JPH03244528A - 実質的に平担な立体平版加工面の形成装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は立体平版作製に関するものであり、特に多層立
体平版部分の層を成形するために光硬化性樹脂の平坦加
工面を迅速に成形する装置るよび方法に関するものであ
る。

［従来技術と問題点］ 立体平版作製は、特定の対象の製版全体が完了するまで
各層を順次に成形し隣接層に固着させて上層ごとに製版
を完成する方法である。立体平版製版は一般に立体平版
部分または単に部分と呼ばれる。この方法は米国特許第
４，５７５，３３０号に詳細に記載され、この特許を引
例とする。この特許に記載のように、立体平版装置（Ｓ
ＬＡ）は立体平版作製法によって対象を再現する装置で
ある。ＳＬＡの１つの実施態様は、ＵＶレーザまたは類
似のもの、光硬化性液状樹脂およびエレベータ手段など
の相乗刺激手段を含む。このＳＬＡ実施態様は、一般に
指名加工面または単に加工面と呼ばれる樹脂面の上に部
分の各層を図引きする事によって成形する。各層は、指
名加工面の上方、所定厚さまで液状樹脂を硬化させるに
十分な強度と時間をもって図引きされる。

立体平版の詳細については、米国特許第４，５７５゜３
３０号および下記の係属中の米国出願および国際出願を
参照されたい。これらの特許およびその付録および参考
資料全体を引例とする。

米国特許第３３９．２４６号、１９８９年４月１７日出
願、５ＴＥＲＥＯＬＩＴＨＯＧＲＡＰＨＩＣＣＵＲＬ　
ＲＥＤＵＣＴＩＯＮ″米国特願第３３１　、　特許４号
、１９８９年３月３１日出願、”ＭＥＴＨＯＤ　ＡＮＤ
　ＡＰＰＲＡＴ［ＪＳ　ＦＯＲＰＲＯＤ［ＩＣＴｌ０Ｎ
　０ＦＨＩＧＨＲＥＳＯＬＵＴＩＯＮ　ＴＨＲＥＥ−Ｄ
ＩＭＥＮＳＯＮＡＬ　０ＢＪＥＣＴＳＢＹ　５ＴＥＲＥ
ＯＬＩＴＨＯＧＲＡＰＨＹ”米国特許第１８３，０１５
号、１９８８年４月１８日出願。

”ＭＥＴＨＯＤ　ＡＮＤ　ＡＰＰＲＡＴＵＳ　ＦＯＲＰ
ＲＯＤＵＣＴＩＯＮ　ＯＦＴＨＲＥＥ−ＤＩＭＥＮＳＯ
ＮＡＬ　０ＢＪＥＣＴＳ　　ＢＹ　５ＴＥＲＥＯ−ＬＩ
ＴＨＯＧＲＡＰＨＹ″ 米国特許第１８２，８０１号、１９８８年４月１８日出
願、ＭＥＴＨＯＤ　　ＡＮＤ　　ＡＰＰＲＡＴＵＳ　　
ＦＯＲＰＲＯＤＵＣＴＩＯＮ　　ＯＦＴＨＲＥＥ−ＤＩ
ＭＥＮＳＯＮＡＬ　　０ＢＪＥＣＴＳ　　　ＢＹ　　５
ＴＥＲＥＯ−ＬＩＴＨＯＧＲＡＰＨＹ” 米国特許第２６８，４２９号、１９８８年１１月８日出
願、”ＭＥＴＨＯＤ　　ＦＯＲＣＵＲＩＮＧ　　ＰＡＲ
ＴＩＡＬＬＹ　　ＰＯＬＹＭＥＲＩＺＥＤＰＡＲＴＳ” 米国特許第２６８，４２８号、■９８８年１１月８日出
願、ＭＥＴＩ（００ＦＯＲＦＩＮＩＳ）ＩＩＮＧ　　Ｐ
ＡＲＴＩＡＬＬＹ　　ＰＯＬＹ−ＭＥＲＩＺＥＤ　　Ｐ
ＡＲＴＳ” 米国特許第２６８，４０８号、１９８８年１１月８日出
願、”ＭＥＴＩ（００ＦＯＲＤＲＡＩＮＩＮＧ　　ＰＡ
ＲＴＩＡＬＬＹ　　ＰＯＬＹＭＥＲＩＺＥＤＰＡＲＴＳ
″ 米国特許第２６８，８１６号、１９８８年１１月８日出
願、ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ　　ＡＮＤ　阿ＥＴＨＯＤ　Ｆ
ＯＲＰＲＯＦＩＬＩＮＧ　Ａ　ＢＥＡＭ”米国特許第２
６８，９０７号、１９８８年１１月８日出願、”ＡＰＰ
ＡＲＡＴＵＳ　　ＡＮＤ　　ＭＥＴＨＯＤ　　ＦＯＲＣ
０ＲＲＥＣＴＩＮＧ　ＦＯＲＤＲＩＦＴ　　ＯＦ　０Ｂ
ＪＥＣＴＳ　　ＢＹ　５ＴＥＲＥＯＬＩＴＨＯＧＲＡＰ
ＨＹ″米国特願第２６８，８３７号、１９８８年１１月
８日出願、”ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ　　ＡＮＤ　　ＭＥＴ
ＨＯＤ　　ＦＯＲＣＡＬＩＢＲＡＴＩＮＧ　　ＡＮＤＮ
ＯＲＭＡＬＩＺＩＮＧ　　Ａ　　５ＴＥＲＥＯＬＩＴＨ
ＯＧＲＡＰＨＩＣＡＰＰＡＲＡＴＵＳ″米国特許第２４
９，３９９号、　　１９８８年９月２６日出願、”ＭＥ
ＴＨＯＤ　　ＡＮＤ　　ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ　　ＦＯＲ
ＰＲＯＤＵＣＴＩＯＮ　　ＯＦＴＨＲＥＥ−ＤＩＭＥＮ
ＳＩＯＮＡＬ　　０ＢＪＥＣＴＳ　　ＢＹ　　５ＴＥＲ
ＥＯＬＩＴ）ＩＯＧＲＡＰＨＹ” 米国特許第３６５，４４４号、１９８９年６月１２日出
願、”ＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ　　５ＴＥＲＥＯＬＩＴＨ
ＯＧＲＡＰＨＹ”米国特許第２６５，０３９号、１９８
８年１０月３１日出願、”ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ　　ＡＮ
Ｄ　　ＭＥＴＨＯＤ　　ＦＯＲＭＥＡＳＵＲＩＮＧ　　
ＡＮＤ　　Ｃ０ＮＴＲ０ＬＬＩＮＧ　　ＴＨＥ　　ＬＥ
ＶＥＬ　ＯＦ　　Ａ　　ＦＬＵＩＤ”国際特許、１９８
９年９３２６日出願、ＲＥＣＯＡＴＩＮＧ　ＯＦ　５Ｔ
ＥＲＥＯＬＩＴＨＯＧＲＡＰＨＩＣＬＡＹＥＲ５”Ｌｙ
ｏｎ　Ａ　　Ｌｙｏｎ　　Ｄｋｔ、Ｎｏ、１８８／１８
９ＰｃＴ立体平版部分は、エレベータと一体を成すプラ
ットフォーム上で成形され支持される。エレベータ手段
はプラントフオームを上下させる事ができる。代表的に
は第１ＪＷはプラントフオームに直接に固着せず、液状
樹脂の硬化から生じプラントフオームに固着する支持体
上に固着する。

その後の層は、順次に先行層に付着して硬化される。立
体平版部分が形成されるに従って、エレベータがすでに
硬化された層を特定の加工面から徐々に離間させる。立
体平版部分の各成形段階において、各層が成形された後
に、エレベータがその層（およびその他の成形された層
）を加工面から離間させるので、次の層の成形に使用さ
れる新しい液状樹脂が先行層の上に流入する。このよう
に液状樹脂が先行層の上に流入させられる段階は一般に
再被覆段階と呼ばれる。

代表的には次の層は所定厚さを有し、また先行層上への
新しい樹脂の流入を加速するため、エレベータは硬化さ
れたばかりの層を前記の所定厚さより大きい間隔をもっ
て加工面から離間させる。

先行層が所定の厚さだけ離間されていれば、樹脂の表面
張力と粘度の故に、樹脂は先行層上に迅速に流入しない
。次の層の硬化のため、先行層が加工面から所定厚さま
で移動され、次の層が硬化後に先行層に固着する。この
ように先行層を加工面から所定厚さ以上に離間させつぎ
に所定厚さまで戻す段階は一般にオーバディッピングと
呼ばれる。

液状樹脂は一般に高粘性であって約１０００〜約６００
０センチポアズであるが、約１００センチポアズ程度の
できるだけ低い粘度が好ましい。

その結果、再被覆段階に際して、オーバディッピング法
を使用しても次の層の成形のために樹脂が先行層の上に
流入して平滑化され適当な樹脂被覆を形成するには相当
の時間を必要とする。これが最後の部分の中に歪を生じ
る。この問題は立体平版部分が多数層から戒る場合に特
に先鋭となる。

この場合、立体平版部分の各層について再被覆の遅れが
生じると、遅れが累積して大きな全体遅れを生じるから
である。第３の問題は樹脂の粘性と表面張力が高すぎて
、薄い層状に沈積できない事である。これは立体平版部
分の最終的解像力を制限する。現在の一部の樹脂組成の
場合、約５ミル以下の層を得る事は不可能である。

液状樹脂の平滑化を加速するために使用される１つの方
法はドクタブレードまたは平滑化ブレードとして公知の
ブレードを使用して樹脂面を掃引し余分樹脂を押しだし
て平坦な加工面を形成するにある。立体平版層の再被覆
のためにブレードを使用する方法は前記の同時係属米国
特許第２４９゜３９９号に記載されている。しかしブレ
ードによる再被覆は立体平版部分のゼオメトリに大きく
依存している。若干のゼオメトリの場合、ブレード速度
が速すぎるので過度に多量の樹脂がブレードによって掃
引され、他のゼオメトリについては加工面から余分樹脂
を掃引するにはブレード速度が遅すぎる。その場合、樹
脂はブレードの下を流れるにすぎない。ブレード速度の
ほか、立体平版部分のゼオメトリに対応して他の再被覆
パラメータを平衡させなければならない。例えば、１つ
の層についてのブレードのパス数、各パスにおける立体
平版部分とブレードの間隔、ブレードの加工面の間隔お
よびブレードの形状。

前記の同時係属国際特許第１８８／１８９ＰｃＴ号に記
載のように、１つの層を立体平版部分のゼオメトリに依
存しないで再被覆する事ができる。この方法によれば、
１つの層がブレードの１回以上のパスで再被覆される。

しかしこの方法は、各層について多数のパスを使用する
ので時間がかかる。

平坦な加工面を形成する他の方法は、平坦な剛性の、で
きれば透明な部材を液状樹脂と接触させ、前記部材と樹
脂との界面が次の層の成形のための加工面を成すにある
。しかしこの方法は、定期的に立体平版部分の各層につ
いて部材と樹脂との接触を破って次の層の硬化のために
加工面の上に新しい液状樹脂を流入させなければならな
いので、多層立体平版部分の成形に使用するのは困難で
ある。

樹脂が加工面において硬化されて層を形成する間に部材
が放置されると、硬化した樹脂が部材に固着するであろ
う。次の層の成形のために新しい液状樹脂を加工面に沿
って流す事ができるように部材を硬化した樹脂から除去
する際に、硬化樹脂が部材に固着していて、剥離剤を使
用しても樹脂の除去が困難である。さらに部材に固着し
た硬化樹脂は分離しようとすると、立体平版部分を破壊
し、引き裂きまたは転位させる可能性がある。

樹脂が加工面で硬化して層を形成する前に部材が除去さ
れる場合、剥離剤を使用しても加工面の樹脂が部材に付
着して、平滑な加工面の形成と干渉する。

［発明の目的および効果コ 従って本発明も目的は、立体平版部分のゼオメトリとは
実質的に無関係で立体平版部分に対する破壊的作用を最
小限に成すように構成された多層立体平版部分の成形す
るための実質的に平坦な光硬化性樹脂加工面を迅速に形
成する装置および方法を提供するにある。

［発明の概要］ 前記の目的を達成するため本発明によれば、立体平版部
分の層を成形するために光硬化性樹脂の実質的に平坦な
加工面を形成する装置において、前記の層は前記の加工
面の光硬化性樹脂に対して固化性放射線を照射した時に
成形され、実質的に平坦な面と前記面に対して一定角度
を成す縁部分とを有する剛性部材と、前記部材の平坦面
を実質的に覆いまた前記縁部分の回りに掛け回された薄
膜と、前記の被覆された部材の平坦面を余分の樹脂量を
有する樹脂表面に沿って滑らせ、前記余分の樹脂量を前
記部材の縁によって押し退けて、前記樹脂の表面に前記
の実質的に平坦な加工面を形成する手段と、前記部材を
前記の加工面から後退させる手段と、前記部材が後退さ
れている時に前記薄膜を前記部材の縁に隣接して樹脂面
から剥離するため前記薄膜の末端に連結された引っ張り
手段とを含む装置が提供される。

また関連の方法も提供される。

［実施例コ 本発明の実施例の断面図と斜視図をそれぞれ第１図と第
２図に図示し、これらの図において類似要素は類似参照
番号によって表示される。光硬化性樹脂１が容器２の中
に配置され、立体平版部分３が樹脂の加工面４において
ＩＩｖごとに形成される。立体平版部分３は形成される
に従って、エレベータに一体的に連結されたプラットフ
ォーム５によって支持される。この部分３の順次の層は
参照数字３ａ　、　３ｂ　、　３ｃによって表示される
。これらの各層は、ＵＶ光源６を指向して加工面４に各
層を描写し形成する事によって形成される。ＵＶ光源は
ＵＶ光束を発生し、この光束が点１７において加工面に
衝突する。

図示のように、エレベータとＵＶ光源は制御コンピュー
タ７の制御下にある。制御コンピュータがＵＶ光源を指
向して、１つの層を描写し硬化させ、つぎにエレベータ
に指令してプラットフォーム（および前記の層）を加工
面の下方に下降させると、新しい樹脂が前記の層の上に
流れ込んで、この樹脂を次の層の形成のために使用する
。いま形成された層が先行層となる。先行層と次の層が
それぞれ数字３ｆと３ｇで表示される。次の層は所定の
厚さを有し、先行層が次の層の所定厚さに等しい距離だ
け加工面から離間配置されるようにコンピュータによっ
て制御する。次の層が先行層に接着するように、次の層
はその所望の厚さに対応する量またはこれより少し多量
の露出を受ける。

また平坦面１６と縁１５とを有する可動剛性プレート８
と、一端を固定点ＩＯに固着された薄膜９が図示されて
いる。このプレートは図示のように樹脂面に沿って水平
に可動である。薄膜９の末端はプレートの下方から縁１
５を回って、プレートの上方を通りローラ１２に掛け回
されて重り１１またはその他のモータなどの引っ張り装
置に固着されている。

その結果、薄膜は剛性プレートの表面１６を実質的に覆
い、プレートが樹脂と接触しないようにする。

プレート８が樹脂の加工面から後退させられるに従って
、重りにかかる重力が薄膜中のたわみを取り、剛性プレ
ート８の面１６と縁１５に当接するように緊張状態に保
持する。重りによって薄膜に掛けられる力が薄膜を縁１
５回りに比較的急激に曲げさせ、その結果、薄膜がプレ
ート回りに急激に曲げられる点において薄膜と樹脂を一
緒に保持する最小限力が生じる。その結果、プレートが
後方に移動されるに従って、薄膜が樹脂面から剥離され
る。

好ましくは薄膜は約１／２〜５ミル、さらに好ましくは
２ミルの範囲内の厚さを有する。また好ましくは薄膜は
、エポキシ、マイラー、テフロンなど、非硬化樹脂また
は硬化樹脂によく付着しない材料から成る。プレート材
料は好ましくは平坦面を有する剛性材料とする。この材
料は実施態様によって、固化放射線に対して透過性また
は不透過性とする。プレート表面の平坦さは加工面の平
坦さを実質的に決定するので、この面について望まれる
程度に平坦でなければならない。また所望の平坦度は成
形される層の厚さに依存する。例えば２０ミルの層の場
合、約±３ミルの範囲内の平坦度の面が適当であり、厚
さ５ミルの層の場合には約±１ミルの範囲内の平坦度の
面が適当である。

層の露出は、プレートと薄膜が加工面をＷＪ或する樹脂
と接触している間にこれらのプレートと薄膜とを通して
実施する事ができる。あるいは、次の層の露出前にプレ
ートを後退させる事ができる。

露出がプレート材料（および薄膜）を通して実施される
場合、このプレート材料（および薄膜）は樹脂の硬化に
使用される相乗刺激に対して実質的に透明でなければな
らない。ＵＶレーザ光線を使用する場合、その特定の波
長および所望の効率に対応して融解シリカなどを含む石
英、またはパイレックスあるいはガラスを使用する事が
できる。

薄膜に関しては、これはＵＶ光線に対して実質的に透過
性となる程度に薄くなければならない。エポキシ、マイ
ラー友たはテフロン薄膜の場合、前記のように１／２乃
至５ミルの範囲内の厚さを有する薄膜が適当である。

オプションとして、薄膜が樹脂から剥離される際に余分
量の液状樹脂または固化樹脂が薄膜に固着する事を防止
するためのスクレーパ、エアブレードまたはその他の適
当手段を使用する事ができる。１１１図においては、樹
脂が薄膜９に固着する事を防止するため、オプションと
してエアブレード１３が使用されている。図示のように
、エアブレードは別個のブレード１３ａと１３ｂとを含
み、これらのブレーキは空気を基板の縁１５に圧下送気
するためのクサビを成す。好ましくは、スクレーパまた
はエアブレードはプレートから所定の間隔に離間されな
ければならない。このようにして薄膜に付着した樹脂は
エアブレードによって容器の中に戻される。エアブレー
ドについての詳細は、３ｏｏｔｈ。

Ｖｅｏｒｇｅ　Ｌ−ｙ″Ｃｏａｔｉｎｇ　Ｅｑｕｉｐｍ
ｅｎｔ　ａｎｄ　Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ”　Ｌｏｃｋｗｏ
ｏｄ　Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ　Ｃｏ、（１９７０）、　
　Ｄｕｆｆｉｎ。

Ｇｅｏｒｇｅ　Ｆ、、　　”Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ
　Ｅｍｕｓｉｏｎｓ″　ＦｏｃａｌＰｒｅｓｓ　（１９
８８）、およびＰｉｏｎｅｅｒｓ　ｏｆ　Ｐｈｏｔｏｇ
ｒａｐｈｙ、　Ｅｕｇｅｎｅ　０ｓｔｒｏｆｆ　Ｅｄ、
、　５ＰＳＥ　（１９８７）に記載され、これらの文献
全部を引例とする。

また第１図と第２図に図示のように、薄膜によって覆わ
れたプレートを最初に樹脂面に沿って移動させる際に容
器の側面から流出する樹脂を捕捉するためのタンク５０
が配備されている。このオーバフローは１１１図におい
て数字５１によって表示されている。

第１図と第２図の実施態様においては剛性プレートと薄
膜が液体面に接触して加工面を設定するため、ポンプ、
プランジャおよびレベル検出システムを配備する事もで
きる（図示されず）。ポンプとプランジャがレベル検出
器に感応し、またポンプは新しい樹脂の供給源に接続さ
れる。レベル検出器が液状樹脂のレベルを検出測定し、
この測定値をプレート／薄膜と液状樹脂とを十分に接触
させるように選定された所定のレベルと比較する。

樹脂レベルが所定レベル以下であれば、樹脂レベルが所
定レベルまたはこれより上方にくるまでレベル検出器が
プランジャに指令して樹脂の中に下降させる。プランジ
ャがもはや下降できない状態なら、樹脂レベルが所定レ
ベルまたはこれより上方にくるまでポンプに指令して追
加量の樹脂を容器中に輸送させる。

本発明の他の実施態様を第３図に示す。この実施態様の
第１図および第２図と類似の要素を同一参照番号で示す
。この実施態様において薄膜をプレートに対して緊張状
態に保持し、またプレートを後退させる際に薄膜を樹脂
面から剥離するために（重りの代わりに）バネ１８を使
用する。付図において薄膜９の末端がバネ１８に対して
結び付けられ、このバネは静止点１９に連結される。プ
レート８はベベル８１５と平坦面１６とを有する。薄膜
はこのベベル縁の回りに沿ってプレートの下側を通り、
静止点２０に固定される。プレートが樹脂面に沿って移
動される時にバネが延伸され、つぎにプレートが後退さ
れる際にバネ１８が収縮して、薄膜を樹脂面から自動的
に剥離する。

第１図−第３図に図示の実施態様の重要な態様はプレー
トのベベル縁１５にある。前述のように、プレートが後
退させられる時に、樹脂面から剥離されるフィルムに対
して樹脂の一部が付着する可能性があるので、エアブレ
ード１３またはスクレーパなどの手段をオプションとし
て使用しこの樹脂を容器の中に戻す事ができる。薄膜に
付着する樹脂量を最小限にする他の方法は下記に述べる
ようにプレートの縁１５を先細にするにある事が発見さ
れた。

第４図に図示のベベル縁は、プレートの下側平坦面１６
に対して角度２１を戒す縁１５を示す。またベベル縁の
曲率半径を２２で示す。好ましくはこの角度２１は約９
０°またはこれ以下とし、曲率半径２２はほぼ薄膜の厚
さとする。従って厚さ２ミルの薄膜の場合、曲率半径も
約２ミルとする。

これらの実施態様の動作を第５図−第９図について説明
する。第１図−第３図と同様の要素は同一の数字で示す
。この動作は第５図に図示のようにＭｌ　３　ｇの硬化
と共に始まる。４３ｇを成形するための平坦な加工面４
を作るためにプレート８がその他の位置まで移動されて
おり、層３ｇが所定の厚さを有し、また先行層３ｆが層
３ｇの所定の厚さだけ加工面から移動されているものと
仮定する。前述のように、ｌ’ｆｌ　３　ｇを描くため
にＵＶ光源６が指向されて、特定の露出を加え、その結
果この層の適当な硬化深さと＃３ｆに対する自動的接着
とを生じる。

また図示のように加工面のＵＶ光源露出がプレートと薄
膜を通して生じるものとする。この場合前述のように、
プレートは使用される相乗刺激に対して実質的に透明と
する。テフロン、マイラーエポキシなどを含む薄膜を製
造するために使用される前記の材料は、この薄膜の厚さ
が前記の範囲内に保持される限り、ＵＶ光線に対して実
質的に透明となる。

層３ｇが硬化された後に、プレートは第６図に図示のよ
うに後退させられる。プレートの後退とこに伴うフィル
ムの剥離は、立体平版部分に対する最小限の力とこの立
体平版部分を最小限の歪をもって硬化した樹脂をフィル
ムから分離するために必要である。その後、層３ｇが加
工面の下方までおろされ、そこで新しい樹脂がこの層の
上に流れ込んで次の層の硬化の準備を成す。

つぎに第７図に図示のように、エレベータ１４に指令し
て層３ｇを加工面の下方に特定距離２３下降させる。一
般に、成形されるつぎの層は所定厚さを有するが、好ま
しくは前記の距離２３は新しい樹脂が層３ｇの上に迅速
に流れ込むように前記の所定厚さより大とする。層３ｇ
が所定厚さだけ下降される場合、樹脂の表面張力と粘度
の故に樹脂は層３ｇの上に迅速に流れない。

つぎに第８図に図示のように加工面を実質的に覆うよう
にプレート８を配置する。つぎに第９図に図示のように
、エレベータに指令して、層３ｇを加工面のつぎの層３
ｈの所定厚さまでと昇させる。

その結果、層３ｇと薄膜によって被覆されたプレート面
との間隙から余分の樹脂２４がが押し出される。

その結果、余分の樹脂を容器から流出させるためのオー
バーフロー通路２５を備える必要がある。あるいは、プ
レートを少し後退させて、余分の樹脂が流れるスペース
を作る事ができる。前記のように、この余分の樹脂を捕
捉するためにタンク５０が備えられる。

層３ｇの上昇運動は、この層３ｇと加工面を画成するプ
レート面との間を水平方向に樹脂を押しだし、またこの
間隙から気泡を除去してつぎの層３ｈの形成のための平
坦な加工面を形成する。つぎに第５図において層３ｇに
ついて説明したのと同様に層３ｈの硬化が生じる。

本発明の他の実施態様においてはＵＶ光線の露出がプレ
ートと薄膜を通して生じない。そのために露出前にプレ
ートを後退させる。実際上、第５図と第６図の段階が逆
転され、第６図の後退段階が第６図の硬化段階より前に
生じる。前述のように、薄膜が剥離される前に液状樹脂
がフィルムに対して付着する可能性があるので、この余
分の樹脂を容器の中に戻すために、エアブレードまたは
スクレーパを備える事ができる。またこの場合、使用さ
れる薄膜とプレートの材料は相乗刺激に対して透明であ
る必要はない。

本発明の他の実施態様を第１０図に図示する。この実施
態様においては、プラントフオームが第７図に図示のよ
うに下降された後に、第８図のようにプレートを樹脂面
に沿って移動させるのでなく、第９図のようにプラント
フオームを上方に、層３ｇの上面が加工面から次の層の
所望の厚さだけ下方に配置されるように上昇させる。つ
ぎにプレートを第１０図に図示のように樹脂面に沿って
移動させて、余分の樹脂２６をプレートの縁によって押
し出す。　実際上、第８図と第９図に図示の段階が逆転
される。この場合プレートはレベリングブレードとして
作用するが、このプレートの表面積はプレートが樹脂面
に沿って押される際に樹脂面を十分にカバーする程度に
大きくなければならない。このようにして、余分の樹脂
が樹脂面から押しのけられるのでなく単に余分の樹脂が
プレートの下方を、プレートと樹脂面の接触していない
区域まで流れるという問題を解決するのに役立つ。この
実施態様は第５図乃至第９図の実施態様よりも立体平版
部分に対して加えられる力が小さいので、これらの実施
態様よりも好ましい。

前記のすべての実施態様において、良好な結果を得るた
めには、層の厚さ、除去される余分樹脂量および立体平
版部分のゼオメトリに依存して。

プレートを樹脂面に沿って約１／１０乃至１０ｉｎ／ｓ
ｅｃの範囲内の速度で押さなければならない。また前記
のすべての実施態様について、余分の樹脂が樹脂面から
押しのけられるのでなく単に余分の樹脂がプレートの下
方を、プレートと樹脂面の接触していない区域まで流れ
る事を防止するのに十分な程度にプレートが液状樹脂の
表面積と接触しなければならない。前記のすべての実施
態様の主要なアスペクトは、薄膜が樹脂面から除去され
る際に、薄膜の剥離の生じる細い線に沿った部分以外は
薄膜が樹脂面に対して静止状態にとどまる事である。

これに対して、薄膜の除去に際して薄膜が樹脂面に沿っ
て滑らされまたは樹脂面から持ち上げられようとすると
、薄膜は樹脂面に対して静止状態に留まることなく、薄
膜と樹脂面とを一緒に保持しようとする力がはるかに大
きくなるので除去が困難になり、従って成形中の層を破
損しやすい。これに対して薄膜の剥離は、所定の瞬間に
剥離の生じる点において、すなわち薄膜全体ではなく薄
膜を横切って剥離の生じる線において生じる力に打ち勝
つだけでよい。またこれらの実施態様においてスクレー
パが使用される場合、このスクレーパは１層の薄膜の厚
さの中に配置され、好ましくは約１−１層２層の厚さの
中に配置される。さらにスクレーパはできるだけ樹脂面
に近接するように配置される。エアブレードが使用され
る場合、プレートに対するその配置は使用される空気圧
と、樹脂面を乱す事なく薄膜から樹脂を除去するその機
能とに基づく。

本発明の他の実施態様を第１１図に図示する。この図に
おいて類似の要素は同一数字で示す。本発明の主要なア
スペクトは剛性プレートとして容器の底部を使用するに
ある。図示のように容器底部は剛性プレート２７を含む
。この実施態様の他のアスペクトは、立体＝ｐ−ｐ−版
部前記の実施態様のように下から上に成形するのでなく
、上から下の順序に成形するにある。これは層３ａが最
も新しく成形された層として図示されている層順序から
明かである。この実施態様の第３アスペクトはＵＶ光源
６（またはその他の適当な相乗刺激手段）が容器底部の
下方に配置され、露出がプレート２７を通して生じる事
にある。この実施態様においては、新しい樹脂が静水圧
によって先行層の下側面に流れ込むので、上から樹脂で
浸漬する必要のない事である。この実施態様の第４アス
ペクトは、前記の各実施態様の加工面４ではなく、樹脂
と容器底部との界面としての加工面２９において層が成
形される事にある。プレートに対する硬化樹脂の付着を
防止するため、非付着物質２８が平坦なプレート面全体
を覆うように配置される。この物質は前記の実施態様で
使用されたような薄いエポキシ、マイラーまたはテフロ
ンの薄膜とし、あるいはテフロンＦＥＰまたはテトトラ
テックスとする事ができる。あるいは、この物質は先に
引用した米国特許第３８５，４４４号に記載の型の不活
性液体とする事ができる。前記の不活性液体のほかに、
ＦｏｍｂｌｉｎまたはＡｆｕｌｕｎｏｘなどの過フッ素
化液が好ましい事が発見された。あるいはトリクロロシ
ラン、エトキシシランなどの物質から成るプレートに被
着された非常に薄い非付着性被覆が好ましい。前記以外
の非付着性物質も可能である。主たる要件は、物質が樹
脂との機械的接着を防止する程度に平滑である事（これ
は表面間隙を有する非平滑材料の間隙の中に樹脂が流入
する場合に生じる）、また前記の物質が樹脂との化学的
接着を禁止する事である。前記のようにテフロン薄膜ま
たはエトキシシランまたはトリクロロシランを含浸され
たプレートがこれらの要件を満たす。第１１図に図示の
ように、プラントフオームが持ち上げられると、非付着
性物質の故に、最も新しく成形された層がプレートから
離脱し、新しい樹脂がこの層の下方の加工面２９上に流
入して、次の層の硬化の準備を成す。

非付着性物質が薄膜の場合、他の実施態様について述べ
たように薄膜を樹脂から剥離しなければならない。

第１１図の上下逆転実施態様の他の主たるアスペクトは
、部分洗浄および後硬化などの他の立体平版形成機能を
立体平版部分成形工程に加える手段を成すにある。この
アスペクトは第１２図に図示され、この第１２図におい
て第１１図と類似要素は同一数字で示す。ＳＬＡの中に
他の立体平版形成機能を導入するため、ＵＶマスキング
物質層３０を使用してＵＶ光源３３からＵＶ光線が樹脂
１に到達する事を防止する。このマスキング物質の比重
は樹脂以下であるから、樹脂の上に浮動する。さらに、
前記のＵＶマスキング物質と不混和性でＵＶマスキング
物質より低比重の樹脂ストリッピング物質Ｎ３Ｌが配置
される。つぎに１層ごとに立体平版部分を成形するに従
って、これらの層が樹脂ストリッピングＮ３１を通り抜
けて洗浄される。適当な樹脂ストリッピング物質の詳細
な説明は前記のｒＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ　５ＴＥＲＥＯ
ＬＩＴＨＯＧＲＡＰＨＹＪに記載されている。

さらに伝熱性、ＵＶ透過性、不活性液が配置される。こ
の液は樹脂ストリッピング物質より低比重であるから、
この物質上に浮遊する。使用できる不活性液の例は前記
のｒＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ　５ＴＥＲＥＯＩ、ＩＴＨＯ
ＧＲＡＰＨＹＪに記載されている。また前記の米国特許
第２６８，４２９号に記載のように、成形された層が不
活性液の中に浸漬されている間に成形された層にＵＶ光
線をあてて後硬化するためのＵＶ光源３３が配置される
。

第１１図の実施態様の変形を第１９図に図示する。

この変形実施態様の顕著なアスペクトは、第１１図の光
源が容器の縁に沿った複数区域に固化放射線を指向する
ために（垂直光線のＸ−Ｙ通勤でなく）走査鏡を使用す
る際に生じる「屋根瓦」効果を除去するにある。この場
合、光線は樹脂面に対してほとんど９０°と異なる角度
で衝突する。その結果、樹脂はこれらの角度と同程度に
硬化され、屋根瓦効果として知られる部分表面粗さを生
じる。この問題を解決するため、剛性プレートはコヒー
レント融着光学ファイバ束から成り、このファイバ束は
走査＃！５２から入射角度５１の範囲内の光線を１面上
に受けて、これらの光線を非付着性物質２８に隣接した
反対側面に伝達する。この物質２８は前記の用に薄膜な
どとする事ができる。この実施態様の他の変形を第１３
図に図示する。この実施態様は光フアイバ技術をＣＲＴ
による結像技術に応用した構造を示す。この場合、ＣＲ
Ｔ３５の発生する電子ビームが蛍光面３６に衝突し、こ
の蛍光面から発生された光が光ファイバ束を通して面３
９に直角に衝突する。

本発明の他の実施態様を第１４図に図示する。この実施
態様の顕著なアスペクトは圧縮ピストン３７を有する事
である。このピストンは、前記の型の不活性液または薄
膜などの物質で実質的に被覆された剛性平坦面４２を有
する。このピストン３７は上下運動可能であって、樹脂
が立体平版部分の先行層の上に流れ込んだ後に、樹脂加
工面が先行層から適正距離となるまで圧縮ピストンが下
降させられる。ピストンは容器の側壁から３９と４０で
示すように少し離間させられて、ピストンの下降に従っ
て余分の樹脂の流れる逃げ道を成す。ピストンを下降し
た後に、前記のようにＵＶ光源６から、ピストンの面４
２を通して前記のように露出を実施する。露出後にピス
トンを上昇させて、新しい樹脂を硬化した樹脂の上に流
し込む。平坦面４２の被覆物質は、ピストンが上昇させ
られる時に平坦面４２が加工面の硬化樹脂から容易に除
去される物質でなければならない。この物質が薄膜であ
る場合、ピストンが上昇された後に、前記のように薄膜
を剥離する事ができる。

第１５図に図示のように他の実施態様においては、プレ
ート８と加工面との間に不活性物質４１が配置されて、
樹脂がプレートに付着する事を防止する追加的手段を成
す。実際上、この不活性物質はプレートに対する樹脂の
付着を防止するのに十分であって、その場合には薄膜９
を省略する事ができる。しかし不活性液を使用する場合
と比べて、薄膜は前記のように剥離作用によって樹脂か
ら簡単に除去される利点がある。また不活性液が樹脂面
に対して水平に移動する可能性があるが、薄膜は樹脂面
に対して静止状態に留まる利点がある。従って薄膜を使
用する場合には、表面摩擦がなく、液体の水平運動がな
く、また立体平版部分に伝達される水平応力がない。従
って水平力が立体平版部分を歪ませる可能性のある場合
、プレートの付着を防止する機構としてフィルムを従来
通り使用する事が望ましい。

前記の不活性液が不活性である事以外の主な要件は、こ
の物質が樹脂の上に浮遊するように樹脂よりも十分に低
い比重を有する事である。例えば約１．２ｇ／ｍｌの比
重を有する樹脂の場合、約１．０ｇ／ｍｌまたはこれ以
下の比重を有する不活性液が適当であろう。この液のそ
の他の好ましい特性は、これが不湿潤性であって、ビー
ズを成し、あるいは泡を形成しない事である。さらにこ
の液は、液と樹脂が分離しているように樹脂に対して不
混和性で不溶性である事が好ましい。使用できる不活性
液の二、三の例は前記のｒＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ　５Ｔ
ＥＲＥＯＬＩＴＨＯＧＲＡＰＨＹＪに記載されている。

他の要件は、液を通しての露出によって層の硬化が生じ
際に、液が実質的に相乗刺激に対して透明である事であ
る。

あるいは前記の不活性物質はワックスとする事ができる
。このようにすれば、ワックスが固形を成す時にこのワ
ックスによって層を硬化する事ができよう。この場合、
つぎの層の形成のために新しい樹脂を加工面の上に流す
際に加工面を開放するため、また場合によってはつぎの
層の露出の前にプレートを後退させてプレートを解除す
るため、ワックスを加熱して液状に成す。ワックスが液
状を威したとき、プラットフォーム（および硬化された
ばかりの層）の上に前記のように樹脂を流す事ができ、
さらにオプションとしてプレートを後退させる事ができ
る。この実施態様はその他の点では他の実施態様と同様
に作動する。

薄膜、不活性液または薄い被膜をもってプレートを被覆
する代わりとして、プレートと加工面との界面に酸素ま
たはその他の化学的禁止剤を飽和させて、樹脂の硬化を
禁止し、従ってプレートに対する付着を防止する事がで
きる。また大気中の酸素をもって加工面を飽和する事の
できる多孔性プレートを使用する事ができる。この方法
は剥離性薄膜と共に使用した場合に一層効果的である。

本発明の他の実施態様を第１６図に示す。この実施態様
の主たるアスペクトは薄膜９を樹脂面から剥離する方法
である。オプションとしてプレート９と薄膜８を通して
放射線に露出する事により層を硬化した後に、プレート
を後退させるが薄膜をその位置に残す。つぎに、プラッ
トフォームを下方に浸漬させ、ローラピン組立体４２ａ
、４２ｂを右から左向きに移動させて、薄膜を剥離する
。立体平版部分が浸漬されて、最後の層が樹脂によって
所望の層厚さ以上に覆われ、つぎに立体平版部分を加工
面の１＃の厚さまで上昇させる事ができる。

あるいは立体平版部分を正確に（層の厚さだけ浸漬させ
、そこで追加量の樹脂が８０から流入して、立体平版部
分を覆う。その後、プレートを薄膜に沿って左から右に
移動させて、平坦な加工面を形成する。あるいはプレー
トをローラビンに従って右から左側に移動させて、ロー
ラビンに続いて加工面を平坦にする事ができる。この実
施態様はその他の点では他の実施態様と同様に作動する
。

前記の説明から明らかなように、本発明は多層立体平版
を形成するための確実な平坦面を生じ、また再被覆時間
が短縮されるなどの顕著な利点を示す。さらに本発明は
、立体平版部分のゼオメトリとは実質的に無関係に、ま
た先行層に対する歪作用を最小限にして各層を被着する
事ができる。

本発明のさらに他の利点は、立体平版部分の収縮を防止
できる事にある。立体平版部分を成形するために使用す
る樹脂は硬化する際に収縮する傾向があるので、立体平
版部分の収縮が生じる。本発明によって新しい樹脂の１
層の厚さ以上に樹脂で被覆しつぎにこの厚さを低下させ
る方法と異なり、先に硬化された層の上に新しい層を正
確に１層の厚さだけ被覆する従来の被覆方法については
前記のような収縮の問題が生じる。

樹脂の収縮の問題は、前記の同時係属出願米国特許第３
３９　、２４８号においてさらに詳細に説明されている
。樹脂が収縮するので、つぎに硬化される樹脂層の厚さ
に等しい均一な新しい樹脂被覆をもって先に硬化された
層を被覆すれば、その硬化部分の収縮の故に凹凸の加工
面を生じる事になる。つぎの贋を硬化するために単に均
一な新しい樹脂層をもって被覆する方法はつぎの層の成
形のために平滑な加工面を保証できない。この収縮の問
題を第１７ａ図−１７ｃ図に図示する。この場合同一の
要素を同一の数字で示す。第１７ａ図は、つぎの層の成
形のために樹脂面の下方に配置された部分的に成形され
た立体平版部分４４を示す。区域４５ａ、４５ｂ。

４５ｃは露出されて固化されるが、区域４６ａ、４６ｂ
は露出されない。つぎの層の露出後の状態を１１１７ｂ
図に示す。収縮の故に区＋！Ａ４５ａ、４５ｂ、４５ｃ
の硬化樹脂面は液体樹脂の面４３より下方にあるが、硬
化されない区域４８ａ、４８ｂの液状樹脂はそのままの
レベルにある。このように固化した部分の収縮の故に凹
凸面が生じる。この収縮は二、三の問題を生じる。第１
の問題は不正確な立体平版部分の成形の問題である。第
２に、いくつかの部分で凹凸面が崩れて、予想より厚い
液体層を生じ、従って接着が不十分となる可能性がある
。第３に、表面平滑さの損失の故に、精度が低下し、ま
たＵＶレーザ光線などの焦点ボケ状態を生じる。

第１７ｃ図に図示のようにつぎの層の硬化のために均一
厚さの新しい樹脂層を面４３の上に配置しても、凹凸面
が残る。第１７ｃ図は、新しい面を作るために面４３の
上に均一厚さの樹脂層４３′　を配置した状態を示す。

この図に見られるように面４３′はなお凹凸面を成す。

この問題が修正されなければ、収縮効果が累積するので
ますます悪化する。第１７ｃ図の層４７が硬化されると
、区域４５ａ、４５ｂおよび４５ｃ上方の層のみが露出
されて収縮を生じ、先行層の収縮に累加されて、第１７
ｄ図に図示の様相の立体平版部分を生じる。新たに硬化
した層をそれぞれ４５ａ’、４５ｂ’、４５０′で示す
。立体平版部分の硬化部分の置台計量４８が増大してい
る。故につぎの層を硬化させる前に凹凸加工面を平滑化
しなければならない。本発明はこれを実施する。

さらに本発明は未硬化樹脂の捕捉の問題を解決する。こ
の捕捉の問題を第２０ａ図−２０ｃ図について説明する
。これらの図において類似の要素は同一数字で示す。成
形されている立体平版部分の−部が未硬化樹脂の一定量
を捕捉し包蔵する際にこの捕捉問題が生じる。この場合
、平滑化ブレードが樹脂表面に沿って移動し余分量の液
体樹脂をその前方に押し、その軌跡に平滑な加工面を残
す際に、ブレードが捕捉された未加工樹脂に遭遇すると
、余分量の液体樹脂がブレードの下方に流れ込み、平坦
な加工面の形成を乱す。

第２０ａ図は未硬化樹脂捕捉分５８を含む部分的に成形
された立体平版部分５７が液状樹脂５４の中に浸漬され
、次の層の形成のために平滑化ブレード５３が樹脂面に
沿って左から右に移動している状態を示す。ブレードの
前方に余分量の樹脂５５が形成され、ブレードによって
押されて、その軌跡に平坦な加工面５６を残す。捕捉分
５８がブレードと遭遇すると、前記の余分樹脂５５の一
部が矢印６３に図示のようにブレードの下方に移動する
。　（これに対して、ブレードが立体平版部分の中実部
分の上を移動する場合には、このような余分樹脂の移動
は制限される）、第２０ｂ図はその結果を示し、このよ
うな余分樹脂の移動が加工面の形成を乱す状態を示し、
このような加工面の乱れは５９で示されている。

本発明は第２０ｃ図に図示のようにして加工面の乱れを
最小限にする。図示のように、前記のブレードではなく
部材６０が樹脂面に沿って移動させられる。この場合、
部材６０の長さ６２が余分樹脂５８の移動６３を制限し
、平坦な加工面５６の形成が乱されない。部材６０の長
さ６２が捕捉分の長さ６１より長い限り、このようにな
る。いずれにせよ本発明においては部材６０の長さが立
体平版部分の形成中に遭遇する捕捉分の長さより長い限
りバーなどのプレート以外の部材が使用される。

これらの原理を実現する本発明の実施態様を第２１ａ−
２１ｃ図に示す。これらの図において類似要素は同一番
号で示される。この実施態様の主たるアスペクトはプレ
ート８のかわりにバー６４を住戸するにある。図示のよ
うに、バーは平坦面１６を有し、この平坦面の長さは代
表的な立体平版部分の捕捉分の長さより長い。この表面
１６は実質的に薄膜９によって被覆され、前記の実施例
と同様にこの薄膜の一端は重り１１に連結され、滑車１
２に掛け回され、つぎにバーの周囲に掛け回される。図
示のようにバーは２つのベベル縁１５ａ、　１５ｂを有
し、薄膜が両方の縁の回りに掛け回される。これらの縁
のベベルの故に、バーは樹脂面に沿っていずれの方向に
も移動して樹脂面を平滑化する事ができる。つぎに薄膜
を図示のようにビン６５ａ、６５ｂの上に掛け回し、固
定部位１０に締結する。あるいは前記のように薄膜をバ
ネ、モータまたはその他の緊張源に締結する事ができる
。また余分樹脂が薄膜に付着する事を防止するためにオ
プションとして空気ブレード（またはスクレーパブレー
ド）　６８ａ、８８ｂが図示されている。この実施態様
の変形を第２１ｂ図に示す。

薄膜９がバー６４上に掛け回されている。バーが樹脂面
に沿って移動する時に、薄膜がモータ６６によってバー
の周囲に回転させられる。

液状樹脂は薄膜９とバー６４との間のスペースに進入し
てバー面に沿っての薄膜の平滑な運動を妨害する可能性
があるので、液状樹脂の進入を防止するため第２１ｃ図
に示すようにゴムＯリングまたはスペーサ６７を配備す
る必要がある。

あるいはＯリングの代わりに、薄膜の両側にゴムストリ
ップを固着する事ができよう。このストリップは、折り
曲げられた時にバーと薄膜の間に樹脂の流入を防止でき
る幅を有しなければならない。第２１ｄ図は類似要素を
同一数字で示し、ゴムストリップ８１を薄膜９の側面に
対して固着しである。

このストリップは、折り曲げられた時にバーと薄膜の間
に樹脂の流入を防止できる幅を有する。オプションとし
て、バーに対してタブ８２ａ−８２ｄを添付して、ゴム
ストリップをバーの輪郭に沿って湾曲させる事ができる
。

プレートを使用する前記の実施態様の変形を第２２ａ図
に示す。この構造はバネ６９ａ、８９ｂによってプレー
ト８に固着された滑車６８ａ、６８ｂを示す。薄膜９が
プレートに掛け回され、滑車に取り付けられている。

バネは薄膜をプレートの表面に対して緊張状態に保持す
るように作用する。第２２ａ図において、バネは圧縮さ
れていて、薄膜を簡単にプレートの周囲に配置し滑車に
取り付ける事ができる。つぎに第２２ｂ図において、バ
ネが拡張させられると、薄膜が緊張させられる。つぎに
前記の実施態様と同様に、被覆されたプレートを樹脂面
に沿って移動させ、平坦な加工面を形成する事ができる
。滑車を種々の位置に配置しても薄膜の鋭い曲げ角度を
保持する事ができる。

第１８図に図示の本発明の他の実施態様において、類似
要素を同一数字で示す。この実施態様の主たるアスペク
トは薄膜９をプレート８に対して緊張状態に保持するた
め薄膜９を引っ張る方法を示す。

図示のように薄膜９をプレートの下方に配置し、つぎに
テーパ、＃１５に掛け回わし、つぎに滑車１２ａ。

１２ｂに掛け回わして重り１１に取り付ける。図示のよ
うに、薄膜の他端は静止点１０に固着される。本発明の
他の利点は、プレートが樹脂面に沿って移動させられプ
レートを通して露出される時に、この露出は他の実施態
様のように２回薄膜を通過する必要なく１回の通過です
む事である。

本発明の他の利点は容易に理解されよう。本発明は、例
えば、層の支持された部分の厚さ、すなわち先行層の硬
化部分に隣接する層の部分の厚さが先行層とよく制御さ
れた加工面との間隔によって決定されるので非常に薄い
層を形成する手段を成す。樹脂の粘度は、層の厚さを決
定する要因としては低い重要性を持つ。

さらに、本発明によれば、容器中の樹脂の露出面のレベ
ルと平坦さを制御する必要が少なく、−部の実施態様に
おいてはこの露出面を水平に保持する必要もない。部材
の移動によって最終加工面のこれらのパラメータを制御
するからである。実際上、前記部材は加工面を容器の拘
束から開放する手段を成す。また、現在のようにレーザ
光線を加工面上に焦点合わせさせまた回転鏡から投射さ
れても正確なサイズの結像を得るためにＵＶレーザ光源
と樹脂露出面との間隔を正確に制御する必要が減少する
。その代わりに加工面の位置は部材の移動によって正確
に制御される。本発明のさらに他の利点は、エレベータ
の移動によって生じる樹脂露出面の乱れ、および樹脂硬
化または温度変化による樹脂の収縮から生じる樹脂面の
レベルの変動が容易に補正されうる事である。

また部材の材料が加工面から熱を伝熱作用で奪う事がで
きる。前記の”Ｓ丁ＥＲＥＯＬＩ丁ＨＯＧＲＡＰＨＩＣ
ＣＵＲＬＲＥＤＵＣＴＩＯＮ”に説明されているように
、硬化中の熱の発生がカールとして知られる歪の原因で
あり、この熱の発生は周囲の樹脂が反応する際に生じて
化学エネルギーを放出し、材料を加熱し膨張させる。樹
脂が先行層の硬化樹脂に付着した後に冷却する際に歪が
生じる。樹脂が冷却して収縮し、先行層に対して曲げ応
力を加える事により先行層の歪の可能性を増大する。従
って硬化によって発生した熱を除去する部材の伝熱作用
がカール現象を低減させる。

また本発明は樹脂が硬化する際の収縮から生じるカール
現象を低減させる事ができる。樹脂が硬化する際にある
程度プレート／薄膜に付着して樹脂の重合に際しての収
縮能力を制限し、流体を収縮区域に流入しやすくして収
縮を減少させるので、収縮によるカール現象を低減させ
る。言い替えれば、本発明は従来法よりも一定容積硬化
作用を生じやすい。

本発明のさらに他の利点は、いわゆるノく−ドネスティ
ング歪を低減させる事である。この種の歪は硬化した樹
脂が立体平版部分に付着する前に加工面において水平に
浮動しまたは捻れる時に生じる。前記の硬化した樹脂が
立体平版部分に付着する前に、空気の作用、樹脂中の対
流などによって移動させられる。このような固化した樹
脂材料のストリップが立体平版部分に付着する前に相互
に接触して、それ自体が捻れる。バードネスティング現
象は前記の米国特許第１８３，０１５号に詳細に記載さ
れている。

本発明の二、三の実施態様のように層が部材または薄膜
を通して露出されて硬化される場合、この層は部材また
は薄膜に対して部分的に固着または付着する事ができる
。このような部材に対する付着により、層が先行層に固
着する前に移動する事を防止され、これが前記のバード
ネスティング現象の問題を低減させる。

先行層に固着する前に層を実質的に冷却（および収縮）
させるため、この層をマルチパスと呼ばれる技術によっ
て硬化させる事ができる。この技術によれば、層はＵＶ
レーザ光線のマルチパスによって徐々に硬化させられる
。最初の数回のパスによって層は薄膜被覆された部材に
対して軽く付着させられ、その後のパスによって層は先
行層に対して強く付着させられる。あるいは前記のマル
チパスの代わりに１層を部材に対して軽く付着させた後
、リベツティングとして知られる技術によってこの層を
先行層の特定の場所に固着させる事ができる。これらの
マルチパス法とりベツティング法は前記の”５ＴＥＲＥ
ＯＬＩＴＨＯＧＲＡＰＨＩＣＣ［ＩＲＬ　　ＲＥＤＩＩ
ＣＴＩＯＮ”に詳細に記載されている。従来、マルチパ
ス技術はバードネスティング現象の発生の故にその使用
が制限されていた。本発明は前記のようにしてこの問題
を解決し、カールの減少のためのマルチパス技術の使用
上の障害を除去するものである。

本発明はカール現象およびバードネスティング現象を低
減させる事ができるので、これらの２つの捻れ現象を低
減させるために現在使用されてい第１８２，８０１号に
記載のように、このカール現象およびバードネスティン
グ現象を低減させるためにしばしば支持体が使用される
。故に本発明はこのような支持体の必要を低減させる。

本発明の大きな利点は、新しい層の再被覆に際してのゼ
オメトリ依存を解決する事にある。従来の技術では、新
しい樹脂は先行層の中空部分よりも中実部分の上で平滑
化するのに長い時間を必要とする。その結果、先行層の
ゼオメトリに対応して層ごとに平滑化時間が著しく変動
する。本発明はこのような依存関係を除去し、均一な平
滑化時間を可能とする。

また本発明は樹脂の粘度に対する平滑化時間の依存関係
を低減させる。その結果、硬化に際して収縮波の低い濃
厚な高粘度の樹脂を使用する事が可能となる。このよう
にしてカール現象が低減される。また高粘度樹脂は、立
体平版部分の成形中に各部分を十分に硬化させ易い（高
粘度樹脂は一般に完全硬化までの硬化時間が短い）ので
、後硬化時間が少ない。これは前記の”　ＭＥＴＨＯＤ
Ｓ　ＦＯＲＣＵＲＩＮＧ　ＰＡＲＴＩＡＬＬＹ　ＰＯＬ
ＹＭＥＲＩＺＥＤ　ＰＡＲＴＳ”に記載されている。さ
らに立体平版部分の成形後にその各部分の強度が大きい
ので、これらの部分が洗浄などの後続の処理段階中の歪
が少なくなる利点がある。

一般に酸素が樹脂の中に吸収されて、前記の”ＭＥＴＨ
ＯＤＳ　ＦＯＲＣＵＲＩＮＧ　ＰＡＲＴＩＡＬＬＹ　Ｐ
ＯＬＹ阿ＥＲＩＺＥＤＰＡＲＴＳ″に記載のように、酸
素露出は硬化を禁止するので、酸素に露出された樹脂を
硬化するための露出時間が長くなる。所定出力のＵＶ光
線の場合。

これはより長い露出時間を意味する６　本発明は特に部
材を通して露出を実施する場合、露出中の樹脂の硬化部
位中への新しい酸素の拡散量を削減する利点を示す。そ
の結果、立体平版部分の成形速度が加速される。しかし
場合によっては、薄膜と固化した樹脂との接着を最小限
にするために酸素拡散を効果的に利用する事ができる。

また本発明はプラットフォームを穿孔する必要を低下さ
せる。現在、最初の数層の被覆時間を短縮するため、プ
ラットフォームに穿孔して樹脂中のその運動を容易にし
ている。その結果本発明によれば簡単な形状のプラント
フオームが可能となる。またプラットフォームが穿孔さ
れていなければ、プラットフォームから立体平版部分を
離間するための支持体の必要が低下する。現在支持体は
、立体平版部分にプラットフォームの穿孔パタンのマー
クを付ける事を防止するようにプラットフォームから離
間するために、また加工面からプラットフォームまでの
距離の最初の誤差を補正するために使用されている。従
ってプラントフオームに穿孔しなければ、支持体の必要
を低減させる事ができる。

前記の利点のほか、第１２図の実施態様に関連するその
他の利点は当業者には明らかであろう（またこれらの利
点は適当な樹脂材料を選択する事により上方加工面の実
施態様についても使用可能である事は明らかである）。

一般に、成形された立体平版部分の後硬化はこの立体平
版部分中に捕捉された残留液体を固化し、立体平版部分
を強化し、その捻れまたはカール現象を防止する。ＳＬ
Ａの中に後硬化処理を導入する事により、立体平版部分
の後硬化が急速に実施され、部品の処理時間が短縮され
、その結果部品の捻れる可能性が少なくなる。さらに、
部品の成形中に部品の一部のみが部分的硬化状態にある
ので、撓み現象も減少する。

さらに第１１図の実施態様の場合、エレベータを片持ち
ぼり状でなくその中心を支持しても他の実施態様と同様
に液密シールを必要としない。例えば第１０図の場合、
液密シールが４９で示されている。

第１２図の場合、樹脂の所要量が減少するというもう１
つの利点がある。前述のように、樹脂の薄い層のみが必
要であって、容器の大部分は不活性液３２によって充填
される。

本発明は前記の説明のみに限定されるものでなく、その
主旨の範囲内において任意に変更実施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は剛性部材被覆物質として薄膜を使用した本発明
の実施態様の断面図、第２図は第１図の実施態様の斜視
図、第３図は第１図の実施態様の変形の断面図、第４図
は第３図の実施態様の剛性部材のベベル端部の断面図、
第５図乃至第１０図は平坦な加工面を形成する各段階を
示す断面図、第１１図と第１２図は剛性部材として容器
の底部を使用した本発明の実施態様の断面図、第１３図
は剛性部材としてＣＲＴの面を使用した実施態様の断面
図、第１４図は剛性部材として圧縮ピストンの底部を使
用した実施態様の断面図、第１５図は被覆物質として不
活性液を使用した実施態様を示す断面図、第１６図は被
覆物質として薄膜を使用し、樹脂から薄膜を剥離するた
めにローラピンを使用した実施態様の断面図、第１７ａ
−１７ｄ図は均一に配置された層に関する収縮の問題を
示す略図、第１８図は薄膜を通して２回露出する問題を
解決する実施態様の断面図、第１９図は剛性部材として
光フアイバ面板を使用した実施態様の断面図−第２０ａ
−２０ｃ図は成形された立体平版部分の中に捕捉された
樹脂部分に係わる問題を示す略図、第２１ａ−２１ｄ図
はブレードの代わりにバーを使用した本発明の実施態様
を示す図、また第２２　ａ　−２２ｂ図は、薄膜を剛性
部材に対して緊張状態に保持するためにバネを使用した
実施態様を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、立体平版部分の層を成形するために光硬化性樹脂の
   実質的に平坦な加工面を形成する装置において、前記の
   層は前記の加工面の光硬化性樹脂に対して固化性放射線
   を照射した時に成形され、実質的に平坦な面と前記面に
   対して一定角度を成す縁部分とを有する剛性部材と、 前記部材の平坦面を実質的に覆いまた前記縁部分の回り
   に掛け回された薄膜と、 前記の被覆された部材の平坦面を余分の樹脂量を有する
   樹脂表面に沿つて滑らせ、前記余分の樹脂量を前記部材
   の縁によつて押し退けて、前記樹脂の表面に前記の実質
   的に平坦な加工面を形成する手段と、前記部材を前記の
   加工面から後退させる手段と、前記部材が後退されてい
   る時に前記薄膜を前記部材の縁に隣接して樹脂面から剥
   離するため前記薄膜の末端に連結された引っ張り手段と
   を含む事を特徴とする装置。 ２、前記剛性部材は、融解シリカを含む石英、パイレッ
   クス、またはガラスから成るグループから選ばれた材料
   によって作製される事を特徴とする請求項１に記載の装
   置。 ３、前記薄膜はテフロン〔登録商標〕、マイラー〔登録
   商標〕またはエポキシから成るグループから選ばれた材
   料によって作製される事を特徴とする１に記載の装置。 ４、前記部材と薄膜は前記固化性放射線に対して実質的
   に透明である事を特徴とする請求項１に記載の装置。 ５、前記薄膜は約１／２乃至５ミルの範囲内の厚さを有
   する事を特徴とする請求項１に記載の装置。 ６、前記部材はプレートである事を特徴とする請求項１
   に記載の装置。 ７、前記部材はバーである事を特徴とする請求項１に記
   載の装置。 ８、前記薄膜は一定の厚さを有し、前記部材の縁は一定
   の曲率半径を有し、また前記部材の縁面は部材面に対し
   て一定の角度を成し、前記曲率半径は前記薄膜の厚さに
   近似的に等しく、また前記角度は約９０°以下とする事
   を特徴とする請求項１に記載の装置。 ９、前記の引つ張り手段は重りである事を特徴とする請
   求項１に記載の装置。 １０、前記の引つ張り手段はバネである事を特徴とする
   請求項１に記載の装置。 １１、前記の引つ張り手段はモータである事を特徴とす
   る請求項１に記載の装置。 １２、多層立体平版部分の次の層を成形するため光硬化
   性樹脂の実質的に平坦な加工面を形成する装置において
   、前記加工面の光硬化性樹脂が固化性放射線を受けた時
   に次の層が形成され、前記装置は、 基板の実質的に平行な面から特定距離に離間された実質
   的に平坦な面を有する剛性部材と、前記剛性部材面と接
   触し外側面を有する物質であつて、前記物質はその前記
   外側面と前記基板の面との間に配置された光硬化性樹脂
   量から前記剛性部材面を離間し、これにより前記樹脂量
   は前記物質面と接触して界面を成す物質と、 前記剛性部材面と前記基板面との間隔を減少させて前記
   物質面を前記樹脂量中の余分樹脂と接触させ、前記界面
   に実質的に平坦な加工面を形成させる手段とを含む事を
   特徴とする装置。 １３、前記基板はエレベータプラットフォームである事
   を特徴とする請求項１２に記載の装置。 １４、前記基板は立体平版部分の先行層である事を特徴
   とする請求項１２に記載の装置。 １５、前記基板は立体平版部分の不活性液である事を特
   徴とする請求項１２に記載の装置。 １６、前記基板はワックスである事を特徴とする請求項
   １２に記載の装置。 １７、前記物質はトリクロロシランまたはエトキシシラ
   ンから成るグループから選定された材料の薄膜である事
   を特徴とする請求項１２に記載の装置。 １８、剛性部材は容器壁体である事を特徴とする請求項
   １２に記載の装置。 １９、剛性部材は陰極線管の面板である事を特徴とする
   請求項１２に記載の装置。 ２０、剛性部材はピストンの底部である事を特徴とする
   請求項１２に記載の装置。 ２１、剛性部材は相互に融着されたコヒーレント光ファ
   イバ束である事を特徴とする請求項１２に記載の装置。 ２２、剛性部材は酸素を飽和された樹脂である事を特徴
   とする請求項１２に記載の装置。 ２３、前記剛性部材と物質は固化性放射線に対して実質
   的に透明である事を特徴とする請求項１２に記載の装置
   。 ２４、前記物質は薄膜である事を特徴とする請求項１２
   に記載の装置。 ２５、立体平版部分の層を成形するために光硬化性樹脂
   の実質的に平坦な加工面を形成する方法において、前記
   の層は前記の加工面の光硬化性樹脂に対して固化性放射
   線を照射した時に成形され、前記方法は、 実質的に平坦面とこの平坦面に対して一定角度を成す縁
   部分とを有する剛性部材の前記平坦面を薄膜によつて実
   質的に被覆する段階と、 前記薄膜の一端をもつて前記部材の縁を被覆するように
   前記縁を包囲する段階と、 余分の樹脂を有する樹脂面に沿って前記の被覆された部
   材の平坦面を滑らせ、前記の被覆された縁部分をもつて
   前記の余分の樹脂を押しだし、前記樹脂面に前記の実質
   的に平坦な加工面を形成する段階と、 前記部材を前記の加工面から後退させる段階と、前記部
   材の後退中に、前記薄膜を引つ張つて前記薄膜を前記部
   材の縁部分に隣接して前記樹脂面から剥離する段階とを
   含む方法。 ２６、前記剛性部材と薄膜は固化性放射線に対して実質
   的に透明であり、さらに 前記固化性放射線を前記剛性部材と薄膜を通して透過さ
   せる事によって前記加工面を前記固化性放射線に露出し
   て前記の次の層を成形する段階を含む事を特徴とする請
   求項２５に記載の方法。 ２７、多層立体平版部分の次の層を成形するため光硬化
   性樹脂の実質的に平坦な加工面を形成する方法において
   、前記加工面の光硬化性樹脂が固化性放射線を受けた時
   に次の層が形成され、前記前記剛性部材の実質的に平坦
   な面を基板の実質的に平行の中に面から一定距離離間さ
   せる段階と、前記剛性部材に物質を接触させこの物質に
   外側面を備える段階と、 前記物質の外側面と前記基板の面との間に一定量の光硬
   化性樹脂を配置して、前記物質によって前記剛性部材の
   外側面を光硬化性樹脂から離間し、前記樹脂量が前記物
   質の外側面と部分的に接触して界面を形成する段階と、 前記剛性部材の面と前記基板面との間隔を縮小して、前
   記物質面を前記樹脂量中の余分樹脂と接触させ、前記界
   面において実質的に平坦な加工面を形成させる段階とを
   含む方法。 ２８、前記剛性部材と物質は固化性放射線に対して実質
   的に透明であり、さらに 前記固化性放射線を前記剛性部材と物質とを通して透過
   させる事によって前記加工面を前記固化性放射線に露出
   して前記の次の層を成形する段階を含む事を特徴とする
   請求項２７に記載の方法。