(57)【要約】一例によれば、コンピューティング装置は、処理デバイス、及び機械可読記憶媒体を含むことができ、機械可読記憶媒体には、処理デバイスにより実行された際に、処理デバイスに、融剤滴が選択的に付着された又は選択的に付着されるべき構築材料の層に３Ｄ物体の部分を形成することに関係する情報に、検出デバイスからアクセスさせる命令が格納される。また、命令は、処理デバイスに、アクセスされた情報に基づいて当該部分の品質を予測させ、当該部分の予測された品質の表示を出力させることもできる。【選択図】図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピューティング装置であって、
処理デバイスと、
前記処理デバイスにより実行された際に、前記処理デバイスに以下のこと、即ち
融剤滴が選択的に付着された又は選択的に付着されるべき構築材料の層に３Ｄ物体の部分を形成することに関係する情報に、検出デバイスからアクセスし、
アクセスされた情報に基づいて、当該部分の品質を予測し、
当該部分の予測された品質の表示を出力することをさせる命令を格納した機械可読記憶媒体とを含む、コンピューティング装置。
【請求項２】
前記アクセスされた情報が、前記検出デバイスにより検出された、前記構築材料の層の温度を含み、当該部分の品質を予測するために、前記命令は更に、前記処理デバイスに以下のこと、即ち
前記検出された温度を所定の範囲の温度と比較し、
比較の結果に基づいて当該部分の品質を予測することをさせる、請求項１に記載のコンピューティング装置。
【請求項３】
前記命令は更に、前記処理デバイスに以下のこと、即ち
予測された品質に基づいて当該部分に関連する問題が存在するか否かを判断し、
問題が存在するという判断に応じて、判断された問題に対する解決策が利用可能であるか否かを判断することをさせ、
前記判断された問題に対する解決策は、前記検出された温度が所定の閾値範囲を越えるか又は下回るか否かに依存し、且つ加温デバイスの動作を変更することを含む、請求項２に記載のコンピューティング装置。
【請求項４】
前記命令は更に、前記処理デバイスに以下のこと、即ち
予測された品質に基づいて、当該部分に関連する問題が存在するか否かを判断し、
問題が存在するという判断に応じて、問題に対する解決策が利用可能であるか否かを判断し、
前記問題に対する解決策が利用可能であるという判断に応じて、前記解決策を実施することをさせる、請求項１に記載のコンピューティング装置。
【請求項５】
前記命令は更に、前記処理デバイスに以下のこと、即ち
予測された品質に基づいて当該部分に関連する問題が存在するか否かを判断し、
問題の重症度が所定の重症度レベルを越えるか否かを判断し、
前記問題の重症度が所定の重症度レベルを越えるという判断に応じて、品質の警告を出力することをさせる、請求項１に記載のコンピューティング装置。
【請求項６】
前記所定の重症度レベルが、当該部分の形成に選択された印刷モードに対応する、請求項５に記載のコンピューティング装置。
【請求項７】
前記命令は更に、前記処理デバイスに以下のこと、即ち
当該部分の形成に従うべき印刷モードを識別し、
予測された品質に基づいて、当該部分に関連する問題が存在するか否かを判断し、
問題が存在するという判断に応じて、問題に対する解決策が利用可能であるか否かを判断し、
識別された印刷モードが所定の品質レベルを越えるか否かを判断し、
識別された印刷モードが所定の品質レベルを越えることに応じて、前記解決策を実施することをさせる、請求項１に記載のコンピューティング装置。
【請求項８】
前記アクセスされた情報は、構築材料の層が支持される構築領域プラットフォームの検出された進みを含み、当該部分の品質を予測するために、前記命令は更に、前記処理デバイスに以下のこと、即ち
前記構築領域プラットフォームの検出された進みを所定の進み距離と比較し、
比較の結果に基づいて、当該部分の品質を予測することをさせる、請求項１に記載のコンピューティング装置。
【請求項９】
当該部分の予測された品質が、当該部分の機械的特性、粗さ、寸法精度、及び色の少なくとも１つを含む、請求項１に記載のコンピューティング装置。
【請求項１０】
融剤滴が選択的に付着された又は選択的に付着されるべき構築材料の層に３Ｄ物体の部分を形成することに関する情報に、処理デバイスにより及び検出デバイスからアクセスし、
アクセスされた情報に基づいて、前記処理デバイスにより、当該部分の品質を予測し、
予測された品質に基づいて、前記処理デバイスにより、当該部分に関する問題が存在することを判断し、
問題に対する解決策を前記処理デバイスにより実施すること、前記判断に応じて当該部分の予測された品質の表示を前記処理デバイスにより出力させることの少なくとも１つを行うことを含む、方法。
【請求項１１】
前記情報にアクセスすることが、前記構築材料の層の検出された温度、前記構築材料の層が支持される構築領域プラットフォームの検出された進みの少なくとも１つにアクセスすることを更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
当該部分の形成に従うべき印刷モードを識別し、
識別された印刷モードが所定の品質レベルを越えるか否かを判断することを更に含み、
前記解決策を実施することが、前記識別された印刷モードが前記所定の品質レベルを越えることに応じて前記解決策を実施することを更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
判断された問題の重症度を求め、
判断された問題の重症度が所定の重症度レベルを越えるか否かを判断し、
前記判断された問題の重症度が前記所定の重症度レベルを越えるという判断に応じて、品質の警告を出力することを更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記構築材料の層上への加温エネルギーの印加を、加温エネルギーの所定の印加から変更することにより前記解決策を実施することを更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
処理デバイスにより実行された際に、前記処理デバイスに以下のこと、即ち
融剤滴が選択的に付着された又は選択的に付着されるべき構築材料の層に３Ｄ物体の部分を形成することに関する情報に、検出デバイスからアクセスし、
アクセスされた情報に基づいて、当該部分の品質を予測し、
予測された品質に基づいて当該部分に関する潜在的な問題が存在すると判断し、
判断された潜在的な問題に対する解決策を実施すること、及び当該部分の予測された品質の表示を出力することの少なくとも１つを行うことをさせる機械可読命令を格納する持続性コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
背景
三次元（３Ｄ）印刷において、積層印刷プロセスを用いて、デジタルモデルから三次元固体部品を作成することができる。３Ｄ印刷は、高速な製品試作、金型生成、マスター型生成、及び短時間運転の製造に使用され得る。幾つかの３Ｄ印刷技術は、材料の逐次の層の塗布を必要とすることから、積層プロセスと考えられる。これは、従来の機械加工プロセスとは異なり、最後の部分を形成するために材料の除去に依存することが多い。３Ｄ印刷において、構築材料が硬化または融合されることができ、幾つかの材料は、熱アシスト押し出し、溶融または焼結を用いて実施されることができ、他の材料はデジタル光投影技術を用いて実施され得る。
【０００２】
本開示の特徴要素は、図面において一例として示されており、制限しない。係る図面において、同じ参照符号は、同様の要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】三次元部品を生成、構築または印刷するための例示的な三次元（３Ｄ）プリンタの簡易等角図である。
【図２Ａ】例示的なコンピューティング装置の簡易ブロック図である。
【図２Ｂ】例示的なコンピューティング装置の簡易ブロック図である。
【図３】構築材料の層における構築材料から形成された部分の品質を予測するための例示的な方法を示す図である。
【図４】構築材料の層における構築材料から形成された部分の品質を予測するための例示的な方法を示す図である。
【図５】構築材料の層における構築材料から形成された部分の品質を予測するための例示的な方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
詳細な説明
簡略化および例示のために、本開示は、その例に主に言及することにより説明される。以下の説明において、多くの特定の細部は、本開示の完全な理解を提供するために記載される。しかしながら、容易に明らかになるように、本開示はこれら特定の細部に限定されずに実施され得る。また、幾つかの方法および構造は、本開示を不必要に不明瞭にしないように、詳細に説明されない。本明細書で使用される限り、用語「a」及び「an」は、特定の要素の少なくとも１つを示すことが意図されており、用語「含む」は、以下に限定されないが含むことを意味し、用語「含んでいる」は以下に限定しないが含んでいることを意味し、用語「基づいて」は少なくとも部分的に基づくことを意味する。
【０００５】
本明細書には、コンピューティング装置、コンピューティング装置を実現するための方法、及びコンピューティング装置を実現するための機械可読命令を格納する機械可読またはコンピュータ可読媒体が開示される。特に、例えば、本明細書に開示されるコンピューティング装置は、融剤滴が選択的に付着された又は選択的に付着されるべき構築材料の層に３Ｄ物体の部分を形成することに関係する情報を検出デバイスからアクセスすることができる処理デバイスを含むことができる。処理デバイスは、アクセスされた情報に基づいて、その部分の品質を予測することができ、当該部分の予測された品質の表示を出力することができる。１つの点に関して、ユーザは、当該部分の予測された品質を通知されることができ、３Ｄ物体の印刷を進めるか否かを決定することができる。例えば、ユーザは、当該部分の印刷品質を通知されることに応じて、３Ｄ物体の印刷を中止することを決定することができる。
【０００６】
別の例において、処理デバイスは、当該部分の予測された品質に基づいて、当該部分が形成されていることに関する問題が存在するか否かを判断することができる。本明細書でより詳細に後述されるように、処理デバイスは、当該部分に関する問題が存在することを判断することができる（例えば当該部分の予測された品質が所定の閾値を満たすことができない、又は所定の閾値を下回る）。更に、処理デバイスは、判断された問題に対する解決策が利用可能であるか否か、及び解決策を実施することができるか否かを判断することができる。解決策の具現化形態には、例えば融剤の塗布を変更するために３Ｄプリンタの構成要素を制御すること、溶融放射線の印加を変更すること、加温熱の印加を変更すること、又は同様のものが含まれ得る。
【０００７】
本明細書に開示されたコンピューティング装置および方法の具現化形態を通じて、構築材料の層に形成されている３Ｄ物体の部分の品質が、検出デバイスにより検出された状態に基づいて予測され得る。更に、当該部分の品質は、３Ｄプリンタにより実行される動作の変更を通じて改善され得る。処理デバイスは、３Ｄプリンタの動作を自動的に、即ちユーザの介入なしに変更することができる。しかしながら、ユーザは、予測された品質を通知されることができ、ユーザがもし必要とするか希望する場合に印刷プロセスに介入することができるように、比較的大きな重症度を有する問題についても警告され得る。
【０００８】
最初に図１を参照すると、三次元部品を生成、構築または印刷するための例示的な三次元（３Ｄ）プリンタ１００の簡易等角図が示される。理解されるべきは、図１に示された３Ｄプリンタ１００は、追加の構成要素を含むことができ、本明細書で説明される構成要素の幾つかは、本明細書で開示された３Ｄプリンタ１００の範囲から逸脱せずに取り除かれ得る及び／又は変更され得る。
【０００９】
３Ｄプリンタ１００は、構築領域プラットフォーム１０２、構築材料１０６を収容する構築材料供給部１０４、及び再塗布装置１０８を含むように示される。構築材料供給部１０４は、再塗布装置１０８と構築領域プラットフォーム１０２との間に構築材料１０６を配置することができる容器または表面であることができる。構築材料供給部１０４は、構築材料が例えば構築材料供給部１０４の上に位置する構築材料源（図示せず）から供給され得るホッパ又は表面であることができる。更に又は代案として、構築材料供給部１０４は、構築材料１０６を貯蔵場所から構築領域プラットフォーム１０２上へ又は構築材料１０６の以前に形成された層上へ広げられるべき位置に提供する（例えば、移動する）ための機構を含むことができる。例えば、構築材料供給部１０４は、ホッパ、オーガーコンベヤ、又は同様なものを含むことができる。一般的に言えば、３Ｄ物体または３Ｄ部品は、構築材料１０６から生成されることができ、構築材料１０６は、以下に限定されないが、ポリマー、金属およびセラミックを含む任意の適切な材料から形成され得る。更に、構築材料１０６は粉末の形態であることができる。
【００１０】
再塗布装置１０８は、矢印１１０により示されるような方向に、例えばｙ軸に沿って構築材料供給部１０４の上を及び構築領域プラットフォーム１０２を横切って移動し、構築領域プラットフォーム１０２の表面上の層１１４へ構築材料１０６を広げることができる。層１１４は、構築領域プラットフォーム１０２にわたって実質的に均一の厚さに形成され得る。一例において、層１１４の厚さは、約９０μｍから約１１０μｍの範囲にわたることができるが、より薄い又はより厚い層も使用され得る。例えば、層１１４の厚さは、約２０μｍから約２００μｍ、又は約５０μｍから約２００μｍの範囲にわたることができる。また、再塗布装置１０８は、構築材料１０６を広げた後で構築材料供給部１０４に隣接する位置に戻ることもできる。更に又は代案として、第２の構築材料供給部（図示せず）が、構築領域プラットフォーム１０２の反対側に設けられることができ、再塗布装置１０８は、構築材料１０６の層を形成した後で第２の構築材料供給部の上に配置され得る。再塗布装置１０８は、ドクターブレード、ローラ、逆回転ローラ、又は構築領域プラットフォーム１０２の上に構築材料１０６を広げるのに適した任意の他の装置であることができる。
【００１１】
また、３Ｄプリンタ１００は、構築領域プラットフォーム１０２の上にアレイで配列された複数の加温装置１２０を含むようにも示される。加温装置１２０のそれぞれは、例えば構築材料１０６を所定の温度範囲内に維持するために構築材料１０６の広げられた層上へ熱を印加することができるランプ又は他の熱源であることができる。加温装置１２０は、構築材料１０６の選択的融解を容易にする比較的高い温度に構築材料１０６の温度を維持することができる。即ち、加温装置１２０は、融剤滴が供給された構築材料１０６が、構築材料１０６が融合されていない状態で溶融放射線を受け取る際に融合することを可能にする十分に高い温度に構築材料１０６を維持することができる。加温装置１２０は、溶融放射線の印加を含む様々なプロセスが構築材料１０６上で実施される際に構築材料１０６が所定の温度範囲内に保持され得るように、非連続的に付勢され得る。
【００１２】
３Ｄプリンタ１００は更に、第１の供給（デリバリー）デバイス１２２及び第２の供給デバイス１２４を含むように示され、それらの双方は、矢印１２６により示された両方向に、例えばｘ軸に沿って構築領域プラットフォーム１０２上の層１１４を横切って走査することができる。例えば、第１の供給デバイス１２２は、第１の供給デバイス１２２が第１のｘ方向１２６に走査する際に第１の液滴を付着することができ、第２の供給デバイス１２４は、第２の供給デバイス１２４が反対のｘ方向１２６に走査する際に第２の液滴を付着することができる。第１の供給デバイス１２２及び第２の供給デバイス１２４は、サーマルインクジェットプリントヘッド、圧電プリントヘッド、又は同種のものであることができ、構築領域プラットフォーム１０２の幅に延在することができる。第１の供給デバイス１２２及び第２の供給デバイス１２４はそれぞれ、米国カリフォルニア州パロ・アルトのヒューレット・パッカード・カンパニーから入手できるプリントヘッド又は複数のプリントヘッドを含むことができる。第１の供給デバイス１２２及び第２の供給デバイス１２４はそれぞれ、図１において、別個のデバイスから形成されているように示されるが、理解されるべきは、第１の供給デバイス１２２及び第２の供給デバイス１２４のそれぞれは、同じプリントヘッドに含まれることができる。例えば、第１の供給デバイス１２２は、プリントヘッドのアクチュエータ及びノズルの第１のセットを含むことができ、第２の供給デバイス１２４はプリントヘッドのアクチュエータ及びノズルの第２のセットを含むことができる。
【００１３】
第１の供給デバイス１２２及び第２の供給デバイス１２４が構築領域プラットフォーム１０２の幅に延在しない他の例において、第１の供給デバイス１２２及び第２の供給デバイス１２４は、ｙ軸に沿って走査することもでき、かくして第１の供給デバイス１２２及び第２の供給デバイス１２４が構築領域プラットフォーム１０２上の領域の大部分の上に配置されることが可能になる。かくして、第１の供給デバイス１２２及び第２の供給デバイス１２４は、構築材料１０６の層１１４の所定の領域に個々の液体を付着するために、構築領域プラットフォーム１０２に隣接して第１の供給デバイス１２２及び第２の供給デバイス１２４を移動することができる移動ＸＹステージ又は平行移動キャリッジ（どちらも図示せず）に取り付けられ得る。
【００１４】
図示されていないが、第１の供給デバイス１２２及び第２の供給デバイス１２４はそれぞれ、個々の液滴が層１１４上に吐出されることができる複数のノズルを含むことができる。第１の供給デバイス１２２は、第１の液体を付着することができ、第２の供給デバイス１２４は第２の液体を付着することができる。第１の液体および第２の液体の双方は、融剤であることができ、ディーテリング剤であることができ、又は一方は融剤であることができ、他方はディーテリング剤であることができる。融剤は、溶融放射線が印加された際に、融剤が付着されている構築材料１０６が融合するように溶融放射線（例えば、光および／または熱の形態で）を吸収することができる液体であることができる。ディーテリング剤は、融剤と比べてかなり少量の溶融放射線を吸収することができる液体であることができる。一例において、ディーテリング剤は、ディーテリング剤が付着された構築材料１０６の融合を阻止する又は大幅に低減することができる。他の例において、ディーテリング剤は、融合された構築材料１０６の外部に着色を行うために実施され得る。
【００１５】
また、第１の液体および第２の液体は、放射線の吸収を強化する又は低減する様々な添加剤および／または触媒も含むことができる。例えば、第１の液体は、放射線吸収剤、即ち活物質、金属ナノ粒子、又は同種のものを含むことができる。また、第１の液体および第２の液体は、共溶媒、界面活性剤、殺生物剤、アンチコゲーション剤、分散剤、及び／又はそれらの組み合わせの何れかを含むことができる。
【００１６】
図示されていないが、３Ｄプリンタ１００は、互いに対して異なる放射線吸収特性を有する複数の液体を付着することができる追加の供給デバイス（例えば、プリントヘッド）を含むことができる。一例として、複数の液体は、互いに対して異なる色を有することができ、互いに対して異なる化学成分（例えば、異なる反応剤および／または触媒）を有することができ、又は同種のものである。３Ｄプリンタ１００が複数の液体を付着することができる例において、３Ｄプリンタ１００は、複数のプリントヘッドを含むことができ、この場合、複数のプリントヘッドのそれぞれは、他の液体に対して異なる放射線吸収特性を有する液体を付着することができる。
【００１７】
構築材料１０６の層１１４の選択された領域上に第１の液滴および／または第２の液滴を付着した後、第１の放射線発生器１３０及び／又は第２の放射線発生器１３２が、層１１４の構築材料１０６上へ溶融放射線を印加するように実施され得る。特に、放射線発生器（単数または複数）１３０、１３２は、構築材料１０６上へ光および／または熱の形態で溶融放射線を印加するために、付勢されて、例えば矢印１２６により示された方向に沿って層１１４を横切って移動することができる。放射線発生器１３０、１３２の例は、紫外線、赤外線または近赤外線硬化ランプ、赤外線または近赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）、可視範囲および近赤外線範囲で発するハロゲンランプ、又は望ましい電磁波波長を有するレーザを含むことができる。放射線発生器１３０、１３２のタイプは、液体（単数または複数）に使用される活物質のタイプに少なくとも部分的に依存するかもしれない。一例によれば、第１の供給デバイス１２２、第２の供給デバイス１２４、第１の溶融放射線発生器１３０、及び第２の溶融放射線発生器１３２は、矢印１２６により示された方向において構築領域プラットフォーム１０２の上を走査することができるキャリッジ（図示せず）に支持され得る。
【００１８】
複数のパスの間に液滴を塗布した後および構築材料１０６の選択された部分を融合するために放射線を印加した後、構築領域プラットフォーム１０２は、矢印１１２により示されるように、例えばｚ軸に沿って下げられ得る。更に、再塗布装置１０８が、以前に形成された層１１４の表面に構築材料１０６の新たな層を形成するために構築領域プラットフォーム１０２を横切って移動することができる。更に、上述されたように単一および／または複数のパスにおいて、構築材料の新たな層の個々の選択された領域上へ、第１の供給デバイス１２２が第１の液滴を付着することができ、第２の供給デバイス１２４が第２の液滴を付着することができる。上述したプロセスは、３Ｄ物体の部品が３Ｄ物体の素地を製作するために所定の数の層で形成されるまで、繰り返され得る。
【００１９】
更に、構築材料層を横切る液体付着動作の後、又は複数の構築材料層を横切る複数の液体付着動作の後、第１の供給デバイス１２２及び第２の供給デバイス１２４は、ワイピング機構１３４に隣接して配置され得る。ワイピング機構１３４は、第１の供給デバイス１２２及び第２の供給デバイス１２４のノズル、並びに３Ｄプリンタ１００に含まれる場合に追加の供給デバイスのノズルをワイピングすることができる。ワイピング機構１３４は、ワイピング機構１３４の、クリーニングウェブ（図示せず）のような表面がノズルの外面と接触する位置に移動することができる。ワイピング機構１３４は、構築材料１０６、液体、ほこりなどのようなデブリを取り除くために、矢印１３６により示されるようにｚ方向に移動することができ、供給デバイス１２２、１２４を所望の性能レベル以上に維持するために、第１の供給デバイス１２２及び第２の供給デバイス１２４の外面に接触することができる。
【００２０】
図１に更に示されるように、３Ｄプリンタ１００は、構築領域プラットフォーム１０２、構築材料供給部１０４、再塗布装置１０８、加温装置１２０、第１の供給デバイス１２２、第２の供給デバイス１２４、放射線発生器１３０、１３２、及びワイピング機構１３４の動作を制御することができる処理デバイス１４０を含むことができる。特に、例えば、処理デバイス１４０は、３Ｄプリンタ１００の構成要素の様々な動作を制御するためにアクチュエータ（図示せず）を制御することができる。処理デバイス１４０は、コンピューティングデバイス、半導体ベースのマイクロプロセシングデバイス、中央処理装置（ＣＰＵ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及び／又は他のハードウェアデバイスであることができる。図示されていないが、処理デバイス１４０は、通信ラインを介して３Ｄプリンタ１００の構成要素に接続され得る。
【００２１】
また、処理デバイス１４０は、データ記憶装置１４２と通信するようにも示される。データ記憶装置１４２は、３Ｄプリンタ１００により印刷されるべき３Ｄ物体に関係するデータを含むことができる。例えば、データは、３Ｄ物体の素地を形成するために、第１の供給デバイス１２２が第１の液体を付着することができる及び第２の供給デバイス１２４が第２の液体を付着することができる各構築材料の層の場所を含むことができる。一例において、処理デバイス１４０は、第１の供給デバイス１２２及び第２の供給デバイス１２４がそれぞれ第１及び第２の液体の小滴を付着する構築材料層のそれぞれの場所を制御するためにデータを使用することができる。
【００２２】
また、３Ｄプリンタ１００は、構築材料１０６の層１１４における３Ｄ物体の部分の形成に関係する特質（属性）を検出および／または測定することができる検出デバイス１４４、１４６も含むことができる。当該部分は、層１１４における複数の構築材料１０６の選択的な融解を通じて形成される３Ｄ物体の部分であることができる。いずれにしても、検出デバイス１４４、１４６が検出することができる特質には、例えば層１１４にわたる温度、構築材料プラットフォーム１０２の進み（進行）、構築材料供給部１０４に貯蔵された構築材料１０６の温度などが含まれ得る。一例として、第１の検出デバイス１４４は、層１１４を形成する構築材料１０６上へ融剤滴を選択的に塗布する前、塗布している間、及び塗布した後の少なくとも１つにおいて、層１１４にわたる温度を検出することができる温度検出デバイス、例えば赤外線検出デバイスであることができる。更に、第２の検出デバイス１４６は、構築領域プラットフォーム１０２の移動を検出および追跡することができる位置検出デバイス、例えばエンコーダであることができる。検出デバイス１４４、１４６は、検出された状態を処理デバイス１４０に伝達することができる。本明細書でより詳細に後述されるように、処理デバイス１４０は、検出された状態に基づいて、層１４４に形成されている部分の品質を予測することができる。また、処理デバイス１４０は、予測された品質から、予測された品質に基づいて当該部分に関して問題が存在するか否か及び是正措置をとることができるか否かを判断することもでき、可能な場合には、予測された品質の表示を出力することができる。
【００２３】
さて、図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、例示的なコンピューティング装置２００、２００’の簡易ブロック図がそれぞれ示される。一例によれば、コンピューティング装置２００、２００’の何れかは、３Ｄプリンタ１００の一部として実施され得る。例えば、コンピューティング装置２００、２００’の何れかは、命令モジュール又は３Ｄプリンタ１００の他の制御システムであることができる。別の例において、コンピューティング装置２００、２００’の何れかは、３Ｄプリンタ１００から分離されることができ、例えばパーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、サーバコンピュータ、又は同種のものであることができる。理解されるべきは、図２Ａ及び図２Ｂに示されたコンピューティング装置２００、２００’は、追加の構成要素を含むことができ、本明細書で説明される構成要素の幾つかは、本明細書で説明されたコンピューティング装置２００、２００’の範囲から逸脱せずに取り除かれ得る及び／又は変更され得る。
【００２４】
最初に図２Ａを参照すると、コンピューティング装置２００は、図１に示された及び図１に関連して説明された処理デバイス１４０と同じであることができる処理デバイス１４０を含むように示される。そういうものだから、図２Ａに示された処理デバイス１４０は詳細に説明されず、代わりに３Ｄプリンタ１００に関連して上記で提供された処理デバイス１４０の説明が、コンピューティング装置２００に関するこの構成要素を説明することも意図されている。
【００２５】
また、コンピューティング装置２００は、処理デバイス１４０が実行することができる機械可読命令２１２、２１６及び２２４を格納する機械可読記憶媒体２１０も含むことができる。より具体的には、処理デバイス１４０は、融剤滴が選択的に付着された又は選択的に付着されるべき構築材料１０６の層１１４における３Ｄ物体の部分に関する情報にアクセスして（２１２）、当該部分の品質を予測し（２１６）、及び予測された品質を出力する（２２４）ために、命令２１２、２１６及び２２４をフェッチし、復号し、及び実行することができる。代案として、又は命令の検索および実行に加えて、処理デバイス１４０は、命令２１２、２１６及び２２４の機能を実行するための構成要素を含む１つ又は複数の電子回路を含むことができる。いずれにしても、上述されたように、処理デバイス１４０は、構成要素が上述したように動作することができるように、通信ラインを介して３Ｄプリンタ１００の様々な構成要素に命令信号を伝達することができる。
【００２６】
さて、図２Ｂを参照すると、コンピューティング装置２００’は、図１に示された及び図１に関連して説明された処理デバイス１４０及びデータ記憶装置１４２と同じであることができる処理デバイス１４０及びデータ記憶装置１４２を含むように示される。そういうものだから、図２Ｂに示された処理デバイス１４０及びデータ記憶装置１４２は詳細に説明されず、代わりに３Ｄプリンタ１００に関連して上記で提供された処理デバイス１４０及びデータ記憶装置１４２の説明が、コンピューティング装置２００’に関するこれらの構成要素を説明することも意図されている。
【００２７】
また、コンピューティング装置２００’は、処理デバイス１４０が実行することができる機械可読命令２１２〜２２４を格納する機械可読記憶媒体２１０も含むことができる。より具体的には、処理デバイス１４０は、融剤滴が選択的に付着された又は選択的に付着されるべき構築材料１０６の層１１４における３Ｄ物体の部分に関する情報にアクセスして（２１２）、アクセスされた情報の値を所定値と比較し（２１４）、当該部分の品質を予測し（２１６）、当該部分に関する問題が存在するか否かを判断し（２１８）、判断された問題に対する解決策が利用可能であるか否か／解決策を実施するか否かを判断し（２２０）、判断された問題の重症度が所定の重症度レベルを越えるか否かを判断し（２２２）、及び予測された品質および／または品質の警告を出力する（２２４）ために、命令２１２〜２２４をフェッチし、復号し、及び実行することができる。代案として、又は命令の検索および実行に加えて、処理デバイス１４０は、命令２１２〜２２４の機能を実行するための構成要素を含む１つ又は複数の電子回路を含むことができる。いずれにしても、上述されたように、処理デバイス１４０は、構成要素が本明細書で説明されたように動作することができるように、通信ラインを介して３Ｄプリンタ１００の様々な構成要素に命令信号を伝達することができる。
【００２８】
図２Ａ及び図２Ｂに示された機械可読記憶媒体２１０は、実行可能命令を収容または格納する任意の電子的、磁気的、光学的、又は他の物理的記憶デバイスであることができる。かくして、機械可読記憶媒体２１０は、例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、電気的消去可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、記憶デバイス、及び光ディスクなどであることができる。機械可読記憶媒体２１０は、持続性機械可読記憶媒体であることができ、この場合、用語「持続性」は、一時的な伝搬信号を包含しない。
【００２９】
コンピューティング装置２００、２００’が実現され得る様々な態様は、図３〜図５にそれぞれ示された方法３００、４００、及び５００に関連してより詳細に説明される。特に、図３〜図５はそれぞれ、構築材料１０６の層１１４における構築材料１０６から形成された部分の品質を予測するための例示的な方法３００、４００、及び５００を示す。当業者には当然明らかであるように、方法３００、４００、及び５００は、一般化された例示を表すことができ、方法３００、４００、及び５００の範囲から逸脱せずに他の動作が追加され得るか、又は既存の動作が、取り除かれる、変更される又は再構成され得る。
【００３０】
方法３００、４００、及び５００の説明は、例示のために図１に示された３Ｄプリンタ１００、及び図２Ａと図２Ｂに示されたコンピューティング装置２００、２００’に関連して行われる。しかしながら、理解されるべきは、他の構成を有する３Ｄプリンタ及びコンピューティング装置が、方法３００、４００、及び５００の範囲から逸脱せずに方法３００、４００、及び５００の何れかを実行するために実現され得る。
【００３１】
最初に図３を参照すると、ブロック３０２において、融剤滴が選択的に付着された又は選択的に付着されるべきである構築材料１０６の層１１４における３Ｄ物体の部分の形成に関係する情報が、検出デバイス１４４、１４６からアクセスされ得る。例えば、処理デバイス１４０は、検出デバイス１４４、１４６により検出された状態のような情報にアクセスするために命令２１２を実行することができる。処理デバイス１４０は、検出デバイス１４４、１４６から直接的に及び／又は例えば、検出デバイス１４４、１４６が検出した状態情報をデータ記憶場所に格納するデータ記憶装置１４２のようなデータ記憶場所からこの情報にアクセスすることができる。
【００３２】
ブロック３０４において、当該部分の品質が、アクセスされた情報に基づいて予測され得る。例えば、処理デバイス１４０は、当該部分が形成されている際に検出された状態に基づいて当該部分の品質を予測するために命令２１６を実行することができる。例えば、処理デバイス１４０は、当該部分を形成する構築材料１０６の温度が閾値温度未満であることに応じて、当該部分の品質が比較的低いことを予測することができる。特定の例として、閾値温度は、構築材料が融合する温度であることができる。この例において、処理デバイス１４０は、構築材料１０６が十分に融合されていないかもしれないという理由で、当該部分の機械的特性が閾値未満であると予測することができる。
【００３３】
処理デバイス１４０は、更に及び／又は代案として、当該部分の品質を予測する際に他のタイプの因子を予測することができる。例えば、処理デバイス１４０は、当該部分が特定の粗さ、特定の寸法精度、特定の色、又は同種のものを有することができることを、アクセスされた情報（アクセス情報）に基づいて予測することができる。一例によれば、処理デバイス１４０は、当該部分の異なる予測された特性と当該部分の形成中に検出され得る異なる状態との間の相関に関係するデータにアクセスすることができる。この例において、当該データは、特性を結果として生じる様々な状態の試験を通じて生成され得る。
【００３４】
ブロック３０６において、当該部分の予測された品質の表示が出力され得る。処理デバイス１４０は、予測された品質を出力するために命令２２４を実行することができる。例えば、処理デバイス１４０は、予測された品質をデータ記憶装置１４２に格納することにより、予測された品質をユーザのコンピューティングデバイスに伝達することにより、予測された品質を表示モニターに表示することにより、又は同種のことにより、予測された品質を出力することができる。また、処理デバイス１４０は、当該部分の品質を判断する際に使用されたアクセス情報の検出された値、例えば予測された機械的強度、予測された色なども出力することができる。
【００３５】
さて、図４を参照すると、ブロック４０２及びブロック４０４において、部分の形成に関係する情報が、検出デバイス１４４、１４６からアクセスされることができ、アクセスされた情報に基づいて、当該部分の品質が予測され得る。ブロック４０２及び４０４は、図３の方法３００に関連して上述されたブロック３０２及び３０４と同等であることができる。
【００３６】
ブロック４０６において、当該部分の予測された品質に基づいて当該部分に関する問題が存在するという判断が行われ得る。処理デバイス１４０は、当該部分の予測された品質に基づいて当該部分に関する問題が存在するか否かを判断するために命令２１８を実行することができる。処理デバイス１４０は、当該部分の予測された品質が所定の品質閾値レベルを下回る場合に、当該部分に関する問題が存在すると判断することができる。当該部分の予測された品質が機械的強度である一例として、処理デバイス１４０は、当該部分の機械的強度が所定の閾値レベルを下回る場合に当該部分に関する問題が存在すると、例えば当該部分が約３０メガパスカルの圧力に耐えることができないと判断することができる。当該部分の予測された品質が色である別の例において、処理デバイス１４０は、当該部分の色が所望の色から所定の閾値量だけ異なると予測される場合に当該部分に関する問題が存在すると判断することができ、この場合、所定の閾値量は、ユーザ定義され得る。
【００３７】
ブロック４０８において、当該部分に関する問題が存在するという判断に応じて、問題に対する解決策が実施され得る及び／又は当該部分の予測された品質の表示が出力され得る。処理デバイス１４０は、判断された問題に対する解決策を実施するために命令２２０を実行することができ及び／又は当該部分の予測された品質を出力するために命令２２４を実行することができる。例えば、処理デバイス１４０は、解決策が利用可能である場合に解決策を実施することができ、解決策が利用可能でない場合に当該部分の予測された品質を出力することができる。別の例において、処理デバイス１４０は、当該部分の予測された品質を出力することができ且つ解決策を実施することができる。いずれにしても、処理デバイス１４０は、図３のブロック３０６に関連して上述された態様の何れかにおいて、当該部分の予測された品質を出力することができる。
【００３８】
一例によれば、処理デバイス１４０は、判断された問題のタイプに基づいて、判断された問題に対する特定の解決策を決定することができる。例えば、当該部分の色が所望の色に適合しないと予測される例において、処理デバイス１４０は、解決策が当該部分を形成する構築材料１０６上へ正しい色の追加の液滴を追加することであると判断することができる。この例において、処理デバイス１４０は、ブロック４０８において、正しい色の追加の液滴を構築材料１０６上に付着するために供給デバイス１２２を制御することにより、解決策を実施することができる。当該部分の機械的強度が所定の閾値を満たしていないと予測される別の例において、処理デバイス１４０は、解決策が当該部分を形成する構築材料１０６上へ追加の溶融放射線を印加することであると判断することができる。この例において、処理デバイス１４０は、ブロック４０８において、当該部分を形成する構築材料１０６上へ追加の溶融放射線を印加するために溶融放射線発生器１３０を制御することにより、解決策を実施することができる。
【００３９】
さて、図５を参照すると、ブロック５０２において、構築材料の層に形成されるべき３Ｄ物体の部分の形成に関係する情報が検出デバイス１４４、１４６からアクセスされ得る。ブロック５０２は、図３の方法３００に関連して上述されたブロック３０２と同等であることができる。
【００４０】
ブロック５０４において、アクセスされた情報の値が、対応する所定の値と比較され得る。処理デバイス１４０は、アクセスされた情報の値を対応する所定の値と比較することができる。例えば、処理デバイス１４０は、層１１４にわたって検出された温度を所定の温度値と比較することができる。別の例において、処理デバイス１４０は、構築領域プラットフォーム１０２の検出された移動距離を所定の移動距離と比較することができる。更なる例として、処理デバイス１４０は、構築材料１０６上への液滴の塗布の後の当該部分を形成する構築材料１０６の検出された色を所定の色と比較することができる。
【００４１】
ブロック５０６において、当該部分の品質は、ブロック５０４において実行された比較の結果に基づいて予測され得る。処理デバイス１４０は、例えばアクセスされた情報の値が如何にして対応する所定の値に関して関連付けられるかに基づいて、当該部分の品質を予測または判断するために、命令２１６を実行することができる。例えば、処理デバイス１４０は、アクセスされた情報の値が対応する所定の値の範囲内にある又は対応する所定の値を満たすことに応じて、当該部分が比較的高い品質からなると判断することができる。別の例において、処理デバイス１４０は、アクセスされた情報の値が対応する所定の値の範囲を下回る又は越えることに応じて、当該部分が比較的低い品質からなると判断することができる。処理デバイス１４０は、例えば当該部分の特定の特質が比較的高い品質を有すると予測されると判断することができる一方で、当該部分の他の特質が当該値の比較に基づいて比較的低い品質を有すると予測されと判断することができる。
【００４２】
ブロック５０８において、判断は、当該部分の予測された品質に基づいて当該部分に関する問題が存在するか否かに関して行われ得る。処理デバイス１４０は、当該部分に関する潜在的な問題のような問題が存在することを、当該部分の予測された品質が示すか否かを判断するために、命令２１８を実行することができる。例えば、処理デバイス１４０は、当該部分の予測された品質が所定の閾値を下回るという理由で、問題が存在することを当該部分の予測された品質が示すと判断することができる。一例として、処理デバイス１４０は、図４のブロック４０６に関連して上述された態様の何れかにおいて当該部分に関する問題が存在すると判断することができる。
【００４３】
当該部分に関する問題が存在しないという判断に応じて、当該部分の予測された品質の表示が、ブロック５１０において示されるように出力され得る。例えば、処理デバイス１４０は、図３のブロック３０６に関連して上述された態様の何れかにおいて、当該部分の予測された品質を出力するために命令２２４を実行することができる。しかしながら、当該部分に関する問題が存在するという判断に応じて、ブロック５１２に示されるように、判断が、問題に対する解決策が利用可能であるか否かに関して行われ得る。処理デバイス１４０は、問題に対する解決策が利用可能であるか否かを判断するために命令２２０を実行することができる。例えば、処理デバイス１４０は、当該問題が、解決策が識別されて且つデータ記憶装置１４２に格納されている以前に識別された問題に一致する又は以前に識別された問題と同等である場合に、当該問題に対する解決策が利用可能であると判断することができる。
【００４４】
当該問題に対する解決策が利用可能であるという判断に応じて、解決策が、ブロック５１４に示されるように実施され得る。例えば、処理デバイス１４０は、問題を解決するために３Ｄプリンタ１００の構成要素を制御するために命令２２０を実行することができる。一例として、問題が、構築領域プラットフォーム１０２が先行の層処理動作から意図されたものよりも遠くへ進んだということである場合、処理デバイス１４０は、加温装置１２０と層１１４との間の増大した距離を補償するために、エネルギー出力を増大するように加温装置１２０を制御することができる。この例において、処理デバイス１４０は、加温装置１２０から出力されるエネルギーの増加をもたらすために、加温装置１２０に伝達されるパルス幅変調信号を増大させることができる。
【００４５】
しかしながら、別の例に従って、処理デバイス１４０は、解決策が利用可能である場合に、解決策を常に実施しなくてもよい。代わりに、処理デバイス１４０は、当該部分を印刷する際に３Ｄプリンタ１００の選択された印刷モードに基づいて解決策を実施するか否かを判断することができる。印刷モードには、例えば当該部分（及び３Ｄ物体）の品質が選択された印刷モードに対応することができる、下書き品質印刷モード、カスタム品質印刷モード、高品質印刷モードなどが含まれ得る。この例において、処理デバイス１４０は、下書き品質印刷モードより高い選択された印刷モードに応じて解決策を実施することができる。即ち、例えば、ユーザは、３Ｄ物体の品質が重要でないかもしれない、ひいては低品質の部分（部品）が適切であるかもしれない場合に、下書き品質印刷モードで３Ｄ物体を印刷することを選択することができる。
【００４６】
ブロック５１２に戻って参照すると、問題に対する解決策が利用可能でないという判断に応じて、問題の重症度が所定の重症度レベルを越えるか否かに関して、判断が行われ得る。処理デバイス１４０は、問題の重症度を求めるために命令２２２を実行することができ、問題の判断された重症度を所定の重症度レベルと比較することができる。一例によれば、所定の重症度レベルは、３Ｄ物体が印刷されるべき選択された印刷モードに基づくことができる。かくして、例えば、所定の重症度レベルは、高品質印刷モードに対するものに比べて、低品質印刷モードに対して比較的高くすることができる。更に、所定の重症度レベルは、判断された問題のタイプに依存することができ、及び／又はユーザ定義され得る。
【００４７】
問題の重症度が所定の重症度レベル閾値を超えないという判断に応じて、当該部分の予測された品質の表示が、ブロック５１０において出力され得る。しかしながら、問題の重症度が所定の重症度レベル閾値を超えるという判断に応じて、品質の警告が、ブロック５１８において出力され得る。例えば、処理デバイス１４０は、予測された品質および品質の警告の何れか又は双方を出力するために命令２２４を実行することができる。処理デバイス１４０は、予測された品質および品質の警告の何れか又は双方を、表示モニター、警報音などを介して出力することができる。ユーザは、当該部分の予測された品質について警告されていることに応じて、当該部分の印刷を継続することができるか又は中止にすることができる。
【００４８】
方法３００、４００及び５００に記載された動作の幾つか又は全ては、ユーティリティ、プログラム、又はサブプログラムとして、任意の所望のコンピュータアクセス可能媒体に収容され得る。更に、方法３００、４００及び５００は、アクティブ及びイナクティブの様々な形態で存在することができるコンピュータプログラムにより、具現化され得る。例えば、それらは、ソースコード、オブジェクトコード、実行可能コード又は他のフォーマットを含む機械可読命令として存在することができる。上記の何れかは、持続性機械（又はコンピュータ）可読記憶媒体で具現化され得る。持続性機械可読記憶媒体の例は、コンピュータシステムＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及び磁気または光ディスクまたはテープを含む。従って、理解されるべきは、上述した機能を実行することができる任意の電子デバイスは、上記で列挙されたこれら機能を実行することができる。
【００４９】
特に即時の開示の全体を通して説明されたが、本開示の代表的な例は、幅広い範囲の応用形態にわたって有用性を有し、上記の説明は、制限することを意図されておらず且つ制限すると解釈されるべきでなく、本開示の態様の例示的な説明として提供されている。本明細書で説明された及び図解されたことは、その変形形態の幾つかと共に、本開示の例である。本明細書で使用される用語、説明および図面は、単なる例示として記載されており、制限として意図されていない。多くの変形形態が本開示の思想および範囲内で可能であり、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲およびそれらの等価物により定義されることが意図されている。特許請求の範囲において、全ての用語は、別段の指示がない限りそれらの最も広い妥当な意味で意図されている。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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