(57)【要約】本発明の一実施形態は、（ｉ）粉末層の所定箇所に光ビームを照射して所定箇所の粉末を焼結又は溶融固化させて固化層を形成する工程、および（ｉｉ）得られた固化層の上に新たな粉末層を形成し、新たな粉末層の所定箇所に光ビームを照射して更なる固化層を形成する工程により粉末層および固化層を交互に繰り返して積層させることで三次元形状造形物を製造する方法に関する。特に、本発明の一実施形態では、固化層を相互に重なる複数の固化部から形成し、第１番目に形成する固化部としての第１固化部の形成後に、少なくとも第１固化部の両主縁部分に光ビームを照射する。
2019151540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）粉末層の所定箇所に光ビームを照射して該所定箇所の粉末を焼結又は溶融固化させて固化層を形成する工程、および
（ｉｉ）得られた固化層の上に新たな粉末層を形成し、該新たな粉末層の所定箇所に光ビームを照射して更なる固化層を形成する工程
により粉末層および固化層を交互に繰り返して積層させることで三次元形状造形物を製造する方法であって、
前記固化層を相互に重なる複数の固化部から形成し、
第１番目に形成する前記固化部としての第１固化部の形成後に、少なくとも該第１固化部の両主縁部分に前記光ビームを照射する、三次元形状造形物の製造方法。
【請求項２】
前記第１固化部の形成後に、前記光ビームの照射領域が少なくとも該第１固化部の前記両主縁部分を通るように該光ビ−ムの照射を実施する、請求項１に記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項３】
前記第１固化部の形成後に、少なくとも該第１固化部の前記両主縁部分が溶融するように前記光ビームの照射を実施する、請求項１又は２に記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項４】
前記第１固化部の形成後に、少なくとも該第１固化部の前記両主縁部分と該両主縁部分にそれぞれ隣り合う前記光ビームの未照射部分とに跨がるように、前記光ビームの照射を実施する、請求項１〜３のいずれかに記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項５】
前記第１固化部の形成後に、該第１固化部の前記両主縁部分と該両主縁部分にそれぞれ隣り合う前記未照射部分とに跨がる領域への前記光ビームの照射により、該第１固化部の両側に、該第１固化部に相互に重なる第２固化部および第３固化部をそれぞれ形成する、請求項４に記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項６】
前記第１固化部の形成後に少なくとも該第１固化部の前記両主縁部分に照射する前記光ビームのエネルギー密度が、該第１固化部の形成時に用いる該光ビームのエネルギー密度よりも小さい、請求項１〜５のいずれかに記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項７】
前記第１固化部の形成後に少なくとも該第１固化部の前記両主縁部分に照射する前記光ビームのビーム径が、該第１固化部の形成時に用いる該光ビームのビーム径よりも大きい、請求項１〜６のいずれかに記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項８】
前記第１固化部の形成に引き続いて、少なくとも該第１固化部の両主縁部分に前記光ビームを照射する、請求項１〜７のいずれかに記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項９】
２本の照射領域が少なくとも該第１固化部の前記両主縁部分をそれぞれ通るように、前記光ビームの照射を実施する、請求項１〜８のいずれかに記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項１０】
前記２本の前記照射領域を、少なくとも前記第１固化部の前記両主縁部分の各々に対して時間的に並列して通過させる、請求項９に記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項１１】
前記固化層の輪郭となる仮想輪郭を基点として、前記第１固化部の形成時に用いる前記光ビームの走査中央ラインよりも、該第１固化部の形成後に該第１固化部の一方の主縁部分に照射する該光ビームの走査中央ラインを該仮想輪郭に対して近位側に位置づける、請求項９又は１０に記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項１２】
前記第１固化部の形成後に、１本の照射領域が少なくとも該第１固化部の軸方向に沿って該第１固化部の前記両主縁部分を通るように、前記光ビームの照射を実施する、請求項１〜８のいずれかに記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項１３】
前記１本の前記照射領域が前記第１固化部の前記両主縁部分の一方と該両主縁部分の他方とを交互に通るように、前記光ビームの照射を実施する、請求項１２に記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項１４】
前記１本の前記照射領域を形成する前記光ビームとして、走査中央ラインの両側のエネルギー密度が該走査中央ライン上のエネルギー密度よりも大きいものを用いる、請求項１２又は１３に記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項１５】
前記第１固化部の形成時に用いる前記光ビームの前記照射領域の位置を、前記固化層毎にずらす、請求項１〜１４のいずれかに記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項１６】
前記第１固化部は１本目の走査パスに沿った前記光ビームの照射により形成され、該光ビームの照射により形成される照射領域に隣接する該照射領域の両側部分は該光ビームの未照射部分である、請求項１〜１５のいずれかに記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項１７】
少なくとも前記第１固化部の前記両主縁部分の溶融固化後に得られる該第１固化部が、後刻の前記粉末層の形成にて用いる水平移動可能なスキージング・ブレードの下端よりも下方に位置する、請求項３に記載の三次元形状造形物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元形状造形物の製造方法に関する。より詳細には、本発明は、粉末層への光ビーム照射によって固化層を形成する三次元形状造形物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ビームを粉末材料に照射することを通じて三次元形状造形物を製造する方法（一般的には「粉末床溶融結合法」と称される）は、従来より知られている。かかる方法は、以下の工程（ｉ）および（ｉｉ）に基づいて粉末層形成と固化層形成とを交互に繰り返し実施して三次元形状造形物を製造する。
（ｉ）粉末層の所定箇所に光ビームを照射し、かかる所定箇所の粉末を焼結又は溶融固化させて固化層を形成する工程。
（ｉｉ）得られた固化層の上に新たな粉末層を形成し、同様に光ビームを照射して更なる固化層を形成する工程。【０００３】
このような製造技術に従えば、複雑な三次元形状造形物を短時間で製造することが可能となる。粉末材料として無機質の金属粉末を用いる場合、得られる三次元形状造形物を金型として使用することができる。一方、粉末材料として有機質の樹脂粉末を用いる場合、得られる三次元形状造形物を各種モデルとして使用することができる。【０００４】
粉末材料として金属粉末を用い、それによって得られる三次元形状造形物を金型として使用する場合を例にとる。図１３に示すように、まず、スキージング・ブレード２３を動かして造形プレート２１上に所定厚みの粉末層２２を形成する（図１３（ａ）参照）。次いで、粉末層２２の所定箇所に光ビームＬを照射して粉末層２２から固化層２４を形成する（図１３（ｂ）参照）。引き続いて、得られた固化層の上に新たな粉末層を形成して再度光ビームを照射して新たな固化層を形成する。このようにして粉末層形成と固化層形成とを交互に繰り返し実施すると固化層２４が積層することになり（図１３（ｃ）参照）、最終的には積層化した固化層２４から成る三次元形状造形物を得ることができる。最下層として形成される固化層２４は造形プレート２１と結合した状態になるので、三次元形状造形物と造形プレート２１とは一体化物を成すことになり、その一体化物を金型として使用できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−６９５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光ビームを用いて、例えば既に形成した固化層２４’上に所定厚みの新たな粉末層２２’を形成する場合、ｎ本（ｎ：１以上の自然数）の光ビームの走査パス１０’が一方向（図１６（ａ）、（ｂ）参照）に並列形態を成すように、各走査パス１０’に沿って新たな粉末層の２２’の所定箇所に光ビームをそれぞれ照射する。具体的には、ｎ−１本目の走査パス１０’に沿った光ビームの照射によりｎ−１番目の固化部２４ｎ−１’を形成し、次いでｎ本目の走査パス１０’に沿って固化部２４ｎ−１’の一部および当該固化部２４ｎ−１’に隣接する粉末に光ビームを照射し得る。かかる光ビームの照射により、相互に重なる複数の固化部から構成される新たな固化層が形成され得る。【０００７】
ここで、本願発明者らは、ｎ本の光ビームの走査パス１０’が一方向（図１６（ａ）、（ｂ）参照）に並列形態を成すように、各走査パス１０’に沿って光ビームをそれぞれ照射する場合、以下の問題が生じ得ることを“新たに”見出した。【０００８】
具体的には、１本目の走査パス１０’に沿った光ビームの照射により得られる第１番目に形成する第１固化部２４ａ’の高さが、２本目以降の走査パス１０’に沿った光ビームの照射により得られる第２番目以降に形成する固化部（例えば第２固化部２４ｂ’）の高さよりも相対的に大きいことを見出した。この事は以下の理由により生じ得る。具体的には、第１固化部２４ａ’の形成に際して、１本目の走査パス１０’に沿った光ビームの照射領域に隣接する当該照射領域の両側部分は光ビームの未照射部分（粉末存在部分）である。そのため、光ビームの照射熱により当該両側部分に位置する粉末１９’が１本目の走査パス１０’に沿った光ビームの照射領域側へと引き寄せられ得る。これに対して、２本目以降の走査パス１０’に沿った光ビーム照射時には、光ビームの照射領域に隣接する当該照射領域の一方の側には直近に形成した固化部が存在し得る。そのため、光ビームの照射熱により一方の側から２本目の走査パス１０’に沿った光ビームの照射領域側へと引き寄せられる粉末量は、他方の側から当該照射領域側へと引き寄せられる粉末量よりも相対的に少ない。そのため、２本目以降の走査パス１０’に沿った光ビーム照射時と比べて、１本目の走査パス１０’に沿った光ビーム照射時には、走査パス１０’に沿った光ビームの照射領域側に相対的により多くの粉末が引き寄せられ得る。かかる理由により、上述のとおり、得られる第１固化部２４ａ’の高さが第２番目以降に形成する固化部の高さ（例えば第２固化部２４ｂ’）よりも相対的により大きく成り得る。【０００９】
得られる第１固化部２４ａ’の高さが第２固化部２４ｂ’の高さよりも相対的により大きいと、それに起因して、次なる新たな粉末層の形成にて用いる水平移動可能なスキージング・ブレード２３’が当該第１固化部２４ａ’に接触し得る虞がある（図１６（ｃ）参照）。かかる接触により、次なる新たな粉末層を好適に形成することが困難となる虞がある。その結果、次なる新たな固化層を好適に形成することが困難となり、最終的には積層された固化層から成る三次元形状造形物を好適に製造困難となり得る虞がある。つまり、高精度な三次元形状造形物を最終的に得ることができない虞がある。【００１０】
本発明は、かかる事情に鑑みて為されたものである。すなわち、本発明の目的は、所定の粉末層形成後第１番目に形成する固化部としての第１固化部の高さをより減じることが可能な三次元形状造形物の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態では、
（ｉ）粉末層の所定箇所に光ビームを照射して所定箇所の粉末を焼結又は溶融固化させて固化層を形成する工程、および
（ｉｉ）得られた固化層の上に新たな粉末層を形成し、新たな粉末層の所定箇所に光ビームを照射して更なる固化層を形成する工程
により粉末層および固化層を交互に繰り返して積層させることで三次元形状造形物を製造する方法であって、
固化層を相互に重なる複数の固化部から形成し、
第１番目に形成する固化部としての第１固化部の形成後に、少なくとも第１固化部の両主縁部分に光ビームを照射する、三次元形状造形物の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の製造方法によれば、所定の粉末層形成後第１番目に形成する固化部としての第１固化部の高さをより減じることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の技術的思想を模式的に示した断面図
【図２】本発明の第１照射態様（２本の照射領域を通過させる態様）を模式的に示した断面図
【図３】本発明の第１照射態様（２本の照射領域を通過させる態様）を模式的に示した平面図
【図４】従来の照射態様に従い形成した固化部と本発明の第１照射態様に従い形成した固化部をそれぞれ模式的に示した断面図
【図５】従来の照射態様に従い形成した固化部と本発明の第１照射態様に従い形成した固化部をそれぞれ模式的に示した平面図
【図６】エネルギー密度が異なる光ビームを用いる態様を模式的に示した平面図
【図７】本発明の第２照射態様（１本の照射領域を通過させる態様）を模式的に示した平面図
【図８】本発明のより好適な第２照射態様を模式的に示した平面図
【図９】本発明のより好適な第２照射態様を模式的に示した平面図
【図１０】固化層の輪郭となる仮想輪郭を基点として、第１固化部の形成を行う態様を模式的に示した平面図
【図１１】比較例および実施例に対応する写真断面図
【図１２】比較例および実施例に対応する写真平面図
【図１３】粉末床溶融結合法が実施される光造形複合加工のプロセス態様を模式的に示した断面図（図１３（ａ）：粉末層形成時、図１３（ｂ）：固化層形成時、図１３（ｃ）：積層途中）
【図１４】光造形複合加工機の構成を模式的に示した斜視図
【図１５】光造形複合加工機の一般的な動作を示すフローチャート
【図１６】本願の技術的課題を示した模式図（図１６（ａ）：各走査パスに沿っ光ビームをそれぞれ照射する態様（平面）、図１６（ｂ）：各走査パスに沿って光ビームをそれぞれ照射する態様（断面）、図１６（ｃ）：スキージング・ブレードを用いて次なる新たな粉末層を形成する態様（断面））
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下では、図面を参照して本発明の一実施形態をより詳細に説明する。図面における各種要素の形態および寸法は、あくまでも例示にすぎず、実際の形態および寸法を反映するものではない。
【００１５】
本明細書において「粉末層」とは、例えば「金属粉末から成る金属粉末層」または「樹脂粉末から成る樹脂粉末層」を意味している。また「粉末層の所定箇所」とは、製造される三次元形状造形物の領域を実質的に指している。従って、かかる所定箇所に存在する粉末に対して光ビームを照射することによって、その粉末が焼結又は溶融固化して三次元形状造形物を構成することになる。更に「固化層」とは、粉末層が金属粉末層である場合には「焼結層」を意味し、粉末層が樹脂粉末層である場合には「硬化層」を意味している。
【００１６】
また、本明細書で直接的または間接的に説明される“上下”の方向は、例えば造形プレートと三次元形状造形物との位置関係に基づく方向であって、造形プレートを基準にして三次元形状造形物が製造される側を「上方向」とし、その反対側を「下方向」とする。
【００１７】
［粉末床溶融結合法］
まず、本発明の製造方法の前提となる粉末床溶融結合法について説明する。特に粉末床溶融結合法において三次元形状造形物の切削処理を付加的に行う光造形複合加工を例として挙げる。図１３は、光造形複合加工のプロセス態様を模式的に示しており、図１４および図１５は、粉末床溶融結合法と切削処理とを実施できる光造形複合加工機の主たる構成および動作のフローチャートをそれぞれ示している。
【００１８】
光造形複合加工機１は、図１４に示すように、粉末層形成手段２、光ビーム照射手段３および切削手段４を備えている。
【００１９】
粉末層形成手段２は、金属粉末または樹脂粉末などの粉末を所定厚みで敷くことによって粉末層を形成するための手段である。光ビーム照射手段３は、粉末層の所定箇所に光ビームＬを照射するための手段である。切削手段４は、積層化した固化層の表面、すなわち、三次元形状造形物の表面を削るための手段である。
【００２０】
粉末層形成手段２は、図１３に示すように、粉末テーブル２５、スキージング・ブレード２３、造形テーブル２０および造形プレート２１を主に有して成る。粉末テーブル２５は、外周が壁２６で囲まれた粉末材料タンク２８内にて上下に昇降できるテーブルである。スキージング・ブレード２３は、粉末テーブル２５上の粉末１９を造形テーブル２０上へと供して粉末層２２を得るべく水平方向に移動できるブレードである。造形テーブル２０は、外周が壁２７で囲まれた造形タンク２９内にて上下に昇降できるテーブルである。そして、造形プレート２１は、造形テーブル２０上に配され、三次元形状造形物の土台となるプレートである。
【００２１】
光ビーム照射手段３は、図１４に示すように、光ビーム発振器３０およびガルバノミラー３１を主に有して成る。光ビーム発振器３０は、光ビームＬを発する機器である。ガルバノミラー３１は、発せられた光ビームＬを粉末層２２にスキャニングする手段、すなわち、光ビームＬの走査手段である。
【００２２】
切削手段４は、図１４に示すように、エンドミル４０および駆動機構４１を主に有して成る。エンドミル４０は、積層化した固化層の表面、すなわち、三次元形状造形物の表面を削るための切削工具である。駆動機構４１は、エンドミル４０を所望の切削すべき箇所へと移動させる手段である。
【００２３】
光造形複合加工機１の動作について詳述する。光造形複合加工機１の動作は、図１５のフローチャートに示すように、粉末層形成ステップ（Ｓ１）、固化層形成ステップ（Ｓ２）および切削ステップ（Ｓ３）から構成されている。粉末層形成ステップ（Ｓ１）は、粉末層２２を形成するためのステップである。かかる粉末層形成ステップ（Ｓ１）では、まず造形テーブル２０をΔｔ下げ（Ｓ１１）、造形プレート２１の上面と造形タンク２９の上端面とのレベル差がΔｔとなるようにする。次いで、粉末テーブル２５をΔｔ上げた後、図１３（ａ）に示すようにスキージング・ブレード２３を粉末材料タンク２８から造形タンク２９に向かって水平方向に移動させる。これによって、粉末テーブル２５に配されていた粉末１９を造形プレート２１上へと移送させることができ（Ｓ１２）、粉末層２２の形成が行われる（Ｓ１３）。粉末層２２を形成するための粉末材料としては、例えば「平均粒径５μｍ〜１００μｍ程度の金属粉末」および「平均粒径３０μｍ〜１００μｍ程度のナイロン、ポリプロピレンまたはＡＢＳ等の樹脂粉末」を挙げることができる。粉末層２２が形成されたら、固化層形成ステップ（Ｓ２）へと移行する。固化層形成ステップ（Ｓ２）は、光ビーム照射によって固化層２４を形成するステップである。かかる固化層形成ステップ（Ｓ２）においては、光ビーム発振器３０から光ビームＬを発し（Ｓ２１）、ガルバノミラー３１によって粉末層２２上の所定箇所へと光ビームＬをスキャニングする（Ｓ２２）。これによって、粉末層２２の所定箇所の粉末を焼結又は溶融固化させ、図１３（ｂ）に示すように固化層２４を形成する（Ｓ２３）。光ビームＬとしては、炭酸ガスレーザ、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、ファイバレーザまたは紫外線などを用いてよい。
【００２４】
粉末層形成ステップ（Ｓ１）および固化層形成ステップ（Ｓ２）は、交互に繰り返して実施する。これにより、図１３（ｃ）に示すように複数の固化層２４が積層化する。
【００２５】
積層化した固化層２４が所定厚みに達すると（Ｓ２４）、切削ステップ（Ｓ３）へと移行する。切削ステップ（Ｓ３）は、積層化した固化層２４の表面、すなわち、三次元形状造形物の表面を削るためのステップである。エンドミル４０（図１３（ｃ）および図１４参照）を駆動させることによって切削ステップが開始される（Ｓ３１）。例えば、エンドミル４０が３ｍｍの有効刃長さを有する場合、三次元形状造形物の高さ方向に沿って３ｍｍの切削処理を行うことができるので、Δｔが０．０５ｍｍであれば６０層分の固化層２４が積層した時点でエンドミル４０を駆動させる。具体的には駆動機構４１によってエンドミル４０を移動させながら、積層化した固化層２４の表面を切削処理に付すことになる（Ｓ３２）。このような切削ステップ（Ｓ３）の最終では、所望の三次元形状造形物が得られているか否かを判断する（Ｓ３３）。所望の三次元形状造形物が依然得られていない場合では、粉末層形成ステップ（Ｓ１）へと戻る。以降、粉末層形成ステップ（Ｓ１）〜切削ステップ（Ｓ３）を繰り返し実施して更なる固化層の積層化および切削処理を実施することによって、最終的に所望の三次元形状造形物が得られる。
【００２６】
［本発明の製造方法］
本発明の一実施形態に係る製造方法は、上述の粉末床溶融結合法の中でも、粉末層の所定箇所に対する光ビームの照射態様に特徴を有している。
【００２７】
（本発明の技術的思想）
上述のように、本願発明者らは、光ビームの走査パス１０’が一方向（図１６（ａ）、（ｂ）参照）に並列形態を成すように各走査パス１０’に沿って光ビームをそれぞれ照射する場合、以下の問題が生じ得ることを新たに見出した。具体的には、第１番目に形成する固化部としての第１固化部２４ａ’の高さが、第２番目以降に形成する固化部（例えば第２固化部２４ｂ’）よりも相対的により大きくなり得る。そこで、本願発明者らは、当該第１固化部２４ａ’の高さをより減じるための技術的な解決策について鋭意検討した。
【００２８】
その結果、これまでの当業者の技術常識（即ち、光ビームの走査パスが一方向に並列形態を成すように各走査パスに沿って光ビームをそれぞれ照射する態様）によれば通常実施しない手法により当該解決を図った。具体的には、本願発明者らは、第１番目に形成する固化部としての第１固化部２４ａ１の形成後に、少なくとも第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙに光ビームＬを照射するという技術的思想を有する本発明を案出するに至った（図１左側部参照）。かかる本発明の技術的思想によれば、少なくとも第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙが光ビームＬにより照射される。つまり、少なくとも第１固化部２４ａ１の一方の主縁部分Ｘと他方の主縁部分Ｙのいずれもが光ビームＬにより照射される。
【００２９】
この点につき、上述のように、これまでの当業者の技術常識によれば、光ビームの走査効率／使用効率の観点から、光ビームの走査パスが一方向に並列形態を成すように各走査パスに沿って光ビームをそれぞれ照射することが通常である。つまり、光ビームの複数の走査パスを一方向に並列配置することが通常である。これに対して、本発明の技術的思想によれば、これまでの当業者の技術常識とは異なり、第１固化部２４ａ１を一旦形成後に、一旦形成した第１固化部２４ａ１の一方の主縁部分Ｘに加えて“当該主縁部分Ｘとは反対側に位置する他方の主縁部分Ｙにも“敢えて”光ビームＬを照射する”。つまり、本発明では、第１固化部２４ａ’の高さをより減じることに“敢えて”着目した結果として“第１固化部２４ａ１の他方の主縁部分Ｙにも光ビームＬを照射する”。この点が、これまでの当業者の技術常識には存在しない本発明の最大の特徴部分である。
【００３０】
なお、本明細書でいう「主縁部分」とは、広義には軸方向に沿って延在する固化部（第１固化部等）の長手側の縁部分を指す。又、本明細書でいう「主縁部分」とは、狭義には一旦形成した固化部（第１固化部等）の長手側の線状輪郭から“所定長さ”分内側に至るまでの部分を指す。当該所定長さとしては、特に限定されるものではないが、一旦形成した第１固化部の底部の幅の約３％〜約３０％、好ましくは約６％〜約２０％、例えば約１０％である。つまり、本明細書でいう「主縁部分」とは、第１固化部の長手側の線状輪郭とは同視できるものではないことに留意する必要がある。又、本明細書でいう「第１固化部の形成後に少なくとも第１固化部の両主縁部分に光ビームを照射する」とは、第１固化部の一旦形成に引き続いて少なくとも第１固化部の一方の主縁部分に光ビームを照射した後に、少なくとも第１固化部の他方の主縁部分にも光ビームを照射する」ことを指す。つまり、本明細書では、光ビームの走査パスが一方向に並列形態を成すように各走査パスに沿って光ビームをそれぞれ照射した後に（第４固化部、第５固化部、第６固化部等・・・の形成後に）、第１固化部の他方の主縁部分へ照射されることも含まれ得る。本明細書でいう「光ビームの走査パス」とは、光ビームの移動経路を指す。本明細書でいう「光ビームの走査パス」とは、光ビームの移動経路を指す。
【００３１】
第１固化部２４ａ１の一旦形成後に少なくとも第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙへ光ビームＬが照射される際、走査パスに沿った光ビームＬの移動により光ビームＬの照射領域５０が少なくとも第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙを通ることとなる（図１左側部参照）。なお、本明細書でいう「光ビームの照射領域」とは、走査パスに沿って移動する光ビームが固化部の所定部分（主縁部分等）を照射する幅をもった領域を指す。つまり、光ビームＬの照射領域５０内に、第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙが平面視で好適に含まれることとなる。そのため、光ビームＬの照射熱が、一旦固化状態にある両主縁部分Ｘ、Ｙへ好適に供され、それによって当該両主縁部分Ｘ、Ｙを固化状態から溶融状態へと変化し得る。ここで、第１固化部２４ａ１は、１本目の走査パスに沿った光ビームの照射領域の両側部分に位置する粉末が当該走査パスに沿った光ビームの照射領域側へと引き寄せられて形成され得る。そのため、かかる両側からの引き寄せに起因して、第１固化部２４ａ１は断面視で傾斜面を有する隆起部となり得る。そのため、当該両主縁部分Ｘ、Ｙが固化状態から溶融状態へと変化する場合、溶融した両主縁部分Ｘ、Ｙが流動性を有し、かつ第１固化部２４ａ１が傾斜断面を有することも相まって溶融した両主縁部分Ｘ、Ｙの少なくとも一部が断面視でそれぞれ外側方向へと流動し得る（図１右側部参照）。具体的には、両主縁部分Ｘ、Ｙの溶融部分が断面視でそれぞれ第１固化部２４ａ１より外側に位置する光ビーム未照射部分が供された方向へと濡れ拡がるように流動し得る。
【００３２】
かかる両主縁部分Ｘ、Ｙの溶融部分の外側方向への流動挙動により、両主縁部分Ｘ、Ｙへの光ビームＬ照射前の第１固化部２４ａ１と比べて、両主縁部分Ｘ、Ｙへの光ビームＬ照射後に再固化して得られる第１固化部２４ａ２の高さ（具体的には天頂高さ）をより減じることが可能となる。つまり、より高さが減じられた第１固化部２４ａ２が形成することが可能となる（図１右側部参照）。より高さが減じられた第１固化部２４ａ２が形成されると、得られる第１固化部２４ａ２を後刻の粉末層の形成にて用いる水平移動可能なスキージング・ブレードの下端よりも下方に位置づけることができる。従って、次なる新たな粉末層の形成にて用いる水平移動可能なスキージング・ブレードが当該第１固化部２４ａ２に接触することを好適に回避することが可能である。そのため、次なる新たな粉末層を好適に形成することができ、その結果として、次なる新たな固化層を好適に形成することが可能となる。従って、最終的には高精度な三次元形状造形物を好適に得ることが可能となる。
【００３３】
第１固化部の一旦形成後に実施される第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙへの光ビームＬの照射態様としては、大きくは２つの照射態様に分けることができる。
【００３４】
（第１照射態様）
まず、第１照射態様は、少なくとも第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙと当該両主縁部分Ｘ、Ｙにそれぞれ隣り合う光ビームの未照射部分とに跨がって光ビームの照射をする態様である（図２および図３参照）。
【００３５】
第１照射態様では、第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙと当該両主縁部分Ｘ、Ｙにそれぞれ隣り合う光ビームの未照射部分６０とに跨る部分に光ビームＬを照射する。具体的には、第１照射態様では、第１固化部２４ａ１の一方の主縁部分Ｘと当該一方の主縁部分Ｘに隣り合う光ビームの未照射部分６０とに跨る部分に光ビームＬを照射する。これに加え、第１固化部２４ａ１の他方の主縁部分Ｙと当該他方の主縁部分Ｙに隣り合う光ビームの未照射部分６０とに跨る部分に光ビームＬを照射する。
【００３６】
より具体的には、走査パス１０に沿って光ビームＬの照射領域５０αを粉末層の所定箇所に通過させて第１固化部２４ａ１を形成する。次いで、当該第１固化部２４ａ１の形成後に、第１固化部２４ａ１の一方の主縁部分Ｘと当該一方の主縁部分Ｘに隣り合う光ビームの未照射部分６０Ｘとに跨る部分に光ビームＬを照射する。これにより、走査パスに沿った光ビームＬの移動により光ビームＬの照射領域５０Ａ１が第１固化部２４ａ１の一方の主縁部分Ｘと光ビームＬの未照射部分６０Ｘとを通ることとなる（図２参照）。つまり、光ビームＬの照射領域５０Ａ１内に、第１固化部２４ａ１の一方の主縁部分Ｘと光ビームＬの未照射部分６０Ｘとが平面視で好適に含まれることとなる。そのため、光ビームＬの照射熱が、一旦固化状態にある一方の主縁部分Ｘと未照射部分６０に位置する粉末１９とに好適に供される。これにより、一旦固化状態にある一方の主縁部分Ｘと未照射部分６０Ｘに位置する粉末１９のいずれも溶融状態にし得る。
【００３７】
固化状態にある一方の主縁部分Ｘが溶融状態へと変化する場合、溶融した一方の主縁部分Ｘが流動性を有し、かつ第１固化部２４ａ１が傾斜断面を有することも相まって溶融した一方の主縁部分Ｘの少なくとも一部が断面視で外側方向へと流動し得る。そして、一方の主縁部分Ｘの溶融部分が外側方向へと移動すると、外側方向へと移動した一方の主縁部分Ｘの溶融部分の少なくとも一部と未照射部分６０Ｘに位置する粉末１９の溶融部分とが互いに混じり合った状態にし得る。
【００３８】
又、第１固化部２４ａ１の形成後に、第１固化部２４ａ１の他方の主縁部分Ｙと当該他方の主縁部分Ｙに隣り合う光ビームの未照射部分６０Ｙとに跨る部分に光ビームＬが照射される場合、走査パスに沿った光ビームＬの移動により光ビームＬの照射領域５０Ａ２が第１固化部２４ａ１の他方の主縁部分Ｙと光ビームＬの未照射部分６０Ｙとを通ることとなる（図２および図３参照）。つまり、光ビームＬの照射領域５０Ａ２内に、第１固化部２４ａ１の他方の主縁部分Ｙと光ビームＬの未照射部分６０Ｙとが平面視で好適に含まれることとなる。そのため、光ビームＬの照射熱が、一旦固化状態にある他方の主縁部分Ｙと未照射部分６０Ｙに位置する粉末１９とに好適に供される。これにより、一旦固化状態にある他方の主縁部分Ｙと未照射部分６０Ｙに位置する粉末１９のいずれも溶融状態にし得る。
【００３９】
固化状態にある他方の主縁部分Ｙが溶融状態へと変化する場合、溶融した他方の主縁部分Ｙが流動性を有し、かつ第１固化部２４ａ１が傾斜断面を有することも相まって溶融した他方の主縁部分Ｙの少なくとも一部が断面視で外側方向へと流動し得る。そして、他方の主縁部分Ｙの溶融部分が外側方向へと移動すると、外側方向へと移動した他方の主縁部分Ｙの溶融部分の少なくとも一部と未照射部分６０Ｙに位置する粉末１９の溶融部分とが互いに混じり合った状態にし得る。
【００４０】
従来の当業者の技術常識に沿った態様（即ち、光ビームの走査パスが一方向に並列形態を成す態様）では、一旦形成された第１固化部に関してその一方の主縁部分Ｘ’側のみに光ビームの照射領域５０’が通過する。そのため、一旦形成された第１固化部では溶融した一方の主縁部分の少なくとも一部のみが外側方向へと流動することとなる。これに対して、上述のように、本態様では、一旦形成された第１固化部においては、従来の当業者の技術常識とは異なり、両主縁部分Ｘ，Ｙを“敢えて”光ビームにより照射する。これにより一方の主縁部分Ｘの溶融部分に加え他方の主縁部分Ｙの溶融部分も外側方向へと流動し得る。そのため、本態様では、従来の態様に得られる第１固化部２４ａ’の高さ（図４左側部および図５左側部参照）と比べて、他方の主縁部分Ｙの溶融部分も外側方向へと流動することに起因して、光ビームＬ照射後に再固化して得られる第１固化部２４ａ２の高さをより減じることができる（図４右側部および図５右側部参照）。
【００４１】
更に、本態様では、上述のように外側方向へとそれぞれ移動した両主縁部分Ｘ、Ｙの溶融部分の少なくとも一部と、当該両主縁部分Ｘ、Ｙにそれぞれ隣り合う光ビームの未照射部分６０Ｘ、６０Ｙに位置する粉末１９の溶融部分とを混じり合った状態にし得る。そのため、後刻に当該混じり合った溶融部分が冷却して固化すると、「高さがより減じられた」第１固化部の両側に、当該第１固化部に相互に重なる第２固化部２４ｂおよび第３固化部２４ｃをそれぞれ形成し得る。この点につき、従来の当業者の技術常識に沿った態様では、走査パスが一方向に並列形態を成すように光ビームが照射される。そのため、従来の当業者の技術常識によれば、「相対的に高さが高い」第１固化部２４ａ’の一方の側に重なる第２固化部２４ｂ’を形成した後、第２固化部２４ｂ’（の一方の側）に重なる第３固化部を形成することが通常である。
【００４２】
これに対して、本態様では、第２固化部２４ｂは第３固化部２４ｃに重なっておらず、第２固化部２４ｂおよび第３固化部２４ｃは第１固化部２４ａを挟んで互いに対向する部分に位置付けられている。つまり、本態様では、第３固化部２４ｃ形成のために第１固化部２４ａの他方の主縁部分側に光ビームを照射する。かかる照射態様は、従来の当業者の技術常識からすれば走査パスを“一方向”に並列形態を成すように光ビームを照射できないことを意味する。走査パスを一方向に並列形態を成すように光ビームを照射できないと、光ビームの走査効率／使用効率の低下につながり得る。従って、光ビームの走査効率／使用効率の低下につながるにもかかわらず、第２固化部２４ｂおよび第３固化部２４ｃが第１固化部２４ａを挟んで互いに対向するように位置付ける態様は当業者の技術常識からすれば極めて特異な態様であると言える。この点においても、本態様は技術的特徴を有する。
【００４３】
なお、固化層の輪郭となる仮想輪郭２４αを基点として、第１固化部２４ａ１の形成を行う場合、下記態様を採ることが好ましい（図１０参照）。本明細書でいう「固化層の輪郭となる仮想輪郭」とは、光ビームが照射される粉末層の所定箇所のうち後刻に形成される固化層の輪郭に対応する箇所を実質的に指す。具体的には、第１固化部２４ａ１の形成時に用いる光ビームの走査中央ラインｌ１よりも、第１固化部２４ａ１の形成後に第１固化部２４ａ１の一方の主縁部分に照射する光ビームの走査中央ラインｌ２を仮想輪郭２４αに対して近位側に位置づけることが好ましい。換言すれば、仮想輪郭２４αに対して近位側に位置する第１固化部２４ａ１の一方の主縁部分に照射する光ビームの走査中央ラインｌ２を、第１固化部２４ａ１の形成時に用いる光ビームの走査中央ラインｌ１と当該仮想輪郭２４αとの間に位置付ける。これによれば、固化層の輪郭部分を形成する場合においても、隆起高さが相対的に高くなり得る第１固化部の高さを減じることが可能となる。そのため、固化層の輪郭部分の高さが輪郭部分以外の他の部分の高さよりもより大きくなることを回避することができる。
【００４４】
なお、本態様は、２本の照射領域５０Ａ１、５０Ａ２を少なくとも第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙの各々に通過させるものである。この場合、少なくとも第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙの各々に２本の照射領域５０Ａ１、５０Ａ２を時間的に並列して通過させてよい（図３参照）。
【００４５】
ここで、２本の照射領域５０Ａ１、５０Ａ２を用いる場合、両者を第１固化部２４ａ１の両主縁部分に逐次通過させることが多い。しかしながら、これに限定されることなく、上述のように２本の照射領域５０Ａ１、５０Ａ２を時間的に並列通過させてもよい。この場合、少なくとも第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙの各々は時間的に実質的に同タイミングで２本の照射領域５０Ａ１、５０Ａ２により照射され得る。これにより、他方の主縁部分Ｙに対する他方の照射領域５０Ａ２の通過タイミングと、一方の主縁部分Ｘに対する一方の照射領域５０Ａ１の通過タイミングの時間的な間隔を無くすことが可能である。そのため、主縁部分Ｙに対する“他方”の照射領域５０Ａ２の通過時における“一方”の主縁部分Ｘの溶融タイミングと、主縁部分Ｘに対する“一方”の照射領域５０Ａ１の通過時における溶融タイミングとの差違を減じる又は無くすことが可能である。これにより、一方の主縁部分Ｘの溶融部分の外側方向への流動タイミングと、他方の主縁部分Ｙの溶融部分の外側方向への流動タイミングとを実質的に同一にすることが可能である。そのため、流動タイミングが実質同一であることに起因して、光ビームＬ照射後に再固化して得られる第１固化部２４ａ２の高さを更により減じることが可能である。
【００４６】
又、一態様では、第１固化部２４ａ１の一旦形成後に、少なくとも第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙに照射する光ビームＬのエネルギー密度は、第１固化部２４ａ１の形成時に用いる光ビームＬのエネルギー密度よりも小さいことが好ましい（図２および図６参照）。
【００４７】
上述のように、得られる第１固化部２４ａ’の高さが第２番目以降に形成する固化部の高さ（例えば第２固化部２４ｂ’）よりも相対的により大きく成り得る（図１６参照）。この事は、２本目以降の走査パス１０’に沿った光ビーム照射時と比べて、１本目の走査パス１０’に沿った光ビーム照射時には、走査パス１０’に沿った光ビームの照射領域側に相対的により多くの粉末が引き寄せられ得ることに起因する。この事から、一旦形成される第１固化部２４ａ１の高さをより減じる観点から、１本目の走査パス１０に沿った光ビームの照射領域５０α側に相対的により多く引き寄せられ得る粉末をより好適に溶融させ、それにより当該溶融部分の下層に位置する土台部（固化層等）に対するぬれ性を向上させることが好ましい。そのため、第１固化部２４ａ１の形成時に用いる光ビームＬのエネルギー密度は相対的に大きいことが好ましい。
【００４８】
一方、互いに重なる各固化部を形成するためにエネルギー密度が大きい光ビームＬを複数用いると、各光ビームの照射領域へ引き寄せられ得る粉末を好適に溶融し易い一方、溶融レベルが高いため溶融状態から固化状態へと変化する場合に各固化部から構成される固化層の収縮応力が相対的に大きくなり易い。そのため、最終的に得られる三次元形状造形物の反り発生につながり得る。以上の事から、エネルギー密度が大きい光ビームＬの使用は、可能な限り差し控えることが好ましい。かかる観点から、第２番目以降に形成する固化部の高さよりも“より”大きい高さレベルを有する第１固化部２４ａの形成時においてのみ、エネルギー密度が大きい光ビームＬを使用することが好ましい。
【００４９】
これに対して、第２番目以降の固化部の形成時においては、第１固化部２４ａの形成時において用いられる光ビームＬよりも相対的にエネルギー密度が小さい光ビームＬを使用することが好ましい。ここで、上述のように、本発明では、第２番目以降の固化部、すなわち第２固化部２４ｂおよび第３固化部２４ｃの形成においては、一旦固化状態にある両主縁部分Ｘ、Ｙと両主縁部分Ｘ、Ｙに隣接する未照射部分６０Ｘ、６０Ｙに光ビームを照射することで得られる。従って、上記事項を鑑みれば、一旦固化状態にある両主縁部分Ｘ、Ｙと両主縁部分Ｘ、Ｙに隣接する未照射部分６０Ｘ、６０Ｙに対しては、相対的に小さいエネルギー密度を有する光ビームを用いることが好ましい。すなわち、少なくとも両主縁部分Ｘ、Ｙに対しては、相対的に小さいエネルギー密度を有する光ビームを用いることが好ましい。
【００５０】
なお、上述では、第２番目以降の固化部の形成時においては、第１固化部２４ａの形成時において用いられる光ビームＬよりも相対的にエネルギー密度が小さい光ビームＬを使用している旨述べている。これにより、第１固化部２４ａの形成時において用いる光ビームＬのエネルギー密度と、第２番目以降の固化部の形成時において用いる光ビームＬのエネルギー密度の大小関係を規定している。つまり、第２番目以降の固化部の形成時に用いる光ビームＬのエネルギー密度を通常レベルとする一方、第１固化部の形成時に用いる光ビームＬのエネルギー密度を、通常レベルのエネルギー密度よりもより高い値とする態様となっている。しかしながら、光ビームＬのエネルギー密度の大小関係はこの態様のみによる実現に限定されるものではない。例えば、第１固化部の形成時に用いる光ビームＬのエネルギー密度を通常レベルとする一方、第２固化部および第３固化部の形成において用いる光ビームＬのエネルギー密度を通常レベルのエネルギー密度よりもより低い値とする態様も挙げられる。これにより、第１固化部２４ａの形成時において用いる光ビームＬのエネルギー密度と、第２固化部（および第３固化部）の固化部の形成時において用いる光ビームＬのエネルギー密度との間に大小関係を規定することも可能であり得る。
【００５１】
以上により、相対的にエネルギー密度が大きい光ビームＬを用いて一旦形成される第１固化部２４ａ１の高さ自体を減じることができる。一旦形成される第１固化部２４ａ１の高さ自体を減じることができるので、第１固化部２４ａ１の一旦形成後に両主縁部分Ｘ、Ｙの光ビーム照射によって得られる第１固化部２４ａ２の高さを更により減じることにつながる。その一方で、第２番目以降の固化部の形成時においては、相対的に小さいエネルギー密度を有する光ビームが用いられ得る。そのため、相対的に大きな収縮応力を有する固化層、すなわち固化部の発生原因となる相対的に大きいエネルギー密度を有する光ビームは第１番目に一旦得られる第１固化部２４ａ１の形成のためのみ使用される。しかしながら、相対的に大きな収縮応力を有する固化部の発生原因となる相対的に大きいエネルギー密度を有する光ビームは第２番目以降に得られる固化部の形成のためには使用されない。従って、相対的に大きな収縮応力を有する固化層、すなわち固化部の数が相対的に少なくし得るため、それに起因して最終的に得られる三次元形状造形物の反り発生を好適に抑止することが可能となる。
【００５２】
（第２照射態様）
第２照射態様は、第１固化部２４ａ１の形成後に１本の照射領域５０Ｂが少なくとも第１固化部２４ａ１の軸方向に沿って第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙを通るように、光ビームの照射を実施する態様である（図７参照）。
【００５３】
上述のように、本発明の主たる技術的思想は、第１固化部２４ａ１の形成に引き続いて、少なくとも第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙに光ビームを照射するというものである。上記第１照射態様では、２本の照射領域５０Ａ１、５０Ａ２を用いて当該技術的思想を実現したものである。しかしながら、当該技術的思想の実現のためには、当該第１照射態様に限定されない。例えば、１本の照射領域５０Ｂのみを用いて本発明の技術的思想を実現してもよい。具体的には、１本の照射領域５０Ｂが少なくとも第１固化部２４ａ１の軸方向に沿って第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙを通るように、光ビームの照射を実施してよい。
【００５４】
本態様によれば、１本の照射領域５０Ｂが、平面視で一旦形成した第１固化部２４ａ１の全領域を覆うように第１固化部２４ａ１を通過する。これにより、光ビームＬの照射領域５０Ｂ内に、第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙも平面視で好適に含まれることとなる。そのため、光ビームＬの照射熱が、一旦固化状態にある両主縁部分Ｘ、Ｙを含む全領域に好適に供され、それによって当該両主縁部分Ｘ、Ｙを含む全領域を固化状態から溶融状態へと変化し得る。そのため、全領域に含まれる両主縁部分Ｘ、Ｙも溶融するため、両主縁部分Ｘ、Ｙが断面視でそれぞれ第１固化部２４ａ１より外側に位置する光ビーム未照射部分（図２参照）が供された方向へと濡れ拡がるように流動し得る。そのため、かかる流動挙動により、両主縁部分Ｘ、Ｙへの光ビームＬ照射前の第１固化部２４ａ１と比べて、両主縁部分Ｘ、Ｙへの光ビームＬ照射後に再固化して得られる第１固化部の高さをより減じることが可能となる。又、本態様では、上述のように、１本の照射領域５０Ｂを、平面視で一旦形成した第１固化部２４ａ１の全領域を覆うように第１固化部２４ａ１を通過させる。そのため、２本の照射領域５０Ｂを少なくとも第１固化部２４ａ１の両主縁部分に通過させる場合と比べて、照射領域の通過位置合わせの条件を簡素化することが可能となる。つまり、本態様では、第１照射態様と比べて照射領域の通過位置合わせを行い易い。この点において、本態様は技術的に有利である。
【００５５】
又、本態様では、第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙに照射する光ビームのビーム径Ｄ１が、第１固化部２４ａ１の形成時に用いる光ビームのビーム径Ｄ２よりも大きいことがより好ましい（図７参照）。本明細書でいう「光ビームのビーム径（Ｄ１／Ｄ２）」とは、光ビームのエネルギー分布がガウス分布である場合において、ビームスポット内におけるエネルギー強度値がピークエネルギー強度値と比べて１／ｅ２（１３．５％）以上の領域の直径を指す（図７参照）。
【００５６】
本態様は、上述のように１本の照射領域５０Ｂが平面視で一旦形成した第１固化部２４ａ１の全領域を覆うように第１固化部２４ａ１を通過することを特徴とする。しかしながら、第１固化部２４ａ１の幅と１本の照射領域５０Ｂの幅とが略同一である場合、場合によっては第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙが、平面視で光ビームＬの照射領域５０Ｂ内に好適に含まれない可能性がある。そこで、かかる事情を鑑み、第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙに照射する光ビームのビーム径Ｄ１が、第１固化部２４ａ１の形成時に用いる光ビームのビーム径Ｄ２よりも大きいことがより好ましい。これにより、光ビームＬの照射領域５０Ｂ内に第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙをより好適に（より確実に）含めることが可能となる。
【００５７】
一態様では、１本の照射領域５０Ｂ１を形成する光ビームとして、走査中央ラインｌの両側のエネルギー密度が走査中央ラインｌ上のエネルギー密度よりも大きいものを用いることが好ましい（図８参照）。なお、本明細書でいう「光ビームの走査中央ライン」とは、光ビームの走査パスに沿って移動する光ビームの照射領域が２分割されるラインを指す。
【００５８】
上述のように、本発明の主たる技術的思想は、第１固化部２４ａ１の形成後に、少なくとも第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙに光ビームを照射するというものである。かかる技術的思想によれば、一旦形成した第１固化部２４ａ１の高さを減じることができる。つまり、一旦形成した第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙに光ビームを照射することがポイントである。従って、平面視で第１固化部２４ａ１の中間部分Ｚに対する光ビームの照射は本発明の技術的効果に特段寄与するものではない。そのため、より好適な第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙに対する照射が望まれる。かかる観点から、一態様では、１本の照射領域５０Ｂ１を形成する光ビームとして、走査中央ラインｌの両側のエネルギー密度が走査中央ラインｌ上のエネルギー密度よりも大きいものを用いることが好ましい。これにより、本発明の技術的効果に対する寄与の程度がそれ程大きくない（小さい）第１固化部２４ａ１の中間部分Ｚに高エネルギー密度の光ビームが照射されることを抑制することができる。これにより、第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙに対する１本の照射領域を形成する光ビームの照射効率を高くすることができる。具体的には、本態様において用いる光ビームは、第１固化部２４ａ１の中間部分Ｚに光ビームのエネルギーが供されにくい構造となっている。そのため、全体として所定のエネルギー密度を有する光ビームを用いる場合、第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙに対して光ビームのエネルギーをより重点的に／効果的に供することが可能となる。つまり、本態様では、光ビームの照射必要性が特に大きい部分（第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙ）に光ビームのエネルギーを供し、光ビームの照射必要性がそれ程大きくない（小さい）部分には光ビームのエネルギーを供しにくくしている。そのため、光ビームの照射必要性がそれ程大きくない（小さい）部分にも光ビームのエネルギーを供する場合と比べて、照射中の第１固化部２４ａ１の熱履歴（温度変化）を小さくすることが可能となる。
【００５９】
一態様では、１本の照射領域５０Ｂ２が第１固化部２４ａ１の両主縁部分の一方（Ｘ）と両主縁部分の他方（Ｙ）とを交互に通るように、光ビームの照射を実施することが好ましい（図９参照）。
【００６０】
上述のように、１本の照射領域を形成する光ビームを用いる場合、平面視で一旦形成した第１固化部２４ａ１の全領域を覆うように第１固化部２４ａ１を通過する態様がある。当該態様では、平面視で第１固化部２４ａ１の中間部分に対する光ビームの照射は本発明の技術的効果に対する寄与の程度がそれ程大きくない（小さい）。そのため、より好適な第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙに対する照射が望ましい。そこで、一態様では、１本の照射領域５０Ｂ２が第１固化部２４ａ１の両主縁部分の一方（Ｘ）と両主縁部分の他方（Ｙ）とを交互に通るように、光ビームの照射を実施することが好ましい。これにより、かかる態様を用いる場合であっても、２本の照射領域ではなく１本の照射領域５０Ｂ２をジグザグに通過させることで第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙに光ビームのエネルギーを好適に供することが可能となる。又、本態様では、１本の照射領域５０Ｂ２をジグザグに通過させる場合、光ビームの照射必要性が特に大きい部分（第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙ）に光ビームのエネルギーが重点的に供される。その一方で、１本の照射領域５０Ｂ２をジグザグに通過させることも相まって、光ビームの照射必要性がそれ程大きくない（小さい）部分（第１固化部２４ａ１の中間部分Ｚ）には光ビームのエネルギーがそれ程重点的に供されにくくなる。そのため、光ビームの照射必要性がそれ程大きくない（小さい）部分（第１固化部２４ａ１の中間部分Ｚ）に高エネルギー密度の光ビームが照射されることを減じることも可能である。
【００６１】
一態様では、第１固化部の形成時に用いる光ビームの照射領域の位置を、固化層毎にずらすことが好ましい。これにより、相対的に大きなエネルギー密度を有する光ビームがｚ軸方向に沿って一列に並ぶことを好適に回避することができる。そのため、造形物の反りの原因となる第１固化部の収縮応力がｚ軸方向に沿って一列に並んで集中することを回避可能である。従って、全体として最終的に得られる造形物の強度を向上させることができる。
【００６２】
なお、上記第１照射態様および第２照射態様において、第１固化部の形成に引き続いて、少なくとも第１固化部の両主縁部分に光ビームを照射してもよい。なお、本明細書でいう「第１固化部の形成に引き続いて少なくとも第１固化部の両主縁部分に光ビームを照射する」とは、第１固化部の一旦形成した直後に、少なくとも第１固化部の両主縁部分に光ビームを照射する」ことを指す。上記のように、少なくとも第１固化部の他方の主縁部分に光ビームを照射するタイミングとしては、光ビームの走査パスが一方向に並列形態を成すように各走査パスに沿って光ビームをそれぞれ照射した後に（第４固化部、第５固化部、第６固化部等・・・の形成後に）、第１固化部の他方の主縁部分へ照射されることも含まれ得る。これに限定されることなく、一旦形成した第１固化部の高さを早いタイミングで（早い時期に）減じる観点から、少なくとも第１固化部の一方の主縁部分のみならず他方の主縁部分に対しても第１固化部の一旦形成した直後に光ビームを照射してもよい。これにより、一旦形成した第１固化部の高さが早いタイミングで（早い時期に）既に減じられているため、更なる粉末層を敷くタイミングが通常よりも早い場合であっても好適に対応可能となる。
【実施例】
【００６３】
以下、本発明の一実施形態に関する実施例を紹介する。なお、当該実施例は本発明の技術的思想を直接反映するものではなく、本発明の技術的思想を具現化する一照射態様（具体的には、上記の第１照射態様）の紹介にすぎないことを予め付言しておく。何故ならば、上述のように、本発明の技術的思想を具現化する一照射態様としては、上記の第２照射態様も含まれ得るためである。【００６４】
［比較例］
以下、比較例について紹介する。なお、本比較例は“これまでの当業者の技術常識”に沿った態様である（図４左側部、図５左側部、図１１上側部および図１２上側部参照）。【００６５】
まず、下記の工程を経て所定の固化層（単層）の形成を試みた。
（１）’  土台となる既に形成した固化層２４’（又は造形プレート）上にスキージング・ブレードを用いて新たな粉末層２２’を形成する工程。
（２）’  新たな粉末層２２’の形成後に、当該新たな粉末層２２’の所定箇所に１本目の走査パス１０’に沿って光ビームＬを照射して、第１固化部２４ａ１’を一旦形成する工程。
（３）’  第１固化部２４ａ１’の形成後、２本目の走査パス１０’に沿って第１固化部２４ａ１’の一方の主縁部分Ｘ’と当該一方の主縁部分Ｘ’に隣り合う光ビームの未照射部分とに跨る部分に光ビームＬ’を照射して、第１固化部２４ａ２’に重なる第２固化部２４ｂ’を形成する工程。
（４）’  第２固化部２４ｂ’の形成後、３本目の走査パス１０’に沿って第２固化部２４ｂ’の一方の主縁部分Ｘ’と当該一方の主縁部分Ｘ’に隣り合う光ビームの未照射部分とに跨る部分に光ビームＬ’を照射して、第２固化部２４ｂ’に重なる第３固化部を形成する工程。
（５）’  同様に、４本目の走査パス１０’に沿って第３固化部の一方の主縁部分Ｘ’と当該一方の主縁部分Ｘ’に隣り合う光ビームの未照射部分とに跨る部分に光ビームＬ’を照射して、第４固化部を形成する工程。
（６）’  同様に、５本目の走査パス１０’に沿って第４固化部の一方の主縁部分Ｘ’と当該一方の主縁部分Ｘ’に隣り合う光ビームの未照射部分とに跨る部分に光ビームＬ’を照射して、第５固化部を形成する工程。【００６６】
本比較例において、上記（１）’の工程実施により得られる新たな粉末層２２’の高さは５０μｍであった。又、上記（２）の工程の実施により得られる第１固化部２４ａ１’の天頂高さが７０μｍであった。
なお、固化部（例えば第１固化部２４ａ１’）の撮像は、次の手法により実施した。具体的には、レーザ固化した試験片（固化部）をエポキシ樹脂で包埋し、研磨加工でレーザ走査軸方向に垂直な断面を露出させ、当該露出した断面を光学顕微鏡で撮像することで実施した。
又、固化部の天頂高さの測定については以下手法により実施した。具体的には、測長顕微鏡を用いて、上記断面にて土台部（最直下固化層等）表面から固化部頂点までの距離を測定することで、固化部の天頂高さの測定を実施した。【００６７】
本比較例では、上述のように、上記（３）’の工程にて当該第１固化部２４ａ１’（天頂高さ：７０μｍ）の一方の主縁部分Ｘ’と当該一方の主縁部分Ｘ’に隣り合う光ビームの未照射部分とに跨る部分に光ビームＬ’を照射した。つまり、走査パスに沿った光ビームＬ’の移動により光ビームＬ’の照射領域５０Ａ’が第１固化部２４ａ１’の一方の主縁部分Ｘ’と光ビームＬ’の未照射部分６０Ｘ’とを通るように、光ビームＬ’の照射を行った。【００６８】
かかる光ビームＬ’の照射により、光ビームＬ’の照射熱が、一旦固化状態にある一方の主縁部分Ｘ’と未照射部分６０Ｘ’に位置する粉末とに供された。これにより、一旦固化状態にある一方の主縁部分Ｘ’と未照射部分６０Ｘ’に位置する粉末のいずれも溶融状態となった。かかる溶融状態において、一方の主縁部分Ｘ’の溶融部分と未照射部分６０Ｘ’に位置する粉末の溶融部分とが互いに混じり合った状態となった。次いで、当該混じり合った溶融部分が冷却し、それによって当該混じり合った溶融部分が固化することで、第１固化部の一方の主縁部分Ｘ’側にのみに重なる第２固化部２４ｂ’が得られた。なお、本比較例では、一旦固化状態にある第１固化部２４ａ１’の一方の主縁部分Ｘ’側『のみ』が照射されることに起因して、第２固化部２４ｂ’が得られる際における第１固化部２４ａ２’の天頂高さは７０μｍから５７μｍへと若干程度減じられていた。【００６９】
第２固化部２４ｂ’の形成後、上記の（４）’の実施により、第２固化部２４ｂ’の一方の主縁部分Ｘ’と当該一方の主縁部分Ｘ’に隣り合う光ビームの未照射部分とに跨る部分に光ビームＬ’を照射して、第２固化部２４ｂ’に重なる第３固化部を形成した。第３固化部の形成後、上記の（５）’の実施により、第３固化部の一方の主縁部分Ｘ’と当該一方の主縁部分Ｘ’に隣り合う光ビームの未照射部分とに跨る部分に光ビームＬ’を照射して、第３固化部２４ｂ’に重なる第４固化部を形成した。上記（５）’の工程にて第４固化部を形成した後、上記の（６）’の工程を更に実施した。かかる（６）’の工程実施により、第５固化部を形成した。以上により、第１番目に形成される第１固化部から第５番目に形成される第５固化部までの複数の固化部から構成される所定の新たな固化層２４’を最終的に形成した。なお、第５固化部の形成完了時点で第１固化部２４ａ２’の天頂高さは５１μｍへと若干程度減じられていた。【００７０】
以上の事からも、上記の（２）’〜（６）’の工程実施により、第１固化部から第５固化部までの各固化部は相互に一部が重なるように供されており、かつ各固化部は第１固化部の形成箇所から第５固化部の形成箇所へと向かって一方向に沿って形成されていた。当該固化部の形成態様は、これまでの当業者の技術常識に沿ったものである。【００７１】
そして、所定の新たな固化層２４’の形成に引き続いて、水平移動可能なスキージング・ブレードを用いて更なる新たな粉末層の形成を実施した。しかしながら、本比較例では、当該スキージング・ブレードの下端部が第１固化部２４ａ２’の天頂部よりも下方に位置していた。換言すれば、（第１固化部２４ａ１の一方の主縁部分Ｘ’側の溶融固化後に得られる）第１固化部２４ａ２’が、更なる新たな粉末層の形成にて用いる水平移動可能なスキージング・ブレードの下端よりも上方に位置していた。そのため、当該スキージング・ブレードが第１固化部２４ａ２’に接触することとなった。その結果、水平移動可能なスキージング・ブレードを用いて更なる新たな粉末層を好適に敷くことが出来なかった。【００７２】
［実施例］
次に、本発明の一実施形態に係る実施例について紹介する。なお、本実施例は“これまでの当業者の技術常識”とは異なる態様である（図２、図３、図４右側部、図５右側部、図１１左下側部、中間下部および図１２左下側部、中間下部参照）。【００７３】
（実施例１）まず、下記の工程を経て３つの固化部から成る所定の固化層（単層）の形成を試みた。
（１）土台となる既に形成した固化層２４（又は造形プレート）上にスキージング・ブレードを用いて新たな粉末層２２を形成する工程。
（２）新たな粉末層２２の形成後に、当該新たな粉末層２２の所定箇所に１本目の走査パス１０に沿って光ビームＬを照射して、第１固化部２４ａ１を一旦形成する工程。
（３）第１固化部２４ａ１の形成後、２本目の走査パス１０に沿って第１固化部２４ａ１の一方の主縁部分Ｘと当該一方の主縁部分Ｘに隣り合う光ビームの未照射部分６０とに跨る部分に光ビームＬを照射して、第２固化部２４ｂを形成する工程。
（４）第３工程の実施と略同タイミングで３本目の走査パス１０に沿って第１固化部２４ａ１の他方の主縁部分Ｙと当該他方の主縁部分Ｙに隣り合う光ビームの未照射部分６０とに跨る部分に光ビームＬを照射して、第３固化部２４ｃを形成する工程。【００７４】
以上により、第１番目に形成される第１固化部から第３番目に形成される第３固化部までの複数の固化部から構成される所定の新たな固化層２４を最終的に形成した。本実施例１において、上記（１）の工程実施により得られる新たな粉末層２２の高さは５０μｍであった。又、上記（２）の工程の実施により得られる第１固化部２４ａ１の天頂高さが７０μｍであった。
なお、固化部（例えば第１固化部２４ａ１）の撮像は、次の手法により実施した。具体的には、レーザ固化した試験片（固化部）をエポキシ樹脂で包埋し、研磨加工でレーザ走査軸方向に垂直な断面を露出させ、当該露出した断面を光学顕微鏡で撮像することで実施した。又、固化部の天頂高さの測定については以下手法により実施した。具体的には、測長顕微鏡を用いて、上記断面にて土台部（最直下固化層等）表面から固化部頂点までの距離を測定することで、固化部の天頂高さの測定を実施した。【００７５】
本実施例１では、上述のように、上記（３）の工程にて当該第１固化部２４ａ１（天頂高さ：７０μｍ）の一方の主縁部分Ｘと当該一方の主縁部分Ｘに隣り合う光ビームの未照射部分６０とに跨る部分に光ビームＬを照射した。これに加え、本実施例１では、上記（４）の工程にて第１固化部２４ａ１の他方の主縁部分Ｙと当該他方の主縁部分Ｙに隣り合う光ビームの未照射部分６０とに跨る部分に光ビームＬを照射した。つまり、本実施例１では、第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙと当該両主縁部分Ｘ、Ｙにそれぞれ隣り合う光ビームの未照射部分６０とに跨る部分に光ビームＬを照射した。【００７６】
つまり、本実施例１では、上記（３）の工程実施により、走査パスに沿った光ビームＬの移動により光ビームＬの照射領域５０Ａ１が第１固化部２４ａ１の一方の主縁部分Ｘと光ビームＬの未照射部分６０Ｘとを通るように、光ビームＬの照射を行った。これに加えて、本実施例１では、上記（４）の工程実施により、走査パスに沿った光ビームＬの移動により光ビームＬの照射領域５０Ａ２が第１固化部２４ａ１の他方の主縁部分Ｙと光ビームＬの未照射部分６０Ｙとを通るように、光ビームＬの照射を行った。【００７７】
上記（３）の工程における光ビームＬの照射により、光ビームＬの照射領域５０Ａ１内に、第１固化部２４ａ１の一方の主縁部分Ｘと光ビームＬの未照射部分６０Ｘとが平面視で好適に含まれることとなった。そのため、光ビームＬの照射熱が、一旦固化状態にある一方の主縁部分Ｘと未照射部分６０Ｘに位置する粉末１９とに好適に供された。これにより、一旦固化状態にある一方の主縁部分Ｘと未照射部分６０Ｘに位置する粉末１９のいずれも溶融状態にすることができた。又、上記（４）の工程における光ビームＬの照射により、光ビームＬの照射領域５０Ａ２内に、第１固化部２４ａ１の他方の主縁部分Ｙと光ビームＬの未照射部分６０Ｙとが平面視で好適に含まれることとなった。そのため、光ビームＬの照射熱が、一旦固化状態にある他方の主縁部分Ｙと未照射部分６０Ｙに位置する粉末１９とに好適に供された。これにより、一旦固化状態にある他方の主縁部分Ｙと未照射部分６０Ｙに位置する粉末１９のいずれも溶融状態にすることができた。【００７８】
上記（３）の工程において、固化状態にある一方の主縁部分Ｘが溶融状態へと変化する場合、溶融した一方の主縁部分Ｘが流動性を有し、かつ第１固化部２４ａ１が傾斜断面を有することも相まって溶融した一方の主縁部分Ｘの少なくとも一部が外側方向へと流動した。そして、一方の主縁部分Ｘの溶融部分が外側方向へと移動した際、外側方向へと移動した一方の主縁部分Ｘの溶融部分の少なくとも一部と未照射部分６０Ｘに位置する粉末１９の溶融部分とが互いに混じり合った状態となった。又、上記（４）の工程において、固化状態にある他方の主縁部分Ｙが溶融状態へと変化する場合、溶融した他方の主縁部分Ｙが流動性を有し、かつ第１固化部２４ａ１が傾斜断面を有することも相まって溶融した他方の主縁部分Ｙの少なくとも一部が外側方向へと流動した。そして、他方の主縁部分Ｙの溶融部分が外側方向へと移動した際、外側方向へと移動した他方の主縁部分Ｙの溶融部分の少なくとも一部と未照射部分６０Ｙに位置する粉末１９の溶融部分とが互いに混じり合った状態となった。【００７９】
本実施例１では、一方の主縁部分Ｘの溶融部分の外側方向への流動に加え、他方の主縁部分Ｙの溶融部分も外側方向へと流動することに起因して、上記それぞれ混じり合った溶融部分が固化した後に得られる第１固化部２４ａ２の高さをより減じることができた（図４右側部および図５右側部参照）。具体的には、上記（３）および（４）の工程の実施により得られる第１固化部２４ａ２の天頂高さは３５μｍであった。【００８０】
又、“第１固化部２４ａ１の両側”にそれぞれ形成された当該混じり合った溶融部分が各々冷却し、それによって当該混じり合った溶融部分の各々が固化することで、第１固化部の一方の主縁部分Ｘ側に重なる第２固化部２４ｂが形成された。これに加え、第１固化部の他方の主縁部分Ｙ側に重なる第３固化部２４ｃが形成された。つまり、本実施例１では、第１固化部の両主縁部分Ｘ、Ｙ側に新たな固化部（第２固化部２４ｂおよび第３固化部２４ｃ）を形成された。【００８１】
そして、所定の新たな固化層２４の形成に引き続いて、水平移動可能なスキージング・ブレードを用いて更なる新たな粉末層の形成を実施した。本実施例１では、当該スキージング・ブレードの下端部が、（第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙの溶融固化後に得られる）第１固化部２４ａ２の天頂部よりも上方に位置していた。換言すれば、（第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙの溶融固化後に得られる）第１固化部２４ａ２が、更なる新たな粉末層の形成にて用いる水平移動可能なスキージング・ブレードの下端よりも下方に位置していた。そのため、当該スキージング・ブレードが第１固化部２４ａ２に接触することを好適に回避可能であった。その結果、水平移動可能なスキージング・ブレードを用いて更なる新たな粉末層を好適に敷くことができた。【００８２】
（実施例２）まず、下記の工程を経て５つの固化部から成る所定の固化層（単層）の形成を試みた（図１１左下側部、右下側部および図１２左下側部、右下側部参照）。
（１）土台となる既に形成した固化層２４（又は造形プレート）上にスキージング・ブレードを用いて新たな粉末層２２を形成する工程。
（２）新たな粉末層２２の形成後に、当該新たな粉末層２２の所定箇所に１本目の走査パス１０に沿って光ビームＬを照射して、第１固化部２４ａ１を一旦形成する工程。
（３）第１固化部２４ａ１の形成後、２本目の走査パス１０に沿って第１固化部２４ａ１の一方の主縁部分Ｘと当該一方の主縁部分Ｘに隣り合う光ビームの未照射部分６０とに跨る部分に光ビームＬを照射して、第２固化部２４ｂを形成する工程。
（４）第２固化部２４ｂの形成後、３本目の走査パス１０に沿って第２固化部２４ｂの一方の主縁部分と当該一方の主縁部分に隣り合う光ビームの未照射部分とに跨る部分に光ビームＬを照射して、第３固化部を形成する工程。
（５）第３固化部の形成後、４本目の走査パス１０に沿って第１固化部２４ａ１の他方の主縁部分Ｙと当該他方の主縁部分Ｙに隣り合う光ビームの未照射部分とに跨る部分に光ビームＬを照射して、第４固化部を形成する工程。
（６）第４固化部の形成後、５本目の走査パス１０に沿って第４固化部の一方の主縁部分と当該一方の主縁部分に隣り合う光ビームの未照射部分とに跨る部分に光ビームＬを照射して、第５固化部を形成する工程。【００８３】
以上により、第１番目に形成される第１固化部から第５番目に形成される第５固化部までの複数の固化部から構成される所定の新たな固化層２４を最終的に形成した。本実施例２において、上記（１）の工程実施により得られる新たな粉末層２２の高さは５０μｍであった。又、上記（２）の工程の実施により得られる第１固化部２４ａ１の天頂高さが７０μｍであった。なお、固化部（例えば第１固化部２４ａ１）の撮像は、次の手法により実施した。具体的には、レーザ固化した試験片（固化部）をエポキシ樹脂で包埋し、研磨加工でレーザ走査軸方向に垂直な断面を露出させ、当該露出した断面を光学顕微鏡で撮像することで実施した。又、固化部の天頂高さの測定については以下手法により実施した。具体的には、測長顕微鏡を用いて、上記断面にて土台部（最直下固化層等）表面から固化部頂点までの距離を測定することで、固化部の天頂高さの測定を実施した。【００８４】
本実施例２では、上述のように、上記（３）の工程にて当該第１固化部２４ａ１（天頂高さ：７０μｍ）の一方の主縁部分Ｘと当該一方の主縁部分Ｘに隣り合う光ビームの未照射部分６０とに跨る部分に光ビームＬを照射した。これに加え、本実施例２では、上記（５）の工程にて第１固化部２４ａ１の他方の主縁部分Ｙと当該他方の主縁部分Ｙに隣り合う光ビームの未照射部分とに跨る部分に光ビームＬを照射した。つまり、本実施例２では、第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙと当該両主縁部分Ｘ、Ｙにそれぞれ隣り合う光ビームの未照射部分とに跨る部分に光ビームＬを照射した。【００８５】
つまり、本実施例２では、上記（３）の工程実施により、走査パスに沿った光ビームＬの移動により光ビームＬの照射領域が第１固化部２４ａ１の一方の主縁部分Ｘと光ビームＬの未照射部分とを通るように、光ビームＬの照射を行った。これに加えて、上記（５）の工程実施により、走査パスに沿った光ビームＬの移動により光ビームＬの照射領域が第１固化部２４ａ１の他方の主縁部分Ｙと光ビームＬの未照射部分とを通るように、光ビームＬの照射を行った。【００８６】
上記（３）の工程における光ビームＬの照射により、光ビームＬの照射領域内に、第１固化部２４ａ１の一方の主縁部分Ｘと光ビームＬの未照射部分とが平面視で好適に含まれることとなった。そのため、光ビームＬの照射熱が、一旦固化状態にある一方の主縁部分Ｘと未照射部分に位置する粉末１９とに好適に供された。これにより、一旦固化状態にある一方の主縁部分Ｘと未照射部分に位置する粉末１９のいずれも溶融状態にすることができた。又、上記（５）の工程における光ビームＬの照射により、光ビームＬの照射領域内に、第１固化部２４ａ１の他方の主縁部分Ｙと光ビームＬの未照射部分６０Ｙとが平面視で好適に含まれることとなった。そのため、光ビームＬの照射熱が、一旦固化状態にある他方の主縁部分Ｙと未照射部分に位置する粉末１９とに好適に供された。これにより、一旦固化状態にある他方の主縁部分Ｙと未照射部分に位置する粉末１９のいずれも溶融状態にすることができた。【００８７】
上記（３）の工程において、固化状態にある一方の主縁部分Ｘが溶融状態へと変化する場合、溶融した一方の主縁部分Ｘが流動性を有し、かつ第１固化部２４ａ１が傾斜断面を有することも相まって溶融した一方の主縁部分Ｘの少なくとも一部が外側方向へと流動した。そして、一方の主縁部分Ｘの溶融部分が外側方向へと移動した際、外側方向へと移動した一方の主縁部分Ｘの溶融部分の少なくとも一部と未照射部分に位置する粉末１９の溶融部分とが互いに混じり合った状態となった。又、上記（５）の工程において、固化状態にある他方の主縁部分Ｙが溶融状態へと変化する場合、溶融した他方の主縁部分Ｙが流動性を有し、かつ第１固化部２４ａ１が傾斜断面を有することも相まって溶融した他方の主縁部分Ｙの少なくとも一部が外側方向へと流動した。そして、他方の主縁部分Ｙの溶融部分が外側方向へと移動した際、外側方向へと移動した他方の主縁部分Ｙの溶融部分の少なくとも一部と未照射部分に位置する粉末１９の溶融部分とが互いに混じり合った状態となった。【００８８】
本実施例２では、一方の主縁部分Ｘの溶融部分の外側方向への流動に加え、他方の主縁部分Ｙの溶融部分も外側方向へと流動することに起因して、上記それぞれ混じり合った溶融部分が固化した後に得られる第１固化部２４ａ２の高さをより減じることができた。具体的には、上記（３）および（５）の工程の実施により得られる第１固化部２４ａ２の天頂高さは３５μｍであった。又、本実施例２では、第１固化部２４ａ１の一方の主縁部分Ｘ側領域に互いに重なる第２固化部と第３固化部が形成された。これに加え、本実施例２では、第１固化部の他方の主縁部分Ｙ側領域に互いに重なる第４固化部および第５固化部が形成された。【００８９】
そして、所定の新たな固化層２４の形成に引き続いて、水平移動可能なスキージング・ブレードを用いて更なる新たな粉末層の形成を実施した。本実施例２では、当該スキージング・ブレードの下端部が、（第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙの溶融固化後に得られる）第１固化部２４ａ２の天頂部よりも上方に位置していた。換言すれば、（第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙの溶融固化後に得られる）第１固化部２４ａ２が、更なる新たな粉末層の形成にて用いる水平移動可能なスキージング・ブレードの下端よりも下方に位置していた。そのため、当該スキージング・ブレードが第１固化部２４ａ２に接触することを好適に回避可能であった。その結果、水平移動可能なスキージング・ブレードを用いて更なる新たな粉末層を好適に敷くことができた。【００９０】
なお、上記のとおり、本実施例２（５つの固化部を形成するケース）では、上記工程を経ると、第１固化部の一方の側に第２固化部および第２固化部に一部重なる第３固化部が形成され、第１固化部の他方の側に第４固化部および第４固化部に一部重なる第５固化部が形成される。しかしながら、第１固化部２４ａ１の他方の主縁部分Ｙ側にもいずれかのタイミングで光ビームを照射して新たな固化部を形成するならば、本実施例２の態様に限定されない。例えば、第１固化部の両側に第２固化部および第３固化部をそれぞれ形成した後、第２固化部に一部重なる第４固化部、第４固化部に一部重なる第５固化部を形成してよい。別態様では、例えば、第１固化部の一方の側に第２固化部を形成し、第２固化部に一部重なる第３固化部を形成し、第３固化部に一部重なる第４固化部を形成した後、第１固化部の他方の側に第５固化部を形成してよい。【００９１】
以上、本発明の一実施形態について説明してきたが、本発明の適用範囲のうちの典型例を例示したに過ぎない。従って、本発明はこれに限定されず、種々の改変がなされ得ることを当業者は容易に理解されよう。【００９２】
一例としては、上記では、第１照射態様に基づき第２番目以降の固化部の形成時においては第１固化部の形成時よりも相対的に小さいエネルギー密度を有する光ビームを用いることが好ましい旨を説明した。しかしながら、相対的に大きいエネルギー密度を有する光ビームが一旦形成する第１固化部２４ａ１ためのみに使用されるのであれば、第１照射態様のみに限定されず第２照射態様にも適用することが可能である。つまり、１本の照射領域５０Ｂを平面視で一旦形成した第１固化部２４ａ１の全領域を覆うように第１固化部２４ａ１を通過させる態様にも適用可能である。第２照射態様は、一旦形成した第１固化部２４ａ１の軸方向に沿って光ビームを第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙを含む全領域にわたり照射し、当該第１固化部２４ａ１の実質的に全体を溶融および固化させて、高さがより減じられた第１固化部２４ａ２を形成する態様である。ここで、相対的に大きいエネルギー密度を有する光ビームを一旦形成した第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙを含む全領域にわたり照射すると、「第１固化部２４ａ１の一旦形成時」のみならず「高さがより減じられた第１固化部２４ａ２の形成時」にも、相対的に大きな収縮応力が生じ得る。そのため、全体として相対的により大きな収縮応力を有する第１固化部２４ａ２が形成されることとなる。【００９３】
そこで、かかる事情を鑑み、第１固化部２４ａ１の一旦形成時には相対的に大きいエネルギー密度を有する光ビームを用いることが好ましい。その一方で、高さがより減じられた第１固化部２４ａ２の形成時には相対的に大きくない（小さい）エネルギー密度を有する光ビームを用いることが好ましい。つまり、相対的に大きいエネルギー密度を有する光ビームは第１番目に第１固化部２４ａ１の一旦形成のためのみに使用される。従って、「第１固化部２４ａ１の一旦形成時」および「高さがより減じられた第１固化部２４ａ２の形成時」に相対的に大きいエネルギー密度を有する光ビームの使用時と比べて、最終的に得られる（高さがより減じられた）第１固化部２４ａ２は全体として相対的に小さい収縮応力を有し得る。その結果、当該第１固化部２４ａ２を含む固化層に反り応力を減じることができ、それによって最終的に得られる三次元形状造形物の反りを好適に抑止することが可能となる。【００９４】
又、一例としては、上記では、第２照射態様に基づき一旦形成した第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙを含む全領域を照射する光ビームのビーム径Ｄ１が、第１固化部２４ａ１の一旦形成時に用いる光ビームのビーム径Ｄ２よりも大きいことがより好ましい旨を説明した（図７参照）。かかる態様は、光ビームＬの照射領域内に一旦形成した第１固化部２４ａ１の両主縁部分Ｘ、Ｙをより好適に（より確実に）含める観点に基づくものである。しかしながら、当該観点に基づく光ビームのビーム径の調節は第２照射態様に限定されず第１照射態様にも適用可能であり得る。つまり、第１照射態様において、一旦形成した第１固化部２４ａ１の一方の主縁部分Ｘと一方の主縁部分Ｘに隣り合う未照射部分６０Ｘとに跨がる領域に光ビームを照射する場合、ビーム径（Ｄ１）が相対的に大きいことに起因して、第１固化部２４ａ１の一方の主縁部分Ｘをより好適に（より確実に）照射することが可能となる。これに加えて、一旦形成した第１固化部２４ａ１の他方の主縁部分Ｙと他方の主縁部分Ｙに隣り合う未照射部分６０Ｙとに跨がる領域に光ビームを照射する場合、ビーム径（Ｄ１）が相対的に大きいことに起因して、第１固化部２４ａ１の他方の主縁部分Ｙをより好適に（より確実に）照射することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明の一実施形態に係る三次元形状造形物の製造方法を実施することによって、種々の物品を製造することができる。例えば、『粉末層が無機質の金属粉末層であって、固化層が焼結層となる場合』では、得られる三次元形状造形物をプラスチック射出成形用金型、プレス金型、ダイカスト金型、鋳造金型、鍛造金型などの金型として用いることができる。一方、『粉末層が有機質の樹脂粉末層であって、固化層が硬化層となる場合』では、得られる三次元形状造形物を樹脂成形品として用いることができる。
関連出願の相互参照【００９６】
本出願は、日本国特許出願第２０１８−０１４９０３号（出願日：２０１８年１月３１日、発明の名称：「三次元形状造形物の製造方法」）に基づくパリ条約上の優先権を主張する。当該出願に開示された内容は全て、この引用により、本明細書に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００９７】
Ｘ            第１固化部の両主縁部分の一方
Ｘ’          第１固化部の一方の主縁部分（従来）
Ｙ            第１固化部の両主縁部分の他方
Ｚ            第１固化部の中間部分
１０          走査パス
１０’        走査パス（従来）
１９          粉末
１９’        粉末（従来）
２２          粉末層
２２’        粉末層（従来）
２３’        スキージング・ブレード（従来）
２４          固化層
２４’        固化層（従来）
２４ａ１      一旦形成される第１固化部
２４ａ２      最終的に形成される第１固化部
２４ｂ          第２固化部
２４ｃ          第３固化部
２４ａ’        第１固化部（従来）
２４α          仮想輪郭
２４ａ１’    第１固化部（従来）
２４ａ２’    第１固化部（従来）
２４ｂ’        第２固化部（従来）
２４ｎ−１’    ｎ−１番目に形成される固化部
２４ｎ’        ｎ番目に形成される固化部
５０、５０Ａ１、５０Ａ２、５０α、５０Ｂ、５０Ｂ１、５０Ｂ２  光ビームの照射領域
５０’          光ビームの照射領域（従来）
６０、６０Ｘ、６０Ｙ    光ビームの未照射部分
Ｌ              光ビーム
ｌ                光ビームの走査中央ライン
ｌ２            第１固化部の一方の主縁部分に照射する光ビームの走査中央ライン
ｌ１            第１固化部の形成時に用いる光ビームの走査中央ライン
Ｄ１、Ｄ２    光ビームのビーム径
【図１】
2019151540.tif 000003
【図２】
2019151540.tif 000004
【図３】
2019151540.tif 000005
【図４】
2019151540.tif 000006
【図５】
2019151540.tif 000007
【図６】
2019151540.tif 000008
【図７】
2019151540.tif 000009
【図８】
2019151540.tif 000010
【図９】
2019151540.tif 000011
【図１０】
2019151540.tif 000012
【図１１】
2019151540.tif 000013
【図１２】
2019151540.tif 000014
【図１３】
2019151540.tif 000015
【図１４】
2019151540.tif 000016
【図１５】
2019151540.tif 000017
【図１６】
2019151540.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】令和1年6月5日(2019.6.5)
【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】
（ｉ）粉末層の所定箇所に光ビームを照射して該所定箇所の粉末を焼結又は溶融固化させて固化層を形成する工程、および
（ｉｉ）得られた固化層の上に新たな粉末層を形成し、該新たな粉末層の所定箇所に光ビームを照射して更なる固化層を形成する工程
により粉末層および固化層を交互に繰り返して積層させることで三次元形状造形物を製造する方法であって、
前記固化層を相互に重なる複数の固化部から形成し、
第１番目に形成する前記固化部としての第１固化部の形成後に、少なくとも該第１固化部の両主縁部分が溶融するように、該少なくとも該第１固化部の該両主縁部分に前記光ビームを照射する、三次元形状造形物の製造方法。
【請求項２】
前記第１固化部の形成後に、前記光ビームの照射領域が少なくとも該第１固化部の前記両主縁部分を通るように該光ビームの照射を実施する、請求項１に記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
前記第１固化部の形成後に、少なくとも該第１固化部の前記両主縁部分と該両主縁部分にそれぞれ隣り合う前記光ビームの未照射部分とに跨がるように、前記光ビームの照射を実施する、請求項１又は２に記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項５】
前記第１固化部の形成後に、該第１固化部の前記両主縁部分と該両主縁部分にそれぞれ隣り合う前記未照射部分とに跨がる領域への前記光ビームの照射により、該第１固化部の両側に、該第１固化部に相互に重なる第２固化部および第３固化部をそれぞれ形成する、請求項４に記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項６】
前記第１固化部の形成後に少なくとも該第１固化部の前記両主縁部分に照射する前記光ビームのエネルギー密度が、該第１固化部の形成時に用いる該光ビームのエネルギー密度よりも小さい、請求項１、２、４又は５に記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項７】
前記第１固化部の形成後に少なくとも該第１固化部の前記両主縁部分に照射する前記光ビームのビーム径が、該第１固化部の形成時に用いる該光ビームのビーム径よりも大きい、請求項１、２、４〜６のいずれかに記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項８】
前記第１固化部の形成に引き続いて、少なくとも該第１固化部の両主縁部分に前記光ビームを照射する、請求項１、２、４〜７のいずれかに記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項９】
２本の照射領域が少なくとも該第１固化部の前記両主縁部分をそれぞれ通るように、前記光ビームの照射を実施する、請求項１、２、４〜８のいずれかに記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項１０】
前記２本の前記照射領域を、少なくとも前記第１固化部の前記両主縁部分の各々に対して時間的に並列して通過させる、請求項９に記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項１１】
前記固化層の輪郭となる仮想輪郭を基点として、前記第１固化部の形成時に用いる前記光ビームの走査中央ラインよりも、該第１固化部の形成後に該第１固化部の一方の主縁部分に照射する該光ビームの走査中央ラインを該仮想輪郭に対して近位側に位置づける、請求項９又は１０に記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項１２】
前記第１固化部の形成後に、１本の照射領域が少なくとも該第１固化部の軸方向に沿って該第１固化部の前記両主縁部分を通るように、前記光ビームの照射を実施する、請求項１、２、４〜８のいずれかに記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項１３】
前記１本の前記照射領域が前記第１固化部の前記両主縁部分の一方と該両主縁部分の他方とを交互に通るように、前記光ビームの照射を実施する、請求項１２に記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項１４】
前記１本の前記照射領域を形成する前記光ビームとして、走査中央ラインの両側のエネルギー密度が該走査中央ライン上のエネルギー密度よりも大きいものを用いる、請求項１２又は１３に記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項１５】
前記第１固化部の形成時に用いる前記光ビームの前記照射領域の位置を、前記固化層毎にずらす、請求項１、２、４〜１４のいずれかに記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項１６】
前記第１固化部は１本目の走査パスに沿った前記光ビームの照射により形成され、該光ビームの照射により形成される照射領域に隣接する該照射領域の両側部分は該光ビームの未照射部分である、請求項１、２、４〜１５のいずれかに記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項１７】
少なくとも前記第１固化部の前記両主縁部分の溶融固化後に得られる該第１固化部が、後刻の前記粉末層の形成にて用いる水平移動可能なスキージング・ブレードの下端よりも下方に位置する、請求項１、２、４〜１６のいずれかに記載の三次元形状造形物の製造方法。
【手続補正書】
【提出日】令和2年6月10日(2020.6.10)
【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】
（ｉ）粉末層の所定箇所に光ビームを照射して該所定箇所の粉末を焼結又は溶融固化させて固化層を形成する工程、および
（ｉｉ）得られた固化層の上に新たな粉末層を形成し、該新たな粉末層の所定箇所に光ビームを照射して更なる固化層を形成する工程
により粉末層および固化層を交互に繰り返して積層させることで三次元形状造形物を製造する方法であって、
前記固化層を相互に重なる複数の固化部から形成し、
第１番目に形成する前記固化部としての第１固化部の形成後に、少なくとも該第１固化部の両主縁部分が溶融するように、該少なくとも該第１固化部の該両主縁部分に前記光ビームを照射する、三次元形状造形物の製造方法。
【請求項２】
前記第１固化部の形成後に、前記光ビームの照射領域が少なくとも該第１固化部の前記両主縁部分を通るように該光ビームの照射を実施する、請求項１に記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項３】
前記第１固化部の形成後に、少なくとも該第１固化部の前記両主縁部分と該両主縁部分にそれぞれ隣り合う前記光ビームの未照射部分とに跨がるように、前記光ビームの照射を実施する、請求項１又は２に記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項４】
前記第１固化部の形成後に、該第１固化部の前記両主縁部分と該両主縁部分にそれぞれ隣り合う前記未照射部分とに跨がる領域への前記光ビームの照射により、該第１固化部の両側に、該第１固化部に相互に重なる第２固化部および第３固化部をそれぞれ形成する、請求項３に記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項５】
前記第１固化部の形成後に少なくとも該第１固化部の前記両主縁部分に照射する前記光ビームのエネルギー密度が、該第１固化部の形成時に用いる該光ビームのエネルギー密度よりも小さい、請求項１〜４のいずれかに記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項６】
前記第１固化部の形成後に少なくとも該第１固化部の前記両主縁部分に照射する前記光ビームのビーム径が、該第１固化部の形成時に用いる該光ビームのビーム径よりも大きい、請求項１〜５のいずれかに記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項７】
前記第１固化部の形成に引き続いて、少なくとも該第１固化部の両主縁部分に前記光ビームを照射する、請求項１〜６のいずれかに記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項８】
２本の照射領域が少なくとも該第１固化部の前記両主縁部分をそれぞれ通るように、前記光ビームの照射を実施する、請求項１〜７のいずれかに記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項９】
前記２本の前記照射領域を、少なくとも前記第１固化部の前記両主縁部分の各々に対して時間的に並列して通過させる、請求項８に記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項１０】
前記固化層の輪郭となる仮想輪郭を基点として、前記第１固化部の形成時に用いる前記光ビームの走査中央ラインよりも、該第１固化部の形成後に該第１固化部の一方の主縁部分に照射する該光ビームの走査中央ラインを該仮想輪郭に対して近位側に位置づける、請求項８又は９に記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項１１】
前記第１固化部の形成後に、１本の照射領域が少なくとも該第１固化部の軸方向に沿って該第１固化部の前記両主縁部分を通るように、前記光ビームの照射を実施する、請求項１〜７のいずれかに記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項１２】
前記１本の前記照射領域が前記第１固化部の前記両主縁部分の一方と該両主縁部分の他方とを交互に通るように、前記光ビームの照射を実施する、請求項１１に記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項１３】
前記１本の前記照射領域を形成する前記光ビームとして、走査中央ラインの両側のエネルギー密度が該走査中央ライン上のエネルギー密度よりも大きいものを用いる、請求項１１又は１２に記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項１４】
前記第１固化部の形成時に用いる前記光ビームの前記照射領域の位置を、前記固化層毎にずらす、請求項１〜１３のいずれかに記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項１５】
前記第１固化部は１本目の走査パスに沿った前記光ビームの照射により形成され、該光ビームの照射により形成される照射領域に隣接する該照射領域の両側部分は該光ビームの未照射部分である、請求項１〜１４のいずれかに記載の三次元形状造形物の製造方法。
【請求項１６】
少なくとも前記第１固化部の前記両主縁部分の溶融固化後に得られる該第１固化部が、後刻の前記粉末層の形成にて用いる水平移動可能なスキージング・ブレードの下端よりも下方に位置する、請求項１〜１５のいずれかに記載の三次元形状造形物の製造方法。
【国際調査報告】
2019151540.tif 000019
2019151540.tif 000020