JPH0976354A - 立体造形装置 - Google Patents

立体造形装置

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JPH0976354A
JPH0976354A JP7237968A JP23796895A JPH0976354A JP H0976354 A JPH0976354 A JP H0976354A JP 7237968 A JP7237968 A JP 7237968A JP 23796895 A JP23796895 A JP 23796895A JP H0976354 A JPH0976354 A JP H0976354A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクレーパーに材料の付着が生じ難い状態で
未硬化材料層を形成するか付着物を除去することによ
り、薄い材料層の層厚精度を高度に満足しつつ安定した
積層作業を行なうことができる造形精度の高い立体造形
装置を提供する。 【解決手段】 スクレーパー25Ａ，25Ｂは、自由液面Ｌ
に最も近接するそれらの先端部Ｅａ，Ｅｂが自由液面Ｌ
から常時所定距離Ｈを隔てるように配置されている。先
端部Ｅａ，Ｅｂが液面Ｌから隔たる距離Ｈを未硬化材料
層12の層厚ｈ2 より大きくして液面Ｌより上方で材料層
12を形成することができる。また、プラットホーム11を
その上面部11ａ又は積層された硬化層の最上層が液面Ｌ
より上下に位置する上昇位置と下降位置とに変位可能と
し、上昇位置で上面部11ａ又は最上層の上に形成された
未硬化材料層12の上面が液面Ｌと略同一高さになるよう
に前記下降位置を設定するのがよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光硬化性の流動材
料を用いて立体、すなわち３次元の物体を造形する立体
造形装置、特に未硬化の光硬化性流動材料をその液面側
で露光して硬化させるようにした立体造形装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、未硬化の光硬化性樹脂を選択的に
露光して所定形状の硬化層を形成するとともに、その硬
化層を順次積層することで、形状の複雑な物体や組立体
を一体造形可能にした立体造形装置が知られており、こ
の立体造形装置においては、積層される各層の硬化層を
高精度かつ迅速に成形することが要求される。
【０００３】この種の立体造形装置としては、例えば特
公平２−４８４２２号公報に記載されたものがある。こ
の装置では、未硬化の光硬化性樹脂液を収容した容器中
に昇降式のプラットホームを配設し、その光硬化性樹脂
の液面に対しレーザ走査による選択的な露光を行って前
記液面近傍の光硬化性樹脂をプラットホーム上で所定形
状に硬化させた後、その硬化層をプラットホームと共に
一層分を超える深さまで沈めてプラットホーム上に未硬
化の光硬化性樹脂液を自動的に積層させ、次いでプラッ
トホームを自由液面から積層ピッチ量（積層される層の
層厚）を隔てる位置まで上昇させることで次層の未硬化
材料層を比較的迅速に形成できるようになっている。
【０００４】ところで、この種の立体造形装置は形状の
複雑な部品を低コストかつ短時間で試作するのに好適で
あるため、近時においては、造形作業の高速化と更なる
造形精度の向上に加えて、造形された立体をより広範な
用途に対応させ得ることが要求されている。具体的に
は、造形された物体を高温に晒される部品、例えば自動
車の排気マニホールドの試作品としたり、高温高圧に晒
されるプラスチック成形用の型として用いたりすること
が要求されるようになった。
【０００５】しかし、このような要求に応え得る光硬化
性流動材料は高粘度であり、上述のようにプラットホー
ムを未硬化液中に沈めてその上（下層の硬化層上）に自
動的に未硬化樹脂層を形成する方式では、粘性の高い１
層分の未硬化流動材料をプラットホーム上に迅速に延展
させることができない。また、安全性確保の観点から
も、光硬化性樹脂には低臭気、低揮発となる程度の粘性
を有するのが好ましいが、上述の方式では、十分に粘度
の低い光硬化性樹脂が必要になる。
【０００６】そこで、特公平７−１０５６６号公報に記
載されるように、未硬化の光硬化性樹脂を強制的に下層
の硬化層上に供給するディップコート方式を採用し、高
粘度の光硬化性樹脂材料を使用しつつ高速化と層厚の高
精度化とを実現可能にしたものが提案され、注目を集め
ている。この装置は、所定の光によって硬化し得る未硬
化の光硬化性樹脂を収容してその樹脂の自由液面を形成
する容器と、自由液面と略直交する方向に移動するよう
容器中に移動可能に設けられた自由液面に対し略平行な
可動プラットホームと、容器から未硬化の光硬化性樹脂
を汲み上げて可動プラットホーム上に供給するディッパ
ーと、可動プラットホームの移動方向に対して直交する
方向に移動可能に設けられその移動により可動プラット
ホーム上の光硬化性樹脂の表面部を平坦化するスクレー
パー（ドクターナイフ）とを備えている。そして、プラ
ットホームを自由液面より積層ピッチ量だけ低い位置に
配置した状態で、未硬化の光硬化性樹脂をディッパーに
より汲み上げて可動プラットホーム上に供給し、この光
硬化性樹脂の表面部を自由液面に沿って移動するスクレ
ーパーにより平坦化して、プラットホーム上の自由液面
近傍に所定層厚の未硬化の光硬化性樹脂層を迅速かつ均
一に形成するともに、その未硬化材料層を所定の光によ
り選択的に露光して光硬化性樹脂を積層硬化させるとい
う工程を繰り返すことで、所要形状の立体を造形するよ
うになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに改善された立体造形装置にあっても、前記スクレー
パーの先端部が粘度の高い光硬化性樹脂の自由液面に常
時接触する位置に位置するため、より高粘度の光硬化性
流動材料を使用すると、この先端部に樹脂が付着し易
く、例えばディッパーの進行方向前方側のスクレーパー
の先端部に光硬化性樹脂の樹脂溜まりを生じることがあ
り、その場合、スクレーパーおよびディッパーが後退す
るのに伴って平坦化された未硬化の樹脂層の上に前記樹
脂溜まりから分離した光硬化性樹脂がわずかに残留して
しまい、コーティングにむらが出てしまうという未解決
の課題があった。
【０００８】すなわち、スクレーパー２又は３の先端部
に光硬化性流動材料が付着し易い状態で、例えば図１５
に示すようにディッパー１およびスクレーパー２，３が
一方向（図中の右側）に進行し、進行方向前方側のスク
レーパー３の前方にこのスクレーパー３により運ばれた
材料の溜まり４ができると、プラットホームおよび硬化
層からなる下層体６上で、図１６に示すようにディッパ
ー１およびスクレーパー２，３が他方向（図中の左側）
に進行するときには、これらの後退に伴って平坦化され
た未硬化層５の上に流動材料の溜まり４を形成していた
材料がわずかに付着してしまい、結果的にスクレーパー
３による高精度なコーティングにむらが出た状態になっ
てしまうのである。
【０００９】また、造形する物体の形状によっては、例
えば図１７（ａ）又は図１７（ｂ）に示すような中海形
状となるが、その場合、ディッパーにより汲み上げられ
プラットホーム上に供給される未硬化樹脂材料は下層の
積層体によって囲まれた中海部分で自由液面レベルより
高く盛り上がった液面を形成し易く、スクレーパーの先
端部に未硬化樹脂材料が付着してコーティングむらを生
じ易い。さらに、図１８に示すような湾形状（一方向に
閉じた形状）の場合にも、スクレーパーと下層の積層体
との接近時に中海の場合と同様な液面の上昇が生じるこ
とで、未硬化材料がスクレーパーの先端部に付着し易
く、同様な問題が生じる。
【００１０】このような理由から、従来の光造形装置に
おいては、特に薄い未硬化材料層をコーティングするよ
うな場合、要求される高度なコーティング精度を満足し
つつ安定したコーティング作業を行なうことができなか
った。そこで本発明は、スクレーパーに付着が生じ難い
状態で未硬化材料層を形成するか、若しくはスクレーパ
ーに付着した付着物を除去することにより、未硬化材料
層がきわめて薄い場合であっても、その層厚精度を満足
しつつ安定した積層作業を行なうことができるようにし
て、造形精度の高い立体造形装置を提供することを目的
とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、請
求項１に記載の発明は、所定の光によって硬化し得る未
硬化の光硬化性流動材料を収容し該流動材料の自由液面
を形成する容器と、前記自由液面に対し略平行な上面部
を有し、前記自由液面と略直交する方向に移動するよう
前記容器中に移動可能に設けられた可動プラットホーム
と、前記容器から未硬化の光硬化性流動材料を汲み上げ
て前記可動プラットホーム上に供給する未硬化材料供給
手段と、前記可動プラットホームの移動方向に対して直
交する方向に移動可能に設けられ、該移動により前記可
動プラットホーム上の光硬化性流動材料の表面部を平坦
化するスクレーパーと、を備え、前記未硬化材料供給手
段により前記可動プラットホーム上に供給した未硬化の
光硬化性流動材料の表面部を前記スクレーパーにより平
坦化して所定層厚の未硬化材料層を形成し、該未硬化材
料層を所定の光により選択的に露光して光硬化性流動材
料の硬化層を形成するとともに、該硬化層を下層の硬化
層上に順次積層して立体を造形する立体造形装置におい
て、前記自由液面に最も近接する前記スクレーパーの先
端部が前記自由液面から常時所定距離を隔てるよう、前
記スクレーパーを配置したものである。したがって、ス
クレーパーの先端部が光硬化性流動材料の自由液面と接
触せず、未硬化材料層形成時のみ光硬化性流動材料と接
触することになるから、スクレーパーの先端部に流動材
料が付着し難くなる。
【００１２】また、請求項２に記載のように、前記スク
レーパーの先端部が前記自由液面から隔たる距離を、前
記未硬化材料層の所定層厚より大きくし、前記自由液面
より上方で前記所定層厚の未硬化材料層を形成するよう
にすることができる。その場合、未硬化材料層をそのま
ま露光することができ、容器に収容される未硬化の光硬
化性流動材料の量を必要量だけにすることができ、更
に、容器内の自由液面の変動に影響されずに造形作業を
進めることができる。
【００１３】さらに、請求項３に記載のように、前記プ
ラットホームが、その上面部又は積層された硬化層の最
上層が前記自由液面より上方に上昇する上昇位置および
前記自由液面より下方に下降する下降位置に変位可能で
あり、前記プラットホームが上昇位置に変位したとき、
前記プラットホームの上面部又は前記最上層の上に前記
所定層厚の未硬化材料層が形成され、該未硬化材料層の
上面が前記自由液面と略同一高さになるよう前記プラッ
トホームの下降位置が設定されたものであってもよい。
その場合、例えば未硬化材料が比較的低粘度であって
も、プラットホーム上に下層の硬化層が存在しない部分
には自由液面を利用して所定高さに硬化層を形成するこ
とができ、所謂オーバーハング形状等の場合にも安定し
た積層作業が可能になる。また、未硬化材料層の形成領
域を各層の硬化層を形成するのに必要な範囲だけにする
ことができ、造形速度を高めることができる。
【００１４】請求項４記載の発明は、プラットホーム
と、プラットホーム上に所定の光によって硬化する未硬
化の光硬化性流動材料を供給する未硬化材料供給手段
と、プラットホームに沿って移動可能に設けられ該移動
により前記プラットホーム上に供給された光硬化性流動
材料の表面部をならすスクレーパーと、を備え、前記ス
クレーパーにより前記プラットホーム上でならされた所
定層厚の未硬化材料層を前記所定の光により選択的に露
光して光硬化性流動材料の硬化層を形成するとともに該
硬化層を下層の硬化層上に順次積層して立体を造形する
立体造形装置において、前記スクレーパーの先端部に付
着した未硬化の光硬化性流動材料を除去する付着材料除
去手段を設けたものである。したがって、スクレーパー
の先端部に付着した未硬化の光硬化性流動材料を除去す
ることで、スクレーパーの先端部から光硬化性流動材料
の溜まりをなくすことができ、この流動材料溜まりによ
ってならしのむらが生じるのを防止することができる。
【００１５】また、請求項５に記載の発明は、所定の光
によって硬化し得る未硬化の光硬化性流動材料を収容し
該流動材料の自由液面を形成する容器と、前記自由液面
に対し略平行な上面部を有し前記自由液面と略直交する
方向に移動するよう前記容器中に移動可能に設けられた
可動プラットホームと、前記容器から未硬化の光硬化性
流動材料を汲み上げる汲み上げ部および該汲み上げ部か
らの光硬化性流動材料を前記可動プラットホーム上に供
給するとともに所定の第１の位置と第２の位置の間で前
記可動プラットホームの移動方向に対して直交する方向
に往復移動する供給部を有する未硬化材料供給手段と、
未硬化材料供給手段の供給部の移動方向で該供給部の両
側に設けられ前記供給部と一体的に移動して前記可動プ
ラットホーム上の光硬化性流動材料の表面部を平坦化す
る複数の板状のスクレーパーと、を備え、前記未硬化材
料供給手段により前記可動プラットホーム上に供給した
未硬化の光硬化性流動材料を前記複数のスクレーパーに
よって移動させるとともに、前記光硬化性流動材料の表
面部を前記複数のうち移動方向後方側のスクレーパーに
より平坦化して所定層厚の未硬化材料層を形成し該未硬
化材料層を所定の光により選択的に露光して光硬化性流
動材料の硬化層を形成するとともに該硬化層を下層の硬
化層上に順次積層して立体を造形する立体造形装置にお
いて、前記供給部が前記第１又は第２の位置に移動した
とき、前記供給部の一方側又は他方側で前記自由液面に
近接するスクレーパーの先端部に接触して該先端部に付
着した未硬化の光硬化性流動材料を除去する付着材料除
去手段を設けたものである。したがって、スクレーパー
移動を利用して先端部に流動材料の付着したスクレーパ
ーから流動材料を除去することで、逆方向に戻るスクレ
ーパーから流動材料が落ちて平坦化のむらが生じるのを
防止することができ、しかも、付着材料除去手段をメン
テナンス作業等の容易な位置に設けることができる。
【００１６】さらに、請求項６に記載のように、前記付
着材料除去手段が弾性体を含み、前記スクレーパーに接
触したとき該弾性体に撓みを生じさせて前記接触した部
分をスクレーパーに対し変位させるようにするのが好ま
しい。付着材料除去手段を弾性体を利用した簡単な掻き
取り装置として実現可能であり、構成の簡素化が可能だ
からである。
【００１７】請求項７に記載の発明は、プラットホーム
と、プラットホームに沿って移動可能な供給部を有し該
供給部によって前記プラットホーム上に所定の光によっ
て硬化する未硬化の光硬化性流動材料を供給する未硬化
材料供給手段と、プラットホームに沿って往復移動可能
に設けられ該移動により前記プラットホーム上に供給さ
れた光硬化性流動材料の表面部をならすスクレーパーと
を備え、前記スクレーパーにより前記プラットホーム上
でならされた所定層厚の未硬化材料層を前記所定の光に
より選択的に露光して光硬化性流動材料の硬化層を形成
するとともに該硬化層を下層の硬化層上に順次積層して
立体を造形する立体造形装置において、前記スクレーパ
ーが一方向に移動するとき、該スクレーパーの通過した
前記プラットホーム上に前記未硬化材料供給手段によっ
て未硬化の光硬化性流動材料を供給し、前記スクレーパ
ーが他方向に移動するとき、該スクレーパーによって前
記プラットホーム上に供給された前記光硬化性流動材料
の表面部をならすようにしたものである。したがって、
スクレーパーの一方側への移動時にその先端部に付着し
た材料がスクレーパーの他方向への移動時に未硬化層上
に付着するということがなくなり、そのような材料の付
着によるコーティングむらの発生が防止される。また、
この場合、請求項８に記載のように、前記スクレーパー
を前記未硬化材料供給手段の供給部の一方側にのみ配置
すれば、装置の構成を簡素なものにすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について添付図面を参照しつつ説明する。 ＜第１の実施形態＞まず、図１〜図３に示した立体造形
装置について説明する。なお、この装置は請求項１，２
に記載の発明に係るものである。
【００１９】図１〜図３において、10は所定の光硬化性
樹脂（例えばＵＶ硬化性樹脂）を含む流動性材料であ
り、この未硬化の流動性材料は図示しない容器に収容さ
れ、その上部に水平な自由液面Ｌを形成している。前記
未硬化の流動性材料は、例えば液状の光硬化性樹脂（例
えば重合性のビニル系化合物、エポキシ系化合物）に所
定温度範囲内で実質的な非収縮性をもつ平均粒径３〜70
μｍ、好ましくは10〜60μｍ程度の微粒子（例えばガラ
スビーズや樹脂製ビーズ）を５〜70容量％、好ましくは
10〜55容量％だけ配合したペースト状（例えば粘度が5,
000cps〜100,000cps）の組成物であり、その微粒子は公
知のシランカップリング剤によって硬化後の機械的強度
を増すよう処理されている。あるいは、前記未硬化の流
動性材料は、前記微粒子に代え、直径が0.3 〜１μｍ、
長さが10〜70μｍでアスペクト比が10〜100の範囲にあ
るウイスカーを用いる（その場合、液状光硬化性樹脂に
このウイスカーを５〜30容量％配合する）ものであって
もよい。
【００２０】また、造形容器は図示しない公知の液面調
整手段により未硬化材料10の自由液面Ｌの高さを略一定
に保つようになっており、この容器中には前記自由液面
に対し略平行な上面部11ａを有する可動プラットホーム
11が設けられている。プラットホーム11は、前記自由液
面と略直交する鉛直方向に移動すなわち昇降可能であ
り、層厚に対応する下降ピッチ量を単位として段階的に
下降し、造形完了時に上昇するようになっている。
【００２１】プラットホーム11の上方にはその前後長
（図１の断面と直交する方向の長さ）とほぼ等しい長さ
を有するディッパー20とこれを支持する図示しない移動
台とが設けられており、ディッパー20の下面部には長手
方向に所定ピッチで離間する複数の供給穴（図示してい
ない）が設けられている。前記移動台は、スライドレー
ルのような公知の案内手段によって図１の左右方向に移
動可能に支持されるとともに、例えばワイヤやプーリを
介してモータ駆動されるようになっている。ディッパー
20は、図示しない移動台と共に可動プラットホーム11の
上面部に沿って水平に移動し、図２に示すように、この
移動中に前記複数の供給穴を通してプラットホーム11上
に所定の光によって硬化する未硬化材料10ａを供給す
る。また、ディッパー20の上端部は図示しないローラを
介して図外の昇降駆動カムに常時係合しており、ディッ
パー20はプラットホーム11に接近するよう水平方向に移
動するときこの昇降駆動カムに駆動されて図１に仮想線
で示す位置から実線で示す位置まで上昇し、プラットホ
ーム11上ではその上面11ａから所定距離Ｈを隔てて水平
移動し、プラットホーム11から離隔するよう水平方向に
移動するときには前記昇降駆動カムに駆動されて図１に
実線で示す位置から仮想線で示す位置まで下降する。そ
して、この下降と上昇によってディッパー20は前記造形
容器内の未硬化の光硬化性流動材料10の一部を汲み上
げ、これを未硬化材料10ａとしてプラットホーム11上に
供給することができる。すなわち、ディッパー20は前記
昇降駆動機構と共に未硬化材料供給手段を構成する汲み
上げ部としての機能をも有している。なお、このような
ディッパー構成に代えて、ディッパー20の長手方向両側
に例えば羽根車を有する汲み上げ機構（汲み上げ部）を
装着し、この汲み上げ機構とディッパー20とによって未
硬化材料供給手段を構成することもできる。
【００２２】ディッパー20の移動方向両側には前記移動
台に支持されてディッパー20と共に可動プラットホーム
11の上面部11ａに沿ってプラットホーム11の昇降方向と
直交する方向に移動するスクレーパー25Ａ，25Ｂが設け
られており、これら一対のスクレーパー25Ａ，25Ｂは可
動プラットホーム11の上面部11ａに沿って移動するとき
可動プラットホーム11上の未硬化材料10ａの表面部をな
らし、プラットホーム11の上面部11ａの形状に対応する
層厚の均一な未硬化材料層12を形成するようになってお
り、この実施形態においてはプラットホーム11の平坦な
上面部11ａに対応して未硬化材料10ａを平坦化する。
【００２３】また、プラットホーム11の上方にはレーザ
光走査装置30が設けられており、この走査装置30は例え
ばレーザ光源から出射したレーザ光を反射光学系を介し
て偏向しつつプラットホーム11上の未硬化材料層12の表
面部に集光させ、その光Ｂをプラットホーム11上の所定
領域内での主・副両走査方向に走査するようになってい
る。また、この光走査装置30からの光Ｂによる描画パタ
ーンは、造形する３次元物体を硬化層の積層体としたと
きの各層の形状に対応するもので、その走査を制御する
制御装置には、例えば公知の３次元ＣＡＤ（computer a
ided design）システムが接続されている。なお、前記
制御装置は、３次元ＣＡＤシステムからのモデリングデ
ータに基づき、図示しないプラットホーム昇降駆動手
段、ディッパー20およびスクレーパー25Ａ，25Ｂを移動
させる前記モータ、レーザ光源、並びにレーザ光走査装
置30等の作動を制御する。すなわち、本実施形態の立体
造形装置では、スクレーパー25Ａ，25Ｂにより平坦化し
て整形した未硬化材料層12を前記所定の光により選択的
に露光して光硬化性流動材料の硬化した部分である硬化
層13を形成するとともに、その硬化層13をプラットホー
ム11の上面部又は下層の硬化層上に順次積層し、硬化層
の積層体としての３次元物体を造形するようになってい
る。
【００２４】一方、スクレーパー25Ａ，25Ｂは、自由液
面Ｌに最も近接するそれらの先端部Ｅａ，Ｅｂが自由液
面Ｌから常時所定の離間距離Ｈを隔てるように配置され
ており、その離間距離Ｈに対応して、自由液面Ｌからプ
ラットホーム11の上面部11ａまでの高さｈ1 が例えば
４．９５ｍｍに、プラットホーム11の上面部11ａからス
クレーパー25Ａ，25Ｂの先端部Ｅａ，Ｅｂまでの距離ｈ
2 が例えば０．０５ｍｍ（５０μｍ）に、それぞれ設定
されている。
【００２５】さらに、スクレーパー25Ａ，25Ｂの先端部
Ｅａ，Ｅｂが自由液面Ｌから隔たる前記離間距離Ｈは、
プラットホーム11上の未硬化性流動材料層12の所定層厚
ｈ2より十分に大きく設定されており、プラットホーム1
1の上面部11ａが自由液面Ｌより上方に位置する状態で
所定層厚の未硬化材料層12を形成することができるよう
になっている。
【００２６】この装置では、前記制御装置が、３次元Ｃ
ＡＤシステムからのモデリングデータに基づいて、前記
プラットホーム昇降駆動手段、ディッパー20およびスク
レーパー25Ａ，25Ｂを移動させる前記モータ、レーザ光
源、並びにレーザ光走査装置30等の作動を制御すること
で、まず、自由液面Ｌから所定距離Ｈ（プラットホーム
11の上面部11ａから距離ｈ2 ）を隔てたスクレーパー25
Ａ，25Ｂがディッパー20と共に図２の仮想線位置から矢
印方向に移動して、プラットホーム11上に距離ｈ2 に
対応する所定層厚の未硬化材料層12が形成され、次い
で、走査装置30からの光Ｂが未硬化材料層12の表面部に
集光されるとともにプラットホーム11上の所定領域内で
の主・副両走査方向に走査され、一層の硬化層13が形成
され下層に積層されることになる。
【００２７】このような造形作業に際して、本実施形態
の立体造形装置においては、スクレーパー25Ａ，25Ｂの
先端部Ｅａ，Ｅｂが光硬化性流動材料10の自由液面Ｌか
ら常時所定距離Ｈを隔て、自由液面Ｌと接触しないの
で、スクレーパー25Ａ，25Ｂの先端部Ｅａ，Ｅｂは未硬
化材料層12の層形成時のみ光硬化性流動材料10と接触す
ることになる。したがって、スクレーパー25Ａ，25Ｂの
先端部Ｅａ，Ｅｂに光硬化性流動材料が付着し難くな
る。
【００２８】また、プラットホーム11上の未硬化材料層
12を未硬化の光硬化性流動材料10に浸すことなくそのま
ま露光することができるから、前記容器に収容される未
硬化の光硬化性流動材料10の量をほぼ造形に必要な量だ
けに抑えることができ、未硬化材料材料10を容器内に多
量に残留させることによって汚染や劣化を招くというお
それがなくなる。
【００２９】さらに、未硬化の光硬化性流動材料10を汲
み上げること等によって容器内の自由液面Ｌが変動して
も、露光されるべき未硬化材料層12は自由液面Ｌから離
れているので、液面変動に影響されずに層形成および露
光作業、すなわち造形作業を進めることができる。この
ように本実施形態の装置では、スクレーパー25Ａ，25Ｂ
に自由液面部分の流動材料の付着が生じ難い状態で未硬
化材料層12を形成しているので、未硬化材料層12がきわ
めて薄い場合であっても、その層厚精度を満足しつつ安
定した積層作業を行なうことができるようになり、造形
精度の高い立体造形装置を提供することができる。
【００３０】ちなみに、自由液面Ｌからプラットホーム
11の上面部11ａまでの高さｈ1 を４．９７５ｍｍ、プラ
ットホーム11の上面部11ａからスクレーパー25Ａ，25Ｂ
の先端部Ｅａ，Ｅｂまでの距離ｈ2 を０．０２５ｍｍ
（２５μｍ）にそれぞれ設定し、層厚２５μｍの未硬化
材料層12を形成したところ、このように層厚の極めて小
さい未硬化材料層を塗工するコーティングにおいても、
コーティングむらのない良好な層形成ができた。
【００３１】＜第２の実施形態＞次に、図４〜図７に示
した立体造形装置について説明する。なお、この装置は
請求項３に記載の発明に係るものであり、上述の装置と
同一又はそれに相当する部材には同一符号を付し、上述
の装置と異なる構成について詳細に説明する。
【００３２】図４〜図７において、プラットホーム11
は、その上面部11ａ又はその上に積層された硬化層13の
うち最上層を自由液面Ｌより上方に上昇させる上昇位置
（図５参照）と、これを自由液面Ｌより下方に下降させ
る下降位置（図７参照）とに変位可能であり、プラット
ホーム11の上面部11ａが上昇位置に変位したときプラッ
トホーム11上に所定層厚の未硬化材料層12が形成され、
その未硬化材料層12の上面が自由液面Ｌと略同一高さに
なるように、プラットホーム11の下降位置が設定されて
いる。すなわち、前記制御装置が、３次元ＣＡＤシステ
ムからのモデリングデータに基づいて、前記プラットホ
ーム昇降駆動手段、ディッパー20およびスクレーパー25
Ａ，25Ｂを移動させる前記モータ、レーザ光源、並びに
レーザ光走査装置30等の作動を制御することで、まず、
図４に示すように、プラットホーム11又はその上の硬化
層が未硬化材料10の液面から出るようプラットホーム11
が上昇し、次いで、自由液面Ｌから所定距離Ｈ（プラッ
トホーム11の上面部11ａから距離ｈ2 ）を隔てたスクレ
ーパー25Ａ，25Ｂがディッパー20と共に図５の仮想線位
置から矢印方向に移動し、図６に示すように、プラット
ホーム11上に距離ｈ2に対応する未硬化材料層12が形成
される。そして、その後、未硬化材料層12の上面が自由
液面レベルと同一高さとなるようプラットホーム11が所
定量だけ下降し、その状態で走査装置30により例えばレ
ーザ光源から出射したレーザ光が反射光学系を介して偏
向されつつプラットホーム11上の未硬化材料層12の表面
部に集光されるとともに、プラットホーム11上の所定領
域内での主・副両走査方向に走査されることで、所定形
状の硬化層13が形成されることになる。
【００３３】この実施形態の立体造形装置では、例えば
未硬化材料10が比較的低粘度のものであっても、プラッ
トホーム11上に下層の硬化層13が存在しない部分、すな
わち未硬化材料層に対する確実な支持がない部分に、自
由液面Ｌを利用して硬化層13を形成することができ、所
謂オーバーハング形状等の場合にも安定した積層作業が
可能になる。また、未硬化材料層12の形成領域をプラッ
トホーム11上の全域でなく、各層の硬化層13を形成する
のに必要な範囲だけに狭めることができるから、造形速
度を高めることができる。
【００３４】＜第３の実施形態＞次に、図８に示した立
体造形装置について説明する。なお、この装置は請求項
４〜６に記載の発明に係るものであり、主要な構成部材
は図８，９に図示した従来装置のようにスクレーパの先
端部が自由液面に常時接触するものと同一であるか、ま
たは、図１〜図３に図示された装置、若しくは図４〜７
に図示された装置と同一であってもよい。したがって、
上述の装置と同一の構成又はそれに相当する部材には同
一符号を用いて説明し、上述の装置と異なる構成につい
て詳細に説明する。
【００３５】図８において、本実施形態の立体造形装置
は、プラットホーム11と、プラットホーム11上に所定の
光によって硬化する未硬化の光硬化性流動材料10を供給
する未硬化材料供給手段としてのディパー20と、プラッ
トホーム11に沿って移動可能に設けられその移動により
プラットホーム11上に供給された光硬化性流動材料10の
表面部10ａをならすスクレーパー35Ａ，35Ｂとを備えて
おり、スクレーパー35Ａ，35Ｂによりプラットホーム11
上でならされた所定層厚の未硬化材料層12は光走査装置
30からの所定の光Ｂにより選択的に露光され、光硬化性
流動材料の硬化層13となる。そして、その硬化層13が下
層の硬化層上に順次積層されて３次元物体が造形され
る。
【００３６】また、スクレーパー35Ａ，35Ｂは、プラッ
トホーム11上から外れる所定の第１の位置と第２の位置
の間で、ディッパー20と共にプラットホーム11の昇降方
向に対して直交する水平方向に往復移動するようになっ
ている。さらに、スクレーパー35Ａ，35Ｂが前記第１の
位置又は第２の位置の何れかに到達するとき、スクレー
パー35Ａ，35Ｂの先端部Ｅａ，Ｅｂに付着した未硬化の
光硬化性流動材料10ｂを除去するよう、第１、第２の位
置の近傍には付着材料除去手段50が設けられている。
【００３７】この付着材料除去手段50は、ディッパー20
（供給部）が第１又は第２の位置に移動したとき、ディ
ッパー20の一方側又は他方側で自由液面Ｌに近接するス
クレーパー35Ａ又は35Ｂの先端部Ｅａ又はＥｂに接触
し、その先端部Ｅａ又はＥｂの外側面に付着した未硬化
の光硬化性流動材料10ｂを除去するようになっている。
具体的には、付着材料除去手段50は、弾性体からなる左
右一対のワイパープレード51（図８には一方のみを図示
している）と、その上端部を支持する図示しない支持部
材とを有しており、そのワイパープレード51は例えば図
８に図示するような湾曲形状を有し、第１又は第２の位
置に到達するスクレーパー35Ａ又は35Ｂに接触したと
き、その湾曲がきつくなる（曲率半径が小さくなる）よ
う撓みを生じつつスクレーパー35Ａ，35Ｂに接触した先
端部分51ａをスクレーパー35Ａ又は35Ｂに摺動させつつ
自由液面Ｌ側に変位させる。すなわち、ワイパーブレー
ド51は、スクレーパー35Ａ，35Ｂに当接して撓むことに
より、その先端部51ａで付着物である未硬化材料10ｂを
スクレーパー35Ａ，35Ｂから掻き取るようになってい
る。
【００３８】このように、スクレーパー35Ａ，35Ｂの先
端部Ｅａ，Ｅｂに付着した未硬化の光硬化性流動材料10
ｂを除去する付着材料除去手段50を設けているので、ス
クレーパー35Ａ，35Ｂの先端部に付着した未硬化の光硬
化性流動材料10ｂを除去することで、スクレーパー35
Ａ，35Ｂの先端部Ｅａ，Ｅｂから光硬化性流動材料の溜
まり10ｂをなくすことができ、スクレーパー35Ａ，35Ｂ
に付着した付着物を次のコーティングの前に確実に除去
することができる。その結果、コーティングのむらを防
止するとともに、未硬化材料層12がきわめて薄い場合で
あっても、その層厚精度を満足しつつ安定した積層作業
を行なうことができるようになり、造形精度の高い立体
造形装置を提供することができる。
【００３９】また、付着材料除去手段50は、ディッパー
20が前記第１又は第２の位置に移動したときに、スクレ
ーパー35Ａ，35Ｂの先端部Ｅａ，Ｅｂに付着した未硬化
の光硬化性流動材料10ｂを除去するので、スクレーパー
35Ａ，35Ｂの移動を利用してスクレーパー35Ａ，35Ｂか
ら流動材料10ｂを除去することで、付着材料除去手段50
をメンテナンス作業等の容易な位置に設けることができ
る。しかも、付着材料除去手段50が弾性体からなるワイ
パーブレード51を含むとともに、スクレーパー35Ａ，35
Ｂに接触したときそのワイパーブレード51に撓みを生じ
させて接触部分であるその先端部分51ａをスクレーパー
35Ａ，35Ｂに対し変位させるようにしているので、付着
材料除去手段50を弾性体を利用した簡単な掻き取り装置
として実現することができ、装置の構成を簡素化すると
ともにそのコストを低減させることができる。
【００４０】＜第４の実施形態＞次に、図９〜図１４に
示した立体造形装置について説明する。なお、この装置
は請求項７，８に記載した発明に係るものであり、上述
の実施例とはスクレーパーの配置が異なるとともに、そ
れによるコーティング動作の違いがある。その他の主要
な構成部材は図１〜図３に図示された装置、若しくは図
４〜７に図示された装置と同一であるので、同一構成又
はそれに相当する部材には同一符号を用い、特に本実施
例特有の構成について詳細に説明する。図９〜図１４に
示すように、この装置は、可動プラットホーム11に沿っ
て移動可能なディツパー20（供給部）を有し、これによ
ってプラットホーム11上に未硬化の光硬化性流動材料10
ａを供給する未硬化材料供給手段（符号なし）と、プラ
ットホーム11に沿って往復移動可能に設けられ、その移
動によりプラットホーム11上に供給された光硬化性流動
材料10ａの表面部をならす単一（又は一列）のスクレー
パー65とを備えており、プラットホーム11上でならされ
た所定層厚の未硬化材料層12が図14に示すように所定の
光Ｂにより選択的に露光されて硬化層13が形成され、そ
の硬化層13を下層の硬化層上に順次積層して立体を造形
するようになっている。
【００４１】スクレーパー65は、自由液面Ｌに近接する
その先端部が鋭利な角度θを有し、その一面65ａ側が自
由液面Ｌに対し所定交差角（９０°−θ）をなすととも
に、他面65ｂ側が自由液面Ｌと略直交するような向き
で、未硬化材料供給手段の供給部であるディッパー20の
移動方向の一方側にのみ配置されている。そして、スク
レーパー65が一方向に移動するときそのスクレーパー65
の通過したプラットホーム11上にディッパー20によって
未硬化の光硬化性流動材料が供給され、スクレーパー65
が他方向に移動するときプラットホーム11上に供給され
た光硬化性流動材料10ａの表面部がスクレーパー65によ
って平坦化されるようになっている。すなわち、スクレ
ーパー65は、ディッパー20が水平方向に移動するときこ
のディッパー20と共に水平方向に移動し、プラットホー
ム11上に供給された高粘度の未硬化材料10ａを、先端部
の傾斜した一面65ａ側で平坦化することができる。
【００４２】上記構成を有する本実施形態の装置では、
図９に示すようにディッパー20がプラットホーム11上か
ら外れた移動領域において同図の仮想線位置まで下降
し、再び実線の高さまで上昇して未硬化の光硬化性流動
材料10が汲み上げられ、ディッパー20およびスクレーパ
ー65が図１０に示すように一方向に移動するとき、スク
レーパー65の通過したプラットホーム11上にディッパー
20から未硬化の光硬化性流動材料10ａが供給される。
【００４３】次いで、プラットホーム11の上昇および位
置合わせ、例えば図１１に示すようにプラットホーム11
の上面又はその上の積層体の上面(造形面)からスクレー
パー65の先端までの距離を５mmにする位置合わせの後、
昇降スクレーパー65が図１２に示すように他方向に移動
するときには、プラットホーム11上に供給され記光硬化
性流動材料10ａの表面部がスクレーパー65によって平坦
化される。なお、図１２に示すように平坦化の段階でも
ディッパー20からプラットホーム11上に材料を供給する
ようにするのが好ましいが、図１２又は図１０に示すデ
ィッパー20の往復移動のうち片方への移動中にのみ材料
供給することもできる。その場合には前記材料供給穴を
開閉する手段が必要になる。プラットホーム11上に新し
い未硬化材料層12が形成されると、図１３に示すように
未硬化材料層12が自由液面Ｌと同一レベルに達するまで
プラットホーム11が降下し、その後、図１４に示すよう
に所定の光Ｂによる選択的露光がなされて所定形状の硬
化層13が下層の硬化層上に積層形成される。そして、以
下、図９〜図１４に示す上述の工程が繰り返され、所要
形状の３次元物体が造形される。
【００４４】このような造形動作中に、未硬化材料層12
のコーティング（未硬化材料10ａの平坦化）のためにス
クレーパー65が一方側へ移動するとき、スクレーパー65
の先端部の一面65ａ側は傾斜しているので、スクレーパ
ー65の先端部に未硬化流動材料10の溜まりが形成され難
い。しかも、その先端部にわずかに付着した材料です
ら、スクレーパー65の他方向への移動時に未硬化層12上
に付着するということがない。したがって、スクレーパ
ーからの未硬化材料の付着によるコーティングむらの発
生が確実に防止されることになる。さらに、スクレーパ
ー65がディッパー20の一方側にのみ配置されるので、ス
クレーパーをディッパー20の両側に設ける場合に比べて
装置の構成が簡素なものになるとともに、それらの微妙
な位置合わせも不要になるという効果がある。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、スクレーパーの先端部を、光硬化性流動
材料の自由液面に接触させず、未硬化材料層形成時のみ
光硬化性流動材料と接触するようにして、スクレーパー
の先端部に流動材料が付着するのを防止することがで
き、コーティングのむらを防止することができる。その
結果、未硬化材料層がきわめて薄い場合であっても、そ
の層厚精度を満足しつつ安定した積層作業を行なうこと
ができ、造形精度の高い立体造形装置を提供することが
できる。
【００４６】また、請求項２に記載の発明によれば、前
記自由液面より上方で前記所定層厚の未硬化材料層を形
成するようにしているので、前記未硬化材料層を自由液
面から切り離すことができ、容器に収容される未硬化の
光硬化性流動材料の量を必要量だけにすることができる
とともに、容器内の自由液面の変動に影響されずに造形
作業を進めることができる。
【００４７】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
前記プラットホームの上面部又はそこに積層された硬化
層の最上層が上昇位置に変位したとき前記プラットホー
ム上に前記所定層厚の未硬化材料層を形成し、該未硬化
材料層の上面が前記自由液面と略同一高さになるよう前
記プラットホームの下降位置を設定しているので、未硬
化材料が比較的低粘度でプラットホーム上に下層の硬化
層が存在しない部分にも自由液面を利用して所定高さに
硬化層を形成することができ、所謂オーバーハング形状
等の場合にも安定した積層作業ができる。また、未硬化
材料層の形成領域を各層の硬化層を形成するのに必要な
範囲だけにすることができ、造形速度を高めることがで
きる。
【００４８】一方、請求項４記載の発明によれば、スク
レーパーの先端部に付着した未硬化の光硬化性流動材料
を除去する付着材料除去手段を設けているので、スクレ
ーパーの先端部に付着した未硬化の光硬化性流動材料を
除去することで、スクレーパーの先端部から光硬化性流
動材料の溜まりをなくすことができ、この流動材料溜ま
りによってならしのむらが生じるのを防止することがで
きる。
【００４９】また、請求項５に記載の発明によれば、未
硬化材料供給手段の供給部が第１又は第２の位置に移動
したときにスクレーパーに接触してその先端部に付着し
た未硬化の光硬化性流動材料を除去するようにしている
ので、スクレーパーの移動を利用して先端部に流動材料
の付着したスクレーパーからその付着材料を除去するこ
とができ、逆方向に戻るスクレーパーから流動材料が落
ちて平坦化のむらが生じるのを防止することができると
ともに、付着材料除去手段をメンテナンス作業等の容易
な位置に設けることができる。
【００５０】さらに、請求項６に記載の発明によれば、
付着材料除去手段の弾性体の撓みにより、スクレーパー
に接触した部分を対し変位させるようにしているので、
付着材料除去手段を弾性体を利用した簡単な掻き取り装
置として実現することができる。請求項７に記載の発明
によれば、スクレーパーが一方向に移動するとき、該ス
クレーパーの通過したプラットホーム上に未硬化材料供
給手段によって未硬化の光硬化性流動材料を供給し、ス
クレーパーが他方向に移動するとき、該スクレーパーに
よってプラットホーム上に供給された光硬化性流動材料
の表面部をならすようにしているので、スクレーパーの
一方側への移動時にその先端部に付着した材料がスクレ
ーパーの他方向への移動時に未硬化層上に付着するとい
うことをなくし、そのような材料の付着によるコーティ
ングむらの発生を防止することができる。
【００５１】また、請求項８に記載のように、前記スク
レーパーを前記未硬化材料供給手段の供給部の一方側に
のみ配置すれば、装置の構成をより簡素なものにするこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る立体造形装置の第１の実施形態を
示すその概略構成図である。
【図２】第１の実施形態の装置におけるコーティング動
作の説明図である。
【図３】第１の実施形態の装置における光ビームによる
描画動作の説明図である。
【図４】本発明に係る立体造形装置の第２の実施形態を
示すその概略構成図であり、コーティング動作に先立っ
てプラットホームを上昇させ始める状態を示している。
【図５】第２の実施形態の装置におけるコーティング動
作の説明図である。
【図６】第２の実施形態の装置におけるコーティング動
作完了後、光ビームによる描画動作の前にプラットホー
ムを下降させ始める状態を示す図である。
【図７】第２の実施形態の装置における光ビームによる
描画動作の説明図である。
【図８】本発明に係る立体造形装置の第３の実施形態を
示すその概略構成図である。
【図９】本発明に係る立体造形装置の第４の実施形態の
概略構成図で、光ビームによる描画動作直後の状態を示
す図である。
【図１０】第４の実施形態の装置におけるコーティング
のための材料供給動作の説明図である。
【図１１】第４の実施形態の装置におけるコーティング
のためにプラットホームを上昇させ高さを調整する段階
を示す図である。
【図１２】第４の実施形態の装置におけるコーティング
のためのスクレーパーによる平坦化動作を説明する図で
ある。
【図１３】第４の実施形態の装置におけるコーティング
動作完了後、光ビームによる描画動作の前にプラットホ
ームを下降させ始める状態を示す図である。
【図１４】第４の実施形態の装置における光ビームによ
る描画動作の説明図である。
【図１５】従来の立体造形装置の課題を説明する図で、
スクレーパーが一方向に進む状態を示している。
【図１６】従来の立体造形装置の課題を説明する図で、
スクレーパーが他方向に進む状態を示している。
【図１７】従来の立体造形装置の課題を説明する図で、
同図（ａ）および同図（ｂ）共に所謂中海が生じる場合
を例示している。
【図１８】従来の立体造形装置の課題を説明する図で、
所謂湾形状の場合を示している。
【符号の説明】
10 未硬化材料（光硬化性樹脂を含む未硬化の流動性
材料） 10ｂ 付着材料（流動材料） 11 プラットホーム 11ａ 上面部 12 未硬化材料層 13 硬化層 20 ディッパー 25Ａ，25Ｂ，35Ａ，35Ｂ，65 スクレーパー 50 付着材料除去手段 51 ワイパープレード（弾性体） Ｅａ，Ｅｂ 先端部 Ｌ 自由液面（自由表面）

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】所定の光によって硬化し得る未硬化の光硬
    化性流動材料を収容し該流動材料の自由液面を形成する
    容器と、 前記自由液面に対し略平行な上面部を有し、前記自由液
    面と略直交する方向に移動するよう前記容器中に移動可
    能に設けられた可動プラットホームと、 前記容器から未硬化の光硬化性流動材料を汲み上げて前
    記可動プラットホーム上に供給する未硬化材料供給手段
    と、 前記可動プラットホームの移動方向に対して直交する方
    向に移動可能に設けられ、該移動により前記可動プラッ
    トホーム上の光硬化性流動材料の表面部を平坦化するス
    クレーパーと、を備え、 前記未硬化材料供給手段により前記可動プラットホーム
    上に供給した未硬化の光硬化性流動材料の表面部を前記
    スクレーパーにより平坦化して所定層厚の未硬化材料層
    を形成し、該未硬化材料層を所定の光により選択的に露
    光して光硬化性流動材料の硬化層を形成するとともに、
    該硬化層を下層の硬化層上に順次積層して立体を造形す
    る立体造形装置において、 前記自由液面に最も近接する前記スクレーパーの先端部
    が前記自由液面から常時所定距離を隔てるよう、前記ス
    クレーパーを配置したことを特徴とする立体造形装置。
  2. 【請求項２】前記スクレーパーの先端部が前記自由液面
    から隔たる距離を、前記未硬化材料層の所定層厚より大
    きくし、 前記自由液面より上方で前記所定層厚の未硬化材料層を
    形成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の
    立体造形装置。
  3. 【請求項３】前記プラットホームが、その上面部又は積
    層された硬化層の最上層が前記自由液面より上方に上昇
    する上昇位置および前記自由液面より下方に下降する下
    降位置に変位可能であり、 前記プラットホームが上昇位置に変位したとき、前記プ
    ラットホームの上面部又は前記最上層の上に前記所定層
    厚の未硬化材料層が形成され、 該未硬化材料層の上面が前記自由液面と略同一高さにな
    るよう前記プラットホームの下降位置が設定されたこと
    を特徴とする請求項１に記載の立体造形装置。
  4. 【請求項４】プラットホームと、 プラットホーム上に所定の光によって硬化する未硬化の
    光硬化性流動材料を供給する未硬化材料供給手段と、 プラットホームに沿って移動可能に設けられ、該移動に
    より前記プラットホーム上に供給された光硬化性流動材
    料の表面部をならすスクレーパーと、を備え、 前記スクレーパーにより前記プラットホーム上でならさ
    れた所定層厚の未硬化材料層を前記所定の光により選択
    的に露光して光硬化性流動材料の硬化層を形成するとと
    もに、該硬化層を下層の硬化層上に順次積層して立体を
    造形する立体造形装置において、 前記スクレーパーの先端部に付着した未硬化の光硬化性
    流動材料を除去する付着材料除去手段を設けたことを特
    徴とする立体造形装置。
  5. 【請求項５】所定の光によって硬化し得る未硬化の光硬
    化性流動材料を収容し該流動材料の自由液面を形成する
    容器と、 前記自由液面に対し略平行な上面部を有し、前記自由液
    面と略直交する方向に移動するよう前記容器中に移動可
    能に設けられた可動プラットホームと、 前記容器から未硬化の光硬化性流動材料を汲み上げる汲
    み上げ部、および、該汲み上げ部からの光硬化性流動材
    料を前記可動プラットホーム上に供給するとともに所定
    の第１の位置と第２の位置の間で前記可動プラットホー
    ムの移動方向に対して直交する方向に往復移動する供給
    部、を有する未硬化材料供給手段と、 未硬化材料供給手段の供給部の移動方向で該供給部の両
    側に設けられ、前記供給部と一体的に移動して前記可動
    プラットホーム上の光硬化性流動材料の表面部を平坦化
    する複数の板状のスクレーパーと、を備え、 前記未硬化材料供給手段により前記可動プラットホーム
    上に供給した未硬化の光硬化性流動材料を前記複数のス
    クレーパーによって移動させるとともに、前記光硬化性
    流動材料の表面部を前記複数のうち移動方向後方側のス
    クレーパーにより平坦化して所定層厚の未硬化材料層を
    形成し、該未硬化材料層を所定の光により選択的に露光
    して光硬化性流動材料の硬化層を形成するとともに、該
    硬化層を下層の硬化層上に順次積層して立体を造形する
    立体造形装置において、 前記供給部が前記第１又は第２の位置に移動したとき、
    前記供給部の一方側又は他方側で前記自由液面に近接す
    るスクレーパーの先端部に接触して該先端部に付着した
    未硬化の光硬化性流動材料を除去する付着材料除去手段
    を設けたことを特徴とする立体造形装置。
  6. 【請求項６】前記付着材料除去手段が弾性体を含み、前
    記スクレーパーに接触したとき該弾性体に撓みを生じさ
    せて前記接触した部分をスクレーパーに対し変位させる
    ことを特徴とする請求項４又は５に記載の立体造形装
    置。
  7. 【請求項７】プラットホームと、 プラットホームに沿って移動可能な供給部を有し、該供
    給部によって前記プラットホーム上に所定の光によって
    硬化する未硬化の光硬化性流動材料を供給する未硬化材
    料供給手段と、 プラットホームに沿って往復移動可能に設けられ、該移
    動により前記プラットホーム上に供給された光硬化性流
    動材料の表面部をならすスクレーパーと、を備え、 前記スクレーパーにより前記プラットホーム上でならさ
    れた所定層厚の未硬化材料層を前記所定の光により選択
    的に露光して光硬化性流動材料の硬化層を形成するとと
    もに、該硬化層を下層の硬化層上に順次積層して立体を
    造形する立体造形装置において、 前記スクレーパーが一方向に移動するとき、該スクレー
    パーの通過した前記プラットホーム上に前記未硬化材料
    供給手段によって未硬化の光硬化性流動材料を供給し、
    前記スクレーパーが他方向に移動するとき、該スクレー
    パーによって前記プラットホーム上に供給された前記光
    硬化性流動材料の表面部をならすようにしたことを特徴
    とする立体造形装置。
  8. 【請求項８】前記スクレーパーを前記未硬化材料供給手
    段の供給部の一方側にのみ配置したことを特徴とする請
    求項７に記載の立体造形装置。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10217336A (ja) * 1997-02-06 1998-08-18 Toyota Motor Corp 積層造形における散布方法及びその装置
JP2000025118A (ja) * 1998-07-08 2000-01-25 Teijin Seiki Co Ltd 立体造形装置、立体造形方法及び立体造形制御プログラムを記録した媒体
JP2001198984A (ja) * 2000-01-18 2001-07-24 Azuma Koki:Kk 光造形装置及びワイパ装置
JP2006044194A (ja) * 2004-08-09 2006-02-16 Cmet Inc 光造形装置と光造形方法
JP2006240056A (ja) * 2005-03-03 2006-09-14 Laser Solutions Co Ltd 光造形装置
CN104457601A (zh) * 2014-12-24 2015-03-25 上海数造三维科技有限公司 一种用于光固化快速成型的刮刀调节装置及方法
WO2016194176A1 (ja) * 2015-06-03 2016-12-08 富士機械製造株式会社 形成方法
CN107639824A (zh) * 2017-10-30 2018-01-30 宁夏共享模具有限公司 一种分层错位打印与层图幅分割法相结合的3dp打印方法
JP2018144486A (ja) * 2017-03-01 2018-09-20 トゥロワデセラム ペーストの供給が向上した、ペーストの処理による付加製造の技術によってピースを製造する方法、および、本方法を実施するための製造マシン
KR20190143508A (ko) * 2018-06-04 2019-12-31 주식회사 엠오피(M.O.P Co., Ltd.) 3d 프린터

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102432741B1 (ko) * 2021-02-08 2022-08-16 주식회사 쓰리디컨트롤즈 이중 틸티드 블레이드를 구비한 3차원 프린터

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10217336A (ja) * 1997-02-06 1998-08-18 Toyota Motor Corp 積層造形における散布方法及びその装置
JP2000025118A (ja) * 1998-07-08 2000-01-25 Teijin Seiki Co Ltd 立体造形装置、立体造形方法及び立体造形制御プログラムを記録した媒体
JP2001198984A (ja) * 2000-01-18 2001-07-24 Azuma Koki:Kk 光造形装置及びワイパ装置
JP2006044194A (ja) * 2004-08-09 2006-02-16 Cmet Inc 光造形装置と光造形方法
JP2006240056A (ja) * 2005-03-03 2006-09-14 Laser Solutions Co Ltd 光造形装置
CN104457601A (zh) * 2014-12-24 2015-03-25 上海数造三维科技有限公司 一种用于光固化快速成型的刮刀调节装置及方法
WO2016194176A1 (ja) * 2015-06-03 2016-12-08 富士機械製造株式会社 形成方法
JPWO2016194176A1 (ja) * 2015-06-03 2018-03-22 富士機械製造株式会社 形成方法
JP2018144486A (ja) * 2017-03-01 2018-09-20 トゥロワデセラム ペーストの供給が向上した、ペーストの処理による付加製造の技術によってピースを製造する方法、および、本方法を実施するための製造マシン
CN107639824A (zh) * 2017-10-30 2018-01-30 宁夏共享模具有限公司 一种分层错位打印与层图幅分割法相结合的3dp打印方法
CN107639824B (zh) * 2017-10-30 2019-09-10 共享智能装备有限公司 一种分层错位打印与层图幅分割法相结合的3dp打印方法
KR20190143508A (ko) * 2018-06-04 2019-12-31 주식회사 엠오피(M.O.P Co., Ltd.) 3d 프린터

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