(57)【要約】【課題】有形物体の積層製造方法およびシステムを提供すること。【解決手段】有形物体５の積層製造方法の方法サイクルは、液体の所定部分を固化して所定形状の固体層１４を得て、固体層を構築形体６から分離し、分離した固体層と構築形体を相互に対して移動して相互に対して所定位置に配置する。固化の実行は、固体層と構築形体とが、固体層面７０の全ての表面部分が同時に構築形体の液体接触面１１と完全な接触係合することができないという意味で、不一致形状を有するように行われる。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有形物体（５；２０５；３０５）の積層製造方法であって、
液体（３；２０３；３０３）を収容する液体容器（２）を用意し、
前記液体容器内の前記液体に接触される液体接触面（１１；２１１；３１１）を有する構築形体（６；２０６；３０６）を用意し、
それぞれ下記工程を備える方法サイクルを繰り返し実行し、前記各方法サイクルは、
−前記液体の所定部分を固化し、前記固化は、少なくとも、前記部分が前記構築形体の前記液体接触面と接触するときに起こり、前記有形物体の固体層（１４；１１４；２１４；３１４）を得るようにし、前記固体層は前記構築形体の前記液体接触面（１１）と現に接触しまたは接触していた表面部分（１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃ）の全てを含む固体層面（７０；１７０；２７０；３７０）を有し、
−前記固体層を前記構築形体から分離し、かつ
−前記分離された固体層および前記構築形体を相互に移動して相互に対して所定の位置に配置し、前記液体の所定の部分を同様に固化することにより、同様に次のそのような固体層であって前記固体層に付着され前記固体層の前記固体層面に隣接したものを得る、サイクルであって、
前記方法サイクルの少なくとも一つのサイクルの間、前記固化が行われ、前記固化は、前記固体層（１４；１１４；２１４；３１４）および前記構築形体（６；２０６；３０６）が、前記固体層面（７０；１７０；２７０；３７０）の前記全ての表面部分が、同時に前記構築形体（６；２０６；３０６）の前記液体接触面（１１；２１１；３１１）と完全な接触係合することができないという意味で不一致形状を有するように行われることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記不一致形状は、前記用意された構築形体（６）が、その前記液体接触面（１１）の形状により形成された少なくとも１つの凹部（７１）を備え、かつ
前記方法サイクルの少なくとも１つのサイクルの前記固化工程の間、前記少なくとも１つの凹部内に含まれる液体の部分が固化を防止されることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、
前記方法サイクルの少なくとも１つのサイクルの間、前記固化は前記液体（３）の前記所定部分に放射線（１５）を照射することにより実現され、前記放射線は前記少なくとも１つの凹部（７１）に含まれる前記液体の前記部分に到達することを防止されることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法であって、
前記方法サイクルの少なくとも１つのサイクルの間、前記構築形体（６）が前記構築中の物体に対して、移動され、前記移動は、前記液体接触面（１１）の接触領域に対する接線の成分（７３）を少なくとも有する方向に行われ、前記接触領域は前記固化中の液体（３）の前記所定の部分の１つと接触していることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法であって、
前記方法サイクルの少なくとも１つのサイクルの間、前記構築形体が前記構築中の物体に対して移動され、前記移動は、前記構築形体の前記液体接触面（１１）と前記固体層（１４）の前記固体層面（７０）との間の接触領域に対する接線の成分（７３）を少なくとも有する方向に行われることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法であって、
少なくとも、前記方法サイクルの少なくとも１つのサイクルの分離工程の一部、または位置決め工程の一部、あるいはそれら双方の間、前記液体のような流体が前記構築形体の前記液体接触面と前記固体層の前記固体層面の間に注入されることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、請求項２に従属する限りにおいて、
前記流体は前記少なくとも１つの凹部（７１）に注入されることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法であって、
前記不一致形状は前記固体層面（２７０）が非平坦形状を有することによって実現されることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法であって、
前記不一致形状は、前記液体接触面（３１１）が前記用意された構築形体の一つ以上の凹部を形成される可能性のある領域以外の領域に、非平坦形状を有することにより実現されることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の方法であって、
前記方法サイクルの少なくとも１つのサイクルの間、相対的回転運動が前記構築形体（２０６；３０６）と前記構築中の物体（２０５；３０５）との間に行われることを特徴とする方法。
【請求項１１】
有形物体（５；２０５；３０５）の積層製造システムであって、
液体（３；２０３；３０３）を収容する液体容器（２）と、
前記液体容器内の前記液体に接触される液体接触面（１１；２１１；３１１）を有する構築形体（６；２０６；３０６）と、
前記液体の所定部分を固化する固化手段（９；２０９；３０９）であって、前記固化は、少なくとも、前記部分が前記構築形体の前記液体接触面と接触するときに起こり、前記有形物体の、所定の形状を有する固体層（１４；１１４；２１４；３１４）を得るようにし、かつ前記固体層は前記構築形体の前記液体接触面（１１）と現に接触しまたは接触していた表面部分（１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃ）の全てを含む固体層面（７０；１７０；２７０；３７０）を有する、固化手段と、
前記構築形体から前記固体層を分離する分離手段（２１）と、
移動手段（２１）であって、前記分離された固体層および前記構築形体を相互に対して移動して相互に対して所定の位置に配置し、前記液体の所定の部分を同様に固化することにより、同様に次のそのような固体層であって前記固体層に付着され前記固体層の前記固体層面に隣接したものを得る、移動手段とを備え、
前記構築形体（６；２０６；３０６）と、前記方法サイクルの少なくとも一つのサイクルの間に得られた前記固体層（１４；１１４；２１４；３１４）とが、前記固体層面（７０；１７０；２７０；３７０）の前記全ての表面部分が、同時に前記構築形体（６；２０６；３０６）の前記液体接触面（１１；２１１；３１１）と完全な接触係合することができないという意味で、不一致形状を有することを特徴とするシステム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のシステムであって、前記不一致形状は前記構築形体（６）が前記液体接触面の形状により形成された少なくとも１つの凹部を備えることにより実現されることを特徴とするシステム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のシステムであって、
前記構築形体は、前記液体（３）の前記所定部分に前記固化のために照射された放射線（１５）を遮断する放射線遮断手段（７２）を備え、前記放射線遮断手段は、前記放射線が前記少なくとも１つの凹部（７１）内に含まれる前記液体の部分に到達して前記部分が固化されることを防止するように構成されていることを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分に記載の有形物体の積層製造方法に関する。また本発明は有形物体の積層製造システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
そのような方法は公知である。例えば、ＤＥ１０２５６６７２Ａ１から液体容器が透明底板を有し、その上面に分離層を有することは知られている。この底板の上部の空間には、上下に移動可能なキャリア・プレートが存在する。その移動の際、キャリア・プレートは液面の上下に渡る位置に到達することができる。有形物体の最初に形成された固体層はキャリア・プレートの下面に付着される。続いて形成された固体層はそれぞれ先に形成された固体層に付着される。
【０００３】
新しい層が固化する度毎に、最後に形成された固化層を底板の分離層から分離するために、キャリア・プレートはその上の先に固化した層とともに上方に移動される。そのような分離の度毎に分離された固体層は底板の分離層からある距離の所定の位置に移動され、分離された固体層と底板の分離層との間に液体を流入させている。この流入した液体を含む層の所定の領域を固化することにより、有形物体の次の固体層が得られる。
【０００４】
キャリア・プレートの上方分離移動にはキャリア・プレートに外力が働くことが必要である。この外力は製造されつつある有形物体の内部応力を増加させる。特に、断面が変化する物体において垂直引張応力は局所的に非常に高くなり得る。これらの応力が高すぎると、物体は変形、劣化または破断することがあり得る。既知の方法では、迅速分離には外力を高くする必要があるので、そのような迅速分離の際の有形物体の内部応力も高くなる。このように、既知の方法の欠点は、迅速に形成することができる物体はごく限られていることである。他の種類の物体、特に断面の変化が大きい物体は既知の方法では迅速に形成することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ドイツ国特許出願公開第１０２５６６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は有形物体の迅速な製造を可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
したがって、本発明の第１の態様によれば、請求項１に記載の方法が提供される。
【０００８】
さらに、本発明の第２の態様によれば、請求項１１に記載のシステムが提供される。
【０００９】
本発明の具体的な実施の形態は従属請求項に記載されている通りである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１の態様による方法では、上記方法サイクルの少なくとも１つのサイクルの間に、固化が行われ、この固化は、固体層と構築形体とが固体層面の全表面部分が構築形体の液体接触面と同時に完全接触係合させることができないという意味で不一致形状を有するように行われる。このような不一致形状の利用による有利な効果は以下に説明するとおりである。
【００１１】
最後に形成された層を構築形体から高速分離する際、液体（樹脂）が固体層と構築形体との間の空間内の力／圧力と非平衡である時間がある。そのとき、この空間には減圧（真空または気体状液体）が生じており、液体を拡がる空間内に流入させる力となる。したがって、この場合、空間内の（低）圧力と、製造中の物体の層であって最後に形成された固体層に先立って固化された層に働く（高）圧力との間に圧力差が存在する（なお、既知の方法では、液面の上部および液面に隣接する空間は通常の周囲圧力、すなわち大気圧である。）。この圧力差の存在により、特に断面が（大きく）変動する物体について、固体層を構築形体から分離するのに必要な外力作用の多くがまかなわれていることになる。この外力作用の多くが働くことが、分離の際の物体における内部応力の増加の原因である。
【００１２】
そのような不一致形状を利用することにより、液体は、固体層と構築形体との間の拡がる空間をより速く充填する。すなわち、上述の同時完全接触係合が不可能であるため、分離工程の開始時に、空間はすでに液体によって部分的に充填されている。そこで、そのような不一致形状を利用することにより、圧力差が低減される。したがって、上記圧力差を抑制するために必要な外力作用の部分が低減され、その結果、必要とされる外力作用のその部分は物体の内部応力の増加に対する寄与分としては減少する。これにより、最大の許容可能な内部応力レベルを仮定すると、外力のより多くの部分を分離の際に生じる他の種類の抵抗を抑制するのに利用することが可能となる。換言すれば、不一致形状を利用すると、上述の圧力差の抑制に浪費される外力の一部分が小さくなり、そのため分離の促進を達成するのに外力のより大きな部分を利用することが可能となる。したがって、断面の変動が大きい物体でさえも（そして実際、その場合に特に）有形物体製造方法における分離工程を促進することができる。
【００１３】
分離の際、最後に形成された固体層と構築形体との間の接着力も抑制する必要がある。（なお、この接着は通常、構築形体上に固着防止層またはコーティングを用いることによりできるだけ低減される。）接着力は固体層と構築形体の接触面積に比例する。不一致形状を利用することにより、この接触面積は低減されるので、接着力も低減される。これにより、分離工程がさらに促進される。
【００１４】
さらに、不一致形状を利用すると別の有利な効果があり、以下に説明する。この方法によると、分離工程に引き続いて位置決め工程が行われるが、この位置決め工程では、分離された固体層と構築形体層とが相対的に移動されて相対的に所定の位置につく。通常、分離が完了した直後に、相対運動にいわゆる「オーバーシュート」が起きる。すなわち、位置決め工程の初期段階において、分離された固体層と構築形体が所望よりもさらに遠くに移動される。このオーバーシュートは位置決め工程のより後の段階において分離された固体層と構築形体とを再び相互に近づけるように移動することによって補償される。この補償運動の際に、この間に分離された固体層と構築形体との間の空間に流入した余剰液体をこの空間から再び押出さなければならない。この押出しは、特に構築形体が可撓性である場合、時間がかかる。
【００１５】
不一致形状を利用することにより、少なくとも以下のさらなる利点が得られる。分離工程の初期段階の間に克服されなければならない圧力差と接着力を低減することがそれぞれ達成され、その結果、オーバーシュートの程度が低減される。このオーバーシュートの発生が減ったことにより位置決めが促進される。これは位置決め工程において補償すべきオーバーシュートが減るからである。
【００１６】
したがって、有形物体製造方法における分離工程だけでなく、位置決め工程も促進することができる。
【００１７】
本発明の上述のおよび他の態様は以下に説明する実施の形態から明らかであり、それら実施の形態を参照して説明される。
【００１８】
本発明のさらなる詳細、態様および実施の形態は添付の図面を参照して説明されるが、それらは単なる例示に過ぎず本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のシステムの一実施の形態の一例の概略側断面図である。
【図２】本発明の方法の一段階の間の図１のシステムの概略部分図である。
【図３】本発明の方法により得られる物体の個体層の一例の概略図である。
【図４Ａ】本発明のシステムの別の実施の形態の一例の概略部分側断面図である。
【図４Ｂ】本発明のシステムの別の実施の形態の一例の概略部分側断面図である。
【図５Ａ】本発明のシステムのさらに別の実施の形態の一例の概略部分側断面図である。
【図５Ｂ】本発明のシステムのさらに別の実施の形態の一例の概略部分側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１および図２を参照する。図１および図２は有形物体５を積層製造するためのシステム１の一例を示す。システム１は有形物体の積層製造方法の一例を実施することができる。製造中の有形物体５が図示されている。これは、例えば、製品その他の適切な物体のプロトタイプまたはモデルであってもよい。
【００２１】
システム１は液体容器２を備え、液体容器２は図示の例では液体３で液面４まで充填されている。システム１は、さらに、構築形体６を備え、構築形体６は液体容器２の液面４の下方に配置されている。図示の例では、構築形体６は容器２の底台７と、台７の上面に固着防止コーティング８を備える。構築形体６は、液体容器内の液体３と接触している液体接触面１１を有する。他の多くの種類および形状の構築形体を代わりに利用することができる。
【００２２】
システム１はさらに液体３の所定の部分を固化する固化手段９を備える。固化が起きるのは、少なくとも、それらの部分が構築形体の液体接触面１１と接触したときであり、それにより有形物体５の固体層１４が得られるので、この固体層は所定の形状を有する。図示の例では、液体接触面１１に隣接する液体層１０の所定の領域が固化される。
【００２３】
固体層１４は固体層面７０（図２参照）を有し、固体層面７０は構築形体６の液体接触面１１と現に接触しているか、または接触していた固体層１４の表面部分の全てを含む。図１および図２に示す例の状態では、この接触は実際には、固体層面７０の大部分にわたって固体層面７０と液体接触面１１との間に存在する。この接触が現に存在しない固体層面７０の部分については、この接触は、本方法の早期の段階において存在していたが、これについては後に説明する。
【００２４】
図１および図２に示す例においては、上述の構築形体６の液体接触面１１と現に接触しているか、または接触していた固体層１４の表面部分の全ては共に連続した固体層面７０を形成している。しかしながら、固化手段９は種々の方法で液体３の異なる所定部分を固化することが可能であるので、種々のタイプの固体層が可能であり、例えば隙間を含む固体層も可能である。最後に述べた固体層の一例を図３に示す。図３では、固体層１１４の固体層面１７０は構築形体の液体接触面と接触しているか、または接触していた固体層１１４の表面部分１７０ａ、１７０ｂおよび１７０ｃを含む。この例では、表面部分１７０ａ、１７０ｂおよび１７０ｃは共に不連続固体層面１７０を形成している。
【００２５】
固化手段９としては液体の所定の部分を固化するのに適した任意の化学的または物理的プロセスを用いることができる。固化手段９は、例えば、液体中の固体反応生成物を生じる成分の化学反応を開始することができる。例えば、液体３は電磁放射線により硬化することができる液体樹脂、例えば、その重合を適切な波長の光を投射することにより活性化することができる光重合体であってもよい。液体は適切な種類のエネルギーにより固体に転換することができ、固化手段９は所定領域にエネルギーを選択的に供給することができるエネルギー源を備えていてもよい。このエネルギー源は、例えば、電磁放射線源を備えていてもよい。固化手段９は光１５を投射することができる光源を備えていてもよく、この光１５は、固化手段９の投射部を介して固体層１４の所望の形状および寸法に対応したパターンで液体層１０の所定領域に投射される。光その他の放射線１５が液体容器２に入射することができるように、構築形体６は放射線１５に透明な窓部を備えていてもよい。
【００２６】
システム１は、さらに、固体層１４を構築形体６から分離する分離手段を備える。図示の例では、分離手段は構築形体６の上部に配置されたキャリア・プレート２０を備える。図１に両頭矢印２５で示すように、キャリア・プレート２０は、キャリア・プレート・アクチュエータ２１の動作により、構築形体６に対して上下に移動可能である。その移動の際、キャリア・プレート２０は液面４の上下にわたる位置に到達し得る。有形物体５の最初に形成された固体層２４はキャリア・プレート２０の下面に付着される。引き続き形成された固体層３４はそれぞれ先に形成された固体層に付着される。新しい層が固化される度毎にキャリア・プレートはその上に付着された固化された層と一緒に上方に移動され、その結果、最後に形成された固体層がその度毎に構築形体６から分離される。
【００２７】
そのような分離の度毎に、分離された固体層１４はさらに構築形体６からある距離の所定位置に移動され、分離された固体層１４と構築形体６との間に液体が流入される。次いで、この流入した液体を含む同様の液体層の所定の領域を同様に固化することにより、有形物体５の次の固体層が得られる。この位置決め運動の移動手段は、キャリア・プレート・アクチュエータ２１により移動可能なキャリア・プレート２０を備える。
【００２８】
明らかに、有形物体の積層製造方法は繰り返し方法であり、この方法では、固化、分離および位置決めの所望の時系列工程が共に本方法の単一のサイクルを構成している。
【００２９】
図１に示す例では、システム１は、さらに、コントローラ６０を備える。図示の例では、コントローラ６０は結線６２を介してキャリア・プレート・アクチュエータ２１に通信可能に接続され、キャリア・プレート・アクチュエータ２１の動作を制御する。さらに、コントローラ６０は結線６３を介して固化手段９に接続され、固化手段９の動作を制御する。
【００３０】
コントローラ６０は任意の適切な方法で実装することができる。コントローラ６０により、キャリア・プレート・アクチュエータ２１および固化手段９の動作の制御が相互に連動されて物体の製造を制御する。
【００３１】
構築形体６とそのような方法サイクルの間に得られた固体層１４は、固体層側面７０の全表面部分が構築形体６の液体接触側面１１と同時に完全接触係合させることができないという意味で不一致形状を有する。
【００３２】
図１および図２に示す例では、この不一致形状は以下のようにして実現される。構築形体６はその液体接触面７０の形状により形成された多数の凹部７１（図２参照）を備える。そのような凹部は、例えば、直線状または曲線状の複数のチャネルであってもよい。また、唯一の凹部を設けることもできる。例えば、上から構築形体６を見た場合に螺旋形状を有するチャネルの形状の凹部であってもよい。方法サイクルの固化工程の間に、凹部７１に含まれる液体３の部分は固化を妨げられる。したがって、この場合、固体層面７０は凹部７１に係合する突出部分を持たない。したがって、固体層面７０は、構築形体６の液体接触面１１と完全接触係合することができない。これは、得られた固体層１４は、上述の意味で、構築形体６と不一致形状を有することを意味する。
【００３３】
したがって、分離工程の開始時に、凹部７１は液体３で充填される。これらの充填された凹部７１により、液体は、分離の際に、固体層１４と構築形体６との間に拡がる空間を迅速に充填する。凹物７１が液体容器２内の液体３の大部分と流体接続している場合は、このことはいっそうよく当て嵌まる。その場合は液体が凹部７１を介して拡がっている空間に迅速に供給されるからである。
【００３４】
上述のようにそのような凹部をそのように利用すると、種々の種類の構築形体に対して迅速な充填が容易に実現できるという利点が得られる。
【００３５】
図示の例では、少なくとも１つの上述の方法サイクルの固化工程の間、固化は液体３の所定部分に放射線１５を照射することにより実現される。構築形体は照射された放射線を部分的に遮断する放射線遮断手段を備える。放射線遮断手段は放射線１５が凹部７１内に含まれる液体の部分に到達するのを防止するように配置され、これらの部分が固化されるのを防止する。本例では、放射線遮断手段は、凹部７１の境界に適用された放射線マスク７２を備え、凹部７１の液体内容物を覆って放射を受けないようにする。しかしながら、他の方法による放射線遮断も適用可能であり、例えば放射線源のさらに上流で、例えば固化手段の投射部により、放射線を遮断してもよい。そのような放射線遮断の解決手段は種々の種類の構築形体について容易に実現することができる。
【００３６】
本方法を実施する際はいつでも、構築形体６と構築中の物体５の間の相対運動を行うことができる。この相対運動は構築形体６の液体接触面１１の領域に対して少なくとも接線成分を有する方向である。
【００３７】
例えば、上述の少なくとも１つの方法サイクルの固化工程の間、構築形体６は、構築中の物体５に対して、液体接触面１１の接触領域に対する接線方向の成分を少なくとも有する方向に移動される。この接触領域は固化中の液体３の所定の部分の一つと接触している。図１および図２の例では、この移動は、構築形体を物体５に対して図１の両頭矢印７３により示されるように水平方向に移動させることにより実現される。このような相対運動は、例えば、キャリア・プレート２０をキャリア・プレート・コントローラ２１の動作により移動することにより行うことができる。しかしながら、このような相対運動は、より一般的には、適切な構築形体アクチュエータの動作により構築形体６を移動することにより行うこともできる。
【００３８】
このようにして、マスク７２が存在するためにそれ以外の方法では放射線１５が到達しない液体層１０の部分も放射線で照射することができる。この相対運動は、例えば振動運動であってもよい。しかしながら、他の種類のそのような相対運動も適用することができる。例えば、構築形体６を上述のようならせん状凹部構造を有する回転可能テーブルとして提供することができる。
【００３９】
本方法の固化工程は一または複数の一連の固化段階を備え、そのような固化段階において（マスクの存在で放射線が到達しなかったために）固化されなかった液体層の部分が次のそのような固化段階において固化されるようにすることも可能である。その場合、上述の接線方向成分を有する方向の相対運動は、例えば、異なる固化段階の中間段階において行うことができる。随意に、上述の異なる固化段階の中間段階の相対運動は構築形体６の液体接触面１１の領域を横断する方向の一次的（分離）運動を含んでいてもよい。
【００４０】
さらに、方法サイクルの固化工程の間に（マスクの存在で放射線が到達しなかったために）固化されなかった液体層の部分が次の方法サイクルの固化工程において、すなわち、次の液体層の固化と共に、固化されるようにすることも可能である。このようにしても有形物体の層同士の間の機械的相互接続を改善することができる。
【００４１】
同様の相対運動を本方法の分離工程の間に適用することもできる。すなわち、上述の方法サイクルの少なくとも１サイクルの分離工程の間、構築形体６が構築中の物体５に対して、構築形体６の液体接触面１１と固体層１４の固体層面７０との間の接触領域に対する接線成分を少なくとも有する方向に、移動される。これにより、分離中に、液体の固体層１４と構築形体６との間に拡がる空間への迅速な充填が促進される。このことは分離工程を実行する速度に対して良い影響を与える。最後に述べた本方法の分離工程中の構築形体の相対運動は上述の「不一致形状」の特長と組み合わせて適用された場合だけでなく、そのような「不一致形状」の特長と組み合わせないで適用される場合も有利である。
【００４２】
さらに、本方法サイクルの少なくとも分離工程の一部分および／または位置決め工程の一部分、あるいはそれら双方の間、構築形体６の液体接触面１１と固体層１４の固体層面７０との間に液体３のような液体を注入することが好適である。固体層１４と構築形体６の間に拡がる空間は、例えば、液体３を用いて注入を行うと、より迅速に液体が充填される。液体３は凹部７１に注入されるのが好ましいが、これは拡がっている空間に液体を非常に効率的に供給することになるからである。
【００４３】
次に、図４Ａおよび図４Ｂを参照する。これらの図面は有形物体２０５の積層製造システム２０１の部分図である。システム２０１は、図１および図２の例と同様に、システム２０１の液体容器内の液体２０３と接触される液体接触面２１１を有する構築形体２０６と、放射線２１５を照射する固化手段２０９とを備える。参照符号２１４は、図１および図２の例と同様に、物体２０５の最後に形成された固体層を示し、固体層面２７０は、構築形体２０６の液体接触面２１１と現に接触しているか、または接触していた固体層２１４の表面部分の全てを含む。構築形体２０６と固体層２１４は、固体層側面２７０の全表面部分が構築形体２０６の液体接触側面２１１と同時に完全接触係合させることができないという意味で不一致形状を有する。図４Ａおよび図４Ｂに示す実施の形態では、固体層面２１４が非平坦形状を有することで実現される。
【００４４】
固体層２１４が受けた固化は物体２０５を構築形体２０６に対して両頭矢印２７５により示すように一種の回転により移動することによって行われた。さらにこれを説明すると、図４Ｂは上述の回転移動の間の状態を示し、この状態では、物体２０５は構築形体２０６に対してある向きを有し、この向きは図４Ａのものとは異なる。そのような回転の間に、固体層面２７０と接触面２１１との間の液体２０３の異なる部分が、それらの部分を放射線２１５に暴露することにより固化される。このようにして、固化層２１４が時間の経過の中で形成される。
【００４５】
再び、この実施の形態についても、上述の不一致形状を適用すると、分離が改善されるが、これは液体２０３が固体層２１４と構築形体２０６との間に拡がる空間をより迅速に充填するからである。実際、これは液体容器中の大部分の液体２０３を拡がっている空間により近づけるもう一つの例である。
【００４６】
次に図５Ａおよび図５Ｂを参照する。これらの図面は有形物体３０５の積層製造システム３０１の部分図である。システム３０１は、上述の例と同様に、システム３０１の液体容器内の液体３０３と接触される液体接触面３１１を有する構築形体３０６と、放射線３１５を照射する固化手段３０９とを備える。参照符号３１４は、上述の例と同様に物体３０５の最後に形成された固体層を示し、固体層面３７０は、構築形体３０６の液体接触面３１１と現に接触しているか、または接触していた固体層３１４の表面部分の全てを含む。構築形体３０６と固体層３１４は、固体層側面３７０の全表面部分が構築形体３０６の液体接触側面３１１と同時に完全接触係合させることができないという意味で不一致形状を有する。図５Ａおよび図５Ｂに示す実施の形態では、固体層面３１４が非平坦形状を、提供された構築形体３０６の凹部を形成する可能性のある領域以外の領域に、有することで実現される。（なお、図１および図２の例において適用された凹部のような凹部を任意に本実施の形態の構築形体３０６と図４Ａおよび図４Ｂの実施の形態の構築形体２０６の双方に導入することもできる。）
【００４７】
固体層３１４が受けた固化は物体３０５を構築形体３０６に対して両頭矢印３７５により示すように一種の回転により移動することによって行われた。さらにこれを説明すると、図５Ｂは上述の回転移動の間の状態を示し、この状態では、物体３０５は構築形体３０６に対してある向きを有し、この向きは図５Ａのものとは異なる。そのような回転の間に、固体層面３７０と接触面３１１との間の液体３０３の異なる部分が、それらの部分を放射線３１５に暴露することにより固化される。このようにして、固化層３１４が時間の経過の中で形成される。
【００４８】
再び、この実施の形態についても、上述の不一致形状を適用すると、分離が改善されるが、これは液体３０３が固体層３１４と構築形体３０６との間に拡がる空間をより迅速に充填するからである。実際、これは拡がっている空間に液体容器中の大部分の液体３０３をより近づけるもう一つの例である。
【００４９】
上述の説明において、本発明は実施の形態の特定の例を参照して説明したが、従属請求項に記載された本発明のより広い思想および範囲の範囲内でそれらに種々の改変や変更を加えることができることは明らかである。例えば、液体容器は図１に示したものよりも高くても低くてもよい。さらに、物体は任意の適切な寸法および形状を有していてもよい。
【００５０】
また、本発明の方法およびシステムは製造中の物体の下層の代わりに上層が各方法サイクルの間に固化されるように構成することができる。その場合、キャリア・プレートは製造中の物体の上の代わりに、下に配置することができる。一方、例えば、固化手段の光源を製造中の物体の下ではなく上に配置することができる。実際、本発明は重力に対して任意の向きで動作する積層製造方法およびシステムに適用可能である。
【００５１】
また、本発明はプログラム可能でないハードウェアに実装した物理的装置またはユニットに限定されず、適切なプログラムコードに従って操作することにより、所望の装置機能を実行することが可能なプログラム可能な装置およびユニットに適用することもできる。さらに、上記装置を多数の装置にわたって物理的には分散しているが機能的に単一の装置として動作するようにしてもよい。例えば、コントローラ６０はキャリア・プレート・アクチュエータの動作を制御する別個の装置と、固化手段９の動作を制御するもう一つの装置を備えていてもよい。
【００５２】
また、機能的にそれぞれ別個の装置を形成する複数の装置を単一の物理的装置に統合してもよい。例えば、コントローラ６０を単一の集積回路として実装してもよい。
【００５３】
しかしながら、他の改良、変形および選択肢も可能である。明細書および図面は、したがって、限定的にではなく例示的に解釈されるべきである。
【００５４】
請求項において、（）内に付した任意の参照符号は請求項を限定するものと解釈してはならない。「備える」という用語は請求項中に記載された要素または工程以外の他の要素または工程の存在を排除するものではない。さらに、単語「一つの」または単数表示は「唯一の」を意味せず、複数である場合を排除しない。ある複数の手段が相互に異なる請求項においてそれぞれ記載されていることはこれらの手段の組み合わせを使用しても有利ではないことを示すものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【国際調査報告】
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