(57)【要約】【課題】セラミック粉末充填剤と共にセラミック前駆体ポリマーを用いる３Ｄ印刷方法、装置並びに当該方法及び装置によって製造されるオブジェクトを提供する。【解決手段】一部の実施形態によれば、方法はセラミック粉末の層と溶媒に溶解したセラミック前駆体ポリマーの層とを交互に堆積するステップを含む。前記セラミック前駆体ポリマーの各層はオブジェクトの断面に対応する形状に堆積される。前記セラミック前駆体ポリマーの層が前記オブジェクトの形状を形成するまで前記セラミック粉末の層と前記セラミック前駆体ポリマーの層とが交互に堆積される。前記方法は堆積した前記セラミック粉末及び前記セラミック前駆体ポリマーを、少なくとも前記セラミック前駆体ポリマーの分解温度に加熱するステップを含む。前記セラミック前駆体ポリマーの分解温度は前記セラミック粉末の焼結温度よりも低い。前記方法は上に前記セラミック前駆体ポリマーが堆積されていない余分な前記セラミック粉末を除去するステップをさらに含む。【選択図】図１
2019093720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック粉末の層と溶媒に溶解したセラミック前駆体ポリマーの層とを交互に堆積するステップであって、前記セラミック前駆体ポリマーの各層はオブジェクトの断面に対応する形状に堆積され、前記セラミック前駆体ポリマーの層が前記オブジェクトの形状を形成するまで前記セラミック粉末の層と前記セラミック前駆体ポリマーの層とが交互に堆積される、ステップと、
堆積した前記セラミック粉末及び前記セラミック前駆体ポリマーを、少なくとも前記セラミック前駆体ポリマーの分解温度に加熱するステップであって、前記セラミック前駆体ポリマーの分解温度は前記セラミック粉末の焼結温度よりも低い、ステップと、
上に前記セラミック前駆体ポリマーが堆積されていない余分な前記セラミック粉末を除去するステップと、
を含む方法であって、
前記セラミック前駆体ポリマーはポリ（ヒドリドカルビン）又はポリ（メチルシリン）の一方であり、
前記セラミック粉末は、爆発法ナノダイヤモンド粉末、炭化ケイ素粉末、グラフェンナノプレートレット粉末、酸化グラフェンナノプレートレット粉末、カーボンナノチューブ粉末、フラーレン粉末、窒化ボロンナノプレートレット粉末及び炭化物形成金属粉末のうちの１つ以上を含む、方法。
【請求項２】
前記溶媒はアセトン、テトラヒドロフラン、トルエン及びアセトニトリルのうちの１つ以上を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
堆積した前記セラミック粉末及び前記セラミック前駆体ポリマーを、少なくとも１００℃から８００℃以下の温度に加熱する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記セラミック前駆体ポリマーの層を堆積した後、前記セラミック粉末の次の層を堆積する前に前記溶媒が蒸発するのを待つステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記セラミック粉末の平均粒径は３０ナノメートル以下である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
セラミック粉末の層を堆積するように適合されたローラーと、
溶媒に溶解したセラミック前駆体ポリマーの層をオブジェクトの断面に対応する形状に堆積するように適合されたプリントヘッドと、
堆積した前記セラミック粉末及び前記セラミック前駆体ポリマーを、少なくとも前記セラミック前駆体ポリマーの分解温度に加熱するヒーターであって、前記セラミック前駆体ポリマーの分解温度は前記セラミック粉末の焼結温度よりも低い、ヒーターと、
上に前記セラミック前駆体ポリマーが堆積されていない余分な前記セラミック粉末を除去するためのツールと、
を含む装置であって、
前記ローラー及び前記プリントヘッドは、前記セラミック前駆体ポリマーの層が前記オブジェクトの形状を形成するまで前記セラミック粉末の層と前記セラミック前駆体ポリマーの層とを交互に堆積し、
前記セラミック前駆体ポリマーはポリ（ヒドリドカルビン）又はポリ（メチルシリン）の一方であり、
前記セラミック粉末は、爆発法ナノダイヤモンド粉末、炭化ケイ素粉末、グラフェンナノプレートレット粉末、酸化グラフェンナノプレートレット粉末、カーボンナノチューブ粉末、フラーレン粉末、窒化ボロンナノプレートレット粉末及び炭化物形成金属粉末のうちの１つ以上を含む、装置。
【請求項７】
前記溶媒はアセトン、テトラヒドロフラン、トルエン及びアセトニトリルのうちの１つ以上を含む、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
堆積した前記セラミック粉末及び前記セラミック前駆体ポリマーを、不活性雰囲気内で少なくとも１００℃から８００℃以下の温度に加熱する、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記ローラーは、前記セラミック前駆体ポリマーの層が堆積された後、前記セラミック粉末の次の層を堆積する前に前記溶媒が蒸発するのを待つ、請求項６に記載の装置。
【請求項１０】
前記セラミック粉末の平均粒径は３０ナノメートル以下である、請求項６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に三次元（３Ｄ）印刷に関し、より具体的にはセラミック粉末充填剤と共にセラミック前駆体ポリマー（pre-ceramic  polymer）を用いる３Ｄ印刷に関する。
【背景技術】
【０００２】
三次元（３Ｄ）印刷は、「積み重ね（building  up）」によってオブジェクトの製造を可能にする積層造形法（additive  manufacturing  process）である。オブジェクトを造形するためにバルク材から材料を除去していく機械加工等のサブトラクティブ法（subtractive  techniques）とは対照的に、３Ｄ印刷ではオブジェクトを造形するために材料層を連続的に積層していく。３Ｄ印刷で使用される一般的な材料としてはプラスチック、セラミック及び金属が挙げられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、セラミック粉末充填剤と共にセラミック前駆体ポリマーを用いる３Ｄ印刷方法、装置並びに当該方法及び装置により製造されるオブジェクトを提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一部の実施形態によれば、方法はセラミック粉末の層と溶媒に溶解したセラミック前駆体ポリマーの層とを交互に堆積するステップを含む。前記セラミック前駆体ポリマーの各層はオブジェクトの断面に対応する形状に堆積される。前記セラミック前駆体ポリマーの層が前記オブジェクトの形状を形成するまで前記セラミック粉末の層と前記セラミック前駆体ポリマーの層とが交互に堆積される。前記方法は堆積した前記セラミック粉末及び前記セラミック前駆体ポリマーを、少なくとも前記セラミック前駆体ポリマーの分解温度に加熱するステップを含む。前記セラミック前駆体ポリマーの分解温度は前記セラミック粉末の焼結温度よりも低い。前記方法は、上に前記セラミック前駆体ポリマーが堆積されていない余分な前記セラミック粉末を除去するステップをさらに含む。
【０００５】
特定の実施形態の技術的な利点としては、ダイヤモンドのオブジェクトを形成するために３Ｄプリンタでダイヤモンド形成セラミック前駆体ポリマーを使用することが挙げられる。一部の実施形態では、複数種類のセラミック前駆体ポリマーの層及び複数種類のセラミック粉末の層を堆積することでオブジェクトを形成する方法が提供され得る。一部の実施形態の追加の技術的な利点としては、そのまま残すことができるセラミック粉末を用いて、加熱の間にオブジェクトにサポートを提供することが挙げられる。当業者であれば、下記の図面、説明及び請求項から他の技術的な利点が容易に分かる。さらに、特定の利点を上記で列挙したが、様々な実施形態は列挙した利点の全て若しくは一部を含むか又は列挙した利点を含まないことがある。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
本発明並びに本発明の特徴及び利点をより完全に理解できるように、添付の図面と併せて下記の説明を参照する。
【図１】図１は、特定の実施形態に係る３Ｄプリンタの一例を示す。
【図２】図２は、特定の実施形態に係る図１の３Ｄプリンタによって印刷された、セラミック粉末内のオブジェクトを示す。
【図３】図３は、特定の実施形態に係る、図２に示す３Ｄ印刷されたオブジェクトの垂直断面を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、特定の実施形態に係る、図２に示す３Ｄ印刷されたオブジェクトの水平断面を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、特定の実施形態に係る、図２に示す３Ｄ印刷されたオブジェクトの水平断面を示す。
【図５Ａ】図５Ａは、セラミック前駆体ポリマーであるポリ（ヒドリドカルビン）の化学構造を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、セラミック前駆体ポリマーであるポリ（メチルシリン）の化学構造を示す。
【図６】図６は、特定の実施形態に係る、セラミック粉末内でセラミック前駆体ポリマーを用いて３Ｄオブジェクトを印刷する方法を示す。
【図７】図７は、特定の実施形態に係る、図１の３Ｄプリンタの制御に使用され得るコンピュータシステムの一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明の実施形態及び本発明の利点は、図面の図１〜図７を参照することで最も良く理解できる。様々な図面の同様の部分や対応部分には同様の参照符号を使用している。
【０００８】
ダイヤモンドは、多くの独特な特性を持った炭素元素の一形態である。ダイヤモンドは硬度が最も高い既知物質の１つであり、融点及び沸点が高く、良好な熱導体であるだけでなく良好な電気絶縁体でもある。ダイヤモンドでできたオブジェクトはこれらの特性を生かすことができ得る。例えば、ダイヤモンドでできたドリルビット、ノコギリ又はナイフ等の工具は、ダイヤモンドの硬度に起因して従来の材料でできた工具よりも高い耐久性を有し得る。ダイヤモンドナノ粒子の形の粉末としてのダイヤモンドは、セラミック前駆体ポリマーの熱分解を含む様々な方法で作ることができる。
【０００９】
本開示の教示は、セラミック前駆体ポリマー及びナノ粒子粉末と共に三次元（３Ｄ）印刷技術を用いることで、様々なセラミックでできたオブジェクトを様々な有用な形に造形できるものと認識する。特に、ダイヤモンド形成セラミック前駆体ポリマー及びダイヤモンドナノ粒子粉末と共に３Ｄ印刷技術を用いることで、ダイヤモンドのオブジェクトを様々な形に造形できるようになり得る。例えば、ダイヤモンド形成セラミック前駆体ポリマー及びダイヤモンドナノ粒子粉末と共に３Ｄ印刷技術を用いることで、ダイヤモンドドリルをほぼどのような形にも印刷できる。他の例としては、ブレーキパッドインサート、アビオニクスボックス、軽量アーマー、ダイヤモンド透析フィルター、真空マイクロエレクトロニクス又は他の適切なオブジェクトの印刷に、ダイヤモンド形成セラミック前駆体ポリマー及びダイヤモンドナノ粒子粉末と共に３Ｄ印刷技術が使用され得る。さらに、ダイヤモンド形成セラミック前駆体ポリマー及びダイヤモンドナノ粒子粉末に加えて又はそれらとは別に異なるセラミック前駆体ポリマー及びナノ粒子粉末を使用することで、印刷オブジェクトの特性を変化させて様々な設計目標を達成できる。また、本開示の教示は、３Ｄ印刷工程の間にオブジェクトを支持するために焼結しないナノ粒子粉末が使用され得ることを認識する。ナノ粒子充填剤と共にセラミック前駆体ポリマーを用いる３Ｄ印刷方法及びシステムを以下で説明する。
【００１０】
図１は３Ｄプリンタ１００の例示の実施形態を示す。３Ｄプリンタ１００はプリントヘッド１１０及びローラー１２０を含む。ローラー１２０は容器１６０内にセラミック粉末１２５の層を堆積する。プリントヘッド１１０は、溶媒に溶解したセラミック前駆体ポリマー１１５をセラミック粉末１２５の層の上に堆積する。一部の実施形態では、３Ｄプリンタ１００は、３Ｄプリンタ１００に命令を与えることでオブジェクトの印刷を制御するコンピュータシステム１５０を含み得る。コンピュータシステム１５０は３Ｄプリンタ１００に外付けされていてもよいし３Ｄプリンタ１００に内蔵されていてもよい。コンピュータシステムの特定の実施形態は、図７との関連で後でより詳細に説明する。
【００１１】
一般に、３Ｄプリンタ１００の特定の実施形態では、ローラー１２０及びプリントヘッド１１０を用いてダイヤモンドの３Ｄオブジェクトを印刷する。例えば、３Ｄプリンタ１００は、ローラー１２０によって容器１６０内に堆積されたセラミック粉末１２５の層の上にセラミック前駆体ポリマー１１５の連続層をプリントヘッド１１０により堆積することで、図２に示す３Ｄオブジェクト２００を印刷し得る。具体的には、ローラー１２０は先ず容器１６０内にセラミック粉末１２５の第１の層を堆積する。そして、プリントヘッド１１０はセラミック粉末１２５の第１の層の上にセラミック前駆体ポリマー１１５の第１の層を所望の３Ｄオブジェクトの第１の断面又は「スライス」の形状に堆積し得る。特定の時間が経過した後、ローラー１２０は次にセラミック粉末１２５の第１の層及びセラミック前駆体ポリマー１１５の第１の層の上にセラミック粉末１２５の第２の層を堆積する。一部の実施形態では、溶媒を蒸発させるのに所定の時間を要し得る。そして、プリントヘッド１１０は、セラミック粉末１２５の第２の層の上に、セラミック前駆体ポリマー１１５の第２の層をオブジェクトの第１の断面に隣接し且つ上にある断面形状に堆積し得る。セラミック前駆体ポリマー１１５の層が所望の３Ｄオブジェクトの形を形成するまで、続きのセラミック粉末１２５の層及びセラミック前駆体ポリマー１１５の層が交互に堆積され得る。
【００１２】
セラミック前駆体ポリマー１１５の層及びセラミック粉末１２５の層の全てが容器１６０内に堆積されて、セラミック粉末１２５内で所望の３Ｄオブジェクトの形を形成すると、容器１６０は次に焼成のために炉内に置かれ得る。一部の実施形態では、焼成が不活性雰囲気内で行われ得る。焼成の前に余分な粉末を除去する他の方法とは異なり、余分なセラミック粉末１２５（即ち、セラミック前駆体ポリマー１１５が噴霧されていないセラミック粉末１２５）は焼成の前に除去されず、焼成工程の間容器１６０内に留まる。これは、焼成の間に３Ｄオブジェクトへのサポートを提供して従来の方法にさらなる利点をもたらし得る。焼成が完了し、冷却が終わった後、所望の３Ｄダイヤモンドオブジェクトを晒すために余分なセラミック粉末１２５が除去される。そして、余分なセラミック粉末１２５はリサイクルされて再利用されるか又は廃棄され得る。
【００１３】
プリントヘッド１１０は任意のインクジェットプリントヘッド又はエアゾールジェットプリントヘッド等の任意の市販のプリントヘッドであり得る。使用するプリントヘッド１１０の種類に応じて、オブジェクトを異なる加工寸法に印刷できる。例えば、エアゾールジェットプリントヘッド１１０は１０ミクロンと小さい外観の印刷を可能にし得る。プリントヘッド１１０は、セラミック前駆体ポリマー１１５がセラミック粉末１２５の最も新しい層を通って前に堆積したセラミック粉末１２５の層に「染み込む」ことが確実に起こらないように堆積するセラミック前駆体ポリマー１１５の量を正確に制御することができ得る。プリントヘッド１１０の特定の実施形態を説明してきたが、セラミック粉末１２５の上にセラミック前駆体ポリマー１１５を堆積する任意の適切なシステム又は方法を利用してもよい。例えば、３Ｄプリンタ１００の特定の実施形態では、いかなる形のプリントヘッド１１０も用いることなくセラミック粉末１２５の上にセラミック前駆体ポリマー１１５を堆積する技術を利用し得る。
【００１４】
ローラー１２０は、セラミック粉末１２５の層を堆積するように作動する任意の装置であり得る。例えば、ローラー１２０は、セラミック粉末１２５のホッパーにより供給されるローラーであり得る。代替的な実施形態では、ローラー１２０はセラミック粉末１２５の層を均一に堆積することが可能なノズルであり得る。セラミック粉末１２５を堆積する特定のシステムを説明してきたが、セラミック粉末１２５の層を堆積する任意の適切なシステム又は方法を用いてもよい。例えば、３Ｄプリンタ１００の特定の実施形態では、いかなる形のローラー１２０も使わずにセラミック粉末１２５の層を堆積する技術が利用され得る。
【００１５】
一部の実施形態では、セラミック前駆体ポリマー１１５はポリ（ヒドリドカルビン）（poly(hydridocarbyne)）（「ＰＨＣ」）、ポリ（メチルシリン）（poly(methylsilyne)）（「ＰＭＳ」）又は任意のｓｐ３混成ポリマー（sp3-hybrizied  polymer）であり得る。セラミック前駆体ポリマー１１５は、セラミック前駆体ポリマー１１５の分解温度又は熱分解温度として知られる所定の温度よりも高い温度で自身と反応して（例えば熱分解、加熱分解又は分解）セラミックを形成し得る。一部の実施形態では、セラミック前駆体ポリマー１１５は、アセトン、テトラヒドロフラン、トルエン、アセトニトリル、非プロトン性溶媒、これらの溶媒のうちの２つ以上の任意の混合物等に溶解され得る。
【００１６】
一部の実施形態では、溶媒に溶解したセラミック前駆体ポリマー１１５の層を堆積した後、３Ｄプリンタ１００はセラミック粉末１２５の別の層を堆積する前に溶媒を蒸発させるために所定の時間休止し得る。特定の実施形態ではセラミック前駆体ポリマー１１５の層は比較的薄いため、溶媒を蒸発させるには数秒以下の休止で十分であり得る。セラミック前駆体ポリマー１１５の各層を堆積した後で溶媒を蒸発させることにより、後続のセラミック粉末１２５の層及びセラミック前駆体ポリマー１１５の層が堆積される際にセラミック粉末１２５に溶媒が混入するのが防止され得る。これは３Ｄ印刷されたオブジェクトにおける黒鉛の汚染物質の形成を防止し得る。
【００１７】
セラミック粉末１２５は任意の適切なナノ粉末充填剤であり得る。一部の実施形態では、セラミック粉末１２５は、爆発法ナノダイヤモンド（detonation  nanodiamond）（「ＤＮＤ」）粉末、炭化ケイ素粉末、グラフェンナノプレートレット粉末、酸化グラフェンナノプレートレット粉末、カーボンナノチューブ粉末、様々なフラーレン（バックミンスターフラーレン等）、窒化ボロンナノプレートレット粉末、炭化物形成金属粉末及びセラミック前駆体ポリマー１１５の分解温度で焼結しない任意の他の粉末のうちのいずれか１つ又はそれらの混合物であり得る。炭化物形成金属の例としては、限定されないがチタン、ハフニウム及びタングステンが挙げられる。一部の実施形態では、セラミック粉末１２５の平均粒径はセラミック前駆体ポリマー１１５のコロイドの粒径（colloidal  particle  size）未満であり得る。一部の実施形態では、セラミック粉末１２５の平均粒径は３０ナノメートル未満であり得る。セラミック粉末１２５の候補の一例であるＤＮＤは、不活性雰囲気において密閉チャンバ内で爆発物を爆発させることで形成され得る。その結果得られるナノダイヤモンドの直径は２〜２０ナノメートルであり得る。この処理により、直径が４〜５ナノメートルのナノダイヤモンドの粉末が形成され得る。爆発法ナノダイヤモンドは、天然に存在するダイヤモンドの殆どと同じように立方晶結晶構造を有する。
【００１８】
一部の実施形態では、３Ｄプリンタ１００はコンピュータシステム１５０によって制御され得る。コンピュータシステム１５０は任意の好適な物理的形状の任意の好適なコンピュータシステムであり得る。一般に、コンピュータシステム１５０は３Ｄオブジェクトのデジタル表現を記憶し、３Ｄオブジェクトを印刷するために３Ｄプリンタ１００に情報を提供する。例えば、コンピュータシステム１５０はオブジェクトの三次元ＣＡＤのモデルを記憶し、オブジェクトを印刷する際に係るモデルを３Ｄプリンタ１００に提供する。
【００１９】
コンピュータシステム１５０は３Ｄプリンタ１００に統合されているか、３Ｄプリンタ１００に接続されているか又は一部が３Ｄコンピュータ１００に統合され、一部が３Ｄプリンタ１００と別にある複数のコンピュータシステムであり得る。限定ではなく一例として、コンピュータシステム１５０はバーチャルマシーン（ＶＭ）、埋込式コンピュータシステム、システムオンチップ（ＳＯＣ）、シングルボードコンピュータシステム（ＳＢＣ）（例えばコンピュータオンモジュール（ＣＯＭ）又はシステムオンモジュール（ＳＯＭ）））、デスクトップコンピュータシステム、ラップトップコンピュータシステム又はノートブックコンピュータシステム、メインフレーム、コンピュータシステムのメッシュ、サーバー、アプリケーションサーバー又はそれらのうちの２つ以上の組み合わせであり得る。必要に応じて、コンピュータシステム１５０は１つ以上のコンピュータシステム１５０を含み得るか、ユニタリ又は分散型であるか、複数の場所に及ぶか、複数のマシーンに及ぶか又は１つ以上のネットワークに１つ以上のクラウドコンポーネントを含み得るクラウド内に存在し得る。必要に応じて、１つ以上のコンピュータシステム１５０は、本明細書で説明又は例示する１つ以上の方法の１つ以上のステップを実質的な空間的又は時間的限定なしに行い得る。限定ではなく一例として、１つ以上のコンピュータシステム１５０は、本明細書で説明又は例示する１つ以上の方法の１つ以上のステップをリアルタイムで又はバッチモードで行い得る。必要に応じて、１つ以上のコンピュータシステム１５０は本明細書で説明又は例示する１つ以上の方法の１つ以上のステップを異なる時に又は異なる場所で行い得る。コンピュータシステム１５０の特定の実施形態は、図７を参照しながら下記でより詳細に説明する。
【００２０】
図２は、余分なセラミック粉末１２５内で３Ｄプリンタ１００によって印刷された３Ｄ印刷オブジェクト２００の例を示す。セラミック粉末１２５の層及びセラミック前駆体ポリマー１１５の層の全てが堆積されると、その上にセラミック前駆体ポリマー１１５が堆積されたセラミック粉末１２５は、セラミック粉末１２５内でオブジェクト２００の形状になる。セラミック前駆体ポリマー１１５はバインダとして作用し、プリントヘッド１１０がセラミック前駆体ポリマー１１５を堆積した領域内でセラミック粉末１２５を互いに結合する。残った余分なセラミック粉末１２５はオブジェクトのためのサポートをして作用し得る。例えば、余分なセラミック粉末１２５はオブジェクト２００の薄い部分が壊れないよう維持し得る。
【００２１】
図３は、図２に示す３Ｄ印刷されたオブジェクト２００の垂直断面３００の一例を示す。垂直断面３００は、セラミック前駆体ポリマー１１５のパターンが後続のセラミック粉末１２５の層の上に堆積された場合にどのようにオブジェクト２００の形状を形成するかを示す。図３は水平断面３１０及び３２０も含み、それらは図４Ａ及び図４Ｂに図示されている。水平断面３１０は、図２に示すオブジェクト２００の底部近くに堆積されたセラミック前駆体ポリマー１１５の水平断面に対応し得る。水平断面３２０は、図２に示すオブジェクト２００の上部近くに堆積されたセラミック前駆体ポリマー１１５の水平断面に対応する。
【００２２】
図５Ａは、一部の実施形態でセラミック前駆体ポリマー１１５として使用され得るポリ（ヒドリドカルビン）の化学構造を示す。ポリ（ヒドリドカルビン）は不活性雰囲気内で分解温度（例えば約１００℃〜約８００℃）に加熱されると熱分解してダイヤモンド様の炭素又は多結晶ダイヤモンドを形成し得る。所定の時間に亘って（例えば１２〜２４時間）分解温度で又は分解温度よりも高い温度で加熱を維持すると、ダイヤモンド様の炭素が硬くなり多結晶ダイヤモンドを形成し得る。ポリ（ヒドリドカルビン）の熱分解により形成されたダイヤモンドは六方晶系構造を有し得る。六方晶系構造を有するダイヤモンドはロンズデーライトとしても知られている。ポリ（ヒドリドカルビン）はその熱分解温度でセラミック粉末１２５の表面と反応し、それに結合し得る。例えば、セラミック粉末１２５がＤＮＤで構成される場合、ポリ（ヒドリドカルビン）は反応してＤＮＤに結合した多結晶ダイヤモンドを形成し得る。その結果、３Ｄ印刷されたオブジェクトは加熱後に多結晶ダイヤモンドを含み得る。より具体的には、係るオブジェクトは、多結晶六方晶ダイヤモンド内で結合された立方晶結晶構造のＤＮＤで構成され得る。ＤＮＤ及びポリ（ヒドリドカルビン）を用いて３Ｄ印刷することにより、全体が固体のダイヤモンドで構成されたオブジェクトをほぼどのような形状にも印刷できる。例えば、石油産業で使用される複雑な形状のドリルヘッド等の地面を掘るのに使用されるドリルヘッドは、多結晶ダイヤモンドドリルヘッドを形成するためにＤＮＤ及びポリ（ヒドリドカルビン）を用いて印刷され得る。
【００２３】
炭化物形成金属粉末をセラミック粉末１２５として用いる場合、ポリ（ヒドリドカルビン）は金属粉末の表面と反応して金属炭化物結合を形成し得る。例えば、タングステン粉末をセラミック粉末１２５として用いる場合、加熱後の３Ｄ印刷されたオブジェクトは多結晶ダイヤモンド内で浮遊したタングステン粒子を含み、係る多結晶ダイヤモンドはタングステン炭化物結合によりタングステン粒子の表面に結合している。
【００２４】
図５Ｂは、一部の実施形態でセラミック前駆体ポリマー１１５として使用され得るポリ（メチルシリン）の化学構造を示す。ポリ（メチルシリン）は、分解温度（例えば約１００℃〜約８００℃）に加熱されると熱分解して炭化ケイ素を形成し得る。ポリ（メチルシリン）はその熱分解温度でセラミック粉末１２５の表面と反応し、それに結合し得る。例えば、セラミック粉末１２５がＤＮＤで構成される場合、ポリ（メチルシリン）は反応してＤＮＤに結合した炭化ケイ素を形成し得る。その結果、加熱後の３Ｄ印刷されたオブジェクトは炭化ケイ素内に存在する立方晶結晶構造の爆発法ナノダイヤモンドで構成され、係る炭化ケイ素は爆発法ナノダイヤモンドの表面に結合している。セラミック粉末が炭化ケイ素粉末を含む場合、ポリ（メチルシリン）は反応して炭化ケイ素粉末に結合した炭化ケイ素を形成し、多結晶炭化ケイ素の３Ｄオブジェクトを形成する。
【００２５】
例示の実施形態の動作では、３Ｄプリンタ１００はセラミック粉末１２５の層及びセラミック前駆体ポリマー１１５の層を交互に堆積することでオブジェクト２００を印刷し得る。３Ｄプリンタ１００は、印刷されるオブジェクトの断面の形状に、例えば図４Ａ及び図４Ｂに示す形にセラミック前駆体ポリマー１１５を堆積し得る。一部の実施形態では、セラミック前駆体ポリマー１１５及びセラミック粉末１２５を用いるオブジェクト２００の３Ｄ印刷は不活性雰囲気内で行われ得る。不活性ガスの例としては、限定されないがアルゴン、窒素、ネオン、キセノン等が挙げられる。不活性雰囲気内でセラミック前駆体ポリマー１１５の層及びセラミック粉末１２５の層を堆積することで、オブジェクト２００内に、またプリントヘッド１１０によってセラミック前駆体ポリマー１１５が堆積されていない余分なセラミック粉末１２５内に酸素が混入するのが防止され得る。
【００２６】
３Ｄプリンタ１００がセラミック粉末１２５の層及びセラミック前駆体ポリマー１１５の層の全てを堆積すると、オブジェクト２００及び余分なセラミック粉末１２５がセラミック前駆体ポリマー１１５の分解温度に又は係る分解温度よりも高く且つセラミック粉末１２５の焼結温度より低い温度に焼成され得る。一部の実施形態では、この温度の範囲は約１００℃〜８００℃であり得る。特定の実施形態では、３Ｄプリンタ１００は印刷されたセラミック前駆体ポリマー１１５の層及びセラミック粉末１２５の層を焼成するためにヒーター又はオーブンを包含し得る。代替的な実施形態では、印刷されたセラミック前駆体ポリマー１１５の層及びセラミック粉末１２５の層は印刷後に焼成のためにオーブンに移され得る。例えば、一部の実施形態では、セラミック前駆体ポリマー１１５の層及びセラミック粉末１２５の層が容器１６０内で堆積され、容器１６０が印刷後に焼成のためにオーブンに移され得る。
【００２７】
一部の実施形態では、セラミック粉末１２５が粉末の状態にとどまり、セラミック前駆体ポリマー１１５が分解する任意の温度で焼成が行われる。例えば、焼成は約１００℃〜約８００℃の分解温度で行われ得る。例えば、焼成は少なくとも１００℃±０％〜１％、１％〜５％、５％〜１０％又は１０％〜２０％で８００℃±０％〜１％、１％〜５％、５％〜１０％又は１０％〜２０％未満の温度で行われ得る。なお、特定の焼成温度を開示してきたが、セラミック粉末１２５が粉末の状態にとどまる（即ち、セラミック粉末１２５が焼結しない任意の温度）一方でセラミック前駆体ポリマー１１５が分解する任意の適切な温度を用いてもよい。
【００２８】
一部の実施形態では、焼成が窒素、アルゴン、キセノン、ネオン等の不活性雰囲気内で行われる。不活性雰囲気内で焼成を行うことで、印刷されたセラミック前駆体ポリマー１１５及びセラミック粉末１２５が空気中の酸素と反応するのが防止され得る。あるいは又はそれに加えて、一部の実施形態では、３Ｄプリンタ１００が酸素の存在下でオブジェクトを印刷した場合に、印刷されたセラミック前駆体ポリマー１１５及びセラミック粉末１２５から焼成の前に酸素がパージされ得る。混入した酸素を焼成の前に除去するために、印刷されたセラミック前駆体ポリマー１１５及びセラミック粉末１２５を真空又は不活性雰囲気内に置いて酸素を外に出す。混入した酸素の除去には長時間かかり得る（例えば最高で２４時間）。印刷されたセラミック前駆体ポリマー１１５及びセラミック粉末１２５から酸素をパージするのに必要な時間を考えれば、３Ｄ印刷工程を円滑に行うためには不活性雰囲気内で３Ｄ印刷を行うことが望ましいかもしれない。
【００２９】
上述したように、分解温度は約１００℃〜約８００℃であり得る。セラミック前駆体ポリマー１１５はこの温度で自身と及びセラミック粉末１２５の粒子の表面と反応し得る。この温度範囲内ではセラミック粉末１２５の粒子は焼結しない。これはセラミック粉末１２５の粒子がセラミック粉末１２５の他の粒子と反応したり結合したりしないことを意味する。従って、セラミック粉末１２５は、セラミック前駆体ポリマー１１５が分解する温度では粉末の状態でとどまり得る。セラミック前駆体ポリマー１１５と接触していない余分なセラミック粉末１２５は、加熱の間に、印刷されたオブジェクトのサポートとして作用し得る。
【００３０】
セラミック前駆体ポリマー１１５を含むセラミック粉末１２５を加熱した後、オブジェクトから余分なセラミック粉末が除去され得る。余分なセラミック粉末はリサイクルされて別の３Ｄオブジェクトの印刷に用いられ得る。３Ｄプリンタ１００は、ブラシ、真空、圧縮空気又は他の任意の好適なツールを用いて３Ｄダイヤモンドオブジェクトから余分なセラミック粉末１２５を除去し得る。余分なセラミック粉末１２５は加熱後に手動でも除去され得る。
【００３１】
一部の実施形態では、３Ｄプリンタ１００はセラミック粉末１２５の層及びセラミック前駆体ポリマー１１５の層を連続的に印刷可能であり得る。そのような実施形態では、３Ｄプリンタ１００は複数の層を連続的に印刷するために複数のローラー１２０及び複数のプリントヘッド１１０を有し得る。複数のローラー１２０及び複数のプリントヘッド１１０は、印刷した層を加熱するためにヒーター又はオーブン内に直接伸びた移動線上で連続的に配置され得る。そのような実施形態では、印刷されるオブジェクトはオーブンから出た際に巻くことができる印刷された布（printed  cloth）等の細い連続したオブジェクトであり得る。
【００３２】
一部の実施形態では、３Ｄプリンタ１００は複数のセラミック粉末１２５及び複数のセラミック前駆体ポリマー１１５を用いてオブジェクト２００を印刷し得る。様々なセラミック粉末１２５を用いることで様々な特性を有するオブジェクトが製造され得る。セラミック粉末１２５の選択に依存し得る特性としては、印刷されるオブジェクトの強靭性、硬さ、降伏強度、密度、摩擦、電気伝導性、熱伝導性、熱膨張率、光透過性、屈折率又は他の物理特性が挙げられる。例えば、カーボンナノチューブ粉末を用いてオブジェクトを印刷すると、ＤＮＤを用いて印刷したオブジェクトよりも強靭なオブジェクトが得られるが、ＤＮＤを用いて印刷したオブジェクトはカーボンナノチューブ粉末を用いて印刷したオブジェクトよりも硬いことがある。
【００３３】
一部の実施形態では、オブジェクト２００の所望の特性を調整するために特定のセラミック粉末１２５も混合され得る。例えば、カーボンナノチューブとＤＮＤとの混合物をセラミック粉末１２５として用いて、所望のレベルの強靭性及び硬さを有するオブジェクト２００が作成され得る。それに加えて、ローラー１２０は様々なセラミック粉末１２５の層を堆積し得る。例えば、ローラー１２０はＤＮＤの第１の層を堆積し、次にバックミンスターフラーレンの層を堆積し得る。様々なセラミック粉末１２５の層を堆積することで、所望の特性を持つオブジェクトを印刷できる。例えば、硬い層と強靭な層とが交互になったオブジェクトを印刷することにより、アーマーとして望ましい特性を持つオブジェクトを作成でき得る。一例として、ダイヤモンドの層と金属炭化物の層とを交互に有するアーマーが印刷され得る。
【００３４】
一部の実施形態では、プリントヘッド１１０はポリ（ヒドリドカルビン）及びポリ（メチルシリン）の両方を堆積してオブジェクト２００を印刷し得る。例えば、オブジェクトの一部の層の印刷にポリ（ヒドリドカルビン）が使用され、オブジェクトの他の層の印刷にポリ（メチルシリン）が使用され得る。同様に、オブジェクトの一部の印刷にポリ（ヒドリドカルビン）が使用され、オブジェクトの他の部分の印刷にポリ（メチルシリン）が使用され得る。例えば、図２に示すオブジェクト２００の取っ手部分の印刷にポリ（ヒドリドカルビン）を使用し、オブジェクト２００のカップ部分の印刷にポリ（メチルシリン）が使用され得る。一部の実施形態では、第１の種類のセラミック粉末１２５の層の上にポリ（ヒドリドカルビン）が印刷され、第２の種類のセラミック粉末１２５の層の上にポリ（メチルシリン）が印刷され得る。ポリ（メチルシリン）及びポリ（ヒドリドカルビン）の双方と複数の種類のセラミック粉末１２５とを用いてオブジェクト２００を印刷することで、そうすること以外では製造が困難であり得るオブジェクトの作成が可能になり得る。例えば、高温でのダイヤモンドの酸化を防止するために炭化ケイ素のコーティングを有するミサイルのレードムをダイヤモンドから印刷できる。そのようなオブジェクトはＤＮＤの層及びポリ（ヒドリドカルビン）の層を用いてレードムの骨組みを形成し、炭化ケイ素粉末及びポリ（メチルシリン）を用いてレードムの外面を形成することで印刷することができる。
【００３５】
図６は、セラミック前駆体ポリマーを用いてセラミック粉末内でオブジェクト２００等の３Ｄオブジェクトを印刷するための方法６００を示す。方法６００は３Ｄプリンタ１００によって実行され得る。方法６００は、セラミック粉末の層が堆積されるステップ６０５から始まる。一部の実施形態では、セラミック粉末の層はローラー１２０等の装置又は他の任意の好適な方法によって堆積される。一部の実施形態では、ステップ６０５で堆積されたセラミック粉末は上述したセラミック粉末１２５であり得る。一部の実施形態では、セラミック粉末は上述した容器１６０等の容器内に堆積され得る。
【００３６】
ステップ６１０では、ステップ６０５で堆積したセラミック粉末の層の上にセラミック前駆体ポリマーの層を所望のオブジェクトの断面形状に堆積する。一部の実施形態では、セラミック前駆体ポリマーはプリントヘッド１１０又は他の任意の好適な装置によってステップ６１０で堆積される。一部の実施形態では、セラミック前駆体ポリマーは上述したセラミック前駆体ポリマー１１５である。ステップ６１０でセラミック前駆体ポリマーを堆積した後、方法６００の一部の実施形態はセラミック前駆体ポリマー内の溶媒を蒸発させるために休止し得る。
【００３７】
ステップ６２０では、オブジェクトの形成に必要なセラミック前駆体ポリマーの層の全てがまだ堆積されておらず、３Ｄプリンタ１００は印刷すべき次の断面を選択し、セラミック粉末の新たな層が堆積されるステップ６０５に戻る。ステップ６１０では、セラミック前駆体ポリマー１１５をオブジェクトの次の断面の形状に堆積する。全ての断面が印刷されると、方法６００はステップ６４０に進む。
【００３８】
ステップ６４０では、印刷されたセラミック粉末及びセラミック前駆体ポリマーがセラミック前駆体ポリマーの分解温度で又は係る分解温度よりも高い温度で加熱される。この温度では、セラミック前駆体ポリマーは反応してセラミックを形成し、セラミック粉末に結合し得る。一部の実施形態では、ステップ６４０は上述したように不活性雰囲気内で行われ得る。
【００３９】
ステップ６４０で加熱した後、方法６００の一部の実施形態は、反応したセラミック前駆体ポリマーと接触していない余分なセラミック粉末を除去するステップ６５０に進む。一部の実施形態では、余分な粉末が機械的に除去されるか（例えば３Ｄプリンタ１００によって）又は手動で除去され得る。一部の実施形態では、余分なセラミック粉末がリサイクルされるか又は廃棄される。
【００４０】
印刷、加熱及び余分なセラミック粉末の除去後、オブジェクトを使用のために整えるためにオブジェクトに付加的な処理ステップを施してもよい。印刷後の処理の例としては、オブジェクトの塗装、オブジェクトの研磨、オブジェクトの表面を化学的に不活性にするための又は化学的に活性にするための表面処理、印刷した複数のオブジェクトから別のオブジェクト又は装置を組み立てることが挙げられる。
【００４１】
図７はコンピュータシステム７００の一例を示す。コンピュータシステム７００は図１のコンピュータシステム１５０によって利用され得る。特定の実施形態では、１つ以上のコンピュータシステム７００は、本明細書で説明又は例示した１つ以上の方法の１つ以上のステップを行う。特定の実施形態では、１つ以上のコンピュータシステム７００は、本明細書で説明又は例示した機能を提供する。特定の実施形態では、１つ以上のコンピュータシステム７００で実行されているソフトウェアが、本明細書で説明又は例示した１つ以上の方法の１つ以上のステップを行うか又は本明細書で説明又は例示した機能を提供する。特定の実施形態は、１つ以上のコンピュータシステム７００の１つ以上の部分を含む。本明細書では、コンピュータシステムへの言及は必要に応じてコンピュータ装置を包含し、その逆もまた同じである。さらに、コンピュータシステムへの言及は、必要に応じて１つ以上のコンピュータシステムを包含し得る。
【００４２】
本開示では、任意の好適な数のコンピュータシステム７００が考えられる。本開示では、任意の好適な物理的形状を取ったコンピュータシステム７００が考えられる。限定ではなく一例として、コンピュータシステム７００は埋込式コンピュータシステム、システムオンチップ（ＳＯＣ）、シングルボードコンピュータシステム（ＳＢＣ）（例えばコンピュータオンモジュール（ＣＯＭ）又はシステムオンモジュール（ＳＯＭ）等）、デスクトップコンピュータシステム、ラップトップコンピュータシステム又はノートブックコンピュータシステム、インタラクティブキオスク、メインフレーム、コンピュータシステムのメッシュ、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、サーバー、タブレット型コンピュータシステム又はそれらの２つ以上の組み合わせであり得る。必要に応じて、コンピュータシステム７００は１つ以上のコンピュータシステム７００を含むか、ユニタリ又は分散型であるか、複数の場所に及ぶか、複数のマシーンに及ぶか、複数のデータセンタに及ぶか又は１つ以上のネットワークに１つ以上のクラウドコンポーネントを含み得るクラウド内に存在し得る。必要に応じて、１つ以上のコンピュータシステム７００は、本明細書で説明又は例示した１つ以上の方法の１つ以上のステップを実質的な空間的又は時間的限定なしに行い得る。限定ではなく一例として、１つ以上のコンピュータシステム７００は、本明細書で説明又は例示した１つ以上の方法の１つ以上のステップをリアルタイムで又はバッチモードで行い得る。必要に応じて、１つ以上のコンピュータシステム７００は本明細書で説明又は例示した１つ以上の方法の１つ以上のステップを異なる時に又は異なる場所で行い得る。
【００４３】
特定の実施形態では、コンピュータシステム７００はプロセッサ７０２、メモリ７０４、記憶装置７０６、入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース７０８、通信インターフェース７１０及びバス７１２を含む。本開示では、特定の形で配置された特定の構成要素を特定の数有する特定のコンピュータシステムを説明及び例示するが、本開示では任意の好適な形で配置された任意の好適な構成要素を任意の好適な数有する任意の好適なコンピュータシステムが考えられる。
【００４４】
特定の実施形態では、プロセッサ７０２は、コンピュータプログラムを構成する命令等の命令を実行するためのハードウェアを含む。限定ではなく一例として、プロセッサ７０２は命令を実行するために内部レジスタ、内部キャッシュ、メモリ７０４又は記憶装置７０６から命令を取り出し（又はフェッチし）それらの命令を解読及び実行し、その後に内部レジスタ、内部キャッシュ、メモリ７０４又は記憶装置７０６に１つ以上の結果を書き込み得る。特定の実施形態では、プロセッサ７０２はデータ、命令又はアドレスのために内部キャッシュを１つ以上含み得る。本開示では、必要に応じて任意の好適な内部キャッシュを任意の好適な数含むプロセッサ７０２が考えられる。限定ではなく一例として、プロセッサ７０２は１つ以上の命令キャッシュ、１つ以上のデータキャッシュ及び１つ以上のトランスレーションルックアサイドバッファ（ＴＬＢ）を含み得る。命令キャッシュ内の命令はメモリ７０４又は記憶装置７０６内の命令のコピーであり得る。命令キャッシュはプロセッサ７０２によるそれらの命令の取り出しの速度を加速させ得る。データキャッシュ内のデータは、メモリ７０４又は記憶装置７０６内のデータのコピーであり得る。データメモリ７０４又は記憶装置７０６内のデータは、プロセッサ７０２で実行される命令が作動するためのデータか、プロセッサ７０２で実行された前の命令についてプロセッサ７０２で実行される次の命令がアクセスするための結果又はメモリ７０４若しくは記憶装置７０６に書き込むための結果又は他の好適なデータであり得る。データキャッシュはプロセッサ７０２による読み出し動作又は書き込み動作の速度を加速させ得る。ＴＬＢはプロセッサ７０２のための仮想アドレス変換の速度を加速させ得る。特定の実施形態では、プロセッサ７０２はデータ、命令又はアドレスのための内部レジスタを１つ以上含み得る。本開示では、必要に応じて任意の好適な内部レジスタを任意の好適な数含むプロセッサ７０２が考えられる。必要に応じて、プロセッサ７０２は１つ以上の算術論理演算ユニット（ＡＬＵ）を含むか、マルチコアプロセッサであるか又は１つ以上のプロセッサ７０２を含み得る。本開示では特定のプロセッサを説明及び例示するが、本開示では任意の好適なプロセッサが考えられる。
【００４５】
特定の実施形態では、メモリ７０４は、プロセッサ７０２が実行するための命令又はプロセッサ７０２が作動するためのデータを記憶するためのメインメモリを含む。限定ではなく一例として、コンピュータシステム７００は記憶装置７０６又は他のソース（例えば別のコンピュータシステム７００等）からメモリ７０４に命令をロードし得る。そして、プロセッサ７０２は係る命令をメモリ７０４から内部レジスタ又は内部キャッシュにロードし得る。プロセッサ７０２は命令を実行するために内部レジスタ又は内部キャッシュから係る命令を取り出してそれらを解読する。命令の実行中又は実行後、プロセッサ７０２は内部レジスタ又は内部キャッシュに１つ以上の結果（中間又は最終結果であり得る）を書き込み得る。そして、プロセッサ７０２はそれらの結果のうちの１つ以上をメモリ７０４に書き込み得る。特定の実施形態では、プロセッサ７０２は（記憶装置７０６又は他の場所とは対照的に）１つ以上の内部レジスタ若しくは内部キャッシュ又はメモリ７０４内の命令のみを実行し、（記憶装置７０６又は他の場所とは対照的に）１つ以上の内部レジスタ若しくは内部キャッシュ内又はメモリ７０４内のデータに基づいて作動する。１つ以上のメモリバス（それぞれがアドレスバス及びデータバスを含み得る）はプロセッサ７０２をメモリ７０４に連結し得る。バス７１２は以下で説明するように１つ以上のメモリバスを含み得る。特定の実施形態では、プロセッサ７０２とメモリ７０４との間に１つ以上のメモリ管理装置（ＭＭＵ）が存在し、プロセッサ７０２に要求されたメモリ７０４へのアクセスを容易にする。特定の実施形態では、メモリ７０４はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含む。このＲＡＭは必要に応じて揮発性メモリであってもよい。必要に応じて、このＲＡＭはダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）又はスタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）であってもよい。さらに、必要に応じて、このＲＡＭはシングルポートＲＡＭ又はマルチポートＲＡＭであってもよい。本開示では任意の好適なＲＡＭが考えられる。メモリ７０４は必要に応じて１つ以上のメモリ７０４を含み得る。本開示では特定のメモリを説明及び例示するが、本開示では任意の好適なメモリが考えられる。
【００４６】
特定の実施形態では、記憶装置７０６はデータ又は命令のための大容量記憶装置を含む。限定ではなく一例として、記憶装置７０６はハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、フロッピーディスクドライブ、フラッシュメモリ、光ディスク、磁気光学ディスク、磁気テープ、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ドライブ又はそれらのうちの２つ以上の組み合わせを含み得る。記憶装置７０６は必要に応じて取り外し可能な又は取り外し不可能な（又は固定された）媒体を含み得る。記憶装置７０６は必要に応じてコンピュータシステム７００に内蔵されていてもよいし外付けであってもよい。特定の実施形態では、記憶装置７０６は非揮発性の固体メモリである。特定の実施形態では、記憶装置７０６はリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）を含む。必要に応じて、このＲＯＭはマスクプログラムＲＯＭ、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、電気的再書き込みＲＯＭ（ＥＡＲＯＭ）、フラッシュメモリ又はこれらのうちの２つ以上の組み合わせであり得る。本開示では、任意の物理的形態を取った大容量記憶装置７０６が考えられる。記憶装置７０６は必要に応じてプロセッサ７０２と記憶装置７０６との間の通信を手助けする記憶制御装置を１つ以上含み得る。必要に応じて、記憶装置７０６は１つ以上の記憶装置７０６を含み得る。本開示では特定の記憶装置を説明及び例示するが、本開示では任意の好適な記憶装置が考えられる。
【００４７】
特定の実施形態では、入出力インターフェース７０８はハードウェア、ソフトウェア又はその両方を含み、コンピュータシステム７００と１つ以上の入出力装置との間の通信のためのインターフェースを１つ以上提供する。コンピュータシステム７００は必要に応じてこれらの入出力装置のうちの１つ以上を含み得る。これらの入出力装置のうちの１つ以上は、人とコンピュータシステム７００との間のやりとりを可能にし得る。
【００４８】
限定ではなく一例として、入出力装置はキーボード、キーパッド、マイクロフォン、モニタ、マウス、プリンタ、スキャナ、スピーカ、スチールカメラ、スタイラス、タブレット、タッチスクリーン、トラックボール、ビデオカメラ、他の任意の好適な入出力装置又はこれらのうちの２つ以上の組み合わせを含み得る。入出力装置は１つ以上のセンサを含み得る。本開示では、任意の好適な入出力装置及び係る入出力装置のための任意の好適な入出力インターフェース７０８を含み得る。必要に応じて、入出力インターフェース７０８は、プロセッサ７０２がこれらの入出力装置のうちの１つ以上を駆動できるようにする１つ以上のデバイスドライバ又はソフトウェアドライバを含み得る。入出力インターフェース７０８は必要に応じて１つ以上の入出力インターフェース７０８を含み得る。本開示では特定の入出力インターフェースを説明及び例示するが、本開示では任意の好適な入出力装置が考えられる。
【００４９】
特定の実施形態では、通信インターフェース７１０はハードウェア、ソフトウェア又はその両方を含み、コンピュータシステム７００と１つ以上の他のコンピュータシステム７００又は１つ以上のネットワークとの間で通信（例えばパケットベースの通信等）を行うためのインターフェースを１つ以上提供する。限定ではなく一例として、通信インターフェース７１０は、イサーネット又は他の有線ベースのネットワークと通信を行うためのネットワークインターフェースコントローラ（ＮＩＣ）若しくはネットワークアダプタ又はＷｉ-Ｆｉネットワーク等の無線ネットワークと通信を行うための無線ＮＩＣ（ＷＮＩＣ）若しくは無線アダプタを含み得る。本開示では、任意の好適なネットワーク及び係るネットワークのための任意の好適な通信インターフェース７１０が考えられる。限定ではなく一例として、コンピュータシステム７００はアドホックネットワーク、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、インターネットの１つ以上の部分又はこれらのうちの２つ以上の組み合わせと通信を行い得る。これらのネットワークのうちの１つ以上の１つ以上の部分は有線であっても無線であってもよい。一例として、コンピュータシステム７００は無線ＰＡＮ（ＷＰＡＮ）（例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ＷＰＡＮ等）、Ｗｉ−Ｆｉネットワーク、ＷｉＭＡＸネットワーク、セルラー電話ネットワーク（例えばＧＳＭ（登録商標）（Global  System  for  Mobile  Communications）等）、他の好適な無線ネットワーク又はこれらのうちの２つ以上の組み合わせと通信を行い得る。コンピュータシステム７００は必要に応じてこれらのネットワークのいずれかのための任意の好適な通信インターフェース７１０を含み得る。通信インターフェース７１０は必要に応じて１つ以上の通信インターフェース７１０を含み得る。本開示では特定の通信インターフェースを説明及び図示するが、本開示では任意の好適な通信インターフェースが考えられる。
【００５０】
特定の実施形態では、バス７１２はコンピュータシステム７００の構成要素を互いに連結するハードウェア、ソフトウェア又はその両方を含む。限定ではなく一例として、バス７１２はアクセラレーテッドグラフィックスポート（ＡＧＰ）又は他のグラフィックスバス、ＥＩＳＡ（Enhanced  Industry  Standard  Architecture）バス、フロントサイドバス（ＦＳＢ）、ハイパートランスポート（ＨＴ）インターコネクト、業界標準アーキテクチャー（ＩＳＡ）バス、インフィニバンドインターコネクト、ＬＰＣ（low-pin-count）バス、メモリバス、マイクロチャネルアーキテクチャー（ＭＣＡ）バス、ＰＣＩ（Peripheral  Component  Interconnect）バス、ＰＣＩエクスプレス（ＰＣＩｅ）バス、シリアルＡＴＡ（serial  advanced  technology  attachment）バス、ＶＬＢ（Video  Electronics  Standards  Association  Local）バス、他の好適なバス又はこれらのうちの２つ以上の組み合わせを含み得る。バス７１２は必要に応じて１つ以上のバス７１２を含み得る。本開示では特定のバスを説明及び例示するが、本開示では任意の好適なバス又は交互接続が考えられる。
【００５１】
コンピュータシステム７００の構成要素は統合されていてもよいし分かれていてもよい。一部の実施形態では、コンピュータシステム７００の各構成要素は単一の筐体内に収容され得る。コンピュータシステム７００の動作は、より多くの構成要素、より少ない構成要素又は他の構成要素によって行われ得る。それに加えて、コンピュータシステム７００の動作はソフトウェア、ハードウェア、他のロジック又は前述のもののうちの任意の好適な組み合わせを含み得る任意の好適なロジックを用いて行われ得る。
【００５２】
本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書で説明した方法に変更、追加又は省略が加えられ得る。例えば、必要に応じてステップが組み合わされるか、変更されるか又は削除され、追加のステップが加えられ得る。それに加えて、本開示の範囲から逸脱することなくステップが任意の好適な順番で行われ得る。
【００５３】
いくつかの実施形態を用いて本発明を説明してきたが、多種多様な変更、変形、修正、変換及び改良が当業者に示唆され得る。そのような変更、変形、修正、変換及び改良は添付の請求項の範囲に含まれるため、本発明はそれらを包含する。
【符号の説明】
【００５４】
１００  ３Ｄプリンタ
１１０  プリントヘッド
１１５  セラミック前駆体ポリマー
１２０  ローラー
１２５  セラミック粉末
１５０  コンピュータシステム
１６０  容器
２００  オブジェクト
３１０  断面
３２０  断面
７００  コンピュータシステム
７０２  プロセッサ
７０４  メモリ
７０６  記憶装置
７０８  入出力インターフェース
７１０  通信インターフェース
７１２  バス
【図１】
2019093720.tif 000003
【図２】
2019093720.tif 000004
【図３】
2019093720.tif 000005
【図４Ａ】
2019093720.tif 000006
【図４Ｂ】
2019093720.tif 000007
【図５Ａ】
2019093720.tif 000008
【図５Ｂ】
2019093720.tif 000009
【図６】
2019093720.tif 000010
【図７】
2019093720.tif 000011