JPH02103128A - 三次元形状の形成方法 - Google Patents
三次元形状の形成方法Info
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- JPH02103128A JPH02103128A JP63258122A JP25812288A JPH02103128A JP H02103128 A JPH02103128 A JP H02103128A JP 63258122 A JP63258122 A JP 63258122A JP 25812288 A JP25812288 A JP 25812288A JP H02103128 A JPH02103128 A JP H02103128A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、光硬化成形方法および装置に関し、光の照
射によって硬化する光硬化性樹脂を用いて、立体的な三
次元形状を有する物品を成形製造する方法に関するもの
である。
射によって硬化する光硬化性樹脂を用いて、立体的な三
次元形状を有する物品を成形製造する方法に関するもの
である。
光硬化性樹脂を用いて三次元形状を成形する方法は、複
雑な三次元形状を、成形型や特別な加工工具等を用いる
ことなく、簡単かつ正確に形成することができる方法と
して、各種の製品モデルや立体模型の製造等に利用する
ことが考えられており、例えば、特開昭６２−３５９６
６号公報等に開示されている。
雑な三次元形状を、成形型や特別な加工工具等を用いる
ことなく、簡単かつ正確に形成することができる方法と
して、各種の製品モデルや立体模型の製造等に利用する
ことが考えられており、例えば、特開昭６２−３５９６
６号公報等に開示されている。
第３図は、従来の一般的な、光硬化性樹脂を用いた三次
元形状の形成方法の一例を示しており、光硬化性樹脂液
２を収容した樹脂液槽ｌに昇降自在な成形台５が設けら
れ、樹脂液槽ｌの上方にはレンズ３０等の光学系等から
なる光ビーム照射機構が設けられている。光硬化性樹脂
液２の液面に光と一ム３を照射すると、光ビーム３の焦
点位置近傍の液面から一定厚みの光硬化性樹脂液２が硬
化して光硬化層４０が形成される。光硬化層４０は成形
台５に載せられた状態になっているので、成形台５を下
降させれば、光硬化ｌｉｔ！４０は液面下に沈み、光硬
化層４０の上が未硬化の光硬化性樹脂液２で覆われる。
元形状の形成方法の一例を示しており、光硬化性樹脂液
２を収容した樹脂液槽ｌに昇降自在な成形台５が設けら
れ、樹脂液槽ｌの上方にはレンズ３０等の光学系等から
なる光ビーム照射機構が設けられている。光硬化性樹脂
液２の液面に光と一ム３を照射すると、光ビーム３の焦
点位置近傍の液面から一定厚みの光硬化性樹脂液２が硬
化して光硬化層４０が形成される。光硬化層４０は成形
台５に載せられた状態になっているので、成形台５を下
降させれば、光硬化ｌｉｔ！４０は液面下に沈み、光硬
化層４０の上が未硬化の光硬化性樹脂液２で覆われる。
その後、前記同様に光硬化性樹脂液２の液面に光ビーム
３を照射すると、第２層の光硬化層４が形成される。こ
のような、光ビーム３の照射による光硬化層４０の形成
、および、成形台５の下降による光硬化層４０の上への
新たな光硬化性樹脂液２の供給とを繰り返すことによっ
て、複数層の光硬化Ｍ４０がＭｉ層された三次元形状を
有する成形品４が成形される。
３を照射すると、第２層の光硬化層４が形成される。こ
のような、光ビーム３の照射による光硬化層４０の形成
、および、成形台５の下降による光硬化層４０の上への
新たな光硬化性樹脂液２の供給とを繰り返すことによっ
て、複数層の光硬化Ｍ４０がＭｉ層された三次元形状を
有する成形品４が成形される。
ところが、上記先行技術では、成形台５を下降させたと
きに、光硬化性樹脂液２が流動して液面に波うちを生じ
る。この液面の波うちが収まって液面が平滑になるまで
は、光の照射を行って光硬化層を形成することができな
いため、液面の波うちが収まるまで無駄な待ち時間を要
し、全体の作業時間が長くなる問題があった。上記先行
技術と異なる方法として、成形台５を固定したまま、光
硬化性樹脂液２を光硬化層４０の形成段階毎に追加供給
していく方法もあるが、この場合でも、供給された樹脂
液２の液面に波うちが生じる。
きに、光硬化性樹脂液２が流動して液面に波うちを生じ
る。この液面の波うちが収まって液面が平滑になるまで
は、光の照射を行って光硬化層を形成することができな
いため、液面の波うちが収まるまで無駄な待ち時間を要
し、全体の作業時間が長くなる問題があった。上記先行
技術と異なる方法として、成形台５を固定したまま、光
硬化性樹脂液２を光硬化層４０の形成段階毎に追加供給
していく方法もあるが、この場合でも、供給された樹脂
液２の液面に波うちが生じる。
一方、光硬化性樹脂液２の液面は外部の空気に接触して
いるが、光硬化性樹脂の材質によっては、光を照射した
ときの光重合による硬化反応が、空気の存在によって阻
害される場合があり、そのために硬化速度が遅くなった
り、硬化度が不十分になる問題があった。
いるが、光硬化性樹脂の材質によっては、光を照射した
ときの光重合による硬化反応が、空気の存在によって阻
害される場合があり、そのために硬化速度が遅くなった
り、硬化度が不十分になる問題があった。
そこで、この発明の課題の一つは、光硬化性樹脂液の液
面に生じる波うちを防止する方法を提供することにあり
、もう一つの課題は、空気の存在による硬化反応の阻害
を防止する方法を提供することにある。
面に生じる波うちを防止する方法を提供することにあり
、もう一つの課題は、空気の存在による硬化反応の阻害
を防止する方法を提供することにある。
上記課題を解決する、この発明のうち、請求項１記載の
三次元形状の形成方法は、光硬化性樹脂液の液面を加圧
した状態で光を照射して光硬化層を形成し、この光硬化
層を複数層積み重ねて、所望の三次元形状を特徴する 請求項２記載の三次元形状の形成方法は、光硬化性樹脂
液の液面を不活性ガスで覆った状態で光を照射して光硬
化層を形成し、この光硬化層を複数層積み重ねて、所望
の三次元形状を特徴する請求項３記載の三次元形状の形
成方法は、光硬化性樹脂液の液面を不活性ガスで覆うと
ともに加圧した状態で光を照射して光硬化層を形成し、
この光硬化層を複数層積み重ねて、所望の三次元形状を
形成する。
三次元形状の形成方法は、光硬化性樹脂液の液面を加圧
した状態で光を照射して光硬化層を形成し、この光硬化
層を複数層積み重ねて、所望の三次元形状を特徴する 請求項２記載の三次元形状の形成方法は、光硬化性樹脂
液の液面を不活性ガスで覆った状態で光を照射して光硬
化層を形成し、この光硬化層を複数層積み重ねて、所望
の三次元形状を特徴する請求項３記載の三次元形状の形
成方法は、光硬化性樹脂液の液面を不活性ガスで覆うと
ともに加圧した状態で光を照射して光硬化層を形成し、
この光硬化層を複数層積み重ねて、所望の三次元形状を
形成する。
（作 用〕
請求項１記載の発明によれば、光硬化性樹脂液の液面を
加圧しておくことによって、液面の波うちが防げるとと
もに、波うちが発生しても迅速に収まるので、波うちが
収まるまでの待ち時間を短縮することができる。
加圧しておくことによって、液面の波うちが防げるとと
もに、波うちが発生しても迅速に収まるので、波うちが
収まるまでの待ち時間を短縮することができる。
請求項２記載の発明によれば、光硬化性樹脂液の液面を
不活性ガスで覆っておくことによって、液面に空気が接
触するのを防ぎ、光硬化性樹脂の硬化反応が空気との接
触によって阻害されるのを防止できる。
不活性ガスで覆っておくことによって、液面に空気が接
触するのを防ぎ、光硬化性樹脂の硬化反応が空気との接
触によって阻害されるのを防止できる。
請求項３記載の発明によれば、請求項１および２に記載
の発明の作用を同時に発揮させることができる。
の発明の作用を同時に発揮させることができる。
ついで、この発明を、実施例を示す図面を参照しながら
、以下に詳しく説明する。
、以下に詳しく説明する。
第１図は、この発明にかかる三次元形状形成装置の概略
構造を示しており、光硬化性樹脂液２を蓄える樹脂液槽
ｌ、形成された光硬化層４０を載せる成形台５を備えて
いる。成形台５は、伸縮可能な金属筒５０を経て昇降制
御装置（図示せず）に連結されており、成形台５が昇降
自在になっている。
構造を示しており、光硬化性樹脂液２を蓄える樹脂液槽
ｌ、形成された光硬化層４０を載せる成形台５を備えて
いる。成形台５は、伸縮可能な金属筒５０を経て昇降制
御装置（図示せず）に連結されており、成形台５が昇降
自在になっている。
樹脂液槽ｌの上部は、金属板等からなる密閉蓋６によっ
て密閉されており、密閉蓋６と液面との間に密閉空間７
ができている。密閉蓋６は、ボルトナット等の止め具６
０によって樹脂液槽ｌに取り付けられ、密閉蓋６と樹脂
液槽ｌの密閉面には０リング６１が装着されている。密
閉蓋６の中央にはガラス等からなる透明のｉ３視窓６３
が嵌め込まれ、押さえ具６４で固定されている。透視窓
６３と密閉蓋６との間にもＯリング６１が装着されてい
る。この透視窓６３は、密閉蓋６の上方に設けられた光
照射機構（図示せず）からの光ビーム３を透過して、液
面に照射できるようにしている。透視窓６３の材質とし
ては、密閉空間７の加圧に耐えるとともにレーザー光等
の透過性のよいものが好ましく、例えば石英ガラスが用
いられる。
て密閉されており、密閉蓋６と液面との間に密閉空間７
ができている。密閉蓋６は、ボルトナット等の止め具６
０によって樹脂液槽ｌに取り付けられ、密閉蓋６と樹脂
液槽ｌの密閉面には０リング６１が装着されている。密
閉蓋６の中央にはガラス等からなる透明のｉ３視窓６３
が嵌め込まれ、押さえ具６４で固定されている。透視窓
６３と密閉蓋６との間にもＯリング６１が装着されてい
る。この透視窓６３は、密閉蓋６の上方に設けられた光
照射機構（図示せず）からの光ビーム３を透過して、液
面に照射できるようにしている。透視窓６３の材質とし
ては、密閉空間７の加圧に耐えるとともにレーザー光等
の透過性のよいものが好ましく、例えば石英ガラスが用
いられる。
光照射機構については、通常の三次元形状の形成装置と
同様のものが用いられるので、詳細な説明は省略する。
同様のものが用いられるので、詳細な説明は省略する。
樹脂液槽ｌの密閉空間７に隣接する側壁には、不活性ガ
スの供給および加圧のための配管８が接続されており、
この配管８は、窒素、アルゴン等の不活性ガスの供給源
およびコンプレッサー等の加圧装置に連結されている。
スの供給および加圧のための配管８が接続されており、
この配管８は、窒素、アルゴン等の不活性ガスの供給源
およびコンプレッサー等の加圧装置に連結されている。
次に、上記のような装置を使用する三次元形状の形成方
法を説明する。
法を説明する。
形成しようとする三次元形状に対応して、光硬化性樹脂
液２に対する光ビーム３の照射を行って光硬化層４０を
形成し、つぎに成形台５０を下降させて光硬化層４０の
上を新たな樹脂液２で覆い、再び光ビーム３の照射を行
うというサイクルを繰り返すのは、通常の方法と全（同
じである。
液２に対する光ビーム３の照射を行って光硬化層４０を
形成し、つぎに成形台５０を下降させて光硬化層４０の
上を新たな樹脂液２で覆い、再び光ビーム３の照射を行
うというサイクルを繰り返すのは、通常の方法と全（同
じである。
但し、上記のような形成工程を行うときに、密閉空間７
に一定の圧力に加圧された不活性ガスを供給して、光硬
化性樹脂液２の液面に加圧された不活性ガスを接触させ
ておく。なお、実施上、加圧されていない不活性ガスを
供給する場合、あるいは、不活性ガスを用いず通常の空
気を加圧して供給する場合もある。
に一定の圧力に加圧された不活性ガスを供給して、光硬
化性樹脂液２の液面に加圧された不活性ガスを接触させ
ておく。なお、実施上、加圧されていない不活性ガスを
供給する場合、あるいは、不活性ガスを用いず通常の空
気を加圧して供給する場合もある。
つぎに、第２図には、前記した実施例と一部構造の異な
る装置を示しており、この実施例では、密閉蓋６の全体
を透視窓６３にして、透視窓６３を直接、０リング６１
や止め具６０を介して、杉（脂液槽ｌの上部に取り付け
ている。また、成形台５を昇降させるための伸縮自在な
金属筒５０を成形台５の両側に設けている。
る装置を示しており、この実施例では、密閉蓋６の全体
を透視窓６３にして、透視窓６３を直接、０リング６１
や止め具６０を介して、杉（脂液槽ｌの上部に取り付け
ている。また、成形台５を昇降させるための伸縮自在な
金属筒５０を成形台５の両側に設けている。
以上に説明した各実施例において、光硬化性樹脂の材質
や光ビームの種類は、既知の三次元形状の形成方法や装
置で採用されているものが使用できる。例えば、光ビー
ムとしては、光硬化性樹脂の材質に合わせて、可視光線
、紫外線等の任意の波長成分を有する光ビームが用いら
れる。
や光ビームの種類は、既知の三次元形状の形成方法や装
置で採用されているものが使用できる。例えば、光ビー
ムとしては、光硬化性樹脂の材質に合わせて、可視光線
、紫外線等の任意の波長成分を有する光ビームが用いら
れる。
以上に説明した、この発明のうち、請求項１記載の三次
元形状の形成方法によれば、光硬化性樹脂液の液面を加
圧してお（ことによって波うちの発生を抑えたり、発生
した波うちを迅速に消滅させることができ、波うちが収
まるまでの待ち時間を短縮することができる。それによ
って、三次元形状の形成工程全体の能率化を図り、作業
コストを削減することができる。
元形状の形成方法によれば、光硬化性樹脂液の液面を加
圧してお（ことによって波うちの発生を抑えたり、発生
した波うちを迅速に消滅させることができ、波うちが収
まるまでの待ち時間を短縮することができる。それによ
って、三次元形状の形成工程全体の能率化を図り、作業
コストを削減することができる。
請求項２記載の三次元形状の形成方法によれば、光硬化
性樹脂液の液面を不活性ガスで覆って空気が接触しない
ようにしておくことによって、空気の接触による光硬化
反応の阻害を無くし、硬化速度を高めたり、硬化度を向
上させることができる。したがって、良質の光硬化層を
迅速に形成することができ、三次元形状の形成工程全体
の能率化および高品質化を図ることができる。
性樹脂液の液面を不活性ガスで覆って空気が接触しない
ようにしておくことによって、空気の接触による光硬化
反応の阻害を無くし、硬化速度を高めたり、硬化度を向
上させることができる。したがって、良質の光硬化層を
迅速に形成することができ、三次元形状の形成工程全体
の能率化および高品質化を図ることができる。
請求項３記載の三次元形状の形成方法によれば、請求項
１および２の発明による上記効果を相乗的に発揮できる
。
１および２の発明による上記効果を相乗的に発揮できる
。
第１図はこの発明の実施例を示す三次元形状の形成装置
の全体構成図、第２図は別の実施例を示す全体構成図、
第３図は従来例の概略構成図である。 ｌ・・・樹脂液［２・・・光硬化性樹脂液 ３・・・光
ビーム ４・・・成形品 ４０・・・光硬化層 ７・・
・密閉空間 ８・・・ガス配管 代理人 弁理士 松 本 武 彦 第 図
の全体構成図、第２図は別の実施例を示す全体構成図、
第３図は従来例の概略構成図である。 ｌ・・・樹脂液［２・・・光硬化性樹脂液 ３・・・光
ビーム ４・・・成形品 ４０・・・光硬化層 ７・・
・密閉空間 ８・・・ガス配管 代理人 弁理士 松 本 武 彦 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光硬化性樹脂液の液面に光を照射して光硬化層を形
成し、この光硬化層を複数層積み重ねて所望の三次元形
状を形成する方法において、前記光硬化性樹脂液の液面
を加圧状態で光照射することを特徴とする三次元形状の
形成方法。 ２ 光硬化性樹脂液の液面に光を照射して光硬化層を形
成し、この光硬化層を複数層積み重ねて所望の三次元形
状を形成する方法において、前記光硬化性樹脂液の液面
を不活性ガスで覆った状態で光照射することを特徴とす
る三次元形状の形成方法。 ３ 光硬化性樹脂液の液面に光を照射して光硬化層を形
成し、この光硬化層を複数層積み重ねて所望の三次元形
状を形成する方法において、前記光硬化性樹脂液の液面
を不活性ガスで覆うとともに加圧状態で光照射すること
を特徴とする三次元形状の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63258122A JPH02103128A (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 三次元形状の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63258122A JPH02103128A (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 三次元形状の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02103128A true JPH02103128A (ja) | 1990-04-16 |
Family
ID=17315809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63258122A Pending JPH02103128A (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 三次元形状の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02103128A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5545367A (en) * | 1992-04-15 | 1996-08-13 | Soane Technologies, Inc. | Rapid prototype three dimensional stereolithography |
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| CN105599297A (zh) * | 2015-12-28 | 2016-05-25 | 湖南华曙高科技有限责任公司 | 制造三维物体的槽、系统及方法 |
| CN110239086A (zh) * | 2018-03-08 | 2019-09-17 | 三纬国际立体列印科技股份有限公司 | 可实时调整打印时间的3d打印机及其实时打印方法 |
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-
1988
- 1988-10-13 JP JP63258122A patent/JPH02103128A/ja active Pending
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