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特開2023-178271歯科用器具のプリントのみを行う3Dフィラメントプリント装置を備えた歯科用プリントシステム
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023178271
(43)【公開日】2023-12-14
(54)【発明の名称】歯科用器具のプリントのみを行う3Dフィラメントプリント装置を備えた歯科用プリントシステム
(51)【国際特許分類】
   B29C 64/386 20170101AFI20231207BHJP
   B29C 64/118 20170101ALI20231207BHJP
   B33Y 10/00 20150101ALI20231207BHJP
   B33Y 50/00 20150101ALI20231207BHJP
   B33Y 30/00 20150101ALI20231207BHJP
   A61C 7/08 20060101ALI20231207BHJP
   A61C 9/00 20060101ALI20231207BHJP
   A61C 13/34 20060101ALI20231207BHJP
【FI】
B29C64/386
B29C64/118
B33Y10/00
B33Y50/00
B33Y30/00
A61C7/08
A61C9/00 Z
A61C13/34
【審査請求】有
【請求項の数】21
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023091670
(22)【出願日】2023-06-02
(31)【優先権主張番号】20 2022 103 161.4
(32)【優先日】2022-06-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(31)【優先権主張番号】20 2022 104 531.3
(32)【優先日】2022-08-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(31)【優先権主張番号】10 2022 126 003.8
(32)【優先日】2022-10-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(71)【出願人】
【識別番号】523209911
【氏名又は名称】レンフェルト ゲーエムベーハー
【氏名又は名称原語表記】Renfert GmbH
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(74)【代理人】
【識別番号】100142907
【弁理士】
【氏名又は名称】本田 淳
(72)【発明者】
【氏名】ゼーレン リーガー
【テーマコード(参考)】
4C052
4F213
【Fターム(参考)】
4C052AA20
4C052JJ10
4F213AC02
4F213AH81
4F213AP20
4F213WA25
4F213WA97
4F213WB01
4F213WL02
4F213WL27
4F213WL67
4F213WL85
4F213WL96
(57)【要約】
【課題】歯科用プリントシステムを提供する。
【解決手段】歯科用プリントシステムは、歯科用器具(12)、特に歯科用模型、印象用トレー及び/又はアライナーのプリントのみに用いられる3Dフィラメントプリント装置(10)を備え、3Dフィラメントプリント装置(10)が、フィラメント(16)を受容するためのフィラメント格納ユニット(14)と、少なくとも1つのプリントヘッド(18)と、制御及び/又は調整を行うユニット(20)とを有し、表示ユニット(22)を備え、歯科用器具(12)のCADファイルをプリント命令に変換するとともに少なくとも1つの記憶ユニット(26)を有している演算ユニット(24)を備える。演算ユニット(24)は、各プリント動作の前に、3Dフィラメントプリント装置(10)の、少なくとも1つの歯科用器具(12)に対応付けられた標準プリント条件に、CADファイルが適合しているか否かを確認する。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
歯科用プリントシステムであって、
歯科用器具(12)、特に歯科用模型、印象用トレーおよびアライナーの少なくとも何れか1つのプリントのみに用いられる3Dフィラメントプリント装置(10)であって、フィラメント(16)を受容するためのフィラメント格納ユニット(14)と、少なくとも1つのプリントヘッド(18)と、制御および調整の少なくとも一方を行うユニット(20)とを有する、3Dフィラメントプリント装置(10)と、
表示ユニット(22)と、
前記歯科用器具(12)のCADファイルをプリント命令に変換するように構成されているとともに少なくとも1つの記憶ユニット(26)を有している演算ユニット(24)と、
を備え、
前記演算ユニット(24)が、各プリント動作の前に、前記3Dフィラメントプリント装置(10)の、前記少なくとも1つの歯科用器具(12)に対応付けられた標準プリント条件に、前記CADファイルが適合しているか否かを確認するように構成されている、
歯科用プリントシステム。
【請求項2】
前記演算ユニット(24)が、各プリント動作の前に、前記3Dフィラメントプリント装置(10)の、前記少なくとも1つの歯科用器具(12)に対応付けられた標準プリント条件に、前記プリント命令が適合しているか否かを確認するように構成されている、
請求項1に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項3】
個別の各歯科用器具(12)のプリント用に、それぞれ1つのプリントパラメータパッケージが、特に、異なるプリントパラメータの規定値の形で前記記憶ユニット(26)に記憶されており、前記演算ユニット(24)が、プリントジョブに応じてプリントパラメータパッケージを使用するように構成されている、
請求項1又は2に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項4】
前記演算ユニット(24)が、少なくとも1つの歯科用器具(12)の前記CADファイルの少なくとも1つのパラメータと、前記少なくとも1つの歯科用器具(12)に対する前記標準プリント条件との間に不一致が認められた場合には、前記CADファイルの修正、前記CADファイルの補足及び操作者に対する修正提案の出力の少なくとも何れか1つを行うように設計されている、
請求項1~3の何れか一項に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項5】
前記演算ユニット(24)が、少なくとも1つの歯科用器具(12)の前記CADファイルの少なくとも1つのパラメータ及びプリント命令の少なくとも一方と、前記少なくとも1つの歯科用器具(12)に対する前記標準プリント条件との間に不一致が認められた場合には、前記表示ユニット(22)の色の変更を開始するように設計されている、
請求項1~4の何れか一項に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項6】
前記演算ユニット(24)が、前記少なくとも1つの歯科用器具(12)のプリントされるデジタルモデルを含む前記CADファイルのデータエラーの有無を確認するように設計されている、
請求項1~5の何れか一項に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項7】
前記演算ユニット(24)が、前記少なくとも1つの歯科用器具(12)の前記CADファイルが開いているか閉じているかを確認するように設計されている、
請求項1~6の何れか一項に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項8】
前記演算ユニット(24)が、少なくとも1つの歯科用器具(12)のプリントされるモデルのアライメントが、前記少なくとも1つの歯科用器具(12)に対する前記標準条件に記録されているアライメントに対応しているか否かを確認するように設計されている、
請求項1~7の何れか一項に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項9】
前記演算ユニット(24)が、少なくとも1つの歯科用器具(12)のモデルのアライメントと、前記少なくとも1つの歯科用器具(12)に対する前記標準プリント条件との間に不一致が認められた場合には、前記モデルの前記アライメントを前記標準プリント条件に適合させるように設計されている、
請求項1~8の何れか一項に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項10】
前記演算ユニット(24)を操作するための操作ユニット(28)を備え、前記演算ユニット(24)が、ユーザー入力に基づいて、少なくとも1つの所望の歯科用器具(12)をプリントするためのプリントパラメータパッケージを読み込むように設計されている、
請求項1~9の何れか一項に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項11】
前記操作ユニット(28)が、3Dフィラメントプリント装置(10)とは別に構成されている、
請求項10に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項12】
前記演算ユニット(24)が、少なくとも1つの所望の歯科用器具(12)をプリントするための前記プリントパラメータパッケージを、前記少なくとも1つの歯科用器具(12)のプリントされるデジタルモデルにおける、特に図示的及び視覚的の少なくとも一方である選択マスクに基づいて、前記少なくとも1つの所望の歯科用器具(12)に応じて読み込むように設計されている、
請求項1~11の何れか一項に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項13】
前記制御及び調整の少なくとも一方を行うユニット(20)が、少なくとも1つの歯科用器具(12)のプリントされるモデル用の前記プリントパラメータパッケージによって必要とされるプリントヘッド、特に該プリントヘッドのノズルが、使用される前記プリントヘッド(18)に対応しているか否かを確認するように設計されている、
請求項1~12の何れか一項に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項14】
前記3Dフィラメントプリント装置(10)が、前記制御及び調整の少なくとも一方を行うユニット(20)に接続された少なくとも1つの空気湿度用及びフィラメント水分用の少なくとも一方のセンサ(66)を有するセンサユニット(64)を有しており、前記制御及び調整の少なくとも一方を行うユニット(20)が、測定された湿度又は水分が規定の湿度又は水分の値に対応しているか否かを確認するように設計されている、
請求項1~13の何れか一項に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項15】
前記制御及び調整の少なくとも一方を行うユニット(20)が、少なくとも1つの歯科用器具(12)のプリント進行状況を、プログレスバーによって前記表示ユニット(22)を介して出力するように設計されている、
請求項1~14の何れか一項に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項16】
前記演算ユニット(24)を有する操作者端末装置(40)を備えている、
請求項1~15の何れか一項に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項17】
請求項1~16の何れか一項に記載の歯科用プリントシステムの3Dフィラメントプリント装置(10)。
【請求項18】
特に請求項1~16の何れか一項に記載の歯科用プリントシステムによって、歯科用器具(12)、特に歯科用模型、印象用トレー及びアライナーの少なくとも何れか1つを製造する方法であって、
少なくとも1つの変換ステップ(68)において、前記歯科用器具(12)のCADファイルが演算ユニット(24)によってプリント命令に変換され、
少なくとも1つの送信ステップ(58)において、前記プリント命令が3Dフィラメントプリント装置(10)に送信され、
プリントステップ(62)において、前記プリント命令が前記3Dフィラメントプリント装置(10)によって実行されるとともに、所望の歯科用器具(12)がプリントされ、
少なくとも1つの確認ステップ(70)において、前記3Dフィラメントプリント装置(10)の、前記少なくとも1つの歯科用器具(12)に対応付けられた標準プリント条件に、前記CADファイルが適合しているか否かが前記演算ユニット(24)によって確認される、
方法。
【請求項19】
少なくとも1つの選択ステップ(54)において、前記歯科用器具(12)のプリント用に設計されたプリントパラメータパッケージが、特に異なるプリントパラメータの規定値の形で、プリントジョブに応じて前記演算ユニット(24)によって選択及び適用される、
請求項18に記載の方法。
【請求項20】
前記プリント命令が、前記3Dフィラメントプリント装置(10)との互換性及びエラーの有無の少なくとも一方について、追加的な確認ステップ(84)において、前記演算ユニット(24)によって確認される、
請求項18又は19に記載の方法。
【請求項21】
クリーニングステップ(88)において、前記3Dフィラメントプリント装置(10)によるプリント動作の前に、前記フィラメント(16)のクリーニングが行われる、
請求項18~20の何れか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、歯科用器具のプリントのみを行う3Dフィラメントプリント装置を備えた歯科用プリントシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
本発明は、歯科用器具、特に歯科用模型、印象用トレー及びアライナーの少なくとも何れか1つのプリントのみに用いられる3Dフィラメントプリント装置を備え、3Dフィラメントプリント装置が、フィラメントを受容するためのフィラメント格納ユニットと、少なくとも1つのプリントヘッドと、制御及び調整の少なくとも一方を行うユニットとを有し、表示ユニットを備え、歯科用器具のCADファイルをプリント命令に変換するように構成されているとともに少なくとも1つの記憶ユニットを有している演算ユニットを備えている歯科用プリントシステムに関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明の目的は、特に、有利な動作特性を有している汎用装置を提供することである。本発明によれば、上記目的は請求項1の特徴によって達成されるが、本発明の有利な実施形態及び発展例は従属請求項から理解される。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明は、歯科用器具、特に歯科用模型、印象用トレー及びアライナーの少なくとも何れか1つのプリントのみに用いられる3Dフィラメントプリント装置を備え、3Dフィラメントプリント装置が、フィラメントを受容するためのフィラメント格納ユニットと、少なくとも1つのプリントヘッドと、制御及び調整の少なくとも一方を行うユニットとを有し、表示ユニットを備え、歯科用器具のCADファイルをプリント命令に変換するように構成されているとともに少なくとも1つの記憶ユニットを有している演算ユニットを備えている歯科用プリントシステムに関する。
【0005】
演算ユニットは、各プリント動作の前に、3Dフィラメントプリント装置の、少なくとも1つの歯科用器具に対応付けられた標準プリント条件に、CADファイルが適合しているか否かを確認するように構成されることが提案される。この場合、標準プリント条件は、特に3Dフィラメントプリント装置及びプリントされる歯科用器具に固有であることが好ましい。
【0006】
3Dフィラメントプリント装置は、好適には3Dプリンタの少なくとも一部であり、好適には3Dプリンタのサブアセンブリである。3Dフィラメントプリント装置は、特に、3Dプリンタ全体を構成していてもよい。3Dフィラメントプリント装置は、好適には、3Dプリンタの一部として使用するように構成される。3Dフィラメントプリント装置は、特に3Dプリンタの一部として、歯科用及び/又は矯正歯科用器具、特に歯科用模型、印象用トレー及び/又はアライナーのみをプリントするように構成されることが好ましい。歯科用及び/又は矯正歯科用器具は、特に歯科用模型、印象用トレー及び/又はアライナーに限定される。3Dフィラメントプリント装置は、特に3Dプリンタの一部として、使用者が歯科用模型、印象用トレー及び/又はアライナーのいずれをプリントするかを選択できるように設計されることが好ましい。これによって、使用者は、歯科用模型、印象用トレー及び/又はアライナーの対応するデジタルモデルを設定するだけでよく、特にエラー通知が無い場合は、プリント動作が直ちに開始される。目的が特定の機能のために構成又は設計されているということは、好適には、その目的が少なくとも1つの適用状態及び/又は動作状態でその特定の機能を遂行及び/又は実行することを意味する。「動作状態」とは、好適には、3Dフィラメントプリント装置がプリントプロセスの動作準備ができており、特に送電網に接続されている、3Dフィラメントプリント装置の状態を意味すると理解され、好適には、3Dフィラメントプリント装置の表示ユニットに何かが表示されており、かつ/又は、制御及び/又は調整ユニットに電圧が加えられている状態を意味する。
【0007】
「制御及び/又は調整ユニット」は、特に、少なくとも1組の制御電子機器を有しているユニットを意味する。「制御電子機器」は、特に、プロセッサユニットと記憶ユニットとを有し、記憶ユニットに記憶された動作プログラムを有しているユニットを意味する。制御及び/又は調整ユニットは、特に、3Dフィラメントプリント装置の動作を制御及び/又は調整するために使用される。制御及び/又は調整ユニットは、特に3Dフィラメントプリント装置の構成要素を制御するために使用される。好適には、制御及び/又は調整ユニットは、フィラメント格納ユニットからプリントヘッドまでフィラメントを移動させるように設計される。好適には、制御及び/又は調整ユニットは、プリントヘッドからのフィラメントの出力を制御及び/又は調整するように設計される。プリントヘッドは加熱可能であることが好ましく、プリントヘッドの温度は制御及び/又は調整ユニットによって調整可能である。制御及び/又は調整ユニットは、好適には、プリント台の中又は上、特にプリント板上に歯科用器具を形成するようにプリントヘッドがフィラメントを出力できるように、少なくとも1つのプリントヘッドを移動させるように設計される。プリント台、特にプリント板及び/又はプリントヘッドは、好適には加熱可能に設計される。3Dフィラメントプリント装置は、好適には、プリント台、特にプリント板及び/又はプリントヘッドを加熱するための加熱ユニットを有し、この加熱ユニットは特に制御及び/又は調整ユニットに接続される。制御及び/又は調整ユニットは、好適には加熱ユニットを介して、プリント台、特にプリント板及び/又はプリントヘッドを加熱するように設計されることが好ましい。制御及び/又は調整ユニットは、特にプリント動作中にプリント台、特にプリント板を移動させるように設計されることが好ましい。3Dフィラメントプリント装置は、プリント板及び/又はプリントヘッドを移動させるためのアクチュエータユニットを有していることが好ましく、このアクチュエータユニットは特に制御及び/又は調整ユニットに接続される。制御及び/又は調整ユニットは、特にプリント動作中に、好適にはアクチュエータユニットを介して、プリント台、特にプリント板及び/又はプリントヘッドを移動させるように設計されることが好ましい。
【0008】
「演算ユニット」は、特に、情報入力部、情報処理部及び情報出力部を有しているユニットを意味する。演算ユニットは、有利には、少なくとも1つのプロセッサ、メモリ、入出力手段、追加的な電子部品、動作プログラム、調整ルーチン、制御ルーチン及び/又は演算ルーチンを有している。演算ユニットの構成要素は、共通の回路基板上に配置されることが好ましく、かつ/又は、共通の筐体内に配置されることが有利である。演算ユニットは、歯科用器具のCADファイルを少なくとも実質的に自動でプリント命令に変換するように構成されることが好ましい。演算ユニットは、CADファイルからデータを読み取り、そのデータから3Dフィラメントプリント装置の移動経路及び/又は材料堆積を特定するように構成されることが好ましい。CADファイルは、例えば記憶ユニットを介して、サーバ又は外部記憶媒体を介して提供されることが好ましい。CADファイルは特にSTLファイルとして構成される。
【0009】
演算ユニットは、好適には、3Dフィラメントプリント装置の、少なくとも1つの歯科用器具に対応付けられた標準プリント条件に、CADファイルが適合しているか否かを確認するように構成されている。標準プリント条件は、3Dフィラメントプリント装置と、プリントする歯科用器具との両方に固有である。標準プリント条件は、3Dフィラメントプリント装置とCADファイルとの互換性を比較するために使用される。標準プリント条件は、特に、CADファイルが3Dフィラメントプリント装置によってプリント可能であるか否かを確認するために使用される。例えば、CADファイル内の、プリント台上のモデルのアライメントが確認される。例えば、CADファイルのモデルが閉じているか否かも確認される。さらに、CADファイルの欠陥の有無、例えば表面において完全ではなく、穴があるか否かを確認することもできる。標準プリント条件には、CADファイルがプリントされる、又はプリント可能であるために満たさなければならない特定の基準が定義されている。標準プリント条件は、3Dフィラメントプリント装置及びプリントされる歯科用器具に応じて、CADファイルを適合させることができるパラメータを追加で含んでいてもよい。したがって、標準プリント条件には、例えば、プリントされる歯科用器具の壁厚が含まれ、壁厚は、特にプリントされる歯科用器具及び3Dフィラメントプリント装置に依存する。
【0010】
本発明による歯科用プリントシステムの設計は、特に、CADモデルのプリント適性が保証できるという利点を有している。特に、複雑ではなく、かつ/又は、直観的な操作が達成されるという利点も有している。歯科用器具に有利に特化した3Dフィラメントプリント装置を構成することができる。特に、プリントの初期化を迅速に実行できるという利点も有している。
【0011】
演算ユニットは、各プリント動作の前に、3Dフィラメントプリント装置の、少なくとも1つの歯科用器具に対応付けられた標準プリント条件に、プリント命令が適合しているか否かを確認するように構成されることも提案される。プリント命令は、スライサーを用いて生成されることが好ましい。演算ユニットは、3Dフィラメントプリント装置との互換性についてプリント命令を確認するように構成されていることが好ましい。さらに、プリント命令のエラーの有無を、演算ユニットによって確認してもよい。特にプリント命令のエラーを特定してもよい。さらに、演算ユニットは、エラー及び/又は互換性の問題が発生した場合にプリント命令を修正するように特に構成してもよい。
【0012】
また、個別の各歯科用器具のプリント用に、それぞれ1つのプリントパラメータパッケージが、特に異なるプリントパラメータの規定値の形で、記憶ユニットに記憶されており、演算ユニットが、プリントジョブに応じてプリントパラメータパッケージを使用するように構成されることも提案される。プリントパラメータパッケージは、特に異なるプリントパラメータの規定値の形で、歯科用模型のプリント用に記憶ユニットに記憶されることが好ましい。異なるプリントパラメータの規定値の形のプリントパラメータパッケージは、好適には、印象用トレーのプリント用に記憶ユニットに記憶される。異なるプリントパラメータの規定値の形のプリントパラメータパッケージは、好適には、アライナーのプリント用に記憶ユニットに記憶される。歯科用模型のプリント用のプリントパラメータパッケージは、少なくとも1つのプリントパラメータの少なくとも1つの値に関して、印象用トレーのプリント用のプリントパラメータパッケージとは異なることが好ましい。歯科用模型のプリント用のプリントパラメータパッケージは、少なくとも1つのプリントパラメータの少なくとも1つの値に関して、アライナーのプリント用のプリントパラメータパッケージとは異なることが好ましい。印象用トレーのプリント用のプリントパラメータパッケージは、少なくとも1つのプリントパラメータの少なくとも1つの値に関して、アライナーのプリント用のプリントパラメータパッケージとは異なることが好ましい。この場合、プリントパラメータパッケージは、特に材料や、必要とされる表面品質等に関して適合される。好適には、プリントパラメータパッケージは、例えば、フィラメントの種類、プリントヘッドの種類、プリント速度、プリントヘッド温度、プリント台温度、空気湿度、歯科用器具の壁厚及び/又は歯科用器具のデジタルモデルのアライメントを含んでいる。歯科用器具に有利に特化した3Dフィラメントプリント装置を構成することができる。特に、プリントの初期化を迅速に実行できるという利点も有している。本発明による設計は、プリントシステムの技術に熟練していない人でも簡単に操作することができ、プリント結果の損失又は少なくとも欠陥を発生させる可能性のある誤った設定を回避できる。
【0013】
さらに、演算ユニットは、現在のプリント対象である少なくとも1つの歯科用器具のCADファイルの少なくとも1つのパラメータと、その少なくとも1つの歯科用器具の標準プリント条件との間に不一致が認められた場合には、CADファイルの修正又は補足や、操作者に対する修正提案の出力を行うように構成されることが提案される。演算ユニットは、CADファイルを自動的に処理するように、かつ/又は、処理中にスライサーによって修正された形式でデータを転送するように構成されることが好ましい。この場合、データは完全に自動的に修正されてもよいし、操作者に対する質問によって修正が許可されてもよい。CADファイルを修正する場合、例えばモデルのアライメントが修正される。あるいは、モデルのベースを変更することも考えられる。例えば、修正時には、モデルに欠陥がある場合や、閉じた体積を形成していない場合に、モデルが閉じられる。さらに、演算ユニット、特にスライサーソフトウェア又はモデルクリエイターによってアンダーカット部を自動的にブロックアウトすることも考えられる。ブロックアウトは、特にアライナーモデルを作成するときに行われる。ブロックアウト処理では、モデル内の比較的大きなアンダーカット部が特にブロックアウトされる。特に、ブロックアウト処理を行うことによって、アンダーカット部によって発生する過度に高い引き抜き力を回避することができる。ブロックアウト処理は、アライナーの製造後に除去される別のサポート材料を使用してアライナーモデルに対して行うことができる。後で除去できる特殊なブロックアウトフィラメントを使用してブロックアウト箇所をプリントするために、2つの異なるフィラメントを使用したプリント動作を行なってもよい。このため、特に操作を簡単に行うことができるという利点がある。特に、複雑ではなく、かつ/又は、直観的な操作が達成されるという利点ももたらされる。歯科用器具に有利に特化した3Dフィラメントプリント装置を構成することができる。特に、プリントの初期化を迅速に実行できるという利点も有している。本発明による設計は、プリントシステムの技術に熟練していない人でも簡単に操作することができる。
【0014】
CADファイルを最適化するように演算ユニットを設計してもよい。この場合、演算ユニットは、特にプリント時間及び/又はフィラメント消費量に関してCADファイルを最適化することができる。好適には、演算ユニットは、3Dフィラメントプリント装置での歯科用器具のプリントを高速化するため、かつ/又は、プリント動作に必要なフィラメントを減らすように、CADファイルを適合させるように構成される。
【0015】
また、演算ユニットが、少なくとも1つの歯科用器具のCADファイルの少なくとも1つのパラメータ及びプリント命令の少なくとも一方と、少なくとも1つの歯科用器具に対する標準プリント条件との間に不一致が認められた場合には、表示ユニットの色の変更を開始するように設計されることが提案される。表示ユニットは、好適には、3Dフィラメントプリント装置の操作者ユニット及び/又は操作者端末装置の一部を形成する。好適には、操作ユニットは、制御及び/又は調整ユニットに接続された少なくとも1つの入力装置を有している。少なくとも1つの入力装置は、少なくとも1つのボタン、制御ノブ、スイッチ、コントローラ等を有しているキーボード、コンピュータのマウス、タッチスクリーンディスプレイ及び/又はレバーであってもよい。好適には、入力装置はタッチスクリーンディスプレイである。少なくとも1つのタッチスクリーンディスプレイは、特に同時に表示ユニットを構成する。しかしながら、当業者が適切とみなす別の設計の表示ユニットを適宜選択することができる。例えば、表示ユニットの部分領域の色のみを変化させてもよい。したがって、例えば、不一致が発生した場合には、色付きのフレームが表示されてもよい。代替的又は追加的に、表示ユニットは、例えば不一致の場合に点灯するステータスライトを備えていてもよい。これらによって、3Dフィラメントプリント装置の直観的な操作が達成される。特に、所望の歯科用模型の標準プリント条件に関する自動問い合わせを開始できる。動作やプリント状態に応じて色が変化する内部照明をプリント空間に設けてもよい。例えば、制御及び/又は調整ユニットは、表示ユニット、特に照明ユニットを用いて緑色の光を発することによって、エラーの発生していないプリント状態を示すように設計される。例えば、制御及び/又は調整ユニットは、表示ユニット、特に照明ユニットを用いて赤色の光を発することによって、プリント不良及び/又はプリントの早期停止を示すように設計される。例えば、制御及び/又は調整ユニットは、表示ユニット、特に照明ユニットを用いて、低周波の点滅、特に最大0.2HZの点滅を行うことによって、スタンバイ動作を示すように設計される。これによって、3Dフィラメントプリント装置の動作状態を容易に確認できる。
【0016】
3Dフィラメントプリント装置の表示ユニットは、特に、細かい指示等を可能にする大型カラーディスプレイとして具体化される。
また、演算ユニットを、少なくとも1つの歯科用器具のプリントされるデジタルモデルを含むCADファイルのデータエラーの有無を確認するように設計することが提案される。この場合、例えば、CADファイルのモデルが閉じていない場合、特にベース付け(based)されていない場合にデータエラーとなる。また、モデルが平坦な基体を有しておらず、サポート材料が使用されない等の理由により、プリント不可能なモデルである場合にもデータエラーとなる。好適には、演算ユニットは、CADファイルに収められたモデルの形状及び多角形構造を確認するように少なくとも構成されている。また、時間及び材料が無駄になるプリントエラーを回避できる。さらに、3Dフィラメントプリント装置の直観的な操作が達成される。
【0017】
さらに、演算ユニットが、少なくとも1つの歯科用器具のCADファイルが開いているか閉じているかを確認するように設計されることが提案される。好適には、演算ユニットは、少なくとも1つの歯科用器具のCADファイルのモデルが開いているか閉じているかを確認するように設計される。モデルが開いている場合は、例えば閉じる処理が提案されてもよいし、モデルを自動的に閉じてもよい。好適には、CADファイルのモデルは、歯科用模型の目に見える外面を構成する、複数の相互接続された多角形表面で構成されるサーフィスモデルである。モデルが閉じていない場合、個々のポリゴン間に面が存在しておらず、特に外面が完全に閉じた状態になっていない。したがって、このソリッドモデルは開いている。また、時間及び材料が無駄になるプリントエラーを回避できる。さらに、3Dフィラメントプリント装置の直観的な操作が達成される。演算ユニットは、特に、CADファイルのモデルの自動クローズ処理、ベース付け及び/又はトリミングを実行するために使用できる。
【0018】
さらに、演算ユニットが、少なくとも1つの歯科用器具のプリントされるモデルのアライメントが、少なくとも1つの歯科用器具に対する標準条件に記録されているアライメントに対応しているか否かを確認するように設計されることが提案される。好適には、演算ユニットは、プリントされるモデルの最も大きいベース面のアライメントが、プリント板上の後続の載置面に対応しているか否かを確認するように設計されている。演算ユニットは、特に、プリントされるモデルが実際にプリント板上に載置面を有しているか否か、及びプリント板上の載置面がプリント動作用に構成されたベース面に対応しているか否かを確認するように構成される。プリントされるモデルは、特に好適には、プリントされるモデルの主範囲の平面がプリント板と平行になるようにアライメントされる。特にモデルはプリント板上で直立するように平らにアライメント/配置する必要がある。複数のモデルを同時にプリントする場合は、モデルが衝突しないことをさらに確認する必要がある。特に、複数のモデルの場合、プリント板上のモデルの衝突確認を、演算ユニットが追加で実行することが考えられる。これに関連して、特に、モデルが複数である場合は、衝突の起こらない配置を演算ユニットが操作者に提案し、操作者が、プリント板上のモデルを、衝突を発生させないように横方向にのみ仮想的に移動してもよい。構造ユニットの「主範囲の平面」は、特に、その構造ユニットを完全に包囲する最小の仮想直方体の最も大きい側面に平行であり、かつ、その直方体の中心点を通る平面を指す。上記設計によって、時間及び材料が無駄になるプリントエラーを回避できる。さらに、3Dフィラメントプリント装置の直観的な操作が達成される。
【0019】
また、演算ユニットが、少なくとも1つの歯科用器具のモデルのアライメントと、少なくとも1つの歯科用器具に対する標準プリント条件との間に不一致が認められた場合には、モデルのアライメントを標準プリント条件に適合させるように設計されることが提案される。この目的のために、演算ユニットは、CADモデルを処理するように構成されることが好ましい。例えば、演算ユニットは、読み込み時にモデルの自動方向付けを実行できる。90度回転しているモデル、つまり背面が下になっているモデルを、ベース面上で平行に「滑り込む」ように自動的に回転させることができる。演算ユニットは、特に、衝突を避けるようにモデルをプリント台上に自動で配置し、配置中に、自動衝突確認を実行するように構成されている。また、衝突の起こらない配置を演算ユニットが操作者に提案し、操作者が、プリント板上のモデルを、衝突を避けるように横方向にのみ仮想的に移動してもよい。演算ユニットは、特にCADモデルをプリント板上に平らに配置するように構成されている。これによって、特にエラー修正を自動で実行できるという利点がもたらされる。また、時間及び材料が無駄になるプリントエラーを回避できる。さらに、3Dフィラメントプリント装置の直観的な操作が達成される。
【0020】
さらに、歯科用プリントシステムが、演算ユニットを操作するための操作ユニットを備え、演算ユニットが、ユーザー入力に基づいて、少なくとも1つの所望の歯科用器具をプリントするためのプリントパラメータパッケージを読み込むように設計されることが提案される。「操作ユニット」は、ここでは特に、操作者によって直接操作することができ、作動及び/又はパラメータの入力を通じて、操作ユニットに連結されているユニットのプロセス及び/又は状態に対する作用及び/又は変更を行うことができる少なくとも1つの構成要素を有しているユニットを意味する。操作ユニットは、特に演算ユニットに直接接続された少なくとも1つの入力装置を有していることが好ましい。少なくとも1つの入力装置は、少なくとも1つのボタン、制御ノブ、スイッチ、コントローラ等を有しているキーボード、コンピュータのマウス、タッチスクリーンディスプレイ及び/又はレバーであってもよい。好適には、入力装置は、タッチスクリーンディスプレイとして具体化される。操作ユニットは、表示ユニット、特に3Dフィラメントプリント装置の表示ユニットとは異なる表示ユニットに連結されることが好ましい。好適には、表示ユニットは、少なくとも1つの動作状態において、特にプリント動作の前又は後に、歯科用器具、特に歯科用模型、印象用トレー及びアライナーの少なくとも3つのオプションを少なくとも1つのタッチスクリーンディスプレイに表示するように設計されている。好適には、使用者は、少なくとも1つのタッチスクリーンディスプレイ上に表示されるオプションの1つを押す及び/又はタッチすることによってユーザー入力を実行できる。これによって、歯科用プリントシステムの直観的な操作を達成することができる。特に、所望の歯科用模型の標準プリント条件に関する自動問い合わせを開始できる。
【0021】
さらに、操作ユニットを3Dフィラメントプリント装置とは別に構成することが提案される。少なくとも1つの入力装置は、3Dフィラメントプリント装置の入力装置とは別に構成されることが好ましい。好適には、3Dフィラメントプリント装置は、別個の操作ユニットを備えている。操作ユニットが3Dフィラメントプリント装置とは別個に構成されるということは、操作ユニットが3Dフィラメントプリント装置とは別に、特に機械的に分離される、好適には機械的に接続されない、特に物理的に離れて構成されることを意味する。好適には、操作ユニットは、データを送信するために3Dフィラメントプリント装置に無線で接続される。操作ユニットが複数の入力装置を有し、そのうちの少なくとも1つは3Dフィラメントプリント装置とは別に構成されてもよい。操作ユニットは、特に操作者端末装置等の外部装置の一部であることが好ましい。これによって、3Dフィラメントプリント装置の遠隔制御を行うことができるという利点をもたらすことができる。3Dフィラメントプリント装置は、特に操作者端末装置等の別個の装置上で制御されることが好ましい。
【0022】
さらに、演算ユニットが、少なくとも1つの所望の歯科用器具をプリントするためのプリントパラメータパッケージを、少なくとも1つの歯科用器具のプリントされるデジタルモデルにおける、特に図示的及び視覚的の少なくとも一方である選択マスクに基づいて、少なくとも1つの所望の歯科用器具に応じて読み込むように設計されることが提案される。好適には、演算ユニットは、少なくとも1つの動作状態において、特にプリント動作の前又は後に、歯科用器具、特に歯科用模型、印象用トレー及びアライナーの少なくとも3つのオプションを有する図示的及び/又は視覚的な選択マスクを少なくとも1つのタッチスクリーンディスプレイの表示ユニットを介して操作者に表示するように設計されることが提案される。好適には、演算ユニットは、操作者によってCADファイルが読み込まれると、そのCADファイルを使用してどの種類の歯科用器具をプリントするのかを質問するように設計されている。選択マスクは、同時に10個以下、好適には8個以下、特に好適には6個以下の選択オプションを含むことが好ましい。好適には、選択マスクは、所望の歯科用器具を直接選択するために使用され、好適には、例えばプリントパラメータ等の、プリントに関する他の入力を必要とすることなく、歯科用器具を選択できる。多段階式の選択マスクを設計してもよく、複数の選択レベルを設けてもよい。好適には、多段階選択式の場合、各選択レベルでは、最大8個、特に好適には最大6個、好適には最大5個、好適には最大4個の選択オプションが設定される。これにより、3Dプリントシステムの高速、単純かつ直観的な操作が可能になるという利点がもたらされる。特に、複雑なプリンタ固有のパラメータに関する質問を省略することができる。3Dプリントシステムは、一般に、特に歯科技工士、歯科医又は歯科助手によって操作されることが好ましく、つまり、3Dフィラメントプリント装置に関する複雑な知識を有していることを前提としていない。このため、単純で、特に視覚的な操作が可能であることによって、3Dプリントシステムを早く理解できるという利点がもたらされる。
【0023】
代替的又は追加的に、選択マスクは、3Dフィラメントプリント装置及び/又は歯科用器具の少なくとも1つの画像を含んでいてもよく、画像には、状況に応じて配置される複数の入力及び/又は選択フィールドを表示してもよい。入力及び/又は選択フィールドは、特に、画像又は画像の要素に対応するように配置される。好適には、入力及び/又は選択フィールドは、事前選択及び/又は事前入力されており、特に、誤った値が入力された入力及び/又は選択フィールドのみの修正を必要とする。したがって、直接入力は、特に画像内で直接行うことができる。これによって、特に複数のセクションレベルでの保存が可能となる。
【0024】
代替的又は追加的に、演算ユニットが、CADファイルを評価し、特にモデルの形状を分析して、CADファイルに応じて、オプションを事前に選択することや、入力及び/又は選択フィールドを事前に入力すること考えられる。演算ユニットは、特に、CADファイルに含まれる歯科用器具の種類を認識することができる。
【0025】
制御及び/又は調整ユニットは、少なくとも1つの歯科用器具のプリントされるモデルのプリントパラメータパッケージによって必要とされるフィラメント種類が、フィラメント格納ユニット内のフィラメントのフィラメント種類に対応しているか否かを確認するように設計してもよい。フィラメント格納ユニット内に位置するフィラメント、特にフィラメント種類は、特にバーコード及び/又はRFIDコードによって、挿入前又は挿入後に検出される。アプリを用いることによって、操作者端末装置のカメラを介してフィラメントを検出してもよい。「フィラメント種類」は、特にフィラメントの材料及び/又はフィラメントの径を意味すると理解される。好適には、3Dフィラメントプリント装置は、規定されたフィラメントと互換性を有しており、用途に応じて異なるフィラメントが提供される。上記設計によって、フィラメント材料を事前に確認できるという利点がもたらされている。特に、正しくないフィラメントを用いて正しくないプリントが行われることを回避できる。少なくとも1つの歯科用器具のプリントされるモデルに必要なフィラメントの種類に応じて、プリントパラメータパッケージは、プリントされるモデルの少なくとも1つの軸線における倍率を含んでいてもよい。この倍率は、フィラメントの収縮挙動を補償するように構成されている。好適には、倍率は、プリントされるモデルを、CADモデルに対して、少なくとも1つの倍率で拡大することによって、フィラメントの収縮によるプリントされたモデルの収縮を補償するために使用される。倍率は収縮補正にも使用される。材料収縮補正を実行するために設定可能なパラメータを提供するスライサーソフトウェアは周知である。適切なデフォルト値は、一桁前半のパーセントの範囲内である。プリントパラメータパッケージの倍率は、プリントパラメータパッケージに格納されているフィラメントに特に適合される。好適には、プリントパラメータパッケージは、X軸の倍率、Y軸の倍率及びZ軸の倍率をそれぞれ別に含んでいる。好適には、X軸の倍率は、Y軸の倍率に対応している。好適には、Z軸の倍率は、X軸の倍率よりも低い。好適には、倍率は、プリント動作時にプリントパラメータパッケージを用いて自動的に適用される。これによって、プリントされるモデルの精度を高くすることができる。また、少なくとも1つの3Dフィラメントプリント装置が少なくとも1つのフィラメント格納ユニットを備えることも提案される。また、制御及び/又は調整ユニットは、少なくとも1つのフィラメント格納ユニット内のフィラメントの量を検出し、少なくとも1つのフィラメント格納ユニット内のフィラメントの残量を、表示ユニットを介して表示するように設計される。好適には、制御及び/又は調整ユニットは、表示ユニット、特にタッチスクリーンディスプレイを介して少なくとも一時的に少なくとも1つのフィラメント格納ユニット内のフィラメントの残量を表示するように設計される。演算ユニットは、好適には、制御及び/又は調整ユニットを介して、フィラメント格納ユニット内に現在配置されているフィラメントのフィラメント種類を問い合わせることができる。演算ユニットは、好適には、制御及び/又は調整ユニットを介して、少なくとも1つのフィラメント格納ユニット内のフィラメントの残量を問い合わせることができる。これにより、特に今後のプリントジョブを実行できる十分なフィラメントがあるか否かを判断することが可能になる。消費量は、プリント動作中に記憶ユニット内で自動的に特定されることが好ましい。これによって、中断することなくプリントを実行できるか否かを判断することができ、又は、次のフィラメント交換までの時間を判断することができる。特に、プリント動作中のフィラメントの交換を回避することができる。3Dフィラメントプリント装置が自動フィラメント交換手段をさらに備えていてもよい。
【0026】
フィラメントは、特に、3Dフィラメントプリント装置のフィラメント格納ユニット内に配置される。フィラメントは、好適にはロールの形で受容される。フィラメントは、巻き取り時には特にロールの端を越えてはならず、例えば取付軸によってわずかにスライド移動する場合もある。一体型の防塵構造を有していてもよい。この場合、3Dフィラメントプリント装置の暖かい環境内にフィラメントが常に保管されることになるため、残留水分が少なくなるという利点がある。プリント空間におけるフィラメントのガイド部は、取り外し可能に設計されることが好ましい。一体型フィラメントロールホルダの場合、特にフィラメントの残量を常に監視することができる。制御及び/又は調整ユニットは、フィラメント格納ユニットと通信することによって、残量を、表示ユニット等を介して出力するか、演算ユニットに送信することが好ましい。フィラメント格納ユニットとの通信は、WLAN及び/又はアプリを介して追加的に行うこともできる。演算ユニットならびに制御及び/又は調整ユニットの少なくとも一方と、フィラメント格納ユニットとの間で、事前の計画及び処理のためのデータの双方向送信を行なってもよい。
【0027】
フィラメント格納ユニットは、特に、3Dフィラメントプリント装置に統合されるフィラメントボックスとして具体化される。フィラメントは、フィラメント格納ユニットに対して自動的にロード及びアンロードを行なってもよい。フィラメントは、フィラメント格納ユニットに収容可能であってもよい。フィラメント格納ユニットをフィラメント用の別個の乾燥ボックスとして具体化し、その乾燥ボックス内でフィラメントを事前に調整することも考えられる。この場合、事前調整は、標準プリント条件に応じて、特に現在のプリントジョブに対して行うことができる。この場合、乾燥ボックスは、演算ユニット及び/又は3Dフィラメントプリント装置と通信し、フィラメントの状態を転送するための通信インターフェースを有していてもよい。
【0028】
さらに、制御及び調整の少なくとも一方を行うユニットが、少なくとも1つの歯科用器具のプリントされるモデル用のプリントパラメータパッケージによって必要とされるプリントヘッド、特にプリントヘッドのノズルが、使用されるプリントヘッドに対応しているか否かを確認するように設計されることが提案される。3Dフィラメントプリント装置は、好適には、規定のプリントヘッドと互換性を有し、用途に応じてそれぞれ異なるプリントヘッド、特に細かさの異なるプリントヘッドが用意される。この場合、特にプリントヘッドのノズルが決定される。これによって、プリントヘッドを事前に確認できるという利点がもたらされる。特に、正しくないプリントヘッドを用いて正しくないプリントが行われることを回避できる。特に、フィラメントの頻繁な交換を避けるために、2つのプリントヘッドを3Dフィラメントプリント装置に直接取り付けてもよい。制御及び/又は調整ユニットは、どのフィラメントがプリントヘッドにロードされているかを認識するように構成されることが好ましい。性能の異なる2つのプリントヘッドが設けられる場合もある。プリントするモデルに応じて、プリントヘッドの自動割り当てを行なってもよい。代替的又は追加的に、可能であれば工具を使用せずに、ホットエンド及びノズルを迅速かつ簡単に交換できるように構成してもよい。
【0029】
さらに、3Dフィラメントプリント装置が、制御及び調整の少なくとも一方を行うユニットに接続された少なくとも1つの空気湿度用及びフィラメント水分用の少なくとも一方のセンサを有するセンサユニットを有しており、制御及び調整の少なくとも一方を行うユニットが、測定された湿度又は水分が規定の湿度又は水分の値に対応しているか否かを確認するように設計されることが提案される。センサユニットは、好適には複数のセンサを備え、そのうちの少なくとも1つは空気湿度及び/又はフィラメント水分センサとして実装される。これにより、特にプロセスの信頼性を監視することが可能になる。特に、プリントプロセスに影響を与える要素を検出し、考慮することができる。この場合、例えば、湿度又は水分が一致していない場合には、換気等を制御することによって湿度又は水分の値を適合させてもよい。代替的又は追加的に、例えば、変化した湿度又は水分にプリントパラメータを適合させることによってプリントプロセスを適合させてもよい。代替的又は追加的に、湿度又は水分の値が一致していない場合には、プリントプロセスを終了するか少なくとも中断してもよい。プリント動作に使用されるフィラメントに応じて、標準プリント条件は、空気湿度及び/又はフィラメント水分の設定値を含んでいることが好ましい。特に、各フィラメントは、それぞれ異なる湿度又は水分で処理される場合もある。この場合、フィラメントの水分は空気湿度と異なる可能性があるため、フィラメントの水分が特に好適である。この場合、フィラメントの供給時にフィラメントの水分を測定してもよい。この場合、フィラメントの水分は、例えばフィラメントの導電率を測定することによって求めることができる。さらに、周囲温度を検出する温度センサを設けてもよい。この場合、周囲温度も、設定値又は設定範囲として標準プリント条件の一部としてもよい。上記に関する「センサユニット」は、特に、少なくとも1つの特性変数及び/又は物理的特性を記録するように構成されたユニットを意味する。記録は能動的に実行してもよく、例えば、電気測定信号を生成及び送信することによって実行してもよい。また、受動的に実行してもよく、例えば、センサ部品の特性変化を検出することによって実行してもよい。当業者が適切とみなすセンサユニットを適宜選択することができる。
【0030】
センサユニットは、プリント板のアライメントを検出するように設計されるとともに制御及び/又は調整ユニットに接続されている少なくとも1つの位置センサを有していてもよい。制御及び/又は調整ユニットは、プリント板のアライメントを監視するように構成される。位置センサは、プリント板上に直接配置されることが好ましい。位置センサは、特にレベリングプロセスを実行するために使用される。しかしながら、位置センサは、非接触でプリント板の位置を検出してもよい。プリント板のアライメントは、好適には確認され、場合によってはプリント動作に適合させてもよい。好適には、プリント板は、手動で容易に取り外すことができ、かつ/又は、規定の位置で停止可能である。位置センサは、特にプリント板の正しい位置を確認するために使用される。
【0031】
さらに、センサユニットが、プリント中に現在プリントされている少なくとも1つの歯科用器具を記録するように設計されるとともに制御及び/又は調整ユニットに接続されている誤プリントセンサを有していてもよい。制御及び/又は調整ユニットは、現在記録されている少なくとも1つの歯科用器具のいくつかの部分の、現在記録されている少なくとも1つの歯科用器具の他の部分に対する相対移動を認識するように設計されてもよい。制御及び/又は調整ユニットは、相対移動が認識された場合にプリント動作を停止するように設計されてもよい。これによって、特に、モデルの移動を対象とした検出を行なって、プリントエラーを回避できる。少なくとも1つの誤プリントセンサは、好適にはカメラ等で構成されている。少なくとも1つの誤プリントセンサは、少なくとも1つの停止センサと同一に設計され、特に、少なくとも1つの停止センサと同じ構成要素を備えていてもよい。制御及び/又は調整ユニットは、プリント動作が開始したときに少なくとも1つの誤プリントセンサを作動するように設計されることが好ましい。制御及び/又は調整ユニットは、プリント動作が停止したときに少なくとも1つの誤プリントセンサを非作動にするように設計されることが好ましい。例えば、制御及び/又は調整ユニットは、照明ユニットの色の変化として、エラー通知を少なくとも部分的に出力するように設計される。例えば、制御及び/又は調整ユニットは、表示ユニットの少なくとも1つのディスプレイ上及び/又は少なくとも1つのタッチスクリーンディスプレイ上の通知として、エラー通知を少なくとも部分的に出力するように設計される。これによって、プリントされたモデルのフィラメントの破損に起因する誤プリントを早期に発見できるという利点がもたらされる。
【0032】
さらに、センサユニットが、プリント中に少なくとも1つの歯科用器具を記録するように設計されるとともに制御及び/又は調整ユニットに接続されている誤プリントセンサを有していてもよい。制御及び/又は調整ユニットは、現在プリントされている少なくとも1つの歯科用器具の形状と、少なくとも1つの歯科用器具のプリントされるデジタルモデルとの間の不一致を検出するように設計してもよい。さらに、誤プリントセンサが、プリント中に現在プリントされている少なくとも1つの歯科用器具を記録するように設計されるとともに制御及び/又は調整ユニットに接続されていてもよい。制御及び/又は調整ユニットは、プリント中に、現在プリントされている歯科用器具の動画を、微速度機能を用いて表示ユニットを介して出力してもよい。例えば、制御及び/又は調整ユニットは、プリント中に、現在プリントされている歯科用器具の最長5分、好適には最長2分の動画を、微速度機能を用いて表示ユニット、好適にはディスプレイ及び/又はタッチスクリーンディスプレイを介して出力する。これによって、プリントプロセスの概要を得られるという利点がもたらされる。
【0033】
代替的又は追加的に、歯科用プリントシステムが拡張現実をサポート及び/又は提供することも考えられる。
センサユニットは、プリント板の位置を検出するように設計されるとともに制御及び/又は調整ユニットに接続されている少なくとも1つのプリント板センサを有していてもよい。制御及び/又は調整ユニットは、プリント板からプリントヘッドが取り除かれた場合や、プリント板が急に移動した場合に、これらを認識するように構成してもよい。好適には、プリント板センサは、モデルに接着力がなく、プリントが空中で行われている場合にこれを感知するように構成されている。このような場合には、プリント動作を停止する必要がある。好適には、制御及び/又は調整ユニットは、プリントヘッドのプリント板からの分離、及び/又は、プリント板の急な移動を認識するように設計されている。制御及び/又は調整ユニットは、プリント板からのプリントヘッドの分離に関する閾値を超えた場合や、プリント板の急な移動を認識した際には、プリント動作を停止するように構成されている。好適には、制御及び/又は調整ユニットは、任意の時点におけるプリント板からのプリントヘッドの分離と、以前のプリント板からのプリントヘッドの分離、特に、常に同じ時間間隔内にある以前の分離とを比較し、得られた差分と閾値とを比較することによって、プリント板やプリントヘッドの急な移動を認識する。これによって、3Dフィラメントプリント装置に対する激しい動きに起因するプリントエラーを早期に認識できるという利点がもたらされる。また、3Dフィラメントプリント装置に対する激しい動きが発生した場合に、プリントを早期に停止できる。代替的又は追加的に、特に3Dフィラメントプリント装置が、可撓性を有するプリント台を有していてもよい。特に、プリント台が機械的、空気圧的又は電気的に変形可能となるように設計されることが考えられる。このように、プリント台は、例えば、プリントされた歯科用器具を廃棄するために変形させてもよい。この目的のために、プリント台は例えば変形可能なフィルムを有していてもよい。
【0034】
また、少なくとも1つの制御及び/又は調整ユニットは、少なくとも1つのフィラメント格納ユニット内のフィラメントの量を検出し、少なくとも1つのフィラメント格納ユニット内のフィラメントの残量を、表示ユニットを介して表示するように設計してもよい。好適には、制御及び/又は調整ユニットは、表示ユニット、特にタッチスクリーンディスプレイを介して少なくとも一時的に少なくとも1つのフィラメント格納ユニット内のフィラメントの残量を表示するように設計される。さらに、制御及び/又は調整ユニットは、現在プリントされる器具に必要なフィラメントの量とフィラメントの残量とを比較するように構成されることも考えられる。
【0035】
また、制御及び調整の少なくとも一方を行うユニットが、少なくとも1つの歯科用器具のプリント進行状況を、プログレスバーによって表示ユニットを介して出力するように設計されることが提案される。これによって、3Dフィラメントプリント装置のプリント進行状況を簡単に確認できる。例えば、プログレスバーには、すでに完了したステップとまだ完了していないステップが表示される。代替的に、プログレスバーは、パーセンテージ表示として構成してもよい。
【0036】
3Dフィラメントプリント装置は、制御及び/又は調整ユニットに接続された標示付けユニットを有していてもよい。制御及び/又は調整ユニットは、少なくとも1つの歯科用器具に標示を付けるために、少なくとも1つの歯科用器具のプリント中に標示付けユニットを制御及び/又は調整するように設計してもよい。モデルの標示は、演算ユニットを介して、特にCADモデルを適合させるスライサーを介して直接形成及び提供することができる。代替的に、制御及び/又は調整ユニットは、少なくとも1つの歯科用器具のプリント中にプリントヘッドを制御及び/又は調整して、少なくとも1つの歯科用器具の外面の凹部を介して少なくとも1つの歯科用器具に標示付けするように設計してもよい。これによって、少なくとも1つの歯科用器具の標示付けを行うことができるという利点がもたらされる。
【0037】
さらに、制御及び/又は調整ユニットや、演算ユニットが、表示ユニット又は追加的な表示手段を介して、少なくとも1つの歯科用器具のプリントされるデジタルモデルの状態を、色の変化によって出力するように設計されることも考えられる。
【0038】
また、3Dフィラメントプリント装置が、少なくとも1つの給気スロットを有している筐体ユニットを備え、交換可能に設計された少なくとも1つのフィルタ要素を給気スロットに配置してもよい。好適には、筐体ユニットは、3Dフィラメントプリント装置の少なくとも1つのプリント空間を画定する。好適には、筐体ユニットは、3Dフィラメントプリント装置の少なくともプリントヘッド、プリント台ならびに制御及び/又は調整ユニットを受容するように構成される。好適には、ドア及び/又はフラップが筐体ユニット上に配置され、プリント空間へのアクセスを可能とするために使用される。これによって、換気箇所において、塵埃から3Dフィラメントプリント装置を保護できるという利点がもたらされる。3Dフィラメントプリント装置は、特に外部の塵埃から保護する必要がある。筐体ユニット内に空気を供給するための通路を追加的に設けてもよい。特に、供給される空気は、プリントされるモデルに直接当たらないようにする。さらに、プリント空間内に過圧を発生させて、汚染された外気が制御されずに侵入することを防止してもよい。排気量は、排気フィルタの使用が可能であるように構成し、センサによって制御される必要がある。
【0039】
3Dフィラメントプリント装置が、少なくとも1つの回動可能なフードユニットを有している筐体ユニットを備えていてもよく、プリント板は、上記フードユニットを介してアクセス可能としてもよい。好適には、フードユニットは、筐体ユニットの上側に配置されている。これによって、プリント台を保護できる。好適には、フードユニットには、カバーファンが配置される。好適には、3Dフィラメントプリント装置が少なくとも1つのセンサユニットを有し、センサユニットが、筐体ユニットのカバーファンの回転速度を検出するように設計されるとともに制御及び/又は調整ユニットに接続されているファンセンサを有している。制御及び/又は調整ユニットは、カバーファンの故障を、表示ユニットを介して出力するように設計されている。上記設計によって、3Dフィラメントプリント装置の過熱を回避できる。回動可能なフードユニットにより、特にカバーファンに確実に電力を供給できる。代替的又は追加的に、フードユニットに電気部品を配置してもよい。この場合、フードユニットに接続されるラインが必要ない。
【0040】
代替的に、筐体ユニットの筐体基体にファンだけを設けて、ファンを配線接続できるようにしてもよい。フードユニットは、特に、取り外し可能なカバーとして設計できる範囲において、可能な限り平らになるように設計されてもよい。さらに、フィラメント供給装置をフードユニット内ではなく筐体基体内に配置することも考えられる。
【0041】
3Dフィラメントプリント装置がセンサユニットを有し、センサユニットが、筐体ユニットのカバーファンの回転速度を検出するように設計されるとともに制御及び/又は調整ユニットに接続されている少なくとも1つのファンセンサを有していてもよい。制御及び/又は調整ユニットは、カバーファンの故障を検出するように設計してもよい。ファンセンサは、特にカバーファンの機能を検出するために使用してもよい。制御及び/又は調整ユニットは、特に、カバーファンが正しく動作していない場合や、完全に接続されていない場合に通知を出力できる。これによって、プリント空間の温度を均一にできる。特に、カバーファンによって、特にプリント空間からの廃熱を用いて、フィラメントを乾燥させることができる。
【0042】
さらに、歯科用プリントシステムが、演算ユニットを有する操作者端末装置を備えることが提案される。好適には、操作者端末装置は、操作ユニットをさらに備えている。これに関連して、「操作者端末装置」は、特に操作者との直接的又は間接的な対話を行う装置を意味する。好適には、特に操作者に割り当てられた装置を意味する。好適には、操作者と通信するためのモバイル装置を意味する。当業者が適切とみなす操作者端末装置としては様々な装置が存在するが、これらは特に、コンピュータ、スマートフォン、タブレットPC、ウェアラブルコンピュータ、スマートウォッチ及び/又はスマートグラスを意味する。スマートグラスは、例えば、ARグラスや、周辺機器ヘッドマウントディスプレイ(PHMD)である。コンピュータ、特にPCもしくはラップトップ、又はタブレットコンピュータが、操作者端末装置として特に好適である。操作者端末装置は、好適には、3Dフィラメントプリント装置に直接接続され、例えば、USB又はLANケーブルを介して有線で接続してもよいし、BLUETOOTH(登録商標)又は直接Wi-Fi接続を介して無線で接続してもよいし、ローカルネットワーク等を介して間接的に接続してもよい。好適には、操作者端末装置及び3Dフィラメントプリント装置は、それぞれ通信ユニットを備えている。この「通信ユニット」は、特に、追加的な装置に対する無線通信、特に通信接続を提供するように構成されたユニットを意味する。好適には、通信ユニットは、追加的な装置と通信するための少なくとも1つのインターフェースを有している。通信ユニットは、特にデータを交換するように構成されたユニットを意味する。通信ユニットは特に、少なくとも1つの情報入力部及び少なくとも1つの情報出力部を有している。好適には、通信ユニットは、少なくとも2つの情報入力部及び少なくとも2つの情報出力部を有している。少なくとも1つの情報入力部及び少なくとも1つの情報出力部は、物理システム、特に操作者端末装置、3Dフィラメントプリント装置、ルータ及びサーバの少なくとも1つに接続されるように構成される。これは、少なくとも2つの物理的システム、例えば3Dフィラメントプリント装置と操作者端末装置との間におけるインターフェースであることが好ましい。当業者が適切とみなす様々な通信ユニットが考えられるが、これらは特に、例えばBLUETOOTH、WLAN、ZIGBEE(登録商標)、NFC、RFID、GSM(登録商標)、LTE又はUMTS等の無線インターフェースや、USBポート、CANバスインターフェース、RS485インターフェース、イーサネットインターフェース、光インターフェース、KNXインターフェース及び/又は電力線インターフェース等の有線インターフェースを意味すると理解される。これによって、特に、適応性の高い歯科用プリントシステムを提供することが可能になるという利点がもたらされる。特に、プロセスにおいて3Dフィラメントプリント装置に高コストを伴うことなく、強力な演算ユニットを提供することができる。
【0043】
デジタル支援機能を、操作者端末装置上で追加的に実行してもよい。さらに、追加のモデルクリエイターを、ソフトウェアの一部として設けてもよいし、必要に応じて外部から呼び出してもよい。特にチャットボットをソフトウェアに統合してもよい。特に操作者端末装置がスマートフォンとして設計されている場合は、アプリケーションを介してネットワークの外側にある3Dフィラメントプリント装置を遠隔制御することも可能である。
【0044】
本発明は、歯科用プリントシステムの3Dフィラメントプリント装置も提案する。
さらに本発明は、歯科用プリント装置によって、歯科用器具、特に歯科用模型、印象用トレー及びアライナーの少なくとも何れか1つを製造する方法であって、少なくとも1つの変換ステップにおいて、歯科用器具のCADファイルが演算ユニットによってプリント命令に変換され、少なくとも1つの送信ステップにおいて、プリント命令が3Dフィラメントプリント装置に送信される方法に関する。プリントステップにおいて、プリント命令が3Dフィラメントプリント装置によって実行されるとともに、所望の歯科用器具がプリントされ、少なくとも1つの確認ステップにおいて、3Dフィラメントプリント装置の、少なくとも1つの歯科用器具に対応付けられた標準プリント条件に、CADファイルが適合しているか否かが演算ユニットによって確認されることが提案されている。好適には、確認ステップでは、3Dフィラメントプリント装置の、少なくとも1つの歯科用器具に対応付けられた標準プリント条件に、CADファイルが適合しているか否か確認される。標準プリント条件は、3Dフィラメントプリント装置と、プリントする歯科用器具との両方に固有である。標準プリント条件は、3Dフィラメントプリント装置とCADファイルとの互換性を比較するために使用される。本発明の方法による設計は、特に、CADモデルのプリント適性が保証できるという利点を有している。特に、複雑ではなく、かつ/又は、直観的な操作が達成されるという利点も有している。また、プリントの初期化を迅速に実行できるという利点も有している。本発明による設計は、プリントシステムの技術に熟練していない人でも簡単に操作することができる。
【0045】
さらに、少なくとも1つの選択ステップにおいて、歯科用器具のプリント用に設計されたプリントパラメータパッケージが、特に異なるプリントパラメータの規定値の形で、プリントジョブに応じて演算ユニットによって選択及び適用されることが提案されている。プリントパラメータパッケージは、特に、異なるプリントパラメータの規定値の形で、記憶ユニットから取得されることが好ましい。好適には、選択ステップはプリント動作の前に行われ、歯科用器具、特に歯科用模型、印象用トレー及びアライナーの少なくとも3つのオプションを有する図示的及び/又は視覚的な選択マスクが、少なくとも1つのタッチスクリーンディスプレイに表示ユニットを介して、選択のために操作者に対して表示される。特に操作者によってCADファイルが読み込まれると、そのCADファイルを使用してどの種類の歯科用器具をプリントするのかが質問される。選択マスクは、同時に10個以下、好適には8個以下、特に好適には6個以下の選択オプションを含むことが好ましい。好適には、選択マスクは、所望の歯科用器具を直接選択するために使用され、好適には、例えばプリントパラメータ等の、プリントに関する他の入力を必要とすることなく、歯科用器具を選択できる。多段階式の選択マスクを設計してもよく、複数の選択レベルを有していてもよい。好適には、多段階選択の場合、各選択レベルでは、最大8個、特に好適には最大6個、好適には最大5個、好適には最大4個の選択オプションが設定される。これにより、3Dプリントシステムの高速、単純かつ直観的な操作が可能になるという利点がもたらされる。特に、複雑なプリンタ固有のパラメータに関する質問を省略することができる。3Dプリントシステムは、一般に、特に歯科技工士、歯科医又は歯科助手によって操作されることが好ましく、つまり、3Dフィラメントプリント装置に関する複雑な知識を有していることを前提としていない。
【0046】
さらに、プリント命令が、3Dフィラメントプリント装置との互換性及びエラーの有無の少なくとも一方について、追加的な確認ステップにおいて、演算ユニットによって確認されることが提案される。好適には、演算ユニットは、エラー及び/又は互換性の問題が発生した場合に、特に任意選択的な修正ステップにおいて、プリント命令を修正する。これによって、特にプリントエラーを回避することが可能になる。その結果、作業時間が短縮できる。
【0047】
上記方法が、3Dフィラメントプリント装置によるプリント動作の前に、フィラメントがクリーニングされるクリーニングステップを含むことが提案される。プリント時には、フィラメントに塵や汚れをできるだけ付着させないことが重要である。歯科技工所では、特に研削や切断等の製造工程により粉塵が発生することが多いため、フィラメントを粉塵のない状態で保管するか、使用中にクリーニングすることが重要である。このクリーニングはインラインで行われ、つまり、実際の溶融プロセスの上流側に位置し、プリント中にフィラメントが内部を搬送されるクリーニングユニットによって行われる。クリーニングは、ブラシ等のクリーニング手段及び材料又はスクラブ技術を用いて、粉塵の付着を促進する可能性がある静電気効果を避けるために、例えば適切な吸引技術及び/又は脱イオンを組み合わせて行うことができる。好適には、クリーニングユニットは、3Dフィラメントプリント装置に組み込まれているが、上流に配置されて3Dフィラメントプリント装置の外部に配置してもよい。これによって、最適なプリント結果を達成することが可能になる。
【0048】
本発明による歯科用プリントシステム及び/又は3Dフィラメントプリント装置及び/又は方法は、上記用途及び実施形態に限定されるように構成されていない。特に、本発明による歯科用プリントシステム及び/又は3Dフィラメントプリント装置及び/又は方法は、本明細書に記載される動作形態を達成するために、記載された数とは異なる多くの個別の要素、構成要素、ユニット及び方法ステップを有してもよい。さらに、本開示で示される値の範囲において、記載された限界値内にある値も、開示されており、必要に応じて使用できるとみなされるべきである。
【0049】
さらなる利点は、以下の図面の説明から得ることができる。本発明の例示的な実施形態は図面に示されている。図面、説明および特許請求の範囲は、多数の特徴を組み合わせて含んでいる。当業者であれば、特徴を個々に検討し、それらを組み合わせて適切なさらなる組み合わせを構成することができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0050】
図1】制御及び/又は調整ユニットを備える3Dフィラメントプリント装置と、演算ユニットを有する操作者端末装置とを備えた、本発明による歯科用プリントシステムを示す概略図。
図2】制御及び/又は調整ユニット、フィラメント格納ユニット及びプリントヘッドを有している歯科用プリントシステムの3Dフィラメントプリント装置を示す概略図。
図3】本発明による歯科用プリントシステムの動作のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【0051】
図1に、歯科用器具12、特に歯科用模型、印象用トレー及び/又はアライナーのプリントのみを行う3Dフィラメントプリント装置10を備えた歯科用プリントシステムを示す。3Dフィラメントプリント装置10は、歯科用及び/又は矯正歯科用器具12のみをプリントするように構成されている。この場合、歯科用及び/又は矯正歯科用器具12は、歯科用模型、印象用トレー及び/又はアライナーに限定される。
【0052】
3Dフィラメントプリント装置10は、筐体ユニット30を有している。筐体ユニット30は、略長方形の筐体42を少なくとも備え、筐体42は、少なくとも4つの側面において3Dフィラメントプリント装置10のプリント空間44を画定している。また、筐体ユニット30は、前面にドア46を有し、ドア46を介してプリント空間44にアクセスできる。ドア46は、筐体42に回動可能に取り付けられている。筐体ユニット30は、回動可能なフードユニット36を有しており、フードユニット36を介してプリント板38にアクセスできる。プリント板38は、フードユニット36を介してアクセス可能である。フードユニット36は、筐体42の上側に配置されている。3Dフィラメントプリント装置10は、プリント板38も備えている。プリント板38は、プリント空間44に配置される。プリント板38は移動可能に取り付けられている。しかしながら、プリント板38は、筐体ユニット30に対して固定されるように設計されてもよい。プリント板38は、詳細は図示されていないが、アクチュエータ等によって高さ調整可能であるように設計されている。プリント板38は、筐体42の底部に対して高さ調整可能である。プリント板38は、例えば長方形の金属板として具体化されている。プリント板38は、温度制御可能であるように設計されてもよい。
【0053】
さらに、筐体ユニット30は、交換可能に設計されたフィルタ要素34が配置された少なくとも1つの給気スロット32を有している。給気スロット32は、例えば筐体42の後壁に配置される。しかしながら、給気スロット32は、当業者によって別の位置に適宜配置されてもよい。フードユニット36にはファン48が配置されている。ファン48は、動作時に、給気スロット32を通して空気を吸い込み、プリント空間44内に流してから、フードユニット36を介して排出するように構成されている。しかしながら、別の空気案内システムが当業者によって適宜設けられてもよい。
【0054】
3Dフィラメントプリント装置10は、フィラメント16を受容するフィラメント格納ユニット14も有している。フィラメント格納ユニット14は、フィラメントのロールを受容するように構成されている。詳細は図示されていないが、フィラメントのロールは、フィラメント格納ユニット14のスピンドルに交換可能に取り付けられている。動作時には、フィラメント16は、フィラメント格納ユニット14を介して3Dフィラメントプリント装置10のプリントヘッド18に供給される。この目的のために、詳細は図示されていないが、フィラメント格納ユニット14は、フィラメント16をプリントヘッド18に供給可能な搬送機構を有している。代替的又は追加的に、プリントヘッド18に材料入口を設けてもよい。3Dフィラメントプリント装置10は、プリントヘッド18を有している。プリントヘッド18は、フィラメント16を溶融して、好適にはプリント板38に塗布するように構成されている。プリントヘッド18は、筐体ユニット30に対して移動可能に案内される。プリントヘッド18は、例えばアクチュエータ及びレールシステムを介して、プリント板38の主範囲の平面に対して平行な平面内を移動可能に案内される。プリントヘッド18は、アクチュエータを介して、動作中に規定の方法で移動可能である。プリントヘッド18は、例えば材料入口を有してもよい。また、プリントヘッド18は、加熱コイル等の加熱ユニット及び押出ノズル19を有している。この場合、押出ノズル19も同様に加熱されるように設計してもよい。好適には、加熱ユニットは、押出ノズル19に組み込まれている。
【0055】
3Dフィラメントプリント装置10は、制御及び/又は調整ユニット20も有している。制御及び/又は調整ユニット20は、3Dフィラメントプリント装置10の動作を制御及び/又は調整するために使用される。制御及び/又は調整ユニット20は、3Dフィラメントプリント装置10の構成要素を制御するために使用される。制御及び/又は調整ユニット20は、動作中、フィラメント格納ユニット14を駆動してフィラメント16を搬送し、プリントヘッド18にフィラメント16を供給するように設計されている。また、制御及び/又は調整ユニット20は、プリントヘッド18からの溶融フィラメント16の出力を制御及び/又は調整するように設計されている。この場合、制御及び/又は調整ユニット20は、プリントヘッド18内のフィラメント16の温度も制御する。また、制御及び/又は調整ユニット20は、プリント命令に基づいてプリントヘッド18を移動させて歯科用器具12を製造するように構成されている。この目的のために、制御及び/又は調整ユニット20はプリントヘッド18のアクチュエータを駆動する。さらに、制御及び/又は調整ユニット20は、プリント板38の温度を制御し、プリント板38を移動させてもよい。3Dフィラメントプリント装置10は、例えば筐体42上のタッチスクリーンディスプレイとして実装される操作者インターフェース50も有している。操作者インターフェース50は、制御及び/又は調整ユニット20に連結されている。3Dフィラメントプリント装置10は、操作者インターフェース50を介して少なくとも部分的に操作できる。操作者インターフェース50は、HMI、つまりヒューマン・マシン・インターフェースとして構成される。
【0056】
歯科用プリントシステムはさらに、歯科用器具12のCADファイルをプリント命令に変換するように構成された演算ユニット24を有している。演算ユニット24は、記憶ユニット26を備え、記憶ユニット26には、個別の各歯科用器具12のプリントのためにそれぞれ1つ用意されたプリントパラメータパッケージが記憶されている。各プリントパラメータパッケージは、異なるプリントパラメータの規定値の形で記憶されている。演算ユニット24は、プリントジョブに応じてプリントパラメータパッケージを使用するように構成されている。
【0057】
また、歯科用プリントシステムは、演算ユニット24を有する操作者端末装置40を備えている。操作者端末装置40は、例えばラップトップやタブレットとして具体化される。タブレットとして設計される場合、例えば、操作者端末装置40にアプリケーションがインストールされ、操作者に対するインターフェースとして使用される。しかしながら、当業者が適切とみなす他の設計を有する操作者端末装置40であってもよい。この場合、演算ユニット24は、操作者端末装置40のプロセッサとして具体化される。
【0058】
さらに、歯科用プリントシステムは、演算ユニット24を操作するための操作ユニット28を有し、演算ユニット24は、ユーザー入力に基づいて少なくとも1つの所望の歯科用器具12をプリント用のプリントパラメータパッケージを読み込むように設計されている。操作ユニット28は、3Dフィラメントプリント装置10とは別に構成されている。操作ユニット28は、演算ユニット24に直接接続された入力装置を有している。入力装置は、例えば操作者端末装置40のキーボードやタッチパッドとして構成される。しかしながら、代替的又は追加的に、入力装置は、コンピュータのマウス、タッチスクリーンディスプレイ及び/又はレバーとして構成されてもよい。操作者端末装置40がタブレットとして設計されている場合、入力装置は特にタッチスクリーンディスプレイとして構成される。歯科用プリントシステムは表示ユニット22も有している。操作ユニット28は、表示ユニット22に接続されている。表示ユニット22は、操作者端末装置40のディスプレイとして構成される。表示ユニット22は、少なくとも1つの動作状態において、特にプリント動作の前又は後に、歯科用器具12、特に歯科用模型、印象用トレー及びアライナーの少なくとも3つのオプションを表示するように少なくとも設計されており、使用者は、表示ユニット22上に表示されたオプションの1つをクリック及び/又はタッチすることによってユーザー入力を実行する。
【0059】
演算ユニット24は、少なくとも1つの所望の歯科用器具12をプリント用のプリントパラメータパッケージを、特に図示的及び/又は視覚的選択マスクに基づいて、少なくとも1つの歯科用器具12のプリントされるデジタルモデルにおける少なくとも1つの所望の歯科用器具12に応じて読み込むように設計されている。演算ユニット24は、少なくとも1つの動作状態において、プリント動作の前又は後に、歯科用器具12、特に歯科用模型、印象用トレー及びアライナーの少なくとも3つのオプションを含む、図示的及び/又は視覚的選択マスクを表示して、操作者が表示ユニット22を介して選択できるように構成されている。演算ユニット24は、操作者によってCADファイルが読み込まれると、そのCADファイルを使用してどの種類の歯科用器具12をプリントするのかを質問するように設計されている。選択マスクを用いることによって、所望の歯科用器具12を直接選択することができ、例えばプリントパラメータ等の、プリントに関する他の入力を必要とすることなく歯科用器具12を選択できる。このような選択によって、プリントパラメータパッケージが読み込まれる。
【0060】
また、演算ユニット24は、各プリント動作の前に、3Dフィラメントプリント装置10の、現在のプリント対象である少なくとも1つの歯科用器具12に対応付けられた標準プリント条件に、CADファイルが適合しているか否かを確認するように構成されている。演算ユニット24は、3Dフィラメントプリント装置10の、少なくとも1つの歯科用器具12に対応付けられた標準プリント条件に、CADファイルが適合しているか否かを確認するように構成されている。標準プリント条件は、3Dフィラメントプリント装置10と、プリントする歯科用器具12との両方に固有である。標準プリント条件は、3Dフィラメントプリント装置10とCADファイルとの互換性を比較するために使用される。標準プリント条件は、CADファイルがプリント可能であるか否かを確認するために使用できる。演算ユニット24は、現在のプリント対象である少なくとも1つの歯科用器具12のCADファイルの少なくとも1つのパラメータと、その少なくとも1つの歯科用器具12に対する標準プリント条件との間に不一致が認められた場合には、CADファイルの修正又は補足や、操作者に対する修正提案の出力を行うように構成されている。この場合、演算ユニット24は、CADファイルを自動で処理し、かつ/又は、処理中にスライサーによって修正された形式でデータを転送するように構成される。この場合、データは完全に自動的に修正されてもよいし、操作者に対する質問によって修正が許可されてもよい。また、演算ユニット24は、CADファイルの少なくとも1つのパラメータ及び少なくとも1つの歯科用器具12と、その少なくとも1つの歯科用器具12の標準プリント条件との間に不一致が認められた場合には、表示ユニット22の色の変更を開始するように設計される。例えば、表示ユニット22の部分領域の色のみを変更してもよい。したがって、例えば、不一致が発生した場合には、色付きのフレームが表示されてもよい。代替的又は追加的に、表示ユニット22は、例えば不一致の場合に点灯するステータスライトを備えていてもよい。
【0061】
演算ユニット24は、現在のプリント対象である少なくとも1つの歯科用器具12のプリントされるデジタルモデルを含むCADファイルのデータエラーの有無を確認するように設計されている。この場合、例えば、CADファイルのモデルが閉じていない場合、特にベース付けされていない場合にデータエラーとなる。また、モデルが平坦な基体を有していない等の理由によって、プリント不可能なモデルである場合にもデータエラーとなる。演算ユニット24は、CADファイルに収められたモデルの形状及び多角形構造を確認するように構成されている。さらに、演算ユニット24は、現在のプリント対象である少なくとも1つの歯科用器具12のCADファイルが開いているか閉じているかを確認するように設計されている。この場合、演算ユニット24は、歯科用器具12のCADファイルのモデルが開いているか閉じているかを確認するように設計されている。モデルが開いている場合は、例えば閉じる処理が提案されてもよいし、モデルを自動的に閉じてもよい。CADファイルのモデルは、歯科用模型の目に見える外面を構成する、複数の相互接続された多角形表面で構成されるサーフィスモデルである。モデルが閉じていない場合、個々のポリゴン間に面が存在しておらず、特に外面が完全に閉じた状態になっていない。したがって、このソリッドモデルは開いている。
【0062】
演算ユニット24はさらに、少なくとも1つの歯科用器具12のプリントされるモデルのアライメントが、その少なくとも1つの歯科用器具12の標準条件に記録されているアライメントに対応しているか否かを確認するように設計されている。演算ユニット24は、プリントされるモデルの最も大きいベース面のアライメントが、プリント板38上の後続の載置面に対応しているか否かを確認するように設計されている。この場合、演算ユニット24は、プリントされるモデルが実際にプリント板38上に載置面を有しているか否か、及びプリント板38上の載置面がプリント動作用に構成されたベース面に対応しているか否かを確認するように構成される。プリントされるモデルは、好適には、プリントされるモデルの主範囲の平面がプリント板38に対して少なくとも実質的に平行になり、プリントされるモデルがプリント板38上に平らになるようにアライメントされる。演算ユニット24は、少なくとも1つの歯科用器具12のモデルのアライメントと、その少なくとも1つの歯科用器具12の標準プリント条件との間に不一致が認められた場合には、モデルのアライメントを標準プリント条件に適合させるように設計されている。この目的のために、演算ユニット24は、CADモデルを処理するように構成されている。例えば、演算ユニット24は、読み込み時に、モデルの自動方向付けを実行することができる。90度回転しているモデル、つまり背面が下になっているモデルを、ベース面上で平行に「滑り込む」ように自動的に回転させることができる。演算ユニット24は、衝突を避けるようにモデルをプリント板38上に自動で仮想的に配置し、配置中に自動衝突確認を実行するように構成されている。また、衝突の起こらない配置を演算ユニット24が操作者に提案し、操作者が、プリント板上のモデルを、衝突を避けるように横方向にのみ仮想的に移動してもよい。演算ユニット24は、CADモデルをプリント板38上に平らに配置するように構成されている。
【0063】
演算ユニット24は、各プリント動作の前に、3Dフィラメントプリント装置10の、少なくとも1つの歯科用器具12に対応付けられた標準プリント条件に、プリント命令が適合しているか否かを確認するようにさらに構成されている。プリント命令は、演算ユニット24がCADモデルを許可した後に、演算ユニット24、特に演算ユニット24上で実行されるスライサーによってCADモデルから生成される。演算ユニット24は、3Dフィラメントプリント装置10との互換性についてプリント命令を確認するように構成されている。また、演算ユニット24は、少なくとも1つの歯科用器具12のプリント命令の少なくとも1つのパラメータと、その少なくとも1つの歯科用器具12に対する標準プリント条件との間に不一致が認められた場合には、表示ユニット22の色の変更を開始するように設計される。
【0064】
制御及び/又は調整ユニット20は、動作中、特に選択されたプリントパラメータパッケージが3Dフィラメントプリント装置10に送信された後に、少なくとも1つの歯科用器具12のプリントされるモデルのプリントパラメータパッケージによって必要とされるフィラメント種類が、フィラメント格納ユニット14内のフィラメント16のフィラメント種類に対応しているか否かを確認するように設計されている。また、制御及び/又は調整ユニット20は、少なくとも1つのフィラメント格納ユニット14内のフィラメント16の量を検出し、少なくとも1つのフィラメント格納ユニット14内のフィラメント16の残量を、表示ユニット22を介して表示するように設計されている。この場合、制御及び/又は調整ユニット20は、特にプリント動作の前に、フィラメント格納ユニット14内のフィラメント16の残量を、一時的に表示ユニット22を介して表示するように設計されており、これによって、フィラメント16が十分であるか否かを確認できる。演算ユニット24は、好適には、制御及び/又は調整ユニット20を介して、フィラメント格納ユニット14内に現在配置されているフィラメント16のフィラメント種類及び残量を問い合わせることができる。制御及び/又は調整ユニット20は、センサユニット64に連結されており、センサユニット64を介してフィラメント格納ユニット14を監視できる。センサユニット64は、好適には、プリントヘッド18及びプリント板38を監視するためにも使用される。
【0065】
また、制御及び/又は調整ユニット20は、少なくとも1つの歯科用器具12のプリントされるモデルのプリントパラメータパッケージによって必要とされるプリントヘッド18が、使用されるプリントヘッド18に対応しているか否かを確認するように設計されている。3Dフィラメントプリント装置10は、規定されたプリントヘッド18と互換性を有している。これらのプリントヘッド18は、それぞれ異なる用途に合わせて構成されており、特に、それぞれ細かさが異なる。これによって、現在使用されているプリントヘッド18を事前に確認できるという利点がもたらされる。
【0066】
3Dフィラメントプリント装置10は、センサユニット64を有している。センサユニット64は、プリントプロセスを監視するように構成された多数のセンサを有している。センサユニット64は、制御及び/又は調整ユニット20に接続された空気湿度及び/又はフィラメント水分センサ66を有し、少なくとも1つの制御及び/又は調整ユニット20は、測定された湿度又は水分が、規定の湿度又は水分の値に対応しているかを確認するように構成されている。この場合、例えば、湿度又は水分が一致していない場合には、換気を制御することによって湿度又は水分の値を適合させてもよい。代替的又は追加的に、例えば、変化した湿度又は水分にプリントパラメータを適合させることによってプリントプロセスを適合させてもよい。代替的又は追加的に、湿度又は水分の値が一致していない場合には、プリントプロセスを終了するか少なくとも中断してもよい。
【0067】
センサユニット64は、プリント板38のアライメントを検出するように設計されるとともに制御及び/又は調整ユニット20に接続されている停止センサ72も有している。制御及び/又は調整ユニット20は、プリント板38のアライメントを監視するように構成されている。停止センサ72は、プリント板38上に直接配置されている。しかしながら、停止センサ72は、非接触でプリント板38の位置を検出してもよい。制御及び/又は調整ユニット20は、停止センサ72によってプリント板38のアライメントを確認し、場合によってはアライメントをプリント動作に適合させることができる。
【0068】
センサユニット64は、プリント中に現在プリントされている少なくとも1つの歯科用器具12を記録するように設計されるとともに制御及び/又は調整ユニット20に接続されている誤プリントセンサ74を有している。制御及び/又は調整ユニット20は、現在記録されている少なくとも1つの歯科用器具12のいくつかの部分の、現在記録されている少なくとも1つの歯科用器具12の他の部分に対する相対移動を認識するように設計されている。制御及び/又は調整ユニット20は、相対移動が認識された場合にプリント動作を停止するように設計されている。これによって、モデルの移動を対象として検出し、プリントエラーを回避できる。誤プリントセンサ74は、カメラ等で構成されている。さらに、誤プリントセンサ74は、プリント中に歯科用器具12を記録するように設計されている。制御及び/又は調整ユニット20は、現在プリントされている少なくとも1つの歯科用器具12の形状と、少なくとも1つの歯科用器具12のプリントされるデジタルモデルとの間の不一致を検出するように設計されている。さらに、誤プリントセンサ74は、プリント中に現在プリントしている少なくとも1つの歯科用器具12を監視してもよい。制御及び/又は調整ユニット20は、プリント中に、現在プリントされている歯科用器具12の動画を、微速度機能を用いて表示ユニット22を介して出力してもよい。例えば、制御及び/又は調整ユニット20は、プリント中に、現在プリントされている歯科用器具12の最長5分、好適には最長2分の動画を、微速度機能を用いて表示ユニット22を介して出力する。
【0069】
センサユニット64は、プリント板38の位置を検出するように設計されるとともに制御及び/又は調整ユニット20に接続されているプリント板センサ76も有している。制御及び/又は調整ユニット20は、プリント板38からプリントヘッド18が取り除かれた場合や、プリント板38が急に移動した場合に、これらを認識するように構成されている。プリント板センサ76は、モデルに接着力がなく、プリントが空中で行われている場合にこれを感知するように構成されている。このような場合には、プリント動作を停止する必要がある。さらに、制御及び/又は調整ユニット20は、プリントヘッド18のプリント板38からの分離、及び/又は、プリント板38の急な移動を認識するように設計されている。さらに、制御及び/又は調整ユニット20は、プリント板38からのプリントヘッド18の分離に関する閾値を超えた場合や、プリント板38の急な移動を認識した際には、プリント動作を停止するように構成されている。
【0070】
センサユニット64は、筐体ユニット30のファン48の回転速度を検出するように設計されるとともに制御及び/又は調整ユニット20に接続されているファンセンサ78も有している。制御及び/又は調整ユニット20は、ファン48の故障を検出するように設計されている。
【0071】
また、制御及び/又は調整ユニット20は、少なくとも1つの歯科用器具12のプリント進行状況を、プログレスバーによって表示ユニット22を介して出力するように設計されている。例えば、プログレスバーには、すでに完了したステップとまだ完了していないステップが表示される。代替的に、プログレスバーをパーセンテージ表示として実装してもよい。
【0072】
3Dフィラメントプリント装置10は、制御及び/又は調整ユニット20に接続された標示付けユニットを有していてもよい。制御及び/又は調整ユニット20は、少なくとも1つの歯科用器具12に標示を付けるために、少なくとも1つの歯科用器具12のプリント中に標示付けユニットを制御及び/又は調整するように設計されている。モデルの標示は、演算ユニット24を介して、特にCADモデルを適合させるスライサーを介して直接形成及び提供することができる。代替的に、制御及び/又は調整ユニット20は、少なくとも1つの歯科用器具12のプリント中にプリントヘッド18を制御及び/又は調整して、少なくとも1つの歯科用器具12の外面の凹部を介して少なくとも1つの歯科用器具12に標示付けするように設計してもよい。これによって、少なくとも1つの歯科用器具12に標示付けを行うことができるという利点がもたらされる。
【0073】
各プリントパラメータパッケージは、例えば、フィラメントの種類、プリントヘッドの種類、プリント速度、プリントヘッド温度、プリント台温度、空気湿度及び/又は歯科用器具12のデジタルモデルのアライメントを含んでいる。少なくとも1つの歯科用器具12のプリントされるモデルに必要なフィラメントの種類に応じて、プリントパラメータパッケージには、プリントされるモデルの少なくとも1つの軸線における倍率が含まれる。この倍率は、フィラメント16の収縮挙動を補償するように構成されている。倍率は、プリントされるモデルを、CADモデルに対して、少なくとも1つの倍率に応じて拡大することによって、フィラメント16の収縮によるプリントモデルの収縮を補償するために使用される。倍率は収縮補正にも使用される。プリントパラメータパッケージの倍率は、プリントパラメータパッケージに格納されているフィラメント16に特に適合される。プリントパラメータパッケージは、X軸の倍率、Y軸の倍率及びZ軸の倍率をそれぞれ別に含んでいる。この場合、X軸の倍率は、Y軸の倍率に対応している。これに対し、Z軸の倍率は、X軸及びY軸の倍率よりも低い。倍率は、プリント動作時にプリントパラメータパッケージを用いて自動的に適用される。この場合、倍率によって、体積の倍率変更が保証される。
【0074】
図3に、歯科用プリントシステムによって歯科用器具12、特に歯科用模型、印象用トレー及び/又はアライナーを製造する方法のフローチャートを示す。この方法は、本発明による歯科用プリントシステムの動作を説明する。以下に記載するシーケンスは、歯科用器具12のプリントプロセスの例である。
【0075】
この方法では、第1の読み込みステップ52において、CADファイルが演算ユニット24によって操作者端末装置40に読み込まれる。CADファイルは、例えばネットワークを介してサーバから操作者端末装置40に送信してもよいし、例えばUSBスティックを介して読み込んでもよい。例えば、ソフトウェアが操作者端末装置40上で実行されて動作する。次に、選択ステップ54が行われる。選択ステップ54では、プリントジョブに応じて、歯科用器具12のプリント用に設計されたプリントパラメータパッケージが、特に異なるプリントパラメータの規定値の形で、演算ユニット24によって選択及び適用される。選択ステップ54において、使用者は、選択のために、歯科用器具12の例えば3つのオプション、特に歯科用模型、印象用トレー及びアライナーを含む図示的及び/又は視覚的選択マスクを、表示ユニット22を介して受け取る。操作者は、選択マスクにおいて、CADファイルを使用してどの種類の歯科用器具12をプリントすべきかを選択できる。歯科用器具12が選択されると、演算ユニット24は、ユーザー入力に基づいて所望の歯科用器具12をプリントするために、記憶ユニット26に記憶されたプリントパラメータパッケージの1つを読み込む。選択マスクは、複数の段階を含むように設計してもよく、例えば、異なるスプリント、アライナー、バイトトレー等の選択用に、複数の選択レベルを有していてもよい。さらに、選択マスクが、現在インストールされているハードウェアに関する選択オプションをさらに含むことも考えられる。この場合、操作者は、例えば、どのプリントヘッドを3Dフィラメントプリント装置10に装着するか、又は、どのフィラメントが現在挿入されているかを事前に選択できる。これに続いて、演算ユニット24がCADファイルのエラー及び最適化を確認する確認ステップ70が行われる。確認ステップ70では、3Dフィラメントプリント装置10の、少なくとも1つの歯科用器具12に対応付けられた標準プリント条件に、CADファイルが適合しているか否かが、演算ユニット24によって確認される。この場合、ユーザー入力、特に歯科用器具12の選択に応じて確認が実行される。例えば、確認ステップ70において、適切なフィラメント16がフィラメント格納ユニット14内に配置されているか否か、及びプリント動作に十分なフィラメント16がフィラメント格納ユニット14内に配置されているか否かがすでに確認済みであってもよい。確認ステップ70では、演算ユニット24を使用して、歯科用器具12のCADファイルのモデルが閉じているか開いているかが確認される。モデルが開いている場合は、例えば閉じる処理が提案されてもよいし、モデルを自動的に閉じてもよい。さらに、確認ステップ70では、演算ユニット24は、少なくとも1つの歯科用器具12のプリントされるモデルのアライメントが、少なくとも1つの歯科用器具12に対する標準条件に記録されているアライメントに対応しているか否かを確認するように設計されている。この場合、演算ユニット24は、プリントされるモデルの最も大きいベース面のアライメントが、プリント板38上の後続の載置面に対応しているか否かを確認する。演算ユニット24は、特に、プリントされるモデルが実際にプリント板38上に載置面を有しているか否か、及びプリント板38上の載置面がプリント動作用に構成されたベース面に対応しているか否かを確認することができる。次の質問ステップ80では、確認ステップ70で特定されたエラーが操作者に表示され、操作者はエラーの自動修正を実行するか否かを質問される。この場合、操作者は、プリント動作を終了するか少なくとも中断して、少なくとも部分的なエラー修正を自ら行なってもよいし、演算ユニット24によるエラーの自動修正を確定してもよい。自動修正が確定された場合、質問ステップ80の後に修正ステップ82が続き、CADファイル内のエラーが演算ユニット24によって自動修正される。これに続いて、例えば、確認ステップ70を任意に再度繰り返してもよい。CADファイルの修正後に、プリント板38上の歯科用器具12の、衝突の発生しない配置についての提案を、演算ユニット24が操作者に提案することも考えられる。これは、複数の歯科用器具12を同時にプリントする場合に特に有利である。この場合、特に、操作者が、衝突を発生させないようにプリント板38上のモデルを横方向にのみ仮想的に移動させることによって、配置を適合させてもよい。しかしながら、好適には、これに応じて変換ステップ68が実行され、変換ステップ68では、歯科用器具12のCADファイルが演算ユニット24によってプリント命令に変換される。この場合、CADファイルは、プリントパラメータパッケージと組み合わせて演算ユニット24上で実行されるスライサーソフトウェアによってプリント命令に変換される。変換ステップ68の後、プリント命令を、追加的な確認ステップ84において、演算ユニット24によって再度確認してもよい。プリント命令は、演算ユニット24によって3Dフィラメントプリント装置10との互換性について確認される。次いで、任意選択的に、追加的な修正ステップ86が実行される。追加的な修正ステップ86では、演算ユニット24が、エラー及び/又は互換性の問題が発生した場合にプリント命令を修正する。これに続く送信ステップ58では、プリント命令が3Dフィラメントプリント装置10に送信される。送信ステップ58では、操作者端末装置40から3Dフィラメントプリント装置10にプリント命令が送信される。次いで、追加的な読み込みステップ60において、プリント命令が3Dフィラメントプリント装置10に読み込まれる。次に、プリントステップ62でプリント命令が実行され、所望の歯科用器具12がプリントされる。プリントステップ62中に、特にクリーニングステップ88が行われ、3Dフィラメントプリント装置10によるプリント動作の前にフィラメント16がクリーニングされる。この目的のため、3Dフィラメントプリント装置10は、フィラメント格納ユニット14とプリントヘッド18との間に配置される図示のクリーニングユニット90を有している。したがって、クリーニングは、実際の溶融プロセスの上流側に位置し、プリント中にフィラメント16が搬送されるクリーニングユニット90によってインラインで行われる。クリーニングは、ブラシ等のクリーニング手段及び材料又はスクラブ技術を用いて、粉塵の付着を促進する可能性がある静電気効果を避けるために、例えば適切な吸引技術及び/又は脱イオンを組み合わせて行うことができる。クリーニングユニット90は、3Dフィラメントプリント装置10に組み込まれているが、上流に配置されて3Dフィラメントプリント装置10とは別に構成されてもよい。
【符号の説明】
【0076】
10:3Dフィラメントプリント装置
12:歯科用器具
14:フィラメント格納ユニット
16:フィラメント
18:プリントヘッド
19:押出ノズル
20:制御及び/又は調整ユニット
22:表示ユニット
24:演算ユニット
26:記憶ユニット
28:操作ユニット
30:筐体ユニット
32:給気スロット
34:フィルタ要素
36:フードユニット
38:プリント板
40:操作者端末装置
42:筐体
44:プリント空間
46:ドア
48:ファン
50:操作者インターフェース
52:読み込みステップ
54:選択ステップ
58:送信ステップ
60:読み込みステップ
62:プリントステップ
64:センサユニット
66:空気湿度及び/又はフィラメント水分センサ
68:変換ステップ
70:確認ステップ
72:停止センサ
74:誤プリントセンサ
76:プリント板センサ
78:ファンセンサ
80:質問ステップ
82:修正ステップ
84:確認ステップ
86:修正ステップ
88:クリーニングステップ
90:クリーニングユニット
図1
図2
図3
【手続補正書】
【提出日】2023-09-13
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、歯科用器具のプリントのみを行う3Dフィラメントプリント装置を備えた歯科用プリントシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
本発明は、歯科用器具、特に歯科用模型、印象用トレー及びアライナーの少なくとも何れか1つのプリントのみに用いられる3Dフィラメントプリント装置を備え、3Dフィラメントプリント装置が、フィラメントを受容するためのフィラメント格納ユニットと、少なくとも1つのプリントヘッドと、制御及び調整の少なくとも一方を行うユニットとを有し、表示ユニットを備え、歯科用器具のCADファイルをプリント命令に変換するように構成されているとともに少なくとも1つの記憶ユニットを有している演算ユニットを備えている歯科用プリントシステムに関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】米国特許出願公開第2016/75089号明細書
【特許文献2】米国特許出願公開第2019/1574号明細書
【特許文献3】米国特許出願公開第2016/96318号明細書
【特許文献4】米国特許出願公開第2022/347930号明細書
【特許文献5】国際公開第2018/226206号
【特許文献6】米国特許第6129872号明細書
【特許文献7】米国特許出願公開第2002/147521号明細書
【特許文献8】米国特許出願公開第2020/114584号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、特に、有利な動作特性を有している汎用装置を提供することである。本発明によれば、上記目的は請求項1の特徴によって達成されるが、本発明の有利な実施形態及び発展例は従属請求項から理解される。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、歯科用器具、特に歯科用模型、印象用トレー及びアライナーの少なくとも何れか1つのプリントのみに用いられる3Dフィラメントプリント装置を備え、3Dフィラメントプリント装置が、フィラメントを受容するためのフィラメント格納ユニットと、少なくとも1つのプリントヘッドと、制御及び調整の少なくとも一方を行うユニットとを有し、表示ユニットを備え、歯科用器具のCADファイルをプリント命令に変換するように構成されているとともに少なくとも1つの記憶ユニットを有している演算ユニットを備えている歯科用プリントシステムに関する。
【0006】
演算ユニットは、各プリント動作の前に、3Dフィラメントプリント装置の、少なくとも1つの歯科用器具に対応付けられた標準プリント条件に、CADファイルが適合しているか否かを確認するように構成されることが提案される。この場合、標準プリント条件は、特に3Dフィラメントプリント装置及びプリントされる歯科用器具に固有であることが好ましい。
【0007】
3Dフィラメントプリント装置は、好適には3Dプリンタの少なくとも一部であり、好適には3Dプリンタのサブアセンブリである。3Dフィラメントプリント装置は、特に、3Dプリンタ全体を構成していてもよい。3Dフィラメントプリント装置は、好適には、3Dプリンタの一部として使用するように構成される。3Dフィラメントプリント装置は、特に3Dプリンタの一部として、歯科用及び/又は矯正歯科用器具、特に歯科用模型、印象用トレー及び/又はアライナーのみをプリントするように構成されることが好ましい。歯科用及び/又は矯正歯科用器具は、特に歯科用模型、印象用トレー及び/又はアライナーに限定される。3Dフィラメントプリント装置は、特に3Dプリンタの一部として、使用者が歯科用模型、印象用トレー及び/又はアライナーのいずれをプリントするかを選択できるように設計されることが好ましい。これによって、使用者は、歯科用模型、印象用トレー及び/又はアライナーの対応するデジタルモデルを設定するだけでよく、特にエラー通知が無い場合は、プリント動作が直ちに開始される。目的が特定の機能のために構成又は設計されているということは、好適には、その目的が少なくとも1つの適用状態及び/又は動作状態でその特定の機能を遂行及び/又は実行することを意味する。「動作状態」とは、好適には、3Dフィラメントプリント装置がプリントプロセスの動作準備ができており、特に送電網に接続されている、3Dフィラメントプリント装置の状態を意味すると理解され、好適には、3Dフィラメントプリント装置の表示ユニットに何かが表示されており、かつ/又は、制御及び/又は調整ユニットに電圧が加えられている状態を意味する。
【0008】
「制御及び/又は調整ユニット」は、特に、少なくとも1組の制御電子機器を有しているユニットを意味する。「制御電子機器」は、特に、プロセッサユニットと記憶ユニットとを有し、記憶ユニットに記憶された動作プログラムを有しているユニットを意味する。制御及び/又は調整ユニットは、特に、3Dフィラメントプリント装置の動作を制御及び/又は調整するために使用される。制御及び/又は調整ユニットは、特に3Dフィラメントプリント装置の構成要素を制御するために使用される。好適には、制御及び/又は調整ユニットは、フィラメント格納ユニットからプリントヘッドまでフィラメントを移動させるように設計される。好適には、制御及び/又は調整ユニットは、プリントヘッドからのフィラメントの出力を制御及び/又は調整するように設計される。プリントヘッドは加熱可能であることが好ましく、プリントヘッドの温度は制御及び/又は調整ユニットによって調整可能である。制御及び/又は調整ユニットは、好適には、プリント台の中又は上、特にプリント板上に歯科用器具を形成するようにプリントヘッドがフィラメントを出力できるように、少なくとも1つのプリントヘッドを移動させるように設計される。プリント台、特にプリント板及び/又はプリントヘッドは、好適には加熱可能に設計される。3Dフィラメントプリント装置は、好適には、プリント台、特にプリント板及び/又はプリントヘッドを加熱するための加熱ユニットを有し、この加熱ユニットは特に制御及び/又は調整ユニットに接続される。制御及び/又は調整ユニットは、好適には加熱ユニットを介して、プリント台、特にプリント板及び/又はプリントヘッドを加熱するように設計されることが好ましい。制御及び/又は調整ユニットは、特にプリント動作中にプリント台、特にプリント板を移動させるように設計されることが好ましい。3Dフィラメントプリント装置は、プリント板及び/又はプリントヘッドを移動させるためのアクチュエータユニットを有していることが好ましく、このアクチュエータユニットは特に制御及び/又は調整ユニットに接続される。制御及び/又は調整ユニットは、特にプリント動作中に、好適にはアクチュエータユニットを介して、プリント台、特にプリント板及び/又はプリントヘッドを移動させるように設計されることが好ましい。
【0009】
「演算ユニット」は、特に、情報入力部、情報処理部及び情報出力部を有しているユニットを意味する。演算ユニットは、有利には、少なくとも1つのプロセッサ、メモリ、入出力手段、追加的な電子部品、動作プログラム、調整ルーチン、制御ルーチン及び/又は演算ルーチンを有している。演算ユニットの構成要素は、共通の回路基板上に配置されることが好ましく、かつ/又は、共通の筐体内に配置されることが有利である。演算ユニットは、歯科用器具のCADファイルを少なくとも実質的に自動でプリント命令に変換するように構成されることが好ましい。演算ユニットは、CADファイルからデータを読み取り、そのデータから3Dフィラメントプリント装置の移動経路及び/又は材料堆積を特定するように構成されることが好ましい。CADファイルは、例えば記憶ユニットを介して、サーバ又は外部記憶媒体を介して提供されることが好ましい。CADファイルは特にSTLファイルとして構成される。
【0010】
演算ユニットは、好適には、3Dフィラメントプリント装置の、少なくとも1つの歯科用器具に対応付けられた標準プリント条件に、CADファイルが適合しているか否かを確認するように構成されている。標準プリント条件は、3Dフィラメントプリント装置と、プリントする歯科用器具との両方に固有である。標準プリント条件は、3Dフィラメントプリント装置とCADファイルとの互換性を比較するために使用される。標準プリント条件は、特に、CADファイルが3Dフィラメントプリント装置によってプリント可能であるか否かを確認するために使用される。例えば、CADファイル内の、プリント台上のモデルのアライメントが確認される。例えば、CADファイルのモデルが閉じているか否かも確認される。さらに、CADファイルの欠陥の有無、例えば表面において完全ではなく、穴があるか否かを確認することもできる。標準プリント条件には、CADファイルがプリントされる、又はプリント可能であるために満たさなければならない特定の基準が定義されている。標準プリント条件は、3Dフィラメントプリント装置及びプリントされる歯科用器具に応じて、CADファイルを適合させることができるパラメータを追加で含んでいてもよい。したがって、標準プリント条件には、例えば、プリントされる歯科用器具の壁厚が含まれ、壁厚は、特にプリントされる歯科用器具及び3Dフィラメントプリント装置に依存する。
【0011】
本発明による歯科用プリントシステムの設計は、特に、CADモデルのプリント適性が保証できるという利点を有している。特に、複雑ではなく、かつ/又は、直観的な操作が達成されるという利点も有している。歯科用器具に有利に特化した3Dフィラメントプリント装置を構成することができる。特に、プリントの初期化を迅速に実行できるという利点も有している。
【0012】
演算ユニットは、各プリント動作の前に、3Dフィラメントプリント装置の、少なくとも1つの歯科用器具に対応付けられた標準プリント条件に、プリント命令が適合しているか否かを確認するように構成されることも提案される。プリント命令は、スライサーを用いて生成されることが好ましい。演算ユニットは、3Dフィラメントプリント装置との互換性についてプリント命令を確認するように構成されていることが好ましい。さらに、プリント命令のエラーの有無を、演算ユニットによって確認してもよい。特にプリント命令のエラーを特定してもよい。さらに、演算ユニットは、エラー及び/又は互換性の問題が発生した場合にプリント命令を修正するように特に構成してもよい。
【0013】
また、個別の各歯科用器具のプリント用に、それぞれ1つのプリントパラメータパッケージが、特に異なるプリントパラメータの規定値の形で、記憶ユニットに記憶されており、演算ユニットが、プリントジョブに応じてプリントパラメータパッケージを使用するように構成されることも提案される。プリントパラメータパッケージは、特に異なるプリントパラメータの規定値の形で、歯科用模型のプリント用に記憶ユニットに記憶されることが好ましい。異なるプリントパラメータの規定値の形のプリントパラメータパッケージは、好適には、印象用トレーのプリント用に記憶ユニットに記憶される。異なるプリントパラメータの規定値の形のプリントパラメータパッケージは、好適には、アライナーのプリント用に記憶ユニットに記憶される。歯科用模型のプリント用のプリントパラメータパッケージは、少なくとも1つのプリントパラメータの少なくとも1つの値に関して、印象用トレーのプリント用のプリントパラメータパッケージとは異なることが好ましい。歯科用模型のプリント用のプリントパラメータパッケージは、少なくとも1つのプリントパラメータの少なくとも1つの値に関して、アライナーのプリント用のプリントパラメータパッケージとは異なることが好ましい。印象用トレーのプリント用のプリントパラメータパッケージは、少なくとも1つのプリントパラメータの少なくとも1つの値に関して、アライナーのプリント用のプリントパラメータパッケージとは異なることが好ましい。この場合、プリントパラメータパッケージは、特に材料や、必要とされる表面品質等に関して適合される。好適には、プリントパラメータパッケージは、例えば、フィラメントの種類、プリントヘッドの種類、プリント速度、プリントヘッド温度、プリント台温度、空気湿度、歯科用器具の壁厚及び/又は歯科用器具のデジタルモデルのアライメントを含んでいる。歯科用器具に有利に特化した3Dフィラメントプリント装置を構成することができる。特に、プリントの初期化を迅速に実行できるという利点も有している。本発明による設計は、プリントシステムの技術に熟練していない人でも簡単に操作することができ、プリント結果の損失又は少なくとも欠陥を発生させる可能性のある誤った設定を回避できる。
【0014】
さらに、演算ユニットは、現在のプリント対象である少なくとも1つの歯科用器具のCADファイルの少なくとも1つのパラメータと、その少なくとも1つの歯科用器具の標準プリント条件との間に不一致が認められた場合には、CADファイルの修正又は補足や、操作者に対する修正提案の出力を行うように構成されることが提案される。演算ユニットは、CADファイルを自動的に処理するように、かつ/又は、処理中にスライサーによって修正された形式でデータを転送するように構成されることが好ましい。この場合、データは完全に自動的に修正されてもよいし、操作者に対する質問によって修正が許可されてもよい。CADファイルを修正する場合、例えばモデルのアライメントが修正される。あるいは、モデルのベースを変更することも考えられる。例えば、修正時には、モデルに欠陥がある場合や、閉じた体積を形成していない場合に、モデルが閉じられる。さらに、演算ユニット、特にスライサーソフトウェア又はモデルクリエイターによってアンダーカット部を自動的にブロックアウトすることも考えられる。ブロックアウトは、特にアライナーモデルを作成するときに行われる。ブロックアウト処理では、モデル内の比較的大きなアンダーカット部が特にブロックアウトされる。特に、ブロックアウト処理を行うことによって、アンダーカット部によって発生する過度に高い引き抜き力を回避することができる。ブロックアウト処理は、アライナーの製造後に除去される別のサポート材料を使用してアライナーモデルに対して行うことができる。後で除去できる特殊なブロックアウトフィラメントを使用してブロックアウト箇所をプリントするために、2つの異なるフィラメントを使用したプリント動作を行なってもよい。このため、特に操作を簡単に行うことができるという利点がある。特に、複雑ではなく、かつ/又は、直観的な操作が達成されるという利点ももたらされる。歯科用器具に有利に特化した3Dフィラメントプリント装置を構成することができる。特に、プリントの初期化を迅速に実行できるという利点も有している。本発明による設計は、プリントシステムの技術に熟練していない人でも簡単に操作することができる。
【0015】
CADファイルを最適化するように演算ユニットを設計してもよい。この場合、演算ユニットは、特にプリント時間及び/又はフィラメント消費量に関してCADファイルを最適化することができる。好適には、演算ユニットは、3Dフィラメントプリント装置での歯科用器具のプリントを高速化するため、かつ/又は、プリント動作に必要なフィラメントを減らすように、CADファイルを適合させるように構成される。
【0016】
また、演算ユニットが、少なくとも1つの歯科用器具のCADファイルの少なくとも1つのパラメータ及びプリント命令の少なくとも一方と、少なくとも1つの歯科用器具に対する標準プリント条件との間に不一致が認められた場合には、表示ユニットの色の変更を開始するように設計されることが提案される。表示ユニットは、好適には、3Dフィラメントプリント装置の操作者ユニット及び/又は操作者端末装置の一部を形成する。好適には、操作ユニットは、制御及び/又は調整ユニットに接続された少なくとも1つの入力装置を有している。少なくとも1つの入力装置は、少なくとも1つのボタン、制御ノブ、スイッチ、コントローラ等を有しているキーボード、コンピュータのマウス、タッチスクリーンディスプレイ及び/又はレバーであってもよい。好適には、入力装置はタッチスクリーンディスプレイである。少なくとも1つのタッチスクリーンディスプレイは、特に同時に表示ユニットを構成する。しかしながら、当業者が適切とみなす別の設計の表示ユニットを適宜選択することができる。例えば、表示ユニットの部分領域の色のみを変化させてもよい。したがって、例えば、不一致が発生した場合には、色付きのフレームが表示されてもよい。代替的又は追加的に、表示ユニットは、例えば不一致の場合に点灯するステータスライトを備えていてもよい。これらによって、3Dフィラメントプリント装置の直観的な操作が達成される。特に、所望の歯科用模型の標準プリント条件に関する自動問い合わせを開始できる。動作やプリント状態に応じて色が変化する内部照明をプリント空間に設けてもよい。例えば、制御及び/又は調整ユニットは、表示ユニット、特に照明ユニットを用いて緑色の光を発することによって、エラーの発生していないプリント状態を示すように設計される。例えば、制御及び/又は調整ユニットは、表示ユニット、特に照明ユニットを用いて赤色の光を発することによって、プリント不良及び/又はプリントの早期停止を示すように設計される。例えば、制御及び/又は調整ユニットは、表示ユニット、特に照明ユニットを用いて、低周波の点滅、特に最大0.2HZの点滅を行うことによって、スタンバイ動作を示すように設計される。これによって、3Dフィラメントプリント装置の動作状態を容易に確認できる。
【0017】
3Dフィラメントプリント装置の表示ユニットは、特に、細かい指示等を可能にする大型カラーディスプレイとして具体化される。
また、演算ユニットを、少なくとも1つの歯科用器具のプリントされるデジタルモデルを含むCADファイルのデータエラーの有無を確認するように設計することが提案される。この場合、例えば、CADファイルのモデルが閉じていない場合、特にベース付け(based)されていない場合にデータエラーとなる。また、モデルが平坦な基体を有しておらず、サポート材料が使用されない等の理由により、プリント不可能なモデルである場合にもデータエラーとなる。好適には、演算ユニットは、CADファイルに収められたモデルの形状及び多角形構造を確認するように少なくとも構成されている。また、時間及び材料が無駄になるプリントエラーを回避できる。さらに、3Dフィラメントプリント装置の直観的な操作が達成される。
【0018】
さらに、演算ユニットが、少なくとも1つの歯科用器具のCADファイルが開いているか閉じているかを確認するように設計されることが提案される。好適には、演算ユニットは、少なくとも1つの歯科用器具のCADファイルのモデルが開いているか閉じているかを確認するように設計される。モデルが開いている場合は、例えば閉じる処理が提案されてもよいし、モデルを自動的に閉じてもよい。好適には、CADファイルのモデルは、歯科用模型の目に見える外面を構成する、複数の相互接続された多角形表面で構成されるサーフィスモデルである。モデルが閉じていない場合、個々のポリゴン間に面が存在しておらず、特に外面が完全に閉じた状態になっていない。したがって、このソリッドモデルは開いている。また、時間及び材料が無駄になるプリントエラーを回避できる。さらに、3Dフィラメントプリント装置の直観的な操作が達成される。演算ユニットは、特に、CADファイルのモデルの自動クローズ処理、ベース付け及び/又はトリミングを実行するために使用できる。
【0019】
さらに、演算ユニットが、少なくとも1つの歯科用器具のプリントされるモデルのアライメントが、少なくとも1つの歯科用器具に対する標準条件に記録されているアライメントに対応しているか否かを確認するように設計されることが提案される。好適には、演算ユニットは、プリントされるモデルの最も大きいベース面のアライメントが、プリント板上の後続の載置面に対応しているか否かを確認するように設計されている。演算ユニットは、特に、プリントされるモデルが実際にプリント板上に載置面を有しているか否か、及びプリント板上の載置面がプリント動作用に構成されたベース面に対応しているか否かを確認するように構成される。プリントされるモデルは、特に好適には、プリントされるモデルの主範囲の平面がプリント板と平行になるようにアライメントされる。特にモデルはプリント板上で直立するように平らにアライメント/配置する必要がある。複数のモデルを同時にプリントする場合は、モデルが衝突しないことをさらに確認する必要がある。特に、複数のモデルの場合、プリント板上のモデルの衝突確認を、演算ユニットが追加で実行することが考えられる。これに関連して、特に、モデルが複数である場合は、衝突の起こらない配置を演算ユニットが操作者に提案し、操作者が、プリント板上のモデルを、衝突を発生させないように横方向にのみ仮想的に移動してもよい。構造ユニットの「主範囲の平面」は、特に、その構造ユニットを完全に包囲する最小の仮想直方体の最も大きい側面に平行であり、かつ、その直方体の中心点を通る平面を指す。上記設計によって、時間及び材料が無駄になるプリントエラーを回避できる。さらに、3Dフィラメントプリント装置の直観的な操作が達成される。
【0020】
また、演算ユニットが、少なくとも1つの歯科用器具のモデルのアライメントと、少なくとも1つの歯科用器具に対する標準プリント条件との間に不一致が認められた場合には、モデルのアライメントを標準プリント条件に適合させるように設計されることが提案される。この目的のために、演算ユニットは、CADモデルを処理するように構成されることが好ましい。例えば、演算ユニットは、読み込み時にモデルの自動方向付けを実行できる。90度回転しているモデル、つまり背面が下になっているモデルを、ベース面上で平行に「滑り込む」ように自動的に回転させることができる。演算ユニットは、特に、衝突を避けるようにモデルをプリント台上に自動で配置し、配置中に、自動衝突確認を実行するように構成されている。また、衝突の起こらない配置を演算ユニットが操作者に提案し、操作者が、プリント板上のモデルを、衝突を避けるように横方向にのみ仮想的に移動してもよい。演算ユニットは、特にCADモデルをプリント板上に平らに配置するように構成されている。これによって、特にエラー修正を自動で実行できるという利点がもたらされる。また、時間及び材料が無駄になるプリントエラーを回避できる。さらに、3Dフィラメントプリント装置の直観的な操作が達成される。
【0021】
さらに、歯科用プリントシステムが、演算ユニットを操作するための操作ユニットを備え、演算ユニットが、ユーザー入力に基づいて、少なくとも1つの所望の歯科用器具をプリントするためのプリントパラメータパッケージを読み込むように設計されることが提案される。「操作ユニット」は、ここでは特に、操作者によって直接操作することができ、作動及び/又はパラメータの入力を通じて、操作ユニットに連結されているユニットのプロセス及び/又は状態に対する作用及び/又は変更を行うことができる少なくとも1つの構成要素を有しているユニットを意味する。操作ユニットは、特に演算ユニットに直接接続された少なくとも1つの入力装置を有していることが好ましい。少なくとも1つの入力装置は、少なくとも1つのボタン、制御ノブ、スイッチ、コントローラ等を有しているキーボード、コンピュータのマウス、タッチスクリーンディスプレイ及び/又はレバーであってもよい。好適には、入力装置は、タッチスクリーンディスプレイとして具体化される。操作ユニットは、表示ユニット、特に3Dフィラメントプリント装置の表示ユニットとは異なる表示ユニットに連結されることが好ましい。好適には、表示ユニットは、少なくとも1つの動作状態において、特にプリント動作の前又は後に、歯科用器具、特に歯科用模型、印象用トレー及びアライナーの少なくとも3つのオプションを少なくとも1つのタッチスクリーンディスプレイに表示するように設計されている。好適には、使用者は、少なくとも1つのタッチスクリーンディスプレイ上に表示されるオプションの1つを押す及び/又はタッチすることによってユーザー入力を実行できる。これによって、歯科用プリントシステムの直観的な操作を達成することができる。特に、所望の歯科用模型の標準プリント条件に関する自動問い合わせを開始できる。
【0022】
さらに、操作ユニットを3Dフィラメントプリント装置とは別に構成することが提案される。少なくとも1つの入力装置は、3Dフィラメントプリント装置の入力装置とは別に構成されることが好ましい。好適には、3Dフィラメントプリント装置は、別個の操作ユニットを備えている。操作ユニットが3Dフィラメントプリント装置とは別個に構成されるということは、操作ユニットが3Dフィラメントプリント装置とは別に、特に機械的に分離される、好適には機械的に接続されない、特に物理的に離れて構成されることを意味する。好適には、操作ユニットは、データを送信するために3Dフィラメントプリント装置に無線で接続される。操作ユニットが複数の入力装置を有し、そのうちの少なくとも1つは3Dフィラメントプリント装置とは別に構成されてもよい。操作ユニットは、特に操作者端末装置等の外部装置の一部であることが好ましい。これによって、3Dフィラメントプリント装置の遠隔制御を行うことができるという利点をもたらすことができる。3Dフィラメントプリント装置は、特に操作者端末装置等の別個の装置上で制御されることが好ましい。
【0023】
さらに、演算ユニットが、少なくとも1つの所望の歯科用器具をプリントするためのプリントパラメータパッケージを、少なくとも1つの歯科用器具のプリントされるデジタルモデルにおける、特に図示的及び視覚的の少なくとも一方である選択マスクに基づいて、少なくとも1つの所望の歯科用器具に応じて読み込むように設計されることが提案される。好適には、演算ユニットは、少なくとも1つの動作状態において、特にプリント動作の前又は後に、歯科用器具、特に歯科用模型、印象用トレー及びアライナーの少なくとも3つのオプションを有する図示的及び/又は視覚的な選択マスクを少なくとも1つのタッチスクリーンディスプレイの表示ユニットを介して操作者に表示するように設計されることが提案される。好適には、演算ユニットは、操作者によってCADファイルが読み込まれると、そのCADファイルを使用してどの種類の歯科用器具をプリントするのかを質問するように設計されている。選択マスクは、同時に10個以下、好適には8個以下、特に好適には6個以下の選択オプションを含むことが好ましい。好適には、選択マスクは、所望の歯科用器具を直接選択するために使用され、好適には、例えばプリントパラメータ等の、プリントに関する他の入力を必要とすることなく、歯科用器具を選択できる。多段階式の選択マスクを設計してもよく、複数の選択レベルを設けてもよい。好適には、多段階選択式の場合、各選択レベルでは、最大8個、特に好適には最大6個、好適には最大5個、好適には最大4個の選択オプションが設定される。これにより、3Dプリントシステムの高速、単純かつ直観的な操作が可能になるという利点がもたらされる。特に、複雑なプリンタ固有のパラメータに関する質問を省略することができる。3Dプリントシステムは、一般に、特に歯科技工士、歯科医又は歯科助手によって操作されることが好ましく、つまり、3Dフィラメントプリント装置に関する複雑な知識を有していることを前提としていない。このため、単純で、特に視覚的な操作が可能であることによって、3Dプリントシステムを早く理解できるという利点がもたらされる。
【0024】
代替的又は追加的に、選択マスクは、3Dフィラメントプリント装置及び/又は歯科用器具の少なくとも1つの画像を含んでいてもよく、画像には、状況に応じて配置される複数の入力及び/又は選択フィールドを表示してもよい。入力及び/又は選択フィールドは、特に、画像又は画像の要素に対応するように配置される。好適には、入力及び/又は選択フィールドは、事前選択及び/又は事前入力されており、特に、誤った値が入力された入力及び/又は選択フィールドのみの修正を必要とする。したがって、直接入力は、特に画像内で直接行うことができる。これによって、特に複数のセクションレベルでの保存が可能となる。
【0025】
代替的又は追加的に、演算ユニットが、CADファイルを評価し、特にモデルの形状を分析して、CADファイルに応じて、オプションを事前に選択することや、入力及び/又は選択フィールドを事前に入力すること考えられる。演算ユニットは、特に、CADファイルに含まれる歯科用器具の種類を認識することができる。
【0026】
制御及び/又は調整ユニットは、少なくとも1つの歯科用器具のプリントされるモデルのプリントパラメータパッケージによって必要とされるフィラメント種類が、フィラメント格納ユニット内のフィラメントのフィラメント種類に対応しているか否かを確認するように設計してもよい。フィラメント格納ユニット内に位置するフィラメント、特にフィラメント種類は、特にバーコード及び/又はRFIDコードによって、挿入前又は挿入後に検出される。アプリを用いることによって、操作者端末装置のカメラを介してフィラメントを検出してもよい。「フィラメント種類」は、特にフィラメントの材料及び/又はフィラメントの径を意味すると理解される。好適には、3Dフィラメントプリント装置は、規定されたフィラメントと互換性を有しており、用途に応じて異なるフィラメントが提供される。上記設計によって、フィラメント材料を事前に確認できるという利点がもたらされている。特に、正しくないフィラメントを用いて正しくないプリントが行われることを回避できる。少なくとも1つの歯科用器具のプリントされるモデルに必要なフィラメントの種類に応じて、プリントパラメータパッケージは、プリントされるモデルの少なくとも1つの軸線における倍率を含んでいてもよい。この倍率は、フィラメントの収縮挙動を補償するように構成されている。好適には、倍率は、プリントされるモデルを、CADモデルに対して、少なくとも1つの倍率で拡大することによって、フィラメントの収縮によるプリントされたモデルの収縮を補償するために使用される。倍率は収縮補正にも使用される。材料収縮補正を実行するために設定可能なパラメータを提供するスライサーソフトウェアは周知である。適切なデフォルト値は、一桁前半のパーセントの範囲内である。プリントパラメータパッケージの倍率は、プリントパラメータパッケージに格納されているフィラメントに特に適合される。好適には、プリントパラメータパッケージは、X軸の倍率、Y軸の倍率及びZ軸の倍率をそれぞれ別に含んでいる。好適には、X軸の倍率は、Y軸の倍率に対応している。好適には、Z軸の倍率は、X軸の倍率よりも低い。好適には、倍率は、プリント動作時にプリントパラメータパッケージを用いて自動的に適用される。これによって、プリントされるモデルの精度を高くすることができる。また、少なくとも1つの3Dフィラメントプリント装置が少なくとも1つのフィラメント格納ユニットを備えることも提案される。また、制御及び/又は調整ユニットは、少なくとも1つのフィラメント格納ユニット内のフィラメントの量を検出し、少なくとも1つのフィラメント格納ユニット内のフィラメントの残量を、表示ユニットを介して表示するように設計される。好適には、制御及び/又は調整ユニットは、表示ユニット、特にタッチスクリーンディスプレイを介して少なくとも一時的に少なくとも1つのフィラメント格納ユニット内のフィラメントの残量を表示するように設計される。演算ユニットは、好適には、制御及び/又は調整ユニットを介して、フィラメント格納ユニット内に現在配置されているフィラメントのフィラメント種類を問い合わせることができる。演算ユニットは、好適には、制御及び/又は調整ユニットを介して、少なくとも1つのフィラメント格納ユニット内のフィラメントの残量を問い合わせることができる。これにより、特に今後のプリントジョブを実行できる十分なフィラメントがあるか否かを判断することが可能になる。消費量は、プリント動作中に記憶ユニット内で自動的に特定されることが好ましい。これによって、中断することなくプリントを実行できるか否かを判断することができ、又は、次のフィラメント交換までの時間を判断することができる。特に、プリント動作中のフィラメントの交換を回避することができる。3Dフィラメントプリント装置が自動フィラメント交換手段をさらに備えていてもよい。
【0027】
フィラメントは、特に、3Dフィラメントプリント装置のフィラメント格納ユニット内に配置される。フィラメントは、好適にはロールの形で受容される。フィラメントは、巻き取り時には特にロールの端を越えてはならず、例えば取付軸によってわずかにスライド移動する場合もある。一体型の防塵構造を有していてもよい。この場合、3Dフィラメントプリント装置の暖かい環境内にフィラメントが常に保管されることになるため、残留水分が少なくなるという利点がある。プリント空間におけるフィラメントのガイド部は、取り外し可能に設計されることが好ましい。一体型フィラメントロールホルダの場合、特にフィラメントの残量を常に監視することができる。制御及び/又は調整ユニットは、フィラメント格納ユニットと通信することによって、残量を、表示ユニット等を介して出力するか、演算ユニットに送信することが好ましい。フィラメント格納ユニットとの通信は、WLAN及び/又はアプリを介して追加的に行うこともできる。演算ユニットならびに制御及び/又は調整ユニットの少なくとも一方と、フィラメント格納ユニットとの間で、事前の計画及び処理のためのデータの双方向送信を行なってもよい。
【0028】
フィラメント格納ユニットは、特に、3Dフィラメントプリント装置に統合されるフィラメントボックスとして具体化される。フィラメントは、フィラメント格納ユニットに対して自動的にロード及びアンロードを行なってもよい。フィラメントは、フィラメント格納ユニットに収容可能であってもよい。フィラメント格納ユニットをフィラメント用の別個の乾燥ボックスとして具体化し、その乾燥ボックス内でフィラメントを事前に調整することも考えられる。この場合、事前調整は、標準プリント条件に応じて、特に現在のプリントジョブに対して行うことができる。この場合、乾燥ボックスは、演算ユニット及び/又は3Dフィラメントプリント装置と通信し、フィラメントの状態を転送するための通信インターフェースを有していてもよい。
【0029】
さらに、制御及び調整の少なくとも一方を行うユニットが、少なくとも1つの歯科用器具のプリントされるモデル用のプリントパラメータパッケージによって必要とされるプリントヘッド、特にプリントヘッドのノズルが、使用されるプリントヘッドに対応しているか否かを確認するように設計されることが提案される。3Dフィラメントプリント装置は、好適には、規定のプリントヘッドと互換性を有し、用途に応じてそれぞれ異なるプリントヘッド、特に細かさの異なるプリントヘッドが用意される。この場合、特にプリントヘッドのノズルが決定される。これによって、プリントヘッドを事前に確認できるという利点がもたらされる。特に、正しくないプリントヘッドを用いて正しくないプリントが行われることを回避できる。特に、フィラメントの頻繁な交換を避けるために、2つのプリントヘッドを3Dフィラメントプリント装置に直接取り付けてもよい。制御及び/又は調整ユニットは、どのフィラメントがプリントヘッドにロードされているかを認識するように構成されることが好ましい。性能の異なる2つのプリントヘッドが設けられる場合もある。プリントするモデルに応じて、プリントヘッドの自動割り当てを行なってもよい。代替的又は追加的に、可能であれば工具を使用せずに、ホットエンド及びノズルを迅速かつ簡単に交換できるように構成してもよい。
【0030】
さらに、3Dフィラメントプリント装置が、制御及び調整の少なくとも一方を行うユニットに接続された少なくとも1つの空気湿度用及びフィラメント水分用の少なくとも一方のセンサを有するセンサユニットを有しており、制御及び調整の少なくとも一方を行うユニットが、測定された湿度又は水分が規定の湿度又は水分の値に対応しているか否かを確認するように設計されることが提案される。センサユニットは、好適には複数のセンサを備え、そのうちの少なくとも1つは空気湿度及び/又はフィラメント水分センサとして実装される。これにより、特にプロセスの信頼性を監視することが可能になる。特に、プリントプロセスに影響を与える要素を検出し、考慮することができる。この場合、例えば、湿度又は水分が一致していない場合には、換気等を制御することによって湿度又は水分の値を適合させてもよい。代替的又は追加的に、例えば、変化した湿度又は水分にプリントパラメータを適合させることによってプリントプロセスを適合させてもよい。代替的又は追加的に、湿度又は水分の値が一致していない場合には、プリントプロセスを終了するか少なくとも中断してもよい。プリント動作に使用されるフィラメントに応じて、標準プリント条件は、空気湿度及び/又はフィラメント水分の設定値を含んでいることが好ましい。特に、各フィラメントは、それぞれ異なる湿度又は水分で処理される場合もある。この場合、フィラメントの水分は空気湿度と異なる可能性があるため、フィラメントの水分が特に好適である。この場合、フィラメントの供給時にフィラメントの水分を測定してもよい。この場合、フィラメントの水分は、例えばフィラメントの導電率を測定することによって求めることができる。さらに、周囲温度を検出する温度センサを設けてもよい。この場合、周囲温度も、設定値又は設定範囲として標準プリント条件の一部としてもよい。上記に関する「センサユニット」は、特に、少なくとも1つの特性変数及び/又は物理的特性を記録するように構成されたユニットを意味する。記録は能動的に実行してもよく、例えば、電気測定信号を生成及び送信することによって実行してもよい。また、受動的に実行してもよく、例えば、センサ部品の特性変化を検出することによって実行してもよい。当業者が適切とみなすセンサユニットを適宜選択することができる。
【0031】
センサユニットは、プリント板のアライメントを検出するように設計されるとともに制御及び/又は調整ユニットに接続されている少なくとも1つの位置センサを有していてもよい。制御及び/又は調整ユニットは、プリント板のアライメントを監視するように構成される。位置センサは、プリント板上に直接配置されることが好ましい。位置センサは、特にレベリングプロセスを実行するために使用される。しかしながら、位置センサは、非接触でプリント板の位置を検出してもよい。プリント板のアライメントは、好適には確認され、場合によってはプリント動作に適合させてもよい。好適には、プリント板は、手動で容易に取り外すことができ、かつ/又は、規定の位置で停止可能である。位置センサは、特にプリント板の正しい位置を確認するために使用される。
【0032】
さらに、センサユニットが、プリント中に現在プリントされている少なくとも1つの歯科用器具を記録するように設計されるとともに制御及び/又は調整ユニットに接続されている誤プリントセンサを有していてもよい。制御及び/又は調整ユニットは、現在記録されている少なくとも1つの歯科用器具のいくつかの部分の、現在記録されている少なくとも1つの歯科用器具の他の部分に対する相対移動を認識するように設計されてもよい。制御及び/又は調整ユニットは、相対移動が認識された場合にプリント動作を停止するように設計されてもよい。これによって、特に、モデルの移動を対象とした検出を行なって、プリントエラーを回避できる。少なくとも1つの誤プリントセンサは、好適にはカメラ等で構成されている。少なくとも1つの誤プリントセンサは、少なくとも1つの停止センサと同一に設計され、特に、少なくとも1つの停止センサと同じ構成要素を備えていてもよい。制御及び/又は調整ユニットは、プリント動作が開始したときに少なくとも1つの誤プリントセンサを作動するように設計されることが好ましい。制御及び/又は調整ユニットは、プリント動作が停止したときに少なくとも1つの誤プリントセンサを非作動にするように設計されることが好ましい。例えば、制御及び/又は調整ユニットは、照明ユニットの色の変化として、エラー通知を少なくとも部分的に出力するように設計される。例えば、制御及び/又は調整ユニットは、表示ユニットの少なくとも1つのディスプレイ上及び/又は少なくとも1つのタッチスクリーンディスプレイ上の通知として、エラー通知を少なくとも部分的に出力するように設計される。これによって、プリントされたモデルのフィラメントの破損に起因する誤プリントを早期に発見できるという利点がもたらされる。
【0033】
さらに、センサユニットが、プリント中に少なくとも1つの歯科用器具を記録するように設計されるとともに制御及び/又は調整ユニットに接続されている誤プリントセンサを有していてもよい。制御及び/又は調整ユニットは、現在プリントされている少なくとも1つの歯科用器具の形状と、少なくとも1つの歯科用器具のプリントされるデジタルモデルとの間の不一致を検出するように設計してもよい。さらに、誤プリントセンサが、プリント中に現在プリントされている少なくとも1つの歯科用器具を記録するように設計されるとともに制御及び/又は調整ユニットに接続されていてもよい。制御及び/又は調整ユニットは、プリント中に、現在プリントされている歯科用器具の動画を、微速度機能を用いて表示ユニットを介して出力してもよい。例えば、制御及び/又は調整ユニットは、プリント中に、現在プリントされている歯科用器具の最長5分、好適には最長2分の動画を、微速度機能を用いて表示ユニット、好適にはディスプレイ及び/又はタッチスクリーンディスプレイを介して出力する。これによって、プリントプロセスの概要を得られるという利点がもたらされる。
【0034】
代替的又は追加的に、歯科用プリントシステムが拡張現実をサポート及び/又は提供することも考えられる。
センサユニットは、プリント板の位置を検出するように設計されるとともに制御及び/又は調整ユニットに接続されている少なくとも1つのプリント板センサを有していてもよい。制御及び/又は調整ユニットは、プリント板からプリントヘッドが取り除かれた場合や、プリント板が急に移動した場合に、これらを認識するように構成してもよい。好適には、プリント板センサは、モデルに接着力がなく、プリントが空中で行われている場合にこれを感知するように構成されている。このような場合には、プリント動作を停止する必要がある。好適には、制御及び/又は調整ユニットは、プリントヘッドのプリント板からの分離、及び/又は、プリント板の急な移動を認識するように設計されている。制御及び/又は調整ユニットは、プリント板からのプリントヘッドの分離に関する閾値を超えた場合や、プリント板の急な移動を認識した際には、プリント動作を停止するように構成されている。好適には、制御及び/又は調整ユニットは、任意の時点におけるプリント板からのプリントヘッドの分離と、以前のプリント板からのプリントヘッドの分離、特に、常に同じ時間間隔内にある以前の分離とを比較し、得られた差分と閾値とを比較することによって、プリント板やプリントヘッドの急な移動を認識する。これによって、3Dフィラメントプリント装置に対する激しい動きに起因するプリントエラーを早期に認識できるという利点がもたらされる。また、3Dフィラメントプリント装置に対する激しい動きが発生した場合に、プリントを早期に停止できる。代替的又は追加的に、特に3Dフィラメントプリント装置が、可撓性を有するプリント台を有していてもよい。特に、プリント台が機械的、空気圧的又は電気的に変形可能となるように設計されることが考えられる。このように、プリント台は、例えば、プリントされた歯科用器具を廃棄するために変形させてもよい。この目的のために、プリント台は例えば変形可能なフィルムを有していてもよい。
【0035】
また、少なくとも1つの制御及び/又は調整ユニットは、少なくとも1つのフィラメント格納ユニット内のフィラメントの量を検出し、少なくとも1つのフィラメント格納ユニット内のフィラメントの残量を、表示ユニットを介して表示するように設計してもよい。好適には、制御及び/又は調整ユニットは、表示ユニット、特にタッチスクリーンディスプレイを介して少なくとも一時的に少なくとも1つのフィラメント格納ユニット内のフィラメントの残量を表示するように設計される。さらに、制御及び/又は調整ユニットは、現在プリントされる器具に必要なフィラメントの量とフィラメントの残量とを比較するように構成されることも考えられる。
【0036】
また、制御及び調整の少なくとも一方を行うユニットが、少なくとも1つの歯科用器具のプリント進行状況を、プログレスバーによって表示ユニットを介して出力するように設計されることが提案される。これによって、3Dフィラメントプリント装置のプリント進行状況を簡単に確認できる。例えば、プログレスバーには、すでに完了したステップとまだ完了していないステップが表示される。代替的に、プログレスバーは、パーセンテージ表示として構成してもよい。
【0037】
3Dフィラメントプリント装置は、制御及び/又は調整ユニットに接続された標示付けユニットを有していてもよい。制御及び/又は調整ユニットは、少なくとも1つの歯科用器具に標示を付けるために、少なくとも1つの歯科用器具のプリント中に標示付けユニットを制御及び/又は調整するように設計してもよい。モデルの標示は、演算ユニットを介して、特にCADモデルを適合させるスライサーを介して直接形成及び提供することができる。代替的に、制御及び/又は調整ユニットは、少なくとも1つの歯科用器具のプリント中にプリントヘッドを制御及び/又は調整して、少なくとも1つの歯科用器具の外面の凹部を介して少なくとも1つの歯科用器具に標示付けするように設計してもよい。これによって、少なくとも1つの歯科用器具の標示付けを行うことができるという利点がもたらされる。
【0038】
さらに、制御及び/又は調整ユニットや、演算ユニットが、表示ユニット又は追加的な表示手段を介して、少なくとも1つの歯科用器具のプリントされるデジタルモデルの状態を、色の変化によって出力するように設計されることも考えられる。
【0039】
また、3Dフィラメントプリント装置が、少なくとも1つの給気スロットを有している筐体ユニットを備え、交換可能に設計された少なくとも1つのフィルタ要素を給気スロットに配置してもよい。好適には、筐体ユニットは、3Dフィラメントプリント装置の少なくとも1つのプリント空間を画定する。好適には、筐体ユニットは、3Dフィラメントプリント装置の少なくともプリントヘッド、プリント台ならびに制御及び/又は調整ユニットを受容するように構成される。好適には、ドア及び/又はフラップが筐体ユニット上に配置され、プリント空間へのアクセスを可能とするために使用される。これによって、換気箇所において、塵埃から3Dフィラメントプリント装置を保護できるという利点がもたらされる。3Dフィラメントプリント装置は、特に外部の塵埃から保護する必要がある。筐体ユニット内に空気を供給するための通路を追加的に設けてもよい。特に、供給される空気は、プリントされるモデルに直接当たらないようにする。さらに、プリント空間内に過圧を発生させて、汚染された外気が制御されずに侵入することを防止してもよい。排気量は、排気フィルタの使用が可能であるように構成し、センサによって制御される必要がある。
【0040】
3Dフィラメントプリント装置が、少なくとも1つの回動可能なフードユニットを有している筐体ユニットを備えていてもよく、プリント板は、上記フードユニットを介してアクセス可能としてもよい。好適には、フードユニットは、筐体ユニットの上側に配置されている。これによって、プリント台を保護できる。好適には、フードユニットには、カバーファンが配置される。好適には、3Dフィラメントプリント装置が少なくとも1つのセンサユニットを有し、センサユニットが、筐体ユニットのカバーファンの回転速度を検出するように設計されるとともに制御及び/又は調整ユニットに接続されているファンセンサを有している。制御及び/又は調整ユニットは、カバーファンの故障を、表示ユニットを介して出力するように設計されている。上記設計によって、3Dフィラメントプリント装置の過熱を回避できる。回動可能なフードユニットにより、特にカバーファンに確実に電力を供給できる。代替的又は追加的に、フードユニットに電気部品を配置してもよい。この場合、フードユニットに接続されるラインが必要ない。
【0041】
代替的に、筐体ユニットの筐体基体にファンだけを設けて、ファンを配線接続できるようにしてもよい。フードユニットは、特に、取り外し可能なカバーとして設計できる範囲において、可能な限り平らになるように設計されてもよい。さらに、フィラメント供給装置をフードユニット内ではなく筐体基体内に配置することも考えられる。
【0042】
3Dフィラメントプリント装置がセンサユニットを有し、センサユニットが、筐体ユニットのカバーファンの回転速度を検出するように設計されるとともに制御及び/又は調整ユニットに接続されている少なくとも1つのファンセンサを有していてもよい。制御及び/又は調整ユニットは、カバーファンの故障を検出するように設計してもよい。ファンセンサは、特にカバーファンの機能を検出するために使用してもよい。制御及び/又は調整ユニットは、特に、カバーファンが正しく動作していない場合や、完全に接続されていない場合に通知を出力できる。これによって、プリント空間の温度を均一にできる。特に、カバーファンによって、特にプリント空間からの廃熱を用いて、フィラメントを乾燥させることができる。
【0043】
さらに、歯科用プリントシステムが、演算ユニットを有する操作者端末装置を備えることが提案される。好適には、操作者端末装置は、操作ユニットをさらに備えている。これに関連して、「操作者端末装置」は、特に操作者との直接的又は間接的な対話を行う装置を意味する。好適には、特に操作者に割り当てられた装置を意味する。好適には、操作者と通信するためのモバイル装置を意味する。当業者が適切とみなす操作者端末装置としては様々な装置が存在するが、これらは特に、コンピュータ、スマートフォン、タブレットPC、ウェアラブルコンピュータ、スマートウォッチ及び/又はスマートグラスを意味する。スマートグラスは、例えば、ARグラスや、周辺機器ヘッドマウントディスプレイ(PHMD)である。コンピュータ、特にPCもしくはラップトップ、又はタブレットコンピュータが、操作者端末装置として特に好適である。操作者端末装置は、好適には、3Dフィラメントプリント装置に直接接続され、例えば、USB又はLANケーブルを介して有線で接続してもよいし、BLUETOOTH(登録商標)又は直接Wi-Fi接続を介して無線で接続してもよいし、ローカルネットワーク等を介して間接的に接続してもよい。好適には、操作者端末装置及び3Dフィラメントプリント装置は、それぞれ通信ユニットを備えている。この「通信ユニット」は、特に、追加的な装置に対する無線通信、特に通信接続を提供するように構成されたユニットを意味する。好適には、通信ユニットは、追加的な装置と通信するための少なくとも1つのインターフェースを有している。通信ユニットは、特にデータを交換するように構成されたユニットを意味する。通信ユニットは特に、少なくとも1つの情報入力部及び少なくとも1つの情報出力部を有している。好適には、通信ユニットは、少なくとも2つの情報入力部及び少なくとも2つの情報出力部を有している。少なくとも1つの情報入力部及び少なくとも1つの情報出力部は、物理システム、特に操作者端末装置、3Dフィラメントプリント装置、ルータ及びサーバの少なくとも1つに接続されるように構成される。これは、少なくとも2つの物理的システム、例えば3Dフィラメントプリント装置と操作者端末装置との間におけるインターフェースであることが好ましい。当業者が適切とみなす様々な通信ユニットが考えられるが、これらは特に、例えばBLUETOOTH、WLAN、ZIGBEE(登録商標)、NFC、RFID、GSM(登録商標)、LTE又はUMTS等の無線インターフェースや、USBポート、CANバスインターフェース、RS485インターフェース、イーサネットインターフェース、光インターフェース、KNXインターフェース及び/又は電力線インターフェース等の有線インターフェースを意味すると理解される。これによって、特に、適応性の高い歯科用プリントシステムを提供することが可能になるという利点がもたらされる。特に、プロセスにおいて3Dフィラメントプリント装置に高コストを伴うことなく、強力な演算ユニットを提供することができる。
【0044】
デジタル支援機能を、操作者端末装置上で追加的に実行してもよい。さらに、追加のモデルクリエイターを、ソフトウェアの一部として設けてもよいし、必要に応じて外部から呼び出してもよい。特にチャットボットをソフトウェアに統合してもよい。特に操作者端末装置がスマートフォンとして設計されている場合は、アプリケーションを介してネットワークの外側にある3Dフィラメントプリント装置を遠隔制御することも可能である。
【0045】
本発明は、歯科用プリントシステムの3Dフィラメントプリント装置も提案する。
さらに本発明は、歯科用プリント装置によって、歯科用器具、特に歯科用模型、印象用トレー及びアライナーの少なくとも何れか1つを製造する方法であって、少なくとも1つの変換ステップにおいて、歯科用器具のCADファイルが演算ユニットによってプリント命令に変換され、少なくとも1つの送信ステップにおいて、プリント命令が3Dフィラメントプリント装置に送信される方法に関する。プリントステップにおいて、プリント命令が3Dフィラメントプリント装置によって実行されるとともに、所望の歯科用器具がプリントされ、少なくとも1つの確認ステップにおいて、3Dフィラメントプリント装置の、少なくとも1つの歯科用器具に対応付けられた標準プリント条件に、CADファイルが適合しているか否かが演算ユニットによって確認されることが提案されている。好適には、確認ステップでは、3Dフィラメントプリント装置の、少なくとも1つの歯科用器具に対応付けられた標準プリント条件に、CADファイルが適合しているか否か確認される。標準プリント条件は、3Dフィラメントプリント装置と、プリントする歯科用器具との両方に固有である。標準プリント条件は、3Dフィラメントプリント装置とCADファイルとの互換性を比較するために使用される。本発明の方法による設計は、特に、CADモデルのプリント適性が保証できるという利点を有している。特に、複雑ではなく、かつ/又は、直観的な操作が達成されるという利点も有している。また、プリントの初期化を迅速に実行できるという利点も有している。本発明による設計は、プリントシステムの技術に熟練していない人でも簡単に操作することができる。
【0046】
さらに、少なくとも1つの選択ステップにおいて、歯科用器具のプリント用に設計されたプリントパラメータパッケージが、特に異なるプリントパラメータの規定値の形で、プリントジョブに応じて演算ユニットによって選択及び適用されることが提案されている。プリントパラメータパッケージは、特に、異なるプリントパラメータの規定値の形で、記憶ユニットから取得されることが好ましい。好適には、選択ステップはプリント動作の前に行われ、歯科用器具、特に歯科用模型、印象用トレー及びアライナーの少なくとも3つのオプションを有する図示的及び/又は視覚的な選択マスクが、少なくとも1つのタッチスクリーンディスプレイに表示ユニットを介して、選択のために操作者に対して表示される。特に操作者によってCADファイルが読み込まれると、そのCADファイルを使用してどの種類の歯科用器具をプリントするのかが質問される。選択マスクは、同時に10個以下、好適には8個以下、特に好適には6個以下の選択オプションを含むことが好ましい。好適には、選択マスクは、所望の歯科用器具を直接選択するために使用され、好適には、例えばプリントパラメータ等の、プリントに関する他の入力を必要とすることなく、歯科用器具を選択できる。多段階式の選択マスクを設計してもよく、複数の選択レベルを有していてもよい。好適には、多段階選択の場合、各選択レベルでは、最大8個、特に好適には最大6個、好適には最大5個、好適には最大4個の選択オプションが設定される。これにより、3Dプリントシステムの高速、単純かつ直観的な操作が可能になるという利点がもたらされる。特に、複雑なプリンタ固有のパラメータに関する質問を省略することができる。3Dプリントシステムは、一般に、特に歯科技工士、歯科医又は歯科助手によって操作されることが好ましく、つまり、3Dフィラメントプリント装置に関する複雑な知識を有していることを前提としていない。
【0047】
さらに、プリント命令が、3Dフィラメントプリント装置との互換性及びエラーの有無の少なくとも一方について、追加的な確認ステップにおいて、演算ユニットによって確認されることが提案される。好適には、演算ユニットは、エラー及び/又は互換性の問題が発生した場合に、特に任意選択的な修正ステップにおいて、プリント命令を修正する。これによって、特にプリントエラーを回避することが可能になる。その結果、作業時間が短縮できる。
【0048】
上記方法が、3Dフィラメントプリント装置によるプリント動作の前に、フィラメントがクリーニングされるクリーニングステップを含むことが提案される。プリント時には、フィラメントに塵や汚れをできるだけ付着させないことが重要である。歯科技工所では、特に研削や切断等の製造工程により粉塵が発生することが多いため、フィラメントを粉塵のない状態で保管するか、使用中にクリーニングすることが重要である。このクリーニングはインラインで行われ、つまり、実際の溶融プロセスの上流側に位置し、プリント中にフィラメントが内部を搬送されるクリーニングユニットによって行われる。クリーニングは、ブラシ等のクリーニング手段及び材料又はスクラブ技術を用いて、粉塵の付着を促進する可能性がある静電気効果を避けるために、例えば適切な吸引技術及び/又は脱イオンを組み合わせて行うことができる。好適には、クリーニングユニットは、3Dフィラメントプリント装置に組み込まれているが、上流に配置されて3Dフィラメントプリント装置の外部に配置してもよい。これによって、最適なプリント結果を達成することが可能になる。
【0049】
本発明による歯科用プリントシステム及び/又は3Dフィラメントプリント装置及び/又は方法は、上記用途及び実施形態に限定されるように構成されていない。特に、本発明による歯科用プリントシステム及び/又は3Dフィラメントプリント装置及び/又は方法は、本明細書に記載される動作形態を達成するために、記載された数とは異なる多くの個別の要素、構成要素、ユニット及び方法ステップを有してもよい。さらに、本開示で示される値の範囲において、記載された限界値内にある値も、開示されており、必要に応じて使用できるとみなされるべきである。
【0050】
さらなる利点は、以下の図面の説明から得ることができる。本発明の例示的な実施形態は図面に示されている。図面、説明および特許請求の範囲は、多数の特徴を組み合わせて含んでいる。当業者であれば、特徴を個々に検討し、それらを組み合わせて適切なさらなる組み合わせを構成することができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0051】
図1】制御及び/又は調整ユニットを備える3Dフィラメントプリント装置と、演算ユニットを有する操作者端末装置とを備えた、本発明による歯科用プリントシステムを示す概略図。
図2】制御及び/又は調整ユニット、フィラメント格納ユニット及びプリントヘッドを有している歯科用プリントシステムの3Dフィラメントプリント装置を示す概略図。
図3】本発明による歯科用プリントシステムの動作のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【0052】
図1に、歯科用器具12、特に歯科用模型、印象用トレー及び/又はアライナーのプリントのみを行う3Dフィラメントプリント装置10を備えた歯科用プリントシステムを示す。3Dフィラメントプリント装置10は、歯科用及び/又は矯正歯科用器具12のみをプリントするように構成されている。この場合、歯科用及び/又は矯正歯科用器具12は、歯科用模型、印象用トレー及び/又はアライナーに限定される。
【0053】
3Dフィラメントプリント装置10は、筐体ユニット30を有している。筐体ユニット30は、略長方形の筐体42を少なくとも備え、筐体42は、少なくとも4つの側面において3Dフィラメントプリント装置10のプリント空間44を画定している。また、筐体ユニット30は、前面にドア46を有し、ドア46を介してプリント空間44にアクセスできる。ドア46は、筐体42に回動可能に取り付けられている。筐体ユニット30は、回動可能なフードユニット36を有しており、フードユニット36を介してプリント板38にアクセスできる。プリント板38は、フードユニット36を介してアクセス可能である。フードユニット36は、筐体42の上側に配置されている。3Dフィラメントプリント装置10は、プリント板38も備えている。プリント板38は、プリント空間44に配置される。プリント板38は移動可能に取り付けられている。しかしながら、プリント板38は、筐体ユニット30に対して固定されるように設計されてもよい。プリント板38は、詳細は図示されていないが、アクチュエータ等によって高さ調整可能であるように設計されている。プリント板38は、筐体42の底部に対して高さ調整可能である。プリント板38は、例えば長方形の金属板として具体化されている。プリント板38は、温度制御可能であるように設計されてもよい。
【0054】
さらに、筐体ユニット30は、交換可能に設計されたフィルタ要素34が配置された少なくとも1つの給気スロット32を有している。給気スロット32は、例えば筐体42の後壁に配置される。しかしながら、給気スロット32は、当業者によって別の位置に適宜配置されてもよい。フードユニット36にはファン48が配置されている。ファン48は、動作時に、給気スロット32を通して空気を吸い込み、プリント空間44内に流してから、フードユニット36を介して排出するように構成されている。しかしながら、別の空気案内システムが当業者によって適宜設けられてもよい。
【0055】
3Dフィラメントプリント装置10は、フィラメント16を受容するフィラメント格納ユニット14も有している。フィラメント格納ユニット14は、フィラメントのロールを受容するように構成されている。詳細は図示されていないが、フィラメントのロールは、フィラメント格納ユニット14のスピンドルに交換可能に取り付けられている。動作時には、フィラメント16は、フィラメント格納ユニット14を介して3Dフィラメントプリント装置10のプリントヘッド18に供給される。この目的のために、詳細は図示されていないが、フィラメント格納ユニット14は、フィラメント16をプリントヘッド18に供給可能な搬送機構を有している。代替的又は追加的に、プリントヘッド18に材料入口を設けてもよい。3Dフィラメントプリント装置10は、プリントヘッド18を有している。プリントヘッド18は、フィラメント16を溶融して、好適にはプリント板38に塗布するように構成されている。プリントヘッド18は、筐体ユニット30に対して移動可能に案内される。プリントヘッド18は、例えばアクチュエータ及びレールシステムを介して、プリント板38の主範囲の平面に対して平行な平面内を移動可能に案内される。プリントヘッド18は、アクチュエータを介して、動作中に規定の方法で移動可能である。プリントヘッド18は、例えば材料入口を有してもよい。また、プリントヘッド18は、加熱コイル等の加熱ユニット及び押出ノズル19を有している。この場合、押出ノズル19も同様に加熱されるように設計してもよい。好適には、加熱ユニットは、押出ノズル19に組み込まれている。
【0056】
3Dフィラメントプリント装置10は、制御及び/又は調整ユニット20も有している。制御及び/又は調整ユニット20は、3Dフィラメントプリント装置10の動作を制御及び/又は調整するために使用される。制御及び/又は調整ユニット20は、3Dフィラメントプリント装置10の構成要素を制御するために使用される。制御及び/又は調整ユニット20は、動作中、フィラメント格納ユニット14を駆動してフィラメント16を搬送し、プリントヘッド18にフィラメント16を供給するように設計されている。また、制御及び/又は調整ユニット20は、プリントヘッド18からの溶融フィラメント16の出力を制御及び/又は調整するように設計されている。この場合、制御及び/又は調整ユニット20は、プリントヘッド18内のフィラメント16の温度も制御する。また、制御及び/又は調整ユニット20は、プリント命令に基づいてプリントヘッド18を移動させて歯科用器具12を製造するように構成されている。この目的のために、制御及び/又は調整ユニット20はプリントヘッド18のアクチュエータを駆動する。さらに、制御及び/又は調整ユニット20は、プリント板38の温度を制御し、プリント板38を移動させてもよい。3Dフィラメントプリント装置10は、例えば筐体42上のタッチスクリーンディスプレイとして実装される操作者インターフェース50も有している。操作者インターフェース50は、制御及び/又は調整ユニット20に連結されている。3Dフィラメントプリント装置10は、操作者インターフェース50を介して少なくとも部分的に操作できる。操作者インターフェース50は、HMI、つまりヒューマン・マシン・インターフェースとして構成される。
【0057】
歯科用プリントシステムはさらに、歯科用器具12のCADファイルをプリント命令に変換するように構成された演算ユニット24を有している。演算ユニット24は、記憶ユニット26を備え、記憶ユニット26には、個別の各歯科用器具12のプリントのためにそれぞれ1つ用意されたプリントパラメータパッケージが記憶されている。各プリントパラメータパッケージは、異なるプリントパラメータの規定値の形で記憶されている。演算ユニット24は、プリントジョブに応じてプリントパラメータパッケージを使用するように構成されている。
【0058】
また、歯科用プリントシステムは、演算ユニット24を有する操作者端末装置40を備えている。操作者端末装置40は、例えばラップトップやタブレットとして具体化される。タブレットとして設計される場合、例えば、操作者端末装置40にアプリケーションがインストールされ、操作者に対するインターフェースとして使用される。しかしながら、当業者が適切とみなす他の設計を有する操作者端末装置40であってもよい。この場合、演算ユニット24は、操作者端末装置40のプロセッサとして具体化される。
【0059】
さらに、歯科用プリントシステムは、演算ユニット24を操作するための操作ユニット28を有し、演算ユニット24は、ユーザー入力に基づいて少なくとも1つの所望の歯科用器具12をプリント用のプリントパラメータパッケージを読み込むように設計されている。操作ユニット28は、3Dフィラメントプリント装置10とは別に構成されている。操作ユニット28は、演算ユニット24に直接接続された入力装置を有している。入力装置は、例えば操作者端末装置40のキーボードやタッチパッドとして構成される。しかしながら、代替的又は追加的に、入力装置は、コンピュータのマウス、タッチスクリーンディスプレイ及び/又はレバーとして構成されてもよい。操作者端末装置40がタブレットとして設計されている場合、入力装置は特にタッチスクリーンディスプレイとして構成される。歯科用プリントシステムは表示ユニット22も有している。操作ユニット28は、表示ユニット22に接続されている。表示ユニット22は、操作者端末装置40のディスプレイとして構成される。表示ユニット22は、少なくとも1つの動作状態において、特にプリント動作の前又は後に、歯科用器具12、特に歯科用模型、印象用トレー及びアライナーの少なくとも3つのオプションを表示するように少なくとも設計されており、使用者は、表示ユニット22上に表示されたオプションの1つをクリック及び/又はタッチすることによってユーザー入力を実行する。
【0060】
演算ユニット24は、少なくとも1つの所望の歯科用器具12をプリント用のプリントパラメータパッケージを、特に図示的及び/又は視覚的選択マスクに基づいて、少なくとも1つの歯科用器具12のプリントされるデジタルモデルにおける少なくとも1つの所望の歯科用器具12に応じて読み込むように設計されている。演算ユニット24は、少なくとも1つの動作状態において、プリント動作の前又は後に、歯科用器具12、特に歯科用模型、印象用トレー及びアライナーの少なくとも3つのオプションを含む、図示的及び/又は視覚的選択マスクを表示して、操作者が表示ユニット22を介して選択できるように構成されている。演算ユニット24は、操作者によってCADファイルが読み込まれると、そのCADファイルを使用してどの種類の歯科用器具12をプリントするのかを質問するように設計されている。選択マスクを用いることによって、所望の歯科用器具12を直接選択することができ、例えばプリントパラメータ等の、プリントに関する他の入力を必要とすることなく歯科用器具12を選択できる。このような選択によって、プリントパラメータパッケージが読み込まれる。
【0061】
また、演算ユニット24は、各プリント動作の前に、3Dフィラメントプリント装置10の、現在のプリント対象である少なくとも1つの歯科用器具12に対応付けられた標準プリント条件に、CADファイルが適合しているか否かを確認するように構成されている。演算ユニット24は、3Dフィラメントプリント装置10の、少なくとも1つの歯科用器具12に対応付けられた標準プリント条件に、CADファイルが適合しているか否かを確認するように構成されている。標準プリント条件は、3Dフィラメントプリント装置10と、プリントする歯科用器具12との両方に固有である。標準プリント条件は、3Dフィラメントプリント装置10とCADファイルとの互換性を比較するために使用される。標準プリント条件は、CADファイルがプリント可能であるか否かを確認するために使用できる。演算ユニット24は、現在のプリント対象である少なくとも1つの歯科用器具12のCADファイルの少なくとも1つのパラメータと、その少なくとも1つの歯科用器具12に対する標準プリント条件との間に不一致が認められた場合には、CADファイルの修正又は補足や、操作者に対する修正提案の出力を行うように構成されている。この場合、演算ユニット24は、CADファイルを自動で処理し、かつ/又は、処理中にスライサーによって修正された形式でデータを転送するように構成される。この場合、データは完全に自動的に修正されてもよいし、操作者に対する質問によって修正が許可されてもよい。また、演算ユニット24は、CADファイルの少なくとも1つのパラメータ及び少なくとも1つの歯科用器具12と、その少なくとも1つの歯科用器具12の標準プリント条件との間に不一致が認められた場合には、表示ユニット22の色の変更を開始するように設計される。例えば、表示ユニット22の部分領域の色のみを変更してもよい。したがって、例えば、不一致が発生した場合には、色付きのフレームが表示されてもよい。代替的又は追加的に、表示ユニット22は、例えば不一致の場合に点灯するステータスライトを備えていてもよい。
【0062】
演算ユニット24は、現在のプリント対象である少なくとも1つの歯科用器具12のプリントされるデジタルモデルを含むCADファイルのデータエラーの有無を確認するように設計されている。この場合、例えば、CADファイルのモデルが閉じていない場合、特にベース付けされていない場合にデータエラーとなる。また、モデルが平坦な基体を有していない等の理由によって、プリント不可能なモデルである場合にもデータエラーとなる。演算ユニット24は、CADファイルに収められたモデルの形状及び多角形構造を確認するように構成されている。さらに、演算ユニット24は、現在のプリント対象である少なくとも1つの歯科用器具12のCADファイルが開いているか閉じているかを確認するように設計されている。この場合、演算ユニット24は、歯科用器具12のCADファイルのモデルが開いているか閉じているかを確認するように設計されている。モデルが開いている場合は、例えば閉じる処理が提案されてもよいし、モデルを自動的に閉じてもよい。CADファイルのモデルは、歯科用模型の目に見える外面を構成する、複数の相互接続された多角形表面で構成されるサーフィスモデルである。モデルが閉じていない場合、個々のポリゴン間に面が存在しておらず、特に外面が完全に閉じた状態になっていない。したがって、このソリッドモデルは開いている。
【0063】
演算ユニット24はさらに、少なくとも1つの歯科用器具12のプリントされるモデルのアライメントが、その少なくとも1つの歯科用器具12の標準条件に記録されているアライメントに対応しているか否かを確認するように設計されている。演算ユニット24は、プリントされるモデルの最も大きいベース面のアライメントが、プリント板38上の後続の載置面に対応しているか否かを確認するように設計されている。この場合、演算ユニット24は、プリントされるモデルが実際にプリント板38上に載置面を有しているか否か、及びプリント板38上の載置面がプリント動作用に構成されたベース面に対応しているか否かを確認するように構成される。プリントされるモデルは、好適には、プリントされるモデルの主範囲の平面がプリント板38に対して少なくとも実質的に平行になり、プリントされるモデルがプリント板38上に平らになるようにアライメントされる。演算ユニット24は、少なくとも1つの歯科用器具12のモデルのアライメントと、その少なくとも1つの歯科用器具12の標準プリント条件との間に不一致が認められた場合には、モデルのアライメントを標準プリント条件に適合させるように設計されている。この目的のために、演算ユニット24は、CADモデルを処理するように構成されている。例えば、演算ユニット24は、読み込み時に、モデルの自動方向付けを実行することができる。90度回転しているモデル、つまり背面が下になっているモデルを、ベース面上で平行に「滑り込む」ように自動的に回転させることができる。演算ユニット24は、衝突を避けるようにモデルをプリント板38上に自動で仮想的に配置し、配置中に自動衝突確認を実行するように構成されている。また、衝突の起こらない配置を演算ユニット24が操作者に提案し、操作者が、プリント板上のモデルを、衝突を避けるように横方向にのみ仮想的に移動してもよい。演算ユニット24は、CADモデルをプリント板38上に平らに配置するように構成されている。
【0064】
演算ユニット24は、各プリント動作の前に、3Dフィラメントプリント装置10の、少なくとも1つの歯科用器具12に対応付けられた標準プリント条件に、プリント命令が適合しているか否かを確認するようにさらに構成されている。プリント命令は、演算ユニット24がCADモデルを許可した後に、演算ユニット24、特に演算ユニット24上で実行されるスライサーによってCADモデルから生成される。演算ユニット24は、3Dフィラメントプリント装置10との互換性についてプリント命令を確認するように構成されている。また、演算ユニット24は、少なくとも1つの歯科用器具12のプリント命令の少なくとも1つのパラメータと、その少なくとも1つの歯科用器具12に対する標準プリント条件との間に不一致が認められた場合には、表示ユニット22の色の変更を開始するように設計される。
【0065】
制御及び/又は調整ユニット20は、動作中、特に選択されたプリントパラメータパッケージが3Dフィラメントプリント装置10に送信された後に、少なくとも1つの歯科用器具12のプリントされるモデルのプリントパラメータパッケージによって必要とされるフィラメント種類が、フィラメント格納ユニット14内のフィラメント16のフィラメント種類に対応しているか否かを確認するように設計されている。また、制御及び/又は調整ユニット20は、少なくとも1つのフィラメント格納ユニット14内のフィラメント16の量を検出し、少なくとも1つのフィラメント格納ユニット14内のフィラメント16の残量を、表示ユニット22を介して表示するように設計されている。この場合、制御及び/又は調整ユニット20は、特にプリント動作の前に、フィラメント格納ユニット14内のフィラメント16の残量を、一時的に表示ユニット22を介して表示するように設計されており、これによって、フィラメント16が十分であるか否かを確認できる。演算ユニット24は、好適には、制御及び/又は調整ユニット20を介して、フィラメント格納ユニット14内に現在配置されているフィラメント16のフィラメント種類及び残量を問い合わせることができる。制御及び/又は調整ユニット20は、センサユニット64に連結されており、センサユニット64を介してフィラメント格納ユニット14を監視できる。センサユニット64は、好適には、プリントヘッド18及びプリント板38を監視するためにも使用される。
【0066】
また、制御及び/又は調整ユニット20は、少なくとも1つの歯科用器具12のプリントされるモデルのプリントパラメータパッケージによって必要とされるプリントヘッド18が、使用されるプリントヘッド18に対応しているか否かを確認するように設計されている。3Dフィラメントプリント装置10は、規定されたプリントヘッド18と互換性を有している。これらのプリントヘッド18は、それぞれ異なる用途に合わせて構成されており、特に、それぞれ細かさが異なる。これによって、現在使用されているプリントヘッド18を事前に確認できるという利点がもたらされる。
【0067】
3Dフィラメントプリント装置10は、センサユニット64を有している。センサユニット64は、プリントプロセスを監視するように構成された多数のセンサを有している。センサユニット64は、制御及び/又は調整ユニット20に接続された空気湿度及び/又はフィラメント水分センサ66を有し、少なくとも1つの制御及び/又は調整ユニット20は、測定された湿度又は水分が、規定の湿度又は水分の値に対応しているかを確認するように構成されている。この場合、例えば、湿度又は水分が一致していない場合には、換気を制御することによって湿度又は水分の値を適合させてもよい。代替的又は追加的に、例えば、変化した湿度又は水分にプリントパラメータを適合させることによってプリントプロセスを適合させてもよい。代替的又は追加的に、湿度又は水分の値が一致していない場合には、プリントプロセスを終了するか少なくとも中断してもよい。
【0068】
センサユニット64は、プリント板38のアライメントを検出するように設計されるとともに制御及び/又は調整ユニット20に接続されている停止センサ72も有している。制御及び/又は調整ユニット20は、プリント板38のアライメントを監視するように構成されている。停止センサ72は、プリント板38上に直接配置されている。しかしながら、停止センサ72は、非接触でプリント板38の位置を検出してもよい。制御及び/又は調整ユニット20は、停止センサ72によってプリント板38のアライメントを確認し、場合によってはアライメントをプリント動作に適合させることができる。
【0069】
センサユニット64は、プリント中に現在プリントされている少なくとも1つの歯科用器具12を記録するように設計されるとともに制御及び/又は調整ユニット20に接続されている誤プリントセンサ74を有している。制御及び/又は調整ユニット20は、現在記録されている少なくとも1つの歯科用器具12のいくつかの部分の、現在記録されている少なくとも1つの歯科用器具12の他の部分に対する相対移動を認識するように設計されている。制御及び/又は調整ユニット20は、相対移動が認識された場合にプリント動作を停止するように設計されている。これによって、モデルの移動を対象として検出し、プリントエラーを回避できる。誤プリントセンサ74は、カメラ等で構成されている。さらに、誤プリントセンサ74は、プリント中に歯科用器具12を記録するように設計されている。制御及び/又は調整ユニット20は、現在プリントされている少なくとも1つの歯科用器具12の形状と、少なくとも1つの歯科用器具12のプリントされるデジタルモデルとの間の不一致を検出するように設計されている。さらに、誤プリントセンサ74は、プリント中に現在プリントしている少なくとも1つの歯科用器具12を監視してもよい。制御及び/又は調整ユニット20は、プリント中に、現在プリントされている歯科用器具12の動画を、微速度機能を用いて表示ユニット22を介して出力してもよい。例えば、制御及び/又は調整ユニット20は、プリント中に、現在プリントされている歯科用器具12の最長5分、好適には最長2分の動画を、微速度機能を用いて表示ユニット22を介して出力する。
【0070】
センサユニット64は、プリント板38の位置を検出するように設計されるとともに制御及び/又は調整ユニット20に接続されているプリント板センサ76も有している。制御及び/又は調整ユニット20は、プリント板38からプリントヘッド18が取り除かれた場合や、プリント板38が急に移動した場合に、これらを認識するように構成されている。プリント板センサ76は、モデルに接着力がなく、プリントが空中で行われている場合にこれを感知するように構成されている。このような場合には、プリント動作を停止する必要がある。さらに、制御及び/又は調整ユニット20は、プリントヘッド18のプリント板38からの分離、及び/又は、プリント板38の急な移動を認識するように設計されている。さらに、制御及び/又は調整ユニット20は、プリント板38からのプリントヘッド18の分離に関する閾値を超えた場合や、プリント板38の急な移動を認識した際には、プリント動作を停止するように構成されている。
【0071】
センサユニット64は、筐体ユニット30のファン48の回転速度を検出するように設計されるとともに制御及び/又は調整ユニット20に接続されているファンセンサ78も有している。制御及び/又は調整ユニット20は、ファン48の故障を検出するように設計されている。
【0072】
また、制御及び/又は調整ユニット20は、少なくとも1つの歯科用器具12のプリント進行状況を、プログレスバーによって表示ユニット22を介して出力するように設計されている。例えば、プログレスバーには、すでに完了したステップとまだ完了していないステップが表示される。代替的に、プログレスバーをパーセンテージ表示として実装してもよい。
【0073】
3Dフィラメントプリント装置10は、制御及び/又は調整ユニット20に接続された標示付けユニットを有していてもよい。制御及び/又は調整ユニット20は、少なくとも1つの歯科用器具12に標示を付けるために、少なくとも1つの歯科用器具12のプリント中に標示付けユニットを制御及び/又は調整するように設計されている。モデルの標示は、演算ユニット24を介して、特にCADモデルを適合させるスライサーを介して直接形成及び提供することができる。代替的に、制御及び/又は調整ユニット20は、少なくとも1つの歯科用器具12のプリント中にプリントヘッド18を制御及び/又は調整して、少なくとも1つの歯科用器具12の外面の凹部を介して少なくとも1つの歯科用器具12に標示付けするように設計してもよい。これによって、少なくとも1つの歯科用器具12に標示付けを行うことができるという利点がもたらされる。
【0074】
各プリントパラメータパッケージは、例えば、フィラメントの種類、プリントヘッドの種類、プリント速度、プリントヘッド温度、プリント台温度、空気湿度及び/又は歯科用器具12のデジタルモデルのアライメントを含んでいる。少なくとも1つの歯科用器具12のプリントされるモデルに必要なフィラメントの種類に応じて、プリントパラメータパッケージには、プリントされるモデルの少なくとも1つの軸線における倍率が含まれる。この倍率は、フィラメント16の収縮挙動を補償するように構成されている。倍率は、プリントされるモデルを、CADモデルに対して、少なくとも1つの倍率に応じて拡大することによって、フィラメント16の収縮によるプリントモデルの収縮を補償するために使用される。倍率は収縮補正にも使用される。プリントパラメータパッケージの倍率は、プリントパラメータパッケージに格納されているフィラメント16に特に適合される。プリントパラメータパッケージは、X軸の倍率、Y軸の倍率及びZ軸の倍率をそれぞれ別に含んでいる。この場合、X軸の倍率は、Y軸の倍率に対応している。これに対し、Z軸の倍率は、X軸及びY軸の倍率よりも低い。倍率は、プリント動作時にプリントパラメータパッケージを用いて自動的に適用される。この場合、倍率によって、体積の倍率変更が保証される。
【0075】
図3に、歯科用プリントシステムによって歯科用器具12、特に歯科用模型、印象用トレー及び/又はアライナーを製造する方法のフローチャートを示す。この方法は、本発明による歯科用プリントシステムの動作を説明する。以下に記載するシーケンスは、歯科用器具12のプリントプロセスの例である。
【0076】
この方法では、第1の読み込みステップ52において、CADファイルが演算ユニット24によって操作者端末装置40に読み込まれる。CADファイルは、例えばネットワークを介してサーバから操作者端末装置40に送信してもよいし、例えばUSBスティックを介して読み込んでもよい。例えば、ソフトウェアが操作者端末装置40上で実行されて動作する。次に、選択ステップ54が行われる。選択ステップ54では、プリントジョブに応じて、歯科用器具12のプリント用に設計されたプリントパラメータパッケージが、特に異なるプリントパラメータの規定値の形で、演算ユニット24によって選択及び適用される。選択ステップ54において、使用者は、選択のために、歯科用器具12の例えば3つのオプション、特に歯科用模型、印象用トレー及びアライナーを含む図示的及び/又は視覚的選択マスクを、表示ユニット22を介して受け取る。操作者は、選択マスクにおいて、CADファイルを使用してどの種類の歯科用器具12をプリントすべきかを選択できる。歯科用器具12が選択されると、演算ユニット24は、ユーザー入力に基づいて所望の歯科用器具12をプリントするために、記憶ユニット26に記憶されたプリントパラメータパッケージの1つを読み込む。選択マスクは、複数の段階を含むように設計してもよく、例えば、異なるスプリント、アライナー、バイトトレー等の選択用に、複数の選択レベルを有していてもよい。さらに、選択マスクが、現在インストールされているハードウェアに関する選択オプションをさらに含むことも考えられる。この場合、操作者は、例えば、どのプリントヘッドを3Dフィラメントプリント装置10に装着するか、又は、どのフィラメントが現在挿入されているかを事前に選択できる。これに続いて、演算ユニット24がCADファイルのエラー及び最適化を確認する確認ステップ70が行われる。確認ステップ70では、3Dフィラメントプリント装置10の、少なくとも1つの歯科用器具12に対応付けられた標準プリント条件に、CADファイルが適合しているか否かが、演算ユニット24によって確認される。この場合、ユーザー入力、特に歯科用器具12の選択に応じて確認が実行される。例えば、確認ステップ70において、適切なフィラメント16がフィラメント格納ユニット14内に配置されているか否か、及びプリント動作に十分なフィラメント16がフィラメント格納ユニット14内に配置されているか否かがすでに確認済みであってもよい。確認ステップ70では、演算ユニット24を使用して、歯科用器具12のCADファイルのモデルが閉じているか開いているかが確認される。モデルが開いている場合は、例えば閉じる処理が提案されてもよいし、モデルを自動的に閉じてもよい。さらに、確認ステップ70では、演算ユニット24は、少なくとも1つの歯科用器具12のプリントされるモデルのアライメントが、少なくとも1つの歯科用器具12に対する標準条件に記録されているアライメントに対応しているか否かを確認するように設計されている。この場合、演算ユニット24は、プリントされるモデルの最も大きいベース面のアライメントが、プリント板38上の後続の載置面に対応しているか否かを確認する。演算ユニット24は、特に、プリントされるモデルが実際にプリント板38上に載置面を有しているか否か、及びプリント板38上の載置面がプリント動作用に構成されたベース面に対応しているか否かを確認することができる。次の質問ステップ80では、確認ステップ70で特定されたエラーが操作者に表示され、操作者はエラーの自動修正を実行するか否かを質問される。この場合、操作者は、プリント動作を終了するか少なくとも中断して、少なくとも部分的なエラー修正を自ら行なってもよいし、演算ユニット24によるエラーの自動修正を確定してもよい。自動修正が確定された場合、質問ステップ80の後に修正ステップ82が続き、CADファイル内のエラーが演算ユニット24によって自動修正される。これに続いて、例えば、確認ステップ70を任意に再度繰り返してもよい。CADファイルの修正後に、プリント板38上の歯科用器具12の、衝突の発生しない配置についての提案を、演算ユニット24が操作者に提案することも考えられる。これは、複数の歯科用器具12を同時にプリントする場合に特に有利である。この場合、特に、操作者が、衝突を発生させないようにプリント板38上のモデルを横方向にのみ仮想的に移動させることによって、配置を適合させてもよい。しかしながら、好適には、これに応じて変換ステップ68が実行され、変換ステップ68では、歯科用器具12のCADファイルが演算ユニット24によってプリント命令に変換される。この場合、CADファイルは、プリントパラメータパッケージと組み合わせて演算ユニット24上で実行されるスライサーソフトウェアによってプリント命令に変換される。変換ステップ68の後、プリント命令を、追加的な確認ステップ84において、演算ユニット24によって再度確認してもよい。プリント命令は、演算ユニット24によって3Dフィラメントプリント装置10との互換性について確認される。次いで、任意選択的に、追加的な修正ステップ86が実行される。追加的な修正ステップ86では、演算ユニット24が、エラー及び/又は互換性の問題が発生した場合にプリント命令を修正する。これに続く送信ステップ58では、プリント命令が3Dフィラメントプリント装置10に送信される。送信ステップ58では、操作者端末装置40から3Dフィラメントプリント装置10にプリント命令が送信される。次いで、追加的な読み込みステップ60において、プリント命令が3Dフィラメントプリント装置10に読み込まれる。次に、プリントステップ62でプリント命令が実行され、所望の歯科用器具12がプリントされる。プリントステップ62中に、特にクリーニングステップ88が行われ、3Dフィラメントプリント装置10によるプリント動作の前にフィラメント16がクリーニングされる。この目的のため、3Dフィラメントプリント装置10は、フィラメント格納ユニット14とプリントヘッド18との間に配置される図示のクリーニングユニット90を有している。したがって、クリーニングは、実際の溶融プロセスの上流側に位置し、プリント中にフィラメント16が搬送されるクリーニングユニット90によってインラインで行われる。クリーニングは、ブラシ等のクリーニング手段及び材料又はスクラブ技術を用いて、粉塵の付着を促進する可能性がある静電気効果を避けるために、例えば適切な吸引技術及び/又は脱イオンを組み合わせて行うことができる。クリーニングユニット90は、3Dフィラメントプリント装置10に組み込まれているが、上流に配置されて3Dフィラメントプリント装置10とは別に構成されてもよい。
【符号の説明】
【0077】
10:3Dフィラメントプリント装置12:歯科用器具14:フィラメント格納ユニット16:フィラメント18:プリントヘッド19:押出ノズル20:制御及び/又は調整ユニット22:表示ユニット24:演算ユニット26:記憶ユニット28:操作ユニット30:筐体ユニット32:給気スロット34:フィルタ要素36:フードユニット38:プリント板40:操作者端末装置42:筐体44:プリント空間46:ドア48:ファン50:操作者インターフェース52:読み込みステップ54:選択ステップ58:送信ステップ60:読み込みステップ62:プリントステップ64:センサユニット66:空気湿度及び/又はフィラメント水分センサ68:変換ステップ70:確認ステップ72:停止センサ74:誤プリントセンサ76:プリント板センサ78:ファンセンサ80:質問ステップ82:修正ステップ84:確認ステップ86:修正ステップ88:クリーニングステップ90:クリーニングユニット
【手続補正書】
【提出日】2023-10-02
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
歯科用プリントシステムであって、
歯科用器具(12)、特に歯科用模型、印象用トレーおよびアライナーの少なくとも何れか1つのプリントのみに用いられる3Dフィラメントプリント装置(10)であって、フィラメント(16)を受容するためのフィラメント格納ユニット(14)と、少なくとも1つのプリントヘッド(18)と、制御および調整の少なくとも一方を行うユニット(20)とを有する、3Dフィラメントプリント装置(10)と、
表示ユニット(22)と、
前記歯科用器具(12)のCADファイルをプリント命令に変換するように構成されているとともに少なくとも1つの記憶ユニット(26)を有している演算ユニット(24)と、
を備え、
前記演算ユニット(24)が、各プリント動作の前に、前記3Dフィラメントプリント装置(10)の、前記少なくとも1つの歯科用器具(12)に対応付けられた標準プリント条件に、前記CADファイルが適合しているか否かを確認するように構成されている、
歯科用プリントシステム。
【請求項2】
前記演算ユニット(24)が、各プリント動作の前に、前記3Dフィラメントプリント装置(10)の、前記少なくとも1つの歯科用器具(12)に対応付けられた標準プリント条件に、前記プリント命令が適合しているか否かを確認するように構成されている、
請求項1に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項3】
個別の各歯科用器具(12)のプリント用に、それぞれ1つのプリントパラメータパッケージが、特に、異なるプリントパラメータの規定値の形で前記記憶ユニット(26)に記憶されており、前記演算ユニット(24)が、プリントジョブに応じてプリントパラメータパッケージを使用するように構成されている、
請求項1又は2に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項4】
前記演算ユニット(24)が、少なくとも1つの歯科用器具(12)の前記CADファイルの少なくとも1つのパラメータと、前記少なくとも1つの歯科用器具(12)に対する前記標準プリント条件との間に不一致が認められた場合には、前記CADファイルの修正、前記CADファイルの補足及び操作者に対する修正提案の出力の少なくとも何れか1つを行うように設計されている、
請求項1又は2に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項5】
前記演算ユニット(24)が、少なくとも1つの歯科用器具(12)の前記CADファイルの少なくとも1つのパラメータ及びプリント命令の少なくとも一方と、前記少なくとも1つの歯科用器具(12)に対する前記標準プリント条件との間に不一致が認められた場合には、前記表示ユニット(22)の色の変更を開始するように設計されている、
請求項1又は2に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項6】
前記演算ユニット(24)が、前記少なくとも1つの歯科用器具(12)のプリントされるデジタルモデルを含む前記CADファイルのデータエラーの有無を確認するように設計されている、
請求項1又は2に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項7】
前記演算ユニット(24)が、前記少なくとも1つの歯科用器具(12)の前記CADファイルが開いているか閉じているかを確認するように設計されている、
請求項1又は2に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項8】
前記演算ユニット(24)が、少なくとも1つの歯科用器具(12)のプリントされるモデルのアライメントが、前記少なくとも1つの歯科用器具(12)に対する前記標準条件に記録されているアライメントに対応しているか否かを確認するように設計されている、
請求項1又は2に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項9】
前記演算ユニット(24)が、少なくとも1つの歯科用器具(12)のモデルのアライメントと、前記少なくとも1つの歯科用器具(12)に対する前記標準プリント条件との間に不一致が認められた場合には、前記モデルの前記アライメントを前記標準プリント条件に適合させるように設計されている、
請求項1又は2に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項10】
前記演算ユニット(24)を操作するための操作ユニット(28)を備え、前記演算ユニット(24)が、ユーザー入力に基づいて、少なくとも1つの所望の歯科用器具(12)をプリントするためのプリントパラメータパッケージを読み込むように設計されている、
請求項1又は2に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項11】
前記操作ユニット(28)が、3Dフィラメントプリント装置(10)とは別に構成されている、
請求項10に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項12】
前記演算ユニット(24)が、少なくとも1つの所望の歯科用器具(12)をプリントするための前記プリントパラメータパッケージを、前記少なくとも1つの歯科用器具(12)のプリントされるデジタルモデルにおける、特に図示的及び視覚的の少なくとも一方である選択マスクに基づいて、前記少なくとも1つの所望の歯科用器具(12)に応じて読み込むように設計されている、
請求項1又は2に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項13】
前記制御及び調整の少なくとも一方を行うユニット(20)が、少なくとも1つの歯科用器具(12)のプリントされるモデル用の前記プリントパラメータパッケージによって必要とされるプリントヘッド、特に該プリントヘッドのノズルが、使用される前記プリントヘッド(18)に対応しているか否かを確認するように設計されている、
請求項1又は2に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項14】
前記3Dフィラメントプリント装置(10)が、前記制御及び調整の少なくとも一方を行うユニット(20)に接続された少なくとも1つの空気湿度用及びフィラメント水分用の少なくとも一方のセンサ(66)を有するセンサユニット(64)を有しており、前記制御及び調整の少なくとも一方を行うユニット(20)が、測定された湿度又は水分が規定の湿度又は水分の値に対応しているか否かを確認するように設計されている、
請求項1又は2に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項15】
前記制御及び調整の少なくとも一方を行うユニット(20)が、少なくとも1つの歯科用器具(12)のプリント進行状況を、プログレスバーによって前記表示ユニット(22)を介して出力するように設計されている、
請求項1又は2に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項16】
前記演算ユニット(24)を有する操作者端末装置(40)を備えている、
請求項1又は2に記載の歯科用プリントシステム。
【請求項17】
請求項1又は2に記載の歯科用プリントシステムの3Dフィラメントプリント装置(10)。
【請求項18】
特に請求項1又は2に記載の歯科用プリントシステムによって、歯科用器具(12)、特に歯科用模型、印象用トレー及びアライナーの少なくとも何れか1つを製造する方法であって、
少なくとも1つの変換ステップ(68)において、前記歯科用器具(12)のCADファイルが演算ユニット(24)によってプリント命令に変換され、
少なくとも1つの送信ステップ(58)において、前記プリント命令が3Dフィラメントプリント装置(10)に送信され、
プリントステップ(62)において、前記プリント命令が前記3Dフィラメントプリント装置(10)によって実行されるとともに、所望の歯科用器具(12)がプリントされ、
少なくとも1つの確認ステップ(70)において、前記3Dフィラメントプリント装置(10)の、前記少なくとも1つの歯科用器具(12)に対応付けられた標準プリント条件に、前記CADファイルが適合しているか否かが前記演算ユニット(24)によって確認される、
方法。
【請求項19】
少なくとも1つの選択ステップ(54)において、前記歯科用器具(12)のプリント用に設計されたプリントパラメータパッケージが、特に異なるプリントパラメータの規定値の形で、プリントジョブに応じて前記演算ユニット(24)によって選択及び適用される、
請求項18に記載の方法。
【請求項20】
前記プリント命令が、前記3Dフィラメントプリント装置(10)との互換性及びエラーの有無の少なくとも一方について、追加的な確認ステップ(84)において、前記演算ユニット(24)によって確認される、
請求項18に記載の方法。
【請求項21】
クリーニングステップ(88)において、前記3Dフィラメントプリント装置(10)によるプリント動作の前に、前記フィラメント(16)のクリーニングが行われる、
請求項18に記載の方法。
【外国語明細書】