(57)【要約】      （修正有）【課題】媒体基材が印刷区域を通って移動するとき、静電タッキングがもたらす高電界がインク射出と相互作用し、印刷品質欠陥を頻繁に発生させることを防止する。【解決手段】ダイレクトマーキング印刷システム内の印字ヘッドの真下の静電界を弱めるシステムに関し、媒体基材上にインクを堆積させる１つ以上の印字ヘッド２８と、媒体基材１２を媒体経路に沿って１つ以上の印字ヘッド２８のそばを通り過ぎて移動させる媒体搬送と、媒体搬送ベルト１４に接触する導電性プラテン３０と、１つ以上の印字ヘッド２８の上流に位置する交流電流コロナ装置を含む静電界抑制装置２４と、を含んでいる。媒体搬送は媒体搬送ベルト１４を含み、媒体基材１２が媒体搬送ベルト１４上にあるとき、媒体基材１２は静電界を有しており、それにより印刷欠陥を引き起こす可能性がある。静電界抑制装置２４は媒体基材１２の表面上の静電界を弱めて、それにより印刷欠陥を減らす。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上のインク堆積領域内の媒体基材の表面上にインクを堆積させる１つ以上の印字ヘッドと、
前記媒体基材を媒体経路に沿ってプロセス方向に前記１つ以上の印字ヘッドのそばを通り過ぎて移動させる媒体搬送であって、前記媒体搬送は媒体搬送ベルトを含み、前記媒体基材は前記表面上に静電気を有する、媒体搬送と、
前記媒体搬送ベルトに接触する導電性プラテンであって、前記導電性プラテンは前記１つ以上の印字ヘッドの前記１つ以上のインク堆積領域の位置に対応する複数の非導電性要素を有し、前記複数の非導電性要素は前記プロセス方向に、およびプロセスを横断する方向に延びる、導電性プラテンと、
前記１つ以上の印字ヘッドの前記プロセス方向の上流に位置する交流電流コロナ装置を含む静電界抑制装置と、を含み、
前記静電界抑制装置は前記媒体基材の前記表面上の前記静電気を弱める、
印字ヘッドの真下の静電界を弱めるシステム。
【請求項２】
前記導電性プラテン内の前記複数の非導電性要素が複数の開口部により形成され、前記複数の開口部は前記プロセス方向の幅と、前記プロセスを横断する方向の長さと、を有しており、前記長さの方が前記幅よりも長い、請求項１に記載の印字ヘッドの真下の静電界を弱めるシステム。
【請求項３】
前記媒体搬送ベルトが１０１０オーム／平方よりも大きいシート表面抵抗率を有する絶縁材料または半導電性材料から層を成して形成される、請求項１に記載の印字ヘッドの真下の静電界を弱めるシステム。
【請求項４】
前記交流電流コロナ装置が静電気発生装置であり、前記ＡＣ電圧が２００〜１０００Ｈｚにおいて２〜１０ｋＶの範囲である、請求項１に記載の印字ヘッドの真下の静電界を弱めるシステム。
【請求項５】
前記媒体基材の前記表面上への前記交流電流コロナ装置の放電の位置が、前記ベルトより下の任意の導電性表面から少なくとも２５ｍｍである、請求項１に記載の印字ヘッドの真下の静電界を弱めるシステム。
【請求項６】
請求項１に記載の印字ヘッドの真下の静電界を弱めるシステムであって、前記媒体基材の前記表面上に前記静電気を発生させるために前記静電界抑制装置の上流に位置する静電気発生装置をさらに含み、前記静電気は前記静電界を形成して、前記静電界により前記媒体基材を前記媒体搬送ベルトに接触させて保持する、システム。
【請求項７】
前記静電界抑制装置が、前記インクを受け取る前記媒体基材の前記表面上の前記静電界を０．２Ｖ／ミクロン未満まで弱める、請求項１に記載の印字ヘッドの真下の静電界を弱めるシステム。
【請求項８】
１つ以上のインク堆積領域内の媒体基材上にインクを堆積させる１つ以上の印字ヘッドを含む印刷システムと、媒体搬送ベルトを含み、前記媒体基材を媒体経路に沿ってプロセス方向に前記１つ以上の印字ヘッドのそばを通り過ぎて移動させる媒体搬送と、前記媒体搬送ベルトに接触する導電性プラテンと、を提供することと、
静電界を形成するために静電荷を発生させることであって、前記静電界は媒体基材を前記媒体搬送ベルトにタッキングする、発生させることと、
前記静電界を弱めるために前記媒体基材の前記表面を交流電流コロナ装置からの放電にさらすことと、
前記印字ヘッドの真下に、前記媒体搬送ベルトにタッキングした（仮止めした）前記媒体基材を通過させることと、
前記印字ヘッドから前記媒体基材の前記表面上にインクを堆積させることと、を含む、
ダイレクトマーキング印刷システム内の印字ヘッドの真下の静電界を弱める方法。
【請求項９】
前記導電性プラテンが、前記１つ以上のインク堆積領域と見当が合う位置にある複数の非導電性要素を有しており、前記複数の非導電性要素は前記プロセス方向の幅と、前記プロセスを横断する方向の長さと、を有しており、前記長さの方が前記幅よりも長い、請求項８に記載の印字ヘッドの真下の静電界を弱める方法。
【請求項１０】
前記非導電性要素が開口部である、請求項８に記載の印字ヘッドの真下の静電界を弱める方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここで開示している技術は、印刷媒体基材が固体インク印字ヘッドの真下を移動するとき、静電界の大きさを低減するためのシステムおよび方法に関する。本明細書に記載のシステムおよび方法は、印刷媒体基材上の静電界の大きさを低減して、印刷品質欠陥の可能性を低下させるために、交流電流コロナ装置を使用する。
【背景技術】
【０００２】
ダイレクト・トゥー・ペーパー（「ＤＴＰ」）インクジェット印刷システムにおいて良好な印刷品質を確保するには、媒体基材を印刷区域内で非常に平らに保持する必要がある。これを達成するためのいくつかの提案されている方法では、画像区域内で導電性プラテンに接触して平らに保持されている移動搬送ベルトに対して媒体基材を静電的にタッキングすることを使用する。媒体基材の静電タッキングの望ましくない副作用が、媒体基材の表面と、画像ヘッド（本明細書では印字ヘッドとも呼ぶ）の間の高電界の生成である。媒体基材が印刷区域内を移動するとき、高い静電界はインク噴射に影響を与える可能性があり、その結果、印刷品質欠陥を引き起こす。
【０００３】
図１は、例示的な先行技術の印刷システムを示している。ニップ解放を有する従来のニップに基づく見当合わせ搬送を用いて、媒体基材（ＭＳ）をホールドダウン搬送上に運ぶ。ホールドダウン搬送が媒体基材の前縁部を捕捉するとすぐに、見当合わせニップを解放する。印刷区域搬送（ＰＺＴ）のために媒体基材（ＭＳ）を捕捉するには、真空ベルト搬送を使用する。
【０００４】
図２は、媒体基材捕捉のための他の先行技術の方法を示しており、媒体基材（ＭＳ）、例えば、紙などを搬送ベルト（ＴＢ）上にタッキングする（仮止めする）のに静電気力を使用している。図２は、最新技術において周知の例示的な媒体タッキング方法を示している。搬送ベルト（ＴＢ）は、比較的絶縁性の（すなわち、体積抵抗率が通常１０１２オーム・ｃｍよりも大きい）材料から製作できる。あるいは、最上層が比較的絶縁性の材料で作られている場合には、搬送ベルト（ＴＢ）は半導電性材料層を含むことができる。搬送ベルト内に半導電性層を含んでいる場合には、「層の厚さにより割った横方向または前後方向の体積抵抗率」の量または「シート抵抗」の量が、任意のこのような含まれる層に対して１０１０オーム／平方を通常上回っている。基本的なベルト搬送システムは、駆動ロール（Ｄ）、テンションロール（Ｔ）、およびステアリングロール（Ｓ）を含んでいる。搬送ベルト材料は、絶縁体または半導体であってもよい。印字ヘッド（ＰＨ）の上流の破線の四角形内に基本的な媒体タッキングを示している。２個のロール（１および２）を使用している。ロール１はベルト／媒体基材の上にあり、ロール２はベルトより下にある。仮止め用の電荷を発生させるために、ロール１およびロール２を横切って高電圧を供給する。ロール１またはロール２のどちらを接地してもよい。任意のブレード（ローラの上流に示す）を使用して、紙をロールに押し付けることによりタッキングを促進できる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
媒体基材は、静電タッキング法を用いてタッキングした場合、ほぼ必ず電界を発生させる。媒体基材が印刷区域を通って移動するとき、静電タッキングがもたらす高電界がインク射出と相互作用する可能性がある。これは印刷品質欠陥を頻繁に発生させる可能性がある。したがって、印刷品質欠陥を低減したり、またはなくしたりするために、媒体基材が印字ヘッドを通過するときに、電界の大きさを低下させることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に記載の態様によって、ダイレクトマーキング印刷システム内の印字ヘッドの真下の静電界を弱めるシステムを開示する。このシステムは、１つ以上のインク射出領域内の媒体基材上にインクを堆積させるための１つ以上の印字ヘッドと、媒体基材を媒体経路に沿ってプロセス方向に１つ以上の印字ヘッドのそばを通り過ぎて移動させるための媒体搬送と、媒体搬送ベルトに接触する導電性プラテンと、１つ以上の印字ヘッドのプロセス方向の上流に位置する交流電流コロナ装置を含む静電界抑制装置と、を含んでいる。媒体搬送は媒体搬送ベルトを含んでいる。静電界は媒体基材を搬送ベルトに固定する。導電性プラテンは１つ以上の印字ヘッドの１つ以上のインク堆積領域の位置に対応する複数の非導電性要素を有しており、実質的に平らであることが好ましい。複数の非導電性要素はプロセス方向に、およびプロセスを横断する方向に延びている。静電界抑制装置は、インクを受け取る媒体基材の表面上で０．２Ｖ／ミクロン未満まで静電界を弱める。
【０００７】
導電性プラテン内の複数の非導電性要素は複数の開口部により形成することが好ましいが、しかしながら、非導電性要素はプラスチック、セラミック、またはガラスなどの非導電性材料の領域により形成することもまた可能である。複数の開口部はプロセス方向の幅と、プロセスを横断する方向の長さと、を有しており、その長さの方がその幅よりも長い。印字ヘッドが１１ｍｍ配列を有している場合、開口部は、印字ヘッドのインク射出領域のプロセス寸法の少なくとも１８０％であるプロセス方向の寸法を有しており、開口部は印字ヘッドのインク射出領域のプロセス寸法よりも少なくとも９ｍｍ大きいことが好ましい。開口部は少なくとも２０ｍｍのプロセス方向の寸法を有することが最も好ましく、２５ｍｍであることが好ましく、３０ｍｍであることが最も好ましい。媒体搬送ベルトは絶縁材料または半導電性材料から形成され、層を成して構成されることが好ましい。層内の半導電性材料は、１０１０オーム／平方よりも大きいシート表面抵抗率を有することが好ましく、シート表面抵抗率は層厚により割った表面方向の体積抵抗率として定義される。
【０００８】
交流電流コロナ装置は、所定の位置に静電荷を放出する電荷発生装置である。電荷は２００〜１０００Ｈｚにおいて２〜１０ｋＶの範囲のＡＣ電圧を有することができる。交流電圧は約６００Ｈｚにおいて約５ｋＶであることが好ましい。媒体基材の表面上の交流電流コロナ装置の放電の位置が、ベルトより下の任意の導電性表面から少なくとも２５ｍｍである。これにより、接地に起因する問題の発生が回避される。また、システムは、媒体基材の表面上に静電荷を発生させるために静電界抑制装置の上流に位置する静電気発生装置を含むことができる。静電荷は静電界を形成して、静電界により媒体基材を媒体搬送ベルトに接触させて保持する。静電界抑制装置は、静電界を、インクを受け取る媒体の表面上で０．２Ｖ／ミクロン未満まで弱める。静電界抑制装置は、インクを受け取る媒体の表面上の静電界を、ほぼゼロまで弱めることが好ましい。
【０００９】
本明細書に記載の他の態様によって、ダイレクトマーキング印刷システム内の印字ヘッドの真下の静電界を弱めるための方法を提供する。この方法は、１つ以上のインク堆積領域内の媒体基材上にインクを堆積させるための１つ以上の印字ヘッドを有する印刷システムと、媒体基材を媒体経路に沿ってプロセス方向に１つ以上の印字ヘッドのそばを通り過ぎて移動させるための媒体搬送ベルトを有する媒体搬送と、媒体搬送ベルトに接触する導電性プラテンと、を提供することを含み、媒体基材を媒体搬送ベルトにタッキングする静電界を形成するために静電荷を発生させることを含み、静電界を弱めるために媒体基材を交流電流コロナ装置からの放電にさらすことを含み、印字ヘッドの真下に、媒体搬送ベルトに仮止めした媒体基材を通過させることを含み、印字ヘッドから媒体基材の表面上にインクを堆積させることを含む。この方法は、媒体基材の表面上の静電界に起因する欠陥を低減することにより印刷品質を向上させる。
【００１０】
導電性プラテンは、１つ以上のインク射出領域と見当が合う位置にある複数の非導電性要素を有しており、これらの複数の非導電性要素はプロセス方向に、およびプロセスを横断する方向に延びている。非導電性要素はプロセス方向の幅と、プロセスを横断する方向の長さと、を有しており、その長さの方がその幅よりも長い。非導電性要素は開口部であることが好ましい。媒体搬送ベルトは、１０１０オーム／平方よりも大きいシート抵抗率を有する半導電性材料から成る１つ以上の層を含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、印字ヘッドのそばを通り過ぎて媒体基材を搬送するのにニップに基づく見当合わせ搬送を使用する先行技術のインクジェット印刷システムを示す図である。
【図２】図２は、印字ヘッドのそばを通り過ぎて媒体基材を搬送するのに静電タッキングを使用する先行技術のインクジェット印刷システムを示す図である。
【図３】図３は、印字ヘッドのそばを通り過ぎて媒体基材を搬送するのに静電タッキングを使用するとともに、印字ヘッドの下方の静電界を弱めるのにＡＣコロナ装置を使用するインクジェット印刷システムの実施形態を示す図である。
【図４】図４は、インク堆積領域の位置に対応する開口部により形成された複数の非導電性領域を有する導電性プラテンの上面図を示す図である。
【図５】図５は、導電性プラテン内の異なる大きさのみぞ穴に対して印字ヘッドの下方の静電界を試験するのに使用されるモデルを示す図である。
【図６】図６は、みぞ穴の大きさが変化するときの静電界の変動を示すグラフである。
【図７】図７は、みぞ穴の大きさが変化するときの静電界に対する曲線の形の変動を示す静電モデルに対するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
ここで例示的実施形態について図を参照してさらに詳細に記述する。
【００１３】
本明細書で使用する場合、「基材媒体」および「媒体」は、紙（例えば、一枚の紙、長いウェブの紙、１リームの紙など）、トランスペアレンシー、羊皮紙、膜、繊維、プラスチック、現像紙、またはその上に情報もしくは画像を印刷、配置、もしくは複写できる他のコーティングされた、もしくはコーティングされていない基材のような有形的表現媒体を示している。本明細書ではシートまたは紙について詳しく言及するが、シート状の任意の基材媒体は、シートまたは紙の妥当な相当物になることを理解すべきである。
【００１４】
本明細書で使用する場合、「交流電流コロナ装置」または「ＡＣコロナ装置」は、静電気発生装置などの、所定の位置に静電荷を放出する装置を示している。
【００１５】
本明細書で使用する場合、用語「プロセス」、および「プロセス方向」は、基材媒体を移動させる、搬送する、および／または取り扱うプロセスを示している。プロセス方向は、媒体ハンドリングアセンブリの中で基材媒体を主として移動させる流路Ｐの方向と実質的に一致している。このような流路Ｐは、上流から下流への流れである。「横方向」または「プロセスを横断する方向」は、本明細書では取り替えて使用してもよく、プロセス方向に対してほぼ横向きに延びる２つの方向のうちの少なくとも１つを示している。プロセス経路内で取り扱うシートの基準から、シートの２つの対向する側端部を通って延びるとともに、プロセス方向に対して垂直に延びる軸は、横方向またはプロセスを横断する方向に沿って延びているとみなされる。
【００１６】
本明細書で使用する場合、「体積抵抗率」または「固有絶縁抵抗」は、絶縁材料の１センチメートルの立方体の対向する面の間の電気抵抗を示しており、オーム・センチメートルまたはオーム・ｃｍで表される。
【００１７】
本明細書で使用する場合、「シート抵抗」は、厚さが名目上均一な薄膜の抵抗の大きさを示している。シート抵抗は、薄膜を２次元存在とみなす２次元系に適用できる。用語シート抵抗を使用する場合には、電流フローがシートに垂直な方向ではなく、シートの平面に沿っていることを意味している。シート抵抗を求めるには体抵抗と無次元量とを掛け合わせるため、シート抵抗の単位はオームまたは平方当たりのオーム（オーム／平方）であり、この平方当たりのオーム（オーム／平方）は次元的にはオームに等しいが、もっぱらシート抵抗専用に使用される。
【００１８】
本明細書で使用する場合、「画像」は、表示装置により描画できる、および／または媒体上に印刷できる絵と、写真と、テキスト、図、絵、および／または写真を含むコンピュータ文書と、などの視覚表現を示している。
【００１９】
本明細書で使用する場合、「位置」は、基準点または基準領域に対する空間位置を示している。
【００２０】
本明細書で使用する場合、「媒体印刷システム」または「印刷システム」は、インク、トナー、およびその種の他のものを用いて基材媒体上に画像を形成するための装置、機械、器具、およびその種の他のものを示しており、「多色印刷システム」は、基材媒体上に画像を形成するために２色以上（例えば、赤色、青色、緑色、黒色、青緑色、赤紫色、黄色、透明など）のインクまたはトナーを使用する印刷システムを示している。「印刷システム」は、印刷出力機能を実行するプリンタ、デジタルコピー機、製本機械、ファクシミリ装置、多機能機などの任意の装置を含むことができる。印刷システムのいくつかの実施例が、静電写真、ダイレクト・トゥー・ペーパー（例えば、ダイレクトマーキングなど）、モジュール重ね刷りプレス（ＭＯＰ）、インクジェット、固体インク、および他の印刷システムを含んでいる。
【００２１】
含まれる例示的実施形態は、基材媒体上にインクを射出するための一組の印字ヘッドと、明記できる電気特性（例えば、ベルト抵抗率など）の絶縁性または半導電性ベルト搬送材料を含む印刷区域搬送（すなわち、印字ヘッドが位置している区域内の媒体搬送の部分）を用いて印字ヘッドのそばを通り過ぎて媒体基材を移動させる手段と、それに接触して印刷区域搬送が平らに保持される導電性プラテンと、媒体を印刷区域搬送ベルトに接触させた状態で保持するために静電荷を発生させて、媒体を平らに保持するようになっている静電気発生装置と、静電界抑制システムと、を含む、印字ヘッドの真下の静電界を弱めるためのシステムに関する。静電界抑制システムは、印字ヘッドの上流に位置しており、媒体より上に設置され、かつベルトより下の任意の導電性表面から少なくとも２５ｍｍ離して設置された交流電流コロナ装置を使用する。導電性プラテンは、印刷区域内のベルトを支持しており、印字ヘッドのインク堆積領域に対応する領域内に非導電性要素（例えば、開口部の形をしていることが好ましく、みぞ穴が最も好ましい）を有している。システムおよび方法は、インク堆積領域内の静電界を大幅に弱め、その結果として、印刷品質欠陥を低減する。
【００２２】
一実施形態では、交流電流コロナ装置が、正負電荷を提供するために何度も繰り返し作動するコロノードおよび電源を含んでいる。Ｓｉｌｖｅｒｂｅｒｇに対する米国特許第３，７６０，２２９号、およびＭａｙ  ｅｔ  ａｌ．に対する米国特許第５，８３９，０２４号に、交流電流コロナ装置の実施例の開示があり、当該両特許は全体として本明細書の一部となっている。媒体と媒体搬送ベルトの間の静電界が中和される（すなわち、静電界がほぼゼロになる）と、電荷が媒体上に蓄積するのが止まる。媒体の上端面上の静電界電荷は中和されるが、媒体の下端面上の電荷は依然として残っている可能性がある。
【００２３】
静電界を弱めるためのシステム１０を図３に示している。媒体１２（例えば、一枚の紙など）が第１の端部１６で媒体搬送ベルト１４に接触して、媒体１２がプロセス方向２０に移動するときに媒体１２をベルト１４にしっかりと保持する静電界を生成する静電タッキング装置１８を通り抜ける。ベルト１４上に媒体１２を保持することに加えて、静電界はインクジェット印字ヘッド２８による媒体１２の表面２２上のインクの堆積に影響を与えて、印刷欠陥を引き起こす可能性がある。そのため、静電界を中和させるために、静電タッキング装置１８と印刷区域２６（すなわち、インクジェット印字ヘッド２８の位置）の間に交流電流（「ＡＣ」）コロナ装置２４を設置してある。ＡＣコロナ装置２４は、正負電荷を放出することにより、ベルト１４上の電界の真下を通過する媒体１２の表面２２上の電界を中和させたり、または実質的に弱めたりする。ＡＣコロナ装置２４の動作を妨げる接地を防止するために、ＡＣコロナ装置２４の近くのベルト１４より下の任意の導電性材料をベルト１４から少なくとも２５ｍｍの距離に位置付ける。ＡＣコロナ装置２４は、静電荷を放出するいくつかの周知の市販の装置から選択できる。
【００２４】
ＡＣコロナ装置２４の周囲の領域内では媒体１２およびベルト１４より上の電界はＡＣコロナ装置２４を用いて非常に低い値まで弱めることができるが、印刷区域３２の近くのベルト１４より下の導電性プラテン３０上を媒体が移動するとき、接地平面の周辺が、媒体１２と、電気的に接地された印字ヘッド２８との間に静電界を再び発生させることが分かっている。この静電界を弱めるために、導電性プラテン３０はインク堆積領域３６と見当が合っている非導電性領域３４を有している。非導電性領域３４は、図３および図４に示すように、導電性プラテン３０内のみぞ穴であってもよい。みぞ穴がテーパ状になっている（上端よりも下端の方が間隔が広い）ことが好ましく、あるいは金属プラテン３０の層が薄い。薄い金属プラテン３０の層を使用する場合、薄い金属プラテン３０の層は上端金属層より下にある非導電性構造により支持できる。
【００２５】
図４に示す例示的アーキテクチャでは、非導電性領域３４が導電性プラテン３０内の開口部３８であり、開口部３８はジグザグ状の全幅配列（「ＳＦＷＡ」）で配置されている。印字ヘッド２８が開口部３８に向かい合っており、同じＳＦＷＡ構成で配置されている。図４は、印字ヘッド２８のインク堆積領域３６の真下に位置するＳＷＦＡを備えた導電性プラテン３０により支持されたベルト１４を示す上面図である。プロセス方向２０が左右であり、複数の開口部３８は印字ヘッド２８のインク堆積領域３６に対応している（と見当が合っている）。色の各々に対する一組の複数の印字ヘッド２８に対して一対の列４０が専用で対応しており、開口部３８はプロセス方向にも、プロセスを横断する方向にも同様に連続した印刷を提供するように重なり合っている。図４は、４種の異なる色のインク用の印字ヘッド２８に適合できる開口部３８の８本の列を示している。
【００２６】
図４では、異なる色の印字ヘッド２８のインク堆積領域３６に対応する導電性プラテン３０内の開口部３８は、隅部が丸くなった長方形である。開口部３８の上下の破線４２が印刷区域３２を規定している。印刷区域搬送システム４４が媒体１２を搬送ベルト１４の上で媒体経路に沿ってプロセス方向２０の左から右に移動させる。媒体１２が印字ヘッド２８の真下を通過するとき、導電性プラテン３０内の非導電性領域３４と見当が合っている位置の媒体１２上に異なるインクを堆積させる。開口部３８（本明細書では、みぞ穴とも呼ぶ）は、プロセス方向２０の幅と、プロセスを横断する方向４６の長さと、を有している。その長さの方がその幅よりも長いことが好ましく、その幅は少なくとも２０ｍｍであり、少なくとも２５ｍｍであることが好ましく、少なくとも３０ｍｍであることが最も好ましい。
【実施例】
【００２７】
実施例１
図５は、インク堆積領域１３６における媒体１１２の静電界を測定するのに使用したベルトモジュール１１０を示している。試験の目的で、幅１１ｍｍのノズル領域を有する標準的な印字ヘッドを使用したという仮定に基づいて結果を解釈した。ベルトモジュール１１０は、絶縁ベルト１１４および静電タッキングステーション１１８の下で絶縁ベルト１１４を連続的に動かすローラ１１５と、ＡＣコロナ装置１２４と、連続したループ内の印刷区域１３２と、を含んでいる。ベルトの左上部分の両側の２個のローラ１１５は、静電タッキングステーション１１８を示している。静電界を中和させるのに使用するＡＣコロナ装置１２４は、静電タッキングステーション１１８の下流にある。開口部またはみぞ穴１３４を模擬するために所定の距離だけ離間させた２枚の導電性プレート１３０（すなわち、模擬のプラテン）が、ベルト１１４より下の印刷区域１３２に対応する地点にある。静電界へのみぞ穴幅の依存性を測定するために、導電性プレート１３０の位置を変えることにより、みぞ穴１３４の間隔（みぞ穴幅）を変化させた。試験した７種の異なるみぞ穴幅（５、８、１０、１５、２０、２５、３０ｍｍ）の各々に対して、みぞ穴１３４の位置の関数として電界を測定するために、走査型電界プローブ１２５を印刷区域１３２の間に前後１２７に通過させた。電界プローブ１２５は、接地された金属により囲まれた既知の領域の電気的に絶縁した金属部分を使用した。
【００２８】
電界プローブ１２５は下記の原理に基づいて動作し、すなわち、ガウスの法則（すなわち、Ｅ＝σ（ｘ）／ε０、ここでε０＝８．８５ｘ１０−１４ファラド／ｃｍ）に従って、任意の位置ｘにおける導体表面の上方の電界Ｅ（ｘ）が導体上のその位置ｘにおける局所的な電荷密度σ（ｘ）（電荷／面積）に比例するという原理に基づいて動作する。したがって、導体における電界Ｅ（ｘ）は、導体の既知の領域Ａ上の電荷Ｑを測定することにより決定できる。
【００２９】
ガウスの法則に基づいて導体の下方の電界に比例する導電性プローブにおける電荷密度を決定するために、Ｋｅｉｔｈｌｅｙ製のモデル６１０Ｃ電位計を用いて、分離したプローブ領域上の電荷を測定した。当業者が知っているように、ガウスのフラックス定理としても同様に知られているガウスの法則は、電荷の分布と、結果として生じる電界とを関係付ける法則である。ガウスの法則は、閉曲面を通る電界の正味のフラックスは取り囲まれた電荷に比例すると述べている。ガウスの法則は、閉曲面（「ガウスの表面」として知られている）上の点における電界と、その閉曲面により取り囲まれた正味の電荷とを関係付ける。電束は、所与の面積を通過する電界と、その電界に垂直な平面内の表面の面積とを掛けたものと定義される。走査型電界プローブ１２５を用いて、みぞ穴上の電荷を測定し、移動平均を用いて、および較正オフセットを差し引くことにより静電界を計算した。また、紙が平らに保持されていたかどうか、すなわち、ベルトおよびプラテンに対する良好な静電媒体タッキング（静電圧）を示していたかどうかを判断するために、距離または近接性を非常に正確に測定するキーエンスのセンサを使用した。
【００３０】
試験の結果を図６のグラフに示しており、この図６のグラフは印刷区域１３２の間で測定された静電界に対する曲線を示している。２枚の導電性プレート間のみぞ穴／すき間が比較的小さい（それぞれ５ｍｍおよび８ｍｍ）ときには、曲線５０、５２が、印字ヘッド２８の真下（図６のｘ＝０の位置）の電界および電界変動が大きいことを示している。若干大きなみぞ穴／すき間（それぞれ１０ｍｍ、１５ｍｍ）では、曲線５４、５６が、電界および電界変動が縮小することを示している。より大きなみぞ穴／すき間（それぞれ２０ｍｍ、２５ｍｍ、３０ｍｍ）では、曲線５８、６０、６２が、電界（Ｖ／μｍで測定）がゼロにより近く、電界変動が非常に小さいことを示しており、これらのことは印刷品質に良い影響がある。グラフの上端に、標準的な１１ｍｍのノズルの幅６４を示している。
【００３１】
誘電材料内の電界に対してガウスの法則を適用することにより静電モデルを開発した。図５と同様の構成に対する結果を図７に示している。図７は、媒体の表面上の計算された電界を、電極のすき間の関数として示している。モデル内の紙およびベルトの電気特性は、公表値または測定値に基づいた。図７に示すモデル計算は、図６に示す実験データとよく一致している。
【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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【図６】
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【図７】
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