JP4928345B2 - 三次元造形装置 - Google Patents
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Description
ところで、上記したような従来の三次元造形装置では、硬化した造形物を容器の底面から剥離する際に、硬化した樹脂を離型処理した透光板から無理矢理剥離する場合が多く、接着面積が大きい、即ち、剥離抵抗が大きい場合には、硬化した造形物を容器の底面から剥離することができなくなり、そこで造形がストップしてしまうという問題点があった。
このため、上記したような問題点を解決することのできる三次元造形装置として、例えば、特許文献1として提示する特開2000−158546号公報に開示された三次元造形装置が提案されている。
しかしながら、上記した特許文献1に開示された三次元造形装置においては、上記した造形物保持板の動作を実現するために、造形物保持板を上下方向に移動するための昇降手段の他に、造形物保持板を水平方向もしくは斜め上方向に移動してから上昇させる移動手段を設ける必要があるため、構成が極めて複雑になるため装置全体が大型化し、また、コスト高を招くという新たな問題点を招来するものであった。
従って、本発明のうち請求項1に記載の発明によれば、上記三次元造形物保持板と上記容器の底部との間で硬化して上記三次元造形物保持板と上記容器の底部とにそれぞれ密着した三次元造形物を上記容器の底部より剥離する際に、上記三次元造形物保持板が前記三次元造形物を介して前記容器の底面側に引っ張られる力の大きさに応じて、上記容器の底部と当該三次元造形物との剥離具合いに合わせて三次元造形物保持板が自然な角度に傾斜するようになるので、当該三次元造形物に無理な力を与えることなく、当該三次元造形物の端部より少しずつ上記容器の底部から剥離させることが可能となり、上記容器の底部から当該三次元造形物を容易に剥離することが可能になる。
ここで、図1には、本発明の実施の形態の一例による三次元造形装置10の概略構成斜視説明図が示されている。
次に、図2(a)(b)を参照しながら、三次元造形装置10の構成について詳細に説明するが、図2(a)には本発明の実施の形態の一例による三次元造形装置10の概略構成断面説明図が示されており、また、図2(b)には図2(a)に示したA矢印方向から見た場合の構成説明図(A矢視説明図)が示されている。
より詳細に説明すると、光学システム11の光源12としては、可視光により画像を投影するプロジェクターを用い、また、光学システム11のレンズ14としては、凸レンズを用いた。
一方、駆動システム22は、Z軸方向に延長するレール22a(図3(a)を参照する。)と、レール22a上をスライド自在に配設された板22bと、板22bをレール22a上の任意の位置に移動する駆動源22cとを有して構成されている。
次に、図3(a)(b)を参照しながら、三次元造形物保持ユニット20の構成について詳細に説明するが、図3(a)には三次元造形物保持ユニット20の一部を分解して示した概念構成斜視説明図が示されており、また、図3(b)には三次元造形物保持ユニット20の内部の一部を示した概念構成斜視説明図が示されている。
三次元造形物保持ユニット20は、図3(a)に示すように、容器18内で硬化する光硬化樹脂の土台となるとともに保持する基板となる三次元造形物保持板30を有する保持部34と、駆動システム22のレール22a上をスライドする板22bに固定されるとともに保持部34を載置して支持する支持ユニット36とより構成されている。
次に、保持部34を支持する支持ユニット36について詳細に説明すると、支持ユニット36は、ねじ結合により保持部34と直接的に接続され下方側へ傾斜可能な機構を有する傾斜部36−1と、傾斜部36−1の直下に位置し傾斜部36−1を支持するとともに底面部36−2aがXY平面(図1のXYZ直交座標系を示す参考図を参照する。)と平行に位置するように板22bに固定された固定部36−2とを有して構成されている。
ここで、保持部34の上部板32には2つのねじ穴32a、32bが穿設されており、一方、支持ユニット36の傾斜部36−1の上面部36−1cには2つのねじ穴36−1a、36−1bが穿設されている。
次に、図4を参照しながら、上記した支持ユニット36の構成をより詳細に説明することとする。
次に、傾斜部36−1について詳細に説明すると、底面部36−2aと対向する長方形形状の板状体である上面部36−1cを備え、上面部36−1cの下面には、両長辺の端面に沿って側面部36−1d、36−1eが形成されている。
また、傾斜部36−1の上面部36−1cにおける短辺側の板22b側に位置する端部36−1fには、ストッパー36−4が備えられている。
そして、傾斜部36−1は、ストッパー36−4の端面部36−4aと板22bとが当接し、かつ、固定部36−2を包囲するようにして、固定部36−2を被覆するように配置されるものであるが、このとき、傾斜部36−1と固定部36−2とは高さ方向における間隙L2(図5(a)を参照する。)が所定の距離に保たれるように、傾斜部36−1は回転軸36−3によって軸支されて配設される。
上記した回転軸36−3は円柱形状を備えており、上記したように、傾斜部36−1はこの回転軸36−3を介して固定部36−2に回転自在に軸支されている。
次に、図5(a)(b)を参照しながら、支持ユニット36内部の構成を説明するが、図5(a)には、図3(b)に示したV−V線における断面を示した概略断面説明図が示されている。
以上の構成において、図6(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)を参照しながら、上記した三次元造形装置10を用いて三次元造形物を作製する際の動作について説明することとする。
三次元造形装置10を用いて三次元造形物を作製するにあたっては、まず、容器18の透光板24と枠体28とで囲まれた内部領域に、液体状の光硬化樹脂を流し込んで貯留する。
次に、三次元造形物保持板30の下面部30cが膜26から30μm上方に位置するように、三次元造形物保持板30を駆動システム22により移動する(図6(a)を参照する。)。つまり、膜26の表面と三次元造形物保持板30の下面部30cとの間隙が30μmとなるように、三次元造形物保持板30の位置を調整する。
次に、三次元造形物の第2層目を作製するため、駆動システム22により三次元造形物保持板30を上方へ移動させ、三次元造形物の第1層目として硬化した光硬化樹脂を上方へ移動させることになる。
この三次元造形物保持板30に密着して硬化した光硬化樹脂の上方への移動に伴い、三次元造形物保持板30に密着して硬化した光硬化樹脂に密着した膜26も当該光硬化樹脂に引っ張られて撓む。また、この膜26に当該光硬化樹脂が引っ張られる際に生じる下方側への力により、三次元造形物保持ユニット20内の傾斜部36が回転軸36−3を中心に、図6(c)に示した矢印B方向へ回転するため、固定部36−2を除く三次元造形物保持ユニット20全体が斜め下方側へ傾くようになる。
さらに、駆動システム22により三次元造形物保持ユニット20を上昇させると、三次元造形物保持板30に密着して硬化した三次元造形物が膜26に引っ張られていることにより傾斜部36の傾斜が増すが、膜26の表面には光硬化樹脂を容易に剥離可能なコーティングが施されていることにより、傾斜部36の傾斜に応じて、三次元造形物保持板30に密着して硬化した光硬化樹脂の端部、即ち、傾斜部36の傾斜の上方側に対向して位置する側の端部から徐々に膜26が剥がれはじめ(図6(d)を参照する。)、最終的には三次元造形物保持板30に密着して硬化した光硬化樹脂に対して無理な力を加えることなく膜26が容易に剥離される。
それから、上記した第1層目を作製の場合と同様に光源12より光を照射すると、この光の照射により、膜26と第1層目の硬化した光硬化樹脂との間の光硬化樹脂は受光し、光の形状と同じ形状に硬化する。こうして、第2層目の光硬化樹脂の硬化を終了し、三次元造形物の第2層目が作製されることになる(図6(g)を参照する。)。
上記した第1層目および第2層目の作製の際の動作と同様な三次元造形物保持ユニット20の移動と光の照射とを繰り返し行って、三次元造形物の作製を完了するものである。
以上において説明したように、三次元造形装置10の三次元造形物保持ユニット20は、三次元造形物の土台となる三次元造形物保持板30を支持する傾斜部36が、バネ36−3aを介して固定部36−2に支持されているため、三次元造形物保持板30が三次元造形物を介して容器18の底面である透光板24側に引っ張られる力の大きさに応じて、三次元造形物の膜26からの剥がれ具合いに合わせて傾斜角度が変わるものであり、水平のままの状態の三次元造形物保持板30を上昇させて膜26から三次元造形物を剥がす場合に比べて、三次元造形物に負担をかけずに、三次元造形物を破壊することなく膜26から剥離することが可能である。
また、三次元造形物保持ユニット20の傾斜にはバネ36の力を利用しているので、三次元造形物保持ユニット20を傾斜させるための新たな駆動力を必要とせずに簡潔な構成であるため、装置の大型化や製造コストの大幅な上昇をもたらすことがない。
なお、上記した実施の形態は、以下の(1)乃至(7)に示すように変形することができるものである。
12 光源
14 レンズ
16 ミラー
18 容器
20 三次元造形物保持ユニット
21 支持部
22 駆動手段
22a レール
22b 板
24 透光板
26 膜
28 枠体
30 三次元造形物保持板
30a 円柱
30b 貫通孔
30c 下面
32 上部板
34 保持部
36 支持ユニット
36−1 傾斜部
36−2 固定部
36−3 回転軸
36−3a バネ
36−4 ストッパー
Claims (6)
- 光の照射により硬化する光硬化樹脂を用いて三次元造形物を作製する三次元造形装置において、
液体状態の光硬化樹脂を貯留可能な容器と、
前記容器に貯留された光硬化樹脂に対して光を照射する光源と、
前記容器内において光硬化樹脂が硬化する際の土台となる三次元造形物保持板と、
前記三次元造形物保持板を係止し、前記三次元造形物保持板と連動する三次元造形物保持ユニットと、
前記三次元造形物保持ユニットを上下方向に移動する駆動手段と
を有し、
前記三次元造形物保持ユニットは、
前記三次元造形物保持板と前記容器の底部との間で硬化して前記三次元造形物保持板と前記容器の底部とにそれぞれ密着した三次元造形物を、前記駆動手段により前記三次元造形物保持ユニットを上方に移動することにより上方に移動する際に、前記三次元造形物保持板が前記三次元造形物を介して前記容器の底面側に引っ張られる力の大きさに応じて前記容器の底面に対して傾斜する
ことを特徴とする三次元造形装置。 - 請求項1に記載の三次元造形装置において、
前記三次元造形物保持ユニットは、
前記容器の底面に対して平行状態に保持された固定部と、
前記固定部に対して回動自在に支持されるとともに前記三次元造形物保持板を係止する傾斜部と、
前記固定部と前記傾斜部との間に配置され、前記傾斜部に係止された前記三次元造形物保持板が前記三次元造形物を介して前記容器の底面側に引っ張られる力に抗して、前記傾斜部を前記容器の底面に対して平行状態になる方向に付勢する付勢手段と
を有し、
前記傾斜部は、前記傾斜部に対して前記三次元造形物保持板が前記三次元造形物を介して前記容器の底面側に引っ張られる力が付与されていないときに、前記容器の底面に対して平行状態に維持するストッパーを備えた
ことを特徴とする三次元造形装置。 - 請求項1または2のいずれか1項に記載の三次元造形装置において、
前記容器は、
前記光源からの光を透過可能な膜を表面に着脱自在に配設した透光板よりなる底部と、
前記底部上に着脱自在に配設された枠体とを有する
ことを特徴とする三次元造形装置。 - 請求項1、2または3のいずれか1項に記載の三次元造形装置において、
前記膜は、表面に光硬化樹脂が容易に剥離可能なコーティングを施されている
ことを特徴とする三次元造形装置。 - 請求項1、2、3または4のいずれか1項に記載の三次元造形装置において、
前記膜は、ポリエチレンテレフタラート(PET)の表面にフルオロシリコン系離型材を塗布したフィルムである
ことを特徴とする三次元造形装置。 - 請求項5に記載の三次元造形装置において、
前記フィルムの厚さは、50〜120μmである
ことを特徴とする三次元造形装置。
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
CN104309128A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-01-28 | 东莞智维立体成型股份有限公司 | 一种3d打印装置及其打印方法 |
CN104608387A (zh) * | 2015-02-15 | 2015-05-13 | 北京金达雷科技有限公司 | 一种用于3d打印机的模型分离装置 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1403482B1 (it) * | 2011-01-18 | 2013-10-17 | Dws Srl | Metodo per la produzione di un oggetto tridimensionale e macchina stereolitografica impiegante tale metodo |
TWI609770B (zh) * | 2014-06-09 | 2018-01-01 | 三緯國際立體列印科技股份有限公司 | 立體列印裝置的控制方法與立體列印系統 |
JP5862724B2 (ja) * | 2014-08-06 | 2016-02-16 | セイコーエプソン株式会社 | 造形方法 |
TWI592289B (zh) * | 2014-12-23 | 2017-07-21 | Dws有限責任公司 | 具有促進初始化的光固化機 |
CN105415681A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-03-23 | 陆健 | 一种光固化3d打印机 |
KR102261827B1 (ko) * | 2016-06-10 | 2021-06-08 | 헵시바주식회사 | 능동 틸팅 기능이 구비된 삼차원 프린팅 장치 |
JP6392919B2 (ja) * | 2017-03-09 | 2018-09-19 | ローランドディー.ジー.株式会社 | 3次元造形装置 |
JP2019098644A (ja) * | 2017-12-04 | 2019-06-24 | カンタツ株式会社 | 3次元造形装置、3次元造形装置の制御方法および3次元造形装置の制御プログラム |
JP6670009B1 (ja) * | 2018-11-07 | 2020-03-18 | ナガセケムテックス株式会社 | 光造形用トレイおよびその製造方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0244020A (ja) * | 1988-08-01 | 1990-02-14 | Res Dev Corp Of Japan | グラファイトの製造方法 |
JPH02188230A (ja) * | 1989-01-18 | 1990-07-24 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 光学的造形法 |
JPH058305A (ja) * | 1991-07-03 | 1993-01-19 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 光学的造形装置の可動ベース装置 |
JP2584918B2 (ja) * | 1991-09-24 | 1997-02-26 | リンテック株式会社 | 剥離シート |
JPH06246838A (ja) * | 1993-02-26 | 1994-09-06 | Teijin Seiki Co Ltd | 光造形装置 |
JP2838663B2 (ja) * | 1994-11-29 | 1998-12-16 | デンケンエンジニアリング株式会社 | 光造形法 |
JPH09262938A (ja) * | 1996-03-28 | 1997-10-07 | Diafoil Co Ltd | 離型フイルム |
JP3336280B2 (ja) * | 1998-11-25 | 2002-10-21 | 株式会社デンケン | 光造形装置 |
JP2001047521A (ja) * | 1999-08-12 | 2001-02-20 | Teijin Seiki Co Ltd | 光学的立体造形方法および装置 |
DE10119817A1 (de) * | 2001-04-23 | 2002-10-24 | Envision Technologies Gmbh | Vorrichtung und Verfahren für die zerstörungsfreie Trennung ausgehärteter Materialschichten von einer planen Bauebene |
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2007
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104309128A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-01-28 | 东莞智维立体成型股份有限公司 | 一种3d打印装置及其打印方法 |
CN104309128B (zh) * | 2014-10-27 | 2016-09-14 | 广东智维立体成型科技有限公司 | 一种3d打印装置及其打印方法 |
CN104608387A (zh) * | 2015-02-15 | 2015-05-13 | 北京金达雷科技有限公司 | 一种用于3d打印机的模型分离装置 |
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