(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリンター用の造形材料容器であって：
一端においてヘッド内に配置されたアルキメデススクリュー；
前記ヘッドの中央に配置されたバルブ、ここで前記アルキメデススクリューは、前記造形材料容器が水平軸に沿って回転されるに際して、前記造形材料容器の側壁と前記バルブとの間で造形材料を搬送するように構成されている；および
本体を含み、前記本体は供給ステーションのケージの平坦表面上に載置される平坦部分を含み、前記造形材料容器が前記供給ステーションの前記ケージ内へと挿入されるにつれて前記造形材料容器はベース位置に整列される、造形材料容器。
【請求項２】
プリンター用の造形材料容器であって：
一端においてヘッド内に配置されたアルキメデススクリュー；
前記ヘッドの中央に配置されたバルブ、ここで前記アルキメデススクリューは、前記造形材料容器が水平軸に沿って回転されるに際して、前記造形材料容器の側壁と前記バルブとの間で造形材料を搬送するように構成されている；および
円筒形の本体を含み、前記円筒形の本体は供給ステーションの円筒形ケージの平坦表面上に載置される平坦部分を含み、前記造形材料容器が前記供給ステーションの前記円筒形ケージ内へと挿入されるにつれて前記造形材料容器はベース位置に整列される、造形材料容器。
【請求項３】
前記バルブは、前記造形材料容器の内部と前記造形材料容器の外部との間で造形材料を搬送するオーガーバルブを含む、請求項１の造形材料容器。
【請求項４】
前記オーガーバルブは、開放位置と閉鎖位置との間で前記水平軸に沿って移動するよう構成されている、請求項１または２の造形材料容器。
【請求項５】
前記本体は、前記造形材料容器が第１の角度方向に回転されるにつれて造形材料を前記アルキメデススクリューに向けて搬送する螺旋状の差し込み溝を含む、請求項１から４のいずれか１の造形材料容器。
【請求項６】
前記本体は、前記造形材料容器が第２の角度方向に回転されるにつれて造形材料を前記アルキメデススクリューから離れるよう搬送する螺旋状の差し込み溝を含む、請求項１から４のいずれか１の造形材料容器。
【請求項７】
前記平坦部分に凹部を含み、前記凹部は前記造形材料容器を前記供給ステーション内に固定するために前記平坦表面からのラッチ突起を受容するよう構成されている、請求項１から６のいずれか１の造形材料容器。
【請求項８】
情報チップを含み、読み取りヘッドが前記情報チップに接触している間、前記造形材料容器の回転が阻止される、請求項１から７のいずれか１の造形材料容器。
【請求項９】
前記情報チップは前記造形材料容器の予想重量、および／または前記造形材料容器内にある造形材料の種類を含むデータを含んでいる、請求項８の造形材料容器。
【請求項１０】
読み取り部を前記情報チップと整列させるよう構成された整列タブを含む、請求項８または９の造形材料容器。
【請求項１１】
プリンター用の造形材料容器であって：
一端においてヘッド内に配置されたアルキメデススクリュー；
前記ヘッドの中央に配置されたオーガーバルブ、ここで前記アルキメデススクリューは、前記造形材料容器が水平軸に沿って回転されるに際して、前記造形材料容器の側壁と前記オーガーバルブとの間で造形材料を搬送するように構成されている；および
供給ステーションの円筒形ケージの平坦表面上に載置される平坦な表面を含む丸みを帯びた本体を含み、前記造形材料容器が前記供給ステーションの前記円筒形ケージ内へと挿入されるにつれて前記造形材料容器はベース位置に整列され、
前記オーガーバルブは、第１の角度方向に回転された場合に前記造形材料容器の内部から前記造形材料容器の外部へと造形材料を搬送し、また第２の角度方向に回転された場合に前記造形材料容器の外部から前記造形材料容器の内部へと造形材料を搬送する、造形材料容器。
【請求項１２】
前記丸みを帯びた本体の前記平坦な表面に凹部を含み、前記凹部は前記造形材料容器を前記供給ステーション内に固定するために前記円筒形ケージの前記平坦表面からのラッチ突起を受容するよう構成されている、請求項１１の造形材料容器。
【請求項１３】
前記丸みを帯びた本体は、前記造形材料容器が前記第１の角度方向に回転されるにつれて造形材料を前記アルキメデススクリューに向けて搬送し、前記造形材料容器が前記第２の角度方向に回転されるにつれて造形材料を前記アルキメデススクリューから離れるよう搬送するための螺旋状の差し込み溝を含む、請求項１１または１２の造形材料容器。
【請求項１４】
情報チップを含み、読み取りヘッドが前記情報チップに接触している間、前記造形材料容器の回転が阻止される、請求項１１から１３のいずれか１の造形材料容器。
【請求項１５】
前記アルキメデススクリューと反対側のヘッドにおいて造形材料容器に成形されたハンドルを含む、請求項１１から１４のいずれか１の造形材料容器。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
３次元（３Ｄ）印刷は、３Ｄオブジェクトを製造するためにコンピュータ制御の下で、造形プラットフォームに対して粉末のような造形材料を連続する層として付加し、次いで各々の層の各部を選択的に固化することによって、３Ｄオブジェクトを製造してよい。造形材料は、金属、プラスチック、セラミック、複合材料、および他の粉末を含む、粉末または粉末状の材料であってよい。幾つかの例においては、粉末は、例えば材料の長いストランドまたはスレッドから短い長さに切断されたものであってよい短繊維から形成され、またはそれらを含むものであってよい。形成されるオブジェクトは種々の形状および幾何学的形態であることができ、そして３Ｄモデルまたは他の電子的データソースのようなモデルを使用して製造されてよい。製造は、レーザー溶融、レーザー焼結、加熱焼結、電子ビーム溶融、加熱融合、およびその他を包含していてよい。モデルおよび自動制御は、積層製造および付加製造を容易化してよい。３Ｄ印刷されたオブジェクトは、プロトタイプ、中間部品およびアセンブリ、並びに最終使用製品であってよい。製品の用途には、航空宇宙部品、機械部品、医療機器、自動車部品、ファッション製品、および他の用途が含まれていてよい。
【図面の簡単な説明】
【０００２】
以下の詳細な説明においては、以下の図面を参照して、ある種の実施例について説明する。
【０００３】
図１は実施例による、３Ｄプリンターの図である。
【０００４】
図２は実施例による、新たな造形材料を新品フィーダーを介して搬送システムへと送出する新品材料容器を有する、３Ｄプリンターの概略図である。
【０００５】
図３は実施例による、３Ｄプリンターのブロック図である。
【０００６】
図４Ａおよび図４Ｂは実施例による、３Ｄプリンター用の供給ステーションの概略図である。
【０００７】
図５は実施例による、３Ｄプリンター用の供給ステーションの正面図の図面である。
【０００８】
図６は実施例による、３Ｄプリンター用の供給ステーションの斜視図の図面である。
【０００９】
図７は実施例による、造形材料容器の側面図の図面である。
【００１０】
図８は実施例による、造形材料容器の底面図の図面である。
【００１１】
図９は実施例による、造形材料容器の断面図である。
【００１２】
図１０は実施例による、造形材料容器の正面、すなわち最初に挿入される部分の断面図である。
【００１３】
図１１は実施例による、造形材料容器の正面においてオーガーバルブに係合しているバルブ機構の断面図である。
【００１４】
図１２は実施例による、３Ｄプリンター内の供給ステーションで造形材料容器との間で造形材料を移動させるための方法のブロック図である。
【００１５】
図１３は実施例による、造形材料容器を円筒形ケージ内に固定するためのラッチ機構を説明する、水平軸に沿って整列された円筒形ケージの図である。
【００１６】
図１４は実施例による、ラッチ機構を説明するための、水平軸に沿った円筒形ケージの底面図の図面である。
【００１７】
図１５は実施例による、ラッチを解放する前のラッチ機構の図である。
【００１８】
図１６Ａおよび図１６Ｂは実施例による、ラッチが解放された後のラッチ機構の図である。
【００１９】
図１７は実施例による、３Ｄプリンター用の供給ステーション内に造形材料容器を固定するための方法のブロック図である。
【００２０】
図１８は実施例による、造形材料容器上にある情報チップを読み取るための読み取り機構を説明するための、水平軸に沿った円筒形ケージの図である。
【００２１】
図１９は実施例による、造形材料容器を保持する円筒形ケージの断面図である。
【００２２】
図２０は実施例による、読み取りヘッド、プラットフォーム、ブレーキ、およびブレーキアクチュエータを説明するための、読み取り機構の図である。
【００２３】
図２１は実施例による、読み取りヘッドが後退位置にある状態での、読み取り機構および造形材料容器の切除図である。
【００２４】
図２２は実施例による、読み取りヘッドが後退位置にある状態での、読み取り機構の図である。
【００２５】
図２３は実施例による、読み取りヘッドが読み取り位置にある状態での、読み取り機構および造形材料容器の切除図である。
【００２６】
図２４は実施例による、読み取りヘッドが読み取り位置にある状態での、読み取り機構の図である。
【００２７】
図２５は実施例による、造形材料容器上にある情報チップを読取るための方法のブロック図である。
【００２８】
図２６は実施例による、造形材料容器に取着された、非一時的な機械読み取り可能な媒体のブロック図である。
【００２９】
図２７は実施例による、３Ｄプリンター用の供給ステーションを作動させるための方法のブロック図である。
【００３０】
図２８は実施例による、供給ステーションを初期化するための方法のブロック図である。
【００３１】
図２９は実施例による、３次元プリンターにある供給ステーションを作動させるためのコントローラのブロック図である。
【００３２】
図３０は実施例による、供給ステーションを初期化するためのコントローラの単純化されたブロック図である。
【００３３】
図３１は実施例による、造形材料を造形材料容器またはリサイクル材料容器へと差し向けるための、リサイクル供給ステーション内の造形材料機構の図である。
【００３４】
図３２は実施例による、リサイクル供給ステーションのための分流バルブ機構の斜視図である。
【００３５】
図３３は実施例による、リサイクル供給ステーションのための分流バルブ機構の側部断面図である。
【００３６】
図３４は実施例による、リサイクル供給ステーションのための分流バルブ機構の切除図である。
【００３７】
図３５は実施例による、リサイクル供給ステーションのための分流バルブ機構の別の切除図である。
【００３８】
図３６は実施例による、リサイクル供給ステーションのための分流バルブ機構の別の切除図である。
【００３９】
図３７  は実施例による、リサイクル供給ステーションのための分流バルブ機構の別の切除図である。
【００４０】
図３８は実施例による、リサイクル供給ステーションにおいて分流バルブ機構を作動させるための方法のブロック図である。
【００４１】
図３９は実施例による、造形材料容器が自在に回転することを許容する、シールリングと接触している造形材料容器のヘッドの切除図である。
【００４２】
図４０は実施例による、シールリングおよびガイドリングを取り外した後のバルブ機構の面の図である。
【００４３】
図４１は実施例による、シールリングを説明する、バルブ機構の面の図である。
【００４４】
図４２は実施例による、シールリングおよびガイドリングの裏側の図である。
【００４５】
図４３は実施例による、シールリングおよびガイドリングが装着されたバルブ機構の面の図である。
【００４６】
図４４は実施例による、供給ステーション内で造形材料容器を封止するための方法のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
３次元プリンターは、種類の異なる粉末または粉末状の造形材料から３Ｄオブジェクトを形成してよい。３Ｄオブジェクトを製造する３Ｄプリンターのコストは、造形材料のコストに関連していてよい。かくして、３Ｄプリンターについては、造形材料としてリサイクル材料を使用する要望があってよい。リサイクルされた造形材料には、例えば、３Ｄ印刷プロセスに際して使用されたが、３Ｄ印刷プロセスの間に固化されなかった造形材料が含まれてよい。こうした非固化造形材料は、３Ｄ印刷プロセスが一旦完了した場合に回収されてよく、そして「リサイクル造形材料」と呼ばれて他の３Ｄ印刷プロセスに再使用されてよい。幾つかの用途については、製品の純度、強度、および特定の場合には仕上げといった理由から、新品の材料の使用に利点があることがある。幾つかの用途については、例えば低コストと３Ｄオブジェクトに許容できる性質との間の妥協として、新品造形材料とリサイクル造形材料の混合物が使用されてよい。例えば幾つかの例では、約２０％の新品造形材料と約８０％のリサイクル造形材料を用いることは、経済的観点および品質的観点の両方から許容されてよい。新品造形材料およびリサイクル造形材料の他の性質が、造形材料の性質および許容可能なオブジェクトの品質特性に応じて使用されてよい。
【００４８】
造形材料は乾式の、または実質的に乾式の粉末であってよい。３次元印刷の例においては、造形材料は約５から約４００マイクロメートルの間、約１０から約２００マイクロメートルの間、約１５から約１２０マイクロメートルの間、または約２０から約７０マイクロメートルの間の、体積基準の平均断面粒子径を有してよい。適切な体積基準の平均断面粒子径の範囲の他の例には、約５から約７０マイクロメートル、または約５から約３５マイクロメートルが含まれる。本願で使用するところでは、体積基準の粒子径とは、粉末粒子と同じ体積を有する球の大きさである。平均粒子径は、容器内にある体積基準の粒子径の殆どが、言及した大きさまたは大きさの範囲内であることを示すことを意図している。しかしながら、造形材料は言及した範囲外の粒子径を含んでいてもよい。例えば粒子径は、約１０から約５００マイクロメートルの間、または約１０から約２００マイクロメートルの間、または約１５から約１５０マイクロメートルの間の厚さを有する造形材料層を分配することを容易にするように選択されてよい。製造システムの１つの例は、約４０から約６０マイクロメートルの間の体積基準の平均断面粒子径を有する造形材料を含む造形材料容器を使用して、約８０マイクロメートルの厚さの粉末材料層を分配するように予め設定されてよい。付加製造装置はまた、異なる層厚を有する粉末層を形成するように構成または制御されてよい。
【００４９】
本願で記載するように、造形材料は例えば、幾つかの種類の造形材料の中でも特に、半結晶性熱可塑性材料、金属材料、プラスチック材料、複合材料、セラミック材料、ガラス材料、樹脂材料、またはポリマー材料であることができる。さらに造形材料は、各粒子が複数の層を含む多層構造を包含していてよい。幾つかの例においては、造形材料粒子の中心はガラスビーズであってよく、可塑性のバインダーを含む外側層を有し、他の粒子と凝集して構造体を形成する。繊維のような他の材料を含有させて、異なる性質、例えば強度をもたらすようにしてよい。
【００５０】
幾つかの３Ｄプリンターについて、リサイクル材料と新品材料を造形材料として混合するために、ユーザーは３Ｄプリンターの外部に余分のフロアスペースと設備を使用してよい。ユーザーはまた、３Ｄプリンターから印刷された３Ｄオブジェクトを取り出すについて、周辺資源に依存してよい。しかしながら、造形材料の混合および取り出しのために、プリンターの外部に専用の資源を使用することは、コスト、空間要求、および漏出のリスクを増大しうる。さらに、混合、追加、および取り出しについて造形材料の手作業による取り扱いを行うことは、造形材料の２次汚染を招来しうる。
【００５１】
本願に記載の例は、造形材料の取り扱いを容易にする、例えば３Ｄプリンター用の供給ステーションを提供する。この供給ステーションは、供給ステーションの中に挿入された造形材料容器から、内部のまたは一体式の材料取り扱いシステムへの、新品造形材料またはリサイクル造形材料の追加をもたらす。供給ステーションは平行な水平軸に沿って配置されて、造形材料を移動するのに使用する搬送システムに用いられる空間を下げ、そして例えば垂直軸に沿って設けられてよい供給ステーションと比較して、容器の取り扱いを容易にする。
【００５２】
本願で使用するところでは、水平とは、供給ステーションが、３Ｄプリンターが載置されている表面に対して実質的に平行であることを示している。これは表面に対して平行から約５度以下、表面に対して平行から約１０度以下、または表面に対して平行から約２０度以下であってよい。さらに、３Ｄプリンターは作動するために完全に水平である必要はないが、しかし水平から約５度以内、水平から約１０度以内、または水平から約２０度以内の非平行な表面上に配置されている場合に作動するものであってよい。
【００５３】
この材料取り扱いシステムは、リサイクル材料および新品材料を混合して、３Ｄ印刷プロセスにおいて使用される造形材料混合物を提供してよい。本願に記載の３Ｄプリンターはまた、３Ｄ印刷プロセスの終わりに当たり、余剰のまたは非固化造形材料の回収をもたらしてよい。回収された材料は、将来の造形プロセスにおいて使用するために、プリンター内に保持されてよい。幾つかの例においては、回収された材料は造形材料容器内へと移動されてよく、これは次いで貯蔵、リサイクル、または後の使用のために、３Ｄプリンターから取り出されてよい。
【００５４】
図１は実施例による、３Ｄプリンター１００の図である。この３Ｄプリンター１００は、例えば造形プラットフォーム上において、造形材料から３Ｄオブジェクトを生成するために使用されてよい。造形材料は粉末であってよく、そしてプラスチック、金属、ガラス、または特にプラスチック被覆ガラス粉末といった被覆材料を含んでいてよい。
【００５５】
このプリンター１００は、造形材料を保持する内部材料容器のための区画１０２を覆うカバーまたはパネルを有していてよい。材料容器は３Ｄ印刷のために、造形材料をフィーダーを介して内部搬送システム内へと送出してよい。プリンター１００は、フィーダーの動作を調節するためのコントローラを有していてよく、造形材料における材料の特定の比率を含めて、造形材料の所望の組成を維持する。内部材料容器は、区画１０２に対するユーザーのアクセスを介して取り出し可能であってよい。プリンター１００はハウジングと、造形材料を取り扱うためのハウジング内部の部品とを有していてよい。プリンター１００は、上部表面１０４、蓋１０６、およびドアまたはアクセスパネル１０８を有している。アクセスパネル１０８は、３Ｄプリンター１００の作動の間はロックされてよい。プリンター１００は、未融合のまたは余剰の造形材料をプリンター１００の造形材料エンクロージャーから回収する回収材料容器のような、追加の内部材料容器のための区画１１０を含んでいてよい。
【００５６】
本願で詳細に説明するように、造形材料は供給ステーション内へと水平に挿入した造形材料容器を通じて、３Ｄプリンターへと追加しまたは除去してよい。供給ステーションは、新たな造形材料を追加するための新品供給ステーション１１２、およびリサイクル造形材料を追加するためのリサイクル供給ステーション１１４を含んでいてよい。実施例において説明されているように、リサイクル供給ステーション１１４はまた、例えば回収材料容器から回収造形材料を積み下ろすために使用されてよい。１つの例においては、単一の供給ステーションを用意して、そしてこれを新たな造形材料を追加し、プリンターからリサイクル造形材料を取り出すという両方のために使用してよい。
【００５７】
幾つかの例においては、３Ｄプリンター１００は、選択的な融合プロセスにおいて、または装飾のような他の目的で使用するための印刷液体を使用してよい。印刷液体を用いる３Ｄプリンター１００の例については、３Ｄ印刷のために印刷液体を受け取り供給するための、印刷液体システム１１６が含まれてよい。この印刷液体システム１１６は、着脱式の印刷液体カートリッジ１２０を受容し固定するための、カートリッジ受容アセンブリ１１８を含んでいる。印刷液体システム１１６は、カートリッジ受容アセンブリ１１８内へと挿入された印刷液体カートリッジ１２０から収集した印刷液体を保持するための、幾つかの容器またはリザーバを有するリザーバアセンブリ１２２を含んでいてよい。印刷液体は容器またはリザーバから３Ｄ印刷プロセスへと、例えば、造形材料エンクロージャーおよび造形プラットフォームの上方の印刷アセンブリまたはプリントバーへと供給されてよい。
【００５８】
３Ｄプリンター１００はまた、プリンター１００のコンピューティングシステムまたはコントローラと関連している、ユーザーの制御パネルまたは制御インタフェース１２４を含んでいてよい。制御インタフェース１２４およびコンピューティングシステムまたはコントローラは、プリンター１００の制御機能を提供してよい。３Ｄプリンター１００における３Ｄオブジェクトの製造は、コンピュータ制御の下にあってよい。製造されるオブジェクトのデータモデルおよび自動化された制御が、積層製造および付加製造を指令してよい。データモデルは、例えば、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）モデル、類似のモデル、または他の電子的ソースであってよい。図２９に関して説明するように、コンピュータシステムまたはコントローラは、ハードウェアプロセッサおよびメモリを有していてよい。ハードウェアプロセッサは、マイクロプロセッサ、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、プリンター制御カード、または他の回路であってよい。メモリは、揮発性メモリおよび不揮発性メモリを含んでいてよい。コンピュータシステムまたはコントローラは、メモリに記憶されプロセッサによって実行されてプリンター１００の動作を指令し、本願に記載の種々の技術を容易なものとする、ファームウェアまたはコード、例えば命令、ロジックその他を含んでいてよい。
【００５９】
図２は実施例による、新品フィーダー２０４を通して搬送システム２０６内へと新たな造形材料を送出する内部の新品材料容器２０２を有する、３Ｄプリンター２００の概略図である。類似した参照番号の付された項目は、図１に関して記載した如きである。プリンター２００は、リサイクル造形材料をリサイクルフィーダー２１０を介して搬送システム２０６へと送出するための、リサイクル材料容器２０８を含んでいてよい。プリンター２００は、フィーダー２０４、２１０の作動を調節するためのコントローラを有していてよく、３Ｄ印刷のための造形材料の組成および送出速度を維持する。さらにプリンター２００は、回収材料２１６を回収フィーダー２１４を介して搬送システム２０６内へと送出するための回収材料容器２１２を含んでいてよい。搬送システム２０６は、造形材料を３Ｄ印刷のために供給してよい分配容器２１８へと、造形材料を移送してよい。図示の例においては、分配容器２１８は３Ｄプリンター２００の上部部分に配置されている。さらにまた、この概略図においては明確化のため、造形材料用の搬送システム２０６は３Ｄプリンター２００の外側に描かれているが、搬送システム２０６はプリンター２００のハウジングの内部にある。
【００６０】
３Ｄプリンター２００は、造形材料エンクロージャー２２２に関連する造形プラットフォーム２２０上において、造形材料から３Ｄオブジェクトを形成してよい。この３Ｄ印刷は、造形材料から３Ｄオブジェクトを生成させるために、選択的積層焼結（ＳＬＳ）、選択的加熱焼結（ＳＨＳ）、電子ビーム溶融（ＥＢＭ）、加熱融合、および融合材、または他の３Ｄ印刷および付加製造（ＡＭ）テクノロジーを含んでいてよい。回収される造形材料２２４、例えば、固化されなかったまたは余剰の造形材料は、造形材料エンクロージャー２２２から回収されてよい。回収された造形材料２２４は処理されて、回収材料容器２１２に戻されてよい。
【００６１】
さらに、プリンター２００は、水平軸またはほぼ水平な軸に沿ってユーザーが挿入した造形材料容器を保持するための、新品供給ステーション１１２およびリサイクル供給ステーション１１４を含んでいてよい。供給ステーション１１２および１１４は、３Ｄ印刷用の新品造形材料またはリサイクル造形材料を、新品材料容器２０２およびリサイクル材料容器２０８へとそれぞれ供給してよい。さらに、搬送システム２０６は、回収材料２１６をリサイクル供給ステーション１１４に戻してよい。回収材料２１６は、リサイクル供給ステーション１１４に挿入された造形材料容器へと追加されることによって積み下ろされてよく、またはリサイクル供給ステーション１１４を介してリサイクル材料容器２０８へと転送されてよい。
【００６２】
最後に、上記したように、第１の材料および第２の材料を含む造形材料は、粉末であってよい。粉末は、大きさの分散が小さな、ビーズまたは他の形状の小さな固体のような、流動し空気流で搬送されてよい粒状材料であってよい。本願で使用するところでは、造形材料としての用語「粉末」は、例えば、粉末化された、または粉末状の材料を示し、３Ｄ印刷ジョブにおいて積層され、エネルギー源を介して焼結され、または融合剤を介して、または融合剤およびエネルギー源を介して融合されてよい。幾つかの例においては、造形材料は、溶剤バインダーのような化学的バインダーまたは反応促進剤を使用して、ある形状に形成されてよい。造形材料は例えば、幾つかの種類の造形材料の中でも特に、半結晶性熱可塑性材料、金属材料、プラスチック材料、複合材料、セラミック材料、ガラス材料、樹脂材料、またはポリマー材料であることができる。
【００６３】
図３は実施例による、３Ｄプリンター３００のブロック図である。類似した参照番号の付された項目は、図１および図２に関して記載した如きである。この図面に示されているように、材料の流れは、別途参照番号を付されていてよい搬送ラインまたは導管に沿って置かれた、参照番号付きの矢印によって示されている。この例においては、３Ｄプリンター３００は、ロータリーフィーダー、オーガー、またはスクリューフィーダーのようなフィーダー２０４を介して、第１の空気圧搬送システムのような搬送システム３０２へと新品材料を送出する、新品材料容器２０２を有していてよい。フィーダー２０４は、新品材料を搬送システム３０２の導管内へと落下させてよい。フィーダー２０４は材料の送出を計量または規制してよく、または別の仕方で新品材料容器２０２から第１の搬送システム３０２内への新品材料の所望量の分配を容易にする。加えて、３Ｄプリンター３００は、リサイクル材料をフィーダー２１０を通じて第１の搬送システム３０２内へと送出するリサイクル材料容器２０８を含んでいてよい。
【００６４】
新品材料容器２０２は、重量センサー３０４および充填レベルセンサー３０６を有していてよい。同様に、リサイクル材料容器２０８は重量センサー３０８および充填レベルセンサー３１０を有していてよい。プリンター３００のコントローラ３１２は、図２９に関して説明されるように、重量センサー３０４および３０８によって提供される材料送出量または速度の指示に応じて、フィーダー２０４および２１０の動作を調節してよい。コントローラはフィーダー２０４および２１０の動作を調節して、新品材料とリサイクル材料の所望の比率を維持してよい。本願に記載の例では、コントローラ３１２は、造形材料容器からの造形材料の送出、または造形材料容器への造形材料の積み下ろしを制御してよい。
【００６５】
３Ｄプリンター３００は、水平軸に沿って新たな造形材料を円筒形ケージに追加するために造形材料を保持する、新品供給ステーション１１２を含んでいてよい。新品材料容器３０２は、新品供給ステーション１１２によって保持された造形材料容器から、新たな造形材料を受け取ってよい。本願で記載するように、新品供給ステーション１１２は、造形材料容器が存在するかどうかを判定（決定）し、そして造形材料容器からの造形材料の送出を制御するために、幾つかのセンサーおよびアクチュエータを含んでいてよい。センサーは、新品供給ステーション１１２および造形材料容器の重量を判定するために使用されてよい、重量測定装置３１４を含んでいてよい。アクチュエータは、造形材料を新品材料容器２０２へと送出するための第１の角度方向へと円筒形ケージを回転させるためのモーター３１６を含んでいてよい。
【００６６】
円筒形ケージの回転数を使用して、造形材料容器から予想された量の造形材料を送出するよう制御してよい。したがって、モーター３１６はステッピングモーターー、サーボモーター、または回転数および回転速度を制御するよう使用されてよい他の種類のモーターであってよい。幾つかの例においては、パルス幅変調またはパルス周波数変調を使用したモーターのような、制御された速度を有するモーターを、回転数をカウントするセンサーと共に使用してよい。例えば、本願で記載するようなベース位置センサーを使用して、回転数をカウントしてよい。
【００６７】
３Ｄプリンター３００は、リサイクル材料のための造形材料容器を保持するリサイクル供給ステーション１１４を含んでいてよい。新品供給ステーション１１２について記載したように、リサイクル供給ステーション１１４は、造形材料容器が存在するかどうかを判定し、そして造形材料容器から例えばリサイクル材料容器へのリサイクル造形材料の配送を制御するために、幾つかのセンサーおよびアクチュエータを含んでいてよい。センサーは、リサイクル供給ステーション１１４および造形材料容器の重量を判定するために使用されてよい、重量測定装置３１８を含んでいてよい。アクチュエータは、造形材料をリサイクル材料容器２０８へと送出するための第１の角度方向へと円筒形ケージを回転させるためのモーター３２０を含んでいてよい。リサイクル供給ステーション１１４はまた、円筒形ケージを第１の角度方向とは反対の第２の角度方向へと回転させて、回収材料またはリサイクル材料を造形材料容器に追加する。
【００６８】
新品供給ステーション１１２およびリサイクル供給ステーション１１４はまた、本願でより詳細に説明する機能を提供するための、幾つかの他のセンサーおよびアクチュエータ３２２を含んでいてよい。これら他のセンサーおよびアクチュエータ３２２は、特に、造形材料容器が供給ステーション内に固定されているかどうかを判定するラッチセンサー、および造形材料容器がベース位置にあるかどうかを判定する位置センサーを含んでいてよい。本願で使用するところでは、ベース位置は、供給ステーション１１２または１１４へと挿入した後の、造形材料容器の初期位置である。ベース位置においては、支持構造体上にあるセンサーおよびアクチュエータ３２２が、円筒形ケージと相互作用してよい。さらに、センサーおよびアクチュエータ３２２は、特に、造形材料容器上のバルブを作動させるため、例えばバルブを開放または閉鎖するための、または読み取りヘッドを造形材料容器上の情報チップへと前進させるためのアクチュエータを含んでいてよい。
【００６９】
本願で記載するように、プリンター３００は、回収材料２１６を回収フィーダー２１４を介して第１の搬送システム３０２内へと送出する、回収材料容器２１２を含んでいてよい。回収材料容器２１２は、重量センサー３２４および充填レベルセンサー３２６を含んでいてよい。したがって、造形材料３２８は、リサイクル材料容器２０８からのリサイクル材料および新品材料容器２０２からの新品材料に加えて、回収材料容器２１２からの回収材料２１６を含んでいてよい。
【００７０】
搬送空気は第１の搬送システム３０２を通って流れてよい。フィルター付きマニホルドまたは開放導管のような空気取入口が、第１の搬送システム３０２用の搬送空気として、空気（例えば周囲の空気）を受容し、引き込み、および／または濾過する。この空気はまた、以下で記載する第２の搬送システムのために使用されてよい。第１の搬送システム３０２は、造形材料３２８、例えば容器２０２および２０８それぞれからの新品材料とリサイクル材料の混合物を搬送してよい。幾つかの場合には、造形材料３２８はまた回収材料２１６を含んでいてよい。図示の例においては、第１の搬送システム３０２は、分配容器３３２と関連するセパレーター３３０へと造形材料３２８を移送してよい。分配容器３３２は供給ホッパーであってよい。セパレーター３３０は、サイクロン、スクリーン、フィルター、その他を含んでいてよい。セパレーター３３０は、搬送空気３３４を造形材料３２８から分離してよい。
【００７１】
搬送空気３３４が分離された後に、造形材料３２８は分配容器３３２へと流動してよい。フィーダー３３６が造形材料を分配容器３３２から受容し、そして造形材料を造形材料取り扱いシステム３３８へと３Ｄ印刷のために送出してよい。分配容器３３２は、充填レベルセンサー３４０を有していてよい。充填レベルセンサー３４０は、分配容器３３２内の造形材料のレベルまたは高さを測定し表示してよい。
【００７２】
第１の搬送システム３０２は、造形材料３２８を分流バルブ３４２を介して転送してよい。転送された材料３４４は、サイクロン、フィルター等といったセパレーター３４８を通して、代替容器３４６へと送られてよい。この代替容器３４６は、転送された材料３４４をフィーダー３５０および分流バルブ３５２を介して、供給ステーション１１４にある造形材料容器、またはリサイクル材料容器２０８の何れかへと送出してよい。本願の例に記載されているように、分流バルブ３５２は、造形材料容器からリサイクル造形材料を分配するように使用されるバルブ機構の一部分であってよい。
【００７３】
分流バルブ３４２による造形材料３２８のリサイクル材料３４４としてのこの転送は、例えば造形材料３２８が主としてリサイクル材料または回収材料２１６である場合に生じてよい。これは、例えば材料を分流バルブ３５２を介して造形材料容器へと転送することにより、材料を積み下ろすために行われてよい。他の例においては、リサイクル材料３４４は分流バルブ３５２によってリサイクル材料容器２０８へと送られてよい。他の材料容器と同様に、代替容器３４６は充填レベルセンサー３５４を有していてよい。
【００７４】
代替容器３４６と関連しているセパレーター３４８は、搬送空気３５６を造形材料３２８から除去してよい。搬送空気３５６が造形材料３２８から除去された後に、造形材料３２８はセパレーター３４８から代替容器３４６内へと放出されてよい。図示の例においては、セパレーター３４８からの搬送空気３５６はＹ字継手継手３５８へと流れてよく、そこで搬送空気３５６は、分配容器３３２と関連するセパレーター３３０からの搬送空気３３４と組み合わせられる。Ｙ字継手３５８は、２つの入口と１つの出口を有する導管継手であってよい。組み合わせられた搬送空気３６０はＹ字継手３５８から、第１の搬送システム３０２の動力部品３６２によって引き出され、そして環境へと、またはさらなる処理のために追加設備へと放出３６４されてよい。幾つかの例においては、組み合わせられた搬送空気３６０は、動力部品３６２によって引き出されるに際して、フィルター３６６を通って流動してよい。フィルター３６６は放出３６４が行われる前に、搬送空気３６０から粒子を取り除いてよい。
【００７５】
動力部品３６２は、造形材料を移送するために第１の搬送システム３０２において搬送空気に動力を適用する。動力部品３６２は、送風機、排出機、放出機、真空ポンプ、圧縮機、または他の動力部品であってよい。第１の搬送システム３０２は全体として空気圧搬送システムであるから、動力部品は典型的には、遠心送風機、ファン、軸流送風機、およびその他といった送風機を含んでいてよい。
【００７６】
３Ｄ印刷については、上記したように、分配容器３３２は造形材料３２８をフィーダー３３６を介して造形材料取り扱いシステム３３８へと送出してよい。フィーダー３３６および造形材料取り扱いシステム３３８は、所望量の造形材料３２８を造形プラットフォーム３６８を横切って、例えば層をなして提供してよい。造形材料取り扱いシステム３３８は、造形材料を造形材料エンクロージャー３７０内の造形プラットフォーム３６８へと適用するために、供給装置、剤投与装置、造形材料アプリケーターまたは粉末拡延装置、その他を含んでいてよい。プリンター３００は、造形プラットフォーム３６８上の造形材料３２８から３Ｄオブジェクトを形成してよい。
【００７７】
３Ｄオブジェクトが造形プラットフォーム３６８上で完成または実質的に完成した後、真空マニホルド３７２が余剰の造形材料を造形材料エンクロージャー３７０から第２の搬送システム３７４内へと、回収材料として除去してよい。幾つかの例においては、第２の搬送システム３７４は使用されない。例えば、余剰の造形材料は３Ｄオブジェクトと共に積み下ろしされ、または独立型の真空装置によって除去されてよい。
【００７８】
第２の搬送システム３７４が使用される場合には、それは回収材料をサイクロンまたはフィルター３７６を介して搬送して、回収材料を搬送空気３７８から分離してよい。搬送空気３７８は、第２の搬送システム３７４の動力部品３８０を通じて放出される。搬送空気３７８から粒子を除去するために、フィルターが含まれていてよい。動力部品３８０は送風機、ファン、排出機、放出機、真空ポンプ、または他の種類の動力部品であってよい。この例においては、回収材料はサイクロンまたはフィルター３７６から送出されてふるい３８２に入ってよく、そこにおいて３Ｄオブジェクト中へと取り込まれなかった固化した造形材料のような、大きな粒状物が除去されてよい。ふるい３８２は、ふるい３８２における固形材料のレベルまたは高さを監視する充填レベルセンサー３８４を有していてよい。
【００７９】
大きな粒状物が分離された後に、回収された造形材料は回収材料容器２１２に入ってよい。幾つかの例においては、回収材料は、サイクロンまたはフィルター３７６、ふるい３８２、および回収材料容器２１２を迂回して、点線３９６によって示されているように、第１の搬送システム３０２の導管へと流入してよい。３Ｄプリンター３００の容器、搬送システム、および関連設備は、圧力センサーおよび温度センサーその他のような機器を含んでいてよい。
【００８０】
３Ｄプリンター３００は、航空宇宙（例、航空機）、機械部品、医療機器（例、インプラント）、自動車部品、ファッション製品、構造化および導電性金属、セラミック、およびその他のためのプロトタイプまたは製品として、オブジェクトを製造してよい。１つの例では、３Ｄプリンター３００によって形成された３Ｄオブジェクトは機械部品であり、金属またはプラスチックであってよく、そして他の製造技術、例えば、特に射出成形またはブロー成形によって生成された機械部品と等価または類似であってよい。
【００８１】
本願において提示される例は、造形材料を３Ｄプリンターの内外へと移動させるための供給ステーションを説明している。この材料は造形材料容器に入れて供給されてよく、この容器は新たな造形材料と共に購入されてよく、空になった場合はリサイクル造形材料について使用されてよい。さらに融通性を持たせるべく、３Ｄプリンターから積み下ろされる造形材料を収納するため、造形材料容器は空のときに購入してよい。これは、３Ｄプリンターに使用される造形材料の種類を変更する場合に都合がよい。
【００８２】
これらの機能を果たすために、造形材料容器は、供給ステーション内の固定支持構造に支持された円筒形ケージに水平に、または実質的に水平に固定されてよい。供給ステーションは、造形材料容器の端部中央にあるバルブを、そのバルブを水平軸に沿って外側へとスライドさせることによって開放してよい。供給ステーションは次いで、円筒形ケージを水平軸の周囲で適切な方向に回転させることにより、材料を造形材料容器の内外へと移動させてよい。円筒形ケージの第１の角度方向への回転は、造形材料を造形材料容器から分配するために使用されてよく、これに対して円筒形ケージの第２の、または反対向きの角度方向への回転は、造形材料を造形材料容器へ戻るよう追加するために使用されてよい。これらの動作は、図４Ａおよび図４Ｂを参照してより詳細に説明する。
【００８３】
図４Ａおよび図４Ｂは実施例による、３Ｄプリンター用の供給ステーション１１２および１１４の概略図である。類似した参照番号の付された項目は、図１および図３に関して記載した如きである。図４Ａにおいて、新品供給ステーション１１２はリサイクル供給ステーション１１４よりも僅かに高い位置に配置されていてよいが、これ新品供給ステーション１１２はリサイクル材料を造形材料容器に追加するようには構成されておらず、したがって新品供給ステーション１１２の上側にスペースをそれほど必要としないからである。対照的に、リサイクル供給ステーション１１４はリサイクル造形材料４０４を分配し、または回収された造形材料４０６を受容してよい。図４Ａに示された、例えば新品供給ステーション１１２がより高い位置にある、供給ステーション１１２および１１４の角度のついた配置は、供給ステーション１１２および１１４を相互により近く配置することを可能にしてよく、３Ｄプリンターにおける空間をさらに節約する。
【００８４】
供給ステーション１１２および１１４の各々は、円筒形ケージ４１０を保持する固定支持構造４０８を有している。駆動モーター４０９が使用されて、円筒形ケージ４１０をそれぞれの供給ステーション１１２または１１４において回転させてよい。リサイクル供給ステーション１１４については、造形材料を造形材料容器から分配し、または造形材料を造形材料容器に追加するために、駆動モーター４０９は円筒形ケージ４１０を何れの角度方向に回転させてもよい。
【００８５】
供給ステーション１１２および１１４の両方において、円筒形ケージ４１０は平坦表面４１２を有している。造形材料容器４１４は対応する平坦表面４１６を底部に有し、この底部は円筒形ケージ４１０の平坦表面４１２上に載置されている。従って、造形材料容器４１４は、リサイクル供給ステーション１１４について図４Ｂに示されているように、水平軸４２０に沿って供給ステーション内へと挿入４１８されてよい。平坦表面４１２は、供給ステーション１１２または１１４内において、造形材料容器４１４をベース位置に配向させる。ベース位置は、読み取りヘッド４２２を造形材料容器４１４に設けられた情報チップ４２４と整列させるのを助ける。
【００８６】
造形材料容器４１４が供給ステーション１１２または１１４に挿入されるに際しては、ラッチ機構４２６がラッチ４２８を解放して、造形材料容器４１４にある対応する凹部４３０に係合させてよい。ラッチ４２８が係合したことが、ラッチセンサー４３２によって判定されたなら、読み取りモーター４３４によって、読み取りヘッド４２２が情報チップ４２４に向けて前進されてよい。情報チップ４２４が読み取りまたは書き込みを行っている間に、円筒形ケージ４１０をベース位置に保持するために、ブレーキ４３６を使用してよい。本願に記載する幾つかの例においては、ブレーキ４３６は、読み取りヘッド４２２が情報チップ４２４に向けて移動されている間に適用されてよい。円筒形ケージ４１０がベース位置にあるという判定は、位置センサー４３８によって行われてよい。情報チップ４２４上にある情報が、造形材料容器４１４内にある材料の種類が間違っているといった問題点を示す場合には、造形材料容器４１４の取り出しを可能にするために、ラッチモーター４４０を使用して、ラッチ４２８を後退させ解除してよい。
【００８７】
情報チップ４２４上の情報が、材料の種類が正しいことを示す場合には、造形材料容器４１４は計量してよい。これは供給ステーション１１２または１１４にある歪みゲージ４４２を使用して行ってよい。固定支持構造４０８は、プリンター内に、枢動ロッド４４４を使用して設けてよい。枢動ロッド４４４は、固定支持構造４０８が歪みゲージ４４２に対して載置されることを許容してよい。本願で記載するように、造形材料容器４１４内の造形材料は均一でない場合があり、そのため、円筒形ケージ４１０はモーター４０９を使用して前後に揺動されてよく、各々の側が高い点において停止されて、歪みゲージ４４２から読み取りが行われる。これらの読み取りは平均されて、固定支持構造４０８についての重量が判定されてよく、次いでこれが使用されて造形材料容器４１４の重量が判定されてよい。造形材料容器４１４の重量が、情報チップ４２４から読み取られる予想される重量に合致しない場合には、円筒形ケージ４１０はベース位置に戻され、そしてラッチモーター４４０がラッチ４２８を後退および解除して、造形材料容器４１４の取り出しを可能にしてよい。例においては、測定重量に対する予想重量の合致は、約５％の範囲内、約１０％の範囲内、または約１５％の範囲内にあってよい。合致についての誤差の範囲は、関連する材料に基づいて選択されてよく、例えば自己凝集率が高い材料は臨界角が大きく、重量測定における誤差の増大がもたらされる。この場合は、より高い誤差範囲を選択することがより適切である。逆に、容易に流動する材料は非常に低い臨界角を有していてよく、重量測定はより正確になり、合致についてより小さな誤差範囲を選択することにつながる。このことは、造形材料容器に追加された材料の種類を確認することが恐らく可能でない、３Ｄプリンターの外部から造形材料で再充填された造形材料容器の使用を妨げてよい。このことは、非互換性の、または不適切な造形材料が３Ｄプリンターに使用されることを防止するのに役立つ。
【００８８】
新品供給ステーション１１２は、造形材料容器４１４上のオーガーバルブ４４８を開放するための、分配バルブ機構４４６を有している。造形材料容器４１４を保持している円筒形ケージを、例えば時計回り方向に回転させることは、次いで新たな造形材料４０２を造形材料容器４１４から分配させるために使用されてよい。造形材料容器４１４が回転されると、造形材料容器４１４内に成形された螺旋状の差し込み溝４５０が、造形材料を造形材料容器４１４の前面に向けて移動させてよい。造形材料容器４１４内に配置されたアルキメデススクリュー４５２は、材料を造形材料容器４１４の側壁からヘッド４５４の中央にあるオーガーバルブ４４８へと搬送してよい。オーガーバルブ４４８は次いで、材料を分配バルブ機構４４６へと搬送してよい。例えば造形材料容器４１４の設定された回転数によって判定されるところにより、所望量の材料が分配されたならば、分配バルブ機構４４６はオーガーバルブ４４８を閉鎖してよい。
【００８９】
同様に、リサイクル供給ステーション１１４は分流バルブ機構４５６を有している。この分流バルブ機構４５６は材料を分配する場合、新品供給ステーション１１２の分配バルブ機構４４６に類似の仕方で動作してよい。しかしながら、分流バルブ機構４５６はまた、造形材料容器４１４への回収造形材料４０６の積み下ろしを許容してよい。分流バルブ機構４５６が造形材料容器４１４上にあるオーガーバルブ４４８を開放した場合、分流バルブは回収造形材料４０６をオーガーバルブ４４８へと差し向けてよい。造形材料容器４１４を保持している円筒形ケージは、分配機能とは反対向きの方向に、例えば反時計回り方向に回転されてよい。オーガーバルブ４４８は材料をアルキメデススクリュー４５２へと搬送し、これは材料を造形材料容器４１４の側壁へと差し向ける。造形材料容器４１４にある溝は、材料をアルキメデススクリュー４５２から造形材料容器４１４内へと戻すよう搬送するのを補助してよい。
【００９０】
さらに、積み下ろし機能は、分配機能よりも速い回転速度において実行されてよい。例えば、分配機能は造形材料容器４１４を保持している円筒形ケージ４１０を第１の角度方向に、毎分約６０回転（ｒｐｍ）、４５ｒｐｍ、３０ｒｐｍ、またはそれ未満で回転することによって行われてよい。これに対し、積み下ろし、すなわち再充填機能は、造形材料容器４１４を保持している円筒形ケージ４１０を第２の角度方向に、約９０ｒｐｍ、１２０ｒｐｍ、またはより高速で回転することによって行われてよい。
【００９１】
分流バルブ機構４５６はまた、造形材料容器４１４を迂回するために使用されてよい。例えば、分流バルブ機構４５６がオーガーバルブ４４８について閉鎖位置にある場合、分流バルブはライン４５８によって示されているように、回収造形材料４０６をリサイクル供給ステーション１１４を通過して、図２に関して記載したように、リサイクル材料容器２０８内へと差し向けてよい。
【００９２】
図４Ａおよび図４Ｂに関して記載された構造的特徴のより詳細な例が、以下の図面に示されている。これらの図面は、詳細な構造を含んでいる実施のための例を提供するものであるが、特許請求の範囲は実施例に示された構造に限定されるものではなく、同じ動作を実施する他の構造を包含することが留意される。例えば、円筒形ケージ４１０は、他の幾何学的プロファイルを有するケージによって置き換えてよい。さらに、幾つかの例においては、造形材料容器４１４は円筒形ケージ４１０を使用することなく、直接的に回転させてよい。
【００９３】
図５は実施例による、３Ｄプリンター用の供給ステーション１１２および１１４の正面図の図面である。類似した参照番号の付された項目は、図１、図３、および図４に関して記載した如きである。図５は、円筒形ケージ４１０の平坦表面４１２から上方へと突出する作用表面５０２を示している。作用表面５０２は、分配バルブ機構４４６または分流バルブ機構４５６に近接して、供給ステーション１１２または１１４の背面に向けて配置されている。図４をも参照すると、造形材料容器４１４が供給ステーション１１２または１１４の内部に挿入されると、造形材料容器４１４の正面下側の表面が作用表面５０２に接触する。造形材料容器４１４をさらに挿入すると作用表面５０２が移動され、ラッチ４２８が解放されて造形材料容器４１４を供給ステーション１１２または１１４に固定する。
【００９４】
リサイクル供給ステーション１１４について説明されているように、モーター４０９は円筒形ケージ４１０へと、双方向ベルトテンショナー５０６を通された駆動ベルト５０４を介して結合されていてよい。双方向ベルトテンショナー５０６は、モーター４０９が円筒形ケージ４１０を何れかの方向に、例えば、造形材料容器４１４から材料を分配するために第１の角度方向５０８に、または造形材料容器４１４に材料を追加するために第２の角度方向５１０に回転させることを許容する。こうした動作のためのこれらの角度方向５０８および５１０は、造形材料容器４１４の設計に応じて、図示された角度方向から逆にされてよい。類似の結合が新品供給ステーション１１２に使用されるが、それは固定支持構造４０８の一部分５１２によって覆い隠されている。供給ステーション１１２および１１４の両方について、各々の角度方向５０８および５１０において造形材料容器４１４を前後に回転させることは、本願で記載するように、例えば造形材料容器４１４における安息角を補償すべく、造形材料容器４１４内の材料を計量するために使用されてよい。
【００９５】
読み取りおよびブレーキ機構５１４もまた図５において看取される。これについては図２０から図２６を参照して詳細に説明する。
【００９６】
図６は実施例による、３Ｄプリンター用の供給ステーション１１２および１１４の斜視図の図面である。類似した参照番号の付された項目は、これまでの図面に関して記載した如きである。図６においては、ラッチ４２８は供給ステーション１１２および１１４の両者において、円筒形ケージ４１０の平坦表面４１２から上方に延びているのが看取されうる。これは、ラッチ４２８が造形材料容器４１４を供給ステーション１１２または１１４に固定するために取る位置である。
【００９７】
図７は実施例による、造形材料容器４１４の側面図の図面である。類似した参照番号の付された項目は、これまでの図面に関して記載した如きである。これは、造形材料容器４１４がどのような外観であるかの１つの例である。供給ステーション１１２および１１４の設計に応じて、造形材料容器４１４には他の構成が使用されてよい。この例においては、造形材料容器４１４内へと成形された螺旋４５０の設計が、供給ステーション１１２および１１４内への挿入に対して造形材料容器４１４が時計回りの角度方向に回転されるにつれて、造形材料をヘッド４５４に向けて移動させるのを助ける。
【００９８】
幾つかの例においては、新品供給ステーション１１２について使用される造形材料容器４１４は、リサイクル供給ステーション１１４について使用される造形材料容器４１４とは異なっていてよい。この容器は、新品材料容器２０２に対するリサイクル造形材料４０４の追加、またはリサイクル材料容器２０８に対する新たな造形材料４０２の追加を防止するように使用されてよい。本願で記載するように、情報チップ４２４の使用は、同様にこれを防止するのに役立ちうる。
【００９９】
造形材料容器４１４は、任意の種類の材料から形成されてよい。この材料には、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、およびその他が含まれていてよい。オーガーバルブ４４８およびアルキメデススクリュー４５２を含む、造形材料容器４１４のヘッド４５４は、造形材料容器４１４の本体と同じまたは異なる材料から作成されてよい。
【０１００】
造形材料容器４１４は、数ある技術の中でも、ブロー成形、回転成形、または３Ｄ印刷によって形成されてよい。オーガーバルブ４４８およびアルキメデススクリュー４５２を含む、造形材料容器４１４のヘッド４５４の部品は、数ある技術の中でも、射出成形、３Ｄ印刷、または機械加工によって形成されてよい。本願で記載する幾つかの例においては、造形材料容器４１４、造形材料容器４５４のヘッド、または両者が、高密度ポリエチレンから作成される。
【０１０１】
図８は実施例による、造形材料容器４１４の底面図の図面である。類似した参照番号の付された項目は、これまでの図面に関して記載した如きである。この造形材料容器４１４の底面図は、図１に関して記載した供給ステーション１１２および１１４の平坦表面４１２に係合してよい、対応する平坦表面４１６を示している。この底面図はまた、ラッチ４２８に係合して造形材料容器４１４を供給ステーション１１２または１１４に固定する凹部４３０を示している。
【０１０２】
造形材料容器を供給ステーション１１２または１１４と整列させることに加えて、この平坦な底部４１６はまた、造形材料容器４１４の貯蔵を容易にする。造形材料容器４１４は、転動させることなしに平坦な底部上に載置されてよい。
【０１０３】
図９は実施例による、造形材料容器４１４の断面図である。類似した参照番号の付された項目は、これまでの図面に関して記載した如きである。図９に示されているように、造形材料容器４１４のヘッド４５４はアルキメデススクリュー４５２を含んでおり、造形材料容器が水平軸４２０の周囲で回転９０４されるにつれて、造形材料容器４１４の側壁９０２と造形材料容器４１４の中心にあるオーガーバルブ４４８との間で材料を搬送する。オーガーバルブ４４８は、造形材料容器４１４の内部と造形材料容器４１４の外部との間で、例えば分配バルブ機構４４６へ、または分流バルブ機構４５６の内外へと、造形材料を搬送するように構成されている。
【０１０４】
図１０は実施例による、造形材料容器４１４の正面部分の断面図である。類似した参照番号の付された項目は、これまでの図面に関して記載した如きである。オーガーバルブ４４８の正面は、オーガーバルブ４４８が水平軸４２０に沿って造形材料容器４１４の内外へと移動することを可能にする、取付箇所１００２を有している。これは造形材料を分配または受容するために、造形材料容器４１４を開放することを可能にする。
【０１０５】
図１１は実施例による、造形材料容器の正面においてオーガーバルブ４４８に係合するバルブ機構の断面図である。類似した参照番号の付された項目は、これまでの図面に関して記載した如きである。この例では、バルブ機構はリサイクル供給ステーション１１４の分流バルブ機構４５６である。しかしながら、新品供給ステーション１１２の分配バルブ機構４４６にも同様の機構が含まれていてよい。
【０１０６】
引張機構１１０２がオーガーバルブ４４８の取付箇所１００２に係合している。モーターに結合されたスクリューのような作用機構１１０４、または他の電力アクチュエータが、オーガーバルブ４４８を造形材料容器４１４の内外へと水平軸４２０に沿って移動させてよい。引張機構１１０２は取付箇所１００２を緊密に把持したり、または別の仕方で係合したりせず、取付箇所１００２、従ってオーガーバルブ４４８が、造形材料容器４１４と共に回転することを許容する。
【０１０７】
図１２は実施例による、造形材料を３Ｄプリンター用の供給ステーションにおいて造形材料容器との間で移動させるための方法１２００のブロック図である。この方法１２００は、造形材料容器が供給ステーションにラッチされた場合にブロック１２０２で開始される。
【０１０８】
例においては、造形材料容器の平坦な底部は、供給ステーションにある円筒形ケージの平坦表面と整列されてよい。造形材料容器は次いで水平軸に沿って供給ステーション内部へと、そして作用表面と接触するように摺動されてよい。造形材料容器がさらに供給ステーション内部へと押し込まれると、作用表面は内側へと押され、ラッチを解放して平坦表面から上方へと延在させる。ラッチは造形材料容器の平坦な底部にある凹部と係合し、造形材料容器を供給ステーションに固定する。
【０１０９】
ブロック１２０４において、造形材料容器の一方の端部の中央にあるバルブは、例えば引張機構によって係合される。ブロック１２０６において、バルブは、例えば造形材料容器の中心を走る水平軸に沿って造形材料容器から部分的に外側へと摺動させることにより、開放されてよい。
【０１１０】
ブロック１２０８において、造形材料容器は第１の角度方向において連続的に回転されてよく、造形材料をアルキメデススクリューを介して、例えば造形材料容器の側壁または縁部からバルブへと搬送する。本願で記載するように、バルブはアルキメデススクリューから造形材料を受け取り、それを造形材料容器の外側へと搬送するように構成された、オーガーバルブであってよい。ブロック１２１０において、造形材料は造形材料容器からバルブを介して分配される。
【０１１１】
図１３は実施例による、造形材料容器４１４を円筒形ケージ４１０内に固定するためのラッチ機構４２６を説明する、水平軸４２０に沿って整列された円筒形ケージ４１０の図である。類似した参照番号の付された項目は、これまでの図面に関して記載した如きである。
【０１１２】
本願で記載するように、造形材料容器４１４は円筒形ケージ４１０内へと摺動されるにつれて、例えば円筒形ケージ４１０の背面１３０２の付近において、作用表面５０２と接触する。造形材料容器４１４により作用表面に対してさらに圧力が加えられると、バネ負荷されたロッド１３０４が移動され、そしてロック機構１３０６をラッチ４２８から引き出す。ラッチ４２８はバネ負荷されていてよく、そして一旦解放されると、円筒形ケージ４１０内へと上方に移動してよい。ラッチ４２８は円筒形ケージ４１０内で上方に移動するとき、本願で記載するように造形材料容器４１４にある凹部に係合してよい。
【０１１３】
ラッチ４２８を後退させて造形材料容器４１４を円筒形ケージ４１０から解除するために、解除機構１３０８が使用されてよい。解除機構１３０８は解除機構を駆動するために、ラッチモーター４４０を含んでいてよい。モーターに結合されたギア１３１０が、離脱ロッド１３１６上のアタッチメント１３１４に係合する歯止め１３１２を駆動してよい。離脱ロッド１３１６が歯止め１３１２によって引っ張られると、ラッチ４２８は、例えば平坦表面４１２の下側で、円筒形ケージ４１０の底部に引っ込められた初期位置へと戻る。ロック機構１３０６は次いで、ラッチ４２８と再係合してよく、それをその場でロックし、そして造形材料容器４１４が円筒形ケージ４１０から取り出されることを可能にする。
【０１１４】
ラッチ４２８が解放された場合、フラグ１３１８は初期位置からラッチ位置へと移動されてよい。ラッチセンサー４３２を使用して、フラグ１３１８の状態変化を検出してよく、造形材料容器４１４が円筒形ケージ４１０に固定されていることが判定される。
【０１１５】
ロック機構１３０６は、円筒形ケージ４１０の平坦表面４１２の下側に構成されていてよい。解除機構１３０８は、この図には示していない固定支持構造４０８に設けられる。従って、円筒形ケージ４１０がベース位置にある場合に、歯止め１３１２は離脱ロッド１３１６上のアタッチメント１３１４に係合してよい。円筒形ケージ４１０が回転している間、歯止め１３１２はアタッチメント１３１４に係合しない。
【０１１６】
円筒形ケージ４１０がベース位置にあるか否かの判定は、位置センサー４３８によって行われてよい。この例において、位置センサー４３８は、円筒形ケージ内の平坦表面４１２から延びている金属製タブ１３２０が光ビームを遮断しているかどうかを判定する、光センサーであってよい。他の例においては、光センサーに加えて、またはこれに代えて、他のセンサーが使用されてよい。例えば、位置センサーは、円筒形ケージ４１０上に設けられた磁石を検出するホール効果センサー、円筒形ケージ４１０上に設けられた反射性表面を検出する光学センサー、およびその他であってよい。
【０１１７】
図１４は実施例による、ラッチ機構４２６を説明するための、水平軸４２０に沿った円筒形ケージ４１０の底面図の別の図面である。類似した参照番号の付された項目は、これまでの図面に関して記載した如きである。図１４は、例えば造形材料容器を円筒形ケージ４１０内に固定するために、ラッチ４２８が解放された後のラッチ機構４２６の別の側面を提供している。作用表面５０２は、円筒形ケージ４１０の開口１４０２から離れるように押し戻されている。本願で記載するように、ラッチ機構４２６は円筒形ケージ４１０と共に回転し、例えば位置センサー４３８によって判定されるところの、ベース位置にあるラッチセンサー４３２と相互作用する。ラッチ機構４２６は図１５に示すように、円筒形ケージ４１０を取り外すことによって、より明瞭に看取できる。
【０１１８】
図１５は実施例による、ラッチ４２８を解放する前のラッチ機構４２６の図である。類似した参照番号の付された項目は、これまでの図面に関して記載した如きである。図１５においては、ロック機構１３０６がラッチ４２８と係合している。ロック機構１３０６は、ラッチ４２８の前面において溝１５０２内に収まるパネルであってよい。
【０１１９】
ラッチ４２８は、バネ負荷された枢動軸１５０４によって支持されていてよい。作用表面５０２が押し戻し１５０６されると、バネ負荷されたロッド１３０４はロック機構１３０６をラッチ４２８内にある溝１５０２から引き出す。これはラッチ４２８が上方１５０８へと、例えば円筒形ケージ４１０内へと動き、造形材料容器４１４にある凹部４３０と係合することを可能にし、造形材料容器４１４を円筒形ケージ４１０に固定する。ラッチが解放位置にあるラッチ機構４２６は、図１６Ａおよび図１６Ｂを参照して説明される。
【０１２０】
図１６Ａおよび図１６Ｂは実施例による、ラッチ４２８が解放された後のラッチ機構４２６の図である。類似した参照番号の付された項目は、これまでの図面に関して記載した如きである。この例においてはラッチ４２８は単一の構造であるが、上方１５０８へと動いて造形材料容器４１４に係合する２つの突起１６０４を有している。ラッチ４２８が解放されると、フラグ１３１８もまた、上方１６０２に向かって動かされてよい。これはフラグ１３１８をラッチセンサー４３２から外れるようにしてよく、造形材料容器４１４が円筒形ケージ４１０内にラッチされたことを示す。幾つかの例においては、この機能は逆にしてよく、例えば造形材料容器４１４が所定位置にラッチされた場合に、フラグは検出可能な位置に配置されてよい。
【０１２１】
図１６Ｂにおいては、離脱ロッド１３１６が、ラッチ４２８においてカム１６０８または傾斜面上に置かれる交差部片１６０６に取着されていることが看取される。歯止め１３１２が離脱ロッド１３１６を後方１６１０へと引っ張ると、交差部片１６０６はカム１６０８を上方へと摺動し、ラッチ４２８を下向きに引っ張る。ラッチ４２８上にある溝１５０２がラッチ機構１３０６に到達したなら、バネ負荷されたロッド１３０４はラッチ機構１３０６を溝１５０２に押し戻す。ラッチ４２８が下方１６１２に引っ張られると、造形材料容器４１４は解放される。
【０１２２】
図１７は実施例による、造形材料容器を３Ｄプリンター用の供給ステーションに固定するための方法のブロック図である。この方法は、ブロック１７０２において、造形材料容器が供給ステーションにある円筒形ケージ内へと挿入された場合に開始される。造形材料容器は作用表面と接触するまで、円筒形ケージ内部へと摺動されてよい。ブロック１７０４において、造形材料容器は作用表面に対して押され、作用表面が移動するように力をかける。
【０１２３】
ブロック１７０６において、作用表面が移動されると、ラッチは支持表面から解放されて、造形材料容器を固定する。本願で記載するように、ラッチは円筒形ケージ内の平坦表面から上方へと解放されて、造形材料容器の底部表面にある凹部に係合してよい。
【０１２４】
図１８は実施例による、造形材料容器４１４上にある情報チップ４２４を読み取るための読み取り機構５１４を説明するための、水平軸４２０に沿った円筒形ケージ４１０の図である。類似した参照番号の付された項目は、これまでの図面に関して記載した如きである。図面を簡単にするために、他の図面に関して記載した構造は参照符号を付されていない場合がある。情報チップ４２４は図２６に関して説明するように、不揮発性の、または非一時的な、機械読み取り可能なメモリであってよい。情報チップ４２４は、例えば３Ｄプリンターの外部で不正確な材料識別子または重量を書き込むといった、不正確な状況の下での書き込みを防止するための、符号化技術のようなセキュリティ機構を含んでいてよい。
【０１２５】
読み取り機構５１４は、図４に関して記載したように、造形材料容器４１４上の情報チップ４２４を読み取るための、読み取りヘッド４２２を含んでいてよい。読み取りヘッド４２２は、情報チップ４２４の上側表面にあるコンタクトパッドと電気的な接触を形成するための、バネコンタクト１８０２を有していてよい。
【０１２６】
読み取りヘッド４２２は、読み取りヘッド４２２を情報チップに関して、例えば情報チップ４２４に向かってまたは離れるように移動させるために、読み取りモーター４３４、またはステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーター、およびその他のような、他の動力アクチュエータを保持するための、プラットフォーム１８０４上に設けられてよい。ブレーキ４３６は、円筒形ケージ４１０をその場に保持することにより、読み取りヘッド４２２が情報チップ４２４に接触している間、造形材料容器４１４の回転を阻止してよい。ブレーキ４３６はバネ負荷されたパネルであってよく、円筒形ケージ４１０に沿った凹部１８０８に挿入され、円筒形ケージ４１０の回転を阻止するよう設計された突起１８０６を有する。
【０１２７】
ブレーキアクチュエータ１８１０は、プラットフォーム１８０４に結合されてよく、そして読み取りヘッド４２２と共に移動してよい。ブレーキアクチュエータ１８１０は傾斜面１８１２を含んでいてよく、これは読み取りヘッドが円筒形ケージ４１０および円筒形ケージ４１０内に固定された造形材料容器４１４から引き離されるにつれて、ブレーキ４３６の突起１８０６を円筒形ケージ４１０の凹部１８０８から持ち上げる。ブレーキアクチュエータ１８１０が読み取りヘッド４２２と共に、円筒形ケージ４１０および円筒形ケージ４１０内に固定された造形材料容器４１４に向けて前方へと移動されると、傾斜面１８１２はブレーキ４３６の突起１８０６が円筒形ケージ４１０の凹部１８０８に係合することを可能にする。
【０１２８】
図１９は実施例による、造形材料容器４１４を保持している円筒形ケージ４１０の断面図である。類似した参照番号の付された項目は、これまでの図面に関して記載した如きである。情報チップ４２４は、例えばオーガーバルブ４４８の近傍で、造形材料容器４１４のヘッド４５４の外側表面１９０２上に設けられていてよい。
【０１２９】
図２０は実施例による、読み取りヘッド４２２、プラットフォーム１８０４、ブレーキ４３６、およびブレーキアクチュエータ１８１０を説明するための、読み取り機構５１４の図である。類似した参照番号の付された項目は、これまでの図面に関して記載した如きである。この例においては、読み取りヘッド４２２は後退されており、従ってブレーキアクチュエータ１８１０の傾斜面１８１２はブレーキ４３６の突起１８０６を持ち上げている。よって、円筒形ケージ４１０はこの位置において、自由に回転することが可能である。
【０１３０】
読み取りヘッド４２２を情報チップと整列させるために、Ｖ字形構造２００２が使用されてよい。これは、Ｖ字形構造２００２が造形材料容器上のタブに重なる際に行われてよい。これについては、図２３に関してさらに説明する。
【０１３１】
図２１は実施例による、読み取りヘッド４２２が図２０に関して説明した後退位置にある状態での、読み取り機構５１４および造形材料容器４１４の切除図である。類似した参照番号の付された項目は、これまでの図面に関して記載した如きである。この例においては、ブレーキ４３６が後退されれば、円筒形ケージ４１０は造形材料容器４１４を自由に回転させることができる。これについては、図２２に関してさらに説明する。
【０１３２】
図２２は実施例による、読み取りヘッドが後退位置にある状態での、読み取り機構５１４の図である。類似した参照番号の付された項目は、これまでの図面に関して記載した如きである。図２２に示されているように、ブレーキアクチュエータ１８１０の傾斜面１８１２が、ブレーキ４３６を円筒形ケージ４１０から離れるように保持している。これは、突起１８０６が円筒形ケージ４１０の凹部１８０８と係合することを妨げ、円筒形ケージ４１０が自由に回転することを可能にする。
【０１３３】
この図面はまた、円筒形ケージ４１０を固定支持構造４０８中に支持するために使用されてよい、ローラー２２０２を説明している。このローラー２２０２は、円筒形ケージ４１０が固定支持構造４０８の内部で回転することを可能にする。
【０１３４】
図２３は実施例による、読み取りヘッド４２２が読み取り位置にある状態での、読み取り機構および造形材料容器４１４の切除図である。類似した参照番号の付された項目は、これまでの図面に関して記載した如きである。
【０１３５】
読み取り機構５１４は、読み取りヘッド４２２を情報チップ４２４と整列させるための、整列要素を含んでいてよい。この例においては、整列要素は整列スロット２３０２を含んでおり、これは造形材料容器４１４のヘッド４５４上にある整列タブ２３０４と係合する。図示されているように、整列スロット２３０２はＶ字形構造２００２を含んでおり、これは整列タブ２３０４に重なり、整列スロット２３０２の背後で細長い開口２３０６内へと差し向けられている。
【０１３６】
読み取り機構５１４が読み取りヘッド４２２を読み取り位置に有するとき、ブレーキが係合して造形材料容器４１４の動きを阻止してよいが、これについてはさらに図２４を参照して説明する。
【０１３７】
図２４は実施例による、読み取りヘッドが読み取り位置にある状態での、読み取り機構の図である。類似した参照番号の付された項目は、これまでの図面に関して記載した如きである。図２４に示されているように、ブレーキアクチュエータ１８１０の傾斜面１８１２はブレーキ４３６から離れるように動かされ、ブレーキ４３６が円筒形ケージ４１０に向けて移動することが可能になる。このことは突起１８０６が円筒形ケージ４１０の凹部１８０８に係合することを許容し、円筒形ケージ４１０が回転することを阻止する。
【０１３８】
図２５は実施例による、造形材料容器上にある情報チップを読取るための方法２５００のブロック図である。この方法２５００はブロック２５０２において、造形材料容器が供給ステーションに固定されたことを検出することで開始される。本願で記載するように、これはラッチに関連するフラグが移動したことを検出することによって行われてよい。
【０１３９】
ブロック２５０４において、造形材料容器がベース位置にあるか否かについて判定が行われる。本願で記載するように、このことは、円筒形ケージの位置に関連するタブを検出することによって行われてよい。
【０１４０】
ブロック２５０６において、ブレーキが適用されてよく、造形材料容器がベース位置に保持されて回転が阻止される。このことは、読み取りヘッドが造形材料容器上の情報チップに向けて動かされるに際して、ブレーキを円筒形ケージに適用することによって行われてよい。ブロック２５０８においては、読み取りヘッドが前進されて、情報チップと電気的に接触される。
【０１４１】
ブロック２５１０においては、情報が情報チップと交換されてよい。このことは、造形材料容器について予想される重量、造形材料容器内の造形材料の識別子、およびその他といったパラメータを、情報チップから読み出すことを含んでいてよい。造形材料容器についての新たな重量、造形材料容器から分配される造形材料の予想量、造形材料容器に追加される造形材料の予想量、またはこれらの任意の組み合わせといったパラメータが、情報チップに書き込まれてよい。
【０１４２】
情報チップとの情報交換が完了したならば、読み取りヘッドは情報チップとの接触から引っ込められてよい。ブレーキは、例えば読み取りヘッドが後方に移動されるにつれて、造形材料容器から解除されてよい。
【０１４３】
図２６は実施例による、造形材料容器に取着された、非一時的な機械読み取り可能な媒体２６００のブロック図である。類似した参照番号の付された項目は、これまでの図面に関して記載した如きである。非一時的な機械読み取り可能な媒体は、造形材料容器に取着された情報チップ４２４であってよい。例えばプリンターの制御システムにあるプロセッサ２６０２が、矢印２６０４によって示されているように、読み取り機構５１４を介して、非一時的な機械読み取り可能な媒体にアクセスしてよい。
【０１４４】
非一時的な機械読み取り可能な媒体２６００は、所定量の造形材料を造形材料容器から分配し、所定量の造形材料を造形材料容器に追加し、およびその他といったような造形材料手順を実行するよう、プロセッサ２６０２に指示するためのコード２６０６を含んでいてよい。これはまた、造形材料を造形材料容器内で使用するための特別の指令、例えば、他の種類の造形材料、または融合剤、融合設定、およびその他といった、その造形材料について使用されてよい条件を含んでいてよい。さらに、この造形材料手順は、プリンターによって手順が決定された後に、非一時的な機械読み取り可能な媒体２６００へと書き込まれてよい。造形材料手順を情報チップに書き込むことは、手順の最中に電力喪失が生じた場合に、バックアップをもたらしてよい。
【０１４５】
非一時的な機械読み取り可能な媒体２６００はまた、造形材料容器についてのパラメータを含んでいてよい。これは、造形手順が実行される前に、挿入された造形材料容器の予想重量を提供する、初期重量パラメータ２６０８であってよい。このパラメータには、造形材料が造形材料容器から分配されまたは追加された後の造形材料容器の予想重量を提供する、最終重量パラメータ２６１０が含まれていてよい。
【０１４６】
非一時的な機械読み取り可能な媒体２６００には、他のパラメータおよび手順も記憶されていてよい。例えば、非一時的な機械読み取り可能な媒体２６００は、造形材料容器内の造形材料についての材料の種類を含んでいてよい。非一時的な機械読み取り可能な媒体２６００にはコードを記憶させて、材料の種類と予想された材料の種類との間の不一致に応答するように、プロセッサを指示してよい。これらの手順はコントローラによって３Ｄプリンターに記憶された手順を代替してよく、または追加されるものであってよい。
【０１４７】
図２７は実施例による、３Ｄプリンター用の供給ステーションを作動させるための方法２７００のブロック図である。この方法２７００は３Ｄプリンターがジョブ命令を受け取った場合に、ブロック２７０２において開始される。これらは特に、３Ｄプリンターの制御パネルから３Ｄプリンターの制御システムへと入力され、ネットワークを介して送信または取得され、または記憶装置から読み出されてよい。記憶装置は、ＵＳＢドライブ、光学ドライブ、造形材料容器の情報チップ、およびその他を含んでいてよい。
【０１４８】
３Ｄプリンターは命令を処理したならば、ブロック２７０４において供給ステーションのドアをロック解除してよい。例えば、図１に関して記載したように、ドア１０８は新品供給ステーション１１２およびリサイクル供給ステーション１１４の両方に対するアクセスを可能にしてよい。
【０１４９】
ユーザーは供給ステーションを介して造形材料を追加するために、幾つかの動作を行ってよい。例えば、ブロック２７０６においてユーザーは、供給ステーションに通ずるロック解除されたドアを開放してよい。造形材料容器についての実装手順は、参照番号２７０８を付されたブロック群に示されている。
【０１５０】
実装手順２７０８の一部として、ブロック２７１０において、ユーザーは所望の造形材料を保持している造形材料容器からキャップを取り外してよい。造形材料は、新品の造形材料、またはリサイクル造形材料であってよい。ブロック２７１２において、ユーザーは造形材料容器を供給ステーションに配向させてよい。例えば、造形材料容器の平坦な底部は、供給ステーション内の円筒形ケージの平坦表面上に載置されてよい。ブロック２７１４において、ユーザーは次いで、造形材料容器を装填してよい。１つの例においてはこれは、造形材料容器が作用表面に接触するまで、造形材料容器を供給ステーション内へと押し込むことによって行われてよい。ユーザーは次いで、造形材料容器が固定されるまで、造形材料容器を作用表面に対して押し入れてよい。
【０１５１】
ブロック２７１６においては、作用表面が移動されるにつれて、ラッチが解放されて造形材料容器が固定される。このラッチの解放は３Ｄプリンターによって検出されてよく、そしてブロック２７１８において、読み取り機構が起動されてよい。３Ｄプリンター用のコントローラは、造形材料容器がベース位置、すなわち回転ホーム位置にあること、そしてラッチが固定されたことを確認してよい。ブロック２７２０においては、読み取り機構が読み取りヘッドを前進させて、造形材料容器上の情報チップと電気的に接続させてよい。
【０１５２】
ブロック２７２２においては、情報チップが読み取られたか否か、そして取得された情報が造形材料容器を正確な種類の材料容器として識別しているか否かが判定される。例えば、情報チップの読み取りが失敗し、または識別が正しく行われず、または造形材料容器が正しくない造形材料を保持していることが識別された場合には、読み取り動作は失敗である。プロセス制御はブロック２７２４で再開され、そこにおいて読み取り機構は読み取りヘッドを情報チップから引っ込める。
【０１５３】
ブロック２７２６においては、ラッチが後退されて造形材料容器を供給ステーションから解放してよい。次いでユーザーはブロック２７２８において、造形材料容器を供給ステーションから取り出してよく、そしてブロック２７３０において、キャップを造形材料容器に戻してよい。ユーザーは次いでブロック２７３２において、例えば次の造形材料容器について始めるようにブロック２７１０に戻ることにより、次の造形材料容器を装填するように指示されてよい。幾つかの例においては、ユーザーが挿入のための次の造形材料容器のキャップ外しに直接動くのであれば、指示は提供されない。
【０１５４】
ブロック２７２２において読み取りがうまく行われたなら、ブロック２７３４において、特定の造形操作のためのすべての供給材料が実装されたか否かについて判定が行われる。例えばこれは、十分な量の新たな造形材料およびリサイクル造形材料がプリンターに追加されたかどうかを判定することを含んでいてよい。否であれば、プロセスの流れはブロック２７３２に戻り、次の供給分または融合液容器のような他の供給分が装填される。例えば造形のために、特に、新たな造形材料を保持した１つの造形材料容器、リサイクル造形材料を保持した１つの造形材料容器、および融合液を追加することが必要とされる場合には、ブロック２７３４における判定は、すべての材料が追加されるまで、ブロック２７３２へと続けてループバックしてよい。
【０１５５】
ブロック２７３４においてすべての供給物が装填されたならば、ブロック２７３６においてユーザーは、供給ステーションのドアを閉じてよい。ブロック２７３８において、３Ｄプリンター用のコントローラは、供給ステーションのドアをロックしてよい。
【０１５６】
ブロック２７４０において、３Ｄプリンター用のコントローラは、装填された造形材料容器の重量を測定してよい。本願の例において記載されているように、これは造形材料容器を保持している供給ステーションを支持する歪みゲージから複数回の読み取りを行うことによって実施されてよい。例えば、造形材料容器は、歪みゲージから第１の読み取りを行う前にベース位置から時計回りに所定の角度だけ回転されてよく、次いで歪みゲージから第２の読み取りを行う前にベース位置から同じ角度だけ反時計回りに回転されてよい。これは造形材料が造形材料容器の一方の側または他方の側に片寄って積み上がっている場合に、正確な読み取りを取得するために行われてよい。
【０１５７】
この角度は、造形材料容器内の造形材料の種類についての、臨界安息角によって決定されてよい。臨界安息角は、その種類の造形材料が崩れることなく積み上がる、最も急峻な角度である。造形材料の種類に応じて、そして材料粒子の間の摩擦係数に応じて、この角度は０°と９０°の間にあってよい。例えば、この角度はベース位置から何れの方向にも２０°、ベース位置から何れの方向にも４５°、ベース位置から何れの方向にも９０°、またはこれらの間の任意の角度であってよい。２つの角度において取得された測定値は次いで、造形材料容器の重量を計算するために使用されてよい。
【０１５８】
ブロック２７４２においては、情報チップから読み取られた予想重量が、造形材料容器について判定された重量と一致するかどうかについて判定が行われてよい。ブロック２７４２において重量が一致しない場合には、ユーザーにはメッセージで警告を行ってよく、そしてコントローラはブロック２７４６においてドアをロック解除してよい。ブロック２７４８においてユーザーはドアを開放してよく、そしてプロセスの流れはブロック２７２４に戻って、造形材料容器の取り出しが許容されてよい。
【０１５９】
ブロック２７４３においては、造形材料を造形材料容器から分配し、または造形材料を造形材料容器に追加するための準備が行われてよい。例えば、新品材料容器、リサイクル材料容器、回収材料容器、およびその他における、造形材料のレベル、重量、または両者について測定が行われてよい。さらに、造形材料を造形材料容器に追加する前の重量から、リサイクル材料を保持している造形材料容器内の材料の量を判定してよい。
【０１６０】
ブロック２７４４においては、読み取り機構が読み取りヘッドを前進させて、造形材料容器上にある情報チップとの電気的な接続が確立されてよい。本願で記載するように、造形材料容器がベース位置にあることの確認は、読み取りヘッドを前進させる前に行われてよい。ブロック２７４６においては、情報チップが読み取られて造形材料容器のパラメータが判定されてよく、または実行されようとする手順の情報チップへの書き込みが行われてよく、または両方が行われてよい。
【０１６１】
手順を情報チップに書き込むことは、手順の間に３Ｄプリンターが電源喪失した場合に、バックアップを提供してよい。例えば、ブロック２７４８において、所定量の造形材料を分配するのに用いられた回転数が見積もられてよい。これは情報チップに書き込まれてよい。ブロック２７５０において、読み取りヘッドは、例えば造形材料容器上からブレーキを解除することにより、読み取り機構によって離脱されてよい。
【０１６２】
ブロック２７５２においては、造形材料が分配されるかどうかについての確認が行われる。分配されるのであれば、プロセスの流れは分配手順２７５４へと進む。この分配手順はブロック２７５６で開始され、そこでは例えば情報チップを読み取ることにより、材料の特性がリフレッシュされてよい。ブロック２７５８においては、造形材料容器上のバルブが開放されてよく、例えばオーガーバルブが水平軸に沿って、造形材料容器から引き出されてよい。ブロック２７６０においては、造形材料が、例えば新品材料容器内またはリサイクル材料容器内へと、造形材料容器から分配されてよい。造形材料を造形材料容器から分配することは、本願で記載するように、造形材料容器を保持している円筒形ケージを回転することを包含していてよい。分配手順２７５４が完了したかどうかを判定するために、ブロック２７６２において、目的の容器が満充填であるか否かについての判定が行われてよく、または回転数が見積もられた回転数に達したか否かについての判定が行われてよい。否であれば、プロセスの流れはブロック２７６０へと戻り、分配手順２７５４が継続される。
【０１６３】
分配手順２７５４が完了したならば、円筒形ケージの回転はブロック２７６４において停止されてよい。ブロック２７６６においては、例えばオーガーバルブを水平軸に沿って造形材料容器内部へと摺動して戻すことにより、造形材料容器上のバルブが閉じられてよい。ブロック２７６８においては、例えばブロック２７４０に関して説明したようにして、造形材料容器の重量測定がされてよい。ブロック２７７０においては、本願で記載するようにして読み取り機構が係合されてよい。ブロック２７７２において、情報チップの読み取りまたは書き込みが行われてよい。例えば、造形材料容器の新しい重量が、情報チップに書き込まれてよい。さらに、バックアップがもはや必要とされないであろうことから、完了した手順は情報チップから除去してよい。
【０１６４】
ブロック２７７４においては、造形材料容器を満充填の造形材料容器と置き換えるべきか否かについての判定が行われてよい。置き換えるべきであれば、プロセスの流れはブロック２７７６へと進んで、造形作業、すなわち印刷ジョブが完了したか否かの判定が行われてよい。否であれば、プロセスの流れはブロック２７４６へと進んでよく、ドアがロック解除され、別の造形材料容器の挿入が許容される。仮にブロック２７７６において、ジョブが完了していると判定された場合には、プロセスの流れはブロック２７０２に進んでよく、別のジョブについてのジョブ命令を待つことになる。
【０１６５】
もしもブロック２７７４において、造形材料容器を満充填の造形材料容器と置き換えるべきでないと判定された場合には、プロセスの流れはブロック２７７８へと進んでよく、造形材料容器を例えばリサイクル供給ステーションにおける空の容器と交換すべきかどうかが判定される。交換すべきであれば、この方法２７００はブロック２７７６へと進んでよく、ジョブが完了したかどうかが判定される。否であれば、プロセスの流れはブロック２７８０へと進んでよく、造形材料を造形材料容器に追加するかどうかが判定される。
【０１６６】
造形材料を造形材料容器に追加すべき場合には、ブロック２７８２において、回転方向が、造形材料容器に材料を追加するための角度方向に設定されてよい。本願に記載の例では、これはリサイクル供給ステーションについて行われる。回転方向が設定されたならば、プロセスの流れは充填手順２７８４へと進む。
【０１６７】
充填手順２７８４はブロック２７８６において、造形材料容器上のバルブを開放することで開始されてよい。これは、ブロック２７５８に関して説明したようにして行われてよい。ブロック２７８８においては、造形材料容器は、造形材料が例えばオーガーバルブを介して追加されている間、追加方向に回転されてよい。ブロック２７９０においては、造形材料容器を保持している円筒形ケージの回転速度は、例えば実行された回転の数によって、造形材料容器が半分充填されたことが判定された場合に、増大されてよい。このことは、造形材料を造形材料容器の壁に向けて、そしてバルブから離れるように移動するのを支援してよい。ブロック２７９２においては、充填手順２７８４が完了したか否かについての判定が行われてよい。このことは特に、造形材料の追加を行ってきた容器が空であるか、所定の目標回転数に到達したか、または造形材料容器が満充填であるかを判定することによって、行われてよい。充填手順２７８４が完了したならば、プロセスの流れはブロック２７６４に進んでよく、そこで回転運動が停止される。
【０１６８】
もしもブロック２７８０において、造形材料が造形材料容器に追加されないことが判定された場合には、プロセスの流れはブロック２７９４に進んでよい。ブロック２７９４においては、例えば回収材料容器からの回収造形材料が、造形材料容器を迂回して、リサイクル材料容器へと直接に追加されてよい。これは図３１から図３８に関して説明される、分流バルブ機構を使用して行われてよい。
【０１６９】
図２８は実施例による、供給ステーションを初期化するための方法２８００のブロック図である。この方法２８００は、造形材料容器が供給ステーション内に固定され、すなわちラッチされたことが検出された場合に、ブロック２８０２において開始されてよい。ブロック２８０４においては、読み取りヘッドが造形材料容器上の情報チップと係合する。ブロック２８０６においては、パラメータが情報チップから読み取られる。これらのパラメータには、特に、造形材料容器内にある造形材料の材料種、造形材料容器の予想重量、または造形材料容器についての手順が含まれていてよい。ブロック２８０８においては、造形材料容器内の造形材料の材料種が正しくない場合に、造形材料容器に対するラッチが解放されてよい。
【０１７０】
図２９は実施例による、３次元プリンターにある供給ステーションを作動させるためのコントローラ２９００のブロック図である。このコントローラ２９００は、３Ｄプリンター用のメインコントローラの一部、または供給ステーションと関連する別個のコントローラであってよい。
【０１７１】
コントローラ２９００はプロセッサ２９０２を含んでいてよく、これはマイクロプロセッサ、マルチコアプロセッサ、マルチスレッドプロセッサ、超低電圧プロセッサ、組み込みプロセッサ、または他の種類のプロセッサであってよい。プロセッサ２９０２は、プロセッサ２９０２および他の部品が単一の集積回路板上に形成されている集積型マイクロコントローラ、またはシステムオンチップ（ＳｏＣ）のような単一の集積回路であってよい。例として、プロセッサ２９０２はＱｕａｒｋＴＭ、ＡｔｏｍＴＭ、ｉ３、ｉ５、ｉ７、またはＭＣＵクラスのプロセッサのような、カリフォルニア州サンタクララのインテル社からのプロセッサを含んでいてよい。使用されてよい他のプロセッサは、カリフォルニア州サニーベールのアドバンスドマイクロデバイス社（ＡＭＤ）、カリフォルニア州サニーベールのＭＩＰＳテクノロジー社からのＭＩＰＳベースの設計、アームホールディングスからのＡＲＭベースの設計から、またはそれらの顧客、ライセンシーまたは採用事業社から入手されてよい。このプロセッサには、アップル社からのＡ５−Ａ１０プロセッサ、クアルコム社からのＳｎａｐｄｒａｇｏｎＴＭプロセッサ、またはテキサスインスツルメンツ社からのＯＭＡＰＴＭプロセッサのようなユニットが含まれていてよい。
【０１７２】
プロセッサ２９０２は、バス２９０６を経由してシステムメモリ２９０４と通信してよい。所与の量のシステムメモリを提供するために、幾つものメモリデバイスを使用してよい。メモリは、約２ＧＢから約６４ＧＢの間、またはより大きな容量であってよい。システムメモリ２９０４は、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、または例えば、バッテリー、スーパーキャパシタ、またはハイブリッドシステムからのバックアップ電源を有するメモリモジュールのように、電源喪失から保護するため不揮発性メモリデバイスを使用して実施されてよい。
【０１７３】
データ、アプリケーション、オペレーティングシステム、およびその他といった、情報の持続的な記憶は、バス２９０６によってプロセッサ２９０２に結合された、大容量記憶装置２９０８によって行われてよい。大容量記憶装置２９０８は、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）を使用して実施されてよい。大容量記憶装置２９０８に使用してよい他のデバイスには、ＳＤカード、マイクロＳＤカード、ｘＤピクチャーカード、およびその他のようなフラッシュメモリカード、並びにＵＳＢフラッシュドライブが含まれる。幾つかの例においては、コントローラ２９００は、ＵＳＢ接続、ＳＤカードソケット、またはマイクロＳＤソケットのような、造形プラン、命令、およびその他を備えたすべてのメモリデバイスを挿入するための、アクセス可能なインタフェースを有していてよい。
【０１７４】
幾つかの例においては、大容量記憶装置２９０８は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）またはマイクロＨＤＤを使用して実施されてよい。特に抵抗変化型メモリ、相変化型メモリ、ホログラムメモリ、または化学的メモリのような、幾つもの他の技術を大容量記憶装置２９０８の例に使用してよい。
【０１７５】
これらの構成部品は、バス２９０６を経由して通信してよい。バス２９０６は、インダストリスタンダードアーキテクチャ（ＩＳＡ）、拡張ＩＳＡ（ＥＩＳＡ）、ペリフェラルコンポーネントインターコネクト（ＰＣＩ）、ペリフェラルコンポーネントインターコネクトエクステンデッド（ＰＣＩｘ）、ＰＣＩエクスプレス（ＰＣＩｅ）、または幾つもの他の技術といった、さまざまな技術を含んでいてよい。バス２９０８は、例えばＳｏＣベースのシステムで使用されている特許されたバス技術を含んでいてよい。特にＩ２Ｃインタフェース、Ｉ３Ｃインタフェース、ＳＰＩインタフェース、ポイントツーポイントインタフェース、およびパワーバスのような、他のバスシステムも含まれていてよい。ネットワークインタフェースコントローラ（ＮＩＣ）２９１０が含まれて、クラウド２９１２またはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、またはインターネットのようなネットワークとの通信をもたらしてよい。
【０１７６】
バス２９０６はプロセッサ２９０２を、３Ｄプリンターにおける他のデバイスと接続するのに使用されるインタフェース２９１４および２９１６と結合してよい。例えば、図３および図４に関して説明したように、センサーインタフェース２９１４を使用して、造形材料容器が供給ステーションにラッチされたかを検出するためにラッチセンサー２９１６に結合し、また供給ステーション内のベース位置に造形材料容器があるかを検出するために位置センサー２９１８に結合してよい。実施例において存在してよい他のセンサーには、特に供給ステーション、新品材料容器、リサイクル材料容器、または回収材料容器のような、種々のコンテナまたは容器の重量を判定するための、重量センサー２９２０が含まれる。レベルセンサー２９２２がセンサーインタフェース２９１４に結合されて、特に新品材料容器、リサイクル材料容器、または回収材料容器のような種々の容器内における造形材料のレベルを監視してよい。
【０１７７】
３Ｄプリンター内の種々のアクチュエータを制御するために、アクチュエータインタフェース２９１６が含まれていてよい。こうしたアクチュエータには、造形材料容器を供給ステーションから解放するためのラッチモーター２９２４、および読み取りヘッドを造形材料容器上の情報チップに近接させまたは離隔するように移動させる読み取りモーター２９２６が含まれていてよい。造形材料容器を保持する円筒形ケージを回転させるために、駆動モーター２９２８が使用されてよい。駆動モーター２９２８は、ステッピングモーター、サーボモーター、または供給された電力信号によって回転が制御される他の種類のモーターであってよく、全回転中の毎分の回転数をアクチュエータによって制御することを可能にする。幾つかの例においては、回転数を判定するためにセンサーを使用してよく、例えば新品供給ステーションまたはリサイクル供給ステーションにおける円筒形ケージの回転数を計数するために、位置センサー２９１８を使用してよい。アクチュエータインタフェース２９１６はまた、ドアロック２９３０へと結合されていてよく、これらは造形材料容器が動かされている場合のアクセスを防止するようドアをロックするために使用されてよい。
【０１７８】
情報チップとインタフェースするために、シリアルペリフェラルインタフェース（ＳＰＩ）２９３２が読み取りヘッド２９３４に結合されていてよい。２ワイヤ式のＩ２Ｃシリアルバスのような他の種類のインタフェースがまた、情報チップを読み取るために使用されてよい。幾つかの例においては、情報チップはＲＦＩシステムを介してアクセスされてよい。
【０１７９】
図示されてはいないが、種々の他の入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイスが、コントローラ２９００の内部に存在し、またはこれと接続されていてよい。例えば、造形情報、動作指示、不正確な材料の警告、またはドア、造形材料容器、およびその他の状態に関するメッセージといった情報を示すために、ディスプレイパネルが含まれていてよい。状態についてユーザーに警告を行うために、警報を含めることができる。タッチスクリーンまたはキーパッドのような入力デバイスを含めて、新しい造形その他についての指令のような入力を受容させることができる。
【０１８０】
大容量記憶装置２９０８は、本願で記載するように供給ステーションを制御するためのモジュールを含んでいてよい。大容量記憶装置２９０８内はコードのブロックとして示されているが、任意のモジュールを全体としてまたは部分的にハードワイヤード回路において、例えば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）内に組み込んで実装してよいことが理解されよう。モジュールは一般に、図２７に関して説明した機能を実装するために使用されてよい。
【０１８１】
ディレクターモジュール２９３６は、供給ステーションおよび造形手順をセットアップするための、全体的な機能を実施してよい。これには、ジョブ命令を取得し、造形材料を分配または追加するのに必要とされる回転を見積もり、そしてリサイクル供給ステーションを通過してリサイクル材料容器内へと直接に回収造形材料を移動させるといった、より特定的な手順の１つには含まれない全体的な動作が含まれていてよい。
【０１８２】
装填モジュール２９３８は、図２７に関して記載した実装手順２７０８を実施してよい。これには、造形材料容器を供給ステーションに装填するために使用される動作、特に例えば造形材料容器が正しい種類の材料を含んでいるかを判定し、否であれば造形材料容器を拒絶するといった動作が含まれていてよい。
【０１８３】
分配モジュール２９４０は、図２７に関して記載した分配手順２７５４を実施してよい。これには、造形材料を造形材料容器から分配するために使用される動作、特に例えば分配手順２７５４の間における造形材料容器の回転数、および造形材料を受け入れる容器のレベルを監視するといった動作が含まれていてよい。
【０１８４】
充填モジュール２９４２は、図２７に関して記載した充填手順２７８４を実施してよい。これには、リサイクル供給ステーションにおいて造形材料容器に造形材料を追加するのに使用される動作が含まれていてよい。
【０１８５】
例えば造形モジュール２９４４を含む、他の機能が存在していてよい。造形モジュール２９４４は、３Ｄオブジェクトを形成するための造形手順を指示してよい。
【０１８６】
図３０は実施例による、供給ステーションを初期化するためのコントローラの単純化されたブロック図である。類似した参照番号の付された項目は、図２９に関して記載した如きである。この例においては、コントローラ２９００はモジュールを実行するためのプロセッサ２９０２を含んでいる。造形材料容器が供給ステーション内部に固定されたことをラッチセンサー２９１６の１つによって判定した後に、造形材料容器のパラメータを確認するため、インストールモジュール２９３８が含まれていてよい。このインストールモジュール２９３８は、造形材料容器のパラメータが予想パラメータと一致するかどうかを判定してよく、そしてパラメータが予想パラメータと一致しない場合には、例えばラッチモーター２９２４の１つを作動させることによって、造形材料容器のラッチを解放する。
【０１８７】
図３１は実施例による、造形材料を造形材料容器またはリサイクル材料容器へと差し向けるための、リサイクル供給ステーション内の造形材料経路指定機構３１００の図である。類似した参照番号の付された項目は、図３および図４に関して記載した如きである。この造形材料機構３１００は、造形材料を異なる宛先に差し向けるための分流バルブ機構４５６を含んでいてよい。
【０１８８】
分流バルブ機構４５６は、上部開口３１０４、底部開口３１０６、および正面開口３１０８を有するバルブ本体３１０２を有している。正面開口３１０８はリサイクル供給ステーションの背面に、例えば造形材料容器の挿入箇所の反対側に位置していてよく、そして造形材料容器に結合するように構成されている。幾つかの例においては、フィーダー３５０からの造形材料は、分流バルブ機構４５６の上部開口３１０４から入ってよい。引張機構１１０２が第１の位置、または閉鎖位置にある場合には、分流バルブ３１１０は造形材料を上部開口３１０４から底部開口３１０６へと差し向けてよい。他の例においては、引張機構１１０２が第２位置、または開放位置にあり、例えば造形材料容器のオーガーバルブを開放している場合には、分流バルブ３１１０は造形材料を上部開口３１０４から正面開口３１０８へと、造形材料容器に積み下ろしするように差し向けてよい。
【０１８９】
図３２は実施例による、リサイクル供給ステーションのための分流バルブ機構４５６の斜視図である。類似した参照番号の付された項目は、図４および図３６に関して記載した如きである。この斜視図において、引張機構１１０２は第１の位置、または閉鎖位置において示されている。この位置において、上部開口３１０４を介して入った造形材料は、底部開口３１０６に差し向けられる。
【０１９０】
上述したように、分流バルブ機構４５６は、可撓性カラー３２０４によってバルブ本体３１０２に取り付けられた上部摺動プレート３２０２を含んでいてよい。同様に、底部摺動プレート３２０６が別の可撓性カラー３２０８によって、バルブ本体３１０２に取り付けられてよい。摺動プレート３２０２および３２０６は、リサイクル供給ステーションが３Ｄプリンターに容易に装填または取り外しされることを可能にしてよく、保守を簡単にする。例えばリサイクル供給ステーションは、例えばワイヤーハーネスを取り外して分流バルブ機構４５６を不能化することにより、取り外してよい。リサイクル供給ステーションを３Ｄプリンターに保持する１つまたはより多くの固定具を取り外してよく、そしてリサイクル供給ステーションは滑り出されてよい。図２、図３、および図４に関して記載した新品供給ステーションを取り外すために、同様の構造および動作を使用してよい。
【０１９１】
何れの供給ステーションも、リサイクル供給ステーションを３Ｄプリンターへと滑り入れ、摺動プレート３２０２および３２０６をフィーダー３５０およびリサイクル材料容器２０８と係合させることにより、３Ｄプリンター内に装填されてよい。供給ステーションをその場に保持するために１つまたはより多くの固定具を装着してよく、そして例えばワイヤーハーネスを接続することにより、供給ステーションのための残りのセンサーおよびアクチュエータと共に、バルブ機構が作動可能とされてよい。
【０１９２】
図３３は実施例による、リサイクル供給ステーションのための分流バルブ機構４５６の側部断面図である。類似した参照番号の付された項目は、これまでの図面に関して記載した如きである。図３１および図３２については、引張機構１１０２は図３３における第１の位置、または閉鎖位置に示されている。これは造形材料を上部開口３１０４から底部開口３１０６へと差し向ける。
【０１９３】
この例においては、作用機構１１０４が水平軸４２０に沿って動くにつれて、分流ギア３２０２が回転されて分流バルブ３１１０内の分流フラップを動かし、造形材料を底部開口３１０６に差し向け、または他の例においては、正面開口３１０８へと差し向ける。
【０１９４】
図３４は実施例による、リサイクル供給ステーションのための分流バルブ機構４５６の切除図である。類似した参照番号の付された項目は、これまでの図面に関して記載した如きである。図３４に示す例においては、オーガーバルブ４４８は水平軸４２０に沿って、開放位置へと引っ張られている。この第２の位置、または開放位置において、分流バルブ３１１０にある分流フラップ３４０２は造形材料を上部開口３１０４からオーガーバルブ４４８へと差し向け、正面開口３１０８を介して造形材料容器に追加されるようにする。
【０１９５】
図３５は実施例による、リサイクル供給ステーションのための分流バルブ機構４５６の別の切除図である。類似した参照番号の付された項目は、これまでの図面に関して記載した如きである。ラックギア３５０２が作用機構１１０４に取着されていてよく、例えばラックアンドピニオン構成において分流ギア３３０２と係合し、そして作用機構１１０４が水平軸４２０に沿って移動するにつれて、分流フラップ３４０２を動かす。この例においては、オーガーバルブ４４８は水平軸４２０に沿って開放位置へと引っ張られており、上部開口３１０４を介して入ってくる造形材料を造形材料容器に追加するようオーガーバルブ４４８へと供給する位置へと、分流バルブ３４０２を動かす。
【０１９６】
バルブモーター３５０４または他の動力付きアクチュエータ機構を使用して、作用機構１１０４を駆動してよい。バルブモーター３５０４は、ステッピングモーター、サーボモーター、またはアクチュエータ信号によって動作が精密に制御される他のモーターであってよい。幾つかの例においては、バルブモーター３５０４は単純なＡＣまたはＤＣ駆動モーターであってよく、作用機構１１０４を第１の位置と第２の位置の間で移動させる。
【０１９７】
図３６は実施例による、リサイクル供給ステーションのための分流バルブ機構４５６の別の切除図である。類似した参照番号の付された項目は、これまでの図面に関して記載した如きである。図３６および図３７は、第１の位置または閉鎖位置と、第２の位置または開放位置のそれぞれの比較を提示する。図３６に示された例においては、作用機構１１０４はバルブ引張機構１１０２を閉鎖位置に移動させており、例えば造形材料容器が存在していればそれを閉鎖している。
【０１９８】
この位置において、分流フラップ３４０２は、上部開口３１０４を介して入ってくる造形材料を底部開口３１０６に差し向けるように位置している。例えばこれは、図２に関して記載したように、回収材料２１６を回収材料容器２１２からリサイクル材料容器２０８へと移送するために使用されてよい。幾つかの例においては、造形材料が上部開口３１０４から底部開口３１０６に差し向けられているときに、造形材料容器は存在していない。
【０１９９】
図３７は実施例による、リサイクル供給ステーションのための分流バルブ機構４５６の別の切除図である。類似した参照番号の付された項目は、これまでの図面に関して記載した如きである。
【０２００】
図３７に示した例においては、例えばオーガーバルブを引っ張って造形材料容器を開放することにより、作用機構１１０４はバルブ引張機構１１０２を開放位置へと移動させている。この位置においては、分流フラップ３４０２は、上部開口３１０４を介して入ってくる造形材料を、造形材料容器に追加するため正面開口３１０８へと差し向けるように位置している。例えばこれは、図２に関して記載したように、回収材料２１６を回収材料容器２１２から造形材料容器へと移送するために使用されてよい。さらに、これはリサイクル材料をリサイクル材料容器２０８から積み下ろすために使用されてよい。
【０２０１】
分流バルブ機構４５６の切除図はまた、造形材料容器に結合するために使用される、弾性シール３７０２を示している。この弾性シール３７０２は、シールリング３７０６の接触表面と接触させるように造形材料容器を方向付けるためのガイドリング３７０４を含んでいてよい。図３９から図４３に関してさらに説明するように、シールリング３７０６は、分流バルブ機構４５６と造形材料容器の間で搬送されるに際して、造形材料を保持するように構成されている。
【０２０２】
図３８は実施例による、リサイクル供給ステーションにおいて分流バルブ機構を作動させるための方法３８００のブロック図である。この方法３８００はブロック３８０２において、バルブ本体にある分流バルブが閉鎖位置へと動かされ、造形材料をリサイクルシステムからリサイクル材料容器へと分岐させた場合に開始されてよい。ブロック３８０４において、分流バルブは開放位置へと動かされてよく、造形材料をリサイクルシステムから造形材料容器に追加する。
【０２０３】
図３９は実施例による、造形材料容器４１４が自在に回転することを許容する、例えばバルブ機構の弾性シールにあるシールリング３７０６と接触している造形材料容器４１４のヘッド４５４の切除図である。類似した参照番号の付された項目は、これまでの図面に関して記載した如きである。円筒形ケージは造形材料容器４１４をシールリング３７０６と接触して回転させるが、バルブ機構はその場で固定されたままである。シールリング３７０６はバルブ機構および造形材料容器の間にシールされたチャネルを維持し、これは作動時にバルブ機構または造形材料容器の何れかに造形材料を保持するのを助け、造形材料が失われるのを防止し、または漏出の機会を低減させる。また図１、図４、および図３７を参照すると、弾性シール３７０２は、新品供給ステーション１１２の分配バルブ機構４４６、またはリサイクル供給ステーション１１４の分流バルブ機構４５６、または両者において使用されてよい。
【０２０４】
シールリング３７０６の材料は、例えば造形材料容器４１４がシールリング３７０６と接触して自在に回転することを可能にするために、シールリング３７０６の接触表面と造形材料容器４１４との間の摩擦係数が小さくなるように選択されてよい。シールリング３７０６の接触表面は、シールリング３７０６のバルク材料と同じか、または異なるものであってよい。
【０２０５】
シールリング３７０６の接触表面、またはシールリング３７０６の全体について選択されてよい材料には、特に、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ナイロンとＰＴＦＥのブレンド、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリウレタン、またはパーフルオロポリエーテルとのブレンドが含まれていてよい。これらの材料はシールリング３７０６を被覆するラミネーション中において、またはシールリング３７０６の全体を形成するために使用されてよい。さらに、造形材料容器４１４との低い摩擦係数および所望の寿命を達成するために、これらの材料の幾つもの組み合わせが使用されてよい。
【０２０６】
ガイドリング３７０４を形成するために使用される材料は、造形材料容器が供給ステーションから取り出しおよび挿入されることから、長寿命および耐衝撃性をもたらすように選択されてよい。例えばガイドリング３７０４は、特に、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、または金属から形成されてよい。
【０２０７】
図４０は実施例による、シールリング３７０６およびガイドリング３７０４を取り外した後のバルブ機構の面４００２の図である。類似した参照番号の付された項目は、これまでの図面に関して記載した如きである。この面４００２は、シールリング３７０６の背面にある対応する特徴と係合するための、ノッチ４００４またはバルブ機構の面４００２上の他の特徴を含んでいてよい。これは、シールリング３７０６が造形材料容器と共に回転するのを防止するために使用されてよい。さらに図１から図４も参照すると、バルブ機構は新品供給ステーション１１２の分配バルブ機構４４６またはリサイクル供給ステーション１１４の分流バルブ機構４５６を含んでいてよい。
【０２０８】
図４１は実施例による、シールリング３７０６を説明する、バルブ機構の面４００２の図である。類似した参照番号の付された項目は、これまでの図面に関して記載した如きである。この例においては、シールリング３７０６は、図４０に関して説明したノッチ４００４のようなバルブ機構上の対応する特徴に係合する、突起のようなシールリング３７０６の特徴を備えて、バルブ機構の面４００２上に着座している。この図面においては、シールリング３７０６をその場に保持し、そして後に造形材料容器をシールリング３７０６と接触するように案内するために使用される、ガイドリングは取り除かれている。ガイドリング、およびシールリング３７０６の取り外しは、供給ステーションの正面から行われてよく、３Ｄプリンターまたは供給ステーションを余り分解せずに、シールリングを容易に交換できるようになっている。．
【０２０９】
図４２は実施例による、シールリング３７０６およびガイドリング３７０４の裏側の図である。類似した参照番号の付された項目は、これまでの図面に関して記載した如きである。図４２の例においては、シールリング３７０６の裏側にある突起４２０２が示されている。この突起４２０２はシールリング３７０６がバルブ機構の面４００２に着座するに際して、ノッチ４００４と整列されてよい。
【０２１０】
図４３は実施例による、シールリング３７０６およびガイドリング３７０４が装着されたバルブ機構の面４００２の図である。類似した参照番号の付された項目は、これまでの図面に関して記載した如きである。この図においては、ガイドリング３７０６内に形成された案内タブ４３０２が、明確に看取される。案内タブ４３０２は挿入の間に造形材料容器と整列し、造形材料容器がシールリング３７０６と接触するよう差し向けられるのを助ける。造形材料容器が円筒形ケージ内の位置にラッチされたならば、造形材料容器はシールリング３７０６と接触状態にとどまる。
【０２１１】
図４４は実施例による、供給ステーション内で造形材料容器を封止するための方法４４００のブロック図である。この方法はブロック４４０２において、造形材料容器が供給ステーションに挿入された場合に開始される。造形材料容器はガイドリングにより、シールリングと接触するよう案内される。ブロック４４０４において、造形材料容器はバルブ機構内で、シールリングと接触して固定される。ブロック４４０６において、造形材料容器はシールリングと接触状態で回転される。次いで材料は、バルブ機構内の造形材料容器との間で移送されてよく、その際にシールリングが造形材料が失われるのを防止する。
【０２１２】
本技術は種々の修正を受けてよく、および代替的な形態とすることができ、上記した例は例示として示されているものである。この技術は本願に開示した具体的な例に限定されることを意図していないことが理解されよう。実際のところ、本技術は、本件の技術的範囲に包含されるすべての代替例、修正例、および均等物を含むものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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