JPH0780246B2

JPH0780246B2 - 増殖的光成形を使用する固体像形成システム

Info

Publication number: JPH0780246B2
Application number: JP3154937A
Authority: JP
Inventors: アランロートンジョン; ジェイムズミキッシダニエル; ウィリアムキーディ，ジュニアヴィンセント
Original assignee: 帝人製機株式会社
Priority date: 1990-06-26
Filing date: 1991-06-26
Publication date: 1995-08-30
Anticipated expiration: 2010-08-30
Also published as: KR0175665B1; CN1033955C; AU7928491A; CA2045275A1; EP0467100A1; JPH05237942A; AU642022B2; CN1057724A; DE69107537D1; DE69107537T2; EP0467100B1; KR920000462A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、増殖的光成形を使用す
る固体像形成システム、特に３次元体の複数の断面部分
を個別に光成形しつつこれら複数の断面部分を一体化し
て３次元体を作製する方法および装置に関し、さらに詳
しく言えば、光成形可能な組成物の層の上層側の面を規
制する透明バリヤを光成形した層（硬化層）から容易に
剥離することができるようにした固体像形成システムに
関する。

【０００２】

【従来の技術】光成形により３次元体を形成するシステ
ムが数多く提案されている。Ｓｃｉｔｅｘ社により１９
８７年６月６日に出願された出願番号２５０，１２１の
ヨーロッパ特許には、硬化可能な液体を用いて３次元体
を形成する装置が開示してあり、この技術に関する文献
をよくまとめてある。１９８６年３月１１日に付与され
た米国特許第４，５７５，３３０号（Ｃ．Ｗ．Ｈｕｌ
ｌ）には、次のような３次元体形成システムが記載され
ている。すなわち、放射線照射，粒子線打込み、または
化学反応による適正な相乗作用的な刺激に応じて、その
物理的状態が変化する液体の選択面に層を順次積層し、
３次元体の対応する断面を自動的に形成して一体化し、
所望の３次元体を１層ずつ作り上げる。このようにして
３次元体が形作られ、形成過程の間に、液体の実質的に
平坦な面から抜取られる。１９８８年６月２１日に付与
された米国特許第４，７５２，４９８号（Ｅ．Ｖ．Ｆｕ
ｄｉｍ）には、未硬化の液状感光性ポリマーに接触して
いる放射線透過材を通して、感光性ポリマーの硬化に供
する放射線を効果的な量だけ照射して３次元体を形成す
る方法が記載されている。放射線透過材は、次に形成さ
れる層が粘着するように、放射線照射された面が架橋可
能にしておく材料である。この方法を用いることにより
多層体を形成することができる。

【０００３】“ＡｕｔｏｍａｔｉｃＭｅｔｈｏｄｆ
ｏｒｆａｂｒｉｃａｔｉｎｇａｔｈｒｅｅ−ｄｉｍ
ｅｎｓｉｏｎａｌｐｌａｓｔｉｃｍｏｄｅｌｗｉ
ｔｈｐｈｏｔｏｈａｒｄｅｎｉｎｇｐｏｌｙｍｅｒ”
ｂｙＨｉｄｅｏＫｏｄａｍａ，Ｒｅｖ．Ｓｃｉ．Ｉ
ｎｓｔｒｕｍ．５２（１１）．１７７０−１７７３，Ｎ
ｏｖ．１９８１には、３次元体を自動的に形成する方法
が記載されている。液状の光形成ポリマーに紫外線を照
射し、硬化された断面の層を積み上げて３次元体が形成
される。“ＳｏｌｉｄＯｂｊｅｃｃｔＧｅｎｅｒａ
ｔｉｏｎ”ｂｙＡｌａｎＪ．Ｈｅｒｂｅｒｔ．Ｊｏｕ
ｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｈｏｔｏｇｒａｐ
ｈｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，８（４），１８５−
１８８，Ａｕｇ．１９８２には、２次元体を形成するフ
ォトコピアと全く同じように、３次元体のレプリカを形
成することができる装置が記載されている。この装置は
コンピュータメモリに格納されている情報に基づき感光
性ポリマー中に簡単な３次元体を形成することができ
る。

【０００４】“ＡＲｅｖｉｅｗｏｆ３ＤＳｏｌ
ｉｄＯｂｊｅｃｔＧｅｎｅｒａｔｉｏｎ”ｂｙ
Ａ．Ｊ．Ｈｅｒｂｅｒｔ，ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｍ
ａｇｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ１５：１８６−１
９０（１９８９）には、上記とは異なる方法が記載され
ている。

【０００５】上記文献は所望の面積または体積に放射線
を照射して順次３次元体の固体セクタを形成する方法に
関する。種々のマスキング法が直接的レーザ像形成法と
ともに記載されている。例えば、所望のパターンに応じ
てレーザビームを光形成可能な組成物に照射し、１層ず
つ層を形成し３次元体を形成する方法が記載されてい
る。その他、最初は、プラットフォームに層状にコーテ
ィングし、以後、照射により硬化された層を１層ずつコ
ーティングする方法が記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したコーティング
法は次のような欠点を有する。すなわち、平坦で均一な
層厚を確保できないか、あるいは、そのような層を迅速
に形成できない。あるいは、コーティング工程中に、先
に形成された層が傷ついたり変形しないようにできな
い。比較的粘性の低い液体のみをコーティングしてい
る。さらに、上述したコーティング法には重要な要素
（パラメータ）が抜けている。すなわち、薄い液体の層
を形成する間に、固体の領域と液体の領域が存在するこ
とによる影響と、液体の流れと、液体のレオロジー的特
性の影響と、薄い光形成された層がコーティング中に液
体の流れにより容易に歪む傾向にあるための影響と、こ
れらの薄い層と形成中の部分にかかる水素結合のような
弱い力と、機械的結合、真空または圧力の差による力の
ような実質的に強い力の影響がコーティング工程にはあ
ることが抜けている。

【０００７】例えばＨｕｌｌ特許には浸漬工程が記載さ
れている。その工程では、プラットフォームまたは台が
１層の層厚分だけ下げられるか、あるいは層内で１層の
距離より下に浸漬され、光形成可能な液体の表面から１
層の層厚分内になるまで持ち上げられる。さらに、Ｈｕ
ｌｌの特許は、低粘性の液体が望ましいが、他の実地上
の理由から光形成可能な液体は一般的に高粘性液体であ
ると示唆している。理論的には、液体は均等に平坦にな
るものが大部分であるが、粘性が高い液体も粘性が低い
液体さえも、許容できる程度に平坦になるまでには多大
な時間を要する。特に、像形成面積が広い場合と、液体
層が非常に薄い場合に、多大な時間を要する。先行する
層が液溜りを囲む固い壁から成る領域があるので液体薄
層のコーティングの平坦化工程を組み合せる必要があ
る。さらに、プラットフォームと、片持ち梁または梁を
有する部分（これまで形成された層によりＺ方向に支持
されない領域）は、液体内で移動するので、層に歪が生
じ、完成品は許容できないものになってしまう。

【０００８】Ｍｕｎｚ特許（１９５６年に付与された米
国特許第２，７７５，７５８号）と上記Ｓｃｉｔｅｘ出
願には、新たな液面がその前の層から１層の層厚分だけ
上になるように、光形成可能な液体をポンプまたは類似
の装置により槽内に入れる方法が記載されている。この
ような方法は、コーティング中の層の歪が軽減される点
を除けば、Ｈｕｌｌの方法が有する問題点を全て有す
る。

【０００９】上記Ｆｕｄｉｍ特許には、放射線透過材に
ついて記載されている。液状の感光性ポリマーの表面を
所望の形状（恐らくは平坦な形状）にするため、放射線
透過材は通常固く、コーティングされるかあるいは、固
化された感光性ポリマーに対してもともと非粘着性であ
る。従って、感光性ポリマーは所望の厚さだけ固化され
る。Ｆｕｄｉｍ特許は、このような放射線透過材を、放
射線透過材の表面に密着して形成される感光性ポリマー
から分離する工程に固有の問題に言及していない。一
方、化学的結合の影響は適正にコーティングすることに
より、あるいは適正なフィルムにより、著しく小さくな
る。機械的な結合，水素結合，真空の力等は依然として
存在し、放射線透過材の表面から分離する間、感光性ポ
リマーに傷がついたり、歪んだりすることが大いにあり
うる。さらに、本発明者は次のようなことを見い出し
た。分離に抗する力や、適度に非粘着性の放射線透過材
に密着した状態で露光され固化された層からすべり分離
する際の力により、固化された層が傷つき、特に、光成
形可能な液体が回りにある場合や、固化された層が薄い
場合に固化された層が傷つく。このような問題点を解決
する方法はＦｕｄｉｍ特許には記載されていない。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、これらの問題
の解決を、透明バリヤを介して３次元体の完全断面部分
の小部分に対応する小領域を像形成（ｉｍａｇｉｎｇ）
し、このバリヤを台（ステージ）に対して移動させて光
成形された小部分とバリヤとの間の結合または接着を破
壊し、完全断面部分そして最終的に３次元体が完成され
るまで同様にして新しい小部分の光成形を続けることに
よって、達成している。個々の小部分の結合を破壊する
と光成形された完全な断面部分とバリヤとの間の結合を
破壊した場合と比べてより穏やかな処理ができるように
なる。

【００１１】従って、本発明の目的は、変形可能で光成
形可能な材料の平坦な層を迅速に形成する方法および装
置を提供することにある。この方法および装置を用いる
ことにより、当該成形される層より以前の放射線が照射
されて固化された層は、より平坦に、より正確に、より
結着性を有することになる。本発明により固化された層
は、その層厚が０．７６２ｍｍ（０．０３０インチ）未満
であるのが好ましい。

【００１２】変形可能な組成物は、圧力のみをかける
か、あるいは圧力と熱をかけると、型通りの形になり、
押圧された面の形通りになるものである。層は硬化，ポ
リマー化，放射線による架橋により硬化されると固化す
るものと考えられている。さらに一般的に、層は粘度が
放射線照射により増加する場合に固化されるものと考え
られている。そのため、可能であるとしても、層を再変
形するにはより高い圧力および／または温度を必要とす
ることになる。液体は、自重による圧力で変形し自由に
流動するので、好適な変形可能組成物である。

【００１３】本発明は光成形して３次元体を形成する固
体像形成システムに関し、特に、光成形可能組成物の一
連の個別の層の複数の光成形された小部分から、新しい
小部分が形成される前に各小部分から取り外されるバリ
ヤを介して、一体化した３次元体を製造する固体像形成
システムに関する。

【００１４】さらに詳しく言うと、本発明は、台を収容
した容器内で変形可能および光成形可能な組成物からな
る一連の個別の層をそれぞれ光成形された複数の小部分
から構成し、３次元体の複数の断面部分を該複数の小部
分を光成形することによって順次形成するとともに、該
断面部分を一体化して３次元体を製造する改良方法であ
って、下記の工程を有することを特徴とする；（ａ）組成物内の台の頂部に対し前記断面部分の１層
の厚さに等しい距離をおいて透明バリヤを配置し、（ｂ）前記光成形された小部分と前記台側との接着力
が前記透明バリヤと前記光成形された小部分との接着力
よりも大きくなるような条件下で、前記バリヤと前記台
との間に含まれる組成物の層の一部を像様露光して前記
小部分を形成し、（ｃ）前記台と前記透明バリヤの少なくとも一部とを
相対的に移動させて前記透明バリヤと前記光成形された
小部分との間の接着を破壊するとともに、前記透明バリ
ヤと前記光成形された小部分に隣接する前記組成物の層
の残部とを対向させ、（ｄ）３次元体の断面部分が１層分形成されるまで、
前記工程（ｂ）および（ｃ）を繰り返し、（ｅ）前記台と前記透明バリヤとの間の距離を前記断
面部分の１層の厚さだけ増加させ、（ｆ）一体化した３次元体が形成されるまで前記工程
（ｂ）から（ｅ）までを繰り返す。また、本発明は、変
形可能および光成形可能な組成物からなる一連の個別の
層をそれぞれ光成形された複数の小部分から構成し、３
次元体の複数の断面部分を該複数の小部分を光成形する
ことによって順次形成するとともに、該断面部分を一体
化して３次元体を製造する方法であって、下記工程を有
することを特徴とするものである。（ａ）前記光成形可能な組成物から前記台を濡らす組
成物の層を形成し、（ｂ）前記台の頂部に対し前記断面部分の１層の厚さ
に等しい距離をおいて、第一および第二表面を有し該第
一表面が前記第二表面に対向する透明バリヤを、前記第
一表面が前記組成物によって濡れず、かつ前記第二表面
の少なくとも一部が前記組成物と接触するように位置さ
せ、（ｃ）前記透明バリヤと前記台との間の前記光成形可
能な組成物の層の一部を、放射線が充分強く、かつ前記
光成形された小部分と前記台との間の接着力が前記透明
バリヤの前記第二表面と前記光成形された小部分との間
の接着力よりも大きくなるような条件下で、前記光成形
可能な組成物と接触している前記透明バリヤの表面の部
分を介して前記放射線により像様露光して前記小部分を
光成形し、（ｄ）前記透明バリヤの少なくとも一部を前記台に対
して該バリヤの前記第二表面と前記光成形された小部分
との間の結合が破壊されるように移動させるともに、前
記透明バリヤと前記小部分に隣接する前記組成物の層の
残部とを対向させ、（ｅ）前記工程（ｃ）および（ｄ）を前記３次元体の
最初の断面部分が形成されるまで繰り返し、（ｆ）前記台と前記透明バリヤとの間の距離を前記断
面部分の１層の厚さだけ増加し、（ｇ）前記光成形可能な組成物により、前記台に接着
された断面部分を濡らす変形可能な組成物の新しい層を
形成し、（ｈ）新しい小部分を光成形するために、前記透明バ
リヤと先に露光され形成された下層の断面部分との間の
前記光成形可能な組成物の層の一部を、放射線が充分強
く、かつ前記新しく光成形された小部分と前記下層の断
面部分との間の接着力が前記透明バリヤと前記新しく光
成形された小部分との間の接着力よりも大きくなるよう
な条件下で、前記光成形可能な組成物と接触している前
記透明バリヤの表面を介して放射線により像様露光し、（ｉ）前記透明バリヤの少なくとも一部を前記台に対
して該バリヤの前記第二表面と前記新しく光成形された
小部分との間の結合が破壊されるように移動し、（ｊ）前記工程（ｈ）および（ｉ）を前記３次元体の
下層の断面部分の上層に新しい断面部分が形成されるま
で繰り返し、（ｋ）前記台と前記透明バリヤとの間の距離を前記断
面部分の１層の厚さだけ増加し、（ｌ）前記光成形可能な組成物を前記光成形された層
の上へ流動させて変形可能な組成物の新しい層を形成
し、（ｍ）一体化した３次元体が形成されるまで前記工
程（ｈ）から（ｌ）までを繰り返す。

【００１５】本発明はまた、変形可能および光成形可能
な組成物からなる一連の個別の層をそれぞれ光成形され
た複数の小部分から構成し、３次元体の複数の断面部分
を該複数の小部分を光成形することによって順次形成す
るとともに、該断面部分を一体化して３次元体を作製す
るための像形成手段を有する装置のコ−ティングステ−
ションに関し、前記台に対向する移動可能な透明バリヤ
と、前記個別の層を構成する複数の小部分のうち１つが
形成されたとき、前記透明バリヤと該１つの小部分との
間の接着を破壊するとともに、前記透明バリヤと該１つ
の小部分に隣接する前記組成物の層の残部とを対向させ
るように、前記透明バリヤと前記台とを相対的に運動さ
せる運動手段と、前記複数の小部分から前記３次元体の
断面部分が形成されたとき、前記バリヤと前記台との間
の距離を調節可能に変化させる配置手段と、を備えたこ
とを特徴とする。なお、前記透明バリヤと前記光成形さ
れた小部分との接着を破壊するよう両者を相対的に移動
させるとともに透明バリヤと前記小部分に隣接する組成
物層の残部とを対向させるとき、接着されていた両者の
対向面に滑りを生じさせるのが好ましいが、透明バリヤ
の少なくとも一部を前記台に対して傾動させるよう操作
したり弓形の透明バリヤを転がり移動させるたりするこ
とによって接触破壊を光硬化された小部分の一部から所
定方向に徐々に進行させるようにしてもよい。要は３次
元対の各断面部分を光成形する際に各断面部分を複数の
小部分から構成し、さらにその小部分を光成形する度に
透明バリヤと前記小部分とを容易に剥離させつつ残りの
小部分に対応する組成物の層が効率よく成形される（又
はその成形状態が維持される）ようにすることである。

【００１６】

【作用】本発明は透明バリヤを介して３次元体の完全断
面部分の小部分に対応する小領域を像形成し、このバリ
ヤを台に対して移動させて光成形された小部分とバリヤ
との間の結合または接着を破壊し、完全断面部分そして
最終的に３次元体が完成されるまで同様にして新しい小
部分の光成形を続けることによって３次元体を製造する
方法および装置に関する。

【００１７】個々の小領域の結合を破壊することにより
光成形された完全な断面部分とバリヤとの間の結合を破
壊した場合と比べてより穏やかな処理ができるようにな
る。

【００１８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１９】図１は本発明の一つの好適な実施例を示
す。像形成ステーションまたは手段６４と、コーティン
グステーション４６を有する。像形成ステーションまた
は手段６４は放射線源１０，変調器１４，コンピュータ
３４、およびスキャナ１６を含む。放射線源１０はレー
ザが望ましく、放射線ビーム１２が出射している。固体
を高速で成形するのが望ましいので、本発明の装置は高
出力レーザのような比較的高出力の放射線源１０であっ
て、可視域，赤外域、または紫外域に主要バンドを有す
るものを用いるのが望ましい。高出力とは、放射線ビー
ム１２の光強度が２０ｍＷ以上の出力であり、望ましく
は１００ｍＷを越える出力とする。本実例で使用する光
成形可能な組成物のフォトスピード（ｐｈｏｔｏｓｐｅ
ｅｄ）に関しても上記のようにする。しかし、光成形可
能な組成物のフォトスピードが高い場合、２０ｍＷと１
００ｍＷの値は、低い値になる。というのは、光成形可
能な組成物のフォトスピードと放射線ビームの光強度
は、同一結果を得るためには、互いに逆の関係を有する
からである。光成形可能な組成物の感度とレーザ光の波
長とを充分に一致させるため、選択された光成形可能な
組成物に応じてレーザの種類を選択すべきである。その
他の放射線放射手段としては、それらのエネルギータイ
プが光成形可能な組成物の感度と合致し、この技術分野
において良く知られ、確立された方法に従って取り扱い
条件が遵守されるのであれば、電子線，Ｘ線等を用いる
こともできる。ビームの断面形状を所望の形状にする手
段を設けることもできるが、通常の形状は円形であり、
ビームの強さが円の中心で最大になるガウス形ビームで
ある。

【００２０】放射線ビーム１２は変調器１４を通る。変
調器１４は音響光学変調器であるのが望ましい。変調さ
れた放射線ビーム１２′は偏向手段１６に導かれる。偏
向手段１６は２つのミラー２０，２２を具え、ミラー２
０，２２はそれぞれ図示しない軸を有し、放射線ビーム
をＸ方向とＹ方向に移動させながら表面５３に反射させ
る。Ｘ，Ｙ方向は直交しており表面５３と平行になって
いる。ミラー２０，２２はそれぞれの軸の回りにモータ
２４，２６により回転することができ、ベクトル走査モ
ードでコーティングステーション４６の容器４４内に収
容された光成形可能な組成物４０の所定の位置に向けて
反射ビームをＸ，Ｙ方向に制御可能に偏向させる。光成
形可能な組成物の例は後述する。放射線ビームが偏向手
段１６により偏向されると、その放射線ビームはゼロか
ら最大に加速され、速度がゼロから最大（定速）にな
る。放射線ビームの速度と放射線ビームの強さは、露光
を実質的に一定にするため、比例させる。光成形可能な
組成物の像様に予め選ばれた部分が放射線ビームで実質
的に一定の深さで露光される。

【００２１】本発明の目的を達成するため、放射線ビー
ム１２″はレーザからの集束光であっても良いし、その
他、多くの異なる方法で変形した光源や光であっても良
い。例えば、放射線ビーム１２″は種々の光学濃度マス
ク（ｏｐｔｉｃａｌｄｅｎｓｉｔｙｐｈｏｔｏｍａ
ｓｋ）、例えば、液晶ディスプレイ，ハロゲン化銀フィ
ルム，電着マスク（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｄｅｐｏｓｉｔｅ
ｄｍａｓｋ）等を通過したか、あるいは再帰反射性液
晶セル（ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓ
ｔａｌｃｅｌｌ）のような種々の光学濃度装置から反
射されたものでもよい。

【００２２】本発明の好適な実施例のコーティングステ
ーション４６には、光成形可能な組成物４０を収容する
容器４４と、プラットフォーム４１とが設けられてい
る。プラットフォーム４１は実質的に平らであり、容器
４４内の光成形可能な組成物４０の中に配置されてい
る。

【００２３】また、透明バリヤ４５が設けられている。
透明バリヤ４５は、本実施例では透明プレートの形をし
ており、第一表面４５′と第二表面４５″を有し、面４
５′，４５″は透明フィルム４５の両側にある。透明フ
ィルム４５は光形成可能な組成物４０内で操作可能であ
り、第一表面４５′は光成形可能な組成物４０により濡
れないように光成形可能な組成物４０から離し、第二表
面４５″は光成形可能な組成物４０と少なくとも部分的
に接触するように、光成形可能な組成物４０内に浸漬さ
れている。透明プレート４５は次の条件を有する材料で
あればどれでも良い。すなわち、実質的に均一の厚さを
有し平坦である。適正な剛直性を有し、放射線ビーム１
２″が照射されている間、望ましい平坦度を有する。充
分な透過度と光学的な透明度を有し、透明プレート４５
を介して放射線ビーム１２″を照射させることができ、
透明プレートの下の光成形可能な組成物４０の変形可能
な、好ましくは液体の層４８を効率的に光硬化または固
化させることができるものであればよい。第二表面４
５″は光成形された部分が透明プレートに接着するのを
極力少なくするために充分な剥離性を有するのが好まし
い。透明プレート４５の適正な材料としては、平らなガ
ラスやシリカの板であってフルオロカーボン、シリコー
ン等の剥離膜を塗布したもの、または当技術分野で確立
された方法に従って同様に処理された透明なアクリル板
かポリカーボネート板がある。

【００２４】また、移動手段４３が設けられており、移
動手段４３は台４１に対して透明バリヤ４５を制御可能
に移動する。移動手段４３は透明バリヤ４５に適当な運
動を与え、結合を破壊し、透明バリヤとこの透明バリヤ
上に付着した任意の小さな光成形された領域との間の接
着を破壊できるものであればどんな装置でもよい。その
ような運動はパルス状その他のモードの接着を破壊でき
る運動の形であればよい。配置手段４２は台４１と透明
プレート４５の第二表面４５″の間の距離を制御可能に
変化させるために使用される。配置手段４２をコンピュ
ータ３４で制御するのが好ましい。また、台４１を透明
プレート４５の下側の表面に対して法線方向に移動する
のが好ましい。図１に示すように、信号線５２，５０，
５４，５６，６０は、放射線源１０，変調器１４，偏向
手段１６，移動手段４３をそれぞれ制御するため、コン
ピュータ３４に接続されている。

【００２５】本発明の好適な実施例の操作について説明
すると、図１に示される放射手段１０は前述した強度を
有する放射線ビーム１２を出射する。放射線ビーム１２
は変調器１４を通り、そこでその強度はゼロレベルか
ら、エネルギー損のために、変調されないビームの強度
より低い値まで変調される。損失のためにいくらか減少
した強度を有する変調された放射線ビーム１２′は二つ
のミラー２０および２２から成るアッセンブリを有し、
各ミラーがそれぞれ異なるモータ２４および２６によっ
て独立に駆動される偏向手段１６を通る。モータ２４に
よって駆動されるミラー２０はビームをＸ方向に偏向さ
せ、一方ミラー２２はビームをＹ方向に偏光させる。Ｘ
方向はＹ方向に対して垂直である。ミラー２０および２
２の相対運動に関する電気的なフィードバックが偏向手
段によって線５４を介してコンピュータ手段３４に与え
られる。ビームの速度および薄層４８の所定の部分上の
平均滞在時間と相関させることのできるこのフィードバ
ックはコンピュータ手段３４によって処理され、放射線
ビームの強度を変調するために変調手段１４に制御指令
として線５０を介して供給され、その結果ビームの強度
と層４８の所定位置の各位置における平均滞在時間の積
は実質的に一定に保たれる。このように、定義により上
記２つのパラメータの積である露光レベルは実質的に一
定である。各連続薄膜の所定の部分の上での露光レベル
を一定に保つことによって、層の厚さもまた実質的に一
定に保たれる。この補正または補償は非常に重要であ
る。特に薄層の支持されていない部分ではベクトル走査
の初期速度が低いため過剰露光がおきる結果として膨潤
した端縁が現れるので重要である。露光レベルを一定に
維持する手段がない場合は、ビーム１２″の強度が高い
程または光成形可能な組成物の感光性が高い程、この問
題はより厳しくなる。また、組成物４０の感度が高い
程、露光制御手段なしではこの問題はより厳しくなる。
かかる露光制御はラスタスキャンニングにおいてもまた
はオーバスキャンされたベクトルスキームを組込んだシ
ステムにおいてもまた必要であるが、相違点は近接した
非露光領域からの露光の寄与が不足しているために像の
端縁が露光不足になることである。これらの場合に、変
調手段を使用して、像の端縁が非端縁部のイメージ領域
と実質的に等しい露光を受けることを確実にする。

【００２６】とにかく、放射線ビーム１２″は容器４４
内に収容されている光成形可能な組成物４０に向って制
御可能に導かれる。プレートの形の透明バリヤ４５は第
一表面４５′と第二表面４５を持ち、台４１の頂部に位
置している。第二表面４５″と台との間の距離は、最初
は、１層の厚さに実質的に等しくなるように調整され
る。

【００２７】ビーム１２″はコンピュータ３４により向
きを定められて透明バリヤ４５と台４１との間に含まれ
る光成形可能な組成物４０の層４８の一部分を像様露光
する。これはビーム１２″が透明バリヤ４５の表面４
５′、４５″を通過した後に起きる。このようにして小
部分８が光成形され固化される。各小部分が走査線のよ
うな単一の線に対応しているのが好ましい。図１に示す
場合は、そのような走査せんは断面として小部分８の断
面を持つものとして、かつ図１の平面に対して垂直であ
るものとして視覚化してもよい。さらに、そのような光
像形成または光成形された線をそれぞれ少なくとも一つ
の他の光像形成された線と結合して一体化された３次元
体の部分を構成する。これらの小部分は、線の形のとき
は、特に走査された放射線の場合は、長さに沿う共通の
方向を持ち、相互に実質的に平行であるのが好ましい。
場合によっては、それらの線を区分して集合体（複数）
とし、一つの集合体の中の線はすべて相互に実質的に平
行であり、異なる集合体からの線同士は方向が異なって
いてもよいようにするのが望ましい。

【００２８】放射線は台４１の表面に到達するように充
分高くする必要があり、透明バリヤ４５の剥離性は光成
形された小部分８と台４１の間の接着力が透明バリヤ４
５の第二表面４５″と光成形された小部分８の間の接着
力よりも大きくする必要がある。放射線は透明バリヤ４
５を通して伝送されるので、第二表面４５″は必然的に
台４１よりも多い線量の放射線を受けることになる。こ
のため、大抵の場合、光成形された小部分の接着力は、
両面が同じ剥離性を有しているならば、第二表面４５″
に対する接着力の方が台４１の表面に対する接着力より
も大きい。従って、第二表面４５″が台４１の表面より
も剥離性がよいことが重要である。これは透明バリヤに
フルオロカーボン、シリコーン等のような剥離材料を塗
布するか、またはこれで処理することにより達成するこ
とができる。もちろん、そのような材料は妥当な厚さで
充分透明であればバリヤそのものとして使用してもよ
い。

【００２９】小部分８が光成形されると、コンピュータ
３４によって制御された移動手段４３が第二表面４５″
と小部分８との間の接着を破壊するように透明バリヤ４
５を移動させる。この運動は並進運動が好ましい。すな
わち、透明バリヤまたはプレート４５は、すくなくと
も、プレート４５の第二表面４５″と小部分８との間の
結合が破壊され接着が破壊されるまでは、台４１に平行
な平面上で滑べるように強制される。並進運動もしくは
滑べり運動はパルス状であってもよい。つまり、プレー
ト４５は接着が破壊されるまでは早く運動するように強
制され、移動手段４３によって直ちに最初の位置に復帰
するように強制される。この運動は大抵の場合長さ１ｍ
ｍを越える必要はなく、１秒の何分の一かの間に非常に
早く完了させることができる。この並進運動の方向は光
像形成または光成形された線（複数）の方向に実質的に
平行であるのが好ましい。この配置によると並進運動の
方向が上記の線の方向に対して垂直である場合よりも良
い結果が得られる。移動手段４３は並進運動の代りに他
の種々のタイプの運動またはそれらの組み合わせを与え
るようにしてもよい。そのような異なる運動の例は透明
バリヤ４５の撤退運動であり、台４１から逸れる方向で
ある。この方向は台に対して実質的に垂直であるか、ま
たは台に対してある角度を成しているか、あるいはそれ
が変化してもよい。例えば、透明バリヤ４５は第一ポイ
ント４９で回転し第二ポイント４９′で移動手段４３に
より上昇下降運動して傾動するよう強制されていてもよ
い。この傾動は方向が連続的に変化する。

【００３０】第二表面４５″と小部分８との間の接着が
移動手段４３により与えられた運動によって破壊された
後で新しい小部分、好ましくは走査された線の形の小部
分がレーザビーム１２″により与えられる放射線露光に
よって光成形される。

【００３１】３次元体の完全な断面部分が完成するまで
上記のように同じ手順を繰り返す。

【００３２】この時点で配置手段４２がプレート４５の
両表面４５′，４５″により定義される平面に垂直の方
向に台４１を移動して台とフィルム４５の間の距離を１
層の厚さ分増加させる。同じサイクルを３次元体が完成
するまで繰り返す。各完成された断面部分は台の機能と
類似の機能で、次ぎの断面部分の新しく光成形された小
部分に対する基体として働く。もし光成形可能な組成物
がプラスチゾルまたは他の熱的に合着可能な材料を含む
場合は、多くの場合前述した熱処理がさらに必要とな
る。熱的に合着可能な材料が存在しない場合は、多くの
場合、後処理は極端に大きな効果をもたらさない。

【００３３】モータ２４および２６に結合された２個の
ミラー２０および２２によるビームの偏向および変調手
段１４は制御／フィードバック線５４および５０を介し
てコンピュータ手段３４によってそれぞれ制御される。
製作中の固体物体の形に対応したグラフィックデータも
またコンピュータ手段３４に蓄積される。コンピュータ
手段３４に蓄積されたグラフィックデータは、処理され
た後、放射線ビームを薄層４８上の所定の位置に偏向さ
せるために、モータ２４および２６を動作させ従ってミ
ラー２０および２２を動かす。コンピュータ３４が、他
の構成部品を公知の方法によって適時にかつ正確にその
機能を果すように、構成部品を制御し指令することが望
ましい。

【００３４】このコーティング方法は層の厚さに関して
限定されるものではないが、１ｍｍ未満の層が作られる
のが望ましい。

【００３５】本発明者は次のことを見い出した。すなわ
ち、比較的剛な表面と接触している間に放射手段により
露光された光成形可能な組成物は比較的に強い結合を形
成するため、たとえ、表面に適正な非付着材をコーティ
ングしても、２つの表面を直接引き離すことは容易では
なく、１つの表面を他の表面に対して相対的に滑らせる
ことは容易ではない。光成形可能な組成物または光硬化
した（固化した）組成物に対して化学的な相互作用が少
ないか、あるいは無いので光成形可能な組成物または光
硬化した組成物に対して粘着性を持たないはずの、ポリ
テトラフルオロエチレンフィルム，ＰＦＡフィルム，ポ
リプロピレンフィルム、およびポリエチレンフィルム
は、図１に示すのと同様の構成において放射線を照射し
た後では光硬化したまたは固化した光成形可能な組成物
の表面から直接引きはがすことができず、または表面か
らずらしながら分離することができない。しかし、本発
明のステップに従えば、結合の破壊は少しの増加率で徐
々に行われ、透明フィルムは少し力を入れるだけで光硬
化または固化された光成形可能な組成物の表面から分離
することを本発明者は見い出した。

【００３６】本発明の利点は光硬化したまたは固化した
組成物の層が薄くまた時には片持ち梁または梁以外のも
ので支持されない時により大きく認められる。これらの
薄い層は大きな負荷に耐えることはできない。それは片
持ち梁の部分および梁の部分は、ほぼ支持されない突出
部の長さの３乗の関数として減少する剛性をもつからで
ある。フィルムの表面４５″と固化した層との間で区分
毎にまたは小部分毎に結合を徐々に破壊する方法は、そ
の点に関する限りではフィルムを単に除去したり他の手
段を使用してその比較的剛直なプレートを除去するより
も層に対して応力のかかり具合がかなり少ない。

【００３７】この層のコーティングまたは適用の方法に
よると、所望により台は最初は過剰量移動し、次いで固
有の位置に復帰するようにすれば良いが、台の不要な運
動が無くせる。大抵の場合、それぞれの完全な断面部分
を光成形した後、１層の厚さだけ透明バリヤ４５から台
４１を移動させるだけでよい。そうすると製造スピード
がかなり向上し、加えて、作製されつつある層に対して
与えられる損傷もしくは歪みがより少ない。層４８を成
形するに際しては、光成形可能な組成物の流動を助ける
ため、透明バリヤ４５を台４１又はすでに光成形された
小部分の近傍から完全に離れるよう並進運動させ、各完
全断面部分が完成した後に透明バリヤを際所の位置に復
帰させて再び層48を形成するようにしてもよい。

【００３８】図２は本発明の別の実施例を示す。この実
施例では、透明バリヤは付勢されたフィルム２４５の形
をしている。フィルム２４５は図１の実施例のプレート
４５に関するものと同様の剥離性を持つ必要がある。フ
ィルム２４５はまた第一表面２４５′および第二表面２
４５″を有し、構造２４７によって支持されているのが
好ましい。この構造２４７は開いたフレームまたは剛直
な透明プレ−ト等であってもよい。表面２４５′と構造
２４７に潤滑剤を使用して構造２４７の上または周囲を
フィルムが自由に滑べることができるようにしてもよ
い。構造２４７が透明プレートの場合はプレート２４７
とフィルム２４５の第一表面２４５′の間で光の受渡し
を最大にするために光学的な整合をとる（ｏｐｔｉｃａ
ｌｍａｔｃｈｉｎｇを行う）のが望ましい。フィルム
とフレームの表面同士の間またはフィルムとプレートの
表面同士の間に使用するのが望まれる潤滑剤に加えて、
その表面を潤滑する役割だけでなく光学的な整合の役割
を持つ流体を使用するのが望ましい。ほとんどの透明流
体は、潤滑性を持つとともに空気−フィルム界面および
空気−プレート界面よりもよい光学的な整合を与えるこ
とができるが、シリコーン油が好ましい。シリコーン油
の一例はＲ．Ｐ．ＣａｒｇｉｌｌｅＬａｂｏｒａｔｏ
ｒｉｅｓ，ＣｅｄａｒＧｒｏｖｅ，ＮＪ．製のＬ
ａｓｅｒＬｉｑｕｉｄｓ（登録商標）である。本実施
例の残りの構成要素（エレメント）は図１の実施例の構
成要素と実質的に同じものであってよい。それらの構成
要素は図１に示す実施例の構成要素を示す符号に対して
２００を足した符号で示されている。

【００３９】本実施例の操作は図１に示す実施例の操作
と次ぎの点を除いて実質的に同じである。すなわち、移
動手段（図示しない）によりフィルム２４５が構造２４
７の下を並進および／またはパルス状に滑って第二表面
２４５″と小部分２０８との間の接着を破壊する。移動
手段は構造２４７に結合されてフィルム２４５とともに
図１の実施例について記載した透明バリヤに対する運動
と同様の運動を行うようにしてもよい。

【００４０】図３は別の実施例を説明するものである。
この実施例では、透明バリヤは弓形３４５の形をしてお
り、やはり第一表面３４５′および第二表面３４５″を
持つ。本実施例の残りの構成要素は図１の実施例の構成
要素と実質的に同じものであってよい。それらの構成要
素は図１に示す実施例の構成要素を示す符号に対して３
００を足した符号で示されている。

【００４１】本実施例の装置の操作は図１に示す実施例
の装置の操作と次ぎの点を除いて実質的に同じである。
すなわち、移動手段（図示しない）により弓形透明バリ
ヤ３４５が転がり運動によって段階的に移動し、小部分
３０８が光成形された後、第二表面２４５″と小部分３
０８との間の接着を破壊する。弓形透明バリヤは小部分
が１つ光成形される度ごとに新しい小部分の形成を準備
するために１ステップ移動し、先の小部分の第二表面３
４５″への接着を破壊する。再び、３次元体の一つの完
全断面部分のすべての小部分が光成形された後、台３４
１が１層の厚さ分だけ下げられ、３次元体が完成される
まで同じ手順が繰り返される。

【００４２】図４はまた別の実施例を説明するものであ
る。この実施例では、光成形可能な組成物を収容するた
めの容器４４４が設けられている。容器４４４は透明で
あってもよく、あるいはレーザビーム４１２″のような
放射線ビームが実質的に自由に通過することができる透
明バリヤの役割をする透明な窓４４５を具えていてもよ
い。窓４４５は台４４１と窓４４５との間の最大距離よ
りも大きい半径をもつ円筒の形をしているのが好まし
い。台４４１は細長い軸状の円筒体であり、ステップモ
ータ４４３のような移動手段により回転させてもよい。
本発明の目的のためには、台とバリヤの位置が重要なの
は、主にそれら相互の間の関係についてであり、第三の
無関係の位置点に関してではないので、窓４４５は図４
の台４４１の頂部にあるといわれる。実際、たとえ窓ま
たはバリヤが容器４４４の底４４４′にあり、従って台
４４１が容器４４４内に位置していても、窓は依然とし
て台４４１の頂部にあるといわれる。最後に、配置手段
４４２も設けられていて窓４４５と台４４１との間の距
離を制御可能に変化させている。

【００４３】本実施例の操作について説明すると、ビー
ム４１２″は透明バリヤ４４５と台４４１との間に収容
されている光成形可能な組成物の層４４８の一部を像様
露光するように向けらる。これはビーム１２″が透明バ
リヤ４４５の表面４４５′、４４５″を通過した後に起
きる。このようにして小部分４０８が光成形または固化
される。各小部分が走査線のような単一の線に対応して
いるのが好ましい。図４に示す場合は、そのような走査
線は窓またはバリヤ４４５の高さに沿って走る線として
視覚化してもよい。線の形の小部分は、特に走査された
放射線の場合は、長さに沿う共通の方向を持ち、窓の高
さおよび相互に対して実質的に平行にする必要がある。
前記の実施例の場合と同様に本実施例の場合も、第二表
面４４５″が台４４１の表面よりも剥離性がよいことが
重要である。小部分４０８が光成形されると、移動手段
４４３が、第二表面４４５″と小部分４０８との間の接
着を破壊するように、台４４１を回転させる。この運動
は、すくなくとも、窓４４５の第二表面４４５″と小部
分４０８との間の結合が破壊され接着が破壊されるまで
は、透明バリヤまたは窓４４５が台４４１の周りを円形
運動で滑べるよう強制されたのと同じ効果を持つ。円形
運動もしくは滑べり運動は段階的であるのが好ましい。
つまり、台４４１は接着が破壊されるまでは速く運動
し、新しい露光のための準備位置におりるように強制さ
れる。このようにして、移動手段またはステップモータ
４４３によって与えられる復帰運動によって第二表面４
４５″と小部分４０８との間の接着が破壊された後に、
新しい小部分、好ましくは走査された線の形をしている
小部分がレーザビーム４１２″によって与えられた放射
線露光により光成形される。

【００４４】３次元体の完全断面が完成するまで上記と
同じ手順を繰り返す。

【００４５】この時点で、配置手段４４２が台４４１を
窓４４５から離れる方向に、かつ窓４４５の曲率によっ
て定義される円筒の中心軸に向けて移動させて台４４１
と窓４４５との間の距離を１層の厚さだけ増加させる。
３次元体が完成するまで同じサイクルを繰り返す。

【００４６】図５は他の実施例の部分図である。本実施
例では透明バリヤは透明な円筒５４５の形をしており、
第一表面５４５′および第二表面５４５″を持ち、光硬
化可能な組成物５４０と接触している。またワイパ５９
０および５９１が設けられており、光硬化可能な組成物
ば第一表面５４５′に到達するのを防止している。本実
施例の装置を操作するのに、レーザビーム５１２″が透
明バリヤ５４５の第一および第二表面を通過し、３次元
体の断面部分の小部分５０８を光硬化する。この円筒は
次いで先の小部分に隣接する新しい小部分の上に移動し
これを光硬化するのに充分なだけ転がる。この転がり動
作透明バリヤ５４５と光硬化部分５０８との間の接着が
破壊される。この操作の残りの部分は本発明の他の実施
例と同様である。

【００４７】図６はさらに別の実施例の装置の部分図で
ある。本実施例では、透明バリヤは真空作動弾性透明フ
ィルム６４５の形をしている。フィルム６４５は真空チ
ャンバ６８０の底部６８１に取り付けられている。６８
０の６８１に位置する６８２を気密に密封する。６８０
は６８３を有し、この６８３を通して真空引きまたは所
望により戻し通気が行われる。６８０が光硬化可能な組
成物６４０中に一部浸漬されている操作中において、６
１２”は６４５を通って６０８を光硬化する。この時点
で６８０の内部は大気圧下にあるか軽く加圧されてお
り、フィルム６４５は第一位置Ｐ１で下層の光硬化され
た層部分６１１と実質的に平坦であるか又は少し中高の
形をしている。小部分が光硬化された後に開口部６８３
を通して真空が引かれる。これにより、フィルム６４５
は中低の形となる第二位置Ｐ２につく。この結果、６４
５と光硬化された６０８との間のどんな接着も破壊され
る。再び、大気圧下または軽く加圧した状態に復帰させ
た後、真空チャンバ６８０を図６の左右方向一方側に移
動させて、先に光硬化された小部分に隣接するもう一つ
の小部分を光硬化することになる。以下、３次元体の断
面部分が１つできあがるまで同様の工程を繰り返し、次
いで、６８０を１層分上昇させて新しい断面部分の作製
を開始する。以下の手順は、上述の実施例と同様であ
る。

【００４８】一般に、それぞれの光成形された小部分の
透明バリヤの第二表面に対する接着を破壊するのに透明
バリヤの超音波振動を使用することができる。

【００４９】片端を支持された断面部分を作製するとき
は各小部分を光成形する順序は、３次元体のすでに形成
された断片と現に光成形されつつある小部分との間に連
続体が常に存在するような順序にするのが重要である。

【００５０】ここに、光硬化、硬化および固化という用
語は放射手段による変形可能な材料の固体への転換をい
う。これら３つの用語は相互に交換して用いられる。ま
た、材料が自重で流動しない限り、非液体であると考え
る。

【００５１】本発明の実施に使用することのできる光成
形可能な組成物（ｐｈｏｔｏｆｏｒｍａｂｌｅｃｏｍ
ｐｏｓｉｔｉｏｎ）は、化学線に露光することによって
固化するものであればいかなる組成物でもよい。かかる
組成物は一般に、ただし必須ではないが、感光性材料
（Ｐｈｏｔｏｓｅｎｓｉｔｉｖｅｍａｔｅｒｉａｌ）
および光開始剤（Ｐｈｏｔｏｉｎｉｔｉａｔｏｒ）を含
む。ここで“フォト（ｐｈｏｔｏ）”なる語は光ばかり
でなく、化学線への露光によって変形可能な組成物を変
形させ、特に液体組成物を固化した組成物に変換させ得
るいかなる型の化学線をも示す。縮合および遊離基重合
およびそれらの組合せと同様にカチオン重合またはアニ
オン重合はこのような挙動の例である。カチオン重合は
好ましいものであり、遊離基重合はさらに好ましい。熱
的に合着する材料（ｔｈｅｒｍａｌｙｃｏａｌｅｓｃ
ｉｂｌｅｍａｔｅｒｉａｌ）を含む光成形可能な組成
物はさらにより好適なものである。

【００５２】単独でまたは他のモノマと組合せて使用す
ることのできるエチレン様不飽和モノマの例は、ｔ−ブ
チルアクリレートおよびメタクリレート、１，５−ペン
タンジオールジアクリレートおよびジメタクリレート、
Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルアクリレートおよびメタ
クリレート，エチレングリコールジアクリレートおよび
ジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレ
ートおよびジメタクリレート、ジエチレングリコールジ
アクリレートおよびジメタクリレート、ヘキサメチレン
グリコールジアクリレートおよびジメタクリレート、
１，３−プロパンジオールジアクリレートおよびジメタ
クリレート、デカメチレングリコールジアクリレートお
よびジメタクリレート、１，４−シクロヘキサンジオー
ルジアクリレートおよびジメタクリレート、２，２−ジ
メチロールプロパンジアクリレートおよびジメタクリレ
ート、グリセロールジアクリレートおよびジメタクリレ
ート、トリプロピレングリコールジアクリレートおよび
ジメタクレート、グリセロールトリアクリレートおよび
トリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアク
リレートおよびトリメタクリレート、ペンタエリスリト
ールトリアクリレートおよびトリメタクリレート、ポリ
オキシエチル化トリメチロールプロパントリアクリレー
トおよびトリメタクリレートおよび同様な化合物（以上
は米国特許第３，３８０，８３１号に開示されてい
る）、２，２−ジ（ｐ−ヒドロキシフェニル）−プロパ
ンジアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリ
レートおよびテトラメタクリレート、２，２−ジ−（ｐ
−ヒドロキシフェニル）−プロパンジメタクリレート、
トリエチレングリコールジアクリレート、ポリオキシエ
チル−２，２−ジ（ｐ−ヒドロキシフェニル）プロパン
ジメタクリレート、ビスフェノール−Ａのジ−（３−メ
タクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピル）エーテル、
ビスフェノール−Ａのジ−（２−メタクリルオキシエチ
ル）エーテル、ビスフェノールＡのジ−（３−アクリル
オキシ−２−ヒドロキシプロピル）エーテル、ビスフェ
ノール−Ａのジ−（２−アクリルオキシエチル）エーテ
ル、１，４−ブタンジオールのジ−（３−メタクリルオ
キシ−２−ヒドロキシプロピル）エーテル、トリエチレ
ングリコールジメタクリレート、ポリオキシプロピルト
リメチロールプロパントリアクリレート、ブチレングリ
コールジアクリレートおよびジメタクリレート、１，
２，４−ブタントリオールトリアクリレートおよびトリ
メタクリレート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペ
ンタンジオールジアクリレートおよびジメタクリレー
ト、１−フェニルエチレン−１，２−ジメタクリレー
ト、ジアリルフマレート、スチレン、１，４−ベンゼン
ジオールジメタクリレート、１，４−ジイソプロペニル
ベンゼンおよび１，３，５−トリイソプロペニルベンゼ
ンを含むが、これらに限定されない。同様に少なくとも
３００の分子量をもつエチレン様不飽和化合物、例え
ば、アルキレンまたは炭素数が２から１５のアルキレン
グリコールから作られたポリアルキレングリコールジア
クリレートまたはエーテル結合数が１から１０のポリア
ルキレンエーテルグリコールおよび米国特許第２，９２
７，０２２号に開示された化合物、例えば複数の付加重
合性エチレン結合、特に末端結合として存在するもの、
をもつ化合物も有効である。同様に全てのメタクリレー
ト、テトラヒドロフルフリルメタクリレート，シクロヘ
キシルメタクリレート，ジアリルフマレート，ｎ−ベン
ジルアクリレート、カルボワックス（登録商標）５５０
アクリレート、メチルセロソルブ（登録商標）アクリレ
ート、ジシクロペンテニルアクリレート、イソデシルア
クリレート、２−（２−エトキシエトキシ）エチルアク
リレート、ポリブタジエンジアクリレート、トリス（２
−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレー
ト、エポキシジアクリレートテトラブロモビスフェノル
−Ａジアクリレートが含まれる。ビニルピロール、Ｎ−
ビニルピロリドンおよびビニルエーテルのようなビニル
基を有するモノマが使用可能である。同様にアルカリ除
去性をもつ炭素基含有単官能または多官能基を有するオ
リゴマおよびアクリレートおよびイソシアネート末端基
の双方を有するものは有用である。

【００５３】特に好適なモノマは、ポリオキシエチル化
トリメチロールプロパントリアクリレート、エチル化ペ
ンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリス
リトールモノヒドロキシペンタアクリレートおよび１，
１０−デカンジオールジメチルアクリレートである。他
のモノマは、カプロラクトンアクリレートおよびメタア
クリレート，プロポキシ化ネオペンチグリコールジアク
リレートおよびメタアクリレートである。

【００５４】ビスフェノールＡのジ−（３−アクリルオ
キシ−２−ヒドロキシプロピル）エーテル，ビスフェノ
ールＡオリゴマーのジ−（３−メタアクリルオキシ−２
−ヒドロキシプロピル）エーテルは、一般的には不飽和
ビスフェノールＡオリゴマーと呼ばれ、これらのオリゴ
マーは高いフォトスピードを与えるために特に重要であ
る。また、脂肪族骨格または芳香族骨格を有するウレタ
ンジアクリレートまたはメタアクリレートは、不飽和ウ
レタンオリゴマーと呼ばれ、それらのオリゴマーは高い
フォトスピードおよび高い可撓性を与えるので特に重要
である。

【００５５】重合化の際に膨張するモノマは、一部を標
準的なモノマとともに使用することができて、露光の際
に収縮またはそりを与えない組成物を生みだすことがで
きる。これらのモノマの重合は多環式開環機序に基づい
ている。スピロオルソカルボネート、スピロオルソエス
テルおよび二環式オルソエステルは、この群に属するも
のとして知られている。

【００５６】典型的なモノマは、ノルボレンスピロオル
ソカルボートおよびビスメチレンスピロオルソカルボネ
ートである。カチオン重合するモノマも本発明において
有用である。モノマの典型的な種類は、環状エーテル，
環状ホルマールとアセタール，ラクトン，ビニルモノ
マ，硫黄含有モノマ，オルガノシリコーンモノマ，一官
能価のエポキシ，二官能価のエポキシ，エポキシプレポ
リマー，高級オリゴマーおよびエポキシで末端がキャッ
プされたシリコーン樹脂である。これらのモノマは公開
されている文献において見いだすことができる。そのよ
うな文献の一つとしては、ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＭａ
ｒｋｅｔｉｎｇＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより出版さ
れＳ．Ｐ．Ｐａｐｐａｓによって編集された“ＵＶＣ
ｕｒｉｎｇ：ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｙ”にあるＪａｍｅｓＶ．Ｃｒｉｖｅｌｌｏの
“Ｐｈｏｔｏｉｎｉｔｉａｔｅｄｃａｔｉｏｎｉｃ
ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ”が挙げられる。

【００５７】他の環式開環モノマは、Ｅｌｓｅｖｉｅｒ
ＡｐｐｌｉｅｄＳｃｉｅｎｃｅＰｕｂｌｉｓｈｅｒ
ｓ，ＬｏｎｄｏｎａｎｄＮｅｗＹｏｒｋ，１９８
４年出版でＫ．Ｊ．ＩｖｉｎとＴ．Ｓａｅｇｕｓａによ
って編集された“ＲｉｎｇｏｐｅｎｉｎｇＰｏｌｙｍ
ｅｒｉｚａｔｉｏｎ”に見いだすことができる。

【００５８】単独または併用して本発明に用いられる光
開始剤の例は、米国特許第２，７６０，８６３号に記載
されており、ベンゾインエーテル，ピバロインエーテ
ル、アシロインエーテル、例えば、ベンゾインメチルエ
ーテル，ベンゾインエチルエーテル，ベンジルジメチル
ケタールのようなビシナルケトアルドニルアルコール
類；他にはα−メチルベンゾイン，α−アリルベンゾイ
ンおよびα−フェニルベンゾインを含むα−炭化水素置
換型芳香族アシロイン類のようなビシナルケトアルドニ
ルアルコール類を含む。他の光開始剤は、１−ヒドロキ
シシクロベニールフェノールケトン，ジエトキシフェノ
ールアセトフェノン，２−メチル−１−〔４−（メチル
チオ）フェニル〕，２−モルホリノ−プロパン−１，ベ
ンゾフェノン，ミヒラーケトン，連鎖移動剤であるカン
ホキノンと置換型トリフェニルイミダゾリルダイマーの
併用を含む。米国特許第３，４２７，１６１号、第３，
４７９，１８５号および第３，５４９，３６７号に記載
されているフェナジン類，オキサジン類，キノン類のよ
うな染料、ミヒラーケトン，ベンゾフェノン，アクリル
オキシベンゾフェノン，ロイコ染料を含有し、水素供与
体を有する２，４，５−トリフェニルイミダゾリルダイ
マーおよびそれらの混合物である染料と同様に、米国特
許第２，８５０，４４５号、第２，８７５，０４７号、
第３，０９７，０９６号、第３，０７４，９７４号、第
３，０９７，０９７号および第３，１４５，１０４号に
開示されている光還元性染料および還元剤を開始剤とし
て用いることができる。また、光開始剤および光抑制剤
としては、米国特許第４，１６２，１６２号に開示され
ている増感剤が有用である。光開始剤または光開始剤の
系は、光成形可能な組成物の全量を主成分とする量の
０．０５から１０重量％を有する。熱的に不安定である
が、１８５℃またはそれ以下の温度で化学線に対して露
光すると遊離基を発生する他の好適な光開始剤の系は、
置換型または非置換型の多環式キノン類を含む。これら
のキノン類は、例えば、９，１０−アントラキノン、２
−メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、
２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラキノン、オクタメチルア
ントラキノン、１，４−ナフトキノン、９，１０−フェ
ナントラキノン、ベンズ（ａ）アントラセン−７，１２
−ジオン、２，３−ナフタセン−５，１２−ジオン、２
−メチル−１，４−ナフトキノン、１，４−ジメチルア
ントラキノン、２，３−ジメチルアントラキノン、２−
フェニルアントラキノン、２，３−ジフェニルアントラ
キノン、レテンキノン、７，８，９，１０−テトラヒド
ロナフタセン−５，１２−ジオンおよび１，２，３，４
−テトラヒドロベンズ（ａ）アントラセン−７，１２−
ジオンのような共役炭素環式系に２個の内環炭素を有す
る化合物である。また、α−アミノ芳香族ケトン、トリ
クロロメチル置換型シクロヘキサジエノンおよびトリア
ジン、塩素化アセトフェノン誘導体のようなハロゲン化
化合物、第３級のアミンの存在下でのチオキサントンお
よびチタノセン類が開始剤として挙げられる。

【００５９】カチオン重合のための典型的な開始剤の種
類は、ジアリールヨードニウム塩，ＳｂＦ₆ −，ＢＦ₄
−，ＰＦ₆ −，ＣｌＯ₄ −，ＣＦ₃ ＳＯ₃ −，ＡｓＦ₆
−のような非求核対イオンを含有するジアリールヨード
ニウム塩，トリアシルスルホニウム塩，トリアリールセ
レニウム塩、または鉄アレン錯体である。これらの開始
剤の例は、２，５−ジエトキシ−４−（ｐ−トリルメル
カプト）ベンゼンジアゾニウムＰＦ₆ −，４−ジメチル
アミンナフタレンジアゾニウム塩ＰＦ₆ −，ジフェニル
ヨードニウムヘキサフルオロアーセネート，ｄｉ−ｔ−
ブチルジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェ
ートＦＸ−５１２スルホニウム塩（３Ｍ社製），ト
リエチルスルホニウム沃素塩，ＣＧ２４−６１（チバ・
ガイギー社製）であるが、これらに限定されることはな
い。有用な参考書は、前述した“Ｐｈｏｔｏｉｎｉｔｉ
ａｔｉｏｎｏｆＣａｔｉｏｎｉｃＰｏｌｙｍｅｒ
ｉｚａｔｉｏｎ”である。

【００６０】ラジカル重合のためにこれらの開始剤とと
もに使用して有用な感光剤は、メチレンブルーおよび米
国特許第３，５５４，７５３号、第３，５６３，７５０
号、第３，５６３，７５１号、第３，６４７，４６７
号、第３，６５２，２７５号、第４，１６２，１６２
号、第４，２６８，６６７号、第４，３５１，８９３、
第４，４５４，２１８号、第４，５３５，０５２号およ
び第４，５６５，７６９号に開示されている感光剤であ
る。感光剤の好適な群は、米国特許第３，６５２，２７
５号（Ｂａｕｍら）に開示されているビス（ｐ−ジアル
キルアミノベンジリジン）ケトン，米国特許第４，２６
８，６６７号および第４，３５１，８９３号だけでな
く、米国特許第４，１６２，１６２号（Ｄｕｅｂｅｒ）
に開示されているアリーリデンアリールケトンを包含す
る。また、有用な感光剤は米国特許第４，１６２，１６
２号（Ｄｕｅｂｅｒ）の第６欄の第１行目から第６５行
目に記載されている。特に好適な感光剤として挙げられ
るのは、ＤＢＣ、すなわち、シクロペンタノン；２，５
−ビス−〔４−（ジエチルアミノ）−２−メチルフェニ
ル〕メチレン〕−；ＤＥＡＷ、すなわち、シクロペンタ
ノン２，５−ビス〔４−（ジエチルアミノ）フェニ
ル〕メチレン〕−；ジメトキシ−ＪＤＩ、すなわち、１
Ｈ−インデン−１−オン２，３−ジヒドロ−５，６−
ジメトキシ−２−〔（２，３，６，７−テトラヒドロ−
１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ〔ｉ，ｊ〕キノリジン−９−イル）
メチレン〕−、および、ＪＡＷ、すなわち、シクロペン
タノン２，５−〔ビス〔（２，３，６，７−テトラヒ
ドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ〔ｉ，ｊ〕キノリジン−１−
イル〕メチレン−である。また、シクロペンタノン
２，５−ビス〔２−（１，３−ジヒドロ−１，３，３−
トリメチル−２Ｈ−インドール−２−イリデン）エチリ
デン〕−、ＣＡＳ２７７１３−８５−５、およびシクロ
ペンタノン２，５−ビス−〔２−エチルナフト〔１，
２−ｄ〕チアゾール−２（１Ｈ）−イリデン）エチリデ
ン、ＣＡＳ２７７１４−２５−６は有用である。

【００６１】カチオン重合のための感光剤は、ペリレ
ン、アクリジンオレンジ、アクリジンイエロー、フォス
フェンＲ、ベンゾフラビンおよびセトフラビンＴを含む
が、これらに限定されることはない。

【００６２】光重合組成物において連鎖移動剤として有
用な水素供与体は、各種の化合物、例えば、（ａ）エー
テル類、（ｂ）エステル類、（ｃ）アルコール類、
（ｄ）アリル性またはベンジル性水素含有化合物類、例
えばクメン、（ｅ）アセタール類、（ｆ）アルデヒド
類、およびＭａｃＬａｃｈｌａｎによる米国特許第３，
３９０，９９６号の第６欄、第１８行目から第５８行目
に開示されているアミド類だけでなく、２−メルカプト
ベンゾオキサゾール、２−メルカプトベンゾチアゾー
ル、４−メチル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール−３
−チオール等を含む。

【００６３】他の成分、例えば、染料，色素，展延剤，
無機または有機充填剤，無機または有機強化繊維，重合
抑制剤，熱安定剤，粘性調整剤，有機シランカップリン
グ剤のような層間および一般には面間接着促進剤，コー
ティング補助剤等が、光成形可能な組成物がその基本的
性質を保存する限り、光成形可能な組成物中に存在して
いてもよい。

【００６４】以上説明したように、本発明の各実施例で
は、３次元体の複数の断面部分となる一連の個別の層を
それぞれ複数の小部分（複数の露光領域）から構成し、
１つの断面部分が完全にできあがるまでの間、小部分が
１つ光成形される度（１つの小部分に対応する露光領域
の露光が終了する度）に、前記透明バリヤと光成形され
た小部分との接着を破壊するよう両者を相対的に移動さ
せるとともに、透明バリヤと前記小部分に隣接する組成
物層の残部とを対向させるようにしているので、更に、
接着されていた両者の対向面に滑りを生じさせ、あるい
は傾動や転がり等によって微小剥離部分を移動させなが
ら接触破壊を徐々に進行させるようにしているので、透
明バリヤを各層の断面部分から分離する際にきわめて穏
やかな処理ができ、透明バリヤから下層の成形体に過大
な力が加わって下層に歪みが生じたり成形体が損傷した
りするのを有効に防止することができる。その結果、成
形精度を高めることができる。また、透明バリヤ側の接
着を破壊するために台を大きく昇降させたりする必要が
無くなるので、接着破壊の回数が増加するにも拘らず作
業を迅速化できる。さらに、透明バリヤの台と対向する
面を弓形や円形に湾曲させ、その透明バリヤをころがり
により移動させる場合、光成形した小部分（硬化部）か
ら透明バリヤと前記小部分とを容易に剥離させつつ同一
断面部分の残りの小部分に対応する組成物層を効率よく
成形することができる。本発明者はこれまで本発明の好
適な実施例を開示してきたが、本発明の範囲は特許請求
の範囲の記載およびそれと均等なものによってのみ限定
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な実施例の実施に使用される装置
を示す概略線図である。

【図２】透明バリヤがフィルムの形である本発明の別の
実施例のコーティングステーションの構成要素を説明す
る説明図である。

【図３】透明バリヤが弓形である本発明のさらに別の実
施例のコーティングステーションの構成要素を説明する
説明図である。

【図４】透明バリヤが容器の一部であり、台が細長い円
筒形である本発明のまた別の実施例のコーティングステ
ーションの構成要素を説明する説明図である。

【図５】透明バリヤが円筒である本発明の他の実施例の
コーティングステーションの部分図である。

【図６】透明バリヤが真空作動フィルムである本発明の
さらに他の実施例のコーティングステーションの部分図
である。

【符号の説明】８，２０８，３０８，４０８，５０８，６０８小部
分１０放射線源１１，２１１，３１１，４１１，５１１，６１１光
硬化部分１２放射線ビーム１２’，１２”，２１２”，３１２”，４１２”，５１
２”，６１２” 変調された放射線ビーム１４変調器１６偏向手段２０，２２ミラー２４，２６モータ３４コンピュータ４０，２４０，４４０，５４０，６４０光硬化可能
な組成物４１，２４１，３４１，４４１台４２，２４２，３４２，４４２配置手段４３，４４３移動手段４４，２４４，３４４，４４４容器４５，２４５，３４５透明バリヤ（透明プレート、
透明フィルム）４５’，２４５’，３４５’ 第一表面４５”，２４５”，３４５” 第二表面４６コーティングステーション４８，２４８，３４８，４４８液体の層（組成物の
層）４９第一ポイント４９’ 第二ポイント５０，５２，５４，５６，６０信号線５３，５５３自由表面６４像形成ステーション２４７構造４４３ステップモータ４４５窓（透明バリヤ）５４５透明な円筒（透明バリヤ）５９０，５９１ワイパ６４５真空作動弾性フィルム（透明バリヤ）６８０真空チャンバ６８７底部６８２，６８３開口部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ヴィンセントウィリアムキーディ，ジュニアアメリカ合衆国 19720 デラウェア州ニューキャッスルウインバーンドライブ 17 (56)参考文献特公昭63−40650（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】台を収容した容器内で変形可能および光
成形可能な組成物からなる一連の個別の層をそれぞれ光
成形された複数の小部分から構成し、３次元体の複数の
断面部分を該複数の小部分を光成形することによって順
次形成するとともに、該断面部分を一体化して３次元体
を製造する方法であって、下記工程を有することを特徴
とする方法；（ａ）組成物内の台の頂部に対し前記断面部分の１層
の厚さに等しい距離をおいて透明バリヤを配置し、（ｂ）前記光成形された小部分と前記台側との接着力
が前記透明バリヤと前記光成形された小部分との接着力
よりも大きくなるような条件下で、前記バリヤと前記台
との間に含まれる組成物の層の一部を像様露光して前記
小部分を形成し、（ｃ）前記台と前記透明バリヤの少なくとも一部とを
相対的に移動させて前記透明バリヤと前記光成形された
小部分との間の接着を破壊するとともに、前記透明バリ
ヤと前記光成形された小部分に隣接する前記組成物の層
の残部とを対向させ、（ｄ）３次元体の断面部分が１層分形成されるまで、
前記工程（ｂ）および（ｃ）を繰り返し、（ｅ）前記台と前記透明バリヤとの間の距離を前記断
面部分の１層の厚さだけ増加させ、（ｆ）一体化した３次元体が形成されるまで前記工程
（ｂ）から（ｅ）までを繰り返す。
【請求項２】各光成形された小部分が単一の光像形成
された線に対応し、各光像形成された線が少なくとも１
つの他の光像形成された線と結合し、すべての光像形成
された線が共通の方向を持ち相互に平行であることを特
徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】前記バリヤが対向し、平坦であり、かつ
前記台に平行な２つの面を有することを特徴とする請求
項２に記載の方法。
【請求項４】前記工程（ｃ）が前記透明バリヤの並進
運動により行われ、該並進運動の方向が前記透明バリヤ
と前記光成形された小部分との接着面に対し略平行な方
向であることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】前記工程（ｃ）が前記透明バリヤの撤退
運動により行われ、該撤退運動の方向が前記台から逸れ
た方向であることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】前記透明バリヤが弓形であることを特徴
とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】前記工程（ｃ）が前記透明バリヤのころ
がり運動により行われることを特徴とする請求項６に記
載の方法。
【請求項８】前記ころがり運動の方向が前記光像形成
された線の前記共通の方向に対して平行な方向であるこ
とを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】変形可能および光成形可能な組成物から
なる一連の個別の層をそれぞれ光成形された複数の小部
分から構成し、３次元体の複数の断面部分を該複数の小
部分を光成形することによって順次形成するとともに、
該断面部分を一体化して３次元体を製造する方法であっ
て、下記工程を有することを特徴とする方法；（ａ）前記光成形可能な組成物から前記台を濡らす組
成物の層を形成し、（ｂ）前記台の頂部に対し前記断面部分の１層の厚さ
に等しい距離をおいて、第一および第二表面を有し該第
一表面が前記第二表面に対向する透明バリヤを、前記第
一表面が前記組成物によって濡れず、かつ前記第二表面
の少なくとも一部が前記組成物と接触するように位置さ
せ、（ｃ）前記透明バリヤと前記台との間の前記光成形可
能な組成物の層の一部を、放射線が充分強く、かつ前記
光成形された小部分と前記台との間の接着力が前記透明
バリヤの前記第二表面と前記光成形された小部分との間
の接着力よりも大きくなるような条件下で、前記光成形
可能な組成物と接触している前記透明バリヤの表面の部
分を介して前記放射線により像様露光して前記小部分を
光成形し、（ｄ）前記透明バリヤの少なくとも一部を前記台に対
して該バリヤの前記第二表面と前記光成形された小部分
との間の結合が破壊されるように移動させるともに、前
記透明バリヤと前記小部分に隣接する前記組成物の層の
残部とを対向させ、（ｅ）前記工程（ｃ）および（ｄ）を前記３次元体の
最初の断面部分が形成されるまで繰り返し、（ｆ）前記台と前記透明バリヤとの間の距離を前記断
面部分の１層の厚さだけ増加し、（ｇ）前記光成形可能な組成物により、前記台に接着
された断面部分を濡らす変形可能な組成物の新しい層を
形成し、（ｈ）新しい小部分を光成形するために、前記透明バ
リヤと先に露光され形成された下層の断面部分との間の
前記光成形可能な組成物の層の一部を、放射線が充分強
く、かつ前記新しく光成形された小部分と前記下層の断
面部分との間の接着力が前記透明バリヤと前記新しく光
成形された小部分との間の接着力よりも大きくなるよう
な条件下で、前記光成形可能な組成物と接触している前
記透明バリヤの表面を介して放射線により像様露光し、（ｉ）前記透明バリヤの少なくとも一部を前記台に対
して該バリヤの前記第二表面と前記新しく光成形された
小部分との間の結合が破壊されるように移動し、（ｊ）前記工程（ｈ）および（ｉ）を前記３次元体の
下層の断面部分の上層に新しい断面部分が形成されるま
で繰り返し、（ｋ）前記台と前記透明バリヤとの間の距離を前記断
面部分の１層の厚さだけ増加し、（ｌ）前記光成形可能な組成物を前記光成形された層
の上へ流動させて変形可能な組成物の新しい層を形成
し、（ｍ）一体化した３次元体が形成されるまで前記工
程（ｈ）から（ｌ）までを繰り返す。
【請求項１０】各光成形された小部分が単一の光像形
成された線に対応し、各光像形成された線が少なくとも
１つの他の光像形成された線と結合し、すべての光像形
成された線が共通の方向を持ち相互に平行であることを
特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】前記バリヤの前記表面が平坦であり、
かつ前記台に平行であることを特徴とする請求項１０に
記載の方法。
【請求項１２】前記工程（ｄ）および（ｉ）が前記透
明バリヤの並進運動により行われ、該並進運動の方向が
前記透明バリヤと前記光成形された小部分との接着面に
対し略平行な方向であることを特徴とする請求項１１に
記載の方法。
【請求項１３】前記工程（ｄ）および（ｉ）が前記透
明バリヤの撤退運動により行われ、該撤退運動の方向が
前記台から逸れた方向であることを特徴とする請求項１
１に記載の方法。
【請求項１４】前記透明バリヤが弓形であることを特
徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】前記工程（ｄ）および（ｉ）が前記透
明バリヤのころがり運動により行われることを特徴とす
る請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】前記ころがり運動が前記光像形成され
た線の前記共通の方向に対して平行な方向であることを
特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】前記並進運動の方向が前記光像形成さ
れた線の前記共通の方向にも平行であることを特徴とす
る請求項４または１２に記載の方法。
【請求項１８】前記並進運動がパルス状であることを
特徴とする請求項４または１２に記載の方法。
【請求項１９】前記撤退運動がパルス状であることを
特徴とする請求項５または１３に記載の方法。
【請求項２０】前記撤退運動の方向が前記台に対して
実質的に垂直であることを特徴とする請求項５または１
３に記載の方法。
【請求項２１】前記放射線がレ−ザビ−ムの形である
ことを特徴とする請求項２または１０に記載の方法。
【請求項２２】前記放射線が可変光学密度のフォトマ
スクによって変調されることを特徴とする請求項２また
は１０に記載の方法。
【請求項２３】前記光成形可能な組成物がプラスチゾ
ルを含むことを特徴とする請求項２または１０に記載の
方法。
【請求項２４】変形可能および光成形可能な組成物か
らなる一連の個別の層をそれぞれ光成形された複数の小
部分から構成し、３次元体の複数の断面部分を該複数の
小部分を光成形することによって順次形成するととも
に、該断面部分を一体化して３次元体を作製するための
像形成手段を有する装置のコ−ティングステ−ションで
あって；前記台に対向する移動可能な透明バリヤと、前記個別の層を構成する複数の小部分のうち１つが形成
されたとき、前記透明バリヤと該１つの小部分との間の
接着を破壊するとともに、前記透明バリヤと該１つの小
部分に隣接する前記組成物の層の残部とを対向させるよ
うに、前記透明バリヤと前記台とを相対的に運動させる
運動手段と、前記複数の小部分から前記３次元体の断面部分が形成さ
れたとき、前記バリヤと前記台との間の距離を調節可能
に変化させる配置手段と、を備えたことを特徴とするコ
−ティングステ−ション。
【請求項２５】変形可能および光成形可能な組成物か
らなる一連の個別の層をそれぞれ光成形された複数の小
部分から構成し、３次元体の複数の断面部分を該複数の
小部分を光成形することによって順次形成するととも
に、該断面部分を一体化して３次元体を作製する装置で
あって、前記光成形可能な組成物の各小部分を放射線で像様露光
するための像形成手段、およびコ−ティングステ−ショ
ンを有し、該コ−ティングステ−ションは；前記組成物を収容するための容器と、前記容器内の組成物中に配置された台と、相対向する第一および第二表面を有し該第一表面が前記
組成物によって濡れず、かつ前記第二表面の少なくとも
一部が前記組成物と接触するように、前記台の頂部に前
記断面部分の１層の厚さに等しい距離をおいて配置され
た透明バリヤと、前記個別の層を構成する複数の小部分のうち１つが形成
されたとき、前記透明バリヤと該１つの小部分との間の
接着を破壊するとともに、前記透明バリヤと該１つの小
部分に隣接する前記組成物の層の残部とを対向させるよ
うに、前記透明バリヤと前記台とを制御可能に相対移動
させる移動手段と、前記光成形可能な組成物の個別の層が、前記第二表面側
で形成され、かつ前記像形成手段からの放射線で像様露
光されることによって光成形されるように、前記透明バ
リヤの前記第二表面と前記台との間の距離を制御可能に
変化させるための配置手段と、を有することを特徴とす
る装置。
【請求項２６】前記像形成手段が；強度を有する放射線ビ−ムを与える放射手段と、前記放射手段を制御可能に偏向させる偏向手段と、前記放射手段と前記偏向手段との間に配置され、前記放
射線ビ−ムの強度を変調させるための変調手段と、剛直な３次元体の形に対応するグラフィックデ−タを格
納するためのコンピュ−タ手段であって、該グラフィッ
クデ−タに従って前記変調手段、偏向手段緊張手段およ
び配置手段を制御するために前記変調手段、前記偏向手
段、前記運動手段および前記配置手段に結合されたコン
ピュ−タ手段とを備えたことを特徴とする請求項２４ま
たは２５に記載の装置。
【請求項２７】前記放射線ビ−ムがレ−ザビ−ムを含
むことを特徴とする請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】前記放射線ビ−ムが可変光学密度フォ
トマスクにより変調されることを特徴とする請求項２６
に記載の装置。
【請求項２９】前記光成形可能な組成物がプラスチゾ
ルを含むことを特徴とする請求項２４または２５に記載
の装置。