JP6174842B2 - 高粘性光重合可能材料で作られた成形体の層状構築のための方法 - Google Patents

Description

本発明は、高粘性光重合可能材料で作られた成形体の層状構築のための方法に関し、ここで、製造プラットフォームであって、この下方側で、構築されるべき成形体の第一層が硬化される、製造プラットフォームが、決定された高さまで光重合可能材料中へとタンク内に降下されて、その結果、予め決定された層の厚さを有する光重合可能材料の層は、製造プラットフォームの下方側と、またはすでに存在する場合、そこに形成される成形体部分の最も下方の硬化された層と、タンク底部との間に画定される。上記層は透明なタンク底部を介した下からの選択的な露出によって、所望される形で露出および硬化される。製造プラットフォームは再び上昇され、上昇したプラットフォームの下の露出された領域は、光重合可能材料で再び満たされる。前述の工程は、成形体の最後の層が形成されるまで繰り返される。

ＣＡＤ−ＣＡＭ技術は、歯科学の分野において、かなりの間、すでに採用されており、義歯の従来の手での製造に取って代わっている。しかし、セラミック歯科修復体を製造するための、現在の通常の機械加工製造方法は、経済的制約内で受容可能な支出での、現在の先行技術に従う、改善され得ない、いくつかの不利益を有している。この文脈において、用語「ラピッドプロトタイピング」によって公知である生産力のある製造方法（特に、ステレオリソグラフィー方法）が予想され得、ここで、新たに付与される材料層は、所望される形で、位置選択的露出によってそれぞれ重合されて、その結果、所望される本体は、一連の付与された層によって画定されるその三次元の形を層状成形することによって、連続的に製造される。

充填光重合可能材料、特にセラミック充填材料は、歯科修復物のために処理されるべき材料として重要である。セラミック充填フォトポリマーの処理に関連して、例えば、特許文献１に従う先行技術が参照され得る。そこに記載される方法において、セラミックスラリーは、動的マスク（光変調器）を介して露出され、それによって硬化されて、その結果、三次元の成形体が、連続的に一層また一層と構築され得る。記載される方法において、上記セラミックスラリーは、製造プラットフォーム上で、上から露出される。このような、上からの露出に関して、新たな薄い材料層は、各露出の後に刃の助けを借りて（代表的に、１０μｍと１００μｍとの間である層の厚さで）付与されなければならない。しかし、高粘性光重合可能材料（例えば、セラミック充填樹脂）については、薄層は、この手法の困難を伴ってのみ再現性よく付与され得る。

序論において言及されたタイプの方法は、特許文献２に記載される。上記方法は、リソグラフィーベースの生産力のある製造（例えば、ラピッドプロトタイピング）を用いることによって、成形体の層状構築のために使用される。少なくとも部分領域において、光を通すために形成された水平の底部を有するタンクに含まれる光重合可能材料の画定された層は、以下の手法で形成される。制御された手段で垂直に移動可能である製造プラットフォームは、持ち上げる機構によって支えられ、タンク上に配置されて、その結果、制御ユニットの制御下での持ち上げる機構によって上昇および降下され得る。製造プラットフォームをタンク内の光重合可能材料中へと下降することによって、材料は、製造プラットフォームの下方側とタンク底部との間のギャップから移動させられる。製造プラットフォームの垂直位置の正確な設定によって、正確に画定された層の厚さを有する光重合可能材料の層は、従って、製造プラットフォームの下方側とタンク底部との間に生成され得る。この手法で画定された光重合可能材料の層は、次に、製造プラットフォーム上の層を硬化するために、光を通すタンク底部を介した下からの位置選択的露出によって、所望される形状で露出される。製造プラットフォーム上に第一層が硬化される製造プラットフォームは、引き続いて上昇され、露出された領域は、上記材料がタンクの周囲領域から上記露出された領域へと容易に流れて戻り得ないので、光重合可能材料で再び満たされる。上記製造プラットフォームは、次に、硬化された層の下方側とタンク底部との間で予め決定された層の厚さを有する光重合可能材料の層を再び画定するために、再び降下される。これらの工程は、連続層（それぞれ予め決定された形状を有する）からなる成形体を、一層また一層と構築するために繰り返される。

層が硬化された後、上記製造プラットフォームであって、この上に成形体の一部がすでに形成された、製造プラットフォームは上昇される。最後の層を形成するために露出された領域において、空いたスペース、または「穴」が、次に、タンク底部にわたって残る。それは光重合可能材料の画定された層において、以前にそこに含まれた材料が、最後の露出によって硬化され、製造プラットフォームとともに垂直に上昇されたからである。高粘性充填光重合可能材料（特に酸化物セラミック充填ポリマー、またはガラスセラミック充填ポリマー）の場合、露出された領域において生じた「穴」が、光重合可能材料で補充されなければならないという問題が生じる。それは、その高粘性に起因して、高粘性材料が、非充填光重合可能材料の場合と同様に周囲領域から容易に流れて戻り得ないからである。この目的のために、特許文献３において、刃が提供され、光重合可能材料を、タンク内の最後に露出された領域の外の領域から、最後に硬化された層を上昇させた後に残っている、空いたスペースへと動かすために、上記刃は、タンクに対して、上記刃の下方端からタンク底部までの予め決定された距離で動かされる。ここで、上記刃は、光重合可能材料を、後に残された空いたスペースへと運搬するための移動要素として機能する；しかし、製造プラットフォームであって、この製造プラットフォーム上に接着されている成形体部分を有する、製造プラットフォームを、光重合可能材料へと、タンク底部から予め決定された距離まで降下させることによって、次に形成されるべき層の、層の厚さは設定されるので、上記刃は、層の厚さを画定するために使用されない。以前に露出された領域を補充するために、高粘性光重合可能材料を動かす刃の使用は、有効であると証明されていない。

国際公開第９８／０６５６０号 国際公開第２０１０／０４５９５０号 国際公開第２０１０／０４５９５０号

従って、序論において画定されたタイプの方法を改善して、その結果、タンク内の露出された領域での材料の分布状態における空いたスペースが、光重合可能材料で有効に再び満たされ得ることが、本発明の１つの目的である。

請求項１についての、特徴付けられている特性は、その予め特徴付けられている項目と組み合わせて、この目的を達成するのに役立つ。本発明の有利な実施形態は、従属請求項に記載される。

本発明に従って、製造プラットフォームの下の露出された領域を光重合可能材料で再び満たすために、細長混合要素は、タンク底部にわたって、製造プラットフォームの下を、タンク底部に対して、その長手方向に対して本質的に横切って、露出された領域中を動かされる。混合要素は、寸法を有し、混合要素の上方端が、タンク内の露出された領域の外の、光重合可能材料の材料レベルより下にあるままとなるように、位置付けされる様式で、少なくともタンクの長さの一部に沿って動かされる。細長混合要素は、例えば、薄く細長棒またはワイヤーであり得る。細長混合要素の上方端は、タンク内の材料レベルより下にあり、すなわち、光重合可能材料は、細長混合要素がタンク中を動かされるときに、細長混合要素の上方端を越えて流れ得る。これは、細長混合要素が、スライドまたは刃のような働きをしないことを意味し、このスライドまたは刃は材料をその前方に押し、刃の下方端からタンク底部までの距離によって決定される、画定された厚さの層を後に残す。本発明に関連して、タンク底部の近くで、またはタンク底部に接触して、材料レベルの表面より下で、タンク中を動かされる細長混合要素は、上昇された成形体部分の下の空いたスペースの領域へと高粘性材料を引き込むのに大いに有効であることが見出されてきた。空いたスペースへと流れて戻るために、材料のこの最初の引込みがあり、および光重合可能材料が細長混合要素を越えて流れるとき、光重合可能材料はまた、特定の程度まで、かき混ぜられるか、または撹拌される。この程度によって、動かされた細長混合要素はまた、ここで、光重合可能材料の流れる動きが、作り出された空いたスペースへと戻るように刺激するための要素として機能する。

混合要素の動きは、その長手方向に対して厳密に垂直に行う必要はない。他の動きが、垂直の動きに重ね合わせられ得る。ここでまた、回転点の外の混合要素の各要素は、その長手軸に対して、いつでも垂直に動くので、回転する動き、または傾ける動き（フロントガラスのワイパーに類似する）も可能である。

有利な実施形態において、細長混合要素は、混合要素の下方端が、タンク底部に対して平行なその動きの間、タンク底部と接触しているように、位置付けされる様式で動かされ得る。代替として、細長混合要素の下方端はまた、タンク底部に対して平行なその動きの間、タンク底部から予め決定された距離にあるように、位置付けされる様式で動かされ得る。前者の手順の作用は、タンク底部に接着している可能性のある材料凝集体が、引き離され、流れている材料へと導入されることである。この場合、細長混合要素が、タンク底部をわたる細長混合要素の動きの間に、タンク底部にわたって動かされながらその上を進む弾性シールリップまたは弾性剥離リップとともに提供され得ることも提供され得る。

有利な実施形態において、細長混合要素は、ワイヤー、特に金属ワイヤーを含み、これは、タンク底部に対して平行に、タンク底部の上に、およびタンク底部に対して可動可能に保持される。上記は、０．１ｍｍ〜１ｍｍの範囲の直径を有する。

取り囲んでいる光重合可能材料の局所的な温度を上げ、およびそれによってその粘性を低減するために、細長混合要素は、抵抗加熱可能であること、およびタンク底部にわたる動きの間、抵抗加熱されることがさらに好ましい。

タンク底部に対する細長混合要素の動きは、静止したタンクに関して、水平面に沿った細長混合要素の駆動される動きによって、または静止を保持された細長混合要素を用いて、細長混合要素に関して、水平面にタンクを動かすことによってのいずれかで実施される。

原則として、細長混合要素が、タンク底部にわたって一度動かされて、その結果、上昇された成形体部分の領域を一度通ることは十分であり得る。しかし、有利な実施形態において、細長混合要素はまた、その出発位置へと一度戻されて、その結果、製造プラットフォーム上の成形体部分の領域を二度通る。複数回の行ったり来たりの動きはまた、有利である。

好ましい実施形態において、細長混合要素のその長手方向に沿った振動する動きは、その長手方向に対して本質的に横切って、細長混合要素の動きに重ね合わせられ得、その結果、細長混合要素は、いわゆる、タンク底部にわたってジグザグな動きを実行する。このように、混合要素の長手方向に対して本質的に横切っている、上昇された成形体部分の下の空いたスペースのまわりの側端にある光重合可能材料はまた、プロセスに含まれ得る。細長混合要素の長手方向に対してもっぱら垂直に行われる、タンク底部にわたる動きに関して、動きの方向において、空いたスペースの前方にある材料、および空いたスペースの後にある材料が、主に含まれる。

細長混合要素が、製造プラットフォームの成形体部分の下の領域を一度通る間に、細長混合要素の振動する動きの頻度が、その長手方向に沿って行ったり来たり数回動かされるほど非常に大きいのが好ましい。

細長混合要素は、その長さに沿って一定の断面の形を有し得る、すなわち、等しい横断寸法を有する棒またはワイヤーを形成し得る。代替の有利な実施形態において、細長混合要素は、その長さに沿ってその断面の形のプロファイルを有して提供され得る、すなわち、その長さに沿って規則的な、または不規則な間隔で広げられた部分を有して提供され得る。

代替として、細長混合要素は、一定に長い断面の形を有し得、従って、丸みをおびた形の、三角形の、もしくは多角形の断面の形を有する細長棒の形態か、またはＬ形、Ｕ形、もしくはＯ形のプロファイルとして形成される細長棒の形態で提供され得る。

別の有利な実施形態において、細長混合要素は、同じ高さでタンク底部の上で、または異なる高さでタンク底部の上で、１つのものが他のものの後にあるのを保持されながら、タンク底部にわたって動かされる複数の平行ワイヤーを含み得る。

本発明は、例えば以下の項目を提供する。

（項目１）
高粘性光重合可能材料で作られた成形体の層状構築のための方法であって、
ここで、製造プラットフォームであって、この下方側で、構築されるべき該成形体の第一層が硬化される、製造プラットフォームが、決定された高さまで該光重合可能材料中へとタンク内に降下されて、その結果、予め決定された層の厚さを有する光重合可能材料の層は、該製造プラットフォームの下方側と、またはすでに存在する場合、そこに形成される該成形体部分の最も下方の硬化された層と、該タンク底部との間に画定され、
該層は透明なタンク底部を介した下からの選択的な露出によって、所望される形で露出および硬化され、
該製造プラットフォームは再び上昇され、上昇したプラットフォームの下の露出された領域は、光重合可能材料で再び満たされ、
前述の工程は、該成形体の最後の層が形成されるまで繰り返され、
ここで、該製造プラットフォームの下の該露出された領域を光重合可能材料で再び満たすために、細長混合要素（３２）は、該タンク底部にわたって、該製造プラットフォームの下を、該タンク底部に対して、その長手方向に対して本質的に横切って、該露出された領域中を動かされ、
そして該混合要素（３２）は、寸法を有し、該混合要素の上方端が、該タンク内の該露出された領域の外に存在する、該光重合可能材料の材料レベルより下にあるままとなるように、位置付けされる様式で、少なくともタンクの長さの一部に沿って動かされることを特徴とする、成形体の層状構築のための方法。

（項目２）
前記細長混合要素（３２）が、該混合要素の下方端が前記タンク底部（６）に対して平行なその動きの間、該タンク底部と接触しているように位置付けされる様式で、動かされることを特徴とする、上記項目に記載の成形体の層状構築のための方法。

（項目３）
前記細長混合要素（３２）が、該混合要素の下方端が前記タンク底部に対して平行なその動きの間、該タンク底部から予め決定された距離にあるように位置付けされる様式で、動かされることを特徴とする、上記項目のうちのいずれか１項に記載の成形体の層状構築のための方法。

（項目４）
前記細長混合要素（３２）が、ワイヤー、特に金属ワイヤーを含み、これは、前記タンク底部に対して平行に、該タンク底部の上に、および該タンク底部に対して可動可能に保持されることを特徴とする、上記項目のうちのいずれか１項に記載の成形体の層状構築のための方法。

（項目５）
前記ワイヤーが、０．１ｍｍ〜１ｍｍの範囲の直径を有することを特徴とする、上記項目のうちのいずれか１項に記載の成形体の層状構築のための方法。

（項目６）
前記細長混合要素（３２）が、それを取り囲んでいる前記光重合可能材料の局所的な温度を上げ、およびそれによってその粘性を低減するために、前記成形体部分の下での動きの間、抵抗加熱可能であること、および抵抗加熱されることを特徴とする、上記項目のうちのいずれか１項に記載の成形体の層状構築のための方法。

（項目７）
前記光重合可能材料を再び満たすために、前記細長混合要素が、前記タンク底部にわたって、前記製造プラットフォームの領域中を静止したタンクに関して動かされることを特徴とする、上記項目のうちのいずれか１項に記載の成形体の層状構築のための方法。

（項目８）
前記光重合可能材料を再び満たすために、前記細長混合要素が、前記タンク底部にわたって、前記製造プラットフォームの領域中を動かされる様式で、該タンクが、静止した細長混合要素に関して動かされることを特徴とする、上記項目のうちのいずれか１項に記載の成形体の層状構築のための方法。

（項目９）
前記光重合可能材料を再び満たすために、前記製造プラットフォーム上の前記成形体部分の下を、少なくとも２度通って、前記細長混合要素（３２）が動かされることを特徴とする、上記項目のうちのいずれか１項に記載の成形体の層状構築のための方法。

（項目１０）
長手方向に沿った前記細長混合要素の振動する動きが、その長手方向に対して本質的に横切った該細長混合要素（３２）の動きに重ね合わせられることを特徴とする、上記項目のうちのいずれか１項に記載の成形体の層状構築のための方法。

（項目１１）
前記細長混合要素（３２）が、前記製造プラットフォームの前記成形体部分の下の領域を一度通る間に、該細長混合要素の振動する動きの頻度が、その長手方向に沿って行ったり来たり数回動かされるほど非常に大きいことを特徴とする、上記項目のうちのいずれか１項に記載の方法。

（項目１２）
前記細長混合要素（３２）が、その長さに沿って変化する、拡大された断面および低減された断面を有する領域を含むことを特徴とする、上記項目のうちのいずれか１項に記載の成形体の層状構築のための方法。

（項目１３）
前記細長混合要素が、丸みをおびた形の、三角形の、もしくは多角形の断面の形を有する細長棒の形態か、またはＬ形、Ｕ形、もしくはＯ形のプロファイルとして形成される細長棒の形態で提供されることを特徴とする、上記項目のうちのいずれか１項に記載の成形体の層状構築のための方法。

（項目１４）
前記細長混合要素（３２）が、同じ高さで前記タンク底部の上で、または異なる高さで該タンク底部の上で、１つのものが他のものの後にあるのを保持されながら、該タンク底部にわたって動かされる複数の平行ワイヤーを含むことを特徴とする、上記項目のうちのいずれか１項に記載の成形体の層状構築のための方法。

（項目１５）
前記細長混合要素が、その全長にわたって弾性シールリップを有し、該細長混合要素の動きの間に、前記タンク底部に接触して該タンク底部にわたって動かされる、上記項目のうちのいずれか１項に記載の成形体の層状構築のための方法。

（摘要）
本発明は、高粘性光重合可能材料で作られた成形体の層状構築のための方法に関し、ここで、製造プラットフォームであって、この下方側で、構築されるべき成形体の第一層が硬化される、製造プラットフォームが、決定された高さまで光重合可能材料中へとタンク内に降下されて、その結果、予め決定された層の厚さを有する光重合可能材料の層は、製造プラットフォームの下方側と、またはすでに存在する場合、そこに形成される成形体部分の最も下方の硬化された層と、タンク底部との間に画定される。上記層は透明なタンク底部を介した下からの選択的な露出によって、所望される形で露出および硬化される。製造プラットフォームは再び上昇され、上昇したプラットフォームの下の露出された領域は、光重合可能材料で再び満たされる。前述の工程は、成形体の最後の層が形成されるまで繰り返される。本発明は、製造プラットフォームの下の露出された領域を光重合可能材料で再び満たすために、細長混合要素（３２）が、タンク底部にわたって、製造プラットフォームの下を、タンク底部に対して、その長手方向に対して本質的に横切って、露出された領域中を動かされ、そして混合要素（３２）は、寸法を有し、混合要素の上方端が、タンク内の露出された領域の外に存在する、光重合可能材料の材料レベルより下にあるままとなるように、位置付けされる様式で、少なくともタンクの長さの一部に沿って動かされることによって特徴付けられる。

本発明によって、タンク内の露出された領域での材料の分布状態における空いたスペースが、光重合可能材料で有効に再び満たされ得る。

本発明は、図面に関する例示的な実施形態において、下に記載される。
図１は、方法シーケンスの連続する段階において、本方法を実施するためのデバイスの概略的な側方の断面図示す。 図２は、方法シーケンスの連続する段階において、本方法を実施するためのデバイスの概略的な側方の断面図示す。 図３は、方法シーケンスの連続する段階において、本方法を実施するためのデバイスの概略的な側方の断面図示す。 図４は、方法シーケンスの連続する段階において、本方法を実施するためのデバイスの概略的な側方の断面図示す。 図５は、図４の線Ａ−Ａに沿った概略的な断面図を示す。 図６は、図１〜図５のデバイスの上からの概略図を示す。 図７は、断面での図１〜図５のデバイスの概略的な部分図を示し、本発明で使用される混合要素の構成の異なる実施形態を説明する。 図８は、断面での図１〜図５のデバイスの概略的な部分図を示し、本発明で使用される混合要素の構成の異なる実施形態を説明する。 図９は、断面での図１〜図５のデバイスの概略的な部分図を示し、本発明で使用される混合要素の構成の異なる実施形態を説明する。 図１０は、断面での図１〜図５のデバイスの概略的な部分図を示し、本発明で使用される混合要素の構成の異なる実施形態を説明する。 図１１は、断面での図１〜図５のデバイスの概略的な部分図を示し、本発明で使用される混合要素の構成の異なる実施形態を説明する。 図１２は、本方法を実施するためのデバイスの上からの概略的な平面図を示し、混合要素を動かす可能な手法の例を説明する。

本発明の方法を実施するためのデバイスの機能性は、まず、図１〜図３に関して記載される。上記デバイスは、タンク４を含み、このタンク４のタンク底部は、少なくとも部分領域６において透明または半透明である。タンク底部のこの部分領域６は、少なくとも露出ユニット１０の範囲を覆い、この露出ユニット１０は、タンク底部の下に配置にされる。上記露出ユニット１０は、目下形成されるべき層について所望される形状で、タンク底部６上に露出場を生み出すために、強度が制御ユニットの制御下で位置選択的に調整され得る光源および光変調器を含む。代替として、レーザーが露出ユニットにおいて使用され得、その光ビームは、制御ユニットによって制御される可動式鏡によって所望される強度パターンで連続的に露出場をスキャンする。

露出ユニット１０の向かい側に、製造プラットフォーム１２が、タンク４の上に提供される；これは、持ち上げる機構（示されない）によって支えられ、その結果、露出ユニット１０の上の領域におけるタンク底部６にわたって、高さ調整可能な手法で保持される。製造プラットフォームの上のさらなる露出ユニットによって光が中へ向けられ得るように、製造プラットフォーム１２は、同様に透明または半透明であり得、その手法は、少なくとも、製造プラットフォーム１２の下方側上に第一層を形成するとき、それはまた、上から露出され得、その結果、製造プラットフォーム上で最初に硬化される層は、さらに大きな確実性でそこに接着するような、手法である。

タンク４は、高粘性光重合可能材料２０の充填物を含む。上記充填物の材料レベルは、位置選択的露出について画定されることが意図される層の厚さよりもずっと高い。光重合可能材料の層を画定するために、以下の手順が、採用される。製造プラットフォーム１２は、制御された手法で持ち上げる機構によって降下され、その結果、（最初の露出工程より前に）その下方側は、高粘性光重合可能材料２０の充填物に浸され、所望される層の厚さΔ（図２を参照のこと）が、正確に、製造プラットフォーム１２の下方側とタンク底部６との間にあるままであるような程度までタンク底部６に近づく。この浸すプロセスの間に、光重合可能材料は、製造プラットフォーム１２の下方側とタンク底部６との間のギャップから移動される。層の厚さΔが設定された後、所望される位置選択的な層の露出は、所望される形でこの層を硬化するために、この層について実施される。特に、第一層を形成するとき、上からの露出はまた、透明または半透明の製造プラットフォーム１２を介して行われ得、その結果、確実性のある完全な硬化が、特に、製造プラットフォーム１２の下方側と光重合可能材料との間の接触領域において行われ、従って、製造プラットフォーム１２への第一層の良好な接着を確実にする。層が形成された後、製造プラットフォームは、持ち上げる機構によって再び上昇される。

これらの工程は、引き続いて数回繰り返され、それぞれ、所望される層の厚さΔに対して、最後に形成された層２２の下方側からタンク底部６までの距離が設定され、その上の次の層が所望される手法で位置選択的に硬化されている。

露出工程に従って、製造プラットフォーム１２が上昇された後、図３に示されるように、露出された領域において材料の欠乏が存在する。これは、厚さΔで設定された層を硬化した後に、この層の材料が硬化され、製造プラットフォームとともに上昇され、成形体の一部が、その上にすでに形成されているからである。従って、すでに形成された成形体部分の下方側とタンク底部６との間で欠けている光重合可能材料は、露出された領域を囲む領域からの光重合可能材料２０の充填物から充填されなければならない。しかし、材料の高粘性に起因して、それ自体で、成形体部分の下方側とタンク底部との間の露出された領域へと流れて戻らず、その結果、材料の凹地、または「穴」は、ここに残り得る。

露出領域を光重合可能材料で再び満たすために、本発明に従って、細長混合要素３２は、タンク内の光重合可能材料２０の充填物中を動かされる。図１〜５に代表される例示的な実施形態において、混合要素３２は、タンク４の側壁に可動可能に取り付けられた２つの支持アーム３０間に張られた細長ワイヤーを含む。支持アーム３０は、タンク４の側壁におけるガイドスロット３４内に可動可能に取り付けられ得、その結果、支持アーム３０間に張られたワイヤー３２は、ガイドスロット３４内の支持アーム３０を動かすことによって、タンク底部６に対して平行なタンク４に対して動かされ得る。細長混合要素３２は、寸法を有し、その動きは、タンク底部に対して導かれ、その結果、細長混合要素３２の上方端は、タンク内の露出された領域の外の、光重合可能材料２０の充填物の材料レベルより下にあるままとなる。図５の断面図において見られ得るように、混合要素３２は、ワイヤーの全長にわたって、タンク内で材料レベルより下にあり、支持アーム３０のみが、タンク内の材料レベルを越えて突出する。タンク４内で材料レベルより下に細長混合要素を配置する作用は、細長混合要素３２が、露出された領域中でのタンクに対するその動きの間に、その前方に、材料を実質的に動かすことではなく、むしろ、図４における矢印２１によって示されるように、わずかな上向きの動きを実行している間に、この材料が混合要素３２を越えて流れることである。タンク内の光重合可能材料におけるこのタイプの動作によって、製造プラットフォーム１２と露出ユニット１０との間の、材料が使い果たされた露出した領域へと、流れて戻るように有効に刺激されることが見出されている。

まず、タンクに対する細長混合要素３２の動きは、静止したタンク４を用いて、製造プラットフォーム１２と露出ユニット１０との間の露出された領域を通る細長混合要素３２の所望される動きを達成するために、ガイドスロット３４に沿って、支持アーム３０を動かす線状の駆動によって実施され得る。代替として、タンク４が動きの末端の位置で実線によって示され、他方、タンクの反対の位置が破線によって示される図６において示されるように、細長混合要素３２は、空間において静止状態を保持され、他方、タンク４は水平に可動可能に取り付けられ、駆動によって行ったり来たり移動させられる。

図５に示されるように、タンク底部６は、両側に溝６’を有する。支持アーム３０は、それらの下方末端で、これらの溝６’へと突き出す。このことは、細長混合要素３２が、タンク底部６の至るところでの支持アーム３０の下方末端の動きを妨げることなく、タンク底部６の高さで保持されることを可能にする。

図７〜１１は、断面での詳細な図における細長混合要素３２の他の実施形態を示す。図７は、支持アーム３０の下方末端領域を示す。タンク底部６および溝６’の領域における底部も示される。図７の例示的な実施形態において、細長混合要素３２は、平坦な細長プレートを含み、この平坦な細長プレートは、斜めに置かれ、その表面に、さまざまな開口部を有し、これを介して光重合可能物質が流れ得る。細長プレートは、さらに、その上方端が、タンク内で材料レベルより下にあるままであるように、配置される。

図８に代表される混合要素３２は、より水平に配置された細長プレート３２を含み、その末端に、弾性材料で作られたワイピングリップまたは剥離リップ３２が存在する。この例示的な実施形態において、タンク底部上のあらゆる接着物を引き込むために、弾性剥離リップ３３を有する細長混合要素３２は、タンク底部にわたって動かされながら、その上を進む。

図９における例示的な実施形態において、細長混合要素３２は、翼のようなプロファイルを含む。細長混合要素３２のこの曲がった輪郭は、それが通るときに光重合可能物質の増加した垂直の動きを誘導し、充填されるべき領域に沿った、および充填されるべき領域に戻る、材料の改善された流れをもたらす。

図１０における例示的な実施形態において、細長混合要素３２は、連続して水平に置かれた３つの金属ワイヤーを含み、他方、図１１に従う例示的な実施形態において、連続して置かれた３つの金属ワイヤーは、異なる高さでタンク底部にわたって動かされる。連続して置かれた複数のワイヤーを有する細長混合要素を形成することは、さまざまなワイヤーが材料中を動かされる間に、材料の増加した動きをもたらす。

図１２は、細長混合要素３２を動かすための可能な手法の概略的な代表例を示す。細長混合要素は、一方では、タンク中をその長手方向に対して横切って動かされ、それは長い水平な矢印によって示される。細長混合要素３２の長手方向における振動する動きは、この長手方向に対して横切る長い水平な矢印によって示される上記動きに重ね合わされる。追加の動きの構成要素のこの重ね合わせは、タンク内の材料充填物の全ての領域から材料を再び満たすときに、より良好な混和をもたらす。細長混合要素３２の長手方向における振動する動きの頻度は、タンク中でのその長手方向に対して横切る長手の混合要素の動きの間に、複数の行ったり来たりの長手方向における動きが行われるほど、十分に高くあるべきである。原則として、細長混合要素３２のさらに迅速に振動する動きを、細長混合要素３２の長手方向に対して横切る動きに、その長手方向に対して横切って重ね合わせることも考えられ、その結果、動きの他に、タンク中を横切って、前へおよび後への迅速な行ったり来たりの動きが、材料の引込みを改善するために実行される。

細長混合要素３２は、少なくとも１度露出された領域を通って、タンク中を動かされるべきである。しかし、細長混合要素３２が、露出された領域を通って動かされて戻ること、または複数の行ったり来たりの動きが実行されることも可能である。

好ましい実施形態において、細長混合要素はまた、抵抗加熱要素として形成され得る。細長混合要素を加熱することは、細長混合要素の付近における光重合可能材料の局所的な加熱をもたらし、その結果、細長混合要素の周りの材料の粘性が低減され、このことは、材料が、充填されるべき領域へと引き寄せられ、流れ戻ることをより容易にする。

４ タンク
６ タンク底部
１０ 露出ユニット
１２ 製造プラットフォーム
２０ （高粘性）光重合可能材料
２２ 最後に形成された層
３０ 支持アーム
３２ （細長）混合要素（ワイヤー）
３４ ガイドスロット

Claims (15)

1. 高粘性光重合可能材料で作られた成形体の層状構築のための方法であって、
   ここで、製造プラットフォームであって、この下方側で、構築されるべき該成形体の第一層が硬化される、製造プラットフォームが、決定された高さまで該光重合可能材料中へとタンク内に降下されて、その結果、予め決定された層の厚さを有する光重合可能材料の層は、該製造プラットフォームの下方側と、またはすでに存在する場合、そこに形成される該成形体部分の最も下方の硬化された層と、該タンク底部との間に画定され、
   該層は透明なタンク底部を介した下からの選択的な露出によって、所望される形で露出および硬化され、
   該製造プラットフォームは再び上昇され、上昇したプラットフォームの下の露出された領域は、光重合可能材料で再び満たされ、
   前述の工程は、該成形体の最後の層が形成されるまで繰り返され、
   ここで、該製造プラットフォームの下の該露出された領域を光重合可能材料で再び満たすために、細長混合要素（３２）は、該タンク底部にわたって、該製造プラットフォームの下を、該タンク底部に対して、その長手方向に対して本質的に横切って、該露出された領域中を動かされ、
   そして該混合要素（３２）は、寸法を有し、該混合要素の上方端が、該タンク内の該露出された領域の外に存在する、該光重合可能材料の材料レベルより下にあるままとなるように、位置付けされる様式で、少なくともタンクの長さの一部に沿って動かされることを特徴とする、成形体の層状構築のための方法。
2. 前記細長混合要素（３２）が、該混合要素の下方端が前記タンク底部（６）に対して平行なその動きの間、該タンク底部と接触しているように位置付けされる様式で、動かされることを特徴とする、請求項１に記載の成形体の層状構築のための方法。
3. 前記細長混合要素（３２）が、該混合要素の下方端が前記タンク底部に対して平行なその動きの間、該タンク底部から予め決定された距離にあるように位置付けされる様式で、動かされることを特徴とする、請求項１に記載の成形体の層状構築のための方法。
4. 前記細長混合要素（３２）が、ワイヤー、特に金属ワイヤーを含み、これは、前記タンク底部に対して平行に、該タンク底部の上に、および該タンク底部に対して可動可能に保持されることを特徴とする、請求項１〜３のうちの１項に記載の成形体の層状構築のための方法。
5. 前記ワイヤーが、０．１ｍｍ〜１ｍｍの範囲の直径を有することを特徴とする、請求項４に記載の成形体の層状構築のための方法。
6. 前記細長混合要素（３２）が、それを取り囲んでいる前記光重合可能材料の局所的な温度を上げ、およびそれによってその粘性を低減するために、前記成形体部分の下での動きの間、抵抗加熱可能であること、および抵抗加熱されることを特徴とする、請求項１〜５のうちの１項に記載の成形体の層状構築のための方法。
7. 前記光重合可能材料を再び満たすために、前記細長混合要素が、前記タンク底部にわたって、前記製造プラットフォームの領域中を静止したタンクに関して動かされることを特徴とする、請求項１〜６のうちの１項に記載の成形体の層状構築のための方法。
8. 前記光重合可能材料を再び満たすために、前記細長混合要素が、前記タンク底部にわたって、前記製造プラットフォームの領域中を動かされる様式で、該タンクが、静止した細長混合要素に関して動かされることを特徴とする、請求項１〜６に記載の成形体の層状構築のための方法。
9. 前記光重合可能材料を再び満たすために、前記製造プラットフォーム上の前記成形体部分の下を、少なくとも２度通って、前記細長混合要素（３２）が動かされることを特徴とする、請求項１〜８のうちの１項に記載の成形体の層状構築のための方法。
10. 長手方向に沿った前記細長混合要素の振動する動きが、その長手方向に対して本質的に横切った該細長混合要素（３２）の動きに重ね合わせられることを特徴とする、請求項１〜９のうちの１項に記載の成形体の層状構築のための方法。
11. 前記細長混合要素（３２）が、前記製造プラットフォームの前記成形体部分の下の領域を一度通る間に、該細長混合要素の振動する動きの頻度が、その長手方向に沿って行ったり来たり数回動かされるほど非常に大きいことを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
12. 前記細長混合要素（３２）が、その長さに沿って変化する、拡大された断面および低減された断面を有する領域を含むことを特徴とする、請求項１〜１１のうちの１項に記載の成形体の層状構築のための方法。
13. 前記細長混合要素が、丸みをおびた形の、三角形の、もしくは多角形の断面の形を有する細長棒の形態か、またはＬ形、Ｕ形、もしくはＯ形のプロファイルとして形成される細長棒の形態で提供されることを特徴とする、請求項１〜１１に記載の成形体の層状構築のための方法。
14. 前記細長混合要素（３２）が、同じ高さで前記タンク底部の上で、または異なる高さで該タンク底部の上で、１つのものが他のものの後にあるのを保持されながら、該タンク底部にわたって動かされる複数の平行ワイヤーを含むことを特徴とする、請求項４に記載の成形体の層状構築のための方法。
15. 前記細長混合要素が、その全長にわたって弾性シールリップを有し、該細長混合要素の動きの間に、前記タンク底部に接触して該タンク底部にわたって動かされることを特徴とする、請求項２〜１３に記載の成形体の層状構築のための方法。

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