JP2000218707A - 光造形装置のリコータ - Google Patents
光造形装置のリコータInfo
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Landscapes
- Coating Apparatus (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】容易に且つ速い速度で上塗り可能な光造形装置
のリコータを提供することにより光造形の減価低減を図
ることを目的とする。 【構成】液面を上塗する液を流下する細隙の下部に液溜
部を形成する。又リコータの下端部は、前進する時は液
面に当接し、及び後退する時は液面から退避する。 【効果】気泡を巻き込むことがなく速い速度で上塗り可
能なリコータが提供され光造形の減価低減が図られる。
のリコータを提供することにより光造形の減価低減を図
ることを目的とする。 【構成】液面を上塗する液を流下する細隙の下部に液溜
部を形成する。又リコータの下端部は、前進する時は液
面に当接し、及び後退する時は液面から退避する。 【効果】気泡を巻き込むことがなく速い速度で上塗り可
能なリコータが提供され光造形の減価低減が図られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光造形装置のリコータに
関し、なかでも光硬化性の液の液面を光で照射すること
により硬化物を造形する光造形装置のリコータに関する
ものである。
関し、なかでも光硬化性の液の液面を光で照射すること
により硬化物を造形する光造形装置のリコータに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、光、なかでも紫外線の照射により
硬化する液である光造形用樹脂の液面を選択的に紫外線
のビームで走査して照射し、立体的な硬化物を造形する
光造形技術が高速立体成形技術として開発されている。
そして紫外線光源としてレーザが利用されている。
硬化する液である光造形用樹脂の液面を選択的に紫外線
のビームで走査して照射し、立体的な硬化物を造形する
光造形技術が高速立体成形技術として開発されている。
そして紫外線光源としてレーザが利用されている。
【０００３】従来の光造形装置は図９に示すようなもの
であった。光源１から放射した紫外線の光束Ｌ１は走査
器５を経て液６の液面７を照射する。液６は液槽８に収
容され、造形中の硬化物９は保持台１０に保持されてい
る。保持台１０は昇降器１１により昇降可能となってい
る。硬化物９の上面９ａは昇降器１１により液面７より
下がった位置に設定され、硬化物９の上面９ａと液面７
との間に液６の薄層１２が形成される。液面７に光束Ｌ
１が照射されると照射された部分の下の薄層１２で固化
が起こり、硬化物９の上面９ａに新しい硬化部１３が二
次元の図形をもって形成される。順次昇降器１１の降下
により形成される薄層に硬化部が形成されることによ
り、三次元の硬化物が完成する。
であった。光源１から放射した紫外線の光束Ｌ１は走査
器５を経て液６の液面７を照射する。液６は液槽８に収
容され、造形中の硬化物９は保持台１０に保持されてい
る。保持台１０は昇降器１１により昇降可能となってい
る。硬化物９の上面９ａは昇降器１１により液面７より
下がった位置に設定され、硬化物９の上面９ａと液面７
との間に液６の薄層１２が形成される。液面７に光束Ｌ
１が照射されると照射された部分の下の薄層１２で固化
が起こり、硬化物９の上面９ａに新しい硬化部１３が二
次元の図形をもって形成される。順次昇降器１１の降下
により形成される薄層に硬化部が形成されることによ
り、三次元の硬化物が完成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】順次昇降器１１を降下
させ、液６を上塗りするようにして補充し、新たに薄層
を形成して液面の高さ同一に保持するのであるが、液６
は極めて粘稠であり次のような問題がある。従来のリコ
ータはその断面を図１０に示すようなものであった。液
供給装置に接続する供給管が設けられた溝形部材と平滑
な細長い矩形の平板部材とが互いに固設され、下部に細
隙が形成されている。その細隙の開口部が液の流出口５
６となり、液が流下する。従来使用しているこのような
リコータでは液の粘稠さのために流下時には図１１に示
すようになる。即ち、流出口５６からの流下する液膜５
７は一様の膜状には行われず幕切れ５８が発生する。こ
のために流下後の液面には巻込れた空気により生じた気
泡が残りがちであったり、又凹凸が多く残っていた。そ
してリコータで上塗りしたあと、スクイージで液面を平
滑にする際も気泡の除去が容易でなかった。凹凸や気泡
の残存するのを防ぐためにスクイージの移動の速度の制
約があって時間が長くかかり、さらには残存する気泡に
よる不良品の発生が生ずることがあった。これらが光造
形の原価低減を妨げる要因の一つとなるという問題があ
った。
させ、液６を上塗りするようにして補充し、新たに薄層
を形成して液面の高さ同一に保持するのであるが、液６
は極めて粘稠であり次のような問題がある。従来のリコ
ータはその断面を図１０に示すようなものであった。液
供給装置に接続する供給管が設けられた溝形部材と平滑
な細長い矩形の平板部材とが互いに固設され、下部に細
隙が形成されている。その細隙の開口部が液の流出口５
６となり、液が流下する。従来使用しているこのような
リコータでは液の粘稠さのために流下時には図１１に示
すようになる。即ち、流出口５６からの流下する液膜５
７は一様の膜状には行われず幕切れ５８が発生する。こ
のために流下後の液面には巻込れた空気により生じた気
泡が残りがちであったり、又凹凸が多く残っていた。そ
してリコータで上塗りしたあと、スクイージで液面を平
滑にする際も気泡の除去が容易でなかった。凹凸や気泡
の残存するのを防ぐためにスクイージの移動の速度の制
約があって時間が長くかかり、さらには残存する気泡に
よる不良品の発生が生ずることがあった。これらが光造
形の原価低減を妨げる要因の一つとなるという問題があ
った。
【０００５】本発明は上記の課題に鑑み、容易に且つ速
い速度で上塗り可能な光造形装置のリコータを提供する
ことにより光造形の減価低減を図ることを目的とする。
い速度で上塗り可能な光造形装置のリコータを提供する
ことにより光造形の減価低減を図ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、光硬化性の液
の液面を光で照射することにより硬化物を造形する光造
形装置に設置され、前記液を細隙から流下して前記液の
液面を上塗する光造形装置のリコータにおいて、前記細
隙の下部に液溜部が形成されていることを特徴とする光
造形装置のリコータを構成した。
の液面を光で照射することにより硬化物を造形する光造
形装置に設置され、前記液を細隙から流下して前記液の
液面を上塗する光造形装置のリコータにおいて、前記細
隙の下部に液溜部が形成されていることを特徴とする光
造形装置のリコータを構成した。
【０００７】前記リコータの下端部は、前記リコータが
前進する時は前記液面に当接し、及び後退する時は前記
液面から退避することを特徴とする光造形装置のリコー
タを好ましいものとして構成した。
前進する時は前記液面に当接し、及び後退する時は前記
液面から退避することを特徴とする光造形装置のリコー
タを好ましいものとして構成した。
【０００８】
【作用】請求項１の発明によれば、リコータの細隙の下
部の液溜りに液が貯溜され、そこから液が溢流するの
で、液の上塗りが一様に行われる。
部の液溜りに液が貯溜され、そこから液が溢流するの
で、液の上塗りが一様に行われる。
【０００９】請求項２の発明によれば、溜りに貯溜され
た液が膜を形成することなく液面に流下し、更に後退時
には液面を擾乱することがない。
た液が膜を形成することなく液面に流下し、更に後退時
には液面を擾乱することがない。
【００１０】
【実施例】本発明の一実施例を図１〜図８により説明す
る。光源１はパルスレーザであり、射出した光束Ｌ１は
ミラー等で構成される光学系２により導かれ、変調器
３、光束調整器４、走査器５を経て液６の液面７を照射
する。光束制御手段１７は光束調整器４を、走査制御手
段１８は走査器５をそれぞれ制御する。
る。光源１はパルスレーザであり、射出した光束Ｌ１は
ミラー等で構成される光学系２により導かれ、変調器
３、光束調整器４、走査器５を経て液６の液面７を照射
する。光束制御手段１７は光束調整器４を、走査制御手
段１８は走査器５をそれぞれ制御する。
【００１１】液６はウレタンアクリレート系樹脂であ
り、その粘性は１７００ｃｐｓである。液６は液槽８に
収容され、造形中の硬化物９は保持台１０に保持されて
いる。保持台１０は昇降器１１により昇降可能となって
いる。硬化物９の上面９ａは昇降器１１により液面７よ
り下がった位置に設定され、硬化物９の上面９ａと液面
７との間に液６の薄層１２が形成される。液面７に光束
Ｌ１が照射されると照射された部分の下の薄層１２で固
化が起こり、硬化物９の上面９ａに新しい硬化部１３が
形成される。硬化部１３が集合し硬化物９の上面９ａに
二次元的な硬化部が形成されると、昇降器１１は薄膜一
層分の厚さだけ降下し、元の液面７の高さになるように
液６がリコータ２１の上塗りにより追加される。上塗り
された液面７は、次いでスクイージ２２により平滑化さ
れる。上塗制御手段２０はリコータ２１とスクイージ２
２とを保持する梁１９の移動を制御する。順次このよう
にして薄層状の二次元的な硬化部が積層して形成される
ことにより、三次元的な硬化物が完成する。
り、その粘性は１７００ｃｐｓである。液６は液槽８に
収容され、造形中の硬化物９は保持台１０に保持されて
いる。保持台１０は昇降器１１により昇降可能となって
いる。硬化物９の上面９ａは昇降器１１により液面７よ
り下がった位置に設定され、硬化物９の上面９ａと液面
７との間に液６の薄層１２が形成される。液面７に光束
Ｌ１が照射されると照射された部分の下の薄層１２で固
化が起こり、硬化物９の上面９ａに新しい硬化部１３が
形成される。硬化部１３が集合し硬化物９の上面９ａに
二次元的な硬化部が形成されると、昇降器１１は薄膜一
層分の厚さだけ降下し、元の液面７の高さになるように
液６がリコータ２１の上塗りにより追加される。上塗り
された液面７は、次いでスクイージ２２により平滑化さ
れる。上塗制御手段２０はリコータ２１とスクイージ２
２とを保持する梁１９の移動を制御する。順次このよう
にして薄層状の二次元的な硬化部が積層して形成される
ことにより、三次元的な硬化物が完成する。
【００１２】次に液槽とリコータ及びスクイージとの関
係について説明する。図２、図３は光造形装置に設けら
れた液槽をそれぞれ正面及び側面から見た図である。方
形の液槽８を収納するフレーム（不図示）には液槽８の
正面から見て左右の両外側水平に並行する一対の桁２５
が設けられている。この左右両側の一対の桁２５には液
槽８を跨ぐ橋状に梁１９が設けられている。梁１９は車
２６を介し桁２５の上を移動可能となっており、又梁１
９にはリコータ２１とスクイージ２２とが液面７の上に
なるように設けられている。又液槽８の正面側手前、即
ち前と、奥、即ち後にはそれぞれフレーム（不図示）に
支持部材（不図示）が設けられ、後の支持部材（不図
示）にはストッパ２７、前の支持部材（不図示）にはス
トッパ２８がそれぞれ設けられている。
係について説明する。図２、図３は光造形装置に設けら
れた液槽をそれぞれ正面及び側面から見た図である。方
形の液槽８を収納するフレーム（不図示）には液槽８の
正面から見て左右の両外側水平に並行する一対の桁２５
が設けられている。この左右両側の一対の桁２５には液
槽８を跨ぐ橋状に梁１９が設けられている。梁１９は車
２６を介し桁２５の上を移動可能となっており、又梁１
９にはリコータ２１とスクイージ２２とが液面７の上に
なるように設けられている。又液槽８の正面側手前、即
ち前と、奥、即ち後にはそれぞれフレーム（不図示）に
支持部材（不図示）が設けられ、後の支持部材（不図
示）にはストッパ２７、前の支持部材（不図示）にはス
トッパ２８がそれぞれ設けられている。
【００１３】次にリコータ及びスクイージの構造につい
て説明する。図４はリコータ及びスクイージを梁の方向
に見た断面図である。
て説明する。図４はリコータ及びスクイージを梁の方向
に見た断面図である。
【００１４】リコータ２１は支持部材３１に固設されて
いる部材３２、部材３３とから構成されている。部材３
２は部材３１に固設された梁１９の長手方向に長い略角
状の部材であり、部材３３は梁１９の長手方向に長い板
状の部材である。部材３２と部材３３とは相互に螺設さ
れ、更に支持部材３１に螺設されている。支持部材３１
には軸孔３４が削孔されていて、梁１９に設けられた軸
（不図示）を中心に回転可能となっている。部材３２に
は長さ方向に延伸する溝３５が削設され、さらに溝３５
の底部には液供給装置（不図示）に通ずる供給管３６が
削設されている。溝３５の開口部３５ａは部材３３の方
向に開口している。開口部３５ａに沿う堤部３７、３８
はの表面は平滑に仕上げられている。支持部材３１側の
上部の堤部３７の溝底からの高さに較べ、支持部材３１
側でない下部の堤部３８の溝底からの高さは約０．３ｍ
ｍ低い。従って、堤部３８と部材３３の部材３２側の間
には約０．３ｍｍの間隙３９が形成されている。間隙３
９の大きさは液６の粘性、薄層１２の大きさ、成形の精
度その他の要素に従って、通常は０．２〜０．５ｍｍに
選ばれる。部材３３の支持部材３１側でない下方の端部
４０は折返部４１において部材３２側に約１２０°の角
度で折返されている。折返部４１と堤部３８の下端部３
８ａとの間の長さは約２０ｍｍであり、又折返部４１端
部４０は間の長さは約１０ｍｍである。従って部材３３
下部には上向きに液を貯留する液溜部４２が形成されて
いる。
いる部材３２、部材３３とから構成されている。部材３
２は部材３１に固設された梁１９の長手方向に長い略角
状の部材であり、部材３３は梁１９の長手方向に長い板
状の部材である。部材３２と部材３３とは相互に螺設さ
れ、更に支持部材３１に螺設されている。支持部材３１
には軸孔３４が削孔されていて、梁１９に設けられた軸
（不図示）を中心に回転可能となっている。部材３２に
は長さ方向に延伸する溝３５が削設され、さらに溝３５
の底部には液供給装置（不図示）に通ずる供給管３６が
削設されている。溝３５の開口部３５ａは部材３３の方
向に開口している。開口部３５ａに沿う堤部３７、３８
はの表面は平滑に仕上げられている。支持部材３１側の
上部の堤部３７の溝底からの高さに較べ、支持部材３１
側でない下部の堤部３８の溝底からの高さは約０．３ｍ
ｍ低い。従って、堤部３８と部材３３の部材３２側の間
には約０．３ｍｍの間隙３９が形成されている。間隙３
９の大きさは液６の粘性、薄層１２の大きさ、成形の精
度その他の要素に従って、通常は０．２〜０．５ｍｍに
選ばれる。部材３３の支持部材３１側でない下方の端部
４０は折返部４１において部材３２側に約１２０°の角
度で折返されている。折返部４１と堤部３８の下端部３
８ａとの間の長さは約２０ｍｍであり、又折返部４１端
部４０は間の長さは約１０ｍｍである。従って部材３３
下部には上向きに液を貯留する液溜部４２が形成されて
いる。
【００１５】スクイージ２２は支持部材３１に固設され
てい支持棒４５の先端部４６に螺設された刃部４７とか
ら形成されている。そして刃部４７は支持棒４５の方向
に対して、液槽８の正面側に約３０°傾けて刃先４８が
形成されている。
てい支持棒４５の先端部４６に螺設された刃部４７とか
ら形成されている。そして刃部４７は支持棒４５の方向
に対して、液槽８の正面側に約３０°傾けて刃先４８が
形成されている。
【００１６】次にリコータ２１による液面７の上塗りの
動作について説明する。リコータ２１が最後部に後退す
ると後側に設けられたストッパ２７にリコータ２１の部
材３２が当接し、支持部材３１に削孔されていてる軸孔
３４と梁１９に設けられた軸（不図示）との係合により
回転し、リコータ２１は約３０°後側に倒れて傾斜した
状態になる。この状態は図５に示す通りである。液６は
液供給装置（不図示）から供給管３６、溝３５及び間隙
３９を通過して液溜部４２に貯留され、端部４０より溢
出する。液６は昇降器１１の降下に伴い低下した液面７
ｂに流下してリコータ２１の前進にともない上塗りさ
れ、リコータ２１の進行した後に液面７ｃが形成され
る。液面７ｃと液面７ｂとの差が昇降器１１により液面
７の下降分にほぼ等しくし、液面７を一定に保持する。
この状態は図６に示す通りである。
動作について説明する。リコータ２１が最後部に後退す
ると後側に設けられたストッパ２７にリコータ２１の部
材３２が当接し、支持部材３１に削孔されていてる軸孔
３４と梁１９に設けられた軸（不図示）との係合により
回転し、リコータ２１は約３０°後側に倒れて傾斜した
状態になる。この状態は図５に示す通りである。液６は
液供給装置（不図示）から供給管３６、溝３５及び間隙
３９を通過して液溜部４２に貯留され、端部４０より溢
出する。液６は昇降器１１の降下に伴い低下した液面７
ｂに流下してリコータ２１の前進にともない上塗りさ
れ、リコータ２１の進行した後に液面７ｃが形成され
る。液面７ｃと液面７ｂとの差が昇降器１１により液面
７の下降分にほぼ等しくし、液面７を一定に保持する。
この状態は図６に示す通りである。
【００１７】次にスクイージ２２による液面７の平滑化
の動作について説明する。リコータ２１が最前部に前進
すると手前側に設けられたストッパ２８にスクイージ２
２の部材４５が当接し、スクイージ２２は約３０°手前
側に倒れて傾斜した状態になる。この状態は図７に示す
通りである。リコータ２１の進行した後に形成された液
面７ｃに刃先４８が当接し、スクイージ２２の後退にと
もない液面７ｃを平滑化して、照射を受ける液面７が形
成される。液面７ｃと液面７との高さの差は極めて小さ
い。なおこの間リコータ２１は液面７ｃ又は液面７に接
触していない。この状態は図８に示す通りである。
の動作について説明する。リコータ２１が最前部に前進
すると手前側に設けられたストッパ２８にスクイージ２
２の部材４５が当接し、スクイージ２２は約３０°手前
側に倒れて傾斜した状態になる。この状態は図７に示す
通りである。リコータ２１の進行した後に形成された液
面７ｃに刃先４８が当接し、スクイージ２２の後退にと
もない液面７ｃを平滑化して、照射を受ける液面７が形
成される。液面７ｃと液面７との高さの差は極めて小さ
い。なおこの間リコータ２１は液面７ｃ又は液面７に接
触していない。この状態は図８に示す通りである。
【００１８】リコータ２１の液溜部の形状は、折返しの
長さ、角度、湾曲等は液、硬化物の形状・精度その他に
より実施例と差異のあるものが好ましいことがあるのは
言うまでもない。
長さ、角度、湾曲等は液、硬化物の形状・精度その他に
より実施例と差異のあるものが好ましいことがあるのは
言うまでもない。
【００１９】
【発明の効果】本発明により、容易に且つ速い速度で上
塗り可能な光造形装置のリコータを提供することにより
光造形の減価低減を図ることが可能となる。
塗り可能な光造形装置のリコータを提供することにより
光造形の減価低減を図ることが可能となる。
【図１】本発明の一実施例に係る光造形装置の概念図で
ある。
ある。
【図２】本発明の一実施例に係る液槽の正面図である。
【図３】本発明の一実施例に係る液槽の側面図である。
【図４】本発明の一実施例に係るリコータ及びスクイー
ジの断面図である。
ジの断面図である。
【図５】本発明の一実施例に係るリコータ及びスクイー
ジの断面図である。
ジの断面図である。
【図６】本発明の一実施例に係るリコータ及びスクイー
ジの断面図である。
ジの断面図である。
【図７】本発明の一実施例に係るリコータ及びスクイー
ジの断面図である。
ジの断面図である。
【図８】本発明の一実施例に係るリコータ及びスクイー
ジの断面図である。
ジの断面図である。
【図９】従来の光造形装置の概念図である。
【図１０】従来のリコータの断面図である。
【図１１】従来のリコータによる液の膜の状態を示す図
である。
である。
１・・・光源、Ｌ１・・・光束、５・・・走査器、７・
・・液面、２１・・・リコータ、２２・・・スクイージ
・・液面、２１・・・リコータ、２２・・・スクイージ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０５Ｄ 7/24 ３０１ Ｂ０５Ｄ 7/24 ３０１Ｔ // Ｂ２９Ｋ 101:00
Claims (2)
- 【請求項１】光硬化性の液の液面を光で照射することに
より硬化物を造形する光造形装置に設置され、前記液を
細隙から流下して前記液の液面を上塗する光造形装置の
リコータにおいて、前記細隙の下部に液溜部が形成され
ていることを特徴とする光造形装置のリコータ。 - 【請求項２】前記リコータの下端部は、前記リコータが
前進する時は前記液面に当接し、及び後退する時は前記
液面から退避することを特徴とする光造形装置のリコー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11022786A JP2000218707A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | 光造形装置のリコータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11022786A JP2000218707A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | 光造形装置のリコータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000218707A true JP2000218707A (ja) | 2000-08-08 |
Family
ID=12092372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11022786A Pending JP2000218707A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | 光造形装置のリコータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000218707A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001198984A (ja) * | 2000-01-18 | 2001-07-24 | Azuma Koki:Kk | 光造形装置及びワイパ装置 |
| JP2006044194A (ja) * | 2004-08-09 | 2006-02-16 | Cmet Inc | 光造形装置と光造形方法 |
| JP2007098948A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Three D Syst Inc | 改良された高速試作製造装置および方法 |
| JP2014527929A (ja) * | 2011-09-26 | 2014-10-23 | スリーディー システムズ インコーポレーテッド | 固体イメージングシステム、その構成部品、および固体イメージング方法 |
-
1999
- 1999-01-29 JP JP11022786A patent/JP2000218707A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001198984A (ja) * | 2000-01-18 | 2001-07-24 | Azuma Koki:Kk | 光造形装置及びワイパ装置 |
| JP2006044194A (ja) * | 2004-08-09 | 2006-02-16 | Cmet Inc | 光造形装置と光造形方法 |
| JP2007098948A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Three D Syst Inc | 改良された高速試作製造装置および方法 |
| JP2014527929A (ja) * | 2011-09-26 | 2014-10-23 | スリーディー システムズ インコーポレーテッド | 固体イメージングシステム、その構成部品、および固体イメージング方法 |
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