(57)【要約】【課題】光造形法によって中空部の形状が精度良く形成された立体造形物を提供する。【解決手段】光硬化性樹脂１２に光が照射されて形成される硬化層２１が積層されることで形成され、中空部２２を有する立体造形物２０であり、中空部２２の底２２ａに中空部２２と連続した孔部２４又は凹部２７の少なくとも一方が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光硬化性樹脂に光が照射されて形成される硬化層が積層されることで形成され、中空部を有する立体造形物であって、
前記中空部の底に前記中空部と連続した孔部又は凹部の少なくとも一方が設けられていることを特徴とする立体造形物。
【請求項２】
前記凹部は前記硬化層の厚み以上の深さを有していることを特徴とする請求項１に記載の立体造形物。
【請求項３】
前記凹部は、前記凹部の底を構成する前記硬化層に生じる変形を収容可能な深さを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の立体造形物。
【請求項４】
上面に上面凹部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の立体造形物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光硬化性樹脂に光が照射されて形成される硬化層が積層されることで形成された中空部を有する立体造形物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光硬化性樹脂に光を照射して各種の形状を有する立体造形物を作製することが行われている。
例えば、下記特許文献１には、リング状の立体造形物を光造形法により製造することが記載されている。この特許文献１では、リング体の内部にサポートを設けてリング状の立体造形物を造形することで、立体造形物に生じる反りなどの変形を防止していた。
【０００３】
光硬化性樹脂を用いて立体造形物を造形する場合、一般に図１４（ａ）や図１４（ｂ）に示されるような装置が使用されている。
これらの装置では、底面板１１が透光性材料からなり光硬化性樹脂１２が供給された貯留部１３と、底面板１１の下方から光を照射する照射部１４と、照射部１４から照射された光により、底面板１１の直上の光硬化性樹脂１２を硬化させて所定形状の硬化層２１を形成する造形部１３ａと、形成された硬化層２１を保持して昇降可能な昇降保持部１５と、を備えている。
【０００４】
このような装置を用いて、中空部を有する立体造形物２０を造形するには、図１５（ａ）に示すように、昇降保持部１５に取り付けた支持部１６を底面板１１から所定高さに精度良く配置した状態で、照射部１４から光を照射して硬化層２１を形成し、硬化層２１を昇降保持部１５の支持部１６に硬化層を積層させる。
【０００５】
次に、昇降保持部１５を上昇させて硬化層２１の下面を、底面板１１から所定高さに精度良く配置した状態で、照射部１４からの光を照射して次の硬化層２１を形成する。これにより先に硬化させた硬化層２１の下面に次の硬化層２１を積層して一体化させる。
その後、昇降保持部１５を上昇させて例えば０．５ｍｍ程度の厚みの硬化層２１を順次形成し先に積層された硬化層２１の下面に順次積層させる。
【０００６】
その際、図１５（ｂ）に示すように、目的の立体造形物２０における中空部２２に対応する位置を除いた箇所に光を照射部１４から照射することで、硬化層２１毎に中空部２２に対応した形状を形成しつつ硬化層２１を繰り返し積層させる。
そして図１５（ｃ）に示すように、全硬化層２１の積層を完了することで、所定形状の中空部２２を有する立体造形物２０が製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１９０２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図１５（ａ）〜（ｃ）に示すように、光硬化性樹脂中で多数の硬化層を順次積層することで従来の立体造形物２０を製造すると、縦断面円形の中空部２２を精度良く形成しようとしても、図１６（ａ）（ｂ）に示すように、中空部２２の内部に変形部分Ｘが生じ、中空部２２の形状を精度良く形成することができなかった。
【０００９】
そこで本発明では、光造形法によって中空部の形状が精度良く形成された立体造形物を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らが鋭意検討した結果、光造形法によって光硬化性樹脂の硬化層を順次積層して立体造形物を形成する際、硬化層の下面が光硬化性樹脂から受ける流体圧により変形が生じることを新たに見いだした。
【００１１】
例えば、図１４（ａ）（ｂ）に示すような一般的な装置を用いて硬化層を積層する場合、支持部１６や支持部１６に積層された硬化層２１を底面板１１から所定高さに精度良く配置するためには、例えば、昇降保持部１５を一度大きく上昇させた後で下降させるなど、硬化層２１を光硬化性樹脂中で昇降させて底面板１１から所定高さに精度良く位置を調整する。
【００１２】
その際、図１７に示すように、中空部２２の上部や側部が形成された中間体２３の下面に、中空部２２の底を構成する硬化層２１を積層すると、中空部２２の底に非常に薄肉で容易に変形する硬化層２１が配置される。
【００１３】
その状態で昇降保持部１５により中間体２３を昇降させると、中空部２２の底を構成する硬化層２１に光硬化性樹脂の流体圧が負荷され、中空部２２側へ湾曲形状に変形する。
その後、さらに硬化層２１が積層されると、中空部２２の底が内側に変形した状態のまま立体造形物２０が製造され、中空部２２の内部に変形部分Ｘが生じてしまう。
【００１４】
そこで本発明は、かかる問題点を解決するべく、光硬化性樹脂に光が照射されて形成される硬化層が積層されることで形成され、中空部を有する立体造形物であって、前記中空部の底に前記中空部と連続した孔部又は凹部の少なくとも一方が設けられていることを特徴としている。
【００１５】
本発明の立体造形物では、前記凹部は前記硬化層の厚み以上の深さを有していてもよい。
また、本発明の立体造形物では、前記凹部は前記凹部の底を構成する前記硬化層に生じる変形を収容可能な深さを有していてもよい。
さらに本発明の立体造形物では、上面に上面凹部が設けられていてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の立体造形物によれば、光硬化性樹脂に光が照射されて形成される硬化層が積層されることで形成された立体造形物において、中空部の底に中空部と連続した孔部又は凹部の少なくとも一方が設けられている。
【００１７】
そのため中空部の上部及び側部が形成された中間体の下面に中空部の底を構成する硬化層を光硬化性樹脂中で順次積層するときには、光硬化性樹脂が中空部の底を構成する硬化層に貫通孔が存在することになり、この貫通孔を光硬化性樹脂が通過できる。これにより中空部の底を構成する１乃至複数の硬化層が薄肉で変形し易いものであっても、光硬化性樹脂の流体圧が過剰に負荷されることを防止でき、中空部の底を構成する各硬化層の変形を防止できる。
よって本発明によれば、光硬化性樹脂中で硬化層を積層して形成しても精度良く中空部が形成された立体造形物を提供することが可能である。
【００１８】
本発明の立体造形物において、例えば、凹部が硬化層の厚み以上の深さを有していれば、硬化層を光硬化性樹脂中で順次積層する際、中空部の底を形成する硬化層には凹部に対応する貫通孔が確実に形成される。そのため、その後に硬化層を積層するときに貫通孔を光硬化性樹脂が通過でき、中空部の底を形成する硬化層の流体圧による変形を確実に防止できる。
【００１９】
本発明の立体造形物において、例えば、凹部が凹部の底を構成する硬化層に生じる変形を収容可能な深さを有していれば、硬化層を積層して凹部を形成する際、凹部の側面が形成された中間体の下面に凹部の底を構成する硬化層を積層して凹部の底を閉塞し、その硬化層が光硬化性樹脂の流体圧により変形したとしても、凹部内で変形が生じるだけで中空部の形状に何ら影響しない。そのため中空部内を所望の形状で精度良く形成することが可能である。
【００２０】
本発明の立体造形物において、例えば、上面に上面凹部が設けられていてもよい。これにより、上面を構成する硬化層を光硬化性樹脂中で順次積層するときには、光硬化性樹脂が上面を構成する硬化層に貫通孔が存在することになり、この貫通孔を光硬化性樹脂が通過できる。
その結果、上面を構成する１乃至複数の硬化層の積層を開始したときの硬化層が薄肉で変形し易いものであっても、光硬化性樹脂の流体圧が過剰に負荷されることを防止でき、立体造形物の上面の変形を防止して滑らかな上面を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る立体造形物を示し、（ａ）は長手方向に沿う縦断面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図、（ｄ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る立体造形物を光硬化性樹脂から造形するために用いる硬化装置の要部を示す模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る立体造形物の製造工程を示し、（ａ）は最上部の硬化層を形成する工程を示し、（ｂ）は立体造形物の上面を構成する硬化層に上面凹部を形成しつつ硬化する工程を示し、（ｃ）は立体造形物の上部を構成する硬化層を積層する工程を示す。
【図４】本発明の第１実施形態に係る立体造形物の製造工程を示し、（ｄ）は立体造形物の硬化層を中空部の上部を形成する工程を示し、（ｅ）は立体造形物の硬化層を中空部の側部を形成する工程を示し、（ｆ）は立体造形物の硬化層を中空部の底に孔部を形成する工程を示す。
【図５】（ｇ）は本発明の第１実施形態に係る立体造形物の製造工程を示し、立体造形物の下部に孔部を形成する工程を示す。
【図６】本発明の第２実施形態に係る立体造形物を示し、（ａ）は長手方向に沿う縦断面図、（ｂ）は側面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る立体造形物の硬化層を積層する際に照射部からのレーザ光を走査することで光を照射する照射形状を示し、（ａ）は中空部を形成する硬化層を積層する際の照射形状であり、（ｂ）は凹部を形成する硬化層を積層する際の照射形状である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る立体造形物を示し、（ａ）は長手方向に沿う縦断面図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る立体造形物の硬化層を積層させる際に照射部からのレーザ光を走査することで光を照射する照射形状を示し、（ａ）は中空部を形成する硬化層を積層させる際の照射形状であり、（ｂ）は凹部を形成する硬化層を積層する際の照射形状である。
【図１０】本発明の第３実施形態の他の変形例に係る立体造形物を示し、（ａ）は長手方向に沿う縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態の別の変形例に係る立体造形物を示す縦断面図である。
【図１２】本発明の何れかの実施形態に係る中空部の変形例を示す縦断面図である。
【図１３】本発明の何れかの実施形態に係る中空部の他の変形例を示す縦断面図である。
【図１４】（ａ）、（ｂ）は光硬化性樹脂から立体造形物を製造するための一般的な硬化装置の要部を示す模式図である。
【図１５】（ａ）〜（ｃ）は従来の立体造形物の製造工程を説明する図であり、（ａ）は製造初期の状態を示し、（ｂ）は製造中期の状態を示し、（ｃ）は製造後期の状態を示す。
【図１６】従来の立体造形物を示し、（ａ）は長手方向に沿う縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図１７】従来の立体造形物の製造途中の状態を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図を用いて詳細に説明する。
［第１実施形態］
図１（ａ）〜（ｄ）は第１実施形態に係る立体造形物を示す図、図２は第１実施形態に係る立体造形物を造形するために使用する装置を示す図、図３〜図５の（ａ）〜（ｇ）は第１実施形態の立体造形物の造形工程を説明する図である。
【００２３】
図１に示すように、この第１実施形態の立体造形物２０は、光硬化性樹脂を硬化させた硬化層２１が多数積層されて形成されている。
光硬化性樹脂１２は、所定の光が照射されることで硬化する材料を含有する液体であり、例えば、各種の組成物などを用いることができる。
本実施形態の立体造形物２０は、同一の光硬化性樹脂１２を硬化させた硬化層２１が一体化した状態で積層されており、互いに隣接する硬化層２１間に界面が存在しない一体の造形物として構成されている。
【００２４】
図１の立体造形物２０は、略直方体形状の外形を有し、内部に断面略円形の中空部２２が略水平に長手方向に貫通して設けられている。
中空部２２の底２２ａには、中空部２２から連続して設けられ、中空部２２と下面との間を貫通する孔部２４を備えている。ここで中空部２２の底２２ａとは、中空部２２を形成する硬化層２１の積層方向における下端である。
【００２５】
孔部２４は中空部２２の底２２ａにおける長手方向に沿う複数位置に複数設けられており、各孔部２４は後述のような造形時に光硬化性樹脂１２が通過可能な形状を有している。具体的には造形時に立体造形物２０の造形途中の中間体を光硬化性樹脂１２中で上下方向に移動させた際、光硬化性樹脂１２が通過できる向きや大きさなどを孔部２４の全長で有していればよい。
一方、立体造形物２０の上面には上方に向けて開口した上面凹部２５が複数設けられている。ここで上面とは、硬化層２１の積層方向における上端の層の上面である。
【００２６】
これらの孔部２４の長さや上面凹部２５の深さは少なくとも硬化層２１より厚く形成されている。これにより造形時に、中空部２２の底２２ａを形成する硬化層２１や上面を形成する硬化層２１に確実に貫通孔を設けることができる。
【００２７】
次に、このような第１実施形態の立体造形物２０の製造方法について説明する。この実施形態では、例えば図２に示すような装置を用いて製造する。
この装置は、底面板１１が透光性材料からなり光硬化性樹脂１２が供給された貯留部１３と、底面板１１の下方からレーザ光を所定の形状に走査する照射部１４と、照射部１４から照射されたレーザ光により、貯留部１３における底面板１１の直上の光硬化性樹脂１２を硬化させて所定の形状の硬化層２１が形成される造形部１３ａと、形成された硬化層２１を保持して昇降可能な昇降保持部１５と、を備えている。
まず図３（ａ）に示すように、昇降保持部１５に取り付けた支持部１６を底面板１１から所定高さに精度良く配置して貯留部１３に造形部１３ａを設けた状態で、光を照射して立体造形物２０の最上部となる部分の光硬化性樹脂１２を硬化し、硬化層２１を形成させる。
【００２８】
このとき支持部１６の最下端と底面板１１との間の距離を立体造形物２０の最上部となる硬化層２１の厚みに対応させる。
また照射部１４から光硬化性樹脂１２に光を照射する。この光は底面板１１を透過して、光硬化性樹脂１２に照射され、光硬化性樹脂１２は所定形状で硬化する。ここでは、図１（ｃ）に示すような立体造形物２０の上面の形状となるように、レーザ光を走査することにより上面凹部２５に対応する部位が除かれた形に光が照射される。
これにより最上部となる部分の光硬化性樹脂１２が硬化し、硬化層２１が形成され、この硬化された硬化層２１が支持部１６の下部に積層した状態で保持される。
【００２９】
次いで、図３（ｂ）に示すように、昇降保持部１５により昇降させて最上部の硬化層２１を上昇させた位置に配置することで最上部の硬化層２１の下面と底面板１１との間の距離を精度良く所定間隔にする。この状態で、光を照射して立体造形物２０の次の層を硬化し、硬化層２１を積層させる。そして、これらを所定厚みまで繰り返すことで、図３（ｃ）に示すように、立体造形物２０の上部を構成する複数の硬化層を形成することで中間体２３を形成する。
【００３０】
このとき上面凹部２５が形成される硬化層２１を形成させるときには、光を上面凹部２５に対応する部位を除いた箇所に照射し、他方、上面凹部２５が形成されない硬化層２１を形成させるときには立体造形物２０の外形全体に光を照射して、各硬化層２１を形成させる。
【００３１】
次に、立体造形物２０の上部が形成された中間体２３を、図４（ｄ）（ｅ）に示すように、立体造形物２０の外形を有して各硬化層２１における中空部２２に対応する部位が除かれた箇所の光を照射部１４から照射する。これにより図４（ｄ）に示すような中空部２２の上部から図４（ｅ）に示すような中空部２２の側部までの各硬化層２１を順次積層させ、順次中間体２３の下面に積層する。
【００３２】
さらに図４（ｆ）に示すように、中空部２２の上部及び側部が形成された中間体２３の下面を、底面板１１から所定位置に精度良く配置し、立体造形物２０の外形から孔部２４に対応する部位を除いた箇所に光を照射部１４から照射することで、光硬化性樹脂１２を硬化し、中空部２２の底を構成する硬化層２１を積層する。
【００３３】
その後、図５（ｇ）に示すように、立体造形物２０の外形から孔部２４に対応する部位を除いた箇所に光を照射部１４から照射することで、孔部２４を形成しつつ立体造形物２０の下部を構成する硬化層２１を積層させる。
これにより立体造形物２０の全ての硬化層２１を積層一体化させることができる。
【００３４】
本実施形態では、このように繰り返し照射部１４から光を照射して各硬化層２１を積層する各工程で、光の照射前に昇降保持部１５の支持部１６の下端部や直前に積層された硬化層２１の下面を、底面板１１から所定高さに精度良く配置するため、各硬化層２１を積層させた後、昇降保持部１５を一端大きく上昇させた後で下降させ、その下降時に精密に高さ方向の位置調整を行っている。
【００３５】
さらにその位置合せされた支持部１６の下端部や直前に積層された硬化層２１の下面と底面板１１との間の距離は、各硬化層２１において毎回同じ距離にしている。
そしてこのような方法により全ての硬化層２１を積層一体化することにより、支持部１６に積層された状態で立体造形物２０が完成され、支持部１６から離脱させて必要に応じて研磨等の後処理を施すことで、第１実施形態の立体造形物２０を得ることができる。
【００３６】
以上のような本実施形態の立体造形物２０によれば、光硬化性樹脂１２に光が照射されて形成される硬化層２１が積層されることで形成された立体造形物２０において、中空部２２の底２２ａに中空部２２と連続した孔部２４が設けられているので、中空部２２の底２２ａを構成する１乃至複数の硬化層２１には孔部２４に対応する部位に各硬化層２１を貫通する貫通孔が存在する。
【００３７】
そのため多数の硬化層２１を上から順に積層して中空部２２を有する立体造形物２０を形成していく過程において、中空部２２の底２２ａを構成する１乃至複数の硬化層２１を中空部２２の上部及び側部が形成された中間体２３の下面に積層することで、貫通孔を有する硬化層２１により中空部２２の底２２ａを形成する。
【００３８】
これにより、その後に硬化層２１を積層する際に、中間体２３の下面に中空部２２の底２２ａを構成する１乃至複数の硬化層２１が積層された状態で、光硬化性樹脂１２中で昇降させて中間体２３の下面を所定位置に配置するときには、光硬化性樹脂１２が中空部２２の底２２ａを構成する硬化層２１の貫通孔を通過できる。そのため、中空部２２の底２２ａを構成する硬化層２１が薄肉で変形し易いものであっても、光硬化性樹脂１２の流体圧が過剰に負荷されることを防止でき、中空部２２の底２２ａを構成する硬化層２１の変形を防止できる。
その結果、全硬化層２１を積層して立体造形物２０を完成させると、所定形状の中空部２２を精度良く形成することができる。
【００３９】
また本実施形態の立体造形物２０によれば、孔部２４が光硬化性樹脂１２を容易に通過可能な形状を有しているので、造形中に中空部２２の底２２ａよりも下側の全ての硬化層２１を積層する際に、各硬化層２１を光硬化性樹脂１２が容易に通過でき、全ての硬化層２１で流体圧による変形を確実に防止できる。
【００４０】
さらに本実施形態の立体造形物２０によれば、上面に上面凹部２５が設けられているので、立体造形物２０の上面を構成する１乃至複数の硬化層２１には上面凹部２５に対応する部位に貫通孔が存在する。そのため硬化層２１の積層初期に、例えば上面を構成する硬化層２１を光硬化性樹脂１２中で昇降させて所定位置に配置するときに、光硬化性樹脂１２が上面を構成する硬化層２１の貫通孔を通過できる。
その結果、硬化層２１の積層初期に各硬化層２１が薄肉で変形し易いものであっても、光硬化性樹脂１２の流体圧が過剰に負荷されることを防止でき、立体造形物２０の変形を防止して上面を平面形状に形成できる。
【００４１】
［第２実施形態］
図６（ａ）（ｂ）及び図７（ａ）（ｂ）は第２実施形態に係る立体造形物２０を示している。
第２実施形態の立体造形物２０は、中空部２２の底２２ａに中空部２２に向けて開口した複数の凹部２７が長手方向に配列して設けられている。各凹部２７は、第１実施形態の孔部２４と同程度の直径を有している。
その他は、第１実施形態の立体造形物２０と同様に構成されている。
【００４２】
このような第２実施形態の立体造形物２０も第１実施形態の立体造形物２０と同様に、図２の装置を用いて同様の方法により製造することができる。
その際、この実施形態では、立体造形物２０の上部を形成した後、中空部２２を設けつつ各硬化層２１を積層させて中間体２３を形成する。
【００４３】
そして図７（ａ）に示すように、立体造形物２０の外形から中空部２２に対応した部位を除いた箇所に照射部１４からレーザ光を照射して順次光硬化性樹脂１２を硬化させて硬化層２１を積層させた後、図７（ｂ）に示すように、立体造形物２０の外形から複数の凹部２７に対応した部位を除いた箇所に光を照射することで立体造形物２０の下部を形成する。
【００４４】
次に、複数の凹部２７を形成した後、照射部１４から立体造形物２０の外形形状に対応した光を照射することで、凹部２７の底を構成する硬化層２１を積層させて、中間体２３の下面に積層一体化し、これにより凹部２７の底を形成する。
その後、凹部２７の底を構成する硬化層２１の下面に、他の硬化層２１を積層する場合と同様に、昇降保持部１５により支持部１６及び多数の硬化層２１が積層一体化した中間体２３を、上昇させて下降することで、中間体２３の下面を光硬化性樹脂１２内で上昇及び下降させる。
【００４５】
すると凹部２７の底を構成する薄肉の硬化層２１に光硬化性樹脂１２の流体圧が負荷されるが第２実施形態では、凹部２７が第１実施形態の孔部２４と同程度の断面形状であって中空部２４の形状に対して十分に小さいため、各凹部２７の底には変形を生じないか、微細な変形が生じる程度で第２実施形態の立体造形物２０を製造することができる。
【００４６】
以上のような第２実施形態の立体造形物２０であっても、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
即ち、第２実施形態では、第１実施形態の孔部２４の代わりに凹部２７が設けられているため、中空部２２の底２２ａを構成する１乃至複数の硬化層２１には凹部２７に対応する部位に各硬化層２１を貫通する貫通孔が存在する。特に第２実施形態では、凹部２７が硬化層２１の厚み以上の深さを有するため、硬化層２１を光硬化性樹脂１２中で順次積層する際、中空部２２の底２２ａを形成する硬化層２１に確実に貫通孔を存在させることができる。
【００４７】
これにより、その後に硬化層２１を積層する際、中空部２２の底２２ａを形成する硬化層２１が積層された状態で、光硬化性樹脂１２中で昇降させるときに、光硬化性樹脂１２が中空部２２の底２２ａを構成する硬化層２１の貫通孔を通過できる。そのため、中空部２２の底２２ａを構成する硬化層２１が薄肉で変形し易いものであっても、光硬化性樹脂１２の流体圧が過剰に負荷されることを防止でき、中空部２２の底２２ａを構成する硬化層２１の変形を防止して所定の形状の中空部２２を精度良く形成することができる。
【００４８】
［第３実施形態］
図８（ａ）（ｂ）は第３実施形態に係る立体造形物２０を示している。
第３実施形態の立体造形物２０は、中空部２２の底２２ａに中空部２２に向けて開口した凹部２７が長手方向に連続した形状に設けられている。
この凹部２７は、光硬化性樹脂１２を用いて後述のように製造する際に、凹部２７の底を構成する硬化層２１に生じる変形部２８を、収容可能な深さを有している。
その他は、第１実施形態の立体造形物２０と同様に構成されている。
【００４９】
このような第３実施形態の立体造形物２０も第１実施形態の立体造形物２０と同様に、図２の装置を用いて同様の方法により製造することができる。
その際、この実施形態では、立体造形物２０の上部を形成した後、図９（ａ）に示すように、立体造形物２０の外形から中空部２２に対応した部位を除いた箇所に照射部１４から光を照射して順次光硬化性樹脂１２を硬化させて硬化層２１を積層させ、中空部２２を設けつつ中間体２３を形成する。
【００５０】
次いで、図９（ｂ）に示すように、立体造形物２０の外形から凹部２７に対応した部位を除いた箇所に光を照射することで、長手方向に連続した凹部２７を設けつつ凹部２７の両側部となる立体造形物２０の下部を形成する。
そして、凹部２７の底を構成する硬化層２１を積層一体化し、これにより凹部２７の底を形成する。
【００５１】
その後、凹部２７の底を構成する硬化層２１の下面に次の硬化層２１を積層するが、凹部２７の底を形成する薄肉の硬化層２１に光硬化性樹脂１２の流体圧が負荷されるため、凹部２７の底が中空部２２側に変形する。さらにその下に硬化層２１を積層させることで、凹部２７の内部に変形部２８が形成される。
ところがこの第３実施形態では、凹部２７が変形部２８の変形量に対して十分な深さを有しているため、変形部２８が凹部２７内にだけ形成された状態で、第３実施形態の立体造形物２０が造形される。
【００５２】
以上のような第３実施形態の立体造形物２０であっても、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
さらには第３実施形態によれば、凹部２７が凹部２７の底を構成する硬化層２１に生じる変形を収容可能な深さを有しているので、多数の硬化層２１を積層して凹部２７を形成する際、凹部２７の側面が形成された中間体２３の下面に凹部２７の底を構成する硬化層２１を積層して形成したときに、その硬化層２１に光硬化性樹脂１２の流体圧により変形したとしても、凹部２７内で変形が生じて中空部２２の形状に何ら影響しない。そのため中空部２２の底２２ａを形成した状態で、中空部２２内を所望の形状で精度良く形成することが可能である。
【００５３】
［第３実施形態の変形例］
図１０は第３実施形態の変形例に係る立体造形物２０を示している。
この変形例の立体造形物２０は凹部２７の長手方向両端側が、立体造形物２０の両端面に開口しないで閉塞して形成されている。その他は第３実施形態と同様の構成を有して同様に製造されている。
このような立体造形物２０であっても第３実施形態の立体造形物と同様の作用効果を実現できる。
しかもこの変形例では、凹部２７の両端が閉塞しているので、側面視において中空部２２の両端面形状のみが視認されるため、外観形状をシンプルにできる。
【００５４】
図１１は第３実施形態の別の変形例に係る立体造形物２０を示している。
この変形例の立体造形物２０では、中空部２２が立体造形物２０の最上面から縦に設けられた有端の穴形状を有している。この中空部２２の水平断面形状は、例えば、円形又は多角形であってもよい。
そして中空部２２の底には、中空部より水平断面形状が小さい凹部２７が設けられている。
【００５５】
その他は第３実施形態と同様であり、多数の硬化層２１を形成する際に中空部２２の形状に対応した部位を除いた箇所に光を照射部１４から照射して形成することで、各硬化層を積層一体化させることで、第３実施形態と同様に製造することができる。
【００５６】
このような変形例の立体造形物２０であっても、第３実施形態と同様の作用効果を得ることができ、凹部２７内に変形部２８が形成されることで、中空部２２を所定形状に精度良く形成することが可能である。
【００５７】
なお上記第１乃至第３実施形態は、本発明の範囲内において適宜変更可能である。
例えば、上記第１乃至第３実施形態では、立体造形物２０として、略直方体形状の外形形状を有し、一つの中空部２２が内部に設けられたものについて説明したが、立体造形物２０の形状は何ら限定されるものではなく、光硬化性樹脂１２に光を照射して形成される硬化層２１を積層して形成可能な形状であればよい。
【００５８】
また上記第１乃至第３実施形態では、中空部２２として断面円形を有し、長手方向に貫通した中空部２２を設けた例について説明したが、何ら限定されるものではない。例えば立体造形物２０の内部に断面多角形形状の中空部を設けることも可能であり、さらに一方又は双方の端部が閉塞された中空部を設けてもよく、全周が閉塞された中空部を設けることも可能である。
また図１２に示すように、長手方向の全長にわたり縦断面形状が逆三角形状となるように中空部２２及び凹部２７を設けたり、図１３に示すように長手方向の全長にわたり縦断面形状が円形内面に半円形の凸部２２ｂを複数有するような形状となるように中空部２２及び凹部２７を設けたりしてもよい。
また図１２に仮想線で示すように縦断面円形の円筒部分を設けるとともに、長手方向の一部或いは複数部において円筒部分の周方向の複数位置から略三角形状に拡張した形状となるように中空部２２及び凹部２７を設け、円筒部分を逆三角形で支持するようにしてもよい。
さらに図１３に仮想線で示すように縦断面円形の円筒部分を設けるとともに、長手方向の一部或いは複数部において円筒部分の周方向の複数位置から概略扇状に拡張した形状となるように中空部２２及び凹部２７を設け、円筒部分を半円形の複数の凸部２２ｂで支持するようにしてもよい。
【００５９】
さらに上記第１乃至第３実施形態では、照光部１４として、造形部１３ａに各硬化層２１の平面形状に対応した形状にレーザ光を走査して所定の形状の硬化層２１を積層した例について説明したが、特に限定されない。例えばプロジェクタにより各硬化層２１の平面形状に対応した所定形状の光を造形部１３ａに照射する照光部１４であってもよい。
また上記第１乃至第３実施形態では、孔部２４及び凹部２７のうちの何れか一方のみを設けた例について説明したが、孔部２４と凹部２７との両方を同じ立体造形物に設けてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
Ｘ  変形部分
１１  底面板
１２  光硬化性樹脂
１３  貯留部
１３ａ  造形部
１４  照射部
１５  昇降保持部
１６  支持部
２０  立体造形物
２１  硬化層
２２  中空部
２２ａ  底
２３  中間体
２４  孔部
２５  上面凹部
２７  凹部
２８  変形部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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