专利名称：片材传送设备和成像设备的制作方法
技术领域：
本发明总地来说涉及成像设备，并且更加具体地说，涉及用于使用传送带传送片材的片材传送设备和使用这种片材传送设备的成像设备。
背景技术：
喷墨记录设备可作为诸如打印机、传真机或复印机之类的图像记录设备(或者可以称为成像设备)使用。喷墨记录设备通过从墨水记录头朝向记录纸喷射墨滴，将图像记录在记录片材或记录纸上。记录片材并不局限于常规的记录纸，而是包括OHP薄膜等，并且意思是指墨滴或显影液可以施诸其上的对象。下文中可能会将各种类型的记录片材简称为记录纸或片材。记录片材也可以称为要进行记录的介质或记录介质。喷墨记录设备能够以高速记录高清晰度的图像。而且，喷墨记录设备能够以低运行成本工作，并且具有很小的噪音。此外，喷墨记录设备具有可采用多种颜色的墨水轻松记录彩色图像的优点。
有一种公知的喷墨头，具有热力致动器、形状记忆合金致动器或静电致动器，作为用于排出墨水的能源产生构件。热力致动器利用由借助诸如压电元件之类的电热转换元件实现的液体的薄膜沸腾造成的相变。形状记忆合金致动器利用由温度变化造成的金属的相变。静电致动器利用静电力来排出墨水。
同时，在喷墨记录方法中，由于墨水是施加到记录纸上的，因此记录纸可能会在墨水中所含的水份的作用下发生膨胀。这种现象称为起皱。由于起皱的作用，记录纸可能会变得起伏不平，这造成了记录头的喷嘴与正在正对着位置的位置上进行记录的记录纸表面之间的位置关系发生变化。如果起皱的幅度变得很大，在最坏的情况下，可能会造成记录纸接触到记录头。在这样的情况下，可能会弄脏记录头的喷嘴表面，或者可能会弄脏记录纸自身，这会造成图像质量下降。而且，墨滴的着落位置可能会在起皱的影响下发生偏移，并且在这样情况下图像质量也会遭到恶化。
为了解决上述问题，喷墨记录设备是在将记录纸定位在配备有用于吸收记录纸的起皱的凹槽的压纸滚筒上的同时进行记录的。这样的压纸滚筒是与外周上具有凸起的齿轮一起使用的。不过，有这样一个问题这一齿轮会在记录纸上的图像上形成划痕。
在现有的喷墨技术设备中，记录纸是借助辊子传送的。就是说，例如，安排了两对辊子，打印区域位于它们之间，并且其中一对是齿轮和辊子的组合。不过，按照这样的结构，精确送纸可能只有在由这两对辊子都咬合住记录纸的时候才能得到保证。
近年来，存在着对增加记录纸的可记录面积的需求。这样，就有了这样的喷墨记录设备即使在记录纸仅由一对辊子咬合住的时候，就是说，在送纸精度不能得到保证的时候，也在记录纸上记录图像，以获得更大的可记录面积。不过，当记录纸在记录纸仅与一对辊子啮合的状态下被抬升起来的时候，可能会出现问题。此外，由于不能获得足够的送纸力，因此不能保证送纸精度，这导致了图像质量恶化的问题。
为了追求喷墨记录设备中图像质量的提高，存在着对改善墨滴着落位置的精确的需求。因此，需要提高要进行记录的记录纸的平坦度。不过，如上面所述，当采用常规记录纸进行记录时，由于包含在墨水中的水分的作用，记录纸中的纤维可能会被变形为起伏形状，这将导致墨滴(点)的着落位置的偏差。到现在为止，已经发现这样的记录纸变形在墨滴着落在记录纸上超过三分钟之后，表现得相当大。
如日本专利公开第2897960号和日本特开专利申请第7-53081号中所公开的，为了取得记录纸的平坦度，建议了这样一种喷墨记录设备使用可采用电子手段充电的环形的充电带，以利用静电将记录纸吸附在充电带的表面上，从而通过旋转移动充电带传送记录纸。由于在静电吸附力的作用下，防止了记录纸从充电带的表面上脱离，因此可以在进行喷墨记录操作的时候，借助充电带保持记录纸的高平坦度。
更加具体地讲，日本专利公开第2897960号公开了一种纸张传送设备和一种图像记录设备，该设备通过使电压施加构件接触到充电带的表面上，以交替的方式对充电带表面进行充电。日本特开专利申请第7-53081号公开了一种打印设备，该设备使用放电带对充电带进行放电，从而在充电带的表面上获得了稳定的电位。
在此期间，诸如喷墨记录设备之类的成像设备中使用的记录纸的材料并不局限于一种类型，因为除了常规的记录纸之外，也可以使用OHP片材等。
在记录纸是通过静电吸附在传送带(与传统的充电带相同)上进行传送的情况下，由于在所传送的记录纸的表面电阻率对传送带上电荷造成的影响的作用下，介质极化率会发生变化，因此静电吸附力会受到影响。
因此，在传统的纸张传送设备和成像设备中，当改变了所使用的记录纸的类型时，可能无法获得期望的静电吸附力，这可能会阻碍记录纸以稳定的状态传送。这样，有这样的问题传送稳定性和图像质量会出现恶化。
发明内容
本发明的总体目的是提供一种经过改进的并且有效的片材传送设备和成像设备，其中消除了上面提到的问题。
本发明的更加具体的目的是，提供不管记录片材的材料种类如何都能够以稳定的状态传送记录片材的片材传送设备和成像设备。
为了实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种片材传送设备，用于通过在传送带的表面上施加电荷而将片材吸附在环形的传送带上，借此来传送片材，该片材传送设备包括充电器，按照带状交替电压图案对所述传送带的表面进行充电；和控制部分，控制交替电压图案在片材传送方向上的充电宽度。
按照本发明，所述控制部分控制传送带上形成的电压图案的充电宽度(或充电间距)。这样，能够以适当的充电宽度(或充电间距)对传送带充电，从而实现了诸如记录纸之类的片材的稳定传送。
在按照本发明的片材传送设备中，所述控制部分可以按照所述片材的类型控制充电宽度。该片材传送设备此外还可以包括片材类型输入部分，该部分将关于所述片材的类型的信息输入给所述控制部分。
此外，在片材传送设备中，关于所述片材的类型的信息可以是从外部给出的。所述控制部分可以这样控制充电宽度使得当片材包含树脂时的充电宽度小于片材不包含树脂时的充电宽度。所述控制部分可以这样控制充电宽度当片材的表面电阻率等于或小于1×1010Ω/□时，将充电宽度设置为基本上等于或大于4mm并且等于或小于30mm，而当片材的表面电阻率大于1×1010Ω/□时，将充电宽度设置为基本上等于或大于2mm并且基本上等于或小于8mm。
在按照本发明的片材传送设备中，所述传送带可以具有双层结构，包括作为正面层的绝缘层和作为反面层的中间电阻层。所述绝缘层的表面电阻率可以基本上等于或大于1×1010Ω/□，并且所述中间电阻层的表面电阻率可以基本上等于或小于1×108Ω/□。此外，所述绝缘层的厚度可以基本上等于或小于60μm，并且所述反面层的厚度可以基本上等于或大于40μm。与所述传送带接合的辊的体电阻率可以基本上等于或小于1×1010Ω·cm。
此外，按照本发明的片材传送设备此外还可以包括放电器，该放电器清除或削弱所述传送带表面上的电荷，其中所述放电器可以位于所述传送带的正面一侧上，并且处于所述片材与所述传送带接触的区域之外的位置上。
此外，在按照本发明的片材传送设备中，所述控制部分在所述片材的表面电阻率基本上等于或大于1×1012Ω/□的时候可以这样控制所述传送带的充电区域使得所述片材的前缘部分和后缘部分至少之一吸附在所述传送带上，前缘部分为从所述片材的前缘到基本上等于或小于距离该前缘50mm的位置的范围，后缘部分为从所述片材的后缘到基本上等于或小于距离该后缘100mm的位置的范围。
此外，在按照本发明的片材传送设备中，所述控制部分可以这样控制充电宽度使得该充电宽度依照距所述片材的前缘的距离而变化。
此外，按照本发明的另外一个方面，提供了一种成像设备，用于在由片材传送设备传送的片材上形成图像，该片材传送设备通过将电荷施加到传送带的表面上来将片材吸附到环形的传送带上，借此传送片材，该片材传送设备包括充电器，按照带状交替电压图案对所述传送带的表面进行充电；和控制部分，控制交替电压图案在片材传送方向上的充电宽度。
由于按照本发明的成像设备具有上面提到的片材传送设备，因此片材的传送得到了稳定，这提高了图像质量。
在按照本发明的成像设备中，所述传送带可以是在将所述片材送入到所述传送带上之前进行充电的。对所述传送带进行的充电操作可以在将图像形成在所述片材上的同时停止，并且可以当传送了所述片材特定的距离时候在所述传送带上进行该充电操作。
在按照本发明的成像设备中，当将所述片材传送了特定的距离的时候，所述电压图案中的电荷的极性可以依照所述传送带的运动量变化。当将所述片材传送了特定的距离时，所述电压图案的充电宽度可以是所述传送带的运动量的整数倍。
此外，按照本发明的另一个方面，提供了一种成像设备，用于在由片材传送设备传送的片材上形成图像，该片材传送设备通过将电荷施加到传送带的表面上来将片材吸附到环形的传送带上，借此传送片材，该片材传送设备包括充电器，该充电器按照带状交替电压图案对所述传送带的表面进行充电；存储部分，存储所述片材的类型与要形成在传送带上的交替电压图案的充电宽度之间的关系；控制部分，基于所述存储在所述存储部分中的关系，依照所述片材的类型，控制交替电压图案在片材传送方向上的充电宽度。
此外，按照本发明的另一个方面，提供了一种通过将电荷施加到传送带的表面上来将片材吸附到环形的传送带上从而借此传送片材的方法，包括以带状交替电压图案对所述传送带的表面进行充电；基于所述片材的类型与要形成在传送带上的交替电压图案的充电宽度之间的关系，依照所述片材的类型，控制交替电压图案在片材传送方向上的充电宽度。
在结合附图进行阅读的时候，通过下述详细说明，本发明的其它目的、特征和优点将会变得更加显而易见。
图1是用于解释说明按照本发明的第一实施方式的喷墨记录设备的结构图；图2是图1中所示的喷墨记录设备的平面图；图3是图1中所示的喷墨记录设备的一部分的前视图；图4是设置在喷墨记录设备中的传送带的截面图；图5是喷墨记录设备的整个控制部分的框图；图6是用于解释说明形成在传送带上的充电电压图案的示意图；图7A是用于解释说明从充电辊施加给传送带的电荷的示意图；图7B是用于解释说明作用在记录纸上的吸附力的生成的示意图；
图8是用于解释说明充电电压图案的充电宽度的控制的流程图；图9是用于解释说明换行操作期间的充电控制的时序图；图10是用于解释说明换行操作期间的另一种充电控制的时序图；图11是用于解释说明按照本发明的第二实施方式的喷墨记录设备的结构图；图12是用于解释说明在图11中的喷墨记录设备中对高电阻对象进行的充电控制的传送带的平面图。
具体实施例方式
下面将参照附图对本发明实施方式进行介绍。
现在将参照图1到图3对按照本发明的第一实施方式的用作成像设备的喷墨记录设备进行介绍。图1是用于解释说明按照本发明的第一实施方式的喷墨记录设备的结构图。图2是图1中所示的喷墨记录设备的平面图。图3是图1中所示的喷墨记录设备的一部分的前视图。
在用作成像设备的喷墨记录设备中，承载架3由引导杆1和托架(图中未示出)支撑，从而使得承载架3可沿着主扫描方向滑动。引导杆1用作安装在左、右侧板(图中未示出)之间的引导构件。承载架3可借助主扫描电机7(参见图2)、通过正时皮带进行移动，以沿着由图2中的箭头表示的方向进行扫描。
承载架3配备由带有四个喷墨头的记录头4，这些喷墨头喷射四种颜色(比如黄(Y)、青(C)、品红(M)和黑(Bk))的墨滴。记录头4是这样安装在承载架3上的使得多个墨水出口沿着垂直于主扫描方向的方向排列，并且墨滴沿着向下的方向喷出。
在构成记录头4的喷墨头中，可以使用热力致动器、形状记忆合金致动器或静电致动器作为用于排出墨水的能源产生构件。热力致动器利用由借助诸如压电元件之类的电热转换元件实现的液体的薄膜沸腾造成的相变。形状记忆合金致动器利用由温度变化造成的金属的相变。静电致动器利用静电力来排出墨水。
此外，承载架3以可替换的方式配备有用于向记录头4供应各种颜色的墨水的每种颜色的从属罐5。各种颜色的墨水是分别通过墨水供应管6从主罐(图中未示出)供应给从属罐5中相应的从属罐的。
喷墨记录设备包括一个半月形辊(进纸辊)13和分离垫14，它们一起作为进纸部分使用，用于送入放在纸张承载部分11(比如进纸托架)上的记录纸12。分离垫14是由摩擦系数大的材料制成的，并且受到朝向进纸辊13的推力。进纸部分将记录纸12一张接一张地分开，并且将记录纸12从纸张承载部分11上送入。
喷墨记录设备此外还包括传送带21、传送导轨22、逆向辊23、施压构件24、压边辊25和充电辊26。传送带21起到用于将从进纸部分送入的记录纸12传送到记录头4的下面的传送部分的作用，以便通过将记录纸12静电吸附于其上来进行传输。传送导轨22将记录纸12的送入方向从垂直方向改变为水平方向，从而使得记录纸12与传送带21相接触。逆向辊23通过将记录纸12夹在逆向辊23和传送带21之间来传送从进纸部分送入并且由传送导轨22引导的记录纸12。压边辊25借助受到施压构件24的压力而被推向传送带21。充电辊26是用于对传送带21的表面进行充电以便产生静电吸附力的充电构件。
传送带21是环形的带，它与传送辊27和张力辊28相接合，张力辊28为传送带21提供张力。通过子扫描电机31(参见图2)驱动传送辊27，使得传送带21沿着箭头A所表示的方向(带传送方向)转动。
如图4所示，传送带21具有正面层21a和反面层(中间电阻层或接地层)21b。正面层21a是由厚度为大约40μm的树脂材料形成的，比如纯ETFE。正面层21a并不施以阻抗控制，构成记录纸吸附表面。反面层21b是由与正面层21a相同的材料形成的，并且借助施加在其上的碳进行电阻控制。
如果传送带21的正面层(绝缘层)21a的厚度很大，则介电常数降低，这将造成在对传送带21进行充电时保留在传送带21上的电荷量减少。依据实验，通过将正面层21a的厚度设置成等于或小于60微米，获得了期望的静电吸附力。不过，考虑到生产工艺中薄膜厚度的不稳定，并且要处于即使在传送带21在实际使用中产生了裂纹的时候正面层21a的厚度也不会变为零的范围之内，要尽可能小幅度地减小正面层的厚度来增大传送带21的静电吸附力。
虽然传送带21的反面层(中间电阻层或接地层)21b的厚度并不直接对静电作用产生影响，但是如果传送带的总厚度过大，传送带21的刚度会增加，从而在配备在实际设备中时，将变得难以保持传送带21的平坦度。不过，为了获得必须的强度，不能将反面层21b做得太薄。依照实验，最好将反面层21b的厚度设置为大约40到200μm。
如上所述，传送带21具有双层结构，并且在整个背侧表面上配备有电阻受控反面层21b。因此，在将电荷施加到正面层21a(为绝缘层)上之后、使得所要吸附的记录纸与传送带21相接触时，向正面层21a进一步供应电荷，从而增加了记录纸和传送带21之间的静电吸附力。如果将传送带21形成为单独一个绝缘层，静电吸附力仅仅是传送带21具有双层结构的情况下的一半。而且，如果传送带21是单层的，记录纸最初接触传送带21的位置必须是面对设置在传送带21内侧上的接地辊的位置。不过，这样的限制能够通过使得传送带21具有双层结构来消除掉。
在这种情况下，期望的静电力是通过为正面层21a使用表面电阻率等于或大于1×1010Ω/□的材料并且为反面层21b使用表面电阻率等于或小于1×108Ω/□的材料来获得的。
驱动传送带21的传送辊27充当充电电路上的接地辊。为了无打滑地驱动传送带的目的，传送辊27是由具有高摩擦系数(高μ)的材料制成的，比如橡胶。此外，对传送辊27设定了一定程度的体电阻率，以为传送辊27提供过电流保护功能，从而防止了传送带21发生由于在向绝缘层已由裂纹破坏的传送带21施加电荷的时候流过的过电流造成的断裂，并且防止不必要的电流造成的火花的产生或无线电波的产生。不过，如果体电阻率过高，则传送辊27在充电电路上的阻抗会过度增大，这会引发这样的问题为了在传送带21上形成电荷而施加给传送带21的偏置电压增大。通过实验手段发现，如果充当接地辊的传送辊21体电阻率等于或小于1×1010Ω·cm，则可以为传送辊27在不影响偏置电压的程度上提供过电流保护功能。
充电辊26设置在传送带21周围，以致与传送带21的表面相接触，并且借助传送带21的旋转运动而转动。充电辊26的轴线的各端施加有2.5N的压力。而且，传送辊27也充当接地辊，它传送带21的中间电阻层相接触，从而通过接地线29将传送带21接地。
此外，喷墨记录设备配备有出纸部分，用于将已由记录头4记录了图像的记录纸12送出。出纸部分包括分离部分41，用于将各个记录纸12与传动带21分离；和出纸托架42，用于收容所退出的记录纸12。
现在将参照图5对喷墨记录设备的控制部分进行介绍。图5是喷墨记录设备的整个控制部分的框图。该控制部分包括打印机控制器70、用于驱动主扫描电机7和子扫描电机31的电机驱动器81和用于驱动打印头4(喷墨头)的头驱动器81(由头驱动电路、驱动器IC等构成)。
打印机控制器70包括接口(下文中称为I/F)72、主控制部分73、RAM 74、ROM 75、驱动信号发生电路77、I/F 78和I/F 79。I/F 72通过缆线或网络接收由主机端发送来的打印数据，该主机端包括信息处理设备(比如个人计算机)、图像读取设备(比如扫描仪)、成像设备(比如数码相机)等。主控制部分73包括CPU、ROM、RAM、I/F等，从而起到用于改变与本发明有关的传送带21上的电压图案的宽度的装置的作用。RAM 74存储各种数据组和信息。ROM 75存储用于处理各种数据组的例程或程序。驱动信号发生电路77产生供应给记录头4的驱动波形。I/F 78是用于向头驱动器84发送打印数据(该打印数据可展开为点阵图形数据(位图数据)和驱动波形数据)的接口。I/F 79是用于向电机驱动器81发送电机驱动数据和向充电辊26发送用于控制供应高电压(充电电压)的高压电路的输出的信号的接口。
向主控制部分73供应来自于各种传感器和开关的信号。就是说，向主控制部分73提供编码器34的输出，如图2所示，该编码器由光电传感器33和固定在可由子扫描电机31旋转驱动的传送辊27的轴27a上的开缝板32构成。此外，向主控制部分73供应来自纸类型指定装置(由开关或菜单选择构件构成)的信号，该纸类型指定构件设置在操作面板(图中未示出)上，用于指定所使用的记录纸的类型。而且，指定所要使用的记录纸的类型的信息可以是由主机端的打印机驱动程序提供的。根据传送辊27的旋转量(即，运动量)和所指定的所要使用的记录纸的类型，主控制部分73对高压电路83进行控制，以控制传送带21的电荷。
RAM 74用作各种缓冲器和工作存储器。ROM 75存储各种信息和数据组，比如各种控制例程、字体数据和图形函数、各种处理程序、记录纸与形成在传送带21上的电荷电压图案的宽度之间的关系的固定信息(表格信息)等。
主控制部分73读取和分析存储在包含于I/F 72中的接收缓冲器中的打印数据，并且将所获得的分析结果(中间码数据)存储在RAM 74的预定区域中。然后，主控制部分73通过使用存储在ROM 75中的字体数据由所存储的分析结果产生用于输出图像数据的点阵图形数据，并且将点阵图形数据存储在ROM 74的不同的预定区域中。应当注意到，当图像数据由主机端的打印机驱动程序展开为位图数据并且传送给喷墨记录设备时，所接收到的位图的图像数据仅仅存储在RAM 74中。
当获得了与记录头4的一条线相应的点阵图形数据时，主控制部分73与来自振荡电路的时钟信号CLK同步地通过I/F 78将一条线的点阵图形数据以串行数据的形式发送给头驱动器82。而且，主控制部分73在预定的时刻将锁存信号发送给头驱动器82。
驱动信号发生电路77是由波形发生电路和放大器构成的，并且包括存储驱动波形(驱动信号)的图形数据的ROM(可以由ROM 75构成)和进行从ROM中读取的驱动波形的数据的D/A转换的数模(D/A)转换器。
头驱动器82包括移位寄存器，输入时钟信号和串行数据，该串行数据是来自主控制部分73的打印数据；锁存电路，依照来自主控制部分73的锁存信号锁存移位寄存器的寄存值；电平转换电路(电平移动器)，改变锁存电路的输出值的电平；和模拟开关阵列(开关构件)，该开关阵列的ON/OFF是电平移动器控制的。头驱动器82通过控制模拟开关阵列的ON/OFF，选择性地向记录头4供应包含在驱动波形中的所需驱动波形。
在这样构成的喷墨记录设备中，记录纸12是一张一张分开的，并且是从进纸部分送入的。各个记录纸12由传送导轨22进行引导，并且通过夹在传送带21和逆向辊23和压边辊25中的每一个之间而得以送入。
在送入各张记录纸12的同时，主控制部分控制高压电路83(高压源)向充电辊26施加正输出和负输出，就是说，将交替的电压供应给充电辊26。从而，如图6所示，为传送带21的表面(正面层21a(绝缘层))充上了具有交替极性的带状电压图案91(下文中称为充电电压图案)。就是说，在子扫描方向(传送带21的转动方向)上以预定的宽度(称为充电宽度(或充电间距))对传送带21进行了正负交替的充电。
现在将参照图7A和7B对借助形成在传送带21上的电荷实现的记录纸吸附进行介绍。如图7A所示，由以一定宽度施加相同电位的正负电荷的充电辊26在传送带21的正面层(绝缘层)21a上形成充电电压图案91。
在这种状态，如图7B所示，如果记录纸12开始与传送带21接触，则在传送带21的表面上产生了从各个正电荷到相邻负电荷的磁力线92。由于磁力线92的影响，在记录纸12中的与记录纸12接触传送带21的那一侧相反的一侧上感生出了相同极性的电荷。在记录纸12接触传送带21的那一侧上的磁力线密度高于记录纸12不接触传送带21的那一侧上的磁力线密度。这样，在记录纸12的上侧和下侧之间产生了电荷的差，这产生了作用在记录纸12上的朝向传送带21的力(麦克斯韦应力)。从而，记录纸12被传送带21吸附，并且记录纸12借助传动带21在子扫描方向上的转动而得以传送。
在这种情况下，形成在传送带21上的充电电压图案91的充电宽度L是按照如下方式控制的。首先，还是如图6所示，根据检测传送辊27的转动量的编码器34的输出，获得(计算)传送带21的传送(运动)量。然后，通过由主控制部分73对驱动传送辊27的子扫描电机31进行控制，来控制传送带21的运动量。同时，对高压电路(高压源)83(向充电辊26(充电设备)供应高电压，以对传送带21充电)的输出加以控制，以在正电压(加号)和负电压(减号)之间进行切换。
这样，记录纸12由已经带上了交替的正负电荷的传送带21进行传送并且停止在记录位置上，然后，通过在按照图像信号移动承载架3的同时操作记录头4，朝向记录纸12喷射墨滴，实现一行的记录。然后，当一行的记录完成时，对传送带21进行驱动，以便移动记录纸12预定距离，并且，此后进行下一行的记录。在接受到记录终止信号或表示记录纸12的后缘达到了记录区域的信号时，记录操作结束，并且将记录纸12退出到出纸托架42上。
应当注意，用于恢复记录头4的喷射故障的恢复装置位于承载架3的运动方向的一侧上的记录区域之外的位置上。在待机期间，承载架3移动到靠近恢复装置那一侧，以通过由加盖装置(capping means)盖住记录头4来将记录头4保持在潮湿状态下，这防止墨水干结造成的喷射故障。而且，在记录期间有可能会喷出与记录无关的墨滴，以保持所有墨水的粘度，从而保持稳定的喷射性质。
而且，当墨水喷射出现故障时，将记录头4的喷嘴密封，以借助抽吸装置通过管子将气泡与墨水一起吸出。从而，通过清洁构件清除粘在喷嘴表面上的墨水、灰尘等，并且进行用于恢复喷射故障的操作。
现在将参照图8及之后的图对由喷墨记录设备形成的充电电压图案的控制进行介绍。参照图8，主控制部分73检索由片材类型指定构件35或主机端上的打印机驱动程序给出的纸张类型信息。该信息是关于要传送的记录片材的片材类型的信息，是从片材类型指定构件35输入的，该片材类型指定部分充当用于向主控制部分73输入关于片材类型的信息的片材类型输入部分；或者该信息是从外部提供的，比如主机端上的打印机驱动程序。而且，主控制部分73从存储在ROM 75中的关于纸张类型与充电宽度之间的关系的表中检索与指定纸张类型相应的充电宽度信息。
然后，主控制部分73根据所检索的充电宽度信息和由编码器34检测到的传送辊21的转动量(传送带21的运动量)的信息，控制高压电路83的输出的ON/OFF和正/负切换，以切换施加给充电辊26的电压的极性。从而，形成在传送带21上的充电电压图案的充电宽度L得到了控制，使之等于与所传送的记录纸12的类型相应的间距。
由传送带21作用在记录纸上的吸附力受到传送带21上的充电区域的宽度的影响。就是说，受传送带21上的电荷影响的介质极化率取决于所传送的对象的表面电阻率而发生变化，这改变了由传送带产生的静电吸附力。从而，如果由于记录纸中的含水量或形成记录纸表面的材料的变化造成记录纸的表面电阻率发生变化，则对于交替充上了正负电荷的传送带而言，作用在记录纸上的吸附力会发生变化。
这里，由于记录纸的表面电阻率可以按照记录纸的类型或种类进行分类，因此可以通过依照记录纸的类型或种类调整(改变)充电宽度，以依照所要传送的记录纸的适当充电宽度对传送带进行充电。因此，可以由传送带产生稳定的吸附力，从而实现了高传送质量并且形成高质量的图像。
而且，由于记录纸的表面电阻率在环境条件(温度、湿度)发生变化的作用下会发生波动，可以设置用于检测环境条件的检测构件(温度传感器、湿度传感器)，以便能够根据所检测到的环境条件控制充电宽度，从而实现更加适当的吸附力。
这里，现在将对所要传送的记录纸是常规纸张的情况进行介绍。一般来说，常规纸张的表面电阻率是大约1×107Ω/□。在常规纸张的情况下，在记录纸12与传送带21接触的表面上感生出极性与传送带21上的电荷的极性相反的电荷。因此，在按照本发明的静电吸附方法中，除了上面提到的静电吸附力(麦克斯韦应力)之外，传送带21上的电荷与记录纸12上感生的电荷之间彼此静电吸引，这导致了将记录纸12向传送带21吸引的力。由介质电荷造成的吸附力大于麦克斯韦应力。
介质电荷的产生率依据记录纸的表面电阻率变化。如果表面电阻率很高(超过了1×1010Ω/□)，则介质电荷很小，记录纸的吸附取决于上面提到的麦克斯韦应力。
而且，取决于介质电荷的吸附力在充电宽度L等于或大于4mm并且等于或小于30mm的范围内倾向于随着充电宽度增加而增加。另一方面，取决于麦克斯韦应力的吸附力在有更多的正负电荷之间的切换点的时候，就是说，随着充电宽度减小，会变为有效。
这样，如果要传送的对象的表面电阻率等于或小于1×1010Ω/□，通过将充电宽度设置为等于或大于4mm并且等于或小于30mm，一般来说，能够以稳定的状态传送常规纸张。就是说，在传送常规纸张的时候，最好将充电宽度设置为等于或大于4mm并且等于或小于30mm的值。
另一方面，诸如OHP片材(下文中简称为“OHP”)之类的包含树脂的记录纸的表面电阻率是超过1×1010Ω/□的值，除非在记录纸与传送带21接触的接触面上涂覆用于控制电阻的溶剂。因此，将OHP吸附到传送带21上的情况下的吸附力小于具有1×107Ω/□的表面电阻率的记录纸的情况下的吸附力。
如果表面电阻率过高，传送带21上在正负电荷切换处的边缘部分内产生的取决于麦克斯韦应力的吸附力超越取决于介质极化的静电作用，而取得了支配地位。就是说，在正负电荷之间有更多切换点的时候，就是说，随着充电宽度减小，能够对所要传送的具有高表面电阻率的对象产生更大的吸附力。
这样，如果所要传送的对象的表面电阻率超过了1×1010Ω/□，可以通过将充电宽度设置在等于或大于2mm并且等于或小于8mm的范围内来实现稳定的传送。就是说，传送OHP时的充电宽度最好处于等于或大于2mm并且等于或小于8mm的范围内。应当注意，将充电宽度的下限设置为2mm的原因在于，如果小于2mm，电荷将会遭到抵消，这就与稍后提到的未充电状态一样了。
现在将对开始对传送带21进行充电操作的时刻与将记录纸12送入到传送带21上的时刻之间的关系进行介绍。在上述的喷墨记录设备中，所要送入的记录纸12是通过由进纸辊13将其从一堆记录纸中分离出来而进行传送的。这里，当连续打印记录纸或打印多张记录纸时，可能会遇到这样一种情况所要保持的记录纸12之一的前缘沿着传送的方向逐渐移动，并且该前缘可能位于传送带21附近。
而且，取决于成像设备的格局，记录纸堆放的位置与记录纸12与传送带21接触的位置之间的距离可能小于传送带21上的充电设备(充电辊)与记录纸12接触传送带21的位置之间的距离。
在这种情况下，不可能在传送带的面向记录纸前缘的前表面上形成电荷。
这样，在分离和送入记录纸12以便在记录纸12上进行打印之前，在不对进纸辊13进行驱动的情况下对传送带21进行驱动，并且将高压电路83的输出施加给充电设备(充电辊)26以便对传送带21进行充电。
如上所述，在传送带21上形成具有期望充电宽度的电荷之后，驱动进纸辊13，以便分离和送入记录纸12，并且在将记录纸12吸附在传送带21上的状态下，将记录纸12传送到记录头正下方的位置上，然后，开始进行打印。
从而，防止了在传送带与记录纸12相接触的区域内产生未充电区域，这样就实现了记录纸的稳定传送。
现在将对记录纸12的尺寸与传送带21的总长之间的关系进行说明。如果传送带21是在以恒定速度持续驱动的同时进行充电的，施加到充电辊26上的高压电路83的输出能够具有恒定频率。因此，高压电路83的规格能够得到简化。
这里，如果电荷预先在传送带21上形成并且记录纸12由所形成的电荷紧紧地传送，并且当传送带21的总长小于记录纸12的大小时，记录纸12在前缘端上粘附到传送带21上，但是记录纸在后缘端上是粘附在记录纸12自身上的。
在这种情况下，如果记录纸12一旦从传送带21上分离，传送带21上的电荷就会减弱。因此，在传送具有长于传送带21的总长的长度的记录纸12的情况下，作用在记录纸12后缘附近的吸附力非常小。
这样，在本实施方式中，当成像是在传送带21停止的时候由记录头4进行时，由充电辊26对传送带21进行的充电操作也停止，但是在移动传送带21换行所需的距离的时候，进行充电操作。从而，传送带上针对记录纸的电荷能够总是保持恒定，并且能够获得稳定的吸附力。
在换行期间(同时将传送带21移动期望的距离)进行充电操作的情况下，存在这样一种情况在某些成像设备中，会有多个换行量。例如，存在这样一种情况以大于喷嘴间距的像素密度形成图像。就是说，依照所要形成的图像的像素密度，可能有多个换行量。
另一方面，静电吸附传送方法的纸吸附力取决于正负电荷的充电电压图案的充电宽度(充电间距)而变化，并且还取决于记录纸的类型而变化，并且每种环境，具有最佳的充电宽度。
因此，如果在换行期间施加了同一极性的充电电压，就不可能实现最佳充电宽度。这样，如图9所示，如果传送带21的运动量(换行量)不是小于单独一次换行量的充电宽度的整数倍，高压电路(高压电源)的输出如图9-(a)那样在正负之间切换，同时对传送带21是按照图9-(b)所示那样加以驱动的(通过驱动子扫描电机31得以移动)。
然后，如果完成了换行，而没有以期望的充电宽度完成充电，那么剩下的未充电部分在后续换行期间以相同极性进行充电。因为，在图9的例子中，剩下的未充电部分在部分S1中进行了充电，并且部分S2中的未充电部分保持在相关的换行中，S2处剩下的未充电部分在后续换行中在部分S3中进行了充电。
如上所示，即使当在以恒定的宽度形成电荷的时候换行停止，也可以通过切换换行期间的充电的极性形成具有期望充电宽度的期望电荷。这样，能够获得稳定的吸附力，这样就得到了稳定的传送性质。
而且，如果设置成在换行期间对传送带21充电(在将传送带移动预定量的同时)，可以这样设置充电宽度使得传送带21针对图像形成期间的换行的运动量是充电宽度的整数倍。
这里，换行量是通过所要形成的图像的像素密度和记录头4的喷嘴间距及喷嘴数量来确定的。通常，在使用喷墨头的成像设备中，可以选择多种像素密度。如果将充电宽度设置为由成像设备提供的换行量的最大公约数的1/n，则总是能够在各次换行期间以充电宽度完成电荷的形成，如图10所示。采用这种方法，就没有必要进行如图9所示的非常短时间的充电操作了。
就是说，由于在参照图9解释的例子中，在换行期间进行了极性的切换，如果换行量不是充电宽度的整数倍，就要跨越两次换行进行极性相同的充电。于是，如图9所示，有可能施加时间非常短(由图中S4所示的部分)的充电电压，并且此时所充的电荷量可能不会满足所需的量。
就是说，按照这样的极短时间的充电操作，通过充电辊26可能不会在传送带21上形成期望的充电电位，即使将高压电路83的输出提升到期望的电压也是如此。因此，充电电位可能低于期望的电平，并且充电操作可能会在所要充电的部分的电位还没有充分升高之前就已经结束了。
另一方面，如果充电宽度设置成使得换行量是充电宽度的整数倍，如图1O所示，则不会跨越两次换行施加相同极性的充电，并且是每次都是以期望的电荷宽度对充电区域进行充电的。这样，传送带上的电荷量可以到达期望的量，这样就实现了电位电平的稳定性。
现在将参照图11对按照本发明的第二实施方式的作为成像设备使用的喷墨记录设备进行介绍。按照这种实施方式，设置了用于清除传送带21上的残余电荷的放电装置，比如放电刷。应当注意，放电装置38是与喷墨记录设备的外壳等电连接的。
因此，当在传送带21上形成正负电荷的同时使传送带21运动的时候，由放电装置38清除记录纸分离之后的电荷。从而，当通过充电辊26对传送带21进行充电的时候，没有形成在传送带上的电荷，这样就稳定了充电并且提高了传送带21的耐用性。
就是说，如果在传送带21的整个表面上交替形成正负电荷(充电电压图案)，则在传送带21与记录纸12接触的区域内，传送带21表面的电位会在记录纸12进行分离的时候降低。
不过，在不与记录纸12接触的区域内，由于该区域位于相邻的记录纸12之间，电荷会剩余在传送带21的表面上。如果在这样的区域内形成极性与剩余电荷的极性相反的电荷，就会有两倍于所施加的电压的电位差。
一般来说，电荷对传送带表面的侵袭会对绝缘层造成小的破坏。如果如上所述所施加的电荷具有两倍于正常施加的电压的电位差，侵袭的幅度会增大，可能会造成对传送带21的耐久性造成不利的影响。这样，通过设置放电装置38，以便建立在进行充电操作的时候没有电荷形成在传送带21上的状态，就不必施加具有大约两倍于正常施加的电压的电位差的电荷了，从而提高了传送带21的耐久性。
不过，在传送记录纸12的时候，会有这样一种情况如上面所述，不希望在传送带与记录纸12的特定部分相应的位置上形成电荷。在这样的情况下，可以进行这样的控制通过使用具有放电装置的放电机构，仅在传送带的特定部分上形成电荷。
现在将参照图12对喷墨记录设备中在传送记录纸时对充电区域的控制进行介绍，其中记录纸是具有高表面电阻率(超过1×1012Ω/□)的高电阻对象。在这种情况下，检测所传送的记录纸的前缘部分LE，并且仅对与前缘部分(等于或小于50mm)相应的部分和与后缘部分TE(等于或小于100mm)相应的部分进行充电，从而在它们之间形成未充电区域93。
采用这种设备，由于设置了用于清除传送带21上的电荷的放电装置38，因此不会再在传送带21上的未充电区域93中形成电荷。
因此，当为高电阻对象的记录纸12由传送带进行传输时，记录纸的前缘部分LE和后缘部分TE静电吸附在传送带21上。在很多情况下，记录纸12(为所要传送的高电阻对象)包含树脂，并且通过墨水形成图像不会破坏记录纸12的平衡。这样，没有什么必要将记录纸12静电吸附在传送带21上。将前缘部分LE静电吸附在传送带21上，是因为必须在记录纸的位置很好保持的状态下形成图像。除了上述的原因之外，将后缘部分静电吸附在传送带21上，是因为需要在图像记录之后将记录纸稳妥地退出到出纸托架42中。
如上所述，在传送记录纸(为所要传送的高电阻对象)的时候，只有前缘部分LE和后缘部分TE由传送带静电吸附。于是，在记录纸从传送带上分离的时候，也可能会在记录纸的前缘和后缘部分的表面上产生由于脱离放电造成的电荷。不过，由于脱离放电造成的带电区域，这样的在前缘部分和后缘部分上带有电荷的记录纸能够不用静电附着就与之前从该设备中退出的高电阻对象叠摞在一起。
就是说，当具有高表面电阻率(1×1012Ω/□)的记录纸是通过静电吸附到传送带上而得以传送的时，在记录纸从传送带上分离时，由于记录纸表面上的电荷不会轻易移动，因此在记录纸表面上的电荷与传送带上的电荷之间产生了脱离放电。如果发生了这样的脱离放电，记录纸与传送带21接触的部分就带电了。结果，当记录纸脱离并退出到出纸托架上时，所退出的记录纸可以静电吸附在之前退出的记录纸上，并且储存在出纸托架上，这可能会造成不良影响，比如造成储存在出纸托架中的记录纸跳出，或者对正在传送中的记录纸造成传送阻力。
于是，在传送记录纸(为高电阻对象)的时候，传送带与前缘和后缘部分对应的部分要这样进行充电使得只有记录纸的前缘和后缘部分LE和TE吸附到传送带上。就是说，不对除了前缘和后缘部分之外的部分充电，从而将由脱离放电产生的充电区域减小到不会在传送中造成问题的程度。从而，防止了所退出的记录纸和之前退出到出纸托架上的记录纸之间的静电吸附，从而提高了可堆放性和传送特性。
而且，通过将传送带上形成的充电电压图案的充电宽度设置为等于或小于2mm，可以建立这样一个条件在传送带上没有电荷形成。虽然能够通过下一次相反极性的充电将传送带上形成的电荷消除，这一充电也起到对带有残余电荷的传送带进行放电的作用。
虽然上面提到的如图12所示的充电控制是在传送高电阻对象的时候进行的，取决于放电装置的影响，有可能在未充电区域93中存在一定程度的残留电荷。在这种情况下，如果将间距为2mm或更小的高频电压施加到传送带上，就能够强制对传送带放电，以致在不使用放电装置的情况下，形成不带电区域。
就是说，如图12所示，就充电控制操作而言，传送带21与记录纸12的前缘部分LE相应的充电区域是以正常充电宽度加以充电的。这样，通过依照离开记录纸的前缘的距离控制充电宽度，可以仅在记录纸的期望部分上形成充电电压图案。
虽然在上述实施方式中，将本发明应用在串行型(往复型)的喷墨记录设备中，其中使承载架进行扫描，但是本发明也可以应用于具有线型头的线型喷墨记录设备。
而且，除了喷墨打印机外，按照本发明的成像设备还可以应用于传真设备、复印设备和打印/传真/复印/复印组合机器。而且，本发明可以应用于喷射除了墨水之外的其它液体的设备，比如，喷射抗蚀剂或医药领域中的DNA样本的设备。
本发明并不局限于具体公开的实施方式，可以进行改变和修改，而不会超出本发明的范围。
权利要求
1.一种片材传送设备，用于通过在传送带的表面上施加电荷而将片材吸附在环形的传送带上，借此来传送片材，该片材传送设备包括充电器，该充电器按照带状交替电压图案对所述传送带的表面进行充电；和控制部分，该控制部分控制交替电压图案在片材传送方向上的充电宽度。
2.如权利要求1所述的片材传送设备，其中所述控制部分按照所述片材的类型控制充电宽度。
3.如权利要求2所述的片材传送设备，还包括片材类型输入部分，该部分将关于所述片材的类型的信息输入给所述控制部分。
4.如权利要求2所述的片材传送设备，其中关于所述片材的类型的信息是从外部给出。
5.如权利要求2所述的片材传送设备，其中所述控制部分这样控制充电宽度使得片材包含树脂时充电宽度小于片材不包含树脂时的充电宽度。
6.如权利要求2所述的片材传送设备，其中所述控制部分这样控制充电宽度当片材的表面电阻率等于或小于1×1010Ω/□时，将充电宽度设置为基本上等于或大于4mm并且等于或小于30mm，而当片材的表面电阻率大于1×1010Ω/□时，将充电宽度设置为基本上等于或大于2mm并且基本上等于或小于8mm。
7.如权利要求1所述的片材传送设备，其中所述传送带具有双层结构，包括作为正面层的绝缘层和作为反面层的中间电阻层。
8.如权利要求7所述的片材传送设备，其中所述绝缘层的表面电阻率基本上等于或大于1×1010Ω/□，并且所述中间电阻层的表面电阻率基本上等于或小于1×108Ω/□。
9.如权利要求7所述的片材传送设备，其中所述绝缘层的厚度基本上等于或小于60μm，并且所述反面层的厚度基本上等于或大于40μm。
10.如权利要求7所述的片材传送设备，其中与所述传送带接合的辊的体电阻率基本上等于或小于1×1010Ω·cm。
11.如权利要求1所述的片材传送设备，还包括放电器，该放电器清除或削弱所述传送带表面上的电荷，其中所述放电器位于所述传送带的正面一侧上，并且处于所述片材与所述传送带接触的区域之外的位置上。
12.如权利要求1所述的片材传送设备，其中所述控制部分在所述片材的表面电阻率基本上等于或大于1×1012Ω/□的时候控制所述传送带的充电区域，使得所述片材的前缘部分和后缘部分至少之一吸附在所述传送带上，前缘部分为从所述片材的前缘到基本上等于或小于距离该前缘50mm的位置的范围，后缘部分为从所述片材的后缘到基本上等于或小于距离该后缘100mm的位置的范围。
13.如权利要求1所述的片材传送设备，其中所述控制部分这样控制充电宽度使得该充电宽度依照距所述片材的前缘的距离而变化。
14.一种成像设备，用于在由片材传送设备传送的片材上形成图像，该片材传送设备通过将电荷施加到传送带的表面上来将片材吸附到环形的传送带上，借此传送片材，该片材传送设备包括充电器，该充电器按照带状交替电压图案对所述传送带的表面进行充电；和控制部分，该控制部分控制交替电压图案在片材传送方向上的充电宽度。
15.如权利要求14所述的成像设备，其中所述传送带是在将所述片材送入到所述传送带上之前进行充电的。
16.如权利要求14所述的成像设备，其中对所述传送带进行的充电操作在将图像形成在所述片材上的同时停止，并且当所述片材被传送特定的距离时候在所述传送带上进行该充电操作。
17.如权利要求16所述的成像设备，其中在所述片材被传送特定的距离的时候，所述电压图案中的电荷的极性依照所述传送带的运动量变化。
18.如权利要求16所述的成像设备，其中当所述片材被传送特定的距离时，所述电压图案的充电宽度是所述传送带的运动量的整数倍。
19.一种成像设备，用于在由片材传送设备传送的片材上形成图像，该片材传送设备通过将电荷施加到传送带的表面上来将片材吸附到环形的传送带上，借此传送片材，该片材传送设备包括充电器，该充电器按照带状交替电压图案对所述传送带的表面进行充电；存储部分，该存储部分存储所述片材的类型与要形成在传送带上的交替电压图案的充电宽度之间的关系；控制部分，该控制部分基于所述存储在所述存储部分中的关系，依照所述片材的类型，控制交替电压图案在片材传送方向上的充电宽度。
20.一种通过将电荷施加到传送带的表面上来将片材吸附到环形的传送带上从而借此传送片材的方法，包括以带状交替电压图案对所述传送带的表面进行充电；基于所述片材的类型与要形成在传送带上的交替电压图案的充电宽度之间的关系，依照所述片材的类型，控制交替电压图案在片材传送方向上的充电宽度。
全文摘要
一种片材传送设备，能够以稳定的状态传送记录纸(12)，而不管记录纸(12)的材料种类如何。该片材传送设备通过在传送带(21)的表面上施加电荷而将记录纸(12)吸附在环形的传送带(21)上，借此来传送记录纸(12)。充电器(26，83)按照带状交替电压图案(91)对传送带(21)的表面进行充电。控制部分(73)控制交替电压图案(91)在记录纸(12)传送方向上的充电宽度(L)。
文档编号B41J11/48GK1741946SQ2004800029
公开日2006年3月1日 申请日期2004年1月23日 优先权日2003年1月28日
发明者牧恒雄 申请人:株式会社理光