JP6868019B2

JP6868019B2 - 付加製造における材料の消費

Info

Publication number: JP6868019B2
Application number: JP2018521923A
Authority: JP
Inventors: アヴラハムテケン，; ボリスベロコン，
Original assignee: ストラタシスリミテッド
Priority date: 2015-10-29
Filing date: 2016-10-27
Publication date: 2021-05-12
Anticipated expiration: 2036-10-27
Also published as: JP2018531822A; EP3369052A1; WO2017072766A1; US20210260828A1; US20180319083A1; CN108369676B; IL259014B; US11027489B2; IL259014A; HK1255595A1; CN108369676A

Description

本発明は、その一部の実施形態では、付加製造（ａｄｄｉｔｉｖｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ）時の材料の消費に関する。

付加製造、又は３Ｄ印刷は、材料の連続層を一つずつ上に印刷することによって３Ｄ物体を生成する。使用される材料は、作られる物体の条件に従って規定される。材料の一部は、物体条件によって極めて強く規定されるが、物体の一部分では、使用されうる材料に幾らかのフレキシビリティがある。さらに、付加製造では、印刷される材料の一部は、物体の一部ですらなく、代わりに製造時に物体材料支持の部分を与えるための骨格の一部である。

異なる材料は、異なる有効期間を持ち、ある特定の材料は、それらがそれらの有効期限に到達したという理由のみで使用されずに交換されなければならないことが多い。時には、材料は、印刷の途中に使い果たされ、カートリッジが交換されることができるまで印刷が停止されなければならない。３Ｄ印刷は、数時間かかる方法であり、従って一般に、印刷機は、監視されていないままである。オペレーターは、完成品を見出すために期待される数時間後に戻ってくるかもしれないが、代わりに使用中のカートリッジの交換前の時間に工程が停止されることを見出すかもしれない。

一般に、材料条件は、製品設計に含まれ、３Ｄ印刷ソフトウェアは、条件を印刷機で利用可能な実際の材料に変換する。時には、材料は、物体の設計臨界部分が印刷されるときはきつく規定されたり、時には、材料は、個々の印刷機に実際に利用可能な材料に対して余裕を求めるときは緩く規定される。

材料は、二つ以上の材料が一緒に与えられる組み合わせパックで供給されることが多い。材料の一つが使い果たされるとすぐに、カラーインクパック全体が第一色が使い果たされるときに交換されなければならない通常の印刷と同様に組み合わせパック全体を交換しなければならない。

本実施形態は、製造時の材料の消費のバランスをとろうとするものである。物体全体に対する材料使用量が最初に計算され、次いでさらに均一な消費を達成するために材料（存在する場合）を交換するための第二の計算がなされる。

再計算における一つの可能な要素は、一つの材料が他の材料より多く使用されることのみを理由としてパッケージ全体を交換しなければならないよりむしろ材料パッケージ又はカートリッジを効率的に使用することである。別の要素は、それらがそれらの有効期間の終わりに到達する前に特定の材料を終了させることに関することができる。別の要素は、現在の印刷操作時にカートリッジを交換しなければならないことを避けることに関することができ、別の要素は、それらが組み合わせカートリッジ又は独立カートリッジで利用可能であるかどうかにかかわらず、一般に利用可能な材料の効率的でかつバランスのとれた使用に関することができる。要素は、より一般には廃棄を避けること、又は不都合を避けること、又はそれら両方を避けることに関することができる。

本発明の一部の実施形態の側面によれば、材料消費を調節しながら付加製造を実施するための方法であって、
印刷のための物体の少なくとも一部のデジタル表現を作成すること、但し表現は複数のボクセルを含む；
少なくとも二つの利用可能な材料のいずれか一つからなることができることに関してフレキシブルであるボクセルを同定すること；
材料消費方針を得ること；
前記フレキシブルなボクセルに対して前記材料消費方針を使用して前記少なくとも二つの利用可能な材料の一つを選択すること；
前記表現において前記複数のボクセルを印刷すること、但し前記フレキシブルなボクセルは、前記材料消費方針に従って選択された前記材料を使用して印刷される、
を含む方法が提供される。

一実施形態では、前記材料消費方針は、前記利用可能な材料の異なるものの間でバランスをとるための関数に基づいて所定のボクセルのための材料を選択する。

一実施形態では、前記材料消費方針は、有効期限に近い材料を使用することを優先することに基づいて所定のボクセルのための材料を選択する。

一実施形態では、前記材料消費方針は、前記利用可能な材料のいずれか一つが現在の印刷タスクの完了前に使い果たされることを防止するために所定のボクセルのための材料を選択する。

一実施形態では、複数の前記利用可能な材料は、単一の組み合わせカートリッジにおいて一緒に与えられ、前記材料消費方針は、前記カートリッジにおいて一緒に与えられた前記材料のバランスのとれた使用を確実にするように所定のボクセルのための前記材料を選択する。

前記方法は、費用関数の最小化として前記材料消費方針を実施することを含む。

一実施形態では、前記費用関数は、前記利用可能な材料にわたる平均を越えた所定材料の使用にペナルティを付与する。

一実施形態では、前記費用関数は、前記カートリッジを共有する全ての材料の平均を越えた、少なくとも一つの他の所定の材料とカートリッジを共有する所定の材料の使用にペナルティを付与する。

一実施形態では、前記費用関数は、残っている有効期間の量に比例して材料の使用にペナルティを付与し、それによって残っている有効期間が少ない材料の使用を促す。

本実施形態の第二側面によれば、材料消費を調節しながら付加製造を実施するための、複数の利用可能な消費可能な材料を用いた付加製造装置が提供され、
前記装置が、印刷制御ユニットと、前記印刷制御ユニットに接続された印刷ユニットとを含み、
前記印刷制御ユニットは、印刷のための物体の少なくとも一部のデジタル表現を保持するように構成された表現記憶装置、但し前記表現は複数のボクセルを含む；少なくとも二つの前記消費可能な材料のいずれか一つからなることができることに関してフレキシブルであるボクセルを同定するように構成された多様性同定ユニット；材料消費方針を保持するように構成された方針記憶装置；及び前記材料消費方針を使用して前記フレキシブルなボクセルの各々について前記少なくとも二つの利用可能な材料の一つを選択するように構成された、フレキシブルなボクセルのための材料選択器を含み、
前記印刷ユニットは、前記表現において前記複数のボクセルを印刷するように制御可能であり、前記フレキシブルなボクセルは、前記材料消費方針に従って選択された前記材料を使用して印刷される、
を含む装置が提供される。

別途定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術的用語および／または科学的用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書に記載される方法および材料と類似または同等である方法および材料を本発明の実施または試験において使用することができるが、例示的な方法および／または材料が下記に記載される。矛盾する場合には、定義を含めて、本特許明細書が優先する。加えて、材料、方法および実施例は例示にすぎず、限定であることは意図されない。

本発明の実施形態の方法および／またはシステムを実行することは、選択されたタスクを、手動操作で、自動的にまたはそれらを組み合わせて実行または完了することを含んでいる。さらに、本発明の方法および／またはシステムの実施形態の実際の機器や装置によって、いくつもの選択されたステップを、ハードウェア、ソフトウェア、またはファームウェア、あるいはオペレーティングシステムを用いるそれらの組合せによって実行できる。

例えば、本発明の実施形態による選択されたタスクを実行するためのハードウェアは、チップまたは回路として実施されることができる。ソフトウェアとして、本発明の実施形態により選択されたタスクは、コンピュータが適切なオペレーティングシステムを使って実行する複数のソフトウェアの命令のようなソフトウェアとして実施されることができる。本発明の例示的な実施形態において、本明細書に記載される方法および／またはシステムの例示的な実施形態による１つ以上のタスクは、データプロセッサ、例えば複数の命令を実行する計算プラットフォームで実行される。

任意選択的に、データプロセッサは、命令および／またはデータを格納するための揮発性メモリ、および／または、命令および／またはデータを格納するための不揮発性記憶装置（例えば、磁気ハードディスク、および／または取り外し可能な記録媒体）を含む。任意選択的に、ネットワーク接続もさらに提供される。ディスプレイおよび／またはユーザ入力装置（例えば、キーボードまたはマウス）も、任意選択的にさらに提供される。

本明細書では本発明のいくつかの実施形態を単に例示し添付の図面を参照して説明する。特に詳細に図面を参照して、示されている詳細が例示として本発明の実施形態を例示考察することだけを目的としていることを強調するものである。この点について、図面について行う説明によって、本発明の実施形態を実施する方法は当業者には明らかになるであろう。

図１は、本発明の実施形態による異なる材料の使用量のバランスをとるための制御を有する、複数の材料を使用する３Ｄ印刷のための装置を示す簡略化された概略ブロック図である。

図２Ａ−２Ｄは、本発明の実施形態に従って印刷される３Ｄ物体に対する材料の割り当てにおける四段階を示す。

図３は、本発明の実施形態による異なる材料の使用量のバランスをとるための制御を有する、複数の材料を使用する３Ｄ印刷のための装置を示す簡略化された概略ブロック図である。

図４Ａ−４Ｃは、本発明の実施形態に従って印刷される３Ｄ物体に対する材料の割り当てにおける三段階を示す。

図５は、本発明による実施形態に従って、材料を割り当て、材料の割り当てのバランスをとり、次いで３Ｄ物体を印刷するための手順を示す簡略化されたフローチャートである。

図６は、本発明の実施形態によるバランスのとれた材料使用量方針の要素を示す簡略化された図である。

図７は、図１及び３に示された制御ユニットをより詳細に示す簡略化された図である。

本発明は、その一部の実施形態において、付加製造時の材料の消費に関し、より詳細には、特に限定されないが、供給体及び供給パッケージが効率的に使用されることができるように異なる材料間でバランスをとる方法に関する。

一般に、３Ｄ印刷のための計画は、材料を特定する。しかしながら、全ての印刷機が利用可能な材料について同じ範囲を持つとは限らず、従って計画は、特性に関して材料を特定し、印刷機で実際に利用可能な材料に仕様を整合するように特定の印刷機に任せたままである。

従って、材料の仕様が極めて特有のものであることが起こりうるが、仕様がより緩いこともまた起こりうる。従って、ある場合には、特定の機械についての幾つかの材料が実際に特定のボクセルのために適格であり、他の場合には一つの材料だけがそうである。本実施形態は、印刷機での材料の全使用量のバランスをとるような方法で異なる材料間で選択するために材料がより緩く特定される場合に有利であることができる。典型的には、バルク内の材料は、印刷される製品に特定のタスクを持つ表面層の材料又は層中に使用される材料より緩く特定される。

本発明の少なくとも１つの実施形態を詳しく説明する前に、本発明は、その適用において、下記の説明に示されるか、および／または図面および／または実施例において例示される構成要素および／または方法の組み立ておよび構成の細部に必ずしも限定されないことを理解しなければならない。本発明は、他の実施形態が可能であり、または様々な方法で実施または実行されることが可能である。

図を参照すると、図１は、付加製造のための本発明の一実施形態による装置１００を示す簡略図である。本装置は、印刷材料容器１０４Ａ，Ｂ及びＳを含む。容器１０４Ａは、独立しているが、容器Ｂ及びＳは、単一のカートリッジ１０２中にある。容器１０４Ａは、パイプ１０８Ａ及び制御弁１１２Ａを通って、印刷ブロック１２２に位置される印刷リザーバ１２０Ａに材料を供給する。印刷リザーバ１２０Ａから、印刷は、ノズル１１６Ａを介して物質を噴射することによって実施される。

同様に、容器Ｂ及びＳは、パイプ１０８Ｂ及び１０８Ｓ、弁１１２Ｂ及び１１２Ｓをそれぞれ通ってリザーバ１２０Ｂ及び１２０Ｓに材料を供給し、次いで印刷は、ノズル１１６Ｂ及びＳを通って噴射することによって実施される。

制御ユニット１３０は、制御ライン１２４Ａ．．Ｓを通して弁１１２Ａ．．Ｓを制御することによって印刷ヘッドを制御する。印刷ヘッドは、ライン１２６Ａ．．．Ｓを介して制御され、ノズルは、制御ライン１２８Ａ．．．Ｓを介して制御される。

図２Ａ〜２Ｄを参照すると、それらは、本実施形態に従って計画される物体を示す。図２Ａは、全体の外形線１４０を示す。図２Ｂは、材料Ａ，Ｂ及びＳをそれぞれ含む領域１４０Ａ，１４０Ｂ及び１４０Ｓを有する物体の初期表現を示す。材料Ａの使用される割合が相対的に小さいことが注目される。また、材料Ｂは、材料Ｓより多く使用される。

図２Ｃでは、三つの領域１４０Ｖ１，１４０Ｖ２及び１４０Ｖ３が同定され、そこでは、ボクセル規定は、異なる材料が使用されることを可能にする。図２Ｄは、材料Ｓが材料Ａに代わる領域１４０Ａ１及び１４０Ａ２を示す。領域１４０Ｓ１は、材料Ｂが材料Ａに置き換えられた領域である。従って、図２Ｄにおける最終版は、図２Ｂにおけるオリジナル版より均一に異なる材料を使用し、特にＢとＳ材料の間の良好なバランスを見出す。

図３は、本発明の一実施形態による付加製造のための装置２００を示す簡略図である。本装置は、印刷材料容器２０４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ及びＳを含む。容器２０４Ｙ，Ｋ及びＳは、独立しているが、容器Ｍ及びＣは、単一のカートリッジ２０２内にある。容器２０４Ｙは、パイプ２０８Ｙ及び制御弁２１２Ｙを通って、印刷ブロック２２４に位置される印刷リザーバ２２０Ｙに材料を供給する。印刷リザーバ２２０Ｙから、印刷は、ノズル２１６Ｙを介して物質を噴射することによって実施される。容器２０４Ｍは、パイプ２０８Ｍ及び制御弁２１２Ｍを通って、印刷ブロック２２４に位置される印刷リザーバ２２０Ｍに材料を供給する。印刷リザーバ２２０Ｍから、印刷は、ノズル２１６Ｍを介して物質を噴射することによって実施される。容器２０４Ｃは、パイプ２０８Ｃ及び制御弁２１２Ｃを通って、印刷ブロック２２４に位置される印刷リザーバ２２０Ｃに材料を供給する。印刷リザーバ２２０Ｃから、印刷は、ノズル２１６Ｃを介して物質を噴射することによって実施される。容器２０４Ｋは、パイプ２０８Ｋ及び制御弁２１２Ｋを通って、印刷ブロック２２４に位置される印刷リザーバ２２０Ｋに材料を供給する。印刷リザーバ２２０Ｋから、印刷は、ノズル２１６Ｋを介して物質を噴射することによって実施される。最後に、容器２０４Ｓは、パイプ２０８Ｓ及び制御弁２１２Ｓを通って、印刷ブロック２２４に位置される印刷リザーバ２２０Ｓに材料を供給する。印刷リザーバ２２０Ｓから、印刷は、ノズル２１６Ｓを介して物質を噴射することによって実施される。

制御ユニット２３０は、制御ライン２２６を通して弁２１２Ｙ．．Ｓを制御することによって印刷ブロック２２４を制御する。印刷ヘッド２２０Ｙ，２２０Ｍ，２２０Ｃ，２２０Ｋ及び２２０Ｓは、ライン２２６を介して制御され、ノズルは、制御ライン２２８を介して制御される。印刷ブロック２２４は、複数の印刷ヘッドを含み、リザーバ２２０Ｙ．．．Ｓごとに一つあり、各々は、異なる材料を噴射し、任意選択的に、一つより多くの印刷ヘッドが同じ材料を噴射することができることが注目される。

図４Ａ〜４Ｃを参照すると、それらは、本実施形態に従って計画された物体を示す。図４Ａは、全体の外形線２３０を示す。図４Ｂは、利用可能なものから選択される特定の材料を要求する領域２３０ＹＭＣＫ、材料Ｓを要求する領域２３０Ｓ、及び少なくとも二つの異なる材料又は材料の混合物を各々極めて良好にとることができる領域２３０Ｖ１，２３０Ｖ２及び２３０Ｖ３を有する物体の初期表現を示す。ＭＹＫの混合物が材料Ｓのバランスをほぼとり、多数のボクセルが幾らかの選択の自由度を持つことが注目される。従って、規定された材料の初期セットは、かなりバランスがとれているが、規定されていないボクセルは、バルクのほとんどを作り上げ、従ってタスクは、規定されていないボクセルに対する材料のバランスのとれた選択を行なうことである。

図４Ｃは、図４Ｂの規定された領域２３０ＹＭＣＫ及び２３０Ｓが保持される解決策を示し、規定されていない領域は、領域２３０Ｙ，２３０Ｍ，２３０Ｃ及び二つのＫ領域２３０Ｋ１及び２３０Ｋ２を形成するために異なる材料を均一に使用する。

図５を参照すると、それは、本発明の実施形態による材料消費を調節しながら付加製造を実施するための方法を示す簡略化されたフローチャートである。ボックス３０１は、材料消費方針がロードされることを示す。方針は、特定のボクセルが一つより多い材料から製造されることができるときにいつでもどのような選択がなされるかを規定する。

ボックス３０５は、印刷のための物体の少なくとも一部のデジタル表現を得ることに関する。表現は、ボクセルの形である。

ボックス３０９は、一つより多い利用可能な材料からなることができることに関して多様性のある設計においてそれらのボクセルを同定するタスクに関する。これらのボクセルの各々は、各材料についてシステムが許容しうる一つの自由度をシステムに付加する。

ボックス３１５では、それぞれの多様性のあるボクセルについて、許容された材料の一つが材料消費方針を使用して選択される。方針は、一般に全体として印刷工程にわたる材料の使用量に関し、従って工程全体に照らして所定のボクセルに対して材料を選択する。

ボックス３１９では、規定された材料は、残りの多様性のないボクセルのために使用される。

最後に、ボックス３２５は、各ボクセルについて選択された材料及び表現を使用してボクセルによって物体ボクセルを印刷することに関する。

図６を参照すると、それは、方針の異なる要素、及び要素間の相互作用を示す簡略化されたチャートである。方針４００は、方針要素４０１．．．４１２を有する。説明したように、材料消費方針４０１は、選択された材料が好適であるという条件下で、異なる利用可能な材料間でバランスをとるための関数に基づいて所定のボクセルのための材料を選択する。ボックス４０２によって示されるように、材料消費方針は、好適な材料間で選択し、有効期限日に最も近い所定のボクセルのための好適な材料の一つを選択することができる。このようにして、材料は、それが古くなる前に優先的に使い切られ、それが古くなったことのみを理由として使用されずに廃棄される必要はない。

ボックス４０４は、材料消費方針が、利用可能な材料のいずれか一つが現在の印刷タスクの完了前に使い果たされることを防止するために所定のボクセルのための材料を選択する。即ち、もし材料Ａが極めて多く存在するだけであるなら、そのとき方針は、容器がタスクの途中で交換される必要がないように利用可能な量又はそれより少ない量が現在の印刷タスクに割り当てられることを確実にしようとするだろう。

ボックス４０６は、幾つかの材料が同じカートリッジに一緒に与えられる場合、即ちそれらが組み合わせカートリッジ内に与えられている場合についてである。説明したように、組み合わせカートリッジでの問題は、カートリッジ全体が、材料の一つのみが使い尽くされたときに交換されなければならないことである。従って、方針は、単一のカートリッジ内に一緒に存在する材料を均一に使用しようとする。

ボックス４０８は、方針において要素として価格を示し、全てが好適であるときには高価な材料より安価な材料が優先して選択されることができる。

ボックス４１０は、実際に在庫中の材料で済ますことの問題、又は使用者が特定の材料に関して持つ特別な方針を示す。例えば、ある材料は、印刷機に存在してもよいが、貯蔵庫から利用可能でないかもしれず、又はそれは、新しいオーダーを得ることが難しいかもしれない。方針は、かかる材料を倹約して使用するように設定されることができる。

ボックス４１２は、製品中で利用可能な材料の全体のバランスをとることを示す。

図６に示される材料消費方針４００を実施する一つの方法は、費用関数の最小化としてである。図６の要素の各々について、費用が関連付けられることができる。従って、期限に近い材料は、期限から十分に離れた材料より低い費用を与えられることができる。カートリッジ内で一緒の材料は、それらがカートリッジ内で他の材料より多く使用されるときは高い費用を与えられ、少なく使用されるときには低い費用を与えられることができる。費用は、カートリッジ内の材料の平均に対して計算されることができる。使い果たされるのに近い材料は、供給源に排出するものを越えるいかなる使用に対しても高い費用を与えられることができる。最後に、材料全体は、それらが多く使用されるほど、増大した費用を割り当てられることができる。

図７を参照すると、それは、制御ユニット１３０（２３０）をより詳細に示す簡略図である。制御ユニット１３０は、図１及び３に示された印刷ユニットを操作する。制御ユニット１３０は、表現記憶ユニット４２０に印刷される物体の表現を記憶する。表現は、ボクセル４２２の形であり、各ボクセルは、最初に通常の方法で材料を割り当てられるか、又は利用可能な材料の一つより多くがそのボクセルのための基準に合致するという意味でフレキシブル又は多様性であるように決定される。ボクセルのフレキシビリティは、多様性ユニット４２４によって決定される。もしユニットが多様性であるなら、そのとき方針ユニット４２６が考慮に入れられる。材料選択器４２８は、次いで方針を使用してボクセルのための利用可能な材料間で選択する。

本出願から成熟する特許の存続期間の期間中には、多くの関連する付加製造装置、技術及び材料が開発されることが予想され、ここで使用される用語の範囲は、すべてのそのような新しい技術を先験的に包含することが意図される。

用語「含む／備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ、ｉｎｃｌｕｄｅｓ、ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、およびそれらの同根語は、「含むが、それらに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｂｕｔｎｏｔｌｉｍｉｔｅｄｔｏ）」ことを意味する。

用語「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇｏｆ）」は、「含み、それらに限定される（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇａｎｄｌｉｍｉｔｅｄｔｏ）」ことを意味する。

本明細書中で使用される場合、単数形態（「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」）は、文脈がそうでないことを明確に示さない限り、複数の参照物を包含する。

明確にするため別個の実施形態の文脈で説明されている本発明の特定の特徴が、単一の実施形態に組み合わせて提供されることもできること、そして上の記載が、この組み合わせが明白に書かれているかのように解釈されるべきであることは分かるであろう。逆に、簡潔にするため単一の実施形態で説明されている本発明の各種の特徴は別個にまたは適切なサブコンビネーションで、あるいは本発明の他の記載される実施形態において好適なように提供することもでき、上の記載は、これらの別個の実施形態が明白に書かれているかのように解釈されるべきである。種々の実施形態の文脈において記載される特定の特徴は、その実施形態がそれらの要素なしに動作不能である場合を除いては、それらの実施形態の不可欠な特徴であると見なされるべきではない。

本発明はその特定の実施態様によって説明してきたが、多くの別法、変更および変形があることは当業者には明らかであることは明白である。従って、本発明は、本願の請求項の精神と広い範囲の中に入るこのような別法、変更および変形すべてを包含するものである。

本明細書で挙げた刊行物、特許および特許出願はすべて、個々の刊行物、特許および特許出願が各々あたかも具体的にかつ個々に引用提示されているのと同程度に、全体を本明細書に援用するものである。さらに、本願で引用または確認したことは本発明の先行技術として利用できるという自白とみなすべきではない。節の見出しが使用されている程度まで、それらは必ずしも限定であると解釈されるべきではない。

Claims

付加製造のための方法であって、前記方法は、
材料消費方針を得ること；
三次元（３Ｄ）構造のデジタル表現を得ること、但し前記デジタル表現は複数のボクセルを含む；
前記３Ｄ構造において、多様性のないボクセルからなる規定された領域を同定すること；
前記３Ｄ構造において、少なくとも二つの利用可能な消費材料のいずれか一つからなることができることに関してフレキシブルである多様性のあるボクセルからなる規定されない領域を同定すること；
前記多様性のないボクセルの各々に対して消費可能な材料を選択すること；
前記材料消費方針に従って前記多様性のあるボクセルの各々に対して消費可能な材料を選択すること；
前記デジタル表現及び前記複数のボクセルの各々に対して選択された前記消費可能な材料を使用して、前記３Ｄ構造をボクセルごとに印刷すること
を含み、
前記材料消費方針は、前記少なくとも二つの利用可能な消費材料の各々に費用重み付けを付与することを含み、前記多様性のあるボクセルの各々に対して消費可能な材料を選択することは、費用関数を最小化することを含む、方法。
前記材料消費方針が、製造時の異なる消費可能な材料の間の消費を均一にバランスをとるように多様性のあるボクセルのための消費可能な材料を選択することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記材料消費方針が、多様性のあるボクセルに対して、最も近い有効期限を有する消費可能な材料を選択することをさらに含む、請求項１又は２に記載の方法。
前記材料消費方針が、前記消費可能な材料のいずれか一つが現在の印刷タスクの完了前に使い果たされることを防止するように多様性のあるボクセルのための消費可能な材料を選択することをさらに含む、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
複数の前記消費可能な材料が単一の組み合わせカートリッジにおいて一緒に与えられ、前記材料消費方針が、前記カートリッジにおいて一緒に与えられた消費可能な材料のバランスのとれた使用を確実にするように多様性のあるボクセルのための消費可能な材料を選択することをさらに含む、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
前記費用関数が、全ての消費可能な材料の平均的な使用を越えて所定の消費可能な材料を使用することに対してペナルティを付与する、請求項１に記載の方法。
前記費用関数が、前記カートリッジを共有する全ての消費可能な材料の平均的な使用を越えて、少なくとも一つの他の消費可能な材料とカートリッジを共有する所定の消費可能な材料を使用することに対してペナルティを付与する、請求項５に記載の方法。
前記費用関数が、最も近い有効期限でない消費可能な材料を使用することに対してペナルティを付与する、請求項６又は７に記載の方法。
付加製造装置であって、
前記装置が、複数の消費可能な材料と、印刷制御ユニットと、前記印刷制御ユニットに接続された印刷ユニットとを含み、
前記印刷制御ユニットが、複数のボクセルを含む三次元（３Ｄ）構造のデジタル表現を保持するように構成された表現記憶装置；多様性のないボクセルからなる規定された領域及び多様性のあるボクセルからなる規定されない領域を同定するように構成された多様性同定ユニット、但し前記多様性のあるボクセルのための消費可能な材料は、前記消費可能な材料の一つより多くから選択されることができる；材料消費方針を保持するように構成された方針記憶ユニット；及び前記材料消費方針に従って前記多様性のないボクセルの各々について及び前記多様性のあるボクセルの各々について複数の消費可能な材料の中から材料を選択するように構成された材料選択ユニットを含み、
前記印刷ユニットが、前記デジタル表現、及び前記材料選択ユニットによって選択された前記材料に基づいて、前記３Ｄ構造をボクセルごとに印刷するように制御可能であり、前記材料消費方針が、前記複数の消費可能な材料の各々に対する費用関数を含み、前記多様性のあるボクセルの各々に対して消費可能な材料を選択することは、前記費用関数を最小化することを含む、
装置。
前記消費可能な材料の少なくとも二つが、カートリッジを共有する、請求項９に記載の装置。
前記材料消費方針が、製造時の異なる消費可能な材料の間の消費を均一にバランスをとるように多様性のあるボクセルのための消費可能な材料を選択することをさらに含む、請求項９又は１０に記載の装置。
前記材料消費方針が、多様性のあるボクセルに対して、最も近い有効期限を有する消費可能な材料を選択することをさらに含む、請求項９〜１１のいずれかに記載の装置。
前記材料消費方針が、前記消費可能な材料のいずれか一つが現在の印刷タスクの完了前に使い果たされることを防止するように多様性のあるボクセルのための消費可能な材料を選択することをさらに含む、請求項９〜１２のいずれかに記載の装置。
複数の前記消費可能な材料が単一の組み合わせカートリッジにおいて一緒に与えられ、前記材料消費方針が、前記カートリッジにおいて一緒に与えられた消費可能な材料のバランスのとれた使用を確実にするように多様性のあるボクセルのための消費可能な材料を選択することをさらに含む、請求項９〜１３のいずれかに記載の装置。
前記費用関数が、全ての消費可能な材料の平均的な使用を越えて所定の消費可能な材料を使用することに対してペナルティを付与する、請求項９に記載の装置。
前記費用関数が、前記カートリッジを共有する全ての消費可能な材料の平均的な使用を越えて、少なくとも一つの他の消費可能な材料とカートリッジを共有する所定の消費可能な材料を使用することに対してペナルティを付与する、請求項１０又は１４に記載の装置。
前記費用関数が、最も近い有効期限でない消費可能な材料を使用することに対してペナルティを付与する、請求項９〜１６のいずれかに記載の装置。