JP2018020521A5 - - Google Patents

Description

（１）第１の発明に係る光造形装置は、硬化組成物層を上下方向に積層することにより立体的な造形物を製造する光造形装置であって、造形面を有する造形テーブルと、造形テーブルに隣接可能に設けられる補助テーブルと、造形テーブルおよび補助テーブルの一方を他方に対して上下方向に相対的に移動させる相対移動手段と、補助テーブル上に光硬化性組成物を供給する供給手段と、補助テーブルの上面が造形テーブルの造形面または硬化組成物層の上面と同じ高さにある状態で、供給手段により補助テーブルに供給された光硬化性組成物を補助テーブルの上面上から造形テーブルの造形面上または硬化組成物層の上面上まで引き延ばす引き延ばし部材と、造形テーブルの造形面上の光硬化性組成物を露光することにより硬化組成物層を形成する露光手段とを備える。

この光造形装置においては、造形テーブルに隣接可能に設けられた補助テーブル上に光硬化性組成物が供給される。造形テーブルおよび補助テーブルの一方が他方に対して上下方向に相対的に移動される。補助テーブルの上面が造形テーブルの造形面または硬化組成物の上面と同じ高さにある状態で、補助テーブルに供給された光硬化性組成物が引き延ばし部材により補助テーブルの上面上から造形テーブルの造形面上または硬化組成物層の上面上まで引き延ばされる。造形テーブルの造形面上の光硬化性組成物が露光手段により露光されることにより硬化組成物層が形成される。

この構成によれば、硬化組成物層の積層数が多い場合でも、補助テーブルの高さを造形テーブル上の最上部の硬化組成物層の高さに合わせることにより、光硬化性組成物を補助テーブル上から硬化組成物層上に引き延ばすことができる。これにより、高さ方向に大きい造形物を容易に製造することができる。
（２）引き延ばし部材は、補助テーブル上の光硬化性組成物を補助テーブルの上面上から造形テーブルの造形面上または硬化組成物層の上面上まで連続的に引き延ばすことができる。
（３）引き延ばし部材は、造形テーブルの上面と平行に延びる下端を有し、下端が補助テーブルの上面および造形テーブルの造形面または硬化組成物層の上面に対して一定の間隔を保った状態で補助テーブルの上方の位置から造形テーブルの上方の位置まで移動してもよい。
（４）引き延ばし部材は、ブレード状のリコータを含んでもよい。
（５）相対移動手段は、造形テーブル上に硬化組成物層が形成された後に、造形テーブルの上面が形成された硬化組成物層の上面と同じ高さになるように造形テーブルおよび補助テーブルの一方を他方に対して相対的に移動させてもよい。

（６）供給手段は、シリンジ方式により光硬化性組成物を補助テーブル上に吐出する吐出孔を有するディスペンサを含んでもよい。この場合、補助テーブルに供給する光硬化性組成物の量を容易に調整することができる。

（７）供給手段は、ディスペンサによる光硬化性組成物の供給の待機位置で、ディスペンサの吐出孔を閉塞するキャップ部材をさらに含んでもよい。この場合、吐出孔からの光硬化性組成物の漏洩を容易に防止することができる。これにより、光硬化性組成物の消費量を低減することができる。

（８）供給手段は、ディスペンサに取り付けられかつ光硬化性組成物の温度を調整する温調部材をさらに含んでもよい。この場合、光硬化性組成物の粘度等の物性を好適に維持することができる。

（９）長尺状の敷材が巻回されたロールを有する敷材供給手段を含み、敷材供給手段は、敷材が造形テーブルの造形面を覆うように、ロールから敷材の一部を引き出し可能に配置され、引き延ばし部材は、補助テーブルに供給された光硬化性組成物を造形面上の敷材上に引き延ばしてもよい。

この場合、造形テーブルの造形面を保護することができる。また、造形面上から造形物を容易に取り出すことができる。さらに、敷材をロールから連続的に引き出すことができるので、造形物の製造のたびに造形テーブルの造形面に合わせた敷材を用意する必要がない。これにより、光造形装置の利便性が向上する。
（１０）敷材供給手段は、ロールから引き出された敷材が補助テーブルと造形テーブルとの間を通るように配置されてもよい。

（１１）光造形装置は、敷材を造形テーブルの造形面に保持する敷材保持手段をさらに備えてもよい。この場合、造形面からの敷材の剥離が防止される。

（１２）造形テーブルは、造形面に開口する１または複数の吸引孔をさらに有し、敷材保持手段は、造形テーブルの１または複数の吸引孔を通して敷材を吸引することにより敷材を造形面に保持してもよい。この場合、簡単な構成で敷材を造形テーブルの造形面に保持することができる。

（１３）補助テーブルは、敷材を造形テーブルに対して押圧する押圧部を有してもよい。この場合、造形面上での敷材の位置ずれが防止される。

（１４）光造形装置は、引き延ばし部材に付着した光硬化性組成物を除去する清掃手段をさらに備えてもよい。この場合、引き延ばし部材が清浄に維持される。これにより、引き延ばし部材に付着した不要な光硬化性組成物が造形テーブルの造形面上または硬化組成物層上に滴下することを防止することができる。

（１５）清掃手段は、引き延ばし部材による光硬化性組成物の引き延ばし後に、引き延ばし部材に近接または接触するカップ部材と、引き延ばし部材に付着する光硬化性組成物をカップ部材内に吸引する吸引装置とを含んでもよい。この場合、簡単な構成で引き延ばし部材に付着した光硬化性組成物を除去することができる。

（１６）第２の発明に係る光造形方法は、硬化組成物層を上下方向に積層することにより立体的な造形物を製造する光造形方法であって、造形テーブルに隣接可能に設けられる補助テーブル上に光硬化性組成物を供給するステップと、造形テーブルおよび補助テーブルの一方を他方に対して上下方向に相対的に移動させることにより補助テーブルの上面の高さを造形テーブルの造形面または硬化組成物層の上面の高さと同じにするステップと、補助テーブルに供給された光硬化性組成物を引き延ばし部材により補助テーブルの上面上から造形テーブルの造形面上または硬化組成物層の上面上までに引き延ばすステップと、造形テーブルの造形面上の光硬化性組成物を露光手段により露光することにより硬化組成物層を形成するステップとを含む。

この光造形方法によれば、造形テーブルに隣接可能に設けられた補助テーブル上に光硬化性組成物が供給される。造形テーブルおよび補助テーブルの一方が他方に対して上下方向に相対的に移動されることにより補助テーブルの上面上の高さが造形テーブルの造形面または硬化組成物層の上面の高さと同じにされる。補助テーブルに供給された光硬化性組成物が引き延ばし部材により補助テーブルの上面上から造形テーブルの造形面上または硬化組成物層上まで引き延ばされる。造形テーブルの造形面上の光硬化性組成物が露光手段により露光されることにより硬化組成物層が形成される。

（１７）光硬化性組成物を供給するステップは、シリンジ方式のディスペンサの吐出孔から光硬化性組成物を造形テーブル上に吐出することを含んでもよい。この場合、補助テーブルに供給する光硬化性組成物の量を容易に調整することができる。

請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
（７）参考形態
（１）第１の参考形態に係る光造形装置は、硬化組成物層を上下方向に積層することにより立体的な造形物を製造する光造形装置であって、造形面を有する造形テーブルと、造形テーブルに隣接可能に設けられる補助テーブルと、造形テーブルおよび補助テーブルの一方を他方に対して上下方向に相対的に移動させる相対移動手段と、補助テーブル上に光硬化性組成物を供給する供給手段と、供給手段により補助テーブルに供給された光硬化性組成物を造形テーブルの造形面上または硬化組成物層上に引き延ばす引き延ばし部材と、造形テーブルの造形面上の光硬化性組成物を露光することにより硬化組成物層を形成する露光手段とを備える。
この光造形装置においては、造形テーブルに隣接可能に設けられた補助テーブル上に光硬化性組成物が供給される。造形テーブルおよび補助テーブルの一方が他方に対して上下方向に相対的に移動される。補助テーブルに供給された光硬化性組成物が引き延ばし部材により造形テーブルの造形面上または硬化組成物層上に引き延ばされる。造形テーブルの造形面上の光硬化性組成物が露光手段により露光されることにより硬化組成物層が形成される。
この構成によれば、硬化組成物層の積層数が多い場合でも、補助テーブルの高さを造形テーブル上の最上部の硬化組成物層の高さに合わせることにより、光硬化性組成物を補助テーブル上から硬化組成物層上に引き延ばすことができる。これにより、高さ方向に大きい造形物を容易に製造することができる。
（２）供給手段は、シリンジ方式により光硬化性組成物を補助テーブル上に吐出する吐出孔を有するディスペンサを含んでもよい。この場合、補助テーブルに供給する光硬化性組成物の量を容易に調整することができる。
（３）供給手段は、ディスペンサによる光硬化性組成物の供給の待機位置で、ディスペンサの吐出孔を閉塞するキャップ部材をさらに含んでもよい。この場合、吐出孔からの光硬化性組成物の漏洩を容易に防止することができる。これにより、光硬化性組成物の消費量を低減することができる。
（４）供給手段は、ディスペンサに取り付けられかつ光硬化性組成物の温度を調整する温調部材をさらに含んでもよい。この場合、光硬化性組成物の粘度等の物性を好適に維持することができる。
（５）長尺状の敷材が巻回されたロールを有する敷材供給手段を含み、敷材供給手段は、敷材が造形テーブルの造形面を覆うように、ロールから敷材の一部を引き出し可能に配置され、引き延ばし部材は、補助テーブルに供給された光硬化性組成物を造形面上の敷材上に引き延ばしてもよい。
この場合、造形テーブルの造形面を保護することができる。また、造形面上から造形物を容易に取り出すことができる。さらに、敷材をロールから連続的に引き出すことができるので、造形物の製造のたびに造形テーブルの造形面に合わせた敷材を用意する必要がない。これにより、光造形装置の利便性が向上する。
（６）光造形装置は、敷材を造形テーブルの造形面に保持する敷材保持手段をさらに備えてもよい。この場合、造形面からの敷材の剥離が防止される。
（７）造形テーブルは、造形面に開口する１または複数の吸引孔をさらに有し、敷材保持手段は、造形テーブルの１または複数の吸引孔を通して敷材を吸引することにより敷材を造形面に保持してもよい。この場合、簡単な構成で敷材を造形テーブルの造形面に保持することができる。
（８）補助テーブルは、敷材を造形テーブルに対して押圧する押圧部を有してもよい。この場合、造形面上での敷材の位置ずれが防止される。
（９）光造形装置は、引き延ばし部材に付着した光硬化性組成物を除去する清掃手段をさらに備えてもよい。この場合、引き延ばし部材が清浄に維持される。これにより、引き延ばし部材に付着した不要な光硬化性組成物が造形テーブルの造形面上または硬化組成物層上に滴下することを防止することができる。
（１０）清掃手段は、引き延ばし部材による光硬化性組成物の引き延ばし後に、引き延ばし部材に近接または接触するカップ部材と、引き延ばし部材に付着する光硬化性組成物をカップ部材内に吸引する吸引装置とを含んでもよい。この場合、簡単な構成で引き延ばし部材に付着した光硬化性組成物を除去することができる。
（１１）第２の参考形態に係る光造形方法は、硬化組成物層を上下方向に積層することにより立体的な造形物を製造する光造形方法であって、造形テーブルに隣接可能に設けられる補助テーブル上に光硬化性組成物を供給するステップと、造形テーブルおよび補助テーブルの一方を他方に対して上下方向に相対的に移動させるステップと、補助テーブルに供給された光硬化性組成物を引き延ばし部材により造形テーブルの造形面上または硬化組成物層上に引き延ばすステップと、造形テーブルの造形面上の光硬化性組成物を露光手段により露光することにより硬化組成物層を形成するステップとを含む。
この光造形方法によれば、造形テーブルに隣接可能に設けられた補助テーブル上に光硬化性組成物が供給される。造形テーブルおよび補助テーブルの一方が他方に対して上下方向に相対的に移動される。補助テーブルに供給された光硬化性組成物が引き延ばし部材により造形テーブルの造形面上または硬化組成物層上に引き延ばされる。造形テーブルの造形面上の光硬化性組成物が露光手段により露光されることにより硬化組成物層が形成される。
この方法によれば、硬化組成物層の積層数が多い場合でも、補助テーブルの高さを造形テーブル上の最上部の硬化組成物層の高さに合わせることにより、光硬化性組成物を補助テーブル上から硬化組成物層上に引き延ばすことができる。これにより、高さ方向に大きい造形物を容易に製造することができる。
（１２）光硬化性組成物を供給するステップは、シリンジ方式のディスペンサの吐出孔から光硬化性組成物を造形テーブル上に吐出することを含んでもよい。この場合、補助テーブルに供給する光硬化性組成物の量を容易に調整することができる。

Claims (17)

1. 硬化組成物層を上下方向に積層することにより立体的な造形物を製造する光造形装置であって、
   造形面を有する造形テーブルと、
   前記造形テーブルに隣接可能に設けられる補助テーブルと、
   前記造形テーブルおよび前記補助テーブルの一方を他方に対して上下方向に相対的に移動させる相対移動手段と、
   前記補助テーブル上に光硬化性組成物を供給する供給手段と、
   前記補助テーブルの上面が前記造形テーブルの前記造形面または前記硬化組成物層の上面と同じ高さにある状態で、前記供給手段により前記補助テーブルに供給された光硬化性組成物を前記補助テーブルの上面上から前記造形テーブルの前記造形面上または前記硬化組成物層の上面上まで引き延ばす引き延ばし部材と、
   前記造形テーブルの前記造形面上の光硬化性組成物を露光することにより前記硬化組成物層を形成する露光手段とを備える、光造形装置。
2. 前記引き延ばし部材は、前記補助テーブル上の光硬化性組成物を前記補助テーブルの上面上から前記造形テーブルの前記造形面上または前記硬化組成物層の上面上まで連続的に引き延ばす、請求項１記載の光造形装置。
3. 前記引き延ばし部材は、前記造形テーブルの上面と平行に延びる下端を有し、前記下端が前記補助テーブルの上面および前記造形テーブルの前記造形面または前記硬化組成物層の上面に対して一定の間隔を保った状態で前記補助テーブルの上方の位置から前記造形テーブルの上方の位置まで移動する、請求項１または２記載の光造形装置。
4. 前記引き延ばし部材は、ブレード状のリコータを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光造形装置。
5. 前記相対移動手段は、前記造形テーブル上に前記硬化組成物層が形成された後に、前記造形テーブルの上面が形成された前記硬化組成物層の上面と同じ高さになるように前記造形テーブルおよび前記補助テーブルの一方を他方に対して相対的に移動させる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光造形装置。
6. 前記供給手段は、シリンジ方式により光硬化性組成物を前記補助テーブル上に吐出する吐出孔を有するディスペンサを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光造形装置。
7. 前記供給手段は、前記ディスペンサによる光硬化性組成物の供給の待機位置で、前記ディスペンサの前記吐出孔を閉塞するキャップ部材をさらに含む、請求項６記載の光造形装置。
8. 前記供給手段は、前記ディスペンサに取り付けられかつ光硬化性組成物の温度を調整する温調部材をさらに含む、請求項６または７記載の光造形装置。
9. 長尺状の敷材が巻回されたロールを有する敷材供給手段を含み、
   前記敷材供給手段は、敷材が前記前記造形テーブルの前記造形面を覆うように、前記ロールから敷材の一部を引き出し可能に配置され、
   前記引き延ばし部材は、前記補助テーブルに供給された光硬化性組成物を前記造形面上の敷材上に引き延ばす、請求項１〜８のいずれか一項に記載の光造形装置。
10. 前記敷材供給手段は、前記ロールから引き出された敷材が前記補助テーブルと前記造形テーブルとの間を通るように配置された、請求項９記載の光造形装置。
11. 前記敷材を前記造形テーブルの前記造形面に保持する敷材保持手段をさらに備える、請求項１０記載の光造形装置。
12. 前記造形テーブルは、前記造形面に開口する１または複数の吸引孔をさらに有し、
    前記敷材保持手段は、前記造形テーブルの前記１または複数の吸引孔を通して敷材を吸引することにより敷材を前記造形面に保持する、請求項１１記載の光造形装置。
13. 前記補助テーブルは、前記敷材を前記造形テーブルに対して押圧する押圧部を有する、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の光造形装置。
14. 前記引き延ばし部材に付着した光硬化性組成物を除去する清掃手段をさらに備える、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の光造形装置。
15. 前記清掃手段は、
    前記引き延ばし部材による光硬化性組成物の引き延ばし後に、前記引き延ばし部材に近接または接触するカップ部材と、
    前記引き延ばし部材に付着する光硬化性組成物を前記カップ部材内に吸引する吸引装置とを含む、請求項１４記載の光造形装置。
16. 硬化組成物層を上下方向に積層することにより立体的な造形物を製造する光造形方法であって、
    造形テーブルに隣接可能に設けられる補助テーブル上に光硬化性組成物を供給するステップと、
    前記造形テーブルおよび前記補助テーブルの一方を他方に対して上下方向に相対的に移動させることにより前記補助テーブルの上面の高さを前記造形テーブルの造形面または前記硬化組成物層の上面の高さと同じにするステップと、
    前記補助テーブルに供給された光硬化性組成物を引き延ばし部材により前記補助テーブルの上面上から前記造形テーブルの前記造形面上または前記硬化組成物層の上面上まで引き延ばすステップと、
    前記造形テーブルの前記造形面上の光硬化性組成物を露光手段により露光することにより前記硬化組成物層を形成するステップとを含む、光造形方法。
17. 前記光硬化性組成物を供給するステップは、シリンジ方式のディスペンサの吐出孔から光硬化性組成物を前記造形テーブル上に吐出することを含む、請求項１６記載の光造形方法。