使用具有光透射表面层的旋转构件检测喷射透明材料的打印头中的不工作喷墨口的系统技术方案

本发明专利技术提供一种检测打印头中的不工作喷墨口的装置。装置包括具有光透射表面层的旋转构件，材料由打印头喷射到所述光透射表面层上。光源将光引导到光透射表面层的边缘中，并且光学传感器生成旋转构件的表面层的表面的图像数据。参考旋转构件的表面层的表面的图像数据检测不工作喷墨口。

【技术实现步骤摘要】
使用具有光透射表面层的旋转构件检测喷射透明材料的打印头中的不工作喷墨口的系统
本文中公开的装置涉及产生三维物体的打印机，并且更特别地涉及这样的打印机中的不工作喷墨口的精确检测。
技术介绍
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去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，恢复程序被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。
技术实现思路
一种能够进行三维打印机中的不工作喷墨口检测的装置，所述装置包括：旋转构件，所述旋转构件具有表面层和沿着所述表面层的周边的边缘；光源，所述光源定位成将光引导到所述旋转构件的所述表面层的所述边缘中；光学传感器，所述光学传感器定位成接收由所述旋转构件的所述表面层发射的光，所述光学传感器配置成生成对应于所述旋转构件的所述表面层的图像数据；以及控制器，所述控制器操作地连接到所述光源和所述光学传感器，所述控制器配置成选择性地启动所述光源，从而当所述光源将光引导到所述旋转构件的所述边缘中时接收由所述光学传感器生成的图像数据，并且参考被接收图像数据和预定图案检测将材料喷射到所述旋转构件的所述表面层上的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，所述打印机包括：旋转构件，所述旋转构件具有表面层和沿着所述表面层的周边的边缘；打印头，所述打印头配置成将材料喷射到所述旋转构件的所述表面层上；光源，所述光源定位成将光引导到所述旋转构件的所述表面层的所述边缘中；光学传感器，所述光学传感器定位成接收由所述旋转构件的所述表面层发射的光，所述光学传感器配置成生成对应于所述旋转构件的所述表面层的图像数据；以及控制器，所述控制器操作地连接到所述打印头、所述光源和所述光学传感器，所述控制器配置成操作所述打印头以参考预定图案将材料喷射到所述旋转构件的所述表面层上，选择性地启动所述光源，从而当所述光源将光引导到所述旋转构件的所述边缘中时接收由所述光学传感器生成的图像数据，并且参考被接收图像数据和预定图案检测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侧视图。图4是用于操作图3的模块的方法的流程图。具体实施方式为了本文中公开的装置的环境以及装置的细节的大体理解，参考附图。在附图中，相似的附图标记表示相似的元件。图1显示产生三维物体零件10的打印机100中的部件的配置。当在本文中使用时，术语“三维打印机”指的是参考物体的图像数据喷射材料以形成三维物体的任何装置。打印机100包括支撑材料容器14，构建材料容器18，一对喷墨打印头22、26，构建衬底30，平面支撑构件34，柱状支撑构件38，致动器42，以及控制器46。管道50将打印头22连接到支撑材料容器14并且管道54将打印机26连接到构建材料容器18。两个喷墨打印头由控制器46参考操作地连接到控制器的存储器中的三维图像数据操作以喷射供应到每个相应的打印头的支撑和构建材料。当构造该零件时，构建材料形成正产生的零件10的结构，而当材料固化时由支撑材料形成的支撑结构58能够使构建材料保持它的形状。在完成该零件之后，通过冲洗、吹气或熔化去除支撑结构58。控制器46也操作地连接到至少一个和可能多个致动器以控制平面支撑构件34和打印头22、26相对于彼此的运动。也就是说，一个或多个致动器可以操作地连接到支撑打印头的结构以参考平面支撑构件的表面在过程方向和交叉过程方向上移动打印头。替代地，一个或多个致动器可以操作地连接到平面支撑构件34或柱状支撑构件38以在过程和交叉过程方向上移动在其上产生所述零件的表面。当在本文中使用时，术语“过程方向”指的是沿着平面支撑构件34的表面中的一个轴线的运动并且“交叉过程方向”指的是沿着与该平面中的过程方向轴线正交的平面支撑构件表面中的轴线的运动。这些方向在图1中用字母“P”和“C-P”表示。打印头22、26和平面支撑构件34也在正交于平面支撑构件34的方向上移动。该方向在本文中被称为竖直方向，平行于柱状支撑构件38，并且在图1中用字母“V”表示。在竖直方向上的运动可以由操作地连接到柱状构件38的一个或多个致动器、由操作地连接到打印头22、26的一个或多个致动器或由操作地连接到柱状支撑构件38和打印头22、26两者的一个或多个致动器实现。这些各种配置中的这些致动器操作地连接到控制器46，所述控制器操作致动器以在竖直方向上移动柱状支撑构件38、打印头22、26或两者。在图2中显示具有外壳的三维物体打印机。该打印机60具有外壳64。在外壳64内是形状上大体上为立方体的六个隔室。外壳64在图2中显示为没有闭合以隐藏隔室的门。隔室72包括在可移动平台82上的平面支撑件78。可移动平台82配置成具有一个或多个致动器和引导构件(未显示)以使可移动平台82能够在竖直方向上上下移动。平面支撑件78是三维物体形成于其上的表面。在一些实施例中，打印头86具有的长度大约等于在从隔室72的后壁到在隔室的前面处的开口的方向上的平面支撑件78的长度。在这些实施例中，打印头86在支撑构件92上安装在外壳64的侧壁96和100之间以便仅仅线性往复运动。在其它实施例中，打印头86具有的长度小于在从隔室72的后壁到在隔室的前面处的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成物体的打印机，所述打印机包括：旋转构件，所述旋转构件具有表面层和沿着所述表面层的周边的边缘；打印头，所述打印头配置成将材料喷射到所述旋转构件的所述表面层上；光源，所述光源定位成将光引导到所述旋转构件的所述表面层的所述边缘中；光学传感器，所述光学传感器定位成接收由所述旋转构件的所述表面层发射的光，所述光学传感器配置成生成对应于所述旋转构件的所述表面层的图像数据；以及控制器，所述控制器操作地连接到所述打印头、所述光源和所述光学传感器，所述控制器配置成操作所述打印头以参考预定图案将材料喷射到所述旋转构件的所述表面层上，选择性地启动所述光源，从而当所述光源将光引导到所述旋转构件的所述边缘中时接收由所述光学传感器生成的图像数据，并且参考被接收图像数据和预定图案检测所述打印头中的不工作喷墨口。

【技术特征摘要】
2014.03.31 US 14/2313521.一种用于形成物体的打印机，所述打印机包括：旋转构件，所述旋转构件具有表面层和沿着所述表面层的周边的边缘，所述表面层具有在1.4到1.8的范围内的折射率；打印头，所述打印头配置成将材料喷射到所述旋转构件的所述表面层上，由所述打印头喷射的所述材料具有在1.3到1.5的范围内的折射率；光源，所述光源定位成将光引导到所述旋转构件的所述表面层的所述边缘中；光学传感器，所述光学传感器定位成接收由所述旋转构件的所述表面层发射的光，所述光学传感器配置成生成对应于所述旋转构件的所述表面层的图像数据；以及控制器，所述控制器操作地连接到所述打印头、所述光源和所述光学传感器，所述控制器配置成操作所述打印头以参考预定图案将材料喷射到所述旋转构件的所述表面层上，选择性地启动所述光源，在所述光源将光引导到所述旋转构件的所述边缘中时接收由所述光学传感器生成的图像数据，并且参考接收的所述图像数据和预定图案检测所述打印头中的不工作喷墨口。2.根据权利要求1所述的打印机，其中所述光源是红外光源。3.根据权利要求1所述的打印机，其中所述光源是紫外光源。4.根据权利要求1所述的打印机，其中所述光源是单色光源。5.根据权利要求1所述的打印机，其中所述光源是多色光源。6.根据权利要求1所述的打印机，其中所述光源是激光二极管。7.根据权利要求1所述的打印机，所述光学传感器还包括：光电探测器的一维阵列。8.根据权利要求1所述的打印机，所述光学传感器还包括：光电探测器的二维阵列。9.根据权利要求1所述的打印机，所述打印机还包括：鼓维护单元，所述鼓维护单元配置成将脱离剂施加到所述旋转构件的所述表面层并且从所述旋转构件的所述表面层的至少一部分去除材料；并且所述控制器操作地连接到所述鼓维护单元，所述控制器还配置成操作所述鼓维护单元以从所述表面层的表面的至少一部分去除材料。10.根据权利要求9所述的打印机，所述鼓维护单元还包括：构件，所述构件配置成接合所述旋转构件的所述表面层的至少一部分并且相对于所述旋转构件的...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·S·博尼诺，
申请(专利权)人：施乐公司，
类型：发明
国别省市：美国;US