JP2019081348A - プリント保護方法及び３ｄプリンティング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】３Ｄプリンティング装置に適用されるプリント保護方法を提供する。【解決手段】プリント保護方法は、以下のステップを含む。システム電圧が正常電圧から第１の閾値電圧に低下し、第１の閾値電圧未満となった場合、トリガ回路によって制御装置へのトリガ信号を生成し、システム電圧が第１の閾値電圧未満となった後、トリガ信号に応じて制御装置によってプリントヘッドの現在の位置の位置データを記憶装置に記録し、システム電圧が第２の閾値電圧未満となった後、トリガ信号に応じて制御装置によって周辺機器及びプリントヘッドの動作を完全にシャットダウンしてシステム電圧が第２の閾値電圧未満となった後も制御装置が残りの電力で継続して動作できるようにする。また、上記の３Ｄプリンティング装置が提供される。【選択図】 図１

Description

本発明は、プリンティング技術、具体的にはプリント保護方法及び３Ｄプリンティング装置に関する。

コンピュータ支援製造（ＣＡＭ）の進歩に伴って、迅速にオリジナルのデザインコンセプトを物理モデルに変換するために製造業の分野において三次元（３Ｄ）プリンティング技術が開発されている。３Ｄプリンティング技術は、実際には一連のラピッドプロトタイピング（ＲＰ）技術の一般的な設計であり、その基本原理は、プリンティングプラットフォーム上での積層造形であり、ＲＰ装置を用いて複数の層オブジェクトをスキャンによってＸＹ平面においてプリンティングプラットフォーム上に形成し、層オブジェクトが積層されて３Ｄオブジェクトが形成される。

一般的に、３Ｄプリンティング装置がプリンティング動作を行っているプロセスにおいて、突然の電源停止（人的要因による都市の停電や一時的な停電）が生じた場合、３Ｄプリンティング装置は動作を停止する。しかしながら、一般的な３Ｄプリンティング装置内の内部回路要素は、電源供給の中断後も動作を停止しないので、３Ｄプリンティング装置の制御装置やモータ装置等は、電源停止後も３Ｄプリンティング装置内に残った電力で所定の期間動作を続ける。すなわち、電源停止後、３Ｄプリンティング装置によってマーキングされたプリントヘッドの位置情報は、プリントヘッドが停止する最終的な位置としばしば矛盾が生じ、このために電源回復の後に３Ｄプリンティング装置が正確に前のプリンティング動作を再開することができず、連続的にプリントされるべき３Ｄオブジェクト中にプリンティングエラーが生じる。以上を鑑み、突然の電源停止が３Ｄプリンティング装置に生じた場合、重要な問題のうちの１つは、どのようにして３Ｄプリンティング装置がプリントヘッドの位置を正確に記録できるようにするかということであり、これによって電源回復後に３Ｄプリンティング装置が正確に前のプリンティング動作を再開することができるようになる。

例示的な実施の形態は、プリント保護方法及び三次元（３Ｄ）プリンティング装置を提供する。突然の電源停止が生じた場合、３Ｄプリンティング装置は、全ての周辺機器の動作をシャットダウン可能であり、それによって制御装置が十分残存する電力で継続して動作し、プリントヘッドの位置を事前に記録し、これによって３Ｄプリンティング装置は電源回復の後に正確に前のプリンティング動作を再開することができる。

例示的な実施の形態に係るプリント保護方法は、３Ｄプリンティング装置に適用される。前記３Ｄプリンティング装置は、トリガ回路と、制御装置と、周辺装置と、プリントヘッドと、記憶装置とを備える。前記プリント保護方法は、以下のステップを含む。前記３Ｄプリンティング装置のシステム電圧が正常電圧から第１の閾値電圧に低下し、前記第１の閾値電圧未満となった場合、前記トリガ回路によって前記制御装置へのトリガ信号を生成し、前記システム電圧が前記第１の閾値電圧未満となった後、前記トリガ信号に応じて前記制御装置によって前記プリントヘッドの現在の位置の位置データを前記記憶装置に記録し、前記システム電圧が第２の閾値電圧未満となった後、前記トリガ信号に応じて前記制御装置によって前記周辺機器及び前記プリントヘッドの動作を完全にシャットダウンして前記システム電圧が前記第２の閾値電圧未満となった後も前記制御装置が残りの電力で継続して動作できるようにし、前記第２の閾値電圧は、前記第１の閾値電圧未満である。

例示的な実施の形態において、３Ｄプリンティング装置は、制御装置と、トリガ回路と、周辺機器と、プリントヘッドと、記憶装置とを備える。トリガ回路は、前記制御装置に接続される。システム電圧が正常電圧から第１の閾値電圧に低下し、当該第１の閾値未満の場合、トリガ回路は、前記制御装置へのトリガ信号を生成する。周辺機器は、前記制御装置に接続される。プリントヘッドは、前記制御装置に接続される。記憶装置は、前記制御装置に接続される。前記制御装置は、前記システム電圧が前記第１の閾値電圧未満となった後、前記トリガ信号に応じて前記プリントヘッドの現在の位置の位置データを前記記憶装置に記録する。前記制御装置は、前記システム電圧が第２の閾値電圧に低下した後、前記トリガ信号に応じて前記周辺機器及び前記プリントヘッドの動作を完全にシャットダウンして前記システム電圧が前記第２の閾値未満となった後も前記制御装置が残りの電力で動作を継続できるようにする。前記第２の閾値電圧は、前記第１の閾値電圧未満である。

上述した例示的な実施の形態によれば、プリント保護方法及び３Ｄプリンティング装置は、３Ｄプリンティング装置が３Ｄプリンティング動作を行なうプロセスにおいて電源供給の中断が生じたか、正確に判別することができ、すべての周辺機器の動作をシャットダウンし、それによって制御装置は十分な残存電力で継続して動作してプリントヘッドの最終的な位置を効果的に記録してもよい。その結果、３Ｄプリンティング装置への電源供給が回復した場合、３Ｄプリンティング装置は、正確に３Ｄプリンティング動作を再開することができる。

上記の、及び他の特徴並びに利点を理解可能にするため、図面を伴っていくつかの例示的な実施の形態について以下に詳細に説明する。

例示的な実施の形態についての更なる理解のため、添付の図面が含まれ、本明細書に取り込まれて当該本明細書の一部を構成する。図面は実施の形態を示し、詳細な説明と共に、例示的な実施の形態の原理について説明する。

一の例示的な実施の形態に係る三次元（３Ｄ）プリンティング装置のブロック図である。

図１の例示的な実施の形態に係る３Ｄプリンティング装置の概要図である。

一の例示的な実施の形態に係るプリント保護方法の概要図である。

一の例示的な実施の形態に係るトリガ回路の回路図である。

一の例示的な実施の形態に係る、システム電圧及び動作電圧の変化を示すダイアグラムである。

別の例示的な実施の形態に係るプリント保護方法のフローチャートである。

本発明についての理解を容易にするため、以下に例として実施の形態を説明し、本発明が実施可能であることを示す。また、可能な場合は、図面及び実施の形態において同一の参照番号で示した要素、部材及びステップは、同一あるいは類似の部分を示す。

図１は、一の例示的な実施の形態に係る三次元（３Ｄ）プリンティング装置のブロック図である。図１を参照すると、３Ｄプリンティング装置１００は、制御装置１１０と、トリガ回路１２０と、周辺機器１３０と、プリントヘッド１４０と、記憶装置１５０とを備える。制御装置１１０は、トリガ回路１２０、周辺機器１３０、プリントヘッド１４０及び記憶装置１５０に接続される。３Ｄプリンティング装置１００は、３Ｄプリンティング動作を実行する用途に適用される。例示的な実施の形態において、制御装置１１０は、３Ｄプリンティング動作を実行するため、プリントヘッド１４０及び周辺機器１３０を制御するよう構成される。周辺機器１３０は、例えば、モータ装置、ヒータ装置、ファン装置あるいはレーザー装置等を備える。また、３Ｄプリンティング装置１００は、例えば、プリンティングプラットフォーム、供給ラインあるいはプリントヘッドのリンケージ構造等の３Ｄプリンティング動作を行うために用いられる他の構成要素をさらに備えてもよい。関連する構成要素については、この技術分野の通常の知識から十分な教示、示唆及び実装が得られるので、ここではこれ以上の説明は省略する。

例示的な実施の形態において、３Ｄプリンティング動作とは、制御装置１１０が、３Ｄモデルの複数の層データに従ってプリントヘッド１４０の移動経路を制御し、プリントヘッド１４０を動作させてプリンティングプラットフォームの搬送面上に少なくとも１つの層オブジェクトをプリントさせることを指している。３Ｄプリンティング装置１００は、複数の層オブジェクトを連続してプリント可能であり、プリンティングプラットフォームの搬送面上で層オブジェクトが積層され、３Ｄオブジェクトへとモデリングされる。例示的な実施の形態では、層データは、例えば二次元のパターンファイルであってよく、複数の位置データを含み、位置データは、Ｇコード等のプリントヘッドの移動に関するパラメータを含んでよい。例示的な実施の形態においては、制御装置１１０は、複数の層データのうち位置データに従ってプリントヘッド１４０を制御し、プリントヘッド１４０を対応する位置に移動させて供給動作を行なう。

例示的な実施の形態において、制御装置１１０は、処理チップ、または、例えば中央処理装置（ＣＰＵ）、あるいはプログラマブルな汎用または専用マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、プログラマブルコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジック回路（ＰＬＤ）、他の類似の処理回路あるいはその組み合わせを備えてよい。

例示的な実施の形態において、記憶装置１５０は、例えば、エレクトリカルイレーサブルプログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、内蔵式マルチメディアカード（ｅＭＭＣ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、フラッシュメモリあるいは不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）等であってよい。例示的な実施の形態において、記憶装置１５０は、例示的な実施の形態で説明する位置データ及びパラメータを記憶し、さらに、読み出し及び実行のために制御装置１１０に提供される複数の算出、処理あるいは演算モジュールを記憶するよう構成されてよく、それによって制御装置１１０は例示的な実施の形態で説明するプリント保護動作を実現することができる。

図２は、図１の例示的な実施の形態に係る３Ｄプリンティング装置の概要図である。図１及び図２を参照すると、３Ｄプリンティング装置１００の制御装置１１０は、プリントヘッド１４０を制御してプリンティングプラットフォーム１６０の搬送面Ｓ１上にプリンティング動作を行い、プリンティング範囲ＰＲ内に３Ｄオブジェクト２０をプリントする。プリンティングプラットフォーム１６０の搬送面Ｓ１は、第１の方向Ｐ１及び第２の方向Ｐ２に形成される平面（水平面）であり、プリントヘッド１４０は、第１の方向Ｐ１、第２の方向Ｐ２、あるいは第３の方向Ｐ３（垂直方向）に移動してもよいが、本発明を限定するものとして解釈されるべきでない。第１の方向Ｐ１、第２の方向Ｐ２及び第３の方向Ｐ３は、互いに垂直である。

例示的な実施の形態において、３Ｄプリンティング装置１００は、プリント保護機構を有する。３Ｄプリンティング装置１００がプリンティング動作を実行する場合に、突然の電源停止が生じた場合、制御装置１１０は、事前にプリントヘッド１４０の位置データを記録可能であり、当該突然の電源停止が生じる直前に、位置データは、プリントヘッド１４０の座標位置を参照することができる。このため、３Ｄプリンティング装置への電源供給が回復した後、プリントヘッド１４０は、以前に突然の電源停止が生じた時に位置していた位置に正確に移動可能であり、正確にプリンティング動作を再開できる。また、例示的な実施の形態において、３Ｄプリンティング装置１００がプリンティング動作を実行する場合において突然の電源停止が生じた場合、制御装置１１０は、同時に、プリントヘッド１４０の供給動作をシャットダウン可能であり、あるいは、プリントヘッド１４０をプリンティング範囲ＰＲの外へ移動させて効果的に３Ｄオブジェクト２０を保護するとともにプリンティングエラーを低減する。

図３は、例示的な実施の形態に係るプリント保護方法の概要図である。図１から３を参照すると、図３のプリント保護方法は、図１及び図２の例示的な実施の形態で説明した３Ｄプリンティング装置１００に適用される。例示的な実施の形態では、３Ｄプリンティング装置１００のプリント保護機構は、例えば、図３に示すステップを実施するものであってもよい。ステップＳ３１０において、３Ｄプリンティング装置１００は、３Ｄプリンティング動作を実行する。ステップＳ３２０において、制御装置１１０は、トリガ回路１２０がトリガ信号を生成するか否か判別する。判別結果が否定の場合、制御装置１１０は、３Ｄプリンティング装置１００への電源供給が正常であると判別し、ステップＳ３１０を実行して連続的に３Ｄプリンティング動作を実行する。判別結果が肯定の場合、制御装置１１０は、３Ｄプリンティング装置１００に電源停止が生じたと判別し、ステップＳ３３０を実行する。

ステップＳ３３０において、３Ｄプリンティング装置１００の電力が切れる前に、制御装置１１０は、周辺装置１３０をスイッチング素子あるいはスイッチング回路を介してシャットダウン（あるいは無効化）することができ、これによって３Ｄプリンティング装置１００の電力の減少を低減する。例示的な実施の形態において、周辺機器１３０は、より多くのエネルギーを消費する、モータ装置、ヒータ装置、ファン装置あるいはレーザー装置等であってよい。ステップＳ３４０において、制御装置１１０は、記憶装置１５０に、プリントヘッド１４０の現在位置の位置データ（Ｇコード）を記録する。換言すると、電源停止が３Ｄプリンティング装置１００に生じた場合、例示的な実施の形態の３Ｄプリンティング装置１００は、プリントヘッド１４０の位置を記録するため、制御装置１１０への残りの電力を効果的に保存することができ、そのため３Ｄプリンティング装置１００は、電源回復後に３Ｄプリンティング動作を正確に再開することができる。

ステップＳ３５０において、制御装置１１０は、記憶装置１５０のＧコードがプリントヘッド１４０の現在位置に対応するか判別することができる。判別結果が否定の場合、制御装置１１０は、再度ステップＳ３４０を実行して記憶装置１５０にプリントヘッド１４０の現在位置の位置データを再度記録する。判別結果が肯定の場合、制御装置１５０は、ステップＳ３６０を実行する。ステップＳ３６０において、制御装置１５０は、プリントヘッド１４０をプリンティング範囲ＰＲの外へ移動させ、３Ｄオブジェクト２０にプリントヘッド１４０の余分なプリンティング材料が蓄積されることを防止する。換言すると、３Ｄプリンティング装置１００に電源停止が生じた場合、例示的な実施の形態の３Ｄプリンティング装置１００は、プリントヘッド１４０の位置を直ちに記録するだけでなく、プリントヘッド１４０をプリンティング範囲ＰＲの外へ予め移動させてプリンティングエラーを防止するとともにプリントオブジェクトのプリンティングの不具合を低減する。

図４は、例示的な実施の形態に係るトリガ回路の回路図である。図４を参照すると、例示的な実施の形態のトリガ回路は、図４に示すトリガ回路４２０であってよい。しかしながら、図４は単に本発明のトリガ回路の実施態様を例示するものであり、本発明を限定するものではない。例示的な実施の形態において、トリガ回路４２０は、２つのスイッチングトランジスタ４２１、４２２と、抵抗Ｒ１乃至Ｒ４と、ツェナーダイオードＥ１とを備えてよい。スイッチングトランジスタ４２１及び４２２は、例えば、金属酸化膜半導体電界効果（ＮＭＯＳ）トランジスタあるいはバイポーラジャンクショントランジスタ（ＢＪＴ）である。スイッチングトランジスタ４２１は、スイッチングトランジスタ４２２に接続され、電圧源ＶＤＤ及びＶＤＤ’は、抵抗Ｒ１乃至Ｒ４及びツェナーダイオードＥ１を介して分圧をスイッチングトランジスタ４２１及び４２２に供給するよう構成されてもよい。

例示的な実施の形態において、電圧源ＶＤＤは、例えば、３Ｄプリンティング装置のシステム電圧であり、電圧源ＶＤＤ’は、例えば、制御装置あるいは記憶装置の動作電圧であってよい。３Ｄプリンティング装置のシステム電圧が異常になって減少し始め、所定の閾値電圧未満となった場合、スイッチングトランジスタ４２１の出力端Ｖｏｕｔは、制御装置にトリガ信号を出力してよい。換言すると、例示的な実施の形態の制御装置は、３Ｄプリンティング装置に電源停止が生じたか否かを、トリガ回路４２０によって生成されたトリガ信号を受信したか否かに応じて判別することができる。しかしながら、例示的な実施の形態において、スイッチングトランジスタ４２１及び４２２、抵抗Ｒ１乃至Ｒ４及びツェナーダイオードＥ１についての十分な教示、示唆、及び実装に関しては当業者の通常の知識から得られるので、更なる詳細な説明については本明細書では省略する。

図５は、例示的な実施の形態に係る、システム電圧及び動作電圧の変化示す概要図である。図１、図２及び図５を参照すると、図５の水平軸は、時間（Ｔ）を表し、垂直軸は、電圧（Ｖ）を表す。例示的な実施の形態において、３Ｄプリンティング装置１００が３Ｄプリンティング動作を実行する場合、３Ｄプリンティング装置１００のシステム電圧５０１の正常電圧は、例えば、１２Ｖ（ボルト）であり、制御装置１１０及び記憶装置１５０の動作電圧５０２の正常電圧は、例えば、３．３Ｖ（第１の電圧）である。例示的な実施の形態において、３Ｄプリンティング装置１００に電源停止が生じた場合、システム電圧５０１は、時点ｔ１で低下を始める。システム電圧５０１が第１の閾値電圧まで低下した場合、トリガ回路１２０は、時点ｔ２でトリガ信号を生成し、第１の閾値電圧は１０Ｖである。つまり、制御装置１１０が誤った判別をしないように、例示的な実施の形態に係る３Ｄプリンティング装置１００は、システム電圧５０１が１０Ｖまで低下した場合にのみトリガ回路１２０がトリガ信号を生成するように設計されてよい。

例示的な実施の形態において、時点ｔ２では、制御装置１１０及び記憶装置１５０の動作電圧５０２はまだ減少していない。制御装置１１０は、トリガ信号に応じて周辺機器１３０をシャットダウンし、プリンティング動作をシャットダウンする。制御装置１１０は、記憶装置１５０に、プリントヘッド１４０の現在位置の位置データを記録する。例示的な実施の形態において、制御装置１１０及び記憶装置１５０の最小動作電圧は、例えば２．８Ｖ（第２の電圧）である。換言すると、制御装置１１０及び記憶装置１５０が受けた電圧が最小動作電圧より低い場合、制御装置１１０及び記憶装置１５０は、記録動作を実行できない。従って、時点ｔ２からｔ４までの期間では、制御装置１１０は、記憶装置１５０に、プリントヘッド１４０の位置データを記録する。実施の形態では、時点ｔ２からｔ４までの期間は、システム電圧５０１が第１の閾値電圧（１０Ｖ）より小さくなった時点から、記憶装置１５０の動作電圧５０２が正常電圧（３．３Ｖ）から最小動作電圧（２．８Ｖ）に低下した時点までとしてカウントされる。更に、実施の形態では、時点ｔ２からｔ４の期間の時間長は、例えば、２０ｍｓ（ミリセカンド）である。

例示的な実施の形態において、制御装置１１０及び記憶装置１５０の動作電圧５０２は、時点ｔ３で低下を始める。従って、時点ｔ２からｔ３までの期間は、制御装置１１０は、３Ｄプリンティング装置１００の残りの電力の減少を低減するため、より多くのエネルギーを消費する周辺機器１３０をシャットダウンする。例示的な実施の形態では、時点ｔ２からｔ３までの期間は、システム電圧５０１が第１の閾値電圧（１０Ｖ）から第２の閾値電圧（８Ｖ）まで低下する期間を表す。

例示的な実施の形態において、時点ｔ２からｔ４までの期間は、制御装置１１０は、さらに、記憶装置１５０に記憶されたプリントヘッド１４０の位置データが正確かチェックしてよい。制御装置１１０が、位置データがプリントヘッド１４０の現在位置（プリントヘッドの移動はまだ停止していない）に対応しないと判別した場合、制御装置１１０は、記憶装置１５０に、プリントヘッド１４０の現在位置の位置データを再度記録する。また、例示的な実施の形態において、時点ｔ２からｔ３までの期間は、制御装置１１０は、プリントヘッド１４０の供給動作をシャットダウンしてよく、プリントヘッド１４０をプリンティング範囲ＰＲの外へ移動させる最短の経路と同様に３Ｄプリンティング装置１００の残りの電力を計算する。換言すると、制御装置１１０は、周辺機器１３０をシャットダウンするが、完全にはプリントヘッド１４０をシャットダウンしない。その結果、制御装置１１０は、時点ｔ２からｔ３までの期間が、残りの電力及び最短の経路に応じてプリントヘッド１４０を駆動してプリンティング範囲ＰＲの外へ移動させるのに十分か判別することができる。

すなわち、残りの電力が十分な場合、制御装置１１０は、プリンティング範囲ＰＲの外へ移動させるようにプリントヘッド１４０を駆動する。残りの電力が不十分である場合、制御装置１１０は、プリントヘッド１４０を駆動してワイヤ引き抜き動作を行ってプリントヘッド１４０の余分なワイヤが３Ｄオブジェクト２０上に誤ってプリントされないようにし、あるいは、プリントヘッド１４０の余分なワイヤが３Ｄオブジェクト２０に落下しないようにする。より具体的には、制御装置１１０は、第１の方向（例えば、Ｘ軸）あるいは第２の方向（例えば、Ｙ軸）においてプリントヘッド１４０からプリンティング範囲ＰＲの境界までの最短距離を計算することができ、計算結果に基づいて最短の経路を判別する。最短の経路は、例えば、第２の方向Ｐ２に対向する。従って、制御装置１１０は、モータ装置の駆動部に最小の動作可能電圧を供給し、プリントヘッド１４０を駆動して第２の方向においてプリンティング範囲ＰＲの外へ移動させる（単一の軸に沿っての移動）。従って、３Ｄプリンティング装置１００への電源供給が回復した場合、制御装置１１０は、記憶装置１５０に記憶された位置データを読み出し、プリントヘッド１４０を駆動して位置データに従って正確に前のプリンティング位置を回復することができる。

図６は、別の例示的な実施の形態に係るプリント保護方法のフローチャートである。図１及び図６を参照すると、例示的な実施の形態において、プリント保護方法は、図１の実施の形態の３Ｄプリンティング装置１００に適用される。ステップＳ６１０において、３Ｄプリンティング装置１００のシステム電圧が正常電圧から第１の閾値電圧に低下し、第１の閾値電圧未満の場合、トリガ回路１２０は、制御装置１１０へのトリガ信号を生成する。ステップＳ６２０において、システム電圧が第１の閾値電圧未満となった後、制御装置１１０は、トリガ信号に応じて記憶装置１５０にプリントヘッド１４０の現在位置の位置データを記録する。ステップＳ６３０において、システム電圧が第２の閾値電圧未満となった後、制御装置１１０は、トリガ信号に応じて周辺機器１３０及びプリントヘッド１４０の動作を完全にシャットダウンし、それによってシステム電圧が第２の閾値電圧未満となった後も、制御装置１１０は残りの電力で継続して動作する。従って、突然の電源停止が３Ｄプリンティング装置１００に生じた場合、制御装置１１０は、全ての周辺機器の動作をシャットダウン可能であり、制御装置は十分な残りの電力で継続して動作することができ、プリントヘッド１４０の最後の位置を事前に正確に記録することができるので、３Ｄプリンティング装置１００は、電源供給回復の後、正確に前のプリンティング動作を再開することができる。

また、例示的な実施の形態の３Ｄプリンティング装置１００に関する実施の詳細や関連装置の特徴については、図１から図５の実施の形態から、十分な教示、示唆及び実装が得られるので、ここではこれ以上の説明については省略する。

上述した例示的な実施の形態によれば、プリント保護方法及び３Ｄプリンティング装置は、トリガ回路を介して、３Ｄプリンティング装置に電源停止が生じたか判別し、全ての周辺機器の動作をシャットダウン可能であり、このため制御装置は十分な残りの電力で動作を継続することができ、電源停止の後にプリントヘッドの最後の位置を正確に記録可能で、それによって３Ｄプリンティング装置は電源供給回復の後に前のプリンティング動作を正確に再開することができる。また、本発明の３Ｄプリンティング装置は、さらに、３Ｄプリンティング装置においてより多くのエネルギーを消費する関連内部回路を、トリガ回路から供給されたトリガ信号に応じて、シャットダウン可能であり、３Ｄプリンティング装置に対する残りの電力の低下を低減する。従って、本発明の３Ｄプリンティング装置は、電源停止の後に、プリントヘッドの最後の位置を記録するための十分な時間を有する。また、本発明の３Ｄプリンティング装置は、さらに、電源停止の後にプリンティング範囲の外へプリントヘッドを移動させ、あるいは、プリントヘッドを動作させてワイヤ引き抜き動作を行わせ、効果的に３Ｄプリンティングオブジェクトを保護し、プリンティングの不具合を低減する。

当業者にとって、本発明の技術的範囲から逸脱しない限りにおいて、例示的な実施の形態の構成に様々な変更及び変形例を加えることが可能な点、明らかである。以上より、例示的な実施の形態の変更及び変形例を包含する例示的な実施の形態も、添付の特許請求の範囲による技術的範囲及びその均等の範囲内のものである。

本発明の実施の形態による、３Ｄプリンティング装置及びプリント中の３Ｄオブジェクトを保護するための方法は、突然の電源停止が生じた場合に３Ｄオブジェクトを保護可能であり、電源供給回復の後、正確に前のプリンティング動作を再開でき、優れたプリント品質及びプリント能力を提供する。

２０ ３Ｄオブジェクト
１００ ３Ｄプリンティング装置
１１０ 制御装置
１２０、４２０ トリガ回路
１３０ 周辺機器
１４０ プリントヘッド
１５０ 記憶装置
１６０ プリンティングプラットフォーム
４２１、４２２ スイッチングトランジスタ
５０１ システム電圧
５０２ 動作電圧
Ｅ１ ツェナーダイオード
Ｐ１ 第１の方向
Ｐ２ 第２の方向
Ｐ３ 第３の方向
ＰＲ プリンティング範囲
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４ 抵抗
Ｓ１ 搬送面
Ｓ３１０、Ｓ３２０、Ｓ３３０、Ｓ３４０、Ｓ３５０、Ｓ３６０、Ｓ６１０、Ｓ６２０、Ｓ６３０ ステップ
ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４ 時点
ＶＤＤ、ＶＤＤ’ 電圧源
Ｖｏｕｔ 電圧出力端

Claims (16)

1. ３Ｄプリンティング装置に適用されるプリント保護方法であって、前記３Ｄプリンティング装置は、トリガ回路と、制御装置と、周辺装置と、プリントヘッドと、記憶装置とを備え、前記プリント保護方法は、
   前記３Ｄプリンティング装置のシステム電圧が正常電圧から第１の閾値電圧に低下し、前記第１の閾値電圧未満となった場合、前記トリガ回路によって前記制御装置へのトリガ信号を生成し、
   前記システム電圧が前記第１の閾値電圧未満となった後、前記トリガ信号に応じて前記制御装置によって前記プリントヘッドの現在の位置の位置データを前記記憶装置に記録し、
   前記システム電圧が第２の閾値電圧未満となった後、前記トリガ信号に応じて前記制御装置によって前記周辺機器及び前記プリントヘッドの動作を完全にシャットダウンして前記システム電圧が前記第２の閾値電圧未満となった後も前記制御装置が残りの電力で継続して動作できるようにし、前記第２の閾値電圧は、前記第１の閾値電圧未満である、
   ことを含む、ことを特徴とするプリント保護方法。
2. 前記システム電圧が前記第１の閾値電圧から前記第２の閾値電圧に低下する期間において、前記制御装置は、前記周辺機器をシャットダウンするが前記プリントヘッドについては完全にシャットダウンしない、ことを特徴とする請求項１に記載のプリント保護方法。
3. 前記システム電圧が前記第１の閾値電圧未満となった後、前記トリガ信号に応じて前記制御装置によって前記プリントヘッドの現在の位置の前記位置データを前記記憶装置に記録するステップは、
   前記記憶装置に記録された前記位置データが、前記プリントヘッドの現在の位置に対応するか否かを前記制御装置によって判別して、前記記憶装置に記録された前記位置データが前記プリントヘッドの最後の位置に対応するか否かを確認し、
   前記位置データが、前記プリントヘッドの現在の位置に対応しない場合、前記制御装置によって前記プリントヘッドの現在の位置の位置データを再度前記記憶装置に記録する、
   ことを含む、ことを特徴とする請求項１または２に記載のプリント保護方法。
4. 前記制御装置は、前記システム電圧が前記第１の閾値電圧未満となり始めた時点及び前記記憶装置の動作電圧が第１の電圧から第２の電圧に低下する期間において、前記プリントヘッドの前記最後の位置の記録を完了する、ことを特徴とする請求項３に記載のプリント保護方法。
5. 前記システム電圧が前記第１の閾値電圧から前記第２の閾値電圧に低下する期間において前記制御装置によって前記プリントヘッドの供給動作を停止し、前記３Ｄプリンティング装置の残りの電力と前記プリントヘッドをプリンティング範囲の外へ移動させるのに最短の経路とを計算し、
   前記残りの電力及び前記最短の経路に応じて、前記システム電圧が前記第１の閾値電圧から前記第２の閾値電圧に低下する期間が前記制御装置によって前記プリントヘッドを駆動して前記プリンティング範囲の外へ移動させるのに十分か判別する、
   ことをさらに含む、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプリント保護方法。
6. 前記残りの電力が十分な場合、前記制御装置によって前記プリントヘッドを駆動して前記プリンティング範囲の外へ移動させ、
   前記残りの電力が不十分な場合、前記制御装置によって前記プリントヘッドを駆動してワイヤ引き抜き動作を行わせる、
   ことをさらに含む、ことを特徴とする請求項５に記載のプリント保護方法。
7. 前記３Ｄプリンティング装置への電源供給が回復した場合、前記制御装置によって前記記憶装置に記憶された前記位置データを読み出し、当該位置データに応じて前記プリントヘッドを駆動する、
   ことをさらに含む、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のプリント保護方法。
8. 前記周辺機器は、モータ装置、ヒータ装置、ファン装置及びレーザー装置の少なくともいずれか１つを含む、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のプリント保護方法。
9. ３Ｄプリンティング装置であって、
   制御装置と、
   前記制御装置に接続され、システム電圧が第１の閾値電圧から第２の閾値電圧に低下し、当該第１の閾値未満の場合、前記制御装置へのトリガ信号を生成するトリガ回路と、
   前記制御装置に接続された周辺機器と、
   前記制御装置に接続されたプリントヘッドと、
   前記制御装置に接続された記憶装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、前記トリガ信号に応じて、前記システム電圧が前記第１の閾値電圧未満となった後、前記プリントヘッドの現在の位置の位置データを前記記憶装置に記録し、
   前記制御装置は、前記トリガ信号に応じて、前記システム電圧が第２の閾値電圧に低下した後、前記周辺機器及び前記プリントヘッドの動作を完全にシャットダウンして前記システム電圧が前記第２の閾値未満となった後も前記制御装置が残りの電力で動作を継続できるようにし、前記第２の閾値電圧は、前記第１の閾値電圧未満である、
   ことを特徴とする３Ｄプリンティング装置。
10. 前記システム電圧が前記第１の閾値電圧から前記第２の閾値電圧に低下する期間において、前記制御装置は、前記周辺機器をシャットダウンするが前記プリントヘッドについては完全にシャットダウンしない、ことを特徴とする請求項９に記載の３Ｄプリンティング装置。
11. 前記制御装置は、前記記憶装置に記録された前記位置データが、前記プリントヘッドの現在の位置に対応するか判別し、前記位置データが、前記プリントヘッドの現在の位置に対応しない場合、前記プリントヘッドの現在の位置の位置データを再度前記記憶装置に記録する、ことを特徴とする請求項９または１０に記載の３Ｄプリンティング装置。
12. 前記制御装置は、前記記憶装置の動作電圧が第１の電圧から第２の電圧に低下する期間において、前記システム電圧が前記第１の閾値電圧未満となり始めたときに前記プリントヘッドの前記最後の位置の記録を完了する、ことを特徴とする請求項１１に記載の３Ｄプリンティング装置。
13. 前記制御装置は、前記システム電圧が前記第１の閾値電圧から前記第２の閾値電圧に低下する期間において前記プリントヘッドの供給動作を停止し、前記３Ｄプリンティング装置の残りの電力と前記プリントヘッドをプリンティング範囲の外へ移動させるのに最短の経路とを計算し、前記制御装置は、前記残りの電力及び前記最短の経路に応じて、前記システム電圧が前記第１の閾値電圧から前記第２の閾値電圧に低下する期間が前記プリントヘッドを駆動して前記プリンティング範囲の外へ移動させるのに十分か判別する、ことを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の３Ｄプリンティング装置。
14. 前記残りの電力が十分な場合、前記制御装置は、前記プリントヘッドを駆動して前記プリンティング範囲の外へ移動させ、前記残りの電力が不十分な場合、前記制御装置は、前記プリントヘッドを駆動してワイヤ引き抜き動作を行わせる、ことを特徴とする請求項１３に記載の３Ｄプリンティング装置。
15. 前記３Ｄプリンティング装置への電源供給が回復した場合、前記制御装置によって前記記憶装置に記憶された前記位置データを読み出し、当該位置データに応じて前記プリントヘッドを駆動する、ことを特徴とする請求項９乃至１４のいずれか１項に記載の３Ｄプリンティング装置。
16. 前記周辺機器は、モータ装置、ヒータ装置、ファン装置及びレーザー装置の少なくともいずれか１つを含む、ことを特徴とする請求項９乃至１５のいずれか１項に記載の３Ｄプリンティング装置。

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