(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１以上の硬化波長で重合可能な材料を収容し、前記１以上の硬化波長の放射線に対して少なくとも部分的に透明な可撓性の壁を有する容器と、
ビルド表面を有し、当該ビルド表面が前記可撓性の壁と対向するように、前記容器に対して動かされることが可能なビルドプラットフォームと、
平面状の接触表面を有し、前記１以上の硬化波長の放射線に対して少なくとも部分的に透明である剛性の構成要素と、当該剛性の構成要素に対して配置され又は配置可能であり、前記放射線を放射する放射線モジュールと、を備える硬化装置と、
を含み、
第１の位置では、前記平面状の接触表面は前記可撓性の壁と接触し、第２の位置では、前記剛性の構成要素は前記可撓性の壁と分離するように、前記剛性の構成要素と前記容器とは互いに対して移動可能であり、
前記可撓性の壁に第１の静電荷、及び前記平面状の接触表面に第２の静電荷を誘導する手段を含み、
前記第１の静電荷と前記第２の静電荷とは、符号が反対である、
添加物製造装置。
【請求項２】
１以上の硬化波長で重合可能な材料を収容し、前記１以上の硬化波長の放射線に対して少なくとも部分的に透明な可撓性の壁を有する容器と、
ビルド表面を有し、当該ビルド表面が前記可撓性の壁と対向するように、前記容器に対して動かされることが可能なビルドプラットフォームと、
平面状の接触表面を有し、前記１以上の硬化波長の放射線に対して少なくとも部分的に透明である剛性の構成要素と、当該剛性の構成要素に対して配置され又は配置可能であり、前記放射線を放射する放射線モジュールと、を備える硬化装置と、
を含み、
第１の位置では、前記平面状の接触表面は前記可撓性の壁と接触し、第２の位置では、前記剛性の構成要素は前記可撓性の壁と分離するように、前記剛性の構成要素と前記容器とは互いに対して移動可能であり、
前記容器および前記硬化装置が、気密容器に収容され、
前記気密容器で排出をさせるポンプをさらに含む、
添加物製造装置。
【請求項３】
前記可撓性の壁は、弾性である、
請求項１又は２に記載の添加物製造装置。
【請求項４】
前記剛性の構成要素は、前記放射線モジュールに対して固定されている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の添加物製造装置。
【請求項５】
前記放射線モジュールは、電子的にアドレス可能な放射線放出素子又は放射線伝達素子の配列を有し、
当該配列は、当該配列の要素の選択的起動により、予め定められたパターンを持つ放射線を生成するように構成可能である、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の添加物製造装置。
【請求項６】
前記放射線モジュールが、前記電子的にアドレス可能な領域を含む動的マスク構成要素と、前記動的マスク構成要素を介して照射する放射線源と、を含む、
請求項５に記載の添加物製造装置。
【請求項７】
前記動的マスク構成要素は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を含む、
請求項６に記載の添加物製造装置。
【請求項８】
前記ＬＣＤは、モノクロＬＣＤである、
請求項７に記載の添加物製造装置。
【請求項９】
前記剛性の構成要素は、前記動的マスク構成要素であるか、前記動的マスク構成要素を含む、
請求項６〜８のいずれか１項に記載の添加物製造装置。
【請求項１０】
前記放射線モジュールは、ＬＥＤアレイ又はＯＬＥＤアレイを含む、
請求項５に記載の添加物製造装置。
【請求項１１】
前記剛性の構成要素は、前記ＬＥＤアレイ又は前記ＯＬＥＤアレイであるか、前記ＬＥＤアレイ又は前記ＯＬＥＤアレイを含む、
請求項１０に記載の添加物製造装置。
【請求項１２】
前記可撓性の壁は、膜である、
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の添加物製造装置。
【請求項１３】
前記膜は、フルオロポリマー及び／又はエラストマーを含む、
請求項１２に記載の添加物製造装置。
【請求項１４】
前記剛性の構成要素は、前記硬化装置の外層である、
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の添加物製造装置。
【請求項１５】
前記剛性の構成要素は、透明又は半透明のパネルである、
請求項１４に記載の添加物製造装置。
【請求項１６】
前記硬化装置は、円形の端部を備えたハウジングを有する、
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の添加物製造装置。
【請求項１７】
１以上の硬化波長の放射線に対して少なくとも部分的に透明な可撓性の壁を有する容器を供給する工程と、
前記容器に、前記１以上の硬化波長で重合可能な材料を少なくとも部分的に充填する工程と、
前記容器の内部において、ビルドプラットフォームのビルド表面が前記可撓性の壁に対向するように、前記ビルド表面を配置する工程と、
硬化装置における剛性の構成要素の平面状の接触表面が、前記可撓性の壁に接触するように、放射線モジュールを含む前記硬化装置を、前記可撓性の壁に対して位置決めする工程と、
を含み、
前記剛性の構成要素は、前記１以上の硬化波長の放射線に対して少なくとも部分的に透明であり、
前記可撓性の壁に第１の静電荷、及び前記平面状の接触表面に第２の静電荷を誘導することをさらに含み、
前記第１の静電荷と前記第２の静電荷とは、符号が反対である、
添加物製造方法。
【請求項１８】
１以上の硬化波長の放射線に対して少なくとも部分的に透明な可撓性の壁を有する容器を供給する工程と、
前記容器に、前記１以上の硬化波長で重合可能な材料を少なくとも部分的に充填する工程と、
前記容器の内部において、ビルドプラットフォームのビルド表面が前記可撓性の壁に対向するように、前記ビルド表面を配置する工程と、
硬化装置における剛性の構成要素の平面状の接触表面が、前記可撓性の壁に接触するように、放射線モジュールを含む前記硬化装置を、前記可撓性の壁に対して位置決めする工程と、
を含み、
前記剛性の構成要素は、前記１以上の硬化波長の放射線に対して少なくとも部分的に透明であり、
前記容器および前記硬化装置が、気密容器に収容されることをさらに含み、
前記気密容器の気圧を減圧して、前記可撓性の壁と前記平面状の接触表面との間から気泡を排出させる、
添加物製造方法。
【請求項１９】
前記剛性の構成要素と前記可撓性の壁を介して前記材料に照射することによって、前記ビルド表面に隣接する前記材料の層を硬化させることをさらに含む、
請求項１７又は１８に記載の添加物製造方法。
【請求項２０】
前記層を硬化させた後に、前記剛性の構成要素を前記可撓性の壁から分離させるように前記硬化装置を移動させることをさらに含む、
請求項１９に記載の添加物製造方法。
【請求項２１】
前記ビルド表面が前記可撓性の壁から離れるように、前記ビルドプラットフォームを移動させ、それによって、硬化した前記層を前記可撓性の膜から分離することをさらに含む、
請求項２０に記載の添加物製造方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
添加物製造は、比較的大きな部品からその材料を除去することにより３次元物体を形成する、彫刻やＣＮＣ機械装置のような従来のサブトラクティブ法とは対照的に、材料を効果的に添加することで３次元物体を形成するものである。添加剤製造のほとんどの装置と方法において、３次元物体は、垂直方向に層ごとに蓄積される。所望の３次元物体は、材料の非常に薄い層の堆積により形成され、そのような各々の層は、垂直方向の所定の位置での物体の断面を表している。
【０００２】
公知の添加物製造において、感光性の樹脂が３次元物体を形成する為に使用される。樹脂は、紫外光のような特定の波長の放射線に暴露された際に、重合又は硬化する液体モノマーである。例えば、選択的堆積装置において、樹脂は、所望のパターンで液体の形態により堆積され、そして硬化されて、３次元物体の一つの断面層を形成することができる。あるいは、選択的硬化装置において、容積量の樹脂が選択的に適当な波長の放射線に晒され、所望の領域が硬化される。このような選択的硬化の方法を使用する装置として、例えば、ステレオリソグラフィ（ＳＬＡ）及びデジタル光処理（ＤＬＰ）装置がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
感光性の樹脂を使用する添加物製造装置において、３次元物体の全体に渡って均一な層厚を維持することは困難である。これは、液体樹脂のレオロジー特性により、表面上を流れたり、広がったりするからである。例えば、特定の粘土を持つ液体樹脂は、それ自体がどれほど薄く広がるかに関する実際的な限界を有する。非常に高い粘性を有する樹脂は、比較的低い（例えば水のような）粘性の液体よりも、ビルドプラットフォームの固体金属またはプラスチックの表面上を広がらない傾向にある。さらに、密度や粘土のような特性は温度により一定ではなく、また、非標準または可変条件の下で、添加物製造装置を操作することは、印刷物の正確さを損なわせる場合がある。
【０００４】
フォームラブズ・フォーム１プリンターのようないくつかの添加物製造装置は、印刷物の層が硬化される透明な下壁を備えた樹脂槽を有する。ビルドプラットフォームは、槽の内部および上部で垂直方向に上下に移動することができる。最初の層を印刷する為に、ビルドプラットフォームは、そのビルドの下側の表面が、その透明な下壁から１層の厚さに等しい距離になるように離れる。（ビルドプラットフォームの）ビルドの表面と（透明な下壁の）硬化表面との間に挟まれた樹脂の薄層は、透明な下壁を通る下方からの放射線に暴露される。最初の層を硬化させた後、ビルドプラットフォームは、上方に（槽の底から離れる方向に）移動する。硬化した最初の層は、透明な下壁の硬化表面よりも、ビルドプラットフォームのビルドの表面に強く付着する。そのため、ビルドプラットフォームが上方に移動すると、硬化した最初の層も一緒に移動し、次の層を形成する樹脂が流れ込む空隙が作られる。この工程を繰り返し、ビルドプラットフォームが上方に移動し槽の外に移動して、上下方向に積層する３次元物体の槽が構築される。透明な下壁は、実質上剛性であり、連続的な層を一貫して、それぞれ所望の層の厚さで形成することができる。ビルドプラットフォーム及び硬化パネルの位置に関する正確なコンピュータ制御を供給することにより、層厚が制御（例えば溶解を一定に保つことや、比較的少なく又は多く溶解させる）される場合がある。
【０００５】
上述の印刷機構の主な欠点は、硬化した樹脂が透明な下壁に付着するのを克服する必要があることである。滑らかな印刷を確実にする為には、硬化したポリマー樹脂が、透明な下壁よりも、ビルド表面と先に硬化した樹脂層の両方に著しく強く付着することが重要である。
【０００６】
付着の問題に対処する為に、殆どの消費者用３Ｄプリンターは、硬化表面上にＰＤＭＳのような硬化抑制塗料や、（硬化表面から硬化材料の段階的な分離を促進する）傾斜分離機構、又はその両方を使用している。しかしながら、これらには、それぞれ独自の欠点がある。例えば、ＰＤＭＳのような酸化した硬化抑制塗料は、その適用において有限量の溶存酸素しか有さず、それゆえ、有効であり続ける為には、定期的に交換されなければならない。加えて、そのような塗料は、可撓性であり、弾性である。これは、印刷された３次元物体の忠実性を低下させる場合があり、また、コーティングが裂けやすくなる場合がある。
【０００７】
上述の印刷機構の別の欠点は、その付着の為に、工業用印刷への規模拡張が非常に問題であることである。樹脂の硬化層を硬化表面から分離するのに必要とされる力は、サイズに応じて不均衡になる。物体を２倍の大きさに印刷できる機械では、硬化層を硬化表面から分離するのに必要な力は２倍を大幅に超える力を必要とする。これにより、傾斜分離機構を工業的規模の３Ｄプリンターに実装することは実際的ではない。言い換えれば、工業的規模では、硬化抑制塗料や傾斜分離機構は、付着の問題の解決に適していない。
【０００８】
このため、現在知られている最高仕様の工業用３Ｄプリンターは、樹脂の薄い層を広げ、放射線に晒す前とその暴露まで、その厚さを制御する為に、より複雑なシステムを利用する。例えば、ある公知の機械では、ビルドプラットフォームが容器内を下方に移動し、先に硬化した層の上を樹脂が流れるようにする。次に、ビルドプラットフォームは、再び上方に移動し、その高さは所望の層厚の高さになる。樹脂の表面張力の為に、ビルド表面の最上部における樹脂の総量は、所望したよりも厚くなる。そのため、樹脂が硬化する前に、それが一様な高さになるように、硬直バーやプレートのようなスワイピング要素を、液体の表面の最上部において動かさなければならない。このような機構は、印刷工程にコスト、時間及び複雑さを加える。特に、流体の表面張力により不必要に厚い層を形成することを読み取った後に、迅速に予測する為には、流動特性の詳細な計算が必要とされる。また、そのスワイピング機構は、例えば標準温度のような、よく制御された環境においてだけ、一貫した結果が得られる。
【０００９】
本発明は、上記の問題点の一つ以上を解決すること、又は少なくとも役立つ代替案を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
１つの形態では、本発明は、
１以上の硬化波長で重合可能な材料を収容し、前記１以上の硬化波長の放射線に対して少なくとも部分的に透明な可撓性の壁を有する容器と、
ビルド表面を有し、当該ビルド表面が前記可撓性の壁と対向するように、前記容器に対して動かされることが可能なビルドプラットフォームと、
平面状の接触表面を有し、前記１以上の硬化波長の放射線に対して少なくとも部分的に透明である剛性の構成要素と、当該剛性の構成要素に対して配置され又は配置可能であり、前記放射線を放射する放射線モジュールと、を備える硬化装置と、
を含み、
第１の位置では、前記平面状の接触表面は前記可撓性の壁と接触し、第２の位置では、前記剛性の構成要素は前記可撓性の壁と分離するように、前記剛性の構成要素と前記容器とは互いに対して移動可能である、
添加物製造装置を提供する。
【００１１】
有利には、前記剛性の構成要素を前記可撓性の壁に対して移動させることで、可撓性の壁に接触する重合可能な材料が前記放射線モジュールによって硬化されている間、剛性の構成要素の平面状の接触表面が一時的な支持を提供することが可能である。これは、硬化した材料が一貫して平面状の層を形成することを確保する。硬化工程の後に、前記剛性の構成要素と前記容器との間の相対的な移動が、剛性の構成要素と可撓性の壁との間にエアギャップを形成することを可能にし、これにより、可撓性の壁からの硬化材料の分離がはるかに容易になる。
【００１２】
好ましくは、前記可撓性の壁は、弾性である。
【００１３】
特定の実施の形態では、前記剛性の構成要素は、前記放射線モジュールに対して固定されている。
【００１４】
特定の実施の形態では、前記放射線モジュールは、電子的にアドレス可能な放射線放出素子又は放射線伝達素子の領域を有し、
当該領域は、要素の選択的起動により、予め定められたパターンを持つ放射線を生成するように構成可能である。前記放射線モジュールは、電子的にアドレス可能な領域を含むＬＣＤ（そして好ましくはモノクロＬＣＤ）のような動的マスク構成要素と、前記動的構成要素を介して照射する放射線源とを備えてもよい。前記剛性の構成要素は、前記動的マスク構成要素であるか、前記動的マスク構成要素を含んでもよい。
【００１５】
他の実施の形態では、放射線モジュールは、所定のパターンを有する放射線を生成するように構成可能であり、必要に応じて、剛性の構成要素を介するように放射線を方向付ける適切なレンズを伴ったプロジェクタを含んでもよい。
【００１６】
さらなる実施の形態では、前記放射線モジュールは、ＬＥＤアレイ又はＯＬＥＤアレイを含む。前記剛性の構成要素は、前記ＬＥＤアレイ又は前記ＯＬＥＤアレイであるか、前記ＬＥＤアレイ又は前記ＯＬＥＤアレイを含んでもよい。
【００１７】
特定の実施の形態では、前記可撓性の壁は膜である。前記膜は、フルオロポリマー及び／又はエラストマーを含んでもよい。
【００１８】
いくつかの実施の形態では、前記剛性の構成要素は、透明又は半透明のパネルのような前記硬化装置の外層である。
【００１９】
特定の実施の形態では、円形の端部を備えたハウジングを有する。これにより、硬化装置は、可撓性の壁を穿刺又は損傷させることなく、可撓性の壁を押し下げて、それを引っ張ることを可能にする。
【００２０】
他の形態では、本発明は、
１以上の硬化波長の放射線に対して少なくとも部分的に透明な可撓性の壁を有する容器を供給する工程と、
前記容器に、前記１以上の硬化波長で重合可能な材料を少なくとも部分的に充填する工程と、
前記容器の内部において、ビルドプラットフォームのビルド表面が前記可撓性の壁に対向するように、前記ビルド表面を配置する工程と、
硬化装置における剛性の構成要素の平面状の接触表面が、前記可撓性の壁に接触するように、放射線モジュールを含む前記硬化装置を、前記可撓性の壁に対して位置決めする工程と、
を含み、
前記剛性の構成要素は、前記１以上の硬化波長の放射線に対して少なくとも部分的に透明である、
添加物製造方法を提供する。
【００２１】
この方法は、前記剛性の構成要素と前記可撓性の壁を介して前記材料に照射することによって、前記ビルド表面に隣接する前記材料の層を硬化させる工程を含んでもよい。前記層が硬化した後に、前記硬化装置は、前記剛性の構成要素が前記可撓性の壁から離れるように動かされてもよい。前記ビルドプラットフォームは、前記ビルド表面が前記可撓性の壁から離れるように動かされてもよく、それによって、硬化した前記層を前記可撓性の膜から分離してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る添加物製造装置の概略図である。
【図２】図１に示す添加物製造装置について添加物の製造中の状態を示す。
【図３】図１に示す添加物製造装置について添加物の製造中の状態を示す。
【図４】図１に示す添加物製造装置について添加物の製造中の状態を示す。
【図５】図１に示す添加物製造装置について添加物の製造中の状態を示す。
【図６】図１に示す添加物製造装置について添加物の製造中の状態を示す。
【図７】図１に示す添加物製造装置について添加物の製造中の状態を示す。
【図８】図１に示す添加物製造装置について添加物の製造中の状態を示す。
【図９】図１に示す添加物製造装置を構成する硬化装置を示す。
【図１０】図１に示す添加物製造装置を構成することができる代替の硬化装置を示す。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る添加物製造装置を示す。
【図１２】図１１に示す添加物製造装置について添加物の製造中の状態を示す。
【図１３】図１１に示す添加物製造装置について添加物の製造中の状態を示す。
【図１４】図１１に示す添加物製造装置について添加物の製造中の状態を示す。
【図１５】図１１に示す添加物製造装置について添加物の製造中の状態を示す。
【図１６】図１１に示す添加物製造装置について添加物の製造中の状態を示す。
【図１７】図１と図１１に示す添加物製造装置を構成する代表的な制御系のブロック図を示す。
【図１８】図１７に示す制御系のソフトウェア部品のブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して、非限定的な例として説明する。
【００２４】
最初に、概略図である図１を参照すると、１以上の放射線の硬化波長で重合可能な材料を収容する為の容器２０を含む添加物製造装置１０が開示されている。材料は、例えば、重合性樹脂、接着剤、モノマー、オリゴマー、プレポリマー、コロイド懸濁液などであってもよい。また、装置１０は、ビルドプラットフォーム４０を備える。ビルドプラットフォーム４０は駆動機構（図示せず）と連結しており、駆動機構は、ビルドプラットフォーム４０を、容器２０の下壁１１の方に、及び下壁１１から離れるように動かす。図１に示す実施の形態では、下壁１１は容器２０の下壁であり、ビルドプラットフォーム４０は、下壁１１に対して下降（即ち、下壁１１に向かって移動）又は上昇（即ち、下壁１１から離れる方向に移動）する。
【００２５】
ビルドプラットフォーム４０は、以下で詳細に述べる通り、３Ｄ物体の層が徐々に追加されるビルド表面４１を有する。
【００２６】
また、添加物製造装置１０は、図２に示す通り、容器２０において重合性材料５０の一部を選択的に硬化するために、下壁１１を介して、容器２０の中に１以上の硬化波長の放射線を放射するように構成された硬化装置３０を備える。この目的の為に、下壁１１は、硬化装置３０から放出される放射線に対して、少なくとも部分的に透明（例えば、完全に透明であるか、半透明）である。例えば、もし硬化装置３０の放射線源がＵＶ放射線源であるならば、下壁１１は、ＵＶ放射線又は少なくとも放射線源の発光スペクトルの１以上のピークに対応する波長に対して、少なくとも部分的に、好ましくは完全に透明である。
【００２７】
特に、下壁１１は、可撓性であり、好ましくは弾性の材料から形成され、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）フィルムのような適切な光学特性を持つフルオロポリマー及び／又はエラストマーから形成された可撓性膜であってもよい。有利には、光学的に透明であると同時に、ＦＥＰもまた高強度で化学的に耐性である。
【００２８】
可撓性膜１１は、ネジ又は他の適切な留め具２３によって固定された容器２０の上部２１と下部２２の間に固定される。上部２１は、可撓性膜１１の表面に留められるガスケット１２のような封止部材を受け入れる１以上の凹部を含んでもよい。封止部材１２は、容器２０に収容され得るポリマーの樹脂５０との接触時における分解を防止する為に、化学的に耐性のある材料であってもよい。上部２１、下部２２、ネジ２３、ガスケット１２及び可撓性膜１１は、全体として、容器２０から液体の樹脂５０が流出することを防ぐ為に、液密シールをもたらす。可撓性膜１１は、張力がかけられて、実質的に平面になるように容器２０を横切るように延伸されてもよいが、必ずしもそうなる必要はない。
【００２９】
硬化装置３０はハウジング３８を備え、ハウジング３８の中に、放射線源３１、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）３２の形態である動的マスク、及びハウジング３８の外側を向く外表面３４を有する硬化パネル３３の形態である実質的な硬化成分が収容されている。硬化パネル３３は、放射線が重合性材料５０を硬化させる為に硬化パネル３３と可撓性膜１１とを介して送られることができるように、放射線源３１によって放射される放射線に対して少なくとも部分的に透明である。
【００３０】
硬化装置３０は、硬化装置３０を可撓性膜１１の方に、又は可撓性膜１１から離れる方向に動かす駆動機構（図示せず）を備える。硬化装置３０は、硬化パネル３３の外表面３４が可撓性膜１１に接触するように、又は膜１１を押して、可撓性膜１１が硬化パネル３３の外表面３４に滑らかに張り付くような位置に動かされてもよい（ハウジング３８は、硬化装置３０が膜１１を傷付けないことを確実にする為に、丸い形状の端部３５を有してもよい。）。図４に示すように、剛性の硬化パネル３３は、この位置で、膜１１のたるみを防ぎ、樹脂の硬化層５１を形成する為の平面状の構築基盤を供給するように、容器２０内の樹脂を支える。可撓性膜１１は可撓性であるので、図５及び図６に示すように、ビルドプラットフォーム４０を可撓性膜１１から遠ざける方向に移動させることにより、硬化層５１を膜１１から分離させることが可能になる。
【００３１】
有利には、硬化パネル３３を可撓性膜１１に対して移動させることにより、硬化パネル３３の接触表面３４が、硬化工程の間、一時的な支持を提供することで、硬化材料の平面状の層の一貫した形成を可能にし、一方で、硬化後に硬化パネル３３が可撓性膜１１から離れた時に、図５に示すように、エアギャップ６０を形成させる。このエアギャップ６０は、硬化パネル３３が膜１１と接触したままの状態である場合よりも、膜１１から硬化層５１を分離することを非常に容易にする。
【００３２】
ここで、「弾性」とは、膜に関係し、硬化装置３０の表面（又はその部分）で実質的に平面状の接触が行われるように、膜が、最初の形態から硬化装置３０の表面を覆うのに必要とされる程度にまで、変形することができることを意味する。しかし、いったん変形させる力が加えられなくなれば、実質的に最初の形態に戻ることも意味する。
【００３３】
ＦＥＰに加えて、適切な可撓性と弾性を有する膜のさらなる２つの例は、ＰＴＦＥテフロン（登録商標）と透明なラテックスである。
【００３４】
本発明の実施の形態の試験では、１００ミクロンの厚さであるＰＴＦＥテフロン（登録商標）の膜が使用された。ＰＴＦＥテフロン（登録商標）は、あまり透明ではないが、容器２０内の樹脂の硬化を可能にする為に、標準的なＵＶＬＥＤ光源からの放射線を透過させるのに十分半透明であった。ＰＴＦＥテフロン（登録商標）は、耐薬品性が強く、数千回の印刷サイクルが可能である。
【００３５】
別の実施の形態の試験では、２５０ミクロンの厚さである透明なラテックスの膜が使用された。透明なラテックスは、極めて良い弾性と弾性耐久性（永久変形をせず、何千回も、伸びたり元の形状に戻ったりする）を有し、その為、表面上に容易に張り付く場合がある。また、高弾性は、さらにビルドプラットフォーム４０に沿って伸びることができることを意味し、すなわち、容器２０の深部において、放射状に内部に向けて剥離する動作をしながら除々に硬化層５１を剥離することを意味する。この緩やかな剥離は、任意の位置での剥離力が、（ＰＴＦＥ又はＦＥＰのような）より低い弾性膜を使用した時よりも小さく、より繊細な特徴を印刷することが可能になる。本発明の実施の形態での使用に適したラテックスシートは、カリフォルニア州フラートンにあるプロフェッショナルプラスチック社によって製造され、ハイトンの商標で販売される。
【００３６】
ＬＣＤ３２と放射線源３１は、所望のパターンで容器２０内の樹脂の層を硬化させる為に、パターン化された放射線のビームを生産するように設定することができる、プログラム可能な放射線モジュールの一部を形成する。図１７に示すように、ＬＣＤ３２のピクセルは、ＬＣＤ３２に結合された装置１０の制御システム２００によって、オン又はオフに切り替えられる個別にアドレス可能な要素からなる。ピクセルが活性（スイッチがオン）の時は光を透過させ、一方で不活性（スイッチがオフ）の時は光を遮断する。それゆえに、ＬＣＤ３２のピクセルは、不活性のピクセルがマスキング要素として作用し、放射線の所望のパターンを生産する為に制御システム２００によってプログラムされることが可能である、個別にアドレス可能な光の送信機である。
【００３７】
ＬＣＤ３２は、モノクロＬＣＤであることが好ましい。カラーＬＣＤにおいて、各ピクセルは３つ又は４つの個別にアドレス可能なサブピクセルから形成され、各サブピクセルは狭い波長帯域の光がサブピクセルを通過できるようにするカラーフィルタを有する。カラーＬＣＤにおける全整色性の白色バックライトは、４００ｎｍ〜７００ｎｍの間の全ての波長を放射し、色は、この白色光が赤色、緑色及び青色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）フィルタ処理されたサブピクセルを選択的に通過できるようにすることにより生成される。印刷用途では、紫外（ＵＶ）又は真紫色（ＴＶ）の範囲の光が最も効果的である。なぜなら、各光子は、比較的多くのエネルギーを運ぶからである。これらの光子の波長は、約３００ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲である。カラーＬＣＤの全てのサブピクセルフィルタ（Ｒ、Ｇ及びＢ）は、そのような波長の光が通過するのを防ぐ。すなわち、通常のＬＣＤを介して透過する有効な光子の強度は、最小限である。このため、カラーフィルタを持たないモノクロＬＣＤの使用は、はるかに短い硬化時間（より多くの光子が透過する）を与えることが分かっている。
【００３８】
いくつかの実施の形態では、放射線モジュールは、ＬＥＤ又はＯＬＥＤディスプレイのような、配列した個々にアドレス可能な発光素子のパネルを含んでもよい。ＬＣＤ３２と同様に、パネルは放射線の所望のパターンを形成する為に、選択された発光体が任意の所定の時間に活性であるように、制御装置によってプログラムされることができる。これらの実施の形態では、放射線モジュールの個々にアドレス可能な要素自体が、個々の放射線源のマスクとして機能するのではなく、所望の硬化パターンの放射線を放射する。ＬＥＤ及び有機ＬＥＤは、原則として、重合性の液体５０の特定の硬化要件に適合するように、任意の特定の波長の光（可視、ＵＶ、ＩＲ）を放射するように設計される。これらの実施の形態では、ディスプレイパネル自体が光（放射線）源である時にはバックライトを不要にし、また、個々の光源とＬＣＤの間の光学組立の必要性も削除されるので、添加物製造装置を一層簡潔に製造することができる。
【００３９】
いくつかの実施形態では、硬化パネル３３は、ＬＣＤ３２と放射線源３１から分離されていてもよい。例えば、硬化パネル３３は、膜１１に接触する為に硬化装置３０の残りの部分とは独立して移動してもよく、同時に、放射線源３１とＬＣＤ３２は、所定の位置にある間に硬化パネル３３を介して所望の層のパターンの放射線を放射するように活性であってもよい。放射線源３１とＬＣＤ３２は、固定位置にあってもよく、また独立して移動可能であってもよい。他の実施の形態では、硬化パネル３３とＬＣＤ３２は、互いに固定された関係であってもよく、放射線源３１とは独立して移動してもよい。
【００４０】
さらに別の実施の形態では、ＬＣＤ（又は他のマスキング構成要素）３２自体が、膜１１と接触する剛性の構成要素として機能するように、硬化パネル３３が完全に省略されてもよい。これは、マスキング構成要素自体が、マスキング構成要素と剛性の硬化パネルの両方として機能するように、十分に剛性であれば可能である。この実施の形態の利点は、マスキング構成要素３２が非常に薄い膜１１のみを介して感光性の樹脂５０と分離することである。膜１１が非常に薄く、例えば５０マイクロメートル未満の厚さである場合、感光性の樹脂５０の層に当たる放射線は、マスキング構成要素３２を通過する放射線のパターンを非常に密接に表している。なぜなら、放射線がマスキング構成要素を通過した後に広がる距離は、非常に小さく、膜１１の厚さに等しいからである。
【００４１】
放射線源３１は、電球又はＬＥＤ光のようなポイントエミッタ、又は、そのようなポイントエミッタの配列を有するパネルであってもよい。また、レーザーエミッタであってもよい。いくつかの実施の形態において、図１０に示すように、放射線源は、放射線源であることに加えて、内部の光学部品を有することが可能なデジタル光処理（ＤＬＰ）プロジェクタのような画像プロジェクタであってもよい。例えば、デジタル光処理プロジェクタは、デジタルマイクロミラー装置（ＤＭＤ）と同様に、様々な埋め込み式の光学レンズを有する。当業者に理解されるように、放射線源３１が、レーザーエミッタであるか、ＤＬＰ又は他のタイプのプロジェクタを備える場合、ＬＣＤ３２のようなマスキング構成要素は必要とされない。なぜなら、所望の層パターンの画像が、マスキングを必要とすることなしに樹脂上に直接投影されるからである。
【００４２】
図１０に示す硬化装置３０の実施の形態において、硬化装置３０は、放射線源３１と剛性の硬化パネル３４に加えて、１以上のレンズと鏡、又はこれらの組み合わせを有する光学組み立て品３２を備えてもよく、それにより、放射線源３１からのパターン化された放射線がビーム路３７を進んで硬化パネル３３を通過してもよい。
【００４３】
次に、３Ｄ物体の作成中の添加物製造装置１０の操作を、図３〜８を参照して説明する。
【００４４】
図３において、ビルド表面４１を有するビルドプラットフォーム４０は、容器２０内に収容された重合性樹脂のような重合性の液体５０の上に配置され、また、容器の下壁の外形である膜１１の上に配置される。硬化装置３０は、膜１１が剛性の硬化パネル３３によって支持されるように配置され、硬化パネル３３は、膜１１において、容器２０内に収容された樹脂に接していない側に配置される。
【００４５】
３次元物体の最初の層を印刷する為に、ビルドプラットフォーム４０は、ポリマー樹脂の薄層がビルド表面４１と膜１１の硬化表面（即ち、容器２０の内部と対向する面）との間に挟まれるような位置に移動する。その挟まれた樹脂の層は、厚さが均一になるように制御されている。なぜなら、剛性の硬化パネル３３が膜１１を支持し、膜１１に軽い張力を加えているので、膜１１が垂れ下がらないからである。これは、樹脂の最初の層が適切な波長の放射線に晒されて硬化した時に、その硬化した形状が、その表面において凸状やドーム形状にならないことを示すが、その代わりに、膜１１の平面状の表面に従い、一様に平らで水平になる。
【００４６】
図４に示すように、感光性の樹脂５０が、硬化装置３０の放射線源３１からの適切な波長の放射線に晒された後、その晒された領域は、固まって固体領域５１を形成する。この硬化した樹脂の薄層５１は、ビルド表面４１と膜１１の硬化表面の両方に付着する。
【００４７】
図５に示すように、最初の樹脂５０の層が硬化した後、硬化装置３０は、硬化装置３０と膜１１との間にエアギャップ６０を造るように、膜１１から離れる方向（この場合、硬化装置３０は降下する）に移動させる。
【００４８】
エアギャップ６０が形成された後、ビルドプラットフォーム４０は、膜１１から離れる方向（図示した例では、上昇する方向）に移動し、エアギャップ６０の作成において硬化パネル３３が動いた方向とは反対の方向に移動する。図６に示すように、ビルドプラットフォーム４０の動きは、先頃硬化した樹脂の硬化層５１を膜１１から引き離そうとするものである。硬化した層と膜の硬化表面との付着は、膜の伸長及び／又は変形により容易に克服され、また、硬化層５１の最も中央の部分が膜１１の硬化表面から離れるまで、放射状に内部に向けて付着を解消する為の動作が伝わり、付着は除々に緩やかに解消される。なぜなら、膜１１は弾性を有するので、硬化装置３０により供給された張力が除去されると、図７に示すように、膜１１は元の状態に戻り、実質的に平らな状態になるからである。
【００４９】
硬化層５１が膜１１の硬化表面から完全に分離した後、図３に示すように、硬化パネル３３は、外表面３４を膜１１に接触させる為に、元の位置に移動させられる。この移動と同時に又はその後に、ビルドプラットフォーム４０は、次の層（図示せず）の硬化のための位置に移動させられる。すなわち、ビルドプラットフォーム４０は膜１１の方に移動し、新しい樹脂の薄層が、膜１１の硬化表面と、以前に膜１１の硬化表面に直接接触していた硬化層のうちの最新の硬化層５１の面との間に挟まれる。図８に示すように、層は、完全に所望の物体が構築されるまで、上述した一連のステップを繰り返すことで加えられる。
【００５０】
添加物製造装置１０’の別の実施の態様と構築操作のステップ中のその構造が、図１１〜１６に概略的に示される。この別の実施の形態では、ビルドプラットフォーム４０のビルド表面４１は上向きである。即ち、ビルド表面４１は、容器２０の外側に面しており、物体は上向きというよりは下向きに構築される（即ち、ビルドプラットフォームは容器の頂部から徐々に下方に移動する。）。このビルドのタイプは、産業用の容量の規模である時に、好ましい場合がある。なぜなら、（図１に示すような）上向きに構築する構造である産業用の３Ｄ印刷では、印刷可能な最大の物体のサイズにおいて、自重がビルド表面への付着力よりも大きくなり、完成前にビルドプラットフォーム４０から落下する場合があるからである。そして、部分的な印刷物体では、欠陥を引き起こし、印刷ジョブの無駄を引き起こす場合がある。
【００５１】
図１１に示す装置１０’では、容器２０は、下部２１と上部２２とを有し、これらの間に可撓性の膜１１が固定されている。この実施の形態では、可撓性の膜１１は、容器２０の上壁である。可撓性の膜１１は、図１〜８に示す実施の形態の膜１１と実質的に同じであってもよい。装置１０は、容器２０に対して膜１１を封印する為に、上部２２に配置されたガスケット１２を含む。しかし、容器２０内における樹脂５０の高さは、樹脂の漏れが起きないように膜１１の高さの下方に維持されるので、ガスケット１２は、いくらかの実施の形態において省略されてもよい。
【００５２】
添加物製造装置１０の硬化装置３０は、実質的に図９又は図１０に示すようなものであってもよいが、この例では容器２０の上壁である膜１１に、硬化パネル３３の外表面３４が対向するように、図１〜８の実施の形態と比較して逆向きである。同様に、ビルドプラットフォーム４０は、図１〜８に示す装置と実質的に同じであってもよいが、膜１１の方に（即ち、上向きに）又は膜１１から離れる方に（即ち、下向きに）移動することができる。
【００５３】
図１２に示すように、装置１０’で実施される印刷工程において、硬化装置３０は、可撓性で弾性の膜１１に接触する位置に移動し、それを下落させて張力を与え、膜１１の内側の表面（即ち、容器内を向く表面）に樹脂５０を接触させる。また、ビルドプラットフォーム４０は、ビルド表面４１が膜１１から少し離れた位置になるように移動する。ビルド表面４１と膜１１との間の距離は、最初に印刷された層の所望の厚さに等しい。
【００５４】
可撓性の膜１１が樹脂と接触することを確保する為に、容器２０は、液体の高さが常に所望の高さになることを確保する液体レベルセンサ（図示せず）を有する。そのセンサは、後述する制御システム２００にデータを提供し、容器２０内において樹脂５０を所望の高さまで満たすことができるポンプを作動させてもよい。硬化装置３０は、その所望の高さよりも十分に低くなるように膜１１を押し下げるように、各層の硬化中に同じ位置に存在するように、構成されてもよい。このように、樹脂の高さは、硬化装置３０が硬化の為に定着された位置において、膜１１を押し下げた時に、硬化表面の僅かに上の高さに常に維持される。
【００５５】
硬化装置３０のスイッチがオンにされた時、放射線源３１は、適切な硬化波長（即ち、容器２０内の特定の樹脂５０に適した）の放射線を放射する。その放射線は、ＬＣＤ３２により、そして剛性の透明の層３３を介して、膜１１と接触する樹脂の薄層の所望の領域に向けられる。その放射線は、膜１１とビルド表面４１の間に挟まれた樹脂の薄層に当たり、所望の領域を硬化させ、図１３に示すように、硬化した樹脂の硬化層５１を形成する。
【００５６】
硬化工程が完了した後、図１４に示すように、硬化装置３０は膜１１と接触しない位置に移動させられてもよく、剛性の透明の層３３の外面と膜１１との間にエアギャップ６０が生成してもよい。
【００５７】
エアギャップ６０が生成された後、ビルドプラットフォーム４０は、硬化装置３０から離れる方向（この場合、容器２０の中で下向き）であって、膜１１から離れる方向に移動させられる。そして、図１５に示すように、可撓性で弾性の壁又は膜１１は、ビルドプラットフォーム４０に引き延ばされ、ビルドプラットフォーム４０と印刷された物体５１との間の付着の解消を引き起こす。図１５では、多数の層が既に印刷された後の多層の物体５１が描かれている。
【００５８】
印刷された物体５１の最外表面が、膜１１から完全に離れた時、図１６に示すように、膜１１は、膜１１の弾性により、初期位置に戻る。ビルドプラットフォーム４０は、樹脂の薄層のうち最も近時に硬化した層の最外表面と膜１１の表面とが分離するような位置に戻ると、（図１２に示すように、）後の層を印刷する工程が再び開始される。
【００５９】
各々の添加物製造装置１０、１０’は、３Ｄ印刷の操作を実行する為に、装置の可動部分の駆動機構、放射線源３１、動的マスク３２などの構成要素を動作させる制御システムにより発せられる指示により動作してもよい。制御システムは、位置センサ、液面レベルセンサなどを含む様々なセンサからの入力信号を受け取ってもよい。
【００６０】
いくつかの実施の形態において、添加物製造装置１０、１０’は、膜１１と剛性の構成要素３３の接触表面３４との間の気泡の存在を減らす為の機構を含んでもよい。このような泡は、可撓性の膜１１の表面を平らでない状態にし、樹脂の硬化層５１に欠陥を生じさせる。
【００６１】
例えば、添加物製造装置１０、１０’は、静電荷を運ぶことができ、可撓性の膜１１に接続して、膜の表面に静電荷を誘導できる導電性ドラム、プレート、又は導電性部材を含んでもよい。その時、２つの表面が引きつけられて互いに付着するように、反対の符号の静電荷が、接触表面３４（例えば、反対の電荷を誘導するように適切に再設定された同じ導電性部材、又はそのように設定された他の走電性部材を使用する）上に誘導されてもよい。
【００６２】
他の例では、装置１０、１０’は、硬化装置３０と膜１１を収容する気密容器と、その容器で排出をさせるポンプとを含んでもよい。その容器内の空気圧が減らされるか、又はその容器内が真空にされた時、可撓性の膜１１は接触表面３４上をしっかり包むように偏向し、その他の点で、その膜と接触表面との間に含まれるいくらかの気泡を取り出す。
【００６３】
上述した添加物製造装置１０、１０’の制御システム２００の一例を、図１７に示す。制御システム２００は、バス２１６によって全てが相互に接続された、（ハードディスク又は固体ディスクのような）不揮発性記憶装置２０４、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０６、少なくとも一つのプロセッサー２０８、及び外部インタフェース２１０，２１２，２１４，２１８を含む、標準的なコンピュータ構成要素を含むコンピュータシステム２０１を含んでいてもよい。外部インタフェースは、ユニバールシリアルバス（ＵＳＢ）インタフェース２１０、及びシステム２０１をインターネットのような通信ネットワークに接続するネットワークインタフェースコネクタ（ＮＩＣ）２１２を含み、ユーザが装置１００と通信できるように、ユーザコンピュータシステム２４０が通信ネットワークを介して制御システム２００と通信してもよい。ユーザコンピュータシステム２４０は、インテルＩＡ−３２に基づくコンピュータシステムのような標準デスクトップ若しくは小型で携帯可能なコンピュータシステム、又は、スマートフォン若しくはタブレットコンピュータのようなモバイルコンピューティング装置であってもよい。制御システム２００は、ＮＩＣ２１２を介して、又はＵＳＢインタフェース２１０の一つに接続される記憶装置から、又はセキュアデジタル（ＳＤ）インターフェース（図示せず）のような代替のインタフェースに応じて、入力データを受信することができる。
【００６４】
いくつかの実施形態では、ユーザは、ディスプレイ、キーボード及びマウス、又は、外部インタフェース２１０の一つを介して接続された他の入力／出力装置、及び追加のディスプレイアダプタ（図示せず）により、コンピュータシステム２０１と直接通信してもよい。他の実施の形態では、コンピュータシステムは、例えばディスプレイアダプター（図示せず）によりバス２１６に接続されるタッチスクリーン入力／出力装置を備えてもよい。これらの実施形態では、ユーザコンピュータシステム２４０は不要な場合がある。３Ｄモデルファイルは、ネットワーク接続２２０により、又は外部インタフェース２１０を介して接続されたＳＤカード若しくはＵＳＢ記憶装置により取り込まれてもよく、また、このとき、ユーザは、例えばコンピュータシステム２０１のタッチスクリーンインタフェースを介して、添加物製造装置上で直接スライシングプロセスを制御できる。
【００６５】
また、コンピュータシステム２０１は、ＬＣＤ３２と通信する為に使用されるディスプレイアダプタ２１４を含む。ディスプレイアダプタ２１４は、例えば、高精細度のマルチメディアインタフェース（ＨＤＭＩ（登録商標））、ビデオグラフィックアレイ（ＶＧＡ）又はデジタルビジュアルインタフェース（ＤＶＩ）であってもよい。いくつかの実施形態では、ディスプレイアダプタ２１４は、図１０に示すプロジェクタ３６と通信するために使用されてもよい。
【００６６】
その上、記憶媒体２０４には、リナックス（登録商標）又はマイクロソフトウインドウズ（登録商標）のようなオペレーティングシステム２２４を含むいくつかの標準的なソフトウェアモジュールと、少なくとも１つのプロセッサー２０８に様々な操作を実行させる為の命令を備える１以上のモジュール２０２と、が格納されてもよい。その様々な操作としては、ＵＳＢインタフェース２１０及び／又はネットワークインタフェース２１２を介して（構築される物体を表す）３Ｄモデルに関係する入力データを受け取ること、その入力データを処理して一連の層パターンを生成すること、及びその層パターンをディスプレイアダプタ２１４を介してＬＣＤ３２（又は、代わりに、他のタイプの動的マスクジェネレータ、又は、ＬＥＤ若しくはＯＬＥＤディスプレイ）に連続的に送信し、マイクロコントローラ２７０に信号を送り、添加物製造装置の機械的、電気的及び又は光学的な構成要素を動作させることを含む。いくつかの実施形態では、３Ｄモデルデータは、ＳＴＬ、ＳＴＥＰ、又は他の３Ｄベクトルファイル形式で提供され、そして、モジュール２０２による処理の為に記憶媒体２０４に格納されてもよい。他の実施形態では、入力３Ｄモデルデータは、通信ネットワークを介してユーザコンピューティングシステム２４０又は他の場所から、層ごとに受信され、モジュール２０２による処理の為にＲＡＭ２０６又は記憶媒体２０４に格納されてもよい。
【００６７】
コンピュータシステム２０１により実行される処理は、図１７に示すように、コンピュータシステム２０１に関係づけられる記憶媒体２０４に記憶される１以上のソフトウェアモジュール又は構成要素２０２のプログラミングの命令の形式で実行される。しかしながら、その処理は、代わりに、例えば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）のような１以上の専用のハードウェア構成要素の形式で、及び／又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ）のような構成可能なハードウェア構成要素の為の構成データの形式で、部分的に又は全体的に実行されてもよいことは明白である。
【００６８】
一例では、図１８に示すように、ソフトウェア構成要素２０２は、制御システム２００の制御下にある添加物製造工程の全体的な流れを調製する主幹制御構成要素２８０を備える。主幹制御構成要素２８０は、マイクロコントローラ２７０を介して、ポンプとモータのような添加剤製造装置の機械構成要素を駆動する為の制御信号を生成する機械作動構成要素２８６と通信する。また、主幹制御構成要素２８０は、（マイクロコントローラ２７０を介して、）硬化装置３０の放射線源３１をオン又はオフにし、照射の時間や強度を制御する制御信号を生成する光学制御構成要素２８８と通信する。
【００６９】
主幹制御構成要素２８０は、３Ｄモデルデータのようなユーザ入力データを受け入れてもよく、また、ビルド表面に対する物体の位置及び向き、同一のバッチ印刷における複数の物体の配置、及び（生成に必要なスライス数の決定などの）所望の印刷層厚のようなパラメータを作成してもよい。その上、入力データは、モデル処理構成要素２８２に送られることができ、モデル処理構成要素２８２は、例えば記憶媒体２０４に記憶され得る一連の２次元画像ファイルを生成する為に、ビルドパラメータに従い、３Ｄモデルデータをスライスする。そのモデル処理構成要素は、ＧｎｅｘＬａｂ、ＥｎｖｉｓｉｏｎＬａｂｓ  Ｃｒｅａｔｉｏｎ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐ、Ｓｌｉｃ３ｒ、又はＦｒｅｅＳｔｅｅｌのような任意の即知のスライシングソフトウェアモジュールを備えてもよい。スライス操作がモデル処理構成要素２８２によって実行されると、出力スライスが主幹制御構成要素２８０によってディスプレイ制御構成要素２８４に送られ、ディスプレイ制御構成要素２８４は、ディスプレイ制御構成要素２８４により送られる画像スライスに対応するパターンに従い、ピクセルアレイ２５６の各々のピクセルをＯＮ又はＯＦＦにするために、制御信号をＬＣＤ３２に送るように設定される。
【００７０】
印刷操作の間、スライス（画像ファイル）は、ディスプレイ制御構成要素２８４により（ディスプレイアダプタ２１４を介して）、ＬＣＤ３２のスカラーボード２５２に送信される。スカラーボードは、ディスプレイと接続する標準的で幅広く使用される方法である。一般的に、スカラーボードは、商業的に利用されるＬＣＤモニタ又はテレビの内側に電子部品の一部として埋め込まれる。スカラーボード２５２は、画像ファイル又はビデオファイルを、デジタル信号（ＨＤＭＩ（登録商標）又はＤＶＩ）又はアナログ信号（ＶＧＡ）からＬＣＤ３２の内部制御板２５４により解釈可能な低電圧差動信号（ＬＶＤＳ）へと変換する。内部制御板２５４は、ディスプレイ制御構成要素２８４から受け入れられる入力画像に従い、ピクセルアレイ２５６のピクセルをＯＮ又はＯＦＦに切り替える。
【００７１】
また、印刷の間、コンピュータシステム２０１は、ＵＳＢ又はシリアルインタフェース（例えばＲＳ−２３２インタフェース）を介して、添加剤製造装置の全ての他の駆動装置を駆動することができるマイクロコントローラ２７０と接続する。例えば、マイクロコントローラ２７０は、ステッピングモータ、硬化装置３０の光源３１、容器２０の中に追加の重合性材料５０を注入する１以上のポンプ（図示せず）、容器２０及び／又はビルドプラットフォーム４０及び／又は硬化装置３０を駆動する直線運動駆動装置又は回転運動駆動装置など駆動してもよい。また、マイクロコントローラ２７０は、容器中の重合性材料の高さセンサ、ビルドプラットフォームの高さセンサ、容器２０及び／又はビルドプラットフォーム４０及び／又は硬化装置３０の横方向のスライド移動の端部停止センサ、垂直の端部停止センサ、温度センサなどの様々なセンサからの入力を読み取ってもよい。
【００７２】
各層（スライス画像ファイル）がディスプレイ制御構成要素２８４からスカラーボード２５２に送られ、必要とされる硬化時間（ビルドパラメータの一つとして与えられてもよく、及び／又は光源の強度及び放射スペクトルと重合可能媒体の性質により決定されてもよい）の間、ディスプレイ３２上に投影された後、主幹制御構成要素２８０は、適切なタイミング及び順序付けで、信号をマイクロコントローラ２７０に送るように、機械的作動構成要素２８６及び光学制御構成要素２８８に指示してもよく、マイクロコントローラ２７０は、それらの信号を解釈し、様々なモータ、ポンプ及び光源を所望の順序で駆動することができる。
【００７３】
特定の形態について説明し例示したが、当業者が認識するように、添付の特許請求の範囲で定義された発明の範囲を逸脱することなく、上述の実施の形態の様々な変形及び特徴の組み合わせが可能である。
【００７４】
（付記）
（付記１）
１以上の硬化波長で重合可能な材料を収容し、前記１以上の硬化波長の放射線に対して少なくとも部分的に透明な可撓性の壁を有する容器と、
ビルド表面を有し、当該ビルド表面が前記可撓性の壁と対向するように、前記容器に対して動かされることが可能なビルドプラットフォームと、
平面状の接触表面を有し、前記１以上の硬化波長の放射線に対して少なくとも部分的に透明である剛性の構成要素と、当該剛性の構成要素に対して配置され又は配置可能であり、前記放射線を放射する放射線モジュールと、を備える硬化装置と、
を含み、
第１の位置では、前記平面状の接触表面は前記可撓性の壁と接触し、第２の位置では、前記剛性の構成要素は前記可撓性の壁と分離するように、前記剛性の構成要素と前記容器とは互いに対して移動可能である、
添加物製造装置。
【００７５】
（付記２）
前記可撓性の壁は、弾性である、
付記１に記載の添加物製造装置。
【００７６】
（付記３）
前記剛性の構成要素は、前記放射線モジュールに対して固定されている、
付記１又は２に記載の添加物製造装置。
【００７７】
（付記４）
前記放射線モジュールは、電子的にアドレス可能な放射線放出素子又は放射線伝達素子の配列を有し、
当該配列は、当該配列の要素の選択的起動により、予め定められたパターンを持つ放射線を生成するように構成可能である、
付記１〜３のいずれか１項に記載の添加物製造装置。
【００７８】
（付記５）
前記放射線モジュールが、前記電子的にアドレス可能な領域を含む動的マスク構成要素と、前記動的マスク構成要素を介して照射する放射線源と、を含む、
付記４に記載の添加物製造装置。
【００７９】
（付記６）
前記動的マスク構成要素は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を含む、
付記５に記載の添加物製造装置。
【００８０】
（付記７）
前記ＬＣＤは、モノクロＬＣＤである、
付記６に記載の添加物製造装置。
【００８１】
（付記８）
前記剛性の構成要素は、前記動的マスク構成要素であるか、前記動的マスク構成要素を含む、
付記５〜７のいずれか１項に記載の添加物製造装置。
【００８２】
（付記９）
前記放射線モジュールは、ＬＥＤアレイ又はＯＬＥＤアレイを含む、
付記４に記載の添加物製造装置。
【００８３】
（付記１０）
前記剛性の構成要素は、前記ＬＥＤアレイ又は前記ＯＬＥＤアレイであるか、前記ＬＥＤアレイ又は前記ＯＬＥＤアレイを含む、
付記９に記載の添加物製造装置。
【００８４】
（付記１１）
前記可撓性の壁は、膜である、
付記１〜１０のいずれか１項に記載の添加物製造装置。
【００８５】
（付記１２）
前記膜は、フルオロポリマー及び／又はエラストマーを含む、
付記１１に記載の添加物製造装置。
【００８６】
（付記１３）
前記剛性の構成要素は、前記硬化装置の外層である、
付記１〜１２のいずれか１項に記載の添加物製造装置。
【００８７】
（付記１４）
前記剛性の構成要素は、透明又は半透明のパネルである、
付記１３に記載の添加物製造装置。
【００８８】
（付記１５）
前記硬化装置は、円形の端部を備えたハウジングを有する、
付記１〜１４のいずれか１項に記載の添加物製造装置。
【００８９】
（付記１６）
前記可撓性の壁に第１の静電荷、及び前記平面状の接触表面に第２の静電荷を誘導する手段を含み、
前記第１の静電荷と前記第２の静電荷とは、符号が反対である、
付記１〜１５のいずれか１項に記載の添加物製造装置。
【００９０】
（付記１７）
前記容器および前記硬化装置が、気密容器に収容され、
前記気密容器で排出をさせるポンプをさらに含む、
付記１〜１６のいずれか１項に記載の添加物製造装置。
【００９１】
（付記１８）
１以上の硬化波長の放射線に対して少なくとも部分的に透明な可撓性の壁を有する容器を供給する工程と、
前記容器に、前記１以上の硬化波長で重合可能な材料を少なくとも部分的に充填する工程と、
前記容器の内部において、ビルドプラットフォームのビルド表面が前記可撓性の壁に対向するように、前記ビルド表面を配置する工程と、
硬化装置における剛性の構成要素の平面状の接触表面が、前記可撓性の壁に接触するように、放射線モジュールを含む前記硬化装置を、前記可撓性の壁に対して位置決めする工程と、
を含み、
前記剛性の構成要素は、前記１以上の硬化波長の放射線に対して少なくとも部分的に透明である、
添加物製造方法。
【００９２】
（付記１９）
前記剛性の構成要素と前記可撓性の壁を介して前記材料に照射することによって、前記ビルド表面に隣接する前記材料の層を硬化させることをさらに含む、
付記１８に記載の添加物製造方法。
【００９３】
（付記２０）
前記層を硬化させた後に、前記剛性の構成要素を前記可撓性の壁から分離させるように前記硬化装置を移動させることをさらに含む、
付記１９に記載の添加物製造方法。
【００９４】
（付記２１）
前記ビルド表面が前記可撓性の壁から離れるように、前記ビルドプラットフォームを移動させ、それによって、硬化した前記層を前記可撓性の膜から分離することをさらに含む、
付記２０に記載の添加物製造方法。
【００９５】
（付記２２）
前記可撓性の壁に第１の静電荷、及び前記平面状の接触表面に第２の静電荷を誘導することをさらに含み、
前記第１の静電荷と前記第２の静電荷とは、符号が反対である、
付記１８〜２１のいずれか１項に記載の添加物製造方法。
【００９６】
（付記２３）
前記容器および前記硬化装置が、気密容器に収容されることをさらに含み、
前記気密容器の気圧を減圧して、前記可撓性の壁と前記平面状の接触表面との間から気泡を排出させる、
付記１８〜２２のいずれか１項に記載の添加物製造方法。
【図１】
0006717841.tif 000002
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【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１７】
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【図１８】
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