CN104802402A - 用于控制三维物体打印中的材料滴体积的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于控制三维物体打印中的材料滴体积的系统和方法。本发明提供一种打印机，其使用闭环控制将由打印头喷射的材料滴保持在预定范围内。打印机在支撑构件上形成至少两个物体并且然后操作镜面传感器阵列以获得支撑构件上的两个物体的图像数据。两个物体具有不同的预定高度以使打印机中的控制器能够识别形成物体的材料滴的质量或体积，从而调节打印机的操作参数以将材料滴的质量或体积保持在预定范围内。

Description

用于控制三维物体打印中的材料滴体积的系统和方法

技术领域

本文中公开的装置涉及产生三维物体的打印机，并且更特别地涉及用于在这样的打印机中产生三维物体的材料滴的质量的精确检测。

背景技术

也称为数字增材制造的数字三维制造是从数字模型制造实质上任何形状的三维实心物体的过程。三维打印是增材过程，其中材料的连续层以不同形状形成于衬底上。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。

产生三维物体的一些打印机使用平坦平台区域，一个或多个打印头将墨滴喷射到所述平坦集结区域上，所述墨滴构建材料层以形成物体。打印头典型地明显小于平台，因此打印头或平台在相同平面中彼此正交的过程方向和交叉过程方向上多次移动以形成物体的每一层。另外，平台和打印头中的一个需要在相对于过程/交叉过程方向平面的竖直方向上移动以保持打印头和正在构建的物体之间的适当距离。

假如(一个或多个)打印头与将产生的物体在交叉过程方向上至少一样宽，如果打印头中的喷墨口的间隔足以在交叉过程方向上形成物体，则不需要在交叉过程方向上的滴放置控制。如果喷墨口的分辨率小于在交叉过程方向上形成物体所需的分辨率，或者如果打印头比正通过打印产生的物体窄，则需要打印头的多次通过和打印头在交叉过程方向上的平移以制造物体。可以通过调节平台或打印头的平移的速度控制在过程方向上的滴放置的分辨率。典型地通过将打印头喷射的材料滴的质量或体积保持在某个预定范围内控制竖直分离或高度。在某个类型的初始制造设置期间或在打印作业的执行之前通常根据该范围校准滴的质量或体积。替代地，平面化技术可以用于从打印层去除过量材料以保证层不会超过期望高度。刨床的加入增加打印机的费用并且增加产生物体所需的时间。滴质量/体积校准会由于若干因素而漂移，所述因素包括温度、一批构建材料内的构建材料一致性、从一批构建材料到另一批构建材料的构建材料一致性、冷却速率、打印体积密度效应和其它操作参数。在产生三维物体的打印机中保证更精确的滴放置是期望的。

发明内容

一种具有更精确的材料滴放置的产生三维物体的打印机包括平面支撑构件，定位成朝着所述支撑构件喷射材料滴的打印头，所述平面支撑构件和所述打印头中的至少一个配置成相对于所述平面支撑构件和所述打印头中的另一个移动，具有照明源和多个光接收器的镜面传感器阵列，所述照明源配置成与所述平面支撑构件成预定角发射光并且每个光接收器配置成生成对应于从所述平面支撑构件上的材料反射的光的电信号，以及操作地连接到所述平面支撑构件、所述打印头和所述镜面传感器阵列的控制器。所述控制器配置成操作所述打印头以在所述平面支撑构件上形成至少两个物体，操作所述平面支撑构件和所述打印头中的一个相对于所述平面支撑构件和所述打印头中的另一个移动以使所述至少两个物体能够具有基本覆盖横越所述平面支撑构件的所述打印头的宽度的交叉过程方向上的长度并且具有在过程方向上沿着所述平面支撑构件的一部分延伸的过程方向上的长度，当所述镜面传感器阵列和所述平面支撑构件中的一个相对于所述镜面传感器阵列和所述平面支撑构件中的另一个移动时操作所述镜面传感器阵列以朝着所述平面支撑构件引导光并且接收由所述光接收器生成的电信号，分析对应于从所述光接收器接收的电信号的图像数据以识别由所述光接收器中的一个接收的反射光的斜率和所述两个物体中的一个的高度中的一个，以及响应被分析图像数据调节所述打印头的操作参数，所述被分析图像数据指示由所述打印头中的喷墨口喷射的材料滴的质量参照预定材料滴质量已变化。

一种操作打印机以保证更精确的材料滴放置的方法包括操作打印头以在平面支撑构件上形成至少两个物体，所述至少两个物体具有基本覆盖横越所述平面支撑构件的所述打印头的宽度的交叉过程方向上的长度并且所述至少两个物体具有在过程方向上沿着所述平面支撑构件的一部分延伸的过程方向上的长度，所述平面支撑构件和所述打印头中的一个配置成相对于所述平面支撑构件和所述打印头中的另一个移动，在所述至少两个物体的形成期间操作所述平面支撑构件和所述打印头中的一个相对于所述平面支撑构件和所述打印头中的另一个移动，当镜面传感器阵列和所述平面支撑构件中的一个相对于所述镜面传感器阵列和所述平面支撑构件中的另一个移动时操作所述镜面传感器阵列以朝着所述平面支撑构件引导光并且生成对应于由所述镜面传感器阵列接收的反射光的电信号，分析对应于从所述镜面传感器阵列接收的电信号的图像数据以识别由所述镜面传感器阵列接收的反射光的斜率和所述两个物体中的一个的高度中的一个，以及响应被分析图像数据调节所述打印头的操作参数，所述被分析图像数据指示由所述打印头中的喷墨口喷射的材料滴的质量参照预定材料滴质量已变化。

附图说明

在结合附图进行的以下描述中解释生成三维物体的打印机的前述方面和其它特征。

图1是产生三维物体的打印机中的部件的透视图。

图2描绘可以用于确定由图1的打印机中的打印头喷射的构建材料滴的质量/体积的两个测试物体。

图3是用于检测用于确定构建材料滴的质量/体积的测试物体的边缘的图像传感器模块的端视图。

图4描绘图3的传感器模块，该传感器模块扫描多个测试物体，以识别图1的打印机的第二实施例的构建材料滴质量/体积。

图5是用于操作使用图3的传感器模块来确定测试物体的高度的图1的打印机的过程的流程图。

图6是测试物体的替代配置。

图7是举例说明如何可以通过相对于交叉过程方向旋转多个光学传感器增加交叉过程分辨率的图示。

图8是描绘由喷射材料产生的光吸收和反射以及使用比尔定律来确定由喷墨口喷射的材料的质量的示意图。

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。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以移动所述零件在其上在过程和交叉过程方向上产生的表面。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。该方向在该文献中被称为竖直方向，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。在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。

如上所述，构建材料的滴的质量/体积通常在打印机的初始设置时由校准方法设定。该校准滴质量/体积会由于温度变化、一批构建材料内的一致性、从一批构建材料到另一批构建材料的一致性变化、冷却速率、打印体积密度效应和其它操作参数而漂移。为了检测使滴超出预定范围的滴质量/体积变化，已开发在平面支撑构件上产生至少两个测试结构或物体并且然后从朝着两个物体和平面支撑构件引导的光的镜面反射生成图像数据的系统和方法。

在图2中显示用于评价构建材料滴质量/体积的两个物体的例子。两个物体104和108是矩形实体。物体108具有的预定高度大于物体104的预定高度。在一个实施例中，物体108的高度与物体104的高度的比率为10∶1。在该实施例中，物体108高为1.0mm并且物体104高为0.1mm。物体在预定位置处形成于构建衬底30上并且物体具有可以相同的预定宽度。两个物体延伸横越构建衬底一定距离，所述距离与构建材料打印头26的面的宽度至少一样长。该长度能够使构建材料打印头中的所有喷墨口用于产生物体，并且因此进行评价。

图像传感器300生成图像数据，所述图像数据可以被分析以识别构建材料打印头中的喷墨口的滴质量/体积。在图3所示的端视图中，图像传感器模块300包括照明源320和光电检测器阵列328。阵列328包括以线性阵列安装在印刷电路板上的多个半导体芯片。在图3中仅仅显示一个芯片，原因是从端部仅仅可见阵列中的第一芯片。自聚焦透镜324从阵列328的一个端部延伸到另一端部。众所周知，透镜324包括朝着芯片中的至少一个聚焦反射光的多个杆。一些芯片可以相对于透镜324中的杆定位成使得芯片接收来自透镜324中的一个以上杆的光。照明源320也从阵列328的一个端部延伸到另一端部，朝着平面支撑构件34上的构建衬底30和构建衬底上的两个物体104和108成一定的角引导光。阵列328、透镜324和照明源320定位在外壳310中以形成图像传感器300。当平面支撑构件和传感器模块300相对于彼此移动时，传感器模块300用作镜面传感器，其生成对应于从构建衬底30和构建衬底上的测试物体104、108反射并且由透镜324引导到阵列328的镜面光的图像数据。光电检测器阵列324中的每个芯片相对于平面支撑构件34上的构建衬底30和照明源320成固定角定位。具体地，光电检测器阵列中的芯片定位成接收从构建衬底30或构建衬底上的两个物体中的一个反射的镜面光。当在该文献中使用时，“镜面”指的是从平滑表面反射的光，因此入射角等于反射角并且入射、法向和反射方向是共面的。

外壳310的底缘与构建衬底分离距离D。在一个实施例中，D在大约2mm到大约5mm的范围内。如图3中所示，模块300或平面支撑构件34可以移动以使构建衬底30经过传感器300或者传感器300可以在构建衬底30上经过。当来自照明源320的光入射到构建衬底30时，它反射到自聚焦透镜324中。自聚焦透镜324收集镜面光并且将它聚焦到阵列328中的至少一个芯片上，所述芯片生成对应于通过自聚焦透镜324从构建衬底30接收的光量的电信号。当光到达两个物体中的一个的前缘时，传感器330不再接收反射光，原因是它由物体阻挡并且由光电检测器生成的电信号对应于没有光正被接收。传感器300保持被阻挡直到来自照明源的光入射到物体的顶表面并且传感器开始生成指示正被接收的反射光的电信号。当传感器300经过物体的后缘时，光在经过物体的后缘的位置处入射到构建衬底30，原因是光源320倾斜，并且继续反射到光电检测器阵列的传感器300中。光入射到构建衬底30的位置与结构的高度成比例。光电检测器继续生成指示正被接收的反射光的电信号直到下一个物体的前缘阻挡传感器300。因此，由第一物体产生的光电检测器阵列的阻挡和由第二物体产生的光电检测器阵列的阻挡之间的距离对应于第一物体的高度和第二物体的高度。在图4中显示由相同高度的物体产生的光电检测器阵列的该阻挡和解除阻挡。

使用传感器300的基本几何形状和两个测试物体的高度，可以识别在每个光电检测器处接收的光的斜率和偏移。偏移是图4中的测试物体的左边缘和照射入射到衬底的最右点之间的过程方向上的距离。换句话说，偏移是过程方向上的测试物体的阴影的长度。斜率是照射相对于垂直于衬底的向量的角。斜率是高度/体积比的量度。可以通过减慢构建衬底30和传感器300在过程方向上的相对运动以允许每个单位长度接收更高数量的光电检测器读数并且使用由光电检测器测量的照射获得子扫描线分辨率而增加斜率或体积精度。当光束入射到测试目标的顶缘时理想的镜面传感器突然由暗变亮。由于恒定速度扫描期间被收集光的有限角分布以及光电检测器中的集中效应，因此在至少1或2个扫描线上检测到照射的逐渐变化。选择位于最大照射和最小照射之间的特定照射水平作为阈值可以用于获得更好的精度。替代地，目标的前缘和后缘的检测可以增加精度和/或提供识别光线需要穿过材料的不同目标边缘的益处。如果透射接近零并且来自物体的表面的漫反射接近来自构建衬底30的表面的镜面反射，则阻挡光线的物体的边缘可以提供更明确的过渡，如果需要的话。另外，目标的数量可以在过程方向上增加以通过平均多个测量增加边缘检测和斜率测量的精度。

在图5中显示操作产生三维物体的打印机的方法。在该方法的描述中，过程执行一些任务或功能的陈述指的是控制器或通用处理器执行存储在操作地连接到控制器或处理器的存储器中的编程指令以操纵数据或操作打印机中的一个或多个部件以执行所述任务或功能。上述的控制器46可以是这样的控制器或处理器。替代地，控制器46可以用一个以上处理器和关联的电路和部件实现，每一个配置成形成本文中所述的一个或多个任务或功能。

过程500开始于操作打印头以在平面支撑构件上形成至少两个物体(方块504)。在物体的形成期间，控制器操作致动器以使平面支撑构件和打印头中的一个相对于平面支撑构件和打印头中的另一个移动。以这样的方式执行该运动，所述方式能够使至少两个物体形成有基本覆盖横越平面支撑构件的打印头的宽度的交叉过程方向上的长度并且形成有在过程方向上沿着平面支撑构件的一部分延伸的过程方向上的长度。如上所述，打印头也可以被操作以形成具有不同高度的测试物体。当镜面传感器阵列和平面支撑构件中的一个相对于镜面传感器阵列和平面支撑构件中的另一个移动时过程500操作模块300中的镜面传感器阵列以朝着平面支撑构件引导光并且接收由光接收器生成的电信号(方块508)。过程也可以控制镜面传感器阵列和平面支撑构件以不同的速度相对于彼此移动从而选择在过程方向上的图像数据的不同分辨率。过程分析对应于从光接收器接收的电信号的图像数据以识别由光接收器中的一个接收的反射光的偏移和两个物体之间的相对高度(方块512)。在该分析中，通过比较由不同高度的两个物体形成的阴影的两个距离并且取dx/dy的比率获得由阴影覆盖的距离的斜率与目标物体的厚度或高度的关系。在比率dx/dy中，dx是阴影距离的变化并且dy是两个物体的高度的变化。通过光传感器检测每个物体的边缘处的从亮到暗和然后从暗到亮的过渡确定阴影距离。从用于构建目标物体的数据获得物体的预期高度。一旦确定这些数据，过程响应被分析图像数据调节打印头的操作参数，所述被分析图像数据指示由打印头中的喷墨口喷射的材料滴的质量参照预定材料滴质量已变化(方块516)。

该过程的一些变型包括过程操作照明源以由于下面所述的原因发射不同颜色的光。另外，在光电检测器配置成生成限定多个积分周期的电时钟信号的实施例中，执行过程的控制器还可以配置成选择光电检测器阵列328生成电时钟信号的积分周期中的一个。积分周期变化影响阵列328接收光的时间的大小并且然后生成相应的电信号。因此，该操作影响在过程方向上的图像数据的分辨率。

可以改变测试物体的配置以便于识别物体高度或改善图像数据分析。例如，图6中所示的测试物体600中的方波上表面可以用于隔离短交叉过程区域，测试三维打印密度效应，并且从单独的喷墨口性能有助于去卷积光锥角的分布。

可以通过上述过程的许多变化改善交叉过程测量精度。作为其中一个，模块传感器在交叉过程方向上具有比构建材料打印头中的喷墨口的滴每英寸分辨率更多的光电传感器可以改善交叉过程位置精度。改善交叉过程精度的另一方式是参考过程方向成一定角旋转传感器从而对于模块传感器的指定交叉过程分辨率增加在交叉过程方向上的采样分辨率。例如，在图7中，如图3中所示配置的一对传感器300显示为与交叉过程方向CP成45度角旋转。如果在旋转之前的光电检测器阵列的分辨率为600每英寸点数(dpi)，则在旋转位置处的交叉过程方向上的分辨率为600/sin(45°)＝600/.707＝848dpi。阵列旋转越多，在交叉过程方向上的分辨率的增加越大并且越需要在阵列中有更多的芯片以覆盖完整的交叉方向。可以通过旋转多个更短的传感器并且例如在图7中所示的过程方向线P处将捕捉图像拼合在一起在有限区域中获得大旋转角。该方法的实际限制由传感器之间的拼合、定位阵列所需的过程方向空间的量以及阵列中所需的传感器的数量产生。

也可以通过参考光电检测器处的光的交叉过程锥角分布去卷积来自光电检测器的信号，而改善交叉过程精度。另外，可以通过使传感器模块在交叉过程方向上平移小于光电检测器阵列328中的芯片之间的距离的距离以能够以更高的分辨率进行子采样而改善交叉过程精度。这些方法可以组合或迭代地执行以改善交叉过程测量精度。另外，局部通过较短物体的反射透射均匀性提供光电检测器的焦点处的更精确读数，原因是焦点处的锥角效应小。来自照明源的光色的吸收和使用的比尔定律也可以用作确定衬底上的构建材料的厚度的另一机制。比尔定律可以被描述为T＝T₀*e^-αz，其中T0是入射光并且T是通过厚度为z并且吸收系数为α的吸收层的透射光。如果在构建材料之下的衬底是全反射的，则从层的表面重发射的光通过构建材料两次。在该情况下，由于衬底的反射而反射到传感器中的光对于穿越厚度z₁的材料的光为并且对于穿越厚度z₂的材料的光为 $T_2=T_0{e^{-2\mathrm{\αz}}}_2.$ 当αz₁和αz₂远小于1时，比率 $T_2/T_1=e^{(-2\mathrm{\α}(z_2-z_1}\left)\right)=1-2\mathrm{\α}(z_2-z_1)$ 并且dz＝z₂-z₁。图8是描绘该情形的示意图。在图8的例子中，T₁＝.90，T₂＝.89，因此 ${e^{-2\mathrm{\αz}}}_1\≈1-\mathrm{\α}{z}_1=0.9$ 或αz₁＝0.1。而且， $e^{-2\mathrm{\α}(z_2-z_1)}\≈1-\mathrm{\α}(z_2-z_1)=1-\mathrm{\α\Δz}=0.89$ 或αΔz＝0.11。取这两个量的比率得到αΔz/αz₁＝Δz/z₁＝0.11/0.1＝1.1，这意味着喷墨口喷射具有10％以上质量的滴。因此，控制器可以配置成使用该方法确定喷射材料的两个区域之间的厚度差。厚度差由控制器参考喷射材料的吸收系数、对应于由镜面传感器阵列感测的光的电信号和镜面传感器阵列相对于照明源的位置来识别。

可以通过在若干测试物体或若干光电检测器上平均，而在所有方向上增加精度。一旦在每个光电检测器处精确地确定每个物体的高度，反校正可以应用于打印机的操作参数。例如，如果在物体的边缘上的指定位置高度太高，则喷墨口的滴质量/体积减小，因此喷墨口喷射较少的材料。这些调节包括已知方法，例如击发信号波形的形状的变化。减小的量取决于由喷墨口喷射的滴的质量，所述喷射口导致被检测边缘处的被确定高度。已知导致指定高度的结构的每单位面积的滴的数量，高度对滴质量/体积的敏感性可以被确定并且可以进行调节以减小由喷墨口喷射的滴的质量/体积。识别的偏移能够针对错放的构建材料滴校正高度测量。可以通过在若干物体或光电检测器上平均识别的高度和边缘位置改善在所有方向上的测量的精度。而且，迭代测量和校正可以有用于测量精度。取决于包括每英寸滴的数量、滴扩散等的各种因素，可以在若干喷墨口上确定平均值。

许多实际考虑出现在用于滴质量/体积确定的以上系统和方法的实现中。这些考虑包括是否将测试物体放置在平面支撑构件的特定区域上或在设置阶段期间使用平面支撑构件的表面。另外，可以使用不同类型的镜面表面并且这些表面影响光电检测器中用于接收光的容许锥角和从照明源发射的光的波长。而且，不同支撑衬底影响透射对比，因此一些衬底能够在支撑衬底上扫描物体，而其它不行。

将领会以上公开的和其它的特征和功能的变型及其替代可以理想地组合到许多其它不同的系统、应用或方法中。本领域的技术人员可以在以后进行各种当前无法预见的或意料不到的替代、修改、变型或改进，其也旨在由以下权利要求涵盖。

Claims (10)

1.一种打印机，其包括：

平面支撑构件；

打印头，所述打印头定位成朝着所述支撑构件喷射材料滴，所述平面支撑构件和所述打印头中的至少一个配置成相对于所述平面支撑构件和所述打印头中的另一个移动；

镜面传感器阵列，所述镜面传感器阵列具有照明源和多个光接收器，所述照明源配置成与所述平面支撑构件成预定角发射光并且每个光接收器配置成生成对应于从所述平面支撑构件上的喷射材料感测的光的电信号；以及

控制器，所述控制器操作地连接到所述平面支撑构件、所述打印头和所述镜面传感器阵列，所述控制器配置成：

操作所述打印头以在所述平面支撑构件上形成至少两个物体；

操作所述平面支撑构件和所述打印头中的一个相对于所述平面支撑构件和所述打印头中的另一个移动以使所述至少两个物体能够具有基本覆盖横越所述平面支撑构件的所述打印头的宽度的交叉过程方向上的长度并且具有在过程方向上沿着所述平面支撑构件的一部分延伸的过程方向上的长度；

当所述镜面传感器阵列和所述平面支撑构件中的一个相对于所述镜面传感器阵列和所述平面支撑构件中的另一个移动时操作所述镜面传感器阵列以朝着所述平面支撑构件引导光并且接收由所述光接收器生成的电信号；

分析对应于从所述光接收器接收的电信号的图像数据以识别由所述光接收器响应所述两个物体的边缘处的反射光而识别的阴影距离的差异和所述两个物体的高度的差异之间的比率；以及

响应被分析图像数据调节所述打印头的操作参数，所述被分析图像数据指示由所述打印头中的喷墨口喷射的材料滴的质量参照预定材料滴质量已变化。

2.根据权利要求1所述的打印机，其中所述镜面传感器阵列中的所述照明源和所述多个光接收器在交叉过程方向上沿着对应于交叉过程方向上的所述打印头的宽度的距离延伸。

3.根据权利要求1所述的打印机，其中所述照明源还配置成发射至少两种颜色的光，并且

所述控制器还配置成选择所述两种颜色的光中的一种以由所述照明源发射。

4.根据权利要求1所述的打印机，所述多个光接收器配置成生成多个积分周期的电时钟信号；并且

所述控制器还配置成在所述光接收器生成电信号期间选择所述积分周期中的一个。

5.根据权利要求1所述的打印机，所述控制器还配置成：

操作所述打印头从而以第一预定高度形成一个物体的至少一部分并且以第二预定高度形成第二物体，所述第一预定高度大于所述第二预定高度。

6.根据权利要求5所述的打印机，所述控制器还配置成：

操作所述打印头从而以所述第一预定高度形成所述一个物体的所述至少一部分，所述第一预定高度比所述第二预定高度大十倍。

7.根据权利要求5所述的打印机，所述控制器还配置成：

操作所述打印头从而以所述第一预定高度形成所述一个物体的所述一部分并且以第三预定高度形成所述一个物体的另一部分，所述第三预定高度小于所述第一预定高度并且大于所述第二预定高度。

8.根据权利要求1所述的打印机，所述控制器还配置成在交叉过程方向上移动所述镜面传感器阵列以能够增加在交叉过程方向上的图像数据的分辨率。

9.根据权利要求1所述的打印机，所述控制器还配置成在过程方向上移动所述镜面传感器阵列以能够增加在过程方向上的图像数据的分辨率。

10.根据权利要求1所述的打印机，其中所述镜面传感器阵列参照过程方向旋转以能够在交叉过程方向上增加所述镜面传感器阵列的采样分辨率。