特許 6976902 プリンタ内の欠陥紫外線放射発光ダイオードを検出するシステムおよび方法

(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】6976902

(24)【登録日】2021年11月12日

(45)【発行日】2021年12月8日

(54)【発明の名称】プリンタ内の欠陥紫外線放射発光ダイオードを検出するシステムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20211125BHJP

【ＦＩ】

   B41J2/01 127

   B41J2/01 109

   B41J2/01 451

【請求項の数】7

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2018-92654(P2018-92654)

(22)【出願日】2018年5月14日

(65)【公開番号】特開2018-202862(P2018-202862A)

(43)【公開日】2018年12月27日

【審査請求日】2021年5月12日

(31)【優先権主張番号】15/610,779

(32)【優先日】2017年6月1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】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100067013

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 文昭

(74)【代理人】

【識別番号】100086771

【弁理士】

【氏名又は名称】西島 孝喜

(74)【代理人】

【識別番号】100109335

【弁理士】

【氏名又は名称】上杉 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100120525

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100139712

【弁理士】

【氏名又は名称】那須 威夫

(72)【発明者】

【氏名】アンソニー・エス・コンデロ

(72)【発明者】

【氏名】ジャック・ティー・ルストレンジ

(72)【発明者】

【氏名】シン・ヤン

(72)【発明者】

【氏名】マンダキニ・カナンゴ

(72)【発明者】

【氏名】ピーター・ジェイ・クナウスドルフ

【審査官】 四垂 将志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２１８３２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１１６１４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１５９６２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１４８４１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第６００４１２５（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／００６２２７１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｊ２／０１−２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のプリントヘッドであって、プロセス方向において前記複数のプリントヘッドを通過する物体移動の経路に対向して固定して配置され、前記物体が前記プロセス方向において前記プリントヘッドを通過する際に前記物体に向けて前記複数のプリントヘッド内の各プリントヘッドがマーキング材料を吐出するように構成されるプリントヘッドと、
複数のＵＶ発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する紫外線（ＵＶ）硬化装置であって、前記ＵＶ硬化装置内の各ＵＶ ＬＥＤはＵＶ光を放射するように構成され、前記ＵＶ硬化装置は、前記プリントヘッドの少なくとも１つが前記物体の表面上にＵＶマーキング材料を吐出し、前記物体が前記プロセス方向において前記複数のプリントヘッドを通過して前記ＵＶ硬化装置に対向する位置に続いた後に、前記ＵＶ硬化装置が前記物体上に吐出されたＵＶマーキング材料を硬化させる場所で、前記プロセス方向において固定して配置される、紫外線硬化装置と、
複数のＵＶセンサを有するＵＶ検出器であって、各ＵＶセンサは、前記ＵＶ硬化装置内の前記ＵＶ ＬＥＤの１つからＵＶ光を受け取り、前記ＵＶセンサによって受け取られた前記ＵＶ光の強度に対応する電気信号を生成するように構成される、ＵＶ検出器と、
前記ＵＶ硬化装置に動作可能に接続された第１のアクチュエータと、
前記複数のプリントヘッド、前記ＵＶ硬化装置、前記第１のアクチュエータ、および前記ＵＶ検出器に動作可能に接続されたコントローラであって、前記コントローラは、前記ＵＶ硬化装置を動作させて、ＵＶ光を前記ＵＶ検出器に向け、前記ＵＶ検出器内のＵＶセンサによって生成された前記電気信号を受信し、所定の強度以上のＵＶ光を放射していない前記ＵＶ硬化装置内のＵＶ ＬＥＤを識別し、前記第１のアクチュエータを動作させて、前記ＵＶ硬化装置内の単一のＵＶ ＬＥＤによって放射されるＵＶ光の幅だけ前記ＵＶ硬化装置をクロスプロセス方向に再配置し、そして、他のアクチュエータを動作させて、再配置された前記ＵＶ硬化装置によって放射される前記ＵＶ光を通じて前記物体を通過させ、前記ＵＶ硬化装置内の動作可能なＵＶ ＬＥＤがＵＶ光を、所定の強度以上のＵＶ光を放射していないと識別されたＵＶ ＬＥＤに対向した前記物体の領域に放射するようにする、前記コントローラと
を含む印刷システム。

【請求項2】

第１の端部と第２の端部とを有する部材であって、前記複数のプリントヘッドが前記部材の前記第１の端部と前記第２の端部との間に固定して配置された、部材と、
物体を保持し、前記部材に沿って前記部材の前記第１の端部と前記第２の端部との間で移動するように構成されたホルダと、
第２のアクチュエータであって、前記第２のアクチュエータが前記ホルダを前記部材に沿って移動させ、前記物体を前記プリントヘッドを通過して移動させて、前記複数のプリントヘッドの前記プリントヘッドからマーキング材料を受け取ることを可能にする、第２のアクチュエータと、
前記ＵＶ硬化装置であって、前記複数のプリントヘッドと前記部材の前記第２の端部との間に前記プロセス方向において固定して配置されて、前記ＵＶ硬化装置が、前記プロセス方向に移動している前記物体が前記複数のプリントヘッドを通過した後に前記物体上に吐出されるＵＶマーキング材料を硬化させるようにする、前記ＵＶ硬化装置と、
前記コントローラであって、前記第２のアクチュエータに動作可能に接続され、前記第２のアクチュエータを動作させて、前記ホルダおよび前記物体を前記部材に沿ってプロセス方向に移動させて、前記プロセス方向に移動している前記物体が前記複数のプリントヘッド内の前記プリントヘッドを前記ＵＶ硬化装置に対向する前記位置まで通過する際に、前記複数のプリントヘッドがマーキング材料を前記物体上に吐出するようにさらに構成される、前記コントローラと
を含む請求項１に記載の印刷システム。

【請求項3】

前記コントローラは、前記ＵＶ検出器内の前記ＵＶセンサから受け取った各電気信号の電圧を、前記所定の強度に対応する所定の電圧レベルと比較することによって、前記所定の強度以上のＵＶ光を放射しない前記ＵＶ ＬＥＤを識別するようにさらに構成される請求項２に記載の印刷システム。

【請求項4】

前記ホルダは、
プラテンと、
前記部材を受け取り、前記ホルダが前記部材に沿って摺動することを可能にする少なくとも１つのスリーブであって、前記少なくとも１つのスリーブは、前記複数のプリントヘッドおよび前記ＵＶ硬化装置に面する前記プラテンの表面の反対側にある前記プラテンの表面に接続されて、前記ホルダの前記プラテンが前記複数のプリントヘッドおよび前記ＵＶ硬化装置に対向して通過するようにする少なくとも１つのスリーブと
をさらに含む請求項２に記載の印刷システム。

【請求項5】

前記部材は、前記プロセス方向に整列され、互いに所定の分離距離だけ離間された上部および下部を有し、前記所定の分離距離は前記少なくとも１つのスリーブの長さよりも小さく、
前記ＵＶ硬化装置と前記ＵＶ検出器との間に置かれた前記部材の前記上部と前記部材の前記下部が分離された状態で、前記ＵＶ硬化装置および前記ＵＶ検出器は互いに対向している請求項４に記載の印刷システム。

【請求項6】

印刷システムの動作方法であって、
ＵＶ光をＵＶ光検出器に向けるためにコントローラを備えた紫外線（ＵＶ）硬化装置を動作させるステップであって、前記ＵＶ硬化装置は複数のＵＶ発光ダイオード（ＬＥＤ）を有し、前記ＵＶ検出器は複数のＵＶセンサを有し、前記ＵＶ硬化装置内の各ＵＶ ＬＥＤはＵＶ光を放射するように構成され、各ＵＶセンサは、前記ＵＶ硬化装置内の前記ＵＶ ＬＥＤの１つからＵＶ光を受け取り、前記ＵＶセンサによって受け取られたＵＶ光の強度に対応する電気信号を生成するように構成される、ステップと、
前記ＵＶ検出器内の前記ＵＶセンサによって生成された電気信号を前記コントローラで受信するステップと、
所定の強度以上でＵＶ光を放射していない前記ＵＶ硬化装置内のＵＶ ＬＥＤを前記コントローラで識別するステップと、
前記コントローラによってアクチュエータを動作させて、前記ＵＶ硬化装置内の単一のＵＶ ＬＥＤによって放射されるＵＶ光の幅に対応する所定の距離だけ前記ＵＶ硬化装置をクロスプロセス方向に移動させるステップと、
前記コントローラによって他のアクチュエータを動作させて、再配置された前記ＵＶ硬化装置を通過して物体を移動させ、前記ＵＶ硬化装置内の動作可能なＵＶ ＬＥＤがＵＶ光を、所定の強度以上のＵＶ光を放射していないと識別されたＵＶ ＬＥＤに対向した前記物体の領域に放射するステップと
を含む、方法。

【請求項7】

所定の強度以上のＵＶ光を放射することができないＵＶ ＬＥＤの識別は、
前記ＵＶ検出器内の前記ＵＶセンサから受け取った各電気信号の電圧を、前記所定の強度に対応する所定の電圧レベルと比較するステップ
をさらに含む請求項６に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般に、３次元（３Ｄ）物体に印刷するシステムに関し、より詳細には、紫外線（ＵＶ）硬化型インクを用いて物体に印刷するシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

商業用物品印刷は、通常、物品の製造中に行われる。例えば、ボール表皮には、ボールが完成して膨張される前にパターンまたはロゴが印刷される。その結果、潜在的な製品顧客が複数のプロチームまたは大学チームを支援する地域において、配布サイトまたは小売店などの非製造施設は、地域で人気の様々なチームのロゴを載せる製品の在庫を維持する必要がある。在庫を維持するために、異なるロゴごとに正しい数の製品を注文することは問題になり得る。

【0003】

非生産店でこれらの問題に対処する１つの方法は、印刷されていないバージョンの製品を保管し、配布サイトや小売店でパターンやロゴを印刷することである。個々の物体を印刷するために、ｄｉｒｅｃｔ−ｔｏ−ｏｂｊｅｃｔ（ＤＴＯ）プリンタとして知られているプリンタが開発されている。これらのプリンタのいくつかは、ＵＶ硬化型インクを使用して、物体上にインク画像を形成する。ＵＶ硬化型インクは、物体表面のインク上にＵＶ光を向けるＵＶ放射源を必要とする。この光はインクを硬化させ、さもなければインクから発散する蒸気を除去するのに役立つ。これらの蒸気の中には、人に有害なものがある。

【0004】

ＵＶ放射発光ダイオード（ＬＥＤ）は、ＵＶ放射源の１つの効率的な形態である。これらの半導体装置は、装置内の半導体接合部に印加されるＤＣ電圧に応答して、光スペクトルのＵＶ範囲内の光を生成する。典型的には、これらのＵＶ ＬＥＤは、インク印刷のために１つまたは複数のプリントヘッドを通過するホルダおよび物体の移動経路に対して垂直であるクロスプロセス方向に延在するＬＥＤのアレイ内に配置される。この文書では、「プロセス方向」とは、プリンタにおいてプリントヘッドを通過する物体の移動方向を指し、「クロスプロセス方向」とは、物体のホルダが移動する平面に平行な平面においてプロセス方向に垂直な軸を指す。ＵＶ ＬＥＤの動作寿命にわたって、ＬＥＤのいくつかは、ＵＶインクを硬化させるのに有効な強度を有するＵＶ光をもはや放射しなくなるまで、低いレベルで放射を生成し始める。ＵＶインクの硬化に完全に無効になる前に、プリンタ内のＵＶ ＬＥＤのこの消滅を検出することは有益である。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

新しい印刷システムは、ＵＶ硬化型インクを吐出してインク画像を形成するプリンタにおける欠陥ＵＶ ＬＥＤを識別するように構成された検出器を含む。印刷システムは、複数のプリントヘッドであって、複数のプリントヘッド内の各プリントヘッドがマーキング材料を吐出するように構成されるプリントヘッドと、複数のＵＶ発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する紫外線（ＵＶ）硬化装置であって、ＵＶ硬化装置内の各ＵＶ ＬＥＤはＵＶ光を放射するように構成され、ＵＶ硬化装置はプリントヘッドの少なくとも１つが表面上にＵＶマーキング材料を吐出した後にＵＶマーキング材料を硬化させるように配置される、紫外線硬化装置と、複数のＵＶセンサを有するＵＶ検出器であって、各ＵＶセンサは、ＵＶ検出器内のＵＶ ＬＥＤの１つからＵＶ光を受け取り、ＵＶセンサによって受け取られたＵＶ光の強度に対応する電気信号を生成するように構成される、ＵＶ検出器と、複数のプリントヘッド、ＵＶ硬化装置およびＵＶ検出器に動作可能に接続されたコントローラとを含む。コントローラは、ＵＶ硬化装置を動作させて、ＵＶ光をＵＶ検出器に向け、ＵＶ検出器内のＵＶセンサによって生成された電気信号を受信し、所定の強度以上のＵＶ光を放射していないＵＶ硬化装置内のＵＶ ＬＥＤを識別するように構成される。

【0006】

欠陥ＵＶ ＬＥＤを識別するように構成された検出器を有するプリンタを操作する方法は、画像がプリンタを出る前にＵＶ硬化インク画像が適切に硬化されることを保証するのに役立つ。この方法は、ＵＶ光をＵＶ光検出器に向けるためにコントローラを備えた紫外線（ＵＶ）硬化装置を動作させるステップであって、ＵＶ硬化装置は複数のＵＶ発光ダイオード（ＬＥＤ）を有し、ＵＶ検出器は複数のＵＶセンサを有し、ＵＶ硬化装置内の各ＵＶ ＬＥＤはＵＶ光を放射するように構成され、各ＵＶセンサは、ＵＶ硬化装置内のＵＶ ＬＥＤの１つからＵＶ光を受け取り、ＵＶセンサによって受け取られたＵＶ光の強度に対応する電気信号を生成するように構成される、ステップと、ＵＶ検出器内のＵＶセンサによって生成された電気信号をコントローラで受信するステップと、所定の強度以上でＵＶ光を放射していないＵＶ硬化装置内のＵＶ ＬＥＤをコントローラで識別するステップを含む。

【0007】

プリンタ内の欠陥ＵＶ ＬＥＤを識別する印刷システムの前述の態様および他の特徴は、添付図面と関連して以下の説明において説明される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1A】図１Ａは、プリンタ内のＵＶ ＬＥＤのアレイ内の欠陥ＵＶ ＬＥＤを識別する検出器を有する印刷システムの側面図の概略図である。

【図1B】図１Ｂは、図１Ａのシステムにおけるホルダの正面斜視図である。

【図2A】図２Ａは、様々な温度におけるＵＶ放射の増加する強度に対するＵＶセンサの応答を示すグラフである。

【図2B】図２Ｂは、ＵＶセンサの分光応答度を示すグラフである。

【図3】図３は、ＵＶ ＬＥＤアレイの構造と、欠陥ＵＶ ＬＥＤを検出するためのＵＶセンサの構造を示すブロック図である。

【図4】図４は、図３のアレイ内の欠陥ＵＶ ＬＥＤと、図３のＵＶセンサにおけるＵＶ検出器の応答を示すブロック図である。

【図5】図５は、欠陥ＵＶ ＬＥＤの検出に対処するＵＶ硬化動作の調整を示す。

【図6】図６は、図５に示す調整動作を実施するプロセスのフロー図である。

【図7A】図７Ａは、欠陥ＵＶセンサを検出するために、ＵＶ検出器がＵＶ硬化装置からＵＶ光を受け取ることを可能にするプリンタの代替の実施形態を示す。

【図7B】図７Ｂは、欠陥ＵＶセンサを検出するために、ＵＶ検出器がＵＶ硬化装置からＵＶ光を受け取ることを可能にするプリンタの代替の実施形態を示す。

【図7C】図７Ｃは、欠陥ＵＶセンサを検出するために、ＵＶ検出器がＵＶ硬化装置からＵＶ光を受け取ることを可能にするプリンタの代替の実施形態を示す。

【図7D】図７Ｄは、欠陥ＵＶセンサを検出するために、ＵＶ検出器がＵＶ硬化装置からＵＶ光を受け取ることを可能にするプリンタの代替の実施形態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本実施形態の一般的な理解のために、図面を参照する。図面において、同様の参照番号は同様の要素を示すために全体を通して使用されている。

【0010】

図１は、ホルダ１０８がプリントヘッド１１８のアレイを通過した部材１１６上の矢印によって示されるプロセス方向に移動するときに、ホルダ１０８に取り付けられた物体１０４の表面を印刷するように構成された印刷システム１００を示す。アレイ１１２内の１つまたは複数のプリントヘッド１１８が紫外線（ＵＶ）インクを吐出する場合、ＵＶ硬化装置１２０はコントローラ１２４によって動作されＵＶインクを硬化させる。コントローラ１２４はまた、物体がホルダに取り付けられた後に、アクチュエータ１２８を動作させて、ホルダ１０８を部材１１６に沿って移動させるように構成される。コントローラ１２４は、アレイ１１２内のプリントヘッド１１８を動作させ、マーキング材料を物体１０４の表面に吐出させるように構成される。電気スイッチ１３０は、電源１３４とＵＶ硬化装置１２０との間に動作可能に接続されている。コントローラ１２４はスイッチ１３０に動作可能に接続され、電源１３４をＵＶ硬化装置１２０に選択的に結合する。コントローラ１２４は、アクチュエータ１３８を動作させ、以下に詳述するように、ＵＶ硬化装置１２０をホルダ１０８のプロセス方向に直交するクロスプロセス方向に移動させる。物体１０４またはホルダ１０８が検出器１４２とＵＶ硬化装置１２０との間に置かれていない場合、ＵＶ検出器１４２は装置１２０に対向して配置され、装置１２０からＵＶ放射を受け取る。本明細書で使用される場合、「ＵＶ光」は、可視光よりも短いがＸ線よりも長い波長を有する光を指す。この範囲の光は約１０〜４００ｎｍの波長を有する。

【0011】

従来技術で知られているホルダ１０８の一実施形態が図１Ｂに示されている。ホルダ１０８は、部材１１６を受け取る一対のスリーブ１３２およびプラテン１３６を含む。この構成は、ホルダ１０８のプラテン１３６を部材１１６からオフセットする。プリントヘッド１１８は部材１１６の長手方向軸からクロスプロセス方向にオフセットされて、プリントヘッドがホルダ１０８に保持された物体に向けてインクを吐出することを可能にする。同様に、ＵＶ硬化装置１２０とＵＶ検出器１４２はクロスプロセス方向にオフセットされ、ＵＶ硬化装置がＵＶ光を物体１０４上のインク画像の方に向け、物体上のＵＶ硬化型インクを硬化させる。ＵＶ検出器はまた、ＵＶ硬化装置とは反対のプロセス方向にオフセットされているので、以下でより詳細に説明するように、ホルダ１０８がＵＶ硬化装置とＵＶ検出器との間に置かれていない場合、ＵＶ硬化装置のＵＶセンサからＵＶ光を受けることができる。

【0012】

図２Ａは、センサが受け取るＵＶ光の強度に関して、ＵＶ検出器１４２内のＵＶセンサの出力電圧レベルを示すグラフである。ＵＶ放射強度が増加すると、ＵＶセンサの出力電圧は線形的に増加する。この関係は、図に示される温度のそれぞれについてほぼ同じである。図２Ｂは、同じセンサの分光応答度を示すグラフである。

【0013】

図３は、ＵＶ硬化装置１２０内のＵＶ ＬＥＤアレイの構造と、ＵＶ硬化装置内の欠陥ＵＶ ＬＥＤを識別するためのＵＶ検出器１４２の構造を示すブロック図である。硬化装置１２０は、ハウジング３０４とＵＶ ＬＥＤアレイ３０８Ａ〜３０８Ｅとを含む。ＬＥＤ３０８Ａ〜３０８Ｅは入力電圧接続部３１２および戻り接続部３１６に電気的に接続され、硬化装置１２０のＵＶ ＬＥＤを電源１３４に結合することができる。入力電圧接続部３１２は、スイッチ１３０を介して電圧供給部１３４の出力に接続され、スイッチは、コントローラ１２４によって動作され、電圧供給部１３４を硬化装置１２０内のＬＥＤに選択的に結合する。図は５つのＬＥＤ３０８Ａ〜３０８Ｅを示しているが、ＬＥＤの数は、ホルダ１０８が収容できる最も広い物体の幅に対応する距離に対して、クロスプロセス方向にホルダ１０８の経路にわたって延びるＵＶ放射の連続線をＬＥＤが形成することを可能にする数である。

【0014】

引き続き図３を参照すると、ＵＶ検出器１４２は、ＵＶ ＬＥＤ３０８Ａ〜３０８Ｅと１対１に対応して、ＵＶセンサ３２４Ａ〜３２４Ｅのアレイがクロスプロセス方向に配列されたハウジング３２０を含む。隣接するＵＶセンサの間には、剛性仕切り３２８がある。これらの仕切りは、特定のＵＶセンサの正反対ではないＵＶ ＬＥＤによって生成されるＵＶ放射から各ＵＶセンサを遮蔽するのに役立つ。この構成は、各ＵＶセンサが、ＵＶセンサの正反対にある硬化装置１２０のＵＶ ＬＥＤに対応することを保証するのに役立つ。ＵＶ硬化装置１２０のＵＶ ＬＥＤ３０８Ａ〜３０８Ｅが動作され、ＵＶ光をＵＶ検出器１４２のＵＶセンサ３２４Ａ〜３２４Ｅにそれぞれ向けながら、ＵＶセンサ３２４Ａ〜３２４Ｅの出力はコントローラ１２４に出力され、コントローラが出力信号を参照して欠陥ＵＶ ＬＥＤを識別するのを可能にする。コントローラ１２４は、これらの信号を所定の閾値と比較して、ＬＥＤのいずれかが欠陥であると識別するか否かを決定する。一実施形態では、ＵＶセンサは、コロラド州ＮｉｗｏｔのＳｐａｒｋＦｕｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓによって製造された部品番号ＭＬ８５１１であるが、他の適切なＵＶセンサを使用することもできる。ユーザインターフェース３４０は、コントローラ１２４に動作可能に接続され、以下により詳細に説明するように、コントローラがＵＶ硬化装置１２０の修理のための表示を生成することを可能にする。

【0015】

図４は、ＬＥＤアレイ３０８Ａ〜３０８Ｅにおける欠陥ＵＶ ＬＥＤと、ＵＶ検出器におけるＵＶセンサ３２４Ａ〜３２４Ｅの応答を示すブロック図である。図に示すように、硬化装置１２０のＵＶ ＬＥＤ３０８Ｂは、そのＬＥＤから進行する矢印の不在によって示されるようにＵＶ光を生成しない。その結果、ＵＶ ＬＥＤ３０８Ｂに対向するＵＶセンサ３２４Ｂは、物体上のＵＶインクを硬化させるのに適した最小ＵＶ強度に対応する閾値２５０未満の出力電圧レベルを生成する。残りのＵＶ ＬＥＤ３０８Ａおよび３０８Ｃ〜３０８Ｅは、残りのＵＶセンサによって生成された出力電圧が閾値を上回る十分な量のＵＶ放射を生成する。したがって、コントローラ１２４は、ＵＶ硬化装置１２０内のＵＶ ＬＥＤ３０８Ｂが、装置１２０内の唯一の欠陥ＬＥＤであると特定する。

【0016】

ＵＶ検出器１４２内のＵＶセンサ３２４Ａ〜３２４Ｅによって生成された信号から、コントローラ１２４によって欠陥ＵＶ ＬＥＤが検出されると、欠陥ＬＥＤを交換せずにプリンタ１００が動作を継続できるようにするために、ＵＶ硬化装置１２０の配置に対する調整を行うことができる。図５は、欠陥ＵＶ ＬＥＤの検出に対処するＵＶ硬化動作のそのような調整を示す。図では、ＵＶ ＬＥＤ故障の１０個の異なるシナリオ５０４、５０８、５１２、５１６、５２０、５２４、５２８、５３２、５３６、および５４０が示されている。シナリオ５０４において、ＵＶ ＬＥＤは、上で使用された参照番号、すなわち３０８Ａ〜３０８Ｅによって識別される。これらの参照番号は、図５に示す他のシナリオのＵＶ ＬＥＤにも当てはまる。シナリオ５０４では、ＵＶ ＬＥＤ３０８Ａが欠陥品であると識別される。この状況に対処するために、コントローラ１２４は、アクチュエータ１２８を動作させて、ホルダ１０８および物体１０４を１回目の通過でＵＶ硬化装置１２０を通過させ、ＵＶ ＬＥＤ３０８Ｂ〜３０８ＥがＵＶインクを硬化できるようにする。次に、コントローラ１２４はアクチュエータ１３８を動作させて、ＵＶ硬化装置１２０を１つのＵＶ ＬＥＤ放射パターンの幅だけクロスプロセス方向に左に移動させた後、アクチュエータ１２８を動作させて、再配置された硬化装置１２０によって生成されたＵＶ放射線を通って、ホルダ１０８および物体１０４を移動させる。この再配置により、ＬＥＤ３０８Ｂは、欠陥ＬＥＤ３０８Ａを交換し、硬化装置による２回目の通過中にＵＶインクを照射することができる。シナリオ５０８、５１２、５１６、および５２０は、１つのＵＶ ＬＥＤのみが欠陥として識別されるシナリオである。これらのシナリオのそれぞれにおいて、コントローラ１２４は、シナリオ５０４を参照して説明したのと同様の方法でアクチュエータ１２８および１３８を動作させて、ＵＶ硬化装置１２０によってホルダ１０８および物体１０４を２回通過させ、２つの通過の間に１つのＵＶ ＬＥＤ放射パターンの幅に対応する距離だけＵＶ硬化装置を再配置させ、物体１０４上の未硬化領域を装置１２０内の動作可能なＵＶ ＬＥＤによって硬化させることができる。他の可能性のある再配置動作は、同じ目的を達成することができる。

【0017】

シナリオ５２４、５２８、５３２、５３６、および５４０では、硬化装置１２０の２つのＬＥＤが欠陥品であると識別されている。再び、欠陥ＬＥＤの検出に応答して、コントローラ１２４は、シナリオ５０４を参照して説明したのと同様の方法でアクチュエータ１２８および１３８を動作させて、ＵＶ硬化装置１２０によってホルダ１０８および物体１０４を２回通過させ、２回の通過の間に１つのＵＶ ＬＥＤ放射パターンの幅に対応する距離だけＵＶ硬化装置を再配置させ、物体１０４上の両方の未硬化領域を装置１２０内の２つの動作可能なＵＶ ＬＥＤによって硬化させることができる。他の可能性のある再配置動作は、同じ目的を達成することができる。

【0018】

２回以上の通過と組み合わせた硬化装置１２０の複数の再配置が、他の欠陥ＬＥＤシナリオに対処するために使用され得るが、それらは実施するにはあまりにも非効率的であると考えられる。例えば、ＬＥＤ３０８ＡおよびＬＥＤ３０８Ｅの両方が欠陥品であると識別された場合、矯正の解決策は、硬化装置の再配置のために３回の通過および２回のクロスプロセス方向の移動を必要とする。このようなシナリオでは、１つの再配置によって、装置１２０を右または左方向のいずれかに１つの放射パターンの距離だけ移動させて、欠陥のある右端または左端の欠陥ＬＥＤにより未硬化領域をそれぞれ硬化させる。残りの未硬化領域に対処するために、硬化装置は、２つの放射パターン幅に対応する距離だけクロスプロセス軸に沿って反対方向に移動される。これらの複数回の通過および再配置動作は時間を消費し、物体上の画像の印刷および硬化を非効率的にする可能性がある。代わりに、コントローラ１２４は、プリンタが動作状態に戻る前に、ＵＶ硬化装置１２０が欠陥ＬＥＤを交換する修理を必要とするという指示を生成するために、ユーザインターフェース３４０に信号を生成することができる。

【0019】

プリンタ１００を動作させるプロセスを図６に示す。プロセスの説明において、プロセスが何らかのタスクまたは機能を実行しているという記述は、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非一時的コンピュータ可読記憶媒体に格納されたプログラム命令を実行して、データを操作するか、タスクまたは機能を実行するためにプリンタ内の１つまたは複数の部品を動作するコントローラまたは汎用プロセッサを指す。上述したコントローラ１２４は、そ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、コントローラは、複数のプロセッサならびに関連する回路および部品で実装することができ、各々は、本明細書で説明する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る。さらに、この方法のステップは、図に示される順序または処理が記述される順序にかかわらず、任意の実行可能な時間順に実行されてもよい。

【0020】

図６は、図５に示す調整動作を実施するプロセスのフロー図である。このプロセスは、装置がＵＶ検出器１４２内のＵＶセンサ３０８と１対１に対応して位置合わせされている間に、ＵＶ硬化装置１２０を動作させることによって開始される（ブロック６０４）。コントローラ１２４は、各ＵＶセンサからの出力信号を比較して、ＵＶセンサの全てが動作しているか否かを判定する（ブロック６０８）。それらが全て動作している場合、物体は印刷され、ＵＶ硬化装置による一回の通過は物体に印刷されたＵＶインクを硬化させるのに十分である（ブロック６１２）。１つまたは複数の欠陥ＬＥＤが検出された場合、プロセスは欠陥ＵＶ ＬＥＤを識別し（ブロック６１６）、欠陥パターンが２回通過解決策で対処可能であるか否かを判定する（ブロック６２０）。可能であれば、２回の通過の間で適切な再配置が実行され、２回通過の物体印刷を実施する（ブロック６２４）。そうでなければ、コントローラは、ＵＶ硬化装置が欠陥ＬＥＤを交換するために修理を必要とすることを示す表示を生成する（ブロック６２８）。１回通過または２回通過のいずれかの物体印刷によって物体が印刷されると、プロセスは別の物体が印刷されるか否かを決定し（ブロック６３２）、別の物体が印刷準備ができている場合、印刷前にＵＶ ＬＥＤがチェックされる（ブロック６０４および６０８）。そうでなければ、プロセスは、別の物体が印刷準備ができるまで待つ。

【0021】

硬化装置内のＵＶ ＬＥＤがＵＶ検出器内のＵＶセンサを照射することを可能にするために、構成要素を異なるように構成するプリンタ１００の異なる実施形態が示されている。図７Ａにおいて、ホルダ１０８は、部材１１６を受け取る単一のスリーブ１６０を有する。スリーブ１６０は、部材１１６の端部１１６Ａと端部１１６Ｂとの間のギャップ距離より大きい長さを有する。この構成は、プリントヘッドアレイ１１２を、上述したように部材からオフセットするのではなく、部材１１６に対向して配置することを可能にする。ギャップ距離により、スリーブ１６０は上部１１６Ｃに続き、ＵＶ硬化装置１２０はＵＶ光を物体１０４に向けることができる。図７Ｂでは、部材１１６は連続的であるが、プリントヘッドアレイ１１２はオフセットされているのではなく、部材１１６に対向している。ＵＶ検出器１４２は、スリーブ１６０から伸びている。この構成は、物体がＵＶ硬化装置を通過する前に、ＵＶ検出器がＵＶ硬化装置１２０に対向して通過することを可能にする。このように、ＵＶ硬化装置は光をＵＶ検出器に向け、ＵＶ検出器のＵＶセンサがコントローラ１２４によって処理される信号を生成するので、コントローラは任意の欠陥ＬＥＤを識別して、物体上のインク画像を硬化させるために１回通過または２回通過印刷プロセスを行うことができるか否か判定できる。図７Ｃでは、部材１１６は連続的であるが、再び、プリントヘッドアレイ１１２はオフセットされているのではなく、部材１１６に対向している。さらに、ＵＶ検出器１４２は、部材１１６に対して角度をなして配置される。反射面を有する部材１６８がスリーブ１６０から延びている。この反射面は、ＵＶ硬化装置によって放射されたＵＶ光がＵＶ検出器に反射することを可能にする角度で傾斜している。再び、この部材１６８およびその反射面により、欠陥ＵＶ ＬＥＤを識別し、物体がＵＶ硬化装置を通過する前に、１回または２回通過物体印刷プロセスの実現可能性を評価することができる。図７Ｄでは、部材１１６は連続的であるが、再び、プリントヘッドアレイ１１２はオフセットされているのではなく、部材１１６に対向している。この実施形態では、アクチュエータ１３８（図１）は、ＵＶ硬化装置を回転させ、部材１１６のＵＶ硬化装置１２０と同じ側に配置されたＵＶ検出器１４２に面するようにさらに構成される。コントローラ１２４がアクチュエータ１３８を動作させてＵＶ硬化装置１２０を回転させると、ＵＶ硬化装置はＵＶ検出器に面し、任意の欠陥ＬＥＤを識別し、１回または２回通過印刷プロセスの実行可能性を評価することができる。物体印刷が可能である場合、コントローラ１２４はアクチュエータ１３８を動作させて、ＵＶ硬化装置を元の位置に戻して、物体の表面上のＵＶインクの硬化を可能にする。

【0022】

上に開示された装置ならびに他の特徴および機能の変形、またはそれらの代替物は、望ましくは多くの他の異なるシステムまたは応用に組み合わされることが理解されよう。例えば、上に開示された欠陥ＵＶ ＬＥＤ検出器は、ＤＴＯプリンタで使用されると説明されているが、検出器はまた、ＵＶ硬化型インクを印刷媒体上に吐出して媒体上に画像を形成し、次にそれらを硬化させる印刷システムで使用できる。当業者であれば、以下の特許請求の範囲に包含されることが意図されているが、今は予期せぬ、または予想せぬ様々な代替、改変、変形または改良を後で実行でき、それらも以下の請求項に包含されることが意図される。

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】