JPH0994883A - 立体造形物の光造形方法および光造形装置 - Google Patents
立体造形物の光造形方法および光造形装置Info
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- JPH0994883A JPH0994883A JP7255945A JP25594595A JPH0994883A JP H0994883 A JPH0994883 A JP H0994883A JP 7255945 A JP7255945 A JP 7255945A JP 25594595 A JP25594595 A JP 25594595A JP H0994883 A JPH0994883 A JP H0994883A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】光造形の工程で気泡の付着に起因するボイド発
生を防ぎ、欠陥のない造形物を造形させる。 【解決手段】加工容器１に収容した未硬化の光硬化性樹
脂２の液中に加工物テーブル４を浸漬セットし、この状
態で容器の透光窓板３を通じてレーザ光の照射による樹
脂硬化層の形成，および移動ステージ５によるテーブル
の移動操作を交互に繰り返し行って立体造形物１１を堆
積成形させるものにおいて、液状光硬化性樹脂を収容し
た加工容器の側壁面にレーザ光入射用の透光窓板を配備
するとともに、該窓板にテーブル面を向けて容器内に加
工物テーブルを垂直姿勢にセットして光造形を行う。こ
れにより、加工物テーブルを光硬化性樹脂の液中に浸漬
する際にテーブル面に生じた気泡を浮上させて液面上に
脱気し、気泡の付着に起因するボイド発生を防止して欠
陥のない造形物を造形することができる。
生を防ぎ、欠陥のない造形物を造形させる。 【解決手段】加工容器１に収容した未硬化の光硬化性樹
脂２の液中に加工物テーブル４を浸漬セットし、この状
態で容器の透光窓板３を通じてレーザ光の照射による樹
脂硬化層の形成，および移動ステージ５によるテーブル
の移動操作を交互に繰り返し行って立体造形物１１を堆
積成形させるものにおいて、液状光硬化性樹脂を収容し
た加工容器の側壁面にレーザ光入射用の透光窓板を配備
するとともに、該窓板にテーブル面を向けて容器内に加
工物テーブルを垂直姿勢にセットして光造形を行う。こ
れにより、加工物テーブルを光硬化性樹脂の液中に浸漬
する際にテーブル面に生じた気泡を浮上させて液面上に
脱気し、気泡の付着に起因するボイド発生を防止して欠
陥のない造形物を造形することができる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光硬化性樹脂を材
料として、造形物の形状に関するデータを基に、紫外線
レーザ光の照射により樹脂を硬化させて立体形状の造形
物を造形する光造形方法，および光造形装置に関する。
料として、造形物の形状に関するデータを基に、紫外線
レーザ光の照射により樹脂を硬化させて立体形状の造形
物を造形する光造形方法，および光造形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】立体形状の造形物加工方法として頭記の
光造形法が既に知られており、この光造形法を応用した
各種方式の光造成装置が、例えば１９８９年発行の「素
形材」Vol ３０，No１０，Ｐ６〜１２に掲載されている
「光造形法による模型の製作技術」（著者：斉藤 勝
政）で詳しく紹介されている。
光造形法が既に知られており、この光造形法を応用した
各種方式の光造成装置が、例えば１９８９年発行の「素
形材」Vol ３０，No１０，Ｐ６〜１２に掲載されている
「光造形法による模型の製作技術」（著者：斉藤 勝
政）で詳しく紹介されている。
【０００３】ここで、レーザ光のスキャナとしてＸ−Ｙ
プロッタを採用した下面照射方式による光造形装置を図
４に示し、この光造形装置を例に、従来における規制液
面法の光造形法を説明する。図４において、１は未硬化
状態にある液状の光硬化性樹脂（紫外線硬化性樹脂）２
を満たした加工容器であり、該容器１の底面には後述す
るレーザ光を入射する透明な透光窓板３を備えている。
また、４は前記容器１の中に浸漬配備した加工物テーブ
ルであり、該加工物テーブル４はＺ軸移動ステージ５で
Ｚ軸方向に移動制御される。一方、レーザ光学系は紫外
線レーザ光源６と、Ｘ−ＹプロッタのＸ軸ステージ，Ｙ
軸ステージにミラー７ａ，７ｂ，および集光レンズ７ｃ
を備えたＸ−Ｙプロッタ式のスキャナ７と、該スキャナ
７とレーザ光源６との間の光路に配備したシャッタ８か
らなり、前記の透光窓板３を通して容器１の下面側から
レーザ光を照射する。
プロッタを採用した下面照射方式による光造形装置を図
４に示し、この光造形装置を例に、従来における規制液
面法の光造形法を説明する。図４において、１は未硬化
状態にある液状の光硬化性樹脂（紫外線硬化性樹脂）２
を満たした加工容器であり、該容器１の底面には後述す
るレーザ光を入射する透明な透光窓板３を備えている。
また、４は前記容器１の中に浸漬配備した加工物テーブ
ルであり、該加工物テーブル４はＺ軸移動ステージ５で
Ｚ軸方向に移動制御される。一方、レーザ光学系は紫外
線レーザ光源６と、Ｘ−ＹプロッタのＸ軸ステージ，Ｙ
軸ステージにミラー７ａ，７ｂ，および集光レンズ７ｃ
を備えたＸ−Ｙプロッタ式のスキャナ７と、該スキャナ
７とレーザ光源６との間の光路に配備したシャッタ８か
らなり、前記の透光窓板３を通して容器１の下面側から
レーザ光を照射する。
【０００４】かかる構成で、当初にテーブル４を光硬化
性樹脂２を満たした加工容器１の中へ上方から浸漬し、
窓板３との間に数十μｍ程度の隙間（液状の光硬化性樹
脂で満たされている）を隔てて窓板３と平行にセットし
ておく。ここで、作成する立体形状の造形物を輪切りし
た各層の断面データ（数値モデル）を格納したＣＡＤデ
ータ９を基に、ワークステーションであるパソコン１０
からの指令によりスキャナ７，シャッタ８を連係させて
駆動制御し、レーザ光源６から出射した紫外線レーザ光
を前記窓板３とテーブル４との間に挟まれた光硬化性樹
脂２に向けラスタスキャンさせながら照射してテーブル
４の下面に造形物の断面データに対応したパターンの第
１層の樹脂硬化層を形成する。なお、この樹脂硬化層は
テーブル４の下面に結着する。次に、Ｚ軸移動ステージ
５を１ピッチ分上昇させて第１の樹脂硬化層と窓板３と
の間の隙間に液状の光硬化性樹脂を浸入させた後、再び
前記と同様な操作で第２層の断面データに対応してレー
ザ光を照射し、第２の樹脂硬化層を前記第１の樹脂硬化
層の下面に形成する。以下、この操作を繰り返しなが各
樹脂硬化層の積み重ねにより加工物テーブル４の下面に
所望の立体形状造形物１１が堆積形成される。なお、光
造形した造形物１１は加工物テーブル４から取り外した
後に、その表面に付着している未硬化の光硬化性樹脂を
洗い流して完成する。
性樹脂２を満たした加工容器１の中へ上方から浸漬し、
窓板３との間に数十μｍ程度の隙間（液状の光硬化性樹
脂で満たされている）を隔てて窓板３と平行にセットし
ておく。ここで、作成する立体形状の造形物を輪切りし
た各層の断面データ（数値モデル）を格納したＣＡＤデ
ータ９を基に、ワークステーションであるパソコン１０
からの指令によりスキャナ７，シャッタ８を連係させて
駆動制御し、レーザ光源６から出射した紫外線レーザ光
を前記窓板３とテーブル４との間に挟まれた光硬化性樹
脂２に向けラスタスキャンさせながら照射してテーブル
４の下面に造形物の断面データに対応したパターンの第
１層の樹脂硬化層を形成する。なお、この樹脂硬化層は
テーブル４の下面に結着する。次に、Ｚ軸移動ステージ
５を１ピッチ分上昇させて第１の樹脂硬化層と窓板３と
の間の隙間に液状の光硬化性樹脂を浸入させた後、再び
前記と同様な操作で第２層の断面データに対応してレー
ザ光を照射し、第２の樹脂硬化層を前記第１の樹脂硬化
層の下面に形成する。以下、この操作を繰り返しなが各
樹脂硬化層の積み重ねにより加工物テーブル４の下面に
所望の立体形状造形物１１が堆積形成される。なお、光
造形した造形物１１は加工物テーブル４から取り外した
後に、その表面に付着している未硬化の光硬化性樹脂を
洗い流して完成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した従
来の光造形法では次記のような問題点がある。 １）図４で述べたように、加工容器１に収容した光硬化
性樹脂２に対してレーザ光を下面側から照射する方式の
ものでは、加工物テーブル４は容器１の上方から降ろし
て液状の光硬化性樹脂２に浸漬して造形位置セッティン
グするが、テーブル４が槽内の液状光硬化性樹脂２に浸
る際にテーブルの表面に気泡が付着することがしばしば
発生する。しかも、テーブル４の表面に気泡が付着する
と、その箇所にレーザ光を照射しても光硬化性樹脂２が
硬化せず、このために光造形された造形物１１にボイド
などの欠陥が生じる。
来の光造形法では次記のような問題点がある。 １）図４で述べたように、加工容器１に収容した光硬化
性樹脂２に対してレーザ光を下面側から照射する方式の
ものでは、加工物テーブル４は容器１の上方から降ろし
て液状の光硬化性樹脂２に浸漬して造形位置セッティン
グするが、テーブル４が槽内の液状光硬化性樹脂２に浸
る際にテーブルの表面に気泡が付着することがしばしば
発生する。しかも、テーブル４の表面に気泡が付着する
と、その箇所にレーザ光を照射しても光硬化性樹脂２が
硬化せず、このために光造形された造形物１１にボイド
などの欠陥が生じる。
【０００６】２）また、造形物１１の形状が複雑でその
高さ方向の途中箇所に側方へ張り出すオーバーハング部
分１１ａを造形する場合に、図示のように容器内に光硬
化性樹脂２を一杯に満たした状態で先記の光造形を行う
と、次記のような欠陥が生じる。すなわち、前記したオ
ーバーハング部分の造形箇所はテーブル４から離れてお
り、かつ造形箇所の背後は光硬化性樹脂で満たされてい
る。このために、下面側からレーザ光を照射すると、レ
ーザ光はオーバーハング箇所を通過してその背後域の光
硬化性樹脂も硬化させる。この結果、所定の層厚さ以上
に樹脂が硬化されてしまって正確な形状の造形物加工が
困難となる。特にμｍオーダの微細なモデルを光造形す
る場合には寸法誤差が大きくなる。
高さ方向の途中箇所に側方へ張り出すオーバーハング部
分１１ａを造形する場合に、図示のように容器内に光硬
化性樹脂２を一杯に満たした状態で先記の光造形を行う
と、次記のような欠陥が生じる。すなわち、前記したオ
ーバーハング部分の造形箇所はテーブル４から離れてお
り、かつ造形箇所の背後は光硬化性樹脂で満たされてい
る。このために、下面側からレーザ光を照射すると、レ
ーザ光はオーバーハング箇所を通過してその背後域の光
硬化性樹脂も硬化させる。この結果、所定の層厚さ以上
に樹脂が硬化されてしまって正確な形状の造形物加工が
困難となる。特にμｍオーダの微細なモデルを光造形す
る場合には寸法誤差が大きくなる。
【０００７】３）光造形法で作成した造形物１１を加工
物テーブル４から取り外す場合に、あらかじめテーブル
４に離型剤を塗布しておく方法も知られているが、離型
剤を塗布しただけでは造形物をテーブルから簡単に引き
外すことができず、実際にはカッターナイフなどを使っ
てテーブル４から無理矢理に剥離するようにしている。
このために、カッターナイフの刃先が当たって造形物１
１に傷が付いたり，変形したりするなどの欠陥が生じる
おそれがある。
物テーブル４から取り外す場合に、あらかじめテーブル
４に離型剤を塗布しておく方法も知られているが、離型
剤を塗布しただけでは造形物をテーブルから簡単に引き
外すことができず、実際にはカッターナイフなどを使っ
てテーブル４から無理矢理に剥離するようにしている。
このために、カッターナイフの刃先が当たって造形物１
１に傷が付いたり，変形したりするなどの欠陥が生じる
おそれがある。
【０００８】本発明は上記の点にかんがみなされたもの
であり、その目的は前記１）〜３）の課題を解決し、欠
陥発生なしに寸法精度の高い造形物が作成できるように
した光造形方法，および光造形装置を提供することにあ
る。
であり、その目的は前記１）〜３）の課題を解決し、欠
陥発生なしに寸法精度の高い造形物が作成できるように
した光造形方法，および光造形装置を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次記のような光造形方法，光造形装置を用
いて立体造形物の光造形を行うものとする。 １）課題１）項の問題点解決には、加工物テーブルを容
器内で縦向き姿勢に保持し、該テーブルに対してレーザ
光を側方から照射して光造形を行うものとし、その光造
形装置には、液状光硬化性樹脂を収容した加工容器の側
壁面にレーザ光入射用の透光窓板を備えるとともに、該
窓板にテーブル面を向けて容器内に加工物テーブルを縦
向き姿勢に配置した構成とする。
に、本発明は次記のような光造形方法，光造形装置を用
いて立体造形物の光造形を行うものとする。 １）課題１）項の問題点解決には、加工物テーブルを容
器内で縦向き姿勢に保持し、該テーブルに対してレーザ
光を側方から照射して光造形を行うものとし、その光造
形装置には、液状光硬化性樹脂を収容した加工容器の側
壁面にレーザ光入射用の透光窓板を備えるとともに、該
窓板にテーブル面を向けて容器内に加工物テーブルを縦
向き姿勢に配置した構成とする。
【００１０】２）課題２）項の問題点解決には、加工容
器内の底部に貯留した光硬化性樹脂の液面高さを、樹脂
硬化層の１層分の厚さに対応するレベルに保持して光造
形を行うものとし、その光造形装置には、底面にレーザ
光入射用の透光窓板を備えた加工容器に対して、外部か
ら液状光硬化性樹脂を供給する樹脂補給手段，容器内に
貯留した光硬化性樹脂の液面レベル計測手段を含む液面
レベル制御手段を備えた構成とする。
器内の底部に貯留した光硬化性樹脂の液面高さを、樹脂
硬化層の１層分の厚さに対応するレベルに保持して光造
形を行うものとし、その光造形装置には、底面にレーザ
光入射用の透光窓板を備えた加工容器に対して、外部か
ら液状光硬化性樹脂を供給する樹脂補給手段，容器内に
貯留した光硬化性樹脂の液面レベル計測手段を含む液面
レベル制御手段を備えた構成とする。
【００１１】３）課題３）の問題点解決には、加工物テ
ーブルにセットした非金属基板の端面にあらかじめ金属
薄膜を形成しておき、該金属薄膜上に立体造形物を光造
形した後に造形物と一緒に基板を加工物テーブルから取
り外し、次いでエッチング法により前記金属薄膜を溶解
除去して基板から造形物を離型させるものとする。前記
１）項の発明によれば、加工物テーブルを縦向き姿勢に
配置したので、該テーブルを加工容器内に上方から挿入
して液状光硬化性樹脂の中に浸漬させる際に、テーブル
面に気泡が生じても、その気泡はテーブル面に付着残留
することなく直ちに浮上して樹脂液面から脱気する。し
たがって、気泡が光造形に影響を及ぼすことがなく、気
泡に起因する造形物のボイドなどの欠陥が防止できる。
ーブルにセットした非金属基板の端面にあらかじめ金属
薄膜を形成しておき、該金属薄膜上に立体造形物を光造
形した後に造形物と一緒に基板を加工物テーブルから取
り外し、次いでエッチング法により前記金属薄膜を溶解
除去して基板から造形物を離型させるものとする。前記
１）項の発明によれば、加工物テーブルを縦向き姿勢に
配置したので、該テーブルを加工容器内に上方から挿入
して液状光硬化性樹脂の中に浸漬させる際に、テーブル
面に気泡が生じても、その気泡はテーブル面に付着残留
することなく直ちに浮上して樹脂液面から脱気する。し
たがって、気泡が光造形に影響を及ぼすことがなく、気
泡に起因する造形物のボイドなどの欠陥が防止できる。
【００１２】一方、前記２）項の発明では、光造形工程
の進行に合わせて加工容器の底部に貯留した光硬化性樹
脂は、常に光樹脂硬化層の１層分に対応する液面高さを
維持するように液面レベルが制御される。したがって、
造形物のオーバーハング部分を造成する際にレーザ光を
下面側から照射しても、所定の層厚さ以上に光硬化性樹
脂が余分に硬化されることがなく、これにより正確な形
状の造形物を形成できる。
の進行に合わせて加工容器の底部に貯留した光硬化性樹
脂は、常に光樹脂硬化層の１層分に対応する液面高さを
維持するように液面レベルが制御される。したがって、
造形物のオーバーハング部分を造成する際にレーザ光を
下面側から照射しても、所定の層厚さ以上に光硬化性樹
脂が余分に硬化されることがなく、これにより正確な形
状の造形物を形成できる。
【００１３】さらに、前記３）項の発明によれば、光造
形を行った後にエッチング法で加工物テーブルの基板
（例えばガラス基板）の端面にあらかじめ被着しておい
た金属薄膜を溶融除去させることで、基板から造形物を
離型させる際に、カッターナイフなどを使用せずに造形
物を簡単に取り外すことができる。
形を行った後にエッチング法で加工物テーブルの基板
（例えばガラス基板）の端面にあらかじめ被着しておい
た金属薄膜を溶融除去させることで、基板から造形物を
離型させる際に、カッターナイフなどを使用せずに造形
物を簡単に取り外すことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を前記項目
別に分けて説明する。なお、各実施例の図中で図４に対
応する同一部材には同じ符号が付してある。 〔実施例１〕図１は本発明の請求項１，２に対応する光
造形装置の実施例を示すものであり、光硬化性樹脂２を
満たした加工容器１に対して、レーザ光入射用の透光窓
板３が容器の側面に設けてあり、かつ該窓板３とテーブ
ル面を向かい合わせるように加工物テーブル４が縦向き
（垂直）姿勢に配備されている。そして、図中に示した
直角座標軸Ｘ−Ｙ−Ｚに対して、加工物テーブル４は移
動ステージ５によりＸ軸方向にピッチ送りされ、また造
形物１１の断面データを基にレーザ光を光学系のスキャ
ナ７によりＹ軸，Ｚ軸方向スキャンし、前記の透光窓板
３を通じて光硬化性樹脂２に側方から照射して光造形を
行う。これにより、加工物テーブル４の垂直なテーブル
面に立体造形物１１が堆積形成される。
別に分けて説明する。なお、各実施例の図中で図４に対
応する同一部材には同じ符号が付してある。 〔実施例１〕図１は本発明の請求項１，２に対応する光
造形装置の実施例を示すものであり、光硬化性樹脂２を
満たした加工容器１に対して、レーザ光入射用の透光窓
板３が容器の側面に設けてあり、かつ該窓板３とテーブ
ル面を向かい合わせるように加工物テーブル４が縦向き
（垂直）姿勢に配備されている。そして、図中に示した
直角座標軸Ｘ−Ｙ−Ｚに対して、加工物テーブル４は移
動ステージ５によりＸ軸方向にピッチ送りされ、また造
形物１１の断面データを基にレーザ光を光学系のスキャ
ナ７によりＹ軸，Ｚ軸方向スキャンし、前記の透光窓板
３を通じて光硬化性樹脂２に側方から照射して光造形を
行う。これにより、加工物テーブル４の垂直なテーブル
面に立体造形物１１が堆積形成される。
【００１５】この場合に、加工容器１の上方から加工物
テーブル４を降ろして来て液状光硬化性樹脂２の中に浸
漬させる際に、そのテーブル面に生じた気泡はそのまま
付着残留することなく液中を浮上して槽外に脱気され
る。したがって、気泡の付着による光造形への影響を回
避してボイドなどの欠陥発生を防止できる。 〔実施例２〕図２は本発明の請求項３，４に対応する光
造形装置の実施例を示すものである。この実施例におい
ては、底面側にレーザ光入射用の透光窓板３を嵌め込ん
だ加工容器１に対して、光硬化性樹脂２は供給タンク１
２より供給弁１３，供給ホース１４を介して容器の底部
に供給するようにしており、かつ非接触式液面レベルセ
ンサ１５，制御部１６を介して容器１に供給した光硬化
性樹脂２の液面高さＨが一定レベルとなるように制御
し、この状態でレーザ光のスキャンと加工物テーブル４
の上昇ピッチ送りを交互におこなって立体造形物１１を
作成するようにしている。
テーブル４を降ろして来て液状光硬化性樹脂２の中に浸
漬させる際に、そのテーブル面に生じた気泡はそのまま
付着残留することなく液中を浮上して槽外に脱気され
る。したがって、気泡の付着による光造形への影響を回
避してボイドなどの欠陥発生を防止できる。 〔実施例２〕図２は本発明の請求項３，４に対応する光
造形装置の実施例を示すものである。この実施例におい
ては、底面側にレーザ光入射用の透光窓板３を嵌め込ん
だ加工容器１に対して、光硬化性樹脂２は供給タンク１
２より供給弁１３，供給ホース１４を介して容器の底部
に供給するようにしており、かつ非接触式液面レベルセ
ンサ１５，制御部１６を介して容器１に供給した光硬化
性樹脂２の液面高さＨが一定レベルとなるように制御
し、この状態でレーザ光のスキャンと加工物テーブル４
の上昇ピッチ送りを交互におこなって立体造形物１１を
作成するようにしている。
【００１６】ここで、前記の液面高さＨは、造形物１１
の１層分の樹脂硬化層の厚さＬに合わせて設定されてお
り、加工物テーブル４，あるいはテーブルの下面に堆積
された樹脂硬化層と透視窓板４との間に前記の層厚さＬ
に相応した間隔を設定して移動ステージ５でピッチ送り
した状態で、タンク１２より容器２への光硬化性樹脂２
の補給を開始し、その液面レベルが所定の液面高さＨに
達したところで、レベルセンサ１５の検出信号で供給弁
１３を閉じる。そして、この状態で加工容器１の下面側
からレーザ光を照射して次の層の樹脂硬化を行う。
の１層分の樹脂硬化層の厚さＬに合わせて設定されてお
り、加工物テーブル４，あるいはテーブルの下面に堆積
された樹脂硬化層と透視窓板４との間に前記の層厚さＬ
に相応した間隔を設定して移動ステージ５でピッチ送り
した状態で、タンク１２より容器２への光硬化性樹脂２
の補給を開始し、その液面レベルが所定の液面高さＨに
達したところで、レベルセンサ１５の検出信号で供給弁
１３を閉じる。そして、この状態で加工容器１の下面側
からレーザ光を照射して次の層の樹脂硬化を行う。
【００１７】上記の方法によれば、レーザ光を照射する
際に加工容器１の底部には常に造形物１１の１層分の厚
さに相応した液面高さＨの光硬化性樹脂２に滞留してお
り、したがって造形物１１にオーバーハング部分１１ａ
を造形する場合でも、光硬化性樹脂２が余分な厚さに硬
化されることがなく、これにより寸法精度の高い光造形
が行える。
際に加工容器１の底部には常に造形物１１の１層分の厚
さに相応した液面高さＨの光硬化性樹脂２に滞留してお
り、したがって造形物１１にオーバーハング部分１１ａ
を造形する場合でも、光硬化性樹脂２が余分な厚さに硬
化されることがなく、これにより寸法精度の高い光造形
が行える。
【００１８】〔実施例３〕図３（ａ）〜（ｄ）は本発明
の請求項５に対応した方法の実施例を示すものであり、
加工物テーブル４に対して造形物１１を成形する下面サ
イドにはガラス基板１７が着脱可能にセットされてお
り、かつ該ガラス基板１７の端面にはあらかじめスパッ
タ法，蒸着法などにより金属薄膜１８を被着形成してお
く。
の請求項５に対応した方法の実施例を示すものであり、
加工物テーブル４に対して造形物１１を成形する下面サ
イドにはガラス基板１７が着脱可能にセットされてお
り、かつ該ガラス基板１７の端面にはあらかじめスパッ
タ法，蒸着法などにより金属薄膜１８を被着形成してお
く。
【００１９】そして、図３（ａ）に示す光造形工程で金
属薄膜１８の面上に造形物１１を造形した後に、造形物
１１と一緒に加工物テーブル４を加工容器１から上方に
引き上げ、続いてガラス基板１７をテーブル４から取り
外す。この取り外し状態を図３（ｂ）に示す。次に、図
３（ｃ）のようにガラス基板１７を下向けに金属薄膜１
８をエッチング液２０を満たしたエッチング槽１９の中
に浸漬し、ここで図３（ｄ）のように金属薄膜１８をエ
ッチング液２０で溶融除去し、造形物１１とガラス基板
１７とを分離，離型させた上で造形物１１を取り出す。
なお、ガラス基板１７は改めて金属薄膜１８を被着形成
した後、再び光造形工程に投入して繰り返し使用するも
のとする。
属薄膜１８の面上に造形物１１を造形した後に、造形物
１１と一緒に加工物テーブル４を加工容器１から上方に
引き上げ、続いてガラス基板１７をテーブル４から取り
外す。この取り外し状態を図３（ｂ）に示す。次に、図
３（ｃ）のようにガラス基板１７を下向けに金属薄膜１
８をエッチング液２０を満たしたエッチング槽１９の中
に浸漬し、ここで図３（ｄ）のように金属薄膜１８をエ
ッチング液２０で溶融除去し、造形物１１とガラス基板
１７とを分離，離型させた上で造形物１１を取り出す。
なお、ガラス基板１７は改めて金属薄膜１８を被着形成
した後、再び光造形工程に投入して繰り返し使用するも
のとする。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の光造形方
法，および光造形装置によれば、次記の効果を奏する。 １）請求項２の光造形装置を用い、請求項１の方法によ
り立体造形物を光造形することにより、加工物テーブル
を光硬化性樹脂の液中に浸漬する際に生じた気泡をテー
ブル面から浮上，離脱させて液面上に脱気させることが
でき、これにより気泡の付着に起因するボイド発生を回
避して高品質の造形物を光造形することができる。
法，および光造形装置によれば、次記の効果を奏する。 １）請求項２の光造形装置を用い、請求項１の方法によ
り立体造形物を光造形することにより、加工物テーブル
を光硬化性樹脂の液中に浸漬する際に生じた気泡をテー
ブル面から浮上，離脱させて液面上に脱気させることが
でき、これにより気泡の付着に起因するボイド発生を回
避して高品質の造形物を光造形することができる。
【００２１】２）請求項４の光造形装置を用い、請求項
３の方法により立体造形物を光造形することにより、造
形物の形状が複雑で高さの途中箇所にオーバーハング部
分を造形する場合でも、レーザ光を照射する際に、樹脂
硬化層の層厚さ方向での余分な樹脂硬化のおそれなしに
寸法精度の高い造形物を光造形することができる。 ３）請求項５の光造形方法を採用することにより、造形
物をカッターナイフなどを用いずに簡単，かつ確実に離
型でき、従来の離型方法で問題となっていた造形物の傷
つき，変形など欠陥が防げる。
３の方法により立体造形物を光造形することにより、造
形物の形状が複雑で高さの途中箇所にオーバーハング部
分を造形する場合でも、レーザ光を照射する際に、樹脂
硬化層の層厚さ方向での余分な樹脂硬化のおそれなしに
寸法精度の高い造形物を光造形することができる。 ３）請求項５の光造形方法を採用することにより、造形
物をカッターナイフなどを用いずに簡単，かつ確実に離
型でき、従来の離型方法で問題となっていた造形物の傷
つき，変形など欠陥が防げる。
【図１】本発明の実施例１に対応した光造形装置の構成
図
図
【図２】本発明の実施例２に対応した光造形装置の構成
図
図
【図３】本発明の実施例３に対応した光造形方法の工程
を表す図であり、（ａ）は光造形工程終了直後に造形物
を加工容器から引き上げた状態図、（ｂ）は造形物と一
緒にガラス基板を加工物テーブルから外した状態図、
（ｃ）はエッチング法による造形物の離型工程中の状態
図、（ｄ）は離型後の状態図
を表す図であり、（ａ）は光造形工程終了直後に造形物
を加工容器から引き上げた状態図、（ｂ）は造形物と一
緒にガラス基板を加工物テーブルから外した状態図、
（ｃ）はエッチング法による造形物の離型工程中の状態
図、（ｄ）は離型後の状態図
【図４】従来における光造形装置全体の構成図
１ 加工容器 ２ 液状の光硬化性樹脂 ３ 透光窓板 ４ 加工物テーブル ５ 移動ステージ ７ スキャナ １１ 立体造形物 １１ａ オーバーハング部分 １２ 光硬化性樹脂の補給タンク １３ 光硬化性樹脂の供給弁 １５ 液面レベルセンサ １６ 制御部 １７ ガラス基板 １８ 金属薄膜 ２０ エッチング液
Claims (5)
- 【請求項１】光硬化性樹脂を材料に、紫外線レーザ光の
照射により樹脂を硬化させて立体形状の造形物を加工す
る光造形方法であり、加工容器内に収容した未硬化の液
状光硬化性樹脂に加工物テーブルを浸漬し、この状態で
造形物の断面データを基にしたレーザ光照射による樹脂
硬化層の形成，および加工物テーブルの移動を交互に繰
り返し行って加工物テーブルに立体形状の造形物を堆積
成形させるものにおいて、前記加工物テーブルを容器内
で縦向き姿勢に保持し、該テーブルに対してレーザ光を
側方から照射して光造形を行うことを特徴とする立体造
形物の光造形方法。 - 【請求項２】請求項１記載の光造形方法の実施に使用す
る光造形装置であって、液状光硬化性樹脂を収容した加
工容器の側壁面にレーザ光入射用の透光窓板を備えると
ともに、該窓板にテーブル面を向けて容器内に加工物テ
ーブルを縦向き姿勢に配置したことを特徴とする立体造
形物の光造形装置。 - 【請求項３】光硬化性樹脂を材料に、紫外線レーザ光の
照射により樹脂を硬化させて立体形状の造形物を加工す
る光造形方法であり、加工容器内に収容した未硬化の液
状光硬化性樹脂に加工物テーブルを浸漬し、造形物の断
面データを基に、容器下面側からのレーザ光照射による
樹脂硬化層の形成，および加工物テーブルの移動を交互
に繰り返し行って加工物テーブルに立体形状の造形物を
堆積成形させるものにおいて、容器内の底部に貯留した
光硬化性樹脂の液面高さを、樹脂硬化層の１層分の厚さ
に対応するレベルに保持して光造形を行うことを特徴と
する立体造形物の光造形方法。 - 【請求項４】請求項３記載の光造形方法の実施に使用す
る光造形装置であって、底面にレーザ光入射用の透光窓
板を備えた加工容器に対し、外部から液状光硬化性樹脂
を供給する樹脂補給手段，容器内に貯留した光硬化性樹
脂の液面レベル計測手段を含む液面レベル制御手段を備
えたことを特徴とする立体造形物の光造形装置。 - 【請求項５】光硬化性樹脂を材料に、紫外線レーザ光の
照射により樹脂を硬化させて立体形状の造形物を加工す
る光造形方法であり、加工容器内に収容した未硬化の液
状光硬化性樹脂に加工物テーブルを浸漬し、造形物の断
面データを基に、容器下面側からのレーザ光照射による
樹脂硬化層の形成，および加工物テーブルの移動を交互
に繰り返し行って加工物テーブルに立体形状の造形物を
堆積成形させるものにおいて、前記加工物テーブルにセ
ットした非金属基板の端面にあらかじめ金属薄膜を形成
しておき、該金属薄膜上に立体造形物を光造形した後に
造形物と一緒に基板を加工物テーブルから取り外し、次
いでエッチング法により前記金属薄膜を溶解除去して基
板から造形物を離型させるようにしたことを特徴とする
立体造形物の光造形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7255945A JPH0994883A (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 立体造形物の光造形方法および光造形装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7255945A JPH0994883A (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 立体造形物の光造形方法および光造形装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0994883A true JPH0994883A (ja) | 1997-04-08 |
Family
ID=17285766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7255945A Pending JPH0994883A (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 立体造形物の光造形方法および光造形装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0994883A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005188609A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Shikoku Res Inst Inc | 電動弁の診断方法及びその装置 |
| CN104956672A (zh) * | 2013-04-30 | 2015-09-30 | 惠普发展公司，有限责任合伙企业 | 三维对象构造 |
| CN107791511A (zh) * | 2016-09-05 | 2018-03-13 | 福特全球技术公司 | 增材制造方法 |
| JP2018079652A (ja) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | セイコーエプソン株式会社 | 樹脂成形装置および樹脂成形方法 |
| WO2018092732A1 (ja) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | セイコーエプソン株式会社 | 樹脂成形装置および樹脂成形方法 |
| JP2018108710A (ja) * | 2017-01-06 | 2018-07-12 | セイコーエプソン株式会社 | 樹脂成形装置および樹脂成形方法 |
| JP2018118431A (ja) * | 2017-01-25 | 2018-08-02 | セイコーエプソン株式会社 | 樹脂成形装置および樹脂成形方法 |
| CN108454100A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-08-28 | 常州轻工职业技术学院 | 基于全反射原理提高成型效果的光固化成型设备 |
| JP2019193995A (ja) * | 2018-05-02 | 2019-11-07 | カンタツ株式会社 | 積層造形装置および積層造形装置の制御方法 |
| JP2020142426A (ja) * | 2019-03-06 | 2020-09-10 | 新東工業株式会社 | 付加製造システム及び容器 |
| KR102179647B1 (ko) * | 2019-05-28 | 2020-11-17 | 주식회사 덴티스 | 수조 측벽 전용 3d 프린터 |
| KR102409886B1 (ko) * | 2021-01-08 | 2022-06-22 | 주식회사 코윈디에스티 | 레이저빔과 에칭액을 사용하여 원판 글라스를 절단하는 가공 시스템 및 그의 운용 방법 |
-
1995
- 1995-10-03 JP JP7255945A patent/JPH0994883A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US10434725B2 (en) | 2013-04-30 | 2019-10-08 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Three-dimensional object construction |
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| JP2016511713A (ja) * | 2013-04-30 | 2016-04-21 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー．Ｈｅｗｌｅｔｔ‐Ｐａｃｋａｒｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｌ．Ｐ． | ３次元物体の作製 |
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| CN104956672B (zh) * | 2013-04-30 | 2017-07-04 | 惠普发展公司，有限责任合伙企业 | 三维对象构造 |
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| JP2018079652A (ja) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | セイコーエプソン株式会社 | 樹脂成形装置および樹脂成形方法 |
| WO2018092732A1 (ja) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | セイコーエプソン株式会社 | 樹脂成形装置および樹脂成形方法 |
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| CN108454100B (zh) * | 2018-04-09 | 2024-04-02 | 常州工业职业技术学院 | 基于全反射原理提高成型效果的光固化成型设备 |
| JP2019193995A (ja) * | 2018-05-02 | 2019-11-07 | カンタツ株式会社 | 積層造形装置および積層造形装置の制御方法 |
| JP2020142426A (ja) * | 2019-03-06 | 2020-09-10 | 新東工業株式会社 | 付加製造システム及び容器 |
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