JPH04103339A - 立体形状物の形成方法 - Google Patents
立体形状物の形成方法Info
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- JPH04103339A JPH04103339A JP22204290A JP22204290A JPH04103339A JP H04103339 A JPH04103339 A JP H04103339A JP 22204290 A JP22204290 A JP 22204290A JP 22204290 A JP22204290 A JP 22204290A JP H04103339 A JPH04103339 A JP H04103339A
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Landscapes
- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
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】
〔概 要〕
光硬化性樹脂を層状に積層して立体形状物を形成する立
体形状物の形成方法に関し、 滑らかな表面を有する立体形状物を短時間で形成するこ
とを可能にする立体形状物の形成方法の捷供を目的とし
、 硬化させた光硬化性樹脂の表面に未硬化で液状の光硬化
性樹脂の被着と、 未硬化の光硬化性樹脂の光の照射による硬化とを交互に
操り返し、 光硬化性樹脂を層状に積層して立体形状物を形成する立
体形状物の形成方法において、立体形状物の表層領域の
積層密度は、その中実領域の積層密度より高くするよう
に構成する。
体形状物の形成方法に関し、 滑らかな表面を有する立体形状物を短時間で形成するこ
とを可能にする立体形状物の形成方法の捷供を目的とし
、 硬化させた光硬化性樹脂の表面に未硬化で液状の光硬化
性樹脂の被着と、 未硬化の光硬化性樹脂の光の照射による硬化とを交互に
操り返し、 光硬化性樹脂を層状に積層して立体形状物を形成する立
体形状物の形成方法において、立体形状物の表層領域の
積層密度は、その中実領域の積層密度より高くするよう
に構成する。
本発明は、光硬化性樹脂を層状に積層して立体形状物を
形成する立体形状物の形成方法、特に滑らかな表面を有
する立体形状物を短時間で形成できる立体形状物の形成
方法に関する。
形成する立体形状物の形成方法、特に滑らかな表面を有
する立体形状物を短時間で形成できる立体形状物の形成
方法に関する。
近年の商品開発期間の短縮、商品デザインの多様化等の
要求から、商品開発段階において数多くの商品モデルを
短期間で作成することが益々重要となっている。
要求から、商品開発段階において数多くの商品モデルを
短期間で作成することが益々重要となっている。
このような商品モデルを形成するための方法として、硬
化させた光硬化性樹脂の表面に、例えば０．１〜０．５
ｍｍ程度の厚さで未硬化で液状の光硬化性樹脂の被着と
、 光軸に垂直な断面の直径が０．１〜５ｍｍ程度のビーム
状の光、例えばレーザ光を未硬化の光硬化性樹脂に照射
して硬化することを交互に複数回、例えば何百回も繰り
返し、光硬化性樹脂を何百層にも積層して立体形状物を
形成する立体形状物の形成方法がある。
化させた光硬化性樹脂の表面に、例えば０．１〜０．５
ｍｍ程度の厚さで未硬化で液状の光硬化性樹脂の被着と
、 光軸に垂直な断面の直径が０．１〜５ｍｍ程度のビーム
状の光、例えばレーザ光を未硬化の光硬化性樹脂に照射
して硬化することを交互に複数回、例えば何百回も繰り
返し、光硬化性樹脂を何百層にも積層して立体形状物を
形成する立体形状物の形成方法がある。
尚、未硬化の光硬化性樹脂へのレーザ光の照射領域は、
三次元ＣＡＤ （ｃｏｍｐｕｔｅｒ−ａｉｄｅｄ ｄｅ
ｓｉｇｎ）により得られた三次元座標データの商品モデ
ルを高さ方向に所定間隔、例えば０．１〜０．５ｍｍ程
度の厚さでスライスした際に、それぞれのスライス片の
輪郭線内、即ち商品モデルの中実部と対応するものであ
る。
三次元ＣＡＤ （ｃｏｍｐｕｔｅｒ−ａｉｄｅｄ ｄｅ
ｓｉｇｎ）により得られた三次元座標データの商品モデ
ルを高さ方向に所定間隔、例えば０．１〜０．５ｍｍ程
度の厚さでスライスした際に、それぞれのスライス片の
輪郭線内、即ち商品モデルの中実部と対応するものであ
る。
〔従来の技術〕
次に、従来の立体形状物の形成方法にフいて、第２図を
参照しながら説明する。
参照しながら説明する。
第２図は、従来の立体形状物の形成方法を説明するため
の図で、同図（ａ）は工程順側断面図、同図（ｂ）はＢ
−Ｂ線断面図、同図（ｃ）と同図（ｅ）は側断面の側面
輪郭線が直線となる立体形状物の部分側断面図、同図（
ｄ）は側断面の側面輪車３線が曲線となる立体形状物の
部分側断面図である。
の図で、同図（ａ）は工程順側断面図、同図（ｂ）はＢ
−Ｂ線断面図、同図（ｃ）と同図（ｅ）は側断面の側面
輪郭線が直線となる立体形状物の部分側断面図、同図（
ｄ）は側断面の側面輪車３線が曲線となる立体形状物の
部分側断面図である。
尚、同じ部品・材料に対しては全図を通して同じ記号を
付与しである。
付与しである。
同図（ａ）に示すように従来の゛′立体形状物の形成方
法゛により光硬化性樹脂よりなるスライス片Ｓｌ、 Ｓ
２． ・・、Ｓｎを積層するが如（して立体形状物１
１を形成するには、 まず、同図（ａ）の（イ）に示すように、先端にテーブ
ル１３を水平にして固定したプランジャー１５を矢印り
方向、すなわち垂直下方に突き出し、容器１２に貯蔵し
た未硬化で液状の光硬化性樹脂１０の中にテーブル１３
をゆっくりと沈める。
法゛により光硬化性樹脂よりなるスライス片Ｓｌ、 Ｓ
２． ・・、Ｓｎを積層するが如（して立体形状物１
１を形成するには、 まず、同図（ａ）の（イ）に示すように、先端にテーブ
ル１３を水平にして固定したプランジャー１５を矢印り
方向、すなわち垂直下方に突き出し、容器１２に貯蔵し
た未硬化で液状の光硬化性樹脂１０の中にテーブル１３
をゆっくりと沈める。
そして、テーブル１３の表面と光硬化性樹脂１０の液面
１０ａとの間の距離がΔＺ、例えば０．５ ｍ ｍにな
ったところでプランジャー１５の突き出しを一時的に停
止する。
１０ａとの間の距離がΔＺ、例えば０．５ ｍ ｍにな
ったところでプランジャー１５の突き出しを一時的に停
止する。
次いで、光硬化性樹脂１０を短時間で硬化する紫外ＨＭ
ＳＮ域の光を含んだ光、例えば３２５ナノメータの波
長の光を含むＨｅ−Ｃｄレーザ発振器（図示せず）が発
生するレーザ光線１４を同図（ｂ）の点線で示す領域Ａ
内を隈無く照射すると、この領域Ａ内の光硬化性樹脂１
０が硬化し、光硬化性樹脂１０゛よりなる厚さΔ２のス
ライス片Ｓ、がテーブル１３上に形成される。
ＳＮ域の光を含んだ光、例えば３２５ナノメータの波
長の光を含むＨｅ−Ｃｄレーザ発振器（図示せず）が発
生するレーザ光線１４を同図（ｂ）の点線で示す領域Ａ
内を隈無く照射すると、この領域Ａ内の光硬化性樹脂１
０が硬化し、光硬化性樹脂１０゛よりなる厚さΔ２のス
ライス片Ｓ、がテーブル１３上に形成される。
この後、再びプランジャー１５を更にΔＺだけ垂直下方
に突き出し、前記した要領にしたがってレーザ光線１４
により光硬化性樹脂１０を硬化すると、スライス片ＳＩ
上に厚さΔＺのスライス片Ｓ２が積層された状態で形成
される。
に突き出し、前記した要領にしたがってレーザ光線１４
により光硬化性樹脂１０を硬化すると、スライス片ＳＩ
上に厚さΔＺのスライス片Ｓ２が積層された状態で形成
される。
かかるプランジャー１５の垂直下方へのΔＺ単位の突き
出しとレーザ光線１４の光硬化性樹脂１０への照射とを
交互にｎ回繰り返すことにより、立体形状物１１が形成
されることとなる。
出しとレーザ光線１４の光硬化性樹脂１０への照射とを
交互にｎ回繰り返すことにより、立体形状物１１が形成
されることとなる。
第２図の（ｃ）図及び（ｄ）図において二点鎖線で示す
ように、立体形状物１１の本来の側断面の側面輪郭線は
滑らかである。
ように、立体形状物１１の本来の側断面の側面輪郭線は
滑らかである。
ところが、立体形状物１１は、同図（ｃ）〜同図（ｄ）
に示すように厚さがΔ２で端面が垂直に切り立ったスラ
イス片Ｓｌ＋ Ｓ２．・・、Ｓｎを積層して形成してい
る。
に示すように厚さがΔ２で端面が垂直に切り立ったスラ
イス片Ｓｌ＋ Ｓ２．・・、Ｓｎを積層して形成してい
る。
このため、立体形状物１１の側断面の側面輪郭線は、同
図（ｃ）〜同図（ｄ）に示すように階段状となって、立
体形状物１１の本来の側断面の側面輪郭線とは大きく相
違していた。
図（ｃ）〜同図（ｄ）に示すように階段状となって、立
体形状物１１の本来の側断面の側面輪郭線とは大きく相
違していた。
このような立体形状物１１の側断面の階段状の側面輪郭
線を、立体形状物１１の本来の側断面の側面輪郭線に近
づけるには、同図（ｃ）〜同図（ｄ）のスライス片ＳＩ
＋ Ｓ２．・・、Ｓｎよりも薄いスライス片ＴＩ＋ Ｔ
ｔ、・・、Ｔｗ （スライス片Ｓｌ、Ｓｔ、・・、Ｓｎ
のそれぞれの厚さはΔＹであり、ΔＹくΔＺ）を積層密
度を高くして積層すれば良いことは自明である。
線を、立体形状物１１の本来の側断面の側面輪郭線に近
づけるには、同図（ｃ）〜同図（ｄ）のスライス片ＳＩ
＋ Ｓ２．・・、Ｓｎよりも薄いスライス片ＴＩ＋ Ｔ
ｔ、・・、Ｔｗ （スライス片Ｓｌ、Ｓｔ、・・、Ｓｎ
のそれぞれの厚さはΔＹであり、ΔＹくΔＺ）を積層密
度を高くして積層すれば良いことは自明である。
しかしながら、このような方法で立体形状物１１を形成
するには、その形成のための時間が非常に長くなるとい
う問題があった。
するには、その形成のための時間が非常に長くなるとい
う問題があった。
本発明は、かかる問題を解消するためになされたもので
、その目的は滑らかな表面を有する立体形状物を短時間
で形成することを可能にする立体形状物の形成方法の提
供にある。
、その目的は滑らかな表面を有する立体形状物を短時間
で形成することを可能にする立体形状物の形成方法の提
供にある。
［課題を解決するための手段］
前記目的は、第１図に示すように硬化させた光硬化性樹
脂の表面に未硬化で液状の光硬化性樹脂の被着と、 未硬化の前記光硬化性樹脂の光の照射による硬化とを交
互に繰り返し、 光硬化性樹脂を層状に積層した立体形状物を形成する立
体形状物の形成方法において、立体形状物１１の表層領
域１１ａの積層密度は、その中実領域１１ｂの積層密度
より高くすることを特徴とする立体形状物の形成方法で
達成される。
脂の表面に未硬化で液状の光硬化性樹脂の被着と、 未硬化の前記光硬化性樹脂の光の照射による硬化とを交
互に繰り返し、 光硬化性樹脂を層状に積層した立体形状物を形成する立
体形状物の形成方法において、立体形状物１１の表層領
域１１ａの積層密度は、その中実領域１１ｂの積層密度
より高くすることを特徴とする立体形状物の形成方法で
達成される。
本発明の立体形状物の形成方法においては、立体形状物
１１の表層領域１１ａの積層密度だけを、その中実領域
１１ｂの積層密度より高くしている。
１１の表層領域１１ａの積層密度だけを、その中実領域
１１ｂの積層密度より高くしている。
従って、本発明は、滑らかな表面を有する立体形状物を
短時間で形成することを可能にする。
短時間で形成することを可能にする。
以下、本発明の一実施例の立体形状物の形成方法につい
て第１図を参照しながら説明する。
て第１図を参照しながら説明する。
第１図は、本発明の一実施例の立体形状物の形成方法を
説明するための図で、同図（ａ）は立体形状物の形成工
程順を示す要部概略側断面図、同図（ｂ）は立体形状物
の模式的側断面図である。
説明するための図で、同図（ａ）は立体形状物の形成工
程順を示す要部概略側断面図、同図（ｂ）は立体形状物
の模式的側断面図である。
本発明の一実施例の立体形状物の形成方法は、光硬化性
樹脂としてはエポキシ系の光硬化性樹脂を、またこの光
硬化性樹脂を感光して硬化する光としては紫外線領域の
光、例えば波長が３２５ナノメータの光を含んだレーザ
光線１４を使用し、同図（ｂ）に示す如く表層領域１１
ａの積層密度が中実領域１１ｂの積層密度より高い立体
形状物１１を従来の方法よりも短時間で効率良く形成で
きるように構成したものである。
樹脂としてはエポキシ系の光硬化性樹脂を、またこの光
硬化性樹脂を感光して硬化する光としては紫外線領域の
光、例えば波長が３２５ナノメータの光を含んだレーザ
光線１４を使用し、同図（ｂ）に示す如く表層領域１１
ａの積層密度が中実領域１１ｂの積層密度より高い立体
形状物１１を従来の方法よりも短時間で効率良く形成で
きるように構成したものである。
すなわち、本発明の一実施例は、テーブル１３上に中実
領域１１ｂとなるスライス片Ｓ、を形成してから、表層
領域１１ａとなるサブスライス片ＳＩＩ＋ Ｓｌ□。
領域１１ｂとなるスライス片Ｓ、を形成してから、表層
領域１１ａとなるサブスライス片ＳＩＩ＋ Ｓｌ□。
ＳｔＳをこの順にスライス片ＳＬの外周に固着して形成
し、次いでスライス片Ｓ、上に中実領域１１ｂとなるス
ライス片Ｓ２を積層した状態で形成してから、表層領域
１１ａとなるサブスライス片Ｓｚ＋、 Ｓｚｚ、 Ｓｔ
、をこの順にスライス片Ｓ２の外周に固着させて形成し
、同図（ｂ）に示すような光硬化性樹脂を積層した立体
形状物を完成するものである。
し、次いでスライス片Ｓ、上に中実領域１１ｂとなるス
ライス片Ｓ２を積層した状態で形成してから、表層領域
１１ａとなるサブスライス片Ｓｚ＋、 Ｓｚｚ、 Ｓｔ
、をこの順にスライス片Ｓ２の外周に固着させて形成し
、同図（ｂ）に示すような光硬化性樹脂を積層した立体
形状物を完成するものである。
次に、本発明の立体形状物の形成方法について、同図（
ａ）及び同図（ｂ）を参照しながら詳細に説明する。
ａ）及び同図（ｂ）を参照しながら詳細に説明する。
まず、テーブル１３上に立体形状物１１のスライス片Ｓ
Ｉを形成するために、容器１２内に収納したテーブル１
３０表面に下端面を固着したプランジャー１５を矢印り
方向に垂直に突き出し、テーブル１３の表面と容器１２
内の光硬化性樹脂１０の液面１０ａとの間の距離がスラ
イス片Ｓ、の厚さに相当するΔＺ１例えは０．４ｍｍに
なったらところでプランジャー１５の突き出しを一時的
に停止する（（イ）図参照））。
Ｉを形成するために、容器１２内に収納したテーブル１
３０表面に下端面を固着したプランジャー１５を矢印り
方向に垂直に突き出し、テーブル１３の表面と容器１２
内の光硬化性樹脂１０の液面１０ａとの間の距離がスラ
イス片Ｓ、の厚さに相当するΔＺ１例えは０．４ｍｍに
なったらところでプランジャー１５の突き出しを一時的
に停止する（（イ）図参照））。
この後、レーザ光線１４を第１図の（ｂ）図に示す如く
スライス片Ｓ、となる光硬化性樹脂ｌＯの表面に照射し
、スライス片Ｓ＋を形成する。
スライス片Ｓ、となる光硬化性樹脂ｌＯの表面に照射し
、スライス片Ｓ＋を形成する。
次いで、プランジャー１５を矢印りと逆方向、即ち矢印
Ｄ゛方向引き込み、テーブル１３の表面と光硬化性樹脂
１０の液面１０ａとの間の距離がΔＹ、例えばΔＹ＝０
．１ｍｍになったらところでプランジャー１５の引き込
みを一時的に停止する（（ロ）図参照））。
Ｄ゛方向引き込み、テーブル１３の表面と光硬化性樹脂
１０の液面１０ａとの間の距離がΔＹ、例えばΔＹ＝０
．１ｍｍになったらところでプランジャー１５の引き込
みを一時的に停止する（（ロ）図参照））。
しかる後、前述した如く同図（ｂ）の立体形状物１１の
表層領域１１ａを構成するサブスライス片Ｓ目となる領
域に該当する光硬化性樹脂ｌＯの表面に、レーザ光線１
４を照射し、スライス片Ｓｌの周囲に固着したサブスラ
イス片Ｓｌｌを形成する。
表層領域１１ａを構成するサブスライス片Ｓ目となる領
域に該当する光硬化性樹脂ｌＯの表面に、レーザ光線１
４を照射し、スライス片Ｓｌの周囲に固着したサブスラ
イス片Ｓｌｌを形成する。
かかる方法を繰り返して実行することによりスライス片
Ｓ１の周囲に固着したサブスライス片Ｓ、１゜ＳＩｌ＋
Ｓｌ！が形成されることとなる（（ハ）及び（ニ）図
参照）。
Ｓ１の周囲に固着したサブスライス片Ｓ、１゜ＳＩｌ＋
Ｓｌ！が形成されることとなる（（ハ）及び（ニ）図
参照）。
次いで、スライス片Ｓ２を形成するために、プランジャ
ー１５を再び矢印り方向に垂直に突き出し、スライス片
ＳＩの表面と光硬化性樹脂１０の液面１０ａとの間の距
離がΔＺになったところでプランジャー１５の突き出し
を一時的に停止し、スライス片Ｓ１を形成した上記要領
に従ってスライス片Ｓ２を形成する（（ホ）参照）。
ー１５を再び矢印り方向に垂直に突き出し、スライス片
ＳＩの表面と光硬化性樹脂１０の液面１０ａとの間の距
離がΔＺになったところでプランジャー１５の突き出し
を一時的に停止し、スライス片Ｓ１を形成した上記要領
に従ってスライス片Ｓ２を形成する（（ホ）参照）。
この後、サブスライス片５ＩＩＪＩＬ ５１３の形成を
した上記要領により、スライス片Ｓ２の周囲にサブスラ
イス片Ｓｚ＋＋ Ｓ！！、 Ｓｔｓを形成すると同図（
ｂ）の立体形状物１１が完成する。
した上記要領により、スライス片Ｓ２の周囲にサブスラ
イス片Ｓｚ＋＋ Ｓ！！、 Ｓｔｓを形成すると同図（
ｂ）の立体形状物１１が完成する。
前述したように本発明の立体形状物の形成方法は、サブ
スライス片を積層してなる表層領域の積層密度を高く、
スライス片を積層してなる中実領域の積層密度は低くし
て立体形状物を形成するものである。
スライス片を積層してなる表層領域の積層密度を高く、
スライス片を積層してなる中実領域の積層密度は低くし
て立体形状物を形成するものである。
従って、本発明の立体形状物の形成方法は、滑らかな表
面を有する立体形状物を短時間で形成することを可能に
することとなる。
面を有する立体形状物を短時間で形成することを可能に
することとなる。
［発明の効果〕
以上の説明から明らかなように本発明によれば、滑らか
な表面を有する立体形状物を短時間で形成することを可
能にすることとなる。
な表面を有する立体形状物を短時間で形成することを可
能にすることとなる。
第１図は、本発明の一実施例の立体形状物の形成方法を
説明するための図、 第２図は、従来の立体形状物の形成方法を説明するため
の図である。 図において、 １０は未硬化の光硬化性樹脂、 ｌＯ′は硬化法の光硬化性樹脂、 １１は立体形状物、 １１ａは立体形状物の表層領域、 １１ｂは立体形状物の中実領域、 １２は容器、 １３はテーブル、 １４はレーザ光線、 １５はプランジャーをそれぞれ示す。
説明するための図、 第２図は、従来の立体形状物の形成方法を説明するため
の図である。 図において、 １０は未硬化の光硬化性樹脂、 ｌＯ′は硬化法の光硬化性樹脂、 １１は立体形状物、 １１ａは立体形状物の表層領域、 １１ｂは立体形状物の中実領域、 １２は容器、 １３はテーブル、 １４はレーザ光線、 １５はプランジャーをそれぞれ示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 硬化させた光硬化性樹脂の表面に未硬化で液状の光硬化
性樹脂の被着と、 未硬化の前記光硬化性樹脂の光の照射による硬化とを交
互に繰り返し、 光硬化性樹脂を層状に積層した立体形状物を形成する立
体形状物の形成方法において、 前記立体形状物の表層領域の積層密度は、その中実領域
の積層密度より高くすることを特徴とする立体形状物の
形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22204290A JPH04103339A (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 立体形状物の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22204290A JPH04103339A (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 立体形状物の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04103339A true JPH04103339A (ja) | 1992-04-06 |
Family
ID=16776180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22204290A Pending JPH04103339A (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 立体形状物の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04103339A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP0604738A1 (en) * | 1992-12-29 | 1994-07-06 | Kimberly-Clark Corporation | Laminating method and products made thereby |
| JPH09286058A (ja) * | 1996-04-23 | 1997-11-04 | Matsushita Electric Works Ltd | 三次元形状の形成方法 |
| WO2003016031A1 (en) * | 2001-08-16 | 2003-02-27 | Riken | Rapid prototyping method and device using v-cad data |
| CN104149241A (zh) * | 2014-07-31 | 2014-11-19 | 苏州市华宁机械制造有限公司 | 光固化成型装置 |
| WO2017126094A1 (ja) * | 2016-01-22 | 2017-07-27 | 株式会社日立製作所 | 積層造形物およびそれを有する機器ならびに造形方法 |
-
1990
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