(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステージと、第１側壁および第２側壁を含み前記ステージの周りに設けられた壁部と、を含む容器部と、
前記容器部内に供給された粉体原料の一部にエネルギー線を照射し積層造形物の一部を形成するエネルギー線照射部と、
を備え、
前記第１側壁と前記第２側壁との間の距離は変化可能である積層造形物の製造装置。
【請求項２】
前記容器部内に供給された前記粉体原料を平坦化する機構を備える請求項１記載の積層造形物の製造装置。
【請求項３】
前記平坦化する機構は、前記容器部内に供給された前記粉体原料を振動させる加振部を備える請求項２記載の積層造形物の製造装置。
【請求項４】
前記容器部は、蓋部を含み、
前記加振部により前記粉体原料を振動させるときに、前記蓋部は、前記粉体原料の上に位置し、前記蓋部は、前記粉体原料を押圧する請求項３記載の積層造形物の製造装置。
【請求項５】
前記蓋部は、板部と、
前記板部と前記粉体原料の間に配置される帯電防止膜と、
を含む請求項４記載の積層造形物の製造装置。
【請求項６】
前記エネルギー線を照射するときに、前記蓋部は、前記粉体原料の上とは異なる位置に位置する請求項４または５に記載の積層造形物の製造装置。
【請求項７】
前記エネルギー線を照射するときに、前記蓋部は、前記粉体原料の上に位置する請求項４または５に記載の積層造形物の製造装置。
【請求項８】
前記加振部は、前記蓋部を振動させる請求項４〜７のいずれか１つに記載の積層造形物の製造装置。
【請求項９】
前記加振部は、前記ステージ又は前記壁部を振動させる請求項３〜７のいずれか１つに記載の積層造形物の製造装置。
【請求項１０】
前記容器部は、前記壁部と前記蓋部との間に形成される空間を有し、
前記粉体原料が前記空間に流出可能とした請求項４〜８のいずれか１つに記載の積層造形物の製造装置。
【請求項１１】
前記ステージの上面に対して平行な、前記壁部で囲まれた空間の断面積は、前記距離の変化に伴って変化可能である請求項１〜１０のいずれか１つに記載の積層造形物の製造装置。
【請求項１２】
前記ステージは、上面と、下面と、前記上面の一部及び前記下面の一部と接続された第１側面と、前記上面の他部及び前記下面の他部と接続された第２側面と、をさらに含み、
前記第１側壁から前記第２側壁に向かう第１方向に沿った前記上面の長さは、前記第１方向に沿った前記下面の長さよりも短く、
前記第１側面は、前記上面に対して傾斜し、
前記第２側面は、前記上面に対して傾斜し、
前記第１側壁は、前記第１側面に接しつつ移動し、
前記第２側壁は、前記第２側面に接しつつ移動する請求項１〜１１のいずれか１つに記載の積層造形物の製造装置。
【請求項１３】
前記壁部で囲まれた空間の実質的な体積が一定である請求項１２に記載の積層造形物の製造装置。
【請求項１４】
ステージと、第１側壁および第２側壁を含み前記ステージの周りに設けられ、前記第１側壁と前記第２側壁との間の距離が変化可能である壁部と、を含む容器部内の前記ステージに粉体原料を供給する工程と、
前記粉体原料の一部にエネルギー線を照射し積層造形物の一部を形成する工程と、
前記ステージを降下させる工程と、
を複数回繰り返す積層造形物の製造方法。
【請求項１５】
前記粉体原料を平坦化する工程を含む請求項１４記載の積層造形物の製造方法。
【請求項１６】
前記平坦化する工程は、前記粉体原料を振動させ前記粉体原料を平坦化させる請求項１５記載の積層造形物の製造方法。
【請求項１７】
前記容器部は、蓋部を含み、
前記平坦化する工程は、前記粉体原料を振動させるときに、前記蓋部が前記粉体原料の上に位置し、前記蓋部が前記粉体原料を押圧する請求項１５または１６記載の積層造形物の製造方法。
【請求項１８】
前記形成する工程は、前記エネルギー線を照射するときに、前記蓋部が前記粉体原料の上とは異なる位置に位置する請求項１７記載の積層造形物の製造方法。
【請求項１９】
前記形成する工程は、前記エネルギー線を照射するときに、前記蓋部が前記粉体原料の上に位置する請求項１７記載の積層造形物の製造方法。
【請求項２０】
前記平坦化する工程は、前記蓋部を振動させる請求項１７〜１９のいずれか１つ記載の積層造形物の製造方法。
【請求項２１】
前記平坦化する工程は、前記ステージ又は前記壁部を振動させる請求項１５〜１９のいずれか１つに記載の積層造形物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、積層造形物の製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、原料を供給しつつレーザなどでその原料を加熱して、その原料を溶融させて、所望の形状の造形物を形成する積層造形物の製造装置がある。このような製造装置において造形動作の高速化が望まれる。生産性の向上が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２０００３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、高生産性の積層造形物の製造装置及び製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態によれば、積層造形物の製造装置は、容器部と、エネルギー線照射部と、を含む。前記容器部は、ステージと、第１側壁および第２側壁を含み前記ステージの周りに設けられた壁部と、を含む。前記エネルギー線照射部は、前記容器部内に供給された粉体原料の一部にエネルギー線を照射し積層造形物の一部を形成する。前記第１側壁と前記第２側壁との間の距離は変化可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１の実施形態に係る積層造形物の製造装置を例示する図である。
【図２】第１の実施形態に係る他の製造装置を例示する模式的断面図である。
【図３】図３（ａ）〜図３（ｅ）は、第１の実施形態に係る積層造形物の製造方法を例示する模式的断面図である。
【図４】粉体原料が平坦化された状態を示す模式的部分図である。
【図５】図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第２の実施形態に係る積層造形物の製造装置を例示する図である。
【図６】第２の実施形態に係る他の製造装置を例示する模式的断面図である。
【図７】図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第３の実施形態に係る積層造形物の製造装置を例示する図である。
【図８】図８（ａ）及び図８（ｂ）は、１組の側壁をステージに対して移動させたときの製造装置の状態を例示する図である。
【図９】製造装置における平坦化処理の様子を例示する模式的断面図である。
【図１０】製造装置におけるエネルギー線照射処理の様子を例示する模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。  
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。  
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００８】
（第１の実施形態）  
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１の実施形態に係る積層造形物の製造装置を例示する図である。  
図１（ａ）は、模式的断面図である。図１（ｂ）は、模式的上面図である。  
図２は、第１の実施形態に係る他の製造装置を例示する模式的断面図である。  
本実施形態に係る製造装置１００には、容器部１０と、エネルギー線照射部２０と、原料供給部３０と、加振部５０と、が設けられる。なお、容器部１０は、粉体槽として例示される。
【０００９】
容器部１０は、ステージ４０と、ステージ４０の周りに設けられた壁部６０とを含む。原料供給部３０は、粉体原料３１をステージ４０上に供給する。エネルギー線照射部２０は、ステージ４０に対して矢印２１を含むＸ軸方向やＹ軸方向に相対的に移動し、ステージ４０の上に供給された粉体原料３１の一部にエネルギー線を照射する。エネルギー線が照射された材料は溶融・固化することにより、積層造形物の一部を形成する。これにより、エネルギー線照射部２０は、粉体領域７０ａ（未硬化の粉体原料）と、硬化領域７０ｂ（積層造形物の一部）とをそれぞれ形成する。このようにして、積層造形物となる複数の層のそれぞれが、順次形成される。
【００１０】
粉体原料３１としては、例えば、鉄やステンレスなどの金属が用いられる。粉体原料３１として、セラミックスや樹脂を用いてもよい。粉体原料３１として、金属及びセラミックスを混合したものを用いてもよい。粉体原料３１の平均粒径は、例えば、１μｍ以上１００μｍ以下、より好ましくは、１０μｍ以上５０μｍ以下が好適である。
【００１１】
エネルギー線照射部２０は、積層造形物の形状に応じて、ステージ４０の上の粉体原料３１の一部にエネルギー線を照射する。エネルギー線としては、例えば、レーザ光（例えば、炭酸ガスレーザや、ＹＡＧレーザ等）などを用いることができる。本実施の形態においては、エネルギー線としてレーザ光を利用しているが、レーザ光のように材料を溶融できるものであればよい。エネルギー線としては、電子ビームや、マイクロ波、紫外線領域の電磁波などであってもよい。積層造形物に含まれる複数の層のそれぞれは、粉体原料３１を供給しつつ、粉体原料３１をエネルギー線で加熱して形成される。そして、これらの処理を複数回繰り返すことで、所望の積層造形物が形成される。
【００１２】
粉体原料を用いる参考例において、スキージと呼ばれる治具を用いた平坦化処理が実施される場合がある。スキージは動作速度が遅いため、造形処理に要する時間が長くなる。
これに対して、本実施形態によれば、スキージの代わりに、加振部を設ける。加振部により粉体原料に振動を与え、平坦化処理を高速に行うことができる。このため、造形動作を高速化できる。生産性を向上できる。
【００１３】
図１（ａ）、図１（ｂ）及び図２に示すように、原料供給部３０からステージ４０に供給された粉体原料３１は、平坦な状態ではない。粉体原料３１は、ステージ４０上で局所的に集まる部分ができ、凸状の粉体原料７０ｃのような状態とされる。なお、粉体原料７０ｃは、説明を分かり易くするため、強調して図示しているが、実際には複数の凹凸として形成される。従って、エネルギー線を照射する前に、粉体原料７０ｃを平坦化する処理が必要とされる。本実施形態では、上記のスキージの代わりに、加振部５０を用いて行う。加振部５０は、ステージ４０上の粉体原料７０ｃを振動させ、粉体原料７０ｃを平坦化する。
【００１４】
加振部５０の設置箇所は特に限定されるものではない。加振部５０は、容器部１０と一体的に設けられていてもよい。加振部５０は、容器部１０の外部に設けられていてもよい。加振部５０は、図１（ａ）に示すように、例えば、ステージ４０の下側に設けられる。加振部５０は、図２に示すように、壁部６０に設けるようにしてもよい。加振部５０は、例えば音波などを印加し、粉体原料７０ｃを直接的あるいは間接的に振動させる。印加する音波の周波数等の条件は、使用する粉体原料の質量や密度などによって適宜設定すればよい。音波の周波数は、例えば、１０〜２０Ｈｚの範囲であることが好ましい。なお、加振部５０の加振方法は、音波に限らず、その他の方法を用いてもよい。
【００１５】
加振部５０は、例えば、ステージ４０を振動させ、ステージ４０を介して粉体原料７０ｃを振動させる。加振部５０は、壁部６０を振動させ、壁部６０を介して粉体原料７０ｃを振動させる。加振部５０は、ステージ４０及び壁部６０を振動させ、ステージ４０及び壁部６０を介して粉体原料７０ｃを振動させる。粉体原料７０ｃの振動方向は、特に限定されるものではないが、例えば、矢印５１のようにＸ−Ｙ軸方向とされる。なお、粉体原料７０ｃの振動方向は、Ｚ軸方向の成分があっても良い。
【００１６】
壁部６０は、ステージ４０の周りに設けられる。壁部６０は、容器部１０の側壁を含む。壁部６０としては、例えば、４つの側壁がステージ４０の周囲に設けられる。本例の場合、壁部６０の粉体最上層に接する部分に、例えばテーパが形成されている。このテーパにより、粉体原料７０ｃが平坦化された際に、平坦化された粉体原料を逃がすことができる。
【００１７】
図３（ａ）〜図３（ｅ）は、第１の実施形態に係る積層造形物の製造方法を例示する模式的断面図である。  
図３（ａ）に示すように、原料供給部３０は、容器部１０内のステージ４０に粉体原料３１を供給する（ステップＳ１：第１工程に相当）。このとき、ステージ４０に供給された粉体原料３１は、平坦化されておらず、複数の凹凸を含んだ粉体原料７０ｃとされる。
【００１８】
図３（ｂ）に示すように、加振部５０が動作し、ステージ４０上の粉体原料７０ｃを例えば矢印５１の水平方向（Ｘ−Ｙ軸方向）に振動させ、粉体原料７０ｃを平坦化し、粉体原料７０ｄとする（ステップＳ２：第２工程に相当）。図３（ｃ）に示すように、エネルギー線照射部２０は、ステップＳ２で粉体原料７０ｃを平坦化した粉体原料７０ｄの一部にエネルギー線２２を照射する。エネルギー線照射部２０は、エネルギー線２２が照射された粉体原料７０ｄから積層造形物の一部を形成する（ステップＳ３：第３工程に相当）。つまり、エネルギー線照射部２０は、ステージ４０に対して矢印２１の向きを含むＸ−Ｙ軸方向に相対的に移動し、粉体原料７０ｄの一部にエネルギー線２２を照射する。これにより、エネルギー線照射部２０は、粉体領域７０ａ（未硬化の粉体原料）と、硬化領域７０ｂ（積層造形物の一部）とをそれぞれ形成する。
【００１９】
図３（ｄ）に示すように、ステップＳ３で積層造形物の一部（一層）が形成されると、ステージ４０を壁部６０に対して相対的に所定量降下させる（ステップＳ４：第４工程に相当）。上記ステップＳ１〜ステップＳ４の一連の処理で積層造形物の１つの層が形成される。積層造形物の次の層を形成する場合、図３（ｅ）に示すように、粉体領域７０ａと、硬化領域７０ｂとが形成された粉体原料７０ｄの上に、原料供給部３０が粉体原料３１を供給する。以下、同様の処理を繰り返す。このようにして、所望の積層造形物を得ることができる。
【００２０】
図４は、粉体原料７０ｃが平坦化された状態を示す模式的部分図である。  
なお、加振部５０、エネルギー線照射部２０、原料供給部３０、及び粉体原料７０ｃの図示は省略している。エネルギー線照射部２０によりエネルギー線を照射する前に、加振部５０を動作させ、粉体原料７０ｃに対して振動を発生させる。すなわち、加振部５０によって粉体原料７０ｃに振動を与えることで、粉体原料７０ｃが平坦化され、粉体原料７０ｄとされる。
【００２１】
図４に示すように平坦化された粉体原料７０ｄに対して、エネルギー線照射部２０は、粉体原料７０ｄの一部にエネルギー線を照射する。これにより、図３（ｃ）に示したように、粉体領域７０ａ（未硬化の粉体原料）と、硬化領域７０ｂ（積層造形物の一部）とをそれぞれ形成する。ステージ４０は、エネルギー線照射部２０により積層造形物の一部が形成される度に降下する。原料供給部３０は、ステージ４０が降下する度に、ステージ４０に粉体原料３１を供給する。以上の処理を繰り返し、所望の積層造形物を形成する。
【００２２】
すなわち、加振部５０は、原料供給部３０がステージ４０上に供給した粉体原料７０ｃを振動させて粉体原料７０ｃを平坦化し、図４の粉体原料７０ｄとする。エネルギー線照射部２０が粉体原料７０ｄに積層造形物の一部を形成した後に、ステージ４０が降下する。原料供給部３０は、降下したステージ４０の上に粉体原料３１を供給する。そして、加振部５０は、降下したステージ４０上に供給された粉体原料７０ｃを振動させて粉体原料７０ｃを平坦化し、粉体原料７０ｄとする。エネルギー線照射部２０は、粉体原料７０ｄに積層造形物の別の一部を形成する。
【００２３】
本実施形態によれば、スキージの代わりに、加振部を設けることで、平坦化処理を高速に行うことができる。このため、造形動作を高速化できる。スキージを用いないため、粉体原料の無駄を低減できる。生産性を向上できる。
【００２４】
（第２の実施形態）
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第２の実施形態に係る積層造形物の製造装置を例示する図である。  
図６は、第２の実施形態に係る他の製造装置を例示する模式的断面図である。  
本実施形態の製造装置１００は、容器部１０に開閉可能な蓋部８０を設けている。なお、蓋部８０を開けた状態を図５（ａ）に示す。蓋部８０を閉じた状態を図５（ｂ）に示す。蓋部８０は、矢印８１の向きに移動し、ステージ４０上の粉体原料７０ｃを押圧する。
【００２５】
図５（ｂ）に示すように、加振部５０により粉体原料７０ｃを矢印５１の向きに振動させるときに、蓋部８０は、粉体原料７０ｃの上に位置し（蓋部８０を閉じた状態）、蓋部８０は、粉体原料７０ｃを押圧する。すなわち、粉体原料７０ｃは、加振部５０による振動に加え、蓋部８０により押圧される。蓋部８０の材質は、特に限定されるものではない。蓋部８０の材質は、比較的平滑な表面特性を有することが好ましい。蓋部８０の材質としては、例えば、ガラスである。蓋部８０の材質としては、例えば、樹脂である。蓋部８０の材質としては、金属であってもよい。粉体原料７０ｃは、蓋部８０により押圧されることによって、第１の実施形態と比べて、より凹凸が少なくなる。粉体原料７０ｃを平坦化させることが可能となる。
【００２６】
エネルギー線照射部２０によりエネルギー線を照射するときに、蓋部８０は、粉体原料７０ｃの上とは異なる位置に位置する（蓋部８０を開いた状態）。つまり、蓋部８０は、エネルギー線の照射の妨げにならないように、所定位置に待避させる。
【００２７】
なお、本例では、蓋部８０を、エネルギー線を照射するときに、壁部６０の外側に移動させている。蓋部８０の移動は、各種のパターンがあり、これに限定されない。例えば、蓋部８０は、粉体原料７０ｃの上に、少しの空間を介して配置しても良い。すなわち、蓋部８０が粉体原料７０ｃに対して若干浮いた状態で配置される。この空間は、ヒュームを逃がせる程度とすれば良い。蓋部８０は、レーザ光を透過する材質（ガラスなど）とする。この場合、蓋部８０の移動時間を省くことができる。
【００２８】
蓋部８０は、エネルギー線を照射するときに、造形エリアの外側に移動させても良い。この場合、蓋部８０をレーザ照射エリアから待避させるため、蓋部８０を壁部６０の外側に待避させる場合と同様に、ヒュームの影響を受けにくくなる。
【００２９】
蓋部８０が粉体原料７０ｃに接触したときに、静電気等により粉体原料７０ｃを吸着してしまう可能性がある。そこで、蓋部８０に帯電防止膜８０ｂを設けることが好ましい。すなわち、蓋部８０は、板部８０ａと、板部８０ａと粉体原料７０ｃとの間に配置される帯電防止膜８０ｂとを含む。帯電防止膜としては、例えば、界面活性剤、導電性ポリマー、カーボンブラックや銀などの導電性を有する粒子が分散された樹脂、シロキサン系樹脂またはシロキサン系材料などを用いることができる。例えば、イオナイザー等の静電気除去装置を用いて、蓋部８０全体を除電してもよい。
【００３０】
図５（ｂ）に示すように、容器部１０は、壁部６０と蓋部８０との間に形成される空間（溝）６１を有する。これにより粉体原料７０ｄが空間６１に流出可能となる。具体的には、壁部６０の粉体最上層に接する部分にテーパが形成されている。このテーパにより壁部６０と蓋部８０との間に空間６１が形成される。粉体原料７０ｃが平坦化され、粉体原料７０ｄとされた際に、この空間６１によって粉体原料７０ｄを逃がすことができる。
【００３１】
図６に示すように、加振部５０を、蓋部８０に設けるようにしてもよい。本例の場合、蓋部８０の上側に加振部５０が設けられている。すなわち、加振部５０は、蓋部８０をＸ−Ｙ軸方向に振動させ、蓋部８０を介して粉体原料７０ｃを振動させる。なお、蓋部８０はＸ−Ｙ軸方向だけでなく、Ｚ軸方向に動かしても良い。
【００３２】
本実施形態によれば、スキージの代わりに、加振部５０及び蓋部８０を設けることで、平坦化処理をより高速に行うことができる。このため、造形動作を高速化できる。スキージを用いないため、粉体原料の無駄を低減できる。生産性を向上できる。
【００３３】
（第３の実施形態）
図７（ａ）及び７（ｂ）は、第３の実施形態に係る積層造形物の製造装置を例示する図である。  
図７（ａ）は、模式的断面図である。図７（ｂ）は、模式的上面図である。製造装置１１０は、容器部１０と、エネルギー線照射部２０と、原料供給部３０と、加振部５０と、が設けられる。容器部１０は、ステージ４１と、ステージ４１の周りに設けられた壁部６２とを含む。容器部１０は、ステージ４１と壁部６２で囲まれた内室１１を有する。
【００３４】
壁部６２は、４つの側壁６２ａ〜６２ｄを含む。壁部６２は、第１側壁６２ａと、第１側壁６２ａに対向する第２側壁６２ｃとを含む。第１側壁６２ａと第２側壁６２ｃとの間にステージ４１の上面４１ｂが配置される。第１側壁６２ａと第２側壁６２ｃとの間の距離は変化可能である。つまり、ステージ４１の上面４１ｂに対して平行な、壁部６２で囲まれた空間の断面積Ａ１は、距離の変化に伴って変化可能である。
【００３５】
ステージ４１は、下面４１ｄと、上面４１ｂの一部及び下面４１ｄの一部と接続された第１側面４１ａと、上面４１ｂの他部及び下面４１ｄの他部と接続された第２側面４１ｃと、をさらに含む。第１側壁６２ａから第２側壁６２ｃに向かう第１方向（水平方向）に沿った上面４１ｂの長さは、第１方向（水平方向）に沿った下面４１ｄの長さよりも短い。
【００３６】
次に、図８（ａ）及び図８（ｂ）、図９、並びに図１０を用いて製造方法の説明をする。  
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、１組の側壁をステージに対して移動させたときの製造装置の状態を例示する図である。  
図８（ａ）は、模式的断面図であり、図８（ｂ）は、模式的上面図である。  
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す製造装置１１０において、エネルギー線照射部２０により積層造形物の一部（硬化領域７０ｂ）が形成されると、断面積Ａ１が小さくなるように、第１側壁６２ａ及び第２側壁６２ｃが容器部１０の中心に向けて移動する。つまり、第１側壁６２ａ及び第２側壁６２ｃが互いに近づくように移動する。
【００３７】
図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、第１側面４１ａは、上面４１ｂに対して傾斜する。第２側面４１ｃは、上面４１ｂに対して傾斜する。第１側壁６２ａは、第１側面４１ａに接しつつ移動する。第２側壁６２ｃは、第２側面４１ｃに接しつつ移動する。すなわち、第１側壁６２ａ及び第２側壁６２ｃの移動は、ステージ４１に対して相対的であればよい。第１側壁６２ａ及び第２側壁６２ｃは、ステージ４１の降下と連動して、互いに近づくように移動する。
【００３８】
第１側壁６２ａ，第２側壁６２ｃの移動に応じて、積層造形物の一部を含む粉体原料の層（粉体領域７０ａ及び硬化領域７０ｂ）上に、内室１１の上部側に滞積した粉体原料７０ｅが供給される。つまり、第１側壁６２ａ，第２側壁６２ｃが移動することで、内室１１の上部側に溜まった粉体原料が上に押し出される。上に押し出された粉体原料は、内室１１の中心（すなわち、硬化領域７０ｂ）に向けて流れ込んでいく。この結果、積層造形物の一部を含む粉体原料の層（粉体領域７０ａ及び硬化領域７０ｂ）の上に、粉体原料７０ｅが供給される。
【００３９】
すなわち、第１側壁６２ａと第２側壁６２ｃとの間の距離が第１長さの第１期間において、加振部５０は、ステージ４１の上の粉体原料を振動させて粉体原料を平坦化する。エネルギー線照射部２０は、積層造形物の第１部分を形成する。  
第１期間の後の第２期間において、第１側壁６２ａと第２側壁６２ｃとの間の距離は第１長さよりも短い第２長さである。第２期間において第２長さと第１長さとの差に応じた量の粉体原料が積層造形物の第１部分の上に配置される。  
第２期間において、加振部５０は、積層造形物の第１部分の粉体原料を振動させて粉体原料を平坦化する。エネルギー線照射部２０は、積層造形物の第２部分を形成する。
【００４０】
上記のようにして第１側壁６２ａ，第２側壁６２ｃを移動させた結果、図８（ｂ）に示す断面積Ａ２は、図７（ｂ）の断面積Ａ１よりも小さくなる。なお、壁部６２で囲まれた空間の実質的な体積は一定とすることが好ましい。このように、第１側壁６２ａ，第２側壁６２ｃの移動によって、積層造形物の一部を形成するための粉体原料７０ｅを供給することができる。なお、本実施形態では、第１側壁６２ａ及び第２側壁６２ｃを移動させている。実施形態は、これに限らない。例えば、第３側壁６２ｂ及び第４側壁６２ｄも、同時に移動させても良い。
【００４１】
前述の第１の実施形態、第２の実施形態では、エネルギー線の照射の度に、原料供給部３０から粉体原料が供給された。  
これに対して、本実施形態では、原料供給部３０から粉体原料を一度に供給し、以後、エネルギー線の照射の度に、側壁を移動させる。側壁の移動によって、内室上部に溜まった粉体原料を上側に押し出し、この押し出した粉体原料を、積層造形物の次層の形成に利用する。
【００４２】
図９は、製造装置１１０における平坦化処理の様子を例示する模式的断面図である。  
本例の場合、平坦化処理を、加振部５０及び蓋部８０を両方を用いて実施している。実施形態において、加振部５０で平坦化処理を実施してもよい。粉体原料７０ｅは、外側にいくほど、凸状に盛り上がっている傾向がある（図８（ａ）を参照）。このため、第１側壁６２ａ，第２側壁６２ｃを容器部１０の外側に向けて所定量移動させ、外側部分の凸状の盛り上がりをある程度平坦化させる。そして、この際、加振部５０を動作させ、粉体原料７０ｅに振動を与え、蓋部８０により粉体原料７０ｅを押圧する。これにより、粉体原料７０ｅは平坦化される。
【００４３】
図１０は、製造装置１１０におけるエネルギー線照射処理の様子を例示する模式的断面図である。図９の平坦化処理により平坦化された粉体原料７０ｅに対して、エネルギー線照射部２０を矢印２１の向きに移動させながら、エネルギー線２２を照射する。これにより、粉体原料７０ｅに対して硬化領域７０ｂが形成される。以上の図８（ａ）、図８（ｂ）、図９及び図１０で説明した処理を繰り返すことで、所望の積層造形物を得ることができる。
【００４４】
本実施形態によれば、粉体原料は最初に必要な量が供給され、以後は供給されない。このため、粉体原料の無駄を低減することが可能となる。
【００４５】
第３の実施形態では、加振部（及び蓋部）により平坦化処理を行う。図７（ａ）、図７（ｂ）、図８（ａ）、図８（ｂ）、図９及び図１０に示した例において、加振部を省略してもよい。これらの例において、蓋部を省略してもよい。  
第１〜第３の実施形態において、スキージなどの他の平坦化処理部をさらに設けてもよい。
【００４６】
実施形態によれば、高生産性の積層造形物の製造装置及び製造方法が提供できる。
【００４７】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、製造装置に含まれる容器部、加振部、エネルギー線照射部などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
【００４８】
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
【００４９】
その他、本発明の実施の形態として上述した積層造形物の製造装置及び製造方法を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての積層造形物の製造装置及び製造方法も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【００５０】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【００５１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５２】
１０・・・容器部、  １１…内室、  ２０…エネルギー線照射部、  ２１，５１，８１…矢印、  ２２…エネルギー線、  ３０…原料供給部、  ３１…粉体原料、  ４０，４１…ステージ、  ４１ａ…第１側面、  ４１ｂ…下面、  ４１ｃ…第２側面、  ４１ｄ…上面、  ５０…加振部、  ６０，６２…壁部、  ６１…空間、  ６２ａ…第１側壁、  ６２ｃ…第２側壁、  ６２ｂ、６２ｄ…側壁、  ７０ａ…粉体領域、  ７０ｂ…硬化領域、  ７０ｃ〜７０ｅ…粉体原料、  ８０…蓋部、  １００，１１０…製造装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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