(57)【要約】  少なくとも１つの３Ｄ物体を印刷するための３次元（３Ｄ）印刷システムに複数の粉末層を送出するための送出システムであって、該送出システムが丸形の感光性外表面を有する回転可能なドラムと；前記粉末を貯蔵するための容器を備えるホッパーユニットであって、前記回転可能なドラムの前記感光性外表面に前記粉末を分注するように構成されている、ホッパーユニットとを備えている。前記送出システムは、導電性外表面を有する移動可能な送出プレートを備える送出ユニットと、該送出プレートを前記３Ｄ印刷システムの加工チャンバに移動させるためのエンジンと、前記回転可能なドラムを帯電するように構成された１つ又は複数の帯電電極と、前記送出プレートを帯電するように構成された帯電ユニットと、を備えている。前記移動可能な送出プレートはさらに、以下のように構成されている、前記分注された複数の層を前記回転可能なドラム外表面から前記送出プレートの導電性外表面に電気的且つ連続的に引き付けるように構成され、且つ該引き付けられた複数の層を加工チャンバ内部側に電気的に反発することにより、前記引き付けられた複数の層を加工チャンバに移転するように構成されている。【選択図】図２Ａ
2021509140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の粉末層を少なくとも１つの３Ｄオブジェクトを印刷するための３次元（３Ｄ）印刷システムへ送出するための送出システムであって、
丸形の感光性外表面を有する回転可能なドラムと、
粉末を格納するための容器を備えるホッパーユニットであって、前記回転可能なドラムの前記感光性外表面上に前記粉末を分注するように構成されたホッパーユニットと、
導電性外表面を有する移動可能な送出プレートを備える送出ユニットであって、該送出プレートを前記３Ｄ印刷システムの加工チャンバに移動させるためのエンジンに接続可能である送出ユニットと、
前記回転可能なドラムを帯電させるように構成された１つ又は複数の帯電電極と、
前記送出プレートを帯電するように構成された帯電ユニットと、を備え、
前記移動可能な送出プレートが、前記複数の層を前記回転可能なドラム外表面からその導電性外表面へ電気的かつ連続的に引き付けるようにさらに構成され、かつ
前記引き付けられた複数の層を前記加工チャンバ内部へ電気的に反発することにより、前記吸引き付けられた複数の層を加工チャンバに移転するようにさらに構成されている、システム。
【請求項２】
前記導電性外表面が、絶縁材料の１つ又は複数の層でコーティングされる、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記粉末が、非導電性又は導電性粉末材料を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記ホッパーユニットが、絶縁材料の１つ又は複数の層を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記回転可能なドラムが、前記回転可能なドラムの前記感光性外表面をクリーニングするように構成されたクリーニングユニットを備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記送出ユニットが、前記送出プレートの表面をクリーニングするように構成されたクリーニングユニットを備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記複数の層をそれぞれ受容するための丸形の感光性外表面を有する複数の回転可能なドラムであって、該複数の回転可能なドラムのそれぞれが、
前記ホッパーユニットであって、各ホッパーユニットが、前記粉末又は他の１つ又は複数の種類の粉末を貯蔵するための前記容器を備えている前記ホッパーユニットと、
前記それぞれの感光性外表面をクリーニングするように構成されたクリーニングユニットと、
前記複数の回転可能なドラムの各それぞれの回転可能なドラムに静電荷を印加するように構成された１つ又は複数の帯電電極と、
各エネルギーユニットが、前記少なくとも１つの３Ｄオブジェクトの事前定義された画像構造に従って前記感光性外表面を放電するために、前記それぞれの感光性外表面に向かって光ビームを選択的に放射するように構成されたエネルギー源を含む、エネルギー走査ユニットと、を備え、そして
前記移動可能な送出プレートが、前記複数の回転可能なドラムから前記複数層を連続的かつ電気的に引き付けて前記プレート外表面に１つの粉末層を形成し、且つ当該１つの粉末層をレイヤーバイレイヤー（ｌａｙｅｒ  ｂｙ  ｌａｙｅｒ）に、前記粉末層を前記加工チャンバ内部に電気的に反発することによって、前記加工チャンバに移転するように構成された、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記加工チャンバが、前記複数の層を受容し、段階的に降下されるように構成された加工面と、前記複数の層を融合するためのエネルギーヘッドとを備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記エネルギーヘッドが、前記成形された３Ｄオブジェクトのモデルの選択された断面領域に対応する前記複数の層の各層の所与の領域に、各層がその下の層に固定されるように前記モデルの前記選択された断面領域のＣＡＤ断面データに従って、集束レーザービームを当てるように構成されたレーザーヘッドである、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記前記３Ｄ印刷システムが、圧縮システムである、請求項７に記載のシステム。
【請求項１１】
前記圧縮システムが、
空洞を有する容器と、
前記送出プレートから前記複数の層を受容するための受容表面と、
前記受容した複数の層を押圧し、且つ緻密な粉末層を形成するためのトッププレスと、を備えている、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記緻密な粉末層が焼結される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記緻密な粉末層の１つが、焼結されないことがあり得る材料を含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
複数の粉末層を３Ｄ印刷システムに送出して１つ又は複数の３Ｄオブジェクトを生成する方法であって、該方法が、
感光表面を有する少なくとも１つのドラムを回転させることと、
前記感光性表面においてホッパーユニットから前記複数の層を受容するための前記少なくとも１つの回転ドラムを帯電させることと、
前記少なくとも１つのドラムに関して接線方向に送出ユニットを加工チャンバに移動させることであって、当該送出ユニットが、平坦な導電性外表面を有する移動可能な送出プレートを備えている、移動させることと、
前記少なくとも１つのドラムの前記感光性表面から前記複数の層を連続的に引き付けるために前記送出プレートを帯電させることと、
前記複数の層を前記加工チャンバ内部に反発するために、いったん前記送出プレートが前記加工チャンバの上方又は近傍に配置されると、前記送出プレートの電気的極性を切り替えることと、を含む方法。
【請求項１５】
前記１つ又は複数の３Ｄオブジェクトを作成するためにエネルギーユニットによって前記反発された複数の層を融合することを含む、請求項１４に記載の方法。 
【請求項１６】
前記反発された複数の層のそれぞれを圧縮することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記圧縮された複数の層を焼結することを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記複数の層が第１の種類の粉末材料および第２の種類の粉末材料を含み、この場合当該第２の粉末材料が当該第１の粉末材料よりも高い焼結温度を有する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記回転可能なドラム速度と同期する速度で前記送出ユニットを移動させることを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
少なくとも1つの３Ｄオブジェクトを印刷するために複数の粉末層を送出するための送出システムであって、該送出システムが、
複数の回転可能なドラムであって、当該複数の回転可能なドラムのそれぞれが、前記複数の層をそれぞれ受容するための感光性外表面を有し、当該複数の回転可能なドラムのそれぞれが、
ホッパーユニットであって、１つ又は複数の材料を粉末の形態で貯蔵するための容器を備える、ホッパーユニットと、
前記複数の回転可能なドラムの前記それぞれの感光性外表面をクリーニングするように構成されたクリーニングユニットと、
前記回転可能なドラムに静電荷をそれぞれ印加するように構成された１つ又は複数の帯電電極と、を備える、複数の回転可能なドラムと、
走査エネルギーユニットであって、前記少なくとも１つの３Ｄオブジェクトの事前定義された画像構造に従って前記感光性外表面を放電するために、前記複数の回転可能なドラムの前記それぞれの感光性外表面に向けて光ビームを選択的に放射するように構成されるエネルギー源を備えている走査エネルギーユニットと、
導電性外表面を有する移動可能な送出プレートを備える送出ユニットであって、前記送出プレートを前記３Ｄ印刷システムの加工チャンバに移動させるためのエンジンに接続可能である、送出ユニットと、
前記送出プレートを帯電するように構成された帯電ユニットと、を備え、そして
前記移動可能な送出プレートが、前記複数の回転可能のドラムから前記複数の層を連続的かつ電気的に引き付けて、複数の粉末材料のうちの１つの層を当該プレートの外表面に形成し、且つ前記材料の層を加工チャンバ内部に電気的に反発することにより当該複数の粉末材料のうちの１つの層をレイヤーバイレイヤー（ｌａｙｅｒ  ｂｙ  ｌａｙｅｒ）に加工チャンバに移転するように構成されている、送出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［相互関連］
本出願は、「フェーズ・アレイコヒーレントハイパワーレーザーを使用する３次元金属印刷システム及び方法（ＴＨＲＥＥ  ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ  ＭＥＴＡＬ  ＰＲＩＮＴＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＵＳＩＮＧ  ＰＨＡＳＥ  ＡＲＲＡＹ  ＣＯＨＥＲＥＮＴ  ＨＩＧＨ−ＰＯＷＥＲ  ＬＡＳＥＲ）」と題された、２０１７年１１月７日出願の米国仮特許出願番号第６２／５８２，３２７号に対する優先権の利益を主張するものであり、上記出願の内容全体を参照により本明細書に援用する。
【０００２】
本発明は、一般に、３次元印刷システム及び方法に関し、特に、材料を３Ｄ印刷システムに移転するためのシステム及び方法に関する。
【０００３】
［参照により援用］
本明細書で言及されているすべての出版物、特許、及び特許出願は、あたかも個々の出版物、特許、又は特許出願のそれぞれが参照により援用されることが具体的かつ個別に示されたかのように、参照により本明細書に援用される。
【背景技術】
【０００４】
３次元（３Ｄ）印刷は、積層造形又は付加製造（ＡＭ）とも呼ばれ、人気が高まっている。技術の進歩に伴い、積層造形技術を通じて３Ｄモデルを形成する様々な方法が提案されている。一般に、積層造形技術では、コンピューター支援設計（ＣＡＤ）などのソフトウェアからの３Ｄモデルの設計情報を使用して、連続的に積み重ねられた複数の薄い断面（準２次元）に変換する。３Ｄプリントの一般的な方法の１つは、粉末を使用して、それらを所望の形状に固化することである。従来の３Ｄ印刷方式及びシステムの例えば、は、例えば、金属又はポリマー粉末を一緒に溶融及び融合するための高出力密度レーザーを含む選択的レーザー溶融法（ＳＬＭ）又はＤＭＬＳ（直接金属レーザー焼結法）を含む。
【０００５】
近年、２次元（２Ｄ）印刷で使用される電子写真方式及びシステムは、３Ｄ印刷方式において実装された。従来技術の（２Ｄ）印刷によれば、電子写真システムは光導電性材料でコーティングされた導電性支持ドラムを含み、この場合静電潜像は、均一に帯電させ、次に光源によって光導電層を像通りに露光することによって形成される。次に、該静電潜像は現像ステーションに移動され、そこで光導電性絶縁体の非帯電領域にトナーが塗布されて、可視画像が形成される。次に、形成されたトナー画像は、基材（例えば、印刷用紙）に転写され、熱又は圧力で基材に固着される。
【０００６】
電子写真を使用して３次元部品を印刷する積層造形システムの一例は、「転写媒体サービスループを備えた電子写真ベースの積層造形システム（Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｙ−ｂａｓｅｄ  ａｄｄｉｔｉｖｅ  ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  ｔｒａｎｓｆｅｒ−ｍｅｄｉｕｍ  ｓｅｒｖｉｃｅ  ｌｏｏｐｓ）」と題された米国特許第８，４８８，９９４号に例示されている。回転可能な光伝導体構成要素は、該回転可能な光伝導体構成要素の表面上の材料の層を現像するように構成された現像ステーション、回転可能な光伝導体構成要素の表面から現像された層を受容するように構成された回転可能な転写媒体、及び該回転可能な転写媒体からレイヤーバイレイヤー（ｌａｙｅｒ  ｂｙ  ｌａｙｅｒ）に現像層を受容するように構成されたプラテンを含む。積層造形システムはまた、回転可能な転写媒体の全回転の正味の回転速度を実質的に定常状態に維持しながら、回転可能な転写媒体の部分を異なるライン速度で移動させるように構成される複数のサービスループを含む。
【０００７】
図１は、先行技術に基づいて、３Ｄ印刷システムにおいて粉末の形態で材料を分注するための選択的レーザー溶融法（ＳＬＭ）システム１００を示す。該システム１００は、融合容器１０１と、粉末容器１０２と、該粉末容器１０２から該融合容器１０１に分注された粉末層の像を融合するためのレーザービームを放射するように構成されたレーザーヘッド１０３とを含む。具体的には、動作中にいったん単層（例えば、最上層）の融合プロセスが完成すると、キャリアプレート１０８（粉末１０４及び印刷モデル１０５を保持する）が下方に移動する一方、キャリアプレート１０８が上方に移動し、ローラ１０９又はプレートが粉末容器１０２から融合容器１０１へ粉末層を分注してレーザーヘッド１０３によって融合される。
【発明の詳細な説明】
【０００８】
本発明の第１の実施形態により、少なくとも１つの３Ｄオブジェクトを印刷するために複数の粉末層を３次元（３Ｄ）印刷システムに送出するための送出システムが提供され、該送出システムは、丸形の感光性外表面を有する回転可能なドラムと、粉末を格納するための容器を備えるホッパーユニットであって、前記回転可能なドラムの前記感光性外表面上に前記粉末を分注するように構成されたホッパーユニットと、導電性外表面を有する移動可能な送出プレートを備える送出ユニットであって、該送出プレートを前記３Ｄ印刷システムの加工チャンバに移動させるためのエンジンに接続可能である送出ユニットと、前記回転可能なドラムを帯電させるように構成された１つ又は複数の帯電電極と、前記送出プレートを帯電するように構成された帯電ユニットと、を備え、前記移動可能な送出プレートが、前記複数の層を前記回転可能なドラム外表面からその導電性外表面へ電気的かつ連続的に引き付けるようにさらに構成され、かつ前記引き付けられた複数の層を前記加工チャンバ内部へ電気的に反発することにより、前記引き付けられた複数の層を加工チャンバに移転するようにさらに構成されている。
【０００９】
いくつかの実施形態において、前記送出プレートの導電性外表面は、絶縁材料の１つ又は複数の層でコーティングされている。
【００１０】
多くの実施形態において、前記粉末は非導電性又は導電性粉末材料を含む。
【００１１】
多くの実施形態において、前記ホッパーユニットは、１つ又は複数の絶縁材料の層を含む。
【００１２】
多くの実施形態において、前記回転可能なドラムは、当該回転可能なドラムの前記感光性外表面をクリーニングするように構成されたクリーニングユニットを備えている。
【００１３】
多くの実施形態において、前記送出ユニットは、前記送出プレートの表面をクリーニングするように構成されたクリーニングユニットを備えている。
【００１４】
多くの実施形態において、前記送出システムは、前記複数の層をそれぞれ受容するための丸形の感光性外表面を有する複数の回転可能なドラムであって、当該複数の回転可能なドラムのそれぞれが、前記ホッパーユニットであって、各ホッパーユニットが、前記粉末又は他の１つ又は複数の種類の粉末を貯蔵するための前記容器を備えている前記ホッパーユニットと、前記それぞれの感光性外表面をクリーニングするように構成されたクリーニングユニットと、前記複数の回転可能なドラムの各それぞれの回転可能なドラムに静電荷を印加するように構成された１つ又は複数の帯電電極と、各エネルギーユニットが、前記少なくとも１つの３Ｄオブジェクトの事前定義された画像構造に従って前記感光性外表面を放電するために、前記それぞれの感光性外表面に向かって光ビームを選択的に放射するように構成されたエネルギー源を含む、エネルギー走査ユニットと、を備え、そして前記移動可能な送出プレートが、前記複数の回転可能なドラムから前記複数層を連続的かつ電気的に引き付けて前記送出プレート外表面に１つの粉末層を形成し、且つ当該１つの粉末層をレイヤーバイレイヤー（ｌａｙｅｒ  ｂｙ  ｌａｙｅｒ）に、前記粉末層を前記加工チャンバ内部に電気的に反発することによって、前記加工チャンバに移転するように構成されている。
【００１５】
多くの実施形態において、前記加工チャンバは、前記複数の層を受容し、段階的に降下さように構成された加工表面と、前記複数の層を融合するためのエネルギーヘッドとを備えている。
【００１６】
多くの実施形態において、前記エネルギーヘッドは、前記成形された３Ｄオブジェクトのモデルの選択された断面領域に対応する前記複数の層の各層の所与の領域に、各層がその下の層に固定されるように前記モデルの前記選択された断面領域のＣＡＤ断面データに従って、集束レーザービームを当てるように構成されたエネルギーヘッドである。
【００１７】
多くの実施形態において、前記３Ｄ印刷システムは圧縮システムである。
【００１８】
多くの実施形態において、前記圧縮システムは、空洞を有する容器と、前記送出プレートから前記複数の層を受容するための受容表面と、前記受容した複数の層を押圧し且つ緻密な粉末層を形成するためのトッププレスと、を備えている。
【００１９】
多くの実施形態において、前記緻密な粉末層が焼結される。
【００２０】
多くの実施形態において、前記緻密な粉末層の１つが、焼結されないことがあり得る材料を含む。
【００２１】
本発明の第２の態様によれば、複数の粉末層を３Ｄ印刷システムに送出して１つ又は複数の３Ｄオブジェクトを生成する方法が提供され、該方法は、感光表面を有する少なくとも１つのドラムを回転させることと、前記感光性表面においてホッパーユニットから前記複数の層を受容するための前記少なくとも１つの回転ドラムを帯電させることと、前記少なくとも１つのドラムに関して接線方向に送出ユニットを加工チャンバに移動させることであって、当該送出ユニットが、平坦な導電性外表面を有する移動可能な送出プレートを備えている、移動させることと、前記少なくとも１つのドラムの前記感光性表面から前記複数の層を連続的に引き付けるために前記送出プレートを帯電させることと、前記複数の層を前記加工チャンバ内部に反発するために、いったん前記送出プレートが前記加工チャンバの上方又は近傍に配置されると、前記送出プレートの電気的極性を切り替えることと、を含む。
【００２２】
多くの実施形態において、前記方法は、前記反発された複数の層を、前記１つ又は複数の３Ｄオブジェクトを作成するためのエネルギーユニットによって融合することを含む。
【００２３】
多くの実施形態において、前記方法は、前記反発された複数の層のそれぞれを圧縮することを含む．
【００２４】
多くの実施形態において、前記方法は、前記圧縮された複数の層を焼結することを含む。
【００２５】
多くの実施形態において、前記複数の層は、第１の種類の粉末材料及び第２の種類の粉末材料を含み、該第２の粉末材料は、該第１の粉末材料よりも高い焼結温度を有する。
【００２６】
多くの実施形態において、前記方法は、前記回転可能なドラム速度と同期する速度で前記送出ユニットを移動させることを含む。
【００２７】
本発明の第３の実施形態により、少なくとも1つの３Ｄオブジェクトを印刷するために複数の粉末層を送出するための送出システムが提供され、該送出システムが、複数の回転可能なドラムであって、当該複数の回転可能なドラムのそれぞれが、前記複数の層をそれぞれ受容するための感光性外表面を有し、当該複数の回転可能なドラムのそれぞれが、ホッパーユニットであって、１つ又は複数の材料を粉末の形態で貯蔵するための容器を備える、ホッパーユニットと、前記複数の回転可能なドラムの前記それぞれの感光性外表面をクリーニングするように構成されたクリーニングユニットと、前記回転可能なドラムに静電荷をそれぞれ印加するように構成された１つ又は複数の帯電電極と、を備える、複数の回転可能なドラムと、走査エネルギーユニットであって、前記少なくとも１つの３Ｄオブジェクトの事前定義された画像構造に従って前記感光性外表面を放電するために、前記複数の回転可能なドラムの前記それぞれの感光性外表面に向けて光ビームを選択的に放射するように構成されるエネルギー源を備えている走査エネルギーユニットと、導電性外表面を有する移動可能な送出プレートを備える送出ユニットであって、前記送出プレートを前記３Ｄ印刷システムの加工チャンバに移動させるためのエンジンに接続可能である、送出ユニットと、前記送出プレートを帯電するように構成された帯電ユニットと、を備え、そして
前記移動可能な送出プレートが、前記複数の回転可能のドラムから前記複数の層を連続的かつ電気的に引き付けて、複数の粉末材料のうちの１つの層を当該プレートの外表面に形成し、且つ前記材料の層を加工チャンバ内部側に電気的に反発することにより当該複数の粉末材料のうちの１つの層をレイヤーバイレイヤー（ｌａｙｅｒ  ｂｙ  ｌａｙｅｒ）に加工チャンバに移転するように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
本開示の実施形態の原理が利用される例示的な実施形態を述べる以下の詳細な説明、及び添付の図面を参照することによって本開示の特徴及び利点のより良い理解が、得られるであろう。
【００２９】
【図１】従来技術に従って、粉末の層を使用して３Ｄモデルを印刷するためのシステムを示す図である。
【図２Ａ】実施形態により、静電法を使用して三次元印刷ユニットの加工チャンバに１つ又は複数の材料を送出するように構成された送出システムを示す概略図である。
【図２Ｂ】実施形態により、走査ユニットを備える送出システムを示す概略図である。
【図２Ｃ】実施形態により、複数の種類の材料で作られる３Ｄオブジェクトを印刷するための複数材料送出システムを示す概略図である。
【図２Ｄ】実施形態により、回転ドラムに材料を送給するように構成されたホッパーユニットを示す概略図である。
【図３】実施形態により、送出システムの動作コマンドなどのソフトウェア要素及びハードウェア要素を含む要素を概略的に示す高レベルのブロック図である。
【図４Ａ】実施形態により、電子写真法を使用して１つ又は複数の材料を送出するための方法のフローチャートを示す。
【図４Ｂ】実施形態により、様々な段階での送出プレートを示す概略図である。
【図４Ｃ】実施形態により、ホーム（原点）位置での送出システムを図示する概略図である。
【図５】実施形態により、電子写真法を使用して複数の材料を３次元印刷システムに送出するように構成された単一のドラムを備える複数材料送出システムを示す概略図である。
【図６】別の実施形態による、複数の材料送出システムの概略図を示す。
【図７】実施形態により、真空を利用する複数の材料送出システムの概略図を示す。
【図８】実施形態による、図７の送出プレートの断面の概略図を示す。
【図９Ａ】は、実施形態により、真空法を使用して複数の材料を送出するための方法のフローチャートを示す。
【図９Ｂ】実施形態による、各送出ステップにおける送出システムの状態の概略上面図を示す。
【図１０】従来技術による、ダイプレスシステム１００の断面図である。
【図１１】実施形態により、３Ｄオブジェクトを生成するためのシステムを示す概略図である。
【図１２】実施形態により、少なくとも２つの材料を圧縮システムに送出し、１つ又は複数の３Ｄオブジェクトを生成するための方法のフローチャートを示す。
【図１３】本開示のいくつかの実施形態による方法及び装置との組み込みに適したコンピュータシステムを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下の説明では、本発明の様々な態様が説明される。説明の目的で、本発明の完全な理解を提供するために特定の詳細が示されている。本発明の本質的な性質に影響を与えることなく詳細が異なる本発明の他の実施形態があることは、当業者には明らかであろう。したがって、本発明は、図に示され、明細書に記載されているものに限定されず、添付の特許請求の範囲に示されているとおりであり、適切な範囲は、上記の特許請求の範囲の最も広い解釈によってのみ決定される。
【００３１】
本明細書で使用される場合、同様の文字は同様の要素を指す。
【００３２】
したがって、本明細書で使用される場合、「光導電性」という用語は、感光性にも関連し得る。
【００３３】
本明細書に開示される構成は、改良された３Ｄ印刷送出方法、システム、及び装置を提供するために、多くの方法のうち１つ又は複数を組み合わせることができる。本明細書に開示される構成の１つ又は複数の構成要素は、多くの方法で互いに組み合わせることができる。
【００３４】
いくつかの実施形態によれば、静電法を使用して単一の種類の粉末を３Ｄ印刷システムの加工チャンバに移転することを含む、３Ｄモデルを印刷するための方法及びシステムが提供される。
【００３５】
他の実施形態によれば、粉末の形態で複数の層を移転するための方法及びシステムが提供され、この場合、前記複数の層は、少なくとも１つの３Ｄオブジェクトを印刷するための２つ以上の材料（例えば、異なる粉末材料）を含み得る。送出システムは、例えば、丸形の感光性外表面を有する回転可能なドラムと、前記１つ又は複数の材料を格納するための容器を備えるホッパーユニットであって、前記回転可能なドラムの前記感光性外表面上に前記粉末を分注するように構成される、ホッパーユニットと、例えば、絶縁可能である平坦な導電性外表面を有する移動可能な送出プレートを備える送出ユニットであって、前記送出プレートを加工チャンバに移動させるためのエンジンに接続可能である送出ユニットと、前記回転可能なドラム及び前記移動可能な送出プレートに静電荷を印加するように構成された１つ又は複数の帯電電極と、を備え、前記移動可能な送出プレートは、前記複数の分注された材料の層を前記回転可能なドラム外表面から前記送出プレートの前記導電性外表面に電気的に且つ連続的に引き付けるように、且つ前記引き付けられた材料の層を３Ｄ印刷システムの加工チャンバに、前記材料の層を該加工チャンバ内部側に電気的に反発することによって、レイヤーバイレイヤー（ｌａｙｅｒ  ｂｙ  ｌａｙｅｒ）に移転するようにさらに構成される。
【００３６】
別の実施形態により、真空吸引法を使用して粉末を加工チャンバーに送出することを含む、３Ｄモデルを印刷するための方法及びシステムが提供される。
【００３７】
場合によっては、前記粉末は、誘電体材料又は液体でコーティング又は包含される。該誘電体材料は、例えば、ナノコンポジット又はコーティングを構成するポリエステル又はワックスで作られたナノ粒子を含み得る。
【００３８】
図２Ａは、実施形態により、静電法を使用して３次元印刷ユニットの加工チャンバ２９０に１つ又は複数の材料を送出するように構成された送出システム２００を示す。該システム２００は、事前定義された回転速度に従って１つ又は複数のモータ２０１によって、例えば、反時計回りに回転し、且つ材料（例えば、粉末の形態で）の１つ又は複数の層を、ホッパーユニット２１３から該材料を電気的に引き付けることにより受容するように構成される光導電性又は感光体ドラム２１４などの回転光導電性又は感光体構成要素を備えている。システム２００は、感光体ドラム２１４から材料を移動させ且つ引き付けるように構成された移動可能な送出プレートなどの送出プレート２１８を備える送出ユニット２０５をさらに備えている。これに加えて、該送出プレート２１８は、引き付けられた材料の１つ又は複数の層を加工チャンバ２９０まで移転するように構成される。加工チャンバ２９０では、該材料が例えば、レーザー源２９５などのエネルギー源によって溶融される。代替的に、送出された材料の１つ又は複数の層は、３Ｄモデルを形成するための既知の３Ｄ印刷又は圧縮方法に従って押圧され得る。
【００３９】
いくつかの実施形態によれば、ドラム２１４は、例えば、シャフト２０８の周りを回転するように構成されている。該シャフト２０８は、これに対応して駆動モータ２０１に接続される。該駆動モータ２０１はシャフト２０８を反時計回りに回転するように構成されている。場合によっては、ドラム２１４は一定の速度で回転され得る。
【００４０】
ドラム２１４は、円筒形状又は他の形状を有してもよく、銅、アルミニウムなどの導電性材料を含み得、又はそれらから作製され得る。ドラム２１４は、例えば、帯電ユニット２１９などの帯電手段によって静電的に均一に帯電されるように構成された丸形の感光体又は光導電性外表面２１６などの表面を含む。
【００４１】
場合によっては、表面２１６は、導電性ドラム２１４の円周表面の周りに延びる薄いフィルムであり、アモルファスシリコン、セレンなどの１つ又は複数の光導電性材料から得られる。表面２１６は、例えば、ドラム２１４の右側に配置されたホッパーユニット２１３から分注される粉末の形態で、静電吸引力を使用して１つ又は複数の材料を受容するように構成されている。
【００４２】
いくつかの実施形態によれば、ホッパーユニット２１３は、例えば、粉末２０７の形態で１つ又は複数の材料を格納するための容器又はカートリッジ２０９と、帯電し且つ回転した表面２１６により引き付けられた粉末２０７を放出するための１つ又は複数のチャネルとを備えている。いくつかの実施形態によれば、ホッパーユニット２１３は、容器２０９から粉末を受容し、且つ粉末２０７がドラム２１４上の非帯電領域に電気的に付着している状態で回転するように構成されたドラム２２１を備えている。
【００４３】
場合によっては、ホッパーユニット２１３は、粉末を帯電させるように構成された現像ブレード２５７を備えていてもよい。具体的には、現像ブレード２５７は、ホッパードラム２２１の上部に取り付けられ得る。現像ブレード２５７は、例えば、クロム又は同様の材料を有するステンレス鋼の１つの層を含み得る。
【００４４】
いくつかの実施形態によれば、粉末２０７は、現像ブレード２５７との摩擦中に電気的に帯電され得る、そして粉末２０７が容器２０９から分注され、ドラムに付着される（例えば、引き付けられる）と、粉末は擦られかつ現像ブレードによって静電的に帯電される。この分注された粉末は、ドラム２１６の帯電領域と同じ電荷で帯電しているので、粉末２０７は、帯電領域から除去され、エネルギー走査ユニット２７０によって露光された領域においてのみドラムに付着される。
【００４５】
いくつかの実施形態において、粉末は、絶縁材料でコーティングされた導電性材料を含むか、又はそれから作られてもよい。
【００４６】
ドラム２１４は、その径方向表面上に、回転するドラム２１４に近接していて、先の分注サイクルから残留した粒子を表面２１６からクリーニングするためのクリーニングユニット２１７を備えてもよい。場合によっては、クリーニングユニット２１７に近接して、システム２００は、例えば、光ビームを表面２１６に向けることによってドラムを放電するための放電ユニット２２３を備えてもよい。いくつかの実施形態によれば、帯電ユニット２１９は、回転されるドラム及び／又は表面２１６を帯電させるように構成された、ローラチャージ（例えば、コロナワイヤ、スコロトロン、帯電ローラ、及び他の静電帯電装置）を含んでもよい。
【００４７】
いくつかの実施形態によれば、送出プレート２１８は、１つ又は複数のエンジンを使用して、例えば、軌道に沿って加工チャンバ２９０に向かって方向２３２に移動するように構成されている。場合によっては、送出プレート２１８は、リニアアクチュエータ又はリニアピストンなどのアクチュエータに接続されている。場合によっては、送出プレート２１８は、ギヤ伝動装置又はネジ組立体によって、モータの軸方向運動を回転運動に変換するように構成されたモータなどの回転システムに接続されてもよい。
【００４８】
いくつかの実施形態によれば、送出プレート２１８は、ドラム２１４に接して（例えば、ＸＹＺ軸のＸ軸に平行に）矢印２３２の方向に、且つ加工チャンバ２９０に向かって、ドラム２１４の上方に位置付け及び移動される。ドラム２１６の回転速度及び送出プレート２１８の速度は、送出プレート２１８がドラム２１６の上又は下に位置付けされるとすぐに分注された材料を受容し、整然としたまっすぐな層を維持するために、例えば、プロセッサ２５０によって同期される。
【００４９】
場合によっては、送出プレート２１８は、長方形又は他の形状を有し得、銅、アルミニウムなどの伝導性材料から作製され得る。実施形態により、送出プレート２１８は、ドラム２１４から粉末層２６４を引っ張る電荷を有する帯電器２３７によって帯電することができるように伝導性材料から作製される。場合によっては、送出プレートは、銅、アルミニウム又は銅などの導電性材料で作製された、導電性の平坦な外表面を含んでもよい。場合によっては、送出プレートは、数ミクロン、例えば、１〜５ミクロンの厚さを有し得る。
【００５０】
いくつかの実施形態によれば、送出プレート２１８は、絶縁材料の１つ又は複数の層を含んでもよい。具体的には、導電性材料からなる粉末材料が３Ｄオブジェクトを生成するために使用される場合、送出プレート２１８の底部（例えば、粉末と接触している送出プレート外表面２０３）は、粉末の電荷が送出プレートに流れるのを防ぐように構成された、例えば、１〜２０ミクロンの絶縁材料の薄層２７９を含んでもよい。
【００５１】
いくつかの実施形態によれば、送出プレート２１８は、先の送出サイクルから残留した材料粒子を表面２１３からクリーニングするために例えば、送出プレート２１８の下の遠位端の１つ（例えば、左遠位端）に位置するクリーニングユニット２４７を備えている。
【００５２】
いくつかの実施形態によれば、加工チャンバ２９０は、上昇又は降下し、材料の層を送出プレートから受容するように構成された（粉末層を受容するための）キャリアプレート２９１を備えている。
【００５３】
いくつかの実施形態によれば、送出システム２００は、感光性外表面を放電するためのドラムのそれぞれの感光性外表面に向かって選択的に光ビーム放射するためにレーザー又は撮像装置などの走査又はエネルギー手段を使用しないでホッパーユニットからドラムの表面に粉末の形で材料を分注するように構成されている。したがって、粉末送出プロセスを強化及び加速する。
【００５４】
いくつかの実施形態によれば、エネルギー源２９５は、３Ｄオブジェクトの層を作成するために材料層２６４などの１つ又は複数の熱可融性材料を霧化するように構成されたファイバ位相アレイコヒーレント高出力レーザーなどのレーザー源であり得る。又は、層内の画像を融合するための既知の電子ビーム溶解（ＥＢＭ）法を使用する。
【００５５】
動作中、複数の粉末層（例えば、均質層）が、ホッパーユニット２１３からドラム２１４の円周表面２１６全体又は実質的に全体に連続的に分注される。次のステップで、送出プレート２１８は、回転した表面２１６から粉末を引き付けるための帯電器２３７によって、粉末の電荷と反対の電荷、例えば、プラスに帯電され得る。帯電段階に続いて、送出プレート２１８は、加工チャンバ２９０に向かって移動（例えば、水平に、例えば、Ｘ軸に沿って）開始する。送出プレートがドラムの上又は部分的に上に位置するときに（例えば、回転しているドラムの接線方向に又は近接して）、材料の粉末層が送出プレート表面２０３に電気的に引き付ける。次のステップで、送出プレート２１８は、回転しているドラムから加工チャンバ２９０まで移動を継続して、いったん送出プレート２１８が加工チャンバ２９０の上に来ると、帯電器２３７は送出プレートの電荷極性を切り替える。例えば、帯電器２３７はプレートの電荷を放電させ、送出プレートが以前に持っていた電荷と反対の電荷でプレートを帯電する。そこで、粉末と送出プレートの両方に同じ極性がロードされるため、粉末は送出プレートから電気的に反発し、加工チャンバ２９０に落下する。
【００５６】
したがって、各送出サイクルにおいて、粉末層は、送出プレート２１８から反発され、加工チャンバ２９０において受容される。その後、受容された各粉末層は、例えば、エネルギーユニットによって別々に融合されるか、または３Ｄオブジェクト画像のそれぞれの３Ｄ断面画像に応じて押圧手段によって圧縮される。
【００５７】
いくつかの実施形態により、３Ｄオブジェクトの最終構造又は断面は、加工チャンバ２９０において形成され、送出プレート又はドラムにおいては形成されないことが強調される。
【００５８】
図２Ｂは、別の実施形態によりシステム２１０を示す概略図である。システム２１０は、前述のシステム２００のすべての要素を提示するが、例えば、レーザー源などのエネルギー源２４１を備えるエネルギー走査ユニット２７０をさらに含み、該エネルギー走査ユニット２７０は、３Ｄオブジェクトの事前定義された画像構造に従って走査ユニット２７０を制御するためのプロセッサユニット２５０と通信する。走査ユニット２７０は、事前定義された画像構造に従って表面２１６を放電するためにドラム２１４が（例えば、反時計回りに）回転するにつれて、静電帯電した表面２１６に向けてプロセッサユニット２５０に従って、ミラーユニット２５１を介して光ビーム２４３を選択的に放射するように構成される。この選択的に放電された箇所は、粉末をコンテナチューブから落下させ、表面２１６に電気的に付着されて３ＤＣＡＤモデルに従ってモデル断面の層を形成する。分注された粉末２６４は、帯電された送出プレート２１８に向かって回転され、該帯電された送出プレート２１８は分注された粉末２１６を引き付けてそれを加工チャンバ２９０に送出する。
【００５９】
いくつかの実施形態によれば、エネルギー源は、走査レーザー（例えば、ガス又は固体レーザー）光源、発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイ露光装置、及び２Ｄ電子写真システムで従来から使用されている他の露光装置であってよい。代替の実施形態において、エネルギー源に適した装置には、帯電したイオン又は電子をドラム表面２１６に選択的に直接堆積させて潜像電荷パターンを形成するように構成されたイオン蒸着システムが含まれる。
【００６０】
図２Ｃは、実施形態により、複数の種類の材料から作製された３Ｄオブジェクト２９３を印刷するための複数材料送出システム２６０を示す。該送出システム２６０は、粉末の形態で異なる種類の材料２０７Ａ、２０７Ｂ、２０７Ｃなどの複数の材料を加工チャンバ２９０へ、例えば、同時に、送出するように構成されている。該複数材料送出システム２６０は、少なくとも２つのドラム、例えば、３つのドラム２１４Ａ、２１４Ｂ及び２１４Ｃを備えている。いくつかの実施形態によれば、各ドラムは、図２Ｂに示されるユニットを含む。具体的には、これらの３つのドラム２１４Ａ、２１４Ｂ、及び２１４Ｃは、それぞれ、例えば、異なる粉末材料２０７Ａ、２０７Ｂ、及び２０７Ｃを含む３つのホッパーユニット２１３Ａ、２１３Ｂ及び２１３Ｃと、３つのクリーニングユニットと、３つの放電器ユニット２１９Ａ、２１９Ｂ、２１９Ｃと、３つの走査ユニット２７０Ａ２７０Ｂ及び２７０Ｃとを含む。送出システム２６０は、複数送出システム２６０の構成要素をホストコンピュータ２８２から受信した印刷命令に基づいて同期式に動作させるように構成されているマイクロプロセッサベースのエンジン制御システム及び／又はデジタル制御プロセッサシステムなどの１つ又は複数のプロセッサを含む１つ又は複数の制御ユニット２８０をさらに備えている。ホストコンピュータ２８２は、コントローラ２８０と通信して送出命令（及び他の動作情報）を提供するように構成された１つ又は複数のコンピュータベースのシステムである。場合によっては、コントローラは、粉末の加工チャンバへの送出をスケジュール設定及び／又は同期させるためのプリンタコントローラ２８３と通信し得る。例えば、えば、ホストコンピュータ２８２は、所望の３Ｄモデルに関連する情報をプロセシングコントローラ２８０及び２８３に転送し得、したがって、コントローラ２８０は、送出層の各サイクルでコントローラ２８３をスケジュール設定し、それによりシステム２６０が加工チャンバ２９０へレイヤーバイレイヤー（ｌａｙｅｒ  ｂｙ  ｌａｙｅｒ）に迅速に送出できるようにする。
【００６１】
場合によっては、材料２０７Ａ、２０７Ｂ及び２０７Ｃは、チタン、アルミニウム、ステンレス鋼又はニッケル基の超合金からなる群から選択されてもよい。
【００６２】
図２Ｄは、いくつかの実施形態により、材料２０７、例えば、粉末粒子の形態の導電性材料を回転中のドラム２１６に供給するように構成されたホッパーユニット２７３を示す概略図である。該ホッパーユニット２７３は、材料２０７を格納するための箱又は立方体として成形された容器２７６を備えている。該該容器２７６は、ＡＢＳプラスチック、セラミック又は既知の絶縁材料などの絶縁材料から作製され得る。他の実施形態において、帯電した材料の電荷の散乱を防止するために、例えば、えば、容器内部の１つ又は複数の接触ゾーンにおいて、１つ又は複数の絶縁材料を含むか又はそれによって内部を被覆してもよい。
【００６３】
動作中、材料２０７は、例えば、容器２７６の底部に配置された１つ又は複数の電極ユニット２７７によって、例えば、数十万ボルト（例えば、５，０００〜２００，０００ボルト）の高電位で帯電されてもよい。場合によっては、すべて又は実質的にすべての粉末粒子２０７には同じ電荷をかけられているため、互いに反発し、粉末粒子２０７の粒子の雲が形成される。この電荷をかけられた粉末がドラム２１６に到達すると、既存の方法と同様にレーザースキャナーでマークされた領域に付着される。
【００６４】
いくつかの実施形態によれば、粉末粒子２０７は、例えば、１〜５ミクロンの範囲の厚さを有する薄い誘電材料でコーティングされてもよい。代替的には、ナノ粒子が誘電特性を有する場合、粉末粒子２０７は、粉末粒子の外表面に付着したナノ粒子を含んでもよい。場合によっては、粉末が帯電している。場合によっては、粉末の単一の粒子は、３〜１００ミクロンの粒径を有し得る。ナノ粒子コーティングは、粉末に静電属性を提供し、融合プロセス中に蒸発する可能性がある。ナノ粒子は、粉末２０７に付着され得る。
【００６５】
場合によっては、粉末粒子は非導電性材料であってもよい。
【００６６】
図３は、実施形態により、送出システム３００の動作コマンドのようなソフトウェア要素及びハードウェア要素を含む、要素を概略的に示す高レベルブロック図である。該システム３００は、コントローラ３０１と通信して送出及び印刷命令３１７（及び他の動作情報）を提供するように構成された１つ又は複数のコンピュータを利用したシステムを備えるコンピューティングユニットを備えている。
【００６７】
例示的な方法４００の送出及び印刷プロセスを実施するための命令３１７は、例えば、コンピューティングユニット内の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に格納することができる。コンピューティングシステムによって実行されると、この命令はコンピューティングシステムに、事前定義されたデータに基づいて送出及び印刷システムの実行方法を実施させることができる。いくつかの実施形態において、該非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、一時的又は恒久的にデータ又はプログラムを記憶するために使用される１つ又は複数の物理装置である。例えば、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体には、フラッシュメモリ、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ装置、磁気ディスクドライブ、磁気テープドライブ、光ディスクドライブ、及びクラウドコンピューティングを利用した記憶装置が含まれる。
【００６８】
本開示のいくつかの実施形態により方法及び装置との組み込みに適したコンピューティングシステムが図１３に示されている。
【００６９】
コントローラは、各断面がそれぞれの粉末材料ごとの複数層画像を含む、例えば、複数の薄い断面（準２次元）に変換された３次元コンピュータ化モデル（例えば、ＳＴＬ［標準テンプレートライブラリ］形式ファイルなど）などの情報を含む３Ｄデータ３１１を受信するように構成されている。例えば、３種類の粉末材料を含む３Ｄモデルの場合、３つの断面画像が層毎に提供される。コントローラは、好ましくは次の順序で、送出システムを動作させるためのコマンド３０２〜３０７を提供するために受信した情報を分析する。ただし、コマンドは異なる順序で動作される場合があることに注意されたい。
【００７０】
コマンド３０２は、各ドラム２１４Ａ、２１４Ｂ及び２１４Ｃのユニットを、例えば、同期的に動作させるための以下の命令を含む。
ドラムクリーニングユニット２１７Ａ、２１７Ｂ、２１７Ｃを動作させる；
静電帯電ユニット２１９Ａ、２１９Ｂ、２１９Ｃを動作させる；及び
ホッパーユニット２１３Ａ、２１３Ｂ、２１３Ｃを動作させる。
【００７１】
コマンド３０３は、ドラムエンジンを動作させるための１つ又は複数の命令を含む。場合によっては、コマンド３０３は、速度制御命令及び位置命令を含む。例えば、コントローラは、加工チャンバ２９０内での正確な層堆積に必要な場所において粉末が送出プレート２１８に貼り付くように粉末をドラムに付着させるのが望ましいポイントまでドラムを回転させる命令をドラムに発することができる。
【００７２】
コマンド３０４は、各ドラム２１４Ａ、２１４Ｂ及び２１４Ｃのユニットを、例えば、同期的に動作させるための以下の命令を含む：
ドラムクリーニングユニット２１７Ａ、２１７Ｂ、２１７Ｃを動作させる。帯電ユニット２１９Ａ、２１９Ｂ、２１９Ｃを動作させる。ホッパーユニット２１３Ａ、２１３Ｂ、２１３Ｃを動作させる。
【００７３】
コマンド３０４は、ドラム表面上の選択されたポイントを例えば、電子写真で露光することにより所望の画像を形成するためにエネルギー走査ユニットを各ドラム表面上の選択されたポイント（例えば、ピクセル単位で）に誘導するためのデータを含む。該データには、ドラム毎の３Ｄモデルのスライスされた２Ｄ画像が含まれる場合がある。例えば、図２Ｃは、例えば、３つの異なる材料２０７Ａ、２０７Ｂ及び２０７Ｃを含む複数の層２９７を融合することによって、作成された３Ｄオブジェクト２９３のサンプル断面２Ｄ画像を示す。
【００７４】
コマンド３０２〜３０４の各々は、ドラム及びそれぞれの走査ユニットを動作させる。
【００７５】
コマンド３０５は、ドラム２１４Ａ、２１４Ｂ及び２１４Ｃから分注された粉末を受容し且つ受容した粉末を移転して加工チャンバ２９０において融合又は押圧するために送出プレート２１８を動作させるための１つ又は複数の命令を含む。コマンド３０５は、以下の命令を含み得る。
【００７６】
送出プレートを関連する位置（例えば、Ｐ０、ＰＩ  ．．．Ｐ５）に移動させる。
送出プレートを帯電させる；
送出プレートを放電させる；
送出プレートのクリーニングユニット２４７を動作させる。
【００７７】
コマンド３０６は、送出プレート２１８及びキャリアプレート２９１の位置及び速度を制御及び同期させるための命令を含む。例えば、命令は、キャリアプレートエンジンの持ち上げ速度と同期されたドラムエンジン回転数を含む。
【００７８】
コマンド３０７は、加工チャンバ２９０において粉末層を選択的に融合するための３Ｄオブジェクト（例えば、オブジェクト２９３）の、例えば、スライス層の１つ又は複数の画像の形式のデータを含む。そして、送出された粉末を融合するための加工チャンバのエネルギーユニット２９５（又は押圧ユニット）を動作させる。
【００７９】
図４Ａは、実施形態により、電子写真法及び静電法を使用して１つ又は複数の材料を送出するための方法４００のフローチャートを示す。この方法は、３つのドラムを備える送出システムに関するが、３つより少ない又は多いドラムを備える他の任意の送出システムにも関し得る。
【００８０】
ステップ４１２〜４１４において、システムユニットが起動される。この起動段階は以下のステップを含む：ステップ４１２において、各ドラムのクリーニングユニット、静電帯電ユニット及びホッパーユニットが起動される。ステップ４１４において、それぞれのドラムのモータ２０１が、所定の速度に従って各ドラムを回転させるために起動される。ステップ４１６において、ユニットは、１つ又は複数の種類の材料を加工チャンバ２９０に移転するために準備された「ホーム」（原点）位置に移転される。例えば、図４Ｃは、３つの種類の材料（例えば、粉末Ａ、Ｂ及びＣ）を加工チャンバ４９０に送出する準備ができた「ホーム」位置にある３Ｄ印刷システム４００の斜視図を示す。加工チャンバ２９０は、送出システム４８１の左側に近接して３Ｄ印刷システム４００の遠位左側に配置されてもよい、したがって、「ホーム」位置では送出プレート２１８は、送出システム４８１の右側に近接する遠位右側に配置される。したがって、キャリアプレート４０６は、送出システム４８１から第１の粉末層を受容するための加工チャンバ４９０の上部レベルに位置付けされる。
【００８１】
ステップ４２２〜４２８に示される次の段階において、層分注サイクルが始まる。ステップ４２２において、データがコントローラから各ドラムのそれぞれの走査ユニットに送信される。該データには、各ドラムの表面上の放電領域の画像を生成するために、したがって各ドラムへのデータに基づいて材料を各ドラムに電気的に付着するために各材料の各層の２Ｄ画像にスライスされた３ＤＣＡＤファイルデータが含まれている。ステップ４２４において、データ（例えば、画像融合データ）がコントローラから融合ユニットに送信される。該データは、加工チャンバにおいて粉末層を選択的に融合するために例えば、３Ｄ部品のスライス層の１つ又は複数の画像の形態の情報を含む。ステップ４２６において、送出プレート２１８は、例えば、ドラムの回転表面２１６Ａ、２１６Ｂ及び２１６Ｃから分注された粉末を引き付けるために、例えば、帯電器２３７によって例えば、正に帯電される。
【００８２】
以下のステップにおいて、ホッパーユニットから材料を引き付けるためにドラムが回転しているとき（例えば、反時計回り）に、帯電ユニット２４１Ａ、２４１Ｂ及び２４１Ｃがそれぞれ表面を静電的に帯電させるために連続的に動作される。したがって、送出プレート２１８は、回転しているドラムから粉末層を静電的に引き付けるために、ドラムに向かって及びその上方（例えば、接線方向）に矢印２３２の方向に前進する。具体的には、ステップ４３２において、エネルギー走査ユニット２７０Ａは、ドラム表面の選択された領域を露光するために光ビームをドラム２１４Ａに放射するように起動され、ステップ４３３において、ホッパーユニットからの材料２０７Ａは、ドラム表面の露光領域に引き付けられる。ステップ４３４において、送出プレートはステップ４３５においてドラムの表面から材料を引き付けるために第１のドラム２１４Ａに向かって及びその上を移動する。例えば、図４Ｂに示されるように、送出プレートは、点Ｐ１から点Ｐ２まで移動し、点Ｐ２は第１のドラム２１４Ａの上のＰ０から距離Ｌ２に位置し、材料２０７Ａをドラム２１４Ａから送出プレート表面に引き付ける。ＰＩは、送出プレート上の最初の粉末画像点として定義され得る。
【００８３】
いくつかの実施形態によれば、送出プレート速度は次式で求められる。
Ｖ：プレートの速度＝  Ｎ＊Ｄ＊ＰＩ（Ｍ／Ｍｉｎ）
ここで、
Ｄ：ドラム外径（Ｍ）
Ｎ：ドラムの回転速度（ＲＰＭ）
【００８４】
ステップ４３６において、走査ユニット２４０Ｂは、ドラム表面Ｂの選択された領域を露光し且つステップ４３７においてドラムの表面から材料を引き付けるために、ドラム２１４Ｂに光ビームを放射する。ステップ４３８において、送出プレートは、第２の材料を収集するために第２のドラムＢに向かって移動し続ける。具体的には、図４Ｂに示すように、送出プレートは、点Ｐ２から点Ｐ３に移動し、点Ｐ３は第２のドラム２１４Ｂの上方のＰ０から距離Ｌ３に位置し、材料２０７Ｂをドラム２１４Ｂから送出プレート２１８表面に引き付ける。ステップ４３９において、ホッパーユニット２０９Ｂからの材料２０７Ｂは、したがって、ドラム表面の露光領域に引き付けられる。ステップ４４２において、走査ユニット２７０Ｃは、ドラム表面Ｃの選択された領域を露光し且つステップ４４３において材料をドラム表面から引き付けるために光ビーム４４３Ｃをドラム２１４Ｃに放射する。ステップ４４４において、送出プレート２１８は、ステップ４４５において第３の材料２０７Ｃを収集するために第３のドラムＣに向かって移動し続ける。具体的には、図４Ｂに示すように、送出プレートの遠位端は点Ｐ３から点Ｐ４に向かって移動し、点Ｐ４は第３ドラム２１４Ｃの上方のＰ０から距離Ｌ４に位置し、材料２０７Ｃをドラム２１４Ｃから送出プレート表面に引き付ける。
【００８５】
場合によっては、粉末は、送出プロセス時間を短縮するために、１つ又は複数のドラムから送出プレート２１８に同時に送出され得る。例えば、ステップ４３５がまだ動作中であるときにステップ４３９は動作されてもよい、したがって、ステップ４３５及び４３９の両方がまだ動作中であるときいステップ４４５は動作中であってもよい。
【００８６】
それぞれのドラムからの送出プレート２１８による材料のすべての層の蓄積に続いて、送出プレート２１８は、ステップＰ４において点Ｐ４から加工チャンバ２９０まで連続的に移動し且つ送出プレートの点Ｐ１は点Ｐ５に位置付けられるので送出プレートの底部に付着された材料画像は、加工チャンバ（例えば、加工チャンバの空洞を覆う）の上に設置される。ステップ４６０において、送出プレート２１８が放電され、反対のマーク（例えば、送出プレートの電気極性を切り替える）で帯電される。その結果、ステップ４６２において、材料の層が送出プレート２１８から電気的に反発され且つキャリアプレート２０６上に分注される。ステップ４７０において、クリーニングユニットが起動され且つクリーニングユニットが取り残された粉末又は加工チャンバへ分注されなかった材料画像の非移転部分を除去するとステップ４７２において点Ｐ５から点Ｐ０（原点位置）に後退する。ステップ４８０において、分注された粉末層がエネルギーユニットレーザーヘッドによって融合され且つステップ４８２において、キャリアプレート２９１（現在融合されている粉末を保持する）が層厚さＳだけ縦（Ｙ）軸方向に降下される。
【００８７】
ステップ４９０において、分注された層のインデックス番号に関して二分決定を行うことができる。それが最終層（例えば、すべての３Ｄオブジェクト層が加工チャンバにおいて移転及び融合された場合）である場合には、印刷プロセスが完了し且つステップ４９２においてキャリアプレートが加工チャンバ４９０の最大上部レベルまで持ち上げられ戻される。最終層ではない場合には、ステップ４１６において次の層を送出するためにプロセスが継続する。
【００８８】
図５は、実施形態により、電子写真法を使用する３次元印刷システムに複数の材料を送出するように構成された複数材料送出システム５００を示す。該システム５００は、所定の回転速度に従って１つ又は複数のモータにより、例えば、反時計回りに回転するように構成された単一の感光体ドラム５１４を備えている。場合によっては、該ドラムは一定の速度で回転する。ドラムは、円筒形又は他の形状を有してもよく且つ銅、アルミニウム、Ｎ?ビニルカルバゾール（例えば、有機モノマー）からなる有機光導電体などの導電性材料を含むか又はそれらで作製されてもよい。ドラム５１４は、セレンなどの１つ又は複数の光導電材料でコーティングされ且つ例えば、静電帯電器５２３などの帯電手段によって静電的に帯電されるように構成された光導電性表面５１６などの表面を含む。
【００８９】
いくつかの実施形態によれば、システム５００は、ドラム表面５１６に電気的に付着されることになる異なる種類の材料を供給するための複数のホッパーユニットを備えている。システム５００は、事前定義された画像構造に従って表面上の選択的位置を放電するための複数のそれぞれの走査ユニットをさらに備えている。
【００９０】
具体的には、いくつかの実施形態によれば、システムは、ドラムの周囲を覆うために円周面５１６の周りに位置付けされた４つのホッパーユニット５１３Ａ、５１３Ｂ、５１３Ｃ及び５１３Ｄと、ドラム表面５１６上の選択された位置をマークするためのそれぞれの走査ユニットとを備えている。より具体的には、ホッパーユニット５１３Ａ、５１３Ｂ、５１３Ｃ及び５１３Ｄの各々は、したがって、例えば、４つの異なる種類の粉末材料といった材料を格納するための容器と、帯電した回転表面によって引き付けられた粉末を放出するための１つ又は複数のチャネルとを備えている。いくつかの実施形態によれば、ホッパーユニット５１３Ａ、５１３Ｂ、５１３Ｃ及び５１３Ｄの各々は、容器から粉末を受容し且つ粉末がドラム５１４上の非帯電領域に電気的に付着して（例えば、レーザーマークに従って）且つドラム上の帯電領域から反発されている間回転するように構成されたドラムを備えている。
【００９１】
ドラム５１４は、その半径方向表面上に、クリーニングユニット５１７を備えてもよい。該クリーニングユニット５１７はドラム５１４をクリーニングして先の印刷サイクルから残留した粒子を除去するためのもので回転ドラムと連絡している。場合によっては、クリーニングユニット５１７に近接して、システム５００は、例えば、光ビームを表面５１６に向けることによってドラム５１４を放電／帯電させるための放電器／帯電器ユニット５２３（例えば、コロナワイヤ、スコロトロン、帯電ローラ、及び他の静電帯電装置）を備えてもよい。
【００９２】
多くの実施形態において、送出システムの動作原理は、以下の属性のうちの１つ又は複数を含む。ドラム５１４は、放電器／帯電器ユニット５２３がドラムを帯電している間回転する。次のステップにおいて、ドラム上に画像を作成する光ビーム（例えば、レーザービーム）を放射することにより、走査ユニット５４０Ａなどの第１の走査ユニットによってドラムが走査される。レーザーがドラムに当たると、画像に従って、ドラムの特定の領域が放電される。ドラムの帯電に続いて、例えば、負に帯電した粉末を有するドラムを備える第１のホッパーユニット５１３Ａは、第１の種類の材料の粉末部分５６４がドラム５１４の非帯電領域に（例えば、レーザーマークに従って）電気的に付着され且つ負電荷を含むドラムの領域から反発される間、回転する。次のステップで、ドラムが矢印５０１の方向に回転すると、走査ユニット５４０Ｂは、例えば、順次に、第２の種類の粉末部分５６７を電気的に付着させるためにドラムに向かって光を発する。これに応じて、第３及び第４の種類の粉末部分５６９及び粉末部分５７１は、エネルギー走査ユニット５４０Ｃ及び５４０Ｄによって表面に電気的に付着される。次のステップにおいて、例えば、第１の回転サイクルが完了すると、例えば、正に帯電している送出プレート５３１は、分注された粉末部分５６４、５６７、５６９及び５７１を受容し且つ材料Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤなどの複数の材料を含む粉末の第１の層を生成するための加工チャンバ５９０に向かって矢印５１１の方向にそれらを移転するためにドラムに接近する（例えば、ドラム５１４に対して接線方向に上に移動する）。
【００９３】
図６は、別の実施形態により、複数材料送出システム６００の概略図を示す。送出システム６００は、例えば、粉末形態の複数材料を直接吸引し、且つこれらの材料を加工チャンバ６９０に送出するように構成された光導電性表面６２２を有する光導電プレート６１８などの送出プレートを備えている。該送出プレート６１８は、材料を収集し且つそれらを加工チャンバ６９０に送出するために所定の速度で送出プレートを起動及び移動させるためのリニアアクチュエータ６３９などの１つ又は複数のエンジンを使用して矢印６２５の方向に移動し得る。
【００９４】
いくつかの実施形態によれば、システム６００は、送出プレート６１８の下に配置された、図２Ｃに示されるユニットのような複数のホッパーユニット及び走査ユニットを備えている。例えば、システム６００は、表面６２２に電気的に付着されることになる３つの異なる種類の材料（例えば、粉末の形態）を供給するための３つのホッパーユニット６１３Ａ、６１３Ｂ及び６１３Ｃを含み得る。システムはさらに、それぞれの走査ユニット、例えば、光ビームを放出し且つ所定の画像構造に従って表面上の選択的な位置を放電するための３つの走査ユニット６７０Ａ、６７０Ｂ及び６７０Ｃを含み得る。
【００９５】
システム６００は、先の印刷サイクルから残った粒子を除去して送出プレート６１８をクリーニングするために送出プレート６１８の遠位右端の下方に配置されたクリーニングユニット６１７をさらに備えている。場合によっては、クリーニングユニット６１７に近接して、システム６００は、例えば、光ビーム６２２を表面６２２へ向けることによってプレート６１８を放電・帯電するための放電器／帯電器ユニット６２３（例えば、コロナワイヤ、スコロトロン、帯電ローラ、及び他の静電帯電装置）を備えてもよい。
【００９６】
多くの実施形態において、送出システムの動作原理は、以下の属性のうちの１つ又は複数を含む。送出プレート６１８は、帯電器６２３によって帯電され、且つ送出プレートの底面６２２の必要な領域の一部に画像を作成する光ビーム（例えば、レーザービーム）を放射することによって送出プレート６１８の底面６２２の選択された領域を走査（例えば、放電）する第１走査ユニット６７０Ａへ及びその上を矢印６２５の方向に移動する。光ビームが表面６２２に当たると、表面６２２の特定の領域が放電され、それに応じて第１の種類の材料がホッパーユニット６１３Ｃから電気的に引き付けられ且つ表面６２２の非帯電領域に電気的に付着される。次のステップにおいて、送出プレート６１８は、第２の種類の材料を電気的に付着させるために表面６２２に向かって光を放射する第２の走査ユニット６７０Ｂに移動し続ける。それに応じて、第３の種類の材料は第３の走査ユニット６７０Ｃによってホッパーユニット６１３Ｃから表面６２２に電気的に付着される。該第３の走査ユニット６７０Ｃは、表面６２２の底部に付着された３つの種類の材料を含む粉末層の像６７２の形成を完了させる。次のステップにおいて、送出プレート６１８は加工チャンバ６９０に移動し且ついったんプレート６１８が加工チャンバ６９０の真上に位置付けられると、送出プレート６１８は、例えば、電源ユニット、例えば、放電器ユニット６６９により反対のマークで帯電される。その結果、粉末層の像６７２は、送出プレート６１８から加工チャンバ６９０の加工プレート６０１まで電気的に反発される。サイクルの終わりに、分注された層が、例えば、融合され、送出プレート６１８は３Ｄオブジェクトの次の層を送出するために後退する。いくつかの実施形態によれば、送出プレート６１８が後退すると、クリーニングユニット６１７は先の印刷サイクルから残留した粒子を取り除く。
【００９７】
図７は、実施形態により、複数材料送出システム７００の概略図を示す。該システム７００は、例えば、３Ｄオブジェクトの事前定義されたスライス２Ｄ画像に従って送出プレートの底部７２２において１つ又は複数の材料を吸引及び保持するように構成された送出プレート７２０を含む。システム７００は、材料を受容し、この受容した材料を保持し、加工チャンバに移転するための真空法を利用する。具体的には、送出プレート７２０は、密閉空洞７４５と、送出プレート７２０をポンプ７３０に接続するための入口パイプ７２８とを備え、密閉空洞７４５から空気を吸引して外部圧力と比較して空洞内部に低圧を形成して真空密閉空洞７４５を生成する真空又は吸引空気パイプなどを含む。システム７００はさらに、送出プレート７２０の底部を覆って封止するための封止材料７５０を備えている。いくつかの実施形態において、システム７００は、該封止材料を回転、格納及び付着するための自動封止テープローラ７５２を含む。該自動封止テープローラ７５２は、コントローラから受けた命令に従って、例えば、各送出サイクルの開始時に封止材料を自動的に解放し、封止材料を送出プレート７２０（例えば、送出プレート底部）に付着するように構成される。システムは、所定の位置で封止材料を自動的に切断するための切断ツール７５４をさらに備えている（例えば、使用済の封止材料がすでに孔を有し、したがって使用できないため、材料の各層が加工チャンバに移転された後に切断が行われる）。場合によっては、切断された使用済み材料を廃液容器に回収し、プレートの下部に新しい封止材料を付着する。いくつかの実施形態において、自動封止テープローラ７５２及び切断ツール７５４は、互いに近接して配置され、送出プレート７２０の底部遠位端に取り付けられる。場合によっては、封止材料は、薄いナイロン又は１０〜５０ミクロンの厚さを有するＰＶＣ及びＬＤＰＥなどの他の材料で作製されてよい、送出プレート底部７２２を封止するためのサイズ及び形状を有してもよい。例えば、送出プレート７２０は幅５０〜７０ｃｍの長方形形状を有してもよく、したがって、封止材料は送出プレート７２０の底部を覆うのに適合するサイズを有してもよい。自動封止テープローラ７５２は、回転ドラムを含む当技術分野で既知の任意の種類のものとすることができる。適切なテープの非限定的な例には、封止ローラ軸に取り付けられ、プレートの横行速度に応じて回転的に解除されるモータが含まれる。
【００９８】
いくつかの実施形態によれば、システム７００は、例えば、図２Ｃの下に配置された、例えば、図２Ｃに示されているユニットなど、複数のホッパーユニット及び走査ユニットを備えている。例えば、システム７００は、表面７２２に吸引により付着されるべき例えば、３つの異なる種類の材料を供給するための３つのホッパーユニット７１３Ａ、７１３Ｂ及び７１３Ｃを含み得る。システム７００は、それぞれの走査ユニット、例えば、えば、事前定義された画像構造に従って密封表面上の選択的な位置に孔を形成する光ビームを放射するための３つの走査ユニット７４０Ａ、７４０Ｂ及び７４０Ｃをさらに備え得る。システム７００は、先行の印刷サイクルから残留した粒子を送出プレートからクリーニングするために、例えば、送出プレート７２０の遠位左端の下に配置されたクリーニングユニット７１７をさらに備えている。
【００９９】
図８は、実施形態により、図７の送出プレート７２０の断面の概略図を示す。送出ユニット８２０は、上部封止層８６０と、外部空気圧に対して低い空気圧を有する空洞８４５と、複数の孔８１４を含む底部層と、該底部層（例えば、孔８１４）を覆うための封止材料８５０を含む封止層とを備え得る。いくつかの実施形態によれば、各孔８１４のサイズは、粉末の単一粒子のサイズよりも小さくしているため、空洞８４５への粉末の通過を阻止するが、空気が孔８１４を通過して空洞８４５に流入することを可能にしている。例えば、場合によっては、粉末の単一粒子の直径は１０〜２０ミクロンの範囲であり、したがって、各孔８１４の直径は、空洞８４５への粉末のアクセスを防ぐために１０ミクロン未満とする必要がある。
【０１００】
場合によっては、封止層は、ゴムなどの弾性材料で作製され得、底部層は、セラミック又は他の低摩擦材料で作製され得る。
【０１０１】
図９Ａは、実施形態により、真空法を用いて複数の材料を送出するための方法９００のフローチャートを示す。図９Ｂは、実施形態により、各送出ステップでの送出システム７００の状態の概略上面図を示す。ステップ９１０において、例えば、送出プレートを封止空洞から空気を吸引するためのパイプに接続することによって、真空封止空洞が作成される。ステップ９２０において、送出プレートが起動され且つ例えば、矢印７２５の方向に加工チャンバに移動される。ステップ９３０において、封止材料８５０（例えば、ナイロン）が、例えば、送出プレートの底面に締結される。場合によっては、図９Ｂのステージ１に示されるように、封止材料８５０は、自動封止テープローラ７５２から解放され、送出プレートに締結される。ステップ９４０において、封止層は穿孔され事前定義された画像に従って封止表面上の層（例えば、複数のナイロン孔）に開口部が形成される。場合によっては、表面上に画像を形成するために封止表面上の選択された領域にレーザービームを放射するように構成されたレーザー源などの、１つ又は複数のスキャナーによって孔が形成される。例えば、図９Ｂのステージ２に示されているように、第１の孔９２１は、送出プレートの底面にあるスキャナー（例えば、走査ユニット７４０Ａ）によって形成される。ステップ９５０において、粉末が穿孔封止材料へ吸引され粉体画像を形成する。具体的には、図９Ｂのステージ３に示すように、いったん送出プレートが図７の第１のホッパーユニット７１３Ａを通過すると、第１の種類の粉末がホッパーユニットから送出プレートの底面にある図８の孔８１４に吸引される。孔のサイズは粉末のサイズよりも小さいので、粉末はプレートの表面に残留し、画像９２１’を形成する。ステップ９６０において、事前定義された画像に従って、以下の種類の粉末を送出プレートに付着させるために吸引プロセスが繰り返される。例えば、図９Ｂのステージ３〜６に示されるように、第２の種類の粉末は、孔９３１に吸引され、粉末画像９３１’を形成する。ステップ９７０において、それぞれのホッパーユニットからの送出プレートによるすべての材料（例えば、Ａ、Ｂ及びＣ）の蓄積及び付着に続いて、送出プレートは加工チャンバに向かって引き続いて移動し、加工チャンバの上に位置決めされるので、取り付けられた送出プレートの底部に付着した粉末の画像は加工チャンバ（例えば、加工チャンバの空洞を覆うように）の上に位置付けられる。ステップ９８０において、吸引パイプが送出プレートから切り離され、且つ／又はスイッチが切られ、その結果、粉末が送出プレートから加工チャンバに落下する。ステップ９８５において、粉末の次の層を移転するために、送出プレートが「ホーム（原点）」位置に後退される。追加的に、例えば、送出プレートが「ホーム」（原点）位置に後退するにつれて、送出プレート表面は、クリーニングユニット７１７によってクリーニングされる。ステップ９９０において、分注された層のインデックス番号に関して二分決定を行うことができる。それが最終層（例えば、すべての３Ｄオブジェクトレイヤーが加工チャンバにおいて移転及び融合された）である場合には、印刷プロセスが完了し、キャリアプレートが加工チャンバ４９０の最大上部レベルまで折り返し持ち上げられる。それが最終層でない場合には、プロセスが継続し、受容層は次の層を収集及び送出するためにステップ９２０に戻る。
【０１０２】
［３Ｄオブジェクトを形成するための圧縮方法及び圧縮システム］
炭化タングステンなどの硬質金属の３次元オブジェクト製造のための様々な方法及びシステムが近年利用可能になった。３Ｄ金属製造プロセスの最も一般的な方法の１つはダイプレスである。この方法は、粉末の形態の金属を緻密な金属粉末形態に圧縮すること、及びこの圧縮形態を焼結して３Ｄ金属物体を生成することを含む。焼結ステップ後の完全に形成された製品の中空領域と断面を避けるために圧縮ステップが必要である。
【０１０３】
具体的には、硬質金属又は炭化物又はチタンなどの粉末は、そのような粉末を一対のプレス金型の間又はパンチとダイのアセンブリの間でプレスする手段によって所望の形状に形成される。このようなプレス法で用いられる金型には、寸法精度が要求される。
【０１０４】
図１０は、従来技術に従ったダイプレスシステム１０００の断面図である。このシステムは、ホッパー１０４０から粉末形態で分注された金属を受容するためのダイキャビティ１０１０と、この分注された粉末をプレスするためのトップパンチ１０２０及びボトムプレス１０３０を備えている。運転中、金属粉末は、ダイ空洞１１１０が充填されるまで、ホッパー１０４０（例えば、シューホッパー）によってダイ空洞１０１０に送給される。次のステップにおいて、トップパンチ１０２０が粉末を下方に押圧して緻密な粉体フォームを形成する。その後、トップパンチはダイ空洞１０１０から持ち上げられる一方、コンパクト粉体をダイ空洞から放出させるためにボトムパンチは上方に移動する。これに応じて、各コンパクト粉体は、固化プロセスを完了するための焼結プロセスに移される。送出プロセスは、受容された金属粉末ごとに繰り返される。
【０１０５】
従来の圧縮方法及びシステムは、少なくともいくつかの点で理想的ではない可能性がある。従来の３Ｄ圧縮方法は、要求された３Ｄオブジェクトを生成するために要求製品に応じて特定の事前定義された固定空洞モデルを含むみため、丸みを帯びた形状のモデルは３Ｄ正方形オブジェクトの形成に使用できないことは明らかである。
【０１０６】
追加的に、粉末をいくつかのダイカストに効果的に配置することが困難であるため、従来の圧縮方法及びシステムは通常、各圧縮動作サイクルで単一のオブジェクトを提供する一方、現在の方法及びシステムは、単一の圧縮サイクルにおいて複数の分離した３Ｄオブジェクトを同時に圧縮し得る。
【０１０７】
図１１は、実施形態により、１つ又は複数の３Ｄオブジェクトを生成するためのシステム１１００を示す概略図である。該システム１１００は、図２Ｃの前述のシステム２６０のすべての要素を提示するが、エネルギーユニット２９５の代わりに、システム１１００は、３Ｄ緻密な粉体オブジェクトを形成するための圧縮システム１１２０を備えている。有利なことに、該圧縮システムは、３Ｄオブジェクトを生成するために事前定義されたモデルを必要とせず、３Ｄオブジェクトを記述するコンピューターデータに従って少なくとも２つの材料を使用して３Ｄオブジェクトを構築し、未固化材料の連続した層を押圧システムへ分注することにより、３Ｄオブジェクトを形成し得る。加えて、本発明のシステム及び方法は、押出成形の幾何学的制限のために、従来技術の方法に従って製造されない可能性がある複雑な幾何形状を含む３Ｄオブジェクトを生成し得る。例えば、３Ｄオブジェクトには、外部からアクセスできない内部空洞スペースが含み得る。これらの幾何形状は、ナイフなどの硬質金属切削工具の熱放散にとって重要な場合がある。具体的には、熱応力はこれらのツールの最も重要な故障要因である。さらに、これらのナイフの侵食のほとんどは、切断中に摩擦の結果としてナイフを加熱することによって引き起こされ、また液体冷却剤を輸送するための内部ラインを含む例外的な形状を使用することによりナイフの加熱を減らすことが可能となり、したがって、使用時間を延長することが可能である。
【０１０８】
いくつかの実施形態によれば、システム１１００は、例えば、粉末の形態の１つ又は複数の未固化材料を含む連続した層を加工チャンバ１１１９に移転するように構成された電子写真送出システム１１１０などの送出システムを備えている。加工チャンバ１１１９は、空洞を有する容器１１３２、連続した層（例えば、粉末の形態）を受容するための受容表面１１２５、及び緻密な粉末層を形成する分注される粉末層のそれぞれを押圧するためのトッププレス１１３０を備える圧縮システム１１２０を含み得る。
【０１０９】
場合によっては、１回の操作で層全体を圧縮できるように、トッププレスのサイズを加工表面より少し大きくする必要がある。トッププレスの運動及び動力は、例えば、機械的モータによって、又は油圧ピストンによって生成される圧力によって行うことができる。
【０１１０】
いくつかの実施形態によれば、送出システム１１００は、複数の種類の材料を分注するための複数のドラムを備えている。例えば、システム１１００は、複数の材料を受容し、それらの材料をレイヤーバイレイヤー（ｌａｙｅｒ−ｂｙ−ｌａｙｅｒ）に加工チャンバ１１２０に移転するように構成された静電送出プレート１１３２に２つの種類の材料を分注するための２つのドラム１１１４Ａ、１１１４Ｂを備え得る。例えば、第１のドラム１１１４Ａは、カーバイド切削工具などの３Ｄカーバイドオブジェクトの形状を形成するためのカーバイドを含む第１の種類の材料１１２１（例えば、粉末の形態）を分注し得る。第２のドラム１１１４Ｂは、粒状材料などの焼結手段では処理され得ない第２の種類の材料１１２３（例えば、粉末の形態）を分注し得る。該粒状材料は、処理された第１の種類の材料１１２１のためのシェル又は外部サポートとして使用される砂又は亜硝酸チタンなどの微細に分割された岩石及び鉱物粒子から構成され得る。
【０１１１】
場合によっては、第２の材料は、第１の材料よりも高い焼結温度を有し、したがって、第１の材料の焼結温度では融合せず、粉末形態のままである。
【０１１２】
２つの未固化材料を含む連続した層は、送出プレート１１３２によって加工表面１１２５に移転され得る、またトッププレスによって圧縮されて緻密な粉体を形成する。圧縮された材料は、焼結システムに移転されるか、又は加熱手段を使用して加工チャンバ１１１９において局所的に加熱される。該加熱手段は第２の材料が粉体フォームのままである状態で第１の材料（例えば、カーバイト）を硬化させ、したがって、準備された３Ｄオブジェクトを抜き取ることを許容する。
【０１１３】
図１２は、実施形態により、少なくとも２つの材料を粉末の形態で圧縮システムに送出し、１つ又は複数の３Ｄオブジェクトを生成するための方法１２００のフローチャートを示す。ステップ１２１０において、第１の粉末材料が送出プレートに塗布され、ステップ１２２０において、第２の材料が送出プレートに塗布され、２つの未固化層を含む層を形成する。実施形態により、材料（例えば、第１の材料）の少なくとも１つは、他の材料（例えば、非粒状材料）から形成された３Ｄオブジェクトのためのシェル又はフレームを形成する焼結プロセスの影響を受けないように十分に高い溶融温度を有する粒状材料など、焼結しない材料である。例えば、粒状材料の焼結温度は、他の（例えば、第２の）材料の焼結温度より高くなければならない。２つの材料は、例えば、３Ｄオブジェクトのスライス層の１つ又は複数の画像の形態の情報を含むコンピュータ制御プロセッサなどの１つ又は複数のプロセッサから受信したデータに従って送出プレートに分注される。材料は、図２Ａ〜２Ｃに示されるような静電法を使用して、又は少なくとも２つの材料を圧縮システムに移転するために図５〜８に示される他の方法及びシステムに従って送出され得る。ステップ１２３０において、２つの材料を含む層が、送出プレートから加工チャンバ（例えば、加工表面に）に分注される。ステップ１２４０において、分注された層が圧縮される。例えば、トッププレス１１２０は、矢印１１３１の方向に加工面に向かって降下し、分注された層を押圧する。ステップ１２５０において、分注された層のインデックス番号に関して二分決定を行うことができる。それが最終層（例えば、すべての３Ｄオブジェクトレイヤーが加工チャンバに移転されて圧縮された）である場合、ステップ１２６０において、例えば、焼結オーブンを使用して圧縮された層が焼結され、材料（例えば、カーバイト材料）の１つから１つの固体塊を含む３Ｄオブジェクトを成形する。それが最終層でない場合、プロセスはステップ１２１０において次の層を送出するために継続する。
【０１１４】
場合によっては、粉末層の焼結することは、第１の粉末材料の焼結温度で第１の粉末材料及び第２の粉末材料を焼結することを含む。
【０１１５】
２つの材料の使用は、使用され得る可能な３Ｄオブジェクトの単なる一例であることが強調される。２つより多い材料であってそのうちの１つの材料が粒状材料である材料を含む３Ｄオブジェクトも使用することが可能である。
【０１１６】
また、図２、３、５〜１２に示されている送出システムの構成要素は、好ましくは、動作中に周囲光がシステムの構成要素に透過することを防止する閉囲可能ハウジング（図示せず）内に保持されることも強調される。
【０１１７】
本明細書ではドラムとして記述されているが、光導電体ドラムは、代替として、ローラ、ベルトアセンブリ、又は他の回転可能なアセンブリであってもよい。
【０１１８】
本開示は、本開示の方法を実施するようにプログラムされているコンピュータ制御システムを提供する。図１３は、本開示のいくつかの実施形態による方法及び装置との組み込みに適したコンピュータシステムの一例を概略的に示している。
【０１１９】
コンピュータシステム１３０１は、例えば、ホストコンピュータ２８２であってもよく、又は図２のプロセッサ又はコントローラを含んでもよい。コンピュータシステム１３０１は、例えば、質問及び回答、応答、統計分析など、本開示の情報の様々な態様を処理することができる。コンピュータシステム１３０１は、ユーザの電子装置、又は電子装置に対して遠隔に位置するコンピュータシステムであってもよい。電子装置は、モバイル電子装置とすることができる。
【０１２０】
コンピュータシステム１３０１は、シングルコア又はマルチコアプロセッサ、又は並列処理のための複数のプロセッサであり得る中央処理装置（ＣＰＵ、本明細書では「プロセッサ」及び「コンピュータプロセッサ」とも）１３０５を含む。コンピュータシステム１３０１はまた、メモリ又はメモリロケーション１３１０（例えば、ランダムアクセスメモリ、読み取り専用メモリ、フラッシュメモリ）と、電子記憶ユニット１３１５（例えば、ハードディスク）と、１つ又は複数の他のシステムと通信するための通信インターフェース１３２０（例えば、ネットワークアダプタ）と、キャッシュ、他のメモリ、データストレージ、及び／又は電子ディスプレイアダプタなどの周辺装置１３２５と、を含む。メモリ１３１０、記憶ユニット１３１５、インターフェース１３２０及び周辺装置１３２５は、マザーボードなどの通信バス（実線）を介してＣＰＵ１３０５と通信する。記憶ユニット１３１５は、データを記憶するためのデータ記憶ユニット（又はデータリポジトリ）とすることができる。コンピュータシステム１３０１は、通信インターフェース１３２０の助力によって、コンピュータネットワーク（「ネットワーク」）１３３０に動作可能に結合することができる。ネットワーク１３３０は、「インターネット」、「インターネット」と通信するインターネット及び／又はエクストラネット、又はイントラネット及び／又はエクストラネットとすることができる。ネットワーク１３３０は、電気通信及び／又はデータネットワークとする場合もある。ネットワーク１３３０は、クラウドコンピューティングなどの分散コンピューティングを可能にすることができる１つ又は複数のコンピュータサーバーを含むことができる。ネットワーク１３３０は、場合によっては、コンピュータシステム１３０１の助力によって、ピアツーピアネットワークを実装することができ、これによってコンピュータシステム１３０１に結合された装置がクライアント又はサーバとして挙動することが可能になり得る。
【０１２１】
ＣＰＵ１３０５は、プログラム又はソフトウェアで具現化することができる一連の機械可読命令を実行することができる。命令は、メモリ１３１０などのメモリ位置に格納され得る。命令は、ＣＰＵ１３０５に向けることができ、これによって引き続いて、本開示の方法を実施するようにＣＰＵ１３０５をプログラムするかあるいは構成し得る。ＣＰＵ１３０５によって実行される動作の例は、取り出し、復号、実行、及び書き戻しを含むことができる。
【０１２２】
ＣＰＵ１３０５は、集積回路などの回路の一部とすることができる。システム１３０１の１つ又は複数の他の構成要素を回路に含めることができる。場合によっては、回路は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）である。
【０１２３】
記憶ユニット１３１５は、ドライバ、ライブラリ、及び保存されたプログラムなどのファイルを記憶することができる。記憶ユニット１３１５は、例えば、ユーザの設定及びユーザプログラムなどのユーザデータを記憶することができる。場合によっては、コンピュータシステム１３０１は、イントラネット又は「インターネット」を介してコンピュータシステム１３０１と通信するリモートサーバ上に配置されるなど、コンピュータシステム１３０１の外部にある１つ又は複数の追加のデータ記憶ユニットを含むことができる。
【０１２４】
コンピュータシステム１３０１は、ネットワーク１３３０を介して１つ又は複数のリモートコンピュータシステムと通信することができる。例えば、コンピュータシステム１３０１は、ユーザ（例えば、親）のリモートコンピュータシステムと通信することができる。リモートコンピューターシステム及びモバイル通信装置の例には、パーソナルコンピューター（例えば、ポータブルＰＣ）、スレート又はタブレットＰＣ（例えば、Ａｐｐｌｅ（登録商標）ｉＰａｄ、Ｓａｍｓｕｎｇ（登録商標）Ｇａｌａｘｙ  Ｔａｂ）、電話、スマートフォン（例えば、Ａｐｐｌｅ（登録商標）ｉＰｈｏｎｅ、Ａｎｄｒｏｉｄ対応機種、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙ（登録商標）））、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ウェアラブル医療装置（例えば、Ｆｉｔｂｉｔｓ）、又は医療装置モニター（例えば、発作モニターなど）が挙げられる。ユーザは、ネットワーク１３３０を用いてコンピュータシステム１３０１にアクセスすることができる。
【０１２５】
本明細書に記載される方法は、例えば、メモリ１３１０又は電子記憶ユニット１３１５などのコンピュータシステム１３０１の電子記憶場所に記憶された機械（例えば、コンピュータプロセッサ）実行可能コードによって実現され得る。機械実行可能コード又は機械読み取り可能コードは、ソフトウェアの形で提供できる。使用中、コードは、プロセッサ１３０５によって実行できる。場合によっては、コードを、記憶ユニット２１８５から検索することができ、プロセッサ１３０５により容易にアクセスできるためのメモリ１３１０に格納することができる。状況によっては、電子記憶ユニット１３１５を排除することができ、機械実行可能命令はメモリ１３１０に記憶される。
【０１２６】
コードは、事前コンパイルして且つコードを実行するように適合されたプロセッサを有するマシンに使用するため構成することができ、あるいは実行時にコンパイルすることができる。コードは、コードを事前コンパイルされた方法又はコンパイル済みの方法で実行可能にするように選択できるプログラミング言語で提供できる。
【０１２７】
コンピュータシステム１３０１など、本明細書で提供されるシステム及び方法の態様は、プログラミングで具現化することができる。技術の様々な態様は、典型的には、機械（又はプロセッサ）実行可能コード及び／又はあるタイプの機械可読媒体で担持されるか又は具現化される関連データの形の「製品」又は「物品」と考えることができる。機械で実行可能なコードは、メモリ（例えば、読み取り専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ）又はハードディスクなどの電子記憶ユニットに保存できる。「記憶」型媒体としては、コンピュータ、プロセッサなどの有形メモリのいずれか又はすべて、又は様々な半導体メモリ、テープドライブ、ディスクドライブなど、それらの関連モジュールを挙げることができ、ソフトウェアプログラミングのためにいつでも非一時的記憶を提供し得る。ソフトウェアの全部又は一部は、「インターネット」又は他の様々な遠距離通信ネットワークを通じて通信されることはたまにはがある。このような通信は、例えば、えば、あるコンピュータ又はプロセッサから別のコンピュータへ、例えば、管理サーバ又はホストコンピュータからアプリケーションサーバのコンピュータプラットフォームへのソフトロードを可能にし得る。したがって、ソフトウェア要素を担持し得る別の種類の媒体は、有線及び光陸上通信線ネットワークを介して及び様々なエアリンクを通じて、ローカル装置間の物理インターフェース全体で使用されるような、光波、電波及び電磁波を含む。有線又は無線リンク、光リンクなどの、そのような波を搬送する物理的要素も、ソフトウェアを担持する媒体と見なすことができる。本明細書で使用されるように、非一時的で有形の「記憶」媒体に限定されない限り、コンピュータ又は機械「読み取り可能媒体」などの用語は、実行のためにプロセッサに命令を提供することに関与する任意の媒体を指す。
【０１２８】
したがって、コンピュータ実行可能コードなどの機械可読媒体は、有形の記憶媒体、搬送波媒体又は物理伝送媒体を含むがこれらに限定されない多くの形態を取ることができる。不揮発性記憶媒体は、図面に示されるデータベースなどを実装するために使用され得るような、任意のコンピュータなどの任意の記憶装置などの、例えば、光ディスク又は磁気ディスクを含む。揮発性記憶媒体は、そのようなコンピュータプラットフォームのメインメモリなどの動的メモリを含む。有形の伝送媒体には、同軸ケーブル；コンピュータシステム内のバスを構成するワイヤーを含む、銅線と光ファイバが含まれる。搬送波伝送媒体は、電気信号又は電磁信号、又は無線周波数（ＲＦ）及び赤外線（ＩＲ）データ通信中に生成されるような音響波又は光波の形態をとることがある。したがって、コンピュータ可読媒体の一般的な形態には、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、その他の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ又はＤＶＤ−ＲＯＭ、他のいかなる光媒体、パンチカード紙テープ、孔のパターンのある他のいかなる物理的な記憶媒体、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ及びＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ−ＥＰＲＯＭ、他のいかなるメモリチップ又はカートリッジ、データ又は命令を搬送する搬送波、そのような搬送波を輸送するケーブル又はリンク、又はコンピュータがプログラミングコード及び又はデータをそこから読み取ることができる他のいかなる媒体が含まれる。これらの形態のコンピュータ可読媒体の多くは、実行のため、プロセッサに１つ又は複数の命令の１つ又は複数のシーケンスを搬送することに関与する可能性がある。
【０１２９】
コンピュータシステム１３０１は、例えば、質問及び回答、分析結果、推奨を提供するためのユーザーインターフェース（ＵＩ）１３４０を備える電子ディスプレイ１３３５を含むか、又はそれと通信することができる。ＵＩの例には、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）やＷｅｂベースのユーザーインターフェースが含まれるが、これらに限定されない。
【０１３０】
さらなる実施形態において、３Ｄ印刷システムの処理ユニットは、装置の機能を実行する１つ又は複数のハードウェア中央処理ユニット（ＣＰＵ）を含むデジタル処理装置であってもよい。さらに別の実施形態において、デジタル処理装置は、実行可能な命令を遂行するように構成されたオペレーティングシステムをさらに備えている。いくつかの実施形態において、デジタル処理装置は、任意選択でコンピュータネットワークに接続される。さらなる実施形態において、デジタル処理装置は、ワールドワイドウェブにアクセスするように、任意選択で「インターネット」に接続される。さらに別の実施形態において、デジタル処理装置は、任意選択でクラウドコンピューティングインフラストラクチャに接続される。他の実施形態において、デジタル処理装置は、任意選択でイントラネットに接続される。他の実施形態において、デジタル処理装置は、任意選択で、データ記憶装置に接続される。
【０１３１】
本明細書の記載に従って、適切なデジタル処理装置には、非限定的な例として、サーバコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、サブノートブックコンピュータ、ネットブックコンピュータ、ネットパッドコンピュータ、セットトップコンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ、「インターネット」アプライアンス、モバイルスマートフォン、タブレットコンピュータ、携帯情報端末、ビデオゲームコンソール、及び車両が含まれる。当業者は、多くのスマートフォンが本明細書に記載されているシステムでの使用に適していることを認識するであろう。当業者はまた、任意のコンピュータネットワーク連結性を有する選択されたテレビが、本明細書に記載されたシステムでの使用に適していることを認識するであろう。適切なタブレットコンピュータには、当業者には既知である、ブックレット、スレート、及び変換可能な構成を備えたものが含まれる。
【０１３２】
いくつかの実施形態において、デジタル処理装置は、実行可能な命令を遂行するように構成されたオペレーティングシステムを含む。オペレーティングシステムは、例えば、プログラムとデータを含むソフトウェアであって、装置のハードウェアを管理し、アプリケーションの実行のためのサービスを提供する。当業者は、適切なサーバオペレーティングシステムが、非限定的な例として、ＦｒｅｅＢＳＤ、ＯｐｅｎＢＳＤ、ＮｅｔＢＳＤ（登録商標）、Ｌｉｎｕｘ、Ａｐｐｌｅ（登録商標）、Ｍａｃ  ＯＳ  ＸＳｅｒｖｅｒ（登録商標）、Ｏｒａｃｌｅ（登録商標）Ｓｏｌａｒｉｓ（登録商標）、ＷｉｎｄｏｗｓＳｅｒｖｅｒ（登録商標）、及びＮｏｖｅｌｌ（登録商標）ＮｅｔＷａｒｅ（登録商標）。当業者は、適切なパーソナルコンピュータオペレーティングシステムが、非限定的な例として、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）、Ａｐｐｌｅ（登録商標）Ｍａｃ  ＯＳ  Ｘ（登録商標）、ＵＮＩＸ（登録商標）、及びＧＮＵ／Ｌｉｎｕｘ（登録商標）などのＵＮＩＸ様オペレーティングシステムを含むことを認識するであろう。いくつかの実施形態において、オペレーティングシステムは、クラウドコンピューティングによって提供される。当業者はまた、適切なモバイルスマートフォンオペレーティングシステムが、非限定的な例として、Ｎｏｋｉａ（登録商標）Ｓｙｍｂｉａｎ（登録商標）ＯＳ、Ａｐｐｌｅ（登録商標）ｉＯＳ（登録商標）、Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｉｎ  Ｍｏｔｉｏｎ（登録商標）ＢｌａｃｋＢｅｒｒｙ  ＯＳ（登録商標）、Ｇｏｏｇｌｅ（登録商標）Ａｎｄｒｏｉｄ（登録商標）、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）Ｗｉｎｄｏｗｓ  Ｐｈｏｎｅ（登録商標）ＯＳ、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）ＷｉｎｄｏｗｓＭｏｂｉｌｅ（登録商標）ＯＳ、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）、及びＰａｌｍ（登録商標）ＷｅｂＯＳ（登録商標）を含むことを認識するであろう。
【０１３３】
いくつかの実施形態において、装置は、記憶及び／又はメモリ装置を含む。記憶及び／又はメモリ装置は、データ又はプログラムを一時的又は恒久的に格納するために使用される１つ又は複数の物理的な装置である。いくつかの実施形態において、装置は揮発性メモリであり、格納された情報を維持するために電力を必要とする。いくつかの実施形態において、装置は、不揮発性メモリであり、デジタル処理装置に電力が供給されていないときに格納された情報を保持する。さらなる実施形態において、不揮発性メモリは、フラッシュメモリを含む。いくつかの実施形態において、不揮発性メモリは、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）を含む。いくつかの実施形態において、不揮発性メモリは、強誘電体ランダムアクセスメモリ（ＦＲＡＭ）を含む。いくつかの実施形態において、不揮発性メモリは、相変化ランダムアクセスメモリ（ＰＲＡＭ）を含む。他の実施形態において、装置は、非限定的な例として、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ装置、磁気ディスクドライブ、磁気テープドライブ、光ディスクドライブ、及びクラウドコンピューティングベースのストレージを含む記憶装置である。さらなる実施形態において、記憶装置及び／又はメモリ装置は、本明細書で開示されるような装置の組み合わせである。
【０１３４】
いくつかの実施形態において、デジタル処理装置は、可視情報をユーザに送信するためのディスプレイを含む。いくつかの実施形態において、ディスプレイは陰極線管（ＣＲＴ）である。いくつかの実施形態において、ディスプレイは液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）である。さらなる実施形態において、ディスプレイは、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ（ＴＦＴ−ＬＣＤ）である。いくつかの実施形態において、ディスプレイは、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイである。様々なさらなる実施形態において、ＯＬＥＤディスプレイは、パッシブマトリックスＯＬＥＤ（ＰＭＯＬＥＤ）又はアクティブマトリックスＯＬＥＤ（ＡＭＯＬＥＤ）ディスプレイである。いくつかの実施形態において、ディスプレイはプラズマディスプレイである。他の実施形態において、ディスプレイはビデオプロジェクタである。さらに別の実施形態において、ディスプレイは、本明細書に開示されているような装置の組み合わせである。
【０１３５】
いくつかの実施形態において、デジタル処理装置は、ユーザから情報を受信するための入力装置を含む。いくつかの実施形態において、入力装置はキーボードである。いくつかの実施形態において、入力装置は、非限定的な例として、マウス、トラックボール、トラックパッド、ジョイスティック、ゲームコントローラ、又はスタイラスを含むポインティング装置である。いくつかの実施形態において、入力装置は、タッチスクリーン又はマルチタッチスクリーンである。他の実施形態において、入力装置は、音声又は他のサウンド入力を取り込むためのマイクロフォンである。他の実施形態において、入力装置は、運動入力又は視覚入力を取り込むためのビデオカメラである。さらに別の実施形態において、入力装置は、本明細書に開示されているような装置の組み合わせである。
【０１３６】
いくつかの実施形態において、本明細書で開示されるシステムは、任意選択でネットワーク化されたデジタル処理装置のオペレーティングシステムによって実行可能な命令を含むプログラムでエンコードされた１つ又は複数の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体を含む。さらなる実施形態において、コンピュータ可読記憶媒体は、デジタル処理装置の有形構成要素である。さらに別の実施形態において、コンピュータ可読記憶媒体は、デジタル処理装置から任意選択で取り外し可能である。
【０１３７】
いくつかの実施形態において、コンピュータ可読記憶媒体は、非限定的な例として、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ装置、ソリッドステートメモリ、磁気ディスクドライブ、磁気テープドライブ、光ディスクドライブ、クラウドコンピューティングシステムサービスなどを含む。場合によっては、プログラム及び命令は、恒久的、実質的に恒久的、半恒久的、又は非一時的に媒体にエンコードされる。いくつかの実施形態において、本明細書で開示されるシステムは、少なくとも１つのコンピュータプログラム、又はその使用を含む。コンピュータプログラムには、特定のタスクを実行するために書き込まれた、デジタル処理装置のＣＰＵで実行可能な一連の命令が含まれている。コンピュータ可読命令は、特定のタスクを実行するか、特定の抽象データの種類を実装する、関数、オブジェクト、アプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）、データ構造などのプログラムモジュールとして実装され得る。本明細書で提供される開示に照らして、当業者は、コンピュータプログラムが種々の言語の種々のバージョンで書かれ得ることを認識するであろう。
【０１３８】
コンピュータ可読命令の機能性は、様々な環境で希望通りに組み合わせるか、又は分散させることができる。いくつかの実施形態において、コンピュータプログラムは、１つの命令シーケンスを含む。いくつかの実施形態において、コンピュータプログラムは、複数の命令シーケンスを含む。いくつかの実施形態において、コンピュータプログラムは、１つの場所から提供される。他の実施形態において、コンピュータプログラムは、複数の場所から提供される。様々な実施形態において、コンピュータプログラムは、１つ又は複数のソフトウェアモジュールを含む。様々な実施形態において、コンピュータプログラムは、部分的又は全体的に、１つ又は複数のウェブアプリケーション、１つ又は複数のモバイルアプリケーション、１つ又は複数のスタンドアロンアプリケーション、１つ又は複数のウェブブラウザプラグイン、拡張、アドイン、又はアドオン、又はそれらの組み合わせを含む。
【０１３９】
いくつかの実施形態において、コンピュータプログラムは、モバイルデジタル処理装置に提供されるモバイルアプリケーションを含む。いくつかの実施形態において、モバイルアプリケーションは、製造時にモバイルデジタル処理装置に提供される。他の実施形態において、モバイルアプリケーションは、本明細書で記載されるコンピュータネットワークを介してモバイルデジタル処理装置に提供される。
【０１４０】
いくつかの実施形態において、本明細書で開示されるシステムは、ソフトウェア、サーバ、及び／又はデータベースモジュール、又はそれらの使用を含む。本明細書で提供される開示を考慮して、ソフトウェアモジュールは、当技術分野で既知の機械、ソフトウェア、及び言語を使用して、当業者に既知の技法によって作成される。本明細書に開示されているソフトウェアモジュールは、多くの方法で実装される。様々な実施形態において、ソフトウェアモジュールは、ファイル、コードのセクション、プログラミングオブジェクト、プログラミング構造、又はそれらの組み合わせを含む。さらなる様々な実施形態において、ソフトウェアモジュールは、複数のファイル、コードの複数のセクション、複数のプログラミングオブジェクト、複数のプログラミング構造、又はそれらの組み合わせを含む。様々な実施形態において、１つ又は複数のソフトウェアモジュールは、非限定的な例として、ウェブアプリケーション、モバイルアプリケーション、スタンドアロンアプリケーションを含む。いくつかの実施形態において、ソフトウェアモジュールは、１つのコンピュータプログラム又はアプリケーション内にある。他の実施形態において、ソフトウェアモジュールは、１つより多くのコンピュータプログラム又はアプリケーション内にある。いくつかの実施形態において、ソフトウェアモジュールは、１つのマシン上でホストされる。他の実施形態において、ソフトウェアモジュールは、１つより多くのマシン上でホストされる。さらなる実施形態において、ソフトウェアモジュールは、クラウドコンピューティングプラットフォーム上でホストされる。いくつかの実施形態において、ソフトウェアモジュールは、１つの場所の１つより多くのマシン上でホストされる。他の実施形態において、ソフトウェアモジュールは、１つより多くの場所の１つより多くのマシン上でホストされる。
【０１４１】
いくつかの実施形態において、本明細書で開示されるシステムは、１つより多くのデータベース、又はその使用を含む。本明細書で提供される開示を考慮して、当業者は、本明細書で説明されるように、多くのデータベースが情報の格納及び検索に適していることを認識するであろう。様々な実施形態において、適切なデータベースには、非限定的な例として、リレーショナルデータベース、非リレーショナルデータベース、オブジェクト指向データベース、オブジェクトデータベース、エンティティ関係モデルデータベース、連想データベース、及びＸＭＬデータベースが含まれる。いくつかの実施形態において、データベースはインターネット利用である。さらなる実施形態において、データベースはウェブベースである。さらに別の実施形態において、データベースはクラウドコンピューティングベースである。他の実施形態において、データベースは、１つより多くのローカルコンピュータ記憶装置に基づく。
【０１４２】
上記の説明において、実施形態は、本発明の１つの実施例、又は実装形態である。「１つの実施形態（ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「一実施形態（ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」又は「いくつかの実施形態（ｓｏｍｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔｓ）」の様々な様相は、必ずしもすべてが同じ実施形態を指すとは限らない。
【０１４３】
本発明の様々な特徴を単一の実施形態の文脈において説明され得るが、これらの特徴はまた、別個に、又は任意の適切な組合せで提供され得る。逆に、本発明は、明確にするために別個の実施形態の文脈において本明細書に記載され得るが、本発明はまた、単一の実施形態で実施され得る。
【０１４４】
本明細書における「いくつかの実施形態（ｓｏｍｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔｓ）」、「実施形態」、「一実施形態（ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「１つの実施形態（ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、又は「他の実施形態（ｏｔｈｅｒ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔｓ）」への言及は、これらの実施形態に関連して説明された特定の特徴、構造、又は特性が、少なくともいくつかの実施形態に含まれるが、本発明の必ずしもすべての実施形態に含まれるとは限らないことを意味する。
【０１４５】
本明細書で使用される表現法及び用語法は、限定として解釈されるべきではなく、記述的目的のみのためであることを理解されたい。
【０１４６】
本発明の教示の原理及び使用は、付随する説明、図及び実施例を参照してよりよく理解され得る。
【０１４７】
本明細書に記載されている詳細は、本発明の適用に対する制限を構成しないことを理解されたい。
【０１４８】
さらに、本発明は様々な方法で遂行又は実践することができ、本発明は上記の説明で概説したもの以外の実施形態で実施できることを理解されたい。
【０１４９】
「含んだ(including)」、「備えた(comprising)」、「構成されるconsisting」という用語及びその文法上の変形例は、１つ又は複数の構成要素、特徴、ステップ、又は整数又はそれらの群の追加を排除するものではなく、これらの用語は構成要素、特徴、ステップ又は整数を指定するものとして解釈されることを理解されたい。
【０１５０】
明細書又は特許請求の範囲が「１つの追加の（ａｎ ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ）」要素に言及する場合、それは１つより多くの追加の要素が存在することを排除するものではない。
【０１５１】
請求項又は明細書が「１つのＡ」又は「１つの（ａｎ）」要素に言及する場合、そのような言及は、その要素の１つだけが存在すると解釈されないことを理解されたい。構成要素、機能、構造、又は特性が含まれ「得る（ｍａｙ）」、「可能性がある（ｍｉｇｈｔ）」、「できる（ｃａｎ）」、又は「可能性がある（ｃｏｕｌｄ）」と仕様に記載されている場合、その特定の構成要素、機能、構造、又は特性を含むことが要求されないことを理解されたい。適用可能な場合、状態図、流れ図、又はその両方を使用して実施形態を説明することができるが、本発明はそれらの図又は対応する説明に限定されない。例えば、フローは、図示された各ボックス又は状態を通って、又は図示及び説明されたのとまったく同じ順序で移動する必要はない。本発明の方法は、選択されたステップ又はタスクを手動で、自動で又はこれらの組み合わせで遂行又は完了することによって実施され得る。
【０１５２】
特許請求の範囲及び明細書に提示された説明、実施例、方法及び材料は、限定として解釈されるべきではなく、むしろ例示としてのみ解釈されるべきである。本明細書で使用される技術用語及び科学用語の意味は、特段に定義されない限り、本発明が属する当業者によって一般的に理解されるべきである。本発明は、本明細書に記載されているものと同等又は類似の方法及び材料を用いた試験又は慣行において実施することができる。
【０１５３】
本発明を限られた数の実施形態に関して説明してきたが、これらは、本発明の範囲に対する制限として解釈されるべきではなく、好ましい実施形態のいくつかの例証として解釈されるべきである。他の可能な変形例、修正例、及び応用例もまた、本発明の範囲内である。したがって、本発明の範囲はこれまでに説明されてきたことによって制限されるべきではなく、添付の特許請求の範囲及びそれらの法的同等物によって制限されるべきである。この明細書で言及されているすべての出版物、特許、特許出願は、あたかも個々の出版物、特許、又は特許出願が参照により本明細書に援用されることが具体的かつ個別に示されたかのように、参照によりその全体が本明細書に援用される。これに加えて、本出願における参考文献の引用又は特定は、そのような参考文献が本発明の先行技術として利用可能であることの承認として解釈されてはならない。セクションの見出しが使用されている限りにおいて、それらは必ずしも限定的であると解釈されるべきではない。本開示の方法及びシステムは、１つ又は複数のアルゴリズムによって、及び本明細書で開示されるような１つ又は複数のプロセッサで提供される命令を用いて実施することができる。アルゴリズムは、中央処理装置２３０５による実行と同時にソフトウェアを介して実施することができる。アルゴリズムは、例えば、ランダムフォレスト、グラフィカルモデル、サポートベクターマシン又はその他とすることができる。
【０１５４】
上記のステップは、１つの実施例に従った１つのシステムの１つの方法を示しているが、当業者は、本明細書に記載されている教示に基づいて多くの変形例を認識するであろう。これらのステップは、異なる順序で完了され得る。ステップは追加又は削除され得る。ステップの一部にはサブステップが含み得る。ステップの多くのは、プラットフォームに有益である限り何度でも繰り返され得る。
【０１５５】
本明細書で説明される実施例のそれぞれは、１つ又は複数の他の実施例と組み合わせることができる。さらに、１つ又は複数の実施例の１つ又は複数の構成要素を他の実施例と組み合わせることができる。
【０１５６】
詳細な説明には多くの具体的な細情報が含まれているが、これらは本開示の範囲を限定するものとして解釈されるべきではなく、単に本開示の異なる実施例及び態様を例示するものとして解釈されるべきである。本開示の範囲は、上に詳細に論じられていない他の実施形態を含むことが正当に評価されるべきである。当業者に明らかである他の様々な修正例、変更例及び変形例は、本明細書に記載された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本明細書に提供される本開示の方法及び装置の構成、動作及び詳細において行われ得る。
【０１５７】
本開示の好ましい実施形態が本明細書に示され説明されてきたが、そのような実施形態が実施例としてのみ提供されていることは当業者には明らかであろう。本開示の範囲から逸脱することなく、多数の変形例、変更例、及び代用例が当業者には明らかであろう。本明細書に記載される本開示の実施形態に対する様々な代替が、本発明の範囲から逸脱することなく使用され得ることが理解されるべきである。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びその均等物によってのみ定義されるものとする。
【図１】
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【図２Ａ】
2021509140.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
2021509140.tif 000016
【図９Ｂ】
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【図１０】
2021509140.tif 000018
【図１１】
2021509140.tif 000019
【図１２】
2021509140.tif 000020
【図１３】
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【国際調査報告】
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