JP2017105177A5

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Info

Publication number: JP2017105177A5
Application number: JP2016226367A
Authority: JP
Filing date: 2016-11-21
Publication date: 2019-12-26
Anticipated expiration: 2036-11-21

Claims

３次元物体プリンタにおいて、
支持部材と、
３次元物体の少なくとも１つの層を形成するために押出材料を押し出すように構成された複数のノズルを含む印刷ヘッドと、
前記印刷ヘッド内のチャンバに前記複数のノズルを接続する複数の通路であって、前記複数の通路と前記複数のノズルとが一対一の関係で対応し、前記印刷ヘッド内の前記チャンバが、前記印刷ヘッド内の前記チャンバから前記通路を通って前記複数のノズルに至る前記押出材料の流れを実現できる圧力にある、複数の通路と、
前記複数の通路のそれぞれに１つずつ設けられる部材を各弁が有する複数の弁であって、前記各弁の前記部材は、対応するノズルを開く第１位置と、対応するノズルを閉じる第２位置との間で移動するように構成され、前記部材の移動方向が、前記通路を通って前記ノズルに至る前記押出材料の前記流れに対して垂直である、複数の弁と、
前記印刷ヘッドと前記支持部材との間の相対移動を発生させるように構成された少なくとも１つのアクチュエータと、
前記印刷ヘッドに動作可能に接続されたＺ角アクチュエータであって、前記印刷ヘッドおよび前記支持部材を垂直に貫いて延びるＺ軸まわりに前記印刷ヘッドを回転させて、前記印刷ヘッドにおけるノズル間のクロスプロセス間隔を変更するように構成されたＺ角アクチュエータと、
前記３次元印刷物体についての複数の層に対応する画像データを記憶するように構成されたメモリと、
前記印刷ヘッド、前記少なくとも１つのアクチュエータ、前記Ｚ角アクチュエータ、および前記メモリに動作可能に接続されたコントローラとを備え、前記コントローラが、
３次元印刷物体の１つの層について記憶された前記画像データを参照して、前記複数のノズルを含む前記印刷ヘッドと前記支持部材上に形成された受像面との間の相対移動であって、前記受像面の所定領域の外形に対応する経路に沿った相対移動を発生させるように前記少なくとも１つのアクチュエータを動作させ、
各弁を動作させて、前記印刷ヘッド内の前記チャンバと前記ノズルとの間の前記通路において前記第１位置と前記第２位置との間で前記弁の前記部材を移動し、
少なくとも１つの弁を動作させて、前記外形に対応する前記受像面上に押出材料のパターンを押し出すために、前記印刷ヘッド内の前記複数のノズルのうちの少なくとも１つの対応するノズルを活性化させ、
前記印刷ヘッドと前記受像面との間の相対移動を発生させるように前記少なくとも１つのアクチュエータを動作させることにおいて、前記相対移動が、前記受像面上に前記押出材料によって形成される前記所定領域の前記外形に対応する前記押出材料のパターン内の複数のスワスに対応する複数の経路であって、前記複数の経路のうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの湾曲スワスを形成するように湾曲した湾曲経路である複数の経路に沿った相対移動である、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を、前記３次元印刷物体の前記１つの層についての画像データを参照して行い、
前記相対移動を発生させるように前記少なくとも１つのアクチュエータを動作させる前に、前記Ｚ角アクチュエータを動作させ、前記Ｚ軸まわりに前記印刷ヘッドを回転して、前記印刷ヘッド内のノズル間の前記クロスプロセス間隔を、前記印刷ヘッドと前記受像面の相対移動中に維持される所定の間隔に設定し、
前記印刷ヘッド内の第１のノズルおよび第２のノズルから押し出される押出材料の配置で、対応する少なくとも１つの湾曲スワスを形成する際に用いられる、前記印刷ヘッドを移動するための前記少なくとも１つの湾曲経路を、前記３次元物体の前記１つの層についての前記画像データを参照して特定し、
前記少なくとも１つのアクチュエータを動作させて、前記少なくとも１つの湾曲経路を含む前記複数の経路に沿って前記印刷ヘッドを移動しながら、前記複数のノズルを動作させて前記印刷ヘッド内の２つ以上のノズルを同時に活性化し、前記複数のスワスに対応する、前記押出材料の複数のパターンを前記受像面上に押し出して、前記所定の領域の前記外形内に形成される前記所定の領域を実質的に埋めるように構成され、
前記複数の弁の前記動作が、前記印刷ヘッド内の前記第１のノズルに対応する弁を動作させて、前記少なくとも１つの湾曲経路に沿って押出材料の第１の配置を形成することと、前記印刷ヘッド内の前記第２のノズルに対応する弁を動作させて、前記少なくとも１つの湾曲経路に沿って押出材料の第２の配置を形成することであって、前記第１の配置と前記第２の配置の長さの比に基づいて、前記第２のノズルに対応する前記弁の活性化と非活性化とを行って押出材料の前記第２の配置が押出材料の前記第１の配置と同じ高さで同じ密度になるように前記第２の配置を形成することと、を含む、３次元物体プリンタ。
前記コントローラが、さらに、
前記所定領域の外側に位置する前記印刷ヘッドにおける少なくとも１つのノズルを特定し、
前記所定領域の外側に位置する前記少なくとも１つのノズルに対応する、前記印刷ヘッド内の前記弁を動作させて、前記所定領域の外側に位置する前記少なくとも１つのノズルからの押出材料を遮断するように構成されている、請求項１に記載のプリンタ。
前記コントローラが、さらに、
前記少なくとも１つのアクチュエータを動作させて、前記複数の経路のうちの、直線状の経路の一つに沿った相対移動を発生させ、前記複数のスワスのうちの１つのスワスを形成するように構成されている、請求項１に記載のプリンタ。
前記コントローラが、さらに、
前記Ｚ角アクチュエータを動作させて、前記印刷ヘッドを振動させながら、前記湾曲経路に沿って前記印刷ヘッドを移動して、前記少なくとも１つの湾曲経路に沿った前記押出材料の前記第１および第２の配置の隣に、前記第２のノズルを用いて前記押出材料の振動配置を形成し、前記少なくとも１つの湾曲経路に沿った前記押出材料の前記第１および第２の配置の全直線長さと略同一の全直線長さを有する前記押出材料の前記振動配置を実現するように構成されている、請求項１に記載のプリンタ。
前記コントローラが、さらに、
少なくとも１つの弁を動作させ、前記複数のノズルのうちの、前記少なくとも１つの弁に対応する少なくとも１つのノズルであって、前記複数のノズルのうちの少なくとも１つの他のノズルの第２の径より小径である第１の径を有する少なくとも１つのノズルを活性化して、前記外形に対応する前記押出材料の前記パターンを前記受像面上に押し出すように構成されている、請求項１に記載のプリンタ。
前記コントローラが、さらに、少なくとも１つのアクチュエータを動作させて、前記印刷ヘッド内の前記複数のノズルを、前記受像面から所定の距離に配置するように構成され、
前記印刷ヘッドが、さらに、前記印刷ヘッド内の平面部材に、前記複数のノズルが前記押出材料を押し出す際に少なくとも２つのノズルから流れる押出材料を係合させて、前記複数のノズルのうちの前記少なくとも２つのノズルからの押出材料の各配置を互いにマージさせるように構成されている、請求項１に記載のプリンタ。