特許 6376994 オブジェクト形成するプリンタ及び、プリントヘッド内の不動作インクジェットを検出する装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6376994

(24)【登録日】2018年8月3日

(45)【発行日】2018年8月22日

(54)【発明の名称】オブジェクト形成するプリンタ及び、プリントヘッド内の不動作インクジェットを検出する装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 64/112 20170101AFI20180813BHJP

   B29C 64/393 20170101ALI20180813BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20180813BHJP

   B41J 2/165 20060101ALI20180813BHJP

   B33Y 30/00 20150101ALI20180813BHJP

【ＦＩ】

   B29C64/112

   B29C64/393

   B41J2/01 207

   B41J2/01 451

   B41J2/165 501

   B33Y30/00

【請求項の数】19

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2015-45358(P2015-45358)

(22)【出願日】2015年3月6日

(65)【公開番号】特開2015-196379(P2015-196379A)

(43)【公開日】2015年11月9日

【審査請求日】2018年2月27日

(31)【優先権主張番号】14/231,352

(32)【優先日】2014年3月31日

(33)【優先権主張国】US

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】596170170

【氏名又は名称】ゼロックス コーポレイション

【氏名又は名称原語表記】ＸＥＲＯＸ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】特許業務法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ポール・エス・ボニーノ

【審査官】 越本 秀幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−３３４５８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０１３９５７９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０３１６２４７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−０６９０２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２９９１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１２８３８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２３２４９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ６４／００−６４／４０

Ｂ３３Ｙ ３０／００

Ｂ４１Ｊ ２／０１

Ｂ４１Ｊ ２／１６５

Ｂ４１Ｊ ２９／３９３

Ｂ４１Ｊ ２９／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

オブジェクト形成するプリンタであって、
表面層と前記表面層の周囲に沿った縁部とを有し、前記表面層の屈折率が約１．４〜約１．８の範囲である回転部材と、
前記回転部材の前記表面層上に材料を吐出するように構成され、吐出される前記材料の屈折率が約１．３〜約１．５の範囲であるプリントヘッドと、
前記回転部材の前記表面層の前記縁部に光を当てるように配置された光源と、
前記回転部材の前記表面層によって出射された光を受光するように配置され、前記回転部材の前記表面層に対応する画像データを生成するように構成された光学センサと、
前記プリントヘッド、前記光源、および前記光学センサに動作可能に接続され、所定のパターンを参照して前記回転部材の前記表面層に材料を吐出するように前記プリントヘッドを動作させ、前記光源が前記回転部材の前記縁部に光を当てている間に前記光学センサによって生成された画像データを受信するように前記光源を選択的に作動させ、前記受信した画像データと前記所定のパターンを参照して前記プリントヘッド内の不動作インクジェットを検出するように構成されたコントローラと、を備えるプリンタ。

【請求項2】

前記光源は、赤外光源であることを特徴とする、請求項１に記載のプリンタ。

【請求項3】

前記光源は、紫外線光源であることを特徴とする、請求項１に記載のプリンタ。

【請求項4】

前記光源は、単色光源であることを特徴とする、請求項１に記載のプリンタ。

【請求項5】

前記光源は、多色光源であることを特徴とする、請求項１に記載のプリンタ。

【請求項6】

前記光源は、レーザダイオードであることを特徴とする、請求項１に記載のプリンタ。

【請求項7】

前記光源が、ダイオードの１次元アレイを含むことを特徴とする、請求項１に記載のプリンタ。

【請求項8】

前記光源が、ダイオードの２次元アレイを含むことを特徴とする、請求項１に記載のプリンタ。

【請求項9】

前記回転部材の前記表面層に離型剤を塗布し、前記回転部材の前記表面層の少なくとも一部から材料を除去するように構成されたドラムメンテナンスユニットをさらに備え、
前記コントローラは、前記ドラムメンテナンスユニットに動作可能に接続され、さらに、前記表面層の表面の少なくとも一部から材料を除去するように前記ドラムメンテナンスユニットを動作させるように構成されている、請求項１に記載のプリンタ。

【請求項10】

前記ドラムメンテナンスユニットは、
前記回転部材の前記表面層の少なくとも一部に係合して前記回転部材の前記表面層の少なくとも一部に対して移動するように構成された部材と、
前記部材および前記コントローラに動作可能に接続されたアクチュエータであって、前記コントローラによって動作させられることによって、前記回転部材の前記表面層の少なくとも一部に対して前記部材を移動させることが可能なアクチュエータとをさらに備える、請求項９に記載のプリンタ。

【請求項11】

前記ドラムメンテナンスユニットは、
前記回転部材の前記表面層の少なくとも一部を加熱するために配置されたヒータをさらに備え、
前記コントローラは、前記回転部材の前記表面層の少なくとも一部を加熱して前記回転部材の前記表面層の少なくとも一部から材料を除去するように前記ヒータを動作させるように構成される、請求項９に記載のプリンタ。

【請求項12】

前記回転部材の前記表面層が、ポリカーボネートを主成分とすることを特徴とする、請求項１に記載のプリンタ。

【請求項13】

前記回転部材の前記表面層が、アクリルを主成分とすることを特徴とする、請求項１に記載のプリンタ。

【請求項14】

前記回転部材の前記表面層が、ガラスを主成分とすることを特徴とする、請求項１に記載のプリンタ。

【請求項15】

前記回転部材が、回転ドラムであることを特徴とする、請求項１に記載のプリンタ。

【請求項16】

プリントヘッド内の不動作インクジェットを検出する装置であって、
表面層と前記表面層の周囲に沿った縁部とを有し、前記表面層の屈折率が約１．４〜約１．８の範囲である回転部材と、
前記回転部材の前記表面層の前記縁部に光を当てるように配置された光源と、
前記回転部材の前記表面層によって出射された光を受光するように配置され、前記回転部材の前記表面層に対応する画像データを生成するように構成された光学センサと、
前記光源および前記光学センサに動作可能に接続され、前記光源が前記回転部材の前記縁部に光を当てている間に前記光学センサによって生成された画像データを受信するように前記光源を選択的に作動させ、前記受信した画像データと所定のパターンを参照して、上記回転部材の上記表面層に、屈折率が約１．３〜約１．５の範囲にある材料を吐出するプリントヘッド内の不動作インクジェットを検出するように構成されたコントローラと、を備える装置。

【請求項17】

前記光源が、赤外光源、紫外線光源、単色光源、多色光源、およびレーザ光源のうちの１つを含むことを特徴とする、請求項１６に記載の装置。

【請求項18】

前記回転部材の前記表面層が、ポリカーボネート、ガラス、またはアクリルを主成分とすることを特徴とする、請求項１６に記載の装置。

【請求項19】

前記回転部材が、回転ドラムであることを特徴とする、請求項１６に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示された装置は、３次元のオブジェクトを形成するプリンタに関し、より詳細には、このようなプリンタにおける不動作インクジェットの正確な検出に関するものである。

【背景技術】

【0002】

紙等の基板上に文書を印刷することが知られている。現在、最新の印刷形態としては、デジタル３次元造形があげられ、この３次元造形は、積層（ａｄｄｉｔｉｖｅ）造形法としても知られる。このタイプの印刷は、デジタルモデルから実質的に任意の形状の３次元の立体オブジェクトを製造するプロセスである。３次元印刷は、１つまたは複数のプリントヘッドが基板上に材料の連続層を様々な形状で吐出する積層プロセスである。３次元印刷は、主として切断、穿孔等の切削（ｓｕｂｔｒａｃｔｉｖｅ）プロセスによって加工物から材料を除去することに依存した従来のオブジェクト形成技術とは区別可能である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

このようなプリンタを用いて３次元オブジェクトを製造するには、何時間も、もしくは、オブジェクトによっては何日もかかる。３次元プリンタで３次元オブジェクトを製造する際に生じる１つの問題は、オブジェクトを形成する液滴を吐出するプリントヘッド内のインクジェットの一貫した機能性である。オブジェクトを印刷する際に、１つまたは複数のインクジェットが、法線方向ではなく、ある角度で材料をプリントヘッドに吐出することにより、インクジェットが吐出すべき液滴よりも少量の液滴を吐出することにより、または、液滴を放出しないことにより、劣化し得る。これらの動作上の欠陥のいずれかを有するインクジェットが不動作インクジェットとして知られている。プリントヘッドを用いた文書においても、同様のプリントヘッドの故障が知られている。３次元オブジェクトの印刷中に１つまたは複数のインクジェットの動作状態が劣化すると、印刷動作が完了するまで印刷されたオブジェクトの品質を評価することができない。したがって、長時間または数日を必要とする印刷ジョブでは、プリントヘッド内の不動作インクジェットが原因で仕様に適合しないオブジェクトを生成することがある。このようなオブジェクトが検出されると、印刷されたオブジェクトは廃棄され、インクジェットの機能性を復元するために修復手順がプリントヘッドに適用され、印刷ジョブが繰り返される。移動している巻取紙上に高速で文書印刷を行う場合にも、巻取紙のある長さに渡って許容できない画像が生成されてしまうことがあり、巻取紙のこの部分が廃棄されなければならない場合がある。

【0004】

文書印刷システムにおいて不動作インクジェットを検出するシステムが開発されているが、オブジェクト印刷システムにおける不動作インクジェットの検出の方がより問題がある。オブジェクト印刷システムおよび文書印刷システムの両方において特に問題となるのは、透明な材料およびインクの使用である。透明なインク／材料が吐出された基板上におけるこれらの透明インク／材料間のコントラストが低いので、これらの材料およびインクは像形成システムによる検出が困難である。その結果、基板上のパターンの画像データのノイズにより、テストパターンの解析が困難になる。透明インクまたは透明材料を用いた印刷中に不動作インクジェットの検出を可能にする装置があれば、オブジェクト印刷中に修復手順を適用することができ、これにより適切に形成されたオブジェクトまたは文書を生成することができる印刷を継続することができる。これにより、プリンタの製品歩留まりが向上し、印刷がより効率的になる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

３次元プリンタにおいて不動作インクジェットの検出を可能にする装置は、表面層と表面層の周囲に沿った縁部を有する回転部材と、前記回転部材の前記表面層の前記縁部に光を当てるように配置された光源と、前記回転部材の前記表面層によって出射された光を受光するように配置され、前記回転部材の前記表面層に対応する画像データを生成するように構成された光学センサと、前記光源および前記光学センサに動作可能に接続され、前記光源が前記回転部材の前記縁部に光を当てている間に前記光学センサによって生成された画像データを受信するように前記光源を選択的に作動させ、前記受信した画像データと所定のパターンを参照して、上記回転部材の上記表面層に材料を吐出するプリントヘッド内の不動作インクジェットを検出するように構成されたコントローラと、を備える装置。

【0006】

不動作インクジェットを検出する装置を組み込んだプリンタは、表面層と前記表面層の周囲に沿った縁部とを有する回転体と、前記回転部材の前記表面層上に材料を吐出するように構成されたプリントヘッドと、前記回転部材の前記表面層の前記縁部に光を当てるように配置された光源と、前記回転部材の前記表面層によって出射された光を受光するように配置され、前記回転部材の前記表面層に対応する画像データを生成するように構成された光学センサと、前記プリントヘッド、前記光源、および前記光学センサに動作可能に接続され、所定のパターンを参照して前記回転部材の前記表面層に材料を吐出するように前記プリントヘッドを動作させ、前記光源が前記回転部材の前記縁部に光を当てている間に前記光学センサによって生成された画像データを受信するように前記光源を選択的に作動させ、前記受信した画像データと前記所定のパターンを参照して前記プリントヘッド内の不動作インクジェットを検出するように構成されたコントローラと、を備える。

【0007】

３次元印刷時に不動作インクジェットを検出する装置またはプリンタの前述の態様および他の特徴は、添付図面と関連付けられた以下の説明により明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、３次元対象プリンタの斜視図である。

【図2】図２は、印刷動作中にプリントヘッド内の不動作インクジェットを検出可能にするモジュールのハウジング内の空間を示す、ハウジングを有する３次元オブジェクトプリンタの正面図である。

【図3】図３は、図２に示す空間に設置された不動作インクジェット検出モジュールの側面図である。

【図4】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。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本明細書に開示される装置の環境、およびその装置の詳細の全般的な理解のために図面を参照する。図中、同様の参照番号は同様の要素を示す。

【0010】

図１は、３次元オブジェクトまたは部品１０を生成するプリンタ１００の構成要素の構成を示す。本明細書で用いられる「３次元プリンタ」という用語は、３次元オブジェクトを形成するためにオブジェクトの画像データを参照して材料を吐出する任意の装置を意味する。プリンタ１００は、支持材料用容器１４、造形材料用容器１８と、一対のインクジェットプリントヘッド２２、２６と、造形基板３０と、平面状支持部材３４と、柱状支持部材３８と、アクチュエータ４２と、コントローラ４６とを備えている。導管５０は、プリントヘッド２２を支持材料用容器１４に接続し、導管５４は、プリントヘッド２６を造形材料用容器１８に接続する。両方のインクジェットプリントヘッドは、コントローラ４６に動作可能に接続されたメモリ内の３次元画像データを参照して、それぞれのプリントヘッドに供給される支持材料と造形材料を吐出するように、コントローラ４６によって制御される。造形材料が製造される部品１０の構造を形成する一方、支持材料によって形成された支持構造体５８により、部品１０が構築されるときに造形材料が硬化する間、造形材料がその形状を維持することができる。部品１０が完成すると、支持構造体５８は、洗浄、ブローイングまたは溶解によって除去される。

【0011】

コントローラ４６はまた、平面状支持部材３４およびプリントヘッド２２、２６の互いに対する移動を制御するために、少なくとも１つの、あるいは複数のアクチュエータに動作可能に接続されている。すなわち、１つまたは複数のアクチュエータは、平面状支持部材の表面を基準に処理方向および処理方向と交差する方向にプリントヘッドを移動させるために、プリントヘッドを支持する構造体に動作可能に接続され得る。あるいは、１つまたは複数のアクチュエータは、部品が製造されている表面を処理方向および処理方向と交差する方向に移動させるように、平面状支持部材３４または柱状支持部材３８のいずれかに動作可能に接続され得る。本明細書で用いられる「処理方向」という用語は、平面状支持部材３４の表面の一方の軸に沿った移動を表し、「処理方向に交差する方向」は、平面状支持部材の表面における処理方向の軸に直交する軸に沿った移動を表す。これらの方向は、図１において、文字「Ｐ」および「Ｃ−Ｐ」で示されている。プリントヘッド２２、２６および平面状支持部材３４は、平面状支持部材３４と直交する方向にも移動する。この方向は、本明細書では上下方向と呼び、柱状支持部材３８と平行であり、図１において文字「Ｖ」で示されている。上下方向の移動は、柱状支持部材３８に動作可能に接続された１つ以上のアクチュエータによって、プリントヘッド２２、２６に動作可能に接続された１つ以上のアクチュエータによって、または柱状支持部材３８とプリントヘッド２２、２６の両方に動作可能に接続された１つ以上のアクチュエータによって行うことができる。これら種々の構成において、アクチュエータは、コントローラ４６に動作可能に接続され、コントローラ４６は、柱状支持部材３８、プリントヘッド２２、２６、またはその両方を上下方向に移動させるようにアクチュエータを動作させる。

【0012】

図２に、ハウジングを有する３次元オブジェクトプリンタを示す。プリンタ６０は、ハウジング６４を有する。ハウジング６４内には、略立方体形状を有する６つの区画がある。図２には、ハウジング６４が、区画を隠すように閉じるドアがない状態で示されている。区画７２は、可動台８２上の平面状支持体７８を含む。可動台８２は、可動台８２を上下方向に沿って昇降可能にする１つまたは複数のアクチュエータとガイド部材（図示せず）とを有して構成されている。平面状支持体７８は、３次元オブジェクトが形成される面である。一部の実施形態では、プリントヘッド８６の長さは、区画７２の後壁から区画７２の前部開口部に向かう方向の平面状支持体７８の長さにほぼ等しい。これらの実施形態において、プリントヘッド８６は、往復直線運動のみを行うようにハウジング６４の側壁９６と側壁１００との間の空間に支持部材９２に取り付けられている。他の実施形態では、プリントヘッド８６の長さは、区画７２の後壁から区画７２の前部開口部に向かう方向の平面状支持体７８の長さよりも短い。これらの実施形態において、プリントヘッド８６は、区画７２の上方の平面において直交する２方向に往復移動するようにハウジング６４の側壁９６と側壁１００との間の空間に支持部材９２に取り付けられている。これらの様々な実施形態では、１つまたは複数のアクチュエータ１０４が、プリントヘッド８６に動作可能に接続されている。コントローラ１０８は、支持部材９２上でプリントヘッド８６を前後に直線状に移動させるか、または、平面内の直交する２方向にプリントヘッド８６を移動させるように、アクチュエータ１０４を動作させる。プリントヘッド８６内のインクジェットを選択的に動作させて、支持台８２を上下方向に移動させ支持部材９２上のプリントヘッド８６を水平方向に移動させることによって、３次元オブジェクトを平面状支持体７８上に形成することができる。

【0013】

図２に破線で輪郭を示す領域１１２は、透光性基板を用いてプリンタ６０の不動作インクジェットを検出するモジュールの配置を示す。上述のように、材料を完全にまたは部分的に吐出しないこと、または、材料を傾斜方向に不規則に吐出することで、オブジェクトの印刷中にインクジェットが故障すると、製造されているオブジェクトの形が崩れてしまう。現在のところ、オブジェクトの製造が終了するまでこの形状不良を検出することができない。以下でより詳しく説明するように、透光性基板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、オブジェクト製造時に不動作インクジェットを検出するように構成することができる。モジュール３００内のいくつかの構成要素は、図示するように、水平方向Ｈ、奥行方向Ｄ、および上下方向Ｖに移動することができる。

【0014】

図３のブロック図に、オブジェクト印刷時に透明材料を吐出する不動作インクジェットを検出するモジュールの一実施形態を示す。モジュール３００は、プリンタ６０の領域１１２内に収まるように構成されている。モジュール３００は、光学センサ３０４と、透光性表面層３０８を有する回転ドラム３１２と、光源３１４と、１つまたは複数のアクチュエータ３１６と、ドラムメンテナンスユニット（Ｄｒｕｍ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ Ｕｎｉｔ：ＤＭＵ）３２０と、コントローラ３２４とを備えている。アクチュエータ３１６は、ドラム３１２に動作可能に接続されて、ドラム３１２を回転させる。プリントヘッドが図に示す位置にあるとき、ドラム３１２の表面層にプリントヘッドから材料を吐出することができる。光源３１４によって回転ドラム３１２の表面層の縁部に光を当てながら、ドラム３１２を図中の矢印方向に回転して光学センサ３０４に対向する位置に移動させる。光学センサ３０４は、ドラム３１２の表面層３０８の画像データを生成する向きに配置され、一方、図３に示すように、光源３１４は、光が表面層３０８のドラム移動方向に直交する方向に伝搬するように表面層３０８の縁部に光を当て、この光は用紙から突出する。光学センサ３０４は、回転ドラム３１２の表面層の画像データを生成し、後述するように、プリントヘッドが表面層３０８上に材料を吐出した表面層上の領域が発光する。これにより、不動作インクジェットを検出するために、ドラム表面の画像データを、プリントヘッド８６を動作させてドラム表面層上に材料を吐出するのに用いられた画像データと比較することができる。

【0015】

光源３１４としては、発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）のアレイ、レーザダイオードのアレイ、冷陰極蛍光ランプ、フィラメント等を用いることができる。アレイは、１次元アレイ、すなわち、線形アレイであってもよく、２次元アレイであってもよい。光源３１４によって生じる光は、赤外線、紫外線、多色、または単色であってもよい。赤外光の１つの利点は、周囲光条件に起因するノイズの影響を受けにくいことである。

【0016】

ドラムは、ＤＭＵ３２０に対向する位置まで回転を続ける。ＤＭＵ３２０は、離型剤３３４槽内のドナーローラ３３０と、アクチュエータ３１６に動作可能に接続された計量ブレード３３８とを備えている。ドナーローラ３３０は、槽内の離型剤３３４を表面層３０８に塗布し、計量ブレード３３８は、表面層３０８に接触して、表面層３０８を被覆する層状に離型剤を塗布するとともに、吐出された材料を除去し、余分な離型剤および材料を槽３３４に導く。これに加えて、または、これに代えて、ヒータ３４４を、コントローラ３２４に動作可能に接続させて、ヒータ３４４を選択的に電源に接続するようにしてもよい。後述するように、ヒータは、クリーニング部材が表面層３０８を掃除する前に造形材料および支持材料を加熱するように計量ブレード３３８に対して位置決めされている。コントローラ３２４は、アクチュエータ３１６、光学センサ３０４、および光源３１４に動作可能に接続されており、ドラムを回転させ、光学センサ３０４、光源３１４、および計量ブレード３３８とを選択的に動作させる。

【0017】

ドラム３１２の透光性表面層３０８は、プリントヘッド８６から吐出される造形材料および支持材料を支持し、表面層の縁部に入射した光を全内部反射する材料で構成されている。これらの材料は、回転部材上の層表面上のなんらかの材料がこの材料と回転部材上の層表面との界面における全反射特性を変化させる屈折率を有していなければ、表面層の縁部に沿って入射した光が表面層内に留まるようにすることができる。屈折率が約１．３〜約１．５の範囲の材料またはインクを吐出するプリンタの場合、透光性表面層の屈折率は、典型的には約１．４〜約１．８の範囲である。例えば、表面層３０８は、ポリカーボネート、ガラスまたはアクリルを主成分とし得る。層の表面を印刷する際には、この層の平面状の表面に吐出された材料と表面層との間の屈折率が同様であると、表面層から下方に伝搬する光が、表面層と材料との界面に対する入射角度が浅くても、材料に入射することができる。材料の内部の光は、材料と周囲空気との間の界面への入射角度が急角度となっている。この角度により、光は、周囲空気中に出射することができる。光の他の部分は、複数回内部反射し、最終的に材料から出射する。材料の積層体から漏出する光は光が漏出しない被覆されていない層の表面と際立って対照的であるため、漏出する光は、透光性表面層の表面上の材料の位置を視覚的に示す。上述した実施形態では、離型剤の屈折率は約１．５であり、これにより、離型剤は、回転部材３１２の表面層３０８の表面に表面層３０８からの光を結合するが、層の表面に材料が存在していない領域では表面層内に光を留める。表面層３０８が光学センサ３０４を通過すると、光学センサ３０４は、表面層３０８の表面上のテストパターンの画像データを形成する電気信号を生成する。

【0018】

ドラム３１２は、透光性表面層３０８を設ける種々の方法で形成することができる。一部の実施形態では、ドラム３１２は、透明の開口シリンダのように、ポリカーボネート、アクリル等のガラスまたはプラスチックから成形することができる。あるいは、陽極酸化処理されたアルミニウムドラム等の金属製のドラムにポリカーボネートを被覆して、ドラムの金属表面上の層として表面層３０８を形成してもよい。

【0019】

図４に、３次元オブジェクトを製造するプリンタを動作させる方法を示す。この方法の説明では、プロセスがなんらかのタスクまたは機能を実行している旨の記載は、コントローラまたは汎用プロセッサが、このコントローラまたはプロセッサに動作可能に接続されたメモリに記憶されたプログラム命令を実行して、そのタスクまたは機能を実行するようにデータを操作する、または、プリンタ内の１つ以上の構成要素を動作させることを意味する。上述したコントローラ３２４は、このようなコントローラまたはプロセッサとすることができる。あるいは、コントローラ３２４は、それぞれここに記載した１つまたは複数のタスクまたは機能を形成するように構成された２つ以上のプロセッサおよび関連回路を用いて実現されてもよい。

【0020】

印刷動作中の所定のタイミングで、コントローラ１０８（図２）は、アクチュエータ１０４を動作させてプリントヘッド８６を領域１１２内に配置されたモジュール３００内に移動する（ブロック４０４）。コントローラ３２４がモジュール３００内においてプリントヘッドを検出したことに応答して、コントローラ３２４は、ドラム３１２に動作可能に接続されたアクチュエータ３１６を動作させて、ドラム３１２および透光性表面層３０８を回転させることにより、層の表面のクリーンな部分をプリントヘッド８６に対向させる（ブロック４０８）。コントローラ３２４は、コントローラ１０８に信号を生成し、プリントヘッド内のインクジェットを動作させて表面層３０８の表面にテストパターンを印刷する（ブロック４１２）。一実施形態では、プリントヘッド内の各インクジェットは、表面層３０８の表面のインクジェットと対向する部分に、テストドットとも呼ばれる材料を堆積させるために繰り返し操作される。テストパターンが印刷された後、コントローラ１０８は、プリントヘッド８６をモジュール３００の外に移動させてもよい。コントローラ３２４は、ドラム３１２が回転を続けている間、光源３１４を作動させて表面層３０８の一方の縁部に光を照射する（ブロック４１６）。コントローラ３２４は、光学センサ３０４を作動させ、センサ３０４は、表面層３０８の表面の画像データとしてコントローラ３２４に供給される電気信号を生成する（ブロック４２０）。上述したように、造形材料および支持材料が吐出された領域が発光する。光を内部反射する表面層の部分および発光する部分は、造形材料および支持材料を吐出するのに用いられたテストパターンに対応していなければならない。表面層３０８の表面の画像データは、不動作インクジェットを特定するために、テストパターンを形成するのに用いられた造形材料および支持材料の予想される位置を基準にして分析され（ブロック４２４）、不動作インクジェットが特定された場合、欠陥プリントヘッドを示す信号がプリンタの操作者に対して生成される（ブロック４２８）。そこで、操作者は適切な措置を取ることができる。

【0021】

続いて、図４のプロセスでは、ドラム３１２が回転を続けて層表面の印刷された部分が、ＤＭＵ３２０を通過する（ブロック４３２）。コントローラ３２４は、アクチュエータ３１６を動作させて、表面層３０８の表面にドナーローラ３３０および計量ブレード３３８を係合させ、表面層３０８の表面に離型剤を塗布し、表面層から材料を除去する（ブロック４３６）。除去された材料は槽３３４内に回収され、回収された材料は、離型材を後で使用するために槽３３４に戻すことができるように、フィルタ（図示せず）を介してポンプによって取出されてもよい。操作者は、随時、ＤＭＵ３２０を取り外して新しいＤＭＵに交換して、ドラムクリーニング機能を新しくすることができる。

【0022】

上述した実施形態は、３次元オブジェクトを形成するプリンタ内に含まれるが、透光性表面層およびこのような表面層によって照射された光から不動作インクジェットを検出するシステムは、２次元文書印刷システム、特に、透明インクを使用したものにも用いることができる。このようなシステムにおいて、回転ドラム上の透光性表面層は、プリンタの印刷ゾーンに近接して配置することができ、プリントヘッドは、随時、表面層上にインクを吐出するために回転する表面層に対向して移動される。そして、光が表面層に導入され、表面が像形成されることにより、画像データを不動作インクジェットを特定するために分析することができる。したがって、本明細書で用いられる、プリントヘッドから吐出される物質を表す場合の「材料」は、３次元オブジェクトプリンタで用いられる造形材料および支持材料、ならびに、２次元印刷等に使用されるあらゆる種類のインクを意味する。

【0023】

上記に開示した特徴および機能ならびに他の特徴および機能の変形例、またはそれらの代替例は、他の多くの様々なシステム、アプリケーションまたは方法と好ましく組み合わせることができることを理解されたい。現在予見または予想されていない様々な代替、変更、変形、改善が後に当業者によって成され得るが、これらも以下の特許請求の範囲に含まれる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】