KR20220002975A - 미리 결정된 기하학 데이터에 따라 적어도 하나의 고체 층를 생성하는 방법 - Google Patents

미리 결정된 기하학 데이터에 따라 적어도 하나의 고체 층를 생성하는 방법 Download PDF

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KR20220002975A
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Abstract

본 발명은 고체 층을 생성하는 방법에 관한 것으로, 에미터 어레이(11)가 제공된다. 지지대(1)가 회전축(2)을 중심으로 상기 에미터 어레이에 대해 회전 가능하게 위치되고, 노즐들을 통과하는 재료의 재료 부분들이 지지대에 적용되고 응고된다. 상기 회전축으로부터 가장 멀리 떨어진 에미터(12)의 중심점은 제 1 방사상 방향 거리를 갖고, 상기 회전축에 가장 가깝게 배열된 상기 에미터(12)는 상기 회전축으로부터 제 2 방사상 방향 거리를 갖는다. 트리거 포인트들을 한정하는 트리거 신호가 생성된다. 에미터가 대응하는 트리거 포인트에 위치될 때, 기하학 데이터의 함수로서 및/또는 에미터가 지지대에 대해 배열되는 위치의 함수로서, 개별 에미터들에 대해, 각 경우에, 재료 분배 신호가 생성되고, 일시적으로 저장된다. 상기 트리거 포인트들에서 상기 에미터들은, 재료 분배 신호가 설정된 에미터들(12)만이 재료를 분배하는 방식으로, 제어된다. 서로 인접한 트리거 포인트들 사이의 각도는, 제 1 방사상 라인과 제 2 방사상 라인이 그들 사이를 둘러싸는 각도에 대응한다. 상기 제 1 방사상 라인은 상기 회전축으로부터 제 1 에미터 열과 상기 회전축에 동심인 기준 원 라인(25) 사이의 교차점까지 이어진다. 상기 제 2 방사상 라인은 상기 회전축으로부터 제 2 에미터 열과 상기 기준 원 라인 사이의 교차점까지 이어진다. 상기 기준 원 라인의 반경은 상기 제 1 거리의 90%와 상기 제 2 거리의 10%의 합보다 작다. 상기 반경은 상기 제 1 거리의 10%와 상기 제 2 거리의 90%의 합보다 크다.

Description

미리 결정된 기하학 데이터에 따라 적어도 하나의 고체 층를 생성하는 방법
본 발명은 메모리에 저장된 미리 결정된 기하학적 데이터에 따라 적어도 하나의 고체 층을 생성하는 방법에 관한 것이다.
US 2004/0265413 A1로부터 알려진 방법에서, 데카르트 좌표계의 인쇄 도트들로서 메모리에 저장된 기하학 데이터는 좌표 변환 디바이스를 이용하여 극좌표들로 변환된다. 이 방법에서, 2개의 에미터 어레이들을 갖는 3D 프린터가 제공되며, 각어레이는 서로로부터 거리를 두고 배열되고 액체 재료의 재료 부분들을 지지대에 분배하는 역할을 하는 노즐로서 구성된 다수의 에미터를 갖는다. 지지대는 원형 디스크 형태로 구성되며, 드라이브를 사용하여 회전축을 중심으로 에미터 어레이에 대해 회전 가능하게 위치될 수 있다. 인코더를 사용하여 에미터 어레이들과 지지대 사이의 상대 위치에 대한 회전 위치 신호가 생성된다.
각각의 에미터 어레이는 회전축에 대해 방사상으로 프린트 헤드 캐리어 상에서 증분적으로 변위될 수 있는 상업적으로 취득 가능한 복수의 프린트 헤드를 가지며, 이러한 캐리어는 슬라이드 가이드 상에 배열된다. 이러한 방식으로, 작동하지 않는 프린트 헤드들, 오작동 또는 잘못 배치된 에미터들에 의해 야기될 수 있는 인쇄 중 불규칙성들은 에미터 어레이의 위치가 층마다 변경된다는 점에서 정정될 수 있다. 에미터의 오작동에 의해 야기되는 오류들은 따라서 개별 인쇄된 층들의 다른 위치들에 배열되고, 평균화 된다. 또한, 에미터 어레이들은 프린트-헤드 캐리어들을 사용하여 에미터가 지지대 위에 배열되는 인쇄 위치, 에미터가 지지대 옆에 위치한 진단 디바이스 위에 위치하는 진단 위치, 및 에미터가 지지대 옆 및 서비스 위치 옆에 위치하는 서비스 위치 사이에 배열될 수 있다. 서비스 위치에서 에미터들은 세척 또는 교체될 수 있다.
에미터 어레이들의 에미터들이 얼마나 정확하게 배열되고 프린팅 동안 어떻게 제어되는지는 공개된 특허 출원에 더 자세하게 개시되어 있지 않다.
이전에 알려진 방법은 프린트-헤드 캐리어들의 방사상 방향 변위 동안 위치지정 부정확성들이 발생할 수 있다는 단점을 갖는다. 더욱이, 프린트-헤드 캐리어들 및 많은 프린트 헤드들의 변위는 복잡하다.
또한, 홀더를 갖는 3D 프린터가 실제 알려져 있고, 이러한 홀더 상에는 층별 재료 도포에 의해 생산될 모양히 정해진 물체를 고정하기 위해 수평 평면에서 연장되는 대략 직사각형 지지대가 배열된다. 프린터는 데카르트 좌표 행렬로 형상 물체를 인쇄하는 역할을 한다. 형상 물체의 경우 데카르트 좌표 행렬에 있는 인쇄 도트들에 할당되는 기하학 데이터가 제공된다.
지지대 위에, 프린트 헤드가 홀더 상에 배열되고, 이 헤드는 지지대 내로 흐를 수 있는 재료의 재료 부분들을 분배하기 위한 노즐 배열을 가지며, 이 배열은 이하 에미터 어레이로도 지칭될 것이다. 에미터 어레이는 노즐들로 구성된 복수의 에미터들을 가지며, 이들은 비스듬한 각의 직선 좌표계에서 서로 평행하게 오프셋된 에미터 열들과 서로 평행하게 오프셋되고 에미터 열을 가로질러 이어지는 에미터 행들의 행렬 형태로 배열되며, 서로 인접한 에미터 열들은 각각의 경우에 에미터 열의 확장 방향으로 서로에 대해 오프셋되고, 이러한 오프셋은 에미터들이 에미터 열에서 갖는 오프셋보다 작다. 에미터 열들은 직사각형 지지대의 두 짧은 가장자리들(X축)에 평행하게 이어진다. 에미터들은 에미터 어레이의 각 에미터가 데카르트 좌표 행렬의 다른 X 위치에서 직사각형 지지대의 두 짧은 가장자리들과 평행하게 이어지는 방향으로 배치되는 방식으로 배열된다. 이와 관련하여 각 경우 에미터 배열의 정확히 하나의 에미터가 좌표 행렬의 모든 X 위치에 할당된다.
에미터 어레이는 홀더 상에 배치된 제 1 위치지정 디바이스에 의해 지지대의 길이 방향 확장에 평행하게 Y 방향으로 변위될 수 있으며, 서로 이격되어 있는 2개의 짧은 가장자리들 사이에서 앞뒤로 이동할 수 있다. 직접 서로 인접하고, X축 방향으로 직사각형 지지대의 두 짧은 가장자리들에 평행하게 이어지는 라인 상에 놓인 인쇄 도트들이 에미터 어레이의 서로 다른 에미터 열들에 배열된 노즐들을 사용하여 인쇄되기 때문에, 프린트 헤드는 서로 인접한 라인의 인쇄 도트들의 프린팅 동안 상이한 X 위치들에 위치되어, 상이한 에미터 열들이 X축 방향에서 갖는 오프셋은 보상된다. 결과적으로 X 방향으로 서로 바로 옆에 배열된 인쇄 도트들은 서로 밀접하게 오프셋되어 지지대 상에 인쇄될 수 있으므로, 이들은 특정 영역에서 겹치게 된다. 그럼에도 불구하고, 에미터 어레이의 에미터들은, 에미터를 노즐들을 통과하는 재료의 저장소와 연결하는 채널들이 에미터들 사이에 제공될 수 있고, 및/또는 전기 도체 트랙이 제공될 수 있는 정도로, 서로 공간적으로 분리되고, 서로 이격된다.
에미터 어레이의 에미터들은 노즐들을 통과하는 재료의 저장소와 함께 지지대에 대해 이동할 수 있다. 고정 디바이스가 프린트 헤드에 인접하여 제공되며, 이 디바이스는 에미터 어레이를 사용하여 도포된 재료 층의 가교 또는 응고를 위한 자외선 광원을 갖는다. 고정 디바이스는 프린트 헤드와 함께 지지대에 대해 이동할 수 있다.
이전에 알려진 3D 프린터는 또한 제 2 위치지정 디바이스를 가지며, 이를 통해 지지대는 지지대가 연장되는 평면에 수직으로, 프린트 헤드 쪽으로 그리고 멀어지는 쪽으록 이동할 수 있다, 즉 달리 말하면, 높에 관해 위치될 수 있다.
형상 물체의 생산을 위해, 프린트 헤드는 지지대의 제 1 가장자리에 인접하여, 그 위의 미리 결정된 거리에 위치한다. 생산될 형상 물체에 대한 기하학 데이터가 저장된 데이터 메모리로부터, 제 1 재료 층의 기하학에 대한 데이터가 고속 인쇄 버퍼에 로드된다. 그 후, 프린트 헤드는 제 1 위치지정 디바이스를 사용하여 지지대의 반대쪽 제 2 가장자리를 향해 연속적으로 이동한다. 동시에, 재료 부분은, 각각의 경우에 형상 물체의 제 1 재료 층이 에미터 어레이의 개별 에미터의 상응하는 제어에 의해 형성될 것으로 가정되는 위치에서 지지대 상에 분배된다. 개별 에미터들의 제어는 프린트 헤드의 현재 위치의 함수로서 또한 프린트 버퍼에 포함된 데이터의 함수로서 이루어진다. 이러한 방식으로 지지대에 도포된 유동 가능한 재료는 고정 디바이스를 사용하여 생성된 자외선 조사에 의해 응고된다.
프린트 헤드가 지지대의 제 2 가장자리에 도달하면, 프린트 헤드의 수평 전진 이동이 중지되고, 이전에 생성된 재료 층에 도포될 추가 재료 층에 대한 기하학 데이터가 인쇄 버퍼에 로드된다. 또한, 지지대는 이전에 생성된 재료층의 두께에 대응하는 치수만큼 제 2 위치설정 디바이스를 사용하여 낮아져, 이 재료층에 추가 재료 층을 도포한다. 이제 프린트 헤드는 제 1 위치지정 디바이스를 사용하여 지지대의 제 1 가장자리를 향해 계속 이동한다. 동시에, 재료 액적은 각각의 경우에 추가 재료 층이 형성될 위치들에서 에미터들의 상응하는 제어에 의해 이미 완료된 재료 층에 분배된다. 이와 같이 지지대에 도포된 유동성 중합체 재료는 고정 디바이스를 이용하여 생성되는 자외선 조사에 의해 다시 한번 응고된다.
위에 표시된 방법 단계들은 형상 물체의 모든 재료 층들이 완료될 때까지 상응하는 방식으로 반복된다.
이 방법은 지지대 가장자리들에 액세서리들을 갖는 프린트 헤드 모듈을 정지 및 가속하는데 시간이 필요하고 이 시간은 인쇄에 사용될 수 없다는 단점을 갖는다. 이러한 정지 및 가속은 중소형 인쇄 표면들의 경우 총 인쇄 시간의 50%까지 차지할 수 있으므로, 이러한 방법의 생산성을 크게 감소시킬 수 있다. 또한 무거운 프린트 헤드와 예를 들어 그 안에 포함된 유동성 재료의 공급 장치를 갖는 저장소와 같은 이에 연결된 비교적 크고 무거운 부분들, 마모되기 쉬운 케이블 캐리어들, 및 고정 디바이스는, 재료 층의 매 완성 이후, 및 추가 재료 층이 반대 방향으로 도포-가속될 것으로 가정되는 경우, 정지되어야 한다. 위치지정 디바이스들의 기계적 부분들은 이와 관련하여 발생하는 가속력들의 결과로 응력을 받고, 이는 위치지정 디바이스의 베어링들 및 가이드들의 상응하는 마모를 초래하고, 이에 의해 프린터의 정밀도를 손상시킨다.
따라서, 에미터들이 비스듬한 직선 좌표계로 배열된 에미터 어레이에 의해, 메모리에 저장된 기하학 데이터에 따라 간단한 방식으로 적어도 하나의 고체 층을 신속하게 생성하는 것을 가능케 하는, 초기에 언급된 유형의 방법을 표시할 필요성이 존재한다. 이러한 프로세스 도중에 에미터 어레이의 좌표계로부터 벗어나는, 인쇄에 사용되는 극좌표계의 결과로 발생하는 더 큰 왜곡들은 방지될 것으로 가정되어, 비스듬한 각도의 좌표계로 배열된 에미터들을 갖는 에미터 어레이의 사용에도 불구하고, 허용 가능한 인쇄 이미지가 달성된다.
상기한 목적은 청구항 제 1 항의 특징들로 달성된다. 이 청구항은 초기에 언급된 유형의 방법의 경우, 서로 거리를 두고 배열되고 재료-분배 노즐들로 구성된 다수의 에미터들을 갖는 적어도 하나의 에미터 어레이가 제공되고; 노즐들을 통과하는 재료의 재료 부분들을 지지대 및/또는 그 위에 위치한 응고된 재료 층 상에 분배하기 위하여, 서로 이격되고 재료-분배 노즐로 구성된 다수의 에미터들을 갖는 적어도 하나의 에미터 어레이가 제공되고; 에미터 어레이는 다수의 에미터 열들을 갖고, 에미터들의 중심 점들은 각각의 경우에 직선으로 서로에 대해 오프셋되고; 지지대는 회전축을 중심으로 에미터 어레이에 대해 회전 가능하게 위치되고, 재료 부분들은 에미터들에 의해 지지대 및/또는 그 위에 위치한 응고된 재료 층에 도포되어, 이후에 응고되고; 회전축에서 가장 멀리 떨어진 에미터 어레이의 에미터의 중심점은 회전축으로부터 제 1 방사상 방향 거리를 갖고, 회전축에 가장 가깝게 배열된 에미터의 중심점은 회전축으로부터 제 2 방사상 방향 거리를 가지며; 지지대에 대해 에미터 어레이의 회전 위치에 대한 트리거 포인트들을 한정하는 트리거 신호가 생성되고; 개별 에미터들에 대해 활성화 신호는 각 경우 생성되어, 메모리에 저장된 기하학 데이터의 함수로서 및/또는 해당 에미터가 각 경우 에미터 어레이에 대해 트리거 위치에 배치될 때, 해당 에미터가 지지대에 대해 배열되는 위치의 함수로서 일시적으로 저장되고; 트리거 포인트들의 에미터들은, 이전에 일시적으로 저장된 활성화 신호가 설정된 에미터들만이 재료를 분배하는 방식으로, 각 경우에 제어되고; 인접한 트리거 포인트들 사이의 각도는, 제 1 방사상 라인과 제 2 방사상 라인이 그들 사이를 둘러싸는 각도에 대응하는 방식으로, 선택되고; 제 1 방사상 라인은 회전축으로부터 제 1 에미터 열과 회전축에 동심인 기준 원 라인 사이의 교차점까지 이어지고, 제 2 방사상 라인은 회전축으로부터 회전축의 원주 방향으로 제 1 에미터 열에 인접한 제 2 에미터 열과 기준 원 라인 사이의 교차점까지 이어지고; 기준 원 라인의 반경은 제 1 방사상 거리의 90%와 제 2 방사상 방향 거리의 10%의 합보다 작고, 기준 원 라인의 반경은 제 1 방사상 방향 거리의 10%와 제 2 방사상 방향 거리의 90%의 합보다 크다는 특징들을 제공한다. 노즐을 통과하는 재료는, 특히 매체에 대한 압력 효과에 의해, 노즐을 통해 지지대에 도포될 수 있는 액체, 페이스트-형 또는 분말-형 매체인 것으로 이해된다.
위에서 언급한 목적은 또한 청구항 제 2 항의 특징들로 달성된다. 이 청구항은 초기에 언급된 유형의 방법의 경우, 용기가 제공되고, 액체, 페이스트-형 또는 분말-형의 재료로 구성된 적어도 하나의 재료 층이 지지대에 도포되고; 재료를 응고시키는 방사선으로 재료의 조사를 위해, 서로 이격되고 재료 층을 향하는 다수의 방사선 에미터들을 갖는 에미터 어레이가 제공되고, 에미터 어레이는 에미터들의 중심점들이 각 경우 직선으로 서로 오프셋되는 다수의 에미터 열들을 갖고, 지지대는 에미터 어레이에 대해 회전축을 중심으로 회전 가능하게 위치되고, 방사선은 에미터들에 의해, 재료가 적어도 하나의 조사 위치에서 응고되는 방식으로, 재료 층상으로 지향되고; 회전축으로부터 가장 멀리 떨어진 에미터 어레이의 에미터의 중심점은 회전축으로부터 제 1 방사상 방향 거리를 갖고, 회전축에 가장 가깝게 배열된 에미터의 중심점은 회전축으로부터 제 2 방사상 방향 거리를 갖고; 지지대에 대한 에미터 어레이의 회전 위치에 대한 트리거 포인트들을 한정하는 트리거 신호가 생성되고; 개별 에미터에 대해 활성화 신호가 생성되어, 메모리에 저장된 기하학 데이터의 함수로서 및/또는 해당 에미터가 각 경우 에미터 어레이에 대해 트리거 포인트에 위치될 때, 해당 에미터가 지지대에 대해 배열된 위치의 함수로서 일시적으로 저장되고; 트리거 포인트들의 에미터들은 각 경우, 활성화 신호가 이전에 일시적으로 저장된 에미터들만이 방사선을 방출하는 방식으로, 제어되고; 인접한 트리거 포인트들 사이의 각도는 제 1 방사상 라인과 제 2 방사상 라인이 그들 사이를 둘러싸는 각도에 해당하는 방식으로 선택되고; 제 1 방사상 라인은 회전축으로부터 제 1 에미터 열과 회전축에 동심인 기준 원 라인 사이의 교차점까지 이어지고, 제 2 방사상 라인은 회전축으로부터, 회전축의 원주 방향으로 제 1 에미터 열과 인접하는 제 2 에미터 열과 기준 원 라인 사이의 교차점까지 이어지고; 기준 원 라인의 반경은 제 1 방사상 방향 거리의 90%와 제 2 방사상 방향 거리의 10%의 합보다 작고, 기준 원 라인의 반경은 제 1 방사상 거리의 10%와 제 2 방사상 방향 거리의 90%의 합보다 크다는 특징들을 제공한다. 따라서, 본 발명은 스테레오리소그래피 방법과 유사한 방법의 경우에도 사용될 수 있다. 차이점은 스테레오리소그래피 방법의 레이저 빔 또는 LCD/LED 프로젝터들이 청구항 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 에미터 어레이로 대체된다는 점이다.
인쇄 포인트들은 기하학 데이터에 할당될 수 있고, 이러한 포인트들은 각 경우 다수의 인쇄 도트들이 서로 오프셋되는 행들과 열들을 갖는 데카르트 행렬로 배열된다.
바람직하게는, 인쇄 도트들은 기하학 데이터에 할당되고, 이러한 도트들은 회전축에 대해 방사상으로 이어지는 행들을 갖는 극 행렬로 배열되고, 이러한 행들에서 다수의 인쇄 도트들은 각 경우 서로 오프셋된다. 이러한 방식으로 양호한 품질을 갖는 인쇄 이미지가 가능해진다. 인쇄 도트들을 갖는 열들은, 바람직하게는 회전축의 원주 방향으로 제 1 방사상 방향 라인과 제 2 방사상 방향 라인이 그들 사이를 둘러싸는 각도에 해당하는 각도만큼 서로 오프셋된다.
기하학 데이터는 바람직하게는 비트맵으로 저장되고, 각 인쇄 도트에 대한 활성화 값을 가질 수 있다. 가장 간단한 경우, 활성화 값은 두 가지 상태들, 예를 들어 고체 층이 인쇄 도트에 있을 것으로 가정되는 경우 논리 값 "1", 및 고체 층이 인쇄 도트에 존재하지 않을 것으로 가정되는 논리 값 "0"을 가지 수 있다. 개별 인쇄 도트들에 대해 지지대 상에 상이한 재료 양들 또는 방사선 에너지 양들이 분배될 것으로 가정되는 경우, 활성화 값은 또한 2개 이상의 상태들을 포함할 수 있다. 필요한 경우, 기하학 데이터는 또한 인쇄 도트들의 위치들에 대한 좌표들을 가질 수 있다. 고체 층이 존재할 것으로 가정되는 인쇄 도트들에만 좌표들이 제공되는 것도 생각할 수 있다. 이 경우 추가 활성화 값은 제거될 수 있다.
유리한 방식으로, 본 발명에 따른 방법의 경우, 에미터 어레이의 에미터들이 배열된 데카르트 좌표계로부터 인쇄에 사용되는 극좌표계의 편차로 인해 발생하는 왜곡들은 에미터들 사이에서 비교적 균일하게 분포된다. 그 결과, 노즐을 통과한 재료가 지지대 또는 그 위에 위치한 응고 재료 층(청구항 제 1 항)에 도포되는 재료 분배 위치, 또는 각각 조사 위치(청구항 제 2 항)와 기하학 데이터가 메모리에 저장되는 관련 인쇄 도트 위치 사이에서 인쇄 도중 발생하는 최대 위치 편차는, 기준 원 라인의 반경이 청구항 제 1 항에 표시된 범위 밖에 있는 해당 방법의 경우보다 작다. 따라서, 본 발명에 따른 방법의 경우, 데카르트 방식으로 배열된 에미터들을 갖는 비용-유리한 프린트 헤드의 사용에도 불구하고 허용 가능한 인쇄 이미지가 달성된다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 기준 원 라인의 반경은 제 1 방사상 방향 거리의 80%와 제 2 방사상 방향 거리의 20%의 합보다 작고, 기준 원 라인의 반경은 제 1 방사상 방향 거리의 20% 및 제 2 방사상 방향 거리의 90%의 합보다 크다. 이러한 방식으로, 재료가 지지대 또는 그 위에 위치한 응고된 재료 층에 도포되는 위치와 기하학 데이터 사이의 최대 왜곡들 또는 위치 편차들은 더 감소될 수 있다.
상이한 좌표계들(각각, 경사진-각 및 극 좌표계)로 인해 최대로 발생하는 왜곡들의 추가 감소는, 본 발명의 유리한 실시형태에서, 기준 원 라인의 반경이 제 1 방사상 방향 거리의 70%와 제 2 방사상 방향 거리의 30%의 합보다 작고, 기준 원 라인의 반경이 제 1 방사상 방향 거리의 30%와 제 2 방사상 방향 거리의 70%의 합보다 크다는 점에서, 달성된다.
본 발명의 추가 개발에서, 기준 원 라인의 반경이 제 1 방사상 방향 거리의 60%와 제 2 방사상 방향 거리의 40%의 합보다 작고, 기준 원 라인의 반경이 외부 원형 경로 직경의 40%와 내부 원형 경로 직경의 60%의 합보다 크다는 점이 규정된다. 특히, 기준 원 라인의 반경이 제 1 방사상 방향 거리의 55%와 제 2 방사상 방향 거리의 45%의 합보다 작고, 기준 원 라인의 반경이 외부 원형 경로 직경의 45%와 내부 원형 경로 직경의 55%의 합보다 크다면, 유리하다. 이러한 방식으로 인쇄 도중 최대 왜곡들은 더욱 감소될 수 있다.
본 발명의 유리한 실시형태에서, 에미터 열이 각 경우 각 트리거 포인트에 할당되고, 개별 트리거 포인트들에 제공된 활성화 신호들은 각 경우에 해당 트리거 포인트에 할당된 에미터 열의 에미터들에 대해서만, 메모리에 저장된 기하학 데이터의 함수로서 및 해당 에미터가 배열된 위치의 함수로서 생성되고, 이 에미터 열에 배열되지 않은 에미터들에 대한 활성화 신호는, 에미터 어레이가 지지대에 대해 트리거 포인트에 위치하는 경우 이러한 에미터들이 활성화되지 않는 방식으로, 설정된다. 즉, 각 트리거 포인트에서 기하학 데이터는 각 경우 재료-분배 신호들을 생성하기 위해, 단일 에미터 열에 대해서 오로지 고려되는 반면, 나머지 에미터 열(에미터 어레이가 2개의 에미터 열들을 갖는 경우) 또는 나머지 에미터 열들(에미터 어레이가 2개 초과의 에미터 열들을 갖는 경우)의 활성화 신호는 비활성화된다. 이 방법은 간단한 방식으로 수행될 수 있는데, 왜냐하면 이러한 에미터 열 내에 위치한 에미터들의 중심점들 사이의 거리가 인쇄 도트들 사이의 해당 거리와 일치하다면, 기하학 데이터는 트리거 포인트에 할당된 (활성) 에미터 열의 활성화 신호들에 대해 메모리로부터 인쇄 버퍼로 직접 취해질 수 있기 때문이다. 활성 에미터 열은 각 경우 트리거 포인트 마다 순환적으로 변경된다. 따라서, 예를 들어, 4개의 에미터 열들을 갖는 에미터 어레이의 경우, 제 1 에미터 열은 제 1 트리거 포인트에서 활성화될 수 있고, 제 2 에미터 열은 제 2 트리거 포인트에서 활성화될 수 있고, 제 3 에미터 열은 제 3 트리거 포인트에서 활성화될 수 있고, 제 4 에미터 열은 제 4 트리거 포인트에서 활성화될 수 있고, 제 1 에미터 열은 제 5 트리거 포인트에서 활성화될 수 있고, 제 2 에미터 열은 제 6 트리거 포인트에서 활성화될 수 있는, 방식이다. 청구항 제 7 항에 따른 방법은, 제 1 에미터 열과 마지막 에미터 열 사이의 거리 및 그에 따른 에미터 어레이의 폭이 기준 원 라인의 직경에 비해 작은 에미터 어레이들에 특히 적합하다.
실제적인 목적들을 위해, 에미터 어레이의 에미터 열들은 회전축을 통과하는 방사상 평면과 회전축에 대한 법선에 대해, 에미터 열들이 이러한 방사상 평면에 평행하게 이어지는 방식으로, 대칭적으로 배열된다. 에미터 어레이가 홀수 개의 에미터 열들을 갖는 경우, 에미터 열들의 배열은, 중심 에미터 열 또는 그 직선 연장부가 회전축을 통과하여 이어지는 방식이 바람직하다. 프린트 헤드 어레이가 짝수 개의 에미터 열들을 갖는 경우, 회전축은 바람직하게는 2개의 가장 안쪽 에미터 열들 또는 이들의 직선 연장부들 사이에 중심이 맞춰져 배열된다.
본 발명의 추가 개발에서, 회전축에 동심으로 배열된 인쇄 링들의 인쇄를 위해 적어도 제 1 및 제 2 에미터 어레이가 제공되고, 각각은 내부 및 외부 원형 경로에 의해 구분되며, 이러한 에미터 어레이들은, 제 1 에미터 어레이의 내부 및 외부 원형 경로의 산술 평균값이 제 2 에미터 어레이의 내부 및 외부 원형 경로의 산술 평균값과 다른 방식으로, 회전축에 대해 위치되고, 제 1 에미터 어레이의 트리거 신호를 생성하기 위해, 제 1 반경을 갖는 기준 원 라인이 사용되고, 제 2 에미터 어레이의 트리거 신호를 생성하기 위해, 제 1 반경에서 벗어나는 제 2 반경을 갖는 기준 원 라인이 사용되며, 제 1 반경은 제 1 에미터 어레이의 제 1 및 제 2 방사상 방향 거리의 함수로서 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따라 선택되고, 제 2 반경은 제 2 에미터 어레이의 제 1 및 제 2 방사상 방향 거리의 함수로서 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따라 선택된다. 유리한 방식으로, 이와 관련하여 각 에미터 어레이의 기준 원 라인은 각각의 경우에 내부 및 외부 가장자리로부터 일정 거리에서 에미터 어레이에 할당된 프린트 링 내에 배열된다. 여기에서 인쇄 도중 최대로 발생하는 왜곡들은 더욱 감소될 수 있다. 바람직하게는 서로 인접하게 배열된 인쇄 링들은, 방사상 방향으로 지지대 또는 그 위에 위치한 응고된 재료 층의 갭 없는 각인이 가능한 방식으로, 서로 경계하거나 약간 중첩된다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 회전 각도만큼 회전축을 기준으로 서로에 대해 오프셋된 적어도 2개의 에미터 어레이들이 제공되며, 여기서 개별 에미터 어레이들의 에미터들은 각각의 경우에 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따라 재료 부분들의 도포를 위해 제어된다. 이것은 보다 빠른 재료 도포 및/또는 보다 큰 인쇄 해상도를 허용한다.
본 발명의 유리한 실시형태에서, 에미터 열들 내에서 서로 인접한 에미터들의 중심점들은 서로에 대해 일정한 제 1 래스터 거리로 배열되며, 서로 인접한 에미터 열들은 각각의 경우에, 일정한 제 2 래스터 거리에서 서로 오프셋되고, 제 1 래스터 거리는 제 2 래스터 거리로부터 20% 미만, 특히 10% 미만만큼 벗어나고, 특히 일치한다. 이러한 방식으로 인쇄 중 왜곡들은 더욱 감소될 수 있다.
본 발명에 따른 방법을 사용하여, 3차원 형상 물체들을 생성하는 것이 가능하다. 이를 위해 재료가 노즐들을 이용하여 도포되는 방법의 경우, 노즐을 통과하는 재료의 복수의 고체 층들은 한 층이 다른 층 위에 겹쳐 도포된다. 재료 층의 각 도포 후, 이 층은 추가 재료 층이 도포되기 전에 각각의 경우에 응고된다. 재료가 가교성 중합체 재료인 경우, 재료의 응고는, 예를 들어 적절한 파장을 갖는 UV 광으로 조사되어, 달성될 수 있다. 에미터 어레이와 지지대 사이의 거리는, 각 경우에 마지막으로 도포된 재료 층의 두께만큼 한 층에서 다음 층으로 증가한다. 청구항 제 2 항에 따른 방법의 경우, 액체, 페이스트-형 또는 분말-형 재료의 다수의 재료 층들은, 에미터 어레이를 통한 조사에 의해 3차원 형상 물체를 생성하기 위해, 전체 영역에 걸쳐 및/또는 특정 영역에서 한 층이 다른 층 위에 겹쳐 응고된다.
이하에서는, 본 발명의 예시적인 실시예들을 도면을 참조하여 더 상세히 설명한다.
도 1은, 층별 재료 도포에 의해 3차원 형상 물체들의 생성을 위한 장치로서, 회전 디스크로 구성된 지지대를 가지며, 지지대 위에 형상 물체들을 위한 다수의 재료 층들이 도포되는, 장치의 도면,
도 2는, 도 1과 비교하여 추가 재료 층들이 도포되고 지지대가 낮아진 후의, 도 1과 유사한 표현의 도면,
도 3은 지지대와 그 위에 배열된 에미터 어레이의 부분 평면도로서, 에미터들(노즐들)은 노즐들을 통과하는 재료의 재료 부분들을 지지대 상에 분배하기 위해 다수의 열들로 데카르트 방식으로 배열되고, 에미터들의 위치는 원들에 의해 개략적으로 표시되는, 부분 평면도,
도 4는 데카르트 인쇄 도트 행렬의 그래픽 표현의 도면,
도 5는 제 1 트리거 포인트에 대한 활성화 데이터의 도면,
도 6은 도 3과 유사한 표현으로서, 지지대가 제 1 트리거 포인트에 위치하고, 여기서 제 1 에미터 열이 중단된 라인을 생성하기 위해 지지대 상에 재료 부분들을 분배하고, 재료 부분들은 음영 처리된, 부분 평면도,
도 7은 제 2 트리거 포인트에 대한 활성화 데이터의 도면,
도 8은 도 3과 유사한 표현으로, 지지대가 제 2 트리거 포인트에 위치하며, 여기서 제 2 에미터 열은 중단된 라인을 생성하기 위해 지지대 상에 추가 재료 부분들을 분배하는, 부분 평면도,
도 9는 제 3 트리거 포인트에 대한 활성화 데이터의 도면,
도 10은 도 3과 유사한 표현으로, 지지대가 제 3 트리거 포인트에 위치하며, 여기서 제 3 에미터 열은 지지대 상에 재료 부분들을 분배하는, 부분 평면도,
도 11a는 도 5 내지 도 10에 도시된 본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 중단된 라인을 따라 지지대에 도포된 재료 부분의 도면으로, 재료 부분들은 전체-영역의 원들로 표시되고, 중단 영역에서 재료가 도포되지 않은 위치들은 점선 원들로 표시되는, 재료 부분의 도면,
도 11b는 도 11a와 유사한 표현이지만, 재료 부분들이 본 발명에 따라 지지대에 도포되지 않은, 재료 부분들의 도면,
도 12는 지지대 및 그 위에 배열된 에미터 어레이의 부분 평면도로서, 에미터 열들이 본 발명에 따라 생성되지 않은 도 10b에 도시된 라인의 인쇄 동안 지지대 상에 재료를 분배한 트리거 포인트들이 도면의 상단 가장자리에 화살표로 표시되는, 부분 평면도,
도 13 및 도 14는 3차원 형상 물체의 층별 생성을 위한 장치의 지지대의 부분 평면도로서, 지지대는 상이한 프린트 링들에 할당된 다수의 에미터 어레이들을 갖는, 부분 평면도,
도 15 및 도 16은 상이한 프린트 헤드들의 에미터들의 도면,
도 17은 스테레오리소그래피 모델에 따른 3차원 형상의 물체들을 생성하기 위한 장치로서, 회전할 수 있는 지지대와 전자기 방사선 조사에 의해 응고될 수 있는 재료가 배열된 용기를 갖는, 장치의 도면,
도 18은 도 17에 도시된 장치의 회전축을 통한 종단면도,
도 19는 도 18과 비교하여 추가 재료 층이 응고되고 용기가 낮아진 후의 도 18과 유사한 종단면도이다.
노즐을 통과하는 재료의 수평 평면에 배열된 지지대(1) 상에 층별 도포를 위한 방법의 경우, 지지대(1)를 갖는 원형 링 형상의 회전 디스크가 제공되고, 이러한 디스크는, 제자리에 고정된 홀더(3) 상에서 수직 회전축(2)을 중심으로 회전할 수 있도록, 장착된다. 홀더(3)는 그 밑면 상에 서 있는 표면을 가지며, 이에 의해 예를 들어 테이블 상부 또는 방 바닥에 설치될 수 있다.
지지대(1)는 제 1 구동 모터(4)를 갖는 제 1 위치지정 디바이스와 구동 연결 관계로 놓이며, 이에 의해 지지대(1)는 화살표(5) 방향으로 회전하도록 구동될 수 있고, 제어 디바이스(6)에 의해 제공되는 회전 위치 참조 값에 따라 위치될 수 있다. 이를 위해, 제 1 구동 모터(5)는 제어 디바이스(6)에 통합된 제 1 위치 조절기와 연결되며, 이러한 조절기는 지지대(1)에 대한 회전 위치 신호를 검출하기 위한 인코더(7)를 갖는다. 제 1 위치지정 디바이스를 사용하여, 지지대(1)를 회전축(2)을 중심으로, 홀더(3)에 대해 360°를 초과하는 거의 모든 원하는 각도들에 걸쳐, 연속적으로 그리고 멈추지 않고 회전시키는 것이 가능하다.
지지대(1)는 또한 제 2 구동 모터(8)를 갖는 제 2 위치지정 디바이스와 구동 연결 관계로 놓이며, 이에 의해 지지대(3)는 이중 화살표(9) 방향으로 홀더(3)에 대해 상하로 변위될 수 있으며, 제어 디바이스(6)에 의해 제공되는 높이 위치 기준값 신호에 따라 위치될 수 있다(도 1 및 도 2). 이러한 위치지정은 단계별로 또는 연속적으로 수행될 수 있다. 이를 위해, 제 2 구동 모터(10)는 제어 디바이스(6)에 통합된 제 2 위치 조절기와 연결되며, 이러한 조절기는 지지대(1)의 높이 위치를 검출하기 위한 위치 센서(10)를 갖는다.
방법을 수행하기 위해, 제어 가능한 밸브들 또는 펌프들을 구비하고 노즐들로서 구성되는 복수의 에미터들(12)를 갖는, 상업적으로 취득 가능한 프린트 헤드로 구성된 에미터 어레이(11)가 추가로 제공되며, 이로부터 노즐들을 통과할 수 있는 경화성 재료의 재료 부분들(예: 액적들)이 분배될 수 있다. 상업적으로 취득 가능한 프린트 헤드 대신에 고정된 에미터들을 갖는 다른 에미터 행렬이 또한 사용될 수 있다. 재료는 예를 들어, 광으로 및/또는 전자기적으로 및/또는 화학적으로 가교결합될 수 있는 중합체일 수 있으며, 이는 도면에 상세하게 도시되지 않은 저장소에 보관되고, 이 저장소는 라인들을 통해 에미터들(12)와 연결된다.
에미터들(12)은, 지지대(1)의 평면에 평행하게 이어지고 지지대(1)로부터 거리를 두고 배열되는 평면에서 지지대(3) 위에 배열되고, 서로 평행하게 배열된 다수의 에미터 열들(13A, 13B, 13C) 및 이들을 횡단하여 이어지는 에미터 열들로 데카르트 방식으로 서로에 대해 위치한다. 에미터 열들(13A, 13B, 13C)에서, 개별 에미터들(12)의 중심점들 또는 이들의 노즐 개구들의 중심들은 직선들(14A, 14B, 14C)을 따라 일정한 간격들에서 서로에 대해 오프셋된다.
에미터 어레이(11)는, 각각의 경우에 에미터 어레이(11)의 각각의 에미터에 대해 활성화 신호가 일시적으로 저장될 수 있는 프린트 버퍼(15)와 연결된다. 활성화 신호는 예를 들어 논리값 "1" 또는 논리값 "0"을 가질 수 있다.
또한, 에미터 어레이(11)는 트리거 신호가 인가될 수 있는 트리거 입력을 갖는다. 트리거 입력에서 수신되는 모든 트리거에 대해, 값 "1"이 프린터 버퍼(15)에 저장된 에미터 어레이(11)의 모든 에미터들(12)은 각각의 경우에 재료 부분을 분배한다. 값 "0"이 프린터 버퍼에 저장된 에미터들(12)은 트리거가 수신될 때 활성화되지 않는다, 즉 이러한 에미터들(12)은 재료 부분을 분배하지 않는다.
UV 광원(16)은 지지대(1)에 도포된 재료 층, 그 위에 위치한 재료 층 및/또는 지지대(1) 위에 위치한 층 스택의 응고 또는 가교를 위해 제공되고, 다수의 재료 층들은 에미터 어레이(11)에 의해 도포되며, 광원은 방출 측과 함께 지지대(1)를 향하는 방식으로 지지대(1)에 위치된다.
도 3, 도 6, 도 8 및 도 10에 따른 예시적인 실시예에서, 에미터 어레이(11)는 서로에 대해 일정한 간격들로 배열되고 서로 평행하게 이어지는 3개의 에미터 열들(13A, 13B, 13C)을 갖는다. 중심 에미터 열(13B)의 에미터들(12)의 중심점들을 서로 연결하는 라인(14B)의 직선 연장부는 회전축(2)을 통해 이어진다. 두 개의 다른 에미터 열들(13A, 13C)을 서로 연결하는 두 개의 라인들(14A, 14C)의 직선 연장부는, 라인들(14A, 14B 및 14B, 14C)이 확장 방향에 대해 직각으로 각각 서로에 대해 오프셋되는 치수만큼의 회전축(2)으로부터 거리에 놓인다.
도 3에서 에미터 어레이(11)는 확대되어 도시된다. 제 1 에미터 열(13A)의 에미터들(12)의 중심점들을 서로 연결하는 라인(14A)과 마지막 에미터 열(13C)의 에미터들(12)의 중심점들을 서로 연결하는 라인(14A) 사이의 거리는 대략 20 ㎛와 100 ㎛ 사이가 될 수 있다.
지지대(1), 에미터 어레이(2), 제어 디바이스(6) 및 UV 광원(16)을 갖는 장치를 사용하여, 노즐들을 통과하는 재료의 복수의 재료 층들의 층별 도포 및 응고에 의해 지지대(3) 상에 3차원 형상 물체들(17A, 17B, 17C, 17D)을 제작하는 것이 가능하다.
제어 디바이스(6)는 기하학 데이터가 개별 재료 층들에 대해 인쇄 도트들로서 저장되는 데이터 메모리(19)를 갖는 예를 들어 PC와 같은 최우선 컴퓨터(18)와 연결되고, 이에 따라 형상 물체들(17A, 17B, 17C, 17D)의 재료 층들이 생성된다. 인쇄 도트들은 회전축에 대해 방사상으로 이어지는 행들을 갖는 극 행렬로 배열되며, 이러한 행들에서 다수의 인쇄 도트들은 각 경우 서로 오프셋된다. 인쇄 데이터 또는 기하학 데이터는 예를 들어 컴퓨터(18)에서 실행될 수 있는 CAD 소프트웨어에 의해 제공될 수 있다. 또한, 소프트웨어는 컴퓨터(18)에서 실행될 수 있으며, 이는 형상 물체들(2A, 2B, 2C, 2D)의 개별 층들에 대한 기하학 데이터를 생성한다. 기하학 데이터를 사용하여 생성된 인쇄 데이터를 인쇄 버퍼(14)에 로딩하기 위해, 컴퓨터(18)는 제어 디바이스(6)와 연결된다.
도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 에미터가 회전축(2)으로부터 가장 멀리 떨어져 있는 에미터 어레이(11)의 에미터(12)의 중심점은 회전축(2)으로부터 제 1 방사상 방향 거리(R1)를 가지며, 회전축(2)에 가장 가깝게 배열된 에미터(12)의 중심점은 회전축(2)으로부터 제 2 방사상 방향 거리(R2)를 갖는다. 회전축(2)으로부터 가장 멀리 떨어져 있는 에미터(12)의 중심점은 반경(R1)을 갖고 회전축(2)에 동심인 원형 라인 상에 놓인다. 회전축(2)에 가장 가깝게 배열된 에미터(12)의 중심점은 반경(R2)을 갖고 회전축(2)에 동심인 원형 라인 상에 놓인다.
다음에, 방법의 순서가 도 3과 도 5 내지 도 10을 사용하여 설명된다. 지지대는 회전축(2)을 중심으로 화살표(5)의 방향으로 회전되고, 지지대(1)에 대한 에미터 어레이(11)의 회전 위치를 위한 트리거 포인트들을 한정하는 트리거 신호가 생성된다. 원주 방향으로 서로 인접한 트리거 포인트들은 회전축(2)을 중심으로 일정한 각도(α)만큼 서로에 대해 오프셋된다. 각도(α)는 제 1 방사상 라인(23)과 제 2 방사상 라인(24)이 그들 사이를 둘러싸는 각도에 대응한다. 제 1 방사상 라인(23)은 회전축(2)으로부터 제 1 에미터 열(13A)의 에미터들(12)의 중심점들이 놓이는 라인(14A)과 회전축에 동심인 기준 원 라인(25)의 교차점으로 이어지고, 기준 원 라인의 반경(B)는 제 1 방사상 방향 거리(R1)와 제 2 방사상 방향 거리(R2)의 산술 평균값에 해당한다. 제 2 방사상 라인(24)은 회전축(2)으로부터 제 2 에미터 열(13B)의 에미터들(12)의 중심점들이 놓이는 라인(14B)과 기준 원 라인(25)의 교차점으로 이어진다. 제 1 트리거 포인트는 도 6에서 화살표(20)로 표시되고, 제 2 트리거 포인트는 도 8에서 화살표(21)로 표시되며, 제 3 트리거 포인트는 도 10에서 화살표(22)로 표시된다.
인쇄될 직선 재료 라인에 대한 인쇄 데이터 또는 기하학 데이터는 메모리(19)에 저장되고, 이 라인은 길이 방향으로 대략 중앙에 중단을 갖는다. 인쇄 도트들은 인쇄 데이터 또는 기하학 데이터에 할당되며, 이러한 도트들은 도 4에 그래픽으로 도시된다. 인쇄 도트들이 서로 평행하게 오프셋된 행들(33)을 갖는 데카르트 행렬에 배열되어 있음을 분명히 알 수 있고, 각 경우에 다수의 인쇄 도트들은 일정한 거리에서 서로 오프셋된다. 고체 층이 존재할 것으로 가정되는 인쇄 도트들은 도 4에서 전체 면적의 원으로 도시되고, 고체 층이 존재하지 않을 것으로 예상되는 인쇄 도트들은 원형 라인들로 도시된다. 인쇄 도트들이 인쇄되기 전에, 기하학 데이터는 먼저 극 행렬로 변환되고, 인쇄 도트들은 회전축(2)에 대해 방사상으로 이어지는 행들에서 서로에 대해 오프셋된다. 서로 인접한 극 행렬의 행들은 각각의 경우 트리거 포인트들(21, 22, 23)의 각도 거리만큼 서로 오프셋된다.
지지대(1)가 제 1 트리거 포인트에 도달하기 전에, 제 1 활성화 신호는 각각의 경우에, 에미터 어레이(11)의 각 에미터(12)에 대해 인쇄 버퍼(15)에 배치된다. 에미터 어레이(11)의 제 1 에미터 열(13A)의 개별 에미터(12)에 대해, 제 1 활성화 신호는 제어 디바이스(6)를 사용하여 결정되고, 각각의 경우에 메모리(19)에 저장된 기하학 데이터의 함수로서 및 지지대(1)가 제 1 트리거 포인트에 위치될 때 해당 에미터(12)가 지지대(1)에 대해 배열되는 위치의 함수로서 프린트 버퍼(15)에 일시적으로 저장된다. 해당 에미터(12)가 재료를 지지대(1) 상에 분배할 것으로 가정되는 경우, 논리값 "1"은 에미터(12)에 대한 인쇄 버퍼에 배치되고, 그렇지 않으면 값 "0"이 된다. 제 2 및 제 3 에미터 열(13B, 13C)의 에미터들(12)의 활성화 신호들은 논리값 "0"으로 설정된다. 이 값은 각 경우에 인쇄 버퍼(15)에 배치된다(도 5). 지지대(1)가 화살표(20)로 표시된 제 1 트리거 포인트에 위치하자마자, 에미터 어레이(11)가 트리거된다. 트리거가 수신될 때, 값 "1"이 인쇄 버퍼에 저장된 모든 에미터들(12) 각각은 회전 지지대(1)에 재료 부분을 분배한다. 재료 부분들은 도 6에서 음영으로 도시되었다. 값 "0"이 인쇄 버퍼에 저장된 에미터들은 어떠한 재료도 분배하지 않는다.
지지대(1)가 화살표(21)(도 8)로 표시된 제 2 트리거 포인트에 도달하기 전에, 추가 단계에서 제 2 활성화 신호는 인쇄 버퍼(15)에 배치된다. 제 2 에미터 열(13B)의 개별 에미터들(12)에 대해, 제 2 활성화 신호는 제어 디바이스(6)를 사용하여 결정되고, 각각의 경우에 메모리(19)에 저장된 기하학 데이터의 함수로서 그리고 지지대(1)가 제 2 트리거 포인트에 위치할 때 해당 에미터(12)가 지지대(1)에 대해 배열되는 위치의 함수로서 프린트 버퍼(15)에 일시적으로 저장된다. 제 1 및 제 3 에미터 열(13A, 13C)의 에미터들(12)의 활성화 신호는 논리값 "0"으로 설정된다. 이 값은 각 경우에 인쇄 버퍼(15)에 배치된다(도 7). 지지대(1)가 제 2 트리거 포인트에 위치하자마자 에미터 어레이(11)는 트리거된다, 즉, 값 "1"이 인쇄 버퍼에 저장된 모든 에미터(12)가 분배한다.
지지대(1)가 화살표(22)(도 10)로 표시된 제 3 트리거 포인트에 도달하기 전에, 추가 단계에서 제 3 활성화 신호가 인쇄 버퍼(15)에 배치된다. 제 3 에미터 열(13C)의 개별 에미터들(12)에 대해, 제 3 활성화 신호는 제어 디바이스(6)를 사용하여 결정되고, 각각의 경우에, 메모리(19)에 저장된 기하학 데이터의 함수로서, 그리고 지지대(1)가 제 3 트리거 포인트에 위치할 때 해당 에미터(12)가 지지대(1)에 대해 배열되는 위치의 함수로서, 프린트 버퍼(15)에 일시적으로 저장된다. 제 1 및 제 2 에미터 열(13A, 13B)의 에미터들(12)의 활성화 신호들은 논리값 "0"으로 설정된다. 이 값은 각 경우에 인쇄 버퍼(15)에 배치된다(도 9). 지지대(1)가 제 3 트리거 포인트에 위치하자마자, 에미터 어레이(11)는 다시 한 번 트리거된다, 즉 값 "1"이 인쇄 버퍼에 저장된 모든 에미터들이 분배한다.
도 11a에서, 상술한 예시적인 실시예의 경우에 생성된 중단 라인이 도시된다. 전체 영역의 검은색 원들은 재료 부분이 라인을 인쇄하기 위해 지지대(1) 상에 분배된 위치들을 표시한다. 중단 영역에서 어떠한 재료도 지지대(1) 상에 도포되지 않은 위치들은 점선 원들로 표시된다. 점선 기준 라인(26)은 기하학 데이터에 의해 미리 결정된 인쇄될 중단 라인의 중심선의 기준 위치를 표시한다.
중단-없는 실선에 대한 기하학 데이터가 메모리(19)에 저장되면, 해당 트리거 포인트에 할당된 에미터 열(***)의 모든 에미터(12)는 각 경우 모든 트리거 포인트들에서 분배한다. 이 경우, 재료 부분들은 전체 영역의 검은색 원들로 표시된 위치들뿐만 아니라 점선 원들로 표시된 위치들에서도 지지대(1) 상에 분배된다.
도 11a에서 알 수 있는 바와 같이, 에미터 어레이(11)의 팽창 방향으로 에미터 어레이(11)의 대략 중간에 놓이는 에미터들(12)에 의해 분배되는 재료 부분들의 중심점들은 기준 라인(26) 상에 놓이거나, 또는 그로부터 아주 약간의 거리에 놓인다. 중심으로부터 거리가 커질수록 각 경우에 인쇄 영역의 외부 및 내부 가장자리를 향한 편차는 증가한다. 가장 큰 편차들은 인쇄 영역의 외부 및 내부 가장자리에서 발생한다.
도 11b에서, 메모리(12)에 저장된 중단 라인이 본 발명에 따르지 않는 방법을 사용하여 인쇄되는 경우 발생하는 인쇄된 이미지가 도시되며, 이는 회전축(2)에 동심인 기준 원 라인의 반경이 제 1 방사상 방향 거리(R1)에 해당한다는 점에서, 본 발명에 따른 방법과 다르다. 원주 방향으로 서로 인접한 트리거 포인트들(28)은 도 6의 각도(α)보다 작은 회전축(2) 중심으로 일정한 각도(β)만큼 서로에 대해 오프셋된다. 이 경우, 해당 에미터 열들(13A, 13B, 13C)에서 회전축(2)으로부터 가장 멀리 떨어져 있는 에미터들(12)에 의해 분배되는 재료 부분의 중심점들은, 기준 라인(26) 상에 놓이거나, 기준선으로부터 단지 일정 거리에 놓인다. 인쇄 영역의 외부 가장자리로부터 내부 가장자리로 편차는 커진다. 가장 큰 편차들은 인쇄 영역의 내부 가장자리에서 발생한다. 도 11a와 도 11b의 비교로부터, 도 11b에서 인쇄된 라인의 최대 폭(w2)이 더 큰 편차들로 인해, 도 11a의 예시적인 실시예에 따라 인쇄된 라인의 최대 폭(w1)보다 더 크다는 것은 명백해진다. 폭들(w1 및 w2)은 각각의 경우 지지대(1) 상에 분배된 응고된 재료 부분들의 중심점들을 나타낸다.
도 11a 및 도 11b의 비교는, 도 11b의 기준 라인(26)으로부터 지지대(1) 상에 분배된 재료 부분들의 편차가, 도 11b에서와 같이, 본 발명에 따른 방법에 따라 인쇄된 라인의 경우보다 인쇄된 라인을 따라 덜 균일하게 분포된다는 것을 보여준다. 또한, 편차들의 최대값들은 도 11a에서보다 도 11b에서 더 크다.
도 13에 도시된 예시적인 실시예에서, 회전축에 대해 동심으로 배열되고 각각 내부 및 외부 원형 경로에 의해 경계가 정해진 인쇄 링들(27A, 27B, 27C, 27D)을 각인하기 위한 다수의 에미터 어레이들(11A, 11B, 11C, 11D)이 제공된다. 에미터 어레이들(11A, 11B, 11C, 11D)은 각각의 경우에 회전축(2)에 대해 방사상인 길이방향 중심축을 갖고 배향되며, 에미터 어레이들(11A, 11B, 11C, 11D)이 갖는 회전축(2)으로부터의 거리가 상이한 방식으로 배열된다. 도 13에서 볼 수 있는 바와 같이, 방사 방향으로 서로 인접한 에미터 어레이들(11A, 11B, 11C, 11D)은 각각의 경우에 이들에 할당된 인쇄 링들이 서로 경계를 이루는 방식으로 배열되어, 연속적인 인쇄 영역은 방사상 방향으로 발생하게 되고, 이 영역은 인쇄 링(27A)의 내부 원형 경로로부터 인쇄 링(27D)의 외부 원형 경로까지 연장한다.
각각의 에미터 어레이(11A, 11B, 11C, 11D)는 각각의 경우에 할당되어 회전축(2)에 대해 동심으로 배열된 자체 기준 원 라인(25A, 25B, 25C, 25D)을 갖고, 이들의 반경(BA, BB, BC, BD)은 회전축(2)으로부터 가장 멀리 떨어져 있는 해당 에미터 어레이(11A, 11B, 11C, 11D)의 에미터(12)의 중심점과 회전축(2) 사이의 제 1 방사상 거리, 회전축(2)에 가장 가깝게 배치되는 해당 에미터 어레이(11A, 11B, 11C, 11D)의 에미터(12) 중심점과 회전축(2) 사이의 제 2 방사상 방향 거리의 산술 평균값에 해당한다.
활성화 신호는 각각의 경우에 각각의 에미터 어레이(11A, 11B, 11C, 11D)에 대해 생성되어 임시로 저장된다. 또한, 트리거 신호는 각 경우 각 에미터 어레이(11A, 11B, 11C, 11D)에 대해 생성되며, 이 신호는 해당 에미터 어레이(11A, 11B, 11C, 11D)와 지지대(1) 사이의 회전 위치에 대한 트리거 포인트들을 한정한다.
서로 인접하는 개별 에미터 어레이들(11A, 11B, 11C, 11D)의 트리거 포인트들 사이의 각도는 각각의 경우에, 해당 에미터 어레이(11A, 11B, 11C)에 할당된 제 1 방사상 라인과 해당 에미터 어레이(11A, 11B, 11C, 11D)에 할당된 제 2 방사상 라인이 그들 사이를 둘러싸는 각도에 해당한다.
제 1 방사상 라인은 회전축(2)으로부터 해당 에미터 어레이(11A, 11B, 11C, 11D)의 제 1 에미터 열과 에미터 어레이(11A, 11B, 11C, 11D)에 할당된 기준 원 라인(BA, BB, BC, BD)사이의 교차점까지 이어진다. 제 2 방사상 라인은 회전축(2)으로부터, 회전축(2)의 원주 방향에서 제 1 에미터 열에 인접한 해당 에미터 어레이(11A, 11B, 11C, 11D)의 제 2 에미터 열과 에미터 어레이(11A, 11B, 11C, 11D)의 기준 원 라인(BA, BB, BC, BD) 사이의 교차점까지 이어진다.
개별 에미터 어레이들(11A, 11B, 11C, 11D)에 할당된 트리거 포인트들에서, 해당 에미터 어레이(11A, 11B, 11C, 11D)의 에미터들(12)은 각각의 경우에 해당 에미터 어레이(11A, 11B, 11C, 11D)의 활성화 신호가 이전에 일시적으로 저장된 에미터들(12)만이 재료를 분배하도록 설정되는 방식으로 제어된다.
도 14의 예시적인 실시예에서, 상이한 인쇄 모듈들(29, 29')에 각각 할당된 2개의 에미터 어레이들(11A, 11A' 또는 11B, 11B' 또는 11C, 11C' 또는 11D, 11D')이, 각각의 경우에 원주 방향으로 서로 오프셋된 각각의 인쇄 링(27A, 27B, 27C, 27D)에 배열된다. 이러한 각 인쇄 모듈들은 위에서 설명한 방법에 따라 작동한다. 대응하는 방식으로, 필요하다면 둘을 초과하는 에미터 어레이들(11A, 11A' 또는 11B, 11B' 또는 11C, 11C' 또는 11D, 11D')이 각각 원주 방향으로 서로 오프셋되어 배열될 수 있다. 상이한 인쇄 모듈들(29, 29')을 사용하여 지지대(1)에 상이한 재료를 도포하는 것이 가능하다. 이들은 특히 색상 또는 기계적 특성과 관련하여 서로 다를 수 있다.
도 15에서 알 수 있는 바와 같이, 에미터 어레이(11)는 또한 에미터 열들의 다수의 그룹들(28)을 가질 수 있으며, 여기서 개별 그룹들(28)의 에미터들(12)은 각각의 경우에 에미터들(12)이 놓이는 평면에서 에미터 열들의 세로 확장에 직각으로 서로에 대해 오프셋되거나 변위된다.
각 그룹(28)은 각각의 경우에 각각 동일한 수 및 배열의 에미터 열들 또는 에미터들(12)을 갖는다. 그룹들(28) 내에서, 해당 그룹(28)에 할당된 에미터 열들은 에미터 열들의 세로 확장에서 서로 약간 오프셋되고, 여기서 오프셋(V)은 에미터 열들 내의 에미터들(12) 사이에서 래스터 거리(d)보다 작다. 이와 관련하여, 래스터 거리(d)는 서로 인접한 노즐 열의 에미터들(12)의 중심점들 사이의 거리, 즉 에미터 열의 노즐 개구들의 중심들 사이의 거리로 이해된다.
서로 인접한 그룹(28)의 에미터 열들 사이의 거리는 서로 인접한 그룹들 사이의 거리보다 작을 수 있다(도 15). 그러나 이러한 거리는 또한 동일할 수 있다(도 16).
도 17 내지 도 19에 도시된 본 발명의 예시적인 실시예에서, 액체, 페이스트-형 또는 분말-형 재료(31)가 지지대(1)에 도포되는 용기(30)를 갖는 장치가 제공된다. 에너지가 풍부한 전자기 방사선(32)을 통한 재료(31)의 조사를 위해, 에미터 어레이(11, 11A, 11B, 11C, 11D)는 각각의 경우에 발광 다이오드들로 구성된 다수의 방사 에미터들(12)을 갖는다. 개별 에미터들(12)에 의해 방출된 방사선(32)의 번들링 또는 집중을 위해, 도면에 상세하게 도시되지 않은 광학계는 각각의 경우에 에미터들(12)의 빔 경로에 배열된다.
에미터들(12)에 의해 생성될 수 있는 전자기 방사선(32)의 파장 및 전력은, 재료가 전자기 방사선(32)을 통한 조사에 의해 조사 지점에서 응고될 수 있는 방식으로, 흐를 수 있는 재료(23)에 대해 조정된다. 액체이거나 흐를 수 있는 재료(31)의 경우, "응고된다"는 재료(31)가 특히 재료에 함유된 중합체 및/또는 공중합체의 가교에 의해 경화되어 고체 재료를 형성함을 의미하는 것으로 이해된다. 분말-형 재료(31)의 경우, "응고된다"는 고체 입자들로서 존재하는 재료 입자들이, 이들이 서로 단단히 연결되는 방식으로, 전자기 방사선(32)을 통한 조사에 의해 가열되고 후속적으로 냉각된다는 것을 의미하는 것으로 이해된다.
에미터 어레이(11, 11A, 11B, 11C, 11D)는 다수의 에미터 열들(13A, 13B, 13C)을 가지며, 여기서 에미터들(12)의 중심점은 각각의 경우에 직선으로 서로에 대해 오프셋된다. 방사선 에미터들(12)의 배열은 도 3, 도 6, 도 8, 도 10, 및 도 12 내지 도 16에서 노즐들로서 구성된 에미터들(12)의 배열에 대응하여, 이들 도면들에 도시된 에미터 어레이들(11, 11A, 11B, 11C, 11D)에 대한 설명이 도 17 내지 도 19에 따른 예시적인 실시예에 대해 유사하게 적용되지만, 도 17 내지 도 19에 따른 예시적인 실시예의 에미터들(12)이 재료 대신에 방사선(32)을 방출하고, 방사선(32)이 흐를 수 있는 재료(23)를 향한다는 차이점을 갖는다.
지지대는 회전축(2)을 중심으로 에미터 어레이(11, 11A, 11B, 11C, 11D)에 대해 용기(30) 내에서 회전 가능하게 위치되고, 에미터들(12)에 의해 생성된 방사선은, 재료(31)가 적어도 하나의 방사선 위치에서 응고되는 방식으로, 재료(31)의 표면 상에 위치한 재료 층을 향한다.
에미터 어레이(11)는 프린트 버퍼(15)와 연결되고, 각 경우에 에미터 어레이(11)의 각 에미터에 대한 활성화 신호가 임시로 저장될 수 있다. 트리거 입력을 갖는 방사선 에미터들(12)을 제어하기 위한 제어 디바이스가 제공된다. 트리거 입력에서 수신된 각 트리거에 대해, 값 "1"이 프린터 버퍼(15)에 저장되는 에미터 어레이(11)의 모든 에미터들(12)은 각각의 경우에 재료(31) 방향으로 방사선을 방출한다. 값 "0"이 프린터 버퍼에 저장된 에미터들(12)은 트리거가 수신될 때 활성화되지 않는다, 즉, 이러한 에미터들(12)은 어떠한 방사선도 방출하지 않는다. 도 1 및 도 2에 도시된 장치에 대한 개별 트리거 포인트들에서 에미터 어레이(11)에 대한 활성화 신호 값들을 나타내는 도 4, 도 6, 및 도 8은 도 17 내지 도 19의 예시적인 실시예와 유사하게 적용된다.
도 17 내지 도 19에 도시된 예시적인 실시예에서, 지지대(1)는 제 1 구동 모터(4)를 갖는 제 1 위치지정 디바이스와 구동 연결관계로 서있고, 이에 의해 지지대(1)는 화살표(5)의 방향으로 회전하도록 구동될 수 있고, 제어 디바이스(6)에 의해 제공된 회전 위치 기준 값 신호에 따라 위치될 수 있다. 이를 위해, 제 1 구동 모터(5)는 제어 디바이스(6)에 통합된 제 1 위치 조절기와 연결되며, 이 조절기는 지지대(1)에 대한 회전 위치 신호를 검출하기 위한 인코더(7)를 갖는다. 제 1 위치지정 디바이스를 사용하여, 지지대(1)는 회전축(2)을 중심으로, 홀더(3)에 대해 360°를 초과하는 거의 모든 원하는 각도들에 걸쳐, 멈추지 않고 연속적으로 회전할 수 있다.
지지대(1)는 또한 제 2 구동 모터(8)를 갖는 제 2 위치지정 디바이스와 구동 연결되어 있으며, 이를 통해 지지대(3)는 홀더(3)에 대해 이중 화살표(9) 방향으로 위아래로 변위될 수 있고, 제어 디바이스(6)(도 19)에 의해 제공되는 높이 위치 기준값 신호에 따라 위치될 수 있다. 위치지정은 단계별로 또는 연속적으로 발생할 수 있다. 이를 위해, 제 2 구동 모터(10)는 제어 디바이스(6)에 통합된 제 2 위치 조절기와 연결되며, 이러한 조절기는 지지대(1)의 높이 위치를 검출하기 위한 위치 센서(10)를 갖는다.

Claims (13)

  1. 메모리(15)에 저장된 미리 결정된 기하학 데이터에 따라 적어도 하나의 고체 층을 생성하는 방법으로서,
    노즐들을 통과하는 재료의 재료 부분들을 지지대(1) 및/또는 그 위에 위치한 응고된 재료 층 상에 분배하기 위하여, 서로 이격되고 재료-분배 노즐들로 구성된 다수의 에미터들(12)을 갖는 적어도 하나의 에미터 어레이(11, 11A, 11B, 11C, 11D)가 제공되고, 상기 에미터 어레이(11, 11A, 11B, 11C, 11D)는 다수의 에미터 열들(13A, 13B, 13C)을 갖고, 상기 에미터들(12)의 중심 점들은 각 경우 직선으로 서로에 대해 오프셋되고, 상기 지지대(1)는 회전축(2)을 중심으로 상기 에미터 어레이(11, 11A, 11B, 11C, 11D)에 대해 회전 가능하게 위치되고, 상기 재료 부분들은 상기 에미터들(12)에 의해 상기 지지대(1) 및/또는 그 위에 위치한 응고된 재료 층 상에 도포되어, 이어서 응고되고, 상기 회전축(2)으로부터 가장 멀리 떨어진 상기 에미터 어레이(11, 11A, 11B, 11C, 11D)의 에미터(12)의 중심점은 상기 회전축(2)으로부터 제 1 방사상 방향 거리(R1)를 갖고, 상기 회전축(2)에 가장 가깝게 배열된 상기 에미터(12)의 중심점은 상기 회전축(2)으로부터 제 2 방사상 방향 거리(R2)를 갖고; 상기 지지대(1)에 대해 상기 에미터 어레이(11, 11A, 11B, 11C, 11D)의 회전 위치에 대한 트리거 포인트들(20, 21, 22)을 한정하는 트리거 신호가 생성되고, 개별 에미터들(12)에 대해 활성화 신호가 생성되어, 상기 메모리(15)에 저장된 기하학 데이터의 함수로서 및/또는 해당 에미터가 상기 에미터 어레이(11, 11A, 11B, 11C, 11D)에 대해 대응하는 트리거 포인트(20, 21, 22)에 위치될 때, 해당 상기 에미터(12)가 상기 지지대(1)에 대해 배열되는 위치의 함수로서 일시적으로 저장되고, 상기 트리거 포인트들(20, 21, 22)에서 상기 에미터들(12)은, 이전에 일시적으로 저장된 상기 활성화 신호가 설정된 에미터들(12)만이 재료를 분배하는 방식으로, 각 경우에 제어되고, 서로 인접한 트리거 포인트들(20, 21, 22) 사이의 각도는, 제 1 방사상 라인(23)과 제 2 방사상 라인(24)이 그들 사이를 둘러싸는 각도(α)에 대응하는 방식으로, 선택되고, 상기 제 1 방사상 라인(23)은 상기 회전축(2)으로부터 제 1 에미터 열(13A)과 상기 회전축(2)에 동심인 기준 원 라인(25, 25A, 25B, 25C, 25D) 사이의 교차점까지 이어지고, 상기 제 2 방사상 라인(24)은 상기 회전축(2)으로부터 상기 회전축(2)의 원주 방향으로 상기 제 1 에미터 열(13A)에 인접한 제 2 에미터 열(13B)과 상기 기준 원 라인(25, 25A, 25B, 25C, 25D) 사이의 교차점까지 이어지고, 상기 기준 원 라인(25, 25A, 25B, 25C, 25D)의 반경은 상기 제 1 방사상 방향 거리(R1)의 90%와 상기 제 2 방사상 방향 거리(R2)의 10%의 합보다 작고, 상기 기준 원 라인(25, 25A, 25B, 25C, 25D)의 반경은 상기 제 1 방사상 방향 거리(R1)의 10%와 상기 제 2 방사상 방향 거리(R2)의 90%의 합보다 큰, 적어도 하나의 고체 층을 생성하는 방법.
  2. 메모리(15)에 저장된 미리 결정된 기하학 데이터에 따라 적어도 하나의 고체 층을 생성하는 방법으로서,
    용기(30)가 제공되고, 액체, 페이스트-형 또는 분말-형의 재료(31)로 구성된 적어도 하나의 재료 층이 지지대(1)에 도포되고, 상기 재료를 응고시키는 방사선으로 상기 재료의 조사를 위해, 서로 이격되고 상기 재료 층을 향하는 다수의 방사선 에미터들(12)을 갖는 에미터 어레이가 제공되고, 상기 에미터 어레이(11, 11A, 11B, 11C, 11D)는 상기 에미터들(12)의 중심점들이 각 경우 직선으로 서로 오프셋되는 다수의 에미터 열들(13A, 13B, 13C)을 갖고, 상기 지지대(1)는 상기 에미터 어레이(11, 11A, 11B, 11C, 11D)에 대해 회전축(2)을 중심으로 회전 가능하게 위치되고, 상기 방사선은 에미터들(12)에 의해, 상기 재료가 적어도 하나의 조사 위치에서 응고되는 방식으로, 상기 재료 층 상으로 지향되고, 상기 회전축(2)으로부터 가장 멀리 떨어진 상기 에미터 어레이(11, 11A, 11B, 11C, 11D)의 상기 에미터(12)의 중심점은 상기 회전축(2)으로부터 제 1 방사상 방향 거리(R1)를 갖고, 상기 회전축(2)에 가장 가깝게 배열된 상기 에미터(12)의 중심점은 상기 회전축(2)으로부터 제 2 방사상 방향 거리(R2)를 갖고, 상기 지지대(1)에 대해 상기 에미터 어레이(11, 11A, 11B, 11C, 11D)의 회전 위치에 대한 트리거 포인트들(13A, 13B, 13C)을 한정하는 트리거 신호가 생성되고, 상기 개별 에미터들(12)에 대해 활성화 신호가 생성되어, 상기 메모리(15)에 저장된 기하학 데이터의 함수로서 및/또는 상기 에미터가 각 경우 상기 에미터 어레이(11, 11A, 11B, 11C, 11D)에 대해 트리거 포인트(20, 21, 22)에 위치될 때, 해당 상기 에미터(12)가 상기 지지대(1)에 대해 배열된 위치의 함수로서 일시적으로 저장되고, 상기 에미터들(12)은 각 경우, 활성화 신호가 이전에 일시적으로 저장된 에미터들(12)만이 방사선을 방출하는 방식으로, 상기 트리거 포인트들(20, 21, 22)에서 제어되고; 서로 인접한 트리거 포인트들(13A, 13B, 13C) 사이의 각도는 제 1 방사상 라인(23)과 제 2 방사상 라인(24)이 그들 사이를 둘러싸는 각도(α)에 해당하는 방식으로 선택되고, 상기 제 1 방사상 라인(23)은 상기 회전축(2)으로부터 제 1 에미터 열(13A)과 상기 회전축(2)에 동심인 기준 원 라인(25, 25A, 25B, 25C, 25D) 사이의 교차점까지 이어지고, 상기 제 2 방사상 라인(24)은 상기 회전축(2)으로부터, 상기 회전축(2)의 원주 방향으로 상기 제 1 에미터 열(13A)과 인접하는 제 2 에미터 열(13B)과 상기 기준 원 라인(25, 25A, 25B, 25C, 25D) 사이의 중심점까지 이어지고; 상기 기준 원 라인(25, 25A, 25B, 25C, 25D)의 반경은 상기 제 1 방사상 방향 거리(R1)의 90%와 상기 제 2 방사상 방향 거리(R2)의 10%의 합보다 작고, 상기 기준 원 라인(25, 25A, 25B, 25C, 25D)의 반경은 상기 제 1 방사상 거리(R1)의 10%와 상기 제 2 방사상 방향 거리(R2)의 90%의 합보다 큰, 적어도 하나의 고체 층을 생성하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기준 원 라인(25, 25A, 25B, 25C, 25D)의 반경은 상기 제 1 방사상 방향 거리(R1)의 80%와 상기 제 2 방사상 방향 거리(R2)의 20%의 합보다 작고, 상기 기준 원 라인(25, 25A, 25B, 25C, 25D)의 반경은 상기 제 1 방사상 방향 거리(R1)의 20%와 상기 제 2 방사상 방향 거리(R2)의 80%의 합보다 큰 것을 특징으로 하는, 적어도 하나의 고체 층을 생성하는 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기준 원 라인(25, 25A, 25B, 25C, 25D)의 반경은 제 1 방사상 방향 거리(R1)의 70%와 상기 제 2 방사상 방향 거리(R2)의 30%의 합보다 작고, 상기 기준 원 라인(25, 25A, 25B, 25C, 25D)의 반경은 상기 제 1 방사상 방향 거리(R1)의 30%와 상기 제 2 방사상 방향 거리(R2)의 70%의 합보다 큰 것을 특징으로 하는, 적어도 하나의 고체 층을 생성하는 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기준 원 라인(25, 25A, 25B, 25C, 25D)의 반경은 제 1 방사상 방향 거리(R1)의 60%와 상기 제 2 방사상 방향 거리(R2)의 40%의 합보다 작고, 상기 기준 원 라인(25, 25A, 25B, 25C, 25D)의 반경은 상기 제 1 방사상 방향 거리(R1)의 40%와 상기 제 2 방사상 방향 거리(R2)의 60%의 합보다 큰 것을 특징으로 하는, 적어도 하나의 고체 층을 생성하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    서로 평행하게 배열된 적어도 2개의 에미터 열들을 갖는 에미터 어레이가 제공되고, 각각의 경우에 해당 상기 에미터 열에 속하는 상기 에미터들의 중심점들은 서로에 대해 직선으로 오프셋되는 것을 특징으로 하는, 적어도 하나의 고체 층을 생성하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 에미터 열(13A, 13B, 13C)은 각각의 경우에 각 트리거 포인트(20, 21, 22)에 할당되고, 상기 개별 트리거 포인트들(20, 21, 22)에 대해 제공된 활성화 신호들은 각 경우에, 해당 상기 트리거 포인트(20, 21, 22)에 할당된 상기 에미터 열(13A, 13B, 13C)의 에미터들(12)에 대해서만, 상기 메모리(15)에 저장된 기하학 데이터의 함수로서, 및 해당 상기 에미터(12)가 배열된 위치의 함수로서, 생성되고, 이러한 에미터 열(13A, 13B, 13C)에 배열되지 않은 에미터들(12)에 대한 활성화 신호는, 상기 에미터 어레이(11, 11A, 11B, 11C, 11D)가 상기 지지대에 대해 상기 트리거 포인트(20, 21, 22)에 위치할 때 이들 에미터들(12)이 활성화되지 않는 방식으로, 설정되는 것을 특징으로 하는, 적어도 하나의 고체 층을 생성하는 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 에미터 어레이(11, 11A, 11B, 11C, 11D)의 에미터 열들(13A, 13B, 13C)은 상기 회전축(2)을 통과하는 방사상 평면과 상기 회전축(2)에 대한 법선에 대해, 상기 에미터 열들(13A, 13B, 13C)이 이러한 방사상 평면에 평행하게 이어지는 방식으로, 대칭으로 배열되는 것을 특징으로 하는, 적어도 하나의 고체 층을 생성하는 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전축(2)에 대해 동심으로 배열되고 각각이 내부 및 외부 원형 경로에 의해 경계가 정해진 인쇄 링들(27A, 27B, 27C, 27D)을 각인하기 위해, 적어도 제 1 및 제 2 에미터 어레이(11A, 11B, 11C, 11D)가 제공되고, 이들 에미터 어레이들(11A, 11B, 11C, 11D)은, 상기 제 1 에미터 어레이(11A)의 상기 내부 및 외부 원형 경로의 산술 평균값이 상기 제 2 에미터 어레이(11B)의 상기 내부 및 외부 원형 경로의 산술 평균값과 다른 방식으로, 상기 회전축(2)에 대해 위치하고, 상기 제 1 에미터 어레이(11A)의 상기 트리거 신호를 생성하기 위해, 제 1 반경을 갖는 기준 원 라인(25A)이 사용되며, 상기 제 2 에미터 어레이(11B)의 상기 트리거 신호를 생성하기 위해, 상기 제 1 반경에서 벗어난 제 2 반경을 갖는 기준 원 라인(25B)이 사용되고, 상기 제 1 반경은 상기 제 1 에미터 어레이(11A)의 상기 제 1 및 제 2 방사상 방향 거리의 함수로서 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따라 선택되고, 상기 제 2 반경은 상기 제 2 에미터 어레이(11B)의 상기 제 1 및 제 2 방사상 거리의 함수로서 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따라 선택되는 것을 특징으로 하는, 적어도 하나의 고체 층을 생성하는 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전축(2)을 기준으로 회전 각도 만큼 서로 오프셋된 적어도 2개의 에미터 어레이들(11A, 11B, 11C, 11D)이 제공되고, 상기 개별 에미터 어레이들(11A, 11B, 11C, 11D)의 에미터들(12)은 각각의 경우 제 1 항 내지 제 8 항 중 적어도 한 항에 따라 제어되는 것을 특징으로 하는, 적어도 하나의 고체 층을 생성하는 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에미터 열들(13A, 13B, 13C) 내에서 서로 인접한 에미터들(12)의 중심점들은 서로로부터 일정한 제 1 래스터 거리에 배열되고, 서로 인접한 에미터 열들(13)은 각 경우 일정한 제 2 래스터 거리에서 서로로부터 오프셋되고, 상기 제 1 래스터 거리는 상기 제 2 래스터 거리로부터 20% 미만, 특히 10% 미만으로 편향되고, 특히 상기 제 2 래스터 거리와 일치하는 것을 특징으로 하는, 적어도 하나의 고체 층을 생성하는 방법.
  12. 제 1 항 또는 제 3 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    3차원 형상 물체(17A, 17B, 17C, 17D)를 제조하기 위해, 상기 노즐들을 통과하는 상기 재료의 다수의 재료 층들은 한 층 위에 다른 층이 도포되고, 상기 에미터 어레이(11, 11A, 11B, 11C, 11D)와 상기 지지대(1) 사이의 거리는 각 경우에 마지막에 도포된 재료 층의 두께만큼 층마다 증가하고, 각 재료 층은 각 경우 도포된 이후, 추가 재료 층이 이 재료 층에 도포되기 전에, 응고되는 것을 특징으로 하는, 적어도 하나의 고체 층을 생성하는 방법.
  13. 제 2 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    3차원 형상 물체(17A, 17B, 17C, 17D)을 제조하기 위해, 액체, 페이스트-형 또는 분말-형 재료의 다수의 재료 층들은 상기 에미터 어레이(11, 11A, 11B, 11C, 11D)의 조사에 의해 한 층이 다른 층 위에서 응고되는 것을 특징으로 하는, 적어도 하나의 고체 층을 생성하는 방법.
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