JP2008302701A - 3次元物体の模型を製作する方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】3次元物体を製作するための造形材料を内部に蓄えている材料供給リザーバを設け、前記材料供給リザーバからの前記造形材料の漸増する層を受け入れる造形チャンバを設け、前記材料供給リザーバから送られるが、前記造形チャンバで受け取られない余分量の造形材料を受け入れるためのオーバーフロー・キャビティを設け、前記材料供給リザーバまたは造形チャンバを通る空気流れを発生させる。
【選択図】図3A
Description
デルからその対象物の3次元模型を製作するさまざまな方法のことである。1つの方法は3次元プリントである。これは、特殊なプリンタを使用して、複数の2次元層から立体模型を製作するものである。詳細には、3D対象物のディジタル表現をコンピュータ・メモリに格納する。コンピュータ・ソフトウェアはそのディジタル表現を複数の別個の2D層に分割する。次に、3Dプリンタは、ソフトウェアで分割された各層毎に材料層を加工する。複数の加工された層が積層されて、所望の模型が造形される。
50とを含む。
装置内部で空気を循環させることにより、さまざまな問題を解決できる。1つの特定の問題は空中浮遊している粉末、つまり飛散した粉末であり、これによりプリンタ機構および電子構成部品が汚染され、結果的に装置の信頼性が低下する。また、粉末は装置の上蓋内部に堆積し、結果的に装置動作を監視するオペレータ能力を低下させる。
ータがこてを用いて造形材料から空気を出す作業の必要性が減少する。
プレナム240の1つの実施形態を示す。プレナム240はプレナムの基台として働くピストン・プレート242を含む。真空ポンプは開口244を通して取り付けられる。
in3(2.5〜3.3×10−5m3)/分の空気流れ量で水銀柱約10インチ(254mm)の真空レベルを可能にする。図では、真空ポンプ258、材料供給チャンバ・プレナム241および造形チャンバ・プレナム243間に第1バルブ260が置かれている。第1バルブ260により、材料供給チャンバ・プレナムまたは造形チャンバ・プレナムのどちらかを通るように、空気流れの方向を選択できる。特に、スイッチ262はユーザが操作できるように構成され、例えば、ユーザが材料供給チャンバ24を充填するときは、スイッチ262でバルブ260を操作して、全空気流れを材料供給チャンバ・プレナム241を通るように方向付けする。材料供給チャンバ24を充填後、ユーザは、フット・ペダルであるスイッチ262を操作して、全空気流れが造形チャンバ・プレナム243を通るように方向付けできる。バルブ260および/または真空ポンプ258の間に流量計261を置いて、このバルブ260と真空ポンプの間の空気容積流量を測定する。
図4Aは、単色および多色モードの両方で高速プリントするのに特に適している高速プリント3次元プリンタの構成部品を示す。キャリッジ85が往復運動するようにガントリ40に取り付けられている。キャリッジ85は、レール86上でy軸(高速軸)に沿って往復運動できる。図4Bには、上蓋を閉じた状態のキャリッジ85、およびガントリ40が、結合剤コンジット87と共に示されている。図4Cは上蓋を開いたキャリッジ85を示している。
の底面から余分な残留物を掻き落とすことができる。この残留物はオーバーフロー・シュート28に落とすことができる。
造形速度を最大化することは、ユーザの重要な関心事項である。造形時間は2つの主要な要素、すなわち粉末の拡散と結合剤溶液の堆積とを有する。粉末の拡散速度はいくつかの要因で制限される。これら要因には、平滑な表面層の維持および飛散粉末量の最小化を必要とすることが挙げられる。したがって、造形速度を増加させる1つの方法は、結合剤の堆積速度を増加させることである。結合剤の堆積速度を増加させる1つの方法は、複数のプリントヘッドを利用することである。
ストライプ96−1、96−2を各層64−1、64−2上の異なるx軸上の位置に配置することにより、強度の弱い領域を1つの面に集中させずに造形物全体にわたり分散させる。したがって、不完全なジェット47−6は、すべての隣接する層に対し、通過する度にx軸上の異なる位置に配置される。複数カートリッジ・システムでのシングリングは、結合剤の新しい各層を堆積する前に、x軸に沿ってカートリッジ45をオフセットx0ずつわずかにずらすことにより達成される。
構造を有するように形成できる。内部領域の残りの部分は結合されない粉末のままで残すことができる。
カラーのインク・ジェット・プリントヘッドをプリンタに組み込むことにより、様々なカラーまたはインクをプリントする能力を提供できる。システムはこれらのプリントヘッドを利用して液体結合剤を堆積させるため、これらプリントヘッドにより、多孔質材料を結合させる材料としてカラー結合剤を堆積できる。特に、粉末材料はホワイトまたは無色であり、インクを吸収して粉末に色を付けることができる。結果的に、本発明の実施形態は、実質的にフルカラーの3次元造形物を造形し、造形物全体にわたって色を変化させることができる。
されたモデルを解体して、3次元配置の臓器、腫瘍、血管などを十分認識することにより手術の準備ができる。モデルに関するデータは、コンピュータ断層撮影装置(CT)または磁気共鳴映像装置(MRI)から得られる。
最初に、モノクロ・モードにおけるバックグラウンドについて理解することがすることが有効である。プリンタはホワイト粉末上にプリントし、2組のジェットアレイを有している。一方の組のジェットアレイはブラック結合剤を堆積し、他方の組のジェットアレイは、粉末がホワイトであるため、ホワイトで表われる透明結合剤を堆積する。造形される造形物各位置で、2種類の結合剤がある比率で堆積され、造形物のある領域で所望のグレー、ホワイトまたはブラックの陰影を生成する。このように、造形物の全ての領域は、強化の高い部分を生成するのに必要な総結合剤量を受け取る。ただし、この方法は、制御された大きさの液滴を生成できるプリントヘッドを必要とする。
図11Aは圧力制御されたコンジット87A−145Dにより供給されるプリントヘッド145A−145Dのシステムの概略ブロック図である。図に示すように、結合剤供給システムは複数のプリントヘッド145A、145B、145C、145Dを含み、これらプリントヘッドは、複数の結合剤供給リザーバ175、112、114、116および廃液収容器155に接続されている。図のように、イエロー結合剤供給リザーバ112はイエローに指定されたプリントヘッド145Bに接続され、マゼンタ結合剤供給リザーバ114はマゼンタに指定されたプリントヘッド145Cに、またシアン結合剤供給リザーバ116はシアンに指定されたプリントヘッド145Dに接続されている。透明結合剤供給リザーバ175は透明色に指定されたプリントヘッド145Aおよび色の指定されたプリントヘッド145B、145C、145Dのそれぞれに接続されている。すべてのプリントヘッド145A〜145Dは廃液収容器155に接続されている。詳細は以下に述べる。
3次元物体の模型を製作する方法および装置を、その特定の実施形態に関して図示し、説明してきたが、当業者には、添付の特許請求の範囲に定義された本発明の精神と範囲から逸脱することなく、形態または細部に各種の変更を加えるのが可能であることは理解されるであろう。これらおよび他のすべての均等物も特許請求の範囲に包含されるものとする。
24 材料供給チャンバ
25 供給ピストン
26 造形チャンバ
27 造形テーブル
28 オーバーフロー・シュート
31 フィルタ
34 ブロワ−
81 バケット
82 取付け台
83 上部プレート
Claims (114)
- 3次元プリンタにおいて造形材料上の特定位置に結合剤溶液を堆積する方法であって、
造形材料の特定位置を固化するための結合剤溶液の総量を決定し、
特定位置に所望の色を生成するための着色された結合剤溶液の量を決定し、
前記結合剤溶液の総量を得るために、前記着色結合剤溶液に加える無色の結合剤溶液の量を決定することを含み、
前記特定位置に供給される着色および無色結合剤を含む全ての結合剤の合計量が、造形材料の前記特定位置でその造形材料を固化するのに十分な結合剤溶液の総量に等しい方法。 - 請求項1において、さらに、着色結合剤溶液および無色結合剤溶液の前記総量を前記特定位置に堆積することを含む方法。
- 請求項1において、さらに、造形材料の前記特定位置でその造形材料を結合するための前記結合剤の総量を決定後、いずれかの結合剤を前記造形材料上に堆積することを含む方法。
- 請求項1において、さらに、前記特定位置で前記造形材料を結合するために、着色結合剤溶液および無色結合剤溶液の各供給量を決定するソフトウェア命令をプログラミングすることを含む方法。
- 請求項1において、さらに、3次元プリンタにおいて別の特定位置で前記造形材料を結合するために、着色結合剤溶液および無色結合剤溶液の第2総量を決定することを含む方法。
- 請求項5において、着色結合剤溶液および無色結合剤溶液の前記第2総量が、前記別の特定位置で前記造形材料を結合するのに十分な結合剤溶液の総量にほぼ等しい方法。
- 造形材料の特定位置でその造形材料を固化するのに必要な結合剤溶液の十分な量を堆積することにより、3次元物体を製作する装置であって、
前記造形材料で充填される造形チャンバと、
前記造形チャンバを横断して移動するように取り付けられたガントリと、
前記造形材料上に結合剤溶液を堆積するために、前記ガントリに取り付けられた少なくとも1つのプリントヘッドと、
前記特定位置で前記造形材料を固化するための結合剤の総量を決定する第1セットのソフトウェア命令と、
前記特定位置に所望の色を生成するために、前記造形材料の前記特定位置における着色結合剤溶液の供給量を決定する第2セットのソフトウェア命令と、
前記造形材料の前記特定位置における、着色結合剤溶液に追加される無色の結合剤溶液の供給量を決定する第3セットのソフトウェア命令と、
着色結合剤溶液および無色結合剤溶液の前記総量を堆積するために、前記プリントヘッドを制御する第4セットのソフトウェア命令とを備え、
前記着色結合剤溶液および無色結合剤溶液の前記総量が、造形材料の前記特定位置でその造形材料を結合するのに十分な結合剤溶液の総量にほぼ等しい装置。 - 請求項7において、さらに、前記3次元物体を形成するための造形材料を内部に蓄えている材料供給リザーバと、
前記材料供給リザーバまたは造形チャンバに接続され、この材料供給リザーバまたは造形チャンバをそれぞれ通る空気流れを発生させる真空ポンプとを備えている装置。 - 請求項8において、さらに、空気流れが前記材料供給リザーバまたは造形チャンバを通るようにするスイッチを備えている装置。
- 請求項8において、さらに、3次元物体の製作中に、前記造形チャンバを通る空気流れを制御するバルブを備え、このバルブがコントローラにより制御されている装置。
- 所定量の結合剤溶液を物体の特定位置で造形材料上に堆積することにより3次元物体を製作する方法であって、
前記特定の位置に所望の色を生成するのに必要な、前記造形材料の特定位置における着色結合剤溶液の供給量を決定し、
前記造形材料の前記特定位置における無色の結合剤溶液の供給量を決定し、
前記特定位置で前記造形材料を固化するのに十分な着色結合剤溶液および無色結合剤溶液の総量を決定することを含み、
着色結合剤溶液および無色結合剤溶液の前記総量が、造形材料の前記特定位置における結合剤溶液の前記所定量を超えないものであり、
さらに、着色結合剤溶液および無色結合剤溶液の前記総量を前記特定位置に堆積することを含む方法。 - 3次元物体を形成するための造形材料を内部に蓄えている材料供給リザーバと、
前記材料供給リザーバから前記造形材料の層を受け入れる造形チャンバと、
前記材料供給リザーバに接続され、この材料供給リザーバを通る空気流れを発生させる真空ポンプとを備えている装置。 - 請求項12において、前記真空ポンプがさらに、前記造形チャンバに接続されている装置。
- 請求項13において、さらに、前記材料供給リザーバまたは造形リザーバを通る空気流れを選択するスイッチを備えている装置。
- 請求項14において、さらに、前記3次元物体の製作中に、前記造形チャンバを通る空気流れを制御するバルブを備え、このバルブが前記スイッチに応答するコントローラにより制御されている装置。
- 請求項15において、前記コントローラがソフトウェア命令を含む装置。
- 請求項12において、さらに、前記造形材料を支持し、かつ空気流れがこの造形材料を通るようにするプレナムを備えている装置。
- 3次元物体を製作するための造形材料を内部に蓄えている材料供給リザーバを設け、
前記材料供給リザーバからの前記造形材料の漸増する層を受け入れる造形チャンバを設け、
前記材料供給リザーバから送られるが、前記造形チャンバで受け取られない余分量の造形材料を受け入れるためのオーバーフロー・キャビティを設け、
前記材料供給リザーバまたは造形チャンバを通る空気流れを発生させることを含む、3次元物体を製作する方法。 - 請求項18において、さらに、前記材料供給リザーバまたは造形チャンバを通る空気流れを選択的に発生させることを含む方法。
- 請求項18において、さらに、前記3次元物体を製作中に、前記造形チャンバを通る空気流れを選択的に発生させることを含む方法。
- 請求項18において、さらに、前記造形材料に空気流れを通すことにより、この造形材料を支持することを含む方法。
- 3次元物体を形成するための造形材料を内部に蓄えている材料供給リザーバと、
前記材料供給リザーバからの前記造形材料の層を受け入れるる造形チャンバと、
前記材料供給リザーバおよび造形チャンバに接続され、スイッチに応答して、この材料供給リザーバまたは造形チャンバを通る空気流れを発生させる真空ポンプとを備えている、3次元物体を製作する装置。 - 請求項22において、前記スイッチが前記装置のユーザにより制御されるように構成されている装置。
- 請求項22において、さらに、前記3次元物体の製作中に、前記造形チャンバを通る空気流れを制御するバルブを備え、このバルブが前記スイッチに応答するコントローラにより制御されている装置。
- 請求項24において、前記バルブがソフトウェア命令を含むコントローラにより制御されている装置。
- 造形材料のベッド上に第1の着色結合剤溶液を堆積して、第1縁部に沿って第1のカラー・バンドを形成し、
造形材料の前記ベッド上に第2の着色結合剤溶液を堆積して、第2縁部に沿って第2のカラー・バンドを形成し、
前記第1バンドと第2バンドの間の、造形材料の前記ベッド上に無色の結合剤溶液を堆積する、3次元物体をプリントする方法。 - 請求項26において、前記無色のバンドが先細りのバンドを形成している方法。
- 請求項26において、さらに、前記先細りのバンドセクションに高濃度の前記第1着色結合剤溶液および高濃度の前記第2着色結合剤溶液をプリントする方法。
- 造形材料のベッド上に着色剤を含む物質をプリントする少なくとも1つのプリントヘッドを制御して、多色の3次元物体を形成するコマンドを発生するソフトウェア命令を格納するコンピュータ読出し可能媒体であって、
前記ソフトウェア命令が前記3次元物体の表面からその物体の内部に延びるバンド状に前記物質をプリントするコマンドを含み、
前記バンドが、隣接するバンド間に着色されないセクションが残るように、前記3次元物体の縁部で先細りになっているコンピュータ読出し可能媒体。 - 請求項29において、前記ソフトウェア命令が、さらに、バンドの前記先細りセクションに高濃度の着色剤をプリントするコマンドを発生するコンピュータ読出し可能媒体。
- 少なくとも1つのプリントヘッドを用いて、造形材料のベッド上に結合剤溶液を堆積して、3次元物体の各セクションを形成するステップと、
少なくとも1つのプリントヘッドを用いて、前記3次元物体の第1表面からその物体の内部に延びるバンド状に、造形材料の前記ベッド上に、第1色の着色剤を含む物質を堆積するステップであって、前記バンドが、前記第1表面が隣接する表面に接する縁部で先細りになっているステップと、
少なくとも1つのプリントヘッドを用いて、前記3次元物体の前記隣接する表面からその物体の内部に延びるバンド状に、造形材料の前記ベッド上に、第2色の着色剤を含む物質を堆積するステップであって、前記バンドが、前記隣接する表面が前記第1表面に接する縁部で先細りになっているステップとを含む3次元プリント方法。 - 請求項31において、さらに、前記物質を堆積して、前記バンドの前記先細りセクションに、前記バンドの残りのセクションに比べて高濃度の着色剤を形成することを含む3次元プリント方法。
- 構造フレームと、
前記フレームに支持され、かつ造形材料を充填するのに適する造形チャンバと、
前記造形チャンバを横断して移動するように取り付けられたガントリと、
前記ガントリに取り付けられた少なくとも1つのプリントヘッドと、
前記少なくとも1つのプリントヘッドを清浄化するための、前記フレームに対して移動可能な少なくとも1つのクリーニング・エレメントとを備えている、3次元物体を製作する装置。 - 請求項33において、前記クリーニング・エレメントがクリーニング・アセンブリの支持部材に取り付けられている装置。
- 請求項34において、さらに、前記フレームに支持されたデッキを備え、前記クリーニング・アセンブリがさらに、前記支持部材を上下動させるデバイスを含むことにより、前記少なくとも1つのクリーニング・エレメントが1つの位置では前記デッキの上方に延び、さらに別の位置では前記デッキの下方に延びるようになっている装置。
- 請求項33において、前記クリーニング・エレメントがスキージを含む装置。
- 請求項33において、さらに、前記クリーニング・エレメントに溶液を噴射して、前記少なくとも1つのクリーニング・エレメントを清浄化するノズルを備えている装置。
- 請求項37において、前記ノズルが、前記クリーニング・エレメントが移動している間に、このクリーニング・エレメントに溶液を噴射する装置。
- 請求項37において、前記溶液が結合剤溶液を含んでいる装置。
- 請求項37において、前記溶液がポリエチレン・グリコールを混合した水を含む装置。
- 請求項33において、前記ガントリが低速軸に沿って前記造形チャンバを横断して移動するように取り付けられ、
さらに、高速軸に沿って移動するように前記ガントリに取り付けられた少なくとも4つのプリントヘッドを備え、前記プリントヘッドは互いにずれて配置され、
さらに、それぞれのプリントヘッドに位置合わせするために、前記高速軸に沿ってずれて配置されている少なくとも4つのクリーニング・エレメントを備える装置。 - 構造フレームを設け、
前記フレームを用いて、造形材料を充填するのに適する造形チャンバを支持し、
前記造形チャンバを横断して移動するガントリを設け、
前記ガントリに取り付ける少なくとも1つのプリントヘッドを取り付け、
前記少なくとも1つのプリントヘッドを清浄化するためのクリーニング・エレメントを取り付けることを含む、3次元物体を製作する方法。 - 請求項42において、さらに、前記クリーニング・エレメントを前記フレームに支持されたデッキの上方で移動して、少なくとも1つのプリントヘッドを清浄化することを含む方法。
- 請求項43において、さらに、少なくとも1つのプリントヘッドを清浄化した後、前記クリーニング・エレメントを前記デッキの下方に移動する方法。
- 請求項44において、さらに、前記クリーニング・エレメントに溶液を噴射して、このクリーニング・エレメントが前記デッキの下方にある状態で、このクリーニング・エレメントを清浄化することを含む方法。
- 請求項45において、さらに、前記クリーニング・エレメントに結合剤溶液を噴射することを含む方法。
- 請求項45において、さらに、前記クリーニング・エレメントにポリエチレン・グリコールを混合した水を噴射することを含む方法。
- 請求項42において、前記ガントリが低速軸に沿って前記造形チャンバを横断して移動するように取り付けられ、
さらに、高速軸に沿って移動するように前記ガントリに取り付けられた少なくとも4つのプリントヘッドを備え、
さらに、前記低速軸に沿って前記プリントヘッドを互いにずらして配置することを含み、
さらに、それぞれのプリントヘッドに位置合わせされた少なくとも4つのクリーニング・エレメントを備えることを含む方法。 - 造形材料が充填される造形チャンバと、
低速軸に沿って前記造形チャンバを横断して移動するように取り付けられたガントリと、
高速軸に沿って移動するように前記ガントリに取り付けられた少なくとも4つのプリントヘッドとを備え、
前記プリントヘッドが互いにずれて配置されている、3次元物体を製作する装置。 - 請求項49において、前記プリントヘッドが前記造形材料上に着色剤を含む物質をプリントする装置。
- 請求項50において、前記プリントヘッドが隣接するプリントヘッドから、前記低速軸に沿って一定の距離だけずれて配置され、
前記プリントヘッドが前記低速軸に沿って前記一定距離ずつ段階的に進む装置。 - 請求項50において、前記造形材料上に結合剤溶液を堆積する前に、その結合剤溶液が着色剤と混合される装置。
- 請求項49において、無色の結合剤溶液が前記プリントヘッドのそれぞれにより堆積される装置。
- 請求項53において、前記プリントヘッドが隣接するプリントヘッドから、前記低速軸に沿って一定の距離だけずれて配置され、
また、前記プリントヘッドが前記低速軸に沿って前記一定距離の倍数に等しい距離ずつ段階的に進む装置。 - 複数のプリントヘッドを、高速軸に沿って造形材料のベッドの上方を通過させ、
プリントヘッドのそれぞれが必要に応じて前記造形材料上に物質のストライプをストライプ状に堆積でき、
それぞれのプリントヘッドによりプリントされた前記ストライプが、前記高速軸にほぼ垂直な低速軸に沿って互いにずれており、
前記複数のプリントヘッドを前記低速軸に沿って進ませる、3次元プリント方法。 - 請求項55において、前記プリントヘッドが前記造形材料上に着色剤を含む物質をプリントする3次元プリント方法。
- 請求項56において、前記プリントヘッドが隣接するプリントヘッドから、前記低速軸に沿って一定の距離だけずれて配置され、
また、前記プリントヘッドが前記低速軸に沿って前記一定距離ずつ段階的に進む3次元プリント方法。 - 請求項56において、さらに、前記造形材料上に結合剤溶液を堆積する前に、その結合剤溶液を着色剤と混合することを含む3次元プリント方法。
- 請求項55において、無色の結合剤溶液が前記プリントヘッドのそれぞれにより堆積される
3次元プリント方法。 - 請求項59において、前記プリントヘッドが隣接するプリントヘッドから一定の距離ずつずれて配置され、
また、前記プリントヘッドが前記低速軸に沿って前記一定距離の倍数に等しい距離ずつ段階的に進む3次元プリント方法。 - 造形材料のベッドを充填できる造形チャンバと、
前記造形チャンバを横断して移動するように取り付けられた複数のプリントヘッドと、
前記プリントヘッドの外部の少なくとも1つの結合剤供給源と、
各結合剤供給源を少なくとも1つのプリントヘッドに接続する複数のコンジットとを備えている、3次元物体を製作する装置。 - 請求項61において、各結合剤供給源が無色の結合剤溶液または単一色の着色結合剤溶液のどちらかを含む装置。
- 請求項62において、前記着色結合剤溶液が、前記装置の外部で、無色の結合剤溶液を着色剤と前もって混合することにより生成される装置。
- 請求項62において、前記着色結合剤溶液が、前記装置の内部で、無色の結合剤溶液を着色剤と前もって混合することにより生成される装置。
- 請求項62において、着色結合剤溶液を含む各結合剤供給源が、他の着色結合剤溶液の色と異なる色を含む装置。
- 請求項65において、前記装置が、前記無色の結合剤溶液に接続された第1プリントヘッドと、シアンの着色結合剤溶液に接続された第2プリントヘッドと、イエローの着色結合剤溶液に接続された第3プリントヘッドと、マゼンタの着色結合剤溶液に接続された第4プリントヘッドとを備えている装置。
- 請求項66において、さらに、ブラックの着色結合剤溶液に接続された第5プリントヘッドを備えている装置。
- 請求項62において、さらに、低速軸に沿って前記造形チャンバを横断して移動するように取り付けられたガントリを備え、前記プリントヘッドが前記ガントリ上で少なくとも2列に配列されて、高速軸または低速軸に平行に延びている装置。
- 請求項68において、着色結合剤溶液に接続されているプリントヘッドが、無色結合剤溶液に接続されたプリントヘッドと同列内で対になっている装置。
- 請求項61において、さらに、低速軸に沿って前記造形チャンバを横断して移動するように取り付けられたガントリを備え、前記プリントヘッドのそれぞれが、前記低速軸に沿って互いに異なる座標位置に配置されている装置。
- 請求項61において、前記結合剤供給源がコンジットにより前記結合剤溶液を前記プリントヘッドのそれぞれに供給し、前記コンジットが、その結合剤溶液を該コンジット内で循環させる循環ループを含む装置。
- 請求項61において、さらに、前記プリントヘッドにコマンドを発行するソフトウェア命令を格納するコンピュータ読出し可能なメモリを備え、
前記ソフトウェア命令がコマンドを発行して、プリントヘッドに対して、前記着色結合剤溶液を、3次元物体の表面からその物体の内部に延びるバンド状に噴射するように命令し、
前記バンドが前記3次元物体の縁部で先細りになって、前記縁部から前記物体内部に延びる着色されないセクションを残している装置。 - 請求項72において、前記ソフトウェア命令がコマンドを発行して、プリントヘッドに対して、前記バンドの前記先細りのセクションに高濃度の着色結合剤溶液をプリントするように命令する装置。
- 請求項72において、さらに、前記プリントヘッドにコマンドを発行するソフトウェア命令を格納するコンピュータ読出し可能なメモリと、低速軸に沿って前記造形チャンバを横断して移動するように取り付けられたガントリとを備え、
前記ソフトウェア命令が、前記プリントヘッドが前記着色結合剤溶液を堆積しているかどうかに関係して、前記低速軸に沿ってガントリが進行する度にその進行する距離の長さを制御し、
前記プリントヘッドのすべてが無色結合剤溶液を堆積している場合か、または前記プリントヘッドのすべてが同一色の着色結合剤溶液をプリントしている場合は、前記ソフトウェアがコマンドを発行して、前記ガントリを前記低速軸に沿って長い距離進める装置。 - 造形材料のベッドが充填される造形チャンバを設け、
前記造形チャンバを横断して移動する複数のプリントヘッドを取り付け、
前記プリントヘッドの外部に少なくとも1つの結合剤供給源を設け、
各結合剤供給源を、複数のコンジットを通して少なくとも1つのプリントヘッドに接続する、3次元物体を製作する方法。 - 請求項75において、各結合剤供給源が無色の結合剤溶液または単一色の着色結合剤溶液のどちらかを含む方法。
- 請求項76において、さらに、前記装置の外部で、無色の結合剤溶液を着色剤と前もって混合して前記着色結合剤を生成することを含む方法。
- 請求項76において、さらに、前記装置の内部で、無色の結合剤溶液を着色剤と前もって混合して前記着色結合剤を生成する方法。
- 請求項76において、着色結合剤溶液を含む各結合剤供給源が、他の着色結合剤溶液の色と異なる色を含む方法。
- 請求項79において、さらに、第1プリントヘッドを前記無色の結合剤溶液に接続し、第2プリントヘッドをシアンの着色結合剤溶液に接続し、第3プリントヘッドをイエローの着色結合剤溶液に接続し、さらに、第4プリントヘッドをマゼンタの着色結合剤溶液に接続することを含む方法。
- 請求項80において、さらに、第5プリントヘッドをブラックの着色結合剤溶液に接続することを含む方法。
- 請求項76において、さらに、低速軸に沿って前記造形チャンバを横断して移動するガントリを取り付けることを含み、前記プリントヘッドが前記ガントリ上で少なくとも2列に配列されて、高速軸または低速軸に平行に延びている方法。
- 請求項82において、着色結合剤溶液に接続されたプリントヘッドが、無色結合剤溶液に接続されたプリントヘッドと同列内で対になっている方法。
- 請求項79において、さらに、低速軸に沿って前記造形チャンバを横断して移動するガントリを取り付けることを含み、前記プリントヘッドのそれぞれが、前記低速軸に沿って互いに異なる座標位置に配置されている方法。
- 請求項75において、前記結合剤供給源がコンジットにより前記結合剤溶液を前記プリントヘッドのそれぞれに供給し、前記コンジットが、前記結合剤溶液をそのコンジット内で循環させる循環ループを含む方法。
- 請求項75において、さらに、前記3次元物体の表面からその物体の内部に延びるバンド状に前記着色結合剤溶液を供給し、
前記バンドが前記3次元物体の縁部で先細りになって、前記縁部から前記3次元物体内部に延びる着色されないセクションを残す方法。 - 請求項86において、さらに、前記バンドの前記先細りセクションに高濃度の前記着色結合剤溶液をプリントする方法。
- 請求項76において、さらに、低速軸に沿って前記造形チャンバを横断して移動するガントリを取り付け、
前記プリントヘッドが前記着色結合剤溶液を堆積しているかどうかに関係して、前記低速軸に沿って前記ガントリが進行する度にその進行する距離の長さを制御することを含み、
前記プリントヘッドのすべてが無色結合剤溶液を堆積している場合か、または前記プリントヘッドのすべてが同一色の着色結合剤溶液をプリントしている場合は、前記ガントリが前記低速軸に沿って長い距離進行する方法。 - 着色剤と混合されて着色結合剤溶液を生成する結合剤溶液を蓄えるコンテナと、
前記着色結合剤溶液を造形材料のベッド上に堆積するプリントヘッドに前記着色結合剤溶液を送るためのコンジットとを備え、
さらに、前記コンジット内で前記着色結合剤溶液を循環させる循環ループとを備えている、3次元物体を製作する装置。 - 請求項89において、さらに、前記コンジットに送られる無色の結合剤溶液と、
前記着色結合剤溶液の流れを、前記コンジットを通して前記プリントヘッドに送るバルブとを備えている装置。 - 請求項90において、さらに、前記コンジット内で前記無色結合剤溶液を循環させる第2循環ループを前記コンジット内に備えている装置。
- 請求項90において、さらに、前記プリントヘッドへの前記着色結合剤溶液の供給を停止し、また前記循環ループを通る前記無色結合剤溶液の循環を可能にするバルブを備えている装置。
- 請求項92において、前記バルブが、前記プリントヘッドへの前記無色結合剤溶液の供給を停止し、また前記循環ループを通る前記着色結合剤溶液の循環を可能にする装置。
- 請求項89において、さらに、前記着色結合剤溶液の廃液を前記コンジットから排出できるバルブを前記コンジット内に備えている装置。
- 請求項90において、さらに、前記無色結合剤溶液の廃液を前記コンジットから排出できるバルブを前記コンジット内に備えている装置。
- 結合剤溶液を着色剤と混合して、着色結合剤溶液を生成し、
コンジットにより前記着色結合剤溶液をプリントヘッドに送り、
前記プリントヘッドを用いて、前記着色結合剤溶液を造形材料のベッド上に堆積し、
前記着色結合剤溶液を前記コンジット内の第1循環ループを通して循環させる、各ステップを含む、3次元物体を製作する方法。 - 請求項96において、さらに、無色の結合剤溶液を外部の結合剤溶液供給源から前記コンジットに送り出し、
バルブを使用して、前記コンジットを通る前記着色結合剤溶液流れを前記プリントヘッドに向けて流す方法。 - 請求項97において、さらに、前記無色結合剤溶液を前記コンジット内の第2循環ループを通して循環させることを含む方法。
- 請求項97において、さらに、前記プリントヘッドへの前記着色結合剤溶液の送り出しを停止し、
前記循環ループを通して前記無色の結合剤溶液を循環させ、
前記無色の結合剤溶液を前記プリントヘッドまで送ることを含む方法。 - 請求項97において、さらに、前記プリントヘッドへの前記無色結合剤溶液の送り出しを停止し、
前記循環ループを通して前記着色結合剤溶液を循環させ、
前記着色結合剤溶液を前記プリントヘッドに送ることを含む方法。 - 請求項96において、さらに、前記着色結合剤溶液の廃液を前記コンジットから排出できるバルブを前記コンジット内に備えている方法。
- 請求項97において、さらに、前記無色結合剤溶液の廃液を前記コンジットから排出できるバルブを前記コンジット内に備えている方法。
- フレームと、
前記フレームに取り付けられ、かつ造形材料を充填するのに適する造形チャンバと、
前記造形チャンバからオーバーフローした造形材料を受け入れるように配置され、かつオーバーフロー・キャビティを形成するシュートと、
前記シュートを通過する造形材料を収容するために前記シュートに接続された着脱式収集チャンバとを備えている、3次元物体を製作する装置。 - 請求項103において、さらに、前記シュートに接続されて、このシュートを通して空気を吸引するブロワーを備えている装置。
- 請求項104において、前記着脱式収集チャンバが前記ブロワーとシュートの間に配置されている装置。
- 請求項103において、さらに、前記フレームに取り付けられた材料供給チャンバを備え、この材料供給チャンバが、前記造形チャンバに送られる造形材料を充填するのに適している装置。
- 請求項103において、前記着脱式収集チャンバが、収集された造形材料を前記材料供給チャンバに戻して使用できるようなバケットの形状をしている装置。
- 請求項107において、前記バケットが、収集された造形材料の注入を容易にする突出したリップを含む装置。
- 請求項103において、さらに、前記着脱式収集チャンバが所定量の造形材料を収容したときを検知する光学センサを備えている装置。
- 材料供給チャンバを造形材料で充填し、
前記造形材料を前記材料供給チャンバから造形チャンバに移し、
前記造形チャンバ内の前記造形材料上に結合剤溶液をプリントし、
余分な造形材料を収集チャンバに入れ、
前記余分な造形材料を前記収集チャンバから前記材料供給チャンバに戻す、各ステップを含む、3次元プリンタにおいて造形材料を回収する方法。 - 請求項110において、前記余分な造形材料を前記収集チャンバから取り除き、前記材料供給チャンバ内に注入することにより、その造形材料を前記材料供給チャンバに戻す方法。
- 請求項110において、前記余分な造形材料を、前記造形チャンバからシュートを通して前記収集チャンバに移す方法。
- 請求項112において、さらに、ブロワーを使用することにより、前記シュートを通して空気を前記収集チャンバ内に吸引するステップを含み、前記収集チャンバが前記ブロワーの上流に配置されている方法。
- 請求項110において、光学センサにより、前記着脱式収集チャンバが所定量の造形材料を収容したときを検知するステップを含む方法。
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