KR20190130457A - 광중합형 3차원 프린터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광중합형 3차원 프린터에 관한 것으로, 본 발명의 광중합형 3차원 프린터는, 광에 의해 경화되는 재료가 도포되고 경화되어 3차원 형상의 물품이 형성되는 작업 표면을 갖추고 상하로 승강하는 승강 스테이지; 도포된 재료에 광을 선택적으로 조사하여 재료를 경화하는 광조사 기구; 선단의 노즐로부터 서로 다른 종류의 재료를 도포하는 복수의 재료 공급 기구; 및 도포된 재료의 표면을 따라 이동하면서 재료의 표면를 평탄화하는 평탄화 수단을 포함하여 구성되고, 재료 공급 기구들에 의해 승강 스테이지의 작업 표면 또는 형성 중인 물품의 최상면에 재료가 도포되고, 평탄화 수단에 의해 도포된 재료의 표면이 평탄화되며, 광조사 기구에 의해 광이 조사되어 도포된 재료의 일부가 경화되어 물품의 일층을 형성하는 것이다.

Description

광중합형 3차원 프린터{3D Printer using Photopolymerizing}

본 발명은 광중합형 3차원 프린터에 관한 것으로, 구체적으로는 광경화성 소재를 함유하는 재료를 광의 조사에 의해 적층 경화하여 3차원 형상의 제품을 제조하는 3차원 프린터에 관한 것이다.

3차원 프린터는 제조하고자 하는 제품의 3차원 형상을 슬라이싱하여 2차원 형상의 모델들을 형성하고, 각각의 2차원 형상의 모델으로 순차로 적층 형성하여 3차원 형상의 제품을 형성하는 것이다.

3차원 프린터는 여러 가지 사용되는 소재나 경화 방식 등에 따라 여러 가지의 유형의 것이 있으며, 이 중에서 빛에 반응하여 경화되는 광경화성 폴리머를 기반 소재로 이용하여 빛을 조사하며 경화시켜 3차원 형상을 만드는 방법인 광중합형의 것이 있다.

현재 널리 이용되고 있는 광중합형의 3차원 프린팅은 통상적으로 액상의 광경화성 물질을 기재로 하고 요구되는 물품이 물성 등에 따른 소재가 함유된 재료가 이용된다. 액상의 재료가 수조에 충진되고 여기에 스테이지가 담긴 후에 스테이지를 올리거나 내리면서 빛을 조사하여 경화하는 방식으로 3차원 형상의 물품을 제조한다.

그러나, 이러한 방식의 3차원 프린팅에서는 프린팅되는 2차원의 레이어의 두께를 조절하기 어렵다. 또한, 광 경화시에 수조 내에 수용된 재료에 의한 빛의 산란으로 광경화가 이루어지기 어렵고, 특히 빛의 산란에 의해 의도하지 않은 부분의 재료에도 경화가 일어나거나 변성이 발생함으로써, 형성되는 물품의 품질이 일정하지 않은 것은 물론이고 수조 내에 수용되어 있는 경화되지 않은 재료가 변성 또는 경화된 재료에 의해 오염됨으로써 재사용되기 어렵다는 문제가 있다.

이 출원의 발명자에 의한 선출원의 대한민국 특허공보 제10-1754771호(문헌 1)에서는 '세라믹 3차원 프린팅 장치 및 3차원 프린팅 방법'의 발명을 개시하는데, 문헌 1의 발명에서는 투명 필름 위에 재료를 공급하고, 광 경화 후에 필름과 경화된 재료를 분리하며 필름에 잔존하는 경화되지 않은 재료를 회수한다.

또한, 문헌 1의 발명에서는 제품을 형성하지 않는 재료를 회수하는 구성을 제시하고 있지만, 별도의 투명 필름을 사용하여야 하므로 투명 필름의 공급과 회수를 위한 기구 구성으로 인하여 장치의 구성이 복잡하고 제조 원가가 높아진다는 문제점이 있다.

특히, 이와 같은 유형의 광중합형 3차원 프린터는 일종의 재료를 이용하여 물품을 형성하는 데 적합하다. 복합 재료로 물품을 형성하는 경우에도 일 층을 특정 재료로 형성한 후에 다음 층을 다른 재료로 형성하는 방식으로 복합 재료의 물품을 형성할 수 있을 뿐이다.

대한민국 특허공보 제10-1754771호(문헌 1)

본 발명은 광중합형 3차원 프린터를 제공하려는 것으로서, 구체적으로는 다종의 재료를 사용하여 복합 재료로 구성되는 물품을 형성할 수 있는 3차원 프린터를 제공하려는 것이다.

특히, 물품을 적층 형성하는 데 있어서 각각의 층이 복수 종의 재료로 구성되는 복합 재료의 물품을 3차원 프린팅에 의해 형성할 수 있는 광중합형 3차원 프린터를 제공하려는 것이다.

전술한 본 발명의 해결 과제는 본 발명에 따른 광중합형 3차원 프린터에 의해 달성된다.

본 발명의 광중합형 3차원 프린터는,

광에 의해 경화되는 재료가 도포되고 경화되어 3차원 형상의 물품이 형성되는 작업 표면을 갖추고 상하로 승강하는 승강 스테이지; 도포된 재료에 광을 선택적으로 조사하여 재료를 경화하는 광조사 기구; 선단의 노즐로부터 서로 다른 종류의 재료를 도포하는 복수의 재료 공급 기구; 및 도포된 재료의 표면을 따라 이동하면서 재료의 표면를 평탄화하는 평탄화 수단을 포함하여 구성되고,

재료 공급 기구들에 의해 승강 스테이지의 작업 표면 또는 형성 중인 물품의 최상면에 재료가 도포되고, 평탄화 수단에 의해 도포된 재료의 표면이 평탄화되며, 광조사 기구에 의해 광이 조사되어 도포된 재료의 전부 또는 일부가 경화되어 물품의 일층을 형성하는 것이다.

이러한 구성에 따라, 가동판이 폐쇄 위치에 놓이고 재료 공급 기구에 의해 가동판의 제1 표면과 승강 스테이지의 제1 표면에 서로 다른 종류의 재료가 동시에 도포되고, 블레이드에 의해 도포된 재료들의 상면이 평탄화된다.

이어서, 광조사 기구에 의해 2차원 이미지에 대한 광 경화가 이루어진다. 광경화에 의해 승강 스테이지의 제1 표면에서는 재료의 일부가 2차원 이미지에 따라 경화되어 물품의 일층을 이루게 된다. 이와 같은 공정이 반복되어 경화된 재료의 적층에 의해 3차원 물품이 형성된다.

한편, 도포되는 광경화성 재료들은 액체 상태 또는 높은 점성을 갖는 페이스트 상태일 수 있으므로, 이들은 계면에서 서로 완전히 분리되지 않고 재료가 혼합되는 영역이 형성될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 3차원 프린터에 의해 형성되는 물품은 서로 다른 재료로 형성되는 부분들이 접하는 부분에서 재료가 서로 혼합되어 있으므로 물품 내에 급격하게 물성이 변하는 계면이 형성되지 않아서 물품 내에 크랙이 형성되거나 재료가 서로 다른 부분 사이에 박리 현상이 발생하지 않게 된다.

본 발명의 부가의 특징으로서, 본 발명의 3차원 프린터는

승강 스테이지와 함께 승하강할 수 있도록 구성되고, 광에 의해 경화되는 재료가 도포되고 승강 스테이지의 작업 표면과 연속되는 평면을 이루는 제2 표면을 갖추며, 도포된 재료가 이탈되는 개방 위치와 제2 표면이 상기 승강 스테이지의 작업 표면과 연속되는 평면을 이루는 폐쇄 위치 사이에서 가동될 수 있는 가동판; 및 가동판의 하부에 배치되어 가동판이 개방 위치로 가동될 때에 가동판에 놓인 경화되지 않은 재료가 이동하여 수용되는 회수 용기를 더 포함하고,

광조사 기구에 의해 재료에 광이 조사되어 도포된 재료의 일부가 경화되면, 가동판이 개방 위치로 가동되어 가동판의 제2 표면 상의 경화되지 않은 재료가 회수 용기로 이동하여 수용되는 것으로 구성할 수 있다.

본 발명에 따른 광중합형 3차원 프린터에서는 주로 액상 또는 페이스트 형태의 재료가 이용되므로, 재료를 도포할 때에 형성하려는 3차원 물품의 단면 형상에 맞추어 재료를 도포할 수 없고, 광조사 기구에 의해 경화하는 영역을 초과하여 넓은 범위에 재료가 도포된다.

이러한 재료들은 광경화 후에 세척액에 의해 세척되어 세척액과 혼합되어 폐기되지만, 본 발명의 전술한 특징에 따라 적어도 일부의 경화되지 않은 재료는 가동판이 개방 위치로 가동됨으로써 회수 용기로 낙하하여 회수되어 재사용될 수 있다.

또한, 3차원 프린터에 의해 형성하려는 물품의 단면이 승강 스테이지의 상면을 초과하는 경우에는 가동판은 개방 위치로 가동되지 않고 승강 스테이지와 함께 재료가 도포되고 경화되어 물품을 형성하는 작업 표면을 형성할 수 있다.

이러한 가동판의 구성에 대한 부가의 특징으로서,

가동판은 복수 개가 마련되고, 일부의 가동판의 제2 표면은 도포된 재료에 광조사 기구에 의해 광이 조사되어 경화됨으로써 승강 스테이지의 제1 표면과 함께 재료의 경화에 의해 물품이 형성되는 작업 표면을 이루고,

제2 표면이 작업 표면을 이루지 않는 가동판은 광 조사 후에 개방 위치로 가동되어 경화되지 않은 재료가 회수 용기로 이동하여 수용되도록 구성될 수 있다.

이와 같이 가동판을 다단으로 형성함으로써, 형성하려는 물품의 단면에 따라 승강 스테이지의 상면만을 작업 표면으로 사용하거나 전체의 가동판의 상면을 모두 작업 표면으로 사용하거나 일부의 가동판의 상면만을 작업 표면으로 사용함으로써, 형성하려는 물품의 크기에 따라 작업 표면의 크기를 가변할 수 있고, 경화되지 않는 재료의 폐기를 최소화할 수 있다.

한편, 본 명세서에서 승강 스테이지는 재료의 도포와 경화에 의해 물품의 적층 형성이 진행됨에 따라 승하강하는 것으로 설명하고 있지만, 승강 스테이지의 승하강은 상대적인 개념으로서 사용하는 것이다.

즉, 승강 스테이지는 고정된 위치에 놓이고, 재료 공급 기구와 광조사 기구 등의 다른 구성 요소가 승하강 하는 것으로 구성할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 3차원 프린터의 개략적 구성을 보여주는 도면이다.
도 2 내지 도 5은는 본 발명의 제1 실시예에 따른 3차원 프린터의 동작을 순차적으로 보여주는 도면들이다.
도 6 및 도 7은 각각 본 발명의 제2 실시예 및 제3 실시예에 따른 3차원 프린터의 개략적 구성을 보여주는 도면들이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 3차원 프린터의 구성과 작동을 설명한다.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 3차원 프린터의 구성을 설명한다.

제1 실시예의 프린터는 상하로 승강하는 승강 스테이지(10)를 갖추고 있다. 승강 스테이지의 상면(11)에는 광에 의해 경화된 재료가 적층되어 놓이며, 승강 스테이지는 경화된 재료의 한 층이 적층될 때마다 하강하게 구성되어 있다.

승강 스테이지(10)의 위에는 광을 조사하는 광조사 기구(20)가 배치되어 있다. 광조사 기구(20)는 승강 스테이지(10)에 도포되는 재료에 제조하고자 하는 물품의 2차원 이미지에 따라 광을 선택적으로 조사하여 광중합에 의해 재료(1)를 경화시키는 것이다.

승강 스테이지(10)의 양 측면에는 가동판(50)이 마련되어 있다. 가동판(50)은 편평한 상면(51)을 갖추고 있고, 이 상면(11)은 승강 스테이지의 상면(11)과 연속되는 평면을 이루고 있다.

가동판(50)은 3차원 프린터의 프레임(미도시)에 회동 가능하게 결합되어 있어서, 그 상면(51)이 승강 스테이지의 상하 구동에 따라 승강 스테이지의 상면(11)과 평행한 상태를 이루는 폐쇄 위치와 승강 스테이지의 상면(11)에 대해 수직으로 기립하는 개방 위치 사이에서 회동한다.

이러한 구성과 다른 구성으로서, 가동판이 실린더나 솔레노이드 등에 의해 수평으로 이동하고 가동판 상면의 미경화 재료가 별도의 블레이드 등에 의해 회수 용기로 낙하하도록 구성할 수도 있다.

승강 스테이지(10)의 위쪽에는 평탄화 수단으로서 블레이드(30)가 배치되어 있다. 블레이드(30)은 회전축(31)을 중심으로 회전하는 회전날로 이루어져 있는데, 이 실시예에서는 회전날이 1개만 갖추어진 것으로 도시되어 있으나, 2개 이상의 회전날을 갖출 수도 있고, 서로 별개의 회전축에 결합되어 별개로 구동되는 복수 개의 블레이드를 갖출 수도 있다.

한편, 제1 실시예에서는 블레이드가 회전하는 것으로 구성하고 있지만, 회전하지 않고 선형 운동이나 기타의 이동을 통하여 도포된 재료의 상면을 평탄화하도록 구성할 수도 있다.

블레이드(30)는 승강 스테이지(50)의 상면(11) 또는 승강 스테이지에서 형성중인 물품의 최상면에 재료가 도포된 후에 도포된 재료의 상부 표면에서 이동하면서 재료의 표면를 평탄화하고 도포된 재료의 두께를 미리 설정된 두께가 되도록 작동하는 것이다.

승강 스테이지(10)의 위쪽에는 각각의 재료를 수용하고 선단의 노즐로부터 승강 스테이지(10)와 가동판(50)에 재료를 도포하는 복수 개의 재료 공급 기구(41 ~ 43)가 배치되어 있으며, 재료의 경화 후에 잔류하는 미경화 재료를 세척하여 제거하는 세척액 공급 기구(44)가 마련되어 있다.

각각의 재료 공급 기구(41 ~ 43) 및 세척액 공급 기구(44)는 각각 별도의 구동 기구에 의해 구동되어 공정의 진행에 따라 재료가 도포되는 위치 또는 세척 위치로 이동하여 노즐로부터 재료를 압출하여 도포하거나 또는 세척액을 분사하여 세척을 행하는 것이다.

다음으로, 도 2 내지 도 5를 참조하여 이상과 같은 구성에 따른 제1 실시예의 3차원 프린터의 작동을 설명한다.

도 2에는 제1 실시예의 프린터의 초기 상태에서 서로 다른 재료를 수용하는 3개의 재료 공급 기구(41 ~ 43)가 재료를 승강 스테이지(10)의 상면(11)에 도포하는 상태를 도시하고 있다.

제1 실시예에 따라 형성되는 물품은 대체로 절두원추형의 형태를 갖는 것이고, 중심측과 중간층 및 외층이 서로 다른 소재로 형성되는 것이다.

이러한 물품의 구성에 따라, 재료 공급 기구(41 ~ 43)는 승강 스테이지(10)의 일점을 중심으로 회전하는 형태로 이동하면서 각각의 수용하는 재료를 승강 스테이지(10)의 상면(11)에 도포한다.

도포되는 재료는 액체 상태 또는 높은 점성을 갖는 페이스트 상태일 수 있으므로, 이들은 계면에서 서로 완전히 분리되지 않고 재료가 혼합되는 영역이 형성될 수 있다.

이와 같이 계면에서 재료가 서로 혼합되는 경우에 제1 실시예의 3차원 프린터에 의해 형성되는 물품은 서로 다른 재료로 형성되는 부분들이 접하는 부분에서 급격하게 물성이 변하거나 재료들이 서로 박리되는 계면을 형성하지 않고 물성이 서서히 변하면서 서로 융합되는 영역을 형성한다.

따라서, 제1 실시예의 3차원 프린터에 의해 형성되는 물품은 서로 다른 재료로 형성되는 부분들이 계면을 이루어 계면에서 박리가 이루어지는 일이 발생하지 않게 된다.

한편, 재료 공급 기구 중에서 최외곽에 배치되는 재료 공급 기구(41)에 의해 도포되는 재료(1)는, 그 일측으로 다른 재료가 도포되지 않으므로 작동판의 상면(51) 쪽으로 일부가 유동할 수 있다.

다음으로, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 재료(1, 2, 3)의 도포가 완료된 후에는 블레이드(30)가 도포된 재료의 상면으로 이동한다. 블레이드(30)는 선단이 미리 설정된 재료(1)의 적층 두께에 맞춘 높이에 위치하면서 회전함으로써 도포된 재료를 평탄화한다.

한편, 블레이드(30)에 의한 도포된 재료의 평탄화 및 두께 제어가 이루어지는 것과 동시에 도포된 재료(1)에 초음파가 인가된다. 초음파 발생 기구(미도시)가 블레이드(30)에 부착되어 블레이드를 통하여 재료에 초음파를 인가할 수도 있고, 승강 스테이지(10)에 초음파를 인가하여 승강 스테이지를 통하여 재료에 초음파에 의한 진동이 전달되도록 할 수도 있다.

이러한 초음파의 인가에 의해 재료의 평탄화가 촉진되고, 도포된 재료 내에 존재할 수 있는 기포가 제거된다.

제1 실시예에서는 진동 인가 수단으로서 초음파 발생 기구를 갖추어 재료에 초음파를 전달하여 재료의 평탄화를 촉진하지만, 초음파 외에 재료에 진동을 인가할 수 있는 다른 공지의 수단이 이용될 수도 있다.

다음으로, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 광조사 기구(20)에 의한 재료의 경화가 이루어진다. 광조사 기구(20)는 형성하려는 제품의 2차원 이미지에 맞추어 광을 조사하여, 광이 조사된 부분의 재료(1 ~ 3)가 경화된다. 광이 조사되지 않은 부분의 재료(1)는 경화되지 않은 상태로 잔류하게 된다.

다음으로, 도 5를 참조하면, 승강 스테이지의 상면(11)과 함께 재료(1)가 놓이는 작업 플레이트를 이루는 가동판(50)이 개방 위치로 회동한다.

가동판(50)은 승강 스테이지의 상면(11)과 인점한 지점의 회전축(미도시)을 중심으로 하여 회동하고 가동판의 상면(51) 위에 놓여있던 경화되지 않은 재료(1)는 가동판(50)의 하부에 놓인 회수 용기 중의 하나(62)로 낙하한다.

이에 따라 경화되지 않은 재료(1)는 회수 용기(62)에 수용되고, 회수 용기로부터 별도의 회수 라인을 통하여 회수되거나 공정의 종료 후에 회수 용기(62)를 수거하여 다음의 공정에 재사용할 수 있게 된다.

이상과 같은 도 2 내지 도 4에 도시된 공정이 반복되는데, 도 1은 공정의 반복에 의해 작업 표면으로서의 승강 스테이지의 상면(11)에 재료의 경화에 의해 몇개의 층이 형성된 상태에서 다시 재료의 도포가 이루어지는 상태를 보여준다.

도 1을 다시 참조하면, 적층되고 경화되어 물품의 일부(4)가 형성되고, 여기에 다시 재료가 도포된다. 이와 같은 공정의 반복을 통하여 3차원 형상의 물품이 형성된다.

다음으로, 도 6을 참조하여 본 발명의 제2 실시예를 설명한다.

제2 실시예의 3차원 프린터는 블레이드(30)를 대신하여 투명 패널(33)이 평탄화 기구로서 배치된다는 점에서 제1 실시예의 구성과 차이를 갖는다.

도 2에서 도시한 재료의 도포가 이루어진 후에, 도포된 재료들(1 ~ 3)의 상측 표면에는 광조사 기구(20)로부터의 광이 투과되는 투명한 소재의 투명 패널(33)이 놓인다.

이러한 투명 패널(33)은 편평한 표면을 가지고 도포된 재료들과 접촉함으로써 재료의 상면을 평탄화한다. 이 상태에서 광조사 기구(20)로부터 광이 조사되어 재료의 일부가 경화되고, 경화가 완료된 후에 투명 패널(33)은 승강 스테이지(10)로부터 이격 위치로 이동한다.

다음으로, 도 7을 참조하여 본 발명의 제3 실시예를 설명한다.

제3 실시예의 3차원 프린터는 가동판(52, 53)이 다단으로 구성된다는 점에서 제1 및 제2 실시예와 차이점을 갖는다.

승강 스테이지(10)의 둘레에는 2개가 쌍을 이루는 가동판(52, 53)이 마련되어 있다. 제1 실시예에서와 마찬가지로 가동판들(52, 53)의 상면은 승강 스테이지의 상면(11)과 연속되는 동일 평면을 이루고 있다.

각각의 가동판(52, 53)은 서로 별개로 회동됨으로써, 승강 스테이지(10)에 인접한 가동판(52)에는 재료의 도포와 경화가 이루어져 승강 스테이지와 함께 3차원 물품의 형성이 이루어지는 작업 표면을 이룬다.

재료(1 ~ 3)의 도포 중에 가동판들(52, 53)은 모두 폐쇄 위치에 있고, 재표의 도포와 경화가 이루어진 후에, 승강 스테이지(10)로부터 이격된 가동판(53)은 회동하여 경화되지 않은 재료(1)가 회수 용기(61)로 낙하하여 회수된다.

한편, 승강 스테이지(10)에 인접한 가동판(52)은 승강 스테이지와 함께 물품의 형성이 이루어지는 작업 표면을 형성하는 것으로 도시하고 설명하였지만, 제3 실시예의 3차원 프린터는 다양한 작동이 가능하다.

형성하려는 물품의 단면의 형상과 크기가 큰 경우에는, 가동판(52, 53)의 상면들은 모두 승강 스테이지(10)의 상면(11)과 함께 재료가 도포되어 경화가 이루어짐으로써 물품을 형성하는 작업 표면을 이룰 수 있다. 이 경우에, 가동판(52, 53)은 모두 개방 위치로 가동되지 않는다.

또한, 물품의 단면의 형상과 크기가 승강 스테이지(10)의 상면(11)에서 형성하기에 충분한 경우에는, 가동판(52, 53)의 상면은 작업 표면을 이루지 않고 재료의 경화가 이루어진 후에 모두 각각 개방 위치로 회동하여 경화되지 않은 재료가 회수 용기(61)에 회수될 수 있다.

이와 같이 구성함으로써, 형성하려는 물품의 크기와 형상에 따라 재료의 도포와 경화가 이루어지는 작업 표면의 표면적을 다양하게 조절할 수 있고, 작업 표면의 표면적이 작은 경우에는 가동판에 도포되지만 경화되지 않는 재료의 회수가 충분히 이루어질 수 있다.

제1 및 제2 실시예에서 3차원 프린터의 승강 스테이지(10)는 3차원 물품의 1개층을 형성한 후에 다음의 층을 적층 성형하기 위해 하강하도록 구성되어 있지만, 승강 스테이지(10)와 가동판(50, 52, 53)이 고정된 높이를 유지하고, 재료 공급 기구(41 ~ 43)와 광조사 기구(20) 등의 다른 구성 요소가 상승하도록 구성할 수도 있다.

이상 본 발명에 따른 실시예들을 설명하였는바, 본 발명은 이러한 실시예의 구성과 작동에 한정되지 않고, 청구범위에 기재된 범위에서 다양한 변형과 변경 및 구성 요소의 부가가 이루어질 수 있다. 그러한 다양한 변형과 변경 및 구성 요소의 부가는 모두 본 발명의 범위에 드는 것이다.

10: 승강 스테이지 20: 광조사 기구
30: 블레이드 33: 투명 패널
41 ~ 43: 재료 공급 기구 50, 52, 53: 회동판
61: 회수 용기

Claims (7)

1. 광중합형 3차원 프린터로서,
   광에 의해 경화되는 재료가 도포되고 경화되어 3차원 형상의 물품이 형성되는 작업 표면을 갖추고 상하로 승강하는 승강 스테이지;
   도포된 재료에 광을 선택적으로 조사하여 재료를 경화하는 광조사 기구;
   선단의 노즐로부터 서로 다른 종류의 재료를 도포하는 복수의 재료 공급 기구; 및
   도포된 재료의 표면을 따라 이동하면서 재료의 표면를 평탄화하는 평탄화 수단
   을 포함하여 구성되고,
   재료 공급 기구들에 의해 승강 스테이지의 작업 표면 또는 형성 중인 물품의 최상면에 재료가 도포되고, 평탄화 수단에 의해 도포된 재료의 표면이 평탄화되며, 광조사 기구에 의해 광이 조사되어 도포된 재료의 일부가 경화되어 물품의 일층을 형성하는 것인 광중합형 3차원 프린터.
2. 청구항 1에 있어서,
   승강 스테이지와 함께 승하강할 수 있도록 구성되고, 광에 의해 경화되는 재료가 도포되고 승강 스테이지의 작업 표면과 연속되는 평면을 이루는 제2 표면을 갖추며, 도포된 재료가 이탈하는 개방 위치와 제2 표면이 상기 승강 스테이지의 작업 표면과 연속되는 평면을 이루는 폐쇄 위치 사이에서 가동될 수 있는 가동판; 및
   가동판의 하부에 배치되어 가동판이 개방 위치로 가동될 때에 가동판에 놓인 경화되지 않은 재료가 이동하여 수용되는 회수 용기
   를 더 포함하고,
   광조사 기구에 의해 재료에 광이 조사되어 도포된 재료의 일부가 경화되면, 가동판이 개방 위치로 가동되어 가동판의 제2 표면 상의 경화되지 않은 재료가 회수 용기로 이동하여 수용되는 것인 광중합형 3차원 프린터.
3. 청구항 2에 있어서,
   가동판은 복수 개가 마련되고,
   일부의 가동판의 제2 표면은 도포된 재료에 광조사 기구에 의해 광이 조사되어 경화됨으로써 승강 스테이지의 제1 표면과 함께 재료의 경화에 의해 물품이 형성되는 작업 표면을 이루고,
   제2 표면이 작업 표면을 이루지 않는 가동판은 광 조사 후에 개방 위치로 가동되어 경화되지 않은 재료가 회수 용기로 이동하여 수용되도록 구성되는 것인 광중합형 3차원 프린터.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중의 어느 하나의 청구항에 있어서,
   도포된 재료에 진동을 인가하여 재료의 표면을 평탄화하는 진동 인가 수단을 더 포함하는 것인 광중합형 3차원 프린터.
5. 청구항 4에 있어서,
   진동 인가 수단은 승강 스테이지에 진동을 인가하거나 평탄화 수단에 진동을 인가하도록 구성되는 것인 광중합형 3차원 프린터.
6. 청구항 1 내지 청구항 3 중의 어느 하나의 청구항에 있어서,
   평탄화 수단은 도포된 재료의 상측 표면을 따라 이동 또는 회전하는 블레이드로 구성되는 것인 광중합형 3차원 프린터.
7. 청구항 1 내지 청구항 3 중의 어느 하나의 청구항에 있어서,
   평탄화 수단은 광조사 기구로부터의 광이 투과하는 투명 패널 또는 투명 필름으로 형성되고, 광조사 기구에 의한 광 조사 시에 도포된 재료의 상측 표면에 배치되는 것인 광중합형 3차원 프린터.

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