図示）から所定のＤＣ電圧が印加されることにより現像ローラ４１へのトナー供給および回収を制御している。
【００３３】
ここで、第１の画像形成ユニットＵｙは現像器４にｙ（イエロー）色のトナーが収容されておりドラム１にｙ色トナー像を形成する。第２の画像形成ユニットＵｍは現像器４にｍ（マゼンタ）色のトナーが収容されておりドラム１にｍ色トナー像を形成する。第３の画像形成ユニットＵｃは現像器４にｃ（シアン）色のトナーが収容されておりドラム１にｃ色トナー像を形成する。第４の画像形成ユニットＵｋは現像器４にｋ（ブラック）色のトナーが収容されておりドラム１にｋ色トナー像を形成する。
【００３４】
画像形成ユニットＵにおいて１次転写ローラ８はベルト５１の内側に配設されており、ベルト５１の下行側ベルト部分を介して対応するドラム１に対して平行に配設されて圧接されている。各ドラム１とベルト５１との当接部（ニップ部）がそれぞれ１次転写部Ｔ１である。
【００３５】
画像形成ユニットＵにおいて現像器４によって現像されたドラム面上のトナー像はドラム１の回転にしたがって１次転写部Ｔ１へ搬送される。１次転写ローラ８には１次転写高圧電源８１より所定の１次転写電圧が印加される。これにより１次転写部には転写電界が形成される。そして、ドラム１の回転に伴い１次転写部Ｔ１に到達したトナー像はこの転写電界の作用によりドラム１の回転に順方向に回転しているベルト５１の表面に転写されていく。
【００３６】
本実施例の１次転写ローラ８は、芯金の周囲にＥＰＤＭゴムの層を形成し、ローラ形状にしたものである。また、１次転写高圧電源８１からの電圧は、芯金に印加されている。なお、本実施例では１次転写部材としてローラ形状のものを使用したが、シート、ブレード、あるいはブラシ形状にしたものでも使用可能である。
【００３７】
ドラム１上の転写残トナーはドラムクリーナ１２のクリーニングブレード１２１により除去される。ドラム１上から除去された残トナーは廃トナー容器１２２に収容される。また、１次転写後のドラム１の帯電状態は、トナー像の有無や１次転写高圧の影響により不安定となっている。そこで本実施例ではＬＥＤ等を用いた全面露光装置（イレーサランプ）５０によって一次転写後のドラム１面を全面露光して除電する。これにより帯電ローラ２による帯電状態が安定化し、均一な帯電が行えるようにしている。
【００３８】
かくして、第１乃至第４の画像形成ユニットＵｙ・Ｕｍ・Ｕｃ・Ｕｋにおいてドラム表面に形成されるｙ色、ｍ色、ｃ色、ｋ色の各色トナー像が各画像形成ユニットＵの１次転写部Ｔ１を通って移動するベルト５１の表面に順次に重畳転写される。これにより、第４の画像形成ユニットＵｋの１次転写部Ｔ１を通ったベルト５１の表面には上記４つの色トナー像の重ね合わせによる未定着のフルカラートナー像が合成形成される。
【００３９】
ここで、ベルトユニット５における、駆動ローラ６、支持ローラ７は、電気的にフロートかもしくは１次転写高圧に準ずる高圧が印加されている。また、２次転写対向ローラ９２の抵抗値は１×１０6Ω以下に調整され、接地されている。
【００４０】
スキャナユニット３の下方には用紙Ｐを積載収容した給紙部１０が配設されている。給紙部１０の右側には給紙部１０から用紙Ｐを一枚分離給紙する給紙機構１０１が配設されている。また、装置筐体１００Ａの内部の右側には装置筐体内を下側から上側に向かう縦搬送パス１０２が配設されている。縦搬送パス１０２は図には省略したけれども複数のガイド板と中継ぎ搬送ローラ対などにより構成されている。
【００４１】
縦搬送パス１０２の下端部位置に上記の給紙機構１０１が配設されている。縦搬送パス１０２の上端部位置、すなわち装置筐体１００Ａの内部の右側上部の位置に定着器（定着手段）１１が配設されている。そして、給紙機構１０１から定着器１１へ至る縦搬送パス１０２の途中の所定の位置にレジストローラ対１０３と２次転写部Ｔ２が順に配設されている。
【００４２】
所定の給紙制御タイミングで給紙機構１０１が駆動される。これにより給紙部１０の用紙Ｐが一枚分離給紙されて縦搬送パス１０２を通ってレジストローラ対１０３に搬送される。レジストローラ対１０３は、ベルト５１の表面に上記のように形成されたフルカラートナー像の先端が２次転写部Ｔ２に到達するタイミングに合わせて用紙Ｐの先端が２次転写部Ｔ２に到達するように用紙Ｐをタイミング搬送する。
【００４３】
２次転写部Ｔ２に用紙Ｐが到達するタイミングで、２次転写ローラ９に２次転写高圧電源９１より所定の高圧が印加される。２次転写ローラ９は１次転写ローラ８と同様、芯金の周囲にＥＰＤＭゴムの層を形成し、ローラ形状にしたものである。また１次転写ローラ８と同様、２次転写高圧電源９１からの電圧は、芯金に印加されている。２次転写電圧の作用により、２次転写ローラ９から、用紙Ｐ、ベルト５１、２次転写対向ローラ９２の経路に２次転写電流が流れ、２次転写に必要な電界を形成する。
【００４４】
これにより、２次転写部Ｔ２を挟持搬送される用紙Ｐのベルト対向面に対してベルト５１側のフルカラートナー像が一括して順次に２次転写されていく。２次転写部Ｔ２を出た用紙Ｐは２次転写対向ローラ９２の曲率によってベルト５１から分離され定着器１１へ搬送される。２次転写後のベルト５１上の転写残トナーは、ベルトクリーナ１３のクリーニングブレード１３１によって除去される。除去された転写残トナーは廃トナー容器１３２に収容される。
【００４５】
定着器１１は用紙Ｐに担持されているトナー像を固着像として加熱定着する。図１の（ｃ）は（ａ）における定着器１１の部分の拡大模式図である。この定着器１１は、回転軸線方向を前後方向にして配設されていて互いに圧接して定着ニップ部Ｎを形成する平行２本の加熱回転体としての定着スリーブ１１１および加圧回転体としての弾性加圧ローラ１１２と、それらを収容した定着器筐体１１３と、を有する。定着器筐体１１３は下面側と上面側にそれぞれ前後方向に長いスリット状の用紙入口部１１４と用紙出口部１１５を有する。
【００４６】
定着スリーブ１１１はＳＵＳを内径２４ｍｍ、厚み３０μｍ長さが２４０ｍｍの円筒状に加工したエンドレスベルト上に、厚み２００μｍのシリコーンゴム層（弾性層）を形成し、厚み２０μｍのＰＦＡ樹脂チューブ（離型層）を被覆したものを用いた。
【００４７】
定着スリーブ１１１の基層としては、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＰＳ、ＰＩ、ＰＡＩ、ＰＥＥＫ、ＰＥＳなどの樹脂を円筒状に加工したものを用いることができる。また、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、ステンレス（ＳＵＳ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル−コバルト（Ｎｉ−Ｃｏ）合金、パーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ合金）といった金属を円筒状に加工したものを用いることができる。
【００４８】
また、定着スリーブ１１１の離型層は、スリーブ表面の離型性を向上させることを目的として設けている。材質としてはＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂のコーティング膜や、チューブを用いることができるが、本実施形態においては、均一なフッ素樹脂層を形成することが可能であるＰＦＡのチューブ膜を用いた。
【００４９】
加圧ローラ１１２は、外径１７ｍｍのステンレス製の芯金に、弾性層として厚み約４ｍｍのシリコーンゴム層を形成し、その上に離型層として厚み約５０μｍのＰＦＡ樹脂チューブを被覆した、ローラ部としての外径が約２５ｍｍのものを用いた。
【００５０】
本実施例の定着器１１においては、加圧ローラ１１２が用紙搬送方向に回転駆動され、この加圧ローラ１１２の回転に従動して定着スリーブ１１１が回転する。定着スリーブ１１１の内側には定着スリーブ１１１を加熱する加熱源（不図示）が配設されている。
【００５１】
２次転写部Ｔ２から定着器１１に搬送された用紙Ｐは定着器筐体１１３の下面側の用紙入口部１１４から定着器１１内に入り、定着ニップ部Ｎに進入し、用紙Ｐのトナー像担持面が定着スリーブ１１１に接触して下から上に挟持搬送される。用紙Ｐが定着ニップ部Ｎを挟持搬送される過程で用紙Ｐ上のトナー像が熱と圧力により溶融混色されて固着像として加熱定着される。
【００５２】
定着ニップ部Ｎを出た用紙は定着器筐体１１３の上面側の用紙出口部１１５から定着器１１の外に下から上に送り出されて、装置筐体１００Ａの上部に配設されている搬送パスユニット７０の横搬送パス１０４を通って左方に送られる。そして、排紙ローラ対１４により装置筐体１００Ａの上面に配設されている排紙トレイ（記録材排出部）１５上にフルカラー画像形成物として画像面下向き（フェイスダウン）で排出される（片面プリントモード）。連続プリントの場合は定着器１１を次々と通過する用紙Ｐが排紙トレイ１５上に順次に積載されて排出される。
【００５３】
モノクロプリントモードの場合には、ブラックトナー像を形成する第４の画像形成ユニットＵｋのみが作像動作制御される。両面プリントモードが選択されている場合には、上記のように片面プリント済みの用紙Ｐが排紙ローラ対１４により排紙トレイ１５上に送り出されていき、後端部が排紙ローラ対１４を通過し終わる所定の直前時点で排紙ローラ対１４が逆転駆動に転換される。これにより、用紙Ｐは横搬送パス１０４を右方にスイッチバック搬送されて再搬送パス１０５に対して導入される。
【００５４】
再搬送パス１０５は図には省略したけれども複数のガイド板と中継ぎ搬送ローラ対などにより構成されており、縦搬送パス１０２に対してレジストローラ対１０３よりも用紙搬送方向上流側において連絡している。再搬送パス１０５に導入された用紙Ｐは表裏反転状態になって再びレジストローラ対１０３に搬送される。以後は、用紙Ｐの片面プリント時と同様に、２次転写部Ｔ２、定着器１１、横搬送パス１０４、排紙ローラ対１４の経路を通って両面画像形成物として排紙トレイ１５上に送り出される。
【００５５】
（２）送風経路
本実施例の画像形成装置１００においては、定着器１１において用紙Ｐの加熱によって発生する水分を含む空気を吸気して用紙排出部である排紙トレイ１５の部分に排気する送風経路６０を具備させる。これにより、排紙トレイ１５に排出される用紙Ｐを排気冷却してトナー像の温度を下げて排紙貼り付きの発生を防ぐと共に、排気の水分により用紙Ｐを除電して整列不良の発生を防ぐ。この場合、定着器１１からの吸気温度を下げることを可能にして送風経路６０の送風手段であるファン（ＦＡＮ）１６のファン昇温および排気冷却性能の低下を軽減する工夫をしている。
【００５６】
以下、これについて説明する。本実施例の画像形成装置１００において、上記の送風経路６０は装置筐体１００Ａ内において定着器１１の上側と、横搬送パス１０４、排紙ローラ対１４、再搬送パス１０５の上部側の一部を含む搬送パスユニット７０の下側との間に配設されている。
【００５７】
図２の（Ａ）は搬送パスユニット７０の部分を省いて送風経路６０を見たプリンタ１００の切り欠き上面図、（Ｂ）は画像形成装置００の上部部分の縦断正面模式図である。図３の（Ａ）は送風経路６０の分解斜視図、（Ｂ）は送風経路６０の正面図である。図２と図３において送風経路６０における空気の流れを矢印で示した。
【００５８】
送風経路６０は、定着器１１において導入された用紙Ｐが加熱されることによって発生する水分を含む空気を吸気する第一吸気路（第一送風路）としての第一ダクト１７を有する。また、第一ダクト１７よりも低温の空気を吸気する第二吸気路（第二送風路）としての第二ダクト１８を有する。そして、第一ダクト１７および第二ダクト１８で吸気される空気を排紙トレイ１５に排気する送風手段としてのファン１６を有する。
【００５９】
本実施例において、第一ダクト１７は、定着器１１の上側において装置筐体１００Ａ内を手前側から定着器１１の長手方向のほぼ中央部に対応する位置まで水平に延伸して配置されている横長の扁平ダクトである。このダクト１７の先端部側の下面には吸気口１７１，１７２，１７３，１７４が設けられている。この吸気口１７１〜１７４が定着器１１の筐体１１３の上面側において筐体長手方向のほぼ中央部に設けた筒穴部１１６に対向している。
【００６０】
第二ダクト１８は、第一ダクト１７よりも上側に位置し、装置筐体１００Ａ内の手前側において左右方向に水平に延伸して配置されている横長の扁平ダクトである。この第二ダクト１８の右側端部は装置筐体１００Ａの右側側板において吸気口２１として画像形成装置外に開放されている。
【００６１】
そして、第一ダクト１７と第二ダクト１８は、第一ダクト１７の手前端部と第二ダクト１８の左側端部とにおいて合流させてある。２０は第一ダクト１７と第二ダクト１８とのダクト連結部である。２２は第一ダクト１７と第二ダクト１８の両者が合流した後の合流ダクト部分である。この合流ダクト部分２２の排気開口部２２１に対してファン１６がファンハウジング部１６１の吸気部１６２を連通させて配設してある。即ち、第一ダクト１７と第二ダクト１８は両者が合流した後にファン１６の吸気部１６２に接続されている。
【００６２】
ファン１６はファンハウジング部１６１の排気部１６３にファン１６の排気を排紙トレイ１５へ導く排気ダクト（用紙Ｐへの送風路）１９が連設されている。排気ダクト１９は搬送パスユニット７０における排紙ローラ対１４の下側において排紙ローラ対１４の長手に沿って延伸して配設されており、排紙トレイ１５側が全長域に渡って開放されている。
【００６３】
本実施例において、ファン１６には、ＤＣ２４Ｖ入力時の回転速度が３１００ｒｐｍ、最大風量が０．３ｍ3／ｍｉｎ、使用可能温度が−１０〜７０℃の多翼ファンを用いた。ファン１６はプリンタ１００の作像動作中はオンされている。このファン１６が駆動されることにより、第一ダクト１７の吸気口１７１〜１７４から第一ダクト１７内に、定着器１１において用紙Ｐの加熱によって発生する水分を含む高温の空気を定着器筐体１１３内から吸気（矢印ｅ）される。この吸気ｅにより定着器１１が吸気冷却される。
【００６４】
また、第二ダクト１８の吸気口２１から第一ダクト１７で吸気される空気よりも低温である画像形成装置外（機外）の空気（外気）が吸気（矢印ｆ）される。
【００６５】
そして、第一ダクト１７による吸気ｅと第二ダクト１８による吸気ｆとがダクト合流部２０で合流して、第一ダクト１７からの高温の吸気ｅは第二ダクト１７による低温の吸気ｆが混入することでその温度が下げられる。したがって、ファン１６はその温度が下げられた合流空気を吸気して排紙トレイ１５に対する排気ダクト１９に排気する。
【００６６】
排気ダクト１９に排気された空気は排気ダクト１９内を図２の矢印ｇの向きに排紙トレイ１５に対して流れて機外に排出される。この排気ダクト１９に対する排気ｇが排紙ローラ対１４から排紙トレイ１５に排紙途中の用紙Ｐの下向き画像面や排紙トレイ１５に既に排出されている用紙Ｐに作用して用紙が排気冷却される。また、用紙Ｐに対して水分を含む排気ｇが当たることｄｅ用紙Ｐの除電がなされる。
【００６７】
したがって、排紙トレイ１５における用紙Ｐの排紙貼り付き及び整列不良の発生を防ぐことができる。そして、送風経路６０の送風手段であるファン１６の吸気温度が下げられていることで、ファン昇温および排気冷却性能の低下が軽減される。また、ファン１６の吸気温度が下げられていることで、ファン１６として、耐熱温度や耐久性能が比較的低いものを使用してもファン寿命を確保することが可能となり、コストの低減化が可能となる。定着器１１は第一ダクト１７により吸気冷却を受ける。
【００６８】
次に、第一と第２のダクト１７，１８、および、ダクト連結部２０、吸気口２１の形状及び通過する風量を図３の（Ｂ）を用いて述べる。図３の（Ｂ）に示したように、正面から見た場合に第一ダクト１７は、第二ダクト１８に対して、ダクト連結部２０において第二ダクト１８の上部の面を０°の基準として、３４〜４５°の角度を持って連結している。すなわち、第二ダクト１８を通る空気の流れｆに対する第一ダクト１７を通る空気の流れえの角度ｈが、３４〜４５°、中心値が３９．５°になるように送風経路を設けた。
【００６９】
ダクト内の空気の流れを確認するために、ファン１６を動作させた状態において、ダクト連結部２０および吸気口２１において風速を測定した。風速は、ファン１６に対して＋２４Ｖ給電した状態において、温度気流センサＵＡＳ−１０００（デグリーコントロールズインク社製）を用いて測定を実施した。また、風速測定部における、風の流れのベクトルに垂直方向のダクト内部の面積を、測定した風速と乗じることで、ダクト連結部２０、吸気口２１を流れる風量を算出し、それらを表１に示した。
【００７０】
【表１】
2015094774.tif 000003
表１に示したように、吸気口２１を経由して第二ダクト１８を流れる機外からの風量が、第一ダクト１７内を流れる定着器１１からの風量よりも大きくなっていることを確認した。
【００７１】
（３）効果確認
本実施例の効果を以下に説明する。比較の為に、図４に示す比較構成を用いた画像形成装置についてもプリントを実施し、ファン昇温と排紙貼り付き性能に対する効果を確認した。
【００７２】
［比較例１］
実施例１に対する比較構成として、図４に比較例１の構成を示した。比較例１の構成においては、実施例１の画像形成装置１００に対して、第二ダクト１８が無い構成、即ち、機外の空気を吸気しない構成を用いた。それ以外の構成は実施例１の画像形成装置１００と同じ構成である。
【００７３】
効果確認時の条件を以下に述べる。使用環境の温湿度は温度２３℃、湿度５０％の条件で行った。また、用紙ＰとしてＡ４サイズのＧＦ−Ｃ０８１（Ｃａｎｏｎ社製）を使用し、上下左右余白５ｍｍの全面の黒画像を１５０枚連続で両面プリントした。ファン昇温の確認のため、吸気口１７１〜１７４、および、吸気口２１、ファン１６のハウジング部１６１にそれぞれ熱電対を接着し、夫々の部位におけるプリント中の最も高い到達温度をモニタした。
【００７４】
また、排紙貼り付き性能の確認手段として、用紙Ｐの印字画像面が積載された前後の用紙Ｐとの貼り付きの有無を確認した。また、排紙貼り付きに対する性能の目安としてプリント終了時の排気ダクト１９から排出される空気の温度を熱電対でモニタした。本実施例１の構成と、比較構成の評価結果を表２に示した。
【００７５】
【表２】
2015094774.tif 000004
表２に示したように、本実施例１の構成により、比較構成では発生する排紙貼り付きを解消しつつ、比較構成に対してファン１６の昇温を１３℃抑制することが出来た。このように、本実施例の構成である定着器１１から吸気する送風路よりも低温空気を吸気できる送風路を設けることで、ファン昇温の抑制と、排紙貼り付きに対する性能を両立することが出来た。
【００７６】
［比較例２］
比較構成として、実施例１の画像形成装置１００を用いて第一ダクト１７の吸気口１７１〜１７４、及び、第二ダクト１８の吸気口２１の大きさを変えることで、各ダクトを流れる風量の大小関係と性能の関係について検討した。第一ダクト１７内を流れる風量が第二ダクト１８内を通る風量を上回る場合、ファン１６の吸気温度が高くなり、ファン温度の上昇および、排気温度の上昇により、排紙貼り付きに対する性能が低下すると考えられる。
【００７７】
上記の考えを基に、比較例２として、表３に示したダクト構成を用いて比較検証を実施した。なお、本比較例２の構成においては、第一ダクト１７と第二ダクト１８を流れる風量の総量が約０．０６ｍ3／ｍｉｎ程度に揃った条件で、第一ダクト１７の吸気口１７１〜１７４、及び、ダクト１８の吸気口２１の大きさを変える。これにより、各ダクト１７、１８を流れる風量の大小関係と性能の関係について検討した。
【００７８】
【表３】
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表中の比較例２（１）の構成においては、吸気口２１の面積を縮小し、吸気口１７１〜１７４の面積を拡大することによって、風速は実施例１と異なる第二ダクト１８＜第一ダクト１７にしている。しかし、風量の大小関係は実施例１と同じ第二ダクト１８＞第一ダクト１７にした。
【００７９】
また、比較例２（２）の構成においては、比較例２（１）よりもさらに吸気口２１の面積を縮小し、吸気口１７１〜１７４の面積を拡大することによって、風量の大小関係が実施例１、比較例２（１）と異なる第二ダクト１８＜第一ダクト１７にした。
【００８０】
これらの構成を用いて性能比較を実施した結果、比較例２（１）においては、貼り付きが発生しなかった一方、比較例２（２）においては貼り付きが発生した。すなわち、第一ダクト１７内を流れる風量が第二ダクト１８内を通る風量を上回る場合、吸気温度が高くなり、ファン温度の上昇、および、排気温度の上昇により、排紙貼り付きに対する性能が低下することを確認した。したがって、定着器１１からの吸気性能を維持しつつ、ファン昇温の抑制と、排紙貼り付きに対する性能を両立させるためには、第二ダクト１８内を流れる空気の風量が第一ダクト１７内を流れる空気の風量よりも大きい（上回る）ことがより望ましい。
【００８１】
［比較例３］
別の比較構成として、実施例１の画像形成装置を用いて、第二ダクト１８を通る空気の流れに対する第一ダクト１７を通る空気の流れの角度ｈ（図３の（Ｂ））と性能の関係について検討した。角度ｈ＞９０°の場合、第二ダクト１８内の空気の流れｆが、第一ダクト１７内に回り込んで、第一ダクト１７内の空気の流れｅを妨げる働きをしてしまうため、定着器１１からの吸気性能が低下すると考えられる。
【００８２】
上記の考えを基に、比較例３として、図５の（Ａ）に示したｈ＝９０°の構成、（Ｂ）に示したｈ＝１１３°の構成を用いて比較検証を実施した。
【００８３】
本比較例の構成において、実施例１と同様に、ダクト連結部２０、および、吸気口２１において風速を測定し、風速測定部における、風の流れのベクトルに垂直方向のダクト内部の面積を、測定した風速と乗じる。これにより、ダクト連結部２０、吸気口２１を流れる風量を算出し、それらを表４に示した。なお、比較例３の構成のダクトにおいては、風の流れに垂直方向のダクト内部の面積は実施例１と同じく８８ｍｍ2とした。
【００８４】
【表４】
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比較例であるｈ＝９０°の構成においては、実施例１の構成と風速および風量の差は見られなかったが、ｈ＝１１３°の構成においては、ダクト連結部２０を通過し、第一ダクト１７内を流れる風速および風量が実施例１、ｈ＝９０°の構成より低下した。
【００８５】
すなわち、第一ダクト１７内の空気の流れのベクトルが、第二ダクト１８内の空気の流れのベクトルに対して、９０°よりも大きい角度を持つ場合は、定着器１１からの吸気性能が低下することを確認した。
【００８６】
すなわち、定着器１１からの吸気性能を維持しつつ、ファン昇温の抑制と、排紙貼り付きに対する性能を両立させるためには、第二ダクト１８に対するダクト１７の角度ｈは、９０°以下（９０度以下）にすることがより望ましい。
【００８７】
（４）その他の事項
１）本実施例１では、ファン１６の吸気側に第一ダクト１７と第二ダクト１８の２つのダクトが連結した構成を用いたが、別の部位の吸気冷却を目的に、ダクトの本数を増やしても本実施例１と同様な作用効果が得られる。
【００８８】
２）本実施例１では、ファン１６の排気側に排気ダクト１９のみを設けた構成を用いたが、別の部位の排気冷却を目的に、ダクトの本数を増やしても本実施例１と同様な作用効果が得られる。即ち、本実施例１の効果は送風路であるダクトの本数に寄らず得られる。
【００８９】
３）本実施例１では、ファン１６として多翼ファンを用いたが、軸流ファンやその他吸排気可能な送風手段を用いても本実施例１と同様な作用効果が得られる。即ち、本実施例１の効果は送風手段であるファンの種類に寄らず得られる。
【００９０】
４）本実施例１では、第二吸気路である第二ダクト１８は画像形成装置１００の外（機外）の空気を吸気しているが、第一ダクト１８よりも低温の空気を吸気できれば、画像形成装置１００内（機内）の適当な部位の空気を吸気する構成にすることもできる。
【００９１】
５）画像形成装置１００の画像形成部Ｃは電子写真方式に限られない。静電記録方式や磁気記録方式の画像形成部であってもよい。また、転写方式に限られず、記録材に対して直接方式でトナー像を形成する構成のものであってもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１００・・画像形成装置、Ｃ・・画像形成手段、Ｐ・・記録材、１１・・定着手段、１５・・記録材排出部、６０・・送風経路、１６・・送風手段、１７・・第一吸気路、１８・・第二吸気路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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