特開 2023-159731 三次元積層造形装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023159731

(43)【公開日】2023-11-01

(54)【発明の名称】三次元積層造形装置

(51)【国際特許分類】

   H01J 37/18 20060101AFI20231025BHJP

   B22F 12/44 20210101ALI20231025BHJP

   B33Y 30/00 20150101ALI20231025BHJP

【ＦＩ】

H01J37/18

B22F12/44

B33Y30/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022069626

(22)【出願日】2022-04-20

(71)【出願人】

【識別番号】000004271

【氏名又は名称】日本電子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000925

【氏名又は名称】弁理士法人信友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】木村 淳

【テーマコード（参考）】

4K018

5C101

【Ｆターム（参考）】

4K018CA44

5C101AA35

5C101BB05

5C101CC05

5C101EE69

5C101EE76

(57)【要約】

【課題】オリフィスの交換等に容易に対応できる三次元積層造形装置を提供する。
【解決手段】三次元積層造形装置は、造形室に向けて荷電粒子ビームを出射するための部品を収容するとともに、鏡筒真空室を形成する鏡筒を備える。鏡筒は、鏡筒真空室を上流側真空室と下流側真空室とに仕切るとともに、それらの真空室間で気体の出入りを抑制するオリフィスを有する差動排気用部材と、差動排気用部材を着脱自在に受け入れる凹部を有する隔壁と、上流側真空室に通じる開口部が形成された外壁と、基端部が開口部の近傍に着脱可能に固定され、先端部に差動排気用部材を押さえる押さえ部を有する押さえ部材と、開口部を塞ぐ蓋体と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

造形室に向けて荷電粒子ビームを出射するための部品を収容するとともに、前記荷電粒子ビームが通過する鏡筒真空室を形成する鏡筒を備える三次元積層造形装置において、
前記鏡筒は、前記荷電粒子ビームの出射方向で前記鏡筒真空室を上流側真空室と下流側真空室とに仕切るとともに、前記上流側真空室と前記下流側真空室との間で気体の出入りを抑制するオリフィスを有する差動排気用部材と、前記差動排気用部材を着脱自在に受け入れる凹部を有する隔壁と、前記上流側真空室に通じる開口部が形成された外壁と、基端部が前記開口部の近傍に着脱可能に固定され、先端部に前記差動排気用部材を押さえる押さえ部を有する押さえ部材と、前記開口部を塞ぐように前記外壁に着脱可能に取り付けられる蓋体と、を備える
三次元積層造形装置。

【請求項2】

前記押さえ部材の前記基端部は、前記外壁に固定されている
請求項１に記載の三次元積層造形装置。

【請求項3】

前記押さえ部材の前記基端部は、前記蓋体に固定されている
請求項１に記載の三次元積層造形装置。

【請求項4】

前記押さえ部材の少なくとも前記押さえ部は、弾性体によって構成されている
請求項１に記載の三次元積層造形装置。

【請求項5】

前記押さえ部材は、板バネによって構成されている
請求項１に記載の三次元積層造形装置。

【請求項6】

前記オリフィスは、前記差動排気用部材の中心部に設けられ、
前記押さえ部材には、切り欠きまたは孔が形成され、
前記押さえ部は、前記切り欠きまたは前記孔により前記オリフィスを露出させた状態で前記差動排気用部材を押さえる
請求項１に記載の三次元積層造形装置。

【請求項7】

前記押さえ部は、前記オリフィスの中心を通る仮想中心線上に配置される
請求項６に記載の三次元積層造形装置。

【請求項8】

前記凹部の深さ寸法は、前記差動排気用部材の厚み寸法よりも小さい
請求項１に記載の三次元積層造形装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、三次元積層造形装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ステージ上に敷き詰められた金属粉末に荷電粒子ビームを照射して金属粉末を溶融および凝固させるとともに、凝固させた層をステージの移動により順に積み上げて三次元の造形物を形成する三次元積層造形装置が知られている（たとえば、特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－１７４４２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

三次元積層造形装置は、三次元の造形物を形成するための造形室と、造形室に向けて荷電粒子ビームを出射するための部品を収容する鏡筒とを備える。鏡筒は、荷電粒子ビームが通過する鏡筒真空室を形成する。荷電粒子ビームは、鏡筒真空室を経由して造形室に入射する。三次元の造形物を形成する場合、造形室および鏡筒真空室は、それぞれ真空状態に維持される。また、上述したステージは、造形室の内部に配置される。そして、ステージ上に敷き詰められた金属粉末は、荷電粒子ビームの照射によって溶融および凝固する。その際、金属粉末の溶融によって発生した金属蒸気やガスが原因で、造形室の真空度が悪化する。また、鏡筒真空室と造形室は互いにつながっているため、造形室の真空度が悪化すると、その影響で鏡筒真空室の真空度も悪化してしまう。鏡筒真空室の真空度の悪化は、荷電粒子ビームを発生する発生器の寿命が短くなるなどの不具合を招く。

【0005】

そこで、本出願人が開発した三次元積層造形装置では、荷電粒子ビームの出射方向で鏡筒真空室を第１真空室、第２真空室および第３真空室に区分し、上記発生器が配置される第１真空室を最上流、第３真空室を最下流に配置している。また、差動排気を実現するために、第１真空室と第２真空室との間（境界部）にオリフィスを設けるとともに、第２真空室と第３真空室との間（境界部）にもオリフィスを設けている。そして、第１真空室の真空度を第２真空室の真空度よりも高く設定するとともに、第２真空室の真空度を第３真空室の真空度よりも高く設定している。

【0006】

上記構成の三次元積層造形装置においては、第１真空室、第２真空室および第３真空室の相互間で、気体の出入りがオリフィスによって抑制される。このため、造形室の真空度が悪化した場合に、その影響で第１真空室の真空度が悪化することを抑制することができる。

【0007】

しかしながら、本発明者は、上記構成の三次元積層造形装置に新たな課題が存在することを見出した。以下、詳しく説明する。
鏡筒の内部には、荷電粒子ビームの照射位置等を制御するために、複数の電子レンズが第３真空室を囲むように直列に配置される。一方、造形室には、ステージ上に金属粉末を敷き詰めるために、粉末供給機構が配置される。このため、鏡筒における第３真空室の高さ寸法は、上記複数の電子レンズを配置するために長く確保され、造形室におけるステージの上方には、粉末供給機構を配置するために広い空間が確保される。したがって、造形室に配置されたステージと鏡筒の第２真空室との間には、十分に長い距離が確保されている。

【0008】

また、差動排気のために設けられるオリフィスは、荷電粒子ビームを絞るために設けられるアパーチャとは異なる設計思想で設計される。具体的には、オリフィスの孔径は、オリフィスを通過する荷電粒子ビームのビーム径よりも大きな値に設定され、アパーチャの孔径は、アパーチャを通過する荷電粒子ビームのビーム径よりも小さな値に設定される。このため、アパーチャの場合は、荷電粒子ビームの衝突によって孔近傍に汚れが生じるおそれがあるが、オリフィスの場合は、荷電粒子ビームが当たらないため、そのような汚れが生じるおそれはない。
以上のことから、本出願人が開発した三次元積層造形装置の設計に関わった技術者ら（本発明者を含む）は、鏡筒の隔壁にオリフィスを直に形成しても特に問題はないと認識していた。

【0009】

ところが実際に三次元積層造形装置を稼働し、その後、所定の期間が経った段階で鏡筒の内部を分解してみたところ、オリフィスの周囲に汚れが付着していることが判明した。さらに、その汚れについて調査したところ、その汚れが金属の蒸着物であることが判明した。金属の蒸着物は、金属粉末の溶融によって発生した金属蒸気が、上記技術者らの想定を超えて第３真空室の奥深くまで侵入してオリフィスの周囲に付着し、そこで冷えて固まったものと推定された。このような事実に鑑みて、本発明者は、オリフィスのメンテナンスや交換などが必要であるという新たな知見を得て本願発明を想到した。

【0010】

本発明の目的は、オリフィスのメンテナンスや交換などに容易に対応することができる三次元積層造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】

【0011】

本発明は、造形室に向けて荷電粒子ビームを出射するための部品を収容するとともに、前記荷電粒子ビームが通過する鏡筒真空室を形成する鏡筒を備える三次元積層造形装置である。鏡筒は、荷電粒子ビームの出射方向で鏡筒真空室を上流側真空室と下流側真空室とに仕切るとともに、上流側真空室と下流側真空室との間で気体の出入りを抑制するオリフィスを有する差動排気用部材と、差動排気用部材を着脱自在に受け入れる凹部を有する隔壁と、上流側真空室に通じる開口部が形成された外壁と、基端部が開口部の近傍に着脱可能に固定され、先端部に差動排気用部材を押さえる押さえ部を有する押さえ部材と、開口部を塞ぐように外壁に着脱可能に取り付けられる蓋体と、を備える。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、オリフィスのメンテナンスや交換などに容易に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第１実施形態に係る三次元積層造形装置の全体構成を示す概略図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係る三次元積層造形装置の一部を拡大した縦断面図である。

【図3】差動排気用部材と押さえ部材の配置状態を示す平面図である。

【図4】本発明の第２実施形態に係る三次元積層造形装置の一部を拡大した縦断面図である。

【図5】本発明の第３実施形態に係る三次元積層造形装置の一部を拡大した縦断面図である。

【図6】本発明の第４実施形態に係る三次元積層造形装置の一部を拡大した縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本明細書および図面において、実質的に同一の機能または構成を有する要素については、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

【0015】

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る三次元積層造形装置の全体構成を示す概略図である。
図１に示すように、三次元積層造形装置１０は、三次元の造形物を形成するための造形室１２と、造形室１２に向けて荷電粒子ビーム１４を出射するための部品を収容する鏡筒１６と、を備えている。荷電粒子ビーム１４は、例えば電子ビームである。造形室１２には真空ポンプ１８が接続され、鏡筒１６には真空ポンプ２０，２２が接続されている。

【0016】

造形室１２は、真空ポンプ１８によって造形室１２内の空気を排気することにより、真空状態を作り出すためのチャンバー、すなわち真空チャンバーである。造形室１２には、粉末供給機構２４と、造形テーブル２６と、造形ボックス２８と、回収ボックス３０と、ステージ３２と、ステージ移動機構３４とが配置されている。

【0017】

粉末供給機構２４は、造形物の原材料となる粉末材料としての金属粉末３６を造形テーブル２６上に供給する機構である。粉末供給機構２４は、ホッパー２４ａと、粉末投下器２４ｂと、スキージ２４ｃとを有している。ホッパー２４ａは、金属粉末を貯蔵するための容器である。粉末投下器２４ｂは、ホッパー２４ａに貯蔵されている金属粉末を造形テーブル２６上に投下する機器である。スキージ２４ｃは、図１の奥行き方向に長い長尺状の部材である。スキージ２４ｃは、粉末投下器２４ｂによって投下された金属粉末を、造形テーブル２６およびステージ３２の上に敷き詰める。スキージ２４ｃは、造形テーブル２６およびステージ３２の全面に金属粉末を均一に敷き詰めるために、図１の左右方向に往復移動可能に設けられている。

【0018】

造形テーブル２６は、造形室１２の内部に水平に配置されている。造形テーブル２６は、粉末供給機構２４よりも下方に配置されている。造形テーブル２６の中央部は開口している。造形テーブル２６の開口形状は、平面視円形または平面視角形である。

【0019】

造形ボックス２８は、筒状に形成されている。造形ボックス２８は、ステージ３２を囲む状態に配置されている。造形ボックス２８の横断面形状は、造形テーブル２６の開口形状と同じ形状である。たとえば、造形テーブル２６の開口形状が平面視円形であれば、造形ボックス２８の横断面形状は円形となる。造形ボックス２８の上端部は、造形テーブル２６の開口縁に接続されている。

【0020】

回収ボックス３０は、粉末供給機構２４によって造形テーブル２６上に供給された金属粉末３６のうち、余剰の金属粉末３６を回収するボックスである。回収ボックス３０は、スキージ２４ｃの移動方向の一方と他方に１個ずつ設けられている。

【0021】

ステージ３２は、上下方向に移動可能に設けられている。ステージ３２は、造形ボックス２８の内周面に沿って上下方向に移動する。ステージ３２の外周部にはシール部材３８が取り付けられている。シール部材３８は、ステージ３２の外周部と造形ボックス２８の内周面との間で、摺動性および密閉性を保持する部材である。シール部材３８は、耐熱性および弾力性を有する材料によって構成される。

【0022】

ステージ移動機構３４は、ステージ３２を上下方向に移動させる機構である。ステージ移動機構３４は、シャフト３４ａと、駆動部３４ｂとを備えている。シャフト３４ａは、ステージ３２の下面に接続されている。駆動部３４ｂは、図示しないモータと動力伝達機構とを備え、モータを駆動源として動力伝達機構を駆動することにより、ステージ３２をシャフト３４ａと一体に上下方向に移動させる。動力伝達機構は、たとえば、ラックアンドピニオン機構、ボールネジ機構などによって構成される。

【0023】

上記構成からなる造形室１２の内部では、次のような手順で造形物が形成される。
まず、粉末供給機構２４は、ステージ３２上に金属粉末３６を層状に敷き詰める。次に、鏡筒１６内の部品は、ステージ３２上の金属粉末３６に荷電粒子ビーム１４を照射する。その際、鏡筒１６内の部品は、目的とする造形物の三次元ＣＡＤ（Computer-Aided Design）データを一定の厚みにスライスした二次元データに基づいて荷電粒子ビーム１４を走査する。これにより、１層分の金属粉末３６が溶融および凝固する。

【0024】

次に、ステージ３２は、ステージ移動機構３４の駆動によって１層分だけ下降する。その後、次の層についても、金属粉末３６の敷き詰めと荷電粒子ビーム１４の照射を順に実行する。これにより、金属粉末３６の凝固層が積層される。以降は、造形物の造形が終了するまで上記動作を繰り返す。造形物の造形は、造形物の造形に必要な層の数だけ金属粉末３６の溶融および凝固が行なわれた段階で終了となる。このような手順で、目的とする造形物が得られる。

【0025】

鏡筒１６は、造形室１２の上に搭載されている。鏡筒１６には、荷電粒子ビーム１４を発生する発生器４０と、発生器４０が発生した荷電粒子ビーム１４を制御する電子レンズ群４２とが収容されている。発生器４０は、例えば荷電粒子ビーム１４が電子ビームである場合は、電子銃によって構成される。電子レンズ群４２は、磁場または電場を用いて、荷電粒子ビーム１４の屈折、収束、走査等を制御する。

【0026】

電子レンズ群４２は、第１電子レンズ４４と、第２電子レンズ４６と、第３電子レンズ４８と、第４電子レンズ５０とを備えている。発生器４０、第１電子レンズ４４、第２電子レンズ４６、第３電子レンズ４８および第４電子レンズ５０は、造形室１２に向けて荷電粒子ビーム１４を出射するための部品に相当する。第１電子レンズ４４は、鏡筒１６の第１レンズ収容室４１に収容されている。第２電子レンズ４６、第３電子レンズ４８および第４電子レンズ５０は、鏡筒１６の第２レンズ収容室４３に収容されている。

【0027】

また、鏡筒１６は、荷電粒子ビーム１４が通過する鏡筒真空室５２を形成している。鏡筒真空室５２は、上述した第１レンズ収容室４１および第２レンズ収容室４３と共に、鏡筒１６の本体部分（後述）によって形成される空間である。鏡筒真空室５２は、造形室１２と空間的につながっている。鏡筒真空室５２は、荷電粒子ビーム１４の出射方向Ｚ（図中、矢印で示す方向）で複数（本実施形態では３つ）の真空室、すなわち第１真空室５４、第２真空室５６および第３真空室５８に区分されている。荷電粒子ビーム１４の出射方向Ｚにおいて、第１真空室５４は最も上流側に配置され、第３真空室５８は最も下流側に配置されている。

【0028】

上述した発生器４０は、第１真空室５４に収容されている。また、真空ポンプ２０は第１真空室５４に接続され、真空ポンプ２２は第２真空室５６に接続されている。また、第１電子レンズ４４は、オリフィス６０の下方で第２真空室５６を囲むように配置されている。第２電子レンズ４６、第３電子レンズ４８および第４電子レンズ５０は、オリフィス６２の下方で第３真空室５８を囲むように配置されている。また、第１電子レンズ４４、第２電子レンズ４６、第３電子レンズ４８および第４電子レンズ５０は、荷電粒子ビーム１４の出射方向Ｚに直列に並んで配置されている。

【0029】

第１真空室５４と第２真空室５６との間（境界部）にはオリフィス６０が設けられ、第２真空室５６と第３真空室５８との間（境界部）にはオリフィス６２が設けられている。２つのオリフィス６０，６２は、上述した２つの真空ポンプ２０，２２と共に、鏡筒１６の鏡筒真空室５２を差動排気するために設けられている。第２真空室５６は、２つのオリフィス６０，６２の間に配置されている。すなわち、第２真空室５６は、差動排気のための中間室である。オリフィス６０は、第１真空室５４と第２真空室５６との間で気体の出入りを抑制し、オリフィス６２は、第２真空室５６と第３真空室５８との間で気体の出入りを抑制する。オリフィス６２の孔径は、荷電粒子ビーム１４がオリフィス６２を通過するときに、荷電粒子ビーム１４がオリフィス６２に当たらない程度の寸法に設定されている。この点は、オリフィス６０についても同様である。

【0030】

鏡筒真空室５２は、電子レンズ群４２内を貫通するように形成される。また、鏡筒真空室５２は、荷電粒子ビーム１４の出射方向Ｚにおいて、上流側の真空室が下流側の真空室よりも高い真空度になるように差動排気される。具体的には、第１真空室５４は、真空ポンプ２０によって第２真空度よりも高い第１真空度になるように排気され、第２真空室５６は、真空ポンプ２２によって第３真空度よりも高い第２真空度になるように排気される。第３真空室５８は、真空ポンプ１８によって造形室１２と同等の第３真空度になるように排気される。

【0031】

鏡筒１６の本体部分は、主に、外壁７１と、上壁７２と、３つの隔壁７３，７４，７５と、２つの内壁７６，７７とによって構成されている。外壁７１と上壁７２は、鏡筒１６の内部に形成される真空空間と鏡筒１６の外部に存在する大気空間とを隔てる壁である。外壁７１は、荷電粒子ビーム１４の出射方向Ｚと平行な向きに配置され、上壁７２は、荷電粒子ビーム１４の出射方向Ｚと直交する向きに配置されている。外壁７１は、鏡筒１６の内部を取り囲むように配置されることから、側壁または周壁と言い換えることができる。上壁７２は、外壁７１の上部開口を塞ぐように鏡筒１６の最上部に配置されている。

【0032】

隔壁７３は、荷電粒子ビーム１４の出射方向Ｚにおいて、第１真空室５４と第１レンズ収容室４１とを隔てる壁である。隔壁７４は、荷電粒子ビーム１４の出射方向Ｚにおいて、第１レンズ収容室４１と第２真空室５６とを隔てる壁である。隔壁７５は、荷電粒子ビーム１４の出射方向Ｚにおいて、第２真空室５６と第２レンズ収容室４３とを隔てる壁である。

【0033】

内壁７６は、荷電粒子ビーム１４の出射方向Ｚと直交する方向において、第２真空室５６と第１レンズ収容室４１とを隔てる壁である。内壁７６は、荷電粒子ビーム１４の出射方向Ｚと平行な向きに配置されている。内壁７７は、荷電粒子ビーム１４の出射方向Ｚと直交する方向において、第３真空室５８と第２レンズ収容室４３とを隔てる壁である。内壁７７は、内壁７６と同様に、荷電粒子ビーム１４の出射方向Ｚと平行な向きに配置されている。

【0034】

上記構成からなる鏡筒１６の内部では、発生器４０が発生した荷電粒子ビーム１４が、鏡筒真空室５２を通過する。さらに詳述すると、発生器４０が発生した荷電粒子ビーム１４は、第１真空室５４からオリフィス６０を通り抜けて第２真空室５６に進入し、さらにオリフィス６２を通り抜けて第３真空室５８および造形室１２に進入する。造形室１２において、荷電粒子ビーム１４は、ステージ３２上のビーム照射位置でビームスポットを形成するとともに、このビームスポットが上記二次元データに基づいてステージ３２上を移動（走査）するよう、電子レンズ群４２によって制御される。

【0035】

ここで、仮に、鏡筒１６の隔壁７５にオリフィス６２を直に形成した場合は、オリフィス６２の周囲が金属蒸着物の付着によって汚れたときに、その汚れを取り除くために鏡筒１６を少なくとも半分程度、分解する必要がある。また、鏡筒１６は造形室１２の上に搭載され、鏡筒１６自体も重いため、鏡筒１６の分解作業は高所で重量物を扱う作業になる。したがって、三次元積層造形装置１０のメンテナンス等に係る当該装置のダウンタイムが長くなってしまう。
そこで本発明の第１実施形態においては、以下のような構成を採用している。

【0036】

図２は、本発明の第１実施形態に係る三次元積層造形装置の一部を拡大した縦断面図である。
図２に示すように、第２真空室５６は、主に、外壁７１と隔壁７４，７５と内壁７６とによって区画されている。隔壁７５には差動排気用部材７８が取り付けられ、この差動排気用部材７８にオリフィス６２が形成されている。差動排気用部材７８は、荷電粒子ビーム１４の出射方向Ｚで鏡筒真空室５２（図１参照）を第２真空室５６と第３真空室５８とに仕切る部材である。この場合、第２真空室５６は上流側真空室に相当し、第３真空室５８は下流側真空室に相当する。

【0037】

差動排気用部材７８は、隔壁７５とは別体の部材であり、好ましくは、モリブデン、タングステンなどの高融点金属によって構成される。差動排気用部材７８は、所定の厚み寸法Ｔを有するとともに、平らな板状に形成されている。また、差動排気用部材７８は、荷電粒子ビーム１４の出射方向Ｚから見て円形に形成されている。

【0038】

図３に示すように、オリフィス６２は、差動排気用部材７８の中心部に形成されている。また、オリフィス６２は、荷電粒子ビーム１４の出射方向Ｚから見て円形に形成されている。オリフィス６２の孔径については、前述したとおりである。

【0039】

一方、隔壁７５には凹部８０が形成されている。凹部８０は、差動排気用部材７８を位置決めした状態に着脱自在に受け入れる部分である。凹部８０は、隔壁７５の上面７５ａに形成されている。凹部８０は、荷電粒子ビーム１４の出射方向Ｚから見て円形、すなわち差動排気用部材７８と同じ形状に形成されている。凹部８０の内径は、差動排気用部材７８の外径よりも僅かに大きい。

【0040】

凹部８０の内径と差動排気用部材７８の外径との寸法差は、少なくとも下記の（ａ）および（ｂ）の条件を満たすように設定される。
（ａ）凹部８０に差動排気用部材７８を嵌合させることにより、荷電粒子ビーム１４がオリフィス６２を通過するように、差動排気用部材７８を位置決めできること。
（ｂ）凹部８０への差動排気用部材７８の取り付け、および、凹部８０からの差動排気用部材７８の取り外しが、ピンセットまたは専用の治具などを用いてできること。
なお、凹部８０には、差動排気用部材７８を受け入れやすくするために、図示しない面取り部またはテーパー部を形成してもよい。
（ｃ）オリフィス６２以外を通過する気体の流量を可能な限り少なくするため、差動排気用部材７８下面と凹部８０の差動排気用部材７８着座面とが一定の面積以上で密着できること。

【0041】

隔壁７５の上面７５ａを基準とした凹部８０の深さ寸法（凹み寸法）Ｄは、差動排気用部材７８の厚み寸法Ｔよりも小さい。このため、凹部８０に差動排気用部材７８を取り付けた状態では、差動排気用部材７８の一部が隔壁７５の上面７５ａから突き出して配置される。したがって、差動排気用部材７８を隔壁７５から取り外す場合は、差動排気用部材７８の突き出し部分をピンセットまたは専用の治具などで把持することにより、差動排気用部材７８を凹部８０から簡単に取り出すことができる。

【0042】

凹部８０に差動排気用部材７８を取り付けた状態では、図２のＦ部において、差動排気用部材７８の下面と凹部８０の底面が互いに密着した状態となる。このため、第２真空室５６と第３真空室５８との間では、気体の通り道がオリフィス６２に限定される。また、オリフィス６２は、第３真空室５８の内径に比べて十分に小さい孔径で形成されている。このため、第２真空室５６と第３真空室５８との間では、オリフィス６２によって気体の出入りが抑制される。したがって、真空ポンプ２２によって第２真空室５６を排気することにより、第２真空室５６の真空度を第３真空室５８の真空度よりも高く維持することができる。また、第１真空室５４と第２真空室５６との間でも、気体の通り道がオリフィス６０に限定され、かつ、気体の出入りがオリフィス６０によって抑制される。このため、真空ポンプ２０によって第１真空室５４を排気することにより、第１真空室５４の真空度を第２真空室５６の真空度よりも高く維持することができる。その結果、鏡筒真空室５２の真空度を差動排気によって段階的に異なる真空度に維持することができる。

【0043】

一方、外壁７１には、外壁７１を貫通する状態で開口部８１が形成されている。開口部８１は、第２真空室５６に通じるように形成されている。開口部８１は、図示しないピンセット、治具等によって把持した差動排気用部材７８を第２真空室５６に出し入れできる程度の大きさに形成されている。ちなみに、開口部８１が人の手を差し込むことができる程度の大きさに形成されている場合は、ピンセット等を使用しなくても、開口部８１を通して差動排気用部材７８を隔壁７５の凹部８０に取り付けたり取り外したりすることが可能である。

【0044】

外壁７１には、押さえ部材８２と、蓋体８３とが取り付けられている。押さえ部材８２は、外壁７１の開口部８１から差動排気用部材７８まで延在している。押さえ部材８２は、押さえ部８４を一体に有している。押さえ部８４は、隔壁７５の凹部８０に取り付けられた差動排気用部材７８を押さえる部分である。押さえ部材８２は、板バネによって構成されている。押さえ部８４は、図２に示すように、側方から見て略Ｖ字形に折り曲げて形成されている。押さえ部８４は、押さえ部材８２のバネ性を利用して差動排気用部材７８を弾性的に押さえる。

【0045】

押さえ部材８２には切り欠き８５が形成されている。押さえ部８４は、図３に示すように、押さえ部材８２の幅方向Ｙにおいて、切り欠き８５の両側に配置されている。つまり、押さえ部８４は二股状に分かれて形成されている。押さえ部材８２は、切り欠き８５によりオリフィス６２を露出させた状態で、一対の押さえ部８４により差動排気用部材７８を上から押さえている。これにより、オリフィス６２を通る荷電粒子ビーム１４と差動排気用部材７８を押さえる押さえ部材８２との干渉を避けることができる。

【0046】

また、上述のように押さえ部材８２によって差動排気用部材７８を押さえた状態では、図３に示すように、押さえ部材８２の幅方向Ｙと平行で、かつ、オリフィス６２の中心を通る仮想中心線８８上に押さえ部８４が配置される。

【0047】

また、押さえ部８４は、押さえ部材８２の長さ方向Ｘ（図３参照）において、押さえ部材８２の先端部に形成され、その反対側に基端部８６が形成されている。押さえ部８４の基端部８６は、ボルト８７によって外壁７１に固定されている。また、押さえ部材８２の長さ方向Ｘにおいて、押さえ部材８２の先端部は第２真空室５６の中心側に配置され、押さえ部材８２の基端部８６は第２真空室５６の外周側に配置されている。押さえ部材８２の基端部８６は、略直角に折り曲げて形成されている。基端部８６には貫通孔８６ａが設けられている。貫通孔８６ａは、ボルト８７の雄ネジ部分を通すための孔である。

【0048】

外壁７１にはネジ孔７１ａが設けられている。ネジ孔７１ａは、押さえ部材８２の基端部８６をボルト８７によって外壁７１に固定するための孔である。ネジ孔７１ａは、開口部８１の近傍に配置されている。基端部８６の貫通孔８６ａは外壁７１の外面側でネジ孔７１ａに位置合わせされ、その状態でボルト８７の雄ネジ部分が貫通孔８６ａを通してネジ孔７１ａに噛み合っている。また、ボルト８７の頭部は、スパナやレンチなどの工具をボルト８７の頭部に嵌合しやすいよう、外向きに配置されている。押さえ部材８２の基端部８６は、ボルト８７を締め付けた場合は外壁７１に固定され、ボルト８７を緩めた場合は外壁７１への固定が解除される。これにより、押さえ部材８２の基端部８６は開口部８１の近傍に着脱可能に固定されている。また、押さえ部材８２は、基端部８６から押さえ部８４に向かって斜め下方に延出している。

【0049】

なお、押さえ部材８２の基端部８６が固定される開口部８１の近傍とは、荷電粒子ビーム１４の出射方向Ｚと直交する差動排気用部材７８の径方向において、オリフィス６２の中心から外壁７１の外面までの距離をＬ（ｍｍ）とした場合に、好ましくはオリフィス６２の中心から「Ｌ×１／２」の距離を隔てた位置よりも径方向外側の位置をいい、より好ましくはオリフィス６２の中心から「Ｌ×２／３」の距離を隔てた位置よりも径方向外側の位置をいう。

【0050】

本実施形態のように、押さえ部材８２の基端部８６をボルト８７によって外壁７１に固定する場合は、開口部８１の近傍に基端部８６を固定することにより、基端部８６の着脱作業を容易に行うことができる。ここで記述する基端部８６の着脱作業とは、ボルト８７を締め付けたり緩めたりする作業をいう。

【0051】

蓋体８３は、開口部８１を塞ぐように外壁７１に取り付けられている。蓋体８３は、複数（図２では２つのみ表示）のボルト８９によって外壁７１に固定されている。蓋体８３には貫通孔８３ａが設けられている。貫通孔８３ａは、ボルト８９の雄ネジ部分を通すための孔である。一方、外壁７１にはネジ孔７１ｂが設けられている。ネジ孔７１ｂは、前述したネジ孔７１ａと同様に、開口部８１の近傍に配置されている。蓋体８３の貫通孔８３ａは外壁７１の外面側でネジ孔７１ｂに位置合わせされ、その状態でボルト８９の雄ネジ部分が貫通孔８３ａを通してネジ孔７１ｂに噛み合っている。蓋体８３は、ボルト８９を締め付けた場合は外壁７１に固定され、ボルト８９を緩めた状態では外壁７１への固定が解除される。これにより、蓋体８３は、外壁７１に着脱可能に取り付けられている。

【0052】

外壁７１の外面には段付き部７１ｃが形成されている。上述したネジ孔７１ａ，７１ｂは、段付き部７１ｃによって凹んだ面に形成されている。また、蓋体８３は、段付き部７１ｃに嵌め入れられている。また、段付き部７１ｃには溝７１ｄが形成され、この溝７１ｄにシール部材９０が取り付けられている。シール部材９０は、外壁７１に蓋体８３を取り付けた場合に、第２真空室５６を気密状態に保持する部材である。シール部材９０としては、例えば、ゴム製のＯリングが用いられる。

【0053】

上記構成からなる三次元積層造形装置１０において、何らかの理由によりオリフィス６２を交換する必要が生じた場合は、次のような作業手順で対応することができる。なお、ここでは説明の便宜上、交換前のオリフィス６２を有する差動排気用部材７８の参照符号を「７８ａ」とし、交換後のオリフィス６２を有する差動排気用部材７８の参照符号を「７８ｂ」とする。

【0054】

（蓋体８３の取り外し作業）
まず、作業者は、第２真空室５６の圧力をベントによって大気圧に戻す。次に、作業者は、蓋体８３を固定しているボルト８９を取り外す。次に、作業者は、蓋体８３を外壁７１から取り外す。これにより、開口部８１が外部に露出した状態になる。

【0055】

（押さえ部材８２の取り外し作業）
次に、作業者は、押さえ部材８２の基端部８６を固定しているボルト８７を取り外す。次に、作業者は、開口部８１を通して押さえ部材８２を第２真空室５６の外に取り出す。これにより、開口部８１の取り外しが完了する。

【0056】

（差動排気用部材７８ａの取り外し作業）
次に、作業者は、図示しないピンセットまたは専用の治具などで差動排気用部材７８ａを把持した後、開口部８１を通して差動排気用部材７８ａを第２真空室５６の外に取り出す。これにより、差動排気用部材７８ａの取り外しが完了する。

【0057】

（差動排気用部材７８ｂの取り付け作業）
次に、作業者は、図示しないピンセットまたは専用の治具などで差動排気用部材７８ｂを把持した後、開口部８１を通して差動排気用部材７８ｂを第２真空室５６に挿入する。次に、作業者は、差動排気用部材７８ｂをピンセット等で把持したまま、隔壁７５の凹部８０に差動排気用部材７８ｂを嵌合させる。そうすると、差動排気用部材７８ｂの位置決めがなされる。これにより、差動排気用部材７８ｂの取り付けが完了する。

【0058】

（押さえ部材８２の取り付け作業）
次に、作業者は、開口部８１を通して押さえ部材８２を第２真空室５６に挿入する。このとき、作業者は、押さえ部材８２の押さえ部８４を差動排気用部材７８ｂの上面に接触させ、その状態で、押さえ部材８２の基端部８６の貫通孔８６ａを外壁７１のネジ孔７１ａに位置合わせする。これにより、押さえ部材８２は弾性変形してバネ力を発生させ、このバネ力によって押さえ部８４が差動排気用部材７８ｂを押さえる。

【0059】

次に、作業者は、基端部８６の貫通孔８６ａを通してボルト８７をネジ孔７１ａに噛み合わせる。次に、作業者は、ボルト８７を所定の力で締め付けることにより、押さえ部材８２の基端部８６を外壁７１に固定する。この段階で押さえ部材８２の取り付けが完了する。このとき、作業者は、第２真空室５６における差動排気用部材７８ｂおよび押さえ部材８２の配置状態を、開口部８１を通して目視で確認することができる。

【0060】

（蓋体８３の取り付け作業）
次に、作業者は、外壁７１の段付き部７１ｃに蓋体８３を嵌め入れることにより、開口部８１を蓋体８３によって閉じる。次に、作業者は、蓋体８３の貫通孔８３ａを通してボルト８９をネジ孔７１ｂに噛み合わせる。次に、作業者は、ボルト８９を所定の力で締め付けることにより、蓋体８３を外壁７１に固定する。このとき、シール部材９０が蓋体８３に押されて弾性変形することにより、第２真空室５６が密閉される。これにより、蓋体８３の取り付けが完了する。

【0061】

以上述べた作業手順により、オリフィス６２の交換が完了する。オリフィス６２の交換は、主に、オリフィス６２の周囲が金属蒸着物の付着によって汚れた場合に必要になるが、それ以外の理由で行ってもよい。また、上述した手順で第２真空室５６から取り出した差動排気用部材７８を洗浄して金属蒸着物などの汚れを落とし、その後、上述した手順で第２真空室５６に差動排気用部材７８を戻してもよい。また、オリフィス６２の周囲の汚れ具合を含めて、差動排気用部材７８に何らかの異常が生じていないかどうかを点検するために、差動排気用部材７８の着脱を実施してもよい。つまり、差動排気用部材７８の着脱は、オリフィス６２の交換に限らず、オリフィス６２を含む差動排気用部材７８の洗浄や点検などのメンテナンス、あるいは他の目的のために実施してもよい。

【0062】

以上説明したとおり、本発明の第１実施形態に係る三次元積層造形装置１０においては、第２真空室５６と第３真空室５８とを仕切る差動排気用部材７８にオリフィス６２を形成するとともに、その差動排気用部材７８を着脱自在に受け入れる凹部８０を鏡筒１６の隔壁７５に形成している。また、三次元積層造形装置１０においては、凹部８０に取り付けられた差動排気用部材７８を押さえ部材８２によって押さえるとともに、押さえ部材８２の基端部８６を開口部８１の近傍でボルト８７により固定している。そして、開口部８１を塞ぐように蓋体８３を外壁７１に着脱可能に取り付けている。これにより、押さえ部材８２の着脱作業や蓋体８３の着脱作業だけで、差動排気用部材７８と共にオリフィス６２を交換したり、オリフィス６２の洗浄や点検などのメンテナンスを実施したりすることができる。このため、三次元積層造形装置１０によれば、オリフィス６２のメンテナンスや交換などに容易に対応することができる。また、オリフィス６２を有する差動排気用部材７８を短時間で交換することができる。このため、三次元積層造形装置１０のメンテナンス等に係る当該装置のダウンタイムを大幅に短縮することができる。さらに、三次元積層造形装置１０によれば、オリフィス６２の孔径および／または形状が異なる差動排気用部材７８を用意することにより、オリフィス６２の孔径および／または形状の変更にも容易に対応することができる。

【0063】

また、第１実施形態に係る三次元積層造形装置１０においては、押さえ部材８２の基端部８６をボルト８７によって外壁７１に固定している。このため、押さえ部材８２の取り付け作業を行う作業者は、その取り付け作業中および／または取り付け作業後に、押さえ部材８２の押さえ部８４が差動排気用部材７８を適切に押さえているかどうかを、開口部８１を通して目視で確認することができる。また、作業者は、例えば、押さえ部材８２の向きがずれるなどして差動排気用部材７８が適切に押さえられていない場合は、押さえ部材８２の取り付け作業をやり直すことができる。

【0064】

また、第１実施形態に係る三次元積層造形装置１０においては、弾性体である板バネによって押さえ部材８２を構成している。このため、押さえ部材８２の押さえ部８４が差動排気用部材７８を押さえるときの力のバラツキを抑制することができる。

【0065】

また、第１実施形態に係る三次元積層造形装置１０において、押さえ部材８２の押さえ部８４は、オリフィス６２の中心を通る仮想中心線８８上に配置されている。これにより、差動排気用部材７８を押さえ部材８２によってバランスよく安定した状態で押さえることができる。

【0066】

また、第１実施形態に係る三次元積層造形装置１０においては、凹部８０の深さ寸法Ｄが、差動排気用部材７８の厚み寸法Ｔよりも小さいため、差動排気用部材７８の一部が隔壁７５の上面７５ａから突き出して配置される。これにより、差動排気用部材７８の突き出し部分をピンセット等で把持することで、差動排気用部材７８を凹部８０から簡単に取り出すことができる。

【0067】

なお、オリフィス６０の上流側に位置する第１真空室５４は、発生器４０などのメンテナンスのために開放できる構成になっており、また、オリフィス６０はオリフィス６２よりも造形室１２から離れているために蒸着物などの汚れが付着しにくい。したがって、オリフィス６０に関しては、オリフィス６２の場合と同様に差動排気用部材に形成してもよいし、隔壁７３に直に形成してもよい。また、オリフィス６０を差動排気用部材に形成した場合は、この差動排気用部材をボルト等によって隔壁７３に取り付けてもよいし、上記第１実施形態の場合と同様に押さえ部材によって押さえてもよい。この点は、後述する他の実施形態においても同様である。

【0068】

＜第２実施形態＞
図４は、本発明の第２実施形態に係る三次元積層造形装置の一部を拡大した縦断面図である。
本発明の第２実施形態に係る三次元積層造形装置は、上述した第１実施形態の場合と比較して、押さえ部材の取り付け構造が異なる。具体的には、図４に示すように、押さえ部材８２０の基端部８６０は蓋体８３０に固定されている。蓋体８３０の内面にはネジ孔８３０ａが形成されている。ネジ孔８３０ａは、押さえ部材８２０の基端部８６０をボルト８７０によって蓋体８３０に固定するための孔である。ネジ孔８３０ａは、蓋体８３０を貫通しないように形成されている。また、ネジ孔８３０ａは、開口部８１の近傍に配置されている。

【0069】

一方、押さえ部材８２０の基端部８６０には貫通孔８６０ａが設けられている。貫通孔８６０ａは、ボルト８７０の雄ネジ部分を通すための孔である。基端部８６０の貫通孔８６０ａは蓋体８３０のネジ孔８３０ａに位置合わせされ、その状態でボルト８７０の雄ネジ部分が貫通孔８６０ａを通してネジ孔８３０ａに噛み合っている。そして、押さえ部材８２０の基端部８６０は、ボルト８７０の締め付けによって蓋体８３０に固定されている。また、押さえ部材８２０の先端部には、押さえ部８４０と切り欠き８５０とが形成されている。押さえ部８４０および切り欠き８５０の形状等は、上記第１実施形態における押さえ部８４および切り欠き８５と同様である。

【0070】

第２実施形態に係る三次元積層造形装置において、オリフィス６２を交換する必要が生じた場合は、次のような作業手順で対応することができる。

【0071】

まず、作業者は、第２真空室５６の圧力をベントによって大気圧に戻す。次に、作業者は、蓋体８３０を固定しているボルト８９を取り外す。次に、作業者は、蓋体８３０を外壁７１から取り外す。本実施形態においては、押さえ部材８２０の基端部８６０が蓋体８３０に固定されている。このため、作業者は、押さえ部材８２０と蓋体８３０を同時に取り外すことができる。

【0072】

次に、作業者は、上記第１実施形態の場合と同様に、差動排気用部材７８の取り外し作業と取り付け作業を順に行う。

【0073】

次に、作業者は、開口部８１を通して押さえ部材８２０を第２真空室５６に挿入するとともに、外壁７１の段付き部７１ｃに蓋体８３０を嵌め入れることにより、開口部８１を蓋体８３０によって閉じる。次に、作業者は、蓋体８３０の貫通孔８３ａを通してボルト８９をネジ孔７１ｂに噛み合わせる。次に、作業者は、ボルト８９を所定の力で締め付けることにより、蓋体８３０を外壁７１に固定する。これにより、押さえ部材８２０および蓋体８３０の取り付けが完了する。

【0074】

このように第２実施形態に係る三次元積層造形装置においては、押さえ部材８２０の基端部８６０がボルト８７によって蓋体８３０に固定されている。このため、作業者は、押さえ部材８２０と蓋体８３０とを一体に取り扱うことができる。したがって、オリフィス６２のメンテナンスや交換などに要する作業工数を減らすことができる。

【0075】

＜第３実施形態＞
図５は、本発明の第３実施形態に係る三次元積層造形装置の一部を拡大した縦断面図である。
本発明の第３実施形態に係る三次元積層造形装置は、上述した第１実施形態の場合と比較して、押さえ部材の構成が異なる。以下、詳しく説明する。
図５に示すように、押さえ部材８２１は、長さ方向の一端に基端部８６１を有し、この基端部８６１に貫通孔８６１ａが設けられている。この点は第１実施形態の場合と同様である。ただし、押さえ部材８２１は、第１実施形態の場合とは異なり、片持ち梁９１とコイルバネ９２とによって構成されている。

【0076】

片持ち梁９１は、例えば金属製の板によって構成される。押さえ部材８２１の基端部８６１は、片持ち梁９１の一端に形成されている。また、押さえ部材８２１の基端部８６１は、上記第１実施形態と同様に、ボルト８７によって外壁７１に固定されている。片持ち梁９１の他端側（自由端側）には切り欠き９３が形成されている。切り欠き９３は、上記第１実施形態における切り欠き８５（図３参照）と同様の目的で形成されている。

【0077】

コイルバネ９２は、弾性体の一例として設けられている。コイルバネ９２の上端は、片持ち梁９１の先端部（自由端部）に、例えば溶接、ネジ止め等によって固定されている。コイルバネ９２は、凹部８０に取り付けられた差動排気用部材７８を押さえる押さえ部として機能する。コイルバネ９２の下端部は、コイルバネ９２自身のバネ力によって差動排気用部材７８の上面に接触している。また、コイルバネ９２は、荷電粒子ビーム１４の出射方向Ｚから見て、オリフィス６２と同心円状に配置されている。これにより、差動排気用部材７８をバランスよく安定した状態で押さえることができる。コイルバネ９２の内径は、荷電粒子ビーム１４がコイルバネ９２に当たらないよう、オリフィス６２の孔径に比較して十分に大きな寸法に設定されている。

【0078】

本発明の第３実施形態に係る三次元積層造形装置によれば、上記第１実施形態の場合と同様の効果が得られる。

【0079】

なお、コイルバネ９２の下端部については、例えば溶接、ネジ止め等によって差動排気用部材７８の上面に固定してもよい。この構成を採用した場合、作業者は、片持ち梁９１およびコイルバネ９２からなる押さえ部材８２１と、差動排気用部材７８とを一体に取り扱うことができる。このため、作業者は、鏡筒１６から押さえ部材８２１を取り外すときに、押さえ部材８２１と一緒に差動排気用部材７８を取り外すことができる。また、作業者は、鏡筒１６に押さえ部材８２１を取り付けるときに、押さえ部材８２１と一緒に差動排気用部材７８を取り付けることができる。このため、作業者は、差動排気用部材７８をピンセット等で把持する必要がなくなる。また、作業者は、差動排気用部材７８を単体で取り外したり取り付けたりする必要もなくなる。

【0080】

＜第４実施形態＞
図６は、本発明の第４実施形態に係る三次元積層造形装置の一部を拡大した縦断面図である。
本発明の第４実施形態に係る三次元積層造形装置は、上述した第１実施形態の場合と比較して、押さえ部材の構成が異なる。具体的には、図６に示すように、押さえ部材８２２は、押さえ部８４２と基端部８６２とを有する一体構造になっている。押さえ部材８２２は、例えば金属によって構成される。押さえ部８４２は、差動排気用部材７８の上面に接触することにより、差動排気用部材７８を押さえている。また、押さえ部材８２２には、荷電粒子ビーム１４が押さえ部材８２２に当たらないよう、切り欠き８５２が形成されている。一方、押さえ部材８２２の基端部８６２には貫通孔８６２ａが設けられている。基端部８６２は、上記第１実施形態と同様に、ボルト８７によって外壁７１に固定されている。

【0081】

本発明の第４実施形態に係る三次元積層造形装置によれば、上記第１実施形態の場合と同様に、オリフィス６２のメンテナンスや交換などに容易に対応することができる。

【0082】

なお、押さえ部８４２については、例えば溶接、ネジ止め等によって差動排気用部材７８の上面に固定してもよい。この構成を採用した場合、作業者は、押さえ部材８２２と差動排気用部材７８とを一体に取り扱うことができる。このため、作業者は、鏡筒１６から押さえ部材８２２を取り外すときに、押さえ部材８２２と一緒に差動排気用部材７８を取り外すことができる。また、作業者は、鏡筒１６に押さえ部材８２２を取り付けるときに、押さえ部材８２２と一緒に差動排気用部材７８を取り付けることができる。このため、作業者は、差動排気用部材７８をピンセット等で把持する必要がなくなる。また、作業者は、差動排気用部材７８を単体で取り外したり取り付けたりする必要もなくなる。

【0083】

＜変形例等＞
本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。

【0084】

たとえば、上記第１実施形態においては、弾性体の一例として板バネを挙げ、上記第２実施形態においては、弾性体の一例としてコイルバネ９２を挙げたが、弾性体は、例えば図示はしないが、波形のバネ板を複数層に積み重ねた積層タイプのバネであってもよいし、バネ以外の弾性体、例えば、ゴム状弾性体などであってもよい。

【0085】

また、上記第１実施形態においては、押さえ部材８２の先端部に切り欠き８５を形成しているが、この切り欠き８５の代わりに、例えば図示しない孔を形成してもよい。この点は、他の実施形態についても同様である。

【0086】

また、上記各実施形態においては、オリフィス６２を円形に形成しているが、これに限らず、オリフィス６２を多角形に形成してもよい。つまり、オリフィス６２の形状は任意に変更可能である。この点は、差動排気用部材７８の形状についても同様である。

【0087】

また、上記第１実施形態においては、押さえ部材８２の基端部８６をボルト８７によって外壁７１に固定しているが、本発明はこれに限らず、基端部８６を外壁７１に固定できる構造であれば、どのような構造を採用してもよい。例えば、図示はしないが、外壁７１にソケット部を形成し、このソケット部に所定の力で基端部８６を差し込むことで、基端部８６を外壁７１に固定してもよい。あるいは、外壁７１にソケット部を形成し、このソケット部に差し込まれた基端部８６の貫通孔８６ａに固定用ピンを差し込むことで、基端部８６を外壁７１に固定してもよい。この点は、上記第３実施形態および第４実施形態についても同様である。

【0088】

また、上記実施形態においては、外壁７１に溝７１ｄを形成し、この溝７１ｄにシール部材９０を取り付けているが、シール部材９０については、蓋体８３に取り付けてもよいし、外壁７１と蓋体８３の両方に取り付けてもよい。

【0089】

また、上記実施形態においては、鏡筒真空室５２に２つのオリフィス６０，６２を配置することにより、鏡筒真空室５２を３つの真空室（第１真空室５４、第２真空室５６および第３真空室５８）に区分しているが、本発明はこれに限らない。すなわち、鏡筒真空室５２をオリフィスによって幾つの真空室に区分するかは、必要に応じて変更可能であり、鏡筒１６に設けるオリフィスの個数も変更可能である。

【符号の説明】

【0090】

１０…三次元積層造形装置
１２…造形室
１４…荷電粒子ビーム
１６…鏡筒
５２…鏡筒真空室
５４…第１真空室
５６…第２真空室
５８…第３真空室
６０，６２…オリフィス
７１…外壁
７５…隔壁
７８…差動排気用部材
８０…凹部
８１…開口部
８２，８２０，８２１，８２２…押さえ部材
８４，８４０，８４２…押さえ部
８５，９３，８５０，８５２…切り欠き
８６，８６０，８６１，８６２…基端部
９２…コイルバネ（押さえ部）
８８…仮想中心線
Ｚ…出射方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】