列印設備和列印方法

2023-10-10 10:02:14 2

專利名稱：列印設備和列印方法
技術領域：
本發明涉及列印設備和列印方法。
背景技術：
在噴墨列印設備中，通過壓電元件的變形所產生的壓力或氣泡所產生的壓力作用從噴嘴噴射墨水，由此在列印紙的所需位置上形成墨點，從而字母、圖表等被列印在列印紙上。
同時，為了提高列印圖像的解析度，最近通過減小在一次噴射操作中噴嘴噴射的墨滴量來形成更精細的墨點。
只要墨水量是通過這種方式減少的，墨水的噴射就容易受列印設備元件之間的摩擦所產生的靜電的影響。因此，提供靜電消除單元的方法被提出了。
在這種情況下，當墨水量被減小時，墨滴有時候在飛向列印紙的途中失速，因此產生了空氣中漂浮的微墨滴。
在列印紙在這種微墨滴存在的條件下負荷了靜電的情況下，這種微墨滴被列印紙吸去，在不需要的部分上形成墨點，因此在一些情況下，汙跡在圖像上產生了。
此外，近年來具有在列印紙所有區域上列印圖像的功能，也就是所謂的「無邊框列印」功能的列印設備被提供了。在這種列印設備中，通過將待列印圖像的尺寸設置得略大於列印紙的尺寸，能夠防止空白產生。
在這種方式中圖像的尺寸被設置得稍微大於列印紙尺寸的情況下，朝向超過列印紙尺寸的位置噴射的墨滴，飛向位於列印紙後面的墨水吸收材料上，然後在那裡被吸收。
然而，當到墨水吸收材料的距離長於到列印紙的距離時，墨滴失速的可能性將增大。結果，存在列印紙的汙跡易於發生的這種問題。
此外，在無邊框列印中，為了防止墨水分布的疏漏發生在列印紙上端部、從而有關部分仍保持白色的情況發生，有時候在列印開始前、紙被供給後，在列印紙上端部上用預定顏色的墨水進行列印，也就是所謂的「多餘列印(waste printing)」。
在這種多餘列印中，墨水被噴射在列印紙的上端部上，以畫出細線條紋。因此，這種與除了有關「線」的部分對應的噴嘴噴出的墨水變成了上述的微墨滴，以及例如這些墨滴粘在列印紙背面從而弄髒了列印紙的問題發生了。
此外，由於列印紙供給機構的精度問題，除了多餘列印外，墨滴被噴向特定區域而不是噴向列印紙的情況發生了。
在這種情況下，這種列印紙的汙跡被形成的問題也是存在的，如上述情況。
本發明想要克服的問題如上所述，本發明的目的是提供一種列印設備和列印方法，能夠防止列印紙背面被微墨滴弄髒。

發明內容
1.一種通過從噴嘴噴射墨滴而在列印紙張的所需部分中形成墨點的列印設備，包括靜電消除機構，所述靜電消除機構通過導電元件消除列印紙上所產生的靜電，所述導電元件設置在列印紙經過的路徑上且在墨滴從噴嘴噴到其上的位置中或者該位置的上遊側。
根據這種結構，利用列印紙上所產生的靜電的影響，能防止從噴嘴中噴出的墨滴被吸收到不需要的位置中，還能防止列印紙被微墨滴弄髒。
2.所述列印設備還包括接地單元，它把導電元件接地。
根據這種結構，產生的靜電被驅動流向地面，靜電必定被消除。
此外，列印設備的底盤被選作接地物體。
3.所述列印設備，其中導電部分被形成在送紙輥中。
4.所述列印設備，其中導電部分被形成在空轉輥中，所述空轉輥用壓力將列印紙壓在送紙輥上。
根據上述3或4的結構，送紙輥和列印紙之間的摩擦所產生的靜電能夠被容易地消除。
5.所述列印設備還包括接地元件，用於將構成導電部分的送紙輥或構成導電部分的空轉輥接地。
根據這種結構，產生的靜電被驅動流向地面，靜電必定被消除。
此外，列印設備的底盤被選作構成導電部分的送紙輥或空轉輥的接地物體。
6.所述列印設備，其中送紙輥或空轉輥通過在導電棒狀元件表面塗覆預定絕緣塗層而形成，導電部分是通過剝離送紙輥或空轉輥上的一部分塗層而被形成的，並且送紙輥或空轉輥的棒狀元件被連接紙列印設備。
因為塗層以此方式被塗覆，因此送紙輥和列印紙之間的摩擦能被提高以更有效地執行紙的送給，而且靜電還能通過塗層被剝離的部分被消除。
7.所述列印設備，其中送紙輥上的塗層剝離部分在至少兩個位置上形成，並且空轉輥被設置以利用剝離部分推動列印紙張。
在這種方式中，因為送紙輥上的塗層剝離部分被分成多個區域，所以送紙輥和列印紙之間的摩擦力在送紙輥的縱向方向上是均勻的，並且通過塗層被剝離的部分靜電更可靠地被消除。
8.所述列印設備，其中導電元件是設置在列印紙經過的路徑上且在墨滴從噴嘴噴到其上的位置中或者該位置的上遊側，並且所述導電元件被連接至與送紙構件不同的底盤。
根據這種結構，靜電消除機構可被設置在除送紙單元之外的部分，因此列印設備的設計餘地被提高了。
9.所述列印設備，其中導電元件是具有尖端的導電元件，並且其中尖端被安排指向列印紙張。
根據這種結構，因為表面被製成尖端形狀，所以電暈放電通過尖端效應從導電元件的尖端產生。因此，與列印紙上的負荷電荷的極性相反的電荷被放射出來，從而電荷能夠被消除(抵銷)。
10.所述列印設備，其中多個凸出部分被形成在列印紙經過的路徑上且在與列印紙接觸的接觸表面上，以減少接觸面積。
根據這種結構，因為在列印紙經過的路徑上與列印紙接觸的接觸區域被減少，所以產生的靜電能更多地被減少。
11.所述列印設備，其中構成列印紙經過的路徑的元件的材料是通過選取在帶電順序表中接近列印紙材料的材料來構成的。
在這種方式下，因為在帶電順序表中列印紙材料附近的材料被選作構成列印紙經過的路徑的元件的材料，所以產生的靜電能進一步被減少。
12.所述列印設備，其中構成列印紙經過的路徑的元件的表面被塗覆帶電順序表中列印紙材料附近的材料或表面活性劑。
在這種方式下，因為構成列印紙經過的路徑的元件的表面被塗覆帶電順序表中列印紙材料附近的材料或表面活性劑，所以產生的靜電能進一步被減少。
13.一種通過從噴嘴噴射墨滴而在列印紙張的所需位置中形成墨點的列印設備，包括靜電消除機構，所述靜電消除機構通過導電元件消除列印紙上所產生的靜電，所述導電元件設置在列印紙經過的路徑上且在墨滴從噴嘴噴到其上的位置中或者在該位置的上遊側；以及列印單元，用於從噴嘴噴射墨滴至列印紙張尺寸之外的區域。
這種機構在能從噴嘴噴射墨滴至列印紙張尺寸之外的區域的列印模式(也就是無邊框列印模式)之下尤其有效。
這種列印單元包括從噴嘴噴射墨滴至尺寸相同區域(沒有超出列印尺寸之外的區域)的元件。
14.所述列印設備，其中用來吸收噴向列印紙張外側的墨滴的墨水吸收元件被設置在壓板上。
在這種情況下，因為從噴嘴噴向列印紙張尺寸之外的墨滴能被墨水吸收元件吸收，所以列印紙上不需要部分的汙跡可被防止。
此外，在沒有噴射墨滴至尺寸之外區域的功能的列印設備中，由於列印紙供給部分或類似部分中的誤差，當墨滴被噴向作為列印紙基本位置的位置時，這種墨水吸收元件可被用來吸收墨滴。
15.一種通過從噴嘴噴射墨滴而在列印紙張的所需部分中形成墨點的列印方法，包括傳輸列印紙張至噴嘴位置的步驟；消除列印紙張到達噴嘴位置之前在列印紙張上所產生的靜電的步驟；和靜電被消除後，從噴嘴噴射墨滴進行列印的步驟。
根據這種列印方法，因為墨滴在被帶電荷從列印紙上被消除後從噴嘴中噴射，所以能防止噴向列印紙的墨滴被吸收到不需要的位置，還能防止列印紙被微墨滴弄髒。
16.所述列印方法，其中列印步驟採取從噴嘴噴射墨滴至列印紙張尺寸之外的區域的列印模式。
根據這種列印方法，墨滴在被帶電荷從列印紙上被消除後從噴嘴中噴射。因此，在無邊框列印的情況下，這種方法尤其有效，因為能防止噴向列印紙的墨滴被吸收到不需要的位置，還能防止列印紙被微墨滴弄髒。
17.所述列印方法，其中靜電消除步驟通過形成在送紙輥部分的靜電消除部分來執行。
18.所述列印方法，其中靜電消除步驟通過由導電元件形成的靜電消除部分來執行，所述導電元件上設有多個凸出部分，所述多個凸出部分設置在列印紙經過的路徑上且在噴嘴位置的緊前方。


圖1是顯示本發明第一個實施例所述的列印設備的結構示意圖。
圖2是顯示圖1中第一個實施例所述的列印設備的截面形狀的外形示意圖。
圖3是安裝在圖1顯示的第一個實施例所述的列印設備中的送紙輥的細部結構示意圖。
圖4是顯示了設置在圖1顯示的列印設備的列印頭上的噴嘴排列的示意圖。
圖5是示出在供給方向上，圖1所示的列印設備的截面形狀輪廓的示意圖，其中列印頭和壓板之間的關係被示出。
圖6是圖1所示列印設備中列印紙上的圖像和列印紙之間關係的示意圖。
圖7是顯示在主掃描方向上圖1所示列印設備的截面形狀輪廓的示意圖，其中列印頭和壓板之間的關係被顯示。
圖8是圖1所示第一個實施例所述的列印設備中列印紙中產生的靜電的電荷量和列印紙汙跡，與現有技術中列印設備中列印紙產生的靜電的電荷量和列印紙汙跡的對比圖。
圖9是在圖1所示第一個實施例所述的列印設備中，用來測量列印紙中所產生的靜電的電荷量的實例的結構示意圖。
圖10是圖9所示實施例中的探針設置狀態的示意圖。
圖11是圖9所示表面靜電計實例的結構示意圖。
圖12是顯示本發明第二個實施例所述的列印設備的結構示意圖。
圖13是顯示圖12所示第二個實施例所述的列印設備的截面形狀的外形示意圖。
圖14是圖12和圖13所示第二個實施例所述的列印設備中列印紙中所產生的靜電的電荷量和列印紙汙跡，與現有技術中列印設備中列印紙中所產生的靜電的電荷量和列印紙汙跡的對比圖。
圖15是顯示了不同類型的防止帶電和帶電電壓的防範措施之間的關係，其中當多張紙供給和單張紙供給分別是通過第一個和第二個實施例所述列印設備、以及沒有採用防範措施的列印設備來實現時，同時使用PP2紙和PM粗糙紙時，帶電電壓的各個情況被顯示出來。
圖16顯示了用來抑制靜電產生的結構的實例的示意圖。
圖17是當元件在一起摩擦時，指示帶電極性和帶電水平的帶電順序表的例子。
在圖中，參考標記65a是剝離區域(導電部分)，92為銅箔(導電元件)，95為導線(接地單元)，100為接地彈簧元件(接地部件)，120a為凸出部分(靜電產生預防機構)。
具體實施例方式
本發明的具體實施例將參考下述附圖進行描述。
圖1是顯示本發明第一個實施例所述的列印設備的結構示意圖。
如此圖所示，本發明的第一個實施例所述的列印設備包括紙進給電動機1、託架3、編碼器14、傳感器15、紙進給電動機63、送紙輥64、送紙輥65、空轉輥66、齒輪67a和67b、出紙輥68、壓花輥69、底盤86、齒輪87，以及接地彈簧元件100。
這裡，紙進給電動機1被固定在底盤86上，並響應未顯示的控制部分發出的控制信號而旋轉，以通過齒輪87、67a轉動送紙輥65，並且通過齒輪87、67b轉動出紙輥68。
託架3在未顯示的託架電動機的控制下，在與列印紙50進給的方向(進給方向)正交的方向(主掃描方向)上往復移動。墨水從設置於託架3下表面上的噴嘴中噴到列印紙50的所需位置上以形成墨點。
現在未顯示的墨盒被安裝在託架3中，並且存儲在墨盒中的墨水被引入到設置在託架3下表面上的噴嘴中。
編碼器14被用來檢測送紙輥65的旋轉角度，並向紙進給控制提供反饋。傳感器15通過檢測送紙輥64被旋轉時，列印紙50是否存在來檢測紙的缺失。
紙進給電機63響應未顯示的控制部分的控制而轉動送紙輥64，並一張一張地供給存儲在送紙盤中的列印紙50，以向列印設備內部輸送紙。
送紙輥64由紙進給電機63驅動，並一張一張地供給存儲在送紙盤中的列印紙50，以向列印設備內部輸送紙。
送紙輥65響應紙進給電動機1的旋轉在進給方向上傳送列印紙50。
空轉輥66緊靠送紙輥65利用壓力在這種方式下推送列印紙50即，列印紙50必定與送紙輥65的旋轉一起傳送。
齒輪67a傳遞安裝在紙進給電動機1上的齒輪87的迴轉力至送紙輥65。齒輪67a傳遞齒輪37a的迴轉力至出紙輥68。
出紙輥68響應紙進給電動機1的旋轉在進給方向上傳送列印紙50，然後在列印結束後送出列印紙50。
壓花輥69和出紙輥68保持它們之間的列印紙50，從而響應出紙鼓68的旋轉穩定地傳送這些列印紙50。
底盤86是由導電元件(例如，金屬或類似物)製成，以支撐紙進給電動機1，未顯示的控制部分和面板部分的接地端接到其上。
接地彈簧元件100的一端在導電狀態下被連接至構成送紙輥65的棒狀金屬元件，同時它的另一端被連接至底盤86以降低棒狀元件的電位至作為底盤86(接地)電位的地電平。
圖2是圖1中第一個實施例所述的列印設備在沿垂直於X方向(送紙輥65的軸向)的平面切開時，從X方向看的截面示意圖。
如此圖所示，壓板90架橋於出紙輥68和送紙輥65之間，具有支撐列印紙50的功能。
此外，用來與列印紙50接觸的凸出部分被設在壓板90的上部。
同時，吸收無邊框列印時噴出列印紙50外的墨滴的吸收元件91被設置在凸出部分的周圍。
此外，底盤86被設置在壓板90的左下側。
空轉輥66靠著送紙輥65被推動，以保持這些輥子之間的列印紙50，並在Z方向上輸送列印紙50。
相反，壓花輥69靠著出紙輥68被推動，以保持這些輥子之間的列印紙50，並在列印結束之後在Z方向上送出列印紙50。
圖3是送紙輥65的細部結構示意圖。
送紙輥65是通過在例如SUM22L或SUM24L製成的棒狀鋼元件表面上塗上塗層(例如含有氧化鋁的塗層)而被形成的，所述塗層被用來提高對抗列印紙50的摩擦力。
送紙輥65部分與列印紙50接觸的一段形成剝離區域65a，其中塗層65b被剝離。在列印紙50表面負荷的靜電通過這些區域被接地至底盤86。
在此實施例中，剝離區域65a用作導電部分。
接著，上述實施例的工作方式將在以下被描述。
當列印設備的未顯示的控制部分接到未顯示主機發來的列印指令時，它驅動紙進給電動機63以使送紙輥64旋轉，並僅供給送紙盤中存儲的一張列印紙50。
此時，由於傳感器15檢測列印紙50的上端部，所以未顯示的控制部分檢測出列印設備沒有缺紙運行，並繼續列印操作。
當列印紙50被輸送到達送紙輥65時，未顯示的控制部分驅動紙進給電動機1開始轉動送紙輥65和出紙輥68。在這種情況下，紙進給電動機1的旋轉可以與紙進給電動機63同時開動。
當送紙輥65旋轉時，空轉輥66相應轉動，並且送紙輥64供給的列印紙50被插在它們之間。此時，由於送紙輥65的剝離區域65a與列印紙50接觸或非常接近列印紙50，所以列印紙50表面負荷的靜電通過剝離區域65a被傳遞至送紙輥65內部的棒狀元件上。
由於棒狀元件接觸圖1顯示的接地彈簧元件100，因此靜電通過接地彈簧元件100從棒狀元件接地至底盤86。
接著，從送紙輥65中送出的列印紙50被送至壓板90的上部。
接著，未顯示的控制部分應用多餘列印至列印紙50的上端部(首先被吸住的部分)。
然後，多餘列印將在下文解釋。
圖4是顯示了列印頭12中噴嘴N的排列的說明性示意圖。
這些噴嘴的排列包括四套噴嘴陣列，每套噴射每一種顏色的墨水，例如黑色(K)、青色(C)、洋紅(M)或黃色(Y)。這樣，180個噴嘴分別被以預定的噴嘴間距k布置。
四套噴嘴陣列被沿主掃描方向布置。
在這種情況下，「噴嘴間距」是一個顯示多少光柵(也就是，多少像素)對應進給方向上列印頭12上布置的噴嘴之間的間距。
例如，布置在三個光柵間距的噴嘴之間的間距k是4。在這種情況下，「光柵」是在主掃描方向上布置的像素列(column)。
如圖5所示，列印頭12被設置在與壓板90相對的位置。
壓板90被設置在送紙輥65和出紙輥68之間，並保持由送紙輥65/空轉輥66和出紙輥68/壓花輥69輸送的列印紙50，以保持列印紙50和列印頭12之間的距離恆定。
此外，用來吸收墨水的墨水吸收材料91被設置在壓板90的上部分。
在圖5中，數字1至10表示噴嘴號。如上所述，實際上大約180個噴嘴被提供，但在下文中為了簡化說明的目的，噴嘴的數量被假定為10個。
此外，在下文中，每個噴嘴通過附加「#」至噴嘴號的方式表示。
圖4中虛線指示的範圍Ru對應進給方向的上遊側(列印紙50的上端部先到達的一側)列印頭12上的噴嘴N的預定範圍。
如圖5顯示，在與列印頭12相對的壓板90中，上遊側凹入部分90a存在於對應範圍Ru的區域。
也就是，各種顏色噴嘴列#7至#10被設在面對上遊側凹入部分90a的位置。
一套各種顏色噴嘴列被表示為噴嘴組Nu。
類似地，圖4中虛線指示的範圍R1對應進給方向的下遊側(列印紙50的上端部後到達的一側)列印頭12上的噴嘴N的預定範圍。
如圖5所示，在與列印頭12相對的壓板90中，下遊側凹入部分90b存在於對應範圍R1的區域。
也就是，各種顏色噴嘴列#1至#4被設在面對下遊側凹入部分90b的位置。
一套各種顏色噴嘴列被表示為噴嘴組N1。
通過這種方式，在無邊框列印的情況下，為了防止空白區域被形成在列印紙50的端部，圖像數據320被列印以從列印紙50中凸出，如圖6所不。
也就是，空白區域的產生通過應用多餘列印至上部、下部、左部和右部而被防止了。
以此方式，「在列印紙50範圍外排放墨水」被稱為多餘列印。
這裡，如圖5所示，墨滴lp對應從列印紙50上端部凸出的凸出部分321的一部分未達到列印紙50，並成為微墨滴。然而，由於列印紙50上的靜電被消除了，所以微墨滴能被防止粘在列印紙50的背面，或類似情況。
然後，如圖7所示，未顯示的控制部分通過控制未顯示的託架電動機使得託架3在主掃描方向上往復移動，並使得所需彩色墨滴朝所需位置噴射形成墨點，還通過驅動送紙輥65使得列印紙50在進給方向上移動。
此時，如上所述，通過送紙輥65輸送出到壓板90的列印紙50被帶入靜電被消除的狀態。因此，如圖7所示，即使在無邊框列印過程中墨水被噴射未達到列印紙50的右、左區域，微墨滴也會被吸收在列印紙50的不需要的區域，因此它能防止弄髒紙的前面和背面。
接著，當列印結束時，列印紙50被出紙輥68輸出，於是列印操作被完成了。
圖8顯示了由具有剝離區域65a的送紙輥65輸送的列印紙50上電荷電位和墨水汙跡的測量結果的示意圖。
在這個圖表中，「PP2紙」是光印光面紙，「PM粗糙紙」是沒有打光的普通紙。
此外，「現有技術」顯示了當沒有剝離區域的送紙輥被使用時，電荷電位和墨水汙跡的情況，「在兩個位置處的剝離」顯示了當如圖3所示在兩個位置處具有剝離區域的送紙輥65被使用時，電荷電位和墨水汙跡的情況。
同時，「在一個位置處的剝離」顯示了當在一個位置處具有剝離區域的送紙輥被使用時，電荷電位和墨水汙跡的情況。
此外，「○」表示在列印紙50上沒有墨水汙跡產生，「△」表示墨水汙跡的產生是在容許範圍內的，「×」表示墨水汙跡的產生達到NG(不好)的水平。
如此圖所示，在PP2紙和PM紙兩種紙上，當具有剝離區域的送紙輥被使用時電荷電位遠低於採用現有技術的電位。
此外，在兩個位置處設有剝離區域的情況下的電荷電位要低於在一個位置處設有剝離區域的情況。
在PP2紙中，墨水汙跡在現有技術中和在一個位置剝離中被標記為「被墨水弄髒」(×)，但是在兩個位置剝離中墨水汙跡被改進至「沒被墨水弄髒」(○)。
在PM粗糙紙中，墨水汙跡在現有技術中被標記為「被墨水弄髒」(×)，但是在一個位置剝離中改進為「允許範圍內」(△)，而在兩個位置剝離中墨水汙跡被改進為「沒被墨水弄髒」(○)。
圖9是顯示圖8中用來測電荷電位的結構示意圖。
在此圖中，印表機10通過電纜15被連接至表面靜電計20。
這裡，表面靜電機20是基於表面靜電計和測量物體之間產生的靜電式電容的變化，來測量列印紙50表面負荷的靜電的電位，以及測量測量物體表面負荷的靜電的電位的設備，見下文。
電纜15連接安裝在印表機10中的探針(下文描述)和表面靜電計20，以從探針傳遞電信號至表面靜電計20。
圖10是顯示構成表面靜電計20一部分的探針94的設置狀態的示意圖。
如此圖所示，探針94被設置在接近列印紙50的被列印面的背面的位置中，並且在處於託架3的列印頭拖動的掃描路徑附近。探針94測量列印紙50背面上負荷的靜電的電位，然後通過電纜15向表面靜電計20提供測量結果。
在這種情況下，探針94能通過安裝快換帶(magic tape)的一面至探針的側表面、接著安裝另一面至壓板90的內側(見圖3)、然後使這些快換帶相互接合的方式被緊固。
此外，探針94能通過在壓板90的內部提供閉鎖構件，然後使探針94和這個閉鎖構件接合的方式被緊固，或探針通過螺釘緊固。
圖11是顯示表面靜電計20和探針94的實例的細部結構示意圖。
如圖11所示，表面靜電計20是由振蕩電路21、同步檢測電路22、放大電路23、積分電路24、高壓發生電路25和匹配電路26組成的。
這裡，振蕩電路21以預定頻率振蕩產生交替信號以振動後文描述的音叉31，並向音叉31和同步檢測電路22提供交替信號。
同步檢測電路22基于振蕩電路21傳來的交替信號，同步檢測由放大電路23放大的從探針94傳來的信號(檢測信號)。
放大電路23以預定的增益放大設在探針94中的前置放大器33輸出的檢測信號並將其輸出。
積分電路24積分從同步檢測電路22輸出的輸出信號，然後向高壓發生電路25輸出所得結果。
高壓發生電路25響應積分電路24的輸出產生高電壓，並輸出它。
匹配電路26是控制高壓發生電路25的輸出阻抗至預定值的電路。
同時，探針94是由音叉31、傳感器電極32、前置放大器33和檢測窗34組成的。
目前，音叉31是由振蕩電路21提供的交替信號激勵，並以預定頻率振蕩。
傳感器電極32被安裝在音叉31的一個振動部分上，並響應音叉31的振動在圖11中的垂直方向上振動。
前置放大器33以預定增益放大由傳感器電極32檢測到的微小振動電壓，並輸出它。
也就是，前置放大器33起到了阻抗變換器的作用。
檢測窗34是用來露出傳感器電極32的窗口。作為測量目標的列印紙50上負荷的靜電的電位通過這個檢測窗34被測量。
在這種情況下，測量目標在本例中是列印紙50。此外，應用在測量目標上的偏置電壓40是響應靜電式電容C的變化而產生電壓的被施加電壓。
接著，通過上述表面靜電計20測量靜電電壓的操作將在下文被解釋。
當印表機10的未顯示的控制部分從未顯示的主機接收到列印指令時，或當印表機10的操作面板上的預定按鈕被啟動時，該控制部分通過驅動紙進給電動機63而轉動送紙輥64，並僅供給存儲在送紙盤中的一張列印紙50。
這時，由於傳感器16檢測列印紙50的頂端部，因此未示出的控制部分認識到列印裝置不缺紙張，並且繼續紙進給操作。
當列印紙50被輸送到達送紙輥65時，未顯示的控制部分驅動紙進給電動機1以啟動送紙輥65和出紙輥68的旋轉。
在此情況下，紙進給電動機1的旋轉可與紙進給電動機63同時被啟動。
當送紙輥65旋轉時，空轉輥66相應地轉動，被送紙輥64進給的列印紙50被插入其間。
列印紙50接受送紙輥65和空轉輥66的驅動力，被送至壓板90的上部。
同時，列印紙50被夾在中間，並由送紙輥65和空轉輥66輸送。當列印紙50從送紙輥65和空轉輥66被剝離時，因剝離引起的靜電產生了。
此外，用於引導列印紙50的多個元件存在於沿列印紙50被輸送至壓板90的路徑上。因此，靜電也由這些元件和列印紙50之間的摩擦而產生。
並且，在列印紙50進給到壓板90的整個路徑上存在多個用於引導列印紙50的元件。這樣，通過這些元件與列印紙50之間的摩擦產生靜電。
換句話說，通過送紙輥65和空轉輥65的驅動力被送至壓板90上部的列印紙50被定位在探針94的檢測窗34上方。
此時，探針94的音叉31根據振蕩電路21提供的交替信號以預定頻率振動。
結果，安裝在音叉31振動部分的傳感器電極32也響應音叉31的振動在圖11的垂直方向上振動。
靜電式電容C在傳感器電極32和作為測量目標的列印紙50之間，根據傳感器電極32和列印紙50之間的距離d而被形成。因為距離d是隨音叉31的振動變化的，所以靜電式電容C也隨振動而變化。
這裡，因為偏置電壓40被施加在傳感器電極32和作為測量目標的列印紙50上，所以與靜電式電容C對應的振蕩電壓(對表面電位應用AM(振幅調製)獲得的電壓)被施加在傳感器電極32上。
前置放大器33放大振動電壓(阻抗變換)，然後通過電纜15向放大電路23提供所得電壓。
放大電路23放大前置放大器33提供的振蕩電壓，然後向同步檢測電路22提供生成電壓。
同步檢測電路22基于振蕩電路21傳來的交替信號，同步檢測由放大電路23輸出振動電壓，並提取例如上邊帶(USB)和下邊帶(LSB)的混和波形，並輸出它。
積分電路24積分作為同步檢測電路22輸出信號的例如USB和LSB的混和波形的正壓成分，並輸出它。
高壓發生電路25根據積分電路24的輸出信號產生高電壓，並輸出它。因為高壓發生電路25的輸出被接地至探針94的外殼，所以探針94本身的電位根據高壓發生電路25逐漸地增加。
然後，當列印紙50的表面電位等於探針94的電位時，靜電式電容C被消除了。因此，傳感器電極32的輸出變成「0」，從而積分電路24的輸出也變為「0」，最終高壓發生電路25的電位的增長被停止。
此時與高壓發生電路25的輸出電壓對應的預定電壓被數位化顯示在例如表面靜電計20的顯示部分，作為檢測結果，也就是，列印紙50的表面電位。
此時，匹配電路26控制分配高壓發生電路25的電壓，減少低於預定值的輸出阻抗。這樣，根據探針94和列印紙50之間距離的長度，可以防止大誤差在測量值中產生。
然後，當列印紙50在壓板90上被移動，並且它的頂端到達託架3的噴嘴正下方位置時，多餘列印在整體列印被執行的情況下被執行，然後預定顏色的墨水被列印在列印紙50的上端部。
結果，線條紋被列印在列印紙50的上端部。
當多餘列印被完成時，圖像數據接著被提供，所需圖像被列印在列印紙50上。在多餘列印和圖像數據列印時，表面靜電計20始終連續測量列印紙50背面負荷的靜電電位。
在整體列印沒有被執行的情況下，列印紙50被送到圖像被列印的區域，然後圖像數據被提供，圖像列印被啟動。
此外，當整體列印沒有被執行，但圖像數據被列印的情況下，表面靜電計20始終連續測量列印紙50背面負荷的靜電的電位。
然後，當圖像列印進行，並且列印紙50的上端部到達出紙輥68時，由於這種列印紙50被夾在出紙輥68和壓花輥69之間並接收驅動力，所以列印紙50朝印表機10的外側逐漸被送出。
這時，當列印紙50與出紙輥68分離時也產生靜電。然而，由於列印已經結束，因此靜電很少成為列印紙50汙染的原因，從而這種靜電被排出測量物體之外。
當所有列印被完成時，出紙輥68被轉動，列印紙50從印表機10中被送出。
通過上述操作，圖8中顯示的帶電電壓能被測量出。
在上述的第一個實施例中，剝離區域65a設置在送紙輥65的兩個位置處。在這種情況下，如上所述，剝離區域65a可以僅設置在一個位置上，或設置在三個位置或更多位置上。
然而，即使任何尺寸的列印紙被使用，剝離區域65a也必須與列印紙50接觸。
微墨滴尤其容易粘在列印紙50的背面。因此，列印紙(如明信片或類似物)不僅在紙的前面，而且在紙的背面均被使用的情況下，防止墨水汙跡產生的必要尤其需要加強。
因此，剝離區域被設置以優化紙張(sheet)，使得列印紙50的這種變化能被有效地消除。
剝離區域優選被定位在明信片或類似物的中心部分。
此外，在上述的第一個實施例中，剝離區域65a和空轉輥66之間的關係沒有提及。在這種情況下，如果剝離區域65a被設置定位在空轉輥66正下方，則靜電必定被消除，因為列印紙50利用空轉輥66的壓力被推壓在剝離區域65a上。
此外，根據上述結構，剝離區域65a和列印紙50之間接觸和分離產生的靜電將肯定被消除。
此外，在上述第一個實施例中，送紙輥65的棒狀元件通過接地彈簧元件100接地至底盤86。但是除這種方法之外的接地方法也可被使用。
例如，棒狀元件可通過連接軸承至底盤86而被接地，通過軸承送紙輥65的棒狀元件被保持。
另外，類似優勢可通過連接送紙輥65的棒狀元件至具有大的靜電電容的導電部分(例如連接至主機的電纜的接地端)而不是底盤86來實現。
此外，在上述的第一個實施例中，剝離區域65a通過剝離送紙輥65表面上的塗層65b而形成。但是內部的棒狀元件中被露出的區域可與塗層同時形成。
此外，例如金屬薄膜製成的導電元件或類似物，可被設置在送紙輥65a的至少一部分上，替代剝離區域65a，然後這個導電元件可被接地。
然後，本發明的第二個實施例在下文中被描述。
圖12是顯示本發明第二個實施例所述的列印設備的結構示意圖。
在此圖中，同樣的參考標記被加在對應圖1情況下的各部分上，它們的解釋這裡將省略。
在本發明的第二個實施例中，對比圖1中的情況，送紙輥65被沒有剝離區域65a的普通送紙輥93替換，同時接地彈簧元件100也被去除了。
另外，銅箔92新被設置在壓板90的凸出部分，並且通過下文描述的導線95接地至底盤86。
圖13是當圖12顯示的列印設備被沿垂直於X方向的平面切開時，從X方向看的截面示意圖。在此圖中，同樣的參考標記被加在對應圖2情況下的各部分上，它們的解釋這裡將省略。
在此圖顯示的實例中，銅箔92被設置在壓板90的凸出部分，銅箔92和底盤86通過導線95連接。因此，銅箔92被設成與底盤86相同的電位。
然後，第二個實施例的工作方式將在下文描述。
第二個實施例與第一個實施例的不同之處在於，列印紙50的電荷是通過替代送紙輥65的銅箔92來消除的。
因為其它操作與第一個實施例中的情況類似，所以它們的詳細描述這裡將被省略。
圖14是顯示當銅箔92被設置時與當如現有技術一樣銅箔92沒被設置時，列印紙的電荷電位和墨水汙跡的測量結果的示意圖。
如此圖所示，當銅箔92被設置時，在PP2紙和PM粗糙紙上電荷電位均被降低，優於現有技術。
同時，在PP2紙上，當銅箔92被設置時，墨水汙跡從「被墨水弄髒」(×)改善至「沒被墨水弄髒」(○)。
而在PM粗糙紙上，墨水汙跡從「被墨水弄髒」(×)改善至「在允許範圍內」(△)。
圖15是顯示了第一個和第二個實施例中所示帶電防範措施類型和帶電電壓測量結果。
在此圖表中，各組(由四個條形圖組成的組)顯示了下述情況下的帶電電壓多張PP2紙從左側被供給的情況(幾張列印紙被供給後測量被執行的情況)，單張PP2紙被供給的情況(列印紙第一次被供給時被測量的情況)，當多張PM粗糙紙被供給和單張PM粗糙紙被供給時，沒有防範措施被採取的情況(現有技術)，剝離區域65a被設置在送紙輥65的兩個位置上的情況(第一個實施例)，剝離區域65a被設置在送紙輥65的一個位置上的情況(第一個實施例)，以及銅箔92被設置的情況(第二個實施例)。
如此圖顯示，在單張紙被進給的情況下，帶電電壓被降低，優於多張紙被供給的情況。
此外，與PM粗糙紙相反，在PP2紙上的帶電電壓被降低。
另外，與沒有採用防範措施的現有技術相比，帶電電壓在採用防範措施的本實施例中被降低。
在上述第二個實施例中，如圖12所示，銅箔92被設置在壓板90的凸出部分的一部分上。但銅箔92可以設置在與此處不同的其它位置。
在這種情況下，銅箔92的位置必須設置在上遊側，而不是在從託架3噴射墨水的區域。
更確切地說，這是因為優選在靜電被消除後，噴射墨水。
此外，具有比圖12顯示的區域更寬的區域的銅箔可以被設置。
例如，如果位於壓板90上的用來覆蓋一部分或所有列印區域(墨水碰撞的區域)的導電元件被設置，那麼與列印紙上帶有的電荷的極性相反的電荷聚集在導電元件的表面，用來消除列印紙50上的電荷。結果，由於列印紙50的帶電能明顯地從整個列印區域被消除，所以列印紙50能防止被微墨滴弄髒。
因為如上所述的很可能產生微墨滴的是列印紙50的周圍區域(上、下端部和左、右端部，尤其上端部)，所以銅箔可設置在這些部分的周圍。
此外，如第一個實施例的描述，銅箔92或導電元件的布置可用來決定有效消除列印紙(如明信片或類似物)上的電荷，在這些紙上墨水汙跡不能被忽視。
具體地說，銅箔92被安排設置在明信片或類似物的頂部上的中心部分。
此外，不僅銅箔，而且其它類型的導體(鋁箔、導電塑料或類似物)可以被應用。
此外，在列印紙50的電荷電位高的情況下，如果具有尖端的導電元件被布置成尖端朝向列印紙50，那麼利用尖端效應電暈放電在導電元件的尖端產生。因此，具有與列印紙50上帶有的電荷極性相反的電荷被放射，從而帶電可被消除(抵消)。
另外，如上所述的第二個實施例中，銅箔92被設置在列印紙50的較低側(列印表面的背面側)。但是銅箔或導電元件可被設置在較高側(列印表面側)。
根據這種結構，列印紙50的帶電可被有效地消除掉。
在這種情況下，如果導電元件被主要設置在列印紙50的四周部分上，那麼微墨滴的粘附也可有效地被防止。
在上述實施例中，解釋主要是在靜電消除上。在這種情況下，如果列印紙50被防止帶電荷，那麼它也能防止微墨滴在不需要的部分上被吸收。
例如，位於列印紙50經過的路徑上的元件120與列印紙50在整個表面上接觸的情況下，如圖16(A)所示，如果通過在元件120表面上設置凸出部分120a，使列印紙50的接觸區域被減少，如圖16(B)，那麼靜電的產生量能被抑制。
同時，兩種類型元件被摩擦時所產生的靜電帶電量與圖17中顯示的帶電順序表中的這些元件之間的相互距離相關。因此，靜電帶電量可通過選擇在電荷序列表中具有較小相互距離的元件來被減少。
例如，因為聚乙烯遠離構成列印紙50的紙的位置比橡膠遠得多(因為紙和聚乙烯之間的距離長於紙和橡膠之間的距離)，所以當紙與橡膠摩擦，以及紙與聚乙烯摩擦時，橡膠的帶電量小於聚乙烯的帶電量。
因此，在列印設備中，如果位於列印紙50經過的路徑上且與列印紙50接觸的元件是由位於圖17中顯示的帶電順序表中紙附近的原料製成的，那麼列印紙50的帶電量可被減少，微墨滴的吸收也可被防止。
通過上述描述，本發明的一個實施例被說明了。但是本發明可以據此進行各種變換。
例如，作為構成靜電消除機構的導電元件，送紙輥64可由導電橡膠或塑料製成，列印設備可通過送紙輥64被接地。
此外，構成靜電消除機構的接地單元可被連接至例如地面，而不是底盤86。簡而言之，這種接地單元可被連接至具有大靜電電容的導電元件。
此外，作為防止靜電產生的機構，用來防止靜電產生的塗層(例如，位於圖17中顯示的電荷順序表中紙附近的材料、表面活性劑或類似物的塗層)可被用在設置在列印紙50經過的路徑上的元件的表面。
此外，在上述實施例中，導電部分被設置在送紙輥65上。在這種情況下，導電部分可設置在例如空轉輥66上。在此情況下，導電部分可被設置在空轉輥66的一部分上，並與列印紙50接觸。
作為替換，通過利用導電元件形成空轉輥66，然後在表面上塗覆絕緣元件，然後剝離塗層的一部分，導電部分可被形成。
工業應用根據權利1至18描述的列印設備和列印方法，提供一種靜電消除機構，用於通過導電元件消除在列印紙上所產生的靜電，其中所述導電元件設置在列印紙經過的路徑上且在墨滴從噴嘴噴到其上的位置或者該位置的上遊側。因此，噴嘴噴射的墨滴可被防止由列印紙上所產生的靜電的影響而被吸收在不需要的位置中，並且列印紙可防止被微墨滴弄髒。
此外，這種靜電消除機構在這樣的列印模式中尤其有效即，墨滴可從噴嘴噴射至列印紙尺寸之外的區域(也就是，無邊框列印模式)，且具有非常重要的工業應用。
在此情況下，本發明不限於上述實施例。
權利要求
1.一種通過從噴嘴噴出墨滴而在列印紙張的所需位置中形成墨點的列印設備，包括靜電消除機構，所述靜電消除機構通過導電元件消除列印紙上所產生的靜電，所述導電元件設在列印紙經過的路徑上且在墨滴從噴嘴噴到其上的位置中或者在該位置的上遊側。
2.根據權利要求1所述的列印設備，其特徵在於還包括接地單元，它把導電元件接地。
3.根據權利要求1所述的列印設備，其特徵在於導電部分被形成在送紙輥中。
4.根據權利要求1所述的列印設備，其特徵在於導電部分被形成在空轉輥中，所述空轉輥用壓力將列印紙壓靠在送紙輥上。
5.根據權利要求3或4所述的列印設備，其特徵在於，還包括接地元件，它將構成導電部分的送紙輥或構成導電部分的空轉輥接地。
6.根據權利要求4或5所述的列印設備，其特徵在於送紙輥或空轉輥通過在導電棒狀元件表面上塗覆預定絕緣塗層而被形成；其中，所述導電部分是通過剝離送紙輥或空轉輥上的一部分塗層而被形成的，並且其中，所述送紙輥或空轉輥的棒狀元件被連接到列印設備。
7.根據權利要求6所述的列印設備，其特徵在於所述送紙輥上的塗層剝離部分形成在至少兩個位置處；並且其中，所述空轉輥被設置以利用剝離部分推動列印紙張。
8.根據權利要求1所述的列印設備，其特徵在於所述導電元件是設在列印紙張經過的路徑上且在墨滴從噴嘴噴到其上的位置中或者該位置的上遊側的導電元件，並且所述導電元件被連接至與送紙構件不同的底盤。
9.根據權利要求8所述的列印設備，其特徵在於所述導電元件是具有尖端的導電元件；並且其中，所述尖端被設置為指向列印紙張。
10.根據權利要求1所述的列印設備，其特徵在於多個凸出部分被形成在列印紙通過的路徑上且在與列印紙接觸的接觸表面上，以減少接觸面積。
11.根據權利要求1所述的列印設備，其特徵在於形成列印紙經過的路徑的元件的材料是通過選取在帶電順序表中接近列印紙材料的材料來構成的。
12.根據權利要求1所述的列印設備，其特徵在於構成列印紙經過的路徑的元件的表面被塗覆帶電順序表中接近列印紙材料的材料或表面活性劑。
13.一種通過從噴嘴噴射墨滴而在列印紙張的所需位置中形成墨點的列印設備，包括靜電消除機構，所述靜電消除機構通過導電元件消除列印紙上所產生的靜電，所述導電元件設在列印紙經過的路徑上且在墨滴從噴嘴噴到其上的位置中或者在該位置的上遊側，以及列印單元，它從噴嘴噴射墨滴至列印紙張尺寸之外的區域。
14.根據權利要求1至13中任一項所述的列印設備，其特徵在於用來吸收噴向列印紙張外側的墨滴的墨水吸收元件被設置在壓板上。
15.一種通過從噴嘴噴射墨滴而在列印紙張的所需部分中形成墨點的列印方法，包括如下步驟傳輸列印紙張至噴嘴位置；消除列印紙張到達噴嘴位置之前在列印紙張上所產生的靜電；和靜電被消除後，從噴嘴噴射墨滴而進行列印。
16.根據權利要求15所述的列印方法，其特徵在於所述列印步驟是從噴嘴噴射墨滴至列印紙張尺寸之外的區域的列印模式。
17.根據權利要求15所述的列印方法，其特徵在於靜電消除步驟通過形成在送紙輥部分中的靜電消除部分來執行。
18.根據權利要求15所述的列印方法，其特徵在於所述靜電消除步驟通過由導電元件形成的靜電消除部分來執行，所述導電元件上設有多個凸出部分，所述多個凸出部分設置在列印紙張經過的路徑上且在噴嘴位置的緊前方。
全文摘要
為了防止列印紙張被微墨滴弄髒的事情發生，在通過噴嘴噴射墨滴而在列印紙張上的所需位置中形成墨點的列印設備中，用來消除列印紙張50上所產生的靜電的靜電消除機構(送紙輥65和接地彈簧元件100)被提供，使得通過列印紙張50上所產生的靜電的影響，墨滴沒有被吸收在不需要的位置上。因此，由於通過送紙輥65和接地彈簧元件100使設備接地後列印紙50上所產生的靜電能被消除，所以墨滴能被防止在不需要的位置被吸收。
文檔編號B41J2/01GK1703318SQ2003801009
公開日2005年11月30日 申請日期2003年10月2日 優先權日2002年10月3日
發明者新谷綠, 羽場佳祐, 和田元, 片桐愛彥, 品川友 申請人:精工愛普生株式會社