(57)【要約】      （修正有）【課題】３次元物体プリンタにおける平坦化システムの提供。【解決手段】３次元物体プリンタ１００が、プラテン１０４と、プラテンに向かって材料の液滴を吐出するように構成された複数のイジェクタを有するイジェクタヘッド１０８と、プラテン上に吐出される材料の液滴の高さを測定するように構成されたセンサ１３２と、センサ及びイジェクタヘッドに動作可能に接続されたコントローラ１２４とを備え、コントローラが、プラテン上に第１の材料層を形成するようにプラテンに向かって材料の液滴を吐出するように複数のイジェクタを動作させ、第１の材料層の高さプロファイルを測定するようにセンサを動作させ、測定された高さプロファイルを参照して第１の材料層上に第２の材料層を形成するようにプラテンに向かって材料の液滴を吐出するように複数のイジェクタを動作させるように構成されている平担化システム。【選択図】図１
2018001750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元物体プリンタにおいて、
プラテンと、
前記プラテンに向かって材料の液滴を吐出するように構成された複数のイジェクタを有するイジェクタヘッドと、
前記プラテン上に吐出される材料の液滴の高さを測定するように構成されたセンサと、
前記センサ及び前記イジェクタヘッドに動作可能に接続されたコントローラとを備え、前記コントローラが、
前記プラテン上に第１の材料層を形成するように前記プラテンに向かって材料の液滴を吐出するように前記複数のイジェクタを動作させ、
前記第１の材料層の高さプロファイルを測定するように前記センサを動作させ、
前記測定された高さプロファイルを参照して前記第１の材料層上に第２の材料層を形成するように前記プラテンに向かって材料の液滴を吐出するように前記複数のイジェクタを動作させるように構成されている、３次元物体プリンタ。
【請求項２】
前記コントローラが、
目標高さプロファイルをさらに参照して前記第２の材料層を形成するように前記プラテンに向かって材料の液滴を吐出するように前記複数のイジェクタを動作させるように構成されている、請求項１に記載のプリンタ。
【請求項３】
前記コントローラが、前記高さプロファイルを測定するように前記センサを動作させると同時に、前記第２の材料層を形成するように前記複数のイジェクタを動作させるように構成されている、請求項１に記載のプリンタ。
【請求項４】
前記コントローラが、
前記測定された高さプロファイルを目標高さプロファイルと比較し、
前記測定された高さプロファイルと前記目標高さプロファイルとの比較を参照して前記第２の材料層を形成するように前記プラテンに向かって材料の液滴を吐出するように前記複数のイジェクタを動作させるように構成されている、請求項１に記載のプリンタ。
【請求項５】
前記コントローラが、
前記測定された高さプロファイルと目標高さプロファイルとの差異を算出し、
前記測定された高さプロファイルと前記目標高さプロファイルとの前記算出された差異を参照して前記第２の材料層を形成するように前記プラテンに向かって材料の液滴を吐出するように前記複数のイジェクタを動作させるように構成されている、請求項１に記載のプリンタ。
【請求項６】
３次元物体プリンタを動作させる方法において、
プラテン上に第１の材料層を形成するように前記プラテンに向かって材料の液滴を吐出するようにイジェクタヘッドの複数のイジェクタを動作させることと、
前記第１の材料層の高さプロファイルを測定するようにセンサを動作させることと、
前記測定された高さプロファイルを参照して前記第１の材料層上に第２の材料層を形成するように前記プラテンに向かって材料の液滴を吐出するように前記複数のイジェクタを動作させることとを備える、方法。
【請求項７】
前記第２の層を形成するように前記複数のイジェクタを動作させることが、
目標高さプロファイルをさらに参照して前記第２の材料層を形成するように前記プラテンに向かって材料の液滴を吐出するように前記複数のイジェクタを動作させることを備える、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記高さプロファイルを測定するようにセンサを動作させること及び前記第２の材料層を形成するように前記複数のイジェクタを動作させることが同時に実行される、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
さらに、
前記測定された高さプロファイルを目標高さプロファイルと比較することを備え、
前記第２の材料層を形成するように前記複数のイジェクタを動作させることが、前記測定された高さプロファイルと前記目標高さプロファイルとの比較を参照して実行される、請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願明細書に開示される装置及び方法は、３次元物体印刷に関し、より具体的には、３次元物体プリンタにおける平坦化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディジタル積層造形とも称されるディジタル３次元物体製造は、ディジタルモデルから実質的に任意の形状の３次元立体物体を作製するプロセスである。３次元物体印刷は、１つ以上のイジェクタヘッドが部品を造形するための材料を堆積させる積層プロセスである。材料は、典型的には、部品をまとめて形成する層を形成するように制御された方法において離散量で堆積される。材料の最初の層は、基材上に堆積され、後続の層は、前層の上部に堆積される。基材は、イジェクトヘッドに対して相対的に移動させることができるプラットフォーム上に支持され、そのため、各層が印刷されることができ、いずれかの基材は、プラットフォームに動作可能に接続されたアクチュエータの動作を介して移動され、又は、イジェクタヘッドは、イジェクタヘッドに動作可能に接続されたアクチュエータの動作を介して移動される。３次元物体印刷は、切削又は穿孔などの減法プロセスによってワークピースから材料を除去することに主に依存する従来の物体形成技術とは区別される。
【０００３】
多くの３次元物体印刷システムにおいて、部分的に印刷された部分は、各材料層が堆積された後に平坦化プロセスを受ける。平坦化プロセスは、各層が制御された厚さであり且つ後続の層が形成されることになる平坦面を有することを保証する。各連続層間においてこの平坦化プロセスを実行することにより、より高品質の部品がより狭い公差内で製造される。
【０００４】
いくつかの３次元物体印刷システムにおいて、平坦化ローラーは、材料の各連続層が堆積された後に部品の上面を平坦にする。図６は、コンベア１４及び平坦化ローラー１８を有する従来技術の３次元物体印刷システム１０を示している。コンベア１４は、部分的に形成された部品２６などの印刷部品が造形される略平坦面２２を有する。コンベア１４は、コンベア１４の表面２２に平行な搬送方向Ｘにおいて部品２６を搬送するように構成されている。ローラー１８は、コンベア１４の表面２２に対して垂直な垂直方向Ｙにおいてコンベア１４の表面２２の上方に配置されている。ローラー１８は、コンベア１４の表面２２に平行であり且つ搬送方向Ｘに対して直交する横方向Ｚに延在する長手軸の周りに円筒形である。
【０００５】
材料の各連続層が堆積された後、コンベア１４は、搬送方向Ｘにおいて部品２６を搬送する。ローラー１８は、コンベア１４の表面２２から適切な距離に調整される。コンベア１４は、コンベア１４の表面２２上に位置する部品２６の底面に対向する部品２６の上面３０を平坦にするようにコンベア１４とローラー１８との間に部品２６を供給する。
【０００６】
印刷システム１０は、横方向Ｚにおいて最大２０インチ幅まで部品２６などの部品を処理するように設計されているが、ローラー１８は、部品２６の上面３０から材料の約３ミクロンのみを除去するように意図されている。この制約は、ローラー１８についての高価な製造公差を課す。例えば、ローラー１８は、長さ２０インチ且つ直径２インチとすることができる。この比較的大きなローラーは、円筒度についての厳しい公差によって製造されなければならない。特に、ローラーは、真直度及び真円度についての厳しい公差によって製造されなければならない。本願明細書において使用される「真直度」は、その長さにわたるローラーの直径の変動を指す。本願明細書において使用される「真円度」は、直径が測定される円周上の角度に依存する直径の変動を指す。完全な真円度を有するローラーは、全ての角度から測定した場合に正確に同じ直径を有する。逆に、不完全な真円度を有するローラーは、それが測定される角度に依存する直径の変動を有する。この異なる角度における直径の分散は、「逃げ」と称される。
【０００７】
図７は、不完全な真円度又は逃げを有するローラー１８を有する印刷システム１０の側面図を示している。円形輪郭３４は、ローラー１８としての理想的な真円度を示している。わかるように、ローラー１８の部分は、円形輪郭３４を超えて延在している。ローラー１８の特定の逃げは、製造される各ローラーによって変化する。したがって、ローラー１８は、ローラーの逃げが除去されない限り、部品２６の上面３０を真に平坦化することができないが、有意な製造コストが逃げを除去するために発生されなければならない。
【０００８】
図８Ａ及び図８Ｂは、平坦化プロセスにおけるローラー１８の逃げの効果を示している。ローラー１８が部品２６の上面３０にわたって移動するのにともない、ローラー１８の長手軸は、コンベア１４から一定距離を維持する。しかしながら、ローラー１８の直径は変化することから、図８Ｂからわかるように、ローラー１８が部品２６にわたって移動するのにともない、部品２６の上面３０においてリップルが生み出される。したがって、ローラー１８の逃げは、平坦化プロセスに悪影響を与える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
印刷システム１０などの現在の印刷システムにおいて、ローラー１８は、非常に高価になる逃げの影響を最小限に抑えるために１ミクロンのオーダーの非常に厳しい公差を基礎とする。必要な精度で製造された場合であっても、ローラー１８は、部品２６を汚染又は損傷するリスクがある。さらに、ローラー１８の各経路により、材料は、部品２６から離れて除去され、無駄になる。必要なものは、３次元物体印刷において基材を平坦化するための低コストの方法である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
３次元物体プリンタは、プラテンと、プラテンに向かって材料の液滴を吐出するように構成された複数のイジェクタを有するイジェクタヘッドと、プラテン上に吐出される材料の液滴の高さを測定するように構成されたセンサと、センサ及びイジェクタヘッドに動作可能に接続されたコントローラとを含む。コントローラは、プラテン上に第１の材料層を形成するようにプラテンに向かって材料の液滴を吐出するように複数のイジェクタを動作させ、第１の材料層の高さプロファイルを測定するようにセンサを動作させ、測定された高さプロファイルを参照して第１の材料層上に第２の材料層を形成するようにプラテンに向かって材料の液滴を吐出するように複数のイジェクタを動作させるように構成されている。
【００１１】
３次元物体プリンタを動作させる方法は、プラテン上に第１の材料層を形成するようにプラテンに向かって材料の液滴を吐出するように複数のイジェクタを動作させることと、第１の材料層の高さプロファイルを測定するようにセンサを動作させることと、測定された高さプロファイルを参照して第１の材料層上に第２の材料層を形成するようにプラテンに向かって材料の液滴を吐出するように複数のイジェクタを動作させることとを含む。
【００１２】
本方法及び装置の上述した態様及び他の特徴は、添付図面と関連して以下の説明において説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、３次元物体プリンタを示している。
【図２】図２は、３次元物体プリンタを動作させる方法のフロー図を示している。
【図３Ａ】図３Ａは、図１のプリンタを使用した図２の方法のステップの性能を示している。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図１のプリンタを使用した図２の方法のステップの性能を示している。
【図３Ｃ】図３Ｃは、図１のプリンタを使用した図２の方法のステップの性能を示している。
【図３Ｄ】図３Ｄは、図１のプリンタを使用した図２の方法のステップの性能を示している。
【図４】図４は、例示的な測定された高さプロファイル及び例示的な目標高さプロファイルを含むプロットを示している。
【図５】図５は、図１のプリンタについての例示的な制御システム図を示している。
【図６】図６は、従来技術の３次元物体印刷システムの斜視図を示している。
【図７】図７は、図６の従来技術の印刷システムの側面図を示している。
【図８Ａ】図８Ａは、図６の従来技術の印刷システムにおける平坦化アセンブリのローラーにおける逃げによって生じるリップル効果を示している。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図６の従来技術の印刷システムにおける平坦化アセンブリのローラーにおける逃げによって生じるリップル効果を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本願明細書に開示されたプリンタ及び方法についての環境並びにプリンタ及び方法についての詳細の一般的な理解のために、図面が参照される。図面において、同様の参照符号は、同様の要素を指している。
【００１５】
図１は、３次元物体のプリンタ１００を示している。プリンタ１００は、プラテン１０４と、イジェクタヘッド１０８とを含む。プラテン１０４は、部品１１６などの３次元物体がプリンタ１００によって形成される略平坦な上面１１２を有する。イジェクタヘッド１０８は、プラテン１０４の表面１１２上に３次元物体を形成するように造形材料の液滴を吐出するように構成された複数のイジェクタ１２０を有する。多くの実施形態において、複数のイジェクタ１２０は、クロスプロセス方向Ｚにおいて１つ以上の行に配置されている。しかしながら、他の実施形態において、複数のイジェクタ１２０は、代わりに単一のイジェクタ１２０のみを備えてもよい。いくつかの実施形態において、複数のイジェクタは、造形材料の液滴を吐出するように構成された第１の複数のイジェクタと、ワックスなどの支持材料の液滴を吐出するように構成された第２の複数のイジェクタとを含む。
【００１６】
プリンタ１００は、イジェクタヘッド１０８に動作可能に接続されたコントローラ１２４を含む。コントローラ１２４は、画像データに対応する表面１１２上に３次元物体を形成するために画像データを参照してイジェクタヘッド１０８を動作させるように構成されている。３次元物体の各層を形成するために、コントローラ１２４は、イジェクタ１２０からプラテン１０４上に材料の液滴を吐出するとともに、プロセス方向Ｘにイジェクタヘッド１０８を１回以上掃引するようにプリンタ１００を動作させる。複数経路の場合、イジェクタヘッド１０８は、各掃引間においてクロスプロセス方向Ｚにシフトする。各層が形成された後、イジェクタヘッド１０８は、次層の印刷を開始するために垂直方向Ｙにおいてプラテン１０４から離れるように移動する。プリンタ１００は、上述したＸ、Ｙ及びＺ方向へのイジェクタヘッド１０８の移動を容易とするように構成された当該技術分野において公知のレール１２８又は他のアクチュエータを含むことができる。代替実施形態において、プリンタ１００は、イジェクタヘッド１０８及びプラテン１０４の同じ相対的な移動を達成するために、Ｘ、Ｙ及びＺ方向にプラテン１０４を移動させるように構成されたアクチュエータ（図示しない）を含む。
【００１７】
プリンタ１００は、さらに、コントローラ１２４に動作可能に接続され且つプリンタ１００によって形成された材料層の高さを検知するように構成されたセンサ１３２を含む。以下により詳細に記載されるように、コントローラ１２４は、部分的に形成された部品１１６の層の上面の高さプロファイルを測定するためにセンサ１３２を動作させるように構成されている。この高さプロファイルに基づいて、層の高さプロファイルにおける変動や誤差が後続の層の厚さプロファイルを調整することによって補償されることができる。１つの実施形態において、センサ１３２は、一度に１列又は行ずつ部品１１６の全体を走査するようにプロセス方向Ｘにおいてプラテン１０４に対して移動させるように構成された光学表面形状測定装置である。しかしながら、センサ１３２が部品１１６を走査するように移動する必要はない他の構成が可能である。さらに、示されるように、センサ１３２は、イジェクタヘッド１０８に取り付けられている。しかしながら、センサ１３２は、イジェクタヘッド１０８とは独立した移動のために構成されることができ、そのような構成においては、イジェクタヘッド１０８には取り付けられない。
【００１８】
３次元物体プリンタを動作させる方法２００が図２に示されている。本方法の説明において、本方法が何らかのタスク又は機能を実行しているという記載は、タスク又は機能を実行するためにデータを操作するか又はプリンタにおける１つ以上の要素を動作させるようにコントローラ又はプロセッサに動作可能に接続された持続性コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶されたプログラミング命令を実行するコントローラ又は汎用プロセッサを指す。上述したコントローラ１２４は、そのようなコントローラ又はプロセッサとすることができる。あるいは、コントローラは、複数のプロセッサ並びに関連する回路及び要素によって実装されることができ、そのそれぞれは、本願明細書において記載された１つ以上のタスク又は機能を形成するように構成される。
【００１９】
方法２００が実行されると、それは、プラテン上に第１の材料層を形成するようにプラテンに向かって材料の液滴を吐出するようにイジェクタヘッドの複数のイジェクタを動作させることによって開始する（ブロック２０４）。具体的には、図３Ａに示されるように、コントローラ１２４は、プラテン１０４の表面１１２上に第１の材料層３０４を形成するためにイジェクタ１２０からプラテン１０４に向かって材料の液滴を吐出するとともに、プロセス方向Ｘに１回以上掃引するようにイジェクタヘッド１０８のイジェクタ１２０を動作させるように構成されている。示されるように、第１の層３０４は、プラテン１０４上に直接形成されるが、同様にプラテン１０４上に以前に形成された材料層上に形成された材料層であってもよい。
【００２０】
次に、方法２００は、第１の材料層の高さプロファイルを測定するようにセンサを動作させることによって継続する（ブロック２０８）。具体的には、図３Ｂに示されるように、コントローラ１２４は、第１の材料層３０４の形成後に部分的に形成された部品１１６の高さプロファイルを測定するようにセンサ１３２を動作させるように構成されている。１つの実施形態において、センサ１３２は、全体的に第１の層３０４を走査するために１回以上プロセス方向Ｘにおいて掃引する。しかしながら、いくつかの実施形態において、センサ１３２は、移動することなく第１の層３０４の全体を走査するように構成されている。本願明細書において使用される場合、用語「高さプロファイル」は、空間における複数の相対位置に関連付けられ且つ部分的に形成された部品の表面の輪郭を表す複数の高さ値又は距離値を指す。１つの特定の実施形態において、「高さプロファイル」は、プロセス方向Ｘにおける位置及びクロスプロセス方向Ｚにおける位置の関数として部分的に形成された部品の高さを表し、例えば、高さ＝ｆ（ｘ、ｚ）である。
【００２１】
次に、方法２００は、測定された高さプロファイルを参照して第１の材料層上に第２の材料層を形成するようにプラテンに向かって材料の液滴を吐出するように複数のイジェクタを動作させることによって継続する（ブロック２１２）。特に、図３Ｃに示されるように、コントローラ１２４は、第１の材料層３０４上に第２の材料層３０８を形成するようにイジェクタ１２０からプラテン１０４に向かって材料の液滴を吐出するとともに、プロセス方向Ｘに１回以上回掃引するようにイジェクタヘッド１０８のイジェクタ１２０を動作させるように構成されている。コントローラ１２４は、第１の材料層３０４の形成後に測定された高さプロファイルにおける変動を補償する厚さプロファイルを有するように、第２の材料層３０８を形成するようにイジェクタ１２０を動作させるように構成されている。本願明細書において使用される場合、用語「厚さプロファイル」は、空間における複数の相対位置に関連付けられた複数の厚さ値又は長さ値を指す。１つの特定の実施形態において、「厚さプロファイル」は、プロセス方向Ｘにおける位置及びクロスプロセス方向Ｚにおける位置の関数として材料層の厚さを表し、例えば、厚さ＝ｆ（ｘ、ｚ）である。
【００２２】
図５に関して以下により詳細に記載されるように、１つの実施形態において、第２の材料層３０８についての調整された厚さプロファイルは、第１の材料層３０４の形成後に部品の測定された高さプロファイルに少なくとも基づいて判定される。調整された厚さプロファイルは、第２の材料層３０８が第１の材料層３０４の形成後に高さにおいて測定された変動を補償する厚さにおける変動を有するように、第２の材料層３０８を形成するように吐出される材料の液滴の相対液滴体積や液滴質量を調整するために使用される。
【００２３】
方法２００の１つの実施形態において、ブロック２０８及び２１２の処理は、略同時に実行される。具体的には、図３Ｄに示されるように、コントローラ１２４は、高さプロファイルを測定するようにセンサ１３２を動作させながら、実時間で調整された厚さプロファイルを判定し、調整された厚さプロファイルにしたがって第２の材料層３０８を形成するようにイジェクタ１２０を動作させるように構成されている。図３Ｄに示されるように、センサ１３２は、センサ１３２が第１の材料層３０４の対応する部分の高さを走査した後に第２の材料層３０８の各部が形成されるように、プロセス方向Ｘにおいてイジェクタ１２０の前方に物理的に配置されている。さらなる実施形態において、センサ１３２は、プロセス方向Ｘにおいてイジェクタ１２０の逆側に配置された１対のセンサ（図示しない）を備える。このように、プリンタ１００は、プロセス方向Ｘにおいて双方向に動作させることができ、それにより、印刷速度の効率化を可能とする。
【００２４】
多くの実施形態において、方法２００は、部品が完全に形成されるまで、部品の各層について繰り返される。特に、コントローラ１２４は、プラテン１０４上に複数の層を形成するようにイジェクタヘッド１０８のイジェクタ１２０を動作させるように構成されている。各連続層を形成した後、コントローラ１２４は、以前に形成された材料層の高さプロファイルを測定するようにセンサ１３２を動作させるように構成されている。各連続層を形成する際に、コントローラ１２４は、以前に形成された層の高さプロファイルにおける意図しない変動を補償するために、以前に測定された高さプロファイルを参照してイジェクタ１２０を動作させるように構成されている。
【００２５】
調整された厚さプロファイルがどのように判定されるかをさらに理解するために、例示的な測定された高さプロファイルが図４に示されている。特に、図４は、例示的な測定された高さプロファイル４０４を含むプロット４００を示している。測定された高さプロファイル４０４は、実線によって示されており、第１の材料層３０４の形成後に部品の測定された高さに対応する。プロット４００はまた、目標高さプロファイル４０８を含む。目標高さプロファイル４０８は、破線によって示されており、第１の材料層３０４の形成後に部品の理想的な又は意図された高さに対応する。簡略化のために、プロット４００のみがプロセス方向Ｘにおける位置（ｘ）に関するプロファイル４０４及び４０８を示すことに留意されたい。しかしながら、実際には、高さプロファイルは、プロセス方向Ｘにおける位置及びクロスプロセス方向Ｚにおける位置の双方に関して定義された値を含むであろう。さらに、示されるように、垂直方向Ｙにおけるゼロ高さ値は、本質的に、プラテンの表面１１２に対応する。しかしながら、この対応は、プロット４００の目的のために単なる任意である。
【００２６】
図５は、プリンタ１００の１つの実施形態についての制御システム図を示している。制御システムは、本質的に、システムが後続の層の厚さプロファイルを調整することによって閉ループ方式で補償する誤差を判定するためにセンサ１３２を使用する閉ループフィードバックシステムである。示された実施形態において、コントローラ１２４は、位置制御要素５０４と、イジェクタ制御要素５０８と、センサ制御要素５１２とを含む。図５に関して示された記載された特定の構成は、単なる例示であることに留意されたい。当業者は、多くの代替例及び同等構成が同様の機能を達成するために使用されることができることを理解するであろう。
【００２７】
位置制御要素５０４は、イジェクタ１２０とプラテン１０４との相対運動を提供し且つ必要に応じてセンサ１３２とプラテン１０４との相対運動を提供する責を担うレール１２８又は他のアクチュエータを動作させるための制御信号を提供するように構成されている。さらに、１つの実施形態において、位置制御要素５０４は、イジェクタ制御要素５０８及びセンサ制御要素５１２に関連位置情報を提供する。特に、位置制御要素５０４は、プロセス方向Ｘ及びクロスプロセス方向Ｚにおけるイジェクタ１２０の位置を示す位置情報（ＸＥ、ＺＥ）をイジェクタ制御要素５０８に提供する。位置制御要素５０４はまた、プロセス方向Ｘ及びクロスプロセス方向Ｚにおけるセンサ１３２の位置を示す位置情報（ＸＳ、ＺＳ）をセンサ制御要素５１２に提供する。
【００２８】
センサ制御要素５１２は、部分的に形成された部品１１６の部分の高さを測定するようにセンサ１３２を動作させるように構成されている。センサ制御要素５１２は、特定の位置において部分的に形成された部品１１６の高さに対応するセンサ１３２からの信号を受信するように構成されている。センサ制御要素５１２はまた、位置制御要素５０４からセンサ１３２の位置に関する位置情報（ＸＳ、ＺＳ）を受信するように構成されている。センサ１３２からの信号及び位置情報（ＸＳ、ＺＳ）に基づいて、センサ制御要素５１２は、図５においてＭＨＬａｙｅｒ（ｘ、ｚ）として示される、材料層の形成後に部分的に形成された部品についての測定された高さプロファイルを生成するように構成されている。
【００２９】
コントローラ１２４は、図５においてＴＨＬａｙｅｒ＋１（ｘ、ｚ）として示される、形成されるべき次層についての目標高さプロファイルと測定された高さプロファイルＭＨＬａｙｅｒ（ｘ、ｚ）を比較するように構成されている。比較に基づいて、コントローラ１２４は、図５においてＡＴＬａｙｅｒ＋１（ｘ、ｚ）として示される、形成されるべき次層についての調整された厚さプロファイルを判定するように構成されている。１つの実施形態において、コントローラ１２４は、調整された厚さプロファイルＡＴＬａｙｅｒ＋１（ｘ、ｚ）を算出するために、目標高さプロファイルＴＨＬａｙｅｒ＋１（ｘ、ｚ）から測定された高さプロファイルＭＨＬａｙｅｒ（ｘ、ｚ）を減算するように構成されたコンパレータ５１６を含む。
【００３０】
当業者によって理解されるように、特定の計算は、多くの代替例であるが同等形態で表現されることができる。例えば、形成されるべき次層についての目標高さプロファイルはまた、形成されるべき次層についての公称厚さプロファイルと以前に形成された層についての目標プロファイルの和として表現されることができる。さらに、以前に形成された層についての高さ誤差プロファイルは、以前に形成された層についての目標プロファイルと以前に形成された層についての測定された高さプロファイルを比較することによって判定されることができる。そして、形成されるべき次層についての調整された厚さプロファイルは、以前に形成された層についての高さ誤差プロファイルによって形成されるべき次層についての公称厚さプロファイルを変更することによって判定されることができる。
【００３１】
イジェクタ制御要素５０８は、コンパレータ５１６から調整された厚さプロファイルＡＴＬａｙｅｒ＋１（ｘ、ｚ）を受信するように構成されている。さらに、イジェクタ制御要素５０８は、位置制御要素５０４からイジェクタ１２０の位置に関する位置情報（ＸＥ、ＺＥ）を受信するように構成されている。調整された厚さプロファイルＡＴＬａｙｅｒ＋１（ｘ、ｚ）及び位置情報（ＸＥ、ＺＥ）に基づいて、イジェクタ制御要素５０８は、イジェクタ１２０に適切な発射信号を提供するように構成されている。特に、イジェクタ制御要素５０８は、調整された厚さプロファイルＡＴＬａｙｅｒ＋１（ｘ、ｚ）に応じた厚さを達成するために、イジェクタ１２０の現在位置において吐出されるべきである必要な液滴質量又は液滴体積を算出するように構成されている。算出された液滴質量又は液滴体積に基づいて、イジェクタ制御要素５０８は、算出された液滴質量又は液滴体積を達成する発射信号をイジェクタ１２０に提供するように構成されている。このように、イジェクタ制御要素５０８は、以前に形成された層の高さにおける変動を補償する厚さプロファイルを有する後続の層を形成するようにイジェクタ１２０を動作させる。
【図１】
2018001750.tif 000003
【図２】
2018001750.tif 000004
【図３Ａ】
2018001750.tif 000005
【図３Ｂ】
2018001750.tif 000006
【図３Ｃ】
2018001750.tif 000007
【図３Ｄ】
2018001750.tif 000008
【図４】
2018001750.tif 000009
【図５】
2018001750.tif 000010
【図６】
2018001750.tif 000011
【図７】
2018001750.tif 000012
【図８Ａ】
2018001750.tif 000013
【図８Ｂ】
2018001750.tif 000014