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(In Japanese)光造形装置

Patent code P180015413
File No. (S2016-0236-N0)
Posted date Nov 5, 2018
Application number P2017-555949
Date of filing Nov 24, 2016
International application number JP2016084752
International publication number WO2017104368
Date of international filing Nov 24, 2016
Date of international publication Jun 22, 2017
Priority data
  • P2015-245452 (Dec 16, 2015) JP
Inventor
  • (In Japanese)丸尾 昭二
  • (In Japanese)谷口 周平
  • (In Japanese)永瀬 史憲
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人横浜国立大学
Title (In Japanese)光造形装置
Abstract (In Japanese)光造形装置は、1光子吸収を利用して構造物を造形する光造形装置であって、液状の光硬化性樹脂を貯留する貯留槽と、貯留槽の内部に配置され、貯留槽の底面との離間距離を変更可能に設けられたステージと、光硬化性樹脂を硬化させる光を照射する第1照射部と、を備え、貯留槽の底部は、光を透過させる透過窓であり、第1照射部は、光を射出する第1光源と、第1光源と透過窓との間の光の光路上に配置され、透過窓の貯留槽内側の表面から離間した位置に焦点位置が設定された集光光学系と、第1光源から射出される光の出力を制御する制御部と、を有し、制御部は、表面における光の光強度が、光硬化性樹脂が硬化する光強度の閾値を下回るように出力を制御する。
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

従来、光硬化性樹脂を用いた光造形法を実施する光造形装置が知られている。公知の光造形装置としては、液状の光硬化性樹脂を貯留する貯留槽の下部から、光硬化性樹脂を硬化させる光を照射し、硬化物を上に引き上げながら造形を行う構成が知られている。「光硬化性樹脂を硬化させる光」とは、例えば紫外線である。

このような装置構成では、硬化物が貯留槽の底面に付着し、硬化物の引き上げが困難となることがある。

これに対し、貯留槽の底面への付着を抑制した光造形装置が検討されている(例えば、非特許文献1参照)。

非特許文献1に記載された装置では、貯留槽の底面は、紫外線と酸素とを透過させる性質を有している。そのため、底面近傍の光硬化性樹脂においては、酸素濃度が高くなっており、光硬化反応が阻害されている。

これにより、非特許文献1に記載されている装置においては、貯留槽内で硬化した樹脂の貯留槽底面への付着を抑制し、従来の装置よりも高速な造形を可能としている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、光造形装置に関するものである。
本願は、2015年12月16日に出願された日本国特願2015-245452号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
液状の光硬化性樹脂を貯留する貯留槽と、
前記貯留槽の内部に配置され、前記貯留槽の底面との離間距離を変更可能に設けられたステージと、
前記光硬化性樹脂を硬化させる光を照射する第1照射部と、
前記光硬化性樹脂の硬化を阻害する阻害光を照射する第2照射部と、を備え、
前記貯留槽の底部は、前記光を透過させる透過窓であり、
前記第1照射部は、前記光を射出する第1光源と、
前記第1光源と前記透過窓との間の前記光の光路上に配置され、前記透過窓の前記貯留槽内側の表面から離間した位置に焦点位置が設定された集光光学系と、を有し、
前記第2照射部は、前記表面に前記阻害光を照射する光造形装置。

【請求項2】
 
1光子吸収を利用して構造物を造形する請求項1に記載の光造形装置であって、
前記第1光源から射出される前記光の出力を制御する制御部を有し、
前記制御部は、前記表面における前記光の光強度が、前記光硬化性樹脂が硬化する光強度の閾値を下回るように前記出力を制御し、
前記第2照射部は、前記焦点位置と前記表面との間に、前記阻害光を照射する光造形装置。

【請求項3】
 
前記第2照射部は、前記透過窓を介して前記貯留槽に入射する前記光の光線束の中心軸と交差する方向から、前記阻害光を照射する請求項1または2に記載の光造形装置。

【請求項4】
 
前記第2照射部は、前記阻害光を射出する第2光源と、
前記阻害光を前記表面に導光する導光手段と、を有する請求項1から3のいずれか1項に記載の光造形装置。

【請求項5】
 
前記導光手段は、前記阻害光が内部に入射されるとともに、前記内部で前記阻害光を全反射させる導光板であり、
前記導光板は、前記透過窓を兼ねる請求項4に記載の光造形装置。

【請求項6】
 
前記導光手段は、前記阻害光を走査する走査装置である請求項4に記載の光造形装置。

【請求項7】
 
前記導光手段は、シリンドリカルレンズを含む光学系である請求項4に記載の光造形装置。

【請求項8】
 
前記ステージを照明する照明光源と、
照明された前記ステージを撮像する撮像装置と、を有する請求項1から6のいずれか1項に記載の光造形装置。

【請求項9】
 
前記集光光学系は、集光レンズと、
前記集光レンズの位置を、前記光の光線束の中心軸と同方向に変更可能とする駆動系と、を有する請求項1から8のいずれか1項に記載の光造形装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2017555949thum.jpg
State of application right Published
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