JP5151319B2 - Stereolithography method - Google Patents

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本発明は、光硬化性組成物に選択的に光を照射して硬化層を形成し、該硬化層を順次積層して立体形状物を造形する光造形方法及び装置に関し、特に、微細形状の立体形状物を精度よく造形する光造形方法に関する。   The present invention relates to an optical modeling method and apparatus for forming a three-dimensional object by sequentially irradiating light to a photocurable composition to form a cured layer and sequentially laminating the cured layer, and in particular, having a fine shape. The present invention relates to an optical modeling method for accurately modeling a three-dimensional object.

近年、携帯端末等に代表される各種電子機器や各種装置において、小型軽量化、高性能化が強く求められている。このため、電子機器等に用いられるネジ、歯車、モータのハウジング、バネ等の機械部品の微小化のニーズが高まっている。また、電子機器に用いられるネジ及びモータ等の機械部品等の設計及びデザイン構成を、CAD等を用いてコンピュータ上で行うようになっている。このようなコンピュータ上で設計された三次元モデルに基づいて立体形状物を造形する方法として、例えば光積層造形方法(以下、光造形方法という)がある。以下に、従来の光造形方法の一例を示す。   2. Description of the Related Art In recent years, various electronic devices and various devices represented by portable terminals and the like have been strongly demanded to be small and light and to have high performance. For this reason, there is an increasing need for miniaturization of mechanical parts such as screws, gears, motor housings, and springs used in electronic devices. In addition, the design and design configuration of machine parts such as screws and motors used in electronic devices are performed on a computer using CAD or the like. As a method for modeling a three-dimensional object based on such a three-dimensional model designed on a computer, for example, there is an optical layered modeling method (hereinafter referred to as an optical modeling method). Below, an example of the conventional optical modeling method is shown.

従来の光造形方法では、造形する立体形状物は複数の層に平行スライスして得られる断面群のデータに基づいて造形される。通常、最初に最下段の断面に相当する領域において、光硬化性組成物の液面に光線を照射する。これにより、光照射された液面部分の光硬化性組成物が硬化し、立体形状物の一段面の硬化層が造形される。次に、この硬化層の表面に所定の厚さの未硬化の光硬化性組成物をコートする。このとき、硬化層の所定の厚み分だけを光硬化性組成物に沈めてコートする。そして、光硬化性組成物がコートされた表面に所定のパターンに沿ってレーザ光線を照射し、コート層部分を硬化させる。硬化されたコート層部分は、下側に形成されている硬化層に積層一体化される。そして、造形された断面に隣接する断面に光線照射と光硬化性組成物のコートを行う。これを繰り返すことにより、所望の立体形状物を造形する(特許文献1及び2参照)。   In the conventional optical modeling method, the three-dimensional object to be modeled is modeled based on the data of the cross-sectional group obtained by parallel slicing into a plurality of layers. Usually, first, light is applied to the liquid surface of the photocurable composition in a region corresponding to the lowermost section. Thereby, the photocurable composition of the liquid surface part irradiated with light hardens | cures, and the one-step hardened | cured layer of a three-dimensional shaped object is modeled. Next, an uncured photocurable composition having a predetermined thickness is coated on the surface of the cured layer. At this time, only a predetermined thickness of the cured layer is immersed in the photocurable composition for coating. Then, the surface coated with the photocurable composition is irradiated with a laser beam along a predetermined pattern to cure the coat layer portion. The cured coat layer portion is laminated and integrated with the cured layer formed on the lower side. And the light irradiation and the coating of a photocurable composition are performed to the cross section adjacent to the shape | molded cross section. By repeating this, a desired three-dimensional shaped object is formed (see Patent Documents 1 and 2).

また、光硬化性組成物の使用量を削減するため、リコータを使用する方法がある。この方法では、形成した硬化層の上に光硬化性組成物を再度供給し、リコータで広げて塗布した光硬化性組成物へ光を照射して硬化層をさらに形成する。この処理を繰り返して硬化層を積層一体化させる。
このような光造形方法では、μm(マイクロメートル)単位の積層を行い、そのサイズも微細である。この為、特に露光時のフォーカス位置が所定高さに無いと像面がボケてしまい、精度を低下させてしまっていた。これを防止するためには、塗布する光硬化性組成物の液面のバランスをとる(液面の高さを一定にする)必要がある。液面を所定の高さに保つ為に、例えば、特許文献3に開示されているように、所望の立体形状物を囲む枠のような物を造ったり、樹脂液にチキソ性を付与したりした。
特開昭56−144478号公報 特開昭62−35966号公報 特開2006−272917号公報
Further, there is a method of using a recoater in order to reduce the amount of the photocurable composition used. In this method, the photocurable composition is again supplied onto the formed cured layer, and the cured layer is further formed by irradiating light to the photocurable composition spread and applied by a recoater. By repeating this process, the cured layers are laminated and integrated.
In such an optical shaping method, lamination is performed in units of μm (micrometer), and the size is also fine. For this reason, particularly when the focus position at the time of exposure is not at a predetermined height, the image plane is blurred and the accuracy is lowered. In order to prevent this, it is necessary to balance the liquid level of the photocurable composition to be applied (the liquid level is kept constant). In order to keep the liquid level at a predetermined height, for example, as disclosed in Patent Document 3, a frame-like object surrounding a desired three-dimensional object is formed, or thixotropy is imparted to the resin liquid. did.
JP 56-144478 A JP-A-62-35966 JP 2006-272917 A

しかしながら、これらの技術は非常に有効であったが、一部の特殊な形状を有する造形物、例えば、突起物の集合体や不連続な造形物の集合体などの立体形状物にはあまり有効ではなかった。これは、光硬化性組成物を積層毎に塗布、リコータで薄膜に整える工程に於いて、下層に造形物の固体が存在する部分とそうでない部分において、不連続な造形物の間の光硬化性組成物にも周辺光硬化性組成物の流れによる力が働くため、必要な高さの光硬化性組成物を押し出してしまい、膜厚が不均一になるという問題を発生させていた。
また、所望の立体形状物を形成する工程では、例えば図5に示すように、所望の立体形状物を形成する所望形状エリア21に光硬化性組成物を塗布して、硬化層を積層する。このとき、所望形状エリア21を覆うように光硬化性組成物が塗布されるとは限らず、図6に示すように、所望形状エリア21の一部分に光硬化性組成物が供給されないことがあった。このように、光硬化性組成物の液面が均一とならず、所望形状エリア21に対して膜厚の均一性が取れていなかった。これを回避するために、特許文献1に開示されているような、きっちりした枠のようなものを造った場合、目的とする造形物を取り出す時、つまり枠の除去を行う時に、必要な形状を損傷させてしまう事が多く後処理で困難な状況となっていた。
However, although these techniques were very effective, they were not very effective for three-dimensional shaped objects such as shaped objects having some special shapes, such as aggregates of protrusions and discontinuous shaped objects. It wasn't. This is a process of applying a photocurable composition for each lamination and preparing a thin film with a recoater, and photocuring between discontinuous shaped objects in the part where the solid of the shaped object is present in the lower layer and the part where it is not. Since the force due to the flow of the peripheral photocurable composition also acts on the curable composition, the photocurable composition having a necessary height is pushed out, which causes a problem that the film thickness becomes non-uniform.
In the step of forming a desired three-dimensional object, for example, as shown in FIG. 5, the photocurable composition is applied to the desired shape area 21 that forms the desired three-dimensional object, and a cured layer is laminated. At this time, the photocurable composition is not necessarily applied so as to cover the desired shape area 21, and the photocurable composition may not be supplied to a part of the desired shape area 21, as shown in FIG. It was. Thus, the liquid level of the photocurable composition was not uniform, and the film thickness was not uniform with respect to the desired shape area 21. In order to avoid this, when a frame such as that disclosed in Patent Document 1 is made, the shape required when taking out the target object, that is, when removing the frame. In many cases, the post-processing is difficult.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、光硬化性組成物に選択的に光を照射して硬化層を形成し、硬化層の上に光硬化性組成物を再度供給し、リコータで広げて塗布した光硬化性組成物へ光を照射して硬化層をさらに形成し、これを繰り返すことにより、硬化層が積層一体化した立体形状物を形成する光造形方法において、塗布する光硬化性組成物の膜厚の均一性を向上させる方法を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a situation, selectively irradiates light to a photocurable composition, forms a hardened layer, and supplies a photocurable composition on a hardened layer again. In the optical modeling method for forming a three-dimensional object in which the cured layer is laminated and integrated by repeating the formation of a cured layer by irradiating light to the photocurable composition spread and applied by a recoater. It aims at providing the method of improving the uniformity of the film thickness of the photocurable composition to apply | coat.

本発明に係る光造形方法の一態様は、光硬化性組成物に選択的に光を照射して硬化層を形成し、前記硬化層の上に前記光硬化性組成物を再度供給し、リコータで広げて塗布した光硬化性組成物へ光を照射して硬化層をさらに形成し、これを繰り返すことにより前記硬化層が積層一体化した立体形状物を造形する光造形方法であって、直径600μmの円を前記立体形状物の外形線に接するように移動させて描かれる円の軌跡が前記立体形状物の周囲に形成する領域に、少なくとも突起形状物の一部分が配置されるように、複数の突起形状物を積層形成させる。これにより、光硬化性組成物が外部に押し出されたり流れ出したりすることを抑制することができる。このようにして、立体形状物に塗布される光硬化性組成物の液面のバランスをとることができる。   In one aspect of the optical modeling method according to the present invention, a photocurable composition is selectively irradiated with light to form a cured layer, the photocurable composition is again supplied onto the cured layer, and a recoater The photo-curing composition spread and coated with light is further irradiated with light to further form a cured layer, and by repeating this, a stereolithography method for modeling a three-dimensional object in which the cured layer is laminated and integrated, the diameter A plurality of protrusion-shaped objects are arranged at least in a region where a circle locus drawn by moving a 600 μm circle so as to be in contact with the outline of the three-dimensional object is formed around the three-dimensional object. Are formed in a stacked manner. Thereby, it can suppress that a photocurable composition is extruded outside or flows out. In this way, the liquid level of the photocurable composition applied to the three-dimensional object can be balanced.

また、本発明に係る光造形方法の一態様において、前記複数の突起形状物は、予め設定した突起形状物を配置する領域全体に亘って一様に配置されることが好ましい。また、前記配置する領域全体は、前記突起形状物が前記円の軌跡の外周線と直交する方向の寸法Dの2倍以上の幅で前記立体形状物の周囲を囲んでいることが好ましい。   Moreover, in one aspect of the optical modeling method according to the present invention, it is preferable that the plurality of protrusion-shaped objects are uniformly arranged over the entire region where the preset protrusion-shaped object is disposed. In addition, it is preferable that the entire region to be disposed surrounds the three-dimensional object with a width that is at least twice as large as the dimension D in the direction orthogonal to the outer circumferential line of the circle locus.

さらに、本発明に係る光造形方法の一態様において、前記複数の突起形状物は、前記立体形状物の外形線から前記円の軌跡の外周線と直交する方向へ、前記突起形状物が配置されることなく開放されている割合は、使用する光硬化性組成物の粘度等により適宜調節することができるが、が50%以下となるように、配置されることが好ましい。また、前突起形状物について、前記円の軌跡の外周線と直交する方向の寸法をD、該Dと直交する方向の寸法をWとしたときに、前記突起形状物のDとWとの比(D:W)が、0.5:1から3:1の範囲であることが好ましく、隣接する前記突起形状物は、前記突起形状物の幅の3倍以内の間隔を空けて配置されることが好ましい。   Furthermore, in one aspect of the optical modeling method according to the present invention, the plurality of protrusion-shaped objects are arranged such that the protrusion-shaped objects are arranged in a direction perpendicular to the outer peripheral line of the circular locus from the outline of the three-dimensional object. The ratio that is open without being adjusted can be appropriately adjusted depending on the viscosity of the photocurable composition to be used, but is preferably arranged so that it is 50% or less. Further, with respect to the front protrusion shaped object, when the dimension in the direction orthogonal to the outer peripheral line of the circular locus is D and the dimension in the direction orthogonal to the D is W, the ratio between D and W of the protrusion shaped object. (D: W) is preferably in the range of 0.5: 1 to 3: 1, and the adjacent protrusion-shaped objects are arranged with an interval within three times the width of the protrusion-shaped object. It is preferable.

本発明によれば、光造形方法において、塗布する光硬化性組成物の膜厚の均一性を向上させることができるため、一つ一つの硬化層を精度よく形成することができる。これにより、微細な立体形状物を精度よく形成することができる。   According to the present invention, in the stereolithography method, since the uniformity of the film thickness of the photocurable composition to be applied can be improved, each cured layer can be formed with high accuracy. Thereby, a fine three-dimensional shaped object can be formed with high accuracy.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において同一の構成または機能を有する構成要素および相当部分には、同一の符号を付し、その説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. For clarity of explanation, the following description and drawings are omitted and simplified as appropriate. In the drawings, components having the same configuration or function and corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

本発明に係る光造形方法は、光硬化性組成物に選択的に光を照射して硬化層を形成し、硬化層の上に光硬化性組成物を再度供給し、リコータで広げて塗布した光硬化性組成物へ光を照射して硬化層をさらに形成し、これを繰り返すことにより硬化層が積層一体化した立体形状物を造形する工程の中で、立体形状物の各硬化層を形成するときに、所望の立体形状物に加えて、立体形状物の周囲に突起形状物を形成する方法である。所望の立体造形物の周囲に突起形状物を形成することによって、光硬化性組成物が立体形状物の領域から押し出されたり、流出したりすることを抑制し、塗布する光硬化性組成物の膜厚の均一性を向上させるものである。   In the stereolithography method according to the present invention, the photocurable composition is selectively irradiated with light to form a cured layer, the photocurable composition is again supplied onto the cured layer, and spread and applied with a recoater. By irradiating the photocurable composition with light, a cured layer is further formed, and by repeating this, each cured layer of the three-dimensional object is formed in the process of modeling the three-dimensional object in which the cured layer is laminated and integrated. In this case, in addition to a desired three-dimensional object, a protrusion-shaped object is formed around the three-dimensional object. By forming a protrusion-shaped object around the desired three-dimensional modeled object, the photocurable composition is suppressed from being pushed out or out of the three-dimensionally shaped region, and applied to the photocurable composition to be applied. This improves the uniformity of the film thickness.

具体的には、突起形状物を配置する領域を設定し、設定した領域に少なくとも一部分の突起形状物が配置されるように、複数の突起形状物を積層形成させる。突起形状物を配置する領域は、例えば、次の(1)、(2)のような決定方法がある。(1)立体形状物の外形線に対する接線の接点から立体形状物の外側に延在する接線の垂線上における、接点から600μmの点を結んだ仮想線を想定し、仮想線と立体形状物との間の領域を設定する。(2)直径600μmの円を立体形状物の外形線に接するように移動させて描かれる円の直径の軌跡の集合が立体形状物の周囲に形成する領域を設定することもできる。このとき、垂線または直径の軌跡は底面と平行となるようにする。また、立体形状物が複数の形状物の集合である場合には、形状物全体の外側に面する外形線を用いる。なお、突起形状物は、設定した領域内に限らず、領域の外側に配置してもよい。   Specifically, a region where the protrusion-shaped object is disposed is set, and a plurality of protrusion-shaped objects are stacked and formed so that at least a part of the protrusion-shaped object is disposed in the set region. For example, the following areas (1) and (2) are used to determine the area where the protrusion-shaped object is arranged. (1) Assuming a virtual line connecting a point of 600 μm from the contact point on the tangential perpendicular extending from the contact point of the tangent to the outline of the three-dimensional object to the outside of the three-dimensional object, the virtual line and the three-dimensional object Set the area between. (2) It is also possible to set an area formed by a circle having a diameter of 600 μm moving around the outline of the three-dimensional object and a set of circle diameter trajectories drawn around the three-dimensional object. At this time, the trajectory of the perpendicular line or diameter is set to be parallel to the bottom surface. In addition, when the three-dimensional object is a set of a plurality of objects, an outline that faces the outside of the entire object is used. In addition, you may arrange | position a protrusion-shaped thing not only in the set area | region but on the outer side of the area | region.

突起形状物の具体的な形状としては、例えば、円柱、楕円柱あるいは多角柱などの柱状、針状、円錘、楕円錘、多角錘などの、突起形状を有するものが好ましい。また、突起形状物の長さD、Wを次のように定義すると、突起形状物の形状は、DとWとの比(D:W)が0.5:1から3:1の範囲の立体物であることが好ましい。ここで、本明細書では、上記(1)の場合、長さDは、塗布面に平行でかつ仮想線に垂直な方向の長さ方向であり、長さWは、上記Dと直行する長さ方向とする。また、上記(2)の場合、長さDは、円の軌跡の外周線と直交する方向の寸法であり、長さWは、該Dと直交する方向の寸法とする。
また、突起形状物の具体的な大きさは、造形物の高さ、つまり突起形状物の高さや、突起形状物の数や密度等を考慮して適宜決めることができるが、例えば、上記DまたはWの小さい方の長さが50〜500μm程度となるように設計することが好ましい。
As a specific shape of the protrusion-shaped object, for example, one having a protrusion shape such as a columnar shape such as a cylinder, an elliptical column or a polygonal column, a needle shape, a circular weight, an elliptical weight or a polygonal weight is preferable. When the lengths D and W of the protrusion-shaped object are defined as follows, the shape of the protrusion-shaped object is such that the ratio of D and W (D: W) is in the range of 0.5: 1 to 3: 1. A three-dimensional object is preferable. Here, in the present specification, in the case of (1), the length D is a length direction parallel to the coating surface and perpendicular to the imaginary line, and the length W is a length perpendicular to the D. The direction. In the case of (2), the length D is a dimension in a direction orthogonal to the outer peripheral line of the circular locus, and the length W is a dimension in a direction orthogonal to D.
Further, the specific size of the protrusion-shaped object can be appropriately determined in consideration of the height of the shaped object, that is, the height of the protrusion-shaped object, the number and density of the protrusion-shaped objects, and for example, the above D or W It is preferable that the smaller length is designed to be about 50 to 500 μm.

また、突起形状物は、所望の立体形状物の周囲の所定幅の領域に一様に配置されることが好ましい。「一様に配置される」とは、突起形状物が一箇所に固まることなく配置されることであり、必ずしも同じ密度で配置されていなくてもよい。また、「所定幅の領域」とは、例えば、突起形状物の長さDの2倍以上、好ましくは3倍以上の幅の領域である。突起形状物を立体形状物の外形線からの距離が異なる位置に配置し、この領域の幅を広くすることができる。一例として、突起形状物を複数列に配置する場合が該当する。なお、「所定幅の領域」は、大きくなるにつれ造形時間が増すため、例えば、突起形状物の長さDの50倍以下の幅の領域で十分であると考えられる。   Moreover, it is preferable that the protrusion-shaped object is uniformly arranged in a region having a predetermined width around the desired three-dimensional object. “Uniformly arranged” means that the protrusion-shaped objects are arranged without being hardened in one place, and are not necessarily arranged with the same density. In addition, the “region of a predetermined width” is, for example, a region having a width that is twice or more, preferably three times or more the length D of the protrusion-shaped object. The protrusion-shaped object can be arranged at a position where the distance from the outline of the three-dimensional object is different, and the width of this region can be increased. As an example, the case where the protrusion-shaped objects are arranged in a plurality of rows is applicable. In addition, since the modeling time increases as the “region of a predetermined width” increases, for example, a region having a width of 50 times or less of the length D of the protrusion-shaped object is considered to be sufficient.

このように、所定幅の領域に突起形状物を配置することにより、突起形状物を形成した領域で光硬化性組成物の流出がとどめられ、立体形状物から光硬化性組成物が流出することを抑制し、立体形状物の液面のバランスを保つことが期待できる。また、光硬化性組成物の特性にもよるが、突起形状物を所定の幅を持って(例えば、複数列)配置することによって、光硬化性組成物が突起形状物の間に入り込むため外側へ流出することを防止することができる。これにより、液面が一定に維持されやすくなる。   In this way, by disposing the protrusion-shaped object in the region having a predetermined width, the outflow of the photocurable composition is stopped in the region where the protrusion-shaped object is formed, and the photocurable composition flows out of the three-dimensionally shaped object. And the balance of the liquid level of the three-dimensional object can be expected. Depending on the characteristics of the photocurable composition, the protrusions can be arranged between the protrusions by arranging the protrusions with a predetermined width (for example, multiple rows). Can be prevented from leaking into. As a result, the liquid level is easily maintained constant.

さらに、複数の突起形状物は、立体形状物の外形線から外側に垂直方向にみて、突起形状物が配置されずに開放されている割合が、所定の値以下であることが好ましい。具体的には、上記で領域を設定するときに想定した仮想線または直径の軌跡が外周線と直交する方向に立体形状物の位置から突起形状物が配置された領域を見たときに、突起形状物が配置されることなく開放されている割合が50%以下となるように、突起形状物を配置する。例えば、突起形状物を複数列配置する場合、各列の突起形状物は、開放されている割合が少なくなるように、列間で相互にずれた位置に配置されることが好ましい。一例として、突起形状物が千鳥状になるようにずらして配置することができる。このように、所望の立体形状物を形成する領域から外側に向かって直線的な隙間を少なくし、曲がったラインにすることによって、突起形状物の間に光硬化性組成物が曲線的に入り込むため、光硬化性組成物が外側に流出することを抑制できる。   Furthermore, it is preferable that the ratio of the plurality of protrusion-shaped objects that are open without the protrusion-shaped objects being arranged is not more than a predetermined value when viewed in the vertical direction outward from the outline of the three-dimensional object. Specifically, when the region where the protrusion-shaped object is arranged from the position of the three-dimensional object in the direction in which the virtual line or the diameter trajectory assumed when setting the region above is orthogonal to the outer peripheral line, The protrusion-shaped object is arranged so that the percentage of the object that is open without being arranged is 50% or less. For example, when a plurality of protrusion-shaped objects are arranged, it is preferable that the protrusion-shaped objects in each row are arranged at positions shifted from each other so that the open ratio is reduced. As an example, the protrusion-shaped objects can be arranged so as to be staggered. In this way, by reducing the linear gap outward from the region where the desired three-dimensional object is formed and forming a curved line, the photocurable composition enters the curved shape between the protrusions. Therefore, it can suppress that a photocurable composition flows out outside.

隣接する突起形状物相互の間隔は、突起形状物の幅の3倍以内の間隔であることが好ましい。この間隔は、光硬化性組成物の特性に基づいて設定することが好ましい。光硬化性組成物の粘性が大きくなるにつれ、光硬化性組成物が突起形状物の外側に流出しにくくなるので、間隔を大きくすることができる。従って、樹脂の性質によって適宜間隔を変更することができる。   It is preferable that the space | interval of adjacent protrusion-shaped objects is an interval within 3 times the width | variety of a protrusion-shaped object. This interval is preferably set based on the characteristics of the photocurable composition. As the viscosity of the photocurable composition increases, it becomes difficult for the photocurable composition to flow out to the outside of the protrusion-shaped object, so that the interval can be increased. Therefore, the interval can be appropriately changed depending on the properties of the resin.

また、光硬化性組成物を積層毎に塗布、リコータで薄膜に整える工程において、リコータを動かし始める位置では、抵抗(摩擦)が大きいため、液面が高くなる傾向にある。本実施の形態の光造形方法では、液面が高くなる位置は、突起形状物が配置されている位置となるため、所望形状物の領域の造形への影響がなくなることが期待できる。さらに、所望の立体形状物と、突起形状物とを同じような形状にすると、同様の条件でリコータを動かすことができるため、膜厚の均一性を確保しやすくなる。   Further, in the process of applying the photocurable composition for each lamination and preparing a thin film with the recoater, the liquid level tends to be high because the resistance (friction) is large at the position where the recoater starts to move. In the stereolithography method of the present embodiment, the position where the liquid level becomes high is the position where the protrusion-shaped object is disposed, and therefore it can be expected that the influence on the modeling of the region of the desired shape object is eliminated. Furthermore, if the desired three-dimensional object and the protrusion-shaped object have the same shape, the recoater can be moved under the same conditions, so it is easy to ensure the uniformity of the film thickness.

また、所望の立体形状物を造形後、造形した所望の立体形状物を取り出すために、突起形状物を除去する。このとき、例えば、細い糸を立体形状物と突起形状物の間に入れておき、立体形状物造形後、糸を用いて突起形状物を削ぐように引き倒す事で簡単に造形テーブルから取除くことができる。このため、所望の立体形状物へ破損無く後処理することができる。例えば、突起形状物を取り除く際に発生する突起形状物の破片が立体形状物に当たって破損させることを防止する。   Moreover, in order to take out the desired three-dimensionally shaped object after shaping the desired three-dimensionally shaped object, the protruding shaped object is removed. At this time, for example, a thin thread is placed between the three-dimensional object and the protruding object, and after forming the three-dimensional object, it is easily removed from the modeling table by pulling down the protruding object using the thread. be able to. For this reason, it can post-process without damage to a desired three-dimensionally shaped object. For example, it is possible to prevent breakage of the protrusion-shaped object generated when the protrusion-shaped object is removed from hitting the three-dimensional object and causing damage.

上記で説明したように、本実施の形態の光造形方法では、周囲に設けた突起形状物の表面張力で造形エリア内の液面高さを保つことを特徴とする。所望の立体形状物の周囲に突起形状物を形成することによって、所望の立体形状物の高さレベルと突起形状物の高さレベルを同じように積層する。これにより、所望の立体形状物と突起形状物それぞれの硬化層を順次形成して、立体形状物と突起形状物の高さレベルを合わせるようにする。このようにして、所望の立体形状物が微細形状のトップ面であっても精度良く造形することができる。これにより、光造形分野にて、特に基材上に組成物を塗布、光照射して積層することを繰り返す光造形方法に於いて、高粘度樹脂、チキソ性樹脂を用いて造形する場合に、周囲に設けた突起形状物の表面張力で所望の立体形状物(造形エリア)の液面高さバラツキを抑制して微細形状を精度良く最終層まで造形することが可能になる。   As described above, the optical modeling method according to the present embodiment is characterized in that the liquid level in the modeling area is maintained by the surface tension of the protrusion-shaped object provided around. By forming the protrusion shape around the desired three-dimensional object, the height level of the desired three-dimensional object and the height level of the protrusion shape are stacked in the same manner. In this way, the cured layers of the desired three-dimensional object and the protrusion-shaped object are sequentially formed to match the height levels of the three-dimensional object and the protrusion-shaped object. In this way, even if the desired three-dimensional object is a fine top surface, it can be accurately modeled. Thereby, in the optical modeling field, especially in the optical modeling method of repeatedly applying the composition on the base material, irradiating light and laminating, when modeling using a high viscosity resin, thixotropic resin, The surface tension of the protrusion-shaped object provided around the surface suppresses the liquid surface height variation of the desired three-dimensionally shaped object (modeling area), and enables the fine shape to be accurately modeled up to the final layer.

続いて、本実施の形態の光造形方法を用いる光造形装置について説明する。図1は、本発明に係る光造形方法に使用される光造形装置の構成例を示す図である。図1に示すように、光造形装置100は、光源1、ディジタルミラーデバイス(DMD)2、集光レンズ3、造形テーブル4、ディスペンサ5、リコータ6、制御部7、及び記憶部8を有する。図1では、光造形装置100は、造形テーブル4上へ光硬化性組成物9が供給され、光硬化樹脂10が形成された状態を示している。   Then, the optical modeling apparatus using the optical modeling method of this Embodiment is demonstrated. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an optical modeling apparatus used in the optical modeling method according to the present invention. As illustrated in FIG. 1, the optical modeling apparatus 100 includes a light source 1, a digital mirror device (DMD) 2, a condenser lens 3, a modeling table 4, a dispenser 5, a recoater 6, a control unit 7, and a storage unit 8. In FIG. 1, the optical modeling apparatus 100 shows a state where the photocurable composition 9 is supplied onto the modeling table 4 and the photocurable resin 10 is formed.

光源1は、造形テーブル4上に供給される光硬化性組成物9を硬化させるための光を発生させる。例えば、405nmのレーザ光を発生させるレーザダイオード(LD)又は紫外線(UV)ランプ等が用いられる。光源1の種類は、光硬化性組成物9の硬化波長に応じて選択されるものであり、本願発明の光造形方法は、光源1の種類を限定するものではない。   The light source 1 generates light for curing the photocurable composition 9 supplied on the modeling table 4. For example, a laser diode (LD) or an ultraviolet (UV) lamp that generates 405 nm laser light is used. The type of the light source 1 is selected according to the curing wavelength of the photocurable composition 9, and the optical modeling method of the present invention does not limit the type of the light source 1.

ディジタルミラーデバイス(DMD)2は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)半導体上に独立して動くマイクロミラーが多数詰められており、かかるマイクロミラーは、静電界作用によって対角線を軸に一定の角度で傾けることが可能なデバイスである。DMDとしては、例えば、テキサス・インスツルメンツ社のデバイス等を使用することができる。本実施の形態で用いたDMD2の全体は、40.8×31.8mmの四角形状を有し(うち、ミラー部は、14.0×10.5mmの四角形状を有する。)、1μmの間隔で配列した1辺の長さが13.68μmのマイクロミラー786,432個により構成されており、ミラーは対角線を軸に約±12度傾けることが可能となっている。
当該DMD2は、光源1から出射された光線を個々のマイクロミラーによって反射させ、制御部7によって所定の角度に制御されたマイクロミラーによって反射された光のみ集光レンズ3を介して造形テーブル4上に供給した光硬化性組成物9に照射する。DMD2によって反射された光線が集光レンズ3を介して一度に照射される光硬化性組成物9の領域を、投影領域という。一つの投影領域の露光を行った後、造形テーブル4を移動させ、隣接する投影領域に対して露光を行う。この繰り返しにより、投影領域を単位とする一括露光を繰り返し実行する。
The digital mirror device (DMD) 2 is packed with a large number of independently moving micromirrors on a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) semiconductor, and the micromirrors are tilted at a constant angle about a diagonal line by an electrostatic field effect. Is a device that can. As the DMD, for example, a device of Texas Instruments Inc. can be used. The entire DMD 2 used in the present embodiment has a quadrilateral shape of 40.8 × 31.8 mm (of which the mirror portion has a quadrangular shape of 14.0 × 10.5 mm), and an interval of 1 μm. The length of one side arranged in 1. is composed of 786,432 micromirrors having a length of 13.68 μm, and the mirror can be tilted about ± 12 degrees about the diagonal line.
The DMD 2 reflects the light emitted from the light source 1 by the individual micromirrors, and only the light reflected by the micromirrors controlled by the control unit 7 at a predetermined angle passes through the condenser lens 3 on the modeling table 4. The photocurable composition 9 supplied to is irradiated. A region of the photocurable composition 9 to which the light beam reflected by the DMD 2 is irradiated at once through the condenser lens 3 is referred to as a projection region. After the exposure of one projection area, the modeling table 4 is moved and the adjacent projection area is exposed. By repeating this, the batch exposure with the projection area as a unit is repeatedly executed.

集光レンズ3は、DMD2によって反射された光線を光硬化性組成物9上に導き、投影領域を形成する。集光レンズ3は、凸レンズを用いた集光レンズ3であってもよいし、凹レンズを用いてもよい。凹レンズを用いると、DSMの実サイズよりも大きな投影領域を得ることができる。本実施の形態にかかる集光レンズ3は、例えば、入射光を約15倍縮小し、光硬化性組成物9上に集光している。   The condenser lens 3 guides the light beam reflected by the DMD 2 onto the photocurable composition 9 to form a projection region. The condenser lens 3 may be a condenser lens 3 using a convex lens or a concave lens. If a concave lens is used, a projection area larger than the actual size of the DSM can be obtained. For example, the condensing lens 3 according to the present embodiment reduces incident light by about 15 times and condenses it on the photocurable composition 9.

造形テーブル4は、光硬化性組成物9を硬化させた光硬化樹脂10を順次堆積させて載置する平板状の台である。この造形テーブル4は、図示しない駆動機構、即ち移動機構によって、水平移動及び垂直移動が可能である。この駆動機構により、所望の範囲に亘って光造形を行うことができる。   The modeling table 4 is a flat table on which the photo-curing resin 10 obtained by curing the photo-curable composition 9 is sequentially deposited and placed. The modeling table 4 can be moved horizontally and vertically by a driving mechanism (not shown), that is, a moving mechanism. With this drive mechanism, stereolithography can be performed over a desired range.

ディスペンサ5は、光硬化性組成物9を収容し、予め定められた量の光硬化性組成物9を所定位置に供給する。
リコータ6は、例えば、ブレード機構と移動機構を備え、光硬化性組成物9を均一に塗布する。なお、リコータ6は、塗布する光硬化性組成物9を均一に広げられる機構を備えていれば、ブレード機構と移動機構の組み合わせに限られることはなく他のものであってもよい。
The dispenser 5 accommodates the photocurable composition 9 and supplies a predetermined amount of the photocurable composition 9 to a predetermined position.
The recoater 6 includes, for example, a blade mechanism and a moving mechanism, and uniformly applies the photocurable composition 9. The recoater 6 is not limited to the combination of the blade mechanism and the moving mechanism, and may be other as long as the recoater 6 has a mechanism that can uniformly spread the photocurable composition 9 to be applied.

制御部7は、制御データに応じて光源1、DMD2、造形テーブル4、ディスペンサ5、リコータ6を制御する。制御部7は、典型的には、コンピュータに所定のプログラムをインストールすることによって構成することができる。典型的なコンピュータの構成は、中央処理装置(CPU)とメモリとを含んでいる。CPUとメモリとは、バスを介して補助記憶装置としてのハードディスク装置などの外部記憶装置に接続される。この外部記憶装置が、制御部7の記憶部8として機能する。フレキシブルディスク装置、ハードディスク装置、CD−ROM(Compact Disk Read Only Memory)ドライブ等の記憶媒体駆動装置は、各種コントローラを介してバスに接続される。フレキシブルディスク装置等の記憶媒体駆動装置には、フレキシブルディスク等の可搬型記憶媒体が挿入される。記憶媒体にはオペレーティングシステムと協働してCPUなどに命令を与え、本実施の形態を実施するための所定のコンピュータプログラムを記憶することができる。   The control unit 7 controls the light source 1, DMD 2, modeling table 4, dispenser 5, and recoater 6 according to the control data. The control unit 7 can typically be configured by installing a predetermined program in a computer. A typical computer configuration includes a central processing unit (CPU) and memory. The CPU and the memory are connected to an external storage device such as a hard disk device as an auxiliary storage device via a bus. This external storage device functions as the storage unit 8 of the control unit 7. A storage medium drive device such as a flexible disk device, a hard disk device, or a CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) drive is connected to the bus via various controllers. A portable storage medium such as a flexible disk is inserted into a storage medium driving apparatus such as a flexible disk apparatus. The storage medium can store a predetermined computer program for executing the present embodiment by giving an instruction to the CPU or the like in cooperation with the operating system.

記憶部8には、主として、造形しようとする立体形状物を複数の層にスライスして得られる断面群の造形データが格納されている。制御部7は、記憶部8に格納された造形データに基づいて、主としてDMD2における各マイクロミラーの角度制御、造形テーブル4の移動により、立体形状物に対する光の照射範囲の位置を制御し、立体形状物の造形を実行する。   The storage unit 8 mainly stores modeling data of a cross-sectional group obtained by slicing a three-dimensional object to be modeled into a plurality of layers. Based on the modeling data stored in the storage unit 8, the control unit 7 controls the position of the light irradiation range with respect to the three-dimensional object mainly by controlling the angle of each micromirror in the DMD 2 and moving the modeling table 4. Execute shaping of the shaped object.

コンピュータプログラムは、メモリにロードされることによって実行される。コンピュータプログラムは圧縮し、又、複数に分割して記憶媒体に記憶することができる。さらに、ユーザ・インターフェース・ハードウェアを備えることができる。ユーザ・インターフェース・ハードウェアとしては、例えば、マウスなどの入力をするためのポインティング・デバイス、キーボード、あるいは視覚データをユーザに提示するためのディスプレイなどがある。   The computer program is executed by being loaded into a memory. The computer program can be compressed or divided into a plurality of parts and stored in a storage medium. In addition, user interface hardware can be provided. Examples of the user interface hardware include a pointing device for inputting such as a mouse, a keyboard, or a display for presenting visual data to the user.

光硬化性組成物9には、可視光及び可視光領域外の光によって硬化する組成物を使用する。具体的には、エポキシ系またはアクリル系の光硬化性組成物を使用することができる。例えば、15μm以上(500mJ/cm)の硬化深度を有し、粘度が10,000〜100,000mPa・s(25℃)、又は、より低粘度でチキソ性を有する組成物であって、紫外線から可視光の照射で硬化する組成物を用いることができる。 As the photocurable composition 9, a composition that is cured by visible light and light outside the visible light region is used. Specifically, an epoxy or acrylic photocurable composition can be used. For example, a composition having a curing depth of 15 μm or more (500 mJ / cm 2 ), a viscosity of 10,000 to 100,000 mPa · s (25 ° C.), or a lower viscosity and a thixotropy, The composition which hardens | cures by irradiation of visible light can be used.

以上説明したような光造形装置は次のように動作する。まず、ディスペンサ5に未硬化状態の光硬化性組成物9を収容する。造形テーブル4は初期位置にある。ディスペンサ5は、収容された光硬化性組成物9を所定量だけ造形テーブル4上に供給する。リコータ6は、光硬化性組成物9を引き伸ばすようにして掃引し、硬化させる一層分のコート層を形成する。   The optical modeling apparatus as described above operates as follows. First, the uncured photocurable composition 9 is accommodated in the dispenser 5. The modeling table 4 is in the initial position. The dispenser 5 supplies the stored photocurable composition 9 on the modeling table 4 by a predetermined amount. The recoater 6 sweeps the photocurable composition 9 so as to stretch and forms a coat layer for one layer to be cured.

光源1から出射した光線は、DMD2に入射する。DMD2は制御部7によって制御され、光線を光硬化性組成物9に照射する部分(所望形状の立体形状物と突起形状物)に対応した一部のマイクロミラーの角度を調整する。これにより、その一部のマイクロミラーを反射した光線が集光レンズ3を介して光硬化性組成物9に照射され、その他のマイクロミラーを反射した光線は光硬化性組成物9に照射されない。光硬化性組成物9への光線の照射量は光硬化性組成物の種類により最適な硬化性が得られるように適宜調整できる。このとき、光硬化性組成物9への投影領域は、DMD2のミラー数、個々のミラーの大きさ、対物レンズの種類、投影倍率に依存する因子であるが、立体形状物に要求される解像度に応じた投影倍率を採用することで適宜変更できる。例えば、投影領域が1.3×1.8mm程度であった場合、一つの投影領域のサイズよりも大きい立体形状物を形成する場合には、光線の照射位置を移動させて照射させる必要がある。例えば、光造形の最大サイズ(X×Y)とすると、これを複数の投影領域(x×y)に分割し、それぞれを1ショットずつ光線の照射を実行していく。このようにして、投影領域を走査しながら光線の照射を実行することによって、光硬化性組成物9が硬化し、第一層目の硬化層が形成される。一層分の積層ピッチ、すなわち、硬化層一層の厚みは、例えば、0.5〜10μm、好ましくは1〜5μmである。   The light beam emitted from the light source 1 enters the DMD 2. The DMD 2 is controlled by the control unit 7 and adjusts the angles of a part of the micromirrors corresponding to the portions (a desired three-dimensional shape and protrusion shape) that irradiate the photocurable composition 9 with light rays. As a result, the light beam reflected from a part of the micromirrors is irradiated to the photocurable composition 9 via the condenser lens 3, and the light beam reflected from the other micromirrors is not irradiated to the photocurable composition 9. The irradiation amount of the light to the photocurable composition 9 can be appropriately adjusted so that optimum curability is obtained depending on the type of the photocurable composition. At this time, the projection area onto the photocurable composition 9 is a factor that depends on the number of mirrors of the DMD 2, the size of each mirror, the type of objective lens, and the projection magnification, but the resolution required for the three-dimensional object. By appropriately adopting a projection magnification corresponding to For example, when the projection area is about 1.3 × 1.8 mm, when forming a three-dimensional object larger than the size of one projection area, it is necessary to move the irradiation position of the light beam for irradiation. . For example, if the maximum size (X × Y) of stereolithography is set, this is divided into a plurality of projection regions (x × y), and each one is irradiated with light rays one shot at a time. Thus, by irradiating with light while scanning the projection area, the photocurable composition 9 is cured and a first cured layer is formed. The stacking pitch for one layer, that is, the thickness of one cured layer is, for example, 0.5 to 10 μm, preferably 1 to 5 μm.

次に、同様の工程で所望形状の立体形状物と突起形状物の二層目を形成する。具体的には、一層目として形成された硬化層の外側にディスペンサ5より供給された光硬化性組成物9をリコータ6によって立体形状物を越えて引き伸ばされるように均一厚さに塗布する。そして、光線を照射することにより、第二層目の硬化層を第一層目の硬化層の上に形成する。以下同様にして第三層目以降の硬化層を順次堆積させる。そして、最終層の堆積が終了すると、造形テーブル4上に形成された光造形物を取り出す。   Next, a second layer of a three-dimensional object having a desired shape and a protrusion-shaped object is formed in the same process. Specifically, the photocurable composition 9 supplied from the dispenser 5 is applied to the outside of the cured layer formed as the first layer so as to be stretched beyond the three-dimensional shape by the recoater 6. Then, a second cured layer is formed on the first cured layer by irradiation with light. In the same manner, the third and subsequent cured layers are sequentially deposited. Then, when the deposition of the final layer is completed, the stereolithography object formed on the modeling table 4 is taken out.

また、本発明に係る光造形方法は、光造形装置に於ける、面露光によって樹脂を硬化させる方式に適用することができる。特に、100mm以下の投影領域を単位として、光硬化性組成物の塗膜に光を照射して、硬化層を形成することを繰り返して立体造形物を形成する光造形方法に適用することができる。 Moreover, the optical modeling method according to the present invention can be applied to a method of curing a resin by surface exposure in an optical modeling apparatus. In particular, it is possible to apply a light modeling method for forming a three-dimensional model by repeating the formation of a cured layer by irradiating a coating film of a photocurable composition with a projection area of 100 mm 2 or less as a unit. it can.

上記実施の形態で説明した光造形方法を用いて具体的に造形した実施例を説明する。しかしながら、立体形状物、突起形状物の形は一例を示したものであり、これらに限定されるものではない。
図2は、実施例における所望の立体形状物を形成するエリアと、突起形状物を形成するエリアを示す図である。図5に示した所望形状エリア21の周囲となる突起形状エリア22へ突起形状物を形成した。
具体的には、所望形状エリア21に造形する所望の立体形状物として、直径300μmの円柱形状を百本以上造形した。また、突起形状エリア22に造形する突起形状物として、100μm程度の円柱を周囲に4列配し、その間隔は、300μmとして配置した。図3に立体形状物と突起形状物の模式図を示す。光硬化性組成物として、JSR製JL2143光硬化性樹脂(高粘度タイプ 約10,000mPa・s)あるいは、JSR製TKS4005光硬化性樹脂にアエロジル3〜4重量%分散させた、チキソ性樹脂を用いて造形した。
上記の方法では、所望の立体形状物を造形することができた。また、立体形状物を破損させることなく、突起形状物を取り除くことができた。
Examples that are specifically modeled using the optical modeling method described in the above embodiment will be described. However, the shapes of the three-dimensional object and the protrusion-shaped object are only examples, and are not limited thereto.
FIG. 2 is a diagram illustrating an area for forming a desired three-dimensional object and an area for forming a protrusion-shaped object in the embodiment. A protrusion-shaped object was formed in the protrusion-shaped area 22 around the desired-shaped area 21 shown in FIG.
Specifically, hundred or more cylindrical shapes having a diameter of 300 μm were modeled as desired three-dimensional shapes to be modeled in the desired shape area 21. In addition, as a protrusion-shaped object to be modeled in the protrusion-shaped area 22, four columns of about 100 μm are arranged around the periphery, and the interval is 300 μm. FIG. 3 shows a schematic diagram of a three-dimensional object and a protrusion-shaped object. As a photocurable composition, a JSR JL2143 photocurable resin (high viscosity type, about 10,000 mPa · s) or a thixotropic resin dispersed with 3 to 4% by weight of Aerosil in a JSR TKS4005 photocurable resin is used. I shaped it.
In the above method, a desired three-dimensional object could be formed. Moreover, the protrusion-shaped object could be removed without damaging the three-dimensionally-shaped object.

また、所望の立体形状物の周囲に突起形状物を形成することによって、光硬化性組成物を光硬化樹脂の上にリコータで広げて塗布する場合に、次のような効果が生じた。図4は、図2に示した突起形状エリアも含めて光硬化性組成物を塗布した状態を模式的に示す図である。図4(a)は、両側の液面が低くなる状態例を示し、図4(b)は、リコータ6による影響を示す。図4中のA〜Dの符号は、図2中の同じ符号の位置と対応する。図2の所望形状エリア21と突起形状エリア22へ光硬化性組成物9を積層毎に塗布、リコータ6で薄膜に整える工程において、リコータ6をAからC(またはBからD)へ向かって動かす場合を例に説明する。図4(a)は、A−Bの側面(またはC−Dの側面)から見た図であり、図4(b)は、A−Cの側面(またはB−Dの側面)から見た図である。   In addition, by forming protrusion-shaped objects around a desired three-dimensional object, the following effects were produced when the photocurable composition was spread and applied on a photocurable resin with a recoater. FIG. 4 is a diagram schematically showing a state in which the photocurable composition is applied including the protrusion-shaped area shown in FIG. FIG. 4A shows an example of a state where the liquid levels on both sides are lowered, and FIG. 4B shows the influence of the recoater 6. The symbols A to D in FIG. 4 correspond to the positions of the same symbols in FIG. In the step of applying the photocurable composition 9 to the desired shape area 21 and the protrusion shape area 22 in FIG. 2 for each lamination and preparing a thin film with the recoater 6, the recoater 6 is moved from A to C (or B to D). A case will be described as an example. 4A is a view from the side surface of AB (or the side surface of CD), and FIG. 4B is a view from the side surface of AC (or the side surface of BD). FIG.

図4(a)に示すように、光硬化性組成物9は、図6に比べ、液面が下がる位置が外側にずれるため、所望形状エリア21全体を覆い、液面の位置が一定に保たれた。また、図3に示すように、突起形状物を複数列配置したことによって、所望形状エリア21が光硬化性組成物9の塗布領域(所望形状エリア21と突起形状エリア22)の端部からより内側になるため、所望形状エリア21の液面の高さのバランスが取りやすくなった。特に4列以上の突起形状物を配置した場合に所望形状エリア21の液面を均一にする効果があった。   As shown in FIG. 4A, the photocurable composition 9 covers the entire desired shape area 21 and keeps the position of the liquid level constant because the position where the liquid level falls is shifted outward as compared with FIG. I was drunk. Moreover, as shown in FIG. 3, by arranging a plurality of protrusion-shaped objects, the desired shape area 21 is more easily removed from the end of the application region of the photocurable composition 9 (the desired shape area 21 and the protrusion shape area 22). Since it is on the inner side, the liquid level of the desired shape area 21 can be easily balanced. In particular, when four or more rows of protrusion-shaped objects are arranged, there is an effect of making the liquid surface of the desired shape area 21 uniform.

なお、本発明は上記に示す実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲において、上記実施の形態の各要素を、当業者であれば容易に考えうる内容に変更、追加、変換することが可能である。
例えば、本発明は以下のようにも表され得る。
付記1:
光硬化性組成物に選択的に光を照射して硬化層を形成し、前記硬化層の上に前記光硬化性組成物を再度供給し、リコータで広げて塗布した光硬化性組成物へ光を照射して硬化層をさらに形成し、これを繰り返すことにより前記硬化層が積層一体化した立体形状物を造形する光造形方法であって、
直径600μmの円を前記立体形状物の外形線に接するように移動させて描かれる円の軌跡が前記立体形状物の周囲に形成する領域に、少なくとも突起形状物の一部分が配置されるように、複数の突起形状物を積層形成させる光造形方法。
付記2:
前記複数の突起形状物は、予め設定した突起形状物を配置する領域全体に亘って一様に配置されることを特徴とする付記1に記載の光造形方法。
付記3:
前記配置する領域全体は、前記突起形状物が前記円の軌跡の外周線と直交する方向の寸法Dの2倍以上の幅で前記立体形状物の周囲を囲んでいることを特徴とする付記2に記載の光造形方法。
付記4:
前記複数の突起形状物は、前記立体形状物の外形線から前記円の軌跡の外周線と直交する方向へ、前記突起形状物が配置されることなく開放されている割合が50%以下となるように、配置されることを特徴とする付記1または2に記載の光造形方法。
付記5:
前記突起形状物について、前記円の軌跡の外周線と直交する方向の寸法をD、該Dと直交する方向の寸法をWとしたときに、前記突起形状物のDとWとの比(D:W)が、0.5:1から3:1の範囲であることを特徴とする付記1乃至4のいずれか一つに記載の光造形方法。
付記6:
隣接する前記突起形状物は、前記突起形状物の幅の3倍以内の間隔を空けて配置されることを特徴とする付記1乃至5のいずれか一つに記載の光造形方法。
The present invention is not limited to the embodiment described above. Within the scope of the present invention, it is possible to change, add, and convert each element of the above-described embodiment into a content that can be easily considered by those skilled in the art.
For example, the present invention can be expressed as follows.
Appendix 1:
The photocurable composition is selectively irradiated with light to form a cured layer, the photocurable composition is again supplied onto the cured layer, and the photocurable composition spread and applied with a recoater is irradiated with light. Is a stereolithography method for modeling a three-dimensional object in which the cured layer is laminated and integrated by repeating this to further form a cured layer,
A circle having a diameter of 600 μm is moved so as to be in contact with the outline of the three-dimensional object, and at least a part of the protrusion-shaped object is arranged in a region formed around the three-dimensional object. An optical modeling method for laminating a plurality of protrusion-shaped objects.
Appendix 2:
The stereolithography method according to appendix 1, wherein the plurality of protrusion-shaped objects are uniformly arranged over an entire region where a predetermined protrusion-shaped object is disposed.
Appendix 3:
Supplementary note 2 wherein the entire region to be arranged surrounds the three-dimensional object with a width that is at least twice as large as the dimension D in the direction orthogonal to the outer circumferential line of the circle locus. The optical shaping method described in 1.
Appendix 4:
In the plurality of protrusion-shaped objects, the ratio of the protrusion-shaped objects that are open without being arranged in the direction perpendicular to the outer peripheral line of the circular locus from the outline of the three-dimensionally-shaped object is 50% or less. The stereolithography method according to appendix 1 or 2, characterized by being arranged as described above.
Appendix 5:
For the protrusion-shaped object, the ratio of D to W of the protrusion-shaped object (D, where D is the dimension in the direction orthogonal to the outer peripheral line of the locus of the circle and W is the dimension in the direction orthogonal to D : W) is in the range of 0.5: 1 to 3: 1, the stereolithography method according to any one of appendices 1 to 4.
Appendix 6:
6. The stereolithography method according to any one of appendices 1 to 5, wherein the adjacent protrusion-shaped objects are arranged with an interval within three times the width of the protrusion-shaped object.

本発明に係る光造形方法に使用される光造形装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the optical modeling apparatus used for the optical modeling method which concerns on this invention. 実施例における所望の立体形状物を形成するエリアと、突起形状物を形成するエリアを示す図である。It is a figure which shows the area which forms the desired three-dimensional shaped object in an Example, and the area which forms a protrusion-shaped object. 実施例で造形した立体形状物と突起形状物の模式図である。It is a schematic diagram of the three-dimensional shape object and the protrusion shape object which were modeled in the examples. 図2に示した突起形状エリアも含めて光硬化性組成物を塗布した状態を模式的に示す図である。(a)は両側の液面が低くなる状態例を示し、(b)はリコータによる影響を示す。It is a figure which shows typically the state which apply | coated the photocurable composition also including the protrusion-shaped area shown in FIG. (A) shows the example of a state where the liquid level of both sides becomes low, and (b) shows the influence by the recoater. 所望の立体形状物を形成するエリアの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the area which forms a desired three-dimensional shaped object. 所望の立体形状物を形成するエリアに光硬化性組成物を塗布した状態例を示す図である。It is a figure which shows the example of a state which apply | coated the photocurable composition to the area which forms a desired three-dimensional shaped object.

符号の説明Explanation of symbols

1 光源
2 DMD
3 集光レンズ
4 造形テーブル
5 ディスペンサ
6 リコータ
7 制御部
8 記憶部
9 光硬化性組成物
10 光硬化樹脂
21 所望形状エリア
22 突起形状エリア
100 光造形装置
1 Light source 2 DMD
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Condensing lens 4 Modeling table 5 Dispenser 6 Recoater 7 Control part 8 Memory | storage part 9 Photocurable composition 10 Photocurable resin 21 Desired shape area 22 Protrusion shape area 100 Stereolithography apparatus

Claims (5)

光硬化性組成物に選択的に光を照射して硬化層を形成し、前記硬化層の上に前記光硬化性組成物を再度供給し、リコータで広げて塗布した光硬化性組成物へ光を照射して硬化層をさらに形成し、これを繰り返すことにより前記硬化層が積層一体化した立体形状物を造形する光造形方法であって、
前記立体形状物から600μm以内の前記立体形状物の周囲領域に、複数の突起形状物が千鳥状に配置されるように積層形成させる光造形方法。
The photocurable composition is selectively irradiated with light to form a cured layer, the photocurable composition is again supplied onto the cured layer, and the photocurable composition spread and applied with a recoater is irradiated with light. Is a stereolithography method for modeling a three-dimensional object in which the cured layer is laminated and integrated by repeating this to further form a cured layer,
The solid from the shape thereof in a circumferential 囲領 area of the three-dimensional object within 600 .mu.m, the stereolithography method of laminating formed so that a plurality of projecting shapes thereof are staggered.
前記複数の突起形状物は、前記周囲領域において前記突起形状物が配置されることなく開放されている割合が50%以下となるように、配置されることを特徴とする請求項1記載の光造形方法。 2. The light according to claim 1, wherein the plurality of protrusion-shaped objects are arranged so that a ratio of the protrusion-shaped objects being opened in the surrounding region without being arranged is 50% or less. Modeling method. 前記複数の突起形状物は、前記周囲領域全体に亘って一様に配置されることを特徴とする請求項1または2記載の光造形方法。 The stereolithography method according to claim 1, wherein the plurality of protrusion-shaped objects are uniformly arranged over the entire surrounding area. 隣接する前記突起形状物は、前記突起形状物の幅の3倍以内の間隔を空けて配置されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光造形方法。   4. The stereolithography method according to claim 1, wherein the adjacent protrusion-shaped objects are arranged with an interval within three times the width of the protrusion-shaped object. 5. 前記周囲領域は、直径600μmの円を前記立体形状物の外形線に接するように移動させて描かれる円の軌跡が前記立体形状物の周囲に形成する領域であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の光造形方法。 It said peripheral region, claim 1, characterized in that the area where the circle locus described by moving in contact with a circle having a diameter of 600μm to outline of the three-dimensional object is formed around the three-dimensional object The optical modeling method as described in any one of thru | or 4.
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