(57)【要約】      （修正有）【課題】エネルギービームによって選択的に照射及び固化することによって３次元の物体を付加製造する装置の造形平面内に塗布すべき造形材料の量を判定する方法の提供。【解決手段】３次元の物体の付加製造プロセス中に選択的に照射及び固化すべき造形材料を塗布すべき装置の造形平面ＢＰの少なくとも一部を、複数の造形平面要素ＢＰＥに細分するステップと、造形平面要素を、それぞれの造形平面要素が造形平面のうちそれぞれの層の選択的な照射及び固化中に選択的に照射及び固化すべき区域内に位置することを示す第１のカテゴリＢＰＥ１に分類するか、又はそれぞれの造形平面要素が造形平面のうちそれぞれの層の選択的な照射及び固化中に選択的に照射及び固化すべき区域内に位置しないことを示す少なくとも１つの第２のカテゴリＢＰＥ２に分類するかするステップと、それぞれの層内に塗布すべき造形材料の量を判定するステップと、を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのエネルギービーム（４）によって装置（１）の造形平面（ＢＰ）内に塗布された造形材料（３）の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって少なくとも１つの３次元の物体（２）を付加製造する前記装置（１）の前記造形平面（ＢＰ）内に塗布すべき造形材料（３）の量を判定する方法であって、この方法は、
−  少なくとも１つの３次元の物体（２）を付加製造する装置（１）による少なくとも１つの３次元の物体（２）の付加製造中に選択的に照射及び固化すべき少なくとも１つの層に対して、前記装置（１）による少なくとも１つの３次元の物体（２）の付加製造プロセス中に選択的に照射及び固化すべき造形材料（３）を塗布すべき前記装置（１）の前記造形平面（ＢＰ）の少なくとも一部を、特に前記完全な造形平面（ＢＰ）を、複数の造形平面要素（ＢＰＥ）に細分するステップと、
−  前記造形平面要素（ＢＰＥ）を、それぞれの造形平面要素（ＢＰＥ）が前記造形平面（ＢＰ）のうち前記それぞれの層の前記選択的な照射及び固化中に選択的に照射及び固化すべき区域内に位置することを示す第１のカテゴリ（ＢＰＥ１）に分類するか、又はそれぞれの造形平面要素（ＢＰＥ）が前記造形平面（ＢＰ）のうち前記それぞれの層の前記選択的な照射及び固化中に選択的に照射及び固化すべき区域内に位置していないことを示す少なくとも１つの第２のカテゴリ（ＢＰＥ２）に分類するステップと、
−  前記第１のカテゴリ（ＢＰＥ１）に分類された前記造形平面要素（ＢＰＥ）の数及び／又は前記少なくとも１つの第２のカテゴリ（ＢＰＥ２）に分類された前記造形平面要素（ＢＰＥ）の数に基づいて、前記それぞれの層内に塗布すべき前記造形材料（３）の量を判定するステップと、を含む方法。
【請求項２】
前記第２のカテゴリ（ＢＰＥ２）の前記造形平面要素（ＢＰＥ）を、少なくとも、
−  それぞれの造形平面要素（ＢＰＥ）が、前記第１のカテゴリ（ＢＰＥ１）の少なくとも１つの造形平面要素（ＢＰＥ）に直接隣接して配置されることを示すか、及び／若しくはそれぞれの造形平面要素（ＢＰＥ）が、前記第１のカテゴリ（ＢＰＥ１）の少なくとも１つの造形平面要素（ＢＰＥ）に直接隣接している所与の数の造形平面要素（ＢＰＥ）からなる特有の閾値区域（Ａ）内に位置することを示すかする第１のサブカテゴリ（ＢＰＥ２．１）に細分するか、並びに／又は
−  前記それぞれの層内に造形材料（３）を塗布する所与の方向に対して、それぞれの造形平面要素（ＢＰＥ）が、前記第１のカテゴリ（ＢＰＥ１）の少なくとも１つの造形平面要素（ＢＰＥ）に直接隣接している所与の数の造形平面要素（ＢＰＥ）からなる特有の閾値区域（Ａ）の後ろ及び外側の区域内に位置することを示す第２のサブカテゴリ（ＢＰＥ２．２）に細分するかのステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
造形材料（３）の特有の量が、各カテゴリに割り当てられる、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のカテゴリ（ＢＰＥ１）に分類された前記造形平面要素（ＢＰＥ）に割り当てられた前記造形材料（３）の量は、前記第２のカテゴリ（ＢＰＥ２）か又は前記第２のカテゴリ（ＢＰＥ２）のそれぞれのサブカテゴリ（ＢＰＥ２．１〜ＢＰＥ２．３）かに分類された前記造形平面要素（ＢＰＥ）に割り当てられた前記造形材料（３）の量より大きい、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
各カテゴリに割り当てられた前記造形材料（３）の量は、選択的に照射及び固化すべき造形材料（３）のそれぞれの層を生成するように、前記造形平面（ＢＰ）内に塗布すべき造形材料（３）の特有の量を投与するように構成された造形材料投与デバイス（５）の特有の投与係数に関係付けられる、請求項３又は４に記載の方法。
【請求項６】
選択的に照射及び固化すべき造形材料（３）の層を生成するために前記造形平面（ＢＰ）内に塗布すべき前記造形材料（３）の量は、
前記第１のカテゴリ（ＢＰＥ１）に分類され、且つ前記造形平面（ＢＰ）の特有の区域内で、特に前記造形平面（ＢＰ）にわたって、特に前記それぞれの層内に造形材料（３）を塗布する方向に延びる行内に位置するすべての造形平面要素（ＢＰＥ）を合計すること、並びに
前記第２のカテゴリ（ＢＰＥ２）に分類され、且つ前記造形平面（ＢＰ）の前記特有の区域内で、特に前記造形平面（ＢＰ）にわたって、特に前記それぞれの層内に造形材料（３）を塗布する方向に延びる前記行内に位置するすべての造形平面要素（ＢＰＥ）を合計することに基づいて、判定される、請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
前記それぞれのカテゴリ又はサブカテゴリに割り当てられた前記それぞれの投与係数を合計して、結果の投与係数を構築する、請求項５及び６に記載の方法。
【請求項８】
選択的に照射及び固化すべき前記造形材料（３）のそれぞれの層を生成するために前記装置（１）の前記造形平面（ＢＰ）内に塗布すべき前記造形材料（３）の量は、造形材料（３）の最大量が割り当てられた区域の造形材料（３）の量として判定される、請求項６又は７に記載の方法。
【請求項９】
選択的に照射及び固化すべき前記造形材料（３）のそれぞれの層を生成するために前記装置（１）の前記造形平面（ＢＰ）内に造形材料（３）を塗布するために使用される前記投与係数は、投与係数の最大の合計を有する区域の投与係数として判定される、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
選択的に照射及び固化すべき前記造形材料（３）のそれぞれの層を生成するために前記装置（１）の前記造形平面（ＢＰ）内に塗布すべき前記造形材料（３）の判定された量は、選択的に照射すべき前記造形材料（３）のそれぞれの層を生成するために前記装置（１）の前記造形平面（ＢＰ）内に塗布すべき造形材料（３）の事前定義可能な基準量に又は事前定義された基準量に追加される、請求項１〜９のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１１】
前記造形平面要素（ＢＰＥ）は、規則的なパターンで、特に列及び行からなるマトリックスで配置される、請求項１〜１０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
前記造形平面要素（ＢＰＥ）は、同じ幾何形状及び／又はサイズを有する、請求項１〜１１のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも１つのエネルギービーム（４）によって装置（１）の造形平面（ＢＰ）内に塗布された造形材料（３）の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって少なくとも１つの３次元の物体（２）を付加製造する前記装置（１）の前記造形平面（ＢＰ）内に造形材料（３）の量を塗布する方法であって、この方法は、
−  選択的に照射及び固化すべき造形材料（３）のそれぞれの層を生成するために前記装置（１）の前記造形平面（ＢＰ）内に塗布すべき造形材料（３）の量を判定するステップと、
−  選択的に照射及び固化すべき前記造形材料（３）のそれぞれの層を生成するために前記装置（１）の前記造形平面（ＢＰ）内に前記造形材料（３）の判定された量を塗布するステップとを含み、
−  選択的に照射及び固化すべき造形材料（３）のそれぞれの層を生成するために前記装置（１）の前記造形平面（ＢＰ）内に塗布すべき前記造形材料（３）のそれぞれの量を判定するステップは、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の方法に基づいて実行される、方法。
【請求項１４】
少なくとも１つのエネルギービーム（４）によって装置（１）の造形平面（ＢＰ）内に塗布された造形材料（３）の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって少なくとも１つの３次元の物体（２）を付加製造する前記装置（１）向けの造形材料投与デバイス（５）であって、この造形材料投与デバイス（５）は、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の方法に基づいて選択的に照射及び固化すべき造形材料（３）のそれぞれの層を生成するために、前記装置（１）の前記造形平面（ＢＰ）内に塗布すべき造形材料（３）の量を判定するように構成された制御ユニットを備える造形材料投与デバイス（５）。
【請求項１５】
少なくとも１つのエネルギービーム（４）によって装置（１）の前記造形平面（ＢＰ）内に塗布された造形材料（３）の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって少なくとも１つの３次元の物体（２）を付加製造する装置（１）であって、この装置（１）は、請求項１４に記載の少なくとも１つの造形材料投与デバイス（５）を備えている装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つのエネルギービームによって装置の造形平面内に塗布された造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって少なくとも１つの３次元の物体を付加製造（積層造形）する装置の造形平面内に塗布すべき造形材料の量を判定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
少なくとも１つのエネルギービームによって装置の造形平面内に塗布された造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって少なくとも１つの３次元の物体を付加製造する装置の造形平面内に塗布すべき造形材料の量を判定する原理は、付加製造の分野で概して知られている。
【０００３】
そのような原理を発展させる重要な態様は、付加製造プロセス中に選択的に照射及び固化すべき造形材料のそれぞれの層を生成するためにそれぞれの装置の造形平面内に塗布すべき造形材料の特有の量を正確に判定することである。言い換えれば、それぞれの原理は、付加製造プロセスにおける造形材料の効果的な消費を可能にするという前提で発展させるべきである。
【０００４】
今まで、選択的に照射及び固化すべき造形材料の層を生成するために造形平面内に塗布すべき造形材料の量の判定は、典型的には、静的な造形材料の投与係数に基づいて行われており、それぞれの係数は、典型的には、経験値に基づいて判定され、この場合、造形平面内に塗布すべき造形材料の量を調整することはできない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の目的は、少なくとも１つのエネルギービームによって装置の造形平面内に塗布された造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって少なくとも１つの３次元の物体を付加製造する装置の造形平面内に塗布すべき造形材料の量を判定する改善された方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、請求項１に記載の方法によって実現される。請求項１に従属する請求項は、請求項１に記載の方法の可能な実施形態に関する。
【０００７】
本明細書に記載の方法は、少なくとも１つのエネルギービームによって装置の造形平面内に塗布された造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって少なくとも１つの３次元の物体を付加製造する装置（「付加製造装置」）の造形平面内に塗布すべき造形材料の量を判定（決定）する方法である。したがって、この方法は、付加製造プロセス中に選択的に照射及び固化すべき造形材料のそれぞれの層を生成するためにそれぞれの付加製造装置の造形平面内に塗布すべき造形材料の量を判定（決定）する働きをする。以下から明らかになるように、この方法は、それぞれの付加製造装置の造形平面内に造形材料の或る量を塗布する（上位の）方法の文脈で、また３次元の物体を付加製造する（さらに上位の）方法で、それぞれ実施することができる。
【０００８】
それぞれの付加製造装置の造形平面内に塗布すべき造形材料の量を判定する方法は、以下の基本的なステップを含む。
【０００９】
第１のステップによれば、装置による少なくとも１つの３次元の物体の付加製造プロセス中に選択的に照射及び固化すべき造形材料を塗布すべき付加製造装置の造形平面の少なくとも一部が、特に完全な造形平面が、複数の造形平面要素に細分される。言い換えれば、この方法が実施される付加製造装置の造形平面の少なくとも一部が、特に完全な造形平面が、複数の小区域に細分される。それによってそれぞれ、各造形平面要素は、造形平面の特有の小区域を表し、造形平面の各小区域は、それぞれの造形平面要素によって表される。
【００１０】
造形平面要素は、たとえば、規則的なパターンで、特に列及び行からなる（２次元）マトリックスで配置することができる。列の数は、行の数に等しくすることができる。それぞれの列内の造形平面要素の数は、それぞれの行内の造形平面要素の数に等しくすることができる。さらに、造形平面要素は、同じ幾何形状及び／又はサイズを有することができる。したがって、例示的な実施形態によれば、造形平面は、同じサイズの複数の方形、特に正方形、の造形平面要素に細分することができ、これらの造形平面要素は、列及び行からなる規則的なマトリックス（チェス盤又は格子状のパターン）で配置される。しかし、他の幾何形状及び／又はサイズも考えられる。
【００１１】
細分ステップは、この方法が実施される付加製造装置による少なくとも１つの３次元の物体の付加製造中に選択的に照射及び固化すべき造形材料の少なくとも１つの層（「層」）に対して実行される。典型的には、細分ステップは、付加製造装置による少なくとも１つの３次元の物体の付加製造中に選択的に照射及び固化すべき複数の層に対して、特にすべての層に対して連続して実行される。
【００１２】
細分ステップは、付加製造装置によって少なくとも１つの３次元の物体の付加製造プロセス中に選択的に照射及び固化すべき造形材料を塗布すべき付加製造装置の造形平面の少なくとも一部、特に完全な造形平面、を複数の造形平面要素に細分するように構成されたハードウェア及び／又はソフトウェアで実施される細分ユニットによって実行することができる。細分ユニットは、少なくとも１つの細分アルゴリズム又は規則をそれぞれ含むことができる。それぞれの細分アルゴリズム又は規則は、細分区域、すなわち造形平面のうちそれぞれの造形平面要素に細分すべき区域、細分パターン、すなわち造形平面が細分される（２次元）パターン、造形平面要素の幾何形状、造形平面要素のサイズなどの事前定義可能な又は事前定義された細分パラメータをそれぞれ特に含むことができる。細分ステップは、ユーザが細分パラメータを事前定義すること及び／又は事前定義された細分パラメータを調整することを可能にするユーザ入力に基づいて実行することができる。ユーザ入力は、適当な移動又は固定のユーザインターフェース、たとえばタッチパネルなどによって与えることができる。
【００１３】
第２のステップによれば、造形平面要素は、それぞれ第１のカテゴリ及び／又は少なくとも１つの第２の若しくはさらなるカテゴリに分類又は類別される。第１のカテゴリは、それぞれの造形平面要素が、造形平面のうちそれぞれの層の選択的な照射及び固化中に選択的に照射及び固化すべき区域内に位置することを示す。それぞれの層は、造形平面内に造形材料のそれぞれの量を塗布することによって生成される。少なくとも１つの第２のカテゴリは、それぞれの造形平面要素が、造形平面のうちそれぞれの層の選択的な照射及び固化中に選択的に照射及び固化すべき区域内に位置していないことを示す。したがって、各造形平面要素に対して、造形平面のうちそれぞれの層の選択的な照射及び固化中に選択的に照射及び固化すべき区域内に位置するか、それとも造形平面のうちそれぞれの層の選択的な照射及び固化中に選択的に照射及び固化すべき区域内に位置しないかが判定される。造形平面要素が、造形平面のうちそれぞれの層の選択的な照射及び固化中に選択的に照射及び固化すべき区域内に位置すると判定された場合、それぞれの造形平面要素は、第１のカテゴリの造形平面要素として分類される。造形平面要素が、造形平面のうちそれぞれの層の選択的な照射及び固化中に選択的に照射及び固化すべき区域内に位置しないと判定された場合、それぞれの造形平面要素は、少なくとも１つの第２の又はさらなるカテゴリの造形平面要素として分類される。
【００１４】
分類ステップは、付加製造すべき少なくとも１つの３次元の物体に関係する造形データ、たとえばスライスデータに基づいて実行することができる。それぞれの造形データは、典型的には、付加製造すべき少なくとも１つの３次元の物体を付加製造するための層の数に関する情報を含む。それぞれの造形データはまた、典型的には、付加製造すべき少なくとも１つの３次元の物体を付加製造するために各層内に選択的に照射及び固化すべき位置に関する情報を含む。それぞれの造形データはまた、付加製造すべき少なくとも１つの３次元の物体を付加製造するために各層内に選択的に照射及び固化すべきでない位置に関する情報を含むことができる。
【００１５】
分類ステップは、造形平面要素を、それぞれの造形平面要素が造形平面のうちそれぞれの層の選択的な照射及び固化中に選択的に照射及び固化すべき区域内に位置することを示す第１のカテゴリか、又はそれぞれの造形平面要素が造形平面のうちそれぞれの層の選択的な照射及び固化中に選択的に照射及び固化すべき区域内に位置しないことを示す少なくとも１つの第２の若しくはさらなるカテゴリかに分類するように構成されたハードウェア及び／又はソフトウェアで実施される分類ユニットによって実行することができる。
【００１６】
第３のステップによれば、第１のカテゴリに分類された造形平面要素の数及び／又は少なくとも１つの第２のカテゴリに分類された造形平面要素の数に基づいて、それぞれの層内に塗布すべき造形材料の量が判定される。したがって、選択的に照射及び固化すべきそれぞれの層を生成するために造形平面内に塗布すべき造形材料の量の判定は、少なくとも２つのカテゴリにおける造形平面要素のそれぞれの分類に基づいて実行される。それによって、第１のカテゴリの造形平面要素は、造形平面のうち付加製造すべき少なくとも１つの３次元の物体を付加製造するために各層内に選択的に照射及び固化すべき位置に位置し、少なくとも１つの第２のカテゴリの造形平面要素は、造形平面のうち付加製造すべき少なくとも１つの３次元の物体を付加製造するために各層内に選択的に照射及び固化すべきでない位置に位置する。一般規則として、第１のカテゴリの造形平面要素は、典型的には、第２のカテゴリの造形平面要素より多くの造形材料を必要とする。言い換えれば、造形平面内に塗布すべき造形材料の量は、少なくとも１つの３次元の物体の付加製造中に選択的に照射及び固化すべき各層に対して個々に判定される。それによって、それぞれの層内に塗布すべき造形材料の量を判定するために、選択的に照射及び固化すべきそれぞれの層の位置又は領域、並びに選択的に照射及び固化すべきでないそれぞれの層の位置又は領域が考慮される。したがって、それぞれの造形平面要素を前述の第１及び第２のカテゴリに分類し、それぞれの第１又は第２のカテゴリにおける造形平面要素の分類に基づいて、それぞれの層内に塗布すべき造形材料の量を判定することによって、各層に対して、それぞれの層内に塗布すべき造形材料の量の個々の判定が可能になる。それぞれの層内に塗布すべき造形材料の量の個々の判定は、それぞれの層のうち選択的に照射及び固化すべき区域、並びにそれぞれの層のうち選択的に照射及び固化すべきでない区域を考慮に入れる。
【００１７】
判定ステップは、第１のカテゴリに分類された造形平面要素の数及び／又は少なくとも１つの第２の若しくはさらなるカテゴリに分類された造形平面要素の数に基づいて、それぞれの層内に塗布すべき造形材料の量を判定するように構成されたハードウェア及び／又はソフトウェアで実施される判定ユニットによって実行することができる。
【００１８】
その結果、少なくとも１つのエネルギービームによって装置の造形平面内に塗布された造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって少なくとも１つの３次元の物体を付加製造する装置の造形平面内に塗布すべき造形材料の量を判定する改善された方法が提供される。この方法は特に、各層に対して造形平面内に塗布すべき造形材料の必要な量を個々に判定することを可能にする。
【００１９】
細分ユニット、分類ユニット、及び判定ユニットは、ハードウェア及び／若しくはソフトウェアで実施される別個のユニットとすることができ、又は１つのハードウェア及び／若しくはソフトウェアで実施される制御ユニット内に組み合わせることができる。それぞれのユニット又はそれぞれの制御ユニットは、付加製造装置に割り当て可能であるか又は割り当てられている造形材料投与デバイスの一部を形成することができる。
【００２０】
この方法のすべてのステップは、（完全に）自動的に実行することができる。
【００２１】
この方法は、第２のカテゴリの造形平面要素を少なくとも第１のサブカテゴリ及び／又は第２のサブカテゴリに細分するステップをさらに含むことができる。したがって、第２のカテゴリの造形平面要素、すなわち造形平面のうちそれぞれの層の選択的な照射及び固化中に選択的に照射及び固化すべき区域内に位置していない造形平面要素は、第１のカテゴリの造形平面要素、すなわち造形平面のうちそれぞれの層の選択的な照射及び固化中に選択的に照射及び固化すべき区域内に位置する造形平面要素に対するそれらの空間配置又は関係に基づいて、さらに下位分類することができる。
【００２２】
以下から明らかになるように、第２のカテゴリの少なくとも１つのさらなるサブカテゴリ、たとえば第３のサブカテゴリ、も存在することができる。
【００２３】
第１のサブカテゴリは、それぞれの造形平面要素が、第１のカテゴリの少なくとも１つの造形平面要素に直接隣接して位置すること、及び／又はそれぞれの造形平面要素が、第１のカテゴリの少なくとも１つの造形平面要素に直接隣接している所与の数の造形平面要素からなる特有の閾値区域内に位置することを示す。したがって、第１のサブカテゴリの造形平面要素は、（ｉ）選択的に照射及び固化すべきでない、（ｉｉ）第１のカテゴリの少なくとも１つの造形平面要素に直接隣接して位置し、且つ／又は（ｉｉｉ）第１のカテゴリの少なくとも１つの造形平面要素に直接隣接している所与の数の造形平面要素からなる特有の閾値区域内に位置する造形平面要素を表す。言い換えれば、第１のサブカテゴリの造形平面要素は、第１のカテゴリの造形平面要素に（直接）隣接して位置する。第１のカテゴリの少なくとも１つの造形平面要素に直接隣接している所与の数の造形平面要素は、事前定義可能とし又は事前定義することができ、したがって、第１のカテゴリの少なくとも１つの造形平面要素に直接隣接している造形平面要素の数は、ユーザが第１のカテゴリの少なくとも１つの造形平面要素に直接隣接している造形平面要素の数を事前定義することを可能にし、及び／又はユーザが第１のカテゴリの少なくとも１つの造形平面要素に直接隣接している造形平面要素の事前定義された数を調整することを可能にするユーザ入力に基づいて定義することができる。第１のサブカテゴリのそれぞれの造形平面要素は、典型的には、それぞれの層内に造形材料を塗布する所与の方向に対して、第１のカテゴリのそれぞれの造形平面要素の後ろの区域内に位置する。いずれの場合も、第１のサブカテゴリは、それぞれの層内に選択的に照射及び固化すべき第１のカテゴリの造形平面要素の少なくとも一部を（直接）取り囲む安全区画（ゾーン）を生成する働きをする。安全区画は、いずれの場合も、十分な量の造形材料がそれぞれの層内に塗布されることを確実にするものとする。
【００２４】
第２のサブカテゴリは、それぞれの層内に造形材料を塗布する所与の方向に対して、それぞれの造形平面要素が、第１のカテゴリの少なくとも１つの造形平面要素に直接隣接している所与の数の造形平面要素からなる特有の閾値区域の後ろ及び外側の区域内に配置されることを示す。したがって、第２のサブカテゴリの造形平面要素は、（ｉ）選択的に照射及び固化すべきでない、（ｉｉ）第１のサブカテゴリの少なくとも１つの造形平面要素に（直接）隣接して位置し、したがって（ｉｉｉ）第１のサブカテゴリの所与の数の造形平面要素からなるそれぞれの特有の閾値区域の外側に位置する造形平面要素を表す。言い換えれば、第２のサブカテゴリの造形平面要素は、第１のサブカテゴリの造形平面要素に（直接）隣接して配置される。
【００２５】
上述したように、第２のカテゴリの少なくとも１つのさらなるサブカテゴリも存在することができる。したがって、第３のサブカテゴリも存在することができる。第３のサブカテゴリは、それぞれの層内に造形材料を塗布する所与の方向に対して、それぞれの造形平面要素が、第１のカテゴリの少なくとも１つの造形平面要素の前の区域内に位置することを示す。
【００２６】
上記から明らかであるように、造形平面要素を分類し、したがってそれぞれの層内に塗布すべき造形材料の量を判定するために、それぞれの層内に造形材料を塗布する方向、たとえば被覆方向、すなわち選択的に照射及び固化すべき層を生成するために再被覆デバイス、特に再被覆ブレードが造形平面にわたって動かされる方向を考慮することもできる。それぞれの層内に造形材料を塗布する方向は特に、それぞれの層内に造形材料を塗布する所与の方向に対して、第１及び第２のサブカテゴリの造形平面要素、すなわち第１のカテゴリの少なくとも１つの造形平面要素の後ろの区域内に位置する造形平面要素を、第３のサブカテゴリの造形平面要素、すなわち第１のカテゴリの少なくとも１つの造形平面要素の前の区域内に位置する造形平面要素から区別する働きをする。
【００２７】
この方法によれば、造形材料の特有の量を各カテゴリに割り当てることができる。同様に、造形材料の特有の量を各サブカテゴリに割り当てることができる。したがって、それぞれの層内に塗布すべき造形材料の判定される総量は、それぞれの層内の各カテゴリ及びサブカテゴリに割り当てられた造形材料の特有の量に基づいて判定することができる。それぞれの層内に塗布すべき造形材料の判定される総量は、典型的には、造形材料の（より）大きい量が割り当てられたカテゴリの複数の造形平面要素が与えられるときの方が、造形材料の（より）小さい量が割り当てられたカテゴリの複数の造形平面要素が与えられるときに比べて、（より）大きくなる。
【００２８】
第１のカテゴリに分類された造形平面要素に割り当てられた造形材料の量は、典型的には、第２のカテゴリ又は第２のカテゴリのそれぞれのサブカテゴリに分類された造形平面要素に割り当てられた造形材料の量より大きい。したがって、造形材料の第１の量が、第１のカテゴリに分類された造形平面要素に割り当てられ、造形材料の第１の量より小さい造形材料の少なくとも１つの第２の量が、第２のカテゴリ又は第２のカテゴリのそれぞれのサブカテゴリに分類された造形平面要素に割り当てられる。言い換えれば、第１のカテゴリに分類された造形平面要素に割り当てられた造形材料の量は、典型的には、第２のカテゴリ又は第２のカテゴリのそれぞれのサブカテゴリに分類された造形平面要素に割り当てられた造形材料の量より大きい。第２のカテゴリのサブカテゴリに関するならば、第１のサブカテゴリに分類された造形平面要素に割り当てられた造形材料の量は、典型的には、第２（又は第３）のサブカテゴリに分類された造形平面要素に割り当てられた造形材料の量より大きい。特に、第２のサブカテゴリに分類された造形平面要素に割り当てられた造形材料の量がゼロであることが可能である。同じことは、第３のサブカテゴリの造形平面要素にも当てはまることができる。
【００２９】
各カテゴリに割り当てられた造形材料の量は、選択的に照射及び固化すべき造形材料のそれぞれの層を生成するために造形平面内に塗布すべき造形材料の特有の量を投与するように構成された造形材料投与デバイスの特有の投与係数に関係付けることができる。投与係数は、造形材料投与デバイスによって投与すべき造形材料の量を直接又は間接的に示すことができる。したがって、各カテゴリは、造形材料投与デバイスの特有の投与係数に関係付けることができる。したがって、それぞれの層内に塗布するために投与すべき造形材料の量は、（より）大きい投与係数が割り当てられたカテゴリの複数の造形平面要素が与えられるときの方が、（より）小さい投与係数が割り当てられたカテゴリの複数の造形平面要素が与えられるときに比べて、（より）大きくなる。特有のカテゴリの投与係数、たとえば第２のサブカテゴリ又は第３のサブカテゴリの投与係数は、ゼロの値又はさらには負の値を有することが可能である。
【００３０】
上記から明らかであるように、特有の投与係数を各カテゴリ又はサブカテゴリそれぞれに割り当てることができる。それによって、第１のカテゴリに分類された造形平面要素に割り当てられた投与係数は、典型的には、第２のカテゴリ又は第２のカテゴリのそれぞれのサブカテゴリに分類された造形平面要素に割り当てられた投与係数より大きい。したがって、第１の投与係数が、第１のカテゴリに分類された造形平面要素に割り当てられ、第１の投与係数より小さい少なくとも１つの第２の投与係数が、第２のカテゴリ又は第２のカテゴリのそれぞれのサブカテゴリに分類された造形平面要素に割り当てられる。言い換えれば、第１のカテゴリに分類された造形平面要素に割り当てられた投与係数は、典型的には、第２のカテゴリに分類された造形平面要素に割り当てられた投与係数より大きい。第２のカテゴリのサブカテゴリに関するならば、第１のサブカテゴリに分類された造形平面要素に割り当てられた投与係数は、典型的には、第２（又は第３）のサブカテゴリに分類された造形平面要素に割り当てられた投与係数より大きい。
【００３１】
選択的に照射及び固化すべき造形材料の層を生成するために造形平面内に塗布すべき造形材料の量は、最終的に、第１のカテゴリに分類され、且つ造形平面の特有の区域内に、特に造形平面にわたって、特にそれぞれの層内に造形材料を塗布する方向に延びる（まっすぐな）行内に位置するすべての造形平面要素を合計すること、並びに第２のカテゴリに分類され、且つ造形平面の特有の区域内に、特に造形平面にわたって、特にそれぞれの層内に造形材料を塗布する方向に延びる行内に位置するすべての造形平面要素を合計することに基づいて判定することができる。したがって、それぞれのカテゴリ又はサブカテゴリに割り当てられたそれぞれの投与係数を合計して、その結果の投与係数を構築することができる。
【００３２】
それによって、選択的に照射及び固化すべき造形材料のそれぞれの層を生成するために装置の造形平面内に塗布すべき造形材料の量は、特に造形平面にわたって、特にそれぞれの層内に造形材料を塗布する方向に延びるそれぞれの（まっすぐな）行内に位置する造形平面のうち、造形材料の最大量が割り当てられた区域の造形材料の量として、判定することができる。同様に、選択的に照射及び固化すべき造形材料のそれぞれの層を生成するために塗布すべきその結果の投与係数は、特に造形平面にわたって、特にそれぞれの層内に造形材料を塗布する方向に延びるそれぞれの（まっすぐな）行内に位置する造形平面のうち、投与係数の最大の合計を有する区域の投与係数として判定することができる。したがって、その結果の投与係数は、造形平面のうち、投与係数の最大の合計を有するそれぞれの区域の投与係数とすることができ、又は少なくともそれに対応することができる。
【００３３】
造形平面が列及び行からなる（２次元）マトリックスに分割される例示的なケース、すなわち造形平面要素が列及び行からなる２次元マトリックスの規則的なパターンで配置される例示的なケースでは、投与係数は、各列又は各行に対してそれぞれ判定することができる。それぞれの列又は行内のそれぞれの造形平面要素の投与係数が合計され、言い換えれば、第１のカテゴリに分類されたそれぞれの列又は行の造形平面要素の投与係数、及び第２のカテゴリ又は第２のカテゴリのそれぞれのサブカテゴリに分類されたそれぞれの列又は行の造形平面要素の投与係数が合計される。一例として、特有の列又は行に対するそれぞれの投与係数の合計は、次のように実行することができる。
（それぞれの列又は行に対する）投与係数の合計  ＝
それぞれの列又は行内の、第１のカテゴリの造形平面要素の投与係数×第１のカテゴリの造形平面要素の数  ＋
それぞれの列又は行内の、第２のカテゴリの第１のサブカテゴリの造形平面要素の投与係数×第２のカテゴリの第１のサブカテゴリの造形平面要素の数  ＋
それぞれの列又は行内の、第２のカテゴリの第２のサブカテゴリの造形平面要素の投与係数×第２のカテゴリの第２のサブカテゴリの造形平面要素の数  ＋
それぞれの列又は行内の、第２のカテゴリの第３のサブカテゴリの造形平面要素の投与係数×第２のカテゴリの第３のサブカテゴリの造形平面要素の数。
【００３４】
投与係数の上記の合計は、各列又は行に対してそれぞれ実行することができ、したがって判定された合計の数は、列又は行の数にそれぞれ対応することができる。
【００３５】
結果の投与係数は、投与係数の最大の合計を有するそれぞれの列又は行の投与係数として判定することができる。したがって、選択的に照射及び固化すべき造形材料のそれぞれの層を生成するために装置の造形平面内に塗布すべき造形材料の量は、投与係数の最大の合計を有する列又は行の造形材料の量として判定することができる。
【００３６】
選択的に照射及び固化すべき造形材料のそれぞれの層を生成するために装置の造形平面内に最終的に塗布すべき造形材料の判定された量は、選択的に照射すべき造形材料のそれぞれの層を生成するために装置の造形平面内に塗布すべき造形材料の事前定義可能な基準量又は事前定義された基準量に追加することができる。したがって、造形材料の判定された量を造形材料のそれぞれの基準量に追加することによって、いずれの場合も、十分な量の造形材料がそれぞれの層内に塗布されることを確実にすることができる。造形材料の基準量はまた、典型的には、事前定義可能な又は事前定義された基準投与係数に割り当てられる。したがって、造形平面内に最終的に塗布すべき造形材料のそれぞれの層を生成するために塗布すべき結果の投与係数を、事前定義可能な又は事前定義された基準投与係数に追加して、最終投与係数を実現することができる。
【００３７】
上述したように、この方法は、それぞれの装置の造形平面内に造形材料の或る量を塗布する（上位の）方法の文脈で、また３次元の物体を付加製造する（さらに上位の）方法で、それぞれ実施することができる。
【００３８】
したがって、本発明はまた、少なくとも１つのエネルギービームによって装置の造形平面内に塗布された造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって少なくとも１つの３次元の物体を付加製造する装置の造形平面内に造形材料の量を塗布する方法に関する。この方法は、選択的に照射及び固化すべき造形材料のそれぞれの層を生成するために装置の造形平面内に塗布すべき造形材料の量、たとえばセラミック、金属、又はポリマーの造形材料の量を判定するステップと、選択的に照射及び固化すべき造形材料のそれぞれの層を生成するために装置の造形平面内に造形材料の判定された量を塗布するステップとを含む。それによって、選択的に照射及び固化すべき造形材料のそれぞれの層を生成するために装置の造形平面内に塗布すべき造形材料のそれぞれの量を判定するステップは、本明細書に明記する造形平面内に塗布すべき造形材料の量を判定する方法に基づいて実行される。したがって、造形平面内に塗布すべき造形材料の量を判定する方法に関するすべての注釈は、少なくとも１つの３次元の物体を付加製造する装置の造形平面内に造形材料の量を塗布する方法にも当てはまる。
【００３９】
さらに、本発明は、少なくとも１つのエネルギービーム、たとえば電子又はレーザビームによって、装置の造形平面内に塗布された造形材料、たとえばセラミック、金属、又はポリマーの造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって少なくとも１つの３次元の物体を付加製造する方法に関する。それによって、選択的に照射及び固化すべき造形材料の層は、少なくとも１つの３次元の物体を付加製造する装置の造形平面内に造形材料の量を塗布する前述の方法に基づいて塗布される。この方法は、たとえば、選択的レーザ焼結方法、選択的レーザ溶融方法、又は選択的電子ビーム溶融方法とすることができる。しかし、この方法は、たとえば、接着剤噴射方法、特に金属接着剤噴射方法であることも考えられる。造形平面内に塗布すべき造形材料の量を判定する方法に関するすべての注釈は、少なくとも１つの３次元の物体を付加製造する方法にも当てはまる。
【００４０】
さらに、本発明はまた、少なくとも１つのエネルギービーム、たとえば電子又はレーザビームによって、装置の造形平面内に塗布された造形材料の層、たとえばセラミック、金属、又はポリマーの造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって少なくとも１つの３次元の物体を付加製造する装置向けの造形材料投与デバイスに関連する。造形材料投与デバイスは、制御ユニットを備える。造形材料投与デバイスは、本明細書に明記する方法に基づいて、選択的に照射及び固化すべき造形材料のそれぞれの層を生成するために装置の造形平面内に塗布すべき造形材料の量を判定するように構成される。造形平面内に塗布すべき造形材料の量を判定する方法に関するすべての注釈は、造形材料投与デバイスにも当てはまる。
【００４１】
造形材料投与デバイスは、造形材料を供給することができる少なくとも１つの造形材料供給デバイス、たとえば造形材料リザーバと、造形材料供給デバイスと協働して造形平面内に塗布すべき造形材料の判定された量を投与する少なくとも１つの投与要素、たとえば可動に支持された投与台とをさらに備えることができるし、又はこれらに連結することができる。
【００４２】
最終的に、本発明は、少なくとも１つのエネルギービーム、たとえば電子ビーム又はレーザビームによって、装置の造形平面内に塗布された造形材料の層、たとえばセラミック、金属、又はポリマーの造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって少なくとも１つの３次元の物体を付加製造する装置に関する。この装置は、たとえば、選択的レーザ焼結装置、選択的レーザ溶融装置、又は選択的電子ビーム溶融装置とすることができる。しかし、この装置は、たとえば、接着剤噴射装置、特に金属接着剤噴射装置であることも考えられる。
【００４３】
この装置は、その動作中に動作可能であるか又は動作されている複数の機能デバイス及び／又は構造デバイスを備える。各機能及び／又は構造デバイスは、複数の機能及び／又は構造ユニットを備えることができる。例示的な機能及び／又は構造デバイスには、上記で明記した造形材料投与デバイスや、装置の造形平面内に選択的に照射及び固化すべき投与された造形材料の量を塗布するように構成された造形材料塗布デバイスや、並びに少なくとも１つのエネルギービームによって造形材料の層の部分を選択的に照射し、それによって固化するように構成された照射デバイスが挙げられる。この装置は、それぞれの造形材料投与デバイスを備えるため、造形平面内に塗布すべき造形材料の量を判定する方法に関するすべての注釈は、この装置にも当てはまる。
【００４４】
本発明の例示的な実施形態について、図を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】例示的な実施形態による３次元の物体を付加製造する装置の原理図である。
【図２】例示的な実施形態による図１の装置の造形平面の上面図である。
【図３】例示的な実施形態による図１の装置の造形平面の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
図１は、例示的な実施形態による少なくとも１つのエネルギービーム４によって固化することができる粉末状の造形材料３、たとえば金属粉末の層を連続して層ごとに選択的に照射し、それに伴って固化することによって３次元の物体２、たとえば技術的構成要素を付加製造する装置１の例示的な実施形態の原理図を示す。エネルギービーム４は、たとえば、電子ビーム又はレーザビームとすることができる。したがって、装置１は、たとえば、選択的電子ビーム溶融装置又は選択的レーザ溶融装置として実施することができる。
【００４７】
装置１は、その動作中に動作可能であり且つ動作されている複数の機能デバイス及び／又は構造デバイスを備える。各機能及び／又は構造デバイスは、複数の機能及び／又は構造ユニットを備えることができる。機能及び／又は構造デバイス並びに装置１それぞれの動作は、（中央）制御デバイス（図示せず）によって制御される。
【００４８】
装置１の例示的な機能及び／又は構造デバイスには、造形材料投与デバイス５、造形材料塗布デバイス６、及び照射デバイス７が挙げられる。
【００４９】
造形材料投与デバイス５（モジュールとして実施することができる）は、装置１による３次元の物体２の付加製造中に選択的に照射及び固化すべき造形材料３のそれぞれの層を生成するために装置１の造形平面ＢＰ内に塗布すべき造形材料３の量を判定（決定）するように構成される。造形材料投与デバイス５は、造形材料３を供給することができる造形材料供給デバイス７、たとえば造形材料リザーバ８と、造形材料供給デバイス７と協働して装置１の造形平面ＢＰ内に塗布すべき造形材料３の判定（決定）された量を投与する少なくとも１つの投与要素９、たとえば（垂直方向に）可動に支持された投与台１０とを備える。
【００５０】
造形材料塗布デバイス６は、装置１による３次元の物体２の付加製造中に選択的に照射及び固化すべき造形材料３のそれぞれの層を生成するために装置１の造形平面ＢＰ内に造形材料投与デバイス５によって投与された造形材料３の量を塗布するように構成される。造形材料塗布デバイス６は、少なくとも１つの造形材料塗布要素１１を備える。造形材料塗布要素１１は、装置１の処理チャンバ１２内で可動に支持される。したがって、造形材料塗布要素１１は、装置１の造形平面ＢＰ内に投与される造形材料３の量を塗布し、装置１による３次元の物体２の付加製造中に選択的に照射及び固化すべき造形材料３のそれぞれの層を生成するために、装置１の造形平面ＢＰにわたって動かすことができる。造形材料塗布要素１１の例示的な運動を、矢印ＣＤによって示す。矢印ＣＤは、造形材料塗布要素１１の例示的な被覆方向を表す。
【００５１】
照射デバイス７は、少なくとも１つのエネルギービーム４によって、造形材料塗布デバイス６によって装置１の造形平面ＢＰ内に塗布された造形材料３のそれぞれの層を選択的に照射し、それによって固化するように構成される。照射デバイス７は、少なくとも１つのエネルギービーム４を生成するように構成されたビーム生成ユニット（図示せず）と、エネルギービーム４を装置１の造形平面ＢＰ内の種々の位置へ偏向させるように構成されたビーム偏向ユニット（図示せず）、たとえば走査ユニットとを備えることができる。
【００５２】
図１はまた、例示的な造形材料受取りデバイス１３を示す。造形材料受取りデバイス１３（モジュールとして実施することができる）は、装置１の造形平面ＢＰ内に塗布されなかった造形材料３を受け取るように構成される。
【００５３】
図１の装置１の構成は、装置１の造形平面ＢＰ内に塗布すべき造形材料３の量を判定（決定）する方法を実施することを可能にする。したがって、この方法は、付加製造プロセス中に選択的に照射及び固化すべき造形材料３のそれぞれの層を生成するために装置１の造形平面ＢＰ内に塗布すべき造形材料３の量を判定する働きをする。この方法は、装置１の造形平面ＢＰ内に造形材料３の量を塗布する（上位の）方法の文脈で、また装置１によって３次元の物体２を付加製造する（さらに上位の）方法で実施することができる。
【００５４】
装置１の造形平面ＢＰ内に塗布すべき造形材料３の量を判定（決定）する方法は、以下の基本的なステップを含む（例示的な実施形態による図１の装置１の造形平面ＢＰの上面図をそれぞれ示し、それによってそれぞれの層内の物体２の輪郭が行Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、及びＬ４によって示されている図２、図３も参照されたい）。
【００５５】
第１のステップによれば、装置１の完全な造形平面ＢＰが、複数の造形平面要素ＢＰＥに細分される。言い換えれば、この方法が実施される装置１の造形平面ＢＰが、複数の小区域に細分される。それによって、造形平面ＢＰの各小区域は、それぞれの造形平面要素ＢＰＥによって表される。
【００５６】
上述したように、図２、図３はそれぞれ、例示的な実施形態による図１の装置１の造形平面ＢＰの上面図を示す。それによって、図２は、この方法が、１つの区域だけを選択的に照射及び固化すべき層に適用可能であることを示し、図３は、この方法が、複数の区域を選択的に照射及び固化すべき層に適用可能であることを示す。
【００５７】
図２、図３から明らかであるように、造形平面要素ＢＰＥは、規則的なパターンで、特に列及び行からなる２次元マトリックスで配置することができる。列の数は、行の数に等しくすることができる。それぞれの列内の造形平面要素ＢＰＥの数は、それぞれの行内の造形平面要素ＢＰＥの数に等しくすることができる。
【００５８】
図２、図３の例示的な実施形態によれば、造形平面ＢＰは、同じサイズの複数の方形、特に正方形の造形平面要素ＢＰＥに細分され、これらの造形平面要素ＢＰＥは、所与の数の列及び所与の数の行からなる規則的なマトリックスで配置され、その結果、チェス盤状のようなパターンで配置される。
【００５９】
細分ステップは、装置１による少なくとも１つの３次元の物体２の付加製造中に選択的に照射及び固化すべき少なくとも１つの層に対して実行される。典型的には、細分ステップは、装置１による少なくとも１つの３次元の物体２の付加製造中に選択的に照射及び固化すべきすべての層に対して連続して実行される。
【００６０】
細分ステップは、造形平面ＢＰを複数の造形平面要素ＢＰＥに細分するように構成されたハードウェア及び／又はソフトウェアで実施される細分ユニット１４（図１参照）によって実行することができる。細分ユニット１４は、少なくとも１つの細分アルゴリズム又は規則をそれぞれ含むことができる。それぞれの細分アルゴリズム又は規則は、細分区域、すなわち造形平面ＢＰのうちそれぞれの造形平面要素ＢＰＥに細分すべき区域、細分パターン、すなわち造形平面ＢＰが細分される（２次元）パターン、造形平面要素ＢＰＥの幾何形状、造形平面要素ＢＰＥのサイズなどの事前定義可能な又は事前定義された細分パラメータをそれぞれ特に含むことができる。細分ステップは、ユーザが細分パラメータを事前定義すること及び／又は事前定義された細分パラメータを調整することを可能にするユーザ入力に基づいて実行することができる。ユーザ入力は、適当な移動又は固定のユーザインターフェース（図示せず）、たとえばタッチパネルなどによって与えることができる。
【００６１】
第２のステップによれば、造形平面要素ＢＰＥは、第１のカテゴリＢＰＥ１及び／又は少なくとも１つの第２のカテゴリＢＰＥ２に分類される。以下から明らかになるように、第２のカテゴリＢＰＥ２は、異なるサブカテゴリＢＰＥ２．１、ＢＰＥ２．２、及びＢＰＥ２．３を有する。
【００６２】
図２、図３から認識できるように、第１のカテゴリＢＰＥ１は、それぞれの造形平面要素ＢＰＥが、造形平面ＢＰのうちそれぞれの層の選択的な照射及び固化中に選択的に照射及び固化すべき区域内に位置することを示す。第２のカテゴリＢＰＥ２は概して、それぞれの造形平面要素ＢＰＥが、造形平面ＢＰのうちそれぞれの層の選択的な照射及び固化中に選択的に照射及び固化すべき区域内に位置していないことを示す。したがって、各造形平面要素ＢＰＥに対して、造形平面ＢＰのうちそれぞれの層の選択的な照射及び固化中に選択的に照射及び固化すべき区域内に位置するか、それとも造形平面ＢＰのうちそれぞれの層の選択的な照射及び固化中に選択的に照射及び固化すべき区域内に位置しないかが判定される。造形平面要素ＢＰＥが、造形平面ＢＰのうちそれぞれの層の選択的な照射及び固化中に選択的に照射及び固化すべき区域内に位置すると判定された場合、それぞれの造形平面要素ＢＰＥは、第１のカテゴリＢＰＥ１の造形平面要素ＢＰＥとして分類される。造形平面要素ＢＰＥが、造形平面ＢＰのうちそれぞれの層の選択的な照射及び固化中に選択的に照射及び固化すべき区域内に位置しないと判定された場合、それぞれの造形平面要素ＢＰＥは、第２のカテゴリＢＰＥ２又は第２のカテゴリＢＰＥ２のそれぞれのサブカテゴリＢＰＥ２．１〜ＢＰＥ２．３の造形平面要素ＢＰＥとして分類される。造形平面要素ＢＰＥの分類は、たとえば、列ごと又は行ごとに実行することができる。
【００６３】
分類ステップは、付加製造すべき３次元の物体２に関係する造形データ、たとえばスライスデータに基づいて実行することができる。それぞれの造形データは、典型的には、付加製造すべき３次元の物体２を付加製造するための層の数に関する情報を含む。それぞれの造形データはまた、典型的には、付加製造すべき３次元の物体２を付加製造するために各層内に選択的に照射及び固化すべき位置に関する情報を含む。それぞれの造形データはまた、付加製造すべき３次元の物体２を付加製造するために各層内に選択的に照射及び固化すべきでない位置に関する情報を含むことができる。
【００６４】
分類ステップは、造形平面要素ＢＰＥを、それぞれの造形平面要素ＢＰＥが造形平面ＢＰのうちそれぞれの層の選択的な照射及び固化中に選択的に照射及び固化すべき区域内に位置することを示す第１のカテゴリＢＰＥ１か、又はそれぞれの造形平面要素ＢＰＥが造形平面ＢＰのうちそれぞれの層の選択的な照射及び固化中に選択的に照射及び固化すべき区域内に位置していないことを示す第２のカテゴリＢＰＥ２か、又は第２のカテゴリＢＰＥ２のそれぞれのサブカテゴリＢＰＥ２．１〜ＢＰＥ２．３に分類するように構成されたハードウェア及び／又はソフトウェアで実施される分類ユニット１５（図１参照）によって実行することができる。
【００６５】
第３のステップによれば、第１のカテゴリＢＰＥ１に分類された造形平面要素ＢＰＥの数及び／又は第２のカテゴリＢＰＥ２若しくは第２のカテゴリＢＰＥ２のそれぞれのサブカテゴリＢＰＥ２．１〜ＢＰＥ２．３に分類された造形平面要素ＢＰＥ２の数に基づいて、それぞれの層内に塗布すべき造形材料３の量が判定される。したがって、選択的に照射及び固化すべきそれぞれの層を生成するために造形平面ＢＰ内に塗布すべき造形材料３の量の判定は、それぞれのカテゴリにおける造形平面要素ＢＰＥのそれぞれの分類に基づいて実行される。言い換えれば、造形平面ＢＰ内に塗布すべき造形材料３の量は、３次元の物体２の付加製造中に選択的に照射及び固化すべき各層に対して個々に判定（決定）される。それによって、それぞれの層内に塗布すべき造形材料３の量を判定（決定）するために、選択的に照射及び固化すべきそれぞれの層の位置又は領域、並びに選択的に照射及び固化すべきでないそれぞれの層の位置又は領域が考慮される。したがって、それぞれの造形平面要素ＢＰＥを前述のカテゴリＢＰＥ１、ＢＰＥ２及びサブカテゴリＢＰＥ２．１〜ＢＰＥ２．３にそれぞれ分類し、それぞれのカテゴリＢＰＥ１、ＢＰＥ２及びサブカテゴリＢＰＥ２．１〜ＢＰＥ２．３における造形平面要素ＢＰＥの分類に基づいて、それぞれの層内に塗布すべき造形材料３の量をそれぞれ判定することによって、各層に対して、それぞれの層内に塗布すべき造形材料３の量の個々の判定が可能になる。それぞれの層内に塗布すべき造形材料３の量の個々の判定は、それぞれの層のうち選択的に照射及び固化すべき区域、並びにそれぞれの層のうち選択的に照射及び固化すべきでない区域を考慮に入れる。
【００６６】
判定ステップは、第１のカテゴリＢＰＥ１に分類された造形平面要素ＢＰＥの数並びに／又は第２のカテゴリＢＰＥ２及びサブカテゴリＢＰＥ２．１〜ＢＰＥ２．３に分類された造形平面要素ＢＰＥの数にそれぞれ基づいて、それぞれの層内に塗布すべき造形材料３の量を判定するように構成されたハードウェア及び／又はソフトウェアで実施される判定ユニット１６によって実行することができる。
【００６７】
図１に示すように、細分ユニット１４、分類ユニット１５、及び判定ユニット１６は、ハードウェア及び／若しくはソフトウェアで実施される別個のユニットとすることができ、又は１つのハードウェア及び／若しくはソフトウェアで実施される制御ユニット１７内に組み合わせることができる。それぞれのユニット１４〜１６又はそれぞれの制御ユニット１７は、装置１に割り当て可能であるか又は割り当てられている造形材料投与デバイス５の一部を形成することができる。
【００６８】
この方法のすべてのステップは、（完全に）自動的に実行することができる。
【００６９】
上述したように、この方法は、第２のカテゴリＢＰＥ２の造形平面要素ＢＰＥを少なくとも第１のサブカテゴリＢＰＥ２．１及び第２のサブカテゴリＢＰＥ２．２に細分するステップを含むことができる。したがって、第２のカテゴリＢＰＥ２の造形平面要素ＢＰＥは、第１のカテゴリＢＰＥ１の造形平面要素ＢＰＥに対するそれらの空間配置又は関係に基づいて、さらに下位分類することができる。
【００７０】
図２、図３から認識できるように、第１のサブカテゴリＢＰＥ２．１は、それぞれの造形平面要素ＢＰＥが、第１のカテゴリＢＰＥ１の少なくとも１つの造形平面要素ＢＰＥに直接隣接して位置すること、及び／又はそれぞれの造形平面要素ＢＰＥが、第１のカテゴリＢＰＥ１の少なくとも１つの造形平面要素ＢＰＥに直接隣接している所与の数の造形平面要素ＢＰＥからなる特有の閾値区域Ａ内に位置することを示す。したがって、第１のサブカテゴリＢＰＥ２．１の造形平面要素ＢＰＥは、（ｉ）選択的に照射及び固化すべきでない、（ｉｉ）第１のカテゴリＢＰＥ１の少なくとも１つの造形平面要素ＢＰＥに直接隣接して位置し、且つ／又は（ｉｉｉ）第１のカテゴリＢＰＥ１の少なくとも１つの造形平面要素ＢＰＥに直接隣接している所与の数の造形平面要素ＢＰＥからなる特有の閾値区域Ａ内に位置する造形平面要素ＢＰＥを表す。言い換えれば、第１のサブカテゴリＢＰＥ２．１の造形平面要素ＢＰＥは、第１のカテゴリＢＰＥ１の造形平面要素ＢＰＥに（直接）隣接して位置する。第１のカテゴリＢＰＥ１の少なくとも１つの造形平面要素ＢＰＥに直接隣接している所与の数の造形平面要素ＢＰＥは、事前定義可能とし又は事前定義することができ、したがって、第１のカテゴリＢＰＥ１の少なくとも１つの造形平面要素ＢＰＥに直接隣接している造形平面要素ＢＰＥ１の数は、ユーザが第１のカテゴリＢＰＥ１の少なくとも１つの造形平面要素ＢＰＥに直接隣接している造形平面要素ＢＰＥの数を事前定義することを可能にし、及び／又はユーザが第１のカテゴリＢＰＥ１の少なくとも１つの造形平面要素ＢＰＥに直接隣接している造形平面要素ＢＰＥの事前定義された数を調整することを可能にするようなユーザ入力に基づいて定義することができる。
【００７１】
図２、図３から認識できるように、第１のサブカテゴリＢＰＥ２．１のそれぞれの造形平面要素ＢＰＥは、典型的には、それぞれの層内に造形材料３を塗布する所与の方向（再被覆方向を示す複数の矢印ＣＤ参照）に対して、第１のカテゴリＢＰＥ１のそれぞれの造形平面要素ＢＰＥの後ろの区域内に位置する。
【００７２】
図２、図３から認識できるように、第１のサブカテゴリＢＰＥ２．１は、それぞれの層内に選択的に照射及び固化すべき第１のカテゴリＢＰＥ１の造形平面要素ＢＰＥの少なくとも一部を（直接）取り囲む安全区画を生成する働きをする。安全区画は、いずれの場合も、十分な量の造形材料３がそれぞれの層内に塗布されることを確実にする。
【００７３】
第２のサブカテゴリＢＰＥ２．２は、それぞれの層内に造形材料３を塗布する所与の方向（再被覆方向を示す矢印ＣＤ参照）に対して、それぞれの造形平面要素ＢＰＥが、第１のカテゴリＢＰＥ１の少なくとも１つの造形平面要素ＢＰＥに直接隣接している所与の数の造形平面要素ＢＰＥからなる特有の閾値区域Ａの後ろ及び外側の区域内に位置することを示す。したがって、第２のサブカテゴリＢＰＥ２．２の造形平面要素ＢＰＥは、（ｉ）選択的に照射及び固化すべきでない、（ｉｉ）第１のサブカテゴリＢＰＥ２．１の少なくとも１つの造形平面要素ＢＰＥに（直接）隣接して位置し、したがって（ｉｉｉ）第１のサブカテゴリＢＰＥ２．１の所与の数の造形平面要素ＢＰＥからなるそれぞれの特有の閾値区域Ａの外側に位置する造形平面要素ＢＰＥを表す。言い換えれば、第２のサブカテゴリＢＰＥ２．２の造形平面要素ＢＰＥは、第１のサブカテゴリＢＰＥ２．１の造形平面要素に（直接）隣接して配置される。
【００７４】
図２、図３から認識できるように、第３のサブカテゴリＢＰＥ２．３も存在することができる。第３のサブカテゴリＢＰＥ２．３は、それぞれの層内に造形材料３を塗布する所与の方向（再被覆方向を示す矢印ＣＤ参照）に対して、それぞれの造形平面要素ＢＰＥが、第１のカテゴリＢＰＥ１の少なくとも１つの造形平面要素ＢＰＥの前の区域内に位置することを示す。
【００７５】
上記から明らかであるように、造形平面要素ＢＰＥを分類し、したがってそれぞれの層内に塗布すべき造形材料３の量を判定するために、それぞれの層内に造形材料３を塗布する方向（再被覆方向を示す矢印ＣＤ参照）、たとえば選択的に照射及び固化すべき層を生成するために再被覆デバイスが造形平面ＢＰにわたって動かされる被覆方向を考慮することもできる。それぞれの層内に造形材料３を塗布する方向は特に、それぞれの層内に造形材料３を塗布する所与の方向に対して、第１のカテゴリＢＰＥ１の少なくとも１つの造形平面要素ＢＰＥの後ろの区域内に位置する造形平面要素ＢＰＥを、第１のカテゴリＢＰＥ１の少なくとも１つの造形平面要素ＢＰＥの前の区域内に位置する造形平面要素ＢＰＥから区別する働きをする。
【００７６】
この方法によれば、造形材料３の特有の量を各カテゴリＢＰＥ１、ＢＰＥ２又はサブカテゴリＢＰＥ２．１〜ＢＰＥ２．３にそれぞれ割り当てることができる。したがって、それぞれの層内に塗布すべき造形材料３の判定（決定）される総量は、それぞれの層内の各カテゴリＢＰＥ１、ＢＰＥ２及びサブカテゴリＢＰＥ２．１〜ＢＰＥ２．３に割り当てられた造形材料３の特有の量に基づいて判定することができる。それぞれの層内に塗布すべき造形材料３の判定される総量は、典型的には、造形材料の（より）大きい量が割り当てられたカテゴリの複数の造形平面要素ＢＰＥが与えられるときの方が、造形材料の（より）小さい量が割り当てられたカテゴリの複数の造形平面要素ＢＰＥが与えられるときに比べて、（より）大きくなる。
【００７７】
第１のカテゴリＢＰＥ１の造形平面要素ＢＰＥに割り当てられた造形材料３の量は、典型的には、第２のカテゴリＢＰＥ２又は第２のカテゴリＢＰＥ２のそれぞれのサブカテゴリＢＰＥ２．１〜ＢＰＥ２．３の造形平面要素ＢＰＥに割り当てられた造形材料３の量より大きい。したがって、造形材料３の第１の量が、第１のカテゴリＢＰＥ１の造形平面要素ＢＰＥに割り当てられ、造形材料３の第１の量より小さい造形材料３の第２の量が、第２のカテゴリＢＰＥ２の造形平面要素ＢＰＥに割り当てられる。第２のカテゴリＢＰＥ２のサブカテゴリＢＰＥ２．１〜ＢＰＥ２．３に関するならば、第１のサブカテゴリＢＰＥ２．１の造形平面要素ＢＰＥに割り当てられた造形材料３の量は、典型的には、第２のサブカテゴリＢＰＥ２．２の造形平面要素ＢＰＥに割り当てられた造形材料３の量より大きく、第２のサブカテゴリＢＰＥ２．２の造形平面要素ＢＰＥに割り当てられた造形材料３の量は、典型的には、第３のサブカテゴリＢＰＥ２．３の造形平面要素ＢＰＥに割り当てられた造形材料３の量より大きい。第２のサブカテゴリＢＰＥ２．２及び／又は第３のサブカテゴリＢＰＥ２．３の造形平面要素ＢＰＥに割り当てられた造形材料の量がゼロであることも可能である。
【００７８】
各カテゴリＢＰＥ１、ＢＰＥ２又はサブカテゴリＢＰＥ２．１〜ＢＰＥ２．３に割り当てられた造形材料３の量は、造形材料投与デバイス５の特有の投与係数に関係付けることができる。したがって、各カテゴリＢＰＥ１、ＢＰＥ２又はサブカテゴリＢＰＥ２．１〜ＢＰＥ２．３は、造形材料投与デバイス５の特有の投与係数に関係付けることができる。したがって、それぞれの層内に塗布するために投与すべき造形材料３の量は、（より）大きい投与係数が割り当てられたカテゴリの複数の造形平面要素ＢＰＥが与えられるときの方が、（より）小さい投与係数が割り当てられたカテゴリの複数の造形平面要素ＢＰＥが与えられるときに比べて、（より）大きくなる。
【００７９】
第１のカテゴリＢＰＥ１の造形平面要素ＢＰＥに割り当てられた投与係数は、典型的には、第２のカテゴリＢＰＥ２又は第２のカテゴリＢＰＥ２のそれぞれのサブカテゴリＢＰＥ２．１〜ＢＰＥ２．３の造形平面要素ＢＰＥに割り当てられた投与係数より大きい。したがって、第１の投与係数が、第１のカテゴリの造形平面要素ＢＰＥに割り当てられ、第１の投与係数より小さい少なくとも１つの第２の投与係数が、第２のカテゴリＢＰＥ２又は第２のカテゴリＢＰＥ２のそれぞれのサブカテゴリＢＰＥ２．１〜ＢＰＥ２．３の造形平面要素ＢＰＥに割り当てられる。第２のカテゴリのサブカテゴリに関するならば、第１のサブカテゴリに分類された造形平面要素に割り当てられた投与係数は、典型的には、第２（又は第３）のサブカテゴリに分類された造形平面要素に割り当てられた投与係数より大きい。
【００８０】
第２のカテゴリＢＰＥ２のサブカテゴリＢＰＥ２．１〜ＢＰＥ２．３に関するならば、第１のサブカテゴリＢＰＥ２．１の造形平面要素ＢＰＥに割り当てられた投与係数は、典型的には、第２のサブカテゴリＢＰＥ２．２の造形平面要素ＢＰＥに割り当てられた投与係数より大きく、第２のサブカテゴリＢＰＥ２．２の造形平面要素ＢＰＥに割り当てられた投与係数は、典型的には、第３のサブカテゴリＢＰＥ２．３の造形平面要素ＢＰＥに割り当てられた投与係数より大きい。第２のサブカテゴリＢＰＥ２．２及び／又は第３のサブカテゴリＢＰＥ２．３の造形平面要素ＢＰＥに割り当てられた投与係数がゼロ又は負（否）であることも可能である。
【００８１】
造形平面ＢＰ内に塗布すべき造形材料３の量は、最終的に、第１のカテゴリＢＰＥ１であり、且つ造形平面ＢＰの特有の区域内に、特に造形平面ＢＰにわたって、特にそれぞれの層内に造形材料３を塗布する方向（再被覆方向を示す矢印ＣＤ参照）に延びる（まっすぐな）行（ｌｉｎｅ）内に位置するすべての造形平面要素ＢＰＥを合計すること、並びに第２のカテゴリＢＰＥ２及び第２のカテゴリＢＰＥ２のそれぞれのサブカテゴリＢＰＥ２．１〜ＢＰＥ２．３であり、且つ造形平面ＢＰの特有の区域内に、特に造形平面ＢＰにわたって、特にそれぞれの層内に造形材料３を塗布する方向に延びる（まっすぐな）行内に位置するすべての造形平面要素ＢＰＥを合計することに基づいて判定（決定）することができる。したがって、それぞれのカテゴリＢＰＥ１、ＢＰＥ２又はサブカテゴリＢＰＥ２．１〜ＢＰＥ２．３に割り当てられたそれぞれの投与係数を合計して、その結果の投与係数を構築することができる。
【００８２】
それによって、造形平面ＢＰ内に塗布すべき造形材料３の量は、特に造形平面ＢＰにわたって、特にそれぞれの層内に造形材料３を塗布する方向に延びるそれぞれの（まっすぐな）行内に位置する造形平面ＢＰの区域のうち、造形材料３の最大量が割り当てられた区域の造形材料３の量として、判定することができる。同様に、選択的に照射及び固化すべき造形材料３のそれぞれの層を生成するために塗布すべきその結果の投与係数は、特に造形平面ＢＰにわたって、特にそれぞれの層内に造形材料３を塗布する方向に延びるそれぞれの（まっすぐな）行内に位置する造形平面ＢＰのうち、投与係数の最大の合計を有する区域の投与係数として判定することができる。したがって、その結果の投与係数は、造形平面ＢＰのうち、投与係数の最大の合計を有するそれぞれの区域の投与係数とすることができ、又は少なくともそれに対応することができる。
【００８３】
造形平面ＢＰが列及び行からなる２次元マトリックスに分割される図、すなわち造形平面要素ＢＰＥが列及び行からなる２次元マトリックスの規則的なパターンで配置される図による例示的な実施形態では、投与係数は、各列又は各行に対してそれぞれ判定（決定）することができる。それぞれの列又は行内のそれぞれの造形平面要素ＢＰＥの投与係数が合計され、言い換えれば、第１のカテゴリに分類されたそれぞれの列又は行の造形平面要素ＢＰＥ１の投与係数、及び第２のカテゴリ又は第２のカテゴリのそれぞれのサブカテゴリに分類されたそれぞれの列又は行の造形平面要素ＢＰＥ２．１〜ＢＰＥ２．３の投与係数が合計される。一例として、特有の列又は行に対するそれぞれの投与係数の合計は、次のように実行することができる。
（それぞれの列又は行に対する）投与係数の合計  ＝
それぞれの列又は行内の、第１のカテゴリの造形平面要素ＢＰＥ１の投与係数×第１のカテゴリの造形平面要素ＢＰＥ１の数  ＋
それぞれの列又は行内の、第２のカテゴリの第１のサブカテゴリＢＰＥ２．１の造形平面要素の投与係数×第２のカテゴリの第１のサブカテゴリの造形平面要素ＢＰＥ２．１の数  ＋
それぞれの列又は行内の、第２のカテゴリの第２のサブカテゴリＢＰＥ２．２の造形平面要素の投与係数×第２のカテゴリの第２のサブカテゴリＢＰＥ２．２の造形平面要素の数  ＋
それぞれの列又は行内の、第２のカテゴリの第３のサブカテゴリＢＰＥ２．３の造形平面要素の投与係数×第２のカテゴリＢＰＥ２．３の第３のサブカテゴリの造形平面要素の数。
【００８４】
投与係数の上記の合計は、各列又は各行に対してそれぞれ実行することができ、したがって判定された合計の数は、列又は行の数にそれぞれ対応することができる。
【００８５】
その結果の投与係数は、投与係数の最大の合計を有するそれぞれの列又は行の投与係数として判定することができる。したがって、選択的に照射及び固化すべき造形材料３のそれぞれの層を生成するために装置１の造形平面ＢＰ内に塗布すべき造形材料３の量は、投与係数の最大の合計を有する列又は行の造形材料３の量として判定（決定）することができる。
【００８６】
造形平面ＢＰ内に最終的に塗布すべき造形材料３の判定された量は、造形平面ＢＰ内に塗布すべき造形材料３の事前定義可能な基準量又は事前定義された基準量に追加することができる。したがって、造形材料３の判定された量を造形材料３のそれぞれの基準量に追加することによって、いずれの場合も、十分な量の造形材料３がそれぞれの層内に塗布されることを確実にすることができる。造形材料３の基準量はまた、典型的には、事前定義可能な又は事前定義された基準投与係数に割り当てられる。したがって、造形平面ＢＰ内に最終的に塗布すべき造形材料３のそれぞれの層を生成するために塗布すべき結果の投与係数を、事前定義可能な又は事前定義された基準投与係数に追加して、最終投与係数を実現することができる。
【００８７】
この方法は、それぞれの装置１の造形平面ＢＰ内に造形材料３の或る量を塗布する（上位の）方法の文脈で、また３次元の物体２を付加製造する（さらに上位の）方法で、それぞれ実施することができる。
【００８８】
それぞれの装置１の造形平面ＢＰ内に造形材料３の量を塗布する方法は、選択的に照射及び固化すべき造形材料３のそれぞれの層を生成するために装置１の造形平面ＢＰ内に塗布すべき造形材料３の量を判定するステップと、選択的に照射及び固化すべき造形材料のそれぞれの層を生成するために装置の造形平面ＢＰ内に造形材料３の判定された量を塗布するステップとを含む。それによって、選択的に照射及び固化すべき造形材料３のそれぞれの層を生成するために装置１の造形平面ＢＰ内に塗布すべき造形材料３のそれぞれの量を判定するステップは、上記で明記した造形平面ＢＰ内に塗布すべき造形材料３の量を判定する方法に基づいて実行される。
【００８９】
造形材料３の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって少なくとも１つの３次元の物体２を付加製造する方法は、それぞれの装置１の造形平面ＢＰ内に造形材料３の或る量を塗布する前述の方法に基づいて選択的に照射及び固化すべき造形材料３の層を塗布することを含む。
【符号の説明】
【００９０】
１  付加製造装置
２  ３次元の物体
３  造形材料
４  エネルギービーム
５  造形材料投与デバイス
６  造形材料塗布デバイス
７  照射デバイス／造形材料供給デバイス
８  造形材料リザーバ
９  投与要素
１０  投与台
１１  造形材料塗布要素
１２  処理チャンバ
１３  造形材料受取りデバイス
１４  細分ユニット
１５  分類ユニット
１６  判定ユニット
１７  制御ユニット
Ａ  特有の閾値区域
ＢＰ  造形平面
ＢＰＥ  造形平面要素
ＢＰＥ１  第１のカテゴリ
ＢＰＥ２  第２のカテゴリ
ＢＰＥ２．１  第１のサブカテゴリ
ＢＰＥ２．２  第２のサブカテゴリ
ＢＰＥ２．３  第３のサブカテゴリ
【図１】
2019130883.tif 000003
【図２】
2019130883.tif 000004
【図３】
2019130883.tif 000005