JP3239925U - 三次元物体を層ごとに形成するための装置用赤外線偏向器 - Google Patents

Abstract

細長い赤外線ランプ用の赤外線偏向器であって、放射線偏向器が、対向する第一および第二の細長い側壁と、側壁の端部に連結する少なくとも一つの端部支持体と、ランプの放射線を放射線偏向器の外部へ通過させるように配置された上側開口部および下側開口部と、赤外線ランプを取り付け、それらの間にランプ軸位置を画成するための一つの／各端部支持体に設けられた取付け点と、を備え、第一および第二の細長い側壁は、ランプ軸位置に平行に、それぞれ第一および第二の側壁の少なくとも下側内部に沿って延在する、第一の細長いミラーおよび第二の細長いミラーを備え、ランプ軸位置は、第一のミラーと第二のミラーに沿って、それらの間に延在し、第一および第二のミラーは、それぞれランプ軸の位置に対して凹面を有し、第一のミラーは、上方に偏向させるミラーであり、さらに、ランプの直接放射線の少なくとも一部を向け直して上側開口部を通すために、上側開口部に対して凹状であるように配置される、赤外線偏向器。【選択図】図２Ｃ

Description

本開示は、三次元（３Ｄ）物体を層ごとに形成するための装置用の赤外線偏向器、このような赤外線偏向器を備えるランプアセンブリー、およびこのようなランプアセンブリーを備える３Ｄ物体を層ごとに形成するための装置に関する。ランプの放射線偏向器は、予備加熱および／または焼結による微粒子材料の固結のための赤外線を必要とする粉体床用途に特に好適であることができる。

微粒子材料から三次元物体を形成するためのレーザー焼結、いわゆる「印刷および焼結」技術、例えば高速焼結などの用途は、スループット時間の短縮に移行し、産業的に実行可能となるにつれて、より高い関心を集めている。これらのプロセスでは、物体は、造形表面全体に連続する層に広がる微粒子材料から層ごとに形成される。微粒子材料の各層は、画成された領域上で融合または焼結されて、三次元物体の断面を形成する。

これらの用途は、赤外線ランプを使用して層を予熱、および／または画成された領域を焼結する。例えば、「印刷および焼結」では、高出力の赤外線ランプを使用して、放射線吸収材料（ＲＡＭ）を用いて印刷された微粒子材料、例えばポリマー粉体の領域を焼結する。ＲＡＭにより、印刷される粉体は、印刷されない粉体の吸収帯とは異なる波長帯域にわたってランプエネルギーを吸収することができるため、選択性が得られる。

焼結ランプが引き起こす可能性のある問題の一つは、その放射線が、近くの構成要素を、例えば、赤外線ランプが従来収容されているランプハウジングを過度に加熱する可能性があることである。これは、近傍の環境内の他の部品の品質および機能に悪影響を与える可能性があり、これは、十分に高温の表面が、印刷されていない粉体の吸収帯内の波長で放射する可能性のある二次放射線源に変わるためである。これにより、印刷されていない粉体を部分的に固結し、印刷されていない粉体の効率的な再利用を妨げ、粉体ケーキから物体を回収する際に問題を引き起こすことにより、焼結の選択性を低下させる。さらに、温度が高すぎると、インクの蒸発気および浮遊微小粒子状物質が造形床またはその近傍の表面上に付着および堆積し、ポリマーが溶けて造形床上に滴下したり、層を汚染するなどの問題を引き起こす可能性がある。したがって、赤外線ランプからの熱の管理は、微粒子材料の正確な固結、物体の粉末除去、および印刷されていない材料の回収を達成できる信頼性の高いプロセスを提供するために重要である。

本考案の態様を添付の独立請求項に記載し、本考案の特定の実施形態を添付の従属請求項に記載する。

以下の開示は、一態様では、細長い赤外線ランプ用の赤外線偏向器を説明し、放射線偏向器は、対向する第一および第二の細長い側壁と、側壁の端部に連結する少なくとも一つ（および好ましくは二つ）の端部支持体と、ランプの放射線を放射線偏向器の外部へ通過させるように配置された上側開口部および下側開口部と、赤外線ランプを取り付け、それらの間にランプ軸位置を画成するための一つの／各端部支持体に設けられた取付け点と、を備え、第一および第二の細長い側壁は、ランプ軸位置に平行に、それぞれ第一および第二の側壁の少なくとも下側内部に沿って延在する、第一の細長いミラーおよび第二の細長いミラーを備え、ランプ軸位置は、第一のミラーと第二のミラーに沿って、それらの間に延在し、第一および第二のミラーは、それぞれランプ軸の位置に対して凹面を有し、第一のミラーは、上方に偏向させるミラーであり、さらに、ランプの直接放射線の少なくとも一部を向け直して上側開口部を通すために、上側開口部に対して凹状であるように配置される。

第二の態様によれば、微粒子材料の固結によって三次元物体を形成するための装置のための赤外線ランプキャリッジが提供され、赤外線ランプキャリッジは、赤外線偏向器と赤外線ランプキャリッジに取り付けられた細長い赤外線ランプとを備え、ランプは長さ方向にランプ軸に沿って延在し、放射線偏向器は、対向する第一および第二の細長い側壁であって、第一および第二の細長い側壁が、ランプ軸に平行に、それぞれの第一および第二の側壁の少なくとも下側内部に沿って延在する第一の細長いミラーおよび第二の細長いミラーを備える、対向する第一および第二の細長い側壁と、第一と第二の側壁との間にあり、ランプの放射線を放射線偏向器の外部へ通過させるように配置される上側開口部および下側開口部と、を備え、ランプ軸は、第一のミラーおよび第二のミラーに沿って、およびそれらの間に延在し、第一および第二のミラーはそれぞれランプ軸に対して凹面を有し、第一のミラーは、上側開口部に対して凹状の上向き偏向ミラーであり、ランプの直接放射線の少なくとも一部を向け直して上側開口部を通すために配置される。

第三の態様によれば、微粒子材料の固結によって三次元物体を形成するための装置が提供され、装置は、作業空間であって、作業空間が作業空間と境界を形成する下面に配置される微粒子材料の造形床表面、および作業空間と境界を形成する上面に配置される天井を備える、作業空間と、造形床表面を横切って移動するように配置される第二の態様に記載のキャリッジと、を備え、放射線偏向器およびキャリッジのランプが、使用時に、下側開口部がランプから造形床表面に向けて放射線を通過させ、上側開口部が偏向器の上側開口部から作業スペース内に、必要に応じて天井に向かって放射線を通過させるように配置される、装置。

第四の態様によれば、作業空間を備える微粒子材料の固結によって三次元物体を形成するための装置が提供され、装置は、作業空間であって、作業空間と境界を形成する下面に配置された微粒子材料の造形床表面、および作業空間と境界を形成する上面に配置された天井を備える、作業空間と、第一の態様の放射線偏向器を備えるランプアセンブリーが取り付けられ、移動方向に沿って造形床表面を横切ってランプアセンブリーを通過させるためのキャリッジと、を備え、ランプは、放射線偏向器の取り付け点に取り付けられ、赤外線偏向器の少なくとも二つの開口部が、下側開口部が放射線が造形床表面に向かって通過することを可能にし、上側開口部が放射線が作業空間内におよび天井に向かって通過することを可能にするように配置される。

ここで図面を参照する。

図１は、本考案の実施形態による、赤外線偏向器を備える三次元物体の層ごとの形成のための装置の概略断面図である。 図２Ａおよび２Ｂは、第一の実施形態による、ｘ－ｚ平面に沿った赤外線偏向器の概略断面図である。 同上。 図２Ｃは、図２Ａおよび２Ｂの赤外線偏向器の概略三次元図である。 図３Ａおよび３Ｂは、第一の実施形態の変形例による、ｘ－ｚ平面に沿った赤外線偏向器の概略断面図である。 同上。 図４Ａおよび４Ｂは、第二の実施形態による、ｘ－ｚ平面に沿った赤外線偏向器の概略断面図である。 同上。 図５Ａは、第二の実施形態の変形例による、ｘ－ｚ平面に沿った赤外線偏向器の概略断面図である。 図５Ｂは、は、放射線遮断面を備える図５Ａの赤外線偏向器の変形の概略断面図である。 図６は、本実施形態による、赤外線偏向器を有するいくつかのランプアセンブリーを備える三次元物体の層ごとの形成のための装置の概略断面図である。 図７は、図２Ａ、２Ｂ、３Ａおよび３Ｂの実施形態の変形例による、赤外線偏向器を有するランプアセンブリーを備える三次元物体の層ごとの形成のための装置の概略断面図である。 図８Ａおよび８Ｂは、図３Ａおよび３Ｂの実施形態の変形例による、赤外線偏向器を有するランプアセンブリーを備える三次元物体の層ごとの形成のための装置の概略断面図である。 同上。 図９Ａは、装置の変形例による「開放型」ランプアセンブリーの概略断面図である。 図９Ｂは、図９Ａの開放型赤外線ランプアセンブリーの概略側面図である。 図１０Ａは、二つの開放型赤外線ランプアセンブリーを備える装置のキャリッジの概略三次元図であり、上側サブ開口部は、ガードによって画成されている。 図１０Ｂは、図１０Ａのキャリッジの下から見た平面図である。図面中、全体を通して、類似の要素は、同様の参照符号で示される。

赤外線（ＩＲ）ランプは、従来、内部反射壁を有し、ランプを収容し、物体が造形される微粒子材料の造形床表面に放射線が通って到達することができる下側開口部を有するランプハウジング内で動作される。ハウジングは、従来、下向きの内部反射器を使用することによって、下側開口部を通っては直接放射されないあらゆる放射線を下側開口部に向かって反射し、さらに、ハウジングは、過剰なランプの放射線も吸収する可能性がある。高速焼結装置における赤外線ランプの温度は、１０００℃をはるかに超える傾向があるため、ハウジングは非常に高温になり、印刷されていない微粒子材料によって吸収される波長の二次放射線源として機能し始める。過度の加熱を防止するために、このようなハウジングは、それらに取り付けられた能動的冷却、例えば流体冷却ユニットを有してもよく、またはハウジング本体は、流体冷却される中空体であってもよい。しかし、このような方法は、ハウジングに複雑さおよび重量を加える。さらに、プリンターは、造形床表面を備える作業面によって下から境界を形成された作業空間を備え、ハウジングは、作業面および造形床表面を横切って移動可能なキャリッジで支持されることができるので、これはまた、可動可能な構成要素に重量、および堅牢な流体供給部を一体化する際の複雑さを増やす。

驚くべきことに、従来のハウジングを、焼結に使用されていない放射線が自由に放散することができる上側開口部を備え、内部で放射線を向け直しそれが自由に放散することができる放射線偏向器に置き換えることにより、放射線偏向器に伝達される熱量を低減、または最小化し、したがって選択性が維持または向上されることを見出した。使用されない放射線は、作業面上方の作業空間内に、造形床表面から離れる方向へ向け直され、装置の比較的広い天井面積によってより容易に管理されることができる。放射線偏向器は、上面またはその近くで開放されているため、ハウジングと同じようには考慮されておらず、従来のランプハウジングのように大きな熱質量をもたらすことは想定されていない。その主な目的は、ランプを取り付けて、焼結にも予熱にも使用されていない放射線を上向きに放射できるようにすることである。

ここで、放射線偏向器、ならびに放射線偏向器およびランプを備えるランプアセンブリーを備える微粒子材料の凝集による三次元物体の層ごとの形成のための装置に関する態様を、図１～１０Ｂに関して説明する。

図１は、高速焼結による微粒子材料の凝集による三次元物体を層ごとに形成するための装置１を示し、本考案の実施形態によるランプ放射線偏向器１００をランプアセンブリー２００の一部として有する。

装置１は、作業面１３によって下から、天井６０によって上から境界が形成される作業空間４を有する。一つまたは複数のキャリッジ３０（この場合は二つ）は、作業面１３内に備えられる造形床表面１２を横切って移動可能であるように配置されている。造形床表面１２は、微粒子材料、例えば粉体の連続層が分配され、処理されて、物体２の断面を形成する表面である。装置１は、造形床１６を備える粉体容器システム１０をさらに備え、その中で、物体２が造形床表面１２から層ごとに形成される。粉体ドーズモジュール４０は、作業面に新しい粉体をドーズするように配置されている。第一および第二のキャリッジ３０＿１、３０＿２は、それぞれ、分配装置３６、ならびに印刷モジュール３８およびランプ１１０を有するランプ放射線偏向器１００（まとめてランプアセンブリー２００と呼ばれる）を支持する。キャリッジは、造形床表面１２を横切って前後に少なくとも一つのレール３４上を移動可能である。

例示的なプロセスシーケンスでは、粉体容器システム１０の床１８は、造形床１６の底面と境界を形成し、造形床１６を層の厚さだけ下げる。第一のキャリッジ３０＿１は、造形床表面１２に対してドーズモジュールの反対側に配置される分配装置３６を支持し、第二のキャリッジ３０＿２は、第一のキャリッジに対して造形床表面１２上の反対側に配置され、ドーズモジュール４０は、ある量の粉体を、造形床表面１２に隣接する作業表面１３にドーズする。第一のキャリッジは、造形床表面１２を横切って移動し、その結果、分配装置３６は、ドーズされた粉体を分配し、造形床表面１２を全体にわたって薄い層を形成する。例えば、分配装置３６は、逆回転ローラーまたはブレードを備えてもよい。次に、第一のキャリッジ３０＿１は開始位置に戻り、第二のキャリッジ３０＿２が続く。第二のキャリッジは、ドーズモジュール側から出発し、造形床表面を横切って反対側に移動し、印刷モジュール３８の一つまたは複数の液滴堆積ヘッドは、形成される物体の断面に対応する造形床表面１２の選択された領域上にＲＡＭを含有する流体を堆積させ、ランプ放射線偏向器１００内に取り付けられた赤外線ランプ１１０が作動され、印刷された粉体を焼結する。その後、プロセスは再び開始して、物体が完全に造形されるまで層ごとに進行することができる。

赤外線ランプ１１０は、１０００℃を超える非常に高い温度を達成するので、近くの構成要素は、それらが確実に動作し続けることを保証するために、この熱からの遮蔽をさらに必要とする。このような構成要素の一つは、ランプアセンブリー２００が取り付けられるキャリッジである。したがって、放射線偏向器は、好ましくは、このような構成要素をランプの熱から遮蔽するように配置される。

ランプは通常、細長いチューブライトであるが、これは必須ではなく、他の形状やタイプの放射線放射体も可能である（ここでは用語「ランプ」に含まれることが意図される）。放射線は、造形床表面の幅全体にランプから供給される。図１では、これは、例として、分配方向に垂直に、造形床表面の幅にまたがるように示され、そのため放射線アセンブリーは、例えば、造形床表面の幅にまたがるように幅方向に細長くてもよい。

したがって、例えば図２Ｃを参照すると、細長い赤外線ランプ１１０用の赤外線偏向器１００が提供され、当該赤外線偏向器は、対向する第一および第二の細長い側壁と、側壁の端部１７４を連結する少なくとも一つ、好ましくは二つの端部支持体１７０と、ランプの放射線が放射線偏向器の外部に通過するように配置された上側開口部１４０および下側開口部１５０と、赤外線ランプ１１０を取り付け、ランプ軸位置１１４を画成するために端部支持体１７０／各端部支持体１７０に設けられた取り付け点と、を備え、

第一および第二の細長い側壁は、ランプ軸位置１１４に平行に、それぞれ第一および第二の側壁の少なくとも下側内部に沿って延在する、第一の細長いミラー１３０＿１および第二の細長いミラー１３０＿２を備え、

ランプ軸位置１１４は、第一のミラー１３０＿１と第二のミラー１３０＿２に沿ってそれらの間に延在し、第一および第二のミラーはそれぞれランプ軸位置に対して凹面を有し、

第一のミラー１３０＿１は、上側開口部１４０に対して凹面になるようにさらに配置された上向き偏向ミラーであり、ミラー１３０＿１、１３０＿２は、どちらの開口部も直接通過しないランプ放射線を上側開口部１４０から出るように向け直すように形作られている。

したがって、第一のミラー１３０＿１は、ランプの直接放射線を受け取り、それが上側開口部１４０を通るように向け直すように、ランプ軸位置１１４に対して配置される。第二のミラー１３０＿２は、同様に配置されることができる、または、ランプの直接放射線を反射してランプ軸位置におよび／もしくは第一のミラーに戻すように配置され、第一のミラーが反射されたランプの放射線を上側開口部１４０の外へ向け直すことができる。

装置１では、ランプ放射線偏向器１００は、下側開口部１５０から通過する放射線が、造形床表面の選択領域を予熱または焼結できるように取り付けられている。上側開口部は、少なくとも部分的に天井６０に対向している。「少なくとも部分的に」とは、開口部によって示される領域が天井の平面に平行である必要はなく、上側開口部から放出される放射線が造形床表面および天井に垂直な角度で放出される必要がないことを意味する。代わりに、上側開口部１４０の領域は、天井に対して、例えば、偏向器が移動するキャリッジに取り付けられているキャリッジの移動方向に対して、非平行であってもよい。このような角度は、様々な方法で達成することができ、これは、図２Ａ～５ならびに図８Ａおよび８Ｂに関して説明される。

線形放物面鏡および平行放射線（図２Ａ～Ｃおよび３Ａ～Ｂ）
赤外線偏向器１００の実施形態は、図２Ａおよび２Ｂのランプ軸位置１１４に垂直方向（すなわち、ｙ方向に沿った）概略断面図、および図２Ｃの概略斜視側面図に示されている。この実施形態では、第一のミラー１３０＿１および第二のミラー１３０＿２は、トラフの焦点線ｆに位置するランプ軸位置１１４を有する線形放物面トラフの部分を示す。第一のミラー１３０＿１および第二のミラー１３０＿２の部分は、頂点線Ｖの両側の対向する放物面トラフの部分である。細長い下側開口部１５０は、下側開口部１５０が頂点線Ｖの方向に延在するように、トラフの頂点線Ｖの近くに設けられる。

したがって、第一のミラー１３０＿１は、線形放物面トラフの頂点線に沿って片側に部分を構成することができる。そのため、ランプ軸位置に沿って（ｙ方向に沿って）見る場合、第一のミラーの断面は、ランプの「直接」放射線１１６の少なくとも一部を、向け直して平行な（向け直された）放射線の形で上側開口部１４０を通すための放物面の一部である。図２Ａに示すような第一のミラー１３０＿１は、放物面トラフの頂点線Ｖに沿って片側に直線的に延在する断面を有する。例えば、その部分は、下側開口部まで延在することができ、その下側縁部は、直線的に延在することができ、下側開口部の縁部と一致するか、またはそれを画成することができる。第一のミラー１３０＿１の上側縁部は、第一のミラーの下側縁部と平行に延在することができる。

より具体的には、図２Ａは、（示されている）ランプ１１０が取り付けられている場合、ランプ軸位置１１４から放出されると予想されることができるランプの直接放射線１１６を示している。図２Ｂは、簡略化のために図２Ａのラベルの一部を省略しているが、同様に適用され、ランプの直接放射線１１６および向け直されたランプの放射線１１８を示している。図２Ａおよび２Ｂ（および図２Ｃ）の実施形態では、第二のミラー１３０＿２は、第一のミラー１３０＿１と同様の形状であり、トラフの対称面１２４に対してほぼ鏡像で、第一のミラーの反対側に配置されている。対称面１２４は、頂点線Ｖを含む。したがって、放射線偏向器１００は、線形放物面トラフミラーの一部を構成し、頂点線Ｖの両側の内面は、図２Ｂに示すように、ランプの直接放射線１１６を平行放射線１１８の形で上側開口部１４０の外へ向け直すように配置されている。

したがって、第一のミラーおよび第二のミラーは、線形放物面トラフの頂点線に沿って両側にそれぞれの部分を構成することができる。各ミラーは、上側開口部に対して凹状であり、ランプの直接放射線１１６の少なくとも一部が平行な（向き直された）放射線１１８の形で上側開口部１４０を通るように偏向させるように配置されている。

さらに、必須ではないが、図２Ｂは、二つの最も内側の吸収面によって画成されるＦＯＶの範囲を制御するために、放射線吸収面１６０をランプ放射線偏向器１００に設けて、直接放射線１１６の一部を阻止することができる方法を示す。以下でいう吸収面は無反射面である。それらは、例えば、ランプからの赤外線（直接または反射／向け直されたものかどうかにかかわらず）を受け取るために露出される少なくとも表面上に黒体放射線吸収剤仕上げを有することができる。

図２Ａおよび２Ｂでは、放射線偏向器１００は、放物面トラフの対称面が造形床表面に垂直にならないように、造形床表面１２に対して傾斜している。下側開口部１５０は、下側開口部１５０によって描かれる平面が造形床表面１２に対して角度を付けられるように、頂点線からずれている。これは任意であるが、下側開口部が、造形床表面１２に垂直な方向に対して対称である均一な視野ＦＯＶ（Ｌ）を作る場合に有益である可能性がある。

したがって、（ｙ方向に沿って）ランプ軸位置に沿って断面を見ると、上側開口部１４０は、第一および第二のミラーがトラフの部分を構成する線形放物面トラフの対称面に対して対称に配置されることができる。

図２Ｃは、図２Ａおよび２Ｂの放射線偏向器１００の概略三次元図を示しており、各端部支持体１７０の取り付け点１７２に取り付けられたランプ１１０が例示されている。端部支持体１７０は、偏向器の側壁（この場合、ミラー１３０＿１、１３０＿２）の端部１７４（第二のミラー１３０＿２についてのみ示されている）と連結することができる。第二のミラーの側面の吸収面１６０は示されていないので、偏向器の内部形状および下側開口部１５０を見ることができる。三次元図はまた、ランプ軸位置１１４および頂点線Ｖを示している。

例示のように、端部支持体１７０のそれぞれはプレートの形態であってもよい。有利には、これは、ランプ１１０から放射される放射線を抑制し、方向付けるのに役立つ。しかし、別の実施形態では、端部支持体１７０のそれぞれは別の形態、例えば、支持支柱または一つもしくは複数のブラケットの配置をとることができる。

さらに、例示のように、放射線偏向器１００の各端部に端部支持体１７０があってもよい。有利なことに、これは、構成要素、例えばランプ１１０および側壁（この場合はミラー１３０＿１、１３０＿２）の構造的剛性を向上させる。しかし、別の実施形態は、構成要素（例えば、ランプ１１０および側壁）がその一端部からしっかりと支持され、ランプが一端部のみから電力を供給されるタイプである場合、単一の端部支持体１７０を放射線偏向器の一端部だけで使用することができる。

図において、ランプ軸位置１１４と同心の破線の円は、ランプの気化フロント１１２を示す。ランプ電力によって画成されるランプ軸位置１１４の周りの円筒形のエンベロープ内で、ランプの高温のために有機物が熱分解され、このエンベロープ内に位置する表面上にそれが積もるおよび堆積することを防止する。このエンベロープは、ここで、ランプ１１０の気化フロント１１２と呼ばれ、その中で、（高速焼結プリンターの場合に一般的に見られるように）例えば酸素含有雰囲気において、ポリマー粉体の熱分解を達成するための温度は、３００℃以上である必要がある場合がある。

高デューティサイクル（例えば、３０００Ｗのランプについては１００％）での焼結工程の間、気化フロントは、ランプ軸位置から２００ｍｍまで放射状に延在することができる。したがって、ランプの気化フロント内にミラー表面を、気化フロントの外側に吸収面を配置することが望ましい。このようにして、ミラーは反射性を維持し、吸収面は黒色のままで、赤外線を吸収する。

気化フロント１１２はランプ電力の関数であるため、ランプのタイプおよび／またはランプの動作に応じて、フロントの位置が変化する可能性がある。したがって、ミラーは、例えば予熱ランプとして動作する場合、赤外線ランプに適用される最小の電力によって画成される気化フロント内に配置される必要がある場合がある。あるいは、ランプに定期的に造形床表面から離れる方向に加えられるより高いエネルギーの噴出を使用して、ミラーを洗浄することができる。

図２Ａ～Ｃのランプ放射線偏向器の変形例が図３Ａおよび３Ｂに示されている。この変形例では、吸収面１６０は、放出される放射線が平行であり、上側開口部の視野が制御されることを確実にするために、上側開口部１５０全体に沿って設けられる。図２Ａの数字も同様に適用されるが、簡単にするために省略されている。吸収面１６０の断面における開始点および終了点が、あらゆる平行でないランプの直接放射線も効果的に遮断するために慎重な配置をどのように必要とするかを見ることができる。ｚ方向に沿った吸収面の間隔および／または範囲は、吸収面１６０によって提供される熱放散特性、例えば対流によってさらに決定されることができる。したがって、図３Ａは、どのようにランプの直接放射線１１６が吸収面１６０によって阻止され、あらゆる向け直された放射線１１８が吸収面の間を通過することができるかを示している。したがって、吸収面１６０が互いに平行であり、さらに向け直された放射線１１８の方向に平行であるように、つまり、二つのミラー１３０＿１、１３０＿２がトラフの部分を構成する線形放物面トラフの対称面に平行であるように、吸収面を位置合わせすることが好ましい場合がある。さらに好ましくは、図３の吸収面１６０の配置は、それらが吸収性を維持することを確実にするためにランプ気化フロント１１２の外側に配置され、平行放射線のみまたは主に平行放射線が上側開口部１４０を通過するという目的を達成する。したがって、放射線の方向性を制御してもよく、視野ＦＯＶを画成する角度広がりは、ゼロに等しいか、または少なくともほぼゼロである。これは、例えば、作業空間４の天井６０でまたはその近くで特定の場所または形体が、上側開口部からの放射線を受け取らないように保護されるべき場合に有用であることができる。これを、図６に関してより詳細に説明する。

したがって第一のミラーと第二のミラーは、ランプ軸位置に沿って断面を見ると、ランプ軸位置に焦点線が配置された線形放物面トラフの頂点線に沿って両側に同一でない部分があり、下側開口部は頂点線に対して中心から外れて延在する。下側開口部が頂点線に対してずれている場合、これは単に、ミラーの両上側縁部が対称面に対して第一の垂直な同じ線まで延在し、両下側縁部は線形放物面トラフの対称面に対して第二の垂直な同じ線までは延在していないことを意味する。これは主に、赤外線偏向器の対称面が造形床表面に垂直な方向ではない、つまり対称面が造形床表面に対して傾斜している場合、優先されてもよく、上側開口部は、天井まで垂直方向にというよりもむしろ作業空間の側面に向かって角度を付けた平行赤外線を放出する。

線形放物面ミラーおよび円筒形ミラーならびに平行放射線（図４Ａ～Ｂ）
図２Ａ～Ｃのランプ放射線偏向器の第二の実施形態は、図４Ａ～Ｂに示されている。線形放物面トラフのそれぞれの部分を構成する両方のミラーの代わりに、第一のミラー１３０＿１のみが線形放物面トラフの部分を形成する。第二のミラー１３０＿２は、ランプ軸位置１１４の周りに線形の凹状湾曲を有することができ、すなわち、ランプ軸位置に沿って平行に直線的に延在し、ランプ軸位置の周りで湾曲している。図４Ａは、赤外線偏向器１００のランプ軸位置に垂直方向（すなわち、ｙ方向に沿った）概略断面図である。図４Ａでは、放物面鏡１３０＿１の焦点線は、ランプ軸位置１１４と一致している。第二のミラー１３０＿２は、その焦点線がランプ軸位置１１４と一致する線形円筒形ミラーの部分であることができる。これは、ランプからのあらゆる直接放射線１１６が、円筒形ミラー１３０＿２によってランプ軸位置１１４上に反射されて戻ってくることを意味する。図４Ｂが例示するように、第一の（線形放物面トラフ）ミラー１３０＿１に到達するあらゆるランプの直接放射線１１６は、平行赤外線として上側開口部１４０の外へ向け直される。

この実施形態では、第二のミラーはさらに、吸収面と同様の放射線リストリクターとして機能するが、これは吸収ではなく反射によって達成される。第二のミラーの上側縁部は、ＦＯＶの角度広がりを上側開口部１４０の片側に範囲を定める。さらに、反射された放射線の一部は、第二のミラーから第一のミラーに進み、上側開口部から外に出て行くように向け直されるか、または吸収面によって吸収されることができる。

上側開口部１４０の反対側へのＦＯＶの角度広がりは、方向を変えられた放射線の方向に平行に、つまり、第一のミラー１３０＿１がトラフの部分を構成する線形放物面トラフの対称面に平行に、配置された放射線吸収面１６０によって範囲が定められることができる。前と同様に、放射線吸収面は、好ましくはランプ１１０の気化フロント１１２の外側に配置され、それらが吸収性を維持し、熱分解された結果として反射しないことを確実にする。

したがって、図２Ａ～Ｃおよび３Ａ～Ｂの第一の実施形態に関して説明したような線形放物面トラフの部分を構成する二つのミラー１３０＿１、１３０＿２の両方の代わりに、第一のミラー１３０＿１のみが線形放物面トラフミラーの部分であってもよく、および第二のミラー１３０＿２は、ランプ軸位置１１４に沿って（ｙ方向に沿って）見ると円の部分である断面を有する円筒形ミラーの線形部分を構成することができる。

第二のミラー１３０＿２の部分は、ランプ軸位置１１４に対して凹状であるため、その焦点線がランプ軸位置と一致する場合、使用中、ランプは直接放射線を反射して第二のミラー１３０＿２からランプ上に戻す。

第一のミラー１３０＿１は、第一の実施形態と同様に、放物面トラフの頂点線に沿って片側に直線的に延在する放物面トラフの部分を構成する。例えば、第一のミラーの部分は、下側開口部１５０まで延在することができ、その下側縁部は、直線的に延在することができ、下側開口部の縁部と一致するか、またはそれを画成することができる。第一のミラー１３０＿１の上側縁部は、第一のミラーの下側縁部と平行に延在することができる。

第二のミラー１３０＿２の下側縁部は、直線的に延在し、下側開口部１５０の縁部と一致するか、またはそれを画成することができる。第二のミラー１３０＿２の上側縁部は、第二のミラーの下側縁部と平行に延在することができる。両方のミラーの上側端部を組み合わせて、上側開口部１４０の領域および視野ＦＯＶを画成する。必要に応じて、視野ＦＯＶの角度広がりは、示されるように、そして第一の実施形態のものと同様の方法で吸収面１６０を設けることによってさらに制御されることができる。いくつかの変形例では、吸収面は、上側開口部全体に沿って配置されることができる。示される実施例では、気化フロント１１２は、第一のミラー１３０＿１の上側縁部まで延在し、第二のミラー１３０＿２を取り囲む。したがって、この実施例における吸収面は、ランプ１１０の動作中にそれらが吸収性を維持することを確実にするために、好ましくは、放物面トラフの対称面１２４に平行な第一のミラー１３０＿１の上側縁部から配置され、および吸収面の内側縁部が気化フロント１１２にまたはその外側に配置される。

あるいは、吸収面および第二のミラーによってカバーされる表面の範囲は、第二のミラー１３０＿２の上側縁部と吸収面１６０との間にあるように配置されることができ、第一のミラー１３０＿１と第二のミラー１３０＿２との上側端部間を通過するあらゆる直接放射線は吸収面によって吸収される。これは、図５Ａに概略的に示されている。図４Ａおよび４Ｂの図と同様の図で、図５Ａは、同一ではないミラーを備える放射線偏向器１００を示し、第一のミラー１３０＿１は、ランプ軸位置１１４に対して、および上側開口部１４０に対して凹状の放物線トラフの部分を構成し、ならびに第二のミラー１３０＿２はランプ軸位置１１４に沿って延在する円筒形ミラーの部分を構成し、これもランプ軸位置に対して凹状である。同一ではないということは、ミラーの部分が互いの鏡像ではないことを意味する。両方のミラーは、ランプ軸位置１１４と同心の焦点線を有する。吸収面１６０は、第一のミラー１３０＿１がトラフの部分を構成する放物面トラフの対称面１２４に平行である。さらに、吸収面は、上側開口部１４０を通過することができる放射線が、放物面トラフの対称面１２４に実質的に平行な放射線であることができるような、すなわち、第一のミラー１３０＿１によって向け直された放射線であるような、間隔および範囲で配置される。したがって、ＦＯＶの角度の広がりはほぼゼロである。第二の実施形態のこの実施例では、第二のミラー１３０＿２は、ランプの直接放射線を反射してランプ１１０に戻す。さらに、ランプの直接放射線の一部が上側開口部１４０の狭い部分にもかかわらずどのように通過するかを見ることができる。したがって、放射線吸収面１６０は、上側開口部１４０を通過する放射線のＦＯＶを制限するように配置されている。

図４Ｂの変形例では、第二のミラー１３０＿２の上側縁部を対称面までまたはそれを超えて延在することによって、全ての非平行放射線を阻止することが可能である。同時に、吸収面１６０は、気化フロントの円周に沿って対称面１２４に向かって（およびそれを超えて）間隔を置いて、第一のミラー１３０＿１の上側縁部の間に、開口部を横切って配置されることができ、一つの吸収面が対称面と一致する。このようにして、ランプの直接放射線は、第二のミラー１３０＿２によって反射されてランプ１１０に向かって戻る、下側開口部１５０から外へ、それを平行放射線１１８として向け直す第一のミラー１３０＿１に向かい上側開口部１４０から外へ、または吸収面１６０の一つによって吸収される、のいずれかである。

上側開口部１４０から平行赤外線が放射され、上側開口部からのＦＯＶを画成および制限する場合、線形放物面トラフの頂点線の両側に対向する部分を構成するミラー、または線形放物面トラフミラーの部分を形成す第一のミラー１３０＿１および線形円筒形ミラーの部分を形成する第二のミラー１３０＿２を備える実施例では、ランプ軸位置１１４は、第一のミラー１３０＿１の焦点線と一致することができる。さらに、ランプ軸位置１１４は、第二のミラー１３０＿２の焦点線と一致することができる。

第一のミラー１３０がランプ軸位置１１４の周りにおよび上側開口部１４０に対して凹状の線形放物面トラフの部分であり、第二のミラー１３０＿２がランプ軸位置１１４の周りに凹状の円筒形ミラーの部分である実施例では、第二のミラー１３０＿２の上側端部は、放物面トラフによって画成される対称面１２４の位置まで延在することができる。吸収面１６０は、対称面１２４に平行に延在することができ、（ランプ出力に関連し、吸収面の黒色仕上げを維持する）ランプ１１０の好適な気化フロント１１２の外側の円周に沿って、第一のミラー１３０＿１の上側端部から対称面１２４と一致する吸収面１６０を含むまで、間隔を空けて配置されることができる。吸収面は、全てまたは少なくともほとんどの非平行放射線（ランプの直接放射線）を阻止するように、間隔を置いて上向きに配置されることができる。

吸収面－ＦＯＶリミッター
したがって、上側開口部１４０を通過する放射線の角度広がりの範囲は、直接放射線が所定の上側開口部の視野ＦＯＶよりも大きい角度で放射線偏向器１００を出るのを阻止するように配置された一つまたは複数の放射線吸収面１６０を備える上側開口部によって修正および制御されることができる。

放射線吸収面１６０は、ミラー１３０の上側縁部に平行な方向に延在する細長い平行平面であり、各吸収面は、放射線が所定の上側開口部の視野ＦＯＶ以下の角度で通過するのを可能にしながら、直接放射線が所定の上側開口部の視野ＦＯＶよりも大きい角度で放射線偏向器から出るのを阻止するように選択された深さ方向を有する。必要に応じて、吸収面１６０は、少なくとも第一のミラー１３０＿１の対称面１２４に平行な方向にさらに延在することができ、第一のミラー１３０＿１は、その焦点線がランプ軸位置１１４と一致する放物面トラフの部分であり、したがって、ランプの直接放射線を放射線１１８の形で対称面１２４に平行な方向に向け直すことができる。換言すると、吸収面１６０は、少なくとも第一のミラー１３０＿１によって偏向された放射線と平行に配置される。

放射線吸収面１６０が設けられる場合、上側開口部１４０は、放射線吸収面１６０の間に画成されるサブ開口部によって提供される組み合わされた開口部によって画成される。

放射線偏向器１００のいくつかの変形例では、第二のミラー１３０＿２および／または第一のミラー１３０＿１の上側端部を通過するランプの放射線は、放射線阻止面を設けることによってさらに制御されることができる。図５Ａの偏向器１００に放射線阻止面を設ける実施例は、図５Ｂに例示されている。上側開口部１４０から放出される放射線が実質的に平行な放射線であることを確実にするために、放射線阻止面１６６は水平に外側方向に延在し、放物面トラフミラー、第一のミラー１３０＿１の対称面１２４の向こう側（第二のミラーが配置されている側）に配置された上側サブ開口部を遮る。放射線阻止面は、好ましくは、対称面１２４の向こう側にある放射線吸収面１６０間のギャップを一つも塞がないが、その代わりに、通気ギャップ１６８を残し、熱を逃がし、偏向器１００の表面の温度を下げる。好ましくは、阻止面１６６は、造形床表面１２に対向する偏向器の領域または設置面積を超えない。このようにして、印刷されていない（白色）粉体の温度に影響を及ぼし、したがって印刷された粉体と印刷されていない粉体を固結する選択性を損なう可能性のある放射線偏向器１００からのあらゆる二次黒体放射は制限されたままである。したがって、放射線阻止面１６６は、放射線吸収面１６０のうちの一つまたは複数の上側縁部に設けられることができ、作業空間４を、上側開口部１４０の上側サブ開口部のうちの一つまたは複数から放出されるランプの直接放射線から遮蔽する。一つまたは複数の放射線阻止面は、造形床表面と平行に水平に延在してもよいが、それらは水平から離れる方向にわずかに角度を付けられていてもよい。放射線阻止面は、さらにまたは代わりに、その外側縁部とそれが延在する隣接する放射線吸収面１６０との間に通気口１６８を設けるように配置されてもよく、熱を偏向器から逃がすことができる。一つまたは複数の放射線阻止面１６６の好適な配置によって、例えば図５Ｂに示されるように、偏向器１００は、実質的に平行な放射線のみが上側開口部１４０から放出されることをができる。変形例では、一つの放射線阻止面は、複数の上側サブ開口部を横切って延在することができる一方、阻止面が遮るように配置される上側サブ開口部に共通の通気口１６８を提供することができる。

非平行放射線
上記の実施形態では、ランプ軸位置１１４は、第一のミラー１３０＿１の焦点線と一致することができる。さらに、ランプ軸位置は、第二のミラー１３０＿２の焦点線と一致することができる。

ただし、両方のミラーの焦点線が互いに一致することも、ランプ軸位置と一致することも必須ではない。さらに、第二のミラーは、線形円筒形ミラーではない場合があり、および焦点線を持たない場合がある。代わりに、第二のミラーは、一般的にランプ軸位置に対して凹面トラフミラーとして形作られてもよい。このような実施例は、平行放射線ではない放射線を向け直して上側開口部を通して放射することを達成することができる。それはＦＯＶが高い可能性がある。ＦＯＶは、吸収面によってさらに制御できる。

ミラーが図４Ａ～Ｂおよび５Ａ～Ｂと同様の形状であるが、第二のミラーの焦点線が、ランプ軸位置１１４と一致する第一のミラーの焦点線の下方に位置する放射線偏向器の実施例が想定される場合がある。この変形例では、ランプの放射線は、第二のミラーによって第一のミラーに反射され、ランプを通過し、第一のミラーによって非平行放射線として向け直される。

これらの変形例では、第一のミラーによって向け直される放射線は平行放射線ではない。しかし、未使用のランプの放射線（すなわち、下側開口部１５０を通過しないランプの放射線）の大部分は、例えば上側開口部から放出される放射線の広がりの範囲を定める吸収面１６０を配置することによって、さらなる制御を必要とすることができるＦＯＶで上側開口部１４０を通過する。一例として、吸収面１６０は、第一のミラーの上側端部の上方に位置する偏向器の内面に向けられたランプの直接放射線を吸収するように配置されることができる。向け直された放射線１１８は、広角のＦＯＶで上側開口部から放出されることが理解されよう。

したがって、いくつかの変形例では、ランプ軸位置１１４は、第二のミラーの焦点線と一致しない場合がある。さらに、または代わりに、第一のミラー１３０＿１は、線形放物面トラフミラーの頂点線Ｖに沿って片側に部分を構成することができ、その結果、ランプ軸位置１１４に沿って見た第一のミラー１３０＿１の断面は、第二のミラー１３０＿２によってそこに反射された放射線の少なくとも一部を向け直すための放物面の側面の一部である。さらに、第二のミラー１３０＿２は、ランプ１１０を最初に通過することなく、ランプの直接放射線を第一のミラー１３０＿１に反射するための反射ミラーであることができる。

第二のミラー１３０＿２は、一般的に上側開口部１４０に対して凹面トラフミラーとして形作られてもよい。

ランプ軸位置１１４は、第二のミラー１３０＿２の焦点線と一致しなくてもよい。

一般的なポイント
上記の実施形態およびそれらの変形例では、下側開口部１５０および上側開口部１４０は、好ましくは細長く、ランプ軸位置１１４に平行に配置されることができる。言い換えると、下側開口部および上側開口部は、一つにはランプの形状によって画成され、ランプの形状は通常、それが横切って移動する方向に垂直な方向で造形床表面にまたがる。ミラーによるランプの放射線の効率的な向け直しおよび反射のために、第一および第二のミラー１３０の下側縁部は、側壁の下側縁部まで延在することができる。さらに、または代わりに、第二のミラー１３０＿２の上側縁部は、第二の側壁の上側縁部まで延在することができる。これはさらに、熱質量が低く、急速に冷却することができる側壁を有するコンパクトな放射線偏向器を提供する。近くの構成要素が熱保護を必要とする場合、放射線偏向器の外面は、偏向器から近くの表面への熱の放散を回避するために、断熱材を備えてもよい。

ミラー１３０が反射性を維持することを確実にするために、それらは、好ましくはランプ気化フロント１１２内に配置されることができる。追加または代わりに、放射線吸収面が吸収性を維持することを確実にするために、放射線吸収面１６０は、ランプ気化フロント１１２の外側、例えば、焼結モードで動作する場合、ランプ１１０として画成される熱分解電力エンベロープの外側に配置されることができる。

いくつかの変形例では、ミラーで形成されておらず、上側開口部に、または上側開口部に近接して配置されている、放射線偏向器の内面の上壁部分がある場合がある。このような場合、上壁部分は赤外線に対して吸収性であることが好ましい場合がある。これにより、側壁の上側部分による反射の不十分な制御による望ましくない影響を回避できる。放射線吸収性上壁部分は、いずれかのミラーの上方に設けることができる。したがって、上側開口部１４０は、偏向器の側壁のうちの少なくとも一つの上側縁部に配置される放射線制限壁部分によって画成されることができ、放射線制限壁部分に到達する放射線を吸収する。吸収された放射線の熱放散を確実にするために、放射線制限壁部分は、一群の通気口を備えることができる。

好ましくは、上側開口部１４０の中心線および下側開口部１５０の中心線は、ランプ軸位置１１４に平行である。換言すると、細長い上側開口部および細長い下側開口部は、ランプ軸位置に平行に延在することができる。いくつかの実施例では、下側開口部が、造形床表面上の均一な放射線到達範囲のための細長いスロットを構成することが優先される場合がある。さらに、または代わりに、上側開口部は、ランプ軸位置１１４に平行に延在する細長いスロットの形態であってもよく、均一な放射線プロファイルを作業空間に放出し、上側開口部１４０の伸長方向に沿って装置１にホットスポットが生じるのを回避する。

放射線偏向器の側壁の熱の熱放散をさらに助けるために、放射線偏向器の外面の少なくとも一部はＩＲ放射材料を含むことができる。例えば、偏向器の外面の部分は黒体放射体であってもよい。好ましくは、提案された偏向器は、厚さ０．４～１ｍｍの薄い金属シートから形成されるミラー１３０を有することができる。これにより、確実にミラーの熱質量が低くなって熱を保持できなくなり、熱伝導率が高い（例えば、金属製）ため、確実にすぐに熱を放散できる。例えば、放射線偏向器は、作業空間内により冷たい空気流を一時的に通過させて急速に冷却することができ、またはランプ１１０がオフにされるとすぐに熱を容易に失うことができる。

いくつかの変形例では、ミラー１３０によって向け直された放射線の割合は、どちらの開口部からも直接出てこないランプの放射線の大部分である可能性がある。「大部分」とは、ランプの円筒形放射線フロントの５０％を超える領域の割合を意図したものである。これは、上側開口部１４０が十分に大きく、ミラー１３０が十分な割合の放射線を向け直して、放射線偏向器１００からの赤外線の効率的な除去を確実にし、それが過度に熱くなって二次放射源にならないことを意味する。

これは、必要に応じて、ランプ軸位置１１４を上側開口部１４０よりも下側開口部１５０の近くに位置するように配置することによってさらに確実にすることができる。これは、下側開口部の視野が適切に制御されることができ、下側開口部１５０を通って出ていないランプの放射線のかなりの割合が第一および第二のミラー１３０＿１、１３０＿２によって向け直されて上側開口部１４０を通ることができることを意味する。

装置内に実装される赤外線反射器（図６、７、および８Ａ～Ｂ）
偏向器がキャリッジに取り付けられる方法もランプが取り付けられる方法も、偏向器の機能に必須ではなく、その機能は、ミラーならびに上側および下側開口部を備える側壁に対するランプの軸位置によってのみ影響を受けることに留意されたい。本明細書に記載の偏向器の代わりに、偏向器は側壁を有さない場合がある。偏向器は、例えばその側壁の端部によって、および／またはその外面の一部によって、または他の方法で、キャリッジに直接、またはフレームを介して取り付けられることができる。例えば、偏向器を形成し、それぞれ第一および第二のミラー１３０＿１、１３０＿２を備える第一および第二の側壁は、キャリッジに個別に取り付けられることができる。ランプ１１０は、偏向器にもしくは偏向器の側壁のうちの一つに取り付けられることができる、または、キャリッジのフレームもしくは同様の構造体に個別に取り付けられることができる、のどちらかであるが、ただし、このような取り付けが、本説明による偏向器内のランプ軸の相対位置を可能にする場合に限る。

したがって、微粒子材料の固結によって三次元物体を形成するための装置用の赤外線ランプキャリッジ３０が提供され、キャリッジ３０は、赤外線偏向器１００と赤外線ランプキャリッジに取り付けられた細長い赤外線ランプ１１０とを備え、ランプ１１０は、長さ方向にランプ軸１１４に沿って延在し、放射線偏向器１００は、

対向する第一および第二の細長い側壁であって、第一および第二の細長い側壁が、ランプ軸に平行に、それぞれの第一および第二の側壁の少なくとも下側内部に沿って延在する第一の細長いミラー１３０＿１および第二の細長いミラー１３０＿２を備える、対向する第一および第二の細長い側壁と、

第一の側壁と第二の側壁との間にあり、ランプの放射線を放射線偏向器１００の外部へ通過させるように配置される上側開口部１４０および下側開口部１５０と、を備え、ランプ軸は、第一のミラー１３０＿１および第二のミラー１３０＿２に沿って、それらの間に延在し、第一および第二のミラーはそれぞれランプ軸に対して凹面を有し、

第一のミラー１３０＿１は、上側開口部１４０に対して凹状の上向き偏向ミラーであり、ランプの直接放射線の少なくとも一部を向け直して上側開口部１４０を通すために配置されている。

赤外線偏向器１００の第二のミラー１３０＿２は、ランプの直接放射線を第一のミラー１３０＿１に反射するように配置された反射ミラーであることができる。

赤外線偏向器の第二のミラー１３０＿２は、ランプ軸１１４に沿って見ると円の一部である断面を有する円筒形ミラーの細長い部分をさらに構成することができる。

赤外線偏向器１００の第一のミラー１３０＿１は、線形放物面トラフの頂点線Ｖに沿って片側に部分を構成することができ、そのため、ランプ軸１１４に沿って見ると第一のミラー１３０＿１の断面は、ランプの放射線の少なくとも一部を向け直して平行放射線の形で上側開口部１４０を通すように配置される放物面の一部である。変形例では、第二のミラーは、ランプの直接放射線の一部を第一のミラー１３０＿１に反射するように配置されることができ、第一のミラー１３０＿１は、第二のミラー１３０＿２によってそこに反射された部分の少なくとも一部を向け直し、平行放射線の形で上側開口部１４０を通すことができる。

赤外線偏向器の第一のミラー１３０＿１および第二のミラー１３０＿２は、線形放物面トラフの頂点線Ｖに沿って両側にそれぞれの部分を構成することができ、各ミラーは、上側開口部に対して凹状であり、ランプの直接放射線の少なくとも一部を偏向して平行放射線の形で上側開口部１４０を通すように配置される。偏向器のいくつかの変形例では、ランプ軸に沿って断面を見ると、上側開口部１４０は、線形放物面トラフの対称面に対して対称に配置されることができる。

赤外線偏向器の第一のミラー１３０＿１および第二のミラー１３０＿２は、ランプ軸に沿って断面を見ると、ランプ軸１１４にその焦点線が配置された線形放物面トラフの頂点線Ｖに沿って両側の同一でない部分であってもよく、下側開口部１４０は頂点線Ｖに対して中心から外れて延在する。

赤外線偏向器の下側開口部１５０および上側開口部１４０は、細長く、ランプ軸に平行に配置されることができる。さらに、または代わりに、赤外線偏向器のランプ軸１１４は、第一のミラー１３０＿１の焦点線と一致してもよい。さらに、赤外線偏向器のランプ軸１１４は、第二のミラー１３０＿２の焦点線と一致してもよい。

上記の放射線偏向器の変形例では、赤外線偏向器の上側開口部１４０は、直接放射線が所定の上側開口部視野よりも大きい角度で上側開口部１４０から出るのを阻止するように配置される一つまたは複数の放射線吸収面１６０を備えてもよい。上側開口部の放射線吸収面は、ミラー１３０＿１、１３０＿２の上側縁部に平行な方向に延在する細長い平行面であることができ、各放射線吸収面１６０は、上側開口部１４０から放出される実質的に全ての放射線が平行放射線であるように選択された深さ方向を有する。

上記の放射線偏向器の変形例では、放射線偏向器の第一および第二の壁のうちの少なくとも一つの上側部分は、図７に関して説明されるように、内部放射線吸収部１６２およびヒートフィン１６４を備える外部放射線放射部をさらに備えてもよい。

上記の放射線偏向器の変形例では、放射線偏向器１００の上側開口部１４０は複数の上側サブ開口部１４０ｎを備えてもよく、サブ開口部のうちの少なくとも一つは、一対の隣接する放射線吸収面１６０によって、または、第一および第二のミラーのうちの一つの上側縁部ならびに一つの放射線吸収面１６０によって画成され、図５Ｂに例示される放射線阻止面１６６は、放射線吸収面１６０のうちの一つまたは複数のそれぞれの細長い上側縁部に沿って、および少なくとも一つの上側サブ開口部１４０ｎを横切って延在して、少なくとも一つの遮蔽された上側サブ開口部から放出される実質的に全てのランプの直接放射線を阻止する、少なくとも一つの遮蔽された上側サブ開口部を画成する。

図５Ｂを参照して説明したように、上側開口部の放射線阻止面１６６は、少なくとも一つの遮蔽された上側サブ開口部を横切って延在し、放射線阻止面１６６の外側の細長い縁部と、隣接する放射線吸収面１６０または第一もしくは第二ミラー１３０＿２の上側縁部との間に通気口１６８を残すことができ、これにより偏向器から熱を逃がすことができる。

偏向器は、複数の上側サブ開口部１４０ｎを備えることができ、単一の放射線阻止面１６６は、遮蔽された上側サブ開口部に共通の通気口を提供しながら、複数の上側サブ開口部のうちの複数の遮蔽された上側サブ開口部を横切って延在することができる。

偏向器およびランプは、キャリッジ３０の第一の縁部の近くまたは第一の縁部に取り付けられることができ、第一の縁部は、装置内のキャリッジの移動中に、使用中のキャリッジの前縁部または後縁部を形成する。

キャリッジ３０は、分配モジュール３６または印刷モジュール３８のうちの一つまたは複数を備えることができ、モジュールのうちの少なくとも一つは、赤外線偏向器およびランプに隣接して取り付けられる。

一般的に、ミラー１３０は、ランプ気化フロント内に配置されることができる。上側開口部の中心線と下側開口部の中心線は、ランプ軸に平行であってもよい。ランプ軸は、上側開口部より下側開口部の近くに配置されてもよい。

本考案による放射線偏向器１００は、装置１において、細長い焼結ランプ１１０のためにまたは細長い予熱ランプ１１０のために利用されることができる。上記のランプアセンブリー２００のいずれも、このような装置で使用されることができる。

ランプ１１０は、同一であってもよいが、様々なデューティサイクルで動作されて造形床表面１２に異なる放射線パワーを提供することができる。以下において、放射線偏向器を装置１に設ける場合、放射線偏向器１００はランプ１１０を備え、ランプ１１０とランプ偏向器１００との組み合わせはランプアセンブリー２００と呼ばれる。ランプ１１０は、ランプ軸位置がランプ軸と一致するように、偏向器の端部支持体１７０に取り付けられる。ランプアセンブリーは、焼結モードで動作するように印刷モジュール３８を支持する図１のキャリッジ３０＿２に設けられることができ、第二のランプアセンブリーは、予熱モードで動作するようにキャリッジ３０＿２に設けられることができる。同様に、ランプ１１０をそれぞれ備える一つまたは複数の放射線偏向器１００は、粉体分配装置３６を支持する第一のキャリッジ３０＿１に設けられることができる。ランプアセンブリーは、分配キャリッジに設けられることもできる。

例えば、図６を参照すると、キャリッジの移動方向に沿った装置１の概略断面図は、様々なランプアセンブリー２００を示しており、二つはそれぞれ各キャリッジに取り付けられている。

分配モジュール３６は、二つのランプアセンブリー２００＿Ａと２００＿Ｂとの間の第一のキャリッジ３０＿１に設けられ、印刷モジュール３８は、ランプアセンブリー２００＿Ｃと２００＿Ｄとの間の第二のキャリッジ３０に設けられる。

キャリッジの移動中、例えば、矢印で示される造形床表面１２を横切る方向への第二のキャリッジの移動に関して、ランプアセンブリー２００＿Ｄは下流に配置され、ランプアセンブリー２００＿Ｃは印刷モジュール３８の上流に配置される。ランプアセンブリー２００＿Ｄは、印刷モジュール３８の前で予熱ランプアセンブリーとして機能することができ、ランプアセンブリー２００＿Ｃは、印刷モジュールの後に焼結ランプアセンブリーとして機能することができる。これは、例えば、印刷モジュールが動作されて新しい粉体層を横切ってＲＡＭを堆積させる前に、焼結に必要な電力と比較して比較的低い電力でランプ１１０を動作させる予熱ランプアセンブリー２００＿Ｄが、造形床表面１２上を通過して、焼結温度に近い温度に粉体を予熱することを意味する。したがって、焼結ランプとして機能し、予熱ランプよりも高い電力で動作するランプアセンブリー２００＿Ｃのランプ１１０は、層が予熱されなかった場合のようには、印刷された粉末の固化を達成するために多くの電力を与える必要がない可能性がある。

次に、第一のキャリッジ３０＿１は、第二のキャリッジ３０＿２の後に続く。ランプアセンブリー２００＿Ａおよび２００＿Ｂは両方とも、予熱ランプアセンブリーとして動作してもよい。ランプアセンブリー２００＿Ｂは、第二のキャリッジによって処理されたばかりの層を予熱し、続いて、分配モジュール３６が、このように予熱処理された層の上に新しい層を広げる。これにより、焼結層と新しい層との間の接着性を向上させることができる。ランプアセンブリー２００＿Ａは、分配モジュール３６の下流に新たに分配された層を予熱する予熱ランプアセンブリーとして動作してもよい。

あるいは、ランプアセンブリー２００＿Ｂは、ランプアセンブリー２００＿Ｃによって提供される第一の焼結ストロークに続く第二の焼結ストロークを提供するための焼結ランプアセンブリーとして動作することができる。

図６はさらに、（ｚ方向に沿う）造形床表面１２および天井６０に垂直な方向から離れる方向に角度を付けられた平行放射線を放射する偏向器を示している。これは必須ではないが、これは、未使用のランプの放射線を、熱の除去がより容易に処理されることができる作業空間４の天井６０に向けるだけでなく、放射線が天井に取り付けられたあらゆる高感度の構成要素、例えばサーマルカメラ７０に上側開口部１４０から到達するのを防ぐのに有益であることができる。このことを図８Ａおよび８Ｂに関してより詳細に説明する。

下側開口部１５０の延在方向およびランプ軸位置１１４は、好ましくは造形床表面１２に平行に配置される。上側開口部１４０は、作業空間と、したがってキャリッジおよび造形床表面１２の上方の空間と垂直方向に境界を形成する装置の天井６０に少なくとも部分的に対向している。

上記のように、装置１内のランプ１１０の動作中、ミラー１３０＿１、１３０＿２はランプ１１０の気化フロント１１２内に配置されるのが好ましく、その結果、ランプの動作中にミラーは３００℃以上の熱分解温度に達し、および反射性を維持する。例えば、ランプ１１０が造形床表面１２を通過するときにランプ１１０が動作している間に熱分解温度に到達する場合があり、ランプ１１０が造形床表面１２を通過した後、オフにされた直後に熱分解温度未満に冷える。造形プロセス中、熱分解温度を超えるサイクルは、ミラーが熱分解を超える温度に達する連続する間隔の間に一定の期間があり、その期間内に熱分解温度を超える一定の期間がある、規則的なサイクルであってもよい。

したがって、微粒子材料の固結によって三次元物体を形成するための装置が提供され、装置は作業空間を備え、作業空間は、

作業空間と境界を形成する下面に配置される微粒子材料の造形床表面、および作業空間と境界を形成する上面に配置される天井と、

本考案による赤外線偏向器が取り付けられ、移動方向に沿って造形床表面を横切ってランプアセンブリーを通過させるためのキャリッジと、を備え、ランプは、放射線偏向器の取り付け点に取り付けられ、赤外線偏向器の少なくとも二つの開口部は、下側開口部は放射線が造形床表面に向かって通過することを可能にし、上側開口部は放射線が作業空間内におよび天井に向かって通過することを可能にするように配置される。

垂直平行放射線（図７）
図７を参照すると、装置１の別の実施例では、やはり概略断面図では、縮尺通りではなく、線形放物面偏向器１００がランプアセンブリー２００の一部として実装されている。放射線偏向器の第一のミラー１３０＿１および第二のミラー１３０＿２は、線形放物面トラフの対称面に対称に配置された線形放物面トラフの同一のミラーの部分である。ランプアセンブリー２００は、例えば、印刷キャリッジの外側に取り付けられ、黒い矢印によって示される移動方向に印刷モジュールの後に付いていくことができる。放射線偏向器の内壁の下側縁部によって画成される下側開口部１５０の領域は、対称面を中心にしている。ランプ１１０は、ランプ軸が線形放物面トラフの焦点線と一致するように偏向器に取り付けられている。放射線偏向器の内壁の上側縁部によって画成される上側開口部１４０の領域は、対称軸を中心に等しく配置される。図７の実施例において、上側開口部１４０および下側開口部１５０の領域の平面は互いに平行であり、ランプアセンブリーは、開口部の領域が造形床表面１２に垂直な（ｚ）方向に対して対称的に配置されるように装置１内に配置される。したがって、領域は対称面に垂直である。

偏向器の内壁は、偏向器の下側縁部および上側縁部がミラーの下側縁部および上側縁部となるように、ミラー１３０＿１、１３０＿２によって完全に形成されることができる。

この偏向器の実施例で、上側開口部１４０は、平行または実質的に平行な反射された放射線１１８と、ｘ方向に沿ってＦＯＶ角度で広がるランプの直接放射線１１６量を放射する。放射線のこれらの二つの寄与は、上側開口部１４０から放射線を受け取る天井６０上のＦＯＶの到達範囲１２２を画成する。この到達範囲１２２は、キャリッジの動きに伴って移動する。この実施例のＦＯＶは、線形放物面トラフミラーのサイズ（ｚ方向に沿った幅および／または深さ）、ならびに上側開口部と天井６０との間の距離に加えて、天井上の到達範囲１２２によって画成される。

放射線偏向器のこの実施例は、ランプ気化フロント１１２の外側に配置された偏向器の表面上に外部ヒートフィン１６４を備える放射線吸収／放射表面１６２の使用をさらに例示する。表面１６２は、一方では内部直接放射線を吸収し、他方ではそれを外部へ放散する。外部ヒートフィン１６４を用いて外表面積を増加させることにより、放散が改善される。このようにして、気化フロント１１２の外側の偏向器壁は熱分解されず、偏向器の内側から外側の作業空間に熱を伝達させることによって対流によって冷却されることができる。

したがって、上側開口部１４０および下側開口部１５０は、ランプ１１０のランプ軸に平行な方向に延在する。上側開口部と下側開口部は、それらの伸長方向に関して放物面トラフの対称面に対して対称に配置されている。ミラーのそれぞれの上側縁部と下側縁部との間に画成された開口部の領域も、対称面に垂直である。

図２Ａ～Ｃに示されるような吸収面を設けること、または図３Ａ～Ｂに示されるような吸収面を設けることによって平行な放射線のみを提供することによって、ＦＯＶはさらに範囲が定められることができることが理解されよう。

上側開口部のＦＯＶの範囲を定めること、または平行放射線のみが上側開口部１４０から出ることを可能にすることによって、以下のように利用することができる。

第一のミラー１３０＿１の外面がキャリッジに対向するように、どのように放射線偏向器１００がキャリッジ３０に取り付けられることができるかが分かる。追加的に、または代わりに、偏向器は第一のミラーの外面とキャリッジとの間にギャップを設けて取り付けられ、対流が生成されて、キャリッジへ及ぼす偏向器の熱影響を低減することができる。図６の変形例では、上側開口部１４０から放射される放射線は、キャリッジから離れる方向の角度で放出されるため、偏向器の高温表面の結果としてキャリッジへ及ぼすあらゆる温度の影響に対応する。したがって、赤外線偏向器１００は、上側開口部がキャリッジの上方の空間から少なくとも部分的に離れる方向を向くように、キャリッジの外側に取り付けられることができる。

傾斜した放射線－埋め込み型デバイスの保護（図８Ａ～Ｂ）
図８Ａおよび８Ｂは、ランプアセンブリー２００の一部として実装される、図７のものと同様の第一および第二のミラーによって構成される線形放物面偏向器が設けられた装置の側面図を示す。今回、簡略化のためにキャリッジは示されていないが、ランプアセンブリーは、矢印の方向に移動するキャリッジの後ろに取り付けられることができる。ランプアセンブリーは、第一および第二のミラーが側壁部分を形成する線形放物面トラフの対称面が造形床表面１２に垂直な方向（ｚ方向に沿う）に対して角度αだけ傾斜するように取り付けられている。結果として、下側開口部１５０は、下側開口部からの対称ＦＯＶ（Ｌ）を維持するために、トラフの対称面に対して対称ではない。

上側開口部および下側開口部は、ランプ軸に平行な方向に延在してもよい。伸長方向の上側開口部は、第一のミラーの放物面トラフの対称面に対して対称に配置されることができ、下側開口部は、対称面に対して伸長方向にずらされてもよく、放物面トラフの対称面は、造形床表面に垂直な方向に鋭角を形成する。

さらに、ランプアセンブリー２００の線形放物面反射器１００は、上側開口部を横切って配置される一連の吸収面１６０を備える。例えば、吸収面は、図３Ａ～Ｂを参照して上記で説明したように、細長い赤外線吸収性平面であることができる。それらは、線形放物面トラフの対称面に平行に互いに離間されている。さらに、それらの間隔および深さ（垂直方向）は、あらゆる残留ランプの直接放射線が対称面に非平行で放出されるのを阻止するように選択されることができる。したがって、上側開口部１４０は、造形床表面１２に垂直な方向に対して角度αで、純粋に平行な、または少なくとも主に平行な放射線を放射するように配置されることができる。

上側開口部１４０から放射される放射線からの保護を必要とする放射線感受性構成要素を天井６０に設ける場合に有用であることができる。例えば、サーマルカメラ７０を天井６０に取り付けて、造形床表面の温度を監視することができる。カメラを保護するために、天井の凹部７２は、アスペクト比ｒ＝ｈ／ｗを有するように設計されることができ、ここで、ｈはｚ方向に沿った凹部の深さであり、ｗはｘ方向に沿った凹部の幅であり、ｔａｎ（α）＜ｗ／ｈである。ランプアセンブリー２００が造形床表面を横切って通過するとき、造形床表面１２に垂直な方向（ｚ方向）に対して角度αで放出される平行放射線は、凹部７２のトップ面に到達することができず、したがってカメラ７０を照射することができない。角度αは、造形床表面および天井に垂直な方向に対して９０度未満の鋭角であり、つまり、天井に向かって上向きに向けられる。

さらに、凹部は、図７Ｂに例示されるようなカメラの視野ＦＯＶ（Ｃ）が、造形床表面１２全体を捕捉するのに十分であることを確実にするように設計されることができる（これは、作業空間４の高さにさらに依存する）。

天井またはその近くに配置されるいかなる放射線感受性デバイスにも害を与えることがない、低強度の少量の非平行放射線は許容されてもよいことが理解されるであろう。あるいは、小さなＦＯＶの場合、天井に対するＦＯＶの角度を用いて、凹部のアスペクト比を決定することができる。

したがって、放射線偏向器は、装置１内に配置されることができ、そのため、上部開口部１４０からの放射線は、垂直方向（すなわち、天井６０に垂直な方向）を中心としない視野ＦＯＶで出るが、代わりに、天井６０に対して垂直な方向に最も近いＦＯＶの境界は、天井に対して垂直な方向に鋭角αを形成する。天井６０は、凹んだ表面と、キャリッジの移動方向の断面における凹部の深さおよび幅によって定義されるアスペクト比とを有する凹部７２を備える。鋭角は、上側開口部１４０からの放射線が凹面に到達できないように、アスペクト比によって定義される角度よりも大きく（すなわち、ｔａｎ^－１（ｗ／ｈ）よりも大きく）なるように選択される。

必要に応じて、ランプ放射線偏向器の上側開口部は、造形プロセス中に、キャリッジの移動方向を先導および／または追跡する天井に垂直な方向と鋭角を形成する視野を有することができる。

好ましくは、凹面は、放射線感受性構成要素を備えてもよい。さらに、凹部の深さは、上側開口部から放出される放射線が放射線感受性構成要素に到達できないように、上側開口部１４０の視野ＦＯＶを決定することができる。

簡略化のために、用語「視野」、ＦＯＶは、様々な二次元図で偏向器の開口部から放出される赤外線の範囲を説明するためにここで使用されている。細長い開口部から放出される視野は、開口部の伸長方向に沿って（ｙに沿って）延在する三次元形状を有することが理解されるであろう。

天井の温度管理
天井６０がランプアセンブリー２００の放射線偏向器１００の上側開口部１４０から受ける放射線によって生成される熱を除去するために、作業空間４との境界を形成する天井６０は、ヒートシンクを備えてもよい。ヒートシンクは、受動的または能動的であってもよい。例えば、天井は、熱伝導性材料を備えてもよく、その結果、偏向器１００の上側開口部１４０から受け取った熱は、単に装置１の外側に天井６０を横切り通り抜けて十分に放散されることができる。

さらに、または代わりに、天井６０は、その内表面および／または外表面（装置１の外側および／または作業空間４の外側）に、ヒートフィンまたは突起を備えてもよく、上側開口部１４０からの放射線をそれぞれ吸収および／または放散するための増加した表面積をもたらす。

さらに、または代わりに、天井は、天井によって吸収された熱を積極的に運び去るために、液体または気体冷却ダクトの領域とさらに熱的に接触してもよい。

さらに、または代わりに、作業空間４との境界を形成する天井の内側表面は、アセンブリーの上側開口部からの放射線を吸収できるＩＲ吸収材でコーティングされてもよく、例えば、天井の内側表面は黒色であってもよい。例えば、天井の内側表面は、ＩＲ吸収性材料を含んでもよく、例えばそれは黒体放射体であってもよい。

必要に応じて、天井の内側表面は、上側開口部からの放射線を受け取ることができる放射線吸収表面積を増加させるために、作業空間に達する突起をさらに備えてもよい。突起は、例えば、天井の内側表面に取り付けられたフィンであってもよい。

総論
材料および厚さ、温度
ミラーの湾曲は滑らかな曲面である必要はないが、代わりに、細片ごとに固定または変化する角度で、隣接する細長い縁部に沿って互いに取り付けられた一連の平面状の細長い細片から形成されることができる。

開示される様々な実施例によるミラーは、好ましくは、１ｍｍ～０．４ｍｍの厚さの、薄い反射シートで、好ましくは薄い金属シートで作られている。これはある意味、ミラーが、粉体床に対向し、印刷されていない粉体によって吸収される可能性のある二次放射線を放射する実質的な表面積をもたらさないことを保証する。別の観点から言えば、ミラーの熱質量が小さいため、熱はミラーによって蓄えられない。これは、ランプ１１０がオフになるとすぐに、金属シートが急速に冷えることを意味する。ミラーは、気化フロント内に取り付けられる、またはミラーを取り囲む気化フロントを備えるランプを焼結電力モードで定期的に動作させて、あらゆる破片を焼き払い、ミラーを反射状態に保つことにより、反射性と清浄度を維持できる。

ミラーを作製できる薄い金属シートは、例えば、アルミニウムまたはステンレス鋼であることができ、これらの材料は両方とも良好なＩＲ反射体であるからである。

様々な放射線偏向器１００の機能は、単にランプ１１０の電力を変更することによって、三次元物体を造形するプロセス中に変化する場合がある。予熱機能は、焼結機能よりも気化フロントが小さくなる可能性がある。結果として、予熱ランプのシールドが反射性を維持することを保証するために、ミラーは、焼結ランプに対するシールドの位置と比較して、予熱ランプとしてのみ使用されるランプのより近くに配置される必要がある場合がある。あるいは、予熱ランプのランプ電力は、熱分解およびミラーを洗浄するために、保守中に一時的に増加する場合がある。

放射線偏向器のいくつかの実施例では、ミラーと端部支持体との間（したがって、端部面とキャリッジへの任意の取り付け点との間）の熱伝導を制限するために、ミラーは、最小の接触面積で端部支持体にまたはキャリッジに取り付けられることができる。

ミラーは、ランプに対向する場所で、反射性金属（例えば、アルミニウムまたはステンレス鋼）でコーティングされた熱的に非伝導性セラミックで、少なくとも部分的に作られることができる。あるいは、ランプに対向していないシールドの表面は、断熱層でコーティングされていてもよい。または、ランプに対向していない外面は、薄い金属層でコーティングされた内面を有する非導電性セラミックであってもよい。これは、偏向器が到達する可能性のある極端な温度からキャリッジ３０をさらに保護することができる。

一つまたは複数のキャリッジに支持されている複数の赤外線ランプを有する場合の装置１のいくつかの実施例では、それぞれのランプ１１０に本明細書の偏向器の様々な変形例を提供することが望ましい場合がある。

さらに、ランプアセンブリー２００に加えて、別のアセンブリーが一つのランプにまたはランプのうちの一つに設けられてもよい。このような代替案は、粉体層から上方に反射された放射線エネルギーの実質的に妨げられない伝達を可能にすることができ、放射線エネルギーがアセンブリーを通過する。さらに、造形床表面に対向するアセンブリーの任意の表面を最小限の面積に保つことができるため、アセンブリーは小さな領域でのみ熱を吸収できる。キャリッジの一つは、例えば、上記のような放射線偏向ミラーを有するアセンブリー、およびこれから説明する「開放型」アセンブリーを支持することができる。さらに、または代わりに、第二のキャリッジは、このような別の「開放型」アセンブリーを備えてもよい。

「開放型」ランプアセンブリーの実施例が、図９Ａのランプの伸長方向に沿った概略断面図に示されている。図９Ｂは図９Ａの側面図である。開放型アセンブリー３００は、ランプ軸に沿って延在する細長い赤外線ランプと、ランプの軸２１４の片側に平行にそれに沿って延在する細長いシールド２２０とを備える。それは、ランプ１１０およびシールド２２０の端部のうちの少なくとも一つを保持する支持構造体をさらに備えることができるが、支持構造体が、ランプおよびシールドが取り付けられるキャリッジ上に代わりに設けられてもよい。細長いシールドは、ランプ１１０の片側に空間と少なくとも部分的に境界を形成し、アセンブリーはランプの下方に下側開口部２５０およびランプの上方に上側開口部２４０を提供し、ランプ１１０によって生成された放射線は開口部２４０、２５０を通って、ランプから離れる方向でシールドによる境界が形成されていない方向に放射されることができる。

装置１内で、ランプ１１０およびシールド２２０の開放型アセンブリーは、シールドがランプとランプに対向するキャリッジ３０の表面との間に配置されるように、（図９Ｂに破線の輪郭で示される）キャリッジに設けられる支持体に直接取り付けられてもよく、ならびに開放型赤外線ランプアセンブリー３００の少なくとも二つの開口部は、下側開口部２５０が放射線が造形床表面に向かって通過することを可能にし、上側開口部２４０が放射線が造形床表面１２から離れる方向に作業空間内へおよび装置の天井６０に向かって通過することを可能にするように配置される。

赤外線ランプ１１０は、その一端部または両端部でランプ支持体２３０によって支持されており、ランプ支持体２３０は、端部でキャリッジに取り付けられたフレームの一部またはキャリッジの一部であることができる。ランプと並んで、細長いシールド２２０はシールド支持体に、ここでは同じ支持体として示されているランプ支持体２３０に、その伸長方向がランプ軸２１４に平行に延在するように取り付けられる。

ランプとシールドが同じ支持体に、異なる支持体に、またはキャリッジに一体化された一つもしくは二つの支持体等に取り付けられていることは、「開放型アセンブリー」の機能にとって必須ではない。

装置１内の造形床表面１２の上方のキャリッジ３０に取り付けられる場合、シールド表面は、ランプ軸に垂直な方向（図９Ａのｚ方向）に沿って、実質的に垂直に上向きに延在するようにさらに向けられることができ、図９Ａの断面概略図にも、開放型赤外線ランプアセンブリー３００が造形床表面１２の上方にどのように配置されることができるかが示されている。一方、ランプ軸２１４およびシールド２２０の伸長方向は、図９Ｂのアセンブリーの概略側面図に例示するように、造形床表面１２に平行に延在する。このようにして、開放型赤外線ランプアセンブリー３００には、ランプ軸２１４の片側に平行に取り付けられたシールド２２０と、ランプの上方に上側開口部２４０と、ランプの下方に下側開口部２５０とが設けられ、ランプはアセンブリーの下側開口部２５０および上側開口部２４０を通して放射できる。アセンブリー３００が装置１に取り付けられる場合、放射線は、下側開口部２５０を通して造形床表面１２に向かって、および上側開口部２４０を通して作業空間４内に上向きに妨げられることなく放射されることができ、作業空間４は天井６０によって上方で境界が形成されている。同時に、粉体床表面１２に直接対向する最小限のシールド表面があり、そのため、シールド１２０から放射されるあらゆる二次放射線は、印刷されていない（白色）粉体の温度に大きな影響を与えず、したがって、印刷された粉体および印刷されていない粉体を固結させる選択性を損なうことがない。さらに、造形床表面１２から反射されて戻るあらゆる放射線は、開放型アセンブリー３００を通過できるが、粉体床表面１２に直接対向している最小のシールド表面は、少量の反射放射線しか吸収しない。

全体として、放射線偏向器と同様に、シールドが１ｍｍ～０．４ｍｍの厚さの薄いシート、好ましくは薄い金属シートで作られていると、シールドの熱質量は低く、ランプがオフになった場合にシールドをすばやく冷却できるという利点がある。

開放型アセンブリーは、本明細書に記載の偏向器を備えるアセンブリー２００よりも容易に未使用の赤外線ランプ放射線を放散することができ、開放型アセンブリー３００のランプ１００の用途に応じて、赤外線偏向器１００を備えるアセンブリー２００で可能であるように、上側開口部から放出される放射線の視野を制御する必要がない場合がある。したがって、それぞれの赤外線ランプに二つのタイプのランプアセンブリー２００、３００を使用する場合、装置１において異なる利点の組み合わせが提供されることができる。

キャリッジ３０に取り付けられる場合、シールド２２０の表面が造形床表面１２から実質的に垂直に上向きに延在することは必須ではない。シールド２２０の別の構成および配置を想定してもよい。例えば、わずかな曲線または角度のあるフランジがシールドに設けられ、ランプ放射線の反射を上方に向けることを助け、および／または粉体床表面に対向する重要な領域を提供することなく構造的剛性をもたらすことができる。

図１０Ａおよび１０Ｂに示されるように、開放型赤外線ランプアセンブリー３００は、シールド２２０Ａ＿１と２２０Ａ＿２との上側縁部の間に横方向の支柱をさらに有すことができ、上側開口部２４０Ａの隣接する対の支柱の間に上側サブ開口部２４０ｎを画成する。これらの支柱は、保護目的のためにシールド２２０と同じ材料、例えば薄い金属シートであることが好ましく、放射線が上側開口部を通過することを大きくは制限しないように設計されている。支柱によってもたらされる表面積は、上側開口部２４０Ａを通る放射線の通過をわずかしか制限しない。好ましくは、支柱は、気化フロントの外側に配置され、それらの下向きの表面は、ランプの放射線が反射されて下へ造形床表面１２に向かうのを防ぐために、放射線吸収材料でコーティングされている。図１０Ａおよび１０Ｂの変形例の場合、必須ではないが、一連の横方向の支柱のそれぞれは、さらに上側開口部から上向きに離れる方向に延在し、放射線が上側サブ開口部を通過することを可能にするように、ランプ１１０から離れる方向に延在する一連の平面状のガード２６０Ａを形成する。ガード２６０Ａは、開放型アセンブリー３００Ａの場合（同様に開放型アセンブリー３００Ｂの場合）に示されるように、シールド２２０Ａ＿１、２２０Ａ＿２の上側縁部の伸長方向に沿って互いに平行に取り付けられる。ランプ１１０の下方には、下側開口部２５０Ａが存在する。

したがって、図１０Ｂに示されている開放型アセンブリー３００Ａのサブ開口部２４０ｎは、ガード２６０Ａ間の間隔によって画成される。ガード２６０Ａは、サブ開口部２４０ｎの組み合わせである上側開口部２４０Ａから離れる方向に半径方向に沿って延在する平面突起の形態であり、観察者をランプの直接放射線から保護し、ユーザーがランプ１１０にアクセスすることができないように、あるいはランプ１１０に近い高温の表面に誤って触れることができないようにする。ガード２６０Ａは、上側開口部に無視できる程度の障害物を提供するように、好ましくは、薄い金属で作製される。このように、ガード２６０Ａは、放射線が上側開口部２４０Ａのサブ開口部２４０ｎを通過することを大きくは制限せず、上側開口部２４０Ａを垂直に上向き方向に出る放射線を妨害しない。ガード２６０Ａの下向きの表面領域（ガードが作られるシートの厚さによって画成される下側縁部）は、好ましくは、ランプ気化フロント１１２の外側に位置するように配置される。さらに、下向きの表面は、ランプの放射線が反射されて下へ造形床表面１２に向かうのを防ぐために、放射線吸収材料でコーティングされることができる。

したがって、キャリッジ３０は、赤外線偏向器１００および赤外線ランプ１１０が取り付けられたことに加えて、開放型赤外線ランプアセンブリー３００がさらに取り付けられてもよく、開放型赤外線ランプアセンブリーは、（第二の）ランプ軸２１４に沿って延在する細長い赤外線ランプ１１０と、第二のランプ軸２１４の片側に平行にそれに沿って延在する細長いシールド２２０とを備え、細長いシールド２２０は第二のランプ１１０の片側に空間と少なくとも部分的に境界を形成し、開放型赤外線ランプアセンブリー３００は、第二のランプの下方に第二の下側開口部２５０および第二のランプの上方に第二の上側開口部２４０を備え、第二のランプによって生成された放射線が、第二の開口部２５０、２４０を通って、第二のランプから離れる方向でシールド２２０による境界が形成されていない方向に放射されることができる。

キャリッジ３０上で、偏向器１００およびそれぞれのランプ１１０ならびに開放型赤外線ランプアセンブリー３００は、ランプ軸１１４および第二のランプ軸２１４が隣同士に平行に延在するように、すなわちランプが互いに並んで平行に配置されることができるように、並べて取り付けられることができる。

開放型赤外線ランプアセンブリー３００は、さらに、または代わりに、キャリッジ３０の第二の縁部の近くまたは第二のエッジに取り付けられることができ、第二の縁部は第一の縁部の反対側にあり、第二の縁部は第一の縁部に対して後縁部または前縁部を形成する。キャリッジの移動中、縁部はキャリッジの前縁部または後縁部を構成する。

キャリッジ３０の本明細書に記載の変形例のいずれかでは、分配モジュール３６または印刷モジュール３８のうちの一つまたは複数をキャリッジ３０に設けることができ、モジュール３６，３８のうちの少なくとも一つは、赤外線偏向器およびそのそれぞれのランプ１１０に隣接して取り付けられる。

放射線偏向器を有するランプアセンブリー１００の変形例と「開放型」アセンブリー２００の変形例とを含むキャリッジ構成の様々な組み合わせが想定されることができる。開放型ランプアセンブリー３００は、例えば、分配器モジュール３６の一方側に（例えば、分配器の上流、前縁部に）取り付けられことができ、放射線偏向器１００およびランプ１１０は、分配モジュール３６の反対側に（例えば、分配器の下流、後縁部に）取り付けられている。偏向器１００および関連するランプ１１０のそれぞれのうちの二つ以上、ならびに開放型ランプアセンブリー３００が、キャリッジ３０に設けられることができる。

装置には、赤外線偏向器１００と赤外線ランプ１１０とを備える本明細書に記載のキャリッジ３０を備え、および作業空間４であって、作業空間との境界を形成する下面に配置される微粒子材料の造形床表面１２と、作業空間４との境界を形成する上面に配置される天井６０とを備える、作業空間４を備え、キャリッジ３０は、造形床表面１２を横切って移動するように配置され、ならびにキャリッジ上の放射線偏向器１００およびランプ１１０は、使用時に、下側開口部１５０が放射線をランプから造形床表面１２に向けて通過させ、上側開口部１４０が放射線を偏向器の上側開口部１４０から作業空間４内へ、そして必要に応じて天井６０に向けて通過させるように配置される。

赤外線偏向器１００は、放射線が上側開口部１４０から天井６０に垂直な方向に対して鋭角を形成する視野で放出されるように、キャリッジ３０に取り付けられることができる。通常は、天井６０に垂直な方向は、造形床表面１２に垂直な方向に平行である。

キャリッジ３０が装置１内に備えられる場合、偏向器は、図５Ｂに例示されるように、一つまたは複数の放射線阻止面１６６が造形床表面１２に実質的に平行に延在するように取り付けられることができる。

天井６０が、キャリッジ３０の移動方向の断面において、深さｈおよび幅ｗの凹面を有する凹部７２を備える装置１の変形例では、鋭角は、ｔａｎ^－１（ｗ／ｈ）よりも大きくてもよい。

さらに、凹面は放射線感受性構成要素を備えてもよく、上側開口部１４０から放出される放射線がキャリッジの移動中に放射線感受性構成要素に到達しないように、凹部の深さｈおよび幅ｗは、天井６０に垂直な方向に対して鋭角の上側開口部１４０の視野ＦＯＶを決定することができる。

装置は、第一のキャリッジ３０＿１とは独立して、造形床表面１２を横切って移動可能な第二のキャリッジ３０＿２を備えることができる。第二のキャリッジは、第二のキャリッジに取り付けられた第二の赤外線偏向器１００およびそれぞれのランプを備えることができる。

本明細書に記載の開放型ランプアセンブリー３００は、第一または第二のキャリッジのうちの一方または両方に取り付けることができる。例えば、第一のキャリッジ３０＿１は、偏向器１００および赤外線ランプ１１０を備えることができ、第二のキャリッジ３０＿２は、開放型アセンブリー３００を備えることができる。第一のキャリッジ１３０＿１は、印刷モジュール３８をさらに備えることができ、第二のキャリッジ３０＿２は、分配モジュール３６をさらに備えることができ、またはその逆も同様である。キャリッジまたは両方のキャリッジは、偏向器１００およびランプ１１０のそれぞれの一つまたは複数、ならびに開放型アセンブリー３００を備えることができる。

装置１の天井６０の内側天井面は、赤外線吸収性材料を備えてもよい。さらに、または代わりに、天井の内側表面は、上側開口部１４０からの放射線を受け取ることができる放射線吸収表面積を増加させるために、作業空間４内に達する突起を備えてもよい。

開放型アセンブリー３００の構成要素、具体的には突起２６０、および任意の支持体は、熱の吸収および放射（移動）を助けるためにすべての表面上に、放射線吸収性、例えば、黒色仕上げをさらに備えることができる。同様に、アセンブリー１００の放射線偏向器の外面は、例えば、放射線を吸収性する、例えば黒、仕上げを有してもよい。

赤外線ランプ１１０は、細長いランプ、例えばチューブ放射体、例えば３０００Ｗ、４００Ｖの反射器タイプのビクトリーランプであってもよいが、これに限定されない。赤外線ランプ１１０は、管内表面の一部に沿って反射コーティングを有する、例えば、管内表面の半分を覆う管を備えることができる。装置１に取り付けられる場合、反射コーティングは、ランプ１１０の上半分から造形床表面１２に放射されるランプの放射線を反射および集束させるために、管の上部にある。ランプ１１０は、凹状反射器が造形床表面１２に対向し、ランプ１１０の垂直方向下方に、造形床表面１２に垂直な方向に沿ってランプの放射線を集束させるように、従来の装置に取り付けられる。

細長い赤外線ランプは、アセンブリーの伸長方向に広がるチューブランプである必要はない。代わりに、一連の赤外線ランプを配置して、細長い赤外線ランプを構成する列を形成することができる。装置１内では、細長い構成の目的は、造形床表面１２の幅に沿って全ての部分に均一に照射するように、造形床表面１２の幅に広がることであり、これは、単一のランプによって、または造形床表面１２の幅に広がる複数のランプによって達成されることができる。

複数のランプが装置に設けられる場合、ランプは同一のランプであってもよく、またはそれらは異なるランプであってもよい、例えば、それらは異なるスペクトルの赤外線放射線を放出してもよい。偏光器は、異なるランプごとに異なってもよく、同じであってもよい。

例は、高速焼結プロセスでの放射線偏向器の使用を例示するが、放射線偏向器は、例えば、分配キャリッジに取り付けられた予熱ランプを収容できるレーザー焼結装置でも同様に使用できる。

例は、同じ方向に沿って、（ｘ方向に沿って）造形床の長さにわたって前後に移動するキャリッジを備える装置を例示しているが、これは必須ではない。同様に、ランプアセンブリーは、造形床の幅に沿って横方向に移動するキャリッジに、または造形床表面を照射するのに好適な他の任意の方法で設けられてもよい。

Claims (58)

1. 細長い赤外線ランプ用赤外線偏向器であって、前記放射線偏向器は、
   対向する第一および第二の細長い側壁と、
   前記側壁の端部に連結する少なくとも一つの端部支持体と、
   ランプの放射線を前記放射線偏向器の外部へ通過させるように配置された上側開口部および下側開口部と、
   前記赤外線ランプを取り付け、およびそれらの間にランプ軸位置を画成するための前記／各端部支持体に設けられた取付け点と、を備え、
   前記第一および第二の細長い側壁は、前記ランプ軸位置に平行に、前記それぞれ第一および第二の側壁の少なくとも下側内部に沿って延在する、第一の細長いミラーおよび第二の細長いミラーを備え、
   前記ランプ軸位置は、第一のミラーと第二のミラーに沿って、それらの間に延在し、前記第一および第二のミラーはそれぞれ前記ランプ軸位置に対して凹面を有し、
   前記第一のミラーは、上方に偏向させるミラーであり、さらに、ランプの直接放射線の少なくとも一部を向け直して前記上側開口部を通すために、前記上側開口部に対して凹状であるように配置される、赤外線偏向器。
2. 前記第二のミラーは、ランプの直接放射線を前記第一のミラーに反射する反射ミラーである、請求項１に記載の赤外線偏向器。
3. 前記第二のミラーは、前記ランプ軸位置に沿って見る場合、円の一部である断面を有する円筒形ミラーの線形／細長い部分を形成する、請求項１または請求項２に記載の赤外線偏向器。
4. 前記第一のミラーは、線形放物面トラフの頂点線に沿って片側に部分を構成し、前記ランプ軸位置に沿って見る場合、前記第一のミラーの断面は、上側開口部を通る平行放射線の形でランプの放射線の少なくとも一部を向け直すための放物線の一部である、請求項１～３のいずれか一項に記載の赤外線偏向器。
5. 前記第一のミラーは、線形放物面トラフの前記頂点線に沿って片側に部分を構成し、前記ランプ軸位置に沿って見る場合、前記第一のミラーの前記断面は、前記上側開口部を通る平行放射線の形で第二のミラーによって反射された前記放射線の少なくとも一部を向け直すための放物線の一部である、請求項２に記載の赤外線偏向器。
6. 前記第一のミラーおよび前記第二のミラーは、線形放物面トラフの前記頂点線に沿って両側にそれぞれの部分を構成し、各ミラーは、前記上側開口部に対して凹状であり、前記上側開口部を通る平行放射線の形でランプの直接放射線の少なくとも一部を偏向するように配置される、請求項１に記載の赤外線偏向器。
7. 前記ランプ軸位置に沿って断面を見る場合、前記上側開口部は、前記線形放物面トラフの対称面に対して対称に配置される、請求項６に記載の赤外線偏向器。
8. 前記ランプ軸位置に沿って断面を見る場合、前記第一のミラーおよび前記第二のミラーは、前記ランプ軸位置にその焦点線が配置された線形放物面トラフの前記頂点線に沿って両側の同一でない部分であってもよく、前記下側開口部は前記頂点線に対して中心から外れて延在する、請求項６に記載の赤外線偏向器。
9. 前記下側開口部および前記上側開口部は、細長く、前記ランプ軸位置に平行に配置される、請求項１～８のいずれか一項に記載の赤外線偏向器。
10. 前記ランプ軸位置は、前記第一のミラーの前記焦点線と一致する、請求項１～９のいずれか一項に記載の赤外線偏向器。
11. 前記ランプ軸位置は、前記第二のミラーの前記焦点線と一致する、請求項１～１０のいずれか一項に記載の赤外線偏向器。
12. 前記上側開口部は、直接放射線が所定の上側開口部視野よりも大きい角度で前記上側開口部から出るのを阻止するように配置される一つまたは複数の放射線吸収面を備える、請求項１～１１のいずれか一項に記載の赤外線偏向器。
13. 前記放射線吸収面は、前記ミラーの前記上側縁部に平行な方向に延在する細長い平行平面であり、各放射線吸収面は、放射線が所定の上側開口部の視野以下の角度で通過するのを可能にしながら、直接放射線が前記所定の上側開口部視野よりも大きい角度で前記放射線偏向器から出るのを阻止するように選択された深さ方向を有する、請求項１２に記載の赤外線偏向器。
14. 前記ミラーは、前記ランプの気化フロント内に配置される、請求項１～１３のいずれか一項に記載の赤外線偏向器。
15. 前記上側開口部の中心線および前記下側開口部の前記中心線は、前記ランプ軸位置に平行である、請求項１～１４のいずれか一項に記載の赤外線偏向器。
16. 前記ミラーによって向け直される割合は、前記下側開口部も前記上側開口部もどちらも通っては直接出ない前記ランプの放射線の大部分である、請求項３または請求項４に記載の赤外線偏向器。
17. 前記ランプ軸位置は、前記上側開口部よりも前記下側開口部の近くに配置される、請求項１～１６のいずれか一項に記載の赤外線偏向器。
18. 微粒子材料の固結によって三次元物体を形成するための装置用の赤外線ランプキャリッジであって、前記赤外線ランプキャリッジは、赤外線偏向器と前記赤外線ランプキャリッジに取り付けられた細長い赤外線ランプとを備え、前記ランプは長さ方向にランプ軸に沿って延在し、前記放射線偏向器は、
    対向する第一および第二の細長い側壁であって、前記第一および第二の細長い側壁が、前記ランプ軸に平行に、それぞれの第一および第二の側壁の少なくとも下側内部に沿って延在する第一の細長いミラーおよび第二の細長いミラーを備える、対向する第一および第二の細長い側壁と、
    前記第一と第二の側壁との間にあり、ランプの放射線を前記放射線偏向器の外部へ通過させるように配置される上側開口部および下側開口部と、を備え、前記ランプ軸は、前記第一のミラーおよび前記第二のミラーに沿って、ならびにそれらの間に延在し、前記第一および第二のミラーはそれぞれ前記ランプ軸に対して凹面を有し、
    前記第一のミラーは、前記上側開口部に対して凹状の上向き偏向ミラーであり、ランプの直接放射線の少なくとも一部を向け直して前記上側開口部を通すために配置される、赤外線ランプキャリッジ。
19. 前記赤外線偏向器の前記第二のミラーは、ランプの直接放射線を前記第一のミラーに反射するように配置された反射ミラーである、請求項１８に記載の赤外線ランプキャリッジ。
20. 前記赤外線偏向器の前記第二のミラーは、前記ランプ軸に沿って見る場合、円の一部である断面を有する円筒形ミラーの細長い部分を形成する、請求項１８または１９に記載の赤外線ランプキャリッジ。
21. 前記赤外線偏向器の前記第一のミラーは、線形放物面トラフの前記頂点線に沿って片側に部分を構成し、前記ランプ軸位置に沿って見る場合、前記第一のミラーの前記断面は、ランプの放射線の少なくとも一部を向け直して平行放射線の形で前記上側開口部を通すように配置される放物線の一部である、請求項１８～２０のいずれか一項に記載の赤外線ランプキャリッジ。
22. 前記赤外線偏向器の前記第一のミラーは、線形放物面トラフの前記頂点線に沿って片側に部分を構成し、前記ランプ軸に沿って見た場合、前記第一のミラーの前記断面は、前記第二のミラーによってその上に反射された前記放射線の少なくとも一部を向け直して平行放射線の形で前記上側開口部を通すように配置される放物線の一部である、請求項１９に記載の赤外線ランプキャリッジ。
23. 前記赤外線偏向器の前記第一のミラーおよび前記第二のミラーは、線形放物面トラフの前記頂点線に沿って両側にそれぞれの部分を構成し、各ミラーは、前記上側開口部に対して凹状であり、前記上側開口部を通る平行放射線の形でランプの直接放射線の少なくとも一部を偏向するように配置される、請求項１８に記載の赤外線ランプキャリッジ。
24. 前記ランプ軸に沿って断面を見る場合、前記赤外線偏向器の前記上側開口部は、前記線形放物面トラフの前記対称面に対して対称に配置される、請求項２３に記載の赤外線ランプキャリッジ。
25. 前記ランプ軸に沿って断面を見る場合、前記赤外線偏向器の前記第一のミラーおよび前記第二のミラーは、前記ランプ軸にその焦点線が配置された線形放物面トラフの前記頂点線に沿って両側の同一でない部分であってもよく、前記下側開口部は前記頂点線に対して中心から外れて延在する、請求項２３に記載の赤外線ランプキャリッジ。
26. 前記赤外線偏向器の前記下側開口部および前記上側開口部は、細長く、前記ランプ軸に平行に配置される、請求項１８～２５のいずれか一項に記載の赤外線ランプキャリッジ。
27. 前記赤外線偏向器の前記ランプ軸位置は、前記第一のミラーの前記焦点線と一致する、請求項１８～２６のいずれか一項に記載の赤外線ランプキャリッジ。
28. 前記赤外線偏向器の前記ランプ軸位置は、前記第二のミラーの前記焦点線と一致する、請求項１８～２７のいずれか一項に記載の赤外線ランプキャリッジ。
29. 前記赤外線偏向器の前記上側開口部は、直接放射線が所定の上側開口部視野よりも大きい角度で前記上側開口部から出るのを阻止するように配置される一つまたは複数の放射線吸収面を備える、請求項１８～２８のいずれか一項に記載の赤外線ランプキャリッジ。
30. 前記上側開口部の前記放射線吸収面は、前記ミラーの前記上側縁部に平行な方向に延在する細長い平行面であり、各放射線吸収面は、前記上側開口部から放出される実質的に全ての放射線が平行放射線であるように選択された深さ方向を有する、請求項２９に記載の赤外線ランプキャリッジ。
31. 前記放射線偏向器の前記第一および第二の壁の少なくとも一つの上側部分は、内部放射線吸収部およびヒートフィンを備える外部放射線放射部をさらに備える、請求項１８～３０のいずれか一項に記載の赤外線ランプキャリッジ。
32. 前記放射線偏向器の前記上側開口部は複数の上側サブ開口部を備え、前記サブ開口部のうちの少なくとも一つは、一対の隣接する放射線吸収面によって、または、前記第一および第二のミラーのうちの一つの上側縁部ならびに一つの放射線吸収面によって画成され、放射線阻止面は、前記放射線吸収面のうちの一つまたは複数のそれぞれの前記細長い上側縁部に沿って、および前記少なくとも一つの上側サブ開口部を横切って延在して、少なくとも一つの遮蔽された上側サブ開口部から放出される実質的に全てのランプの直接放射線を阻止する、前記少なくとも一つの遮蔽された上側サブ開口部を画成する、請求項３０または請求項３１に記載の赤外線ランプキャリッジ。
33. 前記上側開口部の前記放射線阻止面は、前記少なくとも一つの遮蔽された上側サブ開口部を横切って延在し、前記放射線阻止面の前記外側の細長い縁部と、前記隣接する放射線吸収面または前記第一もしくは第二ミラーの上側縁部との間に通気口を残し、これにより前記偏向器から熱を逃がすことができる、請求項３２に記載の赤外線ランプキャリッジ。
34. 前記偏向器は、複数の上側サブ開口部を備え、単一の放射線阻止面は、前記遮蔽された上側サブ開口部に共通の通気口を提供しながら、前記複数の上側サブ開口部のうちの複数の遮蔽された上側サブ開口部を横切って延在する、請求項３２または請求項３３に記載の赤外線ランプキャリッジ。
35. 前記偏向器および前記ランプは、前記キャリッジの第一の縁部の近くまたは第一の縁部に取り付けられ、前記第一の縁部は、前記装置内の前記キャリッジの移動中に、使用中の前記キャリッジの前縁部または後縁部を形成する、請求項１８～３４のいずれか一項に記載の赤外線ランプキャリッジ。
36. 開放型赤外線ランプアセンブリーが取り付けられており、前記開放型赤外線ランプアセンブリーは、
    第二のランプ軸に沿って延在する第二の細長い赤外線ランプと、前記ランプの軸の片側に平行に、沿って延在する細長いシールドとを備え、
    前記細長いシールドは、前記第二のランプの片側に少なくとも部分的に前記空間と境界を形成し、
    前記開放型赤外線ランプアセンブリーは、前記第二のランプの下方に第二の下側開口部および前記第二のランプの上方に第二の上側開口部を提供し、前記第二のランプによって生成される放射線が、前記第二の開口部を通って、前記第二のランプから離れる方向で前記シールドによる境界が形成されていない方向に、放射されることができる、請求項１８～３５のいずれか一項に記載の赤外線ランプキャリッジ。
37. 前記偏向器および前記開放型赤外線ランプアセンブリーは、前記ランプ軸および前記第二のランプ軸が互いに隣接して平行に延在するように並んで取り付けられる、請求項３６に記載の赤外線ランプキャリッジ。
38. 前記開放型赤外線ランプアセンブリーは、前記キャリッジの第二の縁部の近くまたは第二の縁部に取り付けられ、前記第二の縁部は前記第一の縁部の反対側にあり、前記第二の縁部は前記第一の縁部に対して後縁部または前縁部を形成する、請求項３５に従属する場合、請求項３７に記載の赤外線ランプキャリッジ。
39. 分配モジュールまたは印刷モジュールのうちの一つまたは複数をさらに備え、前記モジュールのうちの少なくとも一つは、前記赤外線偏向器および前記ランプに隣接して取り付けられる、請求項１８～３８のいずれか一項に記載の赤外線ランプキャリッジ。
40. 微粒子材料の固結によって三次元物体を形成するための装置であって、前記装置は、
    作業空間であって、前記作業空間が前記作業空間と境界を形成する下面に配置される微粒子材料の造形床表面を備える作業空間、および前記作業空間と境界を形成する上面に配置される天井と、
    前記造形床表面を横切って移動するように配置される、請求項１８～３９のいずれか一項に記載の前記キャリッジと、を備え、
    前記放射線偏向器および前記キャリッジの前記ランプが、使用時に、前記下側開口部がランプから前記造形床表面に向けて放射線を通過させ、前記上側開口部が前記偏向器の前記上側開口部から前記作業スペース内に、必要に応じて前記天井に向かって放射線を通過させるように配置される、装置。
41. 前記赤外線偏向器が、放射線が前記上側開口部から前記天井に垂直な方向に対して鋭角を形成する視野で放出されるように、前記キャリッジに取り付けられる、請求項４０に記載の装置。
42. 前記一つまたは複数の放射線阻止面が、前記造形床表面と実質的に平行に延在する、請求項３２に従属する場合、請求項４０または請求項４１に記載の装置。
43. 前記天井が、前記キャリッジの移動方向の断面において、深さｈおよび幅ｗの凹面を有する凹部を備え、前記鋭角は、ｔａｎ^－１（ｗ／ｈ）よりも大きい、請求項４１に記載の装置。
44. 前記凹面が、放射線感受性構成要素を備え、および前記上側開口部から放出される放射線が前記キャリッジの移動中に前記放射線感受性構成要素に到達しないように、前記凹部の前記深さｈおよび前記幅ｗは、前記天井に前記垂直な方向に対して鋭角の前記上側開口部の前記視野を決定する、請求項４３に記載の装置。
45. 前記第一のキャリッジとは独立して、前記造形床表面を横切って移動可能な第二のキャリッジをさらに備える、請求項４０～４４のいずれか一項に記載の装置。
46. 前記第二のキャリッジが、前記第二のキャリッジに取り付けられた第二の赤外線偏向器およびそれぞれのランプを備える、請求項４５に記載の装置。
47. 開放型赤外線ランプアセンブリーは、第二のキャリッジに取り付けられ、前記開放型赤外線ランプアセンブリーが、
    第二のランプ軸に沿って延在する第二の細長い赤外線ランプと、前記ランプの軸の片側に平行に、沿って延在する細長いシールドとを備え、
    前記細長いシールドは、前記第二のランプの片側に少なくとも部分的に前記空間と境界を形成し、
    前記開放型赤外線ランプアセンブリーは、前記第二のランプの下方に第二の下側開口部および前記第二のランプの上方に第二の上側開口部を提供し、前記第二のランプによって生成される放射線が、前記第二の開口部を通って、前記第二のランプから離れる方向で前記シールドによる境界が形成されていない方向に、放射されることができる、請求項１８～４３のいずれか一項に従属する場合、請求項４５または請求項４６に記載の装置。
48. 前記内側天井面が、赤外線吸収性材料を備えてもよい、請求項４０～４７のいずれか一項に記載の装置。
49. 前記内側天井面が、前記上側開口部から放射線を受け取ることができる前記放射線吸収表面積を増加させるように、前記作業空間に達する突起をさらに備える、請求項４０～４８のいずれか一項に記載の装置。
50. 作業空間を備える微粒子材料の固結による三次元物体の形成のための装置であって、前記作業空間は、
    前記作業空間と境界を形成する下面に配置される微粒子材料の造形床表面、および前記作業空間と境界を形成する上面に配置される天井と、
    請求項１～１７のいずれか一項に記載の前記放射線偏向器を備えるランプアセンブリーが取り付けられる、および移動方向にそって前記造形床表面を横切って前記ランプアセンブリーを通過させるための、キャリッジと、を備え、
    ランプは、前記放射線偏向器の前記取り付け点に取り付けられ、前記赤外線偏向器の前記少なくとも二つの開口部が、前記下側開口部が放射線が前記造形床表面に向かって通過することを可能にし、前記上側開口部が放射線が前記作業空間内におよび前記天井に向かって通過することを可能にするように配置される、装置。
51. 前記上側開口部および前記下側開口部が、前記ランプ軸に平行な方向に延在し、それらの伸長方向に関して前記放物面トラフの対称面に対して対称に配置される、請求項５０に記載の装置。
52. 前記上側開口部および前記下側開口部が、前記ランプ軸に平行な方向に延在し、
    前記上側開口部が前記第一のミラーの前記放物面トラフの前記対称面に対して対称に配置され、
    前記下側開口部が、前記対称面に対して前記伸長方向にずれており、
    前記放物面トラフの前記対称面が、前記造形床表面に垂直な方向と鋭角を形成する、請求項５０に記載の装置。
53. 前記赤外線偏向器が、放射線が前記上側開口部から前記天井に垂直な方向に対して鋭角を形成する視野で放出されるように配置され、前記天井が、凹面を有し、および前記キャリッジの移動方向の断面において、深さｈおよび幅ｗを有する凹部を備え、前記鋭角は、ｔａｎ^－１（ｗ／ｈ）よりも大きいように選択される、請求項５０～５２のいずれか一項に記載の装置。
54. 前記凹面が、放射線感受性構成要素を備える、請求項５３に記載の装置。
55. 前記凹部の前記深さが、前記上側開口部から放出される放射線が前記放射線感受性構成要素に到達できないように、前記上側開口部の視野を決定する、請求項５４に記載の装置。
56. 前記放射線偏向器の前記上側開口部が、前記キャリッジの移動中に、前記キャリッジの前記移動方向を先導および／または追跡する、前記天井に前記垂直な方向と鋭角を形成する視野を有する、請求項５３に記載の装置。
57. 前記内側天井面が、赤外線吸収性材料を備える、請求項５０～５６のいずれか一項に記載の装置。
58. 前記内側天井面が、前記上側開口部から放射線を受け取ることができる前記放射線吸収表面積を増加させるように、前記作業空間内に達する突起をさらに備える、請求項５０～５７のいずれか一項に記載の装置。

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