JP2021138138A - 位置ずれを補償する3次元(3d)オブジェクト印刷システム - Google Patents
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Abstract
Description
−カラムIが最初に消失する場合、誤差は、主に、消失のビルドレベルにおいて「a」に相当するプロセス方向の差を有するプロセス方向の誤差であり、
−カラムIIが最初に消失する場合、誤差は、主に、消失のビルドレベルにおいて「a」に相当する差を有する、クロスプロセス方向の誤差である。
−カラムIが最初に消失し、カラムIIが第2に消失した場合、カラムIIの消失に関連付けられた誤差は、カラムIIの消失に関連付けられたそのビルドレベルにおける「a」に相当する差を有するクロスプロセス誤差に起因し、
−カラムIが最初に消失し、カラムIIIが第2に消失した場合、カラムIIIの消失に関連付けられた誤差は、プロセス方向の誤差であり続け、クロスプロセス方向の誤差の決定は、カラムIIIのこの消失に基づいて行われることができず、
−カラムIIが最初に消失し、カラムIが第2に消失した場合、カラムIの消失に関連付けられた誤差は、カラムIの消失に関連付けられたそのビルドレベルにおける「a」に相当する差を有するプロセス誤差に起因し、
−カラムIIが最初に消失し、カラムIVが第2に消失した場合、カラムIVの消失に関連付けられた誤差は、クロスプロセス方向の誤差であり続け、プロセス方向の誤差の決定は、カラムIVのこの消失に基づいて行われることができない。
Claims (20)
- 3次元物体プリンタであって、
プラテンと、
前記プラテンの上方に位置付けられたガントリと、
前記ガントリ上に位置付けられ、ビルド軸に沿った複数のビルドレベルまで、かつ前記ビルドレベルの各々におけるプロセス及びクロスプロセス座標によって定義される複数の位置まで前記プラテンに対して移動するように構成されているエジェクタヘッドであって、前記エジェクタヘッドが、前記複数の位置において前記プラテンに向かって材料滴を排出するように構成されている少なくとも1つのエジェクタを有する、エジェクタヘッドと、
前記ビルドレベルのうちの1つにおいて、基準と材料滴との間の差を決定するように構成されているセンサと、
前記センサ及び前記エジェクタヘッドに動作可能に接続されたコントローラと、を備え、前記コントローラは、
前記ビルド軸に沿ってベースビルドレベルからより上のビルドレベルまで前記プラテンに対して前記エジェクタヘッドを移動させることと、
少なくとも1滴の材料滴がビルド上面上に堆積されるように、前記より上のビルドレベルにおいて前記プラテンに向かって前記少なくとも1滴の材料滴を排出するように前記エジェクタを動作させることと、
前記基準と前記ビルド上面上に堆積された前記少なくとも1滴の材料滴との間のプロセス及びクロスプロセスの差を決定するように前記センサを動作させることと、
前記決定されたプロセス及びクロスプロセスの差、及び前記ベースビルドレベルと前記より上のビルドレベルとの間のビルドレベルの数に少なくとも部分的に基づいて、前記複数のビルドレベルの各々と関連付けられたプロセス方向及びクロスプロセス方向におけるエジェクタヘッドのシフトを決定することと、
3次元物体を形成するために、前記エジェクタヘッドを移動させ、前記複数のビルドレベルの各々と関連付けられた複数の所定の位置において前記プラテンに向かって材料滴を排出するように前記少なくとも1つのエジェクタを動作させることであって、前記エジェクタヘッドを移動させることは、前記複数の所定の位置の各々の前記ビルドレベルと関連付けられた前記決定されたエジェクタヘッドのシフトだけ、前記プラテンに対して前記エジェクタヘッドをシフトさせることを含む、動作させることと、を行うように構成されている、3次元物体プリンタ。 - 前記基準が、前記プラテン上に位置付けられたゲージブロック上に提供される、請求項1に記載の3次元物体プリンタ。
- 前記基準が、前記ゲージブロックの少なくとも1つの縁部を含み、前記プロセス及びクロスプロセス座標の差が、前記少なくとも1つの縁部と、前記ゲージブロック上に堆積された前記少なくとも1滴との間の距離を含む、請求項2に記載の3次元物体プリンタ。
- 前記プラテンが、前記ゲージブロック上の補完的特徴部と整列する位置合わせ特徴部を含む、請求項2に記載の3次元物体プリンタ。
- 前記基準が、少なくとも診断対象物の第1の縁部を含み、前記プロセス及びクロスプロセス座標の差が前記診断対象物上の前記第1の縁部と、前記第1の縁部とは反対側の前記診断対象物の第2の縁部との間の距離を含むように、前記少なくとも1滴の材料滴が前記第2の縁部上に位置付けられる、請求項1に記載の3次元物体プリンタ。
- 前記エジェクタヘッドのシフトを決定することが、前記決定されたプロセス及びクロスプロセスの差を前記ビルドレベルの数によって除算して、前記複数のビルドレベルの各々の漸増的なシフトを決定することを含む、請求項1に記載の3次元物体プリンタ。
- 前記プラテンが静止しており、前記エジェクタヘッドが前記ビルド軸に沿って移動するように構成されている、請求項1に記載の3次元物体プリンタ。
- 3次元物体プリンタを動作させる方法であって、
ビルド軸に沿った第1のビルドレベルにおいて、プラテン上に提供された第1のビルド表面に向かって少なくとも1滴の第1の材料滴を排出するようにエジェクタヘッドの少なくとも1つのエジェクタを動作させることと、
前記第1のビルド表面上の第1の基準参照からの前記第1の材料滴の第1の距離成分を測定するようにセンサを動作させることであって、前記第1の距離成分が、プロセス軸に沿った第1のプロセス方向成分と、クロスプロセス軸に沿った第1のクロスプロセス方向成分とを含む、動作させることと、
前記ビルド軸に沿って前記プラテンに対して前記エジェクタヘッドを移動させることと、
前記プラテン上にゲージブロックを配置することであって、前記ゲージブロックが、前記ビルド軸に沿った第2のビルドレベルにおいて第2のビルド表面を提供する、配置することと、
前記第2のビルド表面に向かって少なくとも1滴の第2の材料滴を排出するように前記エジェクタヘッドの前記少なくとも1つのエジェクタを動作させることと、
前記第2のビルド表面上の第2の基準参照からの前記第2の材料滴の第2の距離成分を測定するように前記センサを動作させることであって、前記第2の距離成分が、第2のプロセス方向成分及び第2のクロスプロセス方向成分を含む、動作させることと、
前記第1の距離成分と前記第2の距離成分との間の差を計算することであって、前記計算された差が、プロセス方向差及びクロスプロセス方向差を含む、計算することと、
前記第1のビルドレベルと前記第2のビルドレベルとの間の前記ビルド軸に沿った複数の漸増的なビルドレベルの、前記プラテンに対するエジェクタヘッドのシフトを決定することであって、前記漸増的なビルドレベルの各々の前記決定されたエジェクタヘッドのシフトが、前記計算された差に基づく、決定することと、
3次元物体を形成するために、前記エジェクタヘッドを移動させ、前記プラテンに向かって材料滴を排出するように前記少なくとも1つのエジェクタを動作させることであって、前記エジェクタヘッドを移動させることが、前記漸増的なビルドレベルにおいて材料滴を排出する前に、前記複数の漸増的なビルドレベルの各々の前記決定されたエジェクタヘッドのシフトだけ、前記プラテンに対して前記エジェクタヘッドをシフトさせることを含む、動作させることと、を含む、方法。 - 前記ゲージブロックを前記プラテン上に配置することが、前記プラテン上の位置合わせ特徴部を前記ゲージブロック上の補完的特徴部と整列させることを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記ビルド軸に沿って前記プラテンに対して前記エジェクタヘッドを移動させることが、前記ビルド軸に沿って前記プラテンを移動させることを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記ビルド軸に沿って前記プラテンに対して前記エジェクタヘッドを移動させることが、ガントリ上に位置付けられた前記エジェクタヘッドと共に、前記ビルド軸に沿って前記ガントリを移動させることを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記ビルド軸に沿った複数の漸増的なビルドレベルについて前記プラテンに対するエジェクタヘッドのシフトを決定することは、前記プロセス方向差に基づいて、前記プロセス軸に沿ってエジェクタヘッドのシフトを決定することと、前記クロスプロセス方向差に基づいて、前記クロスプロセス軸に沿ってエジェクタヘッドのシフトを決定することと、を含む、請求項8に記載の方法。
- エジェクタヘッドのシフトを決定することが、前記計算された差をプリンタ制御システムに入力することを含み、前記プリンタ制御システムは、(i)前記計算された差に基づいて、前記漸増的なビルドレベルの各々に対する画素調整を決定し、(ii)前記漸増的なビルドレベルの各々に対する前記決定された画素調整によって前記エジェクタヘッドをシフトさせるように構成されている、請求項8に記載の方法。
- エジェクタヘッドのシフトを決定することが、前記計算された差をプリンタ制御システムに入力することを含み、前記プリンタ制御システムは、(i)前記計算された差に基づいて、前記漸増的なビルドレベルの各々に対するシフト量を決定し、(ii)ガントリ上の前記エジェクタヘッドの位置をシフトさせるか、又は前記漸増的なビルドレベルの各々について前記決定されたシフト量だけ、前記プラテンの位置をシフトさせるように構成されている、請求項8に記載の方法。
- 前記プラテン上に第2のゲージブロックを配置することであって、前記第2のゲージブロックが、前記ビルド軸に沿った第3のビルドレベルにおいて第3のビルド表面を提供することと、
前記第3のビルド表面に向かって少なくとも1つの第3の材料滴を排出するように前記エジェクタヘッドの前記少なくとも1つのエジェクタを動作させることと、
前記第3のビルド表面上の第3の基準参照からの前記第3の材料滴の第3の距離成分を測定するように前記センサを動作させることであって、前記第3の距離成分が、第3のプロセス方向成分及び第3のクロスプロセス方向成分を含む、動作させることと、
前記第2の距離成分と前記第3の距離成分との間の差を計算することと、
前記第2の距離成分と前記第3の距離成分との間の前記計算された差に基づいて、前記第2のビルドレベルと前記第3のビルドレベルとの間の前記ビルド軸に沿った第2の複数の漸増的なビルドレベルについて、前記プラテンに対するエジェクタヘッドのシフトを決定することと、を更に含む、請求項8に記載の方法。 - 3次元物体プリンタを動作させる方法であって、
ベースビルドレベルにおいて診断対象物の診断形状を形成するために、プラテンに向かって材料滴を排出するようにエジェクタヘッドの少なくとも1つのエジェクタを動作させることであって、前記診断形状が、前記ベースビルドレベルにおいてプロセス方向寸法及びクロスプロセス方向寸法を有する、動作させることと、
前記エジェクタヘッドが前記ベースビルドレベルから更に離れる方向に移動するように、ビルド軸に沿った前記ベースビルドレベルに対して前記エジェクタヘッドを移動させることと、
前記ビルド軸に沿ったより上のビルドレベルにおいて、前記診断対象物の前記診断形状を構築するように前記エジェクタヘッドの前記少なくとも1つのエジェクタを動作させることと、
前記より上のビルドレベルにおいて前記診断形状のプロセス方向寸法及びクロスプロセス方向寸法を感知することと、
前記ベースビルドレベル及び前記より上のビルドレベルにおける少なくとも1つの寸法の差を決定することと、
前記決定された差に少なくとも部分的に基づいて、前記ベースビルドレベルと前記より上のビルドレベルとの間のある数の漸増的なビルドレベルの各々についてエジェクタヘッドのシフトを決定することと、
前記エジェクタヘッドのシフトを決定した後、3次元物体を形成するために、前記エジェクタヘッドを移動させ、前記プラテンに向かって材料滴を排出するように前記少なくとも1つのエジェクタを動作させることと、を含み、前記エジェクタヘッドを移動させることが、前記漸増的なビルドレベルにおいて材料滴を排出する前に、前記複数の漸増的なビルドレベルの各々について前記決定されたエジェクタヘッドのシフトだけ、前記プラテンに対して前記エジェクタヘッドをシフトさせることを含む、方法。 - 前記診断対象物がカラムであり、前記診断形状が前記カラムの矩形断面形状である、請求項16に記載の方法。
- 前記ベースビルドレベル及び前記より上のビルドレベルにおける少なくとも1つの寸法の前記差を決定することが、前記決定された差が前記ベースビルドレベルにおける前記寸法と同一であるように、前記より上のビルドレベルにおける前記診断対象物の不在を感知することを含む、請求項16に記載の方法。
- 請求項18に記載の方法であって、前記診断対象物が第1の診断形状を有する第1の診断対象物であり、前記第1の診断形状の前記プロセス方向寸法が前記ベースビルドレベルにおける前記クロスプロセス方向寸法よりも大きく、前記方法が、
第2の診断対象物を構築するように前記少なくとも1つのエジェクタを動作させることであって、前記第2の診断対象物が、前記ベースビルドレベルにおいてクロスプロセス方向寸法よりも小さいプロセス方向寸法を有する第2の診断形状を含む、動作させることと、
前記複数の漸増的なビルドレベルのうちの1つにおいて、前記第1及び第2の診断対象物のうちの1つの不在を感知することと、
前記漸増的なビルドレベルのうちの1つにおける前記第1及び第2の診断対象物のうちの1つの不在に基づいて、前記ベースビルドレベルにおける前記第1又は第2の診断対象物の前記プロセス方向寸法又は前記クロスプロセス方向寸法と同等である差を決定することと、を更に含む、方法。 - 前記漸増的なビルドレベルの各々について前記エジェクタヘッドのシフトを決定することが、前記決定された差を前記漸増的なビルドレベルの数で除算することを含む、請求項16に記載の方法。
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