JPH05169549A - 被覆ステーションを持つ立体的イメージング装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】物体の多数の横断面部分から一体的な３次元物
体を作るための立体イメージング法と装置を提供する。 【構成】立体イメージング用の装置と方法は、光成形性
液体組成物４０の引き続く層を活性放射線に対して選択
的に露光することにより、物体の多数の横断面部分から
一体的な３次元物体を作成する。この装置は自由表面が
存在するように組成物４０を収納するための容器４４
と、この自由表面４６下の容器４４内に配置されている
可動プラットホーム４１とを含んでいる。このプラット
ホーム４１から離れた所定位置に配置されている給液器
４３を上げ下げすることにより、組成物４０の一部が自
由表面４６の上に移送される。ドクタブレード７３，７
３′がこの自由表面４６上に移送された組成物４０に接
触し、そして組成物４０の実質的に均一な層を形成する
ためにプラットホーム４１上を移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は物体の多数の横断面部分から一体
的な３次元物体を作るための、立体イメージング法と装
置とに関する。さらに詳しくは、この横断面各部分は光
成形性組成物の連続する層の固形化した各部分に相当す
るものである。この方法と装置では被覆ステーション中
で給液器（dispenser）を使用し、これはドクタブレー
ドで均一な液体層を作ることができるように、組成物の
自由表面上に光成形性組成物の一部を供給する。

【０００２】

【従来技術】光成形により３次元モデルを作成する多数
のシステムが提案されている。１９８７年６月６日にサ
イテックス社により出願された欧州特許出願第２５０,
１２１号は、固形化しうる液体を用いる３次元モデル化
装置が説明され、またこの技術に関する文献の良い要約
が示されている。１９８６年３月１１日付でC.W. Hull
氏に発行された米国特許第４,５７５,３３０号では、放
射線の照射、粒子線の衝撃または化学反応などによる適
切な共同的刺激に応じて、その物理的状態を変化しうる
液体媒体の選定された表面に形成される物体の１つの横
断面パターンを作ることにより、３次元物体を発生させ
るシステムを説明している。引き続き隣接する物体の横
断面に相当した、引き続き隣接する薄層が自動的に形成
され、そして所要の物体の段階的な薄層の積み重ねとす
るため互に一体化され、これにより３次元物体が成形中
は液体の実質的に平らな表面から形成されかつもたらさ
れる。

【０００３】１９８８年６月２１日付でE.V. Fudim氏に
発行された、米国特許第４,７５２,４９８号では３次元
物体を形成する１改良方法を述べており、これは未硬化
の液状ホトポリマーに接触している放射線伝達材料を通
じて、効果的量のホトポリマー硬化性放射線を伝達する
ことにより、未硬化ホトポリマーを照射することから構
成されている。この伝達材料はさらに架橋結合しうる照
射された面をそのままとしておくような材料であり、次
の層が形成されるときこれはそこに付着する。この方法
を用いて、多層物体を作ることができる。

【０００４】Hideo Kodama氏による、“光硬化性ポリマ
ーにより３次元プラスチックモデルを作製する自動的方
法”と題した論文、Rev. Sci. Instrum., ５２（１
１），１７７０−１７７３，（１９８１）では、３次元
プラスチックモデルを自動的に作製する方法を述べてい
る。立体的モデルは液状の光成形性ポリマーを紫外線に
露光し、横断面状に固化した各層を積み重ねることによ
り作製された。

【０００５】Alan J. Herbert氏による、“立体的物体
の生産”と題した論文、Journal ofApplied Photograph
ic Engineering, ８（４），１８５−１８８，（１９
８２）では、立体的または３次元物体のレプリカを、複
写機が２次元のものについて同じ仕事をするみたいに、
多量に作ることのできる装置を説明している。この装置
は簡単な３次元物体をコンピュータメモリ中に蓄積され
た情報からホトポリマー中に作ることができる。種々の
方法についての良い解説がA.J. Herbert氏による、“３
Ｄ立体的物体作成の解説”と題した最近の論文、Journa
l ofImaging Technology １５：１８６−１９０（１９
８９）により与えられている。

【０００６】これらの試みの大部分は立体化をしようと
する区域または体積を順次照射する手順で、３次元物体
の立体的区画を形成することに関連している。レーザの
直接描画法、すなわち所要のパターンに従ってレーザビ
ームで光成形性組成物を露光し、そして層と層とを３次
元物体に積み重ねるという方法の利用だけでなく各種の
マスキング方法が述べられている。各種の露光方法に加
えて、うすい液層を生成するいくつかの方法が述べら
れ、これは初めにプラットホームに塗布することと、以
前に露光され固化された層に引き続いて塗布することの
両方をなしうるものである。

【０００７】しかしながら、以前に述べられた塗布方法
は平坦で均一な層の厚みまたはこのような層を迅速に作
ることを保証するものではなく、またこれらは引き続く
塗布工程中に前に形成された層を損傷したり歪ませたり
するのを効果的に予防するものではなく、そしてこれら
は好ましく低粘度の液体処方の塗布だけを含むものであ
る。さらに、これらはうすい液体層の生成に際して存在
する固体と液体の両区域が有する各種の効果、液の流れ
と液体のレオロジ的特性の効果、光成形されたうすい層
が塗布に際しての液の流れにより容易に歪まされる傾
向、および水素結合のような弱い力と機械的な結合のよ
うな実質上より強い力との諸効果、そしてこれらのうす
い層と形成される部分とに及ぼされる真空もしくは圧力
差の力などのような、塗布工程中に含まれている非常に
重要な因子についての認識を欠いていた。

【０００８】例えば、Hull氏の特許ではプラットホーム
が皿の中に１層の厚さ以下に沈められ、ついで光成形性
液体表面の１層の厚さ以内までに引き上げられるデイッ
プ法を述べている。Hull氏はさらに粘度の低い液体が好
ましいと提案しているが、実用上の他の理由のため、光
成形性の液体は一般に高粘度液体なのである。液体中に
カンチレバーまたはビームの部分をもつプラットホーム
と部品の動きは層中に歪みを生じさせ、完成した部品の
許容性を失わさせることになる。その上、この方法は速
さがいくらかおそい。

【０００９】サイテックス社の出願で、１９５６年１２
月２５日付でO.J. Munz氏に発行された米国特許第２,７
７５,７５８号では、光成形性液体の新しい液体レベル
面が以前に露光された層の上に１層の厚さに形成される
ように、光成形性液体がポンプまたは類似の装置により
皿の中に導入される方法を述べている。この方法は、塗
布に際しての層の歪みが減少する点を除いて、前述のHu
ll氏の方法の各欠点を有している。

【００１０】Fudim氏に発行された特許では所要の形、
多分平面にホトポリマー液体の表面を固着させる伝達材
料の利用を述べており、これにより所要の厚さのホトポ
リマーが固形化される。この伝達材料は通常剛性のもの
であり、そして固化したホトポリマーが塗布されるかま
たは元来非付着性であるかのいずれかのものである。Fu
dim氏により述べられた方法では、伝達材料の表面に密
着して形成されたホトポリマーから、このような伝達材
料を分離するという固有の問題を説明していない。化学
的な接着は適当なコーティングまたは適当なフィルムに
より著るしく減少させることもできるが、水素結合に伴
う機械的の接着、真空の力、その他などはなお存在して
おり、そしてある場合には伝達材料面からとり除く際ホ
トポリマーに損傷または歪みを十分に生じさせる。

【００１１】ドクタブレードおよび／または材料の供給
機構などを利用する方法が、日本特許出願公開第６１−
１１４８１７号、第６１−１１４８１８号、および第６
１−１１６３２２号のような刊行物で提案されている。
しかしながら、これらの方法では、層が形成されるその
たび容器中に正確な分量の材料または光成形性組成物が
加えられることが必要である。これらではまた適切な作
業をするために容器の幅に等しい長さをもつドクタブレ
ードまたは平滑化ブレードを必要とする。このことのた
めに、これらの特許中で述べられたシステムは、ドクタ
ブレードと容器の部分との間にいつも感光性材料を必ず
閉じ込めておくという限定を有している。従って、ドク
タブレードの１回の通過で、その末期に材料の過不足を
来たさずに、均一な層を形成することは極めて困難であ
る。別のいい方では、掻取りされた層はドクタ操作の末
期に材料のない部分を生ずるか材料を余らすかのいずれ
かであり、これを適切な厚みと均一性を達成させるため
に再分布させることは装置の密閉性のため困難である。

【００１２】そこで、本発明の目的の１つは物体の多数
の横断面部分、この横断面各部分は光成形性の液体組成
物の連続する各層の固化した部分に相当するものから、
一体的な３次元物体を迅速かつ均一に作成する装置と方
法とを提供することである。本発明のいま１つの目的
は、光成形性組成物の表面上のドクタブレードの前に、
前記組成物の一部を上昇させるおだやかな手段を提供す
ることである。立体イメージングまたは立体リソグラフ
に用いられる性質の液体を循環させるためのポンプの使
用は、このような組成物の粘度と、そして配管をつまら
せたりポンプの作動不能をしばしば生じたりすることの
ため、実行可能な解決策を与えない。ポンプの高剪断力
的の部分内での早すぎる重合化がこの問題の最大原因と
思われる。

【００１３】

【発明の要点】本発明は、光形成性の液体組成物の引き
続く層（succesive layers）を活性放射線に対して選択
的に露光することにより一体的な３次元物体を作成する
ための立体イメージング装置と方法とからなるものであ
る。この装置は自由表面を存在させるように組成物を収
納するための容器と、自由表面下の容器内に配置された
可動プラットホームとを含んでいる。このプラットホー
ムから離れた所定位置に配置された給液器を上げ下げす
ることにより、この自由表面上に組成物の一部が移送さ
れる。この自由表面上に移送された組成物にドクタブレ
ードが接触し、ついで組成物の実質的に均一な層を作る
ためドクタブレードはプラットホーム上を移動する。

【００１４】

【発明の具体的説明】本発明は物体の多数の横断面部分
から一体的な３次元物体を作成するための立体イメージ
ング方法と装置とに向けられたものである。さらに詳し
くはこの横断面部分は光成形性組成物の引き続く層の固
形化された各部に相当するものである。この方法と装置
は被覆ステーション中で給液器を使用し、これは光成形
性組成物の自由表面上に組成物の一部を移送し、ドクタ
ブレードに均一な液体層を作らせる。

【００１５】図１は放射線源１０、変調器１４、コンピ
ュータ３４および好ましくスキャナのような形式の偏向
手段１６などを含んだイメージング部または手段７０を
示している。ここにはまた被覆ステーション７１も示さ
れている。放射線源１０は好ましくレーザであり、放射
線ビーム１２を射出する。高速度で立体的の物体を作る
ため、イメージング部７０では、可視、赤外または紫外
部領域に多くのバンドをもつ高出力レーザのような、比
較的に高出力の放射線源１０が好ましく用いられる。現
在の感光性の光成形性組成物に対し高出力とは、放射線
ビーム１２の強度で測定して２０mW以上好ましくは１０
０mW以上の出力であると考えられる。しかしながら、感
光性がより高い組成物が得られるようになるにつれ、組
成物の感光性と放射線ビームの強度とは同じ結果を達成
するためには互に反比例するから、ビーム強度の２０mW
〜１００mWの値も低くなるだろう。

【００１６】レーザの形式の選定は、レーザの放出する
波長と光成形性組成物の感光性とが合理的に良く一致す
るように、光成形性組成物の選定と同調させるべきであ
る。電子線ビーム、Ｘ−線、その他のような他のタイプ
の放射線も、それらのエネルギのタイプが光成形性組成
物の感光性と一致し、ビームが得られ、そしてそれらを
取り扱うための適切な条件が周知の確立した技術で認め
られる限り利用することができよう。ビーム断面の形状
をどのような所望の形にも変えることができるが、通常
は円形であり、ビーム断面の強度は円の中心を最高とす
るガウス型のものである。

【００１７】放射線ビーム１２は好ましく音響−光変換
器である変調器１４を通過する。変調された放射線ビー
ム１２′はついで偏向手段１６またはスキャナを通過す
る、この手段は２つのミラー２０と２２とからなり、各
ミラーは軸（図示せず）をもち自由表面４６に向けＸと
Ｙ方向にビームを反射させ、このＸとＹ方向は自由表面
４６に対し平行で互に直角である。ミラー２０と２２と
は、それぞれビームを被覆ステーション７１の容器４４
中に収納されている光成形性組成物４０の所定位置に向
けて、ベクトル走査方式でＸとＹ方向に制御可能に偏向
させるためモータ２４と２６とにより対応するその軸の
まわりに回動される。ビームが偏向手段１６により偏向
されるとき、加速はゼロレベルから最高加速に、また速
度はゼロレベルから最高の一定速度に達すると考えられ
る。ビームの速度と強度とは互に比例するため露光は実
質上一定に保たれる。ビーム１２″は以下に述べるよう
に実質上一定の深さの組成物の所定部分を露光する。

【００１８】本発明の目的のため、放射線ビーム１２″
はレーザからの集光されたビームばかりでなく、種々の
方法で変調した他の光源からの光であっても良い。例え
ば、これは液晶ディスプレイ、ハロゲン化銀フィルム、
電着マスク、などのような可変光学濃度のホトマスクを
透過させたり、または反射液晶セルのような可変光学濃
度デバイスで反射させたりすることができる。また、偏
向手段も、例えばラスタスキャナのような他の形式の走
査器とすることができる。

【００１９】被覆ステーション７１は光成形性液体組成
物４０を収納するための容器４４から構成される。実質
的に平らなプラットホーム４１が容器４４の中に配置さ
れ、組成物４０の自由表面４６の下に位置するようにさ
れている。プラットホーム４４は、左側Ｌと右側Ｒのよ
うな側部を有している。組成物４０の自由表面４６とプ
ラットホーム４１との間の距離を、支持アーム４２′に
より制御可能に変えるため配置手段４２が設けられてい
る。配置手段４２は図１において組成物４０中に完全に
没したものとして示されているが、好ましくは容器の外
側に配置し、そしてプラットホーム４１に対しては容器
４４の底でシールを通じて貫通している支持アーム４
２′によるか、またさらに好ましくはプラットホームに
連結しかつこれを支えるため自由表面４６を通って容器
の周囲に行く曲がった支持アームを用いるかのいずれか
とすることができると理解すべきである。

【００２０】本発明の１つの重要なパーツはプラットホ
ーム４１の一方の側で、任意のタイプの層形成手段の
前、好ましくは２つのドクタブレード７３と７３′との
間に配置された特別の給液器４３である。給液器４３は
組成物４０の自由表面４６の下に浸され、そして自由表
面４６の上に組成物４０の一部を直接に移送することが
できるようにされている。この組成物の移送された部分
は、プラットホーム４１の上面にまたは前に光成形され
た層の上に、液体層４８を作るためドクタブレード７３
と７３′により利用される。図１中で見られるように、
指令配線５２、５０、５４、６０、６２および６３が、
それぞれ放射線源１０、変調器１４、偏向手段１６、配
置手段４２、ドクタブレード７３と７３′および給液器
４３を制御するためコンピュータ３４に対して設けられ
ている。

【００２１】本発明の好ましい具体例の操作に際して、
放射線源１０は前述のような強度をもつ放射線ビーム１
２を放出する。放射線ビーム１２は変調器１４を通過
し、ここでその強度はゼロ強度レベルから、未変調ビー
ムの強度よりもエネルギ損失に起因する分だけ小さいレ
ベルの最高強度までに変調をされる。この損失による若
干減少した強度をもつ変調された放射線ビーム１２′
は、つぎに２つのミラー２０と２２との組み立て体をも
つ偏向手段を通過し、この各ミラーはそれぞれ別のモー
タ２４と２６とにより独立的に駆動されている。ミラー
２０はＸ方向にビームを偏向し、同時にミラー２２はＹ
方向にビームを偏向し、Ｘ方向はＹ方向に対して直角の
向きとされている。ミラー２０と２２との相対的な動き
についての電気的なフィードバックが、配線５４を通じ
てコンピュータ３４に対して偏向手段１６により与えら
れる。うすい液体層４８の所定部分上のビーム１２″の
平均滞留時間と速度とに関連するこのフィードバックは
コンピュータ３４により処理され、そして放射線ビーム
１２の強度を変調するために配線５０を通じコントロー
ル指令として変調器１４に与えられ、そのため層４８の
所定部分の各部での平均滞留時間とビーム１２″の強度
との積は実質上一定に保たれる。従って、これら２つの
パラメータの積で定義される露光レベルは実質上一定に
保たれるのである。

【００２２】引き続くそれぞれの薄層の所定部分につい
て露光レベルを一定に保つことにより、各層の厚みもま
た実質上一定に保たれる。この補正または補償は特に薄
層の支持されていない部分で非常に重要であり、これら
の場所はベクトル走査の端部での低い初期速度による露
光過度の結果端部の増大が出現する。ビーム１２″の強
度がより大きくなり、または光成形性組成物の感光性が
より高くなると、露光レベルを一定に保つ手段を欠く場
合この問題はさらに重要なものになる。このような露光
コントロールは、画像の端部が隣りの未露光域からの影
響で露光が足りなくなることによる露光不足が生ずる、
ラスタ走査法またはオーバースキャンベクトル方式を取
り入れたシステムなどにおいて必要である。これらのケ
ースにおいて、変調手段は画像の端部が非端部と同じ露
光を実質上受けるために用いられる。いずれにしても、
放射線ビーム１２″は光成形性組成物４０に対し制御可
能に指向される。

【００２３】プラットホーム４１は実質上平らな上面４
１′を有し、最初はこの平らな上面４１′が組成物４０
の自由表面４６の中に含まれるように容器４４の中に配
置される。次に、プラットホーム４１は層４８の厚みだ
け組成物４０中に下げられる。作動をしないときは光成
形性組成物４０の自由表面４６の下に、好ましく少なく
とも１部分浸して保持されている給液器４３が上昇させ
られ、ドクタブレード７３と７３′との間に液体組成物
４０の供給を開始する。ついでドクタブレード７３はプ
ラットホーム４１の実質的に平らな面４１′の上に均一
な液体層４８を形成する。

【００２４】図１中で、給液器４３はプラットホーム４
１の右側Ｒに隣接する組成物４０中に部分的に浸して示
されている。ドクタブレード７３と７３′および給液器
４３がプラットホーム４１の左側Ｌに達したとき、これ
らは停止しそして給液器４３は自由表面４６の下の組成
物４０中に好ましく少なくとも１部分浸される。好まし
く、給液器４３はこの段階で完全に浸したままとされ
る。必要なれば、自由表面４６が平衡となり望ましい均
一性となるまで、短時間放置される。ついで液体層４８
の少なくとも１部を、好ましくレーザビーム１２″の形
の活性放射線により画像状に露光する。

【００２５】この最初のイメージング工程後に、プラッ
トホーム４１は再度層４８の厚さだけ下げられる。プラ
ットホームの左側Ｌで組成物４０の自由表面４６の下に
現在部分的に浸してある給液器４３が上昇させられ、そ
してドクタブレード７３と７３′との間に液体組成物４
０の供給を開始する。ついで、ブレード７３と７３′お
よび給液器４３との組み立て体がプラットホーム４１の
右側Ｒに向けて動くとき、ドクタブレード７３′がプラ
ットホーム４１と以前に光成形をされた層との上に均一
な液体層４８を形成する。ドクタブレード７３と７３′
および給液器４３との組み立て体がプラットホーム４１
の右側Ｒに達したとき、それらは再び停止しそして給液
器４３は自由表面４６の下の組成物４０中に浸される。
必要ならば、自由表面４６を平衡となり望ましい均一性
となるまで再び短時間放置する。前に画像状に露光をさ
れた層の上に現在存在している液体層４８の少なくとも
１部分を、レーザビーム１２″に対して画像状に露光す
る。以上の工程が、すべての引き続く各層が作られ３次
元物体が完成されるまでくり返される。以上のすべての
工程は通常の方式でコンピュータ３４により制御されて
行われる。

【００２６】図２は給液器４３の有用性を示している。
プラットホーム４１が層４８の厚さだけ下げられたと
き、組成物４０は前に固化した層１１の上で完全な層を
形成しない。すなわち、３次元物体が非常に限定された
大きさをもつものでない限り、最近固化をした層表面の
小部分だけが液体層４８により被覆され、表面の残りの
部分４８′は未被覆のままに残るのである。給液器４３
を所定位置と時期に上げ下げするためには、どのような
手段でも用いることができる。このような手段にはカム
状のレールと組み合わせたモータ、電磁石、その他が含
まれるが、これらに限定はされない。１つの例が図２３
に示されている。図２３の具体例で、レールカム２３９
３が光成形性組成物２３４０の自由表面２３４６の上下
に給液器２３４３を上昇および下降させるために用いら
れている。給液器２３４３はプラットホーム２３４１に
隣接する右側Ｒ′では破線で示されており、ここではレ
ールカム２３９３の形状とカムホロワ２３９４により追
従される経路により下に下げられている。給液器はまた
隣接する左側Ｌ′でも下に下げられ、また中間位置では
実線で示したように上昇されることが理解されよう。

【００２７】図１と図２とを再び参照して、操作に際し
給液器４３は光成形性組成物４０中に浸され、そしてつ
いで組成物４０の自由表面上に上昇させられる。給液器
４３が組成物４０の自由表面４６上に上昇されると、組
成物４０が直ちに給液器４３からドクタブレード７３の
前に、好ましく動力により供給され始める。完全な層４
８が形成されるためには、ドクタブレード７３の前に組
成物４０の充分量７４があることが非常に重要である。
ドクタブレード７３前面の組成物４０の充分量７４中
に、空気の泡を形成する空気の巻き込みを防ぐために、
給液器４３は光成形性組成物４０の自由表面４６上にご
く僅かだけ上昇させることが重要である。給液器４３に
よりカーテンまたは押出しシート状で供給される液体の
連続性は、給液器４３と自由表面４６との間の距離が大
きいときは、中断されそして破壊されることが認められ
た。しかしながら、これは光成形性組成物のレオロジ的
特性、給液器４３の特性、およびその他の各因子などに
関係する。従って、一般に給液器４３は組成物４０の自
由表面４６上５mm以下、さらに好ましくは２mm以下、そ
してもっと好ましくは０.５〜１mmとするのが良い。し
かしながら、液の供給中組成物４０の自由表面４６と給
液器４３との間の距離は、同じ自由表面４６と対応する
ドクタブレード７３との間の距離と同等またはそれより
大きくしなければならない。

【００２８】給液器４３が上昇された後、給液器４３と
ドクタブレード７３との両者は、給液器４３を先にそし
てドクタブレードがつづいて移動をする。ドクタブレー
ド７３が固化した層１１の上を通過するとき、ドクタブ
レード７３と以前に固化した層１１との間の距離は、層
４８の厚さにほぼ相当する一定距離に維持される。完全
に通過後、組成物４０の表面４６を安定化するため短時
間まち、その後画像状露光が行われる。給液器４３とド
クタブレード７３の組み立て体の移動速度は、気泡の形
で空気がまき込まれるのをさけるためにある限度以下と
すべきである。この限度は光成形性組成物４０のレオロ
ジ的および気泡生成特性に依存している。出願人が使用
した光成形性組成物では毎秒１インチ（２５.４mm）以
下、好ましくは毎秒約０.５インチ（１２.７mm）の速度
が空気のまき込みを最小にするため適切であった。

【００２９】給液器４３は図３、４ａおよび４ｂで示さ
れるようにトラフ状の形にすることができる。これは液
体が自由に通れるように底部にスロット８０を有してい
る。組成物４０の粘度に関連して、スロット８０はドク
タブレード７３の前面に組成物４０の適切な充分量７４
を運ぶため、せまくもまた広くもすることができる。ま
たこれは互に接近した複数の開口とすることもできる。
沈める操作の際、特に高粘度の組成物のとき空気のまき
込みをさけるために、組成物４０がスロット８０を通っ
て、あるいは一般的にどんな形であれ底部の開口を通じ
て給液器４３に進入し、また上部をのりこえさせないた
め、給液器４３は組成物４０の自由表面４６の下に完全
に沈めないことが好ましい。上げ下げの速度も空気のま
き込みを防止するためにまた重要であり、粘度、表面張
力および一般的に組成物４０の発泡性などに応じて調整
しなければならない。

【００３０】図５と図６で見られるように、組成物４０
の所望の供給速度に従ってスロット８０をコントロール
するため、バルブ８２を給液器４３の設計に加えること
ができる。図５と６で示されたこの特定の実例でバルブ
８２は棒状のものからなり、所望の速度で材料を通過さ
せるためスロット８０に近づいたり遠ざかったり動くよ
うにされている。

【００３１】図７で示される本発明の別の具体例におい
て、給液器７４３はヒンジ７７５を通じて連結されてお
り、そのため給液器７４３が浸されたときこれは直立し
てその空所に光成形性液体組成物４０を収容する；これ
が上昇され液体組成物を供与するときには図７で示され
るようにヒンジ７７５の周囲で回動し傾斜される。

【００３２】図１０は本発明の別の具体例を示してお
り、ここでドクタブレード１０７３の前の給液器１０４
３は単に１枚の板である。この配置は組成物の粘度が充
分に高く適切量の材料がブレード１０４３に付着するよ
うなときに特に有用である。材料はついで重力によりド
クタブレード１０７３の前に供給される。

【００３３】さらに別の具体例が図１１で示され、ここ
で給液器１１４３は頂部で結合されている複数の平行な
板から構成されている。この配置の給液器１１４３は組
成物中に浸されるとき空気はシステムから逃れることが
でき、組成物が処分されるときは平行な板が連結されて
いる頂部にあけられた穴１１８３を通じて空気がシステ
ム内に入ってくる。

【００３４】図１２に示される別の具体例中の給液器１
２４３はブラシ状の形を有し、このためさらに多くの液
体を収容することができる。

【００３５】さらに別の形の給液器１３４３が図１３中
に示してある。この場合の給液器１３４３は複数のポケ
ット１３８４をもつ板状の形をもち、各ポケット１３８
４の底部には好ましく穴１３８５を有している。

【００３６】図８ａ〜８ｅは本発明のさらに別の具体例
を示している。この具体例では２枚の板８８５と８８６
とがあり、最初は互に実質上平行となっている。図８ａ
で見られるように、板８８５と８８６とは始めは液の外
部にいる。ついで（図８ｂ）板８８５と８８６は液中に
浸されるが、これらはまだ互に実質上平行のままでい
る。この平行に配置する理由は給液器が浸けられるとき
に組成物８４０内に空気をまき込むこととかく乱を生じ
るのをさけるためである。板８８５と８８６とが組成物
８４０中に浸された後、これらはＶ字形となるように回
動され（図８ｃ）、そのためその底部は合体するが、板
８８５と８８６の頂部はまだ開いたままである。図８ｄ
は板８８５と８８６とがＶ字形のまま液体組成物８４０
の外側に出た状態を示している。これはつぎにせまいス
ロットを形成するために各板の底部がわずかに開き、そ
してこのスロットを通じて組成物を供給させる(図８
ｅ）。

【００３７】これらの２枚の板８８５と８８６との配置
は図９ａと９ｂとでさらに良く示されている。板８８５
はその頂部に２つのピン８８８と８８８′とを有してい
る。板８８６は２つの側壁８８７と８８７′とをもちそ
の上端には穴８８９と８８９′とがありピン８８８と８
８８′とに係合するようにされている。そこで、板８８
５のピン８８８と８８８′とをそれぞれ穴８８９と８８
９′とに係合させて回動するように、板８８５と８８６
とを給液器の形に組み立てることができる。板８８５は
側壁８８７と８８７′とに密着させることにより給液器
を密封することができる。この配置において、必要なら
ばスロットを各板の底部に形成させることもでき、また
は各板を互に実質上平行となるよう配置することもで
き、あるいは全体の装置を各板の底部が接触したとき
に、液が通過できないように密閉された位置とすること
もできる。板８８５の両側と板８８６の側壁とを通じる
小量の液のもれは多くの場合重要ではない。板８８５の
両側と底部、および／または板８８６の側壁と底部に、
必要なれば良く密閉するために密封材料を使用すること
ができる。

【００３８】側壁８８９と８８９′とは実質的に耐−液
体性に板の両側と係接するために可撓性または柔軟な材
料に置き代えることもできる。板を開閉するためには通
常のどのようなメカニズムも使用することができる。か
かるメカニズムには、１つの板の位置を他のものとの関
係で制御可能に変化させるために、板８８５に取り付け
られたバー、ワイヤ、その他などが含まれるがこれらに
限定するものではない。

【００３９】図１４ａと１４ｂとは本発明の追加的な具
体例を示し、ここで給液器１４４３は板状の形態であ
る。ワイパー１４９２と１４９２′とがもち上げられた
組成物を下の方にワイプすることにより、組成物を制御
可能に供給するために備えられている。そこで、板１４
４３がドクタブレード（図１４ａでは簡略のためドクタ
ブレードは示していない）の前で浸されそして上昇され
たとき、ワイパー１４９２と１４９２′とは所要の速度
で好ましくはコンピュータ３４に制御されて下の方に動
きだす。組成物４０の自由表面４６から一定の距離にワ
イパー１４９２と１４９２′を保持し、そして給液器の
板１４４３を所要の速さで上昇させることにより、同様
の結果を達成することができる。もちろん、この速さは
それぞれの場合の供給条件に良く合うように変えること
ができる。図１４ｂは１個のワイパー１４９２′と組み
合わせた形の板状の給液器１４４３の斜視図を示してい
る。

【００４０】図１５ａと１５ｂとで示すように、ドクタ
ブレード自体１５７３を給液器として用いることもでき
る。ドクタブレード１５７３を組成物１５４０中に浸
し、つぎに図１５ａに示すように光成形性組成物の自由
表面上のもとの位置にまで上昇させる。ドクタブレード
は矢印Ａの方向に動くことにより被膜を形成するため進
行するから、ドクタブレード１５７３の背面にたまった
余分の組成物を下にかき去るように動くワイパー１５９
２をもつことが好ましい。これはドクタブレード１５７
３背後の材料のひきずりを防止し得られる層の均一性が
損われることも防止する。図１５ａはワイパー１５９２
が余分の組成物をとり去る所を示している。図１５ｂは
同じドクタブレード１５７３が光成形性組成物１５４０
の層１５４８をドクタしかつ平坦化するため出発した後
を示しており、ワイパー１５９２は下に下げられ光成形
性組成物１５４０の自由表面付近に位置しているのが示
されている。

【００４１】ドクタブレード１５７３の背面に組成物の
余分量の蓄積を最小とするための別の方法は、ブレード
を好ましく９０°以下の角度で動かしながら浸すことで
あり、この角度は時間とともに大きくし、最終的にはド
クタブレードが光形成された層の上に移動をする前には
実質的に９０°の値となるようにする。この角度はドク
タブレードの前面を実質的に含む面と、光成形性組成物
の自由表面（図１）を実質的に含む面との間に形成され
る角のことである。

【００４２】図１６ａと１６ｂとで示される給液器１６
４３はドクタブレード１６７３の一部であり、ドクタブ
レード１６７３の前部に位置している。ワイパー１６９
２は以前の具体例中で述べたのと同じ動きをする。図１
６ｂはドクタブレードがその初めの位置から移動した後
を示しており、またワイパー１６９２も下の位置に示さ
れている。

【００４３】図１７ａと１７ｂ中に示されるようにドク
タブレード１７４３の前部には、図１３ａと１３ｂ中の
給液器１３４３で示されたものと類似のポケットを有し
ている。この具体例によれば、ドクタブレード１７４３
は組成物中に浸けられついで上昇されるが、ワイパー１
７９２は光成形性組成物の自由表面付近に固定されてお
りそのためブレード１７４３背部の余分な材料は直ちに
ワイプされる。既に説明をした各具体例または以下に説
明するものも、部分的にもしくは全体的に組み合わせら
れることを理解すべきである。例えば、これら各具体例
のどれかで、ワイパーは固定または可動性のいずれであ
っても良い。

【００４４】図１８中に示される別の具体例で、給液器
１８４３はドクタブレード１８７３の一部でその前側に
配置され、同時にワイパー１８９２は固定的で、ブレー
ド１８７３が初期位置にあるときドクタブレード１８７
３の下部に配置されている。

【００４５】図１９中に示されるさらに別の具体例で、
給液器１９４３とドクタブレード１９７３とは一体的に
組み合わされ、その底部に共通の供給用チップ１９９５
を有している。図１９において、この組み合わせ装置が
層を与えている所が示されているが、ワイパー１９９２
は装置の背面をすでにワイプし下の位置に下げられてい
る。

【００４６】図２０はさらに別の具体例を示し、ここで
給液器２０４３は板の形であり常に組成物２０４０中に
沈められている。給液器２０４３には軸２０７５が備え
られており、この板が回動するよう上向きのパルスを与
えることができる。層を形成するためにはドクタブレー
ド２０７３がその動きを開始する直前に、給液器２０４
３には上向きのパルスが与えられ、ドクタブレード２０
７３の前面に波の形で材料の充分量２０７４を生成す
る。しばしばこの分量の材料で完全な層を形成させるた
めに充分である。この具体例はプラットホームおよび形
成される３次元物体が余り大きくないときに最良に作動
する。

【００４７】図２１に示されるように、給液器２１４３
のそれぞれの側に１つの２枚のドクタブレード２１７３
と２１７３′とを用いることができ、このためドクタブ
レード／給液器組み立て体の移動方向と関係なく新しい
層が作られる。この組み立て体が矢印Ａの方向に移動す
るとき、充分量の材料はブレード２１７３の前方に主と
して集まり、新しい層はブレード２１７３の後方に生成
される。同様に、組み立て体が矢印Ａと反対方向に移動
するとき、充分量の材料はブレード２１７３′の前方に
主として集まり、新しい層はブレード２１７３′の後方
に生成される。この組み立て体がプラットホームのいず
れかの側で停止したとき、給液器は反対方向の次のサイ
クルのために、光成形性組成物２１４０の新規量を再準
備するため液体組成物２１４０中に浸されることが大切
である。

【００４８】図２２で示される具体例も図２１で示した
ものと同様に２重のドクタブレード配置（２２７３と２
２７３′）を含んでおり、この場合給液器２２４３′が
光成形性の液体組成物２２４０中にいつも配置されてい
る点が相違している。プラットホームの一方の側に１つ
の給液器２２４３′があり、プラットホームの他方の側
にも１つの給液器２２４３（図示せず）がある。これら
の位置はプラットホームのいずれかの側のドクタブレー
ドが“停止”する位置の下の組成物２２４０の中に配置
されている。ドクタブレードがその移動を開始する直前
に、それぞれの給液器は速やかに上方に動き、２つのド
クタブレードの間に充分量の液体を集めるように作用す
る。その他の作動は他の具体化例と実質的に同じであ
る。

【００４９】給液器とドクタブレードとが別個のユニッ
トである場合、特定の方式で給液器を浸すことがしばし
ば望まれることがある。例えば、図２に示した場合位置
Ｐ２で給液器４３を浸すことがしばしば好ましいが、ド
クタブレード７３の初期位置はプラットホームの反対側
の位置Ｐ１である。これによると、給液器４３は位置Ｐ
２まで移動され、組成物の適当量を受け入れるためこの
位置で浸され、ついで上昇されて位置Ｐ１のドクタブレ
ード７３の前に戻ってくる。この移動の間に、給液器４
３はプラットホーム区域上に材料を供給しつづける。図
５、６、７または８中に示した各具体例のように、材料
の供給を制御できる他の場合には、給液器は位置Ｐ１の
ドクタブレード７３の前で、ドクタブレード７３が層を
形成するのと同じ時に、組成物の供給を始めるのが望ま
しい。この操作のやり方は、位置Ｐ２で給液器４３によ
りとり入れられた材料がドクタブレード７３により復帰
してくるので、より高い速度と精度とが必要とされると
きに望ましい。

【００５０】多くの場合に、給液器４３は層の露光中に
浸した位置のままにおくことが望ましく給液器が容器中
にあることにより材料は静かに保たれ、そして組成物の
自由表面および層のレベルは変化しない。前記したよう
に、供給される液体は液のとびはねと気泡を形成する空
気のまき込みとを防ぐため、組成物の自由表面に非常に
近接して行うことが重要である。もちろん真空下で作業
をすることもでき、これにより給液器の高さが大きくな
ることは作業上問題ではない。

【００５１】これらのすべての装置はコンピュータによ
り制御することができるから、最高の効率と均一性とを
得るために、液の供給サイクルと同じくその操作速度と
を調整できる。光成形性液体組成物の粘度とその他の特
性に応じて、最適の結果を得るためには多少異なる条件
が必要である。ドクタブレードの前に築かれるものおよ
び前記機構を通じて送られるものの規制に関して、コン
ピュータにフィードバックを与えるために超音波、赤外
線、その他のようなセンサを使用することができる。

【００５２】本発明の実施の際に用いることのできる光
成形性組成物は、活性放射線に対する露光の下に固化す
る組成物のどれでも良い。このような組成物は普通必ら
ずではないが感光性の材料と光開始剤とから構成されて
いる。ここで用いた“光”という語は、光ばかりではな
く他のタイプの活性放射線をも意味するものであり、こ
の放射線は好ましくは液体の変形性の組成物をかかる放
射線に当てることにより固体に変化しうるものである。
カチオンまたはアニオン重合、同じく縮合とフリーラジ
カル重合およびこれらの組み合わせなどがこれらの例で
ある。カチオン重合が好ましく、フリーラジカル重合が
さらに好ましい。熱的に凝集しうる材料を含む光成形性
の組成物がもっとも好ましいものである。

【００５３】熱的に凝集しうる光成形性の液体組成物
は、活性放射線に対する露光に際してその物理的諸特
性、特にそれらの付着性と凝集特性に関して、その最終
的なものに必然的に達することなく固化するような組成
物である。しかしながら、これらはその後の処理をされ
るときまで、取り扱うのに適当な一体的なものを出現す
る。この組成物は分散された状態の粒子状材料を含むと
きに凝集性のものと考えられ、この粒子状の材料は例え
ば高められた温度のようなある種の条件下に凝集をする
ものである。凝集は分散相が連続的な固体相に凝結する
転換のことである。

【００５４】光成形性組成物は熱的に凝集しうるポリマ
ー性凝集材料、光成形性モノマー、および光開始剤から
好ましく構成される。光成形性材料は好ましくエチレン
性の不飽和モノマーである。活性放射線に対する露光の
際、光成形性組成物の露光された区域は、未露光区域が
とり除かれた後も熱的に凝集性のままでいなければなら
ない。このことは一体的な多層３次元物体に対し、各層
間の面を結び付ける際の接着性と各層内の凝集性の両方
を改良するために重要である。事実、凝集結合が熱的に
凝集しうる材料により接合面に生成され、最終的の３次
元物体の構造に優れた各特性を与える。以下で述べるよ
うに、下方に位置する面（interposed surfaces）の育
ち過ぎを防止することも非常に重要である。

【００５５】凝集性材料にもとづかない光成形性材料の
場合、露光工程後の後処理は必要ではない。凝集性材料
が処方の主要成分である場合には、最終的の強度を得る
ためさらに熱処理することが必要である。かかる場合に
は、３次元物体のすべての層が前述の方法により形成さ
れたとき、組成物の未露光部分は、物体をふり動かした
り、物体に向けてガスを吹き付けたり、またはその他の
通常の手段によりとり除かれる。さらにとり除くために
は物体を非凝集性の不良溶剤ですすぐことにより達成さ
れる。水、アルコール、および一般に極性溶剤が非極性
の組成物に対する不良溶剤でありそしてこの逆も同じで
ある。問題とする溶剤が露光された区域から余分な量の
材料を抽出することなく、またはすすがれている物体を
その間に膨潤することのない限り、この溶剤は非凝集性
の不良溶剤であると見做される。物体はつぎに高度の凝
集および接着強度を出現させるために熱的に凝集化され
る。この工程は通気、ＩＲまたはマイクロウェーブ炉の
ような炉中で行われる。最適の温度と時間は個々の組成
物に関係している。代表的に温度範囲は１００°〜２５
０℃であり、時間は５〜３０分の範囲である。しかしな
がら、この範囲外の温度と時間を使用することもでき
る。

【００５６】熱的に凝集しうる材料の重要なグループは
プラスチゾルである。プラスチゾルは流動性の液体から
こい糊状までの粘度範囲の液体混合物で、非揮発性の液
体熱可塑剤中に微細粒子サイズのポリマー性樹脂を分散
することにより得られるものであり、すなわち、これは
ポリマーまたは樹脂と相溶性でかつその作業性と可撓性
とを増加するが、通常の保存条件（例えば、周囲温度）
の下でポリマーまたは樹脂に対して実質的な溶剤作用を
有しないような材料である。プラスチゾルを成形または
塗布などで所望の形状としたとき、ポリマー性樹脂粒子
と非揮発性の液体成分とを凝集させるため加熱すること
ができ、これにより一様な固体の塊りが形成される。

【００５７】プラスチゾル分散物に対して、その粘度を
調整しそして塗布またはその他の成形作業の際の所望の
取り扱い性を得るために、揮発性の希釈剤を加えること
ができる。揮発性の希釈剤を１０％以下含む分散物はプ
ラスチゾルと見做されている。プラスチゾルの場合に用
いられる可塑剤は、保存温度以上の温度においてのみポ
リマーを溶媒和する可塑剤として作用するので、これは
熱可塑剤とも呼ばれている。もっとも広く用いられてい
るプラスチゾルは、可塑剤中のポリビニルクロライドホ
モポリマーをベースとするものである。

【００５８】以下の各成分を充分に混合することにより
光硬化性組成物が作られた： １．エトキシレートトリメチロールプロパントリアクリレート ７５.０ｇ ２．ウレタンアクリレート樹脂 （サルトマー９６１０） ７５.０ｇ ３．２,２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン ６.０ｇ ４．透明ケム−ｏ−ゾル Ｒ ７５５７ (ウイットエーカ社製) ２２５.０ｇ

【００５９】この光硬化性組成物および前述の方法と装
置とを用いることにより、優れた品質の自動車用のディ
ストリビュータキャップが作られた。図２１中で示した
給液器をもつ２重ドクタブレード装置を使用した。給液
器がプラットホームのいずれかの側の休止位置にいると
き、これは光硬化性組成物の自由表面下に完全に浸した
状態に維持した。上昇位置で供給をするとき、給液器は
組成物の自由表面の上１mmとした。スロット幅は約０.
１９０インチ（４.８mm）であり移動速度は０.５インチ
（１２.７mm）／秒とした。組成物の自由表面上に最小
量の気泡が認められただけである。供給される液および
厚さ０.０１５インチ（０.３８mm）の各層のいずれにも
中断個所は生じなかった。ディストリビュータキャップ
は光成形後、最終的の強度に達したパーツとするため１
６５°F（７３.８℃）の通風炉中で１５分間の熱処理を
した。給液器を組成物の自由表面上に５mm以上に上昇さ
せたとき、カーテン状に供給される液体はその幅にそっ
て中断され、以前に光成形された層の被覆が不適切とな
ることが認められた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい１具体例を示す説明図であ
る。

【図２】本発明で用いられる給液器を含んだ被覆ステー
ションの部分を示す正面図である。

【図３】液体組成物を供給するための給液器を示す正面
図である。

【図４】ａおよびｂは図３の具体例を示す斜視図であ
る。

【図５】本発明の別の具体例を示す正面図である。

【図６】図５の具体例を示す斜視図である。

【図７】液体を供給するため軸機構を利用した別の給液
器を示す正面図である。

【図８】ａ〜ｅは本発明の別の具体例を示す正面図であ
る。

【図９】ａおよびｂは本発明の別の具体例を示す斜視図
である。

【図１０】給液器が単一の板の形状である本発明の異な
る具体例を示す正面図である。

【図１１】給液器が平行な板の形状の別の具体例の正面
図である。

【図１２】ブラシ状の配置となるようにその面に複数の
毛を有する板である給液器を示す正面図である。

【図１３】ａは給液器が両側に複数のポケットをもつ板
の形態である、本発明のさらに別の具体例を示す正面図
であり、ｂはａの具体例を示す斜視図である。

【図１４】ａは板状の給液器からの光成形性組成物の供
給速度を調整するためのワイパーの使用を示す正面図で
あり、ｂはａの具体例を示す斜視図である。

【図１５】ａおよびｂはドクタブレード自体が給液器と
して作動する本発明の別の具体例を示す正面図である。

【図１６】ａおよびｂは給液器がドクタブレードの前側
に組み込まれている本発明の別の具体例を示す正面図で
ある。

【図１７】ａおよびｂは給液器がドクタブレードの前側
に組み込まれている本発明の別の具体例を示す正面図で
ある。

【図１８】給液器がドクタブレードの前側に組み込まれ
ている本発明の別の具体例を示す正面図である。

【図１９】給液器とドクタブレードとが単一のユニット
中に組み合わされた、本発明のさらに異なる具体例を示
す正面図である。

【図２０】給液器が液体中に常時配置されており、そし
てドクタブレードの前に波の形に液体を波立たせる別の
具体例を示す正面図である。

【図２１】２枚のドクタブレードが利用されこの２つの
ドクタブレードの間に配置された給液器をもつ別の好ま
しい具体例を示す正面図である。

【図２２】２枚のドクタブレードが利用されこの２つの
ブレードの間に配置された給液器をもつ別の具体例を示
す正面図である。

【図２３】給液器を上げ下げするためにレールカムを利
用する別の具体例を示す正面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ユースタシオス・バシリオウ アメリカ合衆国デラウエア州（19711）ニ ユーアーク．サウスタウンビユーレイン12

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光成形性液体組成物の引き続く層を、活
   性放射線に対し選択的に露光することにより、一体的な
   ３次元物体を作るための装置において、この装置は自由
   表面が存在するように前記組成物を収納するための容器
   と、前記自由表面下の前記容器内に配置されている可動
   プラットホームとを含むものであり、前記装置における
   改良は：前記自由表面下に浸されそして前記組成物の一
   部を前記自由表面上に直接的に移送するようにされてい
   る給液器；前記プラットホームの横の所定位置において
   前記給液器を上げ下げするため前記給液器に取り付けら
   れた手段；および前記自由表面上に移送された組成物と
   接触し、そして前記組成物の層を形成させるため前記プ
   ラットホーム上を移動する層形成手段；からなるもので
   ある３次元物体の作成装置。
2. 【請求項２】 給液器はその底部に設けられたスロット
   をもつトラフからなるものである請求項１に記載の装
   置。
3. 【請求項３】 給液器は前記スロットを通る組成物の流
   れを制御するためのバルブをさらに含むものである請求
   項２に記載の装置。
4. 【請求項４】 給液器はヒンジに軸支されたトラフから
   なるものである請求項１に記載の装置。
5. 【請求項５】 給液器は複数枚の平行な板がその１端で
   結合されたものから構成される請求項１に記載の装置。
6. 【請求項６】 給液器はＶ字型のポケットを形成するよ
   うに１組のピボットピンにより２枚の板が軸支されたも
   のから構成される請求項１に記載の装置。
7. 【請求項７】 給液器は１枚の板からなるものである請
   求項１に記載の装置。
8. 【請求項８】 前記の板はその側面に沿って配置された
   複数のポケットをもち、各ポケットはその底部に穴を有
   するものである請求項７に記載の装置。
9. 【請求項９】 給液器は組成物を前記の板からぬぐい去
   るためのワイパーをさらに含むものである請求項７に記
   載の装置。
10. 【請求項１０】 層形成手段はドクタブレードからなる
    ものである請求項１に記載の装置。
11. 【請求項１１】 給液器が前記ドクタブレードの一部と
    して組み込まれているものである請求項１０に記載の装
    置。
12. 【請求項１２】 給液器は前記ドクタブレードの１側に
    取り付けられたトラフからなり、前記トラフは前記ブレ
    ードの底部と共通して給液端を形成するため、その底部
    に設けられたスロットを有するものである請求項１１に
    記載の装置。
13. 【請求項１３】 給液器は前記組成物内に配置されてい
    る板を含み、そして前記ドクタブレード付近の前記組成
    物の一部を移送する上向きのパルスを与える手段に取り
    付けられるものである請求項１０に記載の装置。
14. 【請求項１４】 層形成手段は２つのドクタブレードか
    らなり、前記給液器がこの両ブレード間に位置するよう
    に配置されているものである請求項１に記載の装置。
15. 【請求項１５】 給液器を上げ下げするための手段はレ
    ールカムで構成されるものである請求項１に記載の装
    置。
16. 【請求項１６】 光成形性の液体組成物の連続する層の
    固形化した各部分に相当する物体の多数の横断面各部分
    からの一体的な３次元物体を作るための装置で、この装
    置は：前記光成形性の液体組成物を収納し、前記組成物
    に自由表面を存在させるための容器；前記容器内に配置
    された実質的に平面のプラットホームで、前記プラット
    ホームは両側を有しかつ前記組成物の自由表面の下に位
    置するようにされており；前記組成物の自由表面と前記
    プラットホームとの間の距離を制御可能に変化するため
    の位置決め手段；前記組成物の自由表面下に浸されそし
    て前記組成物の一部を前記組成物の自由表面上に直接的
    に移送するようになっている給液器；所定の位置および
    時期に前記給液器を上げ下げするための手段；および前
    記組成物の移送された部分から層を作るための層形成手
    段；から構成される被覆ステーションと光成形性組成物
    の連続する各層のそれぞれを放射線に対し画像状に露光
    するためのイメージング手段との組み合わせからなる３
    次元物体を作るための装置。
17. 【請求項１７】 光成形性液体組成物の引き続く層を、
    活性放射線に対し選択的に露光することにより、一体的
    な３次元物体を作るための方法において、この方法は自
    由表面が存在するように容器内に前記組成物を収納し、
    そして前記自由表面下の前記容器内に配置されたプラッ
    トホームの運動とを含み、この方法における改良は：前
    記自由表面下に浸されるようにされた給液器を、前記プ
    ラットホームの横の所定位置において前記給液器を上げ
    下げすることにより、前記自由表面の上に前記組成物の
    一部を移送し；前記自由表面上に移送された組成物と層
    形成手段とを接触させ；そして前記の移送された組成物
    を平らにならすため、前記プラットホーム上で前記層形
    成手段を移動させて、前記組成物の実質的に均一な層を
    形成させるからなるものである３次元物体の作成方法。
18. 【請求項１８】 露光工程中に前記組成物の自由表面下
    に、前記給液器を少なくとも部分的に浸したままにして
    おくことからなる請求項１７に記載の方法。
19. 【請求項１９】 前記の移動方法は前記組成物の自由表
    面上５mm以下の距離で、前記プラットホーム上に前記層
    形成手段を移動することにより行われるものである請求
    項１７に記載の方法。
20. 【請求項２０】 層形成手段は２枚のドクタブレードか
    らなり、前記の組成物の移送工程はこの２枚のドクタブ
    レード間に位置する給液器によりなされるものである請
    求項１９に記載の方法。
21. 【請求項２１】 層形成手段は１つのドクタブレードか
    らなるものである請求項１９に記載の方法。
22. 【請求項２２】 給液器は前記組成物内に配置されてい
    る板を含み、そして前記の組成物の移送方法は前記ドク
    タブレード付近の前記組成物の一部を移送するため、前
    記板に上向きのパルスを与えることにより行われるもの
    である請求項２１に記載の方法。
23. 【請求項２３】 給液器を上げ下げする方法はこれに取
    り付けられたレールカムにより行われるものである請求
    項１７に記載の方法。
24. 【請求項２４】 物体の多数の横断面各部分が、光成形
    性の液体組成物の連続する層の固形化した各部分に相当
    する、横断面の各部分から一体的な３次元物体を作るた
    めの方法で、この方法は：光成形性の液体組成物を容器
    中に入れ、前記組成物に自由表面を生じさせ；前記容器
    内の実質的に平らなプラットホームを、前記組成物の自
    由表面の下に配置されるよう位置決めし；前記プラット
    ホームを層の厚さだけ前記組成物中で低下させ；給液器
    を沈めそして上げる動作により前記自由表面の上に前記
    組成物の一部を供給し；前記プラットホーム上に供給さ
    れた一部の前記組成物を、光成形性組成物の実質的に均
    一な層を形成させるため平坦化し；物体のそれぞれの横
    断面部分を作るために、前記の均一な液体層の少なくと
    も一部分を活性放射線に対して画像状露光し；そして３
    次元物体が完成するまで前記の低下、供給、平坦化およ
    び露光の各ステップを引き続いてくり返すの各工程から
    なる３次元物体の作成方法。