JP2561328B2 - 三次元形状の形成方法および装置 - Google Patents
三次元形状の形成方法および装置Info
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- B29C41/00—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor
- B29C41/02—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C41/12—Spreading-out the material on a substrate, e.g. on the surface of a liquid
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光硬化成形方法および装置に関し、光の
照射によって硬化する光硬化性樹脂を用いて、立体的な
三次元形状を有する物品を成形製造する方法、および、
その方法に用いる装置に関するものである。
照射によって硬化する光硬化性樹脂を用いて、立体的な
三次元形状を有する物品を成形製造する方法、および、
その方法に用いる装置に関するものである。
光硬化性樹脂を用いて三次元形状を成形する方法は、
複雑な三次元形状を、成形型や特別な加工工具等を用い
ることなく、簡単かつ正確に形成することができる方法
として、各種の製品モデルや立体模型の製造等に利用す
ることが考えさており、例えば、特開昭62−35966号公
報等に開示されている。
複雑な三次元形状を、成形型や特別な加工工具等を用い
ることなく、簡単かつ正確に形成することができる方法
として、各種の製品モデルや立体模型の製造等に利用す
ることが考えさており、例えば、特開昭62−35966号公
報等に開示されている。
第２図は、従来の一般的な、光硬化性樹脂を用いた三
次元形状の形成方法の一例を示しており、光硬化性樹脂
液２を収容した樹脂液槽１に昇降自在な成形台５が設け
られ、樹脂液槽１の上方にはレンズ30等の光学系等から
なる光ビーム照射機構が設けられている。光硬化性樹脂
液２の液面に光ビーム３を照射すると、光ビーム３の焦
点位置近傍の液面から一定深さまでの光硬化性樹脂液２
が硬化して光硬化槽40が形成される。光硬化層40は成形
台５に載せられた状態になっているので、成形台５を下
降させれば、光硬化層40は液面下に沈み、光硬化層40の
上が未硬化の光硬化性樹脂液２で覆われる。その後、前
記同様に光硬化性樹脂液２の液面に光ビーム３を照射す
ると、第２層の光硬化層４が形成される。このような、
光ビーム３の照射による光硬化層40の形成、および、成
形台５の下降による光硬化層40の上への新たな光硬化性
樹脂液２の供給とを繰り返すことによって、複数層の光
硬化層40が積層された三次元形状を有する成形品４が成
形される。
次元形状の形成方法の一例を示しており、光硬化性樹脂
液２を収容した樹脂液槽１に昇降自在な成形台５が設け
られ、樹脂液槽１の上方にはレンズ30等の光学系等から
なる光ビーム照射機構が設けられている。光硬化性樹脂
液２の液面に光ビーム３を照射すると、光ビーム３の焦
点位置近傍の液面から一定深さまでの光硬化性樹脂液２
が硬化して光硬化槽40が形成される。光硬化層40は成形
台５に載せられた状態になっているので、成形台５を下
降させれば、光硬化層40は液面下に沈み、光硬化層40の
上が未硬化の光硬化性樹脂液２で覆われる。その後、前
記同様に光硬化性樹脂液２の液面に光ビーム３を照射す
ると、第２層の光硬化層４が形成される。このような、
光ビーム３の照射による光硬化層40の形成、および、成
形台５の下降による光硬化層40の上への新たな光硬化性
樹脂液２の供給とを繰り返すことによって、複数層の光
硬化層40が積層された三次元形状を有する成形品４が成
形される。
成形品４の三次元形状は、予め成形しようとする立体
形状を輪切り状に分割して、各分割単位の平面形状を光
ビーム３の移動範囲とし、各分割単位の厚みを成形台５
の下降移動量として、コンピュータに記憶させておき、
光ビームの照射機構と成形台の昇降機構とをコンピュー
タで制御することによって、任意の三次元形状を正確に
成形できるようになっている。したがって、成形品４の
三次元形状のうち、Ｚ軸（上下）方向の形状精度は、成
形台５の下降移動量によって決まる光硬化層40の厚みｔ
に大きく影響されることになる。
形状を輪切り状に分割して、各分割単位の平面形状を光
ビーム３の移動範囲とし、各分割単位の厚みを成形台５
の下降移動量として、コンピュータに記憶させておき、
光ビームの照射機構と成形台の昇降機構とをコンピュー
タで制御することによって、任意の三次元形状を正確に
成形できるようになっている。したがって、成形品４の
三次元形状のうち、Ｚ軸（上下）方向の形状精度は、成
形台５の下降移動量によって決まる光硬化層40の厚みｔ
に大きく影響されることになる。
ところが、成形台５の下降移動量を正確に設定してい
ても、光硬化性樹脂液２が硬化して形成される光硬化層
40の厚みは、必ずしも正確にならないという問題があ
る。これは、光硬化性樹脂液２の硬化作用は、加工雰囲
気すなわち温度，湿度，照度等の影響を大きく受けるた
め、光硬化層40の厚みにバラツキが生じるのである。光
硬化層40の厚みにバラツキがあると、当然、光硬化層40
を積層して形成された成形品４全体の形状精度が悪くな
り、製品の変形や寸法バラツキを生じる。また、光硬化
層40の厚みにバラツキがあると、成形品４内部の品質が
悪くなって強度等のバラツキも生じる。
ても、光硬化性樹脂液２が硬化して形成される光硬化層
40の厚みは、必ずしも正確にならないという問題があ
る。これは、光硬化性樹脂液２の硬化作用は、加工雰囲
気すなわち温度，湿度，照度等の影響を大きく受けるた
め、光硬化層40の厚みにバラツキが生じるのである。光
硬化層40の厚みにバラツキがあると、当然、光硬化層40
を積層して形成された成形品４全体の形状精度が悪くな
り、製品の変形や寸法バラツキを生じる。また、光硬化
層40の厚みにバラツキがあると、成形品４内部の品質が
悪くなって強度等のバラツキも生じる。
そこで、形成される光硬化層40の厚みを正確に制御す
るために、光硬化性樹脂液２を供給したときの、液面か
ら下方の光硬化層40表面までの液厚を光学的に検出し、
この検出信号に基づき、光硬化層40の上に供給する光硬
化性樹脂液２の供給量を制御する方法が考えられ、特開
昭62−37109号公報に開示されている。
るために、光硬化性樹脂液２を供給したときの、液面か
ら下方の光硬化層40表面までの液厚を光学的に検出し、
この検出信号に基づき、光硬化層40の上に供給する光硬
化性樹脂液２の供給量を制御する方法が考えられ、特開
昭62−37109号公報に開示されている。
ところが、上記先行技術では、光硬化層40の厚みを直
接検出するのでなく、硬化前の光硬化性樹脂液２の液厚
を検出している。しかし、この液厚と硬化後の光硬化層
40の厚みとは必ずしも一致しないために、光硬化層40の
厚みを正確に設定できないという問題がある。これは、
液面下に沈んだ光硬化層40の表面から液面までの間に供
給された光硬化性樹脂液２が、そのまま全て光硬化層40
になるのではなく、光ビーム３が照射されたときに、焦
点位置近傍の強い光エネルギーが当たった部分のみが硬
化を起こすので、光ビーム３の照射位置がずれると、液
厚の一部に未硬化部分が残り、また、光硬化性樹脂液２
が硬化時に収縮または膨張したりして、液厚と光硬化層
40の厚みが違ってくることも考えられる。
接検出するのでなく、硬化前の光硬化性樹脂液２の液厚
を検出している。しかし、この液厚と硬化後の光硬化層
40の厚みとは必ずしも一致しないために、光硬化層40の
厚みを正確に設定できないという問題がある。これは、
液面下に沈んだ光硬化層40の表面から液面までの間に供
給された光硬化性樹脂液２が、そのまま全て光硬化層40
になるのではなく、光ビーム３が照射されたときに、焦
点位置近傍の強い光エネルギーが当たった部分のみが硬
化を起こすので、光ビーム３の照射位置がずれると、液
厚の一部に未硬化部分が残り、また、光硬化性樹脂液２
が硬化時に収縮または膨張したりして、液厚と光硬化層
40の厚みが違ってくることも考えられる。
したがって、硬化前の光硬化性樹脂液の液厚を検出す
ることによって、光硬化層の厚みを制御する方法では、
どうしても、不正確な制御しか出来ないのである。
ることによって、光硬化層の厚みを制御する方法では、
どうしても、不正確な制御しか出来ないのである。
そこで、この発明の課題は、上記のような光硬化性樹
脂を用いる三次元形状の形成方法において、光硬化層の
厚みを正確に検出しながら成形を行うことによって、形
状精度や品質の優れた成形品を得ることのできる方法を
提供するとともに、このような形成方式の実施に用いる
形成装置を提供することにある。
脂を用いる三次元形状の形成方法において、光硬化層の
厚みを正確に検出しながら成形を行うことによって、形
状精度や品質の優れた成形品を得ることのできる方法を
提供するとともに、このような形成方式の実施に用いる
形成装置を提供することにある。
上記課題を解決する、この発明のうち、請求項１記載
の三次元形状の形成方法は、光硬化性樹脂液に光を照射
して光硬化層を形成する段階と、光硬化層の上に光硬化
性樹脂液を供給する段階とを繰り返すことによって、複
数層の光硬化層を順次積み重ねて、所望の三次元形状を
形成する方法において、三次元形状を構成するための光
硬化層と別位置に、光硬化層の形成と同時に同じ手法で
検出用光硬化層を形成しておき、この検出用光硬化層の
表面位置を検出し、この検出信号によって、光硬化層の
上に供給する光硬化性樹脂液の厚みを制御するようにし
ている。
の三次元形状の形成方法は、光硬化性樹脂液に光を照射
して光硬化層を形成する段階と、光硬化層の上に光硬化
性樹脂液を供給する段階とを繰り返すことによって、複
数層の光硬化層を順次積み重ねて、所望の三次元形状を
形成する方法において、三次元形状を構成するための光
硬化層と別位置に、光硬化層の形成と同時に同じ手法で
検出用光硬化層を形成しておき、この検出用光硬化層の
表面位置を検出し、この検出信号によって、光硬化層の
上に供給する光硬化性樹脂液の厚みを制御するようにし
ている。
請求項２記載の三次元形状の形成装置は、光硬化性樹
脂液を収容する樹脂液槽と、樹脂液槽内で昇降自在な成
形台と樹脂液槽の上方から液面に光を照射する光照射機
構とを備えた光硬化成形装置において、樹脂液槽の側方
に、検出用光硬化層の表面位置を検出するための検出機
構を備えるとともに、検出機構からの検出信号によって
成形台の昇降を制御する制御機構を備えているようにし
ている。
脂液を収容する樹脂液槽と、樹脂液槽内で昇降自在な成
形台と樹脂液槽の上方から液面に光を照射する光照射機
構とを備えた光硬化成形装置において、樹脂液槽の側方
に、検出用光硬化層の表面位置を検出するための検出機
構を備えるとともに、検出機構からの検出信号によって
成形台の昇降を制御する制御機構を備えているようにし
ている。
請求項１記載の発明によれば、三次元形状を成形する
ための光硬化層と別に、光硬化層の厚みを検出するため
の検出用光硬化層を形成しておき、この検出用光硬化層
の表面位置を検出することによって、実際に形成された
光硬化層の厚みを知ることができる。予め設定された光
硬化層の厚みと、上記実際に形成された厚みとの差を基
にして、次に光硬化層の上に供給する光硬化性樹脂液の
液厚を調整して、光硬化層の厚みの設定値と実際の測定
値との差を補ったり修正するようにすれば、成形品の形
状精度を高めることができる。
ための光硬化層と別に、光硬化層の厚みを検出するため
の検出用光硬化層を形成しておき、この検出用光硬化層
の表面位置を検出することによって、実際に形成された
光硬化層の厚みを知ることができる。予め設定された光
硬化層の厚みと、上記実際に形成された厚みとの差を基
にして、次に光硬化層の上に供給する光硬化性樹脂液の
液厚を調整して、光硬化層の厚みの設定値と実際の測定
値との差を補ったり修正するようにすれば、成形品の形
状精度を高めることができる。
請求項２記載の発明によれば、光硬化性樹脂液の液面
下に沈めた成形台の上で、光硬化性樹脂液に光ビームを
照射して光硬化層を形成した後、成形台を下降させるこ
とによって、成形台に載った光硬化層の上に新たな樹脂
液で覆い、再び光ビームを照射して次層の光硬化層を形
成できるようになっていて、成形台の下降量によって、
硬化させる樹脂液の液厚を制御できる装置において、検
出機構によって検出された検出用光硬化層の表面位置に
基づいて、成形台の下降量を制御することによって、つ
ぎに硬化させる光硬化性樹脂液の液厚を制御することが
できる。
下に沈めた成形台の上で、光硬化性樹脂液に光ビームを
照射して光硬化層を形成した後、成形台を下降させるこ
とによって、成形台に載った光硬化層の上に新たな樹脂
液で覆い、再び光ビームを照射して次層の光硬化層を形
成できるようになっていて、成形台の下降量によって、
硬化させる樹脂液の液厚を制御できる装置において、検
出機構によって検出された検出用光硬化層の表面位置に
基づいて、成形台の下降量を制御することによって、つ
ぎに硬化させる光硬化性樹脂液の液厚を制御することが
できる。
ついで、この発明を、実施例を示す図面を参照しなが
ら、以下に詳しく説明する。
ら、以下に詳しく説明する。
第１図は、この発明にかかる三次元形状形成装置の概
略構造を示しており、光硬化性樹脂液２を蓄える樹脂液
槽１、形成された光硬化層40を載せる成形台５を備えて
いる。成形台５は、ボールネジ51等の回転−直線運動変
換機構を介してＺ軸方向移動制御装置50に連結され、こ
のＺ軸方向移動制御装置50の作動コンピュータ６で制御
することによって、成形台５の昇降を自由に制御できる
ようになっている。ボールネジ51の一端にはエンコーダ
52が設けられてあって、ボールネジ51の回転量すなわち
成形台４の昇降量を検出してコンピュータ６に伝える。
樹脂液槽１の上方には、光ビーム３を発生する紫外線レ
ーザー等の発生装置33、光フィルタ32、光ビーム３の方
向を転換する反射鏡31および集光レンズ30等からなる光
照射機構が設けられており、樹脂液槽１の光硬化性樹脂
液２の液面付近に焦点を結ぶように光ビーム３が照射さ
れる。これらの基本的な構造については、光硬化性樹脂
を用いる通常の三次元形状の形成装置と同様である。
略構造を示しており、光硬化性樹脂液２を蓄える樹脂液
槽１、形成された光硬化層40を載せる成形台５を備えて
いる。成形台５は、ボールネジ51等の回転−直線運動変
換機構を介してＺ軸方向移動制御装置50に連結され、こ
のＺ軸方向移動制御装置50の作動コンピュータ６で制御
することによって、成形台５の昇降を自由に制御できる
ようになっている。ボールネジ51の一端にはエンコーダ
52が設けられてあって、ボールネジ51の回転量すなわち
成形台４の昇降量を検出してコンピュータ６に伝える。
樹脂液槽１の上方には、光ビーム３を発生する紫外線レ
ーザー等の発生装置33、光フィルタ32、光ビーム３の方
向を転換する反射鏡31および集光レンズ30等からなる光
照射機構が設けられており、樹脂液槽１の光硬化性樹脂
液２の液面付近に焦点を結ぶように光ビーム３が照射さ
れる。これらの基本的な構造については、光硬化性樹脂
を用いる通常の三次元形状の形成装置と同様である。
この発明の装置は、樹脂液槽１の側方に接触式の位置
検出機構を備えている。後述する検出用光硬化層の表面
に当接する測定子70の上下動を位置検出センサ71で検出
し、検出信号を位置検出制御装置72に送り、さらにＺ方
向移動制御装置50からコンピュータ６に伝えて、成形台
５の昇降制御に利用する。位置検出センサ71には検出用
光硬化層41への測定子70の接触圧を調整するための接触
圧力調整部73が設けられている。また、位置検出センサ
71および測定子70は、使用時には樹脂液槽１の液面上に
進出し、不用時には樹脂液槽１の側方に退出するように
水平移動可能に設けられている。
検出機構を備えている。後述する検出用光硬化層の表面
に当接する測定子70の上下動を位置検出センサ71で検出
し、検出信号を位置検出制御装置72に送り、さらにＺ方
向移動制御装置50からコンピュータ６に伝えて、成形台
５の昇降制御に利用する。位置検出センサ71には検出用
光硬化層41への測定子70の接触圧を調整するための接触
圧力調整部73が設けられている。また、位置検出センサ
71および測定子70は、使用時には樹脂液槽１の液面上に
進出し、不用時には樹脂液槽１の側方に退出するように
水平移動可能に設けられている。
次に、上記のような装置を使用する三次元形状の形成
方法を説明する。
方法を説明する。
形成しようとする三次元形状に対応して、光硬化性樹
脂液２に対する光ビーム３の照射を行って光硬化槽40を
形成し、つぎに成形台50を下降させて光硬化槽40の上を
新たな樹脂液２で覆い、再び光ビーム３の照射を行うと
いうサイクルを繰り返すのは、通常の方法と全く同じで
ある。ただし、三次元形状に対応する光硬化槽40を形成
するのと同時に、三次元形状の側方位置に、光硬化層40
と同じように光ビーム３を照射して一定面積の検出用光
硬化層40を形成する。この検出用光硬化層41は、三次元
形状の光硬化層40と全く同じ手法または条件で同時に形
成されるとともに、前記測定子70の先端が接触可能な位
置および大きさを有するものである。なお、検出用光硬
化層41に光ビーム３を照射するときには、位置検出セン
サ71および測定子70は、検出用光硬化層41の位置から樹
脂液層１の側方に退出させておく。
脂液２に対する光ビーム３の照射を行って光硬化槽40を
形成し、つぎに成形台50を下降させて光硬化槽40の上を
新たな樹脂液２で覆い、再び光ビーム３の照射を行うと
いうサイクルを繰り返すのは、通常の方法と全く同じで
ある。ただし、三次元形状に対応する光硬化槽40を形成
するのと同時に、三次元形状の側方位置に、光硬化層40
と同じように光ビーム３を照射して一定面積の検出用光
硬化層40を形成する。この検出用光硬化層41は、三次元
形状の光硬化層40と全く同じ手法または条件で同時に形
成されるとともに、前記測定子70の先端が接触可能な位
置および大きさを有するものである。なお、検出用光硬
化層41に光ビーム３を照射するときには、位置検出セン
サ71および測定子70は、検出用光硬化層41の位置から樹
脂液層１の側方に退出させておく。
一層の光硬化層40および検出用光硬化層41が形成され
た段階で、測定子70を検出用光硬化層41の表面に当てれ
ば、検出用光硬化層41の表面位置が検出できる。すなわ
ち、実際に形成された光硬化層40の表面位置が検出でき
るのである。光硬化層40の表面位置が判れば、予め測定
子70で検出しておいた成形台５の表面または前層の光硬
化層表面から、今回形成された光硬化層40までの高さを
算出して、光硬化層40の厚みを正確に知ることができ
る。この光硬化層40の厚み情報と、設計上の光硬化層の
厚みとの差をコンピュータ６で処理して、次の段階での
成形台５の下降量、すなわち、次に硬化させる樹脂液２
の液厚を制御する。例えば、設計上の光硬化層の厚みよ
りも、実際に形成された光硬化層40の厚みが大きけれ
ば、つぎに硬化させる樹脂液２の液厚が薄くなるように
補正することによって、次層の光硬化層40の厚みを薄く
することができる。このようにして、複数の光硬化層40
の厚みのバラツキを出来るだけ小さくするようにして、
成形品４全体の形状精度を高めるのである。
た段階で、測定子70を検出用光硬化層41の表面に当てれ
ば、検出用光硬化層41の表面位置が検出できる。すなわ
ち、実際に形成された光硬化層40の表面位置が検出でき
るのである。光硬化層40の表面位置が判れば、予め測定
子70で検出しておいた成形台５の表面または前層の光硬
化層表面から、今回形成された光硬化層40までの高さを
算出して、光硬化層40の厚みを正確に知ることができ
る。この光硬化層40の厚み情報と、設計上の光硬化層の
厚みとの差をコンピュータ６で処理して、次の段階での
成形台５の下降量、すなわち、次に硬化させる樹脂液２
の液厚を制御する。例えば、設計上の光硬化層の厚みよ
りも、実際に形成された光硬化層40の厚みが大きけれ
ば、つぎに硬化させる樹脂液２の液厚が薄くなるように
補正することによって、次層の光硬化層40の厚みを薄く
することができる。このようにして、複数の光硬化層40
の厚みのバラツキを出来るだけ小さくするようにして、
成形品４全体の形状精度を高めるのである。
以上に説明した実施例において、光硬化性樹脂の材質
や光ビームの種類は、既知の三次元形状の形成方法や装
置で採用されているものが使用できる。例えば、光ビー
ムとしては、光硬化性樹脂の材質に合わせて、可視光線
や紫外線等の任意の波長成分を有する光ビームを用いる
ことができる。
や光ビームの種類は、既知の三次元形状の形成方法や装
置で採用されているものが使用できる。例えば、光ビー
ムとしては、光硬化性樹脂の材質に合わせて、可視光線
や紫外線等の任意の波長成分を有する光ビームを用いる
ことができる。
また成形装置の構造としては、図示した構造以外に
も、通常の三次元形状の形成装置と同様の各種構造に変
更することができる。また、検出用光硬化層41の表面位
置を検出する手段としては、前記した測定子70による接
触式の検出手段のほか、光学的な検出センサによる非接
触式の検出手段を用いることもできる。
も、通常の三次元形状の形成装置と同様の各種構造に変
更することができる。また、検出用光硬化層41の表面位
置を検出する手段としては、前記した測定子70による接
触式の検出手段のほか、光学的な検出センサによる非接
触式の検出手段を用いることもできる。
さらに、上記した実施例では、光硬化層40を載せた成
形台５を樹脂液２中に沈めることによって、光硬化層40
の上を樹脂液２が覆うようにしているが、成形台５およ
び光硬化層40を固定した状態で、光硬化層40の上に直接
新たな樹脂液２を供給することもできる。この場合、樹
脂液２の液厚を制御するには、成形台５の下降量ではな
く、樹脂液２の供給量もしくは液面の上昇量を制御すれ
ばよい。
形台５を樹脂液２中に沈めることによって、光硬化層40
の上を樹脂液２が覆うようにしているが、成形台５およ
び光硬化層40を固定した状態で、光硬化層40の上に直接
新たな樹脂液２を供給することもできる。この場合、樹
脂液２の液厚を制御するには、成形台５の下降量ではな
く、樹脂液２の供給量もしくは液面の上昇量を制御すれ
ばよい。
つぎに、上記のような三次元形状の形成方法において
は、光硬化層の形成および積層工程が樹脂液中で作業が
進められるので、製造されつつある成形品の外形状や仕
上がり状態は、完全後に成形品を樹脂液から取り出すま
で判らない。そこで、製造工程の途中で、樹脂液から取
り出すことなく、成形品の外形状や仕上がり状態を知る
方法について説明する。
は、光硬化層の形成および積層工程が樹脂液中で作業が
進められるので、製造されつつある成形品の外形状や仕
上がり状態は、完全後に成形品を樹脂液から取り出すま
で判らない。そこで、製造工程の途中で、樹脂液から取
り出すことなく、成形品の外形状や仕上がり状態を知る
方法について説明する。
光硬化性樹脂液に、硬化用の光ビームによって変色す
る着色剤を添加しておく。そうすると、光ビームの照射
によって光硬化層が形成されたところは変色するので、
周囲の未硬化の樹脂液と明確に区別でき、形成された光
硬化層の外形が樹脂液に入ったままでも明瞭に確認でき
る。したがって、製造工程の途中においても、成形品の
三次元形状が設計どおりに正確にできているか、硬化の
進行状態がうまくいっているか、光ビームの照射位置が
適当であるか等を確認することができることになる。
る着色剤を添加しておく。そうすると、光ビームの照射
によって光硬化層が形成されたところは変色するので、
周囲の未硬化の樹脂液と明確に区別でき、形成された光
硬化層の外形が樹脂液に入ったままでも明瞭に確認でき
る。したがって、製造工程の途中においても、成形品の
三次元形状が設計どおりに正確にできているか、硬化の
進行状態がうまくいっているか、光ビームの照射位置が
適当であるか等を確認することができることになる。
上記方法に用いる着色剤は、光硬化性樹脂液に溶解す
るものが、均一性や硬化物の物性の点から好ましいが、
微粒子の形で分散していてもよい。変色は、色調の変
化、有色から無色への脱色（退色）、逆に無色から有色
への発色等、周囲の未硬化樹脂液との違いが確認できる
ものであればよい。
るものが、均一性や硬化物の物性の点から好ましいが、
微粒子の形で分散していてもよい。変色は、色調の変
化、有色から無色への脱色（退色）、逆に無色から有色
への発色等、周囲の未硬化樹脂液との違いが確認できる
ものであればよい。
具体的な着色のメカニズムおよび着色剤は、例えば、
いわゆるフリーラジカル写真法やフォトクロミズム等の
非銀塩写真技術において採用されている各種の着色機構
を利用した着色剤が使用される。
いわゆるフリーラジカル写真法やフォトクロミズム等の
非銀塩写真技術において採用されている各種の着色機構
を利用した着色剤が使用される。
以上に説明した、この発明のうち、請求項１記載の三
次元形状の形成方法によれば、三次元形状を構成する光
硬化層と同時に同じ手法で形成された検出用光硬化層の
表面位置を検出することによって、実際に形成された光
硬化層の厚みを知ることができ、この光硬化層の厚みを
もとにして、次に硬化させる光硬化性樹脂液の液厚を補
正することができる。したがって、複数の光硬化層を積
層して三次元形状を形成する際に、各光硬化層毎の厚み
のバラツキを修正して、形成される成形品全体の形状精
度を高め、寸法バラツキや品質性能あるいは強度のバラ
ツキを防いで、変形がなく品質性能が安定した精度の高
い三次元形状を有する成形品を得ることができる。特
に、実際に形成された光硬化層自体の表面位置を直接検
出するので、最も正確に光硬化層の厚みを測定すること
ができ、光硬化層の厚み制御を極めて正確に行うことが
できる。
次元形状の形成方法によれば、三次元形状を構成する光
硬化層と同時に同じ手法で形成された検出用光硬化層の
表面位置を検出することによって、実際に形成された光
硬化層の厚みを知ることができ、この光硬化層の厚みを
もとにして、次に硬化させる光硬化性樹脂液の液厚を補
正することができる。したがって、複数の光硬化層を積
層して三次元形状を形成する際に、各光硬化層毎の厚み
のバラツキを修正して、形成される成形品全体の形状精
度を高め、寸法バラツキや品質性能あるいは強度のバラ
ツキを防いで、変形がなく品質性能が安定した精度の高
い三次元形状を有する成形品を得ることができる。特
に、実際に形成された光硬化層自体の表面位置を直接検
出するので、最も正確に光硬化層の厚みを測定すること
ができ、光硬化層の厚み制御を極めて正確に行うことが
できる。
請求項２記載の発明の三次元形状の形成装置によれ
ば、光照射機構を用いて、樹脂液槽内で昇降する成形台
の上で光硬化層を形成し、検出用光硬化層の表面位置を
検出機構によって検出し、この検出信号にもとづいて成
形台の下降量を制御機構によって制御することによっ
て、つぎに硬化させる光硬化性樹脂液の液厚を制御する
ことができ、簡単な構造で確実に、上記請求項１記載の
発明にかかる方法の効果を発揮することができる。
ば、光照射機構を用いて、樹脂液槽内で昇降する成形台
の上で光硬化層を形成し、検出用光硬化層の表面位置を
検出機構によって検出し、この検出信号にもとづいて成
形台の下降量を制御機構によって制御することによっ
て、つぎに硬化させる光硬化性樹脂液の液厚を制御する
ことができ、簡単な構造で確実に、上記請求項１記載の
発明にかかる方法の効果を発揮することができる。
第１図はこの発明の実施例を示す三次元形状の形成装置
の全体構成図、第２図は光硬化性樹脂を用いる一般的な
三次元形状の形成方法の概要を示す説明図である。 １……樹脂液層、２……光硬化性樹脂液、３……光ビー
ム、４……成形品、40……光硬化層、41……検出用光硬
化層、５……成形台、70……測定子、71……位置検出セ
ンサ
の全体構成図、第２図は光硬化性樹脂を用いる一般的な
三次元形状の形成方法の概要を示す説明図である。 １……樹脂液層、２……光硬化性樹脂液、３……光ビー
ム、４……成形品、40……光硬化層、41……検出用光硬
化層、５……成形台、70……測定子、71……位置検出セ
ンサ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 105:24 (72)発明者 小沢 俊五 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (56)参考文献 実開 平２−15334（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】光硬化性樹脂液に光を照射して光硬化層を
形成する段階と、光硬化層の上に光硬化性樹脂液を供給
する段階とを繰り返すことによって、複数層の光硬化層
を順次積み重ねて、所望の三次元形状を形成する方法に
おいて、三次元形状を構成するための光硬化層と別位置
に、光硬化層の形成と同時に同じ手法で検出用光硬化層
を形成しておき、この検出用光硬化層の表面位置を検出
することよって、光硬化層の上に供給する光硬化性樹脂
液の液厚を制御することを特徴とする三次元形状の形成
方法。 - 【請求項２】光硬化性樹脂液を収容する樹脂液槽と、樹
脂液槽内で昇降自在な成形台と、樹脂液槽の上方から液
面に光を照射する光照射機構とを備えた三次元形状の形
成装置において、樹脂液槽の側方に、検出用光硬化槽の
表面位置を検出するための検出機構を備えるとともに、
検出機構からの検出信号に基づいて成形台の降下量を制
御する制御機構の備えていることを特徴とする三次元形
状の形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63258121A JP2561328B2 (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 三次元形状の形成方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63258121A JP2561328B2 (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 三次元形状の形成方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02175134A JPH02175134A (ja) | 1990-07-06 |
| JP2561328B2 true JP2561328B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=17315794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63258121A Expired - Lifetime JP2561328B2 (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 三次元形状の形成方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2561328B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000167938A (ja) * | 1998-12-04 | 2000-06-20 | Matsushita Electric Works Ltd | 三次元形状物の形成方法 |
| JP2016087810A (ja) * | 2014-10-30 | 2016-05-23 | セイコーエプソン株式会社 | 三次元造形物の製造方法、三次元造形物製造装置および三次元造形物 |
-
1988
- 1988-10-13 JP JP63258121A patent/JP2561328B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02175134A (ja) | 1990-07-06 |
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