光硬化性樹脂成形装置
【課題】光硬化性樹脂を樹脂保持空間に効率的に充填し、確実に光を照射して、対象物に光硬化性樹脂による成形部を得ることができる光硬化性樹脂成形装置を提供する。
【解決手段】対象物の表面に配置され、成形部y１に対応した樹脂保持空間３０が形成され、光が透過する導光型４２と、樹脂保持空間３０に光硬化性樹脂１を供給する樹脂供給バルブ２０を有し、当該樹脂供給バルブ２０の先端面が樹脂保持空間３０に面するように配置され、光硬化性樹脂１を外部から遮光しながら貯留する樹脂貯留タンク１０と、樹脂保持空間３０に充填された光硬化性樹脂１に、導光型４２を介して光を照射する光源４１と、を備える光硬化性樹脂成形装置Ｘ。
【解決手段】対象物の表面に配置され、成形部y１に対応した樹脂保持空間３０が形成され、光が透過する導光型４２と、樹脂保持空間３０に光硬化性樹脂１を供給する樹脂供給バルブ２０を有し、当該樹脂供給バルブ２０の先端面が樹脂保持空間３０に面するように配置され、光硬化性樹脂１を外部から遮光しながら貯留する樹脂貯留タンク１０と、樹脂保持空間３０に充填された光硬化性樹脂１に、導光型４２を介して光を照射する光源４１と、を備える光硬化性樹脂成形装置Ｘ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光硬化性樹脂に紫外線や可視光を照射して当該光硬化性樹脂を硬化させ、対象物の被成形面に所望の立体形状の成形部を設ける光硬化性樹脂成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光硬化性樹脂は、紫外線など特定の波長の光を照射されたときに重合して硬化する樹脂である。
【０００３】
特許文献１には、光硬化性樹脂を使用して立体形状の成形品を得る立体図形作製装置が記載してある。当該立体図形作製装置では、未硬化の光硬化性樹脂にレーザーを走査しながら照射して当該光硬化性樹脂を硬化させ、硬化した光硬化性樹脂の上に未硬化の光硬化性樹脂を配置して再度レーザー照射することで当該光硬化性樹脂を硬化させる。この操作を繰り返すことにより、所望の立体形状を有する成形品を得ている。
【０００４】
特許文献２には、光硬化性樹脂を、射出成形装置によって成形することが記載してある。当該射出成形装置では、キャビティに充填された光硬化性樹脂に光を照射して、硬化・成形を行う。当該射出成形装置は、成形型の一部分であり、光硬化性樹脂が充填されるキャビティへと光を透過可能な光透過部品を備える。
具体的には、プランジャに供給された光硬化性樹脂をランナー部を介してキャビティ内へと注入する。この際、検出部によって検出されたプランジャの位置が光源ユニットへと入力される。プランジャが注入開始位置から注入終了位置まで移動するのに対応して、光源ユニットでは、最外側の環状ＬＥＤ列から最内側の環状ＬＥＤ列まで各環状ＬＥＤ列が順次発光する。
このように成形型への光硬化性樹脂の充填状態に応じて光源ユニットの発光状態を調節することにより、光硬化性樹脂の硬化の進行を調節でき、最適な硬化工程を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５６−１４４４７８号公報
【特許文献２】特開２００８−８７４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の立体図形作製装置では微細な加工が可能となるが、光硬化性樹脂を硬化させる際には、レーザーを走査しながら照射しているため、光硬化性樹脂への光の照射に時間を要することとなり、生産性が低く、成形品の大量生産には適さない。
【０００７】
特許文献２の射出成形装置では、成形型への光硬化性樹脂の充填状態に応じて光源ユニットの発光状態を調節しており、効率よく光硬化性樹脂の硬化の進行を調節できるため生産性が高い。成形型内にはランナー部を形成しているため、光硬化性樹脂はランナー部を通過してキャビティ内に注入される。そのため、最終的な成形品に要する光硬化性樹脂以外に、ランナー部に充填される光硬化性樹脂が必要となる。当該ランナー部に充填される光硬化性樹脂は無駄な光硬化性樹脂となっている。
【０００８】
従って、本発明の目的は、光硬化性樹脂を樹脂保持空間に効率的に充填し、確実に光を照射して、対象物に光硬化性樹脂による成形部を得ることができる光硬化性樹脂成形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係る光硬化性樹脂成形装置の第一特徴構成は、光硬化性樹脂を硬化させて対象物の表面に成形部を設ける光硬化性樹脂成形装置であって、前記対象物の表面に配置され、前記成形部に対応した樹脂保持空間が形成され、光が透過する導光型と、前記樹脂保持空間に前記光硬化性樹脂を供給する樹脂供給バルブを有し、当該樹脂供給バルブの先端面が前記樹脂保持空間に面するように配置され、前記光硬化性樹脂を外部から遮光しながら貯留する樹脂貯留タンクと、前記樹脂保持空間に充填された前記光硬化性樹脂に、前記導光型を介して光を照射する光源と、を備えた点にある。
【００１０】
本構成によれば、樹脂供給バルブを開状態とすることによって、光硬化性樹脂を樹脂保持空間に直接供給することができ、かつ、対象物を透過することなく樹脂保持空間に光が照射される。樹脂保持空間に光硬化性樹脂を供給した状態で光源を照射すれば、導光型を経由した光を光硬化性樹脂に照射することができる。本構成では、従来技術のように光源を走査する必要はなく、硬化させたい所望の光硬化性樹脂に対して略同時に光を照射するため、光硬化性樹脂を効率よく硬化させることができる。
また、本構成では、光硬化性樹脂はランナー部を通過して樹脂保持空間内に注入される態様ではないため、ランナー等の不必要な部分を形成することなく、対象物に容易に成形部を設けることができる。
【００１１】
本発明に係る光硬化性樹脂成形装置の第二特徴構成は、前記樹脂保持空間に充填された前記光硬化性樹脂が、前記光源からの光の照射により硬化した後に、先端が前記樹脂保持空間に出入するように、前記樹脂供給バルブの内部に挿通された突出しピンを備えた点にある。
【００１２】
本構成によれば、突出しピンが樹脂供給バルブ内に構成されて一つの部品となっている。よって、装置の構成を簡単にすることができる。
また、突出しピンが樹脂保持空間の内部に延出したとき、突出しピンの先端部分が樹脂保持空間で硬化した光硬化性樹脂の成形部を押圧することができる。この状態でさらに突出しピンを延出させると、当該成形部を樹脂保持空間から速やかに離型させることができるため、成形部が成形された対象物を導光型から容易に取り出すことができる。
【００１３】
一般に光硬化性樹脂は、硬化の前後で体積が減少する「引け」が発生することが知られている。この場合、光硬化性樹脂の成形部の形状が樹脂保持空間に対応する形状に対応しない虞がある。
突出しピンによる光硬化性樹脂の成形部を押圧するタイミングを、光硬化性樹脂が完全に硬化する前とすれば、成形部の表面に凹部を形成することができる。このように凹部が形成されると、その分だけ光硬化性樹脂が押圧され、光硬化性樹脂を確実に樹脂保持空間に沿った形状にすることができる。そのため、光硬化性樹脂の硬化に伴う「引け」が発生した場合であっても、成形部の形状を樹脂保持空間に対応する形状とすることができる。
【００１４】
本発明に係る光硬化性樹脂成形装置の第三特徴構成は、前記樹脂保持空間に前記光硬化性樹脂を供給するために前記樹脂供給バルブが開いているときは、前記光源からの光の前記樹脂保持空間への照射を停止させ、前記樹脂供給バルブが閉じているときは、前記光源からの光の前記樹脂保持空間への照射を行う照射時機制御手段を備えた点にある。
【００１５】
本構成によれば、樹脂保持空間に光硬化性樹脂を供給する供給状態であるとき、光源から樹脂保持空間への照射を停止するため、供給口は樹脂供給バルブによって開状態であっても光が貯留部の内部に進入することはない。また、樹脂供給バルブが閉じている供給停止状態であるとき、光源から樹脂保持空間への照射を開始するが、供給口は樹脂供給バルブによって閉状態であるため、光が貯留部の内部に進入することはない。よって、本構成では、照射時機制御手段によって、当該樹脂供給バルブの動作に応じて光源から樹脂保持空間への照射のタイミングを制御して、光が貯留部の内部に進入するのを確実に防止することができる。
【００１６】
本発明に係る光硬化性樹脂成形装置の第四特徴構成は、前記樹脂保持空間に充填された前記光硬化性樹脂が、前記光源からの光の照射により硬化する前の所定の時機に、前記突出しピンを前記樹脂保持空間に所定の長さだけ突き出して前記光硬化性樹脂を押圧する樹脂押圧制御手段を備えた点にある。
【００１７】
ここで、所定の時機とは、例えば、光硬化性樹脂が硬化により収縮し始める時機をいい、例えば、完全に硬化する直前等である。所定の長さとは、硬化により光硬化性樹脂が収縮した部分の体積に対応した長さをいう。
【００１８】
本構成によれば、光硬化性樹脂の硬化に伴う「引け」が発生しそうな場合に、突出ピンの先端部分で成形部を押圧することで、光硬化性樹脂を確実に樹脂保持空間に沿った形状にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の光硬化性樹脂成形装置の概要を示す断面図である。
【図２】光硬化性樹脂成形装置を用いて、対象物の被成形面に所望の立体形状の成形部を設ける概要を示した図である。
【図３】弁体の先端部に環状シーリング部材を設けた概要を示した図である。
【図４】樹脂貯留タンクおよび導光型を一体化した場合の概略図である。
【図５】樹脂保持空間の周縁にシール部材を設けた概要図である。
【図６】突出ピンが光硬化性樹脂（成形部）を押圧して成形部の表面に凹部を形成する場合を示した概要図である。
【図７】突出ピンが光硬化性樹脂（成形部）を押圧して成形部の表面に凹部を形成する場合を示した概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
本発明の光硬化性樹脂成形装置は、光硬化性樹脂に紫外線（ＵＶ）や可視光を照射して当該光硬化性樹脂を硬化させ、対象物の被成形面に所望の立体形状の成形部を設ける。
【００２１】
図１に示したように、当該光硬化性樹脂成形装置Ｘは、対象物Ｙの表面に配置され、成形部ｙ１に対応した樹脂保持空間３０が形成され、光が透過する導光型４２と、樹脂保持空間３０に光硬化性樹脂１を供給する樹脂供給バルブ２０を有し、当該樹脂供給バルブ２０の先端面が樹脂保持空間３０に面するように配置され、光硬化性樹脂１を外部から遮光しながら貯留する樹脂貯留タンク１０と、樹脂保持空間３０に充填された光硬化性樹脂１に、導光型４２を介して光を照射する光源４１と、を備える。
【００２２】
（光硬化性樹脂）
光硬化性樹脂１は、例えば常温下で流動性を示す比較的低分子量の樹脂に対してＵＶ・可視光など特定の波長の光を照射したときに重合して硬化する樹脂である。光硬化性樹脂１は、当該光の照射によって例えば架橋反応を起こして網目状の三次元構造を形成し、分子量を増大させながら不溶不融性の樹脂となる。本発明で使用する光硬化性樹脂１は、光照射により架橋もしくは重合しうる感光性基を有する光硬化性樹脂であれば特に限定されるものではない。
【００２３】
光硬化性樹脂１は、例えばＵＶの照射よって硬化するＵＶ硬化樹脂、可視光の照射よって硬化する可視光硬化樹脂などを使用することができる。ＵＶ硬化樹脂は、例えばウレタンアクリレート系樹脂・エポキシアクリレート系樹脂・ポリエステルアクリレート系樹脂・シリコーン樹脂などが使用できる。
【００２４】
ＵＶ硬化樹脂は、例えばモノマー、オリゴマー、光重合開始剤および添加剤で構成されている。モノマーは樹脂の希釈剤であり、硬化後、樹脂の一部となる。オリゴマーは、最終的にはポリマー（固体）になるモノマー（液体）との中間的な物質で樹脂の主成分である。光重合開始剤は、紫外線を照射されると光重合反応を開始する物質のことである。
ＵＶ光の照射を受けると、当該光重合開始剤がモノマー（液体）状態からポリマー（固体）状態に転換させる「光重合反応」が起こることで硬化する。
【００２５】
（導光型）
導光型４２は、例えば導光型４２の一方の側から侵入した光が、導光型４２の他方の側に透過するように構成してある。他方の側には樹脂保持空間３０を形成するとよい。導光型４２は、光源４１からの光を樹脂保持空間３０に導けるように、例えばガラス板・アクリル板など、光透過性の材料で形成する。
【００２６】
導光型４２は、その上方に樹脂貯留タンク１０を配置し、その下方に対象物Ｙの被成形面ｙを配置する板状部材４２ａで形成してある。
板状部材４２ａである導光型４２は、樹脂貯留タンク１０および対象物Ｙに挟持されるため、樹脂貯留タンク１０および対象物Ｙの間を光源４１から照射された光が透過する。
樹脂貯留タンク１０および対象物Ｙが光不透過性の材料で形成してあれば、導光型４２の側方４２ｂから入射した光は、樹脂貯留タンク１０および対象物Ｙに入射することなく、樹脂保持空間３０に確実に照射される。
【００２７】
本発明の光硬化性樹脂成形装置Ｘは、対象物Ｙを配置する配置型（図外）を構成してもよい。例えば、配置型には、対象物Ｙの外形に沿った凹部が形成され、対象物Ｙをその凹部に嵌め合わせれば、対象物Ｙは所望の位置に配置される。配置型と導光型４２とで対象物Ｙを挟持する。導光型４２と樹脂貯留タンク１０とは相対的に移動しないように固定してある。
【００２８】
（樹脂保持空間）
当該樹脂保持空間３０は、対象物Ｙの被成形面ｙに形成する成形部ｙ１に対応する形状を有する空隙である。そのため、樹脂保持空間３０は、樹脂貯留タンク１０から供給された光硬化性樹脂１を所定の形状に成形する成形型となる。
樹脂保持空間３０には、導光型４２を経由して光源４１からの光が導かれるため、樹脂保持空間３０は、導光型４２に隣接するように配置する。
本実施形態の樹脂保持空間３０は、弁体２１、導光型４２、対象物Ｙによって囲繞される。これにより、供給された光硬化性樹脂１を所定の形状に保持することができる。
【００２９】
（樹脂貯留タンク）
樹脂貯留タンク１０は、光硬化性樹脂１を貯留する貯留部１１を備えたケーシングである。当該樹脂貯留タンク１０は、貯留手段遮光部１４を設けて貯留部１１に貯留した光硬化性樹脂１を遮光できるように構成する。貯留手段遮光部１４は、例えば当該樹脂貯留タンク１０の表面を光透過性の無い平板で覆うか、遮光塗料を塗布して形成する。
【００３０】
樹脂貯留タンク１０の底部１２には、光硬化性樹脂１を樹脂保持空間３０に供給する供給口１３が形成してある。当該供給口１３は、樹脂保持空間３０の少なくとも一部と連通する位置に形成してあれば、その開口径の大きさは特に限定されるものではない。本実施形態では、供給口１３の開口径は、樹脂保持空間３０の開口径と略等しく、樹脂供給バルブ２０によって封鎖できるように設定してある。
【００３１】
（樹脂供給バルブ）
樹脂供給バルブ２０は、樹脂貯留タンク１０から対象物Ｙの被成形面ｙに供給する光硬化性樹脂１の量を制御するように構成してある。本実施形態の当該樹脂供給バルブ２０は、供給口１３を開閉するべく、断面長尺状となる弁体２１を貯留部１１の内部に配置してある。当該弁体２１は、供給口１３を開閉できる態様であれば、その形状は限定されるものではない。
当該弁体２１は、貯留部１１の内部を例えば上下に移動することで供給口１３を開閉する。即ち、弁体２１が上方に移動したときに供給口１３が開状態となって光硬化性樹脂１が樹脂保持空間３０に供給され、弁体２１が下方に移動したときに供給口１３が閉状態となって樹脂保持空間３０への光硬化性樹脂１の供給を停止することができる。弁体２１は、弁駆動手段２３によって上下方向に駆動させる。
【００３２】
弁体２１が供給口１３を塞ぐ閉状態のときには、外部の光が貯留部１１の内部に進入しないようにする必要がある。そのため、弁体２１において少なくとも供給口１３を塞ぐ先端部分を光不透過性の材料で形成するとよい。
【００３３】
本実施形態の弁体２１は、当該弁体２１の内部を挿通し、樹脂保持空間３０に出退可能な突出ピン５０を備える。当該突出ピン５０は、例えば棒状の部材で構成する。本実施形態では、弁体２１の断面における軸芯と突出ピン５０の軸芯とが一致するように挿入する。
突出ピン５０の先端部分５１は樹脂保持空間３０に出入するように構成する。突出ピン５０は、突出ピン駆動手段５２により弁体２１の内部を摺動して樹脂保持空間３０に出退可能に構成してある。樹脂保持空間３０に充填された光硬化性樹脂１が、光源４１からの光の照射により硬化した後に、突出ピン５０が樹脂保持空間３０の内部に延出したとき、突出ピン５０の先端部分５１が樹脂保持空間３０で硬化した光硬化性樹脂１（成形部ｙ１）を押圧することができる。この状態でさらに突出ピン５０を延出させると、当該成形部ｙ１を樹脂保持空間３０から速やかに離型させることができる。成形部ｙ１を樹脂保持空間３０から離型させた後、突出ピン５０は弁体２１の内部に退入させる。
【００３４】
（光源）
光源４１は、ＵＶ・可視光など特定の波長の光を照射することができるものであればよい。例えば水銀ランプ、ハロゲンランプなどが使用できる。
【００３５】
（制御機構）
樹脂貯留タンク１０においては、光源４１からの光や外部からの光が貯留部１１の内部に進入しないようにする必要がある。上述したように樹脂貯留タンク１０は、予め貯留部１１の内部を遮光してある。
樹脂貯留タンク１０の底部１２に形成してある供給口１３は弁体２１によって開閉される。そのため、弁体２１が閉状態の場合は、当該供給口１３から貯留部１１の内部に光が進入することはない。一方、弁体２１が開状態の場合は、当該供給口１３から貯留部１１の内部に光が進入する虞がある。そこで本発明では、当該弁体２１の動作に応じて光源４１から樹脂保持空間３０への露光のタイミングを制御するための制御機構６０として、照射時機制御手段６１を備える。
【００３６】
当該照射時機制御手段６１は、樹脂保持空間３０に光硬化性樹脂１を供給するために弁体２１が開いているとき（供給状態）、光源４１からの光の樹脂保持空間３０への照射を停止させる。一方、弁体２１が閉じているとき（供給停止状態）は、光源４１からの光の樹脂保持空間１への照射を行うように構成してある。
【００３７】
本構成によれば、光硬化性樹脂１を供給する際に光が貯留部１１の内部に進入することはない。このように本構成では、照射時機制御手段６１によって、当該弁体２１の動作に応じて光源４１から樹脂保持空間３０への露光のタイミングを制御して、光が貯留部１１の内部に進入するのを確実に防止することができる。
【００３８】
一般に光硬化性樹脂１は、硬化の際に体積が減少する「引け」が発生することが知られている。そのため、光硬化性樹脂１が完全に硬化する前に、「引け」が発生したことによって光硬化性樹脂１の体積が減少した分だけ樹脂保持空間３０に光硬化性樹脂１を追加するよう、弁体２１を開状態にするようにしてもよい。
【００３９】
突出ピン５０を樹脂保持空間３０の内部に延出させるタイミングは、樹脂保持空間３０で光硬化性樹脂１が硬化した場合だけではなく、当該光硬化性樹脂１が完全に硬化する前としてもよい。
この場合、樹脂保持空間３０に充填された光硬化性樹脂１が、光源４１からの光の照射により硬化する前の所定の時機に、突出しピン５０を樹脂保持空間３０に所定の長さだけ突き出して光硬化性樹脂１を押圧する樹脂押圧制御手段６２を備えるとよい。
即ち、光硬化性樹脂１の硬化に伴う「引け」が発生しそうな場合に、突出ピン５０の先端部分５１で成形部ｙ１を押圧することで、光硬化性樹脂１を確実に樹脂保持空間３０に沿った形状にすることができる。当該成形部ｙ１の表面には凹部ｙ２が形成されるが（図６）、当該凹部ｙ２は、光硬化性樹脂１の硬化後、ネジ穴に利用することができる。
凹部ｙ２が形成された後、さらに突出ピン５０を延出させると、成形部ｙ１を樹脂保持空間３０から速やかに離型させることができる（図７）。
【００４０】
上述したように本発明の光硬化性樹脂成形装置Ｘでは、樹脂供給バルブ２０を開状態とすることによって、光硬化性樹脂１を樹脂保持空間３０に直接供給することができ、かつ、対象物Ｙを透過することなく樹脂保持空間３０に光が照射される。樹脂保持空間３０に光硬化性樹脂１を供給した状態で光源４１を照射すれば、導光型４２を経由した光を光硬化性樹脂１に照射することができる。本構成では、光源４１からの光を光硬化性樹脂１に対して単に照射するだけであるため、光硬化性樹脂１を効率よく硬化できる。
【００４１】
（光硬化性樹脂成形方法）
本発明の光硬化性樹脂成形装置を用いた光硬化性樹脂成形方法について以下に説明する（図２）。
【００４２】
まず、樹脂貯留タンク１０、導光型４２、対象物Ｙをこの順で配置する（図２（ａ））。弁体２１が供給口１３を閉鎖した状態で樹脂貯留タンク１０に光硬化性樹脂１を充填する（充填工程：図２（ｂ））。弁体２１を開操作して樹脂保持空間３０に光硬化性樹脂１を供給し（供給工程：図２（ｃ））、光硬化性樹脂１が樹脂保持空間３０に満たされた状態で弁体２１を閉操作する（充填工程：図２（ｄ））。光源４１を点灯し、導光型４２の側方４２ｂから光を樹脂保持空間３０に導き、光硬化性樹脂を硬化させる（樹脂硬化工程：図２（ｅ））突出ピン５０によって硬化した成形部ｙ１を押圧して当該成形部ｙ１を離型させる（離型工程：図２（ｆ））。
【００４３】
上述した光硬化性樹脂成形方法により、光硬化性樹脂１を効率よく硬化させ、かつ、光硬化性樹脂の使用量を抑制できるようになる。
【００４４】
〔別実施の形態１〕
弁体２１の先端部において供給口１３と接触する位置には、弁体２１が供給口１３の周縁に密着できるように環状シーリング部材７０を設けてもよい（図３）。当該環状シーリング部材７０は、例えばゴムなどの弾性材をリング状に形成し、弁体２１の先端部に配設する。当該先端部には、環状シーリング部材７０を配置するための溝部２２を形成してもよい。当該溝部２２により、環状シーリング部材７０の位置ズレを防止することができる。
本構成により、弁体２１を閉状態としたとき、弁体２１と供給口１３との密着性が向上するため、光硬化性樹脂１が供給口１３の側に漏洩するのを防止でき、かつ、供給口１３の側から貯留部１１へ光が進入するのを確実に防止することができる。
また、環状シーリング部材７０が弾性を有する材質である場合、そのクッション量の範囲で弁体２１を成形部y１へ押圧することで、樹脂の硬化に伴う「引け」を抑制できる。
【００４５】
〔別実施の形態２〕
上述した実施形態では、樹脂貯留タンク１０の底部１２に供給口１３を形成した場合について説明した。しかし、このような態様に限られるものではない。
図４に、樹脂貯留タンク１０の底部１２を設ける替わりに、板状部材４２ａを配置した場合を示す。この場合、樹脂貯留タンク１０および板状部材４２ａは一体化して形成される。
弁体２１は、板状部材４２ａのうち樹脂保持空間３０における樹脂貯留タンク１０側の周縁に直接接触して閉状態とすることとなる。
光が貯留部１１に到達するのを防止するため、板状部材４２ａにおける樹脂貯留タンク１０の側には、例えば板状の遮光部材４３を設けておくとよい。当該遮光部材４３は、例えば遮光性を有する薄板を板状部材４２ａに貼り合わせてもよいし、板状部材４２ａの表面に遮光性の塗料等を塗布してもよい。
【００４６】
〔別実施の形態３〕
図５に示すように、樹脂保持空間３０の周縁にシール部材８０を設けてもよい。例えば、板状部材４２ａと対象物Ｙとの間にシール部材８０を配設する。本構成であれば、樹脂保持空間３０に供給した光硬化性樹脂１が、板状部材４２ａと対象物Ｙとの間に漏洩するのを防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、光硬化性樹脂に紫外線や可視光を照射して当該光硬化性樹脂を硬化させ、対象物の被成形面に所望の立体形状の成形部を形成する光硬化性樹脂成形装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
Ｘ 光硬化性樹脂成形装置
Ｙ 対象物
ｙ 被成形面
ｙ１ 成形部
１ 光硬化性樹脂
１０ 樹脂貯留タンク
２０ 樹脂供給バルブ
３０ 樹脂保持空間
４１ 光源
４２ 導光型
５０ 突出しピン
６１ 照射時機制御手段
６２ 樹脂押圧制御手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光硬化性樹脂に紫外線や可視光を照射して当該光硬化性樹脂を硬化させ、対象物の被成形面に所望の立体形状の成形部を設ける光硬化性樹脂成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光硬化性樹脂は、紫外線など特定の波長の光を照射されたときに重合して硬化する樹脂である。
【０００３】
特許文献１には、光硬化性樹脂を使用して立体形状の成形品を得る立体図形作製装置が記載してある。当該立体図形作製装置では、未硬化の光硬化性樹脂にレーザーを走査しながら照射して当該光硬化性樹脂を硬化させ、硬化した光硬化性樹脂の上に未硬化の光硬化性樹脂を配置して再度レーザー照射することで当該光硬化性樹脂を硬化させる。この操作を繰り返すことにより、所望の立体形状を有する成形品を得ている。
【０００４】
特許文献２には、光硬化性樹脂を、射出成形装置によって成形することが記載してある。当該射出成形装置では、キャビティに充填された光硬化性樹脂に光を照射して、硬化・成形を行う。当該射出成形装置は、成形型の一部分であり、光硬化性樹脂が充填されるキャビティへと光を透過可能な光透過部品を備える。
具体的には、プランジャに供給された光硬化性樹脂をランナー部を介してキャビティ内へと注入する。この際、検出部によって検出されたプランジャの位置が光源ユニットへと入力される。プランジャが注入開始位置から注入終了位置まで移動するのに対応して、光源ユニットでは、最外側の環状ＬＥＤ列から最内側の環状ＬＥＤ列まで各環状ＬＥＤ列が順次発光する。
このように成形型への光硬化性樹脂の充填状態に応じて光源ユニットの発光状態を調節することにより、光硬化性樹脂の硬化の進行を調節でき、最適な硬化工程を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５６−１４４４７８号公報
【特許文献２】特開２００８−８７４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の立体図形作製装置では微細な加工が可能となるが、光硬化性樹脂を硬化させる際には、レーザーを走査しながら照射しているため、光硬化性樹脂への光の照射に時間を要することとなり、生産性が低く、成形品の大量生産には適さない。
【０００７】
特許文献２の射出成形装置では、成形型への光硬化性樹脂の充填状態に応じて光源ユニットの発光状態を調節しており、効率よく光硬化性樹脂の硬化の進行を調節できるため生産性が高い。成形型内にはランナー部を形成しているため、光硬化性樹脂はランナー部を通過してキャビティ内に注入される。そのため、最終的な成形品に要する光硬化性樹脂以外に、ランナー部に充填される光硬化性樹脂が必要となる。当該ランナー部に充填される光硬化性樹脂は無駄な光硬化性樹脂となっている。
【０００８】
従って、本発明の目的は、光硬化性樹脂を樹脂保持空間に効率的に充填し、確実に光を照射して、対象物に光硬化性樹脂による成形部を得ることができる光硬化性樹脂成形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係る光硬化性樹脂成形装置の第一特徴構成は、光硬化性樹脂を硬化させて対象物の表面に成形部を設ける光硬化性樹脂成形装置であって、前記対象物の表面に配置され、前記成形部に対応した樹脂保持空間が形成され、光が透過する導光型と、前記樹脂保持空間に前記光硬化性樹脂を供給する樹脂供給バルブを有し、当該樹脂供給バルブの先端面が前記樹脂保持空間に面するように配置され、前記光硬化性樹脂を外部から遮光しながら貯留する樹脂貯留タンクと、前記樹脂保持空間に充填された前記光硬化性樹脂に、前記導光型を介して光を照射する光源と、を備えた点にある。
【００１０】
本構成によれば、樹脂供給バルブを開状態とすることによって、光硬化性樹脂を樹脂保持空間に直接供給することができ、かつ、対象物を透過することなく樹脂保持空間に光が照射される。樹脂保持空間に光硬化性樹脂を供給した状態で光源を照射すれば、導光型を経由した光を光硬化性樹脂に照射することができる。本構成では、従来技術のように光源を走査する必要はなく、硬化させたい所望の光硬化性樹脂に対して略同時に光を照射するため、光硬化性樹脂を効率よく硬化させることができる。
また、本構成では、光硬化性樹脂はランナー部を通過して樹脂保持空間内に注入される態様ではないため、ランナー等の不必要な部分を形成することなく、対象物に容易に成形部を設けることができる。
【００１１】
本発明に係る光硬化性樹脂成形装置の第二特徴構成は、前記樹脂保持空間に充填された前記光硬化性樹脂が、前記光源からの光の照射により硬化した後に、先端が前記樹脂保持空間に出入するように、前記樹脂供給バルブの内部に挿通された突出しピンを備えた点にある。
【００１２】
本構成によれば、突出しピンが樹脂供給バルブ内に構成されて一つの部品となっている。よって、装置の構成を簡単にすることができる。
また、突出しピンが樹脂保持空間の内部に延出したとき、突出しピンの先端部分が樹脂保持空間で硬化した光硬化性樹脂の成形部を押圧することができる。この状態でさらに突出しピンを延出させると、当該成形部を樹脂保持空間から速やかに離型させることができるため、成形部が成形された対象物を導光型から容易に取り出すことができる。
【００１３】
一般に光硬化性樹脂は、硬化の前後で体積が減少する「引け」が発生することが知られている。この場合、光硬化性樹脂の成形部の形状が樹脂保持空間に対応する形状に対応しない虞がある。
突出しピンによる光硬化性樹脂の成形部を押圧するタイミングを、光硬化性樹脂が完全に硬化する前とすれば、成形部の表面に凹部を形成することができる。このように凹部が形成されると、その分だけ光硬化性樹脂が押圧され、光硬化性樹脂を確実に樹脂保持空間に沿った形状にすることができる。そのため、光硬化性樹脂の硬化に伴う「引け」が発生した場合であっても、成形部の形状を樹脂保持空間に対応する形状とすることができる。
【００１４】
本発明に係る光硬化性樹脂成形装置の第三特徴構成は、前記樹脂保持空間に前記光硬化性樹脂を供給するために前記樹脂供給バルブが開いているときは、前記光源からの光の前記樹脂保持空間への照射を停止させ、前記樹脂供給バルブが閉じているときは、前記光源からの光の前記樹脂保持空間への照射を行う照射時機制御手段を備えた点にある。
【００１５】
本構成によれば、樹脂保持空間に光硬化性樹脂を供給する供給状態であるとき、光源から樹脂保持空間への照射を停止するため、供給口は樹脂供給バルブによって開状態であっても光が貯留部の内部に進入することはない。また、樹脂供給バルブが閉じている供給停止状態であるとき、光源から樹脂保持空間への照射を開始するが、供給口は樹脂供給バルブによって閉状態であるため、光が貯留部の内部に進入することはない。よって、本構成では、照射時機制御手段によって、当該樹脂供給バルブの動作に応じて光源から樹脂保持空間への照射のタイミングを制御して、光が貯留部の内部に進入するのを確実に防止することができる。
【００１６】
本発明に係る光硬化性樹脂成形装置の第四特徴構成は、前記樹脂保持空間に充填された前記光硬化性樹脂が、前記光源からの光の照射により硬化する前の所定の時機に、前記突出しピンを前記樹脂保持空間に所定の長さだけ突き出して前記光硬化性樹脂を押圧する樹脂押圧制御手段を備えた点にある。
【００１７】
ここで、所定の時機とは、例えば、光硬化性樹脂が硬化により収縮し始める時機をいい、例えば、完全に硬化する直前等である。所定の長さとは、硬化により光硬化性樹脂が収縮した部分の体積に対応した長さをいう。
【００１８】
本構成によれば、光硬化性樹脂の硬化に伴う「引け」が発生しそうな場合に、突出ピンの先端部分で成形部を押圧することで、光硬化性樹脂を確実に樹脂保持空間に沿った形状にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の光硬化性樹脂成形装置の概要を示す断面図である。
【図２】光硬化性樹脂成形装置を用いて、対象物の被成形面に所望の立体形状の成形部を設ける概要を示した図である。
【図３】弁体の先端部に環状シーリング部材を設けた概要を示した図である。
【図４】樹脂貯留タンクおよび導光型を一体化した場合の概略図である。
【図５】樹脂保持空間の周縁にシール部材を設けた概要図である。
【図６】突出ピンが光硬化性樹脂（成形部）を押圧して成形部の表面に凹部を形成する場合を示した概要図である。
【図７】突出ピンが光硬化性樹脂（成形部）を押圧して成形部の表面に凹部を形成する場合を示した概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
本発明の光硬化性樹脂成形装置は、光硬化性樹脂に紫外線（ＵＶ）や可視光を照射して当該光硬化性樹脂を硬化させ、対象物の被成形面に所望の立体形状の成形部を設ける。
【００２１】
図１に示したように、当該光硬化性樹脂成形装置Ｘは、対象物Ｙの表面に配置され、成形部ｙ１に対応した樹脂保持空間３０が形成され、光が透過する導光型４２と、樹脂保持空間３０に光硬化性樹脂１を供給する樹脂供給バルブ２０を有し、当該樹脂供給バルブ２０の先端面が樹脂保持空間３０に面するように配置され、光硬化性樹脂１を外部から遮光しながら貯留する樹脂貯留タンク１０と、樹脂保持空間３０に充填された光硬化性樹脂１に、導光型４２を介して光を照射する光源４１と、を備える。
【００２２】
（光硬化性樹脂）
光硬化性樹脂１は、例えば常温下で流動性を示す比較的低分子量の樹脂に対してＵＶ・可視光など特定の波長の光を照射したときに重合して硬化する樹脂である。光硬化性樹脂１は、当該光の照射によって例えば架橋反応を起こして網目状の三次元構造を形成し、分子量を増大させながら不溶不融性の樹脂となる。本発明で使用する光硬化性樹脂１は、光照射により架橋もしくは重合しうる感光性基を有する光硬化性樹脂であれば特に限定されるものではない。
【００２３】
光硬化性樹脂１は、例えばＵＶの照射よって硬化するＵＶ硬化樹脂、可視光の照射よって硬化する可視光硬化樹脂などを使用することができる。ＵＶ硬化樹脂は、例えばウレタンアクリレート系樹脂・エポキシアクリレート系樹脂・ポリエステルアクリレート系樹脂・シリコーン樹脂などが使用できる。
【００２４】
ＵＶ硬化樹脂は、例えばモノマー、オリゴマー、光重合開始剤および添加剤で構成されている。モノマーは樹脂の希釈剤であり、硬化後、樹脂の一部となる。オリゴマーは、最終的にはポリマー（固体）になるモノマー（液体）との中間的な物質で樹脂の主成分である。光重合開始剤は、紫外線を照射されると光重合反応を開始する物質のことである。
ＵＶ光の照射を受けると、当該光重合開始剤がモノマー（液体）状態からポリマー（固体）状態に転換させる「光重合反応」が起こることで硬化する。
【００２５】
（導光型）
導光型４２は、例えば導光型４２の一方の側から侵入した光が、導光型４２の他方の側に透過するように構成してある。他方の側には樹脂保持空間３０を形成するとよい。導光型４２は、光源４１からの光を樹脂保持空間３０に導けるように、例えばガラス板・アクリル板など、光透過性の材料で形成する。
【００２６】
導光型４２は、その上方に樹脂貯留タンク１０を配置し、その下方に対象物Ｙの被成形面ｙを配置する板状部材４２ａで形成してある。
板状部材４２ａである導光型４２は、樹脂貯留タンク１０および対象物Ｙに挟持されるため、樹脂貯留タンク１０および対象物Ｙの間を光源４１から照射された光が透過する。
樹脂貯留タンク１０および対象物Ｙが光不透過性の材料で形成してあれば、導光型４２の側方４２ｂから入射した光は、樹脂貯留タンク１０および対象物Ｙに入射することなく、樹脂保持空間３０に確実に照射される。
【００２７】
本発明の光硬化性樹脂成形装置Ｘは、対象物Ｙを配置する配置型（図外）を構成してもよい。例えば、配置型には、対象物Ｙの外形に沿った凹部が形成され、対象物Ｙをその凹部に嵌め合わせれば、対象物Ｙは所望の位置に配置される。配置型と導光型４２とで対象物Ｙを挟持する。導光型４２と樹脂貯留タンク１０とは相対的に移動しないように固定してある。
【００２８】
（樹脂保持空間）
当該樹脂保持空間３０は、対象物Ｙの被成形面ｙに形成する成形部ｙ１に対応する形状を有する空隙である。そのため、樹脂保持空間３０は、樹脂貯留タンク１０から供給された光硬化性樹脂１を所定の形状に成形する成形型となる。
樹脂保持空間３０には、導光型４２を経由して光源４１からの光が導かれるため、樹脂保持空間３０は、導光型４２に隣接するように配置する。
本実施形態の樹脂保持空間３０は、弁体２１、導光型４２、対象物Ｙによって囲繞される。これにより、供給された光硬化性樹脂１を所定の形状に保持することができる。
【００２９】
（樹脂貯留タンク）
樹脂貯留タンク１０は、光硬化性樹脂１を貯留する貯留部１１を備えたケーシングである。当該樹脂貯留タンク１０は、貯留手段遮光部１４を設けて貯留部１１に貯留した光硬化性樹脂１を遮光できるように構成する。貯留手段遮光部１４は、例えば当該樹脂貯留タンク１０の表面を光透過性の無い平板で覆うか、遮光塗料を塗布して形成する。
【００３０】
樹脂貯留タンク１０の底部１２には、光硬化性樹脂１を樹脂保持空間３０に供給する供給口１３が形成してある。当該供給口１３は、樹脂保持空間３０の少なくとも一部と連通する位置に形成してあれば、その開口径の大きさは特に限定されるものではない。本実施形態では、供給口１３の開口径は、樹脂保持空間３０の開口径と略等しく、樹脂供給バルブ２０によって封鎖できるように設定してある。
【００３１】
（樹脂供給バルブ）
樹脂供給バルブ２０は、樹脂貯留タンク１０から対象物Ｙの被成形面ｙに供給する光硬化性樹脂１の量を制御するように構成してある。本実施形態の当該樹脂供給バルブ２０は、供給口１３を開閉するべく、断面長尺状となる弁体２１を貯留部１１の内部に配置してある。当該弁体２１は、供給口１３を開閉できる態様であれば、その形状は限定されるものではない。
当該弁体２１は、貯留部１１の内部を例えば上下に移動することで供給口１３を開閉する。即ち、弁体２１が上方に移動したときに供給口１３が開状態となって光硬化性樹脂１が樹脂保持空間３０に供給され、弁体２１が下方に移動したときに供給口１３が閉状態となって樹脂保持空間３０への光硬化性樹脂１の供給を停止することができる。弁体２１は、弁駆動手段２３によって上下方向に駆動させる。
【００３２】
弁体２１が供給口１３を塞ぐ閉状態のときには、外部の光が貯留部１１の内部に進入しないようにする必要がある。そのため、弁体２１において少なくとも供給口１３を塞ぐ先端部分を光不透過性の材料で形成するとよい。
【００３３】
本実施形態の弁体２１は、当該弁体２１の内部を挿通し、樹脂保持空間３０に出退可能な突出ピン５０を備える。当該突出ピン５０は、例えば棒状の部材で構成する。本実施形態では、弁体２１の断面における軸芯と突出ピン５０の軸芯とが一致するように挿入する。
突出ピン５０の先端部分５１は樹脂保持空間３０に出入するように構成する。突出ピン５０は、突出ピン駆動手段５２により弁体２１の内部を摺動して樹脂保持空間３０に出退可能に構成してある。樹脂保持空間３０に充填された光硬化性樹脂１が、光源４１からの光の照射により硬化した後に、突出ピン５０が樹脂保持空間３０の内部に延出したとき、突出ピン５０の先端部分５１が樹脂保持空間３０で硬化した光硬化性樹脂１（成形部ｙ１）を押圧することができる。この状態でさらに突出ピン５０を延出させると、当該成形部ｙ１を樹脂保持空間３０から速やかに離型させることができる。成形部ｙ１を樹脂保持空間３０から離型させた後、突出ピン５０は弁体２１の内部に退入させる。
【００３４】
（光源）
光源４１は、ＵＶ・可視光など特定の波長の光を照射することができるものであればよい。例えば水銀ランプ、ハロゲンランプなどが使用できる。
【００３５】
（制御機構）
樹脂貯留タンク１０においては、光源４１からの光や外部からの光が貯留部１１の内部に進入しないようにする必要がある。上述したように樹脂貯留タンク１０は、予め貯留部１１の内部を遮光してある。
樹脂貯留タンク１０の底部１２に形成してある供給口１３は弁体２１によって開閉される。そのため、弁体２１が閉状態の場合は、当該供給口１３から貯留部１１の内部に光が進入することはない。一方、弁体２１が開状態の場合は、当該供給口１３から貯留部１１の内部に光が進入する虞がある。そこで本発明では、当該弁体２１の動作に応じて光源４１から樹脂保持空間３０への露光のタイミングを制御するための制御機構６０として、照射時機制御手段６１を備える。
【００３６】
当該照射時機制御手段６１は、樹脂保持空間３０に光硬化性樹脂１を供給するために弁体２１が開いているとき（供給状態）、光源４１からの光の樹脂保持空間３０への照射を停止させる。一方、弁体２１が閉じているとき（供給停止状態）は、光源４１からの光の樹脂保持空間１への照射を行うように構成してある。
【００３７】
本構成によれば、光硬化性樹脂１を供給する際に光が貯留部１１の内部に進入することはない。このように本構成では、照射時機制御手段６１によって、当該弁体２１の動作に応じて光源４１から樹脂保持空間３０への露光のタイミングを制御して、光が貯留部１１の内部に進入するのを確実に防止することができる。
【００３８】
一般に光硬化性樹脂１は、硬化の際に体積が減少する「引け」が発生することが知られている。そのため、光硬化性樹脂１が完全に硬化する前に、「引け」が発生したことによって光硬化性樹脂１の体積が減少した分だけ樹脂保持空間３０に光硬化性樹脂１を追加するよう、弁体２１を開状態にするようにしてもよい。
【００３９】
突出ピン５０を樹脂保持空間３０の内部に延出させるタイミングは、樹脂保持空間３０で光硬化性樹脂１が硬化した場合だけではなく、当該光硬化性樹脂１が完全に硬化する前としてもよい。
この場合、樹脂保持空間３０に充填された光硬化性樹脂１が、光源４１からの光の照射により硬化する前の所定の時機に、突出しピン５０を樹脂保持空間３０に所定の長さだけ突き出して光硬化性樹脂１を押圧する樹脂押圧制御手段６２を備えるとよい。
即ち、光硬化性樹脂１の硬化に伴う「引け」が発生しそうな場合に、突出ピン５０の先端部分５１で成形部ｙ１を押圧することで、光硬化性樹脂１を確実に樹脂保持空間３０に沿った形状にすることができる。当該成形部ｙ１の表面には凹部ｙ２が形成されるが（図６）、当該凹部ｙ２は、光硬化性樹脂１の硬化後、ネジ穴に利用することができる。
凹部ｙ２が形成された後、さらに突出ピン５０を延出させると、成形部ｙ１を樹脂保持空間３０から速やかに離型させることができる（図７）。
【００４０】
上述したように本発明の光硬化性樹脂成形装置Ｘでは、樹脂供給バルブ２０を開状態とすることによって、光硬化性樹脂１を樹脂保持空間３０に直接供給することができ、かつ、対象物Ｙを透過することなく樹脂保持空間３０に光が照射される。樹脂保持空間３０に光硬化性樹脂１を供給した状態で光源４１を照射すれば、導光型４２を経由した光を光硬化性樹脂１に照射することができる。本構成では、光源４１からの光を光硬化性樹脂１に対して単に照射するだけであるため、光硬化性樹脂１を効率よく硬化できる。
【００４１】
（光硬化性樹脂成形方法）
本発明の光硬化性樹脂成形装置を用いた光硬化性樹脂成形方法について以下に説明する（図２）。
【００４２】
まず、樹脂貯留タンク１０、導光型４２、対象物Ｙをこの順で配置する（図２（ａ））。弁体２１が供給口１３を閉鎖した状態で樹脂貯留タンク１０に光硬化性樹脂１を充填する（充填工程：図２（ｂ））。弁体２１を開操作して樹脂保持空間３０に光硬化性樹脂１を供給し（供給工程：図２（ｃ））、光硬化性樹脂１が樹脂保持空間３０に満たされた状態で弁体２１を閉操作する（充填工程：図２（ｄ））。光源４１を点灯し、導光型４２の側方４２ｂから光を樹脂保持空間３０に導き、光硬化性樹脂を硬化させる（樹脂硬化工程：図２（ｅ））突出ピン５０によって硬化した成形部ｙ１を押圧して当該成形部ｙ１を離型させる（離型工程：図２（ｆ））。
【００４３】
上述した光硬化性樹脂成形方法により、光硬化性樹脂１を効率よく硬化させ、かつ、光硬化性樹脂の使用量を抑制できるようになる。
【００４４】
〔別実施の形態１〕
弁体２１の先端部において供給口１３と接触する位置には、弁体２１が供給口１３の周縁に密着できるように環状シーリング部材７０を設けてもよい（図３）。当該環状シーリング部材７０は、例えばゴムなどの弾性材をリング状に形成し、弁体２１の先端部に配設する。当該先端部には、環状シーリング部材７０を配置するための溝部２２を形成してもよい。当該溝部２２により、環状シーリング部材７０の位置ズレを防止することができる。
本構成により、弁体２１を閉状態としたとき、弁体２１と供給口１３との密着性が向上するため、光硬化性樹脂１が供給口１３の側に漏洩するのを防止でき、かつ、供給口１３の側から貯留部１１へ光が進入するのを確実に防止することができる。
また、環状シーリング部材７０が弾性を有する材質である場合、そのクッション量の範囲で弁体２１を成形部y１へ押圧することで、樹脂の硬化に伴う「引け」を抑制できる。
【００４５】
〔別実施の形態２〕
上述した実施形態では、樹脂貯留タンク１０の底部１２に供給口１３を形成した場合について説明した。しかし、このような態様に限られるものではない。
図４に、樹脂貯留タンク１０の底部１２を設ける替わりに、板状部材４２ａを配置した場合を示す。この場合、樹脂貯留タンク１０および板状部材４２ａは一体化して形成される。
弁体２１は、板状部材４２ａのうち樹脂保持空間３０における樹脂貯留タンク１０側の周縁に直接接触して閉状態とすることとなる。
光が貯留部１１に到達するのを防止するため、板状部材４２ａにおける樹脂貯留タンク１０の側には、例えば板状の遮光部材４３を設けておくとよい。当該遮光部材４３は、例えば遮光性を有する薄板を板状部材４２ａに貼り合わせてもよいし、板状部材４２ａの表面に遮光性の塗料等を塗布してもよい。
【００４６】
〔別実施の形態３〕
図５に示すように、樹脂保持空間３０の周縁にシール部材８０を設けてもよい。例えば、板状部材４２ａと対象物Ｙとの間にシール部材８０を配設する。本構成であれば、樹脂保持空間３０に供給した光硬化性樹脂１が、板状部材４２ａと対象物Ｙとの間に漏洩するのを防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、光硬化性樹脂に紫外線や可視光を照射して当該光硬化性樹脂を硬化させ、対象物の被成形面に所望の立体形状の成形部を形成する光硬化性樹脂成形装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
Ｘ 光硬化性樹脂成形装置
Ｙ 対象物
ｙ 被成形面
ｙ１ 成形部
１ 光硬化性樹脂
１０ 樹脂貯留タンク
２０ 樹脂供給バルブ
３０ 樹脂保持空間
４１ 光源
４２ 導光型
５０ 突出しピン
６１ 照射時機制御手段
６２ 樹脂押圧制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光硬化性樹脂を硬化させて対象物の表面に成形部を設ける光硬化性樹脂成形装置であって、
前記対象物の表面に配置され、前記成形部に対応した樹脂保持空間が形成され、光が透過する導光型と、
前記樹脂保持空間に前記光硬化性樹脂を供給する樹脂供給バルブを有し、当該樹脂供給バルブの先端面が前記樹脂保持空間に面するように配置され、前記光硬化性樹脂を外部から遮光しながら貯留する樹脂貯留タンクと、
前記樹脂保持空間に充填された前記光硬化性樹脂に、前記導光型を介して光を照射する光源と、を備えた光硬化性樹脂成形装置。
【請求項２】
前記樹脂保持空間に充填された前記光硬化性樹脂が、前記光源からの光の照射により硬化した後に、先端が前記樹脂保持空間に出入するように、前記樹脂供給バルブの内部に挿通された突出しピンを備えた請求項１に記載の光硬化性樹脂成形装置。
【請求項３】
前記樹脂保持空間に前記光硬化性樹脂を供給するために前記樹脂供給バルブが開いているときは、前記光源からの光の前記樹脂保持空間への照射を停止させ、前記樹脂供給バルブが閉じているときは、前記光源からの光の前記樹脂保持空間への照射を行う照射時機制御手段を備えた請求項１または２に記載の光硬化性樹脂成形装置。
【請求項４】
前記樹脂保持空間に充填された前記光硬化性樹脂が、前記光源からの光の照射により硬化する前の所定の時機に、前記突出しピンを前記樹脂保持空間に所定の長さだけ突き出して前記光硬化性樹脂を押圧する樹脂押圧制御手段を備えた請求項２に記載の光硬化性樹脂成形装置。
【請求項１】
光硬化性樹脂を硬化させて対象物の表面に成形部を設ける光硬化性樹脂成形装置であって、
前記対象物の表面に配置され、前記成形部に対応した樹脂保持空間が形成され、光が透過する導光型と、
前記樹脂保持空間に前記光硬化性樹脂を供給する樹脂供給バルブを有し、当該樹脂供給バルブの先端面が前記樹脂保持空間に面するように配置され、前記光硬化性樹脂を外部から遮光しながら貯留する樹脂貯留タンクと、
前記樹脂保持空間に充填された前記光硬化性樹脂に、前記導光型を介して光を照射する光源と、を備えた光硬化性樹脂成形装置。
【請求項２】
前記樹脂保持空間に充填された前記光硬化性樹脂が、前記光源からの光の照射により硬化した後に、先端が前記樹脂保持空間に出入するように、前記樹脂供給バルブの内部に挿通された突出しピンを備えた請求項１に記載の光硬化性樹脂成形装置。
【請求項３】
前記樹脂保持空間に前記光硬化性樹脂を供給するために前記樹脂供給バルブが開いているときは、前記光源からの光の前記樹脂保持空間への照射を停止させ、前記樹脂供給バルブが閉じているときは、前記光源からの光の前記樹脂保持空間への照射を行う照射時機制御手段を備えた請求項１または２に記載の光硬化性樹脂成形装置。
【請求項４】
前記樹脂保持空間に充填された前記光硬化性樹脂が、前記光源からの光の照射により硬化する前の所定の時機に、前記突出しピンを前記樹脂保持空間に所定の長さだけ突き出して前記光硬化性樹脂を押圧する樹脂押圧制御手段を備えた請求項２に記載の光硬化性樹脂成形装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２５６０６（Ｐ２０１１−２５６０６Ａ）
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７５６７３（Ｐ２００９−１７５６７３）
【出願日】平成２１年７月２８日（２００９．７．２８）
【出願人】（０００２３１３６１）日本写真印刷株式会社 (477)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２８日（２００９．７．２８）
【出願人】（０００２３１３６１）日本写真印刷株式会社 (477)
【Ｆターム（参考）】
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