JP2015196381A

JP2015196381A - 感熱下地を用いて、透明なインクを吐出する印刷ヘッド内の動作不能インクジェットを検知するシステム

Info

Publication number: JP2015196381A
Application number: JP2015052702A
Authority: JP
Inventors: パトリシア・ジェイ・ドナルドソン; Patricia J Donaldson; ウィリアム・エイチ・ウェイマン; H Wayman William
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2015-03-16
Publication date: 2015-11-09
Anticipated expiration: 2035-03-16
Also published as: US9694574B2; US9561649B2; US9162509B1; US20150336382A1; EP2927002A1; CN104943166A; US20160193831A1; JP6466215B2; EP2927002B1; US9358820B2; CN104943166B; US20150273917A1; US20170050430A1

Abstract

【課題】透明なインクまたは透明な材料で印刷を行いながら、動作不能インクジェットを検知可能な３次元プリンタを提供する。
【解決手段】プリンタ内の印刷ヘッドあるいは複数の印刷ヘッドを操作して、感熱下地の上にテストパターンを形成する。テストパターンを形成するために用いられる材料の熱により、材料が着地する領域の光学密度が変化する。テストパターンが形成される領域に画像を形成し、その画像データを分析して動作不能インクジェットを特定する。
【選択図】なし

Description

本明細書で開示される装置は、印刷ヘッド内の動作不能インクジェットを検知するプリンタに関し、より具体的には、透明なインクを用いるプリンタ内の動作不能インクジェットを正確に検知することに関する。

紙などの下地に文書を印刷することはよく知られている。現在では、印刷の新しい形態の一つとして、デジタル積層造形としても知られる、デジタル３次元造形がある。このタイプの印刷は、デジタルモデルからほとんど全ての形状の３次元の固体物体を作成する処理である。３次元印刷とは、１つ以上の印刷ヘッドが異なる形状の材料の層を連続して下地の上に吐出する積層処理である。３次元印刷は、切断や穴あけなどの切削処理により材料を加工物から取り除くことにその大部分を依存する、従来の物体造形技術とは区別することができる。

これらのプリンタを用いる３次元の物体の作成には、数時間、物によっては数日かかる可能性がある。３次元プリンタを用いて３次元の物体を作成する際の課題の一つは、物体を形成する材料の小滴を吐出する印刷ヘッド内のインクジェットの機能を一定に保つことである。物体の印刷中、１つ以上のインクジェットが、印刷ヘッドに対して通常とは異なる角度で材料を吐出することにより劣化し、そのインクジェットが吐出すべき大きさの小滴よりも小さな小滴を吐出したり、小滴を全く吐出しなくなったりする可能性がある。これらのような動作の欠陥のいずれかを抱えたインクジェットは、動作不能インクジェットとして知られている。印刷ヘッドの同様の欠陥は、印刷ヘッドを用いる文書印刷でも知られている。３次元の物体の印刷中に１つ以上のインクジェットの動作状態が劣化した場合、印刷動作が完了するまで、印刷されている物体の品質を評価することはできない。したがって、長い時間または数日かかる印刷作業では、印刷ヘッド内の動作不能インクジェットにより、仕様書とは異なる物体が作成されてしまう可能性がある。そのような物体が検知されると、その印刷された物体を廃棄して、印刷ヘッドの修理を行い、インクジェットの機能を回復させ、その印刷作業を繰り返す。移動ウェブ上に高速で文書を印刷する場合でも、ウェブの長い部分に渡って許容不能な画像が印刷され得、ウェブのその部分を廃棄しなければならない可能性がある。

文書印刷システムでは、動作不能インクジェットを検知するシステムが開発されてきてはいるが、物体印刷システムで動作不能インクジェットを検知するにはより多くの問題がある。特に、物体印刷システムおよび文書印刷システムの両方で問題となるのは、透明な材料および透明なインクを使用していることである。吐出された後の下地の上での透明なインク／材料間では明暗比が低いため、これらの材料およびインクは画像形成システムで検知することが難しい。その結果、下地上のパターンの画像データ内のノイズにより、テストパターンの分析が困難になる。透明なインクまたは透明な材料で印刷を行いながら、動作不能インクジェットを検知可能な装置があれば、物体の印刷中に修復作業が可能となり、適切に形成される物体または文書を生成し得る印刷を継続することができる。このようにして、プリンタの生産歩留りを向上させ、印刷を効率良くすることができる。

３次元プリンタ内の動作不能インクジェットの検知を可能な装置を開示する。この装置は、感熱下地の供給部と、下地上の材料の小滴の領域に対応する電気信号のデータを生成するよう構成される光学センサと、この光学センサに動作可能に接続して、材料が吐出された感熱下地の向かい側の位置に光学センサを移動させるアクチュエータと、アクチュエータ、光学センサ、および印刷ヘッドに操作可能に接続する制御装置であって、印刷ヘッドを操作して各インクジェットから感熱下地の上に所定の数の材料の小滴を吐出し、インクジェットごとに、所定の数の材料の小滴により、感熱下地の上にテストドットの形成を可能にし、アクチュエータを操作して光学センサを感熱下地の向かい側の位置に移動させ、感熱下地上の複数の位置での感熱下地の光学密度に対応する、光学センサから受け取られるデータを参照して、印刷ヘッド内の動作不能インクジェットを特定するよう構成される制御装置と、を含む。

動作不能インクジェットを検知する装置を組み込むプリンタを開示する。このプリンタは、材料を吐出する複数のインクジェットと共に構成される印刷ヘッドと、印刷ヘッドの向かい側の位置に感熱下地を移動させて、印刷ヘッドから吐出される材料を受け取るよう構成される感熱下地の供給部と、感熱下地の位置の光学密度に対応する電気信号を生成するよう構成される光学センサと、光学センサに動作可能に接続して材料が吐出される感熱下地の向かい側の位置に光学センサを移動させるアクチュエータと、アクチュエータ、光学センサ、および印刷ヘッドに操作可能に接続する制御装置であって、印刷ヘッドを操作して各インクジェットから所定の数の材料の小滴を感熱下地上に吐出させ、インクジェットごとに、所定の数の材料の小滴により、前記感熱下地の上にテストドットの形成を可能にし、アクチュエータを操作して光学センサを感熱下地の向かい側の位置に移動させ、感熱下地上の複数の位置での感熱下地の光学密度に対応する、光学センサから受け取られるデータを参照して、印刷ヘッド内の動作不能インクジェットを特定するよう構成される制御装置と、を含む。

以下の記載では、３次元印刷中に動作不能インクジェットを検知する装置またはプリンタの前述の様態およびその他の特徴を、添付図面を参照して説明する。

図１は、３次元物体プリンタの斜視図である。図２は、印刷動作中に印刷ヘッド内の動作不能インクジェットを検知可能なモジュールを配置するための筺体内の空間を示す、筺体を有する３次元プリンタの正面図である。図３は、図２に示された空間に嵌合する、動作不能インクジェットを検知するモジュールの斜視図である。図４は、図３のモジュールを動作させる方法のフローチャートである。図５は、３次元の物体の印刷中に動作不能インクジェットを検知するモジュールを有するプリンタの別の実施形態を示す図である。図６は、図５のモジュールを動作させる方法のフローチャートである。図７は、図３および図５のシステムで用いられる、例示的な感熱下地に関する静的な感度のグラフである。図８は、図７のグラフで示される、例示的な感熱下地に関する動的な感度のグラフである。

本明細書で開示される装置の環境、およびその装置の詳細の一般的な理解を得るために、これらの図面を参照する。これらの図面では、同様の参照符号は同様の要素を示す。

図１には、３次元の物体すなわち部品１０を製造するプリンタ１００内の構成部品の構成が示されている。本明細書で使用される「３次元プリンタ」という用語とは、物体の画像データを参照し、材料を吐出して３次元の物体を形成する全ての装置のことを指す。このプリンタ１００は、支持材料容器１４、造形材料容器１８、一対のインクジェット印刷ヘッド２２および２６、造形下地３０、平面支持部材３４、支柱部材３８、アクチュエータ４２、および制御装置４６を含む。印刷ヘッド２２と支持材料容器１４は導管５０により接続され、印刷ヘッド２６と造形材料容器１８は導管５４により接続される。制御装置４６は、この制御装置に動作可能に接続したメモリ内の３次元の画像データを参照し、両方のインクジェット印刷ヘッドを操作して、各印刷ヘッドに供給される支持材料および造形材料を吐出する。製造される部品１０の構造は造形材料により形成され、支持構造体５８は支持材料により形成される。この支持構造体５８により、部品を製造する際、造形材料が固化するまでの間、その形状を維持することができる。また、この支持材料により、造形材料は下部の物体の隙間に橋渡しすることができる。部品の完成後、この支持構造体５８は、洗浄、吹き飛ばし、あるいは溶かすことにより取り除かれる。

制御装置４６はまた、少なくとも１つのアクチュエータ４２（場合によっては、より多くのアクチュエータ４２）にも操作可能に接続して、互いに関連する平面支持部材３４、支柱部材３８、および印刷ヘッド２２および２６の移動を制御する。すなわち、１つ以上のアクチュエータは、印刷ヘッドを支持する構造体に動作可能に接続して、平面支持部材の表面を参照し、印刷ヘッドを処理方向とクロス処理方向に移動させることができる。あるいは、１つ以上のアクチュエータは、平面支持部材３４に動作可能に接続して、製造される部品を載せた表面を、平面支持部材３４の平面の処理方向とクロス処理方向に移動させることができる。本明細書で使用される、用語「処理方向」とは、平面支持部材３４の表面の一方の軸に沿った移動のことを指し、「クロス処理方向」とは、平面支持部材の表面の処理方向の軸と直交する軸に沿った移動のことを指す。これらの方向は、図１で英字「Ｐ」および「Ｃ−Ｐ」で示されている。印刷ヘッド２２および２６と支柱部材３８は、平面支持部材３４と垂直な方向にも移動可能である。本明細書では、この方向を垂直方向と呼び、支柱部材３８と平行な方向であり、図１で英字「Ｖ」で示す。垂直方向の移動は、支柱部材３８に動作可能に接続する１つ以上のアクチュエータ、印刷ヘッド２２および２６に動作可能に接続する１つ以上のアクチュエータ、あるいは支柱部材３８と印刷ヘッド２２および２６に動作可能に接続する１つ以上のアクチュエータにより実行可能である。これらの種々の構成内のアクチュエータが制御装置４６に動作可能に接続し、この制御装置４６は、これらのアクチュエータを操作して、支柱部材３８、印刷ヘッド２２および２６、またはそれらの両方を垂直方向に移動させることができる。

図２には、筺体を有する３次元物体プリンタが示されている。このプリンタ６０は、フレームに取り付けられた筺体６４を有する。筺体６４の内部は、ほぼ立方体形状の６つのコンパートメントに分けられている。図２では、この筺体６４はドアを省略して示されており、このドアを閉めることによりコンパートメントは隠される。コンパートメント７２は、移動可能なプラットフォーム８２の上に載った平面支持体７８を含む。移動可能なプラットフォーム８２は１つ以上のアクチュエータおよびガイド部材（図示せず）と共に構成され、この構成により、移動可能なプラットフォーム８２は、垂直方向の上下移動が可能になる。この平面支持体７８の表面に、３次元の物体が形成される。いくつかの実施形態では、この印刷ヘッド８６は、コンパートメント７２の後壁からコンパートメントの表面の開口の方向で、平面支持体７８の長さとほぼ同じ長さを有する。これらの実施形態では、印刷ヘッド８６は、直線の往復移動だけを行えばいいよう、筺体６４の側壁９６と側壁１００の間の空間の支持部材９２に取り付けられる。他の実施形態では、印刷ヘッド８６は、コンパートメント７２の後壁からコンパートメントの表面の開口への方向で、平面支持体７８の長さより短い長さを有する。これらの実施形態では、印刷ヘッド８６は、コンパートメント７２の上の平面の２つの直交する方向で往復移動を行うよう、筺体６４の側壁９６と側壁１００の間の空間の支持部材９２に取り付けられる。これらの種々の実施形態では、１つ以上のアクチュエータ１０４が、印刷ヘッド８６に動作可能に接続する。制御装置１０８はアクチュエータ１０４を操作して、印刷ヘッド８６を支持部材９２上で直線的に往復移動させる、あるいは印刷ヘッドを平面の２つの直交する方向に移動させる。印刷ヘッド８６内のインクジェットを選択的に操作し、支持プラットフォーム８２を垂直方向に移動させ、支持部材９２に載った印刷ヘッド８６を水平方向に移動させることにより、平面支持体７８上で３次元の物体を形成することができる。

図２の点線で輪郭のみ示されている領域１１２は、感熱下地の上にテストパターンを印刷してプリンタ６０の動作不能インクジェットを検知するモジュールの配置位置を示している。上記の通り、物体の印刷中に、インクジェットが、完全にまたは部分的に材料を吐出しなくなることにより、あるいは傾いた方向で不規則に材料を吐出することにより故障した場合、製造される物体は変形する。現在、このような変形は、物体の製造が完了するまで検知することはできない。以下により詳しく説明する通り、感熱下地上に吐出された材料を光学的に検知する領域１１２を用いることにより、プリンタ６０は、物体の製造中に動作不能インクジェットを検知するよう構成され得る。モジュール３００内のいくつかの構成部品は、図で示される、横方向Ｈ、奥行き方向Ｄ、および垂直方向Ｖに移動可能である。

図３のブロック図には、物体の印刷中に動作不能インクジェットを検知するモジュールの一実施形態が示されている。モジュール３００は３次元の物体を作成するプリンタ内に組み込まれて示されているが、インクを吐出して印刷文書を作成するプリンタ、具体的には、１種類以上の透明なインクを用いるプリンタ内でこのモジュールを使用することもできる。このモジュール３００は、プリンタ６０の領域１１２内に嵌合するよう構成されている。モジュール３００は、光学センサ３０４、感熱下地の供給部３０８、支持部材３１２、１つ以上のアクチュエータ３１６、回収トレイ３２０、および制御装置３２４を含む。光学センサ３０４は、ガイドレール３２８に沿って移動可能に取り付けられ、このガイドレール３２８はアクチュエータ３１６に動作可能に接続して、光学センサ３０４を下地の供給部３０８の上部の位置から支持部材３１２の上部の位置まで移動させ、再び戻すことができる。制御装置３２４はアクチュエータ３１６に操作可能に接続して、上記の通り、光学センサ３０４およびガイドレールを移動させ、感熱下地３３２を供給部３０８から支持部材３１２に移動させ、支持部材３１２を回転させて感熱下地を支持部材３１２から回収トレイ３２０内に落とす。あるいは、ガイドレール３２８および光学センサ３０４を印刷ヘッド８６に固定して取り付けることができ、これにより、制御装置３２４はアクチュエータ３１６を操作して印刷ヘッドおよびセンサ３０４を移動させることができる。あるいは、光学センサを回収トレイ３２０の上部に固定して取り付けることができ、光学センサは、紙がトレイ内に供給される際その紙をスキャニングすることができる。この図で示される通り、印刷ヘッド８６は、吐出ヘッド２ａ、硬化装置２ｂ、および平坦化装置２ｃを含むことができるが、これらの硬化装置２ｂおよび平坦化装置２ｃは硬化およびトリミングを必要としない材料には必要ない。

下地の供給部３０８内の感熱下地３３２は、印刷ヘッド８６から吐出された造形材料および支持材料を支持する、紙などの物質から作られた平面部材であり、造形材料または支持材料内の熱に晒されると色が変化する感熱色素で覆われている。これらの色素は、感熱下地の物質に伝わる熱エネルギーの単位当たりの光学密度の既知の関数を参照して光学密度を増加させる。図７には、ＫａｎｚａｋｉＳｐｅｃｉａｌｔｙＰａｐｅｒｓ，Ｉｎｃ社（マサチューセッツ州スプリングフィールド）製のＫＬ４７５ＲＸ紙に関する静的感度曲線が示されている。この曲線は、温度に対する紙の光学密度のグラフであり、約９０℃を中心とした温度範囲での紙の光学密度の変化を示している。したがって、３次元印刷に関する一般的な材料温度である９０℃で吐出される透明なインクを検知するには、この紙は良い選択と言える。図８には、動的な感度範囲のグラフが示されており、このグラフではＫＬ４７５ＲＸ紙に伝わるエネルギーの関数として反応する光学密度が示されている。印刷ヘッドから吐出後に材料の小滴が急冷するような用途では、このグラフは重要である。これらの小滴が高温を保てるのは比較的短い時間であり、すぐに紙の感度閾値の温度より下がってしまう。Ｋａｎｚａｋｉ社のＫＬ４７５ＲＸ紙は、入力エネルギーに対してほぼ線形の反応を示す。このことは、紙に伝わり光学密度を変化させる熱量を定量化するには都合がいい。

下地の供給部３０８はリフト機構３３６を含み、押し出し機構３４０により１枚の感熱下地が供給部から移動し支持部材３１２上に配置されるとき、このリフト機構３３６により次の感熱下地３３２が持ち上げられる。このリフト機構３３６は、バネ式の機構、空気バネ、機械的に作動するジャッキなどでよい。押し出し機構３４０はソレノイドなどでよい。光学センサ３０４を支持するガイドレールは、アクチュエータ３１６のうちの１つに動作可能に接続し、このアクチュエータにより、ガイドレール３２８および光学センサ３０４は、下地の供給部３０８の上方の位置と支持部材３１２の上方の位置との間を、これらの２つの位置の間を往復するよう移動する。ガイドレール３２８およびセンサ３０４が下地の供給部３０８の上方に配置されると、印刷ヘッド８６が支持部材３１２上の感熱下地３３２の上方を移動して、この下地上にテストパターンを印刷することができる。下地上の造形材料および支持材料の熱エネルギーにより、これらの材料が吐出された位置およびそのすぐ周囲の領域の感熱下地の光学密度が増加する。光学密度が広がる範囲は、インクジェットから吐出される材料質量によりもたらされる熱エネルギー量に対応する。ガイドレール３２８およびセンサ３０４が支持部材３１２の上方に配置されると、センサ３０４がガイドレール３２８に沿って移動して、感熱下地３３２上のテストパターンの画像データを生成することができる。

図４には、３次元の物体を作成するプリンタを動作させる方法が示されている。この方法の説明では、処理があるタスクまたは機能を実行するという記載は、制御装置すなわち汎用プロセッサが、この制御装置すなわちプロセッサに動作可能に接続するメモリに格納されたプログラム命令を実行して、データを処理すること、あるいはプリンタ内の１つ以上の構成部品を動作させてタスクまたは機能を実行することを指す。上記に記載した制御装置３２４は、そのような制御装置すなわちプロセッサでよい。あるいは、制御装置３２４は、本明細書に記載される１つ以上のタスクまたは機能を形成するようそれぞれ構成される、複数のプロセッサならびに関連する回路および構成部品を用いて実装可能である。

印刷動作中の所定の時間で、制御装置１０８（図２）がアクチュエータ１０４を操作して、印刷ヘッド８６を領域１１２内に配置されたモジュール３００内に移動させる（ブロック４０４）。制御装置３２４がモジュール３００内で印刷ヘッドを検知すると、この制御装置３２４は押し出し機構３４０を操作して、感熱下地３３２を支持部材３１２上に移動させる（ブロック４０８）。次いで、制御装置３２４は信号を生成して制御装置１０８に送信し、印刷ヘッド内のインクジェットを動作させて、感熱下地上にテストパターンを印刷させる（ブロック４１２）。ある実施形態では、印刷ヘッド内の各インクジェットが繰り返して動作し、インクジェットの向かい側の感熱下地３３２の一部に材料のパイル（テストドットとも呼ばれる）を形成する。テストパターンを印刷した後、制御装置１０８は、印刷ヘッド８６をモジュール３００の外に移動させ、制御装置３２４用の信号を生成する。制御装置１０８からの信号に応じて、制御装置３２４はアクチュエータ３１６を操作して、ガイドレール３２８および光学センサ３０４を感熱下地３３２上のテストパターンの向かい側の位置に移動させる（ブロック４１６）。次いで、光学センサ３０４がガイドレール３２８に沿って移動して、下地３３２上のテストパターンに向けて光を当て、テストパターンおよび感熱下地からの反射光を受け取り、感熱下地３３２上のテストパターンの測定値を生成する（ブロック４２０）。熱エネルギーにより感熱下地の光学密度が増加した領域からの反射光は、光学密度が影響を受けていない領域からの反射光とは大幅に異なる。感熱下地上に吐出された各小滴の熱エネルギーに対する光学密度に関する関数を参照し、これらの測定値を分析して、動作不能インクジェットを特定し（ブロック４２４）、動作不能インクジェットが特定された場合、不良の印刷ヘッドを示す信号を、プリンタの操作者用に生成する（ブロック４２８）。次いで、操作者が適切な動作を行うことができる。この処理は続き、制御装置３２４がアクチュエータ３１６を操作して、支持部材３１２を部材の一方の端を軸として回転させ、これにより、テストパターンが印刷された下地を回収トレイ３２０に落とすことができる（ブロック４３２）。次いで、アクチュエータ動作が逆転して、次の感熱下地３３２を受け取るための位置に支持部材３１２を戻す（ブロック４３６）。別のアクチュエータ３１６を操作することにより、制御装置３２４は、下地の供給部３０８の上方の位置にガイドレール３２８および光学センサ３０４を戻す（ブロック４４０）。

図５に示される別の実施形態では、モジュール３００’がテストパターンを印刷するための感熱下地の供給部を支持するローラと共に形成され、この感熱下地は巻取りローラに移動する。このモジュール３００’も、プリンタ６０の領域１１２内に嵌合するよう構成されている。同様の構成部品には同様の番号を用いると、このモジュール３００’は、光学センサ３０４、ローラ上の感熱下地の供給ロール３１０、巻取りローラ３１４、１つ以上のアクチュエータ３１６、一対の支持部材３１８、および制御装置３２４を含む。印刷ヘッド８６が供給ロール３１０から引き出された下地上にテストパターンを印刷した後、その下地上にテストパターンの画像を形成するよう光学センサ３０４が配置される。制御装置３２４は、アクチュエータ３１６に操作可能に接続して、巻取りローラ３１４を駆動させ、供給ロール３１０から下地を引き出す。あるいは、モジュール内に光学センサを固定して、印刷ヘッドとセンサが物理的に干渉しないようにすることもできる。ロール３１０上の感熱下地は、印刷ヘッド８６から吐出される造形材料および支持材料を支持し、熱エネルギーに応じて光学密度を変化させる材料から作ることができる。例えば、感熱下地のロールは、上記のＫａｎｚａｋｉＳｐｅｃｉａｌｔｙＰａｐｅｒｓ，Ｉｎｃ社で市販されている感熱紙のロールでよい。

図６には、３次元の物体を作成するプリンタを動作させる方法が示されている。この方法の説明では、処理があるタスクまたは機能を実行するという記載は、制御装置すなわち汎用プロセッサが、この制御装置すなわちプロセッサに動作可能に接続するメモリに格納されたプログラム命令を実行して、データを処理すること、あるいはプリンタ内の１つ以上の構成部品を動作させてタスクまたは機能を実行することを指す。上記に記載した制御装置３２４は、そのような制御装置すなわちプロセッサでよい。あるいは、制御装置３２４は、本明細書に記載される１つ以上のタスクまたは機能を形成するようそれぞれ構成される、複数のプロセッサならびに関連する回路および構成部品を用いて実装可能である。

印刷動作中の所定の時間で、制御装置１０８（図２）がアクチュエータ１０４を操作して、印刷ヘッド８６を領域１１２内に配置されたモジュール３００内に移動させる（ブロック６０４）。制御装置３２４がモジュール３００内の印刷ヘッドを検知すると、この制御装置３２４はアクチュエータ３１６を操作して、巻取りローラ３１４を回転させ、供給ロール３１０から感熱下地の未使用の部分を引き出して、印刷ヘッド８６の真下に配置させる（ブロック６０８）。次いで、制御装置３２４は信号を生成して制御装置１０８に送信し、印刷ヘッド内のインクジェットを動作させて下地上にテストパターンを印刷させる（ブロック６１２）。ある実施形態では、印刷ヘッド内の各インクジェットが繰り返して動作し、インクジェットの向かい側の下地ロール３１０の部分に材料のパイル（テストドットとも呼ばれる）を形成する。上記の通り、吐出された材料の熱を吸収する、下地の領域内の光学密度が変化する。テストパターンの印刷後、制御装置１０８は、印刷ヘッド８６をモジュール３００’の外に移動させ、制御装置３２４用の信号を生成する。制御装置１０８からの信号に応じて、制御装置３２４はアクチュエータ３１６を操作して、感熱下地の印刷された部分を光学センサ３０４の向かい側の位置に移動させる（ブロック６１６）。光学センサ３０４が動作して感熱下地の印刷された部分のテストパターンに向けて光を当て、テストパターンおよび感熱下地からの反射光を受け取り、感熱下地のテストパターンの光学密度に対応する電気信号を生成する（ブロック６２０）。これらの電気信号が画像データであり、下地上に吐出された各小滴の熱エネルギーに対する光学密度に関する関数を参照して、この画像データを分析して、動作不能インクジェットを特定し（ブロック６２４）、動作不能インクジェットが特定された場合、不良の印刷ヘッドを示す信号をプリンタの操作者用に生成する（ブロック６２８）。次いで、操作者が適切な動作を行うことができる。制御装置３２４は、供給ロール３１０がなくなったかどうかを判定し（ブロック６３０）、なくなった場合には、別の供給ロールが必要なことを示す信号を生成する（ブロック６３４）。操作者は巻取りロールを取り除き、感熱下地の別の供給ロール３１０を供給することができる。感熱下地の供給ロールが十分残っている場合、制御装置３２４は、別のテストパターンを印刷する位置に印刷ヘッドが戻るまで待機する（ブロック４４０）。

上記に議論した実施形態は、３次元の物体を形成するプリンタ内で用いられているが、このような下地上の光学密度の変化から動作不能インクジェットを検知する感熱下地およびシステムは、２次元の文書印刷システム、具体的には、透明なインクを用いる文書印刷システムでも使用可能である。したがって、本明細書で使用される用語「材料」とは、３次元の物体を形成するために使用可能な物質、および文書印刷で使用されるインクのことを指す。このようなシステムでは、第２の感熱下地の供給部を維持し、ときどき、その上にテストパターンを印刷し、印刷されたテストパターンを分析して、動作不能インクジェットを特定することができる。同様に、移動ウェブまたはドラムなどの画像形成部材に透明なインクを吐出する印刷ヘッドを、シートの形態で、またはロールの供給部から、感熱下地の向かい側に移動させて、印刷を行い、動作不能インクジェットを検知することができる。

上記に開示される特徴および機能、ならびにその他の特徴および機能の変更物、それらの代替物は、望ましくは、他の様々なシステム、用途、または方法に組み合わせることができることは理解されよう。種々の現在では予見されない、あるいは予期されない代替物、修正物、変更物または改良物が、今後、当業者によってなされ得るが、それらも以下の請求項に包含されることを意図されるものとする。

Claims

材料を吐出する複数のインクジェットと共に構成される印刷ヘッドと、
印刷ヘッドの向かい側の位置に感熱下地を移動させて、前記印刷ヘッドから吐出される材料を受け取るよう構成される感熱下地の供給部と、
前記感熱下地の位置の光学密度に対応する電気信号を生成するよう構成される光学センサと、
前記光学センサに動作可能に接続して、材料が吐出される前記感熱下地の向かい側の位置に前記光学センサを移動させるアクチュエータと、
前記アクチュエータ、前記光学センサ、および前記印刷ヘッドに操作可能に接続する制御装置であって、前記印刷ヘッドを操作して各インクジェットから所定の数の材料の小滴を前記感熱下地上に吐出させ、インクジェットごとに、前記所定の数の材料の小滴により、前記感熱下地の上にテストドットの形成を可能にし、前記アクチュエータを操作して前記光学センサを前記感熱下地の向かい側に位置に移動させ、前記感熱下地上の複数の位置での前記感熱下地の光学密度に対応する、前記光学センサから受け取られたデータを参照して、前記印刷ヘッド内の動作不能インクジェットを特定するよう構成される制御装置と、を含むプリンタ。
前記感熱下地の供給部が、
複数の感熱下地をさらに含み、
前記制御装置が、アクチュエータを操作して、１枚の感熱下地を前記複数の感熱下地から前記印刷ヘッドの向かい側の前記位置の支持部材上に移動させるようさらに構成される、請求項１に記載のプリンタ。
前記支持部を回転可能にする前記支持部材のための回転軸と、
前記支持部材および前記制御装置に動作可能に接続するアクチュエータと、をさらに含み、
前記制御装置が、前記アクチュエータを操作して、前記支持部材を前記回転軸の周りで回転させて、感熱下地を前記支持部材から落とすことができるようさらに構成される、請求項２に記載のプリンタ。
前記支持部材から落ちる感熱下地を受け取るよう配置される回収トレイをさらに含む請求項３に記載のプリンタ。
前記回収トレイが、前記プリンタに着脱可能に構成されて、前記回収トレイから前記感熱下地を取り除けるようにする、請求項４に記載のプリンタ。
前記感熱下地の供給部が、
第１のローラであって、前記第１のローラの周りに取り付けられるロールに前記感熱下地の供給部が巻き付けられる、第１のローラと、
第２のローラであって、前記感熱下地の供給部の留められていない端が取り付けられ、前記第２のローラの回転により、感熱下地が前記第１のローラから移動可能になる、第２のローラと、
前記第２のローラおよび前記制御装置に動作可能に接続するアクチュエータであって、前記第２のローラを回転させるよう構成されるアクチュエータと、をさらに含み、
前記制御装置が、前記第２のローラに動作可能に接続する前記アクチュエータを操作して、前記第２のローラを回転させて前記第１のローラの周りに取り付けられる前記感熱下地の供給部から感熱下地を引き出すようさらに構成される、請求項１に記載のプリンタ。
前記制御装置が、前記第１のローラの周りに取り付けられる前記感熱下地の供給部が使い尽くされたことを検知し、前記感熱下地の供給部が使い尽くされたことを示す信号を生成して、前記第２のローラ上に巻き付いた前記感熱下地を取り除き、別の感熱下地の供給部を前記第１のローラの周りに取り付けることができるようさらに構成される、請求項６に記載のプリンタ。
前記制御装置が、前記アクチュエータを操作して、前記光学センサを前記感熱下地の向かい側の前記位置から離すようさらに構成される、請求項１に記載のプリンタ。
前記制御装置が、前記感熱下地の前記光学密度に対応する前記データを参照して、所定のサイズの材料の小滴を吐出していないインクジェットを特定するようさらに構成される、請求項１に記載のプリンタ。
前記印刷ヘッドが、造形材料を落として３次元の物体を形成するよう構成される、請求項１に記載のプリンタ。