CN101763018A - 冷却装置和图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冷却装置和图像形成装置。该冷却装置冷却设置有显影剂承载器的图像形成装置的内部，该显影剂承载器能够被旋转并同时运送利用显影剂显影了的图像。该冷却装置包括：对显影剂承载器的累积转数进行计数的计数单元；和冷却该图像形成装置内部的风扇。该冷却装置还包括：计算该显影剂承载器的磨损量的计算单元，其中，将该计数单元计计数出的累积转数用作至少一个变量；和控制单元，该控制单元致动风扇，是所述风扇具有与该计算单元计算出的磨损量相对应的冷却效率。

Description

冷却装置和图像形成装置

技术领域

本发明涉及冷却装置和图像形成装置。

背景技术

一直以来，以诸如打印机和复印机为主的图像形成装置被广泛使用。在多数图像形成装置中，设置用于冷却图像形成装置内部的风扇，以避免增加该图像形成装置的内部温度，并且风扇在图像形成期间冷却该图像形成装置内部(例如，参见日本专利2610119)。一般来说，风扇的冷却效率(例如，风扇的转速)在用户指定的输出条件(如输出纸张数或者单面或双面输出)不变时也维持在相同水平。

然而，即使用户指定的输出条件恒定，图像形成装置的内部温度也可能易于根据图像形成装置内部状态而增加。考虑到这种情况，为解决在风扇冷却效率仅取决于输出条件的常规控制方式下的这种温度增加，需要预先将风扇的冷却效率设置得更高(例如，风扇需要始终高速旋转)。在这种控制方式下，即使在图像形成装置内部状态很难导致任何温度增加的情况下，风扇也可能多于必要地被致动，并由此，不必要地消耗了电力。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够获得功耗减小与风扇冷却效率之间的平衡的冷却装置，以及图像形成装置。

根据本发明的第一方面，提供了一种冷却装置，该冷却装置冷却设置有显影剂(developer)承载器(carrier)的图像形成装置的内部，所述显影剂承载器能够旋转并同时承载利用显影剂显影的图像，所述冷却装置包括：

计数单元，该计数单元对所述显影剂承载器的累积转数进行计数；

风扇，该风扇冷却所述图像形成装置的内部；

计算单元，该计算单元计算所述显影剂承载器的磨损(abrasion)量；其中，将所述计数单元计数出的所述累积转数用作至少一个变量；以及

控制单元，该控制单元致动所述风扇，使所述风扇具有与所述计算单元计算出的所述磨损量相对应的冷却效率。

根据本发明的第二方面，在根据本发明第一方面的冷却装置中，所述图像形成装置包括充电器，该充电器与所述显影剂承载器相接触地对该显影剂承载器充电；

所述计数单元对所述显影剂承载器的、被分成第一累积转数和第二累积转数的所述累积转数进行计数，所述第一累积转数是被所述充电器充电了的所述显影剂承载器的累积转数，而所述第二累积转数是停止充电的所述显影剂承载器的累积转数；并且

所述计算单元利用所述第一累积转数和所述第二累积转数两者作为变量来计算所述显影剂承载器的所述磨损量。

根据本发明的第三方面，在根据本发明第一方面的冷却装置中，所述控制单元根据所述计算单元计算出的所述磨损量来致动所述风扇，使所述风扇随着磨损进展而具有更高冷却效率。

根据本发明的第四方面，在根据本发明第二方面的冷却装置中，所述控制单元根据所述计算单元计算出的所述磨损量来致动所述风扇，使所述风扇随着磨损进展而具有更高冷却效率。

根据本发明的第五方面，在根据本发明第三方面的冷却装置中，所述风扇根据控制以相对较高速度或相对较低速度旋转，并且所述控制单元在所述计算单元计算出的所述磨损量为一阈值或小于该阈值时以所述相对较低速度旋转所述风扇，而在所述磨损量超出所述阈值时以所述相对较高速度旋转所述风扇。

根据本发明的第六方面，在根据本发明第四方面的冷却装置中，所述风扇根据控制以相对较高速度或相对较低速度旋转，并且所述控制单元在所述计算单元计算出的所述磨损量为一阈值或小于该阈值时以所述相对较低速度旋转所述风扇，而在所述磨损量超出所述阈值时以所述相对较高速度旋转所述风扇。

根据本发明的第七方面，在根据本发明第三方面的冷却装置中，设置有多个风扇，并且所述控制单元在所述计算单元计算出的所述磨损量为一阈值或小于该阈值时旋转相对较小数量的风扇，而在所述磨损量超出所述阈值时旋转相对较大数量的风扇。

根据本发明的第八方面，在根据本发明第四方面的冷却装置中，设置有多个风扇，并且所述控制单元在所述计算单元计算出的所述磨损量为一阈值或小于该阈值时旋转相对较小数量的风扇，而在所述磨损量超出所述阈值时旋转相对较大数量的风扇。

根据本发明的第九方面，在根据本发明第一方面的冷却装置中，所述计算单元根据下面的等式计算所述显影剂承载器的所述磨损量W：

W＝(r₁×w₁+r₂×w₂)×k

其中，r₁指所述第一累积转数；r₂指所述第二累积转数；w₁指表示充电了的所述显影剂承载器被旋转一次时所述磨损量的常数；w₂指表示停止充电的所述显影剂承载器被旋转一次时所述磨损量的常数；而k指根据所述图像形成装置的内部温度确定的预定常数。

根据本发明第十到第十八方面中的每一方面，提供了一种图像形成装置，该图像形成装置使旋转的显影剂承载器被充电、形成静电潜像以及显影，使得在所述显影剂承载器上形成显影图像，接着将所述显影图像转印并定影到纸张上，所述图像形成装置包括：

根据本发明第一到第九方面中的各方面的冷却装置。

在根据本发明第一方面的冷却装置中，获得了功耗减小与风扇冷却效率之间的平衡。

在根据本发明第二方面的冷却装置中，与在没有将累积转数分成第一累积转数和第二累积转数的情况下相比，可以以更高准确度来确定显影剂承载器的磨损量。

在根据本发明第三和第四方面的冷却装置中，可以有效地抑制因显影剂承载器的磨损进展而造成的图像形成装置内部温度增加。

在根据本发明第五到第八方面的冷却装置中，根据显影剂承载器的磨损量来控制风扇冷却效率。

在根据第九方面的冷却装置中，计算出了显影剂承载器的磨损量。

在根据本发明第十到第十八方面的图像形成装置中，获得了功耗减小与风扇冷却效率之间的平衡。

附图说明

基于下列图，对本发明的示例性实施方式进行详细描述，其中：

图1是示出了根据一示例性实施方式的图像形成装置的一般构成的图；

图2是示出了图1所示图像形成单元的构成的图；以及

图3是示出了第一风扇、第二风扇以及第三风扇的配置的图。

具体实施方式

下面，参照附图，对根据本发明的示例性实施方式进行描述。

图1是示出了本示例性实施方式中的图像形成装置10的一般构成的图。

本示例性实施方式中的图像形成装置是双面输出彩色打印机。

图像形成装置10设置有图像形成单元1K、1C、1M以及1Y，以形成黑色(K)、青色(C)、品红色(M)以及黄色(Y)图像。图像形成单元1K、1C、1M以及1Y分别包括电子照相系统的层叠型显影剂承载器11K、11C、11M以及11Y，它们分别沿图1中箭头Bk、Bc、Bm以及By所示方向旋转。在图像形成单元的显影剂承载器上，分别利用包含与图像形成单元相对应的颜色的色粉的显影剂来形成显影图像。这里，尽管在形成显影图像时所使用的色粉颜色彼此不同，但图1所示的这些图像形成单元包括相同组成部件。下面，对图像形成单元的构造进行说明。

图2是示出了图1所示图像形成单元的构造的图。

图2所示的图像形成单元代表了图1所示的图像形成单元1K、1C、1M以及1Y。类似的是，图2所示的显影剂承载器11代表了图1所示显影剂承载器11K、11C、11M以及11Y。

图2所示显影剂承载器11由机构(未示出)沿图2中箭头B所示方向旋转。在显影剂承载器11周围设置有充电器12、显影装置13以及清洁刀片15。图像形成单元1由显影剂承载器11、充电器12、显影装置13以及清洁刀片15组成。在图1所示的每一个图像形成单元中设置有相同的显影剂承载器11、充电器12、显影装置13以及清洁刀片15。

显影剂承载器11沿图2中箭头B所示方向(其是代表图1中箭头Bk、Bc、Bm以及By所示方向的方向)旋转。使充电器12与显影剂承载器11接触，以跟随显影剂承载器11的旋转而同时旋转，由此，对显影剂承载器11进行充电。充电器12的充电使得显影剂承载器的表面具有预定电势。这里，通过采用其中利用将AC电压上叠加在DC电压上所获取的充电电压对显影剂承载器进行充电的方式来执行充电。在图2所示图像形成单元1下方设置有曝光单元100，该曝光单元100用于通过利用激光束朝充电的显影剂承载器11照射而在该显影剂承载器11上形成具有与周围电势不同的电势的静电潜像。显影装置13将包含带电色粉的显影剂静电附加至该静电潜像，以显影它。以这种方式，在显影剂承载器11上形成显影图像。这里，在显影装置13内部容纳有两个螺旋钻(auger)130，它们环绕图2中垂直方向的旋转轴按彼此相反的方向旋转。螺旋钻130在搅拌显影剂的同时按图2中的垂直方向沿彼此相反的方向运送显影剂。显影剂中包含的色粉在运送期间被充电。充电的色粉被用于显影静电潜像。同时，在图2所示的图像形成单元1上方设置有与显影剂承载器11相接触地沿图1中箭头A所示方向移动的中间转印带2。该中间转印带2适于在(初次地)转印了形成在显影剂承载器11上的显影图像之后输送初次转印图像。清洁刀片15具有在初次转印之后去除显影剂承载器11上的剩余色粉的功能。

图像形成单元的构造如上所述。返回至图1，下面，继续对图像形成装置10进行说明。

图1所示的图像形成装置10除了上述图像形成单元1K、1C、1M以及1Y，中间转印带2以及曝光单元100以外，还包括一对二次转印辊3和定影装置4，这一对二次转印辊3用于在纸张上第二次转印形成在中间转印带2上的初次转印图像，该定影装置4用于在纸张上定影转印到该纸张上的未定影的二次转印图像。图像形成装置10还包括四个色粉盒5K、5C、5M以及5Y，具有层叠在其中的纸张7的托盘70，以及用于驱动中间转印带2的主动辊30，这四个色粉盒5K、5C、5M以及5Y分别用于通过机构(未示出)向图像形成单元提供黑色色粉(K)、青色色粉(C)、品红色色粉(M)以及黄色色粉(Y)。中间转印带2在受到来自主动辊30的驱动力时，在第一二次转印辊3b与主动辊30之间张紧的状态下，沿图1中箭头A所示方向循环移动。中间转印带2通过第一二次转印辊3b压靠在第二二次转印辊3a上。二次转印辊对3包括第一二次转印辊3b和第二二次转印辊3a。

而且，图像形成装置10包括电源板6、用于测量图像形成装置10的内部温度的温度传感器8、以及三个冷却风扇，该电源板6用于向图像形成装置10中的各构成部件(如定影装置4和四个图像形成单元)提供电力，这三个冷却风扇分别为第一风扇101、第二风扇102，以及第三风扇103。在接收来自电源板6的电力的构成部件当中，设置在各图像形成单元内部的充电器需要用于充电的高电压。因此，向充电器提供大量电力。电源板6易于在提供电力时发热。三个风扇中的第一风扇101主要负责冷却电源板6。剩余第二风扇102和第三风扇103负责冷却图像形成装置10的整个内部。而且，这三个风扇在接收到来自电源板6的电力时旋转。当接收到的电压较高时，风扇以更高的速度旋转，以展示更卓越的冷却效率。尽管图1中未示出，但图像形成装置10还设置有控制板，该控制板不仅用于控制从电源板6提供电力而且控制容纳在图像形成装置10内部的构成部件。结果，该控制板控制这三个风扇的旋转。后面对控制板进行描述。

接下来，对图像形成装置10中的图像形成操作进行说明。

首先，通过图像形成单元内部的充电器分别对四个图像形成单元内部的显影剂承载器11K、11C、11M以及11Y进行充电。随后，由曝光单元100利用激光束照射充电的显影剂承载器，以分别在图像形成单元内部的显影剂承载器上形成带色的静电潜像。图像形成单元内部的显影装置利用包含与图像形成单元相对应的颜色的色粉的显影剂对所形成的静电潜像进行显影，由此形成相应的带色显影图像。在分别与显影剂承载器相对应的初次转印辊110K、110C、110M以及110Y的位置处，分别将形成在图像形成单元中的带色显影图像，按黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)以及黑色(K)的次序，叠加地依次(初次)转印在中间转印带2上，从而获得多色初次转印图像。将多色初次转印图像通过中间转印带2输送至二次转印辊对3。同时，与多色初次转印图像的形成相呼应地取出层叠在托盘70中的纸张7，并接着通过第一馈送辊对41a馈送，并且进一步地，通过配准(registering)辊对40配准。通过二次转印辊对3将多色初次转印图像(二次地)转印到馈送的纸张7上，并且进一步地，通过定影装置4使形成在纸张7上的所得二次转印图像经受定影。在图1中，这时的纸张馈送路径用向上的虚箭头表示。

对于形成单面图像的纸张7来说，该纸张7仅经过纸张馈送路径一次，以在定影装置4中定影有二次转印图像，并接着，随着其穿过第二馈送辊对41b和排出辊对40a而排出到排出托盘10a上，如图1中向右的虚箭头所示。

与此不同，对于形成双面图像的纸张7来说，将二次转印图像转印并定影到通过由向上箭头表示的纸张馈送路径的纸张7的一个表面，并接着，纸张7没有被排出到排出托盘10a上而是返回并且穿过第一双面馈送辊对40b，以在由向下的虚箭头表示的路径上向下馈送。此后，纸张7经过第二双面馈送辊对40c，并接着，在第三双面馈送辊对40d处向上转向，以再次朝二次转印辊对3经过。在直到该纸张7再次到达二次转印辊对3之前、在纸张7第一次经受二次转印辊对3的转印之后的时段期间，通过上述方式将另一多色初次转印图像形成在中间转印带2上。当纸张7第二次到达二次转印辊对3时，将该多色初次转印图像第二次地转印到与第一次经受二次转印的面的背面上。通过定影装置4将形成在背面上的所得二次转印图像定影，并接着，将具有定影在其两面上的图像的纸张7排出到排出托盘10a上。

上面对图像形成装置10中的图像形成操作进行了描述。

一般来说，设置在图像形成装置内部的显影剂承载器的表面随着重复执行图像形成而更多地磨损。当显影剂承载器的表面被磨损时，显影剂承载器的有效负荷容量对于电源侧(即，电源板)来说增加，使得需要更多电力来对显影剂承载器进行充电，直到显影剂承载器的表面电势变为预定值。具体来说，在其中利用接触型充电器由通过将AC电压叠加在DC电压上所获取的充电电压来对显影剂承载器充电的充电方式中，显影剂承载器的磨损易于因与充电器的摩擦而发展，并由此，因显影剂承载器的磨损而造成的充电功率增加变显著。以这种方式，当从电源板提供的充电功率随显影剂承载器的磨损进展增加时，由此还增加了针对电源板的发热量。结果，易于增加图像形成装置内部温度。图像形成装置内部温度的增加造成设置在图像形成装置内部的各构成部件出现操作故障的问题，或者造成其中因向显影剂导热而很可能固化色粉的显影剂劣化问题。

通常在现有技术中，在用于避免图像形成装置内部温度增加的方法方面，通过风扇吹入空气。一般来说，在这种方法中，在诸如输出纸张数或者单面或双面输出的输出条件不变时风扇的冷却效率(例如，风扇的转速)也维持在相同水平。然而，即使在恒定输出条件下，图像形成装置内部温度也易于随显影剂承载器的磨损量而增加，并由此，恒定地保持风扇冷却效率的控制可能不能够避免图像形成装置内部温度增加。可以被解释成，为预备显影剂承载器的磨损，预先设置更高的风扇冷却效率(例如，按风扇始终以高速旋转的这种方式)。在这种情况下，即使在显影剂承载器的磨损轻微的时段期间，风扇也不必要地运转，致使比需要更多地消耗电力。另选的是，根据温度冷却的方式可以被解释成，通过检测电源板温度而使风扇的冷却效率随电源板的温度增加而增加。然而，这样即使在电源板温度易于因显影剂承载器的磨损进展而增加的条件下，在电源板温度充分增加之前，风扇的冷却效率也维持在较低水平，由此，提高了避免温度增加之后显影剂劣化被延迟的可能性。

在图1所示的图像形成装置10中，将四个显影剂承载器并入了图像形成装置10内部，并接着，对开始使用之后累积的转数(下面简称为累积转数)进行计数，并且进一步地，基于各累积转数来计算各显影剂承载器的磨损量。根据四个显影剂承载器的四个磨损量中的最大磨损量(例如，如果用于黑色的显影剂承载器11K的磨损量最大，则根据用于黑色的显影剂承载器11K的磨损量)，驱动图1所示第一风扇101、第二风扇102以及第三风扇103，以随着最大磨损量变大而展示更卓越的冷却效率。结果，在图1中的图像形成装置10中获得了功耗减小与风扇冷却效率之间的平衡，并且进一步地，可以在早期阶段令人满意地抑制因显影剂承载器的磨损进展而造成的图像形成装置内部温度增加。

尽管在根据四个显影剂承载器的磨损量中的最大磨损量控制三个风扇的假定下进行下面的说明，但可以通过改变图像形成装置10中的控制板上的控制程序来采用其它控制方式。例如，可以将控制程序改变成根据其中根据四个显影剂承载器的磨损量的平均值来控制三个风扇的控制方式的控制程序，或者改变成根据其中根据用于最频繁使用的黑色的显影剂承载器11K的磨损量来控制三个风扇的控制方式的控制程序。

这里，对图1所示第一风扇101、第二风扇102以及第三风扇103进行描述。

图3是示出了第一风扇101、第二风扇102以及第三风扇103排列的视图。

图3示出了当从图1中的上方观看图像形成装置10时第一风扇101、第二风扇102以及第三风扇103的配置。在图3中，第一风扇101旋转而生成的气流和第二风扇102旋转而生成的气流用宽箭头表示。如宽箭头所示，第一风扇101将空气从图3中右上侧吸入图像形成装置10中，并接着，主要朝电源板6发送该空气，以冷却它。同时，第二风扇将空气从图3中左下侧吸入图像形成装置10中，并接着，沿图3中第二风扇102的右侧和上侧发送该空气，以冷却图像形成装置10的整个内部。同时，在图1和3中，第三风扇103通过导管(未示出)从图像形成装置10外侧吸入空气，沿图1中宽箭头所示方向发送该空气，以冷却图像形成装置10的整个内部。

图3示出了控制板9，控制板9控制设置在图像形成装置10内部的、包括三个风扇101、102以及103在内的各构成部件。在控制三个风扇101、102以及103时，控制板9以低速旋转和高速旋转两段式可切换地控制第一风扇101，而以旋转和不旋转两段式地可切换地控制第二风扇102和第三风扇103。如上所述，各风扇的转速根据施加至各风扇的电压确定。两段式地控制各风扇的具体执行如下：控制板9选择第一预定电压或比第一预定电压高的第二预定电压作为用于第一风扇101的驱动电压，来控制第一风扇101；同时控制板9提供或停止分别向第二风扇102和第三风扇103提供的第三预定电压和第四预定电压，来控制第二风扇102和第三风扇103。

这里，控制板9实现对显影剂承载器的累积转数进行计数的功能、基于该累积转数计算显影剂承载器的磨损量的功能以及确定最大磨损量的功能。在本示例性实施方式中，控制板9代表了用作计数器、计算器以及控制器所有这些的一个部件。控制板9和三个风扇例示了根据本发明的冷却装置。

下面，对控制板9冷却图像形成装置10内部的的操作进行详细描述。

在图像形成装置10中接通了电源的时段期间，控制板9始终从图1所示温度传感器获取关于图像形成装置10的内部温度的信息。而且，控制板9获得在形成图像时每一个显影剂承载器的转速。而且，控制板9在形成图像时获得每一个显影剂承载器的转数。这时，控制板9还获得了关于各旋转显影剂承载器被与显影剂承载器相接触的充电器充电或停止了充电器充电的信息。并接着，控制板9针对充电状态下各显影剂承载器的旋转和停止充电状态下各显影剂承载器的旋转，分别对各显影剂承载器开始使用之后的累积转数进行计数。这里，停止充电状态下的各显影剂承载器的旋转具体表示恰好在图像形成之前和之后的调节用空转(即，与图像形成无关的旋转)，或者表示在图像形成期间当与没有用于图像形成的颜色相对应的显影剂承载器以旋转方式跟随中间转印带2的驱动时的空转。

因为与在停止充电的状态下相比，在对显影剂承载器充电的状态下的显影剂承载器与充电器之间的摩擦系数更大，易于引起磨损发展，所以控制板9按上述方式对充电状态下和停止充电状态下的累积转数进行计数，并由此需要分开地对上述两种充电状态分开考虑对磨损量的贡献。与其中与两种充电状态无关地对累积转数进行计数并且基于该累积转数计算磨损量的方式相比，通过对两种充电状态下的累积转数进行单独计数而考虑对磨损量的贡献大大增强了磨损量的计算准确度。另外，在上述充电状态下，因放电物或色粉微粒在显影剂承载器上粘附所造成的显影剂承载器的变化(即，溅射效应(sputtering effect))而引起摩擦系数的变化。

控制板9基于图像形成装置10的内部温度、充电状态下各显影剂承载器的累积转数以及停止充电状态下各显影剂承载器的累积转数通过下面的等式来计算四个显影剂承载器中的各显影剂承载器的磨损量W(单位：pm或微微米)。

W＝(r₁×w₁+r₂×w₂)×k    …(1)

通过等式(1)确定的磨损量W表示对显影剂承载器表面磨损程度的估计。在该等式中，r₁是在显影剂承载器被充电的状态下该显影剂承载器的累积转数；而r₂是在停止充电的状态下显影剂承载器的累积转数。另外w₁和w₂是表示当显影剂承载器旋转一次时该显影剂承载器的磨损量的常数；而k是根据图像形成装置10的内部温度确定的值。这里，w₁、w₂以及k根据通过旋转显影剂承载器而实际测量磨损程度的实验获取。如上所述，与显影剂承载器停止充电的状态相比，显影剂承载器的磨损在充电状态更易于发展。考虑到这种情况，w₁大于w₂。

控制板9将根据等式(1)计算出的四个显影剂承载器的磨损量W中的最大磨损量与预定阈值相比较。如上所述，随着显影剂承载器的磨损，电源板6向充电器提供的用于对显影剂承载器进行充电的显影剂承载器的充电功率增加。该预定阈值等于因充电功率达到预定值而使电源板的发热量从图像形成装置10内部高温的观点来看变为危险水平时的显影剂承载器的磨损量。控制板9根据最大磨损量W是否超出阈值而通过下表1中所示方式来控制三个风扇101、102以及103的冷却效率。

[表1]

在上表1中，磨损量W为阈值或更小时的控制内容写入在列“较小磨损量”中；与此相对，磨损量W超出阈值时的控制内容被写入列“较大磨损量”。

这里，施加在电源板6上的负荷在用户在图像形成装置10中指定了双面输出的作业时特别大。因此，即使在显影剂承载器的磨损没有发展到非常大的情况下，电源板6的发热量从图像形成装置10内部高温的观点来看也易于变为危险水平。考虑到这种情况，在图像形成装置10中双面输出的情况下，不管显影剂承载器的磨损如何，都按将三个风扇101、102以及103使用达最大程度的方式来冷却控制板9以及图像形成装置10的整个内部。就是说，在双面输出的情况，控制板9控制电源板6，以使第一风扇101以第二预定电压高速旋转，而第二风扇102和第三风扇103分别以第三预定电压和第四预定电压旋转，如表1所示。

与此相反，只要最大磨损量W为阈值或更小，则施加在电源板6上的负荷在用户指定单面输出作业时不会非常大。结果，控制板9控制第一风扇101以第一预定电压低速旋转，而将第二风扇102和第三风扇103维持在不旋转状态下，如表1所示。即使在单面输出的情况下，当最大磨损量W超出阈值时，电源板的发热量从图像形成装置10内部高温的观点来看也易于达到危险水平。考虑到这种情况，即使在单面输出作业的情况下，在最大磨损量W超出阈值时，控制板9也控制第一风扇101以第二预定电压高速旋转，而第二风扇102以第三预定电压旋转，如表1所示。换句话说，在单面输出作业的情况下，当最大磨损量W超出阈值时，在图像形成装置10中增加要用于冷却的风扇的数量和该风扇的转速两者。

以这种方式，随着图像形成装置10中显影剂承载器的磨损量变大而以更卓越的冷却效率执行冷却操作。

在本示例性实施方式中，当用户指定双面输出作业时，以利用全部三个风扇101、102以及103所获取的最大冷却效率对电源板6和图像形成装置10的整个内部进行冷却，而不管显影剂承载器的磨损如何。然而，这是一种反映施加在电源板6上的负荷在双面输出的情况下通常较大的安全措施。根据本发明，当施加在电源板6上的负荷由于诸如作业需要的输出纸张量少的原因而即使在双面输出的情况下也不总是很大时，可以采用如下的用于双面输出的另一冷却效率控制：当最大磨损量W没有超出阈值时通过三个风扇101、102以及103以较低冷却效率对电源板6和图像形成装置10的整个内部进行冷却，而当最大磨损量W超出阈值时以利用全部三个风扇101、102以及103所获取的最大冷却效率对电源板6和图像形成装置10的整个内部进行冷却。

下面，基于具体实验对根据显影剂承载器的磨损量来控制风扇的冷却效率的效果进行说明。

在该实验中，利用双面输出彩色打印机按每天10000张纸的量输出多个彩色图像(每一个彩色图像都具有其中黑色(K)、青色(C)、品红色(M)以及黄色(Y)中的每一个都占5％的图像密度)达五天(即，总计输出50000张纸)。这里，在温度为30℃而湿度为65％的高温高湿环境下，按以单面输出方式输出100张纸的作业和以双面输出方式输出1000张纸的作业相交替的方式每天输出10000张纸。下面，按实施例和比较例的方式对本实验中使用的双面输出彩色打印机进行说明。

<实施例>

本实施例所使用的彩色打印机具有和图1所示图像形成装置10的构造相同的构造，并且进一步地，其风扇冷却效率根据四个显影剂承载器的磨损量中的最大磨损量来控制，如上所述。具体来说，按上表1所示方式控制风扇。

在本实施例所使用的彩色打印机中，第一风扇101、第二风扇102以及第三风扇103中的每一个风扇的尺寸(即，面积)大约为60cm²。在低速旋转期间向第一风扇101施加第一预定电压20V；与此相对，在高速旋转期间施加第二预定电压24V。对于旋转第二风扇102和第三风扇103的情况来说，分别向第二风扇102和第三风扇103施加第三和第四预定电压24V。而且，在本实施例所使用的彩色打印机中，分别将上面等式(1)中的常数w₁和w₂设置成50pm和20pm。另外，将上面等式(1)中的、取决于装置内部温度的k，在温度低于12℃的情况下设置成“1”，而在温度为12℃或更高的情况下设置成“0.8”。

在本实施例所使用的彩色打印机中，充电状态下的累积转数r₁和停止充电状态下的累积转数r₂根据作业数量、各作业的输出模式(双面输出或单面输出)以及各作业中的输出纸张数来确定。如在本实验中那样，在本实施例所使用的并入了四个新的显影剂承载器的彩色打印机中，当在温度为30℃的环境下通过交替地重复以单面输出方式输出1000张纸的作业和以双面输出方式输出1000张纸的作业来形成彩色图像时，上面等式(1)中的磨损量W在输出大约75000张纸的数量时达到阈值。

在上述实验中，如同本实验，准备了并入有用于这些色彩的四个新显影剂承载器的彩色打印机，并接着输出50000张纸。本实验利用该彩色打印机来执行。以这种方式，当输出纸张数达到大约25000张纸(其为本实验中输出50000张纸的一半数量)时在各显影剂承载器中出现磨损。因此，可以确认本实验中根据磨损量控制风扇冷却效率的效果。

<比较例>

比较例中的彩色打印机除了风扇的冷却效率控制与显影剂承载器的磨损量无关以外，其余部分具有和图1所示图像形成装置10的构造相同的构造。具体来说，比较例中的彩色打印机根据下表2所示的方式控制三个风扇的冷却效率(与图1所示的三个风扇101、102以及103的冷却效率相同)。

[表2]

为了容易与示出实施例中彩色打印机的控制的方式的表1进行比较，表2示出了显影剂承载器的磨损量“较小”和“较大”的控制内容。如可以从表1显见，列“较小”中的三个风扇的控制内容与列“较大”中的三个风扇的控制内容相同。而且，该控制内容和实施例中彩色打印机的表1中的列“较小”中的三个风扇的控制内容相同。

[实验结果]

在实施例中采用彩色打印机并且在比较例中采用彩色打印机执行了上述实验。在比较例中的彩色打印机中，图像密度在第五天劣化，致使图像质量变差。检查比较例中的彩色打印机的内部状态，发现各颜色的显影装置内部的螺旋钻附近凝固有色粉。考虑到这种情况，可以解释成因色粉凝固而造成堵塞色粉从而导致图像质量变差。

与此相反，在实施例的彩色打印机中形成无缺陷图像达五天。当在输出50000张纸之后检查实施例中的彩色打印机的内部状态时，显示出任何显影装置内部都没有凝固色粉，并且可以通过螺旋钻卓越地提供色粉。

根据上述实验，根据磨损量来控制风扇的冷却效率。可以推断出，可以避免色粉凝固，从而可以形成质量良好的图像。

上面对根据本发明的示例性实施方式进行了描述。

尽管上面例证了双面输出彩色打印机，但可以将根据本发明的图像形成装置应用于单面输出彩色打印机。另外，可以将本发明应用于单色单面输出打印机或单色双面输出打印机。另选的是，除了打印机以外，还可以将本发明应用于复印机或传真机。

出于例示和描述的目的，提供了本发明示例性实施方式的前述描述。不是旨在排除或将本发明限制成所公开的精确形式。显见的是，本领域专业技术人员将明白许多修改例和变型例。选定并描述示例性实施方式是为了最好地说明本发明的原理及其实用应用，由此使得本领域其它技术人员能够理解适于预期的特定用途的不同实施方式的和具有不同变型的本发明。本发明的范围通过权利要求书和它们的等同物来限定。

Claims (18)

1.一种冷却装置，该冷却装置冷却设置有显影剂承载器的图像形成装置的内部，所述显影剂承载器能够旋转并承载用显影剂显影了的图像，所述冷却装置包括：

计数单元，该计数单元对所述显影剂承载器的累积转数进行计数；

风扇，该风扇冷却所述图像形成装置的内部；

计算单元，该计算单元计算所述显影剂承载器的磨损量；其中，将所述计数单元计数出的所述累积转数用作至少一个变量；以及

控制单元，该控制单元致动所述风扇，使其具有与所述计算单元计算出的所述磨损量相对应的冷却效率。

2.根据权利要求1所述的冷却装置，其中，所述图像形成装置包括充电器，该充电器与所述显影剂承载器相接触地对该显影剂承载器充电；

所述计数单元对所述显影剂承载器的、被分成第一累积转数和第二累积转数的所述累积转数进行计数，所述第一累积转数是被所述充电器充电了的所述显影剂承载器的累积转数，而所述第二累积转数是停止了充电的所述显影剂承载器的累积转数；并且

所述计算单元利用所述第一累积转数和所述第二累积转数两者作为变量来计算所述显影剂承载器的所述磨损量。

3.根据权利要求1所述的冷却装置，其中，所述控制单元根据所述计算单元计算出的所述磨损量来致动所述风扇，使所述风扇随着磨损进展而具有更高冷却效率。

4.根据权利要求2所述的冷却装置，其中，所述控制单元根据所述计算单元计算出的所述磨损量来致动所述风扇，使所述风扇随着磨损进展而具有更高冷却效率。

5.根据权利要求3所述的冷却装置，其中，所述风扇根据控制以相对较高速度旋转或相对较低速度旋转，并且

所述控制单元在所述计算单元计算出的所述磨损量为一阈值或小于该阈值时以所述相对较低速度旋转所述风扇，而在所述磨损量超出所述阈值时以所述相对较高速度旋转所述风扇。

6.根据权利要求4所述的冷却装置，其中，所述风扇根据控制以相对较高速度或相对较低速度旋转，并且

所述控制单元在所述计算单元计算出的所述磨损量为一阈值或小于该阈值时以所述相对较低速度旋转所述风扇，而在所述磨损量超出所述阈值时以所述相对较高速度旋转所述风扇。

7.根据权利要求3所述的冷却装置，其中，设置有多个风扇，并且

所述控制单元在所述计算单元计算出的所述磨损量为一阈值或小于该阈值时旋转相对较小数量的风扇，而在所述磨损量超出所述阈值时旋转相对较大数量的风扇。

8.根据权利要求4所述的冷却装置，其中，设置有多个风扇，并且

所述控制单元在所述计算单元计算出的所述磨损量为一阈值或小于该阈值时旋转相对较小数量的风扇，而在所述磨损量超出所述阈值时旋转相对较大数量的风扇。

9.根据权利要求1所述的冷却装置，其中，所述计算单元根据下面的等式计算所述显影剂承载器的所述磨损量W：

W＝(r₁×w₁+r₂×w₂)×k

其中，r₁指所述第一累积转数；r₂指所述第二累积转数；w₁指表示充电了的所述显影剂承载器被旋转一次时所述磨损量的常数；w₂指表示在停止充电的所述显影剂承载器被旋转一次时所述磨损量的常数；而k指根据所述图像形成装置的内部温度确定的预定常数。

10.一种图像形成装置，该图像形成装置使旋转的显影剂承载器被充电、形成静电潜像以及显影，使得在所述显影剂承载器上形成显影图像，接着将所述显影图像转印并定影到纸张上，所述图像形成装置包括：

根据权利要求1所述的冷却装置。

11.一种图像形成装置，该图像形成装置使旋转的显影剂承载器被充电、形成静电潜像以及显影，使得在所述显影剂承载器上形成显影图像，接着将所述显影图像转印并定影到纸张上，所述图像形成装置包括：

根据权利要求2所述的冷却装置。

12.一种图像形成装置，该图像形成装置使旋转的显影剂承载器被充电、形成静电潜像以及显影，使得在所述显影剂承载器上形成显影图像，接着将所述显影图像转印并定影到纸张上，所述图像形成装置包括：

根据权利要求3所述的冷却装置。

13.一种图像形成装置，该图像形成装置使旋转的显影剂承载器被充电、形成静电潜像以及显影，使得在所述显影剂承载器上形成显影图像，接着将所述显影图像转印并定影到纸张上，所述图像形成装置包括：

根据权利要求4所述的冷却装置。

14.一种图像形成装置，该图像形成装置使旋转的显影剂承载器被充电、形成静电潜像以及显影，使得在所述显影剂承载器上形成显影图像，接着将所述显影图像转印并定影到纸张上，所述图像形成装置包括：

根据权利要求5所述的冷却装置。

15.一种图像形成装置，该图像形成装置使旋转的显影剂承载器被充电、形成静电潜像以及显影，使得在所述显影剂承载器上形成显影图像，接着将所述显影图像转印并定影到纸张上，所述图像形成装置包括：

根据权利要求6所述的冷却装置。

16.一种图像形成装置，该图像形成装置使旋转的显影剂承载器被充电、形成静电潜像以及显影，使得在所述显影剂承载器上形成显影图像，接着将所述显影图像转印并定影到纸张上，所述图像形成装置包括：

根据权利要求7所述的冷却装置。

17.一种图像形成装置，该图像形成装置使旋转的显影剂承载器被充电、形成静电潜像以及显影，使得在所述显影剂承载器上形成显影图像，接着将所述显影图像转印并定影到纸张上，所述图像形成装置包括：

根据权利要求8所述的冷却装置。

18.一种图像形成装置，该图像形成装置使旋转的显影剂承载器被充电、形成静电潜像以及显影，使得在所述显影剂承载器上形成显影图像，接着将所述显影图像转印并定影到纸张上，所述图像形成装置包括：

根据权利要求9所述的冷却装置。

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