特表 2023-501596 ステレオリソグラフィ装置およびレセプタクル

(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】2023-01-18

(54)【発明の名称】ステレオリソグラフィ装置およびレセプタクル

(51)【国際特許分類】

   B29C 64/259 20170101AFI20230111BHJP

   B29C 64/124 20170101ALI20230111BHJP

【ＦＩ】

B29C64/259

B29C64/124

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022527753

(86)(22)【出願日】2020-11-16

(85)【翻訳文提出日】2022-07-05

(86)【国際出願番号】 FI2020050761

(87)【国際公開番号】W WO2021094659

(87)【国際公開日】2021-05-20

(31)【優先権主張番号】20195976

(32)【優先日】2019-11-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FI

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】591036309

【氏名又は名称】プランメカ オイ

【氏名又は名称原語表記】Ｐｌａｎｍｅｃａ Ｏｙ

【住所又は居所原語表記】Ａｓｅｎｔａｊａｎｋａｔｕ ６， ００８８０ Ｈｅｌｓｉｎｋｉ， Ｆｉｎｌａｎｄ

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ヒヴァリネン ペンッティ

(72)【発明者】

【氏名】ニホルム クスタ

【テーマコード（参考）】

4F213

【Ｆターム（参考）】

4F213AR07

4F213AR12

4F213WA25

4F213WB01

4F213WL06

4F213WL12

4F213WL72

4F213WL96

(57)【要約】

ボトムアップステレオリソグラフィ装置（ＳＬＡ）（１５０）は、支持面（１５２）およびバットアセンブリ（１００）を備え、バットアセンブリ（１００）は、第１の上面（１１２）を有する第１のフレーム部分（１１０）と、第１のフレーム部分内に凹部（１１４）を画定する周囲方向の第１の内側側面（１１３）とを備える。装置は、第１の内側側面（１１３）を通って凹部（１１４）に開口する空気流路（１１５）を備える。ボウルを含むレセプタクル（１３０）は、凹部内にボウルを有するバットアセンブリ内に配置可能であり、その結果、それによって形成されたバット（１０１）が支持面（１５２）上に配置された状態で、空気が空気流路（１１５）を介して凹部（１１４）から排出されて、ボウル（１３１）を支持面および第１の内側側面（１１３）に対して引き伸ばすことができる。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

バット（１０１）を形成するための支持面（１５２）およびバットアセンブリ（１００）を備えるボトムアップのステレオリソグラフィ装置（ＳＬＡ）（１５０）であって、前記バットは透明なボトムフィルム（１０３）を有し、前記バットは、その透明なボトムフィルムを通して前記バットに伝達される電磁放射線によって硬化可能な樹脂を受けて保持するように前記支持面（１５２）上に配置されるように構成され、前記バットアセンブリは、前記バットアセンブリの底部レベル（１１１’）を画定する第１の下面（１１１）と、前記第１の下面から、周囲方向の第１のフレーム部分の厚さ方向で前記底部レベル（１１１’）から上昇する上部レベル（１１２’）まで延在する周囲方向の第１の内側側面（１１３）と、を有する周囲方向の第１のフレーム部分（１１０）を備え、前記周囲方向の第１のフレーム部分内に凹部（１１４）を画定し、
前記装置（１５０）は、空気流路を介して前記周囲方向の第１のフレーム部分（１１０）の前記凹部（１１４）から空気を吸引するように構成された空気流路（１１５）および排気装置（１５４）を備え、それによって、少なくとも部分的に透明なフィルム材料で形成され、ボウル（１３１）を備えるレセプタクル（１３０）が前記凹部内にボウルを有するバットアセンブリ内に配置され、それによって形成されたバット（１０１）が支持面に対して前記周囲方向の第１のフレーム部分（１１０）の前記第１の下面（１１１）を有する支持面（１５２）上に配置され、空気が、前記空気流路（１１５）を介して前記凹部（１１４）から排気されて、前記支持面および前記周囲方向の第１の内側側面（１１３）に対してボウル（１３１）を引き伸ばすことができ、次いで、前記支持面に当接するレセプタクル１３０の部分は、前記バット（１０１）の透明なボトムフィルム（１０３）を形成する、ことを特徴とする、ステレオリソグラフィ装置（ＳＬＡ）（１５０）。

【請求項2】

前記周囲方向の第１の内側側面（１１３）は、前記凹部（１１４）が厚さ方向に上方に延在するように、周囲方向の円錐形部分（１１７）を備える、ことを特徴とする、請求項１に記載のステレオリソグラフィ装置（１５０）。

【請求項3】

前記周囲方向の第１のフレーム部分（１１０）は、前記第１の下面（１１１）および前記底部レベル（１１１’）から上昇し、それによって、前記上部レベル（１１２’）を画定するように、厚さ方向で画定された、第１の上面（１１２）を有し、前記周囲方向の第１の内側側面（１１３）は、前記第１の下面と前記第１の上面とを連結し、それによって、周囲方向の上部リム（１３２）と、前記周囲方向の上部リムから横方向に延びる周囲方向のフランジ（１３３）とをさらに有する前記レセプタクル（１３０）は、前記周囲方向の第１のフレーム部分の前記第１の上面（１１２）に横たわる前記周囲方向のフランジを有する前記バットアセンブリ内に配置される、請求項１または２に記載のステレオリソグラフィ装置（１５０）。

【請求項4】

前記周囲方向の第１のフレーム部分（１１０）上に取り外し可能に取り付けられるように構成された周囲方向の第２のフレーム部分（１２０）をさらに備え、それによって、前記バットアセンブリ（１００）内に配置されたレセプタクル（１３０）の周囲方向の取り付け部分（１３３）は、前記周囲方向の第１のフレーム部分と第２のフレーム部分との間に存在してもよい、請求項１から３のいずれか一項に記載のステレオリソグラフィ装置（１５０）。

【請求項5】

前記周囲方向の第２のフレーム部分（１２０）は、前記周囲方向の第２のフレーム部分が前記周囲方向の第１のフレーム部分（１１０）上に取り外し可能に取り付けられた状態で、前記第１の上面（１１２）の方を向いた第２の下面（１２１）を有し、それによって、前記レセプタクルの前記周囲方向のフランジ（１３３）は、前記第２の下面と前記第１の上面との間に存在してもよい、請求項３または４に記載のステレオリソグラフィ装置（１５０）。

【請求項6】

前記周囲方向の第１のフレーム部分（１１０）と前記バットアセンブリ（１００）内に配置されたレセプタクル（１３０）との間に気密シールを形成するための上部シール手段（１４１、１４２）をさらに備える、請求項１から５のいずれか一項に記載のステレオリソグラフィ装置（１５０）。

【請求項7】

前記上部シール手段（１４１、１４２）は、前記バットアセンブリ（１００）内に配置されたレセプタクル（１３０）の前記第１の上面（１１２）と前記周囲方向のフランジ（１３３）との間に気密シールを形成するためのシール手段である、請求項３または６に記載のステレオリソグラフィ装置（１５０）。

【請求項8】

前記上部シール手段は、前記第１の上面（１１２）に形成され、上部周囲方向の溝内に上部ガスケット（１４２）を配置するための周囲方向の上部シール溝（１４１）を備える、請求項７に記載のステレオリソグラフィ装置（１５０）。

【請求項9】

使用時に前記バットアセンブリが配置されるボトムアップのステレオリソグラフィ装置（１５０）の前記第１の下面（１１１）と前記支持面（１５２）との間に気密シールを形成するための下部シール手段（１４３、１４４）をさらに備える、請求項１から８のいずれか一項に記載のステレオリソグラフィ装置（１５０）。

【請求項10】

前記下部シール手段は、前記第１の下面（１１１）上に形成され、下部周囲の方向の溝内に下部ガスケット（１４４）を配置するための周囲方向の下部シール溝（１４３）を備える、請求項９に記載のステレオリソグラフィ装置（１５０）。

【請求項11】

前記バット（１０１）が前記支持面（１５２）上に配置された状態で、空気排気装置（１５４）が前記空気流路（１１５）に接続されている、請求項１０に記載のステレオリソグラフィ装置（１５０）。

【請求項12】

前記空気流路（１１５）は前記周囲方向の第１のフレーム部分（１１０）内に位置し、前記第１の内側側面（１１３）を介して前記凹部（１１４）に開口している、請求項１から１１のいずれか一項に記載のステレオリソグラフィ装置（１５０）。

【請求項13】

前記支持面（４５２）を画定するテーブル（４５１）を備え、前記空気流路（４１５）は、テーブル内に位置し、前記バット（４０１）が前記支持面（４５２）上に配置された状態で、前記支持面を通って前記凹部（４１４）に開く、請求項１から１１のいずれか一項に記載のステレオリソグラフィ装置（４５０）。

【請求項14】

少なくとも部分的に透明なフィルム材料から形成され、ボウル（１３１）を備えるレセプタクル（１３０）であって、前記レセプタクルは、請求項１～１３のいずれかに記載のバットアセンブリ（１００）内に配置されるように構成され、前記ボウルは、前記バットアセンブリの前記凹部（１１４）内にあり、前記バット（１０１）を形成する、レセプタクル（１３０）。

【請求項15】

周囲方向の上部リム（１３２）を有するボウルと、前記周囲方向の上部リムから横方向に延びる周囲方向のフランジ（１３３）とをさらに有するレセプタクルであって、前記周囲方向の第１のフレーム部分（１１０）の第１の上面（１１２）に前記周囲方向のフランジが横たわるように前記バットアセンブリ内に配置されるように構成される、請求項１４に記載のレセプタクル（１３０）。

【請求項16】

前記バットアセンブリ（１００）の前記凹部（１１４）は、凹部形状および凹部容積を有し、前記ボウル（１３１）は、非伸張休止位置において、前記凹部形状に実質的にしたがうボウル休止形状と、前記凹部容積の９５％以下を覆うボウル休止容積とを有する、請求項１５に記載のレセプタクル（１３０）。

【請求項17】

前記透明なフィルム材料がフッ素化エチレンプロピレンＦＥＰを含む、請求項１４から１６のいずれか一項に記載のレセプタクル（１３０）。

【請求項18】

前記レセプタクルが、０．３ｍｍ以下、例えば０．１ｍｍ以下の平均壁厚を有する、請求項１４から１７のいずれか一項に記載のレセプタクル（１３０）。

【請求項19】

前記レセプタクルは使い捨てである、請求項１４から１８のいずれか一項に記載のレセプタクル（１３０）。

【請求項20】

樹脂で予め充填され、前記レセプタクルを閉じる取り外し可能な蓋（５３４）をさらに含む、請求項１４から１９のいずれか一項に記載のレセプタクル（５３０）。

【請求項21】

前記レセプタクルと前記バットアセンブリとの間にシールを形成するための上部ガスケット（６４２）をさらに備える、請求項１４から２０のいずれか一項に記載のレセプタクル（６３０）。

【請求項22】

前記上部ガスケット（６４２）は、前記レセプタクルの周囲方向のフランジ（６３３）の下面に存在する、請求項１５または２１に記載のレセプタクル（６３０）。

【請求項23】

前記周囲方向の第１のフレーム部分（１１０）の前記周囲方向の第１の内側側面（１１３）によって形成される前記凹部（１１４）内に前記レセプタクルの前記ボウル（１３１）が形成された状態で前記バットアセンブリ（１００）内に配置される請求項１４から２２のいずれか一項に記載のレセプタクル（１３０）を有し、前記ボウル（１３１）は、前記空気流路（１１５）を介して前記凹部（１１４）から空気を排気することによって形成される真空手段によって、前記支持面（１５２）および前記周囲方向の第１の内側側面（１１３）に対して引き伸ばされ、前記レセプタクルの部分は前記支持面に対して横たわり、それによって形成されるバット（１０１）の前記透明なボトムフィルム（１０３）を形成する、請求項１から１３のいずれか一項に記載のステレオリソグラフィ装置（１５０）。

【請求項24】

バット（１０１）を形成する方法であって、
請求項１４から２２のいずれか一項に記載のレセプタクル（１３０）を、請求項１～１３のいずれかに記載のステレオリソグラフィ装置（１５０）のバットアセンブリ（１００）内に配置することであって、前記凹部（１１４）内の前記レセプタクルの前記ボウル（１３１）は、前記周囲方向の第１のフレーム部分（１１０）の前記周囲方向の第１の内側側面（１１３）によって形成される、配置することと、
空気を前記凹部（１１４）から前記空気流路（１１５）を介して排気して、前記支持面（１５２）および前記周囲方向の第１の内側側面（１１３）に対して前記ボウル（１３１）を引き伸ばし、次いで、前記レセプタクルの部分が前記支持面に接し、前記バット（１０１）の透明なボトムフィルム（１０３）を形成することと、を含む方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書は、ボトムアップステレオリソグラフィ３Ｄ印刷に関するものである。特に、本明細書は、透明なボトムフィルムを通ってバットに伝達される電磁放射線によって硬化される樹脂を受け入れて保持するための、ボトムアップステレオリソグラフィ装置およびそのような装置のバットに関する。

【背景技術】

【0002】

ボトムアップステレオリソグラフィ印刷において、印刷されるべきオブジェクトが形成される硬化性樹脂を保持するバットは、特定の要件を満たさなければならない。

【0003】

例えば、バットの透明なボトムフィルム（これを通って硬化放射線がバットに受け入れられ、その中の樹脂を硬化させる）はステレオリソグラフィ装置の支持面に密接して位置し、この支持面を通って硬化される層の露光パターンが透過される。例えば、バットの支持面とボトムフィルムとの間に気泡が存在してはならない。ボトムフィルムは剛性であり、十分に真っ直でなければならず、バットの周囲側壁を形成する金属フレームを典型的に含むバットアセンブリに十分にしっかりと取り付けることができるものでなければならない。

【0004】

他方、ボトムフィルムは、異なる製造バッチ間でのその繰り返し洗浄を可能にするのに十分な耐久性を有するべきである。しかしながら、クリーニングのために、ボトムフィルムは不可避的に徐々に摩耗し、また、透明性が低下する。そのため、時々ボトムフィルムを交換しなければならない。これは、結果として、ボトムフィルムのバットアセンブリへの取り付けが取り外し可能であることを必要とする。

【0005】

上記の要件は、従来のバットアセンブリの有用性に制限を設ける。したがって、改良されたバットアセンブリ構成が必要とされている。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0006】

この概要は、以下の「発明を実施するための形態」でさらに説明される概念の選択を紹介するために提供される。この発明の概要は、特許請求される主題の重要な特徴または本質的な特徴を明確に識別することを意図するものではなく、特許請求される主題の範囲を限定するために使用されることを意図するものでもない。

【0007】

一態様では、ボトムアップステレオリソグラフィ装置（ＳＬＡ）が開示される。ＳＬＡは、支持面と、透明なボトムフィルムを有するバットを形成するためのバットアセンブリとを備え、バットは、その透明なボトムフィルムを通ってバットに伝達される電磁放射線によって硬化可能な樹脂を受容し、保持するために、支持面上に配置されるように構成される。

【0008】

バットアセンブリは、バットアセンブリの底部レベルを画定する第１の下面と、第１の下面から、周囲方向の第１のフレーム部分の厚さ方向で底部レベル（１１１’）から上昇する上部レベル（１１２’）まで延在する周囲方向の第１の内側側面（１１３）と、を有する周囲方向の第１のフレーム部分を備え、周囲方向の第１のフレーム部分内に凹部を画定する。

【0009】

装置は、空気流路と、該空気流路を介して周囲方向の第１のフレーム部分の凹部から空気を吸い込むように構成された排気装置と、を備える。

【0010】

それによって、少なくとも部分的に透明なフィルム材料から形成され、ボウルを含むレセプタクルが、凹部内にボウルを有するバットアセンブリ内に配置されてもよい。そして、これにより形成されたバットが、周囲方向の第１のフレーム部分の第１の下面を支持面に抗して、支持面上に載置されるとともに、空気流路を介して凹部から空気を排気してボウルを支持面および第１の内側側面に抗して伸縮させることができる。

【0011】

次に、支持面に対して横たわるレセプタクルの部分は、バットの透明なボトムフィルムを形成する。

【0012】

第２の態様では、透明フィルム材料で少なくとも部分的に形成され、ボウルを備えるレセプタクルが開示される。

【0013】

レセプタクルは、第１の態様によるバットアセンブリ内に配置されるように構成され、バットアセンブリの凹部内のボウルがバットを形成する。

【0014】

第３の態様では、第１の態様のバットアセンブリにおいて、凹部内にレセプタクルのボウルを有する第２の態様のレセプタクルを配置し、空気流路を介して凹部から空気を排気して、ボウルを支持面および周囲方向の第１の内側側面に抗して伸張させることによって、バットを形成する方法が開示されている。

【0015】

次に、支持面に対して横たわるレセプタクルの部分は、バットの透明なボトムフィルムを形成する。

【図面の簡単な説明】

【0016】

様々な実施形態を示す添付の図面は説明と共に、実施形態の原理を説明するのに役立つ。

【図1】バットアセンブリおよび該バットアセンブリ内に配置可能なレセプタクルの断面分解図を示す。

【図2】ボトムアップステレオリソグラフィ装置の一部の断面図を示す。

【図3】バットアセンブリおよび該バットアセンブリ内に配置可能なレセプタクルの斜視断面図を示す。

【図4】ボトムアップステレオリソグラフィ装置の一部の断面図を示す。

【図5】レセプタクルの斜視図および断面図を示す。

【図6】レセプタクルの斜視図および断面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0017】

添付の図面に関連して以下に提供される詳細な説明は、いくつかの実施形態の説明として意図される。実施形態が構築され、実装され、または利用され得る唯一の形態を表すことは意図されていない。

【0018】

以下で論じる実施形態および例のうちの１つまたは複数は、有利には例えば、バットの透明なボトムフィルムを形成する低コストの使い捨てレセプタクルを利用するボトムアップステレオリソグラフィ装置およびプロセスのためのバットを形成することを可能にすることができる。

【0019】

図１のバットアセンブリ１００は、透明なボトムフィルムを有するバットを形成するために使用され得る。このようなバットは、その底面を通ってバットに伝達される電磁放射線によって硬化される樹脂を受容し、保持するために、ボトムアップステレオリソグラフィ装置において使用され得る。

【0020】

「ステレオリソグラフィ」は、材料層の実際の「印刷」が可視光または紫外線などの電磁放射線による硬化性樹脂の層の硬化に基づく３Ｄ印刷技術を指す。このような印刷は、様々な３Ｄオブジェクトの正確な製造を可能にする。ステレオリソグラフィ装置は、ステレオリソグラフィ３Ｄプリンタ、またはステレオリソグラフィ添加剤製造装置とも呼ばれる。

【0021】

ステレオリソグラフィ装置は、例えば、歯科用副木、模型、外科用ガイド、一時的充填物、および歯列矯正模型などの歯科用オブジェクトを高い精度および効率で製作するように構成されてもよく、または製作するために使用されてもよい。

【0022】

追加的または代替的に、ステレオリソグラフィ装置は、例えば、宝石、または様々な機械的構成要素、またはプロトタイプ、またはそのようなものの予備部品など、任意の他のタイプの３Ｄ印刷可能オブジェクトを製造するように構成され、またはそれを製造するために使用されてもよい。

【0023】

ボトムアップステレオリソグラフィ装置およびプロセスでは、印刷されるオブジェクトは、透明ボトムフィルムを有するバットに受け入れられ、保持される硬化性樹脂から形成される。電磁放射線のパターンは、ボトムフィルムを通してバットに伝送されて、バットの底面にある樹脂の層を硬化させる。印刷されるオブジェクトは、各層の硬化後に上方に持ち上げられる構築プラットフォームの構築面上に層ごとに形成される。

【0024】

硬化電磁放射線の実際の露光パターンは、例えば、放射素子と、該放射素子によって放射される放射線を部分的にマスキングするマスキング素子とによって生成されてもよい。このような放射素子およびマスキング素子は、ＳＬＡのテーブルの支持面の透明部分の下に配置することができる。放射素子は、発光ダイオード（ＬＥＤ）素子のアレイなど、任意の適切なタイプの１つまたは複数の放射線源を備えることができる。マスキング要素は、例えば、液晶パネルまたは液晶要素を含むことができる。

【0025】

図１のバットアセンブリ１００は、周囲方向の第１のフレーム部分１１０を備える。

【0026】

本体または表面などのオブジェクトの「周囲の」性質は、開放中心または内側領域または容積を取り囲む周囲に沿って閉ループを形成するオブジェクトの構成を指す。基本的に、このような周囲は、円形、楕円形、楕円形、または長方形など、任意の形状を有することができる。図１の例では、第１のフレーム部分１１０の形状およびその周囲が例えば、丸みを帯びた角を有する実質的に長方形であってもよい。このような実質的に長方形の周囲形状を有するバットアセンブリの一例が図３に示されている。

【0027】

周囲方向の第１のフレーム部分は、バットアセンブリの底部レベル１１１’を規定する第１の下面１１１と、第１の底面および底部レベルから第１のフレーム部分の厚さ方向に上昇する上部レベル１１２’を画定する第１の上面１１２とを有する。第１のフレーム部分の全体的な周囲方向の構成は、第１の下面および第１の上面も周囲方向である結果となる。

【0028】

図１の例では、第１の上面および第１の下面のそれぞれは略平面であり、それらの面は互いに略平行に延びている。したがって、周囲方向の第１の下面および第１の上面は平面開口１１８、１１９を取り囲み、かつ画定する。

【0029】

第１のフレーム部分の厚さ方向における第１の下面からの第１の上面の「立面」とは、厚さを有する第１のフレーム部分をいう。第１の下面から「上昇」される第１の「上」面は、第１の下面１１１から第１の上面１１２に向かって、バットアセンブリに固定された仮想座標系で方向付けられるバットアセンブリの「上向き」方向Ｕを規定する。前記上方向Ｕは、図１において矢印で示されている。当然、地球に固定された標準座標系では、前記「上向き」方向は、バットアセンブリの位置決めに応じて、実上向き方向から逸脱することがある。

【0030】

第１の下面１１１および第１の上面１１２は、周囲方向の第１の内側側面１１３を介してまたはそれによって接続されている。

【0031】

「内側」とは、第１のフレーム部分１１０の周囲の内側における前記面の側を指し、しよって、第１の内側側面１１３は、周囲方向の第１のフレーム部分で囲まれた内部容積の方を向く。周囲方向の第１の内側側面１１３によって横方向に画定される前記内部容積は、第１のフレーム部分１１０内に凹部１１４を形成する。

【0032】

有利には、第１のフレーム部分が、周囲方向の第１の内側側面１１３を通って凹部１１４に開口する空気流路１１５を備える。

【0033】

周囲方向の第１の内側側面を通って凹部１１４に「開口」する空気流路１１５は、周囲方向の第１の内側側面１１３に開口１１６の形態の開口端を有する空気流路を指す。空気または任意の他の気体は、開口１１６を通って凹部と空気流路との間を流れることができる。

【0034】

図１の例では、空気流路１１５は、他端が第１のフレーム部分の外側に開口している。凹部から空気を吸引または排出するために、任意の適切な空気排気装置を他端に接続することができる。そして、空気流路は、第１の周囲方向の第１のフレーム部分の排気装置と凹部とを接続してもよい。

【0035】

図１のバットアセンブリ１００は、周囲方向の第２のフレーム部分１２０をさらに備える。周囲方向の第２のフレーム部分は第２の下面１２１を有し、これは、第２のフレーム部分の周方の構成に起因して、周囲方向である。第２のフレーム部分１２０は、周囲方向の第２の下面１２１が周囲方向の第１の上面１１２の方を向くようにして、第１のフレーム部分１１０上に解放可能に取り付けられ得るように寸法決めされ、成形される。

【0036】

前記解放可能な取り付けは、１つまたは複数のネジアタッチメント、クランプ等のような、任意の他の適切な手段によって実施されてもよい。

【0037】

他の実施形態は、第２のフレーム部分なしで実施されてもよい。

【0038】

第１のフレーム部分１１０および第２のフレーム部分１２０は、任意の適切な材料で形成することができる。例えば、このような材料は、アルミニウムまたは鋼のような金属、またはプラスチック材料を含むことができる。

【0039】

図１はまた、周囲方向の上部リム１３２と、上部リムから横方向に延びる周囲方向のフランジ１３３とを有するボウル１３１を備える、例示的なレセプタクル１３０を図示している。

【0040】

図１のレセプタクル１３０は、そのボウル１３１が第１のフレーム部分１１０の凹部１１４にあり、そのフランジ１３３が第１のフレーム部分１１０の第１の上面１１２にある状態で、バットアセンブリ１００内に配置されるように、形状および寸法が決められている。そして、第２のフレーム部分１２０および第１のフレーム部分１１０が上述したように一緒に取り付けられるとともに、レセプタクル１３０は、そのフランジ１３３が第１のフレーム部分１１０の第１の上面１１２と第２のフレーム部分１２０の第２の下面１２１との間に横たわり、かつ押圧されるようにしてもよい。

【0041】

それによって形成されたバットおよびステレオリソグラフィ装置（ＳＬＡ）におけるその使用を図２に示す。

【0042】

図２のステレオリソグラフィ装置１５０は、ボトムアップ型である。ボトムアップＳＬＡでは、バットによって保持された樹脂がバットの透明なボトムフィルムを通ってバットに伝達される電磁放射線を硬化させることによってバットの底面で層ごとに硬化される。印刷される対象物は、図２の図面において矢印でマークされたように、垂直に移動可能なビルドプラットフォーム１５５のビルド表面１５６上に形成される。

【0043】

ＳＬＡは、支持面１５２を形成するテーブル１５１を有する。テーブルは、外部放射線源からの放射線が透過されることを可能にする透明板を備えることができる放射線透過部１５３を備える。代替的に、透過部１５３が硬化電磁放射を生成する露光装置を備えてもよい。

【0044】

露光装置は、例えば、放射線源としてアレイ状に配置可能な１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を備えることができる。露光装置は、放射線源によって放出された放射線を部分的にマスクするために、液晶パネルなどのマスキング要素をさらに含むことができる。これにより、マスクが、硬化される各層の実際の露光パターンを形成することができる。

【0045】

図２の図面に示すように、バットアセンブリ１００を用いて図１を参照して上述したように、形成されたバット１０１は、放射線透過部１５３の位置でＳＬＡ１５０の支持面１５２上に配置される。そして、図２の図面Ａに示すように、バットアセンブリ１００とＳＬＡのテーブル１５１との間の凹部１１４に閉鎖容積１０２が形成される。閉鎖容積は、支持面１５２、第１のフレーム部分１１０の周囲方向の第１の内側側面１１３およびレセプタクル１３０のボウル１３１によって画定される。

【0046】

第１のフレーム部分１１０の凹部１１４は、周囲方向の第１の内側側面１１３によって画定され、特定の凹部形状を有している。これに対応して、凹部は、特定の凹部容積を有する。図１および図２の例では、このような凹部容積は、第１のフレーム部分１１０の第１の上面１１２および下面１１１によって囲まれた第１の内側側面１１３および平面開口１１８、１１９によって画定されているとみなすことができる。

【0047】

レセプタクル１３０のボウル１３１は、それに対応して、その伸張されていない休止位置において、実質的に凹部形状にしたがったボウル休止形状と、第１のフレーム部分１１０の凹部容積よりも僅かに小さいボウル休止容積とを有する。ボウルはさらに、１つまたは複数の伸張位置を有してもよい。

【0048】

ボウル休止容積は、例えば、凹部容積の９５％以下、例えば、８０％以下を覆ってもよい。ボウルのわずかに小さいサイズは後述するように、第１のフレーム部分１１０および支持面１５２に対するボウルの伸張を可能にし得る。

【0049】

ＳＬＡ１５０は、空気パイプ１５４を有する排気装置を備える。図２の図面では、空気パイプは空気流路１１５に接続され、空気流路を介して凹部１１４から空気を吸引または排気することができ、図２の図面Ａ）に破線矢印で示すように、排気装置と凹部とを接続する。それによって、閉鎖容積１０２内に形成される真空は、図２の図面Ａ）に４つの矢印で示すように、レセプタクル１３０のボウル１３１を第１のフレーム部分１１０の周囲方向の内側側面１１３および支持面１５２に向かって有利に伸ばすことができる。その結果、図２の図Ｂ）に図示するように、次に、レセプタクルは、第１のフレーム部分１１０の周囲方向の内側側面１１３および支持面１５２に押し付けられるようになる。ＳＬＡのテーブル１５１の支持面１５２に当接するレセプタクル１３０の部分は、バット１０１の少なくとも部分的に透明なボトムフィルム１０３を形成する。

【0050】

レセプタクル１３０は、例えば、フッ素化エチレンプロピレンＦＥＰを含むことができる透明なフィルム材料から形成される。ＦＥＰは、バットのボトムフィルム１０３を透過した放射線に曝露することによって、印刷されるオブジェクトの層を適切かつ正確に硬化させるのに十分な光学的透明性を提供することができる。ＦＥＰは、また、ボトムフィルムの十分な剛性を提供し得、そして例えば、熱成形によって容易にレセプタクルの製造を可能にし得る。フィルムは、例えば、約０．３ｍｍ以下の壁厚を有することができる。０．１ｍｍ以下の薄い厚さであっても使用することができる。

【0051】

他の実施形態では、レセプタクルが透明なフィルム材料で部分的にのみ形成されることが可能である。

【0052】

したがって、レセプタクルの一部、すなわち、最終バットアセンブリにおいて透明なボトムフィルムを形成する部分のみが、透明なフィルム材料から形成されることが可能である。次に、レセプタクルの残りの部分は、不透明または透明性の低い材料で形成されてもよい。

【0053】

空気の吸引または排気を行うために、排気装置は、空気パイプ１５４に接続された、空気ポンプなどの任意の適切な真空手段を備えることができる。エアポンプの代わりに、真空手段は、例えば、閉鎖容積を拡大することによって凹部から空気を吸引または排出するために、空気流路に接続された機械的に調節可能な閉鎖容積を有する任意の適切な装置を備えてもよい。このような排気装置は、ＳＬＡまたはバットアセンブリ自体に一体化されてもよい。

【0054】

図１および図２を参照して上述したバットアセンブリ、レセプタクル、バット、およびＳＬＡによって、いくつかの利点を達成することができる。

【0055】

例えば、完全なバット１０１を容易に形成するために別個のレセプタクル１３０を配置することができるバットアセンブリ１００は、使い捨てレセプタクルを使用することを可能にする。そして、各生産バッチは、使い捨てレセプタクルを使用して、印刷されてもよく、または各印刷操作が実行されてもよい。その場合、残留樹脂からバットを洗浄する必要はない。

【0056】

使い捨てレセプタクルは、使用時に樹脂で充填されてもよい。代替的な実施形態では、使い捨てレセプタクルがあらかじめ樹脂で充填された状態であってもよい。このような予め充填されたレセプタクルは、使用前に除去されるフィルムによって任意に閉鎖されてもよい。

【0057】

また、第２のフレーム部分１２０を有するバットアセンブリ１００の実施形態は、バット１０１を形成し、そのレセプタクル１３０を交換することを簡単にする。

【0058】

第１のフレーム部分１１０の空気流路１１５は凹部１１４から空気を排気し、バットアセンブリ内に配置されたレセプタクル１３０のボウル１３１を引き伸ばすことを可能にし、バットアセンブリ１００の実現可能性をさらに大幅に改善する。第一に、それは、ボウルがその休止位置にあるときに、ボウルの底面部分自体が完全に真っ直でない場合であっても、バットの底面フィルムが、バットが配置されるＳＬＡの支持面に対して共形に位置することを確実にすることを可能にする。これにより、レセプタクルを非常に薄いフィルムで形成することができ、材料コストの節約を提供することができる。さらに、空気流路を介して空気を排出することによって支持面に対して伸張されるフィルムは、バットのボトムフィルムから硬化層を制御して剥がすことを可能にし得る。

【0059】

図１および図２の例示的なバットアセンブリ１００では、周囲方向の第１の内側側面１１３は周囲方向の円錐形部分１１７を備える。円錐形部分は、例えば、第１のフレーム部分の上方厚さ方向Ｕに対して１０～４５度の角度だけ傾斜させることができる。凹部１１４を横方向に規定する第１の内側側面１１３の周囲方向の円錐形部分１１７は、凹部を厚さ方向に上方に延在させ、ひいては上方の厚さ方向Ｕに延在させる。

【0060】

他の実施形態では、円錐形部分を有さない実質的に垂直な周囲方向の第１の側面を使用することができる。さらに他の実施態様において、円錐形部分は周囲方向の第１の内側側面の一部のみを覆ってもよく、それによって、そのような円錐形部分はそれ自体周囲方向ではない。

【0061】

バットアセンブリの第１のフレーム部分の凹部形状に実質的にしたがうボウル休止形状を有するレセプタクルは、例えば、熱成形または成形によって製造されてもよい。第１のフレーム部分の周囲方向の第１の内側側面の円錐形部分は、成形ツールの熱成形が適切なドラフトを有することを可能にすることによって、そのような製造を容易にし得る。ドラフトは、完成したレセプタクルを、製造過程でボウルの形状が画定される手段によって、金型などの工具から解放することを容易にすることができる。

【0062】

真空を作り出すことに加えて、空気流路１１５を使用して、真空と、レセプタクルが第１のフレーム部分１１０の内側側面１１３およびＳＬＡ１５０の支持面１５２に押し付けられる力とを調整することもできる。例えば、樹脂の層の硬化が完了した後に構築プラットフォーム１５４を上昇させるために、真空をわずかに緩和することができる。これにより、バット１０１のボトムフィルム１０３を上方に曲げて、ボトムフィルムからの硬化層の滑らかで制御された剥離を容易にすることができる。

【0063】

図１および図２の例では、第１のフレーム部分１１０が第１の上面１１２に形成された周囲方向の上部シール溝１４１を備え、この上部シール溝内に上部ガスケット１４２が配置されている。上部シール溝およびそのような上部ガスケットは、第１のフレーム部分の第１の上面１１２と、バットアセンブリ内に配置されたレセプタクル１３０のフランジ１３３との間に気密シールを形成することができる上部シール手段としての役割を果たすことができる。

【0064】

他の実施形態では、任意の他の適切なタイプの上部シール手段を使用することができる。例えば、レセプタクルのフランジの下面は、その上に接着剤またはシーリング剤の層、またはガスケットを有することができる。そのような層またはガスケットは、バットアセンブリの第１のフレーム部分の第１の上面と第２のフレーム部分の第２の下面との間でレセプタクルのフランジを押圧するための第２のフレーム部分のないバットアセンブリの実施を可能にし得る。レセプタクルのフランジに一体化されたガスケットの例を、図６を参照して以下に論じる。

【0065】

さらに他の実施形態では、いかなる上部シール手段も用いずに、バットアセンブリおよびＳＬＡ構成を実施することが可能であり得る。

【0066】

図１および図２の例の第１のフレーム部分はさらに、第１のフレーム部分１１０の第１の下面１１１に形成された周囲方向の下部シール溝１４３を備え、下部シール溝には下部ガスケット１４４が配置されている。下部シール溝およびそのような下部ガスケットは、ＳＬＡ１５０の第１の下面と支持面１５２との間に気密シールを形成することができる下部シール手段として機能することができる。

【0067】

他の実施形態では、任意の他の適切なタイプの下部シール手段を使用することができる。例えば、いくつかの実施形態では、ＳＬＡの支持面とバットアセンブリの第１のフレーム部分との間のシーリングは、第１のフレーム部分の第１の下面の中または上ではなく、支持面の中または上に形成または配置されたシール手段によって達成されてもよい。このようなシール手段は、図１および図２の例示のシール手段に対応して、支持面に形成されたシール溝と、その溝内に配置されたガスケットとを含むことができる。いくつかの実施形態において、第１のフレーム部分の第１の下面およびＳＬＡの支持面の一方にシール溝を形成し、それらの面の他方の一方にガスケットを装着して、バットアセンブリが支持面上に配置されたときに溝内に配置されるようにしてもよい。このような配置は、バットアセンブリと支持面とを互いに対して適切に整列させるためにさらに役立ち得る。

【0068】

また、下部シール手段なしでバットアセンブリおよびＳＬＡ構成を実施することも可能である。

【0069】

図２を参照して上述した実施形態では、バットアセンブリ１００がＳＬＡに属していてもよい。バットアセンブリ１００は、ＳＬＡ１５０の支持面１５２上に取り外し可能に配置されてもよいし、取り付けることなくその上に置かれてもよい。バットアセンブリがＳＬＡに属する場合、バットアセンブリは、バットアセンブリの第１のフレーム部分の空気流路に接続された空気排気装置を用いてバットの支持面上に取り付けることができる。

【0070】

上記の実施形態および例は、本明細書の範囲内のすべての可能なバットアセンブリ、レセプタクル、バット、および／またはステレオリソグラフィ装置の限定的または排他的な例ではないことに留意されたい。その代わりに、任意のさらなる実施形態およびその変形形態を、特許請求の範囲内で実施することができる。

【0071】

例えば、バットアセンブリの形状および／または寸法は、図１および図２のものとは異なっていてもよい。一例を図３に示す。

【0072】

図３のバットアセンブリ３００およびレセプタクル３３０は、基本的に図１および図２のものと一致する。しかしながら、形状および相対的な寸法に差がある。例えば、第１のフレーム部分３１０の第１の下面および上面３１１、３１２、および第２のフレーム部分３２０の第２の下面３２１は、図１および図２の例のものよりも広くなっている。また、周囲方向の第１の内側側面３１３の形状は、図１および図２の例のものと若干異なる。レセプタクル３３０の形状および寸法にも対応する相違がある。さらに、上部シール溝３４１および下部シール溝３４３にはガスケットは図示されていない。

【0073】

他の実施形態では、バットアセンブリの形状および／または寸法のさらなる変形が可能である。例えば、バットアセンブリは、特定の第１の上面を有さない第１のフレーム部分を有するように実装されてもよい。次いで、周囲方向の第１の内側側面は第１の下面から、厚さ方向に底部レベルから上昇した上部レベルまで延在してもよい。そのような実施形態では、そのボウルが凹部内にある状態でレセプタクルアセンブリ内に配置可能なレセプタクルは、ボウルの上部リムから横方向に延びる任意の特定のフランジを欠くことができる。

【0074】

そのような実施形態において、バットアセンブリが、フランジの代わりに、バットアセンブリ内に配置されたレセプタクルのいくつかの他の周囲方向の取り付け部分が第１のフレーム部分と第２のフレーム部分との間に存在し得るように、成形および寸法決めされ得る、周囲方向の第２のフレーム部分を備える。「取り付け」とは、レセプタクルを第１および第２のフレーム部分の間に押し付けることによってレセプタクルをバットアセンブリに取り外し可能に取り付けることができる部分として働く周囲方向の部分を指す。

【0075】

他方、そのような実施形態では、任意の適切な位置で第１のフレーム部分とレセプタクルとの間に気密シールを形成することができる上部シール手段を使用することができる。例えば、周囲方向の第１の内側側面にガスケットを配置してもよい。

【0076】

例えば、空気流路の位置においてもバリエーションが可能である。一例を図４に示す。

【0077】

図４のＳＬＡ４５０は、基本的に、図１～図３を参照して上述したものいずれかにしたがうことができる。図４のＳＬＡ４５０は、バット４０１が支持面４５２上にあるとき、支持面を通ってテーブル４５１内にあり、凹部４１４に開口するように配置された空気流路４１５がある点で、それらと区別される。

【0078】

また、図４の図面は、支持面４５２および周囲方向の第１の内側側面４１３に対するレセプタクル４３０の伸張を図示している。図Ａ）では、伸張されていないレセプタクル４３０のボウルが凹部４１４の容積よりも少し小さく、レセプタクルのレセプタクルを形成するフィルムは多少波打ってもよい。図Ｂ）は、空気流路４１５を介して凹部４１４から空気を排気することによって、伸張された位置に伸張されるようにレセプタクル４３０を図示する。

【0079】

使い捨てであり得る図５のレセプタクル５３０は、基本的に、図１～図４を参照して上述したものいずれかにしたがってもよい。これは、図Ａに示すように、レセプタクルを閉じる蓋５３４を有する点で、これらと区別される。

【0080】

図５の例では、蓋５３４は透明であるように示されている。他の実施形態では、蓋は不透明であってもよい。

【0081】

蓋５３４は、例えば、何らかの適切なプラスチック材料で形成することができる薄いフィルムとして形成される。不透明な蓋は、例えば、アルミニウムまたは他の金属の薄い箔で形成されてもよい。

【0082】

図５の例では、蓋はレセプタクルのフランジ５３３に取り付けられている。他の実施形態では蓋はレセプタクルの何らかの他の部分に取り付けられてもよい。

【0083】

取り付けは、例えば、蓋５３４をレセプタクル５３０に接着することによって実施することができる。他の実施形態では、蓋およびレセプタクルの特定の相補的形状に基づく機械的取付けを使用することができる。

【0084】

蓋５３４は取り外し可能である。図５の例では、蓋５３４は、レセプタクルのフランジ５３３から部分的に取り外された蓋を示す図Ｂに示すように、レセプタクル５３０から蓋を剥がすか、または引き裂くことによって取り外すことができる。蓋を取り外すために蓋を把持するのを容易にするために、タブ５３５が蓋に取り付けられている。他の実施形態では、タブの代わりに、蓋自体が蓋を剥がすかまたは引き裂くために蓋を把持することを可能にする特定の部分または凸部を有する可能性がある。

【0085】

取り外し可能な蓋５３４は、樹脂で予め充填されたレセプタクルを提供することを可能にする。次いで、ＳＬＡの使用者はすぐに使用できるレセプタクルを取り、それをバットアセンブリに入れ、そのカバーを剥がすか、または引き裂くことができる。使用後、残った樹脂を硬化させ、硬化した樹脂と共にレセプタクルを通常の廃棄物として処分することができる。

【0086】

図６のレセプタクル６３０は斜視断面図および側面断面図で示されており、基本的には、図１～図５を参照して上述したものいずれかにしたがうことができる。例えば、図５を参照して上述したような蓋を有してもよい。

【0087】

レセプタクル６３０は、レセプタクルのフランジ６３３の下面に取り付けられた上部ガスケット６４２を有するという点で、他のレセプタクルとは区別される。

【0088】

フランジ６３３内に一体化された上部ガスケット６４２は、レセプタクルと、レセプタクル６３０を上述したものいずれかに基本的に従うことができるバットアセンブリ内に配置することによって形成される完全なバット内のバットアセンブリとの間にシーリングを形成する役割を果たすことができる。このようなバットアセンブリの第１のフレーム部分は、その第１の上面に形成された周囲方向の上部シール溝を備えることができ、その上部シール溝には、フランジ６３３の上部ガスケット６４２が配置可能である。したがって、図１および図２とは異なり、バットアセンブリの上部シール手段自身は、上部ガスケットを含む必要はない。

【0089】

他の実施形態では、上部ガスケットが、例えば、ボウルの外面上のレセプタクルの他の場所に存在してもよい。

【0090】

上記の利点および利点は、１つの実施形態または例に関連し得るか、またはいくつかの実施形態または例に関連し得ることが理解されるのであろう。実施形態および実施例は、記載された問題のいずれかまたはすべてを解決するもの、または記載された利益および利点のいずれかまたはすべてを有するものに限定されない。さらに、アイテムへの言及は、それらのアイテムのうちの１つまたは複数を指すことを理解されたい。

【0091】

「含む」という用語は、本明細書では１つまたは複数の追加の特徴の存在を排除することなく、その後に続く特徴を含むことを意味するために使用される。

【符号の説明】

【0092】

１００／３００ バットアセンブリ
１００／４０１ バット
１０２ バットアセンブリ内に形成された閉鎖容積
１０３ バットの透明なボトムフィルム
１１０／３１０ 第１のフレーム部分
１１１／３１１ 第１の下面
１１２／３１２ 第１の上面
１１３／３１３ 第１の内側側面
１１４／３１４／４１４ 凹部
１１５／３１５／４１５ 空気流路
１１６／３１６ 第１の内側側面の開口
１１７／３１７ 第１の内側側面の円錐形部分
１１８／３１８ 第１の下面によって画定される開口
１１９／３１９ 第１の上面によって画定される開口
１２０／３２０ 第２のフレーム部分
１２１／３２１ 第２の下面
１３０／３３０／４３０／５３０／６３０ レセプタクル
１３１／３３１ ボウル
１３２／３３２ ボウルの上部リム
１３３／３３３／５３３／６３３ レセプタクルのフランジ
５３４ 蓋
５３５ タブ
１４１／３４１ 上部シール溝
１４２／６４２ 上部ガスケット
１４３／３４３ 下部シール溝
１４４ 下部ガスケット
１５０／４５０ ステレオリソグラフィ装置（ＳＬＡ）
１５１／４５１ テーブル
１５２／４５２ 支持面
１５３ 放射線透過部
１５４ 空気パイプ
１５５ ビルドプラットフォーム
１５６ ビルド表面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【国際調査報告】