CN101031431A

CN101031431A - 成像设备

Info

Publication number: CN101031431A
Application number: CNA2006800008609A
Authority: CN
Inventors: 小暮成一; 井本晋司
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-07-19
Filing date: 2006-07-18
Publication date: 2007-09-05
Anticipated expiration: 2026-07-18
Also published as: CN101031431B; JP4551289B2; US20090052917A1; EP1904309A4; KR20070061823A; WO2007011043A1; KR100973836B1; JP2007021918A; EP1904309B1; EP1904309A1

Abstract

一种成像设备，包括：传送带，传送借助静电力吸附在传送带上的记录介质；记录头，将液滴喷到记录介质上并形成图像；以及电压波形施加单元，向传送带施加电压波形，其中正波形的形状和负波形的形状不同，从而向传送带施加正负电荷而产生静电力。

Description

成像设备

技术领域

本发明涉及一种成像设备，尤其涉及一种带有传送记录介质的传送带的成像设备。

背景技术

众所周知喷墨打印设备作为成像设备，例如打印机、传真机、复印机等的。例如，通过从记录头喷出如墨滴的记录液体的液滴到例如记录纸(以下称为“纸”，但不限制是纸质的，而是包括被称作记录介质、转印介质、记录纸等)的记录介质上进行记录(文字打印、图像打印、印制、成像之类具有同样的定义)。

在这种成像设备中，需要提高墨滴落在纸上的落点的精确度从而提高图像质量。公知方法中，对传送纸的传送带的整个部分充正电，所述纸由于静电引力而吸附在传送带上，在记录头与纸之间维持恒定的距离，通过正确地控制纸的传送来防止纸的偏移，并防止纸浮起，从而防止因纸与记录头之间的碰撞引起的卡纸或污物。

专利文献1：日本未审公开专利申请，平4-201469号

专利文献2：日本未审公开专利申请，平9-254460号

当对传送纸的传送带的整个部分充正电从而通过静电引力将纸吸附在传送带上并传送纸时，例如，由于液滴受到产生的电场的感应，其出射方向弯曲，所以从记录头喷出的液滴偏移成像位置。另外，喷出的液滴的喷雾回流并附着在记录头的喷射单元附近，从而降低了所成图像的质量。

针对于此，如专利文献3公开的一种已知方法中，减小记录介质表面上的电势，通过向被传送给记录头的成像区域的记录介质表面施加与被均匀充电的传送带的电荷极性相反的电荷，使喷出的液滴不受电场的感应。并且，通过减小纸表面与传送带极性相同的电势，纸通过吸力更紧密地被吸在传送带上。

专利文献3：日本专利第3224528号

另外，如专利文献4中公开了一种已知的为传送带充电的方法，其中通过向传送带施加带有正负电荷的交替电荷，在记录介质与传送带之间产生引力。

专利文献4：日本未审公开专利申请第2003-103857号

如上所述，在记录介质通过静电力吸附在传送带的成像设备中，在记录介质表面与记录头之间产生电场，因而从记录头喷出的墨滴受到电场的感应并被极化。因此，成像设备存在问题，墨滴的出射受到干扰并且不能以良好条件进行记录，或者由于极化，使因墨滴的出射而产生的墨雾回流并附着在记录头的喷射单元的附近。

已经有一种有效的方法解决专利文献4中公开的成像设备中的这种问题，其中通过向传送带施加带有正负电荷的交替电荷，在记录介质与传送带之间产生引力。通过同时在记录介质表面上携载带有正负极性的感应电荷，带有正负极性的电荷被抵消并且记录介质上的表面电势减小，所以减小了可能会造成墨滴落点偏移或墨雾回流的电场。

然而，在这种成像设备中，需要根据表面电势控制施加到记录介质上的电荷量，以便正确地抵消根据记录介质的类型而变化的记录头下面的记录介质的表面电势或者根据环境而变化的记录介质的表面电势。

当进行这种控制时，如果在施加给传送带的正电荷与负电荷之间没有达到平衡，施加给传送带的正电荷量与负电荷量之间就会产生差异。因而，在带有相邻电荷的正负极性被中和后随着时间的流逝，记录介质上感应的电荷趋向于或正或负。

换言之，与时间的流逝无关，记录介质上的电荷水平没有成为预定值或更小，就不可能控制在记录头下面的电场引起的落点偏移或者控制由墨水回流到记录头表面造成的在记录头上的污物。

发明内容

本发明的基本目的是提供一种改进的、有用的成像设备，其中消除了上述问题。

本发明一个更具体的目的是提供一种成像设备，其能使用简单的结构使记录介质上正负极性的电荷量相同，防止落点的偏移或者墨雾的回流，并稳定地形成高质量图像。

为了实现上述目的，根据本发明的成像设备包括一个单元，向传送带施加具有不同正负波形的电压波形。

优选地，在这种情况下，施加电压波形，使得正负电荷的施加量基本上相同，从而使记录介质表面上的电荷的绝对值自从记录介质与传送带接触经过预定时间后不大于预定值。优选地，在这种情况下，记录介质表面上的电荷的绝对值在经过预定时间后不大于0.3kV。并且，施加给传送带的正负电荷之间的抵消后的差不大于5％。

根据本发明的成像设备包括一个单元，调整施加给传送带的正负电荷的量，从而使记录介质表面上的电荷的绝对值自从记录介质与传送带接触经过预定时间后不大于预定值。

优选地，在这种情况下，通过调整施加给传送带的正负电荷的交流电压，调整施加给传送带的正负电荷的量。优选地，通过调整施加给传送带的正负电荷的交流电压的上升时间长度或下降时间长度，调整施加给传送带的正负电荷量。或者，优选地，通过调整施加给传送带的正负电荷的交流电压的上升或下降时间，调整施加给传送带的正负电荷量。

优选地，在成像设备中，当向传送带施加正负电荷时，施加与摩擦起电的电荷极性相反的电荷，施加具有相反极性的电荷的量大于通过转动传送带产生的摩擦起电的电荷。优选地，根据施加给传送带的正负电荷的宽度调整电荷的施加量。并且，优选地，根据环境湿度调整电荷的施加量。

根据本发明的成像设备包括向传送带施加具有不同正负波形的电压波形的单元。因而，可以使记录介质表面上的电荷的绝对值自从记录介质与传送带接触经过预定时间后不大于预定值。并且，可以保持正负电荷之间的平衡、使记录介质上的正负电荷量相同、并通过简单结构防止落点的偏移或者墨雾的回流，从而稳定地形成高质量图像。

根据本发明的成像设备包括一个单元，调整施加给传送带的正负电荷的量，从而使记录介质表面上的电荷的绝对值自从记录介质与传送带接触经过预定时间后不大于预定值。因而，能使记录介质上的正负电荷量相同，并通过简单结构防止落点的偏移或者墨雾的回流，从而稳定地形成高质量图像。

结合附图阅读以下详细描述，本发明的其它目的、特点和优点会变得更加清楚。

附图说明

图1是根据本发明实施例的成像设备的机械单元的整个结构的侧视图。

图2是同一设备的主要元件的平面图；

图3是表示同一设备的传送带的例子的示图；

图4是表示同一设备的传送带的另一例子的示图；

图5是表示同一设备的传控制单元的概要的方框图；

图6是表示同一设备中控制充电的单元的示图；

图7是表示当对传送带充电时的示图；

图8是表示当纸与传送带接触时的示图；

图9是表示关于表面电势与表面电阻率之间的关系的测量结果的例子的示图；

图10是表示关于充电周期与具有不同表面电阻率的记录介质中的表面电势之间的关系的测量结果的例子的示图；

图11是表示关于充电周期与具有不同表面电阻率的记录介质中的引力之间的关系的测量结果的例子的示图；

图12是表示关于使用不同正负电压值施加的电压与纸上的表面电势之间的关系的电压波形的示图；

图13是表示纸上的表面电势的示图；

图14是表示关于使用相同正负电压值施加的电压与纸上的表面电势之间的关系的电压波形的示图；

图15是表示纸上的表面电势的示图；

图16是表示纸上的表面电势、图像和喷嘴污物的评估结果的例子的示图；

图17是表示正负电荷的施加量之间的平衡、图像和喷嘴污物的评估结果的例子的示图；

图18是表示根据本发明另一实施例施加电荷的主要元件的方框图；

图19是表示正负电压施加的上升时间和下降时间的示图；

图20是表示正负电压施加的上升时间和下降时间的示图，其中上升时间和下降时间的长度相同，正负电荷的施加量不同；

图21是表示对于具有相同的正负电荷的施加量而正负电压施加的上升时间和下降时间的长度不同的例子的示图；

图22a-22b是表示输出正负电压施加的时间的示图；

图23a-23b是表示正负电压施加的输入时间相同而正负电荷的施加量不同的示图；

图24a-24b是表示具有相同的正负电荷的施加量而正负电压施加的输入时间不同的例子；

图25是表示材料和备用摩擦起电的状态的示图；以及

图26a-26d是表示纸上的表面电势及墨雾回流的示图。

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明的实施例。首选，参照图1和2描述本发明的成像设备的第一实施例。图1是成像设备的机械单元的整个结构的侧视图，图2是同一设备的主要元件的平面图。

成像设备用引导杆1和导轨2在主扫描方向上可滑动地支撑托架3，引导杆1和导轨2作为导向元件横向地设在图中未示出的左右侧板上。主扫描电机4通过安装在主动轮6a与从动轮6b之间的同步皮带5移动托架3，从而在图2中箭头所示方向(主扫描方向)上扫描。另外，引导轴衬(轴承)3a和3a设在托架3与引导杆1之间。

在托架3中，设置由分别喷射黄色(Y)、青色(C)、品红色(M)和黑色(B)墨滴的液滴喷头构成的四个记录头7，使得多个喷墨出口的方向与主扫描方向交叉，并且将四个记录头安装成使墨滴的喷射方向向下。

构成记录头7的液滴喷头的例子包括例如压电元件的压电致动器、带有例如发热元件的电热转换元件的利用液膜沸腾的热致动器、应用通过温度变化来改变金属形状的记形合金致动器、应用静电力作为喷出墨水(记录液体)的能量产生单元的静电致动器。另外，可以利用设置有用于喷射不同颜色的多个喷嘴的单个或多个液滴喷头构成记录头。

在托架3中，安装有各种颜色的墨水供应给记录头7的各种颜色的子储墨槽8。墨水从图中未示出的主储墨槽(墨盒)经由供墨管9被提供给子储墨槽8。除了用于喷射墨滴的记录头7外，可以安装用于喷射处理液体(定影墨水)进行定影的记录头，通过与记录液体(墨水)起反应来加强墨水的定影。

另一方面，输送在例如送纸盒10的储纸单元11(厚板)中存储的纸12的送纸单元包括半圆转轮(送纸辊)13和分离片14，半圆转轮13用于从储纸单元11分离并输送一张纸12，分离片14与送纸辊13A面对，分离片14由大摩擦系数的材料制成，并偏压在半圆转轮13上。

用于传送由送纸单元输出的、位于记录头7下面的记录介质(纸)的传送单元包括传送带21和对置辊22，传送带21利用静电力吸引纸12并传送纸12，对置辊22与传送带21一起保持从送纸单元经导向器15供入的纸12并传送纸12。此外，传送单元包括传送导向器23，用于使基本在垂直方向上被供入的纸12的方向改变大约90°，并跟随传送带21，通过按压元件24使顶端压辊25偏压在传送带21上。另外，设置充电辊26从而构成对传送带21表面充电的充电单元。

在这种情况下，传送带21包括环形带(被制成环形造型的带或将其两端连起而具有环形的带)，并且所述传送带21在传送辊27与张紧辊28之间受到拖动。当传送辊27经同步皮带32和同步辊33由副扫描电机31转动时，传送带21在带的输送方向(副扫描方向)上循环运动。另外，导向元件29被设在传送带21背面的由记录头7成像的区域上。

传送带21可以是图3所示的单层结构的带，或者图4所示的多层(两层或更多层)结构的带。如果传送带21具有单层结构，传送带21与纸12和张紧辊28进行接触，因而整个层由绝缘材料制成。并且，如果传送带具有多层结构，与纸12和充电辊26接触的一侧优选由绝缘层21A制成，而不与纸或充电辊26接触的一侧优选由导电层21B制成。

优选地，制成单层结构的传送带21或者制成多层结构的传送带21的绝缘层21A的绝缘材料的例子包括例如PET、PEI、PVDF、PC、ETFE、PTFE之类的树脂或不包括导电率控制材料的弹性体。制成传送带21和绝缘层21A，使其体电阻率不小于10¹²Ωcm，优选地，10¹⁵Ωcm。优选地，制成多层结构的传送带21的导电层21B的材料的例子包括上述树脂或其中含碳的弹性体，制成导电层21B使其体电阻率的范围是10⁵Ωcm至10⁷Ωcm。

充电辊26设置成与构成传送带21(在多层结构的情况下)的表面层的绝缘层21A相接触，并随传送带21的转动而转动。充电辊26在其轴的两端施加压力。用体电阻率范围在10⁶Ωcm至10⁹Ωcm范围内的导电元件制成充电辊26。如在后面会描述到的，例如，由AC偏压供应单元114给充电辊26施加正负极为5kV的AC偏压。虽然AC偏压的波形可以是正弦波或三角波，但优选方波。

如图2所示，开缝盘34安装到传送辊27的轴上，并且设置传感器35以检测开缝盘34的缝隙。开缝盘34和传感器35构成编码器36。

如图1所示，具有成形的缝隙的编码器标度尺42设在滑架3的前面，编码器传感器43设在滑架3的前面，编码器传感器43由对编码器标度尺42的缝隙进行检测的透射型光电传感器制成。这些元件构成在主扫描方向上检测滑架3的位置的编码器44。

用于排出经记录头7记录的记录纸12的排纸单元包括用于将纸12从传送带21分离的分离爪51、排纸辊52、排纸转轮53和用于容纳要排出的纸12的排纸盘54。

双面供纸单元61可拆卸地安装到成像设备的后侧。该双面供纸单元61接纳通过由传送带21在相反方向的旋转返回的纸12，并且翻转返回的纸12，将该纸12再次供给到对置辊22与传送带21之间的位置。

另外，成像设备可以具有安装到其底部的扩展盘70。扩展盘70包括与供纸盘10同样的方式放置纸12的厚板(纸放置盘)71、供纸转轮73和分离片74。当输送纸时，使用供纸辊73和分离片74每次分离一张纸并输送该纸，然后从设备主体的下部将纸供给到对置辊22与传送带21之间的位置。

另外，用于测量所输送的纸12的表面电阻率的表面电阻测量仪80被设置在纸12的送纸通路上的送纸转轮13的侧部(相对于主扫描方向)。

在以该方式构成的成像设备中，由供纸单元每次分离并供给一张记录纸12，基本上沿着垂直方向输送的纸12由导向器15引导，夹在传送带21与对置辊22之间，然后被传送。接着，纸12的顶端由传送导向器23引导，并且由顶端压辊25按压在传送带21上，从而使其传送方向改变约90度。

这种情况下，向充电辊26施加交流电压，从而交替重复正输出和负输出。使正、负电荷在作为旋转方向的副扫描方向上交替地施加在传送带21上的具有预定宽度的带上。当在按照交替的方式对传送带21上输送纸12进行正、负充电时，纸12由于静电力而吸附在传送带21上，从而纸12随着传送带21的转动而在副扫描方向上被传送。

因此，通过根据图像信号移动托架3并驱动记录头7，在稳定状态下墨滴喷到纸12上，并记录一行。在将纸传送了预定的距离之后，实施下一行记录。当接收到记录结束信号或者表示纸12的后缘到达记录区域的信号时，结束记录操作，并且将纸12排出到排纸盘54上。

在双面打印的情况下，在完成了正面(首先打印的表面)的记录之后，传送带21的转动被反向，从而将已记录的纸12送到双面供纸单元61内部。将纸12翻转(因而背面变成要打印面)，并再次送到对置辊22与传送带21之间。然后，进行同步控制，纸12以与上述相同的方式在传送带21上传送，在背面进行记录，而后将纸12排出到排纸盘54上。

下面，将参照图5的框图说明成像设备的控制单元的概要。

控制单元100包括：CPU101，用于控制整个设备；ROM102，用于存储CPU101所执行的程序和其它固定数据；RAM103，用于临时存储图像数据等；非易失性存储器104，能够重写以在即使在关闭设备电源时保存数据；和ASIC105，用于完成各种类型的图像数据的信号处理、重置图像的图像处理和以及控制整个设备的输入和输出信号处理。

另外，控制单元100包括：接口(I/F)106，用于与作为数据处理设备，例如个人计算机的主机90传输和接收数据和信号；控制记录头7的驱动的头驱动控制单元107和头驱动器108；主扫描电动机驱动部件111，用于驱动主扫描电动机4；副扫描电动机驱动部件113，用于驱动副扫描电动机31；编码器34；环境传感器118，用于检测环境温度和环境湿度；表面电阻仪80，用于检测记录介质的表面电阻率值；图中未示出的上述编码器44；以及输入/输出116，用于输入从其它各种传感器等检测的信号。

而且，用于输入和显示设备所必需的信息的操作面板117与控制单元100连接。例如，该控制单元100控制向充电辊26施加AC偏压的AC偏压供应单元(高压电源)114的输出端的接通/断开的操作。

在这种情况下，控制单元100用I/F 106从主机通过电缆或网络接收包括图像数据的打印数据等，主机90包括例如个人计算机的数据处理设备、如图像扫描仪的图像读取设备、如数字照相机的成像设备等。由主机90上的打印机驱动器91生成并输出提供给控制单元100的打印数据。

CPU 101读取并分析存储在包含于I/F 106中的接收器的缓存器中的打印数据，例如，在ASIC 105中进行数据重置处理，并将图像数据传送给头驱动控制单元107。通过在主机90上的打印机驱动器91中将图像数据转换为位图数据并将位图数据传给上述设备执行打印数据到位图数据的转换以输出图像。然而，例如，可以用存储在ROM 102中的字形数据来执行所述转换。

当头驱动控制单元107接受对应于记录头7的一行的图像数据(点图形数据)时，头驱动控制单元107与时钟信号同步地以串行数据形式将这一行点图形数据送给头驱动器108，并在预定时间将闭锁信号发送给头驱动器108。

头驱动控制单元107包括：存储驱动波形(驱动信号)上的图形数据的ROM(可以由ROM 102构成)；包括D/A转换器的波形生成电路，用于对从ROM读取的驱动波形上的数据进行数模转换；以及由放大器等构成的驱动波形产生电路。

头驱动器108包括：移位寄存器，用于输入作为来自头驱动控制单元107的图像数据的串行数据和时钟信号；闭锁电路，用于利用来自头驱动控制单元107的闭锁信号锁定移位寄存器的寄存值；电平转换电路(电平移位器)，用于改变闭锁电路输出值的电平；模拟开关阵列(开关单元)，其由电平移位器来接通或断开；等等。通过控制模拟开关阵列的接通/断开，包含在各驱动波形中的要求的驱动波形被选择性地施加给记录头7的致动器单元从而驱动打印头。

主扫描电机驱动单元111根据CPU 101给出的目标值以及通过对来自编码器44的检测脉冲进行采样而获取的速度检测值来计算控制值。主扫描电机驱动单元111通过内部电机驱动器来驱动主扫描电机4。

以同样的方式，副扫描电机驱动单元113根据CPU 101给出的目标值以及通过对来自编码器36的检测脉冲进行采样而获取的速度检测值来计算控制值。副扫描电机驱动单元113通过内部电机驱动器驱动副扫描电机31。

以下或过一会将参照图6说明对成像设备的传送带21的充电控制。

首先，参照图6描述与对传送带21的充电控制相关的部分。如上所述，由设置在用于驱动传送带21的传送辊27的端部的编码器36来检测旋转量。控制单元100的副扫描电机驱动单元113根据检测到的旋转量驱动并控制副扫描电机31。同时，控制向充电辊26施加高压(AC偏压)的AC偏压供应单元(高压电源)114的输出。

AC偏压供应单元114控制施加到充电辊26的正、负电压的周期(施加时间)。同时，控制单元100控制传送带21的驱动。因而，能够以预定充电周期长度对传送带21施加正负电荷。在这种情况下，“充电周期长度”是一个正负电压施加的一个周期中在传送方向上的宽度(距离)，如图6所示。

如上所述，当开始打印时，通过由副扫描电机31驱动并转动传送辊27，使传送带21沿图1中的顺时针方向旋转。同时，由AC偏压供应单元114向充电辊26施加正负方波。因此，由于充电辊26与传送带21的绝缘层21A接触，所以使得正、负电荷在传送带21的传送方向上交替地施加到如图6所示的传送带21的绝缘层21A上(交替形成正充电区域201和负充电区域202的带)。结果，在传送带21上产生不均匀的电场，如图7所示。

被施加正、负电荷的传送带21的绝缘层21A被形成为使得其体电阻率不小于10¹²Ωcm，优选地，10¹⁵Ωcm。因而能防止绝缘层21A上的正、负电荷移过其边界，并保持施加在绝缘层21A上的正、负电荷。

另一方面，在输送纸之前或输送纸的过程中，通过例如在表面电阻仪80的两终端之间施加1KV的电荷来测量纸12的表面电阻率，表面电阻仪80能与设在送纸转轮13的侧部上的纸12接触，并测量在各终端之间流动的电流。

其表面电阻率被测量的纸12由供纸转轮13和分离片14分离，然后被送给传送带21，在传送带21上，通过在绝缘层21A上形成正、负电荷而生成不均匀电场。被送给传送带21上的不均匀电场的纸12沿着电场方向立即被极化。如图8所示，由于所述不均匀的电场，在纸的传送带表面上吸引传送带的电荷变得密集，并且出现在纸的相反表面上排斥传送带21的电荷变得稀少。由于电荷的不同，纸12立即被吸引到传送带21上。同时，纸12具有限定的电阻，所以实电荷被感应在纸12的吸引表面及其相反侧上。

在纸12的吸引表面上感应的正负实电荷通过吸引施加在传送带21上的电荷而具有稳定的吸引力。然而，在相反侧上感应的正负实电荷是不稳定的。

在纸12的吸引表面及相反侧表面上感应的实电荷能移动，因为纸12具有限定的电阻率值，即，10⁷Ω/sq至10¹³Ω/sq的表面电阻。相邻的正电荷和负电荷彼此吸引并移动，从而通过中和而使正电荷和负电荷减少。

结果，通过纸12的吸引表面上感应的实电荷使传送带21上的电荷平衡，并且其上的电场被结束。如上所述，纸12的吸引面的相反侧上感应的实电荷被中和，并且其上的电场被结束。换言之，朝向记录头7的电场减小。并且，施加到传送带21上的电荷和与传送带21上的电荷相斥的电荷从纸12的表面减小，所以随着时间的流逝，传送带21对纸12的吸引增加。

在这种情况下，要被减小的表面上的表面电势的时间以及要被消除的电荷的时间根据纸12的电阻值以及充电周期长度而不同。与纸12的电阻的增加成比例，在纸表面(传送带的相反表面)上感应的电荷的每单位时间移动量减小，因而表面电荷的中和需要时间。并且，与充电周期长度的增加成比例，感应的正负电荷之间的距离增加，所以当电荷移动时，实质的电阻增加。并且，影响正负电荷之间的电势与它们的距离成反比地减小，所以，表面电荷的中和同样需要时间。

因而，如果纸12的电阻值相同，且每单位面积上施加给传送带21的电荷量相同，纸表面(传送带的相反表面)上的电荷的消失时间与充电周期长度的平方成正比。

如上所述，吸引到传送带21上的纸12被传送到记录头7下面，托架3在主扫描方向上往复运动，同时墨滴从记录头7喷出，所以对于记录头7的一次往复运动，在纸12上形成图像。当一次往复运动的图像形成时，纸12由传送带21送到下一打印位置，再次形成一次往复运动的图像。当成像被结束时，纸由传送带21传送，由分离爪51从传送带21上分离，并排出到排纸盘54上。

图9表示由实验得到的纸的表面电势与表面电阻之间的关系的例子。在这个实验中，在假定充电周期长度是8mm、施加的电压是±2.0kV、在传送带21与纸12进入接触后经过时间为1.6秒的条件下测量表面电势。从该如上所述的实验的结果，证实了纸的表面电势随着纸的表面电势的增加而成比例地增加。

图10表示从实验得到的充电周期长度与三种纸(纸A：1.8×10¹³Ω/sq，纸B：1.2×10¹²Ω/sq，纸C：5×10¹¹Ω/sq)的表面电势之间的关系的例子，这三种纸具有不同的表面电阻率。在该实验中，在假定施加的电压是±2.0kV、传送带21与纸12进入接触后经过的时间为1.6秒的条件下测量表面电势。

从该实验的结果，证实了当表面电势被减少(消失)情况下的充电周期长度在纸A、B和C中经过预定时间(1.6秒)后不同，纸A、B和C具有不同电阻率，并且，通过减小(缩短)充电周期长度，即使当纸具有高表面电阻率时也能降低纸的表面电势。换言之，通过控制充电周期长度，能调整传送到记录头的记录位置(成像位置)处的记录介质的表面上的电荷量。

图11表示具有不同表面电阻率的上述三种纸(A、B和C)的吸引力和充电周期长度之间的关系。在假定施加的电压是±2.0kV、传送带21与纸12进入接触后经过的时间为1.6秒的条件下，进行该实验。

从该实验的结果，证实了吸引力最大处的充电周期长度，在具有不同电阻率的纸A、B和C中经过预定时间(1.6秒)后不同，并且，通过当纸的表面电阻高时减小(缩短)充电周期长度，能使引力最大。

换言之，当纸的表面电势降低时，在预定时间后引力增大，所以能防止通过电场的感应而产生的液滴落点的偏移，并防止由于墨雾回流到记录头7而造成的在所述头上的污染。因此，能同时确保传送纸(和传送)的精确度以及图像质量。

然而，如图11所示，当充电周期长度太短时，AC偏压供应单元114的上升损耗以及由对传送带21施加电荷而产生的电消除的损耗的作用比率(contribution rate)增大。因此，没有向传送带21施加足够的电荷，引力减小。换言之，充电周期长度太长或太短都会导致不佳质量，所以最好根据纸的电阻控制充电周期长度使其具有最佳值。

下面，将参照图12至15描述施加到传送带21上的正负电荷与其作用之间的平衡。

首先，如图12所示，当向传送带21施加正负电荷时，如果正电荷与负电荷之间不平衡(在该例子中，正电荷是+1.5kV，负电荷是-2.5kV)，在从纸12与传送带21进入接触经过预定时间后，就不能使纸的表面电势不大于预定值(超出需要的控制目标值的范围)，如图13所示。

换言之，虽然纸12上感应的正电荷与负电荷中和经过了时间，但是施加到传送带21上的正电荷与负电荷之间不平衡。因而，纸上感应的电荷不平衡，中和后的纸上留下的电荷是偏压的。

结果，纸上的表面电势的绝对值变大，由于除了根据纸的电阻、充电周期长度、环境等决定的AC成分外，增加了由电荷的偏压引起的DC成分。这会对诸如由于电场的感应而产生的墨滴的落点的偏移以及因墨雾回流到打印头造成的所述头上的污染的现象产生负面影响。

下面，参照图26描述当电荷在纸12上同时打印头7在吸引到传送带21上的纸12上喷出墨滴时的液滴的动作。

如图26(a)所示，从记录头7的喷嘴7a喷出的墨滴301A受到由吸引到传送带21上的纸12上的表面电势产生的电场的影响。如图26(b)所示，实电荷在墨滴301A中受到感应，墨滴301A分成主滴302A和墨雾(副滴)303A。这样，如图26(c)所示，在很多情况下，墨雾303A可能被充电而具有与纸12相同的极性，因而墨雾303A被纸12上具有相同极性的电荷所排斥。如图26(d)所示，墨雾303A回流到打印头7，被吸引到记录头7的喷墨表面附近。

因此，通过减小纸12上的上述表面电势产生的电荷(在控制目标值内)可以防止墨雾的回流。然而，如果正电荷与负电荷之间不平衡，就加入了DC成分。因此，在纸12上产生超出控制目标值的表面电势，产生墨雾的回流等。

针对于此，通过使施加给传送带21的正负电荷具有相同量(正负电场的面积)的电荷，可以控制低上的表面电势在从纸12与传送带21进入接触经过预定时间后不大于图15所示的预定值，即，在控制目标值之内。因此，可以稳定地形成高质量图像，而不产生墨滴的落点的偏移或者墨雾回流到记录头。

然而，即使在构成AC偏压供应单元114的电源组(电源)中正输出电压的值与负输出电压的值在理论上相同，当电荷施加到传送带21上且传送所述纸时，由于各种原因纸上的正电荷的量与负电荷的量也不同。

因此，如下所述，通过从AC偏压供应单元114经由充电辊26向传送带21施加不同的正负波形，从而上升时间和下降时间不同，正输入时间和负输入时间不同，或者正压值和负压值不同，当电荷施加到传送带21上时，使正电荷和负电荷的量基本上相同。

换言之，施加电压波形，使得正电荷的量和负电荷的量基本上相同，从而使纸的表面上的电荷的绝对值在从纸与传送带进入接触经过预定时间后不大于预定值。

以这种方式，通过使纸表面上的正电荷与负电荷之间平衡，可以形成高质量图像，同时不存在墨滴的落点偏移或者墨雾回流到记录头的问题。

关于预定值，在经过预定时间之后，根据当纸上的表面电势从0kV变化到1.0kV时记录头的喷嘴表面上的墨雾的污染以及纸上的落点的偏移，来评估纸表面上的绝对值与图像质量之间的关系。图16表示结果。图16的评估栏中的符号“○”表示没有落点的偏移或者已经影响图像质量的墨雾污染，符号“×”表示由于落点的偏移或墨雾污染造成的喷嘴故障(例如不喷射)导致的图像质量的劣化。

从该结果，其证实了通过在经过预定时间后控制纸上的表面电势不大于0.3kV，可以稳定方式有效地形成高质量图像，而没有墨滴落点的偏移或者墨雾回流到记录头7。

此外，在施加到传送带21上的正电荷与负电荷施加量平衡的差异从0％到10％变化的同时，评估记录头的喷嘴表面上的墨雾污染以及落点的偏移。图17表示了结果。图17的评估栏中的符号“◎”表示没有落点的偏移或者墨雾污染，符号“○”表示没有落点的偏移或者已经影响图像质量的墨雾污染，符号“×”表示由于落点的偏移或墨雾污染造成的喷嘴故障(例如不喷射)导致的图像质量的劣化。

从该结果，其证实了通过将施加到传送带上的正电荷与负电荷的施加量之间的平衡的差异变化控制在5％内，优选在2％内，可以更加有效地控制纸上的表面电势的绝对值在经过预定时间后不大于预定值，并且，可以更加有效地以稳定方式形成高质量图像，而没有墨滴的落点的偏移或者墨雾回流到记录头7的现象。

下面，参照图18描述本发明的另一实施例。图18是表示该实施例中施加电荷的主要元件的方框图。

在该实施例中，以与上述实施例相同的方式，CPU101被构成为用于控制向充电辊26施加AC偏压的AC偏压供应单元(高压电源)114的接通/断开。此外，CPU101构成为具有对各施加的正负电压值进行反馈控制的功能。

具体地，CPU101包括偏压调整单元140，通过改变在AC偏压供应单元114中的正负供应的电路中的各电阻，调整施加到充电辊26上的正负电压值。偏压调整单元140包括积分电路，并且CPU101调整施加到充电辊26上的AC偏压，从而通过向CPU101给出正负电压值的积分值，通过偏压调整单元140使正负电压值的积分值基本上相同。

根据该构造，可以使施加到传送带21上的正电荷与负电荷基本具有相同的量，使纸表面上的表面电势在预定时间之后不大于预定值(在控制目标值之内)，并稳定地形成高质量图像，而不存在墨滴落点偏移或者墨雾回流到记录头的问题。

下面，参照图19或之后的图描述施加给传送带的电压波形。通过使施加给传送带21的正负电荷的量基本相同，可以使用施加给传送带21的正负电荷的上升时间tr和下降时间tf中的至少一个。

首先，如图19所示，理论上，当正压值等于负压值时，通过使上升时间tr等于下降时间tf，可以使正负电荷的量基本相同。

然而，在有些情况下，由于AC偏压供应单元114中的电路的特性以及元件的不一致性等，难以具有相同的电压值及相同的施加量。因而，在实践中，当正压值小于负压值时如图20所示，或者正压值可能大于负压值时如图21所示。

在这种情况下，通过使用构成AC偏压供应单元114的对正负电荷具有不同功率的变压器，或者通过执行偏压调整，可以使施加到传送带21上的正电荷与负电荷基本具有相同的量。

例如，当如图20所示正压值小于负压值时，通过相对于负电荷的下降时间tf缩短正电荷的上升时间tr，可以使正负电荷基本上具有相同的量(图中正区域和负区域的积分值)。相反，当如图21所示正压值大于负压值时，通过相对于负电荷的下降时间tf增加正电荷的上升时间tf，可以使正负电荷基本具有相同的量(图中正区域和负区域的积分值)。

如上所述，获得电荷的施加量，作为施加电荷的积分值。因此，当通过对正电荷使用大功率的发送器而缩短上升时间时，正电荷的施加量增加。并且，当通过对负电荷使用大功率的发送器而缩短下降时间时，负电荷的施加量增加。

以这种方式，即使当难以使正负电荷施加量相同时，通过设置专用于正负电荷的发送器，也能使施加到传送带21上的正电荷与负电荷基本具有相同的量。

此外，为了使施加到传送带21上的正电荷与负电荷基本具有相同的量，可以使用施加到传送带21的正输入时间和负输入时间(上升和下降时间)。

首先，如图22所示，理论上，当正压值等于负压值且上升时间tr等于下降时间tf时，如图22(a)所示，当通过从CPU101输出的驱动信号PP TRG切换从AC偏压供应单元114输出的电压波形时使施加的正输出的脉冲宽度Pw1与施加的负输出的脉冲宽度Pw2具有相同的脉冲宽度并且因此使如图22(b)中所示的输出电压的正输入时间t1和负输入时间t2具有相同的输入时间，可以使正负电荷基本具有相同的施加量。

然而，如上所述，即使当如图23(a)所示的脉冲宽度Pw1＝Pw2(t1＝t2)的驱动信号PP TRG施加给AC偏压供应单元114时，由于AC偏压供应单元114中电路的复杂性以及元件的不一致等，也会使正负电荷的施加量(在该例子中负电荷的施加量增加)产生不同，如图23(b)所示。

因而，在图23所示的情况下，通过在施加给AC偏压供应单元114的驱动信号中，相对于图24(a)所示的造成负电压的输出的脉冲宽度Pw2，增加使AC偏压供应单元114输出正电压的脉冲宽度Pw1，相对于图23(b)所示的负输入时间t2，正输入时间t1增加，从而使正负电荷基本具有相同的施加量。与图23所示的情况相反，当正电荷的施加量增加时，可以相对于引起负电荷的输出的Pw2，减小引起正电荷的输出的脉冲宽度Pw1。

在这种情况下，可以如上所述预先设定从AC偏压供应单元114的AC偏压输出，从而使正负电荷的施加量基本相同，或者通过反馈控制可以调整AC偏压。

如上所述，该成像设备使用使施加给传送带21的正负电荷基本具有相同量的方法作为控制在预定时间过后纸表面上的电荷的绝对值不大于预定值的方法。

然而，当传送带21转动以传送纸时，传送带21通过与传送辊27、张紧辊28、图中未示出的清除纸末的聚脂薄膜摩擦而带电，聚脂薄膜清除传送带21、记录介质(纸)等上面的纸粉末。一种摩擦带电的物质的极性要根据其与另外的摩擦物质之间的关系(参考图25中的摩擦电系列，其中正电荷侧上的物质可能带正电，而负电荷侧上的物质可能带负电)来确定。在成像设备中，当传送带21转动时，其由于摩擦而带负电。

因此，当施加给传送带21的正负电荷量完全相同时，由于传送带21转动引起的摩擦带电，纸表面上的电荷在预定时间过后变得略负。

针对于此，进行了实验。其结果证实了通过将正电荷的施加量相对于负电荷增加2％，可以抵消摩擦带电的影响。

换言之，当向传送带21施加正负电荷时，通过施加与摩擦带电的电荷极性相反的电荷，使具有极性相反的电荷的施加量大于由于传送带的转动而产生的摩擦带电的电荷的量，可以容易地控制纸的表面电势在经过预定时间后不大于预定值，因而，可以稳定地形成高质量图像，而不存在墨滴落点偏移或者墨雾回流到记录头的问题。

此外，纸的电阻值随湿度而改变，从而当在其它实施例中调整AC偏压时，即使以50％RH作为标准进行所述调整使得正负电荷的施加量基本相同，例如，当环境湿度减小到标准以下时纸的电阻值增加，相反地，当环境湿度增加时纸的电阻值减小。结果，根据电阻值的改变不能保证正电荷与负电荷之间的平衡。在这种情况下，通过依据由上述环境传感器118检测到的湿度调整正负电荷的施加量，可以更加精确地将纸的表面电势控制在控制目标值内。

此外，如上所述，纸上的表面电势的减小量以及电荷消除的时间也根据正负电荷的宽度(充电周期长度)而改变。因此，可以通过依据充电周期长度调整正负电荷的施加量，更精确地将纸的表面电势控制在控制目标值内。

下面，描述充电辊26与环境湿度之间的关系。在充电辊26中，其电阻值在环境湿度高或低时改变。因此，当2kVp-p的电荷施加给传送带21时，例如即使从AC偏压供应单元114施加恒定电压值的AC偏压，施加给传送带21的电荷量也会根据环境湿度而不同。

针对于此，通过依据由环境传感器118检测到的环境湿度改变从AC偏压供应单元114施加给充电辊26的输出电压的电压值，可以向传送带21施加所需的电荷并防止由于纸的引力不够造成的传送的劣化。

例如，当向传送带21施加±2kV的电荷时，如果检测出的湿度较高(不小于第一预定值)，输出电压(AC偏压)被控制成较低(例如，1.9kVp-p)，而如果检测出的湿度较低(不大于第二预定值)，输出电压(AC偏压)被控制得较高(例如，2.1kVp-p)。另外，第一预定值和第二预定值可以相同(电压切换可以只有两个阶段)。并且，可以使用进行控制的方法，在该方法中实际被施加的电荷的施加量可以由湿度进行估算而不改变输出。

本发明不限于详细公开的实施例，在不背离本发明的范围的前提下可以作改变及修改。

本发明以于2005年7月19日申请的日本优先权申请第2005-207913号为基础，这里引用其全部内容作为参考。

Claims

1.一种成像设备，包括：

传送带，传送借助静电力吸附在传送带上的记录介质；

记录头，将液滴喷到记录介质上并形成图像；以及

电压波形施加单元，向传送带施加电压波形，其中正波形的形状和负波形的形状不同，从而向传送带施加正负电荷并产生静电力。

2.如权利要求1所述的成像设备，其中

所述电压波形施加单元施加一波形，使得施加给传送带的正电荷的量与负电荷的量基本相同，从而使记录介质表面上的电荷的绝对值在从记录介质与传送带进入接触经过预定时间后不大于预定值。

3.如权利要求2所述的成像设备，其中

记录介质表面上的电荷的绝对值在经过预定时间后不大于0.3kV。

4.如权利要求2所述的成像设备，其中

并且，施加给传送带的正电荷与负电荷之间的绝对值的量之差不大于5％。

5.一种成像设备，包括：

传送带，借助向传送带施加正负电荷而产生的静电力传送吸附在传送带上的记录介质；

记录头，将液滴喷到记录介质上并形成图像；以及

调整单元，调整施加给传送带的正电荷的量和负电荷的量，从而使记录介质表面上的电荷的绝对值自记录介质与传送带进入接触经过预定时间后不大于预定值。

6.如权利要求5所述的成像设备，其中

所述调整单元通过调整施加给传送带的正负电荷的交流电压，调整施加给传送带的正电荷的量和负电荷的量。

7.如权利要求6所述的成像设备，其中

所述调整单元通过调整施加给传送带的正负电荷的交流电压的上升时间长度或下降时间长度，调整施加给传送带的正电荷的量和负电荷量。

8.如权利要求6所述的成像设备，其中

所述调整单元通过调整施加给传送带的正负电荷的交流电压的上升或下降时间，调整施加给传送带的正电荷量和负电荷量。

9.如权利要求1所述的成像设备，其中

当向传送带施加正负电荷时，施加与摩擦起电的电荷极性相反的电荷，施加到传送带上的具有相反极性的电荷的量大于通过转动传送带产生的摩擦起电的电荷。

10.如权利要求1所述的成像设备，其中

当向传送带施加正负电荷时，施加与摩擦起电的电荷极性相反的电荷，施加到传送带上的具有相反极性的电荷的量大于具有与通过转动传送带产生的摩擦起电中极性相同的电荷。

11.如权利要求5所述的成像设备，其中

所述调整单元根据在传送带的传送方向上的正负电荷的区域的宽度调整电荷的量，所述正负电荷被施加到所述传送带上。

12.如权利要求5所述的成像设备，其中

所述调整单元根据环境湿度调整施加给传送带的电荷的量。