特許 6808061 層状で三次元物体を形状自由に印刷する装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6808061

(24)【登録日】2020年12月10日

(45)【発行日】2021年1月6日

(54)【発明の名称】層状で三次元物体を形状自由に印刷する装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 64/295 20170101AFI20201221BHJP

   B33Y 30/00 20150101ALI20201221BHJP

   B33Y 10/00 20150101ALI20201221BHJP

   B29C 64/106 20170101ALI20201221BHJP

   B29C 64/227 20170101ALI20201221BHJP

   B29C 64/393 20170101ALI20201221BHJP

   B33Y 50/02 20150101ALI20201221BHJP

   B29C 64/255 20170101ALI20201221BHJP

   B29C 64/209 20170101ALI20201221BHJP

   B29C 64/336 20170101ALI20201221BHJP

【ＦＩ】

   B29C64/295

   B33Y30/00

   B33Y10/00

   B29C64/106

   B29C64/227

   B29C64/393

   B33Y50/02

   B29C64/255

   B29C64/209

   B29C64/336

【請求項の数】16

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2019-547177(P2019-547177)

(86)(22)【出願日】2017年11月10日

(65)【公表番号】特表2019-535564(P2019-535564A)

(43)【公表日】2019年12月12日

(86)【国際出願番号】EP2017078895

(87)【国際公開番号】WO2018087293

(87)【国際公開日】20180517

【審査請求日】2019年7月10日

(31)【優先権主張番号】16198523.9

(32)【優先日】2016年11月11日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】590001418

【氏名又は名称】ダウ シリコーンズ コーポレーション

(73)【特許権者】

【識別番号】519167195

【氏名又は名称】ジャーマン レプラプ ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】100104765

【弁理士】

【氏名又は名称】江上 達夫

(74)【代理人】

【識別番号】100107331

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 聡延

(72)【発明者】

【氏名】ウォルフ，ハンズ ピーター

(72)【発明者】

【氏名】バカー，ミヒャエル

(72)【発明者】

【氏名】バウマン，シュテファン

(72)【発明者】

【氏名】バウツ，フローリアン

【審査官】 坂本 薫昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−０４２７１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／０７５８２３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ６４／１０，６４／１０６，６４／２０，６４／２０９，

６４／２２７，６４／２５５，６４／２９５，６４／３３６，

６４／３９３

Ｂ３３Ｙ １０／００，３０／００，５０／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも一の印刷材料（１０４）を用いて、層状で三次元物体を形状自由に印刷する装置（１００）であって、該装置（１００）は、
少なくとも一の印刷紐材（１０４ｓ）に印刷材料（１０４）を紐状で出力する少なくとも一の印刷ヘッド（１０２）と、
該少なくとも一の印刷ヘッド（１０２）により出力された前記少なくとも一の印刷紐材（１０４ｓ）を受け入れる印刷プラテン（１０６）と、
該印刷プラテン（１０６）上に可動配置（１０８ｈ）された棒状加熱装置（１０８）と、
前記少なくとも一の印刷紐材（１０４ｓ）を、該少なくとも一の印刷紐材（１０４ｓ）の前記少なくとも一の印刷材料（１０４）の化学反応を誘因する反応温度まで加熱するために、前記印刷プラテン（１０６）に向かって熱照射（１２８）を放出するように前記棒状加熱装置（１０８）を制御するように構成された加熱制御器（１１８）と、
前記印刷プラテン（１０６）上で前記棒状加熱装置（１０８）を移動させるように前記棒状加熱装置（１０８）に連結された少なくとも一のモータ（１３８）と、
前記印刷プラテン（１０６）上で印刷された前記少なくとも一の印刷紐材（１０４ｄ）を硬化するために、前記印刷プラテン（１０６）上で前記棒状加熱装置（１０８）を移動させるように前記少なくとも一のモータ（１３８）を制御するように構成されたモータ制御器（１４８）と、
を備えることを特徴とする装置。

【請求項2】

前記棒状加熱装置（１０８）は、棒状ランプを備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記棒状ランプは、約７８０ｎｍから約１２μｍの範囲の波長を有する光を出射するように構成されることを特徴とする請求項２に記載の装置。

【請求項4】

前記棒状ランプは、棒状赤外ランプであることを特徴とする請求項３に記載の装置。

【請求項5】

前記棒状ランプは、前記印刷プラテン（１０６）のほぼ全幅（１０３ａ、１０３ｃ）に前記照射熱が照射されるように、前記印刷プラテン（１０６）の幅（１０３ａ、１０３ｃ）とほぼ同じ又はそれよりも長い長さ（１０３ｂ、１０３ｄ）を有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の装置。

【請求項6】

前記少なくとも一の印刷材料（１０４）を受け入れるリザーバ（２０２）であって、前記少なくとも一の印刷ヘッド（１０２）に前記少なくとも一の印刷材料（１０４）を供給するために、前記少なくとも一の印刷ヘッド（１０２）に連結されるリザーバ（２０２）を更に備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の装置。

【請求項7】

第１プレ印刷液（２０４ａ）を受け入れる第１プレリザーバ（２０２ａ）と、
第２プレ印刷液（２０４ｂ）を受け入れる第２プレリザーバ（２０２ｂ）と、
前記第１プレ印刷液（２０４ａ）と前記第２プレ印刷液（２０４ｂ）とを受け入れ、前記第１プレ印刷液（２０４ａ）と前記第２プレ印刷液（２０４ｂ）とから前記少なくとも一の印刷材料（１０４）を供給するリザーバ（２０２）と、
を更に備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の装置。

【請求項8】

前記棒状加熱装置（１０８）は、前記印刷プラテン（１０６）上を直線移動可能に配置されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の装置。

【請求項9】

前記リザーバ（２０２）に供給された前記少なくとも一の印刷材料（１０４）を添加するように構成された添加量制御器（２１４）を更に備えることを特徴とする請求項６に記載の装置。

【請求項10】

前記リザーバ（２０２）に供給された前記第１プレ印刷液（２０４ａ）の量と前記第２プレ印刷液（２０４ｂ）の量とを添加するように構成された添加量制御器（２１４）を更に備えることを特徴とする請求項７又は８に記載の装置。

【請求項11】

前記モータ制御器（１４８）は、前記少なくとも一の印刷紐材の各層（１０４ｄ）が前記印刷プラテン（１０６）上に印刷された後に都度少なくとも一回、前記印刷プラテン上で前記棒状加熱装置（１０８）を移動させるように前記少なくとも一のモータ（１３８）を制御するように更に構成されることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の装置。

【請求項12】

少なくとも一の印刷材料（１０４）と、請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の装置とを用いて、層状で三次元物体を形状自由に印刷する方法。

【請求項13】

前記少なくとも一の印刷材料（１０４）は、前記印刷装置に注入され、且つ加熱時に硬化／反応して一の印刷物体、又は一の物体における一の（又は複数の）印刷層を形成する、一又は複数の反応性液体材料を含んでよいことを特徴とする、請求項１２に記載の層状で三次元物体を形状自由に印刷する方法。

【請求項14】

前記少なくとも一の印刷材料は、ＵＶ光によって硬化される樹脂、シリコーンゴム、及び／又は、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネート、ナイロン、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂等の熱可塑性プラスチックであってよいことを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の層状で三次元物体を形状自由に印刷する方法。

【請求項15】

前記少なくとも一の印刷材料（１０４）は、３Ｄ印刷可能シリコーンゴム組成を含むことを特徴とする、請求項１３又は１４に記載の層状で三次元物体を形状自由に印刷する方法。

【請求項16】

前記３Ｄ印刷可能シリコーンゴム組成は、
該組成の総重量に基づき３５から８５重量％の量で、１分子当たりにケイ素原子に結合した少なくとも２個のアルケニル基を含むオルガノポリシロキサン（Ａ）と、
前記組成の総重量に基づき０．１から１５重量％の量で、１分子当たりに少なくとも３個のケイ素結合水素原子を含むオルガノポリシロキサン（Ｂ）と、
反応性オルガノポリシロキサン（Ａ）及び（Ｂ）の総重量に基づき、白金系触媒（Ｃ）における白金原子の量が０．１から５００重量ｐｐｍ（百万分率）である、白金系触媒（Ｃ）と、
前記３Ｄ印刷可能エラストマー組成において１０から５０，０００重量ｐｐｍの量で、アセチレンアルコール類及びこれらの誘導体からなる群から選択された抑制剤（Ｄ）と、
前記組成の総重量に基づき１０から４０重量％の量である、シリカフィラー（Ｅ）と、
前記組成の総重量に基づき０から１０重量％の量である、或いは前記組成の総重量に基づき０．１から１０重量％の量である、任意の添加剤と、
を含むことを特徴とする、請求項１５に記載の層状で三次元物体を形状自由に印刷する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

各種の実施形態は、一般に、層状で三次元物体を形状自由に印刷する装置に関する。

【背景技術】

【0002】

付加製造は、コンピュータ制御下で層毎に三次元物体を作成するための各種の異なる技術を含む、急成長中の分野である。付加製造は、非常に広義には、三次元プリンティング（３Ｄプリンティング）とも称されてよい。付加製造技術の命名法は、必ずしも一様に選択されなくてもよいが、この分野には、例えばバインダ噴射、指向性エネルギー堆積、材料押出、粉末床溶融、材料噴射、シート積層、及び液槽光重合等の異なる主概念があってよい。異なる付加製造技術は、この方法に適した材料と組み合わせて、物体の所望の三次元形状が生じるように、例えば連続層が得られるように、変更してよい。押出式付加製造技術は、例えば熱溶融積層法（ＦＤＭ）又は溶融フィラメント製造（ＦＦＦ）、及びロボキャスティング又はダイレクトインクライティングを含んでよい。粉末床式付加製造技術は、例えばバインダ噴射（粉末床・インクジェットヘッド３Ｄプリンティング（３ＤＰ）とも称される）、電子ビーム溶解（ＥＢＭ）、選択的レーザ溶解（ＳＬＭ）、選択的熱焼結（ＳＨＳ）、選択的レーザ焼結（ＳＬＳ）、直接金属レーザ焼結（ＤＭＬＳ）を含んでよい。光重合式付加製造技術は、例えばステレオリソグラフィ（ＳＬＡ）及びデジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ）を含んでよい。更に、その他の各種の付加製造技術が存在してよい。

【発明の概要】

【0003】

各種の実施形態によれば、少なくとも一の印刷材料を用いて、層状で三次元物体を形状自由に印刷する装置は、少なくとも一の印刷紐材に印刷材料を出力する少なくとも一の印刷ヘッドと、該少なくとも一の印刷ヘッドにより出力された前記少なくとも一の印刷紐材を受け入れる印刷プラテンと、該印刷プラテン上に可動配置された棒状加熱装置と、前記少なくとも一の印刷紐材を加熱するために、前記印刷プラテンに向かって熱照射を放出するように前記棒状加熱装置を制御するように構成された加熱制御器と、前記印刷プラテン上で前記棒状加熱装置を移動させるように前記棒状加熱装置に連結された少なくとも一のモータと、前記印刷プラテン上で印刷された前記少なくとも一の印刷紐材を硬化するために、前記印刷プラテン上で前記棒状加熱装置を移動させるように前記少なくとも一のモータを制御するように構成されたモータ制御器と、を含んでよい。

【0004】

これらの図面において、同様の参照文字は、異なる図面に渡って同じ部品を示している。これらの図面は、図面は必ずしも縮尺通りではなく、代わりに本発明の原理を説明することに重点が置かれている。以下の説明では、以下の図面を参照して、本発明の各種の実施形態について説明する。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1A】各種の実施形態に係る、層状で三次元物体を形状自由に印刷する装置を示す模式図である。

【図1B】各種の実施形態に係る、層状で三次元物体を形状自由に印刷する装置を示す模式図である。

【図2A】各種の実施形態に係る、層状で三次元物体を形状自由に印刷する装置を示す模式図である。

【図2B】各種の実施形態に係る、層状で三次元物体を形状自由に印刷する装置を示す模式図である。

【図3】各種の実施形態に係る、層状で三次元物体を形状自由に印刷する装置を示す模式図である。

【図4A】各種の実施形態に係る、層状で三次元物体を形状自由に印刷する装置を示す模式図である。

【図4B】各種の実施形態に係る、層状で三次元物体を形状自由に印刷する装置を示す模式図である。

【図4C】各種の実施形態に係る、層状で三次元物体を形状自由に印刷する装置を示す模式図である。

【図4D】各種の実施形態に係る、層状で三次元物体を形状自由に印刷する装置を示す模式図である。

【図4E】各種の実施形態に係る、層状で三次元物体を形状自由に印刷する装置を示す模式図である。

【図4F】各種の実施形態に係る、層状で三次元物体を形状自由に印刷する装置を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0006】

以下の詳細な説明は、本発明が実施される特定の詳細及び実施形態を実例として示す添付の図面を参照する。

【0007】

「模範的」という文言は、「一の事例、代表例、又は実例となる」ことを意味するためにここで用いられる。ここで「模範的」と記載された任意の実施形態又は設計は、必ずしも、その他の実施形態又は設計よりも好適又は有利であると解釈されるわけではない。

【0008】

各種の実施形態は、付加製造工程と、この付加製造工程を介した三次元物体を作成する装置（ここでは印刷装置とも称される）とに関する。各種の実施形態によれば、付加製造工程は、三次元物体の層を連続形成する印刷技術に基づいていてよい。従って、印刷ヘッドが、夫々の層の印刷材料を堆積するために用いられる。

【0009】

一般に、各種の印刷材料は、例えば、熱可塑性材料、ペースト、デュロプラスチック材料、低融点金属等の、印刷による連続形成層に基づいた付加製造に用いてよい。熱可塑性材料は、例えば、ポリアミド（例えば脂肪族ポリアミド）、ポリエチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、ポリエステル（例えばポリカプロラクトン）、ポリカーボネート、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、及び／又はこれらの混合物等を含んでよい。印刷材料として用いられる物質は、ペースト又は液体、若しくは印刷に適したその他の任意の材料であってよい。ペーストは、十分に大きな負荷又は圧力が印加される（この点で液体のように流れ出す）となるまで、固体として振る舞ってよい。更に、印刷材料の温度は、加熱された印刷材料を用いて印刷可能とする又は印刷結果を最適化するように、印刷材料の粘度の変更に適するように、例えば印刷ヘッドの印刷材料の加熱を介して、適合されてよい。

【0010】

しかしながら、各種の実施形態は、上述した又は以下により詳細に記載される、その他の適切な印刷材料を処理することに留意すべきである。

【0011】

各種の実施形態によれば、一のポリマーのみ又は一よりも多いポリマーブレンドを含む印刷材料を用いてよい。印刷材料は、印刷材料が印刷された後に重合が誘因されるように構成されてよい。例えば、樹脂ブレンドを印刷材料として用いてよく、受信ブレンドの重合は、電磁放射及び／又は加熱（熱硬化性ポリマー樹脂ブレンド）により誘因されてよい。重合を誘因可能とするために、触媒及び／又は開始剤を用いてよい。

【0012】

図１Ａは、各種の実施形態に係る、層状で三次元物体を形状自由に印刷する装置１００を示す模式図である。図１Ｂは、各種の実施形態に係る、層状で三次元物体を形状自由に印刷する装置１００を示す模式的上面図である。図１Ａに示すように、装置１００は、少なくとも一の印刷ヘッド１０２を含んでよい。印刷ヘッド１０２は、少なくとも一の印刷紐材（１０４ｓ）に印刷材料１０４を出力するように構成されてよい。従って、印刷ヘッド１０２は、紐状で印刷材料１０４を出力するノズル１０２ｄ等を含んでよい。

【0013】

各種の実施形態によれば、装置１００は、印刷プラテン１０６を更に含んでよい。印刷プラテン１０６は、少なくとも一の印刷ヘッド１０２により出力された少なくとも一の印刷紐材１０４ｓを受け入れるように構成されてよい。印刷プラテン１０６は、印刷ヘッド１０２の下に配置されてよい。或いは、言い換えれば、印刷ヘッド１０２は、紐材１０４ｓを印刷プラテン１０６上に希望通りに堆積できるように、印刷プラテン１０６に対して配置されてよい。印刷プラテン１０６は、印刷ヘッド１０２に対する印刷プラテン１０６の位置及び／又は方位を調整できる調整機構（図示せず）に連結されてよい。更に、例えば任意には、印刷ヘッド１０２は、印刷プラテン１０６に対する印刷ヘッド１０２の位置及び／又は方位を調整できる調整機構（図示せず）に連結されてよい。更に、印刷ヘッド１０２は、所望の方法で印刷プラテン１０６に対して印刷ヘッド１０２を移動できるドライブ機構（図示せず）に連結されてよい。例えば、ドライブ機構は、ｘ軸、ｙ軸、及び／又はｚ軸に沿って印刷ヘッド１０２を駆動できるように構成されてよい。更に、例えば任意には、ドライブ機構は、ｘ軸、ｙ軸、及び／又はｚ軸の周りに印刷ヘッド１０２を傾斜可能に構成されてよい。

【0014】

各種の実施形態によれば、装置１００は、棒状加熱装置１０８を更に含んでよい。棒状加熱装置１０８は、印刷プラテン１０６上に可動配置１０８ｈされてよい。各種の実施形態によれば、棒状加熱装置１０８は、印刷プラテン１０６に対する棒状加熱装置１０８の位置及び／又は方位を調整できる調整機構（図示せず）に連結されてよい。各種の実施形態によれば、棒状加熱装置１０８は、印刷プラテン１０６に対する棒状加熱装置１０８の移動平面又は移動方向を規定する少なくとも一のガイドシステム又はレールシステムを介して可動配置されてよい。各種の実施形態によれば、印刷プラテン１０６に対して棒状加熱装置１０８を移動１０８ｈするために、一又は複数のモータ１３８を用いてよい。言い換えれば、装置１００は、印刷プラテン１０６上で棒状加熱装置１０８を移動させるように棒状加熱装置１０８に連結された、少なくとも一のモータ１３８を更に含んでよい。棒状加熱装置１０８は、該棒状加熱装置１０８が、印刷プラテン１０６の表面１０６ｓに平行である一の方向（例えば図１Ａ及び図1に示す方向１０１）又は一の平面（例えば図１Ａ及び図１Ｂに示す方向１０１及び１０３で規定される平面）で移動できるように、可動配置１０８ｈされてよい。装置１００は、モータ制御器１４８を更に含んでよい。モータ制御器１４８は、印刷プラテン１０６上で棒状加熱装置１０８を移動させるように少なくとも一のモータ１３８を制御するように構成されてよい。これにより、印刷プラテン１０６上で印刷ヘッド１０２により出力された（印刷されたと称されてもよい）少なくとも一の印刷紐材１０４ｄを硬化できる。この硬化を用いて、印刷プラテン１０６上に堆積された印刷材料１０４を凝固させてよい。印刷材料１０４は、印刷ヘッド１０２を介した印刷を可能にするように、液体又は粘性であってよい。

【0015】

各種の実施形態によれば、装置１００は、加熱制御器１１８を更に含んでよい。加熱制御器１１８は、印刷プラテン１０６上に堆積された少なくとも一の印刷紐材１０４ｄを加熱するために、印刷プラテン１０６に向かって熱放射１２８を放出するように棒状加熱装置１０８を制御するように構成されてよい。

【0016】

実例として、棒状加熱装置１０８は、所望の方法で印刷プラテン１０６に対して棒状加熱装置１０８の移動を可能にするドライブ機構１３８及び１４８に連結されてよい。例えば、ドライブ機構は、ｘ軸、ｙ軸、及び／又はｚ軸に沿って印刷ヘッド１０２の駆動を可能にするように構成されてよい。更に、ドライブ機構１３８及び１４８は、ｘ軸、ｙ軸、及び／又はｚ軸の周りに棒状加熱装置１０８を傾斜可能に構成されてよい。棒状加熱装置１０８の傾斜は、印刷プラテン１０６の、又は印刷プラテン１０６上に印刷ヘッド１０２によって出力された印刷紐材１０４ｄの均等照射を提供するように、印刷プラテン１０６に対して棒状加熱装置１０８を一列に整列するために用いてよい。更に、棒状加熱装置１０８と印刷プラテン１０６との（例えば図１Ａに示す方向１０５に沿った）既定距離は、印刷プラテン１０６の、又は印刷プラテン１０６上に印刷ヘッド１０２によって出力された印刷紐材１０４ｄの所望の照射を生じるように設けられてよい。一列に整列後、棒状加熱装置１０８は、印刷プラテン１０６の表面１０６ｓに平行である一の方向（例えば図１Ａ及び図1に示す方向１０１）に沿ってのみ移動されてよく、或いは、印刷プラテン１０６の表面１０６ｓに平行である一の平面（例えば図１Ａ及び図１Ｂに示す方向１０１及び１０３で規定される平面）で移動されてよい。

【0017】

層状で三次元物体を形状自由に印刷する装置１００は、所望サイズ及び形状で三次元物体を提供するように、印刷プラテン１０６上に層状１０４ｄに印刷材料１０４ｓを連続堆積する（連続印刷するとも称される）ために用いてよい。層の印刷は、付加製造及び三次元プリンティングで通常用いらえているように、コンピュータ支援されてよい。

【0018】

各種の実施形態によれば、棒状加熱装置１０８は、棒状ランプ、例えば、紫外線（ＵＶ）照射（ＵＶ光とも称される）を放出するＵＶランプ、赤外（ＩＲ）照射（ＩＲ光とも称される）を放出するＩＲランプを含んでよい。従って、棒状ランプは、約１００ｎｍから約３８０ｎｍの範囲の波長を有する光を出射するように構成されてよい。或いは、棒状ランプは、約７８０ｎｍから約１ｍｍの範囲の波長を有する光を出射するように構成されてよい。

【0019】

各種の実施形態によれば、棒状加熱装置１０８（例えば棒状ランプ）は、印刷プラテン１０６のほぼ全幅１０３ａに放射熱１２８が照射されるように、印刷プラテン１０６の幅１０３ａとほぼ同じ又はそれよりも長い長さ１０３ｂを有してよい。言い換えれば、棒状加熱装置１０８は、印刷プラテン１０６上で棒状加熱装置１０８を直線移動１０８ｈさせることにより印刷プラテン１０６の全表面１０６ｓを照射するように構成されてよく、棒状加熱装置１０８は、該棒状加熱装置１０８の軸方向の伸び（図１Ｂに示す方向１０３に沿った伸び）が、（図１Ｂに示す方向１０１に沿った）移動方向１０８ｈに対して並列配置（例えば垂直又は４５度から９０度の間の角度）を除く任意の角度で一列に整列されるように構成されてよい。

【0020】

図１Ｂに示すように、印刷プラテン１０６は、印刷プラテン１０６のサイズよりも小さい有効印刷領域１０６ｐ、例えば印刷プラテン１０６の幅１０３ａよりも短い有効印刷幅１０３ｃ、を有してよい。更に、棒状加熱装置１０８は、該棒状加熱装置１０８の長さ１０３ｂよりも短い有効加熱長１０３ｄ（即ち、軸方向の伸び）を有してよい。有効加熱長１０３ｄは、均一に放熱する棒状加熱装置１０８の実領域により規定されてよい。例えば、棒状加熱装置１０８の加熱ランプは、例えば付加構造（例えばランプソケット等）を含む棒状加熱装置１０８自体よりも短くてよい。この場合、棒状加熱装置１０８（例えば棒状ランプ）の有効加熱長１０３ｄは、棒状加熱装置１０８により放射された熱１２８が、印刷プラテン１０６の有効印刷領域１０６ｐのほぼ全域に照射されるように、印刷プラテン１０６の有効印刷幅１０３ｃと同じ又はそれよりも長くてよい。言い換えれば、棒状加熱装置１０８は、上述のように、印刷プラテン１０６上で棒状加熱装置１０８を直線移動１０８ｈさせることにより印刷プラテン１０６の有効印刷領域１０６ｐを照射するように構成されてよい。

【0021】

各種の実施形態によれば、棒状加熱装置１０８（例えば棒状ランプ）は、約１０ｃｍから約２ｍの範囲、例えば約１０ｃｍから約１ｍの範囲の長さを有してよい。各種の実施形態によれば、印刷プラテン１０６は、棒状加熱装置１０８の長さよりも短い幅を有してよい。

【0022】

各種の実施形態によれば、モータ制御器１４８は、少なくとも一の印刷紐材の各層１０４ｄが印刷プラテン１０６上に印刷された後に都度少なくとも一回、印刷プラテン１０６上で棒状加熱装置１０８を移動させるように少なくとも一のモータ１３８を制御するように更に構成されてよい。実例として、印刷終了後で次層の印刷前に、連続印刷層の各印刷層は、少なくとも一回、例えば２回、印刷プラテン１０６上で棒状加熱装置１０８を移動させることにより照射されてよい。

【0023】

各種の実施形態によれば、加熱制御器１１８は、少なくとも一の印刷紐材１０４ｄを、該少なくとも一の印刷紐材１０４ｄの少なくとも一の印刷材料の反応温度まで加熱するために、印刷プラテン１０６に向かって熱照射１２８を放出するように棒状加熱装置１０８を制御するように更に構成されてよい。実例として、所望の三次元物体を形成する層を連続印刷するために反応性印刷材料を用いてよく、印刷材料の化学反応は、印刷材料を、棒状加熱装置１０８により放出される放射１２８（例えば熱放射、ＩＲ光とも称される）にさらすことにより誘引されてよい。各種の実施形態によれば、印刷材料は、熱硬化材料、例えば、熱硬化性ポリマー材料又は熱硬化性ポリマー材料ブレンドであってよく、化学反応は、熱硬化材料の重合であってよい。

【0024】

各種の実施形態によれば、装置１００は、図２Ａ及び図２Ｂの模式図に夫々示すように、少なくとも一の印刷材料１０４を受け入れるリザーバ２０２を更に含んでよい。各種の実施形態によれば、リザーバ２０２は、少なくとも一の印刷ヘッド１０２に少なくとも一の印刷材料１０４を供給するために、少なくとも一の印刷ヘッド１０２に連結されてよい。リザーバ２０２は、印刷ヘッド１０２の一部であってよく、又は、印刷ヘッド１０２から離れて提供され、一以上の供給ラインを介して印刷ヘッド１０２に印刷材料を供給してもよい。

【0025】

図２Ｂに示すように、装置１００は、第１プレ印刷液２０４ａを受け入れる第１プレリザーバ２０２ａと、第２プレ印刷液２０４ｂを受け入れる第２プレリザーバ２０２ｂと、を更に含んでよい。第１プレリザーバ２０２ａ及び第２プレリザーバ２０２ｂは、第１プレ印刷液２０４ａ及び第２プレ印刷液２０４ｂをリザーバ２０２に供給するように構成されてよい。リザーバ２０２は、第１プレ印刷液２０４ａと第２プレ印刷液２０４ｂとから少なくとも一の印刷材料１０４を供給するように構成されてよい。実例として、、第１プレ印刷液２０４ａ及び第２プレ印刷液２０４ｂを混合することにより、少なくとも一の印刷材料１０４が得られる。リザーバ２０２と、プレリザーバ２０２ａ及び２０２ｂとは、印刷ヘッド１０２の一部であってよく、又は、印刷ヘッド１０２から離れて提供され、二以上の供給ラインを介して印刷ヘッド１０２に印刷材料を供給してもよい。

【0026】

各種の実施形態によれば、第１プレ印刷液２０４ａ及び第２プレ印刷液２０４ｂは、熱硬化性印刷材料１０４又はその他の任意の反応性印刷材料１０４の成分であってよく、その化学反応は、棒状加熱装置１０８によって誘引されてよい。同様に、棒状加熱装置１０８を用いてよく、第１プレ印刷液２０４ａ及び第２プレ印刷液２０４ｂは、化学反応性印刷材料１０４の成分であってよく、その化学反応は、棒状加熱装置１０８によって誘引されてよい。

【0027】

各種の実施形態によれば、図２Ａ及び図２Ｂに模式的に示すように、リザーバ２０２に供給された少なくとも一の印刷材料１０４を（例えば添加量制御器２１４により制御される添加部を介して）添加するために、添加量制御器２１４を用いてよい。各種の実施形態によれば、添加量制御器２１４は、図２Ａ及び図２Ｂに模式的に示すように、リザーバ２０２に供給された第１プレ印刷液２０４ａの量と第２プレ印刷液２０４ｂの量とを（例えば添加量制御器２１４により制御される添加部を介して）添加するように構成されてよい。プレ印刷液２０４ａ及び２０４ｂは、印刷材料１４０の成分として称されてもよい。

【0028】

各種の実施形態によれば、図１Ａから図２を参照して上述した同様な方法で、少なくとも一の印刷材料を用いて連続形成層を介して三次元物体をモールドフリーに（言い換えれば、形状自由に）印刷（付加製造又は３Ｄプリンティングとも称される）する装置が提供されてよい。少なくとも一の印刷材料を用いて連続形成層を介して三次元物体をモールドフリーに印刷する装置は、印刷プラテン１０６と、少なくとも一の印刷材料１０４を出力１０４ｓ（言い換えれば、印刷、例えば押出又は紐状で押出）し、且つ、（少なくとも一の印刷ヘッド１０２により出力１０４ｓされた少なくとも一の印刷材料を介して）印刷プラテン上に少なくとも一の印刷材料堆積１０４ｄを形成するように構成された少なくとも一の印刷ヘッド１０２と、印刷プラテン１０６上で棒状加熱装置１０８の移動を可能にする可動構成１０８ｈで、印刷プラテン１０６上に配置された棒状加熱装置１０８と、を含んでよく、棒状加熱装置１０８は、熱放射を介して少なくとも一の印刷材料堆積１０４ｄを硬化するために、印刷プラテン１０６に向かって熱放射１２８を放出するように構成されてよい。少なくとも一の印刷ヘッド１０２は、上述したように、紐状１０４ｓで少なくとも一の印刷材料１０４を出力するように任意に構成されてよい。

【0029】

当該装置は、棒状加熱装置１０８の移動を駆動するように構成されたモータ配置１３８及び１４８を更に含んでよい。各種の実施形態によれば、モータ配置１３８及び１４８は、棒状加熱装置１０８に連結された少なくとも一のモータ１３８と、該少なくとも一のモータ１３８を介して棒状加熱装置１０８の駆動移動を制御するように構成されたモータ制御器１４８と、を含んでよい。当該装置は、棒状加熱装置１０８からの熱放射１２８の放出を制御するように構成された加熱装置制御器１１８を更に含んでよい。

【0030】

添加量制御器２１４は、制御回路と、該制御回路に制御される少なくとも一の添加部とを含んでよい。添加量制御器２１４は、分配システムの一部であってよく、少なくとも一の添加部はディスペンサと称されてもよい。各種の実施形態によれば、印刷材料１０４及び／又はプレ印刷液２０４ａ及び２０４ｂ（図２Ａ及び図２Ｂ参照）を分配するために用いられる分配システムは、一のディスペンサ又は一よりも多いディスペンサを含んでよい。ディスペンサは、少なくとも一のバルブを含んでよい。或いは、バルブフリーディスペンサを用いてよく、例えば、中空管内に配置された回転可能設置スクロール構造に基づくディスペンサである。各種の実施形態によれば、添加量制御器２１４は、例えば回転可能設置スクロール構造の回転方向を変更することにより、各添加ステップの終わりにサックバック処理を提供するように構成されてよい。この、例えばバルブフリーであるディスペンサは、ポンプと称されてもよい。

【0031】

ディスペンサは、印刷ヘッド１０２に印刷材料１０４を供給してよく、添加量制御器２１４は、印刷ヘッド１０２からの印刷材料１０４の流れを制御するために用いてよい。言い換えれば、印刷材料１０４の出力は、添加量制御器２１４により制御されてよい。各種の実施形態によれば、添加量制御器２１４は、印刷ヘッド１０２の一部であってよく、又は印刷ヘッド１０２から離れて配置されてよい。

【0032】

二成分２０４ａ及び２０４ｂの印刷材料１０４が用いられる場合（又は同様に、二成分よりも多い成分に基づく印刷材料が用いられる場合）、これら成分２０４ａ及び２０４ｂの各成分は、夫々のプレリザーバ２０２ａ及び２０２ｂから（例えば任意の適切な容器から）取り出され、既定比で混合されて、印刷材料をリザーバ２０２に供給する（図２Ｂ参照）。

【0033】

更に、単一成分印刷材料１０４は、任意の適切な容器から直接リザーバ２０２に供給されてよい（図２Ａ参照）。しかしながら、二成分印刷材料は、予め混合され、プレ混合印刷材料として直接印刷ヘッド１０２に供給されてよい。

【0034】

リザーバからプレ印刷液２０４ａ及び２０４ｂ及び／又は印刷材料１０４を取り出すために、任意の排出システムを用いてよい。各種の実施形態によれば、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸設定に基づく任意の適切な印刷装置を用いてよい。各種の実施形態によれば、単一成分又は二成分（又は多成分）印刷材料を添加するディスペンサ又はディスペンサシステムとして構成されてよい。二成分２０４ａ及び２０４ｂ（又は多成分）の印刷材料１０４のディスペンサ又はディスペンサシステムは、均一混合された印刷材料１０４を提供するミキサを含んでよい。ミキサは、所望組成の印刷材料１０４を提供するために、既定比の成分２０４ａ及び２０４ｂを受けるように配置されてよい。ミキサは、静的ミキサであってよく、混合比は、添加量制御器２１４により制御されてよい。

【0035】

各種の実施形態によれば、棒状加熱装置１０８は、一又は複数の短波赤外線管放射器（例えば製造業者HEWID（登録商標）Heizelemente GmbHから入手される短波赤外線管放射器）を含んでよい。短波赤外線管放射器は、約７８０ｎｍから約３５００ｎｍの範囲の波長の放射を実質的に放出してよい。しかしながら、例えば、電気エネルギーを変換することにより放熱する一又は複数のセラミック放射器等の、一又は複数のその他の赤外線放射器を用いてよい。ＩＲ管放射器は、例えばプリンタのＹ軸に沿って設置されてよい。棒状加熱装置１０８の放出は、棒状加熱装置１０８の少なくとも一の加熱要素を介して提供される加熱電流により制御されてよい。加熱要素は、加熱抵抗体構造であってよく、又は加熱抵抗体構造を含んでよい。各種の実施形態によれば、棒状加熱装置は、印刷プラテン１０６の方向に放射を実質的に放出するように構成されたリフレクタ構造を含んでよい。

【0036】

各種の実施形態によれば、三次元プリンタの印刷ヘッド（ここでは印刷装置とも称される）、例えば製造業者German RepRapのＸ４００プリンタとして、ディスペンサ（例えば製造業者ViscoTecから入手）を用いてよい。印刷材料１０４又はプレ印刷液２０４ａ及び２０４ｂは、例えば三次元プリンタ自体から空間的に離れた、一又は複数の容器に保管されてよい。印刷材料１０４又はプレ印刷液２０４ａ及び２０４ｂは、ポンプ配置（排出システムと称されてもよい）を介して一又は複数の容器からディスペンサに供給されてよい。ディスペンサに印刷材料１０４又はプレ印刷液２０４ａ及び２０４ｂを供給するために、一又は複数の供給ライン（例えば一又は複数のホース、例えば一又は複数の管）を用いてよい。各種の実施形態によれば、印刷材料１０４の各成分に対して一の別の供給ラインを設けてよい。

【0037】

各種の実施形態によれば、ここに記載された印刷装置（例えば装置１００）の制御システムは、ディスペンサの動き、（必要であれば）プレ印刷液２０４ａ及び２０４ｂの混合、並びに、赤外線管放射器（例えば赤外線管放射器の温度制御を含む）を制御する直接通信を行うように構成されてよい。

【0038】

各種の実施形態によれば、図３は、材料供給を含む、層状で三次元物体を形状自由に印刷する工程フローと、例えばここに記載するように、二成分２０４ａ及び２０４ｂの印刷材料１０４と適切に構成された印刷装置１００とを用いて、所望形状で三次元物体を付加製造する工程と、を示す模式図である。

【0039】

各種の実施形態によれば、二の印刷材料成分２０４ａ及び２０４ｂ（プレ印刷液とも称される）は、例えば排出システムを介して、ディスペンサ３０４に、例えば非混合状態で、夫々の容器２０２ａ及び２０２ｂ（プレリザーバとも称される）から供給されてよい。ディスペンサ３０４は、印刷ヘッド１０２として印刷装置に設置されてよく、上述のように、印刷ヘッド１０２として同様にコンピュータ制御されるように扱われてよい。ディスペンサ３０４は、二の個別制御可能なポンプ３０４ｐを含んでよい。例えば、二の印刷材料成分２０４ａ及び２０４ｂの夫々に対して、一の個別制御可能なポンプ３０４ｐを用いてよい。これらのポンプ３０４ｐは、制御された方法で、ミキサ３０４ｍ（例えば静止ミキサ）に二の印刷材料成分２０４ａ及び２０４ｂを供給してよい。ミキサ３０４ｍは、ポンプ３０４ｐの下に配置されてよく、ディスペンサ３０４の一部であってよく、又はディスペンサ３０４に連結されてよい。ミキサ３０４ｍは、ノズル３０４ｎを介して混合印刷材料１０４を出力するために、ノズル３０４ｎに混合印刷材料１０４を供給してよい。ノズルは、例えば混合印刷材料１０４の粘度に適合された、既定の出力直径を有してよい。

【0040】

各種の実施形態によれば、印刷材料成分２０４ａ及び２０４ｂの夫々は、ポンプ３０４ｐの夫々のポンプ入力部に対して、約１バールから３バールの範囲の圧力、例えば約２バールの圧力下で供給されてよい。この圧力は、排出システムにより印加及び制御されてよい。ポンプ３０４ｐは、少なくとも一のスクロール要素の回転速度に基づいてミキサ３０４ｍへの材料出力を制御する少なくとも一のスクロール要素を含む回転ポンプとして構成されてよい。ポンプ３０４ｐは、既定の混合比でミキサ３０４ｍに印刷材料成分２０４ａ及び２０４ｂを供給するように構成されてよい。この混合比は、夫々のポンプ３０４ｐの少なくとも一のスクロール要素の回転速度を制御することにより、既定値に調整されてよい（例えば、回転速度が高くなると、より低い回転速度でミキサにより多くの材料が供給可能とされてよい）。

【0041】

一例として、１：１の混合比を得るためには、両ポンプは、同じ毎分回転数（ｒｐｍ）、即ち、同じ回転速度で動作されてよい。他の例として、１：２の混合比を得るためには、第２の材料成分２０４ｂの材料ポンプ３０４ｐは、第１の材料成分２０４ａの材料ポンプ３０４ｐの毎分回転数（ｒｐｍ）の２倍の回転数で動作されてよい。

【0042】

両ポンプの出力部は、ミキサ３０４ｍに直接連結されてよい。ミキサでは、二の材料成分２０４ａ及び２０４ｂが互いに混合されてよい。ミキサ３０４ｍは、ノズル３０４ｎに直接連結されてよい。更に、混合印刷材料１０４は、ノズル３０４ｎにより出力されてよい（同様の構成を示す図１も参照）。

【0043】

各種の実施形態によれば、付加製造の工程は、ここに記載するように、印刷装置１００を制御する印刷データを提供（例えばＧコードでの提供）する工程を含んでよい。印刷データは、印刷装置１００の装置制御器に送信されてよく、装置制御器は、印刷データを更に処理してよい。各種の実施形態によれば、ディスペンサ３０４は、印刷ヘッドとして装置制御器により制御されてよい。例えば、ディスペンサ３０４は、所望サイズ及び形状で三次元物体を形成するように印刷データに規定されるように、印刷プラテン１０６上を移動してよい。装置制御器は、印刷材料１０４の材料成分２０４ａ及び２０４ｂの混合を更に制御してよい。通信インタフェース（例えば通信インタフェース回路）は、材料成分２０４ａ及び２０４ｂの混合比を規定するように提供されてよい。或いは、装置制御器は、混合制御器と通信するように構成されてよく、混合制御器は、、印刷材料１０４の材料成分２０４ａ及び２０４ｂの混合比を制御するように構成されてよい。通信インタフェース（例えば通信インタフェース回路）は、材料成分２０４ａ及び２０４ｂの混合比を規定するために、混合制御器に直接提供されてよい。各種の実施形態によれば、混合比は、付加製造工程前及び／又は付加製造工程中に、即ち、ここに記載するように、印刷装置１００の動作前及び／又は動作中に、適合されてよい。

【0044】

各種の実施形態によれば、印刷工程は、ディスペンサのＸ軸及びＹ軸移動を制御することにより、既定経路に沿ってディスペンサを動かす工程を含んでよい。更に、ディスペンサは、印刷プラテン１０６上に混合印刷材料１０４を直接出力してよい。印刷プラテン１０６は、ガラスセラミックを含んでよく、又はガラスセラミックから構成されてよい。しかしながら、その他の材料を用いて印刷プラテン１０６を提供してもよい。

【0045】

各種の実施形態によれば、一層の印刷終了後に、ディスペンサ３０４は、印刷プラテン１０６上で移動するための空間を棒状加熱装置１０８（例えば赤外線管放射器又は任意のその他の適切な放射放出装置）に与えるために、印刷物体から移動されてよい。その後、棒状加熱装置１０８は起動され、印刷材料１０４ｄを硬化するための材料特有反応温度に設定されてよい（図１Ａ及び図１Ｂ参照）。棒状加熱装置１０８は、印刷プラテン１０６及び／又は直接印刷材料層１０４ｄ上で印刷材料層１０４ｄに対して固定距離で移動されてよい。各種の実施形態によれば、棒状加熱装置１０８は、印刷材料層１０４ｄ上で少なくとも一回（例えば二回）移動されてよい。各種の実施形態によれば、棒状加熱装置１０８は、印刷材料層１０４ｄ上で二回、つまり前後に一回、移動されてよい。

【0046】

その後、印刷プラテン１０６に対するディスペンサのｚ軸距離は、所望形状及びサイズで三次元物体を形成するように、連続印刷層の次の層を印刷するために増加されてよい。

【0047】

各種の実施形態によれば、混合印刷材料を介して一の層を印刷する工程と、印刷層の混合印刷材料を硬化する(ハードニング)（硬化（キュアリング）、活性化、誘因等としても称される）工程とは、交互に繰り返されてよい。

【0048】

数秒後に、混合印刷材料は安定してよい。作成された物体は、数分後に装置１００から取り出されてよい（例えば、印刷プラテン１０６から取り除かれてよい）。

【0049】

各種の実施形態によれば、上述の工程は、各種の印刷材料を用いて実施されてよい。このような印刷材料は、印刷装置に注入され、且つ加熱時に硬化／反応して一の印刷物体、又は一の物体における一の（又は複数の）印刷層を形成する、反応性液体材料を含んでよい。しかしながら、各種の実施形態において、その他の適切な材料を用いてよい。

【0050】

このような材料は、樹脂を含み、このうちの幾つかの樹脂は、ＵＶ光によって硬化
される樹脂、即ちシリコーンゴムであってよい。更なる材料は、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネート、ナイロン、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂等の熱可塑性プラスチックを含む。

【0051】

例として、本発明の装置は、３Ｄ印刷可能シリコーンゴム組成に注目して用いられる。

【0052】

３Ｄ印刷可能シリコーンゴム組成は、通常、硬化又は反応して、３Ｄ印刷シリコーンゴム物品（３Ｄ印刷シリコーンエラストマー物品又は３Ｄ印刷シリコーンゴムとも称される）を与える。シリコーンゴム及びシリコーンエラストマーという文言は、同じ意味で用いてよい。３Ｄ印刷可能シリコーンゴム組成は、白金硬化シリコーンゴム（ヒドロシリルかとしても知られる付加反応）を含む。

【0053】

３Ｄ印刷シリコーンゴムの各種の効果として、再生モールドが不要な低スケールでの適用、射出成形を回避可能な容易なプロトタイプ作成、小型物又は一点物の高精度印刷を含んでよい。

【0054】

オルガノポリシロキサンは、一般に、複数単位の化学式（Ｉ）を有するポリマーとして記載されてよい。

【0055】

【数1】

但し、Ｒは、水素、脂肪族ヒドロカルビル、芳香族ヒドロカルビル、又はオルガニル基（即ち、一の炭素原子に一の自由原子価を有する、官能基種を問わない、任意の有機置換基）から独立に選択される。飽和脂肪族ヒドロカルビルは、メチル、エチル、プロピル、ペンチル、オクチル、ウンデシル、及びオクタデシル等のアルキル基と、シクロヘキシル等のシクロアルキル基と、により例示されるが、これらに限定されない。不飽和脂肪族ヒドロカルビルは、ビニル、アリル、ブテニル、ペンテニル、シクロヘキセニル、及びヘキセニル等のアルケニル基と、アルキニル基と、により例示されるが、これらに限定されない。芳香族炭化水素基は、フェニル、トリル、キシリル、ベンジル、スチリル、及び２−フェニルエチルにより例示されるが、これらに限定されない。オルガニル基は、クロロメチル、３−クロロプロピル、及び３，３，３−トリフルオロプロピル等のハロゲン化アルキル基と、アミノ基、アミド基、イミノ基、イミド基等の窒素含有基と、ポリオキシアルキレン基、カルボニル基、アルコキシ基、及び水酸基等の酸素含有基と、により例示されるが、これらに限定されない。更なるオルガニル基は、硫黄含有基、フッ素含有基、リン含有基、ホウ素含有基を含んでよい。下付き「ａ」は、０から３の整数である。

【0056】

シロキシ単位は、Ｒがメチル基である場合に、簡易（略式）命名法、即ち「Ｍ」、「Ｄ」、「Ｔ」、及び「Ｑ」により記載されてよい（シリコーン命名法に関する更なる教示は、Walter Noll, Chemistry and Technology of Silicones, dated 1962, Chapter I, pages 1-9にある）。Ｍ単位は、ａ＝３の場合のシロキシ単位、即ち、R₃SiO_1/2に対応する。Ｄ単位は、ａ＝２の場合のシロキシ単位、即ち、R₂SiO_2/2に対応する。Ｔ単位は、ａ＝１の場合のシロキシ単位、即ち、R₁SiO_3/2に対応する。Ｑ単位は、ａ＝０の場合のシロキシ単位、即ち、SiO_4/2に対応する。

【0057】

典型的な３Ｄ印刷可能シリコーンゴム組成は、
１分子当たりにケイ素原子に結合した少なくとも２個のアルケニル基を含むオルガノポリシロキサン（Ａ）と、
１分子当たりに少なくとも３個のケイ素結合水素原子を含むオルガノポリシロキサン（Ｂ）と、
白金系触媒（Ｃ）と、
任意の抑制剤（Ｄ）と、
任意のシリカフィラー（Ｅ）と、
を含んでよい。

【0058】

白金系触媒は、オルガノポリシロキサン（Ａ）及び（Ｂ）の硬化に作用し、硬化を開始するのに十分な量で添加される。白金系触媒の抑制剤は任意である。通常、硬化触媒を抑制することにより、硬化前に組成を安定化するために用いられる。シリカフィラーは、３Ｄ印刷シリコーン鰓ストマーを補強するために、及び／又は非硬化段階における３Ｄ印刷可能組成の流動学的性質に影響を及ぼすために存在してよい。

【0059】

触媒の白金原子に対する抑制剤の典型的なモル比は、通常、２０から１００の範囲に渡る。即ち、白金原子に対する抑制剤のモル比は、通常２０：１から１００：１から成る。

【0060】

典型的な３Ｄ印刷可能シリコーンゴム組成の硬化温度は、１００から２２０度、或いは１２０から１９０度、或いは１４０から１８０度の範囲に渡ってよい。しかしながら、本発明の操作装置は、２０度から２５０度の温度で機能してよい。

【0061】

オルガノポリシロキサン（Ａ）は、任意の構造を有してよい。オルガノポリシロキサン（Ａ）は、線状、分岐状、又は樹脂質ポリマーであってよい。

【0062】

オルガノポリシロキサン（Ａ）は、１分子当たりにケイ素原子に結合した少なくとも２個のアルケニル基を含む。アルケニル基の例は、ビニル、アリル、ブテニル、ペンテニル、シクロヘキセニル、及びヘキセニル基を含む。これらは、垂下状であってよく（pendent）、又は末端部であってよく、又は両位置にあってよい。即ち、これらは、オルガノポリシロキサン（Ａ）のシロキシ基のうちのいずれかに存在してよい。

【0063】

２５度でのオルガノポリシロキサン（Ａ）の粘度は、典型的には、０．１から１００Ｐａ．ｓの範囲内である。別段の定めがない限り、全ての粘度は、ブルックフィールド型粘度計等の回転粘度計を用いて、又はキャピラリーレオメータを用いて、測定される。

【0064】

オルガノポリシロキサン（Ａ）は、フェニル基を含んでよい。

【0065】

オルガノポリシロキサン（Ａ）は、トリフルオロプロピル基等のフッ素含有基を含んでよい。

【0066】

用いてよいオルガノポリシロキサン（Ａ）の例は、ビニルジメチルシロキシ末端封鎖ジメチルシロキサン−ビニルメチルシロキサンコポリマー、ビニルジメチルシロキシ末端封鎖ポリジメチルシロキサン、ビニルメチルヒドロキシシロキシ末端封鎖ジメチルシロキサン−ビニルメチルシロキサンコポリマー、ビニルジメチルシロキシ末端封鎖ジメチルシロキサン−ビニルメチルシロキサンコポリマー、及びこれらの混合物を含む。

【0067】

オルガノポリシロキサン（Ａ）は、単一ポリマーか、又は二以上の異なるポリマーの組み合わせであってよい。

【0068】

オルガノポリシロキサン（Ａ）は、組成の総重量に基づき３５から８５重量％の配合で存在する。

【0069】

オルガノポリシロキサン（Ｂ）は、１分子当たりに少なくとも３個のケイ素結合水素原子を含むオルガノポリシロキサンであり、一般式（ＩＩ）に従う。

【0070】

【数2】

但し、Ｒは、上述の通り（水素、脂肪族ヒドロカルビル、芳香族ヒドロカルビル、又はオルガニル基から独立に選択される）であり、Ｈは水素である。但し、

【0071】

【数3】

２５度でのオルガノポリシロキサン（Ｂ）の粘度は、重要ではない。２５度でのオルガノポリシロキサン（Ｂ）の粘度は、０．１から１０００ｍＰａ．ｓ、或いは１から５００ｍＰａ．ｓの範囲に渡ってよい。

【0072】

オルガノポリシロキサン（Ｂ）は、通常、組成の総重量に基づき０．１から１５重量％の量で、３Ｄ印刷可能シリコーンエラストマー組成で存在する。

【0073】

付加反応触媒は、当該技術分野で周知である。これらは、白金、ルテニウム、ロジウム、オスミウム、及びイリジウム等の、元素周期表における白金族金属、又は遷移金属や、これらの化合物から選択される触媒を含む。

【0074】

本発明の範囲で用いられる触媒は、塩化白金酸、アルコール又はケトンに溶解した塩化白金酸、熟成したこれらの溶液、塩化白金酸−オレフィン錯体、塩化白金酸−アルケニルシロキサン錯体、塩化白金酸−ジケトン錯体、白金ブラック、担体に担持された白金、及びこれらの混合物等の、白金系触媒から選択されてよい。

【0075】

触媒（Ｃ）は、組成中にあるオルガノポリシロキサン（Ａ）及び（Ｂ）を硬化するのに十分な量で添加される。例えば、反応性オルガノポリシロキサン（Ａ）及び（Ｂ）の総重量に基づき、触媒（Ｃ）における白金原子の量が０．１から５００重量ｐｐｍ（百万分率）、或いは１から２００重量ｐｐｍ、或いは１から１００重量ｐｐｍである量で、添加されてよい。

【0076】

白金系触媒の抑制剤は、当該技術分野で周知である。付加反応抑制剤は、ヒドラジン類、トリアゾール類、ホスフィン類、メルカプタン類、有機窒素化合物、アセチレンアルコール類、シリル化アセチレンアルコール類、マレイン酸塩、フマル酸塩、エチレン性又は芳香族不飽和アミド類、エチレン性不飽和イソシアネート類、オレフィンシロキサン類、不飽和炭化水素モノエステル類及びジエステル類、共役エニン類、ヒドロパーオキサイド類、ニトリル類、及びジアジリジン誘導体を含む。

【0077】

アセチレンアルコール類及びそれらの誘導体の例は、１−エチニル−１−シクロヘキサノール（ＥＴＣＨ）、２−メチルー３−ブチン−２−オール、３ブチン−１−オール、３−ブチン−２−オール、プロパルギルアルコール、２−フェニル−２−プロピン−１−オール、３，５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オール、１−エチニルシウロペンタノール、１−フェニル−２−プロピノール、３−メチル−１−ペンテン−４−イン−３−オール、及びこれらの混合物を含む。

【0078】

抑制剤（Ｄ）は、３Ｄ印刷可能シリコーンエラストマー組成において１０から５０，０００重量ｐｐｍの量で添加されてよい。

【0079】

本発明に適したシリカフィラーは、少なくとも５０ｍ^２／ｇから４５０ｍ^２／ｇまでの、ＢＥＴ法により測定された比表面積を有してよい。シリカフィラーの例は、沈降シリカ（湿式シリカ）、ヒュームドシリカ（乾式シリカ）、焼成シリカ等を含む。シリカフィラーは、表面処理された親水性又は疎水性であってよい。シリカは、その表面にアルケニル基を含んでよい。

【0080】

場合によっては、シリカは、その表面にアルケニル基を含む。シリカ上にアルケニル基を提供する方法は、当該技術分野で周知である。

【0081】

シリカフィラーは、組成の総重量に基づき１０から４０重量％の量で、組成中に存在する。

【0082】

添加剤は、３Ｄ印刷可能シリコーンエラストマー組成の用途に応じて組成中に存在する。添加剤の例は、導電フィラー、熱伝導性フィラー、シリカフィラー（Ｅ）とは異なる非導電フィラー、ポットライフ延長剤、難燃剤、顔料、染料、潤滑剤、接着促進剤、香料、ブリード添加剤、離型剤、希釈剤、溶剤、ＵＶ光安定剤、殺菌剤、湿潤剤、熱安定剤、圧縮歪み添加剤、可塑剤等を含む。

【0083】

導電フィラーの例は、金属粒子、金属酸化物粒子、金属被覆金属粒子（銀めっきニッケル等）、金属被覆非金属コア粒子（銀被覆タルク、又は雲母又は石英等）、及びこれらの組み合わせを含む。金属粒子は、粉末、フレーク又はフィラメント、及びこれらの混合物又は誘導体の形態であってよい。

【0084】

熱伝導性フィラーの例は、窒化ホウ素、アルミナ、金属酸化物（酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、黒鉛、ダイアモンド、及びこれらの混合物又は誘導体を含む。

【0085】

シリカフィラー（Ｅ）とは異なる非導電フィラーの例は、石英粉末、珪藻土、タルク、粘土、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、空洞ガラス、ガラス繊維、中空樹脂及びめっき粉体、及びこれらの混合物又は誘導体を含む。

【0086】

トリアゾール等のポットライフ延長剤は、本発明の範囲で用いてよいが、必要とは考えられていない。よって、３Ｄ印刷可能シリコーンエラストマー組成は、ポットライフ延長剤が無くてもよい。

【0087】

鎖延長剤の例は、末端位置に２個のケイ素結合水素基を含む直鎖状オルガノポリシロキサンを含む。このような鎖延長剤は、オルガノポリシロキサン（Ｂ）とは異なる。

【0088】

難燃剤の例は、アルミナ三水和物、塩素化パラフィン、ヘキサブロモシクロドデカン、リン酸トリフェニル、メチルホスホン酸ジメチル、リン酸トリス（２，３−ジブロモプロピル）リン酸（臭素化トリス）、及びこれらの混合物又は誘導体を含む。

【0089】

顔料の例は、酸化鉄、カーボンブラック、及びこれらの混合物又は誘導体を含む。

【0090】

潤滑剤の例は、テトラフルオロエチレン、樹脂粉末、黒鉛、フッ化黒鉛、タルク、窒化ホウ素、フッ素オイル、シリコーンオイル、二硫化モリブデン、及びこれらの混合物又は誘導体を含む。

【0091】

接着促進剤の例は、シランカップリング剤を含む。

【0092】

離型剤の例は、ジメチルヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンを含む。

【0093】

ブリード添加剤の例は、高粘度のフェニル置換シリコーンオイルを含む。

【0094】

更なる添加剤は、トリメチルシリル又はＯＨ末端シロキサン等のシリコーン油を含む。このようなトリメチルシロキシ又はＯＨ末端ポリジメチルシロキサンは、典型的には、１５０ｍＰａ．ｓよりも低い粘度を有する。このようなシリコーン油が存在する場合には、組成の総重量に基づき０．１から５重量％の範囲の量で、３Ｄ印刷可能シリコーンエラストマー組成中に存在してよい。

【0095】

３Ｄ印刷可能シリコーンゴム組成は、
該組成の総重量に基づき３５から８５重量％の量で、１分子当たりにケイ素原子に結合した少なくとも２個のアルケニル基を含むオルガノポリシロキサン（Ａ）と、
前記組成の総重量に基づき０．１から１５重量％の量で、１分子当たりに少なくとも３個のケイ素結合水素原子を含むオルガノポリシロキサン（Ｂ）と、
反応性オルガノポリシロキサン（Ａ）及び（Ｂ）の総重量に基づき、白金系触媒（Ｃ）における白金原子の量が０．１から５００重量ｐｐｍ（百万分率）である、白金系触媒（Ｃ）と、
前記３Ｄ印刷可能エラストマー組成において１０から５０，０００重量ｐｐｍの量で、アセチレンアルコール類及びこれらの誘導体からなる群から選択された抑制剤（Ｄ）と、
前記組成の総重量に基づき１０から４０重量％の量である、シリカフィラー（Ｅ）と、
前記組成の総重量に基づき０から１０重量％の量である、或いは前記組成の総重量に基づき０．１から１０重量％の量である、任意の添加剤と、
を含んでよい。

【0096】

３Ｄ印刷可能シリコーンゴムは、
第１に、３Ｄ印刷可能シリコーンゴム組成の混合物を形成し、
第２に、その混合物を１００から２２０度の温度で硬化する
ことにより作成されてよい。

【0097】

３Ｄ印刷可能シリコーンゴム組成は、従来の混合装置で容易に作成されてよい。混合の順序は、組成が直ちに用いられるのであれば、重要ではない。

【0098】

３Ｄ印刷可能シリコーンゴム組成の混合物は、パートＩ及びパートＩＩ等の、少なくとも二の別個のパートを準備することにより作成されてよい。パートＩは、触媒（Ｃ）と、オルガノポリシロキサン（Ａ）又はシリカフィラー（Ｅ）のいずれか、又はこれらの組み合わせと、を含んでよい。パートＩＩは、抑制剤（Ｄ）と、オルガノポリシロキサン（Ｂ）と、オルガノポリシロキサン（Ａ）又はシリカフィラー（Ｅ）のいずれか、又はこれら最後の二つの組み合わせと、を含んでよい。

【0099】

場合によっては、触媒（Ｃ）は、オルガノポリシロキサン（Ｂ）及び抑制剤（Ｄ）とは別個の部分に存在する。

【0100】

その他の、又は任意の添加剤は、パートＩ又はＩＩのいずれか、又は両パートにあってよい。これらは、パートＩ及びＩＩを混ぜ合わせた後に添加されてもよい。

【0101】

この混合物は、パートＩ、パートＩＩ、パートＩＩＩ等の、少なくとも三の別個のパートを準備することにより作成されてよい。パートＩ及びＩＩは、上述のように提供されてよい。パートＩＩＩは、オルガノポリシロキサン（Ａ）、オルガノポリシロキサン（Ｂ）、触媒（Ｃ）、抑制剤（Ｄ）、シリカフィラー（Ｅ）、又は組成の最終用途で必要である場合に存在してよい、顔料やシリカフィラー（Ｅ）とは異なるフィラー等の特定の添加剤、のいずれかを含んでよい。

【0102】

その後、これらの異なるパートを一緒に混ぜ合わせて、均一に混合する。組成の最終用途で必要である場合には、任意の更なる添加剤の添加ステップが続いて行われる。

【0103】

典型的には、少なくとも二のパートは混合装置内で混ぜ合わせられ、印刷するために噴射される。場合によっては、少なくとも二のパートは、印刷装置における噴射の前に混ぜ合わせてよい。

【0104】

最終３Ｄ印刷可能シリコーンエラストマー組成の動粘度は、標準法ＤＩＮ５３０１８に従って、プレート・プレートレオメータを用いて、室温にてせん断速度１０ｓ^−１で測定する場合には、５０から５００Ｐａ．ｓ、或いは５０から３００Ｐａ．ｓ、或いは１００から２５０Ｐａ．ｓの範囲に渡ってよい。

【0105】

本発明の３Ｄ印刷可能シリコーンゴム組成は、１０から９０ショアＡ、或いは２０から９０ショアＡ、或いは３０から７０ショアＡの範囲の硬度（又はデュロメータ）を有する、３Ｄ印刷物体／物品を作成してよい。ショアＡデュロメータは、典型的にはＡＳＴＭ Ｄ２２４０−１５を用いて測定する。硬度及びデュロメータという文言は、本発明の範囲において、同じ意味で用いてよい。

【0106】

ショアＡスケールは、軟質エラストマ材料に対して最も一般的であり、ショアＤスケールは、プラスチック等の、より硬質のエラストマ材料に用いられる。８０から９０ショアＡの範囲は、典型的には、約３０から４０ショアＤに対応する。

【0107】

３Ｄ印刷可能シリコーンゴム組成を印刷／硬化することにより得られる本発明の３Ｄ印刷物体／物品は、スポーツ用品、ダイビングマスク、ベンチレータベローズ、バルーンカテーテル、ゴム乳首、おしゃぶり、薄肉メンブラン、スイッチカバー、スパークプラグコネクタ、医療製品及び装置、電気絶縁体、シングルワイヤシール、プラグコネクタシール、管類及び弁、コネクタシールやスパークプラグブーツ等の自動車部品、コピー機のロールや電子レンジのパッキング等の電気電子部品、並びに、耐熱性、耐寒性、安全性、電気絶縁性、耐候性等が高いことを考慮して、哺乳瓶用乳首やダイビング器材等のその他の製品、を製造する際に用いてよいものを含む。

【0108】

一例として、３Ｄ印刷可能組成は、
Ａ１として、２５度で約５３，０００ｍＰａ．ｓの粘度を有するビニルジメチルシロキシ末端封鎖ポリジメチルシロキサンと、
Ａ２として、２５度で約３６０ｍＰａ．ｓの粘度を有するビニルジメチルシロキシ末端封鎖ジメチルシロキサン−ビニルメチルシロキサンコポリマーと、
Ｂとして、２５度で約５０ｍＰａ．ｓの粘度を有するMe₃SiO_0.5末端ポリ（ジメチル−ｃｏ−メチル水素）シロキサンと、
Ｃとして、白金のジビニルテトラメチルジシロキサン錯体と、
Ｄとして、１−エチニル−１−シクロヘキサノールと、
Ｅとして、約０．０８ｍｍｏｌ／ｇのビニル官能性を有し、疎水化されており、約３００ｍ^２／ｇの表面積を有するヒュームドシリカフィラーと、
更なる添加剤として、２５度で約２１ｍＰａ．ｓの粘度を有するＯＨ末端ＰＤＭＳと、
を含む。

【0109】

当該組成は、硬化前に、１２０から２００Ｐａ．ｓの最終粘度を有する。この組成は、二のパートで供給され、ノズルの前で、印刷ヘッドにおいて混ぜ合わされる。提供された印刷物体（即ち、容易に処理された物品）は、ＤＩＮ５３５０４−Ｓ２によりテストされる際には、引張強度５．７１±０．２３ＭＰａと、破断伸度３３２．６０±１２．１９％とを有し、ＡＳＴＭ Ｄ−６２４−Ｂによりテストされる際には、引裂強度３９．５８±１．２４Ｎ／ｍｍを有する。

【0110】

図４Ａから図４Ｆは、上述と同様に、各種の実施形態に係る、様々な視点での印刷装置１００を示す。

【0111】

各種の実施形態によれば、印刷装置１００は、印刷装置１００の部品を設置する、例えば印刷プラテン１０５を設置するハウジング構造４００と、可動配置された印刷ヘッド１０２と、可動配置された棒状加熱装置１０８と、コントローラと、モータ等と、を含んでよい。

【0112】

例えば図４Ａに示すように、印刷プラテン１０６は、例えばｚ方向に移動するように、可動配置されてよい。複数の寸切ボルト４４２を用いて、印刷プラテン１０６を、寸切ボルト４４２の回転を介して移動させてよい。寸切ボルト４４２は、該寸切ボルト４４２に連結された一又は複数のモータにより駆動されてよい。これらの一又は複数のモータは、各種の実施形態によれば、モータ制御回路により駆動されてよい。

【0113】

各種の実施形態によれば、棒状加熱装置１０８及び印刷ヘッド１０２を含む可動配置を提供するために、案内構造４０２（例えばガイドフレーム）を用いてよい。案内構造４０２は、（例えばｘ方向に沿って移動するように）直線移動可能に配置されてよい。例えば、案内構造４０２は、一又は複数のレールに可動設置されてよい。この場合、棒状加熱装置１０８及び印刷ヘッド１０２は、（例えばｘ方向に沿って）同時に直線状に移動されてよい。案内構造４０２を移動させるため、例えば印刷ヘッド１０２及び棒状加熱装置１０８を移動させるために、モータ配置４３８を用いてよい。各種の実施形態によれば、案内構造４０２の移動は、例えばベルトを介して（例えば歯付ベルトを介して）、案内構造４０２に連結された一又は複数のモータにより駆動されてよい。これらの一又は複数のモータは、各種の実施形態によれば、モータ制御回路により駆動されてよい。

【0114】

各種の実施形態によれば、棒状加熱装置１０８は、例えば一又は複数のキャリア要素を介して、案内構造４０２に固定されてよい。一又は複数の供給ラインは、熱放射を生成する棒状加熱装置１０８に連結されてよく、一又は複数の供給ラインは、案内構造４０２に取り付けられてよい。棒状加熱装置１０８は、固定距離で印刷プラテン１０６と平行に一列に整列されてよい。各種の実施形態によれば、印刷ヘッド１０２は、案内構造４０２に可動設置されてよい。印刷ヘッド１０２は、（例えばｙ方向に沿って移動するように）直線状に可動配置されてよい。各種の実施形態によれば、印刷ヘッド１０２の移動は、印刷ヘッド１０２に連結された一又は複数のモータにより駆動されてよい。これらの一又は複数のモータは、各種の実施形態によれば、モータ制御回路により制御されてよい。印刷プラテン１０６、案内構造４０２、印刷ヘッド１０２、及び棒状加熱装置１０８を移動させ、且つ案内構造４０２に対して印刷ヘッド１０２を移動させるモータにより、印刷プラテン１０６上での三次元物体の印刷が可能となる。Ｘ、Ｙ、Ｚ移動を制御するモータ制御回路は、少なくとも一のモータ制御器１４８の一部であってよい。

【0115】

更に、添加量制御器２１４は、ハウジング構造４００に設置されてよい。

【0116】

例えば図４Ｂ及び図４Ｃに示すように、印刷ヘッド１０２は、案内構造４０２に可動設置されてよい。実例として、案内構造４０２は、印刷ヘッド１０２及び棒状加熱装置１０８を運搬する支持フレームを提供してよい。

【0117】

各種の実施形態によれば、二の印刷材料成分２０４ａ及び２０４ｂは、ディスペンサ３０４に、例えば非混合状態で、夫々の容器２０２ａ及び２０２ｂから供給されてよい。ディスペンサ３０４は、二の個別制御可能なポンプ４０４ａ及び４０４ｂを含んでよい。例えば、個別制御可能なポンプ４０４ａ及び４０４ｂは、二の印刷材料成分２０４ａ及び２０４ｂの夫々を運ぶために用いてよい。ポンプ４０４ａ及び４０４ｂは、少なくとも二の印刷材料成分２０４ａ及び２０４ｂをリザーバ２０２に供給し、その後、制御された方法で、ミキサ３０４ｍ（例えばスクリュー混合流路を含む静止ミキサ）に供給するように構成されてよい。ミキサ３０４ｍは、ポンプ４０４ａ及び４０４ｂの材料出力を受けるように配置されてよい。各種の実施形態によれば、上述のように、ノズル３０４ｎは、ミキサ３０４ｍの一部にねじ止めされてよい。

【0118】

各種の実施形態によれば、印刷材料成分２０４ａ及び２０４ｂの夫々は、ポンプ４０４ａ及び４０４ｂの夫々のポンプ入力部に対して、約１バールから３バールの範囲の圧力、例えば約２バールの圧力で供給されてよい。この圧力は、圧縮空気又は他の適切な設定により印加されてよい。ポンプ４０４ａ及び４０４ｂは、少なくとも一のねじ要素の回転速度及び／又は回転数に基づいて材料出力を制御する少なくとも一のねじ要素を含むスクリューコンベアとして構成されてよい。ポンプ４０４ａ及び４０４ｂは、既定の混合比でミキサ３０４ｍに印刷材料成分２０４ａ及び２０４ｂを供給するように構成されてよい。各種の実施形態によれば、
この混合比は、夫々のポンプ４０４ａ及び４０４ｂの少なくとも一のねじ要素の回転速度／又は回転数を制御することにより、既定値に調整されてよい。両ポンプの出力部は、リザーバ２０２に連結されてよく、その後、ミキサ３０４ｍに連結されてよい。

【0119】

印刷ヘッド１０２は、ディスペンサ３０４に連結された二のカートリッジ２０２ａ及び２０２ｂ（例えば二のプレリザーバ）を含んでよく、印刷材料成分２０４ａ及び２０４ｂは、ディスペンサ３０４に印刷材料成分２０４ａ及び２０４ｂを供給するための印刷二のカートリッジ２０２ａ及び２０２ｂに保管されてよい。或いは、印刷材料成分２０４ａ及び２０４ｂは、一又は複数の供給ラインを介して任意の適切な容器からディスペンサ３０４に直接供給されてよい。

【0120】

各種の実施形態によれば、圧縮空気供給（例えば約２バールの圧力を有する）は、圧力ライン４０８（例えばホース又は管）により、カートリッジ２０２ａ及び２０２ｂに供給されてよい。各種の実施形態によれば、ポンプモータ４１４ａ及び４１４ｂは、夫々、ポンプ４０４ａ及び４０４ｂに連結されてよい。ポンプモータ４１４ａ及び４１４ｂは、一又は複数の給電ライン４０６により給電されてよい。各種の実施形態によれば、ポンプモータ４１４ａ及び４１４ｂの移動は、添加量制御器２１４により制御されてよい。印刷材料成分２０４ａ及び２０４ｂの混合比は、ポンプモータ４１４ａ及び４１４ｂの回転比又はｒｐｍ比により制御されてよい。

【0121】

各種の実施形態によれば、ポンプ４０４ａ及び４０４ｂ、ポンプモータ４１４ａ及び４１４ｂ、並びにリザーバ２０２は、ディスペンサの一部であってよい。

【0122】

例えば図４Ｄ及び図４Ｅに示すように、棒状加熱装置１０８は、印刷プラテン１０６の方向に放熱するように、案内構造４０２に固定されてよい。棒状加熱装置１０８は、熱シールド４０８ｓ又はリフレクタを含んでよい。熱シールド４０８ｓは、例えばアルミニウム、銀、金等の、少なくとも一の金属を含んでよく、又は少なくとも一の金属から構成されてよい。ＩＲ放射を放出するために、ＩＲロッド４０８ｅを用いてよい。

【0123】

各種の実施形態によれば、一の層を印刷後、印刷ヘッド１０２は、案内構造４０２の端部の待機位置に移動されてよい。その後、棒状加熱装置１０８は起動され、（例えばｙ方向に沿って）印刷プラテン１０６上を駆動されてよい。棒状加熱装置１０８は、印刷層の夫々に対して、印刷プラテン１０６上を前後に一回駆動されてよい。その後、棒状加熱装置１０８は休止され、印刷ヘッド１０２は、待機位置から操作位置に移動されてよい。

【0124】

各種の実施形態によれば、図４Ｆに模式的に示すが、ノズル（即ち、材料出力）を介した印刷材料１０４の材料流れ（即ち、容量出力）及び印刷材料１４０の混合比は、添加量制御器２１４により制御されてよい。

【0125】

この容量出力は、三次元物体の所望の層を生成する印刷ヘッド移動パラメータ（例えばステップ／ギア／方向）に基づいて決定されてよい。容量出力は、材料流れ、即ち、時間当たりの容量出力として決定されてよい。従って、添加量制御器２１４は、所望の材料流れや、ひいては所望の容量出力を提供するために、モータ回転又は時間当たりのモータ回転（毎分回転数、即ち、ｒｐｍ、又は毎秒回転数、即ち、ｒｐｓ）を決定してよい。

【0126】

モータ回転又は時間当たりのモータ回転は、既定比に従ってポンプモータ４１４ａ及び４１４ｂで分割されてよく、この既定比は、ポンプモータ４１４ａ及び４１４ｂにより回転されるポンプ４０４ａ及び４０４ｂにより運ばれる印刷材料成分２０４ａ及び２０４ｂの混合比を表す。

【0127】

例えば、既定比が１：１の場合には、８回転は、ポンプモータ４１４ａ及び４１４ｂで、ポンプモータ４１４ａ及び４１４ｂの夫々に対して４回転に分割されてよい。各種の実施形態によれば、混合比、ひいてはポンプモータ４１４ａ及び４１４ｂを駆動するための既定比は、印刷装置１００の動作中、固定又は可変であってよい。添加量制御器２１４は、既定比を選択及び／又は変更するインターフェース４１４ｉを含んでよい。

【0128】

各種の実施形態によれば、棒状加熱装置１０８は、例えば高品質石英ガラスからなる、一又は複数のガラス管を含んでよい。棒状加熱装置１０８は、ツインチューブラジエータとして構成されてよい。各種の実施形態によれば、各ガラス管は、少なくとも一の加熱コイルのハウジングを備えてよい。夫々の加熱コイルは、該加熱コイルを通る電流の流れにより駆動されてよい。電流の流れを用いて、加熱コイルの温度や、ひいては加熱コイルにより放出された放射の電磁波スペクトルを制御してよい。各種の実施形態によれば、加熱コイルは、短波ＩＲ放射を実質的に放出するために、約２０００度まで、例えば約１５００度よりも高い温度まで加熱されてよい。各種の実施形態によれば、リフレクタ（例えば銀又は金の層としての、例えば金属層）は、ガラス管の内部又はガラス管の外部に配置されてよい。加熱コイルを加熱し、且つ加熱コイルを冷却するランプタイムは、２秒よりも短くてよく、例えば約１秒から約２秒の範囲であってよい。

【0129】

以下に、図面を参照して上述したように、又は上述の実施形態と同様に具体化した各種の実施例を以下に示す。

【0130】

実施例１は、少なくとも一の印刷材料を用いて、（例えば連続形成）層状で三次元物体をモールドフリーに（言い換えれば、形状自由に）印刷（付加製造又は３Ｄプリンティングとも称される）する装置であり、該装置は、印刷プラテンと、少なくとも一の印刷材料を出力（言い換えれば、印刷、例えば押出又は紐状で押出）し、且つ、（少なくとも一の印刷ヘッドにより出力された少なくとも一の印刷材料出力を介して）印刷プラテン上に少なくとも一の印刷材料堆積を形成するように構成された少なくとも一の印刷ヘッドと、印刷プラテン上で棒状加熱装置の移動を可能にする可動構成で、印刷プラテン上に配置された棒状加熱装置と、を含んでよく、棒状加熱装置は、熱放射を介して少なくとも一の印刷材料堆積を硬化（ハードニング）（言い換えれば、硬化（キュアリング）、 活性化、又は誘因）するために、印刷プラテンに向かって熱放射を放出するように構成される。

【0131】

実施例２では、実施例１の装置は、少なくとも一の印刷ヘッドが、紐状で少なくとも一の印刷材料を出力するように構成されることを任意に含んでよい。

【0132】

実施例３では、実施例１又は２の装置は、棒状加熱装置の移動を駆動するように構成されたモータ配置を任意に更に含んでよい。

【0133】

実施例４では、実施例３の装置は、モータ配置が、棒状加熱装置に連結された少なくとも一のモータと、該少なくとも一のモータを介して棒状加熱装置の駆動移動を制御するように構成された少なくとも一のモータ制御器と、を含むことを任意に含んでよい。

【0134】

実施例５では、実施例１から４のうちのいずれか一例の装置は、棒状加熱装置からの熱放射の放出を制御するように構成された加熱装置制御器を任意に更に含んでよい。

【0135】

実施例６は、少なくとも一の印刷材料を用いて、（例えば連続形成）層状で三次元物体をモールドフリーに（言い換えれば、形状自由に）印刷（付加製造又は３Ｄプリンティングとも称される）する装置であり、該装置は、印刷プラテンと、少なくとも一の印刷材料を出力（言い換えれば、印刷、例えば押出又は紐状で押出）し、且つ、（少なくとも一の印刷ヘッドにより出力された少なくとも一の印刷材料出力を介して）印刷プラテン上に少なくとも一の印刷材料堆積を形成するように構成された少なくとも一の印刷ヘッドと、印刷プラテン上で棒状放射放出装置の移動を可能にする可動構成で、印刷プラテン上に配置された棒状放射放出装置と、を含んでよく、棒状放射放出装置は、放射を介して少なくとも一の印刷材料堆積を硬化（ハードニング）（言い換えれば、硬化（キュアリング）、 活性化、又は誘因）するために、印刷プラテンに向かって放射を放出するように構成される。

【0136】

実施例７は、少なくとも一の反応性印刷材料を用いて、（例えば連続形成）層状で三次元物体をモールドフリーに（言い換えれば、形状自由に）印刷（付加製造又は３Ｄプリンティングとも称される）する装置であり、該装置は、印刷プラテンと、少なくとも一の反応性印刷材料を出力（言い換えれば、印刷、例えば押出又は紐状で押出）し、且つ、（少なくとも一の印刷ヘッドにより出力された少なくとも一の印刷材料出力を介して）印刷プラテン上に少なくとも一の反応性印刷材料堆積を形成するように構成された少なくとも一の印刷ヘッドと、印刷プラテン上で棒状放射放出装置の移動を可能にする可動構成で、印刷プラテン上に配置された棒状放射放出装置と、を含んでよく、棒状放射放出装置は、放射を介して少なくとも一の反応性印刷材料堆積における化学反応を活性化するために、印刷プラテンに向かって放射を放出するように構成される。

【0137】

実施例８では、実施例６又は７の装置は、少なくとも一の印刷ヘッドが、紐状で少なくとも一の印刷材料を出力するように構成されることを任意に含んでよい。

【0138】

実施例９では、実施例６から８のうちのいずれか一例の装置は、棒状放射放出装置の移動を駆動するように構成されたモータ配置を任意に更に含んでよい。

【0139】

実施例１０では、実施例９の装置は、モータ配置が、棒状放射放出装置に連結された少なくとも一のモータと、該少なくとも一のモータを介して棒状放射放出装置の駆動移動を制御するように構成された少なくとも一のモータ制御器と、を含むことを任意に含んでよい。

【0140】

実施例１１では、実施例６から１０のうちのいずれか一例の装置は、棒状放射放出装置からの放射の放出を制御するように構成された放射放出装置制御器を任意に更に含んでよい。

【0141】

各種の実施形態によれば、少なくとも一の印刷材料を用いて、層状で三次元物体をモールドフリーに印刷する装置は、印刷プラテンと、紐状で少なくとも一の印刷材料を出力し、且つ、（少なくとも一の印刷ヘッドにより出力された少なくとも一の印刷材料出力を介して）印刷プラテン上に少なくとも一の印刷材料堆積を形成するように構成された少なくとも一の印刷ヘッドと、印刷プラテン上で棒状加熱装置の移動を可能にする可動構成で、印刷プラテン上に配置された棒状加熱装置と、を含んでよく、棒状加熱装置は、熱放射を介して少なくとも一の印刷材料堆積を硬化するために、印刷プラテンに向かって熱放射を放出するように構成される。

【0142】

各種の実施形態によれば、少なくとも一の印刷材料を用いて、層状で三次元物体をモールドフリーに印刷する装置は、印刷プラテンと、紐状で少なくとも一の印刷材料を出力し、且つ、少なくとも一の印刷ヘッドにより出力された少なくとも一の印刷材料出力を介して印刷プラテン上に堆積層を形成するように構成された少なくとも一の印刷ヘッドと、印刷プラテン上で棒状加熱装置の移動を可能にする可動構成で、印刷プラテン上に配置された棒状加熱装置と、を含んでよく、棒状加熱装置は、熱放射を介して堆積層を硬化するために、印刷プラテンに向かって熱放射を放出するように構成される。

【0143】

各種の実施形態によれば、棒状加熱装置は、棒状ランプを備える。各種の実施形態によれば、棒状ランプは、棒状赤外発光ランプであってよい。各種の実施形態によれば、棒状ランプは、約７８０ｎｍから約１ｍｍの範囲の波長を有する光を出射するように構成されてよい。各種の実施形態によれば、棒状ランプは、約７８０ｎｍから約１２μｍの範囲、例えば約７８０ｎｍから約５μｍの範囲、例えば約７８０ｎｍから約２．５μｍの範囲、例えば約９００ｎｍから約２．５μｍの範囲の波長を有する光を出射するように構成されてよい。各種の実施形態によれば、棒状ランプは、印刷プラテンの幅とほぼ同じ又はそれよりも長い長さを有してよい。この場合、放出された熱放射は、印刷プラテンのほぼ全幅に照射されてよい。各種の実施形態によれば、棒状加熱装置は、印刷プラテン上でを直線移動可能に配置されてよい。

【0144】

各種の実施形態によれば、印刷プラテン上を、例えば直線状に、棒状加熱装置又は棒状放射放出装置を移動させることにより、印刷プラテン上に形成された印刷材料堆積層の均等照射が可能になる。スポット照射又は印刷プラテン全表面の一括照射では、ここに記載するように、印刷プラテン上で棒状加熱装置又は棒状放射放出装置を移動させるので、均等性が低くなる。各種の実施形態によれば、印刷プラテン上で棒状加熱装置又は棒状放射放出装置を移動させる移動速度は、均等照射を得るために、既定値に固定されてよい。各種の実施形態によれば、印刷プラテン上で棒状加熱装置又は棒状放射放出装置を移動させる移動方向は、連続形成される印刷材料堆積層の各層に対して前方から後方に（例えば第１方向から該第１方向と逆平行である第２方向に）一回切り替えられてよい。

【0145】

実施例１２では、実施例１から１１のうちのいずれか一例の装置は、少なくとも一の印刷材料を受け入れるリザーバを任意に更に含んでよい。このリザーバは、少なくとも一の印刷材料を少なくとも一の印刷ヘッドに供給するために、少なくとも一の印刷ヘッドに連結されてよい。

【0146】

実施例１３では、実施例１から１１のうちのいずれか一例の装置は、第１プレ印刷液を受け入れる第１プレリザーバと、第２プレ印刷液を受け入れる第２プレリザーバと、第１プレ印刷液と第２プレ印刷液とを受け入れ、第１プレ印刷液と第２プレ印刷液とから少なくとも一の印刷材料を供給するリザーバと、を任意に更に備えてよい。各種の実施形態によれば、第１プレ印刷液と第２プレ印刷液とは、二成分反応性印刷材料の成分であってよい。

【0147】

実施例１４では、実施例１３の装置は、リザーバに供給された少なくとも一の印刷材料を添加するように構成された添加量制御器を任意に更に含んでよい。各種の実施形態によれば、添加量制御器は、リザーバに供給された第１プレ印刷液の量と第２プレ印刷液の量とを添加するように構成されてよい。

【0148】

各種の実施形態によれば、モータ制御器は、少なくとも一の印刷材料堆積の各層が形成された後に都度少なくとも一回、印刷プラテン上で棒状加熱装置又は棒状放射放出装置を移動させるように少なくとも一のモータを制御するように更に構成されてよい。各種の実施形態によれば、モータ制御器は、少なくとも一の印刷材料堆積の各層が形成された後に都度二回、印刷プラテン上で棒状加熱装置又は棒状放射放出装置を移動させるように少なくとも一のモータを制御するように更に構成されてよい。

【0149】

各種の実施形態によれば、加熱装置制御器（熱制御器とも称される）は、少なくとも一の印刷材料堆積における少なくとも一の印刷材料の反応温度まで印刷材料堆積を加熱するために、印刷プラテンに向かって熱放射を放出するように棒状加熱装置を制御するように更に構成されてよい。各種の実施形態によれば、放射放出装置は、印刷材料堆積における化学反応を誘因するために、印刷プラテンに向かって放射を放出するように棒状放射放出装置を制御するように更に構成されてよい。

【0150】

本発明について、特定の実施形態を参照して詳細に示し説明したが、添付の特許請求の範囲により規定される本発明の要旨及び範囲を逸脱することなく、形式及び詳細において各種の変更がここでなされてよいことは当業者には理解されよう。よって、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲により示され、従って、特許請求の範囲と同等の意味及び範囲内の全ての変更が包含されるように意図されている。

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図4F】