JP7071758B2 - 改善された種類のステレオリソグラフィシステム - Google Patents

Description

本発明は、感光性液体物質を含有するように適合されるタンクと、ステレオリソグラフィ機械とを備える、ステレオリソグラフィシステムに関し、当該ステレオリソグラフィシステムは、３次元物体を作るために使用されるステレオリソグラフィプロセスを速く及び簡略化することを可能にする。

既知のように、ステレオリソグラフィ機械は、光線によって層内で重合する感光性液体物質（好ましくは、感光性樹脂）が起源となる複雑な３次元物体を作るために使用される。説明を簡略化するために、以後、単語「樹脂」は、単に、３次元物体を作るためのステレオリソグラフィプロセスで使用される感光性樹脂、または感光性樹脂と同等のいずれかの他の感光性液体物質を示すために使用される。

また、ステレオリソグラフィ機械は、当該樹脂を含有するように適合されるタンクと、実質的に平行位置にあるタンクの底面に対面するモデリングプレートとを備え、形成されている３次元物体を支持することが知られている。モデリングプレートは、タンクの底面に実質的に直角である移動方向に従って、プレート自体を移動するように設計された移動ユニットに関連付けられる。物体の各層を作るために、前の層の表面、または第１の層の場合のモデリングプレートのモデリング表面は、液体樹脂の対応する層を画定するように、その表面がタンクの底面からのその距離が取得される層の厚さに等しい位置に到達するまで樹脂に浸漬する。連続的に、当該樹脂層は、タンクの透明底面が発生源となる光線による照射によって重合する。

具体的には、ステレオリソグラフィ方法に従って、層の重合と連続層の重合との相互間で、モデリングプレートは、液体樹脂から現れる固化層を作り、ひいては、連続層を処理するのに必要な液体樹脂層の厚さを復元することを可能にするように、底面から離れて移動する。

実際に、モデリングプレート及び固化層を持ち上げるとき、凹部は液体樹脂に残され、樹脂自体の自然な流動によって満たされる。

当該高さ調整動作は、物体の新しい層の固化に必要な液体樹脂層の厚さを復元し、さらに、連続層の完全性に影響を及し得る気泡が、３次元物体モデリングプレートの連続的下降中に液体樹脂に取り込められたままになることを防止する。

いったん当該凹部が自発的に高さ調整されると、既に説明したモデリングプレートは、再度、液体樹脂に浸漬され、物体のさらなる層は固化される。

上記に説明した方法は、３次元物体を取得するために設計された処理サイクル全体が、物体の各層の固化後の液体樹脂の高さ調整に必要な待機時間によってかなり長くなるという欠点をもたらす。

ステレオリソグラフィによって取得された物体を形成する層の数が数百個に達することができるため、当該待機時間は、かなり長期間の処理サイクルを含むことを理解することができる。

明らかに、待機時間は、使用される液体樹脂の粘度に比例する。

上記に言及した欠点を克服するために、樹脂と接触する高さ調整手段（好ましくは、ヘラ）を備えるステレオリソグラフィ機械が設計されており、そのヘラは、樹脂を凹部に向かって押すために、モデリングプレートが持ち上げられるとき、そのヘラが介入するように構成される。

より具体的には、当該高さ調整手段は、樹脂を再分配し、タンクの上側表面を高さ調整するように、タンクの底面に対して当該高さ調整手段を移動するように構成される、電動手段に関連付けられる。

この動作が、上記に説明した樹脂の自然な再分配と比較して、当該凹部をより急速に満たすことを可能にすることは明らかである。その結果、３次元物体の生成に要求される全処理時間は、当該高さ調整手段が設けられないステレオリソグラフィ機械を使用するときに要求される時間と比較して短くなる。

しかしながら、当技術分野で既知のこの最後の解決策は、上記に説明したステレオリソグラフィ機械に存在しない追加要素及び関連の移動システムを提供するのに必要であるため、ステレオリソグラフィ機械自体のより複雑な構造を含む。さらに、不利になるように、当該高さ調整手段は、モデリングプレートが、高さ調整手段自体が、プレートと下部のタンクとの間に画定される空間を通って摺動することを可能にするために十分な高さに持ち上げられた後だけに介入することが知られている。したがって、ステレオリソグラフィ機械が、当該高さ調整手段が設けられないステレオリソグラフィ機械と比較して、３次元物体の生産時間を短くすることを可能にする当該高さ調整手段を備えていても、上記に説明した正確な一連の動作は、いずれかの場合、無視できない処理時間を含む不利点をもたらす。

本発明は、上記に説明した欠点及び既知の技術に関連する欠点の全てを克服することを目的とする。

より具体的には、本発明の目的は、当技術分野で既知のいくつかの種類のステレオリソグラフィ機械と同じ構造の複雑性を特徴付けるが、当技術分野で既知のステレオリソグラフィ機械と比較してより急速に層の液体樹脂の固化によって３次元物体を作ることを可能にするステレオリソグラフィシステムを提供することである。

それに加えて、本発明のさらなる目的は、前述の３次元物体を作るために同じ処理時間を要求するが、当技術分野で既知のいくつかの種類のステレオリソグラフィ機械と比較して、簡単な構造を有するステレオリソグラフィ機械を提供することである。

本発明のさらなる目的は、既知の技術のステレオリソグラフィ機械が使用されるときに必要な樹脂量と比較して、より少ない樹脂量を使用することを可能にするステレオリソグラフィ機械を提供することである。

上記に示した物体は、請求項１に記載の層の３次元物体を作るために、ステレオリソグラフィシステムによって達成される。

本発明のさらに詳細な特性は、関連の従属請求項に説明される。

利点をもたらすように、本発明のステレオリソグラフィシステムは、タンクの内側の樹脂の再循環を達成することを可能にする。その結果、さらに有利になるように、本発明のステレオリソグラフィ機械は、連続的な瞬間において、異なる色調の顔料、またはタンク内に既に存在する樹脂と急速にかつ均質に混合され及び合体する異なる色の樹脂を導入することによって、急速に及び漸進的に、樹脂の色を変えることを可能にする。したがって、このように、本発明のステレオリソグラフィ機械について、単純及び急速に、異なる色を有する層を伴う３次元物体を作ることが可能であり、各層は均質な色を有する。

本発明の主題であるステレオリソグラフィシステムのさらなる利点は、タンクの内側の樹脂の当該再循環の機能を用いて、オペレータの介入が必要なく、ステレオリソグラフィサイクルと以下のものとの間でタンク自体を掃除することが意図される掃除動作を実行することが可能である点にある。

本発明のステレオリソグラフィシステムによって取得された別の利点は、ステレオリソグラフィ機械内へのタンクの簡略化された導入である。

下記に示される他のものと一緒に上記に示した目的及び利点は、全て、添付図を参照して、非限定例によって提供される本発明のいくつかの好ましい実施形態の説明において強調される。

本発明の主題であるステレオリソグラフィシステムの不等角投影図を示す。 本発明の主題であるステレオリソグラフィシステムの側面図を示す。 図１及び図２に示されるステレオリソグラフィシステムに付属する格納タンクの不等角投影図を示す。 図１及び図２に示されるステレオリソグラフィシステムに付属する格納タンクの上面図を示す。 タンクが機械内に導入されない第１の構成における不等角投影図による、各々、ステレオリソグラフィ機械の支持構造と、本発明のステレオリソグラフィシステムに付属する格納タンクとを概略的に示す。 タンクが機械内に導入されない第１の構成における側面図による、各々、ステレオリソグラフィ機械の支持構造と、本発明のステレオリソグラフィシステムに付属する格納タンクとを概略的に示す。 導入の第２の構成における不等角投影図による、各々、ステレオリソグラフィ機械の支持構造と、本発明のステレオリソグラフィシステムに付属する格納タンクとを概略的に示し、その両方が支持フレームの対抗手段に対して第１の位置に配置される。 導入の第２の構成における側面図による、各々、ステレオリソグラフィ機械の支持構造と、本発明のステレオリソグラフィシステムに付属する格納タンクとを概略的に示し、その両方が支持フレームの対抗手段に対して第１の位置に配置される。 導入の第２の構成における不等角投影図による、各々、ステレオリソグラフィ機械の支持構造と、本発明のステレオリソグラフィシステムに付属する格納タンクとを概略的に示し、その両方が支持フレームの対抗手段に対して第２の位置に配置される。 導入の第２の構成における側面図による、各々、ステレオリソグラフィ機械の支持構造と、本発明のステレオリソグラフィシステムに付属する格納タンクとを概略的に示し、その両方が支持フレームの対抗手段に対して第２の位置に配置される。 不等角投影図による、本発明の好ましい実施形態による、本発明のステレオリソグラフィシステムに付属するステレオリソグラフィ機械の支持構造を概略的に示す。 側面図による、本発明の好ましい実施形態による、本発明のステレオリソグラフィシステムに付属するステレオリソグラフィ機械の支持構造を概略的に示す。

図１及び図２に全体的に表される本発明のステレオリソグラフィシステム（１によって示される）は、格納タンク１００及びステレオリソグラフィ機械２００を備える。

特に、以下の説明及び本出願に要求される保護の範囲は、上記に明記したように、格納タンク１００及びステレオリソグラフィ機械２００を備える、全体的な当該ステレオリソグラフィシステム１に関することを強調したい。

しかしながら、出願者は、下記に説明されるように、必ずしも、タンク１００及びステレオリソグラフィ機械２００のそれぞれ１つを他のものに関連付ける必要がなく、タンク１００単体及びステレオリソグラフィ機械２００単体の両方の場合の保護を要求し得ることを除外できない。実際に、タンク１００及びステレオリソグラフィ機械２００は、個々に、本明細書で下記に説明されるいくつかの技術的利点の達成を可能にする。

再度、具体的にはタンク１００に関する本発明のステレオリソグラフィシステム１の特性の説明を参照すると、これは、明らかに、感光性液体物質（具体的には、樹脂）を含有するように構成され、側壁１０２によって区切られる好ましくは透明な底面１０１が設けられる。明らかに、透明底面は、タンク１００がステレオリソグラフィ機械２００等のステレオリソグラフィ機械に関連付けられる場合に必要であり、放射線放出源（図に示されない）はタンク１００自体の下に配置される。

図１及び図２に示されるように、本発明のステレオリソグラフィシステム１に付属する当該ステレオリソグラフィ機械２００に関して、これは、通常水平であるベアリング面π（例えば、作業場のテーブルの上側表面等）上に載るように適合される支持フレーム２０１が設けられる。

ステレオリソグラフィ機械２００は、さらに、支持フレーム２０１に関連付けられるように動作し、可逆的様式でタンク１００を収容するように構成される筐体２０３を画定する、支持構造２０２を備える。

より正確に言えば、下記にさらに詳細に説明されるように、当該支持構造２０２は、オペレータが簡略化された様式でタンク１００を、筐体２０３内に挿入し、筐体２０３から抽出することを可能にする。

また、ステレオリソグラフィ機械２００は、タンク１００が当該筐体２０３内に導入されるとき、実質的に平行位置で底面１０１に対面するモデリングプレート２０４を備える。より簡潔に明らかになるように、この状態は、タンク１００が当該ステレオリソグラフィ機械２００に対して取ることができる単一の位置にも存在するとして理解する必要がある。

さらに、ステレオリソグラフィ機械２００は、支持フレーム２０１と結合され、タンク１００自体が筐体２０３内に導入されるとき、底面１０１に実質的に垂直である移動方向Ｚに従って、及び少なくとも当該単一の位置に、モデリングプレート２０４をタンク１００の上方に移動させるように構成される移動ユニット２０５を含む。さらに、ステレオリソグラフィ機械２００は、支持構造２０２の下に、ひいては、当該筐体２０３内に導入されるタンク１００の下に配置される当該放射線放出源（図に表されない）を備える。

本発明に従って、ステレオリソグラフィシステム１は、本明細書で下記に説明される一連の追加特性を有する。

タンク１００に関して、図３及び図４に示されるように、タンク１００はダクト１０３を備え、ダクト１０３は可塑性材料から作られ、タンク１００自体の第１の端１００ａと、第１の端の反対側の第２の端１００ｂと各々流体力学的に連通する第１の口１０３ａ及び第２の口１０３ｂを有する。好ましくは、可塑性材料の当該ダクト１０３は、エラストマー材料から作られる。

当該ダクト１０３は、タンク１００内に存在する樹脂用の再循環回路を画定する利点をもたらす。好ましくは、ダクト１０３は、タンク１００内に画定される筐体内に挿入される。しかしながら、ダクト１０３が全体的にタンク１００の側壁１０２の外側を通過することを除外できない。しかしながら、両方の場合、図３に見ることができるように、ダクト１０３内に、タンク１００の外側から到達することができ、それに加えて、タンク１００が含む境界面１０４に沿うように配置される、少なくとも１つの区分１０３ｃがあるはずである。

再度、ステレオリソグラフィ機械２００に付属する支持構造２０２に関して、これは、支持フレーム２０１に対して、図６ａ及び図６ｂに示され、また筐体２０３内へのタンク１００の簡略化された導入を可能にすることが意図される導入の位置として本明細書で下記に定義される、少なくとも１つの第１の位置と、図７ａ及び図７ｂに示され、またタンク１００がベアリング面πに対して傾斜する動作位置として本明細書で下記に定義される、少なくとも１つの第２の位置とを取ることができるように構成される。

本発明の好ましい実施形態に従って、放射線放出源及び移動ユニット２０５は、固定様式で支持構造２０２に関連付けられる。したがって、また、放射線放出源及び移動ユニット２０５は、支持構造２０２と一緒に当該２つの位置を取るように構成される。

この状況では、移動ユニット２０５は、当該位置の両方でタンク１００が筐体２０３内に導入されるとき、タンク１００の底面１０１に垂直な当該方向Ｚに沿って、モデリングプレート２０４を並進させるように構成される。

しかしながら、本発明の代替実施形態に従って、放射線放出源及び移動ユニット２０５は、支持構造２０２に固定して接続されない場合があり、各々、タンク１００の底面１０１に向かって光放射を放出し、支持構造２０２自体が当該第２の動作位置にあるときだけ、底面１０１に垂直な当該方向Ｚに沿ってモデリングプレート２０４を並進させるように構成されることを除外できない。

さらに、本発明に従って、ステレオリソグラフィ機械２００は、また、対抗手段２０６を備え、対抗手段２０６は、それが対抗手段２０６の回転軸Ｙ１を中心に回転するように構成され、支持フレーム２０１に関連付けられ、これにより、タンク１００が筐体２０３内に導入されるとき、図６ａ及び図６ｂに示されるように、対抗手段２０６は、当該第１の位置の高さにおいてダクト１０３の当該区分１０３ｃから解放され、一方、図７ａ及び図７ｂに示されるように、対抗手段２０６は、当該第２の位置で境界面１０４の反対側で区分１０３ｃと接触するように関連付けられる。

言い換えれば、利点をもたらすように、当該第２の位置では、区分１０３ｃと対抗手段２０６との関連性及び回転軸Ｙ１を中心とする対抗手段２０６の連続回転は、タンク１００の内側の樹脂の再循環のための蠕動システムを設定することを可能にする。さらにより正確に言えば、当該区分１０３ｃと接触する対抗手段２０６の回転は、境界面１０４と協働して、所与の角度間隔βで前述の区分１０３ｃを狭くし、ひいては、蠕動の原理をダクト１０３に適用することを可能にする。

現時点では、好ましい実施形態に従った本発明のステレオリソグラフィシステム１の特性の説明に進む前に、本発明のステレオリソグラフィシステム１の当該３つの特性の組み合わせから取得され、少し前に上記に紹介した技術的利点を強調することが適切である。

まず、明白に３次元物体が実際に印刷されている位置である当該第２の動作位置のベアリング面πに対するタンク１００の底面１０１の傾斜構成は、第２の端１０１ｂよりも高い位置に配置されるタンク１００自体の第１の端１０１ａの高さにおいて導入される樹脂の流動に重力を活用することを可能にする。

したがって、本発明によって提案される解決策は、上記に説明したように、ステレオリソグラフィ機械２００に当該高さ調整手段が装備されない場合でさえ、いったん層が仕上げられると、モデリングプレート２０４を持ち上げることによって作られる凹部を急速に満たすことを可能にする利点をもたらす。一方、重力による樹脂の流動に必要な時間は、当該高さ調整手段によって実行される高さ調整動作によって要求される時間よりも短くない場合に相当する。

これに関連して、実際に、モデリングプレート２０４が下側位置にあり、３次元物体の層の作成中に樹脂に浸漬する瞬間に、タンク１００の第１の端１０１ａの高さに存在する樹脂は、重力により下向きに移動し、モデリングプレート２０４の上側縁に接触し、その上に蓄積する傾向がある。この状況は、モデリングプレート２０４が物体の特定の層の作成中に下側にあるままである限り、安定したままである。いったんモデリングプレート２０４が当該層の作成後に（その結果、当該凹部の作成後に）持ち上げられると、利点をもたらすように、前述のモデリングプレート２０４の上側縁の高さに蓄積される樹脂は、重力によって下向きに即座に流動し、ひいては、事前に形成された凹部を急速に満たすことができる。

さらに、蠕動システムが第２の動作位置の高さにおいて設定されるという事実が、上記に言及したように、印刷ステップ中に、タンク１００の内側で樹脂を再循環することを可能にする利点をもたらし、これにより、ステレオリソグラフィの全プロセス中、蠕動システムは、作られている３次元物体を構成する個々の層を作成するのに十分なタンク１００自体の底面１０１上に分配されるある量の樹脂を有することが可能である。

さらに、当該蠕動システムの存在は、樹脂をタンク１００自体の内側で一定に混合されること、ひいては、均質に維持することを可能にする。

最終的に、さらに利点をもたらすために、当該２つの位置の存在、すなわち、当該支持構造２０２及び対応する筐体２０３が実質的に水平位置であり、対抗手段２０６から解放される導入の第１の位置、代わりに、前述の支持構造２０２（ひいては、タンク１００）がベアリング面πに対して傾斜位置に配置され、さらに、ダクト１０３の区分１０３ｃが対抗手段２０６に拘束される、第２の動作位置の存在は、一方では、処理サイクル中に、上記に示した利点を取得することを可能にし、他方では、オペレータが当該第１の位置に筐体２０３内にタンク１００を導入することをより容易にする。

実際に、図５ａ及び図５ｂに示されるように、当該導入の第１の位置では、筐体２０３は、実質的に水平方向に従ってアクセスすることができ、したがって、第２の動作位置よりもタンク１００に快適にアクセスすることを可能にする。

ここで、本発明のステレオリソグラフィシステム１の好ましいが非限定である実施形態を検討すると、まず、本実施形態では、当該第２の動作位置におけるベアリング面πに対する支持構造２０２（ひいては、タンク１００）の傾斜角度は、２０°以上（好ましくは、３５°）として定義される。

さらに、図５ｂの詳細図で観察することができるようなタンク１００に関して、本発明の好ましい実施形態では、ダクト１０３の区分１０３ｃは、円Ｃｒｆ１の弧の形状の軌道ａ１に沿って定義される。より具体的には、図６ｂ及び図７ｂの両方に示されるように、区分１０３ｃの当該弧状の軌道ａ１は、タンク１００が筐体２０３内に導入されるとき、当該両方の位置で、その凹部が対抗手段２０６に向かって対面するように定義される。

対抗手段２０６に関して、本発明の好ましい実施形態では、それは、回転軸Ｙ１が定義される中心に本体２０７ａが設けられる回転子２０７を備え、回転子２０７の周縁は、タンク１００が筐体２０３内に導入され、第２の動作位置の高さに位置するとき、境界面１０４の反対側で区分１０３ｃに接触して設置されることができる少なくとも１つの対抗要素２０７ｂと結合されることが好ましいが、必ずしもそうではない。したがって、これは、当該対抗要素２０７ｂが、境界面１０４と協働して、回転子２０７の回転中、決められた角度間隔βにわたって区分１０３ｃを狭くすることを可能にする。

より具体的には、図７ｂの詳細図に示されるように、本発明の好ましい実施形態に従って、支持構造２０２（ひいては、タンク１００）が第２の動作位置にあるとき、回転子２０７の回転軸Ｙ１は、実質的に、当該円Ｃｒｆ１の中心を通過する。

好ましい実施形態に従って、導入の第１の位置から第２の動作位置まで（逆の場合も同じ）通過するタンク１００の位置を変更することを可能にするために、ステレオリソグラフィ機械２００において、支持構造２０２は、ベアリング面πに実質的に平行に回転軸Ｙ２を定義する傾斜手段２０８（好ましくはアクチュエータに関連付けられるヒンジシステムによって構成される）によって支持フレーム２０１に関連付けられるように動作する。

再度、図１及び図２に示されるように、傾斜手段２０８の当該回転軸Ｙ２及び対抗手段２０６の回転軸Ｙ１は、それらが相互に及びベアリング面πに実質的に平行であるように定義されることが好ましいが、必ずしもそうではない。

さらに、本発明の好ましい実施形態に従って、図６ｂ及び図７ｂに観察することができるように、支持構造２０２及び対抗手段２０６は、支持フレーム２０１に関連付けられ、具体的には、タンク１００が当該筐体２０３内に導入されるとき、ダクト１０３の区分１０３ｃ及び当該対抗手段２０６の回転軸Ｙ１は実質的に円Ｃｒｆ２に沿って位置し、円Ｃｒｆ２の中心Ｃ２は傾斜手段２０８の回転軸Ｙ２の点の１つであるように関連付けられる。これは、支持構造２０２、ひいては、タンク１００が第１の位置から第２の位置まで移動するとき、当該対抗手段２０６が、当該区分１０３ａに到達し、区分１０３ａに接触することを可能にする利点をもたらす。

上記に説明したように、本発明の好ましい実施形態に従って、放射線放出源及び移動ユニット２０５は、固定して、支持構造２０２に関連付けられる。したがって、また、放射線放出源及び移動ユニット２０５は、当該傾斜手段２０８によって、支持構造２０２と一緒に当該２つの位置を取ることができるように構成される。

具体的には支持構造２０２に関して、本発明の好ましい実施形態に従って、図８ａ及び図８ｂに示されるように、支持構造２０２は、筐体２０３が画定される箱型構造２０９を備える。具体的には、当該筐体２０３は、モデリングプレート２０４が上方からタンク１００の内側に到達することを可能にするために、少なくとも部分的に開放している上面２１０によって、前述の上面２１０の下側から突出する少なくとも２つの側壁２１１によって、及び底面２１２によって画定される。さらにより具体的には、本発明の好ましい実施形態に従って、当該底面２１２は側壁２１１に関連付けられるように動作し、具体的には、底面２１２が、上面２１０に実質的に直角の並進方向Ｘに従って前述の側壁２１１に対して並進することを可能にするように動作する。言い換えれば、外力を受けるとき、下記に説明されるように、当該底面２１２は上面２１０に対して当該並進方向Ｘに沿って移動することができる。

さらに、本発明の主題であるステレオリソグラフィ機械２００では、箱型構造２０９は、少なくとも当該導入の第１の位置に、タンク１００を筐体２０３内に導入することを可能にするように構成される少なくとも１つの開口部２１３を備える。開口部２１３は、箱型構造において、傾斜手段２０８が備えられた側面２０９ｂと向かい合う面２０９ａに設けられ、傾斜手段２０８が関連付けられる側面２０９ｂに反対側の前述の箱型構造２０９の側面２０９ａの高さに作られ、具体的には、タンク１００をステレオリソグラフィ機械２００の前面から筐体２０３内に導入することを可能にするように作られることが好ましいが、必ずしもそうではない。

当該箱型構造２０９の構成と組み合わせて、本発明の主題であるステレオリソグラフィ機械２００は、また、前述の箱型構造２０９の下で支持フレーム２０１に固定される押出ユニット２１４を備える。

具体的には、図７ａ及び図７ｂに示されるように、押出ユニット２１４は、当該底面２１２の下側表面に対抗し、ひいては、導入の第１の位置から第２の動作位置に向かう箱型構造２０９の移動中、底面２１２の並進を制限するように構成される。したがって、これは、底面２１２と上面２１０との間の相対接近移動を判定し、順に、底面２１２と上面２１０との間で筐体２０３の内側に配置されるタンク１００をロックする。

言い換えれば、当該特性の最後の組み合わせは、タンク１００が当該第２の動作位置に配置されるとき、下部の放射線源及び上部のモデリングプレート２０４に対して、明確に定義された不変の位置で、タンク１００を保持するように適合されるクランプシステムを設定することを可能にする。

したがって、図５ａ及び図５ｂに示されるように、動作の観点から説明すると、ステレオリソグラフィシステム１では、支持構造２０２は、当該導入の第１の位置に設置され、具体的には、オペレータが簡略化された様式でタンク１００を筐体２０３内に導入することを可能にするように設置される。

図６ａ及び図６ｂに示されるように、タンク１００の導入後に、ステレオリソグラフィシステム１は、支持構造２０２を当該第１の位置から第２の動作位置まで移動させる動作を含み、具体的には、図７ａ及び図７ｂに示されるように、実際のステレオリソグラフィプロセスの実行に適切である位置に前述のタンク１００を配置するような動作を含む。好ましい実施形態に従って、この動作は、また、放射線放出源及び移動ユニット２０５の並進を含む。

第１の位置から第２の位置まで支持構造２０２（ひいては、タンク１００）を移動させるとき、上記に説明した本発明の好ましい実施形態に従って、押出ユニット２１４は、支持構造２０２の底面２１２と接触し、その前方移動に対抗し、したがって、底面２１２と上面２１０との間にタンク１００をロックする。

いったんタンク１００の当該安定位置が取得されると、本発明のステレオリソグラフィシステム１は、既知の種類の実際のステレオリソグラフィプロセスを実行するためにアクティブになることができる。

したがって、上記に従って、本発明の主題であるステレオリソグラフィシステムは、全ての設定された目的を達成する。

具体的には、本発明は、既知の技術のいくつかの種類のステレオリソグラフィ機械と同じ構造の複雑性を特徴付けるが、当技術分野で既知のステレオリソグラフィ機械と比較してより急速に液体樹脂の層の固化によって３次元物体を作ることを可能にするステレオリソグラフィシステムを提供する目的を達成する。

それに加えて、本発明はまた、前述の３次元物体を作るために同じ処理時間を要求するが、当技術分野で既知のいくつかの種類のステレオリソグラフィ機械よりも簡単な構造を有するステレオリソグラフィ機械を提供する目的を達成する。

本発明は、既知の技術のステレオリソグラフィ機械が使用されるときに必要な樹脂量と比較して、より少ない樹脂量を使用することを可能にするステレオリソグラフィ機械を提供するさらなる目的を達成する。

Claims (11)

1. ステレオリソグラフィシステム（１）であって、
   感光性液体物質を含有するように適合され、側壁（１０２）によって区切られる底面（１０１）を備える、タンク（１００）と、
   ステレオリソグラフィ機械（２００）であって、
   実質的に水平なベアリング面（π）上に載るように適合される支持フレーム（２０１）と、
   前記タンク（１００）を収容するように構成される筐体（２０３）を画定し、可逆的様式で前記支持フレーム（２０１）に対して、前記筐体（２０３）内に前記タンク（１００）を導入するのに適切な少なくとも１つの第１の位置と、前記タンク（１００）が前記ベアリング面（π）に対して傾斜位置に一致する少なくとも１つの第２の位置とを取るように構成された、支持構造（２０２）と、
   前記タンク（１００）が前記筐体（２０３）内に導入されるとき、実質的に平行位置で前記底面（１０１）に対面するモデリングプレート（２０４）と、
   前記支持フレーム（２０１）と結合され、前記タンク（１００）が前記筐体（２０３）内に導入されているとき、前記底面（１０１）に実質的に垂直である移動方向（Ｚ）に従って、前記タンク（１００）の上方に前記モデリングプレート（２０４）を移動するように構成される、移動ユニット（２０５）と、が設けられる、ステレオリソグラフィ機械（２００）と、を備え、
   前記タンク（１００）は、前記タンク（１００）の第１の端（１００ａ）及び第２の端（１００ｂ）と各々流体力学的に連通する第１の口（１０３ａ）及び第２の口（１０３ｂ）が設けられる、エラストマー材料から作られるダクト（１０３）を備え、前記ダクト（１０３）は、前記タンク（１００）の外側からアクセスすることができ、前記タンク（１００）が含む境界面（１０４）に沿うように配置される、少なくとも１つの区分（１０３ｃ）を有し、
   前記支持構造（２０２）は、前記支持フレーム（２０１）に対して、前記筐体（２０３）内に前記タンク（１００）を導入するのに適切な少なくとも１つの第１の位置と、前記タンク（１００）が前記ベアリング面（π）に対して傾斜位置に一致する少なくとも１つの第２の位置とを取るように構成され、
   前記ステレオリソグラフィ機械（２００）は対抗手段（２０６）の回転軸（Ｙ１）を中心に回転するように構成される対抗手段（２０６）を備え、前記対抗手段（２０６）が前記第１の位置の高さにおいて前記ダクト（１０３）の前記区分（１０３ｃ）と接触しないように、及び前記対抗手段（２０６）が前記第２の位置で前記境界面（１０４）の反対側の前記ダクト（１０３）の前記区分（１０３ｃ）と接触するように、前記対抗手段（２０６）は前記支持フレーム（２０１）に関連付けられることを特徴とする、ステレオリソグラフィシステム（１）。
2. 前記ダクト（１０３）の前記区分（１０３ｃ）が円（Ｃｒｆ１）の弧（ａ１）の形状の軌道に沿って定義されることを特徴とする、請求項１に記載のステレオリソグラフィシステム（１）。
3. 前記対抗手段（２０６）は本体（２０７ａ）が設けられる回転子（２０７）を備え、前記回転子（２０７）の中心に、前記回転軸（Ｙ１）が定義され、前記回転子（２０７）の周縁は、前記境界面（１０４）と協働して、前記対抗手段（２０６）が前記回転子（２０７）の回転中に所与の角度間隔（β）にわたって前記区分（１０３ｃ）を狭くするように、前記第２の位置の高さにおいて境界面（１０４）の前記反対側で前記ダクト（１０３）の前記区分（１０３ｃ）に接触して設置されるように適合される少なくとも１つの対抗要素（２０７ｂ）と結合されることを特徴とする、請求項２に記載のステレオリソグラフィシステム。
4. 前記第２の位置では、前記対抗手段（２０６）の前記回転軸（Ｙ１）は、実質的に、前記円（Ｃｒｆ１）の中心を通過することを特徴とする、請求項３に記載のステレオリソグラフィシステム（１）。
5. 前記支持構造（２０２）は、前記ベアリング面（π）に実質的に平行であり、前記タンク（１００）が前記筐体（２０３）内に導入されるとき、前記第１の位置から前記第２の位置まで（逆の場合も同じ）、前記支持構造（２０２）及び前記タンク（１００）を回転させるように構成される、回転軸（Ｙ２）を定義する傾斜手段（２０８）によって前記支持フレーム（２０１）に関連付けられるように動作することを特徴とする、請求項４に記載のステレオリソグラフィシステム。
6. 前記ダクト（１０３）の前記区分（１０３ｃ）は、前記タンク（１００）が前記筐体（２０３）内に導入されるとき、前記対抗手段（２０６）に向かって対面する凹部を有し、前記対抗手段（２０６）の前記回転軸（Ｙ１）及び前記傾斜手段（２０８）の前記回転軸（Ｙ２）は相互に及び前記ベアリング面（π）に実質的に平行であることを特徴とする、請求項５に記載のステレオリソグラフィシステム。
7. 前記タンク（１００）が前記筐体（２０３）内に導入されているとき、前記対抗手段（２０６）の前記回転軸（Ｙ１）及び前記ダクト（１０３）の前記区分（１０３ｃ）は、実質的に円周（Ｃｒｆ２）に沿って位置し、前記円周（Ｃｒｆ２）の前記中心（Ｃ２）は、前記傾斜手段（２０８）の前記回転軸（Ｙ２）の点の１つであることを特徴とする、請求項６に記載のステレオリソグラフィシステム（１）。
8. 前記支持構造（２０２）は、前記筐体（２０３）を画定し、少なくとも部分的に開放上面（２１０）を識別することが可能である、箱型構造（２０９）と、前記上面（２１０）の下側から突出する少なくとも２つの側壁（２１１）と、前記上面（２１０）に対して実質的に直角な並進方向（Ｘ）に従って、前記側壁（２１１）に対して並進することができるように、前記側壁（２１１）に関連付けられるように動作する底面（２１２）とを備え、前記箱型構造（２０９）は、前記筐体（２０３）内の前記タンク（１００）の導入を可能にするように構成される、少なくとも１つの開口部（２１３）が設けられることを特徴とする、請求項５～７のいずれか一項に記載のステレオリソグラフィシステム（１）。
9. 前記ステレオリソグラフィ機械（２００）は押出ユニット（２１４）が設けられ、前記押出ユニット（２１４）は、前記箱型構造（２０９）の下に画定され、前記箱型構造（２０９）が前記第２の位置に向かって移動するとき、前記底面（２１２）と前記上面（２１０）との間の相対接近移動を定義し、前記底面（２１２）と前記上面（２１０）との間で前記タンク（１００）をロックするように、前記底面（２１２）の移動に対抗するように構成されることを特徴とする、請求項８に記載のステレオリソグラフィシステム（１）。
10. 前記開口部（２１３）は、前記箱型構造において、前記傾斜手段（２０８）が備えられた側面（２０９ｂ）と向かい合う面（２０９ａ）に設けられることを特徴とする、請求項９に記載のステレオリソグラフィシステム（１）。
11. 可塑性材料の前記ダクト（１０３）は、エラストマー材料から作られることを特徴とする、請求項１～１０のいずれかに記載のステレオリソグラフィシステム（１）。

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