(57)【要約】      （修正有）【課題】コスト高や装置の不具合を招来することなく円筒形状の三次元造形物を作製する装置の提供。【解決手段】光硬化性樹脂を貯留し、底面が透光板で形成された容器１２と、Ｘ軸方向に延長した円筒形状の造形テーブルがＸ軸周りに回転自在に配設された造形物保持手段１８と、造形物保持手段をＺ軸方向で昇降する昇降手段１６と、底面を介して光硬化性樹脂に対してＸ軸方向に延長した線状の光を照射する光照射手段１４とを有し、光硬化性樹脂に光照射手段から線状の光を照射し、容器内に位置する造形テーブル２２の表面あるいは造形テーブルに形成された硬化層の上に硬化物を形成した後に、造形テーブルを回転し、該硬化物に隣接するように新たな硬化物を形成する動作を繰り返し行って硬化層を成形し、昇降手段を介して造形物保持手段を上昇した後に、新たな硬化層を成形する動作を繰り返し行うようにした円筒形状の三次元造形物を作製する三次元造形装置。【選択図】図２
2017019178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状の三次元造形物を作製する三次元造形装置において、
光硬化性樹脂を貯留するとともに、底面が透光板で形成された容器と、
前記容器に収容可能であり、ＸＹＺ直交座標系におけるＸ軸方向に延長した円筒形状の造形テーブルが、Ｘ軸周りに回転自在に配設された造形物保持手段と、
前記造形物保持手段をＺ軸方向で昇降する昇降手段と、
前記容器の前記底面を介して前記光硬化性樹脂に対してＸ軸方向に延長した線状の光を照射する光照射手段と
を有し、
前記容器の前記底面を介し前記光硬化性樹脂に対して前記光照射手段から線状の光を照射し、前記容器内に位置する前記造形テーブルの表面あるいは前記造形テーブルに形成された硬化層の上に硬化物を形成した後に、前記造形テーブルを回転し、該硬化物に隣接するように前記造形テーブルの表面あるいは前記造形テーブルに形成された硬化層の上に新たな硬化物を形成する動作を繰り返し行って硬化層を成形し、前記昇降手段を介して前記造形物保持手段を上昇した後に、新たな硬化層を成形する動作を繰り返し行うことによって前記造形テーブルにおいて円筒形状の三次元造形物を作製する
ことを特徴とする三次元造形装置。
【請求項２】
請求項１に記載の三次元造形装置において、さらに、
作製する円筒形状の三次元造形物の三次元形状を表す三次元データを、内側面から外側面に向かって第１の間隔で分割し、分割して形成された各層のデータを展開し、展開したデータを第２の間隔で分割することにより、各硬化層を成形するための断面形状データを作成する作成手段と
を有することを特徴とする三次元造形装置。
【請求項３】
請求項１または２のいずれか１項に記載の三次元造形物において、
前記容器は、前記底面が線状の長方形状である
ことを特徴とする三次元造形装置。
【請求項４】
請求項３に記載の三次元造形装置において、
前記容器は、前記底面の面積は、前記容器の開口部の面積よりも小さい
ことを特徴とする三次元造形装置。
【請求項５】
請求項１、２または３のいずれか１項に記載の三次元造形装置において、
前記光照射手段は、プロジェクターから投影された画像をシリンドリカルレンズあるいはシリンドリカルミラーにより変換することで線状の光を照射する
ことを特徴とする三次元造形装置。
【請求項６】
請求項１、２または３のいずれか１項に記載の三次元造形装置において、
前記光照射手段は、レーザーから出射されたレーザー光をガルバノミラーにより走査することで線状に光を照射する
ことを特徴とする三次元造形装置。
【請求項７】
光硬化性樹脂を貯留するとともに、底面が透光板で形成された容器と、
前記容器に収容可能であり、ＸＹＺ直交座標系におけるＸ軸方向に延長した円筒形状の造形テーブルが、Ｘ軸周りに回転自在に配設された造形物保持手段と、
前記造形物保持手段をＺ軸方向で昇降する昇降手段と、
前記容器の前記底面を介して前記光硬化性樹脂に対してＸ軸方向に延長した線状の光を照射する光照射手段と
を有する三次元造形装置により、円筒形状の三次元造形物を作製する三次元造形方法であって、
前記容器の前記底面から前記光硬化性樹脂に対して前記光照射手段から線状の光を照射し、前記容器内に位置する前記造形テーブルの表面あるいは前記造形テーブルに形成された硬化層の上に硬化物を形成した後に、前記造形テーブルを回転し、該硬化物に隣接するように前記造形テーブルの表面あるいは前記造形テーブルに形成された硬化層の上に新たな硬化物を形成する動作を繰り返し行って硬化層を成形し、前記昇降手段を介して前記造形物保持手段を上昇した後に、新たな硬化層を成形する動作を繰り返し行うことによって前記造形テーブルにおいて円筒形状の三次元造形物を作製する
ことを特徴とする三次元造形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元造形装置および三次元造形方法に関し、さらに詳細には、光を照射すると硬化する光硬化性樹脂を用いて三次元造形物を作製する三次元造形装置および三次元造形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、可視光または紫外光などの光の照射により硬化する特性を備えた液体状態の光硬化性樹脂を用いて三次元造形物を作製する三次元造形装置が知られている。
【０００３】
こうした三次元造形装置としては、例えば、所定の形状に硬化させた光硬化性樹脂を積層して立体造形を行う吊り上げ積層構造方式が用いられる。
【０００４】
ここで、こうした吊り上げ積層構造方式の三次元造形装置により、図１（ａ）（ｂ）を参照しながら、円筒形状の三次元造形物を作製する場合について説明する。
【０００５】
なお、本願明細書においては、表面に凹凸形状のない円筒形状の三次元造形物、表面に凹凸形状のある円筒形状の三次元造形物、一部分が欠けた円筒形状の三次元造形物などの種々の円筒形状の三次元造形物を、単に、円筒形状の三次元造形物と称することする。
【０００６】
この図１に示す三次元造形装置１００は、底面１０２ａが透光板によって形成されるとともに、光の照射により硬化する液体状態の光硬化性樹脂を貯留する容器１０２と、容器１０２の底面１０２ａへ所定の画像を投影するプロジェクター１０４と、昇降部材１０６に配設されて、容器１０２内で硬化した光硬化性樹脂を保持する造形物保持部１０８とを有して構成されている（図１（ａ）を参照する。）。
【０００７】
そして、こうした三次元造形装置１００で、円筒形状の三次元造形物を作製する場合には、まず、円筒形状の三次元造形物を所定の方向に所定の間隔で分割した際の断面形状を表す複数の断面形状データを作成する（図１（ｂ）を参照する。）。
【０００８】
その後、液体状態の光硬化性樹脂を貯留した容器１０２に、底面１０２ａの下面からプロジェクター１０４により、円筒形状の三次元造形物の第１層目の断面形状データに基づく画像を照射する。そして、容器１０２内に配置された三次元造形物の土台となる造形物保持部１０８の下面において、所定の液層厚さ（断面形状データを作成する際に分割した所定の間隔と一致する。）だけ光硬化性樹脂を硬化させて、造形物保持部１０８の下面に所定の液層厚さの第１層目の硬化層を形成する。
【０００９】
次に、昇降部材１０６を上昇することにより、造形物保持部１０８の下面と容器１０２の底面１０２ａとの間で硬化した硬化層を、造形物保持部１０８に保持した状態で透光板から剥離し、所定の液層厚さ分だけ造形物保持部１０８を上昇させる。
【００１０】
その後、底面１０２ａの下方側からプロジェクター１０４により第２層目の断面形状データに基づく画像を照射し、造形物保持部１０８の下面に保持された硬化層に、さらに所定の液層厚さ分だけ光硬化性樹脂を硬化させて、第２層目の硬化層を積層する。
【００１１】
そして、こうした動作を繰り返し行って最終層の硬化層（つまり、最終層の断面形状データに基づく画像の照射により形成された硬化層である。）まで形成することにより、光硬化性樹脂の硬化層を積層させて立体造形が行われ、円筒形状の三次元造形物が作製されることとなる。
【００１２】
しかしながら、こうした吊り上げ積層構造方式の三次元造形装置においては、プロジェクターにより容器の底面に面露光するが、光硬化性樹脂の硬化に必要となる光量を稼ぐことが難しいものであった。
【００１３】
さらに、造形物保持部の下面に硬化した硬化層を、容器底面から剥離する際には、造形物保持部の下面に成形された造形物や造形物保持部を昇降するための昇降機構などに負荷がかかり、造形物の落下による造形の失敗や、昇降機構の不具合を招来してしまっていた。
【００１４】
このため、装置の不具合を招来することなく、確実に円筒形状の三次元造形物を作製することが可能な三次元造形装置および三次元造形方法の提案が望まれていた。
【００１５】
なお、本願出願人が特許出願のときに知っている先行技術は、文献公知発明に係る発明ではないため、本願明細書に記載すべき先行技術文献情報はない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、従来の技術の有する上記したような要望に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、装置の不具合を招来することなく、確実に円筒形状の三次元造形物を作製することができる三次元造形装置および三次元造形方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明による三次元造形装置は、円筒形状の三次元造形物を作製する三次元造形装置において、光硬化性樹脂を貯留するとともに、底面が透光板で形成された容器と、上記容器に収容可能であり、ＸＹＺ直交座標系におけるＸ軸方向に延長した円筒形状の造形テーブルが、Ｘ軸周りに回転自在に配設された造形物保持手段と、上記造形物保持手段をＺ軸方向で昇降する昇降手段と、上記容器の上記底面を介して上記光硬化性樹脂に対してＸ軸方向に延長した線状の光を照射する光照射手段とを有し、上記容器の上記底面を介し上記光硬化性樹脂に対して上記光照射手段から線状の光を照射し、上記容器内に位置する上記造形テーブルの表面あるいは上記造形テーブルに形成された硬化層の上に硬化物を形成した後に、上記造形テーブルを回転し、該硬化物に隣接するように上記造形テーブルの表面あるいは上記造形テーブルに形成された硬化層の上に新たな硬化物を形成する動作を繰り返し行って硬化層を成形し、上記昇降手段を介して上記造形物保持手段を上昇した後に、新たな硬化層を成形する動作を繰り返し行うことによって上記造形テーブルにおいて円筒形状の三次元造形物を作製するようにしたものである。
【００１８】
また、本発明による三次元造形装置は、上記した三次元造形装置において、さらに、作製する円筒形状の三次元造形物の三次元形状を表す三次元データを、内側面から外側面に向かって第１の間隔で分割し、分割して形成された各層のデータを展開し、展開したデータを第２の間隔で分割することにより、各硬化層を成形するための断面形状データを作成する作成手段とを有するようにしたものである。
【００１９】
また、本発明による三次元造形装置は、上記した三次元造形装置において、上記容器は、上記底面が線状の長方形状であるようにしたものである。
【００２０】
また、本発明による三次元造形装置は、上記した三次元造形装置において、上記容器は、上記底面の面積は、上記容器の開口部の面積よりも小さいようにしたものである。
【００２１】
また、本発明による三次元造形装置は、上記した三次元造形装置において、上記光照射手段は、プロジェクターから投影された画像をシリンドリカルレンズあるいはシリンドリカルミラーにより変換することで線状の光を照射するようにしたものである。
【００２２】
また、本発明による三次元造形装置は、上記した三次元造形装置において、上記光照射手段は、レーザーから出射されたレーザー光をガルバノミラーにより走査することで線状に光を照射するようにしたものである。
【００２３】
また、本発明による三次元造形方法は、光硬化性樹脂を貯留するとともに、底面が透光板で形成された容器と、上記容器に収容可能であり、ＸＹＺ直交座標系におけるＸ軸方向に延長した円筒形状の造形テーブルが、Ｘ軸周りに回転自在に配設された造形物保持手段と、上記造形物保持手段をＺ軸方向で昇降する昇降手段と、上記容器の上記底面を介して上記光硬化性樹脂に対してＸ軸方向に延長した線状の光を照射する光照射手段とを有する三次元造形装置により、円筒形状の三次元造形物を作製する三次元造形方法であって、上記容器の上記底面から上記光硬化性樹脂に対して上記光照射手段から線状の光を照射し、上記容器内に位置する上記造形テーブルの表面あるいは上記造形テーブルに形成された硬化層の上に硬化物を形成した後に、上記造形テーブルを回転し、該硬化物に隣接するように上記造形テーブルの表面あるいは上記造形テーブルに形成された硬化層の上に新たな硬化物を形成する動作を繰り返し行って硬化層を成形し、上記昇降手段を介して上記造形物保持手段を上昇した後に、新たな硬化層を成形する動作を繰り返し行うことによって上記造形テーブルにおいて円筒形状の三次元造形物を作製するようにしたものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、以上説明したように構成されているので、装置の不具合を招来することなく、確実に円筒形状の三次元造形物を作製することができるという優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、従来の技術による三次元造形装置の一部を破断した概略構成説明図である。
【図２】図２（ａ）は、本発明による三次元造形装置の一部を破断した概略構成説明図であり、また、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す三次元造形装置の容器の斜視説明図である。
【図３】図３（ａ）は、円筒形状の三次元造形物の斜視説明図であり、また、図３（ｂ）は、円筒形状の三次元造形物を内側面から外側面に向かって間隔ｇ１で分割した状態を示す説明図であり、また、図３（ｃ）は、図３（ｂ）で分割した各層のデータを展開したデータを示す説明図であり、また、図３（ｄ）は、図３（ｄ）の展開したデータを間隔ｇ２で分割して作成した断面形状データである。
【図４】図４（ａ）は、光源を示す説明図であり、また、図４（ｂ）は、光源の変形例を示す説明図である。
【図５】図５は、造形物保持部の概略構成説明図である。
【図６】図６は、造形開始位置における造形テーブルと容器の底面との位置関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明による三次元造形装置および三次元造形方法の実施の形態の一例を説明するものとする。
【００２７】
まず、図２には、本発明による三次元造形装置の一部を破断した概略構成説明図が示されている。
【００２８】
この図２に示す三次元造形装置１０は、底面１２ａが透光板によって形成されるとともに、可視光または紫外光などの光の照射により硬化する液体状態の光硬化性樹脂を貯留する容器１２と、容器１２の底面１２ａへ線状の光を照射することが可能な光源１４と、モーター（図示せず。）の駆動により上下方向に昇降可能な昇降部材１６と、容器１２内で硬化した光硬化性樹脂を保持する造形物保持部１８とを有して構成されている。
【００２９】
なお、三次元造形装置１０の全ての動作は、マイクロコンピューター２０によって制御される。
【００３０】
より詳細には、容器１２は、長辺がＸ軸方向に延長した線状の長方形状をした底面１２ａが、ＸＹ平面に平行となるようにベース部材２２の上面２２ａに配設されている。
【００３１】
そして、容器１２は、底面１２ａが透光板によって形成され、前方側の側面部１２ｂおよび後方側の側面部１２ｄは、底面１２ａと鈍角をなすように立設され、右方側の側面部１２ｅおよび左方側の側面部１２ｆは、底面１２ａと直角をなすように立設されている。
【００３２】
これにより、容器１２では、容器１２に形成された開口部１２ｃが、底面１２ａの面積よりも大きくなるように形成される。
【００３３】
このように、容器１２の底面１２ａを線状の長方形状とすることで、従来の容器１０２（底面１０２が正方形や正方形に近い長方形である。）と比較すると、底面積が小さい分全体の容積が小さくなり、貯留する光硬化性樹脂が少なくて済む。
【００３４】
また、底面１２ａたる透光板の上面には、硬化した光硬化性樹脂の剥離性を向上させるために、底面１２ａを透過した光を透過可能なコーティング材（例えば、シリコン樹脂である。）によりコーティングされたコーティング層（図示せず。）が形成されている。
【００３５】
そして、容器１２では、貯留される光硬化性樹脂に対して、ベース部材２２内に配設された光源１４から底面１２ａを介して光が照射されるようになされている。
【００３６】
光源１４は、ベース部材２２内に配設されるとともに、マイクロコンピューター２０から出力された断面形状データに基づいて、Ｘ軸方向に延長する線状の光を光硬化性樹脂に照射するようになされている。
【００３７】
光源１４については、例えば、プロジェクター１４−１から照射された光をシリンドリカルレンズ２４やシリンドリカルミラー２６で集光して、容器１２に貯留された光硬化性樹脂に対して、線状の光を照射するようにする（図４（ａ）を参照する。）。
【００３８】
なお、光源１４としては、シリンドリカルレンズ２４を介してプロジェクター１４−１により線状の光を照射するような構成に限られるものではなく、ガルバノミラー２８などの構成により、レーザー１４−２から照射されたレーザー光を所定の方向（Ｘ軸方向）に走査することで、容器１２に貯留された光硬化性樹脂に対して、線状に光を照射するようにしてもよい（図４（ｂ）を参照する。）。
【００３９】
そして、光源１４は、マイクロコンピューター２０の制御により、断面形状データに基づいて、光硬化性樹脂に対して線状に光を照射することとなる。
【００４０】
次に、この断面形状データについて説明する。なお、本発明の理解を容易にするために表面に凹凸形状がない円筒形状の三次元造形物を作製する場合を例として説明する。
【００４１】
まず、作製する円筒形状の三次元造形物の三次元形状を表す三次元データ（図３（ａ）を参照する。）を、三次元造形物の内側面から外側面に向かって、間隔ｇ１で分割し（図３（ｂ）を参照する。）、分割して形成された各層のデータを展開して作成される（図３（ｃ）を参照する。）。
【００４２】
なお、三次元造形物の内側面から外側面に向かって分割する際の間隔ｇ１は、光源１４から一定時間光を照射した際に、光硬化性樹脂が確実に硬化する厚さと一致する。
【００４３】
また、作成された断面形状データは、さらに、間隔ｇ２で分割され、１回の光の照射により形成される領域を作成する。
【００４４】
従って、この間隔ｇ２は、光源１４から照射される線状の光の幅（つまり、Ｙ軸方向の長さである。）と一致する。
即ち、作成された各層における断面形状データは、Ｘ軸方向に延長する複数のライン状の領域（以下、「ライン状の領域」を、単に「ライン」と適宜に称することとする。）がＹ軸方向に並設されて形成されることとなる。なお、作成された断面形状データは、外側面に近い層ほどライン数が多くなる。
【００４５】
また、各層の断面形状データには、所定のラインに光が照射された後に次のラインに光を照射するために、線状の光の幅に基づく造形テーブル３４（後述する。）の回転量が関連付けられて、マイクロコンピューター２０に記憶される。
【００４６】
なお、こうした断面形状データについては、マイクロコンピューター２０が、入力された円筒形状の三次元造形物の三次元データに基づいて作成するようにしてもよい。この場合には、断面形状データに関連付けて記憶される回転量についてもマイクロコンピューター２０で算出するようにする。
【００４７】
また、断面形状データは、別体で設けられたパーソナルコンピューターなどにおいて作成し、作成した断面形状データを三次元造形物作製前にマイクロコンピューター２０に出力するようにしてもよい。
【００４８】
ベース部材２２の上面２２ａの後方側に立設した立設部材３６には、上下方向（Ｚ軸方向）に昇降自在に昇降部材１６が配設されており、この昇降部材１６の下方側に造形物保持部１８が配設されている。
【００４９】
この造形物保持部１８は、昇降部材１６の下方側において、所定の間隔を空けて下方側に延長して配設された側方部材３０ａ、３０ｂと、一方の端部が側方部材３０ａに支持されるとともに、他方の端部が側方部材３０ｂに支持され、駆動手段（図示せず。）が駆動することによりＸ軸周りに回転自在に配設される回転軸３２と、Ｘ軸方向に延長した円筒形状の造形テーブル３４とを備えている（図５を参照する。）。
【００５０】
この造形テーブル３４は、回転軸３２に着脱可能に配設され、回転軸３２の回転によってＸ軸周りに回転する。
【００５１】
また、回転軸３２は、Ｘ軸と平行となるように側方部材３０ａ、３０ｂにその端部が支持され、駆動手段（図示せず。）の駆動によって、矢印Ａ方向に回転することが可能な構成となっている。
【００５２】
これにより、回転軸３２に配設された造形テーブル３４は、表面３４ａの底面１２ａと対向する領域においては、底面１２ａと平行な状態で対向することとなる。さらに、回転軸３２の矢印Ａ方向の回転によって、造形テーブル３４は矢印Ｂ方向に回転することとなる。
【００５３】
また、造形テーブル３４には、表面３４ａに剥離用のフィルム（図示せず。）を貼り付け、このフィルム上に光硬化性樹脂を硬化させることで、造形テーブル３４に形成された円筒形状の三次元造形物を、造形テーブル３４から容易に取り外すことが可能なようにしてもよい。
【００５４】
なお、造形テーブル３４では、表面３４ａにフィルムを貼り付けるのではなく、表面３４ａに硬化した光硬化性樹脂の剥離性を向上するためのコーティング材が塗布されるようにしてもよく、この場合には、表面３４ａに塗布されるコーティング材は、底面１２ａにおいて形成されるコーティング層よりも、硬化した光硬化性樹脂の剥離性が低いコーティング材を用いるようにする。
【００５５】
以上の構成において、三次元造形装置１０により、図３（ａ）に示す円筒形状の三次元造形物を作製する場合について、詳細に説明する。
【００５６】
作業者が、操作子（図示せず。）を操作して三次元造形物の作製の開始を指示する操作を行うと、まず、マイクロコンピューター２０の制御により、予め設定された造形開始位置まで昇降部材１６を介して造形物保持部１８を下降して、容器１２に貯留された光硬化性樹脂に造形テーブル３４の下方側を浸す。
【００５７】
なお、造形開始位置とは、造形物保持部１８において、造形テーブル３４と底面１２ａとの間隔が、断面形状データを作成したときに分割した間隔ｇ１となる位置のことである（図６を参照する。）。
【００５８】
その後、マイクロコンピューター２０の制御により、第１層目の断面形状データに基づく第１層目の断面形状を、造形テーブル３４の表面３４ａに成形する。
【００５９】
具体的には、容器１２に貯留された光硬化性樹脂に対して、第１層目の断面形状データにおける第１のラインに基づいて、シリンドリカルレンズ２４を介して光源１４からＸ軸方向に延長した線状の光を投影する。
【００６０】
そして、所定の時間が経過すると、駆動手段（図示せず。）により回転軸３２を介して造形テーブル３４を矢印Ｂ方向に回転する。なお、このときの回転量は、造形テーブル３４の表面３４ａが、線状の光の幅（つまり、Ｙ軸方向の長さである。）だけ移動する量となる。
【００６１】
これにより、造形テーブル３４の表面３４ａに、第１のラインに基づく硬化物が形成されることとなる。
【００６２】
その後、第１層目の断面形状データにおける第２のラインに基づいて、光硬化性樹脂に対して線状の光を投影し、所定の時間が経過すると、造形テーブル３４を回転する。
【００６３】
これにより、造形テーブル３４の表面３４ａの第１のラインによる硬化物に隣接して、第２のラインに基づく硬化物が形成されることとなる。
【００６４】
そして、こうした処理を、第１層目の断面形状データにおける最終のラインの硬化物を形成するまで繰り返し行って、造形テーブル３４の表面３４ａに第１層目の断面形状データに基づく第１層目の断面形状を成形する。
【００６５】
こうして、第１層目の断面形状を成形すると、マイクロコンピューター２０の制御により、昇降部材１６を介して造形物保持部１８を所定量だけ上昇する。
【００６６】
このとき、造形物保持部１８を上昇する所定量は、間隔ｇ１と一致し、これにより造形テーブル３４が所定量だけ上昇することとなる。
【００６７】
次に、マイクロコンピューター２０の制御により、第２層目の断面形状データに基づく第２層目の断面形状を第１層目の断面形状の上に成形する。
具体的には、容器１２に貯留された光硬化性樹脂に対して、第２層目の断面形状データにおける第１のラインに基づいて、シリンドリカルレンズ２４を介して光源１４からＸ軸方向に延長した線状の光を投影する。
【００６８】
そして、所定の時間が経過すると、駆動手段（図示せず。）により回転軸３２を介して造形テーブル３４を矢印Ｂ方向に回転する。なお、このときの回転量は、第１層目の断面形状の表面が、線状の光の幅だけ移動する量となる。
【００６９】
これにより、第１層目の断面形状の上に、第２層目の断面形状データにおける第１のラインに基づく硬化物が形成されることとなる。
その後、第２層目の断面形状データにおける第２のラインに基づいて、光硬化性樹脂に対して線状の光を投影し、所定の時間が経過すると、造形テーブル３４を回転する。
【００７０】
これにより、第１層目の断面形状の上の第１のラインによる硬化物に隣接して、第２層目の断面形状データにおける第２のラインに基づく硬化物が形成されることとなる。
【００７１】
そして、こうした処理を、第２層目の断面形状データにおける最終のラインの硬化物を形成するまで繰り返し行って、第１層目の断面形状の上に第２層目の断面形状データに基づく第２層目の断面形状を成形する。
こうして第２層目の断面形状を成形すると、第２層目の断面形状の成形と同様にして、第３層目以降の断面形状を成形することとなる。
【００７２】
なお、このとき、造形テーブル３４の回転量については、成形する断面形状の前の断面形状の表面が、線状の光の幅だけ移動する量となる。
【００７３】
その後、マイクロコンピューター２０により、全ての層の断面形状データに基づく断面形状の成形が完了したと判断されると、円筒形状の三次元造形物の作製が完了したこととなり、三次元造形物の作製を終了する。
【００７４】
以上において説明したように、本発明による三次元造形装置１０は、ベース部材２２の上面２２ａにおいて昇降自在に配設された昇降部材１６の下方側に、回転自在に配設された円筒形状の造形テーブル３４を備えた造形物保持部１８を設けるようにした。
【００７５】
また、ベース部材２２の上面２２ａにおいて、底面１２ａを線状の長方形状の透光板で形成し、造形テーブル３４を収容可能な程度に面積が小さい底面１２ａが透光板で形成された容器１２を配設し、容器１２の内部に液体状態の光硬化性樹脂を貯留するようにした。
【００７６】
さらに、ベース部材２２の内部に配設された光源１４から、底面１２ａを介して光硬化性樹脂に対して線状の光を照射するようにした。
【００７７】
そして、こうした構成の本発明による三次元造形装置１０において、作製する円筒形状の三次元造形物の三次元形状を表す三次元データを、三次元造形物の内側面から外側面に向かって間隔ｇ１で分割し、分割して形成された各層のデータを展開し、展開したデータをさらに間隔ｇ２で分割した断面形状データに基づいて、円筒形状の三次元造形物を作製するようにした。
【００７８】
これにより、本発明による三次元造形装置１０においては、容器１２に貯留される光硬化性樹脂を、従来の技術による三次元造形装置１００よりも少なくすることができ、三次元造形物作製後に破棄されてしまう光硬化性樹脂の量を低減することができる。
【００７９】
また、本発明による三次元造形装置１０においては、光源１４から線状の光を照射して硬化する光硬化性樹脂はライン状に硬化されるため、容器１２の底面１２ａから硬化物を剥離する際に硬化物および昇降部材１６にかかる負荷が、従来の技術による三次元造形装置１００よりも著しく小さくなる。
【００８０】
このため、本発明による三次元造形装置１０によれば、造形物の落下による造形の失敗や昇降機構の不具合が、従来の技術による三次元造形装置１００よりも低減されることとなる。
【００８１】
つまり、本発明による三次元造形装置１０では、コスト高や装置の不具合を招来することなく、確実に円筒形状の三次元造形物を作製することができるようになる。
【００８２】
また、本発明による三次元造形装置１０においては、プロジェクター１４−１から投影された映像をシリンドリカルレンズ２４やシリンドリカルミラー２６を介して線状の光にしたり、レーザー１４−２から出射されたレーザー光を、ガルバノミラー２８を介して線状に照射するようにしたため、光硬化性樹脂の効果に必要となる光量を、容易に取得することが可能となる。
なお、上記した実施の形態は、以下の（１）乃至（４）に示すように変形するようにしてもよい。
【００８３】
（１）上記した実施の形態においては、回転軸３２に造形テーブル３４を取り付け、造形テーブル３４の表面３４ａに硬化した光硬化性樹脂の剥離性を向上するための処理を行うようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、造形テーブル３４に換えて、回転軸３２に所定の形状の金属成形物を取り付け、当該金属成形物上に光硬化性樹脂による造形物を成形して、インサート成形を行うようにしてもよい。
【００８４】
（２）上記した実施の形態においては、容器１２を、前方側の側面部１２ｂおよび後方側の側面部１２ｄは、底面１２ａと鈍角をなすように立設し、右方側の側面部１２ｅおよび左方側の側面部１２ｆは、底面１２ａと直角をなすように立設することによって、容器１２に形成される開口部１２ｃが底面１２ａの面積よりも大きくなるように形成されるようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。
【００８５】
即ち、容器１２は、従来の技術により三次元造形装置１００に用いられるような容器１０２であってもよい。
【００８６】
なお、この場合、従来の技術により三次元造形装置１００と比較して、三次元造形物作製後に破棄される光硬化性樹脂の量を低減することはできないが、造形物の落下による造形の失敗や昇降機構の不具合は低減されるので、三次元造形装置１０は、三次元造形装置１００よりも作製コストが低減されるとともに、装置の不具合の発生頻度が低下する。
【００８７】
（３）上記した実施の形態においては、本発明の理解を容易にするために、表面に凹凸形状のない円筒形状の三次元造形物を作製する場合について説明したが、これに限られるものではないことは勿論であり、本発明による三次元造形装置１０においては、表面に凹凸形状のある円筒形状の三次元造形物を作製するようにしてもよい。
【００８８】
この場合、断面形状データでは、作成する円筒形状の三次元造形物の形状に応じて、全ての領域に光を照射するライン、全ての領域に光を照射しないもの、１つのラインにおいて光を照射する部分と光を照射しない部分とを有するものが混在することとなる。
【００８９】
（４）上記した実施の形態ならびに上記した（１）乃至（３）に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は、円筒形状の三次元造形物を作製するための三次元造形装置に用いることができる。
【符号の説明】
【００９１】
１０、１００  三次元造形装置、１２、１０２  容器、１４  光源、１４−１  プロジェクター、１４−２  レーザー、１６、１０６  昇降部材、１８、１０８  造形物保持部、２０  マイクロコンピューター、２２  ベース部材、２４  シリンドリカルレンズ、２６  シリンドリカルミラー、２８  ガルバノミラー、３０ａ、３０ｂ  側方部材、３２  回転軸、３４  造形テーブル、３６  立設部材
【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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