(57)【要約】【課題】造形物の作製を開始する前に造形用テーブルの上に形成する粉末材料のバッファ層の厚さを薄くする粉末焼結積層造形装置及び粉末焼結積層造形方法を提供すること。【解決手段】造形用テーブル１１と、造形用テーブル１１の上に配置され、上面が平坦な断熱性を有する断熱部材１５と、断熱部材１５の上に形成された粉末材料７０の層を加熱する加熱手段１３０，１４０とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
造形用テーブルと、
前記造形用テーブルの上に配置され、上面が平坦な断熱性を有する断熱部材と、
前記断熱部材の上に形成された粉末材料の層を加熱する加熱手段と
を有することを特徴とする粉末焼結積層造形装置。
【請求項２】
前記断熱部材は、下部に空洞を備えた台状の部材であることを特徴とする請求項１に記載の粉末焼結積層造形装置。
【請求項３】
前記断熱部材は、内部に空洞を備えた板状の部材であることを特徴とする請求項１に記載の粉末焼結積層造形装置。
【請求項４】
前記断熱部材の材料は、前記粉末材料と同じ材料であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の粉末焼結積層造形装置。
【請求項５】
前記断熱部材の上面の面積は、前記造形用テーブルの上面の面積よりも小さく、
前記断熱部材は、前記造形用テーブルの上に複数配置されて、前記造形用テーブルの上面の全体を覆うことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の粉末焼結積層造形装置。
【請求項６】
更に前記造形用テーブルの上に配置されたベース板を有し、
前記断熱部材は、前記ベース板の上面に固定されたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の粉末焼結積層造形装置。
【請求項７】
造形用テーブルの上に配置された断熱部材の上に、粉末材料の層を形成する工程と、
前記粉末材料の層を加熱して、前記粉末材料の融点よりも低い温度まで前記粉末材料を昇温させる工程と、
を有することを特徴とする粉末焼結積層造形方法。
【請求項８】
前記粉末材料の層を昇温させる工程の後に、前記粉末材料の層にエネルギービームを出射し、走査して、前記粉末材料の層の特定の領域を溶融し、固化する工程を有することを特徴とする請求項７に記載の粉末焼結積層造形方法。
【請求項９】
前記断熱部材の上面の面積は、前記造形用テーブルの上面の面積よりも小さく、
前記断熱部材は、前記造形用テーブルの上に複数配置されて、前記造形用テーブルの上面の全体を覆うことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の粉末焼結積層造形方法。
【請求項１０】
前記造形用テーブルの上にベース板が配置され、前記断熱部材は、前記ベース板の上面に固定されたことを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれか１項に記載の粉末焼結積層造形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末焼結積層造形装置及び粉末焼結積層造形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、機能試験用試作部品や少量多品種の製品に使用される部品等を造形する造形装置への要望が増えてきている。
【０００３】
このような造形装置としては、光造形装置や粉末焼結積層造形装置などがある。これらの造形装置のうち、例えば粉末焼結積層造形装置では、造形用テーブルの上に粉末材料の薄層を形成し、その粉末材料の薄層の特定の領域にレーザ光を照射して、粉末材料を溶融し、固化して粉末材料の薄層の特定の領域に固化層を形成することを繰り返し行うことにより、固化層を積層していき、３次元造形物を作製する。
【０００４】
その粉末焼結積層造形装置を用いた造形方法では、粉末材料の薄層をヒータによって予備加熱し、この薄層の温度を粉末材料の融点近くの温度まで上げておいてから、造形物の作製を開始する。
【０００５】
これは、粉末材料の薄層を予備加熱しないで、いきなり造形物の作製を開始すると、粉末材料の薄層のうちのレーザ光の照射を受ける領域とその周辺領域との温度差が大きくなり、レーザ光の照射によって形成された固化層、ひいては造形物に反りが生じてしまうからである。
【０００６】
特許文献１には、造形領域の周辺の上方に、熱源としての赤外線ヒータを設置して、粉末材料の薄層を予備加熱することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２２３１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、粉末材料の薄層が造形用テーブルに固着しないようにするために、造形用テーブルと造形物作製用の粉末材料の薄層との間に粉末材料の薄層からなる薄いバッファ層を介在させている。
【０００９】
粉末材料間には隙間があるので、粉末材料の薄層はある程度の断熱性を有している。このため、上述した固着防止用のバッファ層を断熱用のバッファ層としても利用している。
【００１０】
しかしながら、造形用テーブルは、その上に大きい造形物を作製することができるように、剛性の高い金属、例えばアルミニウムのような金属によって形成されているので、熱伝導性が高い。
【００１１】
このため、固着防止用のバッファ層の厚さでは断熱性が足らず、バッファ層と共に造形物作製用の粉末材料の薄層を予備加熱しても、これらの粉末材料の薄層の熱が造形用テーブルを介して造形装置の周囲に逃げてしまい、粉末材料の薄層が造形物の作製を開始するのに適した温度まで到達しない場合がある。
【００１２】
したがって、固着防止用を兼ねた断熱用のバッファ層を相当厚く形成するようにしている。
【００１３】
しかしながら、このような厚いバッファ層では、造形物の作製を開始するまでに多くの時間がかかってしまう。しかも、バッファ層の粉末材料は造形物の作製には使用されないので、このような厚いバッファ層では、造形物の作製に余計なコストもかかってしまう。
【００１４】
以上より、粉末焼結積層造形装置及び粉末焼結積層造形方法において、造形物の作製を開始する前に造形用テーブルの上に形成する粉末材料のバッファ層の厚さを薄くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
開示の技術の一観点によれば、造形用テーブルと、前記造形用テーブルの上に配置され、上面が平坦な断熱性を有する断熱部材と、前記断熱部材の上に形成された粉末材料の層を加熱する加熱手段とを有する粉末焼結積層造形装置が提供される。
【００１６】
また、開示の技術の他の観点によれば、造形用テーブルの上に配置された断熱部材の上に、粉末材料の層を形成する工程と、前記粉末材料の層を加熱して、前記粉末材料の融点よりも低い温度まで前記粉末材料を昇温させる工程とを有する粉末焼結積層造形方法が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
開示の技術によれば、造形用テーブルの上に断熱部材が配置されるので、その断熱部材の上に粉末材料の層を形成し、加熱手段によって粉末材料の層を加熱したときに、粉末材料から造形用テーブルを介して熱が奪われるのを抑制することができる。
【００１８】
これにより、造形物の作製を開始する前に造形用テーブルの上に形成する粉末材料のバッファ層の厚さを薄くすることができる。
【００１９】
このため、バッファ層を形成するのに要する時間を短縮することができ、この結果造形物の作製を開始するまでに要する時間を短縮することができる。更に、バッファ層を形成するのに使用する粉末材料の量を少なくすることもでき、この結果造形物の作製に要するコストを削減することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る粉末焼結積層造形装置の構成の概要を示す図である。
【図２】図２（ａ）は、造形物作製部、レーザ光出射部、上部加熱部及び側部加熱部の構成を示す上面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＩ−Ｉ線における断面図である。
【図３】図３は、造形用テーブルの構造を示す斜視図である。
【図４】図４（ａ）は、第１の実施形態の断熱部材の構造を示す斜視図であり、図４（ｂ）は、その構造を示す下面図であり、図４（ｃ）は、図４（ａ）、（ｂ）のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。
【図５】図５（ａ）は、断熱部材が配置される前の作製容器の状態を示す上面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。
【図６】図６（ａ）は、第１の実施形態の断熱部材が配置された後の作製容器の状態を示す上面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＩＶ−ＩＶ線における断面図である。
【図７】図７は、実施形態に係る造形装置において、粉末材料のバッファ層を形成すると共に、このバッファ層に対して予備加熱を行う方法を示す図（その１）である。
【図８】図８は、実施形態に係る造形装置において、粉末材料のバッファ層を形成すると共に、このバッファ層に対して予備加熱を行う方法を示す図（その２）である。
【図９】図９は、実施形態に係る造形装置において造形物を作製する方法を示す図（その１）である。
【図１０】図１０は、実施形態に係る造形装置において造形物を作製する方法を示す図（その２）である。
【図１１】図１１は、実施形態に係る造形装置において造形物を作製する方法を示す図（その３）である。
【図１２】図１２は、実施形態に係る造形装置において造形物を作製する方法を示す図（その４）である。
【図１３】図１３は、実施形態に係る造形装置において造形物を作製する方法を示す図（その５）である。
【図１４】図１４は、比較例に係る粉末焼結積層造形装置において作製容器内の構成を示す断面図である。
【図１５】図１５は、スペーサの構造を示す斜視図である。
【図１６】図１６（ａ）は、第１の変形例の断熱部材の構造を示す斜視図であり、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のＶ−Ｖ線における断面図であり、図１６（ｃ）は、図１６（ａ）のＶＩ−ＶＩ線における断面図である。
【図１７】図１７（ａ）は、第２の変形例の断熱部材の構造を示す斜視図であり、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩ線における断面図である。
【図１８】図１８（ａ）は、第３の変形例の断熱部材の構造を示す斜視図であり、図１８（ｂ）は、その構造を示す下面図であり、図１８（ｃ）は、図１８（ａ）、（ｂ）のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における断面図である。
【図１９】図１９（ａ）は、第３の変形例の断熱部材が配置された後の作製容器の状態を示す上面図であり、図１９（ｂ）は、図１９（ａ）のＩＸ−ＩＸ線における断面図である。
【図２０】図２０（ａ）は、第４の変形例の断熱部材の構造を示す斜視図であり、図２０（ｂ）は、その構造を示す下面図であり、図２０（ｃ）は、図２０（ａ）、（ｂ）のＸ−Ｘ線における断面図である。
【図２１】図２１（ａ）は、第４の変形例の断熱部材が配置された後の作製容器の状態を示す上面図であり、図２１（ｂ）は、図２１（ａ）のＸＩ−ＸＩ線における断面図である。
【図２２】図２２（ａ）は、第２の実施形態における第１例の断熱板の構造を示す斜視図であり、図２２（ｂ）は、その構造を示す下面図であり、図２２（ｃ）は、図２２（ａ）、（ｂ）のＸＩＩ−ＸＩＩ線における断面図である。
【図２３】図２３は、第１例の断熱板における断熱部材をベース板に固定するための構造を説明する部分断面図である。
【図２４】図２４は、第１例のベース板の構造を示す斜視図である。
【図２５】図２５（ａ）は、第１例の断熱部材の構造を示す斜視図であり、図２５（ｂ）は、その構造を示す下面図であり、図２５（ｃ）は、図２５（ａ）、（ｂ）のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線における断面図である。
【図２６】図２６（ａ）は、蓋が取り外された状態の第１例の断熱部材の構造を示す上面図であり、図２６（ｂ）は、その構造を示す斜視図である。
【図２７】図２７（ａ）は、第１例の蓋の上面を斜め方向から見たときのこの蓋の構造を示す斜視図であり、図２７（ｂ）は、第１例の蓋の下面を斜め方向から見たときのこの蓋の構造を示す斜視図であり、図２７（ｃ）は、第１例の蓋の構造を示す側面図である。
【図２８】図２８（ａ）は、第１例の断熱板が配置された後の作製容器の状態を示す上面図であり、図２８（ｂ）は、図２８（ａ）のＸＩＶ−ＸＩＶ線における断面図である。
【図２９】図２９（ａ）は、第２の実施形態において第２例の断熱板の構成を示す斜視図であり、図２９（ｂ）は、その構成を示す下面図であり、図２９（ｃ）は、図２９（ａ）、（ｂ）のＸＶ−ＸＶ線における断面図である。
【図３０】図３０は、第２例の断熱板における断熱部材をベース板に固定するための構造を説明する部分断面図である。
【図３１】図３１は、第２例のベース板の構造を示す斜視図である。
【図３２】図３２（ａ）は、第２例の断熱部材の構造を示す斜視図であり、図３２（ｂ）は、その構造を示す下面図であり、図３２（ｃ）は、図３２（ａ）、（ｂ）のＸＶＩ−ＸＶＩ線における断面図である。
【図３３】図３３（ａ）は、蓋が取り外された状態の第２例の断熱部材の構造を示す上面図であり、図３３（ｂ）は、その構造を示す斜視図である。
【図３４】図３４（ａ）は、第２例の蓋の上面を斜め方向から見たときのこの蓋の構造を示す斜視図であり、図３４（ｂ）は、第２例の蓋の下面を斜め方向から見たときのこの蓋の構造を示す斜視図であり、図３４（ｃ）は、第２例の蓋の構造を示す側面図である。
【図３５】図３５（ａ）は、第２例の断熱板が配置された後の作製容器の状態を示す上面図であり、図３５（ｂ）は、図３５（ａ）のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線における断面図である。
【図３６】図３６は、断熱部材をベース板に固定するための構造の別例（その１）を説明する部分断面図である。
【図３７】図３７は、断熱部材をベース板に固定するための構造の別例（その２）を説明する部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る粉末焼結積層造形装置の構成の概要を示す図である。
【００２３】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る粉末焼結積層造形装置１００は、チャンバ１０１と、そのチャンバ１０１内に設けられた造形物作製部１１０、レーザ光出射部１２０、及び上部加熱部１３０と、チャンバ１０１の外に設けられた温度検出部１６０及び制御部１７０とを備えている。
【００２４】
また、この図１には示していないものの、本実施形態に係る造形装置１００は、更に造形物作製部１１０内に設けられた側部加熱部を備えている。
【００２５】
この造形装置１００の構成のうち、まず、チャンバ１０１内に設けられた造形物作製部１１０、レーザ光出射部１２０、上部加熱部１３０及び側部加熱部の構成について説明する。
【００２６】
図２（ａ）は、造形物作製部１１０、レーザ光出射部１２０、上部加熱部１３０及び側部加熱部１４０の構成を示す上面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＩ−Ｉ線における断面図である。
【００２７】
図２に示すように、造形物作製部１１０は、造形物を作製する作製容器１０と、作製容器１０の両側に配置されて粉末材料７０を収納する収納容器２０，３０と、収納容器２０，３０内の粉末材料７０を作製容器１０に運搬するリコータ４０とを備えている。
【００２８】
造形物作製部１１０のうち、作製容器１０は、上面及び下面が開口した容器であり、その内部に造形用テーブル１１が配置されている。この造形用テーブル１１の下面には、作製容器１０の下側の開口を通過して延びる支持棒１２が取り付けられている。この支持棒１２は、図示しないドライバに接続されていて、このドライバの駆動によって造形用テーブル１１は作製容器１０内を上下に昇降可能となっている。
【００２９】
一方、造形用テーブル１１の上面には断熱部材１５が配置されている。
【００３０】
ここで、造形用テーブル１１及び断熱部材１５の構造について説明する。
【００３１】
図３は、造形用テーブル１１の構造を示す斜視図である。また、図４（ａ）は、断熱部材１５の構造を示す斜視図であり、図４（ｂ）は、その構造を示す下面図である。更に、図４（ｃ）は、図４（ａ）、（ｂ）のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。
【００３２】
造形用テーブル１１は、図３に示すように板状の部材であり、その大きさは、例えば、長さＬが５６０ｍｍで、幅Ｗが５６０ｍｍで、厚さＴが１２．５ｍｍである。この造形用テーブル１１は、剛性の高い金属、例えばアルミニウムによって形成される。
【００３３】
断熱部材１５は、図４に示すように、上面１５ａが平坦で、下部に空洞１５ｂを備えた台状の部材であり、その大きさは、特に限定されるものではないが、例えば、長さｌが２７４ｍｍで、幅ｗが２７４ｍｍで、厚さｔが１０ｍｍである。つまり、この例では、断熱部材１５の上面１５ａの面積（長さｌ×幅ｗ）は、造形用テーブル１１の上面の面積（長さＬ×幅Ｗ）の約１／４となっている。
【００３４】
この断熱部材１５は、熱伝導率が比較的低く、断熱性を有する材料によって形成される。そのような断熱性を有する材料として、例えば、ポリプロピレン、ポリアミド（ナイロン）、及びポリフェニレンサルファイドのような樹脂が使用される。
【００３５】
また、その断熱部材１５の材料は、造形物の作製で使用する粉末材料７０と同じ材料でもある。つまり、造形物の作製で使用する粉末材料７０がポリプロピレンである場合には、断熱部材１５の材料もポリプロピレンであり、その粉末材料７０がポリアミドである場合には、断熱部材１５もポリアミドであり、更にその粉末材料７０がポリフェニレンサルファイドである場合には、断熱部材１５もポリフェニレンサルファイドである。
【００３６】
なお、断熱部材１５を、造形物の作製で使用する粉末材料７０と異なる材料、例えば、造形物の作製で使用する粉末材料７０よりも融点が高い材料によって形成することも可能である。しかし、断熱部材１５に起因する不純物が作製容器１０内の粉末材料７０に混入してしまうのを回避するために、断熱部材１５を、造形物の作製で使用する粉末材料７０と同じ材料で形成することが好ましい。
【００３７】
また、下部に空洞１５ｂを備えた台状の断熱部材１５は、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、本体としての上板１５ｃ及び側板１５ｄと、その本体を補強するための複数の主補強板１５ｅ及び副補強板１５ｆからなる。断熱部材１５の空洞１５ｂは、上板１５ｃ及び側板１５ｄに囲まれることによって形成される。主補強板１５ｅは、その空洞１５ｂを格子状に区切るように配置されている。そして、副補強板１５ｆは、その主補強板１５ｅと斜めに交わるように配置されている。
【００３８】
断熱部材１５の本体のうち、例えば、上板１５ｃの厚さｔａは３ｍｍであり、側板１５ｄの厚さｔｂは７ｍｍである。また、主補強板１５ｅの厚さｔｃは、側板１５ｄの厚さｔｂと同じく７ｍｍである。つまり、主補強板１５ｅの下側端面は、側板１５ｄの下側端面と同じ高さになっている。一方、副補強板１５ｆの厚さｔｄは、側板１５ｄの厚さｔｂよりも小さく、例えば３ｍｍである。つまり、副補強板１５ｆの下側端面は、側板１５ｄの下側端面よりも高くなっている。
【００３９】
このような構造の断熱部材１５が、造形用テーブル１１の上に複数配置される。
【００４０】
図５（ａ）は、断熱部材１５が配置される前の作製容器１０の状態を示す上面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。また、図６（ａ）は、断熱部材１５が配置された後の作製容器１０の状態を示す上面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＩＶ−ＩＶ線における断面図である。
【００４１】
作製容器１０では、断熱部材１５が配置される前に造形用テーブル１１を下降させておき、図５に示すように、造形用テーブル１１の上面が作製容器１０の上側の開口面よりも下がった状態となっている。
【００４２】
このような状態の作製容器１０に対し、図６に示すように、造形用テーブル１１の上に、隙間を若干設けて断熱部材１５が複数（図６では、４個）配置されて、造形用テーブル１１の上面のほぼ全体が断熱部材１５によって覆われた状態となる。
【００４３】
このとき、断熱部材１５のうち、本体の側板１５ｄの下側端面が造形用テーブル１１の上面と接して、空洞１５ｂによって断熱部材１５の本体と造形用テーブル１１との間に空間が形成される。
【００４４】
例えば、チャンバ（図１参照）１０１内の雰囲気が大気圧である場合には、この空間は空気を含むものとなる。これにより、断熱部材１５の断熱性をより高くすることができる。なお、不図示の排気装置によってチャンバ１０１内が減圧されている場合には、この空間も減圧された雰囲気を含むものとなる。これによっても、断熱部材１５の断熱性をより高くすることができる。
【００４５】
また、主補強板１５ｅの下側端面が造形用テーブル１１の上面と接することにより、この主補強板１５ｅは、本体の上板１１ｃを支持する支持部材となる。このため、造形物の重量に対する断熱部材１５の本体の強度をより高くすることができる。
【００４６】
なお、本実施形態において、断熱部材１５の構造は、造形用テーブル１１との間に空間を形成し、且つ作製する造形物の重量に耐えられるものであれば、図４に示す構造に限定されるものではない。例えば、主補強板１５ｅの配置を、格子状以外の形状の配置にしてもよい。また、断熱部材１５の構造を、本体を補強するための副補強板１５ｆを含まないもの、あるいは副補強板１５及び主補強板１５ｅの両方を含まないものにしてもよい。
【００４７】
また、本実施形態では、隙間を設けずに断熱部材１５が４個配置された場合に、４個の断熱部材１５の上面１５ａの面積の和が、造形用テーブル１１の上面の面積よりも小さくなるようにしている。これは、断熱部材１５の材料である樹脂の線膨張係数が、造形用テーブル１１の材料であるアルミニウムの線膨張係数よりも大きいことにより、断熱部材１５及び造形用テーブル１１を加熱したときに断熱部材１５の熱膨張量が造形用テーブル１１の熱膨張量よりも大きくなるからである。また、造形用テーブル１１の上面のほぼ全体を覆うように配置された断熱部材１５を取り出すときに、この取り出しを容易にするためでもある。
【００４８】
これらのことを考慮して、本実施形態では、例えば、後述する造形物の作製を開始するのに適した温度のときに、４個の断熱部材１５の上面１５ａの面積の和が造形用テーブル１１の上面の面積よりも若干小さくなるように、各断熱部材１５の上面１５ａを、上述した大きさ、すなわち長さｌを２７４ｍｍに、幅ｗを２７４ｍｍに設定している。
【００４９】
図２に戻って、造形物作製部１１０の構成について再び説明する。
【００５０】
図２に示すように、造形物作製部１１０のうち、収納容器２０，３０は、上面及び下面が開口した容器であり、その内部に供給用テーブル２１，３１が配置されている。この供給用テーブル２１，３１の下面には、収納容器２０，３０の下側の開口を通過して延びる支持棒２２，３２が取り付けられている。この支持棒２２，３２は、図示しないドライバに接続されていて、このドライバの駆動によって供給用テーブル２１，３１は収納容器２０，３０内を上下に昇降可能となっている。
【００５１】
また、リコータ４０は、細長い板状の部材であり、収納容器２０，３０のうちの一方の収納容器、例えば、図２では左側の収納容器２０の上面の縁部に配置されている。このリコータ４０は、図示しないドライバの駆動によって収納容器２０、作製容器１０、及び右側の収納容器３０の上面上を左右に移動可能となっている。
【００５２】
作製容器１０内の支持棒１２を駆動するドライバ、収納容器２０，３０内の支持棒２２，３２を駆動するドライバ、及びリコータ４０を駆動するドライバは、それぞれ制御部１７０からの制御信号によって制御される。
【００５３】
次に、レーザ光出射部１２０、上部加熱部１３０及び側部加熱部１４０の構成について説明する。
【００５４】
レーザ光出射部１２０は、作製容器１０内の粉末材料７０にレーザ光を出射し、走査する機器であり、図２（ｂ）に示すように作製容器１０の上側の開口の上方に設置されている。
【００５５】
このレーザ光出射部１２０は、図示していないものの、エネルギービームとしてレーザ光を出射する光源と、レーザ光の出射角度を変えてレーザ光を走査するミラーと、レーザ光の焦点距離を変えて粉末材料７０の表面に合わせるレンズと、ミラー及びレンズを駆動するドライバとを備えている。これらのうち、光源及びドライバは、制御部１７０からの制御信号によって制御される。
【００５６】
なお、本実施形態に係る造形装置１００では、エネルギービームとしてレーザ光を採用しているが、エネルギービームはレーザ光に限定されるものではない。例えば、エネルギービームとして電子ビームを採用してもよい。
【００５７】
また、上部加熱部１３０は、上方から粉末材料７０を加熱する機器であり、図２（ｂ）に示すように作製容器１０の上側の開口の上方、且つレーザ光出射部１２０の下方に設置されている。この上部加熱部１３０は、複数の細長い棒状のヒータ１３１〜１３４からなり、各ヒータ１３１〜１３４は、図２（ａ）に示すようにそれぞれ作製容器１０の上側の開口の各辺の近傍にてこの各辺と平行に配置されている。各ヒータ１３１〜１３４は、赤外線ヒータ又は抵抗加熱型ヒータであり、制御部１７０からの制御信号によって制御される。これらのヒータ１３１〜１３４は加熱手段の一例である。
【００５８】
そして、側部加熱部１４０は、周囲から粉末材料７０を加熱する機器であり、図２に示すように作製容器１０の全ての側面に取り付けられている。また、側部加熱部１４０は、板状の抵抗加熱型のヒータ１４１〜１４４からなり、各ヒータ１４１〜１４４は、それぞれ作製容器１０の各側面の上部に配置されている。これらのヒータ１４１〜１４４も、制御部１７０からの制御信号によって制御される。これらのヒータ１４１〜１４４もまた加熱手段の一例である。
【００５９】
なお、図示していないものの、本実施形態に係る造形装置１００は、作製容器１０内の粉末材料７０を加熱する作製容器１０用の上部加熱部１３０及び側部加熱部１４０の他に、収納容器２０，３０内の粉末材料７０を加熱する収納容器２０，３０用の上部加熱部及び側部加熱部も備える。収納容器２０，３０用の上部加熱部は、それぞれ収納容器２０，３０の上側の開口の上方に設置され、側部加熱部は、それぞれ収納容器２０，３０の全ての側面に取り付けられる。また、収納容器２０，３０用の上部加熱部は複数の細長い棒状のヒータからなり、側部加熱部は板状のヒータからなる。これらのヒータも、制御部１７０からの制御信号によって制御される。
【００６０】
次に、造形装置１００の構成のうち、チャンバ１０１の外に設けられた温度検出部１６０及び制御部１７０について説明する。
【００６１】
温度検出部１６０は、赤外線によって作製容器１０内の粉末材料７０の表面温度を検出する機器であり、図１に示すようにチャンバ１０１の壁に設けられた窓１０２の近傍に設置されている。この温度検出部１６０は、検出した温度データを制御部１７０に送信する。
【００６２】
また、制御部１７０は、造形装置１００を構成する種々の機器の動作を制御するものであり、例えば、造形物作製部１１０に対しては造形用テーブル１１及び供給用テーブル２１，３１の昇降とリコータ４０の移動とを制御したり、レーザ光出射部１２０に対しては光源の出力とミラー及びレンズの調整とを制御したり、作製容器１０用の上部加熱部１３０及び側部加熱部１４０に対しては各ヒータ１３１〜１３４，１４１〜１４４の出力を制御したりする。
【００６３】
以下、このように構成された本実施形態に係る造形装置１００において行う粉末焼結積層造形方法について説明する。
【００６４】
まず、造形物の作製を開始する前に行う粉末材料７０のバッファ層の形成、及びこのバッファ層に対する予備加熱の方法について、図７〜図８を参照しながら説明する。
【００６５】
造形装置１００の初期状態として、図２に示すように、収納容器２０，３０では、それぞれ供給用テーブル２１，３１を下降させて、造形物を作製するのに十分な量の粉末材料７０が供給されているものとする。更に、収納容器２０，３０用の上部加熱部及び側部加熱部のヒータがオンとなっているものとする。
【００６６】
また、作製容器１０では、造形物の作製で使用する粉末材料７０と同じ材料によって形成された断熱部材１５が複数用意されて、図６に示すように、これらの断熱部材１５が造形用テーブル１１の上に配置されているものとする。更に、造形用テーブル１１を上昇又は下降させて、断熱部材１５の上面が作製容器１０の上面と同じ高さになっているものとする。
【００６７】
更にまた、リコータ４０は、左側の収納容器２０の上面の縁部のうち、作製容器１０の反対側の縁部に配置されているものとする。
【００６８】
造形装置１００がこのような初期状態となっているときに、制御部１７０は、収納容器２０において、供給用テーブル２１を上昇させて、粉末材料７０を上側の開口から突出させる。更に、作製容器１０において、造形用テーブル１１を粉末材料７０の薄層の一層分の厚さ（例えば、０．１ｍｍ）だけ下降させると共に、収納容器３０において、供給用テーブル３１を下降させる。この供給用テーブル３１の下降量は、後述する粉末材料７０の薄層７１の形成に使用しなかった粉末材料７０を十分に収納できる程度の量にする。
【００６９】
次に、制御部１７０は、リコータ４０を右側に移動させる。これにより、収納容器２０の上側の開口から突出した粉末材料７０を掻き取り、作製容器１０まで運搬して、上側の開口から作製容器１０内に供給する。このようにして、図７（ａ）に示すように、断熱部材１５の上に第１層目の粉末材料７０の薄層７１を形成する。また、作製容器１０内で粉末材料７０の薄層７１の形成に使用せずに残った粉末材料７０については、リコータ４０を更に右側に移動させることにより、その粉末材料７０を収容容器３０まで運搬し、収納容器３０内に収納する。
【００７０】
次に、制御部１７０は、収納容器３０において、供給用テーブル３１を上昇させて、粉末材料７０を上側の開口から突出させる。更に、作製容器１０において、造形用テーブル１１を粉末材料７０の薄層の一層分の厚さだけ下降させると共に、収納容器２０において、供給用テーブル２１を下降させる。この供給用テーブル２１の下降量は、後述する粉末材料７０の薄層７２の形成に使用しなかった粉末材料７０を十分に収納できる程度の量にする。
【００７１】
次に、制御部１７０は、リコータ４０を左側に移動させる。これにより、収納容器３０の上側の開口から突出した粉末材料７０を掻き取り、作製容器１０に運搬して、上側の開口から作製容器１０内に供給する。このようにして、図７（ｂ）に示すように第１層目の薄層７１の上に第２層目の粉末材料７０の薄層７２を形成する。また、残った粉末材料７０については、リコータ４０を更に左側に移動させることにより、その粉末材料７０を収容容器２０まで運搬し、収納容器２０内に収納する。
【００７２】
その後、作製容器１０において、第１層目の薄層７１の形成と同様にして、第２層目の薄層７２の上に第３層目の粉末材料７０の薄層７３を形成し、更に第２層目の薄層７２の形成と同様にして、第３層目の薄層７３の上に第４層目の粉末材料７０の薄層７４を形成する。
【００７３】
このようにして、作製容器１０において粉末材料７０の薄層の形成を繰り返すことにより、図８に示すように断熱部材１５の上に粉末材料７０の薄層を複数積層して、所定の厚さ（例えば、１０ｍｍ）の粉末材料７０のバッファ層７１〜７４を形成する。なお、この図８では、便宜上、４層の粉末材料７０の薄層７１〜７４からなるものを粉末材料７０のバッファ層として示しているが、バッファ層を構成する粉末材料７０の薄層の層数はバッファ層の厚さに応じた層数となる。
【００７４】
また、制御部１７０は、粉末材料７０のバッファ層７１〜７４の形成開始と同時に、作製容器１０用の上部加熱部１３０のヒータ１３１〜１３４及び側部加熱部１４０のヒータ１４１〜１４４をオンにする。そして、温度検出部１６０で検出した温度データに基づいて各ヒータ１３１〜１３４，１４１〜１４４の出力を制御して、作製容器１０内の粉末材料７０の温度を、造形物の作製を開始するのに適した温度（粉末材料の融点よりも１０℃〜１５℃程度低い温度）まで上げ、この適温を維持する。
【００７５】
この加熱により、各断熱部材１５が熱膨張して、断熱部材１５間の隙間が狭くなる。この結果、断熱部材１５間の隙間が殆どなくなる、あるいは隙間が残るとしてもその隙間は粉末材料７０で埋められる。
【００７６】
このようにして、粉末材料７０のバッファ層７１〜７４に対する予備加熱を行う。なお、粉末材料１０のバッファ層７１〜７４の形成開始よりも前に、作製容器１０用の上部加熱部１３０のヒータ１３１〜１３４及び側部加熱部１４０のヒータ１４１〜１４４をオンにしてもよい。
【００７７】
このとき、本実施形態では、作製容器１０において造形用テーブル１１の上に断熱部材１５が配置されているので、加熱した粉末材料７０から造形用テーブル１１を介して熱が奪われるのを抑制することができる。
【００７８】
したがって、粉末材料７０のバッファ層７１〜７４は、上述したようにバッファ層７１〜７４自体が有する断熱性を利用して厚く形成する必要はなく、溶融した粉末材料７０が固化したときに造形用テーブル１１に固着しない程度の厚さ（例えば、１０ｍｍ）に形成すれば十分である。
【００７９】
このため、造形物の作製を開始する前に形成する粉末材料７０のバッファ層７１〜７４の厚さを薄くすることができる。
【００８０】
これにより、粉末材料７０の薄層を形成する回数が少なくなるので、粉末材料７０のバッファ層７１〜７４を形成するのに要する時間を短縮することができ、この結果造形物の作製を開始するまでに要する時間を短縮することができる。
【００８１】
また、粉末材料７０のバッファ層７１〜７４を形成するのに使用する粉末材料７０の量、すなわち造形物の作製には使用されない粉末材料７０の量も少なくなるので、造形物の作製に要するコストを削減することもできる。
【００８２】
次に、粉末材料７０のバッファ層７１〜７４の形成、及びこのバッファ層７１〜７４に対する予備加熱の後に行う造形物を作製する方法について、図９〜図１３を参照しながら説明する。
【００８３】
まず、制御部１７０は、バッファ層７１〜７４に対する予備加熱を行った後の造形物を作製する間も、温度検出部１６０で検出した温度データに基づいて作製容器１０用の上部加熱部１３０の各ヒータ１３１〜１３４及び側部加熱部１４０の各ヒータ１４１〜１４４の出力を制御して、作製容器１０内の粉末材料７０の温度を、上述した適温に維持する。
【００８４】
このとき、本実施形態では、上述したように作製容器１０において造形用テーブル１１の上に断熱部材１５が配置されているので、造形物を作製する間も粉末材料７０から造形用テーブル１１を介して熱が奪われるのを抑制することができる。
【００８５】
このため、作製容器１０内の粉末材料７０の温度を適温に維持するのに必要な上部加熱部１３０のヒータ１３１〜１３４及び側部加熱部１４０のヒータ１４１〜１４４、特に上部加熱部１３０のヒータ１３１〜１３４の出力を抑えることができる。また、その適温を維持するための上部加熱部１３０のヒータ１３１〜１３４の制御も容易にすることができる。
【００８６】
次に、制御部１７０は、例えば収納容器２０において、供給用テーブル２１を上昇させて、粉末材料７０を上側の開口から突出させる。更に、作製容器１０において、造形用テーブル１１を粉末材料７０の薄層の一層分の厚さだけ下降させると共に、収納容器３０において、供給用テーブル３１を下降させる。
【００８７】
次に、制御部１７０は、リコータ４０を右側に移動させる。これにより、収納容器２０の上側の開口から突出した粉末材料７０を掻き取り、作製容器１０まで運搬して、上側の開口から作製容器１０内に供給する。このようにして、図９に示すように、粉末材料７０のバッファ層７１〜７４のうちの最上層の薄層７４の上に、造形物作製用としては第１層目の粉末材料７０の薄層７５を形成する。
【００８８】
次に、制御部１７０は、作製する３次元造形物のスライスデータ（描画パターン）に基づいて、レーザ光出射部１２０のミラー及びレンズの動きを制御すると共に、光源の出力を制御して、図１０（ａ）に示すように、この第１層目の粉末材料７０の薄層７５にレーザ光を出射させ、走査させることにより、第１層目の薄層７５のうちの特定の領域の粉末材料７０を溶融し、固化する。この結果、図１０（ｂ）に示すように第１層目の薄層７５の特定の領域に第１層目の固化層７５ａを形成する。その後、制御部１７０は、レーザ光の出射及び走査を停止させる。
【００８９】
次に、制御部１７０は、収納容器３０において、供給用テーブル３１を上昇させて、粉末材料７０を上側の開口から突出させる。更に、作製容器１０において、造形用テーブル１１を粉末材料７０の薄層の一層分の厚さだけ下降させると共に、収納容器２０において、供給用テーブル２１を下降させる。
【００９０】
次に、制御部１７０は、リコータ４０を左側に移動させる。これにより、収納容器３０の上側の開口から突出した粉末材料７０を掻き取り、作製容器１０まで運搬して、上側の開口から作製容器１０内に供給する。このようにして、図１１に示すように、第１層目の固化層７５ａが形成された粉末材料７０の薄層７５の上に、第２層目の粉末材料７０の薄層７６を形成する。
【００９１】
次に、制御部１７０は、レーザ光出射部１２０を制御して、図１２（ａ）に示すように、この第２層目の粉末材料７０の薄層７６にレーザ光を出射させ、走査させることにより、第２層目の薄層７６のうちの特定の領域の粉末材料７０を溶融し、固化する。この結果、図１２（ｂ）に示すように第２層目の薄層７６の特定の領域に第２層目の固化層７６ａを形成する。その後、制御部１７０は、レーザ光の出射及び走査を停止させる。
【００９２】
その後、作製容器１０において、第１層目の薄層７５及び固化層５７ａの形成と同様にして、第２層目の薄層７６及び固化層７６ａの上に第３層目の粉末材料７０の薄層７７及び固化層７７ａを形成し、更に第２層目の薄層７６及び固化層７６ａの形成と同様にして、第３層目の薄層７７及び固化層７７ａの上に第４層目の粉末材料７０の薄層７８及び固化層７８ａを形成する。
【００９３】
このようにして、作製容器１０において造形物作製用の粉末材料７０の薄層の形成、及びこの薄層での固化層の形成を繰り返すことにより、図１３に示すように、粉末材料７０のバッファ層７１〜７４の上に固化層を複数積層して、３次元造形物７５ａ〜７８ａを作製する。
【００９４】
造形物７５ａ〜７８ａを作製した後、造形用テーブル１１を上昇させて、作製容器１０内で粉末材料７０（粉末材料７０の薄層７１〜７８）に埋もれた造形物７５ａ〜７８ａを取り出す。その後、次の造形物の作製で使用する粉末材料７０の種類を変更する場合には、作製容器１０、及び収納容器２０，３０内に残った粉末材料７０を回収すると共に、作製容器１０については造形用テーブル１１上の断熱部材１５を取り出す。なお、取り出した断熱部材１５は、変形や破損等の問題がなければ繰り返し使用することができる。
【００９５】
このとき、本実施形態では、断熱部材１５は造形用テーブル１１の上に置かれているだけなので、この造形用テーブル１１からの取り出し、更には次の造形物の作製のための造形用テーブル１１への配置が容易である。このため、造形物の作製で使用する粉末材料７０の種類に応じて断熱部材１５を交換するのが容易である。
【００９６】
なお、本実施形態の断熱部材１５は、上述した造形装置１００及びその造形方法によって作製可能であるので、造形物の作製のために予め用意しておくのも容易である。
【００９７】
ところで、本実施形態では、上述したように造形用テーブル１１の上に断熱部材１５を配置している。これにより、粉末材料７０から造形用テーブル１１を介して熱が奪われるのを抑制して、造形用テーブル１１の上に形成する粉末材料７０のバッファ層７１〜７４の厚さを薄くするのを可能にしている。
【００９８】
これに対し、造形用テーブル１１の上に断熱部材１５を配置する代わりに、例えば、造形用テーブル１１の下面にヒータを取り付けて、このヒータによって造形用テーブル１１を加熱することも考えられる。これによっても、粉末材料７０から造形用テーブル１１を介して熱が奪われるのを抑制することができる。
【００９９】
以下、本実施形態に係る粉末焼結積層造形装置１００の比較例として、造形用テーブル１１の下面にヒータを取り付けた粉末焼結積層造形装置の構成について説明する。
【０１００】
この比較例に係る粉末焼結積層造形装置の構成は、上述した本実施形態に係る粉末焼結積層造形装置１００の構成と基本的には同じである。但し、比較例と本実施形態とでは、作製容器内の構成が異なっている。
【０１０１】
図１４は、その比較例の作製容器内の構成を示す断面図である。
【０１０２】
図１４に示すように、比較例の作製容器１０ａ内には、本実施形態の作製容器１０内と同じく造形用テーブル１１及び支持棒１２が配置されている。
【０１０３】
但し、比較例の作製容器１０ａ内では、本実施形態の作製容器１０内の構成と異なり、造形用テーブル１１の上に断熱材１５は配置されていない。その一方で、造形用テーブル１１の下面に、造形用テーブル１１を加熱するためのヒータ１５０が取り付けられている。更に、造形用テーブル１１の下にスペーサ１３が配置され、このスペーサ１３の下面に支持棒１２が取り付けられている。
【０１０４】
図１５は、スペーサ１３の構造を示す斜視図である。
【０１０５】
スペーサ１３は、図１５に示すように板状の部材であり、その大きさは、例えば、長さＬ１が５６０ｍｍで、幅Ｗ１が５６０ｍｍで、厚さＴ１が２５ｍｍである。このスペーサ１３は、造形用テーブル１１と同じく剛性の高い金属、例えばアルミニウムによって形成される。
【０１０６】
但し、このスペーサ１３には、造形用テーブル１１と異なり、その中央部に開口１３ａが設けられている。図１４に示すように、このスペーサ１３の開口１３ａ内に、造形用テーブル１１を加熱するヒータ１５０が配置されている。また、図示していないものの、このスペーサ１３の開口１３ａ内には、ヒータ１５０に電力を供給するための配線も配置される。つまり、スペーサ１３は、造形用テーブル１１にヒータ１５０を取り付けるために設けられた部材である。
【０１０７】
このような構成の比較例に係る造形装置において、造形用テーブル１１の上に直接粉末材料７０のバッファ層７１〜７６を形成した。また、この粉末材料７０のバッファ層７１〜７６の形成開始と同時に、作製容器１０用の上部加熱部１３０のヒータ１３１〜１３４及び側部加熱部１４０のヒータ１４１〜１４４をオンにすると共に、造形用テーブル１１を加熱するためのヒータ１５０をオンにして、バッファ層７１〜７６に対する予備加熱を行った。
【０１０８】
そして、粉末材料７０のバッファ層７１〜７６自体が有する断熱性により、粉末材料７０の温度が造形物の作製を開始するのに適した温度に到達し、更にこの適温を維持するのに必要なバッファ層７１〜７６の厚さを実験によって確かめてみたところ、その厚さは２５ｍｍであり、本実施形態の粉末材料７０のバッファ層７１〜７４の厚さ（１０ｍｍ）よりも厚かった。
【０１０９】
この結果から、本実施形態に係る造形装置１００は、比較例に係る造形装置よりも粉末材料７０の薄層を形成する回数を少なくすることができるので、粉末材料７０のバッファ層７１〜７４を形成するのに要する時間を短縮することでき、造形物の作製を開始するまでに要する時間を短縮することができることが分かる。
【０１１０】
例えば、厚さ０．１ｍｍの粉末材料７０の薄層を一層形成するのに約３０秒かかる。このため、比較例に係る造形装置では、厚さ２５ｍｍの粉末材料７０のバッファ層７１〜７６を形成するのに要する時間は約７５００秒である。これに対して、本実施形態に係る造形装置１００では、厚さ１０ｍｍの粉末材料７０のバッファ層７１〜７４を形成するのに要する時間は約３０００秒であり、比較例に係る造形装置よりも大幅に時間を短縮することができることが分かる。
【０１１１】
また、本実施形態に係る造形装置１００は、比較例に係る造形装置よりも粉末材料７０のバッファ層７１〜７４を形成するのに使用する粉末材料７０の量も少なくなるので、造形物の作製に要するコストを削減することができることも分かる。
【０１１２】
比較例に係る造形装置において粉末材料７０のバッファ層７１〜７６の厚さが比較的厚くなる理由としては、造形用テーブル１１の体積（長さＬ：５６０ｍｍ×幅Ｗ：５６０ｍｍ×厚さＴ：１２．５ｍｍ）が大きいことと、ヒータ１５０を取り付け可能なスペースがスペーサ１３の開口１３ａ内となるという制約から、造形用テーブル１１の面積に対してヒータ１５０の面積が大幅に小さくなってしまうことにより、ヒータ１５０によって造形用テーブル１１を昇温させて、粉末材料７０から造形用テーブル１１を介して熱が奪われるのを十分に抑制することができるようになるまでに、多くの時間がかかってしまうことが考えられる。
【０１１３】
なお、本実施形態に係る造形装置１００では、比較例に係る造形装置では必要な造形用テーブル１１にヒータ１５０を取り付けるためのスペーサ１３は不要である。上述した例では、断熱部材１５の厚さｔ（１０ｍｍ）はスペーサ１３の厚さＴ１（２５ｍｍ）よりも薄いので、本実施形態に係る造形装置１００では、比較例に係る造形装置よりも作製容器１０内の造形物を作製可能なスペースの大きさ（高さ）を大きくすることができる。
【０１１４】
（変形例  その１）
上述した第１の実施形態では、断熱部材１５は、図４に示すように下部に空洞１５ｂを備えた台状の部材であり、また図６に示すように造形用テーブル１１の上に配置されたときに、この空洞１５ｂによって造形用テーブル１１との間に空気を含む空間、又は減圧された雰囲気を含む空間が形成されるようになっている。
【０１１５】
しかし、断熱部材の構造はこれに限定されるものではない。
【０１１６】
例えば、図１６（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１の変形例の断熱部材１６は、上面１６ａが平坦で、内部に空洞１６ｂを備えた板状の部材である。この断熱部材１６は、空洞１６ｂを囲む本体としての上板１６ｃ、下板１６ｄ及び側板１６ｅと、空洞１６ｂを格子状に区切るように配置され、本体を内側から支持する補強板１６ｆからなる。
【０１１７】
また、図１７（ａ），（ｂ）に示すように、第２の変形例の断熱部材１７も、上面１７ａが平坦で、内部に空洞１７ｂを備えた板状の部材である。この断熱部材１７は、空洞１７ｂとして多数の気泡が形成された多孔質な部材からなる。
【０１１８】
第１及び第２の変形例の断熱部材１６，１７は、第１の実施形態の断熱部材１５と同じく、熱伝導率が低く、断熱性を有する材料（例えば、ポリプロピレン、ポリアミド、及びポリフェニレンサルファイドのような樹脂）によって形成されている。なお、その断熱部材１６，１７の材料は、造形物の作製で使用する粉末材料７０と同じ材料でもある。
【０１１９】
更に、これらの断熱部材１６，１７には、内部に空洞１６ｂ，１７ｂを備えることにより、断熱部材１５と同様に空気を含む空間が形成されている。
【０１２０】
従って、断熱部材１６，１７もまた、断熱部材１５と同じく、高い断熱性を有している。
【０１２１】
このため、作製容器１０内において、第１又は第２の変形例の断熱部材１６，１７が造形用テーブル１１の上に配置されることによっても、加熱した粉末材料７０から造形用テーブル１１を介して熱が奪われるのを抑制することができる。これにより、第１及び第２の変形例でも、造形物の作製を開始する前に形成する粉末材料７０のバッファ層７１〜７４の厚さを薄くすることができる。
【０１２２】
（変形例  その２）
上述した第１の実施形態では、断熱部材１５の上面１５ａの面積が造形用テーブル１１の上面の面積の約１／４となっているが、断熱部材の上面の面積は、以下に例示する第３及び第４の変形例のように造形用テーブル１１の上面の面積の約１／４よりも小さくてもよい。
【０１２３】
図１８（ａ）は、第３の変形例の断熱部材の構造を示す斜視図であり、図１８（ｂ）は、その構造を示す下面図である。更に、図１８（ｃ）は、図１８（ａ）、（ｂ）のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における断面図である。
【０１２４】
図１８（ａ）〜（ｃ）に示すように、第３の変形例の断熱部材１８は、第１の実施形態の断熱部材１５と同じく、上面１８ａが平坦で、下部に空洞１８ｂを備えた台状の部材である。更に、断熱部材１８は、本体としての上板１８ｃ及び側板１８ｄと、その本体を補強するための複数の主補強板１８ｅ及び副補強板１８ｆからなる。また、この断熱部材１８は、断熱部材１５と同じ材料（例えば、ポリプロピレン、ポリアミド、及びポリフェニレンサルファイドのような樹脂）によって形成されている。
【０１２５】
一方、第３の変形例の断熱部材１８は、長さｌが１３６ｍｍで、幅ｗが１３６ｍｍである。つまり、この断熱部材１８の上面１８ａの面積は、造形用テーブル１１の上面の面積の約１／１６となっていて、第１の実施形態の断熱部材１５のそれよりも小さい。なお、断熱部材１８の厚さｔは、断熱部材１５のそれと同じ１０ｍｍである。
【０１２６】
このような構造の第３の変形例の断熱部材１８が、造形用テーブル１１の上に複数配置される。
【０１２７】
図１９（ａ）は、第３の変形例の断熱部材１８が配置された後の作製容器１０の状態を示す上面図であり、図１９（ｂ）は、図１９（ａ）のＩＸ−ＩＸ線における断面図である。
【０１２８】
図１９（ａ），（ｂ）に示すように、作製容器１０内の造形用テーブル１１の上に、隙間を若干設けて断熱部材１８が１６個配置されて、造形用テーブル１１の上面のほぼ全体がこの断熱部材１８によって覆われた状態となっている。
【０１２９】
このとき、断熱部材１８の下部の空洞１８ｂにより、断熱部材１８の本体と造形用テーブル１１の上面との間に空間が形成される。
【０１３０】
また、図２０（ａ）は、第４の変形例の断熱部材の構造を示す斜視図であり、図２０（ｂ）は、その構造を示す下面図である。更に、図２０（ｃ）は、図２０（ａ）、（ｂ）のＸ−Ｘ線における断面図である。
【０１３１】
図２０（ａ）〜（ｃ）に示すように、第４の変形例の断熱部材１９もまた、上面１９ａが平坦で、下部に空洞１９ｂを備えた台状の部材であり、本体としての上板１９ｃ及び側板１９ｄと、その本体を補強するための複数の主補強板１９ｅ及び副補強板１９ｆからなる。また、この断熱部材１９も、断熱部材１５と同じ材料によって形成されている。
【０１３２】
一方、第４の変形例の断熱部材１９は、長さｌが９０ｍｍで、幅ｗが９０ｍｍである。つまり、この断熱部材１９の上面１９ａの面積は、造形用テーブル１１の上面の面積の約１／３６となっていて、断熱部材１５のそれよりも小さい。更に、この断熱部材１９の上面１９ａの面積は、第３の変形例の断熱部材１８のそれよりも小さい。なお、断熱部材１９の厚さｔは、断熱部材１５のそれと同じ１０ｍｍである。
【０１３３】
このような構造の第４の変形例の断熱部材１９が、造形用テーブル１１の上に複数配置される。
【０１３４】
図２１（ａ）は、第４の変形例の断熱部材１９が配置された後の作製容器１０の状態を示す上面図であり、図２１（ｂ）は、図２１（ａ）のＸＩ−ＸＩ線における断面図である。
【０１３５】
図２１（ａ），（ｂ）に示すように、作製容器１０内の造形用テーブル１１の上に、隙間を若干設けて断熱部材１９が３６個配置されて、造形用テーブル１１の上面のほぼ全体がこの断熱部材１９によって覆われた状態となっている。
【０１３６】
このとき、断熱部材１９の下部の空洞１９ｂによって断熱部材１９の本体と造形用テーブル１１の上面との間に空間が形成される。
【０１３７】
このように、第３及び第４の変形例の断熱部材１８，１９は、その下部に空洞１８ｂ，１９ｂを備えることにより、第１の実施形態の断熱部材１５と同じく空気又は減圧された雰囲気を含む空間が形成されている。更に、この断熱部材１８，１９は、断熱部材１５と同じ材料によって形成されている。
【０１３８】
従って、断熱部材１８，１９もまた、断熱部材１５と同じく高い断熱性を有している。
【０１３９】
更に、第３及び第４の変形例の断熱部材１８，１９は、その大きさが第１の実施形態の断熱部材１５よりも小さいことにより、以下の利点もある。
【０１４０】
第３及び第４の変形例の断熱部材１８，１９は、第１の実施形態の断熱部材１５と同じく、粉末材料７０のバッファ層の形成、及びその後の造形物の作製のときに粉末材料７０と共に加熱されて、熱膨張する。この熱膨張により、断熱部材１５及び断熱部材１８，１９に反りが生じて、断熱部材１５及び断熱部材１８，１９が変形することがある。
【０１４１】
しかし、断熱部材１８，１９は断熱部材１５よりも小さいので、熱膨張によって反りが生じたとしても、断熱部材１８，１９の反りの大きさは、相対的に断熱部材１５のそれよりも小さくなる。例えば、断熱部材１８の反りの大きさは断熱部材１５のそれよりも小さくなり、また断熱部材１９の反りの大きさはその断熱部材１８のそれよりも小さくなる。
【０１４２】
断熱部材に大きな反りが生じると、断熱部材上に形成された粉末材料７０の層の表面にその反りの形状（特に、断熱部材の上板の反りの形状）に起因する凹凸が生じて、粉末材料７０の層の表面が平坦でなくなることがある。これにより、造形物を作製するときに、造形物作成用の粉末材料７０の薄層の形成、及びこの薄層での固化層の形成を正常に行うことができなくなる可能性がある。
【０１４３】
上述した第３及び第４の変形例では、断熱部材１８，１９が小さいので、断熱部材１８，１９に反りが生じたとしてもその反りは小さくなる。これにより、粉末材料７０の層の表面の平坦さを保持することができるという利点がある。
【０１４４】
なお、断熱部材に生じる反りを小さくするという観点では、断熱部材をより小さくすることが好ましい。その一方で、断熱部材を小さくすると、造形用テーブル１１の上に配置する断熱部材の数が増えて、断熱部材間の隙間を均一にして断熱部材を配置することが難しくなる。
【０１４５】
このため、断熱部材を過度に小さくする必要はなく、上述した粉末材料７０の層の表面の平坦さを保持することができる程度の大きさにすればよい。
【０１４６】
ところで、断熱部材を配置したときに、断熱部材間の隙間が小さい箇所とその隙間が大きい箇所とが混在して、断熱部材間の隙間が不均一になっていると、断熱部材が熱膨張したときに、その隙間の不均一さがより顕著になることがある。
【０１４７】
この結果、断熱部材間の隙間がより大きくなった箇所では、断熱部材上に形成された粉末材料７０の層の一部がその隙間に沈み込むことがある。更に、断熱部材の上板だけでなく、その側板及び主補強板も反ることにより、断熱部材間の隙間に沈み込んだ粉末材料７０が断熱部材の下部から空洞内に入り込むこともある。これによっても、粉末材料７０の層の表面が平坦でなくなることがある。
【０１４８】
このため、上述した第１及び第２の変形例の断熱部材１６，１７のように、内部に閉じた空洞を備えた構造の断熱部材を採用した上で、この断熱部材を適度に小さくしてもよい。これにより、粉末材料７０の層の一部が断熱部材間の隙間に沈み込むことがあったとしても、断熱部材内の空洞に入り込むことはなくなるので、粉末材料７０の層の表面の平坦さを保持することが可能となる。
【０１４９】
（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、図６に示したように、断熱部材１５が造形用テーブル１１の上に配置されている。これは、第１の実施形態の第１〜第４の変形例の断熱部材１６〜１９でも同じである。
【０１５０】
これに対し、本実施形態では、以下の第１例及び第２例に示すように、断熱部材がベース板の上に固定されている。そして、このベース板が造形用テーブル１１の上に配置されている。以下、断熱部材がベース板に固定されたもののことを、断熱板という。
【０１５１】
図２２（ａ）は、本実施形態における第１例の断熱板の構造を示す斜視図であり、図２２（ｂ）は、その構造を示す下面図である。更に、図２２（ｃ）は、図２２（ａ）、（ｂ）のＸＩＩ−ＸＩＩ線における断面図である。
【０１５２】
また、図２３は、第１例の断熱板における断熱部材をベース板に固定するための構造を説明する部分断面図である。
【０１５３】
図２２及び図２３に示すように、第１例の断熱板５０は、ベース板５１と、このベース板５１の上に配置された複数（図２２では、１６個）の断熱部材５３と、これらの断熱部材５３をベース板５１に固定するためのネジ５７及び２つのナット５８，５９によって構成されている。
【０１５４】
このネジ５７として、例えば呼び径がＭ３の低頭ネジが使用されている。また、ナット５８，５９は、このネジ５７に嵌められたときに二重ナットとして機能する。
【０１５５】
この断熱板５０を構成する部材のうち、ベース板５１の構造について説明する。図２４は、ベース板５１の構造を示す斜視図である。
【０１５６】
ベース板５１は、図２４に示すように平坦な板状の部材であり、その大きさは、造形用テーブル１１への配置、及び造形用テーブル１１からの取り出しを考慮して造形用テーブル１１よりも若干小さく、例えば、長さｌ１が５４０ｍｍで、幅ｗ１が５４０ｍｍで、厚さｔ１が４ｍｍである。また、このベース板５１は、断熱部材５３の材料よりも線膨張係数が小さい材料、例えば造形用テーブル１１と同じ材料（アルミニウム）によって形成されている。
【０１５７】
このベース板５１には、ネジ５７を通すための円形のネジ孔５２が複数設けられている。ネジ孔５２の数は、上述したベース板５１に固定される断熱部材５３の数に、後述する各断熱部材５３に設けられるネジ孔５５の数を乗じた数（図２４では、１６×４＝６４個）となっている。また、ネジ孔５２の位置は、断熱部材５３間の隙間を均一にしてベース板５１上に断熱部材５３が配置されたときの断熱部材５３のネジ孔５５の位置に対応するようになっている。
【０１５８】
次に、このベース板５１に固定される断熱部材５３の構造について説明する。
【０１５９】
図２５（ａ）は、断熱部材５３の構造を示す斜視図であり、図２５（ｂ）は、その構造を示す下面図である。更に、図２５（ｃ）は、図２５（ａ）、（ｂ）のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線における断面図である。また、図２６（ａ）は、蓋が取り外された状態の断熱部材５３の構造を示す上面図であり、図２６（ｂ）は、その構造を示す斜視図である。
【０１６０】
図２５に示すように、本実施形態の第１例の断熱部材５３は、第１の実施形態の断熱部材１５と基本的に同じ構造であり、上面５３ａが平坦で、下部に空洞５３ｂを備えた台状の部材である。更に、断熱部材５３は、本体としての上板５３ｃ及び側板５３ｄと、その本体を補強するための複数の補強板５３ｅからなる。また、この断熱部材５３は、後述する蓋を含めて断熱部材１５と同じ材料（例えば、ポリプロピレン、ポリアミド、及びポリフェニレンサルファイドのような樹脂）によって形成されている。
【０１６１】
断熱部材５３の大きさは、例えば、長さｌが１３２ｍｍで、幅ｗが１３２ｍｍで、厚さｔが１０ｍｍである。つまり、この断熱部材５３の上面５３ａの面積（長さｌ×幅ｗ）は、ベース板５１の上面５１ａの面積（長さＬ×幅Ｗ）の約１／１６となっている。
【０１６２】
一方、図２６に示すように、第１例の断熱部材５３は、第１の実施形態の断熱部材１５と異なり、上面５３ａの４隅の各々に円形の穴５４が設けられ、更に各穴５４の底面５４ａにネジ５７を通すための長円形のネジ孔５５が設けられている。つまり、この断熱部材５３にはネジ孔５５が４個設けられている。
【０１６３】
穴５４の直径は、ネジ５７の頭部５７ａの直径よりも大きい。また、長円形のネジ孔５５の短径は、ネジ５７の頭部５７ａの直径よりも小さく、且つそのネジ部５７ｂの外径（ネジ５７の呼び径）よりも大きい。このため、このネジ孔５５にネジ５７を通したときに、図２３に示すように穴５４の底面５４ａでネジ５７の頭部５７ａが引っ掛かるようになっている。
【０１６４】
また、穴５４の深さｄ（図２３参照）は、その底面５４ａでネジ５７の頭部５７ａが引っ掛かったときに、ネジ５７の頭部５７ａが断熱部材５３の上面５３ａからはみ出ない程度の大きさであればよく、例えば４ｍｍである。
【０１６５】
そして、各穴５４には、ネジ５７の頭部５７ａを覆うための円形の蓋５６が取り付けられている。
【０１６６】
図２７（ａ）は、蓋５６の上面を斜め方向から見たときのこの蓋５６の構造を示す斜視図であり、図２７（ｂ）は、蓋５６の下面を斜め方向から見たときのこの蓋５６の構造を示す斜視図であり、図２７（ｃ）は、蓋５６の構造を示す側面図である。
【０１６７】
図２７に示すように、蓋５６の上面５６ａは、この蓋５６を回すための溝５６ｂが設けられているものの、ほぼ平坦となっている。また、蓋５６の下部には、ネジ５７の頭部５７ａを収容可能な大きさの穴５６ｃが設けられている。そして、蓋５６の高さｈは、断熱部材５３の穴５４の深さｄ（図２３参照）に対応する大きさであり、例えば４ｍｍである。
【０１６８】
このため、この蓋５６が断熱部材５３の穴５４に取り付けられたときに、図２３に示すように蓋５６の上面５６ａと断熱部材５３の上面５３ａとが同じ高さとなり、断熱部材５３の上面５３ａの平坦さが保たれるようになっている。
【０１６９】
また、図２７に示すように、蓋５６の側部の下側には、この蓋５６の中心から外側に向かって伸びる爪５６ｄが間隔をおいて複数（図２７では、３個）設けられている。一方、図２３及び図２６に示すように、断熱部材５３の穴５４の内側の側面５４ｂには、底面５４ａから所定の高さに、この穴５４の中心に向かって突出する突起５４ｃが間隔をおいて複数（図２６では、３個）設けられている。
【０１７０】
このため、断熱部材５３の穴５４に蓋５６を取り付ける際に、蓋５６の爪５６ｄが穴５４の突起５４ｃ間の隙間を通過するように蓋５６を穴５４に嵌め、更に下側の爪５６ｄが上側の突起５４ｃと重なるように蓋５６を回したときに、爪５６ｄが突起５４ｃに引っ掛かり、蓋５６が穴５４から外れないようになっている。
【０１７１】
以上のベース板５１及び断熱部材５３の構造を考慮して、図２２及び図２３に戻って再び第１例の断熱板５０の構造について説明する。
【０１７２】
第１の断熱板５０では、図２２（ａ）に示すように、ベース板５１の上に隙間を若干設けて断熱部材５３が複数配置されている。これにより、図２２（ｃ）に示すように、断熱部材５３の下部の空洞５３ｂによって断熱部材５３の本体とベース板５１の上面５１ａとの間に空間が形成されている。
【０１７３】
各断熱部材５３では、図２３に示すように、４隅の穴５４の各々に対してネジ５７が用意されている。各ネジ５７は、断熱部材５３のネジ孔５５及びベース板５１のネジ孔５２を通されている。そして、このネジ５７は、その頭部５７ａが穴５４の底面５４ａに引っ掛かっていると共に、ネジ部５７ｂがベース板５１の下面５１ｂから突出している。
【０１７４】
この突出したネジ５７のネジ部５７ｂに、２つのナット５８，５９が嵌められている。これらのナット５８，５９のうち、上側（ベース板５１側）のナット５８は、断熱部材５３がベース板５１の上面５１ａの面内方向で若干動けるように、ベース板５１の下面５１ｂに対して少しだけゆるく絞められている。一方、下側のナット５９は、上側のナット５８が緩まないように、ナット５８に対してきつく絞められている。これにより、ナット５８，５９が二重ナットとして機能して、断熱部材５３がベース板５１に固定されている。
【０１７５】
また、各断熱部材５３では、図２３に示すように、４隅の穴５４の各々に蓋５６が取り付けられている。各蓋５６は、蓋５６の爪５６ｄと穴５４の突起５４ｃとが重なることにより、穴５４から外れなくなっている。
【０１７６】
各穴５４では、図２３に示すように、ネジ５７の頭部５７ａが蓋５６の穴５６ｃ内に収容されている。これにより、断熱部材５３の上面５３ａと蓋５６の上面５６ａとが同じ高さになり、断熱部材５３の上面５３ａの平坦さが保たれている。
【０１７７】
このような構造の第１例の断熱板５０が、造形用テーブル１１の上に配置される。
【０１７８】
図２８（ａ）は、第１例の断熱板５０が配置された後の作製容器１０の状態を示す上面図であり、図２８（ｂ）は、図２８（ａ）のＸＩＶ−ＸＩＶ線における断面図である。なお、図２８（ｂ）の断面図では、この断熱板５０のナット５８，５９を破線で示している。
【０１７９】
図２８（ａ），（ｂ）に示すように、作製容器１０内の造形用テーブル１１の上に第１例の断熱板５０が配置されて、造形用テーブル１１の上面のほぼ全体がこの断熱板５０によって覆われた状態となっている。
【０１８０】
図２９（ａ）は、本実施形態において第２例の断熱板の構成を示す斜視図であり、図２９（ｂ）は、その構成を示す下面図である。更に、図２９（ｃ）は、図２９（ａ）、（ｂ）のＸＶ−ＸＶ線における断面図である。
【０１８１】
また、図３０は、第２例の断熱板における断熱部材をベース板に固定するための構造を説明する部分断面図である。
【０１８２】
図２９及び図３０に示すように、第２例の断熱板６０は、ベース板６１と、このベース板６１の上に配置された複数（図２９では、３６個）の断熱部材６３と、これらの断熱部板６３をベース板６１に固定するためのネジ６７及び２つのナット６８，６９によって構成されている。
【０１８３】
このネジ６７として、例えば呼び径がＭ３の低頭ネジが使用されている。また、ナット６８，６９は、このネジ６７に嵌められたときに二重ナットとして機能する。
【０１８４】
まず、ベース板６１の構造について説明する。図３１は、ベース板６１の構造を示す斜視図である。
【０１８５】
図３１に示すように、第２例のベース板６１は、図２４に示した第１例のベース板５１と同じ形状及び大きさである。また、このベース板６１は、第１例のベース板５１と同じ材料によって形成されている。
【０１８６】
また、このベース板６１にも、ネジ６７を通すための円形のネジ孔６２が複数設けられている。ネジ孔６２の数は、上述したベース板６１に固定される断熱部材６３の数に、後述する各断熱部材６３に設けられるネジ孔６５の数を乗じた数（図３１では、３６×１＝３６個）となっている。また、ネジ孔６２の位置は、断熱部材６３間の隙間を均一にしてベース板６１上に断熱材６３が配置されたときの断熱部材６３のネジ孔６５の位置に対応するようになっている。
【０１８７】
次に、このベース板６１に固定される断熱部材６３の構造について説明する。
【０１８８】
図３２（ａ）は、断熱部材６３の構造を示す斜視図であり、図３２（ｂ）は、その構造を示す下面図である。更に、図３２（ｃ）は、図３２（ａ）、（ｂ）のＸＶＩ−ＸＶＩ線における断面図である。また、図３３（ａ）は、蓋が取り外された状態の断熱部材６３の構造を示す上面図であり、図３３（ｂ）は、その構造を示す斜視図である。
【０１８９】
図３２に示すように、本実施形態の第２例の断熱部材６３もまた、第１の実施形態の断熱部材１５と基本的に同じ構造であり、上面６３ａが平坦で、下部に空洞６３ｂを備えた台状の部材である。更に、断熱部材６３は、本体としての上板６３ｃ及び側板６３ｄと、その本体を補強するための複数の補強板６３ｅからなる。また、この断熱部材６３も、蓋を含めて断熱部材１５と同じ材料によって形成されている。
【０１９０】
断熱部材６３の大きさは、例えば、長さｌが８７ｍｍで、幅ｗが８７ｍｍで、厚さｔが１０ｍｍである。つまり、この断熱部材６３の上面６３ａの面積（長さｌ×幅ｗ）は、ベース板６１の上面６１ａの面積（長さＬ×幅Ｗ）の約１／３６となっている。
【０１９１】
一方、図３３に示すように、第２例の断熱部材６３は、第１の実施形態の断熱部材１５と異なり、上面６３ａの中央に円形の穴６４が１つ設けられ、更にこの穴６４の底面６４ａにネジ６７を通すための円形のネジ孔６５が設けられている。つまり、この断熱部材６３にはネジ孔６５が１個設けられている。
【０１９２】
穴６４の直径は、ネジ６７の頭部６７ａの直径よりも大きい。また、ネジ孔６５の直径は、ネジ６７の頭部６７ａの直径よりも小さく、且つそのネジ部６７ｂの外径（ネジ６７の呼び径）よりも大きい。このため、このネジ孔６５にネジ６７を通したときに、図３０に示すように穴６４の底面６４ａでネジ６７の頭部６７ａが引っ掛かるようになっている。
【０１９３】
また、穴６４の深さｄ（図３０参照）は、その底面６４ａでネジ６７の頭部６７ａが引っ掛かったときに、ネジ６７の頭部６７ａが断熱部材６３の上面６３ａからはみ出ない程度の大きさであればよく、例えば４ｍｍである。
【０１９４】
そして、この穴６４には、ネジ６７の頭部６７ａを覆うための円形の蓋６６が取り付けられている。
【０１９５】
図３４（ａ）は、蓋６６の上面を斜め方向から見たときのこの蓋６６の構造を示す斜視図であり、図３４（ｂ）は、蓋６６の下面を斜め方向から見たときのこの蓋６６の構造を示す斜視図であり、図３４（ｃ）は、蓋６６の構造を示す側面図である。
【０１９６】
図３４に示すように、蓋６６の上面６６ａは、この蓋６６を回すための溝６６ｂが設けられているものの、ほぼ平坦となっている。また、蓋６６の下部には、ネジ６７の頭部６７ａを収容可能な大きさの穴６６ｃが設けられている。そして、蓋６６の高さｈは、断熱部材６３の穴６４の深さｄ（図３０参照）に対応する大きさであり、例えば４ｍｍである。
【０１９７】
このため、この蓋６６が断熱部材６３の穴６４に取り付けられたときに、図３０に示すように蓋６６の上面６６ａと断熱部材６３の上面６３ａとが同じ高さとなり、断熱部材６３の上面６３ａの平坦さが保たれるようになっている。
【０１９８】
また、図３４に示すように、蓋６６の下部には、この蓋６６の中心から外側に向かって伸びる爪６６ｄが間隔をおいて複数（図３４では、２個）設けられている。一方、図３３に示すように、断熱部材６３の穴６４の底面６４ａには、切り欠き６４ｃが間隔をおいて複数（図３３では、２個）設けられている。
【０１９９】
このため、断熱部材６３の穴６４に蓋６６を取り付ける際に、蓋６６の爪６６ｄが穴６４の底面６４ａの切り欠き６４ｃの幅が広い部分を通過するように蓋６６を穴６４に嵌め、更に下側の爪６６ｄが上側の切り欠き６４ｃの幅が狭い部分と重なるように蓋６６を回したときに、爪６６ｄが切り欠き６４ｃの幅が狭い部分に引っ掛かり、蓋６６が穴６４から外れないようになっている。
【０２００】
以上のベース板６１及び断熱部材６３の構造を考慮して、図２９及び図３０に戻って第２例の断熱板６０の構造を再び説明する。
【０２０１】
第２例の断熱板６０では、図２９（ａ）に示すように、ベース板６１の上に隙間を若干設けて断熱部材６３が複数配置されている。これにより、図２９（ｃ）に示すように、断熱部材６３の下部の空洞６３ｂによって断熱部材６３の本体とベース板６１の上面６１ａとの間に空間が形成されている。
【０２０２】
各断熱部材６３では、図３０に示すように、中央の穴６４に対してネジ６７が用意されている。ネジ６７は、断熱部材６３のネジ孔６５及びベース板６１のネジ孔６２を通されている。そして、このネジ６７は、その頭部６７ａが穴６４の底面６４ａに引っ掛かっていると共に、そのネジ部６７ｂがベース板６１の下面６１ｂから突出している。
【０２０３】
この突出したネジ６７のネジ部６７ｂに、２つのナット６８，６９が嵌められている。第１例のナット５８，５９と同じく、上側（ベース板６１側）のナット６８は、ベース板６１の下面６１ｂに対して少しだけゆるく絞められている。一方、下側のナット６９は、上側のナット６９に対してきつく絞められている。これにより、ナット６８，６９が二重ナットとして機能して、断熱部材６３がベース板６１に固定されている。
【０２０４】
また、各断熱部材６３では、図３０に示すように、中央の穴６４に蓋６６が取り付けられている。この蓋６６は、蓋６６の爪６６ｄと穴６４の底面６４ａの切り欠き６４ｃの幅が狭い部分とが重なることにより、穴６４から外れなくなっている。
【０２０５】
この穴６４では、図３０に示すように、ネジ６７の頭部６７ａが蓋６６の穴６６ｃ内に収容されている。これにより、断熱部材６３の上面６３ａと蓋６６の上面６６ａとが同じ高さになり、断熱部材６３の上面６３ａの平坦さが保たれている。
【０２０６】
このような構造の第２例の断熱板６０が、造形用テーブル１１の上に配置される。
【０２０７】
図３５（ａ）は、第２例の断熱板６０が配置された後の作製容器１０の状態を示す上面図であり、図３５（ｂ）は、図３５（ａ）のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線における断面図である。なお、図３５（ｂ）の断面図では、この断熱板６０のナット６８，６９を破線で示している。
【０２０８】
図３５（ａ），（ｂ）に示すように、作製容器１０内の造形用テーブル１１の上に第２例の断熱板６０が配置されて、造形用テーブル１１の上面のほぼ全体がこの断熱板６０によって覆われた状態となっている。
【０２０９】
このように、本実施形態の断熱板５０，６０では、断熱部材５３，６３の下部に空洞５３ｂ，６３ｂを備えることにより、第１の実施形態の断熱部材１５と同じく空気又は減圧された雰囲気を含む空間が形成されている。更に、断熱部材５３，６３は、断熱部材１５と同じ材料によって形成されている。
【０２１０】
従って、本実施形態の断熱板５０，６０は、第１実施形態の断熱部材１５と同じく高い断熱性を有している。
【０２１１】
このため、断熱板５０，６０が作製容器１０内の造形用テーブル１１の上に配置されることによっても、断熱部材１５と同じく加熱した粉末材料７０から造形用テーブル１１を介して熱が奪われるのを抑制することができる。
【０２１２】
また、本実施形態の断熱板５０，６０では、断熱部材５３，６３が、第３及び第４の変形例の断熱部材１８，１９のように比較的小さいので、熱膨張によって反りが生じたとしてもその反りは小さくなる。これにより、断熱部材５３，６３上に形成された粉末材料７０の層の表面の平坦さを保持することができる。
【０２１３】
更にまた、本実施形態の断熱板５０，６０では、ネジ５７，６７及びナット５８，５９，６８，６９によって断熱部材５３，６３をベース板５１，６１に固定しているので、断熱部材５３，６３間の隙間を均一にして断熱部材５３，６３を配置することができる。更に、断熱部材５３，６３が熱膨張したときに、断熱部材５３，６３間の隙間の均一さを保持することもできる。これによっても、断熱部材５３，６３上に形成された粉末材料７０の層の表面の平坦さを保持することができる。
【０２１４】
ところで、本実施形態の断熱板５０，６０では、断熱部材５３，６３は、図２５及び図３２に示すようにどちらも矩形状であるので、熱膨張による応力が集中するその４隅で反りが生じ易くなる。
【０２１５】
これに対し、第１例の断熱板５０では、その断熱部材５３の４隅の各々をベース板５１に固定しているので、ベース板５１に対する押圧力によって断熱部材５３に反りが生じるのを効果的に抑えることができる。
【０２１６】
一方、第２例の断熱板６０では、断熱部材６３が第１例の断熱部材５３よりも小さいので、反りが生じるとしてもその反りの大きさは断熱部材５３のそれよりも小さくなる。このため、この断熱板６０では、断熱部材６３の４隅を固定する必要はなく、断熱部材６３の中央の１箇所だけベース板６１に固定すれば十分である。これにより、第１例の断熱板５０よりも少ない作業で作製することができるという利点がある。
【０２１７】
なお、断熱部材をベース板に固定するための構造は、図２３や図３０に示した構造に限定されるものではない。
【０２１８】
例えば、図３６に示すように、ベース板５１（又は、ベース板６１：厚さｔ１＝４ｍｍ）よりも厚いベース板８１（厚さｔ２＝６ｍｍ）を用意し、このベース板８１の下面８１ｂに座ぐり穴８２ａを設けてから、この座ぐり穴８２ａ内でネジ８３にナット８４を嵌めるようにしてもよい。これによっても、断熱部材５３（又は、断熱部材６３）をベース板８１に固定することができる。
【０２１９】
なお、この例では、ナット８４を１つしか使用していないので、このナット８４にネジロック材（図示せず）を塗布してから、ネジ８３にナット８４を嵌めるようにすることが好ましい。
【０２２０】
また、図３７に示すように、ベース板５１（又は、ベース板６１：厚さｔ１＝４ｍｍ）よりも厚いベース板９１（厚さｔ３＝６ｍｍ）を用意し、このベース板９１のネジ孔９２内に雌ネジ９２ａを形成してから、このネジ孔９２の雌ネジ９２ａにネジ９３をねじ込むようにしてもよい。これによっても、断熱部材５３（又は、断熱部材６３）をベース板９１に固定することができる。
【０２２１】
なお、この例では、ナットを使用していないので、ネジ孔９２の雌ネジ９２ａにネジロック材（図示せず）を塗布してから、ネジ９３をねじ込むようにすることが好ましい。
【符号の説明】
【０２２２】
１０，１０ａ…作製容器、１１…造形用テーブル、１２…支持棒、１３…スペーサ、１５〜１９，５３，６３…断熱部材、１５ａ〜１９ａ，５３ａ，６３ａ…断熱部材の上面、１５ｂ〜１９ｂ，５３ｂ，６３ｂ…断熱部材の空洞、１５ｅ，１８ｅ，１９ｅ…主補強板、１６ｆ，５３ｅ，６３ｅ…補強板、２０，３０…収納容器、４０…リコータ、５０，６０…断熱板、５１，６１，８１，９１…ベース板、５７，６７，８３，９３…ネジ、５７，５８，６８，６９，８４…ナット、７０…粉末材料、７１〜７８…粉末材料の薄層、７５ａ〜７８ａ…固化層、１００…粉末焼結積層造形装置、１１０…造形物作製部、１２０…レーザ光出射部、１３０…上部加熱部、１３１〜１３４…上部加熱部のヒータ、１４０…側部加熱部、１４１〜１４４…側部加熱部のヒータ、１５０…造形用テーブルのヒータ、１６０…温度検出部、１７０…制御部。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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