JP2021119053A - 剥離可能な犠牲構造の付加製造のための方法及びシステム - Google Patents

Abstract

【課題】三次元物体の付加製造において、ウォータージェット、化学プロセス、及び／又は高い温度を必要とせずに、剥離によって犠牲構造の除去を容易にする技術を提供する。【解決手段】三次元物体の付加製造の方法であって、（ｉ）造形用材料から作られ、かつ物体２１０の形状に対応する構成パターンに配置された造形層のスタック２１２、及び（ｉｉ）支持体材料及び造形用材料のインターレースされたスライス２２４から形成された層状犠牲構造２１４、２２０を含む複数の層を連続的に吐出して凝固すること；及び前記犠牲構造に剥離力を付与して前記犠牲構造を除去し、前記層状犠牲構造のスタックの真下の前記造形層のスタックを露出することを含む方法である。【選択図】図５Ａ−５Ｃ

Description

関連出願
本願は、２０１７年５月２９日出願の米国仮特許出願Ｎｏ．６２／５１２１３４に関し、それは、２０１６年５月２９日出願の米国仮特許出願Ｎｏ．６２／３４２９７０の優先権を主張する国際特許出願ＩＬ／２０１７／０５０６０４と共に出願されている。上述の文献の全ての内容は、参考としてそれらの全体をここに組み入れる。

発明の分野
本発明は、その一部の実施形態では、付加製造（ＡＭ）に関し、特に限定されないが、剥離可能な犠牲構造の付加製造のための方法及びシステムに関する。

付加製造（ＡＭ）は、付加形成工程によってコンピューターデータから直接任意の造形構造の製作を可能にする技術である。いずれのＡＭシステムの基本操作も三次元コンピューターモデルを薄い断面にスライスし、その結果を二次元位置データに変換し、そのデータを、層状に三次元構造を構築する制御装置に供給することからなる。

付加製造は、三次元（３Ｄ）印刷、例えば３Ｄインクジェット印刷、電子線溶融、ステレオリソグラフィー、選択的レーザー焼結、薄膜積層法、熱溶解積層法などを含む製造法に多くの異なるアプローチを伴なう。

３Ｄ印刷プロセス、例えば３Ｄインクジェット印刷は、構築材料の層ごとのインクジェット堆積によって実施される。従って、構築材料は、一組のノズルを有する吐出ヘッドから吐出され、支持体構造上に層を堆積する。構築材料に依存して、層は、次いで好適な装置を使用して硬化又は凝固されることができる。

様々な三次元印刷技術が存在し、例えば米国特許第６，２５９，９６２号、第６，５６９，３７３号、第６，６５８，３１４号、第６，８５０，３３４号、第６，８６３，８５９号、第７，１８３，３３５号、第７，２０９，７９７号、第７，２２５，０４５号、第７，３００，６１９号、第７，５００，８４６号及び第９，０３１，６８０号に開示される。それらは、出願人が全て同じであり、その内容は、参考としてここに組み入れられる。

一般的なＡＭプロセスの構築材料は、造形材料（「造形用材料」とも言及される）及び支持材料（「支持体材料」とも言及される）を含み、造形材料は、希望の物体を製造するために堆積され、支持材料は、続く物体層の適切な垂直方向の設置を確保するために及び構築中の物体の特定の領域に一時的な支持体を与える。例えば、物体が突き出ている特徴又は形状（例えば湾曲した幾何学形状、負角、間隙など）を含む場合、物体は、一般的に隣接する支持体構造を使用して構築され、それは、印刷中に使用され、次いで製作された物体の最終形状を表わすために除去される。

支持体材料の除去のための公知の方法は、ウォータージェット衝撃、化学的方法（例えば溶媒中の溶解、しばしば熱処理と組み合わされる）を含む。例えば、水溶性支持体材料については、製作された物体（その支持構造を含む）は、支持体材料を溶解できる水に浸漬される。

ＡＭのための支持体材料は、例えば米国特許第６，２２８，９２３号、第７，２５５，８２５号、第７，４７９，５１０号、第７，１８３，３３５号、及び第６，５６９，３７３号に記載され、それらは、出願人が全て同じであり、その内容は、参考としてここに組み入れられる。

米国特許第８，８６５，０４７号は、本願と出願人が同じであり、その内容は参考としてその全体をここに組み入れられるが、それは、支持体構造を構築する方法を開示し、そこでは支持体構造は、３Ｄ物体に空間があるように設計された体積中で層を交差するストリップを含む。支持体構造は、ストリップの上に持ち上げる力を付与することによって体積から除去される。

本発明の一部の実施形態の態様によれば、三次元物体の付加製造の方法が提供される。前記方法は、（ｉ）造形用材料から作られ、かつ物体の形状に対応する構成パターンに配置された造形層のスタック、（ｉｉ）エラストマー材料から作られた犠牲層のスタックを有する犠牲構造、及び（ｉｉｉ）前記エラストマー材料より小さい弾性率を有する支持体材料から作られ、かつ前記造形層のスタックと前記犠牲構造の間にある中間層のスタックを含む複数の層を連続的に吐出して凝固すること；及び（例えば乾燥環境で）前記犠牲構造に剥離力を付与して前記犠牲構造を除去し、前記犠牲構造の真下の前記造形層のスタック及び／又は前記中間層のスタックを露出することを含む。

本発明の一部の実施形態の態様によれば、付加製造によって三次元物体を製作するためのシステムが提供される。前記システムは、造形用材料を吐出するために構成された第一吐出ヘッド、エラストマー材料を吐出するために構成された第二吐出ヘッド、及び前記エラストマー材料より小さい弾性率を有する支持体材料を吐出するために構成された第三吐出ヘッドを少なくとも持つ複数の吐出ヘッド；前記材料の各々を凝固するために構成された凝固システム；及び前記吐出ヘッド及び凝固システムを操作して、上で述べたような、そして任意選択的にかつ好ましくはさらに詳述し、以下に例示されるような複数の層を連続的に吐出して凝固するために構成された回路を持つコンピューター化されたコントローラを含む。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、造形層の複数のスタックが吐出され、さらに各スタックが、造形用材料から作られ、かつ別個の物体の形状に対応する構成パターンに配置され、それによって単一の受容表面の上に複数の物体を形成する。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記犠牲構造及び前記中間層が、造形層の少なくとも二つのスタックの上にまとめて吐出され、前記造形層の少なくとも二つのスタックをカバーする単一の剥離可能な犠牲構造を形成する。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記支持体材料が、トレイ又は前記トレイの上に置かれた使い捨て媒体の上に直接吐出されて、前記トレイ又は使い捨て媒体を少なくとも部分的に被覆する台座を形成し、さらに前記犠牲構造の少なくとも一部分が前記台座の上に吐出される。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記台座が、前記トレイ又は使い捨て媒体を部分的に被覆し、前記造形層のスタックが、前記台座の上ではなく、前記トレイ又は使い捨て媒体の上に直接吐出され、前記台座、前記犠牲構造及び前記中間層が、前記犠牲構造と前記造形層のスタックの間の接着力が前記造形層のスタックと前記トレイ又は使い捨て媒体の間の接着力より低いように選択される。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記中間層のスタックの厚さが約２００ミクロンから約３００ミクロンまで、より好ましくは約２１０ミクロンから約２９０ミクロンまで、より好ましくは約２２０ミクロンから約２８０ミクロン、例えば約２５０ミクロンである。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記犠牲構造が、いったん凝固されると、いったん凝固されて国際標準規格ＡＳＴＭ Ｄ−６２４に従って測定するとき、少なくとも４ｋＮ／ｍの引裂抵抗によって特徴づけられる。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記犠牲構造が、いったん凝固されると、国際標準規格ＡＳＴＭ Ｄ−６２４に従って測定するとき、約４ｋＮ／ｍから約８ｋＮ／ｍまで、より好ましくは約５ｋＮ／ｍから約７ｋＮ／ｍまでの引裂抵抗によって特徴づけられる。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記剥離力の大きさが、約１Ｎから約２０Ｎまで、例えば約１０Ｎである。

本発明の一部の実施形態の態様によれば、三次元物体の付加製造の方法が提供される。前記方法は、（ｉ）造形用材料から作られ、かつ物体の形状に対応する構成パターンに配置された造形層のスタック、及び（ｉｉ）支持体材料及び造形用材料のインターレースされたスライスから形成された層状犠牲構造を含む複数の層を連続的に吐出して凝固すること；及び（例えば乾燥環境で）前記犠牲構造に剥離力を付与して前記犠牲構造を除去し、前記犠牲層のスタックの真下の前記造形層のスタックを露出することを含む。

本発明の一部の実施形態の態様によれば、付加製造によって三次元物体を製作するためのシステムが提供される。前記システムは、造形用材料を吐出するために構成された第一吐出ヘッド、及び支持体材料を吐出するために構成された第二吐出ヘッドを少なくとも持つ複数の吐出ヘッド；前記材料の各々を凝固するために構成された凝固システム；及び前記吐出ヘッド及び凝固システムを操作して、上で述べたような、そして任意選択的にかつ好ましくはさらに詳述し、以下に例示されるような複数の層を連続的に吐出して凝固するために構成された回路を持つコンピューター化されたコントローラを含む。

本発明の一部の実施形態の態様によれば、コンピューターソフトウェア製品が提供される。コンピューターソフトウェア製品は、プログラム指示が格納されるコンピューター可読媒体を含み、その指示が、付加製造システムのコンピューター化されたコントローラによって読まれるとき、前記システムに、上で述べたような、そして任意選択的にかつ好ましくはさらに詳述し、以下に例示されるような複数の層を連続的に吐出して凝固させることである。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、造形層の複数のスタックが吐出され、さらに各スタックが、造形用材料から作られ、かつ別個の物体の形状に対応する構成パターンに配置され、それによって単一の受容表面の上に複数の物体を形成する。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記犠牲構造が、造形層の少なくとも二つのスタックの上にまとめて吐出され、前記造形層の少なくとも二つのスタックをカバーする単一の剥離可能な犠牲構造を形成する。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記支持体材料が、トレイ又は前記トレイの上に置かれた使い捨て媒体の上に直接吐出されて、前記トレイ又は使い捨て媒体を少なくとも部分的に被覆する台座を形成し、さらに前記犠牲構造の少なくとも一部分が前記台座の上に吐出される。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記台座が、前記トレイ又は使い捨て媒体を部分的に被覆し、前記造形層のスタックが、前記台座の上ではなく、前記トレイ又は使い捨て媒体の上に直接吐出され、前記台座及び前記犠牲構造が、前記犠牲構造と前記造形層のスタックの間の接着力が前記造形層のスタックと前記トレイ又は使い捨て媒体の間の接着力より低いように選択される。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記造形層のスタックの前記造形用材料と前記犠牲構造の前記造形用材料が、同じ造形用材料である。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記造形層のスタックに隣接する支持体材料の一つのスライスの厚さが、約２００ミクロン〜約３００ミクロン、より好ましくは約２１０ミクロン〜約２９０ミクロン、より好ましくは約２２０ミクロン〜約２８０ミクロン、例えば約２５０ミクロンである。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記複数の層が、前記層状犠牲構造と前記造形層のスタックの間に中間層のスタックを含む。本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記中間層のスタックが、約２００ミクロン〜約３００ミクロン、より好ましくは約２１０ミクロン〜約２９０ミクロン、より好ましくは約２２０ミクロン〜約２８０ミクロン、例えば約２５０ミクロンの厚さを有する。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記犠牲構造中の造形用材料の一つのスライスの高さが、約２５０ミクロン〜約４ｍｍ、又は約１ｍｍ〜約２ｍｍの範囲である。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記造形層のスタックに隣接する支持体材料の一つのスライスが、支持体材料のいずれの他のスライスよりも厚い。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記犠牲構造の厚さが、約５Ｎの剥離力が、少なくとも０．０２、より好ましくは少なくとも０．０２２、より好ましくは少なくとも０．０２４、より好ましくは少なくとも０．０２６の曲げ歪を生じるように選択される。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記剥離力の大きさが、約１Ｎ〜約１０Ｎ、例えば約５Ｎである。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記犠牲構造の最小厚さが、約５００ミクロン〜約３ｍｍ、より好ましくは約５００ミクロン〜約２．５ｍｍ、より好ましくは約５００ミクロン〜約２ｍｍである。

本発明の一部の実施形態によれば、前記造形層のスタック及び前記層状犠牲構造のうちの少なくとも一つに対して、前記造形用材料の曲げ弾性率が、国際標準規格ＡＳＴＭ Ｄ−７９０−０４に従って測定されるとき、約２０００ＭＰａ〜約４０００ＭＰａ、より好ましくは約２０００ＭＰａ〜約３５００ＭＰａ、より好ましくは約２２００ＭＰａ〜約３２００ＭＰａである。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記造形層のスタックが、前記犠牲構造によって部分的に包囲される空洞を満たす。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記造形層のスタックが、前記犠牲構造によって完全に包囲される空洞を満たす。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記造形層のスタックが、人工的な歯科構造を形成するように造形される。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記犠牲構造が、前記造形層のスタックによって部分的に包囲される空洞を満たす。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記方法は、前記犠牲構造の除去後、前記空洞中に外的要素を置くことをさらに含む。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記エラストマー材料が、シリカ粒子を含む配合物である。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記配合物がシリカ粒子を含む。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記シリカ粒子が、１ミクロンより小さい平均粒子サイズを有する。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記シリカ粒子の少なくとも一部分が、親水性表面を含む。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記シリカ粒子の少なくとも一部分が、疎水性表面を含む。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記シリカ粒子の少なくとも一部分が、官能化されたシリカ粒子を含む。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記シリカ粒子の少なくとも一部分が、硬化性官能基（例えば（メタ）アクリレート基）によって官能化されている。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記配合物中の前記シリカ粒子の量が、前記配合物の全重量の約１〜約２０重量％、又は約１〜約１５重量％、又は約１〜約１０重量％の範囲である。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記造形用材料配合物中の前記シリカ粒子の量が、前記配合物の全重量の約１〜約２０重量％、又は約１〜約１５重量％、又は約１〜約１０重量％の範囲である。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記エラストマー材料と前記シリカ粒子の重量比が、約３０：１〜約４：１の範囲である。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記エラストマー材料の量が、前記配合物の全重量の少なくとも４０重量％、又は少なくとも５０重量％である。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記エラストマー材料の量が、前記配合物の全重量の少なくとも４０重量％、又は少なくとも５０重量％である。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記エラストマー材料が、エラストマー単官能モノマー、エラストマー単官能オリゴマー、エラストマー多官能モノマー、エラストマー多官能オリゴマー、及びそれらのいずれかの組み合わせから選択される。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記配合物が、少なくとも一種の追加の硬化性材料をさらに含む。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記追加の硬化性材料が、単官能硬化性モノマー、単官能硬化性オリゴマー、多官能硬化性モノマー、多官能硬化性オリゴマー、及びそれらのいずれかの組み合わせから選択される。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、少なくとも一種の造形用材料配合物が、少なくとも一種の追加の非硬化性材料、例えば着色剤、開始剤、分散剤、界面活性剤、安定剤及び抑制剤のうちの一種以上をさらに含む。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記エラストマー材料が、ＵＶ硬化性エラストマー材料である。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記エラストマー材料が、アクリルエラストマーである。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記配合物が、硬化されたとき、同じエラストマー材料を有するが前記シリカ粒子を欠く凝固された配合物より少なくとも０．５ｋＮ／ｍ高い引裂抵抗によって特徴づけられる。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記配合物が、少なくとも一種のエラストマー単官能硬化性材料、少なくとも一種のエラストマー多官能硬化性材料及び少なくとも一種の追加の単官能硬化性材料を含む。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記硬化性単官能材料の全濃度が、前記配合物の全重量の約１０重量％〜約３０重量％の範囲である。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記エラストマー単官能硬化性材料の全濃度が、前記配合物の全重量の約５０重量％〜約７０重量％の範囲である。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記エラストマー多官能硬化性材料の全濃度が、前記配合物の全重量の約１０重量％〜約２０重量％の範囲である。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記硬化性単官能材料の全濃度が、前記配合物の全重量の１０重量％〜３０重量％であり、前記エラストマー単官能硬化性材料の全濃度が、前記配合物の全重量の５０重量％〜７０重量％であり、前記エラストマー多官能硬化性材料の全濃度が、前記配合物の全重量の１０重量％〜２０重量％である。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記硬化性単官能材料の濃度が、前記配合物の全重量の約２０重量％〜約３０重量％の範囲である。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記エラストマー単官能硬化性材料の濃度が、前記配合物の全重量の約３０重量％〜約５０重量％の範囲である。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記エラストマー多官能硬化性材料の濃度が、前記配合物の全重量の約１０重量％〜約３０重量％の範囲である。

本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、前記硬化性単官能材料の全濃度が、前記配合物の全重量の２０重量％〜３０重量％であり、前記エラストマー単官能硬化性材料の全濃度が、前記配合物の全重量の３０重量％〜５０重量％であり、前記エラストマー多官能硬化性材料の全濃度が、前記配合物の全重量の１０重量％〜３０重量％である。

別途定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術的用語および／または科学的用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書に記載される方法および材料と類似または同等である方法および材料を本発明の実施または試験において使用することができるが、例示的な方法および／または材料が下記に記載される。矛盾する場合には、定義を含めて、本特許明細書が優先する。加えて、材料、方法および実施例は例示にすぎず、限定であることは意図されない。

本発明の実施形態の方法および／またはシステムを実行することは、選択されたタスクを、手動操作で、自動的にまたはそれらを組み合わせて実行または完了することを含んでいる。さらに、本発明の方法および／またはシステムの実施形態の実際の機器や装置によって、いくつもの選択されたステップを、ハードウェア、ソフトウェア、またはファームウェア、あるいはオペレーティングシステムを用いるそれらの組合せによって実行できる。

例えば、本発明の実施形態による選択されたタスクを実行するためのハードウェアは、チップまたは回路として実施されることができる。ソフトウェアとして、本発明の実施形態により選択されたタスクは、コンピュータが適切なオペレーティングシステムを使って実行する複数のソフトウェアの命令のようなソフトウェアとして実施されることができる。本発明の例示的な実施形態において、本明細書に記載される方法および／またはシステムの例示的な実施形態による１つ以上のタスクは、データプロセッサ、例えば複数の命令を実行する計算プラットフォームで実行される。

任意選択的に、データプロセッサは、命令および／またはデータを格納するための揮発性メモリ、および／または、命令および／またはデータを格納するための不揮発性記憶装置（例えば、磁気ハードディスク、および／または取り外し可能な記録媒体）を含む。任意選択的に、ネットワーク接続もさらに提供される。ディスプレイおよび／またはユーザ入力装置（例えば、キーボードまたはマウス）も、任意選択的にさらに提供される。

本明細書では本発明のいくつかの実施形態を単に例示し添付の図面及び画像を参照して説明する。特に詳細に図面を参照して、示されている詳細が例示として本発明の実施形態を例示考察することだけを目的としていることを強調するものである。この点について、図面について行う説明によって、本発明の実施形態を実施する方法は当業者には明らかになるであろう。

図１Ａは、本発明の一部の実施形態による付加製造システムの概略図である。 図１Ｂ−１Ｃは、本発明の一部の実施形態による付加製造システムの概略図である。 図１Ｄは、本発明の一部の実施形態による付加製造システムの概略図である。

図２Ａ−２Ｃは、本発明の一部の実施形態による印刷ヘッドの概略図である。

図３Ａ及び３Ｂは、本発明の一部の実施形態による座標変換を実証する概略図である。

図４は、本発明の様々な例示的実施形態による方法のフローチャート図である。

図５Ａ−５Ｃは、本発明の一部の実施形態による、剥離可能な犠牲構造で形成された物体の概略図である。

図６は、本発明の一部の実施形態による、犠牲構造が造形層のスタックによって部分的に包囲される空洞を満たす物体の概略図である。

図７は、本発明の一部の実施形態に従って実施された実験で製作された歯科構造の画像である。

図８Ａ−８Ｃは、本発明の一部の実施形態による、歯科構造からのエラストマー犠牲構造の剥離プロセスを示す画像である。

図９は、本発明の一部の実施形態による、歯科構造からの犠牲構造の剥離のために要求される力を測定するために設計及び構築された実験構成の画像である。

図１０は、図９の実験構成によって得られた結果を示すグラフである。

図１１は、本発明の一部の実施形態による、歯科構造からのインターレースされた犠牲構造の剥離プロセスを示す画像である。

図１２は、本発明の一部の実施形態による、インターレースされた犠牲構造の標本について実施された曲げ試験の結果を示す。

図１３は、本発明の一部の実施形態による、トレイの上の台座の上に部分的に形成された犠牲構造とともに、トレイの上に形成された物体の概略図である。

図１４Ａ−１４Ｄは、本発明の一部の実施形態による、複数の物体からまとめて犠牲構造を剥離するために好適なプロセスの概略図である。

図１５Ａ−１５Ｂは、図１４Ａ−１４Ｄに示される実施形態に従って実施された実験中にとられた画像である。

本発明は、その一部の実施形態では、付加製造（ＡＭ）に関し、特に限定されないが、剥離可能な犠牲構造の付加製造のための方法及びシステムに関する。

本発明の少なくとも１つの実施形態を詳しく説明する前に、本発明は、その適用において、下記の説明に示されるか、および／または図面および／または実施例において例示される構成要素および／または方法の組み立ておよび構成の細部に必ずしも限定されないことを理解しなければならない。本発明は、他の実施形態が可能であり、または様々な方法で実施または実行されることが可能である。

本実施形態の方法およびシステムは、物体の形状に対応する構成パターン状に複数の層を形成することによって、三次元物体をコンピュータ物体データに基づいて１層ずつ製作する。コンピュータ物体データは、標準テッセレーション言語（ＳＴＬ）またはステレオリソグラフィ輪郭（ＳＬＣ）フォーマット、仮想現実モデリング言語（ＶＲＭＬ）、付加製造ファイル（ＡＭＦ）フォーマット、図面交換フォーマット（ＤＸＦ）、ポリゴン・ファイル・フォーマット（ＰＬＹ）、またはコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）に適したいずれかの他のフォーマットを含め、それらに限らず、任意の公知のフォーマットにすることができる。

本明細書において使用される用語「物体」は、物品全体又は物品の一部を示す。用語「物体」は、付加製造の最終生成物を記載する。この用語は、支持体材料が構築材料の一部として使用されたなら、支持体材料の除去後に本明細書に記載されたような方法によって得られた生成物を示す。「物体」は、それゆえ固化された（例えば硬化された）造形用材料から本質的になる（少なくとも９５重量％からなる）。

各層は、二次元表面を走査してそれをパターン化する付加製造装置によって形成される。走査中に、装置は、二次元の層または表面上の複数の目標位置を訪れ、各目標位置または１群の目標位置について、目標位置または目標位置群が構築材料によって占有されるべきか否か、かつどのタイプの構築材料をそこに送達すべきかを決定する。決定は、表面のコンピュータ画像に従って行われる。

本発明の好ましい実施形態では、ＡＭは、三次元印刷を、より好ましくは三次元インクジェット印刷を含む。これらの実施形態では、構築材料は、１組のノズルを有する吐出ヘッドから吐出され、構築材料を支持体構造上に層状に堆積する。ＡＭ装置はこうして、占有すべき目標位置に構築材料を吐出し、かつ他の目標位置を空所のままにする。装置は通常、複数の吐出ヘッドを含み、各吐出ヘッドは、異なる構築材料を吐出するように構成されることができる。従って、異なる目標位置を異なる構築材料が占有することができる。構築材料の種類は主に、造形用材料および支持体材料の２つのカテゴリに分類されることができる。支持体材料は、製作プロセス中に物体もしくは物体の一部分を支持するため、かつ／または他の目的で、例えば中空物体もしくは多孔質物体を提供するために、支持マトリックスまたは支持構造として働く。支持体構造は、例えば支持強度を高めるために、さらに造形用材料要素を含んでよい。

造形用材料は一般的に、付加製造用に配合された組成物であり、それは、任意選択的にかつ好ましくは、それ自体で、すなわち他の物質と混合または結合する必要なく、三次元物体を形成することができる。

最終的な三次元物体は、造形用材料または二種以上の造形用材料の組合せ、または造形用材料と支持体材料の組合せ、またはそれらの改良（例えば硬化のような凝固（これに限定されない）後）から作製される。これらの作業は全て、立体自由造形の当業者には良く知られている。

本発明の一部の例示的実施形態では、物体は、２つ以上の異なる造形用材料を吐出することによって製造され、各材料は、ＡＭの異なる吐出ヘッドから吐出される。しかしながら、これは、必ずしもその通りである必要はない。なぜなら一部の実施形態について１つより多い造形用材料を吐出する必要がないかもしれないからである。これらの実施形態では、物体は、単一の造形用材料、及び任意選択的にかつ好ましくは単一の支持体材料を吐出することによって製造される。これらの実施形態は、物体が１つだけの造形用材料を吐出するヘッド、及び一つの支持体材料を吐出するヘッドを含むシステムによって製造される。これらの実施形態はまた、２つ以上の造形用材料を吐出するヘッド、及び１つの支持体材料を吐出するヘッドを含むシステムによって製造されるときに好ましいが、全ての造形用材料を吐出するヘッドが同じ造形用材料を受けて吐出する高出力モードでシステムを操作することが望ましい。

材料は、任意選択的にかつ好ましくは、印刷ヘッドの同一パス中に層状に堆積される。層内の材料および材料の組合せは、物体の所望の特性に従って選択される。

本発明の一部の実施形態による、物体１１２のＡＭに適したシステム１１０の代表的かつ非限定的実施例を、図１Ａに示す。システム１１０は、複数の吐出ヘッドを含む吐出ユニット１６を有する付加製造装置１１４を含むことができる。各ヘッドは、下述する図２Ａ〜図２Ｃに示すように、液状構築材料１２４が吐出される１つ以上のノズル１２２のアレイを含むことが好ましい。

装置１１４は三次元印刷装置であることが好ましいが、必須ではない。その場合、吐出ヘッドは印刷ヘッドであり、構築材料はインクジェット技術によって吐出される。用途によっては、付加製造装置は三次元印刷技術を採用する必要がない場合があるので、これは必ずしも該当しない。本発明の様々な例示的実施形態に従って構想される付加製造装置の代表例は、熱溶解積層造形装置および熱溶解材料堆積装置を含むが、それらに限定されない。

各吐出ヘッドは、任意選択的にかつ好ましくは構築材料リザーバを介して供給され、リザーバは、任意選択的に温度コントローラ（例えば温度センサーおよび／または加熱装置）および材料レベルセンサーを含んでもよい。構築材料を吐出するために、例えば圧電式インクジェット印刷技術の場合のように、吐出ヘッドノズルを介して材料の液滴が選択的に堆積されるように、電圧信号が吐出ヘッドに印加される。各ヘッドの吐出率は、ノズルの個数、ノズルの種類、および印加電圧の信号レート（周波数）に依存する。そのような吐出ヘッドは、立体自由造形の当業者には知られている。

吐出ノズルまたはノズルアレイの総数は、吐出ノズルの半数が支持体材料を吐出するように設計され、かつ吐出ノズルの半数が造形用材料を吐出するように設計され、すなわち造形用材料を噴出するノズルの個数が支持体材料を噴出するノズルの個数と同数になるように選択されることが好ましいが、必須ではない。図１Ａの代表例には、４つの吐出ヘッド１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、および１６ｄが示される。ヘッド１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、および１６ｄの各々がノズルアレイを有する。この例では、ヘッド１６ａおよび１６ｂは造形用材料用に設計することができ、ヘッド１６ｃおよび１６ｄは支持体材料用に設計することができる。こうして、ヘッド１６ａは、第１造形用材料を吐出することができ、ヘッド１６ｂは第２造形用材料を吐出することができ、ヘッド１６ｃおよび１６ｄは両方とも支持体材料を吐出することができる。代替的実施形態では、例えばヘッド１６ｃおよび１６ｄは、支持体材料を吐出するための２つのノズルアレイを有する単一のヘッドに組み合わされてもよい。別の代替実施形態では、ヘッド１６ａおよび１６ｂはともに、同じ造形用材料を吐出することができ、又は造形用材料を吐出するための２つのノズルアレイを有する単一のヘッドに組み合わせることができる。別の代替的実施形態では、吐出ユニット１６は、（造形用材料の吐出用）ヘッド１６ａ及び（支持体材料の吐出用）ヘッド１６ｃのみを含み、システム１１０は、ヘッド１６ａおよび１６ｃ以外の追加の吐出ヘッドを含まない。

それにも関わらず、それは本発明の範囲を限定することを意図するものではなく、造形用材料吐出ヘッド（造形用ヘッド）の個数および支持体材料吐出ヘッド（支持体用ヘッド）の個数は異なってもよいことを理解されたい。一般的に、造形用ヘッドの個数、支持体用ヘッドの個数、およびそれぞれのヘッドまたはヘッドアレイの各々におけるノズルの個数は、支持体材料の最大吐出率と造形用材料の最大吐出率との間に所定の比率αがもたらされるように選択される。所定の比率αの値は、形成される各層における造形用材料の高さが支持体材料の高さに等しいことを確実にするように選択されることが好ましい。αの典型値は約０．６〜約１．５である。

本明細書中で使用される用語「約」は、±１０％を示す。

例えばα＝１の場合、全ての造形用ヘッドおよび支持体用ヘッドが作動しているときに、支持体材料の総吐出率は造形用材料の総吐出率と略同一である。

好ましい実施形態では、ノズルｐ個のアレイｍ個を各々有する造形用ヘッドＭ個、およびノズルｑ個のアレイｓ個を各々有する支持体用ヘッドＳ個が存在するので、Ｍ×ｍ×ｐ＝Ｓ×ｓ×ｑとなる。Ｍ×ｍ個の造形用アレイおよびＳ×ｓ個の支持体用アレイの各々は、別個の物理ユニットとして製造されることができ、それをアレイ群に組み立てたり、そこから分解したりすることができる。この実施形態では、そのようなアレイの各々は、任意選択的にかつ好ましくは、それ自体の温度コントローラおよび材料レベルセンサーを含み、かつその動作のために個々に制御された電圧を受け取る。

装置１１４は、凝固システム３２４をさらに含むことができ、それは、堆積された材料を凝固、任意選択的にかつ好ましくは硬化させうる光、熱などを放出するように構成された任意の装置を含むことができる。例えば凝固システム３２４は、１つ以上の放射源を含むことができ、それは、使用される造形用材料に応じて、例えば紫外線もしくは可視光もしくは赤外線ランプ、または他の電磁放射源、または電子ビーム源とすることができる。本発明の一部の実施形態では、凝固システム３２４は、造形用材料を硬化または凝固させるように働く。

吐出ヘッドおよび放射源は、作業面として働くトレイ３６０上を往復運動するように動作することが好ましいフレームまたはブロック１２８に取り付けられることが好ましい。本発明の一部の実施形態では、放射源は、吐出ヘッドによって吐出されたばかりの材料を少なくとも部分的に凝固（例えば硬化）するために、放射源が吐出ヘッドの後に追従するようにブロックに取り付けられる。トレイ３６０は水平に配置される。一般的な取決めに従って、Ｘ‐Ｙ‐Ｚデカルト座標系は、Ｘ‐Ｙ面がトレイ３６０と平行になるように選択される。トレイ３６０は、垂直方向に（Ｚ方向に沿って）、通常は下方に移動するように構成されることが好ましい。本発明の様々な例示的実施形態では、装置１１４は、１つ以上のレベリング装置１３２、例えばローラ３２６をさらに含む。レベリング装置３２６は、新たに形成された層の厚さを、その上に次の層が形成される前に矯正し、平準化し、かつ／または確立するように働く。レベリング装置３２６は、レベリング中に発生した余分な材料を回収するために、廃棄物回収装置１３６を含むことが好ましい。廃棄物回収装置１３６は、廃棄物タンクまたは廃棄物カートリッジに材料を送達する何らかの機構を含んでもよい。

使用中に、ユニット１６の吐出ヘッドは、本書ではＸ方向と呼ぶ走査方向に移動し、それらがトレイ３６０上を通過する過程で所定の構成に構築材料を選択的に吐出する。構築材料は通常、１種類以上の支持体材料および１種類以上の造形用材料を含む。ユニット１６の吐出ヘッドの通過に続いて、放射源１２６による造形用材料の硬化が行われる。堆積されたばかりの層のためのヘッドの出発点に戻るヘッドの逆方向の通過中に、所定の構成に従って構築材料の追加吐出が実行されてもよい。吐出ヘッドの順方向または逆方向の通過中に、こうして形成された層は、レベリング装置の順方向および／または逆方向の移動中に好ましくは吐出ヘッドの経路に従うレベリング装置３２６によって矯正される。吐出ヘッドがＸ方向に沿ってそれらの出発点に戻ると、吐出ヘッドは、本書ではＹ方向と呼ぶ割出し方向に沿って別の位置に移動し、Ｘ方向に沿った往復運動によって同じ層を構築し続けてもよい。

代替的に、吐出ヘッドは、順方向および逆方向の移動の間に、または２回以上の順方向‐逆方向移動の後に、Ｙ方向に移動してもよい。単一の層を完成させるために吐出ヘッドによって実行される一連の走査は、本書では単一走査サイクルと呼ばれる。

層が完成すると、次に印刷される層の所望の厚さに応じて、トレイ３６０は、Ｚ方向に所定のＺレベルまで下降する。この手順は、三次元物体１１２が層毎に形成されるように繰り返される。

別の実施形態では、トレイ３６０は、層内で、ユニット１６の吐出ヘッドの順方向および逆方向の通過の間に、Ｚ方向に変位されてもよい。そのようなＺ変位は、レベリング装置を１方向に表面と接触させ、かつ他の方向の接触を防止するために実行される。

システム１１０は、任意選択的にかつ好ましくは、構築材料容器またはカートリッジを含みかつ複数の構築材料を製造装置１１４に供給する、構築材料供給システム３３０を含む。

コンピュータ化されたコントローラ３４０は、製造装置１１４および任意選択的にかつ好ましくは供給システム３３０をも制御する。コントローラ３４０は通常、制御動作を実行するように構成された電子回路を含む。コントローラ３４０は、コンピュータ物体データ、例えば上述のフォーマットのいずれか（例えばＳＴＬ）の形式でコンピュータ可読媒体に表されたＣＡＤ構成に基づいて、製作指示に関するデジタルデータを送信するデータプロセッサ１５４と通信することが好ましい。通常、コントローラ３４０は、各吐出ヘッドまたはノズルアレイに印加される電圧、およびそれぞれの印刷ヘッドの構築材料の温度を制御する。

製造データがコントローラ３４０にロードされると、コントローラは、ユーザの介入なしに動作することができる。一部の実施形態では、コントローラ３４０は、例えばデータプロセッサ１５４を用いて、あるいはユニット３４０と通信するユーザインタフェース１１６を用いて、オペレータから追加の入力を受信する。ユーザインタフェース１１６は、例えばキーボード、タッチスクリーンなど、しかしそれらに限らず、当業界で公知の任意の種類とすることができる。例えばコントローラ３４０は、追加の入力として、１つ以上の構築材料の種類および／または属性、例えば色、特性歪み、および／または転移温度、粘度、電気特性、磁気特性などを受信することができるが、それらに限定されない。他の属性および属性群も考えられる。

本発明の一部の実施形態による物体のＡＭに適したシステム１０の別の代表的かつ非限定的実施例を図１Ｂ〜図１Ｄに示す。図１Ｂ〜図１Ｄは、システム１０の上面図（図１Ｂ）、側面図（図１Ｃ）、および等角図（図１Ｄ）を示す。

本実施形態では、システム１０は、トレイ１２と、各々が複数の分離したノズルを有する複数の吐出ヘッド１６、任意選択的にかつ好ましくはインクジェット印刷ヘッドとを備える。トレイ１２は、円板の形状を有することができ、あるいは環状とすることができる。垂直軸線を中心に回転することができることを前提として、非円形の形状も考えられる。

トレイ１２およびヘッド１６は、任意選択的にかつ好ましくは、トレイ１２とヘッド１６との間の相対的回転運動ができるように取り付けられる。これは、（ｉ）トレイ１２がヘッド１６に対して垂直軸線１４を中心に回転するようにトレイを構成することによって、（ｉｉ）ヘッド１６がトレイ１２に対して垂直軸線１４を中心に回転するようにヘッドを構成することによって、または（ｉｉｉ）トレイ１２およびヘッド１６の両方が垂直軸線１４を中心に、しかし異なる回転速度で回転（例えば逆方向に回転）するように構成することによって、達成されることができる。以下の実施形態は、トレイが、ヘッド１６に対して垂直軸線１４を中心に回転するように構成された回転トレイである構成（ｉ）を特に重点的に記載するが、本願は構成（ｉｉ）および（ｉｉｉ）をも企図していることを理解されたい。本書に記載する実施形態はいずれも、構成（ｉｉ）および（ｉｉｉ）のいずれかに適用できるように調整することができ、本書に記載する詳細を前提として、そのような調整をどのように行うかが当業者には分かるであろう。

以下の説明では、トレイ１２と平行で軸線１４から外向きの方向を半径方向ｒと呼び、トレイ１２と平行で半径方向ｒに垂直な方向をここでは方位角方向φと呼び、トレイ１２に直角な方向をここでは垂直方向ｚと呼ぶ。

本書で使用する用語「半径方向位置」とは、軸線１４から特定の距離にあるトレイ１２上またはトレイ１２より上の位置を指す。この用語が印刷ヘッドに関連して使用される場合、この用語は、軸線１４から特定の距離にあるヘッドの位置を指す。この用語がトレイ１２上の点に関連して使用される場合、この用語は、半径が軸線１４から特定の距離にあってその中心が軸線１４にある円を描く点の軌跡に属する任意の点に対応する。

本書で使用する用語「方位角位置」は、所定の基準点に対して特定の方位角にあるトレイ１２上またはトレイ１２より上の位置を指す。従って、半径方向位置は、基準点に対して特定の方位角を形成する直線を描く点の軌跡に属する任意の点を指す。

本書で使用する用語「垂直位置」は、特定の点で垂直軸線１４と交差する面全体の位置を指す。

トレイ１２は、三次元印刷のための支持構造として働く。１つ以上の物体が印刷される作業領域は通常、トレイ１２の総面積より小さいが、必ずしもそうである必要はない。本発明の一部の実施形態では、作業領域は環状である。作業領域は符号２６で示される。本発明の一部の実施形態では、トレイ１２は、物体の形成中ずっと、同一方向に連続的に回転し、本発明の一部の実施形態では、トレイは、物体の形成中に少なくとも１回（例えば振動するように）回転方向を逆転する。トレイ１２は、任意選択的にかつ好ましくは取外し可能である。トレイ１２の取外しは、システム１０の保守のために、あるいは希望する場合には、新しい物体を印刷する前にトレイを交換するために、行うことができる。本発明の一部の実施形態では、システム１０には１つ以上の異なる交換トレイ（例えば交換トレイのキット）が提供され、２つ以上のトレイが異なる種類の物体（例えば異なる重量）、異なる動作モード（例えば異なる回転速度）等のために設計される。トレイ１２の交換は、希望に応じて手動または自動にすることができる。自動交換が採用される場合、システム１０は、トレイ１２をヘッド１６の下にあるその位置から取り外して、それを交換トレイ（図示せず）と交換するように構成されたトレイ交換装置３６を含む。図１Ｂの代表図では、トレイ交換装置３６は、トレイ１２を引っ張るように構成された可動アーム４０を持つドライブ３８として示されるが、他の種類のトレイ交換装置も考えられる。

印刷ヘッド１６の例示的実施形態を図２Ａ〜図２Ｃに示す。これらの実施形態は、システム１１０およびシステム１０を含め、それらに限らず、上述したＡＭシステムのいずれかに採用することができる。

図２Ａ〜図２Ｂは、１つ（図２Ａ）および２つ（図２Ｂ）のノズルアレイ２２を持つ印刷ヘッド１６を示す。アレイにおけるノズルは、直線に沿って線状に並ぶことが好ましい。特定の印刷ヘッドが２つ以上のリニア・ノズル・アレイを有する実施形態では、ノズルアレイは、任意選択的にかつ好ましくは、相互に平行にすることができる。

システム１１０と同様のシステムが使用される場合、全ての印刷ヘッド１６は、任意選択的にかつ好ましくは、走査方向に沿ったそれらの位置が互いにずらされ、割出し方向に沿って向き付けられる。

システム１０と同様のシステムが使用される場合、全ての印刷ヘッド１６は、任意選択的にかつ好ましくは、それらの方位角位置が互いにずらされ、放射状に（放射方向と平行に）向き付けられる。従って、これらの実施形態では、異なる印刷ヘッドのノズルアレイは、互いに平行ではなく、むしろ互いに角度を成しており、その角度はそれぞれのヘッド間の方位角のずれに略等しい。例えば、１つのヘッドは、放射状に向き付け、かつ方位角位置φ_１に配置することができ、別のヘッドは、放射状に向き付け、かつ方位角位置φ_２に配置することができる。この実施例では、２つのヘッド間の方位角のずれはφ_１−φ_２であり、２つのヘッドのリニア・ノズル・アレイ間の角度もまたφ_１−φ_２である。

一部の実施形態では、２つ以上の印刷ヘッドを組み立てて、１ブロックの印刷ヘッドにすることができる。その場合、そのブロックの印刷ヘッドは一般的に、互いに平行である。幾つかのヘッド１６ａ、１６ｂ、１６ｃを含むブロックが図２Ｃに示される。

一部の実施形態では、システム１０は、トレイ１２がトレイ支持構造３０とヘッド１６との間にくるように、ヘッド１６の下に位置するトレイ支持構造３０を含む。トレイ支持構造３０は、ヘッド１６が作動している間に発生することのあるトレイ１２の振動を防止または低減するように働く。印刷ヘッド１６が軸線１４を中心に回転する構成では、トレイ支持構造３０が常にヘッド１６の真下にくるように（トレイ１２と共にヘッド１６とトレイ１２の間で）トレイ支持構造３０も回転することが好ましい。

トレイ１２および／または印刷ヘッド１６は、任意選択的にかつ好ましくは、トレイ１２と印刷ヘッド１６との間の垂直距離が変動するように垂直方向ｚに沿って垂直軸線１４と平行に移動するように構成される。トレイ１２を垂直方向に沿って移動させることによって垂直距離が変動する構成では、トレイ支持構造３０もトレイ１２と共に垂直方向に移動することが好ましい。トレイ１２の垂直位置は固定されたままで、垂直距離がヘッド１６によって垂直方向に沿って変動する構成では、トレイ支持構造３０もまた固定垂直位置に維持される。

垂直移動は、垂直ドライブ２８によって確立することができる。ある層が完成すると、次に印刷される層の所望の厚さに応じて所定の垂直間隔だけ、トレイ１２とヘッド１６との間の垂直距離を増大させることができる（例えばヘッド１６に対してトレイ１２を下降させる）。この手順は、三次元物体が層毎に形成されるように繰り返される。

ヘッド１６の動作、および任意選択的にかつ好ましくは、システム１０の１つ以上の他の構成部品の動作、例えばトレイ１２の移動は、コントローラ２０によって制御される。コントローラは、電子回路および電子回路によって読出し可能な不揮発性記憶媒体を有することができ、記憶媒体は、回路によって読み出されたときに、以下でさらに詳述するように制御動作を回路に実行させるプログラム指示を格納する。

コントローラ２０はまた、上述のフォーマットのいずれかのコンピュータ物体データに基づいて、製作指示に関するデジタルデータを送信するホストコンピュータ２４と通信することもできる。物体データフォーマットは一般的に、デカルト座標系に従って構成される。このような場合、コンピュータ２４は、コンピュータ物体データにおける各スライスの座標をデカルト座標系から極座標系に変換するための手順を実行することが好ましい。コンピュータ２４は、任意選択的にかつ好ましくは、変換された座標系で製作指示を送信する。代替的に、コンピュータ２４は、コンピュータ物体データによって提供された元の座標系で、製作指示を送信することができ、その場合、座標の変換はコントローラ２０の回路によって実行される。

座標の変換は、回転トレイ上の三次元印刷を可能にする。従来の三次元印刷では、印刷ヘッドは、静止トレイ上を直線に沿って往復運動する。そのような従来のシステムでは、ヘッドの吐出率が均一であることを前提として、印刷解像度はトレイ上のどの点でも同じである。従来の三次元印刷とは異なり、ヘッド点の全てのノズルが同時にトレイ１２全体で同一距離をカバーするわけではない。座標の変換は、任意選択的にかつ好ましくは、異なる半径方向位置における過剰な材料の均等な量が確保されるように実行される。本発明の一部の実施形態による座標変換の代表例が、物体の３つのスライスを示す図３Ａ〜図３Ｂに提示される（各スライスは物体の異なる層の製作指示に対応する）。図３Ａは、スライスをデカルト座標系で示し、図３Ｂは、座標変換手順がそれぞれのスライスに適用された後の同じスライスを示す。

通常、コントローラ２０は、製作指示に基づき、かつ下述する格納されたプログラム指示に基づいて、システム１０のそれぞれの構成部品に印加される電圧を制御する。

一般的に、コントローラ２０は、トレイ１２の回転中に、トレイ１２上で三次元物体を印刷するために構築材料の液滴を層状に吐出するように、印刷ヘッド１６を制御する。

システム１０は、任意選択的にかつ好ましくは、凝固システム１８を含み、それは、任意選択的にかつ好ましくは、１つ以上の放射源１８を備え、それは、使用する造形用材料に応じて、例えば紫外線もしくは可視光もしくは赤外線ランプ、または他の電磁放射源、または電子ビーム源とすることができる。放射源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、デジタル・ライト・プロセシング（ＤＬＰ）システム、抵抗ランプ等をはじめ、それらに限らず、任意の種類の放射線放出装置を含むことができる。凝固システム１８は、造形用材料を凝固（例えば硬化）させるように働く。本発明の様々な例示的実施形態では、凝固システム１８の動作は、コントローラ２０によって制御され、それは、凝固システム１８を作動させたり停止させたりすることができ、かつ任意選択的に凝固システム１８によって発生する放射線の量も制御することができる。

本発明の一部の実施形態では、システム１０は、ローラまたはブレードとして製造されることができる１つ以上のレベリング装置３２をさらに含む。レベリング装置３２は、新たに形成された層を、次の層がその上に形成される前に矯正するのに役立つ。一部の実施形態では、レベリング装置３２は、円錐ローラの形状を有し、その対称軸線３４がトレイ１２の表面に対して傾斜し、かつその表面がトレイの表面と平行になるように配置される。この実施形態をシステム１０の側面図で示す（図１Ｃ）。

円錐ローラは、円錐または円錐台の形状を有することができる。

円錐ローラの開き角は、その軸線３４に沿った任意の位置における円錐の半径と、その位置と軸線１４との間の距離との比率が一定になるように選択されることが好ましい。ローラが回転する間、ローラの表面上の点ｐはどれも、点ｐの鉛直下方に位置する点のトレイの線速度に比例する（例えば同一の）線速度を有するので、この実施形態は、ローラ３２が層を効率的に平準化することを可能にする。一部の実施形態では、ローラは高さｈ、軸線１４から最も近い距離位置における半径Ｒ_１、および軸線１４から最も遠い距離位置における半径Ｒ_２を有する円錐台の形状を有する。ここでパラメータｈ、Ｒ_１、およびＲ_２は、Ｒ_１／Ｒ_２＝（Ｒ−ｈ）／ｈの関係を満たし、ここでＲは、軸線１４からのローラの最遠距離である（例えばＲは、トレイ１２の半径とすることができる）。

レベリング装置３２の動作は、任意選択的にかつ好ましくは、コントローラ２０によって制御される。コントローラは、レベリング装置３２を作動させたり停止させたりすることができ、かつ任意選択的に、垂直方向（軸線１４と平行）に沿ったその位置、および／または放射方向（トレイ１２と平行に、軸線１４に近づくかまたはそれから離れる方向）に沿ったその位置をも制御することができる。

本発明の一部の実施形態では、印刷ヘッド１６は、半径方向ｒに沿ってトレイに対して往復運動するように構成される。これらの実施形態は、ヘッド１６のノズルアレイ２２の長さがトレイ１２上の作業領域２６の半径方向に沿った幅より短いときに、有用である。半径方向に沿ったヘッド１６の運動は、任意選択的にかつ好ましくはコントローラ２０によって制御される。

一部の任意選択的な実施形態は、異なる吐出ヘッドから異なる材料を吐出することによって物体を製作することを企図している。これらの実施形態は、とりわけ、所定数の材料から材料を選択し、かつ選択された材料およびそれらの特性の所望の組合せを画定する能力を提供する。本実施形態によれば、異なる材料による異なる三次元空間位置の占有を達成するか、あるいは２つ以上の異なる材料による略同一の三次元位置または隣接する三次元位置の占有を達成するように、層における各材料の堆積の空間位置が画定され、層内の材料の堆積後の空間的組合せが可能になり、それによってそれぞれの位置（単数または複数）で複合材料を形成することが可能になる。

造形用材料の任意の堆積後の組合せまたは混合が企図される。例えば、特定の材料が吐出された後、それはその元の特性を維持することができる。しかし、別の造形用材料または他の吐出材料と同時に、同じ位置あるいは近傍位置で吐出された場合、吐出された材料とは異なる特性を有する複合材料が形成される。

こうして本実施形態は、広範囲の材料の組合せの堆積を可能にし、かつ物体の各部分を特徴付けるために望ましい特性に応じて、物体の異なる部分を複数の異なる材料の組合せから構成されることができる物体の製作を可能にする。

本実施形態に適したＡＭシステムの原理および動作のさらなる詳細は、米国公開出願第２０１００１９１３６０号に見出され、その内容を参照によって本書に援用する。

図４は、本発明の様々な例示的実施形態による方法のフローチャート図である。前記方法は、人工医療構造（例えば歯科構造）、型、及び電子装置のためのハウジングを含む、限定されない物体を製作するために使用されることができる。

前記方法は、２００で開始し、任意選択的にかつ好ましくは２０１に進み、そこで上述のフォーマットのいずれかのコンピューター物体データが受けとられる。前記方法は、２０２に進むことができ、そこで構築材料の層が吐出される。構築材料は、造形用材料又は支持体材料であることができる。本発明の一部の実施形態では、前記方法は、特定の層のために造形用材料の一つ以上の領域及び支持体材料の一つ以上の領域を選択的に吐出する。造形用材料は、コンピューター物体データに従った物体の形状に対応する構成パターンで吐出されることが好ましい。

本発明の一部の実施形態では、物体の形状に対応する構成パターンでの造形用材料の吐出は、本明細書において「台座（ｐｅｄｅｓｔａｌ）」として言及される構造がトレイの上に直接吐出される吐出手順の後に行なわれる。これらの実施形態では、犠牲構造及び／又は任意選択的に物体を作り上げる層の少なくとも一部が、その後、台座の上に吐出される。この実施形態は、図１３に示され、それは、トレイ１２／３６０の上の台座２５２の側面図を示し、そこでは犠牲構造２１４／２２０は、台座２５２の上に部分的に、そして物体２１０を形成する層２１２のスタックの上に部分的に吐出される。本実施形態はまた、犠牲構造２１４／２２０と物体２１０の間の支持体材料の少なくとも一つの中間層２１６を企図し、それは、任意選択的にかつ好ましくは、（例えば図５Ａに示されるように）物体の少なくとも一部を包囲する。任意選択的に、支持体材料の一つ以上の中間層は、犠牲構造２１４／２２０と台座２５２の間に吐出される。

台座２５２は、任意選択的にかつ好ましくは、トレイからの犠牲構造及び／又は物体の除去を容易にすることに役立ち、従ってトレイ及び／又は物体からの犠牲構造の分離を助け、及び／又は手又は機械による損傷による物体の変形を防止することができる。台座２５２はまた、Ｚ方向（高さ）における物体の精度を改良することができ、及び／又はＸ−Ｙ方向の物体の精度も改良することができる。

台座２５２は、支持体材料を含む支持体配合物を含むことが好ましい。好ましくは、支持体配合物は、液体、例えば水に溶解可能である。本発明の様々な例示的実施形態では、台座２５２は、支持体配合物と造形用配合物（例えば本明細書に記載される第一及び第二造形用配合物のいずれか）の組み合わせを含む。好ましくは、台座２５２内の造形用配合物は、例えば４０Ｊ／ｍ未満の低いアイゾット衝撃強度を持つ。この実施形態の利点は、それが台座がトレイから持ち上がる傾向を減らし、及び／又はその構造的一体性を維持することである。

Ｚにおける不正確は、印刷された物体の最も低い層で起こりうる。これは、Ｚ開始レベル（印刷が開始するときのトレイのＺレベル）でのトレイの上部面が（例えばトレイの不完全な平坦及び水平及び／又は調整の不正確のために）レベリング装置がその最も低い点にあるときにレベリング装置が印刷プロセスで堆積される第一層に到達して平らにすることが可能になる正確な高さでなくなるからである。結果として、物体の下層は、レベリング装置によって平らにされることができず、それゆえそれらの厚さは、希望の層厚さより大きくなり、従って設計された物体とは対照的に、印刷された物体の高さを増加し、及び／又は最終物体の品質を低下する。物体の最も低い点の下での台座２５２の使用は、実際の物体の印刷が開始する高さが、台座自体がレベリング装置によって有意に平らにされることができる高さであることを特定することによって、この問題を解決する。

本発明の一部の実施形態では、台座２５２は、コアシェル構造を有し、そこでは、シェルは、間隔のあいた柱の造形用配合物とその間の支持体配合物とを含み、コアは、溶解性（例えば水溶解性）の支持体配合物のみを含み、いかなる非溶解性造形用材料も欠いている。かかるコアシェル構造で台座を形成する利点は、それが造形用材料の使用を最小にしながらＺの不正確及び硬化の問題を解決することである。造形用材料は、一般的に高価であり、物体の下部に目に見える残留物を残す傾向を持つ。

図１３に示された概略図では、物体２１０の層のスタック２１２は、トレイ１２／３６０の上に直接吐出される。しかしながら、これは、必ずしもその通りである必要はない。なぜなら一部の実施形態では、スタック２１２は、台座２５２の上に吐出されるからである。

図４を参照すると、前記方法は、任意選択的にかつ好ましくは、２０３に進み、そこで吐出された構築材料が凝固される。凝固プロセスの種類は、吐出される材料の種類に依存する。例えば、構築材料がＵＶ硬化性であるとき、凝固は、ＵＶ放射線を付与することを含み、構築材料が他の放射線（例えば赤外又は可視光）によって硬化可能であるとき、凝固は、構築材料を硬化する波長で放射線を付与することを含む。

操作２０２及び２０３、そして一部の実施形態では２０１も、複数の層が連続的に吐出され凝固されるように連続して複数回実施されることが好ましい。これは、操作２０３から操作２０１及び２０２へと向いたループバック矢印として示される。層は、造形用材料から作られた造形層のスタック、及び犠牲構造を形成するように吐出され、さらに造形層のスタック及び犠牲構造は、変形なしで造形層のスタックの形状及びサイズを維持する方法で互いに分離可能である。

本発明の一部の実施形態では、前記方法は、層の少なくとも一つに対してデジタル材料を吐出する。

本明細書及び業界で使用される表現「デジタル材料（ｄｉｇｉｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ）」は、特定の材料の印刷された領域が２，３個のボクセルのレベルで又は１個のボクセルブロックのレベルであるように微視的なスケール又はボクセルレベルで二種以上の材料の組み合わせを記載する。かかるデジタル材料は、材料の種類及び／又は二種以上の材料の比率及び相対的な空間分布の選択によって影響される新しい特性を示すことができる。

例示的なデジタル材料では、硬化で得られた、各ボクセル又はボクセルブロックの造形用又は支持体材料は、硬化で得られた、隣接ボクセル又はボクセルブロックの造形用又は支持体材料から独立しており、従って各ボクセル又はボクセルブロックは、異なる造形用又は支持体材料をもたらし、全体の物体の新しい特性は、複数の異なる造形用材料のボクセルレベルでの空間組み合わせの結果である。

本明細書において全体を通じて、表現「ボクセルレベルで」が異なる材料及び／又は特性の文脈において使用されるときはいつでも、ボクセルブロック間の差、並びに複数のボクセル又は２，３個のボクセルのグループの間の差を含むことが意味される。好ましい実施形態では、全体の物体の特性は、複数の異なる造形用材料のボクセルブロックレベルでの空間組み合わせの結果である。

いったん全ての層が形成されると、前記方法は、２０４に進むことが好ましく、そこで剥離力が犠牲構造に付与されて、犠牲構造を、好ましくはその全体で除去する。好ましくは、剥離は、乾燥環境で実施される。本明細書に記載された本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、剥離力の大きさは、約１Ｎ〜約２０Ｎ、例えば約５Ｎ又は約１０Ｎ又は約１５Ｎである。

物体２１０の層のスタック２１２がトレイ１２／３６０の上に吐出され、犠牲構造が（図１３に示されるように）台座の上に部分的に吐出されるとき、物体がトレイの上になおある間に任意選択的にかつ好ましくは操作２０４が実施される。これは、犠牲構造とトレイの間の接着力がスタック２１２とトレイの間の接着力より小さく、従って剥離力の大きさがトレイから物体を持ち上げずに物体から犠牲構造を除去するように選択されることができるからである。本発明者によって実施される実験では、台座の一部は、犠牲構造とともに剥離中に除去されるが、スタックがトレイの上にうまく残ることが見出された。スタック２１２及び犠牲構造２１４／２２０がともにトレイ１２／３６０の上又は台座２５２の上に吐出されるとき、操作２０４は、任意選択的にかつ好ましくは、図８Ａ−Ｃ及び１１に示された画像に示されるように、物体がトレイから除去された後に実施される。

前記方法は、２０５で終了する。

前記方法は、希望により単一の物体又は複数の物体を製作するために実施されることができる。複数の物体が製作されるとき、全ての物体に対して操作２０１，２０２及び２０３がまとめて（例えば同時に）実施されることができる。例えば、コンピューター物体データは、作業トレイ１２／３６０の上にそれらの個々の形状を含む全ての物体の配置を記載するデータを含むことができ、吐出は、各吐出された層が、各々が形成される物体のうちの一つの層を形成する複数の別個の領域を含むような方法であることができ、凝固は、新しく形成された層の全ての領域をまとめて凝固するように実施されることができる。剥離操作は、各吐出された物体に対して個々に、又は二つ以上の物体、例えば操作２０１〜２０３によってまとめて形成された全ての物体に対してまとめて実施されることができる。

剥離操作が二つ以上の物体に対してまとめて実施される実施形態では、製作プロセス及び材料は、任意選択的にかつ好ましくは、製作された物体と剥離可能な犠牲構造の間の接着力が物体とそれらが吐出される表面の間の接着力（即ち、物体の最も下の層とこれらの層が吐出される表面（例えばトレイ）の間の接着力）より小さいように選択される。これは、例えばスタック２１２の下に台座を形成することなしに操作２０２を実施することによって確保されることができる。好ましくは、しかし必須ではなく、台座は、スタック２１２の層をカバーしない領域で犠牲構造の下に形成される。物体は、かくしてその下の受容表面に対して、その上又はその側部の犠牲層に対してより強く接着し、その結果、犠牲構造が剥離されるとき、犠牲構造は、受容表面から物体を持ち上げることなく物体から除去される。好ましくは、しかし必須ではなく、使い捨て媒体が付加製造装置の作業トレイ（例えばトレイ１２又はトレイ３６０）の上に置かれ、トレイをそれに強く接着しうる構築材料の残留物から保護する。

複数の物体から犠牲構造をまとめて剥離するプロセスは、図１４Ａ−Ｄに概略的に示されている。図１４Ａは、複数の物体２１０を示し、各々は、いったん吐出されて凝固されると、上でさらに詳述したような層の少なくとも一つのスタック２１２、及び台座２５２から作られる。台座２５２は、単一の層として示されるが、一部の実施形態では、台座２５２は、複数の層を含む。この概略図では、物体２１０を形成するスタック２１２及び台座２５２は、使い捨て媒体２５４（例えばプラスチックスライド、ガラス板、１枚の紙などの限定されない平坦な基体）の上に形成される。しかしながら、これは、必ずしもその通りになる必要はない。なぜなら一部の実施形態では、スタック及び台座は、トレイ１２／３６０の上に直接吐出されるからである。好ましくは、物体のスタックの層のいずれも、スタック２１２とトレイ（又はもし使用されるなら使い捨て媒体）の間に十分に高い接着力を維持するために台座の上に吐出されない。スタック２１２と違って、犠牲構造２１４／２２０は、台座２５２の上に部分的に、そしてスタックの上に（図１４Ａ参照）又はスタックのまわりに（図示せず、図５Ａ参照）部分的に吐出される。これは、犠牲構造とスタックの間の接着力がスタックとトレイ又は使い捨て媒体の間の接着力より小さいことを確実にする。支持体材料の一つ以上の中間層（図示せず）は、任意選択的にかつ好ましくは、中間層２１６として、図１３に示されるように、犠牲構造２１４／２２０とスタック２１２及び／又は台座の間に形成される。任意選択的に、支持体材料の中間層はまた、犠牲構造２１４／２２０と台座２５２の間に形成される。

図１４Ｂは、犠牲構造を除去するために、好ましくはその全体を除去するために犠牲構造に付与される剥離力２１８を示す。一部の実施形態（図１４Ａ−Ｄに示されず）では、犠牲構造は、二つ以上の別個の又は分離可能な区域に分割され、各々は、少なくとも二つの離隔された物体をカバーする。これらの実施形態では、区域の各々は、それが接着する物体及び台座から別個に剥離されることができる。これらの実施形態は、トレイ又は使い捨て媒体の側方の寸法が大きいとき（例えば少なくとも１２００ｃｍ^２）に特に有用である。使い捨て媒体が使用されるとき、それは、任意選択的にかつ好ましくは、剥離力を付与する前にトレイから除去される。図１４Ｃは、犠牲層の除去後のスタック２１２及び台座２５２を示す。いったん犠牲層が（一片で又は断片ごとに）除去されると、スタック２１２は、トレイ又は使い捨て媒体から持ち上げられ、台座の残留物は、図１４Ｄに示されるように浄化される。

図１５Ａ及び１５Ｂは、図１４Ａ−Ｄに示された実施形態に従って実施された実験中にとられた画像である。

本発明の一部の実施形態による剥離での犠牲構造の除去は、加熱あり又はなしで溶剤に溶解させるようなウォータージェット又は他の化学的方法が使用される従来技術とは似ていない。

本発明者は、多くの場合において支持体の従来の除去が危険な材料、熟練者を必要とする手による仕事及び／又は特別な装置、保護衣服、及び費用のかかる廃棄物処理を伴いうることを見出した。本発明者は、溶解プロセスが拡散動態によって制限され、極めて長い時間を要求するかもしれないことを認識した。本発明者はまた、ある場合において、物体の表面の上に形成された、硬化された造形用材料及び支持体材料の混合物のような残留物質の痕跡を除去するための後処理が必要であることを認識した。本発明者はさらに、高い温度を要求する除去がまた、不便で特別な装置を要求する点で問題になりうることを認識した。

これらの問題に対する解決策に対する研究において、本発明者は、ウォータージェット、化学プロセス、及び／又は高い温度を必要とせずに、剥離によって犠牲構造の除去を容易にする製作技術を考えた。剥離による犠牲構造の効果的な除去は、二つ以上の方法で確実にされることができる。

本発明の一部の実施形態では、犠牲構造は、エラストマー材料から作られた犠牲層のスタックを有する。いかなるエラストマー材料も使用することができる。本発明の一部の実施形態によるエラストマー材料として使用するために好適なエラストマー材料の代表例は、以下に与えられ、さらに２０１６年５月２９日出願の米国仮特許出願第６２／３４２９７０に対して優先権を主張する「ゴム状材料の付加製造」という名称の国際特許出願に詳述され、その内容は、参考としてその全体をここに組み入れる。

エラストマー材料で形成された物体の代表例は、図５Ａに示されている。造形層のスタック２１２を有する物体２１０、及びエラストマー材料から作られた犠牲構造のスタックを有する犠牲構造２１４が示されている。説明の明確化のため、スタック２１２及び構造２１４を形成する個々の層が示されているが、これらのスタックの各々は、任意選択的にかつ好ましくは、それぞれの材料から作られた二つ以上の層から形成される。本発明の一部の実施形態では、中間層のスタック２１６はまた、スタック２１２と構造２１４の間に形成される。スタック２１６は、任意選択的にかつ好ましくは、エラストマー材料の弾性率より小さい弾性率を有する支持体材料から作られる。スタック２１６の利点は、それが、スタック２１２の造形用材料がスタック２１４のエラストマー材料に粘着することを防止し、従って剥離力２１８の付与でスタック２１２からの構造２１４の分離を容易にすることである。剥離力２１８による構造２１４の除去は、（図５Ａに示すように）スタック２１２を露出し、又は中間層の残留物がスタック２１２の表面の上に残るとき、それはまた、かかる残留物を露出しうる。

本発明の実施形態のいずれかの一部によれば、物体２１０の表面に垂直な方向に沿った中間層のスタック２１６の厚さは、約１００ミクロン〜約３００ミクロン、より好ましくは約２１０ミクロン〜約２９０ミクロン、より好ましくは約２２０ミクロン〜約２８０ミクロン、例えば約２５０ミクロンである。本発明者によって実施された実験では、約２５０ミクロンの厚さは、粘着を防止するために適切であり、同時に比較的薄くかつ比較的低い引裂抵抗を特徴とする犠牲構造の使用を可能にすることが見出された。例えば、本発明の一部の実施形態では、犠牲構造２１４は、いったん凝固されると、国際標準規格ＡＳＴＭ Ｄ−６２４に従って測定するとき、約４ｋＮ／ｍ〜約８ｋＮ／ｍ、より好ましくは約５ｋＮ／ｍ〜約７ｋＮ／ｍの引裂抵抗によって特徴づけられる。さらに高い引裂抵抗も考えられる。好ましくは、犠牲構造２１４の引裂抵抗は、いったん凝固されると、国際標準規格ＡＳＴＭ Ｄ−６２４に従って測定するとき、少なくとも４ｋＮ／ｍである。

物体２１０の表面に垂直な方向に沿った犠牲構造２１４の最小厚さは、任意選択的にかつ好ましくは、約５００ミクロン〜約３ｍｍ、より好ましくは約５００ミクロン〜約２．５ｍｍ、より好ましくは約５００ミクロン〜約２ｍｍである。

エラストマー材料が犠牲構造２１４を形成するために使用される実施形態では、剥離力２１８の大きさは、約１０Ｎであることができるが、他の値も考えられる。

本発明の一部の実施形態では、犠牲構造は、支持体材料及び造形用材料のインターレースされたスライスから形成された層状の犠牲構造である。これらの実施形態は、図５Ｂ及び５Ｃに示されている。造形層のスタック２１２を有する物体２１０、及び支持体材料（点線）のスライス２２２及び造形用材料（実線）のスライス２２４を含む層状の犠牲構造２２０が示されている。スライス２２２及び２２４は、互いにインターレースされる。図５Ｂの図示では、インターレーシングは、物体２１０の構築方向（Ｚ方向、図１Ａ及び１Ｃ参照）に沿っている。図５Ｂの図示では、インターレーシングは、物体２１０の構築方向に垂直な方向に沿っている。

インターレーシングは、例えば歯科構造からインターレースされた犠牲構造を剥離するプロセスを示す図１１でわかるように、剥離力２１８の付与によってスタック２１２からの構造２２０の除去を可能にする可撓性を犠牲構造２２０に与える。

かかる犠牲構造は、スライス２２４で相対的に硬い造形用材料を使用することを可能にする。例えば、スライス２２４の造形用材料は、国際標準規格ＡＳＴＭ Ｄ−７９０−０４に従って測定するとき、約２０００ＭＰａ〜約４０００ＭＰａ、より好ましくは約２０００ＭＰａ〜約３５００ＭＰａ、より好ましくは約２２００ＭＰａ〜約３２００ＭＰａの曲げ弾性率を有することができる。

造形用スライスと支持体スライスの間のインターレーシングを使用する利点は、それが一つの造形用材料から物体２１０を製造することを可能にすることであり、それは、物体を製作するために使用されるシステムが単一の造形用ヘッド又は複数の造形用ヘッド（全ては同じ造形用材料を吐出する）を含むときに特に有用である。従って、本発明の一部の実施形態では、造形層のスタック２１２の造形用材料、及び犠牲構造２２０のスライス２２４における造形用材料は、同じ造形用材料である。本実施形態のために好適な造形用材料の代表例は、Ｓｔｒａｔａｓｙｓ、イスラエルによって販売されるＶｅｒｏＷｈｉｔｅＰｌｕｓ（商品名）である。本実施形態のために好適な支持体材料の代表例は、Ｓｔｒａｔａｓｙｓ、イスラエルによって販売されるＳＵＰ７０６（商品名）である。

インターレーシングが構築方向に沿っている実施形態（図５Ｂ）では、中間層のスタック２１６は、任意選択的にかつ好ましくは、スタック２１２と構造２２０の間に形成される。物体２１０の表面に垂直な方向に沿ったスタック２１６の厚さは、上でさらに詳述したようにすることができる。本発明者によって実施された実験では、約２５０ミクロンの厚さが、十分な硬さを有する支持体材料を使用しながら、スタック２１２と構造２２０の他のスライスの間の粘着を防止するために適切であることが見出された。

構築方向（Ｚ方向）に沿った造形用材料の各スライス２２４の高さは、一般的に約２５０ミクロン〜約４ｍｍ、又は約１ｍｍ〜約２ｍｍである。構築方向（Ｚ方向）に沿った造形用材料の各スライス２２４の高さは、一般的に約１００ミクロン〜約３００ミクロン、又は約１５０ミクロン〜約２５０ミクロン、例えば約２００ミクロンである。

インターレーシングが構築方向に対して垂直である実施形態（図５Ｃ）では、構造２２０は、スタック２１２に隣接するスライスが支持体材料から作られるように製作されることが好ましい。かかるスライスは、図５Ａに示された実施形態に関して上でさらに詳述されたようにリリーススタックとして役立ちうる。好ましくは、しかし必須ではなく、スタック２１２に隣接する支持体材料のスライスは、構造２２０の支持体材料の他のいかなるスライスより厚い（約１０〜４０％厚い）。例えば、スライス２１２に隣接する支持体材料のスライスが約２５０ミクロンの厚さであるとき、他のスライス２２２は、約２００ミクロンの厚さであることができる。

物体２１０の表面に対して垂直な方向に沿った犠牲構造２２０の全厚さは、任意選択的にかつ好ましくは、約５Ｎの剥離力が少なくとも０．０２、より好ましくは少なくとも０．２２、より好ましくは０．０２４、より好ましくは０．０２６の犠牲構造の曲げ歪εをもたらすように選択される。

曲げ歪εは、剥離力２１８の結果としての犠牲構造２２０の長さの変化と剥離力２１８の付与前の犠牲構造２２０の長さの間の比率として規定されることができる。

例えば、物体２１０の表面に対して垂直な方向に沿った犠牲構造２２０の最小厚さは、約５００ミクロン〜約３ｍｍ、より好ましくは約５００ミクロン〜約２．５ｍｍ、より好ましくは約５００ミクロン〜約２ｍｍであることができる。

インターレースされたスライス２２２及び２２４が犠牲構造２２０を形成するために使用される実施形態では、剥離力２１８の大きさは、約５Ｎであることができるが、他の値も考えられる。

図５Ａ−Ｃは、造形層のスタック２１２が犠牲構造２１４／２２０によって部分的に包囲される空洞を満たす実施形態を示す。限定することを意図されないこれらの実施形態では、スタック２１２は、スタック２１２の一つの面（本図示のスタック２１２のベース）を除く全てから犠牲構造によって包囲される。本実施形態はまた、スタック２１２が犠牲構造によって完全に包囲される空洞を満たす用途も企図する。これらの用途では、剥離は、二つ以上の段階で実施されることができる。例えば、最初にスタック２１２の一つの側をカバーする犠牲構造の部分（例えばベースをカバーする部分）が剥離され、次いで他の部分が剥離される。

犠牲構造２１４／２２０が造形層のスタック２１２によって部分的に包囲される空洞を満たす実施形態も考えられる。これらの実施形態は、図６に示される。これらの実施形態は、型を作るために特に有用である。これらの実施形態はまた、電子装置（これに限定されない）のような外的要素のハウジングを作成するために有用である。例えば犠牲構造２１４／２２０の除去後、外的要素２２６は、空洞に置かれることができる（２２８）。外的要素２２６は、例えばマイクロチップ、電池、ＰＣＢ、発光装置（例えば発光ダイオード又はランプ）、無線ＩＣタグ（ＲＦＩＤ）タグ、トランジスターなどからなる群から選択される電子装置であることができる。

以下は、本発明の一部の実施形態によるエラストマー材料として使用するために好適なエラストマー材料の記載である。

本明細書に記載されるエラストマー配合物は、エラストマー材料を含む。任意選択的にかつ好ましくは、エラストマー配合物はまた、シリカ粒子を含む。

表現「エラストマー材料」は、（例えば硬化エネルギー（これに限定されない）のようなエネルギーにさらすと）凝固後にエラストマー（ゴム、又はゴム状材料）の特性を獲得する、本明細書に規定されるような凝固性（硬化性）材料を記載する。

エラストマー材料は、一般的に、重合された及び／又は架橋された材料に弾性を与える部分に連結された、好適な硬化エネルギーにさらすと重合を受ける一種以上の重合可能な（硬化可能な）基を含む。かかる部分は、一般的に本明細書に規定されるような、アルキル、アルキレン鎖、炭化水素、アルキレングリコール基又は鎖（例えばオリゴ又はポリ（アルキレングリコール））、本明細書に規定されるような、ウレタン、オリゴウレタン、又はポリウレタン部分、及び類似物、さらに前述のいずれかの組み合わせを含み、本明細書において「エラストマー部分」として言及される。

本発明の一部の実施形態によるエラストマー単官能硬化性材料は、式Ｉによって表わされるビニル含有化合物であることができる：

式中、Ｒ_１及びＲ_２の少なくとも一つは、本明細書に規定されるようなエラストマー部分であるか、及び／又はそれを含む。

式Ｉ中の＝ＣＨ_２基は、重合可能な基を表わし、一部の実施形態によれば、ＵＶ硬化性基であり、従ってエラストマー材料は、ＵＶ硬化性材料である。

例えば、Ｒ_１は、本明細書に規定されるようなエラストマー部分であるか、又はそれを含み、Ｒ_２は、例えば、それが硬化された材料のエラストマー特性を妨げない限り、水素、Ｃ（１−４）アルキル、Ｃ（１−４）アルコキシ、又はいずれかの他の置換基である。

一部の実施形態では、Ｒ_１は、カルボキシレートであり、化合物は、単官能アクリレートモノマーである。これらの実施形態の一部では、Ｒ_２は、メチルであり、化合物は、単官能メタクリレートモノマーである。Ｒ_１がカルボキシレートでありかつＲ_２が水素又はメチルである硬化性材料は、本明細書において集合的に「（メタ）アクリレート」として言及される。

これらの実施形態のいずれかの一部では、カルボキシレート基−Ｃ（＝Ｏ）−ＯＲ_ａは、本明細書に記載されるようなエラストマー部分であるＲ_ａを含む。

一部の実施形態では、Ｒ_１は、アミドであり、化合物は、単官能アクリルアミドモノマーである。これらの実施形態の一部では、Ｒ_２は、メチルであり、化合物は、単官能メタクリルアミドモノマーである。Ｒ_１がアミドでありかつＲ_２が水素又はメチルである硬化性材料は、本明細書において集合的に「（メタ）アクリルアミド」として言及される。

（メタ）アクリレート及び（メタ）アクリルアミドは、本明細書において集合的に（メタ）アクリル材料として言及される。

一部の実施形態では、Ｒ_１は、環状アミドであり、一部の実施形態では、それは、ラクタムのような環状アミドであり、化合物は、ビニルラクタムである。一部の実施形態では、Ｒ_１は、ラクトンのような環状カルボキシレートであり、化合物は、ビニルラクトンである。

Ｒ_１及びＲ_２の一方又は両方がポリマー又はオリゴマー部分を含むとき、式Ｉの単官能硬化性化合物は、例示的なポリマー又はオリゴマー単官能硬化性材料である。そうでなければ、それは、例示的なモノマー単官能硬化性材料である。

多官能エラストマー材料では、二つ又はそれより多い重合可能な基は、本明細書に記載されるようなエラストマー部分によって互いに連結される。

一部の実施形態では、多官能エラストマー材料は、本明細書に記載されるような式Ｉによって表わされることができ、そこではＲ_１は、本明細書に記載されるような重合可能な基によって終わるエラストマー材料を含む。

例えば、二官能エラストマー材料は、以下の式Ｉ^＊によって表わされることができる：

式中、Ｅは、本明細書に記載されるようなエラストマー連結部分であり、Ｒ’_２は、Ｒ_２に対して本明細書に規定されたようなものである。

別の例では、三官能エラストマー材料は、以下の式ＩＩによって表わされることができる：

式中、Ｅは、本明細書に記載されるようなエラストマー連結部分であり、Ｒ’_２及びＲ”_２は、各々独立して、Ｒ_２に対して本明細書に規定されたようなものである。

一部の実施形態では、多官能（例えば二官能、三官能、又はそれより多い官能）エラストマー材料は、集合的に以下の式ＩＩＩによって表わされることができる：

式中、Ｒ_２及びＲ’_２は、本明細書に規定されるようなものであり、
Ｂは、（Ｘ_１の性質に依存して）本明細書に規定されるような二官能又は三官能枝分かれ単位であり、
Ｘ_２及びＸ_３は、各々独立して、存在しないか、本明細書に記載されるようなエラストマー部分であるか、又はアルキル、炭化水素、アルキレン鎖、シクロアルキル、アリール、アルキレングリコール、ウレタン部分、及びそれらのいずれかの組み合わせから選択され、
Ｘ_１は、存在しないか、又はアルキル、炭化水素、アルキレン鎖、シクロアルキル、アリール、アルキレングリコール、ウレタン部分、及びエラストマー部分（各々は、任意選択的にメタ（アクリレート）部分（Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）ＣＲ”_２＝ＣＨ_２）によって置換（例えば終了）される）、及びそれらのいずれかの組み合わせから選択され、又はＸ_１は、以下のものである：

式中、曲線は、結合点を表わし、
Ｂ’は、枝分かれ単位であり、それは、Ｂと同じであるか又はＢとは異なり、
Ｘ’_２及びＸ’_３は、各々独立して、Ｘ_２及びＸ_３に対して本明細書に規定されるようなものであり、
Ｒ”_２及びＲ”’_２は、Ｒ_２及びＲ’_２に対して本明細書に規定されるようなものであり、
但し、Ｘ_１、Ｘ_２、及びＸ_３の少なくとも一つは、本明細書に記載されるようなエラストマー部分であるか、又はそれを含む。

本明細書に使用される用語「枝分かれ単位（ユニット）」は、複数のラジカル、好ましくは脂肪族又は脂環族基を記載する。「複数のラジカル」によって、連結部分が二つ以上の結合点を持ち、従ってそれが二つ以上の原子及び／又は基もしくは部分の間で連結することが意味される。

即ち、枝分かれ単位は、物質の単一の位置、基、又は原子に結合されるとき、この単一の位置、基、又は原子に連結される二つ以上の官能基を作り、従って単一の官能を二つ以上の官能に「枝分かれする」化学部分である。

一部の実施形態では、枝分かれ単位は、二つ、三つ、又はそれより多い官能基を持つ化学部分から誘導される。一部の実施形態では、枝分かれ単位は、本明細書に記載されるような枝分かれされたアルキル又は枝分かれした連結部分である。

４つ以上の重合可能な基を具備する多官能エラストマー材料もまた、考えられ、式ＩＩＩに与えられるものと同様の構造（但し、例えばより大きい枝分かれを有する枝分かれ単位Ｂを含むか、又は本明細書に規定されたような二つの（メタ）アクリレート部分を具備するＸ_１部分を含む）、又は式ＩＩに与えられたものと同様の構造（但し、例えばエラストマー部分に結合される別の（メタ）アクリレート部分を含む）を具備することができる。

一部の実施形態では、エラストマー部分（例えば、式Ｉ中のＲ_ａ又は式Ｉ^＊、ＩＩ及びＩＩＩ中のＥとして示される部分）は、アルキルであるか、又はそれを含み、それは、直線状であるか又は枝分かれされることができ、それは、好ましくは３つもしくはそれより多い又は４つもしくはそれより多い炭素原子；好ましくは３つもしくはそれより多い又は４つもしくはそれより多い長さの炭素原子のアルキレン鎖；本明細書に規定されるようなアルキレングリコール、オリゴ（アルキレングリコール）、又は好ましくは４つもしくはそれより多い原子の長さの本明細書に規定されるようなポリ（アルキレングリコール）、好ましくは４つもしくはそれより多い炭素原子の長さの本明細書に規定されるようなウレタン、オリゴウレタン、又はポリウレタン、及びそれらの組み合わせである。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、エラストマー材料は、本明細書に記載されるような（メタ）アクリル硬化性材料であり、一部の実施形態では、それは、アクリレートである。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、エラストマー材料は、単官能エラストマー硬化性材料であるか又はそれを含み、一部の実施形態では、単官能エラストマー材料は、式Ｉによって表わされ、式中、Ｒ_１は、−Ｃ（＝Ｏ）−ＯＲ_ａであり、Ｒ_ａは、本明細書に規定されるように、アルキレン鎖（例えば４つもしくはそれより多い、好ましくは６つもしくはそれより多い、好ましくは８つもしくはそれより多い炭素原子の長さ）、又はポリ（アルキレングリコール）鎖である。

一部の実施形態では、エラストマー材料は、多官能エラストマー材料であるか又はそれを含み、一部の実施形態では、多官能エラストマー材料は、式Ｉ^＊によって表わされ、式中、Ｅは、本明細書に規定されるように、アルキレン鎖（例えば４つもしくはそれより多い、又は６つもしくはそれより多い炭素原子の長さ）、及び／又はポリ（アルキレングリコール）鎖である。

一部の実施形態では、エラストマー材料は、多官能エラストマー材料であるか又はそれを含み、一部の実施形態では、多官能エラストマー材料は、式ＩＩによって表わされ、式中、Ｅは、枝分かれしたアルキル（例えば３つもしくはそれより多い、又は４つもしくはそれより多い、又は５つもしくはそれより多い炭素原子の長さ）である。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、エラストマー材料は、例えば式Ｉ、Ｉ^＊、ＩＩ又はＩＩＩのエラストマーアクリレート又はメタクリレート（アクリル又はメタクリルエラストマーとしても言及される）であり、一部の実施形態では、アクリレート又はメタクリレートは、硬化されたとき、ポリマー材料が０℃より低い又は−１０℃より低いＴ_ｇを具備するように選択される。

例示的なエラストマーアクリレート及びメタクリレート硬化性材料は、２−プロペン酸、２−［［（ブチルアミノ）カルボニル］オキシ］エチルエステル（例示的なウレタンアクリレート）、及び商品名ＳＲ３３５（ラウリルアクリレート）及びＳＲ３９５（イソデシルアクリレート）（Ｓａｒｔｏｍｅｒによる）の下で販売される化合物を含むが、それらに限定されない。他の例は、商品名ＳＲ３５０Ｄ（三官能トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰＴＭＡ））、ＳＲ２５６（２−（２−エトキシエトキシ）エチルアクリレート）、ＳＲ２５２（ポリエチレングリコール（６００）ジメタクリレート）、ＳＲ５６１（アルコシキル化ヘキサンジオールジアクリレート）（Ｓａｒｔｏｍｅｒによる）の下で販売される化合物を含む。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、エラストマー材料は、本明細書に記載されるような各実施形態のいずれかにおいて、一種以上の単官能エラストマー材料（例えば式Ｉで表わされるような単官能エラストマーアクリレート）及び一種以上の多官能（例えば二官能）エラストマー材料（例えば式Ｉ^＊、ＩＩ、又はＩＩＩで表わされるような二官能エラストマーアクリレート）を含む。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、エラストマー材料の全量は、それを含むエラストマー配合物の全量の少なくとも４０％、又は少なくとも５０％、又は少なくとも６０％であり、最大７０％、又はさらに最大８０％であることができる。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、エラストマー配合物は、シリカ粒子をさらに含む。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、シリカ粒子は、１ミクロンより小さい平均粒子サイズを持ち、即ちシリカ粒子は、サブミクロン粒子である。一部の実施形態では、シリカ粒子は、０．１ｎｍ〜９００ｎｍ、又は０．１ｎｍ〜７００ｎｍ、又は１ｎｍ〜７００ｎｍ、又は１ｎｍ〜５００ｎｍ、又は１ｎｍ〜２００ｎｍの範囲の平均粒子サイズを持ち、それらの間のいずれの中間値及び下位範囲を含む、ナノ粒子である。

一部の実施形態では、かかる粒子の少なくとも一部は、配合物に導入されると凝集することができる。これらの実施形態の一部では、凝集体は、３ミクロン以下、又は１．５ミクロン以下の平均サイズを持つ。

サブミクロンシリカ粒子のいずれかの商業的に入手可能な配合物は、本実施形態の文脈において使用可能であり、それらは、ヒュームドシリカ、コロイドシリカ、沈降シリカ、層状シリカ（例えばモンモリロナイト）、及びシリカ粒子のエアロゾル支援自己集合を含む。

シリカ粒子は、疎水性又は親水性表面を具備するようなものであることができる。粒子の表面の疎水性又は親水性は、粒子上の表面基の性質によって決定される。

シリカが処理されないとき、即ち実質的にＳｉ及びＯ原子から構成されるとき、粒子は、一般的にシラノール（Ｓｉ−ＯＨ）表面基を具備し、それゆえ親水性である。未処理（未被覆）コロイドシリカ、ヒュームドシリカ、沈降シリカ、及び層状シリカは、全て親水性表面を具備し、親水性シリカと考えられる。

層状シリカは、表面基として４級アンモニウム及び／又はアンモニウムによって終わる長鎖炭化水素を具備するように処理されることができ、その表面の性質は、炭化水素鎖の長さによって決定される。疎水性シリカは、疎水性基が粒子の表面に結合されるシリカの形であり、処理されたシリカ又は官能化シリカ（疎水性基で反応されたシリカ）としても言及される。

本明細書に規定されるように、アルキル、好ましくは２つもしくはそれより多い炭素原子の長さ、好ましくは４つもしくはそれより多い、又は６つもしくはそれより多い炭素原子の長さの中程度から大きな程度のアルキル、シクロアルキル、アリール、及び他の炭化水素、又は疎水性ポリマー（例えばポリジメチルシロキサン）のような限定されない疎水性表面基を具備するシリカ粒子は、疎水性シリカの粒子である。

本明細書に記載されるようなシリカ粒子は、それゆえ未処理（非官能）であることができ、従って親水性粒子である。

あるいは、本明細書に記載されるようなシリカ粒子は、それらの表面上の部分と結合を形成するように反応させることによって処理（官能化）されることができる。

前記部分が親水性部分であるとき、官能化シリカ粒子は、親水性である。

ヒドロキシ、アミン、アンモニウム、カルボキシ、シラノール、オキソ、及び類似物のような限定されない親水性表面基を具備するシリカ粒子は、親水性シリカの粒子である。

前記部分が本明細書に記載されるように疎水性部分であるとき、官能化シリカ粒子は、疎水性である。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、シリカ粒子の少なくとも一部又は全ては、親水性表面を具備する（即ち、例えばコロイドシリカのような未処理シリカの親水性シリカ粒子である）。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、シリカ粒子の少なくとも一部又は全ては、疎水性表面を具備する（即ち、疎水性シリカ粒子である）。

一部の実施形態では、疎水性シリカ粒子は、官能化シリカ粒子、即ち一つ以上の疎水性部分で処理されたシリカの粒子である。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、シリカ粒子の少なくとも一部又は全ては、硬化性官能基によって官能化された疎水性シリカ粒子（表面上に硬化性基を具備する粒子）である。

硬化性官能基は、本明細書に記載されるようないずれかの重合可能な基であることができる。一部の実施形態では、硬化性官能基は、配合物中の硬化性モノマーと同じ重合反応によって及び／又は硬化性モノマーと同じ硬化条件にさらすとき、重合可能である。一部の実施形態では、硬化性基は、本明細書に規定されるように、（メタ）アクリル（アクリル又はメタクリル）基である。

本明細書に記載されるような親水性及び疎水性、官能化及び未処理のシリカ粒子は、商業的に入手可能な材料であることができ、又は業界で良く知られた方法を使用して製造されることができる。

これらの実施形態の文脈で使用される「少なくとも一部」は、粒子の少なくとも１０％、又は少なくとも２０％、又は少なくとも３０％、又は少なくとも４０％、又は少なくとも５０％、又は少なくとも６０％、又は少なくとも７０％、又は少なくとも８０％、又は少なくとも９０％、又は少なくとも９５％、又は少なくとも９８％を意味する。

シリカ粒子はまた、二種以上のシリカ粒子の混合物、例えば本明細書に記載されるシリカ粒子のいずれかの二種以上の混合物であることができる。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、造形用材料配合物中のシリカ粒子の量は、エラストマー配合物の全重量の約１重量％〜約２０重量％、又は約１重量％〜約１５重量％、又は約１重量％〜約１０重量％の範囲である。

シリカ粒子の量は、硬化された材料の機械的特性を制御するように希望の通りに操作されることができる。例えば、シリカ粒子の量を高めると、硬化された犠牲構造の弾性率を高めることができる。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、シリカ粒子の量は、エラストマー配合物中のエラストマー材料とシリカ粒子の重量比が約５０：１〜約４：１、又は約３０：１〜約４：１、又は約２０：１〜約２：１の範囲（それらの間のいずれの中間値及び下位範囲も含む）であるようなものである。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部によれば、エラストマー配合物は、一種以上の追加の硬化性材料をさらに含む。

追加の硬化性材料は、単官能硬化性材料、多官能硬化性材料、又はそれらの混合物であることができ、各材料は、モノマー、オリゴマー、もしくはポリマー、又はそれらの組み合わせであることができる。

好ましくは、必須ではないが、追加の硬化性材料は、例えば光照射（例えばＵＶ照射）にさらすと硬化性エラストマー材料が重合可能である同じ硬化エネルギーにさらすときに重合可能である。

一部の実施形態では、追加の硬化性材料は、硬化されたとき、重合された材料がエラストマー材料のＴ_ｇより高いＴ_ｇを具備し、例えば０℃より高いＴ_ｇ、又は５℃より高いＴ_ｇ、又は１０℃より高いＴ_ｇを具備するようなものである。

本明細書において全体を通して、「Ｔ_ｇ」は、Ｅ”曲線の極大値の位置として規定されるガラス転移温度を示し、Ｅ”は、温度の関数としての材料の損失弾性率である。

大まかに言うと、温度がＴ_ｇ温度を含む温度範囲内で上昇すると、材料、好ましくはポリマー材料の状態は、徐々にガラス状態からゴム状態に変化する。

本明細書において「Ｔ_ｇ範囲」は、Ｅ”値が上で規定されたようなＴ_ｇ温度でその値の少なくとも半分である（例えばその値以下であることができる）温度範囲である。

いかなる特定の理論にも拘束されたくないが、ポリマー材料の状態は、上で規定されたようなＴ_ｇ範囲内でガラス状態からゴム状態に徐々に変化することが想定される。本明細書において、用語「Ｔ_ｇ」は、本明細書に規定されたようなＴ_ｇ範囲内のいかなる温度も示す。

一部の実施形態では、追加の硬化性材料は、単官能アクリレート又はメタクリレート（（メタ）アクリレート）である。限定されない例としては、イソボルニルアクリレート（ＩＢＯＡ）、イソボルニルメタクリレート、アクリロイルモルフォリン（ＡＣＭＯ）、商品名ＳＲ−３３９の下でＳａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ（米国）によって販売されるフェノキシエチルアクリレート、商品名ＣＮ１３１Ｂの下で販売されるようなウレタンアクリレートオリゴマー、及びＡＭ方法論で使用可能ないずれかの他のアクリレート及びメタクリレートを含む。

一部の実施形態では、追加の硬化性材料は、多官能アクリレート又はメタクリレート（（メタ）アクリレート）である。多官能（メタ）アクリレートの限定されない例としては、商品名ＳＲ−９００３の下でＳａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ（米国）によって販売される、プロポキシル化（２）ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート（ＤｉＴＭＰＴＴＡ）、ペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＴＥＴＴＡ）、及びジペンタエリスリトールペンタアクリレート（ＤｉＰＥＰ）、及び例えばＥｂｅｃｒｙｌ ２３０によって販売されるような脂肪族ウレタンジアクリレートを含む。多官能（メタ）アクリレートオリゴマーの限定されない例は、エトキシル化又はメトキシル化ポリエチレングリコールジアクリレート又はジメタクリレート、エトキシル化ビスフェノールＡジアクリレート、ポリエチレングリコール−ポリエチレングリコールウレタンジアクリレート、部分的にアクリル化されたポリオールオリゴマー、ＣＮＮ９１として販売されるようなポリエステルベースのウレタンジアクリレートを含む。

硬化されたとき、本明細書に規定されるようなＴ_ｇを具備するいずれかの他の硬化性材料、好ましくは硬化性材料が考えられる。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、エラストマー配合物は、硬化性材料の重合を開始するための開始剤をさらに含む。

全ての硬化性材料（エラストマー及び追加のもの（もし存在するなら））が重合可能であるとき、光開始剤がこれらの実施形態において使用可能である。

好適な光開始剤の限定されない例は、ベンゾフェノン、メチルベンゾフェノン、ミヒラーケトン、及びキサントンのようなベンゾフェノン類（芳香族ケトン）；２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド（ＴＭＰＯ）、２，４，６−トリメチルベンゾイルエトキシフェニルホスフィンオキサイド（ＴＥＰＯ）、及びビスアシルホスフィンオキサイド（ＢＡＰＯ）のようなアシルホスフィンオキサイドタイプの光開始剤；ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、及びベンゾインイソプロピルエーテルのようなベンゾイン類及びベンゾインアルキルエーテル類などを含む。光開始剤の例は、アルファアミノケトン、ビスアシルホスフィンオキサイド（ＢＡＰＯ）、及びＩｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）の下で販売されるものである。

光開始剤は、単独で、又は共開始剤と組み合わせて使用されることができる。ベンゾフェノンは、フリーラジカルを生成するためにアミンのような第二分子を要求する光開始剤の一例である。放射線を吸収した後、ベンゾフェノンは、アクリレートの重合を開始するアルファアミノラジカルを生成するために水素引き抜きによって第三アミンと反応する。共開始剤の種類の限定されない例は、トリエチルアミン、メチルジエタノールアミン、及びトリエタノールアミンのようなアルカノールアミンである。

光開始剤の濃度は、それを含有する配合物において約０．１重量％〜約０．５重量％、又は約１重量％〜約５重量％の範囲であることができ、それらの間のいかなる中間値及び下位範囲も含む。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部によれば、エラストマー配合物は、一種以上の追加の非硬化性材料、例えば一種以上の着色剤、分散剤、界面活性剤、安定剤、及び抑制剤をさらに含む。

抑制剤は、硬化条件にさらす前に重合及び／又は硬化を防止するか又は遅くするために配合物中に含まれる。ラジカル抑制剤のような一般的に使用される抑制剤が考えられる。

一般的に使用される界面活性剤、分散剤、着色剤、及び安定剤が考えられる。各成分（もし存在するなら）の例示的な濃度は、それを含む配合物の全重量の約０．０１重量％〜約１重量％、又は約０．０１重量％〜約０．５重量％、又は約０．０１重量％〜約０．１重量％の範囲である。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、エラストマー材料は、ＵＶ硬化性材料であり、一部の実施形態では、それは、エラストマー（メタ）アクリレート、例えばエラストマーアクリレートである。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、追加の硬化性成分は、エラストマー配合物に含められ、一部の実施形態では、この成分は、ＵＶ硬化性アクリレート又はメタクリレートである。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、シリカ粒子は、（メタ）アクリレート官能化シリカ粒子である。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、エラストマー配合物は、一種以上の単官能エラストマーアクリレート、一種以上の多官能エラストマーアクリレート、一種以上の単官能アクリレート又はメタクリレート、及び一種以上の多官能アクリレート又はメタクリレートを含む。

これらの実施形態の一部では、エラストマー配合物は、例えばＩｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）ファミリーの一種以上の光開始剤をさらに含む。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、全ての硬化性材料及びシリカ粒子は、単一の配合物に含められる。

一部の実施形態では、シリカ粒子、一種以上の光開始剤、及び任意選択的に他の成分は、エラストマー配合物に含められる。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部による例示的な配合物では、全ての硬化性材料は、（メタ）アクリレートである。

本明細書に記載された例示的な配合物のいずれかでは、光開始剤の濃度は、それを含む配合物の全重量の約１重量％〜約５重量％、又は約２重量％〜約５重量％、又は約３重量％〜約５重量％、又は約３重量％〜約４重量％（例えば、３，３．１，３．２，３．２５，３．３，３．４，３．５，３．６，３．７，３．８，３．８５，３．９重量％であり、それらの間のいかなる中間値も含む）の範囲である。

本明細書に記載された例示的な配合物のいずれかでは、抑制剤の濃度は、それを含む配合物の全重量％の０重量％〜約２重量％、又は０重量％〜約１重量％であり、例えば０，０．１，０．２，０．３，０．４，０．５，０．６，０．７，０．８，０．９又は約１重量％であり、それらの間のいかなる中間値も含む。

本明細書に記載された例示的な配合物のいずれかでは、界面活性剤の濃度は、それを含む配合物の全重量％の０重量％〜約１重量％であり、例えば０，０．０１，０．０５，０．１，０．５又は約１重量％であり、それらの間のいかなる中間値も含む。

本明細書に記載された例示的な配合物のいずれかでは、分散剤の濃度は、それを含む配合物の全重量％の０重量％〜約２重量％であり、例えば０，０．１，０．５，０．７，１，１．２，１．３，１．３５，１．４，１．５，１．７，１．８又は約２重量％であり、それらの間のいかなる中間値も含む。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部による例示的な配合物では、エラストマー材料の濃度は、約３０重量％〜約９０重量％、又は約４０重量％〜約９０重量％、又は約４０重量％〜約８５重量％の範囲である。

一部の実施形態では、エラストマー材料は、単官能エラストマー材料及び多官能エラストマー材料を含む。

一部の実施形態では、単官能エラストマー材料の濃度は、約２０重量％〜約７０重量％、又は約３０重量％〜約５０重量％の範囲であり、それらの間のいかなる中間値及び下位範囲も含む。例示的な実施形態では、単官能エラストマー材料の濃度は、約５０重量％〜約７０重量％、又は約５５重量％〜約６５重量％、又は約５５重量％〜約６０重量％（例えば５８重量％）の範囲であり、それらの間のいかなる中間値及び下位範囲も含む。例示的な実施形態では、単官能エラストマー材料の濃度は、約３０重量％〜約５０重量％、又は約３５重量％〜約５０重量％、又は約４０重量％〜約４５重量％（例えば４２重量％）の範囲であり、それらの間のいかなる中間値及び下位範囲も含む。

一部の実施形態では、多官能エラストマー材料の濃度は、約１０重量％〜約３０重量％の範囲である。例示的な実施形態では、多官能エラストマー材料の濃度は、約１０重量％〜約２０重量％、又は約１０重量％〜約１５重量％（例えば１２重量％）の範囲である。例示的な実施形態では、多官能エラストマー材料の濃度は、約１０重量％〜約３０重量％、又は約１０重量％〜約２０重量％、又は約１５重量％〜約２０重量％（例えば１６重量％）の範囲である。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部による例示的な配合物では、追加の硬化性材料の全濃度は、約１０重量％〜約４０重量％、又は約１５重量％〜約３５重量％の範囲であり、それらの間のいかなる中間値及び下位範囲も含む。

一部の実施形態では、追加の硬化性材料は、単官能硬化性材料を含む。

一部の実施形態では、追加の単官能硬化性材料の濃度は、約１５重量％〜約２５重量％、又は約２０重量％〜約２５重量％（例えば２１重量％）の範囲であり、それらの間のいかなる中間値及び下位範囲も含む。例示的な実施形態では、単官能エラストマー材料の濃度は、約２０重量％〜約３０重量％、又は約２５重量％〜約３０重量％（例えば２８重量％）の範囲であり、それらの間のいかなる中間値及び下位範囲も含む。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部による例示的な配合物では、エラストマー材料は、単官能エラストマー材料及び多官能エラストマー材料を含み、単官能エラストマー材料の濃度は、約３０重量％〜約５０重量％（例えば約４０重量％〜約４５重量％）、又は約５０重量％〜約７０重量％（例えば約５５重量％〜約６０重量％）の範囲であり、多官能エラストマー材料の濃度は、約１０重量％〜約２０重量％の範囲であり、一種以上の配合物は、約２０重量％〜約３０重量％の範囲の全濃度で追加の単官能硬化性材料をさらに含む。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部によれば、エラストマー配合物は、少なくとも一種のエラストマー単官能硬化性材料、少なくとも一種のエラストマー多官能硬化性材料、及び少なくとも追加の単官能硬化性材料を含む。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部によれば、硬化性単官能材料の濃度は、エラストマー配合物の全重量の１０重量％〜３０重量％の範囲である。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部によれば、エラストマー単官能硬化性材料の濃度は、エラストマー配合物の全重量の５０重量％〜７０重量％の範囲である。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部によれば、エラストマー多官能硬化性材料の濃度は、エラストマー配合物の全重量の１０重量％〜２０重量％の範囲である。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部によれば、硬化性単官能材料の濃度は、エラストマー配合物の全重量の１０重量％〜３０重量％の範囲であり、エラストマー単官能硬化性材料の濃度は、エラストマー配合物の全重量の５０重量％〜７０重量％の範囲であり、エラストマー多官能硬化性材料の濃度は、エラストマー配合物の全重量の１０重量％〜２０重量％の範囲である。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部によれば、硬化性単官能材料の濃度は、エラストマー配合物の全重量の２０重量％〜３０重量％の範囲である。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部によれば、エラストマー単官能硬化性材料の濃度は、エラストマー配合物の全重量の３０重量％〜５０重量％の範囲である。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部によれば、エラストマー単官能硬化性材料の濃度は、エラストマー配合物の全重量の１０重量％〜３０重量％の範囲である。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部によれば、硬化性単官能材料の濃度は、エラストマー配合物の全重量の２０重量％〜３０重量％の範囲であり、エラストマー単官能硬化性材料の濃度は、エラストマー配合物の全重量の３０重量％〜５０重量％の範囲であり、エラストマー多官能硬化性材料の濃度は、エラストマー配合物の全重量の１０重量％〜３０重量％の範囲である。

一部の実施形態では、本明細書に記載されたようなエラストマー配合物は、硬化されたとき、少なくとも４０００Ｎ／ｍ、又は少なくとも４５００Ｎ／ｍ、又は少なくとも５０００Ｎ／ｍの引裂き抵抗によって特徴づけられる。

一部の実施形態では、本明細書に記載されたようなエラストマー配合物は、硬化されたとき、前記シリカ粒子のない硬化された同じエラストマー配合物の引裂き抵抗より少なくとも５００Ｎ／ｍ、又は少なくとも７００Ｎ／ｍ、又は少なくとも８００Ｎ／ｍの分だけ高い引裂き抵抗によって特徴づけられる。

一部の実施形態では、本明細書に記載されたようなエラストマー配合物は、硬化されたときに、少なくとも２ＭＰａの引張強度によって特徴づけられる。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、それぞれの実施形態のいずれか及びそれらのいずれかの組み合わせにおいて本明細書に記載されるように、エラストマー配合物を含むキットが提供される。

本明細書中において全体を通して、用語「ゴム」、「ゴム材料」、「エラストマー材料」及び「エラストマー」は、エラストマーの特性を具備する材料を記載するために交換可能に使用される。用語「ゴム状材料」は、熱可塑性ポリマーの硫化を伴なう従来プロセスよりむしろ付加製造（例えば３Ｄインクジェット印刷）によって作られたゴムの特性を具備する材料を記載するために使用される。

用語「ゴム状材料」はまた、本明細書では、「エラストマー材料」と交換可能に言及される。

エラストマー又はゴムは、低Ｔ_ｇ（例えば室温より低い、好ましくは１０℃より低い、さらに０℃より低い、さらに−１０℃より低い）によって特徴づけられる可撓性材料である。

以下のことは、本明細書及び業界において使用されるゴム（エラストマー）材料を特徴づける特性の一部を記載する。

ショア硬度として、又は単に硬度としても言及されるショアＡ硬度は、Ａ型ジュロメータースケールによって規定される永久圧痕に対する材料の抵抗性を記載する。ショア硬度は、一般的にＡＳＴＭ Ｄ２２４０に従って決定される。

弾性モジュラスとして、又はヤング率として、又は引張弾性率として、又は「Ｅ」としても言及される弾性率は、力が付与されるときの弾性変形に対する材料の抵抗性、又は換言すれば、対向する力が軸に沿って付与されるときに軸に沿って変形しようとする物体の傾向として記載する。弾性率は、一般的に引張試験（例えばＡＳＴＭ Ｄ６２４に従う）によって測定され、弾性変形領域における応力−歪曲線の直線の傾きによって決定され、そこでは応力は、変形を起こす力を力が付与される面積によって割ったものであり、歪は、長さパラメーターの初期値に対する変形によって起こされる長さパラメーターの変化の比率である。応力は、材料に対する引張力に比例し、歪は、その長さに比例する。

引張強度は、引張に対する材料の抵抗性、又は換言すれば、伸ばそうとする負荷に耐える能力を記載し、その破断前のエラストマー複合物の延伸時に付与される最大応力（Ｍｐａ）として規定される。引張強度は、一般的に引張試験（例えばＡＳＴＭ Ｄ６２４に従う）によって測定され、本明細書及び業界で記載されるように応力−歪曲線の最高点として決定される。

伸びは、初期長さの百分率割合として表わされる、材料の均一断面の伸張であり、一般的にＡＳＴＭ Ｄ４１２に従って決定される。

Ｚ引張伸びは、Ｚ方向に印刷するときの本明細書に記載されるように測定された伸びである。

引裂き抵抗は、単位長さあたりの力の単位として表わされる、材料を引裂くために要求される最大力を記載し、この最大力は、試料の主軸と実質的に平行に作用する。引裂き抵抗は、ＡＳＴＭ Ｄ４１２法によって測定されることができる。ＡＳＴＭ Ｄ６２４は、引裂きの形成（引裂き開始）に対する抵抗性、及び引裂きの拡大に対する抵抗性（引裂き伝幡性）を測定するために使用されることができる。一般的に、試料は、二つのホルダーの間に保持され、均一な引張力が変形が起こるまで付与される。引裂き強度は、次いで付与された力を材料の厚さによって割ることによって計算される。

一定の伸張下での引裂き抵抗は、一定の伸び（破断伸びより低い）を受けたときに標本が引裂かれるために要求される時間を記載する。

本明細書において全体を通して、表現「構築材料配合物」、「未硬化構築材料」、「未硬化構築材料配合物」、「構築材料」、及び他の変形は、それゆえ集合して、本明細書に記載されるように、層を連続して形成するために吐出される材料を記載する。この表現は、物体、即ち一つ以上の未硬化造形用材料配合物を形成するように吐出された未硬化材料、及び支持体、即ち未硬化支持材料配合物を形成するように吐出された未硬化材料を包含する。

本明細書中において全体を通して、表現「硬化（した）造形用材料」および表現「固化（した）造形用材料」は、吐出された構築材料を硬化にさらしたとき、本明細書中で規定されるように、物体を形成する構築材料の部分であって、任意選択的に、もし支持体材料が吐出されるなら、本明細書に記載されるように、硬化した支持体材料を除いた後の構築材料の部分を記載する。硬化（した）造形用材料は、本明細書中に記載されるように、当該方法で使用される造形用材料配合物に依存して、単一の種類の硬化した材料、または、二種以上の硬化した材料の混合物であることが可能である。

表現「硬化（した）造形用材料」又は「硬化（した）造形用材料配合物」は、構築材料が（支持材料配合物ではなく）造形用材料配合物のみからなる硬化構築材料として見なすことができる。即ち、この表現は、構築材料の一部を示し、それは、最終物体を与えるために使用される。

本明細書において全体を通して、表現「造形用材料配合物」（それはまた、交換可能に、「造形用配合物」、「造形配合物」、「造形材料配合物」、又は単に「配合物」として示される）は、本明細書に記載されるように、物体を形成するように吐出される構築材料の一部又は全てを記載する。造形用材料配合物は、（特に他で示さない限り）未硬化の造形用配合物であり、それは、硬化エネルギーにさらすと物体又はその一部を形成する。

本発明の一部の実施形態では、造形用材料配合物は、三次元インクジェット印刷に使用するために配合され、それ自身で、即ちいかなる他の物質と混合したり又は組み合わせたりする必要なしで三次元物体を形成することができる。

未硬化の構築材料は、一つ又はそれより多い種類の造形用配合物を含むことができ、硬化されると物体の異なる部分が異なる硬化された造形用配合物又はその異なる組み合わせから作られ、従って異なる硬化された造形用材料又は硬化された造形用材料の異なる混合物から作られるように吐出されることができる。

構築材料を形成する配合物（造形用材料配合物及び支持体材料配合物）は、一種以上の硬化性材料を含み、それは、硬化エネルギーにさらされるとき、固化（硬化）材料を形成する。

本明細書中全体を通して、「硬化性材料」は、本明細書に記載されるように硬化エネルギーにさらされるとき、凝固又は固化して硬化材料を形成する化合物（一般的にはモノマー又はオリゴマー化合物、しかし任意選択的にポリマー化合物）である。硬化性材料は、一般的に重合可能な材料であり、それは、好適なエネルギー源にさらされるときに重合及び／又は架橋を受ける。

重合は、例えばフリーラジカル重合、カチオン重合、又はアニオン重合であることができ、各々は、本明細書に記載されるように、例えば放射線、熱などの硬化エネルギーにさらすと誘導されることができる。

本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部において、硬化性材料は、光重合可能な材料であり、それは、本明細書に記載されるように、放射線にさらされると重合するか、及び／又は架橋を受けるものであり、一部の実施形態では、硬化性材料は、ＵＶ硬化性材料であり、それは、本明細書に記載されるように、ＵＶ放射線にさらされると重合するか、及び／又は架橋を受けるものである。

一部の実施形態では、本明細書に記載されるような硬化性材料は、光誘導性フリーラジカル重合を介して重合する光重合可能な材料である。あるいは、硬化性材料は、光誘導されたカチオン重合によって重合する光重合可能な材料である。

本明細書に記載される実施形態のいずれかの一部において、硬化性材料は、モノマー、オリゴマー、又は短鎖ポリマーであることができ、各々は、本明細書に記載されるように重合可能及び／又は架橋可能である。

本明細書に記載される実施形態のいずれかの一部において、硬化性材料が硬化エネルギー（例えば放射線）にさらされるとき、それは、鎖延長及び架橋のいずれか一つ又はそれらの組み合わせによって固化（硬化）する。

本明細書に記載される実施形態のいずれかの一部において、硬化性材料は、重合反応が起こる硬化エネルギーにさらされるとき、重合反応で重合材料を形成することができるモノマー又はモノマーの混合物である。かかる硬化性材料はまた、本明細書においてモノマー硬化性材料として言及される。

本明細書に記載される実施形態のいずれかの一部において、硬化性材料は、重合反応が起こる硬化エネルギーにさらされるとき、重合反応で重合材料を形成することができるオリゴマー又はオリゴマーの混合物である。かかる硬化性材料はまた、本明細書においてオリゴマー硬化性材料として言及される。

本明細書に記載される実施形態のいずれかの一部において、硬化性材料は、モノマーであるか又はオリゴマーであるかにかかわらず、単官能硬化性材料又は多官能硬化性材料であることができる。

本明細書では、単官能硬化性材料は、硬化エネルギー（例えば放射線）にさらされるときに重合を受けることができる一つの官能基を含む。

多官能硬化性材料は、硬化エネルギーにさらされると重合を受けることができる、２つ又はそれより多い、例えば２つ、３つ、４つ又はそれより多い官能基を含む。多官能硬化性材料は、例えば二官能、三官能、又は四官能硬化性材料であることができ、それらは、それぞれ重合を受けることができる２つ、３つ又は４つの基を含む。多官能硬化性材料における２つ以上の官能基は、一般的に本明細書に規定されるように、連結部分によって互いに連結される。連結部分がオリゴマー又はポリマー部分であるとき、多官能基は、オリゴマー又はポリマー多官能硬化性材料である。多官能硬化性材料は、硬化エネルギーを受けるときに重合を受けることができ、及び／又は架橋剤として作用することができる。

本出願から成熟する特許の存続期間の期間中には、ＡＭに対して多くの関連する構築材料が開発されることが予想され、「造形用材料」及び「支持体材料」の用語の範囲は、すべてのそのような新しい技術を先験的に包含することが意図される。

本明細書中で使用される用語「約」は、±１０％又は±５％を示す。

用語「例示的」は、本明細書では「例（ｅｘａｍｐｌｅ，ｉｎｓｔａｎｃｅ又はｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ）として作用する」ことを意味するために使用される。「例示的」として記載されたいかなる実施形態も必ずしも他の実施形態に対して好ましいもしくは有利なものとして解釈されたりかつ／または他の実施形態からの特徴の組み入れを除外するものではない。

用語「任意選択的」は、本明細書では、「一部の実施形態に与えられるが、他の実施形態には与えられない」ことを意味するために使用される。本発明のいかなる特定の実施形態も対立しない限り複数の「任意選択的」な特徴を含むことができる。

用語「含む／備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ、ｉｎｃｌｕｄｅｓ、ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、およびそれらの同根語は、「含むが、それらに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｂｕｔ ｎｏｔ ｌｉｍｉｔｅｄ ｔｏ）」ことを意味する。

用語「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」は、「含み、それらに限定される（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ａｎｄ ｌｉｍｉｔｅｄ ｔｏ）」ことを意味する。

表現「から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」は、さらなる成分、工程および／または部分が、主張される組成物、方法または構造の基本的かつ新規な特徴を実質的に変化させない場合にだけ、組成物、方法または構造がさらなる成分、工程および／または部分を含み得ることを意味する。

本明細書中で使用される場合、単数形態（「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」）は、文脈がそうでないことを明確に示さない限り、複数の参照物を包含する。例えば、用語「化合物（ａ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）」または用語「少なくとも１つの化合物」は、その混合物を含めて、複数の化合物を包含し得る。

本開示を通して、本発明の様々な態様が範囲形式で提示され得る。範囲形式での記載は単に便宜上および簡潔化のためであり、本発明の範囲に対する柔軟性のない限定として解釈すべきでないことを理解しなければならない。従って、範囲の記載は、具体的に開示された可能なすべての部分範囲、ならびに、その範囲に含まれる個々の数値を有すると見なさなければならない。例えば、１〜６などの範囲の記載は、具体的に開示された部分範囲（例えば、１〜３、１〜４、１〜５、２〜４、２〜６、３〜６など）、ならびに、その範囲に含まれる個々の数値（例えば、１、２、３、４、５および６）を有すると見なさなければならない。このことは、範囲の広さにかかわらず、適用される。

数値範囲が本明細書中で示される場合には常に、示された範囲に含まれる任意の言及された数字（分数または整数）を含むことが意味される。第１の示された数字および第２の示された数字「の範囲である／の間の範囲」という表現、および、第１の示された数字「から」第２の示された数「まで及ぶ／までの範囲」という表現は、交換可能に使用され、第１の示された数字と、第２の示された数字と、その間のすべての分数および整数とを含むことが意味される。

明確にするため別個の実施形態の文脈で説明されている本発明の特定の特徴が、単一の実施形態に組み合わせて提供されることもできることは分かるであろう。逆に、簡潔にするため単一の実施形態で説明されている本発明の各種の特徴は別個にまたは適切なサブコンビネーションで、あるいは本発明の他の記載される実施形態において好適なように提供することもできる。種々の実施形態の文脈において記載される特定の特徴は、その実施形態がそれらの要素なしに動作不能である場合を除いては、それらの実施形態の不可欠な特徴であると見なされるべきではない。

本明細書中上記に描かれるような、および、下記の請求項の節において特許請求されるような本発明の様々な実施形態および態様のそれぞれは、実験的裏付けが下記の実施例において見出される。

次に下記の実施例が参照されるが、下記の実施例は、上記の説明と一緒に、本発明を非限定様式で例示する。

剥離によって犠牲構造の除去を確実にするために好適なパラメーターを決定するために実験がなされた。製造された物体は、図７の画像で示されるような歯科構造であった。造形用材料は、ＶｅｒｏＷｈｉｔｅＰｌｕｓ（商品名）であった。支持体材料は、ＳＵＰ７０６（商品名）であった。犠牲構造がエラストマー性である実験では、エラストマー材料及びシリカ粒子を含む配合物は、上でさらに詳述されるように使用された。

図８Ａ−Ｃは、歯科構造からのエラストマー犠牲構造の剥離プロセスを示す画像である。

図９は、歯科構造から犠牲構造を剥離するために必要な力を測定するように設計されかつ構成された実験構成の画像である。図１０は、図９の実験構成によって得られた結果を示すグラフである。剥離力曲線は、約１４Ｎの最大剥離力を示す。この値は、物体の形状に依存することが予想される。

図１１は、歯科構造からインターレースされた犠牲構造を剥離するプロセスを示す画像である。

図１２は、インターレースされた犠牲構造の標本で実施された曲げ試験の結果を示す。標本は、１５ｍｍの幅及び１ｍｍの厚さを有していた。示されるように、約５Ｎの剥離力、約３ｍｍの曲げが達成された。

本発明はその特定の実施態様によって説明してきたが、多くの別法、変更および変形があることは当業者には明らかであることは明白である。従って、本発明は、本願の請求項の精神と広い範囲の中に入るこのような別法、変更および変形すべてを包含するものである。

本明細書で挙げた刊行物、特許および特許出願はすべて、個々の刊行物、特許および特許出願が各々あたかも具体的にかつ個々に引用提示されているのと同程度に、全体を本明細書に援用するものである。さらに、本願で引用または確認したことは本発明の先行技術として利用できるという自白とみなすべきではない。節の見出しが使用されている程度まで、それらは必ずしも限定であると解釈されるべきではない。

Claims (26)

1. 三次元物体の付加製造の方法であって、
   （ｉ）造形用材料から作られ、かつ物体の形状に対応する構成パターンに配置された造形層のスタック、及び（ｉｉ）支持体材料及び造形用材料のインターレースされたスライスから形成された層状犠牲構造を含む複数の層を連続的に吐出して凝固すること；及び
   前記犠牲構造に剥離力を付与して前記犠牲構造を除去し、前記層状犠牲構造のスタックの真下の前記造形層のスタックを露出すること
   を含む方法。
2. 前記犠牲構造が、前記支持体材料と前記造形用材料を、三次元物体の構築方向に沿ってインターレースすることによって形成される、請求項１に記載の方法。
3. 前記支持体材料と前記造形用材料をインターレースすることが、三次元物体の構築方向に対して垂直な方向に沿ってさらに行なわれる、請求項２に記載の方法。
4. プログラム指示が格納されるコンピューター可読媒体を含むコンピューターソフトウェア製品であって、その指示が、付加製造システムのコンピューター化されたコントローラによって読まれるとき、前記システムに、（ｉ）造形用材料から作られ、かつ物体の形状に対応する構成パターンに配置された造形層のスタック、及び（ｉｉ）支持体材料及び造形用材料のインターレースされたスライスから形成された層状犠牲構造を含む複数の層を連続的に吐出して凝固させることである、コンピューターソフトウェア製品。
5. 付加製造によって三次元物体を製作するためのシステムであって、
   造形用材料を吐出するために構成された第一吐出ヘッド、及び支持体材料を吐出するために構成された第二吐出ヘッドを少なくとも持つ複数の吐出ヘッド；
   前記材料の各々を凝固するために構成された凝固システム；及び
   前記吐出ヘッド及び凝固システムを操作して、（ｉ）造形用材料から作られ、かつ物体の形状に対応する構成パターンに配置された造形層のスタック、及び（ｉｉ）支持体材料及び造形用材料のインターレースされたスライスから形成された層状犠牲構造を含む複数の層を連続的に吐出して凝固するために構成された回路を持つコンピューター化されたコントローラ
   を含むシステム。
6. 前記造形層のスタックの前記造形用材料と前記犠牲構造の前記造形用材料が、同じ造形用材料である、請求項１〜５のいずれかに記載の方法、コンピューターソフトウェア製品又はシステム。
7. 造形層の複数のスタックが吐出され、さらに各スタックが、造形用材料から作られ、かつ別個の物体の形状に対応する構成パターンに配置され、それによって単一の受容表面の上に複数の物体を形成する、請求項１〜６のいずれかに記載の方法、コンピューターソフトウェア製品又はシステム。
8. 前記犠牲構造が、造形層の少なくとも二つのスタックの上にまとめて吐出され、前記造形層の少なくとも二つのスタックをカバーする単一の剥離可能な犠牲構造を形成する、請求項７に記載の方法、コンピューターソフトウェア製品又はシステム。
9. 前記支持体材料が、トレイ又は前記トレイの上に置かれた使い捨て媒体の上に直接吐出されて、前記トレイ又は使い捨て媒体を少なくとも部分的に被覆する台座を形成し、さらに前記犠牲構造の少なくとも一部分が前記台座の上に吐出される、請求項１〜８のいずれかに記載の方法、コンピューターソフトウェア製品又はシステム。
10. 前記台座が、前記トレイ又は使い捨て媒体を部分的に被覆し、前記造形層のスタックが、前記台座の上ではなく、前記トレイ又は使い捨て媒体の上に直接吐出され、前記台座及び前記犠牲構造が、前記犠牲構造と前記造形層のスタックの間の接着力が前記造形層のスタックと前記トレイ又は使い捨て媒体の間の接着力より低いように選択される、請求項９に記載の方法、コンピューターソフトウェア製品又はシステム。
11. 前記複数の層が、前記層状犠牲構造と前記造形層のスタックの間に中間層のスタックを含む、請求項１〜１０のいずれかに記載の方法、コンピューターソフトウェア製品又はシステム。
12. 前記中間層のスタックが約２００ミクロンから約３００ミクロンまでの厚さを有する、請求項１１に記載の方法、コンピューターソフトウェア製品又はシステム。
13. 前記造形層のスタックに隣接する支持体材料の一つのスライスの厚さが、約２００ミクロン〜約３００ミクロンの範囲である、請求項１〜１０のいずれかに記載の方法、コンピューターソフトウェア製品又はシステム。
14. 前記犠牲構造中の造形用材料の一つのスライスの高さが、約２５０ミクロン〜約４ｍｍの範囲である、請求項１〜１３のいずれかに記載の方法、コンピューターソフトウェア製品又はシステム。
15. 前記造形層のスタックに隣接する支持体材料の一つのスライスが、支持体材料のいずれの他のスライスよりも厚い、請求項１〜１４のいずれかに記載の方法、コンピューターソフトウェア製品又はシステム。
16. 前記犠牲構造の厚さが、約５Ｎの剥離力が少なくとも０．０２の曲げ歪を生じるように選択される、請求項１〜１５のいずれかに記載の方法、コンピューターソフトウェア製品又はシステム。
17. 前記剥離力の大きさが、約１Ｎ〜約１０Ｎである、請求項１６に記載の方法、コンピューターソフトウェア製品又はシステム。
18. 前記犠牲構造の最小厚さが約５００ミクロンから約３ｍｍまでである、請求項１〜１７のいずれかに記載の方法、コンピューターソフトウェア製品又はシステム。
19. 前記造形層のスタック及び前記層状犠牲構造のうちの少なくとも一つに対して、前記造形用材料の曲げ弾性率が、国際標準規格ＡＳＴＭ Ｄ−７９０−０４に従って測定されるとき、約２０００ＭＰａ〜約４０００ＭＰａである、請求項１〜１８のいずれかに記載の方法、コンピューターソフトウェア製品又はシステム。
20. 前記造形層のスタックが、前記犠牲構造によって部分的に包囲される空洞を満たす、請求項１〜１９のいずれかに記載の方法、コンピューターソフトウェア製品又はシステム。
21. 前記造形層のスタックが、前記犠牲構造によって完全に包囲される空洞を満たす、請求項１〜１９のいずれかに記載の方法、コンピューターソフトウェア製品又はシステム。
22. 前記犠牲構造の前記除去後、前記空洞中に外的要素を置くことをさらに含む、請求項２０又は２１に記載の方法。
23. 前記造形層のスタックが、人工的な歯科構造を形成するように造形される、請求項１〜２２のいずれかに記載の方法、コンピューターソフトウェア製品又はシステム。
24. 前記中間層のスタックの厚さが約２００ミクロンから約３００ミクロンまでである、請求項１〜２３のいずれかに記載の方法、コンピューターソフトウェア製品又はシステム。
25. 前記犠牲構造が、いったん凝固されると、いったん凝固されて国際標準規格ＡＳＴＭ Ｄ−６２４に従って測定するとき、少なくとも４ｋＮ／ｍの引裂抵抗によって特徴づけられる、請求項１〜２４のいずれかに記載の方法、コンピューターソフトウェア製品又はシステム。
26. 前記犠牲構造が、いったん凝固されると、いったん凝固されて国際標準規格ＡＳＴＭ Ｄ−６２４に従って測定するとき、約４ｋＮ／ｍから約８ｋＮ／ｍまでの引裂抵抗によって特徴づけられる、請求項１〜２５のいずれかに記載の方法、コンピューターソフトウェア製品又はシステム。

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