JPH1134170A - 三次元物体形成方法及び三次元物体形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は簡単にかつ安価に高精度の三次元物体
を形成する三次元物体形成方法及び三次元物体形成装置
を提供する。 【解決手段】三次元物体形成装置１は、支持体供給ユニ
ット５から積層体保持ステージ７上に供給されたシート
材１１上に、情報作成ユニット２の三次元物体の立体情
報を元に断面データ作成ユニット３で作成した断面形状
データに基づいて、配置ユニット８によりカチオン系紫
外線硬化型樹脂からなる三次元物体形成材料１３を散布
・配置し、硬化ユニット９から紫外線を照射した後、所
定時間内に支持体供給ユニット５から次のシート材１１
を重ね合わせるという処理を順次行ってシート材１１の
接合束１４により三次元物体１５が形成されると、支持
体除去ユニット６で三次元物体形成材料１３以外の不要
部分を除去し、三次元物体１５を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、三次元物体形成方
法及び三次元物体形成装置に関し、詳細には、三次元物
体を安価に、かつ、精度良く形成する三次元物体形成方
法及び三次元物体形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、製品を製作する前に製品の外観の
評価等を行うために、試作品、設計モデル等として予め
三次元物体を試作することが行われている。このような
三次元物体の形成方法としては、近時、設計段階からす
ぐにその原型を得ることのできる方法として、ＣＡＤ／
ＣＡＭデータ等のコンピュータの三次元物体の立体情報
に基づいて、三次元物体を形成する三次元物体形成方
法、三次元物体形成装置及びこれらの方法や装置で形成
した三次元物体が普及している。

【０００３】従来、この種の三次元物体形成方法及び三
次元物体形成装置としては、紙あるいはプラスチック等
からなるシート材を三次元物体形成材料として用い、該
シート材を重ね合わせて三次元物体を形成するもの（以
下、従来技術１という。）が知られている（特開平６−
１９０９２９号公報、特開平６−２７８２１４号公報、
特開平７−１９５５３１号公報、特開平７−１９５５３
２号公報及び特開平７−１９５５３３号公報参照）。

【０００４】この従来技術１は、例えば、特開平７−１
９５５３１号公報に記載されているように、複数のシー
ト材を重ね合わせた状態で互いに接着し、複数のシート
材の各々を形成対象である三次元物体の断面形状データ
に応じて切断して、当該切断されたシート材の三次元物
体の形成に用いられない不要部分を除去することによ
り、三次元物体を形成したり、例えば、特開平６−２７
８２１４号公報に記載されているように、複数のシート
材を重ね合わせた状態で接着し、該複数枚のシート材の
うち最上部に位置するシート材をレーザービーム等で形
成対象の三次元物体の断面形状に沿って切断し、切断さ
れたシート材の不要部分を除去する動作を繰り返すこと
により、三次元物体を形成している。

【０００５】また、他の従来の三次元物体形成方法及び
三次元物体形成装置としては、形成対象の三次元物体の
断面形状に応じて、光を光硬化性樹脂に照射し、該光硬
化性樹脂をその断面毎に段階的に硬化させて三次元物体
を形成するもの（以下、従来技術２という。）が知られ
ている（特開平４−２２１６２４号公報、特開平５−２
１２８０６号公報及び特開平７−６８６４７号公報参
照）。

【０００６】この従来技術２は、例えば、特開平５−２
１２８０６号公報に記載されているように、フィルム形
状の光硬化性樹脂に形成対象の三次元物体の断面形状デ
ータに応じて光を照射し、この光硬化性樹脂を硬化させ
ることで、三次元物体を形成している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術にあっては、以下のような問題があった。すなわ
ち、従来技術１の三次元物体形成方法や三次元物体形成
装置にあっては、複雑な形状の三次元物体を形成しよう
とすると、切断された状態にある三次元物体形成材料に
おける三次元物体を形成しない部分（以下、不要部分と
いう。）が、容易には除去されず、複雑な形状の三次元
物体を形成することができない。

【０００８】すなわち、不要部分を除去する際に、形成
途中にある三次元物体に除去しようとする不要部分が引
っかかって、適切に除去することがでず、複雑な形状の
三次元物体を形成することができないという問題があっ
た。さらに、不要部分を除去するために、各層の不要部
分を格子状に切断する必要があり、時間を要するという
問題があった。

【０００９】また、従来技術２の三次元物体形成方法や
三次元物体形成装置にあっては、従来技術１に比較し
て、複雑な形状の三次元物体を形成することはできる
が、材料として高価な光硬化性樹脂を使用する必要があ
るとともに、光硬化樹脂を選択的に硬化させる光を発生
させる高価な光源装置を必要とし、高価なものとなると
いう問題があった。また、三次元物体全体を光硬化性樹
脂を硬化させることにより形成するため、光硬化性樹脂
を硬化させるのに時間を要し、三次元物体を形成するの
に長時間を要するという問題があった。さらに、光硬化
樹脂シート材の硬化させない部分を除去する作業は、手
間と時間と労力を要するという問題があった。

【００１０】さらに、最終的に形成される三次元物体に
着目すると、従来技術１により形成される三次元物体
は、形成に際して三次元物体形成材料としてのシート材
を接着させるための接着剤の厚みを一定に保つことが困
難であり、所望の形状を正確に再現することが困難で、
高精度の三次元物体を形成することが困難であるという
問題があった。また、従来技術２により形成される三次
元物体は、その全体が光硬化性樹脂からなるため、脆
く、壊れやすいだけでなく、形成された三次元物体の重
量が重たく、取り扱い性が悪いという問題があった。

【００１１】そこで、請求項１記載の発明は、形成対象
の三次元物体の断面形状データに基づいて、所定の複数
の支持体に三次元物体形成材料としてカチオン系紫外線
硬化型樹脂を順次支持させ、当該カチオン系紫外線硬化
樹脂に紫外線を照射して硬化させて三次元物体を形成す
ることにより、数ミリの厚さ程度まで硬化が可能で、か
つ、紫外線が照射された後、完全に硬化するまで所定時
間を要するカチオン系紫外線硬化型樹脂を三次元物体形
成材料として使用して、支持体の収縮による影響を抑制
しつつ、支持体を精度良く重ね合わせて三次元物体を形
成し、また、三次元物体部分を壊すことなく、不要部分
を適切に除去し、複雑な形状の三次元物体を高精度に、
安価かつ容易に形成することのできる三次元物体形成方
法を提供することを目的としている。

【００１２】請求項２記載の発明は、形成対象の三次元
物体の断面形状データに基づいて、所定の支持体に、三
次元物体形成材料としてカチオン系紫外線硬化型樹脂を
配置し、当該三次元物体形成材料の配置された支持体に
所定量紫外線を照射した後、所定時間内に次層の支持体
を重ね合わせるという各処理工程を三次元物体が形成さ
れるまで順次行って、三次元物体が形成されると、複数
の支持体に配置された三次元物体形成材料により三次元
物体の形成された支持体の接合束から三次元物体形成材
料の配置された部分以外の不要部分を除去することによ
り、数ミリの厚さ程度まで硬化が可能で、かつ、紫外線
が照射された後、完全に硬化するまで所定時間要するカ
チオン系紫外線硬化型樹脂を三次元物体形成材料として
使用して、支持体の収縮による影響を抑制しつつ、支持
体を精度良く重ね合わせて三次元物体を形成し、また、
三次元物体部分を壊すことなく、不要部分を適切に除去
し、複雑な形状の三次元物体を高精度に、安価かつ容易
に形成することのできる三次元物体形成方法を提供する
ことを目的としている。

【００１３】請求項３記載の発明は、支持体として、三
次元物体形成材料を所定量浸透・透過させるものを使用
することにより、浸透・透過した三次元物体形成材料で
支持体同士を接合し、より一層高精度の三次元物体を安
価かつ容易に形成することのできる三次元物体形成方法
を提供することを目的としている。

【００１４】請求項４記載の発明は、形成対象の三次元
物体の断面形状データに基づいて、所定の支持体に、三
次元物体形成材料としてカチオン系紫外線硬化型樹脂を
配置し、当該三次元物体形成材料の配置された支持体に
次層の支持体を重ね合わせるという処理工程を順次所定
回数繰り返し行った後、所定量紫外線を照射して三次元
物体形成材料を硬化させるという各処理を三次元物体が
形成されるまで順次行って、三次元物体が形成される
と、複数の支持体に配置された三次元物体形成材料によ
り三次元物体の形成された支持体の接合束から三次元物
体形成材料の配置された部分以外の不要部分を除去する
ことにより、数ミリの厚さ程度まで硬化が可能で、か
つ、紫外線が照射された後、完全に硬化するまで所定時
間要するカチオン系紫外線硬化型樹脂を三次元物体形成
材料として使用して、支持体の収縮による影響をより一
層抑制しつつ、支持体を精度良く重ね合わせるととも
に、硬化処理工程の回数を削減して三次元物体を形成
し、また、三次元物体部分を壊すことなく、不要部分を
適切に除去し、複雑な形状の三次元物体を高精度に、よ
り一層安価かつ容易に形成することのできる三次元物体
形成方法を提供することを目的としている。

【００１５】請求項５記載の発明は、形成対象の三次元
物体の断面形状データに基づいて、所定の複数の支持体
に三次元物体形成材料としてカチオン系紫外線硬化型樹
脂を順次支持させ、当該カチオン系紫外線硬化樹脂に紫
外線を照射して硬化させて三次元物体を形成することに
より、数ミリの厚さ程度まで硬化が可能で、かつ、紫外
線が照射された後、完全に硬化するまで所定時間を要す
るカチオン系紫外線硬化型樹脂を三次元物体形成材料と
して使用して、支持体の収縮による影響を抑制しつつ、
支持体を精度良く重ね合わせて三次元物体を形成し、ま
た、三次元物体部分を壊すことなく、不要部分を適切に
除去し、複雑な形状の三次元物体を高精度に、安価かつ
容易に形成することのできる三次元物体形成装置を提供
することを目的としている。

【００１６】請求項６記載の発明は、形成対象の三次元
物体の断面形状データに基づいて、所定の支持体に、三
次元物体形成材料としてカチオン系紫外線硬化型樹脂を
配置し、当該三次元物体形成材料の配置された支持体に
所定量紫外線を照射した後、所定時間内に次層の支持体
を重ね合わせるという各処理工程を三次元物体が形成さ
れるまで順次行って、三次元物体が形成されると、複数
の支持体に配置された三次元物体形成材料により三次元
物体の形成された支持体の接合束から三次元物体形成材
料の配置された部分以外の不要部分を除去することによ
り、数ミリの厚さ程度まで硬化が可能で、かつ、紫外線
が照射された後、完全に硬化するまで所定時間要するカ
チオン系紫外線硬化型樹脂を三次元物体形成材料として
使用して、支持体の収縮による影響を抑制しつつ、支持
体を精度良く重ね合わせて三次元物体を形成し、また、
三次元物体部分を壊すことなく、不要部分を適切に除去
し、複雑な形状の三次元物体を高精度に、安価かつ容易
に形成することのできる三次元物体形成装置を提供する
ことを目的としている。

【００１７】請求項７記載の発明は、支持体として、三
次元物体形成材料を所定量浸透・透過させるものを使用
することにより、浸透・透過した三次元物体形成材料で
支持体同士を接合し、より一層高精度の三次元物体を安
価かつ容易に形成することのできる三次元物体形成装置
を提供することを目的としている。

【００１８】請求項８記載の発明は、形成対象の三次元
物体の断面形状データに基づいて、所定の支持体に、三
次元物体形成材料としてカチオン系紫外線硬化型樹脂を
配置し、当該三次元物体形成材料の配置された支持体に
次層の支持体を重ね合わせるという処理工程を順次所定
回数繰り返し行った後、所定量紫外線を照射して三次元
物体形成材料を硬化させるという各処理を順次三次元物
体が形成されるまで順次行って、三次元物体が形成され
ると、複数の支持体に配置された三次元物体形成材料に
より三次元物体の形成された支持体の接合束から三次元
物体形成材料の配置された部分以外の不要部分を除去す
ることにより、数ミリの厚さ程度まで硬化が可能で、か
つ、紫外線が照射された後、完全に硬化するまで所定時
間要するカチオン系紫外線硬化型樹脂を三次元物体形成
材料として使用して、支持体の収縮による影響をより一
層抑制しつつ、支持体を精度良く重ね合わせるととも
に、硬化処理工程の回数を削減して三次元物体を形成
し、また、三次元物体部分を壊すことなく、不要部分を
適切に除去し、複雑な形状の三次元物体を高精度に、よ
り一層安価かつ容易に形成することのできる三次元物体
形成装置を提供することを目的としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の三
次元物体形成方法は、形成対象の三次元物体の断面形状
データに基づいて、所定の複数の支持体に所定の硬化処
理で硬化する三次元物体形成材料を順次支持させて前記
三次元物体を形成する三次元物体形成方法であって、前
記三次元物体形成材料として、カチオン系紫外線硬化型
樹脂を使用し、前記所定の硬化処理として、所定量の紫
外線を前記カチオン系紫外線硬化型樹脂に照射すること
により、上記目的を達成している。

【００２０】上記構成によれば、形成対象の三次元物体
の断面形状データに基づいて、所定の複数の支持体に三
次元物体形成材料としてカチオン系紫外線硬化型樹脂を
順次支持させ、当該カチオン系紫外線硬化樹脂に紫外線
を照射して硬化させて三次元物体を形成しているので、
数ミリの厚さ程度まで硬化が可能で、かつ、紫外線が照
射された後、完全に硬化するまで所定時間を要するカチ
オン系紫外線硬化型樹脂を三次元物体形成材料として使
用して、支持体の収縮による影響を抑制しつつ、支持体
を精度良く重ね合わせて三次元物体を形成することがで
き、また、三次元物体部分を壊すことなく、不要部分を
適切に除去することができ、複雑な形状の三次元物体を
高精度に、安価かつ容易に形成することができる。

【００２１】請求項２記載の発明の三次元物体形成方法
は、形成対象の三次元物体の断面形状データに基づい
て、所定の複数の支持体に所定の硬化処理で硬化する三
次元物体形成材料を順次支持させて前記三次元物体を形
成する三次元物体形成方法であって、前記支持体の表面
に前記断面形状データに基づいて前記三次元物体形成材
料としてカチオン系紫外線硬化型樹脂を配置する配置工
程と、前記配置工程で前記三次元物体形成材料の配置さ
れた前記支持体に前記硬化処理として紫外線を照射する
硬化工程と、前記硬化工程で前記紫外線が照射された
後、所定時間内に当該硬化工程処理の行われた前記支持
体に次層の前記支持体を重ね合わせる重ね合わせ工程
と、前記配置工程、前記硬化工程及び前記重ね合わせ工
程を順次行って、前記複数の支持体に配置された前記三
次元物体形成材料により前記三次元物体の形成された前
記支持体の接合束から前記三次元物体形成材料の配置さ
れた部分以外の不要部分を除去する除去工程と、を行う
ことにより、上記目的を達成している。

【００２２】上記構成によれば、形成対象の三次元物体
の断面形状データに基づいて、所定の支持体に、三次元
物体形成材料としてカチオン系紫外線硬化型樹脂を配置
し、当該三次元物体形成材料の配置された支持体に所定
量紫外線を照射した後、所定時間内に次層の支持体を重
ね合わせるという各処理工程を三次元物体が形成される
まで順次行って、三次元物体が形成されると、複数の支
持体に配置された三次元物体形成材料により三次元物体
の形成された支持体の接合束から三次元物体形成材料の
配置された部分以外の不要部分を除去しているので、数
ミリの厚さ程度まで硬化が可能で、かつ、紫外線が照射
された後、完全に硬化するまで所定時間要するカチオン
系紫外線硬化型樹脂を三次元物体形成材料として使用し
て、支持体の収縮による影響を抑制しつつ、支持体を精
度良く重ね合わせて三次元物体を形成することができ、
また、三次元物体部分を壊すことなく、不要部分を適切
に除去することができ、複雑な形状の三次元物体を高精
度に、安価かつ容易に形成することができる。

【００２３】上記各場合において、例えば、請求項３に
記載するように、前記支持体は、前記三次元物体形成材
料を所定量浸透・透過させてもよい。

【００２４】上記構成によれば、支持体として、三次元
物体形成材料を所定量浸透・透過させるものを使用して
いるので、浸透・透過した三次元物体形成材料で支持体
同士を接合することができ、より一層高精度の三次元物
体を安価かつ容易に形成することができる。

【００２５】請求項４記載の発明の三次元物体形成方法
は、所定の硬化処理で硬化する三次元物体形成材料を所
定量浸透・通過させる所定の複数の支持体に、形成対象
の三次元物体の断面形状データに基づいて、順次前記三
次元物体形成材料を支持させて前記三次元物体を形成す
る三次元物体形成方法であって、前記支持体の表面に前
記断面形状データに基づいて前記三次元物体形成材料と
してカチオン系紫外線硬化型樹脂を配置する配置工程
と、前記配置工程で前記三次元物体形成材料の配置され
た前記支持体に次層の前記支持体を重ね合わせる重ね合
わせ工程と、前記配置工程と前記重ね合わせ工程を所定
回数繰り返し行った後、前記支持体の前記三次元物体形
成材料に前記硬化処理として紫外線を照射する硬化工程
と、前記配置工程と前記重ね合わせ工程を順次所定回数
繰り返し行った後前記硬化工程を行う処理工程を順次行
って、前記複数の支持体に配置された前記三次元物体形
成材料により前記三次元物体の形成された前記支持体の
接合束から前記三次元物体形成材料の配置された部分以
外の不要部分を除去する除去工程と、を行うことによ
り、上記目的を達成している。

【００２６】上記構成によれば、形成対象の三次元物体
の断面形状データに基づいて、所定の支持体に、三次元
物体形成材料としてカチオン系紫外線硬化型樹脂を配置
し、当該三次元物体形成材料の配置された支持体に次層
の支持体を重ね合わせるという処理工程を順次所定回数
繰り返し行った後、所定量紫外線を照射して三次元物体
形成材料を硬化させるという各処理を三次元物体が形成
されるまで順次行って、三次元物体が形成されると、複
数の支持体に配置された三次元物体形成材料により三次
元物体の形成された支持体の接合束から三次元物体形成
材料の配置された部分以外の不要部分を除去しているの
で、数ミリの厚さ程度まで硬化が可能で、かつ、紫外線
が照射された後、完全に硬化するまで所定時間要するカ
チオン系紫外線硬化型樹脂を三次元物体形成材料として
使用して、支持体の収縮による影響をより一層抑制しつ
つ、支持体を精度良く重ね合わせることができるととも
に、硬化処理工程の回数を削減して三次元物体を形成す
ることができ、また、三次元物体部分を壊すことなく、
不要部分を適切に除去することができ、複雑な形状の三
次元物体を高精度に、より一層安価かつ容易に形成する
ことができる。

【００２７】請求項５記載の発明の三次元物体形成装置
は、形成対象の三次元物体の断面形状データに基づい
て、所定の複数の支持体に所定の硬化処理で硬化する三
次元物体形成材料を順次支持させて前記三次元物体を形
成する三次元物体形成装置であって、前記三次元物体形
成材料として、カチオン系紫外線硬化型樹脂を使用し、
前記所定の硬化処理として、所定量の紫外線を前記カチ
オン系紫外線硬化型樹脂に照射することにより、上記目
的を達成している。

【００２８】上記構成によれば、形成対象の三次元物体
の断面形状データに基づいて、所定の複数の支持体に三
次元物体形成材料としてカチオン系紫外線硬化型樹脂を
順次支持させ、当該カチオン系紫外線硬化樹脂に紫外線
を照射して硬化させて三次元物体を形成しているので、
数ミリの厚さ程度まで硬化が可能で、かつ、紫外線が照
射された後、完全に硬化するまで所定時間を要するカチ
オン系紫外線硬化型樹脂を三次元物体形成材料として使
用して、支持体の収縮による影響を抑制しつつ、支持体
を精度良く重ね合わせて三次元物体を形成することがで
き、また、三次元物体部分を壊すことなく、不要部分を
適切に除去することができ、複雑な形状の三次元物体を
高精度に、安価かつ容易に形成することができる。

【００２９】請求項６記載の発明の三次元物体形成装置
は、形成対象の三次元物体の断面形状データに基づい
て、所定の複数の支持体に所定の硬化処理で硬化する三
次元物体形成材料を順次支持させて前記三次元物体を形
成する三次元物体形成装置であって、前記支持体の表面
に前記断面形状データに基づいて前記三次元物体形成材
料としてカチオン系紫外線硬化型樹脂を配置する配置手
段と、前記支持体の前記三次元物体形成材料に前記硬化
処理として紫外線を照射する硬化手段と、前記硬化手段
で前記紫外線が照射された後、所定時間内に当該硬化手
段で硬化処理の行われた前記支持体に次層の前記支持体
を重ね合わせる重ね合わせ手段と、前記配置手段、前記
硬化手段及び前記重ね合わせ手段による処理が順次行わ
れて、前記複数の支持体に配置された前記三次元物体形
成材料により前記三次元物体の形成された前記支持体の
接合束から前記三次元物体形成材料の配置された部分以
外の不要部分を除去する除去手段と、を備えることによ
り、上記目的を達成している。

【００３０】上記構成によれば、形成対象の三次元物体
の断面形状データに基づいて、所定の支持体に、三次元
物体形成材料としてカチオン系紫外線硬化型樹脂を配置
し、当該三次元物体形成材料の配置された支持体に所定
量紫外線を照射した後、所定時間内に次層の支持体を重
ね合わせるという各処理工程を三次元物体が形成される
まで順次行って、三次元物体が形成されると、複数の支
持体に配置された三次元物体形成材料により三次元物体
の形成された支持体の接合束から三次元物体形成材料の
配置された部分以外の不要部分を除去しているので、数
ミリの厚さ程度まで硬化が可能で、かつ、紫外線が照射
された後、完全に硬化するまで所定時間要するカチオン
系紫外線硬化型樹脂を三次元物体形成材料として使用し
て、支持体の収縮による影響を抑制しつつ、支持体を精
度良く重ね合わせて三次元物体を形成することができ、
また、三次元物体部分を壊すことなく、不要部分を適切
に除去することができ、複雑な形状の三次元物体を高精
度に、安価かつ容易に形成することができる。

【００３１】上記各場合において、例えば、請求項７に
記載するように、前記支持体は、前記三次元物体形成材
料を所定量浸透・透過させてもよい。

【００３２】上記構成によれば、支持体として、三次元
物体形成材料を所定量浸透・透過させるものを使用して
いるので、浸透・透過した三次元物体形成材料で支持体
同士を接合することができ、より一層高精度の三次元物
体を安価かつ容易に形成することができる。

【００３３】請求項８記載の発明の三次元物体形成装置
は、所定の硬化処理で硬化する三次元物体形成材料を所
定量浸透・通過させる所定の複数の支持体に、形成対象
の三次元物体の断面形状データに基づいて、順次前記三
次元物体形成材料を支持させて前記三次元物体を形成す
る三次元物体形成装置であって、前記支持体の表面に前
記断面形状データに基づいて前記三次元物体形成材料と
してカチオン系紫外線硬化型樹脂を配置する配置手段
と、前記配置手段により前記三次元物体形成材料の配置
された前記支持体に次層の前記支持体を重ね合わせる重
ね合わせ手段と、前記配置手段と前記重ね合わせ手段に
よる処理が順次所定回数繰り返し行われた後、前記支持
体の前記三次元物体形成材料に前記硬化処理として紫外
線を照射する硬化手段と、前記配置手段と前記重ね合わ
せ手段による処理を所定回数繰り返し行った後、前記硬
化手段による硬化処理を順次行って、前記複数の支持体
に配置された前記三次元物体形成材料により前記三次元
物体の形成された前記支持体の接合束から前記三次元物
体形成材料の配置された部分以外の不要部分を除去する
除去手段と、を備えることにより、上記目的を達成して
いる。

【００３４】上記構成によれば、形成対象の三次元物体
の断面形状データに基づいて、所定の支持体に、三次元
物体形成材料としてカチオン系紫外線硬化型樹脂を配置
し、当該三次元物体形成材料の配置された支持体に次層
の支持体を重ね合わせるという処理工程を順次所定回数
繰り返し行った後、所定量紫外線を照射して三次元物体
形成材料を硬化させるという各処理を順次三次元物体が
形成されるまで順次行って、三次元物体が形成される
と、複数の支持体に配置された三次元物体形成材料によ
り三次元物体の形成された支持体の接合束から三次元物
体形成材料の配置された部分以外の不要部分を除去して
いるので、数ミリの厚さ程度まで硬化が可能で、かつ、
紫外線が照射された後、完全に硬化するまで所定時間要
するカチオン系紫外線硬化型樹脂を三次元物体形成材料
として使用して、支持体の収縮による影響をより一層抑
制しつつ、支持体を精度良く重ね合わせることができる
とともに、硬化処理工程の回数を削減して三次元物体を
形成することができ、また、三次元物体部分を壊すこと
なく、不要部分を適切に除去することができ、複雑な形
状の三次元物体を高精度に、より一層安価かつ容易に形
成することができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるか
ら、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本
発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定す
る旨の記載がない限り、これらの態様に限られるもので
はない。

【００３６】図１は、本発明の三次元物体形成方法及び
三次元物体形成装置の一実施の形態を示す図である。図
１は、本発明の三次元物体形成方法及び三次元物体形成
装置の一実施の形態を適用した三次元物体形成装置１の
概略構成を示す正面図である。

【００３７】図１において、三次元物体形成装置１は、
情報作成ユニット２、断面データ作成ユニット３、接合
・硬化ユニット４、支持体供給ユニット５及び支持体除
去ユニット６等を備えており、接合・硬化ユニット４
は、積層体保持ステージ７、配置ユニット８及び硬化ユ
ニット９等を備えている。

【００３８】この三次元物体形成装置１は、情報作成ユ
ニット２で作成された三次元物体情報を断面データ作成
ユニット３で多数の層データである断面形状データを作
成して、当該断面形状データを接合・硬化ユニット４の
配置ユニット８に出力し、支持体供給ユニット５から接
合・硬化ユニット４の積層体保持ステージ７上に供給さ
れたシート材に、配置ユニット８によりカチオン系紫外
線硬化型樹脂からなる三次元物体形成材料を配置して断
面像を形成して、当該シート材上に配置された三次元物
体形成材料を硬化ユニット９により紫外線を照射する。
この硬化ユニット９で紫外線を照射した後、所定時間内
に次のシート材を当該硬化処理を施したシート材上に重
ね合わせて積層し、上記同様に、当該シート材に三次元
物体形成材料を配置ユニット８で配置する処理動作を繰
り返し行って、相互のシート材に支持された三次元物体
形成材料を接合させて、支持体除去ユニット６で三次元
物体の形成されたシート材の接合束の三次元物体形成材
料の付着されていない部分（不要部分）を除去して、三
次元物体を形成する。

【００３９】すなわち、情報作成ユニット２としては、
例えば、グラフィックワークステーションやパーソナル
コンピュータ等が使用され、情報作成ユニット２では、
ＣＡＤ（Computer Aided Design ）／ＣＡＭ（Computer
Aided Manufacturing）ソフトまたは三次元ＣＧ（Comp
uter Graphics ）ソフトを使用して、三次元物体形成装
置１で形成する三次元物体１５のコンピュータ立体情報
が作成される。

【００４０】断面データ作成ユニット３は、情報作成ユ
ニット２で作成された形成対象の三次元物体１５のコン
ピュータ立体情報から当該三次元物体１５を多数の層に
切断したときの断面形状データを作成し、作成した断面
形状データを、接合・硬化ユニット４の配置ユニット８
に出力する。

【００４１】支持体供給ユニット（重ね合わせ手段）５
は、例えば、図示しない貯蔵カセット、搬送路及び搬送
ローラ１０等を備えており、貯蔵カセット内には、複数
枚のカット状のシート材（支持体）１１が貯蔵されてい
る。支持体供給ユニット５は、貯蔵カセットから分離機
構（図示略）により１枚ずつシート材１１を分離して送
り出すとともに、貯蔵カセットから送り出されたシート
材１１を、搬送路を通して搬送ローラ１０により積層体
保持ステージ７上あるいは既に積層体保持ステージ７上
にシート材１１が保持されているときには、当該シート
材１１の上に重ね合わせるように供給する重ね合わせ工
程処理を行う。シート材１１としては、三次元物体形成
材料を浸透・通過させないものが使用されている。ま
た、シート材１１は、後述する支持体除去ユニット６で
所定の除去工程処理が施されることにより、脆弱化ある
いは溶解する材料が使用されており、例えば、支持体除
去ユニット６で除去工程処理として水分が付与されるこ
とにより、脆弱化あるいは溶解する材料が使用されてい
る。

【００４２】なお、支持体供給ユニット５としては、本
実施の形態においては、１つの貯蔵セットを備えたもの
を使用しているが、貯蔵カセットは、１つに限るもので
はなく、例えば、異なるサイズのシート材１１を貯蔵す
る貯蔵カセットを２つ以上備えて、適宜切り換えて使用
するようにしてもよい。

【００４３】積層体保持ステージ７は、所定の大きさの
平面状に形成されており、図示しない移動機構により、
図１中両矢印で示すように、少なくとも上下方向（垂直
方向）に所定量移動する。

【００４４】配置ユニット（配置手段）７は、材料配置
ヘッド１２及び図示しない移動機構等を備えており、図
示しない移動機構により図１中両矢印で示すように、ｘ
−ｙ方向、すなわち、水平方向に移動して、その材料配
置ヘッド１２により、積層体保持ステージ７上に供給さ
れているシート材１１に三次元物体形成材料１３を配置
する配置工程処理を行う。すなわち、配置ユニット８に
は、断面データ作成ユニット３から作成対象の三次元物
体１５の断面形状データが入力され、配置ユニット８
は、この断面形状データに基づいて移動機構によりその
材料配置ヘッド１２の位置制御を行って、断面形状デー
タに対応する位置で、材料配置ヘッド１２から積層体保
持ステージ７上のシート材１１に三次元物体形成材料１
３を配置する。この配置工程処理においては、積層体保
持ステージ７がその移動機構により上下方向に移動し
て、配置ユニット８の材料配置ヘッド１２とシート材１
１との位置調整を行う。そして、配置ユニット８は、三
次元物体形成材料１３としてカチオン系紫外線硬化型樹
脂を配置する。

【００４５】この配置ユニット８は、材料配置ヘッド１
２に、例えば、三次元物体形成材料１３であるカチオン
系紫外線硬化型樹脂を含有する液体あるいは液状の三次
元物体形成材料１３を供給し、材料配置ヘッド１２によ
りシート材１１へ三次元物体形成材料１３を含有する液
体あるいは液状の三次元物体形成材料１３の散布あるい
は注入を、断面形状データに基づいて、制御することに
より、シート材１１の表面に三次元物体形成材料１３を
配置している。

【００４６】硬化ユニット（硬化手段）９は、移動機構
等を備え、積層体保持ステージ７の上方に配設されてい
る。硬化ユニット９は、その移動機構により、図１中両
矢印で示すように、積層体保持ステージ７から離隔する
方向と積層体保持ステージ７に接近する方向に移動し、
上記配置ユニット８で三次元物体形成材料１３がシート
材１１上に配置されると、下方に移動して、あるいは、
硬化ユニット９とともに、積層体保持ステージ７が上方
に移動して、三次元物体形成材料１３の配置されたシー
ト材１１との距離が適切な距離になると、紫外線を三次
元物体形成材料１３の配置されたシート材１１に所定時
間照射し、硬化工程処理を行う。

【００４７】三次元物体形成材料１３は、上述のよう
に、紫外線が照射されることにより所定時間をかけて硬
化するカチオン系紫外線硬化型樹脂が使用されており、
このカチオン系紫外線硬化型樹脂は、紫外線が照射され
ると瞬時に硬化するラジカル硬化型紫外線硬化樹脂とは
異なり、速硬化性がなく、いわゆる遅硬性紫外線硬化樹
脂といわれており、また、ラジカル硬化型紫外線硬化樹
脂が１ｍｍ以下の厚みにした適用できないのに対して、
カチオン系紫外線硬化型樹脂は、数ｍｍの厚みであって
も硬化することができる。

【００４８】したがって、硬化ユニット９により紫外線
照射が行われると、三次元物体形成材料１３は、所定時
間をかけて硬化する。

【００４９】三次元物体形成装置１は、硬化ユニット９
により三次元物体形成材料１３に紫外線を照射して、硬
化工程処理を行うと、三次元物体形成材料１３が完全に
硬化するまでの所定時間内に支持体供給ユニット５が、
当該三次元物体形成材料１３の配置されたシート材１１
上に、新たなシート材１１を上層のシート材１１として
供給して、重ね合わせる。

【００５０】このとき、上述のように、三次元物体形成
材料１３が硬化するまでに所定時間を要するので、新た
なシート材１１を当該未硬化の三次元物体形成材料１３
の配置されたシート材１１上に重ね合わせる際、シート
材１１の収縮による影響を抑制しつつ、シート材１１の
位置調整を適切に行うことができ、精度良くシート材１
１を重ね合わせることができる。

【００５１】三次元物体形成装置１は、上記配置ユニッ
ト８による断面形状データに基づいたシート材１１上へ
の三次元物体形成材料１３の配置工程処理、配置工程処
理でシート材１１上に配置された三次元物体形成材料１
３に硬化ユニット９から紫外線を照射して三次元物体形
成材料１３を硬化させる硬化工程処理、硬化工程処理で
の紫外線照射からカチオン系紫外線硬化型樹脂である三
次元物体形成材料１３が硬化するまでの所定時間内に当
該シート１０上に支持体供給ユニット５により新たなシ
ート材１１を重ね合わせる重ね合わせ工程処理の各工程
処理を順次行って、三次元物体形成材料１３により断面
像の形成されたシート材１１が順次積層されて、形成対
象の三次元物体１５が、重ね合わされたシート材１１に
配置及び硬化された三次元物体形成材料１３により形成
されると、当該三次元物体形成材料１３により三次元物
体１５の形成されたシート材１１の接合束１４を、図示
しない搬送ユニットにより支持体除去ユニット６に搬送
する。

【００５２】支持体除去ユニット（除去手段）６は、三
次元物体形成材料１３により三次元物体１５の形成され
たシート材１１の接合束１４が搬送されてくると、当該
シート材１１の接合束１４に所定の除去工程処理、例え
ば、水分の付与を行って、シート材１１のうち、三次元
物体形成材料１３により三次元物体１５の形成されてい
ない部分（不要部分）を脆弱化あるいは溶解して、除去
する。

【００５３】例えば、シート材１１として水分が付与さ
れることにより脆弱化あるいは溶解する材料が使用され
ているときには、支持体除去ユニット６は、搬送されて
きた三次元物体形成材料１３により三次元物体１５の形
成されたシート材１１に水分を付与し、シート材１１の
うち三次元物体形成材料１３により三次元物体１５の形
成されていない部分（不要部分）を脆弱化あるいは溶解
して、除去する。

【００５４】すなわち、シート材１１として、水分が付
与されることにより、脆弱化あるいは溶解する材料が用
いられているとき、支持体除去ユニット６で水分が付与
されると、シート材１１が脆弱化あるいは溶解する。と
ころが、シート材１１の接合束１４は、三次元物体１５
を構成する三次元物体形成材料１３の配置されている部
分のシート材１１が、三次元物体形成材料１３によりコ
ートされた状態となっており、水分が浸透せず、三次元
物体１５を構成する部分のシート材１１は、脆弱化ある
いは溶解しない。すなわち、シート材１１のうち脆弱化
あるいは溶解するのは、三次元物体形成材料１３の配置
されていないシート材１１部分、すなわち、不要部分の
みである。したがって、支持体除去ユニット６で水分が
付与されることにより、シート材１１の接合束１４のう
ち、三次元物体１５を形成していない不要部分が脆弱化
あるいは溶解し、三次元物体１５部分に引っかかること
なく、除去されて、三次元物体１５のみを適切に取得す
ることができる。

【００５５】次に、本実施の形態の作用を説明する。三
次元物体形成装置１は、まず最初に三次元物体形成材料
１３を配置するためのシート材１１を積層体保持ステー
ジ７上に供給する重ね合わせ工程処理を行う。すなわ
ち、三次元物体形成装置１は、積層体保持ステージ７の
上下位置調整を行い、支持体供給ユニット５からシート
材１１を積層体保持ステージ７上に供給する。このと
き、配置ユニット８は、水平方向に移動して、積層体保
持ステージ７上から外れた位置に退避しており、また、
硬化ユニット９は、上方に移動して、支持体供給ユニッ
ト５による積層体保持ステージ７へのシート材１１の供
給を阻害しない位置に退避している。

【００５６】シート材１１を積層体保持ステージ７上に
供給すると、三次元物体形成装置１は、配置工程処理を
行う。すなわち、三次元物体形成装置１は、情報作成ユ
ニット２でＣＡＤ／ＣＡＭにより作成された三次元物体
のコンピュータ立体情報に基づいて、当該三次元物体を
多数の層に切断したときの断面形状データを断面データ
作成ユニット３で作成し、配置ユニット８に出力する。

【００５７】そして、三次元物体形成装置１は、積層体
保持ステージ７を上下方向に移動して、配置ユニット８
の材料配置ヘッド１２とシート材１１との高さ位置調整
を行い、配置ユニット８は、断面データ作成ユニット３
から断面形状データが入力されると、入力される断面形
状データに基づいて、水平方向に移動しつつ、カチオン
系紫外線硬化型樹脂である三次元物体形成材料１３の散
布あるいは注入を制御して、積層体保持ステージ７上の
シート材１１の表面に三次元物体形成材料１３を散布
（あるいは注入）・配置して、三次元物体形成材料１３
により三次元物体１５の断面像を形成する。

【００５８】三次元物体形成装置１は、配置ユニット８
による三次元物体形成材料１３の配置工程処理が完了す
ると、次に、硬化工程処理を行う。すなわち、三次元物
体形成装置１は、硬化ユニット９と積層体保持ステージ
７を所定距離に近づけて、硬化ユニット９から紫外線を
三次元物体形成材料１３の配置されたシート材１１に所
定量照射する硬化工程処理硬化工程処理を行う。

【００５９】三次元物体形成材料１３は、カチオン系紫
外線硬化型樹脂が使用されているため、紫外線が照射さ
れても、ラジカル硬化型紫外線硬化樹脂とは異なり、瞬
時には硬化せず、所定時間をかけて硬化する。

【００６０】三次元物体形成装置１は、上記硬化ユニッ
ト９による紫外線照射が完了すると、当該紫外線照射か
らカチオン系紫外線硬化型樹脂である三次元物体形成材
料１３が硬化するまでの所定時間内に次のシート材１１
を支持体供給ユニット５により重ね合わせる重ね合わせ
工程処理を行う。

【００６１】すなわち、三次元物体形成装置１は、硬化
ユニット９を上方向に移動して退避させ、積層体保持ス
テージ７を上下動させて、最上層のシート材１１上にシ
ート供給シート５から供給されるシート材１１が適切に
搭載されるように高さ調整し、支持体供給ユニット５か
らシート材１１を積層体保持ステージ７上に供給して、
先に積層体保持ステージ７上に載置されている最上層の
シート材１１に合わせて、新たなシート材１１を上層の
シート材１１として重ね合わせる。

【００６２】このとき、上層のシート材１１に配置され
て硬化ユニット９により紫外線の照射された三次元物体
形成材料１３は、完全には硬化しておらず、新たなシー
ト材１１を精度良く重ね合わせることができる。

【００６３】三次元物体形成装置１は、シート材１１の
重ね合わせ工程処理を完了すると、上記同様に、配置工
程処理、硬化工程処理及び重ね合わせ工程処理を順次行
って、シート材１１に挟まれた三次元物体形成材料１３
の断面像が重ね合わされて三次元物体１５が形成される
と、当該三次元物体１５の形成されたシート材１１の接
合束１４を、支持体除去ユニット６に搬送し、支持体除
去ユニット６で、除去工程処理を行う。すなわち、支持
体除去ユニット６は、搬送されてきたシート材１１の接
合束１４に水分を付与する等の所定の除去工程処理を施
し、シート材１１の三次元物体形成材料１３により三次
元物体１５の形成されていない部分（不要部分）を脆弱
化あるいは溶解させて、除去する。すなわち、上述のよ
うに、シート材１１として、水分が付与されることによ
り、脆弱化あるいは溶解する材料が用いられていると
き、支持体除去ユニット６で水分が付与されると、シー
ト材１１が脆弱化あるいは溶解するが、シート材１１の
接合束１４は、三次元物体１５を構成する三次元物体形
成材料１３の配置されている部分のシート材１１が、三
次元物体形成材料１３によりコートされた状態となって
おり、水分が浸透せず、三次元物体１５を構成する部分
のシート材１１は、脆弱化あるいは溶解しない。すなわ
ち、シート材１１のうち脆弱化あるいは溶解するのは、
三次元物体形成材料１３の配置されていないシート材１
１部分、すなわち、不要部分のみである。したがって、
支持体除去ユニット６で水分が付与されることにより、
シート材１１の接合束１４のうち、三次元物体１５を形
成していない不要部分が脆弱化あるいは溶解し、三次元
物体１５部分に引っかかることなく、除去されて、三次
元物体１５のみを適切に取得することができる。

【００６４】このように、本実施の形態によれば、シー
ト材１１の表面に、形成対象の三次元物体１５の断面形
状データに基づいてカチオン系紫外線硬化型樹脂からな
る三次元物体形成材料１３を配置ユニット８で配置する
配置工程処理と、当該シート材１１上に配置された三次
元物体形成材料１３に紫外線を照射して硬化させる硬化
工程処理と、紫外線の照射から三次元物体形成材料１３
が硬化するまでの所定時間内に、当該シート材１１上に
上層のシート材１１を支持体供給ユニット５で搬送して
重ね合わせる重ね合わせ工程処理と、を三次元物体１５
が形成されるまで順次行って、三次元物体１５が形成さ
れると、複数のシート材１１に配置された三次元物体形
成材料１３により三次元物体１５の形成されたシート材
１１の接合束１４から三次元物体形成材料１３の配置さ
れた部分以外の不要部分を除去する除去工程処理を行っ
ている。

【００６５】したがって、シート材１１に配置した三次
元物体形成材料１３が完全に硬化する前に次のシート材
１１を当該シート材１１の上に重ね合わせることがで
き、三次元物体形成材料１３を介してシート材１１同士
を適切に接合することができるとともに、シート材１１
の収縮による影響を抑制しつつ、精度良くシート材１１
を重ね合わせることができる。その結果、複雑な形状の
三次元物体１５を高精度に、安価かつ容易に形成するこ
とができる。

【００６６】また、支持体として、水分が付与されるこ
とにより脆弱化あるいは溶解するシート材１１を使用
し、支持体除去ユニット６で、シート材１１に水分を付
与し、シート材１１の接合束１４から三次元物体形成材
料１３の配置された部分以外の不要部分を脆弱化あるい
は溶解して除去している。したがって、シート材１１の
不要部分を容易、かつ、迅速に除去して、三次元物体１
５の形成速度を向上させることができるとともに、より
高精度の三次元物体１５を容易に形成することができ
る。

【００６７】なお、上記実施の形態においては、シート
材１１として、三次元物体形成材料１３を浸透・透過さ
せないものを使用しているが、シート材１１としては、
これに限るものではなく、シート材１１上に配置ユニッ
ト８により配置された三次元物体形成材料１３を所定量
裏面に浸透・通過させるものであってもよい。

【００６８】この場合、上記実施の形態と同様の工程処
理を順次行うことにより、上記実施の形態と同様に三次
元物体１５を形成することができるが、シート材１１と
して三次元物体形成材料１３を所定量裏面に透過・通さ
せる材料を使用する場合には、三次元物体形成材料１３
が数ｍｍでも硬化するいわゆる厚膜硬化性を有している
ので、シート材１１の表面に、形成対象の三次元物体１
５の断面形状データに基づいてカチオン系紫外線硬化型
樹脂からなる三次元物体形成材料１３を配置ユニット８
で配置する配置工程処理と、当該三次元物体形成材料１
３の配置されたシート材１１上に上層のシート材１１を
支持体供給ユニット５で搬送して重ね合わせる重ね合わ
せ工程処理と、をシート材１１が所定枚数積層されるま
で順次繰り返し行った後、硬化ユニット９により各シー
ト材１１上に配置された三次元物体形成材料１３に紫外
線を照射して硬化させる硬化工程処理を行い、次に上記
配置工程処理と重ね合わせ工程処理を上記所定回数繰り
返し行い、その後硬化工程処理を行うという各工程処理
を、三次元物体１５が形成されるまで行うようにしても
よい。

【００６９】このようにすると、硬化工程処理の処理回
数を削減することができ、三次元物体１５形成速度を速
くすることができる。

【００７０】なお、上記配置工程と重ね合わせ工程を所
定回数行う際に、重ね合わせ工程を行った後、硬化ユニ
ット９と積層体保持ステージ７により、三次元物体形成
材料１３を間に挟んでいるシート材１１を加圧して三次
元物体形成材料１３をシート材１１に浸透・通過させる
とともに、シート材１１同士を三次元物体形成材料１３
を挟んで接合させる接合工程処理を行うようにしてもよ
い。すなわち、硬化ユニット９は、必要に応じて、上記
重ね合わせ工程により、シート材１１の上に支持体供給
ユニット５により次のシート材１１が重ね合わされる
と、下方に移動して、あるいは、硬化ユニット９ととも
に、積層体保持ステージ７が上方に移動して、三次元物
体形成材料１３の配置された下層のシート材１１とその
下層のシート材１１上に重ね合わされたシート材１１と
により、三次元物体形成材料１３を挟んだ状態の上層の
シート材１１に当接して、三次元物体形成材料１３を挟
んでいる重ね合わされたシート材１１を積層体保持ステ
ージ７との間で所定の圧力で加圧する。加圧されると、
下層のシート材１３上の三次元物体形成材料１３の所定
量が下層のシート材１１に浸透して、当該下層のシート
材１１の裏面に通過して付着するとともに、当該下層の
シート材１１のさらに下層のシート材１１上に配置され
ている三次元物体形成材料１３と接合されて、三次元物
体形成材料１３により断面像が形成された状態となる。

【００７１】以上、本発明者によってなされた発明を好
適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。

【００７２】例えば、上記実施の形態においては、シー
ト材１１として水分が付与されることにより脆弱化ある
いは溶解するものを使用しているが、シート材１１とし
ては、これに限るものではなく、例えば、所定温度に加
熱されることにより脆弱化あるいは溶解するもの等、三
次元物体１５の形成された部分以外の不要部分を適切に
脆弱化あるいは溶解等して除去できるものであればよ
い。

【００７３】

【発明の効果】請求項１記載の発明の三次元物体形成方
法によれば、形成対象の三次元物体の断面形状データに
基づいて、所定の複数の支持体に三次元物体形成材料と
してカチオン系紫外線硬化型樹脂を順次支持させ、当該
カチオン系紫外線硬化樹脂に紫外線を照射して硬化させ
て三次元物体を形成しているので、数ミリの厚さ程度ま
で硬化が可能で、かつ、紫外線が照射された後、完全に
硬化するまで所定時間を要するカチオン系紫外線硬化型
樹脂を三次元物体形成材料として使用して、支持体の収
縮による影響を抑制しつつ、支持体を精度良く重ね合わ
せて三次元物体を形成することができ、また、三次元物
体部分を壊すことなく、不要部分を適切に除去すること
ができ、複雑な形状の三次元物体を高精度に、安価かつ
容易に形成することができる。

【００７４】請求項２記載の発明の三次元物体形成方法
によれば、形成対象の三次元物体の断面形状データに基
づいて、所定の支持体に、三次元物体形成材料としてカ
チオン系紫外線硬化型樹脂を配置し、当該三次元物体形
成材料の配置された支持体に所定量紫外線を照射した
後、所定時間内に次層の支持体を重ね合わせるという各
処理工程を三次元物体が形成されるまで順次行って、三
次元物体が形成されると、複数の支持体に配置された三
次元物体形成材料により三次元物体の形成された支持体
の接合束から三次元物体形成材料の配置された部分以外
の不要部分を除去しているので、数ミリの厚さ程度まで
硬化が可能で、かつ、紫外線が照射された後、完全に硬
化するまで所定時間要するカチオン系紫外線硬化型樹脂
を三次元物体形成材料として使用して、支持体の収縮に
よる影響を抑制しつつ、支持体を精度良く重ね合わせて
三次元物体を形成することができ、また、三次元物体部
分を壊すことなく、不要部分を適切に除去することがで
き、複雑な形状の三次元物体を高精度に、安価かつ容易
に形成することができる。

【００７５】請求項３記載の発明の三次元物体形成方法
によれば、支持体として、三次元物体形成材料を所定量
浸透・透過させるものを使用しているので、浸透・透過
した三次元物体形成材料で支持体同士を接合することが
でき、より一層高精度の三次元物体を安価かつ容易に形
成することができる。

【００７６】請求項４記載の発明の三次元物体形成方法
によれば、形成対象の三次元物体の断面形状データに基
づいて、所定の支持体に、三次元物体形成材料としてカ
チオン系紫外線硬化型樹脂を配置し、当該三次元物体形
成材料の配置された支持体に次層の支持体を重ね合わせ
るという処理工程を順次所定回数繰り返し行った後、所
定量紫外線を照射して三次元物体形成材料を硬化させる
という各処理を三次元物体が形成されるまで順次行っ
て、三次元物体が形成されると、複数の支持体に配置さ
れた三次元物体形成材料により三次元物体の形成された
支持体の接合束から三次元物体形成材料の配置された部
分以外の不要部分を除去しているので、数ミリの厚さ程
度まで硬化が可能で、かつ、紫外線が照射された後、完
全に硬化するまで所定時間要するカチオン系紫外線硬化
型樹脂を三次元物体形成材料として使用して、支持体の
収縮による影響をより一層抑制しつつ、支持体を精度良
く重ね合わせることができるとともに、硬化処理工程の
回数を削減して三次元物体を形成することができ、ま
た、三次元物体部分を壊すことなく、不要部分を適切に
除去することができ、複雑な形状の三次元物体を高精度
に、より一層安価かつ容易に形成することができる。

【００７７】請求項５記載の発明の三次元物体形成装置
によれば、形成対象の三次元物体の断面形状データに基
づいて、所定の複数の支持体に三次元物体形成材料とし
てカチオン系紫外線硬化型樹脂を順次支持させ、当該カ
チオン系紫外線硬化樹脂に紫外線を照射して硬化させて
三次元物体を形成しているので、数ミリの厚さ程度まで
硬化が可能で、かつ、紫外線が照射された後、完全に硬
化するまで所定時間を要するカチオン系紫外線硬化型樹
脂を三次元物体形成材料として使用して、支持体の収縮
による影響を抑制しつつ、支持体を精度良く重ね合わせ
て三次元物体を形成することができ、また、三次元物体
部分を壊すことなく、不要部分を適切に除去することが
でき、複雑な形状の三次元物体を高精度に、安価かつ容
易に形成することができる。

【００７８】請求項６記載の発明の三次元物体形成装置
によれば、形成対象の三次元物体の断面形状データに基
づいて、所定の支持体に、三次元物体形成材料としてカ
チオン系紫外線硬化型樹脂を配置し、当該三次元物体形
成材料の配置された支持体に所定量紫外線を照射した
後、所定時間内に次層の支持体を重ね合わせるという各
処理工程を三次元物体が形成されるまで順次行って、三
次元物体が形成されると、複数の支持体に配置された三
次元物体形成材料により三次元物体の形成された支持体
の接合束から三次元物体形成材料の配置された部分以外
の不要部分を除去しているので、数ミリの厚さ程度まで
硬化が可能で、かつ、紫外線が照射された後、完全に硬
化するまで所定時間要するカチオン系紫外線硬化型樹脂
を三次元物体形成材料として使用して、支持体の収縮に
よる影響を抑制しつつ、支持体を精度良く重ね合わせて
三次元物体を形成することができ、また、三次元物体部
分を壊すことなく、不要部分を適切に除去することがで
き、複雑な形状の三次元物体を高精度に、安価かつ容易
に形成することができる。

【００７９】請求項７記載の発明の三次元物体形成装置
によれば、支持体として、三次元物体形成材料を所定量
浸透・透過させるものを使用しているので、浸透・透過
した三次元物体形成材料で支持体同士を接合することが
でき、より一層高精度の三次元物体を安価かつ容易に形
成することができる。

【００８０】請求項８記載の発明の三次元物体形成装置
によれば、形成対象の三次元物体の断面形状データに基
づいて、所定の支持体に、三次元物体形成材料としてカ
チオン系紫外線硬化型樹脂を配置し、当該三次元物体形
成材料の配置された支持体に次層の支持体を重ね合わせ
るという処理工程を順次所定回数繰り返し行った後、所
定量紫外線を照射して三次元物体形成材料を硬化させる
という各処理を順次三次元物体が形成されるまで順次行
って、三次元物体が形成されると、複数の支持体に配置
された三次元物体形成材料により三次元物体の形成され
た支持体の接合束から三次元物体形成材料の配置された
部分以外の不要部分を除去しているので、数ミリの厚さ
程度まで硬化が可能で、かつ、紫外線が照射された後、
完全に硬化するまで所定時間要するカチオン系紫外線硬
化型樹脂を三次元物体形成材料として使用して、支持体
の収縮による影響をより一層抑制しつつ、支持体を精度
良く重ね合わせることができるとともに、硬化処理工程
の回数を削減して三次元物体を形成することができ、ま
た、三次元物体部分を壊すことなく、不要部分を適切に
除去することができ、複雑な形状の三次元物体を高精度
に、より一層安価かつ容易に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の三次元物体形成方法及び三次元物体形
成装置の一実施の形態を適用した三次元物体形成装置の
概略構成を示す正面図。

【符号の説明】

１ 三次元物体形成装置 ２ 情報作成ユニット ３ 断面データ作成ユニット ４ 接合・硬化ユニット ５ 支持体供給ユニット ６ 支持体除去ユニット ７ 積層体保持ステージ ８ 配置ユニット ９ 硬化ユニット １０ 搬送ローラ １１ シート材 １２ 材料配置ヘッド １３ 三次元物体形成材料 １４ 接合束 １５ 三次元物体

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】形成対象の三次元物体の断面形状データに
   基づいて、所定の複数の支持体に所定の硬化処理で硬化
   する三次元物体形成材料を順次支持させて前記三次元物
   体を形成する三次元物体形成方法であって、前記三次元
   物体形成材料として、カチオン系紫外線硬化型樹脂を使
   用し、前記所定の硬化処理として、所定量の紫外線を前
   記カチオン系紫外線硬化型樹脂に照射することを特徴と
   する三次元物体形成方法。
2. 【請求項２】形成対象の三次元物体の断面形状データに
   基づいて、所定の複数の支持体に所定の硬化処理で硬化
   する三次元物体形成材料を順次支持させて前記三次元物
   体を形成する三次元物体形成方法であって、前記支持体
   の表面に前記断面形状データに基づいて前記三次元物体
   形成材料としてカチオン系紫外線硬化型樹脂を配置する
   配置工程と、前記配置工程で前記三次元物体形成材料の
   配置された前記支持体に前記硬化処理として紫外線を照
   射する硬化工程と、前記硬化工程で前記紫外線が照射さ
   れた後、所定時間内に当該硬化工程処理の行われた前記
   支持体に次層の前記支持体を重ね合わせる重ね合わせ工
   程と、前記配置工程、前記硬化工程及び前記重ね合わせ
   工程を順次行って、前記複数の支持体に配置された前記
   三次元物体形成材料により前記三次元物体の形成された
   前記支持体の接合束から前記三次元物体形成材料の配置
   された部分以外の不要部分を除去する除去工程と、を行
   うことを特徴とする三次元物体形成方法。
3. 【請求項３】前記支持体は、前記三次元物体形成材料を
   所定量浸透・透過させることを特徴とする請求項１また
   は請求項２記載の三次元物体形成方法。
4. 【請求項４】所定の硬化処理で硬化する三次元物体形成
   材料を所定量浸透・通過させる所定の複数の支持体に、
   形成対象の三次元物体の断面形状データに基づいて、順
   次前記三次元物体形成材料を支持させて前記三次元物体
   を形成する三次元物体形成方法であって、前記支持体の
   表面に前記断面形状データに基づいて前記三次元物体形
   成材料としてカチオン系紫外線硬化型樹脂を配置する配
   置工程と、前記配置工程で前記三次元物体形成材料の配
   置された前記支持体に次層の前記支持体を重ね合わせる
   重ね合わせ工程と、前記配置工程と前記重ね合わせ工程
   を所定回数繰り返し行った後、前記支持体の前記三次元
   物体形成材料に前記硬化処理として紫外線を照射する硬
   化工程と、前記配置工程と前記重ね合わせ工程を順次所
   定回数繰り返し行った後前記硬化工程を行う処理工程を
   順次行って、前記複数の支持体に配置された前記三次元
   物体形成材料により前記三次元物体の形成された前記支
   持体の接合束から前記三次元物体形成材料の配置された
   部分以外の不要部分を除去する除去工程と、を行うこと
   を特徴とする三次元物体形成方法。
5. 【請求項５】形成対象の三次元物体の断面形状データに
   基づいて、所定の複数の支持体に所定の硬化処理で硬化
   する三次元物体形成材料を順次支持させて前記三次元物
   体を形成する三次元物体形成装置であって、前記三次元
   物体形成材料として、カチオン系紫外線硬化型樹脂を使
   用し、前記所定の硬化処理として、所定量の紫外線を前
   記カチオン系紫外線硬化型樹脂に照射することを特徴と
   する三次元物体形成装置。
6. 【請求項６】形成対象の三次元物体の断面形状データに
   基づいて、所定の複数の支持体に所定の硬化処理で硬化
   する三次元物体形成材料を順次支持させて前記三次元物
   体を形成する三次元物体形成装置であって、前記支持体
   の表面に前記断面形状データに基づいて前記三次元物体
   形成材料としてカチオン系紫外線硬化型樹脂を配置する
   配置手段と、前記支持体の前記三次元物体形成材料に前
   記硬化処理として紫外線を照射する硬化手段と、前記硬
   化手段で前記紫外線が照射された後、所定時間内に当該
   硬化手段で硬化処理の行われた前記支持体に次層の前記
   支持体を重ね合わせる重ね合わせ手段と、前記配置手
   段、前記硬化手段及び前記重ね合わせ手段による処理が
   順次行われて、前記複数の支持体に配置された前記三次
   元物体形成材料により前記三次元物体の形成された前記
   支持体の接合束から前記三次元物体形成材料の配置され
   た部分以外の不要部分を除去する除去手段と、を備えた
   ことを特徴とする三次元物体形成装置。
7. 【請求項７】前記支持体は、前記三次元物体形成材料を
   所定量浸透・透過させることを特徴とする請求項５また
   は請求項６記載の三次元物体形成装置。
8. 【請求項８】所定の硬化処理で硬化する三次元物体形成
   材料を所定量浸透・通過させる所定の複数の支持体に、
   形成対象の三次元物体の断面形状データに基づいて、順
   次前記三次元物体形成材料を支持させて前記三次元物体
   を形成する三次元物体形成装置であって、前記支持体の
   表面に前記断面形状データに基づいて前記三次元物体形
   成材料としてカチオン系紫外線硬化型樹脂を配置する配
   置手段と、前記配置手段により前記三次元物体形成材料
   の配置された前記支持体に次層の前記支持体を重ね合わ
   せる重ね合わせ手段と、前記配置手段と前記重ね合わせ
   手段による処理が順次所定回数繰り返し行われた後、前
   記支持体の前記三次元物体形成材料に前記硬化処理とし
   て紫外線を照射する硬化手段と、前記配置手段と前記重
   ね合わせ手段による処理を所定回数繰り返し行った後、
   前記硬化手段による硬化処理を順次行って、前記複数の
   支持体に配置された前記三次元物体形成材料により前記
   三次元物体の形成された前記支持体の接合束から前記三
   次元物体形成材料の配置された部分以外の不要部分を除
   去する除去手段と、を備えたことを特徴とする三次元物
   体形成装置。