(57)【要約】  三次元プリンター用のビルドプレートアセンブリーは、ピクセルの下の照明からライティングパネルの上面上面に選択的に光を発生及び／又は光を透過させるように構成された、個々にアドレス可能なピクセルを有する、ライティングパネルと；不均一表面トポロジーを有する上側表面、及びライティングパネルの上面に貼り付けられた下側表面を有する、剛性の光学的に透明なガス不透過性平面スクリーン又はベースと；上側及び下側表面を有する可撓性の光学的に透明なガス透過性シートであって、上側表面は、三次元物体を形成するためのビルド面を備え、シートの下側表面は、ベースと対向して位置し、ビルドプレートは、ビルド面へのガスの流れを許容するように構成される、シートとを含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元プリンター用のビルドプレートアセンブリーであって、
ピクセルの下の照明からライティングパネルの上面上面に選択的に光を発生及び／又は光を透過させるように構成された、個々にアドレス可能なピクセルを有する、ライティングパネルと、
不均一表面トポロジーを有する上側表面、及び前記ライティングパネルの前記上面に貼り付けられた下側表面を有する、剛性の光学的に透明なガス不透過性平面スクリーン又はベースと、
上側及び下側表面を有する可撓性の光学的に透明なガス透過性シートであって、前記上側表面は、三次元物体を形成するためのビルド面を備え、前記シートの下側表面は、前記ベースと対向して位置し、前記ビルドプレートは、前記ビルド面へのガスの流れを許容するように構成される、シートと
を備えるビルドプレートアセンブリー。
【請求項２】
前記ガス透過性シートと前記ベースとの間の接着剤層と、その中にチャネルを画定するチャネル層とをさらに備える請求項１に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項３】
前記チャネル層が、透過性ポリマー（例えばポリ（ジメチルシロキサン）（ＰＤＭＳ））等の透過性材料を含む請求項１又は２に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項４】
前記チャネル層が、前記接着剤に対向する底面上にチャネルを画定する請求項１から３のいずれか１項に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項５】
前記チャネル層が、化学結合（例えば、酸素プラズマ処理、ＵＶオゾン処理及び／又は湿潤化学処理を含む酸化処理）により前記ベースに接着されている請求項１から４のいずれか１項に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項６】
前記接着剤層が、ガス透過性接着剤を含む請求項１から５のいずれか１項に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項７】
前記接着剤層が、ポリ（ジメチルシロキサン）（ＰＤＭＳ）フィルム（例えばシリコーン転写フィルム接着剤）を含む請求項１から６のいずれか１項に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項８】
ベースが、上部及び底部を備え、前記上部は、前記表面トポロジーを提供するパターン化された剛性ポリマーを含み、前記上部は、前記底部に接着されている請求項１から７のいずれか１項に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項９】
前記上部が、第１の材料を含み、前記底部が、前記第１の材料とは異なる第２の材料を含む請求項８に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項１０】
前記第２の材料が、サファイア、ガラス及び／又は石英を含む請求項８又は９に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項１１】
前記チャネル層と前記ベースとの間に、前記ビルド面の弾性を増加させるように構成されたエラストマー層をさらに備える請求項１から１０のいずれか１項に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項１２】
前記透過性シート及び／又はチャネル層が、酸素を感知するための蛍光酸素感知粒子を含むＰＤＭＳ複合材を含む請求項１から１１のいずれか１項に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項１３】
前記透過性シート、エラストマー層及び／又はチャネル層が、前記ビルドプレートの一部を加熱するための電気伝導性粒子を含むＰＤＭＳ複合材を含む請求項１から１２のいずれか１項に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項１４】
前記ライティングパネルが、ＬＣＤパネルを含む請求項１から１３のいずれか１項に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項１５】
前記ライティングパネルが、ＯＬＥＤパネルを含む請求項１から１４のいずれか１項に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項１６】
前記ライティングパネルが、紫外線ＬＥＤ光源アレイを含む請求項１から１５のいずれか１項に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項１７】
前記ライティングパネルが、グレースケールライティングパネルである請求項１から１６のいずれか１項に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項１８】
前記ビルドプレート内に、前記ライティングパネルの前記個々にアドレス可能なピクセルに対応する光ガイドをさらに備える請求項１から１７のいずれか１項に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項１９】
前記表面トポロジーが、前記平面ベースと前記ガス透過性シートの一部との間に所定の隙間を維持するように構成されたランダム又はパターン化された特徴を含む請求項１から１８のいずれか１項に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項２０】
前記ガス透過性シートが、厚さを含み、前記隙間が、前記シートの前記厚さの５倍以内である請求項１から１９のいずれか１項に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項２１】
前記平面ベースと前記ガス透過性シートとの間の領域が、前記平面ベースと前記ガス透過性シートとの間の隙間領域を含み、ガスの流れを増加させると共に前記ガス透過性シート上の湿潤面積を低減するのに十分な隙間が維持される請求項２又は３に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項２２】
前記表面トポロジーが、不規則及び／又はランダムな特徴を有する粗面を含む請求項１から２１のいずれか１項に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項２３】
前記平面ベースが、酸素不透過性である請求項１から２２のいずれか１項に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項２４】
前記ガス透過性シートが、酸素透過性である請求項１から２３のいずれか１項に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項２５】
前記平面ベースの前記表面トポロジーが、機械的研磨、化学薬品、エッチング及び／又はレーザー切断により形成されたものである請求項１から２４のいずれか１項に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項２６】
前記表面トポロジーが、前記平面ベースの面積の約０．１％〜約２０％を占める陥凹部又は突出部を含む請求項１から２５のいずれか１項に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項２７】
前記表面トポロジーが、深さ０．１〜５μｍの高さ又は深度を有する陥凹部又は突出部を含む請求項１から２６のいずれか１項に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項２８】
前記表面トポロジーが、約１〜約１０μｍの直径を有する陥凹部又は突出部を含む請求項１から２７のいずれか１項に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項２９】
前記ビルド面へのガスの流れを増加させる前記表面トポロジーが、ベースの上側表面上にある、請求項１から２８のいずれか１項に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項３０】
前記ビルド面へのガスの流れを増加させる前記表面トポロジーが、シートの下側表面上にある、請求項１から２９のいずれか１項に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項３１】
前記シートの厚さが、約１５０μｍ未満である、請求項１から３０のいずれか１項に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項３２】
前記ベースが、サファイア、ガラス、石英又はポリマーを含む、請求項１から３１のいずれか１項に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項３３】
前記シートが、フルオロポリマー（例えばパーフルオロポリエーテルポリマー）を含む、請求項１から３２のいずれか１項に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項３４】
前記表面トポロジーが、２０％未満、１５％未満又は１０％未満の光散乱角を有する請求項１から３３のいずれか１項に記載のビルドプレートアセンブリー。
【請求項３５】
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する工程であって、前記キャリア及び前記ビルド面は、そ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又は断続的に照射する工程であって、これによ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又は断続的に移動させて（例えば、前記照射工程と順次又は同時に）、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み、
前記光学的に透明な部材は、請求項１から３４のいずれか１項に記載のビルドプレートを含む、方法。
【請求項３６】
前記充填工程、照射工程及び／又は移動工程が、
（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かつこれらと相互に接触している、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３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記重合領域が接着した前記キャリアが、静止状態の前記ビルドプレート上の前記ビルド面から離れるように一定方向に移動される請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
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請求項３５に記載の方法。
【請求項３９】
前記縦方向に往復運動させる工程が、アップストローク及びダウンストロークを含み、前記アップストロークの距離は前記ダウンストロークの距離より長く、それにより前記移動工程の一部又は全部が同時に実行される請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記縦方向に往復運動させる工程が、アップストロークを含み、前記アップストロークの速度は、前記アップストロークの間のある期間にわたり加速する請求項３５から３９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４１】
前記アップストロークが、徐々に開始する請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記縦方向に往復運動させる工程が、ダウンストロークを含み、前記ダウンストロークの速度は、前記ダウンストロークの間のある期間にわたり減速する請求項３５から４１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４３】
前記ダウンストロークが、徐々に終了する請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記縦方向に往復運動させる工程が、０．０１若しくは０．１秒〜最長１若しくは１０秒間の合計時間にわたり、及び／又は０．０２若しくは０．２ミリメートル〜１若しくは１０ミリメートルのアップストロークの移動距離にわたり実行される請求項１８から２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４５】
前記移動が、断続的に、毎分１、２、５又は１０回の個別移動から、毎分最大３００、６００又は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請求項１８から２７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４６】
前記個別の移動がそれぞれ、毎回の移動につき１０又は５０ミクロン〜１００又は２００ミクロンの平均移動距離にわたり実行される請求項２８に記載の方法。
【請求項４７】
前記ビルド面が、側方（例えば、Ｘ及びＹ）次元において固定及び静止状態である請求項１８から２９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４８】
前記ビルド面が、縦方向（又はＺ）次元において固定及び静止状態である請求項１８から３０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４９】
前記光学的に透明な部材が、半透過性部材を含み、前記デッドゾーンの継続的な維持が、前記デッドゾーン及び前記重合の傾斜を維持するのに十分な量での前記光学的に透明な部材を介した重合阻害剤の供給によって行われる請求項１８から３１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５０】
前記光学的に透明な部材が、半透過性フルオロポリマー、剛性ガス透過性ポリマー、多孔質ガラス、又はそれらの組み合わせを含む請求項１８から３２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５１】
前記重合の傾斜ゾーン及び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１８から３３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５２】
前記重合の傾斜ゾーンが、少なくとも５、１０、２０、若しくは３０秒、又は少なくとも１若しくは２分間維持される請求項１８から３４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５３】
前記三次元物体に開裂線を形成するのに十分な時間にわた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１８から３５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５４】
前記重合性液体を加熱して、前記ビルド領域におけるその粘度を低減する工程をさらに含む請求項１８から３６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５５】
前記半透過性部材が、０．１〜１００ミリメートルの厚さを有し、及び／又は
前記半透過性部材が、少なくとも７．５×１０−１７ｍ２ｓ−１Ｐａ−１（１０Ｂａｒｒｅｒｓ）の酸素に対する透過性を有し、及び／又は
前記半透過性部材が、半透過性フルオロポリマー、剛性ガス透過性ポリマー、多孔質ガラス、若しくはそれらの組み合わせで形成される請求項１８から３７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５６】
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、又は
前記重合性液体が酸触媒液体又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１８から３８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５７】
重合性液体から三次元物体を形成するための装置であって、
（ａ）支持部と、
（ｂ）前記支持部と動作可能に関連付けられたキャリアであって、その上に前記三次元物体が形成されるキャリアと、
（ｃ）ビルド面を有する光学的に透明な部材であって、前記ビルド面及び前記キャリアは、その間をビルド領域として画定する、光学的に透明な部材と、
（ｄ）前記ビルド面と動作可能に関連付けられ、固化又は重合のために前記ビルド領域内に液体ポリマーを供給するように構成された液体ポリマー供給部（例えばウェル）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に構成された放射線源と、
（ｆ）任意選択で、前記透明な部材又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つの駆動部と、
（ｇ）前記キャリアを前記ビルド面から離れる方向に移動させて、前記固体ポリマーから前記三次元物体を形成するために、前記キャリア、及び／又は任意選択で前記少なくとも１つの駆動部、及び前記放射線源と動作可能に関連付けられた制御装置とを備え、
前記光学的に透明な部材は、請求項１から３４のいずれか１項に記載の光学的に透明なガス不透過性平面スクリーン又はベースを有するビルドプレートを備え、前記放射線源は、前記平面スクリーンを備える装置。
【請求項５８】
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振動させる又は往復運動させるようにさらに構成される請求項５７に記載の装置。
【請求項５９】
前記制御装置は、前記充填、移動、及び／又は照射工程と同時に、前記固体ポリマーから前記三次元物体を形成すると共に、（ｉ）重合性液体のデッドゾーンの前記ビルド面との接触を継続的に維持し、（ｉｉ）前記デッドゾーンと前記固体ポリマーとの間の、またそのそれぞれと接触した重合の傾斜ゾーンを継続的に維持するようにさらに構成され、前記重合の傾斜ゾーンは、部分的に硬化した形態の前記重合性液体を含む請求項５７に記載の装置。
【請求項６０】
前記ビルドプレートが、実質的に固定又は静止状態である請求項５７から５９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６１】
前記半透過性部材が、上面部分、底面部分、及び端面部分を備え、
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、及び前記端面部分の少なくとも１つの上にある、請求項５７から６０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６２】
前記光学的に透明な部材が、半透過性部材を含む請求項５７から６１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６３】
前記半透過性部材が、０．１〜１００ミリメートルの厚さを有し、及び／又は
前記半透過性部材が、少なくとも７．５×１０−１７ｍ２ｓ−１Ｐａ−１（１０Ｂａｒｒｅｒｓ）の酸素に対する透過性を有し、及び／又は
前記半透過性部材が、半透過性フルオロポリマー、剛性ガス透過性ポリマー、多孔質ガラス、若しくはそれらの組み合わせで形成される請求項６２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９月２５日に出願された米国仮特許出願第６２／２３２，７８３号の優先権を主張し、その開示はここに引用することによりその全体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及び装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来の積層造形（additive fabrication）技法又は三次元造形技法では、三次元物体構築は段階的又は交互積層の様式で実施される。特に、層形成は、可視光又はＵＶ光の照射が作用する条件下で光硬化性樹脂の固化を通じて実施される。２つの技法が知られており、すなわち１つは増大する物体の上面に新たな層が形成される技法と、もう１つは増大する物体の底面に新たな層が形成される技法である。
【０００４】
増大する物体の上面に新たな層が形成される場合、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、新たな照射工程が行われる。そのような技法の初期の例が、Ｈｕｌｌの米国特許第５，２３６，６３７号、図３に記載されている。そのような「トップダウン」技法の不利点は、増大する物体を液体樹脂の（潜在的に深い）プールに浸し、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】
増大する物体の底面に新たな層が形成される場合、毎回の照射工程後に、構築中の物体は製作ウェル内の底板から分離されなければならない。そのような技法の初期の例が、Ｈｕｌｌの米国特許第５，２３６，６３７号、図４に記載されている。そのような「ボトムアップ」技法は、代わりに比較的浅いウェル又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、そのような「ボトムアップ」製作技法を商業的に実施する際の問題は、固化層を底板から分離する際、それらの間で物理的及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号では、弾性の分離層を使用して、底部の構築面における固化材料の「非破壊的」分離を実現している。他のアプローチ、例えばＢ９Ｃｒｅａｔｏｒ（商標）三次元プリンター（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号及びＹ．Ｃｈｅｎ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許出願第２０１３／０２９５２１２号（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、及び／又は最終製品を潜在的に歪めたりする可能性のある機械的工程を導入する。
【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号におい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「ボトムアップ」システムにおいて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分離工程の必要性を排除し得る三次元製作のための代替の方法及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方法、システム及び装置（関連する制御方法、制御システム及び制御装置を含む）が記載される。好適な（ただし必ずしも制限的でない）実施形態において、該方法は継続的に実行される。好適な（ただし必ずしも制限的でない）実施形態において、三次元物体は液体界面から製造される。したがって、それらは時々、制限を目的とするのではなく便宜上、本明細書において「継続的液体相間印刷」又は「継続的液体界面製造」（「ＣＬＩＰ」）と呼ばれる（この２つは同義的に使用される）。例えば、Ｊ．Ｔｕｍｂｌｅｓｔｏｎ  ｅｔ  ａｌ．、Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｌｉｑｕｉｄ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ３Ｄ  ｏｂｊｅｃｔｓ、Ｓｃｉｅｎｃｅ  ３４７、１３４９−１３５２（２０１５年３月１６日にオンラインで公開）を参照されたい。その一実施形態の概略図が本明細書の図１に記載されている。前述及び後述の方法並びに組成物の一部の実施形態において、重合性液体は、室温で、及び／又は方法の動作条件下で５００又は１，０００センチポアズ以上の粘度から、室温で、及び／又は方法の動作条件下で最大１０，０００、２０，０００、又は５０，０００センチポアズ以上の粘度までを有する。
【０００８】
一部の実施形態において、三次元プリンター用のビルドプレートアセンブリーは、ピクセルの下の照明からライティングパネルの上面上面に選択的に光を発生及び／又は光を透過させるように構成された、個々にアドレス可能なピクセルを有する、ライティングパネルと；不均一表面トポロジーを有する上側表面、及びライティングパネルの上面に貼り付けられた下側表面を有する、剛性の光学的に透明なガス不透過性平面スクリーン又はベースと；上側及び下側表面を有する可撓性の光学的に透明なガス透過性シートであって、上側表面は、三次元物体を形成するためのビルド面を備え、シートの下側表面は、ベースと対向して位置し、ビルドプレートは、ビルド面へのガスの流れを許容するように構成される、シートとを含む。
【０００９】
一部の実施形態において、ビルドプレートアセンブリーは、ガス透過性シートとベースとの間の接着剤層と、その中にチャネルを画定するチャネル層とを含む。チャネル層は、透過性ポリマー（例えばポリ（ジメチルシロキサン）（ＰＤＭＳ）等の透過性材料を含む。チャネル層は、接着剤に対向する底面上にチャネルを画定する。チャネル層は、化学結合（例えば、酸素プラズマ処理、ＵＶオゾン処理及び／又は湿潤化学処理を含む酸化処理）によりベースに接着されている。接着剤層は、ガス透過性接着剤を含む。接着剤層は、ポリ（ジメチルシロキサン）（ＰＤＭＳ）フィルム（例えばシリコーン転写フィルム接着剤）を含む。
【００１０】
一部の実施形態において、ベースは、上部及び底部を備え、上部は、表面トポロジーを提供するパターン化された剛性ポリマーを含み、上部は、底部に接着されている。上部は、第１の材料を含み、底部は、第１の材料とは異なる第２の材料を含む。第２の材料は、サファイア、ガラス及び／又は石英を含む。
【００１１】
一部の実施形態において、ビルドプレートアセンブリーは、チャネル層とベースとの間に、ビルド面の弾性を増加させるように構成されたエラストマー層を備える。
【００１２】
一部の実施形態において、透過性シート及び／又はチャネル層は、酸素を感知するための蛍光酸素感知粒子を含むＰＤＭＳ複合材を含む。
【００１３】
一部の実施形態において、透過性シート、エラストマー層及び／又はチャネル層は、ビルドプレートの一部を加熱するための電気伝導性粒子を含むＰＤＭＳ複合材を含む。
【００１４】
一部の実施形態において、ライティングパネルは、ＬＣＤパネルを含む。ライティングパネルは、ＯＬＥＤパネル、紫外線ＬＥＤ光源アレイ、及び／又はグレースケールライティングパネルであってもよい。
【００１５】
一部の実施形態では、ビルドプレート内の光ガイドは、ライティングパネルの個々にアドレス可能なピクセルに対応する。
【００１６】
一部の実施形態において、表面トポロジーは、平面ベースとガス透過性シートの一部との間に所定の隙間を維持するように構成されたランダム又はパターン化された特徴を含む。
【００１７】
一部の実施形態において、ガス透過性シートは、厚さを含み、隙間は、シートの厚さの５倍以内である。
【００１８】
一部の実施形態において、平面ベースとガス透過性シートとの間の領域は、平面ベースとガス透過性シートとの間の隙間領域を含み、ガスの流れを増加させると共にガス透過性シート上の湿潤面積を低減するのに十分な隙間が維持される。一部の実施形態において、表面トポロジーは、不規則及び／又はランダムな特徴を有する粗面を含む。一部の実施形態において、平面ベースは、酸素不透過性である。一部の実施形態において、ガス透過性シートは、酸素透過性である。一部の実施形態において、平面ベースの表面トポロジーは、機械的研磨、化学薬品、エッチング及び／又はレーザー切断により形成されたものである。一部の実施形態において、表面トポロジーは、平面ベースの面積の約０．１％〜約２０％を占める陥凹部又は突出部を含む。一部の実施形態において、表面トポロジーは、深さ０．１〜５μｍの高さ又は深度を有する陥凹部又は突出部を含む。一部の実施形態において、表面トポロジーは、約１〜約１０μｍの直径を有する陥凹部又は突出部を含む。一部の実施形態において、ビルド面へのガスの流れを増加させる表面トポロジーは、ベースの上側表面上にある。一部の実施形態において、ビルド面へのガスの流れを増加させる表面トポロジーは、シートの下側表面上にある。一部の実施形態において、シートの厚さは、約１５０μｍ未満である。一部の実施形態において、ベースは、サファイア、ガラス、石英又はポリマーを含む。一部の実施形態において、シートは、フルオロポリマー（例えばパーフルオロポリエーテルポリマー）を含む。一部の実施形態において、表面トポロジーは、２０％未満、１５％未満又は１０％未満の光散乱角を有する。
【００１９】
一部の実施形態において、三次元物体を形成する方法は、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する工程であって、前記キャリア及び前記ビルド面は、そ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又は断続的に照射する工程であって、これによ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又は断続的に移動（advance）させて（例えば、前記照射工程と順次又は同時に）、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み、前記光学的に透明な部材は、本明細書に記載のビルドプレートを含む。
【００２０】
一部の実施形態において、前記充填、照射及び／又は移動工程は、（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に位置しか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）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、部分的に硬化した形態の前記重合性液体を含む。
【００２１】
一部の実施形態において、前記重合領域が接着したキャリアは、静止状態の前記ビルドプレート上の前記ビルド面から離れるように一定方向に移動される。
【００２２】
一部の実施形態において、前記充填工程は、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（enhance）又は速くする（speed）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（vertically）に往復運動させることをさらに含む。
【００２３】
一部の実施形態において、前記縦方向に往復運動させる工程は、アップストローク及びダウンストロークを含み、前記アップストロークの距離は前記ダウンストロークの距離より長く、それにより前記移動工程の一部又は全部が同時に実行される。
【００２４】
一部の実施形態において、前記縦方向に往復運動させる工程は、アップストロークを含み、前記アップストロークの速度は、前記アップストロークの間のある期間にわたり加速する。
【００２５】
一部の実施形態において、前記アップストロークは、徐々に開始する。一部の実施形態において、前記縦方向に往復運動させる工程は、ダウンストロークを含み、前記ダウンストロークの速度は、前記ダウンストロークの間のある期間にわたり減速する。一部の実施形態において、前記ダウンストロークは、徐々に終了する。
【００２６】
一部の実施形態において、前記縦方向に往復運動させる工程は、０．０１若しくは０．１秒〜最長１若しくは１０秒間の合計時間にわたり、及び／又は０．０２若しくは０．２ミリメートル〜１若しくは１０ミリメートルのアップストロークの移動距離にわたり実行される。
【００２７】
一部の実施形態において、前記移動は、断続的に、毎分１、２、５又は１０回の個別移動から、毎分最大３００、６００又は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。
【００２８】
一部の実施形態において、前記個別の移動はそれぞれ、毎回の移動につき１０又は５０ミクロン〜１００又は２００ミクロンの平均移動距離にわたり実行される。
【００２９】
一部の実施形態において、前記ビルド面は、側方（例えば、Ｘ及びＹ）次元において固定及び静止状態である。
【００３０】
一部の実施形態において、前記ビルド面は、縦方向（又はＺ）次元において固定及び静止状態である。
【００３１】
一部の実施形態において、前記光学的に透明な部材は、半透過性部材を含み、前記デッドゾーンの継続的な維持は、前記デッドゾーン及び前記重合の傾斜を維持するのに十分な量での前記光学的に透明な部材を介した重合阻害剤の供給によって行われる。
【００３２】
一部の実施形態にいて、前記光学的に透明な部材は、半透過性フルオロポリマー、剛性ガス透過性ポリマー、多孔質ガラス、又はそれらの組み合わせを含む。
【００３３】
一部の実施形態において、前記重合の傾斜ゾーンと前記デッドゾーンは一体的に、１〜１０００ミクロンの厚さを有する。
【００３４】
一部の実施形態において、前記重合の傾斜ゾーンは少なくとも５、１０、２０若しくは３０秒、又は少なくとも１分又は２分間、維持される。
【００３５】
一部の実施形態において、方法は、前記三次元物体に開裂線を形成するのに十分な時間にわたり前記重合の傾斜ゾーンを遮断する工程をさらに含む。
【００３６】
一部の実施形態において、前記重合性液体を加熱して、前記ビルド領域におけるその粘度を低減する工程。
【００３７】
一部の実施形態において、前記半透過性部材は、０．１〜１００ミリメートルの厚さを有し；及び／又は、前記半透過性部材は、少なくとも７．５×１０−１７ｍ２ｓ−１Ｐａ−１（１０Ｂａｒｒｅｒｓ）の酸素に対する透過性を有し；及び／又は、前記半透過性部材は、半透過性フルオロポリマー、剛性ガス透過性ポリマー、多孔質ガラス、若しくはそれらの組み合わせで形成される。
【００３８】
一部の実施形態において、前記重合性液体は、フリーラジカル重合性液体を含み、前記阻害剤は、酸素を含み；又は、前記重合性液体は、酸触媒若しくはカチオン重合性液体を含み、前記阻害剤は、塩基を含む。
【００３９】
一部の実施形態において、重合性液体から三次元物体を形成するための装置は、（ａ）支持部と；（ｂ）前記支持部と動作可能に関連付けられたキャリアであって、その上に前記三次元物体が形成されるキャリアと；（ｃ）ビルド面を有する光学的に透明な部材であって、前記ビルド面及び前記キャリアは、その間をビルド領域として画定する、光学的に透明な部材と；（ｄ）前記ビルド面と動作可能に関連付けられ、固化又は重合のために前記ビルド領域内に液体ポリマーを供給するように構成された液体ポリマー供給部（例えばウェル）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に構成された放射線源と；（ｆ）任意選択で、前記透明な部材又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つの駆動部と；（ｇ）前記キャリアを前記ビルド面から離れる方向に移動させて、前記固体ポリマーから前記三次元物体を形成するために、前記キャリア、及び／又は任意選択で前記少なくとも１つの駆動部、及び前記放射線源と動作可能に関連付けられた制御装置とを含み、前記光学的に透明な部材は、請求項１から３４のいずれか１項に記載の光学的に透明なガス不透過性平面スクリーン又はベースを有するビルドプレートを備え、放射線源は、平面スクリーンを備える。
【００４０】
一部の実施形態において、制御装置は、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振動させる又は往復運動させるようにさらに構成される。
【００４１】
一部の実施形態において、制御装置は、前記充填、移動、及び／又は照射工程と同時に、前記固体ポリマーから前記三次元物体を形成すると共に、（ｉ）重合性液体のデッドゾーンの前記ビルド面との接触を継続的に維持し、（ｉｉ）前記デッドゾーンと前記固体ポリマーとの間の、またそのそれぞれと接触した重合の傾斜ゾーンを継続的に維持するようにさらに構成され、前記重合の傾斜ゾーンは、部分的に硬化した形態の前記重合性液体を含む。
【００４２】
一部の実施形態において、ビルドプレートは、実質的に固定又は静止状態である。
【００４３】
一部の実施形態において、前記半透過性部材は、上面部分、底面部分、及び端面部分を備え；前記ビルド面は、前記上面部分上にあり；前記供給面は、前記上面部分、前記底面部分、及び前記端面部分の少なくとも１つの上にある。
【００４４】
一部の実施形態において、前記光学的に透明な部材は、半透過性部材を含む。一部の実施形態において、前記半透過性部材は、０．１〜１００ミリメートルの厚さを有し；及び／又は、前記半透過性部材は、少なくとも７．５×１０−１７ｍ２ｓ−１Ｐａ−１（１０Ｂａｒｒｅｒｓ）の酸素に対する透過性を有し；及び／又は、前記半透過性部材は、半透過性フルオロポリマー、剛性ガス透過性ポリマー、多孔質ガラス、若しくはそれらの組み合わせで形成される。
【００４５】
本発明の非制限的な実施例及び具体的な実施形態は、本明細書の図面及び下記の明細書本文においてさらに詳しく説明される。本明細書において引用される米国特許参考文献の開示は全て、それら全体が本明細書の一部をなすものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の方法の一実施形態の概略図である。
【図２】本発明の装置の一実施形態の透視図である。
【図３】本発明を実行するための制御システム及び方法を例示する第１のフローチャートである。
【図４】本発明を実行するための制御システム及び方法を例示する第２のフローチャートである。
【図５】本発明を実行するための制御システム及び方法を例示する第３のフローチャートである。
【図６】ビルド面又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７】ビルド面又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、デッドゾーン及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８】ビルド面又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、デッドゾーン及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９】図８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進的開始）及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進的終了）を示している。
【図１０】第１のベース（又は「接着」）ゾーン、第２の遷移ゾーン、及び第３の本体ゾーンを通した、本発明のプロセスによる三次元物体の製作過程における時間（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１１Ａ】継続的移動及び継続的露光による三次元物体の製作過程における時間（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１１Ｂ】図１１Ａと同様であるが、ここでは照明が断続的（又は「ストロボ」）パターンである三次元物体の製作を例示する図である。
【図１２Ａ】断続的（又は「段階的」）移動及び断続的露光による三次元物体の製作過程における時間（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１２Ｂ】図１２Ａと同様であるが、ここでは照明が短縮された断続的（又は「ストロボ」）パターンである三次元物体の製作を例示する図である。
【図１３Ａ】振動移動及び断続的露光による三次元物体の製作過程における時間（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１３Ｂ】図１３Ａと同様であるが、ここでは照明が短縮された断続的（又は「ストロボ」）パターンである三次元物体の製作を例示する図である。
【図１４Ａ】キャリアの静止状態部分の持続時間が「ストロボ」露光の持続時間近くまで短縮された「ストロボ」パターンの製作の１つのセグメントを例示する概略図である。
【図１４Ｂ】図１４Ａと同様であるが、ここではキャリアがストロボ照明の期間徐々に上方に移動するストロボパターンの製作のセグメントを例示する概略図である。
【図１５Ａ】図１３Ａと同様であるが、本体セグメントが２つの連続したセグメントで製作され、第１のセグメントは振動動作モードで実行され、第２のセグメントは継続動作モードで実行される三次元物体の製作を例示する概略図である。
【図１５Ｂ】図１５Ａと同様であるが、振動動作モードが段階動作モードで置き換えられている三次元物体の製作を例示する概略図である。
【図１６Ａ】図１１Ａと同様であるが、本体セグメントが３つの連続したセグメントで製作され、第１及び第３のセグメントは継続動作モードで実行され、第２のセグメントは振動動作モードで実行される三次元物体の製作を例示する概略図である。
【図１６Ｂ】図１６Ａと同様であるが、振動動作モードが段階動作モードで置き換えられている三次元物体の製作を例示する概略図である。
【図１７Ａ】図１６Ａと同様であるが、ベースゾーン、遷移ゾーン、及び本体ゾーンの第１のセグメントがストロボ継続動作モードで実行され、本体ゾーンの第２のセグメントが振動動作モードで製作され、本体ゾーンの第３のセグメントが連続動作モードで製作される三次元物体の製作を例示する概略図である。
【図１７Ｂ】図１７Ａと同様であるが、本体ゾーンの第２のセグメントが段階動作モードで製作される概略図である。
【図１８Ａ】図１１Ａと同様であるが、ベース及び遷移ゾーンを製作する過程で光強度が変更され、本体ゾーンを製作する過程で光強度及び移動の比率の両方が変更される三次元物体の製作を例示する概略図である。
【図１８Ｂ】図１７Ａと同様であるが、光が断続的に中断される三次元物体の製作を例示する概略図である（中断されたセグメントの間の光強度を表す点線は、図１７Ａとの比較のみを目的とする）。
【図１９】図１１Ａと同様であるが、本体セグメントの製作中の動作モードが、継続、往復、及び再び継続に複数回変更される三次元物体の製作を例示する概略図である。
【図２０】往復又は段階的動作モード内で変更され得るパラメーターを例示する概略図である。
【図２１Ａ】一定のスライス厚及び一定のキャリア速度での継続動作モードで実行される本発明の方法を例示する概略図である。
【図２１Ｂ】可変スライス厚及び一定のキャリア速度での継続動作モードで実行される本発明の方法を例示する概略図である。
【図２１Ｃ】一定のスライス厚及び可変のキャリア速度での継続動作モードで実行される本発明の方法を例示する概略図である。
【図２１Ｄ】可変のスライス厚及び可変のキャリア速度でのモード、継続動作モードで実行される本発明の方法を例示する概略図である。
【図２１Ｅ】一定のスライス厚での往復動作モードで実行される本発明の方法を例示する概略図である。
【図２１Ｆ】可変のスライス厚での往復動作モードで実行される本発明の方法を例示する概略図である。
【図２２】一部の実施形態による、チャネルを中に有する透過性シートを有するビルドプレートの側方断面図である。
【図２３】一部の実施形態による、パターン化されたベース層及びライティングパネルを有するビルドプレートの側方断面図である。
【図２４】一部の実施形態による、チャネル層及びライティングパネルを有するビルドプレートの側方断面図である。
【図２５】一部の実施形態による、チャネル層及びライティングパネルを有するビルドプレートの側方断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
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つつ、より詳しく記述する。ただし、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と解釈されるべきではなく、むしろこれらの実施形態は、本開示が綿密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、記載される。
【００４８】
全体にわたり、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、要素又は特徴が、明瞭化のため誇張される場合がある。破線を使用する場合、これは別段に指定のない限り、任意選択的な特徴又は動作を例示するものである。
【００４９】
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、本発明の制限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、構成要素及び／又はこれらの集合若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、構成要素及び／又はこれらの集合若しくは組み合わせの存在又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。
【００５０】
本明細書で使用する場合、「及び／又は」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（「又は」）において解釈される場合は組み合わせの欠如も含む。
【００５１】
別段に定義されない限り、本明細書で使用する用語（技術用語及び科学用語を含む）は全て、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、用語は本明細書及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、理想化された意味又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。簡潔及び／又は明瞭を期すため、公知の機能又は構成は詳細に記述されない場合がある。
【００５２】
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、及び／又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」、又は「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」配置される構造又は特徴への言及は、隣接する特徴と重なり合う部分、又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。
【００５３】
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、本明細書において、図面において例示されるような、或る要素又は特徴の別の要素又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、使用中又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、他の要素又は特徴の「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又は特徴の「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度又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される。
【００５４】
「第１の」、「第２の」等の用語は、本明細書では様々な要素、構成要素、領域、層及び／又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、層及び／又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、層及び／又は部分を別の要素、構成要素、領域、層及び／又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、層又は部分は、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、層又は部分と呼ばれることもあり得る。動作（又は工程）の順序は、別途具体的に指示する場合を除き、特許請求の範囲又は図面に記載の順序に限定されるわけではない。
【００５５】
１．重合性液体／Ａ剤成分。
本発明を実現するために、任意の好適な重合性液体が使用され得る。液体（本明細書では「液体樹脂」、「インク」、又は単に「樹脂」と呼ばれる場合もある）は、モノマー、特に光重合性モノマー及び／又はフリーラジカル重合性モノマー、並びにフリーラジカル開始剤等の適切な開始剤、並びにこれらの組み合わせを含み得る。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、及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、モノマー及び開始剤の例として、米国特許第８，２３２，０４３号、同第８，１１９，２１４号、同第７，９３５，４７６号、同第７，７６７，７２８号、同第７，６４９，０２９号、国際公開第２０１２／１２９９６８Ａ１号、中国特許第１０２７１５７５１Ａ号、特開２０１２−２１０４０８Ａ号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。
【００５６】
酸触媒型重合性液体。前述の一部の実施形態では、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、阻害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又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、ビニルエーテル基等、酸触媒反応に適する基を含有するモノマーを含む。したがって、適切なモノマーの例として、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−ブタジエン等のオレフィン、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−オン等のヘテロ環モノマー（ラクトン、ラクタム、及び環状アミンを含む）、及びこれらの組み合わせが挙げられる。適切な（一般的にイオン性又は非イオン性の）光酸発生剤（ＰＡＧ）は酸触媒型重合性液体に含まれ、例として、オニウム塩、スルホニウム塩及びヨードニウム塩等、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、及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、同第７，５５０，２４６号、同第７，５３４，８４４号、同第６，６９２，８９１号、同第５，３７４，５００号及び同第５，０１７，４６１号を参照されたい。また、Ｐｈｏｔｏａｃｉｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ  Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ  Ｇｕｉｄｅ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  ｉｎｄｕｓｔｒｙ  ａｎｄ  ｅｎｅｒｇｙ  ｃｕｒａｂｌｅ  ｃｏａｔｉｎｇｓ（ＢＡＳＦ  ２０１０）も参照されたい。
【００５７】
ヒドロゲル。一部の実施形態において、適切な樹脂の例として、ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）及びゼラチン等、光硬化性ヒドロゲルが挙げられる。ＰＥＧヒドロゲルは、増殖因子等の様々な生物学的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、不可逆的なタンパク質損傷の可能性である。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、製薬産業及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又は化学的分解及び物理的分解によって得られる。ゼラチンには、動物、魚及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光又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。
【００５８】
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等、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、医療用及び外科用器具、外部照明及び筐体、電気コネクター／センサー、光ファイバー並びにガスケットが挙げられる。
【００５９】
生分解性樹脂。生分解性のネジ及びステント等、薬剤の送達又は一時的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、同第６，９３２，９３０号）。乳酸及びグリコール酸（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及びＰＬＧＡオリゴマーをアクリル基又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。
【００６０】
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）及び場合により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、並びに（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）。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。
【００６１】
高性能樹脂。一部の実施形態において、高性能樹脂を使用する。そのような高性能樹脂は時々、前述のとおり、また下記にてさらに詳しく論ずるとおり、高性能樹脂の融解及び／又は粘度低減のために加熱の使用が必要となり得る。そのような樹脂の例として、米国特許第７，５０７，７８４号、同第６，９３９，９４０号に記載されているような、エステル、エステルイミド及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。そ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ことから、本発明において、そのような樹脂は、下記にてさらに詳しく論ずるとおり、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及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。
【００６２】
付加的な樹脂の例。歯科用途に特に有用な樹脂の例として、ＥｎｖｉｓｉｏｎＴＥＣ社製のＣｌｅａｒ  Ｇｕｉｄｅ及び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。
【００６３】
付加的な樹脂成分。液体樹脂又は重合性材料は、内部に固体粒子を懸濁又は分散し得る。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、又はこれらの組成物若しくは混合物であってもよい。この粒子は、非導電性、半導電性又は導電性（金属導体及び非金属導体又はポリマー導体を含む）であってもよく、磁性、強磁性、常磁性又は非磁性であってもよい。この粒子は、球状、楕円状、円柱形等を含め、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、活性剤又は検出可能な化合物を含むが、同じく後述するとおり、液体樹脂中で溶解及び可溶化された状態で提供することもできる。例えば、磁性又は常磁性の粒子又はナノ粒子を採用することができる。樹脂又は重合性材料は、例えば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等の分散剤を含有してもよい。
【００６４】
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、活性化合物又は薬用化合物、検出可能な化合物（例えば蛍光性、燐光性、放射性）等を含め、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（薬物及び薬物様化合物）等、及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。
【００６５】
重合阻害剤。本発明で使用する阻害剤又は重合阻害剤は、液体又は気体の形態であってもよい。一部の実施形態において、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及び重合反応次第で決まる。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、ただし一部の実施形態において好ましくは、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）、又は一部の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等、代替的実施形態において、阻害剤は、アンモニア等の塩基、微量アミン（例えばメチルアミン、エチルアミン、ジアルキルアミン及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、トリエチルアミン等））、又は二酸化炭素、及びこれらの混合物又は組み合わせであってもよい。
【００６６】
生細胞を担持する重合性液体。一部の実施形態において、重合性液体は生細胞を「粒子」として内部に担持し得る。そ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）等であってもよい。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、内皮等）から分化された細胞若しくは該組織に相当する分化細胞であるか、又は幹細胞若しくは前駆細胞等の未分化細胞であってもよい。そのような実施形態において、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、例として米国特許第７，６５１，６８３号、同第７，６５１，６８２号、同第７，５５６，４９０号、同第６，６０２，９７５号、同第５，８３６，３１３号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。
【００６７】
２．装置。
本発明の装置の非限定的な実施形態が図２に示されている。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ー（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。下記にてさらに詳しく論ずるとおり、チャンバー１５の底部は、半透過性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。
【００６８】
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及び／又はバルブを、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、一部の実施形態において、単純な重力供給が採用され得る。キャリア用又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、並びに一部の実施形態ではポンプ及び液体レベルセンサー、これらを全て、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。
【００６９】
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、（典型的には剛性又は固体、静止、及び／若しくは固定の状態である）半透過性（又はガス透過性）部材を単独で含むか、又は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に張力を掛けて剛性化するためのクランプ及び引張部材）との組み合わせから成る。半透過性部材は、該当する波長にて光学的に透明な（又は別段に、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部の実施形態において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又は微多孔質ガラス、及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号を参照されたい。米国特許第７，８６２，１７６号、同第７，３４４，７３１号、同第７，０９７，３０２号、同第５，３４９，３９４号、同第５，３１０，５７１号、同第５，１６２，４６９号、同第５，１４１，６６５号、同第５，０７０，１７０号、同第４，９２３，９０６号及び同第４，８４５，０８９号も参照されたい。一部の実施形態において、係る材料はガラス質及び／若しくは非晶質のポリマーを特徴とし、並びに／又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、半透過性部材は、液体樹脂又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）。半透過性部材に適する材料の例として、米国特許第５，３０８，６８５号及び同第５，０５１，１１５号に記載のもの等、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及び／又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又は透過性を、ウィンドウ材料の架橋密度の増加又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。一部の実施形態において、本発明の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、装置内で固定し剛性化する材料の薄膜又はシートから、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、同第８，２６３，１２９号、同第８，１５８，７２８号及び同第７，４３５，４９５号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。
【００７０】
本質的に全ての固体材料、及び前述の材料のほとんどが、形状及び厚さ等の要因、並びにそれらが受ける圧力及び温度等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」又は「固定状態」という用語は、たとえビルドプレートを漸進的に調整する（例えば、重合の傾斜ゾーンの崩壊に至らない、若しくは崩壊の原因にならない調整）ための機構が提供される場合であっても、又はビルド面が下記にて詳述するとおり重合性液体の供給を補助するように往復運動に寄与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、又は（交互積層の方法若しく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若しくは構造が提供されないことを意味することを意図する。
【００７１】
半透過性部材は典型的に、上面部分、底面部分及び端面部分を含む。ビルド面は上面部分上にあり、また供給面は上面部分上、底面部分上及び／又は端面部分上のうちの１箇所、２箇所又は３箇所全てに存在し得る。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及び／又は上面部分上に提供される（ビルド面に近接しているが、ビルド面から独立又は離間している）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。
【００７２】
半透過性部材は、一部の実施形態において（下記にてさらに詳しく論ずるとおり、半透過性部材がガラス等の付加的な支持用プレートに付加される、又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又は１ミリメートル〜１０又は１００ミリメートル以上の厚さを有する。
【００７３】
重合阻害剤に対する半透過性部材の透過性は、大気及び／又は阻害剤の圧力、阻害剤の選択、製作の進行度又は速度等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部材の透過性は、１０又は２０バーラー〜最大１０００又は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、又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部材と実質的に同じ能力を発揮し得る。
【００７４】
したがって、半透過性部材は、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又は１ミリメートル〜１、５、１０、又は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、弾性的に又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及び動作可能に関連付けられた歪み部材又は伸縮部材、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。フィルムは上面及び底面を有し、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及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又は１ミリメートル〜５、１０又は１００ミリメートル以上を有する）、並びに（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又は１ミリメートル〜１０、１００又は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。半透過性である（すなわち重合阻害剤に対して透過性である）任意の適切な材料を使用することができる。例えば、ポリマーフィルム又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又は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等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、又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等、シリコーンポリマー部材又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、あるいは多孔質又は微多孔質のガラス部材を含む。（例えばＰＦＰＥ材料及び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、積層又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。
【００７５】
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方向及び／又は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（又は逆に、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、一部の実施形態において、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又は９０パーセントを占め得る。
【００７６】
図２に記載のとおり、様々な構成要素が支持アセンブリー又はフレームアセンブリー２０に装着される。支持アセンブリー又はフレームアセンブリー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が確実に又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、及び壁１４が着脱可能に又は確実に取り付けられ（又は壁が配置され）、ビルドプレートが恒久的又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。
【００７７】
前述のとおり、ビルドプレートは、剛性の半透過性部材の単一かつ一体型の部品で構成されるか、又は付加的な材料を含み得る。例えば、多孔質又は微多孔質のガラスを、剛性の半透過性材料に積層又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部材を、重合阻害剤を担持するガスを半透過性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（前述及び後述のとおり、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又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又は反対側にあるか、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。
【００７８】
電子ビーム放射源及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（又は放射源の組み合わせ）を使用することができる。好適な一実施形態において、放射源は１つ以上の光源等の化学線源、特に１つ以上の紫外光源である。白熱灯、蛍光灯、燐光灯又は発光灯、レーザー、発光ダイオード等、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。一部の実施形態において、光源又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（又は変形可能な）マイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、空間変調器（ＳＬＭ）若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、又はこれらの組み合わせを含む。米国特許第７，９０２，５２６号を参照されたい。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又は照射を実行するよう構成された、液晶光バルブ配列又はマイクロミラー配列又は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ーを有し、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）等、空間光変調配列を含む。例えば米国特許第６，３１２，１３４号、同第６，２４８，５０９号、同第６，２３８，８５２号及び同第５，６９１，５４１号を参照されたい。
【００７９】
一部の実施形態において、下記にてさらに詳しく論ずるとおり、Ｘ方向及び／又は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方向及び／又はＹ方向での移動が発生し得る（これは上記のＹ．Ｃｈｅｎ  ｅｔ  ａｌ．又はＭ．Ｊｏｙｃｅに記載の、重合性液体の補充を目的とする先行及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」又は汚損の低減等を目的に行うことができる。
【００８０】
本発明の一部の実施形態における利点は、前述のＪｏｙｃｅ又は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部材上のビルド面（すなわちビルドプレート又はウィンドウ）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、本発明の方法、システム及び装置では、（そのような側方移動が存在する場合に）キャリア及び物体の側方移動（Ｘ方向及び／又はＹ方向での移動又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パーセント以下又は未満である。
【００８１】
一部の実施形態において、キャリアは、静止状態のビルドプレートから離れるように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構成が、当業者には明らかである。
【００８２】
キャリアを製作する材料の選択、及び物品を製造するためのポリマー又は樹脂の選択に応じて、キャリアへの物品の接着が時々、物品の仕上げ又は「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）（又は「ＰＶＣ」）キャリアと比べ、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」等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。
【００８３】
３．制御装置及びプロセス制御。
本発明の方法及び装置は、例えば該方法の速度及び／又は信頼性を高めるために、フィードバック制御並びに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及び装置の特徴を含み得る。
【００８４】
本発明の実行で使用する制御装置を、ハードウェア回路、ソフトウェア又はこれらの組み合わせとして実装することができる。一実施形態において、制御装置は、適切なインターフェースハードウェア及び／又はソフトウェアを通じてモニター、駆動装置、ポンプ並びに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又は製作の方法及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等、及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。
【００８５】
プロセス中に（例えば、前記充填工程、照射工程及び移動工程のうちの１つ、一部又は全部の間に）継続的に又は断続的に、直接又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、増大中の生産物の温度、ビルドプレートの温度、圧力、移動速度、力（例えばキャリア及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、製作する生産物の増大過程でキャリアに掛かる歪み）、放出層の厚さ等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【００８６】
フィードバック制御システム及び／又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又は容積から）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等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【００８７】
（例えば前述のプロセス工程の一部又は全部において）モニタリングされるパラメーター及び／又は既知のパラメーターへの対応として継続的に又は段階的に、直接又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、キャリアの移動率又は移動速度、照射強度、照射持続時間（例えば「スライス」毎の持続時間）等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【００８８】
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）又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又はビルドプレートの温度を直接又は間接的にモニタリングすることができる。その場合、ビルドゾーン内及び／又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等が挙げられる。
【００８９】
加えて、放射源（例えば水銀灯等の紫外光源）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。
【００９０】
別の例として、製作時間を延ばすための温度及び／又は圧力の制御を、加熱装置及び冷却装置（個別に、又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）、並びに／又は圧力供給（例えばポンプ、圧力容器、弁及びこれらの組み合わせ）、並びに／又は制御可能な弁等の圧力解放機構（個別に、又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。加熱装置及び冷却装置の例として、流体循環導管、装置の要素に隣接して位置付けられた、又は装置に内蔵された加熱装置／冷却装置、熱起電デバイス等が挙げられる。
【００９１】
一部の実施形態において、制御装置は、最終生産物の一部又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、移動率又は移動速度、照射強度、温度等）は、特定の重合性液体及び創出される生産物の性質等の要因に依存することになる。過去に判定された、又は一連の試験稼働若しくは「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又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及びフィードバック（上記にて論じたとおり）、これらの組み合わせにより、又は他の何らかの適切な形で達成され得る。
【００９２】
一部の実施形態において、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、前述の方法及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。
【００９３】
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）キャリア及びビルドプレートを用意する工程（前記ビルドプレートは半透過性部材を含み、前記半透過性部材はビルド面及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（同時及び／又は順次の）（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）、並びに（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ように移動させて、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）までの継続及び／又は反復により、互いに接着した状態の重合領域の堆積の継続又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。
【００９４】
放出層の機械的放出が必要ないことから、又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、該方法を継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、又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及び／又は複雑さ等の要因に応じて、工程の速度を経時的に変化させることができる。
【００９５】
また、ウィンドウ又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、本発明は一部の実施形態において、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、又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、又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又は圧送することを目的に、往復運動が用いられる。
【００９６】
一部の実施形態において、移動工程は、工程毎又は増分毎に均等な増分（例えば０．１又は１ミクロン〜最大１０又は１００ミクロン以上の増分）で逐次的に実行される。一部の実施形態において、移動工程は、工程毎又は増分毎に可変性の増分（例えば毎回の増分が０．１又は１ミクロン〜最大１０又は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、移動速度と併せて、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、構成等）等の要因に依存することになる。
【００９７】
本発明の他の実施形態において、移動工程は均等又は可変性の速度で継続的に実行される。
【００９８】
一部の実施形態において、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、放射強度等の要因に応じて１秒当たり約０．１、１、又は１０ミクロン〜最大約１００、１，０００、又は１０，０００ミクロンの範囲である。
【００９９】
下記にてさらに記述するとおり、一部の実施形態において、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つ又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又は１０００ミクロン以上の移動速度又は累積移動速度又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又は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、純粋な酸素等の）加圧雰囲気中でプロセスを実行する場合、１０、２０、３０又は４０ポンド毎平方インチ（ＰＳＩ）〜最大２００、３００、４００又は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、供給面及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。
【０１００】
他方、より小さい品目を製作する場合、あるいはロッド又は繊維は圧力容器の孔又は開口部を通って製造される関係上、圧力容器から除去又は排出できるロッド又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。
【０１０１】
前述のとおり、照射工程は一部の実施形態において、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、又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。
【０１０２】
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、又は例えば照射強度、重合性材料中における色素の有無、増大率等の要因に応じた持続時間であってもよい。したがって、一部の実施形態において、毎回の照射工程の持続時間を０．００１、０．０１、０．１、１又は１０マイクロ秒〜最長１、１０、又は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、一部の実施形態において、好ましくは可能な限り短く、例えば０．００１、０．０１、０．１、又は１マイクロ秒〜最長０．１、１、又は１０秒である。
【０１０３】
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、一部の実施形態において、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、一部の実施形態において、デッドゾーンの厚さは０．０１、０．１、１、２若しくは１０ミクロン〜最大１００、２００若しくは４００ミクロン以上であり、及び／又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若しくは２ミクロン〜最大４００、６００、若しくは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、それは増大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。一部の実施形態において、重合の傾斜ゾーン又は活性表面は、（重合工程が継続する一方で）少なくとも５、１０、１５、２０又は３０秒〜最長５、１０、１５又は２０分以上、あるいは三次元生産物の完成まで維持される。
【０１０４】
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又は低減が重要でない位置に）開裂線を形成するのに十分な時間にわたり前記重合の傾斜ゾーン／活性表面を遮断し、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及び再開、照射強度の増減、並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。
【０１０５】
一部の実施形態において、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、例えば凸状又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又は溝を有する。いずれの場合もビルド面は平滑であるか、又は凹凸があってもよい。
【０１０６】
繊維又はロッドの形成において湾曲及び／又は不規則なビルドプレート又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等と関連付けられている、ビルド面内に形成された経路又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）。
【０１０７】
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及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、一部の実施形態において、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、例えばリザーバー及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及び／又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、又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。弁アセンブリーの使用を通じて、一部の実施形態において、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。
【０１０８】
５．重合性液体の往復供給。
本発明の一実施形態では、重合性液体によるビルド領域の再充填を確かにする又は速くするために、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（又は振動させる）（すなわち、この２つを互いを基準に縦方向に往復運動させる）。そのような往復運動又は振動（これらの２つの用語は本明細書において同義的に使用される）は、それらが重合性液体のビルド面への供給を確かにするように構成される限り、互いを基準に、均一及び不均一並びに／又は周期的若しくは非周期的を含む任意の好適な構成のものであってもよい。
【０１０９】
一部の実施形態において、アップストローク及びダウンストロークを含む縦方向往復運動工程は、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、移動工程の一部又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）。
【０１１０】
一部の実施形態において、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、又は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、又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進的開始及び／又は漸進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、又は徐々に開始する。
【０１１１】
一部の実施形態において、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、又は５０パーセントの期間にわたり、徐々に減速する（つまり、ダウンストロークの漸進的終了及び／又は漸進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、又は徐々に、完了又は終了する。
【０１１２】
一部の実施形態ではアップストロークの突発的な終了又は突発的な減速、及びダウンストロークの突発的な開始又は加速（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又は方向の急速な変化）が生じる一方、ここでは漸進的な遷移を（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」又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、各往復運動工程は、単一のアップストローク及びダウンストロークからなってもよい一方、往復運動工程は、頻度及び／又は振幅が同じであるか又は異なってもよい複数の２、３、４又は５以上の連結されたセットの往復運動を含んでもよいことが理解されることになる。
【０１１３】
一部の実施形態において、縦方向往復運動工程は、（例えばアップストローク及びダウンストロークの１サイクル当たり）０．０１又は０．１秒〜最長１又は１０秒間の合計時間にわたり実行される。
【０１１４】
一部の実施形態において、アップストロークの移動距離は０．０２又は０．２ミリメートル（あるいは２０又は２００ミクロン）〜１又は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、又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離れるように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結された往復運動を含む場合、三次元物体が徐々に形成される際のキャリアのビルド面から離れる方向への移動を達成するために、そのセット内の全てのアップストロークの合計移動距離は、好ましくは、そのセット内の全てのダウンストロークの合計移動距離より大きい。
【０１１５】
好ましくは、縦方向往復運動工程、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又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、重合の傾斜ゾーン又は領域は「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増大する。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確かにする又は速くすることであり、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。
【０１１６】
一部の実施形態において、移動工程は断続的に、毎分１、２、５又は１０回の個別移動から、毎分最大３００、６００又は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。
【０１１７】
一部の実施形態において、個別の移動は、毎回の移動につき１０又は５０ミクロン〜最大１００又は２００ミクロンの平均移動距離（場合により、毎回の縦方向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。
【０１１８】
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、及び／又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又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。
【０１１９】
代替として、縦方向の往復運動は、キャリアが縦又は「Ｚ」次元においてビルドプレートから離れる方向に移動する（例えば継続的に又は段階的に）間、縦方向又は「Ｚ」次元における上及び下への制限された範囲の移動を有し得るようにビルド面（及び対応するビルドプレート）を構成することにより実行され得る。一部の実施例において、そのような制限された範囲の移動は、例えば粘稠性の重合性液体による増大する物体へのビルドプレートの部分的接着により達成される上方への動きに続く、ビルドプレートの重量、弾性等（任意選択で、ビルドプレート及びビルド面の上方又は下方への動きに影響を与えるように構成されたばね、緩衝材、衝撃吸収材等を含む）により達成される下方への動き等、受動的に付与されてもよい。別の実施形態において、ビルド面のそのような動きは、別個の駆動システムをビルドプレートに動作可能に関連付けることにより能動的に達成されてもよく、駆動システムはまた、縦方向の往復運動を別個に達成するために、制御装置に動作可能に関連付けられる。さらに別の実施形態において、縦方向の往復運動は、上方及び下方に湾曲するようにビルドプレート及び／又はビルド面を構成することにより実行されてもよく、その上方への動きは、粘稠性の重合性液体による増大する物体へのビルド面の部分的接着により達成され、続いて下方への動きは、それを以前の位置に付勢する、又は以前の位置に戻るようにするビルド面の本来の剛度により達成される。
【０１２０】
照明又は照射工程は、断続的である場合、往復運動が能動的に又は受動的に達成されるかどうか等の要因に依存して、縦方向の往復運動と同調した様式で実行されてもよく、又は縦方向の往復運動と同調しなくてもよいことが理解されることになる。
【０１２１】
また、縦方向の往復運動は、キャリアとビルド面の全ての領域との間で同時に実行されてもよく（例えばビルド面が剛性である場合）、又はキャリアとビルド面の異なる領域との間で異なる時点で実行されてもよい（例えばビルド面が張力が掛けられたポリマーフィルム等の可撓性材料である場合）。
【０１２２】
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。一部の実施形態において、製作速度を高めるため、光はビルド領域に集中又は「合焦」される。これは対物レンズ等の光学装置を使用して達成され得る。
【０１２３】
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又は３０となり得る。高い側の乗数範囲では、乗数は約１５０、３００、又は４００以上となり得る。
【０１２４】
前述の関係は概して、１平方センチメートル当たり１、５又は１０ミリワット〜最大２０又は５０ミリワットの範囲の光強度について想定される。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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又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又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。
【０１２７】
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及び／又は加圧雰囲気、より多孔質の半透過性部材、より強力な阻害剤（特に塩基を採用する場合）等の提供が挙げられる。
【０１２８】
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、及び／又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又は１００センチポイズ〜最大６００、８００又は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）等の適切な装置を使用して室温及び大気圧にて測定）。一部の実施形態において、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。
【０１２９】
一部の実施形態において、例えば断面積が広い、及び／又は高密度の物品を製作する場合等、前述のとおり重合性液体を「圧送」する往復運動の導入、並びに／又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、並びに／又は同じく前述のとおり重合性液体の加熱及び／若しくは加圧により、製作速度を高めることができる。
【０１３０】
７．タイル化。
ビルドサイズが比較的大きい場合に分解能及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等）及び光学装置（対物レンズ等）を含むアセンブリーを意味し得る。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等の電子機器をも含み得る。
【０１３１】
一部の実施形態において、画像が重なり合っている構成は、例えば米国特許第７，２９２，２０７号、同第８，１０２，３３２号、同第８，４２７，３９１号、同第８，４４６，４３１号並びに米国特許出願公開第２０１３／０２６９８８２号、同第２０１３／０２７８８４０号及び同第２０１３／０３２１４７５号（これらの開示は全体が本明細書の一部をなすものとする）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」又は「平滑化」して採用される。
【０１３２】
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（及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。
【０１３３】
８．複数のゾーンにおける製作
前述のとおり、本発明の実施形態は、動作の複数のゾーン又はセグメントを通して三次元物体の形成を実行し得る。そのような方法は、一般に、
（ａ）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する工程であって、キャリア及びビルド面は、その間をビルド領域として画定し、キャリアは、開始位置においてビルド面に隣接して、及びそこから離間して位置付けられる、工程と；次いで
（ｂ）
（ｉ）ビルド領域を重合性液体で充填すること、
（ｉｉ）光学的に透明な部材を介してビルド領域に光を照射する（例えば単一の露光により）一方で、
（ｉｉｉ）キャリアを静止状態に維持する、又は第１の累積移動速度でキャリアをビルド面から離れる方向に移動させ、それにより重合性液体からキャリアに接着した物体の固体ポリマー接着セグメントを形成すること
により、三次元物体の接着セグメントを形成する工程と；次いで
（ｃ）任意選択であるが好ましくは、
（ｉ）ビルド領域を重合性液体で充填すること、
（ｉｉ）光学的に透明な部材を介してビルド領域に光を継続的又は断続的に照射すること、及び
（ｉｉｉ）第２の累積移動速度でキャリアをビルド面から離れる方向に継続的又は断続的に移動させて（例えば、照射工程と順次又は同時に）、それにより重合性液体から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形成すること
により、三次元物体の遷移セグメントを形成する工程であって；
第２の累積移動速度は、第１の累積移動速度より大きい、工程と；次いで、
（ｄ）
（ｉ）ビルド領域を重合性液体で充填すること、
（ｉｉ）光学的に透明な部材を介してビルド領域に光を継続的又は断続的に照射すること、及び
（ｉｉｉ）第３の累積移動速度でキャリアをビルド面から離れる方向に継続的又は断続的に移動させて（例えば、照射工程と順次又は同時に）、それにより重合性液体から遷移セグメントとビルド面との間に物体の本体セグメントを形成すること
により、三次元物体の本体セグメントを形成する工程であって；
第３の累積移動速度は、第１及び／又は第２の累積移動速度より大きい、工程と
を含む。
【０１３４】
開始位置は、位置の範囲（例えば、最大５又は１０ミリメートル以上の範囲）の中の任意の位置であってもよいこと、及び、照射工程（ｂ）（ｉｉ）は、キャリアがその位置の範囲内の任意の位置にある場合、固体ポリマーがキャリアに接着するのに十分な強度で実行されることに留意されたい。これは、キャリア及び／又はビルド面の均一性の変動性、ビルド面に隣接してキャリアを位置付ける上での駆動システムに内在する変動性等に起因する、キャリアへの三次元物体の接着の失敗の可能性を有利に低減する。
【０１３５】
９．断続的（又は「ストロボ」）照明による製作。
前述のとおり、一部の実施形態において、本発明は、断続的期間又はバーストでの照明で実行されてもよい。一実施形態において、そのような方法は、
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する工程であって、キャリア及びビルド面は、その間をビルド領域として画定する、工程と、
ビルド領域を重合性液体で充填する工程と、
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する工程であって、これによって重合性液体から固体ポリマーを形成する、工程と、
キャリアをビルド面から離れる方向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工程と
を含む。
【０１３６】
そのような動作モードの別の実施形態は、
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する工程であって、キャリア及びビルド面は、その間をビルド領域として画定する、工程と、
ビルド領域を重合性液体で充填する工程と、
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する工程であって、これによって重合性液体から固体ポリマーを形成する、工程と、
キャリアをビルド面から離れる方向に継続的又は断続的に移動させて（例えば、照射工程と順次又は同時に）、固体ポリマーから三次元物体を形成する工程と
を含む。
【０１３７】
一部の実施形態において、断続的に照射する工程は、活性及び不活性照射の期間を交互させることを含み、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（例えばその５０、６０、又は８０パーセント未満である）。
【０１３８】
他の実施形態において、断続的に照射する工程は、活性及び不活性照射の期間を交互させることを含み、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かそれより長い（例えば少なくともその１００、１２０、１６０又は１８０パーセントである）。
【０１３９】
そのような動作モードの例を、下記にて詳細に記載する。これらの特徴は、本明細書に記載の他の特徴及び動作工程又はパラメーターのいずれかと組み合わされてもよい。
【０１４０】
１０．複数の動作モードによる本体セグメントの製作。
動作モード（すなわち、照射及び移動の様式を定義するパターン）は、三次元物体（すなわちその主要部分又は「本体部分」）を製作する過程で、その三次元物体の各連続セグメントの特定の幾何構造に最適となるように（特にその幾何構造は製作の過程において変化するため）変更されてもよい。
【０１４１】
一般に、ベース及び遷移ゾーンは、その製作中のその物体の本体の好ましい基盤として、まだ前述のとおり製作され得る。
【０１４２】
三次元物体の横方向部分、断面の突発的変化、及び三次元物体の合流又は分岐する要素は、往復又は振動動作モードで製作され得、例えば、孔食等の表面欠陥を排除し、ビルド領域への樹脂補充を速くする又は確かにする。
【０１４３】
三次元物体の縦方向の薄壁セクション、及びその壊れやすい要素又は細かい特徴は、継続動作モードで製作され得る。一部の実施形態において、継続モードは、様々な動作モードのうち最も振盪性が低く、したがって、複雑又は精巧な幾何構造を有する三次元物体のセグメントを製作するのにより適している（ただし、これは、ビルド面への材料の選択、すなわち剛性対可撓性により影響され得る）。
【０１４４】
動作モードパラメーターのフェザリング、又は漸次的遷移は、動作モードの変更（すなわち、１つの動作モードとその後の動作モードとの間）の過程で含まれてもよい。例えば、振動内ビルド（intra-oscillatory build）において、振動パラメーターは、樹脂の流れを可能にすることにより駆動され、ビルドエリア内の樹脂レベルが平衡化する時間を許容し、より薄い断面の場合、より低い振動高さ、より速い振動速度、及び／又は樹脂を補充するためのより少ない遅延時間を使用することができ、一方でより厚い断面の場合、その逆が成り立つ。
【０１４５】
往復（又は振動）から継続動作モードへのフェザリングでは、振動モード後に一時停止され、１０ｍｍ／時間から、アナログから遷移ゾーンとしての標準的な継続速度まで継続速度が傾斜され、初期スライスへの有効曝露量は、「露出過多」（適切な接着を可能にする）から推奨曝露量まで降下する。
【０１４６】
継続から振動へのフェザリングでは、遷移後の初期振動変位は、最後の露光された継続フレームの面積を考慮し、例えば広い断面に対しては高い振動変位であり、その逆も成り立つ。初期フレームに対する曝露量は、一定又は高から低に傾斜され得る。
【０１４７】
動作モードの変更の代わりに（又は動作モードの変更と組み合わせて）、動作モードのパラメーターは、三次元物体の形成中に変更され得る。変更され得るパラメーターの例として、例えば、照射の頻度、照射の強度、照射の持続時間、照射の負荷サイクル、移動の比率、照射前のリード時間、照射後の遅延時間、ステップ高さ、ポンプ高さ、ステップ若しくはポンプ持続時間、又は段階的若しくは往復運動移動の頻度が挙げられる。例えば、
物体の高密度部分又はセグメント（例えば完全固体部分、又は高密度フォーム若しくは格子部分）を製作するためには、より大きいポンプ高さが好ましくなり得；
物体の中空、メッシュ充填、連続気泡フォーム又は開放格子部分等の、物体の希薄な（又はより低密度の）セグメント又は部分には、より速いポンプ速度が好ましくなり得；
形成の全体的速度又は比率が増加された場合、増加されたリード及び遅延時間が好ましくなり得る。そのようなパラメーターを変化させるための付加的な理由は、上及び下に示されている。
【０１４８】
三次元物体の外側表面の幾何構造を改変する、構造上の目的のために三次元物体の内側表面の幾何構造を改変する、物体の微細構造又は材料特性を変更するために物体の内部表面の幾何構造を改変する（例えば、規則的又は不規則的メッシュ、格子、又はフォーム（連続気泡及び独立気泡フォームを含む）の形成において）、ビルド領域への重合性液体の流れを維持又は改変する等のために、露光のパターンは、作製の過程で、例えばスライス間で変更されてもよいことが理解されることになる。加えて、本発明において、下記にてさらに詳しく論ずるとおり、スライス厚が有利に変更され得る。
【０１４９】
１１．スライス厚の変更
前述のとおり、本明細書に記載の方法及びプロセスは、三次元物体の形成中、固定スライス厚ではなく様々なスライス厚での入力に有利に対応し、それにより方法及び装置の動作が単純化され得、特に、方法を実行するための装置に対する電子的又はコンピューターで生成された命令が単純化され得る。例えば、細かい微細部分及びより微細でない部分、又は比較的一定の部分の両方を含む物体の場合、スライス厚は、微細部分ではより薄く、また比較的一定の部分ではより厚くなり得る。
【０１５０】
スライス厚が変更される回数は、例えば物体の材料及び特性、幾何構造、引張又は他の材料特性、許容度等の要因に依存する。特定の制限はなく、したがって、一部の実施形態において、スライス厚は、物体又は物体本体本体部分の形成中に、少なくとも２回、４回、８回又は１０回（及び任意選択で最大１００又は１０００回以上）変更されてもよい。全ての変更は、異なるスライス厚への変更でなくてもよく、一部の場合において、以前の（ただし直前ではない）スライス厚への復帰であってもよいことに留意されたい。
【０１５１】
例えば、一部の実施形態において、変更は、２又は４ミクロン未満の厚さを有する少なくとも１つのスライス；任意選択で４０から８０ミクロンの間の厚さを有する少なくとも１つのスライス；及び２００、４００又は６００ミクロン超の厚さを有する少なくとも１つのスライスの間であってもよい。
【０１５２】
一部の実施形態において、変更は、２又は４ミクロン未満の厚さを有する少なくとも１つのスライス；及び４０又は８０ミクロン超の厚さを有する少なくとも１つのスライスの間であってもよい。
【０１５３】
一部の実施形態において、変更は、２０又は４０ミクロン未満の厚さを有する少なくとも１つのスライス；任意選択で６０から８０ミクロンの間の厚さを有する少なくとも１つのスライス；及び２００、４００又は６００ミクロン超の厚さを有する少なくとも１つのスライスの間であってもよい。
【０１５４】
一部の実施形態において、変更は、少なくとも第１の薄いスライスと第２のより厚いスライスとの間であってもよく、前記第２のスライスは、前記第１のスライスより少なくとも５、１０、１５又は２０倍大きい厚さを有する。
【０１５５】
一部の実施形態において、変更は、少なくとも第１の複数（例えば少なくとも２、５、１０又は２０）の連続した薄いスライスと第２のより厚いスライスとの間であり、前記薄いスライスはそれぞれ互いに異なり、前記第２のより厚いスライスは、前記複数の薄いスライスのそれぞれより少なくとも５、１０、１５又は２０倍大きい厚さを有する。
【０１５６】
スライス厚の変動は、下記にてさらに詳しく論ずるとおり、任意の動作モードにおいて実装され得、また同じく下記にてさらに詳しく論ずるとおり、特定の三次元物体を製作する過程で変化する動作モードと組み合わせて実装され得る。
【０１５７】
１２．製作生産物。
本発明の方法及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、仕上がり生産物若しくは実質的仕上がり生産物であるか、又は表面処理、レーザー切断、放電マシニング等、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又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又は「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」へ意図的に分断線又は開裂線を導入することができる。
【０１５８】
本発明の方法及び装置により、多数の様々な生産物を製造することができ、例として、大縮尺の模型又はプロトタイプの両方、少量の特別生産物、小型の又は超小型の生産物又は装置等が挙げられる。例として、医療機器及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、繊維及びロッド、例えば導波管、微小機械装置、微小流体装置等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【０１５９】
したがって、一部の実施形態において、生産物は０．１若しくは１ミリメートル〜最大１０若しくは１００ミリメートル以上の高さ、及び／又は０．１若しくは１ミリメートル〜最大１０若しくは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若しくは１００ナノメートル〜最大１０若しくは１００ミクロン以上の高さ、及び／又は１０若しくは１００ナノメートル〜最大１０若しくは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。最大サイズ及び幅は特定のデバイスのアーキテクチャー及び光源の分解能に依存し、実施形態又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。
【０１６０】
一部の実施形態において、生産物の高さ対幅の比は少なくとも２：１、１０：１、５０：１、又は１００：１以上、あるいは幅対高さの比は１：１、１０：１、５０：１、又は１００：１以上である。
【０１６１】
一部の実施形態において、下記にてさらに論ずるとおり、生産物は少なくとも１つ又は複数の、内部に形成された細孔又は経路を有する。
【０１６２】
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、一部の実施形態において、生産物は剛性であり、他の実施形態において生産物は可撓性又は弾性である。一部の実施形態において、生産物は固体であり、他の実施形態において、生産物はヒドロゲル等のゲルである。一部の実施形態において、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）。一部の実施形態において、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）、一部の実施形態において、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。
【０１６３】
一部の実施形態において、生産物又は物品は少なくとも１つの張り出した特徴（又は「張出部」）、例えば２つの支持体間の架橋要素、又は実質的に垂直な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部の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又は開裂線の問題、及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、一部の実施形態において、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又は排除において、特に有利である。
【０１６４】
１３．付加的なビルドプレート材料
任意の好適な材料を使用して、複数層ビルドプレート及び／又は２種以上の材料で形成されたビルドプレートを含む、本明細書に記載のビルドプレートを形成することができる。例えば、可撓性層（単独で、又は付加的な支持部若しくは層と共に使用される）は、架橋シリコーンエラストマーコーティング（例えば室温加硫（ＲＴＶ）シリコーン）を有するガラス布（ガラス繊維又はｅ−ガラス）を含んでもよく、このコーティングは、機械的耐久性を提供するためにガラス繊維布に若干浸透され得る。シリコーンエラストマー（ゴム）の酸素透過性は、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）ＡＦ−２４００と同様である。そのような構成は、単独で、又はガラスプレートに貼り付けられて（接着剤により接着されて）使用されてもよく、布の非充填エリアが空気（酸素）流に利用可能である。スルホン化テトラフルオロエチレン系フルオロポリマー−コポリマー、例えばＤｕｐｏｎｔからのＮａｆｉｏｎ（登録商標）もまた使用可能である。
【０１６５】
一部の実施形態において、現在浄水用途において極めて大量に使用されている非対称平坦シート膜（米国特許出願公開第２０１４／０２９０４７８号を参照されたい）が使用されてもよい。これらの膜は、一般に、ポリスルホン又はポリエーテルスルホンであり、耐薬品性を増加させるためにパーフルオロポリマー又は架橋シリコーンエラストマーでコーティングされてもよい。また、耐薬品性が問題となる場合には、例えば、ポリ（フッ化ビニリデン）、及びおそらくはポリイミド非対称（多孔質）膜が使用されてもよい。膜のいくつかは、コーティングなしでそのまま使用されてもよい。そのような膜の例として、ＦｉｌｍＴｅｃ（登録商標）膜（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ、Ｍｉｄｌａｎｄ、Ｍｉｃｈｉｇａｎ（ＵＳＡ））が挙げられる。これらは、架橋高Ｔｇポリアミドでコーティングされた多孔質ポリスルホン非対称膜（約０．１ミクロンのコーティング厚を有する）である。架橋ポリアミドコーティングは、耐薬品性を提供するはずである。ポリアミドの酸素透過性は低いが、コーティングの厚さは、有効酸素透過率が高くなるように薄くてもよい。ポリアミド層を有さないポリスルホン支持体は、極めて高い酸素透過を提供するために、シリコーンゴム（又はＡＦ−２４００）等の多種多様なポリマーでコーティングされ得る。ＦｉｌｍＴｅｃ（登録商標）膜は、塩水脱塩プラントにおいて使用される重要な材料であるため、極めて大量に製造されている。ＰＶＤＦ多孔質膜は、反復使用を可能にし得る。
【０１６６】
１４．付加的なビルドプレート材料
一部の実施形態において、雰囲気を重合阻害剤、例えば酸素で高濃度化することが使用されてもよい。例えば、酸素高濃度化源を使用して、例えばビルドプレートの下で低減された全ガス圧にもかかわらず高い酸素分圧を維持する、又は、より透過性の低いビルドウィンドウを可能にする一方でビルド領域に十分な酸素又は他の重合阻害剤を存在させることができる。
【０１６７】
１５．ビルドプレートコーティング
ビルドプレート表面又はビルド領域においてオムニフォビックな（omniphobic）表面が使用されてもよい。例えば、毛管力により表面に支持又は保持された非混和性流体を含有するパターン化された表面（粒子のランダムアレイ又はマイクロパターン化表面）が使用されてもよい。そのような表面は、表面に沿って浮遊する表面上の流体をもたらし得る。そのような表面の例は、米国特許第８，５３５，７７９号及び同第８，５７４，７０４号に記載されており、これらの開示はここに引用することによりそれら全体が本明細書の一部をなすものとする。
【０１６８】
１６．ビルドプレート可撓性層
本発明による実施形態は、半透過性（又はガス透過性）部材（例えばＴＥＦＬＯＮ  ＡＦ（登録商標）フルオロポリマー等のパーフルオロポリマー）を含むビルドプレート上の可撓性層に関して説明されているが、任意の好適な可撓性材料が、単独で（引張部材又は「ドラムヘッド」構成と共に）、又はクラス等の別の強化基板の上に設置されて使用され得ることが理解されるべきである。例えば、透明な弾力性のある紙、例えばグラシンが使用されてもよい。グラシンは、スーパーカレンダー処理された、十分に水和したセルロース繊維で形成された比較的透明な耐油紙である。グラシンは、可塑化されてもよく、及び／又はワックス若しくは上塗り剤でコーティングされてもよい。グラシンは、ガス透過性であってもよい。一部の実施形態において、グラシンは、架橋シリコーンエラストマー又はパーフルオロポリマー、例えばＴＥＦＬＯＮ  ＡＦ（登録商標）フルオロポリマーの薄層でコーティングされてもよい。グラシン紙は、実質的に耐油性であり、本明細書に記載の重合性液体に対する制限された接着性を有し得る。
【０１６９】
１７．ライティングパネルを有するビルドプレート
図２は、光源としてデジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ）システムを有する３Ｄ印刷デバイスを例示しているが、一部の実施形態において、ライティングパネル光源が使用されてもよい。特に、ビルドプレートの下部層、例えば図２２〜２５に示されるビルドプレートにおけるベース層は、ビルド領域内の樹脂を照射するためにライティングパネルのディスプレイスクリーンとして使用され得る。例えば、図２２〜２３に例示されるように、形成されたビルドプレートのベース層は、ライティングパネルのスクリーンを形成するために使用されてもよい。一部の実施形態において、ベース層は省略されてもよく、ライティングパネルがベース層と同様の機能性及び支持を提供してもよい。図２４〜２５に例示されるように、ライティングパネル９００は、ベース層の底部に位置し、光源制御装置９５０に接続されてもよい。
【０１７０】
図２２〜２３に例示されるように、ビルドプレートは、ライティングパネル、ベース層、接着剤層及び透過性シートを含んでもよい。ビルド面への酸素流を増加させるために、透過性シート（図２２）又はベース層（図２３）にチャネルが形成されてもよい。一部の実施形態によれば、ビルドプレートは、重合阻害剤をビルド面に到達させるように構成されてもよい。特に、ビルドプレートは、シートの下側表面がベースの上側表面上に位置するように、上側及び下側表面を有する剛性の光学的に透明なガス不透過性平面ベース、並びに上側及び下側表面を有する光学的に透明なシートを含む。ベースの上側表面及び／又はシートの下側表面は、ガス透過性シートへのガスの流れを増加させる表面トポロジーを有する。例えば、表面トポロジーは、重合阻害剤が隙間を通り、透過性シートを通ってビルド面に流動し得るように、ベースとシートとの間に十分な隙間を維持する表面粗度（ランダムな「粗い」表面又はフィーチャ若しくはチャネルのパターン）を含んでもよい。一部の実施形態において、表面トポロジーは、表面湿潤又はベースとシートとの間の粘着を低減又は防止し得る。この構成においては、比較的薄い可撓性の透過性シートが使用され得る。剛性ベースは、三次元物体製作中に可撓性シートを安定化する、及び／又は特に下方向の歪み若しくは反りを低減若しくは防止するように機能し得る。表面トポロジーは、三次元物体製作の分解能に対するいかなる影響も最小限化するように、（例えば、任意の光学的ブロック又は散乱を制限することにより）ウィンドウを通過する放射線の光学経路を十分に維持するように構成されてもよい。シートは、周縁部に沿った１つ若しくは複数のクランプ、又は「ドラムヘッド」構成によりプレートに対して保持されてもよい。表面、より粗い表面は、典型的には、より滑らかな表面よりも大きい散乱角をもたらす。一部の実施形態において、シートの長手方向エリアに沿った全ての点における光散乱角（例えば、チャネル又は他のフィーチャの不均一な表面トポロジーに起因する）は、２０％、１０％、５．０％又は１．０％未満である。
【０１７１】
剛性ベース及び可撓性シートは、関連する波長において光学的に透明である（又は別様には、人間の目によって認識されるように視覚的に透明であるか否かを問わず放射線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、一部の実施形態において視覚的に不透明であってもよい）任意の好適な材料で作製され得る。一部の実施形態において、剛性ベースは、重合阻害剤に対して不透過性である。
【０１７２】
一部の実施形態において、本発明の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、装置内で剛性化する材料の薄いフィルム又はシートから、可撓性シートを形成することができる。ポリマーフィルムは、好ましくは、０．０１又は０．０５ミリメートル〜０．１又は１ミリメートル以上の厚さの、非晶質熱可塑性フルオロポリマー等のフルオロポリマーフィルムである。一部の実施形態において、厚さ０．００３５インチ（０．０９ミリメートル）のＢｉｏｇｅｎｅｒａｌ  Ｔｅｆｌｏｎ  ＡＦ  ２４００ポリマーフィルム、及び厚さ０．００４インチ（０．１ミリメートル）のＲａｎｄｏｍ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  Ｔｅｆｌｏｎ  ＡＦ  ２４００ポリマーフィルムが使用され得る。フィルムに対する張力は、好ましくは、製作速度等の動作条件に依存して、張力リングにより約１０〜１００ポンドに調整される。
【０１７３】
特定の材料として、ＤｕＰｏｎｔ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。付加的な材料としては、米国特許第８，２６８，４４６号；同第８，２６３，１２９号；同第８，１５８，７２８号；及び同第７，４３５，４９５号に記載されているもの等のパーフルオロポリエーテルポリマーが挙げられる。例えば、シートは、非晶質熱可塑性フルオロポリマー、例えばＴＥＦＬＯＮ  ＡＦ  １６００（商標）若しくはＴＥＦＬＯＮ  ＡＦ  ２４００（商標）フルオロポリマーフィルム、又はパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）、特に架橋ＰＦＰＥフィルム、又は架橋シリコーンポリマーフィルムを含んでもよい。重合阻害剤のフラックスが光重合を減弱してデッドゾーンを形成するのに適切である限り、多くの他の材料もまた使用可能である。他の材料として、半結晶性フルオロポリマー、例えばフッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、パラホルムアルデヒド（ＰＦＡ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）又は当技術分野において知られている他の材料の薄いフィルム（厚さ１０〜５０ミクロン）が挙げられ得る。重合阻害剤である酸素に対するこれらの材料（ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＰＶＤＦ）の透過性は、ＴＥＦＬＯＮ  ＡＦより低くなり得るが、酸素濃度、酸素圧、温度、及び光特性（波長、強度）の減弱により、適切なデッドゾーンの形成が達成され得る。
【０１７４】
本明細書に記載の接着剤層は、ガス透過性接着剤、例えばポリ（ジメチルシロキサン）（ＰＤＭＳ）フィルム（例えば、ポリエステル剥離ライナーを使用して塗布可能なシリコーン転写フィルム接着剤、例えばＡＲｓｅａｌ（商標）８０２６（Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ、Ｇｌｅｎ  Ｒｏｃｋ、ＰＡ（ＵＳＡ）として）であってもよい。接着剤層は、好ましくは、ガス透過性であると共に、ベースの材料（例えば、ガラス、シリコーン、石英、サファイア、ポリマー材料）及びシートの材料（例えば、下記に記載のポリマー）に対して良好な接着品質を有する接着剤である。この構成においては、ベースの不均一表面トポロジー（チャネル）を通して、並びにガス透過性接着剤及びシートを通して空気流が許容され得る。
【０１７５】
図２２〜２３に示されるように、ベース層内にライティングパネルが組み込まれてもよく、又は、ベース層がライティングパネルのディスプレイスクリーンであってもよい。
【０１７６】
図２４に例示されるように、三次元プリンター用のビルドプレート７００が示されている。ビルドプレート７００は、光学的に透明な第１のチャネル層７０２、第１のチャネル層の上の光学的に透明なガス透過性の第２のチャネル層７０４、並びに上側及び下側表面を有する可撓性の光学的に透明なガス透過性シート７０６を含む。シートの上側表面は、三次元物体を形成するためのビルド面７１０を形成する。接着剤層７１２及び７１４は、それぞれチャネル層７０２と７０４との間、及びチャネル層７０４とシート７０６との間にある。チャネル層７０２は、圧力制御装置７２０に流体接続されたチャネル７０２Ａを含み、チャネル層７０４は、一方側でガス源７６０に、また他方側で真空又は出口７７０に流体接続されたチャネル７０４Ａを含む。例示されるように、チャネル層７０４は、接着剤層７１４によりチャネル層７０２に接着された底面、及び上面を有する平面部分７０４Ｂを含む。チャネル層７０４はまた、平面部分７０４Ｂの上面上にチャネル画定部分７０４Ｃを含む。
【０１７７】
シート７０６は、本明細書に記載のような非晶質フルオロポリマーを含む任意の好適な半透過性又は透過性材料（すなわち、重合阻害剤に対して透過性）で形成され得る。例えば、ポリマーフィルム又はポリマーフィルム層は、例えばフルオロポリマーフィルム、例えばＴＥＦＬＯＮ  ＡＦ  １６００（商標）又はＴＥＦＬＯＮ  ＡＦ  ２４００（商標）フルオロポリマーフィルム等の非晶質熱可塑性フルオロポリマー、又はパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）、特に架橋ＰＦＰＥフィルム、又は架橋シリコーンポリマーフィルムであってもよい。チャネル層７０４は、ガス透過性又は半透過性材料、例えば透過性ポリマー（例えばポリ（ジメチルシロキサン）（ＰＤＭＳ））を含んでもよい。シート７０６の厚さは、約１５０μｍ未満であってもよい。平面部分７０４Ｂ及びチャネル画定部分７０４Ｃは、酸素プラズマ処理、ＵＶオゾン処理及び／又は湿潤化学処理を含む酸化処理を含む化学結合により互いに接着され得る。接着剤層７１４は、ガス透過性接着剤、例えばポリ（ジメチルシロキサン）（ＰＤＭＳ）フィルムであってもよい。この構成においては、ガス源７６０は、チャネル７０４Ａを通る真空／出口７７０への流れを増加させ得る。チャネル７０４Ａ内の増加したガスの流れは、ガス透過性であるチャネル層７０４、接着剤７１２及びシート７０６を通るガスの流れを増加させ得、またビルド面７１０上に存在するガス重合阻害剤を増加させ得る。例えば、ガス源７６０は、ビルド面７１０における重合を阻害するための酸素ガス源又は他のガスであってもよい。チャネル７０２Ａ及び７０４Ａは、互いに平行となるように例示されているが、チャネル７０２Ａ及び７０４Ａは、ビルドプレート７００の光学的品質を改善するために、互いに略垂直であってもよいことが理解されるべきである。
【０１７８】
ビルドプレート７００は、ビルドプレート７００が曲がる又は屈曲し得るように、十分に薄い、及び／又は可撓性であってもよい。一部の実施形態において、ビルドプレート７００は、１０、２０、３０、５０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００ミクロンから１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０ミリメートルの間の厚さを有する。一部の実施形態において、ビルドプレート７００は、約７０〜８０ＧＰａのヤング率及び／又は約５００〜７５０ｋｇｆ／ｍｍ２のビッカース硬度を有する。
【０１７９】
一部の実施形態において、圧力制御装置７５０は、ビルドプレート７００が上方（圧力増加）又は下方（圧力減少）に湾曲し得るように、チャネル層７０２のチャネル７０２Ａ内の圧力を増加又は減少させ得る。圧力制御装置７５０は、下記にて図２５に関連して論ずるとおり、チャネル７０２Ａを含むチャンバーによりチャネル７０２Ａに接続され得る。一部の実施形態において、チャネル７０２Ａは、圧力制御装置７５０とチャネル７０２Ａのいずれか１つとの間の流体接続が、チャネル７０２Ａの全てにおける圧力を制御するのに十分となり得るように、例えば接続チャネルにより互いに流体接続され得る。したがって、チャネル７０２Ａ内の圧力は、圧力制御装置７５０により制御され得る。上記にて論じたとおり、ビルドプレート７００は、可撓性であってもよい。ビルド中、キャリア／物体がビルド面７１０から離れる方向に移動するにつれて、ビルドプレート７００は、ドーム形状の場合のように上方向に湾曲する。ビルドプレート７００が上方に湾曲し続けるにつれて、圧力制御装置７５０は、チャネル７０２Ａ内の圧力を低減して、ビルドプレート７００が概して略平面位置に戻る、及びその位置に引き戻されるまで、ビルドプレート７００に下方の力を印加し得る。ビルドプレート７００が平面位置に戻る際、ビルドプレート７００の移動は、付加的な重合性液体（例えば樹脂）を物体／キャリアの下のビルド領域に引き込むことを補助し得る。したがって、ビルドプレート７００の振動は、重合性液体によるビルド領域の再充填を確かにする又は速くするのに十分となり得る。加えて、圧力制御装置７５０は、振動速度、及び／又はビルドプレート７００をドーム形状若しくは湾曲位置から平面位置まで移動させる力を増加させ得、これは、ビルド面７１０上のビルド領域内への重合性液体の流れを増加させ得る。
【０１８０】
一部の実施形態において、圧力制御装置７５０は、チャネル７０２Ａ内の圧力を大気圧より上及び下に増加及び減少させることができてもよいが、圧力制御装置７５０はまた、ビルドプレート７００の底部上に低減された圧力を印加し、振動速度及び／又はビルドプレート７００を上方に湾曲した位置から平面位置に戻す力を増加させる、チャネル７０２Ａ内の圧力を低減する真空ポンプにより提供されてもよい。
【０１８１】
図２５に例示されるように、ビルドプレート７００は、筐体８００により、三次元プリンター用のビルド面７１０を提供するように適所に保持され得る。例示されるように、チャネル層７０２は、チャネル層７０２が筐体８００内でクランプにより張力下で保持されるように、ビルドプレート７００の他の層より広い。ビルドプレート７００が筐体８００内にある場合、筐体８００は圧力制御装置７５０に流体接続された下側チャンバー８０２、並びにガス源７６０及び真空／出口７７０に流体接続された上側チャンバー８０４を形成する。上側及び下側チャンバー８０２及び８０４は、チャネル層７０２により分離されている。重合性流体（例えば樹脂）がチャンバー８０４に進入するのを低減又は防止するために、筐体８００との交差部のビルドプレート７００の上側表面の端部上に、封止部材８０６、例えばコーキング又は他の封止材料が提供されてもよい。ビルドプレート７００に付加的な平面支持を提供するために、下側チャンバー８０２にベース８１０が含まれてもよい。ベース８１０は、サファイア、ガラス、ポリマー及び／又は石英で形成されてもよく、チャネル層７０２の底面上に位置付けられてもよい。
【０１８２】
この構成において、ガス源７６０からチャネル７０４を通る真空／出口７７０への重合阻害剤ガスの流れは増加されてもよく、及び／又は、ガスの圧力は付加的な重合阻害剤がビルド面７１０に到達するように増加されてもよい。加えて、ビルド中のビルドプレート７００の湾曲は、ビルド面７１０への重合性流体の流れを増加させるように振動の振動数が制御又は増加され得るように、圧力制御装置７５０により制御され得る。これらの特徴は、ビルド面における重合阻害剤ガスの存在の増加、及びビルド面７１０により多くの重合性流体を引き込むための振動の増加に起因して、三次元物体のビルド速度を増加させることができる。
【０１８３】
ライティングパネル９００は、個々にアドレス可能な放射線透過要素又はピクセルを有するライティングパネルであってもよく、またライティングパネルは、ビルド面上に所望のライティングパターンを形成するようにライティングパネル制御装置により制御され得る。一部の実施形態において、ライティングパネルは、ＬＣＤパネル又はＯＬＥＤパネルである。プラズマ又はＣＲＴスクリーンもまた使用され得る。ライティングパネルは、光強度を増加させ、またビルド速度を増加させるために従来のカラーＬＣＤのサブピクセルカラーフィルター（Ｒ、Ｇ、及びＢ）が除去された単色又はグレースケールＬＣＤ等の単色パネルであってもよい。ライティングパネルの光源は、ＬＥＤアレイ又は他の好適な光源を含んでもよく、また、約３００〜４５０ｎｍ又は約４００ｎｍ等の紫外範囲の光を生成してもよい。従来のＬＣＤスクリーンは、典型的には白色ＬＥＤを使用するが、一部の実施形態において、ＬＥＤバックライト源は、ＵＶ  ＬＥＤであってもよい。また、そのようなライティングパネルにおいてＵＶ光のより高い透過率を許容するために、拡散器及びカラーフィルターが使用されてもよい。
【０１８４】
したがって、光パネル光源は、３Ｄ印刷デバイスのビルドプレート内に統合され得る。一部の実施形態において、ライティングパネルは、実質的に拡大することなく（例えば約１対１の拡大率で）ビルド面に直接又はほぼ直接光が投影されるため、ライティングパネルはビルド面を照射することができ、これは、投影システムと比較して、増加した分解能及び照明強度を提供し得る。
【０１８５】
一部の実施形態において、ビルド面上の分解能を増加させるために、付加的な光ガイドがビルドプレートに追加されてもよい。特に、光の歪みを導入し得る、ビルド面におけるビルドプレートの付加的な適合性又はより厚いビルドプレート（例えば約１〜１０ミリメートル超）を提供するためにエラストマー層又は他の層が使用される実施形態において、光ガイド又は平行化構造、例えばマイクロレンズアレイ又はハニカム構造が使用されてもよい。光ガイドは、エラストマー層の場合のように、ビルドプレート層内に形成され得る。例えば、ビルドプレート内の光ガイドは、ライティングパネル内の個々のピクセルに対応し、光をさらにビルド面にガイドし得る。換言すれば、個々の光ガイドは、ライティングパネル内のピクセルと整列するようにビルドプレート内に形成され得る。
【０１８６】
本明細書に記載のライティングパネルは、任意の好適な構成のビルドプレートと共に使用され得る。一部の実施形態において、ライティングパネルは、ビルドプレートの底面がライティングパネルディスプレイスクリーンの少なくとも一部を形成するように、又はライティングパネルスクリーンがビルドプレートの底面に貼り付けられるように、ビルドプレートと統合され得る。酸素又は他の重合阻害剤は、図２２〜２５に示されるようにビルドプレート内のフローチャネルにより、又はメッシュ層若しくは透過性層等の他のフロー構造若しくは材料により、ビルド面に提供され得る。一部の実施形態において、ビルドプレートの下に減圧エリアが形成され得る。減圧エリアは、ビルドエリアへの樹脂の流れを増加させる、及び／又は、ビルド面への空気／酸素／重合阻害剤の流れを増加させるために、ビルドプレートの上面の移動をもたらすことができるようにビルドプレートの一方側でより大きくてもよく、及び／又は振動してもよい。
【０１８７】
一部の実施形態において、ビルドプロセスをさらに制御するために、加熱／冷却要素が使用されてもよい。例として、ビルドプレートの能動的加熱（active heating）を提供するために、導電性ナノ粒子等の導電性材料が、１つ又は複数の層（透過性シート、接着剤、透過性チャネル層、エラストマー層及び／又はベース）において使用されてもよい。ビルドプレートの加熱は、一方で樹脂を加熱し、樹脂の粘度を低減し得る。電流を流すために導電性の透明材料に電圧が印加されてもよく、導電性材料は、抵抗加熱器として機能し得る。Ｘ．Ｇｏｎｇ、Ｗ．Ｗｅｎ、Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ−ｂａｓｅｄ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ  ａｎｄ  ｔｈｅｉｒ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｉｎ  Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ  Ｃｈｉｐ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ、Ｂｉｏｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ、３、０１２００７（２００９年）及び米国特許第８，２４３，３５８号を参照されたく、これらの開示はここに引用することによりそれら全体が本明細書の一部をなすものとする。
【０１８８】
一部の実施形態は、図２２〜２５中のビルドプレートに関して説明されているが、ライティングパネルは、任意の好適なビルドプレート内に組み込まれてもよく（例えば、ビルドプレートベースは、ライティングパネルのスクリーンとして機能してもよい）、又は、ライティングパネルは、ビルドプレートの下の別個のユニットとして提供されてもよい。ビルドプレートのさらなる例は、米国特許出願公開第２０１６／０２０００５２号、同第２０１６／０１９３７８６号、並びに国際公開第ＷＯ２０１６／０２５５７９号；同第ＷＯ２０１６／１２３５０６号；及び同第ＷＯ２０１６／１２３４９９号に見出すことができ、これらの開示はここに引用することによりそれら全体が本明細書の一部をなすものとする。
【０１８９】
重合阻害剤ガスは、本明細書に記載のような様々な構成で、光学的に透明な部材を介して重合性液体に供給され得る。
【０１９０】
光学的に透明な部材を介して重合性液体に印加される低減された圧力の量及び持続時間は、好ましくは、重合性液体中のガス濃度を低減するのに十分である。圧力は、大気圧の０％、５％、１０％、２０％、２５％、３０％、４０％〜５０％、６０％、７０％、８０％、９０％又は１００％であってもよい。
【０１９１】
一部の実施形態において、重合性流体は、ガス濃度の傾斜を有し、これは、重合性液体を硬化させるための照射の量又は「線量」を決定付ける。例えば、重合性流体は、下側領域が上側領域よりも硬化のための高い線量を有するように、光学的に透明な部材上に下側領域を、また光学的に透明な部材とは反対側の下側領域上に上側領域を有してもよい。光学的に透明な部材を介して重合性液体に印加される低減された圧力は、上側領域内のガス濃度を低減する一方で、下側領域内の重合阻害剤ガスを維持することができ、これが結果的にデッドゾーンの厚さを低減する。一部の実施形態において、下側領域の厚さは、約１０００ミクロン未満、又は約１、２、５、１０、２０、５０、１００、２００、３００から４００、５００、６００、７００、８００、９００又は１０００ミクロンの間である。
【０１９２】
一部の実施形態において、酸素は、重合阻害剤として使用され得る。酸素は、任意の好適な圧力で供給され得、また好ましくは大気圧未満の圧力で供給される。特定の実施形態において、酸素の圧力は、大気圧における空気中の酸素の分圧に実質的に等しい。また、重合阻害剤ガスは、デッドゾーン内での重合阻害に実質的に寄与しない窒素又は他のガスを実質的に含まなくてもよい。
【０１９３】
任意の特定の理論に縛られることを望むわけではないが、ガスで飽和した樹脂は、局所的圧力が降下すると脱気する傾向を有する。ビルドプラットフォームの移動及び樹脂再充填の間、大きな圧力降下が生じ得る。印刷部分及びウィンドウの分離がガスの合体をもたらす場合、印刷部分に空洞が形成され得る。したがって、ガス透過性ビルドプレートを介したガスの圧力の制御又は真空の印加は、圧力変化の前の溶解ガスのレベルを低減することができ、溶解ガスの量の低減は、空洞形成の前に樹脂が経験し得る圧力差を増加させることができる。ビルドプレートはガス透過性であり、ビルドプレート／樹脂界面において比較的迅速に平衡が確立され得る。印刷構成及び部品移動それぞれのための空気（又は酸素）と真空との間のサイクルは、ＣＬＩＰプロセスが部品内の空洞形成の前に樹脂に対する最大圧力差で実行されることを可能にし得る。さらに、重合阻害の活性成分ではない窒素の除去は、全体的なガスレベルを低減し得、さらに、印刷部品内の気泡又は空洞の形成を低減し得る。
【０１９４】
加えて、重合性流体とビルドプレートとの間の界面への酸素送達が望ましいが、界面からさらに離れた重合流体の領域内の酸素は、重合性流体を硬化させるためのより高い照射曝露量をもたらす可能性があり、これはより長い曝露時間及びより遅い印刷速度を引き起こす。全体的酸素レベルの低減は、より速い硬化時間をもたらす可能性があり、これは、ＣＬＩＰプロセスが効果的となるための十分な酸素を界面において維持する難しさをもたらし得る。さらに、光強度は、重合流体を通過する際に減衰するため、モノマーからポリマーへの変換パーセントは、曝露領域全体で一定ではない可能性がある。酸素濃度のレベルの制御は、ビルドプレート及び重合流体の界面での酸素レベルを効果的に維持することにより、曝露時間を低減し、印刷速度を増加させ得る。また、酸素濃度プロファイルは、光強度の変動を考慮して、モノマーからポリマーへのより一貫した変換パーセントを提供するために制御され得る。
【０１９５】
本発明は重合性液体に関連して説明されたが、本明細書に記載の方法及び装置は、有機及び無機材料を含む任意の好適な固化性液体と共に使用され得ることが、当業者に理解されることになる。一部の実施形態において、「二重硬化」重合性液体（又は「樹脂」）、及び本発明の実行において使用され得る方法は、これらに限定されないが、Ｊ．Ｒｏｌｌａｎｄ  ｅｔ  ａｌ．、Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ  Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ  Ｔｈｒｅｅ−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｏｂｊｅｃｔｓ  ｆｒｏｍ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ｈａｖｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ  ｏｆ  Ｈａｒｄｅｎｉｎｇ、ＰＣＴ公開第ＷＯ２０１５／２００１７９号（２０１５年１２月３０日公開）；Ｊ．Ｒｏｌｌａｎｄ  ｅｔ  ａｌ．、Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ  Ｔｈｒｅｅ−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｏｂｊｅｃｔｓ  ｆｒｏｍ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ  ｏｆ  Ｈａｒｄｅｎｉｎｇ、ＰＣＴ公開第ＷＯ２０１５／２００１７３号（２０１５年１２月３０日公開）；Ｊ．Ｒｏｌｌａｎｄ  ｅｔ  ａｌ．、Ｔｈｒｅｅ−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｏｂｊｅｃｔｓ  Ｐｒｏｄｕｃｅｄ  ｆｒｏｍ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ  ｏｆ  Ｈａｒｄｅｎｉｎｇ、ＰＣＴ公開第ＷＯ／２０１５／２００１８９号（２０１５年１２月３０日公開）；Ｊ．Ｒｏｌｌａｎｄ  ｅｔ  ａｌ．、Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ  Ｒｅｓｉｎｓ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ  ｏｆ  Ｈａｒｄｅｎｉｎｇ  ｆｏｒ  Ｕｓｅ  ｉｎ  Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ  Ｔｈｒｅｅ−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｏｂｊｅｃｔｓ（２０１５年１２月３０日公開）；並びにＪ．Ｒｏｌｌａｎｄ  ｅｔ  ａｌ．、Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ  Ｔｈｒｅｅ−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｏｂｊｅｃｔｓ  ｆｒｏｍ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ｈａｖｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ  ｏｆ  Ｈａｒｄｅｎｉｎｇ、米国特許出願第１４／９７７，８２２号（２０１５年１２月２２日出願）；Ｊ．Ｒｏｌｌａｎｄ  ｅｔ  ａｌ．、Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ  Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ  Ｔｈｒｅｅ−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｏｂｊｅｃｔｓ  ｆｒｏｍ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ｈａｖｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ  ｏｆ  Ｈａｒｄｅｎｉｎｇ、米国特許出願第１４／９７７，８７６号（２０１５年１２月２２日出願）、Ｊ．Ｒｏｌｌａｎｄ  ｅｔ  ａｌ．、Ｔｈｒｅｅ−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｏｂｊｅｃｔｓ  Ｐｒｏｄｕｃｅｄ  ｆｒｏｍ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ｈａｖｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ  ｏｆ  Ｈａｒｄｅｎｉｎｇ、米国特許出願第１４／９７７，９３８号（２０１５年１２月２２日出願）、及びＪ．Ｒｏｌｌａｎｄ  ｅｔ  ａｌ．、Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ  Ｒｅｓｉｎｓ  ｈａｖｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ  ｏｆ  Ｈａｒｄｅｎｉｎｇ  ｆｏｒ  Ｕｓｅ  ｉｎ  Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ  Ｔｈｒｅｅ−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｏｂｊｅｃｔｓ、米国特許出願第１４／９７７，９７４号（２０１５年１２月２２日出願）に記載されるものを含み、これらの全ての開示��ここに引用することによりそれら全体が本明細書の一部をなすものとする。
【０１９６】
本発明は、上で詳述されたとおり、好ましくは継続的液体相間重合により実行されるが、一部の実施形態において、積層造形（layer-by-layer fabrication）を含むボトムアップ三次元製作のための代替の方法及び装置が使用されてもよい。そのような方法及び装置の例として、これらに限定されないが、Ｊｏｈｎに対する米国特許第７，４３８，８４６号及びＥｌ−Ｓｉｂｌａｎｉに対する米国特許第８，１１０，１３５号、並びにＪｏｙｃｅに対する米国特許出願公開第２０１３／０２９２８６２号及びＣｈｅｎらに対する同２０１３／０２９５２１２号に記載のものが挙げられる。これらの特許及び出願の開示は、ここに引用することによりそれら全体が本明細書の一部をなすものとする。
【０１９７】
本発明を、以下の非限定的な実施例においてさらに詳しく説明する。
【実施例】
【０１９８】
［実施例１］
断続的な照射及び移動による継続的な造形
本発明の一プロセスが図６に例示されており、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、縦方向移動又は移動工程（キャリア又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）が継続的かつ一方向であり、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又は活性表面から発生し、したがって物品内での「層毎の」分断線の発生が最小限に抑えられる。
【０１９９】
本発明の代替的実施形態が、図７で例示されている。この実施形態では、移動工程を段階的に実行し、キャリア及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、照射及び／又は移動の一時停止中にデッドゾーン及び隣接する重合の傾斜部又は活性表面を維持するのに十分な量、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又は回避される。言い換えれば、たとえ照射工程及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及び／又は加圧大気からの阻害剤の供給）等が挙げられるが、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、デッドゾーン及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。
【０２００】
［実施例２］
重合性液体によるビルド領域充填を確かにするための、移動過程での往復運動の採用による継続的な造形
本発明のさらなる一実施形態が、図８で例示されている。上記の実施例１０同様、この実施形態でも、移動工程を段階的に実行し、キャリア及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１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、移動及び照射の一時停止中にデッドゾーン及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往復運動の導入に活用される。
【０２０１】
我々の所見として、縦方向往復運動（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を確かにすることに役立つ。これは比較的広い面積を照射するか、又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。
【０２０２】
縦軸又は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。
【０２０３】
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８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。
【０２０４】
上記の実施例１同様、重合阻害剤が、往復運動中にデッドゾーン及び隣接する重合の傾斜部を維持するのに十分な量、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又は回避され、そしてたとえ照射工程及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。
【０２０５】
［実施例３］
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及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、アップストローク及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、製作する部品又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及び／又は製作する部品の品質増進のため、アップストローク及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９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進的加速が発生し、ダウンストローク中に漸進的減速が発生するようにする。
【０２０６】
［実施例４］
複数のゾーンにおける製作
図１０は、第１のベース（又は「接着」）ゾーン、任意選択の第２の遷移ゾーン、及び第３の本体ゾーンを通した、前述のような方法による三次元物体の製作過程における時間（ｔ）にわたるキャリアの移動（ｚ）を概略的に例示している。三次元物体を形成するプロセス全体は、このように３つ（又は２つ）の直接連続したセグメント又はゾーンに分割される。ゾーンは、好ましくは重合の傾斜がゾーン間で遮断されないように、好ましくは３つのゾーン間の一時停止による実質的な遅延（例えば、５又は１０秒超）なしで継続的な順序で実行される。
【０２０７】
第１のベース（又は「接着」）ゾーンは、その後の遷移及び／又は本体ゾーンにおいて使用されるものよりも高い線量（より長い持続時間及び／又はより高い強度）での初期光又は照射曝露を含む。これは、樹脂がキャリアにしっかりと重合することを確実にすることにより、プロセスの開始時における、キャリアがビルド面と完全に整列しない問題、及び／又はビルド面からのキャリアの位置の変動の問題を排除するためである。任意選択の往復運動工程（ビルド領域内の又はビルド領域内への初期の重合性液体の分布又はポンピングのため）は、キャリアがその初期の開始位置に位置付けられる前に示されていることに留意されたい。所望により、可溶性放出層等の放出層（図示せず）が、まだキャリアと初期重合材料との間に含まれてもよいことに留意されたい。一般に、三次元物体のわずか又はごく一部が、このベースゾーンの間に製造される（例えば、１、２又は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、一般に、ベースゾーン、任意選択の遷移ゾーン、及び本体ゾーンの持続時間の合計のわずか又はごく一部である（例えば、１、２又は５パーセント未満）。
【０２０８】
プロセスの第１のベースゾーンの直後に、任意選択で（しかし好ましくは）遷移ゾーンがある。この実施形態において、照明の持続時間及び／又は強度はより少なく、振動ステップの変位は、前述のようなベースゾーンにおいて使用されるものと比較してより小さい。遷移ゾーンは、（例示された実施形態において）２又は５〜最大５０以上の振動工程、及びそれらに対応する照明を通して進行し得る。一般に、遷移ゾーンの間に、三次元物体の中間部分（ベースゾーンの間に形成されるものより大きいが、本体ゾーンの間に形成されるものより小さい）が製造される（例えば、１、２又は５体積パーセント〜１０、２０又は４０体積パーセント）。同様に、この遷移ゾーンの持続時間は、一般に、ベースゾーンの持続時間より長いが、本体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、及び本体ゾーンの持続時間の合計の１、２又は５パーセント〜１０、２０又は４０パーセントの持続時間（例えば、１、２又は５パーセント未満））。
【０２０９】
プロセスの遷移ゾーンの直後（又は、遷移ゾーンが含まれない場合には、プロセスのベースゾーンの直後）に本体ゾーンがあり、この間に三次元物体の残りが形成される。例示された実施形態において、本体ゾーンは、ベースゾーンより低い線量で（また存在する場合には、好ましくは遷移ゾーンにおける線量より低い線量で）実行され、往復運動工程は、（任意選択であるが、一部の実施形態において好ましくは）ベースゾーンにおける変位より小さい変位で（また存在する場合には、任意選択であるが好ましくは遷移ゾーンの場合より低い変位で）実行される。一般に、三次元物体の大部分、典型的には６０、８０、又は９０体積パーセント超が、遷移ゾーンの間に製造される。同様に、この本体ゾーンの持続時間は、一般に、ベースゾーン及び／又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、及び本体ゾーンの持続時間の合計の少なくとも６０、８０、又は９０パーセントの持続時間）。
【０２１０】
この実施例において、複数のゾーンは、製作の振動モードに関連して例示されているが、本明細書に記載の複数ゾーン製作技法はまた、下記の実施例においてさらに例示されるような他の製作モード（遷移ゾーンが含まれるように例示されているが、この場合も任意選択である）でも実装され得ることに留意されたい。
【０２１１】
［実施例５］
断続的（又は「ストロボ」）照明による製作
「ストロボ」動作モードの目的は、光又は放射線の全体的曝露量が別様に実質的に同じに維持されるように、光源又は放射線源がオン又は活性である時間の量を低減し（例えば、三次元物体の製作を完了するのに必要な合計時間の８０、７０、６０、５０、４０、又は３０パーセント以下まで）、その強度を増加させる（そのような活性な照明又は放射線の時間低減なしで移動が同じ累積速度で実行される場合に必要な強度と比較して）ことである。これにより、樹脂は、同時に硬化しようとすることなくビルド領域内に流動する時間がより長くなる。ストロボモードの技法は、下記にてさらに詳しく論ずるとおり、継続、段階、及び振動モードを含む本明細書において前述された既存の一般動作モードのいずれにも適用され得る。
【０２１２】
図１１Ａは、継続モードの一実施形態を概略的に例示している。従来の継続モードでは、画像が投影され、キャリアが上方に移動し始める。画像は、ビルドプラットフォームの高さに対応して製造される三次元物体の断面を表すように間隔を置いて変化する。ビルドプラットフォームの移動速度は、いくつかの理由により変動し得る。例示されるように、多くの場合、物体をビルドプラットフォームに接着させることを主目的とするベースゾーン、製造されている物体全体に好適な速度を有する本体ゾーン、並びに、ベースゾーンの速度及び／又は曝露量から本体ゾーンの速度及び／又は曝露量への漸次的遷移である遷移ゾーンが存在する。上記にて論じたとおり、硬化はまだ、ビルド領域内の重合性液体における層毎の断層線の形成を防止する重合の傾斜が好ましく保持されるように、またキャリア（又は増大する物体）が重合性液体との液体接触を維持するように実行されることに留意されたい。
【０２１３】
図１１Ｂは、ストロボ継続モードの一実施形態を概略的に例示している。ストロボ継続モードでは、光強度は増加されるが、画像は短閃光又は断続的セグメントで投影される。増加した強度によって、樹脂は、硬化中の流動量が最小限となるように、より迅速に硬化し得る。閃光間の時間は、樹脂を、同時に硬化することなく流動させる。これは、移動する樹脂を硬化させようとすることにより引き起こされる問題、例えば孔食を低減し得る。
【０２１４】
加えて、ストロボモードにおいて達成される光源に対する低減された負荷サイクルは、増加した断続的出力の使用を可能にし得る。例えば、従来の継続モードにおける強度が５ｍＷ／ｃｍ２であった場合、強度が１０ｍＷ／ｃｍ２まで倍加され得、画像が投影される時間が半分の時間まで低減され得るか、又は、強度が２５ｍＷ／ｃｍ２まで５倍に増加され得、時間が以前の点灯時間の１／５まで低減され得る。
【０２１５】
図１２Ａは、段階モードの一実施形態を概略的に例示している。従来の段階モードでは、画像が投影される一方で、ビルドプラットフォームは静止状態にある（又は照明間でより急速な移動と比較してゆっくりと移動する）。１回の高さ増分が十分に露光されたら、画像は消され、ビルドプラットフォームはいくつかの増分だけ上方に移動される。この動きは、１つの速度で行われてもよく、又は、速度は、例えば、未硬化樹脂の厚さが薄い場合の低速度から、未硬化樹脂の厚さがより厚い場合のより高速度まで加速させることにより変動し得る。ビルドプラットフォームが新たな位置となったら、次の断面の画像が投影され、次の高さ増分を十分に露光する。
【０２１６】
図１２Ｂは、ストロボ段階モードの一実施形態を概略的に例示している。ストロボ段階モードでは、光強度が増加され、画像が投影される時間の量が低減される。これによって、樹脂の流れのためのより長い時間が可能となり、したがって、印刷の全体的速度が低減され得るか、又は移動速度が低減され得る。例えば、従来の段階モードの強度が５ｍＷ／ｃｍ２であり、ビルドプラットフォームが１秒に１００ｕｍの増分で移動し、画像が１秒間投影される場合、強度は１０ｍＷ／ｃｍ２に倍加され得、画像が投影される時間は０．５秒まで低減され得、移動速度は５０ｕｍ／秒まで低減され得る、又はステージが移動する時間は０．５秒まで低減され得る。増加される強度は５倍以上まで高くなり得、画像投影に割り当てられる時間は１／５以下まで低減され得る。
【０２１７】
図１３Ａは、振動モードの一実施形態を概略的に例示している。振動モードでも、画像が投影される一方で、ビルドプラットフォームは静止状態にある（又は照明間でより急速な移動と比較してゆっくりと移動する）。１回の高さ増分が硬化されたら、画像は消され、ビルドプラットフォームは上方に移動されてビルドゾーンに付加的な樹脂を引き込み、次いで最後に硬化された高さの上の次の高さ増分まで再び下に移動される。この動きは、１つの速度で行われてもよく、又は、速度は、例えば、未硬化樹脂の厚さが薄い場合の低速度から、未硬化樹脂の厚さがより厚い場合のより高速度まで加速させることにより変動し得る。ビルドプラットフォームが新たな位置となったら、次の断面の画像が投影され、次の高さ増分を硬化する。
【０２１８】
図１３Ｂは、ストロボ振動モードの一実施形態を例示している。ストロボ振動モードでは、光強度が増加され、画像が投影される時間の量が低減される。これによって、樹脂の流れのためのより長い時間が可能となり、したがって、印刷の全体的速度が低減され得るか、又は移動速度が低減され得る。例えば、従来の振動モードの強度が５ｍＷ／ｃｍ２であり、ビルドプラットフォームが１秒に１ｍｍだけ上に移動して以前の高さの上の１００ｕｍの増分まで再び下に移動し、画像が１秒間投影される場合、強度は１０ｍＷ／ｃｍ２に倍加され得、画像が投影される時間は０．５秒まで低減され得、移動速度は半分に低減され得る、又はステージが移動する時間は０．５秒まで低減され得る。増加される強度は５倍以上まで高くなり得、画像投影に割り当てられる時間は１／５以下まで低減され得る。図１３のセグメント「Ａ」は、下記にてさらに詳しく論ずる。
【０２１９】
図１４Ａは、ストロボ振動モードの別の実施形態で動作する製作方法のセグメントを例示している。この実施形態において、振動セグメントの持続期間が、所望により累積移動速度及び製作速度を変更することなく長くされ得るように、キャリアが静的であるセグメントの持続時間は、ストロボ照明の持続時間に近くなるまで短縮される。
【０２２０】
図１４Ｂは、図１４Ａと同様の、ストロボ振動モードの別の実施形態のセグメントを例示しているが、ただし、キャリアは、ここでは照明セグメントの間移動する（振動セグメントのアップストロークに比べて比較的ゆっくり）。
【０２２１】
［実施例６］
製作中のプロセスパラメーターの変更
上記実施例の方法において、本体ゾーンの間の動作条件は、ゾーン全体にわたり一定であるように示されている。しかしながら、下記にてさらに詳しく論ずるとおり、本体ゾーン又はセグメントの過程で、様々なパラメーターが改変又は修正され得る。
【０２２２】
製造中にパラメーターを改変する主な理由は、三次元物体の断面幾何構造の変動、すなわち、同じ三次元物体のより小さい（充填がより容易である）、及びより大きい（充填がより困難である）セグメント又は部分に起因する。充填がより容易なセグメント（例えば直径１〜５ｍｍ相当）の場合、上方移動の速度は速くてもよく（最大５０〜１０００ｍ／時間）、及び／又はポンプ高さは最小限であってもよい（例えば１００〜３００ｕｍまで小さい）。より大きい断面積のセグメント（例えば直径５〜５００ｍｍ相当）の場合、上方移動の速度はより遅くてもよく（例えば１〜５０ｍｍ／時間）、及び／又はポンプ高さはより大きくてもよい（例えば５００〜５０００ｕｍ）。当然ながら、特定のパラメーターは、例えば照明強度、特定の重合性液体（染料及び充填剤濃度等のその構成成分を含む）、使用される特定のビルド面等の要因に依存して変動する。
【０２２３】
一部の実施形態において、全体的な光曝露量（時間及び強度により決定される）は、照明を受けている断面の「バルク」が増加するにつれて低減されてもよい。換言すれば、小さい点の光は、より大きい面積の光よりも高い単位当たりの曝露量を必要とし得る。任意の特定の理論に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。この効果により、より小さい断面直径相当に対して、全体的光曝露量を増加させることができる。
【０２２４】
一部の実施形態において、ステップ又はポンプ間の各高さ増分の厚さは変更されてもよい。これは、低減された分解能要件で速度を増加させることであってもよい（すなわち、より高い精度を必要とする、又はより精密若しくは狭い許容度を必要とする物体の一部に対して、より低い精度を必要とする、又はより高い変動性を許容する部分の製作）。例えば、１００ｕｍ増分から２００ｕｍ又は４００ｕｍ増分に変更し、増加した厚さに対する全ての硬化を１つの期間にまとめることができる。この期間は、同等のより小さい増分に対して組み合わされた時間より短くても、同じであっても、又はより長くてもよい。
【０２２５】
一部の実施形態において、送達される光曝露量（時間及び／又は強度）は、特定の断面（物体の縦方向の領域）において、又はさらには同じ断面若しくは縦方向の領域内の異なるエリアにおいて変更されてもよい。これは、特定の幾何構造の剛度又は密度を変更することであってもよい。これは、例えば、異なる高さ増分において曝露量を変更する、又は各高さ増分での照明の異なるゾーンのグレースケールパーセンテージを変更することにより達成され得る。
【０２２６】
複数ゾーンによる本体部分製作の例を、図１５Ａ〜１９に示す。
【０２２７】
図１５Ａは、図１３Ａと同様であるが、本体セグメントが２つの連続したセグメントで製作され、第１のセグメントは振動動作モードで実行され、第２のセグメントは継続動作モードで実行される三次元物体の製作の概略図である。図１６Ａは、図１１Ａと同様であるが、本体セグメントが３つの連続したセグメントで製作され、第１及び第３のセグメントは継続動作モードで実行され、第２のセグメントは振動動作モードで実行される三次元物体の製作の概略図である。図１７Ａは、図１６Ａと同様であるが、ベースゾーン、遷移ゾーン、及び本体ゾーンの第１のセグメントがストロボ継続動作モードで実行され、本体ゾーンの第２のセグメントが振動動作モードで製作され、本体ゾーンの第３のセグメントが連続動作モードで製作される三次元物体の製作の概略図である。
【０２２８】
図１５Ｂ、１６Ｂ、及び１７Ｂは、上記と同様であるが、振動又は「往復」モードの代わりに段階又は段階的モードが使用される。一般に、段階モードよりも往復又は振動モードが好ましく、往復運動は、完全にキャリアの動きにより、又はキャリア及び可撓性若しくは可動性ビルド面の組み合わされた動きにより達成される。
【０２２９】
図１８Ａは、図１１Ａと同様であるが、ベース及び遷移ゾーンを製作する過程で光強度が変更され、本体ゾーンを製作する過程で光強度及び移動の比率の両方が変更される三次元物体の製作の概略図である。図１８Ｂは、図１７Ａと同様であるが、光が断続的に中断される三次元物体の製作の概略図である（中断されたセグメントの間の光強度を表す点線は、図１７Ａとの比較のみを目的とする）。
【０２３０】
図１９は、図１１Ａと同様であるが、本体セグメントの製作中の動作モードが、継続、往復、及び再び継続に複数回変更される三次元物体の製作の概略図である。これは、製作中の三次元物体の幾何構造の変化だけでなく、部品が中空である比較的一定の幾何構造にも対応するために使用され、ビルド領域における重合性液体の補充を容易化する。
【０２３１】
図２０は、往復（「振動」とも呼ばれる）動作モード（全体を通して実線）又は段階動作モード（実線の水平線及び破線）内で変更され得るパラメーターを概略的に例示している。これらの２つのモードにおいて変更され得るパラメーターは同様であるが、段階モードではポンプ高さパラメーターは存在しないことに留意されたい。
【０２３２】
［実施例７］
製作中のスライス厚の変更
本発明の方法において、スライス厚は、一定に保持されてもよく、又は動作モードのいずれかにおいて変更されてもよい。例を図２１Ａから２１Ｆに示すが、水平の破線は、三次元物体の形成中の各連続スライス（異なる曝露又は照明フレーム又はパターンに対応する）からの遷移を表す。
【０２３３】
図２１Ａは、一定のスライス厚及び一定のキャリア速度での継続動作モードで実行される本発明の方法を概略的に例示しており、一方図２１Ｂは、可変スライス厚及び一定のキャリア速度での継続動作モードで実行される本発明の方法を概略的に例示している。両方の場合において、照明又は曝露は継続的であり、スライスは経時的に変化する。スライス厚も同様に、断続的曝露動作モード（ストロボモードを含む）において変更され得る。
【０２３４】
図２１Ｃは、一定のスライス厚及び可変のキャリア速度での継続動作モードで実行される本発明の方法を概略的に例示しており、一方図２１Ｄは、可変のスライス厚及び可変のキャリア速度でのモード、継続動作モードで実行される本発明の方法を概略的に例示している。ここでも、両方の場合において、照明又は曝露は継続的であり、スライスは経時的に変化するが、スライス厚も同様に、断続的曝露動作モードにおいて変更され得る。
【０２３５】
図２１Ｅは、一定のスライス厚での往復動作モードで実行される本発明の方法を概略的に例示しており、一方図２１Ｆは、可変のスライス厚での往復動作モードで実行される本発明の方法を概略的に例示している。曝露期間中の太い斜線のハッシュパターンは、スライス厚、及び図２１Ｆにおいてはその変動性を強調するためのものである。両方の場合において、往復動作モードの代わりに段階的動作モードが使用され得る（例えば図２０を参照されたい）。
【０２３６】
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。
【０２３７】
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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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【図２１Ｄ】
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【図２１Ｅ】
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【図２１Ｆ】
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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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【国際調査報告】
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