JP3360896B2 - ハニカムモデルの面粗度を向上させる光硬化造形法 - Google Patents
ハニカムモデルの面粗度を向上させる光硬化造形法Info
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- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
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- B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光硬化造形法に関するも
のであり、特にハニカムモデルを造形する光硬化造形法
に関する。 【０００２】 【従来の技術】光硬化造形法では、造形希望形状を複数
の層にスライスする断面群のデータに基づいて造形す
る。通常最初に最下断面に相当する領域において光硬化
性液の液面に光照射する。光硬化性液は光照射を受ける
と硬化する性質を有しており、前記光照射によって最下
断面に相当する平面形状を備えるとともに所定の厚みだ
け硬化された断面硬化層が形成される。断面硬化層が形
成されたら、その表面を未硬化状態の光硬化性液でコー
トし、コート後、隣接する次の断面、この場合下から２
番目の断面に相当する領域において光硬化性液の液面に
光照射する。この結果、下から２番目の断面に相当する
平面形状を備える断面硬化層が新たに形成されると同時
にこの新たに形成される断面硬化層が先に形成されてい
る最下断面層に積層一体化される。以後、光照射工程で
扱う断面を隣接する断面に切換えながら、光照射とコー
トを繰返すこと、すなわち３層照射→コート→４層照射
→コート→５層照射…と工程を進めてゆくことで、断面
硬化層が積層一体化されて全体として造形希望形状を呈
するモデルが造形される。この光硬化造形法は特開昭５
６−１４４４７８号公報に開示されている。 【０００３】この光硬化造形法において、ハニカムモデ
ルを造形する技術が実用化されている。ここでハニカム
モデルとは図５に例示されているように、モデル５０の
うちの輪郭（ないしは外表面）が硬化されて造形希望形
状を呈する外波を備えているものの、内部は一様には硬
化されず、図中５２で例示されるように補強リブのみが
離隔的に硬化されているモデルをいう。ここでいうハニ
カムとはモデル内部に補強リブが形成されているものを
総称するものであり、補強リブのパターンが蜂の巣状と
なっているものに限定されない。 【０００４】この種のハニカムモデルを造形する場合に
は、各照射工程で、断面群のうちの一断面の輪郭線とそ
の輪郭線の内側にあって補強リブを形成する走査線に沿
って、光ビームを走査することによって光照射を実行す
る。このようにすると、輪郭が積層一体化されて外皮が
構成され、その内部に、補強リブが積層一体化されて形
成されているハニカムモデルが造形される。このハニカ
ムモデルによると内部を一様に光照射する必要がなくな
るために造形時間を大幅に短縮化できる。また補強リブ
で外皮が内部から補強されているために必要な強度や精
度を得ることができる。そのため応用例が多い。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】本発明者がハニカムモ
デルを数多く造形しているうちに、外皮５１の表面に５
３，５４に例示する筋状の凹凸が発生し易いことを見出
した。このような凹凸はハニカムモデルの面粗度を低下
させるものであり、克服されなければならない。本発明
はハニカムモデルの外表面に筋状の凹凸が発生しないよ
うにすることを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明者らが筋状の凹凸
の発生メカニズムを検討した結果、まず第１に筋状の凹
凸は外皮５１と補強リブ５２が接する線に沿って形成さ
れ易いことを見出した。さらに深く検討したところ、外
皮とリブがほぼ直角に接する部位５５では凹凸が発生せ
ず、外皮とリブが小さな角度で接する部位で凹凸が発生
し易く、しかも接する角度が小さくなるほど凹凸が大き
くなる傾向を有していることを見出した。本発明の解決
手段は、この知見から凹凸の成長原因を推論し、その成
長原因を除去する試みのなかで見出されたものである。 【０００７】さてリブ５２は外皮５１に接続される必要
はあるものの外皮５１の外側に突出するものであっては
ならない。そこで従来は図４のようにしてリブ形成用走
査ラインの走査限界を定めている。図中５１は直径Ｄの
レーザビームＢを矢印４１に沿って走査することで形成
される外皮を示している。Ｌ０は輪郭線であり、レーザ
ビームＢの中心がこの輪郭線に沿って走査される。図中
Ｉはリブ形成用の走査線を示している。ここでリブ形成
用のレーザビームＢの走査限界Ｉ１は、外皮形成用輪郭
線Ｌ０から内側に走査線Ｉに沿ってＤ／２だけオフセッ
トされた点とされている。Ｄ／２だけオフセットする
と、リブと外皮は接続され、しかもリブが外皮の外側に
まで伸びることはない。このことは走査線Ｊについても
同様であり、輪郭線Ｌ０から走査線Ｊに沿ってＤ／２だ
けオフセットした点Ｊ１を走査限界とすると、リブは外
皮５１に接続され、かつ外皮５１の外側にまで伸びるこ
とはない。にもかかわらず、走査限界をＪ１としてもな
お凸部５３が実際には形成されてしまうのである。 【０００８】この原因を本発明者が推論したところ、次
のように考えるのが最も妥当と思われる。まず走査線Ｉ
についてみると、走査限界Ｉ１における照射範囲４３と
外皮の外表面間にはＤ／２だけの距離がある。これに対
し走査線Ｊでみると、走査限界Ｊ１における照射範囲４
４と外皮５１の外表面間の最短距離４２はＤ／２より相
当に小さくなってしまう。そこで照射範囲４４としては
外皮の外表面を越えなくとも、外表面までの距離が小さ
くなると、走査限界Ｊ１における光照射が外皮の外表面
外にも影響を及ぼすようになる。 【０００９】かかる知見に基づいて本発明では、造形希
望形状を複数層にスライスする断面群のデータに基づい
て、断面外形線に沿って伸びる輪郭線と、その輪郭線の
内側にあって補強リブを形成する走査線に沿って、光硬
化性液の液面を光ビームで照射する工程と、前記光ビー
ム照射工程で形成される硬化層表面を未硬化状態の光硬
化性液でコートする工程とを、前記光ビーム照射工程で
扱う断面を隣接する断面に切換えながら繰返すことによ
って、輪郭と輪郭を内部から補強するリブが積層一体化
されて全体として造形希望形状を呈するハニカムモデル
を造形する光硬化造形法に対して、断面外形線を内側に
ビーム半径だけオフセットして輪郭線を算出する工程
と、前記輪郭線を内側に所定距離だけさらにオフセット
したオフセットラインを算出する工程と、前記工程で算
出されたオフセットラインと、前記補強リブ用走査線の
交点を算出する工程と、前記補強リブ用走査線に沿った
光ビーム照射を前記工程で算出された交点間に規制する
工程とを付加したことを特徴とする。 【００１０】 【作用】本発明の作用を図２を参照して説明する。まず
Ｌ０は従来の光硬化造形法でも利用される輪郭線であ
る。簡単にいうと、造形希望形状の断面領域が図中２１
のラインの内部であるとし、かつ光照射に用いるレーザ
ビームＢの直径がＤであるとすると、輪郭線Ｌ０はライ
ン２１を内側にＤ／２だけオフセットしたものである。
このようにオフセットすると、輪郭線Ｌ０に沿ってレー
ザビームＢの中心を走査することで、ライン２１まで光
硬化され、造形希望形状の断面を形成することができ
る。なお断面の限界ライン２１から内側にＤ／２だけオ
フセットして輪郭線Ｌ０を求める技術は光硬化造形技術
では周知である。 【００１１】さてこの発明では輪郭線Ｌ０から内側に所
定距離ＣだけオフセットしたラインＬ２を算出する。な
お前述のようにオフセットしたラインを求める手法自体
は周知の技術である。オフセットしたラインＬ２が求め
られたら次に走査線Ｉ，ＪとオフセットラインＬ２との
交点が求められ、求められた交点が走査限界とされる。 【００１２】図２において、ラインＬ２はラインＬ０か
らビームの直径分Ｄだけオフセットした例を示してい
る。このオフセットラインＬ２と走査ラインＩとの交点
がＩ２として示され、走査ラインＪとの交点がＪ２とし
て示されている。Ｉ２における照射範囲２２は外皮５１
の内表面に接続され、同様にＪ２における照射範囲２３
も外皮５１の内表面に接する。しかも外皮の外表面まで
の最短距離はともにＤであり、Ｄだけ距離があれば、外
皮の外表面外側にまでリブ用照射が影響を与えることは
ない。 【００１３】もう一つのオフセットラインＬ２ａは輪郭
線Ｌ０からＤ／２だけオフセットしたラインを示してい
る。この場合の交点は走査線ＩについてＩ２ａとなり、
走査線ＪについてＪ２ａとなる。明らかにリブは外皮に
接続されることにより、しかもリブ用照射範囲から外皮
５１の外表面までの最短距離は走査線Ｉ，ＪともにＤ／
２となる。図４の走査線Ｉについて説明したように、外
皮の外表面までの距離がＤ／２だけであると、リブ用照
射が外皮の外表面外にまで影響を及ぼすことがない。 【００１４】このように輪郭線Ｌ０の内側にＤ／２〜Ｄ
の範囲でオフセットしたオフセットラインＬ２，Ｌ２ａ
等を求め、これとリブ用走査線Ｉ，Ｊ等との交点を求め
ることでリブ用光照射の走査限界を規制するようにする
と、リブは外皮の内表面に接し、しかもリブと外皮のな
す角の大小によらず、リブ用照射範囲と外皮の外表面間
の最短距離を一定の値以上とできることから、リブ用照
射が外皮の外表面外にまで影響して外皮の外表面に凸が
形成されることが防止される。なお実施例の記載から明
らかとなるように、オフセット距離はＤ〜Ｄ／２の範囲
外であってもよい。 【００１５】 【実施例】さて図１はこの発明を具体化した一つの処理
手順を示している。図１のステップＳ２では、造形希望
形状を定義する三次元形状に関するデータを光硬化造形
装置に入力する。このデータは三次元ＣＡＤシステムで
設計されたものであってもよいし、また三次元計測機等
で測定されたデータであってもよい。 【００１６】図１中Ｎは断面の番号を示し、１が最下断
面に相当し、Ｍが最上断面に相当する。ステップＳ４で
Ｎ＝１とされたあと、ステップＳ２０からステップＳ２
２を経てステップＳ６に戻る処理がＮ≦Ｍの間繰返され
ることから、ステップＳ６〜Ｓ１８の処理は全ての断面
について実行される。 【００１７】さてステップＳ６は、第Ｎ断面の輪郭線デ
ータを算出し、これをＬ０（Ｎ）として記憶する。図２
の例について説明すると、断面が２１のラインにまで拡
がっている層についてこれを内側にＤ／２だけオフセッ
トしたラインを求めることによって輪郭線データＬ０を
求めるのである。 【００１８】ステップＳ８は省略可能な処理であり、図
２は省略した場合を例示し、図３は省略しない場合を示
している。図１のステップＳ８では、輪郭線Ｌ０（Ｎ）
をさらに内側にＤだけオフセットしたラインＬ１（Ｎ）
を求めるのである。図３から明らかなように、Ｌ１
（Ｎ）を求め、Ｌ１（Ｎ）に沿ってレーザビームＢを走
査すると、外皮が内外の２層で構成されることになる。
このようにすると外皮が一層丈夫になる他、リブ形成用
の照射が外皮の外表面外側に影響するのを確実に防止す
ることが可能となる。なお必要に応じて外皮を３層、４
層…で構成してもよい。あるいはまた図２に示したよう
に外皮を１層で構成することもできる。 【００１９】図１のステップＳ１０では輪郭線Ｌ０
（Ｎ）を内側に所定距離Ｃだけオフセットしたオフセッ
トラインＬ２（Ｎ）を算出する。図２で説明したよう
に、外皮を１層で構成する場合にはＤ／２≦Ｃ≦Ｄの範
囲でオフセット距離を設定する。また外皮を２層で構成
する場合には、内層の外皮の厚みＤだけ輪郭線Ｌ０から
のオフセット距離を大きくする。すなわち１．５Ｄ≦Ｃ
≦２Ｄとする。なおこのことはオフセットラインＬ１か
ら０．５Ｄ〜Ｄの距離だけオフセットすることに等し
い。このようにすると、図３からも明らかなように、リ
ブは内層側の外皮の内表面に接続される。しかもなお外
皮の外表面とリブ用照射範囲との間の最短距離が１．５
Ｄ以上確保され、外皮の外表面の面粗度は著しく良好な
ものとなる。 【００２０】さて図１のステップＳ１２はオフセットラ
インＬ２（Ｎ）と補強リブ成形用走査ラインＩ，Ｊ…と
の交点を求める。そしてステップＳ１４で走査ライン
Ｉ，Ｊについて交点間に限って走査する。これによって
まず内側のリブが先に形成される。次にステップＳ１８
が実行されていれば、ステップＳ１６が実行され、外皮
のうちの内側の層を硬化させる。この結果リブと外皮が
接続される。なおステップＳ８が省略されていればステ
ップＳ１６も省略される。最後にステップＳ１８が実行
され、外皮を構成する外側の層が完成する。 【００２１】以上の処理が全ての断面について繰返され
ることで、外皮とその外皮を内側から補強するリブで構
成されるハニカムモデルが造形される。このとき、輪郭
線を内側にオフセットしたラインによってリブ用照射の
走査限界が規制されるために、リブと外皮のなす角の大
小によらず、リブ用照射範囲と外皮の外表面間の最短距
離が確保され、外皮表面に凹凸が形成されることがな
い。 【００２２】 【発明の効果】本発明によると、補強リブと外皮のなす
角の大小によらず、補強リブ用の照射範囲と外皮の外表
面間の最短距離を一定値以上とできることから、補強用
リブ形成用の光照射の影響が外皮の外表面外にまで及ぶ
ことを防止でき、外皮の面粗度を良好なものとできる。
さらに外皮を複数の層で構成することにし、その内側の
層に対して本発明を利用すると、補強用リブのための光
照射が外皮の外表面の外側にまで影響を及ぼすことが確
実に防止され、外表面がスムースに仕上げられる。しか
もこのようにすると丈夫な外皮が造形される。
のであり、特にハニカムモデルを造形する光硬化造形法
に関する。 【０００２】 【従来の技術】光硬化造形法では、造形希望形状を複数
の層にスライスする断面群のデータに基づいて造形す
る。通常最初に最下断面に相当する領域において光硬化
性液の液面に光照射する。光硬化性液は光照射を受ける
と硬化する性質を有しており、前記光照射によって最下
断面に相当する平面形状を備えるとともに所定の厚みだ
け硬化された断面硬化層が形成される。断面硬化層が形
成されたら、その表面を未硬化状態の光硬化性液でコー
トし、コート後、隣接する次の断面、この場合下から２
番目の断面に相当する領域において光硬化性液の液面に
光照射する。この結果、下から２番目の断面に相当する
平面形状を備える断面硬化層が新たに形成されると同時
にこの新たに形成される断面硬化層が先に形成されてい
る最下断面層に積層一体化される。以後、光照射工程で
扱う断面を隣接する断面に切換えながら、光照射とコー
トを繰返すこと、すなわち３層照射→コート→４層照射
→コート→５層照射…と工程を進めてゆくことで、断面
硬化層が積層一体化されて全体として造形希望形状を呈
するモデルが造形される。この光硬化造形法は特開昭５
６−１４４４７８号公報に開示されている。 【０００３】この光硬化造形法において、ハニカムモデ
ルを造形する技術が実用化されている。ここでハニカム
モデルとは図５に例示されているように、モデル５０の
うちの輪郭（ないしは外表面）が硬化されて造形希望形
状を呈する外波を備えているものの、内部は一様には硬
化されず、図中５２で例示されるように補強リブのみが
離隔的に硬化されているモデルをいう。ここでいうハニ
カムとはモデル内部に補強リブが形成されているものを
総称するものであり、補強リブのパターンが蜂の巣状と
なっているものに限定されない。 【０００４】この種のハニカムモデルを造形する場合に
は、各照射工程で、断面群のうちの一断面の輪郭線とそ
の輪郭線の内側にあって補強リブを形成する走査線に沿
って、光ビームを走査することによって光照射を実行す
る。このようにすると、輪郭が積層一体化されて外皮が
構成され、その内部に、補強リブが積層一体化されて形
成されているハニカムモデルが造形される。このハニカ
ムモデルによると内部を一様に光照射する必要がなくな
るために造形時間を大幅に短縮化できる。また補強リブ
で外皮が内部から補強されているために必要な強度や精
度を得ることができる。そのため応用例が多い。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】本発明者がハニカムモ
デルを数多く造形しているうちに、外皮５１の表面に５
３，５４に例示する筋状の凹凸が発生し易いことを見出
した。このような凹凸はハニカムモデルの面粗度を低下
させるものであり、克服されなければならない。本発明
はハニカムモデルの外表面に筋状の凹凸が発生しないよ
うにすることを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明者らが筋状の凹凸
の発生メカニズムを検討した結果、まず第１に筋状の凹
凸は外皮５１と補強リブ５２が接する線に沿って形成さ
れ易いことを見出した。さらに深く検討したところ、外
皮とリブがほぼ直角に接する部位５５では凹凸が発生せ
ず、外皮とリブが小さな角度で接する部位で凹凸が発生
し易く、しかも接する角度が小さくなるほど凹凸が大き
くなる傾向を有していることを見出した。本発明の解決
手段は、この知見から凹凸の成長原因を推論し、その成
長原因を除去する試みのなかで見出されたものである。 【０００７】さてリブ５２は外皮５１に接続される必要
はあるものの外皮５１の外側に突出するものであっては
ならない。そこで従来は図４のようにしてリブ形成用走
査ラインの走査限界を定めている。図中５１は直径Ｄの
レーザビームＢを矢印４１に沿って走査することで形成
される外皮を示している。Ｌ０は輪郭線であり、レーザ
ビームＢの中心がこの輪郭線に沿って走査される。図中
Ｉはリブ形成用の走査線を示している。ここでリブ形成
用のレーザビームＢの走査限界Ｉ１は、外皮形成用輪郭
線Ｌ０から内側に走査線Ｉに沿ってＤ／２だけオフセッ
トされた点とされている。Ｄ／２だけオフセットする
と、リブと外皮は接続され、しかもリブが外皮の外側に
まで伸びることはない。このことは走査線Ｊについても
同様であり、輪郭線Ｌ０から走査線Ｊに沿ってＤ／２だ
けオフセットした点Ｊ１を走査限界とすると、リブは外
皮５１に接続され、かつ外皮５１の外側にまで伸びるこ
とはない。にもかかわらず、走査限界をＪ１としてもな
お凸部５３が実際には形成されてしまうのである。 【０００８】この原因を本発明者が推論したところ、次
のように考えるのが最も妥当と思われる。まず走査線Ｉ
についてみると、走査限界Ｉ１における照射範囲４３と
外皮の外表面間にはＤ／２だけの距離がある。これに対
し走査線Ｊでみると、走査限界Ｊ１における照射範囲４
４と外皮５１の外表面間の最短距離４２はＤ／２より相
当に小さくなってしまう。そこで照射範囲４４としては
外皮の外表面を越えなくとも、外表面までの距離が小さ
くなると、走査限界Ｊ１における光照射が外皮の外表面
外にも影響を及ぼすようになる。 【０００９】かかる知見に基づいて本発明では、造形希
望形状を複数層にスライスする断面群のデータに基づい
て、断面外形線に沿って伸びる輪郭線と、その輪郭線の
内側にあって補強リブを形成する走査線に沿って、光硬
化性液の液面を光ビームで照射する工程と、前記光ビー
ム照射工程で形成される硬化層表面を未硬化状態の光硬
化性液でコートする工程とを、前記光ビーム照射工程で
扱う断面を隣接する断面に切換えながら繰返すことによ
って、輪郭と輪郭を内部から補強するリブが積層一体化
されて全体として造形希望形状を呈するハニカムモデル
を造形する光硬化造形法に対して、断面外形線を内側に
ビーム半径だけオフセットして輪郭線を算出する工程
と、前記輪郭線を内側に所定距離だけさらにオフセット
したオフセットラインを算出する工程と、前記工程で算
出されたオフセットラインと、前記補強リブ用走査線の
交点を算出する工程と、前記補強リブ用走査線に沿った
光ビーム照射を前記工程で算出された交点間に規制する
工程とを付加したことを特徴とする。 【００１０】 【作用】本発明の作用を図２を参照して説明する。まず
Ｌ０は従来の光硬化造形法でも利用される輪郭線であ
る。簡単にいうと、造形希望形状の断面領域が図中２１
のラインの内部であるとし、かつ光照射に用いるレーザ
ビームＢの直径がＤであるとすると、輪郭線Ｌ０はライ
ン２１を内側にＤ／２だけオフセットしたものである。
このようにオフセットすると、輪郭線Ｌ０に沿ってレー
ザビームＢの中心を走査することで、ライン２１まで光
硬化され、造形希望形状の断面を形成することができ
る。なお断面の限界ライン２１から内側にＤ／２だけオ
フセットして輪郭線Ｌ０を求める技術は光硬化造形技術
では周知である。 【００１１】さてこの発明では輪郭線Ｌ０から内側に所
定距離ＣだけオフセットしたラインＬ２を算出する。な
お前述のようにオフセットしたラインを求める手法自体
は周知の技術である。オフセットしたラインＬ２が求め
られたら次に走査線Ｉ，ＪとオフセットラインＬ２との
交点が求められ、求められた交点が走査限界とされる。 【００１２】図２において、ラインＬ２はラインＬ０か
らビームの直径分Ｄだけオフセットした例を示してい
る。このオフセットラインＬ２と走査ラインＩとの交点
がＩ２として示され、走査ラインＪとの交点がＪ２とし
て示されている。Ｉ２における照射範囲２２は外皮５１
の内表面に接続され、同様にＪ２における照射範囲２３
も外皮５１の内表面に接する。しかも外皮の外表面まで
の最短距離はともにＤであり、Ｄだけ距離があれば、外
皮の外表面外側にまでリブ用照射が影響を与えることは
ない。 【００１３】もう一つのオフセットラインＬ２ａは輪郭
線Ｌ０からＤ／２だけオフセットしたラインを示してい
る。この場合の交点は走査線ＩについてＩ２ａとなり、
走査線ＪについてＪ２ａとなる。明らかにリブは外皮に
接続されることにより、しかもリブ用照射範囲から外皮
５１の外表面までの最短距離は走査線Ｉ，ＪともにＤ／
２となる。図４の走査線Ｉについて説明したように、外
皮の外表面までの距離がＤ／２だけであると、リブ用照
射が外皮の外表面外にまで影響を及ぼすことがない。 【００１４】このように輪郭線Ｌ０の内側にＤ／２〜Ｄ
の範囲でオフセットしたオフセットラインＬ２，Ｌ２ａ
等を求め、これとリブ用走査線Ｉ，Ｊ等との交点を求め
ることでリブ用光照射の走査限界を規制するようにする
と、リブは外皮の内表面に接し、しかもリブと外皮のな
す角の大小によらず、リブ用照射範囲と外皮の外表面間
の最短距離を一定の値以上とできることから、リブ用照
射が外皮の外表面外にまで影響して外皮の外表面に凸が
形成されることが防止される。なお実施例の記載から明
らかとなるように、オフセット距離はＤ〜Ｄ／２の範囲
外であってもよい。 【００１５】 【実施例】さて図１はこの発明を具体化した一つの処理
手順を示している。図１のステップＳ２では、造形希望
形状を定義する三次元形状に関するデータを光硬化造形
装置に入力する。このデータは三次元ＣＡＤシステムで
設計されたものであってもよいし、また三次元計測機等
で測定されたデータであってもよい。 【００１６】図１中Ｎは断面の番号を示し、１が最下断
面に相当し、Ｍが最上断面に相当する。ステップＳ４で
Ｎ＝１とされたあと、ステップＳ２０からステップＳ２
２を経てステップＳ６に戻る処理がＮ≦Ｍの間繰返され
ることから、ステップＳ６〜Ｓ１８の処理は全ての断面
について実行される。 【００１７】さてステップＳ６は、第Ｎ断面の輪郭線デ
ータを算出し、これをＬ０（Ｎ）として記憶する。図２
の例について説明すると、断面が２１のラインにまで拡
がっている層についてこれを内側にＤ／２だけオフセッ
トしたラインを求めることによって輪郭線データＬ０を
求めるのである。 【００１８】ステップＳ８は省略可能な処理であり、図
２は省略した場合を例示し、図３は省略しない場合を示
している。図１のステップＳ８では、輪郭線Ｌ０（Ｎ）
をさらに内側にＤだけオフセットしたラインＬ１（Ｎ）
を求めるのである。図３から明らかなように、Ｌ１
（Ｎ）を求め、Ｌ１（Ｎ）に沿ってレーザビームＢを走
査すると、外皮が内外の２層で構成されることになる。
このようにすると外皮が一層丈夫になる他、リブ形成用
の照射が外皮の外表面外側に影響するのを確実に防止す
ることが可能となる。なお必要に応じて外皮を３層、４
層…で構成してもよい。あるいはまた図２に示したよう
に外皮を１層で構成することもできる。 【００１９】図１のステップＳ１０では輪郭線Ｌ０
（Ｎ）を内側に所定距離Ｃだけオフセットしたオフセッ
トラインＬ２（Ｎ）を算出する。図２で説明したよう
に、外皮を１層で構成する場合にはＤ／２≦Ｃ≦Ｄの範
囲でオフセット距離を設定する。また外皮を２層で構成
する場合には、内層の外皮の厚みＤだけ輪郭線Ｌ０から
のオフセット距離を大きくする。すなわち１．５Ｄ≦Ｃ
≦２Ｄとする。なおこのことはオフセットラインＬ１か
ら０．５Ｄ〜Ｄの距離だけオフセットすることに等し
い。このようにすると、図３からも明らかなように、リ
ブは内層側の外皮の内表面に接続される。しかもなお外
皮の外表面とリブ用照射範囲との間の最短距離が１．５
Ｄ以上確保され、外皮の外表面の面粗度は著しく良好な
ものとなる。 【００２０】さて図１のステップＳ１２はオフセットラ
インＬ２（Ｎ）と補強リブ成形用走査ラインＩ，Ｊ…と
の交点を求める。そしてステップＳ１４で走査ライン
Ｉ，Ｊについて交点間に限って走査する。これによって
まず内側のリブが先に形成される。次にステップＳ１８
が実行されていれば、ステップＳ１６が実行され、外皮
のうちの内側の層を硬化させる。この結果リブと外皮が
接続される。なおステップＳ８が省略されていればステ
ップＳ１６も省略される。最後にステップＳ１８が実行
され、外皮を構成する外側の層が完成する。 【００２１】以上の処理が全ての断面について繰返され
ることで、外皮とその外皮を内側から補強するリブで構
成されるハニカムモデルが造形される。このとき、輪郭
線を内側にオフセットしたラインによってリブ用照射の
走査限界が規制されるために、リブと外皮のなす角の大
小によらず、リブ用照射範囲と外皮の外表面間の最短距
離が確保され、外皮表面に凹凸が形成されることがな
い。 【００２２】 【発明の効果】本発明によると、補強リブと外皮のなす
角の大小によらず、補強リブ用の照射範囲と外皮の外表
面間の最短距離を一定値以上とできることから、補強用
リブ形成用の光照射の影響が外皮の外表面外にまで及ぶ
ことを防止でき、外皮の面粗度を良好なものとできる。
さらに外皮を複数の層で構成することにし、その内側の
層に対して本発明を利用すると、補強用リブのための光
照射が外皮の外表面の外側にまで影響を及ぼすことが確
実に防止され、外表面がスムースに仕上げられる。しか
もこのようにすると丈夫な外皮が造形される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化する一処理手順を示す図
【図２】一実施例の処理内容を示す図
【図３】他の実施例の処理内容を示す図
【図４】従来の実施例の処理内容を示す図
【図５】従来技術の問題を説明する図
【符号の説明】
Ｌ０ 輪郭線
Ｌ２ オフセットライン
Ｂ レーザビーム
Ｉ，Ｊ 補強リブ用走査線
Ｉ１，Ｊ１，Ｉ２，Ｊ２，Ｉ２ａ，Ｊ２ａ 走査限界
５３，５４ 凹凸
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−118222（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−169222（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B29C 67/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】造形希望形状を複数層にスライスする断面
群のデータに基づいて、断面外形線に沿って伸びる輪郭
線と、その輪郭線の内側にあって補強リブを形成する走
査線に沿って、光硬化性液の液面を光ビームで照射する
工程と、前記光ビーム照射工程で形成される硬化層表面
を未硬化状態の光硬化性液でコートする工程とを、前記
光ビーム照射工程で扱う断面を隣接する断面に切換えな
がら繰返すことによって、輪郭と輪郭を内部から補強す
るリブが積層一体化されて全体として造形希望形状を呈
するハニカムモデルを造形する光硬化造形法において、断面外形線を内側にビーム半径だけオフセットして輪郭
線を算出する工程と、 前記輪郭線を内側に所定距離だけ
さらにオフセットしたオフセットラインを算出する工程
と、前記工程で算出されたオフセットラインと、前記補
強リブ用走査線の交点を算出する工程と、前記補強リブ
用走査線に沿った光ビーム照射を前記工程で算出された
交点間に規制する工程とを付加したことを特徴とするハ
ニカムモデルの面粗度を向上させる光硬化造形法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25057593A JP3360896B2 (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | ハニカムモデルの面粗度を向上させる光硬化造形法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25057593A JP3360896B2 (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | ハニカムモデルの面粗度を向上させる光硬化造形法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07100940A JPH07100940A (ja) | 1995-04-18 |
| JP3360896B2 true JP3360896B2 (ja) | 2003-01-07 |
Family
ID=17209934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25057593A Expired - Lifetime JP3360896B2 (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | ハニカムモデルの面粗度を向上させる光硬化造形法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3360896B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19924861C1 (de) * | 1999-05-31 | 2000-10-26 | Emitec Emissionstechnologie | Keramischer Wabenkörper mit Einlagerung |
-
1993
- 1993-10-06 JP JP25057593A patent/JP3360896B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07100940A (ja) | 1995-04-18 |
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