JPH0224125A - 光学的造形法 - Google Patents
光学的造形法Info
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- JPH0224125A JPH0224125A JP63172687A JP17268788A JPH0224125A JP H0224125 A JPH0224125 A JP H0224125A JP 63172687 A JP63172687 A JP 63172687A JP 17268788 A JP17268788 A JP 17268788A JP H0224125 A JPH0224125 A JP H0224125A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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- B29C64/129—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask
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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］
本発明は光硬化性樹脂に光束を照射して目的形状の硬化
体を製造する光学的造形法に関する。
体を製造する光学的造形法に関する。
［従来の技術］
光硬化性樹脂に光束を照射して、該照射部分を硬化させ
、この硬化部分を水平方向に連続させると共に、さらに
その上側に光硬化性樹脂を供給して同様にして硬化させ
ることにより上下方向にも硬化体を連続させ、これを繰
り返すことにより目的形状の硬化体を製造する光学的造
形法は特開昭６０−２４７５１５号、６２−３５９６６
号、６２−１０１４０８号などにより公知である。光束
を走査する代りにマスクを用いる方法も公知である。
、この硬化部分を水平方向に連続させると共に、さらに
その上側に光硬化性樹脂を供給して同様にして硬化させ
ることにより上下方向にも硬化体を連続させ、これを繰
り返すことにより目的形状の硬化体を製造する光学的造
形法は特開昭６０−２４７５１５号、６２−３５９６６
号、６２−１０１４０８号などにより公知である。光束
を走査する代りにマスクを用いる方法も公知である。
この種の光学的造形法として、光硬化性樹脂を収容する
容器と、該容器内に光を照射する装置と、該容器内にお
いて移動可能に設けられたベースを有するものがある。
容器と、該容器内に光を照射する装置と、該容器内にお
いて移動可能に設けられたベースを有するものがある。
この光学的造形法について第２図を参照して説明する。
第２図において、容器１１内には光硬化性樹脂１２が収
容されている。容器１１の底面には、石英ガラス等の透
光板よりなる透光窓１３が設けられており、該透光窓１
３に向けて光束１４を照射するように、レンズを内蔵し
た光出射部１５、光ファイバー１６、光出射部１５を水
平面内のＸ−Ｙ方向（Ｘ、Ｙは直交する２方向）に移動
させるＸ−Ｙ移動装置１７、光シャッタ１８、光源２０
等よりなる光学系が設けられている。
容されている。容器１１の底面には、石英ガラス等の透
光板よりなる透光窓１３が設けられており、該透光窓１
３に向けて光束１４を照射するように、レンズを内蔵し
た光出射部１５、光ファイバー１６、光出射部１５を水
平面内のＸ−Ｙ方向（Ｘ、Ｙは直交する２方向）に移動
させるＸ−Ｙ移動装置１７、光シャッタ１８、光源２０
等よりなる光学系が設けられている。
容器１１内にはベース２１が設置され、該ベース２１は
エレベータ２２により昇降可能とされている。これら移
動装置１７、エレベータ２２はコンピュータ２３により
制御される。
エレベータ２２により昇降可能とされている。これら移
動装置１７、エレベータ２２はコンピュータ２３により
制御される。
上記装置により硬化体を製造する場合、まずベース２１
を透光窓１３よりもわずか上方に位置させ、光束１４を
目的形状物の水平断面に倣って走査させる。この走査は
コンピュータ制御されたＸ−Ｙ移動装置１７により行な
われる。
を透光窓１３よりもわずか上方に位置させ、光束１４を
目的形状物の水平断面に倣って走査させる。この走査は
コンピュータ制御されたＸ−Ｙ移動装置１７により行な
われる。
目的形状物の一つの水平断面（この場合は底面又は上面
に相当する部分）のすべてに光を照射した後、ベース２
１を所定ピッチだけ上昇させ、硬化物２４と透光窓１３
との間に未硬化の光硬化性樹脂を流入させた後、上記と
同様の光照射を行なう、この手順を繰り返すことにより
、目的形状の硬化体（造形体）が多層積層体として得ら
れる。
に相当する部分）のすべてに光を照射した後、ベース２
１を所定ピッチだけ上昇させ、硬化物２４と透光窓１３
との間に未硬化の光硬化性樹脂を流入させた後、上記と
同様の光照射を行なう、この手順を繰り返すことにより
、目的形状の硬化体（造形体）が多層積層体として得ら
れる。
光束１４を光硬化性樹脂の液面の上方から照射する方法
も公知である。この方法は、第３図の如くベース２１又
はその上の硬化物２４と液面１２ａとの間に所定厚さと
なるように光硬化性樹脂を介在させた後、光束１４を照
射して目的形状物の一水平断面の硬化物２４を形成した
後、ベース２１を所定ピッチだけ下降させるようにした
ものであり、その他の操作は第２図と同様である。
も公知である。この方法は、第３図の如くベース２１又
はその上の硬化物２４と液面１２ａとの間に所定厚さと
なるように光硬化性樹脂を介在させた後、光束１４を照
射して目的形状物の一水平断面の硬化物２４を形成した
後、ベース２１を所定ピッチだけ下降させるようにした
ものであり、その他の操作は第２図と同様である。
この種の光学的造形法において、光束１４を走査させる
ための光出射部１５の心動方式として、第４図の如く光
出射部１５を矢印■に示すＸ方向（又はＸの負方向）に
移動させた後、矢印■の如くＹ方向に所定幅だけシフト
させ、次いでＸの負方向（又はＸ方向）に移動させ、こ
の工程を繰り返すと共に、この光出射部１５の［１途中
において必要な時だけ光出射部１５から光を出射させて
光硬化性樹脂に光束を照射する場合がある。この方法に
おいて、光出射部１５が線分ａと線分すとで挟まれる領
域の間に位置するときのみ光を出射して光束１４を照射
することにより、該線分ａ。
ための光出射部１５の心動方式として、第４図の如く光
出射部１５を矢印■に示すＸ方向（又はＸの負方向）に
移動させた後、矢印■の如くＹ方向に所定幅だけシフト
させ、次いでＸの負方向（又はＸ方向）に移動させ、こ
の工程を繰り返すと共に、この光出射部１５の［１途中
において必要な時だけ光出射部１５から光を出射させて
光硬化性樹脂に光束を照射する場合がある。この方法に
おいて、光出射部１５が線分ａと線分すとで挟まれる領
域の間に位置するときのみ光を出射して光束１４を照射
することにより、該線分ａ。
５間の領域のみの光硬化性樹脂１２を硬化させることが
できる。光束１４を出射開始（以下、点灯ということが
ある。）する時点、及び出射停止（以下、消灯というこ
とがある）する時点を選択することにより、第５図に示
す如く所定形状の硬化物２４を形成することができる（
なお、第５図は枠状の硬化物２４の平面図である。）。
できる。光束１４を出射開始（以下、点灯ということが
ある。）する時点、及び出射停止（以下、消灯というこ
とがある）する時点を選択することにより、第５図に示
す如く所定形状の硬化物２４を形成することができる（
なお、第５図は枠状の硬化物２４の平面図である。）。
［発明が解決しようとする課題］
上記の如く光束１４をＸ−Ｙ方向に走査しながら点灯及
び消灯を繰り返すことにより硬化物２４を形成する場合
、この点灯及び消灯時の光強度が経時的に徐々に増大又
は徐々に減少するものであるところから、目的形状体の
表面の平滑さが損なわれ易いという問題があった。
び消灯を繰り返すことにより硬化物２４を形成する場合
、この点灯及び消灯時の光強度が経時的に徐々に増大又
は徐々に減少するものであるところから、目的形状体の
表面の平滑さが損なわれ易いという問題があった。
即ち、光束１４の点灯又は消灯は光シャッタ１８の開閉
により行われるものであるが、このシャッタを全開から
全閉（又は全閉から全開）にするには如何に高速のシャ
ッタを用いても所要の時間を要する。従来法にあっては
、光束１４は一定速度でＸ方向に移動されているもので
あるから、第６図に示す如く、上記線分ａ又はｂの近傍
において光束１４の光強度はＸ方向に徐々に増大又は徐
々に減少するものである。そのため、例えば線分ａ、ｂ
の近傍部分においては硬化させるべぎ内側領域（硬化物
２４形成領域）での光量が不足したり、逆に外側領域（
硬化物２４の非形成領域）にも光が照射されてしまい、
硬化領域と非硬化領域との界面が所謂ぼけたものとなっ
ていた。
により行われるものであるが、このシャッタを全開から
全閉（又は全閉から全開）にするには如何に高速のシャ
ッタを用いても所要の時間を要する。従来法にあっては
、光束１４は一定速度でＸ方向に移動されているもので
あるから、第６図に示す如く、上記線分ａ又はｂの近傍
において光束１４の光強度はＸ方向に徐々に増大又は徐
々に減少するものである。そのため、例えば線分ａ、ｂ
の近傍部分においては硬化させるべぎ内側領域（硬化物
２４形成領域）での光量が不足したり、逆に外側領域（
硬化物２４の非形成領域）にも光が照射されてしまい、
硬化領域と非硬化領域との界面が所謂ぼけたものとなっ
ていた。
また、そのため、この硬化物２４を積み重ねた目的形状
体の表面に凹凸が生じ、平滑性が損なわれ易かった。
体の表面に凹凸が生じ、平滑性が損なわれ易かった。
［課題を解決するための手段］
本発明は、ベースを所定ピッチ移動させた後、光出射出
段をＢ勤させながら光硬化性樹脂の所要領域にのみ光束
を照射するように光を断続させて硬化層を順次に積層さ
せる光学的造形法において、前記光出射手段の移動途中
において光の出射の開始時及び終了時に光出射手段を減
速又は停止するようにしたものである。
段をＢ勤させながら光硬化性樹脂の所要領域にのみ光束
を照射するように光を断続させて硬化層を順次に積層さ
せる光学的造形法において、前記光出射手段の移動途中
において光の出射の開始時及び終了時に光出射手段を減
速又は停止するようにしたものである。
［作用］
かかる本発明方法によれば、第１図の如く光束を点灯又
は消灯させる時点において、光強度が急速に増大又は減
少するので、硬化させるべき光照射領域と未硬化のまま
にしておくべき光非照射領域とが峻別され、硬化物を積
み重ねた造形体の表面が平滑になる。
は消灯させる時点において、光強度が急速に増大又は減
少するので、硬化させるべき光照射領域と未硬化のまま
にしておくべき光非照射領域とが峻別され、硬化物を積
み重ねた造形体の表面が平滑になる。
［実施例］
以下、図面を用いて実施例について説明する。
本発明方法を第２．３図に示した装置に通用した場合の
実施例について次に説明する。
実施例について次に説明する。
この実施例方法では、光出射部１５をｘ−ｙｙ５動装置
１７でＸ方向に走査する場合、光出射部１５が線分ａ又
はｂ上（又はその直前位置）に到達して光束１５の消灯
又は点灯を行うに際し、光出射部１５を停止するか又は
その移動速度を減少させる。
１７でＸ方向に走査する場合、光出射部１５が線分ａ又
はｂ上（又はその直前位置）に到達して光束１５の消灯
又は点灯を行うに際し、光出射部１５を停止するか又は
その移動速度を減少させる。
第１図は第２．３図に示した装置を用いてこのように光
学的造形法を実施した場合の光束１４の光強度分布を示
している。
学的造形法を実施した場合の光束１４の光強度分布を示
している。
線分ａ、ｂ上での光出射部１５の移動速度を減少させる
ほど、第６図に示した線分ａ、ｂ付近での光強度分布曲
線が次第に立って来る。そして、移動速度を十分に小さ
くするか光出射部１５を一端停止することにより、線分
ａ、ｂ付近での光強度分布は第１図に示す如く階段状に
立ち上ったものとなる。
ほど、第６図に示した線分ａ、ｂ付近での光強度分布曲
線が次第に立って来る。そして、移動速度を十分に小さ
くするか光出射部１５を一端停止することにより、線分
ａ、ｂ付近での光強度分布は第１図に示す如く階段状に
立ち上ったものとなる。
そのため、線分ａ、ｂよりも内側の硬化物形成領域には
所要光量の光を照射できると共に、線分ａ、ｂよりも外
側の硬化物非形成領域には光は実質的に照射されない、
このようなことから、形成された硬化物の側面はベース
２１の表面と垂直又はほぼ垂直なものになり、この硬化
物を積み重ねてなる造形体の表面は平滑度が高いものど
なる。
所要光量の光を照射できると共に、線分ａ、ｂよりも外
側の硬化物非形成領域には光は実質的に照射されない、
このようなことから、形成された硬化物の側面はベース
２１の表面と垂直又はほぼ垂直なものになり、この硬化
物を積み重ねてなる造形体の表面は平滑度が高いものど
なる。
なお、本発明方法によって目的形状体のすべての層を形
成した後、硬化物２４をベース２１から取り外し、必要
に応じ仕上げ処理を施して目的形状体（造形体）を得る
ことができる。
成した後、硬化物２４をベース２１から取り外し、必要
に応じ仕上げ処理を施して目的形状体（造形体）を得る
ことができる。
第２図に示した装置では、透光窓１３を容器の底面に設
け、光を容器の下方から照射するようにしているが、本
発明においては容器１１の側面に透光窓を設け、該容器
１１の側面から光を照射するようにしても良い。この場
合、ベースを成形過程において徐々に側方に移動させれ
ば良い。
け、光を容器の下方から照射するようにしているが、本
発明においては容器１１の側面に透光窓を設け、該容器
１１の側面から光を照射するようにしても良い。この場
合、ベースを成形過程において徐々に側方に移動させれ
ば良い。
本発明方法は、光出射部をＸ−Ｙ９動装置で移動させる
装置のほか、ミラーを回動させることにより光束を走査
する装置など、各種の装置を用いた光学的造形法に適用
できる。
装置のほか、ミラーを回動させることにより光束を走査
する装置など、各種の装置を用いた光学的造形法に適用
できる。
本発明において、消灯又は点灯に際して光束の移動速度
を減少させる場合、光束の定常の走査速度の５０％以下
、とりわけ３０％以下に減速するのが好適である。なお
、減速又は停止作動を開始する時点及び、該減速又は停
止を解除する時点は、光シャッタの開閉速度及び走査装
置の特性等を勘案して決定すれば良い。
を減少させる場合、光束の定常の走査速度の５０％以下
、とりわけ３０％以下に減速するのが好適である。なお
、減速又は停止作動を開始する時点及び、該減速又は停
止を解除する時点は、光シャッタの開閉速度及び走査装
置の特性等を勘案して決定すれば良い。
本発明において、前記光硬化性樹脂としては、光照射に
より硬化する種々の樹脂を用いることができ、例えば変
性ポリウレタンメタクリレート、オリゴエステルアクリ
レート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート
、感光性ポリイミド、アミノアルキドを挙げることがで
きる。
より硬化する種々の樹脂を用いることができ、例えば変
性ポリウレタンメタクリレート、オリゴエステルアクリ
レート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート
、感光性ポリイミド、アミノアルキドを挙げることがで
きる。
前記光としては、使用する光硬化性樹脂に応じ、可視光
、紫外光等種々の光を用いることができる。照光は通常
の光としても良いが、レーザ光とすることにより、エネ
ルギーレベルを高めて造形時間を短縮し、良好な集光性
を利用して造形精度を向上させ得るという利点を得るこ
とができる。
、紫外光等種々の光を用いることができる。照光は通常
の光としても良いが、レーザ光とすることにより、エネ
ルギーレベルを高めて造形時間を短縮し、良好な集光性
を利用して造形精度を向上させ得るという利点を得るこ
とができる。
［効果］
以上の通り、本発明方法によれば硬化物の側面をベース
に対し垂直又はほぼ垂直にすることができ、該硬化物を
積み重ねてなる造形体の表面の平滑度を高めることがで
きる。
に対し垂直又はほぼ垂直にすることができ、該硬化物を
積み重ねてなる造形体の表面の平滑度を高めることがで
きる。
第１図は本発明方法をによる光強度分布図、第２図及び
第３図は光学的造形装置の断面図、第４図は走査方法の
説明図、第５図は硬化物の平面図、第６図は従来法によ
る光強度分布図である。 ２・・・光硬化性樹脂、 ４・・・光束、 ６・・・光ファイパー ト・・ベース、 ３・・・透光窓、 ５・・・光出射部、 Ｏ・・・光源、 ２・・・エレベータ。 代 理 人 弁理士 電封 剛 第１図 Ｘ方向 形成領域 第３図 ハ 第４図 第５図
第３図は光学的造形装置の断面図、第４図は走査方法の
説明図、第５図は硬化物の平面図、第６図は従来法によ
る光強度分布図である。 ２・・・光硬化性樹脂、 ４・・・光束、 ６・・・光ファイパー ト・・ベース、 ３・・・透光窓、 ５・・・光出射部、 Ｏ・・・光源、 ２・・・エレベータ。 代 理 人 弁理士 電封 剛 第１図 Ｘ方向 形成領域 第３図 ハ 第４図 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 容器内に移動自在なベースを設け、該容器内に収容され
た光硬化性樹脂に光出射手段から光を照射することによ
り硬化物をベース上に形成させ、次いでベースを所定ピ
ッチで移動させ硬化物を光硬化性樹脂で被った後、光を
照射し、この工程を繰り返すことにより硬化物を積層し
て目的形状体を造形する方法であって、該光出射手段を
走査すると共にその途中において光を出射することによ
り所要領域に光を照射するようにした光学的造形法にお
いて、 前記光出射手段の移動途中において光の出射の開始時及
び終了時に光出射手段を減速又は停止することを特徴と
する光学的造形法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63172687A JPH0224125A (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 光学的造形法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63172687A JPH0224125A (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 光学的造形法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0224125A true JPH0224125A (ja) | 1990-01-26 |
Family
ID=15946497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63172687A Pending JPH0224125A (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 光学的造形法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0224125A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005007251A1 (en) * | 2003-07-14 | 2005-01-27 | Michael Lee | Muscle back iron club head with cavity |
| US10882247B2 (en) | 2015-01-28 | 2021-01-05 | Structo Pte Ltd | Additive manufacturing device with release mechanism |
-
1988
- 1988-07-13 JP JP63172687A patent/JPH0224125A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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