(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の材料によって３次元物体を製造する積層造形システムにおいて、
平面部材と、
前記平面部材に向けてフォトポリマー材料の液滴を吐出するように構成された少なくとも１つのイジェクタと、
紫外線（ＵＶ）放射源と、
前記平面部材に向けて熱可塑性材料を押し出すように構成される押出機と、
レベリング装置と、
前記少なくとも１つのイジェクタ、前記ＵＶ放射源及び前記押出機に動作可能に接続されたコントローラとを備え、前記コントローラは、
前記平面部材に向けてフォトポリマー材料の液滴を吐出するように複数のイジェクタにおける少なくとも１つのイジェクタを動作させ、第１の所定の高さまでベース部の上方に延在する周囲部を形成して、前記周囲部及び前記ベース部によって容積を画定し、
少なくとも部分的に前記フォトポリマー材料の液滴を硬化させるように前記ＵＶ放射源を動作させ、
前記少なくとも部分的に硬化されたフォトポリマー材料の前記ベース部及び前記周囲部によって画定された前記容積内に、前記第１の所定の高さより低い第２の所定の高さまで熱可塑性材料を押し出すように押出機を動作させ、
前記ベース部及び前記周囲部によって画定された前記容積内で前記第２の所定の高さの前記熱可塑性材料と係合せずに、前記周囲部の一部を除去するように前記レベリング装置を動作させ、
前記熱可塑性材料の少なくとも一部にわたって表面を形成するために前記熱可塑性材料上に追加のフォトポリマー材料を吐出するように前記少なくとも１つのイジェクタを動作させ、
前記フォトポリマー材料及び前記追加のフォトポリマー材料の液滴を硬化させるように前記ＵＶ放射源を動作させるように構成されている、システム。
【請求項２】
前記コントローラが、
前記ベース部を支持する前記平面部材に対して垂直角度に配置された少なくとも１つの表面を有する前記周囲部を形成するように前記少なくとも１つのイジェクタを動作させるようにさらに構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記コントローラは、
前記周囲部及び前記ベース部によって形成された前記容積内に前記ベース部から延在する突起を有する前記ベースを形成するように前記少なくとも１つのイジェクタを動作させ、
前記突起間の領域の少なくとも一部に前記熱可塑性材料を充填するように前記押出機を動作させるようにさらに構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記コントローラは、
前記周囲部の外壁に隣接する領域に支持材料を押し出すように前記押出機を動作させ、
前記押し出された支持材料の上に他の支持材料を吐出して、前記押し出された支持材料上に表面を形成するように前記イジェクタを動作させ、
フォトポリマー材料の液滴を吐出して、前記吐出された他の支持材料上に形成された前記表面の上に前記周囲部を延在させるように前記イジェクタを動作させるようにさらに構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
支持材料を押し出すように構成される他の押出機と、
他の支持材料の液滴を吐出するように構成される他のイジェクタであって、前記吐出される他の支持材料が前記押し出された支持材料と異なる、他のイジェクタとをさらに備え、
前記コントローラが前記他の押出機及び前記他のイジェクタに動作可能に接続され、
前記コントローラは、
前記周囲部の外壁に隣接する領域に支持材料を押し出すように前記他の押出機を動作させ、
前記押し出された支持材料の上に前記他の支持材料を吐出して、前記押し出された支持材料上に表面を形成するように前記他のイジェクタを動作させ、
フォトポリマー材料の液滴を吐出する前記イジェクタを動作させて、前記吐出された他の支持材料上に形成された前記表面にわたって前記周囲部を延在させるようにさらに構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記コントローラは、
第１の配向を有する第１の複数の熱可塑性部材を形成し、且つ、前記第１の複数の熱可塑性部材の上に、前記第１の配向とは異なる第２の配向を有する第２の複数の熱可塑性部材を形成して、前記第１及び前記第２の複数の熱可塑性部材が、前記第１の複数の熱可塑性部材における熱可塑性部材と前記第２の複数の熱可塑性部材における熱可塑性部材との間に間隙を形成するように前記押出機を動作させるようにさらに構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記コントローラは、
前記押し出された熱可塑性材料の上に前記フォトポリマー材料を有する前記表面を形成する前に、前記第１の複数の熱可塑性部材における前記熱可塑性部材と前記第２の複数の熱可塑性部材における前記熱可塑性部材との間の前記間隙のうちの少なくともいくつかの間隙内にフォトポリマー材料の液滴を吐出するように前記イジェクタを動作させるようにさらに構成されている、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記イジェクタは、前記第１の複数の熱可塑性部材及び前記第２の複数の熱可塑性部材における前記熱可塑性部材の幅より小さい直径を有するフォトポリマー材料の液滴を吐出するようにさらに構成されている、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記コントローラは、
前記第１の複数の熱可塑性部材及び前記第２の複数の熱可塑性部材によって形成される構造内にフォトポリマー材料の固体層を形成するように前記イジェクタを動作させるようにさらに構成されている、請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記コントローラは、
前記第１の複数の熱可塑性部材及び前記第２の複数の熱可塑性部材によって形成される構造内にフォトポリマー材料の固体層を形成するように前記押出機を動作させるようにさらに構成されている、請求項７に記載のシステム。
【請求項１１】
前記コントローラは、
前記ベース部を支持する前記平面部材に対して非垂直角度に配置された少なくとも１つの表面を有する前記周囲部を形成するように前記少なくとも１つのイジェクタを動作させるようにさらに構成されている、請求項１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本文献に開示された装置は、３次元物体を製造するプリンタに関し、より具体的には、異なる種類の造形材料によって３次元印刷物体を製造するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル積層造形としても知られるデジタル３次元製造は、デジタルモデルから実質的に任意の形状の３次元立体物体を作製するプロセスである。３次元印刷は、１つ以上の印刷ヘッドが異なる形状の基材上に連続した材料層を吐出又は堆積させる積層プロセスである。基材は、プラットフォームに動作可能に接続されたアクチュエータの動作によって３次元的に移動することができるプラットフォーム上に支持されるか、又は、印刷ヘッド若しくは複数の印刷ヘッドは、物体を形成する層を生成するように印刷ヘッド若しくは複数の印刷ヘッドが制御された移動のために１つ以上のアクチュエータに動作可能に接続される。３次元印刷は、切削又は穿孔などの減法プロセスによるワークピースからの材料除去に主に依存する従来の物体形成技術とは区別される。
【０００３】
現在の３次元物体インクジェットプリンタは、ほとんどの材料が１０から２０センチポイズ（ｃＰ）の上限を有する吐出可能なフォトポリマー材料の粘度範囲に関して重要な制限を有する。フォトポリマー材料が形成されている物体上に吐出された後、材料は、紫外線（ＵＶ）又は他の適切な放射線源によって硬化される。これらのフォトポリマー材料は高価である可能性があり、広い範囲の機能性からなることができる丈夫な物体の製造に有用な強度及び安定性などの物理的特性であり得る。縮合フィラメント製造（ＦＦＦ）又はステレオリソグラフィ（ＳＬＡ）などの他の積層造形方法は、製品を製造するために使用される材料の範囲を拡大する。それらの材料は、より耐久性があり、硬化したフォトポリマー材料よりも通常はるかに安い。ＦＦＦを使用して作製された部品の表面仕上げは、ＵＶインクジェットを使用して作製されたものほど良好でなく、ＵＶインクジェットは、高解像度の表面を有する部品をより容易に作製することができる。したがって、硬化したフォトポリマー材料並びにＦＦＦ及びＳＬＡ法によって使用される材料を有する複合物体を製造することができるシステムが有利であろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
３次元物体において硬化したフォトポリマーと押し出した造形材料を一体化する製造方法は、構造の堅牢性及び耐久性を向上させる。本方法は、基材に向けてフォトポリマー材料の液滴を吐出するように複数のイジェクタにおける少なくとも１つのイジェクタをコントローラによって動作させることであって、フォトポリマー材料の液滴がベース部の上方に延在する周囲部によって形成され、そのため周囲部及びベース部が容積を画定することと、少なくとも部分的にフォトポリマー材料の液滴を硬化させるように紫外線（ＵＶ）放射源をコントローラによって動作させることと、ベース部及び周囲部によって画定された容積内に熱可塑性材料を押し出すように押出機をコントローラによって動作させることと、熱可塑性材料の少なくとも一部にわたって表面を形成するために熱可塑性材料上に追加のフォトポリマー材料を吐出するように少なくとも１つのイジェクタをコントローラによって動作させることと、フォトポリマー材料及び追加のフォトポリマー材料の液滴を硬化させるようにＵＶ放射源をコントローラによって動作させることとを含む。
【０００５】
３次元物体において硬化したフォトポリマーと押し出した造形材料を一体化するシステムは、構造の堅牢性及び耐久性を向上させる。本システムは、平面部材と、平面部材に向けてフォトポリマー材料の液滴を吐出するように構成された少なくとも１つのイジェクタと、紫外線（ＵＶ）放射源と、平面部材に向けて熱可塑性材料を押し出すように構成される押出機と、少なくとも１つのイジェクタ、ＵＶ放射源及び押出機に動作可能に接続されたコントローラとを含む。コントローラは、平面部材に向けてフォトポリマー材料の液滴を吐出するように複数のイジェクタにおける少なくとも１つのイジェクタを動作させ、フォトポリマー材料の液滴がベース部の上方に延在する周囲部を形成し、そのため周囲部及びベース部が容積を画定し、少なくとも部分的にフォトポリマー材料の液滴を硬化させるようにＵＶ放射源を動作させ、少なくとも部分的に硬化されたフォトポリマー材料のベース部及び周囲部によって画定された容積内に熱可塑性材料を押し出すように押出機を動作させ、熱可塑性材料の少なくとも一部にわたって表面を形成するために熱可塑性材料上に追加のフォトポリマー材料を吐出するように少なくとも１つのイジェクタを動作させ、フォトポリマー材料及び追加のフォトポリマー材料の液滴を硬化させるようにＵＶ放射源を動作させるように構成されている。
【０００６】
積層造形された３次元物体において硬化したフォトポリマーと押し出した造形材料を一体化するシステムの上述した態様及び他の特徴は、添付図面と関連した以下の説明において説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、異なる材料によって３次元物体を形成するシステムを示している。
【図２】図２は、図１のシステムによって形成されるハイブリッド構造の例を示している。
【図３】図３は、図１のシステムによって形成された傾斜壁を有する他のハイブリッド構造の例を示している。
【図４】図４は、図１のシステムによって形成された物体の底部に沿って突起を有するハイブリッド構造の例を示している。
【図５】図５は、図１のシステムによって形成されたハイブリッド支持構造の例を示している。
【図６】図６は、図１のシステムによって形成される互いに異なる方向に配向された複数の熱可塑性部材を有するハイブリッド構造の例を示している。
【図７Ａ】図７Ａは、図６に示されたものと同様のマトリックス構造の側断面図である。図７Ａは、深すぎるマトリックスへの液状フォトポリマーの流れを防止するようにマトリックス構造内に材料の固体層を含めることを示している。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａのマトリックス構造の平面図である。
【図８】図８は、異なる材料によって３次元物体を製造するための積層造形方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本願明細書に開示されたシステム及び方法の環境並びにシステム及び方法の詳細についての一般的な理解のために、図面が参照される。図面において、同様の参照符号は、同様の要素を示している。本願明細書において使用される場合、用語「押出機」は、半固体形態の熱可塑性材料の連続流を生成することができる装置を指す。用語「半固体」は、材料が可鍛性であるが液相に移行していない材料状態を意味する。用語「イジェクタ」は、液体材料の液滴を吐出する装置を指す。イジェクタは、液滴を吐出する装置のアレイを有するインクジェット印刷ヘッドとすることができ、又は、それぞれが液滴を吐出するピンイジェクタのアレイとすることができる。用語「レベリング装置」は、研磨面、滑らかな回転面、又は３次元物体における構造を形成する材料の一部を除去するカッターを有する装置を意味する。用語「熱可塑性」は、そのガラス転移温度よりも低い温度で強固に硬く且つそのガラス転移温度よりも高い半固体である材料を意味する。熱可塑性樹脂の例は、これらに限定されるものではないが、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリアミド、ポリカーボネートなどを含む。３次元物体を印刷するために一般的に使用される熱可塑性樹脂のうち、ポリ乳酸（ＰＬＡ）は、ＡＢＳなどの他の熱可塑性材料に比べて押出温度が比較的低いため特に有用である。用語「フォトポリマー」は、電磁放射線にさらされたときに構造変化を受ける材料を指す。
【０００９】
複数の材料によって３次元物体を製造する積層造形システムが図１に示されている。システム１０は、平面部材１４と、１つ以上のイジェクタ１８と、レベリング装置２２と、紫外線（ＵＶ）放射源２６と、１つ以上の押出機３０と、冷却器３４と、コントローラ４０とを含む。イジェクタ１８は、インクジェット印刷ヘッドとして構成されることができる。イジェクタ１８のうちの少なくとも１つは、平面部材１４に向けてフォトポリマー材料の液滴を吐出するように構成されている。押出機３０は、平面部材１４に向けて熱可塑性材料を押し出すように構成されている。アクチュエータ３８は、平面部材１４に動作可能に接続されており、コントローラ４０がこれらの要素を動作させ且つ平面部材１４上に３次元物体４２を形成するのを可能とするように、押出機３０、イジェクタ１８、ＵＶ放射源２６、冷却器３４及びレベリング装置２２の下方に選択的に平面部材１４を移動させるように構成されている。あるいは、アクチュエータ３８は、コントローラが物体４２の製造のために平面部材１４を基準にしてこれらの要素を移動させるのを可能とするように、イジェクタ１８、ＵＶ放射源２６、レベリング装置２２、冷却器３４及び押出機３０に動作可能に接続されている。冷却器３４は、硬化後にフォトポリマーを冷却する装置であり、ファンによって実装されることができる。
【００１０】
コントローラ４０は、イジェクタ１８、レベリング装置２２、ＵＶ放射源２６及び押出機３０に動作可能に接続されている。コントローラは、システム１０の要素を動作させるためにコントローラに動作可能に接続されたメモリに記憶されたプログラム命令によって構成されている。具体的には、コントローラ４０は、平面部材１４上にフォトポリマー材料の少なくとも１つの層を形成するためにフォトポリマー材料の液滴を吐出するように複数のイジェクタにおける少なくとも１つのイジェクタ１８を動作させるように構成されている。図１に示されるように、少なくとも１つの層は、ベース部５０の上方に延在する周囲部４６によって形成され、そのため、周囲部及びベース部は、容積５４を画定する。コントローラはまた、少なくとも部分的にフォトポリマーの少なくとも１つの層を硬化させるようにＵＶ放射源２６を動作させ且つ少なくとも部分的に硬化したフォトポリマー材料の少なくとも１つの層の容積５４内に熱可塑性材料を押し出すように押出機３０を動作させるように構成されている。コントローラ４０はまた、物体４２の右側の周囲部４６に示されるように、熱可塑性材料の少なくとも一部にわたって表面を形成するために容積５４内の熱可塑性材料上に追加のフォトポリマー材料を吐出するようにイジェクタ１８のうちの１つ以上を動作させるように構成されている。コントローラは、フォトポリマー材料及び追加のフォトポリマー材料の硬化を終了させるためにＵＶ放射源２６を動作させるように構成されている。このようにして、物体の内部は、熱可塑性材料によって形成されており、外部は、フォトポリマー材料によって形成されている。上述したように、システム１０はまた、コントローラ４０に動作可能に接続されたレベリング装置２２を含み、コントローラ４０は、周囲部の上面がフォトポリマー材料のベース部の上方の所定の高さに位置するのを確実にするように、フォトポリマー材料の少なくとも１つの層の一部を除去するようにレベリング装置２２を動作させるように構成されている。コントローラ４０はまた、硬化したフォトポリマーから熱を除去するように冷却器を動作させるようにさらに構成されている。
【００１１】
上述したようなシステム１０及びそのコントローラの構成は、コントローラが３次元物体内に特定の構造を形成するために多数の方法で動作するのを可能とする。例えば、図２に示されるように、コントローラ４０は、所定の高さｔ１を有する容積５４を形成するようにイジェクタ１８のうちの１つ以上を動作させる。そして、コントローラ４０は、フォトポリマー材料の少なくとも１つの層のベース部の上方の周囲部の所定の高さｔ１未満である所定の高さｔ２において熱可塑性材料の上面を配置するようにフォトポリマー構造の容積内に熱可塑性材料を押し出すように押出機３０を動作させる。２つの高さの差異デルタは、コントローラ４０がレベリング装置２２を動作させて熱可塑性材料に接触することなくフォトポリマー材料の次層を平坦化するのを可能とする。差異デルタは、他の範囲が可能であるものの、約２５から約１５０ミクロンの範囲とすることができる。
【００１２】
図３は、システム１０によって形成されることができる傾斜壁構造を示している。この種の構造を形成するために、コントローラ４０は、フォトポリマー材料のベース部５０を支持する平面部材に対して非垂直角度に配置された少なくとも１つの面によって周囲部４６を形成するように少なくとも１つのイジェクタ１８を動作させる。この図に示されるように、外壁６０は、容積５４から離れるように傾斜させることができる。同様に、容積５４の内壁は、熱可塑性材料の異なる対応のために成形されることができる。例えば、内壁６４は、ベース部５０に対して垂直であるように最初に形成されるとともに、内壁６８は、容積５４から離れるように傾斜する。また、図に示されるように、熱可塑性材料７６は、上述したように、容積の高さよりも低い高さを有する容積５４内に押し出されることができる。そして、壁６４は、図に提示された下の２つの図に示されるように押し出された熱可塑性材料上に延在されることができる。コントローラ４０はまた、傾斜外壁６０のうちの１つについての支持部を形成するために支持材料の液滴を吐出するように１つ以上のイジェクタ１８又は押出機３０を動作させることができる。押出機の先端の程度は、壁６４又は壁６８までのいたるところで熱可塑性材料を押し出しする能力を制限することがあり、差異デルタを完全に充填することがある。結果として、このギャップは、後続経路においてフォトポリマー材料によって充填されることができる。
【００１３】
熱可塑性層の端縁に開口を残すことにより、相互に噛み合ったフォトポリマーの印刷を可能とする。相互に噛み合ったフォトポリマーは、層が噛み合って壁における接着性を向上させるのを可能とする。また、異なる高さでフォトポリマー材料と熱可塑性材料との間の境界の方向及び位置を変化させることにより、材料の相互噛合は、界面の品質を向上させることができ、それゆえに部品の品質を向上させることができる。
【００１４】
システム１０はまた、図４に示される有用な構造を形成することもできる。図４において、コントローラ４０は、ベース部５０から周囲部４６及びベース部５０によって形成された容積内に延在する突起８０を有するか又はベース部５０の表面に形成された刻み目を有するベース部５０を形成するように少なくとも１つのイジェクタ１８を動作させる。そして、コントローラ４０は、熱可塑性材料７６によって突起間の領域を充填するように押出機３０を動作させる。この種の構造は、容積内の熱可塑性材料とベース部５０を形成するフォトポリマーとの間の接着を向上させるのに役立つ。図５は、熱可塑性材料及びフォトポリマー材料によって一体により経済的に形成した支持構造を示している。コントローラ４０は、支持熱可塑性材料を押し出すように他の押出機３０を動作させた後、他の支持材料１０４の液滴を吐出するようにイジェクタのうちの１つを動作させる。吐出された支持材料１０４は、押し出された熱可塑性支持材料１００とは異なる。押し出された支持材料は、周囲部４６の外壁に隣接する領域に配置され、吐出された支持材料は、押し出された支持材料にわたって表面を形成するように熱可塑性支持材料を被覆する。そして、コントローラ４０は、他の吐出された支持材料１０４上に形成された表面にわたって周囲部４６を延在するように吐出された支持材料１０４上にフォトポリマー材料１０８の液滴を吐出するようにイジェクタ１８のうちの１つを動作させる。このハイブリッド構造は、吐出された支持材料単独で形成されたものよりも経済的である。３次元物体内に形成されることができ且つフォトポリマー材料が押し出された熱可塑性樹脂の上部に堆積される物体の上部にとって有用である他の有用なハイブリッド構造が図６に示されている。この図において、コントローラ４０は、第１の配向を有する第１の複数の熱可塑性部材１１０を形成し且つ第１の複数の熱可塑性部材上に第１の配向とは異なる第２の配向を有する第２の複数の熱可塑性部材１１４を形成するように押出機３０を動作させる。第１の複数の及び第２の複数の熱可塑性部材は、第１の複数の熱可塑性部材における熱可塑性部材と第２の複数の熱可塑性部材における熱可塑性部材との間に間隙を形成する。コントローラ４０はまた、押し出された熱可塑性材料にわたってフォトポリマー材料によって表面を形成する前に、第１の複数の熱可塑性部材１１０における熱可塑性部材と第２の複数の熱可塑性部材１１４における熱可塑性部材との間の間隙の少なくとも一部内にフォトポリマー材料の液滴を吐出するようにイジェクタのうちの１つを動作させる。フォトポリマー材料の液滴は、液滴径が押し出された熱可塑性部材の幅よりも小さいことから、これらの間隙内に吐出されることができる。フォトポリマーは、硬化するまで流動性であることから、熱可塑性樹脂の周囲を流れる傾向がある。フォトポリマーが熱可塑性部材間の間隙のマトリックスに深く浸透しすぎた場合、硬化するのが困難になり得る。この過度の浸透を防止するために、熱可塑性マトリックス内に深く流入しすぎるのを阻止するために固体層が間隙内に形成されることができる。固体層は、熱可塑性材料によって固体層を形成するように押出機を動作させることによって又は熱可塑性部材がそれらの上に形成される前に硬化されるフォトポリマー材料によって固体層を形成するようにイジェクタを動作させることによって形成されることができる。熱可塑性部材によって形成された容積の側面図が図７Ａに示され、その構造の平面図が図７Ｂに示されている。熱可塑性部材６０４は、図の平面の内外に延在し、熱可塑性部材６０８は、部材６０４に対して略直交しており、他の角度の向きが使用されることができる。層６１２は、マトリックス構造への深すぎるフォトポリマーの進入を防止する熱可塑性材料の固体層を示している。液体フォトポリマーは、固体層よりもさらには浸透しないことから、直接露光されない場合には散乱光又は透過光によって硬化されることになる表面の十分近くにとどまる。硬化に使用される光を吸収する着色剤を含まない熱可塑性樹脂を選択することも有益である。
【００１５】
異なる種類の材料アプリケータからの異なる材料によって物体を形成する積層造形方法２００が図８に示されている。この方法の説明において、プロセスがいくつかのタスク又は機能を実行しているという記載は、データを操作するか又はタスク若しくは機能を実行するためにプリンタにおける１つ以上の要素を動作させるように、コントローラ又はプロセッサに動作可能に接続されたメモリに記憶されたプログラム命令を実行するコントローラ又は汎用プロセッサを指す。上述したコントローラ４０は、そのようなコントローラ又はプロセッサとすることができる。あるいは、コントローラ４０は、複数のプロセッサ及び関連する回路及び要素によって実装されることができ、そのそれぞれは、本願明細書において記載される１つ以上のタスク又は機能を形成するように構成されている。
【００１６】
本方法は、コントローラがフォトポリマー材料の液滴を基材に向けて吐出するように複数のイジェクタにおける少なくとも１つのイジェクタを動作させることから開始する（ブロック２０４）。フォトポリマー材料は、ベース部の上方に延在する周囲部によって形成され、そのため、周囲部及びベース部は、図２に示されるような容積を画定する。コントローラは、周囲部がベース部分のまわりの所定の高さに配置された上面を有するのを可能とするように、基材上のフォトポリマー材料の液滴の一部を除去するようにレベリング装置を動作させる（ブロック２０８）。コントローラは、フォトポリマーの１つ以上の層を部分的に硬化させるように紫外線（ＵＶ）放射源を動作させる（ブロック２１２）。この文書において使用される場合、「ＵＶ放射源を動作させる」とは、放射源を活性化して放射すること、放射源からの放射がフォトポリマー材料にあたるように放射源を移動させること、又は放射を選択的に放射することができるシャッターを開閉することを意味する。そして、コントローラは、フォトポリマー材料のうちの少なくとも１つの層のベース部の上方の周囲部の所定の高さ未満である高さにおいて熱可塑性材料の上面を配置するために部分的に硬化したフォトポリマー材料の容積内に熱可塑性材料を押し出すように押出機を動作させる（ブロック２１６）。１つ以上のイジェクタは、熱可塑性材料の少なくとも一部にわたって表面を形成するために熱可塑性材料上に追加のフォトポリマー材料を吐出するようにコントローラによって動作される（ブロック２２０）。ＵＶ放射源は、先に吐出されたフォトポリマー材料及び追加のフォトポリマー材料を硬化させるようにコントローラによって再度動作される（ブロック２２４）。
【００１７】
上述したように、周囲部の内壁及び外壁は傾斜させることができ、ベース部の上面には、ベース部から周囲部及びベース部によって形成された容積内に延在する突起が形成されることができる。そして、コントローラは、突起間の領域を熱可塑性材料によって充填するように押出機を動作させる。このプロセスはまた、周囲部の外壁に隣接する領域に支持材料を押し出し、押し出された支持材料上に表面を形成するために押し出された支持材料上に吐出された支持材料とは異なる他の支持材料を押し出し、他の吐出された支持材料にわたって形成された表面にわたって周囲部を延在させるために吐出された支持材料上にフォトポリマー材料の液滴を吐出するように使用されることができる。このプロセスはまた、コントローラが第１の配向を有する第１の複数の熱可塑性部材を形成し且つ第１の複数の熱可塑性部材にわたって第１の配向とは異なる第２の配向を有する第２の複数の熱可塑性部材を形成するために押出機を動作させるのを可能とする。第１の複数の熱可塑性部材における熱可塑性部材と第２の複数の熱可塑性部材における熱可塑性部材との間の間隙は、フォトポリマー材料によって充填されることができ、又は、物体の重量を低減するために空のままとすることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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