JP7066459B2 - 三次元造形装置および三次元造形方法 - Google Patents
三次元造形装置および三次元造形方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7066459B2 JP7066459B2 JP2018042127A JP2018042127A JP7066459B2 JP 7066459 B2 JP7066459 B2 JP 7066459B2 JP 2018042127 A JP2018042127 A JP 2018042127A JP 2018042127 A JP2018042127 A JP 2018042127A JP 7066459 B2 JP7066459 B2 JP 7066459B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light transmitting
- photocurable resin
- transmitting portion
- dimensional modeling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
図1は、本発明の第一の実施形態にかかる三次元造形装置の構造を説明するため、装置の断面を模式的に示した図である。
図1において、1は容器、2は液状光硬化性樹脂、3は樹脂供給部、4は光透過部、5は遮光部、6は凸部形成領域、7は光源、8はミラー部、9はレンズ部、10は光源ユニット、11は基台、12は昇降アーム、13は昇降部、14は三次元造形物である。
光透過部4の第一の面すなわち光硬化性樹脂と接する側の面は、凸部形成領域6を備えている。図3(a)は、図1の光透過部4の近傍を模式的に示した断面図である。
本実施形態に用いる光硬化性樹脂は、少なくとも重合性化合物を含み、その他、樹脂材料や、重合開始剤、重合禁止剤、酸化防止剤、耐熱安定剤、耐光安定剤、離型剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。
次に、上記の三次元造形装置を用いた三次元造形プロセスについて説明する。
図4は、本発明の第二の実施形態にかかる三次元造形装置の構造を説明するため、装置の断面を模式的に示した図である。
第一の実施形態では、光透過部は容器の底として機能したが、第二の実施形態では、光透過部は容器の上部に設けられており、蓋として機能している。第二の実施形態では、光源ユニット10は光透過部44の上方に配され、基台11は上面で三次元造形物14を支持する。
光透過部44の下面すなわち光硬化性樹脂と接する側の面は、凸部形成領域46を備えている。図5(a)は、図4の光透過部44の近傍を拡大して模式的に示した断面図である。
第二の実施形態においては、三次元造形の過程で基台をZ方向と反対方向に移動させる点が第一実施形態と異なるが、他は共通するので、詳細な説明は省略する。
第三の実施形態は、第一の実施形態と同様に図1、図2の三次元造形装置を用いる。図1および図2の説明は共通するので省略する。
光透過部4の上面すなわち光硬化性樹脂と接する側の面は、凸部形成領域6を備えている。図6(a)は、図1の光透過部4の近傍を拡大して模式的に示した断面図である。
本実施形態においても、光硬化性樹脂は、第一の実施形態と同様の材料を用いることが可能である。第三の実施形態の三次元造形プロセスは、第一実施形態と共通するので、詳細な説明は省略する。
部の凸部の形状は、第一の実施形態のような六角柱でなくてもよく、例えば四角柱などの他の多角柱でもよい。また、第二の実施形態のような断面形状が真円の円柱でなくてもよく、断面形状が楕円形でもよい。要は、複数の凸部を隔てる空間が光透過部と連通するように、凸部の形状や配置を構成すればよい。
光透過部として、材質がBK7ガラス、寸法が80mm×80mm×5mm厚みの平板で、光透過部の上面部に以下の凸部を設けたものを用いた。上面部と傾斜した側面部で構成される円錐台形状が格子配列された構造であり、構造の繰り返しピッチが30μm、凸部の高さが200μm、凸部の上面部の面積の割合が8%である光透過部を有する容器を用いた。前記凸部の傾斜した側面部と凹部の底面部に膜厚100nmのAlが成膜されたものを用いた。
光透過部として、材質がBK7ガラス、寸法が80mm×80mm×5mm厚みの平板で、光透過部の上面部に以下の凸部を設けたものを用いた。上面部と側面部で構成される角柱形状が格子配列された構造であり、構造の繰り返しピッチが30μm、凸部の高さが200μm、凸部の上面部の面積の割合が8%である光透過部を有する容器を用いた。前記凸部の側面部と凹部の底面部に膜厚100nmのAlが成膜されたものを用いた。
光透過部として、材質がBK7ガラス、寸法が80mm×80mm×5mm厚みの平板で、光透過部の上面部に以下の凸部を設けたものを用いた。上面部と側面部で構成される六角柱形状が六方細密配列された構造であり、構造の繰り返しピッチが30μm、凸部の高さが200μm、凸部の上面部の面積の割合が8%である光透過部を有する容器を用いた。前記凸部の側面部と凹部の底面部に膜厚100nmのAlが成膜されたものを用いた。
光透過部として、材質がBK7ガラス、寸法が80mm×80mm×5mm厚みの平板で、光透過部の上面部に以下の凸部を設けたものを用いた。上面部と傾斜した側面部で構成される円錐台形状が格子配列された構造であり、構造の繰り返しピッチが30μm、凸部の高さが200μm、凸部の上面部の面積の割合が2%である光透過部を有する容器を用いた。前記凸部の傾斜した側面部と凹部の底面部に膜厚100nmのAlが成膜されたものを用いた。
光透過部として、材質がBK7ガラス、寸法が80mm×80mm×5mm厚みの平板で、光透過部の上面部に以下の凸部を設けたものを用いた。上面部と側面部で構成される角柱形状が格子配列された構造であり、構造の繰り返しピッチが30μm、凸部の高さが200μm、凸部の上面部の面積の割合が77%である光透過部を有する容器を用いた。前記凸部の側面部と凹部の底面部に膜厚100nmのAlが成膜されたものを用いた。
光透過部として、材質がBK7ガラス、寸法が80mm×80mm×5mm厚みの平板で、光透過部の上面部に以下の凸部を設けたものを用いた。上面部と傾斜した側面部で構成される円錐台形状が格子配列された構造であり、構造の繰り返しピッチが30μm、凸部の高さが50μm、凸部の上面部の面積の割合が8%である光透過部を有する容器を用いた。前記凸部の傾斜した側面部と凹部の底面部に膜厚100nmのAlが成膜されたものを用いた。
光透過部として、材質がBK7ガラス、寸法が80mm×80mm×5mm厚みの平板で、光透過部の上面部に以下の凸部を設けたものを用いた。上面部と傾斜した側面部で構成される円錐台形状が格子配列された構造であり、構造の繰り返しピッチが30μm、凸部の高さが800μm、凸部の上面部の面積の割合が8%である光透過部を有する容器を用いた。前記凸部の傾斜した側面部と凹部の底面部に膜厚100nmのAlが成膜されたものを用いた。
光透過部として、材質がBK7ガラス、寸法が80mm×80mm×5mm厚みの平板で、光透過部の上面部に以下の凸部を設けたものを用いた。上面部と傾斜した側面部で構成される円錐台形状が格子配列された構造であり、構造の繰り返しピッチが10μm、凸部の高さが200μm、凸部の上面部の面積の割合が8%である光透過部を有する容器を用いた。前記凸部の傾斜した側面部と凹部の底面部に膜厚100nmのAlが成膜されたものを用いた。
光透過部として、材質がBK7ガラス、寸法が80mm×80mm×5mm厚みの平板で、光透過部の上面部に以下の凸部を設けたものを用いた。上面部と傾斜した側面部で構成される円錐台形状が格子配列された構造であり、構造の繰り返しピッチが200μm、凸部の高さが200μm、凸部の上面部の面積の割合が8%である光透過部を有する容器を用いた。前記凸部の傾斜した側面部と凹部の底面部に膜厚100nmのAlが成膜されたものを用いた。
光透過部として、材質がBK7ガラス、寸法が80mm×80mm×5mm厚みの平板で、光透過部の上面部に以下の凸部を設けたものを用いた。上面部と傾斜した側面部で構成される円錐台形状が格子配列された構造であり、構造の繰り返しピッチが30μm、凸部の高さが200μm、凸部の上面部の面積の割合が1.4%である光透過部を有する容器を用いた。前記凸部の傾斜した側面部と凹部の底面部に膜厚100nmのAlが成膜されたものを用いた。
光透過部として、材質がBK7ガラス、寸法が80mm×80mm×5mm厚みの平板で、光透過部の上面部に以下の凸部を設けたものを用いた。上面部と側面部で構成される角柱形状が格子配列された構造であり、構造の繰り返しピッチが30μm、凸部の高さが200μm、凸部の上面部の面積の割合が85%である光透過部を有する容器を用いた。前記凸部の傾斜した側面部と凹部の底面部に膜厚100nmのAlが成膜されたものを用いた。
光透過部として、材質がBK7ガラス、寸法が80mm×80mm×5mm厚みの平板で、光透過部の上面部に以下の凸部を設けたものを用いた。上面部と傾斜した側面部で構成される円錐台形状が格子配列された構造であり、構造の繰り返しピッチが30μm、凸部の高さが30μm、凸部の上面部の面積の割合が8%である光透過部を有する容器を用いた。前記凸部の傾斜した側面部と凹部の底面部に膜厚100nmのAlが成膜されたものを用いた。
光透過部として、材質がBK7ガラス、寸法が80mm×80mm×5mm厚みの平板で、光透過部の上面部に以下の凸部を設けたものを用いた。上面部と傾斜した側面部で構成される円錐台形状が格子配列された構造であり、構造の繰り返しピッチが5μm、凸部の高さが200μm、凸部の上面部の面積の割合が8%である光透過部を有する容器を用いた。前記凸部の傾斜した側面部と凹部の底面部に膜厚100nmのAlが成膜されたものを用いた。
光透過部として、材質がBK7ガラス、寸法が80mm×80mm×5mm厚みの平板で、光透過部の上面部に以下の凸部を設けたものを用いた。上面部と傾斜した側面部で構成される円錐台形状が格子配列された構造であり、構造の繰り返しピッチが300μm、凸部の高さが200μm、凸部の上面部の面積の割合が8%である光透過部を有する容器を用いた。前記凸部の傾斜した側面部と凹部の底面部に膜厚100nmのAlが成膜されたものを用いた。
光透過部として、光透過部上面に凸部形成領域をもたない、平坦なものを用いた。光透過部以外は実施例1と同様の装置で三次元造形を実施し、三次元造形物を得た。
光透過部として、光透過部上面に実施例1と同様の構造を設けたものを用いた。ただし、光反射膜及び光吸収膜を設置しなかった。光透過部以外は実施例1と同様の装置で三次元造形を実施したが、硬化物が基台から脱落し造形できなかった。
各実施例と比較例について、得られた結果を表1に示す。
2・・・光硬化性樹脂
3・・・樹脂供給部
4・・・光透過部
6・・・凸部形成領域
10・・・光源ユニット
11・・・基台
12・・・昇降アーム
14・・・三次元造形物
21・・・制御部
31・・・凸部
32・・・凹部
44・・・光透過部
46・・・凸部形成領域
51・・・凸部
52・・・凹部
61・・・凸部
62・・・凹部
Claims (16)
- 光硬化性樹脂を保持する容器と、
前記光硬化性樹脂を光硬化させた三次元造形物を支持する基台と、
前記光硬化性樹脂を硬化させる硬化光を発光する光源ユニットと、
前記容器の一部として前記光源ユニットと前記基台の間に設けられ、前記光硬化性樹脂と接する光透過部と、
前記基台と前記光透過部との距離を調整するための移動部と、
を備え、
前記光透過部は、前記硬化光を透過する材料からなり、前記光硬化性樹脂と接する、上面部および側面部からなる複数の凸部を有し、
少なくとも前記側面部には、前記硬化光の透過を抑制する膜が形成されている
ことを特徴とする三次元造形装置。 - 前記硬化光の透過を抑制する膜が、光反射膜または光吸収膜であることを特徴とする請求項1記載の三次元造形装置。
- 前記光反射膜は、Al、Ag、Pt、Cr、または誘電体を含むことを特徴とする請求項2に記載の三次元造形装置。
- 前記光吸収膜は、Au、Ni、Ti、またはCを含むことを特徴とする請求項2記載の三次元造形装置。
- 前記光透過部の面積に対する前記上面部の面積の割合が2%以上80%以下であることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の三次元造形装置。
- 前記複数の凸部は、隣り合う凸部の距離が10μm以上200μm以下になるよう配置されている、
ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の三次元造形装置。 - 前記凸部の高さが、50μm以上で800μm以下である、
ことを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の三次元造形装置。 - 前記光透過部は、ガラス、透明セラミックス、アクリル、またはフルオロポリマーのいずれかを含む、
ことを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の三次元造形装置。 - 前記凸部は、多角柱形状を含む
ことを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の三次元造形装置。 - 前記凸部は、六角柱形状を含む、
ことを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の三次元造形装置。 - 前記凸部は、円柱形状を含む、
ことを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の三次元造形装置。 - 前記凸部は、円錐台形状を含む、
ことを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の三次元造形装置。 - 三次元造形装置に設置され、光硬化性樹脂を保持する容器であって、
前記容器の一部として、前記光硬化性樹脂と接する光透過部とを備え、
前記光透過部は、前記光硬化性樹脂を硬化する硬化光を透過する材料からなり、前記光硬化性樹脂と接する、上面部および側面部からなる複数の凸部を有し、
少なくとも前記側面部には、前記硬化光の透過を抑制する膜が形成されている
ことを特徴とする容器。 - 前記硬化光の透過を抑制する膜が、光反射膜または光吸収膜であることを特徴とする請求項13記載の容器。
- 光硬化性樹脂を保持する容器と、
前記光硬化性樹脂の硬化物を支持する基台と、
前記光硬化性樹脂を硬化させる硬化光を発光する光源ユニットと、
前記光源ユニットと前記基台の間に設けられ、前記硬化光を透過する光透過部と、
前記基台と前記光透過部との距離を調整するための移動部と、
を備え、
前記光透過部が、上面部および側面部からなる複数の凸部を有し、少なくとも前記側面部に前記硬化光の透過を抑制する膜が形成された、三次元造形装置を用いる造形物の製造方法であって、
前記凸部に前記光硬化性樹脂を接触させた状態で前記光源ユニットを発光させ、前記光透過部を介して前記硬化光を前記光硬化性樹脂に照射する工程と、
前記基台を前記光透過部から離す工程と、
を含み、
前記基台を前記光透過部から離す工程により、前記光硬化性樹脂を前記複数の凸部の間を通して前記光透過部と前記三次元造形物との間に供給する、
ことを特徴とする造形物の製造方法。 - 前記硬化光の透過を抑制する膜が、光反射膜または光吸収膜であることを特徴とする請求項15記載の容器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018042127A JP7066459B2 (ja) | 2018-03-08 | 2018-03-08 | 三次元造形装置および三次元造形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018042127A JP7066459B2 (ja) | 2018-03-08 | 2018-03-08 | 三次元造形装置および三次元造形方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019155641A JP2019155641A (ja) | 2019-09-19 |
JP2019155641A5 JP2019155641A5 (ja) | 2021-04-22 |
JP7066459B2 true JP7066459B2 (ja) | 2022-05-13 |
Family
ID=67994351
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018042127A Active JP7066459B2 (ja) | 2018-03-08 | 2018-03-08 | 三次元造形装置および三次元造形方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7066459B2 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001341208A (ja) | 2000-05-31 | 2001-12-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 光造形装置 |
CN105799168A (zh) | 2016-04-06 | 2016-07-27 | 南京增材制造研究院发展有限公司 | 一种防粘减阻纳米结构槽底连续快速曝光光固化打印机 |
JP2018030323A (ja) | 2016-08-25 | 2018-03-01 | キヤノン株式会社 | 3次元造形装置および3次元造形物の製造方法 |
JP2018103405A (ja) | 2016-12-22 | 2018-07-05 | キヤノン株式会社 | 三次元造形装置および三次元造形方法 |
-
2018
- 2018-03-08 JP JP2018042127A patent/JP7066459B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001341208A (ja) | 2000-05-31 | 2001-12-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 光造形装置 |
CN105799168A (zh) | 2016-04-06 | 2016-07-27 | 南京增材制造研究院发展有限公司 | 一种防粘减阻纳米结构槽底连续快速曝光光固化打印机 |
JP2018030323A (ja) | 2016-08-25 | 2018-03-01 | キヤノン株式会社 | 3次元造形装置および3次元造形物の製造方法 |
JP2018103405A (ja) | 2016-12-22 | 2018-07-05 | キヤノン株式会社 | 三次元造形装置および三次元造形方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019155641A (ja) | 2019-09-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102233625B1 (ko) | 3차원 조형 장치 및 3차원 조형물의 제조 방법 | |
JP6042939B2 (ja) | ステレオリソグラフィ装置用の照射システム | |
KR20180028012A (ko) | 3차원 조형 장치, 3차원 조형물의 제조 방법 및 3차원 조형 장치용 용기 | |
WO2016173100A1 (zh) | 一种光固化3d打印机以及3d打印方法 | |
JP6849365B2 (ja) | 光造形装置、光造形方法および光造形プログラム | |
US20090133800A1 (en) | Stereolithography method | |
KR101155684B1 (ko) | 고속 적층식 광조형 장치 | |
CN104760291A (zh) | 一种3d打印装置和方法 | |
WO2007023724A1 (ja) | 光造形装置および光造形方法 | |
CN113508023A (zh) | 用于超高吞吐量增材制造的系统、方法及材料 | |
KR100930788B1 (ko) | 대, 소형 광조형 장치. | |
KR101990431B1 (ko) | 마이크로 led를 이용한 3d프린터 | |
JP6866152B2 (ja) | 三次元造形装置および三次元造形方法 | |
JP7066459B2 (ja) | 三次元造形装置および三次元造形方法 | |
JP2019142197A (ja) | 造形装置、容器、および造形物の製造方法 | |
US20190101684A1 (en) | Optical body and light emitting device | |
CN109203468A (zh) | 一种快速光固化3d打印装置 | |
JP6783586B2 (ja) | 三次元造形装置および三次元造形物の製造方法 | |
JP2006264253A (ja) | レンズ形成方法およびレンズ形成装置 | |
KR102006451B1 (ko) | 광 유도 현상을 이용한 3차원 구조물의 제조 장치 및 방법 | |
CN113276408A (zh) | 一种液体内连续光固化成型增材制造装置及其制造方法 | |
KR102565288B1 (ko) | 임프린트 리소그래피 프로세스로 광학 층들의 구성 | |
JP2010276967A (ja) | ウエハレンズの製造方法 | |
KR102308544B1 (ko) | 3d프린터 | |
KR102624399B1 (ko) | 프레임 경화 템플릿 및 프레임 경화 템플릿 이용 시스템 및 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210303 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210303 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220125 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220126 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220311 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220329 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220427 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7066459 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |