JP6498302B2 - メモリを備える取り外し可能な３ｄ造形モジュール - Google Patents

Description

３次元（３Ｄ）印刷などの積層造形技術は、積層プロセスによってデジタル３Ｄモデルからほとんどの形状の３Ｄ物体を作成するための技術に関連し、該技術では、３Ｄ物体は、コンピューター制御下で層毎に生成される。造形材料、（造形材料から３Ｄ物体を形成する）堆積技術及び処理が異なる、さまざまな積層造形技術が開発されている。そのような技術は、フォトポリマー樹脂に紫外線を当てるものから、半結晶熱可塑性プラスチック材料を粉末状に溶解させるものや金属粉末の電子ビーム溶解に至るまで多岐にわたる。

積層造形プロセスは、通常、製作される３Ｄ物体のデジタル表現から開始する。このデジタル表現は、コンピューターソフトウェアによって仮想的にいくつかの層にスライスされ、または、該デジタル表現を予めスライスされた形態で提供することができる。それぞれの層は、所望の物体の断面を表しており、いくつかの例では３Ｄプリンターとして知られている積層造形装置に送られ、該装置において、既に造形された層の上に積層される。このプロセスは、該物体が完成するまで繰り返され、これによって、該物体は層毎に造形される。いくつかの利用可能な技術は、材料を直接印刷するが、他の利用可能な技術は、物体の新たな断面を生成するために、追加の層を形成するためのリコーティング（recoating）プロセス（その後該層を選択的に固化させることができる）を用いる。

造形材料（これから物体が製作される）は、積層造形技術に応じて異なりえ、粉末材料、ペースト材料、スラリー材料、または液状材料を含むことができる。造形材料は、通常は、供給源容器に入れられており、そこから、該造形材料を、実際の製作が行われる積層造形装置の造形エリアすなわち造形室に移動させる必要がある。

（補充可能性あり）

例示的な造形モジュールの図である。 別の例示的な造形モジュールの図である。 例示的なホスト積層造形装置に接続された例示的な造形モジュールの図である。 ２つの互換性のあるホスト装置と共に造形モジュールの１例を示す図である。 造形モジュールの１例の図である。 造形モジュールの別の例の図である。 造形モジュールのさらに別の例の図である。 造形モジュールのさらに別の例の図である。 供給源のさらに別の例の図である。 造形モジュールのメモリに造形パラメータを格納する例示的な方法のフローチャートである。 ホスト装置に造形パラメータを送る例示的な方法のフローチャートである。 造形モジュールのメモリに較正パラメータを格納する例示的な方法のフローチャートである。 図１１の較正パラメータを使用する例示的な方法のフローチャートである。 造形モジュールの内部構成要素の状態を使用する例示的な方法のフローチャートである。 積層造形の際に、ホスト装置間でパラメータを伝達する例示的な方法のフローチャートである。 積層造形の際に、ホスト装置間でパラメータを伝達する別の例示的な方法のフローチャートである 造形後ジョブプロセスの１例のフローチャートである。

積層造形技術を用いて３次元物体を生成することができる。それぞれの層を、造形材料の１以上の連続する層の一部を固化（硬化）させることによって生成することができる。造形材料を粉末状のものとすることができ、生成される物体の性質は、造形材料のタイプ、及び固化のタイプによって決まりうる。いくつかの例では、粉末材料の固化を、液体バインダー（液状結合剤）を用いて行うことができる。さらにいくつかの例では、固化を、造形材料へのエネルギーの一時的な印加によって行うことができる。いくつかの例では、合体助剤（凝集助剤）が造形材料に加えられる。ここで、合体助剤とは、造形材料と合体助剤の組み合わせに適切な量のエネルギーを加えたときに、造形材料を合体させて固化させることができる材料である。他の例では、他の造形材料及び他の固化方法を使用することができる。いくつかの例では、造形材料は、ペースト材料、スラリー材料、または液状材料を含む。

例示的な積層造形プロセスは３Ｄ印刷として知られている。本開示では、積層造形または３Ｄ印刷を「造形」ともいう。造形ジョブは、少なくとも１つの物体を生成するために、積層造形装置（及び／又はその他のホスト装置）によって受け取られて処理される単一のジョブである。１つの造形ジョブは、複数の物体もしくは物体の部分を含むことができる。

造形材料の供給源に（造形材料を）補充する必要があるとき、または物体または部分をクリーニングする必要があるときには、積層造形プロセスを遅らせることができる。さらに、造形ジョブ間に時間遅延がありうる。さらに、いくつかの例では、積層造形システムは、該積層造形システムを操作して許容可能な品質の３Ｄ物体を作製するために、オペレータに比較的高いレベルの専門知識及び相互作用を要求する場合がある。本開示の１例は、比較的効率の良い積層造形プロセスを容易にすることができる造形モジュールに関する。本開示の別の例は、オペレータの高度な専門知識及び相互作用の必要性を少なくすることができる積層造形プロセスで使用される造形モジュールを説明している。

図１は、３Ｄプリンターなどのホスト装置に接続することができ、及び該ホスト装置から取り外すことができる３次元積層造形用の取り外し可能な（または脱着可能な）造形モジュール１を示す図である。造形モジュール１は、作製される３Ｄ物体を層毎に（すなわち一層ずつ）作製するために造形材料を支持する造形プラットフォーム（造形台）３を備えている。このために、造形プラットフォーム３は、後続の層の積み重ねを容易にする硬化した平坦な支持面を有することができる。たとえば、３Ｄプリンターは、プラットフォーム３上の造形材料の連続する各層に剤及び／又はエネルギーを加えて、後続の層が互いに混合して固化するようにすることができる。

造形モジュール１はさらに、プラットフォーム３を駆動して、たとえば積層造形装置の剤分配器またはエネルギー源に対して、該プラットフォームを所望の高さに維持するための駆動ユニット５を備えている。１例では、駆動ユニット５は、連続するそれぞれの層が処理された後に、プラットフォーム３を下方に移動させることができる。いくつかの例では、駆動ユニット５は、駆動モーター及びエンコーダを備えている。１例では、駆動ユニット５は、プラットフォーム３を駆動するために空気圧機構または油圧機構を少なくとも部分的に備えている。さらに他の例では、駆動ユニット５は、プラットフォーム３を昇降させるために、ギア、ピストン、リニアモーター、ラックアンドピニオン、ステッパーモーター、サーボ及びスクリュー式機構のうちの少なくとも１つなどの伝達要素を備えることができる。

１例では、造形モジュール１は、プラットフォーム３、駆動ユニット５、及びその他の構成要素を収容するためのハウジング（筐体）７を備えている。ハウジング７を、室（コンパートメント）を形成し、内部構成要素を支持し、及び、該室の内容物だけではなくオペレータも保護するという３つの機能を有することができる壁及び／又はフレームによって画定することができる。１例では、ハウジング７は、プラットフォーム３上に物体を造形するために使用される造形材料をモジュール１に格納するための造形材料貯蔵部９を備えている。ハウジング７はまた、室（コンパートメント）を形成するサブハウジングを収容することができる。ハウジング７は、ホスト積層造形装置によって、エネルギー及び／又は剤をプラットフォーム３上の造形材料の層に加えることができるようにするための開口をプラットフォーム３の上に有することができる。１例では、たとえば、造形材料１がホスト装置から分離されたときに、該ハウジングの内容物をオペレータから保護しまたはその逆を行うために、該ハウジングは、そのような上部の開口をふさぐことができるシールやふた（蓋）などを備えている。

造形材料１はホスト装置に接続可能である。別の例では、該ホスト装置は、造形モジュールを受けるように構成された受け構造を備え（この逆も同じ）、該造形モジュールは、該受け構造に接続するように構成されている。１例では、造形モジュール１は、複数のホスト装置（たとえば、いくつかの異なるタイプのホスト装置またはいくつかの同様のタイプのホスト装置）に接続可能である。１つのタイプのホスト装置は、３Ｄプリンターなどの積層造形装置である。別のタイプのホスト装置は、３Ｄ物体が造形された後に、該３Ｄ物体を処理するための後処置装置でありうる。そのような後処理装置は、造形体積部の冷却などの処理を実行することができる。ここで、たとえば、造形体積部は、造形された物体と該造形された物体の周囲の造形されていない粉末（「ケーク」と呼ばれる場合がある）を含む。別の後処理は、該造形された体積部／ケークから物体を分離することを含むことができる。別の冷却及び分離処理は、換気、ふるい分け、ブラッシングなどを含むことができる。後処理装置の別の例を、たとえば仕上げ層を加えまたはコーティングを施すことによって、たとえば該物体の表面を後処理するなどの、該物体を後処理するための装置とすることができる。後処理装置のさらに別の例は、印刷された異なる物体の部分を組み立てる。１例では、造形モジュール１を、積層造形用の積層造形装置に接続することができ、及び、造形ジョブが完了した後に、移動させて後処理装置に接続することができる。

別の例では、ホスト装置は、（さらなる）造形材料を造形モジュール１に加えるための造形材料（再）補充装置などの前処理装置である。１例では、造形モジュール１を後処理装置で後処理することができ、及び、新たな物体を積層造形するために積層造形装置に再接続する前に、移動させて前処理装置に接続して、積層造形の前に造形モジュールに（再）補充することができる。

いくつかの例では、複数の機能が１つのホスト装置に組み込まれており、すなわち、１つのホスト装置が、積層造形を実行し、さらに、後処理と前処理の少なくとも一方を実行する。１例では、前処理及び後処理が１つのホスト装置に組み込まれ、該ホスト装置は、積層造形装置（たとえば３Ｄプリンター）から分離されている。これは、両方のホスト装置の能力を比較的効率良く使用することを可能にすることができる。

造形モジュール１は、造形モジュール１を受けるように構成された少なくとも１つの互換性のあるホスト装置に接続可能でかつ該ホスト装置から取り外し可能である。１例では、プラットフォーム３が、積層造形装置の剤分配器及び／又はエネルギー源に対して正しく位置決めされるようなやり方で、造形モジュール１を積層造形装置に挿入することができる。造形モジュール１を、他のホスト装置に接続するように構成ないし配置することもできる。造形モジュール１は、それぞれの接続されたホスト装置とデータ交換（データのやり取り）をするためにインターフェース回路１１を有している。インターフェース回路１１は、物理的なまたは非接触のデータ伝送インターフェースを備えている。たとえば、インターフェース回路１１の通信バスを、ホスト装置の通信バスに接続することができる。１例では、インターフェース回路１１は、物理的な電力インターフェースを備えている。ホスト装置は、インターフェース回路１１を介して、電力ネットワークから造形モジュール１の内部構成要素に電力を送ることができる。

１例では、物体を製造（造形）した後に、たとえば造形モジュール１内の該物体を積層造形装置の外で冷やすために、造形モジュール１を積層造形装置から取り外すことができる。この場合、該積層造形装置は、別の（たとえば類似のタイプの）第２の造形モジュール１を用いて積層造形処理を続行して第２の物体を製造するために利用可能である。これは、積層造形装置を比較的高い能力で使用して、ダウンタイムを短くすることを可能にする。これと並行して、造形モジュール１内の造形された物体を、冷却し、クリーニングし／ケークから分離することができる。１例では、「クリーニング」は、該物体の周囲の固化していない造形材料を除去することを意味する。例示的なクリーニング法は、ふるい分け、ブラッシング、吹き付けなどを含む。

造形モジュール１はさらに、メモリ（記憶装置）１３を備えている。メモリ１３を、不揮発性の非一時的なデジタル記憶装置（デジタルメモリデバイス）とすることができる。メモリ１３は、造形モジュール１内に存在する造形材料及び／又は物体の造形材料特性に対応する造形パラメータを受け取って格納する少なくとも１つのデータフィールド１５を有している。別の例では、造形パラメータは、造形ジョブに使用される格納されている造形材料に関連する造形前ジョブ造形パラメータ、または、造形ジョブが完了した後の造形物体及び造形材料に関連する造形後ジョブ造形パラメータを含む。この説明では、データフィールドは、造形パラメータを表すように設定された（すなわち符号化された）、メモリ内の一連のビットとして理解されるべきである。該データフィールドのサイズを任意の適切なサイズとすることができる。たとえば、データフィールド１５は、複数の造形パラメータに関連するコードを格納することができ、これによって、ホスト装置は、該コードをデコード（復号）することができる。たとえば、造形パラメータの少なくとも１つのルックアップテーブル（ＬＵＴ）を、少なくとも１つのデータフィールド１５内に符号化することができる。

１例では、造形モジュール１が空であるかまたは新しくてまだ使用されていないときには、造形モジュール１には造形材料がない。該空の状態では、造形モジュール１の空状態を反映するためにデータフィールド１５をゼロとするか、または、該空状態を反映するように符号化することができる。メモリ１３は、造形モジュール１がホスト装置によって造形材料で満たされているときには、データフィールド１５を、その造形材料に対応する造形パラメータで符号化するように構成されている。メモリ１３は、物体が造形モジュール１で製造されたときには、データフィールド１５を、その物体及び周囲の造形材料（たとえば「ケーク」）に対応する造形パラメータで符号化するように構成されている。その後の（１以上の）使用法での使用中に、インターフェース回路１１は、それらの造形パラメータをホスト装置と交換（やり取り）することができる。この場合、ホスト装置の積層造形設定または前処理設定または後処理設定を最適化するために、それらの造形パラメータが使用される。

１例では、格納されている造形材料は粉末状であり、メモリ１３に格納されているかまたは格納されることになる造形パラメータのいくつかは、溶融温度、結晶化温度、及び放射線吸収係数のうちの少なくとも１つに対応する。モジュール１に補充しているときにホスト装置によって、該パラメータを、データフィールド１５中に符号化することができる。さらに、結晶化温度の幅、溶融温度の幅、粒径分布、ガラス転移温度、溶融エンタルピー、熱伝導（率）、熱容量、タップ粉末密度（tap powder density）、メルトフローインデックス（melt flowindex）／粘性、及び収縮率のうちの少なくとも１つなどの造形材料パラメータをメモリ１３中に符号化する（該パラメータを符号化してメモリ１３に格納する）ことができる。これらの例示的な造形パラメータを、積層造形装置用のパラメータとして用いて、造形材料層に加えられるエネルギーの量を最適化することができる。

別の例では、メモリ１３は、少なくとも１つの識別子を格納している。該識別子を用いて、ホスト装置のメモリからパラメータを取り出すことができる。たとえば、１つの識別子は、造形材料の１つのタイプに対応する。

１例では、上記の例示的な造形パラメータは、まだ固化していない造形材料に対応する。１例では、かかる造形パラメータを、造形前ジョブパラメータとよぶ場合があり、該パラメータは、積層造形装置に対する入力として機能することができる。これらの造形前ジョブパラメータに基づいて、積層造形設定を適応させることができる。

別の例では、造形パラメータは、造形後ジョブパラメータを含み、製造された物体及び／又は周囲の固化していない造形材料の重量、体積、または熱伝導率などの、印刷された物体に関連するパラメータが格納される。これらの造形後ジョブパラメータは、冷却、ふるい分け、クリーニング、仕上げ処理、コーティング、補充などの後処理を最適化するための後処理装置に対する入力として機能することができる。

インターフェース回路１１は、許可されたホスト装置による造形パラメータのアプロードまたは更新を容易にする。インターフェース回路１１はまた、それぞれの許可されたホスト装置による造形パラメータの取り出しを容易にする。モジュール１内の造形材料及び物体がホスト装置によって処理されている間に、データフィールド１５を更新することができる。たとえば、第１のホスト装置は、更新された造形パラメータをフィールド１５にアップロードして、それぞれのプロセス中または該プロセスの後に、モジュール１を第１のホスト装置から容易に取り外して、該更新された造形パラメータが送られる第２のホスト装置に接続できるようにする。造形パラメータは、造形材料の状態を伝える。したがって、第２のホスト装置は、第１のホスト装置によって更新された造形パラメータを用いて、造形材料及び／又は物体にカスタマイズされた処理を施すことができる。オペレータは、造形モジュールをホスト装置に接続する前に造形パラメータを入力も更新もする必要はない。このため、オペレータの入力または介入を低いレベルに維持することができる。

図２は、別の例示的な脱着可能な（または取り外し可能な）造形モジュール１０１を示している。造形モジュール１０１は、駆動ユニット１０５によって駆動される造形プラットフォーム１０３を備えている。造形モジュール１０１はさらに、駆動ユニット１０５及びプラットフォーム１０３を下げられた位置と引き出された位置の両方の位置で収容する共通のハウジング（筐体）１０７を備えている。造形モジュール１０１はさらに、電源回路に接続し、及びホスト装置とのデータインターフェースとして機能するために、該ホスト装置の相互接続回路と相互接続するインターフェース回路１１１を備えている。モジュール１０１の回路はさらに、不揮発性の非一時的なメモリ１１３を備えており、該メモリは、造形パラメータを格納するための少なくとも１つのデータフィールド１１５、または、別個のメモリから造形材料の造形パラメータを取り出すための造形材料識別子を含んでいる。

ハウジング１０７は、造形ジョブ用の造形材料を格納（貯蔵）するための貯蔵室１０９、及び、造形ジョブ中及び該ジョブの後にそれぞれの造形材料及び物体の層を収容するための造形室１１７を備えている。１例では、造形プラットフォーム１０３は、貯蔵室１０９と造形室１１７を分離している。この構成ないし配置は、造形プラットフォーム１０３が下降している間、プラットフォーム１０３の下の貯蔵室１０９からプラットフォーム１０３の上の造形室１１７へと造形材料が運ばれ、及び、該下降によって貯蔵室１０９の体積が減少し、かつ、造形室１１７の体積が増加するようなものとされている。貯蔵室１０９と造形室１１７の合計の体積を、比較的一定に維持することができる。したがって、室１０９、１１７の全体として、比較的空間効率が良い造形材料の格納部を得ることができる。また、貯蔵室１０９から造形室１１７への格納されている造形材料の移動距離を比較的短い距離に維持することができる。

この例では、貯蔵室１０９から造形室１１７に造形材料を移送するために、移送ユニット１１が設けられている。移送ユニット１１９を、造形プラットフォーム１０３に隣接して配置して、プラットフォーム１０３の下からプラットフォーム１０３の上に造形材料を移送することができる。１例では、移送ユニット１１９は、移送チャンネルで囲まれたねじ形または渦巻き形の移送機構を備えている。他の例では、移送ユニット１１９は、コンベヤーベルト、ドラグ機構（dragging mechanism）、または、高濃度低速輸送（dense phaseconveying）もしくは低濃度高速輸送（dilute-phase conveying）などの空気輸送システムを備えている。別の例では、移送ユニット１１９を、プラットフォーム１０３の一方の側またはプラットフォーム１０３の両側に設けることができる。１例では、移送ユニット１１９は、少なくともプラットフォーム１０３の上面の縁まで造形材料を供給することができ、造形材料を、該上面の縁から、プラットフォーム１０３の表面の上または前の層の上に供給することができる。プラットフォーム１３０の表面に造形材料の層を供給することは、ローラー、ショベル、またはワイパーなどの供給部材によって行うことができる。１例では、それらの供給部材は、積層造形装置の一部である。別の例では、それらの供給部材は、造形モジュール１０１の一部である。

少なくとも１つのデータフィールド１１５は、貯蔵室１０９内の造形材料に関する造形前ジョブ造形パラメータを格納することができる。該少なくとも１つのデータフィールド１１５はまた、造形室１１７内の物体及び造形材料に関する造形後ジョブ造形パラメータを格納することができる。該少なくとも1つのデータフィールド１１５は、駆動ユニット１０５及び移送ユニット１１９などの内部の造形モジュール駆動構成要素の状態を格納する。たとえば、各構成要素の状態は、それぞれの駆動構成要素１０５、１１９の高さ、回転位置、またはその他の状態に関する情報を含むことができる。

図３は、積層造形装置２２３に実装された例示的な造形モジュール２０１を示している。１例では、積層造形装置２２３は、３Ｄプリンターとされる。積層造形装置２２３は、造形モジュール２０１を受けることができる。このために、積層造形装置２２３に受け構造が設けられている。

該積層造形装置は、造形モジュール２０１の造形プラットフォーム２０３上の造形材料の層の一部に剤及び／又は印刷流体を供給するための剤及び／又は印刷流体分配器２２５を備えている。１例では、該剤は、放射線によって造形材料の固化を容易にするための合体助剤（凝集助剤。合体剤ともいう）である。積層造形装置２２３は、プラットフォーム２０３上の造形材料の層上に所定の波長範囲の熱及び／又は光を放出するための放射源（放射線源）２２７を備えることができる。

別の例では、プラットフォーム２０３上の造形材料を、造形モジュール２０１内の造形材料貯蔵室２０９から、または、積層造形装置２２３に接続することができる別個の交換可能な供給源２７５から、供給することができる。さらに別の例では、供給源２７５は、造形モジュール２０１の貯蔵室２０９に造形材料を供給することができ、該造形材料は、該貯蔵室から造形プラットフォーム２０３に送られる。該積層造形装置は、造形材料の該供給源用の第２の受け構造を備えている。他の例では、造形材料供給源２７５を、積層造形装置２２３以外のホスト装置に接続することができ、造形モジュール２０１を、積層造形装置２２３以外の（１以上の）ホスト装置に収容する（または該ホスト装置において造形材料を補充する）必要がある。そのような例では、供給源２７５及び造形モジュール２０１を、該積層造形装置ではない別個のホスト装置に接続して、造形モジュール２０１に（造形材料を）充填することができる。

図３の例では、積層造形装置２２３は、分配器２２５及び放射源２２７を制御するコントローラ２２９を備えている。コントローラ２２９は、マイクロプロセッサ、及び／又はコンピュータープロセッサ、及び／又はマイクロコントローラなどのプロセッサ２３１を備えている。プロセッサ２３１は、少なくとも１つの集積回路、またはその他の制御ロジック（制御論理回路）、またはその他の電子回路、またはそれらの組み合わせを備えることができる。コントローラ２２９は、プログラマブルゲートアレイ及び／又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を備えることができる。コントローラ２２９は、デジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換器を含むデジタル及びアナログＡＳＩＣを備えることができる。コントローラ２２９はさらに、不揮発性の非一時的なコンピューター可読メモリ２３３を備えることができる。メモリ２３３とプロセッサ２３１の間の通信を可能にするために、少なくとも１つの通信バスを設けることができる。メモリ２３３を、ＡＳＩＣの一部またはＡＳＩＣとは別個のものとすることができる。別の例では、メモリ２３３は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、スタティックメモリ、読み出し専用メモリ、電気的消去可能なＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、ハードディスク（ハードドライブ）、光学式ドライブ、または記憶ドライブ（磁気ディスク装置など）などを備えることができる。メモリ２３３は、プロセッサ２３１によって実行されると、剤分配器２２５や放射源２２７などの構成要素、及び／又は駆動ユニット２０５などの造形モジュール構成要素を動作させる命令を格納することができる。それらの命令は、固定された工場較正パラメータ、及び、造形モジュール２０１のメモリ２１３から取り出された可変造形パラメータを含むことができる。コントローラ２２９は、駆動ユニット２０５を直接駆動することができ、または、造形モジュール１内にあるスレーブコントローラに（該駆動ユニットの駆動を）を命令することができ、この場合、該スレーブコントローラは駆動ユニット２０５に命令をする。

積層造形装置２２３は、相互接続回路２３５を備えている。相互接続回路２３５は、通信バス及び接触回路（contact circuitry）を備えることができる。コントローラ２３３は、相互接続回路２３５を介して、造形モジュール２０１のインターフェース回路２１１に接続する。

１例では、積層造形装置２２３は、造形モジュール２０１をぴったりと収めることができる受け構造を備えている。該受け構造を、積層造形装置２２３内の空洞で表すことができる。相互接続回路２３５を挿入時に造形モジュール２０１のインターフェース回路２１１に接続するために、相互接続回路２３５を該受け構造内に設けることができる。相互接続回路２３５とインターフェース回路２１１の間に適切な接触が確立されるまで、さらに、造形プラットフォーム２０３が、剤分配器２２５及び放射源２２７に対して正しく配置されるまで、造形モジュール２０１を案内（ガイド）するために、該受け構造内に案内構造２３７を設けることができる。たとえば、案内構造２３７は、造形モジュール２０１を該受け構造内へと移動させることによって係合（連結ないし結合）させられる。１例では、造形モジュール２０１が該受け構造内に実質的に完全に挿入され、かつ、造形プラットフォーム２０３が、剤分配器２２５及び放射源２２７に対して適切に配置（位置決め）されると、適切な接触が確立される。案内構造２３７は、造形モジュール２０１を案内するために造形モジュール２０１の挿入時に造形モジュール２０１のハウジング２０７に係合する壁、レール、バー、または突起部を備えることができる。造形モジュールのハウジング２０７は、対応する壁、レール、バー、突起部、ノッチ、スロットなどを備えることができる。

図４は、例示的な造形モジュール３０１及び２つのホスト装置３２３Ａ、３２３Ｂを示している。１例では、ホスト装置３２３Ａ、３２３Ｂは、異なるタイプのホスト装置３２３Ａ、３２３Ｂであり、たとえば、積層造形装置及び後処理装置である。別の例では、ホスト装置３２３Ａ、３２３Ｂは同様のタイプであり、たとえば、それぞれが積層造形装置である。いずれの例でも、造形モジュール３０１のメモリ３１３を、ホスト装置３２３Ａ、３２３Ｂの一方または他方に交換可能に接続することができ、及び、該メモリは、更新された造形パラメータをホスト装置３２３Ａ、３２３Ｂとの間でやり取りすることができる。

それぞれのホスト装置３２３Ａ、３２３Ｂは、相互接続回路３３５、プロセッサ３３１及びメモリ３３３を有するコントローラ３２９、並びに電源回路３３９を備える回路を備えている。各ホスト装置３２３Ａ、３２３Ｂは、造形モジュール３０１を受けるための受け構造３４１を備えている。各受け構造３４１は、造形モジュール３０１をホスト装置３２３Ａ、３２３Ｂに対して正しい位置に案内するための案内構造３３７を備えている。１例では、それぞれの受け構造３４１は、造形モジュール３０１を、ホスト装置３２３Ａ、３２３Ｂに対して正しい定位置に固定するためのファスナー部材（ファスナー要素）３４３を備えている。造形モジュール３０１が固定されると、該造形モジュールは、それぞれのホスト装置３２３Ａ、３２３Ｂにラッチ（すなわち機械的に保持）されまたはロック（すなわち固定）される。

造形モジュール３０１は、相互接続回路３３５に接続するためのインターフェース回路３１１を備えている。造形モジュール３０１はさらに、ハウジング３０７を備えている。造形モジュール３０１をホスト装置３２３Ａ、３２３Ｂに固定して、互いに対して定位置に保持するために、造形モジュール３０１は、ホスト装置３２３Ａ、３２３Ｂの受け構造３４１の対応するファスナー部材３４３に固定することができるファスナー部材３４５を備えている。

造形モジュール３０１は、その底部に、一方のホスト装置３２３Ａから他方のホスト装置３２３Ｂへとモジュール３０１を動かすためのホイール３４５を備えることができる。それぞれのホスト装置３２３Ａ、３２３Ｂには、それぞれの造形材料処理要素３４７が設けられている。たとえば、造形材料処理要素３４７を、ホスト装置３２３Ａ、３２３Ｂのタイプに応じて、剤分配器、熱／光放射源、（再）補充ユニット、冷却装置、またはクリーニング装置とすることができる。冷却装置の例は、換気装置である。クリーニング装置の例は、ブラシまたは換気装置である。

造形モジュール３０１はメモリ３１３を備えている。メモリ３１３は、少なくとも１つのデータフィールド３１５を格納している。該少なくとも１つのデータフィールド３１５は、造形材料貯蔵室３０９内の造形材料の特性に基づく造形パラメータを格納することができる。該造形パラメータを、ホスト装置３２３Ａ、３２３Ｂに送ることができる。造形ジョブ、後処理または前処理のそれぞれの後で、ホスト装置３２３Ａ、３２３Ｂによってデータフィールド３１５が更新される。１例では、たとえば、（互いに）異なる造形材料の混合物が貯蔵室３０９に存在するように、新たな造形材料が、貯蔵室３０９に依然として存在する異なるタイプの古い造形材料に加えられるときに、それらのホスト装置は、データフィールド３１５にすでに格納されている古い造形パラメータを完全に削除することなく造形パラメータを追加する。別の例では、たとえば、貯蔵室３０９内の造形材料の新しい状態すなわち全ての造形材料が新しいという状態を反映させるために、該新しい造形材料もしくは物体に対してホスト装置３２３Ａ、３２３Ｂのそれぞれのプロセスを施しているときまたは施した後で、ホスト装置３２３Ａ、３２３Ｂは、古い造形パラメータを新しい造形パラメータで置き換える。

１例では、メモリ３１３は、一方のホスト装置３２３Ａから他方のホスト装置３２３Ｂに造形パラメータを送ることができる。たとえば、第１のホスト装置３２３Ａが造形材料の一部を処理する（たとえば３Ｄ印刷する）と、該ホスト装置は、メモリ３１３の（たとえば、プラットフォーム３０３上の物体及び造形材料に対応する）造形パラメータを更新する。その後、造形モジュール３０１は第２のホスト装置３２３Ｂ（たとえば後処理装置）に接続され、該更新された造形パラメータが第２のホスト装置３２３Ｂに送られ、これによって、第２のホスト装置３２３Ｂは、該更新された造形パラメータに応じて造形材料処理設定（たとえば冷却時間や温度設定）を最適化することができる。たとえば、プラットフォーム３０３上の造形材料もしくは印刷された物体の体積もしくは重量は、冷却設定または冷却時間に影響を与えうる。

図５は、別の例示的な脱着可能な（または取り外し可能な）造形モジュール４０１を示している。造形モジュール４０１は、造形プラットフォーム４０３及び駆動ユニット４０５を備えている。造形モジュール回路は、ホスト装置の電源及びデータインターフェースと接続するためのインターフェース回路４１１を備えている。該造形モジュール回路は、駆動ユニット４０５、及び、たとえば移送ユニットなどの他の造形モジュール構成要素を制御するためのコントローラ４５１を備えている。この例では、該コントローラはスレーブコントローラ４５１である。スレーブコントローラ４５１は、該ホスト装置のマスターコントローラの命令にしたがって、モジュール４０１のメモリ４１３に格納されている命令に基づいて駆動ユニット４０５に命令することができる。メモリ４１３に格納されている所定の造形パラメータをスレーブコントローラ４５１によって使用して、駆動ユニット４０５を制御することができる。

スレーブコントローラ４５１は、マイクロプロセッサ、及び／又はコンピュータープロセッサ、及び／又はマイクロコントローラなどのプロセッサ４５３を備えている。プロセッサ４５３は、少なくとも１つの集積回路、またはその他の制御ロジック（制御論理回路）、またはその他の電子回路、またはそれらの組み合わせを備えることができる。スレーブコントローラ４５１は、プログラマブルゲートアレイ及び／又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を備えることができる。スレーブコントローラ４５１は、デジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換器を含むデジタル及びアナログＡＳＩＣを備えることができる。アナログＡＳＩＣは、駆動ユニット４０５を駆動することができる。スレーブコントローラ４５１はさらに、不揮発性の非一時的なコンピューター可読メモリ４１３を備えることができる。メモリ４１３とプロセッサ４５３の間の通信を可能にするために、少なくとも１つの通信バスを設けることができる。メモリ４１３を、ＡＳＩＣの一部またはＡＳＩＣとは別個のものとすることができる。別の例では、メモリ４１３は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、スタティックメモリ、読み出し専用メモリ、電気的消去可能な読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、ハードディスク（ハードドライブ）、光学式ドライブ、または記憶ドライブ（磁気ディスク装置など）などを備えることができる。メモリ４１３は、プロセッサ４５３によって実行されると、造形モジュール４０１内の造形材料を移送するための駆動ユニット４０５及び移送ユニットなどの構成要素を動作させる命令を格納している。それらの命令は、該メモリの少なくとも１つの専用のデータフィールド４１５に格納される工場較正設定及び可変造形パラメータを含むことができる。

別の例示的な造形モジュール５０１が図６に示されている。造形モジュール５０１は、駆動ユニット５０５及びプラットフォーム５０３を備えている。駆動ユニット５０５を、ホスト装置のマスターコントローラによって駆動することができる。インターフェース回路５１１及びメモリ５１３を備える造形モジュール５０１回路が設けられている。メモリ５１３は、造形パラメータを格納することができる少なくとも１つのデータフィールド５１５を格納している。造形モジュール５０１は、駆動ユニット５０５を制御するために閉ループ制御を適用することができるサーボ機構５５１を備えている。このために、駆動ユニット５０５にエンコーダを設けることができ、該エンコーダから造形プラットフォームの位置を得ることができる。造形プラットフォーム５０３の不適切な位置を修正するために、サーボ制御機構５５１は、ホスト装置のマスターコントローラの入力と該エンコーダの出力を比較して、該マスターコントローラにフィードバックを提供することができる。

図７は、別の例示的な造形モジュール６０１を示している。造形モジュール６０１は、駆動ユニット６０５、及び駆動ユニット６０５によって駆動される造形プラットフォーム６０３を備えている。造形モジュール６０１は、プラットフォーム６０３に送られることになる造形材料を格納（貯蔵）するための造形材料貯蔵室６０９と物体を造形するための造形室６１７を備えている。モジュール６０１の共通のハウジング６０７は、プラットフォーム６０３、造形室６１７、及び貯蔵室６０９を収容する。造形モジュール６０１はさらに、貯蔵室６０９から造形プラットフォーム６０３に（たとえば、少なくとも造形プラットフォーム６０３の側部まで）造形材料を移送するための移送ユニット６１９を備えており、造形材料を、別個の分配（供給）機構によって、該プラットフォーム６０３のたとえば該側部から、プラットフォーム６０３上または前の層上に均一に加えることができる。

１例では、モジュール６０１は、少なくとも１つの温度センサー６５５を備えている。該少なくとも１つの温度センサー６５５を、造形室６１７内に（たとえばプラットフォーム６０３に取り付けるかまたは造形室６１７の壁に取り付けて）設けることができる。造形層の温度マップを得るために（たとえば、造形材料層の固化した部分と固化していない部分の両方の温度を得るために）、複数の温度センサー６５５を設けることができる。他の温度センサー６５５を貯蔵室６０９内に設けることができる。別の例では、該少なくとも１つの温度センサー６５５は、積層造形プロセスを制御するために積層造形中の造形材料及び物体の温度データを提供し、及び、冷却プロセスを制御するために積層造形後の該造形材料及び物体の温度データを提供することができる。得られた温度データを用いて、たとえば、該物体をクリーニングし及び該モジュールから該物体を取り出すことができるようにするために、物体がいつ十分に冷却または硬化したかを示すことができる。いくつかの例では、センサー信号を読み取って解釈することによって、造形後処理における物体の状態を解釈（判断）することが可能になる。別の例では、貯蔵室６０９内の読み取られた温度を用いて、造形材料の予熱条件を設定することができる。

１例では、モジュール６０１は、造形室６１７内の造形材料の上面を検出するための少なくとも１つのレベルセンサー６５７を備えている。１例では、レベルセンサー６５７は、プリントヘッド−粉末間間隔（ＰＰＳ）センサーである。レベルセンサー６５７を、光センサー、または任意の電磁放射線放出及び検出装置とすることができる。造形材料の一番上の層の一番上のレベル（高さ）を検出するために、造形室６１７の最上部及び／又は側壁の近くにレベルセンサー６５７を設けることができる。１例では、レベルセンサー６５７は、層の高さが所定の適切な高さの範囲外にある場合には、コントローラに補正フィードバックを提供することができる。いくつかの例では、該レベルセンサーをホスト装置内に設けることができる。

別の例では、モジュール６０１は、造形材料の層を予熱するための予熱器６５９を備えている。剤及び放射（線）を実際に加える前に、プラットフォーム６０３上の造形材料を予熱して、造形材料の融解及び／又は合体を加速させるために、予熱器６５９を、造形室６１７内に配置することができる。１例では、予熱器６５９は、プラットフォーム６０３上及び／又は造形室６１７の壁に配置される。他の例では、予熱器６５９は、移送ユニット６１９内及び／又は貯蔵室６０９内及び／又は別個の分配（供給）機構内に配置される。１例では、予熱器６５９は、該造形室または貯蔵室内の検出された温度が所定の閾値を下回っているときに作動させられる。別の例では、該予熱器を、たとえば連続する層分布間で、自動的に間欠的に作動させることができる。さらに別の例では、該予熱器は、造形パラメータに応じて作動させられる。たとえば、該予熱器を、造形材料の特性にしたがって作動させることができる。

１例では、予熱器６５９、温度センサー６５５、及びレベルセンサー６５７は、モジュール６０１内のスレーブコントローラ６５１によって制御される。スレーブコントローラ６５１は、それらのセンサーを監視（モニタ）して、修正措置が必要なときだけ、ホスト装置のマスターコントローラにフィードバックを提供することができる。スレーブコントローラ６５１はまた、たとえばセンサー６５５、６５７からの信号に基づいて、予熱器６５９を先回り的に制御することができる。別の例では、ホスト装置のマスターコントローラは、モジュール６０１のインターフェース回路６１１を介して、センサー６５５、６５７及び予熱器６５９を直接制御する。さらに別の例では、サーボ機構６６１及びエンコーダ６６３を、駆動ユニット６０５及び／又は移送ユニット６１９に接続して、スレーブコントローラ６５１に補正フィードバックを提供し、または該マスターコントローラに補正フィードバックを直接提供することができる。さらに別の例では、サーボ機構６６１は、センサー６５５、６５７及び／又は予熱器をチェック（検査）して、必要な場合には、該スレーブコントローラまたはマスターコントローラに補正フィードバックを提供する。

インターフェース回路６１１は、駆動ユニット６０５、移送ユニット６１９、予熱器６５９、及びセンサー６５５、６５７に電流を送るためにホスト装置の電源に接続することができる。１例では、たとえば該マスターコントローラによる解釈（判断など）のために、インターフェース回路６１１はまた、駆動ユニット６０５、移送ユニット６１９、予熱器６５９、及び／又はセンサー６５５、６５７のセンサー信号をホスト装置に送ることができる。さらに別の例では、たとえば、造形室内の圧力を検出し、または酸素などのガスの量を検出するために、造形モジュール６０１は、圧力センサーやガスセンサーなどの別のセンサーを備えている。

造形モジュール６０１は、異なるメモリモジュール６６５、６６７、６６９に分割されるメモリ６１３を備えている。別の例では、それぞれのメモリモジュール６６５、６６７、６６９を、１つの物理的なメモリデバイス（記憶装置）内の個々のデータフィールドもしくはデータフィールドのグループによって、または、１つの物理的なメモリデバイス内の個々のパーティションによって、または、個々の物理的なメモリデバイスによって、または、それらの組み合わせによって画定することができる。たとえば、メモリモジュール６６５、６６７、６６９のうちの２つを、１つの共通の物理的なメモリデバイスのパーティションによって画定し、メモリモジュール６６５、６６７、６６９のうちの１つを、別の別個の物理的なメモリデバイスの一部とすることができる。

第１のメモリモジュール６６５は、造形パラメータ６７１を格納することができる。該造形パラメータを、造形材料及び／又は製造された物体に基づくものとすることができる。第１のメモリモジュール６６５は、（たとえば貯蔵室６０９内の造形材料の特性に基づいた）印刷前ジョブパラメータを格納するための少なくとも１つのデータフィールドと、（たとえば造形室６１７内の造形材料及び物体の特性に基づいた）印刷後ジョブパラメータを格納するための少なくとも１つのデータフィールドを含むことができる。１例では、該造形パラメータを、造形モジュール６０１が最初に補充されたときに第１のメモリモジュール６６５に最初に符号化（して格納）することができる。造形後ジョブパラメータを、造形室６１７内の印刷された物体または周囲の造形材料の特性（たとえば、印刷された物体の体積及び／又は重量、またはそれぞれの造形材料の繰り返し（サイクル）の数、またはその他の特性）に基づくものとすることができる。累積された造形ジョブの繰り返し（サイクル）の値（数）を、造形モジュールメモリ６１３に格納することができる。この累積された造形ジョブの繰り返し（サイクル）の値を、造形モジュール６０１を再調整（再較正）するために、及び／又は保守ルーチンを開始するために使用することができる。

第２のメモリモジュール６６７は、造形モジュール６０１の少なくとも１つの内部構成要素の状態６７３に関連するデータを格納する。該少なくとも１つの内部構成要素は、駆動ユニット６０５、造形プラットフォーム６０３、移送ユニット６１９、予熱器６５９、温度センサー６５５、レベルセンサー６５７、及び／又はその他のセンサーを含むことができる。１例では、メモリ６１３に該状態を書き込むために、メモリ６１３は、通信バスを介して及び／又はコントローラ６５１を介して、該少なくとも１つの内部構成要素に接続される。別の例では、マスターコントローラが、該状態を読み出して、読み出した該状態を第２のメモリモジュール６６７に書き込む。第２のメモリモジュール６６７に格納された状態には、モーターの状態、システムエラー、印刷プラットフォームの位置、駆動モーターのこれまでの電流及び電圧（電流及び電圧の履歴）、造形ジョブの繰り返し（サイクル）の数などが含まれる。該状態はさらに、造形室または貯蔵室の温度並びにそれらの温度のこれまでの値（該温度値の履歴）を含むことができる。

第３のメモリモジュール６６９は、工場較正パラメータ６６８を格納する。工場較正パラメータ６６８を、造形モジュール６０１のファームウェアの一部とすることができ、及び、造形モジュール６０１のライフタイム（耐用年数）を通じて固定することができ、または、第２のメモリモジュール６６７から読み出された所定数の繰り返し（サイクル）の後で、造形モジュール６０１を再調整（再較正）することができる。較正パラメータ６６８を、暗号化またはその他の特別な符号化によって改ざんから保護することができる。

１例では、第１及び第２のメモリモジュール６６５、６６７は、造形ジョブ中及び各造形ジョブ間に、造形モジュール６０１内の内部構成要素及び造形材料の状態の変化に基づいて可変パラメータを格納し、第３のメモリモジュール６６９は、比較的大量の印刷ジョブにわたって同じである、内部構成要素を駆動するための固定された命令を含むファームウェアを格納する。

図８は、別の例示的な造形モジュール７０１を示している。造形モジュール７０１は、造形材料を格納するための造形材料貯蔵室７０９を備えている。造形モジュール７０１はさらに、たとえば上記の種々の例で説明した、駆動ユニット、造形プラットフォーム、造形室、インターフェース回路、及びその他の構成要素を備えることができる。図８の例では、貯蔵室７０９は、第１、第２、及び第３の造形材料を含んでおり、それぞれの造形材料は、少なくとも１つの（互いに）異なる特性を有している。たとえば、第１の造形材料を、新鮮な（または未使用の）造形用粉末（build powder）からなるものとすることができる。第２の造形材料を、第１の造形材料とは異なる粉末からなるものとすることができる。第３の造形材料を、以前使用された粉末とすることができ、この場合、以前使用された該粉末は、以前の造形ジョブで加熱はされたが固化はしなかったものである。１例では、第１の造形材料は、第２の造形材料とは異なる特性を有しているが、第１及び第２の造形材料の溶融温度の範囲は少なくとも部分的に重なっている。

それぞれ異なる造形材料について、対応するＬＵＴが、対応するデータフィールド７１５Ａ、７１５Ｂ、７１５Ｃにおいて符号化されている。メモリは、３つの対応するデータフィールド７１５Ａ、７１５Ｂ、７１５Ｃを含み、この場合、各データフィールド７１５Ａ、７１５Ｂ、７１５Ｃは、貯蔵室７０９内の造形材料の１つに関連する造形材料パラメータで符号化される。第１のデータフィールド７１５Ａは、第１の造形材料の造形パラメータで符号化される。たとえば、第１の造形材料は、溶融温度がＸ１であり、結晶化温度がＹ１であり、放射線吸収係数がＺ１である新しい新鮮な造形材料である。第２のデータフィールド７１５Ｂは、第２の造形材料の造形パラメータで符号化される。たとえば、第２の造形材料は、第１の造形材料とは異なる新しい新鮮な造形材料である。第２の造形材料は、溶融温度がＸ２であり、結晶化温度がＹ２であり、放射線吸収係数がＺ２である。１例では、第２の造形材料の溶融温度Ｘ２、結晶化温度Ｙ２、及び放射線吸収係数Ｚ２、またはそれらの範囲は、第１の造形材料のそれらに十分に近く、このため、第１及び第２の造形材料を混合状態で３Ｄ印刷することが可能である。

第３のデータフィールド７１５Ｃは、第３の造形材料の造形パラメータで符号化される。たとえば、第３の造形材料は、第１の造形材料に類似の以前使用された造形材料である。第３の造形材料は第１の造形材料とは異なる。なぜなら、第３の造形材料は、以前の造形ジョブにおいて使用されたが固化しなかったからである。１例では、第３の造形材料は、第１の造形材料のいくつかのまたはほとんどの造形パラメータに類似した造形パラメータを有することができる。１例では、第３の造形材料は、第１の造形材料の造形パラメータとは異なる少なくとも１つの造形パラメータを有している。１例として、放射線吸収係数を、第１の造形材料のそれよりも小さいものとすることができる。なぜなら、第３の造形材料の放射線吸収係数は、以前の造形ジョブにおいて影響を受けたからである。たとえば、ある造形材料が以前のサイクルで使用されたときは、該造形材料の一部は、熱放射を受けたか、抑制剤を加えられたかまたはその他の処理を施された可能性があるが、これらは、該材料の１以上の特性に影響を与えた可能性がある。これに応じて造形パラメータは更新される。説明されているように、データフィールド７１５Ａ、７１５Ｂ、７１５Ｃを、これまでの（すなわちこれまでに行われた）サイクル（繰り返し）の数、熱暴露、加えられた剤などに基づくパラメータなどの以前の造形ジョブサイクルに関連する追加の造形パラメータで符号化することができる。したがって、造形モジュールが、ホスト装置によって以前の造形ジョブの造形材料で補充されるたびに、造形パラメータが更新される。

メモリ７１３の各データフィールド７１５Ａ、７１５Ｂ、７１５Ｃに格納されている造形パラメータのうちの１つを、各造形材料の絶対量または相対量に関連付けることができる。これは、図８の例では、各造形材料の各ＬＵＴの一番上の行に示されている。

メモリ７１３は、造形パラメータをホスト装置に送ることができ、これによって、ホスト装置はその処理を適応させることができる。１例として、造形材料の一部が以前に使用された造形材料を含んでいるときには、ホスト装置は、追加の量の刺激剤または追加の量の放射（線）を加えることができる。

図示されていない別の例では、各造形材料に関連する（互いに）異なる造形パラメータが、メモリ７１３の１つのＬＵＴにおいて符号化されている。

図９は、造形材料の例示的な供給源８７５を示している。供給源８７５は、ハウジング８７６、及び造形材料を格納するための室（コンパートメント）８７８を形成する内壁を備えている。供給源８７５は、１つのタイプの造形材料（粉末など）を格納する。１例では、造形材料は、３Ｄ物体を造形するためにこれまで使用されていない新鮮な未使用の造形材料である。供給源８７５はメモリ８７７を備えている。メモリ８７７には少なくとも１つのデータフィールド８７９が設けられている。該少なくとも１つのデータフィールド８７９は、供給源８７５内の造形材料に対応する造形パラメータを格納する。供給源８７５は、その外面の近くにインターフェース回路８７４を備えている。メモリ８７７は、対応する相互接続回路を有する第２の受け構造とデータ交換（データのやり取り）をするために、インターフェース回路８７４に接続される。供給源８７５を、ホスト装置の第２の受け構造に接続するように構成する（ないし適合させる）ことができる。別の例では、第２の受け構造は、造形モジュールの一部である。接続された状態では、造形パラメータがホスト装置との間で交換（やり取り）される。

１例では、供給源８７５は粉末を格納し、造形パラメータは、該材料の溶融温度、結晶化温度、及び／又は放射線吸収係数に基づくものである。さらに、結晶化温度の幅、溶融温度の幅、粒径分布、ガラス転移温度、溶融エンタルピー、熱伝導（率）、熱容量、タップ粉末密度（tap powder density）、メルトフローインデックス（melt flowindex）／粘性、及び収縮率といったパラメータのうちの少なくとも１つなどの造形材料パラメータをメモリ８７７において符号化する（該造形パラメータを符号化して該メモリに格納する）ことができる。供給源８７５の造形材料が造形モジュールに提供されると、対応するパラメータが、たとえば、該供給源と該造形モジュールの両方が接続されているホスト装置を介して、該造形モジュールのメモリにアップロードされる。

図１０は、積層造形用の造形モジュールのメモリに造形パラメータを格納する方法の１例を示している。該方法は、造形材料で該モジュールの室（コンパートメント）を満たすことを含む（ブロック１００）。該方法はさらに、対応する造形パラメータを該メモリに符号化する（対応する造形パラメータを符号化して該メモリに格納する）ことを含む（ブロック１１０）。該造形パラメータを、該造形モジュールが接続されているホスト装置によって符号化することができる。該造形パラメータを供給源のメモリからのものとすることができる。

図１１は、積層造形処理において造形モジュールからホスト装置に造形パラメータを送る方法の１例のフローチャートを示している。該方法は、造形モジュールをホスト装置に接続することを含む（ブロック２００）。該接続することは、該造形モジュールのインターフェース回路を積層造形装置の相互接続回路に接続することを含む。該方法はさらに、該造形パラメータを、該造形モジュールのインターフェース回路を介して該ホスト装置に送ることを含む（ブロック２１０）。

図１２は、積層造形用の造形モジュールの内部構成要素を較正する方法のフローチャートを示している。典型的には、内部構成要素の許容差及びマージンは、同じ設計間においても、作製中に何らかの較正が必要であることを要求する。それゆえ、１例では、造形モジュールは較正パラメータを格納している。較正の方法は、造形モジュールを作製ないし組み立てているときにそれらの内部構成要素を較正することを含み（ブロック５００）、ここで、該内部構成要素は、造形プラットフォーム用の駆動ユニット、移送ユニット、予熱器、及び温度センサーやレベルセンサーなどのセンサーのうちの少なくとも１つを含むことができる。該方法はさらに、該較正から較正パラメータを得ることを含む（ブロック５１０）。該方法はさらに、該造形モジュールのメモリに該較正パラメータを格納することを含む（ブロック５２０）。該較正パラメータを、該造形モジュールのメモリのファームウェアの一部とすることができる。

図１３は、積層造形プロセスにおいて、図１２の較正パラメータを使用する方法の１例のフローチャートを示している。該方法は、（たとえば該造形モジュールがホスト装置に接続されているときに）該ホスト装置に該較正パラメータを送ることを含む（ブロック５４０）。該方法はさらに、該較正パラメータを用いて該造形モジュールの内部構成要素を制御することを含むことができる（ブロック５５０）。それらの内部構成要素を、ホスト装置のマスターコントローラまたは該造形モジュール自体のスレーブコントローラによって制御することができる。さらに別の例では、サーボ機構によって追加の制御が提供される。

図１４は、メモリ内の、造形モジュールの内部構成要素の状態を更新する方法の１例のフローチャートを示しており、それらの内部構成要素は、造形プラットフォーム用の駆動ユニット、造形材料を造形プラットフォームに運ぶための造形材料移送ユニット、造形材料の一部を予熱するための予熱器、及び、温度センサーやレベルセンサーなどのセンサーのうちの少なくとも１つを含むことができる。該方法は、積層造形装置の造形モジュール内の造形プラットフォーム上に物体を造形することを含む（ブロック６００）。該方法は、造形ジョブの実行中に及び／又は該ジョブが完了した後に、該造形モジュールのメモリ内の少なくとも１つの内部構成要素の状態を更新することを含む（ブロック６１０）。１例では、そのような状態を、エンコーダ位置の読み取り値に基づく造形プラットフォームの高さ位置とすることができる。該方法はさらに、該造形モジュールを別のホスト装置に接続することを含む（ブロック６２０）。該方法は、それぞれのプロセスを開始する前に、内部構成要素の状態を読み出して、該読み出した状態を用いることを含む（６３０）。たとえば、いくつかの状態は、造形プラットフォームの高さ、及び、造形材料及び印刷された物体の上面の高さを含むことができる。該方法は、読み出した状態に基づいて処理法を適応させることを含む（６４０）。たとえば、ホスト装置は、読み出された高さに基づいて、クリーニング設定及び／又は冷却設定を適応させることができる。

図１４の例示的な方法を、いくつかの積層造形プロセスに適用することができる。たとえば、造形ジョブを完了して該モジュールを別のホスト装置に接続した後で、該モジュール内の温度が高いことが読み出される。それゆえ、該別のホスト装置は、該読み出された温度に基づいて冷却時間を設定することができる。たとえば、造形ジョブを完了して該モジュールを別のホスト装置に接続した後で、プラットフォームが所定の高さにあることが読み出される。それゆえ、該ホスト装置は、該造形モジュールを造形材料で満たすことができるようにするために該プラットフォームの高さを高くすることができる。たとえば、造形ジョブを完了して該モジュールを別のホスト装置に接続した後で、該レベルセンサーは、該プラットフォーム上の造形材料及び物体のある高さ（高さレベル）を示している。それゆえ、該ホスト装置は、読み出された高さ及び／又は体積にクリーニング設定及び／又は冷却設定を適応させることができる。

図１５は、積層造形処理においてホスト装置間でパラメータをやり取りする例示的な方法のフローチャートを示している。該方法は、第１のホスト装置において、物体及び／又は造形材料を処理することを含む（ブロック７００）。該処理することは、印刷または後処理を含む任意の形態の処理を含むことができる。該方法はさらに、メモリ上の造形パラメータを更新することを含む（ブロック７１０）。内部構成要素の状態も更新することができる。該方法はさらに、第１のホスト装置から該造形モジュールを分離する（第１のホスト装置と該造形モジュールとの接続を解除する）ことを含む（ブロック７２０）。該方法はさらに、該造形モジュールを第２のホスト装置に接続することを含む（ブロック７３０）。該方法はさらに、該更新されたパラメータを第２のホスト装置に送ることを含む（ブロック７４０）。ここで、第２のホスト装置は、それらの更新されたパラメータを用いて、そのそれぞれの処理プロセスを該造形モジュールの状態、すなわち（１以上の）造形材料及び内部構成要素の状態に適応させることができる。同様の方法が、該造形モジュールをホスト装置から分離したとき、及び、いくらかの待ち時間の後で同じホスト装置に再び接続したときに適用される。

図１６は、積層造形処理においてホスト装置間でパラメータをやり取りする別の例示的な方法のフローチャートを示している。該方法は、造形モジュールを積層造形装置に接続することを含むことができる（ブロック８００）。該方法は、造形前ジョブパラメータを該積層造形装置に送ることを含むことができる（ブロック８１０）。該方法は、該造形前ジョブパラメータを用いて、積層造形によって物体を造形することを含むことができる（ブロック８２０）。該方法は、該ジョブを完了した後で、造形後ジョブパラメータをメモリに格納することを含むことができる（ブロック８３０）。１例では、造形後ジョブパラメータは、印刷された物体に関連するパラメータを含む。該造形後ジョブパラメータを、該積層造形装置によって該造形モジュールのメモリにアップロードすることができる。該方法はさらに、該造形モジュールを該積層造形装置から分離する（該造形モジュールと該積層造形装置との接続を解除する）ことを含むことができる（ブロック８４０）。該方法はさらに、該造形モジュールを後処理装置に接続することを含むことができる（ブロック８５０）。該方法はさらに、該造形後ジョブパラメータを該後処理装置に送ることを含むことができる（ブロック８６０）。１例では、該造形材料及び物体の更新された温度などの追加の更新された造形後ジョブパラメータまたは内部構成要素の状態を、接続時に送ることができる。該方法はさらに、読み出された造形後ジョブパラメータに基づいて、該物体を処理すること（たとえば、ふるい分け、冷却、クリーニング、コーティングなど）を含むことができる（ブロック８７０）。１例では、同じまたは異なるホスト装置は、該造形モジュールの補充を容易にすることができる。それゆえ、該方法はさらに、該造形プラットフォームから製造された物体を取り除いて、後続の造形ジョブのために貯蔵室に造形材料を加えることを含むことができる（ブロック８８０）。ここで、加えられる造形材料の体積を該造形後ジョブパラメータ（たとえば印刷された物体の体積）に基づくものとすることができる。該方法はさらに、該加えられた造形材料に対応する造形パラメータを造形モジュールのメモリに格納することによって造形パラメータを更新することを含むことができる（ブロック８９０）。該方法はさらに、該後処理装置から該造形モジュールを分離する（該後処理装置と該造形モジュールとの接続を解除する）ことを含むことができる（ブロック８９５）。さらに別の例では、新たな造形ジョブを開始するために、（造形材料が）充填された造形モジュールが、再び、該積層造形装置に接続され、この場合、該更新された（造形前ジョブ）造形パラメータを（該積層造形装置に）送ることができる。

図１７は、造形後ジョブプロセスの１例を示している。該プロセスは、造形後ジョブパラメータ及び温度センサーの状態を造形モジュールのメモリから後処理装置に送ることを含む（ブロック９００）。１例では、該センサーは、後処理装置のマスターコントローラによって直接読み出される。たとえば、該送ることは、造形室内の物体の体積及び該造形室内の温度に関連する情報を送ることを含むことができる。該プロセスは、該後処理装置が、該造形後ジョブパラメータ及び温度センサーの状態に基づいて、その冷却パラメータを適応させることを含む（ブロック９１０）。該プロセスはさらに、該モジュールのメモリ内のセンサーの状態を定期的にチェック（検査）し及びそれらの状態を更新することを含む（ブロック９２０）。該プロセスはさらに、該センサーの状態に基づいて該後処理装置の冷却パラメータを適応させることを含む。該センサーの状態を該メモリに格納することによって、該造形モジュールをホスト装置に再接続したときに、該ホスト装置によって内部構成要素の状態の速い読み出しが可能になる。

本開示のいくつかの例において説明されているインテリジェントな造形モジュールは、造形プラットフォーム及び造形材料貯蔵部を備え、複数のホスト装置に接続することができ、及び、造形材料及び内部構成要素を含む該造形モジュールの内容物の更新された状態をいつでも伝えることができ、これによって、それぞれのホスト装置は、該更新された状態に基づいてその処理を最適化することができる。

本開示は、主として「１つの物体」に言及しているが、本開示に照らして、実際には、１つの造形ジョブで複数の物体または物体の部分を製造することができる。実際に、物体を、互いから物理的に分離される複数の物体の意味に解釈することができる。本開示は、主として造形モジュールの１つのメモリに言及しているが、造形モジュールは、複数のメモリ（たとえばバックアップ機能を有する追加のメモリ）を含むことができる。

Claims (15)

1. ホスト装置に接続することができ及び該ホスト装置から取り外すことができる取り外し可能な造形モジュールであって、
   造形材料を格納するための造形材料貯蔵室と、
   造形される物体を支持するための造形プラットフォームと、
   前記造形プラットフォームを動かすための駆動ユニットと、
   ホスト装置の設定を最適化するために使用するための、少なくとも１つの造形パラメータを受け取って格納するためのデータフィールドを含むメモリと、
   ホスト装置の相互接続回路に接続して、前記少なくとも１つの造形パラメータを前記ホスト装置とやりとりするためのインターフェース回路
   を備える造形モジュール。
2. 前記ホスト装置が、積層造形装置、後処理装置、及び/又は、前処理装置を含む、請求項１の造形モジュール。
3. 前記造形材料貯蔵室から前記造形プラットフォームに造形材料を内部的に送るための造形材料移送ユニットを備える、請求項１又は２の造形モジュール。
4. 前記メモリ及び前記インターフェース回路は、
   少なくとも２つの異なるホスト装置に接続し、
   前記ホスト装置によって受け取られた造形パラメータを格納し、及び、
   １つのホスト装置から受け取った造形パラメータを他のホスト装置に送る
   ことができることからなる、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の造形モジュール。
5. 前記メモリは、造形前ジョブ造形パラメータ、及び/又は、造形後ジョブ造形パラメータを受け取り、格納し、及び送ることができる、請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の造形モジュール。
6. 前記メモリは、前記造形材料貯蔵室内の異なる造形材料の混合物に対応する異なる造形パラメータを同時に格納することができる、請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の造形モジュール。
7. 前記造形パラメータは、溶融温度、結晶化温度、及び放射線吸収係数、及び／又は、それらの範囲を含む、請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の造形モジュール。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の造形モジュールであって、次の（i）〜（iii）、
   （i）前記造形プラットフォーム上の造形材料の温度を検出するための少なくとも１つの温度センサーを備える、
   （ii）前記造形プラットフォームの上の造形材料の上面の高さを検出するための少なくとも１つの造形材料レベルセンサーを備える、
   （iii）前記造形プラットフォーム上の造形材料を予熱するための予熱器を備える、
   の少なくとも１つを備える、造形モジュール。
9. 前記メモリは、
   内部構成要素の可変な状態を格納するための第１のメモリモジュールと、
   ホスト装置によって変更可能な可変造形パラメータを格納するための第２のメモリモジュールと、
   ホスト装置によって変更できない内部構成要素の固定された較正パラメータを含むファームウェアを格納するための第３のメモリモジュール
   を備えることからなる、請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の造形モジュール。
10. 前記内部構成要素は、前記駆動ユニット、移送ユニット、前記温度センサー、前記造形材料レベルセンサー、及び前記予熱器のうちの少なくとも１つである、請求項９の造形モジュール。
11. コントローラとサーボ機構のうちの少なくとも一方を備える請求項１０の造形モジュールであって、前記内部構成要素のうちの少なくとも１つを制御することからなる、造形モジュール。
12. 前記メモリは、前記造形モジュールの累積された造形ジョブのサイクルの計数値を格納する、請求項１ないし請求項１１のいずれか一項に記載の造形モジュール。
13. 前記造形プラットフォームが適切な位置に配置されて保持され、及び、回路の相互接続が維持されるように、前記造形モジュールを前記ホスト装置に固定するためのファスナー部材を備える、請求項１ないし請求項１２のいずれか一項に記載の造形モジュール。
14. ホスト装置に取り外し可能に接続するための取り外し可能な造形モジュールであって、該造形モジュールは、内部構成要素と少なくとも１つのメモリとインターフェース回路とを備え、
    前記内部構成要素は、
    造形される物体を支持するための造形プラットフォームと、
    前記造形プラットフォームを動かすための駆動ユニット
    を備え、
    前記メモリは、
    ホスト装置の設定を最適化するために使用するための、造形パラメータを受け取り及び格納し、
    少なくとも１つの内部構成要素の状態を受け取り及び格納し、及び
    固定された較正パラメータを格納し、
    前記インターフェース回路は、前記造形パラメータ、内部構成要素の状態、及び較正パラメータを異なるホスト装置に送ることからなる、造形モジュール。
15. 前記ホスト装置が、積層造形装置、後処理装置、及び/又は、前処理装置を含む、請求項１４の造形モジュール。

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