JP2943997B2 - 三次元物体の形成方法 - Google Patents
三次元物体の形成方法Info
- Publication number
- JP2943997B2 JP2943997B2 JP2412981A JP41298190A JP2943997B2 JP 2943997 B2 JP2943997 B2 JP 2943997B2 JP 2412981 A JP2412981 A JP 2412981A JP 41298190 A JP41298190 A JP 41298190A JP 2943997 B2 JP2943997 B2 JP 2943997B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photocurable resin
- dimensional object
- resin
- curing
- light beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液体状態の光硬化性樹
脂にレーザなどの光源から照射位置が制御された光ビー
ムを当て、所望の部分を硬化させることによって三次元
物体を形成する方法に関する。
脂にレーザなどの光源から照射位置が制御された光ビー
ムを当て、所望の部分を硬化させることによって三次元
物体を形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光硬化性樹脂に光ビームを照射す
ることによって三次元物体を形成する試みが各研究機関
で行われてきた。この方法では、通常の場合は光硬化性
樹脂を所定の深さになるように容器の中に注入し、必要
な部分に光ビームを照射することによって光硬化性樹脂
を硬化させ、さらに適当な深さの樹脂注入を行う。この
操作を繰り返すことによって所望の物体を輪切りにした
ものを重ねた形状が完成する。
ることによって三次元物体を形成する試みが各研究機関
で行われてきた。この方法では、通常の場合は光硬化性
樹脂を所定の深さになるように容器の中に注入し、必要
な部分に光ビームを照射することによって光硬化性樹脂
を硬化させ、さらに適当な深さの樹脂注入を行う。この
操作を繰り返すことによって所望の物体を輪切りにした
ものを重ねた形状が完成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法によれば未
硬化樹脂が容器の中に大量に残留することになる。これ
は物体形成後に回収するかあるいは捨て去ることになっ
てしまう。また、硬化用に用いる光ビームの到達距離は
制御できないのでかぶりが生じることが問題となってい
る。このかぶりについては物体の形状の精度とも関わっ
てくるので、精度を向上させるためには残留する光硬化
性樹脂がない方がよい。
硬化樹脂が容器の中に大量に残留することになる。これ
は物体形成後に回収するかあるいは捨て去ることになっ
てしまう。また、硬化用に用いる光ビームの到達距離は
制御できないのでかぶりが生じることが問題となってい
る。このかぶりについては物体の形状の精度とも関わっ
てくるので、精度を向上させるためには残留する光硬化
性樹脂がない方がよい。
【０００４】本発明の目的は、未硬化樹脂が容器の中に
大量に残留せず、そして三次元物体を精度よく形成でき
る、三次元物体の形成方法を提供することである。
大量に残留せず、そして三次元物体を精度よく形成でき
る、三次元物体の形成方法を提供することである。
【０００５】
【０００６】本発明の、三次元物体の形成方法は、液体
状態の光硬化性樹脂を、底部が平坦な容器の中に入れら
れ、該光硬化性樹脂とは反応せずにしかも該光硬化性樹
脂よりも比重の小さい支持液体の下面と前記容器の底部
の間に流し込んで樹脂層を形成し、前記容器の外側から
前記底部を経て位置制御された光ビームを該樹脂層に照
射し前記樹脂層を硬化させて所望の形状の二次元物体を
形成し、該二次元物体を前記支持液体の中に引き上げ、
以後、前記硬化による前記光硬化性樹脂の不足量を補な
って、樹脂層を硬化させる操作と、該二次元物体を前記
支持液体の中に引き上げる操作を繰返すことにより三次
元物体を形成するものである。
状態の光硬化性樹脂を、底部が平坦な容器の中に入れら
れ、該光硬化性樹脂とは反応せずにしかも該光硬化性樹
脂よりも比重の小さい支持液体の下面と前記容器の底部
の間に流し込んで樹脂層を形成し、前記容器の外側から
前記底部を経て位置制御された光ビームを該樹脂層に照
射し前記樹脂層を硬化させて所望の形状の二次元物体を
形成し、該二次元物体を前記支持液体の中に引き上げ、
以後、前記硬化による前記光硬化性樹脂の不足量を補な
って、樹脂層を硬化させる操作と、該二次元物体を前記
支持液体の中に引き上げる操作を繰返すことにより三次
元物体を形成するものである。
【０００７】
【作用】使用する光硬化性樹脂の量をできるだけ可能な
限り少なくし、またかぶりによる精度低下を防止するた
めに、使用する光硬化性樹脂と異なった比重を有する支
持液体を用意し、この支持液体の底に所望の厚さの光硬
化性樹脂を伸展し、この薄い光硬化性樹脂の層のみに光
ビームを照射する。このような方法によれば光硬化性樹
脂の存在する領域を限定することができるので、従来の
方法に比較してかぶりの防止が自動的に行われることに
なる。光ビームが照射され、硬化した光硬化性樹脂は硬
化厚さ分だけ支持液体の中に持ち上げられる。そして次
に期待される厚さの量の光硬化性樹脂を足す。この操作
で再び所望の厚さの光硬化性樹脂層が得られるので、さ
らに光ビーム照射を行うことによって再度硬化部分を形
成し、この操作を繰り返す。この時、前段で硬化させた
部分と新たに硬化させる部分との接続は、支持液体と光
硬化性樹脂層との界面で行われる。前段の硬化部分が支
持液体に潜り込んでしまえば接続は適切に行われないこ
とになってしまうので、以後のプロセスが無駄となって
しまうが、通常の場合においてはむしろ硬化した光硬化
性樹脂と液体状態の光硬化性樹脂との塗れ性は非常に良
い。したがって、多少の移動の誤差が存在してもその部
分の光硬化性樹脂が表面張力の働きによって支持液体の
中に引き込まれることになり、その結果光ビーム照射に
よる硬化パス、すなわち硬化厚みが増大するのみであっ
て、光硬化性樹脂層の厚さが充分に薄いので光ビームの
透過能に起因して硬化に分布が生じるなどの問題は生じ
ない。
限り少なくし、またかぶりによる精度低下を防止するた
めに、使用する光硬化性樹脂と異なった比重を有する支
持液体を用意し、この支持液体の底に所望の厚さの光硬
化性樹脂を伸展し、この薄い光硬化性樹脂の層のみに光
ビームを照射する。このような方法によれば光硬化性樹
脂の存在する領域を限定することができるので、従来の
方法に比較してかぶりの防止が自動的に行われることに
なる。光ビームが照射され、硬化した光硬化性樹脂は硬
化厚さ分だけ支持液体の中に持ち上げられる。そして次
に期待される厚さの量の光硬化性樹脂を足す。この操作
で再び所望の厚さの光硬化性樹脂層が得られるので、さ
らに光ビーム照射を行うことによって再度硬化部分を形
成し、この操作を繰り返す。この時、前段で硬化させた
部分と新たに硬化させる部分との接続は、支持液体と光
硬化性樹脂層との界面で行われる。前段の硬化部分が支
持液体に潜り込んでしまえば接続は適切に行われないこ
とになってしまうので、以後のプロセスが無駄となって
しまうが、通常の場合においてはむしろ硬化した光硬化
性樹脂と液体状態の光硬化性樹脂との塗れ性は非常に良
い。したがって、多少の移動の誤差が存在してもその部
分の光硬化性樹脂が表面張力の働きによって支持液体の
中に引き込まれることになり、その結果光ビーム照射に
よる硬化パス、すなわち硬化厚みが増大するのみであっ
て、光硬化性樹脂層の厚さが充分に薄いので光ビームの
透過能に起因して硬化に分布が生じるなどの問題は生じ
ない。
【０００８】一般に市販されている光硬化性樹脂の比重
は、多くは１．０〜１．１の範囲にある。例外的に、内
部にブロム（Ｂｒ）を含んだ樹脂はその値が１．６程度
と重い。支持液体としては物体形成後の清浄化作業が容
易なもので、また、光硬化性樹脂とは反応しないもので
ある必要がある。
は、多くは１．０〜１．１の範囲にある。例外的に、内
部にブロム（Ｂｒ）を含んだ樹脂はその値が１．６程度
と重い。支持液体としては物体形成後の清浄化作業が容
易なもので、また、光硬化性樹脂とは反応しないもので
ある必要がある。
【０００９】さらに、光硬化性樹脂は一般に嫌気性の性
質を持っている。これは基本的に光硬化の開始材が樹脂
に含まれており、この材料は反応が活性であって空気中
の酸素と結合しやすい性質を持っている。したがって、
光硬化性樹脂を使用する環境としては空気を全く除いた
環境である必要がある。一般にはこの方法として窒素あ
るいはアルゴンガスなどで置換した環境を用意する。本
発明の、支持液体の底に光硬化性樹脂を沈める方法で
は、基本的に光硬化性樹脂の層は空気に接触しないので
光硬化性樹脂を注入する時点で空気に触れさせない工夫
を施すのみで作業的には非常に楽になる利点を持ってい
る。
質を持っている。これは基本的に光硬化の開始材が樹脂
に含まれており、この材料は反応が活性であって空気中
の酸素と結合しやすい性質を持っている。したがって、
光硬化性樹脂を使用する環境としては空気を全く除いた
環境である必要がある。一般にはこの方法として窒素あ
るいはアルゴンガスなどで置換した環境を用意する。本
発明の、支持液体の底に光硬化性樹脂を沈める方法で
は、基本的に光硬化性樹脂の層は空気に接触しないので
光硬化性樹脂を注入する時点で空気に触れさせない工夫
を施すのみで作業的には非常に楽になる利点を持ってい
る。
【００１０】以上述べたように、本発明によれば、三次
元物体を精度よく形成でき、例えば三次元ＦＡＸの受信
設備として使用することによって物体形状の転送ができ
る。
元物体を精度よく形成でき、例えば三次元ＦＡＸの受信
設備として使用することによって物体形状の転送ができ
る。
【００１１】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１２】
【００１３】
【００１４】図１は本発明の三次元物体の形成方法の一
実施例の説明図である。
実施例の説明図である。
【００１５】支持液体１３を水とし、比重１．０５を持
つ一液性のエポキシ樹脂の光硬化性樹脂１４を１０ｃｍ
角の立方体のガラス容器１１に入った水の中に光硬化性
樹脂注入口１２から注入することによって、３ｍｍの厚
さの光硬化性樹脂層を容器１３の底の部分に形成する
（図１（１））。引き上げ治具１５として３ｍｍφの銅
の棒を支持液体１３内に挿入し、容器１１の下部からこ
の棒１５の先端にＨｅＮｅイオンレーザの光ビーム１６
を外部情報に基づくあらかじめ決められた曲線に沿って
照射する（図１（２））。硬化後、硬化部分を引き上
げ、さらに所望の厚さとなるように光硬化性樹脂１４を
補給する。この方法を繰り返すことによって光硬化性樹
脂の棒１７を形成でき、さらにこの上に光ビームを円形
にのみ走査することによって円筒１８を形成できる（図
１（３），（４））。さらに、この方法を用いてあらか
じめ設定された曲線に沿って描画を繰り返すことによっ
て人間の頭部のスケルトンを形成できる。
つ一液性のエポキシ樹脂の光硬化性樹脂１４を１０ｃｍ
角の立方体のガラス容器１１に入った水の中に光硬化性
樹脂注入口１２から注入することによって、３ｍｍの厚
さの光硬化性樹脂層を容器１３の底の部分に形成する
（図１（１））。引き上げ治具１５として３ｍｍφの銅
の棒を支持液体１３内に挿入し、容器１１の下部からこ
の棒１５の先端にＨｅＮｅイオンレーザの光ビーム１６
を外部情報に基づくあらかじめ決められた曲線に沿って
照射する（図１（２））。硬化後、硬化部分を引き上
げ、さらに所望の厚さとなるように光硬化性樹脂１４を
補給する。この方法を繰り返すことによって光硬化性樹
脂の棒１７を形成でき、さらにこの上に光ビームを円形
にのみ走査することによって円筒１８を形成できる（図
１（３），（４））。さらに、この方法を用いてあらか
じめ設定された曲線に沿って描画を繰り返すことによっ
て人間の頭部のスケルトンを形成できる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、光硬化性
樹脂とは反応せず光硬化性樹脂とは比重の異なる支持液
体の底に光硬化性樹脂を所望の厚さに伸展し、この光硬
化性樹脂の薄い層にのみ位置制御された光ビームを照射
して所望の形状の二次元物体を形成し、該二次元物体を
支持液体の中に持ち上げる操作を繰り返すことにより、
三次元物体を精度よく形成できる効果がある。
樹脂とは反応せず光硬化性樹脂とは比重の異なる支持液
体の底に光硬化性樹脂を所望の厚さに伸展し、この光硬
化性樹脂の薄い層にのみ位置制御された光ビームを照射
して所望の形状の二次元物体を形成し、該二次元物体を
支持液体の中に持ち上げる操作を繰り返すことにより、
三次元物体を精度よく形成できる効果がある。
【図１】本発明の三次元物体の形成方法の一実施例の説
明図である。
明図である。
１１ ガラス容器 １２ 光硬化性樹脂注入口 １３ 支持液体 １４ 光硬化性樹脂 １５ 引き上げ治具 １６ 光ビーム １７ 光硬化性樹脂の棒 １８ 光硬化性樹脂の円筒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−303817（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−275734（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−236627（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−8021（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B29C 67/00
Claims (1)
- 【請求項１】 液体状態の光硬化性樹脂にレーザなどの
光源から照射位置が制御された光ビームを当て、所望の
部分を硬化させることによって三次元物体を形成する方
法であって、 液体状態の光硬化性樹脂を、底部が平坦な容器の中に入
れられ、該光硬化性樹脂とは反応せずにしかも該光硬化
性樹脂よりも比重の小さい支持液体の下面と前記容器の
底部の間に流し込んで樹脂層を形成し、前記容器の外側
から前記底部を経て位置制御された光ビームを該樹脂層
に照射し前記樹脂層を硬化させて所望の形状の二次元物
体を形成し、該二次元物体を前記支持液体の中に引き上
げ、以後、前記硬化による前記光硬化性樹脂の不足量を
補なって、樹脂層を硬化させる操作と、該二次元物体を
前記支持液体の中に引き上げる操作を繰返すことにより
三次元物体を形成する、三次元物体の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2412981A JP2943997B2 (ja) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | 三次元物体の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2412981A JP2943997B2 (ja) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | 三次元物体の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04223138A JPH04223138A (ja) | 1992-08-13 |
| JP2943997B2 true JP2943997B2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=18521707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2412981A Expired - Fee Related JP2943997B2 (ja) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | 三次元物体の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2943997B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SG11201808339VA (en) * | 2016-03-31 | 2018-10-30 | Nagase Chemtex Corp | Patterning method and patterning apparatus |
| KR102150879B1 (ko) * | 2019-01-09 | 2020-09-03 | (주)링크솔루션 | 레진 사용량 절감을 위한 플로팅 용액을 포함하는 sla 3d 프린터 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62275734A (ja) * | 1986-05-26 | 1987-11-30 | Tokieda Naomitsu | 立体形成方法 |
| JPS648021A (en) * | 1987-02-27 | 1989-01-12 | Masao Yamamoto | Shaping method and device for solid |
| JPH0818374B2 (ja) * | 1987-03-25 | 1996-02-28 | 日本合成ゴム株式会社 | ３次元立体モデルの製造方法 |
| JP2676912B2 (ja) * | 1989-05-18 | 1997-11-17 | ソニー株式会社 | 立体形状形成装置 |
-
1990
- 1990-12-25 JP JP2412981A patent/JP2943997B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04223138A (ja) | 1992-08-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105216319B (zh) | 3d立体投影式光固化3d打印机 | |
| US6777104B2 (en) | Subsurface engraving of three-dimensional sculpture | |
| JPH09216292A (ja) | リコートと同時に光走査する光固化造形装置 | |
| JPS61114818A (ja) | 立体形状形成装置 | |
| JP2943997B2 (ja) | 三次元物体の形成方法 | |
| JPH10249943A (ja) | 光造形装置 | |
| JP2912721B2 (ja) | 三次元物体の形成方法 | |
| JPS61225012A (ja) | 立体形状の形成方法 | |
| JPS63141725A (ja) | 立体形状形成装置 | |
| JP2023531229A (ja) | 光硬化型３ｄプリンタ及びプリンティング方法 | |
| JPH06198747A (ja) | 光造形技術による３次元物体形成装置 | |
| JPS63141724A (ja) | 立体形状形成方法 | |
| CN204451224U (zh) | 一种基于dlp技术的上置式sla成型面板 | |
| JP2586953Y2 (ja) | 光造形装置 | |
| JPH0655643A (ja) | 光造形物の製造方法および装置 | |
| JP2970300B2 (ja) | 三次元造形方法 | |
| CN206085672U (zh) | 3d综合打印装置上的物料控制系统 | |
| CN106976232A (zh) | 一种半渗透性元件及其应用和制备方法及3d打印设备 | |
| JP2001315213A (ja) | 光学的立体造形方法および装置 | |
| CN206306455U (zh) | 3d综合打印装置 | |
| JP2000153556A (ja) | 光学的立体造形方法 | |
| JP2002331592A (ja) | 光造形法を利用した着色造形方法および着色造形物 | |
| JPH07329188A (ja) | 光造形ファブリケ−ション法及びこれを利用した金属構造体の製造方法 | |
| JPH03239531A (ja) | 立体モデル製造法 | |
| JPH08150661A (ja) | 光学的造形方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |