JPH02108519A - 三次元形状の形成方法および装置 - Google Patents
三次元形状の形成方法および装置Info
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- JPH02108519A JPH02108519A JP63263779A JP26377988A JPH02108519A JP H02108519 A JPH02108519 A JP H02108519A JP 63263779 A JP63263779 A JP 63263779A JP 26377988 A JP26377988 A JP 26377988A JP H02108519 A JPH02108519 A JP H02108519A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、三次元形状の形成方法および装置に関し、
光の照射によって硬化する光硬化性樹脂を用いて、立体
的な三次元形状を有する物品を成形製造する方法、およ
び、この方法を実施するための装置に関するものである
。
光の照射によって硬化する光硬化性樹脂を用いて、立体
的な三次元形状を有する物品を成形製造する方法、およ
び、この方法を実施するための装置に関するものである
。
光硬化性樹脂を用いて三次元形状を形成する方法は、複
雑な三次元形状を、成形型や特別な加工工具等を用いる
ことなく、簡単かつ正確に形成することができる方法と
して、各種の製品モデルや立体模型の製造等に利用する
ことが考えられており、例えば、特開昭６２−３５９６
６号公報、特開昭６１−１１４８１７号公報等に開示さ
れている。
雑な三次元形状を、成形型や特別な加工工具等を用いる
ことなく、簡単かつ正確に形成することができる方法と
して、各種の製品モデルや立体模型の製造等に利用する
ことが考えられており、例えば、特開昭６２−３５９６
６号公報、特開昭６１−１１４８１７号公報等に開示さ
れている。
第６図には、従来の一般的な、光硬化性樹脂を用いた三
次元形状の成形方法の一例を示しており、樹脂液槽１に
貯えられた液状の光硬化性樹脂２に対して、液面上方か
ら集光レンズ３０で集光されたレーザービーム等の光ビ
ーム３を照射することによって、光ビーム３の焦点位置
付近の、液面から一定の深さまでの光硬化性樹脂液２を
硬化させ、光ビーム３の照射位置を順次移動させること
によって、所定のパターンを有する光硬化層４０を形成
する。この光硬化層４０の上に新たな光硬化性樹脂液２
を供給し、この光硬化性樹脂液２を再び光ビーム３で所
定のパターン状に硬化させれば、前記光硬化層４０の上
に別のパターンを有する光硬化層４０が形成される。こ
のようにして、複数層の光硬化層４０・・・を順次積み
重ねていけば、所望の三次元形状を有する成形品４が形
成できる。
次元形状の成形方法の一例を示しており、樹脂液槽１に
貯えられた液状の光硬化性樹脂２に対して、液面上方か
ら集光レンズ３０で集光されたレーザービーム等の光ビ
ーム３を照射することによって、光ビーム３の焦点位置
付近の、液面から一定の深さまでの光硬化性樹脂液２を
硬化させ、光ビーム３の照射位置を順次移動させること
によって、所定のパターンを有する光硬化層４０を形成
する。この光硬化層４０の上に新たな光硬化性樹脂液２
を供給し、この光硬化性樹脂液２を再び光ビーム３で所
定のパターン状に硬化させれば、前記光硬化層４０の上
に別のパターンを有する光硬化層４０が形成される。こ
のようにして、複数層の光硬化層４０・・・を順次積み
重ねていけば、所望の三次元形状を有する成形品４が形
成できる。
前記のような、従来の三次元形状の形成方法において、
形成される三次元形状の寸法または形状精度を高めるに
は、積み重ねる光硬化層の形状および厚みを正確に制御
する必要がある。光硬化層の厚みを正確に制御するには
、光硬化性樹脂の液面に照射する光ビームの焦点位置や
光エネルギーの強度によって決定される光ビームの浸透
深さが重要になってくる。
形成される三次元形状の寸法または形状精度を高めるに
は、積み重ねる光硬化層の形状および厚みを正確に制御
する必要がある。光硬化層の厚みを正確に制御するには
、光硬化性樹脂の液面に照射する光ビームの焦点位置や
光エネルギーの強度によって決定される光ビームの浸透
深さが重要になってくる。
ところが、従来の三次元形状の形成方法では、光ビーム
の照射エネルギーのバラツキや、光硬化性樹脂液の液面
高さのバラツキ等によって光ビームの浸透深さが変わる
ので、形成される光硬化層の厚みが変動し、均一な厚み
の光硬、化層が得られず、そのため形成された三次元形
状の寸法精度や外観品質が悪くなるという問題があった
。
の照射エネルギーのバラツキや、光硬化性樹脂液の液面
高さのバラツキ等によって光ビームの浸透深さが変わる
ので、形成される光硬化層の厚みが変動し、均一な厚み
の光硬、化層が得られず、そのため形成された三次元形
状の寸法精度や外観品質が悪くなるという問題があった
。
そこで、この発明の課題は、均一な厚みを有し、品質の
良好な光硬化層が得られる三次元形状の形成方法および
装置を提供することにある。
良好な光硬化層が得られる三次元形状の形成方法および
装置を提供することにある。
上記課題を解決する、この発明のうち、請求項１記載の
三次元形状の形成方法は、光硬化性樹脂に光を照射して
光硬化層を形成し、こめ光硬化層を複数層積み重ねて、
所望の三次元形状を形成する方法において、光硬化層の
表面に光反射層を形成するとともに、この光反射層の上
に光硬化性樹脂を供給した後、この光硬化性樹脂に光を
照射することによって、次層の光硬化層を形成するよう
にしている。
三次元形状の形成方法は、光硬化性樹脂に光を照射して
光硬化層を形成し、こめ光硬化層を複数層積み重ねて、
所望の三次元形状を形成する方法において、光硬化層の
表面に光反射層を形成するとともに、この光反射層の上
に光硬化性樹脂を供給した後、この光硬化性樹脂に光を
照射することによって、次層の光硬化層を形成するよう
にしている。
請求項２記載の三次元形状の形成方法は、光反射層が、
光反射材を光硬化層の表面に散布することによって形成
されるようにしている。
光反射材を光硬化層の表面に散布することによって形成
されるようにしている。
請求項３記載の三次元形状の形成方法は、光反射層が、
光反射性磁性粒子に磁界を作用させて、光硬化層の表面
に一様に分布させることによって形成されるようにして
いる。
光反射性磁性粒子に磁界を作用させて、光硬化層の表面
に一様に分布させることによって形成されるようにして
いる。
請求項４記載の三次元形状の形成装置は、光硬化性樹脂
液を溜める樹脂液槽と、樹脂液層の液面付近に光ビーム
を照射する光照射機構を備え、樹脂液槽内で光硬化層を
形成して順次積み重ねる三次元形状の形成装置において
、樹脂、液槽で形成された光硬化層の表面に光反射材を
散布する光反射材散布機構を備えているようにしている
。
液を溜める樹脂液槽と、樹脂液層の液面付近に光ビーム
を照射する光照射機構を備え、樹脂液槽内で光硬化層を
形成して順次積み重ねる三次元形状の形成装置において
、樹脂、液槽で形成された光硬化層の表面に光反射材を
散布する光反射材散布機構を備えているようにしている
。
請求項５記載の三次元形状の形成装置は、光硬化性樹脂
液を溜める樹脂液槽と、樹脂液層の液面付近に光ビーム
を照射する光照射機構を備え、樹脂液槽内で光硬化層を
形成して順次積み重ねる三次元形状の形成装置において
、光硬化性樹脂液中に分散された光反射性磁性粒子に対
して磁界を作用させる磁場発生機構を備えているように
している。
液を溜める樹脂液槽と、樹脂液層の液面付近に光ビーム
を照射する光照射機構を備え、樹脂液槽内で光硬化層を
形成して順次積み重ねる三次元形状の形成装置において
、光硬化性樹脂液中に分散された光反射性磁性粒子に対
して磁界を作用させる磁場発生機構を備えているように
している。
請求項１記載の方法によれば、前段階で硬化された光硬
化層の表面に光反射層を形成し、この光反射層の上で光
硬化性樹脂に光を照射して硬化させるので、照射された
光の一部が光反射層で反射され、この反射された光のエ
ネルギーも光硬化性樹脂の光硬化作用に役立ち、光エネ
ルギーを有効に利用することができて、硬化効率を高め
硬化速度を向上させることができる。また、照射する光
の浸透深さが、硬化させようとする光硬化性樹脂の厚み
よりも深くなっても、光反射層で反射されるので、前段
階で硬化された光硬化層の中まで入ることはな（、目的
とする光硬化性樹脂のみに光硬化作用を与えることがで
きる。
化層の表面に光反射層を形成し、この光反射層の上で光
硬化性樹脂に光を照射して硬化させるので、照射された
光の一部が光反射層で反射され、この反射された光のエ
ネルギーも光硬化性樹脂の光硬化作用に役立ち、光エネ
ルギーを有効に利用することができて、硬化効率を高め
硬化速度を向上させることができる。また、照射する光
の浸透深さが、硬化させようとする光硬化性樹脂の厚み
よりも深くなっても、光反射層で反射されるので、前段
階で硬化された光硬化層の中まで入ることはな（、目的
とする光硬化性樹脂のみに光硬化作用を与えることがで
きる。
請求項２記載の方法によれば、請求項１記載の方法の実
施に際し、光反射材を光硬化層の表面に散布して光反射
層を形成するので、通常の光硬化性樹脂を用いる三次元
形状の形成方法に、光反射材の散布工程を追加するだけ
で、前記請求項１記載の方法の作用を簡単に果たすこと
ができる。
施に際し、光反射材を光硬化層の表面に散布して光反射
層を形成するので、通常の光硬化性樹脂を用いる三次元
形状の形成方法に、光反射材の散布工程を追加するだけ
で、前記請求項１記載の方法の作用を簡単に果たすこと
ができる。
請求項３記載の方法は、請求項１記載の方法の実施に際
し、光硬化性樹脂内で光反射性磁性粒子に磁界を作用さ
せことによって、光反射性磁性粒子が磁界の方向にした
がって配向した状態に並んで層状に集まるので、光反射
性磁性粒子を光硬化層の全面に一様な厚みで分布させる
ことができ、光反射層の厚みや反射特性等を均一に形成
することができる。
し、光硬化性樹脂内で光反射性磁性粒子に磁界を作用さ
せことによって、光反射性磁性粒子が磁界の方向にした
がって配向した状態に並んで層状に集まるので、光反射
性磁性粒子を光硬化層の全面に一様な厚みで分布させる
ことができ、光反射層の厚みや反射特性等を均一に形成
することができる。
請求項４記載の装置は、光反射付散布機構を備えている
ことによって、光硬化層の表面に光反射材を散布するこ
とができ、前記した請求項２記載の方法を良好に実施す
ることができる。
ことによって、光硬化層の表面に光反射材を散布するこ
とができ、前記した請求項２記載の方法を良好に実施す
ることができる。
請求項５記載の装置は、磁場発生機構を備えていること
によって、樹脂液中の光反射性磁性粒子に磁界を作用さ
せ光硬化層の表面に一様に分布させて、均一な光反射層
を形成することができ、前記した請求項３記載の方法を
良好に実施することができる。
によって、樹脂液中の光反射性磁性粒子に磁界を作用さ
せ光硬化層の表面に一様に分布させて、均一な光反射層
を形成することができ、前記した請求項３記載の方法を
良好に実施することができる。
ついで、この発明を、実施例を示す図面を参照しながら
、以下に詳しく説明する。
、以下に詳しく説明する。
第１図は、成形装置の全体構造を示している。
樹脂液槽１には液状の光硬化性樹脂２が溜められている
。樹脂液槽１の中には、その上で光硬化層４０を形成す
る成形台５が設けられている。成形台５は昇降アーム５
０に固定され、昇降アーム５０はボールネジ５１等の回
転−直線運動変換機構を介してＺ軸（垂直軸）方向移動
制御装置５３に連結され、このＺ軸方向移動制御装置５
３の作動をコンピュータ６で制御することによって、成
形台５の昇降を自由に制御できるようになっている。ボ
ールネジ５１の一端にはエンコーダ５２が取り付けられ
てあって、ボールネジ５１の回転量すなわち成形台５の
昇降量を検出してコンピュータ６に伝える。
。樹脂液槽１の中には、その上で光硬化層４０を形成す
る成形台５が設けられている。成形台５は昇降アーム５
０に固定され、昇降アーム５０はボールネジ５１等の回
転−直線運動変換機構を介してＺ軸（垂直軸）方向移動
制御装置５３に連結され、このＺ軸方向移動制御装置５
３の作動をコンピュータ６で制御することによって、成
形台５の昇降を自由に制御できるようになっている。ボ
ールネジ５１の一端にはエンコーダ５２が取り付けられ
てあって、ボールネジ５１の回転量すなわち成形台５の
昇降量を検出してコンピュータ６に伝える。
樹脂液槽１の上方には、硬化用の光ビーム３を発生する
紫外線レーザー等の発生装置３３、光フィルタ３２、光
ビーム３の方向を転換する反射鏡３１および集光レンズ
３０等からなる光照射機構が設けられており、樹脂液槽
１に収容した光硬化性樹脂ｉｌ＆２の液面付近に焦点を
結ぶように光ビーム３が照射される。これらの基本的な
構造については、光硬化性樹脂を用いる通常の三次元形
状の形成装置と同様である。
紫外線レーザー等の発生装置３３、光フィルタ３２、光
ビーム３の方向を転換する反射鏡３１および集光レンズ
３０等からなる光照射機構が設けられており、樹脂液槽
１に収容した光硬化性樹脂ｉｌ＆２の液面付近に焦点を
結ぶように光ビーム３が照射される。これらの基本的な
構造については、光硬化性樹脂を用いる通常の三次元形
状の形成装置と同様である。
樹脂液槽１の側方には、光反射材６０の散布機構を備え
ている。光反射付散布機構は、反射材タンク７０とその
下部に設けられた散布ノズル７１がＸＹ駆動装置７２に
支持されている。ＸＹ駆動装置７２は、前記Ｚ方向移動
制御装置５３とともにコンピュータ６で制御され、散布
ノズル７１を樹脂液槽１の側方から、樹脂液槽１の中央
で形成される光硬化層４０の上方位置へと移動させて、
光反射材タンク７０内の光反射材６０を形成された光硬
化層４０の上方に散布できるようになってイル。この光
反射材タンク７０には、光ビーム３に対する光反射性の
高い金属や金属化合物、その他の材料からなる粒状の光
反射材６０が収容されている。
ている。光反射付散布機構は、反射材タンク７０とその
下部に設けられた散布ノズル７１がＸＹ駆動装置７２に
支持されている。ＸＹ駆動装置７２は、前記Ｚ方向移動
制御装置５３とともにコンピュータ６で制御され、散布
ノズル７１を樹脂液槽１の側方から、樹脂液槽１の中央
で形成される光硬化層４０の上方位置へと移動させて、
光反射材タンク７０内の光反射材６０を形成された光硬
化層４０の上方に散布できるようになってイル。この光
反射材タンク７０には、光ビーム３に対する光反射性の
高い金属や金属化合物、その他の材料からなる粒状の光
反射材６０が収容されている。
第２図には、上記のような装置を使用する三次元形状の
形成方法を工程順に示している。
形成方法を工程順に示している。
まず、第２図（ａ）に示すように、樹脂液槽ｌに沈めた
成形台５と液面との間に、集光レンズ３０を用いて、液
面付近に焦点を有し、所定の光エネルギーや浸透深さに
設定された硬化用の光ビーム３を照射する。硬化用の光
ビーム３が照射された樹脂液２は硬化して、所定パター
ンの光硬化層４０が形成される。
成形台５と液面との間に、集光レンズ３０を用いて、液
面付近に焦点を有し、所定の光エネルギーや浸透深さに
設定された硬化用の光ビーム３を照射する。硬化用の光
ビーム３が照射された樹脂液２は硬化して、所定パター
ンの光硬化層４０が形成される。
つぎに、第２図（ｂ）に示すように、光反射材タンク７
０が、樹脂液槽１の側方から中央上方に進出し、形成さ
れた光硬化層４０の表面に散布ノズル７１から光反射材
６０を散布して光反射層６を形成する。光反射材６０は
、光硬化層４０の表面に一様に分布するように、光硬化
層４０の表面に出来るだけ均等に散布するのが好ましい
。
０が、樹脂液槽１の側方から中央上方に進出し、形成さ
れた光硬化層４０の表面に散布ノズル７１から光反射材
６０を散布して光反射層６を形成する。光反射材６０は
、光硬化層４０の表面に一様に分布するように、光硬化
層４０の表面に出来るだけ均等に散布するのが好ましい
。
第２図（Ｃ）に示すように、成形台５を下降させて、形
成された光硬化層４０を樹脂液２内に沈ませ、光硬化層
４０の上に新たな樹脂液２を供給した後、再び光ビーム
３を照射して２Ｎ目の光硬化層４０を形成すれば、先に
形成された光硬化層４０の上に新たな光硬化層４０が積
層される。その後、第２図（ｄｌに示すように、再び光
反射材６０の散布を行う。このような工程を繰り返すこ
とによって、複数層に積層された光硬化層４０が形成さ
れる。
成された光硬化層４０を樹脂液２内に沈ませ、光硬化層
４０の上に新たな樹脂液２を供給した後、再び光ビーム
３を照射して２Ｎ目の光硬化層４０を形成すれば、先に
形成された光硬化層４０の上に新たな光硬化層４０が積
層される。その後、第２図（ｄｌに示すように、再び光
反射材６０の散布を行う。このような工程を繰り返すこ
とによって、複数層に積層された光硬化層４０が形成さ
れる。
第３図は、上記方法における光硬化作用を詳しく示して
おり、光硬化層４０の上の光硬化性樹脂液２に照射され
た光ビーム３は、樹脂液２に浸透しながら、その部分の
樹脂液２を光硬化させる。
おり、光硬化層４０の上の光硬化性樹脂液２に照射され
た光ビーム３は、樹脂液２に浸透しながら、その部分の
樹脂液２を光硬化させる。
光ビーム３が光硬化層４０の表面の光反射層６に到達す
ると反射されて、再び上方の液面側に戻ることになるの
で、反射された光ビーム３が通過する部分の樹脂液２に
再び光硬化作用を行うことになる。すなわち、光硬化層
４０の上の樹脂液２には、光ビーム３が二重に照射され
て光硬化作用を行うことになり、光ビーム３の光エネル
ギーを無駄なく有効に利用して、樹脂液２の光硬化を能
率良く行うことができ、硬化時間の短縮および形成され
た光硬化層４０の品質を向上させることができる。
ると反射されて、再び上方の液面側に戻ることになるの
で、反射された光ビーム３が通過する部分の樹脂液２に
再び光硬化作用を行うことになる。すなわち、光硬化層
４０の上の樹脂液２には、光ビーム３が二重に照射され
て光硬化作用を行うことになり、光ビーム３の光エネル
ギーを無駄なく有効に利用して、樹脂液２の光硬化を能
率良く行うことができ、硬化時間の短縮および形成され
た光硬化層４０の品質を向上させることができる。
光反射層６より下方の光硬化ｒＨ４０には光ビーム３が
浸透しないので、硬化済みの光硬化層４０に光ビーム３
が浸透して光硬化層４０に悪影響を与える心配がない。
浸透しないので、硬化済みの光硬化層４０に光ビーム３
が浸透して光硬化層４０に悪影響を与える心配がない。
また、光ビーム３の浸透深さを、光硬化層４０の表面位
置に正確に合わせず、少し深めに設定しておけば、光ビ
ーム３が光反射層６で反射されて樹脂液２に対する光硬
化作用が有効に果たせるので、この方法では、光ビーム
３の浸透深さを正確に設定しておく必要がない。
置に正確に合わせず、少し深めに設定しておけば、光ビ
ーム３が光反射層６で反射されて樹脂液２に対する光硬
化作用が有効に果たせるので、この方法では、光ビーム
３の浸透深さを正確に設定しておく必要がない。
つぎに、第４図および第５図には別の実施例を示してい
る。この実施例も基本的には前記第１図の実施例と同様
の構成を備えているので、共通する個所には同じ符号を
付けるとともに、重複する説明は省略する。
る。この実施例も基本的には前記第１図の実施例と同様
の構成を備えているので、共通する個所には同じ符号を
付けるとともに、重複する説明は省略する。
この実施例では、予め光硬化性樹脂液２に光反射性磁性
粒子６１を分散しておく。光反射性磁性粒子６１は、前
記実施例で用いた光反射材６０と同様に光反射性を有す
るとともに、磁性を有する金属材料等からなり、磁界の
作用を受けて磁気的に配向するものを用いる。そして、
三次元形状の形成装置としては、前記実施例における光
反射付散布機構の代わりに、磁場発生機構を備えている
磁場発生機構は、樹脂液槽１の上下に対向して配置され
る一対の磁場発生器８０．８１を備え、このうち下方の
磁場発生器８１は固定されているが、上方の磁場発生器
８０は樹脂液槽１の中央と樹脂液１の外との間を移動す
るように設けられている。すなわち、上方の磁場発生器
８０は、樹脂液槽１の側方に回転可能に設けられた回転
駆動装置８２の回転腕８３に支持されており、回転腕８
３の回転に伴って、樹脂液槽１の上方中央から側方へと
移動できるようになっている。これは、光ビーム３を照
射する際に、磁場発生器８０が邪魔にならないように逃
がしておくためである。磁場発生器８０を光ビーム３の
照射光路の外、例えば、図中の反射鏡３１よりも上方に
設置する場合には、光ビーム３の照射の邪魔にならない
ので、磁場発生器８０が固定されたままであっても構わ
ない。磁場発生器８０．８１は磁場制御装置８４に連結
され、磁場発生器８０．８１の間の樹脂液槽１に対して
、下方から上方に向かう磁界、または、逆に上方から下
方に向かう磁界を適当な強度で作用させ得るようになっ
ている。磁場制御装置８４は、前記した成形台５のＺ軸
方向移動制御装置５３とともにコンピュータ６で制御さ
れるようになっている。
粒子６１を分散しておく。光反射性磁性粒子６１は、前
記実施例で用いた光反射材６０と同様に光反射性を有す
るとともに、磁性を有する金属材料等からなり、磁界の
作用を受けて磁気的に配向するものを用いる。そして、
三次元形状の形成装置としては、前記実施例における光
反射付散布機構の代わりに、磁場発生機構を備えている
磁場発生機構は、樹脂液槽１の上下に対向して配置され
る一対の磁場発生器８０．８１を備え、このうち下方の
磁場発生器８１は固定されているが、上方の磁場発生器
８０は樹脂液槽１の中央と樹脂液１の外との間を移動す
るように設けられている。すなわち、上方の磁場発生器
８０は、樹脂液槽１の側方に回転可能に設けられた回転
駆動装置８２の回転腕８３に支持されており、回転腕８
３の回転に伴って、樹脂液槽１の上方中央から側方へと
移動できるようになっている。これは、光ビーム３を照
射する際に、磁場発生器８０が邪魔にならないように逃
がしておくためである。磁場発生器８０を光ビーム３の
照射光路の外、例えば、図中の反射鏡３１よりも上方に
設置する場合には、光ビーム３の照射の邪魔にならない
ので、磁場発生器８０が固定されたままであっても構わ
ない。磁場発生器８０．８１は磁場制御装置８４に連結
され、磁場発生器８０．８１の間の樹脂液槽１に対して
、下方から上方に向かう磁界、または、逆に上方から下
方に向かう磁界を適当な強度で作用させ得るようになっ
ている。磁場制御装置８４は、前記した成形台５のＺ軸
方向移動制御装置５３とともにコンピュータ６で制御さ
れるようになっている。
第５図は、上記のような装置を使用する三次元形状の形
成方法を示しており、基本的には、前記した第１図の実
施例で説明した方法と同様にして、成形台５の上で順次
、光硬化層４０を形成し積層していく。
成方法を示しており、基本的には、前記した第１図の実
施例で説明した方法と同様にして、成形台５の上で順次
、光硬化層４０を形成し積層していく。
まず、第５図（ａｌに示すように、成形台５の上で光ビ
ーム３を照射して光硬化Ｊｉｉ４０を形成する。
ーム３を照射して光硬化Ｊｉｉ４０を形成する。
この段階では、樹脂液２中の光反射性磁性粒子６１の磁
気的配向はバラバラである。第５図（ｂ）に示すように
、成形台５および光硬化層４を樹脂液２の下方に沈め、
光硬化層４の上に樹脂液２を供給する。ついで、磁場発
生器８０を樹脂液槽ｌの上方に配置させて、樹脂液槽ｌ
に対して、下方から上方に向かう磁界ｍを作用させる。
気的配向はバラバラである。第５図（ｂ）に示すように
、成形台５および光硬化層４を樹脂液２の下方に沈め、
光硬化層４の上に樹脂液２を供給する。ついで、磁場発
生器８０を樹脂液槽ｌの上方に配置させて、樹脂液槽ｌ
に対して、下方から上方に向かう磁界ｍを作用させる。
樹脂液２中に分散された光反射性磁性粒子６１は、磁界
の作用で磁界ｍの方向に従って磁気的に配向するととも
に、液面側に移動して液面付近に層状に集まる。
の作用で磁界ｍの方向に従って磁気的に配向するととも
に、液面側に移動して液面付近に層状に集まる。
その後、第５図（Ｃ）に示すように、磁場発生器８０に
よる磁界を反転させて、樹脂液槽１の上方から下方に向
かう磁界ｍ′を作用させると、液面付近で磁気的に配向
して層状に集まっていた光反射性磁性粒子６１が、逆方
向に磁気的に配向させられるとともに液面から下方側に
移動させられ、樹脂液１内の光硬化層４０の表面に付着
して光反射層６が形成されることになる。つぎに、磁界
の作用を止めて、樹脂液槽ｌ上方の磁場発生器８０を樹
脂液槽１の側方に退出させた後、第５図（ｄ）に示すよ
うに、光ビーム３を照射すれば、光反射層６の上の光硬
化性樹脂液２が光硬化して、先に硬化された光硬化Ｊｉ
ｉ４０の上に次層の光硬化層４０が形成されて積み重ね
られる。その後、第５図（８１に示すように、再び成形
台５を沈めて、光硬化１’ｉ４０の上に樹脂液２を供給
して、下方から上方に向かう磁界ｍを作用させると、樹
脂液２中に分散された光反射性磁性粒子が再び磁気的に
配向させられて液面に層状に集まる。
よる磁界を反転させて、樹脂液槽１の上方から下方に向
かう磁界ｍ′を作用させると、液面付近で磁気的に配向
して層状に集まっていた光反射性磁性粒子６１が、逆方
向に磁気的に配向させられるとともに液面から下方側に
移動させられ、樹脂液１内の光硬化層４０の表面に付着
して光反射層６が形成されることになる。つぎに、磁界
の作用を止めて、樹脂液槽ｌ上方の磁場発生器８０を樹
脂液槽１の側方に退出させた後、第５図（ｄ）に示すよ
うに、光ビーム３を照射すれば、光反射層６の上の光硬
化性樹脂液２が光硬化して、先に硬化された光硬化Ｊｉ
ｉ４０の上に次層の光硬化層４０が形成されて積み重ね
られる。その後、第５図（８１に示すように、再び成形
台５を沈めて、光硬化１’ｉ４０の上に樹脂液２を供給
して、下方から上方に向かう磁界ｍを作用させると、樹
脂液２中に分散された光反射性磁性粒子が再び磁気的に
配向させられて液面に層状に集まる。
このような工程を繰り返すことによって、複数層の光硬
化層４０が積み重ねられた三次元形状を有する成形品４
が製造されるのである。この実施例においても、前記実
施例で第３図によって説明したのと同様に、光反射層６
による光ビーム３の反射作用が行われる。
化層４０が積み重ねられた三次元形状を有する成形品４
が製造されるのである。この実施例においても、前記実
施例で第３図によって説明したのと同様に、光反射層６
による光ビーム３の反射作用が行われる。
この実施例では、光反射層６の材料として光反射性磁性
粒子６１を用い、磁界の作用によって光反射性磁性粒子
６１を−様な厚みの薄い層状に集めて光硬化層４０の表
面に付着させるので、光反射層６の厚みや反射特性が均
一になり、反射された光ビーム３による光硬化性樹脂液
２の光硬化作用も全体にわたって均一になる。したがっ
て、形成された光硬化層４０の品質性能も局部的なバラ
ツキの少ない均一なものとなる。
粒子６１を用い、磁界の作用によって光反射性磁性粒子
６１を−様な厚みの薄い層状に集めて光硬化層４０の表
面に付着させるので、光反射層６の厚みや反射特性が均
一になり、反射された光ビーム３による光硬化性樹脂液
２の光硬化作用も全体にわたって均一になる。したがっ
て、形成された光硬化層４０の品質性能も局部的なバラ
ツキの少ない均一なものとなる。
なお、この実施例において、光反射性磁性粒子６１は、
予め樹脂液２に混合攪拌して分散させておくだけでもよ
いが、光硬化層４０の形成段階に合わせて、順次、必要
な量の光反射性磁性粒子６１を樹脂液２に追加供給して
もよい。磁界の作用方向や強さは、使用する光反射性磁
性粒子６１の材質や、形成しようとする光反射層６の厚
み等に応じて適当に調整される。
予め樹脂液２に混合攪拌して分散させておくだけでもよ
いが、光硬化層４０の形成段階に合わせて、順次、必要
な量の光反射性磁性粒子６１を樹脂液２に追加供給して
もよい。磁界の作用方向や強さは、使用する光反射性磁
性粒子６１の材質や、形成しようとする光反射層６の厚
み等に応じて適当に調整される。
光硬化層４０の表面に光反射層６を形成する方法として
は、上記実施例のほかに、形成された光硬化層４０の表
面にエキシマレーザ−を照射して粗面化させる方法も採
用でき、そのほか、光硬化層４０の表面に、光反射性の
高い膜または薄層を、物理的あるいは化学的手段で形成
する方法が通用できる。
は、上記実施例のほかに、形成された光硬化層４０の表
面にエキシマレーザ−を照射して粗面化させる方法も採
用でき、そのほか、光硬化層４０の表面に、光反射性の
高い膜または薄層を、物理的あるいは化学的手段で形成
する方法が通用できる。
以上に説明した、この発明のうち、請求項１記載の三次
元形状の形成方法によれば、光硬化層の表面に形成され
た光反射層で、照射された光を反射して上方の光硬化性
樹脂に有効に作用させることができるので、光硬化作用
が効率的に行われ、硬化時間を短縮できるとともに、十
分な光硬化作用が行われた光硬化層は、その品質や性能
が優れたものとなる。また、光反射層よりも下方の光硬
化層には光が浸透しなくなるので、硬化済みの光硬化層
に光が照射されて悪影響を与える心配もない、したがっ
て、照射する光の浸透深さを厳密に設定しなくても、光
反射層から上の光硬化性樹脂のみを確実に光硬化させる
ことができ、光の制御や調整が簡単になる。
元形状の形成方法によれば、光硬化層の表面に形成され
た光反射層で、照射された光を反射して上方の光硬化性
樹脂に有効に作用させることができるので、光硬化作用
が効率的に行われ、硬化時間を短縮できるとともに、十
分な光硬化作用が行われた光硬化層は、その品質や性能
が優れたものとなる。また、光反射層よりも下方の光硬
化層には光が浸透しなくなるので、硬化済みの光硬化層
に光が照射されて悪影響を与える心配もない、したがっ
て、照射する光の浸透深さを厳密に設定しなくても、光
反射層から上の光硬化性樹脂のみを確実に光硬化させる
ことができ、光の制御や調整が簡単になる。
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の上
記効果に加え、光反射材の散布という極めて簡単な手段
で光反射層を形成することができる。
記効果に加え、光反射材の散布という極めて簡単な手段
で光反射層を形成することができる。
請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の発明の上
記効果に加え、光反射性磁性粒子に磁界を作用させるだ
けで、光反射性磁性粒子を光硬化層の全面に−様な厚み
で分布させて、光り反射層の厚みや反射特性等を均一に
形成することができる。
記効果に加え、光反射性磁性粒子に磁界を作用させるだ
けで、光反射性磁性粒子を光硬化層の全面に−様な厚み
で分布させて、光り反射層の厚みや反射特性等を均一に
形成することができる。
請求項４記載の装置は、光反射材散布機構を備えておく
だけで、前記した請求項２記載の方法を良好に実施する
ことができる。
だけで、前記した請求項２記載の方法を良好に実施する
ことができる。
請求項５記載の装置は、磁場発生機構を備えておくだけ
で、前記した請求項３記載の方法を良好に実施すること
ができる。
で、前記した請求項３記載の方法を良好に実施すること
ができる。
第１図はこの発明の実施例を示す三次元形状の形成装置
の全体構造図、第２図は形成方法を工程順に示す説明図
、第３図は光硬化作用を示す説明図、第４図は別の実施
例を示す装置全体の構造図、第５図は形成方法を工程順
に示す説明図、第６図は従来例の概略構成図である。 ｌ・・・樹脂液槽 ２・・・光硬化性樹脂液 ３・・・
光ビーム ４０・・・光硬化層 ５・・・成形台 ６・
・・光反射層 ６０・・・光反射材 ６１・・・光反射
性磁性粒子７０・・・光反射材タンク ７１・・・散布
ノズル ８０８１・・・磁場発生器 代理人 弁理士 松 本 武 彦 第６図
の全体構造図、第２図は形成方法を工程順に示す説明図
、第３図は光硬化作用を示す説明図、第４図は別の実施
例を示す装置全体の構造図、第５図は形成方法を工程順
に示す説明図、第６図は従来例の概略構成図である。 ｌ・・・樹脂液槽 ２・・・光硬化性樹脂液 ３・・・
光ビーム ４０・・・光硬化層 ５・・・成形台 ６・
・・光反射層 ６０・・・光反射材 ６１・・・光反射
性磁性粒子７０・・・光反射材タンク ７１・・・散布
ノズル ８０８１・・・磁場発生器 代理人 弁理士 松 本 武 彦 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光硬化性樹脂に光を照射して光硬化層を形成し、こ
の光硬化層を複数層積み重ねて、所望の三次元形状を形
成する方法において、光硬化層の表面に光反射層を形成
するとともに、この光反射層の上に光硬化性樹脂を供給
した後、この光硬化性樹脂に光を照射することによって
、次層の光硬化層を形成することを特徴とする三次元形
状の形成方法。 ２ 光反射層が、光反射材を光硬化層の表面に散布する
ことによって形成される請求項１記載の三次元形状の形
成方法。 ３ 光反射層が、光反射性磁性粒子に磁界を作用させて
、光硬化層の表面に一様に分布させることによって形成
される請求項１記載の三次元形状の形成方法。 ４ 光硬化性樹脂液を溜める樹脂液槽と、樹脂液槽の液
面付近に光ビームを照射する光照射機構を備え、樹脂液
槽内で光硬化層を形成して順次積み重ねる三次元形状の
形成装置において、樹脂液槽で形成された光硬化層の表
面に光反射材を散布する光反射材散布機構を備えている
ことを特徴とする三次元形状の形成装置。 ５ 光硬化性樹脂液を溜める樹脂液槽と、樹脂液層の液
面付近に光ビームを照射する光照射機構を備え、樹脂液
槽内で光硬化層を形成して順次積み重ねる三次元形状の
形成装置において、光硬化性樹脂液中に分散された光反
射性磁性粒子に対して磁界を作用させる磁場発生機構を
備えていることを特徴とする三次元形状の形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63263779A JP2613929B2 (ja) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | 三次元形状の形成方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63263779A JP2613929B2 (ja) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | 三次元形状の形成方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02108519A true JPH02108519A (ja) | 1990-04-20 |
| JP2613929B2 JP2613929B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=17394161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63263779A Expired - Lifetime JP2613929B2 (ja) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | 三次元形状の形成方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2613929B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08127073A (ja) * | 1994-10-31 | 1996-05-21 | Mitsubishi Electric Corp | 微小機構部品及びその製造方法 |
| US20110123728A1 (en) * | 2009-11-25 | 2011-05-26 | Ricoh Company, Ltd. | Thin film manufacturing method and thin film element |
| CN105196537A (zh) * | 2015-05-07 | 2015-12-30 | 南京百川行远激光科技有限公司 | 激光线性扫描式光固化三维打印快速成型*** |
| CN105291430A (zh) * | 2014-07-17 | 2016-02-03 | 迪斯尼实业公司 | 为三维打印物体提供防扫描能力的三维打印机和丝材 |
| CN112166039A (zh) * | 2018-04-06 | 2021-01-01 | 聚合-医药有限公司 | 用于光致聚合增材制造的方法和组合物 |
| JP2021015866A (ja) * | 2019-07-11 | 2021-02-12 | 大同特殊鋼株式会社 | ボンド磁石製造装置、ボンド磁石製造方法及びボンド磁石 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3442620B2 (ja) * | 1997-07-25 | 2003-09-02 | 三菱電機株式会社 | 三次元成形装置および三次元成形方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63263780A (ja) * | 1987-04-22 | 1988-10-31 | Fujikura Ltd | ジヨセフソン素子の製造方法 |
-
1988
- 1988-10-19 JP JP63263779A patent/JP2613929B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63263780A (ja) * | 1987-04-22 | 1988-10-31 | Fujikura Ltd | ジヨセフソン素子の製造方法 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08127073A (ja) * | 1994-10-31 | 1996-05-21 | Mitsubishi Electric Corp | 微小機構部品及びその製造方法 |
| US20110123728A1 (en) * | 2009-11-25 | 2011-05-26 | Ricoh Company, Ltd. | Thin film manufacturing method and thin film element |
| CN105291430A (zh) * | 2014-07-17 | 2016-02-03 | 迪斯尼实业公司 | 为三维打印物体提供防扫描能力的三维打印机和丝材 |
| US9914262B2 (en) | 2014-07-17 | 2018-03-13 | Disney Enterprises, Inc. | Print method using a three dimensional (3D) printer to provide scanning protection for printed 3D objects |
| CN105196537A (zh) * | 2015-05-07 | 2015-12-30 | 南京百川行远激光科技有限公司 | 激光线性扫描式光固化三维打印快速成型*** |
| CN112166039A (zh) * | 2018-04-06 | 2021-01-01 | 聚合-医药有限公司 | 用于光致聚合增材制造的方法和组合物 |
| CN112166039B (zh) * | 2018-04-06 | 2023-09-05 | 聚合-医药有限公司 | 用于光致聚合增材制造的方法和组合物 |
| JP2021015866A (ja) * | 2019-07-11 | 2021-02-12 | 大同特殊鋼株式会社 | ボンド磁石製造装置、ボンド磁石製造方法及びボンド磁石 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2613929B2 (ja) | 1997-05-28 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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