特表 2022-512972 ３次元印刷システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-02-07

(54)【発明の名称】３次元印刷システム

(51)【国際特許分類】

   B29C 64/314 20170101AFI20220131BHJP

   B29C 64/124 20170101ALI20220131BHJP

   B29C 64/255 20170101ALI20220131BHJP

   B29C 64/264 20170101ALI20220131BHJP

   B29C 64/321 20170101ALI20220131BHJP

   B29C 64/232 20170101ALI20220131BHJP

   B29C 64/393 20170101ALI20220131BHJP

   B33Y 50/02 20150101ALI20220131BHJP

   B33Y 10/00 20150101ALI20220131BHJP

   B33Y 30/00 20150101ALI20220131BHJP

   B29C 64/357 20170101ALN20220131BHJP

【ＦＩ】

B29C64/314

B29C64/124

B29C64/255

B29C64/264

B29C64/321

B29C64/232

B29C64/393

B33Y50/02

B33Y10/00

B33Y30/00

B29C64/357

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021525079

(86)(22)【出願日】2019-11-07

(85)【翻訳文提出日】2021-07-06

(86)【国際出願番号】 US2019060219

(87)【国際公開番号】W WO2020097299

(87)【国際公開日】2020-05-14

(31)【優先権主張番号】62/758,413

(32)【優先日】2018-11-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】518113546

【氏名又は名称】ネクサ３ディー インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100144451

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 博子

(74)【代理人】

【識別番号】100123607

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邊 徹

(72)【発明者】

【氏名】メダルジー イズハル

(72)【発明者】

【氏名】トリンガリ ルチアーノ

(72)【発明者】

【氏名】バーカー ネイサン

(72)【発明者】

【氏名】バーカー スティーブ

【テーマコード（参考）】

4F213

【Ｆターム（参考）】

4F213AP04

4F213AQ03

4F213AR20

4F213WA25

4F213WB01

4F213WL06

4F213WL12

4F213WL32

4F213WL43

4F213WL72

4F213WL74

4F213WL76

4F213WL85

4F213WL87

(57)【要約】

本発明によるバット重合装置は、樹脂循環システムを含む。樹脂循環システムは、ポンプを含み、使用済みの光硬化樹脂をタンクから抜出し、それを新しい樹脂等にリフレッシュする。樹脂の流れは、複数のバルブを使用して調節される。複数のバルブを開閉して、所望の循環プロセスを達成する。放射線透過性で可撓性の膜が、膜を伸ばすフレーム内に支持され、膜組立体を構成する。フレームのリップがタンクの底リムに固着されるので、膜組立体は、タンクの底部を構成する。フレーム内の膜の張力を調整する張力調整機構が採用される。フレームは、その周囲に分散配置された磁力による整列支援により、タンクと整列する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

装置であって、
樹脂を収容するように構成されたタンクと、
樹脂循環システムと、を有し、
前記タンクは、入口ポートと、出口ポートを含み、
前記樹脂循環システムは、第１のポンプを含み、第１のポンプは、樹脂を前記タンクの出口ポートを通して前記タンクから抜出して、樹脂を分岐箇所に向かって流すように構成され、分岐箇所は、第１のポンプと、第１のバルブと、第２のバルブに流体的に接続され、第１のバルブは、第１の分岐箇所から第１のリザーバの入口への樹脂の流れを調節し、第２のバルブは、第１の分岐箇所から第１の合流箇所への樹脂の流れを調節し、
前記樹脂循環システムは、更に、第３のバルブと、第４のバルブを含み、第３のバルブは、第１のリザーバの出口から第２の合流箇所への樹脂の流れを調節し、第４のバルブは、第１の合流箇所から第２の合流箇所への樹脂の流れを調節し、
前記樹脂循環システムは、更に、第２のリザーバを含み、第２のリザーバは、フレッシュな樹脂及び添加剤の少なくとも一方を含む流体を第１の合流箇所に供給するように構成され、
前記樹脂循環システムは、更に、第２のポンプを含み、第２のポンプは、樹脂、前記流体、又は樹脂と前記流体の組合せを第２の合流箇所から抜出して、可能なときは、前記タンクの入口ポートを介して前記タンクに流すように構成される、装置。

【請求項2】

更に、膜組立体を含み、前記膜組立体は、放射線透過性で可撓性の膜と、前記放射線透過性で可撓性の膜の周囲に固定されたフレームを含み、前記フレームは、前記放射線透過性で可撓性の膜を第１の平面に沿って伸ばすように構成され、前記フレームは、前記第１の平面に対して垂直に延びるリップを含み、前記リップは、前記タンクの側壁の底リムに固着されるように構成され、前記膜組立体は、それが前記側壁に固着されたとき、前記タンクの底部を構成する、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記膜組立体は、更に、前記放射線透過性で可撓性の膜に結合された張力調整機構を含み、前記張力調整機構は、前記放射線透過性で可撓性の膜の張力を調整するように構成される、請求項２に記載の装置。

【請求項4】

前記膜組立体は、更に、前記射線透過性で可撓性の膜の表面に固定された張力センサを含み、前記張力センサは、前記放射線透過性で可撓性の膜の張力を測定するように構成される、請求項２に記載の装置。

【請求項5】

前記張力センサは、前記放射線透過性で可撓性の膜の表面に固定された歪ゲージを含む、請求項４に記載の装置。

【請求項6】

前記膜組立体は、更に、前記放射線透過性で可撓性の膜に埋込まれた張力センサを含み、前記張力センサは、前記放射線透過性で可撓性の膜の張力を測定するように構成される、請求項２に記載の装置。

【請求項7】

前記張力センサは、前記放射線透過性で可撓性の膜に埋込まれた導電性ストリップを含む、請求項６に記載の装置。

【請求項8】

前記タンクは、溝を含む底リムを有する側壁と、前記側壁に結合された張力センサと、前記放射線透過性で可撓性の膜をその周囲のところで支持する第１のフレームを含み、前記第１のフレームは、リップを含み、前記タンクの側壁の底リムの溝と前記リップとの係合によって前記タンクに固着され、前記張力センサは、前記放射線透過性で可撓性の膜の張力が低下したときに前記放射線透過性で可撓性の膜の移動を検出するように構成される、請求項６に記載の装置。

【請求項9】

更に、照明組立体を有し、前記照明組立体は、第２のフレーム内に固着されたガラスプレートと、第３のフレーム内に固着された液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を有し、
前記第２のフレームは、前記第３のフレームに固着され、前記放射線透過性で可撓性の膜の一部分を前記第１の平面から遠ざけて前記第１の平面と平行な第２の平面に変位させるように構成され、前記第１の平面は、前記第２のフレームによる前記放射線透過性で可撓性の膜の一部分の変位がないときに前記放射線透過性で可撓性の膜が位置する領域を構成する、請求項８に記載の装置。

【請求項10】

更に、前記第３のフレーム及び前記液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の少なくとも一方を支持するように構成されたベース部分と、
前記第１のフレームと前記ベース部分の間に配置された高さ調整機構と、を含み、前記高さ調整機構は、前記ベース部分に対する前記第１のフレームの垂直方向位置を調整するように構成され、それにより、前記第１の平面に対する前記放射線透過性で可撓性の膜の一部分の変位を調整する、請求項９に記載の装置。

【請求項11】

更に、前記第１のフレームを支持するように構成されたベース部分と、
前記ベース部分と前記第３のフレーム及び前記液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の少なくとも一方との間に配置された高さ調整機構と、を含み、前記高さ調整機構は、前記ベース部分に対する前記液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の垂直方向位置を調整するように構成され、それにより、前記第１の平面に対する前記放射線透過性で可撓性の膜の一部分の変位を調整する、請求項９に記載の装置。

【請求項12】

更に、第１のフレームを含むフレーム組立体と、第２のフレームと液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を含む液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）組立体を含み、
前記第１のフレームは、ガラスプレート及び／又は放射線透過性で可撓性の膜を支持し、前記第１のフレームの表面の周りに分散配置された第１の複数の通し孔及び第１の複数の磁化された部分を含み、
前記第２のフレームは、前記液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を保持するように構成され、前記第２のフレームの表面の周りに分散配置された第２の複数の通し孔及び第２の複数の磁化された部分を含み、
（ｉ）前記第１の複数の通し孔が前記第１のフレームの表面の周りに分散配置されているパターンは、前記第２の複数の通し孔が前記第２のフレームの表面の周りに分散配置されているパターンの鏡像であり、（ｉｉ）前記第１の複数の磁化された部分が前記第１のフレームの表面の周りに分散配置されているパターンは、前記第２の複数の磁化された部分が前記第２のフレームの表面の周りに分散配置されているパターンの鏡像であり、（ｉｉｉ）前記第１の複数の磁化された部分の各々は、それに対応する前記第２の複数の磁化された部分の１つに引付けられ、その結果、前記第１のフレームが前記第２のフレームに近接して配置されたとき、（Ｉ）前記第１のフレームの表面は、前記第２のフレームの表面に自動的に接触し、（ＩＩ）前記第１の複数の通し孔の各々は、それに対応する前記第２の複数の通し孔の１つと自動的に整列する、請求項１に記載の装置。

【請求項13】

更に、前記第１のフレームの表面と前記第２のフレームの表面との間の境界領域内に又はその近くに配置されたガスケットを含む、請求項１２に記載の装置。

【請求項14】

装置を操作する方法であって、
前記装置は、樹脂を収容するように構成されたタンクと、樹脂循環システムを含み、前記タンクは、入口ポートと、出口ポートを含み、前記樹脂循環システムは、（ｉ）樹脂を前記タンクの出口ポートを介して前記タンクから抜出して、樹脂を分岐箇所に向かって流すように構成された第１のポンプと、（ｉｉ）前記第１のポンプ、第１のバルブ、及び第２のバルブと流体的に接続された分岐箇所と、（ｉｉｉ）第１の分岐箇所から第１のリザーバの入口への樹脂の流れを調節する第１のバルブと、（ｉｖ）前記第１の分岐箇所から第１の合流箇所への樹脂の流れを調節する第２のバルブと、（ｖ）前記第１のリザーバの出口から第２の合流箇所への樹脂の流れを調節する第３のバルブと、（ｖｉ）前記第１の合流箇所から前記第２の合流箇所への樹脂の流れを調節する第４のバルブと、（ｖｉｉ）フレッシュな樹脂及び添加剤の少なくとも一方を含む流体を前記第１の合流箇所に供給するように構成された第２のリザーバと、（ｖｉｉｉ）樹脂、前記流体、又は樹脂と前記流体の組合せを前記第２の合流箇所から抜出して、前記タンクの入口ポートに向かって流すように構成された第２のポンプを含み、
第１の期間中、前記第１のバルブ及び前記第３のバルブを開き、前記第２のバルブ及び前記第４のバルブを閉じ、それにより、樹脂を前記タンクから前記第１のリザーバを通るように流して、前記タンクに戻し、
第２の期間中、前記第１のバルブ及び前記第３のバルブを閉じ、前記第２のバルブ及び前記第４のバルブを開き、それにより、樹脂を前記タンクから前記第２のリザーバに取付けられた前記第１の合流箇所に流して、樹脂と前記流体の組合せを前記タンクに流す、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、２０１８年１１月９日に出願した米国仮特許出願第６２／７５８，４１３号の優先権を主張する。

【0002】

本発明は、物体を製作するときにタンク内の感光性樹脂が放射線への露出によって硬化される積層造形システムに関し、特に、かかるシステムの樹脂循環システム及びタンクと膜の組立体構成要素に関する。

【背景技術】

【0003】

積層造形、所謂、３次元印刷又は３Ｄ印刷の分野において、粘性液体樹脂（典型的には、液体ポリマー）を一層ごとに光硬化させることによって、所望の物体を形成することが非常に人気になっている。この分野では、２つの基本技術、即ち、約４００ｎｍの放射線を放射するレーザを使用して液体樹脂を硬化させる立体リソグラフィー（ＳＬ）印刷と、プロジェクタに類似する装置が放射した蛍光放射線に液体樹脂を露出させるデジタル光処理（ＤＬＰ）印刷が採用される。ＤＬＰ印刷の変形例は、紫外線（ＵＶ）スペクトル内で放射する１又は２以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）で構成される光エンジンを採用する。

【0004】

ＳＬ処理及びＤＬＰ処理の両方において、物体の印刷は、一層ごとに進行し、即ち、完成物体が形成されるまで、抜出し（又は、造形）プレートに接着している液体樹脂の第１の層を重合させ、第１の層に接着している第２の層を重合させ、更にそれを続ける。形成すべき３次元物体を表すデータは、物体の横断面を表す一連の２次元層として編成され、造形は、そのデザインに従って進行する。かかる造形を上から下に進行させて、物体全体を液体樹脂内で形成した後で全体を抜出してもよいけれども、抜出しプレート及び物体を上昇させて、樹脂のバットの底から上方に一層ごとに移動させる、所謂、ボトムアップ法の方が、小さく且つデスクトップの印刷適用例に人気である。

【発明の概要】

【0005】

液体樹脂を所望の物体層に凝固させる重合プロセスは、発熱性である。おそらく、樹脂の高粘性のため、少なくとも部分的に、このプロセスによって発生した熱は、印刷が生じる領域、所謂、造形領域内に局所的にとどまる傾向がある。この加熱は、特に連続の又はほぼ連続の印刷作業において、きわめて有害であることがあり、それは、造形領域内の過剰な熱が、例えば樹脂の望まない硬化に寄与することによって、印刷された層の品質に影響を及ぼすからである。

【0006】

樹脂の加熱に対処する技術、並びに、３Ｄ印刷システムのその他の改良を本明細書で取扱う。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1A】本発明の１つの実施形態による３次元（３D）印刷システム用の樹脂循環システムのブロックダイアグラムである。

【図1B】冷却及び濾過構成要素を追加した、本発明の１つの実施形態による図１Ａの樹脂循環システムの図である。

【図1C】コントローラを追加した、本発明の１つの実施形態による図１Ａの樹脂循環システムの図である。

【図2】本発明の１つの実施形態による３Ｄ印刷システム用の膜組立体の斜視図である。

【図3】本発明の１つの実施形態による３Ｄ印刷システム用のタンク側壁の斜視図である。

【図4A】膜組立体がタンク側壁の底リムに固着されるプロセスを示す、本発明の１つの実施形態による膜組立体及びタンク側壁の断面図である。

【図4B】膜組立体がタンク側壁の底リムに固着されるプロセスを示す、本発明の１つの実施形態による膜組立体及びタンク側壁の断面図である。

【図5A】フレーム組立体が液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）組立体に固着される機構を示す、本発明の１つの実施形態によるフレーム組立体及びＬＣＤ組立体の斜視図である。

【図5B】フレーム組立体が液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）組立体に固着される機構を示す、本発明の１つの実施形態によるフレーム組立体及びＬＣＤ組立体の斜視図である。

【図5C】本発明の１つの実施形態による図５Ｂの線Ｉ－Ｉにおける断面図である。

【図6A】３Ｄ印刷システムが組立てられるプロセスを示す、本発明の１つの実施形態による３Ｄ印刷システムの構成要素の断面図である。

【図6B】３Ｄ印刷システムが組立てられるプロセスを示す、本発明の１つの実施形態による３Ｄ印刷システムの構成要素の断面図である。

【図6C】本発明の１つの実施形態による膜の静止平面から変位された膜の一部分を示す拡大断面図である。

【図6D】膜の一部分をその静止平面に対して調整するように構成された高さ調整機構を有する、本発明の１つの実施形態による３Ｄ印刷システムの断面図である。

【図6E】膜の一部分をその静止平面に対して調整するように構成された代替の及び／又は追加の高さ調整機構を有する、本発明の１つの実施形態による３Ｄ印刷システムの断面図である。

【図6F】選択的なガラスプレートが膜とＬＣＤの間にない、本発明の１つの実施形態による３Ｄ印刷システムの断面図である。

【図6G】膜の変位がない、本発明の１つの実施形態による３Ｄ印刷システムの断面図である。

【図6H】膜の変位がない、本発明の１つの実施形態による別の３Ｄ印刷システムの断面図である。

【図7A】本発明の１つの実施形態による、３Ｄ印刷プロセス中の３Ｄ印刷システムの断面図である。

【図7B】本発明の１つの実施形態による、３Ｄ印刷プロセス中の３Ｄ印刷システムの断面図である。

【図7C】本発明の１つの実施形態による、３Ｄ印刷プロセス中の３Ｄ印刷システムの断面図である。

【図7D】部分的に形成された物体の垂直方向移動によって変位された膜を示す、本発明の１つの実施形態による図７Ｃの拡大図である。

【図7E】膜がガラスプレートの上に戻されて緩められた、本発明の１つの実施形態による図７Dの形態の直ぐ後の膜の状態を示す。

【図8A】張力調整機構を示す、本発明の１つの実施形態による膜組立体の一部分の断面図である。

【図8B】張力センサを示す、本発明の１つの実施形態による膜組立体の一部分の断面図である。

【図8C】代替の又は追加の張力センサを示す、本発明の１つの実施形態による膜組立体の一部分の断面図である。

【図8D】代替の又は追加の張力センサを示す、本発明の１つの実施形態によるタンク組立体の一部分の断面図である。

【図9】本発明の方法を例示する、コンピュータ読取り可能な命令を記憶し且つ実行するコンピュータシステムの構成要素を示す。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本発明は、物体を製作するときに感光性樹脂が放射線への露出によって硬化される積層造形システム及び方法に関し、幾つかの実施形態では、感光性樹脂を、物体の造形領域に関する樹脂の変位によって冷却する方法及びシステムに関し、幾つかの実施形態では、膜組立体に関し、幾つかの実施形態では、ガラスプレートフレームを液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）フレームに自己整列させる機構に関し、幾つかの実施形態では、膜組立体と一体化された張力センサに関し、幾つかの実施形態では、タンク組立体と一体化された張力センサに関し、幾つかの実施形態では、膜組立体に埋込まれた張力調整機構に関し、幾つかの実施形態では、膜組立体の外部の張力調整機構に関し、幾つかの実施形態では、静止平面から変位された膜を使用する３次元印刷システムに関する。

【0009】

図１Ａは、３次元（３Ｄ）印刷システムのための樹脂循環システムのブロックダイアグラムを示す。タンク１０２（「ＶＡＴ」としても示される）は、３Ｄ印刷プロセス中に１又は２以上の物体を形成するのに使用される感光性液体樹脂を収容するように構成される。樹脂循環システムは、タンク１０２内での３Ｄ物体の印刷の前、その間、又はその後で、樹脂をタンク１０２から出口ポート１０３を介して抜出し、樹脂をタンク１０２の入口ポート１０１を介してタンク１０２に導入するように構成されるのがよい。その後の１又は２以上の作業は、かかる樹脂循環システムを介して達成されるのがよく、樹脂を冷却すること、光硬化ポリマーを使い果たした樹脂を排出（ドレイン）すること、不純物（例えば、硬化したポリマーの小片を含む）を樹脂から濾過すること、フレッシュな樹脂をタンクに供給すること、添加剤を樹脂に導入することを含む。

【0010】

樹脂循環システムは、ポンプ１０４（「Ｐ１」としても示される）を含み、ポンプ１０４は、樹脂をタンク１０２から出口ポート１０３を通して抜出すように構成され、樹脂を分岐箇所１１３に向かって流すように構成される。配管（１点鎖線で指示される）が、図１Ａ～図１Ｃに示す任意の２つの構成要素、例えば、ポンプ１０４とタンク１０２を流体的に接続するのに使用されることを理解すべきである。

【0011】

分岐箇所１１３は、ポンプ１０４と、バルブ１１２（「Ｖ１」としても示される）と、バルブ１１４に流体的に接続される。バルブ１１２は、分岐箇所１１３からリザーバ１０８の入口への樹脂の流れを調節する。１つの実施形態では、リザーバ１０８は、５リットルの容積を有するのがよい。作動中、リザーバ１０８に、部分的に又は完全に樹脂を充填する。ドレイン１０９が、リザーバ１０８の底部分に配置され、必要な時に、光硬化ポリマーを使い果たした樹脂を処分するために、樹脂を排出するのに使用される。

【0012】

バルブ１１４（「Ｖ２」としても示される）は、分岐箇所１１３から合流箇所１１１への樹脂の流れを調節する。バルブ１１４から流れる樹脂及びリザーバ１１０から流れる流体は、合流箇所１１１のところで混合された後、バルブ１１８に向かって流れる。流体は、フレッシュな（即ち、前に使用されていない）樹脂、添加剤、又は他の液体を含むのがよい。１つの実施形態では、リザーバ１１０は、１リットルの容積を有するのがよい。バルブ１１６（「Ｖ３」としても示される）は、リザーバ１０８の出口から合流箇所１１７への樹脂の流れを調節する。バルブ１１８（「Ｖ４」としても示される）は、合流箇所１１１から合流箇所１１７への樹脂の流れを調節する。ポンプ１０６は、樹脂、流体、又は樹脂と流体の組合せを、合流箇所１１７から抜出すように構成され、樹脂、流体、又は樹脂と流体の組合せを、入口ポート１０１を介してタンク１０２に流入させるように構成される。

【0013】

図１Ｂは、冷却及び濾過構成要素を追加した、図１Ａの樹脂循環システムを示す。樹脂は、リザーバ１０８内で冷却ジャケット１２０を介して冷却され、及び／又は、配管内で冷却スリーブ１２２を介して冷却されるのがよい。図１Ｂに示すような冷却スリーブ１２２の箇所は、説明の目的だけのためであり、冷却スリーブ１２２が、出口ポート１０３を入口ポート１０１に流体的に接続する配管の任意の部分に沿って配置されてもよいことを理解すべきである。

【0014】

樹脂の冷却が、樹脂がタンク１０２内で硬化されるときに起こる発熱反応に起因して、必要である。もしも樹脂の冷却を行わなければ、タンク１０２内の樹脂は、時間とともに温まり、樹脂の意図しない硬化（及び、潜在的には、印刷プロセスにおける解像度の低下）を生じさせる。加えて、配管の一部分に沿って配置されるフィルタ１２４が、粒子、不純物、及び／又はその他の汚染物を、循環している樹脂から除去するのがよい。図１Ｂに示すようなフィルタ１２４の箇所は、説明の目的だけのためであり、フィルタ１２４が、出口ポート１０３を入口ポート１０１に流体的に接続する配管の任意の部分に沿って配置されてもよいことを理解すべきである。

【0015】

図１Ｃは、コントローラ１２６を追加した、図１Ａの樹脂循環システムを示す。コントローラ１２６は、１又は２以上のポンプ１０４、１０６及びバルブ１１２、１１４、１１６、１１８に通信可能に接続されるのがよい。コントローラ１２６は、ポンプ１０４、１０６のポンプ速度、並びに、バルブ１１２、１１４、１１６、１１８の１又は２以上が開いたり閉じたりする程度を制御する。説明の明確のために、「開いている」バルブは、流体がバルブの中を流れることが可能な状態を意味し、「閉じている」バルブは、流体がバルブの中を流れることができない状態を意味する。コントローラ１２６の使用が、コンピュータプログラムに従うポンプ１０４、１０６及びバルブ１１２、１１４、１１６、１１８の１又は２以上の作動状態を制御するために考えられているけれども、ポンプ１０４、１０６及びバルブ１１２、１１４、１１６、１１８の１又は２以上が、人間のオペレータによって手動で制御されてもよいことも明らかに可能である。

【0016】

樹脂循環システムの幾つかの作動モードが考えられる。第１のモードでは、バルブ１１２、１１６は開いており、バルブ１１４、１１８は閉じており、ポンプ１０４、１０６は、樹脂をタンク１０２からリザーバ１０８の中を通るように循環させ、選択的には、樹脂をタンク１０２に戻す。第１のモードに従う作動は、フィルタ及び／又は樹脂を冷却し、濾過し、及び／又は排出する（即ち、除去する）ために行うのがよい。

【0017】

第２のモードでは、バルブ１１２、１１６は閉じており、バルブ１１４、１１８は開いており、ポンプ１０４、１０６は、樹脂をタンク１０２から合流箇所１１１を通ってタンク１０２に戻るように循環させる。第２のモードに従う作動は、リザーバ１１０から流れる流体を、タンク１０２から流れる樹脂に注入するために行うのがよい。上述したように、流体は、フレッシュな樹脂、添加剤、又はその他の液体を含む。

【0018】

第３のモードでは、最初に空であるタンク１０２を、（例えば、初期手順の一部として）リザーバ１１０から流れる樹脂で充填させるために、ポンプ１０４は停止され、ポンプ１０６は停止され、バルブ１１２、１１４、１１６は閉じており、バルブ１１８は開いている。

【0019】

第４のモードでは、バルブ１１２、１１４、１１６、１１８はすべて、完全に（又は、部分的に）開いている。第４のモードは、第１のモードと第２のモードの混合と機能的に等価である。

【0020】

図１Ａ～図１Ｃでは、バルブ１１２、１１６は、「ＮＯ」（通常は開いている）としても示され、バルブ１１４、１１８は、「ＮＣ」（通常は閉じている）としても示されている。このため、樹脂循環システムは、典型的には、第１のモードで作動し、場合によって、第２のモードの作動（第３のモードの作動及び第４のモードの作動も可能である）に切り替わることが考えられている。

【0021】

図１Ａ～図１Ｃに示す樹脂循環システムの１又は２以上の側面が、１つの樹脂循環システムに組込まれてもよいことを理解すべきである。樹脂循環システムの複数の側面が、図示及び説明の簡単のために、図１Ａ～図１Ｃに別々に示されている。

【0022】

図２は、３Ｄ印刷システム用の膜組立体２００の斜視図である。膜組立体２００は、放射線透過性で可撓性の膜２０４を含むのがよく、膜２０４の周囲は、フレーム２０２に固着されている。フレーム２０２は、膜２０４を第１の平面に沿って伸ばすように構成されている。フレーム２０２は、第１の平面に対して垂直な方向に延びるリップ２０６を含むのがよい。リップ２０６は、（図３に示すように）タンク側壁の底リムに固着されるのがよい。膜組立体２００は、それがタンク側壁の底リムに固着されるとき、光硬化液体樹脂を収容するように構成されたタンクの底部を形成する。図２において、フレーム２０２は、矩形の形状を有するように示されている。フレーム２０２のための他の形状、例えば、正方形、楕円形、円形も可能であることを理解すべきである。

【0023】

図３は、３Ｄ印刷システム用のタンク側壁３００の斜視図である。タンク側壁３００は、溝３０４を有する底リム３０２を含む。フレーム２０２のリップ２０６は、膜組立体２００をタンク側壁３００のベース部に固着させるように、溝３０４に挿入されるのがよい。タンク側壁３００の形状及び寸法がフレーム２０２の形状及び寸法に一致しなければならないことを理解すべきである。例えば、（上方から見たとき）フレーム２０２が矩形であれば、タンク側壁３００も矩形でなければならない。

【0024】

図４Ａ及び図４Ｂは、膜組立体２００（フレーム２０２及び膜２０４）とタンク側壁３００の断面図であり、膜組立体２００がタンク側壁３００の底リム３０２に固着されるプロセスを示している。図４Ａは、タンク側壁３００の溝３０４の下に整列したフレーム２０２のリップ２０６を示す。図４Ｂは、タンク側壁３００の溝３０４に挿入されたフレーム２０２のリップ２０６を示す。リップ２０６及び溝３０４は、相互結合（例えば、スナップ嵌め取付け）されてもよいし、リップ２０６の表面と溝３０４の表面が互いに接触するように篏合（例えば、摩擦嵌め取付け）されてもよいし、その他の仕方で嵌合されてもよい。１つの実施形態では、膜組立体２００は、消耗品であり、使用期限の終了時に廃棄され又は一新される。このとき、膜組立体２００は、プリンタのプリンタカートリッジやかみそりのかみそり刃等と同様の役割をはたす。

【0025】

図５Ａ及び図５Ｂは、フレーム組立体５００と液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）組立体５０１の斜視図であり、フレーム組立体５００がＬＣＤ組立体５０１に固着される機構を説明する。フレーム組立体５００は、フレーム５０４と、ガラスプレート５０２を含むのがよく、フレーム５０４は、ガラスプレート５０２を保持するように構成される。別の実施形態では、フレーム組立体５００は、上述したように、ガラスプレートの代わりに又はそれに追加して、放射線透過性で可撓性の膜を支持するのがよい。フレーム５０４は、フレーム５０４の底面の周りに分散配置された通し孔５１０ａ及び磁化された部分５１２ａを含むのがよい。ＬＣＤ組立体５０１は、フレーム５０８と、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）５０６を含むのがよく、フレーム５０８は、ＬＣＤ５０６を保持するように構成される。フレーム５０６は、フレーム５０８の上面の周りに分散配置された通し孔５１０ｂ及び磁化された部分５１２ｂを含むのがよい。

【0026】

図５Ａに示すように、通し孔５１０ａがフレーム５０４の底面の周りに分散配置されるパターンは、通し孔５１０ｂがフレーム５０８の上面の周りに分散配置されるパターンの鏡像であるのがよい。図５Ａに更に示すように、磁化された部分５１２ａがフレーム５０４の底面の周りに分散配置されるパターンは、磁化された部分５１２ｂがフレーム５０８の上面の周りに分散配置されるパターンの鏡像であるのがよい。磁化された部分５１２ａの各々は、それに対応する磁化された部分５１２ｂの１つに引き付けられ、その結果、フレーム５０４をフレーム５０８に近接して配置したとき、フレーム５０４の底面は、フレーム５０８の上面に自動的に接触し、通し孔５１０ａの各々は、それに対応する通し孔５１０ｂの１つと自動的に整列する。ガスケット５１４が、ＬＣＤ５０６の周囲のところに又はその近くに配置されるのがよい。ガスケット５１４の目的は、図５Ｃで説明される。

【0027】

図５Ｂは、ＬＣＤ側のフレーム５０８に固定されたフレーム５０４の斜視図である。フレーム５０４は、ガラスプレート５０２及び／又は放射線透過性で可撓性の膜を包囲している。ＬＣＤ５０６は、図５Ｂでは見ることができず、ガラスパネル５０２のすぐ下に配置されている。小さいねじ又はピンが、整列した通し孔５１０ａと通し孔５１０ｂの対の中に挿入されるのがよいことを理解すべきである。かかるねじ又はピンのための開口は、フレーム５０８の底面に配置されるのがよい（図示せず）。

【0028】

図５Ｃは、図５Ｂの線Ｉ－Ｉにおける断面図である。図５Ｃに示すように、フレーム組立体５００は、ＬＣＤ組立体５０１に固定されている。詳細には、フレーム５０４の底面は、フレーム５０８の上面に接触し、ガラスプレート５０２及び／又は放射線透過性で可撓性の膜は、ＬＣＤ５０６の上方に配置される。ガスケット５１４は、フレーム５０４の底面とフレーム５０８の上面の間の境界領域の中に又はその近くに配置されるのがよい。樹脂（又は、他の流体）がフレーム５０４の底面とフレーム５０８の上面の間の境界領域に侵入することが可能である場合、ガスケット５１４は、樹脂がＬＣＤ５０６とガラスプレート５０２の間に流れること（これにより、ＬＣＤ５０６から投影される画像に望ましくない歪を生じさせること）を阻止するのがよい。

【0029】

上述したように、磁石（又は、フレームの磁化された部分）が、通し孔５１０ａを通し孔５１０ｂと自動的に整列させるのに使用される。それに追加して又は代替例として、フレーム５０４の底面とフレーム５０８の上面の両方に配置された溝（特に、上面の溝に対して相補的な底面の溝。例えば、鋸刃状の溝）が自己整列機構として使用されてもよい。

【0030】

図６Ａ及び図６Ｂは、３Ｄ印刷システムの構成要素の断面図であり、３Ｄ印刷システムを組立てるプロセスを示す。図６Ａ及び図６Ｂは、照明組立体６０１（ガラスプレート５０２、フレーム５０４、ＬＣＤ５０６、フレーム５０８、及びベース部分６０２を含む）に固定されたタンク組立体６００（タンク側壁３００及び膜組立体２００を含む）を示す。ＬＣＤ５０６及びフレーム５０８の少なくとも一方は、ベース部分６０２の上に支持されるのがよい。ガラスプレート５０２は、選択的な構成要素であり、（後で説明するような）幾つかの実施形態は、ガラスプレート５０２を含まなくてもよいことに注目すべきである。１つの実施形態では、膜２０４とベース部分６０２の間のクリアランスは、ガラスプレート５０２とＬＣＤ５０６の組合せ高さよりも小さい。この場合、タンク組立体６００を照明組立体６０１に固定したとき、ガラスプレート５０２は、膜２０４の一部分を第１の平面から離れるように且つ第１の平面と平行な第２の平面に変位させる。第１の平面は、タンク組立体６００が照明組立体６０１に固定される前に膜２０４が配置される領域を構成し、膜２０４の「静止平面」とも称する。

【0031】

図６Ｃは、膜２０４の一部分が平面６０６内に配置され、ガラスパネル５０２及び／又はフレーム５０４によって平面６０４から平面６０６に変位させられていることを示す拡大断面図である。膜２０４の変位は、膜２０４の張力を増大させ、このことは、図７Ｄ及び図７Ｅのところで後述するように、３Ｄ印刷システムに有利である。図６Ａ～図６Ｃ示す実施形態において、フレーム５０４、５０８の寸法（即ち、長さ及び幅）が、フレーム２０２の寸法（即ち、長さ及び幅）よりも小さいことが重要であり、その結果、フレーム５０４、５０８が、フレーム２０２によって包囲される領域内に挿入されることに注目すべきである。

【0032】

図６Ｄは、３Ｄ印刷システムの断面図であり、高さ調整機構６０６が、フレーム２０２とベース部分６０２の間に配置されている。高さ調整機構６０６は、ベース部分６０２に対するフレーム２０２の垂直方向位置を調整するように構成され、したがって、平面６０４（即ち図６Ｃに示す平面６０４）に対する膜２０４の一部分の変位を調整するように構成される。高さ調整機構６０６は、１又は２以上の支柱、レール、トラック、ステッピングモータ、圧電変換器、又はその他の手段を含むのがよい。膜２０４の変位の調整が、膜２０４の張力の調整と関連した効果を有するので、高さ調整機構６０６は、「張力調整機構」とも称されることに注目すべきである。

【0033】

図６Ｅは、高さ調整機構６０８がベース部分６０２とＬＣＤ５０６及びフレーム５０８の少なくとも一方との間に配置されている、３Ｄ印刷システムの断面図である。高さ調整機構６０８は、ベース部分６０２に対するＬＣＤ５０６の垂直方向位置を調整するように構成されるのがよく、したがって、平面６０４（即ち、図６Ｃに示す平面６０４）に対する膜２０４の一部分の変位を調整するように構成されるのがよい。同様に、高さ調整機構６０８は、「張力調整機構」とも呼ばれる。図６Ｆは、膜２０４とＬＣＤパネル５０６の間の選択的なガラスプレート５０２がない、本発明の１つの実施形態による３Ｄ印刷システムの断面図である。膜２０４とベース部分６０２の間のクリアランスは、ＬＣＤ５０６の高さよりも小さいのがよく、同様に、ＬＣＤ５０６（即ち、フレーム５０８）により、膜２０４を第１の平面から第２の平面に変位させて、膜２０４の張力を増大させる。図６Ｆに示す実施形態において、フレーム５０８の寸法（即ち、長さ及び幅）が、フレーム２０２の寸法（即ち、長さ及び幅）よりも小さいことが同様に重要であり、その結果、フレーム５０８を、フレーム２０２によって包囲される領域内に挿入することができることに注目すべきである。

【0034】

図６Ｇは、膜２０４の変位がない、本発明の１つの実施形態による３Ｄ印刷システムの実施形態の断面図である。図６Ｇにおいて、フレーム５０８（即ち、ＬＣＤ５０６が固着されたフレーム）の寸法は、フレーム２０２（即ち、膜２０４が固着されたフレーム）の寸法と同程度であり、その結果、フレーム２０２は、フレーム５０８の上に載せられている。図６Ｇの実施形態では、フレーム５０８もＬＣＤ５０６も、膜２０４を変位させていない。

【0035】

図６Ｈは、膜２０４の変位がない、３Ｄ印刷システムの別の実施形態の断面図である。図６Ｈにおいて、フレーム５０８（即ち、ＬＣＤ５０６が固着されたフレーム）及びフレーム５０４（即ち、ガラスプレート５０２が固着されたフレーム）の寸法は、フレーム２０２（即ち、膜２０４が固着されたフレーム）の寸法と同程度であり、その結果、フレーム２０２は、フレーム５０４の上に載せられ、フレーム５０４は、フレーム５０８の上に載せられている。図６Ｈの実施形態では、フレーム５０４もガラス５０２も、膜２０４を変位させていない。

【0036】

図７Ａ～図７Ｃは、３Ｄ印刷プロセス中の３Ｄ印刷システムの断面図である。図７Ａでは、光硬化液体樹脂７０２は、タンク組立体の中に収容されている。部分的に形成されている物体７０６は、抜出しプレート７０４に固着されている。図７Ａに引き続いて且つ図７Ｂの前に、放射線をＬＣＤ５０６から放射し、ＬＣＤ５０６は、部分的に形成されている物体７０６と膜２０４の間の領域に、画像を形成する。画像は、樹脂７０２を選択的に硬化させ、図７Ｂに示すように、部分的に形成されている物体７０６の新しい層７０８を形成する。図７Ｃは、高さ調整手段（図示せず）によって垂直方向に上昇させた抜出しプレート７０４を示し、それにより、部分的に形成されている物体７０６を（新しい層７０８と一緒に）樹脂７０２内で持上げる。少なくとも最初のうち、新しい層７０８は、部分的に、膜２０４に接着し、その結果、新しい層７０８を抜出しプレート７０４によって上昇させたとき、膜２０４は、ガラスプレート５０２表面から遠ざかるように（わずかに）引かれる。図７Ｄは、図７Ｃの拡大図である。図７Ｄの小さい下向き矢印は、膜２０４をガラスプレート５０２に向かって引戻す力を表す。前に述べたように、ガラスプレート５０２による膜２０４の変位（即ち、膜２０４の静止平面から遠ざかること）により、膜２０４の張力を増大させる。増大させた張力は、引戻し力を有利に増大させ、膜２０４がガラスプレート５０２の表面の上に再び配置される図７Ｅに示す状態に到達するまでにかかる時間を有利に減少させる。

【0037】

図８Ａは、膜組立体２００の中に埋込まれた張力調整機構８０４、８０６を示す、膜組立体２００の一部分の断面図である。アンカー８００は、膜２０４の周囲をフレーム２０２に対して動かない仕方で係止させるのに使用されるのがよい。膜用のフレーム２０２内の空所８０２は、膜２０４の変位（図８Ａに示すように、平面に対して垂直な方向の且つ膜２０４が延びている方向の変位）を可能にする。膜係合部材８０４は、膜２０４の張力を増大させたり減少させたりする力を、膜２０４の表面に付与するように構成されるのがよい。ねじ８０６が、膜係合部材８０４に当接するのがよい。ねじ８０６のその軸線周りの回転により、膜係合部材８０４の一部分をフレーム２０２に対して調整し、したがって、膜２０４の張力を調整する。要素８０４、８０６は、１つの実施形態に過ぎず、他の張力調整手段も可能であることを理解すべきであり、かかる他の張力調整手段は、例えば、膜２０４が存在している平面と平行な方向に膜２０４に付与される力を調整する機構である。

【0038】

図８Ｂは、膜２０４の表面に固定された（膜の張力を測定するための）張力センサ８０８ａを示す、膜組立体２００の一部分の断面図である。さらに詳細には、張力センサ８０８ａは、膜２０４の底面に固定されるのがよく、その結果、張力センサ８０８ａは、（即ち、３Ｄ印刷システムが使用中であるとき）膜２０４の上面に接触する樹脂に露出されない。更に、張力センサ８０８ａは、ＬＣＤ５０６からの放射線をブロックする膜２０４の領域（即ち、周囲領域）に配置されるのがよい。電線８１０ａ、８１０ｂが、張力センサ８０８ａに電気的に接続されるのがよく、それにより、膜２０４から遠隔の箇所における膜の張力の測定を可能にする。１つの実施形態では、張力センサ８０８ａは、歪ゲージを含み、歪ゲージは、膜２０４の表面に固定される曲がりくねった構造を有する。図示していないけれども、電線８１０ａ、８１０ｂは、（張力レベルが人間のオペレータに表示される）ディスプレイ又はコントローラ（例えば、コントローラ１２６）に通信可能に接続されるのがよい。

【0039】

フィードバック制御アルゴリズムが、コントローラ１２６によって採用されるのがよい。例えば、コントローラ１２６は、張力センサ８０８ａを使用して、膜２０４の張力を測定し、測定された張力値を所望の張力値と比較し、制御信号を高さ調整機構６０６、６０８又は張力調整機構８０４、８０６に供給し、膜２０４の張力を調整し、張力センサ８０８ａを使用して、膜２０４の新しい張力値を測定するなどして、最終的に、（ある定められた許容限度内の）所望の張力値が達成される。

【0040】

図８Ｃは、膜２０４に埋込まれた（膜の張力を測定するための）代替の又は追加の張力センサ８０８ｂを示す、膜組立体２００の一部分の断面図である。張力センサ８０８ａのように、張力センサ８０８ｂは、ＬＣＤ５０６からの放射線をブロックしない膜２０４の領域（即ち、周囲領域）に配置されるのがよい。電線８１０ａ、８１０ｂが、張力センサ８０８ｂに電気的に接続されるのがよく、それにより、膜２０４から遠隔の箇所における膜の張力の測定を可能にする。１つの実施形態では、張力センサ８０８ｂは、導電性ストリップであるのがよい。膜２０４を伸ばしたり緩めたりすることにより、導電性ストリップを緊張させたり変形させたりして、導電性ストリップの中を流れる電流を変化させる。引続いて、電流の測定値を、マップを使用して又は測定値を変換して、膜２０４の張力値にするのがよい。

【0041】

図８Ｄは、タンク側壁３００に結合された代替の又は追加の張力センサ８０８ｃを示す、タンク組立体６００の一部分の断面図である。張力センサ８０８は、膜２０４の張力が低下したとき（例えば、膜２０４の裂け目が広がるとき）の膜２０４の移動を検出するように構成されるのがよい。（図８Ｂ及び図８Ｃに示すように）膜組立体２００に結合される代わりに、タンク側壁３００に結合された（又は、それと一体にされた）張力センサ８０８ｃの１つの利点は、張力センサ８０８ｃが、「消耗される」膜組立体２００とは対照的である「長持ちする」構成要素に配置されることである。張力センサ８０８ｃは、それが有効寿命に達したときにすぐに頻繁でなく交換されるに過ぎず、張力センサ８０８ａ、８０８ｂは、膜組立体２００を交換するときにはいつでも交換される。言い換えれば、膜組立体２００の張力センサは、必要のためでなくても交換されることがあり、膜組立体全体が交換されるために交換されることがある。

【0042】

１又は２以上の張力センサ８０８ａ、８０８ｂ、８０８ｃが、膜２０４の張力を較正するのに使用されてもよいけれども、張力センサの使用を必要としない他の較正ルーチンを採用してもよい。例えば、カメラ又はその他の撮像装置が、タンク組立体６００内で作成中のテスト構造（例えば、様々な幾何学的形状、即ち、線、孔、平面等を有する）を評価するのに使用されてもよい。カメラからの画像を適正に製作されたテスト構造（又は、テスト構造のシミュレーション版のコンピュータ画像）の予め記憶されている画像に対して比較してもよい。一様でない縁部、完全に開口していない孔等のような変形例を、製作下のテスト構造において特定し、それに応じて、膜２０４の張力を、テスト構造がある許容範囲レベル内の所望の幾何学的形状に適合するまで、（１又は２以上の上述した張力調整機構を使用して）調整してもよい。

【0043】

１つの実施形態では、複数の張力センサが、膜２０４の異なる部分に配置され、異なる複数の「局所的な」読取りを得るのがよい。次いで、複数の局所的な読取りを、膜の張力の１つの「全体的な」推定に到達するように組合せるのがよい。１つの実施形態では、局所的な読取りの平均を計算するのがよく、別の実施形態では、局所的な読取りの線形組合せ（例えば、各張力センサに異なる較正重みを使用する）を計算するのがよい。

【0044】

前述したことから明らかなように、本発明の側面は、様々なコンピュータシステム及びコンピュータ読取り可能な記憶媒体の使用を含み、かかる記憶媒体は、それに記憶されたコンピュータ読取り可能な命令を有する。図９は、本明細書で説明する任意の計算処理システム（例えば、コントローラ１２６）の代表であるシステム９００の例を提供する。システム９００の例は、スマートホン、デスクトップ、ラップトップ、メインフレームコンピュータ、埋込みシステム等を含む。様々なコンピュータシステムのすべてが、システム９００の特徴のすべてを有しているわけではないことに注目すべきである。例えば、ディスプレイ機能が、コンピュータシステムに通信可能に接続されたクライアントのコンピュータによって提供される場合、又は、ディスプレイ機能が必要でない場合、上述したコンピュータシステムのうちのある１つは、ディスプレイを含んでいなくてもよい。かかる詳細は、本発明に重要ではない。

【0045】

コンピュータシステム９００は、情報を通信するためのバス９０２又はその他の通信機構と、情報を処理するためにバス９０２と接続されたプロセッサ９０４を含む。コンピュータシステム９００はまた、情報及びプロセッサ９０４によって実行すべき命令を記憶するためにバス９０２に接続されたメインメモリ９０６を含み、かかるメインメモリ９０６は、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又はその他の動的記憶装置である。メインメモリ９０６はまた、プロセッサ９０４によって実行すべき命令の実行中に一時的な変数又はその他の中間情報を記憶するために使用されるのがよい。コンピュータシステム９００は、更に、静的情報及びプロセッサ９０４のための命令を記憶するためにバス９０２に接続されたリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）９０８又はその他の静的記憶装置を含む。プロセッサ９０４が読取ることができる記憶装置９１０、例えば、ハードディスク、フラッシュメモリベースの記憶媒体、又はその他の記憶媒体が設けられ、情報及び命令（例えば、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム等）を記憶するためにバス９０２に接続される。

【0046】

コンピュータシステム９００は、バス９０２を介してディスプレイ９１２に接続されるのがよく、ディスプレイ９１２は、例えば、フラットパネルディスプレイであり、情報をコンピュータユーザに表示する。入力デバイス９１４、例えば、英数字キー及びその他のキーを含むキーボードが、情報及び命令選択をプロセッサ９０４に通信するために、バス９０２に接続されるのがよい。他の種類のユーザ入力デバイスは、マウス、トラックパッド、又は同様の入力デバイス等のカーソル制御デバイス９１６であり、カーソル制御デバイス９１６は、指示情報及び命令選択をプロセッサ９０４に通信するためのものであり、ディスプレイ９１２上のカーソル移動を制御するためのものである。その他のユーザインタフェースデバイス、例えば、マイクロホン、スピーカー等は、詳細に示されていないけれども、ユーザ入力の受付け及び／又は出力の呈示と関わっていてもよい。

【0047】

本明細書で言及するプロセスは、メインメモリ９０６に収容されたコンピュータ読取り可能な命令の適当なシーケンスを実行するプロセッサ９０４によって行われるのがよい。かかる命令は、他のコンピュータ読取り可能な媒体、例えば、記憶装置９１０からメインメモリ９０６に読込まれ、メインメモリ９０６に収容された命令のシーケンスの実行により、プロセッサ９０４に、関連した作動を実行させる。変形実施形態では、本発明を実施するために、配線接続回路又はファームウェアで制御される処理ユニットが、プロセッサ９０４及びそれと関連したコンピュータソフトウェア命令の代わりに又はそれと組合せて使用されてもよい。コンピュータ読取り可能な命令は、どんなコンピュータ言語で提供されてもよい。

【0048】

一般的に、上述したプロセスの説明のすべては、コンピュータで実行可能な任意のアプリケーションの特質である所定の目的を達成するためにシーケンス内で実行される任意の一連の論理ステップを含むことが意図されている。本発明の詳細な説明を通じて、「処理する」、「計算処理する」、「計算する」、「決定する」、「表示する」、「受取る」、「伝達する」等の用語の使用は、特にその他のことが述べられていなければ、コンピュータシステム９００又は同様の電子計算処理装置等の適当にプログラムされたコンピュータシステムの作動及びプロセスを参照し、かかるコンピュータシステムが、そのレジスタ及びメモリ内で物理的な（電子的な）量として表されているデータを操作して、そのメモリ、レジスタ、又はその他のかかる情報記憶装置、情報伝達装置、又は情報表示装置内で物理量として同様に表される他のデータに変換することを認識すべきである。

【0049】

コンピュータシステム９００はまた、バス９０２に接続された通信インタフェース９１８を含む。通信インタフェース９１８は、上述した様々なコンピュータシステムへの及びそれらの間の接続を構築するコンピュータネットワークとの双方向データ通信チャネルを構成するのがよい。例えば、通信インタフェース９１８は、互換性のあるＬＡＮへのデータ通信接続を提供するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）カードであり、ＬＡＮ自体は、１又は２以上のインターネットサービスプロバイダネットワークを介してインターネットに通信可能に接続されている。かかる通信経路の正確な詳細は、本発明に重要ではない。重要なことは、コンピュータシステム９００が、通信インタフェース９１８を通してメッセージ及びデータを送受信できることであり、そのようにして、インターネットを介してアクセス可能なホストと通信する。コンピュータシステム９００の構成要素は、単一の装置に配置されていてもよいし、物理的及び／又は地理的に分散された複数の装置に配置されていてもよいことに注目すべきである。

【0050】

かくして、３次元印刷システムの実施形態を説明した。本発明の第１の実施形態は、タンク（即ち、バット）と樹脂循環システムを含むバット重合装置を提供し、タンクは、樹脂を収容するように構成され、入口ポートと出口ポートを含む。樹脂循環システムは、１対のポンプを含み、第１のポンプは、樹脂をタンクの出口ポートを通してタンクから抜出すように配置され、第２のポンプは、樹脂（又は、流体、又は、樹脂と流体の組合せ）をタンクの入口ポートを介してタンクの中に流すように配置される。特に、第１のポンプは、樹脂をタンクから抜出し且つ樹脂を、第１のポンプに流体的に接続された分岐箇所に向かって流すように構成される。第１のバルブが、分岐箇所から第１のリザーバの入口までの樹脂の流れを調節し、第２のバルブが、分岐箇所から第１の合流箇所までの樹脂の流れを調節する。第１のリザーバの出口からの樹脂の流れも調節され、特に、第３のバルブが、第１のリザーバの出口から第２の合流箇所までの樹脂の流れを調節し、第４のバルブが、第１の合流箇所から第２の合流箇所までの樹脂の流れを調節する。第２のリザーバは、フレッシュな樹脂及び／又は添加剤を含む流体を第１の合流箇所に供給するように構成され、第２のポンプは、樹脂、流体、又は樹脂と流体の組合せを第２の合流箇所から抜出して、必要なときは、タンクの入口ポートを介してタンクに流入させるように構成される。

【0051】

本発明の更なる実施形態は、上述した種類のバット重合装置を作動させるプロセスを提供する。かかるプロセスでは、第１のバルブ及び第３のバルブを開き、第２のバルブ及び第４のバルブを第１の期間閉じ、それにより、樹脂をタンクから第１のリザーバに流し、タンクに戻す。第２の期間、第１のバルブ及び第３のバルブを閉じ、第２のバルブ及び第４のバルブを開き、それにより、樹脂をタンクから第２のリザーバに取付けられた第１の合流箇所に流し、樹脂と流体の組合せをタンク内に流す。

【0052】

本発明の他の実施形態は、３Ｄ印刷システム用の膜組立体に関する。膜組立体は、放射線透過性で可撓性の膜と、放射線透過性で可撓性の膜の周囲に固定されたフレームを含む。フレームは、放射線透過性で可撓性の膜を第１の平面に沿って伸ばすように構成され、第１の平面に対して垂直に延びるリップを含む。リップは、タンク側壁の底リムに固着されるように構成され、かくして、膜組立体がタンク側壁の底部に固着されたとき、膜組立体は、光硬化液体樹脂を収容するタンクの底部を形成する。

【0053】

幾つかの例では、膜組立体は、放射線透過性で可撓性の膜の張力を調整するように構成された張力調整機構を含む。張力センサ（例えば、歪ゲージ）が、放射線透過性で可撓性の膜の表面に固定され、放射線透過性で可撓性の膜の張力を測定するように構成されるのがよい。他の例では、導電性ストリップ等の張力センサが、放射線透過性で可撓性の膜内に埋込まれ、放射線透過性で可撓性の膜の張力を測定するように構成されるのがよい。

【0054】

かかる張力センサは、タンク側壁を含むタンク組立体の構成要素であってもよく、張力センサは、タンク側壁に結合され、タンク側壁の底リムは、溝を含む。放射線透過性で可撓性の膜が、フレーム内に固着され、フレームは、タンク側壁の底リムの溝と係合するリップを含むのがよい。張力センサは、放射線透過性で可撓性の膜の張力の低下時、放射線透過性で可撓性の膜の移動を検出するように構成されてもよい。

【0055】

本発明の更に別の実施形態は、フレーム組立体と液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）組立体を含む装置を提供し、フレーム組立体は、第１のフレームを有し、第１のフレームは、ガラスプレート又は放射線透過性で可撓性の膜を支持し、第１のフレームの表面の周りに分散配置された第１の複数の通し孔及び第１の複数の磁化された部分を含み、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）組立体は、第２のフレームとＬＣＤを含む。第２のフレームは、ＬＣＤを保持するよう構成され、第２のフレームの表面の周りに分散配置された第２の複数の通し孔及び第２の複数の磁化された部分を含む。第１の複数の通し孔が第１のフレームの表面の周りに分散配置されているパターンは、第２の複数の通し孔が第２のフレームの表面の周りに分散配置されているパターンの鏡像であり、第１の複数の磁化された部分が第１のフレームの表面の周りに分散配置されているパターンは、第２の複数の磁化された部分が第２のフレームの表面の周りに分散配置されているパターンの鏡像である。第１の複数の磁化された部分の各々は、それに対応する第２の複数の磁化された部分の１つに引付けられ、その結果、第１のフレームを第２のフレームに近接して配置したとき、第１のフレームの表面は、第２のフレームの表面に引付けられ、自動的に接触し、その結果、第１の複数の通し孔の各々が、それに対応する第２の複数の通し孔の１つと自動的に整列する。幾つかの例では、ガスケットが、第１のフレームの表面と第２のフレームの表面の間の境界領域内に又はその近くに配置される。ガスケットは、樹脂がガラスプレートとＬＣＤの間の領域に接触することを防止する。

【0056】

本発明の別の実施形態は、タンク側壁を含むタンク組立体と、第１のフレーム内に放射線透過性で可撓性の膜を有する３Ｄ印刷システムを提供し、タンク側壁の底リムは、溝を含み、第１のフレームは、タンク側壁の底リムの溝と係合するリップを有する。タンク組立体は、更に、照明組立体を含み、照明組立体は、第２のフレーム内に固着されたガラスプレートと、第３のフレーム内に固着された液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を含み、第２のフレームは、第３のフレームに固着され、放射線透過性で可撓性の膜の一部分を第１の平面から第１の平面と平行な第２の平面に遠ざけるように変位させるように構成され、第１の平面は、第２のフレームによる放射線透過性で可撓性の膜の一部分の変位がないときに、放射線透過性で可撓性の膜が位置している領域を構成する。

【0057】

かかる組立体はまた、第３のフレーム及びＬＣＤの少なくとも一方を支持するように構成されたベース部分と、第１のフレームとベース部分の間に配置された高さ調整機構を含んでいてもよい。高さ調整機構は、ベース部分に対する第１のフレームの垂直方向位置を調整するように構成され、したがって、第１の平面に対する放射線透過性で可撓性の膜の一部分の変位を調整する。変形例として、ベース部分は、第１のフレームと高さ調整機構を支持するように構成され、高さ調整機構は、ベース部分と第３のフレーム及びＬＣＤの少なくとも一方との間に配置され、したがって、第１の平面に対する放射線透過性で可撓性の膜の一部分の変位を調整する。

【0058】

本発明の更に別の実施形態は、３Ｄ印刷システムを提供し、かかる３Ｄ印刷システムは、タンク組立体と、放射線透過性で可撓性の膜を含む。タンク組立体は、タンク側壁を含み、タンク側壁は、溝を含む底リムを含む。放射線透過性で可撓性の膜は、フレーム内に固着され、フレームは、タンク側壁の底リムの溝に係合するリップを有する。ＬＣＤが、第２のフレーム内に固着され、放射線透過性で可撓性の膜の一部分を、第１の平面から第１の平面と平行な第２の平面内に遠ざかる方向に変位させるように構成される。第１の平面は、第２のフレームによる放射線透過性で可撓性の膜の一部分の変位がないときに、放射線透過性で可撓性の膜が位置している領域を構成する。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図6E】

【図6F】

【図6G】

【図6H】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図7E】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図8D】

【図9】

【国際調査報告】