特表 2023-510281 三次元構造物を製造するためのシステムおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-03-13

(54)【発明の名称】三次元構造物を製造するためのシステムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 64/393 20170101AFI20230306BHJP

   B29C 64/379 20170101ALI20230306BHJP

   B33Y 10/00 20150101ALI20230306BHJP

   B33Y 30/00 20150101ALI20230306BHJP

   B33Y 50/02 20150101ALI20230306BHJP

   B29C 64/182 20170101ALI20230306BHJP

   B29C 64/321 20170101ALI20230306BHJP

   B22F 10/18 20210101ALI20230306BHJP

   B22F 12/30 20210101ALI20230306BHJP

   B22F 12/55 20210101ALI20230306BHJP

   B22F 12/80 20210101ALI20230306BHJP

   B22F 12/90 20210101ALI20230306BHJP

   B22F 12/88 20210101ALI20230306BHJP

   B29C 64/245 20170101ALI20230306BHJP

   B29C 64/118 20170101ALI20230306BHJP

【ＦＩ】

B29C64/393

B29C64/379

B33Y10/00

B33Y30/00

B33Y50/02

B29C64/182

B29C64/321

B22F10/18

B22F12/30

B22F12/55

B22F12/80

B22F12/90

B22F12/88

B29C64/245

B29C64/118

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022542033

(86)(22)【出願日】2021-01-20

(85)【翻訳文提出日】2022-09-02

(86)【国際出願番号】 EP2021051181

(87)【国際公開番号】W WO2021148458

(87)【国際公開日】2021-07-29

(31)【優先権主張番号】20152699.3

(32)【優先日】2020-01-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】511051982

【氏名又は名称】ヴィト ナムローゼ フェンノートシャップ

【氏名又は名称原語表記】ＶＩＴＯ ＮＶ

【住所又は居所原語表記】Ｂｏｅｒｅｎｔａｎｇ ２００，Ｂ－２４００ Ｍｏｌ，Ｂｅｌｇｉｕｍ

(74)【代理人】

【識別番号】100126572

【弁理士】

【氏名又は名称】村越 智史

(72)【発明者】

【氏名】ベルヘイド， ベルト

(72)【発明者】

【氏名】レフェブリー， ヤスパー

(72)【発明者】

【氏名】ミシェルセン， ベルト

(72)【発明者】

【氏名】ヴァンゲノイデン， ダーク

【テーマコード（参考）】

4F213

4K018

【Ｆターム（参考）】

4F213AP16

4F213AR02

4F213AR06

4F213AR07

4F213AR08

4F213AR12

4F213WA25

4F213WB01

4F213WL02

4F213WL32

4F213WL74

4F213WL85

4F213WL95

4K018AA02

4K018AA03

4K018AA06

4K018AA14

4K018BA01

4K018BA02

4K018BA03

4K018BA08

4K018CA33

4K018DA31

4K018KA22

(57)【要約】

三次元構造物を製造するためのシステムおよび方法を提供する。本システムは、複数の印刷ステーションと、複数の印刷ステーションと相互作用するように構成されたロボットユニットとを含み、複数の印刷ステーションの各々は、ロボットユニットによってアクセス可能に配置されている。各印刷ステーションは、少なくとも１つの堆積制御パラメータを制御するためのステーションコントローラを含む。本システムは、ロボットユニットを操作するように構成されたシステムコントローラをさらに含み、システムコントローラは、複数の印刷ステーション上で実行されている印刷タスクの少なくとも実行を制御するために、複数の印刷ステーションに通信可能に結合される。ステーションコントローラは、システムコントローラによって少なくとも部分的に制御可能であり、システムコントローラは、複数の印刷ステーションのうちの他の印刷ステーションの堆積制御パラメータとは独立して、各印刷ステーションの少なくとも１つの堆積制御パラメータを調整するように構成される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

三次元構造物を製造するためのシステムであって、
複数の印刷ステーションと、
前記複数の印刷ステーションと相互作用するように構成されたロボットユニットとを備え、
前記複数の印刷ステーションの各々は、前記ロボットユニットによってアクセス可能に配置され、
各印刷ステーションは、
着脱可能なキャリアと、
開口領域を通して造形材料ペーストのフィラメントを吐出するために配置された少なくとも１つのノズルを有する堆積ユニットと、
１つ以上の三次元構造物を形成するために、複数の積み重ねられた層として相互接続された配置で前記着脱可能なキャリア上に前記造形材料ペーストのフィラメントを堆積させるべく前記堆積ユニットを操作するように構成されたステーションコントローラとを備え、
前記少なくとも１つのノズルと前記着脱可能なキャリアは、互いに対して相対的に移動可能であり、
前記複数の印刷ステーションの各々のステーションコントローラは、少なくとも１つの堆積制御パラメータを制御するように構成され、
前記ロボットユニットは、着脱可能なキャリアをハンドリングするためのハンドリング装置を含み、
前記ロボットユニットは、前記複数の印刷ステーションにおいて着脱可能なキャリアを提供、取り外しおよび／または交換するように構成され、
前記システムは、前記ロボットユニットを操作するように構成されたシステムコントローラをさらに含み、
前記システムコントローラは、前記複数の印刷ステーション上で実行されている印刷タスクの少なくとも実行を制御するために、前記複数の印刷ステーションと通信可能に結合され、
前記システムコントローラは、前記複数の印刷ステーションのステーションコントローラと通信可能に結合され、
前記ステーションコントローラは前記システムコントローラによって少なくとも部分的に制御可能であり、
前記システムコントローラは、各印刷ステーションの少なくとも１つの堆積制御パラメータを、前記複数の印刷ステーションのうちの他の印刷ステーションの堆積制御パラメータから独立して調整するように構成される、システム。

【請求項2】

各印刷ステーションの堆積制御パラメータが、印刷の偏差および／または造形材料ペースト特性の偏差を補償するために個別に適合される、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記システムコントローラは、前記システムの異なる印刷ステーションで採用されるペーストの粘度差の表示を決定するように構成され、前記システムコントローラは、前記粘度差の表示に基づいて前記印刷ステーションの個々の堆積制御パラメータを調整するように構成される、請求項１または２記載のシステム。

【請求項4】

異なる組成の造形材料ペーストを印刷するために、異なる印刷ステーションが設けられている、請求項１から３のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項5】

前記少なくとも１つの堆積制御パラメータは、各印刷ステーションの少なくとも１つのノズルの各々に対して個別に調整可能である、請求項１から４のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項6】

前記複数の印刷ステーションの動作は、前記システムコントローラによって互いに対して独立して制御可能である、請求項１から５のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項7】

各印刷ステーションの少なくとも前記堆積ユニットと前記着脱可能なキャリアを囲むようにハウジングが配置されている、請求項１から６のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項8】

前記複数の印刷ステーションの各々に対する少なくとも１つの堆積制御パラメータは、それぞれの端末によって調整可能である、請求項７に記載のシステム。

【請求項9】

前記複数の印刷ステーションの各々に対する前記少なくとも１つの堆積制御パラメータは、中央端末によって調整可能である、請求項１から８のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項10】

各印刷ステーションは、着脱可能なキャリアが提供、取り外しおよび／または交換されるタイミングを検出するように構成された検出ユニットを含み、当該検出ユニットの情報が前記システムコントローラに伝達される、請求項１から９のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項11】

前記少なくとも１つの堆積制御パラメータは、堆積を達成するための作動力または圧力、前記フィラメントの堆積中の堆積ユニットと前記支持体との間の相対移動中の印刷速度、造形材料が吐出される前記開口領域のサイズ、または堆積のために前記造形材料が加熱される温度のうちの少なくとも１つを含む、請求項１から１０のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項12】

前記ノズルヘッドは、フィラメントを堆積させるための複数のノズルを含み、前記複数のノズルは互いに間隔を空けて配置される、請求項１から１１のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項13】

前記システムは、前記印刷ステーション内で前記キャリアを位置決めするために配置された位置決め構造体をさらに含み、前記位置決め構造体は、第１の位置決め部材および第２の位置決め部材を含み、前記第１の位置決め部材および前記第２の位置決め部材は、前記システム内で前記キャリアの位置決め機能を実現するために協働するように配置されている、請求項１から１２のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項14】

各印刷ステーションの前記着脱可能なキャリアは、前記ロボットユニットによって回収システムに移動可能である、請求項１から１３のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項15】

三次元構造物を製造するための方法であって、
複数の印刷ステーションと、前記複数の印刷ステーションと相互作用するように構成されたロボットユニットとを提供する工程を備え、
前記複数の印刷ステーションの各々は、前記ロボットユニットによってアクセス可能に配置され、
各印刷ステーションは、
着脱可能なキャリアと、
開口領域を通して造形材料ペーストのフィラメントを吐出するために配置された少なくとも１つのノズルを有する堆積ユニットと、
少なくとも前記堆積ユニットと前記着脱可能なキャリアとを囲むように配置されたハウジングと、
１つ以上の三次元構造物を形成するために、複数の積み重ねられた層として相互接続された配置で前記着脱可能なキャリア上に前記造形材料ペーストのフィラメントを堆積させるべく前記堆積ユニットを操作するように構成されたステーションコントローラとを備え、
前記少なくとも１つのノズルと前記着脱可能なキャリアは、互いに対して相対的に移動可能であり、
前記複数の印刷ステーションの各々のステーションコントローラは、少なくとも１つの堆積制御パラメータを制御するように構成され、
前記ロボットユニットは、着脱可能なキャリアをハンドリングするためのハンドリング装置を含み、
前記ロボットユニットは、前記複数の印刷ステーションにおいて着脱可能なキャリアを提供、取り外しおよび／または交換するように構成され、
前記ロボットユニットを操作するように構成されたシステムコントローラが提供され、
前記システムコントローラは、前記複数の印刷ステーション上で実行されている印刷タスクの少なくとも実行を制御するために、前記複数の印刷ステーションと通信可能に結合され、
前記システムコントローラは、前記複数の印刷ステーションのステーションコントローラと通信可能に結合され、
前記ステーションコントローラは前記システムコントローラによって少なくとも部分的に制御可能であり、
・前記システムコントローラは、各印刷ステーションの少なくとも１つの堆積制御パラメータを、前記複数の印刷ステーションのうちの他の印刷ステーションの堆積制御パラメータから独立して調整するように構成される、方法。

【請求項16】

三次元構造物を製造するための、請求項１から１４のいずれか１項に記載のシステムの使用。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、造形材料ペーストをフィラメント堆積して三次元構造物を製造するシステムおよび方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

現在、積層造形法は広く利用されており、様々な技術が存在する。積層造形法は、構造物を層ごとに構築するのに適した技術であり、製造された構造物は様々な用途に使用することができる。

【0003】

三次元構造物の製造には、押出成形による積層造形法が採用されている。材料（粘性ペースト、溶融性ポリマー、ハイドロゲルなど）は、フィラメントの形でノズルから押し出される。堆積中に、プリントベッドに対してノズルを相対的に移動させることで、フィラメントの一定の配列を得ることができる。材料を押し出す際、フィラメントはノズルから押し出され、所定のパターンに従って互いに相対的に配置されることによって、製造された三次元構造物に所望の特性を与える。配設パターンは印刷経路によって決定され、印刷構造物の形状や特性に大きな影響を与える。押出成形による技術は、三次元構造物の印刷に使用することができる。このようにして、複雑な形状の三次元構造物や、外部からアクセス可能な内部孔のネットワークが完全につながった多孔質構造物を得ることができ、これらは用途によっては必要になることがある。

【0004】

既存のシステムと方法では、三次元構造物を大量に生産するためには、むしろ時間がかかり、効率が悪くなる可能性がある。押出成形による印刷プロセスで製造される三次元構造物の印刷プロセスを改善する必要がある。また、この印刷プロセスは時間がかかることが多く、高出力を必要とする様々な物体の印刷に、高いコストをかけずに採用することは難しい。印刷される三次元構造物の出力を効率的に向上させることができるシステムの実現が望まれている。

【発明の概要】

【0005】

本発明の目的は、上述の欠点の少なくとも１つを回避する方法およびシステムを提供することである。

【0006】

これに加えて、または、これに代えて、本発明の目的は、三次元構造物の積層造形プロセスを改善することにある。

【0007】

これに加えて、または、これに代えて、本発明の目的は、三次元構造物を作製するための押出成形による積層造形プロセスの効率を向上させることである。

【0008】

一態様によれば、本発明は、三次元構造物を製造するためのシステムであって、複数の印刷ステーションと、当該複数の印刷ステーションと相互作用するように構成されたロボットユニットを備え、複数の印刷ステーションの各々はロボットユニットによってアクセス可能に配置され、各印刷ステーションは着脱可能なキャリアと、開口領域を通して造形材料ペーストのフィラメントを吐出するために配置された少なくとも１つのノズルを有する堆積ユニットと、１つまたは複数の三次元構造物を形成するために、複数の積み重ねられた層として相互接続された配置で前記着脱可能なキャリア上に造形材料ペーストのフィラメントを堆積するべく前記堆積ユニットを操作するように構成されたステーションコントローラとを含み、前記少なくとも１つのノズルと前記着脱可能なキャリアは互いに対して相対的に移動可能であり、各印刷ステーションのステーションコントローラは、少なくとも１つの堆積コントロールパラメータを制御するように構成され、ロボットユニットは着脱可能なキャリアをハンドリングするためのハンドリング装置を含み、ロボットユニットは複数の印刷ステーションにおいて着脱可能なキャリアを提供、取り外し、及び／又は交換できるように構成され、前記システムは前記ロボットユニットを操作するように構成されたシステムコントローラをさらに含み、前記システムコントローラは、前記複数の印刷ステーション上で実行されている印刷タスクの少なくとも実行を制御するために、前記複数の印刷ステーションと通信可能に結合される、システムを提供する。

【0009】

本発明のシステムは、二重の制御構成を有し、ステーションコントローラによって実行されるローカル制御は、システムコントローラと通信することによって、プリンタによって印刷されている三次元構造物の効率的な生産を提供する。これにより、複数の印刷ステーションを効率的に稼働させて三次元構造物を印刷する上で、様々な利点が得られる。例えば、大規模な印刷キャンペーンのサブタスクは、システムの印刷ステーションの配置の整合性を改善することで、より適切に処理することができる。

【0010】

本システムにより、効率性と汎用性を向上させた三次元構造物の積層造形プロセスを実現することができる。複数の印刷ステーションを使用して、複数の三次元構造物を少なくとも部分的に同時に印刷することができる。さらに、複数の個別コントローラが提供する印刷品質も、印刷ステーションごとに大幅に向上させることが可能である。例えば、印刷ステーションごとにフィラメントの間隔やフィラメント間の距離をより適切に制御することができる。システムは、いくつかの統合された機能を持つことができる。

【0011】

このシステムは、複数の印刷ステーションの印刷動作の連続性を向上させることを保証し得る。印刷ステーションは、例えば、造形材料ペーストリザーバの交換または再充填、印刷ステーションの制御パラメータの調整など、１つまたは複数の印刷ステーションに対して調整が行われる間、動作を継続することができる。これに加えて、または、これに代えて、他の印刷ステーションが活動的に印刷を続けている間、個々の印刷ステーションの動作を停止させることができる。

【0012】

システムコントローラは、ロボットユニットと、システムの異なる印刷ステーションとの相互作用を制御するように構成することができる。例えば、印刷ステーションが印刷可能な状態になると、ロボットユニットはキャリアおよび／または三次元印刷構造物を取り外し、次の印刷タスクのために新しいキャリアを提供することができる。さらに、システムコントローラは、印刷ステーションが印刷プロセスを開始するタイミングを制御したり、造形材料を収容するリザーバが（ほぼ）空になったときにアクションを実行したりするように構成することができる。ステーションコントローラは、局所的な印刷ステーションを制御するように構成することができる。

【0013】

システムは、複数の印刷ステーションにおける並行印刷を向上させることができる。印刷ステーションの個別制御、および／または造形材料リザーバの配置によって、印刷動作をより適切に互いに一致させるように調整することができる。あるいは、個々の印刷ステーションで行われる印刷タスクを、例えば材料の性質、フィラメントの三次元配置、造形材料の押し出し速度などに関連して、個別に制御することができる。

【0014】

ロボットユニットは、印刷ステーションから取り外された、印刷された三次元構造物を載せたキャリアの搬送先を決定するように構成することができる。いくつかの例では、ロボットユニットは、キャリアを、例えばラックまたは回収システム上の、空の状態の元の位置に戻してもよい。他の例によれば、ロボットユニットは、必ずしも同じ搬送先（例えば、回収システムの同じラック）にキャリアを戻す必要はなく、後処理ユニットに向けてキャリアを搬送してもよい。これは、例えば、印刷された三次元構造物に対して任意で行われる後処理工程に依存し得る。

【0015】

この発明のシステムでは、複数の印刷ステーションまたはプリンタが統合されていてもよい。複数の印刷ステーションまたはプリンタは同じであっても異なっていてもよい。特に、１つまたは複数の押出ノズルから造形材料を押し出す、いわゆる押出印刷またはマイクロ押出印刷のために、複数の印刷ステーションまたはプリンタが提供されてもよい。システムは、印刷ステーションにおいてキャリア（例えば、プレート、トレイまたは基板）を適用、取り外しおよび／または交換するための自動ロボットユニットをさらに含む。

【0016】

システムは、１つ以上のハウジングを有してもよい。いくつかの例では、システムは、複数の印刷ステーションを囲むシステムハウジングを有する。いくつかの例では、各印刷ステーションは、少なくともキャリアと堆積ユニットとを囲む、それ自体のハウジングを有している。また、個々の印刷ステーションハウジングとシステムハウジングの組み合わせもまた好適であり得る。ハウジングは流体密閉されてもよく、それによって、例えばガス抽出が必要な、あるいは不活性ガスや酸化ガスという特定の環境での印刷が必要な有毒または危険な化学物質を扱うことができる。

【0017】

システムハウジング内に複数の印刷ステーションを配置することが可能である。各印刷ステーションは、１つ以上のノズルまたはプリントヘッドを有する１つ以上の堆積ユニットを有することができる。造形材料ペースト（例えば粘性ペースト）は、１つ以上の取り外し可能な造形材料ペーストリザーバから、印刷ステーションの堆積または押出ユニットの各ノズルまたはプリントヘッドに供給することができる。造形材料ペーストリザーバは、システムハウジング内に配置されてもよいが、システムハウジングの外部に配置されてもよい。リザーバは、クイックカップリングによって取り外し可能に配置することができる（これにより、リザーバの迅速かつ容易な設置、取り外し、および／または交換を可能にする）。

【0018】

オプションとして、システムは、各印刷ユニットが、開口部（例えば、アクセスパネル、ドアまたは窓）によって、個別ハウジングおよび／またはシステムハウジングを介して個別にアクセス可能であるように配置される。このようにして、他のステーションで行われている印刷動作に影響を与えることなく、例えばオペレータによって印刷ステーションの各装置にアクセスすることができる（例えば、印刷ノズル交換、ノズル詰まりの解消、印刷中に異状を生じた部品の除去、など）。さらに、ある印刷ステーションの各装置は、他の印刷ステーションのキャリア（トレイなど）の供給や取り出しに影響を与えることなくアクセスすることができる。

【0019】

オプションとして、システムハウジング内を所望の雰囲気に保つことができる。このような制御された雰囲気は、オプションで印刷ステーションの個々のハウジング内でも得ることができる。いくつかの代替例では、開放型システムが提供される。このような開放型システムは、例えば、作業領域を囲むケージを持つことができる（例えば、オペレータの安全のため）。雰囲気は、全体で（例えば、システムハウジング内で）、または印刷ステーションごとに（例えば、各印刷ステーション内で個別に）管理することができる。

【0020】

各印刷ステーションには、１つまたは複数のアクセス開口部を設けることができる。システムは、個々の印刷ステーションのアクセスパネルが開かれたとき、個々の印刷ステーションの動作が一時的に休止、中止、または停止されるように構成されてもよい。ドアが開くとロボットユニットが自動的に停止してもよい。システムは、個々の印刷ステーションのアクセスパネルが開かれたとき、他の印刷ステーションでの印刷動作が変更されずに継続されるか、または適応されるように構成されてもよい。

【0021】

印刷版、印刷台、または印刷容器で形成されたキャリア上に、フィラメントの印刷を行うことができる。印刷版は、位置決め構造体を使って、印刷ステーションに設置または配置できる。

【0022】

印刷ステーションから取り出されるキャリアを保持および／または回収するため、および／または印刷された三次元構造物のための回収ステーションまたはさらなる処理ステーションにキャリアを搬送するために、回収システムが提供され得る。回収システムはまた、空のキャリアを保管し、満たされたキャリアが回収システムに配置されたときに、キャリアの交換および印刷ステーションへの搬送ができるように準備している。いくつかの例では、回収システムは、ロボットユニットによってキャリアを配置することができるスロットを有する１つ以上のラックを含む。ロボットユニットは、空のキャリアを印刷ステーションに下ろし、印刷された１つ以上の三次元構造物を載せたキャリアを回収システムに（例えば、回収システムのラックに）置くように構成されることが可能である。

【0023】

印刷ステーションの堆積ヘッドの少なくとも１つのノズルとキャリアは、三次元物体の構築を可能にするために、少なくともＸ方向またはＹ方向、およびＺ方向に互いに相対的に移動できることが理解される。いくつかの例では、堆積ヘッドの少なくとも１つのノズルはキャリアに対して移動させることができ、キャリアの位置は印刷動作の過程で固定されたままであり、印刷されたばかりの構造物が損傷するリスクを最小限に抑えることができる。

【0024】

堆積ヘッド（ノズルヘッド）は、複数のノズルが配置された本体を含んでもよい。多くの変形例が可能である。また、複数のノズルを保持するフレームを使用することも可能である。各ノズルは別体であってもよいし、ノズルヘッドの本体内に一体化されていてもよく、例えば、ノズルヘッドの本体の壁部に複数の開口部が形成されていてもよい。別の実施形態によれば、ノズルは、一次元、二次元または三次元のいずれかに延びるフレームに取り付けられてもよい。

【0025】

オプションとして、複数のノズルは、堆積ヘッドを移動させることによって一緒に移動される。これに加えて、または、これに代えて、複数のノズルは、互いに対して独立して移動可能であってもよい。一例として、各ノズルは堆積ヘッドに接続され、複数のノズルとキャリアとの間の相対的な移動は、堆積ヘッドの移動によって実現される。この結果、堆積ヘッドの対応する移動によって複数のノズルが一緒に移動されることとなる。

【0026】

堆積ヘッドの複数のノズルから造形材料（ペースト、懸濁液など）を押し出して三次元フィラメント堆積を行うことができる。堆積されたフィラメントは、層状のネットワークを形成することができる。例えば、層を連続して印刷することによって、連続した層の積み重ねで形成された構造物を得ることができる。フィラメントは、ノズルの間隔に従って互いに対して間隔を空けて配置されることによって、その間に流路を形成することができる。後続の層でフィラメントの配向を変えることで、こうして多孔質な三次元構造物を得ることができる。しかし、フィラメントは互いに隣接して配置することもできる。後続の層におけるフィラメントの配向は、同じでも異なっていてもよい。

【0027】

有利なことに、材料（例えばペースト）リザーバから材料を供給される単一のノズルおよび／または単一の印刷ステーションを採用する代わりに、システムで採用するノズルおよび／または印刷ステーションの量を増やすことによって、３Ｄ押出しの生産性を大幅に向上させることができる。

【0028】

フィラメントの層状堆積は、堆積ノズルと支持体またはプリントベッドを相対的に移動させながら、（堆積）ノズルを通して材料を押し出してフィラメントを形成することを含んでもよい。ノズルは、印刷ステーションのキャリア／支持体に対して移動させることができ、またその逆も可能である。したがって、機構の交替も想定されることは理解されよう。

【0029】

様々な種類の多孔質構造物を得ることができる。本発明の方法で得られる多孔質構造物は、メッシュ、格子構造物、フィラメントネットワーク、スキャフォールド（ｓｃａｆｆｏｌｄ）、フィラメントフレームワークなどを表すことができる。また、フィラメント間にマクロポアを含まない構造物、いわゆる塊状構造物（ｍａｓｓｉｖｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）または完全構造物（ｆｕｌｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）も得ることができる。多孔質構造物および完全構造物には、様々な種類の配置や構造が可能である。三次元構造物の構造を規定するフィラメントの具体的な配置は、用途に応じて選択することができる。

【0030】

さらに、より多くの多孔質または非多孔質構造物や三次元物体を、本システムによる１回の印刷キャンペーンで製造することができ、効率を向上させることができる。このシステムは、比較的多くの三次元構造物を作成する大規模な印刷キャンペーンを処理するときに特に効率的である。

【0031】

オプションとして、システムコントローラは、複数の印刷ステーションのステーションコントローラに通信可能に結合される。

【0032】

通信は、ソフトウェア通信、物理通信、無線通信のいずれでもよい。様々な実施形態が想定される。いくつかの例では、システムコントローラとステーションコントローラは、異なるハードウェアコンポーネントに配置される。しかし、ステーションコントローラとシステムコントローラは、いくつかの例では、同じハードウェアコンポーネントに実装されることもある。これらのコントローラは、例えば、コンピュータプログラム製品に実装されてもよい。

【0033】

いくつかの例では、すべての印刷ステーションは、ロボットユニットによってアクセス可能である。この目的のために、ロボットユニットは、印刷ステーションによって少なくとも部分的に囲まれ得る（例えば、中央に配置される）。ロボットユニットは、空のキャリアを印刷ステーションに設置および配置し、印刷された三次元構造物を載せたキャリアを印刷ステーションから取り外すように構成することができる。印刷された三次元構造物を載せたキャリアは、印刷ステーションから取り出してカートまたは他の任意の回収装置および／または搬送装置に載せて移動することができる。回収システム（カート、ラックなど）におけるキャリアの正しい位置決めを可能にするために、位置決め構造体が配置されてもよい。ロボットユニットによる操作が正しく行われない場合、例えば位置決めが不正確であるためにカートの端が意図せずにぶつかり、先に配置されていたキャリアの三次元構造物が崩れてしまうことがある。

【0034】

キャリア上の三次元構造物の印刷が完了した場合（例えば、印刷ジョブが完了したか、キャリア／プレートが満たされた場合）、ロボットユニットを操作して、印刷された三次元構造物を載せたキャリアを自動的に取り出し、例えば搬送用のカートまたはホルダなどの受取ユニットに配置することができる。各印刷ステーションは個別に制御することができる。いくつかの例では、印刷ステーションごとに異なる材料を印刷することができる。さらに、印刷ステーションごとに異なる形状や、異なる寸法または異なる幾何学的形状の構造物を印刷することも可能である。また、印刷ステーションごとに異なる数量を印刷することも可能である。正しい数の三次元構造物がキャリア上に印刷されているかどうかを判断するように、システムを構成することが可能である。そうして印刷ジョブが完了したとき、印刷された三次元構造物（例えば、物体、部品、ピースなど）を載せたキャリアをロボットユニットによって取り出すことができる。

【0035】

前記複数の印刷ステーションにおける印刷動作を考慮して、前記ロボットユニットを制御するように構成することができる。三次元構造物を印刷するための（サブ）タスクは、当該三次元構造物の印刷を実行するために選択された印刷ステーションに個別にまたは直接送信することができる。印刷ステーションごとに個別制御ができるようにシステムを構成することができる。これは、必要に応じて、オペレータが端末などで個別に調整することができる。印刷ステーションの個別制御機構は、例えば、印刷ステーションまたはシステムの外側部分に配置することができる（例えば、プリンタハウジングおよび／またはシステムハウジングの外側）。いくつかの例では、各印刷ステーションは、印刷ステーションに対する個別制御を可能にするための外部端末またはインターフェースを有している。そのため、印刷プロセスを印刷ステーションごとに簡単に調整することができる。

【0036】

オプションとして、各印刷ステーションの少なくとも１つの堆積制御パラメータは、複数の印刷ステーションのうちの他の印刷ステーションの堆積制御パラメータから独立して調整可能である。

【0037】

いくつかの例では、システムは、複数の印刷ステーションのキャリアの操作を制御し、印刷ジョブを開始するために印刷ステーションに開始信号を提供するための中央プロセス制御機構を含む。印刷ステーションは、キャリアが満たされたとき、または印刷（サブ）タスクが完了したときに、それを表示することができる。そして、ロボットユニットを操作して、三次元構造物が印刷されたキャリアを回収することができる。いくつかの例では、ロボットユニットは、前のキャリアが取り出された後、新しいキャリアを印刷ステーションに配置するように構成することができる。その後、ロボットユニットは印刷ステーションに開始信号を送り、印刷ステーションは次の印刷（サブ）タスクで再び印刷を開始するように操作することができる。

【0038】

また、各印刷ステーションを個別に制御することで、例えばオペレータによって、またはコンピュータに実装されたルーチンによって自動的に、印刷の微妙な偏差を調整することも可能になる。複数の印刷ステーションの印刷状態を、より細かく相対的に設定することが可能である。

【0039】

例えば、このシステムの異なる印刷ステーションで採用されるペーストは、わずかに異なる粘度を有することがある。このような偏差は、このシステムの印刷ステーションを個別に制御することで補償することが可能である。いくつかの例では、各印刷ステーションは、システムまたは印刷ステーションの閉鎖環境（例えば、ハウジング）の外部からも、個別に制御することができる。いくつかの例では、すべての個々の印刷ステーションは、システムの閉鎖環境（システムハウジング）内に配置することができる。これにより、安全な環境で有害物質を扱うことが可能になる。

【0040】

オプションとして、少なくとも１つの堆積制御パラメータは、各印刷ステーションの少なくとも１つのノズルの各々に対して個別に調整可能である。

【0041】

このシステムは、ノズルごとに印刷状態を適合させることができるため、造形材料の性質や印刷する三次元構造物の性質に印刷状態を適合させることができ、より均質な三次元構造物を製造することができる。

【0042】

オプションとして、複数の印刷ステーションの動作は、互いに対して独立して制御可能である。オプションとして、複数の印刷ステーションの各々によって実行される動作は、独立して制御可能である。

【0043】

いくつかの例では、ある印刷ステーションの制御は、他の印刷ステーションの制御に影響を与えない。しかし、両方の印刷ステーションは、当該印刷ステーションのステーションコントローラと通信するように構成されたシステムコントローラによって、少なくとも部分的に制御可能であってもよい。

【0044】

オプションとして、各印刷ステーションの少なくとも堆積ユニットと着脱可能なキャリアを囲むようにハウジングが配置されている。このハウジングは、印刷ステーションおよび所望により空のキャリア、キャリア回収システムおよびロボットユニットが配置される、システムの全体的なハウジングとして配置されてもよい。しかし、いくつかの実施形態では、これに加えて、または、これに代えて、各印刷ステーションは、それ自身のハウジングを有することができる。このハウジングは、ロボットの動きとの接触及び／又は印刷中に放出される物質への（オペレータの）曝露を実質的に防止又は低減することができる閉鎖領域を画定するように配置されてもよい。したがって、ハウジングは、汚染された空気またはガスのための抽出ユニットまたは排気ユニットと、汚染されていない空気またはガスと交換するための手段を含むことができる。この抽出ユニットまたは排気ユニットは、排ガス洗浄装置をさらに備えていてもよい。

【0045】

オプションとして、複数の印刷ステーションの各々に対する少なくとも１つの堆積制御パラメータは、それぞれの端末によって調整可能である。オプションとして、この端末はそれぞれの印刷ステーションのハウジングに接続されている。いくつかの例では、この端末は、各印刷ステーションのハウジングの外側に配置されている。別の例では、この端末はシステムハウジングの外側に配置される。

【0046】

オプションとして、複数の印刷ステーションの各々に対する少なくとも１つの堆積制御パラメータは、中央端末またはシステムコントローラによって調整可能である。中央端末やシステムコントローラは、システムの近くに配置してもよく、例えばハウジングに取り付けてもよい。しかし、中央端末やシステムコントローラが遠隔地にあることもあり得る。さらに、中央端末またはシステムコントローラは、リモート接続ソフトウェア等（リモートデスクトップ）を介してアクセス可能であることも想定される。

【0047】

オプションとして、各印刷ステーションは、着脱可能なキャリアが提供、取り外しおよび／または交換されるタイミングを検出するように構成された検出ユニットを含み、当該検出ユニットの情報がシステムコントローラに伝達される。

【0048】

システムコントローラは、複数の印刷ステーションと相互作用することによって、複数の印刷ステーションによって印刷された製造済の三次元構造物を効率的に処理してもよい。

【0049】

オプションとして、少なくとも１つの堆積制御パラメータは、押出ノズルを介して堆積を達成するために造形材料に及ぼされる作動力または圧力、フィラメントの堆積中の堆積ユニットとキャリアとの間の相対移動中の印刷速度、造形材料を吐出する開口領域のサイズ、または堆積のために造形材料が加熱または冷却される温度のうちの少なくとも１つを含む。

【0050】

オプションとして、ノズルヘッドは、フィラメントを堆積させるための複数のノズルを含み、当該複数のノズルは互いに間隔を空けて配置される。

【0051】

複数のノズルを配置することで、複数のフィラメントを同時に印刷できるため、効率が向上した三次元構造物の積層造形プロセスが可能になる。さらに、印刷品質も大幅に向上させることができる。例えば、単一のノズルによるプロセスと比較して、フィラメントの間隔やフィラメント間の距離をより適切に制御することができる。

【0052】

ノズルヘッドは、複数のノズルが配置された本体を含んでもよい。多くの変形例が可能である。また、複数のノズルを保持するフレームを使用することも可能である。各ノズルは別体であってもよいし、ノズルヘッドの本体内に一体化されていてもよく、例えば、ノズルヘッドの本体の壁部に複数の開口部が形成されていてもよい。別の実施形態によれば、ノズルは、一次元、二次元または三次元のいずれかに延びるフレームに取り付けられてもよい。

【0053】

オプションとして、複数のノズルは、ノズルヘッドを移動させることによって一緒に移動される。これに加えて、または、これに代えて、複数のノズルは、互いに対して独立して移動可能であってもよい。一例として、各ノズルはノズルヘッドに接続され、複数のノズルと支持体との間の相対的な移動は、ノズルヘッドの移動によって実現される。この結果、ノズルヘッドの対応する移動によって複数のノズルが一緒に移動されることとなる。

【0054】

隣接するノズルの間隔は、製造される多孔質体の構造的配置を向上させるために選択することができる。

【0055】

複数のノズルは、少なくとも１つの線形アレイ状に配置されたフィラメント堆積経路を提供するように構成されてもよい。堆積中、複数の堆積経路は、互いに隣り合って直線状であってもよい。

【0056】

オプションとして、堆積ユニットは３つ以上のノズルを含む。いくつかの例では、堆積ユニットは、５つ以上のノズル、さらには７つ以上のノズルを含む。ノズルの数を多く（例えば８個）設けることで、印刷される三次元構造物の出力を増加することができる。また、一部のノズルを異なる材料での印刷に使用することもできる。

【0057】

オプションとして、システムは、印刷ステーション内でキャリアを位置決めするために配置された位置決め構造体をさらに含み、当該位置決め構造体は、第１の位置決め部材および第２の位置決め部材を含み、第１の位置決め部材および第２の位置決め部材は、印刷ステーション内でキャリアの位置決め機能を実現するために協働するように配置されている。

【0058】

この位置決め構造体により、キャリアが印刷ステーション内で正しく位置決めされることを効果的に保証することができる。その結果、ロボットユニットは正しくキャリアを運ぶことができる。

【0059】

位置決め構造体は、印刷ステーションにおけるキャリアの正しい位置決めを確実にするために配置することができる。例えば、印刷ジョブの準備ができたとき、ロボットユニットは、キャリアを印刷ステーションから（例えば、回収システムへ）搬送することができる。位置決め構造体により、印刷ステーション内におけるキャリアの位置決めをより正確に行うことができるため、ロボットユニットはより正確にキャリアを操作し、搬送することができる。いくつかの例では、キャリアが印刷ステーション内でどのように、どこに置かれたかを検出するためのセンサが提供される。また、キャリアがロボットユニットに所定以外の方法でピックアップされることをより確実に防止することができる。そのため、高度なセンシングシステムを必要とせず、回収システム（例えば、カート）との衝突をよりよく防止することができる。よって、センシングデータだけを用いるのではなく、機械的な位置決め手段を用いることで、システムの印刷ステーションにおけるキャリアの位置決め精度を向上、およびロボットによるハンドリングとキャリアの回収を保証することができる。しかし、これに加えて、または、これに代えて、キャリアの操作と位置決めのためのセンシングシステムも提供することができる。いくつかの例では、キャリアの正確な位置決めを可能にするために、一定数のセンサと１つ以上の機械的な位置決め構造体の組み合わせが提供される。

【0060】

オプションとして、システムは、印刷ステーション内の位置決めのために設けられた位置決め構造体と同様に、回収システム内でキャリアを位置決めするために配置された別の位置決め構造体を含んでもよい。このような別の位置決め構造体は、回収システム内でキャリアの位置決め機能を実現するために協働するように配置された、別の第１の位置決め部材及び別の第２の位置決め部材を含むことができる。キャリアに設けられた位置決め部材は、印刷ステーションに設けられた位置決め部材および回収システムに設けられた位置決め部材と共働するように設けられてもよい。

【0061】

オプションとして、各印刷ステーションの前記着脱可能なキャリアは、前記ロボットユニットによって回収システムに移動可能である。

【0062】

いくつかの例では、ロボットユニットは、印刷された三次元構造物又は印刷された三次元構造物片を載せたキャリアを搬送手段（この場合、カート）上に載置して、次の処理工程に誘導できる（例えば、触媒として用いるための三次元多孔質構造物は後処理を受けることができる）ように構成されている。キャリアまたは印刷された三次元構造物を保持または搬送するために、様々な搬送システムを用いることができることは理解されよう。搬送システムの例としては、ラック、カート、ベルトコンベアなどがある。ただし、それ以外の構成も用い得る。オプションとして、印刷システム内の回収システムのカート／ラックの位置は固定されている。

【0063】

位置決め構造体は、印刷ステーションにおけるキャリアのより正確な位置決めを可能にし、その結果、ロボットユニットによって印刷構造物を載せたキャリアを印刷ステーションからより制御された状態で取り出すことが可能になる。

【0064】

ある印刷ステーションを操作しても、他の印刷ステーションに影響を与えない。したがって、１つの印刷ステーションで調整を行う一方で、システムは他の印刷ステーションで出力を継続することが可能である。例えば、あるステーションで三次元構造物が印刷されたキャリアが取り外された場合、あるステーションでペーストリザーバが交換された場合、その印刷ステーションのみが停止し、他の印刷ステーションは印刷動作を続行することができる。

【0065】

いくつかの例では、キャリアは、キャリアが印刷ステーション内で正しく位置決めされることを保証するためのロックユニットを含む。ロックユニットは、例えば、１つまたは複数のロックピンを含んでもよい。

【0066】

オプションとして、システムは、キャリアが印刷ステーション内に配置されているか否かを確認するように構成された光学ユニットを含む。ただし、位置決めは機械的な手段で行うことができる。印刷ステーションは、例えば、キネマティックカップリングを有していてもよい。

【0067】

いくつかの例では、システムの１つの印刷ステーションの印刷パラメータは、他の印刷ステーションの動作に影響を与えることなく変更（例えば、流量の調整）することができる。

【0068】

オプションとして、システムは、複数の統合された印刷ステーションを含む。

【0069】

オプションとして、システムは、２つ以上の個別の印刷ステーションを統合するように配置される。

【0070】

オプションとして、システムは、三次元構造物が印刷される閉鎖環境を含む。

【0071】

オプションとして、システムはいくつかの個別の印刷ステーションを含み、これらの印刷ステーションの少なくとも部分集合はマイクロ押出技術を使用する。マイクロ押出とは、造形材料を押出ノズルからフィラメントの形状で押し出すことを意味する。造形材料は、室温でペースト状であってもよい。オプションとして、造形材料の粘度は、温度制御によって３Ｄ印刷用に調整される（例えば、粘度を下げるために温度を上昇させる場合がある）。

【0072】

オプションとして、システムは、印刷物を載せるキャリアを提供する手段を含む。いくつかの例では、ロボットユニットは、印刷ステーションにおけるキャリアの所望の位置での供給、および印刷ステーションからのキャリアの取り外しを可能にするために配置される。ロボットユニットは、システムの複数の印刷ステーションと相互作用するように構成され得る。オプションとして、システムは、システムによって形成される閉鎖環境内に自動ハンドリングシステムを含み、当該自動ハンドリングシステムは、印刷ステーションの各々にキャリアを提供し、例えば印刷した三次元構造物を載せた状態で、印刷ステーションからキャリアを取り外すように構成されている。

【0073】

オプションとして、システムは、印刷された三次元構造物（例えば、物体）を載せたキャリアを回収して搬送する手段を含む。

【0074】

オプションとして、システムは、統合された印刷ステーションの出力を最適化することを可能にするように構成されたソフトウェアプログラム製品を含む。

【0075】

オプションとして、システムは、例えばハウジングによって囲まれた閉鎖環境を含む。

【0076】

オプションとして、この閉鎖環境は、物理的な遮蔽物を含む。これにより、オペレータの安全性を確保することができる。

【0077】

オプションとして、システムは、閉鎖環境からガスを換気／抽出するように構成された換気ユニットを含む。

【0078】

オプションとして、システムは、閉鎖環境内の媒体（例えば、空気）を調整するように構成された調整ユニットを含む。いくつかの例では、温度および／または湿度を制御することができる。

【0079】

オプションとして、システムは、印刷ステーションでの印刷中に放出される可能性のあるガス、揮発性物質を換気／抽出するための手段を含む。

【0080】

オプションとして、システムは、閉鎖環境の少なくとも一部の領域において、置換されたガス雰囲気を提供するように構成される。このようにして、印刷ステーションのうちの１つ以上は、置換されたガス雰囲気（例えば、不活性ガス）下で動作することができる。

【0081】

オプションとして、システムは、閉鎖環境において制御された光条件を提供するように構成される。したがって、印刷ステーションのうちの１つ以上は、制御された光条件下で動作するように構成されてもよい。

【0082】

オプションとして、個々の印刷ステーションは、システムの閉鎖環境の外側からアクセス可能である。

【0083】

オプションとして、システムは、特定の印刷ステーションにおける印刷処理の停止、または特定の印刷ステーションのためのキャリアのハンドリング処理の少なくとも一方が、他の印刷ステーションにおける印刷処理または他の印刷ステーションのためのロボットユニットによる自動キャリアハンドリングを中断することを必要とせずに実施されるように構成されている。

【0084】

オプションとして、システムの印刷ステーションは、その上に三次元構造物を３Ｄ印刷するためのキャリアを受け取るように構成されている。印刷ステーションは、キャリアの位置決めを自動で行うことができる手段を含んでいてもよい。

【0085】

オプションとして、システムの印刷ステーションは、印刷された三次元構造物を載せたキャリアを自動で取り外すように構成されている。

【0086】

オプションとして、システムの複数の印刷ステーションは、互いに対して同一または異なっている。

【0087】

オプションとして、印刷ステーションは、１つ以上の印刷ヘッドを有していてもよい。

【0088】

オプションとして、印刷用の造形材料ペーストを供給する少なくとも１つのリザーバが、閉鎖環境の外側に配置される。

【0089】

オプションとして、印刷用の造形材料ペーストを供給する少なくとも１つのリザーバは、速結機構（ｆａｓｔ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）によって交換可能である。

【0090】

オプションとして、造形材料ペーストを保持するリザーバは、ペーストカートリッジである。カートリッジは、印刷ステーションまたはシステムに迅速かつ容易に取り付けることができる接続手段を有していてもよい。

【0091】

オプションとして、ロボットユニットは、印刷ステーションにキャリアを提供するように構成されてもよい。ロボットユニットは、積み重ねられたキャリアをキャリアホルダに配置するために、印刷ステーションと相互作用するように構成されてもよい。これに加えて、または、これに代えて、ラックやカート、あるいはその他のキャリア回収装置にキャリアを設置することも可能である。さらに、ロボットユニットへのキャリアの供給やシステムからのキャリアの搬出には、ベルトコンベアを採用し得る。ベルトコンベアによって供給されるキャリアは、例えば空のキャリアであってもよく、よって印刷ステーションに置くことができる。

【0092】

オプションとして、ロボットユニットは、自動キャリアハンドリングシステムであってもよい。

【0093】

オプションとして、ロボットユニットは、ロボット、ソリ、ベルトコンベア、プランジャ、回転円盤を含む、自動（コンピュータ制御）並進システムおよび／または回転システムのうちの少なくとも１つを含む。

【0094】

オプションとして、ロボットユニットは、自動ハンドリング中に、例えばクランプまたはピンロックによってキャリアを固定するように構成されてもよい。

【0095】

オプションとして、自動ハンドリング中にキャリアの固定を監視することができる。

【0096】

オプションとして、キャリアは、その上で三次元構造物の印刷が行われるプレート、トレイ、または他の物体であり得る。

【0097】

オプションとして、キャリアの搬送時に発生する加速度や振動を制御することができる。例えば、印刷された三次元構造物を載せたキャリアの取り外しは、ロボットユニットの加速度や振動を制御しながら行うことができる。これにより、物理的・振動的な安定性が低い部品の輸送が可能になり得る。

【0098】

オプションとして、ロボットユニットは、三次元構造物の回収を可能にするように構成される。オプションとして、ロボットユニットは、回収システムの一部である。

【0099】

オプションとして、ロボットユニットは閉鎖環境の中に配置される。

【0100】

オプションとして、回収システムは、複数のキャリア（例えば、トレイ、プレート、基板）を回収可能なカートまたはラックを含む。

【0101】

オプションとして、回収システムは、三次元印刷構造物を回収可能な箱または容器を含む。

【0102】

オプションとして、回収システムは、システムに向かって及び／又はシステムから離れるようにキャリアを搬送するためのベルトコンベヤを含む。

【0103】

オプションとして、各容器は、特定の場所（回収物ドッキングステーション等）のロックを解除することにより、閉鎖環境から取り外し可能である。

【0104】

オプションとして、各回収ユニットは、手動または自動の取り外し機構を有する。

【0105】

オプションとして、本システムは、本システムの１つ以上のコントローラ上で実行されるように構成されたコンピュータプログラム製品を含む。

【0106】

オプションとして、このコンピュータプログラム製品は、空のキャリアの供給を制御および監視するように構成される。

【0107】

オプションとして、このコンピュータプログラム製品は、個々のプリンタのそれぞれにおける印刷プロセスの進捗を制御および監視するように構成される。

【0108】

オプションとして、このコンピュータプログラム製品は、特定のキャリアに対応する印刷ステーションでの印刷ジョブの終了後に、印刷ステーションから当該特定のキャリアを取り外すように、ロボットユニットを動作させるように構成される。

【0109】

オプションとして、このコンピュータプログラム製品は、キャリア及び／又は印刷された三次元構造物を回収システムに配置するように、ロボットユニットを操作するように構成される。

【0110】

オプションとして、このコンピュータプログラム製品は、複数の印刷ステーション及び複数のキャリアに関連する印刷ジョブの全体的な状態を追跡するように構成される。

【0111】

オプションとして、このコンピュータプログラム製品は、印刷ジョブを終了させる時間を推定するように構成される。

【0112】

オプションとして、このコンピュータプログラム製品は、材料リザーバを交換する時間を推定するように構成される。

【0113】

オプションとして、このコンピュータプログラム製品は、回収ユニットが満たされたときにそれを示すように構成される。

【0114】

オプションとして、三次元構造物を製造するためのシステムが配置されている。これらの構造物は、相互接続されたフィラメントが互いに距離を置いて配置されていることを意味する多孔質であってもよいし、フィラメントが隣接して配置されていることを意味する非多孔質であってもよい。

【0115】

オプションとして、システムは、互いに近接した複数の印刷ステーションを含む。いくつかの例では、複数の印刷ステーションは互いに隣り合って配置されている。印刷ステーションは、例えば、互いに隣接して配置されてもよい。

【0116】

システムは、閉鎖環境の外（例えば、ハウジングの外）にある交換可能な印刷リザーバを備えた複数の印刷ステーションを閉鎖環境内に有することができる。閉鎖環境の外に配置されたリザーバは容易に交換することができ、例えば、リザーバの交換時に印刷プロセスを停止させる必要がない。

【0117】

一態様によれば、本発明は、三次元構造物を製造するための方法であって、複数の印刷ステーションと、前記複数の印刷ステーションと相互作用するように構成されたロボットユニットとを提供する工程を備え、前記複数の印刷ステーションの各々は、前記ロボットユニットによってアクセス可能に配置され、各印刷ステーションは、着脱可能なキャリアと、開口領域を通して造形材料ペーストのフィラメントを吐出するために配置された少なくとも１つのノズルを有する堆積ユニットと、少なくとも前記堆積ユニットと前記着脱可能なキャリアとを囲むように配置されたハウジングと、１つ以上の三次元構造物を形成するために、複数の積み重ねられた層として相互接続された配置で前記着脱可能なキャリア上に前記造形材料ペーストのフィラメントを堆積させるべく前記堆積ユニットを操作するように構成されたステーションコントローラとを備え、前記少なくとも１つのノズルと前記着脱可能なキャリアは、互いに対して相対的に移動可能であり、前記複数の印刷ステーションの各々のステーションコントローラは、少なくとも１つの堆積制御パラメータを制御するように構成され、前記ロボットユニットは、着脱可能なキャリアをハンドリングするためのハンドリング装置を含み、前記ロボットユニットは、前記複数の印刷ステーションにおいて着脱可能なキャリアを提供、取り外しおよび／または交換するように構成され、前記ロボットユニットを操作するように構成されたシステムコントローラが提供され、前記システムコントローラは、前記複数の印刷ステーション上で実行されている印刷タスクの少なくとも実行を制御するために、前記複数の印刷ステーションと通信可能に結合される、方法を提供する。

【0118】

オプションとして、システムは複数の印刷ステーションを有し、各ステーションはペーストフィラメント堆積のための１つまたは複数の印刷ヘッドを有する。システムは、複数の印刷ステーションの印刷室にアクセス可能な１つまたは複数のハウジングを含んでもよい。

【0119】

オプションとして、各印刷ステーションは、少なくとも１つのアクセスパネル、ドアまたは窓、あるいは当業者に知られている他のアクセス部材を介してアクセス可能である。オプションとして、システムは、１つ以上の印刷ステーションに連結されたドアが開放されると、当該１つ以上の印刷ステーションによる印刷が自動的に停止するように構成される。

【0120】

オプションとして、各印刷ステーションを個別に制御することも可能である。例えば、従うべき印刷パターン、印刷速度、使用する印刷ペースト、フィラメント径、フィラメント堆積パターンなどは、印刷ステーションごとに、例えば互いに独立して調整することが可能である。

【0121】

オプションとして、１つ以上の造形材料ペーストリザーバ（例えば容器）が、ハウジング（印刷ステーションのハウジング、またはシステムのハウジング）の外側に配置される。オプションとして、リザーバは速着装置（ｑｕｉｃｋ ｆｉｔｓ）によってハウジングの外側に取り付けられる。リザーバは、印刷ステーションの印刷ヘッドにペーストを供給するように配置することができる。このような速着装置は、リザーバが空になるとすぐに交換できるように、接続を容易にすることができる。

【0122】

オプションとして、印刷は取り外し可能なキャリア上で行われる。キャリアは、三次元構造物を印刷するための取り外し可能なテーブルを形成することができる。

【0123】

オプションとして、各印刷ステーションは、印刷ステーションにおけるキャリアの位置決めのために配置された位置決め構造体を含む。こうすることで、キャリアを常に同じように印刷ステーション内に配置することができる。ロボットユニットは、キャリアが満たされるか、所望の数の三次元構造物がその上に印刷されるか、印刷タスクが完了または終了するとすぐに、キャリアを貯蔵システムおよび／または搬送システムに移動させることができる。オプションとして、ロボットユニットは、常に同じ位置からキャリアを取り出し、貯蔵システムおよび／または搬送システムに移動させるように構成される。オプションとして、ロボットユニットは、常に同じ構成でキャリアを取り出し、搬送するように構成されている。ロボットユニットによってキャリアがより正確に扱われると、キャリアは、貯蔵システム及び／又は搬送システムに、より正確に配置され得る。

【0124】

一態様によれば、本発明は、三次元構造物を製造するための、本発明に係るシステムの使用を提供する。

【0125】

キャリアは様々な方法で具体化できることが理解されよう。キャリアは、例えば、プレート、トレイ、印刷面、支持体、基板、ホルダ等として具体化することができる。いくつかの例では、キャリアは、三次元構造物を印刷可能な平坦な表面を提供する。ただし、キャリアは平坦である必要はない。その他の形状も想定される。

【0126】

様々な種類の押し出し積層造形が採用し得る。例えば、フィラメント供給式押し出し、スクリュー式押し出し、シリンジ式押し出しなどである。これらの技術を組み合わせることも可能である。

【0127】

シリンジ式押出機では、材料をシリンジに入れ、プリンタがプランジャを制御された速度で押し下げて、ノズルからフィラメントを押し出すことができる。シリンジには、例えば、粘性材料が充填されてもよい。いくつかの例では、さらに加熱ジャケットを使用してシリンジを加熱し、造形材料ペーストの粘度を下げたり、印刷前に造形材料（ポリマーフィラメントまたは顆粒など）をその場で溶かしたりすることができる。様々な種類のシリンジ式押し出しシステムが採用可能である。プランジャに空気圧をかけてもよい。あるいは、プランジャは、例えば電気モータによる機械的な変位によって押し下げることもできる。機械的な変位によって、体積押出速度をより直接的に制御することができるが、空気圧プリンタでは、押出速度はさらに、針の形状、材料の粘度、空気圧、前に押出されたフィラメントによる妨害の相互作用に依存し得る。その他の代替的設計も可能である。

【0128】

スクリュー式押出機では、バレルと呼ばれる密着式スリーブで囲まれたスクリューに材料を供給することができる。スクリューが回転することで、バレルの先端にあるノズルから材料を押し出すことができる。ノズルから材料が押し出される速度は、スクリューの回転速度に依存し得る。スクリュー式押出機では、ペースト状の材料を使用することができるが、例えば、ポリマー顆粒を使用することも可能である。

【0129】

フィラメント供給式押出機では、ノズルに取り付けられた加熱溶融室にフィラメントを供給するリールを使用することができる。ノズルからの材料の押し出し速度は、リールから溶融室にフィラメントを供給する速度に依存し得る。積層造形ソフトウェアでは、押出されるフィラメントの所望の直径とノズルの移動速度に基づいて、押出速度を制御することができる。

【0130】

本発明による押出成形に基づく積層造形方法を実施するために、様々なシステムを使用することができる。

【0131】

プリントヘッドの軌跡、速度および／または加速度も、システム／方法によって制御することができる印刷パラメータとみなされることが理解されるであろう。

【0132】

本発明のシステム及び方法は、三次元多孔質構造物の製造に採用されてもよく、この多孔質構造物は、相互に接続された孔を有して形成されている。

【0133】

三次元構造物は、フィラメントが離間していてもよいし、ファイバーが隣接している密な構造物であってもよいことが理解されよう。フィラメントが隣接している場合は、フィラメント自体で多孔性を確保することができる。フィラメントが互いに間隔をあけて配置されている場合、主にフィラメント間に形成される孔によって多孔性が確保され得る。また、フィラメントそのものが、例えば、より小さな孔を持つ多孔質であることもある。

【0134】

一態様によれば、本発明は、（多孔質）三次元構造物を印刷するためのコンピュータ実装式の方法に関する。このコンピュータ実装式の方法は、本発明による印刷方法の各工程を実行するために、積層造形システムを動作させるように構成されてもよい。オプションとして、このコンピュータ実装式の方法は、製造される（多孔質）物体のモデルを受け取る工程と、（多孔質）物体を印刷するために複数の印刷ステーションのうちの１つ以上を選択する工程と、製造される物体の受け取ったモデルを用いて、（多孔質）物体の所望の特性に依存して印刷経路を画定する工程と、を含む。受け取ったモデルは、例えば、印刷される物体の３Ｄ表現であってもよい。

【0135】

オプションとして、選択された配置で材料が連続的に堆積される材料押出積層造形プロセスが採用される。

【0136】

押し出されたフィラメントは、ストラット、ファイバー、ロッド、ラスター、押出物、および他の用語として当技術分野で知られ得ることが理解されるであろう。

【0137】

フィラメント径という用語は、堆積しているフィラメントの断面の特徴的な長さとして考え得ることが理解されるであろう。この特徴は、例えば、フィラメント幅、ファイバー径、フィラメントサイズ、ストラット幅などのような他の用語を用いて言及することもある。フィラメントは、様々な断面形状を有し得る。

【0138】

層厚は、層高またはスライス厚として考え得ることが理解されるであろう。層厚は、三次元構造物を３Ｄ印刷する際のＺインクリメントを表している。

【0139】

様々な特性を有する広範囲の材料を使用することができる。例えば、金属、複合材料、セラミックス、ポリマー、天然素材、ゲルなどである。材料が異なれば、機械的特性も異なる場合がある。したがって、印刷経路は堆積時に使用される特定の材料に依存し得る。

【0140】

押出成形による積層造形プロセスに用いる材料の例としては、セラミック材料（例えば、アルミナ、ジルコニア、シリカ、炭化ケイ素、窒化ケイ素など）、複合材料（例えば、ポリマーセラミック複合材料）、金属（ＲＶＳ、チタン、銅、アルミニウム、銀など）、ゼオライト、金属有機骨格、炭素、グラフェンなど、がある。押出成形による積層造形に適した他の材料も想定され、例えばポリマー系材料などが挙げられる。

【0141】

空隙率は、細孔（体積）率を表し得ることが理解されよう。多孔質三次元構造物における孔幅または孔径は、当該多孔質構造物の任意の位置または領域における空隙率を定義し得る。

【0142】

いくつかの実施形態は、例えば、命令または命令セットを格納することができる機械または有形コンピュータ可読媒体または要素を用いて実装されてもよく、これらの命令または命令セットは、機械によって実行された場合に、当該機械に実施形態に従った方法および／または動作を実行させることができる。

【0143】

システムの観点で説明された態様、特徴、およびオプションは何れも、本発明の方法および説明された装置に等しく適用されることが理解されるであろう。上記の態様、特徴、およびオプションの何れか１つ以上の組み合わせが可能であることも明らかとなるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0144】

本発明を、図面に示される例示的な各実施形態に基づいて更に説明する。例示的な各実施形態は、非限定的な例示として与えられる。各図面は本発明の実施形態を模式的に示したものに過ぎず、非限定的な例として与えられることに留意すべきである。

【0145】

【図1】システムの一実施形態の模式図を示す。

【図2】システムの一実施形態の模式図を示す。

【図3A】システムの一実施形態の模式図を示す。

【図3B】システムの一実施形態の模式図を示す。

【図4】システムの一実施形態の模式図を示す。

【図5】システムの一実施形態の模式図を示す。

【図6A】押出成形プロセスの方法の模式図である。

【図6B】押出成形プロセスの方法の模式図である。

【図6C】押出成形プロセスの方法の模式図である。

【図7A】多孔質構造物の模式図を示す。

【図7B】多孔質構造物の模式図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0146】

図１は、三次元構造物を製造するために構成されたシステム１の一実施形態の模式図である。システム１は、複数の印刷ステーション３と、当該複数の印刷ステーション３と相互作用するように構成されたロボットユニット５とを含む。複数の印刷ステーション３の各々は、ロボットユニット５によって（例えば、ハッチ、ドア、窓などを介して）アクセス可能に配置されている。 さらに、各印刷ステーション５は、着脱可能なキャリア７と、開口領域を通して造形材料ペーストのフィラメントを吐出するために配置された少なくとも１つのノズル１１を有する堆積ユニット９とを含む。さらに、各印刷ステーションは、１つ以上の三次元構造物を形成するために、複数の積み重ねられた層として相互接続された配置で着脱可能なキャリア７上に造形材料ペーストのフィラメントを堆積させるべく堆積ユニット９を操作するように構成されたステーションコントローラ１３を含んでいる。少なくとも１つのノズル１１と着脱可能なキャリア７は、互いに対して相対的に移動可能である。各印刷ステーション３のステーションコントローラ１３は、少なくとも１つの堆積制御パラメータを制御するように構成されている。ロボットユニット５は、着脱可能なキャリア７をハンドリングするためのハンドリング装置５ａを含む。ロボットユニット５は、複数の印刷ステーション３において着脱可能なキャリア７を提供、取り外しおよび／または交換するように構成されている。システムは、少なくともロボットユニット５を操作するように構成されたシステムコントローラ１５をさらに含む。さらに、システムコントローラ１５は、複数の印刷ステーション３上で実行されている印刷タスクの少なくとも実行を制御するために、複数の印刷ステーション３と通信可能に結合されている。

【0147】

図示の例では、各印刷ステーションは、印刷ステーションハウジング１０を有する。このハウジングは、壁、フレーム、ケージなどで形成することができる。また、ハウジング要素の組み合わせも可能である。また、各印刷ステーションに個別のハウジング１０を採用するのではなく、システムハウジング（図示せず）を配置することも可能である。また、ステーションハウジングとシステムハウジングの組み合わせも可能である。ハウジング１０は、印刷プロセスが実施されるとき、ロボットユニット５が動作を実行しているときなどに、（例えば人間による）アクセスが制限される１つまたは複数の閉鎖領域を画定することができる。

【0148】

図２は、図１に示す実施形態に類似のシステム１の実施形態を示す模式図である。この例では、全体的なシステムハウジング１０が、複数の印刷ステーション３と、複数の印刷ステーション３と相互作用するためのロボットユニット５の作業空間とを覆う閉鎖領域２０を画定するように配置されている。システムコントローラ１５は、通信インターフェース１７を介して、複数の印刷ステーション３のステーションコントローラ１３と通信可能に結合されている。

【0149】

図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれ、システム１の一実施形態を透視図及び上面図で示す模式図である。システム１には、グループ化された複数の印刷ステーション３が含まれる。この例では、１２台の印刷ステーションがシステム１内で統合されている。さらに、このシステムは、ハンドリング装置５ａを備えたロボットユニット５を備えている。ロボットユニット５は、システムハウジング１０によって画定された閉鎖領域２０内で動作可能である。ロボットユニット５は、着脱可能なキャリア７を回収システム２１から、および回収システム２１へ搬送するように構成することができる。本実施例では、回収システム２１は、キャリア７を保持するために配置された複数のラックを含む。

【0150】

図示された例では、複数の印刷ステーション３にアクセスするためにハンドリング装置が移動可能なロボットユニットのレールの両側に、６台の印刷機が配置されている。この例では、３台のプリンタが１つのハウジングにまとめられている。各々のハウジングには、２つの抽出チャネルがある。他の配置も想定されることは理解されよう。

【0151】

図４は、システム１の一実施形態の模式図を示す。図３に示すシステム１の一部が透視図で示されている。本実施例では、着脱式キャリア７は、ロボットユニット５のハンドリング装置５ａで操作することができるトレイによって形成されている。回収システム２１は、キャリア７を配置可能な複数のスロット２３を含む。この例では、各印刷ステーションは、２つのノズル１１を有する堆積ユニット９を有する。ただし、異なる数のノズルを採用することも可能である。また、堆積ユニット９は、中に複数のノズル口が配置された堆積ヘッドを含むことも可能である。また、複数の印刷ステーション３が、例えば異なる数のノズル１１を有する異なる堆積ユニット９を有することが想定される。

【0152】

図５は、システム１の一実施形態を示す側面視の模式図である。この例では、ペーストリザーバ２５は、キャリア７へのフィラメント堆積によって三次元構造物が印刷される印刷ステーション３の作業空間の外部に配置される。このようにすれば、印刷ステーション３の作業空間での操作を必要とせずに、ペーストリザーバ２５を取り外すことができる。より効率的、連続的、安全な印刷プロセスを得ることができる。リザーバ２５は、堆積ヘッド９へのアクセスを必要とせず、容易に交換可能である。これは、リザーバ２５を印刷ステーション３の堆積ヘッド９上に、またはそれに隣接して配置する場合と比較して、重要な利点をもたらす。リザーバ２５は、堆積ヘッド９に対して離れた場所に取り付けることができる。造形材料ペースト（例えば粘性ペースト）は、リザーバ２５と堆積ヘッド９との間に流体連通をもたらすチューブ等によって堆積ヘッドに供給することができる。

【0153】

リザーバ２５を外部に取り付けることにより、その交換を容易にすることができる。リザーバ２５は、印刷ステーション３による印刷動作中であっても、交換のために、よりアクセスしやすくなる。可動部（例えば、印刷ステーションの堆積ユニットとキャリアの少なくとも一方）から保護しながら、交換作業を行うことができる。造形材料ペーストを保持するためのリザーバ２５は、ペースト押し出しによって印刷が行われる閉鎖環境の外に配置することができ、この閉鎖領域は、ハウジング１０とドア２７によって少なくとも部分的に画定される。ペーストリザーバ２５は、交換、再充填等のために容易にアクセスすることができる。このようにして、印刷プロセスを大幅に改善することができる。リザーバは、堆積ユニット９のノズルとペーストリザーバ２５との間の（造形材料ペーストを輸送するための）流体接続を提供するチューブ（例えば、ホース）を有することができる。

【0154】

リザーバ２５を交換または再充填する必要があるときに、それを検出するように構成された検出システムを設定することができる。様々な種類の検出が可能である（光学的検出、視覚的検出など）。

【0155】

図６Ａ～図６Ｃは、三次元構造物１を製造するための押出成形プロセスにおける印刷経路を示す模式図である。印刷経路は、三次元構造物のフィラメントが複数の層上に堆積する様子を示している。このシステムは、相互に接続されたフィラメントを複数の積み重ねられた層として所定の配列で堆積させるように構成されている。連続する層のフィラメントを互いに連結することで、孔が連通した多孔質構造物を得ることができる。さらに、連続する層のフィラメントは、互いに対して角度をつけることができる。

【0156】

押出成形プロセスでは、ノズル１０１がプリントベッド１０３に沿って走査され、図示の印刷経路１０５に従ってフィラメントを堆積させる。ノズル１０１の代わりにプリントベッド１０３を移動させること（機構の交替）も想定されることが理解されよう。組み合わせも可能である。代替例では、堆積プロセスの少なくとも一部の間に、ノズル１０１とプリントベッド１０３の両方を移動させることができる。

【0157】

図６Ａでは、プリントベッド１０３上の第１層のための印刷経路１０５が示されている。図６Ｂでは、２層の印刷経路１０５が示されている。図６Ｃでは、印刷経路１０５において、第４層が堆積している。三次元構造物の相互接続されたフィラメントの配置を得るために、多種多様な印刷経路の配置が可能であることが理解されよう。

【0158】

堆積パターンを変えることで、三次元構造物の局所的な機械的特性を局所的に変化させることができるため、乾燥や焼成のための熱処理を変える必要がある場合もある。この例では、印刷される三次元構造物は、フィラメント間距離（間隔）が不均一である。間隔を均一にすることも可能である。

【0159】

この例は、多孔質構造物を形成するための造形材料ペーストの押出成形印刷を例示しているが、このシステムを用いて、非多孔質三次元構造物、すなわち、フィラメント間に孔がないものを堆積することもできることが想定される。

【0160】

図７Ａ～図７Ｂは、気孔が相互に連通した多孔質構造物１１０を形成するために、複数の積み重ねられた層１１１として所定の相互接続配置でフィラメント１０２を堆積させて得られる三次元多孔質構造物１１０の一実施形態の模式図である。図７Ａにおいて、多孔質構造物１１０の断面側面図が示されている。図７Ｂにおいて、多孔質構造物１１０の断面上面図が示されている。

【0161】

多孔度は、剛性または弾性率（ヤング率参照）に影響する。弾性率は、ひずみに対する応力の変化率を示す指標であり、所与の力に対して材料がどれだけ変形するかを定義するものである。フィラメント１０２が整列しているか、互い違いに配置されているかということも、三次元構造物の機械的特性に影響を与える。例えば、互い違いのフィラメント１０２を有する三次元構造物１１０は、整列したフィラメント１０２を有する三次元構造物１１０よりも低い弾性率を有し得る。例えば、（この例で示すような）整列したフィラメント配列の場合、三次元構造物の頂部から底部まで中実の柱が存在し得るが、これはフィラメント１０２が同様の位置で交差しているために存在するものである。この中実の柱は、圧縮に強く抵抗することができる。一方、互い違いの配列の場合、フィラメント２がわずかに撓み、ヒンジ部に応力が集中することがある。

【0162】

さらに、フィラメントの配向も三次元構造物の機械的特性に影響を与え得る。例えば、フィラメントの配向が０／９０、０／６０／１２０、０／４５／９０／１３５の三次元構造物は、それぞれ異なる弾性率を有し得る。他の配設パターン、例えば三角形、長方形、六角形、曲線、ジグザグパターンも想定されることが理解されよう。このような配設パターンは、孔径にも影響を与え得る。

【0163】

三次元（多孔質）構造物は、様々な方法で層ごとに製造することができる。図の実施形態では、平坦な層を示す。この場合、（ノズルがプリントベッドの上方の一定の高さにある状態で）すべてのフィラメントが押し出されて単一の層を形成した後、ノズルが層厚分だけ上に移動して次の層の印刷を開始する。ただし、単一のフィラメントの堆積中にノズルとプリントベッドの間の距離を変えることによって曲線層を印刷することも想定される。上記堆積時にノズルをプリントベッドに対して離したり近づけたりすることで、曲線的な形状を得ることができる。

【0164】

本方法は、コンピュータで実装される工程を含み得ることが理解されるであろう。上述したすべての工程は、コンピュータで実装される工程とすることができる。実施形態は、プロセスを実行するコンピュータ装置を含んでもよい。また、本発明は、本発明を実施するために適合化されたコンピュータプログラム、特にキャリア上またはキャリア内のコンピュータプログラムにも及ぶ。プログラムは、ソースコードまたはオブジェクトコードの形態であっても、あるいは本発明によるプロセスの実装に使用するのに適した他の形態であってもよい。キャリアは、プログラムを運搬することができる任意の実体または装置であってよい。例えば、キャリアは例えば半導体ＲＯＭなどのＲＯＭまたはハードディスクのような記憶媒体であってもよい。さらに、キャリアは電気信号や光信号などの伝送可能なキャリアであってもよく、電気ケーブルや光ケーブル、無線などの手段、例えばインターネットやクラウドを介して伝達されてもよい。

【0165】

いくつかの実施形態は、例えば、命令または命令セットを格納することができる機械または有形コンピュータ可読媒体または要素を用いて実装されてもよく、これらの命令または命令セットは、機械によって実行された場合に、当該機械に実施形態に従った方法および／または動作を実行させることができる。

【0166】

様々な実施形態は、ハードウェア要素、ソフトウェア要素、またはその両方の組み合わせを用いて実装することができる。ハードウェア要素の例としては、プロセッサ、マイクロプロセッサ、回路、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、論理ゲート、レジスタ、半導体デバイス、マイクロチップ、チップセットなどがある。ソフトウェアの例としては、ソフトウェアコンポーネント、プログラム、アプリケーション、コンピュータプログラム、アプリケーションプログラム、システムプログラム、マシンプログラム、オペレーティングシステムソフトウェア、モバイルアプリ、ミドルウェア、ファームウェア、ソフトウェアモジュール、ルーチン、サブルーチン、関数、コンピュータで実装された方法、プロシージャ、ソフトウェアインターフェース、アプリケーションプログラムインターフェース（ＡＰＩ）、メソッド、命令セット、コンピューティングコード、コンピュータコードなどを挙げることができる。

【0167】

本明細書では、本発明の各実施形態の具体的な例を参照して本発明が説明されている。ただし、本発明において、本発明の本質から逸脱することなく、様々な変更、変形、代替、および改変を行うことができることは明白であろう。明確化および簡潔な説明のために、本明細書では同じまたは別々の実施形態の一部として特徴が説明されているが、これらの別々の実施形態において説明される特徴の全てまたは一部の組み合わせを有する代替的な実施形態も、特許請求の範囲によって概説される本発明の枠組み内にあると想定および理解される。従って、各仕様、図面、および例は、制限的な意味ではなく、例示的な意味で解釈されるべきである。本発明は、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内にある全ての代替、変更、および変形を包含することを意図している。また、説明される要素の多くは、個別の、もしくは分散された構成要素として、または他の構成要素と併用して、任意の好適な組み合わせおよび位置で実装され得る機能的エンティティである。

【0168】

特許請求の範囲において、括弧内のいかなる参照符号も、請求項を限定するものとは解釈されないものとする。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という単語は、請求項に列挙されたもの以外の特徴または工程の存在を排除するものではない。また、単語「ａ」および「ａｎ」は、「１つだけ」に限定されると解釈されるべきではなく、「少なくとも１つ」を意味するために用いられ、複数を排除しない。単に特定の複数の手段が相互に異なる請求項に記載されているという事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用できないことを示すものではない。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7A】

【図7B】

【国際調査報告】