[发明专利]使用热衬底检测喷射透明墨的打印头中的不工作喷墨口的系统

说明书

技术领域

本文中公开的装置涉及检测打印头中的不工作喷墨口的打印机，并且更特别地涉及使用透明墨的打印机中的不工作喷墨口的精确检测。

背景技术

在衬底(例如，纸)上打印文件是公知的。现在更新的打印形式包括也称为数字增材制造的数字三维制造。该类型的打印是从数字模型制造实质上任何形状的三维固体物体的过程。三维打印是增材过程，其中一个或多个打印头在衬底上以不同形状喷射材料的连续层。三维打印与主要依赖通过减材过程从工件移除材料的传统物体形成技术、例如切割或钻孔可区分。

用这些打印机生产三维物体会需要数小时，对于一些物体，甚至需要数天。在用三维打印机生产三维物体中出现的一个问题是喷射形成物体的滴的打印头中的喷墨口的一致功能性。在物体的打印期间，一个或多个喷墨口会由于以一定角度而不是垂直于打印头喷射、喷射的滴小于喷墨口应当喷射的或由于根本未能喷射任何滴而退化。遭受这些操作缺陷中的任何一个的喷墨口被称为不工作喷墨口。类似弊端在用打印头进行文件打印中是已知的。如果一个或多个喷墨口的操作状态在三维物体打印期间退化，则在打印操作完成之前不能评估被打印物体的质量。因此，需要数小时或多天的打印作业会产生由于打印头中的不工作喷墨口而不符合规范的物体。一旦检测到这样的物体，被打印物体被废弃，将恢复程序应用于打印头以恢复功能性，并且重复打印作业。甚至在以高速在移动幅条上进行文件打印中，可能在幅条的长的长度上产生不可接受的图像并且幅条的该部分可能必须被废弃。

尽管在文件打印系统中已开发系统来检测不工作喷墨口，但是物体打印系统中的不工作喷墨口的检测更成问题。在物体打印和文件打印系统中特别成问题的是透明材料和墨的使用。这些材料和墨难以由成像系统检测，原因是它们喷射在其上的衬底上的透明墨/材料之间的对比度低。因此，衬底上的图案的图像数据中的噪声使测试图案的分析困难。在用透明墨或透明材料打印时能够检测不工作喷墨口的装置将能够在物体打印期间应用恢复程序，因此可以产生正确形成的物体或文件的打印可以继续。以该方式，打印机的产品生产率提高并且它的打印更高效。

发明内容

一种能够进行三维打印机中的不工作喷墨口检测的装置包括：热衬底的供给；光学传感器，所述光学传感器配置成生成对应于所述衬底上的材料滴的区域的电信号数据；致动器，所述致动器可操作地连接到所述光学传感器以将所述光学传感器移动到与材料已喷射到其上的热衬底相对的位置；以及控制器，所述控制器可操作地连接到所述致动器、所述光学传感器和所述打印头，所述控制器配置成操作所述打印头以将来自每个喷墨口的预定数量的材料滴喷射到所述热衬底上从而使所述预定数量的材料滴能够在所述热衬底上形成每个喷墨口的测试点，操作所述致动器以将所述光学传感器移动到与所述热衬底相对的位置，并且参考对应于所述热衬底上的多个位置处的所述热衬底的光密度的、从所述光学传感器接收的数据识别所述打印头中的不工作喷墨口。

一种包含用于检测不工作喷墨口的装置的打印机包括：打印头，所述打印头配置有喷射材料的多个喷墨口；热衬底的供给，所述热衬底的供给配置成将热衬底移动到与所述打印头相对的位置以接收从所述打印头喷射的材料；光学传感器，所述光学传感器配置成生成对应于所述热衬底上的位置的光密度的电信号；致动器，所述致动器可操作地连接到所述光学传感器以将所述光学传感器移动到与材料已喷射到其上的热衬底相对的位置；以及控制器，所述控制器可操作地连接到所述致动器、所述光学传感器和所述打印头，所述控制器配置成操作所述打印头以将来自每个喷墨口的预定数量的材料滴喷射到所述热衬底上从而使所述预定数量的材料滴能够在所述热衬底上形成每个喷墨口的测试点，操作所述致动器以将所述光学传感器移动到与所述热衬底相对的位置，并且参考对应于所述热衬底上的多个位置处的所述热衬底的光密度的、从所述光学传感器接收的数据识别所述打印头中的不工作喷墨口。

附图说明

在结合附图进行的以下描述中解释在三维打印期间检测不工作喷墨口的装置或打印机的前述方面和其它特征。

图1是三维物体打印机的透视图。

图2是具有外壳的三维物体打印机的前视图，描绘用于模块的外壳内的空间，所述模块能够在打印操作期间检测打印头中的不工作喷墨口。

图3是配合在图2中所示的空间中的用于检测不工作喷墨口的模块的透视图。

图4是用于操作图3的模块的方法的流程图。