特許 7104223 積層造形装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-11

(45)【発行日】2022-07-20

(54)【発明の名称】積層造形装置

(51)【国際特許分類】

   B22F 12/70 20210101AFI20220712BHJP

   B29C 64/371 20170101ALI20220712BHJP

   B33Y 30/00 20150101ALI20220712BHJP

   B22F 3/16 20060101ALI20220712BHJP

   B22F 10/28 20210101ALI20220712BHJP

   B22F 12/45 20210101ALI20220712BHJP

【ＦＩ】

B22F12/70

B29C64/371

B33Y30/00

B22F3/16

B22F10/28

B22F12/45

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2021116288

(22)【出願日】2021-07-14

【審査請求日】2022-06-09

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000132725

【氏名又は名称】株式会社ソディック

(72)【発明者】

【氏名】村中 勝隆

【審査官】岡田 隆介

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１４４５９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－４８４０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２７０１３８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２２Ｆ １２／７０

Ｂ２９Ｃ ６４／３７１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

開口が形成された正面板を含み、所望の三次元造形物が形成される領域である造形領域を覆うチャンバと、
前記開口に設けられ、開閉可能に構成された扉と、
前記チャンバの上方に設けられ、前記造形領域に形成された材料層にレーザ光または電子ビームを照射して固化層を形成する照射装置と、
不活性ガスを前記チャンバに供給するガス供給部と、
前記不活性ガスを前記チャンバから排出するガス排出部と、を備え、
前記ガス供給部は、
前記扉が閉じているときに前記開口を横断するように設けられ、前記不活性ガスを吹き出す中段吹出口が形成された中段ノズルと、
前記チャンバ内の前記正面板側において前記中段ノズルよりも下方に設けられ、前記不活性ガスを吹き出す下段吹出口が形成された下段ノズルと、を含み、
前記中段ノズルは、一端が前記正面板に揺動可能に支持され、前記扉の開閉と独立して揺動する、積層造形装置。

【請求項2】

前記中段ノズルは、
前記中段吹出口が形成された中段ダクトと、
前記中段ダクトを保持する中段支持部材と、を有し、
前記中段吹出口からの前記不活性ガスの吹出方向が調整可能に構成される、請求項１に記載の積層造形装置。

【請求項3】

前記正面板は、前記不活性ガスが流通するフレームを有し、
前記中段支持部材は、
前記フレームに固定された固定部と、
前記フレームに接離可能に構成された接離部と、
前記固定部および前記接離部の少なくとも一方を介して前記フレームから供給された前記不活性ガスが流通し、前記中段ダクトに前記不活性ガスを供給する流通部と、を有する、請求項２に記載の積層造形装置。

【請求項4】

前記中段ノズルは、前記中段ダクトに左右に揺動可能に軸支された中段ルーバーをさらに有する、請求項２または請求項３に記載の積層造形装置。

【請求項5】

前記中段ノズルは、前記中段ダクトを固定する第１面と、前記中段支持部材を固定する第２面と、を有する中段ブラケットを有し、
前記中段ブラケットの前記第１面には、ボルトが挿通される軸支孔と、ボルトが挿通される長孔と、が形成され、
前記中段ダクトは、前記中段ブラケットの前記軸支孔を中心に上下に揺動可能に支持される、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の積層造形装置。

【請求項6】

前記下段ノズルは、
前記下段吹出口が形成された下段ダクトと、
前記下段ダクトを保持する下段支持部材と、を有し、
前記下段吹出口からの前記不活性ガスの吹出方向が調整可能に構成される、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の積層造形装置。

【請求項7】

前記下段ノズルは、前記下段ダクトに左右に揺動可能に軸支された下段ルーバーをさらに有する、請求項６に記載の積層造形装置。

【請求項8】

前記下段ノズルは、前記下段ダクトを固定する第１面と、前記下段支持部材を固定する第２面と、を有する下段ブラケットを有し、
前記下段ブラケットの前記第１面には、ボルトが挿通される軸支孔と、ボルトが挿通される長孔と、が形成され、
前記下段ダクトは、前記下段ブラケットの前記軸支孔を中心に上下に揺動可能に支持される、請求項６または請求項７に記載の積層造形装置。

【請求項9】

前記ガス供給部は、前記チャンバ内の前記正面板側において前記中段ノズルよりも上方に設けられ、前記不活性ガスを吹き出す上段吹出口が形成された上段ノズルをさらに含む、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の積層造形装置。

【請求項10】

前記上段ノズルは、
前記上段吹出口が形成された第１の上段ダクトと、
前記上段吹出口が形成された第２の上段ダクトと、
前記上段吹出口が形成された第３の上段ダクトと、
前記第１の上段ダクト、前記第２の上段ダクトおよび前記第３の上段ダクトを保持する上段支持部材と、を有し、
前記第２の上段ダクトの前記上段吹出口および前記第３の上段ダクトの前記上段吹出口は、前記第１の上段ダクトの前記上段吹出口よりも下方に向けられている、請求項９に記載の積層造形装置。

【請求項11】

前記ガス供給部は、前記チャンバ内の前記正面板側において前記開口を挟んで両側方にそれぞれ設けられ、前記不活性ガスを吹き出す側方吹出口が形成された複数の側方ノズルをさらに含む、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の積層造形装置。

【請求項12】

前記中段ノズルにより形成される前記不活性ガスの気流の前記造形領域の平面視上における平均速度は、前記下段ノズルにより形成される前記不活性ガスの気流の前記造形領域の平面視上における平均速度よりも速い、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の積層造形装置。

【請求項13】

前記照射装置は、
前記レーザ光または前記電子ビームを生成する少なくとも１つの光源と、
前記レーザ光または前記電子ビームを走査する複数の走査装置と、を含み、
複数の前記レーザ光または前記電子ビームを同時に照射可能に構成される、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の積層造形装置。

【請求項14】

前記ガス排出部は、
前記不活性ガスを排出する排出口が形成された排気ダクトと、
前記排気ダクトに設けられた整流板と、を含む、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の積層造形装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、積層造形装置に関する。

【背景技術】

【0002】

積層造形には種々の方法がある。例えば、粉末床溶融結合を実施する積層造形装置は、所望の三次元造形物を形成する領域である造形領域に材料層を形成し、材料層にレーザ光または電子ビームを照射して固化層を形成する。そして、材料層と固化層の形成が交互に繰り返され、複数の固化層の積層体である三次元造形物が形成される。

【0003】

一般に、積層造形装置においては、材料層および固化層の変質を防止するため、造形時は、造形領域を覆うチャンバ内に不活性ガスが充満される。また、レーザ光または電子ビームを照射して固化層を形成する際、照射位置からヒュームと呼ばれる煙が発生する。このようなヒュームは、レーザ光や電子ビームを減衰させたり、光学部品を汚染したりするため、造形品質に影響を与える可能性がある。そのため、積層造形装置は、チャンバ内に所定濃度の不活性ガスを供給するとともに、チャンバ内からヒュームを含む不活性ガスを排出するように構成される。

【0004】

チャンバには三次元造形物の取り出し等に使用される開口が形成され、開口には開閉可能な扉が設けられる。以下、チャンバにおいて、開口が形成される側、すなわち、扉が設けられる側を正面側とし、正面側に対向する方向を背面側とし、正面側から背面側に向かって左右方向をそれぞれ左側、右側とする。また、チャンバ内の空間において、相対的に高い位置から順に上段、中段、下段とする。

【0005】

ヒュームは造形領域において発生する。そのため、造形領域の直上、すなわちチャンバ内の下段に不活性ガスの気流を生成して、ヒュームを除去することが望ましい。特許文献１は、主に、チャンバの左側面板の下部に設けられた供給口と、造形領域上を移動するリコータヘッドの右側面に設けられた供給口と、から不活性ガスの供給を行い、主に、チャンバの右側面板の下部に設けられた排出口と、リコータヘッドの左側面に設けられた排出口と、から不活性ガスの排出を行う、積層造形装置を開示している。このような構成によれば、造形領域上に左から右に流れる不活性ガスの気流が形成でき、ヒュームは気流に乗ってチャンバ外に排出される。

【0006】

また、造形領域の直上に気流を生成するだけでは、チャンバ内にヒュームが滞留する場合がある。特許文献２は、チャンバ内の上段、中段および下段に不活性ガスの気流を生成する積層造形装置を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特許第５９８２０４６号公報

【文献】特許第６６７０８１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

設計上の制約等により、左右方向の気流の形成が困難な場合がある。あるいは、左右方向の気流より、正面・背面方向の気流の方が、より好適にヒュームを除去できる場合がある。正面・背面方向の気流を生成するにあたり、不活性ガスの供給口を有するガス供給部を扉に直接設けることが考えられるが、扉の開閉に伴いガス供給部も同時に移動するので、ガス供給部上に堆積した材料が装置外に落下する虞がある。

【0009】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、正面から背面に流れる不活性ガスの気流を、少なくとも、チャンバの中段および下段で生成してヒュームの滞留を防止するよう構成されるとともに、材料の装置外への漏出も起こりにくい、積層造形装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明によれば、開口が形成された正面板を含み、所望の三次元造形物が形成される領域である造形領域を覆うチャンバと、開口に設けられ、開閉可能に構成された扉と、チャンバの上方に設けられ、造形領域に形成された材料層にレーザ光または電子ビームを照射して固化層を形成する照射装置と、不活性ガスをチャンバに供給するガス供給部と、不活性ガスをチャンバから排出するガス排出部と、を備え、ガス供給部は、扉が閉じているときに開口を横断するように設けられ、不活性ガスを吹き出す中段吹出口が形成された中段ノズルと、チャンバ内の正面板側において中段ノズルよりも下方に設けられ、不活性ガスを吹き出す下段吹出口が形成された下段ノズルと、を含み、中段ノズルは、一端が正面板に揺動可能に支持され、扉の開閉と独立して揺動する、積層造形装置が提供される。

【発明の効果】

【0011】

本発明の積層造形装置は、不活性ガスをチャンバに供給するガス供給部として、扉が閉じているときに正面板の開口を横断するように設けられる中段ノズルと、チャンバ内の正面板側において中段ノズルよりも下方に設けられる下段ノズルと、を備える。これにより、正面から背面に流れる不活性ガスの気流を、少なくともチャンバの下段および中段において形成することができ、ヒュームの滞留を防いでより効率よくヒュームの除去を行うことができる。また、中段ノズルは、一端が正面板に揺動可能に支持され、扉と独立して揺動する。これにより、段取作業やチャンバ内のメンテナンス、あるいは三次元造形物の取出等に際して、中段ノズルが邪魔になることなく作業を行うことができる。また、扉を開いただけでは中段ノズルは実質的に揺動しないので、中段ノズル上に堆積した材料が装置外に落下して漏出することが防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】チャンバおよび照射装置の外観図である。

【図2】積層造形装置の正面断面図である。

【図3】積層造形装置の側面断面図である。

【図4】ガス排出部の斜視図である。

【図5】リコータヘッドの斜視図である。

【図6】リコータヘッドの斜視図である。

【図7】照射装置の概略構成図である。

【図8】汚染防止装置の概略構成図である。

【図9】チャンバ内部から正面側を見た断面図である。

【図10】下段ノズルの斜視図である。

【図11】下段ノズルの斜視図である。

【図12】扉が開き、中段ノズルが閉じた状態のチャンバを示す。

【図13】扉および中段ノズルが開いた状態のチャンバを示す。

【図14】中段ノズルの斜視図である。

【図15】中段ノズルの斜視図である。

【図16】中段ノズルの上面断面図である。

【図17】中段ブラケットの拡大図である。

【図18】上段ノズルの斜視図である。

【図19】上段ノズルの斜視図である。

【図20】上段ノズルの側面断面図である。

【図21】側方ノズルの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。各図面においては、各部を接続するパイプやホース等の配管類、ネジやボルト等の締結部材、その他発明の説明に不要な構成部材は適宜図示省略されていることがある。以下に説明される各種変形例は、それぞれ任意に組み合わせて実施することができる。なお、前述の通り、特に断りがない限り、チャンバの開口側を正面側として方向が定義される。

【0014】

図１から図３に示されるように、本実施形態の積層造形装置１は、チャンバ１０と、扉１２と、材料層形成装置３と、照射装置４と、ガス供給部２と、ガス排出部１３と、不活性ガス供給装置２２と、ヒュームコレクタ２３と、を備える。積層造形装置１は、材料層形成装置３による材料層９２の形成と、照射装置４による固化層９３の形成を交互に繰り返して、所望の三次元造形物を製造する。

【0015】

チャンバ１０は、実質的に密閉されるように構成され、所望の三次元造形物が形成される領域である造形領域Ｒを覆う。チャンバ１０は、開口１１１が形成された正面板１１を含んで構成される。正面板１１は、フレーム１１０を含んで構成されている。本実施形態においては、フレーム１１０は、配管を介して不活性ガス供給装置２２およびヒュームコレクタ２３と接続されており、フレーム１１０の内部には不活性ガスが流通する。フレーム１１０には、ガス供給部２の各部が取り付けられ、取付位置には不活性ガスの導入口が形成されている。フレーム１１０内を流通する不活性ガスは、導入口を介して、ガス供給部２の各部へと送られる。

【0016】

開口１１１には、開閉可能に構成された扉１２が設けられている。本実施形態の扉１２は、上部に覗き窓１２１を有しており、下部にグローブボックス１２４を有している。覗き窓１２１は、レーザ光Ｌまたは電子ビームの散乱光を減衰させるとともに、チャンバ１０内部を視認可能な程度の透過性を有する材料でなる。オペレータは、グローブボックス１２４のグローブを介して、扉１２を閉じた状態でチャンバ１０内部の作業を行うことができる。把持部材１２３は、扉１２を開閉させる際の持ち手である。ロック機構１２５は、扉１２の施錠および解錠を行う。なお、本実施形態においては、扉１２は左端部が正面板１１に蝶着され、揺動して開閉が行われるよう構成されているが、別の開閉機構が採用されてもよい。例えば、扉１２は、上下または左右にスライドして開閉が行われるように構成されてもよい。

【0017】

不活性ガス供給装置２２は、造形中、すなわち所望の三次元造形物の製造を開始してから当該製造を完了するまでの間において、ガス供給部２に不活性ガスを供給する。ガス供給部２はチャンバ１０に不活性ガスを供給し、チャンバ１０内は所定濃度の不活性ガスで満たされる。不活性ガス供給装置２２は、例えば、空気から不活性ガスを生成する不活性ガス生成装置または不活性ガスが貯留されるガスボンベである。また、固化層９３の形成時に発生するヒュームを含んだ不活性ガスは、ガス排出部１３を介してチャンバ１０内から排出される。好ましくは、ガス排出部１３を介してチャンバ１０から排出された不活性ガスは、ヒュームコレクタ２３によりヒュームが除去された上で、ガス供給部２を介してチャンバ１０内に返送される。ヒュームコレクタ２３は、例えば、電気集塵機またはフィルタを有する。不活性ガスは、材料層９２や固化層９３と実質的に反応しないガスをいい、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等から材料の種類に応じて適当なものが選択される。

【0018】

ガス排出部１３は、不活性ガスをチャンバ１０から排出する。本実施形態のガス排出部１３は、チャンバ１０の背面板の少なくとも一部を構成している。図４に示されるように、ガス排出部１３は、排出口１３１が形成された排気ダクト１３０と、排気ダクト１３０に設けられた整流板１３２と、を含む。本実施形態においては、２つの排出口１３１が、チャンバ１０の中段位置、すなわち開口１１１と略同じ高さに設けられている。ヒュームを含む不活性ガスは、排出口１３１の前に設置された格子状の整流板１３２によって整流され、排出口１３１を介してチャンバ１０の外に排出される。前述のように、排出口１３１から排出された不活性ガスは、ヒュームコレクタ２３へと送られる。

【0019】

材料層形成装置３はチャンバ１０内に設けられ、所定厚みの材料層９２を形成する。材料層形成装置３は、造形領域Ｒを有するベース台３１と、ベース台３１上に配置されるリコータヘッド３３と、を含む。リコータヘッド３３は、任意のアクチュエータを有する不図示のリコータヘッド駆動装置により水平方向に移動可能に構成される。造形領域Ｒには、造形テーブル３５が配置される。造形テーブル３５は、任意のアクチュエータを有する造形テーブル駆動装置３７により鉛直方向に移動可能に構成される。造形にあたり造形テーブル３５にはベースプレート９１が載置されてもよく、この場合ベースプレート９１上に１層目の材料層９２が形成される。

【0020】

図５および図６に示されるように、リコータヘッド３３は、材料収容部３３１と、材料供給口３３２と、材料排出口３３３と、を有する。材料収容部３３１は、材料を貯留する。材料は、例えば金属の粉末である。材料供給口３３２は、材料収容部３３１の上面に設けられ、材料収容部３３１に供給される材料の受口となる。リコータヘッド３３に材料を補充するにあたっては、不図示の材料供給装置からチャンバ１０に設けられた案内装置１６を介して、材料供給口３３２に材料が供給される。材料排出口３３３は、材料収容部３３１の底面に設けられ、材料収容部３３１内の材料を排出する。材料排出口３３３は、リコータヘッド３３の移動方向に直交する水平方向に延びるスリット形状を有する。リコータヘッド３３の側面には、材料を均して材料層９２を形成するブレード３３４が設けられる。リコータヘッド３３は、材料収容部３３１内に収容した材料を材料排出口３３３から排出しながら造形領域Ｒ上を水平方向に往復移動する。このとき、ブレード３３４は排出された材料を平坦化して材料層９２を形成する。

【0021】

照射装置４はチャンバ１０の上方に設けられ、造形領域Ｒに形成された材料層９２にレーザ光Ｌを照射して照射位置の材料を溶融または焼結させ、固化層９３を形成する。特に、本実施形態の照射装置４は、複数のレーザ光Ｌを同時に照射可能に構成される。図７に示されるように、照射装置４は、第１の照射装置４１と、第２の照射装置４２と、第３の照射装置４３と、第４の照射装置４４と、を含む。本実施形態においては、第１の照射装置４１および第２の照射装置４２と、第３の照射装置４３および第４の照射装置４４とは、それぞれ同一の筐体に収容される。

【0022】

第１の照射装置４１は、光源４１１と、フォーカス制御ユニット４１２と、調整レンズ４１３と、走査装置４１４と、を有している。光源４１１は、レーザ光Ｌを生成する。フォーカス制御ユニット４１２は、焦点制御レンズと、焦点制御レンズを前後させるモータと、を有しており、焦点制御レンズを光軸方向に前後させることでレーザ光Ｌの焦点位置を調整する。調整レンズ４１３は、手動で位置の調整が可能であり、装置の組付時等に生じ得る光学系の誤差を微調整する。走査装置４１４は、具体的にはガルバノスキャナであり、レーザ光ＬをＸ軸方向に走査するＸ軸ガルバノミラー４１４ａと、Ｘ軸ガルバノミラー４１４ａを回転させるＸ軸アクチュエータ４１４ｂと、レーザ光ＬをＹ軸方向に走査するＹ軸ガルバノミラー４１４ｃと、Ｙ軸ガルバノミラー４１４ｃを回転させるＹ軸アクチュエータ４１４ｄと、を有する。

【0023】

第２の照射装置４２は、光源４２１と、フォーカス制御ユニット４２２と、調整レンズ４２３と、走査装置４２４と、を有している。光源４２１は、レーザ光Ｌを生成する。フォーカス制御ユニット４２２は、焦点制御レンズと、焦点制御レンズを前後させるモータと、を有しており、焦点制御レンズを光軸方向に前後させることでレーザ光Ｌの焦点位置を調整する。調整レンズ４２３は、手動で位置の調整が可能であり、装置の組付時等に生じ得る光学系の誤差を微調整する。走査装置４２４は、具体的にはガルバノスキャナであり、レーザ光ＬをＸ軸方向に走査するＸ軸ガルバノミラー４２４ａと、Ｘ軸ガルバノミラー４２４ａを回転させるＸ軸アクチュエータ４２４ｂと、レーザ光ＬをＹ軸方向に走査するＹ軸ガルバノミラー４２４ｃと、Ｙ軸ガルバノミラー４２４ｃを回転させるＹ軸アクチュエータ４２４ｄと、を有する。

【0024】

好ましくは、Ｘ軸ガルバノミラー４１４ａおよびＹ軸ガルバノミラー４１４ｃと、Ｘ軸ガルバノミラー４２４ａおよびＹ軸ガルバノミラー４２４ｃとは、互いに面対称になるように配置され、下流側のガルバノミラー、すなわち本実施形態ではＸ軸ガルバノミラー４１４ａとＸ軸ガルバノミラー４２４ａとの間の距離が、近接するように構成されている。このようにすれば、第１の照射装置４１で走査されたレーザ光Ｌと、第２の照射装置４２で走査されたレーザ光Ｌとにおける、照射スポットの形状やエネルギー密度の差を低減することができる。第１の照射装置４１の走査装置４１４および第２の照射装置４２の走査装置４２４によってそれぞれ走査されたレーザ光Ｌは、チャンバ１０の天板に設けられたウインドウ１４を通過して、材料層９２へと照射される。本実施形態においては、第１の照射装置４１および第２の照射装置４２は、造形領域Ｒの左半分の照射を担当する。

【0025】

第３の照射装置４３は、光源４３１と、フォーカス制御ユニット４３２と、調整レンズ４３３と、走査装置４３４と、を有している。光源４３１は、レーザ光Ｌを生成する。フォーカス制御ユニット４３２は、焦点制御レンズと、焦点制御レンズを前後させるモータと、を有しており、焦点制御レンズを光軸方向に前後させることでレーザ光Ｌの焦点位置を調整する。調整レンズ４３３は、手動で位置の調整が可能であり、装置の組付時等に生じ得る光学系の誤差を微調整する。走査装置４３４は、具体的にはガルバノスキャナであり、レーザ光ＬをＸ軸方向に走査するＸ軸ガルバノミラー４３４ａと、Ｘ軸ガルバノミラー４３４ａを回転させるＸ軸アクチュエータ４３４ｂと、レーザ光ＬをＹ軸方向に走査するＹ軸ガルバノミラー４３４ｃと、Ｙ軸ガルバノミラー４３４ｃを回転させるＹ軸アクチュエータ４３４ｄと、を有する。

【0026】

第４の照射装置４４は、光源４４１と、フォーカス制御ユニット４４２と、調整レンズ４４３と、走査装置４４４と、を有している。光源４４１は、レーザ光Ｌを生成する。フォーカス制御ユニット４４２は、焦点制御レンズと、焦点制御レンズを前後させるモータと、を有しており、焦点制御レンズを光軸方向に前後させることでレーザ光Ｌの焦点位置を調整する。調整レンズ４４３は、手動で位置の調整が可能であり、装置の組付時等に生じ得る光学系の誤差を微調整する。走査装置４４４は、具体的にはガルバノスキャナであり、レーザ光ＬをＸ軸方向に走査するＸ軸ガルバノミラー４４４ａと、Ｘ軸ガルバノミラー４４４ａを回転させるＸ軸アクチュエータ４４４ｂと、レーザ光ＬをＹ軸方向に走査するＹ軸ガルバノミラー４４４ｃと、Ｙ軸ガルバノミラー４４４ｃを回転させるＹ軸アクチュエータ４４４ｄと、を有する。

【0027】

好ましくは、Ｘ軸ガルバノミラー４３４ａおよびＹ軸ガルバノミラー４３４ｃと、Ｘ軸ガルバノミラー４４４ａおよびＹ軸ガルバノミラー４４４ｃとは、互いに面対称になるように配置され、下流側のガルバノミラー、すなわち本実施形態ではＸ軸ガルバノミラー４３４ａとＸ軸ガルバノミラー４４４ａとの間の距離が、近接するように構成されている。このようにすれば、第３の照射装置４３で走査されたレーザ光Ｌと、第４の照射装置４４で走査されたレーザ光Ｌとにおける、照射スポットの形状やエネルギー密度の差を低減することができる。第３の照射装置４３の走査装置４３４および第４の照射装置４４の走査装置４４４によってそれぞれ走査されたレーザ光Ｌは、チャンバ１０の天板に設けられたウインドウ１４を通過して、材料層９２へと照射される。本実施形態においては、第３の照射装置４３および第４の照射装置４４は、造形領域Ｒの右半分の照射を担当する。

【0028】

以上のような照射装置４によれば、最大４つのレーザ光Ｌを同時に照射することが可能である。複数のレーザ光Ｌまたは電子ビームを同時に照射可能に構成された照射装置４を備える積層造形装置１においては、時間あたりのヒュームの発生量も多くなるため、より効率よくヒュームをチャンバ１０から排出することが求められる。

【0029】

照射装置４は、上述の構成に限定されない。本実施形態では、複数のレーザ光Ｌを同時に照射するにあたり、走査装置４１４，４２４，４３４，４４４毎に光源４１１，４２１，４３１，４４１が設けられたが、１つの光源で生成されたレーザ光Ｌをビームスプリッタ等で分光して各走査装置４１４，４２４，４３４，４４４に送ってもよい。また、照射装置４は電子ビームを照射する装置であってもよい。例えば、照射装置４は、電子を放出するカソード電極と、電子を収束して加速するアノード電極と、磁場を形成して電子ビームの方向を一方向に収束するソレノイドと、被照射体である材料層９２と電気的に接続されカソード電極との間に電圧を印加するコレクタ電極と、を有する。このとき、カソード電極およびアノード電極が電子ビームを出力する光源の役割を果たし、ソレノイドが電子ビームを走査する走査装置の役割を果たす。すなわち、照射装置４は、レーザ光Ｌまたは電子ビームを生成する少なくとも１つの光源と、レーザ光Ｌまたは電子ビームを走査する少なくとも１つの走査装置と、を含んで構成される。好ましくは、照射装置４は、レーザ光Ｌまたは電子ビームを生成する少なくとも１つの光源と、レーザ光Ｌまたは電子ビームを走査する複数の走査装置と、を含み、複数のレーザ光Ｌまたは電子ビームを同時に照射可能に構成される。

【0030】

チャンバ１０の天板には、ウインドウ１４を覆うように汚染防止装置１５が設けられる。図８に示されるように、汚染防止装置１５は、円筒状の筐体１５１と、筐体１５１内に配置された円筒状の拡散部材１５２を有する。筐体１５１と拡散部材１５２の間に不活性ガス供給空間１５３が設けられる。また、拡散部材１５２の内側の筐体１５１の底面には、開口部１５４が設けられる。拡散部材１５２には多数の細孔１５５が設けられており、不活性ガス供給空間１５３に供給された清浄な不活性ガスは細孔１５５を通じて清浄室１５６に充満される。そして、清浄室１５６に充満された清浄な不活性ガスは、開口部１５４を通じて汚染防止装置１５の下方に向かって噴出される。このように、ウインドウ１４の下方に清浄な不活性ガスが充満されるとともに、ウインドウ１４から下方に向かう不活性ガスの気流が生成されるので、ウインドウ１４にヒュームが付着することが防止される。なお、不活性ガス供給空間１５３には、チャンバ１０の天板に設けられた汚染防止装置供給口２１を介して不活性ガスが供給される。ヒュームコレクタ２３から返送されるガスにはわずかにヒュームが残留している可能性があるので、汚染防止装置供給口２１は不活性ガス供給装置２２のみと接続されることが好ましい。

【0031】

ここで、ガス供給部２の実施形態を詳述する。ガス供給部２は、不活性ガスをチャンバ１０に供給する。より具体的には、ガス供給部２は、不活性ガス供給装置２２およびヒュームコレクタ２３から送られた不活性ガスをチャンバ１０に供給して、正面から背面に流れる不活性ガスの気流を生成する。図９は、ガス供給部２の各部の位置関係を概略的に示している。本実施形態のガス供給部２は、下段ノズル５と、中段ノズル６と、上段ノズル７と、複数の側方ノズル８と、を含む。

【0032】

下段ノズル５は、チャンバ１０内の下段において、正面から背面方向への不活性ガスの気流を生成する。下段に生成された不活性ガスの気流は、造形領域Ｒで発生したヒュームを背面方向へと移送する。下段ノズル５は、チャンバ１０内の正面板１１側、すなわち、チャンバ１０内における造形領域Ｒよりも正面側の位置において、中段ノズル６よりも下方に設けられる。より具体的には、本実施形態においては、下段ノズル５は、開口１１１よりも下方において、正面板１１のフレーム１１０に取り付けられる。図１０および図１１に示されるように、下段ノズル５は、一対の下段ダクト５１と、各下段ダクト５１を保持する下段支持部材５２と、各下段ダクト５１の端部に設けられる下段ブラケット５３と、を有する。

【0033】

下段ダクト５１は不活性ガスが流通可能な管状部材であり、背面側、すなわち造形領域Ｒ側に、不活性ガスを吹き出す下段吹出口５１１が形成されている。不活性ガス供給装置２２およびヒュームコレクタ２３から送られた不活性ガスは、フレーム１１０の導入口を介して下段ダクト５１へと送られ、下段吹出口５１１から噴出される。

【0034】

下段支持部材５２は、例えば板状部材であり、下段ダクト５１を保持するとともに、下段ダクト５１をフレーム１１０に固定する。

【0035】

下段ブラケット５３は、例えばＬ字板金であり、下段ダクト５１と下段支持部材５２とを接続する。すなわち、下段ブラケット５３は、下段ダクト５１を固定する第１面５３１と、下段支持部材５２を固定する第２面５３２と、を有する。

【0036】

好ましくは、下段吹出口５１１からの不活性ガスの吹出方向は、調整可能に構成される。下段ノズル５は、下段ダクト５１に左右に揺動可能に軸支された複数の下段ルーバー５１２を有する。下段ダクト５１には、貫通孔である複数の軸支孔５１２ａが形成され、軸支孔５１２ａに挿通されたボルトにより、下段ルーバー５１２が固定される。下段ルーバー５１２を所望の角度に調整したのちに固定することで、左右方向の吹出方向が調整される。また、下段ブラケット５３の第１面５３１には、貫通孔である軸支孔５３１ａと、円弧状長孔である長孔５３１ｂとが形成され、軸支孔５３１ａおよび長孔５３１ｂにそれぞれ挿通されたボルトにより、下段ダクト５１が下段ブラケット５３に固定される。すなわち、下段ダクト５１は、軸支孔５３１ａを中心に上下に揺動可能に支持される。下段ダクト５１を所望の傾きに調整したのちに固定することで、上下方向の吹出方向が調整される。なお、造形領域Ｒ内の材料を巻き上げないよう、下段吹出口５１１からの不活性ガスの吹出方向は、水平方向よりもやや上を向いている方が望ましい。例えば、下段吹出口５１１からの不活性ガスの吹出方向は、水平方向を０°としたときに、約５°から約２５°の範囲で調整可能に構成されてよい。

【0037】

なお、本実施形態においては、下段ダクト５１は一対設けられ、それぞれは独立して傾きが調整可能であるが、下段ダクト５１は左右に亘って一体に形成されてもよいし、複数の下段ダクト５１が接続部材で接続されてもよい。また、本実施形態においては、下段ノズル５はフレーム１１０に取り付けられるが、チャンバ１０内の正面板１１側における中段ノズル６よりも下方の任意の位置に設けられればよい。また、下段吹出口５１１の吹出方向を調整する手段は、上述の構成に限定されない。例えば、下段ダクト５１に上下に揺動可能に軸支されたルーバーにより、上下方向の吹出方向が調整されてもよい。また、下段ノズル５にファンを設け、下段吹出口５１１から噴出される不活性ガスの直進性を向上させてもよい。

【0038】

中段ノズル６は、チャンバ１０内の中段において、正面から背面方向への不活性ガスの気流を生成する。中段に生成された不活性ガスの気流は、下段の気流で取り除けずに上昇してきたヒュームを背面方向へと移送する。図１２および図１３に示されるように、中段ノズル６は、正面板１１の開口１１１に設けられ、一端が正面板１１に揺動可能に支持されて、扉１２の開閉と独立して揺動するよう構成される。中段ノズル６は、扉１２が閉じているときは、正面板１１に押圧されて所定位置に固定され、正面板１１の開口１１１を横断する。なお、以下において、中段ノズル６の他端が正面板１１と接している状態を中段ノズル６が閉じている状態といい、中段ノズル６の他端が正面板１１から離れている状態を中段ノズル６が開いている状態という。図１４から図１７に示されるように、中段ノズル６は、一対の中段ダクト６１と、各中段ダクト６１を保持する中段支持部材６２と、各中段ダクト６１の端部に設けられる中段ブラケット６３と、を有する。

【0039】

中段ダクト６１は不活性ガスが流通可能な管状部材であり、背面側、すなわち造形領域Ｒ側に、不活性ガスを吹き出す中段吹出口６１１が形成されている。一対の中段ダクト６１は、接続部材６１３によって互いに接続される。

【0040】

中段支持部材６２は、例えば不活性ガスが流通可能な管状部材であり、中段ダクト６１を揺動可能に保持する。具体的には、中段支持部材６２は、流通部６２３と、流通部６２３の両端にそれぞれ設けられた固定部６２１および接離部６２２と、を有する。固定部６２１は、正面板１１のフレーム１１０に固定される。固定部６２１と流通部６２３とはヒンジ６２４を介して接続され、流通部６２３および接離部６２２はヒンジ６２４を中心に揺動する。接離部６２２は揺動に伴い、正面板１１のフレーム１１０に対して接離する。なお、接離部６２２がフレーム１１０に対して当接しているときは、接離部６２２はフレーム１１０に取り付けられた保持板１１２によって支持される。流通部６２３へは、固定部６２１および接離部６２２の少なくとも一方を介して、不活性ガスが供給される。本実施形態では、固定部６２１および接離部６２２の両方から流通部６２３へ不活性ガスが供給される。具体的に、固定部６２１および接離部６２２は、フレーム１１０との当接面において形成された不活性ガス入口を有しており、不活性ガス入口はフレーム１１０に形成された不活性ガスの導入口と係合する。流通部６２３には固定部６２１および接離部６２２を介してフレーム１１０から供給された不活性ガスが流通し、流通部６２３は中段ダクト６１に不活性ガスを供給する。すなわち、不活性ガス供給装置２２およびヒュームコレクタ２３から送られた不活性ガスは、フレーム１１０の導入口および中段支持部材６２を介して中段ダクト６１へと送られ、中段吹出口６１１から噴出される。

【0041】

中段ブラケット６３は、例えばＬ字板金であり、中段ダクト６１と中段支持部材６２とを接続する。すなわち、中段ブラケット６３は、中段ダクト６１を固定する第１面６３１と、中段支持部材６２を固定する第２面６３２と、を有する。

【0042】

好ましくは、中段吹出口６１１からの不活性ガスの吹出方向は、調整可能に構成される。中段ノズル６は、中段ダクト６１に左右に揺動可能に軸支された複数の中段ルーバー６１２を有する。中段ダクト６１には、貫通孔である複数の軸支孔６１２ａが形成され、軸支孔６１２ａに挿通されたボルトにより、中段ルーバー６１２が固定される。中段ルーバー６１２を所望の角度に調整したのちに固定することで、左右方向の吹出方向が調整される。また、中段ブラケット６３の第１面６３１には、貫通孔である軸支孔６３１ａと、円弧状長孔である長孔６３１ｂとが形成され、軸支孔６３１ａおよび長孔６３１ｂにそれぞれ挿通されたボルトにより、中段ダクト６１が中段ブラケット６３に固定される。すなわち、中段ダクト６１は、軸支孔６３１ａを中心に上下に揺動可能に支持される。中段ダクト６１を所望の傾きに調整したのちに固定することで、上下方向の吹出方向が調整される。例えば、中段吹出口６１１からの不活性ガスの吹出方向は、水平方向を０°としたときに、約－１０°から約１０°の範囲で調整可能に構成されてよい。

【0043】

なお、本実施形態においては、中段ダクト６１は一対設けられ、互いに接続部材６１３によって接続されているが、中段ダクト６１は左右に亘って一体に形成されてもよいし、複数の中段ダクト６１が独立して傾きが調整可能に構成されてもよい。また、本実施形態では、中段ノズル６が閉じているときは中段ノズル６は保持板１１２によって支持されているが、中段ノズル６を直接的または間接的に正面板１１に固定する別の手段が設けられてもよい。また、中段吹出口６１１の吹出方向を調整する手段は、上述の構成に限定されない。例えば、中段ダクト６１に上下に揺動可能に軸支されたルーバーにより、上下方向の吹出方向が調整されてもよい。また、中段ノズル６にファンを設け、中段吹出口６１１から噴出される不活性ガスの直進性を向上させてもよい。

【0044】

以上説明した通り、中段ノズル６は、扉１２の開閉と独立して揺動することができる。扉１２を開いたときに中段ノズル６は実質的に閉じたままであるので、中段ノズル６に堆積した材料が装置外に落下することが防止できる。また、中段ノズル６を開閉可能に構成したことで、ベースプレート９１の載置などの段取作業、チャンバ１０内の清掃や部品交換などのメンテナンス、製造した三次元造形物の取出などの作業時に、中段ノズル６を作業の邪魔にならない位置に移動させることができる。また、不活性ガスの吹出方向を調整するにあたり、扉１２を開き中段ノズル６が閉じた状態で調整を行うことができるので、調整作業時の作業者への負担が少ない。

【0045】

ここで、吹出方向の調整方法を具体的に説明する。まず、扉１２および中段ノズル６を開き、造形領域Ｒ上、すなわち造形テーブル３５上に、風速計を設置する。風速計は、チャンバ１０の下段、例えば、造形時の材料層９２の上面位置である造形面から約５０ｍｍに位置する測定位置の気流速度を検出可能に設置される。好ましくは、測定位置は、造形領域Ｒの平面視上に格子状に複数設けられており、例えば風速計は９つの測定位置の気流速度を検出する。そして、下段ノズル５から不活性ガスを噴出させる。気流速度を確認しながら、所望の気流になるように、下段ルーバー５１２および下段ダクト５１の取付角度を調整し、ボルトおよびナットで固定する。次に、風速計の検出高さを変更する。風速計は、チャンバ１０の中段、例えば、造形面から約３５０ｍｍに位置する測定位置の気流速度を検出可能に設置される。同様に、測定位置は、造形領域Ｒの平面視上に格子状に複数設けられることが好ましい。そして、中段ノズル６を閉じ、中段ノズル６から不活性ガスを噴出させる。気流速度を確認しながら、所望の気流になるように、中段ルーバー６１２および中段ダクト６１の取付角度を調整し、ボルトおよびナットで固定する。

【0046】

このようにして、下段吹出口５１１および中段吹出口６１１からの不活性ガスの吹出方向が調整される。本実施形態の積層造形装置１においては、中段ノズル６は扉１２に設けられてはおらず、扉１２の開閉と独立して揺動することができる。そのため、扉１２を開けた状態で、中段の気流速度の測定と中段吹出口６１１の吹出方向の調整ができ、作業性がよい。なお、前述の調整方法はあくまで一例であり、具体的な手順は異なっていてもよい。吹出方向の調整は、例えば、装置の組付後や、チャンバ１０内部の気流が変わり得るメンテナンスや改造後に行われればよい。不活性ガスの吹出方向は、気流生成に係る部品の製造上または組立時の誤差や、各装置のスペックの違いの影響を受けるため、あらかじめ所望の気流を得られるように各部を設計したとしても、設計した通りの気流を得ることは困難である。下段ノズル５および中段ノズル６に吹出方向の調整機構を設けることで、所望の気流を得ることが容易となる。

【0047】

上段ノズル７は、チャンバ１０内の上段において、正面から背面方向への不活性ガスの気流を生成する。上段に生成された不活性ガスの気流は、上昇してきたヒュームを下方に押し戻すとともに、それでもウインドウ１４付近まで上昇してきたヒュームを背面方向へと移送する。上段ノズル７は、チャンバ１０内の正面板１１側、すなわち、チャンバ１０内における造形領域Ｒよりも正面側の位置において、中段ノズル６よりも上方に設けられる。より具体的には、本実施形態においては、上段ノズル７は、開口１１１よりも上方において、正面板１１のフレーム１１０に取り付けられる。図１８から図２０に示されるように、上段ノズル７は、第１の上段ダクト７１と、第２の上段ダクト７２と、第３の上段ダクト７３と、第１の上段ダクト７１、第２の上段ダクト７２および第３の上段ダクト７３を保持する上段支持部材７４と、を有する。

【0048】

第１の上段ダクト７１、第２の上段ダクト７２および第３の上段ダクト７３は、それぞれ不活性ガスが流通可能な管状部材であり、背面側、すなわち造形領域Ｒ側に、不活性ガスを吹き出す上段吹出口７１１，７２１，７３１がそれぞれ形成されている。

【0049】

上段吹出口７１１が形成された第１の上段ダクト７１は、第２の上段ダクト７２および第３の上段ダクト７３よりもウインドウ１４側に設けられている。上段吹出口７１１からの不活性ガスの吹出方向は、ウインドウ１４の直下に向かって略水平方向に設定されている。但し、付近に漂うヒュームが上段吹出口７１１から吹き出された不活性ガスの気流に巻き込まれる可能性があるため、不活性ガスが直接ウインドウ１４にあたらないよう、上段吹出口７１１からの不活性ガスの吹出方向はわずかに下方に傾斜していることが望ましい。例えば、上段吹出口７１１からの不活性ガスの吹出方向は、水平方向を０°としたときに、約－５°である。

【0050】

上段吹出口７２１が形成された第２の上段ダクト７２および上段吹出口７３１が形成された第３の上段ダクト７３は、第１の上段ダクト７１よりも正面側に設けられている。上段吹出口７２１および上段吹出口７３１からの不活性ガスの吹出方向は、真下方向または斜め下方向に設定されている。例えば、上段吹出口７２１，７３１からの不活性ガスの吹出方向は、水平方向を０°としたときに、約－４５°である。すなわち、第２の上段ダクト７２の上段吹出口７２１および第３の上段ダクト７３の前記上段吹出口７３１は、第１の上段ダクト７１の上段吹出口７１１よりも下方に向けられている。上段吹出口７２１，７３１からの不活性ガスの気流は、中段ノズル６よりも上方の空間におけるヒュームの滞留を抑制する。

【0051】

上段支持部材７４は、例えば不活性ガスが流通可能な管状部材であり、第１の上段ダクト７１、第２の上段ダクト７２および第３の上段ダクト７３を保持する。不活性ガス供給装置２２およびヒュームコレクタ２３から送られた不活性ガスは、フレーム１１０の導入口および上段支持部材７４を介して第１の上段ダクト７１、第２の上段ダクト７２および第３の上段ダクト７３へと送られ、上段吹出口７１１，７２１，７３１から噴出される。なお、上段吹出口７１１における流速は、上段吹出口７２１，７３１における流速よりも、高速であることが望ましい。

【0052】

本実施形態においては、上段ノズル７は第１の上段ダクト７１、第２の上段ダクト７２および第３の上段ダクト７３を有していたが、上段方向の気流が生成できる限りにおいて、上段ダクトの個数は限定されない。また、上段吹出口７２１，７３１からの不活性ガスの吹出方向はそれぞれ異なっていてもよいし、吹出方向は真下、すなわち約－９０°を含む任意の角度でよい。また、本実施形態においては、上段ノズル７はフレーム１１０に取り付けられるが、チャンバ１０内の正面板１１側における中段ノズル６よりも上方の任意の位置に設けられればよい。また、本実施形態においては、上段吹出口７１１，７２１，７３１からの不活性ガスの吹出方向は固定であったが、吹出方向を調整可能に構成されてもよい。

【0053】

側方ノズル８は、チャンバ１０内の左右側方において、正面から背面方向への不活性ガスの気流を生成する。左右側方に形成された不活性ガスの気流は、チャンバ１０内の左右の空間に滞留し得るヒュームを背面方向へと移送するとともに、不活性ガスの逆流を防止する。側方ノズル８は、チャンバ内の正面板１１側において開口１１１を挟んで両側方にそれぞれ設けられる。より具体的には、本実施形態においては、３つの側方ノズル８が開口１１１よりも左側に設けられ、３つの側方ノズル８が開口１１１よりも右側に設けられ、各側方ノズル８は正面板１１のフレーム１１０に取り付けられる。図２１に示されるように、各側方ノズル８は、側方ダクト８１と、側方ダクト８１を保持する側方支持部材８２と、を有する。

【0054】

側方ダクト８１は不活性ガスが流通可能な管状部材であり、背面側に不活性ガスを吹き出す側方吹出口８１１が形成されている。不活性ガス供給装置２２およびヒュームコレクタ２３から送られた不活性ガスは、フレーム１１０の導入口を介して側方ダクト８１へと送られ、側方吹出口８１１から噴出される。側方支持部材８２は、例えば板状部材であり、側方ダクト８１を保持するとともに、側方ダクト８１をフレーム１１０に固定する。

【0055】

本実施形態においては、左右に３つずつ、合計６つの側方ノズル８が設けられたが、左右側方に気流が生成できる限りにおいて、側方ノズル８の個数は限定されない。また、本実施形態においては、側方ノズル８はフレーム１１０に取り付けられるが、チャンバ１０内の正面板１１側において開口１１１を挟む任意の位置に設けられればよい。また、本実施形態においては、側方吹出口８１１からの不活性ガスの吹出方向は固定であったが、吹出方向を調整可能に構成されてもよい。

【0056】

以上説明した構成によれば、チャンバ１０内の上段、中段、下段、左右側方を含む全体に亘って、正面から背面の略一方向に流れる不活性ガスの気流を生成することができる。これにより、チャンバ１０内にヒュームが滞留することが防止され、より効率よくヒュームをチャンバ１０の外に排出することができる。ひいては、ヒュームの影響により造形品質が低下することを防止でき、また、ヒュームの回収のために造形を一時停止させることも抑制できるので、造形時間が短縮できる。本発明は、時間あたりのヒュームの発生量が多い場合、例えば、複数のレーザ光Ｌまたは電子ビームを同時に照射可能に構成される積層造形装置において、特に有効である。

【0057】

なお、下段の気流により材料が巻きあがって飛散しないようにする必要があるため、下段の気流には速度的な限界が存在する。例えば、造形面から５０ｍｍの位置で測定された、下段ノズル５により形成される気流の造形領域Ｒの平面視上における平均速度は、材料の種類にもよるが、例えば２ｍ／ｓ程度であることが望ましい。本実施形態においては、中段の気流を下段の気流よりも速く構成することで、材料の飛散を防止しつつ、より好適にヒュームを排出できる。すなわち、中段ノズル６により形成される不活性ガスの気流の造形領域Ｒの平面視上における平均速度は、下段ノズル５により形成される不活性ガスの気流の造形領域Ｒの平面視上における平均速度よりも速く構成されることが望ましい。

【0058】

本発明は、すでにいくつかの例が具体的に示されているように、図面に示される実施形態の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変形または応用が可能である。例えば、ガス供給部２で生成した気流を阻害しない範囲において、別の不活性ガスの供給口や排出口がチャンバ１０またはチャンバ１０内の部材に設けられてもよい。例えば、リコータヘッド３３の側面に、不活性ガスの供給口および排出口が設けられてもよい。また、本実施形態においては２つの排出口１３１が、チャンバ１０の背面板としての排気ダクト１３０に形成されたが、正面から背面へと向かう気流が生成できるのであれば、排出口１３１の位置および個数は限定されない。例えば、排出口１３１は、背面側のチャンバ１０の天板に形成されてもよい。但し、中段ノズル６で生成した中段の気流を効率よく排出する上で、排出口１３１は中段ノズル６と略同じ高さに設けられていることが望ましい。また、不活性ガスの排出や循環を促進するため、ファンがガス排出部１３やヒュームコレクタ２３等に設けられてもよい。

【符号の説明】

【0059】

１ 積層造形装置
１０ チャンバ
１１ 正面板
１１０ フレーム
１１１ 開口
１２ 扉
４ 照射装置
４１１ 光源
４２１ 光源
４３１ 光源
４４１ 光源
４１４ 走査装置
４２４ 走査装置
４３４ 走査装置
４４４ 走査装置
２ ガス供給部
５ 下段ノズル
５１ 下段ダクト
５１１ 下段吹出口
５１２ 下段ルーバー
５２ 下段支持部材
５３ 下段ブラケット
５３１ 第１面
５３１ａ 軸支孔
５３１ｂ 長孔
５３２ 第２面
６ 中段ノズル
６１ 中段ダクト
６１１ 中段吹出口
６１２ 中段ルーバー
６２ 中段支持部材
６２１ 固定部
６２２ 接離部
６２３ 流通部
６３ 中段ブラケット
６３１ 第１面
６３１ａ 軸支孔
６３１ｂ 長孔
６３２ 第２面
５ 上段ノズル
７１ 第１の上段ダクト
７１１ 上段吹出口
７２ 第２の上段ダクト
７２１ 上段吹出口
７３ 第３の上段ダクト
７２１ 上段吹出口
７４ 上段支持部材
８ 側方ノズル
８１１ 側方吹出口
１３ ガス排出部
１３０ 排気ダクト
１３２ 整流板
１３１ 排出口
９２ 材料層
９３ 固化層
Ｌ レーザ光
Ｒ 造形領域

【要約】      （修正有）

【課題】ヒュームの滞留および装置外への材料の漏出が防止された積層造形装置を提供する。
【解決手段】開口が形成された正面板を含み、所望の三次元造形物が形成される領域である造形領域を覆うチャンバと、開口に設けられ、開閉可能に構成された扉と、チャンバの上方に設けられ、造形領域に形成された材料層にレーザ光または電子ビームを照射して固化層を形成する照射装置と、不活性ガスをチャンバに供給するガス供給部と、不活性ガスをチャンバから排出するガス排出部と、を備え、ガス供給部は、扉が閉じているときに開口を横断するように設けられ、不活性ガスを吹き出す中段吹出口が形成された中段ノズル６と、チャンバ内の正面板側において中段ノズルよりも下方に設けられ、不活性ガスを吹き出す下段吹出口が形成された下段ノズル５と、を含み、中段ノズルは、一端が正面板に揺動可能に支持され、扉の開閉と独立して揺動する、積層造形装置が提供される。
【選択図】図９

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】