(57)【要約】  造形部品（１１）を造る加工機（１０）は、支持装置（１４）、駆動装置（１６）、粉末供給装置（２０）、及び照射装置（２４）を含む。支持装置（１４）は、支持面（１４Ａ）を含む。駆動装置（１６）は、支持面（１４Ａ）上の特定の位置が移動方向（３０）に移動するように支持面（１４Ａ）を移動させる。粉末供給装置（２０）は、粉末層（１３）を形成するために粉末（１２）を支持装置（１４）に供給する。照射装置（２４）は、粉末層（１３）から造形部品（１１）の少なくとも一部を形成するために粉末層（１３）の少なくとも一部にエネルギービーム（２３２）を照射する。また、照射装置（２４）は、エネルギービーム（２３２）が粉末層（１３）に照射される照射位置を、照射装置（２４）の光軸（２３４）を中心とする周方向に沿って変更する。
2021508614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
造形部品を造る加工機であって、
支持面を含む支持装置と、
前記支持面上の特定の位置が移動方向に移動するように前記支持装置を移動させる駆動装置と、
粉末層を形成するために粉末を前記支持装置に供給する粉末供給装置と、
前記粉末層から前記造形部品の少なくとも一部を形成するために前記粉末層の少なくとも一部にエネルギービームを照射する照射装置とを備え、
前記照射装置は、前記エネルギービームが前記粉末層に照射される照射位置を、前記照射装置の光軸を中心とする周方向に沿って変更する、
加工機。
【請求項２】
前記照射装置は、前記光軸と交差するビーム方向に前記エネルギービームを向ける、請求項１に記載の加工機。
【請求項３】
前記粉末層上の前記照射位置の変更中、前記照射装置からの前記エネルギービームのビーム方向は、前記光軸に対して一定の偏向角にある、請求項１又は２に記載の加工機。
【請求項４】
前記エネルギービームが前記粉末層に照射される前記照射位置を変更する前記照射装置は、環状の照射領域の少なくとも一部を規定し、前記粉末層上の前記照射位置の変更によって規定される前記照射領域内の場所は、前記支持面の移動方向と交差する、請求項１−３のいずれか一項に記載の加工機。
【請求項５】
前記支持面とは異なる位置に設けられた基準マークをさらに備える、請求項１−４のいずれか一項に記載の加工機。
【請求項６】
前記基準マークは、前記照明装置と前記支持装置との間の相対位置の監視に使用可能である、請求項５に記載の加工機。
【請求項７】
前記エネルギービームが前記粉末層に照射される前記照射位置を変更する前記照射装置は、環状の照射領域の少なくとも一部を規定し、前記基準マークは、前記粉末層上の照射位置の変更によって規定される前記照射領域内の場所にさらに配置される、請求項５又は６に記載の加工機。
【請求項８】
前記支持面とは異なる位置に設けられ、前記エネルギービームを検知するように構成されたセンサをさらに備える、請求項１−４のいずれか一項に記載の加工機。
【請求項９】
前記エネルギービームが前記粉末層に照射される前記照射位置を変更する前記照射装置は、環状の照射領域の少なくとも一部を規定し、前記センサは、前記粉末層上の照射位置の変更によって規定される前記照射領域内の場所に配置される、請求項８に記載の加工機。
【請求項１０】
前記エネルギービームが前記粉末層に照射される前記照射位置を変更する前記照射装置は、環状の照射領域の少なくとも一部を規定し、前記支持面上の特定の位置は、前記粉末層上の照射位置の変更によって規定される前記照射領域内の場所を複数回通過する、請求項１−９のいずれか一項に記載の加工機。
【請求項１１】
前記支持面が第１の方向を向いていて、前記支持面上の特定の位置の移動方向は、第１の方向と交差する、請求項１−１０のいずれか一項に記載の加工機。
【請求項１２】
前記粉末供給装置は、前記支持装置の前記第１方向側に配置され、前記第１方向と交差する面に沿って前記粉末層を形成する、請求項１１に記載の加工機。
【請求項１３】
前記照射装置は、前記層に荷電粒子ビームを照射する、請求項１−１２のいずれか一項に記載の加工機。
【請求項１４】
造形部品を造る加工機であって、
支持面を含む支持装置と、
前記支持面上の特定の位置が移動方向に移動するように前記支持装置を移動させる駆動装置と、
粉末層を形成するために粉末を前記支持装置に供給する粉末供給装置と、
前記粉末層から前記造形部品の少なくとも一部を形成するために前記粉末層の少なくとも一部にエネルギービームを照射する照射装置とを備え、
前記照射装置は、前記エネルギービームが前記粉末層に照射される照射位置を、前記移動方向と交差する方向に沿って変更し、前記加工機は、前記支持面と異なる位置に設けられた基準マークを備える
加工機。
【請求項１５】
前記基準マークは、前記照明装置及び／又はエネルギービームと前記支持装置との間の相対位置の監視に使用可能である、請求項１４に記載の加工機。
【請求項１６】
前記エネルギービームが前記粉末層に照射される前記照射位置を変更する前記照射装置は照射領域を規定し、前記基準マークは、前記粉末層上の照射位置の変更によって規定される前記照射領域内の場所にさらに配置される、請求項１４又は１５に記載の加工機。
【請求項１７】
前記照射装置は、前記層に荷電粒子ビームを照射する、請求項１４−１６のいずれか一項に記載の加工機。
【請求項１８】
造形部品を造る加工機であって、
支持面を含む支持装置と、
前記支持面上の特定の位置が移動方向に移動するように前記支持装置を移動させる駆動装置と、
粉末層を形成するために粉末を前記支持装置に供給する粉末供給装置と、
前記粉末層から前記造形部品の少なくとも一部を形成するために前記粉末層の少なくとも一部にエネルギービームを照射する照射装置とを備え、
前記照射装置は、前記エネルギービームが前記粉末層に照射される照射位置を、前記移動方向と交差する方向に沿って変更し、前記加工機は、前記支持面とは異なる位置に設けられ、前記エネルギービームを検知するように構成されたセンサをさらに備える
加工機。
【請求項１９】
前記エネルギービームが前記粉末層に照射される前記照射位置を変更する前記照射装置は照射領域を規定し、前記センサは、前記粉末層上の照射位置の変更によって規定される前記照射領域内の場所にさらに配置される、請求項１８に記載の加工機。
【請求項２０】
前記照射装置は、前記層に荷電粒子ビームを照射する、請求項１８又は１９に記載の加工機。
【請求項２１】
造形部品を造る加工機であって、
支持面を含む支持装置と、
粉末を前記支持装置に供給して粉末層を形成する粉末供給装置と、
前記粉末層の少なくとも一部に、前記粉末層から前記造形部品の少なくとも一部を形成するために第１エネルギービームを照射し、かつ前記粉末層から前記造形部品の少なくとも一部を形成するために第２エネルギービームを照射する照射装置とを備え、
前記第１エネルギービームの粉末層上の照射面積は、前記第２エネルギービームの粉末層上の照射面積より大きい
加工機。
【請求項２２】
前記照射装置は、前記粉末層に荷電粒子ビームを照射する、請求項２１に記載の加工機。
【請求項２３】
前記第１エネルギービームは非集束ビームを含む、請求項２１又は２２に記載の加工機。
【請求項２４】
加工機であって、
支持面を含む支持装置と、
前記支持面上の特定の位置が移動方向に移動するように前記支持装置を移動させる駆動装置と、
粉末層を形成するために粉末を前記支持装置に供給する粉末供給装置と、
前記粉末層の少なくとも一部にエネルギービームを照射する照射装置とを備え、
前記照射装置は、前記エネルギービームが前記粉末層に照射される照射位置を、前記移動方向と交差する方向に沿って変更する
加工機。
【請求項２５】
前記支持面とは異なる位置に設けられ、前記エネルギービームを検知するように構成されたセンサをさらに備える、請求項２４に記載の加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１７年１２月２８日に出願された「回転粉末床を備えた３次元プリンタ」と題する米国仮特許出願第６２／６１１，４１６号に基づき優先権を主張する。また、本願は、２０１７年１２月２９日に出願された「３次元プリンタのための回転ビームカラム」と題する米国仮特許出願第６２／６１１，９２７号に基づき優先権を主張する。許可される範囲において、米国仮特許出願第６２／６１１，４１６号及び６２／６１１，９２７号の全内容を本願に参照により援用する。
【背景技術】
【０００２】
既存の粉末床３次元プリントシステムは、大きな偏向角及び大きなターゲットエリアが、焦点及び／又は収差性能に有害な変動なしには達成できないという点で制限されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本実施形態は、造形部品を造る加工機を対象とする。様々な実施形態において、加工機は、支持装置、駆動装置、粉末供給装置、及び照射装置を備える。支持装置は、支持面を含む。駆動装置は、支持面上の特定の位置が移動方向に移動するように支持面を移動させる。粉末供給装置は、粉末層を形成するために粉末を支持装置に供給する。照射装置は、粉末層から造形部品の少なくとも一部を形成するために粉末層の少なくとも一部にエネルギービームを照射する。また、照射装置は、エネルギービームが粉末層に照射される照射位置を、照射装置の光軸を中心とする周方向に沿って変更する。
【０００４】
いくつかの実施形態において、照射装置は、光軸と交差するビーム方向にエネルギービームを向ける。また、粉末層上の照射位置の変更中、照射装置からのエネルギービームのビーム方向は、光軸に対して一定の偏向角にあってもよい。
【０００５】
ある実施形態において、エネルギービームが粉末層に照射される照射位置を変更する照射装置は、環状の照射領域の少なくとも一部を規定する。そのような実施形態において、粉末層上の照射位置の変更によって規定される照射領域内の場所は、支持面の移動方向と交差する。
【０００６】
また、いくつかの実施形態において、加工機は、支持面とは異なる位置に設けられた基準マークをさらに備える。基準マークは、照明装置と支持装置との間の相対位置の監視に使用可能である。基準マークは、粉末層上の照射位置の変更によって規定される照射領域内の場所にさらに配置されてもよい。
【０００７】
さらに、ある実施形態において、加工機は、 支持面とは異なる位置に設けられ、エネルギービームを検知するように構成されたセンサをさらに備える。
センサは、粉末層上の照射位置の変更によって規定される照射領域内の場所にさらに配置されてもよい。
【０００８】
いくつかの実施形態において、支持面上の特定の位置は、粉末層上の照射位置の変更によって規定される照射領域内の場所を複数回通過する。
【０００９】
また、ある実施形態において、支持面が第１の方向を向いており、支持面上の特定の位置の移動方向は、第１の方向と交差する。
【００１０】
さらに、いくつかの実施形態において、粉末供給装置は、支持装置の第１方向側に配置され、第１方向と交差する面に沿って粉末層を形成する。
【００１１】
さらに、ある実施形態において、照射装置は、層に荷電粒子ビームを照射する。
【００１２】
別の適用で、本実施形態は、 造形部品を造る加工機であって、（ｉ）支持面を含む支持装置と、（ｉｉ）支持面上の特定の位置が移動方向に移動するように支持装置を移動させる駆動装置と、（ｉｉｉ）粉末層を形成するために粉末を支持装置に供給してする粉末供給装置と、（ｉｖ）粉末層から造形部品の少なくとも一部を形成するために粉末層の少なくとも一部にエネルギービームを照射する照射装置とを備え、照射装置は、エネルギービームが粉末層に照射される照射位置を、移動方向と交差する方向に沿って変更し、加工機は、支持面と異なる位置に設けられた基準マークを備える、加工機を対象とする。
【００１３】
また、さらに別の適用で、本実施形態は、さらに、造形部品を造る加工機であって、（ｉ）支持面を含む支持装置と、（ｉｉ）支持面上の特定の位置が移動方向に移動するように支持装置を移動させる駆動装置と、（ｉｉｉ）粉末層を形成するために粉末を支持装置に供給する粉末供給装置と、（ｉｖ）粉末層から前記造形部品の少なくとも一部を形成するために粉末層の少なくとも一部にエネルギービームを照射する照射装置とを備え、照射装置は、エネルギービームが粉末層に照射される照射位置を、移動方向と交差する方向に沿って変更し、加工機は、支持面とは異なる位置に設けられ、エネルギービームを検知するように構成されたセンサをさらに備える、加工機を対象とする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
本発明の新規な特徴、並びに本発明自体は、その構造及び動作の両方に関して、添付の説明と併せて、添付の図面から最もよく理解されるであろう。なお、同様の参照符号は、同様の部分を示す。
【００１５】
図１は、本実施形態の特徴を有する加工機の実施形態を簡略化して示す概略側面図である。
【００１６】
図２は、図１に示される加工機の一部として含まれ得る、支持装置の一部及び照射装置の実施形態を簡略化して示す概略斜視図である。
【００１７】
図３は、加工機の使用中における支持装置の可能な経路を簡略化して示す図である。
【００１８】
図４Ａは、加工機の別の実施形態の一部を簡略化して示す概略上面図である。
【００１９】
図４Ｂは、図４Ａに示された加工機の一部を簡略化して示す概略斜視図である。
【００２０】
図４Ｃは、図４Ａに示された加工機の一部を拡大して示す概略斜視図である。
【００２１】
図５は、加工機の別の実施形態を簡略化して示す概略側面図である。
【００２２】
図６は、加工機のさらに別の実施形態を簡略化して示す概略側面図である。
【００２３】
図７は、加工機のさらに別の実施形態を簡略化して示す概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本明細書での実施形態は、支持装置、例えば粉末床と、支持装置に照射するために利用される回転エネルギービームとを含む加工機、例えば３次元プリンタについて説明する。より具体的には、照射装置は、支持装置の支持面に形成された粉末層に、エネルギービームが照射される照射位置を変えながら、エネルギービームを照射する。
【００２５】
当業者は、本実施形態の以下の詳細な説明は例示にすぎず、決して限定を意図するものではないことを理解するであろう。他の実施形態は、本開示の利点を有する当業者に容易に示唆されるであろう。ここで、添付の図面に示されている本実施形態の実施態様を詳細に参照する。
【００２６】
明確にするために、本明細書に記載されている実施態様の通常の特徴はそのすべてが示され、記載されているわけではない。もちろん、そのような実際の実施態様の開発では、適用関連の制約やビジネス関連の制約の遵守など、開発者の具体的な目標を達成するために、実施態様固有の多数の決定を行う必要があり、これらの具体的な目標は、実施態様ごと、開発者ごとに異なる。
さらに、そのような開発に対する努力は複雑で時間がかかり得るが、それでも、本開示によって利益を受けた当業者にとっては、エンジニアリングの設計事項であることは理解されるであろう。
【００２７】
図１は、本実施形態の特徴を有し、１つ以上の３次元物体１１（ボックスとして図示）を製作するために使用できる加工機１０の実施形態の簡略化して示す概略側面図である。本明細書で提供されるように、加工機１０は、１つ以上の３次元物体１１を製作するために、材料１２（小さな円として図示）、例えば粉末が一連の粉末層１３に一緒に結合、固化、溶融、及び／又は融合される３次元プリンタであってもよい。図１で、物体１１は、物体１１を形成するための材料１２の結合を表す複数の小さな正方形を有する。
【００２８】
加工機１０で製作される３次元物体１１の種類は、ほとんどあらゆる形状又は幾何学的形状であってもよい。非排他的な例として、３次元物体１１は、金属部品、又は樹脂（プラスチック）部品もしくはセラミック部品等の他の種類の部品であってもよい。３次元物体１１は、「造形部品」と呼ぶこともできる。
【００２９】
また、一緒に結合及び／又は融合される材料１２の種類は、物体１１の所望の特性に適合するように変更されてもよい。非排他的な例として、３次元物体１１は金属部品であってもよく、材料１２は金属３次元プリント用粉末粒子を含むこともできる。あるいは、例えば、３次元物体１１は、ポリマー、ガラス、セラミック前駆体、又は樹脂（プラスチック）材料等の別の材料１２で作られていてもよい。
【００３０】
加工機１０の設計、及び加工機１０を形成するために利用される構成部品は、様々であってもよい。ある実施形態において、図１に示すように、加工機１０は、各３次元物体１１を作るために協働する（ｉ）支持装置１４と、（ｉｉ）駆動装置１６（ボックスとして図示）と、（ｉｉｉ）予熱装置１８（ボックスとして図示）と、（ｉｖ）粉末供給装置２０（ボックスとして図示）と、（ｖ）測定装置２２、又は計測システム（ボックスとして図示）と、（ｖｉ）照射装置２４（ボックスとして図示）と、（ｖｉｉ）制御システム２６とを含む。これらの構成部品のそれぞれの設計は、本明細書で提供する教示に従って様々であってもよい。なお、加工機１０の構成部品の位置は、図１に示されているものとは異なってもよい。さらに、加工機１０は、図１に示されるよりも多くの構成部品又はより少ない構成部品を含み得る。
【００３１】
また、いくつかの実施形態において、加工機１０の構成部品の多くは、実質的に構成部品筐体２８内に保持されてもよい。例えば、図１に示すように、あるそのような実施形態において、予熱装置１８、粉末供給装置２０、測定装置２２及び照射装置２４のすべてが実質的に構成部品筐体２８内に保持されてもよい。あるいは、それらの構成部品の１つ以上は、構成部品筐体２８の外部及び／又は構成部品筐体２８から離れて配置されてもよい。さらに代替的に、加工機１０の１つ以上の追加構成部品もまた、実質的に構成部品筐体２８内に保持されてもよい。例えば、非排他的な代替の実施形態において、制御システム２６はまた、実質的に構成部品筐体２８内に配置されてもよい。
【００３２】
概要として、ある実施形態において、レーザ又は電子ビーム投影システム等の照射装置２４を利用する加工機１０、例えば粉末床３次元プリンタにおいて、大きなターゲットエリア及び偏向角を提供する問題は、照射装置２４からのエネルギービームを一定の偏向角に設定してから、照射装置２４の光軸を中心とする偏向方位角を回転させることによって解決される。
【００３３】
様々な実施形態において、支持装置１４は、粉末層１３が支持装置１４上に形成されるように、粉末供給装置２０から材料１２等の粉末を受け取るように構成された粉末床である。言い換えると、支持装置１４は、物体１１が形成されている間、材料１２及び物体１１を支持するように構成される。図１に示される簡略化された実施形態において、支持装置１４は、（ｉ）一般に構成部品筐体２８及び／又は粉末供給装置２０の等へ第１の方向を向いていて、粉末層１３が形成されるように、粉末供給装置２０から粉末１２を受け取るように構成される支持面１４Ａと、（ｉｉ）支持面１４Ａを取り囲むように支持面１４Ａの周囲から上方に延びる１つ以上の支持壁１４Ｂとを含む。
一実施形態において、支持面１４Ａは、略ディスク形状であってもよい。
あるいは、支持面１４Ａは、略長方形の形状、又は別の適切な形状であってもよい。なお、支持装置１４は図１では切り欠きとして示されている。
【００３４】
駆動装置１６（例えば、１つ以上のアクチュエータ、及び時には「装置ムーバ」又は単に「ムーバ」とも呼ばれる）を利用して、支持装置１４と構成部品筐体２８及びそこに保持されているすべての構成部品との間に選択的な相対移動を提供することができる。例えば、一実施形態において、図１に示すように、駆動装置１６を利用して、支持装置１４を構成部品筐体２８に対して、例えばＸ軸等の移動軸に沿って、移動方向（矢印３０で図示）に並進又は直線的に（前後に）移動させることができる。
あるいは、他の実施形態において、駆動装置１６を利用して、（ｉ）（図５に示すように）構成部品筐体２８を、支持装置１４に対して、例えばＸ軸に沿って、移動方向に並進又は直線的に移動させること、（ｉｉ）（図６に示されるように）支持装置１４を、構成部品筐体２８に対して、例えばＺ軸の周りの移動方向に回動させること、及び／又は（ｉｉｉ）（図７に示されるように）構成部品筐体２８を、支持装置１４に対して、例えばＺ軸周りの移動方向に回動させることもできる。
【００３５】
また、又は代替的に、駆動装置１６は、例えばＺ軸に沿って、上下に支持装置１４と構成部品筐体２８との間の相対的な移動を提供することができる。
支持装置１４及び構成部品筐体２８の言及された相対移動のいずれか及びすべては、任意に与えられた加工機１０内で任意の適切な方法で組み合わせることができることが理解される。言い換えると、加工機１０のいずれの実施形態も、例えば移動軸（Ｘ軸及び／又はＹ軸）に沿った前後の相対的並進移動、例えばＺ軸に沿った上下の相対的垂直移動、及び／又は、例えばＺ軸周りの相対的回転運動を含むことができる。
【００３６】
いくつかの実施形態において、駆動装置１６は、構成部品筐体２８及びその中に保持されている様々な部品に対して、移動方向３０に略一定の速度で支持装置１４を移動させることができる。あるいは、駆動装置１６は、構成部品筐体２８及び及びその中に保持されている様々な部品に対して、移動方向３０に可変速度で支持装置１４を移動させることもできる。さらに、又はあるいは、駆動装置１６は、構成部品筐体２８に対して段階的に支持装置１４を移動させることもできる。
【００３７】
また、ある適用では、駆動装置１６は、支持面１４Ａ上の特定の位置を、例えば構成部品筐体２８に対して移動方向３０に移動させるように構成される。
そのような適用において、支持面１４Ａの特定の位置が移動する移動方向３０は、支持面１４Ａが向いている第１の方向と交差する第２の方向であってもよい。
【００３８】
予熱装置１８は、支持装置１４上、例えば支持面１４Ａ上に堆積された材料１２を所望の予熱温度まで選択的に予熱する。いくつかの実施形態において、予熱装置１８は、照射装置２４からのエネルギービームを支持装置１４に堆積された材料１２に照射する照射領域から離れた領域の材料１２を予熱することができる。また、一実施形態において、予熱装置１８は、粉末供給装置２０と照射装置２４との間に移動方向３０に沿って配置される。
【００３９】
予熱装置１８の設計及び所望の予熱温度は、様々であってもよい。一実施形態において、予熱装置１８は、１つ以上の予熱ビームを粉末１２に向ける１つ以上の予熱エネルギー源を含むことができる。１つの予熱源が利用される場合、予熱ビームは、予熱軸に沿って放射状に向けられて、粉末１２を加熱することができる。あるいは、粉末１２を加熱するために複数の予熱源が配置されてもよい。別の非排他的な例として、各予熱エネルギー源は、電子ビームシステム、水銀ランプ、赤外線レーザ、加熱空気の供給、又は熱放射であって、望ましい予熱温度は少なくとも３００、５００、７００、９００、又は１０００℃であってもよい。
【００４０】
粉末供給装置２０は、支持装置１４の第１の方向側に配置され、材料１２を支持装置１４上、例えば支持面１４Ａ上に堆積させる。また、このような設計で、粉末供給装置２０は、支持面１４Ａが向いている第１の方向と交差する面に沿って支持装置１４上に粉末層１３を形成する。粉末供給装置２０は、所望の場所で支持装置１４上に材料１２を堆積させる目的で、任意の適切な構成を有することができる。例えば、一実施形態において、粉末供給装置２０は、粉末１２を保持する１つ以上のリザーバ（不図示）と、粉末１２をリザーバから支持装置１４上に移動させる粉末ムーバ（不図示）とを含んでもよい。
【００４１】
また、支持装置１４上の粉末の堆積は、任意の所望の速度で起こり得る。さらに、又は代替として、いくつかの実施形態において、測定装置２２を使用して堆積の計測を追加し、その後、測定装置２２からのフィードバックを用いて動的に、必要な場所に、粉末を追加又は除去することができる補足粉末供給装置（不図示）を追加してもよい。
【００４２】
測定装置２２は、支持装置１４と構成部品筐体２８との間、及び／又は支持装置１４と測定装置２２との間の相対位置の監視に使用することができる。また、測定装置２２は、粉末層１３、及び粉末１２の支持装置１４上、例えば、支持面１４Ａ上への堆積の検査及び監視に使用することもできる。さらに、測定装置２２を使用して、支持面１４Ａ上に形成されている造形部品１２の少なくとも一部を測定することができる。測定装置２２は、本明細書に記載されている様々な機能を実行する目的で、任意の適切な設計を有し得る。例えば、非排他的な代替の実施形態において、測定装置２２は、均一照明装置、フリンジ照明装置、カメラ、レンズ、干渉計、または光検出器等の１つ又は複数の光学素子 、あるいは、超音波、渦電流、静電容量センサー等の非光学測定装置を含んでもよい。
【００４３】
照射装置２４は、材料１２、すなわち、粉末を露光して、物体１１となる粉末層１３を形成する。より具体的には、照射装置２４は、「照射ビーム」とも呼ばれるエネルギービーム２３２（図２に図示）を支持装置１４上の材料１２に向けて、粉末層１３にエネルギービーム２３２を照射して、粉末層１３から物体１１、すなわち、造形部品を形成する。照射装置２４は、任意の適切な設計を有することができる。例えば、一実施形態において、照射装置２４は、エネルギービーム２３２、すなわち電子ビーム等の荷電粒子ビームを支持装置１４上の粉末１２に向ける電子ビームシステム等の荷電粒子ビームシステムである。あるいは、別の実施形態において、照射装置２４は、エネルギービーム２３２、すなわち、レーザービームを支持装置１４上の粉末１２に向けるレーザーであってもよい。
【００４４】
なお、粉末層１３が照射装置２４により露出、すなわち照射され、選択された部分が溶融すると、造形部品１１が完成されるまで、別の粉末層１３を上部に可能な限り均等かつ均一に堆積させる必要がある。
【００４５】
制御システム２６は、所望により、１つ以上の３次元物体１１を製作する目的で、加工機１０の動作を制御するように構成される。より具体的には、制御システム２６は、駆動装置１６、予熱装置１８、粉末供給装置２０、測定装置２２及び照射装置２４の動作を制御する１つ以上のプロセッサ２６Ａ及び／又は回路を含み得る。また、制御システム２６は、１つ以上の電子記憶装置２６Ｂを含んでよい。一実施形態において、制御システム２６は、加工機１０の構成部品を制御して、粉末１２を層ごとに連続的に追加することにより、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）モデルから３次元物体１１を造る。
【００４６】
ある実施形態において、制御システム２６は、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＧＰＵ（グラフィック処理装置）、及びメモリを含むことかできる。
制御システム２６は、コンピュータプログラムを実行するＣＰＵにより、加工機１０の動作を制御する装置として機能する。このコンピュータプログラムは、後述する制御システム２６により行われる動作を、制御システム２６（例えば、ＣＰＵ）に行わせる（すなわち実行させる）ためのコンピュータプログラムである。すなわち、このコンピュータプログラムは、制御システム２６を機能させて、加工機１０が後述する動作を実行するためのコンピュータプログラムである。ＣＰＵが実行するコンピュータプログラムは、例えば、制御システム２６に含まれるメモリ（すなわち、記録媒体）や、ハードディスク又は半導体メモリ等の、制御システム２６に内蔵又は制御システム２６に外付け可能な任意の記憶媒体に記録されていてもよい。あるいは、ＣＰＵは、ネットワークインターフェースを介して、制御システム２６の外部の装置から実行されるコンピュータプログラムをダウンロードしてもよい。
さらに、制御システム２６は、加工機１０の内部に配置されなくてもよく、例えば、加工機１０の外部にサーバ等として配置されてもよい。この場合、制御システム２６と加工機１０とは、有線通信（ケーブル通信）、無線通信、ネットワーク等の通信回線を介して接続することができる。有線で物理的に接続する場合、ネットワークを介してＩＥＥＥ１３９４、ＲＳ−２３２ｘ、ＲＳ−４２２、ＲＳ−４２３、ＲＳ−４８５、ＵＳＢ等のシリアル接続又はパラレル接続、あるいは１０ＢＡＳＥ−Ｔ、１００ＢＡＳＥ−ＴＸ、１０００ＢＡＳＥ−Ｔ等を利用することができる。さらに、無線で接続する場合、ＩＥＥＥ８０２．１ｘ、ＯＦＤＭ等の電波、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、赤外線、光通信等の電波を利用することができる。この場合、制御システム２６と加工機１０とは、通信回線やネットワークを介して各種情報を送受信できるように構成されてもよい。さらに、制御システム２６は、通信回線及びネットワークを介してコマンド及び制御パラメータ等の情報を加工機１０に送信可能であってもよい。加工機１０は、通信回線又はネットワークを介して制御システム２６からコマンド及び制御パラメータ等の情報を受信する受信装置（受信機）を含んでもよい。ＣＰＵが実行するコンピュータプログラムを記録する記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、フレキシブルディスク、ＭＯ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、磁気ディスク等の磁気媒体、ＤＶＤ＋ＲＷ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）等の磁気テープ、光ディスク等の半導体メモリ、光磁気ディスク、ＵＳＢメモリ等、及び他のプログラムを格納できる媒体がある。記録媒体に格納されて配布されるプログラムの他、インターネット等のネットワーク回線を介してダウンロードして配布される形態のプログラムも含まれる。さらに、記録媒体は、プログラムの記録可能な装置、例えば、プログラムをソフトウェアやファームウェア等の形態で実行可能な状態で実装された汎用又は専用の装置を含む。さらに、プログラムに含まれる各処理及び機能は、コンピュータが実行可能なプログラムソフトウェアによって実行されてもよいし、所定のゲートアレイ（ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ）等のハードウェアやプログラムソフトウェアによって各部の処理が実行されてもよい。また、ハードウェア要素の一部を実現する部分的なハードウェアモジュールを混在させて実装してもよい。
【００４７】
また、いくつかの実施形態において、加工機１０は、支持装置１４上の粉末１２を照射装置２４での融合後に冷却する冷却装置３１（ボックスとして図示）を任意に含む。冷却装置３１は、任意の適切な設計を有することができる。非排他的な例として、冷却装置３１は、放射、伝導、及び／又は対流を利用して、新たに溶融した金属を所望の温度に冷却することができる。
【００４８】
図２は、図１に示される加工機１０の一部として含まれ得る、支持装置２１４の一部及び照射装置２２４の実施形態を簡略化して示す概略斜視図である。
【００４９】
図２に示されるように、照射装置２２４は、エネルギービーム２３２を概ね支持装置２１４に向けるように、すなわち支持装置２１４上に堆積された粉末等の材料１２（図１に図示）から支持装置２１４に形成される粉末層１３（図１に図示）のそれぞれを順次に照射するように構成される。また、図示されるように、照射装置２２４は装置の光軸２３４を有し、エネルギービーム２３２は、装置の光軸２３４に対して固定偏向角２３６で、支持装置２１４に、つまり粉末層１３に向けられる。言い換えると、照射装置２２４は、装置の光軸２３４と交差するビーム方向２３６Ａにエネルギービーム２３２を向ける。ある非排他的な実施形態において、エネルギービーム２３２の偏向角２３６は、装置の光軸２３４に対して約１５度から３５度の間であってよい。あるいは、装置の光軸２３４に対するエネルギービーム２３２の偏向角２３６は、３５度よりも大きくても、１５度よりも小さくてもよい。別の言い方をすれば、ある非排他的な実施形態において、エネルギービーム２３２の偏向角２３６は、装置の光軸２３４に対して少なくとも１０、１５、２０、３５、４５、又は６０度であってもよい。
【００５０】
さらに、加工機１０の使用中、照射装置２２４からのエネルギービーム２３２は、装置の光軸２３４の周りを回転することができる。より具体的には、照射装置２２４は、装置の光軸２３４の周りでエネルギービーム２３２を選択的に回転させるビーム回転子２２４Ａ（破線の円で図示）を含むことができる。さらに、ビーム回転子２２４Ａを用いて、エネルギービーム２３２の偏向方位角を容易に３６０度（３６０°）だけ回転させることができる。また、粉末層１３上の照射位置の変更中、照射装置２２４からのエネルギービーム２３２のビーム方向２３６Ａは、装置の光軸２３４に対して一定の（固定された）偏向角２３６にある。さらに、このような設計では、照射装置２２４は、エネルギービーム２３２が粉末層１３に照射される照射位置を、支持面１４Ａ（図１に図示）上の特定の位置の移動方向２３０（更に図２に単に並進又は直線移動（前後）として図示）と交差する方向に沿って変更する。
【００５１】
照射装置２２４の設計は様々であってもよい。例えば、上記のように、ある非排他的な代替の実施形態において、照射装置２２４は、電子ビームシステム又はレーザービームシステムであってもよい。特に、一実施形態において、照射装置２２４は、支持装置２１４に向けられる電子の集束エネルギービーム２３２を生成する電子ビーム発生器を含む。この設計では、ビーム回転子２２４Ａは、１つ以上の偏向要素を含み、正弦波電流又は電圧を偏向要素２２４Ａに印加することにより、エネルギービーム２３２の偏向方位角を容易に高速で３６０度（３６０°）回転させることができる。別の言い方をすれば、電磁場を調整して、エネルギービーム２３２の方位角を容易に高速で３６０度回転させることができる。あるいは、例えば、照射装置２２４は、レーザー及び可動プリズム、ミラー、又はレンズを含んでもよい。このような代替設計では、プリズムを回転させて、すなわちビーム回転子２２４Ａを用いて、エネルギービーム２３２の方位角を容易に高速で３６０度回転させることができる。さらに別の代替設計では、照射装置２２４からのエネルギービーム２３２は回転されなくてもよい。しかしながら、照射装置２２４からのエネルギービーム２３２は、移動方向３０を横切って移動されてもよい。
【００５２】
このような設計では、ある瞬間に、エネルギービーム２３２は、例えば、円形又は長方形であることもでき、任意の適切なサイズであることもできる照射領域２３８を照明する。例えば、ある非排他的な実施形態において、照射領域２３８は、円形又は長方形であることもでき、粉末層上で約５，０００から５，０００，０００平方ミクロンの領域を有することもできる。別の言い方をすれば、ある非排他的な実施形態において、照射領域２３８は、粉末層上に少なくとも５，０００、５０，０００、５００，０００、又は５，０００，０００平方ミクロンの面積を有してもよい。
【００５３】
なお、一定の偏向角２３６を使用しながら照射装置２２４を３６０度回転させることにより、照射装置２２４は、照射領域２４０（図２に点線の円として図示）を支持装置２１４の表面上の円形環状の形状であるエネルギービーム２３２に照射及び／又は露出し得る。言い換えると、このような設計では、照射装置２２４は、エネルギービーム２３２が支持装置２１４上の粉末層１３に照射される照射位置を変更して、照射装置２２４の装置の光軸２３４を中心とする円周方向に沿った環状の照射領域２４０を規定する。一部の非排他的な実施形態において、照射領域２４０は、約１０から５００ミリメートルの間の直径を有してもよい。別の言い方をすれば、ある非排他的な実施形態において、照射領域２４０は、少なくとも１０、５０、１００、２００、又は５００ミリメートルの直径を有してもよい。
【００５４】
また、エネルギービーム２３２が３６０度の回転で複数回回転するとき、支持面１４Ａは移動方向２３０に移動している。したがって、支持面１４Ａ上の特定の位置は、照射領域２４０内の場所を複数回通過する。さらに、照射領域内の場所も、支持面１４Ａの移動方向２３０と交差する。
【００５５】
本発明のほとんどの実施形態において、支持面１４Ａの運動は、エネルギービーム２３２の３６０度回転の周波数と比較して比較的遅い。エネルギービーム２３２の回転運動と支持面１４Ａの直線運動又は回転運動との組み合わせにより、粉末表面上のあらゆる場所を覆う粉末表面上にビーム経路が作成される。言い換えれば、対象物体がエネルギービーム２３２の回転周波数に対して遅い速度で走査される場合、支持装置２１４上の全対象面が露出されることができる。例えば、照射領域２３８が１００ミクロンの直径を有し、エネルギービーム２３２が１０００Ｈｚの速度で３６０度の回転を完了する実施形態において、支持面１４Ａの速度を、１ミリ秒あたり１００ミクロン、１秒あたり１００ミリメートルに設定することができる。
【００５６】
本明細書で提供されるように、この設計では、電子撮像システムの主焦点及び収差の影響は、露光点と光軸の間の半径方向距離に強く依存するため、照射装置２２４、例えば、電子カラムの撮像性能は照射領域２４０上のすべての点、すなわち露出円において略一定である。本設計では、エネルギービーム２３２の支持装置２１４までの半径方向距離が略一定であるため、焦点変動及び収差変動が低減される。与えられた偏向角２３６で最適な撮像を提供するように、照射装置２２４の撮像性能を調整することを可能にすることにより、プリントされた部品の品質を改善できる。
【００５７】
図３は、本明細書に示される、例えば３次元印刷中の、加工機の任意の実施形態内の支持装置の可能な経路３５０を簡略化して示す図である。一実施形態において、支持装置は、図６に関連して本明細書で以下に図示及び説明される支持装置６１４と同様であってもよく、支持装置６１４は、３次元プリント中に一定回転し、徐々に下方に移動されてもよい。その結果、支持装置６１４は下向きの螺旋状の経路３５０をたどる。非排他的な一実施形態において、支持装置６１４は、支持装置６１４の一回転中に約５０ミクロン程下に移動される。あるいは、支持装置６１４は、支持装置６１４の一回転中に、５０ミクロンを超えて、又は５０ミクロン未満程下に移動される。
【００５８】
図４Ａ−４Ｃは、加工機４１０の別の実施形態の一部の代替図である。より具体的には、図４Ａは、加工機４１０の別の実施形態の簡略化して示す概略上面図、図４Ｂは、図４Ａに示された加工機４１０の一部の簡略化して示す概略斜視図、及び図４Ｃは、図４Ａに示された加工機４１０の一部を拡大して示す概略斜視図である。
【００５９】
まず、図４Ａを参照すると、この実施形態において、駆動装置４１６は、支持装置４１４、つまり支持面４１４Ａを保持するベースの形態で提供されてもよい。加工機４１０の使用中、すなわち、３次元プリント中、支持装置４１４は、回転台として支持装置４１４を一定に（例えば、時計回りの方向に）回転させ、支持装置４１４を照射装置４２４（図４Ｂに示す）及び粉末供給装置４２０に対して下方向に移動させる可能性があるように、駆動装置４１６によって駆動されてもよい。駆動装置４１６は、任意の適切な速度で支持装置４１４を回転させるように制御さてもよい。例えば、ある非排他的な実施形態において、駆動装置４１６は、１分あたり約２から６０回転の間で支持装置を回転させるように構成されてもよい。
【００６０】
一部の非排他的な例では、支持装置４１４、すなわち回転台は、円形であってもよく、駆動装置４１６は、長方形の外周を有してもよい。そのような一実施形態において、支持装置４１４は、約２００ミリメートルから４５０ミリメートルの間の半径を有してもよい。あるいは、支持装置４１４及び／又は駆動装置４１６は、他の適切な形状及びサイズであってもよい。例えば、支持装置４１４は、ディスク状又は長方形状であってもよい。
【００６１】
この実施形態において、材料１２（図１に図示）、すなわち、粉末は、照射装置４２４及び粉末供給装置４２０に対して支持装置４１４の回転及び相対的な概ね下方移動中に、粉末供給装置４２０によって支持装置４１４の支持面４１４Ａに連続的に供給することができる。図４Ａに示されるように、一実施形態において、粉末供給装置４２０は、支持装置４１４の回転中心４５４まで延びる。さらに、粉末供給装置４２０は、支持面４１４Ａの半径にわたって粉末１２を支持面４１４Ａ上に均一に（上又は下ではなく）堆積させるように設計されてもよい。また、ある実施形態において、支持装置４１４の回転中心４５４から離れるにつれて、より多くの粉末１２が支持面４１４Ａ上に堆積される。
【００６２】
ここで図４Ｂを参照すると、図示されるように、照射装置４２４は、支持装置４１４（すなわち、回転台）及び駆動装置４１６上に配置され、エネルギービーム４３２を支持面４１４に向ける。上述の実施形態と同様に、エネルギービーム４３２は、装置の光軸４３４に対して実質的に一定の角度４３６を維持し、比較的高速で装置の光軸４３４の周りの３６０度の円を通して走査される。一部の非排他的な実施形態において、照射装置４２４は、支持装置４１４の上方約１００ミリメートルから５００ミリメートルの間に配置されてもよい。また、エネルギービーム４３２との光軸４３４との間の角度４３６は、約１０度から４５度の間である。さらに、エネルギービーム４３２は、その３６０度の回転を通して方向付けられるので、支持装置４１４の支持面４１４Ａ及び駆動装置４１６の両方の一部の上に延びる略環状の照射領域４４０を照明し得る。図４Ｂに示される非排他的な実施形態において、照射領域４４０は、支持装置４１４の回転中心４５４から支持装置４１４の半径方向の縁部４５５（図４Ａに図示）を越えて駆動装置４１６上に延びることができる。非排他的な例として、照射領域４４０は、粉末層上で約５０ミリメートルから２５０ミリメートルの間の直径を有してもよい。
【００６３】
再び図４Ａを参照すると（図４Ｃにも示されるように）、非排他的な一実施形態において、円形の照射領域４４０の外縁は、支持装置４１４（例えば、支持面４１４Ａ）及び／又は駆動装置４１６に向けられているエネルギービーム４３２（図４Ｂに図示）によって照明されるように、アーチ型（すなわち、環状の一部）の予熱区域４５６、アーチ型（すなわち、環状の一部）のキャリブレーション区域４５８、及びアーチ型（すなわち環状形の一部）の造形区域４６０を含み得る。
【００６４】
予熱区域４５６において、エネルギービーム４３２は、粉末１２上でアーチ型（すなわち、環状の一部）のパターンを走査し、粉末１２を所望の温度に予熱するために必要なエネルギーを送達する。
【００６５】
キャリブレーション区域４５８において、エネルギービーム４３２は、アーチ型（すなわち、環状の一部）パターンを駆動装置４１６の一部をわたって走査する。言い換えると、キャリブレーション区域４５８は、駆動装置４１６上に設けられるが、支持装置４１４上には設けられず、すなわち、キャリブレーション区域４５８は、支持面４１４Ａとは異なる領域にある。
【００６６】
ある実施形態において、キャリブレーション区域４５８は、照明装置４２４及び／又は粉末供給装置４２０と支持装置４１４との間の相対位置、及びエネルギービーム４３２と支持装置４１４、すなわち回転台の相対位置と方向を監視する目的で、測定装置２２（図１に図示）と共に利用されることができる。より具体的には、図４Ａに示される実施形態において、加工機４１０は、その相対位置を監視するために、測定装置２２によって認識される駆動装置４１６上の照射領域４４０のキャリブレーション区域４５８内に配置されるように構成される１つ以上の基準マーク４６２（又は認識マーク）を含むことができる。したがって、そのような実施形態において、加工機４１０は、支持面４１４Ａとは異なる位置に基準マーク４６２を含むことができる。
また、いくつかの実施形態において、基準マーク４６２は、粉末層１３（図１に図示）上の照射位置の変更によって規定されるように、照射領域４４０内の位置にさらに配置される。Ｚ軸に沿った基準マーク４６２の少なくとも１つの位置は、粉末層の最上面のＺ軸に沿った位置と同じであってもよい。
Ｚ軸に沿った基準マーク４６２の少なくとも１つの位置は、支持面４１４ＡのＺ軸に沿った位置と同じであってもよい。
【００６７】
エネルギービーム４３２がキャリブレーション区域４５８を照明し、つまり、キャリブレーション区域４５８内の基準マーク４６２を照明するので、加工機４１０は、所望により、照明装置４２４及び／又は粉末供給装置４２０と、支持装置４１４との間の相対位置を効果的に決定し、エネルギービーム４３２が支持装置４１４及び／又は駆動装置４１６に向けられているかどうかを評価することができる。
【００６８】
この実施形態に示されるように、キャリブレーション区域４５８はまた、エネルギービーム４３２を検出し、エネルギービーム４３２の品質（例えば、強度）を測定し、及び／又はエネルギービーム４３２の位置を測定するために使用されることもできる。特に、図示されるように、加工機４１０は、駆動装置４１６上の照射領域４４０のキャリブレーション区域４５８内に配置されるように構成され、エネルギービーム４３２を検出し、エネルギービーム４３２の品質又は強度を測定、及び／又は、エネルギービーム４３２の位置を測定するために使用され得る１つ以上のセンサ４６４（例えば、ファラデーカップ）を含んでよい。言い換えると、そのような実施形態において、加工機４１０は、支持面４１４Ａとは異なる位置に設けられたセンサ４６４を含む。また、センサ４６４は、粉末層１３上の照射位置の変更によって規定されるように、照射領域４４０内の位置にさらに配置される。
【００６９】
エネルギービーム４３２がキャリブレーション区域４５８を照明し、したがって、キャリブレーション区域４５８内のセンサ４６４を照明するので、加工機４１０は、エネルギービーム４３２の品質を効果的に決定又は測定することができる。
この設計により、エネルギービーム４３２は、３次元造形プロセス中に効果的に較正されることができる。
【００７０】
造形区域４６０において、エネルギービーム４３２は、支持面４１４Ａ上に提供された粉末１２のアーチ型の領域内の点に選択的に照射されて、粉末層１３から造形部品１１（図１に図示）を形成することができる。言い換えれば、エネルギービーム４３２は、造形部品１１の一部となる造形区域４６０内の粉末の部分を選択的に溶融するように制御される。
【００７１】
また、いくつかの実施形態において、エネルギービーム４３２が照明領域４４０の中央に向かって大まかな造形区域４６６を含むように、照射装置４２４をさらに制御することができる。大まかな造形区域４６６において、エネルギービーム４３２は、粉末１２を加熱し、造形部品１１を大まかに形成する広い非集束ビームを生成するように制御される。広い非集束ビームの照射面積は、エネルギービーム４３２の照射面積よりも大きくてもよい。
【００７２】
なお、ある実施形態において、駆動装置４１６はまた、照射装置４２４及び粉末供給装置４２０に対して移動してもよい。例えば、駆動装置４１６は、直線的に、すなわち前後に移動してもよく、又は所望により回転してもよい。
【００７３】
図５は、１つ以上の３次元物体５１１（ボックスとして図示）を製作するために使用できる、加工機５１０、例えば、３次元プリンタのさらに別の実施形態を簡略化して示す概略側面図である。図５に示されるように、加工機５１０は、本明細書で上記に図示及び説明された実施形態と実質的に同様である。例えば、加工機５１０はまた、設計及び機能が本明細書で上記に図示及び説明されたものと実質的に同様である、支持装置５１４、駆動装置５１６、予熱装置５１８、粉末供給装置５２０、測定装置５２２、照射装置５２４、制御システム５２６、及び冷却装置５３１を含む。また、上記のように、多くの構成部品、例えば、予熱装置５１８、粉末供給装置５２０、測定装置５２２、照射装置５２４及び冷却装置５３１は、実質的に共通の構成部品筐体５２８内に保持されてもよい。あるいは、複数の装置、例えば、予熱装置５１８、粉末供給装置５２０、測定装置５２２、照射装置５２４及び冷却装置５３１は、それぞれ別個の構成部品に収容されてもよい。
【００７４】
しかしながら、この実施形態において、駆動装置５１６は多少異なって配置され、支持装置５１４と構成部品筐体５２８との間に異なるタイプの相対移動を提供する。特に、図５に示すように、駆動装置５１６は、構成部品筐体５２８を、支持装置５１４に対して移動方向５３０に、例えばＸ軸等の移動軸に沿って、並進的に（前後に）移動するように構成される。また、駆動装置５１６はまた、支持装置５１４と構成部品筐体５２８との間で上下に、例えばＺ軸に沿って、相対移動を提供してもよい。
【００７５】
図６は、１つ以上の３次元物体６１１（ボックスとして図示）を製作するために使用できる加工機６１０、例えば３次元プリンタのさらに別の実施形態を簡略化して示す概略側面図である。図６に示されるように、加工機６１０は、本明細書で上記に図示及び説明された実施形態と実質的に同様である。例えば、加工機６１０はまた、本明細書で上記に図示及び説明されたものと実質的に同様である設計及び機能において、支持装置６１４、駆動装置６１６、予熱装置６１８、粉末供給装置６２０、測定装置６２２、照射装置６２４、制御システム６２６及び冷却装置６３１を含む。また、上記のように、多くの構成部品、例えば予熱装置６１８、粉末供給装置６２０、測定装置６２２、照射装置６２４及び冷却装置６３１は、実質的に共通の構成部品筐体６２８内に保持されてもよい。あるいは、複数の装置、例えば、予熱装置６１８、粉末供給装置６２０、測定装置６２２、照射装置６２４及び冷却装置６３１は、それぞれ別個の構成部品に収容されてもよい。
【００７６】
しかしながら、この実施形態において、駆動装置６１６は多少異なって配置され、支持装置６１６と構成部品筐体６２８との間に異なるタイプの相対移動を提供する。特に、図６に示されるように、駆動装置６１６は、支持装置６１４を、構成部品筐体６２８に対して移動方向６３０に、例えばＺ軸に平行な回転軸を中心とする回転方向に回動させるように構成される。また、駆動装置６１６はまた、支持装置６１４と構成部品筐体６２８との間で上下に、例えばＺ軸に沿って、相対移動を提供してもよい。
【００７７】
図７は、１つ以上の３次元物体７１１（ボックスとして図示）を製作するために使用できる、加工機７１０、例えば３次元プリンタのさらに別の実施形態を簡略化して示す概略側面図である。図７に示されるように、加工機７１０は、本明細書で上記に図示及び説明された実施形態と実質的に同様である。例えば、加工機７１０はまた、設計及び機能が本明細書で上に図示及び説明されたものと実質的に同様である、支持装置７１４、駆動装置７１６、予熱装置７１８、粉末供給装置７２０、測定装置７２２、照射装置７２４、制御システム７２６及び冷却装置７３１を含む。また、上記のように、多くの構成部品、例えば、予熱装置７１８、粉末供給装置７２０、測定装置７２２、照射装置７２４及び冷却装置７３１は、実質的に共通の構成部品筐体７２８内に保持されてもよい。あるいは、複数の装置、例えば、予熱装置７１８、粉末供給装置７２０、測定装置７２２、照射装置７２４及び冷却装置７３１は、それぞれ別個の構成部品に収容されてもよい。
【００７８】
しかしながら、この実施形態において、駆動装置７１６は多少異なって配置され、支持装置７１４と構成部品筐体７２８との間に異なるタイプの相対移動を提供する。特に、図７に示すように、駆動装置７１６は、構成部品筐体７２８を、支持装置７１４に対して移動方向７３０に、例えばＺ軸に平行な回転軸を中心とする回転方向に回動させるように構成される。また、駆動装置１６は、支持装置７１４と構成部品筐体７２８との間で上下に、例えばＺ軸に沿って、相対移動を提供してもよい。
【００７９】
本明細書では、加工機１０のいくつかの異なる実施形態を図示及び説明したが、任意の１つの実施形態の１つ以上の特徴は、本発明の意図を満たす組み合わせであることを条件として、１つ以上の他の実施形態の１つ以上の特徴と組み合わせることができることを理解されたい。
【００８０】
加工機１０の複数の例示的な態様及び実施形態について上述したが、当業者であれば、特定の変更、置換、追加及び部分的な組み合わせが可能であることを認識するであろう。よって、以下の添付の特許請求の範囲は、真の趣旨及び範囲内にあるすべてのそのような変更、置換、追加及び部分的な組み合わせを含むものとして解釈されることが意図される。
【図１】
2021508614.tif 000003
【図２】
2021508614.tif 000004
【図３】
2021508614.tif 000005
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
2021508614.tif 000008
【図５】
2021508614.tif 000009
【図６】
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【図７】
2021508614.tif 000011
【国際調査報告】
2021508614.tif 000012
2021508614.tif 000013