JPH05501229A - 改良型ステレオリソグラフィー構成技法 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】

改良型ステレオリソグラフィー構成技法発明の背景 本発明は米国特願５ＮＯ７／４２９．４３５号の部分係属特願である。 発明の分野 本発明は、固化性材料（例えば光ポリマー、焼結粉末および結合性粉末などの流 体または流体様材料）から固体の三次元物体（または「部品」）を製造する技法 としてのステレオリソグラフィー分野に関するものである。 近年、米国特許第４，５７３．３３０号、名称［ステレオリソグラフィーによっ て三次元物体を製造する装置」に記載されたようなステレオリソグラフィーシス テムが使用されている。基本的に、ステレオリソグラフィー法は薄い断面層を順 次に固化する事によって複雑な三次元部品を自動的に形成する方法である。これ らの層は光ポリマー樹脂粉末材料などから成る。ある種の粉末材料は溶融および 固化作用によって流体状媒質から凝集性断面に変換される。これらの層は、層全 部が相互に接合されて部品全体を形成するまで、上下に順次に固化される。 光硬化性ポリマーは相乗刺激に露光した際に液状から固体状に変化する。紫外線 光（ＵＶ）によって照射された際の感光速度（液体から固体への変換速度）が実 際的モデル形成材料として十分な程度に速い光ポリマーが存在する。好ましいシ ステムにおいては、放射線源（例えば紫外線レーザ）はビームを発生し、このビ ームがガルバノメータまたはサーボ型ミラーｘ−ｙスキャナによって液状光ポリ マー面に沿って移動させられる小さな高密度スポットに集束される。これらのス キャナはコンピュータによって発生されたベクトルなどによって駆動される。 部品が製造されている際にまだ重合されていない材料はなお作用可能であって、 つぎの部品の製造に際して使用されるために容器中に残っている。この技法によ れば部品は流体状材料容器（樹脂または粉末容器）から文字どおり成長させられ る。さらに詳しくは部品は流体物質の容器の表面近くの薄い層から成長する。こ のようにして正確な複雑な三次元バタンか迅速に製造される。この製造法は、設 計思想を原型の物理的形状に迅速に変換するためにきわめて有力な方法である。 この技法は代表的にはｒｓＬＡＪと呼ばれるステレオリソグラフィー装置を使用 し、この装置は一般にレーザおよびスキャナ、光ポリマー容器、エレベータおよ び制御コンピュータを含む。ＳＬＡは、部品を立ち上がり断面層の配列として形 成する事によりこの三次元部品を自動的に製造するようにプログラミングされる 。 ステレオリソグラフィー法は工具を使用せず複雑なまたは簡単な部品を迅速に製 造する従来にない方法である。 この技法は部品の断面バタンを発生するためにコンピュータを使用するのである から、コンピュータ支援設計および製造（ＣＡＤ／ＣＡＭ）への自然データリン クが存在する。しか１２このようシステムは構造応力、収縮、カールおよびその 他の歪、ならびに解像力、速度、精度およびある種の物体形状の製造上の困難性 に関する問題点を提出している。 関連の特許および特許 下記の米国特許第および米国特許はその全体をこの明細書の引例と１−で加える 。 ４．５７５，３３０ ０７／２６９，８０１ ０７／１８２，８３０ ／４１５．１３４ ０７／３３９，２４６ ０７／２６８，４２９ ０７／４２９，９１１ ０７／４１５，１６８ ０７／２６５．　０３９ ０７／２４９．　３９９ ＰＣＴ／ＵＳ８９１０４０９６ Ｌ　＆　Ｌ　Ｄ　ｏ　ｋ　ｅ　ｔ　１８６／１７３出願ｉｏ７ａｏ７ｇｇ、発明 者ニル−イスはか、 名称ニステレオリソグラフィー装置中で形成された物体を後処理する改良型シス テム。 この特許は米国特許第０７／４２９，４３５の部分係属特許であって、後者の特 許は米国特許第０７／３３１２．６６４の部分係属特許であり、後者の特許はま た米国特許第０７／２６９，８０１の部分係属特許であり、また後者の特許は米 国特許第０７／１８２，８３０の部分係属特許である。米国特許第０７／４２９ ，４３５号は本発明の一部の主要特徴を記載している。米国特許第０７／３３１ ，６６４は本発明の好ましいステレオリソグラフィー装置、およびその一部を成 す種々の方法について詳細に記載している。この特許はその添付書類と共に、そ の比較的長い開示の故に処理の便宜上ここに完全に記載されたものとして引例と して含める。また２つの参照マニュアル、５ＬＡ−２５０ユーザリファレンスマ ニュアルおよび５ＬＡ−５００リファレンスマニュアル、および添付の米国特許 第４２９，４３５号をそれそ′れ添付書類ＢおよびＣとしてここに引例とする。 米国特許第４，５７５．３３０号はステレオリングラフイー−一般を開示してい る。この特許はステレオリソグラフ、イー形成物体の形成に際して各断面の完全 な重合を教示している。 米国特許第０７／４　］、５，１３４号はステレオリソグラフィ一部品の第１形 成アプローチに基づいて形成された部品の吸収ピーク外波長による後硬化を記載 している。 米国特許第０７／３３９，２４６号はカール歪を低減させる二、三の方法を記載 している。 米国特許第０７／１８２，８０１号は形成されいる部品を支持しカールを最小限 に成すためのウェブ支持体の使用を記載している。 米国特許第０７／１８３，０１５号はカールを最小限になすため「スモーク」を 使用する方法を記載している。 米国特許第０７／４２９，９１１号は、ステレオリソグラフィープロセスにおけ る多重透過深さを使用し、また同時にステレオリソグラフィ一部品の作成に伴う 種々の硬化パラメータを予測するため樹脂パラメータと共にビームプロファイル 特性を使用する方法を記載している。 またこの特許はスキンフィルの作成におけるビームプロセスファイル情報の役割 を記載し、また部品の歪を低減させるための種々の多重波長硬化法を記載してい る。米国特許第０７／４１５，１６８号　０７／２６８，４２９号および０７／ １８３，１０２号は後処理段階における不連続部分を平滑にするためのステレオ リソグラフィ一部品表面の種々の仕上げ法を開示している。 ＰＣＴ特願特許Ｔ／ＵＳ８９１０４０９６号の基礎を成す米国特許第０７／２６ ５，０３９号および第０７／２４９．３９９号は、ステレオリソグラフィ一部品 の各断面の上に均一な既知厚さの樹脂被覆を得るためにドクターブレードを使用 する方法、および部品が形成されるに従って形成材料の一定の表面レベルを保持 するシステムを開示している。 米国特許第０７／　、−一部（Ｌｙｏｎ　＆　Ｌｙｏｎ　ＤｏｃｋｅｔＮｏ、１ ８［ｉ／１７３．１９８９年１０月３０日出願、名称「ステレオリソグラフィー による部品の後処理の改良システム」）は後処理技法を開示している。 ステレオリソグラフィーの通常の実施に際して、物体または「部品」は層ごとベ ースで形成され、この場合に各層は形成される部品の１断面を代表する。ステレ オリソグラフィ一部品形成法の初期のアプローチは、各層の完全フィリング（例 えば、１断面の各区域を少なくとも層の厚さまで完全重合する方法）に基づいて いた。このフィリングは、光ペンシル、集束型（または非集束型）光ペンシル、 あるいはフラッド露光による適当断面画像の走査によって実施されていた。光ペ ンシルアプローチは、断面バタン全体が硬化されるまで隣接の重なり合いベクト ルを走査する事による断面の完全フィリングを使用した。これらの初期アプロー チは二、三の問題を生じた。例えば、歪、カール、不正確なサイジング、構造一 体性の欠損、および下向き面外観の均一性の欠損を生じた。 その後のステレオリソグラフィー技法は、順次断面の完全フィリングの代わりに 、部分的に硬化された材料から成る内部格子（「網面」または「ハツチ」）を使 用した。この初期構造は、不変換形成材料（例えば光ポリマーなど）によって相 互に分離された網面から成っていた。 このアプローチにおいては、各層の外側縁および内側縁は「境界ベクトル」と呼 ばれるもの（「境界」、または「データベクトル」または「データ」）の走査に よって固化されていた。これらのベクトルは、断面の内部個体区域を外部の未変 換形成材料から分離する。部品の外部区域の境界を成す断面または断面部分は、 網面処理された後に、スキンフィル（「フィル」または「スキン」）によって完 全にフィリングされていた。ハツチは、スキンが形成されるに従ってその十分な 支持を保証し、歪を最小限にしていた。 スキン、網面および境界が、部品の形成中に部品構造内部の未変換形成材料（例 えば液状光ポリマー）を捕捉してこれを一定位置に保持する。捕捉された未変換 材料（例えば液状光ポリマー）および境界、ハツチおよびスキンを構成する少な くとも部分的に変換された形成材料（例えば少なくとも部分的に硬化されたポリ マー）は、例えば「後硬化」と呼ばれる後処理によって完全変換（例えば重合） される。後硬化のその他の情報については、後硬化プロセスに関する米国特許第 ０７／　、−一部を参照されたい。 内部網面の格子が別々のｘ−ｚ面およびｙ−ｚ面のみを画成し、これらの面がビ ームによる硬化幅以上に相互に離間されている場合には、相当に広範な後硬化処 理が必要となる。このような場合には、未使用材料の長い垂直路が後硬化処理ま で実質的に未硬化のままで残存するからである。本発明の目的は、ステレオリソ グラフィー形成された部品の構造一体性を増進させると共に後処理時間および対 応の歪を減少させまたは除去する方法を提供するにある。 従来、ステレオリソグラフィー形成技法は場合によっては、「ワツフル」型の外 観および組織を持つ下向き特性区域を生じた。このような外観と組織は、下向き 特性区域を有する層区域に対して不適当な硬化技法を使用した事による。下向き 特性に対してハツチとスキンフィルとが与えられれば、ハツチとスキンフィルの 一致した区域で過露光が生じる。同様に網面ベクトルの交点においても過露光が 生じる。従来は、下向き特性における均−硬化深さの要求を無視する事ができた 。他の精度誤差がこのような効果を覆い隠していたからである。しかし、ステレ オリソグラフィー技法かさらに高い精度レベルをめまた達成するに従って、この ような欠陥はもはや無視する事ができない。本発明の目的は、改良型形成技法に よってこのような欠点を修正するにある。 また本発明の目的は、周期的にテスト形成部品を必要とする事なく、またビーム のエネルギー分布（ビームプロファイル）について配慮する事なく、正確なスキ ン厚さを得るにある。従来のスキン深さ特定方法は、実際の実験データまたは理 論的期待値とは程遠い推測にすぎなかった。これらの従来のアプローチによって 得られたスキン厚さはビームプロファイル特性、スキンベクトル間隔、掃引速度 、および樹脂特性に大きく依存していた。 しかしこれらのパラメータは特定のスキン厚さを得るように整合されていなかっ た。例えば、２０ミルに予定されたスキン厚さは、１５ミル乃至２０ミルの範囲 内にあった。従来はこの程度の厚さ範囲は許容されたが、ステレオリソグラフィ ーの進歩に従って、所望のスキン厚さを得るに必要な露光度を予測するために、 さらに正確なまたさらに簡便な方法が必要とされている。 発明の概要 これらの目的から、本発明によるステレオリソグラフィー法は、外部境界、内部 網目およびスキンフィルされた上向き面と下向き面を有する部分的に重合された 物体を形成するため堆積層を構成する段階を含む。前記堆積層の全部ではないが 前記物体の上向き面と下向き向辺上の層においてスキンフィルを形成する。 そのため、すべての層がスキンフィルと網面とを備える事ができる。 本発明の他のアスペクトによれば、すべての層に、境界と、単一方向フィルまた は多方向フィルとを備え、網面を備えない。 本発明のさらに他のアスペクトによれば、各断面に適した境界と、少なくとも２ つの形の非平行ノ＼・ソチベクトルとを備え、この場合に有効接着（顕著なカー ルを伝達する事のできる接着）は前記２ノ翫ツチ型のベクトルの交点においての み生じる。さらに、各型の／Ｘツチベクトルは相互に近接配置されるが、隣接ベ クトルの中にカールを生しまたは隣接ベクトルによってその中にカールを誘発さ れる程度には近接されない。 本発明のさらに他のアスペクトによれば、本発明の方法は、各断面に適した境界 を備える段階と、先行層の対応の型のベクトルから片寄った少なくとも２つの形 の非平行ハツチベクトルを各断面に備える段階とを含み、この場合に有効接着（ 顕著なカールを伝達する事のできる接＠）はその層の２ノ＼ツチ型のベクトルの 交点にお（１てのみ生じる。さらに、各型の）＼ツチベクトルは相互に近接配置 されるが、隣接ベクトルの中にカールを生じまたは隣接ベクトルによってその中 にカールを誘発される程度には近接されない。 さらに本発明の他のアスペクトによれば、物体内部の断面区域（すなわち、下向 き区域または上向き区域を形成しない断面区域）が点露光、すなわち「ブリット 」として形成される。順次の層の点露光は相互に片寄らされ、ブリットは近似的 に１層の厚さの深さまで硬化さ、れる。 単一層における点露光の間隔は適当に離間されるが、各ブリットの硬化材料が隣 接ブリットの硬化材料に影響しない程度とする。このアプローチにおいて、上向 きおよび下向き特性は各種の技法によって形成する事ができる。 本発明のさらに他の実施態様によれば、物体内部の断面区域（すなわち、下向き 区域または上向き区域を形成しない断面区域）が点露光、すなわち「ブリット」 として形成され、この場合、ブリットは近似的に１層の厚さの深さまで硬化され 、また順次の層の点露光は相４に片寄らされる。谷バタン配置は１つおきの層に おいて繰り返される。凸断面のブリット硬化間隔がゼロより大であるか、その上 側面下方の層厚さだけその硬化幅より小となるように成される。現在の層の硬化 されたブリットは先行断面におけるギャップを実質的に充填する。このアプロー チにおいて、上向き区域と下向き区域は種々の技法によって形成する事ができる 。 本発明の他のアスペクトによれば、現在の断面および次のＮ−１断面の各区域か 点露光、「ブリット」として硬化される。各断面は少し重なり合ったブリットの バタンに分割される。これらのブリットはＮグループに分割され、各グループに 属するブリットが現在の断面から次の各断面の材料を露光するために使用される 。各ブリ・ットは実質的にＮ層の深さまで硬化される。このアプローチにおいて 、下向き特性のＮ−２層の中の断面区域は前記と類似の変更技法によって処理さ れ、また上向きおよび下向き区域は種々の技法によって形成する事ができる。 本発明のさらに他のアスペクトにおいて、少な（とも上向き区域と下向き区域は 、第１セツトの非順次平行ベクトルをもって第１バスを走査しつぎに前記第１セ ・ソトの非順次ベクトルの間に平行に介在された第２セ・ノドの非順次ベクトル をもって第２パスを走査する事によりスキンフィルを形成する。 本発明の他のアスペクトにおいては、少なくとも下向き而においてベクトルの交 差区域を特定し、これらの交差区域の単数または複数の交差ベクトルを除去して 、少なくとも下向き面が均一露光を有するようにする。 本発明の他のアスペクトにおいて、）＼・ノチベクトルとスキンフィルベクトル との組合わせを含む区域を形成し、均−深さまで硬化させる。この区域の形成は 所望のノ＼・ソチベクトルを作成し、次にこれらのノトソチベクトルの区域の追 加的露光を生じないようなスキンフィルベクトルを作成するにある。 本発明のさらに他のアスペクトにおいて、改良ステレオリソグラフィー法は、ス キンフィルの一定厚さを得るために必要な露光量およびベクトル間隔と走査パラ メータの特定を含む。 本発明のさらに他のアスペクトにおいて、外部境界、内部網目およびスキニング 処理された上向き面と下向き面をＨする物体を形成するため重合性材料から堆積 層を構成する段階を含むステレオリソグラフィー法において、＜ａ）スキニング 処理された面を施用される層を選定する段階と、（ｂ）前記の選定された面にお いて予選定された深さのスキン硬化を得るために必要な全露光量を算出する手段 を配備する段階と、（Ｃ）前記層の各区域を露光するベクトル数を特定する手段 を配備する段階と、（ｄ）前記層をまず境界ベクトル、次にハツチベクトル、次 にスキンベクトルに露光し、各ベクトルが（ｂ）段階において算出された予選定 深さまでの硬化に十分な露光量を（ｃ）段階において特定された与えられた区域 のベクトルと交差するベクトル数によって割った値を生じるように成す手段を配 備する段階とを含むステレオリソグラフィー法が提供される。 本発明のさらに他のアスペクトによれば、これらの改良は、相互に組合わされて 使用され、または米国特許第０７　／　３３９　、　２４６号、米国特許第０７ ／１８３，０１５号、米国特許第０７／１８２．８０１号および前記の引例とさ れたその他の特許に記載のカール減少技法と組合わされた使用される。例えば、 本発明の他のアスペクトにより、上向き区域および下向き区域以上の区域におい て、ハツチと非順次スキンフィルとの組合わせを使用するステレオリソグラフィ ー法が開示される。他の実施態様として、ハツチベクトルの配置された区域にお いて多重ベクトル露光を避けるため、ハツチベクトルがスキンフィルと交差しま たはスキンフィルを中断させる箇所で露光を低減するステレオリソグラフィー法 が開示される。 以下、本発明を図面に示す実施例について詳細に説明するが本発明はこれに限定 されるものではない。 図面の簡単な説明 第１ａ図乃至第１ｄ図は、それぞれ（ａ）境界のみ、（ｂ）網目のみ、（Ｃ）ス キンのみおよび（ｄ）合成ベクトルを示し、断面の各区域における形成材料の多 重露光を補正していない層の平面図である。 第２ａ図乃至第２ｄ図は、それぞれ第１ｄ図の垂直断面図、２ｂ−２ｂ線に沿っ た断面図、２ｃｍ２ｃ線に沿った断面図、２ｄ−２ｄ線に沿った断面図である。 第３ａ図乃至第３ｅ図は、本発明による境界のみを備えた層、網目のみを備えた 層、１型スキンを備えた層、２型スキンを備えた層および合成ベクトルを備えた 層を示す。 第４ａ図乃至第４ｄ図は、それぞれ第３ｅ図の垂直断面図、４ｂ−４ｂ線に沿っ た断面図、４ｃｍ４ｃ線に沿った断面図および４ｄ−４ｄ線に沿った断面図であ る。 第５ａ図と第５ｂ図はそれぞれ単一ベクトルによる硬化に対応する「ストリング 」のプロファイルを示す斜視図および断面図である。 第６ａ図乃至第６ｄ図は下記の実施例ＩＩによって作られた部品の下向き面のプ ロファイルを示す断面図である。 第７ａ図乃至第７ｃ図は従来のベクトル配列技法と本発明による好ましい実施例 のベクトル配列技法とを比較し、第７ａ図はベクトルの順次配列を示す断面図、 第７ｂ図は２バスおきにバスを引いた断面を示し、第７ｃ図は３パスおきにパス を引いた断面図である。 第８ａ図乃至第８１図は本発明による「織成」形成実施態様において使用される ベクトルと硬化深さを示す図であって、第８ａ図、第８ｃ図および第８ｅ図はそ れぞれ境界ベクトル、ＸハツチベクトルおよびＹハツチベクトルの平面図、第８ ｂ図、第８ｄ図および第８ｆ図はそれぞれ対応の断面図、第８ｇ図は得られた合 成断面の平面図、第８ｈ図と第８１図はそれぞれ８ｈ−８ｂ断面図、８　ｉ−８ ｉ断面図である。 第９ａ図乃至第９ｂ図は境界ベクトルおよび網目ベクトル°の配置を示す断面図 であって、第９ａ図はこれらのベクトルが層ごとに積み重ねられた状態を示し、 第９ｂ図は層ごとに片寄らされた状態を示す断面図である。 第１０ａ図乃至第１０ｃ図は本発明の第７実施態様によって硬化されたブリット の配置を示し、第１０ａ図は第１断面において硬化された境界ベクトルおよびブ リットの平面図、第１０ｂ図は第２断面において硬化された境界およびブリット の平面図、第１０ｃ図は上下に配置された５断面の境界とブリットを示す断面図 である。 第１１図は本発明の第８実施態様を実施する際に形成されたブリットの重なり合 い状態を示す断面図である。 第１２図は本発明による「スキン連続」形成法をテストするために実施例１にお いて使用された三次元物体を示す斜視図である。 第１３図は第１２図の部品の最上位層の平面図であってこの部品に対して加えら れた測定点を示す図である。 第１４ａ図と第１４ｂ図はそれぞれＣＡＤ設計物体と、本発明の第１実施態様に よって複製された物体の断面を示す。 第１５ａ図、第１５ｂ図および第１５ｃ図は実施例ＶＩの実験に使用された部品 を示し、第１５ａ図はこの部品の三次元図、第１５ｂ図は部品の平面図、第１５ ｃ図は後硬化後の部品の歪を示す平面図である。 第１６ａ図、第１６ｂ図および第１６ｂ°図は物体の上向き特性と下向き特性を 示す断面図であって、第１６ａ図は物体の水平断面図、第１６ｂ図は物体の垂直 断面図、第１６ｂ゛図は中央断面のサブ区域を示す断面図である。 第１７ａ図−第１７ｇ図はタイリング用の各種バタンおよび形状と湾曲軸線とを 示す図である。 好ましい実施態様の詳細な説明 本発明はステレオリソグラフィー法の４改良方法のそれぞれまたはその全部に関 するものである。これらの改良方法は、第１に、後硬化の必要を低減させると共 に構造一体性を増大する方法；第２に、種々の型の交差ベクトル区域において均 一露光を得る方法；第３に、硬化深さを特定する方法；第４に、収縮、カールお よび後硬化による歪を低減させる方法である。本発明のこれらの３アスペクトは 緊密に相互に関連しまたしばしば相互依存するが、これらのアスペクトをこの詳 細な説明において順次に解明し、また下記の実施例について説明する。 定　義 「ビームプロファイル」とは、ステレオリソグラフィーの実施法に従って光ポリ マーまたはその他の硬化材料を硬化するために使用される紫外線ビームまたは類 似ビーム中の照射エネルギー分布を意味する。 「盛り上げ材料」とは、三次元部品を形成するために本発明において使用できる 材料を言う。使用可能の盛り上げ材料は、相乗刺激に対する露光に対応して１つ の状態から他の状態に変換する事のできる材料である。これらの２つの状態は、 単一層を相乗刺激に露光した後に分離され、または複数層の完成後に分離される 。最も好ましい材料は、流体状態から凝集状態または固体状態に変換する材料で ある。これらの材料は、液状光ポリマー、焼結性粉末、結合性粉末などである。 適当な相乗刺激（例えばカーボンダイオキサイドレーザからのＩＲ放射など）に 露光する前に、焼結性粉末はその粉末粒子が相互に流通するので流体状態にある が、焼結後は粉末粒子が結合して凝集性塊を形成する。同様に結合性粉末は適当 な相乗刺激（例えば、選択的にまた制御的に粉末中に分与された化学結合剤）に 露出される前に流体状態にあるが、露出後は結合剤は凝固して粉末（および結合 剤）は凝集塊を成す。前記の材料のうちで本発明に最も好ましい材料は、光ポリ マー型材料である。他の使用可能の材料は、１つの状態から他の状態に変換可能 の材料の比較的固いシートを含む。これらのシート状材料は「ドライフィルム」 型光ポリマー材料を含み、この材料は適当な相乗刺激を受けた時に固化する事が でき、露光後に露光材料と非露光材料とを適当な溶媒中で溶解度の差異によって 分離する事ができる。 「ブリット」とは、材料を実質的に均一な非重畳点照射に露光する相乗刺激ビー ムに対応して固化される盛り上げ材料の体積である。硬化した材料の通常の形状 は弾丸の形状に類似している。第５ｂ図は照射ビームで硬化された材料の線また はベクトルを断面で示す。またこれはブリットの二次元図式を示すものと解釈さ れ、この場合、二次元ブリットはその中心を通る垂直軸線まわりに物体を回転さ せる事により形成された回転体積である。 ［有効硬化幅Ｊ　（ＥＣＷ）とは、２つのベクトルの最短間隔の２倍に等しい間 隔であって、組合わせの硬化深さをＩＪ定定態能程度に増大する事なくそれぞれ の硬化深さくすなわち、各ベクトルに対応する硬化深さ）を与える間隔である。 好ましいビームプロファイルおよび硬化に対して、有効硬化幅（ＥＣＷ）は常に 最大硬化幅（ＭＣＷ）（すなわち、盛り上げ材料表面における固化ストリングの 幅）より小であるので、固化材料のそれぞれの線が硬化深さの増大なしで固着す る事ができる。例えば第５ｂ図において、線１１８と１２０との水平間隔はスト リング１００のＥＣＷを示すであろう。代表的には、ＥＣＷの半分は、類似の材 料線がその最大硬化深さを著しく増大する事なくストリング１００に近接できる 最近点を示す。さらに詳しくは、ＥＣＷは、固化した材料の他の（任意厚さおよ び方向の）ストリングまたはストリングセットか組合わせの最大限硬化厚さをそ れぞれストリングの最大厚さより著しく大とする事なく第１ストリングに近接す る事のできる最近位置を代表するストリング１００などのストリングの中心線を 包囲する区域である。２つの非平行ベクトルが交差点に近づくに従って、［過剰 露光点、ｒＥＥＰｊ　（組合わせが硬化厚さにおいてら　測定可能増大を生じる 点）がビームプロファイルと２つのベクトルの近接角度によって決定される。ベ クトルが直交すれば、過剰露光点は１／２ＥＣＷである。ベクトヒ　ルが相互に ４５°の角度に近接すれば、過剰露光点は１／２ｘ１．４１４ｘＥＣＷである。 ＥＣＷと、近接角度と、ＥＥＰとの近似的関係は下記である。 ＥＥＰ−（１／２）ｘＥＣＷ／Ｓ　ＩＮ　（Ａ）ここに、Ａはベクトル角度であ る。ビームプロファイル、［硬化深さ、盛り上げ材料応答特性、およびベクトル の交差方向に関する情報からさらに正確な関係を誘導する事「層」とは、物体を 分割する順次の断面の増分厚さである。これらの層は盛り上げ材料（例えば、光 ポリマー）の厚さの基礎を成す。これらの材料は、その流体状態がら凝集状態に 変換するのに十分な相乗刺激（例えば紫外線またはその他の重合性放射線）の露 光を受けなければならない。これらの層は、相互に接着して固化した（重合また は部分的重合した）ステレオリソグラフィ一部品を集合的に形成するように形成 されなければならない。 「最大硬化深さくＭＣＤ）Ｊおよび「最大硬化幅（ＭＣＷＪ）とは、それぞれ未 硬化盛り上げ材料の単一線またはブリットを相乗刺激に露光する際に得られる硬 化の最大深さと最大幅とを言う。最大硬化深さは、一般に境界線およびハツチラ インの硬化深さと呼ばれるものである。光ビームは一般にその幅全体に一定の強 さを有しないので、１つの線を一回または多数回横断するこのビームの生じる硬 化深さと硬化幅は均一な硬化深さと硬化幅を生しない。一般に最大硬化深さは掃 引断面の中央近くで生しるが、実際上は、ビーム中の強度分布に依存して任意の 箇所において発生する事ができる。またこの最大硬化深さはトレースを形成する 際のビームの走査方向に依存する。最大硬化深さは材料の硬化線の頂上（表面） に生しる。最大硬化深さと硬化幅の例は第５ａ図に図示されている。この図には 硬化材料の線（時にストリングと呼ばれる）１００を図示する。ベクトル１０２ は材料ストリング１００を作る際に使用される走査方向を示す。 表面１０４は硬化材料の表面の１部を成す流体材料から作られた固化材料を示す 。第５ｂ図はストリング１００の端面図である。線１０６は硬化ストリング１０ ０の頂上の位置を示し、これに対して線１０８は硬化ストリングの下端を示す。 １０６と１０８との間の垂直間隔がストリング１００の最大硬化深さである。線 １１２はストリング１００の左縁を示し、線１０４はストリング１００の右端を 示す。線１１２と１１４との水平間隔がストリング１００の最大硬化幅である。 このような固化した盛り上げ材料のストリング１００は種々の目的に使用される 。（１）この線の形成を伴う層と先行層との間の接着を保証するため、（２）形 成される部品の下向き特性を形成するため、また（３）前記の２つの目的のいず れかに使用される一連の硬化材料ストリングの１要素を成すため、 ストリングの上向き特性については前述されていない。 このストリングは場合によって前記のカテゴリーのいずれにも適合できるからで ある。前記の第１の目的のためには、好ましくは最大硬化深さは層の厚さより大 とする。 線１０６と線１１０との間の垂直間隔はこのような場合の層厚さを示す。第２の 目的からは、ＭＣＤは層の厚さを示し、第３の目的については、線１０６と線１ １０との垂直間隔が層の厚さを示す。硬化材料の正味厚さが重なり合ったセグメ ントから増大する可能性があるからで「重なり合い」とは、最大硬化深さの増大 を生じるよに１つの区域に対して複数の露光が加えられる場合をいう。硬化プロ ファイルは必ずしも段階関数ではないので、２つの別々の露光された区域がその いずれかのその最大硬化深さを変更する事なく相互に接触しまた結合する事がで きる。２本の線が相互に近接して露光された場合、これらの線の最大幅が重なり 合って、その重なり合い区域においてより大きな露光を生じ、対応の深さの増大 を生しる場合がある。しかしこの追加露光がそれぞれの線の最大硬化深さの近く の区域で生じなければ、これらの線の組合せ最大硬化深さは一般にそれぞれの最 大硬化深さより著しく深くはない。重なり合いとは、場合によっては２つの並列 露光のいずれかの最大硬化深さの増大を生じてもまたは生じなくても、これらの 露光のそれぞれの硬化に影響する状態を指す。「重なり合い」という用語が使用 されるコンテキストによってその意味が明らかとなろう。 ［ステップ期間（ＳＰ）Ｊとは、各レーザステップ間の期間を決定する部品盛り 上げパラメータである。 ［ステップサイズ（ＳＳ）Ｊは、盛り上げ材料面におけるレーザスポットによっ て動かされるステップのサイズを決定する部品盛り上げパラメータである。 「ベクトル」とは、本発明の好ましい実施態様（例えば光重合体またはその他の 流体状固化性媒質上の紫外線照射走査ビーム）において盛り上げ材料の固化に際 して放射線に露光する長さおよび方向を示すデータである。 「スキンベクトル」とは、代表的には一方の境界から他方の境界まで比較的高速 でトレースされる水平面ベクトルであって、一般に逆方向にトレースされる順次 ベクトルの間に相当の重なり合いを生じるベクトルである。 これらのベクトルは一般に、従来のステレオリソグラフィーおよび本発明の好ま しい実施態様の一部においてステレオリソグラフィ一部品の少し高いまたは低い 水平外側面を画成する「スキンフィル」を形成する。一般に１４−１５ミルの単 一露光の最大硬化幅に対して、スキンベクトルの間隔は約１乃至約４ミルである 。もちろんこのようなパラメータの例は、各層の所望の平滑度、レーザの出力、 放射源の速度範囲（すなイ〕ち最大掃引速度）、所望の層厚さ、および記憶しよ うとするベクトル数などの要件に基づいて変動する事ができる。しかし本発明の 若干のアスペクトによれば、部品の外側面以上にスキンフィルが形成される。本 発明の他のアスペクトによれば、スキンベクトルは非順次的にまた／あるいは典 型なり合い状態に掃引する事ができる（例えば第１パスが７−８ミル間隔、つぎ のバスが他の介在間隔で掃引される）。 これらのアスペクトおよびその他のアスペクトを下記において説明する。 「境界」ベクトルはステレオリソグラフィ一部品の垂直外側面を画成するために （従って各断面の範囲を画成するために）トレースされる。これらのベクトルは 一般に、より深い硬化深さが得られるようにスキンベクトルよりもゆっ（りと掃 引される。境界は一般にスキンフィルと異なり、その全硬化深さを得るために重 なり合いオフセットバスには依存しない。ある層の区域が先に形成された層の区 域（非下向き区域）に重なり合う場合には、硬化深さが層厚さを越える事が好ま く、このようにして層間の接着状態が改良される。下向き特性区域において、正 味硬化深さが層厚さに実質的に等しい事が好ましい。 「ハツチベクトル」は境界ベクトルと類似であるが、ステレオリソグラフィ一部 品の内部格子構造を画成するため、実質的に均一な十文字型バタンでトレースさ れる。 この場合にも、非下向き区域においてトレースされる場合には、層間接着を改良 するように硬化深さが層厚さを越える事が好ましい。下向き区域においてトレー スされる場合には、層の厚さの硬化深さが好ましい。本発明の好ましい実施態様 においては、各線の硬化深さが層間のカール誘導接着を生じるのに不十分である 限り、複数の網目ベクトルの交差によって得られる極端な硬化深さによって層間 接着が得られる。 「スキン連続」とは一般に、部品の断面の大部分において実質的に中実フィルバ クンを発生する盛り上げ技術をいう。 「マルチパス」とは、周囲構造との直接接触が生じる以前に材料を実質的に反応 させるために１つの区域（例えば線）に対して複数のバスを露光させる作図技術 をいう。この方法の目的は層間の引っ張り力を最小限に成し従ってカールを減少 させるにある。 「中断走査」または「ブリッキング」とは、応力の伝達を除去するために反復間 隙を有するベクトルを走査する事をいう。 「タイリング」とは、ベクトルではなく複数のベクトルから成る比較的広い区域 に適用される中断走査技術である。この走査の結果、非常に緊密に嵌合するが、 相互に接着しない別々の複数の形状が得られる。この方法の目的は、カールを発 生する応力伝達を低下させながら盛り上げ工程の硬化パーセントを最大限にする にある。 「ログジャム」とは、接着を防止するために層境界から１部の内部ハツチベクト ル（またはフィルベクトル）を後退させる走査技術であって、この場合ハツチま たはフィルの露光後に、ハツチとオリジナルデータを固着するために片寄りデー タなどを走査する。 「キルテイング」とは、比較的大きな網目構造を走査する事によって各層を複数 のバッチに仕切り、つぎに各バッチをそれぞれの区域として走査する作図技術で ある。 この方法は、比較的大きな区域を浮動型材料技術（例えばログジャム）によって 作図する際に生じる種々の問題を避ける。 「ストロングアーム」とは、下向き区域に過剰露光を加えてこれを過剰剛性とす る事により、つぎの高い層の材料との接着によって生じる捻れに抵抗する能力を 増大する走査技術である。 「織成」とは一般に、近接固体フィルバタンを発生する作図バタンを指し、この 場合第１バス上のベクトル（糸）が最大効果幅（ＭＣＷ）から少し離間され、接 着に必要な露光以下の露光を有する（すなわち硬化以下の露光）。接着は第２回 バスまたは高オーダバスにおいて累積露光して糸の交差区域を生じる際に得られ る。これらの交差区域は時にステッチと呼ばれる。 「インクレース」は「非順次走査」の特殊の型であって、この場合１つおきのベ クトルが１つの区域の第１バスにおいて走査され、他のベクトルが第２バスにお いて走査される。 「互い違い」とは、１つおきの層において相異なる作図バタンを使用する盛り上 げ方法である。例えば、互い違いハツチは、隣接層のハツチベクトルが相互に重 なり合わないように、１つおきの層においてハツチベクトルを片寄らせまたは移 動させる事を意味する。この方法の目的は、さらに均一な構造を生じ、また二、 三の場合にはカールを低下させるにある。 「スモーリ」は、与えられた断面上の重要箇所に孔または間隙を配置する盛り上 げ技術である（一般にＣＡＤ設計において使用され、またそれぞれの断面上にス ライス型プログラムを書き込むために使用される）。これは、層の１つの区域か ら他の区域への応力の伝播を中断する事によりカールを減少させる。 「リベツテイング」または「ステッチング」は与えられた層に対してｔ０異なる レベルの露光を加える露光技術をいう。この場合、一部の露光が接着に必要な露 光以下となり、また１部の露光か接着を生じるのに十分であり、従ってリヘット に類似した不連続の接着箇所を生じる。 「ウェブ」は、ＣＡＤ設計の部品の所望の最終複製の一部を成すものではないが 、ステレオリソグラフィー装置によってＣＡＤ物体と共に形成されて、ＣＡＤ物 体の種々の特徴を支援しまた盛り上げプラットフォームからＣＡＤ物体を容易に 分離させる支持構造である。 「物体の上向き特性および下向き特性」とは物体の上方延長または下方延長を現 す特定断面上の区域またはサブ区域である。 各断面は画成された区域と非画成区域との組合せから成る。画成区域は、物体の 固体構造の一部を成す区域である。（その区域が完全固体区域として形成される がまたは網目区域として形成されるかは問題でない）。非画成区域は物体の中空 部分を成す区域である。これらのコンセプトは第１６ａ図図示されている。第１ ６ａ図は物体の断面の１例の平面図である。この例の断面は３つの画成区域と２ つの非画成区域とに分ける事ができる。境界７００は区域７０５を画成し、境界 ７１０は区域７１５を画成し、また区域７２０と７２５は区域７３０を画成する 。区域７３５と７４０は非画成区域である。 断面の各画成区域はサブ区域に分けられ、これらのサブ区域は、与えられた断面 の画成区域と２つの隣接断面（これより高い断面と低い断面）上の画成区域およ び非画成区域との相互関係によって決定される。断面ｉの上向き区域は、断面ｉ ＋ｌの非画成区域の下方にある断面ｌの画成区域である。断面ｌの下向きサブ区 域は、断面ｉ−１の非画成区域に重なった断面１の画成区域である。 一部のサブ区域は上向き特性と下向き特性との両方を示す事かできる。この場合 サブ区域は一般に下向きサブ区域とみなす事ができる。なぜかならば、下向き特 性の適当な硬化は上向き特性の硬化よりも一般に重要だからである。このコンセ プトは第１６ｂ図および第１６ｂ°図に図示されている。断面ｒｉＪ　７５０は 断面「１−ＩＪ７５５の上方にあり、また断面ｒｉ＋ＩＪ　７６０の下方にある 。第１６ｂ゛図は第１６ｂ図のコピーであるが、この場合、断面ｒｉＪ７５０が サブ区域に分割されている。断面りの上向き画成サブ区域は７６１．７６４およ び７６８である。断面ｌの下向き画成サブ区域は７６１．７６２および７６９で ある。上向きでも下向きでもない画成サブ区域は７６３．７６５および７６７で ある。断面ｌの非画成区域は７６６および７７０である。サブ区域７６１は上向 きであると共に下向きであって、一般に下向き特性として処理される。断面ｊが 完全非画成断面の上方にあれば、断面ｊ全体が下向き特性である（例えば部品の 底部）。断面ｊが完全非画成断面の下にあれば、断面」は上向き特性である（例 えば部品の上端部）。 前記以外の定義は、米国特許５ＮＯ７／４２９，４３５の添付書類ＢとＣとして のマニアルおよびその他の開示から必要に応じて得られる。この特許を引例とす る。 さらに、５ＬＡ１１−ドウエア、樹脂およびレーザタイプの仕様、および前記の 改良型ステレオリソグラフィープロセスに関する一般的パラメータがこれらの添 付書類に；己載されている。 改良型構造一体性を得る好ましい方法 本発明の二、三の好ましい実施態様は形成される部品の上向き面および下向き而 の上のほかにスキンを適当に備える事により改良型構造一体性、後硬化歪、下方 全体水平歪、および多くの場合には全体的下方垂直土（例えばカールを得る方法 ）に関するものである。例えば、上向き面と下向き面にのみスキンを備え、Ｘ− Ｚ面（Ｘハツチ）とｙ−ｚ面（Ｙハツチ）に網面を加える効果は、少なくとも部 分的に変換された網面によって捕捉された実質的に未反応材料と上向き面および 下向き面上の側面の比較的長い立柱およびスキンの境界材料とから成る内部構造 を形成するにある。従って上向きおよび下向きスキンまたは網面の任意部分にお ける漏れが未変換盛り上げ材料の歪と望ましくない漏れの原因となる。しかし上 向き面と下向き面のほかにおいてｘ−ｙ面（水平面）にスキンが配備されると、 その場合に網面、境界およびスキンによって捕捉される未変換材料の区画がはる かに小となり、よりよく収容される。部品の内部構造中に追加スキン面を備える 事による他の利点は、構造一体性の改良、形成中の歪の減少、後硬化時間の短縮 、および後硬化工の減少である。さらに表面仕上げが後硬化の以前に実施でき、 また場合によっては後硬化を完全に省略する事ができる。この追加フィルを実施 する際に種々のアプローチを使用する各種の好ましい実施態様が存在する。 第１グループの実施態様は、フィルが一連の重畳露光によって形成される点にお いて従来のスキンフィリング技術の類似の露光法を使用する。これらの実施態様 は、断面の同一区域において網面およびフィルとして従来から公知の方法を使用 する事ができまたは使用しない事ができる。 好ましい第１実施態様においては、まず断面上の境界ベクトルに対して盛り上げ 材料を露光する事により層上に層ベースを形成し、次に断面上に網面ベクトルを 露光し、最後に断面上の任意の上向きおよび下向き区域に対してスキンフィルベ クトルを露光する事によって物体が形成される。また非下向き区域および非上向 き区域の周期的または（一定の発生確率の）ランダム区域上においても、スキン フィルベクトルを備え露光する事ができる。 例えば１０ミルの層厚さが５０層に対応する部品の１／２垂直間隔ごとに全断面 のスキニングを生じるスキンベクトルを発生させる。これらのスキンベクトルは 、下向きの区域が下向きでない区域から区別されうる形で発生される。他の区域 を区別する事も可能であるが、その必要のない事が発見された。このアプローチ の利点は先に説明した。 もちろんゼオメトリー選択スペーシングなど、スキンフィルの他の垂直スペーシ ングも可能である。すなわち１つのスキンスペーシングによっである種のゼオメ トリー特性がよりよく操作されるが、他のゼオメトリー特性は他のスキンスペー シングを必要とする。この実施態様において、層間の接着を達成するために使用 される境界ベクトルと網面ベクトルは一般に十分な接着を保証するためにある程 度の過硬化を与えられる。しかし、非下向き区域に使用されるスキンベクトルに は、層厚さ以下、または同等、または以上の硬化深さを与える事ができる。 層厚さ以上のスキン深さは過度のカールを生じ従って最適でない事が発見された 。他方、下向き区域におけるスキンベクトルは、その他すべてのベクトル型と組 合わされて、単一の層厚さの硬化深さを与えられる。この実施態様は、全部また は部分的に、下記に説明する均一スキン厚さ法と組合わせる事ができる。 この盛り上げ法は、所望のＣＡＤ物体ファイルなどを２回スライスし、次に得ら れた（、５ｌｉ）ファイルを編集しマージ処理する。第１スライスは通常のスラ イシングパラメータによって実施される。例えば、５０ミル間隔のＸおよび６０ ／１２０網面を使用し、また３ミル間隔のＸスキンフィルを使用する。第２スラ イスは、スキンフィルを使用する事なく、第２スライスのスキン間隔と同等の型 および間隔の密接間隔の網面（これはスキンフィルとして作用する）を使用して 実施される。例えば、前記の例を続ければ、第２スライスは同一の層厚さを使用 して、しかし３ミルのＸ型網面のみを使用して実施される。第２スライスフアイ ルの発生後は、手動、またはプログラムによって編集し、非下向き区域および非 上向き区域においてフィルを使用しない断面に組合わされたスキンフィルの中に 入りこれを除去する。次に、第１スライスからのすべてのベクトルを保存しまた 第２スライスからの残存Ｘ層線面ベクトルのみを保存するマージングオプション を使用して、２フアイルをマージする（平坦に近い下向き網面を含む他のすべて のベクトル型は除去される）。これらのハツチおよびフィルベクトルは、これら のベクトルがどのマージ物体から来たかを示すブロックヘッダによってなお区別 されている。従って組合わせファイルが単一物体として形成される。 各ベクトル型に対して適正な露光値を確実に与えなければならない。従って第２ スライスからのハツチベクトルは、スキンフィルと同等の対応露光値を与えられ る。 この手順は実質的に前述のような物体を生じる。しかしこの実施態様と所望の実 施態様との間にはいつくかの相違が存在する。第１に、下向き特性と上向き特性 の区域は、物体の第２スライスからの網面がなお組合わファイルの中に含まれて いるかいないかに従って、二重露光（従って余分な望ましくない硬化深さ）を与 えられる可能性がある。第２に、このスライスプログラムは一般に非下向き区域 を下向き区域から分離しないので（平坦に近い区域を除＜）、下向き区域の中に 追加硬化が存在するであろう。断面間の接着を保証するためには網面は幾分過硬 化されなければならないからである。 第１４ａ図ないし第４ｂ図はこの第１実施態様の技法によって形成された物体の 側面図である。第１４ａ図はＣＡＤ設計された物体の側面図である。点区域は固 化区域を示す。第１４ｂ図はこの第１実施態様によって形成された物体の側面図 を示し、この場合物体の構造一体性を増進するため、第３層ごとにスキニングさ れている。 前向きスラッシュ「／」で表示された区域は下向きであるのでスキニングされた 区域を示す。後向きスラッシュ「＼」で表示された区域は上向きであるのでスキ ニングされた区域を示す。「Ｘ」で表示された区域は、さもなければスキニング されなかったであろうが本発明によってスキニングされる区域を示す。層１．４ ．７および１０は本発明によってスキニングされる。 第２の好ましい実施態様において、各層の境界ベクトル、各層の網面および各層 の各部分のスキンフィルベクトルを配置し露光する事によって物体が形成される 。前記の実施態様および下記の実施態様と同様に、この第２実施態様はベクトル データを使用、する部品形成に限定されない。ベクトルデータは本発明のコンセ プトの実施例として使用されるにすぎず、他の実施例を使用する事もできる。本 発明の若干のコンセプトは、断面上の同化量、および／または各断面上の材料固 化順序、および／または各断面の各区域の同化深さを取り扱う。この第２実施態 様は第１実施態様と同様であるが、相違点は、この場合にはスキンフィルが周期 的断面について下向き特性および上向き特性についてのみ与えられるのでなく、 各断面の各区域について与えられる事である。従ってこの第２実施、態様は、境 界内部に捕捉された殆どまたは実質的に変換されていない材料を有する少部品を 生じる。有効スキン深さが層厚さと同等またはこれ以上であれば、実質的に未変 換の材料は存在しないであろう。有効スキン硬化深さが層厚さ以下であれば、若 干の実質的に未変換材料か存在するであろう。前記の実施態様と同様に、十分な 接着状態をえるために、先行断面の区域に重なり合う断面区域の間にある程度の 正味過硬化を生じる事が望ましいか、下向き区域においては、正味硬化深さは均 一であって１層の厚さに限定される事が望ましい。各断面の実質的にすべての祠 料が実質的に変換されるこの実施態様のような場合、垂直カールが一般に顕著で あり、水ｒ＋＝歪が著しく減少する事が発見された。カールｊｉ（水平方向およ び垂直方向）か層間の過硬化量、同一断面における隣接線間の過硬化量、過硬化 の発生面積、層の厚さ、および層間の同化順序に対応して大きく変動する事は公 知である。支持されない特性部分が少なくまたは支持されない特性部分がウェブ によって支持されうる部品を形成する場合には、この実施態様の直接的利用によ って部品精度の実質的改良を生じる事ができる。 形成される部品がよく支持されない区域を含む場合ににとって有益である。この ような変形は、十分に支持されている区域および支持できる区域についてのみこ の実施態様の技術（「連続スキン連法」または「スキン連続法」）を使用し、こ れ以外の部品区域においては、標準的境界形成法、広く離間された網目、下向き 特性スキユング法および上向き特性スキユング法を使用するにある。このような 他の部品区域については、「ストロングアーム」形成技術を使用する事が有効で ある。この変形アプローチの結果、支持された区域における水平精度が実質的に に増大され、非支持区域における垂直精度は損垂直歪の増大を防止する他の変形 方法は同時係属出願米国特許第１８３，０１５号に記載のスモーレイを使用する 方法、同時係属出願米国特許第１８２．８２３号および第３３９．２４６号に記 載のマルチパス作図技術を使用する方法、同時係属出願米国特許第１８２，８２ ３号および第３３９，２４６号に記載のリベット型層間接着技術を使用する方法 、「ストロングアーム法」、「ログジャム法」および「キルテイング法」の使用 、および下記に説明するその他の技術ならびにその他の技術とその組合せを含む 。 前記の第１実施態様と同時に、この第２実施態様に形成法はまず所望ＣＡＤ物体 ファイルなどを２回スライスし、つぎにこれらのファイルをマージする事によっ て実施される。第１スライスはスキンフィルが使用されない限り、比較的正規の スライシングパラメータによって実施される。その１例は５０ミル間隔のＸおよ び６０／１２０網■を使用するにある。第２スライスは、スキンフィルを使用す る事なく、各層の上にスキンフィルを形成するために望ましいものと同等の型お よび間隔の相互に密接した網目を使用して実施される。例えば、第２スライスは 同一の層厚さを使用するが、３ミル間隔のＸ型網［１のみを使用して実施する事 ができる。第２スライスフアイルの形成後に、すべてのベクトルを第２スライス から保存しく使用済みのスキンフィルベクトルを除く）、またＸ網口（平坦に近 い下向き網目を含む）のみを第２スライスフアイルから保存し、他のすべてのベ クトル型を除去するマージングオプションを使用して前記２つのファイルを相互 にマージする。第１スライスからの／＼・ソチと第２スライスからのフィルベク トル（実際上スライス２からのハツチベクトル）はなお、これらがどのマージ物 体からきたかを表示するブロックヘッダによって区別されている。従って、組み 合わせファイルは、単一物体として形成され、しかも各ベクトル型に対して適正 な露光値を与える事ができる。従って第２スライス物体からのハツチベクトルが スキンフィルに相当する対応の露光値を与えられる。この手順はこの実施態様の 好ましい方法として先に説明したものと実質的に同様の物体を生産するであろう 。しかしこの実施例と前記の所望の実施例との間に相違点が存在する。この実施 例のスライスプログラムは一般に非下向きハツチを下向きノ〜ツチから分離しな いので（平坦に近い区域を除く）、下向き区域において追加硬化が存在するであ ろう。断面間の接着保証するために網目をある程度過硬化する必要があるからで 第２実施態様および第１実施態様ならびに下記の実施態様においては、現存の市 販のソフトウェアを使用しまたは現存のソフトウェアからの出力を変更して少な くとも部分的に種々の実施態様を実施する多くの方法がある。 前記の実施態様はこれらの技法の１例にすぎない。 好ましい第３実施態様においては、各断面に境界ベクトルおよびスキンフィルベ クトルのみを与える（この実施態様は網目を使用しない）。この第３実施態様に おいて、境界は先行断面との接着を成すために使用されるかまたは下向き特性を 形成するために使用されるかに従つて、層の厚さと同等またはこれ以上の有効深 さまで硬化される。前記の実施態様と同様に、非下向＼区域のスキンベクトルは 層の厚さ以下、同等またはこれ以上まで硬化する事ができる。スキンベクトルが 通常の硬化技法により、層厚さ以上の有効深さまで硬化されれば、垂直カールが 増大する事が発見された。従ってスキンベクトルをこのような深さまで硬化しよ うとするならば、マルチパスなどのカールを減少させる作図法を使用する事が望 ましい。マルチパスは少なくとも２段階によって材料を固化する方法であって、 この場合、相乗刺激に対する材料の第１露光は層の厚さ以下の硬化深さを生じ、 第２バス（またはこれ以上の順序のパス）は接着を保証する正味硬化深さを生じ る。マルチパスはカールを減少させる効果的な方法である。マルチパス走査の拡 張については、多重走査プロセス中の多重波長の使用に関する同時係属出願特許 第４２９，９１１号に記載されている。最初の単数または複数のパスにおいて、 形成材料の実質的変換が生じるように短い透過深さの露光を加え、その後単数ま たは複数の長い透過深さの露光を加える。後者の露光は断面間の十分な接着を保 証するために使用される。 この第３実施態様と共に生じる他の問題は過度の水平カールである。前記の実施 態様においては、スキンの露光以前に網目を露光する事によって水平カールは最 小限度に保持されていた。その場合、網目はスキンを形成するだめの安定フレー ムとして採用する。この第３実施態様は網目を含まないのであるから、水平カー ル低減技法を使用する事も必要であろう。 このような技法は非順次ベクトルの作図法を使用し、典型なり合いフィルベクト ルを使用しく例えば下記の実施態様について記載される「織成」）、および非順 次的に作図されたベクトルを介在ベクトルによって充填する方法（多くの点にお いてこれは前記のマルチパス技法の水平方向変形である）を含む。ベクトルの非 順次配列とは、特定の間隔をもってフィルまたはハツチベクトルを加え、つぎに これらのベクトルを非順次的に露光する技法をいう。従来のステレオリソグラフ ィーにおいてはフィルベクトルは順次的に硬化される。 順次配列および非順次配列の相違を示す例を第７図に示す。第７ａ図は境界２０ ０の断面を示し、これは単方向フィルベクトル２０１乃至２０９を含む。従来の ステレオリソグラフィーにおいては、作図の順序はベクトル２０１から２０９で あった。これらの各ベクトルの走査方向は一般に、ベクトル間のジャンプ量が最 小限となる方向であった。奇数ベクトルは一般に左から右に引かれ、偶数番号の ベクトルは右から左へ引かれた。従って、フィル全体は、１つのベクトルの頭部 とつぎのベクトル尾部との間に最小限度のジャンプをもって作図する事ができる 。 第７ｂ図は同様の断面を示すが、この場合に発生する傾向のある水平カールを最 小限にするために非順次作図を使用する例を示す。この断面は境界２２０によっ て包囲され、ベクトル２２１乃至２２９によってフィリングされる。作図順序は ２２１から２２９の順序であるが、作図の第１バスにおいては１つおきのべり斗 ルを飛び越し、この第１バスにおいて飛び越されたベクトルを第２バスにおいて 走査する。各ベクトルによって硬化される材料がつぎに走査されるベクトルによ って硬化される材料と接続しないように順次走査ベクトルが一定距離をもって離 間されている場合、この技法はカールの減少にとって特に有効である。この場合 第２バス（または最後のパス）において第１バスによって露光された材料の間隙 部分がこの間隙をベクトル走査する第２バスによってフィリングされる。各ベク トルの硬化幅がベクトル間隙と比較して比較的広ければ、１つおき以上に飛び越 える必要があろう。例えば第１バスにおいて１つのベクトルを硬化しつぎに３ベ クトルを飛び越え、つぎに他のベクトルを硬化してつぎの３ベクトルを飛び越え るなどの処理が必要な場合がある。第２バスにおいて各３ベクトルかな成るセッ トの第１バスにおいて引かれなかった中間ベクトルを硬化させ、最後に第３バス において残っているベクトルを走査する。これは第７Ｃ図において図示されてい る。境界２４０はベクトル２４１乃至２４９によってフィリングされ、走査順序 は２４１から２４９の順序スキンベクトルが層厚さ以下または同等の有効硬化深 さのみを与えられる場合、先行断面に重なり合ったその断面の部分においてポイ ントリベットなどの形で追加露光を加える必要があろう。リベットの適正な使用 の結果、層間の十分な接着を生じるが、また垂直カールを最小限に保持する事が できる。このアプローチは、これより深い硬化深さの方法と同様に、水平カール 減少技法を使用する必要があろう。 前述の形成法と同様に、この形成法はユーザが所望のＣＡＤ物体ファイルなどを １回だけスライスする事によって実施する事ができる。部品は網目を使用して、 しかしスキンベクトルを使用しないでスライスされる。網目ベクトルはスキンフ ィルにとって代表的な分離によって離間される。同時に単数または複数の網目型 を使用する事ができる。例えばそれぞれ４ミルの間隔をもってＸハツチとＹハツ チの両方を使用する事ができる。１つのベクトルに沿った単一パスの最大硬化深 さがベクトル間隔（例えば１２ミルＭＣＷ）と同等またはこれより大であって、 順次に硬化されたベクトルが相互に作用する事を望まなければ、各網目型ついて 第７Ｃ図に記載と同様の作図パタンを使用する事ができ、る。この手順は、第３ 実施態様の好ましい方法によって生産された物質と実質的に同様の物体を生産す るであろう。しかしこの実施態様と前記の望ましい実施態様との間には相違点が ある。このスライスプログラムは非下向きハツチと境界を、下向きハツチ（゛１ 也坦に近い区域を除く）および下向き境界から分離しないので、下向き境界の中 に追加的硬化が生じるであろう。網目が幾分過硬化されて断面間の接着を保証す るからである。 第４実施態祥は前記第３実施態様と類似であるが、境界ベクトルを使用しない。 従ってこの実施態様はフィル型ベクトルのみをΔ二じて露光する。この実施態様 においては各断面に紹み合わされた境界が存在しないのであるから、従って隣接 ベクトルとの水平接続および先行断面との水平接続のある箇所を除いて、ベクト ルが引かれる際にこれを定位置に保持するのは表面張力と粘度以外にないので、 この実施態様のベクトルは非常に順序立った手法で作図されなければならない。 断面全体に作図されるまで谷ベクトルが定位置に留まるように、各ベクトルは一 定の順序で、また７／あるいは十分な構造支持を保証する深さまで引かれなけれ ばならない。ベクトルが不適切な順序で引かれる場合、一部のベクトルが露光の 完了前にまた断面の同化前にその定位置から移動しあるいは歪められる０■能性 かある。垂直カールは一般に、いま引かれた断面の硬化＋４料と先に引かれた断 面の硬化材料との間において生じるのであるから、この区域におけるベクトルは 非順次的に引かれ、また最小限カールを保証するように２バスのマルチパスを使 用して硬化させる事ができる。つぎに下向き区域から生じるベクトルを他のハツ チ型ベクトルと共に非順次的に交互に硬化させる事ができる。例えば単数または 複数の非順次Ｘ型ベクトルを走査し、つぎに単数または複数のＹ型ベクトルを走 査し、つぎにすべてのベクトルが走査されてしまうまで、他のＸ型ベクトルおよ びＹ型ベクトルの露光を繰り返す。この区域においては、走査方向は走査順序と 同程度に重要である。ベクトルの最も適切な配置を成すため、これらのベクトル は支持区域から非支持区域に向かって走査される必要かある。 Ｆ記に述べるその他の実施態様は、標準アプローチの網目ベクトルと類似の手法 で断面上に少なくとも相当量のフィルを生しる。すなわち、露光中に相互に作用 しない程度に離間されたベクトルを作図し露光する。これらのベクトルは、それ ぞれ露光されるベクトルの予想最大硬化幅またはこれより少し広い幅に離間され る。このように１７ですべてのベクトルを露光した後に、実質的に変換された断 面はベクトルカンチレバーに最小限度の未変換材料を含む。このアプローチの種 々の実施態様は一般に「織成」という名称で知られている。 「織成」という名称は特にこのコンセプトの第１実施態様について適用される（ この特許の第５実施態様）。 二の実施態様は種々のスキン連続形成技法のうちで最も好ま

【、い実施態様であ る。この実施態様は境界ベクトルを作図して露光し、つぎに少なくとも２つの型 の非平行網［１を作図して露光【−１この場合に第１網目型の露光は先行断面に 対する垂直カールを生じるほどの接着を生じる硬化深さを得るには不十分である が、第２網目型の露光は第１網目型と同等であって、従って重なり合い区域にお いて断面間の接着を生じるのに十分な露光を生じる。 網目ベクトルの間隔は、それぞれベクトルが所望の硬化深さを生じるのに適した 露光を受けた際のその最大硬化幅よりも少し広く離間される。 前述の形成法と同様に、この形成法はＳＬＡソフトウェアを使用して所望のＣＡ Ｄ物体ファイルを一回スライスする。この部品は網面によってスライスされるが 、スキンベクトルを使用しない。網面ベクトルは予想される最大硬化幅より少し 大きな（例えば約１０％大きな間隔）をもって離間される。この実施態様を使用 して部品を形成するためにこの場合に好ましいシステムは、カリフォルニア、バ レンシアの３Ｄシステム社によって製造されている５ＬＡ−２５０である。また この場合に好ましい形成材料はチバガイギー社によって製造されたＸＢ５０８１ ステレオリソグラフイー樹脂（液状光ポリマー）である。またこの場合に好まし いシステムは、３２５　ｎ　ｍで作動するＨｅＣｄレーザを使用し、このレーザ は代表的には約１０−１１ミルの硬化幅と８−９ミルの硬化深さとを生じる。従 って、網面ベクトルは約１２ミル離間される。またこの場合に好ましいフィルベ クトルは相互に組合わされたＸ網面およびＹ網面である。この場合好ましいＳＬ Ａソフトウェアはバージョン３．６０である。 このソフトウェアを使用する時に、境界ベクトルとハツチベクトルを露光する事 によって物体が形成される。先に述べたように断面間の接着は、２ハツチ型間の 交差点において得られる。部品が１０ミル層によって形成される場合、これらの 交差点の深さは約１２ミルである。この形成法によれば、同等の部品が標準技法 によって形成される場合と比べて、実質的に低い水平歪と同等または低い垂直土 とを生しる。ｎ１定された後硬化歪は通常法による部品形成の場合よりも実質的 に小である。 この第５実施態様による断面形成は第８ａ図乃至第８１図に図示されている。こ の第８図は均−深さまで硬化される正方形断面を示す。第８ａ図は境界ベクトル の走査によって硬化された材料の平面図である。第８ｂ図は第８ａ図のｂ−ｂ線 に沿った断面図である。境界ベクトルの硬化深さは層厚さプラス若干の過硬化量 （例えば、１０ミルの層厚さ＋６ミルの過硬化）である。第８Ｃ図は境界ベクト ルによって硬化された材料に対して破線背景において実施されたＸ網面走査に対 応して硬化した材料の平面図である。第８ｄ図は第８Ｃ図のｄ−ｄ線に沿っで取 られた硬化材料の断面図である。Ｘ網面の硬化深さは１層の厚さより小である（ 例えば、１０ミルの層厚さに対して８ミルの硬化深さ）。露光区域は非露光区域 と比較して幅広い。すなわち、ハツチベクトルの間隔はハツチベクトルの最大硬 化幅より少し大であるにすぎない。（例えば１２ミルのハツチベクトル間隔と１ １ミルの最大硬化幅）。 第８ｅ図と第８ｆ図はＹ網面に対する同様の硬化材料を示す。第８ｇ図は第８ａ 図、第８ｃ図および第８ｅ図の図示の硬化材料の重ね合せの平面図である。この 図において小さな正方形区域は未硬化区域を示す。これらの正方形のサイズは縁 が１ミルまたはこれ以下であり、これらの正方形の間の固化材料は縁が約１１ミ ルである。 第８ｈ図は第８ｇ図のｈ−ｈ線に沿った断面図であって、ｈ−ｈｇｔはＸハツチ ベクトルから生じた最大硬化のすぐ上方にある。第８１図は第８ｇ図のｉ−１線 に沿った材料の硬化形状を示す側面図である。ＸハツチベクトルとＹハツチベク トルとが重なり合った区域の硬化深さは層厚さより若干深くまで増大している。 線ｉ−１は２つの隣接Ｘハツチベクトルの効果部分の間に配置されている。 断面の表面の大部分は第８１図よりは第８ｈ図に類似している。第８ｈ図の露光 は均一でないが、この不均一性は、形成中に表面をスキニングする従来のアプロ ーチの場合より小である。このような不均一性の減少の理由は、それぞれ６ミル の過硬化を有する別々のハツチベクトルが重なり合って交点において１１ミルま たはこれ以上の過硬化を生じ、これが均一の層厚さの硬化深さを形成するスキン ベクトルと組合わされる事がないからである。 これと異なり、本発明の場合は、近接したハツチの単に二重露光を生じ、これは 、約５ミルの過硬化点を重ね合された実質的に均一な硬化深さを生じる。 この第５実施態様の変形は、すべての非下向き区域の中に織成を使用し、下向き 区域については他の従来のスキユング法（下記に説明する均一スキユング法を含 む）を使用し、またこれらの下向き区域に層厚さの硬化深さを与えるにある。 本発明の第６実施態様は前記の第５実施態様と類似であるが、この第６実施態様 においては網面（またはフィルベクトル）が層ごとに片寄りまたは「互い違い」 になっている事である。この実施態様の１つの実施法は隣接層のベクトルをハツ チ間隔の１／２だけ片寄らせるにある。従って１つおきのハツチベクトルが同一 のハツチ通路に重なる。ハツチ通路（ハツチ通路は網面処理される可能性のある 与えられた断面上の線である）の重なり合いが１つおき以外の周期で繰り返され る場合に、前記以外の層間片寄りが可能である。例えば、３層または３層以上に わたって、相互い重なり合わない事がありうる。 この片寄りまたは「互い違い」網面は、標準形成技法についても、本発明の種々 の実施態様についても利用する事ができる。標準形成技法について片寄り網面（ すなわち広く離間されたハツチ）を使用する利点は、物体の垂直面を平滑になし 、堆積特性を均一になし、また層間接着が線でなく点であるので層間カールが減 少する事にある。 埋設性鋳型用の部品を形成する場合、中空部品は形成材料が焼失するに従って形 成型に対する構造歪が少ない。 中空部品は網面を備えるがスキンを備えず、このようにして網面間の未変換材料 を物体から流出させる。中実部品は膨張して埋設性鋳型に亀裂を生じるが、中空 部品はこの傾向が少ない。しかし中空部品の形成は、順次断面のハツチベクター が上下関係にあってスキンフィルが使用されない場合でも問題がある。未変換形 成材料が網面と境界との間に捕捉され、この捕捉された材料があとで固化して物 体の所望の中空特性を失わせるからである。 しかし、網面ベクターの中心間隔が近似的に硬化最大幅の２倍より大であれば、 １つおきの層のベクターの間隔の１／２の片寄りによって得られる部品は、この 部品を埋設性鋳型の製造に使用する以前に内部の未変換材料の実質的に大部分が 種々のギャップを通して流出して除去される。この片寄り網面の利点を第９ａ図 と第９ｂ図とに示す。 第９ａ図と第９ｂ図は第６実施態様を示し、境界ベクターが相互に片寄っている が、その間を未変換材料を流出させるほどには片寄らされていない物体の側面図 である（これらの境界は平坦または平坦に近い境界と異なり非垂直のしかし急傾 斜境界である）。 第９ａ図は、重なり合った網面を備え、従ってその中に備えられた未変換材料の ポケットを有する部品を示す。 第９ｂ図は、片寄りハツチを有し、従って内部の未変換材料の排出通路を有する 部品を示す。第９ａ図に図示のように各部分物体の頂点が集中して形成材料が頂 点から流出できないとすれば、ポケット３０６と３０８のみが排出する事ができ 、ポケット３０２．３０４．３１０．３１２は排出できない。第９ｂ図において は、部品の内部区域全体が１つの相互に接続されたポケットを成し、このポケッ トから未変換材料の実質的に全部が排出される。光ポリマーを使用する場合、樹 脂粘度を低下させるために高温を使用する事により、排出が増進される。本発明 の第１原理はできるだけ多量の内部材料を固化させるにあるので、片寄網面のこ の第６実施態様はスキン連続形成技法からはずれている。しかしこの実施態様は それ自体で有効な形成法である。後硬化歪を減少させるその性能は実施例６に記 載されている。 非重ね合せ形成アプローチの他の実施態様は、重ね合せ露光技法について述べた 技法と、後述の本発明の他の実施態様とを適当に組合わせる事によって開発する 事ができる。 前記の２つの主たるアプローチ、すなわち断面の少なくとも一部上の重ね合せフ ィルまたは非重ね合せフィルのほかに、構造一体性を増進するために使用される 他のクラスの実施態様か存在する。このクラスのスキン連続実施態様は、材料の 重ね合せまたは非重ね合せ線の硬化ではなく、「プリント」と呼ばれる個別の材 料点を硬化させるにある。ブリットは単一断面については、複数の実質的に非重 ね合せ露光として硬化される。このアプローチの実施態様は物体の主として内部 区域の固化法を含み、これに対して物体の上向き区域および下向き区域は他のア プローチによって硬化される。 この「スキン連続」法の第７実施態様はこのクラスの第１実施、Ｉ！！様であっ て、所望の断面の境界内部の材料を一連の個別の点として露光する事によって断 面内部を硬化するにある。与えられた断面上で露光される点は、相乗刺激に対す る材料の露光に際して形成される硬化材料の最大直径よりすこし大きい間隔で相 互に離間されている。言い替えれば、単一の内部断面において、材料の大部分が 相互に小ギャップで離間された点露光の形で硬化される。このような離間が歪を 停止させ、従ってカールを減少させる。各点は、断面間の接着を保証するため、 層厚さと同等または少し大きな深さまで硬化される。次の断面において、この断 面の点露光が先行断面の点間のギヤノブの上方に定心されるように、露光バタン が「互い違い」に成されまたは移動される。このようなブリット露光バタンの移 動は、部品の所望区域が完了するまで１つおきの断面において繰り返される。こ の方法、与えられた層厚さをもって形成する際に、断面間の構造一体性を生じる と共にカールを低減させる事ができる。 ２層の順次に重なり合ったサンプル断面を第１０ａ図および第１０ｂ図に示す。 これらの断面は、一連の点露光を包囲した断面境界４００を示す。第１０ａ図は 特定のグリッド上に配置された点露光４０２を示し、第１０ｂ図は第１０ａ図か ら片寄らされた（互い違いの）点露光を示す。これらの２つの図を比較してみれ ば、一方の断面のブリットが先行断面のブリットの間のスペースの中央に定心し ている事が明かである。第１０ｃ図は、相互に重ね合された第１０ａ図と第１０ ｂ図のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。この図は、少な（とも二次元的にブリッ トが層ごとに互い違いに配置されている事を示す。 第１．　Ｏａ図と第１０ｂ図は与えられた断面におけるブリットの特定の配置を 示すが、他の配置も可能である。例えば、ブリットをさらに密に嵌合させるため （与えられた断面において変換（イ料と非変換材料との比率の増大のため）、こ れらの点を六角形バタンに配置する事ができよう。より厚い断面において六角形 バタンを使用すれば、六角形の緻密構造か得られる。このようにして各ブリット は、第１０　ａ図および第１０ｂ図に図示のように４つの近接点ではなく、６つ の近接点を得るであろう。 このブリットによる形成方法は、現在の３Ｄシステムソフトウエアでは部分的に しか実施できない。このような実施は不十分である。この実施態様を適切に実施 するには、変更されたソフトウェアが必要である。 現在のソフトウェアの実施は、形成される材料ブリットの直径より少し大きな間 隔をもって単一型の網目ベクトル（例えばＸベクトル）で物体をスライスする事 によって実施される。つぎに、選ばれた網目方向に対して垂直の方向（例えばＹ 軸方向）に沿って間隔を１／２だけ片寄らせる事によって２回目のスライスを実 施する。つぎに第２フアイルを垂直方向（例えばＹ軸方向）に沿って網目間隔を 一１７２移動させＸ軸方向に網目間隔を１／２移動させるオプションを使用して ２つの物体を相互にマージする。またこれらのマージングオプションは、網目ベ クトル以外、すべてのベクトルを第２スライスフアイルから除去する。つぎに得 られたファイルについて、１つおきの層において１つおきのスライスファイルか らハツチベクトルを除去するように編集する。 現在のソフトウェアを使用してベクトルを固化する際に、これらのベクトルは連 続掃引ビームによって硬化されるのでなく、ステップサイズまたはＳＳとして知 られる短距Ｍ（例えば０．３ミルの整数倍）ジャンプすると−ムによって硬化さ れ、そこでビーム範囲それぞれ与えられたＳＳ位置において、ステップ期間また はＳＰとして知られる期間（例えば１０マイクロ秒の整数倍）待機する。タイミ ングとジャンピングの特定の位置付けは引かれる各ベクトルの始点に基づいてい る。物体がブリットの場合、使用されるＳＳ値はベクトル間隔に等しい（例えば １２ミルまたは約４０のＳＳ値）。２つのファイルかハツチ方向に対して垂直方 向に沿ってスライスされた時に相互に片寄らされ、つぎにマージに際して元の位 置に戻されるので、各ブリットの対応のＹ値は１つおきの層において網目間隔の １／２片寄らされる。この場合これらのファイルは網目方向に沿って網目間隔の １／２だけ相互に片寄らされてマージされたので、各成分に対応するＸ値は１つ おきの層の間において網目間隔の１／２だけ片寄らされる。この実施法は使用可 能であるが、若干の極端値においては、各ベクトルのＸ成分が断面の境界の少し 外部に（網目間隔の１／２）落ちるので必ずしも満足でない。現在のソフトウェ アを使用した実施法は前述のように部品を２回スライスするのであるが、この場 合には各部品が層厚さをもって所望の大きさに２回スライスされ、一方の部品が スライス前に層厚さの１／２だけ移動させられ、つぎにマージング中に元の位置 に戻される。 現在のソフトウェアを大きく変化させないでこの実施態様を実施する有効なツー ルは、網目ベクトルの長さを各末端において特定量だけ短縮させるパラメータを 含む事になろう。これによってハツチ方向に対して垂直方向の移動が可能となり 、同時に第２スライスによって作られるベクトルを網目間隔の１／２だけ縮小し 、つぎにマージング中に再び重ね合わせる事ができよう。また、マージされたフ ァイルを通して読み取りまた適当な断面から選ばれたベクトル型を除去する事の できる編集プログラムを使用する事もできよう。 垂直配向よりもカールに対してはるかに受感性の配向を有する物体を形成する場 合、この実施態様は片寄り単方向網目の実施態様に変更する事ができる。この場 合、片寄り方向はカールに対して最も受感性の方向となり、ベクトル方向はこれ より低受感性の方向となるであろう。 本発明の第８実施態様は第７実施態様と類似であるが、先行断面と現在の断面と において材料を硬化させるようにブリットが硬化される。従って各ブリットの硬 化深さき代表的には２層の厚さと同等または少し大である。従ってこの実施態様 においては、特定の断面について加工する際に、現在の断面の内部区域を知るの みならず、先行断面の重なり合った内部区域をも知る事が重要である。 ブリットの間隔は、先行実施態様における間隔と、現在の断面から１層の厚さ下 方のブリットの直径との中間にある。層間の接着は、現在の断面のブリットの上 面から１層の厚さだけ下方の位置におけるブリットの側面と、先行断面における ブリットの上面の側面との間の接着によって得られる。隣接層におけるブリット の位置の側面図を第１１図に示す。この実施態様は、下向き特性から２層または ２層以上の物体の区域について適用される事を注意する。 さらに他の実施態様においては、１つの断面に配置された材料の変換が２層また は２層以上高い断面に与えられた露光から生じる。 前述のように、本発明に関連して、スキンベクトルの非順次配列に基づいて数種 の新しいスキンフィルを使用する事かできる。従来からスキンベクトルは頭部か ら尾部に向かって配列され、第１ベクトルパスが一方の境界から反対側の境界ま でフィルパスに沿って成され、つぎのベクトルに沿ったパスは少し片寄って（例 えば第１バスから１乃至４ミル片寄って）、後者の境界から第１境界に戻される 。しかし本発明の好ましい実施態様の１部において、適切な非順次走査によって 、従ってスキンフィルの非順次形成順序によって歪が減少される事が発見された 。さらにさらに詳しくは、形成される部品区域の表面に沿って１連のパスを形成 する際に、順次のスキンベクトルが隣接の線に対して衝撃を与えずまたは衝撃を 減少させるように、ベクトル間の片寄りを増大させる（例えば２倍、３倍または これ以上に増大する）事が望ましい。さらに単数または複数の順次シリーズのパ スにおいては、先行シリーズのパスにおいて引かれているスキンベクトルの間に 追加のスキンベクトルが引かれる。 これらの実施態様は好ましくは各層における網目ベクトルとスキンベクトルとを 有する。 歪を最小限に成す事のできるさらに他の実施態様は、相異なる層における相異な る方向のスキニングを含む。 例えば、各層においてＸハツチとＹハツチとを有する部品においては、奇数層は Ｘ方向にスキンされ、偶数層はＹ方向にスキンされまたはその逆とする事ができ る。 さらに他の実施態様においては、Ｘ網目とＹ網目とを合する与えられた層におい てＸ方向とＹ方向においてスキンフィルを備える事ができる。 しかし最も好ましい実施態様においては、Ｘ１６０゜および１２０°網目はＸ１ ６０°または１２０°方向の少なくとも一方、好ましくはその両方向のスキンフ ィルを備える。下記において詳細に説明するこの実施態様の好ましい変形におい ては、与えられた方向のスキンベクトルは同一方向のハツチベクトルのすぐ上に 引かれる事なく、このようにして任意の箇所に対する過剰露光を防止する。さら にスキニングされる層の任意の点において３方向に露光が実施されるので、ベク トル走査速度が３倍に増大されてベクトル当たりの通常露光の１／３を生じ、三 次元パス全部が成された後に均一な露光を生じる。 他の実施態様は「タイリング」法である。この実施態様においては、それぞれの 「タイル状」区域を露光する際に前述のいずれかのアプローチが使用され、この 場合それぞれのタイル間の小さなスペースは未反応状態に残されて応力除去区域 として作用する。各タイルのサイズは魚箱光から、全断面露光までの範囲とする 事ができ、最も好ましいサイズは縁において１／４インチと３／４インチの範囲 内である。 タイリングはステレオリソグラフィー法によって生産された物体の層を形成する 方法であって、この場合、各層が１連の面積要素またはタイルに分割される。各 面積要素は隣接の面積要素からスペーシングによって離間される。各面積要素の 周囲のスペーシングは、少なくともすべての隣接面積要素またはタイルが変換さ れまたは固化されるまで、未変換状態に留まる。各タイルの間のスペーシングは 応力解除区域として作用するために未変換状態に残される。スペーシングの幅は それぞれのタイルの幅に比べて比較的小である。 またタイリングは第２層あるいは下向き特性区域の上方層に実施された場合には カール減少技術としても使用できる。一般に下向き特性区域においてはカールが 発生しないので、下向き区域にカール減少技術としてのタイリングを必要としな い。また変形プロセス中にそれぞれのタイルを取り付ける下部構造が存在しない ので下向き特性区域には一般にタイリングが使用されない事を注意しなりねばな らない。すなわちタイリングは、支持されない区域ではなく、支持された区域に のみ適用される。 タイルは個々別々の比較的小さい面積であるがら、夕・イルを使用すればタイル の境界への収縮を制限する。これによってタイル層の応力およびカールを減少さ せる。 これはド向き特性区域のすぐ上方の最初の数層において非常に重要なｑｆである 。一般にカールは主として下向き特性区域において生しる。これらの下向き層は その上方の数層の変換の結果として上向きにカールする。他方、タイリングのも 利な点は強度の低下である。 タイル間のスペーシングは通常、すべてのタイルが形成された後に変換または固 化する事ができる（グラウトまたはモルタルと叶ばれる）。後処理を減らすため に物体全部をタイリングによって製造する事ができる。このグラウトはタイルよ りも一般に変換度が低い（低露光が使用される）。 １例として、ＸＢ５０８１および５ミル層などの好ましい＋４−１４を使用して 、互向き特性の第１層の上方の第１層から第２し１層までを形成する際に、特に 第１０層までを形成する際に（第１層は支持されているものと仮定する）タイリ ングｌ去をイ吏用するｌｊができる。１ｏミル層が使用される場合、タイリング は第１層乃至第１０層の範囲内で通用する′））か好ましく、特に下向き層の上 方第１層から第５層まで使用する事が好まし７い。 好ましくは、タイルサイズはレーザビームの幅（屹Ｏ］Ｏインチ、１層４ｍ１） ノ幅から約０．１２０−０゜１５Ｃ）インチまでの範囲とするが、最も好ましい 範囲は縁において３７４−２ミリメートルの範囲である。 タイル間のスペーシングまたはギャップは、配置精度限界および柑乗刺厳ビーム の効果幅の限界内においてできるたけ小さくしなければならない。これらのギャ ップの代表的な幅は露光および効果後に１−１０　ミルの範囲である。スペーシ ングまたはギャップの材料が応力を伝達するのに十分な程度に変換または固化さ れない事が重要である。 材料を変換するために走査ミラー指向型レーザビームを使用する場合、スペーシ ングを横切ってタイルがらタイルへの「ジャンピング速度」を考慮しなければな らない。レーザを指向するミラーは、その角加速度を制限する慣性モーメントを もっている。レーザが１つのレーザの縁から他のタイルの隣接縁まてジャンプし なければならない場合、このジャンプ速度が制限される。この場合、間隔が非常 に狭く、この狭い間隔においてミラーはっぎのタイルの縁の上にレーザを正確に 指向するために減速し始める以前に加速しなければならないからである。ジャン プ速度か制限されるので、ギャップ中の材料がシャンプレーサによって部分的に しか硬化されない場合がある。レーザかタイルの間を頻繁に往復ジャンプするタ イリングの場合、これは特に問題となる。 タイル間のジャンピング中の材料の不十分な硬化は二、三の方法によって解決す る事ができる。急速にミラーが加速して実際的な上限に急速に達するように製造 する事ができる。あるいはレーザが走査ミラーに達する前にレーザビームをさえ ぎるだめのンヤソターを備える事ができる。しかし機械的ンヤソターも慣性遅れ を生じ、遅すぎて効率的であるとは考えられない。電気駆動式結晶音響−工学シ ャッターを考慮する事もできる。第３の技法、すなわち「ロングジャンプ」技法 か最も好ましい。このロングジャンプ技法においては、レーザは反対側縁からン ヤンブして、タイル（Ｍ陸タイル）の上で加速し、つぎに最大速度でギャップを 越えて、隣接タイル（着陸タイル）の遠隔点まで減速しながら、この着陸タイル の反に−ｊ側縁の近くまてタイル材料を変換し始める。このロング／ヤシブによ り、レーザは加速してギャップの上を高速で越えギャップから反対側の着陸点ま で減速するのに十分な距離を持つ。 タイルは種々のバタンと形状に形成する事ができる。 １つの基本的な方法は、まっすぐな格子バタンに正方形または長方形タイルを形 成する方法である。すなわちこの場合には、ギャップまたはグラウト線が層の２ 方向（Ｘ方向およびＹ方向）に連続的に延在する。しかしこの格子バタンの場合 グラウト線そのものが比較的長くなり、この線の材料が硬化された時にカールを 生じる。また、単純な格子バタンを成すタイルは、硬化中にグラウト線の収縮に よっていずれかの方向に生じるカールに抵抗する構造ではない。従って、まっず ぐな格子タイルバタンは２本の弱化輔を有する。この場合タイルは水平壁体の煉 瓦のように横列において交互に互い違いに配列される。この互い違いバタンのタ イルの場合、グラウト線は前記のまっすぐな格子バタンの場合の２軸線ではなく 、１軸線に沿って連続する。さらに互い違い格子バタンにおいでは、グラウト線 は、まっすぐな格子バタンの場合お４路交差点てはなく、「３路」交差点のみで 和会する。 従ってグラウト線はタイルが一方の側がらの収縮をブロックするので、１方向に おいてのみ収縮する事ができる。 すなわち互い違い格子バタンは中断されないグラウト線に沿った１本の弱化軸線 のみを有するが、まっすぐな格子バタンは２本の弱化軸線を有する。互い違い格 子バタンのタイルはカールを減少させまた弱化点を分散させる事により、比較的 強い層を生じる。 互い違い格子バタン中の単一方向に延在する比較的長いグラウト線は相当に収縮 するが、交互に配置されたタイルは曲げに抵抗できるので層の面を上方に湾曲さ せない。 形成材料か硬化される際に、好ましい材料（ＸＢ　５０８１）を使用しても、材 料の収縮前に約２−３秒の遅れが生じる。従ってグラウトが使用されなければ、 タイルはできるだけ迅速に形成する事ができるが、グラウトを含む実施態様にお いては、最初にタイルを硬化させて、グラウトを配置する以前に（数秒間に）タ イルを収縮させなければならない。タイルはスキニングによって硬化させる事が できる。スキニングはマルチパス、織成、リベットおよび前記のその他の技法ま たは前掲の特願のその他の技法によって実施する事ができる。このようなカール 減少技法は顕著なカールを生じる事なくタイルのサイズを増大させる事ができる 。タイル面全体にスキンフィルを被着し次のタイル上に移動させる事により、タ イルを硬化させる事ができる。あるいは、タイルを部分的に硬化しく例えば１線 トレース）、次に他のタイルを部分的に硬化し、次に部分的に硬化されたタイル を完全に硬化させるために一回または数回硬化させる。 互い違い格子バタンにおいては、Ｘ方向に中断しないで延在するグラウト線の硬 化はＹ方向においても収縮を生じ、ある程度のＹ方向カールを生じる。三角形は タイリングにおいて使用する事のできる他のバタンである。 これらのバタンは、単一の三角形サイズおよび形状を使用した反復バタンとし、 または相異なる形状の三角形を使用した反復バタンとする事ができる。また隣接 縁が対応して比較的狭いギャップを生しる限り、ランダム形状の三角形バタンを 使用する事もできる。ランダム三角形バタンの場合、弱化軸線を生しないように グラウト線はすべて短く連続的につくる事ができる。 六角形が最も好ましいタイル形状である。六角形は、狭い分離線によって相互に 分離された固体タイルを形成するように密接に詰め込む事ができる。六角形タイ ルバタンは弱化軸線も長いグラウト線も有しない。降順優先順位において、六角 形タイルバタンに続いて、ランダム順序およびサイズの三角形バタン（第１７ｂ 図）、一定順序三角形バタン（第１７Ｃ図）、互い違い格子正方形タイルバタン （レンガ壁体）（第１７ｄ図）、まっすぐな格子タイルバタン（第１７ｅ図）、 対向三角形対の規則的正方形列から成るバタン（第１７ｆ図）、次、に正方形列 に嵌入された三角形バタン（第１７ｇ図）がある。 前記の第１７ａ−ｚ図に記載のバタン以外に、合理的な等方性硬化区域と無弱化 軸線面とを生じるバタンかある（例えば、複数の型の多角形バタンを嵌合された 区域または円形タイルを密接に詰め込まれた区域）。 タイリングによって層を形成する際に、層ごとにタイル位置を互い違いにして、 隣接層のタイルが相互に整列しないようにする事が好ましい。層間においてタイ ルを相互に片寄らせる技法は、カールを不当に増大する事な（層の強度を増大さ せる。下向き特性区域の上方の最初の数層については、層間で整列して互い違い でないタイル（すなわちタイル立柱）は許容される。また離間したタイル区域を 相互に接続する形成法がある。しかし、もし物体全体がタイリングによって形成 される場合（層の下向き部分を除＜）、層間においてタイルを互い違いにする事 が望ましい。この互い違い構造は間欠的にする事ができる。すなわち物体全体に おいて短いタイル立柱を集合させる事ができる。グラウトを備える場合、層間の タイルの互い違い構造は強度のためには不必要であるが、均質性のためには好ま しい。 タイリングを実施するために有効な他の開示は米国特許第　号、名称”Ｂｏｏｌ ｅａｎ　Ｌａｙｅｒ　ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎＳｌｉｃｅ”、Ｄｏｃｋｃｔ　Ｎ　 ｏ、１９０／　２１７に記載されている。これを引例とする。この特願は、各断 面に組合わされた下向き特性およびその他の特性を決定するために断面比較法を 使用する方法を開示している。このような方法を延長してタイリング面積を決定 する事ができる。このようなタイリング面積は、下向き特性上方の単数または複 数の層から成る区域を含む事ができる。タイリングおよびその他のスキン連続法 を実施する最も好ましい方法は、物体設計または所望のオブジェクジョンデザイ ンと形成表現との偏差を利用するにある。またこれらの偏差はスライス型プログ ラムによって具体化される。タイリングを実施するためのスライスプログラムの 変更は、交互の近接ハツチバスと離間ハツチバスから成るセットを利用するにあ る。近接バス間の面積がグラウト区域またはギャップ区域を決定し、離間バス間 の面積がファイルされる面積を決定する。第２の好ましい方法は、硬化ベクトル 部分と未硬化状態に残される部分とに分解される区域全体に連続的なスキニング ベクトルセットを形成するにある。この硬化ベクトル部分と未硬化状態に残され る部分とを決定するプロセスは、プロセスコンピュータにおいて形成プログラム などの一部として作る事ができる。もちろん他の実施方法も存在する。 前記の実施態様の要旨は、隣接層に固着する前に最小限の歪をもって最大限の固 化を得るにある。余り長時間の完全な非固着状態は固化材料部分の所定位置から の移動を生じる。先行層の中にカールを誘発する事なく浮動固化材料の位置を保 持する１つの方法は、各ベクトルの１点（例えば織成アプローチを使用する場合 、第１ハツチパスの各ハツチベクトル）のみを先行層に固着するにある（これは そのベクトルを定置固定するであろう）。 次に、それまで浮動していた１点固定ベクトルを追加バスによって走査して、硬 化プロセスを完了し境界とハツチとの間の十分な接着を保証する。 一般に、前記の実施態様の多くについて、カールを減少させるために多重走査技 法を使用する事ができる。多重走査は、それぞれのベクトル上の多重バスの形で 実施する事ができ、またはベクトルの交差または複数区域の相」−リベティング によって実施する事ができる。 種々の歪を減少させるため、前記の実施態様の多くについてメモ−レイ法および その他のカール減少技法を簡単に使用する事ができる。 各種のスキン連続実施態様においてカールを最小限になすための追加アプローチ を「ストロングアーム法」と呼ぶ。このアプローチにおいては、非支持区域の第 １層が余分に硬化されて強く成され、従って弱い薄い上層が誘発するカールに抵 抗できるようにする。 この特許の定義項［１において定義されたその他の歪減少技法を使用する事もで きる。 均等露光を実施する好ま［２い技法 第１図と第２図について述べれば、境界１０．ハツチ線１２、およびスキンフィ ル１４の多重露光が第２図に図示のように硬化深さの変動を生しる事がわかる。 平滑な下向き区域を得るためには、すべての面積要素のＩＦ味露光が同一でなけ ればならない。平滑な下向き特性のために均一な硬化深さが必要であるが、平滑 な上向き特性を得る必要はない。形成材料の加工面（例えば樹脂面）の平滑さと 、後硬化中の収縮を含む種々の応力によるスキンの圧潰を防止するスキンの十分 な力との故に、これらの上向き特性はその平滑な上側面仕上げを得る。 特に下向き区域の均一露光を達成するだめの主要な３アプローチを下記に記載す る。第３アプローチが最も望ましいが、他の２アプローチも、下記の説明から当 業者には明白なこれらの３アプローチの変形と同様に、本発明の主旨の範囲内に ある。 相異なる露光を避ける第１アプローチは、下向き区域の硬化のために境界ベクト ルとハツチベクトルの両方の使用を避けて、フィルベクトルのみを使用するにあ る。 均一に露光されたスキンフィルは適当なスキン深さを生しる。これは均一な露光 、従って均一な硬化深さを得る効果的な方法であるが、歪の問題を生しる可能性 がある。 一般にスキンが引かれる際にスキンの歪を防止するためには、比較的剛性のフレ ーム（境界および網面）を必要とするからである。前述のようにベクトルの作図 順序について特別の注意を払えば、この方法は有効である。 第２アプローチは所望の深さまで境界と変形ハツチベクトルとを引くにある。第 １に、固化した交差区域に余分の深さを与える事を避けるためには、ハツチベク トルを他のハツチベクトルまたは境界ベクトルと交差させてはならない。残余の ポケットは、硬化した境界線またはハツチ線と交差しない小スキンフィルベクト ルをもって充填される。 この第２アプローチは例えば２つの方法のいずれかによって実施する事ができる 。 第１のｌｊ法は、ハツチの単一方向が中断しないベクトルとして引かれ、他の方 向に走るハツチが、第１ハツチ型を横断する箇所および相互に横断する箇所にお いて「ジャンピング」するにある。これらのノ翫・ノチベクトルは、それらの所 要の成分に分断され、走査ミラーの運動を制御するための出力ファイル（時に、 ＳＬＩファイルと呼ばれる）の中に記憶される。時間の一部引かれ時間の池の部 分にジャンプするｌトソチベクトルのほか、ノ＼・ノチベクトルおよび／または 境界ベクトルの交差によって形成される各ポケットを充填するためにそれぞれの スキンフィルベクトルを作成する事ができる。これらのフィルベクトルは、ＳＬ ！ファイルの中に記憶される。 第２法は、ＳＬＩファイルの中に記憶されている標準／Ｘソチベクトルおよびス キンフィルベクトルと、スライス、ビームプロファイル、ベクトル交差方向およ び硬イし深さパラメータを使用して、ベクトルが／Ｘ・ソチベクトル、境界ベク トルを横断するか、あるいはノ＼・ソチベクトルカ（分析されているベクトルの 下方にあるかに従ってベクトルを作図要素とジャンプ要素とに分断するシステム （例えばミラー駆動システムの一部）とを使用する１こある。 第２アプローチを実施するこれらの２つの方法Ｃヨ、／％ソチベクトルまたは境 界ベクトルを横断しまたはその上に横たわるノ＼ツチまたは境界フィルへクトル につ０てその意味するものを定義する事を必要とする。この定義≦よ、露光され たベクトル（スキンベクトルおよびノトノチベクトル）かその区域での最大限硬 化深さの増大を生じる事なくＩ＼ソチベクトルまたは境界深さにどの程度近接で きるかを決定するにある。 この第２アプローチの第１法は大きなｒ、５ＬＩＪフアイルの作成と対応の永い ベクトルローディング時間とを必要とする。従って、第２アプローチの第２法を ルックアップテーブルと共に使用するのか好ましい。このようなテーブルの内容 は、それぞれの場合に、使用されるスライスパラメータ、ビームプロファイル特 性、および所望の硬化深さに対応して変動し、所要のパラメータセットに対して 当業者によって通常の方法で公式化される。 このシステムはオプションとして、ベクトル間のアプローチ角度を考慮するよう に成される事ができる。 現在最も好ましい第３アプローチは、ハツチベクトルによって硬化された区域の スキンベクトルによる二重露光を防止するため、スキンパラメータをハツチパラ メータに合致させるにある。二重露光は、ハツチベクトル区域に対して平行また は反平行に走るスキンベクトルから生じる可能性がある。このアプローチと前述 のアプローチとの相違点は、スキンベクトルが網面の上に引かれて、引かれてい るスキンベクトルに対して平行でないハツチベクトルに追加露光を加えるにある 。このスキンフィルベクトルの連続性はｒ、５ＬＩＪフアイルのサイズが過大と なる事を防止する。このアプローチは第３図においてまとめて図示されている。 第３Ｃ図と第３ｄ図のスキンフィルがこれに対して平行に走るＸハツチおよびＹ ハツチに対応する区域において不連続である事がわかる。 得られた硬化深さの均一性を第４図に示す。 下向きスキン面積、すなわち「区域」は、露光の性質に対応して、すなわち参目 異なベクトル露光の間に重なり合うかまたどの程度に重なり合うかによって、下 記のようにカテゴリーまたは「サブ区域」に分類する事ができサブ区域　１−− スキン露光のみ、 サブ区域　２−−スキンおよびハツチ型なり合い露光、 サブ区域　３−−スキンおよび境界型なり合い露光、 サブ区域　４−−ハツチおよび境界型なり合い露光、 サブ区域　５−一スキン、ハツチおよび境界型なり合い露光。 各サブ区域１−５のそれぞれが同一の正味露光を与えられるように各サブ区域を 露光する数種のアプローチがある。この場合に最も好ましい実施態様においては 、下記の３判定基準が最も重要である。 第１は、スキンフィルを支持するために適当に剛性のフレームを生じるため、下 記の作図順序が好ましい二第１に境界ベクトル、次にハツチベクトル、最後にフ ィルベクトルを引く。 第２には、フィルベクトルが境界ベクトルがらそのＥＣＷの１／２だけ離間して 開゛始されまた終了する（アブｊ　ローチ角度を考慮する）事が好ましい。これ はサブ区域３．４および５を、境界ベクトルのみを含む区域に成し、従って境界 ベクトルは所望の硬化深さを達成するために必要な全露光を与えられる。 最後に、好ましくは、使用された各型のハツチベクトルに対して平行に１セツト のフィルベクトルを引き、すべてのフィルベクトル型に対して好ましくは同一露 光を加える。ただしフィルベクトルは、これに対して平行なハツチ型ベクトルに よって露光された区域において、さらに露光を生じないようにしなければならな い。例えばＸハツチとＹハツチとが使用される場合、ＸフィルとＸフィルも使用 される。この場合、Ｘハツチベクトルからハツチ線のＥＣＷの少なくとも１／２ 離間したＸフィルベクトルのみを作成する。ＸフィルベクトルとＹハツチベクト ルについても同様の関係を守らなければならない。 これはサブ区域１が各フィル型の結合に等しい露光を有する事を意味する。Ｘ型 とＹ型のハツチベクトルとフィルベクトルとを使用する場合、各フィル型ベクト ルは所望の硬化深さを得るために必要とされる露光の１／２まで露光されなけれ ばならない。このようにフィルベクトルの露光を制限する事はサブ区域２に対し て大きな影響を与える。このサブ区域２は下記の２つのマイクロ区域から成ると 見なされる。すなわち（ａ）種々のハツチ型ベクトルと種々のフィル型ベクトル との重なり合いを含むマイクロ区域、および（ｂ）単一のハツチ型ベクトルと種 々のフィル型ベクトルとを含むマイクロ区域。フィルベクトルはこの第１マイク ロ区域から、除外される。 フィルベクトルはハツチベクトル区域の再露光を避けるために除外されているか らである。従って第１マイクロ区域はその全露光をハツチ型ベクトルの組み合わ せから得る。従ってＸ型ハツチおよびＹ型ハツチはそれぞれ必要露光の１／２を 生じる。第２マイクロ区域の場合、露光の一部が単一ハツチ線によって与えられ 、残余の露光がこれに対して平行でないフィル型によって与えられる。 その結果、露光全体は、１本のハツチ線の露光プラス１つを除くすべてのスキン 型からくる露光によって与えられる。従って、露光源の数は網目型の数、従って スキンフィル型の数に等しい。例えばＸハツチとＹハツチとを使用する場合、Ｘ ハツチ区域の露光の１／２はこのハツチによって与えられ、他の１／２はＹ型フ ィルによって与えられ、またその逆となる。 この最も好ましいアプローチは下記のようにまとめる事ができる。好ましい硬化 順序は境界ベクトルから始まり、つぎにハツチベクトル、最後にフィルベクトル である。境界ベクトルは所望の硬化深さを与える。スキンベクトルとハツチベク トルは境界のＥＣＷによって短縮される（ＥＥＰだけ短縮される）。フィルベク トルは、両側のＷ行ハツチベクトルのＥＣＷの１／２の範囲内では露光に役立た ない（作成されない）。均一な硬化深さを得るために、ハツチ型のその平行スキ ン型との組合せを使用する。各ハツチベクトルとその対応のフィル型ベクトルは 同等の露光を与えられる。従ってそれぞれの部分露光（ＩＦＥ）、各型に与えら れる必要露光の無次元部分はそれぞれのハツチ型（Ｎ　ＨＴ）の数の逆数である 。 すなわち、 ＩＦＥ−１／ＮＨＴ 前記の好ま実施態様は、この場合、好ましい網目法を使用している。この好まし いハツチング技法はＸおよびＹハツチではなくＸおよび６０／１２０ハツチを使 用する。前記の説明は一般的な「ワツフル」外観を減少する好ましい方法に関す るものであるが、これらの好ましいハツチ型すなわち等間隔のＸ１６０°および １２０°ハツチについてこのワツフル減少／除去法を使用する事が最も好ましい 。得られたハツチベクトルは正三角形を成す。従って、１本のハツチベクトルの 存在する区域と、３本のハツチベクトルが重なり合った区域とが存在するが、正 確な走査を実施するかぎり２つのベクトルの重なり合った区域は存在しない。対 応のスキンフィルはＸ。 ６０”および１２０゛方向となるであろう。またこれらのフィルベクトルはその 平行なハツチベクトルの両側においてＥＣＷの１／２の範囲内で、また境界ベク トルのＥＣＷの１／２範囲内で（入射角度を考慮して）追加露光を生してはなら ない。硬化順序は最初に境界ベクトル、つぎにハツチベクトル、つぎにフィルベ クトルである。 境界ベクトルは所望の硬化深さを得るように完全露光を受りる。またハツチベク トルとフィルベクトルはそれぞれの末端において境界ベクトルのＥＥＰだけ短縮 される。 ハツチベクトルはそれぞれ、最終所望硬化深さを得るために必要な露光量の１／ ３を与えられる。フィルベクトルは、「スキンのみ」区域における正味露光が全 露光の１／３となるように走査される。 境界ベクトル区域以外において、完全露光を達成するため、各点は各型のベクト ルから３ベクトル型の１／３露先によって走査されなければならない。スキンの みの区域においては、３スキン型の同等（１／３）の重なり合い露光か使用され れば、正味露光は１となる。同様に、ハツチとスキンの区域においては、１つの ハツチ型とこれに対して平行でない２つのスキン型が使用される。それぞれのベ クトルが正味露光１の区域を得るために同等の１／３の露光を受ける。ハツチベ クトルが正三角形を形成する場合、２つのハツチベクトルが重なり合うたびに、 第３ハツチへクトルも存在する。各ハツチベクトルか］／３の露光を受ける場合 には、この区域の正味露光は１となる。 境界の存在する区域においては、境界ベクトルの存在と前記の他のベクトル型の 存在によって不平衡状態が存在する。その可能な組合せは、１境界＋３ハツチベ クトル、１境界＋１ハツチ→−２フイルベクトル、または１境界＋３スキンベク トルである。これらの組合せは、例えばつぎの２つの形にまとめられる。（］） すべてのハハツチペクトおよびフィルベクトルを境界線の手前で（有効硬化深さ の１／２で）停止させ、つぎに境界そのものに１露光を加える方法。また（２） ２つのハツチ型のいずれかと対応の２つのスキン型のいずれかを選択して境界線 まで完全に硬化し、他方のハツチ型ベクトルとスキン型ベクトルを境界線のＥＣ Ｗの１／２手前で停止させる。他のベクトルと同様に境界ベクトルに１／３硬化 が与えられれば、この組合せは境界線区域において正味露光１を生しる。前記の ２つのオプションのうちで第１オプシヨンが最も好ましい。 さらに他の実施態様はＸハツチベクトルとＹハツチベクトルとを使用し、同時に 前記の第２オプシヨンを使用するにある。この場合、境界区域の露光は、境界ベ クトルと、一方のハツチベクトルおよび対応のフィル型ベクトルとによって１と なる。他方のハツチ型およびフィル型ベクトルは手前で停止する。この実施態様 は境界ベクトルとフィル型およびハツチ型ベクトルとの接着状態を改良する利点 がある。 さらに他の実施態様はＸおよび６０／１２０ハツチを使用し、その場合に境界区 域の正味露光は境界ベクトルの露光と、３型のハツチおよび対応のフィルベクト ルの２つの露光とから成る。 前記以外の実施態様も考えられる。例えば、一方のハツチ型ベクトルとその対応 のフィル型ベクトルに対して他方のハツチ型およびフィル型ベクトルと異なる露 光を加え、この場合正味露光が所望のスキン深さを生じるようにするにある。ま たこの方法は、下向き特性区域を含む層の上方層の網目などによるプリントスル ーの原因となる可能性がある。このような上層の網目は実際に下層をプリントス ルーする。特定の材料を使用する場合、このプリントスルー硬化は厚い層を使用 すれば低減され、薄い層を使用すれば増大される。実験的方法および分析的方法 を使用してプリントスルーの量を特定する事ができ、また下向き特性区域を含む 層の網目には対応の低い硬化を！ｊえる事ができる。この層とつぎの層の露光後 に、下向き特性区域は均一な硬化をもつであろう。たいがいの場合、ｒ向き特性 区域に隣接した層の上に網目ベクトルが存在する場ａ１前記の補正法を使用する 事ができよう。しかしまれな場合に、上向き特性が下向き特性と同一層にある場 合かある（従ってこの層は１層にすぎない）。この場合１層の硬化厚さを得るよ うにハツチとフィルを完全に合致させる必要かある。同一面積において上向き特 性と下向き特性とをＨする層については、必要以上の露光を生じないように下向 き区域のみを硬化する事が重要である。 前記の説明においてはベクトルの相互近接を説明するために１有効硬化幅のみを 例示したが、適当な環境においては１以上のＥＣＷ特にＥＥＰとを使用する事が できる。 前Ｊピの方法は変形されたソフトウェアを必要とせずにＸ型およびＹ型ハツチと フィルとを使用して実験的に実施されたものである。ＸおよびＹ型ハツチとＸお よびＹ型スキンフィルとを使用して物体をスライスする事ができる。このように 作成されたＳＬＩファイルをつぎに手作業で編集して、対応の平行ハツチベクト ルから特定路１１ｉｌ（ＥＣＷの距離）の範囲内にあるスキンフィルベクトルを 除去する。つぎにこのＳＬＩファイルを支持ファイルとマージする。つぎにＸハ ツチとＹハツチに対して同等の硬化を与える範囲ファイルを作成し、またＸハツ チとＹハツチから作成されたものと同様の全露光を生じるためにフィルベクトル に対して適当な単線露光を加える。 また他の方法として、ソフトウェアを下記のように変形する事ができる。 （１）６０’網目に対応するスキン型と１２０°網目に対応する他のスキン型を 作成し、 （２）スキンベクトルの片寄りがハツチパスの近くにおいて発生しないように（ 引かれないように）スライスオプション（または他の適当なプログラム）を作成 し、（３）網目ベクトルとフィルベクトルをそれぞれの末端において必要量だけ 短縮させるオプションを作成する。 均一スキン深さを得るための本発明の方法の他の好ましい実施態様は、ハツチベ クトルとスキンベクトルの両方に対して同一の露光を使用する発想である。ハツ チベクトルとスキンベクトルが同一の走査速度で引かれる。 前記の実施態様においては正味面積露光は個々のベクトル露光と同一ではない。 この実施態様においては、別個の網目を作成する必要ない。その代わりに残余の スキンベクトルを露光する前に周期的に離間したスキンベクトルをスキンリスト から引きだし、ハツチリストの中に露光のために挿入する。これらの最初に露光 されたスキンベクトルは網目として作用し、従ってこの方法はもはや網目とスキ ンベクトルのＥＣＷの計算を必要としない。 ／Ｘラッチクトルがスキンベクトルを支持するフレームを成すのに十分な強度を 有するようにするため、スキンベクトルを最大限間隔に（しかしなお十分な均− 硬化深さを形成できる程度に）離間すれば、個々のスキン／ハツチベクトルが比 較的強くなる。 硬化深さを選択し決定する好ましい方法１つまたは複数の計算法によってスキン 厚さを理論的に特定するためには、通常、速度パラメータ［ステップ期間（Ｓ　 Ｐ）およびステップサイズ（ＳＳ）］、レーザ出力、ビームプロファイル、形成 材料、加工曲線硬化深さおよび対応の最大硬化幅、ベクトル片寄りを考慮する。 しかしレーザビームより数倍幅広いスキンベクトルを作成しまたレーザビーム幅 より数倍狭いステップサイズと片寄りが使用される場合、スキン処理された面積 のエネルギー分布は実質的に均一に分布される。エネルギーが均一に分布されれ ば、この面積は露光に対応して特定深さまで均一に硬化される。従って、露光は 下記のように定義される。単位面積当たりエネルギー−レーザ出力×ステップ期 間／（ステップサイズ×片寄り）。この式は、厚さ：露光対数のグラフをプロッ トする事によって特定の厚さに対して専属される。このグラフは樹脂吸収率がベ ールの法則に従うならば、線形となる。前記の式からこのプロットの傾斜と切片 を特定する事ができる。前記の式は明示的に焦点、プロファイルおよび機械加工 曲線パラメータを含んでいないので、材料、波長、および走査ミラーから樹脂布 までの距離のパラメータが同一であるかぎり（考慮されるかぎり）、１つの機械 について特定された定数を他の機械にそのまま使用する事ができるはずだ。 以下本発明を実施例について説明するが、本発明はこれに限定されるものではな い。 実施例 実施例１ 部品の各層をスキニングする方法が、実質的に部品の限界内において実質的に無 変換の材料部分を捕捉する技術よりも歪の低減に関して有利であるかどうかを確 認する実験を実施した。 この実験においては、２個づつのグループから成る８個の部品を形成した。各グ ループは、エレベータプラットフォームの中点の前に形成された物体と、この中 点の後で形成された物体とを含み、これらの物体はそのプラットフォーム上の位 置以外は同等である。サンプル物体を第１２図に示す。各物体は、１インチ立方 体であって、頂上面も底面もなく、１００ミルの壁体厚さを有する。 下記の４グループを作成するために種々のスライシングオプションとマージング オプションとを使用した。 グループ　説明 名称 ５ｋｎｔｊｎ０１　〜　前方物体は各層においてスキンを有する。 後方物体は頂上層および底部層においてのみスキンを有する。 ５ｋｎｔｉｎ０２　−　前方物体は頂上層および底部層においてのみスキンを有 する。 後方物体は各層においてスキンを有する。 ５ｋｎｔｉｎ０３　−　前方物体は各層においてスキンを有する。 後方物体は各層においてスキンを有する。 ５ｋｎｔｉｎ０４　−　前方物体は頂上層および底部層においてのみスキンを有 する。 後方物体は頂上層および底部層においてのみスキンを有する。 ４グループの全部品（８部品）は下記のパラメータによって作成された。 層厚さ一２０ミル 層境界の硬化厚さ一２６ミル 層ハツチの硬化厚さ一２６ミル ハツチベクトルはＸ軸線とＹ軸線に対して平行に５０ミル離れて走り、スキンベ クトルはＸ軸線に対して平行に走った。 スキンフィルの硬化厚さは厚さとして特定されなかつたが、２６ミルの硬化（２ のＳＳ）と１６のステップサイズ（Ｓ　Ｓ）に対してステップ期間（Ｓ　Ｐ）の １／２として特定された。すべてのスキンフィルベクトルはＸ軸線に灼して平行 であり、相互間に２ミルの片寄り有する。 （傍註として、類似硬化条件におけるスキン厚さの７９１定は、硬化厚さが近似 的に２０ミルである事を示した。形成材料はデソトケミカル社製造の５ＬＲ８０ ０であった）。　部品の構造精度を確定するために、各部品についてδ？１定を 実施した。硬化収縮を補正する試みは成されなかった。各部品の頂部近くで一連 のＭＪ定を実施した。この測定を第１３図に示す。これらの測定は５０１乃至５ ０６と符号付けされる。ＤＩ定５０１乃至５０３はＸ軸線にｉ＆−ｊ　して平行 な間隔を測定し、測定５０４乃至５０６はＹ軸線にχ＝Ｊ　して平行な間隔を測 定する。Ｘ軸線に沿った部品の歪量は下記のように定義される： 歪（Ｘ）　−（５０１＋５０３）／２−５０２同様に、Ｙ軸線に沿った歪量は下 記のように定義される： 歪（Ｙ）　−（５０４＋５０６）／２−５０５部品はＸ方向にスキニングされた 。Ｘ歪はスキニング方向に対して垂直の壁体の歪であり、Ｙ歪はスキニング方向 に対して）１′、行な壁体の歪である。 その結果を下記にまとめる。 ５ｋｎＬｉｎＯｌ　− 前方物体、すべての層をＸ方向に沿ってスキニング処理。 一スキニング方向に垂直な壁体の歪−３，６ミルースキニング方向に平行な壁体 の歪−９，４ミル後方物体、標準形成、上面と底面のみをスキニング処理 一スキニング方向に垂直な壁体の歪−９，６ミルースキニング方向に平行な壁体 の歪−９，７ミル５ｋｎｉｉｎ０２− 後方物体、すべての層をＸ方向に沿ってスキニング処理。 一スキニング方向に垂直な壁体の歪−１，２ミルースキニング方向に平行な壁体 の歪−８，２ミル前方物体、標準形成、上面と底面のみをスキニング処理 一スキニング方向に垂直な壁体の歪−９，１ミルースキニング方向に平行な壁体 の歪−７，０ミル５ｋｎｔ］ｎ０３− 後方物体、すべての層をＸ方向に沿ってスキニング処理。 一スキニング方向に垂直な壁体の歪−１，５ミルースキニング方向に平行な壁体 の歪−７，９ミル前刃物体、標準ＩＩ工成、上面と底面のみをスキニング処理 一スキニング方向に垂直な壁体の歪−２，０ミルースキニング方向に平行な壁体 の歪−７，７ミル５ｋｎｔｉｎ０４− 前方物体、標準形成、上側面と底面に沿ってのみスキニング処理。 −スキニング方向に垂直な壁体の歪−１１，０ミルースキニング方向に平行な壁 体の歪−９，７ミル後方物体、標準形成、上面と底面のみをスキニング処理 一スキニング方向に垂直な壁体の歪−９，５ミルースキニング方向に平行な壁体 の歪−７，９ミルまとめて言えば、Ｘ方向の各層のスキニング処理は、Ｘ軸線に 対して平行に測定されたサイズの歪を低減させたか、垂直に測定されたサイズの 歪を低減させていない。 実施例　１１ 第２実験においては、各層を先行層のスキン方向に垂直なスキンをもってスキニ ングする事によって部品を形成した。言い替えれば、部品の１つおきの層をＸ型 スキンフィルをもって、また１つおきの層をＹ型スキンフィルをもって形成した 。これらの部品は、スキニングの相違以外は、実施例Ｉと同等であった。 部品　ＧＢ３４９ 前方物体、１つおきに、Ｘ型とＹ型をもって各層をス後方物体、標準形成、上側 面と底面のみをスキニング部品　ＧＢ３５０ 前方物体、標準形成、上側面と底面のみをスキニング後方物体、１つおきに、Ｘ 型とＹ型をもって各層をスー歪（Ｙ）−−２，７ミル 部品　ＧＢ３５１ 前方物体、標準形成、上側面と底面のみをスキニング処理。 一歪（Ｘ）−５，３ミル 一歪（Ｙ）−６，２ミル 後方物体、標準形成、上側面と底面のみをスキニング処理。 一歪（Ｘ）−９，４ミル 一歪（Ｙ）−６，８ミル 部品　ＧＢ３５２ 前方物体、１つおきに、Ｘ型とＹ型をもって各層をスキニング処理。 後方物体、１つおきに、Ｘ型とＹ型をもって各層をスキニング処理。 部品　ＧＢ３５４ 前方物体、各層についてスキニング処理、すべてＹ型スキン。 一歪（Ｘ）−６，０ミル 一歪（Ｙ）−１，０ミル 後方物体、各層についてスキニング処理、すべてＸ型まとめて言えば、このデー タは実質的散乱を有するが、対向層におけるＸ方向とＹ方向のスキニングは各方 向における歪をある程度減少させると思われると結論できる。 実施例　ＩＩＩ 前記の実施例Ｉと実施例ＩＩに記載のものと類似の実験は、各層におけるＸスキ ンフィルとＹスキンフィルとの配置か全体的にＸ方向とＹ方向において歪を減少 させる事を示した。 また前記の実施例Ｉと実施例ＩＩに記載のものと類似の実験は、各断面における Ｘ／＼ツチ、６０°ノ１ツチおよび１２０°ハツチに沿ったＸスキンフィルは両 方向の歪を実質的に低減させる事を示した。 実施例　ＩＶ ステレオリソグラフィー装置において、単一形成プロセスで４個の１”ＸＩ”正 方形を形成した。各正方形は６層の２０ミル層から成る。各層の構造支持体は、 ５０ミル間隔のＸ網面とＹ網面から成っていた。各正方形は１／４″間隔に配置 されたウェブ格子によって支持された。これらのウェブはそれぞれ１０層の２０ ミル層から成っていた。各正方形の頂上面に、標準スキニング技法が適用された 。従って上側面は、ＸおよびＹ網面の格子の上の２ミル間隔のＸスキンフィルを 備えられた。支持ウェブ構造は符号１−４、正方形バッチは符号５−８で示され た（マージ順序に従って）。 各正方形の第１層において、特定の露光および特定のスキニング技法および対応 の露光を使用してＸハツチおよびＹハツチを施用した。第２乃至第６層は境界お よびハツチについて標し＄２６ミル硬化深さを与えられた。第１層において、境 界ベクトルは所望の全硬化深さを与えられたが、境界区域における多重露光を最 小限にするためのハツチベクトルとスキンベクトルの短縮を実施しない。各パッ チの第１層についてスキユング／ｎ光技法を変更した。 正方形バッチ５：　「下向きスキンの標準アプローチ」境界−２６ミル硬化（Ｓ Ｐ　６５、ＳＳ　２）ＸおよびＹ網面−２６ミル硬化（ＳＰ　６５．５８Ｘスキ ンフィル−５Ｓが２なら２６ミル露光のＳＰの半分（ＳＰ３３，５Ｓ１６）； ハツチの正確な複写以外はギャップを有しない２ミル間隔のフィルベクトル。 Ｙスキンフィル艦なし。 正方形パッチ６：　［少しアンダ露光されたスキンを含む境界−２０ミル（ＳＰ ２９，５Ｓ２） Ｘスキンフィル禽ＳＳが２なら１６ミル硬化の５Ｐ（ＳＰ１７．５Ｓ１６）； ２ミル間隔のフィルベクトル；平行ハツチベクトルから２ミルおよび４ミルのベ クトルを除去（これはハツチに最も近いスキンフィルベクトルが６ミル離間する 事を意味する）。 Ｙスキンフィル晴ＳＳが２なら１６ミル硬化の５Ｐ（ＳＰ１７．５５１６）； ２ミル間隔のフィルベクトル；平行ハツチベクトルから２ミルおよび４ミルのベ クトルを除去。 正方形パッチ７：　「網面露光に密接に合致したスキン露光を何する下向きスキ ン」 境界−２０ミル（ＳＰ２９．ＳＳ２） ＸおよびＹ網面−２０ミ）Ｉｙ硬化（ＳＰ２９．５Ｓ２）Ｘスキンフィル−３Ｓ が２なら〕６ミル硬化の５Ｐ（ＳＰ２９．５Ｓ１６）； ２ミル間隔のフィルベクトル；平行ハツチベクトルがら２ミルおよび４ミルのベ クトルを除去。 Ｙスキンフィル−８Ｓが２なら２ｏミル硬化の５Ｐ（ＳＰ２９．５Ｓ１６）； ２ミル間隔のフィルベクトル、平行ハツチベクトルがら２ミルおよび４ミルのベ クトルを除去。 ｉＦｈ“形ハツチ８　「少し過露光されたスキンを含む下向きスキンｊ 境界−２０ミル（ＳＰ２９．５Ｓ２） ｘおよびＹ網面−２０ミ）Ｌ、硬化（ＳＰ２９．５Ｓ２）Ｘスキンフィル−５Ｓ が２なら２６ミル硬化の５Ｐ（ＳＰ６５．５Ｓ１６）； ２ミル間隔のフィルベクトル：平行ハツチベクトルがら２ミルおよび４ミルのベ クトルを除去。 Ｙスキンフィル−８Ｓが２なら２６ミル硬化の５Ｐ（ＳＰ６５．５Ｓ１６）； ２ミル間隔のフィルベクトル、平行ハツチベクトルから２ミルおよび４ミルのベ クトルを除去。 これらの４正方形バツチの形成後に、これらのバッチを検Ｍしたか、いずれのバ ッチも歪の兆候を示さなかった。部品５は網面がスキンを越えて突出し、代表的 なワツフル形状を示した。部品６は網面がスキンを越えて突出した小さなワツフ ル形状を有していた。部品７は、網面とスキ〉フィルが近似的に同一レベルまで 硬化されていた。しかし網面の側面に沿った軽度の突起と、網面の中心部分の軽 度の四部があった。これは、スキンが少し過度に硬化された事、およびスキンが 網面の適正な有効硬化幅の範囲内で硬化されていない事を示す。部品８の網面の 中心線は、スキン、およびスキンと網面の接合した持ち上がり重なり縁と比較し て陥没しているようであった。部品８の中の不連続部分のサイズは、部品７のも のより大きかった。第６ａ図乃至第６ｄ９はこれらのケースの断面図である。 スクラッチテストは、部品７がは吉んど平滑であり、部品８はわずかに粗く、部 品６がこれより粗く、最後に部品５が最も粗い事を示した。目視検査は、部品７ が最もよく、次に部品８または６、最後に部品５であった。 この実験結果は、本発明の技法がワツフルを大幅に減少させた事を示す。このテ ストに使用されたパラメータにおいては、Ｉ＼ラッチ度はスキンを歪なしに支持 するのに十分であるようだ。 実施例　■ この実験は、「織成」が部品の垂直土を増大する事なくまた追加支持体の必要な く部品の形成に有効である事を示すために実施された。 この実験においては、織形成成技法の第１網面バスについて最も適当な硬化深さ を決定するために８部品が形成された。これらの部品は、ＸＢ−５０８１ステレ オリソグラフイー樹脂を使用し、１４．８ｍＷのＨｅＣｄレーザと８．７乃至９ ，０ミルのビーム直径によって、それぞれ】０ミルの層で形成された。これらの 部品は、前述の織成実施態様による境界とＸおよびＹハツチによって形成された 。すなわち、網面ベクトルの間隔は、ベクトルの硬化に１？う硬化幅より少し大 であった。境界ベクトルは１６ミル硬化を与えられ、網面の第１パスの硬化幅は 部品ごとに変動された。層間の接着は、境界の過硬化と、２つの同等に露光され た交差対の網面ベクトルの交差点の正味硬化深さく過硬化）とによって実施され た。 各部品の網面の第１バスの硬化深さは７．８．９．１０．１１．１２．１３およ び１４ミルであった。それぞれ７．８．９ミルの初硬化深さを得るために初網面 露光を受けた部品はカールの兆候を示す事なく十分な接着を示した。 １℃〕ミル以上の初網面硬化深さを受けた部品は許容不能のカールを示した。従 って、好ましい織成実施態様における第１ｔｌ而露光は層厚さ以下の硬化深さに 基づかなければならないと結論される。層厚さより少し大きい硬化深さは、小さ な過硬化に利して顕著な層間接着を示さない＋ＡＩ４について有効であると思わ れる。 「織成」形成法について使用される最も適当なハツチ間隔を調べるために前記と 同様の第２実験を行った。使用された材料はＸＢ　５０８１、層厚さは］０ミル 、境界の硬化深さは１２ミル、網目の第１硬化深さは８ミル、またビーム直径は ８．８ミル（最大硬化深さ一１０ミル）であった。それぞれの部品のハツチ間隔 は３．５，７゜９．１１，１３．１５および１７ミルであった。１５ミルおよび １７ミルの間隔で形成された部品は十分な構造一体性を示さなかった。３，５． ７および９ミルの間隔で形成された部品は許容できないカールを示した。最後に 、１１ミルおよび１３ミルの間隔で形成された部品（および１５ミルと１７ミル の間隔で形成された部品）は過度のカールの兆候を示さなかった。 実施例　Ｖｌ 好ましい「織成」形成法、標準形成法、および標準間隔であるか互い違いのハツ チ形成法をそれぞれ使用して形成された部品の後硬化歪を比較するだめの実験を 行った。 この実験においてはまず相異なる形成パラメータをもって一連の部品を形成した 。これらの部品を洗浄し、つぎに座標測定機（ＣＭＭ）で測定した。第１セツト の測定は少部品（部分硬化部品）を測定した。つぎにこれらの部品を同様に後硬 化し、つづいてＣＭＭにおいて各部品の第２セツトの測定を行った。この第２セ ツトの測定は完全に硬化した部品を測定した。 この実験に使用された部品を第１５図に示す。第１５ａ図は相互に小間隔で並置 された２つの垂直壁体を示す。 各壁体５３０の高さは１．０００インチであった。これらの部品は、形成プラッ トフォーム（図示されず）に取り付けられたウェブ支持体に取り付けたまま形成 されＭ１定された。第１５ｂ図は２つの壁体の平面図である。壁体の長さ５１０ は４．０００インチであった。各壁体の幅５００は０．１００インチ、また壁体 間隔５２０は０゜０５０インチであった。２つの背中合わせされた壁体を形成す る１■により、それぞれの壁体は壁体の一方の側からくるｔ日東刺激によって後 硬化される事ができた。このような一方の側からの硬化の結果、物体の予測され ない不均一硬化を生し、従って予想されない歪方向を生じた。 また第１５ｂ図には、各壁体についてＣＭＭによって行われる４ｐ１定を示す。 測定５４０，５５０，５７０および５８０は壁体の縁から約５０ミル（０，０５ ０インチ）、また壁体の上面から約１００ミルで実施された。測定５６０と５９ ０は壁体の同−縁に沿って、壁体の上面から約１００ミル下方で実施された。Ｍ ｌ定５６０と５９０は、壁体の同−縁に沿って、それぞれ１１−ｊ定５４０．５ ５０および５７０．５８０と同一垂直位置で実施された。これらの測定５６０． ５９０は壁体の縁の水平方向中心で実施された。 第１５ｃ図は後硬化によって誘発された壁体の歪を示す。この第１５ｃ図は壁体 の平面図である。破線６００と６１０は壁体の所望形状を示す。これに対して実 線は壁体の実際形状を示す。第１壁体の歪を測定するため、測定点５４０と５５ ０は直線によって結ばれている。歪Ｅｉ６３０はこの直線と点５６０との間の垂 直間隔の長さである。第２壁体の歪を測定するため、測定点５７０と５８０は直 線によって結ばれる。歪量６５０は、この直線と点５９０との間の垂直間隔であ る。 これらの部品は３Ｄシステム製の標準型５ＬＡ−２５０において、ＨｅＣｄレー ザと、チバガイギー社製の形成材料ｒＸＢ−５０８１Ｊとを使用して実施された 。後硬化は１０〜４０ワツトの黒色光ランプ（米国特許０７／４１５，１３４号 に記載）を使用してＰＣＡの中で実施された。部品の洗浄はアルコール浴の中で ２分間超音波処理で実施された。標準境界技法を使用して８対の部品を形成した （すなわち、部品の上向き面持性と下向き面持性のみをスキニング処理し、また 部品の内部構造を形成するために広い間隔の網目を使用する方法）。４対の部品 は、標準形成技術において、層ごとにハツチを片寄らせて形成された。２対の部 品は織成アプローチによって形成された。 少部品の測定から、すべての部品は処理浴から取り出して洗浄した後に実際主歪 を有しない事が発見された。 この段階における各部品の歪は１ミル以下であった。従って後硬化歪を研究する ためには、後硬化歪データを見ればよい。 その実験結果は下記である。 形成法　平均歪 規則的ハツチ　１２．５２ミル 互い違いハツチ　８．１１ミル 織成　１．７６ミル この表から明らかなように互い違いハツチと織成技法は後硬化歪を実質的に低減 させる。特に織成がこの歪を低減させるために有効であると思われる。 ／：々１ｉ− ２４ｋＪ’ｉ−ＡｋＪｄ− ／；夕ｊ’／’−Ａ’２ダ、ｌ’ｅ− Ｌ　＋　＋　−」 ／Ｚ先！と ワ；ニ仄ズ疋；；ワ ワワＶワワワワワワワ 〆２々Ｌ− １ｌｌ） メ；々夕２− ／＝ケη久ｌ Ａ７．〃ソー 〆Ｚ々Ｉｅ− ／＝夕ｉｆ ／Ｚ会ｉｆａ− ／２々ｊ／ａ− Ａ及１ｉｉ− ／ど；２こ、？２δニ Ｘシｊ７７− ７４ｋｉｉＪ− ／】よｌ力１ ２４ｋｉｆｅ− 補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成　４　年　４　月　３０日 国

Claims (70)

【特許請求の範囲】
1. １．ベクトルによって代表される強さおよび方向のエネルギー源に対して光硬化 性重合体液を露光する事によって堆積層を構成する段階を含み、前記エネルギー 源は所定ベクトルパタンに従って前記液体を硬化して、外部境界、内部網目およ びスキニング処理された上向き面と下向き面を有する部分的に重合された物体を 形成する光硬化性重合体液から物体を構成するステレオリソグラフィー法におい て、前記堆積層の全部ではないが前記物体の上向き面と下向き面のほかの層にお いてスキンベクトルを加えてスキンフィルを形成する段階を含む事を特徴とする ステレオリソグラフィー法。
2. ２．前記上向き面と下向き面との間の周期的層の中にスキンフィルを形成する段 階を含む事を特徴とする請求項１に記載の方法。
3. ３．前記スキンフィルを有する周期層は１つおきの層である事を特徴とする請求 項２に記載の方法。
4. ４．すべての層において物体の下向き面以外に網目を形成する段階を含む事を特 徴とする請求項１に記載の方法。
5. ５．すべての層において物体の上向き面と下向き面以外に網目を形成する段階を 含む事を特徴とする請求項１に記載の方法。
6. ６．すべての層において前記物体の上向き面と下向き面および物体の外側境界以 外に網目を備える事を特徴とする請求項１に記載の方法。
7. ７．第１セットの非順次平行ベクトルをもって第１パスを走査しつぎに前記第１ セットの非順次ベクトルの間に平行に介在された第２セットの非順次ベクトルを もって第２パスを走査する事によりスキンフィルを形成する段階を含む事を特徴 とする請求項１に記載の方法。
8. ８．少なくとも物体の下向き面において網目を境界の直前において停止して、網 目が境界に遭遇するがその露光に対して寄与しないように成す段階を含む事を特 徴とする請求項１に記載の方法。
9. ９．境界は有効硬化幅を画成し、網目は前記境界の有効硬化幅の１／２の距離で 停止される事を特徴とする請求項８に記載の方法。
10. １０．スキンフィルを境界の有効硬化幅の１／２の距離で停止させる段階を含む 事を特徴とする請求項９に記載の方法。
11. １１．少なくとも物体の下向き面において網目を境界の直前において停止して、 網目が境界に遭遇するがその露光にし寄与しないように成す段階を含む事を特徴 とする請求項７に記載の方法。
12. １２．境界は有効硬化幅を画成し、網目は前記境界の有効硬化幅の１／２の距離 で停止される事を特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. １３．スキンフィルを境界の有効硬化幅の１／２の距離で停止させる段階を含む 事を特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. １４．物体の下向き面の均一な全体露光を保持しながらすべての層の中に網面を 備える段階を含む事を特徴とする請求項１に記載の方法。
15. １５．下向き面の均一露光は、ベクトルの交点のない箇所では単位露光を加え、 ｎベクトルの交点のある箇所では単位／ｎ露光を加える事によって達成されるこ とを特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. １６．各層に対して、ベクトルの交点のない箇所では単位露光を加え、ｎベクト ルの交点のある箇所では単位／ｎ露光を加える事によってすべての層に対して均 一露光を加える段階を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. １７．物体の下向き面の均一な全体露光を保持しながらすべての層の中に網面を 備える段階を含む事を特徴とする請求項２に記載の方法。
18. １８．下向き面の均一露光は、ベクトルの交点のない箇所では単位露光を加え、 ｎベクトルの交点のある箇所では単位／ｎ露光を加える事によって達成されるこ とを特徴とする請求項１７に記載の方法。
19. １９．各層に対して、ベクトルの交点のない箇所では単位露光を加え、ｎベクト ルの交点のある箇所では単位／ｎ露光を加える事によってすべての層に対して均 一露光を加える段階を含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
20. ２０．物体の下向き面の均一な全体露光を保持しながらすべての層の中に網面を 備える段階を含む事を特徴とする請求項３に記載の方法。
21. ２１．下向き面の均一露光は、ベクトルの交点のない箇所では単位露光を加え、 ｎベクトルの交点のある箇所では単位／ｎ露光を加える事によって達成されるこ とを特徴とする請求項２０に記載の方法。
22. ２２．各層に対して、ベクトルの交点のない箇所では単位露光を加え、ｎベクト ルの交点のある箇所では単位／ｎ露光を加える事によってすべての層に対して均 一露光を加える段階を含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
23. ２３．外部境界、内部網目およびスキニング処理された上向き面と下向き面を有 する物体を形成するため重合性材料から堆積層を構成する段階を含むステレオリ ソグラフィー法において、すべての断面層にスキンフィルおよび網面を備える段 階を含む事を特徴とするステレオリソグラフィー法。
24. ２４．物体の下向き面全体に均一露光を保持する段階を含むことを特徴とする請 求項２３に記載の方法。
25. ２５．下向き面の均一露光は、ベクトルの交点のない箇所では単位露光を加え、 ｎベクトルの交点のある箇所では単位／ｎ露光を加える事によって達成されるこ とを特徴とする請求項２４に記載の方法。
26. ２６．各層に対して、ベクトルの交点のない箇所では単位露光を加え、ｎベクト ルの交点のある箇所では単位／ｎ露光を加える事によってすべての層に対して均 一露光を加える段階を含むことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
27. ２７．偶数層においてはスキンを第１方向に加え、奇数層においては前記第１方 向に対して垂直な方向にスキンを加えることを特徴とする請求項２６に記載の方 法。
28. ２８．カールを減少させる手段を含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法 。
29. ２９．前記手段は、スモーレイの使用、ウエブの使用およびマルチパス技法の使 用から成るグループから選定されることを特徴とする請求項２８に記載の方法。
30. ３０．第１セットの非順次平行ベクトルをもって第１パスを走査しつぎに前記第 １セットの非順次ベクトルの間に平行に介在された第２セットの非順次ベクトル をもって第２パスを走査する事によりスキンフィルを形成する段階を含む事を特 徴とする請求項２３に記載の方法。
31. ３１．第１セットの非順次平行ベクトルをもって第１パスを走査しつぎに前記第 １セットの非順次ベクトルの間に平行に介在された第２セットの非順次ベクトル をもって第２パスを走査する事によりスキンフィルを形成する段階を含む事を特 徴とする請求項２９に記載の方法。
32. ３２．外部境界、内部網目およびスキニング処理された上向き面と下向き面を有 する物体を形成するため堆積層を構成する段階を含むステレオリソグラフィー法 において、第１セットの非順次平行ベクトルをもって第１パスを走査しつぎに前 記第１セットの非順次ベクトルの間に平行に介在された第２セットの非順次ベク トルをもって第２パスを走査する事によりスキンフィルを形成する段階を含む事 を特徴とするステレオリソグラフィー法。
33. ３３．物体の上向き面と下向き面とを画成する面以外の層の中にスキンフィルを 備える段階を含むことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
34. ３４．物体の各層の中にスキンフィルを備える段階を含むことを特徴とする請求 項３３に記載の方法。
35. ３５．１つおきの層の中に相互に横方向にスキンを施用することを特徴とする請 求項３４に記載の方法。
36. ３６．各層においてＸ方向およびＹ方向に網面を備える段階を含み、また前記の １つおきにスキンを施用する方向はＸ方向およびＹ方向であることを特徴とする 請求項３５に記載の方法。
37. ３７．網面の追加露光の生じる箇所以外のすべての層のすべての区域においてス キンフィルを施用することを特徴とする請求項３６に記載の方法。
38. ３８．各層においてＸ方向、Ｘ方向から６０°の方向および１２０°の方向に網 面を施用する段階を含むことを特徴とする請求項３４に記載の方法。
39. ３９．スキンフィルの方向に対して平行な網面に沿った箇所以外、層全体にスキ ンを施用するように、Ｘ方向、Ｘ方向から６０°の方向および１２０°の方向に 網面を施用する段階を含むことを特徴とする請求項３８に記載の方法。
40. ４０．カールを減少させる手段を含むことを特徴とする請求項３４に記載の方法 。
41. ４１．前記手段は、スモーレイの使用、ウエブの使用およびマルチパス技法の使 用から成るグループから選定されることを特徴とする請求項４０に記載の方法。
42. ４２．外部境界、内部網目およびスキニング処理された上向き面と下向き面を有 する物体を形成するため堆積層を構成する段階を含むステレオリソグラフィー法 において、少なくとも下向き面において交差ベクトル区域を特定する段階と、下 向き区域が均一露光を有するように、ベクトルの交差区域においてそれぞれの交 差ベクトルの少なくとも１つの露光を低減する段階とを含むことを特徴とするス テレオリソグラフィー法。
43. ４３．下向き面の均一露光は、ベクトルの交点のない箇所では単位露光を加え、 ｎベクトルの交点のある箇所では単位／ｎ露光を加える事によって達成されるこ とを特徴とする請求項４２に記載の方法。
44. ４４．各層に対して、ベクトルの交点のない箇所では単位露光を加え、ｎベクト ルの交点のある箇所では単位／ｎ露光を加える事によってすべての層に対して均 一露光を加える段階を含むことを特徴とする請求項４３に記載の方法。
45. ４５．カールを減少させる手段を含むことを特徴とする請求項４４に記載の方法 。
46. ４６．前記手段は、スモーレイの使用、ウエブの使用およびマルチパス技法の使 用から成るグループから選定されることを特徴とする請求項４５に記載の方法。
47. ４７．第１セットの非順次平行ベクトルをもって第１パスを走査しつぎに前記第 １セットの非順次ベクトルの間に平行に介在された第２セットの非順次ベクトル をもって第２パスを走査する事によりスキンフィルを形成する段階を含む事を特 徴とする請求項４２に記載の方法。
48. ４８．第１セットの非順次平行ベクトルをもって第１パスを走査しつぎに前記第 １セットの非順次ベクトルの間に平行に介在された第２セットの非順次ベクトル をもって第２パスを走査する事によりスキンフィルを形成する段階を含む事を特 徴とする請求項４６に記載の方法。
49. ４９．外部境界、内部網目およびスキニング処理された上向き面と下向き面を有 する物体を形成するため重合性材料から堆積層を構成する段階を含むステレオリ ソグラフィー法において、各層に網面を備える段階と、少なくとも下向き特性区 域において、前記網面の少なくとも１つの方向に対して平行な少なくとも１つの 方向に引かれるが平行網面と重なり合わないスキンフィルを備える段階とを含む 事を特徴とするステレオリソグラフィー法。
50. ５０．物体の各層にスキンフィルを備える段階を含むことを特徴とする請求項４ ９に記載の方法。
51. ５１．物体の各層に網面の各方向に対応するスキンフィルを備える段階を含むこ とを特徴とする請求項４９に記載の方法。
52. ５２．第１セットの非順次平行ベクトルをもって第１パスを走査しつぎに前記第 １セットの非順次ベクトルの間に平行に介在された第２セットの非順次ベクトル をもって第２パスを走査する事によりスキンフィルを形成する段階を含む事を特 徴とする請求項５１に記載の方法。
53. ５３．カールを減少させる手段を含むことを特徴とする請求項５０に記載の方法 。
54. ５４．前記手段は、スモーレイの使用、ウエブの使用およびマルチパス技法の使 用から成るグループから選定されることを特徴とする請求項５３に記載の方法。
55. ５５．外部境界、内部網目およびスキニング処理された上向き面と下向き面を有 する物体を形成するため重合性材料から堆積層を構成する段階を含むステレオリ ソグラフィー法において、 （ａ）スキニング処理された面を施用される層を選定する段階と、 （ｂ）スキン面を有するように選定された前記の層において予選定された深さの スキン硬化を得るために必要な全露光量を算出する手段を配備する段階と、（ｃ ）前記層の各区域を露光するベクトル数を特定する手段を配備する段階と、 （ｄ）前記層をまず境界ベクトル、次にハッチベクトル、次にスキンベクトルに 露光し、この際に各ベクトルが、（ｂ）段階において算出された予選定深さまで の硬化に十分な露光量を（ｃ）段階において特定された与えられた区域のベクト ルと交差するベクトル数によって割った値を生じるように成す手段を配備する段 階とを含むステレオリソグラフィー法。
56. ５６．前記堆積層の全部ではないが前記物体の上向き面と下向き面のほかの層に おいてスキンベクトルを加えてスキンフィルを形成する段階を含む事を特徴とす る請求項５５に記載の方法。
57. ５７．前記上向き層と下向き層との間において周期的層の中にスキンフィルを形 成する段階を含むことを特徴とする請求項５５に記載の方法。
58. ５８．前記スキンフィルを有する周期層は１つおきの層である事を特徴とする請 求項５７に記載の方法。
59. ５９．すべての層において物体の下向き面以外に網目を形成する段階を含む事を 特徴とする請求項５５に記載の方法。
60. ６０．物体のすべての層において物体の上向き面と下向き面以外に網目を形成す る段階を含む事を特徴とする請求項５５に記載の方法。
61. ６１．物体のすべての層において上向き面と下向き面および物体の外側境界以外 に網目を備える事を特徴とする請求項５５に記載の方法。
62. ６２．物体のすべての層において物体の上向き面と下向き面以外に網目を形成す る段階を含む事を特徴とする請求項５６に記載の方法。
63. ６３．すべての層において物体の上向き面と下向き面以外に網目を形成する段階 を含む事を特徴とする請求項５６に記載の方法。
64. ６４．すべての層において前記物体の上向き面と下向き面および物体の外側境界 以外に網目を備える事を特徴とする請求項５６に記載の方法。
65. ６５．すべての層において物体の下向き面以外に網目を形成する段階を含む事を 特徴とする請求項５６に記載の方法。
66. ６６．すべての層において物体の上向き面と下向き面以外に網目を形成する段階 を含む事を特徴とする請求項５６に記載の方法。
67. ６７．すべての層において前記物体の上向き面と下向き面および物体の外側境界 以外に網目を備える事を特徴とする請求項５６に記載の方法。
68. ６８．すべての層において網面を備える段階を含むことを特徴とする請求項５５ に記載の方法。
69. ６９．カールを最小限にするため、物体の適当箇所にスモーレイを備える段階を 含むことを特徴とする請求項６８に記載の方法。
70. ７０．偶数層においてはスキンを第１方向に加え、奇数層においては前記第１方 向に対して垂直な方向にスキンを加えることを特徴とする請求項６９に記載の方 法。