(57)【要約】【課題】レーザビーム又は電子ビームの照射に障害が生じないようなヒュームの吸引を可能とする方法の提供。【解決手段】スキージによる粉末の散布及び粉末層３に対するレーザビーム又は電子ビームによる照射に基づく三次元造形物の製造方法であって、前記粉末層３から発生するヒュームを吸引する吸引部４を、造形テーブル１の全周囲を囲んだ状態にて設置し、前記吸引部４を全照射時間にて作動させるか、又は現に移動する照射基準位置Ｐと最も近い距離にある吸引基準位置４２を選択し、所定の時間幅にて作動させるか、又は前記照射基準位置Ｐの移動方向と反対方向に存在する吸引基準位置４２を選択し、所定の時間幅にて作動させることによって、前記課題を解決する三次元造形物の製造方法。【選択図】図３
2020138502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバー内に配置されている造形テーブル上におけるスキージによる粉末の散布、当該散布によって形成された粉末層に対するレーザビーム又は電子ビームによる照射に基づく造形領域の形成工程を採用している三次元造形物の製造方法であって、前記照射を原因として、前記粉末層から発生するヒュームを回収するコレクタに連通しかつヒュームを吸引する吸引部を、造形テーブルの上側であってしかも水平方向を基準として造形テーブルの全周囲を囲む位置に設置し、レーザビーム又は電子ビームの照射が継続している時間に吸引部の吸引の作動を継続している三次元造形物の製造方法。
【請求項２】
チャンバー内に配置されている造形テーブル上におけるスキージによる粉末の散布、当該散布によって形成された粉末層に対するレーザビーム又は電子ビームによる照射に基づく造形領域の形成工程を採用している三次元造形物の製造方法であって、前記照射を原因として、前記粉末層から発生するヒュームを回収するコレクタに連通しかつヒュームを吸引する吸引部を、造形テーブルの上側であってしかも水平方向を基準として造形テーブルの全周囲を囲む位置に設置すると共に、当該吸引部にて独立して吸引作動を行い得る各吸引領域を等間隔に配設し、かつ当該各吸引領域の中心位置である吸引基準位置を特定すると共に、各吸引領域における共通の作動時間幅を設定し、前記各粉末層において二次元方向に等間隔にて規則的に配列された位置に基づいて複数個の静止している照射基準位置を設定するか、又は前記各粉末層内を移動する照射位置において、各吸引基準位置における前記共通の時間幅による移動時間に基づき、照射開始の位置から当該移動時間を単位として、複数個の移動状態にある照射基準位置を設定し、かつ前記静止しているか又は移動状態にある複数個の照射基準位置にて現に照射が行われている照射基準位置Ｐを判定した上で、当該照射基準位置Ｐと最短距離にある吸引基準位置を選択し、当該吸引基準位置に対応する吸引領域に対する吸引の作動指令が行われている三次元造形物の製造方法。
【請求項３】
以下のプロセスによって、現に照射が行われている照射基準位置Ｐとの最短距離にある吸引基準位置を選択することを特徴とする請求項２記載の三次元造形物の製造方法。
１  造形テーブルの中心位置を原点とする極座標（ｒ，θ）における照射基準位置Ｐと全ての吸引基準位置との距離の算定。
２  スタートの位置として任意に選択された吸引基準位置に対しθが小さくなる方向の時計回り方向又はθが大きくなる方向の反時計回り方向にて存在し、未だ比較が行われていない吸引基準位置との間にて、前記１において算定された距離の大小関係の対比。
３  前記２の対比において、双方の吸引基準位置の一方が他方よりも小さな距離を呈した場合における当該一方の吸引基準位置の選択、及び双方の吸引基準位置が等しい距離を呈した場合における何れか一方の吸引基準位置の選択。
４  前記２の対比及び前記３の選択が、前記２によって特定された吸引基準位置に対して反時計回り方向又は時計回り方向にて隣接する吸引基準位置との間にて遂行されるに至るまで、前記２の対比及び前記３の選択の繰り返し。
【請求項４】
造形テーブルの形状が矩形状であって、かつ当該矩形の辺と平行状態にて設定されている吸引部において、以下のプロセスによって、前記照射基準位置Ｐの中心位置との最短距離にある吸引基準位置を選択することを特徴とする請求項２記載の三次元造形物の製造方法。
１  造形テーブルの中心位置を原点とする直交座標（ｘ，ｙ）において、矩形状の辺と平行状態にあるｘ軸、ｙ軸を選択した上で、現に照射が行われている照射基準位置Ｐの座標（ａ，ｂ）の判定。
２  座標（ａ，ｂ）に対し、ｘ軸方向及びｙ軸方向と平行な直線と前記吸引部の入口とが交差する４カ所の座標（Ａ，ｂ），（−Ａ，ｂ），（ａ，Ｂ），（ａ，−Ｂ）の設定。
３  座標（ａ，ｂ）の位置と前記４カ所の座標との距離であるＡ−ａ，Ａ＋ａ，Ｂ−ｂ，Ｂ＋ｂのうち、最も小さな距離の選択。
４  前記３によって選択された座標位置に対し、最小距離を呈する吸引基準位置の選択。
【請求項５】
チャンバー内に配置されている造形テーブル上におけるスキージによる粉末の散布、当該散布によって形成された各粉末層に対するレーザビーム又は電子ビームによる照射に基づく造形領域の形成工程を採用している三次元造形物の製造方法であって、前記照射を原因として、前記粉末層から発生するヒュームを回収するコレクタに連通しかつヒュームを吸引する吸引部を、造形テーブルの上側であってしかも水平方向を基準として造形テーブルの全周囲を囲む位置に設置すると共に、当該吸引部にて独立して吸引作動を行い得る各吸引領域を等間隔に配設し、かつ当該各吸引領域の中心位置である吸引基準位置を特定すると共に、各吸引領域における共通の作動時間幅を設定し、前記各粉末層において二次元方向に等間隔にて規則的に配列された位置に基づいて複数個の静止している照射基準位置を設定し、かつ当該複数個の静止している照射基準位置にて現に照射が行われている照射基準位置Ｐを判定した上で、当該照射基準位置Ｐにおける照射位置の移動方向並びに移動速度に基づいて前記時間幅の時間に即して算定された隣の照射基準位置Ｐ’を設定するか、又は前記各粉末層内を移動する照射位置において、照射開始の位置から前記時間幅による移動時間に基づき、当該移動時間を単位として、複数個の移動状態にある照射基準位置を設定し、かつ当該複数個の移動状態にある照射基準位置にて現に照射が行われている照射基準位置Ｐを判定した上で、当該照射基準位置Ｐ及び当該照射基準位置Ｐから前記時間幅による時間を経ることによって移動が予定されている隣の照射基準位置Ｐ’を設定すると共に、照射基準位置Ｐ及び同Ｐ’とを結ぶ直線に対し照射基準位置Ｐにて直交する直線を基準として、前記隣の照射基準位置Ｐ’と反対側の位置にある各吸引基準位置に対応する吸引領域に対し、吸引の作動指令が行われている三次元造形物の製造方法。
【請求項６】
以下のプロセスによって、前記直線を基準として、隣の照射基準位置Ｐ’と反対側の位置にある各吸引基準位置を選択することを特徴とする請求項５記載の三次元造形物の製造方法。
１  造形テーブルの中心位置を原点とする極座標（ｒ，θ）において、前記直交する直線の方程式
2020138502.tif 000023
の設定。
但し、ａ，ｂは、それぞれθ＝０及びθ＝π／２の角度によるｒであって、現に照射が行われている照射基準位置Ｐの座標を（Ｒ，α）とし、隣の照射基準位置Ｐ’の座標を（Ｒ’，α’）とした場合、
2020138502.tif 000024
2020138502.tif 000025
である。
２  隣の照射基準位置Ｐ’（Ｒ’，α’）における
2020138502.tif 000026
と１との大小関係の判定。
３（１）  前記２において、
2020138502.tif 000027
の場合には、
各吸引基準位置の座標（Ｒ”，α”）について、
2020138502.tif 000028
を充足する吸引基準位置の選択。
（２）  前記２において、
2020138502.tif 000029
の場合には、
各吸引基準位置の座標（Ｒ”，α”）について、
2020138502.tif 000030
を充足する全吸引基準位置の選択。
【請求項７】
以下のプロセスによって、前記直線を基準として、隣の照射基準位置Ｐ’と反対側の位置にある各吸引基準位置を選択することを特徴とする請求項５記載の三次元造形物の製造方法。
１  造形テーブルの中心位置を原点とする極座標（ｒ，θ）において、前記直交する直線の方程式
2020138502.tif 000031
の設定。
但し、ａ，ｂは、それぞれθ＝０及びθ＝π／２の角度によるｒであって、現に照射が行われている照射基準位置Ｐの座標を（Ｒ，α）とし、隣の照射基準位置Ｐ’の座標を（Ｒ’，α’）とした場合、
2020138502.tif 000032
2020138502.tif 000033
である。
２  前記直線方程式と吸引部の入口におけるラインとの２カ所の交点Ｑ１（Ｒ１’，α１’）及びＱ２（Ｒ２’，α２’）の算定。
但し、Ｑ１はＱ２の左側、又は上側、又は左上側に配置された位置である。
３  隣の照射基準位置Ｐ’（Ｒ’，α’）における
2020138502.tif 000034
と１との大小関係の判定。
４（１）  前記３において、
2020138502.tif 000035
の場合には、Ｑ１からθが大きくなる方向の反時計回り方向にてＱ2に至るまでの範囲内に存在する吸引基準位置の順次選択。
（２）  前記３において、
2020138502.tif 000036
の場合には、Ｑ１からθが小さくなる方向の時計回り方向にてＱ2に至るまでの範囲内に存在する吸引基準位置の順次選択。
【請求項８】
前記吸引部において、各吸引領域を区分されずに連続した状態にて配置すると共に各吸引領域に対応する各開閉弁を各吸引領域の入口に相互に隣接した状態にて設置し、かつ吸引の作動指令が行われた吸引領域における開閉弁が開口することを特徴とする請求項２、３、４、５、６、７の何れか一項に記載の三次元造形物の製造方法。
【請求項９】
前記吸引部において、各吸引領域を相互に区分された状態にて配置すると共に、当該各吸引領域に対応する開閉弁を当該吸引領域の入口又は当該各吸引領域とヒュームコレクタとを接続する各パイプの中途部位又はヒュームコレクタ側の端部に設置しかつ吸引の作動指令が行われた吸引基準位置における開閉弁が開口することを特徴とする請求項２、３、４、５、６、７の何れか一項に記載の三次元造形物の製造方法。
【請求項１０】
前記吸引部において、各吸引領域を相互に区分された状態にて配置すると共に、当該各吸引領域に吸引ファン及び当該吸引ファンに接続されている吸引スイッチを設置し、吸引の作動指令が行われた吸引領域における吸引スイッチ及び吸引ファンが作動することを特徴とする請求項２、３、４、５、６、７の何れか一項に記載の三次元造形物の製造方法。
【請求項１１】
レーザビーム又は電子ビームの照射量が大きいほど、吸引部における単位面積当たりの吸引量を大きく設定することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０の何れか一項に記載の三次元造形物の製造方法。
【請求項１２】
水平方向を基準として、造形テーブルの端部とヒューム吸引部の入口とが造形テーブルの全周囲において等距離であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１の何れか一項に記載の三次元造形物の製造方法。
【請求項１３】
造形テーブルの水平方向に沿った平面形状が正方形であり、ヒューム吸引部が正方形の辺を形成するように配置されていることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２の何れか一項に記載の三次元造形物の製造方法。
【請求項１４】
造形テーブルの水平方向に沿った平面形状が円形であり、ヒューム吸引部が当該円形に対し同心円状に配置されていることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２の何れか一項に記載の三次元造形物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元造形に際し、スキージの走行によって形成された粉末層に対するレーザビーム又は電子ビームの照射に伴って発生するヒュームを造形テーブルの全周囲にて吸引する吸引部を設置していることを前提とする三次元造形物の製造方法を対象としている。
【背景技術】
【０００２】
粉末層に対し、レーザビーム又は電子ビームを照射する三次元造形においては、当該照射に伴って煙露状のヒュームが必然的に発生する。
【０００３】
このようなヒュームは、三次元造形チャンバーの外部に設置されているヒュームコレクタに収集されるが、従来技術においては、吸引部が当該ヒュームコレクタに連通した上で、三次元造形物を載置する造形テーブルの上側の位置でありかつ水平方向を基準として、造形テーブルの外側領域にて直線状の特定方向に沿って１個の状態にて配置されている。
【０００４】
現に、特許文献１においては、造形テーブル４の上側かつ外側の位置にあるチャンバ１Ａの壁部に配置されている排出口Ｖ１は、ファン３Ｂによってチャンバ１Ａ内のヒュームを吸引する吸引部に該当するが、前記壁部において図１の紙面に直交する方向に直線状に配置されており、かつヒュームコレクタ３Ａに連通している（段落［００２３］、図２、図３）。
【０００５】
特許文献２においても、レーザビームの照射による焼結によって発生するヒュームは、ヒュームコレクタ１９に連通しているホルダ４３内に設置されている吸引口７２ｂから吸引され、カバーユニット排出口７２ａから排出され、ダクトボックス２１を介してヒュームコレクタ１９に連通している（段落［００６１］、［００６３］、図１、図１５）。
そして、吸引口７２ｂもまた図１の紙面と直交する方向に直線状に配置されている。
【０００６】
前記各従来技術のように、吸引部が造形テーブルの上側でありかつ水平方向を基準として、造形テーブルの上側かつ外側領域にて直線状の特定方向に配置されている場合には、ヒュームを吸引する方向もまた上記直線状と概略直交する方向に特定されている一方、粉末層に対する照射位置を吸引部との間の距離については、照射位置の移動に伴って、必然的に偏差（バラツキ）が発生する。
【０００７】
造形テーブルの中心位置を基準として照射位置と吸引部とが反対側に位置している場合には、相互の距離が比較的大きくなり、ヒュームの吸引速度が緩慢とならざるを得ない。
【０００８】
このような場合には、レーザビーム又は電子ビームが既にヒュームを発生させた後に、更に他の照射位置に移動している際には、当該他の照射位置の上側をヒュームが浮遊しながら移動することによって、前記レーザビーム又は電子ビームは、当該ヒュームを透過することを余儀なくされる。
【０００９】
このような浮遊しているヒュームを透過することは、その後の各粉末層における照射に対する障害の原因となる。
【００１０】
しかも、透過するヒュームの量によって照射に対する障害の程度が影響を受け、ひいては、照射に偏差が発生するという弊害を免れることができない。
【００１１】
このような弊害によって、三次元造形物内における焼結の程度の偏差が発生し、当該偏差は、三次元造形物における品質低下の原因に該当する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１８−７２９２６号公報
【特許文献２】特開２０１７−２０６７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、粉末層の上側を漂流しているヒュームによって、レーザビーム又は電子ビームの透過及び照射に障害が生じないように、ヒュームの吸引部を配置しかつ吸引に対する作動指令を行う三次元造形物の製造方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を解決するため、本願発明の基本構成は、
（１）チャンバー内に配置されている造形テーブル上におけるスキージによる粉末の散布、当該散布によって形成された粉末層に対するレーザビーム又は電子ビームによる照射に基づく造形領域の形成工程を採用している三次元造形物の製造方法であって、前記照射を原因として、前記粉末層から発生するヒュームを回収するコレクタに連通しかつヒュームを吸引する吸引部を、造形テーブルの上側であってしかも水平方向を基準として造形テーブルの全周囲を囲む位置に設置し、レーザビーム又は電子ビームの照射が継続している時間に吸引部の吸引の作動を継続している三次元造形物の製造方法、
（２）チャンバー内に配置されている造形テーブル上におけるスキージによる粉末の散布、当該散布によって形成された粉末層に対するレーザビーム又は電子ビームによる照射に基づく造形領域の形成工程を採用している三次元造形物の製造方法であって、前記照射を原因として、前記粉末層から発生するヒュームを回収するコレクタに連通しかつヒュームを吸引する吸引部を、造形テーブルの上側であってしかも水平方向を基準として造形テーブルの全周囲を囲む位置に設置すると共に、当該吸引部にて独立して吸引作動を行い得る各吸引領域を等間隔に配設し、かつ当該各吸引領域の中心位置である吸引基準位置を特定すると共に、各吸引領域における共通の作動時間幅を設定し、前記各粉末層において二次元方向に等間隔にて規則的に配列された位置に基づいて複数個の静止している照射基準位置を設定するか、又は前記各粉末層内を移動する照射位置において、各吸引基準位置における前記共通の時間幅による移動時間に基づき、照射開始の位置から当該移動時間を単位として、複数個の移動状態にある照射基準位置を設定し、かつ前記静止しているか又は移動状態にある複数個の照射基準位置にて現に照射が行われている照射基準位置Ｐを判定した上で、当該照射基準位置Ｐと最短距離にある吸引基準位置を選択し、当該吸引基準位置に対応する吸引領域に対する吸引の作動指令が行われている三次元造形物の製造方法、
（３）チャンバー内に配置されている造形テーブル上におけるスキージによる粉末の散布、当該散布によって形成された各粉末層に対するレーザビーム又は電子ビームによる照射に基づく造形領域の形成工程を採用している三次元造形物の製造方法であって、前記照射を原因として、前記粉末層から発生するヒュームを回収するコレクタに連通しかつヒュームを吸引する吸引部を、造形テーブルの上側であってしかも水平方向を基準として造形テーブルの全周囲を囲む位置に設置すると共に、当該吸引部にて独立して吸引作動を行い得る各吸引領域を等間隔に配設し、かつ当該各吸引領域の中心位置である吸引基準位置を特定すると共に、各吸引領域における共通の作動時間幅を設定し、前記各粉末層において二次元方向に等間隔にて規則的に配列された位置に基づいて複数個の静止している照射基準位置を設定し、かつ当該複数個の静止している照射基準位置にて現に照射が行われている照射基準位置Ｐを判定した上で、当該照射基準位置Ｐにおける照射位置の移動方向並びに移動速度に基づいて前記時間幅の時間に即して算定された隣の照射基準位置Ｐ’を設定するか、又は前記各粉末層内を移動する照射位置において、照射開始の位置から前記時間幅による移動時間に基づき、当該移動時間を単位として、複数個の移動状態にある照射基準位置を設定し、かつ当該複数個の移動状態にある照射基準位置にて現に照射が行われている照射基準位置Ｐを判定した上で、当該照射基準位置Ｐ及び当該照射基準位置Ｐから前記時間幅による時間を経ることによって移動が予定されている隣の照射基準位置Ｐ’を設定すると共に、照射基準位置Ｐ及び同Ｐ’とを結ぶ直線に対し照射基準位置Ｐにて直交する直線を基準として、前記隣の照射基準位置Ｐ’と反対側の位置にある各吸引基準位置に対応する吸引領域に対し、吸引の作動指令が行われている三次元造形物の製造方法、
からなる。
【発明の効果】
【００１５】
基本構成（１）においては、吸引部を造形テーブルの全周囲を囲んだ状態にて設置することによって、造形テーブルの中心位置以外の全ての領域において、最も近い吸引部が存在し、しかも前記中心位置もまた、従来技術のように、１個の直線状の吸引部を設置した構成において、当該中心位置を基準として、上記吸引部と反対側に位置している領域と上記吸引部との距離に比し、前記中心位置と各吸引部との距離は明らかに短い状態にある。
従って、基本構成（１）の場合には、照射位置と吸引部との距離の平均値を従来技術の場合に比し、短い状態にすると共に、前記距離の偏差を縮小することができる。
【００１６】
その結果、背景技術の項において指摘したような漂流するヒュームによるレーザビーム又は電子ビームのヒュームを透過した後におけるその後の照射に対する障害を減少することができる。
【００１７】
基本構成（２）においては、ヒュームの照射基準位置の中心位置と最短距離にある吸引部の位置を囲む領域における吸引によって、前記照射位置の移動速度よりも明白に大きな速度によるヒュームの吸引が実現し、漂流するヒュームによるレーザビーム又は電子ビームの前記照射に対する障害を十分防止することができる。
【００１８】
基本構成（３）においては、レーザビーム又は電子ビームの照射位置の移動方向と反対方向にヒュームが吸引され、ヒュームの漂流によるレーザビーム又は電子ビームの前記照射に対する障害を完全に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１の平面図を示す。尚、吸引部における内側の点線は、吸引を実現している造形テーブル側の隙間の存在を示す。
【図２】実施例２の平面図を示す。尚、吸引部における内側の点線は、図１の場合と同趣旨である。
【図３】基本構成（１）、（２）、（３）における吸引部の配置状態を説明しており、（ａ）は、側面図であり、（ｂ）は、平面図である。尚、吸引部における内側の点線は、図１の場合と同趣旨である。
【図４】基本構成（２）における照射基準位置の設定を説明する平断面図であり、（ａ）は、各粉末層における二次元方向に等間隔にて規則的に配列された位置に基づいて複数個の照射基準位置を設定する場合を示し、（ｂ）は、粉末層内を移動する照射位置において、各吸引基準位置における前記共通の時間幅による移動時間を基準として、照射開始の位置から当該移動時間を単位として、複数個の照射基準位置を設定する場合を示す。尚、吸引部の内側の実線によるライン間の隙間は、各吸引領域に対応する吸引穴の存在を示す。更には、Ｐは、現に照射が行われている照射基準位置を示す。
【図５（ａ）】基本構成（２）の制御工程を説明しており、全制御工程に関するフローチャートを示す。
【図５（ｂ）】基本構成（２）の制御工程を説明しており、吸引の作動指令に必要な吸引基準位置を選択するためのフローチャートを示す。
【図５（ｃ）】基本構成（２）の制御工程を説明しており、吸引の作動指令に必要な吸引基準位置を選択するためのフローチャートを示す。
【図６】基本構成（２）において、図５（ｃ）のフローチャートの前提となる各吸引領域及び各吸引基準位置の配列を示すグラフの表示を伴う平面図である。
【図７】基本構成（３）における照射基準位置の設定を説明する平断面図であり、（ａ）は、各粉末層における二次元方向に等間隔にて規則的に配列された位置に基づいて複数個の照射基準位置を設定する場合を示し、（ｂ）は、粉末層内を移動する照射位置において、各吸引基準位置における前記共通の時間幅による移動時間を基準として、照射開始の位置から当該移動時間を単位として、複数個の照射基準位置を設定する場合を示す。尚、吸引部の内側の実線によるライン間の隙間は、各吸引領域に対応する吸引穴の存在を示す。更には、Ｐは、現に照射が行われている照射基準位置を示し、Ｐ’は隣の照射基準位置を示す。
【図８（ａ）】基本構成（３）の制御工程を説明しており、全制御工程に関するフローチャートを示す。
【図８（ｂ）】基本構成（３）の制御工程を説明しており、吸引の作動指令に必要な吸引基準位置を選択するためのフローチャートを示す。
【図８（ｃ）】基本構成（３）の制御工程を説明しており、吸引の作動指令に必要な吸引基準位置を選択するためのフローチャートを示す。
【図９】各吸引領域を区分せずに連続した状態にて配置すると共に、各吸引領域に対応している各開閉弁を隣接した状態にて設置している基本構成（２）、（３）の実施形態を示しており、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。尚、（ｂ）における上下方向の矢印は開閉弁の移動方向を示す。尚、（ａ）における横方向の点線及び（ｂ）における縦方向の点線は、独立して吸引作動を行い得る吸引領域の境界ラインを示す。
【図１０】区分された各吸引領域を相互に隣接した状態にて設置すると共に、当該各吸引領域に対応する各開閉弁を隣接した状態にて設置している基本構成（２）、（３）の実施形態を示しており、（ａ）は、吸引領域の入口に開閉弁を設置した場合の平面図であり、（ｂ）は、当該各吸引領域とヒュームコレクタとを連通する各パイプの中途部位に開閉弁を設置している平面図であり、（ｃ）は、当該吸引領域とヒュームコレクタとを連通するパイプのヒュームコレクタ側の端部に開閉弁を設けている平面図である。
【図１１】区分されている各吸引領域に各吸引ファン及び当該吸引ファンに接続されている各吸引スイッチを設置している基本構成（２）、（３）の実施形態を示しており、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
造形テーブル１上における粉末の散布、当該散布によって形成された各粉末層３に対するレーザビーム又は電子ビームによる照射工程を必要とする基本構成（１）、（２）、（３）においては、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、ヒュームコレクタ６に連通する吸引部４を造形テーブル１の上側であって、しかも水平方向を基準として当該テーブル１を囲んだ状態にて配置しており、従来技術のように、特定の方向に直線状に配置している構成と明らかに相違している。
但し、造形テーブル１を囲んだ状態の吸引部４を設けることは、従来技術の場合のように、１カ所のヒュームコレクタ６では、吸引部４からヒュームコレクタ６に至るパイプ５が長距離と化すことから、複数個、具体的には、例えば矩形状の造形テーブル１の場合には、図３（ａ）に示すように４個のヒュームコレクタ６を設置すると良い。
尚、図３（ａ）、（ｂ）においては、レーザビーム又は電子ビームによる照射源及び各ビームに対する反射ミラーの図示を省略されている。
【００２１】
図３（ａ）、（ｂ）は、吸引部４をチャンバー内に設けている実施形態を示すが、基本構成（１）、（２）、（３）は、特許文献１の場合と同様に吸引部４をチャンバーの壁部２に設ける実施形態も当然選択可能である。
【００２２】
基本構成（１）、（２）、（３）においては、前記照射による三次元造形物の焼結層を形成した後に、当該焼結層の表面及びその近傍に対する切削工程を採用する構成を当然包摂しているが、常に切削工程を必要不可欠としている訳ではない。
但し、三次元造形物の正確な形状を確保するためには、前記切削工程を必要不可欠とする。
【００２３】
基本構成（１）の場合には、従来技術の場合と同様に吸引部４は三次元造形が行われる時間に、全領域にて一様に作動しているが、基本構成（２）及び（３）の場合には、焼結層における照射位置の変化に対応して作動する吸引作動を行う位置が選択され、かつ変化する。
【００２４】
従って、基本構成（２）及び（３）においては、吸引部４において等間隔に独立して吸引作動を行い得る各吸引領域４１を設定すると共に、当該各吸引領域４１の中心位置に吸引基準位置４２を設定しているが、その根拠は、このような吸引基準位置４２に基づいて、照射位置の変化に対応する吸引部４の作動位置を速やかに選択し得ることにある。
【００２５】
これに対し、基本構成（１）においては、一様に吸引作動が行われる以上、独立して吸引作動を行い得る各吸引領域４１を設定する必要がない。
【００２６】
各吸引領域４１が独立して吸引作用を発揮するためには、各吸引領域４１が図４（ａ）、及び図７（ａ）に示すように、固有のパイプ５を介してヒュームコレクタ６に連通しているか、又は後述するように、各吸引領域４１に対応する固有の開閉弁７が作用することを必要不可欠とする。
尚、図４（ａ）、（ｂ）及び図７（ａ）、（ｂ）においては、各吸引領域４１が独立して吸引作動を行うことに対応して、吸引穴４３をそれぞれ採用しているが、当該吸引穴４３は必要不可欠ではなく、各吸引領域４１の造形テーブル１側においては、吸引を実現する隙間が存在すれば良い。
【００２７】
各吸引領域４１における作動時間は、照射位置の変化の程度によって左右されるが、当該作動時間については、制御上の便宜に基づき、所定の時間幅が設定されている。
【００２８】
このような時間幅は、三次元造形物の大きさ、形状によって異なるが、通常、１０秒〜１分の時間を以って必要にして十分である。
【００２９】
基本構成（２）の場合には、１個の吸引領域４１の作動によってヒュームを吸引するが、基本構成（３）の場合においても、照射位置の移動方向と反対方向にある吸引領域４１が１個しか存在しない場合も当然発生し得る。
【００３０】
このような１個による作動を考慮し、各吸引領域４１を単位とする吸引力は、ヒュームが造形テーブル１の中心位置にて発生した場合においても、単独にてヒュームを吸引し得る程度であるならば、基本構成（２）及び（３）の前記効果を達成することができる。
【００３１】
何故ならば、基本構成（２）及び（３）においても、各吸引領域４１に対し最も遠距離にある各粉末層３における照射位置は、基本構成（１）の場合と同様に造形テーブル１の中心位置である以上、各吸引領域４１において現に照射が行われている照射位置が前記中心位置から離れた場合には、明らかに前記中心位置における照射の場合よりも強力な吸引を発揮し得るからである。
【００３２】
基本構成（２）及び（３）においては、複数個の照射基準位置３１を、図４（ａ）及び図７（ａ）に示す以下のＡ、又は図４（ｂ）及び図７（ｂ）に示す以下のＢによって設定している。
Ａ  各粉末層３における二次元方向に等間隔にて規則的に配列された位置に基づく複数個の静止した照射基準位置３１。
Ｂ  各粉末層３内を移動する照射位置において、移動開始の位置から各吸引領域４１について設定されている時間幅による移動時間に基づき、当該移動時間を単位とする複数個の移動状態にある照射基準位置３１。
【００３３】
前記Ａの複数個の静止している照射基準位置３１を設定しているのは、各粉末層３をレーザビーム又は電子ビームによって照射される焼結領域においては、前記のような静止した照射基準位置３１の何れも、必ず照射の対象となることを根拠としている。
【００３４】
従って、前記Ａによる複数個の静止している照射基準位置３１のうち、現に照射が行われている照射基準位置Ｐを検出するためには、全照射時間における何れかの時期に、複数個の照射基準位置３１の何れの照射基準位置３１をレーザビーム又は電子ビームが移動したかを判定することを必要不可欠としており、当該判定によって、照射基準位置Ｐを特定することができる。
【００３５】
レーザビーム又は電子ビームは、前記Ａによる複数個の配列位置を、規則的な時間に即して移動する訳ではない。
【００３６】
しかしながら、上記判定によって特定された照射基準位置Ｐは、規則的に配列された複数個の静止している照射基準位置３１の何れかに該当している。
【００３７】
前記Ｂの複数個の移動状態にある照射基準位置３１は、決してＡの場合のように等間隔に配列されている訳ではない。
【００３８】
従って、前記Ｂの複数個の移動状態にある照射基準位置３１においては、前記時間単位に即した照射基準位置Ｐが各粉末層３の如何なる位置に存在するかを判定することを必要不可欠としている。
【００３９】
照射位置は、均一に各粉末層３の焼結領域を順次移動することを考慮するならば、吸引における吸引時間幅による時間を単位として移動開始時期から設定されている以上、規則的な時間に即して、各粉末層３において略均一に照射基準位置３１を設定することができる。
【００４０】
基本構成（３）の場合には、現に照射が行われている照射基準位置Ｐのみならず、当該照射基準位置Ｐにおけるレーザビーム又は電子ビームの移動方向を確定するために図７（ａ）に示すような以下のαの位置、又は図７（ｂ）に示すような以下のβの位置によって、隣の照射基準位置Ｐ’を設定している。
α  前記Ａによって設定された照射基準位置Ｐにおける照射位置の移動方向並びに移動速度に即して、前記Ｂの時間単位の時間によって算定された位置。
β  前記Ｂによって設定された照射基準位置Ｐから、前記Ｂの時間単位を経ることによって移動が予定されている位置。
【００４１】
前記Ａにおいて設定されている照射基準位置Ｐをレーザビーム又は電子ビームによる照射位置が移動する場合には、必ず移動方向及び移動速度が特定されている。
【００４２】
前記αにおいては、このような移動方向及び移動速度に即して、前記Ｂの時間単位によって隣の照射基準位置Ｐ’を設定しているが、現実の照射位置は順次変化し得ることを考慮するならば、上記設定による隣の照射基準位置Ｐ’は必ずしも現実に照射位置が通過しかつ移動する訳ではない。
【００４３】
しかしながら、前記αによって算定された隣の照射基準位置Ｐ’が照射基準位置Ｐにおける照射位置の移動方向を反映し、かつ特定していることは明らかである。
【００４４】
前記βにおいて設定されている現実に照射が行われている照射基準位置Ｐ及び隣の照射基準位置Ｐ’は、現実に移動する照射位置から前記Ｂの時間単位を経ることによって現実に移動することが予定されている以上、照射基準位置Ｐにおける移動方向を特定していることに疑いの余地はない。
【００４５】
図４（ａ）、（ｂ）の平断面図に立脚している基本構成（２）においては、照射が行われている照射基準位置３１の中心位置と最短距離にある吸引基準位置４２を選択し、当該吸引基準位置４２を囲む吸引部４の作動指令を行うために、図５（ａ）のフローチャートに示すように、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムによる三次元造形物の形状の設定、及びスキージによって積層される各粉末層３の数Ｎを設定した上で、以下のプロセスが採用されている。
１  前記Ａの複数個の静止している照射基準位置３１、又はＢの複数個の移動状態にある照射基準位置３１の設定。
２  前記１によって設定された複数個の照射基準位置３１にて現に照射が行われている照射基準位置Ｐの判定。
３  照射基準位置Ｐと最短距離にある吸引基準位置４２の選択。
４  前記２によって選択された吸引基準位置４２に対応する吸引領域４１に対する吸引の作動指令。
【００４６】
現実に、前記中心位置から最短距離にある吸引基準位置４２の選択は、図５（ｂ）のフローチャートに示すように、以下のプロセスによる実施形態によって実現することができる。
１  造形テーブルの中心位置を原点とする極座標（ｒ，θ）における照射基準位置Ｐと全ての吸引基準位置４２との距離の算定。
２  図４（ａ）、（ｂ）に示すように、スタートの位置として任意に選択された吸引基準位置Ｓに対し、図４（ａ）に示すようなθが小さくなる方向の時計回り方向、又は図４（ｂ）に示すようなθが大きくなる方向の反時計回り方向にて存在し、未だ比較が行われていない吸引基準位置４２との間にて、前記１において算定された距離の大小関係の対比。
３  前記２の対比において、双方の吸引基準位置４２の一方が他方よりも小さな距離を呈した場合における当該一方の吸引基準位置４２の選択、及び双方の吸引基準位置４２が等しい距離を呈した場合における何れか一方の吸引基準位置４２の選択。
４  前記２の対比及び前記３の選択が、前記２によって特定された吸引基準位置４２に対して反時計回り方向又は時計回り方向にて、図４（ａ）、（ｂ）に示す隣接する吸引基準位置Ｓ’との間にて遂行されるに至るまで、前記２の対比及び前記３の選択の繰り返し。
尚、現に照射が行われている照射基準位置Ｐにおいては、所定の領域幅が存在することを考慮するならば、照射による焼結領域を基準とした場合には、プロセス１における照射基準位置Ｐとは、「照射基準位置Ｐの中心位置」の趣旨である。
【００４７】
しかしながら、三次元造形の制御に関与しているコンピュータにおいては、必然的に照射基準位置Ｐの中心位置を記録しかつ制御の対象としている以上、基本構成（２）における照射基準位置Ｐは、必然的に「照射基準位置Ｐの中心位置」であって、照射による焼結領域を基準とした場合の技術的趣旨と一致している。
【００４８】
前記３のプロセスにおいて、双方の吸引基準位置４２が等しい距離を呈した場合には、何れか一方の吸引基準位置４２を選択しているが、何れを選択しようと、その後のプロセスに作用する訳ではない。
【００４９】
選択された特定の吸引基準位置４２から時計回り又は反時計回りにて順次現に移動が行われている照射基準位置Ｐとの距離の大小関係と対比される以上、極座標（ｒ，θ）の採用によって円滑な吸引基準位置４２の選択を実現することができる。
因みに、直交座標（ｘ，ｙ）の場合には、特定の座標位置（Ｘ，Ｙ）に対し隣接する座標位置（Ｘ’，Ｙ’）の特定、更には座標位置（Ｘ，Ｙ）と（Ｘ’，Ｙ’）が時計回りの方向にあるか、反時と計回りの方向にあるかの判定という煩雑な作業を必要不可欠としており、時計回り又は反時計回りの方向を極座標（ｒ，θ）の場合のように、一律に特定することができない。
【００５０】
このような順次の対応を前提としている上記実施形態の場合には、各吸引領域４１及び当該吸引領域４１に対応する各吸引基準位置４２がどのような配列の状態にあろうと、照射基準位置Ｐとの最短距離を算出し得る点に特徴を有している。
【００５１】
大抵の造形テーブル１は、図４に示すように、水平方向に沿った平面形状が矩形であることから、吸引部４もまた矩形の辺に沿って配列されている。
【００５２】
このような場合には、図６の直交座標（ｘ，ｙ）によるグラフ及び図５（ｃ）のフローチャートに示すように、以下のプロセスによって前記中心位置からの最短距離にある吸引基準位置４２を選択することができる。
１  造形テーブルの中心位置を原点とする直交座標（ｘ，ｙ）において、矩形状の辺と平行状態にあるｘ軸、ｙ軸を選択した上で、現に照射が行われている照射基準位置Ｐの座標（ａ，ｂ）の判定。
２  座標（ａ，ｂ）に対し、ｘ軸方向及びｙ軸方向と平行な直線と前記吸引部４の入口とが交差する４カ所の座標（Ａ，ｂ），（−Ａ，ｂ），（ａ，Ｂ），（ａ，−Ｂ）の設定。
３  座標（ａ，ｂ）の位置と前記４カ所の座標との距離であるＡ−ａ，Ａ＋ａ，Ｂ−ｂ，Ｂ＋ｂのうち、最も小さな距離の選択。
４  前記３によって選択された座標位置に対し、最小距離を呈する吸引基準位置４２の選択。
尚、前記プロセス３において、４個の距離のうち最も小さな数値を呈する座標の選択については、（４×３×２×１）／（２×２）＝６回の対比によって済む以上、図５（ｂ）の実施形態のように、極座標（ｒ，θ）の設定は必ずしも必要ではない。
但し、前記４個の座標位置についても、極座標（ｒ，θ）を設定した上で、図５（ｂ）のフローチャートの場合と同様に、順次吸引基準位置４２からの距離を対比することが可能であって、この場合には、対比の数は４個に過ぎないことから、スピーディーな対比を実現することができる。
従って、プロセス１において、直交座標（ｘ，ｙ）に代えて、極座標（ｒ，θ）を採用した構成は、図５（ｃ）のフローチャートの構成と技術的には均等であって、図５（ｃ）の実施形態は、前記極座標（ｒ，θ）を採用する実施形態をも技術範囲として包摂している。
【００５３】
図６のように、直交座標（ｘ，ｙ）を採用した場合には、前記３のプロセスによって選択された座標が存在する矩形状の辺がｘ軸方向又はｙ軸方向の何れに沿っているかを判定した上で、ｘ軸方向に沿っている場合には、各吸引基準位置４２のｘ座標の数値Ｘ’と前記座標の数値ａとの差であるＸ’−ａの絶対値の大小関係を順次対比することを必要とし、前記矩形状の辺が前記３のプロセスにおいてｙ軸方向に沿っている場合には、当該辺における吸引基準位置４２のｙ軸における数値Ｙ’と前記座標の数値ｂとの差であるＹ’−ｂの絶対値を順次対比することを必要不可欠とし、図５（ｂ）のフローチャートと同様の対比に立脚している極座標（ｒ，θ）の場合よりも多少煩雑である。
直交座標（ｘ，ｙ）におけるこのような状況は、上記の技術上の均等関係を客観的に裏付けている。
【００５４】
基本構成（２）の場合には、例外的に、造形テーブル１の中心位置から最短距離にある吸引基準位置４２が複数個である場合が発生する。
【００５５】
具体的に説明するに、例えば長方形状の造形テーブル１の場合には、中心位置から２個の最短距離を予定する吸引基準位置４２が形成され、正方形状の造形テーブル１であって、しかも実施例１において後述するように、造形テーブル１の端部と吸引部４の入口とが等距離である場合には、造形テーブル１の中心位置から４個の最短距離を呈する吸引基準位置４２が形成され、造形テーブル１が円形であって、しかも実施例２において後述するように、吸引部４の入口が当該円形と同心円状に形成されている場合には、中心位置に対し、全吸引基準位置４２が最短距離を呈することにならざるを得ない。
【００５６】
しかしながら、前記照射基準位置３１が造形テーブル１の中心位置を現実に移動する時間は短時間であって、しかも最短距離を呈する吸引基準位置４２が複数個存在する場合には、複数の方向に吸引が行われる以上、各方向におけるヒュームの量は一方向の場合よりも減少していることを考慮するならば、ヒュームの漂流によって、レーザビーム又は電子ビームの透過及び照射に対する障害を十分防止し得るという効果を確保し得ることに変わりはない。
【００５７】
図７（ａ）、（ｂ）の平面図に立脚している基本構成（３）においては、図８（ａ）のフローチャートに示すように、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムによる三次元造形物の形状の設定、及びスキージによって積層される各粉末層３の数Ｎを設定した上で、以下のプロセスを採用している。
１  前記Ａの複数個の静止している照射基準位置３１、又はＢの複数個の移動状態にある照射基準位置３１の設定。
２  前記１によって設定された複数個の照射基準位置３１にて現に照射が行われている照射基準位置Ｐの判定。
３  前記α又はβによる隣の照射基準位置Ｐ’の設定。
４  前記２、３による照射基準位置Ｐ及び同Ｐ’とを結ぶ直線に対し、照射基準位置Ｐにて直交する直線方程式の設定。
５  前記４による直交する直線を基準として、前記３によって設定された隣の照射基準位置Ｐ’と反対側の領域に存在する吸引基準位置４２に対応する吸引領域４１に対する吸引の作動指令。
【００５８】
隣の照射基準位置Ｐ’と反対側に存在する吸引基準位置４２の具体的選択は、図８（ｂ）のフローチャートに示すように、以下のプロセスによって実現することができる。
１  造形テーブルの中心位置を原点とする極座標（ｒ，θ）において、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、前記の直交する直線方程式
2020138502.tif 000003
の設定。
但し、ａ，ｂは、それぞれθ＝０及びθ＝π／２の角度によるｒであって、現に照射が行われている照射基準位置Ｐの座標を（Ｒ，α）とし、隣の照射基準位置Ｐ’の座標を（Ｒ’，α’）とした場合、
2020138502.tif 000004
2020138502.tif 000005
である。
２  隣の照射基準位置Ｐ’（Ｒ’，α’）における
2020138502.tif 000006
と１との大小関係の判定。
３（１）  前記２において、
2020138502.tif 000007
の場合には、
各吸引基準位置４２の座標（Ｒ”，α”）について、
2020138502.tif 000008
を充足する吸引基準位置４２の選択。
（２）  前記２において、
2020138502.tif 000009
の場合には、
各吸引基準位置４２の座標（Ｒ”，α”）について、
2020138502.tif 000010
を充足する全吸引基準位置４２の選択。
【００５９】
前記３（１）、（２）によって選択された全吸引基準位置４２が、前記１によって設定された前記直交直線を基準とした場合に、隣の照射基準位置Ｐ’と反対側にあることは、前記直交する直線の方程式である
2020138502.tif 000011
と１との大小関係という初等数学によって直ちに察知し得る事項である。
【００６０】
前記ａ、ｂの一般式の導出について説明するに、照射が行われている照射基準位置Ｐ（Ｒ，α）と、隣の照射基準位置Ｐ’（Ｒ’，α’）とを結ぶ直線においては、
2020138502.tif 000012
が成立する。
【００６１】
従って、前記直線方程式と直交し、照射基準位置Ｐ（Ｒ，α）を通過する直線方程式については、
2020138502.tif 000013
を導出することができる。
【００６２】
上記直線方程式は、
2020138502.tif 000014
と変形することができることから、ａ、ｂについては、
2020138502.tif 000015
2020138502.tif 000016
を導出することができる。
【００６３】
図８（ｂ）のフローチャートについては、極座標（ｒ，θ）に即して説明したが、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、直交座標（ｘ，ｙ）を採用することによって、照射基準位置Ｐを通過する前記直交直線については、ｘ軸及びｙ軸とを通過する座標を（ａ，０）及び（０，ｂ）と設定することによって、ｘ／ａ＋ｙ／ｂ＝１と設定することができる。
【００６４】
上記設定の下に、隣の照射基準位置Ｐ’（Ｘ’，Ｙ’）におけるＸ’／ａ＋Ｙ’／ｂと１との大小関係を判定した上で、各吸引基準位置４２の座標（Ｘ”，Ｙ”）につき、Ｘ’／ａ＋Ｙ’／ｂと１との大小関係につき、Ｐ’（Ｘ’，Ｙ’）の場合と逆の大小関係にある全吸引基準位置４２を選択することは当然可能である。
【００６５】
即ち、図８（ｂ）のフローチャートに示す実施形態は、前記のような直交座標を採用したことによる算定方式と技術的に均等であって、このような算定方式による実施形態を当然技術的範囲として包摂している。
【００６６】
但し、隣の照射基準位置Ｐ’（Ｘ’，Ｙ’）における不等式と逆の不等式が成立する全吸引基準位置４２を選択する際、極座標（ｒ，θ）の場合の方が順次θ”を変化させることによって効率的な判定及び選択が実現し得るのに対し、直交座標（ｘ，ｙ）の場合には、各吸引基準位置４２の座標（Ｘ”，Ｙ”）につき、個別にＸ”及びＹ”の数値を変化させた上で、上記逆の不等式の成否を順次判定する必要があることを考慮するならば、直交座標（Ｘ，Ｙ）の場合の方が効率的な吸引基準位置４２の選択において多少不便である。
しかしながら、このような多少不便な状況は、当業者においては当然予測し得る事項である以上、上記のような技術的に均等であることを否定する根拠とはなり得ない。
【００６７】
図８（ｂ）のフローチャートに示す実施形態は、各吸引基準位置４２につき、個別に隣の照射基準位置３１の方向と反対方向にあるか否かを判断するというシンプルな構成であることに特徴を有している。
【００６８】
隣の照射基準位置Ｐ’と反対方向側の吸引基準位置４２を選択する他の実施形態としては、図８（ｃ）のフローチャートに示すように、以下のプロセスによって実現することができる。
１  造形テーブルの中心位置を原点とする極座標（ｒ，θ）において、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、前記の直交する直線の方程式
2020138502.tif 000017
の設定。
但し、ａ，ｂは、それぞれθ＝０及びθ＝π／２の角度によるｒであって、現に照射が行われている照射基準位置Ｐの座標を（Ｒ，α）とし、隣の照射基準位置Ｐ’の座標を（Ｒ’，α’）とした場合、
2020138502.tif 000018
2020138502.tif 000019
である。
２  図７（ａ）、（ｂ）に示すように、前記の直線方程式と吸引部の入口におけるラインとの２カ所の交点Ｑ１（Ｒ１’，α１’）及びＱ２（Ｒ２’，α２’）の算定。
但し、Ｑ１はＱ２の左側、又は上側、又は左上側に配置された位置である（図７（ａ）、（ｂ）においては、Ｑ１はＱ２の左上側に配置された状態を示す。）。
３  隣の照射基準位置Ｐ’（Ｒ’，α’）における
2020138502.tif 000020
と１との大小関係の判定。
４（１）  前記３において、
2020138502.tif 000021
の場合には、Ｑ１からθが大きくなる方向の反時計回り方向にてＱ２に至るまでの範囲内に存在する吸引基準位置４２の順次選択。
（２）  前記３において、
2020138502.tif 000022
の場合には、Ｑ１からθが小さくなる方向の時計回り方向にてＱ２に至るまでの範囲内に存在する吸引基準位置４２の順次選択。
【００６９】
図８（ｃ）のフローチャートに示す実施形態の場合には、２個の交点Ｑ１，Ｑ２からの時計方向又は反時計方向に従って吸引基準位置４２を選択する際に、直交座標（ｘ，ｙ）の場合には、極めて煩雑な算定を必要不可欠とすることから、各吸引基準位置４２につき、極座標（ｒ，θ）を設定することによって円滑に吸引基準位置４２を選択し得ることは、基本構成（２）の図４（ｂ）に示す実施形態の場合と同様である。
【００７０】
図８（ｃ）のフローチャートに示す実施形態において、Ｒ’・cosα’／ａ＋Ｒ’・sinα’／ｂ＞１の場合に、交点Ｑ１から反時計回りの方向にてＱ１に至るまでの範囲内に存在する吸引基準位置４２を選択するのは、前記直交する直線を基準とした場合に、これらの反時計回り及び時計回りの方向がＲ’・cosα’／ａ＋Ｒ’・sinα’／ｂ＞１を充足している隣の照射基準位置Ｐ’への方向と反対方向にあることを根拠としている。
【００７１】
同様に、Ｒ’・cosα’／ａ＋Ｒ’・sinα’／ｂ＜１の場合に、交点Ｑ１から時計回りの方向にてＱ１に至るまでの範囲内に存在する吸引基準位置４２を選択するのは、前記直交する直線を基準とした場合に、これらの時計回り及び反時計回りの方向が、Ｒ’・cosα’／ａ＋Ｒ’・sinα’／ｂ＜１を充足している隣の照射基準位置Ｐ’への方向と反対方向にあることを根拠としている。
【００７２】
図８（ｃ）のフローチャートに示す実施形態は、２個の交点Ｑ１、Ｑ２からの時計回り又は反時計回りの選択によって一挙に隣に設定されている照射基準位置３１と反対方向にある吸引基準位置４２を選択し得る点に特徴を有している。
【００７３】
図９（ａ）、（ｂ）は、前記吸引部４において、各吸引領域４１を区分されずに連続した状態にて配置すると共に各吸引領域４１に対応する各開閉弁７を各吸引領域４１の入口に相互に隣接した状態にて設置し、かつ吸引の作動指令が行われた吸引領域４１における開閉弁７が開口することを特徴とする実施形態を示す。
【００７４】
上記実施形態においては、区分されていないというシンプルな構成による各吸引領域４１及び隣接している開閉弁７の採用によって、基本構成（２）及び（３）における吸引基準位置４２の設定及び当該吸引基準位置４２の選択に適合することができる。
【００７５】
図１０は、前記吸引部４において、各吸引領域４１を相互に区分された状態にて配置すると共に、当該各吸引領域４１に対応する開閉弁７を当該吸引領域４１の入口又は当該各吸引領域４１とヒュームコレクタ６とを接続する各パイプ５の中途部位又はヒュームコレクタ６側の端部に設置しかつ吸引の作動指令が行われた吸引基準位置４２における開閉弁７が開口することを特徴とする実施形態を示す。
【００７６】
上記実施形態においては、既に区分されている各吸引領域４１及び当該吸引領域４１に対応する吸引基準位置４２、更には開閉弁７の設置によって、基本構成（２）及び（３）における前記吸引基準位置４２の設定及び当該吸引基準位置４２の選択に適合することができる。
【００７７】
しかも、上記実施形態の場合には、開閉弁７の設定位置を３カ所に亘って選択可能である一方、図１０（ｂ）、（ｃ）に示すように、ヒュームコレクタ６と連通するパイプ５に開閉弁７を設定した場合には、吸引部４の入口又はその近傍に開閉弁７を作動する装置の配列を避けることができる点において、安全な作動を実現することができる。
【００７８】
図１１は、前記吸引部４において、各吸引領域４１を相互に区分された状態にて配置すると共に、当該各吸引領域４１に吸引ファン８及び当該吸引ファン８に接続されている吸引スイッチ９を設置し、吸引の作動指令が行われた吸引領域４１における吸引スイッチ９及び吸引ファン８が作動することを特徴とする実施形態を示す。
【００７９】
上記実施形態においては、吸引基準位置４２に対して作動単位として開閉弁７ではなく、個別の吸引スイッチ９を有する吸引ファン８を設置していることを必要とする点において、図９、１０に示す各実施形態に比し、設計上やや煩雑である。
但し、図１１に示す実施形態の場合には、各吸引領域４１における吸引ファン８によってヒュームの吸引及びヒュームコレクタ６への移行が実現できる以上、ヒュームコレクタ６において、大型の吸引ファン８を設ける必要がない点において、ヒュームコレクタ６のスペースを縮小することができる。
【００８０】
レーザビーム又は電子ビームによる照射量が多いほど、ヒュームの発生量が多い傾向にある。
【００８１】
このような状況を考慮し、基本構成（１）、（２）、（３）においては、レーザビーム又は電子ビームの照射量が大きいほど、吸引部４における単位面積当たりの吸引量を大きく設定することを特徴とする実施形態を採用することができる。
【００８２】
上記実施形態においては、照射量が増加しかつ発生するヒュームの量も増加したとしても、吸引の程度の増加によってヒュームを速やかに吸引し、レーザビーム又は電子ビームの透過及び照射に対するヒュームによる障害を適切に防止することができる。
【００８３】
基本構成（１）、（２）、（３）の何れにおいても、図１及び図２に示すように、水平方向を基準として、造形テーブル１の端部と吸引部４とを等距離とする実施形態が望ましい。
【００８４】
何故ならば、このような等距離の設定によって、ヒュームがレーザビーム又は電子ビームによって照射された位置から吸引部４まで移動する時間の偏差が等距離でないような設計に比し、更に一層減少するからである。
【００８５】
以下、実施例に従って説明する。
【実施例１】
【００８６】
実施例１は、基本構成（１）、（２）、（３）において、図１に示すように、造形テーブル１の水平方向に沿った平面形状が正方形であり、吸引部４が正方形の辺を形成するように配置されていることを特徴としている（尚、図１は、図１０に示すように、吸引部４が区分された場合の実施形態を示す。）。
【００８７】
前述のように、造形テーブル１は、水平方向に沿った平面方向正方形を採用する場合が最も多いが、実施例１は、このような造形テーブル１の形状に即して、吸引部４もまた正方形の辺に沿って配列されている。
【００８８】
このような実施例１においては、水平方向を基準として、造形テーブル１の端部と吸引部４とを等距離とする実施形態に容易に適合することができる。
【００８９】
図１においては、吸引部４を造形テーブル１の端部と平行状態でない部位、即ちコーナーの近傍に設けていない状態を示すが、当該コーナー及びその近傍に吸引部４を設けることは、当然可能である。
【実施例２】
【００９０】
実施例２は、基本構成（１）、（２）、（３）において、図２に示すように、造形テーブル１が水平方向に沿った平面形状が円形であり、吸引部４が当該円形に対し同心円状に配置されていることを特徴としている（尚、図２は、図９に示すように、吸引部４が区分されずに連続した状態である場合の実施形態を示す。）。
【００９１】
図２の造形テーブル１は正方形状の造形テーブル１に比し、採用される頻度は少ない。
【００９２】
しかしながら、実施例２においては、図２に示す同心円状の配列によって、水平方向を基準として、造形テーブル１の端部と吸引部４とを等距離に設定した場合には、造形テーブル１を囲む全領域に吸引部４を設定することができ、スペースを有効に利用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は、レーザビーム又は電子ビームの照射を原因として発生したヒュームによる前記各ビームの透過及びその後の照射に対する障害を防止し、ひいては、三次元造形物における品質の偏差を減少させるか又は防止し得る点において画期的な意義を有しており、三次元造形の全ての構成において広範に利用することができる。
【符号の説明】
【００９４】
１    造形テーブル
２    チャンバーの壁部
３    照射の対象となる各粉末層
３１  照射基準位置
４    吸引部
４１  吸引領域
４２  吸引基準位置
４３  吸引穴
５    パイプ
６    ヒュームコレクタ
７    開閉弁
８    吸引ファン
９    吸引スイッチ
【図１】
2020138502.tif 000037
【図２】
2020138502.tif 000038
【図３】
2020138502.tif 000039
【図４】
2020138502.tif 000040
【図５（ａ）】
2020138502.tif 000041
【図５（ｂ）】
2020138502.tif 000042
【図５（ｃ）】
2020138502.tif 000043
【図６】
2020138502.tif 000044
【図７】
2020138502.tif 000045
【図８（ａ）】
2020138502.tif 000046
【図８（ｂ）】
2020138502.tif 000047
【図８（ｃ）】
2020138502.tif 000048
【図９】
2020138502.tif 000049
【図１０】
2020138502.tif 000050
【図１１】
2020138502.tif 000051
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月22日(2019.5.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバー内に配置されている造形テーブル上におけるスキージによる粉末の散布、当該散布によって形成された粉末層に対するレーザビーム又は電子ビームによる照射に基づく造形領域の形成工程を採用している三次元造形物の製造方法であって、前記照射を原因として、前記粉末層から発生するヒュームを回収するコレクタに連通しかつヒュームを吸引する吸引部を、造形テーブルの上側であってしかも水平方向を基準として造形テーブルの全周囲を囲む位置に設置すると共に、当該吸引部にて独立して吸引作動を行い得る各吸引領域を等間隔に配設し、かつ当該各吸引領域の中心位置である吸引基準位置を特定すると共に、各吸引領域における共通の作動時間幅を設定し、前記各粉末層において二次元方向に等間隔にて規則的に配列された位置に基づいて複数個の静止している照射基準位置を設定するか、又は前記各粉末層内を移動する照射位置において、各吸引基準位置における前記共通の時間幅による移動時間に基づき、照射開始の位置から当該移動時間を単位として、複数個の移動状態にある照射基準位置を設定し、かつ前記静止しているか又は移動状態にある複数個の照射基準位置にて現に照射が行われている照射基準位置Ｐを判定した上で、当該照射基準位置Ｐと最短距離にある吸引基準位置を選択し、当該吸引基準位置に対応する吸引領域に対する吸引の作動指令が行われている三次元造形物の製造方法。
【請求項２】
以下のプロセスによって、現に照射が行われている照射基準位置Ｐとの最短距離にある吸引基準位置を選択することを特徴とする請求項１記載の三次元造形物の製造方法。
１  造形テーブルの中心位置を原点とする極座標（ｒ，θ）における照射基準位置Ｐと全ての吸引基準位置との距離の算定。
２  スタートの位置として任意に選択された吸引基準位置に対しθが小さくなる方向の時計回り方向又はθが大きくなる方向の反時計回り方向にて存在し、未だ比較が行われていない吸引基準位置との間にて、前記１において算定された距離の大小関係の対比。
３  前記２の対比において、双方の吸引基準位置の一方が他方よりも小さな距離を呈した場合における当該一方の吸引基準位置の選択、及び双方の吸引基準位置が等しい距離を呈した場合における何れか一方の吸引基準位置の選択。
４  前記２の対比及び前記３の選択が、前記２によって特定された吸引基準位置に対して反時計回り方向又は時計回り方向にて隣接する吸引基準位置との間にて遂行されるに至るまで、前記２の対比及び前記３の選択の繰り返し。
【請求項３】
造形テーブルの形状が矩形状であって、かつ当該矩形の辺と平行状態にて設定されている吸引部において、以下のプロセスによって、前記照射基準位置Ｐの中心位置との最短距離にある吸引基準位置を選択することを特徴とする請求項１記載の三次元造形物の製造方法。
１  造形テーブルの中心位置を原点とする直交座標（ｘ，ｙ）において、矩形状の辺と平行状態にあるｘ軸、ｙ軸を選択した上で、現に照射が行われている照射基準位置Ｐの座標（ａ，ｂ）の判定。
２  座標（ａ，ｂ）に対し、ｘ軸方向及びｙ軸方向と平行な直線と前記吸引部の入口とが交差する４カ所の座標（Ａ，ｂ），（−Ａ，ｂ），（ａ，Ｂ），（ａ，−Ｂ）の設定。
３  座標（ａ，ｂ）の位置と前記４カ所の座標との距離であるＡ−ａ，Ａ＋ａ，Ｂ−ｂ，Ｂ＋ｂのうち、最も小さな距離の選択。
４  前記３によって選択された座標位置に対し、最小距離を呈する吸引基準位置の選択。
【請求項４】
チャンバー内に配置されている造形テーブル上におけるスキージによる粉末の散布、当該散布によって形成された各粉末層に対するレーザビーム又は電子ビームによる照射に基づく造形領域の形成工程を採用している三次元造形物の製造方法であって、前記照射を原因として、前記粉末層から発生するヒュームを回収するコレクタに連通しかつヒュームを吸引する吸引部を、造形テーブルの上側であってしかも水平方向を基準として造形テーブルの全周囲を囲む位置に設置すると共に、当該吸引部にて独立して吸引作動を行い得る各吸引領域を等間隔に配設し、かつ当該各吸引領域の中心位置である吸引基準位置を特定すると共に、各吸引領域における共通の作動時間幅を設定し、前記各粉末層において二次元方向に等間隔にて規則的に配列された位置に基づいて複数個の静止している照射基準位置を設定し、かつ当該複数個の静止している照射基準位置にて現に照射が行われている照射基準位置Ｐを判定した上で、当該照射基準位置Ｐにおける照射位置の移動方向並びに移動速度に基づいて前記時間幅の時間に即して算定された隣の照射基準位置Ｐ’を設定するか、又は前記各粉末層内を移動する照射位置において、照射開始の位置から前記時間幅による移動時間に基づき、当該移動時間を単位として、複数個の移動状態にある照射基準位置を設定し、かつ当該複数個の移動状態にある照射基準位置にて現に照射が行われている照射基準位置Ｐを判定した上で、当該照射基準位置Ｐ及び当該照射基準位置Ｐから前記時間幅による時間を経ることによって移動が予定されている隣の照射基準位置Ｐ’を設定すると共に、照射基準位置Ｐ及び同Ｐ’とを結ぶ直線に対し照射基準位置Ｐにて直交する直線を基準として、前記隣の照射基準位置Ｐ’と反対側の位置にある各吸引基準位置に対応する吸引領域に対し、吸引の作動指令が行われている三次元造形物の製造方法。
【請求項５】
以下のプロセスによって、前記直線を基準として、隣の照射基準位置Ｐ’と反対側の位置にある各吸引基準位置を選択することを特徴とする請求項４記載の三次元造形物の製造方法。
１  造形テーブルの中心位置を原点とする極座標（ｒ，θ）において、前記直交する直線の方程式
2020138502.tif 000052
の設定。
但し、ａ，ｂは、それぞれθ＝０及びθ＝π／２の角度によるｒであって、現に照射が行われている照射基準位置Ｐの座標を（Ｒ，α）とし、隣の照射基準位置Ｐ’の座標を（Ｒ’，α’）とした場合、
2020138502.tif 000053
2020138502.tif 000054
である。
２  隣の照射基準位置Ｐ’（Ｒ’，α’）における
2020138502.tif 000055
と１との大小関係の判定。
３（１）  前記２において、
2020138502.tif 000056
の場合には、
各吸引基準位置の座標（Ｒ”，α”）について、
2020138502.tif 000057
を充足する吸引基準位置の選択。
（２）  前記２において、
2020138502.tif 000058
の場合には、
各吸引基準位置の座標（Ｒ”，α”）について、
2020138502.tif 000059
を充足する全吸引基準位置の選択。
【請求項６】
以下のプロセスによって、前記直線を基準として、隣の照射基準位置Ｐ’と反対側の位置にある各吸引基準位置を選択することを特徴とする請求項４記載の三次元造形物の製造方法。
１  造形テーブルの中心位置を原点とする極座標（ｒ，θ）において、前記直交する直線の方程式
2020138502.tif 000060
の設定。
但し、ａ，ｂは、それぞれθ＝０及びθ＝π／２の角度によるｒであって、現に照射が行われている照射基準位置Ｐの座標を（Ｒ，α）とし、隣の照射基準位置Ｐ’の座標を（Ｒ’，α’）とした場合、
2020138502.tif 000061
2020138502.tif 000062
である。
２  前記直線方程式と吸引部の入口におけるラインとの２カ所の交点Ｑ１（Ｒ１’，α１’）及びＱ２（Ｒ２’，α２’）の算定。
但し、Ｑ１はＱ２の左側、又は上側、又は左上側に配置された位置である。
３  隣の照射基準位置Ｐ’（Ｒ’，α’）における
2020138502.tif 000063
と１との大小関係の判定。
４（１）  前記３において、
2020138502.tif 000064
の場合には、Ｑ１からθが大きくなる方向の反時計回り方向にてＱ2に至るまでの範囲内に存在する吸引基準位置の順次選択。
（２）  前記３において、
2020138502.tif 000065
の場合には、Ｑ１からθが小さくなる方向の時計回り方向にてＱ2に至るまでの範囲内に存在する吸引基準位置の順次選択。
【請求項７】
前記吸引部において、各吸引領域を区分されずに連続した状態にて配置すると共に各吸引領域に対応する各開閉弁を各吸引領域の入口に相互に隣接した状態にて設置し、かつ吸引の作動指令が行われた吸引領域における開閉弁が開口することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６の何れか一項に記載の三次元造形物の製造方法。
【請求項８】
前記吸引部において、各吸引領域を相互に区分された状態にて配置すると共に、当該各吸引領域に対応する開閉弁を当該吸引領域の入口又は当該各吸引領域とヒュームコレクタとを接続する各パイプの中途部位又はヒュームコレクタ側の端部に設置しかつ吸引の作動指令が行われた吸引基準位置における開閉弁が開口することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６の何れか一項に記載の三次元造形物の製造方法。
【請求項９】
前記吸引部において、各吸引領域を相互に区分された状態にて配置すると共に、当該各吸引領域に吸引ファン及び当該吸引ファンに接続されている吸引スイッチを設置し、吸引の作動指令が行われた吸引領域における吸引スイッチ及び吸引ファンが作動することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６の何れか一項に記載の三次元造形物の製造方法。
【請求項１０】
レーザビーム又は電子ビームの照射量が大きいほど、吸引部における単位面積当たりの吸引量を大きく設定することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９の何れか一項に記載の三次元造形物の製造方法。
【請求項１１】
水平方向を基準として、造形テーブルの端部とヒューム吸引部の入口とが造形テーブルの全周囲において等距離であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０の何れか一項に記載の三次元造形物の製造方法。
【請求項１２】
造形テーブルの水平方向に沿った平面形状が正方形であり、ヒューム吸引部が正方形の辺を形成するように配置されていることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１の何れか一項に記載の三次元造形物の製造方法。
【請求項１３】
造形テーブルの水平方向に沿った平面形状が円形であり、ヒューム吸引部が当該円形に対し同心円状に配置されていることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１の何れか一項に記載の三次元造形物の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元造形に際し、スキージの走行によって形成された粉末層に対するレーザビーム又は電子ビームの照射に伴って発生するヒュームを造形テーブルの全周囲にて吸引する吸引部を設置していることを前提とする三次元造形物の製造方法を対象としている。
【背景技術】
【０００２】
粉末層に対し、レーザビーム又は電子ビームを照射する三次元造形においては、当該照射に伴って煙露状のヒュームが必然的に発生する。
【０００３】
このようなヒュームは、三次元造形チャンバーの外部に設置されているヒュームコレクタに収集されるが、従来技術においては、吸引部が当該ヒュームコレクタに連通した上で、三次元造形物を載置する造形テーブルの上側の位置でありかつ水平方向を基準として、造形テーブルの外側領域にて直線状の特定方向に沿って１個の状態にて配置されている。
【０００４】
現に、特許文献１においては、造形テーブル４の上側かつ外側の位置にあるチャンバ１Ａの壁部に配置されている排出口Ｖ１は、ファン３Ｂによってチャンバ１Ａ内のヒュームを吸引する吸引部に該当するが、前記壁部において図１の紙面に直交する方向に直線状に配置されており、かつヒュームコレクタ３Ａに連通している（段落［００２３］、図２、図３）。
【０００５】
特許文献２においても、レーザビームの照射による焼結によって発生するヒュームは、ヒュームコレクタ１９に連通しているホルダ４３内に設置されている吸引口７２ｂから吸引され、カバーユニット排出口７２ａから排出され、ダクトボックス２１を介してヒュームコレクタ１９に連通している（段落［００６１］、［００６３］、図１、図１５）。
そして、吸引口７２ｂもまた図１の紙面と直交する方向に直線状に配置されている。
【０００６】
前記各従来技術のように、吸引部が造形テーブルの上側でありかつ水平方向を基準として、造形テーブルの上側かつ外側領域にて直線状の特定方向に配置されている場合には、ヒュームを吸引する方向もまた上記直線状と概略直交する方向に特定されている一方、粉末層に対する照射位置を吸引部との間の距離については、照射位置の移動に伴って、必然的に偏差（バラツキ）が発生する。
【０００７】
造形テーブルの中心位置を基準として照射位置と吸引部とが反対側に位置している場合には、相互の距離が比較的大きくなり、ヒュームの吸引速度が緩慢とならざるを得ない。
【０００８】
このような場合には、レーザビーム又は電子ビームが既にヒュームを発生させた後に、更に他の照射位置に移動している際には、当該他の照射位置の上側をヒュームが浮遊しながら移動することによって、前記レーザビーム又は電子ビームは、当該ヒュームを透過することを余儀なくされる。
【０００９】
このような浮遊しているヒュームを透過することは、その後の各粉末層における照射に対する障害の原因となる。
【００１０】
しかも、透過するヒュームの量によって照射に対する障害の程度が影響を受け、ひいては、照射に偏差が発生するという弊害を免れることができない。
【００１１】
このような弊害によって、三次元造形物内における焼結の程度の偏差が発生し、当該偏差は、三次元造形物における品質低下の原因に該当する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１８−７２９２６号公報
【特許文献２】特開２０１７−２０６７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、粉末層の上側を漂流しているヒュームによって、レーザビーム又は電子ビームの透過及び照射に障害が生じないように、ヒュームの吸引部を配置しかつ吸引に対する作動指令を行う三次元造形物の製造方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を解決するため、本願発明の基本構成は、
（１）チャンバー内に配置されている造形テーブル上におけるスキージによる粉末の散布、当該散布によって形成された粉末層に対するレーザビーム又は電子ビームによる照射に基づく造形領域の形成工程を採用している三次元造形物の製造方法であって、前記照射を原因として、前記粉末層から発生するヒュームを回収するコレクタに連通しかつヒュームを吸引する吸引部を、造形テーブルの上側であってしかも水平方向を基準として造形テーブルの全周囲を囲む位置に設置すると共に、当該吸引部にて独立して吸引作動を行い得る各吸引領域を等間隔に配設し、かつ当該各吸引領域の中心位置である吸引基準位置を特定すると共に、各吸引領域における共通の作動時間幅を設定し、前記各粉末層において二次元方向に等間隔にて規則的に配列された位置に基づいて複数個の静止している照射基準位置を設定するか、又は前記各粉末層内を移動する照射位置において、各吸引基準位置における前記共通の時間幅による移動時間に基づき、照射開始の位置から当該移動時間を単位として、複数個の移動状態にある照射基準位置を設定し、かつ前記静止しているか又は移動状態にある複数個の照射基準位置にて現に照射が行われている照射基準位置Ｐを判定した上で、当該照射基準位置Ｐと最短距離にある吸引基準位置を選択し、当該吸引基準位置に対応する吸引領域に対する吸引の作動指令が行われている三次元造形物の製造方法、
（２）チャンバー内に配置されている造形テーブル上におけるスキージによる粉末の散布、当該散布によって形成された各粉末層に対するレーザビーム又は電子ビームによる照射に基づく造形領域の形成工程を採用している三次元造形物の製造方法であって、前記照射を原因として、前記粉末層から発生するヒュームを回収するコレクタに連通しかつヒュームを吸引する吸引部を、造形テーブルの上側であってしかも水平方向を基準として造形テーブルの全周囲を囲む位置に設置すると共に、当該吸引部にて独立して吸引作動を行い得る各吸引領域を等間隔に配設し、かつ当該各吸引領域の中心位置である吸引基準位置を特定すると共に、各吸引領域における共通の作動時間幅を設定し、前記各粉末層において二次元方向に等間隔にて規則的に配列された位置に基づいて複数個の静止している照射基準位置を設定し、かつ当該複数個の静止している照射基準位置にて現に照射が行われている照射基準位置Ｐを判定した上で、当該照射基準位置Ｐにおける照射位置の移動方向並びに移動速度に基づいて前記時間幅の時間に即して算定された隣の照射基準位置Ｐ’を設定するか、又は前記各粉末層内を移動する照射位置において、照射開始の位置から前記時間幅による移動時間に基づき、当該移動時間を単位として、複数個の移動状態にある照射基準位置を設定し、かつ当該複数個の移動状態にある照射基準位置にて現に照射が行われている照射基準位置Ｐを判定した上で、当該照射基準位置Ｐ及び当該照射基準位置Ｐから前記時間幅による時間を経ることによって移動が予定されている隣の照射基準位置Ｐ’を設定すると共に、照射基準位置Ｐ及び同Ｐ’とを結ぶ直線に対し照射基準位置Ｐにて直交する直線を基準として、前記隣の照射基準位置Ｐ’と反対側の位置にある各吸引基準位置に対応する吸引領域に対し、吸引の作動指令が行われている三次元造形物の製造方法、
からなる。
【発明の効果】
【００１５】
基本構成（１）においては、ヒュームの照射基準位置の中心位置と最短距離にある吸引部の位置を囲む領域における吸引によって、前記照射位置の移動速度よりも明白に大きな速度によるヒュームの吸引が実現し、漂流するヒュームによるレーザビーム又は電子ビームの前記照射に対する障害を十分防止することができる。
【００１６】
基本構成（２）においては、レーザビーム又は電子ビームの照射位置の移動方向と反対方向にヒュームが吸引され、ヒュームの漂流によるレーザビーム又は電子ビームの前記照射に対する障害を完全に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例１の平面図を示す。尚、吸引部における内側の点線は、吸引を実現している造形テーブル側の隙間の存在を示す。
【図２】実施例２の平面図を示す。尚、吸引部における内側の点線は、図１の場合と同趣旨である。
【図３】基本構成（１）、（２）における吸引部の配置状態を説明しており、（ａ）は、側面図であり、（ｂ）は、平面図である。尚、吸引部における内側の点線は、図１の場合と同趣旨である。
【図４】基本構成（１）における照射基準位置の設定を説明する平断面図であり、（ａ）は、各粉末層における二次元方向に等間隔にて規則的に配列された位置に基づいて複数個の照射基準位置を設定する場合を示し、（ｂ）は、粉末層内を移動する照射位置において、各吸引基準位置における前記共通の時間幅による移動時間を基準として、照射開始の位置から当該移動時間を単位として、複数個の照射基準位置を設定する場合を示す。尚、吸引部の内側の実線によるライン間の隙間は、各吸引領域に対応する吸引穴の存在を示す。更には、Ｐは、現に照射が行われている照射基準位置を示す。
【図５（ａ）】基本構成（１）の制御工程を説明しており、全制御工程に関するフローチャートを示す。
【図５（ｂ）】基本構成（１）の制御工程を説明しており、吸引の作動指令に必要な吸引基準位置を選択するためのフローチャートを示す。
【図５（ｃ）】基本構成（１）の制御工程を説明しており、吸引の作動指令に必要な吸引基準位置を選択するためのフローチャートを示す。
【図６】基本構成（１）において、図５（ｃ）のフローチャートの前提となる各吸引領域及び各吸引基準位置の配列を示すグラフの表示を伴う平面図である。
【図７】基本構成（２）における照射基準位置の設定を説明する平断面図であり、（ａ）は、各粉末層における二次元方向に等間隔にて規則的に配列された位置に基づいて複数個の照射基準位置を設定する場合を示し、（ｂ）は、粉末層内を移動する照射位置において、各吸引基準位置における前記共通の時間幅による移動時間を基準として、照射開始の位置から当該移動時間を単位として、複数個の照射基準位置を設定する場合を示す。尚、吸引部の内側の実線によるライン間の隙間は、各吸引領域に対応する吸引穴の存在を示す。更には、Ｐは、現に照射が行われている照射基準位置を示し、Ｐ’は隣の照射基準位置を示す。
【図８（ａ）】基本構成（２）の制御工程を説明しており、全制御工程に関するフローチャートを示す。
【図８（ｂ）】基本構成（２）の制御工程を説明しており、吸引の作動指令に必要な吸引基準位置を選択するためのフローチャートを示す。
【図８（ｃ）】基本構成（２）の制御工程を説明しており、吸引の作動指令に必要な吸引基準位置を選択するためのフローチャートを示す。
【図９】各吸引領域を区分せずに連続した状態にて配置すると共に、各吸引領域に対応している各開閉弁を隣接した状態にて設置している基本構成（１）、（２）の実施形態を示しており、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。尚、（ｂ）における上下方向の矢印は開閉弁の移動方向を示す。尚、（ａ）における横方向の点線及び（ｂ）における縦方向の点線は、独立して吸引作動を行い得る吸引領域の境界ラインを示す。
【図１０】区分された各吸引領域を相互に隣接した状態にて設置すると共に、当該各吸引領域に対応する各開閉弁を隣接した状態にて設置している基本構成（１）、（２）の実施形態を示しており、（ａ）は、吸引領域の入口に開閉弁を設置した場合の平面図であり、（ｂ）は、当該各吸引領域とヒュームコレクタとを連通する各パイプの中途部位に開閉弁を設置している平面図であり、（ｃ）は、当該吸引領域とヒュームコレクタとを連通するパイプのヒュームコレクタ側の端部に開閉弁を設けている平面図である。
【図１１】区分されている各吸引領域に各吸引ファン及び当該吸引ファンに接続されている各吸引スイッチを設置している基本構成（１）、（２）の実施形態を示しており、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
造形テーブル１上における粉末の散布、当該散布によって形成された各粉末層３に対するレーザビーム又は電子ビームによる照射工程を必要とする基本構成（１）、（２）においては、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、ヒュームコレクタ６に連通する吸引部４を造形テーブル１の上側であって、しかも水平方向を基準として当該テーブル１を囲んだ状態にて配置しており、従来技術のように、特定の方向に直線状に配置している構成と明らかに相違している。
但し、造形テーブル１を囲んだ状態の吸引部４を設けることは、従来技術の場合のように、１カ所のヒュームコレクタ６では、吸引部４からヒュームコレクタ６に至るパイプ５が長距離と化すことから、複数個、具体的には、例えば矩形状の造形テーブル１の場合には、図３（ａ）に示すように４個のヒュームコレクタ６を設置すると良い。
尚、図３（ａ）、（ｂ）においては、レーザビーム又は電子ビームによる照射源及び各ビームに対する反射ミラーの図示を省略されている。
【００１９】
図３（ａ）、（ｂ）は、吸引部４をチャンバー内に設けている実施形態を示すが、基本構成（１）、（２）は、特許文献１の場合と同様に吸引部４をチャンバーの壁部２に設ける実施形態も当然選択可能である。
【００２０】
基本構成（１）、（２）においては、前記照射による三次元造形物の焼結層を形成した後に、当該焼結層の表面及びその近傍に対する切削工程を採用する構成を当然包摂しているが、常に切削工程を必要不可欠としている訳ではない。
但し、三次元造形物の正確な形状を確保するためには、前記切削工程を必要不可欠とする。
【００２１】
基本構成（１）及び（２）においては、焼結層における照射位置の変化に対応して作動する吸引作動を行う位置が選択され、かつ変化する。
【００２２】
従って、基本構成（１）及び（２）においては、吸引部４において等間隔に独立して吸引作動を行い得る各吸引領域４１を設定すると共に、当該各吸引領域４１の中心位置に吸引基準位置４２を設定しているが、その根拠は、このような吸引基準位置４２に基づいて、照射位置の変化に対応する吸引部４の作動位置を速やかに選択し得ることにある。
【００２３】
各吸引領域４１が独立して吸引作用を発揮するためには、各吸引領域４１が図４（ａ）、及び図７（ａ）に示すように、固有のパイプ５を介してヒュームコレクタ６に連通しているか、又は後述するように、各吸引領域４１に対応する固有の開閉弁７が作用することを必要不可欠とする。
尚、図４（ａ）、（ｂ）及び図７（ａ）、（ｂ）においては、各吸引領域４１が独立して吸引作動を行うことに対応して、吸引穴４３をそれぞれ採用しているが、当該吸引穴４３は必要不可欠ではなく、各吸引領域４１の造形テーブル１側においては、吸引を実現する隙間が存在すれば良い。
【００２４】
各吸引領域４１における作動時間は、照射位置の変化の程度によって左右されるが、当該作動時間については、制御上の便宜に基づき、所定の時間幅が設定されている。
【００２５】
このような時間幅は、三次元造形物の大きさ、形状によって異なるが、通常、１０秒〜１分の時間を以って必要にして十分である。
【００２６】
基本構成（１）の場合には、１個の吸引領域４１の作動によってヒュームを吸引するが、基本構成（２）の場合においても、照射位置の移動方向と反対方向にある吸引領域４１が１個しか存在しない場合も当然発生し得る。
【００２７】
このような１個による作動を考慮し、各吸引領域４１を単位とする吸引力は、ヒュームが造形テーブル１の中心位置にて発生した場合においても、単独にてヒュームを吸引し得る程度であるならば、基本構成（１）及び（２）の前記効果を達成することができる。
【００２８】
何故ならば、基本構成（１）及び（２）においても、各吸引領域４１に対し最も遠距離にある各粉末層３における照射位置は、造形テーブル１の中心位置である以上、各吸引領域４１において現に照射が行われている照射位置が前記中心位置から離れた場合には、明らかに前記中心位置における照射の場合よりも強力な吸引を発揮し得るからである。
【００２９】
基本構成（１）及び（２）においては、複数個の照射基準位置３１を、図４（ａ）及び図７（ａ）に示す以下のＡ、又は図４（ｂ）及び図７（ｂ）に示す以下のＢによって設定している。
Ａ  各粉末層３における二次元方向に等間隔にて規則的に配列された位置に基づく複数個の静止した照射基準位置３１。
Ｂ  各粉末層３内を移動する照射位置において、移動開始の位置から各吸引領域４１について設定されている時間幅による移動時間に基づき、当該移動時間を単位とする複数個の移動状態にある照射基準位置３１。
【００３０】
前記Ａの複数個の静止している照射基準位置３１を設定しているのは、各粉末層３をレーザビーム又は電子ビームによって照射される焼結領域においては、前記のような静止した照射基準位置３１の何れも、必ず照射の対象となることを根拠としている。
【００３１】
従って、前記Ａによる複数個の静止している照射基準位置３１のうち、現に照射が行われている照射基準位置Ｐを検出するためには、全照射時間における何れかの時期に、複数個の照射基準位置３１の何れの照射基準位置３１をレーザビーム又は電子ビームが移動したかを判定することを必要不可欠としており、当該判定によって、照射基準位置Ｐを特定することができる。
【００３２】
レーザビーム又は電子ビームは、前記Ａによる複数個の配列位置を、規則的な時間に即して移動する訳ではない。
【００３３】
しかしながら、上記判定によって特定された照射基準位置Ｐは、規則的に配列された複数個の静止している照射基準位置３１の何れかに該当している。
【００３４】
前記Ｂの複数個の移動状態にある照射基準位置３１は、決してＡの場合のように等間隔に配列されている訳ではない。
【００３５】
従って、前記Ｂの複数個の移動状態にある照射基準位置３１においては、前記時間単位に即した照射基準位置Ｐが各粉末層３の如何なる位置に存在するかを判定することを必要不可欠としている。
【００３６】
照射位置は、均一に各粉末層３の焼結領域を順次移動することを考慮するならば、吸引における吸引時間幅による時間を単位として移動開始時期から設定されている以上、規則的な時間に即して、各粉末層３において略均一に照射基準位置３１を設定することができる。
【００３７】
基本構成（２）の場合には、現に照射が行われている照射基準位置Ｐのみならず、当該照射基準位置Ｐにおけるレーザビーム又は電子ビームの移動方向を確定するために図７（ａ）に示すような以下のαの位置、又は図７（ｂ）に示すような以下のβの位置によって、隣の照射基準位置Ｐ’を設定している。
α  前記Ａによって設定された照射基準位置Ｐにおける照射位置の移動方向並びに移動速度に即して、前記Ｂの時間単位の時間によって算定された位置。
β  前記Ｂによって設定された照射基準位置Ｐから、前記Ｂの時間単位を経ることによって移動が予定されている位置。
【００３８】
前記Ａにおいて設定されている照射基準位置Ｐをレーザビーム又は電子ビームによる照射位置が移動する場合には、必ず移動方向及び移動速度が特定されている。
【００３９】
前記αにおいては、このような移動方向及び移動速度に即して、前記Ｂの時間単位によって隣の照射基準位置Ｐ’を設定しているが、現実の照射位置は順次変化し得ることを考慮するならば、上記設定による隣の照射基準位置Ｐ’は必ずしも現実に照射位置が通過しかつ移動する訳ではない。
【００４０】
しかしながら、前記αによって算定された隣の照射基準位置Ｐ’が照射基準位置Ｐにおける照射位置の移動方向を反映し、かつ特定していることは明らかである。
【００４１】
前記βにおいて設定されている現実に照射が行われている照射基準位置Ｐ及び隣の照射基準位置Ｐ’は、現実に移動する照射位置から前記Ｂの時間単位を経ることによって現実に移動することが予定されている以上、照射基準位置Ｐにおける移動方向を特定していることに疑いの余地はない。
【００４２】
図４（ａ）、（ｂ）の平断面図に立脚している基本構成（１）においては、照射が行われている照射基準位置３１の中心位置と最短距離にある吸引基準位置４２を選択し、当該吸引基準位置４２を囲む吸引部４の作動指令を行うために、図５（ａ）のフローチャートに示すように、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムによる三次元造形物の形状の設定、及びスキージによって積層される各粉末層３の数Ｎを設定した上で、以下のプロセスが採用されている。
１  前記Ａの複数個の静止している照射基準位置３１、又はＢの複数個の移動状態にある照射基準位置３１の設定。
２  前記１によって設定された複数個の照射基準位置３１にて現に照射が行われている照射基準位置Ｐの判定。
３  照射基準位置Ｐと最短距離にある吸引基準位置４２の選択。
４  前記２によって選択された吸引基準位置４２に対応する吸引領域４１に対する吸引の作動指令。
【００４３】
現実に、前記中心位置から最短距離にある吸引基準位置４２の選択は、図５（ｂ）のフローチャートに示すように、以下のプロセスによる実施形態によって実現することができる。
１  造形テーブルの中心位置を原点とする極座標（ｒ，θ）における照射基準位置Ｐと全ての吸引基準位置４２との距離の算定。
２  図４（ａ）、（ｂ）に示すように、スタートの位置として任意に選択された吸引基準位置Ｓに対し、図４（ａ）に示すようなθが小さくなる方向の時計回り方向、又は図４（ｂ）に示すようなθが大きくなる方向の反時計回り方向にて存在し、未だ比較が行われていない吸引基準位置４２との間にて、前記１において算定された距離の大小関係の対比。
３  前記２の対比において、双方の吸引基準位置４２の一方が他方よりも小さな距離を呈した場合における当該一方の吸引基準位置４２の選択、及び双方の吸引基準位置４２が等しい距離を呈した場合における何れか一方の吸引基準位置４２の選択。
４  前記２の対比及び前記３の選択が、前記２によって特定された吸引基準位置４２に対して反時計回り方向又は時計回り方向にて、図４（ａ）、（ｂ）に示す隣接する吸引基準位置Ｓ’との間にて遂行されるに至るまで、前記２の対比及び前記３の選択の繰り返し。
尚、現に照射が行われている照射基準位置Ｐにおいては、所定の領域幅が存在することを考慮するならば、照射による焼結領域を基準とした場合には、プロセス１における照射基準位置Ｐとは、「照射基準位置Ｐの中心位置」の趣旨である。
【００４４】
しかしながら、三次元造形の制御に関与しているコンピュータにおいては、必然的に照射基準位置Ｐの中心位置を記録しかつ制御の対象としている以上、基本構成（１）における照射基準位置Ｐは、必然的に「照射基準位置Ｐの中心位置」であって、照射による焼結領域を基準とした場合の技術的趣旨と一致している。
【００４５】
前記３のプロセスにおいて、双方の吸引基準位置４２が等しい距離を呈した場合には、何れか一方の吸引基準位置４２を選択しているが、何れを選択しようと、その後のプロセスに作用する訳ではない。
【００４６】
選択された特定の吸引基準位置４２から時計回り又は反時計回りにて順次現に移動が行われている照射基準位置Ｐとの距離の大小関係と対比される以上、極座標（ｒ，θ）の採用によって円滑な吸引基準位置４２の選択を実現することができる。
因みに、直交座標（ｘ，ｙ）の場合には、特定の座標位置（Ｘ，Ｙ）に対し隣接する座標位置（Ｘ’，Ｙ’）の特定、更には座標位置（Ｘ，Ｙ）と（Ｘ’，Ｙ’）が時計回りの方向にあるか、反時と計回りの方向にあるかの判定という煩雑な作業を必要不可欠としており、時計回り又は反時計回りの方向を極座標（ｒ，θ）の場合のように、一律に特定することができない。
【００４７】
このような順次の対応を前提としている上記実施形態の場合には、各吸引領域４１及び当該吸引領域４１に対応する各吸引基準位置４２がどのような配列の状態にあろうと、照射基準位置Ｐとの最短距離を算出し得る点に特徴を有している。
【００４８】
大抵の造形テーブル１は、図４に示すように、水平方向に沿った平面形状が矩形であることから、吸引部４もまた矩形の辺に沿って配列されている。
【００４９】
このような場合には、図６の直交座標（ｘ，ｙ）によるグラフ及び図５（ｃ）のフローチャートに示すように、以下のプロセスによって前記中心位置からの最短距離にある吸引基準位置４２を選択することができる。
１  造形テーブルの中心位置を原点とする直交座標（ｘ，ｙ）において、矩形状の辺と平行状態にあるｘ軸、ｙ軸を選択した上で、現に照射が行われている照射基準位置Ｐの座標（ａ，ｂ）の判定。
２  座標（ａ，ｂ）に対し、ｘ軸方向及びｙ軸方向と平行な直線と前記吸引部４の入口とが交差する４カ所の座標（Ａ，ｂ），（−Ａ，ｂ），（ａ，Ｂ），（ａ，−Ｂ）の設定。
３  座標（ａ，ｂ）の位置と前記４カ所の座標との距離であるＡ−ａ，Ａ＋ａ，Ｂ−ｂ，Ｂ＋ｂのうち、最も小さな距離の選択。
４  前記３によって選択された座標位置に対し、最小距離を呈する吸引基準位置４２の選択。
尚、前記プロセス３において、４個の距離のうち最も小さな数値を呈する座標の選択については、（４×３×２×１）／（２×２）＝６回の対比によって済む以上、図５（ｂ）の実施形態のように、極座標（ｒ，θ）の設定は必ずしも必要ではない。
但し、前記４個の座標位置についても、極座標（ｒ，θ）を設定した上で、図５（ｂ）のフローチャートの場合と同様に、順次吸引基準位置４２からの距離を対比することが可能であって、この場合には、対比の数は４個に過ぎないことから、スピーディーな対比を実現することができる。
従って、プロセス１において、直交座標（ｘ，ｙ）に代えて、極座標（ｒ，θ）を採用した構成は、図５（ｃ）のフローチャートの構成と技術的には均等であって、図５（ｃ）の実施形態は、前記極座標（ｒ，θ）を採用する実施形態をも技術範囲として包摂している。
【００５０】
図６のように、直交座標（ｘ，ｙ）を採用した場合には、前記３のプロセスによって選択された座標が存在する矩形状の辺がｘ軸方向又はｙ軸方向の何れに沿っているかを判定した上で、ｘ軸方向に沿っている場合には、各吸引基準位置４２のｘ座標の数値Ｘ’と前記座標の数値ａとの差であるＸ’−ａの絶対値の大小関係を順次対比することを必要とし、前記矩形状の辺が前記３のプロセスにおいてｙ軸方向に沿っている場合には、当該辺における吸引基準位置４２のｙ軸における数値Ｙ’と前記座標の数値ｂとの差であるＹ’−ｂの絶対値を順次対比することを必要不可欠とし、図５（ｂ）のフローチャートと同様の対比に立脚している極座標（ｒ，θ）の場合よりも多少煩雑である。
直交座標（ｘ，ｙ）におけるこのような状況は、上記の技術上の均等関係を客観的に裏付けている。
【００５１】
基本構成（１）の場合には、例外的に、造形テーブル１の中心位置から最短距離にある吸引基準位置４２が複数個である場合が発生する。
【００５２】
具体的に説明するに、例えば長方形状の造形テーブル１の場合には、中心位置から２個の最短距離を予定する吸引基準位置４２が形成され、正方形状の造形テーブル１であって、しかも実施例１において後述するように、造形テーブル１の端部と吸引部４の入口とが等距離である場合には、造形テーブル１の中心位置から４個の最短距離を呈する吸引基準位置４２が形成され、造形テーブル１が円形であって、しかも実施例２において後述するように、吸引部４の入口が当該円形と同心円状に形成されている場合には、中心位置に対し、全吸引基準位置４２が最短距離を呈することにならざるを得ない。
【００５３】
しかしながら、前記照射基準位置３１が造形テーブル１の中心位置を現実に移動する時間は短時間であって、しかも最短距離を呈する吸引基準位置４２が複数個存在する場合には、複数の方向に吸引が行われる以上、各方向におけるヒュームの量は一方向の場合よりも減少していることを考慮するならば、ヒュームの漂流によって、レーザビーム又は電子ビームの透過及び照射に対する障害を十分防止し得るという効果を確保し得ることに変わりはない。
【００５４】
図７（ａ）、（ｂ）の平面図に立脚している基本構成（２）においては、図８（ａ）のフローチャートに示すように、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムによる三次元造形物の形状の設定、及びスキージによって積層される各粉末層３の数Ｎを設定した上で、以下のプロセスを採用している。
１  前記Ａの複数個の静止している照射基準位置３１、又はＢの複数個の移動状態にある照射基準位置３１の設定。
２  前記１によって設定された複数個の照射基準位置３１にて現に照射が行われている照射基準位置Ｐの判定。
３  前記α又はβによる隣の照射基準位置Ｐ’の設定。
４  前記２、３による照射基準位置Ｐ及び同Ｐ’とを結ぶ直線に対し、照射基準位置Ｐにて直交する直線方程式の設定。
５  前記４による直交する直線を基準として、前記３によって設定された隣の照射基準位置Ｐ’と反対側の領域に存在する吸引基準位置４２に対応する吸引領域４１に対する吸引の作動指令。
【００５５】
隣の照射基準位置Ｐ’と反対側に存在する吸引基準位置４２の具体的選択は、図８（ｂ）のフローチャートに示すように、以下のプロセスによって実現することができる。
１  造形テーブルの中心位置を原点とする極座標（ｒ，θ）において、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、前記の直交する直線方程式
2020138502.tif 000066
の設定。
但し、ａ，ｂは、それぞれθ＝０及びθ＝π／２の角度によるｒであって、現に照射が行われている照射基準位置Ｐの座標を（Ｒ，α）とし、隣の照射基準位置Ｐ’の座標を（Ｒ’，α’）とした場合、
2020138502.tif 000067
2020138502.tif 000068
である。
２  隣の照射基準位置Ｐ’（Ｒ’，α’）における
2020138502.tif 000069
と１との大小関係の判定。
３（１）  前記２において、
2020138502.tif 000070
の場合には、
各吸引基準位置４２の座標（Ｒ”，α”）について、
2020138502.tif 000071
を充足する吸引基準位置４２の選択。
（２）  前記２において、
2020138502.tif 000072
の場合には、
各吸引基準位置４２の座標（Ｒ”，α”）について、
2020138502.tif 000073
を充足する全吸引基準位置４２の選択。
【００５６】
前記３（１）、（２）によって選択された全吸引基準位置４２が、前記１によって設定された前記直交直線を基準とした場合に、隣の照射基準位置Ｐ’と反対側にあることは、前記直交する直線の方程式である
2020138502.tif 000074
と１との大小関係という初等数学によって直ちに察知し得る事項である。
【００５７】
前記ａ、ｂの一般式の導出について説明するに、照射が行われている照射基準位置Ｐ（Ｒ，α）と、隣の照射基準位置Ｐ’（Ｒ’，α’）とを結ぶ直線においては、
2020138502.tif 000075
が成立する。
【００５８】
従って、前記直線方程式と直交し、照射基準位置Ｐ（Ｒ，α）を通過する直線方程式については、
2020138502.tif 000076
を導出することができる。
【００５９】
上記直線方程式は、
2020138502.tif 000077
と変形することができることから、ａ、ｂについては、
2020138502.tif 000078
2020138502.tif 000079
を導出することができる。
【００６０】
図８（ｂ）のフローチャートについては、極座標（ｒ，θ）に即して説明したが、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、直交座標（ｘ，ｙ）を採用することによって、照射基準位置Ｐを通過する前記直交直線については、ｘ軸及びｙ軸とを通過する座標を（ａ，０）及び（０，ｂ）と設定することによって、ｘ／ａ＋ｙ／ｂ＝１と設定することができる。
【００６１】
上記設定の下に、隣の照射基準位置Ｐ’（Ｘ’，Ｙ’）におけるＸ’／ａ＋Ｙ’／ｂと１との大小関係を判定した上で、各吸引基準位置４２の座標（Ｘ”，Ｙ”）につき、Ｘ’／ａ＋Ｙ’／ｂと１との大小関係につき、Ｐ’（Ｘ’，Ｙ’）の場合と逆の大小関係にある全吸引基準位置４２を選択することは当然可能である。
【００６２】
即ち、図８（ｂ）のフローチャートに示す実施形態は、前記のような直交座標を採用したことによる算定方式と技術的に均等であって、このような算定方式による実施形態を当然技術的範囲として包摂している。
【００６３】
但し、隣の照射基準位置Ｐ’（Ｘ’，Ｙ’）における不等式と逆の不等式が成立する全吸引基準位置４２を選択する際、極座標（ｒ，θ）の場合の方が順次θ”を変化させることによって効率的な判定及び選択が実現し得るのに対し、直交座標（ｘ，ｙ）の場合には、各吸引基準位置４２の座標（Ｘ”，Ｙ”）につき、個別にＸ”及びＹ”の数値を変化させた上で、上記逆の不等式の成否を順次判定する必要があることを考慮するならば、直交座標（Ｘ，Ｙ）の場合の方が効率的な吸引基準位置４２の選択において多少不便である。
しかしながら、このような多少不便な状況は、当業者においては当然予測し得る事項である以上、上記のような技術的に均等であることを否定する根拠とはなり得ない。
【００６４】
図８（ｂ）のフローチャートに示す実施形態は、各吸引基準位置４２につき、個別に隣の照射基準位置３１の方向と反対方向にあるか否かを判断するというシンプルな構成であることに特徴を有している。
【００６５】
隣の照射基準位置Ｐ’と反対方向側の吸引基準位置４２を選択する他の実施形態としては、図８（ｃ）のフローチャートに示すように、以下のプロセスによって実現することができる。
１  造形テーブルの中心位置を原点とする極座標（ｒ，θ）において、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、前記の直交する直線の方程式
2020138502.tif 000080
の設定。
但し、ａ，ｂは、それぞれθ＝０及びθ＝π／２の角度によるｒであって、現に照射が行われている照射基準位置Ｐの座標を（Ｒ，α）とし、隣の照射基準位置Ｐ’の座標を（Ｒ’，α’）とした場合、
2020138502.tif 000081
2020138502.tif 000082
である。
２  図７（ａ）、（ｂ）に示すように、前記の直線方程式と吸引部の入口におけるラインとの２カ所の交点Ｑ１（Ｒ１’，α１’）及びＱ２（Ｒ２’，α２’）の算定。
但し、Ｑ１はＱ２の左側、又は上側、又は左上側に配置された位置である（図７（ａ）、（ｂ）においては、Ｑ１はＱ２の左上側に配置された状態を示す。）。
３  隣の照射基準位置Ｐ’（Ｒ’，α’）における
2020138502.tif 000083
と１との大小関係の判定。
４（１）  前記３において、
2020138502.tif 000084
の場合には、Ｑ１からθが大きくなる方向の反時計回り方向にてＱ２に至るまでの範囲内に存在する吸引基準位置４２の順次選択。
（２）  前記３において、
2020138502.tif 000085
の場合には、Ｑ１からθが小さくなる方向の時計回り方向にてＱ２に至るまでの範囲内に存在する吸引基準位置４２の順次選択。
【００６６】
図８（ｃ）のフローチャートに示す実施形態の場合には、２個の交点Ｑ１，Ｑ２からの時計方向又は反時計方向に従って吸引基準位置４２を選択する際に、直交座標（ｘ，ｙ）の場合には、極めて煩雑な算定を必要不可欠とすることから、各吸引基準位置４２につき、極座標（ｒ，θ）を設定することによって円滑に吸引基準位置４２を選択し得ることは、基本構成（１）の図４（ｂ）に示す実施形態の場合と同様である。
【００６７】
図８（ｃ）のフローチャートに示す実施形態において、Ｒ’・cosα’／ａ＋Ｒ’・sinα’／ｂ＞１の場合に、交点Ｑ１から反時計回りの方向にてＱ１に至るまでの範囲内に存在する吸引基準位置４２を選択するのは、前記直交する直線を基準とした場合に、これらの反時計回り及び時計回りの方向がＲ’・cosα’／ａ＋Ｒ’・sinα’／ｂ＞１を充足している隣の照射基準位置Ｐ’への方向と反対方向にあることを根拠としている。
【００６８】
同様に、Ｒ’・cosα’／ａ＋Ｒ’・sinα’／ｂ＜１の場合に、交点Ｑ１から時計回りの方向にてＱ１に至るまでの範囲内に存在する吸引基準位置４２を選択するのは、前記直交する直線を基準とした場合に、これらの時計回り及び反時計回りの方向が、Ｒ’・cosα’／ａ＋Ｒ’・sinα’／ｂ＜１を充足している隣の照射基準位置Ｐ’への方向と反対方向にあることを根拠としている。
【００６９】
図８（ｃ）のフローチャートに示す実施形態は、２個の交点Ｑ１、Ｑ２からの時計回り又は反時計回りの選択によって一挙に隣に設定されている照射基準位置３１と反対方向にある吸引基準位置４２を選択し得る点に特徴を有している。
【００７０】
図９（ａ）、（ｂ）は、前記吸引部４において、各吸引領域４１を区分されずに連続した状態にて配置すると共に各吸引領域４１に対応する各開閉弁７を各吸引領域４１の入口に相互に隣接した状態にて設置し、かつ吸引の作動指令が行われた吸引領域４１における開閉弁７が開口することを特徴とする実施形態を示す。
【００７１】
上記実施形態においては、区分されていないというシンプルな構成による各吸引領域４１及び隣接している開閉弁７の採用によって、基本構成（１）及び（２）における吸引基準位置４２の設定及び当該吸引基準位置４２の選択に適合することができる。
【００７２】
図１０は、前記吸引部４において、各吸引領域４１を相互に区分された状態にて配置すると共に、当該各吸引領域４１に対応する開閉弁７を当該吸引領域４１の入口又は当該各吸引領域４１とヒュームコレクタ６とを接続する各パイプ５の中途部位又はヒュームコレクタ６側の端部に設置しかつ吸引の作動指令が行われた吸引基準位置４２における開閉弁７が開口することを特徴とする実施形態を示す。
【００７３】
上記実施形態においては、既に区分されている各吸引領域４１及び当該吸引領域４１に対応する吸引基準位置４２、更には開閉弁７の設置によって、基本構成（１）及び（２）における前記吸引基準位置４２の設定及び当該吸引基準位置４２の選択に適合することができる。
【００７４】
しかも、上記実施形態の場合には、開閉弁７の設定位置を３カ所に亘って選択可能である一方、図１０（ｂ）、（ｃ）に示すように、ヒュームコレクタ６と連通するパイプ５に開閉弁７を設定した場合には、吸引部４の入口又はその近傍に開閉弁７を作動する装置の配列を避けることができる点において、安全な作動を実現することができる。
【００７５】
図１１は、前記吸引部４において、各吸引領域４１を相互に区分された状態にて配置すると共に、当該各吸引領域４１に吸引ファン８及び当該吸引ファン８に接続されている吸引スイッチ９を設置し、吸引の作動指令が行われた吸引領域４１における吸引スイッチ９及び吸引ファン８が作動することを特徴とする実施形態を示す。
【００７６】
上記実施形態においては、吸引基準位置４２に対して作動単位として開閉弁７ではなく、個別の吸引スイッチ９を有する吸引ファン８を設置していることを必要とする点において、図９、１０に示す各実施形態に比し、設計上やや煩雑である。
但し、図１１に示す実施形態の場合には、各吸引領域４１における吸引ファン８によってヒュームの吸引及びヒュームコレクタ６への移行が実現できる以上、ヒュームコレクタ６において、大型の吸引ファン８を設ける必要がない点において、ヒュームコレクタ６のスペースを縮小することができる。
【００７７】
レーザビーム又は電子ビームによる照射量が多いほど、ヒュームの発生量が多い傾向にある。
【００７８】
このような状況を考慮し、基本構成（１）、（２）においては、レーザビーム又は電子ビームの照射量が大きいほど、吸引部４における単位面積当たりの吸引量を大きく設定することを特徴とする実施形態を採用することができる。
【００７９】
上記実施形態においては、照射量が増加しかつ発生するヒュームの量も増加したとしても、吸引の程度の増加によってヒュームを速やかに吸引し、レーザビーム又は電子ビームの透過及び照射に対するヒュームによる障害を適切に防止することができる。
【００８０】
基本構成（１）、（２）の何れにおいても、図１及び図２に示すように、水平方向を基準として、造形テーブル１の端部と吸引部４とを等距離とする実施形態が望ましい。
【００８１】
何故ならば、このような等距離の設定によって、ヒュームがレーザビーム又は電子ビームによって照射された位置から吸引部４まで移動する時間の偏差が等距離でないような設計に比し、更に一層減少するからである。
【００８２】
以下、実施例に従って説明する。
【実施例１】
【００８３】
実施例１は、基本構成（１）、（２）において、図１に示すように、造形テーブル１の水平方向に沿った平面形状が正方形であり、吸引部４が正方形の辺を形成するように配置されていることを特徴としている（尚、図１は、図１０に示すように、吸引部４が区分された場合の実施形態を示す。）。
【００８４】
前述のように、造形テーブル１は、水平方向に沿った平面方向正方形を採用する場合が最も多いが、実施例１は、このような造形テーブル１の形状に即して、吸引部４もまた正方形の辺に沿って配列されている。
【００８５】
このような実施例１においては、水平方向を基準として、造形テーブル１の端部と吸引部４とを等距離とする実施形態に容易に適合することができる。
【００８６】
図１においては、吸引部４を造形テーブル１の端部と平行状態でない部位、即ちコーナーの近傍に設けていない状態を示すが、当該コーナー及びその近傍に吸引部４を設けることは、当然可能である。
【実施例２】
【００８７】
実施例２は、基本構成（１）、（２）において、図２に示すように、造形テーブル１が水平方向に沿った平面形状が円形であり、吸引部４が当該円形に対し同心円状に配置されていることを特徴としている（尚、図２は、図９に示すように、吸引部４が区分されずに連続した状態である場合の実施形態を示す。）。
【００８８】
図２の造形テーブル１は正方形状の造形テーブル１に比し、採用される頻度は少ない。
【００８９】
しかしながら、実施例２においては、図２に示す同心円状の配列によって、水平方向を基準として、造形テーブル１の端部と吸引部４とを等距離に設定した場合には、造形テーブル１を囲む全領域に吸引部４を設定することができ、スペースを有効に利用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は、レーザビーム又は電子ビームの照射を原因として発生したヒュームによる前記各ビームの透過及びその後の照射に対する障害を防止し、ひいては、三次元造形物における品質の偏差を減少させるか又は防止し得る点において画期的な意義を有しており、三次元造形の全ての構成において広範に利用することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１    造形テーブル
２    チャンバーの壁部
３    照射の対象となる各粉末層
３１  照射基準位置
４    吸引部
４１  吸引領域
４２  吸引基準位置
４３  吸引穴
５    パイプ
６    ヒュームコレクタ
７    開閉弁
８    吸引ファン
９    吸引スイッチ