JPH02303817A - 立体形状形成装置 - 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】 本発明立体形状形成装置を以下の項目に従って詳細に説
明する。

Ａ、！業上の利用分野 Ｂ１発明の概要 Ｃ６従来技術 Ｄ：発明が解決しようとする課題 Ｅ、！！題を解決するための手段 Ｆ、実施例［第１図乃至第４図］ ａ、収容容器［第１図、第２図］ ｂ、液面位調整手段［第１図、第２図］Ｃ，ステージ［
第１図、第２図］ ｄ、ビーム走査部［第１図、第２図］ ｅ、制御部［第１図、第３図］ ｆ、立体像形成方法［第１図、第４図］ｇ、第１の変形
例［第５図］ ｈ、第２の変形例［第６図］ Ｇ１発明の効果 （Ａ、産業上の利用分野） 本発明は新規な立体形状形成装置に関する。詳しくは、
液状光硬化型樹脂材にビーム照射を行なって硬化樹脂層
を形成し、該硬化樹脂層の上に液状光硬化型樹脂材を位
置させると共にビーム照射を行なりて硬化樹脂層を積層
するというように順次に硬化樹脂層を積層して行って立
体形状を形成する装置であフて、硬化樹脂層の上への液
状光硬化型樹脂材の供給手段に改良を加えることにより
、短時間に該液状光硬化型樹脂材の供給を可能にした立
体形状形成装置を提供しようとするものである。

（Ｂ、発明の概要） 本発明立体形状形成装置は、液状光硬化型樹脂材の硬化
樹脂層の上への供給に際し、ステージを硬化樹脂層の厚
さ分下降させるとともに、液状光硬化型樹脂材の液面位
を上昇及び下降させる液面位調整手段により液状光硬化
型樹脂材の液面位を上昇させて、硬化樹脂層の表面が液
状光硬化型樹脂材中に没するようにし、その後、液状光
硬化型樹脂材の液面位を下降させて硬化樹脂層の上に所
定の厚さの液状光硬化型樹脂材を位置させるようにする
ことによって、先に形成した硬化樹脂層の上に確実に、
しかも、迅速に液状光硬化型樹脂材を所定の厚さで供給
することができ、これにより、立体形状形成の速度を上
げかつその形成精度を上げることができるようにしたも
のである。

（Ｃ，従来技術） 立体形状を比較的容易に形成する方法として、液状光硬
化型樹脂材にビーム照射を行なって硬化樹脂層を形成し
、該硬化樹脂層の上に液状光硬化型樹脂材を位置させる
と共にビーム照射を行なって硬化樹脂層を積層するとい
うように順次に硬化樹脂層を積層して行って立体形状を
形成する装置がある。

そして、このような立体形状形成装置にあっては、先に
形成した硬化樹脂層の上に液状光硬化型樹脂材を流し込
ませてこれを次に形成する硬化樹脂用の液状光硬化型樹
脂材とする必要があるため、硬化樹脂層が一層形成され
る毎に硬化樹脂層が載置されるステージを液状光硬化型
樹脂材の容器の中で硬化樹脂層の厚さ分下降させている
。

ところが、液状光硬化型樹脂材は比較的粘度が高く、ま
た、硬化樹脂層の厚さが薄いため先に形成した硬化樹脂
層の上に液状光硬化型樹脂材を流し込むのに時間がかか
り、また、均一な厚さに供給することができないといっ
たことが起る慣れがあった。

そこで、特開昭６３−１４１７２４号公報で紹介されて
いるように、硬化樹脂層が載置されるステージを硬化樹
脂層の一層分以上に一旦下降させ、その後、下降させす
ぎた分上昇させて所定の厚さの液状光硬化型樹脂材を硬
化樹脂層の上に位置させることが提案されている。

（Ｄ、発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記した従来の立体形状形成装置にあっ
ては、単に硬化樹脂層の厚み分づつステージを下降させ
るものに比して早く液状光硬化型樹脂材の供給を行なう
ことができるかもしれないが、ステージの上下動により
液面に波が立ってしまい、該波がおさまるまで次の硬化
樹脂層の形成を待たなければならず、立体形状の形成に
時間がかかってしまうという問題があった。

（Ｅ、課題を解決するための手段） 本発明立体形状形成装置は、上記課題を解決するために
、液状光硬化型樹脂材の硬化樹脂層の上への供給に際し
、ステージを硬化樹脂層の厚さ分だけ下降させるととも
に、液状光硬化型樹脂材の液面位を上昇及び下降させる
液面位調整手段により液状光硬化型樹脂材の液面位を一
旦上昇させて、硬化樹脂層の表面が液状光硬化型樹脂材
中に没するようにし、その後、液状光硬化型樹脂材の液
面位を下降させて硬化樹脂層の上に所定の厚さの液状光
硬化型樹脂材を位置させるようにしたものである。

従って、本発明立体形状形成装置によれば、ステージを
余分に上下動させる必要はなく、ステージの上下動に伴
なう液面の波動を防ぐことができ、先に形成した硬化樹
脂層の上に確実にかつ迅速に所定の厚さで液状光硬化型
樹脂材を位置させることができ、これにより、立体形状
形成の速度を上げ、かつ、その形成精度をも上げること
ができるものである。

（Ｆ、実施例）［第１図乃至３４４図］以下に本発明立
体形状形成装置の詳細を図示した実施例１に従って説明
する。

（ａ、収容容器）［第１図、第２図］ ２は収容容器であり、その内部に液状光硬化型樹脂材３
とダミー流体４とが収容されている。

液状光硬化型樹脂材３は所定の露光ビームを照射される
ことによって硬化する液状を為し、かつ、既に硬化され
た部分の表面上で硬化する際上記表面に固着する接着性
を有することが必要である。

ダミー流体４は、液状光硬化型樹脂材３より比重が大き
く、また、液状光硬化型樹脂材３とは混和しない又はし
にくいものであることが必要である。

（ｂ、液面位調整手段）［第１図、第２図］５は液面位
調整手段であり、上記収容容器２の側面下部に連通した
シリンダー６と該シリンダー６内において所定のストロ
ークで往復運動するように配されたピストンフと該ピス
トン７を移動するためのピストンロッド８とから成り、
シリンダー６のうち、前記収容容器２内の下部に連通し
た部分には収容容器２の下部に収容されたダミー流体４
と同じダミー流体４が収容されている。

また、ピストンロッド８は所定のピストン駆動部９に連
結されており、後述するステージが１階層ピッチ下降す
る毎にピストン７を前進又は後退させるようになってい
る。

そして、液面位調整手段５はステージが１階層ピッチ分
下降するとそのピストン駆動部９により、ピストンロッ
ド８及びピストン７を前進させてシリンダー６内のダミ
ー流体４を収容容器２内に送り出し、これにより、液状
光硬化型樹脂材３の液面３ａ位を一旦上昇させ、次に、
ピストンロッド８及びピストン７を後退させてシリンダ
ー６内に収容容器２のダミー流体４を流入させ、液状光
硬化型樹脂材３の液面３８位を下げて、元の位置に戻す
ようになっている。

（ｃ、ステージ）［第１図、第２図］ １０はエレベータであり、その下端部に位置した水平な
板状を為すステージ１１を有すると共に上端部１２にナ
ツト１３が固定されており、該ナツト１３がステッピン
グモータ１４により回転される送りねじ１５と螺合され
、該送りねじ１５が回転することによってナツト１３が
送りねじ１５に沿って軸方向にＢ勤され、それにより、
エレベータ１０が上下方向へ移動される。

尚、このようなエレベータ１０は、そのステージ１１が
前記収容容器２内に収容されている液状光硬化型樹脂材
３中及び下降したときはダミー流体４中に位置され、ま
た、所定のピッチでステップ移動される。

（ｄ、ビーム走査部）　［第１図、第２図］１６はビー
ム走査部である。

１７．１８は後述するレーザビーム発振器から発振され
た露光ビームを液状光硬化型樹脂材３の液面３ａに対し
て第２図における左右方向（以下、この方向を「第１の
走査方向」と言う。）と該第１の走査方向と直交する方
向（以下、「第２の走査方向Ｊと言う、）へ走査させる
ためのビームスキャナーであり、軸回り方向へ高速で回
動される回動軸１９．１９′を有する駆動部２０．２０
′と回動軸１９．１９′に固定された揺動ミラー２１．
２１′とを備えている。

そして、これら２つのビームスキャナー１７．１８の一
方１７（以下、「第１のビームスキャナー」と言う。）
はその回動軸１９の軸方向が上記第２の走査方向と平行
な方向に延びると共に揺動ミラー２１が前記エレベータ
１０のステージ１１の略真上に位置され、また、他方の
ビームスキャナー１８（以下、「第２のビームスキャナ
ー」と言う、）はその回動軸１９′の軸方向が上下方向
に沿って延びると共にその揺動ミラー２１′の反射面２
１　’ａが第１のビームスキャナー１７の揺動ミラー２
１の反射面２１ａに側方から対向するように配置されて
いる。

２２は所定の露光ビーム２３、例えば、波長が３６０ｎ
ｍ（ナノメートル）のアルゴンイオンレーザあるいは波
長が３２５ｎｍのヘリウムカドミウムレーザを発振する
レーザビーム発振器、２４．２５は該レーザビーム発振
器２２から発振された露光ビーム２３を所定の方向へ向
けて順次全反射して前記第２のビームスキャナー１８の
揺動ミラー２１′に入射せしめるための全反射ミラー、
２６はこれら２つの全反射ミラー２４と２５との間に配
置されたＡ１０モジユレータ（音響光学変調器）、２７
は一方の全反射ミラー２５と第２のビームスキャナー１
８との間に配置されたフォーカシングレンズ２８を有す
るフォーカス制御器である。

しかして、レーザビーム発振器２２から発振された露光
ビーム２３は、全反射ミラー２４によってＡ１０モジユ
レータ２６へ向けて反射され、該Ａ１０モジユレータ２
６における光偏向状態によるスイッチング作用によって
そ、こから先の光路への進行をオン・オフ制御され、Ａ
１０モジユレータ２６のスイッチングがオンであるとき
は全反射ミラー２５に入射しかつここでフォーカシング
レンズ２８へ向けて反射せしめられ、このフォーカシン
グレンズ２８を透過する際光束が絞られ、２つの揺動ミ
ラー２１′、２１により順次反射されて液状光硬化型樹
脂材３に上方から照射される。そして、このような露光
ビーム２３はフォーカシングレンズ２８によって光束を
絞られることにより液状光硬化型樹脂材３の液面３ａに
、常時、所定の径のビームスポット２３ａで集光照射さ
れ、また、第１のビームスキャナー１７の回動軸１９が
回動してその揺動ミラー２１が揺動されたときに液状光
硬化型樹脂材３の液面３ａを前記第１の走査方向へ走査
され、第２のビームスキャナー１８の回動軸１９′が回
動してその揺動ミラー２１′が揺動されたときに液状光
硬化型樹脂材３の液面３ａを前記第２の走査方向へ走査
される。

（ｅ、制御部）［第１図、第３図］ ２９は制御部である。

３０は前記送りねじ１５と平行に配置されたエレベータ
位置検出センサー、３１はエレベータ制御器であり、上
記センサー３０により検出されたエレベータ１０の位置
を示す信号が入力され、該信号に従って、前記ステッピ
ングモータ１４の回転を制御し、これによって、エレベ
ータ１０の位置が制御される。

３２は前記Ａ１０モジユレータ２６のスイッチング動作
を制御するＡ１０モジユレータ制御器、３３はガルバノ
コントローラであり、Ａ１０モジユレータ制御器３２、
ビームスキャナー１７．１８及びフォーカス制御器２７
の動作は上記ガルバノコントローラ３３からの指令によ
って制御される。

３４はこのような制御部２９の回路である。

３５は図示しない立体像プログラミング装置、例えば、
所謂ＣＡＤと接続されたメモリであり、立体形状プログ
ラミング装置により任意に設計された立体形状を幾つか
の輪切り状に分割して成る分解平面のＸ方向及びＹ方向
で分解されたデータ信号が入力されて一時的に記憶され
る。

３６は上記メモリ３５に接続された変調回路であり、メ
モリ３５に一時記憶された分解平面の個々のデータ信号
はこの変調回路３６において、ラスタ、即ち、露光ビー
ム２３の液状光硬化型樹脂材３の液面３ａ上における走
査領域に対する位置を示す座標信号に変換される。

３７はこれらメモリ３５及び変調回路３６を含むビーム
ポジション制御回路である。

３８ａ、３８ｂは上記変調回路３６に接続されたＤ／Ａ
変換回路、３９ａ、３９ｂは上記Ｄ／Ａ変換回路３８ａ
、３８ｂと各別に接続されかつ第１のビームスキャナー
１７、第２のビームスキャナー１８と各別に接続された
ゲートであり、変調回路３６で変換された座標信号のう
ちＸ方向、即ち、第１の走査方向における信号はＤ／Ａ
変換回路３８ａにおいてアナログ信号に変換された後ゲ
ート３９ａを経て第１のビームスキャナー１７の駆動部
２０へ出力され、また、Ｙ方向、即ち、第２の走査方向
における座標信号はＤ／Ａ変換回路３８ｂにおいてアナ
ログ信号に変換された後ゲート３９ｂを経て第２のビー
ムスキャナー１８の駆動部２０′へ出力されるようにな
っており、駆動部２０．２０′はそれぞれの信号の入力
が為されている間揺動ミラー２１．２１′をそれぞれ揺
動することとなる。

４０はライン走査方向切換回路、即ち、露光ビーム２３
のビームスポット２３ａのラスタ走査のライン方向を第
１の走査方向と第２の走査方向に順次切り換えるための
回路であり、ゲート３９　ａ、　３９　ｂはこのライン
走査方向切換回路４０からの指令により開閉され、１つ
の分解平面についてのラスタ走査が終了する度にライン
走査方向が第１の走査方向からは第２の走査方向に又は
第２の走査方向から第１の走査方向に切り換えられる。

即ち、ある分解平面についての露光ビーム２３の走査が
第１の走査方向をライン走査方向として行なわれたとき
次の分解平面についての露光ビーム２３の走査は第２の
走査方向をライン走査方向として行なわれ、更に、その
次の分解平面については第１の走査方向をライン走査方
向として行なわれる。従って、ライン走査方向を第１の
走査方向とするときは、ゲート３９ｂは第１の走査方向
における１つの走査ラインの走査が終了する度に一瞬開
放され、これによって、第２のビームスキャナー１８の
揺動ミラー２１′を少し回動して露光ビーム２３のライ
ン走査のライン位置を第２の走査方向における隣りのラ
イン上に移動させる。また、ライン走査方向を第２の走
査方向とするときは、露光ビーム２３のゲート３９ａが
第２の走査方向における１つの走査ラインの走査が終了
する度に一瞬開放され、これによって、第１のビームス
キャナー１７の揺動ミラニ２１を少し回動して露光ビー
ム２３のライン走査のライン位置を第１の走査方向にお
ける隣りのライン上に移動させる。

４１はビームポジション制御回路３７と接続されたＡ１
０モジユレ一タ駆動回路であり、平面データのうちＸ方
向における１つのライン上又はＹ方向における１つのラ
イン上の信号の有無に応じ制御信号をＡ１０モジユレー
タ２６のトランスジューサへ出力して、レーザビーム発
振器２２ｈ）ら発振された露光ビーム２３のＡ１０モジ
ユレータ２６から先の光路をオン・オフする。

４２はフォーカス制御回路であり、露光ビーム２３が液
状光硬化型樹脂材３の液面３ａに対して、常時、所定の
径のスポットで集光するようにフォーカシングレンズ２
８のフォーカシング方向における位置を制御する。

４３はモータ駆動回路であり、前記ステッピングモータ
１４はこのモータ駆動回路４３からの指令によって駆動
され、該駆動は立体形状の形成動作が開始される時はエ
レベータ１０をそのステージ１１が液状光硬化型樹脂材
３の液面３ａより１階層ピッチ分下方にある位置（以下
、「初期位置」と言う。）に移動されるように制御され
、また、上記形成動作が開始された後は１つの分解平面
についての形成が終了する度にエレベータ１０を１階層
ピッチ分下方へ移動させるように制御される。

４４はピストン駆動回路であり、前記ピストン駆動部９
はこのピストン駆動回路４４からの指令によって駆動さ
れ、該駆動は前記エレベータ１０の初期位置への移動及
び１階層ピッチ分の下降動作に伴なって行なわれ、前記
ピストン７をシリンダー６内において１サイクル分の前
進及び後退運動をさせて液状光硬化型樹脂材３の液面３
８位を上昇及び下降させるように制御される。

（ｆ、立体像形成方法）［第１図、第４図］そこで、こ
のような立体形状形成装置１を使用しての立体形状の形
成は次のように行なわれる。

尚、設計された立体形状は第４図に示す立体形状４５と
する。

先ず、制御部２９に立体形状形成動作開始指令が出され
ると、エレベータ１０が初期位置へと移動されると共に
、液面位調整手段５のピストン７が前進し、続いて、後
退され、液状光硬化型樹脂材３の液面３ａ位が一旦上昇
して、ステージ１１の表面が完全に液状光硬化型樹脂材
３中に没せられ、続いて、液状光硬化型樹脂材３の液面
３ａ位が下降して元の高さに戻り、これにより、ステー
ジ１１上に液状光硬化型樹脂材３が１階層ピッチ分の厚
さで位置される。

そして、この状態から露光ビーム２３の液状光硬化型樹
脂材液面３ａのステージ１１に対応した領域に対するラ
スタ走査が為される。このラスタ走査は当該立体形状の
各分解平面について行なわれ、その順序は多数の分解平
面のうちＺ方向における両端の２つの分解平面のいずれ
か一方のものから順次行なわれる。また、１つの分解平
面についての走査は、ライン走査方向を第１の走査方向
又は第２の走査方向のいずれかとして行なわれ、第１の
走査方向をライン走査方向とするときは第１のビームス
キャナー１７の揺動ミラー２１を揺動させることによっ
てライン走査を行ない、１つのライン走査が終了する度
に第２のビームスキャナー１８の揺動ミラー２１′を１
ラインピツチに相当する角度回動させてライン走査のラ
イン位置を第２の走査方向へ順次移動させて行くことに
より当該１つの分解平面についてのラスタ走査を行ない
、また、第２の走査方向をライン走査方向とするときは
第２のビームスキャナー１８の揺動ミラー２１′を揺動
させることによってライン走査を行ない、１つのライン
走査が終了する度に第１のビームスキャナー１７の揺動
ミラー２１を１ラインピツチに相当する角度回動させて
ライン走査のライン位置を第１の走査方向へ順次移動さ
せて行くことにより当該１つの分解平面についての走査
を行なう。

このようにして、１つの分解平面についての液状光硬化
型樹脂材３の液面３ａに対する露光ビーム２３のラスタ
走査が終了すると、上記液面３ａのうち露光ビーム２３
がラスタ走査した領域が硬化し、それにより、第１番目
に形成されるべき分解平面の形状と同じ形状を有する１
つの硬化樹脂層４６が形成される。尚、第４図において
これら硬化樹脂１？Ｊ４６．４６、・・・に一部記載し
た２点鎖線４７．４７、・・・又は４８．４８、・・・
はライン走査方向を示し、例えば、硬化樹脂層４６．は
第１の走査方向を露光ビーム２３のライン走査方向とし
て形成されている。

そして、１つの硬化樹脂層４６１が形成されるとエレベ
ータ１０が１階層ピッチ分下方へ移動されると共に、液
状光硬化型樹脂材３の液面３ａ位が一旦上昇して、完全
に硬化樹脂層４６．の表面°が液状光硬化型樹脂材３中
に没せられ、続いて、液状光硬化型樹脂材３の液面３８
位が下降して元の高さに戻り、これにより、既に形成さ
れた硬化樹脂層４Ｂ、上に液状光硬化型樹脂材３が１階
層ピッチ分の厚さで位置される。

この状態から次の順位、即ち、第２の分解平面について
の露光ビーム２３のラスタ走査が行なわれる。この場合
、露光ビーム２３のライン走査方向は第２の走査方向と
される。

これにより、第２の分解平面に相当する硬化樹脂層４６
２が形成され、該硬化樹脂層４６２はこれが硬化すると
き、第１の硬化樹脂層４６．の上面に接着される。

しかして、このような動作がくり返し行なわれることに
よって多数の硬化樹脂層４６１１４６２、・・・、４６
ｎがステージｌｌ上で積層されて行き、それによって、
立体形状４５の三次元形状と同じ三次元形状を有する立
体形状４９が形成される。

尚、上記したように、硬化樹脂層４６．４６、・・・の
ライン走査方向が隣接する硬化樹脂層との間で互いに直
交する方向になるようにすると、硬化すると幹の収縮作
用による反りの方向が一定で無く、従って、例示した立
体形状４９のように一部その他の部分から張り出すよう
に位置した部分４９ａがあフても、この部分４９ａに著
しい反りが生ずることが無い、また、ライン走査方向が
硬化層１つおきに異なるので、このライン走査の始点及
び終点が立体形状４９の−の側面にのみ現われることが
なく、従って、どの側面も滑らかな表面の立体像を得る
ことができる。

しかしながら、本発明立体形状形成装置によるライン走
査方向が隣接する硬化樹脂層の間で異ならなければなら
ないというものではなく、各層とも同じ方向にライン走
査するものであっても構わない。

（ｇ、第１の変形例）［第５図］ 第５図は上記した立体形状形成装置１の第１の変形例Ｉ
Ａを示すものである。

この立体形状形成装置ＩＡは上記立体形状形成装置１の
液面位調整手段５におけるピストン機構をダイヤフラム
機構に変更したものであるので、その他の部分について
は上記実施例における同様の部分に付した符号と同一の
符号を付して、その説明を省略する。

５０は液面位調整手段であり、収容容器２の側面下部に
側方に突出するように形成された扁平筒部５１と該筒部
５１の開口端面を覆うように配された同心波状の円板−
状をしたダイヤフラム５２と該ダイヤフラム５２の外側
面の中央部にその先端部が固着されたロッド５３とから
成る。

そして、ロッド５３は図示しないロッド駆動部によりそ
の軸方向に移動されるようになっており、ロッド５３の
移動によりダイヤフラム５２が筒部５１の端面部におい
て凸状湾曲又は凹状湾曲をしてこれにより筒部５１内の
容積を変化させるようになっている。

しかして、所定のタイミングでロッド５３がその軸方向
に移動することにより、ダイヤフラム５２を凸状湾曲又
は凹状湾曲させ筒体５１内のダミー流体４を収容容器２
に出し入れして該ダミー流体４を介して液状光硬化型樹
脂材３の液面３８位を上昇又は下降させて、既に形成さ
れた硬化樹脂層の上面の全面が一旦液状光硬化型樹脂材
３の中に没するようになっている。

（ｈ、第２の変形例）［第６図］ 第６図は上記した立体形状形成装置１の第２の変形例Ｉ
Ｂを示すものである。

この立体形状形成装置ＩＢは上記立体形状形成装置１の
液面位調整手段５におけるピストン機構をベローズ機構
に変更したものであるので、その他の部分については上
記実施例における同様の部分に付した符号と同一の符号
を付してその説明を省略する。

５４は液面位調整手段であり、収容容器２の側面下部に
外方へ突出するように形成された筒状のベローズ５５と
、該ベローズ５５の端面を覆う蓋体５６と該蓋体５６の
外側面の中央部にその先端部が固着されたロッド５７と
から成る。

そして、ロッド５７は図示しないロッド駆動部によりそ
の軸方向に移動されるようになっており、その移動によ
り蓋体５６を前進又は後退させ、これにより、ベローズ
５５を伸縮させるようになっている。

しかして、所定のタイミングでロッド５７をその軸方向
に移動することにより、ベローズ５５を伸縮させてべ、
ローズ５５内のダミー流体４を収容容器２に出し入れし
て該ダミー流体４を介して液状光硬化型樹脂材３の液面
３ａ位を上昇又は下降させて、既に形成された硬化樹脂
層の上面全面が一旦液状光硬化型樹脂材３の中に没する
ようになっている。

（Ｇ、発明の効果） 以上に記載したところから明らかなように、本発明立体
形状形成装置は、液状光硬化型樹脂材が充填された容器
と、該容器内鰐おいて上下方向に移動自在に配設された
ステージと、液状光硬化型樹脂材の液面位を上昇及び下
降させる液面位調整手段とを備え、所定の厚さで前記ス
テージ上に位置された液状光硬化型樹脂材にビーム照射
を行なって液状光硬化型樹脂材を選択的に硬化させて第
１の硬化樹脂層を形成し、次いで、該第１の硬化樹脂層
の上に所定の厚さの液状光硬化型樹脂材を位置させてビ
ーム照射を行なりて選択的に硬化させて３４１の硬化樹
脂層の上に第２の硬化樹脂層を積層させ、同様にして第
３、第４、・・・と順次に硬化樹脂層を積層して立体形
状を形成する装置であって、硬化樹脂層の上に液状光硬
化型樹脂材を供給するにあたり、前記ステージを硬化樹
脂層の厚さ分下降させるとともに、前記液面位調整手段
により液状光硬化型樹脂材の液面位を上昇させて硬化樹
脂層の表面が液状光硬化型樹脂材中に没するようにし、
その後、液状光硬化型樹脂材の液面位を下降させて硬化
樹脂層の上に所定の厚さの液状光硬化型樹脂材を位置さ
せるようにしたことを特徴とする。

従って、本発明立体形状形成装置によれば、ステージを
余分に上下動させる必要はなく、ステージの上下動に伴
なう液面の波動を防ぐことができ、先に形成した硬化樹
脂層の上に確実にかつ迅速に所定の厚さで液状光硬化型
樹脂材を位置させることがで幹、これにより、立体形状
形成の速度を上げ、かつ、その形成精度をも上げること
ができるものである。

尚、前記実施例においては収容容器内に液状光硬化型樹
脂材３以外にダミー流体４を収容したが、このようにす
ることにより、収容容器内に入れる流体の全部を高価な
液状光硬化型樹脂材とする必要がなく、安価に立体形状
を形成することができ、また、特に、ダミー流体４に粘
度の高いものを使用することにより、液中における情動
を少なくすることができ、液面の平面度をコントロール
しやすくすることができる。しかしながら、このような
ものに限らず、液状光硬化型樹脂材のみを収容容器に入
れるようにしても良いことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

′ｓ１図乃至第３図は本発明立体形状形成装置の実施の
一例を示すものであり、１４１図は一部を切り欠いて示
す全体の斜視図、第２図は一部を切断して示す正面図、
第３図は制御部のブロック回路図、第４図は形成された
立体形状を一部硬化樹脂層毎に分離して示す概念図、第
５図及び第６図はそれぞれ各別の変形例を示すもので、
第５図は第１の変形例を一部を切断して示す正面図、第
６図は′ｓ２の変形例を一部を切断して示す正面図であ
る。 符号の説明 ！・・・立体形状形成装置、 ＩＡ・・・立体形状形成装置、 １Ｂ・・・立体形状形成装置、 ２・・・容器、 ３・・・液状光硬化型樹脂材、 ３ａ・・・液面、　５・・・液面位調整手段、１１・・
・ステージ、 ４６・・・硬化樹脂層、 ５０・・・液面位調整手段、 ５４　・・液面位調整手段 出　願　人　ソニー株式会社 １　・　立４１１形状形成装置 ２・　・ｓＷ ３　・液状光硬化型樹脂材 ３σ・　４面 ５　・・濠面位調贅手−λ １１・・・ステージ 一部切欠正面図 第２図 牙４図 １Ａ　　　立イ本り状１８Ｆ！ｉ農置 ２　　容器 ３　　　液状を硬化型相は月龜材 ３ａ　　泡面 ５０　　液面位！ＩＩ季段 Ａ （括１の変形例） 第５亜 １Ｂ　　　立体形状形成表置 ２　　容器 ３　　　　　Ａ賞状尤石史イｔｚｙ償１川シ材３ａ　　
液面 一部切欠正面図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 液状光硬化型樹脂材が充填された容器と、該容器内にお
   いて上下方向に移動自在に配設されたステージと、液状
   光硬化型樹脂材の液面位を上昇及び下降させる液面位調
   整手段とを備え、 所定の厚さで前記ステージ上に位置された液状光硬化型
   樹脂材にビーム照射を行なつて液状光硬化型樹脂材を選
   択的に硬化させて第１の硬化樹脂層を形成し、次いで、
   該第１の硬化樹脂層の上に所定の厚さの液状光硬化型樹
   脂材を位置させてビーム照射を行なつて選択的に硬化さ
   せて第１の硬化樹脂層の上に第２の硬化樹脂層を積層さ
   せ、同様にして第３、第４、・・・と順次に硬化樹脂層
   を積層して立体形状を形成する装置であつて、 硬化樹脂層の上に液状光硬化型樹脂材を供給するにあた
   り、前記ステージを硬化樹脂層の厚さ分下降させるとと
   もに、 前記液面位調整手段により液状光硬化型樹脂材の液面位
   を上昇させて硬化樹脂層の表面が液状光硬化型樹脂材中
   に没するようにし、その後、液状光硬化型樹脂材の液面
   位を下降させて硬化樹脂層の上に所定の厚さの液状光硬
   化型樹脂材を位置させるようにした ことを特徴とする立体形状形成装置