(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元物体を製造するための装置であって、
微粒子材料の層上に第１の流体を付与し、
前記微粒子材料の層上に第２の流体を付与する
ように構成され、前記第１の流体が着色剤を含み、前記第２の流体が電磁放射線を吸収する吸収体を含み、
前記装置が、三次元物体の全体を通して実質的に均一な力学的特性を有する三次元物体を形成するように、または、三次元物体の異なる部分がそれぞれ異なる力学的特性を有する三次元物体を生成するように、前記電磁放射線を吸収する前記第１の流体の能力に応じて、前記微粒子材料の層上に付与される前記第２の流体の量を決定し、または、各自異なる電磁吸収特性を有する複数の流体の中から前記第２の流体を選択するように構成されている、装置。
【請求項２】
三次元物体を製造するための装置であって、
微粒子材料の層上に第１の流体を付与し、
前記微粒子材料の層上に第２の流体を付与する
ように構成され、前記第１の流体が着色剤を含み、前記第２の流体が電磁放射線を吸収する吸収体を含み、
前記電磁放射線を弱く吸収する着色剤の場合、前記吸収体の量は、前記電磁放射線をより強く吸収する着色剤の場合と比較して、多くなるように変更される、装置。
【請求項３】
前記吸収体が電磁放射線を吸収し、吸収した電磁放射線を熱エネルギーに変換する波長に対応する波長を有する電磁放射線を放射するための電磁放射線源を含む、請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項４】
三次元物体を製造するための装置であって、
微粒子材料の層上に第１の流体及び第２の流体を供給するための供給装置と、
前記供給装置を制御し、前記第２の流体を供給するためのプロセッサと
を含み、前記第１の流体が着色剤を含み、前記第２の流体が電磁放射線を吸収する吸収体を含み、
前記プロセッサは、三次元物体の全体を通して実質的に均一な力学的特性を有する三次元物体を形成するように、または、三次元物体の異なる部分がそれぞれ異なる力学的特性を有する三次元物体を生成するように、前記電磁放射線を吸収する前記第１の流体の能力に応じて、前記微粒子材料の層上に供給される前記第２の流体の量を決定し、または、各自異なる電磁吸収特性を有する複数の流体の中から前記第２の流体を選択するように構成されている、装置。
【請求項５】
三次元物体を製造するための装置であって、
微粒子材料の層上に第１の流体及び第２の流体を供給するための供給装置と、
前記供給装置を制御し、前記第２の流体を供給するためのプロセッサと
を含み、前記第１の流体が着色剤を含み、前記第２の流体が電磁放射線を吸収する吸収体を含み、
前記電磁放射線を弱く吸収する着色剤の場合、前記吸収体の量は、前記電磁放射線をより強く吸収する着色剤の場合と比較して、多くなるように変更される、装置。
【請求項６】
前記吸収体が電磁放射線を吸収し、吸収した電磁放射線を熱エネルギーに変換する波長に対応する波長を有する電磁放射線を放射するための電磁放射線源を含む、請求項４または請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記微粒子材料の層を提供するための供給手段を含む、請求項４〜６の何れか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記供給装置は、第１の供給器及び第２の供給器を含み、前記第１の供給器は、前記第１の流体を供給するように構成され、前記第２の供給器は、前記第２の流体を供給するように構成されている、請求項４〜７の何れか一項に記載の装置。
【請求項９】
三次元物体を製造する方法であって、
微粒子材料の層上に第１の流体を付与し、
前記微粒子材料の層上に第２の流体を付与すること
を含み、前記第１の流体が着色剤を含み、前記第２の流体が電磁放射線を吸収する吸収体を含み、
三次元物体の全体を通して実質的に均一な力学的特性を有する三次元物体を形成するように、または、三次元物体の異なる部分がそれぞれ異なる力学的特性を有する三次元物体を生成するように、前記電磁放射線を吸収する前記第１の流体の能力に応じて、前記微粒子材料の層上に付与される前記第２の流体の量が決定され、または、各自異なる電磁吸収特性を有する複数の流体の中から前記第２の流体が選択される、三次元物体を製造する方法。
【請求項１０】
三次元物体を製造する方法であって、
微粒子材料の層上に第１の流体を付与し、
前記微粒子材料の層上に第２の流体を付与すること
を含み、前記第１の流体が着色剤を含み、前記第２の流体が電磁放射線を吸収する吸収体を含み、
前記電磁放射線を弱く吸収する着色剤の場合、前記吸収体の量は、前記電磁放射線をより強く吸収する着色剤の場合と比較して多い、三次元物体を製造する方法。
【請求項１１】
前記第１の流体及び前記第２の流体が付与された前記微粒子材料の層に電磁放射線を照射し、それによって、前記第１の流体及び前記第２の流体のうちの少なくとも一方が付与された前記微粒子材料の層の部分の付近にある前記微粒子材料を融解し、焼結し、または融着することを含む、請求項９または請求項１０に記載の三次元物体を製造する方法。
【請求項１２】
前記微粒子材料の層の上に微粒子材料のさらに別の層を提供することを含む、請求項９〜１１の何れか一項に記載の三次元物体を製造する方法。
【請求項１３】
前記第１の流体と前記第２の流体がいずれも付与されておらず、付与されるべきでもない前記微粒子材料の層の部分に、第３の流体を付与することを含み、前記第３の流体が、前記電磁放射線の照射による前記微粒子材料の層の加熱を低減するように構成されている、請求項９〜１２の何れか一項に記載の三次元物体を製造する方法。
【請求項１４】
前記第１の流体が付与される前記微粒子材料の層上の領域は、前記第２の流体が付与される前記微粒子材料の層上の領域と重なり合っている、請求項９〜１３の何れか一項に記載の三次元物体を製造する方法。
【請求項１５】
前記三次元物体の外側表面に位置する前記微粒子材料の層の部分に、前記第１の流体を付与し、前記三次元物体のコア内に位置する前記微粒子材料の層の部分に、前記第２の流体を付与することを含む、請求項９〜１４の何れか一項に記載の三次元物体を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
三次元物体を生成するための潜在的に便利な手段として、「３Ｄプリンター」と一般的に呼ばれるもののような、三次元物体を製造する装置が提案されている。こうした装置は通常、三次元物体の定義を物体モデルの形で受け取る。この物体モデルを処理することで、装置に対し、一つの製造材料または複数の製造材料を使用して物体を製造すべきことが命じられる。これは、１層ずつ実施される場合がある。物体モデルの処理は、装置のタイプ、及び／又は、実施される製造技術に基づいて、様々であり得る。三次元で物体を生成することには、二次元印刷装置には存在しない多くの難点が存在する。
【０００２】
本開示の種々の特徴は、添付の図面と併せて、下記の詳細な説明から明らかになるであろう。添付の図面は連携して、本開示の種々の特徴を例として示している。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】一例による、三次元物体を製造するための装置を示す概略図である。
【図２】一例による、三次元物体を製造する方法を示すフロー図である。
【図３】一例による、三次元物体を製造する方法を示すフロー図である。
【図４】一例による、三次元物体を製造するためのプリントヘッドアセンブリを示す概略図である。
【図５】一例による、種々の流体を供給するための方策を示す概略図である。
【図６】一例による、種々の流体を供給するための方策を示す概略図である。
【図７】一例による、種々の流体を供給するための方策を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
下記の説明では、例示の目的で、特定の例に関して多数の具体的詳細が説明される。本明細書における「一例」、またはこれに類する語の記載は、その例に関連して説明された特定の特徴、構造、または特性が、少なくともその１つの例に含まれるが、必ずしも他の例に含まれる必要はないことを意味している。
【０００５】
いわゆる「３Ｄプリンティング」のような三次元物体の製造においては、生成される物体の構造を制御することに難点がある。例えば、種々の力学的特性を有する種々の物体を製造することが望ましい場合があり、物体の力学的特性が、製造される物体の材料の特性に影響を与えることもあれば、製造される物体の材料の特性によって、物体の力学的特性が影響を受けることもある。また、製造される物体の色を調節することが望ましい場合もある。事例によっては、物体の力学的特性に影響を与えることなく物体の少なくとも一部の色を変更することや、物体の色に影響を与えることなく物体の一部の力学的特性を変更することが望ましい場合もある。二次元印刷には、こうした考慮事項が存在しない。
【０００６】
本明細書に記載される特定の例によれば、所望の構造を有する三次元物体を印刷処理において製造することが容易になる。
【０００７】
次に、図１を参照して、三次元物体を製造するための装置の一例を説明する。図１は、三次元物体１１０を製造するための装置１００の一例を示している。装置１００は、いわゆる「三次元プリンター」を含む場合がある。装置１００は、造形領域１０２、供給装置１０４、及びプロセッサ（本明細書において、コントローラと呼ばれる）１０６を含む。
【０００８】
造形領域１０２は、プラテン１０８を含み、三次元物体１１０は、プラテン１０８の上に作成されることができる。
【０００９】
供給装置１０４は、複数の材料を供給、堆積、または付与することにより、三次元物体１１０を生成する。こうした材料の例は、以下でより詳しく説明される。材料としては、例えば、基板用の透明な、及び／又は、有色の薬剤（融着剤や合一助剤など）が挙げられる。
【００１０】
図１において、供給装置１０４は、例えば有線インタフェース、及び／又は無線インタフェースを介して、プロセッサ１０６と通信可能に結合されている。プロセッサ１０６は、製造制御データに基づいて供給装置１０４を制御するようにプログラムされる場合がある。製造制御データは、複数の材料について配置命令を示す場合がある。例えば、これらの命令は、少なくとも１つのプリントヘッド１１２により特定の材料を堆積させるための種々の噴射信号を含む場合がある。これらの噴射信号は、二次元または三次元空間における特定の場所に関連している場合がある。
【００１１】
材料を特定の場所に堆積させるために、供給装置１０４は、プラテン１０８に対して移動可能であってよい。三次元物体１１０は、１層ずつ作成される場合があり、その場合、供給装置１０４は、各層の上に材料を堆積させる場合がある。この場合、配置命令は、特定の層の特定の印刷分解能ピクセルへの利用可能な材料または材料の組み合わせの配置（例えば、その層に関連するボクセルに対して材料成分を堆積させること）に関連している場合がある。
【００１２】
特定の例において、供給装置１０４は、インクジェット堆積手段を含む場合がある。図１の例において、装置は、粉体基板１１４の種々の層上に複数の液体薬剤を印刷するためのものである。粉体基板は、微粒子材料である。一部の例において、供給装置１０４は、第１の供給器、及び第２の供給器を含む場合がある。この例では、供給装置１０４は、６個のインクジェットプリントヘッド１１２を備えている。各インクジェットプリントヘッド１１２は、薬剤を基板１１４上に堆積させるように構成される場合がある。具体的には、各インクジェットプリントヘッド１１２は、基板１１４の複数の連続した層の種々の決められた領域上に特定の薬剤を堆積させるように構成される場合がある。薬剤は、融着剤または融着抑制剤としての働きをする場合がある。後者は、「ブランク」すなわち「空」の材料成分を生成する場合がある。
【００１３】
図１において、装置１００は、少なくとも１つの基板層を供給するための基板供給手段１１６を含み、少なくとも１つの基板層の上には、複数の材料が、供給装置１０４によって供給され、堆積され、または付与される場合がある。この例では、基板供給手段１１６は、粉体基板１１４の種々の連続した層を供給するための粉体基板供給手段を含む。図１には、２つの層が示されている。第１の層１１４ａの上には、第２の層１１４ｂが、基板供給手段１１６によって堆積されている。一部の事例において、基板供給手段１１６は、連続した層を互いの上に堆積させることができるように、プラテン１０８に対して移動するように構成される。
【００１４】
本例では、装置は、粉体基板１１４から三次元物体の種々の部分を形成するためのエネルギーを印可するための定着器１１８をさらに含む。例えば、図１は、粉体基板の第２の層１１４ｂのアドレス可能領域の上に調節された量の流体の薬剤を堆積させている特定のプリントヘッド１１４を示している。流体の薬剤は、粉体基板の上に堆積される。したがって、その層のアドレス可能領域単位上の薬剤の液滴は、印刷分解能ボクセルに関連している。ボクセルの高さは、基板１１４の各層の深さによって決定される。上で述べた配置命令は、ボクセルを形成するためのプリントヘッド１１２の動作を制御する場合がある。薬剤の付与後、定着器１１８は、基板の層１１４ｂの部分を定着、すなわち固化させる。例えば、定着器１１８は、ある波長範囲内の電磁放射線を基板の層１１４ｂに付与する場合がある。図２を参照して以下で説明されるように、電磁放射線の付与により、基板の層１１４ｂの材料は、融解され、焼結され、または融着される場合がある。特定の例において、定着器１１８は、例えばランプやレーザーのような、紫外線光源または赤外線光源のようなエネルギー源を含む場合がある。図１は、第１の層１１４ａに定着された４つの印刷分解能ボクセルを示している。このように、三次元物体を作成するために、第２の層１１４ｂのボクセルは、第１の層１１４ａに形成されたボクセルの上に形成される場合がある。基板１１４の下の方の層は、三次元物体の種々の張り出した定着部分に対する支持も提供する場合があり、それによって、製造の終了時に、完成した物体が現れるようにするために、基板を取り除くことができる。
【００１５】
図１に示した例では、各薬剤が異なる特性に関連する６つの薬剤が存在する場合がある。例えば、薬剤のうちの４つは、三次元物体を製造するためのフルカラー空間を提供するための着色剤を含む場合がある。薬剤のうちの１つは、実質的に無色または無彩色の電磁放射線吸収剤である場合がある。薬剤のうちの１つは、基板を冷却し、または基板の微粒子材料の融着を防止するための仕上げ剤（ディテーリングエージェント）である場合がある。
【００１６】
プロセッサ１０６は、種々の配置命令にしたがって、異なる薬剤の供給、堆積、または付与を制御する場合がある。特定の例において、配置命令は、三次元物体１１０の種々の部分に形成されるべき色を指定する場合がある。プロセッサ１０６は、指定された色を実現するための異なる着色剤の相対量を決定する場合がある。ボクセルの所望の色、及び／又は光学的濃度は、ボクセルの着色剤（複数可）の量を変更することによって調節される場合がある。
【００１７】
一部の例において、プロセッサ１０６は、所与のボクセルに付与するための実質的に無色または無彩色の吸収体の量を決定する場合がある。無色または無彩色の吸収体の量の調節によれば、物体全体を通して実質的に均一な力学的特性を有する多色三次元物体１１０の形成が容易になる。すなわち、力学的特性が色に依存しないようにすることができる。代替的または追加的に、無色または無彩色の吸収体の量の調節によれば、色付きの三次元物体１１０の種々の力学的特性の変更が容易になる場合がある。すなわち、物体１１０の異なる部分に、それぞれ異なる力学的特性を与えることができる。
【００１８】
より一般的には、装置１００は、微粒子材料の層上に、第１の流体を付与するように構成される。第１の流体は、着色剤を含む。装置はさらに、微粒子材料の層上に、第２の流体を付与するように構成される。第２の流体は、電磁放射線を吸収する吸収体を含む。装置は、電磁放射線を吸収する第１の流体の能力に応じて、微粒子材料の層に第２の流体を付与するように構成される。
【００１９】
装置は、微粒子材料の層上に第１の流体及び第２の流体を供給するための供給装置を含む場合がある。装置は、第１の流体の電磁放射線吸収特性に基づいて第２の流体を供給するように供給装置を制御するためのプロセッサを含む場合がある。
【００２０】
一部の例では、流体は、微粒子材料の層上に直接付与される場合がある。他の例では、流体は、微粒子物質上に間接的に付与される場合がある。例えば、ある流体は、微粒子材料の層と接触することなく、先に付与された流体上に付与される場合がある。
【００２１】
一部の例では、付与すべき第２の流体の量、または体積は、電磁放射線を吸収する第１の流体の能力に応じて決まる場合がある。他の例では、第２の流体は、各自異なる電磁放射線吸収特性を有する複数の流体の中から、電磁放射線を吸収する第１の流体の能力に応じて選択される場合がある。一部の例では、電磁放射線を吸収する第１の流体の能力は、既知である場合があり、または、吸収スペクトルのような流体の吸収特性に基づいて決定される場合がある。
【００２２】
図２は、図１に示した装置１００のような装置によって三次元物体１１０を製造することができる方法２００を示している。
【００２３】
ブロック２０２では、微粒子材料の層が提供される。微粒子材料の層は、基板の第１の層１１４ａである。微粒子材料は、当該微粒子材料が、定着器１１８により放射される電磁エネルギーの波長の範囲内にある電磁エネルギーを吸収するように選択される場合がある。
【００２４】
一部の例では、微粒子材料の層は、６０マイクロメートル厚（６０ミクロン厚）から３００マイクロメートル厚（３００ミクロン厚）までの間である場合がある。一部の例では、微粒子材料の層は、ローラーを使用して、均一、または実質的に均一な厚みに作成される場合がある。他の例では、微粒子材料の層は、ワイパーを使用して、均一、または実質的に均一な厚みに作成される場合がある。
【００２５】
ブロック２０４では、融着剤が、基板１１４に付与される。融着剤は、三次元物体１１０を製造するために固化されるべき基板１１４の種々の部分に選択的に付与される場合がある。融着剤は、定着器１１８により放射される電磁放射線の波長の範囲内にある電磁放射線を吸収する吸収体を含む場合がある。パス発生器システムにより生成される場合が配置命令には、プリントヘッドアセンブリのためのパス記述が含められる場合がある。
【００２６】
ブロック２０６では、定着器１１８が電磁放射線を放射する場合があり、その結果、定着器１１８によって放射された電磁放射線は、基板に照射される場合がある。
【００２７】
ブロック２０８では、融着剤が、定着器１１８によって放射された電磁放射線を吸収する場合がある。定着器１１８によって放射された電磁放射線を吸収する際に、融着剤の温度は上昇する。融着剤からの熱は、例えば伝導によって、融着剤の付近にある基板１１４の微粒子材料に伝送される。これによって、融着剤の付近にある基板１１４の微粒子材料の温度も上昇することになる。
【００２８】
ブロック２１０では、融着剤の付近にある基板１１４の微粒子材料の温度が、微粒子材料を融解し、焼結し、または一つに融着するのに十分な温度に到達する。この時点で、定着器１１８は、電磁放射線の放射を終了することができる。
【００２９】
ブロック２１２では、方法２００は、ブロック２０２へ戻り、基板の第２の層１１４ｂを形成するために、基板の第１の層１１４ａの上に、微粒子材料の第２の層が提供される場合がある。この方法は、複数回の繰り返しにわたって継続される場合がある。各繰り返しにおいて、融着剤は、三次元物体１１０の種々の層を規定するように決定されたパターンを成して付与される場合がある。
【００３０】
図３は、三次元物体１１０を製造する方法３００を示している。この方法は、例えば、図１のプロセッサ１０６により実施される場合がある。あるいは、この方法は、装置１００の他のプロセッサにより実施されてもよく、または、装置１００に種々の命令を送る計算装置のプロセッサにより実施されてもよい。
【００３１】
ブロック３０２では、第１の流体が、微粒子材料の層上に付与される。第１の流体は、着色剤を含む。
【００３２】
ブロック３０４では、第２の流体が、微粒子材料の層上に付与される。第２の流体は、電磁放射線を吸収する吸収体を含む。第２の流体の付与は、電磁放射線を吸収する第１の流体の能力による。
【００３３】
別の例において、ブロック３０２及び３０４は、如何なる順序で実施されてもよく、あるいは、同時に実施されてもよい。
【００３４】
一部の例において、微粒子材料は、定着器１１８により放射された波長の範囲内の波長を有する電磁放射線を弱く吸収する。
【００３５】
第１の流体の着色剤は、有機顔料、無機顔料、有機染料、または、ロイコ染料等のような感温変色性染料を含む場合がある。一部の例において、着色剤は、２５０℃よりも高い分解温度を有する。一部の例において、着色剤は、３００℃よりも高い分解温度を有する。これは、三次元物体の色が、融着のために上昇された温度による悪影響を受けることを防止するのに役立つ場合がある。
【００３６】
着色剤は、三次元物体に付与されることがあるフルカラー空間の一部である場合がある。例えば、着色剤は、ＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、基本色）モデル等のような４色モデルの一部を形成する場合がある。
【００３７】
第２の流体の吸収体は、光子吸収添加物を含む場合がある。このような添加物は、露光されたボクセルの温度を、基板１１４を形成する粉体の融点まで上昇させるのに必要になエネルギーを低減するのに役立つ。これによって、装置の効率が向上され、及び／又は、製造方法の二酸化炭素排出量が低減される場合がある。一部の例において、吸収体は、近赤外線染料（ＮＩＲＤ）、または近赤外線顔料（ＮＩＲＰ）である場合がある。これらの吸収体は、例えば、約８００ｎｍから約１４００ｎｍまでの波長を有する電磁放射線を吸収し、吸収したエネルギーを熱エネルギーに変換することができる。
【００３８】
一部の例において、融着されるべきではない基板１１４の種々の領域では、放熱が抑制される場合がある。例えば、本明細書において仕上げ剤（ディテーリングエージェント）と呼ばれる流体が、融着されるべきではない基板１１４の種々の領域に付与される場合がある。一部の例において、仕上げ剤は、定着器１１８による電磁放射線の照射を受けたときに蒸発する場合がある。このような蒸発により、融着されるべきではない基板１１４の種々の領域を冷却することができる。これによって、三次元物体１１０の縁に近い領域にある微粒子材料が三次元物体１１０に融着することが、防止される場合がある。その結果、望ましくない部分の拡大が低減され、三次元物体１１０の精度、及び表面仕上げが向上される場合がある。
【００３９】
一部の例において、基板１１４は、微粒子材料を融着するための温度を僅かに下回る温度まで予熱される場合がある。定着器１１８によって放射された電磁放射線により与えられるエネルギーは、吸収体の付近にある種々の領域にある微粒子材料を、融着のための温度まで上昇させることができる。そうすると、それらの領域にある微粒子材料は、融着されることができ、電磁放射線の放射を終了した後、融着のための温度を下回る温度まで速やかに戻ることができる。半結晶性ポリマーの場合、最適な予熱温度は、ポリマーの融解温度をわずかに下回る場合がある。
【００４０】
基板１１４を予熱することによって、通常なら冷却及び再結晶化の際に発生することがある収縮が、最小限に抑えられる場合がある。結晶化の速度を制御することによって、向上された寸法精度、及び低減された歪みリスクで、部品を製造することができる。
【００４１】
図４は、プリントヘッドアセンブリ４００の一例の側面図及び底面図を示す概略図である。この例では、プリントヘッドアセンブリ４００は、ＣＭＹＫ着色剤、融着剤、及び仕上げ剤を噴射するための種々のダイを含むサーマルプリントヘッドアセンブリである。具体的には、この例のプリントヘッドアセンブリ４００は、着色剤を含む流体を供給するための複数の着色剤プリントヘッド４０２、融着剤（吸収体を含む）を供給するための融着剤プリントヘッド４０４、及び、仕上げ剤を供給するための仕上げプリントヘッド４０６を含む。
【００４２】
図４に示した着色剤プリントヘッド４０２は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック（基本色）、レッド、及びグリーンの印刷流体を供給するための種々のプリントヘッドを含む場合がある。一部の例においては、他の印刷流体が供給される場合がある。例えば、プリントヘッドアセンブリ４００には、もっと多数、またはもっと少数の着色剤プリントヘッド４０２が含まれる場合がある。一部の例においては、例えば、蛍光性印刷流体、光沢増強剤、光沢改質剤等のような、上に記載したもの以外の印刷流体が供給される場合がある。
【００４３】
プリントヘッドアセンブリ４００は、プリントヘッド４０２と造形領域との間の相対運動を生じさせるために、ｘ方向移動手段及びｙ方向移動手段を含む移動系を含む場合がある。ｘ方向移動手段とｙ方向移動手段の各々は、例えば、変換モーター４０８ｘ、４０８ｙ、及び変換ベルト４１０ｘ、４１０ｙを含む場合がある。他の例では、プリントヘッド４０２と造形領域との間の相対運動を可能にするための他の手段が設けられる場合がある。一部の例では、プリントヘッドアセンブリ４００が「ページ幅アレイ」プリントヘッドアセンブリである例におけるように、ｘ方向移動手段とｙ方向移動機能のうちのどちらかが、省略される場合がある。ページ幅アレイプリントヘッドは、装置１００の処理能力を向上させるために使用される場合がある。
【００４４】
一部の例において、プリントヘッドアセンブリ４００は、ｚ方向移動手段（図示せず）を含む。例えば、ｚ方向移動手段によれば、供給中に、プリントヘッド４０２、４０４、４０６を基板１１４の直ぐ近くに配置することが可能になる。一部の例において、プリントヘッド４０２、４０４、４０６は、基板１１４の最上面から０．２５ｍｍから３ｍｍまでの距離に実質的に維持される場合がある。プリントヘッドアセンブリ４００は、基板１１４上でラスタースキャン運動を成すように駆動される場合があり、それによって、基板１１４は、プリントヘッドアセンブリ４００によって少なくとも１回横切られる。プリントヘッドアセンブリ４００のマルチパスが実施されてもよい。
【００４５】
一部の例において、プリントヘッドアセンブリ４００は、移動手段を何も含まない場合がある。例えば、プリントヘッドアセンブリ４００は、固定され、静止した状態にある場合があり、代わりに、プラテン１０８、または造形領域１０２が、プリントヘッドアセンブリ４００に対して移動される場合がある。
【００４６】
一部の例において、プリントヘッドアセンブリ４００は、プリントヘッド４０２、４０４、４０６の周りに熱遮蔽体（図示せず）を含む場合がある。このような熱遮蔽体は、動作中にプリントヘッド４０２、４０４、４０６のオーバーヒートを防止するのに役立つ場合があり、それによって、プリントヘッド４０２、４０４、４０６の信頼性が向上される場合がある。追加的または代替的に、製造プロセス中の所与の時点で使用されていないノズルに蓋をするために、サーマルシャッターが実施されてもよい。一部の例においては、熱の均衡を実現するために、印刷流体は、プリントヘッド４０２、４０４、４０６の外部で循環される場合がある。これによって、安定した放熱が促進される場合がある。
【００４７】
一部の例において、プリントヘッドアセンブリ４００は、冷却される場合がある。一部の例において、プリントヘッドアセンブリ４００の温度は、動作中に温度センサー（図示せず）によって監視される場合があり、プリントヘッドアセンブリ４００の温度は、温度センサーが示す温度に基づいて制御される場合がある。
【００４８】
一部の例においては、温度検出システムを使用して基板１１４の温度マップを得ることにより、定着器１１８にフィードバックを提供する場合があり、それによって、定着器１１８の制御を可能にし、定着器１１８が放射している放射線の調節を行う場合がある。これによって、収縮の補償、及び／又は、融着均一性の向上が、促進される場合がある。一部の例においては、温度マップに基づくフィードバックを用いて、並列分割露光または直列分割露光が実施される場合がある。これは、融着均一性を向上させるのに役立つ場合がある。
【００４９】
一部の例においては、無着色または無彩色の吸収体が着色剤に含められ、着色剤と共に直接供給される場合がある。含められる無着色の吸収体の量は、電磁放射線を吸収する第１の流体の能力に応じて決定される場合がある。そのような例では、プリントヘッドアセンブリ４００から、融着剤プリントヘッド４０４が省略される場合がある。そのような例では、通常なら異なる着色剤を含有することによって生じるであろう三次元物体の力学的特性のばらつきを、無着色または無彩色の吸収体を使用して、補償することができる。
【００５０】
未使用造形材料をその後の使用に備えて再利用する積層造形アプローチでは、着色剤による未融着材料の汚れを最小限に抑え、または防止し、それによって、未融着材料を再利用できるようにすることが望ましい場合がある。色汚れは、まだ融解されていない粉体をその後の造形のために再利用することを制限し、材料の無駄、及び最終品のコストを増大させ、システムを非実用的なものにすることがある。図５から図８までを参照して以下で説明されるように、汚れを最小限に抑えるために、様々な堆積方策が使用される場合がある。
【００５１】
図５から図８において、印刷流体の液滴または個々の体積は、円で表されている。影無しの円は、無着色または無彩色の印刷流体の液滴または個々の体積を表している。影付きの円は、着色剤を含む印刷流体の液滴または個々の体積を表している。
【００５２】
図５は、一例による堆積方策の概略表現を示している。図５の例では、着色剤の液滴が、無着色または無彩色の印刷流体の液滴の間に散在している。そのため、印刷部品は、その構造全体を通じて着色される結果となる。ただし、着色剤に対する無着色または無彩色の印刷流体の相対量を変更することによって、三次元物体の力学的特性と色を、個別に変更することができる。
【００５３】
上記のように、追加的または代替的に、供給される無着色または無彩色の吸収体の量または体積は、電磁放射線を吸収する着色剤の能力にしたがって変更される場合がある。例えば、定着器１１８によって放射された電磁放射線を弱く吸収する着色剤の場合、定着器１１８によって放射された電磁放射線をより強く吸収する着色剤の場合と比較して、無着色または無彩色の吸収体の量は、多い場合がある。
【００５４】
一例において、そのような堆積方策は、６個のプリントヘッド（または「トレンチ」）を有するプリントヘッドアセンブリ４００を使用して実施される場合がある。ＣＭＹＫ着色剤の各々のために１個のトレンチが使用され、無着色または無彩色の吸収融着剤のために１個のトレンチが使用され、仕上げ剤のために１個のトレンチが使用される場合がある。
【００５５】
図６は、別の例による堆積方策の概略表現である。この例では、無着色または無彩色の吸収体は、三次元物体６００の内側部分（物体の「コア」にあたるところ）に堆積され、着色剤は、物体１１０の外側表面（「シェル」）に付与されている。三次元物体６００の大半は、吸収体によって吸収された熱により形成され、部品の比較的少量しか、電磁放射線を吸収する着色剤の作用により形成されないため、三次元物体６００の力学的特性は、電磁放射線を吸収する着色剤の能力の変化にあまり影響を受けない。シェルの厚みは、三次元物体６００の所望の外観にしたがって、異なる場合がある。例えば、シェルの厚みは、約１００マイクロメートル（約１００ミクロン）から約５００マイクロメートル（約５００ミクロン）までの間である場合がある。
【００５６】
図７は、図６に示したものに類似した堆積方策の概略表現である。ただし、図７に示した方策では、三次元物体７００の目に見える外側表面のみが着色されている。
【００５７】
図８は、着色剤を含む印刷流体に吸収体を含めた場合に使用されることがある堆積方策の概略表現である。この例では、着色剤と吸収体を含む印刷流体が、三次元物体８００の全体を通して均一に堆積されている。
【００５８】
特定の例において、プロセッサ１０６は、製造中の三次元物体の所望の色特性、及び力学的特性に応じて、複数の方策の組み合わせを使用する場合がある。
【００５９】
一部の例において、装置１００により供給される印刷流体は、他の流体を含む場合があり、例えば、水；安定した分散を可能にし、「噴射」能力を向上させるための分散剤；印刷流体の液滴のぬれ挙動を（液滴が基板１１４に確実に浸透するように）調節するための界面活性剤；及び、プリントヘッドがキャッピングステーションから外れていて、印刷流体の蒸発により印刷流体の粘度（いわゆる「デキャップ」性能）に変化が生じることがある例や、プリントヘッド上に堆積物が形成され、それによって液滴重量、及び／又は液滴速度（いわゆる「デセル」性能）に変化が生じることがある例において、印刷流体の良好な堆積を可能にするための溶剤（脂肪族アルコール、芳香族アルコール、ジオール、グリコールエーテル、ポリグリコールエーテル、カプロラクタム、ホルムアミド、アセトアミド、及び長鎖アルコールなど）等を含む場合がある。一部の例において、印刷流体は、ｘ−ｙ像平面の位置合わせのための手段を提供するとともに、製造された三次元物体１１０が本物であることを証明する手段を提供する場合があるＵＶマーカーを含む場合がある。
【００６０】
無色または無彩色の吸収体の量を調節することができる上記の例によれば、三次元物体の力学的特性や色の調節が容易になる場合があり、通常なら異なる着色剤を含めることによって生じるであろう三次元物体の力学的特性のばらつきを補償することが容易になる場合がある。例えば、上記の例によれば、物体の全体を通して実質的に均一な力学的特性を有する多色三次元物体の形成が容易になる場合がある。代替的または追加的に、無色または無彩色の吸収体の量の調節によれば、色付きの三次元物体１１０の力学的特性の変更が容易になる場合がある。すなわち、物体の異なる部分に、それぞれ異なる力学的特性を与えることができる。
【００６１】
何れか１つの例に関して記載した特徴はいずれも、単独で使用されてもよく、記載した他の特徴と組み合わせてされてもよく、任意の他の例の特徴（１つまたは複数）と組み合わせて使用されてもよく、また、任意の他の例の任意の組み合わせの形で実施されてもよい。さらに、上に記載されていない種々の均等、及び修正が使用されてもよい。
【図１】
0006495480.tif 000002
【図２】
0006495480.tif 000003
【図３】
0006495480.tif 000004
【図４】
0006495480.tif 000005
【図５】
0006495480.tif 000006
【図６】
0006495480.tif 000007
【図７】
0006495480.tif 000008
【図８】
0006495480.tif 000009