(57)【要約】      （修正有）【課題】液滴の位置合わせ精度を高めることができるプリンタ及び方法を提供する。【解決手段】プリンタは、鏡面状の面上に透明液滴によって形成されたテストパターンを検出して、それらの位置を特定する光センサを備えている。この光センサは、光源と、光源から放射される光量を制限してコリメートするように光源に隣接して配置されたルーバーと、テストパターンからの反射光を受光する受光素子を有している。光センサの受光素子により特定されたテストパターンの位置から、イジェクタヘッドの不整合距離を特定し、不整合距離を参照して液滴を吐出するイジェクタヘッドのアクチュエータの動作タイミングを調整する。【選択図】図６
2018122591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリンタにおいて透明液滴を吐出するイジェクタヘッドを位置合わせする方法であって、
基材が透明材料の液滴を吐出する少なくとも１つのイジェクタヘッドを通過してプロセス方向に移動するのにともない、前記少なくとも１つのイジェクタヘッドによって吐出された前記透明材料の液滴によって形成されたダッシュを有するテストパターンを前記基材上に印刷することと、
光源に隣接して配置されたルーバーを介して前記光源によって生成された光を前記基材上の前記テストパターン上に導くことと、
前記基材又は前記テストパターンの一部から反射された反射光の量に対応する電気信号を感光素子によって生成することと、
前記生成された電気信号を参照して前記テストパターンにおける前記ダッシュの位置を特定することと、
前記特定された位置を参照して前記透明液滴を吐出する前記少なくとも１つのイジェクタヘッドについての少なくとも１つの不整列距離を特定することと、
前記透明液滴を吐出する前記少なくとも１つのイジェクタヘッドに動作可能に接続された少なくとも１つのアクチュエータをコントローラによって動作させることであって、前記コントローラが、前記透明液滴を吐出する前記少なくとも１つのイジェクタヘッドのクロスプロセス方向における整列を調整するために、前記特定された少なくとも１つの不整列距離を参照して前記少なくとも１つのアクチュエータを動作させること
とを備える、方法。
【請求項２】
透明液滴が吐出されるイジェクタのアレイを有する少なくとも１つのイジェクタヘッドと、
前記透明液滴を吐出する前記少なくとも１つのイジェクタヘッドに動作可能に接続された少なくとも１つのアクチュエータと、
光源と、
前記光源に隣接して配置されたルーバーと、
各感光素子が前記感光素子によって受光した光量に対応する電気信号を生成するように構成された複数の感光素子と、
前記透明液滴を吐出する前記少なくとも１つのイジェクタヘッド、前記少なくとも１つのアクチュエータ、前記光源、及び前記複数の感光素子に動作可能に接続するコントローラであって、基材が前記透明液滴を吐出する少なくとも１つのイジェクタヘッドを通過してプロセス方向に移動するのにともない、前記透明材料の液滴によって形成されたダッシュを有するテストパターンを前記基材上に印刷するように前記透明液滴を吐出する前記少なくとも１つのイジェクタヘッドを動作させ、前記ルーバーを介して光を前記基材上のダッシュの前記テストパターン上に導くように前記光源を動作させ、前記感光素子によって受光した光量に対応する前記生成された電気信号を前記感光素子から受信し、前記感光素子から受信した前記生成された電気信号を参照して前記テストパターンにおける前記ダッシュの位置を特定し、前記特定された位置を参照して前記透明液滴を吐出する前記少なくとも１つのイジェクタヘッドについての少なくとも１つの不整列距離を特定し、前記透明液滴を吐出する前記少なくとも１つのイジェクタヘッドのクロスプロセス方向における整列を調整するために、前記特定された少なくとも１つの不整列距離を参照して前記少なくとも１つのアクチュエータを動作させ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３】
前記光源が、
第１の端部と、第２の端部と、前記第１の端部と前記第２の端部との間のライトパイプに沿った複数の開口とを有するライトパイプと、
光が前記ライトパイプにおける前記開口から放射されて前記ルーバーを通過するのを可能とするように前記ライトパイプの一端に光を導く発光ダイオード（ＬＥＤ）と
をさらに備える、請求項２に記載のプリンタ。
【請求項４】
前記ルーバーが、
１対の平行部材と、
前記１対の平行部材間に延在する複数の交差部材とをさらに備え、前記ライトパイプにおける各開口が前記ルーバーにおける隣接する交差部材間に配置されている、請求項３に記載のプリンタ。
【請求項５】
前記光源が、
蛍光管から放射された光が前記ルーバーを通過するのを可能とするように前記ルーバーを参照して配置された蛍光管
をさらに含む、請求項２に記載のプリンタ。
【請求項６】
前記ルーバーが、
１対の平行部材と、
前記１対の平行部材間に延在する複数の交差部材と
をさらに備える、請求項５に記載のプリンタ。
【請求項７】
前記コントローラが、
前記プロセス方向における前記少なくとも１つのイジェクタヘッドの不整列を示す距離を特定する
ようにさらに構成されている、請求項２に記載のプリンタ。
【請求項８】
前記コントローラが、
前記プロセス方向における前記少なくとも１つのイジェクタヘッドの不整列を示す前記距離を参照してタイミング調整パラメータを生成し、
前記生成されたタイミング調整パラメータをメモリに記憶する
ようにさらに構成されている、請求項７に記載のプリンタ。
【請求項９】
前記コントローラが、
前記記憶された、生成されたタイミング調整パラメータを参照して前記少なくとも１つのイジェクタヘッドにおけるイジェクタについての発射信号を生成する
ようにさらに構成されている、請求項８に記載のプリンタ。
【請求項１０】
前記基材が鏡面状基材である、請求項２に記載のプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この文書に開示されたシステム及び方法は、一般に印刷システムに関し、より具体的には、印刷システムにおいて液滴の位置合わせ及び不良イジェクタの検出を可能とするためにイジェクタを整列させるためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
２次元（２Ｄ）及び３次元（３Ｄ）プリンタは、受像部材又はプラテン上に材料の液滴を吐出するために１つ以上のイジェクタを動作させる。材料は、特に３次元（３Ｄ）物体プリンタにおいて、水性、油性、溶剤系、ＵＶ硬化型、エマルジョン、相変化、又は他の材料とすることができる。
【０００３】
典型的なプリンタは、１つ以上の印刷ヘッドに編成されることができる１つ以上のイジェクタを使用する。イジェクタは、受像部材又はプラテンに対してオープンギャップにわたって材料の液滴を吐出する。２Ｄプリンタにおいて、受像部材は、記録媒体の連続ウェブ、一連の媒体シートとすることができ、又は、受像部材は、印刷ドラム若しくはエンドレスベルトなどの回転面とすることができる。３Ｄプリンタにおいて、プラテンは、物体が層毎に構築される平面部材又は物体の形成のためにイジェクタまわりに回転する円筒状部材とすることができる。２Ｄプリンタにおいて回転面に印刷された像は、後に回転面及び転写定着ローラによって形成された転写定着ニップにおいて機械力によって記録媒体に転写される。イジェクタは、発射信号と称されることがある電気電圧信号に応答してオリフィスを介して材料液滴を放出する機械力を発生させる圧電、熱、又は音響アクチュエータによって実装されることができる。タイミング信号の振幅又は電圧のレベルは、各液滴において吐出される材料の量に影響を与える。発射信号は、像又は物体層データに応じてコントローラによって生成される。プリンタは、受像部材又はプラテン上に以前に形成された層上の特定の位置において個々の液滴のパターンを印刷することによって像データ又は物体層データに応じて印刷像又は物体層を形成する。液滴が着弾する場所は、「液滴場所」、「液滴位置」、又は「画素」と称されることがある。それゆえに、印刷動作は、像データ又は物体層データに応じた受像部材又はプラテン上の液滴の配置としてみることができる。
【０００４】
２Ｄ及び３Ｄプリンタにおけるイジェクタは、イメージング面又はプラテンを参照してプリンタにおける他のイジェクタと位置合わせされなければならない。イジェクタの位置合わせは、イジェクタが既知のパターンで液滴を吐出するように動作するプロセスであり、その後、吐出される液滴の印刷像は、イメージング面又は以前に形成された層を参照して且つプリンタにおける他のイジェクタを参照してイジェクタの向きを決定するために分析される。像データ又は物体層データに対応して液滴を吐出するためにプリンタにおいてイジェクタを動作させることは、イジェクタが受像部材又は以前に形成された層にわたる幅を有するレベルであること及びイジェクタの全てが動作可能であることを前提としている。しかしながら、イジェクタの向きに関する推測は、仮定することはできないが、確認する必要がある。さらに、イジェクタの適切な動作のための条件が確認できない場合、印刷像又は層の分析は、印刷用の推定される条件に良好にしたがうようにイジェクタの動作を調整するために又は推定された条件からイジェクタの偏差を補償するために、使用可能なデータを生成する必要がある。
【０００５】
印刷像の分析は、２方向を参照して行われる。「プロセス方向」は、イメージング面又はプラテンが吐出される液滴を受けるようにイジェクタを通過するときに受像部材又はプラテンが移動している方向を指し、「クロスプロセス方向」は、受像部材又はプラテンの面においてプロセス方向に対して垂直な方向を指す。印刷像又は層を分析するために、テストパターンが生成される必要があり、そのため、イジェクタが液滴を吐出するように動作したかどうか、実際には、液滴を吐出したかどうか、及び、イジェクタが受像部材又はプラテン及びプリンタにおける他のイジェクタを参照して正確に配向された場合に液滴が着弾したであろう場所に吐出された液滴が着弾したかどうかに関して判定が行われることができる。
【０００６】
システム及び方法は、異なるイジェクタから吐出される液滴を検出し、イジェクタの位置及び向きを推定し、及び印刷システムにおける良好な位置合わせのために許容される整列を達成するようにイジェクタのうちの１つ以上を移動させるために有用な矯正データを特定するために存在する。液滴の検出並びにイジェクタの位置及び向きの判定のために印刷システムにおける１つ以上のプロセッサが液滴受け基材上のテストパターンの像データを分析するのを可能とするために、液滴はテストパターンと称されることがある既知のパターンで吐出される。いくつかの印刷システムにおいて、イジェクタは、受像部材又はプラテン上に材料の透明液滴を吐出するように構成されている。この透明材料は、最終印刷物又は製造された３Ｄ物体の表面仕上げの光沢レベルを調整するのに有用である。さらに、透明材料は、３Ｄ物体の表面上にレンズなどの光学構造を形成するために、又は３Ｄ物体の造形中に支持構造を形成するために使用可能である。この文書において使用される場合、用語「透明」は、その中の着色剤の濃度が低いか又は全くない材料を指す。しかしながら、透明材料の使用から生じる１つの問題は、イメージングシステムによって受像部材上に吐出された透明材料の液滴を検出する際の困難性である。透明液滴は、良好にイメージングしないことから、イジェクタを整列させるための既知のシステム及び方法は、透明液滴が検出され且つ透明材料を吐出するイジェクタの位置及び向きが推定されるのを可能としない。
【０００７】
イジェクタを整列させるための１つの公知のシステム及び方法において、テストパターンは、ダッシュを形成するイジェクタから吐出された液滴によって形成される。テストパターンにおけるダッシュは、クロスプロセス方向において液滴受像部材の幅にわたって延在する蛍光灯又はライトチューブなどの光源によって照射される。光検出器などの複数の受光器を有するイメージセンサは、受像部材から反射された光を受光する。受像部材がプロセス方向における光源及び受光器を通過するのにともない、光は、一般にコリメートされる。しかしながら、クロスプロセス方向において、受光器によって撮像された受像部材から反射された光は、光源の全幅から到来することができる。この種の光は、背景のようにみえるテストパターンにおいて透明材料のダッシュのエッジをもたらし、そのため、テストパターンの像におけるダッシュの検出は困難である。この難読化は、特に、透明材料が広範囲の着色材料及び非着色材料を検出するために有用である光沢のある又は鏡面状の面上に吐出される場合に存在する。したがって、テストパターンにおいて、特に光沢のある又は鏡面状の基材上において透明材料のダッシュを検出することができるイジェクタを整列させるためのシステム及び方法の開発が望ましい目標である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
印刷システムを動作させる方法は、透明材料を吐出するイジェクタが視認可能な着色材料を吐出するイジェクタと整列するのを可能とする。本方法は、基材が透明材料の液滴を吐出する少なくとも１つのイジェクタヘッドを通過してプロセス方向に移動するのにともない、少なくとも１つのイジェクタヘッドによって吐出された透明材料の液滴によって形成されたダッシュを有するテストパターンを基材上に印刷することと、光源に隣接して配置されたルーバーを介して光源によって生成された光を基材上のテストパターン上に導くことと、基材又はテストパターンの一部から反射された反射光の量に対応する電気信号を感光素子によって生成することと、生成された電気信号を参照してテストパターンにおけるダッシュの位置を特定することと、特定された位置を参照して透明液滴を吐出する少なくとも１つのイジェクタヘッドについての少なくとも１つの不整列距離を特定することと、透明液滴を吐出する少なくとも１つのイジェクタヘッドに動作可能に接続された少なくとも１つのアクチュエータをコントローラによって動作させることであって、コントローラが、透明液滴を吐出する少なくとも１つのイジェクタヘッドのクロスプロセス方向における整列を調整するために、特定された少なくとも１つの不整列距離を参照して少なくとも１つのアクチュエータを動作させることとを含む。
【０００９】
プリンタは、プリンタにおけるイジェクタが視認可能な着色材料を吐出するイジェクタと整列するように透明材料を吐出するのを可能とするように構成されている。プリンタは、透明液滴が吐出されるイジェクタのアレイを有する少なくとも１つのイジェクタヘッドと、透明液滴を吐出する少なくとも１つのイジェクタヘッドに動作可能に接続された少なくとも１つのアクチュエータと、光源と、光源に隣接して配置されたルーバーと、各感光素子が感光素子による受光量に対応する電気信号を生成するように構成された複数の感光素子と、透明液滴を吐出する少なくとも１つのイジェクタヘッド、少なくとも１つのアクチュエータ、光源及び複数の感光素子に動作可能に接続するコントローラとを含む。コントローラは、ルーバーを介して基材上のダッシュのテストパターン上に光を導くように光源を動作させ、感光素子からの受光量に対応する生成された電気信号を感光素子から受信し、感光素子から受信した生成された電気信号を参照してテストパターンにおけるダッシュの位置を特定し、透明液滴を吐出する少なくとも１つのイジェクタヘッドについての少なくとも１つの不整列距離を特定された位置を参照して特定し、透明液滴を吐出する少なくとも１つのイジェクタヘッドのクロスプロセス方向における整列を調整するために特定された少なくとも１つの不整列距離を参照して少なくとも１つのアクチュエータを動作させるために、基材が透明液滴を吐出する少なくとも１つのイジェクタヘッドを通過してプロセス方向に移動するのにともない、透明材料液滴によって形成されたダッシュを有するテストパターンを基材上に印刷するために透明液滴を吐出する少なくとも１つのイジェクタヘッドを動作させるように構成されている。
【００１０】
本特許出願の例示的な実施形態は、同様の参照符号が同様の要素を指す添付図面を参照して一例として以下に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、改良された光センサが使用される物体を形成するためにプラテン上に材料の液滴を吐出する改良された印刷システムの概略図である。
【図２】図２は、図１のシステムにおける光センサの１つの実施形態の図である。
【図３】図３は、図１のシステムにおける光センサの他の実施形態の図である。
【図４】図４は、図１に示されるシステムにおける光センサのルーバーを有さずに及びルーバーを有してイメージングされたテストパターンの像の差の図である。
【図５】図５は、ルーバーを有する及びルーバーを有しない図２又は図３の光センサの光源から出射された光の差を示している。
【図６】図６は、イジェクタが視認可能な着色材料を吐出するイジェクタと整列するように透明材料を吐出するのを可能とするプロセスのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本願明細書に開示された方法及びプリンタの環境並びに本方法及びプリンタの詳細の一般的な理解のために図面が参照される。図面において、同様の参照符号は同様の要素を示している。
【００１３】
図１は、３次元（３Ｄ）物体プリンタ１００を示している。プリンタ１００は、プラテン１０４と、複数のイジェクタヘッド１０８とを備える。イジェクタヘッド１０８は、以下にさらに説明されるように、他のイジェクタヘッドのイジェクタと各イジェクタヘッドのイジェクタを位置合わせするために、プロセス方向、クロスプロセス方向、及び垂直方向における各イジェクタヘッドの独立した移動を可能とするように１つ以上のアクチュエータを有して構成されている。その後、イジェクタヘッド１０８は、イジェクタヘッドにおけるイジェクタの位置合わせを維持するためにブロックとしてともに移動される。各イジェクタヘッド１０８は、物体１１６などの３次元物体を形成するためにプラテン１０４の面１１２に向かって造形材料の液滴を吐出するように構成された１つ以上のイジェクタを有する。イジェクタ１２０Ａ−Ｆは、３次元物体を形成するために造形材料の液滴を吐出するように構成されている。いくつかの実施形態において、イジェクタヘッド１０８は、形成された物体１１６についての支持部を形成するために、ワックスなどの支持材料の液滴を吐出するように構成された少なくとも１つのイジェクタ１２０Ｇを有する。本願明細書において使用される場合、「支持部」は、物体の一部についての造形材料の層が変形を引き起こす造形材料の重力又は層流なしに形成されるのを可能とする支持材料の１つ以上の層を意味する。この支持材料は、後に完成部品から除去される。図１に示されるイジェクタヘッド１０８におけるイジェクタ１２０Ａ−Ｇの特定の配置は、単に説明のためのものにすぎない。いくつかの実施形態において、イジェクタヘッド１０８のそれぞれにおけるイジェクタ１２０Ａ−Ｇは、いくつかの行又は列に配置されることができる。イジェクタヘッド１０８は、プロセス方向Ｐ、クロスプロセス方向ＣＰ、及び垂直方向Ｖにおいて、プラテン１０４に対して群として移動するように構成されている。いくつかの実施形態において、プリンタ１００は、これらの方向において互いに対してイジェクタヘッド１０８及びプラテン１０４の一方又は双方を移動させるように構成されたアクチュエータを含む。
【００１４】
プリンタ１００は、少なくともイジェクタヘッド１０８及びイジェクタヘッドを移動させるアクチュエータに動作可能に接続されたコントローラ１２４を含む。コントローラ１２４は、プラテン面１１２上に３次元物体を形成するために物体層データに変換された像データを参照してイジェクタヘッド１０８を動作させるように構成されている。いくつかの実施形態において、像データは、形成されることになる物体の形状及びサイズを示す３次元モデルを含む。３次元物体の各層を形成するために、コントローラ１２４は、プラテン１０４に向かって材料の液滴を吐出しながら、プロセス方向Ｐにおいて複数回イジェクタヘッド１０８を掃引するようにプリンタ１００のアクチュエータを動作させる。複数経路の場合、イジェクタヘッド１０８は、各掃引間でクロスプロセス方向ＣＰにおいてシフトする。各層が形成された後、イジェクタヘッド１０８は、次層の印刷を開始するために垂直方向Ｖにプラテン１０４から離れるように移動する。
【００１５】
プリンタ１００がフルカラーで３次元物体を印刷するのを可能とするために、プリンタ１００は、１対１対応でイジェクタヘッド１０８に動作可能に接続された複数の材料供給部１２８Ａ−Ｇを含み、それらは、イジェクタヘッド１０８のイジェクタ１２０Ａ−Ｇに異なる材料を供給するように構成されている。示された例示的な実施形態において、材料供給部１２８Ａは、イジェクタヘッドの１０８のうちの１つの少なくとも１つのイジェクタ１２０Ａに透明又は透き通った造形材料を供給する。材料供給部１２８Ｂは、イジェクタヘッド１０８のうちの１つの少なくとも１つのイジェクタ１２０Ｂに白色造形材料を供給する。材料供給部１２８Ｃは、イジェクタヘッド１０８のうちの１つの少なくとも１つのイジェクタ１２０Ｃに黒色造形材料を供給する。材料供給部１２８Ｄは、イジェクタヘッド１０８のうちの１つの少なくとも１つのイジェクタ１２０Ｄにシアン造形材料を供給する。材料供給部１２８Ｅは、イジェクタヘッド１０８のうちの１つの少なくとも１つのイジェクタ１２０Ｅにイエロー造形材料を供給する。材料供給部１２８Ｆは、イジェクタヘッド１０８のうちの１つの少なくとも１つのイジェクタ１２０Ｆにマゼンタ造形材料を供給する。最後に、材料供給部１２８Ｇは、イジェクタヘッド１０８のうちの１つの少なくとも１つのイジェクタ１２０Ｇにワックスなどの支持材料を供給する。上述したように、図１に示されるイジェクタ１２０Ａ−Ｇの特定の配置は、単に説明のためのものにすぎない。いくつかの実施形態において、材料供給部１２８Ａ−Ｇのそれぞれは、１つ以上の行又は列に配置された複数のイジェクタを供給するように構成されている。
【００１６】
印刷システム１００は、イジェクタヘッド１０８の位置合わせを検証するための光学イメージングシステム５４を含む。図２に示される光学イメージングシステム５４は、透明液滴並びに着色液滴がプラテン１０４又はプラテン１０４上に配置された基材上にイメージングされるのを可能とするために、光源６０、光検出器６４及びルーバー６８を有して構成されている。光学イメージングシステム５４は、例えば、イジェクタヘッド１０８のイジェクタによってプラテン１０４又はプラテン１０４上に配置された基材上に噴射された液滴の存在、強度、及び位置の検出を可能とするために、媒体上に液滴の像を生成するように構成されている。図２に示される実施形態において、光学イメージングシステム５４についての光源６０は、ＬＥＤによって発生された光をライトパイプの開口２１２に伝達するライトパイプ２０８に結合された単一の発光ダイオード（ＬＥＤ）２０４である。この文書において使用される場合、用語「ライトパイプ」は、光が一端から他端へと構造を通過して２つの端部間の開口において放射されるのを可能とする構造を意味する。開口２１２は、像基材に向かって光を導く。図３に示される光学イメージングシステム５４の他の実施形態において、３つのＬＥＤ３０４Ａ、３０４Ｂ及び３０４Ｃは、ライトパイプ２０８に光を導くように配置されている。ＬＥＤ３０４Ａは、緑色光を発生し、ＬＥＤ３０４Ｂは、赤色光を発生し、ＬＥＤ３０４Ｃは、青色光を発生する。これらのＬＥＤは、コントローラ５０によって選択的に活性化され、そのため、１つのＬＥＤからの光のみが一度にライトパイプに導かれ、その後、像基材に向かって導かれる。図２及び図３の実施形態において、各ライトパイプは、システム１００を移動する最も広い媒体と少なくとも同じ幅の距離でクロスプロセス方向における媒体の経路にわたって延在している。図２及び図３に示される実施形態における光源のＬＥＤは、コントローラ５０又は像照明用ＬＥＤを活性化するためのいくつかの他の制御回路に動作可能に接続されている。
【００１７】
反射光は、光センサ５４における光検出器６４によって測定される。図２及び図３の実施形態において、光検出器６４は、電荷結合素子（ＣＣＤ）などの感光素子２２０の線形アレイ２１６である。各感光素子２２０は、媒体及び媒体上の材料液滴によって感光素子に反射された反射光の強度又は量に対応する電気信号を生成する。これらの信号は、コントローラ５０によって受信され、テストパターンにおけるダッシュのエッジを検出するために像データとして処理される。図に示される実施形態において、線形アレイは、イジェクタヘッドを通過するように最も広い媒体に対応する距離で媒体経路の幅に実質的にわたって延在している。
【００１８】
図４に示されるように、プラテン１０４上の鏡面状材料の基材上にダッシュ４０８を形成するために透明材料の液滴によって領域４０４Ａ、４０４Ｂ及び４０４Ｃが印刷されている。鏡面状材料は、以下により完全に説明されるようにシートからの鏡面反射からの透明及び白色液滴の検出を向上させるのに役立つアルミニウム蒸着マイラーシートとすることができる。領域４０４Ａは、後述するルーバー６８４を含まない上述した光センサ５４などの光センサによってイメージングされている。クロスプロセス方向においてライトパイプから放射される光は、上述したように強くコリメートされていないことから、領域４０４Ａにおけるダッシュ４０８のエッジは、画像処理において検出することが困難である。この文書において使用される場合、用語「ダッシュ」は、イジェクタヘッド又はプラテンのいずれかが移動されるのにともない単一のイジェクタから吐出される所定数の液滴を指し、そのため、液滴は、受け面上の細長い一連の液滴を形成する。図２及び図３に示される光センサ５４の実施形態のそれぞれにおいて、ルーバー６８が含まれている。この文書において使用される場合、用語「ルーバー」は、光がスラット又はストリップを通過するのを可能とするように一定間隔で配置されたスラット又はストリップのセットを意味する。ルーバー６８は、２つの平行部材７４及び平行部材７４の間に延在する複数の交差部材７８を有する。交差部材は、ライトパイプによって形成される面に対して垂直な方向にライトパイプの表面から延在する高さを有する。さらに、交差部材７８は、クロスプロセス方向においてライトパイプにおける開口の幅に対応する距離だけ離隔されている。図５に示されるように、ルーバー６８の交差部材７８は、透明材料の液滴まで導かれる光線数を低減し、液滴のエッジと背景媒体とを区別するためにコントローラ５０がダッシュの像を処理するのを可能とする電気信号の生成のために光検出器６４における感光素子によって受光された鏡面反射の強度を向上させるために光をコリメートする。ルーバー６８の左側の図５の部分は、ルーバー６８が存在しないときにテストパターンの液滴に衝突するコリメートされていない光を示している。
【００１９】
特に、ルーバーの高さ／幅の比及びピッチは、パイプからテストパターンに向けて光をコリメートするための重要な特性である。「ピッチ」は、ルーバーにおける単位距離あたりのスラットの数を指す。ピッチが高いほど、光のコリメーションが大きくなり、材料の液滴によって形成されるダッシュのエッジを検出する能力が向上する。ピッチが増加するのにともない、幅に対する高さの比も増加すべきである。例えば、幅に対する高さの比が２であれば通常は適切であるが、ピッチが増加するのにともない、すなわち、スラットの数が増加するのにともない、スラットの高さが増加すべきであるため、比は３になる。高さ／幅の比が相応に増加するとともにピッチが増加すると、テストパターンに衝突する光の均一性が改善され、その後に光検出器に到達する散乱光の量が低減する。
【００２０】
引き続き図４を参照すると、領域４０４Ｂは、像領域４０４Ｃに使用されるルーバー６８の交差部材よりも低い交差部材の高さを有するルーバー６８を介して放射された光によって生成される透明材料のダッシュの像を示している。図から確認できるように、より大きな高さを有する交差部材を有するルーバー６８は、透明材料のダッシュの検出を容易とするダッシュの像を生成する。異なる交差部材の高さを有するルーバー６８を有する光センサ５４によって透明材料のダッシュをイメージングすることにより、交差部材についての最適な高さが特定されて印刷システムにおいて使用されることができる。
【００２１】
上述した印刷システム１００において少なくとも１つの色材及び透明材料によってテストパターンを印刷する方法は、印刷システムオペレータが他のイジェクタヘッドと透明材料を吐出するイジェクタヘッドの整列を評価し、印刷システムにおけるイジェクタヘッドの位置を調整するためにアクチュエータを動作させるデータをシステムに入力するのを可能とする。本方法は、透明液滴及びシステム１００における少なくとも１つの他のイジェクタヘッドからの液滴によって印刷されることになるダッシュのテストパターンを必要とする。そして、テストパターンは、テストパターンにおけるダッシュ及び媒体に衝突する光線を制限してコリメートするためにライトパイプ開口上に配置されたルーバー６８を有する光センサによってイメージングされる。この制限及びコリメーションは、像データを生成するために使用される信号を生成する感光素子に入射する背景からの散乱光の量を低減する。したがって、像データを受信する画像プロセッサは、テストパターンの像におけるダッシュエッジを特定し、１つ以上のイジェクタヘッドの不整列距離を特定するためにダッシュエッジについての予測位置とそれらの位置を比較することができる。そして、これらの不整列距離は、イジェクタヘッドを再整列させるために、テストパターンにおける材料の液滴を吐出する１つ以上のイジェクタヘッドに動作可能に接続された１つ以上のアクチュエータを動作させるためにプリンタ内のコントローラによって使用される。
【００２２】
具体的には、１つの実施形態において、プラテン上のダッシュの像データは、各ダッシュのＸ及びＹ位置を検出するために分析され、多数のダッシュについてのこれらの位置の平均は、イジェクタヘッドの位置を決定するために使用される。この位置は、イジェクタヘッドを他のイジェクタヘッドと整列させるために使用される。この整列は、イジェクタの全幅アレイを提供するために又は色毎の位置合わせのために異なるイジェクタヘッドからの液滴を位置合わせするためにイジェクタヘッドをステッチするために使用される。個々のダッシュ位置はまた、イジェクタヘッドにわたって画素配置を正規化するために使用される。そのような正規化補正は、吐出された液滴の体積又は質量を正規化してＹ方向又はプロセス方向における液滴配置を調整するようにイジェクタを駆動するために使用される波形の電圧を調整することを含む。
【００２３】
透明液滴を吐出するイジェクタヘッドがプリンタにおける着色液滴を吐出するイジェクタヘッドに整列するのを可能とする方法１００が図６に示されている。プリンタにおけるコントローラは、その少なくともいくつかが透明材料液滴によって形成されるダッシュのテストパターンを印刷するために１つ以上のイジェクタヘッドを動作させる（ブロック６０４）。印刷されたテストパターンが光センサ５４を通過するのにともない、テストパターンが印刷された基材は、ルーバー６８を介して光源６０によって照射され（ブロック６０８）、光検出器６４は、媒体上にテストパターンの像データを生成するために媒体及びダッシュによって反射された反射光から電気信号を生成する（ブロック６１２）。像データを受信する画像プロセッサは、テストパターンの像におけるダッシュエッジを特定し（ブロック６１６）、１つ以上のイジェクタヘッドについてのプロセス及びクロスプロセス方向における不整列距離を特定するためにダッシュエッジについての予測位置とそれらの位置を比較することができる（ブロック６２０）。クロスプロセス方向における不整列距離は、イジェクタヘッドを再整列させるために、１つ以上のイジェクタヘッドに動作可能に接続された１つ以上のアクチュエータを動作させるためにプリンタ内のコントローラによって使用される（ブロック６２４）。特定された不整列プロセス方向距離は、メモリに記憶され、プロセス方向距離不整列を補償するためにイジェクタヘッド内のイジェクタへの発射信号の印加を遅延又は進行させるためにその後に使用される時間調整パラメータを計算するためにコントローラによって使用される（ブロック６２８）。
【００２４】
テストパターンにおけるダッシュからの鏡面反射は、ダッシュエッジの検出をより効率的に可能とすることから、アルミニウム蒸着マイラーなどの光沢のある鏡面基材がテストパターンの印刷のためにプラテン１０４上に配置される。他の種類の鏡面状基材は、研磨ステンレス鋼板、研磨アルミニウム板、クロムメッキシート、又はガラスシートを含む。アルミニウム蒸着マイラーは使い捨て商品である一方、これらの種類のシートは、洗浄して再利用することができる。この文書において使用される場合、「鏡面状の面」は、表面に入射する光の拡散、反射よりもむしろ、主に鏡面反射を生み出す面を指す。鏡面状の面は、色又は拡散反射により依存しないようにダッシュの検出を可能とする。この種の面は、透明材料などの非着色材料を検出するため並びに基材色と同様の着色材料を検出するために有用である。例えば、白色又はイエロー液滴などの淡色材料液滴は、白色又は淡色背景において検出することが困難であり、そのため、黒色又は暗色背景においては黒色又は暗色材料液滴が困難である。基材の鏡面状の面は、高度に鏡面であり、いくつかの場合において、透明材料液滴又は基材色と同様の材料液滴である。それゆえに、鏡面状の面に吐出される透明液滴又は同様の着色液滴は、鏡面反射を屈折又は散乱するドーム又はこぶ状のマークを形成する。光沢のある面上の各ダッシュは、ダッシュに衝突する光を集光させるレンズとして機能する。この集光は、ダッシュの中心を背景における光沢のある面よりも明るくみえさせることができる。
【００２５】
これらのダッシュを検出するために、ダッシュによって生み出される鏡面反射における良好な均一性を提供する光源が必要とされ、そのため、これらの光源は、パイプにおける開口から又は管表面から放射される全ての角度において均一な光を提供することから、ライトパイプ又は蛍光管ランプが使用される。ダッシュからの光反射と光沢のある面からの光反射との間のコントラストをさらに高めるために、ルーバーは、鏡面反射を生み出す光を所定の検出角で配置された検出器にコリメートするためにライトパイプ又は蛍光管に隣接して配置されている。すなわち、検出器は、入射角に関連する反射角に沿った位置に配置されている。それゆえに、均一な光源及び光イメージングセンサ５４のルーバーは、光沢のある面上の透明材料並びに液滴によって大幅にコントラストのない面上で検出することが困難な白色又は黒色液滴の検出を可能とする。そのようなシステムは、材料液滴の色と背景を形成する基材との間の激しいコントラストをあてにすることなく、広範囲の着色及び非着色材料滴が検出されるのを可能とする。
【００２６】
動作において、プリンタは、上述した処理を実施するように構成されている。プリンタのコントローラは、着色液滴を吐出したイジェクタヘッドが公知の方法を使用して位置合わせされた後に透明材料液滴によって形成されたダッシュを有するテストパターンを印刷するように透明液滴及び着色液滴を吐出するイジェクタヘッドの群を動作させる。透明液滴を吐出するイジェクタヘッドについての不整列距離は、イジェクタヘッドのクロスプロセス位置を補正するように且つプロセス方向補正のタイミング調整パラメータを生成して記憶するようにアクチュエータを動作させるために使用される。着色液滴に対する透明液滴の不整列が印刷実行中に認識されている場合にのみ、他のテストパターンは、イジェクタヘッドの位置合わせのために印刷されて分析される必要がない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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