(57)【要約】  本発明は、プリントプラットフォームと、各インクカートリッジのプリント角度を制御することで、間接的に各種溶液材料のインクジェットプリント精度を制御するためのインクカートリッジ自動回転装置と、インクジェットプリント過程においてプリントヘッドを自動的にクリーニングするためのヘッド自動クリーニング装置と、収集したプリントヘッドのフラッシュジェット時のインク滴画像を前記制御ユニットにフィードバックして処理し、プリントヘッドのすべての吐出孔の良否を観察し、インクジェットパラメータの最適化設定を行うためのプリントヘッドインク滴観察装置と、各種溶液材料を収納したインクカートリッジをプリントプラットフォームに切り替えてインクジェットプリントを行うための搬送ユニットと、プリントプラットフォームに切り替えられたインクカートリッジを制御してプリントプラットフォームにおいて移動させ、インクジェットプリント、ディスペンシング及びナイフ塗布、加熱及び気圧などの制御ユニットのコマンドに応答する装置を駆動する制御ユニットとを備え、搬送ユニットは、それぞれ各種溶液材料を収納するための複数のインクカートリッジと、制御ユニットのコマンドに応答して、現在のプリントステップに基づいて、対応した溶液材料を収納するインクカートリッジをプリントプラットフォームに切り替える切替制御装置とを含む、三次元プリンタを提供する。三次元プリンタは、プリントスキームを実行するときに、現在のプリントステップに基づいて、対応した溶液材料を収納するインクカートリッジに自動的に切り替えることで、多層構造の全自動インクジェットプリントを実現する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元プリンタであって、
プリントプラットフォームと、
各種溶液材料を収納するインクカートリッジを前記プリントプラットフォームに切り替えて、インクジェットプリントを行うための搬送ユニットと、
前記プリントプラットフォームに切り替えられたインクカートリッジを制御して前記プリントプラットフォームにおいて移動させるための制御ユニットとを備え、
前記搬送ユニットは、
それぞれ各種溶液材料を収納するための複数のインクカートリッジと、
前記制御ユニットのコマンドに応答して、現在のプリントステップに基づいて、対応した溶液材料を収納するインクカートリッジを前記プリントプラットフォームに切り替える切替制御装置とを含む、ことを特徴とする三次元プリンタ。
【請求項２】
前記制御ユニットはさらに、インクジェットプリント、ディスペンシング／ナイフ塗布、加熱及び気圧のコマンドへの応答を駆動する装置を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の三次元プリンタ。
【請求項３】
前記プリントプラットフォームの内部には、
インクジェットプリント成形材料を加熱するための加熱装置、及び／又は、
インクジェットプリント成形材料及び／又は基材を吸着するための真空吸着装置、及び／又は、プリントテーブルを備える、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の三次元プリンタ。
【請求項４】
前記プリントテーブルはレベリングフリープリントテーブルである、ことを特徴とする請求項３に記載の三次元プリンタ。
【請求項５】
前記搬送ユニットはさらに、
前記インクカートリッジと互いに切り替え可能な補助処理ユニットを含み、
切替制御装置は、前記制御ユニットのコマンドに応答して、補助処理ユニットをプリントプラットフォームに切り替えて、対応した補助処理を行う、ことを特徴とする請求項１−４のいずれか一項に記載の三次元プリンタ。
【請求項６】
前記補助処理ユニットは、
ナイフ塗布ヘッド、紫外線焼結ヘッド、ディスペンシングヘッド及びオゾン処理ヘッドのうちの１種又は複数種を含む、ことを特徴とする請求項５に記載の三次元プリンタ。
【請求項７】
前記補助処理ユニットの形状は前記インクカートリッジの形状と同様である、ことを特徴とする請求項５又は６に記載の三次元プリンタ。
【請求項８】
支持部材に設けられる撮像ユニットをさらに備え、
前記プリントプラットフォーム及び／又はベースに基準点が設けられ、前記撮像ユニットにより収集された前記基準点の画像で前記インクカートリッジのインクジェットプリントヘッドの位置誤差が補正される、ことを特徴とする請求項１−７のいずれか一項に記載の三次元プリンタ。
【請求項９】
前記搬送ユニットはさらに、
前記インクカートリッジのインクジェットプリントヘッドの内部の湿潤さを保持するためのインクジェット保護装置を含む、ことを特徴とする請求項１−８のいずれか一項に記載の三次元プリンタ。
【請求項１０】
支持部材に設けられ、収集した画像を前記制御ユニットにフィードバックして処理し、インクジェットプリント過程で発生したプリントエラーを監視するためのマシンビジョン装置をさらに備え、
前記プリントエラーが監視されたとき、前記制御ユニットのコマンドに応答して、元の場所で補正し、又は、前記プリントエラーが発生したプリントステップを改めて実行する、ことを特徴とする請求項１−９のいずれか一項に記載の三次元プリンタ。
【請求項１１】
支持部材に設けられ、プリントヘッドの吐出孔の状況を観察して、インクジェットパラメータを最適化させるように、収集したフラッシュジェット時のインク滴画像を前記制御ユニットにフィードバックして処理するためのインク滴観察装置をさらに備える、ことを特徴とする請求項１−１０のいずれか一項に記載の三次元プリンタ。
【請求項１２】
支持部材に設けられ、各インクカートリッジのプリント時の角度を制御して、各種溶液材料のインクジェットプリントの精度を制御するためのインクカートリッジ自動回転装置をさらに備え、
インクカートリッジを切り替えてプリントするとき、前記制御ユニットのコマンドに応答して、各種溶液材料の特性に基づいて、インクカートリッジの角度回転を自動的に実行するステップを設置する、ことを特徴とする請求項１−１１のいずれか一項に記載の三次元プリンタ。
【請求項１３】
前記マシンビジョン装置はＣＣＤカメラ又はＣＭＯＳカメラを含む、ことを特徴とする請求項１０−１２のいずれか一項に記載の三次元プリンタ。
【請求項１４】
インクジェットプリント過程においてプリントヘッドを自動的にクリーニングするためのヘッド自動クリーニング装置をさらに備える、ことを特徴とする請求項１−１３のいずれか一項に記載の三次元プリンタ。
【請求項１５】
プリンタ内のＰＭ２．５及び異臭を除去するための環境浄化装置をさらに備える、ことを特徴とする請求項１−１４のいずれか一項に記載の三次元プリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元プリントの分野に関し、特に三次元プリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
完全プリント電子技術（Ｐｒｉｎｔ  Ｆｕｌｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）とは、迅速で、効率的で柔軟なデジタルインクジェットプリント技術（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ  Ｉｎｋ  ｊｅｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）を用いて基板（銅箔無し）に導電回線及びパターンを形成し、又はプリント回路基板全体を形成する過程である。
【０００３】
電子システムを製造する従来の方法は、大型半導体工場で製造された各種部品を購入して、次にＰＣＢプロセスにより、対応した回路基板を製作し、最後に単一デバイスをＰＣＢに取り付けて、利用可能なシステムを形成することである。現在、新材料、例えばナノ材料、有機半導体の発展に伴い、デバイスを製造するにあたり、高温や真空などの、大型工場でなければ実現できない条件が不要になり、室内環境において全溶液処理及びプリントといった低価且つ簡単な方法で製造できる。
【０００４】
従来、研究市場向けの開発中のプリンタは、通常、手動で交換可能なインクカートリッジ、可動三軸プラットフォーム、インクジェットプリントヘッド、インク滴観察装置、表面吸着装置及び加熱装置などを備える。しかしながら、全自動多層アライメントや、インクカートリッジの自動交換が不能であるため、一層以上のデバイス、例えば、トランジスタ、有機発光ダイオードなどの全自動プリントができず、そのようなデバイスに基づく電子システムも製造できない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上に鑑み、本発明の実施例は、三次元プリンタを提供し、それによって、従来技術によれば多層デバイスの全自動プリントができないという技術的問題を解決する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施例の一態様によれば、プリントプラットフォームと、各種溶液材料を収納するインクカートリッジを、プリントプラットフォームに切り替えて、インクジェットプリントを行うための搬送ユニットと、プリントプラットフォームに切り替えられたインクカートリッジを制御して、プリントプラットフォームにおいて移動させるための制御ユニットとを備え、搬送ユニットは、それぞれ各種溶液材料を収納するための複数のインクカートリッジと、制御ユニットのコマンドに応答して、現在のプリントステップに基づいて、対応した溶液材料を収納するインクカートリッジをプリントプラットフォームに切り替える切替制御装置とを含む、三次元プリンタを提供する。
【０００７】
好ましくは、三次元プリンタはさらに、各インクカートリッジのプリント角度を制御することで、間接的に各種溶液材料のインクジェットプリント精度を制御するためのインクカートリッジ自動回転装置を備える。
【０００８】
好ましくは、三次元プリンタはさらに、インクジェットプリント過程において、プリントヘッドを自動的にクリーニングするためのヘッド自動クリーニング装置を備える。
【０００９】
好ましくは、三次元プリンタはさらに、プリントヘッドのすべての吐出孔の良否を観察して、インクジェットパラメータの最適化設定を行うように、収集したプリントヘッドのフラッシュジェット時のインク滴画像を前記制御ユニットにフィードバックして処理するためのプリントヘッドインク滴観察装置を備える。
【００１０】
好ましくは、前記制御ユニットはさらに、インクジェットプリント、ディスペンシング／ナイフ塗布、加熱及び気圧のコマンドへの応答を駆動する装置を備える。
【００１１】
好ましくは、プリントプラットフォームの内部には、インクジェットプリント成形材料を加熱するための加熱装置、及び／又は、インクジェットプリント成形材料及び／又は基材を吸着するための真空吸着装置、及び／又は、ユーザがプリントテーブルの平面度装置を自動的に調整するという煩瑣なステップを行わずに済むレベリングフリープリントテーブルを含む。
【００１２】
好ましくは、搬送ユニットは、さらに、インクカートリッジと互いに切り替え可能な補助処理ユニットを含み、切替制御装置は、制御ユニットのコマンドに応答して、補助処理ユニットをプリントプラットフォームに切り替えて、対応した補助処理を行う。
【００１３】
好ましくは、補助処理ユニットは、ナイフ塗布ヘッド、紫外線焼結ヘッド、ディスペンシングヘッド及びオゾン処理ヘッドのうちの１種又は複数種を含む。好ましくは、補助処理ユニットの形状はインクカートリッジの形状と同様である。一実施例では、三次元プリンタはさらに、支持部材に設けられる撮像ユニットを含み、プリントプラットフォーム及び／又は基材に基準点が設けられ、撮像ユニットにより収集された基準点の画像でインクカートリッジのインクジェットプリントヘッドの位置誤差が補正される。
【００１４】
一実施例では、搬送ユニットはさらに、インクカートリッジのインクジェットプリントヘッドの内部の湿潤を保持するためのインクジェット保護装置を含む。
【００１５】
一実施例では、三次元プリンタはさらに、支持部材に設けられ、収集した画像を制御ユニットにフィードバックして処理し、インクジェットプリント過程で発生したプリントエラーを監視するためのマシンビジョン装置を備え、プリントエラーが監視されたとき、制御ユニットのコマンドに応答して、元の場所で補正し又はプリントエラーが発生したプリントステップを改めて実行する。好ましくは、マシンビジョン装置は、ＣＣＤカメラ又はＣＭＯＳカメラを含む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の実施例の有益な効果は以下のとおりである。
三次元プリンタは、プリントスキームを実行するにあたって、現在のプリントステップに基づいて、対応した溶液材料を収納するインクカートリッジに自動的に切り替え、それにより、多層構造の全自動インクジェットプリントを行う。プリントスキームに従ってインクジェットプリントステップを実行するとき、該ステップのインクジェットプリント成形材料について加熱、吸着などの処理を自動的に行うことができる。補助処理ユニットの切り替えを制御することにより、対応した光照射、クリーニング、ディスペンシング、ナイフ塗布などの機能の全自動実行も実現され、さらに、インクジェットプリントヘッドの内部の湿潤を保持して、溶液材料の乾燥によるノズルの目詰まりを防止する。インクジェットプリントヘッドの位置誤差を自動的に補正して、インクジェットプリント過程で発生したプリントエラーを監視し、且つエラーが発生したプリントステップを補正するか又は改めて実行する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態による三次元プリンタの構造模式図である。
【図２】本発明の実施例１−４による三次元プリンタの構造模式図である。
【図３】本発明の実施例１−４による三次元プリンタの構造平面図である。
【図４】本発明の実施例５による三次元プリンタの構造模式図である。
【図５】本発明の実施例６による三次元プリンタの構造模式図である。
【図６】本発明の実施例７による三次元プリンタの構造模式図である。
【図７】本発明の実施例８による三次元プリンタの構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明することで、本発明の上記及びほかの目的、特徴や利点を明らかにする。
以下、実施形態及び実施例にて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されない。以下、本発明の詳細な説明において、一部の特定の詳細を詳しく説明する。当業者であれば、これらの詳細な部分の説明がなくても本発明の理解には支障がない。本発明の本質を混乱させないように、周知の方法、過程、プロセス、素子や電気回路についての詳細な説明を省略する。
【００１９】
また、当業者にとっては、ここで提供する図面は説明するためのものであり、且つ、図面は必ずしも縮尺で作成するものとは限らないことは自明である。
【００２０】
なお、同時に、以下の説明において、「電気回路」とは、少なくとも１つの素子又はサブ電気回路が電気的接続又は電磁的に接続されてなる導電性回路である。素子又は、電気回路が別の素子に「接続され」又は素子／電気回路が２つのノードの間に「接続」されると記載される場合、別の素子に直接結合又は接続されてもよく、又は中間素子が存在してもよく、素子同士は物理的に接続されてもよく、論理的に接続されてもよく、又は両方の組み合わせであってもよい。逆には、素子が別の素子に「直接結合」又は「直接接続」されると記載される場合、両方には中間素子が存在しないことを意味する。
【００２１】
文脈から特に断らない限り、明細書及び特許請求の範囲に記載の「含む」、「備える」などのような用語は、含む意味であり、排他的又は網羅的な意味ではなく、つまり、「含むが、それらに制限されない」という意味を有する。
【００２２】
なお、本発明の説明において、用語「第１」、「第２」などは説明するためのものに過ぎず、相対的な重要性を指示又は示唆することを意図しない。また、本発明の説明において、特に断らない限り、「複数」は２つ又は２つ以上を意味する。
【００２３】
本発明における実施形態による三次元プリンタでは、搬送ユニットは、それぞれ異なる層の構造のインクジェットプリントに使用される各種溶液材料を収納する複数のインクカートリッジを含み、プリントスキームを実行するときに、現在のプリントステップに基づいて、対応した溶液材料を収納するインクカートリッジに自動的に切り替えて、対応した層の構造をプリントし、このように、該三次元プリンタは、プリントスキームに従って、多層デバイスの全自動プリントを行うことができ、複雑な電子部品、機械デバイスや光学デバイスの全自動三次元プリントを可能にする。
【００２４】
図１は、本発明における実施形態による三次元プリンタの構造模式図であり、該三次元プリンタは、プリントプラットフォーム１１と、制御ユニット１２と、搬送ユニット１３とを備える。
【００２５】
搬送ユニット１３は、切替制御装置１３１と、複数のインクカートリッジ１３３とを含む。複数のインクカートリッジ１３３は、それぞれ、異なる層の構造のプリントに使用される各種溶液材料を収納するために用いられる。切替制御装置１３１は、現在のプリントステップに基づいて、対応した溶液材料を収納するインクカートリッジをプリントプラットフォーム１１に切り替えて、インクジェットプリントを行う。プリントスキームを実行するとき、切替制御装置１３１は、制御ユニット１２の制御コマンドに応答して、搬送ユニット１３の内部にあるインクカートリッジ１３３を自動的に切り替える。従って、正確且つ自動的に切り替えることで、対応した溶液材料を収納するインクカートリッジ１３３をプリントプラットフォーム１１に切り替え、対応したプリントステップを実行するように、インクカートリッジ１３３に溶液材料を収納するときに、プリントスキームにおいて設定された材料と一致させなければならない。インクカートリッジ１３３は、インクタンク１３３０と、インクジェットプリントヘッド１３３１とを含み、溶液材料がインクタンク１３３０に収納される。
【００２６】
プリントスキームを実行するとき、プリントプラットフォーム１１に切り替えられたインクカートリッジ１３３は、切替制御装置１３１により固定され、且つ、制御ユニット１２のコマンドに応答して、プリントプラットフォーム１１において移動する。該移動とは、プリントプラットフォーム１１のｘ、ｙ、ｚ三次元座標系に示される空間内で移動することを言う。
【００２７】
特定の実施形態では、三次元プリンタは、プリントスキームを実行するとき、現在のプリントステップに基づいて、対応した溶液材料を収納するインクカートリッジに自動的に切り替えることで、多層構造の全自動インクジェットプリントを行う。例えば、本発明の実施例による三次元プリンタを用いて有機半導体トランジスタをプリントする場合、まず、銀電極溶液を収納するインクカートリッジに切り替えて、基材上にゲート層をプリントし、次に、誘電体層をプリントするステップを実行し、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）溶液を含むインクカートリッジに切り替えて、ゲート層上に誘電体層をインクジェットプリントし、さらに銀電極溶液を収納するインクカートリッジに切り替えて、誘電体層上にソース・ドレイン層をインクジェットプリントし、さらに有機半導体材料溶液を収納するインクカートリッジに切り替えて、ソースとドレインの間のチャネル位置に有機半導体層をインクジェットプリントし、それにより、有機半導体トランジスタの全自動インクジェットプリントを実現する。
【００２８】
［実施例１］
図２及び図３に示されるように、プリントプラットフォーム１１は、加熱装置１１１、及び／又は、真空吸着装置１１１０、及び／又はレベリングフリープリントテーブル１１１１を含み、ユーザが手動でプリントテーブルの平面度を調整するという煩瑣なステップを行わずに済む。加熱装置１１１は、プリントスキームに従ってインクジェットプリントステップを実行するとき、制御ユニット１２の制御コマンドに応答して、該ステップのインクジェットプリント成形材料を加熱するために用いられる。例えば、有機半導体層がインクジェットプリントされた後、自動的に温度９０℃に加熱して３０分間保温する。該加熱装置１１１はさらに真空吸着機能を有してもよく、加熱の場合と同様に、制御ユニット１２の制御コマンドに応答して、インクジェットプリント成形材料を加熱装置１１１の表面に吸着させる。
【００２９】
図２に示されるように、三次元プリンタはさらに、インクジェットプリント過程においてプリントヘッドを自動的にクリーニングして、ヘッドの汚染や目詰りを常に防止して、プリント精度を確保するためのヘッド自動クリーニング装置１９を備える。
【００３０】
［実施例２］
実施例２では、図２に示されるように、三次元プリンタはさらに、各インクカートリッジのプリント角度を制御することで、間接的に各種溶液材料のインクジェットプリント精度を制御するためのインクカートリッジ自動回転装置１８を備える。
【００３１】
［実施例３］
実施例３では、図２に示されるように、三次元プリンタはさらに、プリントヘッドのすべての吐出孔の良否を観察して、インクジェットパラメータ、例えば波形、電圧、気圧などの最適化設定を行い、且つ、インクジェットの良好な吐出孔を選択してインクジェットプリントを行い、プリント品質を向上させるように、収集したプリントヘッドのフラッシュジェット時のインク滴画像を前記制御ユニットにフィードバックして処理する、プリントヘッドインク滴観察装置１６を備える。
【００３２】
［実施例４］
実施例４では、図２に示されるように、三次元プリンタはさらに、プリンタ内のＰＭ２．５及び異臭を除去して、プリント品質を向上させて環境を保護するプリント環境浄化装置１７を備える。
【００３３】
［実施例５］
図４に示されるように、該搬送ユニット１３はさらに補助処理ユニット１４を含む。補助処理ユニット１４は、搬送ユニット１３の内部に配置され、インクカートリッジ１３３と互いに交換できる。切替制御装置１３１は、制御ユニット１２のコマンドに応答して、プリントスキームにおける各ステップのインクジェットプリント成形材料について予め設定された補助処理により、対応した補助処理ユニット１４をプリントプラットフォーム１１に切り替えることで、対応した補助処理を完了する。
【００３４】
補助処理は、光照射、気体、ナイフ塗布、ディスペンシングなどの処理を含む。例えば、感光性樹脂層がインクジェットプリントされた後、紫外線照射により該感光性樹脂層を迅速に硬化させ、有機発光ダイオードをインクジェットプリントする場合、インクジェットプリントヘッドのノズルを制御して、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）電極上に自動的に有機半導体溶液をスプレーさせ、次に、ナイフ塗布ヘッドを制御してＩＴＯ電極上に有機半導体層をナイフ塗布させ、さらに、ディスペンシングヘッドを制御して液体金属層をプリントさせ、多層デバイスのインクジェットプリント終了後、オゾンなどの気体を用いてデバイスについてクリーニング処理などを実施する。補助処理ユニット１４は、ナイフ塗布ヘッド、紫外線焼結ヘッド、ディスペンシングヘッド及びオゾン処理ヘッドのうちの１種又は複数種を含む。補助処理ユニット１４の切り替えを制御することにより、それぞれの対応した補助処理機能は自動的に実現される。好ましくは、搬送ユニット１３が同一規格でインクカートリッジ１３３及び補助処理ユニット１４を収納して、インクカートリッジ１３３と補助処理ユニット１４の間を容易に切り替えるように、補助処理ユニット１４の外形形状はインクカートリッジ１３３の外形形状と同様である。
【００３５】
［実施例６］
図５に示されるように、該三次元プリンタはさらに、撮像ユニット１５を備えてもよく、撮像ユニット１５は、プリントプラットフォーム１１の支持部材に設置される。撮像ユニット１５は、一般的に使用されるウェブカメラであり、制御ユニット１２に結合されて、撮影した画像を制御ユニット１２に返送して分析に用いるようにしてもよい。プリントプラットフォーム１１には、インクカートリッジ１３３のインクジェットプリントヘッド１３３１の位置誤差を補正するための１つ又は複数の基準点が設けられる。１つのプリントステップの実行終了後、インクジェットプリントヘッド１３３１は、元の位置に戻り、撮像ユニット１５は、プリントプラットフォーム１１の基準点の画像を収集して制御ユニット１２に返送して分析に用い、それによって、インクジェットプリントヘッド１３３１が戻った位置と標準初期位置との間に誤差が存在するか否かを判定し、誤差が存在すると判定する場合、予め設定された自動補正スキームに基づいて、インクジェットプリントヘッド１３３１の位置誤差を補正し、インクジェットプリントヘッド１３３１を自動的に補正して標準初期位置にし、それにより該三次元プリンタは全自動多層アライメントを実現して、自動多層プリントプロセスの正確性が確保される。
【００３６】
［実施例７］
図６に示されるように、搬送ユニット１３はさらに、インクカートリッジ１３３のインクジェットプリントヘッド１３３１の内部の湿潤さを保持して、溶液材料の乾燥によるノズルの目詰まりに起因してインクジェットプリント効果へ悪影響を与えたり、又はインクジェットプリントが作動できなくなることを防止するためのインクジェット保護装置１３５を備える。例えば、インクカートリッジ１３３が載置される対応位置では、インクジェットプリントヘッド１３３１には、溶液材料のインクジェットプリントヘッド１３３１の内部での凝固乾燥を防止するための貯蔵式自動締付け密閉装置が設置されている。
【００３７】
［実施例８］
図７に示されるように、三次元プリンタは、さらにマシンビジョン装置１０２を備えてもよい。マシンビジョン装置１０２は、インクジェットプリントヘッド１３３１のプリント過程を検出項目として、画像を制御ユニット１２にフィードバックして処理することで、インクジェットプリント過程で発生したプリントエラーを監視する。マシンビジョン装置１０２はカメラと、収集カードとを含み、収集カードは、カメラが収集した画像を制御ユニット１２に返送する。制御ユニット１２は、画素分布や明るさ、色などの情報をデジタル信号に変換して、次にデジタル信号について各種の計算を実施して、検出項目の画像特徴、例えば面積、数、位置、長さなどを抽出し、さらに、予め設定された許可度やほかのプロセス条件に基づいて、寸法、角度、個数、合格／不良、有／無などを含む結果を出力し、プリント過程での自動識別機能を実現する。プリントエラーが監視された場合、制御ユニット１２の制御コマンドに応答して、インクジェットプリントヘッド１３３１は、元の場所で、予め設定された補正ステップにより、プリントエラーが発生したプリントステップを補正するか、又はプリントエラーが発生したプリントステップを改めて実行する。マシンビジョン装置１０２のカメラは、電荷結合デバイス（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ、ＣＣＤ）カメラ、又は相補型金属酸化物半導体（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、ＣＭＯＳ）カメラであってもよい。
【００３８】
以上は本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明を制限するものではなく、当業者であれば、本発明について各種の修正や変化を行うことができる。本発明の精神と原理を逸脱せずに実施されるすべての修正、同等置換や改良などは本発明の保護範囲に含まれる。
【００３９】
（付記）
（付記１）
三次元プリンタであって、
プリントプラットフォームと、
各種溶液材料を収納するインクカートリッジを前記プリントプラットフォームに切り替えて、インクジェットプリントを行うための搬送ユニットと、
前記プリントプラットフォームに切り替えられたインクカートリッジを制御して前記プリントプラットフォームにおいて移動させるための制御ユニットとを備え、
前記搬送ユニットは、
それぞれ各種溶液材料を収納するための複数のインクカートリッジと、
前記制御ユニットのコマンドに応答して、現在のプリントステップに基づいて、対応した溶液材料を収納するインクカートリッジを前記プリントプラットフォームに切り替える切替制御装置とを含む、ことを特徴とする三次元プリンタ。
【００４０】
（付記２）
前記制御ユニットはさらに、インクジェットプリント、ディスペンシング／ナイフ塗布、加熱及び気圧のコマンドへの応答を駆動する装置を含む、ことを特徴とする付記１に記載の三次元プリンタ。
【００４１】
（付記３）
前記プリントプラットフォームの内部に、
インクジェットプリント成形材料を加熱するための加熱装置、及び／又は、
インクジェットプリント成形材料及び／又は基材を吸着するための真空吸着装置、及び／又は、プリントテーブルを備える、ことを特徴とする付記１又は２に記載の三次元プリンタ。
【００４２】
（付記４）
前記プリントテーブルはレベリングフリープリントテーブルである、ことを特徴とする付記３に記載の三次元プリンタ。
【００４３】
（付記５）
前記搬送ユニットはさらに、
前記インクカートリッジと互いに切り替え可能な補助処理ユニットを含み、
切替制御装置は、前記制御ユニットのコマンドに応答して、補助処理ユニットをプリントプラットフォームに切り替えて、対応した補助処理を行う、ことを特徴とする付記１−４のいずれか１つに記載の三次元プリンタ。
【００４４】
（付記６）
前記補助処理ユニットは、
ナイフ塗布ヘッド、紫外線焼結ヘッド、ディスペンシングヘッド及びオゾン処理ヘッドのうちの１種又は複数種を含む、ことを特徴とする付記５に記載の三次元プリンタ。
【００４５】
（付記７）
前記補助処理ユニットの形状は前記インクカートリッジの形状と同様である、ことを特徴とする付記５又は６に記載の三次元プリンタ。
【００４６】
（付記８）
支持部材に設けられる撮像ユニットをさらに備え、
前記プリントプラットフォーム及び／又はベースに基準点が設けられ、前記撮像ユニットにより収集された前記基準点の画像で前記インクカートリッジのインクジェットプリントヘッドの位置誤差が補正される、ことを特徴とする付記１−７のいずれか１つに記載の三次元プリンタ。
【００４７】
（付記９）
前記搬送ユニットはさらに、
前記インクカートリッジのインクジェットプリントヘッドの内部の湿潤さを保持するためのインクジェット保護装置を含む、ことを特徴とする付記１−８のいずれか１つに記載の三次元プリンタ。
【００４８】
（付記１０）
支持部材に設けられ、収集した画像を前記制御ユニットにフィードバックして処理し、インクジェットプリント過程で発生したプリントエラーを監視するためのマシンビジョン装置をさらに備え、
前記プリントエラーが監視されたとき、前記制御ユニットのコマンドに応答して、元の場所で補正し、又は、前記プリントエラーが発生したプリントステップを改めて実行する、ことを特徴とする付記１−９のいずれか１つに記載の三次元プリンタ。
【００４９】
（付記１１）
支持部材に設けられ、プリントヘッドの吐出孔の状況を観察して、インクジェットパラメータを最適化させるように、収集したフラッシュジェット時のインク滴画像を前記制御ユニットにフィードバックして処理するためのインク滴観察装置をさらに備える、ことを特徴とする付記１−１０のいずれか１つに記載の三次元プリンタ。
【００５０】
（付記１２）
支持部材に設けられ、各インクカートリッジのプリント時の角度を制御して、各種溶液材料のインクジェットプリントの精度を制御するためのインクカートリッジ自動回転装置をさらに備え、
インクカートリッジを切り替えてプリントするとき、前記制御ユニットのコマンドに応答して、各種溶液材料の特性に基づいて、インクカートリッジの角度回転を自動的に実行するステップを設置する、ことを特徴とする付記１−１１のいずれか１つに記載の三次元プリンタ。
【００５１】
（付記１３）
前記マシンビジョン装置はＣＣＤカメラ又はＣＭＯＳカメラを含む、ことを特徴とする付記１０−１２のいずれか１つに記載の三次元プリンタ。
【００５２】
（付記１４）
インクジェットプリント過程においてプリントヘッドを自動的にクリーニングするためのヘッド自動クリーニング装置をさらに備える、ことを特徴とする付記１−１３のいずれか１つに記載の三次元プリンタ。
【００５３】
（付記１５）
プリンタ内のＰＭ２．５及び異臭を除去するための環境浄化装置をさらに備える、ことを特徴とする付記１−１４のいずれか１つに記載の三次元プリンタ。
【符号の説明】
【００５４】
１１  プリントプラットフォーム
１２  制御ユニット
１３  搬送ユニット
１４  補助処理ユニット
１５  撮像ユニット
１６  プリントヘッドインク滴観察装置
１７  プリント環境浄化装置
１８  インクカートリッジ自動回転装置
１９  ヘッド自動クリーニング装置
１０２  マシンビジョン装置
１１１  加熱装置
１３１  切替制御装置
１３３  インクカートリッジ
１３５  インクジェット保護装置
１１１０  真空吸着装置
１１１１  レベリングフリープリントテーブル
１３３０  インクタンク
１３３１  インクジェットプリントヘッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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