JP3451108B2 - 光硬化性樹脂の供給装置 - Google Patents
光硬化性樹脂の供給装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光造形方法における
光造形装置、詳しくは流動性素材として光硬化性樹脂を
使用して三次元物体を成形させる光造形装置の光硬化性
樹脂の供給装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、光硬化性樹脂にレーザ光を照射し
て三次元物体を造形する装置が種々開発されている。こ
の光造形は、流動性素材である未硬化または半硬化の光
硬化性樹脂を露光して硬化層を形成するとともに、該硬
化層を順次積層させて三次元物体にする造形法であり、
コンピュータを使用して各層の断面形状のデータを作成
し、このデータに基づいて光硬化性樹脂を選択的に露光
することにより、種々の三次元物体を正確に造形するこ
とができる。 【０００３】この種の光造形装置としては、例えば特開
平３−２２７２２２号公報に記載されたもの、あるいは
特開平３−２１２１３１号公報に記載されたものがあ
る。前者の場合、未硬化樹脂液を貯留した造形槽の液面
に対し、レーザ光を走査してその液面近傍の未硬化樹脂
液を所定の形状に硬化させ、その硬化層を造形槽中に沈
めた後、次の断面層をその上に順次接着しつつ積層する
ことにより造形するものである。また、後者の場合は、
ゲル状の半硬化性樹脂液をローラ部材によりシート状に
延ばして光照射台（ワークテーブル）上に載置するよう
になっており、その光照射台上の樹脂が選択的に露光さ
れ、所定の形状の硬化層となり、その上に上層の硬化層
が順次積層されて三次元物体が形成されるものである。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の光造形方法および光造形装置にあっては、造
形槽内に挿入した光硬化性樹脂が露光面である表面が広
く空気に晒されて劣化するので、高価な光硬化性樹脂の
消費量が多くなって造形コストが高くなるという問題が
あった。また、硬化層を未硬化樹脂液中に沈めたり、シ
ート状に延ばした半硬化性樹脂の一部を硬化させて硬化
層を形成したりしていたため、硬化した造形物となる樹
脂に対して、造形後に造形槽またはワークテーブル上に
残ってしまう硬化性樹脂が多くなり、その材料が劣化し
たり汚染されたりすることにより、高価な光硬化性樹脂
を効率よく使用することができず、これによっても造形
コスト高を招いていた。 【０００５】この発明はこのような点に鑑みてなされた
もので、光硬化性樹脂を極めて効率よく未露光面に供給
することができる光硬化性樹脂の供給装置を提供するこ
とを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】この発明は、流動性素材
を選択的に露光して該素材の硬化層を形成するととも
に、該硬化層を順次積層して三次元物体を造形する光造
形方法において、外槽と、この外槽内の上部に上下動す
る基台の周りを伸縮できる蛇腹からなる隔壁で覆った内
部造形槽と、この内部造形槽の基台の下部に伸縮できる
蛇腹からなる隔壁と外槽の底壁との間に貯留槽とを一体
的に設け、この貯留槽から供給管により外槽の外周上部
に形成した外液槽と連通させ、基台のねじ軸による下降
に伴い貯留槽に充填された光硬化性樹脂を自動的に外液
槽に供給してこれを内液槽に流入させ、ドクターブレー
ドにより均して基台上に露光層を形成するようにしたこ
とを特徴とする光硬化性樹脂の供給装置である。 【０００７】 【作用】光硬化性樹脂が殆ど密閉された貯留槽内にあ
り、三次元物体を形成する内液槽の光硬化性樹脂の１層
分だけを液面センサー等を使用することなく供給し、液
面を常に一定に保つことができる。そして、光硬化性樹
脂の使用量を最小限にすることができ、その劣化を最小
限に抑えることが可能である。 【０００８】 【実施例】以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説
明する。図１は実施例の光硬化性樹脂の供給装置の構成
を示す断面図である。即ち、造形槽は主に外槽１と、こ
の中の上部に例えば伸縮できる蛇腹３と基台４からなる
内部造形槽２と、この基台４と外槽１の底部との間に伸
縮できる蛇腹３´で形成した貯留槽３０を下部に一体化
した上下の２槽から構成される。上記内部造形槽２は上
面を外側に傾斜したフランジ部２３が外槽１の上端に固
定され、基台４との間を蛇腹３により伸縮可能に接続し
て構成される。この基台４は、例えば上下の蛇腹３，３
´の外に設けられたねじ軸５を図示しないモータにより
回動することにより上下に移動するようになっている。
また、上記基台４には蛇腹３，３´の外に垂直にガイド
６が設けられ、基台４が挿通して正確に水平を保ちなが
ら上下に移動するように構成されている。 【０００９】そして、下部の貯留槽３０は、その底部を
形成する外槽１の底部１ａに開口３２が設けられ、底部
１ａの側部から上方に供給管３３を介して内部造形槽２
のフランジ部２３の周りに形成された高さが外槽１より
若干高く設けられるフランジ４１からなる外液槽４０に
連通している。 【００１０】従って、貯留槽３０内のエレベータ装置に
より基台４が上昇され、基台４の上面がフランジ部２３
の上面と同じ位置となる内部造形槽２の初期位置におい
て、貯留槽３０は最大の容積を形成していることにな
る。この状態において、貯留槽３０に光硬化性樹脂を充
填し、外液槽４０の液面１１を内部造形槽２のフランジ
部２３と同じ高さになるようにする。 【００１１】このように構成された造形槽において、ま
ず図示しないコンピュータの制御信号によりエレベータ
装置のねじ軸５を回転させ、基台４をその上面に最初の
露出層（内部造形槽２の液面１２を有する薄い層）を形
成するために１層分だけ低い位置に降下させる。このと
き基台４が下げられたために、貯留槽３０内の光硬化性
樹脂は開口部３２より押し出され、供給管３３を介して
外液槽４０に流れ込み、その液面１１を押しあげる。こ
の押し上げられた光硬化性樹脂がフランジ部２３の周り
から内部造形槽２内に流れ込み、これをドクターブレー
ド２２が左行して平らに均して基台４上に第１層を形成
するのである。そして、図示しないコンピュータで作成
する三次元物体の断面形状に対応したデータに基づき露
光装置のレーザビームが上記光硬化性樹脂の第１層に照
射され、基台４上に１層目の硬化部１８ａが形成され
る。 【００１２】次に、図示しないコンピュータの制御信号
によりエレベータ装置のねじ軸５を回転し、基台４を１
層分だけ降下する。すると上記したように貯留槽３０内
の光硬化性樹脂液は開口部３２より押し出され、供給管
３３を介して外液槽４０に流れ込み、その液面１１を押
し上げる。この押し上げられた光硬化性樹脂液が再びフ
ランジ部２３の周りから内部造形槽２内に流れ込み、こ
れをドクターブレード２２が右行して平らに均して基台
４上の第１層の硬化部１８ａに重ねて第２層目を形成す
るのである。そして、図示しない露光装置により作成す
る三次元物体に対応したレーザビームが照射され、基台
４上に２層目の硬化部１８ｂを１層目の硬化部１８ａに
重ねて形成するのである。以下、この繰り返しを行い、
所望の三次元物体の硬化部１８が順次積層されて形成さ
れる。 【００１３】従って、この実施例では、エレベータテー
ブルである基台４の動作により自動的に外液槽４０の液
面１１を制御して１層分の光硬化性樹脂を内部造形槽２
内に流し込み、これをドクターブレード２２で平らに均
して露光層を自動的に順次形成することができる。この
場合、外液槽４０は小さくてよく、殆どを内部造形槽２
の大きさとして形成されるので、三次元物体の造形槽を
極めて小さく構成することができる。しかも、高価な光
硬化性樹脂の使用量を最小限に抑えることができ、ま
た、光硬化性樹脂は殆ど密閉された貯留槽３０内にあ
り、外気に晒されることもなく劣化しない。 【００１４】 【発明の効果】以上説明したとおり、この発明の光硬化
性樹脂の供給装置によれば、常に貯留槽内の光硬化性樹
脂を常に１層分だけがエレベータ装置の制御により自動
的に供給され、液面センサー等を使用することなく液面
を常に一定に保つことができる。そして、ポンプやディ
ッパー等の特別の供給装置を必要としない。また、蛇腹
方式で摺動部が無いので液漏れが無く、高価な光硬化性
樹脂は最小限の量ですみ、その上劣化を受けることも少
ないので、それだけ製造コストを下げることが可能とな
る。また、外槽と内液槽とは殆ど同じ大きさであり、容
器を造形する三次元物体の大きさに合わせた最小に形成
することができ、装置全体を小型化することができる。
光造形装置、詳しくは流動性素材として光硬化性樹脂を
使用して三次元物体を成形させる光造形装置の光硬化性
樹脂の供給装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、光硬化性樹脂にレーザ光を照射し
て三次元物体を造形する装置が種々開発されている。こ
の光造形は、流動性素材である未硬化または半硬化の光
硬化性樹脂を露光して硬化層を形成するとともに、該硬
化層を順次積層させて三次元物体にする造形法であり、
コンピュータを使用して各層の断面形状のデータを作成
し、このデータに基づいて光硬化性樹脂を選択的に露光
することにより、種々の三次元物体を正確に造形するこ
とができる。 【０００３】この種の光造形装置としては、例えば特開
平３−２２７２２２号公報に記載されたもの、あるいは
特開平３−２１２１３１号公報に記載されたものがあ
る。前者の場合、未硬化樹脂液を貯留した造形槽の液面
に対し、レーザ光を走査してその液面近傍の未硬化樹脂
液を所定の形状に硬化させ、その硬化層を造形槽中に沈
めた後、次の断面層をその上に順次接着しつつ積層する
ことにより造形するものである。また、後者の場合は、
ゲル状の半硬化性樹脂液をローラ部材によりシート状に
延ばして光照射台（ワークテーブル）上に載置するよう
になっており、その光照射台上の樹脂が選択的に露光さ
れ、所定の形状の硬化層となり、その上に上層の硬化層
が順次積層されて三次元物体が形成されるものである。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の光造形方法および光造形装置にあっては、造
形槽内に挿入した光硬化性樹脂が露光面である表面が広
く空気に晒されて劣化するので、高価な光硬化性樹脂の
消費量が多くなって造形コストが高くなるという問題が
あった。また、硬化層を未硬化樹脂液中に沈めたり、シ
ート状に延ばした半硬化性樹脂の一部を硬化させて硬化
層を形成したりしていたため、硬化した造形物となる樹
脂に対して、造形後に造形槽またはワークテーブル上に
残ってしまう硬化性樹脂が多くなり、その材料が劣化し
たり汚染されたりすることにより、高価な光硬化性樹脂
を効率よく使用することができず、これによっても造形
コスト高を招いていた。 【０００５】この発明はこのような点に鑑みてなされた
もので、光硬化性樹脂を極めて効率よく未露光面に供給
することができる光硬化性樹脂の供給装置を提供するこ
とを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】この発明は、流動性素材
を選択的に露光して該素材の硬化層を形成するととも
に、該硬化層を順次積層して三次元物体を造形する光造
形方法において、外槽と、この外槽内の上部に上下動す
る基台の周りを伸縮できる蛇腹からなる隔壁で覆った内
部造形槽と、この内部造形槽の基台の下部に伸縮できる
蛇腹からなる隔壁と外槽の底壁との間に貯留槽とを一体
的に設け、この貯留槽から供給管により外槽の外周上部
に形成した外液槽と連通させ、基台のねじ軸による下降
に伴い貯留槽に充填された光硬化性樹脂を自動的に外液
槽に供給してこれを内液槽に流入させ、ドクターブレー
ドにより均して基台上に露光層を形成するようにしたこ
とを特徴とする光硬化性樹脂の供給装置である。 【０００７】 【作用】光硬化性樹脂が殆ど密閉された貯留槽内にあ
り、三次元物体を形成する内液槽の光硬化性樹脂の１層
分だけを液面センサー等を使用することなく供給し、液
面を常に一定に保つことができる。そして、光硬化性樹
脂の使用量を最小限にすることができ、その劣化を最小
限に抑えることが可能である。 【０００８】 【実施例】以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説
明する。図１は実施例の光硬化性樹脂の供給装置の構成
を示す断面図である。即ち、造形槽は主に外槽１と、こ
の中の上部に例えば伸縮できる蛇腹３と基台４からなる
内部造形槽２と、この基台４と外槽１の底部との間に伸
縮できる蛇腹３´で形成した貯留槽３０を下部に一体化
した上下の２槽から構成される。上記内部造形槽２は上
面を外側に傾斜したフランジ部２３が外槽１の上端に固
定され、基台４との間を蛇腹３により伸縮可能に接続し
て構成される。この基台４は、例えば上下の蛇腹３，３
´の外に設けられたねじ軸５を図示しないモータにより
回動することにより上下に移動するようになっている。
また、上記基台４には蛇腹３，３´の外に垂直にガイド
６が設けられ、基台４が挿通して正確に水平を保ちなが
ら上下に移動するように構成されている。 【０００９】そして、下部の貯留槽３０は、その底部を
形成する外槽１の底部１ａに開口３２が設けられ、底部
１ａの側部から上方に供給管３３を介して内部造形槽２
のフランジ部２３の周りに形成された高さが外槽１より
若干高く設けられるフランジ４１からなる外液槽４０に
連通している。 【００１０】従って、貯留槽３０内のエレベータ装置に
より基台４が上昇され、基台４の上面がフランジ部２３
の上面と同じ位置となる内部造形槽２の初期位置におい
て、貯留槽３０は最大の容積を形成していることにな
る。この状態において、貯留槽３０に光硬化性樹脂を充
填し、外液槽４０の液面１１を内部造形槽２のフランジ
部２３と同じ高さになるようにする。 【００１１】このように構成された造形槽において、ま
ず図示しないコンピュータの制御信号によりエレベータ
装置のねじ軸５を回転させ、基台４をその上面に最初の
露出層（内部造形槽２の液面１２を有する薄い層）を形
成するために１層分だけ低い位置に降下させる。このと
き基台４が下げられたために、貯留槽３０内の光硬化性
樹脂は開口部３２より押し出され、供給管３３を介して
外液槽４０に流れ込み、その液面１１を押しあげる。こ
の押し上げられた光硬化性樹脂がフランジ部２３の周り
から内部造形槽２内に流れ込み、これをドクターブレー
ド２２が左行して平らに均して基台４上に第１層を形成
するのである。そして、図示しないコンピュータで作成
する三次元物体の断面形状に対応したデータに基づき露
光装置のレーザビームが上記光硬化性樹脂の第１層に照
射され、基台４上に１層目の硬化部１８ａが形成され
る。 【００１２】次に、図示しないコンピュータの制御信号
によりエレベータ装置のねじ軸５を回転し、基台４を１
層分だけ降下する。すると上記したように貯留槽３０内
の光硬化性樹脂液は開口部３２より押し出され、供給管
３３を介して外液槽４０に流れ込み、その液面１１を押
し上げる。この押し上げられた光硬化性樹脂液が再びフ
ランジ部２３の周りから内部造形槽２内に流れ込み、こ
れをドクターブレード２２が右行して平らに均して基台
４上の第１層の硬化部１８ａに重ねて第２層目を形成す
るのである。そして、図示しない露光装置により作成す
る三次元物体に対応したレーザビームが照射され、基台
４上に２層目の硬化部１８ｂを１層目の硬化部１８ａに
重ねて形成するのである。以下、この繰り返しを行い、
所望の三次元物体の硬化部１８が順次積層されて形成さ
れる。 【００１３】従って、この実施例では、エレベータテー
ブルである基台４の動作により自動的に外液槽４０の液
面１１を制御して１層分の光硬化性樹脂を内部造形槽２
内に流し込み、これをドクターブレード２２で平らに均
して露光層を自動的に順次形成することができる。この
場合、外液槽４０は小さくてよく、殆どを内部造形槽２
の大きさとして形成されるので、三次元物体の造形槽を
極めて小さく構成することができる。しかも、高価な光
硬化性樹脂の使用量を最小限に抑えることができ、ま
た、光硬化性樹脂は殆ど密閉された貯留槽３０内にあ
り、外気に晒されることもなく劣化しない。 【００１４】 【発明の効果】以上説明したとおり、この発明の光硬化
性樹脂の供給装置によれば、常に貯留槽内の光硬化性樹
脂を常に１層分だけがエレベータ装置の制御により自動
的に供給され、液面センサー等を使用することなく液面
を常に一定に保つことができる。そして、ポンプやディ
ッパー等の特別の供給装置を必要としない。また、蛇腹
方式で摺動部が無いので液漏れが無く、高価な光硬化性
樹脂は最小限の量ですみ、その上劣化を受けることも少
ないので、それだけ製造コストを下げることが可能とな
る。また、外槽と内液槽とは殆ど同じ大きさであり、容
器を造形する三次元物体の大きさに合わせた最小に形成
することができ、装置全体を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の光硬化性樹脂の供給装置の構成を示す
断面図である。 【符号の説明】 １ 外槽 ２ 内部造形槽 ３，３´ 蛇腹 ４ 基台 ５ ねじ軸 ６ ガイド １１ 外液槽の液面 １８ 硬化部 ２２ ドクターブレード ３０ 貯留槽 ３２ 開口部 ３３ 供給管 ４０ 外液槽
断面図である。 【符号の説明】 １ 外槽 ２ 内部造形槽 ３，３´ 蛇腹 ４ 基台 ５ ねじ軸 ６ ガイド １１ 外液槽の液面 １８ 硬化部 ２２ ドクターブレード ３０ 貯留槽 ３２ 開口部 ３３ 供給管 ４０ 外液槽
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 流動性素材を選択的に露光して該素材の
硬化層を形成するとともに、該硬化層を順次積層して三
次元物体を造形する光造形方法において、造形槽は外槽
と、この外槽内の上部の伸縮できる蛇腹と基台からなる
内部造形槽及びこの基台と外槽の底部との間に伸縮でき
る蛇腹で形成した貯留槽を一体化した上下の２槽とから
構成され、この貯留槽から供給管により外槽の外周上部
に形成した外駅槽と連通させ、基台のねじ軸による下降
に伴い貯留槽に充填された光硬化性樹脂を自動的に外液
槽に供給してこれを内部造形槽に流入させ、ドクターブ
レードにより均して基台上に露光層を形成するようにし
たことを特徴とする光硬化性樹脂の供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11785393A JP3451108B2 (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | 光硬化性樹脂の供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11785393A JP3451108B2 (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | 光硬化性樹脂の供給装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06305031A JPH06305031A (ja) | 1994-11-01 |
| JP3451108B2 true JP3451108B2 (ja) | 2003-09-29 |
Family
ID=14721914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11785393A Expired - Fee Related JP3451108B2 (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | 光硬化性樹脂の供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3451108B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6907923B2 (en) | 2003-01-13 | 2005-06-21 | Carrier Corporation | Storage tank for hot water systems |
| CN104722760A (zh) * | 2015-04-13 | 2015-06-24 | 北京易维先创科技有限公司 | 一种激光快速成型机及其物料槽 |
| HRP20200097A2 (hr) * | 2020-01-21 | 2021-07-23 | 3Dtech d.o.o. | Postupak pripreme fotopolimernog materijala i sustav uređaja sa primjenom u dlp 3d printeru |
| FR3116461B1 (fr) * | 2020-11-26 | 2022-12-23 | S A S 3Dceram Sinto | Machine de fabrication de pièces crues en matériau céramique ou métallique |
-
1993
- 1993-04-21 JP JP11785393A patent/JP3451108B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06305031A (ja) | 1994-11-01 |
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