WO2019004010A1 - 光造形法 - Google Patents

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WO2019004010A1
WO2019004010A1 PCT/JP2018/023298 JP2018023298W WO2019004010A1 WO 2019004010 A1 WO2019004010 A1 WO 2019004010A1 JP 2018023298 W JP2018023298 W JP 2018023298W WO 2019004010 A1 WO2019004010 A1 WO 2019004010A1
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optical
warpage suppressing
warpage
photocurable resin
photofabricated
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弘之 平岩
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Enplas Corp
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    • B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
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    • B29C64/124—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
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
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    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
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    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing

Definitions

  • the present invention relates to a photofabrication method for producing a photofabricated product by irradiating light to a photocurable resin.
  • the conventionally known photofabrication method irradiates light (for example, laser light) to the liquid photocurable resin in the container in the curing step, and photocuring one layer of the light on the modeling table
  • the second layer of the liquid photocurable resin on the first layer of the photocurable resin which is cured by moving the curing resin and then moving the shaping table to cure the second layer of liquid photocuring Resin is irradiated with light to cure the second layer of the photocurable resin exposed to the light, and such an operation is repeated until the N layer so as to form a desired three-dimensional shaped light figure. ing.
  • FIG. 10 (a) shows the cross-sectional shape of an optical formed article 100 manufactured by the curing process of the optical forming method.
  • a photofabricated object 100 as shown in FIG. 10A is a laminate of a large number of photocurable resin layers 101, and contains an uncured resin immediately after the curing step. Therefore, in the stereolithography method, after the stereolithography thing 100 manufactured at the hardening process is taken out from the inside of a container, hardening of the unhardened resin of the stereolithography thing 100 may progress over time.
  • FIG. 10 (b) shows the cross-sectional shape of the photoformed object 100 in which the curing progressed with time after the completion of the curing step of the photo-forming method.
  • the photofabricated product 100 that has completed the curing process causes a warp such that the final cured layer (final photocurable resin layer (N layer)) 101n side is recessed.
  • the amount of light irradiation to the final cured layer 101 n and the photo-curable resin layer in the vicinity thereof is less than the amount of light irradiation to the other layers, and the final cured layer 101 n and the warp thereof Since a large amount of uncured resin is contained in the vicinity of the photocurable resin layer, the cause is that the uncured resin cures and shrinks over time. Then, the technique for preventing the curvature of such a photofabricated object 100 was developed. That is, according to the conventional warpage prevention technology of the photofabricated object 100, the irradiation energy amount of the light 103 irradiated when forming the final cured layer 101n is irradiated when forming the photocurable resin layer before that.
  • the conventional warpage prevention technology for the optically modeled object 100 has a problem that it is difficult to adjust the amount of irradiation energy of the light 103 to be applied to the final cured layer 101 n and the warpage suppressing effect of the optically shaped object 100 is insufficient.
  • this invention aims at provision of the optical shaping method which can suppress the curvature of an optical modeling thing.
  • the stereolithography method according to the present invention is The liquid photocurable resin 2 in the container 1 is irradiated with light 5 to cure one layer of the photocurable resin layer 2a1 exposed to the light 5, and then the first photocurable resin is cured
  • the liquid layer of the photocurable resin layer 2a2 in the second liquid layer is provided on the surface side of the layer 2a1 and the second liquid photocurable resin layer 2a2 in the liquid layer is irradiated with the light 5, and the light 5 is applied.
  • the optical shaping method according to the present invention since the optical shaped object formed in the curing step is held in a state of being sandwiched by the warp suppressing members from both the front and back sides, warpage of the optical shaped object 6 can be suppressed.
  • the object 6 can be manufactured with high accuracy.
  • FIG. 2 (a) is a top view of the curvature suppression member used at a holding process
  • FIG.2 (b) is FIG. 2 (a)
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the warpage suppressing member shown by cutting along the line A1-A1 of FIG. It is a figure which shows the holding process of the optical shaping method which concerns on 2nd Embodiment of this invention,
  • FIG. 2 (a) is a top view of the curvature suppression member used at a holding process
  • FIG.2 (b) is FIG. 2 (a)
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the warpage suppressing member shown by cutting along the line A1-A1 of FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the warpage suppressing member shown by cutting along the line A1-A1 of FIG.
  • FIG. 3 (a) is a top view of the curvature suppression member used at a holding process
  • FIG.3 (b) is FIG. 3 (a)
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the warpage suppressing member shown by cutting along line A2-A2 of FIG. It is a figure which shows the curvature suppression assistance member used at the holding
  • FIG. 4 (a) is a top view of a curvature suppression assistance member
  • FIG.4 (b) is curvature suppression.
  • FIG. 4C is a side view of the auxiliary member
  • FIG. 4C is a cross-sectional view of the warpage suppressing auxiliary member shown by cutting along line A3-A3 in FIG.
  • FIG.10 (a) is a longitudinal cross-sectional view of the optical modeling thing which curvature has not produced
  • FIG.10 (b) is a longitudinal cross-sectional view of the optical modeling thing which warpage has produced.
  • FIG. 1 is a view showing a curing process of the optical shaping method according to the first embodiment of the present invention.
  • a liquid photocurable resin 2 for example, an epoxy resin and an acrylate resin
  • FIG. 1 (a) A liquid photocurable resin layer 2a1 for one layer is positioned on the table 3 (FIG. 1 (a)).
  • the liquid photocurable resin layer 2a1 on the modeling table 3 is irradiated with the light 5 (for example, laser light) from the light irradiation means 4 and the modeling that the light 5 strikes
  • the photocurable resin layer 2a1 for one layer on the table 3 is cured (FIG. 1 (b)).
  • the optical shaping method according to the present embodiment descends the shaping table 3 and supplies the second liquid photocurable resin layer 2a2 onto the cured first photocurable resin layer 2a1.
  • the second liquid photocurable resin layer 2a2 is irradiated with light 5 to cure the second photocurable resin layer 2a2 that the light 5 has hit (FIG. 1 (c)).
  • the photofabrication method supplies a new liquid photocurable resin layer 2an on the cured photocurable resin layer 2a (n-1), and the liquid photocurable resin layer
  • the operation of curing the liquid photocurable resin layer 2an by irradiating the light 2 with the light 5 is repeated, and the photocurable resin layer 2an of a plurality of layers (N layers) is stacked to form a three-dimensional shaped photofabricated object. It is designed to form 6 (Fig. 1 (d)).
  • FIG. 2 is a view showing the holding process of the optical forming method according to the embodiment of the present invention.
  • 2 (a) is a plan view of the warpage suppressing member 7 used in the holding step
  • FIG. 2 (b) is a warpage suppressing member 7 shown by being cut along line A1-A1 of FIG. 2 (a). , 8 in cross section.
  • the optical figure 6 formed in the curing step is taken out from inside the container 1, and the surface of the optical figure 6 Warp suppressing members 7, 8 are respectively disposed on the 6a side (the upper surface side in FIG. 2B) and on the back surface 6b side (the lower surface side in FIG. 2B).
  • the three-dimensional object 6 is sandwiched, and the three-dimensional object 6 is held by the holding means 10 such as a clip together with the warp suppressing members 7 and 8 on both the front and back sides.
  • the warpage suppressing members 7, 8 may be made of, for example, a light transmitting resin material (polyacetal (POM), polyamide (PA), polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate, etc.)
  • POM polyacetal
  • PA polyamide
  • PET polyethylene terephthalate
  • PC polycarbonate
  • the surfaces 7 a and 8 a facing the photofabricated object 6 are shaped as if the surface shape of the photofabricated object 6 has been transferred.
  • the warpage suppressing member 7 is in contact with the surface 6 a of the photofabricated object 6. Further, the warpage suppressing member 8 is in contact with the back surface 6 b of the photofabricated object 6.
  • the warpage suppressing members 7 and 8 are formed in a rectangular shape larger in plan view than the rectangular optical shaped object 6, and formed so as to uniformly project outside the optical shaped object 6, and the optical shaped object The central portions of the four sides of the portion protruding outward beyond 6 are respectively held by the holding means 10.
  • the warpage suppressing member 7 is formed with high accuracy by the 3D printer in such a shape that the surface 7 a facing the photofabricated object 6 has transferred the shape of the surface 6 a of the photofabricated portion 6.
  • the rectangular shaped protrusion 12 fitted into the rectangular shape recess 11 at the center of the final cured layer (photocurable resin layer positioned at the top) of the photofabricated object 6 is the photofabricated object 6 Is formed on the surface 7a (lower surface) opposite to the bottom surface 11a of the recess 11 in the rectangular shape of the photofabricated object 6 (the photocurable resin layer 2a directly below the final cured layer 2an (n-1).
  • the peripheral surface 7 a of the projection 12 is in contact with the surface 6 a of the final hardened layer 2 an of the photofabricated object 6.
  • the holding means 10 has a size such that the spring force of a spring (not shown) can suppress the warp of the optically shaped article 6.
  • the optical formed object 6 is held in a state of being sandwiched by the warp suppressing members 7 and 8 from both the front and back sides. Thereby, the warp of the optically shaped article 6 is suppressed.
  • the optical shaped object 6 formed in the curing step is held in a state of being held between the warpage suppressing members 7 and 8, thereby causing the optical shaped object 6 to warp.
  • the photofabricated object 6 can be manufactured with high accuracy.
  • FIG. 3 is a view showing the holding process of the optical shaping method according to the second embodiment of the present invention.
  • the optical shaping method which concerns on this embodiment is as common as the curing process of the optical shaping method which concerns on 1st Embodiment the hardening process, it abbreviate
  • . 3 (a) is a plan view of the warpage suppressing member 7 used in the holding step
  • FIG. 3 (b) is a sectional view taken along line A2-A2 of FIG. 3 (a). It is sectional drawing of the curvature suppression members 7 and 8.
  • FIG. 3 (a) is a plan view of the warpage suppressing member 7 used in the holding step
  • FIG. 3 (b) is a sectional view taken along line A2-A2 of FIG. 3 (a). It is sectional drawing of the curvature suppression members 7 and 8.
  • the holding step of the optical forming method according to the present embodiment shown in FIG. 3 is the surface of the optical form 6 among the warpage suppressing members 7 and 8 disposed on the front and back sides of the optical form 6 formed in the curing step.
  • the warpage suppressing auxiliary member 13 for restraining the warp of the photofabricated object 6 together with the warpage suppressing member 7 is disposed doing.
  • positioned at the surface 6a side of the optical molded article 6 is made into the 1st curvature suppression member 7, and the curvature suppression member 8 arrange
  • the warpage suppressing member 8 is used.
  • FIG. 4 is a view showing the warpage suppressing auxiliary member 13 used in the holding step of the optical forming method.
  • 4 (a) is a plan view of the warpage suppressing auxiliary member 13
  • FIG. 4 (b) is a side view of the warpage suppressing auxiliary member 13
  • FIG. 4 (c) is an A3- of FIG. 4 (a). It is sectional drawing of the curvature suppression auxiliary member 13 cut
  • the warpage suppressing auxiliary member 13 has a rectangular shape which is the same as that of the photofabricated object 6 in the outer edge shape in plan view.
  • the warpage suppressing auxiliary member 13 has a beam portion 14 in contact with the first warpage suppressing member 7 and a plurality of leg portions 15 extending from the beam portion 14 and in contact with the photofabricated object 6.
  • the beam portion 14 integrally includes a rectangular frame portion 14a located along the outer edge of the photofabricated object 6, and a pair of brace beam portions 14b connecting opposing corners of the frame portion 14a. .
  • the curvature suppression assistance member 13 is the leg part 15 which contact
  • a plurality of are formed.
  • the leg portion 15 is formed in a round bar shape and is formed to be located at each corner of the frame portion 14a, and is formed at an intermediate position between adjacent corners of the frame portion 14a.
  • leg portion 15 is formed at a position where the pair of bracing beam portions 14b and 14b cross in a cross shape (the central position of the warpage suppressing auxiliary member 13 in plan view), and the rectangular shape of the photofabricated object 6
  • the pair of bracing beam portions 14 b and 14 b are formed so as to be located in the vicinity of the outer edge of the recess 11.
  • leg part 15 located in the central part at the time of plane view abuts on the center of bottom 11a of dent 11 of optical modeling part 6, and a plurality of other leg parts 15 are optical fabrication things in warpage control auxiliary member 13 It comes in contact with the surface 6a of 6 (the upper surface in FIG. 3 (b)).
  • a triangular window (space) 16 is formed between the frame portion 14a of the beam portion 14 and the pair of bracing beam portions 14b and 14b, and the tip of the leg portion 15 is formed by optical shaping In the state of being in contact with the surface 6 a side (upper surface side) of the object 6, a gap 17 is generated between the beam portion 14 and the optically modeled object 6. Note that such a warpage suppressing auxiliary member 13 is formed with high accuracy by the 3D printer so that the tip end of the leg portion 15 accurately abuts on the photofabricated object 6.
  • the optically shaped object 6 formed in the curing step abuts the second warp suppressing member 8 with no gap on the back surface 6b side (lower surface side), and the surface 6a
  • the side (upper surface side) is in contact with the plurality of leg portions 15 of the warpage suppressing auxiliary member 13 without a gap.
  • the beam portion 14 of the warpage suppressing auxiliary member 13 is in contact with the first warpage suppressing member 7.
  • the optically shaped object 6 formed in the curing step is held by the first warpage suppressing member 7 and the second warpage suppressing member 8 by the holding means 10 such as a clip so that the holding means such as the clip is held.
  • the holding force of 10 acts via the first warpage suppressing member 7 and the warpage suppressing auxiliary member 13, and the pinching force of the holding means 10 such as a clip works via the second warpage suppressing member 8, and holds the clip etc.
  • the holding force of the means 10 suppresses warpage.
  • the optical object 6 formed in the curing step is held between the first warpage suppressing member 7 and the warpage suppressing auxiliary member 13 and the second warpage suppressing member 8. Since the optically shaped object 6 is held in a state in which the warp of the optically shaped object 6 is suppressed, the optically shaped object 6 can be manufactured with high accuracy.
  • the optical forming method when manufacturing a plurality of types of optical shapes 6 having different surface shapes, only the warpage suppressing auxiliary member 13 is formed by the 3D printer according to the shape of the optical shapes 6
  • the first warpage suppressing member 7 and the second warpage suppressing member 8 can be commonly used in the manufacture of a plurality of types of photofabricated objects 6, and the entire first warpage suppressing member 7 can be photoformed Compared with the case where it forms according to the shape of the thing 6, the manufacturing cost of the optical molded article 6 can be reduced.
  • the optical shaping method which concerns on this embodiment illustrated the structure which arrange
  • the warpage suppressing auxiliary member 13 may be disposed between the optical model 6 and the second warpage suppressing member 8 as well.
  • FIG. 5 is a view showing the holding process of the optical shaping method according to the third embodiment of the present invention.
  • the optical shaping method which concerns on this embodiment is as common as the curing process of the optical shaping method which concerns on 1st Embodiment the hardening process, it abbreviate
  • . 5 (a) is a plan view of the warpage suppressing member 7 used in the holding step
  • FIG. 5 (b) is a sectional view taken along line A4-A4 of FIG. 5 (a). It is sectional drawing of the curvature suppression members 7 and 8.
  • the photofabricated object 6 is formed in a donut shape having a circular outer edge and having a through hole 18 at the center.
  • the warpage suppressing member 7 disposed on the surface 6 a side of the photofabricated object 6 is referred to as a first warpage suppressing member 7, and the warping suppressing member 8 disposed on the back surface 6 b side of the photofabricated object 6 is referred to as a second warpage suppressing member 8 .
  • the first warpage suppressing member 7 has a rectangular shape in a plan view, and is formed to have a size projecting outward of the optical three-dimensional object 6, and the lower surface (lower surface)
  • the lower surface 7 a is in contact with the surface 6 a of the optically modeled object 6 in a state where the round rod-like protrusion 20 formed at the center of 7 a is inserted into the through hole 18 of the optically modeled object 6.
  • the round rod-like protrusion 20 of the first warpage suppressing member 7 has a length at which the tip (lower end) abuts on the second warpage suppressing member 8 or a slight gap is generated between the tip and the second warpage suppressing member 8 It is formed.
  • the second warpage suppressing member 8 has a shape in which the round rod-like protrusion 20 of the first warpage suppressing member 7 is removed.
  • the doughnut-shaped optical object 6 formed in the curing step is sandwiched between the first warpage suppressing member 7 and the second warpage suppressing member 8 to suppress the first warpage.
  • the sandwiching force of the sandwiching means 10 to the member 7, the optical figure 6, and the second warpage suppressing member 8, the optical figure 6 can be held in a state in which the warpage of the optical figure 6 is suppressed.
  • the photofabricated object 6 can be manufactured with high accuracy.
  • FIG. 6 is a view showing the holding process of the optical shaping method according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the optical shaping method which concerns on this embodiment is as common as the curing process of the optical shaping method which concerns on 1st Embodiment the hardening process, it abbreviate
  • 6 (a) is a plan view of the warpage suppressing member 7 used in the holding step, and FIG. 6 (b) is cut along line A5-A5 in FIG. 6 (a). It is sectional drawing of the curvature suppression members 7 and 8.
  • the optical three-dimensional object 6 is formed in a frame shape having a rectangular outer edge shape and a rectangular through hole 21 at the central portion.
  • the warpage suppressing member 7 disposed on the surface 6 a side of the photofabricated object 6 is referred to as a first warpage suppressing member 7, and the warping suppressing member 8 disposed on the back surface 6 b side of the photofabricated object 6 is referred to as a second warpage suppressing member 8 .
  • the first warpage suppressing member 7 has a rectangular shape in a plan view, and is formed in a size projecting outward of the optical three-dimensional object 6 and formed at the center of the lower surface 7 a
  • the lower surface 7 a is in contact with the surface 6 a of the photoformed object 6 in a state where the square rod-like protrusion 22 is inserted into the rectangular through hole 21 of the photoformed object 6.
  • the square rod-like protrusion 22 of the first warpage suppressing member 7 has a length at which the tip (lower end) abuts on the second warpage suppressing member 8 or a slight gap is generated between the tip and the second warpage suppressing member 8 It is formed.
  • the second warpage suppressing member 8 has a shape in which the square rod-like projections 22 of the first warpage suppressing member 7 are removed.
  • the first warpage suppressing member 7 and the second warpage suppressing member 8 sandwich the frame-shaped photoformed object 6 formed in the curing step, thereby suppressing the first warpage
  • the optical figure 6 can be held in a state in which the warpage of the optical figure 6 is suppressed.
  • the photofabricated object 6 can be manufactured with high accuracy.
  • FIG. 7 is a view showing the holding process of the optical shaping method according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the optical shaping method which concerns on this embodiment is as common as the curing process of the optical shaping method which concerns on 1st Embodiment the hardening process, it abbreviate
  • . 7 (a) is a plan view of the warpage suppressing member 7 used in the holding step
  • FIG. 7 (b) is a sectional view taken along line A6-A6 of FIG. 7 (a). It is sectional drawing of the curvature suppression members 7 and 8.
  • the photofabricated object 6 has a circular outer edge, and a spherical projection 23 formed by cutting a part of a sphere is formed on the surface 6 a side of the central portion.
  • the warpage suppressing member 7 disposed on the surface 6 a side of the photofabricated object 6 is referred to as a first warpage suppressing member 7, and the warping suppressing member 8 disposed on the back surface 6 b side of the photofabricated object 6 is referred to as a second warpage suppressing member 8 .
  • the first warpage suppressing member 7 has a rectangular shape in a plan view, is formed to have a size projecting outward of the optical three-dimensional object 6, and is formed at the center of the lower surface 7 a
  • the lower surface 7 a is in contact with the surface 6 a of the photofabricated object 6 in a state where the spherical recess 24 is engaged with the spherical projection 23 of the photofabricated object 6.
  • the spherical recess 24 of the first warpage suppressing member 7 has a shape as if the spherical projection 23 of the photofabricated object 6 is transferred, and abuts on the spherical projection 23 of the photofabricated object 6 or light It is formed in the magnitude
  • the second warpage suppressing member 8 has a shape in which the spherical recess 24 of the first warpage suppressing member 7 is omitted.
  • the first warp suppressing member 7 sandwiches the photoformed object 6 formed in the curing step between the first warpage suppressing member 7 and the second warpage suppressing member 8;
  • the sandwiching force of the sandwiching means 10 to the optically shaped object 6 and the second warp suppressing member 8
  • the optically shaped object 6 can be held in a state in which the warp of the optically shaped object 6 is suppressed. 6 can be manufactured with high precision.
  • FIG. 8 is a view showing the holding process of the optical shaping method according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the optical shaping method which concerns on this embodiment is as common as the curing process of the optical shaping method which concerns on 1st Embodiment the hardening process, it abbreviate
  • . 8 (a) is a plan view of the warpage suppressing member 7 used in the holding step, and FIG. 8 (b) is cut along the A7-A7 line of FIG. 8 (a).
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the warpage suppressing member 7, the warpage suppressing auxiliary member 13, the photofabricated object 6, and the warpage suppressing member 8.
  • the holding step of the optical forming method according to the present embodiment shown in FIG. 8 is the warpage suppressing members 7, 8 disposed on both the front and back sides (6a, 6b) of the doughnut-shaped optical formed object 6 formed in the curing step.
  • the warpage suppressing member 7 and the warpage suppressing member 7 are disposed between the warpage suppressing member 7 disposed on the surface 6 a side of the optical molding thing 6 (the upper side in FIG.
  • the warpage suppressing auxiliary member 13 for suppressing is disposed.
  • positioned at the surface 6a side of the optical molded article 6 is made into the 1st curvature suppression member 7, and the curvature suppression member 8 arrange
  • the warpage suppressing member 8 is used.
  • four projections 25 are formed at equal intervals along the circumferential direction on the surface 6a side (on a circle 27 concentric with the center 26 of the through hole 18).
  • the warpage suppressing auxiliary member 13 has a circular shape whose outer edge shape in plan view is the same as that of the photofabricated object 6.
  • the warpage suppressing auxiliary member 13 has a disk-like beam portion 14 in contact with the first warpage suppressing member 7 and a plurality of round bar-like leg portions 15 extending from the beam portion 14 and in contact with the photofabricated object 6. And.
  • the leg portion 15 of the warpage suppressing auxiliary member 13 is along the circumferential direction of the surface of the beam portion 14 facing the photofabricated object 6 (on a circle 27 concentric with the center 26 of the through hole 18 of the photofabricated object 6) Eight locations are formed at equal intervals.
  • the eight legs 15 are alternately formed by first legs 15a in contact with the protrusions 25 of the optical three-dimensional object 6 and second legs 15b in contact with the surface 6a between the protrusions 25 of the optical three-dimensional object 6. Is located in The warpage suppressing auxiliary member 13 is formed with high accuracy by the 3D printer so that the tip end of the leg portion 15 accurately abuts on the photofabricated object 6. Further, the shape and the number of the leg portions 15 of the warpage suppressing auxiliary member 13 are not limited to the present embodiment, and the optimum shape and the number are determined according to the shape, the number, and the like of the protrusions 25 of the photofabricated object 6. Further, a gap 17 is formed between the adjacent legs 15 and 15.
  • the optically shaped object 6 formed in the curing step abuts the second warp suppressing member 8 with no gap on the back surface 6b side (lower surface side), and the surface 6a
  • the side (upper surface side) is in contact with the plurality of leg portions 15 of the warpage suppressing auxiliary member 13 without a gap.
  • the beam portion 14 of the warpage suppressing auxiliary member 13 is in contact with the first warpage suppressing member 7.
  • the optically shaped object 6 formed in the curing step is held by the first warpage suppressing member 7 and the second warpage suppressing member 8 by the holding means 10 such as a clip so that the holding means such as the clip is held.
  • the holding force of 10 acts via the first warpage suppressing member 7 and the warpage suppressing auxiliary member 13, and the pinching force of the holding means 10 such as a clip works via the second warpage suppressing member 8, and holds the clip etc.
  • the holding force of the means 10 suppresses warpage.
  • the optical object 6 formed in the curing step is held between the first warpage suppressing member 7 and the warpage suppressing auxiliary member 13 and the second warpage suppressing member 8. Since the optically shaped object 6 is held in a state in which the warp of the optically shaped object 6 is suppressed, the optically shaped object 6 can be manufactured with high accuracy.
  • the optical forming method when manufacturing a plurality of types of optical shapes 6 having different surface shapes, only the warpage suppressing auxiliary member 13 is formed by the 3D printer according to the shape of the optical shapes 6
  • the first warpage suppressing member 7 and the second warpage suppressing member 8 can be commonly used in the manufacture of a plurality of types of photofabricated objects 6, and the entire first warpage suppressing member 7 can be photoformed Compared with the case where it forms according to the shape of the thing 6, the manufacturing cost of the optical molded article 6 can be reduced.
  • FIG. 9 is a view showing the holding process of the optical forming method according to the seventh embodiment of the present invention, and is a view showing a modified example of the holding process of the optical forming method according to the sixth embodiment.
  • the optical shaping method which concerns on this embodiment is as common as the curing process of the optical shaping method which concerns on 1st Embodiment the hardening process, it abbreviate
  • FIG. 9 (a) is a plan view of the warpage suppressing member 7 used in the holding step
  • FIG. 9 (b) is cut along line A8-A8 in FIG. 9 (a).
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the warpage suppressing member 7, the warpage suppressing auxiliary member 13, the photofabricated object 6, the warpage suppressing auxiliary member 13, and the warpage suppressing member 8.
  • the stereolithography method when the same number of projections 25 are formed on both the front and back sides (6a, 6b) of the stereolithography object 6, between the stereolithography object 6 and the first warpage suppressing member 7
  • the first warpage suppressing auxiliary member 13 may be disposed, and the second warpage suppressing auxiliary member 13 may be disposed between the photofabricated object 6 and the second warpage suppressing member 8.
  • the same effect as the optical forming method according to the sixth embodiment can be obtained.

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Abstract

光造形物の反りを防止できる光造形法を提供する。　光造形法は、硬化工程と保持工程とを有している。硬化工程は、容器内の液状の光硬化性樹脂に光を照射し、光が当たった１層分の光硬化性樹脂層を硬化させ、次に硬化した１層目の光硬化性樹脂層の表面側に重ねて２層目の液状の光硬化性樹脂層を供給し、その２層目の液状の光硬化性樹脂層に光を照射し、光が当たった２層目の光硬化性樹脂層を硬化させる、作業をＮ層まで繰り返し行って、３次元形状の光造形物を形作る。保持工程は、光造形物（６）を容器内から取り出し、光造形物（６）の表裏両側にそれぞれ配置した反り抑制部材（７，８）で光造形物（６）を表裏両側から挟み込んだ状態で保持する。

Description

光造形法
　この発明は、光硬化性樹脂に光を照射して光造形物を製造する光造形法に関するものである。
　従来から知られている光造形法は、硬化工程において、容器内の液状の光硬化性樹脂に光（例えば、レーザー光）を照射し、光が当たった造形テーブル上の１層分の光硬化性樹脂を硬化させ、次に造形テーブルを移動させて硬化した１層目の光硬化性樹脂の上に２層目の液状の光硬化性樹脂を供給し、その２層目の液状の光硬化性樹脂に光を照射し、光が当たった２層目の光硬化性樹脂を硬化させ、このような作業をＮ層まで繰り返し行って、所望の３次元形状の光造形物を形作るようになっている。
　図１０（ａ）は、光造形法の硬化工程によって製造される光造形物１００の断面形状を示すものである。この図１０（ａ）に示すような光造形物１００は、光硬化性樹脂層１０１が多数積層されたものであり、硬化工程の直後において、未硬化樹脂を含有している。そのため、光造形法は、硬化工程で製造された光造形物１００を容器内から取り出した後、その光造形物１００の未硬化樹脂の硬化が経時で進行することがある。
　図１０（ｂ）は、光造形法の硬化工程を終了した後、硬化が経時で進行した光造形物１００の断面形状を示すものである。この図１０（ｂ）に示すように、硬化工程を終了した光造形物１００は、最終硬化層（最終の光硬化性樹脂層（Ｎ層））１０１ｎ側が凹むような反りを生じる。このような光造形物１００の反りは、最終硬化層１０１ｎ及びその近傍の光硬化性樹脂層への光照射量が他層への光照射量よりも不足しており、最終硬化層１０１ｎ及びその近傍の光硬化性樹脂層に多くの未硬化樹脂が含まれているため、未硬化樹脂が経時で硬化して収縮することが原因になっている。そこで、このような光造形物１００の反りを防止するための技術が開発された。すなわち、従来の光造形物１００の反り防止技術は、最終硬化層１０１ｎを形成する際に照射される光１０３の照射エネルギー量を、それ以前の光硬化性樹脂層を形成する際に照射される光１０３の照射エネルギーよりも大きくして、最終硬化層１０１ｎ及びその近傍の光硬化性樹脂層の未硬化樹脂の量とそれ以前の光硬化性樹脂層の未硬化樹脂の量を同程度にし、各光硬化性樹脂層の収縮を均等化して、光造形物１００の反りを防止しようとする技術である（特許文献１参照）。
特開平５－２６１８３０号公報
　しかしながら、従来の光造形物１００の反り防止技術は、最終硬化層１０１ｎに照射する光１０３の照射エネルギーの量の調整が難しく、光造形物１００の反り抑制効果が不十分であるという問題があった。
　そこで、本発明は、光造形物の反りを抑制できる光造形法の提供を目的とする。
　本発明に係る光造形法は、
　容器１内の液状の光硬化性樹脂２に光５を照射し、光５が当たった１層分の光硬化性樹脂層２ａ１を硬化させ、次に硬化した１層目の前記光硬化性樹脂層２ａ１の表面側に重ねて２層目の液状の前記光硬化性樹脂層２ａ２を供給し、その２層目の液状の光硬化性樹脂層２ａ２に光５を照射し、光５が当たった２層目の光硬化性樹脂層２ａ２を硬化させる、作業をＮ層まで繰り返し行って、３次元形状の光造形物６を形作る硬化工程と、
　前記光造形物６を前記容器１内から取り出し、前記光造形物６の表裏両側にそれぞれ配置した反り抑制部材７，８で前記光造形物６を表裏両側から挟み込んだ状態で保持する保持工程と、を有している。
  本発明に係る光造形法によれば、硬化工程で形作られた光造形物を表裏両面から反り抑制部材によって挟み込んだ状態で保持することにより、光造形物６の反りを抑制できるため、光造形物６を高精度に製造できる。
本発明の第１実施形態に係る光造形法の硬化工程を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る光造形法の保持工程を示す図であり、図２（ａ）は保持工程で使用する反り抑制部材の平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ１－Ａ１線に沿って切断して示す反り抑制部材の断面図である。 本発明の第２実施形態に係る光造形法の保持工程を示す図であり、図３（ａ）は保持工程で使用する反り抑制部材の平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ２－Ａ２線に沿って切断して示す反り抑制部材の断面図である。 本発明の第２実施形態に係る光造形法の保持工程で使用する反り抑制補助部材を示す図であり、図４（ａ）は反り抑制補助部材の平面図、図４（ｂ）は反り抑制補助部材の側面図、図４（ｃ）は図４（ａ）のＡ３－Ａ３線に沿って切断して示す反り抑制補助部材の断面図、図４（ｄ）は反り抑制補助部材の裏面図である。 本発明の第３実施形態に係る光造形法の保持工程を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る光造形法の保持工程を示す図である。 本発明の第５実施形態に係る光造形法の保持工程を示す図である。 本発明の第６実施形態に係る光造形法の保持工程を示す図である。 本発明の第７実施形態に係る光造形法の保持工程を示す図であり、第６実施形態に係る光造形法の保持工程の変形例を示す図である。 図１０（ａ）は反りが生じていない光造形物の縦断面図、図１０（ｂ）は反りが生じている光造形物の縦断面図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳述する。
　［第１実施形態］
　図１は、本発明の第１実施形態に係る光造形法の硬化工程を示す図である。この図１に示すように、本実施形態に係る光造形法は、容器１内に液状の光硬化性樹脂２（例えば、エポキシ系樹脂、アクリレート系樹脂）を入れ、容器１内を昇降する造形テーブル３上に１層分の液状の光硬化性樹脂層２ａ１を位置させる（図１（ａ））。
　次に、本実施形態に係る光造形法は、造形テーブル３上の液状の光硬化性樹脂層２ａ１に光照射手段４から光５（例えば、レーザー光）を照射し、光５が当たった造形テーブル３上の１層分の光硬化性樹脂層２ａ１を硬化させる（図１（ｂ））。
　次に、本実施形態に係る光造形法は、造形テーブル３を降下させ、硬化した１層目の光硬化性樹脂層２ａ１の上に２層目の液状の光硬化性樹脂層２ａ２を供給し、その２層目の液状の光硬化性樹脂層２ａ２に光５を照射し、光５が当たった２層目の光硬化性樹脂層２ａ２を硬化させる（図１（ｃ））。
　そして、本実施形態に係る光造形法は、硬化した光硬化性樹脂層２ａ（ｎ－１）の上に新たな液状の光硬化性樹脂層２ａｎを供給し、その液状の光硬化性樹脂層２ａｎに光５を照射して、液状の光硬化性樹脂層２ａｎを硬化させるという作業を繰り返し行い、複数層（Ｎ層）の光硬化性樹脂層２ａｎを積み重ねて、３次元形状の光造形物６を形作るようになっている（図１（ｄ））。
　図２は、本発明の実施形態に係る光造形法の保持工程を示す図である。なお、図２（ａ）は保持工程で使用する反り抑制部材７の平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ１－Ａ１線に沿って切断して示す反り抑制部材７，８の断面図である。
　この図２に示すように、本実施形態に係る光造形法の保持工程は、第１段階として、硬化工程で形作られた光造形物６を容器１内から取り出し、その光造形物６の表面６ａ側（図２（ｂ）の上面側）と裏面６ｂ側（図２（ｂ）の下面側）とに反り抑制部材７，８をそれぞれ配置し、これら反り抑制部材７，８の間に光造形物６を挟み込み、光造形物６を表裏両側の反り抑制部材７，８と共にクリップ等の挟持手段１０で挟持する。
　反り抑制部材７，８は、例えば、光透過性の樹脂材料（ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメタクリル酸メチル等）で形成してもよく、光造形物６に対向する面７ａ，８ａが光造形物６の表面形状を転写したような形状になっている。そして、反り抑制部材７は、光造形物６の表面６ａに当接するようになっている。また、反り抑制部材８は、光造形物６の裏面６ｂに当接するようになっている。また、反り抑制部材７，８は、平面視した形状が矩形形状の光造形物６よりも大きな矩形形状に形成され、光造形物６の外側に均等に張り出すように形成され、光造形物６よりも外側に張り出した部分の４辺の中央部がそれぞれ挟持手段１０で挟持されるようになっている。なお、この反り抑制部材７は、その光造形物６に対向する面７ａが光造形部６の表面６ａの形状を転写したような形状に３Ｄプリンタによって高精度に形成される。すなわち、反り抑制部材７は、光造形物６の最終硬化層（最上部に位置する光硬化性樹脂層）２ａｎの中央の矩形形状の凹み１１に嵌り込む矩形形状の突起１２が光造形物６に対向する面７ａ（下面）に形成され、この突起１２の先端面が光造形物６の矩形形状の凹み１１の底面１１ａ（最終硬化層２ａｎの直下の光硬化性樹脂層２ａ（ｎ－１）の上面）に当接し、突起１２の周囲の面７ａが光造形物６の最終硬化層２ａｎの表面６ａに当接している。また、挟持手段１０は、図示しないばねのばね力が光造形物６の反りを抑制できる大きさになっている。
　次に、光造形法の保持工程は、光造形物６を表裏両側から反り抑制部材７，８で挟持した状態で保持する。これにより、光造形物６は、反りが抑制される。
　以上のように、本実施形態に係る光造形法によれば、硬化工程で形作られた光造形物６を反り抑制部材７，８で挟持した状態で保持することにより、光造形物６の反りを抑制できるため、光造形物６を高精度に製造できる。
　［第２実施形態］
　図３は、本発明の第２実施形態に係る光造形法の保持工程を示す図である。なお、本実施形態に係る光造形法は、硬化工程が第１実施形態に係る光造形法の硬化工程と共通するため、第１実施形態に係る光造形法の説明と重複する説明を省略する。また、図３において、図３（ａ）は保持工程で使用する反り抑制部材７の平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ２－Ａ２線に沿って切断して示す反り抑制部材７，８の断面図である。
　図３に示す本実施形態に係る光造形法の保持工程は、硬化工程で形作られた光造形物６の表裏両側に配置される反り抑制部材７，８のうちで、光造形物６の表面６ａ側（図３（ｂ）の上側）に配置される反り抑制部材７と光造形物６との間に、光造形物６の反りを反り抑制部材７と共に抑制する反り抑制補助部材１３を配置している。なお、説明の便宜上、光造形物６の表面６ａ側に配置される反り抑制部材７を第１反り抑制部材７とし、光造形物６の裏面６ｂ側に配置される反り抑制部材８を第２反り抑制部材８とする。
　図４は、光造形法の保持工程で使用される反り抑制補助部材１３を示す図である。なお、図４（ａ）は反り抑制補助部材１３の平面図であり、図４（ｂ）は反り抑制補助部材１３の側面図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）のＡ３－Ａ３線に沿って切断して示す反り抑制補助部材１３の断面図であり、図４（ｄ）は反り抑制補助部材１３の裏面図である。
　図３及び図４に示すように、反り抑制補助部材１３は、平面視した外縁形状が光造形物６と同一の矩形形状である。そして、この反り抑制補助部材１３は、第１反り抑制部材７に当接する梁部１４と、この梁部１４から延びて光造形物６に当接する複数の脚部１５と、を有している。梁部１４は、光造形物６の外縁に沿って位置する矩形形状の枠部分１４ａと、枠部分１４ａの対向するコーナーを接続する一対の筋交い状梁部分１４ｂと、を一体に有している。そして、反り抑制補助部材１３は、梁部１４の光造形物６に対向する面側（図４（ｂ）、図４（ｃ）の下面側）に、光造形物６に当接する脚部１５が複数形成されている。脚部１５は、丸棒状に形成され、枠部分１４ａの各コーナーに位置するように形成されると共に、枠部分１４ａの隣り合うコーナーの中間位置に形成されている。また、脚部１５は、一対の筋交い状梁部分１４ｂ，１４ｂが十字状に交差する位置（平面視した反り抑制補助部材１３の中心位置）に形成されると共に、光造形物６の矩形状の凹み１１の外縁近傍に位置するように一対の筋交い状梁部分１４ｂ，１４ｂに形成されている。そして、反り抑制補助部材１３は、平面視した場合の中心部分に位置する脚部１５が光造形部６の凹み１１の底面１１ａの中央に当接し、他の複数の脚部１５が光造形物６の表面６ａ（図３（ｂ）の上面）に当接するようになっている。
　また、反り抑制補助部材１３は、梁部１４の枠部分１４ａと一対の筋交い状梁部分１４ｂ，１４ｂとの間に三角状の窓（スペース）１６が形成され、脚部１５の先端が光造形物６の表面６ａ側（上面側）に当接した状態において、梁部１４と光造形物６との間に隙間１７が生じるようになっている。なお、このような反り抑制補助部材１３は、脚部１５の先端が正確に光造形物６に当接するように、３Ｄプリンタによって高精度に形成される。
　このような本実施形態に係る光造形法の保持工程において、硬化工程で形作られた光造形物６は、裏面６ｂ側（下面側）が第２反り抑制部材８に隙間無く当接し、表面６ａ側（上面側）が反り抑制補助部材１３の複数の脚部１５に隙間無く当接している。そして、反り抑制補助部材１３は、梁部１４が第１反り抑制部材７に当接している。このような状態において、硬化工程において形作られた光造形物６は、第１反り抑制部材７と第２反り抑制部材８がクリップ等の挟持手段１０によって挟持されることにより、クリップ等の挟持手段１０の挟持力が第１反り抑制部材７及び反り抑制補助部材１３を介して作用すると共に、クリップ等の挟持手段１０の挟持力が第２反り抑制部材８を介して作用し、クリップ等の挟持手段１０の挟持力によって反りが抑制される。
　以上のように、本実施形態に係る光造形法によれば、硬化工程で形作られた光造形物６を第１反り抑制部材７及び反り抑制補助部材１３と第２反り抑制部材８で挟持し、光造形物６の反りを抑制した状態で光造形物６を保持するようになっているため、光造形物６を高精度に製造できる。
　また、本実施形態に係る光造形法によれば、表面形状が異なる複数種の光造形物６を製造する場合、反り抑制補助部材１３のみを光造形物６の形状に応じて３Ｄプリンタで形成することにより、第１反り抑制部材７及び第２反り抑制部材８を複数種の光造形物６の製造に共通して使用することが可能であり、第１反り抑制部材７の全体を光造形物６の形状に応じて形成する場合と比較し、光造形物６の製造コストを低減することができる。
　なお、本実施形態に係る光造形法は、光造形物６と第１反り抑制部材７との間にのみ反り抑制補助部材１３を配置する構成を例示したが、光造形物６の裏面６ｂ側（下面側）にも凹凸部が形成される場合、光造形物６と第２反り抑制部材８との間にも反り抑制補助部材１３を配置してもよい。
　［第３実施形態］
　図５は、本発明の第３実施形態に係る光造形法の保持工程を示す図である。なお、本実施形態に係る光造形法は、硬化工程が第１実施形態に係る光造形法の硬化工程と共通するため、第１実施形態に係る光造形法の説明と重複する説明を省略する。また、図５において、図５（ａ）は保持工程で使用する反り抑制部材７の平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ４－Ａ４線に沿って切断して示す反り抑制部材７，８の断面図である。また、本実施形態において、光造形物６は、外縁形状が円形で、且つ、中央部に貫通孔１８を有するドーナツ形状に形成されている。
　図５に示す本実施形態に係る光造形法の保持工程において、硬化工程で形作られた光造形物６の表裏両面（６ａ，６ｂ）側に配置される反り抑制部材７，８のうちで、光造形物６の表面６ａ側に配置される反り抑制部材７を第１反り抑制部材７とし、光造形物６の裏面６ｂ側に配置される反り抑制部材８を第２反り抑制部材８とする。
　図５に示すように、第１反り抑制部材７は、平面視した形状が矩形形状であり、光造形物６の外方に張り出すような大きさに形成され、下側の面（下面）７ａの中央に形成された丸棒状突起２０が光造形物６の貫通孔１８に挿入された状態で、下面７ａが光造形物６の表面６ａに当接するようになっている。第１反り抑制部材７の丸棒状突起２０は、先端（下端）が第２反り抑制部材８に当接するか、又は先端と第２反り抑制部材８との間に僅かな隙間が生じる長さに形成されている。そして、第２反り抑制部材８は、第１反り抑制部材７の丸棒状突起２０を取り除いた形状になっている。
　本実施形態に係る光造形法の保持工程によれば、硬化工程で形作られたドーナツ形状の光造形物６を第１反り抑制部材７と第２反り抑制部材８とで挟み、第１反り抑制部材７、光造形物６、及び第２反り抑制部材８に挟持手段１０の挟持力を加えることにより、光造形物６の反りを抑制した状態で光造形物６を保持することができるため、光造形物６を高精度に製造できる。
　［第４実施形態］
　図６は、本発明の第４実施形態に係る光造形法の保持工程を示す図である。なお、本実施形態に係る光造形法は、硬化工程が第１実施形態に係る光造形法の硬化工程と共通するため、第１実施形態に係る光造形法の説明と重複する説明を省略する。また、図６において、図６（ａ）は保持工程で使用する反り抑制部材７の平面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ５－Ａ５線に沿って切断して示す反り抑制部材７，８の断面図である。また、本実施形態において、光造形物６は、外縁形状が矩形形状で、且つ、中央部に矩形形状の貫通孔２１を有する額縁形状に形成されている。
　図６に示す本実施形態に係る光造形法の保持工程において、硬化工程で形作られた光造形物６の表裏両面（６ａ，６ｂ）側に配置される反り抑制部材７，８のうちで、光造形物６の表面６ａ側に配置される反り抑制部材７を第１反り抑制部材７とし、光造形物６の裏面６ｂ側に配置される反り抑制部材８を第２反り抑制部材８とする。
　図６に示すように、第１反り抑制部材７は、平面視した形状が矩形形状であり、光造形物６の外方に張り出すような大きさに形成され、下面７ａの中央に形成された角棒状突起２２が光造形物６の矩形形状の貫通孔２１に挿入された状態で、下面７ａが光造形物６の表面６ａに当接するようになっている。第１反り抑制部材７の角棒状突起２２は、先端（下端）が第２反り抑制部材８に当接するか、又は先端と第２反り抑制部材８との間に僅かな隙間が生じる長さに形成されている。そして、第２反り抑制部材８は、第１反り抑制部材７の角棒状突起２２を取り除いた形状になっている。
　本実施形態に係る光造形法の保持工程によれば、硬化工程で形作られた額縁形状の光造形物６を第１反り抑制部材７と第２反り抑制部材８とで挟み、第１反り抑制部材７、光造形物６、及び第２反り抑制部材８に挟持手段１０の挟持力を加えることにより、光造形物６の反りを抑制した状態で光造形物６を保持することができるため、光造形物６を高精度に製造できる。
　［第５実施形態］
　図７は、本発明の第５実施形態に係る光造形法の保持工程を示す図である。なお、本実施形態に係る光造形法は、硬化工程が第１実施形態に係る光造形法の硬化工程と共通するため、第１実施形態に係る光造形法の説明と重複する説明を省略する。また、図７において、図７（ａ）は保持工程で使用する反り抑制部材７の平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ６－Ａ６線に沿って切断して示す反り抑制部材７，８の断面図である。また、本実施形態において、光造形物６は、外縁形状が円形で、且つ、球の一部を切り取ったような球面状突起２３が中央部の表面６ａ側に形成されている。
　図７に示す本実施形態に係る光造形法の保持工程において、硬化工程で形作られた光造形物６の表裏両面（６ａ，６ｂ）側に配置される反り抑制部材７，８のうちで、光造形物６の表面６ａ側に配置される反り抑制部材７を第１反り抑制部材７とし、光造形物６の裏面６ｂ側に配置される反り抑制部材８を第２反り抑制部材８とする。
　図７に示すように、第１反り抑制部材７は、平面視した形状が矩形形状であり、光造形物６の外方に張り出すような大きさに形成され、下面７ａの中央に形成された球面状凹所２４が光造形物６の球面状突起２３に係合された状態で、下面７ａが光造形物６の表面６ａに当接するようになっている。第１反り抑制部材７の球面状凹所２４は、光造形物６の球面状突起２３を転写したような形状になっており、光造形物６の球面状突起２３に当接するか、又は光造形物６の球面状突起２３との間に僅かな隙間が生じる大きさに形成されている。そして、第２反り抑制部材８は、第１反り抑制部材７の球面状凹所２４を省略した形状になっている。
　本実施形態に係る光造形法の保持工程によれば、硬化工程で形作られた光造形物６を第１反り抑制部材７と第２反り抑制部材８とで挟み、第１反り抑制部材７、光造形物６、及び第２反り抑制部材８に挟持手段１０の挟持力を加えることにより、光造形物６の反りを抑制した状態で光造形物６を保持することができるため、光造形物６を高精度に製造できる。
　［第６実施形態］
　図８は、本発明の第６実施形態に係る光造形法の保持工程を示す図である。なお、本実施形態に係る光造形法は、硬化工程が第１実施形態に係る光造形法の硬化工程と共通するため、第１実施形態に係る光造形法の説明と重複する説明を省略する。また、図８において、図８（ａ）は保持工程で使用する反り抑制部材７の平面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＡ７－Ａ７線に沿って切断して示す反り抑制部材７、反り抑制補助部材１３、光造形物６、及び反り抑制部材８の断面図である。
　図８に示す本実施形態に係る光造形法の保持工程は、硬化工程で形作られたドーナツ形状の光造形物６の表裏両面（６ａ，６ｂ）側に配置される反り抑制部材７，８のうちで、光造形物６の表面６ａ側（図８（ｂ）の上側）に配置される反り抑制部材７と光造形物６との間に、光造形物６の反りを反り抑制部材７と共に抑制する反り抑制補助部材１３を配置している。なお、説明の便宜上、光造形物６の表面６ａ側に配置される反り抑制部材７を第１反り抑制部材７とし、光造形物６の裏面６ｂ側に配置される反り抑制部材８を第２反り抑制部材８とする。また、光造形物６は、突起２５が表面６ａ側の周方向に沿って（貫通孔１８の中心２６と同心の円２７上に）等間隔に４箇所形成されている。
　図８に示すように、反り抑制補助部材１３は、平面視した外縁形状が光造形物６と同一の円形形状である。そして、この反り抑制補助部材１３は、第１反り抑制部材７に当接する円板状の梁部１４と、この梁部１４から延びて光造形物６に当接する複数の丸棒状の脚部１５と、を有している。反り抑制補助部材１３の脚部１５は、梁部１４の光造形物６に対向する面側の周方向に沿って（光造形物６の貫通孔１８の中心２６と同心の円２７上に）等間隔に８箇所形成されている。この８箇所の脚部１５は、光造形物６の突起２５に当接する第１脚部１５ａと、光造形物６の突起２５，２５間の表面６ａに当接する第２脚部１５ｂとが交互に配置されている。なお、反り抑制補助部材１３は、脚部１５の先端が正確に光造形物６に当接するように、３Ｄプリンタによって高精度に形成される。また、反り抑制補助部材１３の脚部１５の形状及び個数は、本実施形態に限定されず、光造形物６の突起２５の形状及び個数等に応じ、最適の形状及び個数が決定される。また、隣り合う脚部１５，１５間には、隙間１７が形成されている。
　このような本実施形態に係る光造形法の保持工程において、硬化工程で形作られた光造形物６は、裏面６ｂ側（下面側）が第２反り抑制部材８に隙間無く当接し、表面６ａ側（上面側）が反り抑制補助部材１３の複数の脚部１５に隙間無く当接している。そして、反り抑制補助部材１３は、梁部１４が第１反り抑制部材７に当接している。このような状態において、硬化工程において形作られた光造形物６は、第１反り抑制部材７と第２反り抑制部材８がクリップ等の挟持手段１０によって挟持されることにより、クリップ等の挟持手段１０の挟持力が第１反り抑制部材７及び反り抑制補助部材１３を介して作用すると共に、クリップ等の挟持手段１０の挟持力が第２反り抑制部材８を介して作用し、クリップ等の挟持手段１０の挟持力によって反りが抑制される。
　以上のように、本実施形態に係る光造形法によれば、硬化工程で形作られた光造形物６を第１反り抑制部材７及び反り抑制補助部材１３と第２反り抑制部材８で挟持し、光造形物６の反りを抑制した状態で光造形物６を保持するようになっているため、光造形物６を高精度に製造できる。
　また、本実施形態に係る光造形法によれば、表面形状が異なる複数種の光造形物６を製造する場合、反り抑制補助部材１３のみを光造形物６の形状に応じて３Ｄプリンタで形成することにより、第１反り抑制部材７及び第２反り抑制部材８を複数種の光造形物６の製造に共通して使用することが可能であり、第１反り抑制部材７の全体を光造形物６の形状に応じて形成する場合と比較し、光造形物６の製造コストを低減することができる。
　［第７実施形態］
　図９は、本発明の第７実施形態に係る光造形法の保持工程を示す図であり、第６実施形態に係る光造形法の保持工程の変形例を示す図である。なお、本実施形態に係る光造形法は、硬化工程が第１実施形態に係る光造形法の硬化工程と共通するため、第１実施形態に係る光造形法の説明と重複する説明を省略する。また、図９において、図９（ａ）は保持工程で使用する反り抑制部材７の平面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＡ８－Ａ８線に沿って切断して示す反り抑制部材７、反り抑制補助部材１３、光造形物６、反り抑制補助部材１３、及び反り抑制部材８の断面図である。
　本実施形態に係る光造形法は、光造形物６の表裏両面（６ａ，６ｂ）に同一の突起２５が同数形成されている場合、光造形物６と第１反り抑制部材７との間に第１の反り抑制補助部材１３を配置し、光造形物６と第２反り抑制部材８との間に第２の反り抑制補助部材１３を配置してもよい。
　このような本実施形態に係る光造形法によれば、第６実施形態に係る光造形法と同様の効果を得ることができる。
　１……容器、２……光硬化性樹脂、２ａ１，２ａ２……光硬化性樹脂層、５……光（レーザー光）、６……光造形物、７，８……反り抑制部材

Claims (2)

  1. 　容器内の液状の光硬化性樹脂に光を照射し、光が当たった１層分の前記光硬化性樹脂を硬化させ、次に硬化した１層目の前記光硬化性樹脂の表面側に重ねて２層目の液状の前記光硬化性樹脂を供給し、その２層目の液状の光硬化性樹脂に光を照射し、光が当たった２層目の光硬化性樹脂を硬化させる、作業をＮ層まで繰り返し行って、３次元形状の光造形物を形作る硬化工程と、
    　前記光造形物を前記容器内から取り出し、前記光造形物の表裏両側にそれぞれ配置した反り抑制部材で前記光造形物を表裏両側から挟み込んだ状態で保持する保持工程と、
    　を有することを特徴とする光造形法。
  2. 　前記光造形物の表裏両側にそれぞれ配置した前記反り抑制部材のうちの少なくとも一方と前記光造形物との間には、さらに反り抑制補助部材を配置し、
    　前記反り抑制保持部材は、前記反り抑制部材の少なくとも一方に当接する梁部と、前記梁部から延びて前記光造形物に当接する複数の脚部と、を有し、
    　前記梁部と前記光造形物との間には、隙間を有する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の光造形法。
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