(57)【要約】      （修正有）【課題】成形体の強度を増加出来る生産的製造の方法およびデバイスを提供する。【解決手段】露光の第一の工程の後に、第一の露光マスク２０００を使用して第一の層が提供され、第一の部分領域２００１が固化しており、第二の部分領域３００１がまだ固化していない層構造１００１ｂが得られる。第二の部分領域２００１においてまだ固化していない第一の層の上に第二の層が提供され、これにより層構造が達成されると、第二の露光マスクを使用する第二の露光工程の後に、第二の部分領域３００１が固化しており、第二の層のハッチなしの第一の部分領域２００１がまだ固化していない層構造が得られる。ここで、電磁放射線の侵入の深さが第一の層を越えて達し、第一の層が、第二の部分領域において、第二の層と一緒に充分に固化。第二の露光工程の後に、第一の層は、形成されるべき成形体層の表面全体にわたって完全に固化する。【選択図】図９ａ
2010259804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁放射線の影響下で固化可能な材料（５、５５）の成形体（２７）、特に、歯科修復のための未焼結コンパクトの、複数の露光工程（１００１、１００２、１００３、１００４）による生産的製造のための方法であって、
該固化可能な材料（５、５５）への電磁放射線の侵入の深さの半分以下の層厚さを有する、電磁放射線の影響下で固化可能な材料（５、５５）の新たな層が、露光工程（１００１、１００２、１００３、１００４）の前に提供されること；
提供された該層が、該露光工程（１００１、１００２、１００３、１００４）において、該形成されるべき成形体層の部分領域（２００１、３００１）においてのみ露光され、上に該新たな層を提供された先行する露光工程の前に提供される層が、露光された該部分領域（２００１、３００１）における該新たな層と一緒に固化されること、
該露光された部分領域（２００１、３００１）が、該露光工程（１００１、１００２、１００３、１００４）の間で変動すること、
を特徴とする、方法。
【請求項２】
前記露光工程（１００１、１００２）間で変動させられる前記部分領域（２００１、３００１）が、本質的に重ならず、そして一緒になって、前記形成されるべき成形体層を与える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第一の部分領域（２００１）が、第一の露光マスク（２０００）を使用して露光され、そして第二の部分領域（３００１）が、第二の露光マスク（３０００）を使用して露光され、該第一の露光マスク（２０００）が、該第二の露光マスク（３０００）と本質的に補完的であり、そして露光が、１回おきの露光工程（１００１、１００３）において一方の露光マスク（２０００、３０００）を使用して実施され、そして他のそれぞれの露光工程（１００２、１００４）において他方の露光マスク（３０００、２０００）を使用して実施される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記層が２５μｍ未満の層厚さを有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
より大きい深さにおいてより良好な硬化を達成する目的で、１回の露光工程中に発光電力が増加させられる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
電磁放射線の影響下で固化可能な材料（５、５５）の成形体（２７）、特に、歯科修復のための未焼結コンパクトの、複数の露光工程（１００１、１００２、１００３、１００４）による生産的製造のためのデバイスであって、
形成されるべき成形体層を電磁放射線に曝露するための露光ユニット（１０、６０）；
該形成されるべき成形体層の第一の部分領域（２００１）のみの露光を可能にする第一の露光マスク（２０００）、および該形成されるべき成形体層の第二の部分領域（３００１）のみの露光を可能にする第二の露光マスク（３０００）であって、該第一の部分領域（２００１）が、該第二の部分領域（３００１）とは異なる、第一の露光マスク（２０００）および第二の露光マスク（３０００）；
電磁放射線の影響下で固化可能な材料の新たな層を提供するためのコーティングユニットであって、該新たな層が、該固化可能な材料への電磁放射線の侵入の深さの半分以下である層厚さを有する、コーティングユニット；ならびに
制御ユニット（１１、６１）であって、該コーティングユニットにより先に適用された新たな層が、１つの露光工程（１００１、１００２、１００３）において該第一の露光マスク（２０００）を使用して露光され、そして該コーティングユニットにより先に提供された次の層が、引き続く露光工程（１００２、１００３、１００４）において該第二の露光マスク（３０００）を使用して露光されるように、該デバイスを制御するように構成および適合されている、制御ユニット（１１、６１）、
を有する、デバイス。
【請求項７】
前記コーティングユニットがトラフ（４、５４）を有し、該トラフが、少なくとも部分的に透過性であるように設計された底部（６、５６）を有し、そして光重合性材料（５、５５）で満たされ得ること；移動機構（１４、６４）を有する構造プラットフォーム（１２、６２）が、該トラフの底部（６、５６）に対する該構造プラットフォームの高さが調節可能であるように該トラフの底部（６、５６）の上に保持されること；および前記制御ユニット（１６、６６）が、該移動機構（１４、６４）を制御することによって、露光工程（１００１、１００２、１００３、１００４）後の層について、該トラフの底部（６、５６）に対する該構造プラットフォーム（１２、６２）の位置を調節するように適合されていることを特徴とする、請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
前記少なくとも部分的に透過性であるトラフの底部（６、５６）を通して下からの露光のために、前記露光ユニット（１０、６０）が該トラフの底部（６、５６）より下に配置されていることを特徴とする、請求項７に記載のデバイス。
【請求項９】
前記移動機構（１４、６４）が力変換器（２９、７９）を備え、該力変換器が、前記制御ユニット（１１、６１）に接続されており、そして該移動機構（１４、６４）により前記構造プラットフォーム（１２、６２）に付与される力を測定すること；および該測定結果を該制御ユニット（１１、６１）に送信することが可能であり、該制御ユニット（１１、６１）は、所定の力プロフィールで、該構造プラットフォーム（１２、６２）を移動させるように適合されていることを特徴とする、請求項７または８に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記コーティングユニットがトラフ（４、５４）を有し、該トラフが、前記露光ユニット（１０、６０）に対して水平方向に移動可能であること；および前記トラフの底部（６、５６）上の高さが調節可能である塗布デバイス（２６、７６）、例えばドクターブレードまたはローラが、移動方向において該露光ユニット（１０、６０）の前に配置されていることを特徴とする、請求項６〜９のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記トラフ（４）が中心回転軸（２２）の周りで回転可能に設置されており、前記トラフの底部（６）の下にある前記投影する露光ユニット（１０、６０）および上にある前記構造プラットフォーム（１２）が、該中心回転軸（２２）に対して半径方向にずれていること；ならびにドライブ（２４）が提供され、該ドライブが、該トラフ（４）を前記制御ユニット（１１）の制御下で、連続的な露光工程（１００１、１００２、１００３、１００４）の間、該中心回転軸（２２）の周りの所定の角度だけ回転させ得、光重合性材料（５）を該トラフ（４）内に送達するための送達器具（８）と、前記塗布デバイス（２６）と、該露光ユニット（１０）とが、互いに前記移動方向で続くことを特徴とする、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１２】
スクイジー（３０）が、回転方向において前記投影する露光ユニット（１０）の領域の後ろに提供されており、該スクイジーが、前記トラフの底部（６）の上方で所定の高さに配置可能であり、そして前記露光された部分領域（２００１、３００１）における固化プロセス後の前記材料（５）の再分布のために構成されていることを特徴とする、請求項１１に記載のデバイス。
【請求項１３】
発光ダイオード（２３、７３）が、前記露光ユニット（１０、６０）のための光源として使用されることを特徴とする、請求項６〜１２のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記発光ダイオード（２３、７３）が、異なる波長を有する光を発光するように構成されている、請求項１３に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記露光ユニット（１０、６０）が、１００ｍＷ／ｄｍ２〜２０００ｍＷ／ｄｍ２、特に、５００ｍＷ／ｄｍ２〜２０００ｍＷ／ｄｍ２の平均強度を有する光を発光することを特徴とする、請求項６〜１４のいずれか１項に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の露光工程による、電磁放射線の影響下で固化可能な材料の成形体の生産的製造のための方法およびデバイスに関する。本発明は、歯科修復のための未焼結コンパクトとして使用される、成形体の構築のために使用されることを特に意図される。
【背景技術】
【０００２】
ＣＡＤ−ＣＡＭ技術は、しばらくの間、歯科学の分野においてすでに認容を得ており、そして伝統的な義歯の手での製造に置き換わっている。しかし、セラミック歯科用修復体を作製するための、最近の簡便な材料除去製造法は、いくつかの欠点を有し、これらの欠点は、経済的な意味で合理的な支出では、技術水準によって改善され得ない。これに関連して、「生産的製造」との用語により公知である材料適用製造方法（特に、立体リソグラフィー方法）が、考慮され得る。立体リソグラフィー方法において、新たに適用された材料層が、位置選択的露光により所望の形状に重合され、その結果、連続的な１層ずつの形成によって、所望の立体が、適用される層の連続から生じるその三次元形状に製造される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
光重合性材料からの１層ずつの製造の方法に関連する問題は、個々の層の相互の干渉性である。層の剪断力が互いに作用する場合、これらの層は、互いとの接着性の接触を失い得、そして成形体が剥離し得る。
【０００４】
従って、本発明の目的は、成形体の増加した強度が達成される、電磁放射線の影響下で固化可能な材料の成形体の生産的製造のための方法およびデバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は、請求項１による方法および請求項６によるデバイスにより達成される。本発明の有利な構成は、それぞれの従属請求項の主題である。
【０００６】
本発明は、以下を提供する：
（項目１）
電磁放射線の影響下で固化可能な材料（５、５５）の成形体（２７）、特に、歯科修復のための未焼結コンパクトの、複数の露光工程（１００１、１００２、１００３、１００４）による生産的製造のための方法であって、
該固化可能な材料（５、５５）への電磁放射線の侵入の深さの半分以下の層厚さを有する、電磁放射線の影響下で固化可能な材料（５、５５）の新たな層が、露光工程（１００１、１００２、１００３、１００４）の前に提供されること；
提供された該層が、該露光工程（１００１、１００２、１００３、１００４）において、該形成されるべき成形体層の部分領域（２００１、３００１）においてのみ露光され、上に該新たな層を提供された先行する露光工程の前に提供される層が、露光された該部分領域（２００１、３００１）における該新たな層と一緒に固化されること、
該露光された部分領域（２００１、３００１）が、該露光工程（１００１、１００２、１００３、１００４）の間で変動すること、
を特徴とする、方法。
（項目２）
上記露光工程（１００１、１００２）間で変動させられる上記部分領域（２００１、３００１）が、本質的に重ならず、そして一緒になって、上記形成されるべき成形体層を与える、上記項目に記載の方法。
（項目３）
第一の部分領域（２００１）が、第一の露光マスク（２０００）を使用して露光され、そして第二の部分領域（３００１）が、第二の露光マスク（３０００）を使用して露光され、該第一の露光マスク（２０００）が、該第二の露光マスク（３０００）と本質的に補完的であり、そして露光が、１回おきの露光工程（１００１、１００３）において一方の露光マスク（２０００、３０００）を使用して実施され、そして他のそれぞれの露光工程（１００２、１００４）において他方の露光マスク（３０００、２０００）を使用して実施される、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目４）
上記層が２５μｍ未満の層厚さを有する、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目５）
より大きい深さにおいてより良好な硬化を達成する目的で、１回の露光工程中に発光電力が増加させられる、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目６）
電磁放射線の影響下で固化可能な材料（５、５５）の成形体（２７）、特に、歯科修復のための未焼結コンパクトの、複数の露光工程（１００１、１００２、１００３、１００４）による生産的製造のためのデバイスであって、
形成されるべき成形体層を電磁放射線に曝露するための露光ユニット（１０、６０）；
該形成されるべき成形体層の第一の部分領域（２００１）のみの露光を可能にする第一の露光マスク（２０００）、および該形成されるべき成形体層の第二の部分領域（３００１）のみの露光を可能にする第二の露光マスク（３０００）であって、該第一の部分領域（２００１）が、該第二の部分領域（３００１）とは異なる、第一の露光マスク（２０００）および第二の露光マスク（３０００）；
電磁放射線の影響下で固化可能な材料の新たな層を提供するためのコーティングユニットであって、該新たな層が、該固化可能な材料への電磁放射線の侵入の深さの半分以下である層厚さを有する、コーティングユニット；ならびに
制御ユニット（１１、６１）であって、該コーティングユニットにより先に適用された新たな層が、１つの露光工程（１００１、１００２、１００３）において該第一の露光マスク（２０００）を使用して露光され、そして該コーティングユニットにより先に提供された次の層が、引き続く露光工程（１００２、１００３、１００４）において該第二の露光マスク（３０００）を使用して露光されるように、該デバイスを制御するように構成および適合されている、制御ユニット（１１、６１）、
を有する、デバイス。
（項目７）
上記コーティングユニットがトラフ（４、５４）を有し、該トラフが、少なくとも部分的に透過性であるように設計された底部（６、５６）を有し、そして光重合性材料（５、５５）で満たされ得ること；移動機構（１４、６４）を有する構造プラットフォーム（１２、６２）が、該トラフの底部（６、５６）に対する該構造プラットフォームの高さが調節可能であるように該トラフの底部（６、５６）の上に保持されること；および上記制御ユニット（１６、６６）が、該移動機構（１４、６４）を制御することによって、露光工程（１００１、１００２、１００３、１００４）後の層について、該トラフの底部（６、５６）に対する該構造プラットフォーム（１２、６２）の位置を調節するように適合されていることを特徴とする、上記項目に記載のデバイス。
（項目８）
上記少なくとも部分的に透過性であるトラフの底部（６、５６）を通して下からの露光のために、上記露光ユニット（１０、６０）が該トラフの底部（６、５６）より下に配置されていることを特徴とする、上記項目のうちのいずれかに記載のデバイス。
（項目９）
上記移動機構（１４、６４）が力変換器（２９、７９）を備え、該力変換器が、上記制御ユニット（１１、６１）に接続されており、そして該移動機構（１４、６４）により上記構造プラットフォーム（１２、６２）に付与される力を測定すること；および該測定結果を該制御ユニット（１１、６１）に送信することが可能であり、該制御ユニット（１１、６１）は、所定の力プロフィールで、該構造プラットフォーム（１２、６２）を移動させるように適合されていることを特徴とする、上記項目のうちのいずれかに記載のデバイス。
（項目１０）
上記コーティングユニットがトラフ（４、５４）を有し、該トラフが、上記露光ユニット（１０、６０）に対して水平方向に移動可能であること；および上記トラフの底部（６、５６）上の高さが調節可能である塗布デバイス（２６、７６）、例えばドクターブレードまたはローラが、移動方向において該露光ユニット（１０、６０）の前に配置されていることを特徴とする、上記項目のうちのいずれかに記載のデバイス。
（項目１１）
上記トラフ（４）が中心回転軸（２２）の周りで回転可能に設置されており、上記トラフの底部（６）の下にある上記投影する露光ユニット（１０、６０）および上にある上記構造プラットフォーム（１２）が、該中心回転軸（２２）に対して半径方向にずれていること；ならびにドライブ（２４）が提供され、該ドライブが、該トラフ（４）を上記制御ユニット（１１）の制御下で、連続的な露光工程（１００１、１００２、１００３、１００４）の間、該中心回転軸（２２）の周りの所定の角度だけ回転させ得、光重合性材料（５）を該トラフ（４）内に送達するための送達器具（８）と、上記塗布デバイス（２６）と、該露光ユニット（１０）とが、互いに上記移動方向で続くことを特徴とする、上記項目のうちのいずれかに記載のデバイス。
（項目１２）
スクイジー（３０）が、回転方向において上記投影する露光ユニット（１０）の領域の後ろに提供されており、該スクイジーが、上記トラフの底部（６）の上方で所定の高さに配置可能であり、そして上記露光された部分領域（２００１、３００１）における固化プロセス後の上記材料（５）の再分布のために構成されていることを特徴とする、上記項目のうちのいずれかに記載のデバイス。
（項目１３）
発光ダイオード（２３、７３）が、上記露光ユニット（１０、６０）のための光源として使用されることを特徴とする、上記項目のうちのいずれかに記載のデバイス。
（項目１４）
上記発光ダイオード（２３、７３）が、異なる波長を有する光を発光するように構成されている、上記項目のうちのいずれかに記載のデバイス。
（項目１５）
上記露光ユニット（１０、６０）が、１００ｍＷ／ｄｍ２〜２０００ｍＷ／ｄｍ２、特に、５００ｍＷ／ｄｍ２〜２０００ｍＷ／ｄｍ２の平均強度を有する光を発光することを特徴とする、上記項目のうちのいずれかに記載のデバイス。
【０００７】
（摘要）
本発明は、電磁放射線の影響下で固化可能な材料（５、５５）の成形体（２７）の、複数の露光工程（１００１、１００２、１００３、１００４）による生産的製造のための方法に関する。この方法は、電磁放射線の影響下で固化可能な材料（５、５５）の新たな層（固化可能な材料（５、５５）への電磁放射線の侵入の深さの半分以下の層の厚さを有する）が、露光工程（１００１、１００２、１００３、１００４）の前に提供され、提供される層が、露光工程（１００１、１００２、１００３、１００４）において、成形体層の形成されるべき部分領域（２００１、３００１）のみが露光され、そして先行する露光工程前に提供された層（この層に、新たな層が提供されている）が、露光される部分領域（２００１、３００１）において新たな層と一緒に固化され、そして露光される部分領域（２００１、３００１）が、露光工程（１００１、１００２、１００３、１００４）間で変化することを特徴とする。
【０００８】
本発明による方法は、電磁放射線の影響下で固化可能な材料の新たな層（固化可能な材料への電磁放射線の侵入の深さの半分以下である層の厚さを有する）が、露光工程の前に提供され、提供された層が、露光工程において、成形体の形成されるべき層の部分領域のみが露光され、先行する露光工程の前に提供された層（この上に、新たな層が提供されている）が、露光される部分領域において新たな層と一緒に固化され、そして露光される部分領域が、露光工程間で変動することを特徴とする。従って、この交替する部分的な露光は、相互に噛み合う非平面層の形成をもたらす。
【０００９】
本発明による方法により達成される効果は、個々の層が、互いとの１表面ずつの接続点を形成するのではなく、むしろ、最初の層と最後の層以外の各層が、１つの部分領域において、１つの露光工程において上に重なる層と一緒に固化し、そして別の部分領域において、第二の露光工程において下に重なる層と一緒に固化することである。これによって、最初の層および最後の層は、部分領域において、それぞれ引き続く層および先行する層と一緒に固化する。このことは、個々の層の増加した相互結合強度を有する、特によく相互に噛み合う層複合体を達成し、従って、その固体の増加した強度が達成される。この時点で、成形体の全てが、この様式で相互に噛み合う層のみからならなければならないわけではないことが言及されるべきである。むしろ、特定の領域（例えば、横の縁部領域または外側に重なる層）は、このような相互の噛み合いなしで、平坦な層結合を有し得る。しかし、大部分の成形体の上の層の相互の噛み合いは、これらの層間の高い剪断力の場合においてさえも、成形体が剥離しないことを保証する。
【００１０】
本発明による方法において、一方では、固化可能な材料への電磁放射線の侵入の深さが少なくとも２層におよび、その結果、１回の露光工程あたり少なくとも２つの層が、露光される部分領域において固化し得ること、そして他方では、各露光工程の前に新たな層が提供されることを確実にすることが必要である。露光工程の直前に提供される層のみが、部分領域において直接露光されるが、それにもかかわらず、電磁放射線は、先に実施された露光工程前に提供された、１つ以上の下に重なる層にもまた達する。
【００１１】
固化可能な材料への電磁放射線の侵入の深さは、本発明の範囲内で、固化可能な材料が、規定された時間にわたって、露光工程において、規定された強度および規定された波長スペクトルを有する電磁放射線に曝露される場合に、固化可能な材料が充分に強く固化される深さとして定義される。これに関連して、本発明による方法の最大の層厚さは、露光の持続時間および型に依存し得ることが、当業者に明らかである。０．１ｍＷ／ｃｍ２〜１００ｍＷ／ｃｍ２という中程度の強度、および１回の露光工程あたり６秒間の露光時間を用いる露光ユニットを使用して、電磁放射線の、固化可能な材料への約５０μｍ〜２５０μｍの侵入の深さが与えられ得、２５μｍ以下の層厚さが、有利には選択される。露光の上記の型および性質に加えて、固化可能な材料への電磁放射線の侵入の深さはまた、使用される固化可能な材料に依存する。固化可能な材料は、特に、種々の型の吸収剤を有し得、この場合には、この固化可能な材料への電磁放射線の侵入の深さはまた、使用される吸収剤の選択によって、重大に決定される。
【００１２】
好ましい実施形態によれば、より大きい深さにおけるより良好な硬化を達成する目的で、発光電力が、１つの露光工程中にそれぞれ、特に連続的に増加され得る。
【００１３】
露光される部分領域は、連続する露光工程間で容易に交差し得、その結果、電磁放射線が、より深い位置に重なる１つ以上の層のすでに固化した領域にもまた作用することが留意されるべきである。しかし、露光工程間で変化する部分領域は、本質的に重ならず、そしてこれらの部分領域は、一緒になって、成形体に形成されるべき層を与えることが好ましい。ここで、「本質的に」とは、露光される部分領域間の縁部領域における任意の非常に小さい重なり（これはとりわけ、散乱する光の影響に起因する）が存在し得ないことを必ずしも確実にする必要はなく、むしろ、露光される部分領域間の縁部領域には小さい重なりが存在し得ることを意味する。このことにより有利に達成される効果は、散乱される光の影響を除いて、層の各部分領域が、正確に１回の露光工程のみで、正確に規定された露光時間で、電磁放射線の影響下に曝露されることである。
【００１４】
従って、形成されるべき成形体の層は、好ましくは、２つ以上の部分領域において露光され、これらの部分領域は、本質的に、互いと交差するセットを形成せず、対応する多くの露光工程にわたって、部分領域のうちの異なる１つが常に、連続的な露光工程において露光される。新たな層が露光工程間に常に提供されるので、固化可能な材料への電磁放射線の侵入の深さは、露光される異なる部分領域が存在するのと少なくとも同じ数の層に及ばなければならない。
【００１５】
従って、一緒になって形成されるべき成形体の層を形成する部分領域の数は、２に限定されない。特に、層の厚さが非常に薄く固化可能な材料への電磁放射線の侵入の深さが２つより多くの層に及ぶように選択される場合には、これに対応して多くの部分領域が、例えば、対応する露光マスクを使用することによって規定され得る。次いで、固化可能な材料への電磁放射線の侵入の深さが可能にするだけ多くの層が、各部分領域において、１回の露光工程あたり一緒に固化される。
【００１６】
さらに、第一の部分領域が第一の露光マスクを使用して露光され、そして第二の部分領域が第二の露光マスクを使用して露光され、この第一の露光マスクが、この第二の露光マスクと本質的に補完的であり、そして露光が、１回おきの露光工程ごとに１つの露光マスクを使用して実施され、そして他のそれぞれの露光工程において他の露光マスクを使用して実施されることが有利であり得る。例えば、第一の部分領域の幾何学的形状は、市松模様の白色の正方形のような構成であり得、そして第二の部分領域の幾何学的形状は、市松模様の黒色の正方形のような構成であり得るが、他の相互に補完的なパターンが、任意の所望の様式で使用され得る。この実施形態において、侵入の深さは、有利には、２つのみの層に及ぶ。
【００１７】
用語「露光マスク」は、本明細書中で、その最も広い意味で理解されるべきである。すなわち、所望の部分領域を有する規定された強度パターンが露光場に映されるように用いられる、任意の形態の強度調節を網羅する。使用される露光マスクは、アナログカバーマスクであってもデジタルマスクアレイであってもよい。デジタルマスクアレイは、例えば、いわゆるＤＬＰチップ（デジタル光処理チップ）（例えば、マイクロミラーアレイ、ＬＣＤアレイなど）であり、これらは、所望の部分領域を用いる特定の強度パターンを露光場に映す目的で駆動され得る。代替例として、露光マスクはまた、レーザービームの予めプログラムされたオペレーティングプログラムであり得、これを用いて、レーザービームが、所望の部分領域においてのみ露光場を連続的に走査し、そしてこれらの部分領域のみで材料を固化させる。
【００１８】
本発明による方法により生産的に製造されるべき成形体は、例えば、歯科修復のための未焼結コンパクトであり得、この場合、電磁放射線の影響下で固化可能な材料は、光重合性材料（例えば、セラミックを充填されたフォトポリマー）であり得る。
【００１９】
プラスチックが、有利には、成形体を製造するための本発明による方法において使用され得、この成形体は、その製造後に包埋化合物に包埋され、そしてこの包埋化合物の固化後に焼かれて除去され、そして別の材料（具体的には、歯科セラミック材料もしくは金属またはアロイ）が、この包埋化合物の生じた空洞に押し込まれる。
【００２０】
好ましい方法において、歯科用コンポジットが、成形体を製造するために使用され得、そしてこの成形体は、その製造後に加工され得、引き続いて研磨またはコーティングされ得、引き続いて加工され得る。
【００２１】
本発明による方法において、セラミックを充填されたフォトポリマーのセラミック成分は、好ましくは、酸化物セラミックまたはガラスセラミック（具体的には、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、二ケイ酸リチウム、白榴石ガラスセラミック、リン石灰ガラスセラミックまたはこれらの混合物）からなる。
【００２２】
本発明によるデバイスは、露光ユニット、第一の露光マスクおよび第二の露光マスク、ならびにコーティングユニットおよび制御ユニットを有することを特徴とする。この露光ユニットは、形成されるべき成形体層を電磁放射線に曝露し得る。この第一の露光マスクは、成形体の形成されるべき層の第一の部分領域のみが露光されることを可能にし、そしてこの第二の露光マスクは、成形体の形成されるべき層の第二の部分領域のみが露光されることを可能にし、この第一の部分領域は、この第二の部分領域とは異なる。コーティングユニットは、電磁放射線の影響下で固化可能な材料の新たな層（固化可能な材料への電磁放射線の侵入の深さの半分以下の層の厚さを有する）を提供し得る。最後に、この制御ユニットは、コーティングユニットにより先に提供された新たな層が、１回の露光工程において第一の露光マスクを使用して露光され、そしてコーティングユニットにより先に提供された次の新たな層が、引き続く露光工程において第二の露光マスクを使用して露光されるように、このデバイスを制御するように構成および適合される。
【００２３】
本発明によるデバイスは特に、最初の層と最後の層とを除く個々の層が、１回の露光工程において、１つの部分領域において上に重なる層と一緒に固化されること、および別の露光工程において、別の部分領域において下に重なる層と一緒に固化されることを、容易にかつ正確に可能にする。最初の層および最後の層は、１つの部分領域において、それぞれ引き続く層または先行する層のみと一緒に固化される。
【００２４】
好ましくは、コーティングユニットは、トラフを有し、このトラフは、少なくとも部分的に透過性に設計された底部を有し、そして光重合性材料で満たされ得る。構造プラットフォームが、移動機構により、このトラフの底部の上に保持され、その結果、このトラフの底部に対するこの構造プラットフォームの高さが調節可能である。制御ユニットは、この移動機構を制御することにより、各露光工程後に、１つの層についてこのトラフの底部に対するこの構造プラットフォームの位置を調節するように適合される。
【００２５】
このことは、特に薄い層が、特に迅速な様式で、均一かつ規定されたコーティング厚さおよび層厚さで提供されることことを可能にする。本発明によるデバイスに関して、「コーティング厚さ」とは、本明細書中で、コーティングユニットにより提供される固化可能な材料の厚さ（この中に、構造プラットフォーム、または成形体のすでに固化した層が、引き続く露光工程のために浸漬される）であると理解されるべきである。他方で、コーティングユニットにより提供される「層厚さ」は、特定の浸漬深さについて、透過性のトラフ底部と、構造プラットフォームまたは部分領域における最後に固化した成形体の層との間の距離により与えられ得る。トラフの底部に提供される、固化可能な材料のコーティング厚さは、例えば、３００μｍであり得、その結果、構造プラットフォーム、または部分領域における最後に固化した層は、透過性のトラフの底部と、構造プラットフォーム、または部分領域における最後に固化した層との間に、２５μｍの層厚さを達成する目的で、固化可能な材料内に２７５μｍの深さまで浸漬され得る。
【００２６】
露光ユニットが、少なくとも部分的に透過性であるトラフの底部を通しての下からの露光のために、トラフの底部より下に配置されることが有利である。従って、露光は、複雑な光ビーム誘導なしで、下から直接行われ得る。
【００２７】
本発明によるデバイスの好ましい実施形態において、移動機構は、力変換器を備え、この力変換器は、制御ユニットに接続され、そして移動機構により構造プラットフォームに付与される力を測定し得、そしてその測定結果を制御ユニットに送信し得る。この制御ユニットは、所定の力プロフィールを用いて、構造プラットフォームを移動させるように適合される。
【００２８】
セラミックを充填された光重合性材料の場合には特に、これらの材料の高い粘度に起因して、構造プラットフォームをこの粘性材料内に下降させるとき、または構造プラットフォームをこの粘性材料から持ち上げるときに、大きい力が発生し得る。これらは、粘性材料が、構造プラットフォームとトラフの底部との間から搾り出されることまたは吸い込まれることにより起こる。遭遇する力を制限しながらなお、可能な限り高い下降速度または持ち上げ速度（全体的な製造プロセスを加速する）を可能にする目的で、制御ユニットは、力測定により制御された力を用いて、移動機構を最適に使用し得る。
【００２９】
トラフの底部にわたる光重合性材料の最大限に均一かつ正確に所定可能な露光厚さを達成する目的で、本発明によるデバイスは、好ましくは、以下のように構築される。トラフは、投影する露光ユニットおよび構造プラットフォームに対して水平方向に移動可能である。トラフの底部に対する高さが調節可能である塗布デバイス（例えば、ドクターブレードまたはローラ）が、移動方向において露光ユニットの前に配置される。この塗布デバイスは、下縁部をトラフの底部に対して平行にして延び、光重合性材料が露光ユニットと構造プラットフォームとの間の重合領域に達する前に、この光重合性材料を均一な厚さに平滑にする。
【００３０】
有利には、トラフは、中心回転軸の周りで回転可能に設置され得、投影する露光ユニットは、トラフの底部より下に位置し、そして上にある構造プラットフォームは、中心回転軸に対して半径方向にずれており、そしてトラフを制御ユニットの制御下で、連続する露光工程間に、中心回転軸の周りで所定の角度だけ回転させ得るドライブが提供される。光重合性材料をトラフ内に送達するための送達器具、塗布デバイスおよび露光ユニットが、互いに移動方向に続く。
【００３１】
この設計は、デバイスの構成要素の特に小型の配置を達成する。この場合、スクイジー（これは、トラフの底部の上の所定の高さに配置可能であり、そして露光された部分領域の固化プロセス後の材料の再分配のために構成される）が、回転方向において投影する露光ユニットの領域より後に提供されることが好ましい。
【００３２】
全ての実施形態において、発光ダイオードが、露光ユニットのための光源として使用され得る。この場合、これらの発光ダイオードは、好ましくは、異なる波長の光を発行するように構成される。
【００３３】
露光ユニットが、１００ｍＷ／ｄｍ２〜２０００ｍＷ／ｄｍ２、特に、５００ｍＷ／ｄｍ２〜２０００ｍＷ／ｄｍ２の平均強度を有する光を、露光場に投影することが有利であることが示された。
【００３４】
本発明は、図面を参照しながら、例示的な実施形態の補助により以下に記載される。
【発明の効果】
【００３５】
本発明により、成形体の増加した強度が達成される、電磁放射線の影響下で固化可能な材料の成形体の生産的製造のための方法およびデバイスが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、本発明によるデバイスの部分的に断面である横平面図を示す。
【図２】図２は、図１のデバイスの上からの平面図を示す。
【図３】図３〜図５は、図１のデバイスの、構造プラットフォームおよびトラフの底部の領域の、連続的な作業工程における部分断面を示す。
【図４】図３〜図５は、図１のデバイスの、構造プラットフォームおよびトラフの底部の領域の、連続的な作業工程における部分断面を示す。
【図５】図３〜図５は、図１のデバイスの、構造プラットフォームおよびトラフの底部の領域の、連続的な作業工程における部分断面を示す。
【図６】図６は、本発明の第二の実施形態についての上からの平面図を示す。
【図７】図７は、図６の第二の実施形態のデバイスの、部分的に断面である横平面図を示す。
【図８】図８は、本発明の第三の実施形態の上からの平面図を示す。
【図９ａ】図９ａ〜９ｄは、複数の露光工程の前および後の、構築されるべき成形体の断面の概略的な詳細を示す。
【図９ｂ】図９ａ〜９ｄは、複数の露光工程の前および後の、構築されるべき成形体の断面の概略的な詳細を示す。
【図９ｃ】図９ａ〜９ｄは、複数の露光工程の前および後の、構築されるべき成形体の断面の概略的な詳細を示す。
【図９ｄ】図９ａ〜９ｄは、複数の露光工程の前および後の、構築されるべき成形体の断面の概略的な詳細を示す。
【図１０ａ】図１０ａは、１回おきの露光工程後に構築されるべき成形体の平面図の概略的な詳細を示す。
【図１０ｂ】図１０ｂは、図１０ａの露光工程の間に実施される露光工程後に構築されるべき成形体の平面図の概略的な詳細を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下の例示的な実施形態は、歯科修復のための未焼結コンパクトの製造に関する。
【００３８】
最初に、デバイスの主要な構成要素が、図１および図２を参照しながら記載される。
【００３９】
図１および図２に表される実施形態において、このデバイスは、ハウジング２を有し、このハウジングは、このデバイスの他の構成要素を収容して取り付けるために使用される。ハウジング２の上面は、トラフ４により覆われる。このトラフは、透過性かつ平坦なトラフの底部を、少なくとも露光が意図される領域において有する。
【００４０】
ハウジング２内のトラフの底部６の下に、投影する露光ユニット１０が提供される。この露光ユニットは、トラフの底部６の下面の所定の露光場を、所望の幾何学的形状を有するパターンに選択的に、制御ユニット１１の制御下で曝露し得る。
【００４１】
投影する露光ユニット１０は、好ましくは、複数の発光ダイオード２３を有する光源１５を有し、好ましくは、約１５ｍＷ／ｃｍ２〜２０ｍＷ／ｃｍ２の発光電力が、露光場において達成される。露光ユニットにより発光される光の波長は、好ましくは、３５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内である。光源１５からの光は、その強度を光変調器１７により位置選択的に変調され、そして所望の幾何学的形状を有する得られる強度パターンで、トラフの底部６の下面の露光場に映される。種々の型のいわゆるＤＬＰチップ（デジタル光処理チップ）（例えば、マイクロミラーアレイ、ＬＣＤアレイなど）が、光変調器として使用され得る。代替例として、制御ユニットにより制御され得る移動ミラーにより光線が露光場を走査するレーザーが、光源として使用され得る。
【００４２】
投影する露光ユニット１０の上であってトラフの底部６の他方の側に、構造プラットフォーム１２が提供される。この構造プラットフォームは、支持アーム１８を用いて移動機構１４により保持され、その結果、この構造プラットフォームは、トラフの底部６にわたって露光ユニット１０の上方で高さ調節可能な様式で保持される。構造プラットフォーム１２は、同様に、透明または半透明である。
【００４３】
構造プラットフォーム１２の上方に、さらなる露光ユニット１６が配置され得る。このさらなる露光ユニットは、構造プラットフォーム１２の下に第一の層を形成する場合と同様に、上方から構造プラットフォーム１２を通して光を照射する目的で、制御ユニット１１により駆動され、これによって、構造プラットフォーム１２への第一の重合した層のしっかりとした、信頼できる程度に再現性のある重合および接着を達成する。しかしこれは、光重合性材料への光の侵入の深さの半分以下の層厚さのために断定的に必要であるわけではない。
【００４４】
トラフ４の表面の上方に、送達器具８がさらに提供される。この送達器具は、光重合性材料を満たされた、交換可能なカートリッジ９の形態のレザバを有する。セラミックを充填された光重合性材料が、送達器具８からトラフの底部６へと、制御ユニット１１の制御下で首尾よく供給され得る。この送達器具は、高さ調節可能な支持具３４により保持される。
【００４５】
トラフ４は、ベアリング７によって、ハウジング２に垂直軸２２の周りで回転可能に設置される。ドライブ２４が提供され、このドライブは、制御ユニット１１により駆動されながら、トラフ４を所望の回転位置まで押す。
【００４６】
露光ユニット１２と送達器具８との間の回転方向において、スクイジー３０が、トラフの底部６の上方に調節可能な高さで配置され得る。このスクイジーは、以下に説明されるような種々の機能を果たし得る。
【００４７】
図２からわかるように、送達器具８と露光ユニット１２との間には、トラフの底部６の上方に塗布デバイス２６が存在する。塗布デバイスは、本明細書中で、ドクターブレード２６の形態であり、トラフの底部６の上方で調節可能な高さに配置され得、これによって、均一かつ所定のコーティング厚さを確実にする目的で、材料が露光ユニット１２に達する前に、送達器具８からトラフの底部６に供給された材料を滑らかにする。ドクターブレードの代替物として、またはドクターブレードに加えて、塗布デバイスは、材料層の平滑化効果を起こす目的で、１つ以上のローラまたはさらなるドクターブレードを備え得る。
【００４８】
構造プラットフォーム１２を運ぶスイベルアーム１８は、回転関節２０によって、移動機構１４の垂直に移動可能な部品に接続される。移動機構１４はさらに、力変換器２９を備え、この力変換器は、構造プラットフォームを下降または上昇させるときに移動機構１４によって構造プラットフォーム１２に付与される力を測定し、そしてその測定結果を制御ユニット１２に送信する。以下に説明されるように、これは、例えば、構造プラットフォーム１２に付与される力が最大値に制限されるように、所定の力プロフィールに従って移動機構１４を制御するように構成される。
【００４９】
図１および図２に図示されるようなデバイスの機能は、以下のように要約され得る。送達器具８から、制御ユニットにより制御されながら、所定の材料量のセラミックを充填された光重合性材料５がトラフの底部６に送達される。ドライブ２４を作動させることによって、制御ユニット１１は、回転軸２２の周りでのトラフの底部６の回転を誘導し、その結果、送達される材料が塗布デバイス２６を通過し、ここでドクターブレードが、光重合性材料を所定のコーティング厚さ３２まで滑らかにする。この所定のコーティング厚さは、塗布デバイス２６の高さ設定により決定される。この材料は、トラフ４を、構造プラットフォーム１２と露光ユニット１０との間の領域まで回転させることによって、さらに移動させられる。
【００５０】
ここで、トラフ４の回転運動を止めた後に、構造プラットフォーム１２が、トラフの底部６に形成された光重合性材料５の層内まで下降させられる。このことは、図３〜図５の補助により、以下に説明される。図３に示される状態において、所定の厚さ３２を有する光重合性材料５の層が、トラフの底部に形成され、構造プラットフォーム１２は、この状態において依然として、層５より上にある。フィルム１３（これは、以下で議論される）が、構造プラットフォーム１２の下面に適用される。図３に示される状態から、構造プラットフォーム１２は、ここで制御ユニット１１により制御される移動機構１４を使用して下降させられ、その結果、下面にシート１３を有する構造プラットフォーム１２が、光重合性材料５の層内に浸漬させられ、この材料は、さらに下降させられると、シート１３とトラフの底部６の上表面との間のギャップから部分的に搾り出される。移動機構１４によって、制御ユニット１１により制御されながら、構造プラットフォーム１２は、トラフの底部の方へと下降させられ、その結果、所定の層の厚さ２１が、構造プラットフォームとトラフの底部との間に規定される。これによって、重合されるべき材料の層の厚さ２１は、正確に制御され得る。
【００５１】
構造プラットフォーム１２が光重合性材料５内に浸漬させられ、そして図４に示される位置までさらに下降させられると、構造プラットフォームが所定の速度で下降させられる場合に高粘度の材料を搾り出す場合に特に、大きい力が発生し得る。構造プラットフォーム１２が光重合性材料５内に下降させられるときに、形成されるべき材料層が過剰な力に曝露されることを防止する目的で、移動機構は、上記力変換器２９を備える。この力変換器は、構造プラットフォーム１２に付与される力を測定し、そしてその測定信号を制御ユニット１１に送信する。この制御ユニットは、力変換器２９により記録される力が所定の基準に従うように、特に、付与される力が所定の最大の力を超えないように、移動機構を制御するように適合されるのみである。従って、他方で、構造プラットフォーム１２を光重合性材料５内に下降させること、および構造プラットフォームをこの材料から離して持ち上げることは、構造プラットフォームに付与される力、および従って、すでに形成された層に付与される力が制限され、これによって、成形体を構築するときに損傷が回避されるような様式で制御されながら実施され得、そして他方で、構造プラットフォーム１２の下降および上昇は、形成されるべき成形体の損傷がちょうど回避される、可能な限り高い速度で実施され得、これによって、最適な加工速度を達成する。
【００５２】
構造プラットフォームが図４に示される位置まで光重合性材料５内に下降された後に、第一の露光工程が実施されて、第一の層２８を構造プラットフォーム１２上で重合させ、この場合にはさらに、露光ユニット１６もまた作動され得る。
【００５３】
ここで、このデバイスは、第一の層が露光ユニットにより第一の露光マスクを通して露光され、第一の露光マスクのみが、成形体の形成されるべき層の第一の部分領域の露光を可能にするように、制御ユニットにより制御される。従って、第一の層の残りの部分は、第一の露光工程の後に、本質的に固化しないままである。
【００５４】
トラフ４は、駆動プロセス中、静止状態に保持されるままである。すなわち、ドライブ２４は、オフに切り替えられたままである。層が露光された後に、構造プラットフォーム１２は、移動機構１４により上昇させられる。しかし、好ましくは、構造プラットフォーム１２とトラフの底部６との間の相対的な傾斜運動が最初に行われた後に、構造プラットフォーム１２が上昇させられる。このわずかな傾斜運動は、トラフの底部６から最後に成形体２７上に重合させられた層の、機械的な応力が低い分離を確実にすることを意図される。この傾斜運動および最後に形成された層の分離の後に、輸送プラットフォームは、図５に示されるように所定の距離だけ上昇させられ、その結果、成形体２７上に最後に形成された層は、光重合性材料５より上になる。
【００５５】
引き続いて、材料が再度、送達器具８から送達され、そしてトラフ４が、ドライブ２４により所定の回転角だけ回転させられ、ドクターブレードを通過して移動する材料が再度、均一なコーティング厚さにされ、そして第二の層が提供される。
【００５６】
次いで、このドライブは、図９ａ〜図９ｄに概略的に提示される方法順序を実施するように、制御ユニットにより制御される。この方法順序を、以下により詳細に記載する。
【００５７】
トラフの底部６の上部であって露光ユニットの後ろに提供されるスクイジー３０は、種々の機能を有し得る。例えば、このスクイジーがトラフの底部６上に完全に下降させられる場合、このスクイジーは、材料をこのトラフの底部から収集し、そしてこの材料を取り除くため、または送達器具８に戻すために使用され得る。これは、構築プロセスの最後に行われるべきである。構築プロセス中、このスクイジーがトラフの底部６に対してわずかに上昇させられる場合、スクイジー３０は、材料を再分配し、そして特に、構造プラットフォーム１２を持ち上げた後に、露光プロセスにより材料層に作製された「穴」に材料を戻すように働く。
【００５８】
構築プロセスの終了後に、露光ユニット１６が上部に取り付けられた構造プラットフォーム１２は、スイベルアーム１８を図１において破線により示されるように関節２０の周りで回動させることによって、一緒に上方に回動させられる。この状態では、例えば、トラフの洗浄または交換を可能にする目的で、トラフ４へのアクセスがより良好である。
【００５９】
光重合性のセラミックを充填された材料からの未焼結コンパクトの記載された構築後、この未焼結コンパクトはこのデバイスから取り外され、そして焼結オーブンに送られなければならない。この焼成オーブン内で、重合した結合剤の破壊（結合剤の排除）が、熱処理により誘導され、そしてセラミック材料の焼結が行われる。構築された立体の取り扱いを容易にする目的で、構造プラットフォームは、支持アーム１８から容易に解放可能であるように構成される。次いで、構築された、セラミックを充填された成形体２７が接着している構造プラットフォームは、その支持アーム１８から取り外され得、そして焼成オーブンに入れられ得る。しかし、セラミックを充填されたポリマーから構築された歯科修復体のこの好ましい単純な除去を可能にする目的で、構造プラットフォームは、耐火材料から作製されなければならず、その端部に、例えば、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、サファイアガラスまたは石英ガラスが使用され得る。このために、自己接着性の透明フィルムが代替物として可能であり、これは、より良好な接着のためには、フォトポリマーに面する側に突出部、溝、スリットなどを構成され得、そして構築プロセス後に、単純な分離により構造プラットフォームから取り外され得るか、またはフィルムが構造プラットフォームと一緒に、結合剤排除／焼結のために焼成オーブンに入れられ得る。
【００６０】
図６および図７は、図１および図２の回転可能なトラフを備えるデバイスについての代替の実施形態を示す。この実施形態において、トラフ５４は、前後に直線状に移動可能であるように構築される。この実施形態において、トラフ５４は、ハウジング５２上のベアリング５７において直線状に移動可能に設置される。トラフ５４の上方に、送達器具５８が、その高さが調節可能であるような様式で配置される。直線運動器具に関連して送達器具５８に対してずれて、構造プラットフォーム６２は、トラフ５４の上方で、移動機構６４に付随するスイベルアーム６８に保持される。次に、スイベルアーム６８は、回転関節７０を備え、この回転関節は、スイベルアーム６８が垂直方向への上昇後に１８０°回転させられることを可能にし、このときに、成形体が構築された構造プラットフォーム６２が上に面し、そしてこの位置で容易に取り扱われ得る。
【００６１】
構造プラットフォーム６２およびトラフの底部５６の下方に、投影する露光ユニット６０が存在し、この露光ユニット内に、発光ダイオード７３を有する光源６５が配置される。光源６５からの光は、光変調器６７を通し、透明なトラフの底部５６を通して、構造プラットフォーム６２へと投影される。投影する露光ユニット６０はまた、参照センサ５１を備え、この参照センサは、露光されるべき部分領域の内側での実際の強度分布を記録する目的で、較正工程において使用される。実際に記録される強度分布の偏差から、反転により、露光されるべき部分領域にわたる均一な強度を実際に確実にする、光変調器のための駆動プロフィール（補償マスク）を計算することが可能である。図１および図２の実施形態にもまた、対応する参照センサ１が存在する。
【００６２】
トラフ５４の移動方向（図６および図７において両方向矢印により示される）に、トラフの底部５６の上方に高さ調節可能に保持された塗布デバイス７６が配置されている。この塗布デバイスは、ここではドクターブレードの形態であり、その下縁部は、トラフの底部の表面およびスクイジー８０から調節可能な距離にある。
【００６３】
トラフ４の回転運動の代わりのトラフ５４の直線的な前後への移動という差異を除いて、図６および図７に示されるデバイスの機能は、図３〜図５を参照しながら上に記載された方法工程に対応する。最初に、トラフ５４は、図７に示される位置から、破線により示される位置まで左側に移動させられる。これは、ドライブ７５を起動する制御ユニット６１により行われる。重合性材料が、送達器具５８によりトラフの底部５６に送達される。この送達の量および時間も同様に、制御ユニット６１により予め決定される。ドライブ７５を逆転させることにより、制御ユニット６１は、トラフ５４を再度後方に移動させる。トラフの底部５６に送達される光重合性材料５５は、最初にスクイジー８０を通過し、次いで塗布デバイス７６を通過する。この塗布デバイスは、光重合性材料５５が構造プラットフォーム６２と投影する露光ユニット６０との間のギャップに達する前に、光重合性材料５５の均一な分布および均一なコーティング厚さを確実にする。次いで、ドライブ７５が停止させられ、このときに、図３〜図５に関連して上に記載されたような工程の順序が実施され、構造プラットフォーム６２が光重合性材料５５の層内に浸漬され、そして構造プラットフォームとトラフの底部との間に、所定の厚さを有する層が、トラフの底部からの距離を調節することにより規定される。次いで、投影する露光ユニット６０は、所定の幾何学的形状を有する露光パターンを生じるように作動される。これと一緒に、発光ダイオード６９を有するさらなる露光ユニット６６もまた、構造プラットフォーム６２上への最初の層の完全な重合および信頼性のある接着を達成する目的で、少なくとも構造プラットフォーム上に直接最初の層を生成するために、作動される。
【００６４】
所望の幾何学的形状を有する第一の層の重合後、構造プラットフォーム６２は、移動機構６４により再度上昇させられ、その結果、形成された重合後の層が、光重合性材料５５のレベルより上まで上昇させられる。
【００６５】
次いで、工程の記載される順序が繰り返される。すなわち、トラフ５４が再度左側に移動させられ、光重合性材料が送達器具５８から送達され、そしてトラフ５４が右側にスライドして戻ると、スクイジー８０および塗布デバイス７６により均一に分配され、このとき、ドライブ７５をオフに切り替えた後に、移動機構６４は構造プラットフォームを再度下降させ、その結果、最後に形成された重合後の層が、光重合性材料５５内に浸漬され、そして所定の距離だけトラフの底部の上方に運ばれ、その結果、この時点でギャップ内にある材料層が、次の露光工程において重合させられ得る。前後への移動の増分は、当然、重合が常にトラフの底部の同じ部分にわたって行われることを防止する目的で、再度変動させられ得る。
【００６６】
次に、移動機構６４は、力変換器７９を備える。この力変換器の測定値は、第一の実施形態に関連して上に記載されたように、構造プラットフォームが下降および上昇させられる際に構造プラットフォームに付与される力を制限する目的で、制御ユニット６１により使用される。
【００６７】
好ましくは、複数のセラミックを充填された光重合性材料が未焼結コンパクトを構築するために使用される方法もまた、使用され得る。この方法は、例えば、複数のトラフを提供することによって行われ得る。これらのトラフの各々が、異なる材料に割り当てられたレザバを備える。これらのトラフは、異なる材料を所定の順序で処理する目的で、交換器のカセットの様式で露光ユニットおよび構造プラットフォームに移動させられ得る。この目的で、複数のトラフは、例えば、１つの支持具上に互いに直列に配置され得、次いで、この支持具は、各場合の所望のトラフを提供する目的で、露光ユニットおよび構造プラットフォームに関して直線状に移動可能である。代替例として、多数の回転可能なトラフ（これらのうちの１つが、図１および図２に提示されている）が、より大きいプレートの円形リング上に配置され得、このプレートが次にまた、ディスクの回転設定を調節することにより、所望のトラフが各場合に、露光ユニットと構造プラットフォームとの間の位置（ここで、それぞれの層を重合させる工程が実施される）に運ばれ得るように回転可能である。
【００６８】
異なる光重合性材料が成形体を構築するために使用され得る、デバイスの特定の実施形態が、図８に上からの概略平面図で示されている。ここで、４つのトラフ１０４が、ターンテーブル上で円形に配置されている。送達器具１０８、移動機構１１４の上のさらなる露光ユニット１１６、ならびにこの送達器具とこのさらなる露光ユニットとの間にあるスクイジー１３０、および塗布デバイス１２６の配置は、構成要素が直線経路およびトラフに沿って配置されていない面が直線状に移動しない（むしろ、これらの構成要素が環状セグメントに沿って配置され、そしてトラフがこれに対応して、円形リングセグメントの形状を有する）ことを除いて、図６および図７のデバイスの配置と実質的に類似である。同じトラフ１０４における連続的な露光工程間に、このトラフは、約９０°未満の角度にわたって前後に移動し、その結果、前後への移動は、次に、露光ユニット１０８の下に位置する送達器具１１８と構造プラットフォームとの間で得られる。
【００６９】
他の３つのトラフ１０４のうちの１つからの１つ材料が、特定の時点で使用されることを意図される場合、このターンテーブルは、引き続くトラフのうちの１つを成形体の構築のための問題のデバイスに運ぶ目的で、対応して９０°、１８０°または２７０°の角度だけ回転させられる。
【００７０】
図８の下方に示されるように、上に提供されたデバイスと平行して作動し得る、成形体を構築するための別のデバイスが、ターンテーブルの別の環状セグメントの領域に提供され得る。
【００７１】
本発明による方法が、例として上からの層の露光に基づいて、図９ａ〜図９ｄならびに図１０ａおよび図１０ｂに概略的に図示されている。個々の露光工程１００１、１００２、１００３、１００４の前に、層厚さｈを有する新たな層が、第一の露光工程１００１の前に、それぞれすでに構築された層構造上、または構造プラットフォーム１２、６２上に提供され、これによって、層構造１００１ａ、１００２ａ、１００３ａ、１００４ａをそれぞれ提供する。個々の露光工程１００１、１００２、１００３、１００４の後に、構築された層コンポジットは、それぞれ示される層構造１００１ｂ、１００２ｂ、１００３ｂ、１００４ｂを含み、固化した領域は、斜線により表されている。
【００７２】
図９ａ〜図９ｄの細部の断面図は、層の相互の噛み合いを図示し、この相互の噛み合いは、成形体２７の強度の望ましい増加をもたらす。図９ａに示されるように、露光の第一の工程１００１の後に、第一の露光マスク２０００を使用して第一の層が提供され、第一の部分領域２００１（斜線付き）が固化しており、そして第二の部分領域３００１（斜線なし）がまだ固化していない層構造１００１ｂが得られる。
【００７３】
一旦、図９ｂに示されるように、第二の部分領域２００１においてまだ固化していない第一の層の上に第二の層が提供され、これにより層構造１００２ａが達成されると、第二の露光マスク３０００（これは、第一の露光マスク２０００と補完的である）を使用する第二の露光工程１００２の後に、第二の部分領域３００１が固化しており、そして第二の層のハッチなしの第一の部分領域２００１がまだ固化していない、層構造１００２ｂが得られる。ここで、電磁放射線の侵入の深さが第一の層を越えて達し、その結果、この第一の層が、第二の部分領域において、第二の層と一緒に充分に固化することが明らかである。第二の露光工程１００２の後に、第一の層は、形成されるべき成形体層の表面全体にわたって完全に固化する。
【００７４】
成形体２７の生産的製造は、この様式で首尾よく続けられ、これによって、三次元層構造（これが、成形体２７を形成する）が作製される。従って、一旦、図９ｃに示されるように、第一の部分領域２００１においてまだ固化していない第二の層の上に第三の層が提供され、そして層構造１００３ａが達成されると、第一の露光マスク２０００が再度使用される第三の露光工程１００３の後に、第三の層および第二の層の第一の部分領域２００１が固化しており、そして第二の層の第二の部分領域３００１がまだ固化していない、層構造１００３ｂが得られる。
【００７５】
一旦、図９ｄに示されるように、第二の部分領域３００１においてまだ固化していない第三の層上に第四の層が引き続き提供され、そして層構造１００４ａが達成されると、第二の露光マスク３０００が再度使用される第四の露光工程１００４の後に、第四の層および第三の層の第二の部分領域３００１が固化しており、そして第四の層の第一の部分領域２００１がまだ固化していない、層構造１００４ｂが得られる。
【００７６】
成形体２７を形成する目的で、これが複数工程にわたり続けられ得る。第一の露光マスク２０００がそれぞれ、提供される奇数番号の層の露光のために使用され、そして第二の露光マスク３０００がそれぞれ、偶数番号の層の露光のために使用される。形成されるべき成形体層の外形および面積は、層ごとに変動し得、この場合、それぞれ露光される部分領域が、これに従って適合されることが留意されるべきである。
【００７７】
層の相互の噛み合いは、層構造１００４ｂから明白に見られ得る。この相互の噛み合いは、最初の層と最後の層とを除いて、各層が、１つの部分領域２００１において上に重なる領域と一緒に露光工程において固化され、そして別の部分領域３００１において下に重なる層と一緒に固化されることにより、本発明に従って達成される。最初の層および最後の層は、部分領域２００１、３００１のうちの一方においてのみ、それぞれ、引き続く層または先行する層と一緒に固化される。
【００７８】
提供されるような平面図の詳細に関して、図１０ａおよび図１０ｂは、関連する露光工程後にそれぞれ露光される新たな層を示す。奇数番号の露光工程１００１、１００３、１００５などにおいて、市松模様に類似の幾何学的形状を有し、白色または黒色の正方形のうちのいずれかのみの露光を可能にする、第一の露光マスク２０００が使用される。これと対照的に、第一の露光マスク２０００と補完的である第二の露光マスク３０００が、偶数番号の露光工程１００２、１００４、１００６などにおいて使用される。この第二の露光マスクは、市松模様に類似の補完的な幾何学的形状を有し、そしてそれぞれの他方の領域の露光のみを可能にする。従って、第一の部分領域２００１において露光された１つおきの層が、平面図で層構造１０１ｂ、１０３ｂ、１０５ｂを示し、そしてこれらの層の間にある層が、第二の部分領域３００１が露光された層構造１０２ｂ、１０４ｂ、１０６ｂなどを示す。
【符号の説明】
【００７９】
２  ハウジング
４  トラフ
５、５５  電磁放射線の影響下で固化可能な材料
６  トラフの底部
１０  露光ユニット
１１  制御ユニット
２７  成形体
１００１、１００２、１００３、１００４  露光工程
２００１、３００１  部分領域
【図１】
2010259804.tif 000003
【図２】
2010259804.tif 000004
【図３】
2010259804.tif 000005
【図４】
2010259804.tif 000006
【図５】
2010259804.tif 000007
【図６】
2010259804.tif 000008
【図７】
2010259804.tif 000009
【図８】
2010259804.tif 000010
【図９ａ】
2010259804.tif 000011
【図９ｂ】
2010259804.tif 000012
【図９ｃ】
2010259804.tif 000013
【図９ｄ】
2010259804.tif 000014
【図１０ａ】
2010259804.tif 000015
【図１０ｂ】
2010259804.tif 000016