JP3179547B2 - コンピュータデータから三次元形状の目的物をコンピュータ制御によって製造する装置及び方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、たとえば迅速に試作
品等を製造する技術に関するもので、特に、コンピュー
タによって制御された複数の媒体の配分と選択的な材料
の除去を使用して、コンピュータデータから三次元形状
の目的物を製造する装置、方法及びプロセスに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】デザインが複雑化するに従って迅速に試
作品を作成することが必要となっており、即座にフィー
ドバックを得るためのこうした必要性は、モデル作成部
署や、機械加工部署に小量の複雑な部品を、最小の準備
期間と作業時間で作成することを要求する。しかしなが
ら、ほとんどの作成方法は、時間がかかり、複雑で、費
用のかさむものとなっている。

【０００３】単純なデザインの場合には、しばしば手作
業による加工及び成形方法が、廉価で、効率的である
が、複雑な部品や組立体を反復して製造する場合の費用
は膨大なものとなる。コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）
加工装置は、自動化された複雑な製品の製造に広く使用
されているが、単品生産においては運転、保守及びプロ
グラム費用がかさみすぎるものとなっている。

【０００４】迅速な試作品製造分野において、もっとも
広く知られている装置は、ステレオリトグラフである。
この装置は、コンピュータデータに基づいて複雑な部品
を製造する。つまり、コンピュータ制御された一組のミ
ラーを使ってレーザビームでバットに収容された液状の
光学ポリマーの所定の二次元領域を走査する。これによ
り固体状ポリマーの１つの層が形成される。プラットフ
ォームに取り付けられた固体層が、バット内に下降さ
れ、新しい層が一層ずつ前回形成された層の上に形成さ
れて、三次元形状の目的物が形成される。

【０００５】部品の作成が完了すると、余剰の樹脂が溶
剤によって除去され、プラットフォームへの取り付け部
材及びオーバーハング支持部材が、目的物より切り放さ
れる。すべてのトラップされている液層を硬化させるた
めに、付加的な露光を行う必要がある。

【０００６】ステレオリトグラフ及びこれに類する方法
における主要な課題は、目的物がプラットフォームへ接
続されるように支持部材を設計しなければならないこと
である。更には、この支持部材はオーバハング部分、広
いスパン部分及び分離部分を持たなければならない。Ｃ
ＡＤモデルに対しこのような構造を付加すること及び続
いて行なわれるクリーニング中の部品の除去には手間が
かかるとともにしばしば特殊な技能が要求される。

【０００７】他の欠点は、レーザ及び樹脂を使用するに
際し、付加的な操作や環境保全の方策を要する点であ
る。この処理及び清掃に使用される化学物質は、作業者
や作業環境を保護する上で、特別の取扱い、換気及び保
管を必要とする。また、樹脂の除去及び清掃において多
量の廃棄物が発生する。さらに、光学ポリマは、高価
で、再生不能な材料である。これらの理由によって、一
般的な作業エリアやオフィスにおいて、これを設置する
ことは、サイズ面及び環境面で現実的には困難なものと
なっている。さらに、レーザ及び光学物質のデリケート
な性質のために、設置及び設定作業は、非常に難しいも
のとなっている。またさらに、装置の複雑さやレーザが
高価なため、保守にも費用がかかるものとなっている。

【０００８】他のリトグラフによる製造方法は、選択的
にレーザによる焼結を行うものである。この方法は、例
えば蝋、プラスチック、金属等の粉末材料の選択された
部分を溶融（焼結）させるために、加熱レーザを使用す
る。実際の作業においては、バット内の粉末が、レーザ
によって走査されて、各個のの粒子が溶融して隣接する
粒子と結合する。溶融した粉末の層は、光学ポリマによ
るリトグラフと同様に処理される。焼結による方法の利
点は、加熱されない粉末が形成された部品の支持体とし
て機能することである。これは、加熱されない粉末を振
り落としまたは拭き取ることが可能であることを意味し
ている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
たレーザ焼結装置も、複雑で高価な光学装置である。最
終的に製造される部品の解像度は、ビームの径によって
決定され、このレーザの径は通常，０．０１”乃至０．
０２”である。さらに、付加的な工程において、粉末が
配分され、ローリングブラシによって平坦化される。こ
の処理のために、他の電子ー機械部材が必要となる。残
念ながら、微粉末をローリングブラシを使用してレベリ
ングした場合、堆積密度がしばしば不均一となる。さら
に、こうした方法に使用する粉末は、材料費及び労力面
で、液相の光学ポリマ系よりも安価であるが、３０ミク
ロンの層をプリプレグとして形成することは困難であ
る。このため、粉末によって形成された目的物は、中程
度の解像度を持つとともに、表面が不均一で、構造が不
均質となる。

【００１０】マサチューセッツ工科大学（ＭＩＴ）にお
いて、三次元プリントによる製造に関するリサーチが行
われた。このリサーチにおいて、セラミック粉末は、幅
広のフィーダよりバットまたはトレイに投入された。つ
いで、シリカバインダが粉末の選択された部分にプリン
トされて固相断面が形成された。このプロセスが、最終
的な目的物の形状を示す断面はスタックが形成されるま
で反復された。

【００１１】この方法は、選択的なレーザによる焼結と
同様に配分の問題を生じるとともに、接着されていない
粉末を内部キャビティから除去することにおいて付加的
な問題を生じた。また、この方法によって形成された目
的物は、再生不能である。ＭＩＴのリサーチは、セラミ
ックモールドを形成することを意図するものである。金
属または他の材料が、次いでモールドに注入または投入
され、モールドは成形された部品から破壊して除去され
る。残念ながら、モールドの、最終目的物の形状を規定
する内部キャビティは、容易に検査することが出来ず、
従って、所望の精度の部品を得るためには、費用のかさ
むトライアルアンドエラーを行うことが必要である。

【００１２】従来技術において発見された付加的な問題
は、所望の目的物を作成において、表面色を変化させた
り、二以上の材料媒体を使用することが出来ず、オーバ
ーハング部分、広いスパン部分、分離部分があるため支
持部材を自動的に除去することが出来ず、または三次元
形状のコンピュータデザイン及び画像を物理的に再生す
る自動化された装置を提供することが出来ないことであ
る。現在使用可能な装置は、高価であり、それらの装置
が使用する媒体は、再生することが出来ず、コンベアプ
ラットフォームではなく容器を必要とする大量の粉末及
び樹脂を使用するので、形成後に自動化された部品取扱
いを行うことが出来ない。従って、これらの問題のいく
つかまたはすべてを解消することが出来る改良が現在望
まれている。

【００１３】従来技術に関連した上記の問題に鑑みて、
本発明の目的は、一以上の材料媒体を使用し及び／また
は一以上の表面色で目的物を形成することが出来る計算
機援助生産システム、装置及び方法を提供することにあ
る。

【００１４】本発明のもう一つの目的は、形成後の自動
化された部品の取扱いを含む、三次元形状のコンピュー
タデザイン及び画像を物理的に再生する自動化されたシ
ステム、装置及び方法を提供することにある。

【００１５】本発明のもう一つの目的は、オーバーハン
グ部分、広いスパン部分及び分離部分等を持つ支持部材
を目的物から自動的に除去することができるシステム、
装置及び方法を提供することにある。

【００１６】本発明のさらにもう一つの目的は、再生可
能な媒体を使用して目的物を形成するシステム、装置及
び方法を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】これら及び他の目的は、
本発明のシステム、方法及び装置によって達成される。
好適実施例において、所望の三次元形状の目的物をコン
ピュータ制御により製造する方法及びプロセスは、プラ
ットフォームの所定の位置に液体、不溶性材料の層を形
成することを含んでいる。この液相の媒体は、プラット
フォームに接触して硬化する。水溶性プラットフォーム
を使用することが好ましいが、プラットフォームを恒久
的材料で形成することも、本発明の要旨を逸脱するもの
ではない。

【００１８】次いで、水溶性媒体が散布されて、硬化し
た不溶性媒体を被覆する。この水溶性媒体は、接触して
硬化する。この被服層の最も上の面が、平坦化されて、
水溶性被覆層の一部が除去されて、下側の不溶性材料が
次のパターンを形成するために露出される。この平坦化
作業によって発生した残留媒体が除去され、液体不溶性
媒体の他の層が平坦化された面の上に形成される。これ
らの二次元的な散布パターンは、連続してプリントさ
れ、または「スタック」されて、水溶性モールドで包囲
された三次元形状の目的物が形成される。この液体不溶
性媒体及び水溶性被覆材層を形成し、これに続いて平坦
化を行い、平坦化による残留物を除去するサイクルは、
プリントサイクルとして知られ、三次元形状の目的物が
完成するまで継続して行われる。この時点で、目的物は
水に浸漬され、水溶性モールドが溶解して、三次元形状
の目的物がそのままの形状で残る。

【００１９】他の好適実施例によれば、コンピュータデ
ータから三次元形状の目的物を形成する方法は、少なく
とも一つの目的物走査及び撮像装置を含んでおり、この
目的物走査及び撮像装置は、所望の三次元形状の目的物
に関する特定のデータを発生して、記憶するために使用
される。このデータは、マイクロプロセッサによる制御
システムに送られ、この制御システムが与えられたデー
タを処理して物理的に形成される三次元形状の目的物の
連続した断面を生成する。

【００２０】マイクロプロセッサによる制御システムか
らの入力に基づいて、少なくとも一つの分配装置は、目
標面の所定の部分に少なくとも一つの共晶材料の層を散
布し、少なくとも一つのノズルは、共晶材料の層を被覆
するために水溶性材料を散布する。散布される材料の正
確な位置は、ＣＡＤシステムから与えられるパターンば
かりでなく、少なくとも一つの供給装置と少なくとも一
つのノズルまたは目標面をマイクロプロセッサによる制
御システムからの指令に従って移動させる直線位置決め
装置によっても決定される。

【００２１】共晶材料の層が水溶性材料で被覆される
と、マイクロプロセッサによって制御された切削装置
が、被覆材材料を平坦化して、下側の共晶材料を露出さ
せる。このとき、マイクロプロセッサによって制御され
る負圧固定装置が不要な平坦化残留材料を除去する。す
べてのプリントサイクルが完了すると、完成した目的物
とモールドは、水を使用する支持材除去システムに浸漬
され、水溶性モールドが溶解されて、目的物がそのまま
の状態で残る。

【００２２】本発明のシステム及びプロセスの主要な利
点は、選択された液体不溶性材料の層、及び層内の選択
された部分が液体不溶性材料の層の残りの部分と異なる
色に着色することが出来、従って、同一の生産される目
的物において、すべての所望の彩色、例えば微妙なシェ
ーディングから急な変更、が可能となる。この特徴は、
例えば希少なものの命名を行う為の科学的、医学的、地
質学的な使用等の広い範囲で使用するための高品質で詳
細を観察することができるモデルの制作を可能とする。
さらに、一以上の不溶性材料を使用することによって、
質感を変化させることも可能となる。また、ろう、熱可
塑性樹脂等の不溶性媒体と使用する水溶性媒体を適切に
選択することによって、モールド媒体及び目的物自体を
再生可能とすることが出来る。

【００２３】本発明のこれら及びその他の特徴及び利点
は、添付図面とともに詳細に説明する好適実施例より当
業者において明かなものとなろう。

【００２４】

【実施例】以下の説明において、各図において、特別に
記載がある場合をのぞき対応する参照符号または記号は
対応する部分を示している。

【００２５】本発明は、工具を使用することなく、ＣＡ
Ｄモデルの正確な複製を形成することが出来、環境的に
安全なので通常の作業環境で実施することが可能であ
る。

【００２６】ここにおいて、ＣＡＤ画像の語は常に、他
の目的物走査及び撮像装置によって与えられる画像を本
発明によってスケール形成することが出来るものである
ことが理解されなければならない。本発明の範囲を限定
するものではないが、こうした装置は、一般的に、計算
機援用設計（ＣＡＤ）、計算機援用生産（ＣＡＭ）、計
算機援用設計及び／または生産（ＣＡＥ）、コンピュー
タトモグラフィー（ＣＴ）、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）、
陽子発射トモグラフィー（ＰＥＴ）、レーザプロイファ
イラ、共焦点走査顕微鏡（ＣＳＭ）、ＩＲ撮像器、電子
顕微鏡等に使用される。このため、生きている動物や植
物、及び天体をも含む無限の対象物について、本発明に
よって着色状態でそれを再生することが出来る。

【００２７】図１ａは、本発明の好適実施例による自動
化された三次元形状の目的物の生産設備の斜視図であ
る。プリンタヘッド２０を構成する一乃至複数のコンピ
ュータ制御された調合またはプリント装置１０は、液状
の共晶材料をほぼ平坦なプラットフォーム１５等の目標
面に液滴または幅狭のスプレーとして吐出する。プラッ
トフォーム１５は、最初及びこれに続くプリントまたは
散布作業のベースとして機能する。各独立のコンピュー
タによってアドレス可能なプリンタ装置１０は、好まし
くはカラープロッタやインクジェットページプリンタ等
と同様のインクジェット式に構成され、溶融した蝋、プ
ラスチックまたは他の材料を散布する。プリントヘッド
２０内のプリント装置１０は、マイクロプロセッサによ
って記憶され、中継される二次元データマップに従って
オン、オフされる。

【００２８】「マイクロコンピュータ」の語は、ある場
合には、メモリを必要とするマイクロコンピュータを示
し、「マイクロプロセッサ」は、メモリを必要としない
マイクロコンピュータの意味で使用される。本明細書に
おいては、これらの語は同義語としても使用され、均等
物を表現する場合がある。「処理回路」の語は、ＡＳＩ
Ｃ（専用ＩＣ）、ＰＡＬ（プログラム可能な配列論
理）、ＰＬＡ（プログラム可能な論理配列）、デーコー
ダ、メモリ、ソフトウエアによらないプロセッサまたは
他の回路または、すべてのアーキテクチャによって構築
されたマイクロプロセッサ及びマイクロコンピュータを
含むディジタルコンピュータ、もしくはその組み合わせ
を包含するものとして使用される。なお、これらの語の
包括する上記の範囲は、本発明の範囲を解釈する上で何
等の限定もないものである。

【００２９】射出成形装置（図示せず）が、水溶性材料
からプラットフォーム１５を形成するために使用され
る。成形装置には、加圧または負圧ポート及び冷却／加
熱機構を設けて成形プロセスを加速することが出来る。
さらに、成形装置のキャビティは、所望の目的物の幾何
形状に応じて断面の圧さを変化させることが出来る。金
属や例えばセラミックス等の非溶解性の材料で形成され
たプラットフォームは、水洗工程において溶剤に接触す
る表面積を減少させるので、水溶性プラットフォームに
比べて好ましくない。

【００３０】図１ａに戻って、一乃至複数の材料２５は
加熱または他の処理によって液相に変換され、プリント
ヘッド２０より噴射されてプラットフォーム１５に衝突
して急速に硬化して、プラットフォームに付着し、断面
が変化する二次元パターン層を形成する。いくつかのこ
うした層がそれぞれ表面に積層状態で連続して形成され
て、スタックを形成する。マイクロプロセッサの指令に
よって分配される材料２５、３５の層のスタックで構成
される目的物５５は、視認可能な層で図１に示されてい
るが、これは説明及び明瞭化の為であり、実際上は、こ
うした層は、好ましくは０．０５インチ（０．１２５ｃ
ｍ）の厚さであり、人間の目で視認し得ないものであ
る。

【００３１】一乃至複数の加熱ノズルまたはガン３０
（図２乃至図４により良く示されている）は、好ましく
は水溶性材料３５を、任意に散布して、前の工程でプリ
ンとされた任意でない不溶性パターンを被覆する。以下
に図２乃至図４に関してさらに詳細に説明する材料収容
及び分配システム４０は、本発明によって堆積される材
料２５、３５を収容する容器を有している。水溶性材料
３５の分配に加熱ノズルまたはガン３０を使用するの
で、水溶性材料のために使用しないためプリントヘッド
２０の寿命がのびる。さらに、ノズルまたはガン３０に
よる任意の散布を行い、散布する粒子の特定のｘ，ｙ位
置を詳細に指令することを不要とするので、コンピュー
タのデータ量及び処理量が大幅に削減される。

【００３２】水溶性材料３５としては、室温で固相で、
溶融状態における粘性が通常のペイントスプレー型装置
において散布可能なもので、堆積、硬化後において優れ
た機械加工特性を有している材料が好ましい。材料３５
は、成形作業の間、所望の不溶性の三次元形状の目的物
を支持、被覆する。図１ｂに示すように、材料の水分散
特性によって、確実に、材料２５のみで形成された非常
に清浄な三次元形状の目的物が、水の容器に浸漬した後
に残るものとなる。

【００３３】粉末（荒いフレーク上の表面が残る）や紫
外線硬化樹脂（切断工具やサンダを使用して手作業で除
去する必要がある）等の前述した他のシステムのおいて
使用される支持材に比べて、水溶性材料が好ましい。粉
末によって支持する方法では、目的物の移動に対して十
分な保持力を得ることが出来ない。本発明を使用するユ
ーザーは、水溶性または少なくとも融点の低い材料を使
用することによって、他の材料堆積システムとは異な
り、片持ち梁等の複雑な構成や天井や側壁から懸垂され
た構成、または、瓶の中に配置された船の模型といった
入り組んだ複雑な形状を形成することが出来る。なお、
上記に示したものは、単なる例示であって、本発明の適
用範囲は、これらに限定されるものではない。さらに、
水溶性材料は、非常に安価であり、プリントヘッド２０
でプリントすることを必要とせず、ノズル３０によって
迅速かつ安価に散布することが出来る。

【００３４】モールドとして水溶性材料を使用すること
が好ましいが、材料３５は、熱にさらすことによって除
去することが出来る低融点の在位量や、アルコールに浸
漬して溶解することが出来るアルコール溶解性の材料も
使用可能である。一般に、モールドと目的物の異なる特
性によって、目的物に影響を与えることなくモールドを
除去することが可能となる。従って、最後の層がプリン
とされた後、支持材は融解または溶解されて除去され、
図１ｂに例示するように、三次元形状の目的物がそのま
まの状態で残る。これらの材料は、水溶性材料ほど好ま
しくはないが、他の材料堆積システムにおいて使用され
る支持材に比較して好ましいものであり、これらの材料
の使用は本発明の範囲に属するものである。

【００３５】位置決め装置４５は、直角座標系のＸ、
Ｙ、Ｚ軸線に沿って（図１ａにそのように示されている
ように）配置され、プリントヘッド２０及び／または目
標面５０をコンピュータの指令に応じて移動させる。目
標面５０は、最初の堆積層及び後続の堆積層が積層され
る前に堆積された堆積層のプラットフォーム１５であ
る。特に、位置決め装置４５は、三次元形状の目的物を
完全に規定することが出来、好ましくは、目標面を水平
方法（Ｙ方向）または垂直方向（Ｚ方向）に移動させ、
プリントヘッド２０を水平方向（Ｘ方向）に目標面５０
を横断して移動させる。位置決め装置４５は、目標面５
０及びノズル３０及びプリントヘッド２０を移動させる
ために回転モータ４８を使用する。なお、回転モータ４
８に代えて、リニアモータ等の他のモータを使用するこ
とも可能である。

【００３６】上記よりわかるように、位置決め装置４５
は容量型位置決め装置または、直線位置決め装置と組み
合わされた平面位置決め装置等で構成することが出来、
こうした詳細な構成は、本発明の範囲を制限するもので
はない。

【００３７】図２乃至図４は、本発明の迅速な試作品製
造装置の他の好適実施例の正面図、平面図及び左側面図
を示している。図２乃至図４の要素のうち、図１ａの実
施例において説明した要素に関しては、その説明内容を
援用する。図１ａと図２乃至図４の比較より明かなよう
に、プリントヘッド２０とノズル３０が目標面５０に垂
直に材料を供給することが好ましいものとされる以外
は、本発明のシステムにおける要素の特定の配置は必須
なものではない。

【００３８】図２乃至図４の試作品製造システムは、支
持テーブル５６上に載置される。片持ち梁状支持部材５
８は、横架支持部材６４の支持部材６２を補強する。こ
の横架支持部材６４には、プリントヘッド２０及びノズ
ル３０等が懸垂状態で支持される。

【００３９】一乃至複数の切削装置６０（図２に最も良
く示されている）が、製造装置の垂直軸線に対して所定
の間隔で目標面５０の最も上の面を平坦化するように配
設され、水溶性被覆材３５の一部を除去して、新しいパ
ターンを堆積するために、下側の不溶性材料２５を露出
させる。切削装置６０はまた、プリントヘッド２０の複
数のプリント装置１０間の流量の差によって生じる表面
及び高さの変動を補償する。目的物のゆがみは、切削装
置６０による平坦化動作が材料２５、３５の冷却及び収
縮によって生じる応力を解消するので、減少することが
出来る。

【００４０】負圧ヘッド及びポンプシステム６５（図４
に最も良く示されている）は、切削装置６０による平坦
化動作によって発生する残留物を除去する。残留物は、
フィルタを設けたキャニスタ（図示せず）に回収され、
廃棄され、または再生される。負圧固定装置７０（図２
に最も良く示されている）は、プラットフォーム１５を
位置決め装置４５に保持し、プラットフォーム１５に破
損または変形を生じることなく、簡単かつ迅速にプラッ
トフォーム１５を取り外し、交換出来るようにしてい
る。負圧固定装置７０はさらに、本発明のシステムに自
動化された目的物搬入、搬出コンベアまたはラック７５
（図１ａに示す）を設けることを可能としている。

【００４１】図２に破線によって輪郭を示した作業容量
７８は、プリント作業中において目的物が載置される最
大の外郭を示している。ある種の材料の組み合わせはプ
リント作業を室温よりも高い温度（例えば金属）または
低い温度（例えば水）で行うことを要するため、環境的
に制御された室を作業容量に配置することが出来る。

【００４２】収容及び分配システム４０の一部を構成す
るバルク容器８０（図４に最も良く示されている）は、
乾燥した、固相の処理材料２５、３５を収容する、材料
２５、３５は、フィーダ装置８２によって搬送、計量さ
れ、小さく、加熱された室８４に投入され、この室８４
内で溶融され、ろ過される。フィーダ装置８２はオーガ
型または螺旋型フィーダ装置で構成されるが、他のフィ
ーダ装置を使用することも可能である。フィーダ装置８
２は、モータ８３で駆動される。溶融された液相の媒体
を、液相媒体の供給ライン８８を介してプリントヘッド
２０またはノズル３０に分配する以前に加圧装置８６に
よって確実に加圧するために、各加圧装置８６をポンプ
等で構成することが出来る。液相媒体供給ライン８８
は、破断した状態で示されているが、これは図示を明瞭
にするためであり、各ライン８８は、加圧装置８６から
プリントヘッド２０またはノズル３０間を連通している
ものである。

【００４３】本発明のシステムは、上記の成形動作に加
えて、新規に、目的物を高解像度で着色することが出来
る特徴を有している。この新規な特徴の利点は、医学
的、地質学的、農学的及び工学の分野を含むとともに芸
術、天文学等多くに分野において有用である。材料２５
を、異なる材料色とし、または色の組み合わせとし、異
なる材料組成とすることが出来る。所望のレベルの視覚
的な現実性を実現するために、材料の重合または交互配
置によって全部の色スペクトルの中間諧調を得ることが
出来るようにするためにシアン、マゼンタ、黄色、黒色
及び白色の色を使用することが望ましい。

【００４４】図５は、本発明の好適実施例によるマイク
ロプロセッサと支持材除去システムを示している。マイ
クロプロセッサによる制御システム９０及び支持材除去
システム９５は、ワークステーション内に示されてい
る。図示していないが、こうした制御システム及び支持
材除去システムは、異なる配置とし、図１ａ及び図２乃
至図４に示すシステムと組み合わせて、全自動の迅速な
試作品製造システムを構築することも可能である。

【００４５】ＣＡＤシステムが、寸法、色または他の所
望の特性を含む特定のデータを発生し、記憶するために
使用される。このデータは、所望の三次元形状の物理的
な目的物をシミュレートする。このデータは、マイクロ
プロセッサによる制御システム９０に供給され、この制
御システムに記憶され、処理される。マイクロプロセッ
サによる制御システム９０は、マイクロプロセッサの命
令と、画像処理及びデータ変換コードを有しており、入
力データを処理して物理的に形成される三次元形状の目
的物の連続断面を発生する。

【００４６】所望の三次元形状の目的物のコンピュータ
制御による生産システム、方法及びプロセスは、目標面
５０の所定の位置に液相の材料２５、３５を供給するこ
とを含んでいる。これらの所定の位置は、ＣＡＤシステ
ムのコンピュータ画像ファイルから与えられる処理され
たスライスデータに基づいてマイクロプロセッサによる
制御システム９０によって決定される。マイクロプロセ
ッサによる制御システム９０は、システム、方法及びプ
ロセスの動作を制御するとともに、材料の搬送、フィー
ドバックセンサ及びシステムの処理を制御する。

【００４７】なお、ＣＡＤシステムや他の所望目的物の
走査及び撮像装置を別のシステムとして設ける代わり
に、これらをマイクロプロセッサによる制御システムに
組み込むことも可能である。

【００４８】支持材除去システム９５は、溶剤及びこの
溶剤が作用する目的物を完全に収容するために十分な大
きさの水洗バット９６で構成される。

【００４９】循環ポンプまたは撹拌器９８を一体に設け
て、溶解工程を加速し、残留物を除去することも可能で
ある。除去するモールドの形成材料３５が水溶性である
場合には、溶剤は水である。

【００５０】支持材除去システム９５は、上記に代えて
目的物５５を配置する温度室９６で構成することが出来
る。この温度室９６には、空気循環器９８を一体に設け
て溶解処理を加速する。後者のシステムは、モールド材
料３５が、目的物の材料２５よりも低い温度で融解する
場合に使用するのに最適である。これによって、モール
ドの融点よりも高く、目的物の融点よりも低い温度に加
熱することによって、モールドを選択的に除去すること
が出来る。材料２５、３５の広い範囲の組み合わせが可
能であり、例えば水と蝋、蝋とプラスチック、プラスチ
ックと金属等の各種の組み合わせが考えられる。多くの
場合、モールド及び目的物は、再生して再使用が可能で
あり、これによって、廃棄物の量が減少される。

【００５１】図６は、本発明の好適実施例による三次元
目的物の製造工程を示すフロー図である。目的物のプラ
ットフォームが負圧固定装置に位置されると（ブロック
１００）プリントヘッドのプリント装置がすべて正常に
機能しているか否かのチェックが行われる。このチェッ
クは、プリントヘッド２０をその噴射状態が目視出来る
光学検査位置に配置する（ブロック１１０）ことによっ
て行われる。この位置で、プリントヘッドが噴射を行っ
て、短い線セグメントのパターンをプリントする（ブロ
ック１２０）。プリントされたパターンが各プリント装
置が正常に動作していることを確認するために走査され
る（ブロック１３０）。すべてのプリント装置が正常に
動作していると判定されない場合には、プリントヘッド
２０がパージ及び拭き取り部に移動され（ブロック１５
０）システムがパージされてプリント装置の目詰まりが
除去される（ブロック１６０）。プリントヘッド２０
は、再び光学検査位置に戻され（ブロック１１０）、プ
リント装置が再びチェックされる（ブロック１２０、１
３０）。図６のプロセスには示されていないが、プリン
トヘッドのチェックは、所望の頻度で行うことが出来
る。

【００５２】すべてのプリント装置が正常に動作してい
る場合（ブロック１４０）、インクの供給がチェックさ
れる（ブロック１７０）。供給が不十分であると判定さ
れると、溶融キャニスタがバルクキャニスタから充填さ
れる（ブロック１８０）。インクの供給が十分であると
判定されると、処理が継続され、目的物のスライスデー
タがロードされる（ブロック１９０）。

【００５３】目的物のスライスデータは、色情報を含む
三次元コンピュータ「目的物」画像から生成され、アプ
リケーションソフトウエアによって垂直の連続した二次
元パターンに変換される。第一の画像の反転容量として
第二の画像をソフトウエア的に生成、この「モールド」
の画像を二次元スライスデータに変換して、目的物とモ
ールドのスライスデータを連続的に組み合わせることも
可能であるが、第二の画像の生成は、不要であるか、も
しくは好ましくない。ノズル３０の全体への散布を許容
して、目的物の画像のみを正確にプリントする。

【００５４】最初のスライスデータがロードされると
（ブロック１９０）、プラットフォーム１５が、切削装
置６０が上側表面を平坦化を行うことが出来る位置に移
動し（ブロック２１０）、プラットフォーム１５が一層
の厚さ分下降される（ブロック２２０）。プリントヘッ
ド２０は、次いで走査を行って、与えられたスライスデ
ータに従ってスライスパターンを堆積する（ブロック２
３０）。第一層のスライスデータは、プリントヘッドの
プラットフォーム１５上方の位置を、その位置において
適切な噴射動作が行えるように決定する。 プリントヘ
ッド２０は、プラットフォーム１５と平行な平面上を層
の形成が完了するまで移動する。第一のスライスパター
ンのプリントが完了すると、ノズル３０が目標面５０の
上側面に溶融性支持材料３５を均一な層に散布する（ブ
ロック２４０）。

【００５５】フローチャートにおいては平面化工程の前
に次のスライスデータをロードするように示されている
が、次のスライスデータのロードを平面化工程の後に行
うことも可能である。なお、好ましくは、次のスライス
データのロードを平面化と同時に行う。実際上、マイク
ロプロセッサによる制御システム９０は、次のスライス
データを、プリントサイクル中の最も効率的にロードを
行うことが出来るいかなる時点でもロードすることが出
来る。

【００５６】プリントされる層が最終の層ではない場合
には（ブロック２５０）、インクの供給が再度チェック
され（ブロック１７０）、必要に応じてインクが充填さ
れる（ブロック１８０）。切削装置６０が目標面５０の
上側表面を平面化出来る位置に位置している時に（ブロ
ック２１０）、次のスライスデータがロードされる（ブ
ロック１９０）。プラットフォーム１５は、次いで、一
層分下降され（ブロック２２０）、次の層がプリントさ
れる（ブロック２３０、２４０）。プリントする層が最
終の層である場合には（ブロック２５０）、成形物が負
圧固定装置から取り外され（ブロック２６０）、好まし
くは水である溶剤に浸漬されて、溶融性支持材が溶解さ
れる（ブロック２７０）。この処理によって、完成され
た三次元形状の目的物が得られる（ブロック２８０）。

【００５７】本発明の好適なプロセスの例において、１
４０°Ｆの液相の蝋（材料２５）が、噴射プリントされ
て目的物パターンの連続した層を形成する。同時に、連
続した氷（材料３５）の層が目的物の回りに噴射プリン
トされて凍結モールドを形成する。材料２５、３５を組
み合わせた固相の塊が加熱されて、モールド部分のみが
溶融され、高解像度で、再生可能な成形パターンが形成
される。多数の他の材料２５、３５の組み合わせが可能
であり、当業者のイマジネーションのみによって制限さ
れる。

【００５８】図７は、本発明の好適実施例によるプリン
トヘッドの検査及びパージ部を示している。プリントヘ
ッド２０は、溶融した媒体を媒体フィーダチューブ３１
０より供給され、この媒体の液滴３２０をコンベアベル
ト３３０に短い平行線の形で堆積させる。コンベアベル
ト３３０の表面は、好ましくは紙で形成される。光学セ
ンサ３５０が、すべてのプリントヘッド２０のプリント
装置１０（図には示されていない）を同時に動作させて
プリンとされた平行線３４０を走査する。マイクロプロ
セッサは、少なくとも一つのプリント装置が誤動作をし
ていることを示す光学センサ３５０の出力に応答して、
プリントヘッド２０をコンベアベルト３３０から離間す
る方向に移動させ、異物を破砕するためのパージ及び拭
き取りを行う。プリントヘッド２０に、パージバルブを
監視されたエアチューブ３６０から空気を圧送する。こ
れによって、プリントヘッド２０の誤動作しているプリ
ント装置１０から異物が効果的にパージされる。プリン
タトヘッド２０は拭き取られ（図示せず）、コンベアベ
ルト３３０の上方に再度位置される。プリントヘッド２
０は、再度新しい平行線３４０を堆積し、この平行線が
光学センサ３５０によって走査される。この動作は、す
べてのプリントヘッド２０のすべてのプリント装置１０
が適切に機能するまで反復される。光学センサを使用し
た検査システムを好適なものとして説明したが、当業者
において種々の他の検査システムを採用することが可能
なものである。

【００５９】図８ａ及び図８ｂは、本発明の好適実施例
による光学センサ３５０の出力を示している。これらの
図において、方形波は正確に機能しているプリント装置
の数を示している。方形波が欠落している部分は、誤動
作しているプリント装置の示している。図８ａは、すべ
てのプリント装置が機能している状態を示し、図８ｂ
は、ふたつのプリンタ装置が誤動作をしている状態を示
している。

【００６０】図９ａ乃至図９ｃは、図６の本発明の好適
実施例により蝋当の低融点材料で三次元形状の目的物を
製造する場合における、工程２３０、２４０、２１０の
結果形成された構造を示している。図９ａは、プリント
ヘッド２０が、ＣＡＤ画像に従ってマイクロプロセッサ
による制御システムによって決定された溶解性プラット
フォーム上の特定の位置に蝋の層４００を形成するため
に、蝋の液滴４１０を堆積している状態を示している。
こうした層４００は、組成とは無関係に、正の材料とし
て知られ、すべての層の形成が完了したときに、所望の
三次元形状の目的物を形成する。

【００６１】図９ｂにおいて、ノズル３０は、水溶性材
料４４０の液滴４３０を堆積して、溶解性プラットフォ
ーム４１０上に付着した蝋の層４００を被覆する。組成
とは無関係に、この材料４４０は、負の材料として知ら
れ、すべての層の形成が完了すると、モールドを形成す
る。図６のプロセスの新規な特徴が、図９ｂに示されて
いる。すなわち、散布された負の材料４４０は、散布さ
れる粒子がコンピュータによって特定のｘ，ｙ点に制御
されず、不規則になっていることである。

【００６２】次の層を堆積するために表面を調整するた
めに、ミルカッタまたは他の切削装置６０が、前に形成
された層のいくらかの厚さ分を切削して、正の材料４０
０を露出させる。図９ｃは、切削装置６０が水溶性材料
４４０を平坦化して、蝋の層４００を露出させる状態を
示している。この工程は、また、各層の厚さを規定し
て、異なるプリント装置による堆積の変動を補償する。
すべての層の処理を完了すると、負の材料４４０が溶剤
によって選択的に除去されて、本例においては蝋で構成
される正の材料４００が、ぞのままの状態で残る。

【００６３】ある種の材料は、インクジェット型の機構
に用いるには粘性が高すぎる。こうした材料は、しかし
ながら、耐久性、外観または水に対する溶解性において
好ましい性質を示す。こうした高粘性材料の用途には、
例えばペースト等の導電性材料とエポキシとから回路組
立体を製造する場合が含まれる。なお、この用途は単な
る例示であり、本発明における用途は、これに限定され
るものではない。

【００６４】高融点または高粘性の材料を使用するため
に、ペイント作業に使用される噴射ノズルや加圧ガンが
インクジェット型のプリントヘッドに代えて使用され
る。こうしたノズルやガンは、圧力シリンジまたはピス
トン型の動作を用いて加圧することが出来、種々のノズ
ル径が使用可能である。

【００６５】図１０ａ乃至図１０ｃは、図６の本発明の
好適実施例によって高融点または高粘性材料で形成され
る三次元目的物の製造にプロセスにおける工程２３０、
２４０、２１０の構造を示している。高融点または高粘
性の材料は、金属、セラミックス、プラスチック、ペー
スト、エポキシ等または、その組み合わせもしくはすず
ー鉛合金等の合金である。なお、高融点または高粘性の
材料は上記に限定されるものではない。

【００６６】図１０ａは、プリントヘッド２０が、ＣＡ
Ｄ画像に従ってマイクロプロセッサによる制御システム
によって決定されたプラットフォーム１５上の特定の位
置に蝋の層５００を形成するために、蝋の液滴５２０を
堆積している状態を示している。こうした層５００は、
組成とは無関係に、負の材料として知られ、すべての層
の形成が完了したときに、モールドまたは支持材を構成
する。

【００６７】図１０ｂにおいて、ノズル３０は、高融点
または高粘性材料５４０の液滴５３０を支持材料５００
上に堆積して、溶解性プラットフォーム４１０上に付着
した蝋の層４００を被覆する。組成とは無関係に、この
材料４４０は、正の材料として知られ、すべての層の形
成が完了すると、所望の三次元形状の目的物を形成す
る。図６のプロセスの新規な特徴が、図９ｂに示されて
いる。すなわち、散布された正の材料５４０は、散布さ
れる粒子がコンピュータによって特定のｘ，ｙ点に制御
されず、不規則になっていることである。

【００６８】次の層を堆積するために表面を調整するた
めに、ミルカッタまたは他の切削装置６０が、前に形成
された層のいくらかの厚さ分を切削して、正の材料を露
出させる。図１０ｃは、切削装置６０が正の材料５４０
を平坦化して、蝋の層５００を露出させる状態を示して
いる。各層は所定の厚さに切削され、異なるプリント装
置による堆積の変動を補償する。すべての層の処理を完
了すると、負の材料５００が溶剤によって選択的に除去
されて、本例においては高融点または高粘性の材料５４
０が、そのままの状態で残る。

【００６９】この方法は、インクジェット式のプリンタ
機構を使用した場合には使用できないナイロン、ＰＶＣ
または金属合金等いくつかのみを列記したの多数の他の
材料によって目的物を形成することを可能とする点で新
規である。さらに、堆積された層の上側表面を切削する
ことによって、他のシステムにおいては部分的な変形を
生じる応力を解放することが出来る。さらに、より大き
な量の材料を任意に散布して十分な盤の被覆層を形成で
きるので、必要とするインクジェットプリントヘッドの
数を減少させることが出来る。

【００７０】

【発明の効果】本発明のシステム、方法、及びプロセス
の単純さによって多くの利点が達成される、プリントヘ
ッドは、小さく、安価であり、ベクトルやラスタを含む
いくつかの走査方法に使用することが出来る。噴射孔も
小型化することが出来、高い解像度を実現することが出
来る。さらに、幅広孔やエゼクタ配列を、高粘性の材料
ばかりではなく大量の材料の供給に使用することが出来
る。さらに、本発明のシステム、方法及びプロセスは、
種々の作業環境及び鋳造工場や機械工場から小さなデス
クトップ形のシステムまで幅広く適合させることが出来
る。媒体はいかなる面にもプリントすることが出来るの
で、自動化されたコンベア及び材料取扱いシステムを使
用することが可能となる。これによって、複数のデータ
供給源からの高速でかつ連続的なスループットが可能と
なる。これは、少なくとも一つのコンピュータ上の複数
のコンピュータによって形成された画像の試作品が、本
発明の好適実施例による一乃至複数のシステムによって
迅速に作成されることを含んでいる。

【００７１】この技術によって、例えば、試作品、鋳造
パターン、モールド、彫塑品、構造部材等を含む無数の
目的物を製造することが出来る。なお、ここに列記した
目的物は網羅的なものではなく、当業者において種々の
他の用途に適用可能であることが明かである。

【００７２】なお、本発明の種々の実施例は、ハードウ
エア、ソフトウエアまたはマイクロコード化されたファ
ームウエアを使用し、またはこれらで実現することが出
来る。プロセスを示す図は、実施例に基づくマイクロコ
ード及びソフトウエアのフロー図を示している。さら
に、本発明の実施例を上記に示し、説明をしたが、当業
者において種々の変更及び他の実施例を構成することが
可能である。したがって、本発明は、特許請求の範囲の
記載においてのみ制限されるものである。

【００７３】以上の説明に関して更に、以下の項を開示
する。 （１） ａ．プラットフォーム上の所定の位置に液相の
不溶性媒体を供給して、該不溶性媒体は、供給されると
硬化し、 ｂ．前記硬化した不溶性媒体を被覆する水溶性媒体を散
布し、 ｃ．水溶性被覆層の最上位の層を平坦化し、 ｄ．平坦化された面に液相の不溶性媒体の他の層を形成
し、 ｅ．所定の三次元形状の目的物が形成されるまで、前記
ｂ−ｄの工程を反復し、 ｆ．前記不溶性材料で形成された前記所望の三次元形状
の目的物得るために、水溶性被覆層を除去するように構
成したことを特徴とするコンピュータ制御により所望の
三次元形状の目的物を製造する方法。

【００７４】（２） ｇ． 水溶性被覆層の一部を除去
し、 ｈ．新しいパターンを積層するために下側の不溶性材料
を露出させることを含む第１項に記載のプロセス。

【００７５】（３） 前記平坦化工程のつぎに、該平坦
化工程において生じる残留物を除去する工程を有する第
１項に記載のプロセス。

【００７６】（４） 前記所定位置が、色彩及び他の所
望の特性データを含む所望の寸法の三次元形状の目的物
のデータを受け取り、記憶し、処理するマイクロプロセ
ッサ構成の制御システムによって決定される第１項に記
載のプロセス。

【００７７】（５） 前記プラットフォームが水溶性で
ある第１項に記載のプロセス。

【００７８】（６） 液相の不溶性材料の層のうちの選
択された層が液相の不溶製材料の他の層と異なる色であ
る第１項に記載のプロセス。

【００７９】（７） 単一の層の所定の部分の選択され
た部分が、同一の層ないの前記所定の部分の他の部分と
異なる色である第１項のプロセス。

【００８０】（８） ａ．第一のスライスに関するデー
タをロードし、 ｂ．プラットフォームの最上位の面を平坦化し、 ｃ．前記プラットフォーム上の前記ロードされた第一の
スライスデータによって設定された所定の位置に液相の
不溶性媒体層を供給し、該不溶成媒体が供給されると硬
化し、 ｄ．前記硬化した不溶性媒体を被覆するために第二の媒
体を散布し、 ｅ．次のスライスをロードし、 ｆ．前記第二の媒体の被覆層の最上位の層を平坦化し、 ｇ．前記ロードされた次のスライスデータによって設定
された所定の位置の平坦化された被覆層上に液相の不溶
性材料の他の層を供給し、 ｈ．第二の媒体のモールド中に所定の不溶性の三次元形
状の目的物が形成されるまで、前記ｄ−ｇの工程を反復
し、 ｉ．前記モールドを溶解させて、所望の三次元形状の目
的物をそのままの状態で残す用にしたコンピュータの入
力データより三次元形状の目的物を形成するプロセス。

【００８１】（９） 前記平坦化工程が、 ｊ．前記被覆層の一部を除去して、 ｋ．新しいパターンを積層するために下側の不溶製材料
を露出させる工程によって構成される第８項のプロセ
ス。

【００８２】（１０） 前記スライスデータは、目的物
走査及び撮像装置によって発生された画像をシミュレー
トするのに十分な、寸法、色彩または他の所望の特性を
含むデータである第８項に記載のプロセス。

【００８３】（１１） 前記第二の媒体が水溶性である
第８項に記載のプロセス。

【００８４】（１２） 前記の平坦化工程に続いて、前
記平坦化によって発生した残留物を除去する工程を行う
第８項に記載のプロセス。

【００８５】（１３） 実質的に平坦な目標面と、少な
くとも一つの共晶材料と、少なくとも一つの水溶性材料
と、前記目標面の所定の位置に液相の状態の前記共晶材
料を反復して供給するための少なくとも一つのマイクロ
プロセッサによって制御された供給装置と、前記共晶材
料を被覆するために前記水溶性材料の全体的な散布を反
復して行う少なくとも一つのマイクロプロセッサによっ
て制御された散布装置と、前記少なくとも一つの供給装
置、前記少なくとも一つの散布装置及び前記実質的に平
坦な目標面を前記マイクロプロセッサより供給される指
令にしたがって移動させる位置決め装置と、 前記被覆
された共晶材料を平坦化して前記材料の次の供給及び散
布を受けるための調整を行う少なくとも一つのマイクロ
プロセッサによって制御された切削装置と、前記目標面
及び水溶性材料を除去して、前記共晶材料をそのままの
状態で残す支持除去システムとによって構成したことを
特徴とするコンピュータデータから三次原型状の目的物
を製造するシステム。

【００８６】（１４） 前記目標面は、水溶性である第
１３項に記載のシステム。

【００８７】（１５） 前記少なくとも一つの供給装置
は、マイクロプロセッサに格納された二次元データマッ
プにしたがってオン、オフされる第１３項に機材のシス
テム。

【００８８】（１６） 前記少なくとも一つの共晶材料
は、同一組成で、異なる色の二つの共晶材料である第１
３項に記載のシステム。

【００８９】（１７） 前記少なくとも一つの共晶材料
は、異なる組成及び異なる色の二つの共晶材料である第
１３項に記載のシステム。

【００９０】（１８） 前記少なくとも一つの共晶材料
は、異なる組成、同一の色の二つの共晶材料である第１
３項に記載のシステム。

【００９１】（１９） プラットフォーム１５上の所定
の位置に液相の不溶性媒体２５を供給して、硬化する。
硬化した不溶性媒体を被覆する好ましくは水溶性媒体の
第二の媒体３５を散布する。水溶性被覆層の最上位の層
を平坦化して、被覆層の一部を除去して新しいパターン
を積層するために下側の不溶性材料を露出させる。平坦
化によって生じた残留物の除去した後、平坦化された面
に液相の不溶性媒体の他の層を形成する。不溶性媒体は
いかなる色とすることも可能であり、層毎に変化させる
ことも可能であり、層内の部分毎に変化させることも可
能である。これらの工程は、所定の三次元形状の目的物
が形成されるまで反復され、所望形状が得られた時点
で、加熱または溶剤に浸漬してモールドを溶解させ、三
次元形状の目的物残す。他のシステム、方法及びプロセ
スも示されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】ａは本発明の好適実施例による自動化された三
次元形状の目的物の製造設備を示す斜視図である。ｂは
本発明によって製造された三次元形状の目的物の例を示
す斜視図である。

【図２】本発明の図１ａの迅速な試作品作成システムの
他の好適実施例の正面図である。

【図３】本発明の図１ａの迅速な試作品作成システムの
他の好適実施例の平面図である。

【図４】本発明の図１ａの迅速な試作品作成システムの
他の好適実施例の左側面図である。

【図５】本発明の好適実施例によるマイクロプロセッサ
と水洗バットの斜視図である。

【図６】本発明の好適実施例による三次元形状の目的物
の製造プロセスを示すフローチャートである。

【図７】本発明の好適実施例によるプリントヘッド検査
及びパージ部の斜視図である。

【図８】ａは本発明の好適実施例による検出器出力を示
す波形図である。ｂは本発明の好適実施例による検出器
出力を示す波形図である。

【図９】ａは図６の本発明の好適実施例による低融点材
料による三次元形状の目的物の製造における選択された
処理工程によって得られる構造を示す図である。ｂは図
６の本発明の好適実施例による低融点材料による三次元
形状の目的物の製造における選択された処理工程によっ
て得られる構造を示す図である。ｃは図６の本発明の好
適実施例による低融点材料による三次元形状の目的物の
製造における選択された処理工程によって得られる構造
を示す図である。

【図１０】ａは図６の本発明の好適実施例による高融点
または高粘性材料による三次元形状の目的物の製造にお
ける選択された処理工程によって得られる構造を示す図
である。ｂは図６の本発明の好適実施例による高融点ま
たは高粘性材料による三次元形状の目的物の製造におけ
る選択された処理工程によって得られる構造を示す図で
ある。ｃは図６の本発明の好適実施例による高融点また
は高粘性材料による三次元形状の目的物の製造における
選択された処理工程によって得られる構造を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０ プリント装置 １５ プラットフォーム ２０ プリントヘッド ２５ 不溶性材料 ３０ 散布ノズルまたはガン ３５ 溶解性材料 ４０ 材料収容及び分配装置 ４５ 位置決め装置 ５０ 目標面 ５５ 目的物 ６０ 切削装置

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ａ．３次元形状の目的物が形成される目
   標面の選択された位置において第１材料の層を供給する
   ステップと，ここで，前記選択された位置は３次元形状
   の目的物の横断面に対応し，前記第１材料は液状で供給
   され，供給されると硬化する， ｂ．前記硬化した第１材料の層の上に第２材料を供給
   し，前記硬化した第１材料を被覆するステップと， ｃ．前記被覆している第２材料の表面を平坦化するとと
   もに第１材料を露出させるステップと， ｄ．前記３次元形状の目的物の他の横断面に対応する選
   択された位置において，前記平坦化された最上面の上に
   前記第１材料の他の層を供給するステップと， ｅ．前記３次元形状の目的物を形成するためにステップ
   ｂ−ｄを繰り返すステップと， ｆ．前記硬化した第１材料で形成された前記３次元形状
   の目的物を得るために，前記第１材料に関して前記第２
   材料を選択的に取り除くステップと， を含むことを特徴とする３次元形状の目的物をコンピュ
   ータ制御によって製造する方法。
2. 【請求項２】 ａ．目的物の第１のスライスに対応した
   データを制御器にロードするステップと， ｂ．プラットフォームの上に３次元形状の目的物が形成
   される目標面を供給するステップと， ｃ．前記ロードされた第１スライスデータによって設定
   され，前記制御器によって制御された位置において，前
   記目標面の上に，供給されると硬化する第１材料の層を
   供給するステップと， ｄ．前記硬化した第１材料の層を被覆するために第２材
   料を散布するステップと， ｅ．前記目的物の次のスライスに対応したデータを前記
   制御器にロードするステップと， ｆ．前記第２材料の一部を除去して下側の前記第１材料
   を露出させ、被覆層の最上面を平坦化するステップと， ｇ．ステップｆの後，前記ロードされた次のスライスデ
   ータによって設定され，前記制御器によって制御された
   位置において，前記平坦化された面の上に前記第１材料
   の他の層を供給するステップと， ｈ．前記硬化した第１材料による目的物を前記第２材料
   内に形成するためにステップｄ−ｇを繰り返すステップ
   と， ｉ．前記目的物を作るために，前記第１材料よりも前記
   第２材料のほうが実質的に溶けやすい溶剤内で前記第２
   材料を溶かすステップと， を含むことを特徴とするコンピュータデータベースから
   ３次元形状の目的物を生成する製造方法。
3. 【請求項３】 ３次元形状の目的物が形成される実質的
   に平坦な目標面と， 製造される目的物の横断面に対応する選択された位置に
   於いて，前記目標面の上に液状の第１材料を繰り返し供
   給する制御された供給装置と， 前記第１材料を被覆するために溶けやすい材料を繰り返
   し散布する供給装置と， 前記第１材料の付加的な供給を受けるための準備として
   前記被覆された第１材料を平坦化するための切削装置
   と， 前記第１材料に関して前記溶けやすい材料を選択的に取
   り除く支持除去システムと， を含むことを特徴としたコンピュータデータから３次元
   形状の目的物を製造するシステム。