(57)【要約】【課題】既存装置の樹脂容器、コーティング装置一式を取り外すことなく、異種の光硬化性樹脂により光造形モデルを成形できる生産性の高い光造形装置を提供する。【解決手段】既存の樹脂容器１の深さ方向に対して、下側を既存の光硬化性樹脂２、上側を異種の光硬化性樹脂１３の成形を行う二重の構成となるように既存の樹脂容器１、第２の樹脂容器１１、第２のテーブル１４などを構成したことにより、材料切り替えが容易で生産性を向上させることのできる光造形装置を提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を３次元形状情報に基づいて樹脂容器中の光硬化性樹脂に露光して立体モデルを形成する光造形装置であって、
既存のテーブルを内部に配設し、既存の光硬化性樹脂を保持する既存の樹脂容器の上方に、既存の光硬化性樹脂と異なる異種の光硬化性樹脂を保持し、上記既存のテーブルに固定した第２のテーブルを配設して、同一の光造形システム機構で、上下に配置した異種の光硬化性樹脂をそれぞれ光硬化させて立体モデルを形成することを特徴とする光造形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光の照射により３次元物体を形成する光造形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の光造形装置の構成を図４および図５に示す。
【０００３】
図４は一般に知られている光造形装置の構成模式図である。
【０００４】
１は光硬化性樹脂２が注入されている樹脂容器である。４は硬化樹脂の積層体をテーブル３に保持し、テーブル３を積層ピッチ間隔で下降するように制御駆動するテーブルＺ軸昇降装置である。また、５および６は未硬化樹脂の表面に対して、水平に動作するように構成されたコーティング駆動部とスキージである。８はレーザ光をレーザ発振器９から出力し、デジタルスキャナミラー７を介して未硬化樹脂表面の所定の位置に走査するデジタルスキャナミラー制御部である。１０はテーブルＺ軸昇降装置４、コーティング駆動部５、デジタルスキャナミラー制御部８を制御する光造形システム制御装置である。
【０００５】
図５は、図４を左側面から見た樹脂容器部の断面図である。
【０００６】
従来の光造形装置は、樹脂容器１中の光硬化性樹脂２に３次元ＣＡＤにて作成された形状データに従って、レーザ光を露光する。一層目の露光硬化された形状は、その下に待機して配置されているテーブル３により保持される。一層目の露光硬化後、テーブル３を降下させ、未硬化樹脂表面上に設置されているコーティング装置先端部のスキージ６にて、樹脂容器１の一端から他端に向けて、一層目固化層の上に均一な未硬化樹脂膜を形成する。そして、次の断面データに従って、レーザ光による露光を行い同様に固化する。その操作の繰り返しにより、硬化樹脂の積層体として立体モデルが仕上がる。
【０００７】
なお、この出願に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平８−２９０４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の光造形装置において異種の光硬化性樹脂で造形を行うためには、樹脂交換が必要であるため、使用中の光硬化性樹脂を全部抜き取り、既存装置の樹脂容器やコーティング装置一式を取り外す必要があり、それら装置の洗浄に多大な時間を要していた。また、交換する異種の樹脂も樹脂容器を充分に満たす必要があり、使用中の樹脂と同量分必要でありコスト高になっていた。
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するものであり、既存装置の樹脂容器やコーティング装置一式を取り外すことなく、簡単に異種の光硬化性樹脂を使用して光造形ができる装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明の光造形装置は、レーザ光を３次元形状情報に基づいて樹脂容器中の光硬化性樹脂に露光して立体モデルを形成する光造形装置であって、既存のテーブルを内部に配設し、既存の光硬化性樹脂を保持する既存の樹脂容器の上方に、既存の光硬化性樹脂と異なる異種の光硬化性樹脂を保持し、上記既存のテーブルに固定した第２のテーブルを配設して、同一の光造形システム機構で、上下に配置した異種の光硬化性樹脂をそれぞれ光硬化させて立体モデルを形成するものである。
【００１１】
すなわち、まず樹脂容器中の光硬化性樹脂に３次元ＣＡＤにて作成された形状データに従って、レーザ光を露光する。一層目の露光硬化された形状は、その下に待機しているテーブルにより保持される。一層目の露光硬化後テーブルを降下させ、未硬化樹脂表面上に設置されているコーティング装置先端部のスキージにて、樹脂容器の一端から他端に向けて、一層目の固化層の上に均一な未硬化樹脂膜を形成する。そして、次の断面データに従って、上記と同様にレーザ光による露光を行う。その操作の繰り返しにより、硬化樹脂の積層体として立体モデルが仕上がる光造形装置に対して、使用中の既存の光硬化性樹脂を少量抜くなどして、既存の樹脂容器を取り外すことなく、既存の樹脂容器の上方に第２の樹脂容器を備え付け、上下方向に異種の光硬化性樹脂を配置して容易に異種樹脂材料の光造形による立体モデルを形成でき、またコーティング装置は一部の部品交換で済ますことができるため、異種の樹脂交換に要する時間を大幅に削減することができるという作用効果を有するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の光造形装置は、上下に異種の光硬化性樹脂を配置した構成により、異種の樹脂材料に対する光造形による成形を短時間で容易に行うことができ、また、その樹脂材料の使用量も少量に削減することができ、安価に光造形による成形ができるという作用効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態における光造形装置を示す構成模式図、図２は同光造形装置を示す構成断面図、図３は同光造形装置の樹脂容器を示す構成斜視図である。図４を用いて説明した従来の光造形装置の構成については説明を省略する。１１は交換する異種の光硬化性樹脂１３を注入する第２の樹脂容器であり、既存の樹脂容器１に取付けてある。１４は第２の樹脂容器１１内で硬化樹脂を保持するための第２のテーブルであり、１２は第２のテーブル１４を保持するためのブラケットである。１５は未硬化樹脂の表面に対して水平に動作する第２のスキージである。
【００１５】
次に、本発明の光造形装置における動作について説明する。
【００１６】
まず、既存の光硬化性樹脂２で３次元物体を形成する場合は、既存の樹脂容器１中の内容積に対してほぼ２分の１程度満たした既存の光硬化性樹脂２に、光硬化させた積層体に対応して上下動する既存のテーブル３に、硬化樹脂の積層体よりなる立体モデルを形成する。
【００１７】
次に、異種の光硬化性樹脂１３で３次元物体を形成する場合は、異種の光硬化性樹脂１３を充分満たした第２の樹脂容器１１を、既存の樹脂容器１の上部、つまり既存の光硬化性樹脂２が満たされていない上部の空間に設置する。第２の樹脂容器１１は、その両端が既存の樹脂容器１の上端部に係合して保持するように、Ｕ字状の係合部を有している。また、異種の光硬化性樹脂１３を光硬化させた積層体に対応して上下動する第２のテーブル１４は、ブラケット１２により既存のテーブル３に固定し、既存の光硬化性樹脂２で立体モデルを形成する時と同様に、積層体に対応して上下動し異種の光硬化性樹脂１３の立体モデルを形成する。
【００１８】
以上のように、異種の光硬化性樹脂１３で成形する場合は、第２の樹脂容器１１と第２のテーブル１４をそれぞれ既存の樹脂容器１と既存のテーブル３に設置するだけで、容易に異種の光硬化性樹脂１３の成形を行うことができる。
【００１９】
また、もとの既存の光硬化性樹脂２で成形する場合は、第２の樹脂容器１１と第２のテーブル１４を取り外し、既存の光硬化性樹脂２に浸ったブラケット１２の端部（一部）を洗浄するだけで、樹脂材料の切り替えが容易に行える。
【００２０】
このように既存の樹脂容器１の深さ方向に対して、下側を既存の光硬化性樹脂２、上側を異種の光硬化性樹脂１３の成形を行う二重の構成となるように既存の樹脂容器１、第２の樹脂容器１１、第２のテーブル１４などを構成したことにより、材料切り替えが容易になり、また各樹脂の使用量を少量化することで生産性を向上させることができるという作用効果を奏する。
【００２１】
なお、既存の光硬化性樹脂２を内容積の半分程度満たした既存の樹脂容器１には、上側の側面に上方から既存の光硬化性樹脂２が溢れ出ない程度までの長さの切り欠き（図示せず）を設け、その切り欠きに既存のテーブル支持部材を挿通して既存のテーブル３を支持して、テーブルＺ軸昇降装置４により、既存の光硬化性樹脂２の光硬化状況に対応して下降（または上昇）させることで、既存のテーブル支持部材を単純で高剛性な構成にすることができ、それにより既存のテーブル３（または第２のテーブル１４）を安定に精度よく支持して移動させることができ、高精度の光造形モデルを形成することができるという作用効果を有することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明の光造形装置は、下側を既存の光硬化性樹脂、上側を異種の光硬化性樹脂の成形を行う二重の構成としたことにより、短時間で異種の樹脂による光造形を行うことができ多品種用光造形装置などの用途として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態における光造形装置を示す構成模式図
【図２】同光造形装置を示す構成断面図
【図３】同光造形装置の樹脂容器を示す構成斜視図
【図４】従来の光造形装置の構成模式図
【図５】従来の光造形装置の構成断面図
【符号の説明】
【００２４】
１  樹脂容器
２  光硬化性樹脂
３  テーブル
４  テーブルＺ軸昇降装置
５  コーティング駆動部
６  スキージ
７  デジタルスキャナミラー
８  デジタルスキャナミラー制御部
９  レーザ発振器
１０  光造形システム制御装置
１１  第２の樹脂容器
１２  ブラケット
１３  異種の光硬化性樹脂
１４  第２のテーブル
１５  第２のスキージ
【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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