TWI634981B - 用以產生三維物件及於基體上產生影像之列印系統及方法 - Google Patents

Abstract

本案提供一種列印系統。該列印系統可包括一料劑分配器來將至少一列印料劑選擇性遞送至一第一類型供應模組上之一基體上以及一第二類型供應模組上之一組建材料層。該列印系統可包括一控制器來控制該料劑分配器以便以從代表待產生之一片三維物件以及代表該基體上待產生之一影像的資料衍生之型樣來選擇性遞送該至少一列印料劑。

Description

用以產生三維物件及於基體上產生影像之列印系統及方法

本發明係有關於產生三維物件及於基體上產生影像之技術。

發明背景

以一逐層為基礎來產生三維物件之額外製造系統已被提議為一可能相當方便的方法來小量組建三維物件。

該類系統組建之物件品質可取決於使用的額外製造系統之類型而大幅改變。一般而言，低品質與低強度物件可使用較低成本系統來組建，其中高品質與高強度物件可使用較高成本系統來組建。

依據本發明之一實施例，係特地提出一種列印系統，包含有：一料劑分配器，其用來將至少一列印料劑選擇性遞送至一第一類型供應模組上之一基體上以及一第二類型供應模組上之一組建材料層；以及一控制器，其用來控制該料劑分配器以便以從代表待產生之一片三維物件以及代表該基體上待產生之一影像的資料衍生之型樣來選擇 性遞送該至少一列印料劑。

100、110、200‧‧‧列印系統

102、268、274‧‧‧料劑分配器

104、118、210、256‧‧‧控制器

112、202、216‧‧‧外罩

114‧‧‧表面

116‧‧‧接收容量

120、300‧‧‧方法

122、124、126、128、302、304、306、308、310、312‧‧‧方塊

204‧‧‧側面外罩部分

206‧‧‧中央外罩部分

208、266‧‧‧背面外罩部分、料劑遞送控制資料

212‧‧‧供應接收器、接收容量

214(a-c)‧‧‧供應模組

218‧‧‧滾輪

220、284‧‧‧把手

222‧‧‧外蓋

224、282‧‧‧供應總成

226‧‧‧供應室

228、286‧‧‧列印室

230、236、290‧‧‧支撐元件

232、238、292‧‧‧活塞

234、240、294、298‧‧‧馬達

242、296‧‧‧分配器

246‧‧‧組建材料

248、276‧‧‧沉積層、組建材料層

250‧‧‧固化部分

252、254‧‧‧扣件元件

258‧‧‧處理器

259‧‧‧列印料劑

260‧‧‧電腦可讀儲存媒體

262‧‧‧電腦可執行指令

270‧‧‧箭頭

272‧‧‧能量來源

278‧‧‧聯合料劑

280‧‧‧部分

288‧‧‧托盤、供應總成

251、253、255、257‧‧‧基體

某些範例可參照下列圖形來說明：圖1a與1c之每一圖為一根據某些範例，用於產生一三維物件之一供應模組的簡化示意圖；圖1b為一根據某些範例來繪示一方法之流程圖；圖2a為一根據某些範例之一系統的簡化立體圖；圖2b-c為根據某些範例之一列印系統的可移動供應模組之簡化立體圖；圖2d為根據某些範例之一供應模組的一供應總成之簡化立體圖；圖2e-f為根據某些範例之供應模組的供應總成之簡化側視圖；圖2g為一根據某些範例，具有接收的可移動供應模組之該列印系統的簡化立體圖；圖2h為一根據某些範例之該等可移動供應模組與料劑分配器的簡化頂視圖；圖3為一根據某些範例，繪示於一基體上產生一三維物件及產生一影像之一方法的流程圖；圖4a-d顯示根據某些範例之組建材料層的一序列橫截面側視圖；以及圖5a-b顯示根據某些範例之基體的一序列橫截 面側視圖。

較佳實施例之詳細說明

下列術語由該說明書或該等請求項列舉時可理解為表示下列名詞。該單數形式“一”、“一個”與“該”表示一或更多。該等術語“包括”與“具有”意欲具有與該術語“包含”相同包括的意思。

某些額外製造系統透過連續的組建材料層，諸如一粉狀或液態組建材料之一部分的固化來產生三維物件。該等產生物件之特性可取決於組建材料之類型以及使用的固化機構之類型。某些範例中，固化可使用一液態連結料劑以化學上固化組建材料來達到。其他範例中，固化可由暫時施加能量至該組建材料來達到。例如，此方式包含使用一聯合料劑，其為一適當量的能量施加至組建材料與聯合料劑之一組合時，可使該組建材料聯合與固化的一材料。尚有其他範例中，可使用其他固化方法，例如融合沉積建模(FDM)、選擇雷射燒結(SLS)、光聚合作用、等等。

某些二維列印系統可將列印料劑沉積在適當的基體上以便在該等基體上產生影像。該等基體可為軟性或硬性。該等基體可具有任何厚度。該二維列印系統可包括一噴墨印表機，諸如一熱噴墨印表機或壓電噴墨印表機、一雷射印表機、或適合於一基體上列印之任何其他印表機。可使用各種不同的列印料劑，包括例如，諸如噴墨墨水之流體。然而，亦可使用其他類型的列印料劑。

本揭示內容提供可產生三維物件也可於基體上產生列印影像的一種系統。某些範例中，該系統可包括供應模組可移動地插入該系統之一模組化設計。該模組化設計可，例如，藉由允許供應模組插入，其可允許使用組建材料、或一基體上之一影像來於一供應模組中產生一三維度物件以提供通用性。某些範例中，插入該類模組之不同類型的供應模組可用於產生一三維度物件，而另一模組可用於在一基體上產生一影像。此外，不同大小及/或多個供應模組可同時用於該系統中。該等供應模組亦可輕易被插入一列印系統或從其移除。因此，該模組化設計亦可藉由允許於該系統連續使用中的較快使用與較少中斷，例如允許連續列印工作以其之間的極小或無時間延遲來完成以賦予高生產力。

圖1a為一根據某些範例之一列印系統100的簡化示意圖。該列印系統100可包括一料劑分配器102來將至少一列印料劑選擇性遞送至一第一類型供應模組上之一基體上以及一第二類型供應模組上之一組建材料層。該列印系統100可包括一控制器104來控制該料劑分配器102以便以從代表待產生之一片三維物件以及代表該基體上待產生之一影像的資料衍生之型樣來選擇性遞送該至少一列印料劑。該“第一類型供應模組”與該“第二類型供應模組”的每一個可為一可移動模組或可為該列印系統100之一整合部分。

圖1b為一根據某些範例之一列印系統110的簡化 示意圖。該列印系統110可包括一外罩112，其具有界定一接收容量116來可移動地接收第一與第二類型供應模組之一表面114。該列印系統110可包括一控制器118來控制該列印系統110以便於該第一類型供應模組中產生一三維物件以及於該第二類型供應模組中之一基體上產生一影像。

圖1c為一根據某些範例，繪示一方法120之流程圖。某些範例中，該等元件之順序可改變，某些元件可同時發生、某些元件可被加入、及/或某些元件可被忽略。122中，從代表待產生之一三維物件以及待產生之一影像的資料衍生之控制資料可被取得。124中，一基體可放置在一列印系統之一第一類型供應模組中的一第一支撐元件上。126中，一層組建材料可沉積在該列印系統之一第二類型供應模組中的一第二支撐元件上。128中，使用一料劑分配器，基於該控制資料以一第一型樣將至少一列印料劑選擇性遞送至該基體上以及基於該控制資料以一第二型樣來遞送至該組建材料層上。

圖2a為一根據某些範例之一列印系統200的簡化立體圖。該列印系統200可包括一多模式印表機。例如，該列印系統200可操作來作為產生三維物件之一額外製造系統、以及作為於一適當基體上產生影像之一二維列印系統。

該列印系統200可包括一外罩202。該外罩202可容裝各種不同構件，諸如料劑分配器與其他構件，其將更詳細說明。

該外罩202可包括側面外罩部分204、一中央外罩部分206、與一背面外罩部分208。該等外罩元件之表面可界定包含一接收容量之一供應接收器212。圖2a顯示具有一立方體外型之接收容量212，但其他範例中，該接收容量212取決於該側面外罩部分204、一中央外罩部分206、與一背面外罩部分208之組態與外型而可具有其他外型。如圖2a所示，該中央外罩部分206與該接收容量212可沿該y軸方向延伸至一足夠長度，使得該列印系統200可視為一寬格式系統。其他範例中，該中央外罩部分206與該接收容量212可沿該y軸方向具有較短或較長的長度。於是，某些範例中，該列印系統200可為一較小的桌上型系統。

該列印系統200可包括一系統控制器256，其可包括一處理器258以執行諸如本文該等方法中說明的指令。該處理器258可為，例如，一微處理器、一微控制器、一可程式化閘體邏輯、一特殊應用積體電路(ASIC)、一電腦處理器、等等。該處理器258可包括，例如，一晶片上之多個核心、多個晶片之多個核心、多個裝置之多個核心、或其組合。某些範例中，該處理器258可包括至少一積體電路(IC)、其他控制邏輯、其他電子電路、或其組合。

該控制器256可支援直接使用者交互作用。例如，列印系統200可包括耦合至該處理器258之使用者輸入裝置，諸如一鍵盤、觸控板、按鈕、小鍵盤、撥號盤、滑鼠、軌跡球、讀卡機、或其他輸入裝置。此外，該列印系統200可包括耦合至該處理器258之輸出裝置，諸如一液晶顯示器 (LCD)、印表機、視訊監視器、觸控螢幕顯示器、一發光二極體(LED)、或其他輸出裝置。該等輸出裝置可回應指令來顯示文字資訊或圖形資料。

該處理器258可經由一通信匯流排來與一電腦可讀儲存媒體260通信。該電腦可讀儲存媒體260可包括一單一媒體或多個媒體。例如，該電腦可讀儲存媒體260可包括該ASIC之一記憶體、以及該控制器256中之一分開記憶體的其中之一或兩者。該電腦可讀儲存媒體260可為任何電子、磁性、光學、或其他實體儲存裝置。例如，該電腦可讀儲存媒體260可為，例如，隨機存取記憶體(RAM)、靜態記憶體、唯讀記憶體、一電子可抹除可程式化唯讀記憶體(EEPROM)、一硬驅動器、一光學驅動器、一儲存器驅動器、一CD、一DVD、等等。該電腦可讀儲存媒體260可為非暫態。該電腦可讀儲存媒體260可儲存、編碼、或承載電腦可執行指令262，其由該處理器258執行時，可使該處理器258根據各種不同範例來實行本文揭示之方法或操作的任一個。

圖2b-c為根據某些範例，用於三維或二維列印之一可移動供應模組214的簡化立體圖。該供應模組214可包括一外罩216。滾輪218可附接於該外罩216之一底部表面，使得該供應模組214可滾動為一滑車。某些範例中，可設置固定接腳而非滾輪。某些範例中，無滾輪218或接腳可附接。一外蓋222可被移動耦合至該外罩216以形成該供應模組214之頂部表面的一部分。該外蓋222移動時，如圖2b所示， 可包含在該外罩216中之一供應總成224可被曝露。圖2c顯示該附接外蓋。該外罩216與外蓋222可防止組建材料或基體從該供應模組214非刻意逃脫。

如圖2c所示，該供應總成224可由一使用者使用附接於該供應總成224之一側表面的一把手220，從該外罩216移動來作為一抽屜。額外的把手可設置在該供應總成224之表面上。其他範例中，例如，一使用者提供輸入，諸如壓下該外罩216上、供應總成224、或該列印系統200上之一按鈕時，一自動及/或電子機構可用來自動開啟該抽屜。

圖2d為一根據某些範例之一供應模組214的一供應總成224之簡化立體圖。如圖所示，該供應總成224已從該外罩216完全移除。該供應總成224可包括一列印室228、與一供應室226來保持三維列印之組建材料。

一支撐元件230可設置在該供應室226中。一活塞232可附接於該支撐元件230之一底部表面。一馬達234可驅動該活塞232來使該支撐元件230可沿該z軸移動。同樣地，一支撐元件236可設置在該列印室228中。一活塞238可附接於該支撐元件236之一底部表面。一馬達240可驅動該活塞238來使該支撐元件236可沿該z軸移動。於一範例中，該等支撐元件230與236可具有範圍從約10公分乘10公分高至100公分乘100公分之維度。其他範例中，該等支撐元件230與236可具有較大或較小之維度。

回到圖2a，一扣件元件252可在該中央外罩部分206之底部表面附接於該外罩216。替代或額外地，扣件元 件可附接於該側面外罩部分204及/或該背面外罩208。圖2a中，該扣件元件252縱向顯示沿該中央外罩部分206之長度延伸，但其他範例中，該扣件元件252可具有其他組態。某些範例中，多個分開的扣件元件252可設置在沿該中央外罩部分206之底部表面的長度之不同點。

回到圖2b，一扣件元件254可附接於該外罩216之頂部表面。替代或額外地，扣件元件可附接於該外罩216之任何其他表面，包括該等四個側表面之任一個。圖2b中，該扣件元件254縱向顯示沿該外罩216之長度延伸，但其他範例中，該扣件元件254可具有其他組態。某些範例中，多個分開的扣件元件254可設置在沿該外罩216之頂部表面的長度之不同點。

該等扣件元件252與254可耦合一起，使得該列印系統200可移動地耦合並可移動地接收該接收容量212中之供應模組214。如圖所示，該供應模組214可被橫向或一般橫向，例如，水平或一般水平來接收進入該接收容量212。該等扣件252與254可為磁性扣件、機械扣件、及/或其他類型的扣件。

該供應模組214插入該列印系統200之接收容量212中時，該外蓋222意欲被移除使得該系統中之構件，諸如料劑分配器、能量來源、加熱器、與感測器能夠與該列印室228以及其任何組建材料互動，將如下說明。

圖2e為一根據某些範例，適合三維列印之供應總成224的簡化橫截面側視圖。圖2e中，該供應總成224顯示 用於三維列印以產生一三維物件。圖2e顯示該供應室226中之支撐元件230的頂部表面上之儲存器中的組建材料246。圖2e亦顯示該列印室228中之支撐元件238的頂部表面上之組建材料的一先前沉積層248。該先前沉積組建材料248包括已使用該列印系統200處理並固化進入一三維物件之一部分的一部分250。

某些範例中，該組建材料可為一粉狀式組建材料。如本文使用，該術語粉狀式材料意欲包含乾與濕兩種粉狀式材料、微粒狀材料、與顆粒狀材料。某些範例中，該組建材料可包括空氣與固態聚合粒子的一混合，例如約40%空氣以及約60%固態聚合粒子的一比例。一適當材料可為尼龍12，其可從，例如，西格瑪奧瑞奇集團有限責任合資公司購得。另一適當的尼龍12材料可為PA 2200，其可從德國光電系統EOS有限公司購得。其他適當組建材料的範例可包括，例如，粉狀金屬材料、粉狀複合材料、粉狀陶瓷材料、粉狀玻璃材料、粉狀樹脂材料、粉狀聚合材料、等等、及其組合。然而，應了解本文說明之該等範例並不侷限於粉狀式材料或任何上述材料。其他範例中，該組建材料可為一糊劑、液體或一凝膠的型式。根據一範例，一適當的組建材料可為一粉狀半晶體熱塑膠材料。

圖2e中，該供應總成224可包括一分配器242。該分配器242可為，例如，一組建材料分配器，諸如，例如，一滑動刀鋒或一滾輪。該分配器242可由一馬達244驅動來提供，例如，將連續的組建材料層從該供應室226中之支撐 元件230遞送及/或沉積，至該供應室228中之支撐元件236。然而，其他範例中，該分配器242可不為該列印系統200之一構件，且附接於或在該外罩202中。某些範例中，分配器242可提供組建材料之氣動或液動傳送，其中該類組建材料分配器可由馬達來驅動。

圖2f為一根據某些範例，適合二維列印之一供應總成282的簡化橫截面側視圖。該供應總成282可以類似該供應總成224可被插入與移除進入該外罩216的一方式來被插入與移除進入一供應模組214之一外罩216。因此，該供應總成282可由一使用者使用附接於該供應總成282之一側表面的一把手284來從該外罩216移除作為一抽屜。額外把手可設置在該供應總成282之表面上。其他範例中，例如，一使用者提供輸入，諸如壓下該外罩216上、供應總成282、或該列印系統200上之一按鈕時，一自動及/或電子機構可用來自動開啟該抽屜。

如圖所示，該供應總成282已從該外罩216完全移除。該供應總成282可包括一列印室286、與一托盤288，一旦一影像於一基體產生時，用來保持從該列印室286接收之一基體。一支撐元件290可設置在該列印室286中。一活塞292可附接於該支撐元件290之一底部表面。一馬達294可驅動該活塞292來使該支撐元件290可沿該z軸移動。於一範例中，該支撐元件290與該托盤288的每一個可具有範圍從約10公分乘10公分高至100公分乘100公分之維度。其他範例中，該等支撐元件290與該托盤288可具有較大或較小之維 度。

圖2f顯示用於二維列印以便於基體上產生影像之供應總成282。圖2f顯示放置在該列印室286中之支撐元件290的頂部表面上之基體253。圖2f亦顯示該托盤288上之基體255。該基體255於該托盤288上接收之前，可已具有該列印室286中產生之影像255。

某些範例中，該等基體251與253可包括可產生影像之任何基體。例如，該等基體251與253可包括基體片、或可包括基體之一捲筒、或滾筒。某些範例中，該等基體251與253可包括紙張、照片媒體、或任何其他適當的基體。圖2f所示之範例中，該等基體251與253顯示為紙片的堆疊。

該供應總成282可包括一分配器296。該分配器296可為任何基體分配器，諸如，例如，一饋送機構。該分配器296可由一馬達298驅動來提供，例如，一旦影像已於該基體產生時，將基體253從該列印室286中之支撐元件290饋送至該托盤288，使得該列印工作可在該列印室286中之額外基體上繼續。某些範例中，該分配器296可不為該列印系統200之一構件，且附接於或在該外罩202中。亦可使用其他類型的分配器296。

某些範例中，可使用不同組態的供應模組及/或供應總成。此外，供應模組沿該x軸方向或y軸方向可具有任何長度。因此，某些範例中，多個供應模組可同時插入該接收容量212中。該等多個模組可具有相同大小或可具有 不同大小，諸如該y軸方向有不同長度。

雖然圖2b至2f之範例繪示可移動供應模組，但其他範例中，該等供應模組可為該列印系統200之整合部分。因此，應了解本文中該等請求項列舉之供應模組，除非指定為可移動或為整合的其中之一，否則其表示可移動或為整合模組。

圖2g為一根據某些範例，具有接收的可移動供應模組214a-c之該列印系統200的簡化立體圖。該等供應模組214a-c之每一個可類似該供應模組214。因此，該列印系統200可用來一次接收多個供應模組214a-c。該供應模組214a可具有一供應總成224且因此可針對三維列印，而該供應模組214b可具有一供應總成282而因此適合二維列印。如圖所示，該托盤288可透過該供應總成282中之一開口來曝露，使得即使該列印系統200操作中，已產生影像之基體仍可由一使用者擷取。該額外的供應模組214c可為任何額外的模組類型，諸如針對三維或二維列印。然而，圖2g中，該供應模組214c顯示具有供應總成224而因此適合三維列印。某些範例中，更少或更多數量的模組可插入該列印系統200，而該等模組可具有不同大小。例如，多個供應模組可針對三維列印來插入而同時多個供應模組可針對二維列印來插入。

圖2h為一根據某些範例之該等可移動供應模組214a-c與料劑分配器268與274的簡化頂視圖。如圖所示，供應模組214a係針對三維列印來產生一三維物件，且可包括 諸如圖2e所示之該供應總成224。另外，如圖所示，供應模組214b係針對二維列印來於一基體上產生一影像，且可包括諸如圖2f所示之該供應總成282。為了簡化說明，該額外的供應模組214c不顯示於圖2h中。

某些範例中，該等供應模組214、與214a-c的每一個可包括具有與先前說明之控制器256與電腦可讀媒體260類似特徵的一控制器與電腦可讀媒體。該類範例中，無論該供應模組係針對三維列印或二維列印、其供應室中設置儲存的組建材料或基體之類型、等等，該電腦可讀媒體皆可儲存指定該供應模組之特徵，例如其大小、其每一室的大小之資料及/或指令。該供應模組插入該列印系統200作列印時，該等資料及/或指令可針對該控制器256之存取來儲存。某些範例中，該供應模組上，具有與先前說明之控制器256的輸入裝置類似特徵之一輸入裝置，可從一使用者接收有關該供應模組中儲存之組建材料或基體的類型之輸入。某些範例中，該供應模組上的一感測器可自動地檢測組建材料或基體之類型

來到圖2a與2h，該列印系統200可包括料劑分配器268與274來將料劑選擇性遞送至設置在列印室286中之支撐元件290的基體253、及/或至設置在列印室228中之支撐元件236的連續組建材料層248。

亦可使用各種不同的列印料劑。例如，可使用諸如噴墨墨水構想之流體。根據一非限制範例，一適當料劑可為包含碳黑色之一墨水類型的構想，諸如，例如，可從 惠普公司購得之商用著名的CM997A之墨水構想。該類墨水之一範例可額外包含一紅外線光吸收器。在一範例中，該類墨水可額外包含一近紅外光吸收器。於一範例中，該類墨水可額外包含一可見光吸收器。包含可見光增強器之墨水的範例為染色式彩色墨水以及顏料式彩色墨水，諸如可從惠普公司購得之商用著名的CM993A與CE042A墨水。某些範例中，該料劑可進一步包括適當的著色劑，諸如顏料或染色，其可或可不作為光吸收器。某些範例中，墨水可透過施加能量，諸如UV能量來消除。

該等列印料劑可適台用來作為遞送至組建材料以產生一三維物件之聯合料劑、以及作為遞送至一基體以便於一基體上產生一影像之一列印料劑兩者。因此，例如，該等料劑分配器268或274的每一個可用來在該等供應模組214a-b兩者上列印。例如，該等料劑分配器268的其中之一可用來列印該等供應模組214a-b中之列印料劑的一類型，而其他該等料劑分配器268可用來列印該等供應模組214a-b中之另一、不同類型的列印料劑，諸如一不同顏色的料劑。其他範例中，料劑分配器268與274兩者可遞送相同料劑且兩者可在該等供應模組214a-b兩者上列印。其他範例中，針對每一料劑分配器268與274，該料劑分配器之某些噴嘴(例如，某些橫列的噴嘴)可用來列印一種類型的列印料劑，諸如適合二維列印之一料劑，而該相同料劑分配器之其他噴嘴(例如，其他橫列的噴嘴)可用來列印另一種類型的列印料劑，諸如適合三維列印之一料劑。

某些範例中，針對三維與二維列印兩者，不使用相同類型的料劑，某些類型的列印料劑可用來作為針對三維列印之聯合料劑，而其他、不同類型的料劑可用來作為針對二維列印之列印料劑。因此，例如，一料劑分配器268可遞送適合該供應模組214a中之三維列印的聯合料劑，而另一料劑分配器274可遞送適合該供應模組214b中之二維列印的列印料劑。

該控制器256可根據包含儲存於該電腦可讀媒體260中之料劑遞送控制資料266的指令來控制料劑之選擇性遞送。

該等料劑分配器268與274可為列印頭，諸如一熱噴墨列印頭或一壓電噴墨列印頭。該等列印頭可具有噴嘴陣列。於一範例中，可使用諸如商業可用噴墨印表機中所共同使用之列印頭。某些範例中，該等料劑分配器不使用列印頭，其可包含列印系統，包括額外的製造系統與二維列印系統中使用之飛沫噴嘴、或任何其他類型的料劑分配器。亦可使用其他遞送機構。

該等料劑分配器268與274可用來選擇性遞送，例如，沉積，諸如液體之適當流體的型式之料劑。某些範例中，該等料劑分配器268與274可選擇來以介於每英吋300至1200點(DPI)，例如，600DPI之解析度來遞送料劑之液滴。其他範例中，該等料劑分配器268與274可選擇來能夠以一較高或較低解析度來遞送料劑之液滴。某些範例中，該等料劑分配器268與274可具有該等料劑分配器268與274能夠 透過來選擇性噴出流體之液滴的個別噴嘴陣列。某些範例中，每一液滴可為每滴約10微微升(pl)，儘管其他範例中，可使用能夠遞送較高或較低液滴大小之料劑分配器268與274。某些範例中，可使用能夠遞送可變的液滴大小之料劑分配器268與274。

某些範例中，該等料劑分配器268與274可為該列印系統200之整合部分。某些範例中，該等料劑分配器268與274可為使用者可替代、而非固定，因此其為可移除地接收，例如，可插入適當的料劑分配器接收器，例如，該列印系統200之介面模組。

圖2a與圖2h之範例中，該等料劑分配器268與274具有該x軸方向之長度，在一所謂頁寬陣列組態中，其使其能夠橫跨該等供應模組214a-c之支撐元件236與290的x軸方向之整個長度。於一範例中，此可透過多個列印頭之一適當安排來達成。其他範例中，可使用具有擁有一長度來使其橫跨該等支撐元件236與290的寬度之一噴嘴陣列的一單一列印頭。其他範例中，該等料劑分配器268與274可具有不使其橫跨該等支撐元件236與290的整個寬度之較短長度。

該等料劑分配器268與274可安裝在一可移動托架使其能夠在該系列支撐元件236之整個長度沿該繪示y軸，如圖2a之箭頭270所示來作雙向移動。此可於一單程中在該等供應模組214a-c之支撐元件236與290的整個寬度與長度將料劑之選擇性遞送賦能。

應注意本文使用之術語“寬度”一般用來表示與圖2a-h中繪示之x與y軸平行的平面之最短維度，而本文使用之術語“長度”一般用來表示該平面之最長維度。然而，應了解其他範例中，該術語“寬度”可與該術語“長度”互換。例如，其他範例中，該等料劑分配器268與274可具有使其能夠橫跨該等支撐元件236a與290的整個長度之一長度，而該可移動托架可在該等支撐元件236與290的寬度作雙向移動。

另一範例中，該等料劑分配器268與274不具有使其能夠橫跨該等支撐元件236與290之整個寬度的一長度，但可在該等支撐元件236與290之寬度上於該繪示x軸中作額外雙向移動。該組態可使用多程而在該等支撐元件236與290的整個寬度與長度將料劑之選擇性遞送賦能。然而，其他組態，諸如一頁寬陣列組態，可將更快速列印賦能。

該等料劑分配器268與274可包括料劑支援或可連接至分開的聯合料劑支援。

某些範例中，可有額外的料劑分配器。某些範例中，列印系統200之分配器可位在相同托架，每個彼此相鄰或由一短距離分開。其他範例中，兩個或更多托架的每一個可包含分配器。例如，每一分配器可位在其本身分開的托架。任何額外的分配器可具有與先前參照該等料劑分配器268與274來說明的類似特徵。然而，某些範例中，例如，不同的料劑分配器可遞送不同的料劑。

該列印系統200可額外包括附接於該外罩202之 一能量來源272。該能量來源272可將能量施加至組建材料來根據聯合分配器已被遞送或已穿透以使該組建材料之一部分固化。該能量來源272亦可消除或乾燥於一基體上沉積之列印料劑，包括諸如UV可消除墨水、或使用其他類型的能量來消除或乾燥墨水的列印料劑。

某些範例中，該能量來源272為一紅外線(IR)輻射來源、近場紅外線輻射來源、紫外線(UV)輻射來源、或鹵素輻射來源。某些範例中，該能量來源272可為能夠將能量均勻施加至該等支撐元件236與290上之組建材料或基體的一單一能量來源。某些範例中，該能量來源272可包含一能量來源陣列。

某些範例中，該能量來源272用來將能量以一實質均勻的方式施加至一基體或一組建材料層之整個表面。該等範例中，該能量來源272可為上述一未聚焦能量來源。該等範例中，一整層可具有同時施加的能量，其可協助增加一三維物件可產生時的速度。

其他範例中，該能量來源272用來將能量以一實質均勻的方式施加至一基體或一組建材料層之整個表面的一部分。例如，該能量來源272可用來將能量施加至一基體或一組建材料層之一長條整個表面。該等範例中，該能量來源可在該基體或該組建材料層上移動或掃描，使得一實質相同的能量數量最終施加至該基體或該組建材料層的整個表面。

某些範例中，該能量來源272可安裝在該可移動 托架。

其他範例中，該能量來源272於該基體或該組建材料層上移動時，其可施加一可變的能量數量。例如，該控制器210可控制該能量來源來將能量選擇性施加至已施加聯合料劑之組建材料的一部分、以及已施加列印料劑之基體的一部分。

其他範例中，該能量來源272可為一聚焦能量來源，諸如一雷射光束。此範例中，該雷射光束可受控制來掃描一基體或一組建材料層的整個或一部分。該等範例中，該雷射光束可根據料劑遞送控制資料來受控制以掃描一基體或一組建材料層。例如，該雷射光束可受控制來將能量施加至遞送列印料劑之部分。

某些範例中，該能量來源272施加能量時，可例如，受定向使得能量施加至組建材料248、但不施加至基體253，因為某些範例中，基體253上之料劑可不需消除。然而，其他範例中，施加至該基體253之列印料劑可使用該能量來源272來消除。其他範例中，例如，若遞送至組建材料248之列印料劑為一液體黏合劑時，該組建材料248可不需施加能量。

某些範例中，該列印系統200可額外包括一加熱器或預加熱器來發出熱能以維持沉積在支撐元件236與290上之組建材料或基體在一預定溫度範圍內。該加熱器可具有一加熱單元陣列。該等加熱單元的每一個可為任何適當的加熱單元，例如，諸如一紅外線燈之一加熱燈。該組態 可被最佳化來朝該組建材料所橫跨之區域提供一同質熱能分配。每一加熱單元、或加熱單元群組，可具有一可調電流或電壓供應器來可變地控制施加至該組建材料表面之局部能量密度。

圖3為一根據某些範例，繪示於一基體上產生一三維物件及產生一影像之一方法300的流程圖。某些範例中，該等元件之順序可改變，某些元件可同時出現、某些元件可加入、及/或某些元件可省略。說明圖3中，參考值亦可適合圖2a-h、4a-d、以及5a-b。圖4a-d顯示根據某些範例之組建材料層的一序列橫截面側視圖。圖5a-b顯示根據某些範例之基體的一序列橫截面側視圖。

302中，例如基於使用者輸入或一感測器之檢測，供應模組214a-c上之電腦可讀媒體可儲存代表諸如使用之組建材料或基體的類型之供應模組特徵的供應模組資料。如先前所述，該供應模組之其他特徵，諸如該供應模組之實體維度，可預先儲存於電腦可讀媒體。

304中，供應模組214可由該列印系統200來接收，例如，插入該列印系統200。可插入各種不同的供應模組組合。圖2g之範例中，包括針對三維及二維列印兩者之供應模組214a-c可被接收。

306中，該控制器210可取得及/或產生料劑遞送控制資料208。該料劑遞送控制資料208可界定遞送料劑之組建材料或基體的部分或位置。

某些範例中，若該等插入的供應模組的其中之一， 諸如供應模組214a，係針對三維列印，則該料劑遞送控制資料208可針對該產生的每片三維物件來界定，若有的話，遞送聯合料劑受遞送之該供應模組214a的支撐元件236上之組建材料的部分或位置。該類料劑遞送控制資料208亦可取決於該接收容量沿著插入該供應模組214a之y軸的位置。該料劑遞送控制資料208可由該列印系統200中或外側之一適當的三維物件處理系統來衍生。某些範例中，該料劑遞送控制資料208可基於代表一產生物件之一三維模型的物件設計資料、及/或來自代表該物件之特性的物件設計資料來產生。該模型可界定該物件之固體部分，並可由該三維物件處理系統來處理以產生該模型之數片平行面。每一片可界定固化組建材料之一分別層的一部分。該物件特性資料可界定該物件的特性，諸如密度、表面粗糙度、強度、等等。

此外，某些範例中，若該等插入的供應模組的其中之一，諸如供應模組214b，係針對二維列印，則該料劑遞送控制資料208亦可針對每一產生的影像來界定，若有的話，列印料劑待遞送之該供應模組214b的支撐元件236上之基體的部分或位置。該類料劑遞送控制資料208亦可取決於該接收容量沿著插入該供應模組214b之y軸的位置。該料劑遞送控制資料208可由該列印系統200中或外側之一適當的二維影像處理系統來衍生。

308中，一組建材料層可針對一供應模組中之三維列印來設置作三維列印，及/或一基體可針對二維列印來 設置。該遞送可基於有關儲存於該供應模組之電腦可讀媒體中的供應模組之特徵的資料及/或指令。

某些範例中，如圖4a所示，一組建材料層276可設置在該供應模組214a之支撐元件236上。例如，該控制器210可控制該分配器242來於圖2e、2h、與4a所示之一先前完整層248上設置該層276。該完整層248可包括一固化部分250。雖然一完整層248顯示於圖4a-d來作舉例解說用，但應了解初始可施加308至312來產生該第一層248。

某些範例中，諸如若使用該供應總成224，則該層276可如下遞送。參照圖2e與4a，該供應室226中之支撐元件230可以該儲存的組建材料246之一部分於該供應總成224的頂部邊緣上延伸之方式由該活塞232放置在該z軸方向。該列印室228中之支撐元件236可以一預定間隙設置在該先前沉積的組建材料層248上之方式由該活塞236放置在該z軸方向。之後該分配器242可在該x軸方向縱向地移動來將該儲存的組建材料246之延伸部分滾動進入該預定間隙以便在該列印室228中組建新層276。

此外，某些範例中，如圖5a所示，一基體257可設置在該供應模組214b之支撐元件290上。例如，如圖2f與2h所示，該控制器210可控制該分配器242來於具有已產生影像之部分255的一基體253，諸如一張紙上，設置諸如一張紙之該基體257。雖然該基體253顯示具有影像來作舉例解說用，但應了解初始可施加308至312來於該基體253上產生該等影像。

某些範例中，諸如若使用該供應總成282，則該基體257可如下放置。參照圖2f與5a，該列印室286中之支撐元件290可以於一適當位置中之該基體257從該等料劑分配器接收列印料劑之方式由該活塞292放置在該z軸方向。

310中，料劑可選擇性遞送至該列印系統200中之任何供應模組的基體與組建材料之部分表面。此可使用上述技術的任一項，諸如，例如，若該等料劑分配器具有一頁寬陣列組態，則使用一單程列印、或者例如，若該等料劑分配器不具有一頁寬陣列組態，則使用多程列印來完成。如先前範例中說明，該等料劑分配器268或274的其中之一可用來在該等供應模組214a-b兩者中列印。其他範例中，該等料劑分配器268與274兩者可遞送相同料劑，且可在一單程或多程中在該等供應模組214a-b兩者上列印。其他範例中，每一料劑分配器268與274的某些噴嘴可遞送一種類型的列印料劑，而每一料劑分配器268與274的其他噴嘴可遞送另一、不同類型的列印料劑。其他範例中，一料劑分配器268可遞送於該供應模組214a中適合三維列印之聯合料劑，而另一料劑分配器274可遞送於該供應模組214b中適合二維列印之列印料劑。

某些範例中，如圖4b所示，聯合料劑278可選擇性遞送至該組建材料層276之表面部分。該聯合料劑278之選擇性遞送可於該層276之部分上以型樣來執行，而該料劑遞送控制資料208可界定來成為固體以形成該產生的三維物件之部分。圖4c顯示已完全實質穿透進入該組建材料層 276之聯合料劑278，但其他範例中，該穿透程度可小於100%。

某些範例中，如圖5b所示，列印料劑259可選擇性遞送至該組建材料基體257之表面部分。該列印料劑259之選擇性遞送可於該基體257之部分上以型樣來執行，而該料劑遞送控制資料208可界定來成為該基體257上之一影像。

“選擇性遞送”表示料劑可以各種不同型樣遞送至一基體或該組建材料之一層的選擇部分。該等型樣可由該料劑遞送控制資料208來界定，且基於有關儲存於該供應模組之電腦可讀媒體中的供應模組之特徵的資料及/或指令。

312中，一預定能量準位可暫時施加至該組建材料層276及/或該基體257。各種不同範例中，該施加能量可為紅外線或近紅外線能量、微波能量、紫外線(UV)光線、鹵素光、超音波能量、等等。

某些範例中，該暫時的能量施加可使聯合料劑278已被遞送或已穿透之組建材料部分加熱至該組建材料之熔點以上並聯合。由於冷卻，已聯合的部分成為固體並形成該產生的三維物件之部分。如先前說明，一該類部分250可已在一先前迭代中產生。能量施加期間吸收之熱能可傳播至該先前固化部分250來使部分250部分加熱至其熔點以上。此效應可協助組建固化組建材料之相鄰層間具有強烈層間黏合之一部分280，如圖4d所示。

某些範例中，如先前說明，該暫時的能量施加可使列印料劑259已被遞送之該組建材料的部分被消除或乾燥。然而，某些範例中，該列印料劑259可不需消除或乾燥。

一基體及/或一組建材料層已如上述處理後，(1)一新的組建材料層可設置在供應模組214a中之先前處理的組建材料層頂部上，使得該先前處理層作為一隨後組建材料層之一支撐，及/或(2)該處理基體可饋送至該托盤288使得一新基體可曝露在供應模組214b中之列印室286，使得料劑可遞送至該新曝露基體。方塊308至312之程序之後可被重覆以產生一層一層三維物件，以及在多個基體上產生影像。例如，方塊308與312之每一迭代可包含一層與一基體之處理。

此外，方塊308至312間的任何時間，諸如方塊304中，額外的供應模組214可由該列印系統200接收。因此，該方法300可迭代通過方塊308至312時，該方法300之一平行實例可進行，使得該列印系統200可於不同的供應模組214上立即執行多個列印工作。其他範例中，該方法300之一第一實例已完成與產生一三維物件或完成一二維列印工作後的同時，該方法300之第二實例可以方塊308至312來進行，使得該第二三維物件及/或二維列印工作以之間有少許或無時間延遲在該第一實例完成後立即產生。

本說明書(包括任何伴隨請求項、摘要與圖式)中揭示之所有特徵、及/或本文揭示之任何方法或程序的任何元件，除了至少某些該類特徵及/或元件為互斥之組合外， 其可以任何組合來加以組合。

上述說明中，其提出若干細節來提供對本文揭示之主題的一了解。然而，該等範例在無某些或所有該等細節的情況下仍可加以實作。其他範例可包括上述細節之修改與變化型態。該等後附請求項意欲涵蓋該類修改與變化型態。

Claims (15)

1. 一種列印系統，包含有：一料劑分配器，其用來將至少一列印料劑選擇性遞送至一第一類型供應模組上之一基體上以及一第二類型供應模組上之一組建材料層上；以及一控制器，其用來控制該料劑分配器以衍生自代表待產生之一片三維物件以及代表該基體上待產生之一影像的資料之型樣，來選擇性遞送該至少一列印料劑。
2. 如請求項1之列印系統，更包含一能量來源來將能量施加至該層使該組建材料之一部分聚結與固化以根據該至少一列印料劑所遞送至該層上之處而形成一片三維物件。
3. 如請求項1之列印系統，其中該分配器包含一列印頭。
4. 如請求項1之列印系統，其中該至少一列印料劑包含待遞送至該基體與該組建材料層的一相同列印料劑。
5. 如請求項1之列印系統，其中該至少一列印料劑包含：待遞送至該基體上之一第一列印料劑；以及待遞送至該組建材料層上之一第二列印料劑。
6. 如請求項1之列印系統，其中該料劑分配器用於將該第一列印料劑選擇性遞送至該基體上，並進一步包含一第二料劑分配器來將該第二列印料劑選擇性遞送至該基體上。
7. 如請求項1之列印系統，其中該列印系統中之該料劑分 配器、或多個料劑分配器之一組合，具有橫跨該基體與該組建材料層之一寬度的一頁寬陣列組態，以使該至少一列印料劑能夠於單程中遞送至該基體的一整個區域以及至該層的一整個區域。
8. 如請求項1之列印系統，其中該列印系統中之該料劑分配器、或多個料劑分配器之一組合，不具有一頁寬陣列組態且不橫跨該基體與該組建材料層之一寬度，使得該料劑分配器、或多個料劑分配器之該組合，係將該至少一列印料劑以多程遞送至該基體的一整個區域以及至該層的一整個區域。
9. 如請求項1之列印系統更包含一外罩，其具有界定一接收容量來可移動地接收該第一類型供應模組以及可移動地接收該第二類型供應模組之一表面。
10. 如請求項1之列印系統，其中該三維物件與該影像係於該列印系統之一相同列印工作期間產生。
11. 一種列印系統，包含有：一外罩，其具有界定一接收容量來可移動地接收第一與第二類型供應模組之一表面；以及一控制器，其用來控制該列印系統以於該第一類型供應模組中產生一三維物件以及於該第二類型供應模組中之一基體上產生一影像。
12. 如請求項11之列印系統，其中該第一類型供應模組包括一第一列印室來從一分配器接收用於產生該三維物件之連續組建材料層，其中該第二類型供應模組包括一第 二列印室來放置該基體以便於該基體上產生該影像。
13. 如請求項12之列印系統，其中該等第一與第二類型供應模組的每一個包括一電腦可讀媒體，其儲存代表該個別的供應模組是否用於三維列印或二維列印之個別的供應模組資料，其中該控制器用於接收該供應模組資料。
14. 如請求項12之列印系統，其中該第一類型供應模組包含一供應室以容納待於該第一列印室中接收的組建材料。
15. 一種列印方法，包含有下列步驟：取得從代表待產生之一三維物件以及待產生之一影像之資料衍生的控制資料；將一基體放置在一列印系統之一第一類型供應模組中的一第一支撐元件上；將一層組建材料沉積在該列印系統之一第二類型供應模組中的一第二支撐元件上；以及使用一料劑分配器來將至少一列印料劑選擇性地，基於該控制資料以一第一型樣遞送至該基體上，以及基於該控制資料以一第二型樣遞送至該組建材料層上。