(57)【要約】      （修正有）【課題】レーザ粉末積層造形によって形成する造形物の反り変形を抑制を可能とする粉末積層造形方法の提供。【解決手段】熱可塑性樹脂の粉末からなる粉末層を形成する第１の工程、形成した粉末層に加熱作用を持つビームを照射することで、粉末層を焼結する第２の工程、を含み、第１の工程と第２の工程により、粉末層の形成と焼結を繰り返し行うことで、造形物を得る粉末積層造形方法であって、ビームの照射される照射面５５が複数の小領域６２に分割されている、粉末積層造形方法。【選択図】図３Ａ
2018126946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂粉末の焼結体層の積層構造からなる積層造形物であって、
前記焼結体層が、層の面内で複数の小領域に分割されている、積層造形物。
【請求項２】
請求項１に記載の積層造形物において、
前記焼結体層は、複数のサイズの異なる前記小領域に分割されている、積層造形物。
【請求項３】
請求項１に記載の積層造形物において、
前記焼結体層の外側を分割する少なくとも１つの前記小領域は、前焼結体層の内側を分割する少なくとも一つの前記小領域よりもサイズが大きい、積層造形物。
【請求項４】
請求項１に記載の積層造形物において、
Ｎ＋１層目の前記焼結体層を分割する前記小領域、および、Ｎ−１層目の前記焼結体層を分割する前記小領域の少なくとも一つが、Ｎ層目の前記焼結体層を分割する前記小領域の境界に重なる、積層造形物。
【請求項５】
請求項１に記載の積層造形物において、
Ｎ−１層目の焼結体層を分割する小領域の数が、Ｎ層目の焼結体層を分割する小領域の数より多い、積層造形物。
【請求項６】
請求項１に記載の積層造形物において、
前記積層造形物の最も面積が広い部分を含む面に対して、前記焼結体層が傾斜している、積層造形物。
【請求項７】
請求項１に記載の積層造形物において、
前記焼結体層は、結晶性樹脂を含有する、積層造形物。
【請求項８】
熱可塑性樹脂の粉末からなる粉末層を形成する第１の工程、
形成した前記粉末層に加熱作用を持つビームを照射することで、前記粉末層を焼結する第２の工程、を含み、
前記第１の工程と前記第２の工程により、粉末層の形成と焼結を繰り返し行うことで、造形物を得る粉末積層造形方法であって、
前記ビームの照射される照射面が複数の小領域に分割されている、粉末積層造形方法。
【請求項９】
請求項８に記載の粉末積層造形方法において、
前記照射面は複数のサイズの異なる前記小領域に分割されている、粉末積層造形方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の粉末積層造形方法において、
前記照射面の外側を分割する少なくとも１つの前記小領域は、前記照射面の内側を分割する少なくとも一つの前記小領域よりもサイズが大きい、粉末積層造形方法。
【請求項１１】
請求項８に記載の粉末積層造形方法において、
Ｎ＋１層目の前記照射面を分割する前記小領域、およびＮ−１層目の前記照射面を分割する前記小領域の少なくとも一つが、Ｎ層目の前記照射面を分割する前記小領域の境界に重なる、粉末積層造形方法。
【請求項１２】
請求項８に記載の粉末積層造形方法において、
Ｎ−１層目の前記照射面を分割する前記小領域の数が、Ｎ層目の前記照射面を分割する前記小領域の数より多い、粉末積層造形方法。
【請求項１３】
請求項８に記載の粉末積層造形方法において、
前記造形物の最も面積が広い部分を含む面に対して、前記照射面を傾けて造形する、粉末積層造形方法。
【請求項１４】
粒子線治療装置に設けられるリッジフィルタであって、
前記粒子線治療装置で用いられる粒子線の入射方向に沿って延びる複数の延在部を備えた第１構造体と、
前記第１構造体の前記粒子線の入射側の第１面もしくは前記第１面と反対側の第２面の何れか一方に設けられた第２構造体と、を有し、
前記第１構造体と前記第２構造体とが、一体に形成され、かつそれぞれが積層体から構成される、リッジフィルタ。
【請求項１５】
請求項１４に記載のリッジフィルタにおいて、
前記第２構造体を構成する前記積層体が熱可塑性樹脂粉末の焼結体層の積層構造を有し、
前記焼結体層の各層が、複数の小領域に分割されている、リッジフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザなどを用いて形成する粉末積層造形物に係る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開２０１６−１５５３６７号公報（特許文献１）がある。この公報には、「粉体層の粉体を結合した層状造形物を積層して立体造形物を造形するための立体造形方法であって、前記層状造形物の造形領域の下面が前記粉体に接して形成されるとき、前記下面が粉体に接して形成される造形領域の下方に、前記粉体を介して、前記立体造形物と分離可能な犠牲造形物を形成することを特徴とする立体造形方法。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１５５３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１には、立体造形物を粉末積層造形方法で造形する際に、造形物と犠牲造形物に分離して造形する方法が記載されている。しかし特許文献１に記載された方法では、レーザ粉末積層造形時の材料収縮によって発生する、造形物の反り変形を防止できない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一側面は、熱可塑性樹脂粉末の焼結体層の積層構造からなる積層造形物であって、焼結体層が、層の面内で複数の小領域に分割されている、積層造形物である。
【０００６】
本発明の他の一側面は、熱可塑性樹脂の粉末からなる粉末層を形成する第１の工程、形成した粉末層に加熱作用を持つビームを照射することで、粉末層を焼結する第２の工程、を含み、第１の工程と第２の工程により、粉末層の形成と焼結を繰り返し行うことで、造形物を得る粉末積層造形方法であって、ビームの照射される照射面が複数の小領域に分割されている、粉末積層造形方法である。
【０００７】
本発明の他の一側面は、粒子線治療装置に設けられるリッジフィルタであって、粒子線治療装置で用いられる粒子線の入射方向に沿って延びる複数の延在部を備えた第１構造体と、第１構造体の前記粒子線の入射側の第１面もしくは第１面と反対側の第２面の何れか一方に設けられた第２構造体と、を有し、第１構造体と第２構造体とが、一体に形成され、かつそれぞれが積層体から構成される、リッジフィルタである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、レーザ粉末積層造形時に発生する造形物の反り変形を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】レーザ粉末積層造形方法の１回目の粉面形成処理概要を示す側面図である。
【図１Ｂ】レーザ粉末積層造形方法の１回目のレーザスキャン処理概要を示す側面図である。
【図１Ｃ】レーザ粉末積層造形方法の２回目の粉面形成処理概要を示す側面図である。
【図１Ｄ】レーザ粉末積層造形方法の２回目のレーザスキャン処理概要を示す側面図である。
【図２Ａ】積層構造物の一例を示す斜視図である。
【図２Ｂ】従来技術におけるレーザスキャンパスの一例を示す上面図である。
【図３Ａ】実施例１に係るレーザスキャンパスの一例を示す上面図である。
【図３Ｂ】実施例１に係る造形物の構造を説明する上面図である。
【図３Ｃ】実施例１に係る造形物の構造を説明する上面図である。
【図４Ａ】実施例２に係るレーザスキャンパスの一例を示す上面図である。
【図４Ｂ】実施例２に係る造形物の構造を説明する上面図である。
【図４Ｃ】実施例２に係る造形物の構造を説明する上面図である。
【図５】実施例３に係る造形物の構造を説明する側面図である。
【図６】実施例４に係る造形物の構造を説明する側面図である。
【図７】実施例５に係る造形物の構造と造形方法を説明する側面図である。
【図８】実施例６に係るリッジフィルタの構造の一例を示す平面図である。
【図９】図８のＡ−Ａ線に沿って切断した構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。本発明の思想ないし趣旨から逸脱しない範囲で、その具体的構成を変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。
【００１１】
以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、重複する説明は省略することがある。
【００１２】
本明細書等における「第１」、「第２」、「第３」などの表記は、構成要素を識別するために付するものであり、必ずしも、数または順序を限定するものではない。また、構成要素の識別のための番号は文脈毎に用いられ、一つの文脈で用いた番号が、他の文脈で必ずしも同一の構成を示すとは限らない。また、ある番号で識別された構成要素が、他の番号で識別された構成要素の機能を兼ねることを妨げるものではない。
【００１３】
図面等において示す各構成の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面等に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。
【実施例１】
【００１４】
実施例１について、図１、図２、図３を用いて説明する。図１Ａ〜Ｄはレーザ粉末積層造形方法の概要を示す図、図２ＡおよびＢは造形物と従来技術におけるレーザスキャンパスの一例を示す図、図３は実施例１に係る造形物の構造と造形方法を説明する図である。
【００１５】
実施例１では、図２Ａに例を示す板状積層造形物の製造方法として、図３Ａに示すレーザ粉末積層造形方法を使用する。レーザ粉末積層造形方法は、熱可塑性樹脂の粉末をローラまたはブレードを用いて敷設し、そこにレーザを照射して溶融・焼結させることで積層造形する方法である。レーザ粉末積層造形方法では、造形時間は長いものの、一体となった立体物を作製（造形）でき、また、機械加工では作製困難な形状も作製することが可能である。
【００１６】
図１Ａは、レーザ粉末積層造形方法の１回目の粉面形成処理を示す側面図である。レーザ粉末積層造形方法では、まず図１Ａに示すように、材料粉末１０が蓄えられた左側フィード部３０ａのピストン４５ａを上昇させて、この部分の材料粉末１０を押し上げる。また、パートベッド部２０のピストン４５ｐを下降させて、この部分の材料粉末１０の表面を下降させる。それから、ローラ４０を使ってパートベッド部２０に、材料粉末１０を供給・敷設する。
【００１７】
図１Ｂは、１回目のレーザスキャン処理を示す図である。敷設した材料粉末１０に、レーザ光源からレーザ４７を照射することで材料粉末１０を溶融・焼結させ、第１層目の焼結体５０を得る。
【００１８】
図１Ｃは、２回目の粉面形成処理を示す図である。再びローラ４０を使って、図１Ａと同様の要領で、右側フィード部３０ｂのピストン４５ｂを上昇させて材料粉末１０を押し上げ、パートベッド部２０のピストン４５ｐを下降させて材料粉末１０の表面を下降させてから、パートベッド部２０の第１層目の焼結体５０の上に材料粉末１０を供給・敷設する。
【００１９】
図１Ｄは、２回目のレーザスキャン処理を示す図である。敷設した材料粉末１０にレーザ光源からレーザ４７を照射することで材料粉末１０を溶融・焼結させ、第１層目の焼結体と結合した、第２層目の焼結体５１を得る。このような工程を繰り返すことで、任意の立体構造物を積層造形する。レーザ粉末積層造形方法では、精度と強度の観点から、一般的に、結晶性樹脂が使われ、ＰＡ１２（ポリアミド１２）、ＰＡ１１（ポリアミド１１）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）ＰＡ６（ポリアミド６）、ＰＡ６-６（ポリアミド６-６）、ＰＰＳ、ＰＥＥＫなどを対象とする。ただし、結晶性樹脂が主材料であれば、非結晶性樹脂とのアロイ、ブレンドなどは対象となる。
【００２０】
図２Ａおよび図２Ｂは、造形物の形状と、従来のレーザスキャン処理におけるスキャンパスの一例を示す図である。
【００２１】
図２Ａは、形成された板状積層造形物６０の斜視図を示す。通常、板状積層造形物６０のレーザ照射面６１は、最も面積が広い部分を含む面６６（以下、「広面」という）と同じである。
【００２２】
図２Ｂは、レーザ照射面６１（広面６６）の上面図である。通常の方法では、レーザ照射面６１に対して、点線で表されるレーザスキャンパス５５が示すように、レーザが照射される。
【００２３】
レーザ粉末積層造形方法の課題の一つとして、板状積層造形物を形成する際に発生する反り変形がある。材料粉末を溶融・焼結する際、および溶融・焼結した造形物が冷却される際に、造形物の収縮が発生する。
【００２４】
図１Ａ〜図１Ｄに示すように、レーザ粉末積層造形方法では材料粉末の溶融・焼結を逐次繰り返して立体形状を得るため、前述した造形物の収縮による収縮力が残留応力として蓄積し、反り変形が発生する。このような反り変形は、材料粉末の溶融・焼結による収縮力が大きいほど発生し易い。したがって、造形物のレーザ照射面積が大きいほど発生し易くなる。また同じレーザ照射面積であっても、造形物の積層厚さが薄いほど反りが顕著となる傾向がある。したがって反り変形は、図２Ａおよび図２Ｂに示すような板状積層造形物を作製する際、特に発生する可能性が高い。
【００２５】
前述のような反り変形を抑制するため、本実施例では、板状積層造形物６０のレーザ照射面６１は、複数の小領域に分割されている。従来技術では、図２Ａに示すような板状造形物をレーザ粉末積層造形方法を用いて造形する際、図２Ｂに示すようなレーザスキャンパスに従って材料粉末にレーザを照射する。このようなレーザ照射方法および積層造形物構造では、レーザで一度に溶融・焼結する面積が大きいため、造形時の収縮力が大きくなり、反り変形を抑制することが難しい。
【００２６】
図３Ａに本実施例で提案するレーザスキャン処理におけるスキャンパスの一例を示す。本実施例で提案するレーザ照射方法および積層造形物構造では、レーザ照射面６１を小領域６２に分割し、小領域６２毎にレーザ照射を行う。たとえば、図３Ａ左側の小領域６２aからb，c，dの順番に、小領域６２を一つずつレーザスキャンしていく。スキャンする順番は限定するものではない、図３Ａ左側の小領域６２aからd，b，cの順番に行っても良い。
【００２７】
このことで、一度に溶融・焼結する面積が小さくなるため、収縮力・反り変形を低減できる。レーザ照射面６１を小領域６２に分割する場合のレーザスキャンパスとして、例えば図３Ａの点線で示すレーザスキャンパス５５が有り得る。なお図３Ａでは全小領域で同じパターンのレーザスキャンパス５５としているが、小領域６２毎に異なるレーザスキャンパスであってもよい。
【００２８】
図３Ｂは、レーザ照射面６１を小領域に分割してレーザスキャンする方法で得られた、造形物の外観上面図である。小領域６２が個別に加熱・冷却プロセスを経た結果、ミクロな不連続面が形成されたことにより、境界６３が形成される。小領域６２の間には、境界６３が肉眼でも確認できる。図３Ａに示したような一方向への分割に限らず、図３Ｂに示すように二次元的に分割してもよい。
【００２９】
図３Ｃは他の分割方法の例を示す造形物の外観上面図である。図３Ｃに示すように、レーザ照射面６１の全体を二次元的に分割する方法も考えられる。造形物は矩形に限るものではない。また、小領域６２の大きさは、必ずしも等しくなくてよい。また、小領域６２の形状は、必ずしも矩形でなくてよい。
【実施例２】
【００３０】
図４を用いて、実施例２について説明する。なお実施例１に記載され、本実施例に未記載の事項は、特段の事情のない限り本実施例にも適用可能である。
【００３１】
図４Ａは、本実施例で提案するレーザスキャン処理における、レーザスキャンパス５５の一例を示す上面図である。本実施例では、図４Ａに示すように、板状積層造形物６０のレーザ照射面６１は、サイズの異なる複数の小領域６２e〜６２iに分割されている。ここで、「サイズ」とは、面積、あるいは辺の長さなどの寸法の少なくとも一つをいう。本実施例の構成によれば、実施例１の効果に加えて、より少ない分割数で板状積層造形物の反りを低減できる。
【００３２】
前述したようにレーザ粉末積層造形方法では、レーザで一度に溶融・焼結する面積が大きいほど、造形時の収縮力が大きくなり、反り変形が発生し易くなる。そのため同じレーザ照射面積の場合、分割数が多くなるほど反りの低減効果が大きい。一方で分割数を多くするほど、レーザ照射に多くの時間を要するため、積層造形物の作製時間が長くなる。したがって量産の観点からは、なるべく少ない分割数で反り低減効果を得ることが望ましい。
【００３３】
一般に板状積層造形物では、レーザ照射面の外側ほど反り変形量が大きくなる傾向がある。したがってレーザ照射面を分割する際、基本的には図４Ａに示すように、内側よりも外側（あるいは端部）を細かく分割した方が、全体として少ない分割数で、大きな反り低減効果を得られる。
【００３４】
図４Ｂは、小領域６２で二次元的に分割する例を示す上面図である。図４Ｂの例でも、外側を細かく分割して、少ない分割数で大きな反り低減効果を得られる。
【００３５】
図４Ｃは、他の例を示す上面図である。造形物の形状によっては、図４Ｃに示すように、外側よりも内側を細かく分割した方が、反り低減効果を得られる場合もある。これは例えばレーザ照射面内側の積層厚さが、外側に比べて大きい場合などである。したがって造形物の形状によっては、レーザ照射面の外側よりも内側を細かく分割することもあり得る。
【実施例３】
【００３６】
図５を用いて、実施例３について説明する。なお実施例１乃至実施例２に記載され、本実施例に未記載の事項は、特段の事情のない限り本実施例にも適用可能である。図５は、板状積層造形物６０の断面図である。断面図ではあるが、構造の特徴の理解を容易にするために斜線を施していない。
【００３７】
本実施例では図５に示すように、板状積層造形物６０を構成する第Ｎ層目（最下層を第１層目とする）のレーザ照射面６１（Ｎ）を分割する小領域６２（Ｎ）の間の境界６３（Ｎ）は、第Ｎ＋１層目のレーザ照射面６１（Ｎ＋１）を分割する小領域６２（Ｎ＋１）、および、第Ｎ−１層目のレーザ照射面６１（Ｎ−１）を分割する小領域６２（Ｎ−１）の少なくとも一方と重なる。すなわち、小領域間の境界６３が、２以上の層で積層方向に連続することを避ける構造になっている。
【００３８】
本実施例の構成によれば、実施例１乃至実施例２の効果に加えて、板状積層造形物の反り変形を低減しつつ、レーザ照射面を分割することで発生する、造形物の強度低下を防止できる。
【００３９】
前述したようにレーザ粉末積層造形方法では、板状積層造形物６０のレーザ照射面を小領域６２に分割することで、反り変形を低減することができる。一方、レーザ照射面を小領域に分割した場合、小領域間の境界が破壊の起点となる為、分割しない場合に比べて強度が著しく低下する。したがって強度低下を防止する為には、例えば、図５に示すように、第Ｎ層目のレーザ照射面６１（Ｎ）を分割する小領域間の境界６３（Ｎ）の位置と、第Ｎ＋１層目のレーザ照射面６１（Ｎ＋１）を分割する小領域６２（Ｎ＋１）と重ねることで、各レーザ照射面に存在する、小領域６２間の境界６３を一致させない構成が有効である。このように小領域間の境界を一致させないことで、境界が破壊の起点となって、造形物全体が破壊されるといった現象を防止できる。
【実施例４】
【００４０】
図６を用いて、実施例４について説明する。なお実施例１乃至実施例３に記載され、本実施例に未記載の事項は、特段の事情のない限り本実施例にも適用可能である。図６は、板状積層造形物６０の断面図である。断面図ではあるが、構造の特徴の理解を容易にするために斜線を施していない。
【００４１】
本実施例では、図６に示すように、板状積層造形物６０を構成する第Ｎ層目のレーザ照射面６１（Ｎ）を分割する小領域６２（Ｎ）の数は、第Ｎ＋１層目のレーザ照射面６１（Ｎ＋１）を分割する小領域６２（Ｎ＋１）の数よりも多い。本実施例の構成によれば、実施例１乃至実施例３の効果に加えて、より少ない分割数で板状積層造形物の反りを低減できる。
【００４２】
レーザ粉末積層造形方法では、レーザで一度に溶融・焼結する面積が大きい反り変形が発生し易くなる一方、積層厚さが大きいほど反りが発生し難くなる。したがって板状積層造形物を造形する際には、造形の後期に焼結される面を細かく分割するより、造形の初期に焼結されるレーザ照射面を細かく分割した方が、反りの低減効果が高い。したがって図６に示すように、後に造形される面ほど分割数を少なくすることで、造形物全体としてはより少ない分割数で、反りの低減効果を得られる。
【実施例５】
【００４３】
図７に示す板状積層造形物６０の側面図を用いて、実施例５について説明する。なお実施例１乃至実施例４に記載され、本実施例に未記載の事項は、特段の事情のない限り本実施例にも適用可能である。図７は、板状積層造形物６０の断面図である。断面図ではあるが、構造の特徴の理解を容易にするために斜線を施していない。
【００４４】
本実施例では、図７に示すように、板状積層造形物６０の最も面積が広い部分を含む面（以下、広面）６６が、レーザ照射面６１に対して傾いている。本実施例の構成によれば、実施例１乃至実施例４の効果に加えて、板状積層造形物６０の反りを更に低減できる。
【００４５】
前述したようにレーザ粉末積層造形方法では、レーザで一度に溶融・焼結する面積が大きいほど、造形時の収縮力が大きくなり、反り変形が発生し易くなる。そのため同じ板状積層造形物の広面６６をレーザ照射面６１に対して傾けることで、レーザ照射面のサイズを、広面とレーザ照射面が一致している場合に比べて縮小できるため、更なる反りの低減効果を見込める。
【００４６】
しかし板状積層造形物の広面６６をレーザ照射面６１に対して傾けるほど、造形に必要な積層数が増加し、造形物の作製時間が長くなる。また積層数が増加することによる作製時間への影響は、レーザ照射面の分割数を増すことによる影響に比べて遥かに大きい。したがって現実的には、広面のレーザ照射面に対する傾き角度は10度以下の範囲に留め、レーザ照射面の分割と併用することで、より大きな反り低減効果を得ることが望ましい。
【実施例６】
【００４７】
実施例６について、図８、図９を用いて説明する。なお実施例１乃至実施例５に記載され、本実施例に未記載の事項は、特段の事情のない限り本実施例にも適用可能である。本実施例は、医療用粒子線装置に使用されるリッジフィルタの構造に関するものである。医療用粒子線装置では、粒子線の深さ方向のエネルギー分布を制御する目的で、リッジフィルタと呼ばれる繰り返し構造体を用いる。
【００４８】
リッジフィルタの特性を高める為には、機械加工が困難な複雑な構造を用いる必要があるが、レーザ粉末積層造形方法等の三次元積層造形方法を用いることで、従来機械加工が困難であった構造であっても、作製が可能となる。
【００４９】
図８はリッジフィルタの上面図を示す。図８に見られるように、リッジフィルタ１００は、枠１１０に搭載された底板（第２構造体）１０２の上に、幅Ｗの繰り返し構造体（第１構造体）１０１が形成されている。繰り返し構造体１０１は、Ｙ方向に延在する延在部１０１ｃが繰り返し構造を形成している。
【００５０】
図９は図８のＡ−Ａ位置における、リッジフィルタの断面図を示す。リッジフィルタを、前述のレーザ粉末積層造形方法によって造形する為には、まず図９に示す底板１０２を積層造形する。次に、底板１０２上に、底板１０２の積層方向（Ｚ方向）に交差する方向（Ｘ方向またはＹ方向）に対して、それぞれ積層体からなり、かつ積層方向に延びる複数の延在部１０１ｃを形成する。延在部１０１ｃは積層方向に屈曲した形状で構成されるため、バルク材料の機械加工での製造は困難である。
【００５１】
このようにして、複数の延在部１０１ｃを備えた繰り返し構造体１０１を造形する。これにより、それぞれ積層体からなり、かつ底板１０２と繰り返し構造体１０１とが一体に形成されたリッジフィルタ１００が形成される。１０１ａは繰り返し構造体１０１の上面を示し、１０１ｂは繰り返し構造体１０１の下面を示す。陽子Ｐ等の粒子線２０４は、構造体１０１の上面から下面１０１ｂに向けて照射され、フィルタリングされる。
【００５２】
底板１０２と繰り返し構造体１０１を一体形成することで、リッジフィルタ１００の剛性を向上し、造形後に繰り返し構造体１０１が外力や自重で撓んでしまうことを防ぐことができる。
【００５３】
しかし一方で、底板１０２はＸ方向およびＹ方向の寸法が大きく、Ｚ方向の寸法が小さい板状積層造形物であるため、レーザ焼結時の材料収縮によって、反り変形が発生する恐れがある。
【００５４】
そこで本実施例では、リッジフィルタ１００を構成し、繰り返し構造体１０１と一体形成された、底板１０２のレーザ照射面６１を、複数の小領域６２に分割する。すなわち、底板１０２をレーザ粉末積層造形方法により、実施例１〜５で説明した積層構造で形成する。本実施例の構成によれば、リッジフィルタ１００をレーザ粉末積層造形方法を用いて造形した際に、底板１０２が反り変形を起こすことを防止できる。
【００５５】
以上説明したように、本実施例の粉末積層造形物、積層造形方法、およびリッジフィルタは、熱可塑性樹脂粉末層にレーザ・ビーム等を照射することで粉末層を焼結し、以降、順次粉末層の形成と焼結を繰り返し行う際に、レーザ粉末積層造形物のレーザ照射面が複数の小領域に分割されている。
【００５６】
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることが可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の実施例の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１０  材料粉末
２０  パートベッド部
３０ａ  左側フィード部
３０ｂ  右側フィード部
４０  ローラ
５０  第１層目の焼結体
５１  第２層目の焼結体
６０  板状積層造形物
６１  レーザ照射面
６２  小領域
６３  小領域間の境界
６４  第Ｎ層目のレーザ照射面
６５  第Ｎ＋１層目のレーザ照射面
６６  広面（板状積層造形物の最も面積が広い部分を含む面）
１００  リッジフィルタ
１０１  繰り返し構造体（第１構造体）
１０１ａ  上面
１０１ｂ  下面
１０１ｃ  延在部
１０２  底板（第２構造体）
１１０  枠
２０４  粒子線
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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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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