JP2676917B2 - 3D shape forming method - Google Patents

3D shape forming method

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JP2676917B2
JP2676917B2 JP13783189A JP13783189A JP2676917B2 JP 2676917 B2 JP2676917 B2 JP 2676917B2 JP 13783189 A JP13783189 A JP 13783189A JP 13783189 A JP13783189 A JP 13783189A JP 2676917 B2 JP2676917 B2 JP 2676917B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明立体形状形成方法を以下の項目に従って詳細に
設する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The three-dimensional shape forming method of the present invention will be described in detail according to the following items.

A.産業上の利用分野 B.発明の概要 C.従来技術[第7図] D.発明が解決しようとする課題[第7図、第8図] E.課題を解決するための手段 F.実施例[第1図乃至第6図] a.立体形状形成装置[第1図乃至第3図] a−1.収容容器[第1図、第2図] a−2.ワーク台 a−3.ビーム走査部[第1図、第2図] a−4.制御部[第1図、第3図] b.立体像形成方法[第1図、第4図、第5図] b−1.プリコート層の形成[第5図] b−2.立体形状の形成[第1図、第4図] b−3.プリコート層形成方法の変形例[第6図] G.発明の効果 (A.産業上の利用分野) 本発明は新規な立体形状形成方法に関する。詳しく
は、ワーク台の上面に所定の厚さで位置させた液状紫外
線硬化型樹脂材にビーム照射を行なって該液状紫外線硬
化型樹脂材を選択的に硬化させて第1の硬化樹脂層を形
成し、次いで、該第1の硬化樹脂層の上に所定の厚さの
液状紫外線硬化型樹脂材を位置させてビーム照射を行な
って選択的に硬化させて第1の硬化樹脂層の上に第2の
硬化樹脂層を積層させ、同様にして、第3、第4、・・
・と順次に硬化樹脂層を積層して行って立体形状を形成
する方法の改良に関し、立体形状の形成途中において、
硬化樹脂層がワーク台から剥離してしまうことがないよ
うにした新規な立体形状形成方法を提供しようとするも
のである。
A. Industrial field of use B. Outline of the invention C. Prior art [Fig. 7] D. Problems to be solved by the invention [Figs. 7 and 8] E. Means for solving the problems F. Example [Figs. 1 to 6] a. Three-dimensional shape forming device [Figs. 1 to 3] a-1. Storage container [Figs. 1 and 2] a-2. Work table a-3 . Beam scanning unit [Figs. 1 and 2] a-4. Control unit [Figs. 1 and 3] b. Stereoscopic image forming method [Figs. 1, 4, 5] b-1 .Formation of precoat layer [Fig. 5] b-2. Formation of three-dimensional shape [Figs. 1 and 4] b-3. Modification of precoat layer forming method [Fig. 6] G. Effect of the invention (A . Field of Industrial Application) The present invention relates to a novel three-dimensional shape forming method. More specifically, the liquid ultraviolet ray curable resin material positioned on the upper surface of the work table with a predetermined thickness is irradiated with a beam to selectively cure the liquid ultraviolet ray curable resin material to form a first cured resin layer. Then, a liquid ultraviolet curable resin material having a predetermined thickness is positioned on the first curable resin layer, beam irradiation is performed to selectively cure the liquid ultraviolet curable resin material, and the liquid ultraviolet curable resin material is first cured on the first curable resin layer. 2 cured resin layers are laminated, and similarly, the third, fourth, ...
Regarding the improvement of the method for forming a three-dimensional shape by sequentially laminating cured resin layers,
An object of the present invention is to provide a novel three-dimensional shape forming method that prevents the cured resin layer from peeling off from the work table.

(B.発明の概要) 本発明立体形状形成方法は、ワーク台の上面に所望厚
さの液状紫外線硬化型樹脂材を位置させ、該液状紫外線
硬化型樹脂材を紫外線照射ランプにより硬化させて、形
成される立体形状の第1層の平面形状より大きな平面形
状を有するプリコート層を形成し、該プリコート層の上
に硬化樹脂層を順次積層して行くようにし、これによっ
て、ワーク台と接している樹脂層にワーク台との間に剥
離を生じさせるような応力が生じないようにして、立体
形状の形成途中において硬化樹脂層がワーク台から剥離
してしまわないようにすることができる。
(B. Outline of the Invention) The method for forming a three-dimensional shape of the present invention is to position a liquid ultraviolet curable resin material having a desired thickness on the upper surface of a work table, and cure the liquid ultraviolet curable resin material with an ultraviolet irradiation lamp. A precoat layer having a planar shape larger than the planar shape of the three-dimensional first layer to be formed is formed, and a cured resin layer is sequentially laminated on the precoat layer, thereby contacting the work table. It is possible to prevent the cured resin layer from peeling off from the work table during the formation of the three-dimensional shape by preventing the stress that causes peeling between the existing resin layer and the work table.

(C.従来技術)[第7図] ワーク台の上面に所定の厚さで位置させた液状紫外線
硬化型樹脂材にビーム照射を行なって該液状紫外線硬化
型樹脂材を選択的に硬化させて第1の硬化樹脂層を形成
し、次いで、該第1の硬化樹脂層の上に所定の厚さの液
状紫外線硬化型樹脂材を位置させてビーム照射を行なっ
て選択的に硬化させて第1の硬化樹脂層の上に第2の硬
化樹脂層を積層させ、同様にして、第3、第4、・・・
と順次に硬化樹脂層を積層して行って立体形状を形成す
る方法が知られている。
(C. Prior art) [FIG. 7] Beam irradiation is performed on the liquid ultraviolet curable resin material positioned on the upper surface of the work table with a predetermined thickness to selectively cure the liquid ultraviolet curable resin material. A first curable resin layer is formed, and then a liquid ultraviolet curable resin material having a predetermined thickness is placed on the first curable resin layer, and beam irradiation is performed to selectively cure the liquid ultraviolet curable resin material. The second cured resin layer is laminated on the cured resin layer, and similarly, the third, fourth, ...
A method of forming a three-dimensional shape by sequentially stacking cured resin layers is known.

このような立体形状形成方法を第7図によって概略的
に示す。
Such a three-dimensional shape forming method is schematically shown in FIG.

aは収容容器であり、該収容容器aの中に液状紫外線
硬化型樹脂材bが収容されている。
Reference numeral a denotes a container, and the liquid ultraviolet curable resin material b is contained in the container a.

cはエレベータであり、モータdにより回転される送
りねじeと螺合されており、この送りねじeの回転によ
り上下動されるようになっている。
Reference numeral c is an elevator, which is screwed with a feed screw e rotated by a motor d, and is vertically moved by the rotation of the feed screw e.

fはワーク台であり、上記エレベータcに支持されて
おり、収容容器aに収容された液状紫外線硬化型樹脂材
b内で上下方向に移動されるようになっている。
Reference numeral f denotes a work table, which is supported by the elevator c and is vertically movable in the liquid ultraviolet curable resin material b housed in the housing container a.

そこで、先ず、ワーク台fの上に1層分の液状紫外線
硬化型樹脂材bが位置する状態としてそこにビームgを
選択的に照射して液状紫外線硬化型樹脂材bを選択的に
硬化させて第1の硬化樹脂層h1を形成し(第7図(A)
参照)、次いで、ワーク台fを下降させて、先に形成さ
れた第1の硬化樹脂層h1の上に所定の厚さで液状紫外線
硬化型樹脂材bを位置させ、これにビームgを照射して
硬化かつ第1の硬化樹脂層h1に接着させて第2の硬化樹
脂層h2を形成し(第7図(B)参照)、順次同様にし
て、硬化樹脂層h、h、・・・を積層して行き、1の立
体形状を形成するものである。
Therefore, first, in a state in which one layer of the liquid ultraviolet curable resin material b is positioned on the work table f, the beam g is selectively irradiated onto the liquid ultraviolet curable resin material b to selectively cure the liquid ultraviolet curable resin material b. To form the first cured resin layer h 1 (FIG. 7 (A)).
Next, the work table f is lowered to position the liquid ultraviolet curable resin material b with a predetermined thickness on the previously formed first curable resin layer h 1 , and the beam g is applied thereto. The second cured resin layer h 2 is formed by irradiating and curing and adhering to the first cured resin layer h 1 (see FIG. 7 (B)), and similarly in the same manner, the cured resin layers h, h, .. are laminated to form a three-dimensional shape.

(D.発明が解決しようとする課題)[第7図、第8図] ところで、上記した立体形状形成方法にあっては、立
体形状の形成途中において、硬化樹脂層h1がワーク台f
から剥離してしまう惧れがある。
(D. Problem to be Solved by the Invention) [FIGS. 7 and 8] By the way, in the above-described three-dimensional shape forming method, the cured resin layer h 1 is placed on the work table f during the formation of the three-dimensional shape.
There is a fear of peeling from.

これは、第8図に概略的に示すように、第1の硬化樹
脂層h1の上に位置した液状紫外線硬化型樹脂材bにビー
ムgを照射する際、このビームgが第1の硬化樹脂層h1
の上層部i(図面に梨地を付して示した部分)を更に硬
化させ、この上層部iの硬化時収縮が下層部jの収縮に
比して大きくなり、これによって第1の硬化樹脂層h1
に生じる内部応力がこの硬化樹脂層h1の周辺部をワーク
台fから引き剥がす方向に作用するからである。
This is because when the liquid ultraviolet curable resin material b located on the first curable resin layer h 1 is irradiated with the beam g, as shown schematically in FIG. Resin layer h 1
The upper layer portion i (portion shown with satin in the drawing) is further cured, and the shrinkage upon curing of the upper layer portion i becomes larger than the shrinkage of the lower layer portion j, whereby the first cured resin layer internal stress generated in h 1 is from acting the periphery of the cured resin layer h 1 in the direction to peel the worktable f.

そして、硬化樹脂層hのワーク台fからの剥離が生じ
ると、立体形状の形成が不能になってしまうという不都
合がある。
Then, if the cured resin layer h is peeled off from the work table f, the three-dimensional shape cannot be formed.

(E.課題を解決するための手段) 本発明立体形状形成方法は、上記課題を解決するため
に、ワーク台の上面に所望厚さの液状紫外線硬化型樹脂
材を位置させ、該液状紫外線硬化型樹脂材を紫外線照射
ランプにより硬化させて、形成される立体形状の第1層
の平面形状より大きな平面形状を有するプリコート層を
形成し、該プリコート層の上に硬化樹脂層を順次積層し
て行くようにしたものである。
(E. Means for Solving the Problem) The three-dimensional shape forming method of the present invention, in order to solve the above problems, a liquid ultraviolet curable resin material having a desired thickness is placed on the upper surface of a work table, and the liquid ultraviolet curable is set. The mold resin material is cured by an ultraviolet irradiation lamp to form a precoat layer having a plane shape larger than the plane shape of the three-dimensional first layer to be formed, and the cured resin layer is sequentially laminated on the precoat layer. I tried to go.

従って、本発明立体形状形成方法にあっては、プリコ
ート層は紫外線照射ランプによって硬化されるため、充
分に硬化され、その上に層上に位置した液状紫外線硬化
型樹脂材にビームが照射されても、もはやワーク台との
間で剥離を起こすような内部応力が生ずることがないの
で、ワーク台との間の密着力が充分に保て、そして、該
プリコート層の上に積層される硬化樹脂層には反りを生
じさせるような内部応力が生じるが、これとプリコート
層との接着力は上記内部応力に打ち勝つ程強力であるた
めこれがプリコート層から剥離することをなくし、ま
た、プリコート層の平面形状は形成される立体形状の第
1層の平面形状より大きく形成されているため、プリコ
ート層の上に積層される硬化樹脂層に生じる内部応力が
プリコート層をワーク台から剥離させる惧れも無い。
Therefore, in the method for forming a three-dimensional shape of the present invention, since the precoat layer is cured by the ultraviolet irradiation lamp, it is sufficiently cured, and the liquid ultraviolet curable resin material positioned on the layer is irradiated with the beam. However, since the internal stress that causes peeling from the work table is no longer generated, the adhesive force between the work table and the work table can be sufficiently maintained, and the cured resin laminated on the precoat layer. Internal stress that causes warpage occurs in the layer, but since the adhesive force between the layer and the precoat layer is strong enough to overcome the internal stress, it is prevented from peeling from the precoat layer, and the flat surface of the precoat layer. Since the shape is formed to be larger than the planar shape of the three-dimensional first layer to be formed, internal stress generated in the cured resin layer laminated on the precoat layer causes the precoat layer to work. Also not a fear to be peeled off from.

しかして、本発明立体形状形成方法によれば、途中で
ワーク台との剥離を起こすことなく、立体形状を形成す
ることができる。
Therefore, according to the three-dimensional shape forming method of the present invention, a three-dimensional shape can be formed without peeling from the work table in the middle.

(F.実施例)[第1図乃至第6図] 以下に本発明立体形状形成方法の詳細を図示した実施
例に従って説明する。
(F. Embodiment) [FIGS. 1 to 6] The details of the three-dimensional shape forming method of the present invention will be described below with reference to the illustrated embodiment.

尚、本発明立体形状形成方法を説明する前に、本発明
立体形状形成方法を実施するための立体形状形成装置の
一例1について説明する。
Before describing the three-dimensional shape forming method of the present invention, an example 1 of a three-dimensional shape forming apparatus for carrying out the three-dimensional shape forming method of the present invention will be described.

(a.立体形状形成装置)[第1図乃至第3図] (a−1.収容容器)[第1図、第2図] 2は収容容器であり、その内部に液状紫外線硬化型樹
脂材3が収容されている。
(A. Three-dimensional shape forming device) [Figs. 1 to 3] (a-1. Storage container) [Figs. 1 and 2] 2 is a storage container in which a liquid ultraviolet curable resin material is placed. 3 are accommodated.

液状紫外線硬化型樹脂材3は紫外線を照射されること
によって硬化する液状を為し、かつ、既に硬化された部
分の表面上で硬化する際上記表面に固着する接着性を有
することが必要である。尚、このような特性を有する液
状紫外線硬化型樹脂材3としては、例えば、紫外光硬化
型の変性アクリレートがある。
The liquid ultraviolet curable resin material 3 is required to be a liquid that is cured by being irradiated with ultraviolet rays, and to have an adhesive property to be fixed to the surface of the already cured portion when being cured. . An example of the liquid ultraviolet curable resin material 3 having such characteristics is ultraviolet light curable modified acrylate.

(a−2.ワーク台) 4はエレベータであり、その下端部に水平な板状を為
すワーク台5が着脱自在に設けられている。ワーク台5
は金属で形成され、その上面5aは水平な面となってい
る。
(A-2. Work Table) 4 is an elevator, and a work table 5 having a horizontal plate shape is detachably provided at the lower end portion thereof. Work table 5
Is made of metal, and its upper surface 5a is a horizontal surface.

エレベータ4の上端部6にナット7が固定されてお
り、該ナット7がステッピングモータ8により回転され
る送りねじ9と螺合され、該送りねじ9が回転すること
によってナット7が送りねじ9に沿って軸方向に移動さ
れ、それにより、エレベータ4が上下方向へ移動され
る。
A nut 7 is fixed to an upper end portion 6 of the elevator 4, the nut 7 is screwed with a feed screw 9 rotated by a stepping motor 8, and the feed screw 9 is rotated so that the nut 7 is fixed to the feed screw 9. It is moved axially along which causes the elevator 4 to move up and down.

尚、このようなエレベータ4は、そのワーク台5が前
記収容容器2内に収容されている液状紫外線硬化型樹脂
材3中に位置され、また、所定のピッチでステップ移動
される。
The work table 5 of such an elevator 4 is located in the liquid ultraviolet curable resin material 3 housed in the housing container 2 and is stepwise moved at a predetermined pitch.

(a−3.ビーム走査部)[第1図、第2図] 10はビーム走査部である。(A-3. Beam Scanning Section) [FIGS. 1 and 2] 10 is a beam scanning section.

11、12は後述するレーザビーム発振器から発振された
露光ビームを液状紫外線硬化型樹脂材3の液面3aに対し
て第2図における左右方向(以下、この方向を「第1の
走査方向」と言う。)と該第1の走査方向と直交する方
向(以下、「第2の走査方向」と言う。)へ走査させる
ためのビームスキャナーであり、軸回り方向へ高速で回
動される回動軸13、13′を有する駆動部14、14′と回動
軸13、13′に固定された揺動ミラー15、15′とを備えて
いる。
Reference numerals 11 and 12 denote the exposure beam oscillated from a laser beam oscillator, which will be described later, with respect to the liquid surface 3a of the liquid ultraviolet curable resin material 3 in the left-right direction in FIG. 2 (hereinafter, this direction is referred to as "first scanning direction") And a beam scanner for scanning in a direction orthogonal to the first scanning direction (hereinafter, referred to as a "second scanning direction"), and is a rotation that is rotated at a high speed in the axial direction. It is provided with drive units 14 and 14 'having shafts 13 and 13' and swing mirrors 15 and 15 'fixed to the rotary shafts 13 and 13'.

そして、これら2つのビームスキャナー11、12の一方
11(以下、「第1のビームスキャナー」と言う。)はそ
の回動軸13の軸方向が上記第2の走査方向と平行な方向
に延びると共に揺動ミラー15が前記エレベータ4のワー
ク台5の略真上に位置され、また、他方のビームスキャ
ナー12(以下、「第2のビームスキャナー」と言う。)
はその回動軸13′の軸方向が上下方向に延びると共にそ
の揺動ミラー15′の反射面15′aが第1のビームスキャ
ナー11の揺動ミラー15の反射面15aに側方から対向する
ように配置されている。
And one of these two beam scanners 11 and 12
Reference numeral 11 (hereinafter, referred to as “first beam scanner”) has a rotating shaft 13 whose axial direction extends in a direction parallel to the second scanning direction, and a swinging mirror 15 which causes a work mirror 5 of the elevator 4. And the other beam scanner 12 (hereinafter, referred to as "second beam scanner").
The rotating shaft 13 'extends in the vertical direction, and the reflecting surface 15'a of the swing mirror 15' faces the reflecting surface 15a of the swing mirror 15 of the first beam scanner 11 from the side. Are arranged as follows.

16は所定の露光ビーム17、例えば、波長が360nm(ナ
ノメートル)のアルゴンイオンレーザあるいは波長が32
5nmのヘリウムカドミウムレーザを発振するレーザビー
ム発振器、18、19は該レーザビーム発振器16から発振さ
れた露光ビーム17を所定の方向へ向けて順次全反射して
前記第2のビームスキャナー12の揺動ミラー15′に入射
せしめるための全反射ミラー、20はこれら2つの全反射
ミラー18と19との間に配置されたA/Oモジュレータ(音
響光学変調器)、21は一方の全反射ミラー19と第2のビ
ームスキャナー12との間に配置されたフォーカシングレ
ンズ22を有するフォーカス制御器である。
16 is a predetermined exposure beam 17, for example, an argon ion laser with a wavelength of 360 nm (nanometer) or a wavelength of 32
A laser beam oscillator for oscillating a 5 nm helium-cadmium laser, 18 and 19 sequentially totally reflect an exposure beam 17 oscillated from the laser beam oscillator 16 in a predetermined direction to oscillate the second beam scanner 12. A total reflection mirror for entering the mirror 15 ', 20 is an A / O modulator (acousto-optic modulator) arranged between these two total reflection mirrors 18 and 19, and 21 is one total reflection mirror 19 A focus controller having a focusing lens 22 arranged between the second beam scanner 12 and the second beam scanner 12.

しかして、レーザビーム発振器16から発振された露光
ビーム17は、全反射ミラー18によってA/Oモジュレータ2
0へ向けて反射され、該A/Oモジュレータ20における光偏
向状態によるスイッチング作用によってそこから先の光
路への進行をオン・オフ制御され、A/Oモジュレータ20
のスイッチングがオンであるときは全反射ミラー19に入
射しかつここでフォーカシングレンズ22へ向けて反射せ
しめられ、このフォーカシングレンズ22を透過する際光
束が絞られ、2つの揺動ミラー15′、15により順次反射
されて液状紫外線硬化型樹脂材3に情報から照射され
る。そして、このような露光ビーム17はフォーカシング
レンズ22によって光束を絞られることにより液状紫外線
硬化型樹脂材3の液面3aに、常時、所定の径のビームス
ポット17aで集光照射され、また、第1のビームスキャ
ナー11の回動軸13が回動してその揺動ミラー15が揺動さ
れたときに液状紫外線硬化型樹脂材3の液面3aを前記第
1の走査方向へ走査され、第2のビームスキャナー12の
回動軸13′が回動してその揺動ミラー15′が揺動された
ときに液状紫外線硬化型樹脂材3の液面3aを前記第2の
走査方向へ走査される。
Then, the exposure beam 17 oscillated from the laser beam oscillator 16 is transmitted by the total reflection mirror 18 to the A / O modulator 2
The light is reflected toward 0, and the progress of light from the A / O modulator 20 is controlled by the switching action of the light deflection state in the A / O modulator 20.
When the switching is on, the light enters the total reflection mirror 19 and is reflected there toward the focusing lens 22, and when passing through the focusing lens 22, the light beam is narrowed and the two oscillating mirrors 15 ′, 15 The liquid ultraviolet curable resin material 3 is sequentially reflected by and is irradiated with information from the information. The exposure beam 17 is focused on the liquid surface 3a of the liquid ultraviolet curable resin material 3 by a focusing lens 22 so that the exposure beam 17 is always focused and irradiated by a beam spot 17a having a predetermined diameter. When the rotary shaft 13 of the first beam scanner 11 is rotated and the swing mirror 15 is swung, the liquid surface 3a of the liquid ultraviolet curable resin material 3 is scanned in the first scanning direction, When the rotating shaft 13 'of the second beam scanner 12 is rotated and its swing mirror 15' is swung, the liquid surface 3a of the liquid ultraviolet curable resin material 3 is scanned in the second scanning direction. It

(a−4.制御部)[第1図、第3図] 23は制御部である。(A-4. Controller) [FIGS. 1 and 3] Reference numeral 23 is a controller.

24は前記送りねじ9と平行に配置されたエレベータ位
置検出センサー、25はエレベータ制御器であり、上記セ
ンサー24により検出されたエレベータ4の位置を示す信
号が入力され、該信号に従って、前記ステッピングモー
タ8の回転を制御し、これによって、エレベータ4の位
置が制御される。
24 is an elevator position detection sensor arranged in parallel with the feed screw 9, 25 is an elevator controller, and a signal indicating the position of the elevator 4 detected by the sensor 24 is input, and the stepping motor is operated in accordance with the signal. The rotation of the elevator 4 is controlled, which controls the position of the elevator 4.

26は前記A/Oモジュレータ20のスイッチング動作を制
御するA/Oモジュレータ制御器、27はガルバノコントロ
ーラであり、A/Oモジュレータ制御器26、ビームスキャ
ナ11、12及びフォーカス制御器21の動作は上記ガルバノ
コントローラ27からの指令によって制御される。
26 is an A / O modulator controller that controls the switching operation of the A / O modulator 20, 27 is a galvano controller, and the operations of the A / O modulator controller 26, the beam scanners 11, 12 and the focus controller 21 are as described above. It is controlled by a command from the galvano controller 27.

28はこのような制御部23の回路である。 28 is a circuit of such a control unit 23.

29は図示しない立体像プログラミング装置、例えば、
所謂CADと接続されたメモリであり、立体形状プログラ
ミング装置により任意に設計された立体形状を幾つかの
輪切り状に分割して成る分解平面のX方向及びY方向で
分解されたデータ信号が入力されて一時的に記憶され
る。
29 is a stereoscopic image programming device not shown, for example,
It is a memory connected to a so-called CAD, and receives data signals decomposed in the X direction and Y direction of an exploded plane that is obtained by dividing a three-dimensional shape arbitrarily designed by a three-dimensional shape programming device into several slices. Is temporarily stored.

30は上記メモリ29に接続された変調回路であり、メモ
リ29に一次記憶された分解平面の個々のデータ信号はこ
の変調回路30において、ラスタ、即ち、露光ビーム17の
液状紫外線硬化型樹脂材3の液面3aの走査領域に対する
位置を示す座標信号に変換される。
Reference numeral 30 denotes a modulation circuit connected to the memory 29, and the individual data signals of the decomposition plane temporarily stored in the memory 29 are rasterized in this modulation circuit 30, that is, the liquid ultraviolet curable resin material 3 of the exposure beam 17 is used. Is converted into a coordinate signal indicating the position of the liquid surface 3a with respect to the scanning region.

31はこれらメモリ29及び変調回路30を含むビームポジ
ション制御回路である。
Reference numeral 31 is a beam position control circuit including the memory 29 and the modulation circuit 30.

32a、32bは上記変調回路30に接続されたD/A変換回
路、33a、33bは上記D/A変換回路32a、32bと格別に接続
されかつ第1のビームスキャナー11、第2のビームスキ
ャナー12と各別に接続されたゲートであり、変調回路30
で変換された座標信号のうちX方向、即ち、第1の走査
方向における信号はD/A変換回路32aにおいてアナログ信
号に変換された後ゲート33aを経て第1のビームスキャ
ナー11の駆動部14へ出力され、また、Y方向、即ち、第
2の走査方向における座標信号はD/A変換回路32bにおい
てアナログ信号に変換された後ゲート33bを経て第2の
ビームスキャナー12の駆動部14′へ出力されるようにな
っており、駆動部14、14′はそれぞれの信号の入力が為
されている間揺動ミラー15、15′をそれぞれ揺動するこ
ととなる。
32a and 32b are D / A conversion circuits connected to the modulation circuit 30, 33a and 33b are specially connected to the D / A conversion circuits 32a and 32b, and the first beam scanner 11 and the second beam scanner 12 And a gate connected to each
The signal in the X direction, that is, the signal in the first scanning direction, of the coordinate signals converted in (1) is converted into an analog signal in the D / A conversion circuit 32a, and then is passed through the gate 33a to the driving unit 14 of the first beam scanner 11. The coordinate signal in the Y direction, that is, the second scanning direction is output to the driving unit 14 'of the second beam scanner 12 via the gate 33b after being converted into an analog signal in the D / A conversion circuit 32b. The driving units 14 and 14 'swing the swing mirrors 15 and 15', respectively, while inputting respective signals.

34はライン走査方向切換回路、即ち、露光ビーム17の
ビームスポット17aのラスタ走査のライン方向を第1の
走査方向と第2の走査方向に順次切り換えるための回路
であり、ゲート33a、33bはこのライン走査方向切換回路
34からの指令により開閉され、1つの分解平面について
のラスタ走査が終了する度にライン走査方向が第1の走
査方向又は第2の走査方向に切り換えられる。即ち、あ
る分解平面についての露光ビーム17の走査が第1の走査
方向をライン走査方向として行なわれたとき次の分解平
面についての露光ビーム17の走査は第2の走査方向をラ
イン走査方向として行なわれ、更にその次の分解平面に
ついては第1の走査方向をライン走査方向として行なわ
れる。従って、ライン走査方向を第1の走査方向とする
ときは、ゲート33bは第1の走査方向における1つの走
査ラインの走査が終了する度に一瞬開放され、これによ
って、第2のビームスキャナー12の揺動ミラー15′を少
し回動して露光ビーム17のライン走査のライン位置を第
2の走査方向における隣りのライン上に移動させる。ま
た、ライン走査方向を第2の走査方向とするときは、露
光ビーム17のゲート33aが第2の走査方向における1つ
の走査ラインの走査が終了する度に一瞬開放され、これ
によって、第1のビームスキャナー11の揺動ミラー15を
少し回動して露光ビーム17のライン走査のライン位置を
第1の走査方向における隣りのライン上に移動させる。
Reference numeral 34 is a line scanning direction switching circuit, that is, a circuit for sequentially switching the raster scanning line direction of the beam spot 17a of the exposure beam 17 between the first scanning direction and the second scanning direction. Line scan direction switching circuit
It is opened / closed by a command from 34 and the line scanning direction is switched to the first scanning direction or the second scanning direction every time the raster scanning for one decomposition plane is completed. That is, when the scanning of the exposure beam 17 on one decomposition plane is performed with the first scanning direction as the line scanning direction, the scanning of the exposure beam 17 on the next decomposition plane is performed with the second scanning direction as the line scanning direction. Then, for the subsequent decomposition plane, the first scanning direction is set as the line scanning direction. Therefore, when the line scanning direction is set to the first scanning direction, the gate 33b is momentarily opened each time scanning of one scanning line in the first scanning direction is completed, whereby the gate of the second beam scanner 12 is opened. The oscillating mirror 15 'is slightly rotated to move the line position of the line scanning of the exposure beam 17 to the adjacent line in the second scanning direction. Further, when the line scanning direction is set to the second scanning direction, the gate 33a of the exposure beam 17 is momentarily opened each time scanning of one scanning line in the second scanning direction is completed, whereby the first scanning line is opened. The oscillating mirror 15 of the beam scanner 11 is slightly rotated to move the line position of the line scanning of the exposure beam 17 to the adjacent line in the first scanning direction.

35はビームポジション制御回路31と接続されたA/Oモ
ジュレータ駆動回路であり、平面データのうちX方向に
おける1つのライン上又はY方向における1つのライン
上の信号の有無に応じ制御信号をA/Oモジュレータ20の
トランスジューサへ出力して、レーザビーム発振器16か
ら発振された露光ビーム17のA/Oモジュレータ20から先
の光路をオン・オフする。
Reference numeral 35 denotes an A / O modulator drive circuit connected to the beam position control circuit 31, which outputs a control signal depending on the presence / absence of a signal on one line in the X direction or one line in the Y direction of the plane data. The light beam is outputted to the transducer of the O modulator 20 and the exposure beam 17 oscillated from the laser beam oscillator 16 is turned on / off in the optical path from the A / O modulator 20.

36はフォーカス制御回路であり、露光ビーム17が液状
紫外線硬化型樹脂材3の液面3aに対して、常時、所定の
径のスポットで集光するようにフォーカシングレンズ22
のフォーカシング方向における位置を制御する。
Reference numeral 36 denotes a focus control circuit, which focuses the exposure beam 17 on the liquid surface 3a of the liquid ultraviolet curable resin material 3 with a spot having a predetermined diameter at all times.
Controls the position of the in the focusing direction.

37はモータ駆動回路であり、前記ステッピングモータ
8はこのモータ駆動回路37からの指令によって駆動さ
れ、該駆動は立体形状の形成動作が開始される時はエレ
ベータ4をそのワーク台5の上面5a上に設けられた後述
するプリコート同の上面が液状紫外線硬化型樹脂材3の
液面3aより1階層ピッチ分下方にある位置(以下、初期
位置」と言う。)に移動されるように制御され、また、
上記形成動作が開始された後は1つの分解平面について
の形成が終了する度にエレベータ4を1階層ピッチ分下
方へ移動せしめるように制御される。
Reference numeral 37 denotes a motor drive circuit, and the stepping motor 8 is driven by a command from the motor drive circuit 37, and when the drive starts a three-dimensional shape forming operation, the elevator 4 is placed on the upper surface 5a of the work table 5. Is controlled so that the upper surface of the same pre-coat described later provided on the liquid ultraviolet curable resin material 3 is moved to a position below the liquid surface 3a of the liquid ultraviolet curable resin material 3 by one layer pitch (hereinafter, referred to as an initial position). Also,
After the formation operation is started, the elevator 4 is controlled to move downward by one pitch each time the formation of one decomposition plane is completed.

(b.立体像形成方法)[第1図、第4図、第5図] そこで、上記したような立体形状形成装置1を使用し
ての立体形状の形成は次のように行なわれる。
(B. Three-dimensional image forming method) [FIG. 1, FIG. 4, FIG. 5] Then, the three-dimensional shape is formed using the above-described three-dimensional shape forming apparatus 1 as follows.

尚、設計された立体形状は第4図に示す立体形状38と
する。
The designed three-dimensional shape is the three-dimensional shape 38 shown in FIG.

(b−1.プリコート層の形成)[第5図] 先ず、ワーク台5の上面5aにプリコート層を形成す
る。
(B-1. Formation of Precoat Layer) [FIG. 5] First, a precoat layer is formed on the upper surface 5 a of the work table 5.

ワーク台5をエレベータ4から外して収容容器2から
外へ出し、ワーク台5の上面5aに液状紫外線硬化型樹脂
材3を薄く塗布する(第5図(A)参照)。
The work table 5 is removed from the elevator 4 and taken out of the container 2, and the liquid ultraviolet curable resin material 3 is thinly applied to the upper surface 5a of the work table 5 (see FIG. 5 (A)).

次いで、紫外線照射ランプ39によりワーク台5上の液
状紫外線硬化型樹脂材3に紫外線を照射し、該液状紫外
線硬化型樹脂材3を充分に硬化させてプリコート層40を
形成する(第5図(B)参照)。これにより、露光ビー
ム17が1階層ピッチ分の厚さの液状紫外線硬化型樹脂材
3を通して照射されても内部応力が生じない程度に硬化
したプリコート層40がワーク台5の上面5aに密着形成さ
れる。
Then, the liquid ultraviolet curable resin material 3 on the work table 5 is irradiated with ultraviolet rays by the ultraviolet irradiation lamp 39 to sufficiently cure the liquid ultraviolet curable resin material 3 to form the precoat layer 40 (see FIG. 5 ( See B)). As a result, the precoat layer 40, which has been cured to such an extent that no internal stress is generated even when the exposure beam 17 is irradiated through the liquid ultraviolet curable resin material 3 having a thickness of one layer pitch, is formed in close contact with the upper surface 5a of the work table 5. It

尚、このプリコート層40はワーク台5の上面5a全面に
亘って形成される必要はなく、上記立体形状38を形成す
るに当って最下層の分解平面図の平面形状より充分に大
きければ良いものである。
The precoat layer 40 does not have to be formed over the entire upper surface 5a of the work table 5, and it is sufficient that the precoat layer 40 is sufficiently larger than the plane shape in the exploded plan view of the lowermost layer in forming the three-dimensional shape 38. Is.

また、このプリコート層40の厚さは0.2〜2.0mm(ミリ
メートル)程度が望ましいが、勿論この範囲に限られる
ものではない。
The thickness of the precoat layer 40 is preferably about 0.2 to 2.0 mm (millimeter), but it is not limited to this range.

(b−2.立体形状の形成)[第1図、第4図] 次いで、上面5aにプリコート層40が形成されたワーク
台5をエレベータ4に取着し、それから立体形状形成動
作を開始する。
(B-2. Formation of Solid Shape) [FIGS. 1 and 4] Next, the work table 5 having the precoat layer 40 formed on the upper surface 5a is attached to the elevator 4, and then the solid shape forming operation is started. .

そこで、立体形状形成動作が開始すると、先ず、エレ
ベータ4が初期位置へと移動され、エレベータ4のワー
ク台5の上面5aのプリコート層40の上側に液状紫外線硬
化型樹脂材3が流れ込んで1階層ピッチ分の厚みで位置
する。尚、この1階層ピッチ分の厚としては0.2〜2.0mm
の範囲が好ましいが、勿論これに限られるものではな
い。
Therefore, when the three-dimensional shape forming operation is started, first, the elevator 4 is moved to the initial position, and the liquid ultraviolet curable resin material 3 flows into the upper side of the upper surface 5a of the work table 5 of the elevator 4 above the precoat layer 40 to form one layer. It is located with a pitch thickness. The thickness for this one-tier pitch is 0.2 to 2.0 mm
The range is preferable, but is not limited to this.

そして、この状態から露光ビーム17の液状紫外線硬化
型樹脂材3の液面3aのプリコート層40に対応した領域に
対するラスタ走査が為される。このラスタ走査は当該立
体形状の各分解平面について行なわれ、その順序は多数
の分解平面のうちZ方向における両端の2つの分解平面
のいずれか一方のものから順次行なわれる。また、1つ
の分解平面についての走査は、ライン走査方向を第1の
走査方向又は第2の走査方向のいずれかとして行なわ
れ、第1の走査方向をライン走査方向とするときは第1
のビームスキャナー11の揺動ミラー15を揺動させること
によってライン走査を行ない、1つのライン走査が終了
する度に第2のビームスキャナー12の揺動ミラー15′を
1ラインピッチに相当する角度回動させてライン走査の
ライン位置を第2の走査方向へ順次移動させて行くこと
により当該1つの分解平面についてのラスタ走査を行な
い、また、第2の走査方向をライン走査方向とするとき
は第2のビームスキャナー12の揺動ミラー15′を揺動さ
せることによってライン走査を行ない、1つのライン走
査が終了する度に第1のビームスキャナー11の揺動ミラ
ー15を1ラインピッチに相当する角度回動させてライン
走査のライン位置を第1の走査方向へ順次移動させて行
くことにより当該1つの分解平面についての走査を行な
う。
Then, from this state, raster scanning is performed on a region of the liquid surface 3a of the liquid ultraviolet curable resin material 3 of the exposure beam 17 corresponding to the precoat layer 40. The raster scanning is performed on each of the decomposition planes of the three-dimensional shape, and the order is sequentially performed from one of the two decomposition planes at both ends in the Z direction among the many decomposition planes. Further, the scanning on one decomposition plane is performed with the line scanning direction as either the first scanning direction or the second scanning direction. When the first scanning direction is the line scanning direction, the scanning is performed with the first scanning direction.
Line scanning is performed by oscillating the oscillating mirror 15 of the beam scanner 11, and the oscillating mirror 15 'of the second beam scanner 12 is rotated by an angle corresponding to one line pitch each time one line scanning is completed. By moving the line position of the line scanning sequentially in the second scanning direction, the raster scanning for the one decomposition plane is performed, and when the second scanning direction is the line scanning direction, the first scanning is performed. Line scanning is performed by oscillating the oscillating mirror 15 'of the second beam scanner 12, and each time one line scanning is completed, the oscillating mirror 15 of the first beam scanner 11 is rotated by an angle corresponding to one line pitch. By rotating and sequentially moving the line position of the line scanning in the first scanning direction, scanning is performed on the one decomposition plane.

このようにして、1つの分解平面についての液状紫外
線硬化型樹脂材3の液面3aに対る露光ビーム17のラスタ
走査が終了すると、上記液面3aのうち露光ビーム17がラ
スタ走査した領域が硬化し、それにより、第1番目に形
成されるべき分解平面の形状と同じ形状を有する1つの
硬化樹脂層41が形成される。尚、第4図においてこれら
硬化樹脂層41、41、・・・に一部記載した破線42、42、
・・・又は43、43、・・・はライン走査方向を示し、例
えば、硬化樹脂層411は第1の走査方向を露光ビーム17
のライン走査方向として形成されている。
In this way, when raster scanning of the exposure beam 17 on the liquid surface 3a of the liquid ultraviolet curable resin material 3 on one decomposition plane is completed, the area of the liquid surface 3a raster-scanned by the exposure beam 17 is It is cured, thereby forming one cured resin layer 41 having the same shape as the decomposition plane to be formed first. In FIG. 4, broken lines 42, 42 partially shown in these cured resin layers 41, 41 ,.
... or 43, 43, ... denotes the line scan direction, for example, the cured resin layer 41 1 is a first scanning direction exposure beam 17
Is formed as the line scanning direction.

1番目の硬化樹脂層411が形成されると、該硬化樹脂
層411はプリコート層40上に積層接着される。
If the first cured resin layer 41 1 is formed, the cured resin layer 41 1 is laminated and bonded on the precoat layer 40.

そして、1つの硬化樹脂層411が形成されるとエレベ
ータ4が1階層ピッチ分下方へ移動される。これによ
り、既に形成された硬化樹脂層411上に液状紫外線硬化
型樹脂材3が1階層ピッチ分の厚さで流れ込む。
When one cured resin layer 41 1 is formed, the elevator 4 is moved downward by one layer pitch. As a result, the liquid ultraviolet curable resin material 3 flows into the already formed cured resin layer 41 1 with a thickness of one layer pitch.

この状態から次の順位、即ち、第2の分解平面につい
ての露光ビーム17のラスタ走査が行なわれる。この場
合、露光ビーム17のライン走査方向は第2の走査方向と
される。
From this state, the next order, that is, the raster scanning of the exposure beam 17 with respect to the second decomposition plane is performed. In this case, the line scanning direction of the exposure beam 17 is the second scanning direction.

これにより、第2の分解平面に相当する硬化樹脂層41
2が形成され、該硬化樹脂層412はこれが硬化するとき、
第1の硬化樹脂層411の上面に接着される。
As a result, the cured resin layer 41 corresponding to the second decomposition plane is formed.
2 is formed, and when the cured resin layer 41 2 is cured,
It is adhered to the upper surface of the first cured resin layer 41 1 .

しかして、このような動作がくり返し行なわれること
によって多数の硬化樹脂層411、412、・・・、41nがワ
ーク台5上で積層されて行き、それによって、立体形状
38の三次元形状と同じ三次元形状を有する立体形状44が
形成される。
Then, by repeating such an operation, a large number of the cured resin layers 41 1 , 41 2 , ..., 41 n are stacked on the work table 5, whereby a three-dimensional shape is obtained.
A three-dimensional shape 44 having the same three-dimensional shape as the three-dimensional shape of 38 is formed.

尚、上記したように、硬化樹脂層41、41、・・・のラ
イン走査方向が隣接する硬化樹脂層との間で互いに直交
する方向になるようにすると、硬化するときの収縮作用
による反りの方向が一定で無く、従って、例示した立体
形状44のように一部その他の部分から張り出すように位
置した部分44aがあっても、この部分44aに著しい反りが
生ずることは無い。また、ライン走査方向が硬化層1つ
おきに異なるので、このライン走査の始点及び終点が立
体形状44の一の側面にのみ現われることがなく、従っ
て、どの側面も滑らかな表面の立体像を得ることができ
る。
As described above, when the line scanning directions of the cured resin layers 41, 41, ... Are made to be directions orthogonal to each other between the adjacent cured resin layers, the warpage due to the contraction action at the time of curing is caused. Therefore, even if there is a portion 44a that is positioned so as to project from some other portion, such as the three-dimensional shape 44 illustrated, the portion 44a does not significantly warp. Further, since the line scanning direction is different for every other hardened layer, the start point and the end point of this line scanning do not appear on only one side surface of the three-dimensional shape 44, and therefore, any side surface obtains a three-dimensional image of a smooth surface. be able to.

しかしながら、本発明立体形状形成方法によるライン
走査方向が隣接する硬化樹脂層の間で異ならなければな
らないというものではなく、各層とも同じ方向にライン
を走査するものであっても構わない。
However, the line scanning direction according to the three-dimensional shape forming method of the present invention does not have to be different between adjacent cured resin layers, and each layer may scan lines in the same direction.

(b−3.プリコート層形成方法の変形例)[第6図] ワーク台5の上面5aへのプリコート層の形成は次のよ
うな方法によっても行なうことができる。
(B-3. Modified Example of Precoat Layer Forming Method) [FIG. 6] The precoat layer can be formed on the upper surface 5a of the work table 5 by the following method.

上記立体形状形成用の収容容器2とは別の収容容器45
内に立体形状形成用の液状紫外線硬化型樹脂材3と同様
の液状紫外線硬化型樹脂材3を収容しておく。
A storage container 45 different from the storage container 2 for forming the three-dimensional shape
A liquid ultraviolet curable resin material 3 similar to the liquid ultraviolet curable resin material 3 for forming a three-dimensional shape is housed therein.

そして、エレベータ4から外したワーク台5を収容容
器45中の液状紫外線硬化型樹脂材3内に所定の深さで保
持する。
Then, the work table 5 removed from the elevator 4 is held at a predetermined depth in the liquid ultraviolet curable resin material 3 in the container 45.

46は透明板であり、例えば、PMMAで形成されている。 Reference numeral 46 denotes a transparent plate, which is made of PMMA, for example.

そして、上記透明板46を収容容器45内の液状紫外線硬
化型樹脂材3上に上記ワーク台5の上面5aと対向した状
態で載置する。これによって、透明板46が液状紫外線硬
化型樹脂材3中に稍沈み込んだ状態で浮び、ワーク台5
の上面5aと透明板46との間に液状紫外線硬化型樹脂材3
が薄い層状に位置することになる(第6図(A)参
照)。
Then, the transparent plate 46 is placed on the liquid ultraviolet curable resin material 3 in the container 45 in a state of facing the upper surface 5a of the work table 5. As a result, the transparent plate 46 floats in the liquid UV curable resin material 3 in a state of being slightly submerged, and the work table 5
Liquid ultraviolet curable resin material 3 between the upper surface 5a of the plate and the transparent plate 46.
Are located in thin layers (see FIG. 6 (A)).

次いで、紫外線照射ランプ39により透明板46を通して
紫外線を照射し、液状紫外線硬化型樹脂材3のうち透明
板46とワーク台5との間に層状に位置した部分を硬化さ
せる(第6図(B)参照)。
Then, the ultraviolet irradiation lamp 39 irradiates ultraviolet rays through the transparent plate 46 to cure the portion of the liquid ultraviolet curable resin material 3 located between the transparent plate 46 and the work table 5 in a layered manner (see FIG. )reference).

これによって、ワーク台5の上面5aに層状に硬化され
たプリコート層47が形成されるので、透明板46を除去
し、ワーク台5を収容容器45中の液状紫外線硬化型樹脂
材3から取り出す。
As a result, the layer-hardened precoat layer 47 is formed on the upper surface 5a of the work table 5, so that the transparent plate 46 is removed and the work table 5 is taken out from the liquid ultraviolet curable resin material 3 in the container 45.

そして、このプリコート層47の上面は透明板46のワー
ク台5上面5aに対向した面に倣った面となるため、透明
板46の平面度を良くしておけば、薄く、かつ、平面度の
良好なプリコート層47を形成することができる。
Since the upper surface of the precoat layer 47 is a surface that follows the surface of the transparent plate 46 facing the work table 5 upper surface 5a, if the flatness of the transparent plate 46 is improved, the thin and flat surface can be obtained. A good precoat layer 47 can be formed.

あとは、上面5aにプリコート項47が形成されたワーク
台5をエレベータ4に取り付け、前述したと同様にして
プリコート層47上に立体形状形成して行けば良い。
After that, the work table 5 having the precoat section 47 formed on the upper surface 5a may be attached to the elevator 4, and the three-dimensional shape may be formed on the precoat layer 47 in the same manner as described above.

(G.発明の効果) 以上に記載したところから明らかなように、本発明立
体形状形成方法は、ワーク台の上面に所定の厚さで位置
させた液状紫外線硬化型樹脂材にビーム照射を行なって
該液状紫外線硬化型樹脂材料を選択的に硬化させて第1
の硬化樹脂層を形成し、次いで、該第1の硬化樹脂層の
上に所定の厚さの液状紫外線硬化型樹脂材を位置させて
ビーム照射を行なって選択的に硬化させて第1の硬化樹
脂層の上に第2の硬化樹脂層を積層させ、同様にして、
第3、第4、・・・と順次に硬化樹脂層を積層して行っ
て立体形状を形成する方法であって、ワーク台の上面に
所望厚さの液状紫外線硬化型樹脂材を位置させ、該液状
紫外線硬化型樹脂材を紫外線照射ランプにより硬化させ
て、形成される立体形状の第1層の平面形状より大きな
平面形状を有するプリコート層を形成し、上記プリコー
ト層の上に上記硬化樹脂層を積層して行くようにしたこ
とを特徴としている。
(G. Effects of the Invention) As is apparent from the above description, the method for forming a three-dimensional shape of the present invention performs beam irradiation on a liquid ultraviolet curable resin material positioned on the upper surface of a work table with a predetermined thickness. By selectively curing the liquid ultraviolet curable resin material
First, a liquid ultraviolet curable resin material having a predetermined thickness is placed on the first curable resin layer, and beam irradiation is performed to selectively cure the liquid ultraviolet curable resin material to perform the first curing. A second cured resin layer is laminated on the resin layer, and similarly,
A method for forming a three-dimensional shape by sequentially stacking cured resin layers in the order of third, fourth, ..., Wherein a liquid ultraviolet curable resin material having a desired thickness is positioned on the upper surface of a work table, The liquid ultraviolet curable resin material is cured by an ultraviolet irradiation lamp to form a precoat layer having a plane shape larger than that of the three-dimensional first layer to be formed, and the cured resin layer is formed on the precoat layer. The feature is that they are stacked.

従って、本発明立体形状形成方法にあっては、プリコ
ート層は紫外線照射ランプによって硬化されるため、充
分に硬化され、その上に層上に位置した液状紫外線硬化
型樹脂材にビームが照射されても、もはやワーク台との
間で剥離を起こすような内部応力が生ずることがないの
でワーク台との間の密着力が充分に保て、そして、該プ
リコート層の上に積層される硬化樹脂層には反りを生じ
させるような内部応力が生じるが、これとプリコート層
との接着力は上記内部応力に打ち勝つ程強力であるた
め、これがプリコート層から剥離してしまうことは無
く、また、プリコート層の平面形状は形成される立体形
状の第1層の平面形状より大きく形成されているため、
プリコート層の上に積層される硬化樹脂層に生じる内部
応力がプリコート層をワーク台から剥離させてしまう惧
れも無い。
Therefore, in the method for forming a three-dimensional shape of the present invention, since the precoat layer is cured by the ultraviolet irradiation lamp, it is sufficiently cured, and the liquid ultraviolet curable resin material positioned on the layer is irradiated with the beam. However, since internal stress that causes peeling from the work table is no longer generated, a sufficient adhesion force between the work table and the work table can be maintained, and a cured resin layer laminated on the precoat layer. However, since the adhesive force between the precoat layer and the precoat layer is strong enough to overcome the internal stress, it does not peel off from the precoat layer, and the precoat layer Since the planar shape of is larger than the planar shape of the three-dimensional first layer to be formed,
There is no fear that the internal stress generated in the cured resin layer laminated on the precoat layer may cause the precoat layer to peel off from the work table.

しかして、本発明立体形状形成方法によれば、途中で
ワーク台との剥離を起こすことなく、立体形状を形成す
ることができる。
Therefore, according to the three-dimensional shape forming method of the present invention, a three-dimensional shape can be formed without peeling from the work table in the middle.

尚、上記実施例に示した立体形状形成方法は本発明立
体形状形成方法の実施のほんの一例を示したものにすぎ
ず、本発明の技術的範囲がこれに限定されることを意味
するものではなく、本発明の目的から逸脱しない範囲に
おいて種々の変更が可能であり、そして、それらは本発
明の技術的範囲に含まれるものである。
The three-dimensional shape forming method shown in the above embodiment is merely one example of the implementation of the three-dimensional shape forming method of the present invention, and does not mean that the technical scope of the present invention is limited thereto. However, various modifications can be made without departing from the object of the present invention, and they are included in the technical scope of the present invention.

また、本発明立体形状形成方法を実施するための装置
が図示した立体形状形成装置に限定されるものでもな
い。
Further, the apparatus for carrying out the three-dimensional shape forming method of the present invention is not limited to the illustrated three-dimensional shape forming apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図乃至第3図は本発明立体形状形成方法を実施する
ための立体形状形成装置の一例を示すものであり、第1
図は一部を切り欠いて示す全体の斜視図、第2図は一部
を切断して示す正面図、第3図は制御部のブロック回路
図、第4図は形成された立体形状を一部硬化樹脂層毎に
分離して示す概念図、第5図はプリコート層の形成方法
を示す概略図、第6図はプリコート層の形成方法の変形
例を示す概略図、第7図は従来の立体形状形成方法の一
例を示す概略断面図、第8図は従来の立体形状形成方法
における問題点を示すための説明図である。 符号の説明 3……液状紫外線硬化型樹脂材、 5……ワーク台、 5a……ワーク台の上面、 17……ビーム、 39……紫外線照射ランプ、 40……プリコート層、 41……硬化樹脂層、 44……立体形状、 47……プリコート層
FIGS. 1 to 3 show an example of a three-dimensional shape forming apparatus for implementing the three-dimensional shape forming method of the present invention.
The figure is an overall perspective view showing a cutaway portion, FIG. 2 is a front view showing a partial cutaway, FIG. 3 is a block circuit diagram of a control unit, and FIG. FIG. 5 is a schematic diagram showing the partial cured resin layers separately, FIG. 5 is a schematic diagram showing a method of forming a precoat layer, FIG. 6 is a schematic diagram showing a modified example of the method of forming a precoat layer, and FIG. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing an example of a three-dimensional shape forming method, and FIG. 8 is an explanatory view showing problems in the conventional three-dimensional shape forming method. Explanation of code 3 …… Liquid UV curable resin material, 5 …… Work table, 5a …… Top surface of work table, 17 …… Beam, 39 …… UV irradiation lamp, 40 …… Precoat layer, 41 …… Cured resin Layer, 44 ... 3D shape, 47 ... Precoat layer

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ワーク台の上面に所定の厚さで位置させた
液状紫外線硬化型樹脂材にビーム照射を行なって該液状
紫外線硬化型樹脂材を選択的に硬化させて第1の硬化樹
脂層を形成し、次いで、該第1の硬化樹脂層の上に所定
の厚さの液状紫外線硬化型樹脂材を位置させてビーム照
射を行なって選択的に硬化させて第1の硬化樹脂層の上
に第2の硬化樹脂層を積層させ、同様にして、第3、第
4、・・・と順次に硬化樹脂層を積層して行って立体形
状を形成する方法であって、 ワーク台の上面に所望厚さの液状紫外線硬化型樹脂材を
位置させ、該液状紫外線硬化型樹脂材を紫外線照射ラン
プにより硬化させて、形成される立体形状の第1層の平
面形状より大きな平面形状を有するプリコート層を形成
し、 上記プリコート層の上に上記硬化樹脂層を積層して行く
ようにした ことを特徴とする立体形状形成方法
1. A first cured resin layer by irradiating a beam onto a liquid ultraviolet curable resin material positioned on the upper surface of a work table with a predetermined thickness to selectively cure the liquid ultraviolet curable resin material. Then, a liquid ultraviolet curable resin material having a predetermined thickness is placed on the first curable resin layer, and beam irradiation is performed to selectively cure the liquid ultraviolet curable resin material on the first curable resin layer. A method for forming a three-dimensional shape by stacking a second cured resin layer on the substrate, and then similarly stacking the cured resin layers on the third, fourth, ... A precoat having a planar shape that is larger than the planar shape of the three-dimensional first layer formed by locating a liquid ultraviolet curable resin material of a desired thickness on the substrate and curing the liquid ultraviolet curable resin material with an ultraviolet irradiation lamp. Layer, and the cured resin on the precoat layer Three-dimensional shape forming method is characterized in that as go laminating
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