JPH04255327A - ソリッドクリェーション用台座とそれを用いたシステム - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光硬化性樹脂を光を照射
して硬化させて所望の立体形状の樹脂形状物を形成する
ソリッドクリェーション・システム（立体樹脂形成装置
）に関するものであり，特に，ソリッドクリェーション
・システムに用いる台座および台座支持部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】ソリッドクリェーション・システムは光
硬化性樹脂を用いて所望の形状のワークを形成する装置
である。その動作の概要を以下に述べる。光硬化性樹脂
が充満された容器の樹脂溶液内に昇降部材に固定された
ワーク形成用台座が所定の深さだけ浸漬される。この浸
漬により台座の上に粘度が高い液体の光硬化性樹脂が流
れこむ。台座を，光照射して台座の上にのっている光硬
化性樹脂を硬化させるに充分な高さだけ，上昇させる。 台座の上の光硬化性樹脂に形成しようとする形状に合わ
せて光，たとえば，レーザー光を照射して形成しようと
する形状に相当する部分の樹脂を硬化させる。次の樹脂
硬化層の形成を行うため，台座を光硬化性樹脂液中に再
び浸漬させる。以下上記同様の動作を希望する立体形状
のワークが形成されるまで反復する。

【０００３】上記ワークの形成において，ワーク生成中
に光硬化性樹脂の収縮応力により台座に大きな力が働く
。この収縮力は光が照射される側に台座をそらせるので
，台座の板厚は充分に厚くなければならない。また，ワ
ークの大きさによっては相当の重量になるから，台座は
形成されるワークの重さに耐えうる板厚でなければなら
ない。さらに，最下層の樹脂硬化層，すなわち，台座と
直接接触している樹脂硬化層に剥離が生ずるとワークの
製造精度が低下する。したがって，台座の表面は光硬化
性樹脂との接着力（密着力）の高いものでなければなら
ず，台座の表面または台座全体は光硬化性樹脂と密着性
の良好な材料で製造される。ワーク形成作業が終了した
とき，台座からワークを取り外す作業を行うが，光硬化
性樹脂と密着性の良好な材質で製造した台座の表面から
のワークの取り外し作業は，台座表面が光硬化性樹脂と
の密着性が良好であればあるほど難しくなるという二律
背反する問題に遭遇する。

【０００４】図５に従来の台座からワークを取り外す方
法を図解する。この方法は台座７とワーク５の最下層と
の間にカッター８を挿入して台座７からワーク５を取り
外すものである。図６に他の従来のワークを形成する方
法を図解する。この方法は，図５に図解したカッターに
よるワーク取り外し方法に代えて，台座７に足となる樹
脂硬化層５１，５２を形成しこれら樹脂硬化足の破線で
示した部分からワーク５を切り離す方法である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図５に図解した方法は
カッター８を用いることによって台座７の表面に傷をつ
けるという問題がある。台座７は昇降部材（図示せず）
に固定されて光硬化性樹脂溶液中を昇降されられ，ワー
ク取り外し作業のときは台座７を樹脂溶液面から引き上
げてワークを取り外すが，台座７に付着しているまだ硬
化していない光硬化性樹脂溶液が人体に触れることがあ
る。この光硬化性樹脂溶液が人体に付着すると人体に害
を及ぼすという問題がある。さらに，手作業でカッター
８によるワークの取り外し作業を行うことは作業能率が
低いという問題がある。ワーク５の大きさが大きいとき
，たとえば，１ｍｘ１ｍまたはそれ以上の大きさのワー
クを形成した場合，カッター８による取り外し作業は時
間がかかるうえ作業しにくいという問題がある。図６に
図解した方法は，図５に図解した方法による上記問題を
解決するが，足になる樹脂硬化層５１，５２を形成して
いるので，この足を形成するために時間がかかり，光硬
化性樹脂溶液の無駄が生ずる。また，台座７から樹脂硬
化足を切離した後，切り離されたワーク側の樹脂硬化足
の残りを除去し研磨などを行わなければならないという
問題がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
，本発明においては，台座の表面側をそらしてワークを
取り外すという構想に基づき，台座のワークが形成され
る表面をそらせるに適した切り込み（または溝）を裏面
に形成する。したがって，本発明によれば，光硬化性樹
脂と良好な密着性を有する表面と該表面をそらせるため
の切り込みが設けられた裏面を有するソリッドクリェー
ション用台座が提供される。また好適には，昇降部材に
接続され台座を着脱自在に支持する台座支持部材を設け
，上記台座をこの支持部材に着脱可能とする。したがっ
て，また本発明によれば，上記台座と，昇降部材に接続
され，上記台座を着脱自在に支持する台座支持部材とを
有するソリッドクリェーション・システムが提供される
。

【０００７】

【作用】台座はワーク形成後は台座は樹脂槽の液面より
上に引き上げられ，昇降部材から取り外されてワーク取
り外し作業が行われる。このワーク取り外し作業におい
て，台座の表面をそらせる。そりによって，台座に形成
されたワークの隅が台座から剥離し，この剥離が拡大し
て容易にワークを台座から取り外すことができる。この
そりを容易にするため台座の裏面に切り込みを形成する
。このワーク取り外し作業の間，他の台座を用いて，次
のワーク形成作業を行うことができる。台座には大きな
樹脂収縮力が働く。また，ワークの大きさが大きくなる
とワークの重さも相当になる。そのため，台座の面積を
大きくかつ板厚を厚いものにする必要がでてくる。台座
支持部材は，かかる問題を解決するとともに，上記台座
を着脱自在にする。

【０００８】

【実施例】図１（ａ）に本発明の第１実施例のソリッド
クリェーション用台座１とそれを支持する台座支持部材
２の斜視図を示す。図１（ｂ）は図１（ａ）の線Ｘ−Ｘ
’における台座１および台座支持部材２の断面図を示す
。また図２は図１の台座１の裏面の平面図を示す。

【０００９】台座１は光硬化性樹脂と密着性の良好な材
質，たとえば，アクリル樹脂製の台座表面１１と，図２
に示すように縦横方向に格子状に形成された複数のＶ溝
形の切り込み（または溝）１４，１５が形成された台座
裏面１２とを有している。台座支持部材２は１方向が開
口している台座支持枠２１〜２３から構成されている。 これらの台座支持枠２１〜２３は方向Ａにおいて，所定
のクリアランスをもって，台座１を着脱可能にしている
。台座支持枠２３の両端部には昇降支持棒３および４が
固定されている。これら昇降支持棒３および４は図示し
ない昇降機構に接続されて，台座支持部材２と台座１と
を樹脂溶液内を昇降させる。

【００１０】上記台座１，台座支持部材２を用いた光硬
化性樹脂製ワークの製造処理とワーク取り外し処理につ
いて述べる。まず，台座支持部材２への台座１の装着作
業が行われる。昇降支持棒３および４が上昇方向Ｕに上
昇させられ，台座支持部材２を樹脂溶液の液面より上ま
で上昇させる。この状態において，台座支持部材２の台
座支持枠２１〜２３に台座１が挿入される。台座支持部
材２に台座１が装着された状態で，従来と同様に台座１
の上に樹脂硬化層の積層化形成処理が行われる。すなわ
ち，所定の深さだけ台座１が樹脂溶液内に浸漬され台座
１の上に樹脂溶液を堆積させ，台座１が所定の高さだけ
上昇させられて台座１の上に堆積された樹脂液にレーザ
ー光が照射されてその樹脂溶液が硬化される。再び，台
座１が樹脂溶液内に浸漬される。以下，同様の処理が行
われる。所定の立体形状のワークが形成されると，台座
１は昇降支持棒３および４を介して樹脂溶液の液面より
上に上昇させられる。台座１に堆積されている樹脂溶液
が台座１から落下する。その後，ワークが形成されてい
る台座１を台座支持部材２から取り外し，樹脂溶液を収
容している容器から離れたワーク取り外し作業位置に置
く。ワーク取り外し作業位置において，図４に示すよう
に，台座１の両端に力を加えてワーク５が形成されてい
る表面１１をそらせる。台座裏面１２にＶ溝形の切り込
み１４，１５が形成されているので台座表面１１をそら
せることは容易である。このそりによって台座表面１１
からワーク５の端部が剥離し，全体に剥離が広がり，台
座表面１１からのワーク５全体の取り外しが容易に行わ
れる。なお，ワーク５の隅が剥離すると後はワーク５の
全体の剥離は，台座表面１１を大きく剥離させないでも
容易に行うことができる。

【００１１】ワーク形成段階において，台座１には大き
な樹脂収縮力が作用し，この樹脂収縮力は通常，台座１
を光が照射された方向にそらせる。しかしながら，台座
１はその端部が台座支持枠２１〜２３によって支持され
，樹脂収縮力によるそりの応力に対抗する。したがって
，樹脂収縮によっても台座１は変形せず，ワークの製造
精度が高く維持される。また，台座１は台座支持部材２
によって支持されているから，板厚を薄くしても樹脂収
縮力に対抗できる。さらに，台座１は形成されるワーク
の重さによっても変形せず，重さを支えきれるだけの強
度を有していなければならない。たとえば，１ｍＸ１ｍ
程度のワークを形成する場合，ワークの重さはトンのオ
ーダーになる。かかる要求に対して，従来の台座は面積
とともに板厚も相当な厚さになった。しかしながら，本
発明においては，台座１が台座支持部材２で支持されて
いるから，台座１の板厚を薄くできる。この板厚が薄く
できることは，台座１を製造する場合の価格低減につな
がる。また，板厚が薄くてもよいから，台座裏面１２に
切り込み１４，１５を設けて，台座表面１１をそらして
ワーク５をひきはがすことを容易にする。

【００１２】上記のように，台座１を台座支持部材２に
着脱可能にしているので，ワークを形成してそのワーク
を台座から取り外す作業をしている間，他の台座を台座
支持部材２に装着して（交換して）次のワークの形成作
業を行うことができ，ワーク製造の作業性が高くなる。 また，ワーク取り外し作業位置に移された後，台座１に
付着している樹脂溶液を除去したのち，台座表面１１を
そらせてワーク５を取り外すことができるから，樹脂溶
液が人体に付着することが防止できる。さらにこのよう
なワーク取り外し作業を自動化することができるから，
作業性が一層向上する。

【００１３】本発明によれば上述した実施例に限らず，
種々の変形形態をとることができる。図４に本発明の第
２実施例を示す。第２実施例は，任意の大きさの台座１
を着脱自在にする台座支持部材５である。この台座支持
部材６は支持枠６１と６２とで形成されているから，図
示矢印方向において台座１を着脱することにより，種々
の大きさの台座１を着脱できる。この台座支持部材６に
も昇降支持棒が固定されるが，図４においては省略して
いる。

【００１４】台座１の台座表面１１は光硬化性樹脂と密
着性の良好な材質でコーティングされていればよく，台
座１全体が同じ材質である必要はない。または台座裏面
１２は台座表面１１をそらせるのに適した切り込みまた
は溝が形成されていればよく，図２に例示したＶ溝の他
，種々の切り込みの形状，切り込みピッチにすることが
できる。

【００１５】

【発明の効果】以上に述べたように，本発明によれば，
従来と同様に光硬化性樹脂を硬化させてワークを製造で
きるとともに，形成されたワークの取り外しが非常に容
易になる。また本発明によれば，ワーク取り外し作業中
に次のワークを形成することができるようになり，ワー
ク製造作業能率が向上する。さらに本発明によれば，ワ
ーク取り外し作業を自動化することができ，作業者が樹
脂溶液に触れることが防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のソリッドクリェーション用台
座とその支持機構の斜視図と部分断面図である。

【図２】図１に示した台座の裏面図である。

【図３】図１の台座からワークを取り外す状態を示す図
である。

【図４】本発明の第２実施例のソリッドクリェーション
用台座の支持部材の斜視図である。

【図５】従来のソリッドクリェーション用台座の斜視図
である。

【図６】従来の他のソリッドクリェーション用台座の斜
視図である。

【符号の説明】

１・・台座，２，５・・台座支持部材，３，４・・昇降
支持棒，１１・・台座表面，１２・・台座裏面，１４，
１５・・切り込み，２１〜２３・・台座支持枠。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　光硬化性樹脂と良好な密着性を有する
   表面と，該表面をそらせるための切り込みが設けられた
   裏面を有するソリッドクリェーション用台座。
2. 【請求項２】　　光硬化性樹脂と良好な密着性を有する
   表面と該表面をそらせための切り込みが設けられた裏面
   を有するソリッドクリェーション用台座と，昇降部材に
   接続され該台座を着脱自在かつ強固に支持する台座支持
   部材とを有するソリッドクリェーション・システム。