JP5970265B2 - 光学的立体造形物の処理装置 - Google Patents
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Description
この光学的立体造形技術では、光硬化性樹脂組成物よりなる造形面に、コンピューターで制御された光を選択的に照射して所定の厚みに光硬化させて所定の形状パターンを有する硬化樹脂層を形成し、その硬化樹脂層の上に更に1層分の光硬化性樹脂組成物を施して造形面を形成させ、その造形面にコンピューターで制御された光を選択的に照射して所定の厚みに光硬化させて所定の形状パターンを有する硬化樹脂層を形成するという造形操作を、所定の寸法および形状の立体造形物が得られるまで多数回繰り返す方法が一般に広く採用されている。
しかし、従来の光学的立体造形物の多くは、多少なりとも黄変などの変色が生じていて無色透明性に劣っていたり、着色剤を用いたものでは黄変などの変色によって色調の低下が生じていた。
光学的立体造形物における黄変などの変色や色調不良の原因は未だ十分に解明されていないが、光硬化性樹脂組成物中に含まれているラジカル重合性有機化合物、カチオン重合性有機化合物、光感受性ラジカル重合開始剤、光感受性カチオン重合開始剤などの化合物や、光硬化によって生成した樹脂成分などが、光学的立体造形時の光(特に紫外線)の照射によって化学的に不安定になって変質した結果、共役二重結合などの発色団・助色団を有する構造部分や成分が光学的立体造形物中に生成することによるものと推測される。
しかしながら、この特許文献2には、光造形直後の立体造形物の黄色度(イエローインデックス)と、立体造形物を80℃で2時間加熱した後の黄色度との差が示されているだけであり、光造形して得られた加熱前の立体造形物自体の色調(例えば黄色度など)については記載されておらず、そのため、光造形して得られた立体造形物自体の色調が不良である場合に、その色調を改善する方法については何ら開示されていない。
しかも、この特許文献2の発明では、光硬化性樹脂組成物を上記特定の成分(A)〜(G)を組み合わせて調製することが必要なため、やはり、光硬化性樹脂組成物の配合設計、得られる立体造形物の物性などにおける制約が大きい。
また、造形時の積層厚みを小さくしたり、レーザー出力を下げるかおよび/または走査速度を速くすることによって照射エネルギーを小さくすることで黄変を防ぐことも行われている。しかし、積層厚みを小さくすると、造形物の層が増えるため造形時間が長くなるばかりか、表面張力や泡によって生ずる層厚の不均一に対する許容範囲が小さくなるために造形が失敗する危険が高くなる。また、照射エネルギーを小さくすると、造形物の硬化度が低下して柔らかくなることで造形物の機械的強度が低下する上、層間密着性が低下して層間剥離が起こり易くなり、やはり造形が失敗しやすくなるという欠点があった。
しかし、蛍光増白剤は、一般に紫外部に吸収を持つため、光硬化性樹脂組成物中に配合すると、光造形時に光硬化性樹脂組成物に照射された紫外線のエネルギーの減少を招いて、光硬化性樹脂組成物の光硬化感度の低下や硬化厚みの変動が生じ、物性に優れる光学的立体造形物を製造することが困難になり易い。
また、染料も、蛍光増白剤と同様に、光硬化性樹脂組成物の光硬化感度を低下させる恐れがあり、さらに経時変化して望ましくない変退色を引き起こすことがあり、しかも淡色に着色したい場合には黄変などの変色を完全には隠蔽することができない。
また、造形物を長時間放置した場合に脱色が進んで無色となったり、逆に黄変したりする現象は知られていたものの、その原因については明らかではなく、脱色する場合でも数日以上を要していた。光学的立体造形法はラピッドプロトタイピングと呼ばれる技術の一つであり、造形物を数時間から一日以内で作製して即座に利用できることが求められているため、脱色するまでに数日放置することは実用性に大きく欠ける。
しかし、この後処理システムでは、光学的立体造形物への光照射は、専ら光学的立体造形物の後硬化のために行われていることから、光源として波長が300〜480nm、特に350〜420nmの紫外線を発生する光源が用いられており、そのためこの後処理システムを用いても光学的立体造形物の黄変などの変色を短時間のうちに低減させることは困難である。
そこで、当該知見を踏まえて、その実施に適する後処理装置を開発すべく更に研究を続けて、光学的立体造形物を収容するためのハウジングと、430〜500nmの範囲内の波長を有する光を含み且つ波長が400nm以下の光を含まない光を光学的立体造形物に照射する光照射手段を備え且つハウジング内に収容された光学的立体造形物と光照射手段との間の距離を調節するための手段を有する後処理装置を作製することによって、サイズ、形状、構造などが異なる種々の光学的立体造形物に対して共通して使用することができて、当該種々の光学的立体造形物の黄変などの変色を簡単な操作で短時間で低減できることを見出して本発明を完成した。
(1) 光硬化性樹脂組成物を用いて光学的立体造形を行って得られた光学的立体造形物を収容するためのハウジング、およびハウジング内に収容された光学的立体造形物に光を照射するための光照射手段を備える光学的立体造形物の後処理装置であって;
光照射手段が、430〜500nmの範囲内の波長を有する光を含み且つ波長が400nm以下の光を含まない光を光学的立体造形物に照射する光照射手段であり;且つ、
ハウジング内に収容された光学的立体造形物と光照射手段との間の距離を調節するための手段を有する;
ことを特徴とする光学的立体造形物の後処理装置である。
(2) 複数の光照射手段を備え、当該複数の光照射手段の一部または全部と、光学的立体造形物との間の距離を調節するための手段を有する前記(1)の光学的立体造形物の後処理装置;
(3) 光学的立体造形物と光照射手段との間の距離を調節するための手段が、光照射手段を光学的立体造形物に対して前進および後退させる手段、並びに光学的立体造形物を光照射手段に対して前進および後退させる手段のいずれか一方または両方である、前記(1)または(2)の光学的立体造形物の後処理装置;および、
(4) 光学的立体造形物と光照射手段との間の距離を調節するための手段が、ハウジング内で前進および後退が可能な光照射手段の取付け手段であり、光照射手段が当該取付け手段に取り付けられている前記(1)〜(3)のいずれかの光学的立体造形物の後処理装置;
である。
(5) 複数の光照射手段が、ハウジングの側周部、上部および下部のうちの少なくとも1つに整列状態で配置され、且つ当該複数の光照射手段の一部または全部がハウジング内で前進および後退が可能な光照射手段の取付け手段に取り付けられている前記(1)〜(4)のいずれかの光学的立体造形物の後処理装置;
(6) ハウジングが直方体形を有し、直方体形のハウジングの側周部、上部および下部のうちの少なくとも1つに、複数の光照射手段が整列状態で配置され、当該複数の光照射手段の一部または全部がハウジング内で前進および後退が可能な光照射手段の取付け手段に取り付けられている前記(1)〜(5)のいずれかの光学的立体造形物の後処理装置;
(7) 光照射手段が、青色LEDである前記(1)〜(6)のいずれかの光学的立体造形物の後処理装置;および、
(8) 光照射手段が、直管形の青色LEDである前記(7)の光学的立体造形物の後処理装置;
である。
(9) 前記(1)〜(8)のいずれかの光学的立体造形物の後処理装置のハウジング内に、光硬化性樹脂組成物を用いて光学的立体造形を行って得られた光学的立体造形物を収容した後、ハウジング内に収容された光学的立体造形物と光照射手段との間の距離を調節するための手段によって光学的立体造形物と光照射手段との間の距離を低減させ、その状態で430〜500nmの範囲内の波長を有する光を含み且つ波長が400nm以下の光を含まない光を光学的立体造形物に照射することを特徴とする光学的立体造形物の後処理方法;および、
(10) 光学的立体造形物と光照射手段との間の距離を調節するための手段によって、ハウジングに配置した複数の光照射手段の一部または全部と光学的立体造形物の表面の少なくとも一部との間の距離が20mm以下になるようにし、その状態で430〜500nmの範囲内の波長を有する光を含み且つ波長が400nm以下の光を含まない光を光学的立体造形物に照射する前記(9)の光学的立体造形物の後処理方法;
である。
本発明の後処理装置を使用して光学的立体造形物を後処理することによって、黄変した光学的立体造形物の色調の改善だけでなく、例えば、褐色、黄橙色、黄褐色などに変色した光学的立体造形物の色調をも改善することができる。
本発明の後処理装置を使用する黄変などの変色の低減処理は、光学的立体造形後に紫外線の照射および/または加熱による後硬化処理を施した黄変などの変色の生じた光学的立体造形物、紫外線の照射や加熱による後硬化処理を施してない黄変などの変色の生じた光学的立体造形物のいずれに対しても有効である。
本発明の後処理装置では、ハウジング内に収容された光学的立体造形物とハウジングに配置した光照射手段との間の距離が、光学的立体造形物と光照射手段との間の距離を調節するための手段によって調節可能になっていて、ハウジング内に収容される光学的立体造形物のサイズ、形状、構造などが異なっても、光照射手段を光学的立体造形物の接触または接近させた状態で光学的立体造形物に430〜500nmの範囲内の波長を有する光を含み且つ波長が400nm以下の光を含まない光を照射することができるので、本発明の後処理装置は、サイズ、形状、構造などの異なる種々の光学的立体造形物に対して共通して有効に使用することができる。
本発明の後処理装置による場合は、ハウジング内に収容した光学的立体造形物に対して、430〜500nmの範囲内の波長を有する光を含み且つ波長が400nm以下の光を含まない光を照射する光照射手段を簡単な操作で接触または接近させることができる。
本発明の光学的立体造形物の後処理装置が備える光照射手段は、430〜500nmの範囲内の波長を有する光を含み且つ波長が400nm以下の光を含まない光を発射し、人体に有害な紫外線を発射しないので、安全に使用することができる。
本発明の光学的立体造形物の後処理装置は、光硬化性樹脂組成物を用いて光学的立体造形を行って得られた光学的立体造形物を収容するためのハウジングと、光学的立体造形物に光を照射するための光照射手段、ハウジング内に収容された光学的立体造形物と光照射手段との間の距離を調節するための手段(以下これを単に「距離調節手段」ということがある)を少なくとも備えている。
本発明の光学的立体造形物の後処理装置が備える光照射手段は、430〜500nmの範囲内の波長を有する光を含み且つ波長が400nm以下の光を含まない光[以下これを「光(α)」ということがある]を発射し、人体に有害な紫外線を発射せず、光学的立体造形物の後処理中に光(α)がハウジングから漏れても人体に害を与えないので、ハウジングは、外部に開放した構造であって何ら構わない。
ハウジングが、側周部および上部の一部または全部が開放した構造を有する場合には、ハウジングの内部の状態、特にハウジング内での光学的立体造形物の収容位置、ハウジング内に収容した光学的立体造形物と光照射手段との間の位置関係などを側周部および上部の当該開放箇所から観察して調整して光学的立体造形物の後処理理を円滑に行うことができる。
一方、側周部および上部の両方が開放しておらずに閉鎖されているハウジングでは、ハウジングの側周部および上部の一部または全部を透明な材料から形成しておくことによって、ハウジングの内部の状態、特にハウジング内での光学的立体造形物の収容位置、ハウジング内に収容した光学的立体造形物と光照射手段との間の位置関係などを外部から観察して調整することができるようになり、それによって本発明の後処理をより円滑に行なうことができる。
ハウジングが外部に開放した構造を有している場合や、光透明性の材料で覆われている場合には、光照射手段をハウジングの内部に配置してもよいし、ハウジングの外部に配置してもよいし、またはハウジングの内部と外部の両方に配置してもよい。
ハウジングが光を透さないかまたは光の透過の小さい材料で覆われている場合は、光照射手段をハウジングの内側に配置する。
430〜500nmの波長を有する光は青色を呈する可視光であり、本発明における光(α)に係る「430〜500nmの範囲内の波長を有する光を含む」とは、光(α)が、430〜500nmの範囲内の波長の光(波長が430〜500nmの範囲内にある青色光)を少なくとも含んでいることを意味する。
光(α)は、「430〜500nmの波長範囲内に1つまたは2つ以上のエネルギー強度のピークを有し且つ波長が400nm以下の光を含まない光」であってもよいし、「430〜500nmの波長範囲内に光エネルギー強度のピークを持たないが、430〜500nmの波長範囲内に少なくとも光のエネルギーが分布していて且つ波長が400nm以下の光を含まない光」であってもよいし、または前記2つの光の併用であってもよい。
(a)波長が400nm以下の光を含まない波長430〜500nmの光(青色光);
(b)波長が400nm以下の光を含まない波長450〜500nmの光(青色光);
(c)430〜500nmの波長範囲内の光(青色光)と共に、500nmを超える波長を有する光[例えば、波長500〜570nmの光(緑色光)、波長530〜590nmの光(黄緑色光)、波長570〜590nmの光(黄色光)、波長590〜620nmの光(橙色光)、波長620〜750nmの光(赤色光)の1種または2種以上]を含み、且つ波長が400nm以下の光を含まない光;
(d)波長が400nm以下の光を含まない白色光;
などを挙げることができる。
《a》波長が400nm以下の光を放射せず、波長430〜500nmの光を放射する光源(好ましくは青色LEDなど);
《b》波長が400nm以下の光を放射せず、波長430〜500nmの光を含む光を放射する光源[430〜500nmの波長範囲内の光と共に、500nm以上の波長を有する光、例えば、波長500〜570nmの光(緑色光)、波長530〜590nmの光(黄緑色光)、波長570〜590nmの光(黄色光)、波長590〜620nmの光(橙色光)、波長620〜750nmの光(赤色光)の1種または2種以上を含む光を放射する光源];
《c》波長が400nm以下の光を含まない白色光を放射する光源(好ましくは白色灯など);
《d》紫外線および波長430〜500nmの光を含む光を放射する光源(例えば、蛍光灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプなど)と、当該光源から放射される光に含まれる波長が400nm以下の光を除くための紫外線カット手段(例えば、紫外線吸収コーティングを施すかまたは紫外線吸収フィルムを貼付したガラス板、アクリル板、ポリカーボネート板、石英板や、紫外線吸収剤を添加した樹脂組成物を用いて製造した樹脂板などの、波長430〜500nmの光を通し、波長400nm以下の光を吸収する紫外線フィルターなど)を組み合わせたもの;
などを挙げることができる。
そのうちでも、本発明では、光(α)を照射するための光照射手段として、上記《a》〜《c》の光源が好ましく用いられ、特に上記《a》の光源(特に青色LED)が、光学的立体造形物の黄変などの変色の低減効果が大きく、ハウジング内での熱の発生が小さく、光エネルギー効率がよくて電気の使用量が少なくて済み、しかもハウジング内への配置や取付け、距離調節手段への取付けなどが簡単に行える点からより好ましく用いられる。
光学的立体造形物のより多くの面に対して光(α)を照射すると、光学的立体造形物の黄変などの変色をより短時間で速やかに低減できるので、複数の光照射手段をハウジングに配置することが好ましい。
光照射手段の配置位置は、ハウジングの側周部、上部および下部のうちの1箇所だけであっても、2箇所以上であってもいずれでもよい。ハウジングの側周部と上部と下部の2箇所以上に、各箇所にそれぞれ複数の光照射手段を配置すると、光学的立体造形物の多くの面に光(α)が照射されるようになり、光学的立体造形物の黄変などの変色をより短時間で効率よく低減することができる。
限定されるものではないが、ハウジングが直方体形(立方体を含む)である場合には、上部のみに光照射手段を配置する態様、下部のみに光照射手段を配置する態様、上部と下部の両方にそれぞれ光照射手段を配置する態様、4つの方形の側面(側壁部分)のうちの1つの側面(側壁部分)に光照射手段を配置する態様、4つの方形の側面(側壁部分)のうちの2つ以上の側面(側壁部分)にそれぞれ光照射手段を配置する態様、4つの方形の側面(側壁部分)のうちの1つまたは2つ以上の側面(側壁部分)と上部と下部のいずれか一方または両方にそれぞれ光照射手段を配置する態様などの種々の態様を採用することができる。
ハウジングに複数の光照射手段を配置するに当たっては、複数の光照射手段を、例えば等間隔になるようにして整列した状態で配置すると、光学的立体造形物に光(α)を均等またはそれに近い状態で照射することができる。
具体的には、例えば、直管形の光照射手段(光源)を互いに平行に並べて複数配置する方式、球形(砲弾形)の光照射手段(光源)を縦と横方向に並べて複数配置する方式などが好ましく採用される。
距離調節手段を有することによって、ハウジング内に収容された光学的立体造形物と光照射手段の一部または全部との間の距離を低減させて、光学的立体造形物に光照射手段を接触または近接させることができ、光照射手段を光学的立体造形物に接触または近接させた状態で光学的立体造形物に光(α)を照射することによって、光(α)を光学的立体造形物に短時間照射するだけで、光学的立体造形物の黄変などの変色を速やかに効率よく低減させることができる。
本発明の後処理装置は、光照射手段の前進・後退手段(β1)および光学的立体造形物の前進・後退手段(β2)のいずれか一方の手段を有していてもよいし、または両方の手段を有していてもよい。
距離調節手段として前進・後退手段(β1)を採用した場合には、前進・後退手段(β1)に光照射手段を取り付けることで、ハウジング内で、光照射手段を光学的立体造形物に対して前進および後退させることができる。
また、距離調節手段として前進・後退手段(β2)を採用した場合には、前進・後退手段(β2)に光学的立体造形物を載置したり、取り付けることによって、ハウジング内で、光学的立体造形物を光照射手段に対して前進および後退させることができる。
また、前進・後退手段(β2)の機構も特に制限されず、前進・後退手段(β2)に載置または取り付けた光学的立体造形物を、ハウジング内で、直線状の軌跡、曲線状の軌跡またはその他の軌跡で光照射手段に対して前進および後退させ得る機構であればいずれでもよく、例えば、リンク式、クランク式、ネジ式、シリンダー式、バネ式などを挙げることができる。
前進・後退手段(β1)および前進・後退手段(β2)の作動は、手動によって行うようにしてもよいし、または電動によって行うようにしてもよい。
(1) ハウジングの上部に1つの距離調節手段を設置し、それに光照射手段を取り付けて、ハウジング内に収容した光学的立体造形物に対して光照射手段を上方から前進および後退させるようにし、その際にハウジングの他の箇所には光照射手段を配置しない態様。
(2) ハウジングの上部に1つの距離調節手段を設置し、それに光照射手段を取り付けて、ハウジング内に収容した光学的立体造形物に対して光照射手段を上方から前進および後退させるようにし、その際にハウジングの下部に光照射手段を固定配置する態様。
(3) ハウジングの上部に1つの距離調節手段を設置し、それに光照射手段を取り付けて、ハウジング内に収容した光学的立体造形物に対して光照射手段を上方から前進および後退させるようにし、その際にハウジングの側周部の1箇所または2箇所以上にも光照射手段を固定配置する態様。
(4) ハウジングの上部に1つの距離調節手段を設置し、それに光照射手段を取り付けて、ハウジング内に収容した光学的立体造形物に対して光照射手段を上方から前進および後退させるようにし、その際にハウジングの下部に光照射手段を固定配置すると共に側周部の1箇所または2箇所以上にも光照射手段を固定配置する態様。
(6) ハウジングの下部に1つの距離調節手段を設置し、それに光照射手段を取り付けて、ハウジング内に収容した光学的立体造形物に対して光照射手段を下方から前進および後退させるようにし、その際にハウジングの上部に光照射手段を固定配置する態様。
(7) ハウジングの下部に1つの距離調節手段を設置し、それに光照射手段を取り付けて、ハウジング内に収容した光学的立体造形物に対して光照射手段を下方から前進および後退させるようにし、その際にハウジングの側周部の1箇所または2箇所以上にも光照射手段を固定配置する態様。
(8) ハウジングの下部に1つの距離調節手段を設置し、それに光照射手段を取り付けて、ハウジング内に収容した光学的立体造形物に対して光照射手段を下方から前進および後退させるようにし、その際にハウジングの上部に光照射手段を固定配置すると共に側周部の1箇所または2箇所以上にも光照射手段を固定配置する態様。
(10) ハウジングの側周部の1箇所または2箇所以上に1個または2個以上の距離調節手段を設置し、それに光照射手段を取り付けてハウジング内に収容した光学的立体造形物に対して光照射手段を側周部から前進および後退させるようにし、その際にハウジングの上部および下部の一方または両方に光照射手段を固定配置する態様。
(11) ハウジングの側周部の1箇所または2箇所以上に1個または2個以上の距離調節手段を設置し、それに光照射手段を取り付けてハウジング内に収容した光学的立体造形物に対して光照射手段を側周部から前進および後退させるようにし、その際にハウジングの側周部の他の箇所に光照射手段を固定配置する態様。
(12) ハウジングの側周部の1箇所または2箇所以上に1個または2個以上の距離調節手段を設置し、それに光照射手段を取り付けてハウジング内に収容した光学的立体造形物に対して光照射手段を側周部から前進および後退させるようにし、その際にハウジングの上部および下部の一方または両方に光照射手段を固定配置すると共にハウジングの側周部の他の箇所にも光照射手段を固定配置する態様。
(14) ハウジングの下部に1つの距離調節手段を設置し、それに光照射手段を取り付けて、ハウジング内に収容した光学的立体造形物に対して光照射手段を下方から前進および後退させるようにすると共に、ハウジングの側周部の1箇所または2箇所以上に1個または2個以上の距離調節手段を設置し、それに光照射手段を取り付けてハウジング内に収容した光学的立体造形物に対して光照射手段を側周部から前進および後退させるようにし、その際にハウジングの上部には光照射手段を配置しない態様。
(15) ハウジングの上部に1つの距離調節手段を設置し、それに光照射手段を取り付けて、ハウジング内に収容した光学的立体造形物に対して光照射手段を上方から前進および後退させるようにすると共に、ハウジングの側周部の1箇所または2箇所以上に1個または2個以上の距離調節手段を設置し、それに光照射手段を取り付けてハウジング内に収容した光学的立体造形物に対して光照射手段を側周部から前進および後退させるようにし、その際にハウジングの下部に光照射手段を個体配置する態様。
(16) ハウジングの下部に1つの距離調節手段を設置し、それに光照射手段を取り付けて、ハウジング内に収容した光学的立体造形物に対して光照射手段を下方から前進および後退させるようにすると共に、ハウジングの側周部の1箇所または2箇所以上に1個または2個以上の距離調節手段を設置し、それに光照射手段を取り付けてハウジング内に収容した光学的立体造形物に対して光照射手段を側周部から前進および後退させるようにし、その際にハウジングの上部に光照射手段を固定配置する態様。
図1〜図5は、本発明の後処理装置の概略を示す図(透視図)であり、図1〜図5において、1は直方体形のハウジング、2a、2b、2c、2dおよび2eは管形の光照射手段(管形の青色LED)、2fは砲弾形(球形)の光照射手段[砲弾形(球形)の青色LED]、3aは距離調節手段の本体、3bは本体3aをハウジング1内で前進・後退させるための機構、3cは距離調節手段をハウジング1の上部、側周部または下部に取り付けるための部材を示す。
図1〜図3の後処理装置は、直方体形のハウジング1の上部、下部および側周部をなす3つの方形の側部または4つの方形の側部(図1〜図3では手前の側部については記載を省略している)の各々に、それぞれ複数の管形の光照射手段(管形の青色LED)を整列状態で配置した場合の具体例を示したものである。
図4の後処理装置は、直方体形のハウジング1の上部に、複数の砲弾形(球形)の光照射手段[砲弾形(球形)の青色LED]を縦横方向に整列させて配置した場合の具体例を示したものである。
図5の後処理装置は、直方体形のハウジング1の上部に、複数の管形の光照射手段(管形の青色LED)を整列状態で配置した場合の具体例を示したものである。
ハウジングの異なる位置に複数の距離調節手段を設け、それぞれの距離調節手段に光照射手段を取り付けて、複数の異なる個所(面など)に配置した光照射手段をそれぞれ移動可能にする場合は、複数の異なる箇所(面など)に配置した光照射手段の移動の自由度ができるだけ大きくなるようにして、距離調節手段のサイズ、形状、構造、光照射手段のサイズ、形状、構造、距離調節手段への光照射手段の取付け構造、ハウジング内での光照射手段の配置位置などを決めるとことが望ましい。
複数の光照射手段のうちの一部を作動(点灯)させて後処理を行う場合には、どの位置に配置した光照射手段を作動(点灯)させ、どの位置に配置した光照射手段の作動(点灯)を停止させるかについては、ハウジングのサイズ、形状、構造、光照射手段の種類、形状、サイズ、ハウジングの内側での光照射手段の配置数や配置形態、立体造形物の形状、構造、サイズなどに応じて、より少ない光エネルギーの使用量で、より短い時間で、後処理を効率よく間に行なえる条件を選択して決めることが望ましい。
本発明の後処理装置を用いる後処理方法は、黄変した光学的立体造形物の色調の改善に特に有効であるが、黄変した光学的立体造形物に限らず、例えば、褐色、黄橙色、黄褐色などに変色した光学的立体造形物の色調の改善方法としても有効である。
また、波長が400nm以下の光を含まない光であっても、430〜500nmの範囲内の波長を有する光(青色光)を含まない光を光学的立体造形物に照射した場合には、光学的立体造形物の黄変などの変色の改善効果が小さく、場合によっては色調不良が増大することがある。光(α)は波長が400〜430nmの光を含んでいてもよいが、紫外線領域に近いため、脱色(色調改善)に対する寄与が小さい。
光学的立体造形物における光を照射される表面での波長が430〜500nmの範囲内の光の合計照射強度は、以下の《1》または《2》の方法で求めることができる。
《1》 光学的立体造形物への光照射処理時に、分光照度計を使用して、光を照射されている光学的立体造形物の表面での波長ごとの分光照射強度P(λ)(単位:W/m2・nm)を430〜500nmの波長範囲について測定して、430〜500nmの波長範囲における分光照射強度P(λ)を積分(合計)して、光学的立体造形物の光を照射されている表面での波長が430〜500nmの範囲内の光の合計照射強度(W/m2)を求める方法[430〜500nmの波長領域について波長ごとの分光照射強度P(λ)をそのまま直接測定できる分光照度計を用いる場合]。
《2》 光学的立体造形物への光照射処理時に、放射照度計を使用して、光学的立体造形物における光を照射されている表面での380〜780nmの波長範囲(可視光域)の光の合計光照射強度Q(単位:W/m2)を測定すると共に、光スペクトラムアナライザーを使用して、光学的立体造形物における光を照射されている表面での380〜780nmの波長範囲(可視光域)における相対分光強度曲線Fを求め、当該相対分光強度曲線Fから、380〜780nmの波長範囲(可視光域)での相対分光強度の積分値LAおよび430〜500nmの波長範囲での相対分光強度の積分値LBをそれぞれ算出し、式:Q×(LB/LA)から、光学的立体造形物の光を照射されている表面での波長が430〜500nmの範囲内の光の合計照射強度を求める方法[430〜500nmの波長領域について波長ごとの分光照射強度P(λ)をそのまま直接測定する分光照度計を使用しない場合]。
また、ハウジング内で光学的立体造形物に光(α)を照射するに当たっては、光源からの発熱や光学的立体造形物の温度上昇が過度にならないように注意することが望ましい。
前記(b)および(c)の光硬化性樹脂組成物、特に前記(c)の光硬化性樹脂組成物において、光硬化性樹脂組成物中に含まれるカチオン重合性有機化合物の一部として、オキセタン基を1個有するモノオキセタン化合物およびオキセタン基を2個以上有するポリオキセタン化合物から選ばれる少なくとも1種のオキセタン化合物を含有させると、光硬化性樹脂組成物の光硬化感度が向上すると共に、硬化時の体積収縮率の低減による寸法精度の向上、耐水性および耐湿性の改良による寸法安定性の向上などを図ることができる。
より具体的には、例えば、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート[ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなど]、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、前記したジオール、トリオール、テトラオール、ヘキサオールなどの多価アルコールのアルキレンオキシド付加物の(メタ)アクリレートなどを挙げることができる。
そのうちでも、アルコール類の(メタ)アクリレートとしては、多価アルコールと(メタ)アクリル酸との反応により得られる1分子中に2個以上の(メタ)アクリル基を有する(メタ)アクリレートが好ましく用いられる。
また、前記した(メタ)アクリレート化合物のうちで、メタクリレート化合物よりも、アクリレート化合物が重合速度の点から好ましく用いられる。
また、上記したポリエーテル(メタ)アクリレートとしては、水酸基含有ポリエーテルとアクリル酸との反応により得られるポリエーテルアクリレートを挙げることができる。
モノオキセタン化合物(OXm)としては、1分子中にオキセタン基を1個有する化合物であればいずれも使用でき、例えば、トリメチレンオキシド、3,3−ジメチルオキセタン、3,3−ジクロロメチルオキセタン、3−メチル−3−フェノキシメチルオキセタン、分子中にオキセタン基1個とアルコール性水酸基1個を有するモノオキセタンモノアルコールなどを挙げることができ、そのうちでも、反応性、光硬化性樹脂組成物の粘度などの点からモノオキセンタンモノアルコール化合物が好ましく用いられる。
特に、モノオキセタンモノアルコール化合物のうちでも、下記の一般式(I−a)で表されるモノオキセタン化合物(I−a)および下記の一般式(I−b)で表されるモノオキセタン化合物(I−b)から選ばれる少なくとも1種のモノオキセタン化合物が、入手容易性、反応性などの点から好ましく用いられる。特に、モノオキセタン化合物(OXm)として、下記の一般式(I−b)で表されるモノオキセタン化合物(I−b)を用いると、光造形用樹脂組成物およびそれから得られる立体造形物の耐水性がより良好になる。
モノオキセタン化合物(I−a)の具体例としては、3−ヒドロキシメチル−3−メチルオキセタン、3−ヒドロキシメチル−3−エチルオキセタン、3−ヒドロキシメチル−3−プロピルオキセタン、3−ヒドロキシメチル−3−ノルマルブチルオキセタン、3−ヒドロキシメチル−3−プロピルオキセタンなどを挙げることができ、これらの1種または2種以上を用いることができる。そのうちでも、入手の容易性、反応性などの点から、3−ヒドロキシメチル−3−メチルオキセタン、3−ヒドロキシメチル−3−エチルオキセタンがより好ましく用いられる。
また、上記の一般式(I−b)において、R3は炭素数2〜10のアルキレン基であれば、鎖状のアルキレン基または分岐したアルキレン基のいずれであってもよく、或いはアルキレン基(アルキレン鎖)の途中にエーテル結合(エーテル系酸素原子)を有する炭素数2〜10の鎖状または分岐状のアルキレン基であってもよい。R3の具体例としては、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、エトキシエチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、3−オキシペンチレン基などを挙げることができる。そのうちでも、R3はトリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘプタメチレン基またはエトキシエチレン基であることが、合成の容易性、化合物が常温で液体であり、取り扱い易いなどの点から好ましい。
特に、ジオキセタン化合物としては、下記の一般式(II);
で表されるジオキセタン化合物が、入手の容易性、反応性、低吸湿性、得られる硬化物の力学的特性などの点から好ましく用いられる。
上記の一般式(II)で表されるジオキセタン化合物の具体例としては、下記の式(II−a)または式(II−b)で表されるジオキセタン化合物を挙げることができる。
また、上記の式(II−b)で表されるジオキセタン化合物の具体例としては、上記の式(II−b)において2個のR4が共にメチル、エチル、プロピル、ブチルまたはペンチル基で、R5がエチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ネオペンチレン基、n−ペンタメチレン基、n−ヘキサメチレン基など)、式:−CH2−Ph−CH2−または−CH2−Ph−Ph−CH2−で表される2価の基、水素添加ビスフェノールA残基、水素添加ビスフェノールF残基、水素添加ビスフェノールZ残基、シクロヘキサンジメタノール残基、トリシクロデカンジメタノール残基であるジオキセタン化合物を挙げることができる。
光造形用樹脂組成物は、前記したジオキセタン化合物のうちの1種または2種以上を含有することができる。
また、上記(b)および(c)の光硬化性樹脂組成物が、カチオン重合性有機化合物の一部としてオキセタン化合物を含有する場合は、オキセタン化合物の含有量は、カチオン重合性有機化合物の質量に基づいて、1〜70質量%であることが好ましく、1〜60質量%であることがより好ましい。
また、上記(c)の光硬化性樹脂組成物では、ラジカル重合性有機化合物:カチオン重合性有機化合物の含有割合が、質量比で、9:1〜1:9であることが好ましく、8:2〜2:8であることがより好ましい。
Rfは炭素数1〜8のフルオロアルキル基であり、mは上記の一般式(III)におけるカチオン[S+(R6)(R7)(R8)]が有する前記式《vi》で表される基の合計個数に1を足した数であり、nは0〜6の整数である。]
また、反応速度を向上させる目的で、必要に応じて、カチオン重合開始剤と共に光増感剤、例えばベンゾフェノン、ベンゾインアルキルエーテル、チオキサントンなどを用いてもよい。
その際の光としては、紫外線、電子線、X線、放射線、高周波などを挙げることができる。そのうちでも、300〜400nmの波長を有する紫外線が経済的な観点から好ましく用いられ、その際の光源としては、紫外線レーザー(例えば半導体励起固体レーザー、Arレーザー、He−Cdレーザーなど)、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、紫外線LED(発光ダイオード)、紫外線蛍光灯などを使用することができる。
以下の例において、光硬化性樹脂組成物の粘度、有効光造形して得られた光学的立体造形物の全光線透過率および黄色度は以下のようにして測定または算出した。
光硬化性樹脂組成物を25℃の恒温槽に入れて、光硬化性樹脂組成物の温度を25℃に調節した後、B型粘度計(株式会社東機産業製)を使用して回転速度20rpmで測定した。
(2)光学的立体造形物の全光線透過率および黄色度:
下記の実施例および比較例において光学的立体造形を行って得られた光学的立体造形物(縦×横×厚さ=20mm×45mm×10mmの直方体)[紫外線(高圧水銀灯)(波長365nm;強度30W/m2)を20分間照射して後硬化したもの]を、直径60mmの積分球を備えた分光光度計(日立ハイテクノロジーズ社製「U−3900H」)に取り付け、板厚10mmの全光線透過率を測定し、これにより得られた全光線透過率を、当該分光光度計に付属したソフトウェア(UV Solutions)を用いてJIS−K7373に規定された方法で数値計算することによって、補助イルミナントC、視野2度の条件における黄色度を求めた。
(1)後処理装置の作製:
図4に示す後処理装置と同じ基本構造を有する後処理装置を作製した。
具体的には、縦×横×高さ=16cm×11.5cm×25cm(内径)の直方体形のハウジング1[高さ20cmの壁部材によって直方体の下部の全周が覆われており、その上部では天井部分と対向する2つの方形の側面が板状体で覆われ、残りの対向する2つの方形の側面は覆われておらず開放された構造を有するハウジング]の距離調節手段3の本体3aのハウジング内面側に、100個の砲弾形の青色LED[Opto Supply社製「OSB5S511A」、放出波長=470±5nm、直径=5mm、輝度(C)=14.4cd、半減角(θ)=7.5°]を、互いに密接させて、縦5個×横20個=100個で取り付けて、本発明の後処理装置を作製した(青色LEDの全体の取付け面積=3cm×12cm)。
(i) 3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(株式会社ダイセル製「Cel−2021P」)5.5質量部、水素化ビスフェノールAジグリシジルエーテル(新日本理化学株式会社製「HBE−100」)60質量部、3−エチル−3−ヒドロキシメチルキセタン(東亞合成株式会社製「OXT101」)7.5質量部、ビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル(東亞合成株式会社製「OXT221」)12.5質量部、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(新中村化学工業株式会社製「A−9550W」)13質量部、ラウリルアクリレート(新中村化学工業株式会社製「NKエステル−LA」)10質量部、ビスフェノールAジグリシジルエーテルのアクリル酸2モル付加物(昭和電工株式会社製「VR−77」)3質量部、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート(数平均分子量650)(新中村化学工業株式会社製「A−PTMG−65」)1.5質量部、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(保土谷化学株式会社製「PTG−850SN」、数平均分子量801〜890)1.5質量部、サンアプロ株式会社製「CT−1PC」[前記の一般式(III)で表される非アンチモン系の芳香族スルホニウム化合物(III)の1種からなるカチオン重合開始剤溶液]1.5質量部、サンアプロ株式会社製「CT−1P」[前記の一般式(III)で表される非アンチモン系の芳香族スルホニウム化合物(III)の1種からなるカチオン重合開始剤溶液]1.5質量部および1−ヒドロキシ−シクロヘキシルフェニルケトン(BASF社製「イルガキュア−184」、ラジカル重合開始剤)2.5質量部をよく混合して光学的立体造形用樹脂組成物を調製した。この光学的立体造形用樹脂組成物の粘度を上記した方法で測定したところ、232mPa・sであった。
(ii) 上記の(i)で調製した光硬化性樹脂組成物を用いて、超高速光造形システム(ナブテスコ株式会社製「SOLIFORM500B」)を使用して、スペクトラフィジックス社製「半導体励起固体レーザーBL6型」(出力1000mW;波長355nm)を表面に対して垂直に照射して、照射エネルギー100mJ/cm2の条件下に、スライスピッチ(積層厚み)0.10mm、1層当たりの平均造形時間2分で光学的立体造形を行って、同じサイズの光学的立体造形物(縦×横×厚さ=45mm×20mm×10mmの直方体)4個(以下、光学的立体造形物A,B,C,Dとする)を製造した後、得られた4個の光学的立体造形物(試験片)に紫外線(高圧水銀灯)(波長365nm;強度30W/m2)を20分間照射して後硬化した。これにより得られた紫外線による後硬化後の光学的立体造形物は、全体として透明であったが、黄変しており、上記した方法で測定した黄色度は6.0±0.1および全光線透過率は90.6±0.2%であった。
(i) 図6の(a)(縦断面図)および(b)[光照射手段2f(砲弾形の青色LED)を取り付けた距離調節手段の本体3aの背面側から見た透視図]に示すように、上記(1)で作製した後処理装置のハウジング1の底部の左側に、縦×横×高さ=50mm×25mm×14cmの台4aを置き、その台4aの上に光学的立体造形物Aを載置し(実験番号1)、次にその右隣に10mmの間隔をあけて縦×横×高さ=50mm×25mm×7cmの台4bを平行において、その台4bの上に光学的立体造形物Bを載置し(実験番号2)、更にその右隣に10mmの間隔をあけて縦×横×高さ=50mm×25mm×1cmの台4cを平行において、その台4cの上に光学的立体造形物Cを載置した(実験番号3)。
残りの光学的立体造形物Dは、ハウジング1内に収容せずに、ハウジング1の外(ハウジングを載置している実験台の上)に置いた(実験番号4)。
(ii) 次いで、図6の(a)に示すように、距離調節手段3の本体3aに取り付けた光照射手段2f(砲弾形の青色LED)の頂部が光学的立体造形物Aの上面に接触するまで距離調節手段3によって光照射手段2fを下降させて本体3aを停止させた(光照射手段2fの頂部と光学的立体造形物Aの上面との距離=0cm、光照射手段2fの頂部と光学的立体造形物Bの上面との距離=7cm、光照射手段2fの頂部と光学的立体造形物Cの上面との距離=13cm)。
(iii) その後、距離調節手段3の本体3aに取り付けた全ての光照射手段2fを点灯させて光照射手段2fから光学的立体造形物A〜Cに光(α)(波長=470±5nm)を55時間継続して照射した。なお、光照射手段2fから光(α)を照射するに当たっては、図6の(b)に示すように、光学的立体造形物A、BおよびCの上面が光照射手段2fから照射される光(α)によって完全にカバーされるようにした。
光照射を開始してから7時間後、24時間後、31時間後、48時間後および55時間後の各時点に、光学的立体造形物A〜Cの黄色度と全光線透過率を上記した方法で測定したところ、下記の表1に示すとおりであった(実験番号1〜3)。
(iv) また、ハウジング1内に収容せずに実験台の上に置いた光学的立体造形物Dについては、実験室の蛍光灯をつけた状態のままで55時間放置し、光照射試験を開始してから7時間後、24時間後、31時間後、48時間後および55時間後の各時点に、光学的立体造形物Dの黄色度と全光線透過率を測定したところ、下記の表1に示すとおりであった(実験番号4)。
(1)光学的立体造形物の製造:
(i) 水素化ビスフェノールAジグリシジルエーテル(新日本理化株式会社製「HBE−100」)60質量部、3−ヒドロキシメチル−3−エチルオキセタン(東亞合成株式会社製「OXT−101」)5質量部、ビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル(東亞合成株式会社製「OXT−221」)15質量部、4−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート(サンアプロ株式会社製「CPI−101A」)(カチオン重合開始剤)4質量部、ジペンタエリスリトールポリアクリレート(新中村化学工業株式会社製「A−9550」)10質量部、ラウリルアクリレート(新中村化学工業株式会社製)6質量部および1−ヒドロキシ−シクロヘキシルフェニルケトン(チバスペシャリティケミカル社製「Irgacure 184」)(ラジカル重合開始剤)3質量部をよく混合して光硬化性樹脂組成物を調製した(粘度=200mPa・s)。
(ii) 上記の(i)で調製した光硬化性樹脂組成物を用いて、実施例1の(2)の(ii)と同じ操作を行って、同じサイズの光学的立体造形物(縦×横×厚さ=45mm×20mm×10mmの直方体)4個(以下、光学的立体造形物A,B,C,Dとする)を製造した後、得られた4個の光学的立体造形物(試験片)に紫外線(高圧水銀灯)(波長365nm;強度30W/m2)を20分間照射して後硬化した。これにより得られた紫外線による後硬化後の光学的立体造形物は、全体として透明であったが、黄変しており、上記した方法で測定した黄色度は5.2±0.2および全光線透過率は90.5±0.2%であった。
(i) 実施例1の(1)で作製した後処理装置を用い、そのハウジング1の内部に実施例1の(3)の(i)で用いたのと同じ台4a、4bおよび4cを実施例1におけるのと同じように配置し、当該台4a、4bおよび4cの上に、上記(1)の(ii)で得られた3個の光学的立体造形物A〜Cを実施例1におけるのと同様にして図6のように載せた(実験番号1〜3)。
また、残りの光学的立体造形物Dは、ハウジング1内に収容せずに、ハウジング1の外(ハウジングを載置している実験台の上)に置いた(実験番号4)。
(ii) 次いで、図6の(a)に示すように、距離調節手段3の本体3aに取り付けた光照射手段2f(砲弾形の青色LED)の頂部が光学的立体造形物Aの上面に接触するまで距離調節手段3によって光照射手段2fを下降させて本体3aを停止させた(光照射手段2fの頂部と光学的立体造形物Aの上面との距離=0cm、光照射手段2fの頂部と光学的立体造形物Bの上面との距離=7cm、光照射手段2fの頂部と光学的立体造形物Cの上面との距離=13cm)。
(iii) その後、距離調節手段3の本体3aに取り付けた全ての光照射手段2fを点灯させて光照射手段2fから光学的立体造形物A〜Cに光(α)(波長=470±5nm)を55時間継続して照射した。なお、光照射手段2fから光(α)を照射するに当たっては、図6の(b)に示すように、光学的立体造形物A、BおよびCの上面が光照射手段2fから照射される光(α)によって完全にカバーされるようにした。
光照射を開始してから7時間後、24時間後、31時間後、48時間後および55時間後の各時点に、光学的立体造形物A〜Cの黄色度と全光線透過率を上記した方法で測定したところ、下記の表2に示すとおりであった(実験番号1〜3)。
(iv) また、ハウジング1内に収容せずに実験台の上に置いた光学的立体造形物Dについては、実験室の蛍光灯をつけた状態のままで55時間放置し、光照射試験を開始してから7時間後、24時間後、31時間後、48時間後および55時間後の各時点に、光学的立体造形物Dの黄色度と全光線透過率を測定したところ、下記の表2に示すとおりであった(実験番号4)。
(1)後処理装置の作製:
図5に示す後処理装置と同じ基本構造を有する後処理装置を作製した。
具体的には、縦×横×高さ=70cm×60cm×70cm(内径)の直方体形のハウジング1[高さ60cmの壁部材によって直方体の下部の全周が覆われており、その上部では天井部分と対向する2つの方形の側面が板状体で覆われ、残りの対向する2つの方形の側面は覆われておらず開放された構造を有するハウジング]の距離調節手段3の本体3aのハウジング内面側に、直管形の青色LED(エクセル社製「EFL−20HD/1」、放出波長=470±5nm、直径=3.1cm、長さ=58cm)2bの5本を、60mmの間隔をあけて、図5に示すように平行に取り付けて本発明の後処理装置を作製した。
(2) 実施例1の(2)で調製した光硬化性樹脂組成物を用いて、実施例1の(2)の(ii)と同じ操作を行って、同じサイズの光学的立体造形物(縦×横×厚さ=45mm×20mm×10mmの直方体)4個(以下、光学的立体造形物A,B,C,Dとする)を製造した後、得られた4個の光学的立体造形物(試験片)に紫外線(高圧水銀灯)(波長365nm;強度30W/m2)を20分間照射して後硬化した。これにより得られた紫外線による後硬化後の光学的立体造形物は、全体として透明であったが、黄変しており、上記した方法で測定した黄色度は8.0±0.2および全光線透過率は89.7±0.1%であった。
(i) 上記(1)で作製した後処理装置を用い、図7の(a)および(b)に示すように、そのハウジング1の内部に実施例1の(3)の(i)で用いたのと同じ台4a、4bおよび4cを実施例1におけるのと同じように配置し、当該台4a、4bおよび4cの上に、上記(2)で得られた3個の光学的立体造形物A〜Cを実施例1におけるのと同様にして載せた(実験番号1〜3)。
また、残りの光学的立体造形物Dは、ハウジング1内に収容せずに、ハウジング1の外(ハウジングを載置している実験台の上)に置いた(実験番号4)。
(ii) 次いで、図7の(a)に示すように、距離調節手段3の本体3aに取り付けた光照射手段2b(直管形の青色LED)の下端が光学的立体造形物Aの上面に接触するまで距離調節手段3によって光照射手段2bを下降させて本体3aを停止させた(光照射手段2bの下端と光学的立体造形物Aの上面との距離=0cm、光照射手段2bの下端と光学的立体造形物Bの上面との距離=7cm、光照射手段2bの下端と光学的立体造形物Cの上面との距離=13cm)。
(iii) その後、距離調節手段3の本体3aに取り付けた全ての光照射手段2bを点灯させて光照射手段2bから光学的立体造形物A〜Cに光(α)(波長=470±5nm)を55時間継続して照射した。なお、光照射手段2bから光(α)を照射するに当たっては、図7の(b)に示すように、光学的立体造形物A、BおよびCの上面が光照射手段2bから照射される光(α)によってカバーされるようにした。
光照射を開始してから7時間後、24時間後、31時間後、48時間後および55時間後の各時点に、光学的立体造形物A〜Cの黄色度と全光線透過率を上記した方法で測定したところ、下記の表3に示すとおりであった(実験番号1〜3)。
(iv) また、ハウジング1内に収容せずに実験台の上に置いた光学的立体造形物Dについては、実験室の蛍光灯をつけた状態のままで55時間放置し、光照射試験を開始してから7時間後、24時間後、31時間後、48時間後および55時間後の各時点に、光学的立体造形物Dの黄色度と全光線透過率を測定したところ、下記の表3に示すとおりであった(実験番号4)。
2a 管形の光照射手段
2b 管形の光照射手段
2c 管形の光照射手段
2d 管形の光照射手段
2e 管形の光照射手段
2f 砲弾形(球形)の光照射手段
3 距離調節手段
3a 距離調節手段の本体
3b 本体3aを前進・後退させるための機構
3c 取付け部材
4a 台
4b 台
4c 台
A 光学的立体造形物
B 光学的立体造形物
C 光学的立体造形物
Claims (8)
- 光硬化性樹脂組成物を用いて光学的立体造形を行って得られた光学的立体造形物を収容するためのハウジング、およびハウジング内に収容された光学的立体造形物に光を照射するための光照射手段を備える光学的立体造形物の後処理装置であって;
光照射手段が、430〜500nmの範囲内の波長を有する光を含み且つ波長が400nm以下の光を含まない光を光学的立体造形物に照射する光照射手段であり;
ハウジング内に収容された光学的立体造形物と光照射手段との間の距離を調節するための手段を有し;
光学的立体造形物と光照射手段との間の距離を調節するための手段が、ハウジング内で前進および後退が可能な光照射手段の取付け手段であって、光照射手段が当該取付け手段に取り付けられている;
ことを特徴とする光学的立体造形物の後処理装置。 - 複数の光照射手段を備え、当該複数の光照射手段の一部または全部が、ハウジング内で前進および後退が可能な光照射手段の取付け手段に取り付けられている請求項1に記載の光学的立体造形物の後処理装置。
- 複数の光照射手段が、ハウジングの側周部、上部および下部のうちの少なくとも1つに整列状態で配置され、且つ当該複数の光照射手段の一部または全部がハウジング内で前進および後退が可能な光照射手段の取付け手段に取り付けられている請求項1または2に記載の光学的立体造形物の後処理装置。
- ハウジングが直方体形を有し、直方体形のハウジングの側周部、上部および下部のうちの少なくとも1つに、複数の光照射手段が整列状態で配置され、当該複数の光照射手段の一部または全部がハウジング内で前進および後退が可能な光照射手段の取付け手段に取り付けられている請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学的立体造形物の後処理装置。
- 光照射手段が、青色LEDである請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学的立体造形物の後処理装置。
- 光照射手段が、直管形の青色LEDである請求項5に記載の光学的立体造形物の後処理装置。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の光学的立体造形物の後処理装置のハウジング内に、光硬化性樹脂組成物を用いて光学的立体造形を行って得られた光学的立体造形物を収容した後、ハウジング内で前進および後退が可能な光照射手段の取付け手段をハウジング内に収容された光学的立体造形物の方向に前進させることによって、当該取付け手段に取り付けられている光照射手段と光学的立体造形物との間の距離を低減させ、その状態で430〜500nmの範囲内の波長を有する光を含み且つ波長が400nm以下の光を含まない光を光学的立体造形物に照射することを特徴とする光学的立体造形物の後処理方法。
- ハウジングに配置した複数の光照射手段の一部または全部が取り付けられているハウジング内で前進および後退が可能な光照射手段の取付け手段を、ハウジング内に収容された光学的立体造形物の方向に前進させることによって、ハウジングに配置した複数の光照射手段の一部または全部と光学的立体造形物の表面の少なくとも一部との間の距離が20mm以下になるようにし、その状態で430〜500nmの範囲内の波長を有する光を含み且つ波長が400nm以下の光を含まない光を光学的立体造形物に照射する請求項7に記載の光学的立体造形物の後処理方法。
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