(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元物体を形成する方法であって、
キャリアと、ビルド面を有する光学的に透明な部材とを用意し、前記キャリアと前記ビルド面との間をビルド領域として画定する工程と、
前記ビルド領域を重合性液体で充填する工程と、
前記ビルド領域に、前記光学的に透明な部材を介して光を継続的または断続的に照射する工程であって、前記重合性液体から固体ポリマーを形成する、工程と、
前記キャリアを前記ビルド面から離れる方向に継続的または断続的に移動させる工程であって、前記固体ポリマーから三次元物体を形成する、工程と
を含み、
前記充填工程が、前記重合性液体による前記ビルド領域の再充填を確かにする又は速くするために、前記ビルド面を基準として前記キャリアを縦方向に往復運動させることをさらに含み、
前記充填工程、前記照射工程および／または前記移動工程が、
（ｉ）前記ビルド面に接触している重合性液体のデッドゾーンの継続的な維持と、
（ｉｉ）前記デッドゾーンと前記固体ポリマーとの間に位置し且つこれらと相互に接触する、成長中の三次元物体の底部の活性表面である重合の傾斜ゾーンの継続的な維持と
を同時に行いながら実行され、前記重合の傾斜ゾーンは、前記重合性液体が部分的に硬化した形態のものを含む、方法。
【請求項２】
前記光学的に透明な部材が、ガス透過性の部材を含み、前記デッドゾーンの継続的な維持が、前記デッドゾーンと前記重合の傾斜ゾーンとを維持できる量の重合阻害剤を前記光学的に透明な部材を介して供給することによって実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記光学的に透明な部材がフルオロポリマーで構成される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記縦方向の往復運動工程が、前記キャリア単独の運動によって実行される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記縦方向の往復運動工程が、前記キャリアと前記ビルド面の複合的運動によって実行される、請求項１〜３のいずれか一項に記載に記載の方法。
【請求項６】
前記照射が断続的な照射であり、前記断続的な照射が、前記縦方向の往復運動と同調する形、または前記縦方向の往復運動と同調しない形のいずれかである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記縦方向の往復運動工程がアップストロークとダウンストロークを含み、前記アップストロークの距離が前記ダウンストロークの距離よりも長く、前記移動工程の一部または全部を同時に実行する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記縦方向の往復運動工程がアップストロークを含み、前記アップストロークの速度が前記アップストローク中の期間に亘り加速する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記アップストロークが漸次的に加速する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記縦方向の往復運動工程がダウンストロークを含み、前記ダウンストロークの速度が前記ダウンストローク中の期間に亘り減速する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記ダウンストロークが漸次的に減速する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記縦方向の往復運動工程が０．０１〜１０秒間の合計時間に亘り、および／または０．０２ミリメートル〜１０ミリメートルのアップストローク移動距離に亘り、実行される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記移動が断続的に、毎分１回の個別移動から毎分１０００回の個別移動までの比率で実行され、毎回の移動に一時停止が続き、一時停止中に照射が実行される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
毎回の前記個別移動が、平均移動距離で実行され、この各移動が１０ミクロン〜２００ミクロンである、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ビルド面が横方向で固定された静止状態にある、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
重合性液体から三次元物体を形成する装置であって、
（ａ）支持材と、
（ｂ）前記支持材と動作可能に関連付けられ、前記三次元物体を形成する際の土台となるキャリアと、
（ｃ）ビルド面を有する光学的に透明な部材あって、前記ビルド面および前記キャリアが中間のビルド領域を画定する部材と、
（ｄ）前記ビルド面と動作可能に関連付けられ、前記ビルド領域に固化または重合のための重合性液体を供給するよう構成された液体ポリマー供給装置と、
（ｅ）前記光学的に透明な部材を介して前記ビルド領域を照射して前記重合性液体から固体ポリマーを形成するよう構成された放射源と、
（ｆ）場合により、前記光学的に透明な部材または前記キャリアのいずれかと動作可能に関連付けられた少なくとも１つの駆動装置と、
（ｇ）前記キャリア、および／または場合により前記少なくとも１つの駆動装置、および前記放射源と動作可能に関連付けられた、前記キャリアを前記ビルド面から離れるように移動させて前記固体ポリマーから前記三次元物体を形成するための制御装置と
を含み、
前記制御装置が、前記重合性液体による前記ビルド領域の再充填を確かにするまたは速くするために、前記ビルド面を基準として前記キャリアを縦方向に往復運動させるようさらに構成され、
前記制御装置が、前記固体ポリマーから前記三次元物体を形成するようさらに構成され、液体ポリマーを供給すること、前記キャリアを移動することおよび／または前記ビルド領域を照射することが、（ｉ）前記ビルド面に接触している重合性液体のデッドゾーンの継続的な維持と、（ｉｉ）前記デッドゾーンと前記固体ポリマーとの間でこれらと相互接触している部分硬化した形態の前記重合性液体を含む重合の傾斜ゾーンの継続的な維持と、を同時に行いながら実行され、前記重合の傾斜ゾーンが成長中の三次元物体の底部の活性表面となるものである、装置。
【請求項１７】
前記光学的に透明な部材がガス透過性の部材を含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記ガス透過性の部材がフルオロポリマーで構成されている、請求項１７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願］
本出願は、２０１５年２月１８日に出願された米国仮特許出願第６２／１１７，６４０号明細書、２０１４年８月１１日に出願された同出願第６２／０３５，６４３号明細書、および２０１４年６月２０日に出願された同出願第６２／０１５，１１９号明細書の利益を主張するものであり、これらの出願は引用することによりその全てが本明細書の一部をなすものとする。
【０００２】
［発明の分野］
本発明は、液体の材料から固体の三次元物体を製作するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来の積層造形（additive fabrication）技法または三次元造形技法では、三次元物体の構築は、段階的または交互積層の様式で実施される。特に層形成は、可視光またはＵＶ光の照射が作用する条件下で光硬化性樹脂の固化を用いて行われる。例えば、２つの方法が知られており、１つは成長中の物体（growing object）の上面に新たな層を形成する方法と、もう１つは成長中の物体の底面に新たな層が形成する方法である。
【０００４】
成長中の物体の上面に新たな層が形成する場合、毎回の照射工程後に、構築中の物体が樹脂「プール」中へと降下させられ、新たな樹脂層が上部にコーティングされて、照射工程が行われる。このような技法の初期の例は、Ｈｕｌｌの米国特許第５，２３６，６３７号明細書の図３に記載されている。このような「トップダウン」技法の不利な点は、成長中の物体を液体樹脂のプール（潜在的に深い）に浸して、液体樹脂の正確な被覆層を再構築する必要があることである。
【０００５】
一方、成長中の物体の底面に新たな層が形成する場合、毎回の照射工程後に、構築中の物体を、製作ウェル内の底板から分離しなければならない。このような技法の初期の例は、Ｈｕｌｌの米国特許第５，２３６，６３７号明細書の図４に記載されている。このような「ボトムアップ」技法は、代わりに比較的浅いウェルまたはプールから物体を持ち上げることにより、物体が浸される深いウェルの必要性を排除する可能性を有する。一方で、このような「ボトムアップ」製作技法を商業的に実施する際の問題点は、固化層を底板から分離する際、それらの間で物理的および化学的な相互作用が発生することから、細心の注意を払わなければならないことと、付加的な機械要素を採用しなければならないことである。例えば、米国特許第７，４３８，８４６号明細書では、弾性の分離層を使用して、底部の構築面での固化材料の「非破壊的」分離を実現している。他のアプローチとして、例えばＢ９Ｃｒｅａｔｏｒ（商標）三次元プリンタ（Ｂ９Ｃｒｅａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  Ｄｅａｄｗｏｏｄ社（米国サウスダコタ州）製）では、スライド式ビルドプレートを採用している。例えば、Ｍ．Ｊｏｙｃｅの米国特許出願第２０１３／０２９２８６２号明細書およびＹ．  Ｃｈｅｎ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許出願第２０１３／０２９５２１２号明細書（いずれも２０１３年１１月７日）を参照されたい。また、Ｙ．Ｐａｎ  ｅｔ  ａｌ．、Ｊ．  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｓｃｉ．  ａｎｄ  Ｅｎｇ．１３４、０５１０１１−１（２０１２年１０月）も参照されたい。これらのアプローチでは、装置を複雑化したり、方法を低速化したり、および／または最終製品を潜在的に歪める可能性のある機械的な工程を導入している。
【０００６】
「トップダウン」技法に関して、三次元物体を製造するための継続的なプロセスが米国特許第７，８９２，４７４号明細書にて多少詳しく提唱されているが、この参考文献では、製造する物品に対して非破壊的な形でこのプロセスを「ボトプアップ」システムで実施できる方法を説明していない。したがって、「ボトムアップ」製作における機械的な分離工程の必要性を排除できる、三次元製作向けの代替的な方法および装置が必要とされている。
【発明の概要】
【０００７】
本明細書には、積層造形により三次元物体を製造するための方法、システムおよび装置（関連する制御方法、制御システムおよび制御装置を含む）が記載される。好適な実施形態（ただし必ずしも制限的でない）では、前記方法は継続的に実行される。好適な実施形態（ただし必ずしも制限的でない）では、三次元物体は液体界面から製造される。したがって、本明細書では、これらは時々、制限を目的とするのではなく便宜上、継続液体界面（または相間）製造（または印刷）、すなわち「ＣＬＩＰ」（様々な言い回しが互換的に使用される）と呼ばれる場合がある。図１に、本発明に係る一実施形態の概略図を示す。
【０００８】
本発明は、三次元物体を形成する方法を提供するものであり、前記方法は、キャリアと、ビルド面を有する光学的に透明な部材とを用意し、前記キャリアと前記ビルド面との間でビルド領域を画定する工程と、前記ビルド領域を重合性液体で充填する工程と、前記光学的に透明な部材を介して前記ビルド領域に光を継続的または断続的に照射する工程であって、前記重合性液体から固体ポリマーを形成する、工程と、前記キャリアを前記ビルド面から離れるように継続的または断続的に移動（advance）させる（例えば、逐次的に、または前記照射する工程と同時に）工程であって、前記固体ポリマーから前記三次元物体を形成する、工程とを含む。
【０００９】
一実施形態では、下記に後述するとおり、照射（illumination）は逐次的に、好ましくはより高い強度（例えば「ストロボ」モード）で実行される。
【００１０】
一実施形態では、下記にて後述するとおり、製作は、２種類または３種類の逐次的パターンにて、ベースゾーン(base zone)から、任意選択的な遷移ゾーン(transition zone)を経て、ボディゾーン(body zone)へ至る形で実行される。
【００１１】
一実施形態では、重合性液体によるビルド領域の再充填を確かにする（enhance）又は速くする（speed）ために、ビルド面を基準として、キャリアを縦方向（vertically）に往復運動させる。
【００１２】
一部の好適なＣＬＩＰの実施形態において、前記の充填する工程、照射する工程、および／または移動する工程は、（ｉ）前記ビルド面に接触している重合性液体のデッドゾーンの継続的な維持と、（ｉｉ）前記デッドゾーンと前記固体ポリマーとの間で且つこれらと相互に接触している重合の傾斜ゾーン（gradient of polymerization zone）（これは、後述するとおり、成長中の三次元物体の底部の活性表面と呼ばれる場合もある）の継続的な維持とをも、同時に行いながら実行される。なお、前記重合の傾斜ゾーンは、部分的に硬化した形態の重合性液体を含む。言い換えれば、一部の好適なＣＬＩＰの実施形態において、三次元物体、またはその少なくとも一部の接触部分は、原位置で（in situ）形成または製造される。本明細書にて、「原位置で」は、化学工学分野での意味を有し、「その位置で」（in place）を意味する。例えば、三次元物体の成長中の部分とビルド面の両方（典型的に中間に介在する活性表面または重合の傾斜部、およびデッドゾーン）が、３Ｄ物体の少なくとも一部の形成中に所定の位置に維持されるか、あるいは３Ｄ物体における断裂線または断裂面の形成を防ぐよう、十分に所定の位置に維持される状態を意味する。例えば、本発明に記載の一実施形態では、最終の３Ｄ物体において互いに接触する３Ｄ物体の様々な部分を、重合の傾斜部または活性表面から逐次的に形成することができ、あるいは重合の傾斜部または活性表面の内部で逐次的に形成することもできる。さらに、３Ｄ物体の第１の部分が重合の傾斜部内に残留しているか、または活性表面と接触している状態を維持している状態のまま、第１の部分と接触している第２の部分を重合の傾斜部内に形成することもできる。したがって、３Ｄ物体を（離散的な複数の層に分かれた製作ではなく）重合の傾斜部または活性表面から連続的に、遠隔操作により造形、成長または製造することができる。デッドゾーンと、重合の傾斜ゾーン／活性表面は、製造する物体の形成の一部または全部を通じ、例えば（および一実施形態では）少なくとも５、１０、２０、または３０秒間、および一実施形態では少なくとも１または２分間、維持され得る。
【００１３】
本発明を実行するための装置は、一般的に、（ａ）支持材と、（ｂ）前記支持材と動作可能に関連付けられ、前記三次元物体を形成する際の土台となるキャリアと、（ｃ）ビルド面を有する光学的に透明な部材（前記ビルド面および前記キャリアが中間のビルド領域を画定する）と、（ｄ）前記ビルド面と動作可能に関連付けられ、前記ビルド領域に固化または重合のための液体ポリマーを供給するよう構成された液体ポリマー供給装置と、（ｅ）前記光学的に透明な部材を介して前記ビルド領域を照射して前記重合性液体から固体ポリマーを形成するよう構成された放射源と、（ｆ）場合により、前記透明な部材または前記キャリアのいずれかと動作可能に関連付けられた少なくとも１つの駆動装置と、（ｇ）前記キャリア、および／または場合により前記少なくとも１つの駆動装置、および前記放射源と動作可能に関連付けられた、前記キャリアを前記ビルド面から離れるように移動させて前記固体ポリマーから前記三次元物体を形成するための制御装置と、を含む。また、該制御装置は好ましくはさらに、前記重合性液体による前記ビルド領域の再充填を確かにするまたは速くするために、前記ビルド面を基準として前記キャリアを振動または往復運動させるよう構成されている。
【００１４】
Ｂ９Ｃｒｅａｔｏｒ（商標）三次元プリンタでは、摺動中のビルド面に、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）コーティングを塗布する。ＰＤＭＳコーティングは、酸素を吸収し、重合阻害剤としての作用を通じて未重合樹脂の潤滑性の薄膜を生成すると言われている。しかしながら、ＰＤＭＳコーティングされたビルド面は、ワイパーブレードでそこから未重合樹脂を拭き取りながら、成長中の物体の下方から表面を機械的に移動（摺動）させ、その後、成長中の物体の下方の元の位置に戻すことにより、酸素を直接補充する。一実施形態では、酸素等の阻害剤を提供するための補助的手段（例えば付随する経路に至るコンプレッサー）が提供される一方で、このプロセスでは、依然、表面の摺動および拭き取りを伴う交互積層アプローチを採用する。ＰＤＭＳコーティングは、樹脂によって膨張する可能性があることから、この膨張は、これらの機械的な工程と併せて、ＰＤＭＳコーティングの断裂または損傷を生じる結果となり得る。
【００１５】
本発明に係る実施例および具体的な実施形態の一例を、本明細書の図面および明細書本文においてさらに詳しく説明する。本明細書にて引用する米国特許参考文献の開示はすべて、引用することによりその全てが本明細書の一部をなすものとする。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る方法の一実施形態を示す概略図である。
【図２】本発明に係る装置の一実施形態を示す透視図である。
【図３−５】本発明を実行するための制御システムおよび方法を例示する第１のフローチャートである。
【図６】本発明の３インチ×１６インチの「高アスペクト比」長方形ビルドプレート（または「ウィンドウ」）アセンブリの上面図であり、フィルムの寸法は３．５インチ×１７インチである。
【図７】張力リングおよび張力リングばねプレートを示す、図６のビルドプレートの分解図である。
【図８】張力部材がポリマーフィルムに張力を掛け、固定または剛性化する様子を示す、図６〜図９のビルドプレートの側方断面図である。
【図９】本発明の直径２．８８インチの円形ビルドプレートの上面図であり、フィルムの寸法は直径４インチであってもよい。
【図１０】図８のビルドプレートの分解図である。
【図１１】図７〜１０のビルドプレートの様々な代替的な実施形態を示す図である。
【図１２】本発明の例示的な実施形態による装置の前方透視図である。
【図１３】図１２の装置の側面図である。
【図１４】図１２の装置の後方透視図である。
【図１５】図１２の装置と併せて使用される光エンジンアセンブリの透視図である。
【図１６】本発明の別の例示的な実施形態による装置の前方透視図である。
【図１７Ａ−１７Ｃ】タイル化画像を例示する概略図である。
【図１８】本発明の別の例示的な実施形態による装置の前方透視図である。
【図１９】図１８の装置の側面図である。
【図２０】図１８の装置と併せて使用される光エンジンアセンブリの透視図である。
【図２１】ビルド面またはビルドプレートを基準とするキャリアの位置を示しつつ本発明のプロセスをグラフで例示する図であり、この図ではキャリアの移動とビルド領域の照射が同時に実行される状態を示している。キャリアの移動が縦軸上で示され、時間が横軸上で示されている。
【図２２】ビルド面またはビルドプレートを基準とするキャリアの位置を示しつつ本発明の別のプロセスをグラフで例示する図であり、この図ではキャリアの移動とビルド領域の照射が段階的に実行されるが、デッドゾーンおよび重合の傾斜部が維持される状態を示している。同じくキャリアの移動が縦軸上で示され、時間が横軸上で示されている。
【図２３】ビルド面またはビルドプレートを基準とするキャリアの位置を示しつつ本発明のさらに別のプロセスをグラフで例示する図であり、この図ではキャリアの移動とビルド領域の照射が段階的に実行され、デッドゾーンおよび重合の傾斜部が維持され、そしてビルド領域へ至る重合性液体の流れを増進するために照射工程間に往復運動工程が導入される状態を示している。同じくキャリアの移動が縦軸上で示され、時間が横軸上で示されている。
【図２４】図２３の往復運動工程を詳しく例示する図であり、アップストローク中に発生する加速期間（すなわちアップストロークの漸次的開始）およびダウンストローク中に発生する減速期間（すなわちダウンストロークへ至る漸次的終了）を示している。
【図２５】本発明のプロセスにより、第１のベース（または「接着」）ゾーン、第２の遷移ゾーン、および第３のボディゾーンを経て三次元物体を製作する過程における時間（ｔ）にわたるキャリアの移動（ｚ）を例示する概略図である。
【図２６Ａ】継続移動および継続曝露により三次元物体を製作する過程における時間（ｔ）にわたるキャリアの移動（ｚ）を例示する概略図である。
【図２６Ｂ】照射が断続的（または「ストロボ型」）パターンであること以外は図２６Ａと同様の形での三次元物体の製作を例示する図である。
【図２７Ａ】断続的（または「段階的」）移動および断続的曝露により三次元物体を製作する過程における時間（ｔ）にわたるキャリアの移動（ｚ）を例示する概略図である。
【図２７Ｂ】照射が間隔の短い断続的（または「ストロボ型」）パターンであること以外は図２７Ａと同様の形での三次元物体の製作を例示する図である。
【図２８Ａ】振動性移動および断続的曝露により三次元物体を製作する過程における時間（ｔ）にわたるキャリアの移動（ｚ）を例示する概略図である。
【図２８Ｂ】照射が間隔の短い断続的（または「ストロボ型」）パターンであること以外は図２８Ａと同様の形での三次元物体の製作を例示する図である。
【図２９Ａ】「ストロボ型」の製作パターンにおいて、キャリアの静止部分の持続時間が「ストロボ型」曝露の持続時間近くにまで短縮された１つのセグメントを例示する概略図である。
【図２９Ｂ】ストロボ型の製作パターンにおいて、ストロボ型照射期間中にキャリアが低速で上方へ移動していること以外は図２９Ａと同様である１つのセグメントを例示する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明について、以下、本発明の実施形態を示す添付図面を参照して説明する。なお、本発明は多種多様な形態で具現化することができ、また本明細書に記載の実施形態に限定されるものではなく、むしろこれらの実施形態は、本開示が詳細かつ完全なものとなるよう、また本発明の範囲を当業者へ十分に伝えることができるよう記載している。
【００１８】
本明細書では、その全体に亘って同様の番号は同様の要素を指す。図面では、特定の線の太さ、層、構成要素、要素または特徴が、明瞭化のため誇張されている場合がある。破線を使用する場合、これは別段に指定のない限り、任意選択的な特徴または動作を例示するものである。
【００１９】
本明細書で使用する専門用語は、特定の実施形態に限った記述を目的とするものであり、本発明を制限することを意図するものではない。本明細書で使用する場合、単数形の表記は、文脈が別段に明示的に示す場合を除き、複数形も含むことが意図される。さらに、本明細書において「含む」という用語を使用する場合、これは説明される特徴、整数、工程、動作、要素、構成要素および／またはこれらの集合もしくは組み合わせの存在を指定するものであるが、他の１つ以上の特徴、整数、工程、動作、要素、構成要素および／またはこれらの集合もしくは組み合わせの存在または追加を除外するわけではないことも、理解されることになる。
【００２０】
本明細書にて、「および／または」という表記は、それに関連する列挙項目の１つ以上のありとあらゆる組み合わせを含むほか、選択肢（「または」）において解釈される場合は組み合わせの欠如も含む。
【００２１】
本明細書にて、用語（技術用語および科学用語を含む）のすべては、別段に定義されない限り、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。さらに、一般的に使用される辞書において定義されている用語等、用語は本明細書および特許請求の範囲の文脈における各々の意味と整合的な意味を有すると解釈されるべきであり、また本明細書において相応に明示的に定義されない限り、理想化された意味または過剰に形式的な意味に解釈されるべきでないことも、理解されることになる。簡潔および／または明瞭を期すため、公知の機能または構成は詳細に記述されない場合がある。
【００２２】
本明細書にて、或る要素が別の要素の「上にある」、別の要素に「取り付けられている」、「接続されている」、「連結されている」、「接触している」等の状態にあると言及されている場合、その要素は他の要素の直上にある、他の要素に直接取り付けられている、直接接続されている、および／または直接接触している場合もあれば、介在要素が存在する場合もある。対照的に、或る要素が、例えば別の要素の「直上にある」、別の要素に「直接取り付けられている」、「直接接続されている」、「直接連結されている」、または「直接接触している」状態にあると言及される場合、介在要素は存在しない。また、当業者であれば、別の特徴に「隣接して」配置される構造または特徴への言及は、隣接する特徴と重なり合う部分、または隣接する特徴の下方に存在する部分を有し得ることも理解することになる。
【００２３】
本明細書にて、空間に関して相対的な用語、例えば「下方」、「下側、「上方」、「上側」といった用語は、本明細書または図面において例示されるような、或る要素または特徴の別の要素または特徴に対する関係を記述する際、記述の簡略化のために使用される場合がある。空間に関して相対的な用語は、図面において描かれる配向に加え、使用中または動作中の装置の様々な配向を包含する意図もあると理解されることになる。例えば、図面に記載の装置が反転される場合、他の要素または特徴の「下方にある」と記述される要素は、その後において他の要素または特徴の「上方」に配向されることになる。したがって、「下方」という例示的用語は、上方と下方の配向をいずれも包含し得る。装置は別の状態で配向される（９０度または他の配向での回転）場合もあり、空間に関して本明細書で使用する相対的な用語も相応に解釈することができる。同様に、「上方へ」、「下方へ」、「縦方向」、「横方向」といった用語も、本明細書では別途具体的に指示する場合を除き、単に説明目的で使用する。
【００２４】
本明細書にて、「第１の」、「第２の」等の用語は、様々な要素、構成要素、領域、層および／または部分の記述に使用され得るが、係る用語によってこれらの要素、構成要素、領域、層および／または部分が限定されるべきではない旨、理解されることになる。むしろ、これらの用語は或る要素、構成要素、領域、層および／または部分を別の要素、構成要素、領域、層および／または部分と区別することだけを目的に使用される。したがって、本明細書において論じられる第１の要素、構成要素、領域、層または部分は、本発明の教示から逸脱することなく第２の要素、構成要素、領域、層または部分と呼ばれることもあり得る。動作（または工程）の順序は、別途具体的に指示する場合を除き、特許請求の範囲または図面に記載の順序に限定されるわけではない。
【００２５】
＜１．重合性液体＞
任意の適切な重合性液体を、本発明の実現に使用することができる。液体（本明細書にて、「液体樹脂」、「インク」、または単に「樹脂」ともいう場合もある。）は、モノマー、特に光重合性モノマーおよび／またはフリーラジカル重合性モノマー、ならびにフリーラジカル開始剤等の適切な開始剤、ならびにこれらの組み合わせを含み得る。一例として、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、アクリルアミド、スチレン系樹脂、オレフィン、ハロゲン化オレフィン、環状アルケン、無水マレイン酸、アルケン、アルキン、一酸化炭素、官能性オリゴマー、多官能性硬化部位モノマー、官能性ＰＥＧ等、およびこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。液体樹脂、モノマーおよび開始剤の例としては、米国特許第８，２３２，０４３号明細書、同第８，１１９，２１４号明細書、同第７，９３５，４７６号明細書、同第７，７６７，７２８号明細書、同第７，６４９，０２９号明細書、国際公開第２０１２１２９９６８ Ａ１号、中国特許第１０２７１５７５１ Ａ号明細書、特開第２０１２２１０４０８ Ａ号公報に記載のものが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【００２６】
酸触媒型の重合性液体(acid catalyzed polymerizable liquids)。前述の一実施形態では、重合性液体は、フリーラジカル重合性液体を含む（この場合、開始剤は後述するとおり、酸素であってもよい）一方、他の実施形態では、重合性液体は酸触媒型またはカチオン重合型の重合性液体を含む。そのような実施形態において、重合性液体は、エポキシド基、ビニルエーテル基など、酸触媒反応に適する基を含有するモノマーを含む。このような適切なモノマーの例としては、メトキシエテン、４−メトキシスチレン、スチレン、２−メチルプロパ−１−エン、１，３−ブタジエンなどのオレフィン、オキシレン、チエタン、テトラヒドロフラン、オキサゾリン、１，３−ジオキセパン、オキセタン−２−オンなどのヘテロ環モノマー（ラクトン、ラクタム、および環状アミンを含む）、およびこれらの組み合わせが挙げられる。適切な（一般的にイオン性または非イオン性の）光酸発生剤（ＰＡＧ）は酸触媒型の重合性液体に含まれ、一例として、オニウム塩、スルホニウム塩およびヨードニウム塩など、例えばジフェニルヨージドヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルヨージドヘキサフルオロアルセネート、ジフェニルヨージドヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルｐ−メトキシフェニルトリフレート、ジフェニルｐ−トルエニルトリフレート、ジフェニルｐ−イソブチルフェニルトリフレート、ジフェニルｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルトリフレート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムトリフレート、ジブチルナフチルスルホニウムトリフレート、およびこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。例えば、米国特許第７，８２４，８３９号明細書、同第７，５５０，２４６号明細書、同第７，５３４，８４４号明細書、同第６，６９２，８９１号明細書、同第５，３７４，５００号明細書および同第５，０１７，４６１号明細書を参照されたい。また、Ｐｈｏｔｏａｃｉｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ  Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ  Ｇｕｉｄｅ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  ｉｎｄｕｓｔｒｙ  ａｎｄ  ｅｎｅｒｇｙ  ｃｕｒａｂｌｅ  ｃｏａｔｉｎｇｓ（ＢＡＳＦ  ２０１０）も参照されたい。
【００２７】
ヒドロゲル。一実施形態では、適切な樹脂の例として、ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）およびゼラチンなど、光硬化性ヒドロゲルが挙げられる。ＰＥＧヒドロゲルは、増殖因子などの様々な生物学的な製剤を送達するために使用されているが、連鎖増殖重合により架橋されるＰＥＧヒドロゲルが直面している大きな課題は、タンパク質を不可逆的に損傷させる可能性である。持続的な送達を可能にする光重合の前に、親和性結合性ペプチド配列をモノマー樹脂溶液に含めることにより、光重合されたＰＥＧジアクリレートヒドロゲルからの生物学的製剤の放出を最大化させる条件を増強することができる。ゼラチンは、食品産業、化粧品産業、製薬産業および写真産業で頻繁に使用されるバイオポリマーである。ゼラチンは、コラーゲンの熱変性または化学的分解および物理的分解によって得られる。ゼラチンには、動物、魚およびヒトに見られるものを含め、３種類が存在する。冷水魚の皮膚由来のゼラチンは、薬学的用途での使用に安全であると考えられている。ＵＶ光または可視光を使用して、適切に修飾されたゼラチンを架橋させることができる。ゼラチンを架橋させる方法の一例として、ローズベンガル等の色素由来の誘導体の硬化が挙げられる。
【００２８】
光硬化性シリコーン樹脂。適切な樹脂の例として、光硬化性シリコーンが挙げられる。Ｓｉｌｏｐｒｅｎ（商標）ＵＶ  Ｃｕｒｅ  Ｓｉｌｉｃｏｎｅ  Ｒｕｂｂｅｒなど、ＵＶ硬化シリコーンゴムを、ＬＯＣＴＩＴＥ（商標）Ｃｕｒｅ  Ｓｉｌｉｃｏｎｅ接着封止剤として使用することができる。用途の例として、光学機器、医療用および外科用器具、外部照明および筐体、電気コネクター／センサー、光ファイバーならびにガスケットが挙げられる。
【００２９】
生分解性樹脂。生分解性のネジおよびステント等、薬剤の送達または一時的な性能用途向けの埋込型装置の場合、生分解性樹脂は特に重要である（米国特許第７，９１９，１６２号明細書、同第６，９３２，９３０号明細書を参照）。乳酸およびグリコール酸（ＰＬＧＡ）の生分解性コポリマーをジメタクリル酸ＰＥＧに溶解させて、使用に適する透明樹脂を得ることができる。ポリカプロラクトンおよびＰＬＧＡオリゴマーをアクリル基またはメタクリル基で官能化させて、効果的に使用可能な樹脂にすることができる。
【００３０】
光硬化性ポリウレタン。特に有用な樹脂は、光硬化性ポリウレタンである。（１）脂肪族ジイソシアネートに基づくポリウレタン、ポリ（ヘキサメチレンイソフタレートグリコール）および場合により１，４−ブタンジオール、（２）多官能性アクリル酸エステル、（３）光開始剤、ならびに（４）抗酸化剤を含む光重合性ポリウレタン組成物を配合することにより、硬質、耐摩耗性、耐汚染性の材料を得ることができる（米国特許第４，３３７，１３０号明細書）。光硬化性熱可塑性ポリウレタンエラストマーは、光反応性ジアセチレンジオールを鎖延長剤として組み込む。
【００３１】
高性能樹脂。一実施形態では、高性能樹脂を使用する。このような高性能樹脂は、前述のとおり、また後述するように、高性能樹脂の融解および／または粘度低減のために加熱することが必要となり得る。このような樹脂の例として、米国特許第７，５０７，７８４号明細書、同第６，９３９，９４０号明細書に記載されているような、エステル、エステルイミドおよびエステルアミドオリゴマーの液晶ポリマーと呼ばれる場合もある材料用の樹脂が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。このような樹脂は、高温での熱硬化性樹脂として採用される場合がある。したがって、本発明において、このような樹脂は、後述するように、照射後に架橋を開始するために適切な光開始剤、例えばベンゾフェノン開始剤、アントラキノン開始剤およびフルオレノン開始剤（これらの誘導体を含む）をさらに含む。
【００３２】
付加的な樹脂。付加的な樹脂、例えば歯科用途に特に有用な樹脂の一例として、ＥｎｖｉｓｉｏｎＴＥＣ社製のＣｌｅａｒ  ＧｕｉｄｅおよびＥ−Ｄｅｎｓｔｏｎｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌが挙げられる。補聴器産業に特に有用な樹脂の例として、ＥｎｖｉｓｉｏｎＴＥＣ社製のｅ−Ｓｈｅｌｌ  ３００  Ｓｅｒｉｅｓの樹脂が挙げられる。特に有用な樹脂の例として、成型／鋳造用途において加硫ゴムと直接併用するためのＥｎｖｉｓｉｏｎＴＥＣ社製のＨＴＭ１４０ＩＶ  Ｈｉｇｈ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｍｏｌｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌが挙げられる。頑丈で硬い部品の製造に特に有用な材料の例として、ＥｎｖｉｓｉｏｎＴＥＣ社製のＲＣ３１樹脂が挙げられる。インベストメント鋳造用途に特に有用な樹脂の例として、ＥｎｖｉｓｉｏｎＴＥＣ社製のＥａｓｙ  Ｃａｓｔ  ＥＣ５００が挙げられる。
【００３３】
付加的な樹脂成分。液体樹脂または重合性材料は、その内部に固体粒子を懸濁または分散することができる。製作する最終生産物に応じて、任意の適切な固体粒子を使用することができる。この粒子は、金属、有機／ポリマー、無機、またはこれらの組成物もしくは混合物であってもよい。この粒子は、非導電性、半導電性または導電性（金属導体および非金属導体またはポリマー導体を含む）であってもよく、磁性、強磁性、常磁性または非磁性であってもよい。この粒子は、球状、楕円状、円柱形などを含め、任意の適切な形状であってもよい。この粒子は、後述するとおり、活性剤または検出可能な化合物を含むが、同じく後述するとおり、液体樹脂中で溶解および可溶化された状態で提供することもできる。例えば、磁性または常磁性の粒子またはナノ粒子を採用することができる。樹脂材料または重合性材料は、イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、ブロックコポリマーなどの分散剤を含有し得る。
【００３４】
液体樹脂は、製作する生産物特有の目的に同じく応じて、顔料、色素、活性化合物または薬用化合物、検出可能な化合物（例えば蛍光性、燐光性、放射性）などを含め、この液体樹脂中で可溶化される付加的成分を有し得る。そのような付加的成分の例として、タンパク質、ペプチド、ｓｉＲＮＡ等の核酸（ＤＮＡ、ＲＮＡ）、糖類、小型有機化合物（薬物および薬物様化合物）等、およびこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【００３５】
重合阻害剤。本発明に係る阻害剤または重合阻害剤は、液体または気体の形態であってもよい。一実施形態では、気体の阻害剤が好適である。特定の阻害剤は、重合されるモノマーおよび重合反応次第により定まる。フリーラジカル重合モノマーの場合、阻害剤は、好都合には酸素であってもよく、空気、酸素を豊富に含む気体（場合により、ただし一実施形態では好ましくは、その可燃性を低減するために付加的な不活性ガスを含有する）、または、一実施形態では、純粋な酸素ガス等、気体の形態で供給することができる。モノマーが光酸発生開始剤により重合される場合など、代替的な実施形態において、阻害剤は、アンモニアなどの塩基、微量アミン（例えばメチルアミン、エチルアミン、ジアルキルアミンおよびトリアルキルアミン（例えばジメチルアミン、ジエチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミンなど））、または二酸化炭素、およびこれらの混合物または組み合わせであってもよい。
【００３６】
生細胞を担持する重合性液体。一実施形態では、重合性液体は、生細胞を「粒子」として内部に担持することができる。このような重合性液体は一般的に水性であり、酸素化され得るとともに、生細胞が不連続相の状態である「乳剤」と捉えることもできる。適切な生細胞は、植物細胞（例えば単子葉植物、双子葉植物）、動物細胞（例えば哺乳類細胞、鳥類細胞、両生類細胞、爬虫類細胞）、微生物細胞（例えば原核生物、真核生物、原生動物等）などであってもよい。生細胞は、任意の種類の組織（例えば血液、軟骨、骨、筋肉、内分泌腺、外分泌腺、上皮、内皮など）から分化された細胞もしくは該組織に相当する分化細胞であるか、または幹細胞もしくは前駆細胞等の未分化細胞であってもよい。このような実施形態にて、重合性液体はヒドロゲルを形成する液体であってもよく、一例として米国特許第７，６５１，６８３号明細書、同第７，６５１，６８２号明細書、同第７，５５６，４９０号明細書、同第６，６０２，９７５号明細書、同第５，８３６，３１３号明細書等に記載のものが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【００３７】
＜２．装置＞
図２に、本発明に係る装置の一実施形態を示す。この装置は、壁１４により定義されるビルドチャンバーを、反射鏡１３を介して照らす電磁放射線１２を供給するデジタル光プロセッサ（ＤＬＰ）等の放射源１１と、ビルドチャンバーの底部を形成する剛性のビルドプレート１５と、を含み、ビルドチャンバーには、液体樹脂１６が充填されている。後述するように、チャンバー１５の底部は、半透過性の部材を含むビルドプレートで構成される。構築物１７の下方にある物体の頂部は、キャリア１８に取り付けられる。キャリアは、リニアステージ１９によって縦方向に駆動されるが、後述するとおり、代替的構造物を使用してもよい。
【００３８】
液体樹脂のリザーバー、チューブ、ポンプ、液体レベルセンサーおよび／またはバルブを、ビルドチャンバー内の液体樹脂プールを補充するために含めることができる（明瞭化のため不記載）が、一実施形態では、単純な重力供給が採用され得る。キャリア用またはリニアステージ用の駆動装置／アクチュエーターを、付随する配線と併せて、既知の技法に従って含めることができる（同じく明瞭化のため不記載）。駆動装置／アクチュエーター、放射源、ならびに一実施形態ではポンプおよび液体レベルセンサー、これらをすべて、同じく既知の技法に従って、適切な制御装置と動作可能に関連付けることができる。
【００３９】
本発明を実行するために使用するビルドプレート１５は一般的に、（典型的には剛性または固体、静止、および／もしくは固定の状態であるが、可撓性であってもよい）半透過性（またはガス透過性）部材を単独で含むか、または１つ以上の付加的な支持用基材（例えば、別段に可撓性の半透過性材料を剛性化するためのクランプおよび引張部材）との組み合わせから成る。半透過性の部材は、該当する波長にて光学的に透明な（または別段に、ヒトの目で視覚的に透明であると認知されるか否かを問わず、放射源に対して透明である、すなわち光学的に透明なウィンドウは一実施形態では視覚的に不透明な場合もある）任意の適切な材料を原料とすることができ、例として多孔質ガラスまたは微多孔質ガラス、および剛性のガス透過性コンタクトレンズの製造に使用される剛性のガス透過性ポリマーが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。例えばＮｏｒｍａｎ  Ｇ．  Ｇａｙｌｏｒｄの米国特許第ＲＥ３１，４０６号明細書を参照されたい。米国特許第７，８６２，１７６号明細書、同第７，３４４，７３１号明細書、同第７，０９７，３０２号明細書、同第５，３４９，３９４号明細書、同第５，３１０，５７１号明細書、同第５，１６２，４６９号明細書、同第５，１４１，６６５号明細書、同第５，０７０，１７０号明細書、同第４，９２３，９０６号明細書および同第４，８４５，０８９号明細書も参照されたい。他にも、例えばＤｕｐｏｎｔ  Ｔｅｊｊｉｎ  Ｆｉｌｍｓ社（バージニア州チェスター）製のＭｙｌａｒ（登録商標）、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリクロロフェン、メルカプトエステルベース樹脂、例えばＮｏｒｌａｎｄ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社（ニュージャージー州ニューブランズウィック）製のＮｏｒｌａｎｄ  ６０、Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ社（ニュージャージー州ミックルトン）製の多孔質Ｔｙｇｏｎ（登録商標）チュービング、または他の材料を含め、適切な酸素透過性材料を使用することができる。さらに他の例示的な酸素透過性材料が米国特許第７，７０９，５４４号明細書に記載されており、同特許の開示は参照により本明細書に組み込まれる。
【００４０】
一実施形態では、適切な酸素透過性材料はガラス質および／もしくは非晶質のポリマーを特徴とし、ならびに／または実質的に架橋されていることから、本質的に非膨潤性である。好ましくは、半透過性の部材は、液体樹脂または重合対象材料接触しても膨潤しない材料を原料として形成される（すなわち「非膨潤性」である）。半透過性の部材に適する材料の例として、米国特許第５，３０８，６８５号明細書および同第５，０５１，１１５号明細書に記載のものなど、非晶質フルオロポリマーが挙げられる。例えば、そのようなフルオロポリマーは、重合される有機液体樹脂インクと併用される場合に潜在的に膨潤すると予想されるシリコーンと比べ、特に有用である。一部の液体樹脂インク、例えばより水性のモノマー系および／または低い膨潤傾向を有する一部のポリマー樹脂インク系の場合、シリコーンベースのウィンドウ材料が適切となり得る。有機液体樹脂インクの溶解性または透過性を、ウィンドウ材料の架橋密度の増加または液体樹脂インクの分子量の増加を含め、既知の多数のパラメーターにより、劇的に低減させることができる。一実施形態では、本発明に係る装置から分離される場合には可撓性であるが、装置内に取り付けられる場合には固定され、（例えば引張リングにより）張力を掛けられる結果、装置内で固定または剛性化される材料の薄膜またはシートから、ビルドプレートを形成することができる。特定の材料の例として、ＤｕＰｏｎｔ社から市販されているＴＥＦＬＯＮ  ＡＦ（登録商標）フルオロポリマーが挙げられる。付加的な材料の例として、米国特許第８，２６８，４４６号明細書、同第８，２６３，１２９号明細書、同第８，１５８，７２８号明細書および同第７，４３５，４９５号明細書に記載されているようなパーフルオロポリエーテルポリマーが挙げられる。
【００４１】
本質的にすべての固体材料、および前述の材料のほとんどが、形状および厚さなどの要因、ならびにそれらが受ける圧力および温度などの環境要因に応じて、「剛性」と見なされ得るにせよ、固有の「可撓性」を多少は有することが理解されることになる。加えて、ビルドプレートに関する「静止状態」または「固定状態」の表記は、下記にて詳述するとおり、たとえビルドプレートの漸次的な調整（例えば、重合の傾斜ゾーンの崩壊に至らない、または崩壊の原因にならない調整）のための機構が提供される場合であっても、あるいは重合性液体の供給を補助するためにビルド面が往復運動に貢献する場合であっても、プロセスの機械的中断が発生しない、あるいは（交互積層の方法または装置の場合のように）プロセスの機械的中断のための機構または構造が提供されないことを意味する。
【００４２】
半透過性の部材は典型的に、上面部分、底面部分および端面部分を含む。ビルド面は上面部分上にあり、また供給面は上面部分上、底面部分上および／または端面部分上のうちの１箇所、２箇所または３箇所すべてに存在し得る。図２で例示される実施形態において、供給面は底面部分上にあるが、供給面が端面部分上および／または上面部分上に提供される（ビルド面に近接しているが、ビルド面から独立または離間している）という代替的構成を通常の技術で実施することができる。
【００４３】
半透過性の部材は、一実施形態では（後述するように、半透過性の部材がガラスなどの付加的な支持用プレートに付加される、またはそれに接触しているか否かを問わず、製造する品目のサイズに応じて）０．０１、０．１または１ミリメートル〜１０または１００ミリメートル以上の厚さを有する。
【００４４】
重合阻害剤に対する半透過性の部材の透過性は、大気および／または阻害剤の圧力、阻害剤の選択、製作の進行度または速度などの条件次第で決まる。概して、阻害剤が酸素である場合、酸素に対する半透過性の部材の透過性は、１０または２０バーラー〜最大１０００または２０００バーラー以上の範囲であってもよい。例えば、１５０ＰＳＩの圧力条件下で純粋な酸素、またはより酸素濃度が高い大気中で使用される１０バーラーの透過性を有する半透過性の部材は、大気条件下の周囲大気から酸素が供給される場合、５００バーラーの透過性を有する半透過性の部材と実質的に同じ能力を発揮し得る。
【００４５】
したがって、半透過性の部材は、可撓性のポリマーフィルム（任意の適切な厚さ、例えば０．００１、０．０１、０．０５、０．１または１ミリメートル〜１、５、１０、または１００ミリメートル以上を有する）を含み得、ビルドプレートはさらに、ポリマーフィルムに接続され、（例えば、物体を移動させ、弾性的にまたは伸縮自在に元に戻す際にフィルムが物体に張り付かないよう、少なくとも十分に）フィルムを固定し、剛性化する役割を果たす引張部材（例えば、「ドラムヘッド」の場合のような周囲のクランプおよび動作可能に関連付けられた歪み部材または伸縮部材、あるいは複合形態を含む複数の周辺クランプ）を含み得る。フィルムは上面および底面を有し、ビルド面が上面上にあり、供給面が好ましくは底面上にある。他の実施形態において、半透過性の部材は、（ｉ）前記重合性液体に接触するよう配置された上面および底面を有するポリマーフィルム層（任意の適切な厚さ、例えば０．００１、０．０１、０．１または１ミリメートル〜５、１０または１００ミリメートル以上を有する）、ならびに（ｉｉ）前記フィルム層の底面に接触する、剛性の、ガス透過性の、光学的に透明な支持部材（任意の適切な厚さ、例えば０．０１、０．１または１ミリメートル〜１０、１００または２００ミリメートル以上を有する）を含む。支持部材は、フィルム層の底面に接触している上面を有し、また支持部材は、重合阻害剤の供給面の役割を果たし得る底面を有する。半透過性（すなわち、重合阻害剤に対して透過性）である材料を含め、重合阻害剤が通過してビルド面に至ることを可能にする任意の適切な材料を使用することができる。例えば、ポリマーフィルムまたはポリマーフィルム層は、例えばＴＥＦＬＯＮ  ＡＦ１６００（登録商標）フルオロポリマーフィルムまたはＴＥＦＬＯＮ  ＡＦ２４００（登録商標）フルオロポリマーフィルムのような非晶質の熱可塑性フルオロポリマーなどのフルオロポリマーフィルム、あるいはパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）、特に架橋型ＰＦＰＥフィルム、または架橋型シリコーンポリマーフィルムであってもよい。支持部材は、ポリジメチルシロキサン部材などのシリコーンポリマー部材もしくは架橋型シリコーンポリマー部材、剛性のガス透過性ポリマー部材、またはガラス部材（多孔質または微多孔質のガラスを含む）を含む。（例えばＰＦＰＥ材料およびＰＤＭＳ材料を使用して）接着剤を使用しなくても、フィルムを剛性の支持部材に直接、積層または固定することができる、あるいはＰＤＭＳ層の上側表面と反応するシランカップリング剤を第１のポリマーフィルム層への接着に使用することができる。ＵＶ硬化性ＰＦＰＥと剛性ＰＤＭＳ支持層との間の連結層として、ＵＶ硬化性のアクリレート官能性シリコーンを使用することもできる。
【００４６】
装置内に配置される場合、キャリアは、ビルド面の全領域内で、ビルド面上に「ビルド領域」を定義する。前述のＪｏｙｃｅ  ａｎｄ  Ｃｈｅｎの装置のように、本発明では連続する相間での接着を破壊するための側方（例えばＸ方向および／またはＹ方向）の「投擲」が必要でないことから、ビルド面内でのビルド領域の面積を最大化することができる（または逆に、ビルド領域に割り当てられないビルド面の面積を最小化することができる）。したがって、一実施形態では、ビルド領域の全表面積は、ビルド面の全表面積の少なくとも５０、６０、７０、８０または９０パーセントを占め得る。
【００４７】
図２に記載のとおり、様々な構成要素が支持アセンブリまたはフレームアセンブリ２０に装着される。支持アセンブリまたはフレームアセンブリの特定の設計は重要でなく、多数の構成を想定することができるが、例示されている実施形態では、前述のビルドチャンバーを形成するために、放射源１１が確実にまたは強固に取り付けられるベース２１、リニアステージが作動可能に関連付けられる垂直部材２２、および壁１４が着脱可能にまたは確実に取り付けられ（または壁が配置され）、ビルドプレートが恒久的または着脱可能に強固に固定される水平テーブル２３で構成される。
【００４８】
前述のとおり、ビルドプレートは、剛性の半透過性の部材の単一かつ一体型の部品で構成されるか、または付加的な材料を含み得る。例えば、ガラスを、剛性の半透過性材料に積層または固定することができる。あるいは、上側部分としての半透過性の部材を、重合阻害剤を担持するガスを半透過性の部材に供給するよう形成されたパージ経路を有する透明な下側部材に固定することができる（前述および後述のとおり、パージ経路を通ってガスがビルド面に至る結果、未重合の液体材料の放出層の形成を促進する）。そのようなパージ経路は、ベースプレートを通る形で完全にまたは部分的に延びる経路であってもよい。例えば、パージ経路は、ベースプレート中へと部分的に延びてもよいが、その場合、歪みがもたらされないよう、ビルド面の直下領域で終わる。具体的な幾何形状は、半透過性の部材へ至る阻害剤の供給面の位置が、ビルド面と同じ側にあるかまたは反対側にあるか、ビルド面の端部上にあるか、あるいはこれらのうち複数が組み合わされた位置にあるか次第で決まる。
【００４９】
電子ビーム放射源および電離放射線源を含め、採用される特定の樹脂に応じて、任意の適切な放射源（または放射源の組み合わせ）を使用することができる。好適な一実施形態では、放射源は１つ以上の光源などの化学線源、特に１つ以上の紫外光源である。白熱灯、蛍光灯、燐光灯または発光灯、レーザー、発光ダイオードなど、またこれらの配列を含め、任意の適切な光源を使用することができる。前述のとおり、好ましくは、光源は制御装置に動作可能に関連付けられたパターン形成要素を含む。一実施形態では、光源またはパターン形成要素は、デジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ）を備えたデジタル（または変形可能な）マイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、空間変調器（ＳＬＭ）もしくは微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）ミラー配列、マスク（別名レチクル）、シルエット、またはこれらの組み合わせを含む。米国特許第７，９０２，５２６号明細書を参照されたい。好ましくは、光源は、例えばマスクレスフォトリソグラフィにより、マスクを使用せずに重合性液体の曝露または照射を実行するよう構成された、液晶光バルブ配列またはマイクロミラー配列またはＤＭＤ（例えば動作可能に関連付けられたデジタルライトプロセッサを有し、典型的には順繰りに適切な制御装置の制御下に置かれるもの）など、空間光変調配列を含む。例えば米国特許第６，３１２，１３４号明細書、同第６，２４８，５０９号明細書、同第６，２３８，８５２号明細書および同第５，６９１，５４１号明細書を参照されたい。
【００５０】
一実施形態では、後述するように、Ｘ方向および／またはＹ方向での移動がＺ方向での移動と同時に発生し、結果的に重合性液体の重合過程でＸ方向および／またはＹ方向での移動が発生し得る（これは上記のＹ．Ｃｈｅｎ  ｅｔ  ａｌ．またはＭ．Ｊｏｙｃｅに記載の、重合性液体の補充を目的とする先行および後続の重合工程間での移動と対照的である）。本発明では、そのような移動を、ビルド面の特定ゾーンにおける「焼き付き」または汚損の低減などを目的に行うことができる。
【００５１】
本発明の一実施形態における利点は、前述のＪｏｙｃｅまたはＣｈｅｎの装置のような広範囲にわたる側方の「投擲」の要件がないために半透過性の部材上のビルド面（即ちビルドプレートまたはウィンドウ）のサイズを低減することができるという点にあることから、本発明に係る方法、システムおよび装置では、（そのような側方移動が存在する場合に）キャリアおよび物体の側方移動（Ｘ方向および／またはＹ方向での移動またはこれらの組み合わせを含む）は、好ましくはビルド領域の（側方移動方向における）幅の８０、７０、６０、５０、４０、３０、２０パーセント、さらには１０パーセント以下または未満である。
【００５２】
一実施形態では、キャリアは、静止状態のビルドプレートから離れる形で上方へ移動するよう、エレベーターに装着される一方、他の実施形態では逆の配置も使用され得る。つまり、キャリアを固定してビルドプレートを降下させることにより、キャリアをビルドプレートから遠ざける形で移動させることができる。同じ結果を達成するために、他にも多数の様々な機械的な構成が、当業者には明らかとなる。
【００５３】
キャリアを製作する材料の選択、および物品を製造するためのポリマーまたは樹脂の選択に応じて、キャリアへの物品の接着が時々、物品の仕上げまたは「ビルド」の完了に至る過程でキャリア上に物品を保持する上で十分でない場合がある。例えば、アルミニウム製キャリアはポリ（塩化ビニル）（または「ＰＶＣ」）と比べ、接着力が低い場合がある。したがって、１つの解決策は、製造する物品を重合する表面上にＰＶＣを含むキャリアを採用することである。仕上がった部分をキャリアから好都合に分離できないほどこれが接着を促進し過ぎてしまう場合、様々な技法を任意で用いて、より接着性の低いキャリアに物品をさらに固定してもよく、例として製作過程で物品をキャリアにさらに固定するための、「Ｇｒｅｅｎｅｒ  Ｍａｓｋｉｎｇ  Ｔａｐｅ  ｆｏｒ  Ｂａｓｉｃ  Ｐａｉｎｔｉｎｇ  ＃２０２５  Ｈｉｇｈ  ａｄｈｅｓｉｏｎ」などの粘着テープの適用が挙げられるが、これに限定されるわけではない。
【００５４】
＜３．制御装置およびプロセス制御＞
本発明に係る方法および装置は、例えば該方法の速度および／または信頼性を高めるために、フィードバック制御およびフィードフォワード制御を含むプロセス制御を実施するためのプロセス工程および装置の特徴を含み得る。
【００５５】
本発明の実行で使用する制御装置を、ハードウェア回路、ソフトウェアまたはこれらの組み合わせとして実装することができる。一実施形態では、制御装置は、適切なインターフェースハードウェアおよび／またはソフトウェアを通じてモニター、駆動装置、ポンプおよび他の構成要素と動作可能に関連付けられたソフトウェアを実行する、汎用コンピューターである。本明細書に記載の三次元の印刷または製作の方法および装置の制御に適するソフトウェアの例として、ＲｅｐｌｉｃａｔｏｒＧオープンソース３ｄ印刷プログラム、３Ｄ  ｓｙｓｔｅｍ社製の３ＤＰｒｉｎｔ（商標）コントローラーソフトウェア、Ｓｌｉｃ３ｒ、Ｓｋｅｉｎｆｏｒｇｅ、ＫＩＳＳｌｉｃｅｒ、Ｒｅｐｅｔｉｅｒ−Ｈｏｓｔ、ＰｒｉｎｔＲｕｎ、Ｃｕｒａなど、およびこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【００５６】
プロセス中に（例えば、前記充填工程、照射工程および移動工程のうちの１つ、一部または全部の間に）継続的にまたは断続的に、直接または間接的にモニタリングを行うためのプロセスパラメーターの例として、照射強度、キャリアの温度、ビルドゾーン内の重合性液体、成長中の生産物の温度、ビルドプレートの温度、圧力、移動速度、力（例えばキャリアおよび製作する生産物を介してビルドプレートに掛かる力）、歪み（例えば、製作する生産物の成長過程でキャリアに掛かる歪み）、放出層の厚さなどが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【００５７】
フィードバック制御システムおよび／またはフィードフォワード制御システムで使用され得る既知のパラメーターの例として、（例えば、製作する物品の既知の形状または容積から）予想される重合性流体の消費量、重合性液体から形成されるポリマーの分解温度等などが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【００５８】
（例えば前述のプロセス工程の一部または全部において）モニタリングされるパラメーターおよび／または既知のパラメーターへの対応として連続的にまたは段階的に、直接または間接的に制御を行うためのプロセス条件の例として、重合性液体の供給速度、温度、圧力、キャリアの移動率または移動速度、照射強度、照射持続時間（例えば「スライス」毎の持続時間）などが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【００５９】
例えば、温度が重合生産物の分解温度を超えているかどうかを判定するために、適切な熱電対、非接触式温度センサー（例えば赤外線温度センサー）または他の適切な温度センサーを使用して、ビルドゾーン内の重合性液体の温度またはビルドプレートの温度を直接または間接的にモニタリングすることができる。その場合、ビルドゾーン内および／またはビルドプレートの温度を下げるため、制御装置を介してプロセスパラメーターを調整することができる。そのような調整に適するプロセスパラメーターの例として、冷却装置による温度低下、キャリアの移動速度の低下、照射強度の低下、放射曝露持続時間の短縮などが挙げられる。
【００６０】
加えて、放射源（例えば水銀灯などの紫外光源）の強度を、光検出器を使用してモニタリングすることにより、（例えば使用中の放射源の定常的劣化を通じた）放射源からの強度の低下を検出することができる。検出された場合、制御装置を介してプロセスパラメーターを調整することにより、強度喪失に適応することができる。そのような調整に適するプロセスパラメーターの例として、加熱装置による昇温、キャリアの移動速度の低下、光源への電力増加等が挙げられる。
【００６１】
別の例として、製作時間を延ばすための温度および／または圧力の制御を、加熱装置および冷却装置（個別に、または相互に組み合わせて１つの制御装置に対して別々に応答するように）、ならびに／または圧力供給（例えばポンプ、圧力容器、弁およびこれらの組み合わせ）、ならびに／または制御可能な弁などの圧力解放機構（個別に、または相互に組み合わせて１つの制御装置に対して別々に応答するように）を使用して実現することができる。
【００６２】
一実施形態では、制御装置は、最終生産物の一部または全部の製作過程全体にわたり、本明細書に記載の（例えば図１を参照されたい）重合の傾斜ゾーンを維持するように構成される。具体的な構成（例えば時間、移動率または移動速度、照射強度、温度など）は、特定の重合性液体および創出される生産物の性質などの要因に依存することになる。過去に判定された、または一連の試験稼働もしくは「試行錯誤」を通じて判定された一連のプロセスパラメーターまたは指示の入力により、重合の傾斜ゾーンを維持するための構成を経験的に実行することができる。構成は既定の指示を通じて提供され得る。構成は適切なモニタリングおよびフィードバック（上記にて論じたとおり）、これらの組み合わせにより、または他の何らかの適切な形で達成され得る。
【００６３】
一実施形態では、前述の装置との間に適切なインターフェースハードウェアを有する汎用コンピューター内で実行されるソフトウェアプログラムにより、前述の方法および装置を制御することができる。多数の選択肢が商業的に利用可能である。複数の構成要素を１つに組み合わせた非限定的な例が図３から５に記載されており、これらの図において「マイクロコントローラー」はＰａｒａｌｌａｘ社製Ｐｒｏｐｅｌｌｅｒ、ステッパーモーター駆動装置はＳｐａｒｋｆｕｎ社製ＥａｓｙＤｒｉｖｅｒ、ＬＥＤ駆動装置はＬｕｘｅｏｎ社製Ｓｉｎｇｌｅ  ＬＥＤ  Ｄｒｉｖｅｒ、ＵＳＢ／シリアル変換装置はＰａｒａｌｌａｘ社製ＵＳＢ  ｔｏ  Ｓｅｒｉａｌ変換装置、そしてＤＬＰシステムはＴｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製ＬｉｇｈｔＣｒａｆｔｅｒシステムである。
【００６４】
＜４．一般的方法＞
前述のとおり、本発明は三次元物体の形成方法を提供するものであり、該方法は、（ａ）キャリアおよびビルドプレートを提供する工程（前記ビルドプレートは半透過性の部材を含み、前記半透過性の部材はビルド面および前記ビルド面から離れた供給面を含み、前記ビルド面と前記キャリアが中間のビルド領域を画定し、前記供給面は重合阻害剤と流体接触する）、その後における（同時および／または順次の）（ｂ）前記ビルド領域に重合性液体を充填する工程（前記重合性液体は前記ビルドセグメントと接触する）、（ｃ）前記ビルドプレートを介して前記ビルド領域を照射して前記ビルド領域内に固体の重合領域を生み出す工程（前記固体の重合領域と前記ビルド面との間に前記重合性液体から成る液体フィルム放出層が形成され、液体フィルムの重合は前記重合阻害剤によって阻害される）、ならびに（ｄ）前記キャリアが前記重合領域に接着された状態で前記キャリアを前記静止状態のビルドプレート上の前記ビルド面から離れる形で移動させて、前記重合領域と前記上部ゾーンとの間に後続のビルド領域を創出する工程を含む。概して、該方法は（ｅ）工程（ｂ）から（ｄ）までの継続および／または反復により、互いに接着した状態の重合領域の堆積の継続または反復により前記三次元物体が形成されるまで、後続の重合領域が従前の重合領域と接着した状態を生み出す工程を含む。
【００６５】
放出層の機械的放出が必要ないことから、または酸素を補充するためのビルド面の機械的移動が必要ないことから、該方法を連続的な形で実行することができるが、前述の個別の工程を逐次的に、同時に、またはこれらを組み合わせる形で実行できることも、理解されることになる。実際、製作中の領域の密度および／または複雑さなどの要因に応じて、工程の速度を経時的に変化させることができる。
【００６６】
また、ウィンドウまたは放出層からの機械的放出においては一般的に、ウィンドウの再コーティングを可能にする次の照射工程に対して望ましい距離よりもさらに遠くまでキャリアをビルドプレートから移動させ、次いでキャリアを再びビルドプレートに近付けるよう戻す（例えば「二歩前進一歩後退」動作）必要があることから、本発明は一実施形態では、この「バックアップ」工程の排除を可能にするとともに、再コーティングのためにウィンドウの移動に介入することなく、または形成済みの弾性放出層の「スナッピング」を行うことなく、キャリアを一定方向に、または単一方向に移動させることを可能にする。しかし、本発明の他の実施形態では、放出の実現ではなく、より迅速に重合性液体をビルド領域内へ充填または圧送することを目的に、往復運動が用いられる。
【００６７】
一実施形態では、移動工程は、工程毎または増分毎に均等な増分（例えば０．１または１ミクロン〜最大１０または１００ミクロン以上の増分）で逐次的に実行される。一実施形態では、移動工程は、工程毎または増分毎に可変性の増分（例えば毎回の増分が０．１または１ミクロン〜最大１０または１００ミクロン以上の範囲）で逐次的に実行される。増分の大きさは、移動率と併せて、部分的に、温度、圧力、製造する物品の構造（例えばサイズ、密度、複雑さ、構成など）等の要因に依存することになる。
【００６８】
他の実施形態にて、移動工程は、均等または可変性の比率で連続的に実行される。
【００６９】
一実施形態では、移動速度（実行が逐次的か継続的かのいずれを問わない）は、同じく温度、圧力、製造する物品の構造、放射強度などの要因に応じて１秒当たり約０．１、１、または１０ミクロン〜最大約１００、１，０００、または１０，０００ミクロンの範囲である。
【００７０】
下記にてさらに記述するとおり、一実施形態では、充填工程は、加圧条件下で前記重合性液体を前記ビルド領域内へ押し込むことによって実行される。そのような場合、１つまたは複数の移動工程を、１秒当たり少なくとも０．１、１、１０、５０、１００、５００または１０００ミクロン以上の移動速度または累積移動速度または平均移動速度で実行することができる。概して、圧力は、前記圧力が掛からない状態で前記移動工程を繰り返す最大移動速度と比べ、少なくとも２、４、６、８または１０倍の前記移動工程の速度にまで高める十分な圧力としてよい。前述のような装置を圧力容器内に収納することにより圧力を印加し、（例えば空気、酸素に豊富に含む空気、ガスの混和物、純粋な酸素などの）加圧雰囲気中でプロセスを実行する場合、１０、２０、３０または４０ポンド毎平方インチ（ＰＳＩ）〜最大２００、３００、４００または５００ＰＳＩ以上の圧力を使用することができる。不規則な大型の物体を製作する場合、より高い圧力は、大型高圧容器のコストを背景に、より遅い製作時間と比べ好ましくない場合がある。そのような実施形態では、供給面および重合性液体の両方が、同じ圧縮ガス（例えば、酸素を２０〜９５体積パーセント含み、酸素が重合阻害剤の役割を果たすもの）に流体接触していてもよい。
【００７１】
他方、より小さい品目を製作する場合、あるいはロッドまたは繊維は圧力容器の孔または開口部を通って製造される関係上、圧力容器から除去または排出できるロッドまたは繊維を製作する場合、圧力容器のサイズを、製作する生産物のサイズの割に小さく保つことができ、また（所望される場合は）より高い圧力を、より容易に利用することができる。
【００７２】
前述のとおり、照射工程は一実施形態では、パターン化された照射を使用して実行される。パターン化された照射は、製作する特定の品目に応じて、固定されたパターンであるか、または前述のとおりパターン発生装置（例えばＤＬＰ）によって創出される可変パターンであってもよい。
【００７３】
パターン化された照射が、経時的に一定に保持されるパターンではなくむしろ可変パターンである場合、毎回の照射工程は任意の適切な時間であるか、または例えば照射強度、重合性材料中における色素の有無、成長率などの要因に応じた持続時間であってもよい。したがって、一実施形態では、毎回の照射工程の持続時間を０．００１、０．０１、０．１、１または１０マイクロ秒〜最長１、１０、または１００分以上の範囲とすることができる。各照射工程間の間隔は、一実施形態では、好ましくは可能な限り短く、例えば０．００１、０．０１、０．１、または１マイクロ秒〜最長０．１、１、または１０秒である。
【００７４】
デッドゾーンと重合の傾斜ゾーンとの間には（これら２つが接触する場所に）厳密な境界がないが、重合の傾斜ゾーンの厚さは、一実施形態では、少なくともデッドゾーンの厚さと同等である。したがって、一実施形態では、デッドゾーンの厚さは０．０１、０．１、１、２もしくは１０ミクロン〜最大１００、２００もしくは４００ミクロン以上であり、および／または前記重合の傾斜ゾーンと前記デッドゾーンを併せた厚さは１もしくは２ミクロン〜最大４００、６００、もしくは１０００ミクロン以上である。したがって、重合の傾斜ゾーンは、その時点で特有のプロセス条件次第で厚くなる場合もあれば薄くなる場合もある。重合の傾斜ゾーンが薄い場合、それは成長中の三次元物体の底部の活性表面として説明することもでき、この表面とモノマーが反応して、付帯的に増大するポリマー鎖の形成を継続し得る。一実施形態では、重合の傾斜ゾーンまたは活性表面は、（重合工程が継続する一方で）少なくとも５、１０、１５、２０または３０秒〜最長５、１０、１５または２０分以上、あるいは三次元生産物の完成まで維持される。
【００７５】
該方法はさらに、前記三次元物体に（例えば既定の望ましい意図的な開裂位置に、あるいは前記物体において開裂の防止または低減が重要でない位置に）開裂線を十分に形成できる時間にわたり前記重合の傾斜ゾーンを遮断し、その後、前記重合の傾斜ゾーンを（例えば移動工程の一時停止および再開、照射強度の増減、ならびにこれらの組み合わせによって）再開する工程を含み得る。
【００７６】
一実施形態では、ビルド面は平坦であるが、他の実施形態において、ビルド面は不規則で、例えば凸状または凹状に湾曲しているか、あるいはビルド面内に形成された壁または溝を有する。いずれの場合もビルド面は平滑であるか、または凹凸があってもよい。
【００７７】
繊維またはロッドの形成において湾曲および／または不規則なビルドプレートまたはビルド面を使用して、様々な材料を、製作する単一の物体に供給することができる（つまり、それぞれが別々の液体供給部などと関連付けられている、ビルド面内に形成された経路または溝を介して同一のビルド面に様々な重合性液体を供給することができる）。
【００７８】
重合性液体用のキャリア供給経路。重合性液体を液体導管およびリザーバーシステムからビルドプレートへ直接供給することができる一方、一実施形態では、キャリアは内部に１つ以上の供給経路を含む。キャリア供給経路は、重合性液体供給部、例えばリザーバーおよび付随するポンプと流体連通する状態である。異なるキャリア供給経路を同じ供給部と流体連通させ、互いに同時に動作させることができるか、あるいは（例えば、各キャリア供給経路用のポンプおよび／または弁の提供を通じて）異なるキャリア供給経路を互いに別々に制御することができる。別々に制御可能な供給経路は、同じ重合性液体を含有するリザーバーと流体連通させることができるか、または異なる重合性流体を含有するリザーバーと流体連通させることができる。弁アセンブリの使用を通じて、一実施形態では、所望される場合は同じ供給経路を介した異なる重合性液体を交互に供給することができる。
【００７９】
＜５．重合性液体の往復供給＞
一実施形態では、重合性液体によるビルド領域の再充填を確かにするまたは速くするために、ビルド面を基準としてキャリアを縦方向に往復運動させる（つまり、これら２つは互いを基準に縦方向に往復運動する）。
【００８０】
一実施形態では、アップストロークおよびダウンストロークを含む縦方向の往復運動工程は、アップストロークの移動距離がダウンストロークの移動距離より長い状態で実行されることにより、移動工程の一部または全部を同時に実行することができる（つまり、キャリアをＺ次元においてビルドプレートから切り離す形で駆動する）。
【００８１】
一実施形態では、アップストロークの速度は、アップストロークの合計時間のうち少なくとも２０、３０、４０、または５０パーセントの期間にわたり、アップストロークの完了まで、またはダウンストロークの開始に相当する方向変化が生じるまで、徐々に加速する（つまり、アップストロークの漸次的開始および／または漸次的加速が提供される）。言い換えれば、アップストロークは静かに、または徐々に開始する。
【００８２】
一実施形態では、ダウンストロークの速度は、ダウンストロークの合計時間のうち少なくとも２０、３０、４０、または５０パーセントの期間にわたり、徐々に減速する（つまり、アップストロークの漸次的終了および／または漸次的減速が提供される）。言い換えれば、ダウンストロークは静かに、または徐々に、完了または終了する。
【００８３】
一実施形態ではアップストロークの突発的な終了または突発的な減速、およびダウンストロークの突発的な開始または減速（例えばアップストロークからダウンストロークへ至る移動のベクトルまたは方向の急速な変化）が生じる一方、ここでは漸次的な遷移を（例えばアップストロークとダウンストロークとの間での移動に「停滞期」または一時停止を導入することにより）導入し得ることが理解されることになる。また、毎回の往復運動工程は単一のアップストロークおよびダウンストロークで構成され得る一方、往復運動工程は、頻度および／または振幅が同じ場合もあれば異なる場合もある、連動する２、３、４または５セット以上の複数の往復運動を含んでもよい、という点も理解されることになる。
【００８４】
一実施形態では、縦方向の往復運動工程は、（例えばアップストロークおよびダウンストロークの１サイクル当たり）０．０１または０．１秒〜最長１または１０秒間の合計時間にわたり実行される。
【００８５】
一実施形態では、アップストロークの移動距離は０．０２または０．２ミリメートル（あるいは２０または２００ミクロン）〜１または１０ミリメートル（あるいは１０００〜１０，０００ミクロン）である。ダウンストロークの移動距離はアップストロークの移動距離と同じであるか、またはそれ未満であってもよく、ダウンストロークの移動距離が少なければ、三次元物体が徐々に形成される過程でキャリアをビルド面から切り離す形で移動させることの達成に役立つ。往復運動工程が複数の連動する往復運動を含む場合、同一セット内のすべてのアップストロークの合計移動距離は、好ましくは、三次元物体が徐々に形成されるにつれてキャリアをビルド面から切り離す形で移動させることを達成できるよう、当該セット内のすべてのダウンストロークの合計移動距離より長い。
【００８６】
好ましくは、縦方向の往復運動工程、特に該工程におけるアップストロークは、ビルド領域内での気泡またはガスポケットの形成を引き起こすわけではなく、むしろビルド領域は往復運動工程全体にわたり重合性液体が充填された状態を維持し、重合の傾斜ゾーンまたは領域は「デッドゾーン」と接触している状態を維持し、そして製作される物体は往復運動工程全体にわたり成長する。理解されることになるとおり、往復運動の目的は、往復運動工程が行われない状態でビルド領域を再充填可能な速度と比べ、ビルド領域の再充填を速くする又は確かにするすることであり、特に、比較的広いビルド領域に重合性液体を再充填しなければならない場合がそうである。
【００８７】
一実施形態では、移動工程は断続的に、毎分１、２、５または１０回の個別移動から、毎分最大３００、６００または１０００回の個別移動の比率で実行され、毎回の移動に一時停止が続き、一時停止中に照射工程が実行される。１回以上の往復運動工程（例えばアップストロークにダウンストロークが加わる工程）を毎回の移動工程内で実行できることが理解されることになる。言い換えれば、往復運動工程を移動工程内に組み入れることができる。
【００８８】
一実施形態では、個別の移動は、毎回の移動につき１０または５０ミクロン〜最大１００または２００ミクロンの平均移動距離（場合により、毎回の縦方向の往復運動工程の都度、総移動距離、例えばアップストローク距離からダウンストローク距離を引いた合計を含む）にわたり実行される。
【００８９】
本発明を実行するための、往復運動工程が本明細書に記載されている装置は実質的に前述のとおり、駆動装置がキャリアと関連付けられ、および／または付加的な駆動装置が透明部材と動作可能に関連付けられ、制御装置がそれらの片方または両方と動作可能に関連付けられ、キャリアと透明部材を前述のとおり互いを基準に往復運動させるよう構成される形で実装される。
【００９０】
代替において、縦方向の往復運動は、キャリアが縦方向または「Ｚ」次元においてビルドプレートから離れるように（例えば継続的または段階的に）移動する間、縦方向または「Ｚ」次元における上方および下方への移動範囲を制限できるようにビルド面（および対応するビルドプレート）を構成することによって実行され得る。一実施形態では、そのような限定的な移動範囲を、例えば成長中の物体へビルドプレートを粘性の重合性液体を介して部分的に接着することによる達成される上方運動と、それに続く、ビルドプレートの重量、弾力性など（場合によりばね、緩衝装置、衝撃吸収装置などを、ビルドプレートおよびビルド面の上方運動または下方運動いずれかに影響を及ぼすよう構成したものを含む）により達成される下方運動により、受動的に付与することができる。別の一実施形態では、そのようなビルド面の運動を、別の駆動システムをビルドプレートと動作可能に関連付け、この駆動システムを制御装置にも動作可能に関連付けて、縦方向の往復運動を別個に達成するようにすることにより、能動的に達成することができる。さらに別の一実施形態では、縦方向の往復運動は、ビルドプレートおよび／またはビルド面を上方および下方へ屈曲するように構成し、併せて上方運動は成長中の物体へビルド面を粘性の重合性液体を介して部分的に接着することによって達成され、続いて下方運動はビルド面が以前の位置に戻るよう付勢または作用するビルド面固有の剛性によって達成されるよう構成することにより、実行され得る。
【００９１】
照射ないし放射する工程は、断続的である場合、例えば往復運動が能動的に達成されるか受動的に達成されるかの違いなどの要因に応じて、縦方向の往復運動と同調する形で実行される場合もあれば、縦方向の往復運動と同調しない形で実行される場合もある、という点が理解されることになる。
【００９２】
また、縦方向の往復運動は、ビルド面の全領域とキャリアとの間で同時に実行できる（例えばビルド面が剛性である場合）場合もあれば、ビルド面の様々な領域とキャリアとの間で異なる時点で実行できる（例えばビルド面が張力の掛かったポリマーフィルムなどの可撓性材料でできている場合）場合もある、という点も理解されることになる。
【００９３】
＜６．光強度の増大による製作加速＞
概して、製作速度は光強度の増大によって加速させることができると見られている。一実施形態では、製作速度を高めるため、光はビルド領域に集中または「合焦」される。これは対物レンズなどの光学装置を使用して達成され得る。
【００９４】
製作速度は一般的に、光強度に比例し得る。例えば、ビルド速度（ミリメートル毎時単位）は、光強度（１平方センチメートル当たりミリワット単位）に乗数を乗じて算出することができる。乗数は、後述するものを含め、多様な要因に依存し得る。低いものから高いものまで、一連の乗数が採用され得る。低い側の範囲では、乗数は約１０、１５、２０または３０となり得る。高い側の乗数範囲では、乗数は約１５０、３００、または４００以上となり得る。
【００９５】
前述の関係は概して、１平方センチメートル当たり１、５または１０ミリワット〜最大２０または５０ミリワットの範囲の光強度について想定される。
【００９６】
製作の加速を促すため、光に関する一定の光学特性を選択することができる。一例として、バンドパスフィルターを水銀電球光源と併用して、半値全幅（ＦＷＨＭ）で測定した場合に３６５±１０ｎｍの光を提供することができる。別の例を挙げると、バンドパスフィルターをＬＥＤ光源と併用して、ＦＷＨＭで測定した場合に３７５±１５ｎｍの光を提供することができる。
【００９７】
前述のとおり、そのようなプロセスで使用する重合性液体は概して、酸素を阻害剤とするフリーラジカル重合性液体、あるいは塩基を阻害剤とする酸触媒型またはカチオン重合型の重合性液体である。当然、一部の特定の重合性液体は他に比べ硬化が迅速または効率的であることから、高速に対する順応性も高いが、これは少なくとも部分的に、光強度のさらなる増大によって相殺され得る。
【００９８】
光強度と速度が高くなるほど、阻害剤の消費に伴って「デッドゾーン」が薄くなり得る。デッドゾーンが失われると、プロセスが中断されることになる。そのような場合、阻害剤の供給を何らかの適切な手段によって増進することができ、例として阻害剤の強化および／または加圧雰囲気、より多孔質の半透過性の部材、より強力な阻害剤（特に塩基を採用する場合）などの提供が挙げられる。
【００９９】
概して、重合性液体は粘度が低いほど高速に対する順応性が高く、特に、断面積が広い、および／または高密度の物品を製作する場合がそうである（ただしこれは少なくとも部分的に、光強度の増大によって相殺され得る）。重合性液体は、５０または１００センチポイズ〜最大６００、８００または１０００センチポイズ以上の範囲の粘度を有し得る（ＨＹＤＲＡＭＯＴＩＯＮ  ＲＥＡＣＴＡＶＩＳＣ（商標）Ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒ（Ｈｙｄｒａｍｏｔｉｏｎ  Ｌｔｄ社（所在地：１  Ｙｏｒｋ  Ｒｏａｄ  Ｂｕｓｉｎｅｓｓ  Ｐａｒｋ，Ｍａｌｔｏｎ，Ｙｏｒｋ  ＹＯ１７  ６ＹＡ  Ｅｎｇｌａｎｄ）製）などの適切な装置を使用して室温および大気圧にて測定）。一実施形態では、必要であれば、重合性液体の粘度を有利には前述のとおり重合性液体の加熱によって低減することができる。
【０１００】
一実施形態では、例えば断面積が広い、および／または高密度の物品を製作する場合など、前述のとおり重合性液体を「圧送」する往復運動の導入、ならびに／または同じく前述のとおりキャリア経由での重合性液体供給の使用、ならびに／または同じく前述のとおり重合性液体の加熱および／もしくは加圧により、製作速度を高めることができる。
【０１０１】
＜７．タイル化＞
ビルドサイズが比較的大きい場合に分解能および光強度を保持するため、複数の光エンジンを使用することが望ましい場合がある。複数の「タイル化」画像がビルド領域に投影されるよう、１つの画像（例えば複数ピクセルの配列）をビルド領域内に投影する形で個々の光エンジンを構成することができる。本明細書で使用する場合、「光エンジン」という用語は、光源、ＤＬＰ装置（デジタルマイクロミラー装置など）および光学装置（対物レンズなど）を含むアセンブリを意味し得る。また「光エンジン」は、１つ以上の他の構成要素と動作可能に関連付けられた制御装置などの電子機器をも含み得る。
【０１０２】
これは図１７Ａから１７Ｃに概略的に記載されている。光エンジンアセンブリ１３０Ａ、１３０Ｂは、隣接画像または「タイル化」画像１４０Ａ、１４０Ｂを生成する。図１７Ａでは画像の配列が少しずれており、つまり、画像の間に隙間がある。図１７Ｂでは画像が整列しており、つまり、画像の間に隙間も重複もない。図１７Ｃでは、画像１４０Ａと１４０Ｂが若干重なり合っている。
【０１０３】
一実施形態では、画像が重なり合っている図１７Ｃに記載の構成は、例えば米国特許第７，２９２，２０７号明細書、同第８，１０２，３３２号明細書、同第８，４２７，３９１号明細書、同第８，４４６，４３１号明細書ならびに米国特許出願公開第２０１３／０２６９８８２号明細書、同第２０１３／０２７８８４０号明細書および同第２０１３／０３２１４７５号明細書（これらの開示は全体が本明細書に組み込まれる）において全般的に論じられているように、重複領域を何らかの形で「配合」または「平滑化」して採用される。
【０１０４】
タイル化画像は、光強度を犠牲にすることなく比較的大きいビルド領域を許容することができることから、大きい物体の場合にビルド速度の高速化を促し得る。３台以上の光エンジン（および相当するタイル化画像）が採用され得ることが理解されることになる。本発明の様々な実施形態において、少なくとも４、８、１６、３２、６４、１２８個以上のタイル化画像を採用する。
【０１０５】
＜８．複数ゾーンに分けた製作＞
前述のとおり、本発明の実施形態は、複数のゾーンまたは複数の動作セグメントを介して三次元物体の形成を実行することができる。そのような方法は一般的に、
（ａ）キャリア、およびビルド面を有する光学的に透明な部材を提供すること（キャリアおよびビルド面が中間のビルド領域を画定し、キャリアは開始位置ではビルド面と隣接するが間隔を空けて配置される）と、次いで
（ｂ）
（ｉ）重合性液体によるビルド領域の充填と、
（ｉｉ）光学的に透明な部材を介した（例えば単回曝露による）ビルド領域への光の照射と、その一方での
（ｉｉｉ）キャリアを静止状態に維持するか、またはキャリアを第１の累積移動率にてビルド面から離れるように移動させることにより、キャリアに接着している物体の固体のポリマー接着セグメントを重合性液体から形成すること
によって三次元物体の接着セグメントを形成することと、次いで
（ｃ）場合により、ただし好ましくは
（ｉ）重合性液体によるビルド領域の充填と、
（ｉｉ）光学的に透明な部材を介したビルド領域への光の継続的または断続的な照射と、
（ｉｉｉ）キャリアを第２の累積移動率にてビルド面から離れるように（例えば逐次的に、または照射工程と同時に）継続的または断続的に移動させることにより、接着セグメントとビルド面との間に物体の遷移セグメントを重合性液体から形成すること
（ただし第２の累積移動率は第１の累積移動率より高い）
によって三次元物体の遷移セグメントを形成することと、次いで
（ｄ）
（ｉ）重合性液体によるビルド領域の充填と、
（ｉｉ）光学的に透明な部材を介したビルド領域への光の継続的または断続的な照射と、
（ｉｉｉ）キャリアを第３の累積移動率にてビルド面から離れるように（例えば逐次的に、または照射工程と同時に）継続的または断続的に移動させることにより、遷移セグメントとビルド面との間に物体のボディセグメントを重合性液体から形成すること
（ただし第３の累積移動率は第１および／または第２の累積移動率より高い）
によって三次元物体のボディセグメントを形成することと
を含む。
【０１０６】
注意点として、開始位置は一定の位置範囲（例えば最大５または１０ミリメートル以上の範囲）内の任意の位置であってもよく、照射工程（ｂ）（ｉｉ）は、キャリアが当該位置範囲内のどの位置にあっても固体ポリマーをキャリアへ接着させる十分な強度で実行される。これは有利には、キャリアおよび／またはビルド面の均一性の変動や、ビルド面の隣にキャリアを配置する際の駆動システム固有の変動などに起因する、キャリアへの三次元物体の接着に不具合が生じる可能性を低減する。
【０１０７】
＜９．断続的（または「ストロボ型」）照射による製作＞
前述のとおり、一実施形態では、本発明は、断続的な発光間隔での照射を使用して実行することができる。一実施形態では、そのような方法は、
キャリア、およびビルド面を有する光学的に透明な部材を提供すること（キャリアおよびビルド面が中間のビルド領域を画定する）と、
ビルド領域を重合性液体で充填することと、
光学的に透明な部材を介してビルド領域に光を断続的に照射して重合性液体から固体ポリマーを形成することと、
キャリアをビルド面から離れるように継続的に移動させて固体ポリマーから三次元物体を形成することと
を含む。
【０１０８】
別の一実施形態では、そのような動作方式は、
キャリア、およびビルド面を有する光学的に透明な部材を提供すること（キャリアおよびビルド面が中間のビルド領域を画定する）と、
ビルド領域を重合性液体で充填することと、
光学的に透明な部材を介してビルド領域に光を断続的に照射して重合性液体から固体ポリマーを形成することと、
キャリアをビルド面から離れるように継続的または断続的に（例えば逐次的に、または照射工程と同時に）移動させて固体ポリマーから三次元物体を形成することと
を含む。
【０１０９】
一実施形態では、断続的な照射は活性照射と不活性照射が交互に入れ替わる期間を含み、この場合、活性照射期間の平均持続時間は不活性照射期間の平均持続時間より短い（例えば不活性照射期間の５０、６０、または８０パーセント以下）。
【０１１０】
他の実施形態において、断続的な照射は活性照射と不活性照射が交互に入れ替わる期間を含み、この場合、活性照射期間の平均持続時間は不活性照射期間の平均持続時間と同じであるか、またはより長い（例えば不活性照射期間の少なくとも１００、１２０、１６０、または１８０パーセント）。
【０１１１】
このような動作方式の例について、下記にてさらに詳しく説明する。これらの特徴は、本明細書に記載の他の特徴および動作工程またはパラメーターのどれと組み合わせることができる。
【０１１２】
＜１０．製作生産物＞
本発明に係る方法およびプロセスによって製造される三次元生産物は最終生産物、仕上がり生産物もしくは実質的仕上がり生産物であるか、または表面処理、レーザー切断、放電マシニングなど、さらなる製造工程を経ることになる中間生産物である場合もある。中間生産物は、さらなる積層造形を同じ装置または異なる装置で実行可能な対象生産物を含む。例えば、仕上がり生産物の一領域を打ち切ることを目的に、あるいは単に仕上がり生産物または「ビルド」の特定の領域が他の領域ほど脆性でないことから、重合の傾斜ゾーンを一旦中断し、その後再開することにより、進行中の「ビルド」へ意図的に分断線または開裂線を導入することができる。
【０１１３】
本発明に係る方法および装置により、多数の様々な生産物を製造することができ、例として、大縮尺の模型またはプロトタイプの両方、少量の特別生産物、小型のまたは超小型の生産物または装置などが挙げられる。例として、医療機器および埋め込み型医療機器、例えばステント、薬物送達用デポー剤、機能性構造物、微小針配列、繊維およびロッド、例えば導波管、微小機械装置、微小流体装置などが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【０１１４】
したがって、一実施形態では、生産物は０．１もしくは１ミリメートル〜最大１０もしくは１００ミリメートル以上の高さ、および／または０．１もしくは１ミリメートル〜最大１０もしくは１００ミリメートル以上の最大幅を有し得る。他の実施形態において、生産物は１０もしくは１００ナノメートル〜最大１０もしくは１００ミクロン以上の高さ、および／または１０もしくは１００ナノメートル〜最大１０もしくは１００ミクロン以上の最大幅を有し得る。これらは単なる例である。最大サイズおよび幅は特定のデバイスのアーキテクチャーおよび光源の分解能に依存し、実施形態または製造している物品の特定のゴールに応じて調整することができる。
【０１１５】
一実施形態では、生産物の高さ対幅の比率は少なくとも２：１、１０：１、５０：１、または１００：１以上、あるいは幅対高さの比率は１：１、１０：１、５０：１、または１００：１以上である。
【０１１６】
一実施形態では、下記にて後述するとおり、生産物は少なくとも１つまたは複数の、内部に形成された細孔または経路を有する。
【０１１７】
本明細書に記載のプロセスにより、多種多様な特性を有する生産物を製造することができる。したがって、一実施形態では、生産物は、剛性であり、他の実施形態では、生産物は、可撓性または弾性である。一実施形態では、生産物は固体であり、他の実施形態では、生産物は、ヒドロゲル等のゲルである。一実施形態では、生産物は、形状記憶を有する（つまり、生産物は構造破壊に至る段階まで変形しない限り、変形後に以前の形状へ実質的に戻る）。一実施形態では、生産物は、単体であり（つまり、単一の重合性液体から形成される）、一実施形態では、生産物は、複合体である（つまり、複数の異なる重合性液体から形成される）。採用する重合性液体の選択等の要因によって特定の特性が決まる。
【０１１８】
一実施形態では、生産物または物品は少なくとも１つの張り出した特徴（または「張出部」）、例えば２つの支持体間の架橋要素、または実質的に垂直な１つの支持体から突出する片持ち型要素を有する。本発明のプロセスの一実施形態における一方向の連続する性質のために、各層が実質的完成に至るまで重合する場合に層間に形成される分断線または開裂線の問題、および次のパターンが露出する前に発生する実質的な時間間隔は、大幅に低減される。したがって、一実施形態では、該方法は、物品と同時に製作されるそのような張出部向けの支持構造数の低減または排除において、特に有利である。
【０１１９】
＜１１．代替的な方法および装置＞
本発明は、上記および下記にて詳述のとおり、好ましくは継続液体相間重合によって実行される。一方、一実施形態では、積層造形を含め、ボトムアップ製作向けに代替的な方法および装置を使用することができる。そのような方法および装置の例として、Ｈｕｌｌの米国特許第５，２３６，６３７号明細書、Ｊｏｈｎの米国特許第７，４３８，８４６号明細書、Ｅｌ−Ｓｉｂｌａｎｉの米国特許第８，１１０，１３５号明細書、Ｊｏｙｃｅの米国特許出願公開第２０１３／０２９２８６２号明細書およびＣｈｅｎ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許出願公開第２０１３／０２９５２１２号明細書に記載のものが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。これらの特許および出願の開示は全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
【０１２０】
本発明は以下に挙げる非限定的な実施例においてさらに詳しく説明されるとともに、本発明を実行する際に組み込まれ得る特徴について、ＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０１５４８６号（米国特許出願第２０１５／０１０２５３２号明細書としても公開）、同第ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０１５５０６号（米国特許出願第２０１５／００９７３１５号明細書としても公開）、同第ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０１５４９７号（米国特許出願第２０１５／００９７３１６号明細書としても公開）、ならびにＪ．Ｔｕｍｂｌｅｓｔｏｎ，Ｄ．Ｓｈｉｒｖａｎｙａｎｔｓ，Ｎ．Ｅｒｍｏｓｈｋｉｎ  ｅｔ  ａｌ．，Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｌｉｑｕｉｄ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ３Ｄ  Ｏｂｊｅｃｔｓ，Ｓｃｉｅｎｃｅｅｘｐｒｅｓｓ（２０１５年３月１６日）に説明が記載されている。
【実施例】
【０１２１】
［実施例１］
＜高アスペクト比の張力調整式ビルトプレートアセンブリ＞
図６は、本発明の３インチ×１６インチの「高アスペクト比」長方形ビルドプレート（または「ウィンドウ」）アセンブリの上面図、図７は、同アセンブリの分解図であり、フィルムの寸法は３．５インチ×１７インチである。図８の側方断面図に記載のとおり、バットリングおよびフィルムベースの内径と比べ、フィルム自体のサイズが大きいことにより、フィルムの周囲または円周フランジ部分をバットリングとフィルムベースとの間に挟んで固定することができる。バットリングとフィルムベースとの間でポリマーフィルムを整列するのを補助するために、周囲または円周フランジ部分のポリマーフィルムに１つ以上の登録穴（不記載）を設けることができ、これは中間のポリマーフィルムをしっかり固定しつつ、一方で場合により、前述したとおり、縦方向の往復運動を採用する実施形態に役立つよう多少の可撓性を許容する形で、相互に延びる複数のネジ（不記載）（ポリマーフィルムの周辺端部の穴を一部または全部が通過する）を使用して相互に固定される。
【０１２２】
図７〜図８に記載のとおり、張力リングが提供され、これはポリマーフィルムに隣接し、フィルムを延伸させて、フィルムを固定または剛性化する。張力リングは設定済みの部材として提供されるか、または調整式の部材として提供され得る。調整は、張力リングと向かい合うばねプレートの提供によって達成することができ、ポリマークッションまたはばね（例えば板ばね、コイルばね、波形ばねなど）などの１つ以上の圧縮性要素が中間に配置され、ばねプレートから張力リングを通って（または周囲から）フィルムベースに至る固定ねじなどの固定具が使用される。
【０１２３】
ポリマーフィルムは、好ましくは非晶質熱可塑性フルオロポリマーなどのフルオロポリマーフィルムであり、厚さは０．０１または０．０５ミリメートル〜０．１または１ミリメートル以上である。一実施形態では、Ｂｉｏｇｅｎｅｒａｌ  Ｔｅｆｌｏｎ  ＡＦ  ２４００という、厚さ０．００３５インチ（０．０９ミリメートル）のポリマーフィルムと、Ｒａｎｄｏｍ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  Ｔｅｆｌｏｎ  ＡＦ  ２４００という、厚さ０．００４インチ（０．１ミリメートル）のポリマーフィルムを使用する。
【０１２４】
フィルムに掛かる張力を、好ましくは、製作速度などの動作条件に応じて約１０〜１００ポンドの範囲に、張力リングを使用して調整する。
【０１２５】
バットリング、フィルムベース、および張力リングばねプレートは、金属（例えばステンレス鋼、アルミニウムおよびアルミニウム合金）、炭素繊維、ポリマー、およびこれらの複合体を含め、任意の適切な、好ましくは剛性の材料から製作することができる。
【０１２６】
登録ポストおよび対応するソケットを、所望に応じてバットリング、フィルムベース、張力リングおよび／またはばねプレートに任意で提供してもよい。
【０１２７】
［実施例２］
＜円形の張力調整式ビルドプレートアセンブリ＞
図９は、本発明の直径２．８８インチの円形ビルドプレートの上面図、図１０は、同プレートの分解図であり、フィルムの寸法は直径４インチであってもよい。構成は上記の実施例１に記載のものと同様であるが、円周方向の波形ばねアセンブリが記載のとおり取り付けられる。フィルムに掛かる張力を、好ましくは上記の実施例１に記載の張力と同等に（同じく、製作速度などの動作条件に応じて）調整する。
【０１２８】
図１０は、図８のビルドプレートの分解図である。
【０１２９】
［実施例３］
＜調整式ビルドプレートの付加的な実施形態＞
図１１は、図７〜図１０のビルドプレートの様々な代替的な実施形態を示す図である。材料および張力は、前述と同様であってもよい。
【０１３０】
［実施例４］
＜装置の実施形態例＞
本発明の例示的な実施形態による装置について、図１２は前方透視図、図１３は側面図、および図１４は後方透視図である。装置１００は、フレーム１０２および筐体１０４を含む。図１２〜図１４では、筐体１０４の大半が除外されているか、または透明に記載されている。
【０１３１】
装置１００は、図２を参考に前述の装置と同一または同様の構成要素および特徴を複数含む。図１２を参考に、ビルドチャンバー１０６が、フレーム１０２に接続されたベースプレート１０８上に提供される。ビルドチャンバー１０６は、壁またはバットリング１１０と、ビルドプレートまたは図２および図６〜図１１を参考に前述のウィンドウのような「ウィンドウ」によって定義される。
【０１３２】
次いで、図１３を参考に、キャリア１１２はレール１１４に沿って縦方向に、モーター１１６によって駆動される。モーターはサーボモーターなど、任意の適切な種類のモーターでよい。適切な例示的モーターは、日本のオリエンタルモーター社（東京）製のＮＸＭ４５Ａ型モーターである。
【０１３３】
液体リザーバー１１８は、ビルドチャンバー１０６に液体樹脂を補充するためにビルドチャンバー１０６と流体連通する状態である。例えば、配管は液体リザーバー１１８からビルドチャンバー１０６に至る取り回しでよい。弁１２０は液体リザーバー１１８からビルドチャンバー１０６に至る液体樹脂の流動を制御する。適切な例示的な弁は、ＭｃＭａｓｔｅｒ−Ｃａｒｒ社（ジョージア州アトランタ）製の配管用ピンチ型アルミニウムソレノイド弁である。
【０１３４】
フレーム１０２は、光エンジンアセンブリ１３０（図１５）を保持または装着するレール１２２または他の何らかの装着機能を含む。光源１２４を、光ガイド入口ケーブル１２６を使用して、光エンジンアセンブリ１３０へ結合する。光源１２４は、Ｄｙｍａｘ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社（コネチカット州トリントン）性のＢｌｕｅＷａｖｅ（登録商標）２００システムなど、任意の適切な光源でよい。
【０１３５】
次いで、図１５を参考に、光源または光エンジンアセンブリ１３０は、コンデンサーレンズ１３２およびデジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ）システム（デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）１３４および光学レンズまたは投影レンズ１３６（対物レンズを含むものであってもよい）を含む）を含む。適切なＤＬＰシステムは、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，  Ｉｎｃ．社（テキサス州ダラス）性のＤＬＰ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ（商標）４１００システムである。ＤＬＰシステムからの光はミラー１３８に反射され、ビルドチャンバー１０６を照らす。具体的に、「画像」１４０がビルド面またはウィンドウに投影される。
【０１３６】
図１４を参考に、電子部品プレートまたはブレッドボード１５０を、フレーム１０２へ接続する。複数の電気部品または電子部品をブレッドボード１５０に装着する。制御装置またはプロセッサ１５２を、前述のモーター１１６、弁１２０、光源１２４および光エンジンアセンブリ１３０など、様々な構成要素と動作可能に関連付ける。適切な制御装置は、Ｐａｒａｌｌａｘ，Ｉｎｃ．社（カリフォルニア州ロックリン）製のＰｒｏｐｅｌｌｅｒ  Ｐｒｏｔｏ  Ｂｏａｒｄである。
【０１３７】
制御装置１５２と動作可能に関連付けられる他の電気部品または電子部品の例として、モーター１１６を制御するための電源１５４およびモーター駆動装置１５８が挙げられる。一実施形態では、水銀灯の代わりに、パルス幅変調（ＰＷＭ）駆動装置によって制御されるＬＥＤ光源（例えば前述のＤｙｍａｘ光源）を使用する。
【０１３８】
適切な電源は、２４ボルト、２．５Ａ、６０Ｗの切替式電源である（例えばＭａｒｌｉｎ  Ｐ．  Ｊｏｎｅｓ  ＆  Ａｓｓｏｃ，  Ｉｎｃ．社（フロリダ州レイクパーク）製の品番ＰＳ１−６０Ｗ−２４（ＨＦ６０Ｗ−ＳＬ−２４））である。ＬＥＤ光源を使用する場合、適切なＬＥＤ駆動装置は２４ボルト、１．４ＡのＬＥＤ駆動装置（例えばＤｉｇｉ−Ｋｅｙ社（ミネソタ州シーフリバーフォールズ）製の品番７８８−１０４１−ＮＤ）である。適切なモーター駆動装置は、日本のオリエンタルモーター社（東京）製のＮＸＤ２０−Ａ型モーター駆動装置である。
【０１３９】
図１２〜図１５の装置は、約５ｍＷ／ｃｍ２の光強度で約７５ｍｍ×１００ｍｍの「画像サイズ」を生成するために使用されている。図１２〜１５の装置は、約１００〜５００ｍｍ／ｈｒの速度で物体を構築するために使用されている。ビルド速度は光強度および物体の幾何学に依存する。
【０１４０】
［実施例５］
＜装置の別の実施形態例＞
図１６は、本発明の別の例示的な実施形態による装置２００の前方透視図である。装置２００は装置１００と同じ構成要素および特徴を含むが、相違点は以下のとおりである。
【０１４１】
装置２００は、図１５に記載の光エンジンアセンブリ１３０のうち２つを並列に装着可能なレール２２２または他の装着機能を含む、フレーム２０２を含む。光エンジンアセンブリ１３０を、ビルドステーション２０６に１ペアの「タイル化」画像を提供するよう構成する。タイル化画像を提供するための複数の光エンジンの使用については、上記に詳しく記載されている。
【０１４２】
図１６の装置は、約１ｍＷ／ｃｍ２の光強度で約１５０ｍｍ×２００ｍｍのタイル化された「画像サイズ」を提供するために使用されている。図１６の装置は、約５０〜１００ｍｍ／ｈｒの速度で物体を構築するために使用されている。ビルド速度は光強度および物体の幾何学に依存する。
【０１４３】
［実施例６］
＜装置の別の実施形態例＞
本発明の別の例示的な実施形態による装置３００について、図１８は前方透視図、図１９は側面図である。装置３００は装置１００と同じ構成要素および特徴を含むが、相違点は以下のとおりである。
【０１４４】
装置３００は、図２０に記載の光エンジンアセンブリ３３０を装置１００の光エンジンアセンブリ１３０と異なる配向で装着可能なレール３２２または他の装着機能を含む、フレーム３０２を含む。図１９および２０を参考に、光エンジンアセンブリ３３０は、コンデンサーレンズ３３２およびデジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ）システム（デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）３３４および光学レンズまたは投影レンズ３３６（対物レンズを含むものであってもよい）を含む）を含む。適切なＤＬＰシステムは、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，  Ｉｎｃ．社（テキサス州ダラス）性のＤＬＰ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ（商標）４１００システムである。ＤＬＰシステムからの光は、ビルドチャンバー３０６を照らす。具体的に、「画像」３４０がビルド面またはウィンドウに投影される。装置１００と対照的に、装置３００では反射ミラーを使用しない。
【０１４５】
図１８〜図２０に示す装置は、約２００ｍＷ／ｃｍ２および４０ｍＷ／ｃｍ２の光強度で約１０．５×１４ｍｍおよび約２４ｍｍ×３２ｍｍの「画像サイズ」を提供するために使用されている。図１８〜図２０に示す装置は、約１０，０００〜４，０００ｍｍ／ｈｒの速度で物体を構築するために使用されている。ビルド速度は光強度および物体の幾何学に依存する。
【０１４６】
［実施例７］
＜Ｌｕａスクリプト記述による制御プログラム＞
現在のプリンタ技術において、上質な部品製作を確保するために必要な制御水準は低い。部品の品質を確保するには、光強度、曝露時間およびキャリアの運動など、物理的パラメーターをすべて最適化すべきである。「Ｌｕａ」というプログラミング言語を使用するＰａｒａｌｌａｘ社のＰＲＯＰＥＬＬＥＲ（商標）マイクロコントローラーなどの制御装置に対するスクリプト記述インターフェースを活用すれば、使用者はプリンタのあらゆる側面を低い水準で制御できるようになる。一般的にＲ．Ｉｅｒｕｓａｌｉｍｓｃｈｙ，Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ  ｉｎ  Ｌｕａ  （２０１３）（ＩＳＢＮ−１０：８５９０３７９８５Ｘ；ＩＳＢＮ−１３：９７８−８５９０３７９８５０）を参照されたい。
【０１４７】
この実施例では、本発明に係る方法および装置の制御について、Ｌｕａスクリプト記述を使用して記述されたプログラムの例と併せて説明する。そのような指示に相当するプログラムコード、あるいは当業者にとって明らかとなる、係るコードの変形について、使用する特定のマイクロコントローラーに基づく既知の技法に従って記述する。
【０１４８】
概念。１つの部品は、継続的に印刷されるポリマーの複数のスライスで構成される。各スライスの形状は、光エンジンによって表示されるフレームによって定義される。
【０１４９】
フレーム。フレームはスライスの最終出力に相当する。フレームは、部品の物理的幾何形状として顕在化する要素である。フレーム内のデータは、ポリマーを硬化させるためにプリンタによって投影される要素である。
【０１５０】
スライス。フレームに出力されることになる２Ｄ幾何形状はすべて、１つのスライス内に統合されるべきである。スライスは、手続き的幾何形状、３Ｄモデルのスライス、またはこれら２つの任意の組み合わせで構成され得る。スライス生成プロセスにより、使用者は任意のフレームの組成を直接制御できる。
【０１５１】
３Ｄモデルのスライス。スライスは、或る部品の３Ｄモデルから導き出される特別な種類の２Ｄ幾何形状である。スライスは、ウィンドウに平行な面と交差する幾何形状を表す。部品は通常、３Ｄモデルを取得し、それらをごく短い間隔でスライス化することによって構築される。その後、各スライスはプリンタによって連続的に解釈され、そしてポリマーを適切な高さで硬化させるために使用される。
【０１５２】
手続き的幾何形状。手続き的に生成される幾何形状も、スライスに加えることができる。これは「ａｄｄｃｉｒｃｌｅ」、「ａｄｄｒｅｃｔａｎｇｌｅ」など、形状生成関数を呼び出すことによって達成される。各関数は、対応する形状を印刷ウィンドウに投影することを可能にする。製造される部品の外観は、縦方向に押し出された形状または複数の形状の組み合わせである。
【０１５３】
座標空間：ステージ。ステージが使用する座標系は通常、原点がウィンドウより１〜２０ミクロン上方となるよう較正される。
【０１５４】
座標空間：スライス。投影されるスライスの座標系は、原点が印刷ウィンドウの中心に位置する状態である。
【０１５５】
クイックスタート。
以下は、スライス化された３Ｄモデルから或る部品を印刷する際の最も基本的な方法である。スライス化されたモデルの印刷は、データのローディング、プリンタの準備、印刷、およびシャットダウン、これら４つの主要部分で構成される。
【０１５６】
データのローディング。コードのこのセクションでは、スライス化されたモデルのデータをメモリにロードする。モデルへのファイルパスは、コードの「定数」セクションで定義される。詳しくは下記のフルコードを参照されたい。
【０１５７】
−モデルのローディング
ｍｏｄｅｌＦｉｌｅＰａｔｈ＝“Ｃｈｅｓｓ  Ｋｉｎｇ．ｓｖｇ”
ｎｕｍＳｌｉｃｅｓ＝ｌｏａｄｓｌｉｃｅｓ（ｍｏｄｅｌＦｉｌｅＰａｔｈ）
【０１５８】
プリンタの準備。印刷の前に、２つの作業を行うことが重要である。まず、ｒｅｌａｙ関数を使用して光エンジンを起動しなければならない。また該当する場合、所望の流体高さを設定すべきである。
【０１５９】
−プリンタの準備
ｒｅｌａｙ（ｔｒｕｅ）−光エンジンを起動する。
ｓｈｏｗｆｒａｍｅ（−１）−セットアップ中に何も曝露されていないことを確保する。
ｓｅｔｌｅｖｅｌｓ（．５５，．６）−利用可能な場合、プリンタが流体ポンプを、充填率約５５％を維持するように設定する。
【０１６０】
印刷。印刷プロセスの第１工程は、システムを較正し、ｇｏｔｏｓｔａｒｔの呼び出しによってステージを始動位置にセットすることである。次に、各スライスを印刷するｆｏｒループを開始する。ｆｏｒループの１行目がｉｎｆｏｌｉｎｅコマンドを使用して、現在のスライスインデックスをサイドバーに表示させる。次に、次のスライスを硬化させるべき高さを決める。その値はｎｅｘｔＨｅｉｇｈｔに保存される。これに従って、次のスライスを硬化させる必要のある高さまで、ステージを移動させる。クリーンな印刷を確保するため、時々、酸素が樹脂中へ拡散するのを待つ必要が生じ得る。そのため、ｓｌｅｅｐを０．５秒間呼び出す（ｐｒｅＥｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅの正確な時間も「定数」セクションで定義される）。この後、実際に樹脂を硬化させる時間となるため、ｓｈｏｗｆｒａｍｅを呼び出し、印刷したいスライスのインデックスを渡す。このインデックスはｆｏｒループによってｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘに保存される。この後再び、樹脂を硬化させるため、ｅｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ秒間、スリープする。次のフレームへ移る前に、ステージが次の高さまでの移動中に光エンジンが樹脂を硬化させてしまうことを防ぐため、ｓｈｏｗｆｒａｍｅ（−１）を呼び出す。
【０１６１】
−印刷実行
ｇｏｔｏｓｔａｒｔ（）−ステージを始動位置まで移動させる。
ｆｏｒ  ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ＝０，ｎｕｍＳｌｉｃｅｓ−１  ｄｏ
ｉｎｆｏｌｉｎｅ（５，ｓｔｒｉｎｇ．ｆｏｒｍａｔ（“Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｓｌｉｃｅ：％ｄ”，ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ））
ｎｅｘｔＨｅｉｇｈｔ＝ｓｌｉｃｅｈｅｉｇｈｔ（ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ）−このフレームを曝露させるためにステージがあるべき高さを計算する。
ｍｏｖｅｔｏ（ｎｅｘｔＨｅｉｇｈｔ，ｓｔａｇｅＳｐｅｅｄ）−ｎｅｘｔＨｅｉｇｈｔまで移動する。
ｓｌｅｅｐ（ｐｒｅＥｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ）−酸素が樹脂中へ拡散するために所定の時間、待機する。ｐｒｅＥｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅは「定数」セクションで事前に定義されている
ｓｈｏｗｆｒａｍｅ（ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ）−曝露させるフレームを示す。
ｓｌｅｅｐ（ｅｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ）−フレームが曝露する間、待機する。ｅｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅは「定数」セクションで事前に定義されている。
ｓｈｏｗｆｒａｍｅ（−１）−ステージが次の位置まで移動中に無曝露を確保するよう、何も示さない。
ｅｎｄ
【０１６２】
シャットダウン。印刷プロセスの最終工程は、プリンタのシャットダウンである。ｒｅｌａｙ（ｆａｌｓｅ）を呼び出して、光エンジンをオフにする。流体制御を使用している場合、ｓｅｔｌｅｖｅｌｓ（０，０）を呼び出して、弁が閉じていることを確保する。最後に、印刷後にステージを少し上に移動させて、部品を取り出しやすくするのが賢明である。
【０１６３】
−シャットダウン
ｒｅｌａｙ（ｆａｌｓｅ）
ｓｅｔｌｅｖｅｌｓ（０，０）
−ステージを持ち上げて部品を取り出す
ｍｏｖｅｂｙ（２５，１６０００）
【０１６４】
上記に基づく指示を実施する完全版のコードを以下に記す。
【０１６５】
−定数
ｅｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ＝１．５−秒単位。
ｐｒｅＥｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ＝０．５−秒単位。
ｓｔａｇｅＳｐｅｅｄ＝３００−ｍｍ／ｈｒ単位。
−モデルのローディング
ｍｏｄｅｌＦｉｌｅＰａｔｈ＝“Ｃｈｅｓｓ  Ｋｉｎｇ．ｓｖｇ”
ｎｕｍＳｌｉｃｅｓ＝ｌｏａｄｓｌｉｃｅｓ（ｍｏｄｅｌＦｉｌｅＰａｔｈ）
−パラメーターの計算
ｍａｘＰｒｉｎｔＨｅｉｇｈｔ＝ｓｌｉｃｅｈｅｉｇｈｔ（ｎｕｍＳｌｉｃｅｓ−１）−印刷時の最高点を判定する。これは最後のスライスの高さと同じである。スライスのインデックスが０の場合、値は−１である。
ｉｎｆｏｌｉｎｅ（１，“Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｐｒｉｎｔ  Ｉｎｆｏ：”）
ｉｎｆｏｌｉｎｅ（２，ｓｔｒｉｎｇ．ｆｏｒｍａｔ（“Ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ  Ｍａｘ  Ｐｒｉｎｔ  Ｈｅｉｇｈｔ：％ｄｍｍ”，ｍａｘＰｒｉｎｔＨｅｉｇｈｔ））
ｉｎｆｏｌｉｎｅ（３，ｓｔｒｉｎｇ．ｆｏｒｍａｔ（“Ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ  Ｅｓｔ．  Ｔｉｍｅ：％ｄｍｉｎ”，（ｍａｘＰｒｉｎｔＨｅｉｇｈｔ／ｓｔａｇｅＳｐｅｅｄ）＊６０＋（ｐｒｅＥｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ＋ｅｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ）＊ｎｕｍＳｌｉｃｅｓ／６０））
ｉｎｆｏｌｉｎｅ（４，ｓｔｒｉｎｇ．ｆｏｒｍａｔ（“Ｎｕｍｂｅｒ  ｏｆ  Ｓｌｉｃｅｓ：％ｄ”，ｎｕｍＳｌｉｃｅｓ））
−プリンタの準備
ｒｅｌａｙ（ｔｒｕｅ）−光エンジンを起動する。
ｓｈｏｗｆｒａｍｅ（−１）−セットアップ中に何も曝露されていないことを確保する。
ｓｅｔｌｅｖｅｌｓ（．５５，．６）−利用可能な場合、プリンタが流体ポンプを、充填率約５５％を維持するように設定する。
−印刷実行
ｇｏｔｏｓｔａｒｔ（）−ステージを始動位置まで移動させる。
ｆｏｒ  ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ  ＝０，ｎｕｍＳｌｉｃｅｓ−１  ｄｏ
ｉｎｆｏｌｉｎｅ（５，ｓｔｒｉｎｇ．ｆｏｒｍａｔ（“Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｓｌｉｃｅ：％ｄ”，ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ））
ｎｅｘｔＨｅｉｇｈｔ  ＝  ｓｌｉｃｅｈｅｉｇｈｔ（ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ）
−このフレームを曝露させるためにステージがあるべき高さを計算する。
ｍｏｖｅｔｏ（ｎｅｘｔＨｅｉｇｈｔ，ｓｔａｇｅＳｐｅｅｄ）−ｎｅｘｔＨｅｉｇｈｔまで移動する。
ｓｌｅｅｐ（ｐｒｅＥｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ）−酸素が樹脂中へ拡散するために所定の時間、待機する。ｐｒｅＥｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅは「定数」セクションで事前に定義されている。
ｓｈｏｗｆｒａｍｅ（ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ）−曝露させるフレームを示す。
ｓｌｅｅｐ（ｅｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ）−フレームが曝露する間、待機する。ｅｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅは「定数」セクションで事前に定義されている。
ｓｈｏｗｆｒａｍｅ（−１）−ステージが次の位置まで移動中に無曝露を確保するよう、何も示さない。
ｅｎｄ
−シャットダウン
ｒｅｌａｙ（ｆａｌｓｅ）
ｓｅｔｌｅｖｅｌｓ（０，０）
−ステージを持ち上げて部品を取り出す
ｍｏｖｅｂｙ（２５，１６０００）
【０１６６】
Ｇｏｔｏｓｔａｒｔ。ｇｏｔｏｓｔａｒｔの主な目的は、ステージを較正することである。この関数は、座標系の原点が最も低い点（リミットスイッチが起動する点）となるようリセットする。このコマンドを呼び出すと、プリンタ内のリミットスイッチが起動するまでステージが降下する。これはステージが絶対最低高の位置にある状態で発生すべきである。
ｇｏｔｏｓｔａｒｔ（）−プリンタによって異なる最大速度で始動するようステージを移動させる。
ｇｏｔｏｓｔａｒｔ（）−初期設定速度で原点まで移動する。
ｇｏｔｏｓｔａｒｔ（ｎｕｍｂｅｒ  ｓｐｅｅｄ）−任意の速度（ｍｍ／ｈｒ単位）で始動するようステージを移動させる。
ｇｏｔｏｓｔａｒｔ（１５０００）−１５０００ｍｍ／ｈｒでステージを原点まで移動させる。
−ｓｐｅｅｄ：ステージが始動位置まで移動する速度（ｍｍ／ｈｒ単位）。
【０１６７】
ＭＯＶＥＴＯ
ｍｏｖｅｔｏを使用すると、任意の速度で所望の高さまで移動するようステージに指示することができる。速度および加速度の安全な上限と下限が内部的に確保される。
ｍｏｖｅｔｏ（ｎｕｍｂｅｒ  ｔａｒｇｅｔＨｅｉｇｈｔ，ｎｕｍｂｅｒ  ｓｐｅｅｄ）
ｍｏｖｅｔｏ（２５，１５０００）−１５，０００ｍｍ／ｈｒで２５ｍｍまで移動する。
ｍｏｖｅｔｏ（ｎｕｍｂｅｒ  ｔａｒｇｅｔＨｅｉｇｈｔ，ｎｕｍｂｅｒ  ｓｐｅｅｄ，ｎｕｍｂｅｒ  ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ）
このバージョンの関数により、速度同様、加速度も定義することができる。ステージは初期速度で移動し始めた後、加速する。
ｍｏｖｅｔｏ（２５，２００００，１ｅ７）−１００万ｍｍ／ｈｒ２で加速しながら、２０，０００ｍｍ／ｈｒでステージを２５ｍｍまで移動する。
ｍｏｖｅｔｏ（ｎｕｍｂｅｒ  ｔａｒｇｅｔＨｅｉｇｈｔ，ｎｕｍｂｅｒ  ｓｐｅｅｄ，ｔａｂｌｅ  ｃｏｎｔｒｏｌＰｏｉｎｔｓ，ｆｕｎｃｔｉｏｎ  ｃａｌｌｂａｃｋ）
この関数は、基本バージョンの関数と同様に振舞う。初期の速度および位置で始動し、制御点テーブル上の最高点まで移動する。ステージが各制御点を通過すると、ｃａｌｌｂａｃｋが呼び出される。
ｆｕｎｃｔｉｏｎ  ｍｙＣａｌｌｂａｃｋＦｕｎｃｔｉｏｎ（ｉｎｄｅｘ）−ｃａｌｌｂａｃｋ関数を定義する。
ｐｒｉｎｔ（“ｈｅｌｌｏ”）
ｅｎｄ
ｍｏｖｅｔｏ（２５，２００００，ｓｌｉｃｅｃｏｎｔｒｏｌｐｏｉｎｔｓ（），ｍｙＣａｌｌｂａｃｋＦｕｎｃｔｉｏｎ）−ｓｌｉｃｅｃｏｎｔｒｏｌｐｏｉｎｔｓ（）によって生成される制御点でｍｙＣａｌｌｂａｃｋＦｕｎｃｔｉｏｎを呼び出しながら、２０，０００ｍｍ／ｈｒでステージを２５ｍｍまで移動する。
ｍｏｖｅｔｏ（ｎｕｍｂｅｒ  ｔａｒｇｅｔＨｅｉｇｈｔ，ｎｕｍｂｅｒ  ｓｐｅｅｄ，ｎｕｍｂｅｒ  ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ，ｔａｂｌｅ  ｃｏｎｔｒｏｌＰｏｉｎｔｓ，ｆｕｎｃｔｉｏｎ  ｃａｌｌｂａｃｋ）
この関数は、使用者が加速を渡すことができるという点を除き、上記と同じである。ステージは、最後の制御点に到達するまで、初期位置から継続的に加速する。
ｆｕｎｃｔｉｏｎ  ｍｙＣａｌｌｂａｃｋＦｕｎｃｔｉｏｎ（ｉｎｄｅｘ）−ｃａｌｌｂａｃｋ関数を定義する。
ｐｒｉｎｔ（“ｈｅｌｌｏ”）
ｅｎｄ
ｍｏｖｅｔｏ（２５，２００００，０．５ｅ７，ｓｌｉｃｅｃｏｎｔｒｏｌｐｏｉｎｔｓ（），ｍｙＣａｌｌｂａｃｋＦｕｎｃｔｉｏｎ）−５０万ｍｍ／ｈｒ２で加速すると同時にｓｌｉｃｅｃｏｎｔｒｏｌｐｏｉｎｔｓ（）によって生成される制御点でｍｙＣａｌｌｂａｃｋＦｕｎｃｔｉｏｎを呼び出しながら、２０，０００ｍｍ／ｈｒでステージを２５ｍｍまで移動する。
−ｔａｒｇｅｔＨｅｉｇｈｔ：ステージが移動する先の原点からの高さ（ｍｍ単位）。
−ｉｎｉｔｉａｌＳｐｅｅｄ：ステージが移動を開始する初期速度（ｍｍ／ｈｒ単位）。
−ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ：初期速度からのステージの加速度（ｍｍ／ｈｒ２単位）。
−ｃｏｎｔｒｏｌＰｏｉｎｔｓ：目標高さ（ｍｍ単位）の表。ステージが目標高さに到達した後、ｃａｌｌｂａｃｋ関数を呼び出す。
−ｃａｌｌｂａｃｋ：ステージが制御点に到達した際に呼び出される関数に対するポインター。ｃａｌｌｂａｃｋ関数は、ステージが到達した制御点のインデックスに当たる１つの引数を取るべきである。
【０１６８】
ｍｏｖｅｂｙ
ｍｏｖｅｂｙを使用すると、任意の速度で所望の量、ステージの高さを変えることができる。速度および加速度の安全な上限と下限が内部的に確保される。ｍｏｖｅｂｙ（ｎｕｍｂｅｒ  ｄＨｅｉｇｈｔ，ｎｕｍｂｅｒ  ｉｎｉｔａｌＳｐｅｅｄ）
１  ｍｏｖｅｂｙ（−２，１５０００）−１５，０００ｍｍ／ｈｒで２ｍｍ下方へ移動する。
ｍｏｖｅｂｙ（ｎｕｍｂｅｒ  ｄＨｅｉｇｈｔ，ｎｕｍｂｅｒ  ｉｎｉｔｉａｌＳｐｅｅｄ，ｎｕｍｂｅｒ  ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ）
このバージョンの関数により、速度同様、加速度も定義することができる。ステージは初期速度で移動し始めた後、行先に到達するまで、ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎの分、加速する。
１  ｍｏｖｅｂｙ（２５，１５０００，１ｅ７）−１ｅ７ｍｍ／ｈｒ２で加速しながら、１５，０００ｍｍ／ｈｒで２５ｍｍ上方へ移動する。
ｍｏｖｅｂｙ（ｎｕｍｂｅｒ  ｄＨｅｉｇｈｔ，ｎｕｍｂｅｒ  ｉｎｉｔｉａｌＳｐｅｅｄ，ｔａｂｌｅ  ｃｏｎｔｒｏｌＰｏｉｎｔｓ，ｆｕｎｃｔｉｏｎ  ｃａｌｌｂａｃｋ）
この関数を使用すると、絶対高座標の表を関数に渡すことができる。これらの目標高さのうちの１つにステージが到達した後、「ｃａｌｌｂａｃｋ」関数を呼び出す。ｃａｌｌｂａｃｋは、到達した制御点のインデックスに当たる１つの引数を取るべきである。
ｆｕｎｃｔｉｏｎ  ｍｙＣａｌｌｂａｃｋＦｕｎｃｔｉｏｎ（ｉｎｄｅｘ）−ｃａｌｌｂａｃｋ関数を定義する。
ｐｒｉｎｔ（“ｈｅｌｌｏ”）
ｅｎｄ
ｍｏｖｅｂｙ（２５，２００００，ｓｌｉｃｅｃｏｎｔｒｏｌｐｏｉｎｔｓ（），ｍｙＣａｌｌｂａｃｋＦｕｎｃｔｉｏｎ）−ｓｌｉｃｅｃｏｎｔｒｏｌｐｏｉｎｔｓ（）によって生成される制御点でｍｙＣａｌｌｂａｃｋＦｕｎｃｔｉｏｎを呼び出しながら、２０，０００ｍｍ／ｈｒで２５ｍｍ上方までステージを移動させる。
ｍｏｖｅｂｙ（ｎｕｍｂｅｒ  ｄＨｅｉｇｈｔ，ｎｕｍｂｅｒ  ｉｎｉｔｉａｌＳｐｅｅｄ，ｎｕｍｂｅｒ  ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ，ｔａｂｌｅ  ｃｏｎｔｒｏｌＰｏｉｎｔｓ，ｆｕｎｃｔｉｏｎ  ｃａｌｌｂａｃｋ）この関数は、使用者が加速を渡すことができるという点を除き、上記と同じである。ステージは、最後の制御点に到達するまで、初期位置から継続的に加速する。
ｆｕｎｃｔｉｏｎ  ｍｙＣａｌｌｂａｃｋＦｕｎｃｔｉｏｎ（ｉｎｄｅｘ）−ｃａｌｌｂａｃｋ関数を定義する。
ｐｒｉｎｔ（“ｈｅｌｌｏ”）
ｅｎｄ
ｍｏｖｅｂｙ（２５，２００００，１ｅ７，ｓｌｉｃｅｃｏｎｔｒｏｌｐｏｉｎｔｓ（），ｍｙＣａｌｌｂａｃｋＦｕｎｃｔｉｏｎ）−ｓｌｉｃｅｃｏｎｔｒｏｌｐｏｉｎｔｓ（）によって生成される制御点でｍｙＣａｌｌｂａｃｋＦｕｎｃｔｉｏｎを呼び出し、１ｅ７ｍｍ／ｈｒ２で加速しながら、２０，０００ｍｍ／ｈｒで２５ｍｍ上方までステージを移動させる。
−ｄＨｅｉｇｈｔ：望ましいステージの高さの変化（ｍｍ単位）。
−ｉｎｉｔｉａｌＳｐｅｅｄ：ステージが移動を開始する初期速度（ｍｍ／ｈｒ単位）。
−ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ：初期速度からのステージの加速度（ｍｍ／ｈｒ２単位）。
−ｃｏｎｔｒｏｌＰｏｉｎｔｓ：目標高さ（ｍｍ単位）の表。ステージが目標高さに到達した後、ｃａｌｌｂａｃｋ関数を呼び出す。
−ｃａｌｌｂａｃｋ：ステージが制御点に到達した際に呼び出される関数に対するポインター。ｃａｌｌｂａｃｋ関数は、ステージが到達した制御点のインデックスに当たる１つの引数を取るべきである。
【０１６９】
光エンジン制御
ｌｉｇｈｔ
ｒｅｌａｙはプリンタ内での光エンジンのオン／オフの切り替えに使用される。印刷を行うには、光エンジンがオンの状態でなければならない。スクリプト終了時にｒｅｌａｙがオフに設定されていることを確認すること。
ｒｅｌａｙ（ｂｏｏｌｅａｎ  ｌｉｇｈｔＯｎ）
ｒｅｌａｙ（ｔｒｕｅ）−光エンジンを起動する。
−ｌｉｇｈｔＯｎ：ｆａｌｓｅは光エンジンをオフにし、ｔｒｕｅは光エンジンをオンにする。
【０１７０】
手続き的幾何形状の追加
このセクションの関数はスライス化された部品のファイルを使用せずに形状を投影する目的で存在する。このセクションの関数はすべて、ｆｉｇｕｒｅＩｎｄｅｘと呼ばれる任意の数値を有する。１つのスライス内の個々の図形が固有のインデックスを有する。図形は別の図形の上に存在する。図形は、インデックスが最も高い図形が「最上部」となるよう描画されるため、下方にある何かによって塞がれることはない。初期設定により、インデックスは、最後に作成された図形が最上部となるように作成されるよう、割り当てられる。ただし、所望のインデックスをｆｉｇｕｒｅＩｎｄｅｘへ渡すことにより、インデックスを変更することができる。
【０１７１】
このセクションの関数はすべて、ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ引数を必要とする。この値は、図形が追加される先のスライスのインデックスである。
【０１７２】
上記は本発明を例示するものであり、本発明を限定するものと解釈してはならない。本発明は以下の特許請求の範囲によって定義され、特許請求の範囲の同等物も本発明に含まれることになる。
なお、本願の出願当初の特許請求の範囲は以下の通りである。
［請求項１］
三次元物体を形成する方法であって、
キャリアと、ビルド面を有する光学的に透明な部材とを用意し、前記キャリアと前記ビルド面との間をビルド領域として画定する工程と、
前記ビルド領域を重合性液体で充填する工程と、
前記ビルド領域に、前記光学的に透明な部材を介して光を継続的または断続的に照射する工程であって、前記重合性液体から固体ポリマーを形成する、工程と、
前記キャリアを前記ビルド面から離れる方向に継続的または断続的に移動させる工程であって、前記固体ポリマーから三次元物体を形成する、工程と
を含み、
前記充填工程が、前記重合性液体による前記ビルド領域の再充填を確かにする又は速くするために、前記ビルド面を基準として前記キャリアを縦方向に往復運動させることをさらに含む、方法。
［請求項２］
前記充填工程、前記照射工程および／または前記移動工程が、
（ｉ）前記ビルド面に接触している重合性液体のデッドゾーンの継続的な維持と、
（ｉｉ）前記デッドゾーンと前記固体ポリマーとの間に位置し且つこれらと相互に接触する、重合の傾斜ゾーンの継続的な維持と
を同時に行いながら実行され、前記重合の傾斜ゾーンは、前記重合性液体が部分的に硬化した形態のものを含む、請求項１に記載の方法。
［請求項３］
前記光学的に透明な部材が、半透過性の部材を含み、前記デッドゾーンの継続的な維持が、前記デッドゾーンと前記重合の傾斜部とを維持できる量の重合阻害剤を前記光学的に透明な部材を介して供給することによって実行される、請求項３に記載の方法。
［請求項４］
前記光学的に透明な部材がフルオロポリマーで構成される、請求項４に記載の方法。
［請求項５］
前記重合の傾斜ゾーンが、少なくとも１分間に亘って維持される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
［請求項６］
前記縦方向の往復運動が、前記キャリア単独の運動によって実行される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
［請求項７］
前記縦方向の往復運動が、前記キャリアと前記ビルド面の複合的運動によって実行される、請求項１〜５のいずれか一項に記載に記載の方法。
［請求項８］
前記照射が断続的な照射であり、前記断続的な照射が、（ａ）前記縦方向の往復運動と同調する形、または（ｂ）前記縦方向の往復運動と同調しない形のいずれかである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
［請求項９］
前記縦方向の往復運動工程がアップストロークとダウンストロークを含み、前記アップストロークの距離が前記ダウンストロークの距離よりも長く、前記移動工程の一部または全部を同時に実行する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
［請求項１０］
前記縦方向の往復運動工程がアップストロークを含み、前記アップストロークの速度が前記アップストローク中の期間に亘り加速する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
［請求項１１］
前記アップストロークが漸次的に開始する、請求項１０に記載の方法。
［請求項１２］
前記縦方向の往復運動工程がダウンストロークを含み、前記ダウンストロークの速度が前記ダウンストローク中の期間に亘り減速する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
［請求項１３］
前記ダウンストロークが漸次的に終了する、請求項１２に記載の方法。
［請求項１４］
前記縦方向の往復運動工程が０．０１〜１０秒間の合計時間に亘り、および／または０．０２ミリメートル〜１０ミリメートルのアップストローク移動距離に亘り、実行される、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
［請求項１５］
前記移動が断続的に、毎分１回の個別移動から毎分１０００回の個別移動までの比率で実行され、毎回の移動に一時停止が続き、一時停止中に照射工程が実行される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
［請求項１６］
毎回の前記個別移動が、平均移動距離で実行され、この各移動が１０ミクロン〜２００ミクロンである、請求項１５に記載の方法。
［請求項１７］
前記ビルド面が横方向（例えばＸおよびＹ方向）で固定された静止状態にある、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
［請求項１８］
前記ビルド面が縦方向（またはＺ方向）で固定された静止状態にある、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
［請求項１９］
前記重合の傾斜ゾーンと前記デッドゾーンが一体的に１〜１０００ミクロンの厚さを有する、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の方法。
［請求項２０］
前記三次元物体にて開裂線を形成するための時間に亘り、前記重合の傾斜ゾーンを遮断する工程をさらに含む、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の方法。
［請求項２１］
前記ビルド領域にて前記重合性液体を加熱してその粘度を下げる工程をさらに含む、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の方法。
［請求項２２］
前記重合性液体がフリーラジカル重合性液体を含み、前記阻害剤が酸素を含むか、または、前記重合性液体が酸触媒液体またはカチオン重合性液体を含み、前記阻害剤が塩基を含む、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の方法。
［請求項２３］
重合性液体から三次元物体を形成する装置であって、
（ａ）支持材と、
（ｂ）前記支持材と動作可能に関連付けられ、前記三次元物体を形成する際の土台となるキャリアと、
（ｃ）ビルド面を有する光学的に透明な部材あって、前記ビルド面および前記キャリアが中間のビルド領域を画定する部材と、
（ｄ）前記ビルド面と動作可能に関連付けられ、前記ビルド領域に固化または重合のための液体ポリマーを供給するよう構成された液体ポリマー供給装置と、
（ｅ）前記光学的に透明な部材を介して前記ビルド領域を照射して前記重合性液体から固体ポリマーを形成するよう構成された放射源と、
（ｆ）場合により、前記透明な部材または前記キャリアのいずれかと動作可能に関連付けられた少なくとも１つの駆動装置と、
（ｇ）前記キャリア、および／または場合により前記少なくとも１つの駆動装置、および前記放射源と動作可能に関連付けられた、前記キャリアを前記ビルド面から離れるように移動させて前記固体ポリマーから前記三次元物体を形成するための制御装置と
を含み、
前記制御装置が、前記重合性液体による前記ビルド領域の再充填を確かにするまたは速くするために、前記ビルド面を基準として前記キャリアを振動または往復運動させるようさらに構成される、装置。
［請求項２４］
前記制御装置が、前記固体ポリマーから前記三次元物体を形成するようさらに構成され、
前記充填工程、移動工程および／または照射工程が、（ｉ）前記ビルド面に接触している重合性液体のデッドゾーンの継続的な維持と、（ｉｉ）前記デッドゾーンと前記固体ポリマーとの間でこれらと相互接触している部分硬化した形態の前記重合性液体を含む重合の傾斜ゾーンの継続的な維持と、を同時に行いながら実行される、請求項２３に記載の装置。
［請求項２５］
前記ビルド面が実質的に固定または静止状態である、請求項２３または２４に記載の装置。
［請求項２６］
前記半透過性の部材が、上面部分、底面部分および端面部分を含み、前記ビルド面が、前記上面部分上にあり、前記供給面が、前記上面部分、前記底面部分および前記端面部分のうち少なくとも１つの上にある、請求項２３〜２５のいずれか一項に記載の装置。
［請求項２７］
前記光学的に透明な部材が半透過性の部材を含む、請求項２３〜２６のいずれか一項に記載の装置。
［請求項２８］
前記半透過性の部材が０．１〜１００ミリメートルの厚さを有し、および／または、前記半透過性の部材が酸素に対して少なくとも７．５×１０−１７ｍ２ｓ−１Ｐａ−１（１０バーラー）を有する、請求項２７に記載の装置。
［請求項２９］
前記半透過性の部材がフルオロポリマーで構成されている、請求項２７に記載の装置。
【０１７３】
ａｄｄｃｉｒｃｌｅ
ａｄｄｃｉｒｃｌｅ（ｎｕｍｂｅｒ  ｘ，ｎｕｍｂｅｒ  ｙ，ｎｕｍｂｅｒ  ｒａｄｉｕｓ，ｎｕｍｂｅｒ  ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ）
ａｄｄｃｉｒｃｌｅは指定されたスライス内に円を描く。
ａｄｄＣｉｒｃｌｅ（０，０，５，０）−第１のスライスの原点に半径５ｍｍの円を作成する。
−ｘ：円の中心から原点までの横方向の距離（ｍｍ単位）。
−ｙ：円の中心から原点までの縦方向の距離（ｍｍ単位）。
−ｒａｄｉｕｓ：円の半径（ｍｍ単位で測定）。
−ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ：図形が追加される先のスライスのインデックス。
戻り値：図形のｆｉｇｕｒｅＩｎｄｅｘ。
ａｄｄｒｅｃｔａｎｇｌｅ
ａｄｄｒｅｃｔａｎｇｌｅ（ｎｕｍｂｅｒ  ｘ，ｎｕｍｂｅｒ  ｙ，ｎｕｍｂｅｒ  ｗｉｄｔｈ，ｎｕｍｂｅｒ  ｈｅｉｇｈｔ，ｎｕｍｂｅｒ  ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ）
ａｄｄｒｅｃｔａｎｇｌｅは、指定されたスライス内に矩形を描く。
ａｄｄｒｅｃｔａｎｇｌｅ（０，０，５，５，０）−左上隅を原点として、５ｍｍ×５ｍｍの正方形を作成する。
−ｘ：矩形の左上隅の横座標（ｍｍ単位）。
−ｙ：矩形の左上隅の縦座標（ｍｍ単位）。
−ｗｉｄｔｈ：矩形の幅（ｍｍ単位）。
−ｈｅｉｇｈｔ：矩形の高さ（ｍｍ単位）。
−ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ：図形が追加される先のスライスのインデックス。
戻り値：図形のｆｉｇｕｒｅＩｎｄｅｘ。
ａｄｄｌｉｎｅ
ａｄｄｌｉｎｅ（ｎｕｍｂｅｒ  ｘ０，ｎｕｍｂｅｒ  ｙ０，ｎｕｍｂｅｒ  ｘ１，ｎｕｍｂｅｒ  ｙ１，ｎｕｍｂｅｒ  ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ）
ａｄｄｌｉｎｅは線分を描く。
ａｄｄＬｉｎｅ（０，０，２０，２０，０）−第１のスライスのｘ軸とｙ軸に沿って、原点から２０ｍｍまでの線を作成する。
−ｘ０：線分の第１点の横座標（ｍｍ単位で測定）。
−ｙ０：線分の第１点の縦横座標（ｍｍ単位で測定）。
−ｘ１：線分の第２点の横座標（ｍｍ単位で測定）。
−ｙ２：線分の第２点の縦座標（ｍｍ単位で測定）。
−ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ：図形が追加される先のスライスのインデックス。
戻り値：図形のｆｉｇｕｒｅＩｎｄｅｘ。
ａｄｄｔｅｘｔ
ｔｅｘｔ（ｎｕｍｂｅｒ  ｘ，ｎｕｍｂｅｒ  ｙ，ｎｕｍｂｅｒ  ｓｃａｌｅ，ｓｔｒｉｎｇ  ｔｅｘｔ，ｎｕｍｂｅｒ  ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ）
ａｄｄｔｅｘｔは、指定されたスライス上に、「ｘ，ｙ」の位置を始点として、「ｓｃａｌｅ」のサイズの文字でテキストを描く。
ａｄｄｔｅｘｔ（０，０，２０，“Ｈｅｌｌｏ  ｗｏｒｌｄ”，０）−第１のスライスの原点に「Ｈｅｌｌｏ  Ｗｏｒｌｄ」と書く。
−ｘ：テキスト周囲の境界ボックスの左上隅の横座標（ｍｍ単位で測定）。
−ｙ：テキスト周囲の境界ボックスの左上隅の縦座標（ｍｍ単位で測定）。
−ｓｃａｌｅ：文字サイズ（ｍｍ単位）。解釈は基本オペレーティングシステムに応じて変動し得る（Ｗｉｎｄｏｗｓ、ＯＳＸ、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）など）。
−ｔｅｘｔ：スライス上に実際に描かれるテキスト。
−ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ：図形が追加される先のスライスのインデックス。
戻り値：図形のｆｉｇｕｒｅＩｎｄｅｘ。
【０１７４】
２．４  充填および線の制御
２．４．１  ｆｉｌｌｍａｓｋ
ｆｉｌｌｍａｓｋ（ｎｕｍｂｅｒ  ｃｏｌｏｒ，ｎｕｍｂｅｒ  ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ，  ｎｕｍｂｅｒ  ｆｉｇｕｒｅＩｎｄｅｘ）
ｆｉｌｌｍａｓｋは、手続き的幾何形状の描画方法の制御に使用される。ｆｉｌｌｍａｓｋは当該の図形に対し、内側全体を色で埋めるよう指示する。
−ｃｏｌｏｒ：０〜２５５の範囲の任意の数でよい。０は黒、２５５は白を意味し、これらの中間の任意の値は、色値に基づいて黒と白の間で線形に補間される灰色の陰影である。０未満の値はすべて、透明色を生じる。
ｍｙＣｉｒｃｌｅ＝ａｄｄＣｉｒｃｌｅ（０，０，５，０）−埋める円を作成する。
ｆｉｌｌｍａｓｋ（２５５，０，ｍｙＣｉｒｃｌｅ）−白で塗りつぶされた円を作成する。
−ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ：修正されるべきスライスのインデックス。
−ｆｉｇｕｒｅＩｎｄｅｘ：スライス上の図形のうち、どれを埋めるべきかの判定に使用される。個々の図形が固有のインデックスを有する。ｆｉｇｕｒｅＩｎｄｅｘが渡されなければ、塗りつぶしはスライス内のすべての図形に適用される。
【０１７５】
２．４．２  ｌｉｎｅｍａｓｋ
ｌｉｎｅｍａｓｋ（ｎｕｍｂｅｒ  ｃｏｌｏｒ，ｎｕｍｂｅｒ  ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ，ｎｕｍｂｅｒ  ｆｉｇｕｒｅＩｎｄｅｘ）
ｌｉｎｅｍａｓｋは、手続き的幾何形状の描画方法の制御に使用される。ｌｉｎｅｍａｓｋは図形に対し、特定の色で輪郭線を引くよう指示する。輪郭線の幅はｌｉｎｅｗｉｄｔｈ関数によって定義される。
ｍｙＣｉｒｃｌｅ＝ａｄｄＣｉｒｃｌｅ（０，０，２０，０）−埋める円を作成する。
ｌｉｎｅｍａｓｋ（２５５，０，ｍｙＣｉｒｃｌｅ）−円の輪郭線を白色に設定する。
ｆｉｌｌｍａｓｋ（１５０，０，ｍｙＣｉｒｃｌｅ）−円を灰色で塗りつぶすよう設定する。
−ｃｏｌｏｒ：０〜２５５の範囲の任意の数でよい。０は黒、２５５は白を意味し、これらの中間の任意の値は、色値に基づいて黒と白の間で線形に補間される灰色の陰影である。０未満の値はすべて、透明色を生じる。
−ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ：修正されるべきスライスのインデックス。
−ｆｉｇｕｒｅＩｎｄｅｘ：スライス上の図形のうち、どれを埋めるべきかの判定に使用される。個々の図形が固有のインデックスを有する。ｆｉｇｕｒｅＩｎｄｅｘが渡されなければ、塗りつぶしはスライス内のすべての図形に適用される。
【０１７６】
２．４．３  ｌｉｎｅｗｉｄｔｈ
ｌｉｎｅｗｉｄｔｈ（ｎｕｍｂｅｒ  ｗｉｄｔｈ，ｎｕｍｂｅｒ  ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ，ｎｕｍｂｅｒ  ｆｉｇｕｒｅＩｎｄｅｘ）
ｌｉｎｅｗｉｄｔｈは、図形の輪郭線を引くためにｌｉｎｅｍａｓｋが使用する線の幅の設定に使用される。
ｌｉｎｅｗｉｄｔｈ（２，０）−第１のスライス上のすべての図形について、線の幅を２ｍｍに設定する。
−ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ：修正されるべきスライスのインデックス。
−ｆｉｇｕｒｅＩｎｄｅｘ：スライス上の図形のうち、輪郭線を変更すべき図形の判定に使用される。個々の図形が固有のインデックスを有する。詳しくはセクション２．３（１０頁）を参照のこと。ｆｉｇｕｒｅＩｎｄｅｘが渡されなければ、塗りつぶしはスライス内のすべての図形に適用される。
【０１７７】
ｌｏａｄｍａｓｋ
ｌｏａｄｍａｓｋ（ｓｔｒｉｎｇ  ｆｉｌｅｐａｔｈ）
ｌｏａｄｍａｓｋは、高度な充填制御を可能にする。これを使用すると、ビットマップファイルからテクスチャをロードし、それを使用して図形全体をテクスチャで埋めることができる。
ｔｅｘｔｕｒｅ＝ｌｏａｄｍａｓｋ（“ｖｏｒｏｎｏｉ＿ｎｏｉｓｅ．ｐｎｇ”）−テクスチャをロードする。ｖｏｒｏｎｏｉ＿ｎｏｉｓｅ．ｐｎｇはスクリプトと同じディレクトリ内にある。
ｍｙＣｉｒｃｌｅ＝ａｄｄＣｉｒｃｌｅ（０，０，２０，０）−埋める円を作成する。
ｆｉｌｌｍａｓｋ（ｔｅｘｔｕｒｅ，０，ｍｙＣｉｒｃｌｅ）−円をボロノイノイズで埋める。
−ｆｉｌｅｐａｔｈ：画像ファイルへのファイルパス。
戻り値：色引数としてｆｉｌｌｍａｓｋまたはｌｉｎｅｍａｓｋ関数へ渡すことができる特殊データタイプ。
【０１７８】
フレーム
ｓｈｏｗｆｒａｍｅ
ｓｈｏｗｆｒａｍｅ（ｎｕｍｂｅｒ  ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ）
ｓｈｏｗｆｒａｍｅは、印刷プロセスに不可欠である。この関数はデータをスライスからプリンタへ送る。ｓｈｏｗｆｒａｍｅ（−１）など、黒いフレームを描画する場合、存在しないフレーム上でｓｈｏｗｆｒａｍｅｓを呼び出す。
ｓｈｏｗｆｒａｍｅ（２）−第３のスライスを示す。
−ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ：プリンタへ送るスライスのインデックス。
【０１７９】
ｆｒａｍｅｇｒａｄｉｅｎｔ
ｆｒａｍｅｇｒａｄｉｅｎｔ（ｎｕｍｂｅｒ  ｓｌｏｐｅ）
ｆｒａｍｅｇｒａｄｉｅｎｔは、光強度の差を補うよう設計されている。
【０１８０】
ｃａｌｃｆｒａｍｅ
ｃａｌｃｆｒａｍｅ（）
ｃａｌｃｆｒａｍｅはスライスの構成を分析し、最後に示されるフレームを計算するよう設計されている。
ｓｈｏｗｆｒａｍｅ（０）
ｃａｌｃｆｒａｍｅ（）
戻り値：図形の任意の点と端部との間の最大可能な距離。
【０１８１】
２．５．４  ｌｏａｄｆｒａｍｅ
ｌｏａｄｆｒａｍｅ（ｓｔｒｉｎｇ  ｆｉｌｅｐａｔｈ）
ｌｏａｄｆｒａｍｅは、使用可能なビットマップファイルから単一のスライスをロードする際に使用される。
ｌｏａｄｆｒａｍｅ（“ｓｌｉｃｅ．ｐｎｇ”）−ｓｌｉｃｅ．ｐｎｇはスクリプトと同じディレクトリ内にある。
−ｆｉｌｅｐａｔｈ：スライス画像へのファイルパス。
【０１８２】
スライス
ａｄｄｓｌｉｃｅ
ａｄｄｓｌｉｃｅ（ｎｕｍｂｅｒ  ｓｌｉｃｅＨｅｉｇｈｔ）
ａｄｄｓｌｉｃｅは、スライススタック終了時に新たなスライスを任意の高さに作成する。
ａｄｄｓｌｉｃｅ（．０５）−０．０５ｍｍの位置にスライスを追加する。
ａｄｄｓｌｉｃｅ（ｎｕｍｂｅｒ  ｓｌｉｃｅＨｅｉｇｈｔ，ｎｕｍｂｅｒ  ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ）
ａｄｄｓｌｉｃｅ（．０５，２）−０．０５ｍｍおよびインデックス２にスライスを追加する。これはインデックスが２以上のすべての層を押し上げる。
ａｄｄｓｌｉｃｅは任意の高さおよびスライスインデックスに新たなスライスを作成する。
−ｓｌｉｃｅＨｅｉｇｈｔ：スライスの高さ（ｍｍ単位）。
−ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ：スライスを追加すべきインデックス。
戻り値：スライスインデックス。
【０１８３】
ｌｏａｄｓｌｉｃｅｓ
ｌｏａｄｓｌｉｃｅｓ（ｓｔｒｉｎｇ  ｆｉｌｅｐａｔｈ）
ｌｏａｄｓｌｉｃｅｓは、２Ｄスライスファイルからすべてのスライスをロードする際に使用される。
ｌｏａｄｓｌｉｃｅｓ（“Ｃｈｅｓｓ  Ｋｉｎｇ．ｓｖｇ”）−Ｃｈｅｓｓ  Ｋｉｎｇ．ｓｖｇファイルからすべてのスライスをロードする。
−ｆｉｌｅｐａｔｈ：スライス化されたモデルへのファイルパス。許容可能なフォーマットは「．ｃｌｉ」および「．ｓｖｇ」である。
戻り値：スライス数。
【０１８４】
ｓｌｉｃｅｈｅｉｇｈｔ
ｓｌｉｃｅｈｅｉｇｈｔ（ｎｕｍｂｅｒ  ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ）
ｓｌｉｃｅｈｅｉｇｈｔは、ベース上方のスライスの高さ（ｍｍ単位）の判定に使用される。
ａｄｄｓｌｉｃｅ（．０５，０）−第１のスライスを０．０５ｍｍに設定する。
ｓｌｉｃｅｈｅｉｇｈｔ（０）−スライスの高さ０をチェックする。この例では０．０５を戻すべきである。
−ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ：チェック対象スライスのインデックス。
戻り値：スライスの高さ（ｍｍ単位）。
２．６．４  ｓｌｉｃｅｃｏｎｔｒｏｌｐｏｉｎｔｓ
ｓｌｉｃｅｃｏｎｔｒｏｌｐｏｉｎｔｓ（）
ｓｌｉｃｅｃｏｎｔｒｏｌｐｏｉｎｔｓは、モデルの各スライスの制御点を作成する補助関数である。これらの制御点をｍｏｖｅｔｏまたはｍｏｖｅｂｙ関数へ渡すことにより、ステージが各スライスの高さに到達した時点でｃａｌｌｂａｃｋ関数を呼び出すよう設定することができる。この関数を呼び出す前に、ｌｏａｄｓｌｉｃｅｓが呼び出し済みであることを確認すること。
ｌｏａｄｓｌｉｃｅｓ（“Ｃｈｅｓｓ  Ｋｉｎｇ．ｓｖｇ”）
ｃｏｎｔｒｏｌＰｏｉｎｔｓ＝ｓｌｉｃｅｃｏｎｔｒｏｌｐｏｉｎｔｓ（）
戻り値：制御点が記載されたＬｕａ表。
【０１８５】
計時
Ｓｌｅｅｐ
ｓｌｅｅｐ（ｎｕｍｂｅｒ  ｓｅｃｏｎｄｓ）
ｓｌｅｅｐを使用すると、設定された秒間、プログラムの実行を一時停止することができる。
ｓｌｅｅｐ（．５）−０．５秒間スリープする。
−ｓｅｃｏｎｄｓ：スクリプトの実行を一時停止する秒数。
【０１８６】
Ｃｌｏｃｋ
ｃｌｏｃｋ（）
ｃｌｏｃｋは現在の時間を秒単位で戻す。少なくともミリ秒単位で正確であり、したがってＬｕａの内蔵クロック機能の代わりに使用すべきである。ｃｌｏｃｋは、秒数の計時がシステムによって変動することから、始動時間としての時間差を測定する手段として使用すべきである。
ｔ１＝ｃｌｏｃｋ（）
ｌｏａｄｓｌｉｃｅｓ（“Ｃｈｅｓｓ  Ｋｉｎｇ．ｓｖｇ”）
ｄｅｌｔａＴｉｍｅ＝ｃｌｏｃｋ（）−ｔ１
戻り値：システム時間（秒単位）。
【０１８７】
流体制御
この一連の関数は、流体制御に対応するプリンタモデルと併用することができる、スクリプトが実行を終える前に、ｓｅｔｌｅｖｅｌｓ（０，０）を呼び出して、バットへの流体圧送をポンプが止めることを確保すべきである。
【０１８８】
ｇｅｔｃｕｒｒｅｎｔｌｅｖｅｌ
ｇｅｔｃｕｒｒｅｎｔｌｅｖｅｌ（）
ｇｅｔｃｕｒｒｅｎｔｌｅｖｅｌは、満杯であるバットの割合を戻す。
ｐｒｉｎｔ（ｓｔｒｉｎｇ．ｆｏｒｍａｔ（“Ｖａｔ  ｉｓ  ％ｄ  ｐｅｒｃｅｎｔ  ｆｕｌｌ．”，ｇｅｔｃｕｒｒｅｎｔｌｅｖｅｌ（）＊１００））
戻り値：満杯であるバットの割合を表す、０〜１の範囲の浮動小数点数。
【０１８９】
ｓｅｔｌｅｖｅｌｓ
ｓｅｔｌｅｖｅｌｓ（ｎｕｍｂｅｒ  ｍｉｎ，ｎｕｍｂｅｒ  ｍａｘ）
ｓｅｔｌｅｖｅｌｓを使用すると、バット内に存在すべき流体の量を定義することができる。流体の高さはポンプによって自動的に規制されることになる。弁が絶えず開閉しているわけではないことを確保するよう、ｍｉｎとｍａｘの差を０．０５より大きくすべきである。
ｓｅｔｌｅｖｅｌｓ（．７，．７５）−バットを約７５％充填の状態に維持する。
−ｍｉｎ：満杯であるべきバットの最小割合。０〜１の浮動小数点数として入力する。
−ｍａｘ：満杯であるべきバットの最大割合。０〜１の浮動小数点数として入力する。
【０１９０】
ユーザーフィードバック
２．９．１  ｉｎｆｏｌｉｎｅ
ｉｎｆｏｌｉｎｅ（ｉｎｔ  ｌｉｎｅＩｎｄｅｘ，ｓｔｒｉｎｇ  ｔｅｘｔ）
ｉｎｆｏｌｉｎｅを使用すると、Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｒ  Ｐｌａｔｆｏｒｍのサイドバーの一定の位置に最大５行のテキストを表示させることができる。この関数は多くの場合、複数の変数を使用者が一度にモニタリングすることを可能にする。
ｉｎｆｏｌｉｎｅ（１，  ｓｔｒｉｎｇ．ｆｏｒｍａｔ（“Ｖａｔ  ｉｓ  ％ｄ  ｐｅｒｃｅｎｔ  ｆｕｌｌ．”，ｇｅｔｃｕｒｒｅｎｔｌｅｖｅｌ（）＊１００））
−ｌｉｎｅＩｎｄｅｘ：行のインデックス。インデックスは１〜５の範囲であるべきである。１が最上段の行に相当する。
−ｔｅｘｔ：行インデックスに表示させるテキスト。
【０１９１】
グローバル構成表
印刷スクリプトを実行する前に、すべてのグローバル変数を、ｃｆｇと呼ばれる構成表へロードする。この表内のデータはほとんどが、使用者がスクリプトを実行する前にＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｒ  Ｐｌａｔｆｏｒｍによって読み込まれているため、変更しても影響はない。ただし、ｃｆｇのｘｓｃａｌｅ、ｙｓｃａｌｅ、ｚｓｃａｌｅ、ｘｏｒｉｇおよびｙｏｒｉｇのフィールドへの書き込みは、後で行われるすべてのｌｏａｄｓｌｉｃｅｓおよびａｄｄｌａｙｅｒの呼び出しに影響を及ぼす。使用者のスクリプトが特性のスケールおよび／または位置で実行される場合、スケールと位置がＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｒ  Ｐｌａｔｆｏｒｍによって偶発的に変更され得ないことを確保するよう、ｃｆｇを無効にして適正な設定に差し替えるのが賢明である。
ｃｆｇ．ｘｓｃａｌｅ＝３−グローバル設定を無効にしてｘ軸上のスケールを３に設定する。
ｃｆｇ．ｙｓｃａｌｅ＝２−グローバル設定を無効にしてｙ軸上のスケールを２に設定する。
ｃｆｇ．ｚｓｃａｌｅ＝１−グローバル設定を無効にしてｚ軸上のスケールを１に設定する。
ｃｆｇ．ｘｏｒｉｇ＝−２．０−グローバル設定を無効にしてｘ軸上の原点を２ｍｍ左に設定する。
ｃｆｇ．ｙｏｒｉｇ＝０．２５−グローバル設定を無効にしてｙ軸上の原点をプラス０．２５ｍｍの方向に設定する。
【０１９２】
ｃｆｇ内のフィールド
−ｓｅｒｉａｌ  ｐｏｒｔ：シリアルポート名（この変数を変更してもコードに影響しない）
−ｘｓｃａｌｅ：ｘ軸のスケール
−ｙｓｃａｌｅ：ｙ軸のスケール
−ｚｓｃａｌｅ：ｚ軸のスケール
−ｘｏｒｉｇ：ｘ軸の原点
−ｙｏｒｉｇ：ｙ軸の原点
−ｈｗ  ｘｓｃａｌｅ：ｘ方向のピクセル分解能（この変数を変更してもコードに影響しない）
−ｈｗ  ｙｓｃａｌｅ：ｙ方向のピクセル分解能（この変数を変更してもコードに影響しない）
【０１９３】
有用なＬｕａの標準ライブラリ
数学標準ライブラリには、幾何形状計算に役立つ様々な関数が収録されている。文字列オブジェクトは、文字列を操作する場合の印刷に最も役立つ。詳しくはＬａｂＬｕａ  ａｔ  Ｄｅｐａｒｔａｍｅｎｔｏ  ｄｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｃａ，ＰＵＣ−Ｒｉｏ，Ｒｕａ  Ｍａｒｑｕｅｓ  ｄｅ  Ｓａｏ  Ｖｉｃｅｎｔｅ，２２５；２２４５１−９００  Ｒｉｏ  ｄｅ  Ｊａｎｅｉｒｏ，ＲＪ，Ｂｒａｚｉｌへ問い合わせのこと。
【０１９４】
［実施例８］
＜継続印刷向けのＬｕａスクリプトプログラム＞
この実施例では、継続三次元印刷に関して上記の実施例７に該当するＬｕａスクリプトプログラムを提示する。
【０１９５】
−定数
ｓｌｉｃｅＤｅｐｔｈ＝．０５−ｍｍ単位
ｅｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ＝．２２５−秒単位
−モデルのローディング
ｍｏｄｅｌＦｉｌｅＰａｔｈ＝“Ｃｈｅｓｓ  Ｋｉｎｇ．ｓｖｇ”
ｎｕｍＳｌｉｃｅｓ＝ｌｏａｄｓｌｉｃｅｓ（ｍｏｄｅｌＦｉｌｅＰａｔｈ）
ｃｏｎｔｒｏｌＰｏｉｎｔｓ＝ｓｌｉｃｅｃｏｎｔｒｏｌｐｏｉｎｔｓ（）−制御点を生成する。
−パラメーターの計算
ｅｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ＝ｅｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ／（６０＊６０）−時間単位に換算する。
ｓｔａｇｅＳｐｅｅｄ＝ｓｌｉｃｅＤｅｐｔｈ／ｅｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ−必要な距離／所要時間。
ｍａｘＰｒｉｎｔＨｅｉｇｈｔ＝ｓｌｉｃｅｈｅｉｇｈｔ（ｎｕｍＳｌｉｃｅｓ−１）−印刷時の最高点を判定する。これは最後のスライスの高さと同じである。スライスのインデックスが０の場合、値は−１である。
ｉｎｆｏｌｉｎｅ（１，“Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｐｒｉｎｔ  Ｉｎｆｏ：”）
ｉｎｆｏｌｉｎｅ（２，ｓｔｒｉｎｇ．ｆｏｒｍａｔ（“Ｃａｌｕｌａｔｅｄ  Ｓｔａｇｅ  Ｓｐｅｅｄ：％ｄｍｍ／ｈｒ￥ｎ”，ｓｔａｇｅＳｐｅｅｄ））
ｉｎｆｏｌｉｎｅ（３，ｓｔｒｉｎｇ．ｆｏｒｍａｔ（“Ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ  Ｍａｘ  Ｐｒｉｎｔ  Ｈｅｉｇｈｔ：％ｄｍｍ”，ｍａｘＰｒｉｎｔＨｅｉｇｈｔ））
ｉｎｆｏｌｉｎｅ（４，ｓｔｒｉｎｇ．ｆｏｒｍａｔ（“Ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ  Ｅｓｔ．  Ｔｉｍｅ：％ｄｍｉｎ”，（ｍａｘＰｒｉｎｔＨｅｉｇｈｔ／ｓｔａｇｅＳｐｅｅｄ）＊６０））
−ｍｏｖｅｔｏと併せて使用するためのＣａｌｌｂａｃｋ関数の作成
ｆｕｎｃｔｉｏｎ  ｍｏｖｅｔｏＣａｌｌｂａｃｋ（ｃｏｎｔｒｏｌＰｏｉｎｔＩｎｄｅｘ）
ｓｈｏｗｆｒａｍｅ（ｃｏｎｔｒｏｌＰｏｉｎｔＩｎｄｅｘ）
ｅｎｄ
−プリンタの準備
ｒｅｌａｙ（ｔｒｕｅ）−光エンジンを起動する。
ｓｅｔｌｅｖｅｌｓ（．５５，．６）−利用可能な場合、プリンタが流体ポンプを、充填率約５０％を維持するように設定する。
−印刷実行
ｇｏｔｏｓｔａｒｔ（）−ステージを始動位置まで移動させる。
ｍｏｖｅｔｏ（ｍａｘＰｒｉｎｔＨｅｉｇｈｔ，ｓｔａｇｅＳｐｅｅｄ，ｃｏｎｔｒｏｌＰｏｉｎｔｓ，ｍｏｖｅｔｏＣａｌｌｂａｃｋ）
−シャットダウン
ｒｅｌａｙ（ｆａｌｓｅ）
ｓｅｔｌｅｖｅｌｓ（０，０）
−ステージを持ち上げて部品を取り出す
ｍｏｖｅｂｙ（２５，１６００００）
【０１９６】
［実施例９］
＜シリンダーおよびバックル向けのＬｕａスクリプトプログラム＞
この実施例では、手続き型幾何形状を使用する、２つの作り付け部品向けのＬｕａスクリプトプログラムを提示する。
【０１９７】
シリンダー
−定数
ｅｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ＝１．５−秒単位
ｐｒｅＥｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ＝１−秒単位
ｓｔａｇｅＳｐｅｅｄ＝３００−ｍｍ／ｈｒ単位
ｓｌｉｃｅＤｅｐｔｈ＝．０５
ｎｕｍＳｌｉｃｅｓ＝７００
−モデルの生成
ｒａｄｉｕｓ＝１１
ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ＝４
ｓｍａｌｌＣｉｒｃｌｅＲａｄ＝１．４
ｆｏｒ  ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ＝０，ｎｕｍＳｌｉｃｅｓ−１  ｄｏ
ａｄｄｌａｙｅｒ（ｓｌｉｃｅＤｅｐｔｈ＊（ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ＋１），ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ）−スライスの深さ×インデックス＝スライスの高さ
ｌａｒｇｅＣｉｒｃｌｅ＝ａｄｄｃｉｒｃｌｅ（０，０，ｒａｄｉｕｓ，ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ）
ｌｉｎｅｗｉｄｔｈ（ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ，ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ，ｌａｒｇｅＣｉｒｃｌｅ）
ｌｉｎｅｍａｓｋ（２５５，ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ，ｌａｒｇｅＣｉｒｃｌｅ）
ｆｏｒ  ｉ＝０，２＊ｍａｔｈ．ｐｉ，２＊ｍａｔｈ．ｐｉ／８  ｄｏ
ａｄｄｃｉｒｃｌｅ（ｍａｔｈ．ｃｏｓ（ｉ）＊ｒａｄｉｕｓ，ｍａｔｈ．ｓｉｎ（ｉ）＊ｒａｄｉｕｓ，ｓｍａｌｌＣｉｒｃｌｅＲａｄ，ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ）
ｅｎｄ
ｆｉｌｌｍａｓｋ（０，ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ）
ｅｎｄ
−パラメーターの計算
ｍａｘＰｒｉｎｔＨｅｉｇｈｔ＝ｓｌｉｃｅｈｅｉｇｈｔ（ｎｕｍＳｌｉｃｅｓ−１）−印刷時の最高点を判定する。これは最後のスライスの高さと同じである。スライスのインデックスが０の場合、値は−１である。
ｉｎｆｏｌｉｎｅ（１，“Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｐｒｉｎｔ  Ｉｎｆｏ：”）
ｉｎｆｏｌｉｎｅ（２，ｓｔｒｉｎｇ．ｆｏｒｍａｔ（“Ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ  Ｍａｘ  Ｐｒｉｎｔ  Ｈｅｉｇｈｔ：％ｄｍｍ”，ｍａｘＰｒｉｎｔＨｅｉｇｈｔ））
ｉｎｆｏｌｉｎｅ（３，ｓｔｒｉｎｇ．ｆｏｒｍａｔ（“Ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ  Ｅｓｔ．Ｔｉｍｅ：％ｄｍｉｎ”，（ｍａｘＰｒｉｎｔＨｅｉｇｈｔ／ｓｔａｇｅＳｐｅｅｄ）＊６０＋（ｐｒｅＥｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ＋ｅｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ）＊ｎｕｍＳｌｉｃｅｓ／６０））
ｉｎｆｏｌｉｎｅ（４，ｓｔｒｉｎｇ．ｆｏｒｍａｔ（“Ｎｕｍｂｅｒ  ｏｆ  Ｓｌｉｃｅｓ：％ｄ”，ｎｕｍＳｌｉｃｅｓ））
−プリンタの準備
ｒｅｌａｙ（ｔｒｕｅ）−光エンジンを起動する。
ｓｈｏｗｆｒａｍｅ（−１）−セットアップ中に何も曝露されていないことを確保する。
ｓｅｔｌｅｖｅｌｓ（．５５，．６）−利用可能な場合、プリンタが流体ポンプを、充填率約５５％を維持するように設定する。
−印刷実行
ｇｏｔｏｓｔａｒｔ（）−ステージを始動位置まで移動させる。
ｆｏｒ  ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ＝０，ｎｕｍＳｌｉｃｅｓ−１  ｄｏ
ｉｎｆｏｌｉｎｅ（５，ｓｔｒｉｎｇ．ｆｏｒｍａｔ（“Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｓｌｉｃｅ：％ｄ”，ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ））
ｎｅｘｔＨｅｉｇｈｔ＝ｓｌｉｃｅｈｅｉｇｈｔ（ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ）−このフレームを曝露させるためにステージがあるべき高さを計算する。
ｍｏｖｅｔｏ（ｎｅｘｔＨｅｉｇｈｔ，ｓｔａｇｅＳｐｅｅｄ）−ｎｅｘｔＨｅｉｇｈｔまで移動する。
ｓｌｅｅｐ（ｐｒｅＥｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ）−酸素が樹脂中へ拡散するために所定の時間、待機する。ｐｒｅＥｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅは「定数」セクションで事前に定義されている。
ｓｈｏｗｆｒａｍｅ（ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ）−曝露させるフレームを示す。
ｓｌｅｅｐ（１．５）−フレームが曝露する間、待機する。ｅｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅは「定数」セクションで事前に定義されている。
ｓｈｏｗｆｒａｍｅ（−１）−ステージが次の位置まで移動中に無曝露を確保するよう、何も示さない。
ｅｎｄ
−シャットダウン
ｒｅｌａｙ（ｆａｌｓｅ）
ｓｅｔｌｅｖｅｌｓ（０，０）
−ステージを持ち上げて部品を取り出す
ｍｏｖｅｂｙ（２５，１６００００）
【０１９８】
バックル
−定数
ｅｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ＝１．５−秒単位
ｐｒｅＥｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ＝０．５−秒単位
ｓｔａｇｅＳｐｅｅｄ＝３００−ｍｍ／ｈｒ単位
ｓｌｉｃｅＤｅｐｔｈ＝．０５
ｎｕｍＳｌｉｃｅｓ＝９００
−モデルの生成
ｂａｓｅＲａｄｉｕｓ＝１１
ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ＝３
ｉｎｎｅｒＣｉｒｃｌｅＲａｄ＝７．５
ｆｏｒ  ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ＝０，ｎｕｍＳｌｉｃｅｓ−１  ｄｏ
ａｄｄｌａｙｅｒ（ｓｌｉｃｅＤｅｐｔｈ＊（ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ＋１））−スライスの深さ×インデックス＝スライスの高さ。
ｉｆ（ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ＜１００）ｔｈｅｎ−ベース
ａｄｄｃｉｒｃｌｅ（０，０，ｂａｓｅＲａｄｉｕｓ，ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ）
ｆｉｌｌｍａｓｋ（２５５，ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ）
ｅｌｓｅ−内側の円。
ｉｎｎｅｒＣｉｒｃｌｅ＝ａｄｄｃｉｒｃｌｅ（０，０，ｉｎｎｅｒＣｉｒｃｌｅＲａｄ，ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ）
ｌｉｎｅｗｉｄｔｈ（ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ，ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ，ｉｎｎｅｒＣｉｒｃｌｅ）
ｌｉｎｅｍａｓｋ（２５５，ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ，ｉｎｎｅｒＣｉｒｃｌｅ）
ｆｏｒ  ｉ＝０，４＊２＊ｍａｔｈ．ｐｉ／８，２＊ｍａｔｈ．ｐｉ／８  ｄｏ
ｘ＝ｍａｔｈ．ｃｏｓ（ｉ）＊（ｉｎｎｅｒＣｉｒｃｌｅＲａｄ＋ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）
ｙ＝ｍａｔｈ．ｓｉｎ（ｉ）＊（ｉｎｎｅｒＣｉｒｃｌｅＲａｄ＋ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）
ｃｕｔＬｉｎｅ＝ａｄｄｌｉｎｅ（ｘ，ｙ，−ｘ，−ｙ，ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ）
ｌｉｎｅｗｉｄｔｈ（３，ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ，ｃｕｔＬｉｎｅ）
ｌｉｎｅｍａｓｋ（０，ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ，ｃｕｔＬｉｎｅ）
ｅｎｄ
ｉｆ（ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ＞８００）ｔｈｅｎ−チップ。
ｒ０＝ｉｎｎｅｒＣｉｒｃｌｅＲａｄ＋２
ｉｆ（ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ＜８５０）ｔｈｅｎ
ｒ０＝ｉｎｎｅｒＣｉｒｃｌｅＲａｄ＋（ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ−８００）＊（２／５０）
ｅｎｄ
ｆｏｒ  ｉ＝０，４＊２＊ｍａｔｈ．ｐｉ／８，２＊ｍａｔｈ．ｐｉ／８  ｄｏ
ａｎｇ＝ｉ＋（２＊ｍａｔｈ．ｐｉ／８）／２
ｘ＝ｍａｔｈ．ｃｏｓ（ａｎｇ）＊（ｒ０）
ｙ＝ｍａｔｈ．ｓｉｎ（ａｎｇ）＊（ｒ０）
ｎｕｂＬｉｎｅ＝ａｄｄｌｉｎｅ（ｘ，ｙ，−ｘ，−ｙ，ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ）
ｌｉｎｅｗｉｄｔｈ（２，ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ，ｎｕｂＬｉｎｅ）
ｌｉｎｅｍａｓｋ（２５５，ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ，ｎｕｂＬｉｎｅ）
ｅｎｄ
ｆｉｌｌｍａｓｋ（０，ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ，ａｄｄｃｉｒｃｌｅ（０，０，ｉｎｎｅｒＣｉｒｃｌｅＲａｄ−（ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ／２），ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ））
ｅｎｄ
ｅｎｄ
ｓｈｏｗｆｒａｍｅ（ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ）
ｓｌｅｅｐ（．０２）
ｅｎｄ
−パラメーターの計算
ｍａｘＰｒｉｎｔＨｅｉｇｈｔ＝ｓｌｉｃｅｈｅｉｇｈｔ（ｎｕｍＳｌｉｃｅｓ−１）−印刷時の最高点を判定する。これは最後のスライスの高さと同じである。スライスのインデックスが０の場合、値は−１である。
ｉｎｆｏｌｉｎｅ（１，“Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｐｒｉｎｔ  Ｉｎｆｏ：”）
ｉｎｆｏｌｉｎｅ（２，ｓｔｒｉｎｇ．ｆｏｒｍａｔ（“Ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ  Ｍａｘ  Ｐｒｉｎｔ  Ｈｅｉｇｈｔ：％ｄｍｍ”，ｍａｘＰｒｉｎｔＨｅｉｇｈｔ））
ｉｎｆｏｌｉｎｅ（３，ｓｔｒｉｎｇ．ｆｏｒｍａｔ（“Ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ  Ｅｓｔ．  Ｔｉｍｅ：％ｄｍｉｎ”，（ｍａｘＰｒｉｎｔＨｅｉｇｈｔ／ｓｔａｇｅＳｐｅｅｄ）＊６０＋（ｐｒｅＥｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ＋ｅｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ）＊ｎｕｍＳｌｉｃｅｓ／６０））
ｉｎｆｏｌｉｎｅ（４，ｓｔｒｉｎｇ．ｆｏｒｍａｔ（“Ｎｕｍｂｅｒ  ｏｆ  Ｓｌｉｃｅｓ：％ｄ”，ｎｕｍＳｌｉｃｅｓ））
−プリンタの準備
ｒｅｌａｙ（ｔｒｕｅ）−光エンジンを起動する。
ｓｈｏｗｆｒａｍｅ（−１）−セットアップ中に何も曝露されていないことを確保する。
ｓｅｔｌｅｖｅｌｓ（．５５，．６）−利用可能な場合、プリンタが流体ポンプを、充填率約５５％を維持するように設定する。
−印刷実行
ｇｏｔｏｓｔａｒｔ（）−ステージを始動位置まで移動させる。
ｆｏｒ  ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ＝０，ｎｕｍＳｌｉｃｅｓ−１  ｄｏ
ｉｎｆｏｌｉｎｅ（５，ｓｔｒｉｎｇ．ｆｏｒｍａｔ（“Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｓｌｉｃｅ：％ｄ”，ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ））
ｎｅｘｔＨｅｉｇｈｔ＝ｓｌｉｃｅｈｅｉｇｈｔ（ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ）−このフレームを曝露させるためにステージがあるべき高さを計算する。
ｍｏｖｅｔｏ（ｎｅｘｔＨｅｉｇｈｔ，ｓｔａｇｅＳｐｅｅｄ）−ｎｅｘｔＨｅｉｇｈｔまで移動する。
ｓｌｅｅｐ（ｐｒｅＥｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ）−酸素が樹脂中へ拡散するために所定の時間、待機する。ｐｒｅＥｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅは「定数」セクションで事前に定義されている。
ｓｈｏｗｆｒａｍｅ（ｓｌｉｃｅＩｎｄｅｘ）−曝露させるフレームを示す。
ｓｌｅｅｐ（１．５）−フレームが曝露する間、待機する。ｅｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅは「定数」セクションで事前に定義されている。
ｓｈｏｗｆｒａｍｅ（−１）−ステージが次の位置まで移動中に無曝露を確保するよう、何も示さない。
ｅｎｄ
−シャットダウン
ｒｅｌａｙ（ｆａｌｓｅ）
ｓｅｔｌｅｖｅｌｓ（０，０）
−ステージを持ち上げて部品を取り出す。
ｍｏｖｅｂｙ（２５，１６００００）
【０１９９】
［実施例１０］
＜断続的な照射および移動による継続製作＞
図２１に、本発明に係る一プロセスを例示する。この図では縦軸が、ビルド面から離れるキャリアの動きを図解している。この実施形態では、縦方向に稼働または移動する工程（キャリアまたはビルド面のいずれか、好ましくはキャリアの駆動によって達成され得る）が継続かつ一方向であり、照射工程も同時に実行する。製作する物品の重合は重合の傾斜部または活性表面から発生し、したがって物品内での「層ごとの」分断線の発生が最小限に抑えられる。
【０２００】
図２２に、本発明の代替的な実施形態を示す。この実施形態では、移動工程を段階的に実行し、キャリアおよびビルド面が互いに離れる形での能動的移動の合間に一時停止を導入する。加えて、照射工程を断続的に、この例では移動工程の一時停止中に実行する。我々の所見として、重合阻害剤が、照射および／または移動の一時停止中にデッドゾーンおよび隣接する重合の傾斜部または活性表面を維持できる十分な量、デッドゾーンへ供給される限り、重合の傾斜部は維持され、製造する物品内での層形成は最小化または回避される。言い換えれば、たとえ照射工程および移動工程が継続的でなくても、重合は継続的である。十分な量の阻害剤は、阻害剤に対して十分に透過性のある透明部材の活用、阻害剤の濃縮（例えば阻害剤を豊富に含む大気および／または加圧大気からの阻害剤の供給）などが挙げられるが、これらに限定されるわけではない、多様な技法のいずれかによって供給できる。概して、三次元物体の製作が迅速化する（つまり、移動の累積速度が高くなる）ほど、デッドゾーンおよび隣接する重合の傾斜部を維持するために必要となる阻害剤も多くなる。
【０２０１】
［実施例１１］
＜重合性液体によるビルド領域充填を確かにするするための、移動過程での往復運動の採用による継続製作＞
図２３に、本発明のさらなる一実施形態を示す。実施例１０同様、この実施形態でも、移動工程を段階的に実行し、キャリアおよびビルド面が互いに離れる形での能動的移動の合間に一時停止を導入する。同じく上記の実施例１０同様、照射工程を断続的に、やはり移動工程の一時停止中に実行する。ただしこの実施例では、移動および照射の一時停止中にデッドゾーンおよび隣接する重合の傾斜部を維持する能力は、照射の一時停止中における縦方向の往復運動の導入に活用される。
【０２０２】
我々の所見として、縦方向の往復運動（キャリアとビルド面を互いに離れる形で駆動した後、互いに向かい合う方向に戻す）は、特に照射の一時停止中、見掛け上は重合性液体をビルド領域へ引き込むことにより、重合性液体によるビルド領域の充填の確かにするに役立つ。これは比較的広い面積を照射するか、または比較的大きい部品を製作する場合に有利であり、ビルド領域の中心部分の充填を、他の急速製作に合わせて速度制限的にすることができる。
【０２０３】
縦軸またはＺ軸方向の往復運動を、どちらの方向でも任意の適切な速度で実行できる（また速度は両方向で同じである必要はない）が、離れる形での往復運動時の速度が、ビルド領域内での気泡形成を引き起こすには不十分であることが好ましい。
【０２０４】
照射を一時停止する都度の間における単一サイクルの往復運動が図２３に記載されているが、一時停止過程の都度、複数サイクル（互いに同じでも異なっていてもよい）を導入できることが理解されることになる。
【０２０５】
実施例１０同様、重合阻害剤が、往復運動中にデッドゾーンおよび隣接する重合の傾斜部を維持できる十分な量、デッドゾーンへ供給される限り、重合の傾斜部は維持され、製造する物品内での層形成は最小化または回避され、そしてたとえ照射工程および移動工程が継続的でなくても、重合は継続的である状態を維持する。
【０２０６】
［実施例１２］
＜部品の品質を高めるための、往復運動のアップストローク中の加速および往復運動のダウンストローク中の減速＞
我々の所感として、アップストロークおよび対応するダウンストロークの速度には限度があり、それを超えてしまうと、製作する部品または物体の品質劣化を引き起こす（おそらく、重合の傾斜部内の軟質領域において側方剪断力によって生じる樹脂流動の劣化が原因である）。こうした剪断力の低減および／または製作する部品の品質増進のため、アップストロークおよびダウンストロークの範囲内に可変性の速度を導入し、図２４の概略図で例示されているとおり、アップストローク中に漸次的加速が発生し、ダウンストローク中に漸次的減速が発生するようにする。
【０２０７】
［実施例１３］
＜複数ゾーンに分けた製作＞
図２５は、前述の方法により、第１のベース（または「接着」）ゾーン、任意選択的な第２の遷移ゾーン、および第３のボディゾーンを経て三次元物体を製作する過程における時間（ｔ）にわたるキャリアの移動（ｚ）を例示する概略図である。このように、三次元物体を形成するプロセス全体を３つ（または２つ）の、即座に続くセグメントまたはゾーンに分ける。これらのゾーンを、好ましくは重合の傾斜部が３つのゾーン間で遮断されないよう、これらのゾーン間で大幅に（例えば５または１０秒間より長く）遅れる一時停止のない、連続的な順序で実行する。
【０２０８】
第１のベース（または「接着」）ゾーンは、後続の遷移ゾーンおよび／またはボディゾーンで使用する線量より高い線量（より長い持続時間および／またはより高い強度）での初回の光曝露または照射曝露を含む。これは、キャリアがビルド面と完璧に整列しない問題および／またはビルド面からのキャリアの配置の変動の問題を、樹脂がキャリアに対して確実に重合することの保証によってプロセスの開始時に未然に防ぐことが目的である。キャリアが初期の開始位置に配置される前の、任意選択的な往復運動工程（重合性液体をビルド領域内へ最初に分配または圧送するための工程）が記載されていることに注目されたい。注意点として、可溶性放出層などの放出層（不記載）をさらに、望ましい場合は最初に重合される材料とキャリアとの間に含めてもよい。概して、このベースゾーン中に製造される三次元物体の割合は少ないか、または微々たるものである（例えば１、２または５体積パーセント未満）。同様に、このベースゾーンの持続時間は、概して、ベースゾーン、任意選択的な遷移ゾーン、およびボディゾーンの合計持続時間に占める割合も少ないか、または微々たるものである（例えば１、２または５パーセント未満）。
【０２０９】
プロセスにおける第１のベースゾーンの直後、場合により（ただし好ましくは）遷移ゾーンが存在する。この実施形態では、照射の持続時間および／または強度、ならびに振動工程の変位は、前述のベースゾーンで採用されるものと比べると少ない。遷移ゾーンは（例示されている実施形態において）、２回または５回から最大５０回以上の振動工程およびそれぞれの対応する照射を経て、進行し得る。概して、三次元物体の中間的な割合（ベースゾーン中に形成される割合より多いが、ボディゾーン中に形成される割合より少ない）が遷移ゾーン中に製造される（例えば１、２または５体積パーセント〜１０、２０または４０体積パーセント）。同様に、この遷移ゾーンの持続時間も概して、ベースゾーンの持続時間よりは長いがボディゾーンの持続時間より短い（例えば、ベースゾーン、遷移ゾーンおよびボディゾーンの合計持続時間の１、２または５パーセント〜１０、２０または４０パーセントの持続時間（例えば１、２または５パーセント未満））。
【０２１０】
プロセスにおける遷移ゾーンの直後（または遷移ゾーンが含まれない場合はプロセスにおけるベースゾーンの直後）にボディゾーンが存在し、このゾーン中に三次元物体の未形成部分が形成される。例示されている実施形態において、ボディゾーンはベースゾーンよりも照射線量が低い（また遷移状態が存在する場合、好ましくは遷移ゾーンよりも線量が低い）状態で実行され、往復運動工程は（場合により、ただし一実施形態では好ましくは）ベースゾーンよりも変位が少ない（および、遷移状態が存在する場合、場合により、ただし好ましくは遷移ゾーンよりも変位が少ない）状態で実行される。概して、三次元物体の大部分、典型的に６０、８０、または９０体積パーセント超が、遷移ゾーン中に製造される。同様に、このボディゾーンの持続時間も概して、ベースゾーンおよび／または遷移ゾーンの持続時間より長い（例えば、ベースゾーン、遷移ゾーンおよびボディゾーンの合計持続時間の少なくとも６０、８０、または９０パーセント）。
【０２１１】
注意点として、この実施例では複数のゾーンを振動型の製作方式と関連付けて例示しているが、本明細書に記載の複数ゾーン製作技法を、下記の実施例においてさらに詳しく例示されるとおり、他の製作方式と併せて実施することもできる（遷移ゾーンは含まれるものとして例示されているが、やはり任意選択的である）。
【０２１２】
［実施例１４］
＜断続的（または「ストロボ型」）照射による製作＞
「ストロボ型」動作方式の目的は、光源または放射源がオンまたは有効である時間を（例えば三次元物体の製作完了に必要な合計時間の８０、７０、６０、５０、４０、または３０パーセント以下にまで）短縮し、（そのような有効な照射または放射の時間を短縮しない場合と同じ累積速度で移動を実行する場合に必要な強度と比較して）強度を高めることにより、光または放射の総体的線量が他の場合と実質的に同じである状態を維持するようにすることである。これにより、樹脂の同時硬化を試みることなく、樹脂がビルド領域へ流入する時間を長くすることができる。ストロボ型技法は、下記にてさらに論ずるとおり、継続方式、段階方式および振動方式を含め、本明細書において前述の既存の一般的な動作方式のいずれにも適用することができる。
【０２１３】
図２６Ａは、継続方式に係る一実施形態を示す概略図である。従来の継続方式では、画像を投影し、キャリアが上方へ移動し始める。ビルドプラットフォームの高さに呼応しつつ、製造する三次元物体の断面積に相当する間隔で画像が変わる。ビルドプラットフォームの運動速度を、様々な理由により変えることができる。例示されているとおり、多くの場合、ビルドプラットフォームへ物体を接着することを主な目標とするベースゾーンと、製造する物体全体に適する速度を有するボディゾーンと、ベースゾーンの速度および／または線量からボディゾーンの速度および／または線量へと徐々に移行する遷移ゾーンが存在する。注意点として、前述のとおり、硬化がやはり行われる結果、ビルド領域内の重合性液体中での層ごとの分断線の形成を防ぐ重合の傾斜部が好ましくは保持され、キャリア（または成長中の物体）が重合性液体と液体接触している状態を維持する。
【０２１４】
図２６Ｂは、ストロボ型継続方式に係る一実施形態を示す概略図である。ストロボ型継続方式では、光強度を高めるが、画像を短い点滅または断続的セグメントに分けて投影する。強度を高めることにより、樹脂の硬化が加速する結果、硬化中の流量が最小限で済む。点滅間隔のおかげで、樹脂は流動と同時に硬化されずに済む。これは例えばピッチングなど、移動中の樹脂を硬化させようとすることによって生じる問題を低減し得る。
【０２１５】
加えて、ストロボ方式において達成される光源に対する負荷サイクルの低減により、増加した断続的な電力を使用することも可能となる。例えば、従来の継続方式向けの強度が５ｍＷ／ｃｍ２であったとすると、強度を２倍の１０ｍＷ／ｃｍ２にまで増やし、画像投影時間を半分に減らすことができるか、または強度を５倍の２５ｍＷ／ｃｍ２にまで高め、照射時間を以前の５分の１にまで短縮することができる。
【０２１６】
図２７Ａは、段階方式に係る一実施形態を示す概略図である。従来の段階方式では、ビルドプラットフォームが静止中（または照射の合間の高速移動と比べ低速で移動中）に画像を投影する。１回の上昇分での曝露が十分であれば画像の投影を終了し、ビルドプラットフォームをある程度上方へ移動させる。この運動は一定の速度であるか、または未硬化樹脂が薄い場合の低速から、未硬化樹脂がより厚くなるにつれての加速など、速度を変えることもできる。ビルドプラットフォームが新たな位置に収まると、次の断面の画像を、次回上昇分を十分に曝露させられるように投影する。
【０２１７】
図２７Ｂは、ストロボ型の段階方式に係る一実施形態を示す概略図である。ストロボ型の段階方式では、光強度を高め、画像投影時間を短縮する。これにより樹脂流動時間を長くすることができるため、総体的な印刷速度または移動速度を低減することができる。例えば、従来の段階方式向けの強度が５ｍＷ／ｃｍ２で、ビルドプラットフォームが毎秒１００ｕｍの増分で移動し、画像投影時間が１秒間であったとすると、強度を２倍の１０ｍＷ／ｃｍ２にまで増やし、画像投影時間を０．５秒間にまで短縮し、そして移動速度を毎秒５０ｕｍにまで低減することができるか、またはステージの移動時間を０．５秒間にまで短縮することができる。強度を５倍以上にまで高めることができるため、画像投影時間を５分の１以下にまで短縮することができる。
【０２１８】
図２８Ａは、振動方式に係る一実施形態を示す概略図である。振動方式でも同じく、ビルドプラットフォームが静止中（または照射の合間の高速移動と比べ低速で移動中）に画像を投影する。１回の上昇分が硬化すると画像の投影を終了し、ビルドプラットフォームを上方へ移動させて追加の樹脂をビルドゾーンへ引き込み、その後、ビルドプラットフォームを降下させ、前回の硬化高さの上方に位置する次回上昇水準にまで戻す。この運動は一定の速度であるか、または未硬化樹脂が薄い場合の低速から、未硬化樹脂がより厚くなるにつれての加速など、速度を変えることもできる。ビルドプラットフォームが新たな位置に収まると、次の断面の画像を、次回上昇分を硬化させられるように投影する。
【０２１９】
図２８Ｂは、ストロボ型の振動方式に係る一実施形態を示す概略図である。ストロボ型の振動方式では、光強度を高め、画像投影時間を短縮する。これにより樹脂流動時間を長くすることができるため、総体的な印刷速度または移動速度を低減することができる。例えば、従来の振動方式向けの強度が５ｍＷ／ｃｍ２で、ビルドプラットフォームが１ｍｍ上方へ移動した後、毎秒１００ｕｍの増分で降下して以前の高さより上方へ戻り、画像投影時間が１秒間であったとすると、強度を２倍の１０ｍＷ／ｃｍ２にまで増やし、画像投影時間を０．５秒間にまで短縮し、そして移動速度を半分にまで短縮することができるか、またはステージの移動時間を０．５秒間にまで短縮することができる。強度を５倍以上にまで高めることができるため、画像投影時間を５分の１以下にまで短縮することができる。図２９のセグメント「Ａ」について、下記にてさらに論ずる。
【０２２０】
図２９Ａは、ストロボ型の振動方式の別の一実施形態で運用される製作方法の一セグメントを例示する図である。この実施形態では、キャリアが静止状態となるセグメントの持続時間をストロボ照射持続時間近くにまで短縮することにより、（所望する場合は）累積移動率および製作速度を変えずに振動セグメントの持続時間を長くすることができる。
【０２２１】
図２９Ｂは、照射セグメント中にキャリアが（振動セグメントのアップストロークと比べ比較的低速で）移動すること以外は図２９と同様の、ストロボ型の振動方式の別の一実施形態の一セグメントを例示する図である。
【０２２２】
［実施例１５］
製作中におけるプロセスパラメーターの変更
実施例１３〜１４の方法において、ボディゾーン中の動作条件はボディゾーン全体にわたり一定であると示されている。しかし、下記にてさらに論ずるとおり、ボディゾーンの過程で様々なパラメーターを変更または修正することができる。
【０２２３】
製造過程で１つのパラメーターを変更する場合の主な理由は、三次元物体の断面形状の変化、つまり、同じ三次元物体におけるセグメントまたは部分が小さくなったり（充填が比較的容易）大きくなったり（充填が比較的困難）することにあると思われる。セグメントの充填が比較的容易である（例えば直径１〜５ｍｍ相当）場合、上方移動速度を速く（最大５０〜１０００ｍ／ｈｒ）し、および／またはポンプの高さを最小限（例えばせいぜい１００〜３００ｕｍ）に留めることができる。セグメントの断面が大きくなると（例えば直径５〜５００ｍｍ相当）、上方移動速度を減速（例えば１〜５０ｍｍ／ｈｒ）し、および／またはポンプをより高く（例えば５００〜５０００ｕｍ）することができる。当然、特定のパラメーターは、例えば照射強度、特定の重合性液体（色素などの重合性液体の構成成分、および充填剤濃度を含む）、採用する特定のビルド面などの要因に応じて変動することになる。
【０２２４】
一実施形態では、光の総体的線量（時間および強度によって決まる）を、照射断面積の「主要部分」が増加するにつれ、減らすことができる。言い換えれば、光の面積が広い場合と比べ、小さい光点では単位当たり線量を増やす必要が生じる場合がある。如何なる特定の理論にも縛られることを望むわけではないが、これは重合性液体の化学的運動学に関連し得る。この効果は、相当直径が小さい断面に対する光の総体的線量を増やすことをもたらし得る。
【０２２５】
一実施形態では、工程間またはポンプ間における毎回の上昇分の厚さを変えることができる。これは、分解能要件の低減に伴う加速に繋がり得る（つまり、物体において精度要件がより低い部分、または許容する変動性がより大きい部分の製作と、精度要件がより高い部分、または許容範囲がより精密もしくは狭い部分の製作との対比）。例えば、増分を１００ｕｍから２００ｕｍまたは４００ｕｍへと変更し、厚さが増えた部分の硬化をすべて、単一の期間に集約することができる。この期間を相当する増分がより少ない場合に統合される期間よりも短く、同一、または長くすることができる。
【０２２６】
一実施形態では、送達される光の線量（時間および／または強度）を特定の断面（物体の縦方向領域）において変更するか、さらには同じ断面内または縦方向領域内の異なる区域ごとに変更することもできる。これは特定の幾何形状における剛性または密度の変更に相当し得る。これは例えば、高さの増分が異なる部分での線量の変更、あるいは毎回の上昇の照射における異なるゾーンのグレースケール率の変更によって、達成され得る。
【０２２７】
上記は本発明を例示するものであり、本発明を限定するものと解釈してはならない。本発明は以下の特許請求の範囲によって定義され、特許請求の範囲の同等物も本発明に含まれることになる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0006611801.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0006611801.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２７Ａ】
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【図２７Ｂ】
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【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
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【図２９Ａ．２９Ｂ】
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