CN108202474A - 用于粉末式喷印三维印表机的自动清洁喷头方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于粉末式喷印三维印表机的自动清洁喷头方法，包括依据三维打印数据控制粉末式喷印三维印表机的多个喷头及铺粉模块打印立体实体模型；于打印过程中取得状态值；于判断状态值满足第一清洁设定值时执行第一清洁程序以清洁全部或部分喷头；及，于判断状态值满足第二清洁设定值时，执行第二清洁程序以清洁全部或部分喷头。本发明经由于打印过程中自动清洁喷头，可有效提升打印品质并降低打印失败的机率。

Description

用于粉末式喷印三维印表机的自动清洁喷头方法
技术领域
本发明涉及一种粉末式喷印三维印表机，特别是一种用于粉末式喷印三维印表机的自动清洁喷头方法。
背景技术
目前已有一种粉末式喷印三维印表机(powder bed and inkjet head 3Dprinter)被提出。现有的粉末式喷印三维印表机于进行打印时是铺设一层粉末，并控制多个喷头喷印墨水及粘着剂来上色并粘着粉末为单层切层模型，接着，于切层模型上再铺设一层粉末，并再次控制多个喷头喷印墨水及粘着剂来生成另一切层模型。如此不断重复前述操作，即可生成由多个切层模型堆叠而成的立体实体模型。
承上所述，由于各喷头于打印过程中必须频繁地进行喷印，现有的粉末式喷印三维印表机时常于打印过程中发生喷头的喷孔因墨渍而阻塞、喷头因加热过久或喷印频率过高而暂时无法喷印或喷孔因沾粘粉末而阻塞等无法喷印的情况。
前述情况将导致打印中的立体实体模型无法顺利上色或粘着，进而导致打印品质不佳或打印失败。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于粉末式喷印三维印表机的自动清洁喷头方法，可于判断不同的清洁条件满足时，自动对喷头执行不同程度的清洁操作。
为了实现上述目的，本发明提供了一种自动清洁喷头方法，用于包括多个喷头及一铺粉模块的一粉末式喷印三维印表机，其特征在于，包括：
a)于该粉末式喷印三维印表机依据一三维打印数据控制该多个喷头及该铺粉模块打印一立体实体模型；
b)于打印过程中取得一状态值；
c)于该状态值满足一第一清洁设定值时执行一第一清洁程序以清洁全部或部分该喷头；及
d)于该状态值满足一第二清洁设定值时执行一第二清洁程序以清洁全部或部分该喷头，其中执行该第一清洁程序所花费的一第一执行时间大于执行该第二清洁程序所花费的一第二执行时间。
优选地，该步骤c是暂停打印该立体实体模型并执行该第一清洁程序，并于执行该第一清洁程序完毕后继续打印该立体实体模型；该步骤d是暂停打印该立体实体模型并执行该第二清洁程序，并于执行该第二清洁程序完毕后继续打印该立体实体模型。
优选地，该步骤c是于该状态值满足一清洁条件值且满足该第一清洁设定值时执行该第一清洁程序，该步骤d是于该状态值满足该清节条件值且满足该第二清洁设定值时执行该第二清洁程序。
优选地，该步骤b包括下列步骤：
b1)控制所有该喷头于该粉末式喷印三维印表机的一建构槽上喷印；
b2)经由一影像撷取模块拍摄该建构槽以取得一喷头测试影像；
b3)依据该喷头测试影像计算一未喷孔数；及
b4)依据该未喷孔数、一喷印解析度及一粉末粒径计算一粉末粒径倍率作为该状态值。
优选地，该步骤c是于判断该状态值不小于该第一清洁设定值时执行该第一清洁程序，该步骤d是于判断该状态值不小于该第二清洁设定值时执行该第二清洁程序，其中该第二清洁设定值不小于1且小于该第一清洁设定值。
优选地，该步骤b3是计算未喷印或不完全喷印且连续排列的该多个喷头的最大数量作为该未喷孔数。
优选地，该步骤b3包括：
b31)取得全部该喷头皆喷印的一全喷头标准影像；及
b32)比对该全喷头标准影像及该喷头测试影像来计算该未喷孔数。
优选地，该步骤b是取得该粉末式喷印三维印表机的一已打印层数作为该状态值；该步骤c是于判断该状态值是该第一清洁设定值的正整数倍时执行该第一清洁程序；该步骤d是于判断该状态值是该第二清洁设定值的正整数倍时执行该第二清洁程序，其中该第一清洁设定值大于该第二清洁设定值。
优选地，于该步骤a前包括：
a01)依据该三维打印数据决定一版面尺寸；
a02)依据该版面尺寸、一总层数及一喷印解析度计算各该喷头的一总喷印次数；及
a03)依据各该喷头的该总喷印次数决定该第一清洁设定值及该第二清洁设定值。
优选地，该步骤b是于开始打印后经由一清洁计时器计时，并以该清洁计时器的当前的一计时时间值作为该状态值；该步骤c是于该状态值等于该第一清洁设定值时执行该第一清洁程序；该步骤d是于该状态值等于该第二清洁设定值时执行该第二清洁程序。
优选地，该步骤b是计算各该喷头累积的一喷印次数作为该状态值；该步骤c是于该状态值为该第一清洁设定值的正整数倍时执行该第一清洁程序；该步骤d是于该状态值为该第二清洁设定值的正整数倍时执行该第二清洁程序。
优选地，该第一清洁程序是反复地控制全部或部分该喷头喷印墨水或粘着剂及/或进行一刮料动作达一第一清洁次数；该第二清洁程序是反复地控制全部或部分该喷头喷印墨水或粘着剂及/或进行该刮料动作达一第二清洁次数，其中该第一清洁次数大于该第二清洁次数。
优选地，还包括一步骤e)于判断该状态值满足小于该第一清洁设定值且大于该第二清洁设定值的一第三清洁设定值时暂停打印该立体实体模型并执行一第三清洁程序以清洁全部或部分该喷头，并于执行该第三清洁程序完毕后继续打印该立体实体模型，其中执行该第三清洁程序所花费的一第三执行时间小于该第一执行时间且大于该第二执行时间。
本发明的技术效果在于：
本发明经由于打印过程中自动清洁喷头，可有效提升打印品质并降低打印失败的机率。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明的粉末式喷印三维印表机架构图；
图2A为本发明的粉末式喷印三维印表机的第一打印示意图；
图2B为本发明的粉末式喷印三维印表机的第二打印示意图；
图2C为本发明的粉末式喷印三维印表机的第三打印示意图；
图3为本发明第一实施例的自动清洁喷头方法的流程图；
图4为本发明第二实施例的自动清洁喷头方法的流程图；
图5为本发明的粉末式喷印三维印表机的建构槽俯视图；
图6为本发明第三实施例的自动清洁喷头方法的部分流程图；
图7A为本发明的全喷头标准影像示意图；
图7B为本发明的喷头测试影像示意图；
图8为本发明第四实施例的自动清洁喷头方法的流程图；
图9为本发明第五实施例的自动清洁喷头方法的流程图；
图10为本发明第六实施例的自动清洁喷头方法的流程图；
图11A为本发明第七实施例的第一清洁程序示意图；
图11B为本发明第七实施例的第二清洁程序示意图；
图12为本发明第八实施例的自动清洁喷头方法的流程图。
其中，附图标记
1 粉末式喷印三维印表机
10 铺粉模块
100 储粉槽
102 建构槽
104 铺粉装置
106 残粉槽
108 残粉清除装置
12 喷头
14 记忆模块
16 连接模块
18 人机界面
20 控制模块
22 影像撷取模块
3 电脑装置
40 粘着匣
42 墨匣
44 粉末
50 打印区域
52 牺牲区域
600-676 墨迹
S100-S114 第一自动清洁步骤
S200-S220 第二自动清洁步骤
S30-S32 未喷孔数计算步骤
S400-S420 第三自动清洁步骤
S500-S514 第四自动清洁步骤
S600-S614 第五自动清洁步骤
S700-S704 第一清洁步骤
S706-S710 第二清洁步骤
S800-S820 第六自动清洁步骤
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
首请参阅图1，为本发明的粉末式喷印三维印表机架构图。本发明揭露了一种粉末式喷印三维印表机1(下称三维印表机1)，可有效运用粉末喷印技术来生成立体实体模型。并且，三维印表机1可于打印过程中自动对喷头进行清洁以避免因喷头堵塞造成打印品质不佳。更进一步地，本发明的三维印表机1是于检测不同的清洁条件满足(即三维印表机1当前的状态值满足不同的清洁设定值)时，对喷头执行不同程度的清洁。
具体而言，当使用者欲打印电子数据型态的一组单色或彩色的三维物件时，可先于电脑装置3上执行切层程序来对前述三维物件进行切层处理以将前述三维物件切割为多个切层物件，并执行转换程序来对多个切层物件进行分析处理以产生用来控制打印的三维打印数据。最后，使用者可操作电脑装置3来将前述三维打印数据传送至三维印表机1以实体化三维物件为立体实体模型。
本实施例的三维印表机1主要包括铺粉模块10、多个喷头12、记忆模块14、连接模块16、人机界面18及电性连接前述元件的控制模块20。
铺粉模块10与喷头12互相配合来进行打印。于一实施例中，铺粉模块10包括储粉槽100、建构槽102、铺粉装置104、残粉槽106及残粉清除装置108。
多个喷头12分别连接储存有粘着剂的粘着匣40及储存有墨水的墨匣42。于一实施例中，当三维印表机1支援彩色打印时，多个喷头12可分别连接不同色(如青色、洋红色、黄色及黑色)的多个墨匣42。
记忆模块14用以储存数据(如前述三维打印数据)。连接模块16(如USB模块、PCIbus模块、Wi-Fi模块或蓝牙模块)用以连接电脑装置3，并自电脑装置3接收三维打印数据。人机界面18(如按键、显示器、指示灯、蜂鸣器或前述装置的任意组合)用以接受使用者操作并输出打印相关信息。
控制模块20可依据三维打印数据进行打印，并于任一清洁条件满足时自动控制喷头12执行对应的清洁程序(容后详述)。
续请同时参阅图2A至2C，图2A为本发明的粉末式喷印三维印表机的第一打印示意图，图2B为本发明的粉末式喷印三维印表机的第二打印示意图，图2C为本发明的粉末式喷印三维印表机的第三打印示意图，用以说明三维印表机1如何生成立体实体模型。
储粉槽100储存有用以成型的粉末。于开始进行打印后，控制模块20控制储粉槽100上升来提供一层粉末44，控制建构槽102下降，并控制铺粉装置104将该层粉末44推入建构槽102下降后所形成空间以完成铺设一层粉末(如图2A所示)。
接着，控制模块20依据三维打印数据控制多个喷头12将粘着剂及墨水喷印至该层粉末44以使该层粉末上色并粘着成型而生成一层切层实体模型(如图2B所示)。
接着，控制模块20再次控制建构槽102下降来于该层切层实体模型上形成用以容置另一层粉末44的空间，控制储粉槽100上升来提供另一层粉末44，并控制铺粉装置104将该层粉末44推入建构槽102以完成铺设另一层粉末44(如图2C所示)。如此不断重复前述操作，即可生成由多个切层实体模型堆叠而成的立体实体模型。
更进一步地，若控制模块20判断所有切层实体模型皆打印完成，则可控制残粉清除装置108清除建构槽102上的残留粉末(如采用风压或水洗方式)，并将残留粉末集中存放于残粉槽106。
续请参阅图3，为本发明第一实施例的自动清洁喷头方法的流程图。本实施例的自动清洁喷头方法是运用于图1所示的三维印表机1。于本实施例中，三维印表机1可依据当前状态选择性执行两种具有不同程度的清洁效果的清洁程序的其中之一。本实施例的自动清洁喷头方法包括以下步骤。
步骤S100：控制模块20取得三维打印数据。于一实施例中，控制模块20是自记忆模块14读取三维打印数据，或经由连接模块16自电脑装置3接收三维打印数据。
步骤S102：控制模块20依据所取得的三维打印数据控制多个喷头12及铺粉模块10开始重复执行如图2A至图2C所示的流程来逐层打印立体实体模型。
于一实施例中，三维打印数据是包括多个打印控制指令(如G-code)，控制模块20于执行前述多个打印控制指令后可控制多个喷头12及铺粉模块10进行对应作动以打印对应的立体实体模型。
步骤S104：于打印过程中，控制模块20持续或间续地取得当前的状态值(如打印开始后所经过时间或三维印表机1的状态，状态可如已打印的切层实体模型的层数、各喷头12的喷印次数、各墨匣42所消耗的墨量或其他状态)。
于一实施例中，控制模块20是于每次计时预设时间(如30秒)经过时取得最新的状态值，或于每次检测到预设事件(如已打印预设层数的切层实体模型或控制模块20当前执行的打印控制指令是中断指令)发生时取得最新的状态值。
接着，控制模块20自记忆模块14中读取预存的多个清洁设定值(本实施例是以第一清洁设定值及第二清洁设定值为例)，并判断状态值是否满足任一清洁设定值(即执行步骤S106或步骤S112)，即判断当前状态是否符合任一种需清洁状态。
步骤S106：控制模块20判断状态值是否满足第一清洁设定值，即判断当前状态是否符合第一种需清洁状态。
若控制模块20判断状态值满足第一清洁设定值，则执行步骤S108。否则，控制模块20执行步骤S112。
步骤S108：控制模块20执行对应该第一清洁设定值的第一清洁程序以清洁全部或部分喷头12。
步骤S110：控制模块20判断是否立体实体模型已打印完成(即是否所有切层实体模型皆已打印)。于一实施例中，控制模块20是于已执行三维打印数据的所有打印控制指令后判定打印完成。
若控制模块20判断打印未完成，则继续进行打印，并执行步骤S104。否则，控制模块20控制三维印表机1结束打印。
若控制模块20于步骤S106中判断状态值不满足第一清洁设定值，则执行步骤S112：控制模块20判断状态值是否满足第二清洁设定值，即判断状态值是否符合第二种需清洁状态。
若控制模块20判断第二清洁设定值满足，则执行步骤S114。否则，控制模块20执行步骤S110。
步骤S114：控制模块20执行对应第二清洁设定值的第二清洁程序以清洁全部或部分喷头12。
值得一提的是，前述各清洁程序是控制全部或特定喷头12(如阻塞的喷头12)执行刮料动作以刮除喷头上的墨渍、残胶或粉末，或喷印预设墨量的墨水或粘着剂以畅通管路及喷头。
于一实施例中，多个清洁程序的区别在于清洁的喷头12数量不同、执行清洁操作(如喷印动作或刮料动作)的次数不同或单次喷印的墨量不同。
于一实施例中，第一清洁设定值是对应需重度清洁状态，第二清洁设定值是对应需轻度清洁状态，其中第一清洁设定值是不小于第二清洁设定值，但不以此限定。
并且，相较于第二清洁程序，第一清洁程序是对数量更多的喷头12执行清洁、执行更多次的清洁操作(即第一清洁程序的第一清洁次数大于第二清洁程序的第二清洁次数)或喷印更大的墨量。因此，相较于第二清洁程序，第一清洁程序排除喷头阻塞的能力更佳。并且，三维印表机1执行第一清洁程序所需的执行时间(即第一执行时间)或所消耗的墨量将会大于执行第二清洁程序所需的时间(即第二执行时间)或所消耗的墨量。
值得一提的是，于控制模块20执行步骤S104、S106或S112的同时，三维印表机1可持续不中断地打印立体实体模型，而于控制模块20执行步骤S108或S114时，三维印表机1可暂停打印立体实体模型以执行清洁程序，并于执行完清洁程序后继续打印立体实体模型。
于一实施例中，控制模块20是暂停打印立体实体模型并执行步骤S104，并于判断不须执行清洁程序(步骤S112否)或清洁程序(步骤S108、S114)已执行完毕才继续打印立体实体模型。
本发明经由于打印过程中自动清洁喷头，可有效且即时排除喷头阻塞状况，并可有效提升打印品质并降低打印失败的机率。
并且，相较于固定执行相同程度的清洁程序，本发明针对不同的状态值执行不同程度的清洁程序，可于喷头阻塞状况不严重时有效减少执行清洁程序所需时间及墨量，并可于喷头阻塞状况严重时有效畅通喷头。
续请参阅图4，为本发明第二实施例的自动清洁喷头方法的流程图。本实施例的步骤S200、S202、S214、S216及S220是分别与图3所示的步骤S100、S102、S108、S110及S114相同或相似，于此不再赘述。以下仅针对两实施例不同处加以说明。本实施例中，状态值是粉末粒径倍率，第一清洁设定值及第二清洁设定值是分别对应不同需清洁状态的预设粉末粒径倍率。并且，本实施例是以第一清洁设定值大于第二清洁设定值来进行说明，即第一清洁设定值是重度清洁倍率，第二清洁设定值是轻度清洁倍率值，第一清洁程序是重度清洁程序，第二清洁程序是轻度清洁程序，但不以此限定。
此外，于本实施例中，三维印表机1还包括电性连接控制模块20的影像撷取模块22。影像撷取模块22用来拍摄多个喷头12运作状况以供控制模块20判断是否须执行清洁程序。于一实施例中，影像撷取模块22是设置于建构槽102上方(如图2A至2C所示)以拍摄多个喷头12运作状况。
控制模块20于执行步骤S200及S202后，执行步骤S204：控制模块20暂停打印立体实体模型，并控制所有喷头12于建构槽102上喷印墨水或粘着剂以开始执行喷头测试。
请一并参阅图5，为本发明的粉末式喷印三维印表机的建构槽俯视图。于一实施例中，建构槽102可被划分为打印区域50及牺牲区域52。三维印表机1是于打印区域50中打印立体实体模型，并于牺牲区域52中执行喷头测试(即于步骤S204中喷头12是于牺牲区域52中喷印墨水或粘着剂)。
具体而言，于步骤S204中，控制模块20是控制铺粉模块100铺设新的一层粉末(如图2A所示)，并控制各喷头12于牺牲区域52的预设位置喷印预设图案或线条(如图7A或7B所示)。
本发明借由划分打印区域50及牺牲区域52，可有效避免执行喷头测试所喷印的墨水或粘着剂喷至打印中的立体实体模型上而打印失败。
步骤S206：控制模块20经由影像撷取模块22拍摄建构槽102以取得喷头测试影像。
步骤S208：控制模块20依据所拍摄的喷头测试影像计算未喷印或喷印不完全的喷头12的数量(下称未喷孔数)。
于一实施例中，控制模块20是计算未喷印或不完全喷印且连续排列的喷头12的数量作为未喷孔数。
更进一步地，控制模块20是将连接相同色墨匣42的多个喷头视为同一群组，计算并比较各群组的未喷孔数，再以最大的未喷孔数作为最终的未喷孔数来执行步骤S210。
步骤S210：控制模块20依据所计算的未喷孔数、预测的喷印解析度及粉末粒径计算粉末粒径倍率作为状态值。
于一实施例中，三维打印数据或三维印表机1的设定档中包括前述喷印解析度及粉末粒径，控制模块20可依据下述式(一)来计算粉末粒径倍率。
其中，R为粉末粒径倍率；r为喷印解析度；N为未喷孔数；S为粉末粒径。
举例来说，若喷印解析度为1600dpi(每英吋点数)，粉末粒径为67μm(微米)，青色墨匣的连续未喷孔数为5孔，洋红色墨匣的连续未喷孔数为3孔，黄色墨匣的连续未喷孔数为2孔，黑色墨匣的连续未喷孔数为6孔。控制模块20可决定最大的未喷孔数为6孔，并依据前述式(一)计算出粉末粒径倍率为1.42倍。
步骤S212：控制模块20自记忆模块14读取预设的第一清洁设定值(如3倍)，并对所计算的状态值及第一清洁设定值进行比较。
具体而言，当控制模块20于判断状态值不小于第一清洁设定值时，控制模块20会执行对应的第一清洁程序(步骤S214)，并于清洁程序执行完毕后继续打印立体实体模型并判断是否完成打印(S216)。
若控制模块20于判断状态值小于第一清洁设定值时，则执行步骤S218：控制模块20自记忆模块14读取预设的第二清洁设定值(如1倍)，并对所计算的状态值及第二清洁设定值进行比较。
具体而言，当控制模块20于判断状态值不小于第二清洁设定值且小于第一清洁设定值时，控制模块20会执行第二清洁程序(步骤S220)，并于清洁程序执行完毕后继续打印立体实体模型并判断是否完成打印(S216)。
由于将喷印解析度及粉末粒径加入考虑，本发明所计算的粉末粒径倍率可有效量化未喷孔数对立体实体模型的整体视觉影响，而可有效判断不同程度的清洁程序的执行时机，而使喷头的喷印状态保持稳定，并提供稳定的打印品质。
续请一并参阅图4、6、7A及7B，图6为本发明第三实施例的自动清洁喷头方法的部分流程图，图7A为本发明的全喷头标准影像示意图，图7B为本发明的喷头测试影像示意图。相较于图4所示的第二实施例，本实施例的自动清洁喷头方法的步骤S208包括下列步骤。
步骤S30：于步骤S206后，控制模块20取得全部喷头12皆喷印的全喷头标准影像。于一实施例中，三维印表机1于检测正常后，可控制所有喷头12于建构槽102的牺牲区域52上进行喷印，经由影像撷取模块拍摄喷印结果，并将所拍摄影像作为全喷头标准影像储存于记忆模块14中。
如图7A所示，以各墨匣(即青色墨匣、洋红色墨匣、黄色墨匣及黑色墨匣)皆连接9组喷头12为例，当所有喷头12皆可正常喷印时，全喷头标准影像应可呈现9笔青色墨迹600-616、9笔洋红色墨迹620-636、9笔黄色墨迹640-656及9笔黑色墨迹660-676，其中各笔墨迹分别对应一个喷头12。
步骤S32：控制模块20比对全喷头标准影像及喷头测试影像来计算该未喷孔数。具体而言，当任一喷头12无法喷印时，于步骤S206所拍摄的喷头测试影像将不会显示或不会完整显示对应此喷头12的墨迹。因此，经由比对全喷头标准影像及喷头测试影像中的墨迹形状、颜色、数量或位置，控制模块20可准确识别无法喷印的喷头12，并可于后续清洁程序中对此喷头12加强清洁，或于后续清洁程序中仅对此喷头12进行清洁。
举例来说，如图7B所示，喷头测试影像仅呈现7笔青色墨迹602、604、608、610、612及616、6笔洋红色墨迹620、624、626、630、632及636、4笔黄色墨迹642、646、648及650及5笔黑色墨迹660-666及672。控制模块20于比对全喷头标准影像及喷头测试影像后可识别出对应青色墨迹600、606、洋红色墨迹622、628、634、黄色墨迹640、644、652-656及黑色墨迹668-650、674-676的多个喷头12无法喷印。
更进一步地，控制模块20计算出未喷印且连续排列的最大喷头数量为4(即对应黑色墨迹668、670、674、676的4个喷头12)，并以此数量作为最终的未喷孔数。接着执行步骤S210。
续请参阅图8，为本发明第四实施例的自动清洁喷头方法的流程图。本实施例的步骤S400、S408、S414、S416及S420是分别与图3所示的第一实施例的步骤S100、S102、S108、S110及S114相同或相似，于此不再赘述。以下仅针对两实施例不同处加以说明。本实施例中，状态值是已打印层数，第一清洁设定值及第二清洁设定值是分别对应不同需清洁状态的预设已打印层数。并且，本实施例是以第一清洁设定值大于第二清洁设定值来进行说明，即第一清洁设定值是重度清洁层数，第二清洁设定值是轻度清洁层数，第一清洁程序是重度清洁程序，第二清洁程序是轻度清洁程序，但不以此限定。
控制模块20于执行步骤S400后，执行步骤S402：控制模块20依据所取得的三维打印数据决定所打印的立体实体模型的版面尺寸。此外，控制模块20还可进一步依据三维打印数据取得欲打印的立体实体模型的多个切层实体模型的总层数。
步骤S404：控制模块20依据所决定的版面尺寸、总层数及喷印解析度计算各喷头12的总喷印次数。
于一实施例中，控制模块20是将版面尺寸乘上喷印解析度来计算各喷头12于各层的喷印次数，并将各喷头12于各层的喷印次数乘上总层数来计算各喷头12的总喷印次数。
以版面尺寸为22cm(厘米)、喷印解析度是1600dpi且打印50层为例，控制模块20可算出各喷头12于各层的喷印次数为13858次(即22(cm)2.54(cm/inch)1600(dot/inch))。并可算出各喷头12的总喷印次数为692900次(即13858(次)50(层))。
步骤S406：控制模块20依据各喷头12的总喷印次数决定第一清洁设定值(如每100层)及第二清洁设定值(如每3层)，并储存于记忆模块14，其中第一清洁设定值大于第二清洁设定值。接着，执行步骤S408。
控制模块20于执行步骤S408后，执行步骤S410：控制模块20取得三维印表机1的已打印层数作为状态值。
步骤S412：控制模块20判断所取得的状态值是否为第一清洁设定值的正整数倍。
具体而言，当控制模块20判断状态值为第一清洁设定值的正整数倍(如100层、200层、300层...)时，控制模块20会暂停打印立体实体模型并执行第一清洁程序(步骤S414)，并于清洁程序执行完毕后继续打印立体实体模型并判断是否完成打印(S416)。
若控制模块20于判断状态值非为第一清洁设定值的正整数倍时，则执行步骤S418：控制模块20判断状态值是否为第二清洁设定值的正整数倍。
具体而言，当控制模块20判断状态值为第二清洁设定值的正整数倍(如3层、6层、9层...)时，控制模块20会暂停打印立体实体模型并执行第二清洁程序(步骤S420)，并于清洁程序执行完毕后继续打印立体实体模型并判断是否完成打印(S416)。
本发明经由依据已打印层数来判断是否执行清洁程序，可有效简化检测方式，而可有效减少进行检测所需时间及所使用运算资源。
续请参阅图9，为本发明第五实施例的自动清洁喷头方法的流程图。本实施例的步骤S500、S502及S510是分别与图3所示的第一实施例的步骤S100、S102及S110相同或相似，于此不再赘述。以下仅针对两实施例不同处加以说明。本实施例中，状态值是当前的计时时间值，第一清洁设定值及第二清洁设定值是分别对应不同需清洁状态的预设清洁时间值。并且，本实施例是以第一清洁设定值大于第二清洁设定值来进行说明，即第一清洁设定值是重度清洁时间值，第二清洁设定值是轻度清洁时间值，第一清洁程序是重度清洁程序，第二清洁程序是轻度清洁程序，但不以此限定。
控制模块20于执行步骤S500、S502后，执行步骤S504：于开始打印后，控制模块20经由清洁计时器(未标示于图1)开始计时，并将清洁计时器的当前时间作为状态值。
步骤S506：控制模块20计时第一清洁设定值是否经过。具体而言，控制模块20是判断状态值是否等于第一清洁设定值(如30分钟)或等于第一清洁设定值的正整数倍(如30分钟、60分钟、90分钟...)。
若计时第一清洁时间值经过，则执行步骤S508：控制模块20暂停打印立体实体模型并执行第一清洁程序。并且，控制模块20于清洁程序执行完毕后继续打印立体实体模型并判断是否完成打印(S510)。
若控制模块20计时第一清洁设定值未经过时，则执行步骤S512：控制模块20计时第二清洁设定值是否经过。具体而言，于本实施例中，控制模块20是判断状态值是否等于第二清洁设定值(如5分钟)或等于第二清洁设定值的正整数倍(如5分钟、10分钟、15分钟...)。
若计时第二清洁时间值经过，则执行步骤S514：控制模块20暂停打印立体实体模型并执行第二清洁程序。并且，控制模块20于清洁程序执行完毕后继续打印立体实体模型并判断是否完成打印(S510)。
于一实施例中，控制模块20于步骤S504中是同时使用两组清洁计时器来计时(以使用第一清洁计时器及第二清洁计时器为例)，并以两组清洁计时器的计时时间作为状态值。
并且，于步骤S506中，控制模块20是于每次经由第一清洁计时器计时第一清洁设定值经过时执行步骤S508。于步骤S512中，控制模块20是于每次经由第二清洁计时器计时第二清洁设定值经过时执行步骤S514。
并且，控制模块20于执行步骤S508之前或之后，会重置第一清洁计时器以重新计时第一清洁设定值，于执行步骤S514之前或之后，会重置第二清洁计时器以重新计时第二清洁设定值。
由于墨水或粘着剂中的水份挥发后会固化为墨渍而可能阻塞喷头12，本发明根据不同的时间执行不同程度的清洁程序，可有效避免墨渍阻塞喷头12，而可有效提升打印品质并降低打印失败机率。
续请参阅图10，为本发明第六实施例的自动清洁喷头方法的流程图。本实施例的步骤S600、S602、S608、S610及S614是分别与图3所示的第一实施例的步骤S100、S102、S108、S110及S114相同或相似，于此不再赘述。以下仅针对两实施例不同处加以说明。本实施例中，状态值是当前各喷头累积的喷印次数，第一清洁设定值及第二清洁设定值是分别对应不同需清洁状态的预设喷印次数。并且，本实施例是以第一清洁设定值大于第二清洁设定值来进行说明，即第一清洁设定值是重度清洁喷印次数，第二清洁设定值是轻度清洁喷印次数，第一清洁程序是重度清洁程序，第二清洁程序是轻度清洁程序，但不以此限定。
控制模块20于执行步骤S600、S602后，执行步骤S604：控模块20计算各喷头累积的喷印次数作为状态值。
步骤S606：控制模块20判断状态值是否为预设的第一清洁设定值(如30万次)的正整数倍。
具体而言，当控制模块20判断状态值为第一清洁设定值的正整数倍(如30万次、60万次、90万次...)时，控制模块20会暂停打印立体实体模型并执行第一清洁程序(步骤S608)，并于第一清洁程序执行完毕后继续打印立体实体模型并判断是否完成打印(S610)。
若控制模块20于判断状态值非为第一清洁设定值的正整数倍时，则执行步骤S612：控制模块20判断状态值是否为预设的第二清洁设定值(如3万次)的正整数倍。
具体而言，当控制模块20判断状态值为第二清洁设定值的正整数倍(如3万次、6万次、9万次...)时，控制模块20会暂停打印立体实体模型并执行第二清洁程序(步骤S614)，并于第二清洁程序执行完毕后继续打印立体实体模型并判断是否完成打印(S610)。
当每次墨水打在粉末上时，所造成的扬粉皆可能沾粘喷头12而导致喷头阻塞，本发明根据不同的累积喷印次数执行不同程度的清洁程序，可有效避免粉末阻塞喷头12，而可有效提升打印品质并降低打印失败机率。
续请同时参阅图3、图11A及图11B为本发明第七实施例的第一清洁程序示意图，图11B为本发明第七实施例的第二清洁程序示意图。相较于图3所示的第一实施例，本实施例的自动清洁喷头方法的步骤S108包括步骤S700-S704、步骤S114包括步骤S706-S710。
控制模块20于判断第一清洁设定值满足时，执行步骤S700：控制模块20控制全部或部分喷头12喷印墨水或粘着剂以畅通墨孔或供墨管路。
于一实施例中，控制模块20是控制喷头12喷印较多的第一墨量的墨水或粘着剂以加强畅通墨孔或供墨管路。
步骤S702：控制模块20控制全部或部分喷头12进行一或多次的刮料动作以刮除喷头12上的粉末或墨渍。
步骤S704：控制模块20判断第一清洁程序是否完成。于一实施例中，控制模块20是于判断清洁操作(即步骤S700-S702)被反复执行达到预设的第一清洁次数(如5次)后，才判定第一清洁程序完成。
若判断第一清洁程序未完成，则再次执行步骤S700。否则，控制模块20执行步骤S110。
控制模块20于状态值满足第二清洁设定值时，执行步骤S706：控制模块20控制全部或部分喷头12喷印墨水或粘着剂。
于一实施例中，控制模块20是控制喷头12喷印较少的第二墨量的墨水或粘着剂(即第一墨量大于第二墨量)以降低清洁成本。。
步骤S708：控制模块20控制控制全部或部分喷头12进行一或多次的刮料动作。
步骤S710：控制模块20判断第二清洁程序是否完成。于一实施例中，控制模块20是于判断清洁操作(即步骤S706-S708)被反复执行达到预设的第二清洁次数(如2次)后，才判定第二清洁程序完成，其中第一清洁次数大于第二清洁次数。
若判断第二清洁程序未完成，则再次执行步骤S700。否则，控制模块20执行步骤S110。
续请参阅图12，为本发明第八实施例的自动清洁喷头方法的流程图。本实施例的步骤S800、S802、S804、S808、S810、S812、S818及S820是分别与图3所示的第一实施例的步骤S100、S102、S104、S106、S108、S110、S112及S114相同或相似，于此不再赘述。相较于图3所示的第一实施例仅有两种程度的清洁程序，本实施例的自动清洁喷头方法包括三种程度的清洁程序。本实施例中，第一清洁设定值、第二清洁设定值及第二清洁设定值是分别对应不同需清洁状态的预设状态值。并且，本实施例是以第一清洁设定值大于第三清洁设定值且第三清洁设定值大于第二清洁设定值来进行说明，即第一清洁设定值是重度清洁设定值，第三清洁设定值是中度清洁设定值，第二清洁设定值是轻度清洁设定值，第一清洁程序是重度清洁程序，第三清洁程序是中度清洁程序，第二清洁程序是轻度清洁程序，但不以此限定。
控制模块20于执行步骤S800-S804后，执行步骤S806：控制模块20判断是否需进入清洁模式。具体而言，控制模块20是判断当前的状态值是否满足预设的清洁条件值(清洁条件值可为但不限于粉末粒径倍率、时间值、已打印层数或喷印次数)。
若控制模块20判断状态值满足清洁条件值，则进入清洁模式并执行步骤808：控制模块20判断状态值是否满足第一清洁设定值。
若状态值满足第一清洁设定值，控制模块20执行步骤S810以执行第一清洁程序。接着执行步骤S812。
若状态值不满足第一清洁设定值，控制模块20执行步骤S814：控制模块20判断状态值是否满足预设的第三清洁设定值。
若状态值满足第三清洁设定值，则控制模块20执行步骤S816：控制模块20执行中度清洁程序以清洁全部或部分喷头12。
若状态值不满足第三清洁设定值，则控制模块20执行步骤S818：控制模块20判断状态值是否满足第二清洁设定值。
若状态值满足第二清洁设定值，控制模块20执行步骤S820以执行第二清洁程序。接着执行步骤S812。
若状态值不满足第二清洁设定值，控制模块20执行步骤S812。
本发明经由提供更多不同程度的清洁程序及判断是否执行前述清洁程序的条件，可有效应对不同程度的喷头阻塞情况，而使喷头12的喷印品质保持稳定。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (13)

1.一种自动清洁喷头方法，用于包括多个喷头及一铺粉模块的一粉末式喷印三维印表机，其特征在于，包括：
a)于该粉末式喷印三维印表机依据一三维打印数据控制该多个喷头及该铺粉模块打印一立体实体模型；
b)于打印过程中取得一状态值；
c)于该状态值满足一第一清洁设定值时执行一第一清洁程序以清洁全部或部分该喷头；及
d)于该状态值满足一第二清洁设定值时执行一第二清洁程序以清洁全部或部分该喷头，其中执行该第一清洁程序所花费的一第一执行时间大于执行该第二清洁程序所花费的一第二执行时间。
2.如权利要求1所述的自动清洁喷头方法，其特征在于，该步骤c是暂停打印该立体实体模型并执行该第一清洁程序，并于执行该第一清洁程序完毕后继续打印该立体实体模型；该步骤d是暂停打印该立体实体模型并执行该第二清洁程序，并于执行该第二清洁程序完毕后继续打印该立体实体模型。
3.如权利要求1所述的自动清洁喷头方法，其特征在于，该步骤c是于该状态值满足一清洁条件值且满足该第一清洁设定值时执行该第一清洁程序，该步骤d是于该状态值满足该清节条件值且满足该第二清洁设定值时执行该第二清洁程序。
4.如权利要求1所述的自动清洁喷头方法，其特征在于，该步骤b包括下列步骤：
b1)控制所有该喷头于该粉末式喷印三维印表机的一建构槽上喷印；
b2)经由一影像撷取模块拍摄该建构槽以取得一喷头测试影像；
b3)依据该喷头测试影像计算一未喷孔数；及
b4)依据该未喷孔数、一喷印解析度及一粉末粒径计算一粉末粒径倍率作为该状态值。
5.如权利要求4所述的自动清洁喷头方法，其特征在于，该步骤c是于判断该状态值不小于该第一清洁设定值时执行该第一清洁程序，该步骤d是于判断该状态值不小于该第二清洁设定值时执行该第二清洁程序，其中该第二清洁设定值不小于1且小于该第一清洁设定值。
6.如权利要求4所述的自动清洁喷头方法，其特征在于，该步骤b3是计算未喷印或不完全喷印且连续排列的该多个喷头的最大数量作为该未喷孔数。
7.如权利要求4所述的自动清洁喷头方法，其特征在于，该步骤b3包括：
b31)取得全部该喷头皆喷印的一全喷头标准影像；及
b32)比对该全喷头标准影像及该喷头测试影像来计算该未喷孔数。
8.如权利要求1所述的自动清洁喷头方法，其特征在于，该步骤b是取得该粉末式喷印三维印表机的一已打印层数作为该状态值；该步骤c是于判断该状态值是该第一清洁设定值的正整数倍时执行该第一清洁程序；该步骤d是于判断该状态值是该第二清洁设定值的正整数倍时执行该第二清洁程序，其中该第一清洁设定值大于该第二清洁设定值。
9.如权利要求8所述的自动清洁喷头方法，其特征在于，于该步骤a前包括：
a01)依据该三维打印数据决定一版面尺寸；
a02)依据该版面尺寸、一总层数及一喷印解析度计算各该喷头的一总喷印次数；及
a03)依据各该喷头的该总喷印次数决定该第一清洁设定值及该第二清洁设定值。
10.如权利要求1所述的自动清洁喷头方法，其特征在于，该步骤b是于开始打印后经由一清洁计时器计时，并以该清洁计时器的当前的一计时时间值作为该状态值；该步骤c是于该状态值等于该第一清洁设定值时执行该第一清洁程序；该步骤d是于该状态值等于该第二清洁设定值时执行该第二清洁程序。
11.如权利要求1所述的自动清洁喷头方法，其特征在于，该步骤b是计算各该喷头累积的一喷印次数作为该状态值；该步骤c是于该状态值为该第一清洁设定值的正整数倍时执行该第一清洁程序；该步骤d是于该状态值为该第二清洁设定值的正整数倍时执行该第二清洁程序。
12.如权利要求1所述的自动清洁喷头方法，其特征在于，该第一清洁程序是反复地控制全部或部分该喷头喷印墨水或粘着剂及/或进行一刮料动作达一第一清洁次数；该第二清洁程序是反复地控制全部或部分该喷头喷印墨水或粘着剂及/或进行该刮料动作达一第二清洁次数，其中该第一清洁次数大于该第二清洁次数。
13.如权利要求1所述的自动清洁喷头方法，其特征在于，还包括一步骤e)于判断该状态值满足小于该第一清洁设定值且大于该第二清洁设定值的一第三清洁设定值时暂停打印该立体实体模型并执行一第三清洁程序以清洁全部或部分该喷头，并于执行该第三清洁程序完毕后继续打印该立体实体模型，其中执行该第三清洁程序所花费的一第三执行时间小于该第一执行时间且大于该第二执行时间。
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