(57)【要約】      （修正有）【課題】、積層造形の精度を高めることができる積層造形装置を提供する。【解決手段】所要の造形領域を覆い且つ所定濃度の不活性ガスで充満されるチャンバ１と、前記造形領域に設けられ且つ駆動機構３１によって上下方向に移動可能に構成された造形テーブル５を備え、造形テーブル５は、温度調節可能に構成され、造形テーブル５と駆動機構３１の間に、又は駆動機構３１内部に、温度が略一定に維持される恒温部が設けられる、積層造形装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所要の造形領域を覆い且つ所定濃度の不活性ガスで充満されるチャンバと、
前記造形領域に設けられ且つ駆動機構によって上下方向に移動可能に構成された造形テーブルを備え、
前記造形テーブルは、温度調節可能に構成され、
前記造形テーブルと前記駆動機構の間に、又は前記駆動機構内部に、温度が略一定に維持される恒温部が設けられる、積層造形装置。
【請求項２】
前記駆動機構は、ガイドベースと、前記ガイドベースに対して上下方向に駆動可能であり且つ前記造形テーブルの下側に配置されるスライドベースを備え、
前記恒温部は、前記造形テーブルと前記スライドベースの間に設けられる、請求項１に記載の積層造形装置。
【請求項３】
前記造形テーブルは、天板と、前記天板の下側に設けられ且つ前記天板の温度調節が可能な温調部を備え、
前記恒温部は、前記温調部と前記スライドベースの間に設けられる、請求項２に記載の積層造形装置。
【請求項４】
前記温調部は、前記天板の下側に配置され且つ前記天板を加熱可能な加熱器と、前記加熱器の下側に配置され且つ前記天板を冷却可能な冷却器を備え、
前記恒温部は、前記冷却器の下側に設けられる、請求項３に記載の積層造形装置。
【請求項５】
前記恒温部と前記造形テーブルの間に断熱板が設けられる、請求項２〜請求項４の何れか１つに記載の積層造形装置。
【請求項６】
前記造形テーブルを取り囲み且つ前記造形テーブル上に供給される材料粉体を保持する粉体保持壁を備え、
前記駆動機構は、ガイドベースと、前記ガイドベースに対して上下方向に駆動可能であり且つ前記造形テーブルの下方に配置されるスライドベースを備え、
前記ガイドベースは、前記粉体保持壁に直接又は接続部材を介して連結され、
前記恒温部は、前記ガイドベース又は前記接続部材に設けられる、請求項１〜請求項５の何れか１つに記載の積層造形装置。
【請求項７】
前記恒温部は、配管と、その内部を流れる略一定の温度の媒体によって構成される、請求項１〜請求項６の何れか１つに記載の積層造形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、積層造形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光による金属の積層造形においては、窒素ガスで充満されたチャンバ内に配置され且つ上下方向に移動可能な造形テーブル上に造形プレートを取り付け、前記造形プレートを覆うように非常に薄い材料粉体層を形成し、この材料粉体層の所定箇所にレーザ光を照射して照射位置の材料粉体を焼結させる工程を繰り返すことによって、造形プレート上に所望の造形物を形成する。
【０００３】
一般に、金属粉末を所定の硬度や密度を保って焼結するには、造形テーブルの温度を５０℃〜１５０℃（粉末材料により異なる）に上げて保たなければならない。造形テーブル上に造形プレートをセッティングする時は常温である必要があるので、作業の段取り時間短縮のためには、造形テーブルをできるだけ早く所定の温度に上昇させる必要がある。また、造形終了後にできるだけ早く造形物に触れられるように、造形テーブルを積層造形終了後に冷却することが必要になる。しかし、この温度変化は造形テーブルの駆動機構の熱変形を引き起こす原因になり、造形物の積層造形の精度に影響する。 また、造形時間は一般に数十時間以上必要なので、造形中に加熱された造形テーブルから、材料粉体を介して駆動機構へ熱が伝わる場合もあり、このような経路で伝達された熱によっても、造形物の積層造形の精度が影響される。 
【０００４】
特許文献１では、造形テーブルを効率的に加熱及び冷却するために、上下方向に移動可能なテーブルの上側に冷却管またはヒートパイプを支持する基台を設け、基台の上に基板を取り付け、基台とテーブルの間に空隙または断熱材を設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４５６６２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の構成によっても、冷却管またはヒートパイプからテーブルの駆動機構への熱の移動はある程度は抑制することができるが、それでも駆動機構の熱変位の抑制は不十分であり、積層造形の精度を十分に高めることが難しい。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、積層造形の精度を高めることができる積層造形装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、所要の造形領域を覆い且つ所定濃度の不活性ガスで充満されるチャンバと、前記造形領域に設けられ且つ駆動機構によって上下方向に移動可能に構成された造形テーブルを備え、前記造形テーブルは、温度調節可能に構成され、前記造形テーブルと前記駆動機構の間に、又は前記駆動機構内部に、温度が略一定に維持される恒温部が設けられる、積層造形装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の積層造形装置では、前記造形テーブルと前記駆動機構の間に、又は前記駆動機構内部に、温度が略一定に維持される恒温部が設けられる。この恒温部は、造形テーブルが加熱されているか冷却されているかに関わらず、常に略一定の温度に維持されるように温度制御される。このような恒温部を造形テーブルと前記駆動機構の間や、駆動機構の内部に設けることによって、造形テーブルからの熱による駆動機構の熱変形が抑制されるので、積層造形の精度を高めることができる。
【００１０】
以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。
好ましくは、前記駆動機構は、ガイドベースと、前記ガイドベースに対して上下方向に駆動可能であり且つ前記造形テーブルの下側に配置されるスライドベースを備え、前記恒温部は、前記造形テーブルと前記スライドベースの間に設けられる。
好ましくは、前記造形テーブルは、天板と、前記天板の下側に設けられ且つ前記天板の温度調節が可能な温調部を備え、前記恒温部は、前記温調部と前記スライドベースの間に設けられる。
好ましくは、前記温調部は、前記天板の下側に配置され且つ前記天板を加熱可能な加熱器と、前記加熱器の下側に配置され且つ前記天板を冷却可能な冷却器を備え、前記恒温部は、前記冷却器の下側に設けられる。
好ましくは、前記恒温部と前記造形テーブルの間に断熱板が設けられる。
好ましくは、前記造形テーブルを取り囲み且つ前記造形テーブル上に供給される材料粉体を保持する粉体保持壁を備え、前記駆動機構は、ガイドベースと、前記ガイドベースに対して上下方向に駆動可能であり且つ前記造形テーブルの下方に配置されるスライドベースを備え、前記ガイドベースは、前記粉体保持壁に直接又は接続部材を介して連結され、前記恒温部は、前記ガイドベース又は前記接続部材に設けられる。
好ましくは、前記恒温部は、配管と、その内部を流れる略一定の温度の媒体によって構成される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態の積層造形装置の概略構成図である。
【図２】粉体層形成装置３及びレーザ光照射部１３の斜視図である。
【図３】リコータヘッド１１の斜視図である。
【図４】リコータヘッド１１の別の角度から見た斜視図である。
【図５】図２の粉体層形成装置３の造形テーブル５の位置を下げた状態の斜視図である。
【図６】図５を別の角度から見た斜視図である。
【図７】図５から抜き出した駆動機構３１及び造形テーブル５の斜視図である。
【図８】図６のスライドベース８６をガイドベース８５から外した状態を示す斜視図である。
【図９】図７中のスライドベース８６及び造形テーブル５の分解斜視図である。
【図１０】（ａ）は所望形状の造形物４７の斜視図、（ｂ）は、（ａ）の造形物のモデル４８の斜視図、（ｃ）は、（ｂ）のモデル４８を所定単位高で水平面で分割した状態を示す斜視図である。
【図１１】焼結層５０を積層させて得られる造形物４７の斜視図である。
【図１２】本発明の一実施形態の積層造形装置を用いた積層造形方法の説明図である。
【図１３】本発明の一実施形態の積層造形装置を用いた積層造形方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。
【００１３】
図１に示すように、本発明の一実施形態の積層造形装置は、所要の造形領域Ｒを覆い且つ所定濃度の不活性ガスで充満されるチャンバ１と、チャンバ１内で移動しながら造形領域Ｒ上に材料粉体を供給して材料粉体層８を形成するリコータヘッド１１と、材料粉体層８の所定箇所にレーザ光Ｌを照射して照射位置の材料粉体を焼結させるレーザ光照射部１３を備える。
【００１４】
チャンバ１内には、粉体層形成装置３が設けられる。粉体層形成装置３は、造形領域Ｒを有するベース４と、ベース４上に配置され且つ水平１軸方向（矢印Ｂ方向）に移動可能に構成されたリコータヘッド１１と、リコータヘッド１１の移動方向に沿って造形領域Ｒの両側に設けられた細長部材９ｒ，９ｌとを備える。造形領域Ｒには、駆動機構３１によって駆動されて上下方向（図１の矢印Ａ方向）に移動可能な造形テーブル５が設けられる。積層造形装置の使用時には、造形テーブル５上に造形プレート７が配置され、造形テーブル５上に材料粉体層８が形成される。
【００１５】
造形テーブル５を取り囲むように粉体保持壁２６が設けられており、粉体保持壁２６と造形テーブル５によって囲まれる粉体保持空間に未焼結の材料粉体が保持される。粉体保持壁２６の下側には、粉体保持空間内の材料粉体を排出可能な粉体排出部２７が設けられ、積層造形の完了後に、造形テーブル５を降下させることによって、未焼結の材料粉体が粉体排出部２７から排出され、排出された材料粉体は、シューターガイド２８によってシューターに案内され、シューターを通じてバケット（共に図示せず）に収容される。
【００１６】
リコータヘッド１１は、図２〜図４に示すように、材料収容部１１ａと、材料収容部１１ａの上面に設けられた上面開口部１１ｂと、材料収容部１１ａの底面に設けられ且つ材料収容部１１ａ内の材料粉体を排出する材料排出口１１ｃとを備える。材料排出口１１ｃは、リコータヘッド１１の移動方向（矢印Ｂ方向）に直交する水平１軸方向（矢印Ｃ方向）に延びるスリット状の細長い形状を有する。リコータヘッド１１の両側面には材料排出口１１ｃから排出された材料粉体を平坦化して材料粉体層８を形成するスキージングブレード１１ｆｂ，１１ｒｂが設けられる。また、リコータヘッド１１の両側面には、材料粉体の焼結時に発生するヒュームを吸引するヒューム吸引部１１ｆｓ，１１ｒｓが設けられる。ヒューム吸引部１１ｆｓ，１１ｒｓは、リコータヘッド１１の移動方向（矢印Ｂ方向）に直交する水平１軸方向（矢印Ｃ方向）に沿って設けられる。材料粉体は、例えば、金属粉（例：鉄粉）であり、例えば平均粒径２０μｍの球形である。
【００１７】
細長部材９ｒ，９ｌにはそれぞれリコータヘッド１１の移動方向（矢印Ｂ方向）に沿って開口部が設けられる。これらの開口部の一方が不活性ガス供給口として利用され、他方が不活性ガス排出口として利用されることによって、造形領域Ｒ上に矢印Ｃ方向の不活性ガスの流れができるので、造形領域Ｒで発生したヒュームがこの不活性ガスの流れに沿って容易に排出される。なお、本明細書において、「不活性ガス」とは、材料粉体と実質的に反応しないガスであり、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガスなどが例示される。
【００１８】
チャンバ１の上方にはレーザ光照射部１３が設けられる。図２に示すように、レーザ光照射部１３は、レーザ光Ｌを出力するレーザ光源４２と、レーザ光源４２から出力されたレーザ光Ｌを二次元走査する一対のガルバノスキャナ４３ａ，４３ｂと、レーザ光Ｌを集光する集光レンズ４４とを備える。ガルバノスキャナ（Ｘ軸スキャナ）４３ａは、レーザ光Ｌを矢印Ｂ方向（Ｘ軸方向）に走査し、ガルバノスキャナ（Ｙ軸スキャナ）４３ｂは、レーザ光Ｌを矢印Ｃ方向（Ｙ軸方向）に走査する。スキャナ４３ａ，４３ｂは、それぞれ、回転角度制御信号の大きさに応じて回転角度が制御されるので、スキャナ４３ａ，４３ｂに入力する回転角度制御信号の大きさを変化させることによって所望の位置にレーザ光Ｌの照射位置を移動させることが可能になっている。集光レンズ４４の例は、fθレンズである。
【００１９】
集光レンズ４４を通過したレーザ光Ｌは、チャンバ１に設けられたウィンドウ１ａを透過して造形領域Ｒに形成された材料粉体層８に照射される。レーザ光Ｌは、材料粉体を焼結可能なものであればその種類は限定されず、例えば、ＣＯ２レーザ、ファイバーレーザ、ＹＡＧレーザなどである。ウィンドウ１ａは、レーザ光Ｌを透過可能な材料で形成される。例えば、レーザ光Ｌがファイバーレーザ又はＹＡＧレーザの場合、ウィンドウ１ａは石英ガラスで構成可能である。
【００２０】
チャンバ１の上面には、ウィンドウ１ａを覆うようにヒューム付着防止部１７が設けられる。付着防止部１７は、円筒状の筐体１７ａと、筐体１７ａ内に配置された円筒状の拡散部材１７ｃを備える。筐体１７ａと拡散部材１７ｃの間に不活性ガス供給空間１７ｄが設けられる。また、筐体１７ａの底面には、拡散部材１７ｃの内側に開口部１７ｂが設けられる。拡散部材１７ｃには多数の細孔１７ｅが設けられており、不活性ガス供給空間１７ｄに供給された清浄な不活性ガスは細孔１７ｅを通じて清浄空間１７ｆに充満される。そして、清浄空間１７ｆに充満された清浄な不活性ガスは、開口部１７ｂを通じて付着防止部１７の下方に向かって噴出される。
【００２１】
図２に示すように、駆動機構３１は、ガイドベース８５と、ガイドベース８５に対して上下方向に駆動可能であり且つ造形テーブル５の下側に配置されるスライドベース８６を備える。ガイドベース８５には、スライド機構８７とネジ送り機構８８が取り付けられている。
【００２２】
図５〜図８に示すように、粉体保持壁２６は、接続部材８９を介してガイドベース８５に固定されている。また、図７〜図８に示すように、スライド機構８７は、レール８７ａと、レール８７ａに沿ってスライド移動可能なスライド部材８７ｂを備える。一方、ネジ送り機構８８は、ネジ軸８８ａと、ネジ軸８８ａに螺合されたナット部材８８ｂと、ネジ軸８８ａを回転駆動するモーター８８ｃを備える。図８に示すように、４つのスライド部材８７ｂがスライドベース８６の取付部８６ａに固定され、ナット部材８８ｂがスライドベース８６の取付部８６ｂに固定される。そして、モーター８８ｃの回転に伴ってナット部材８８ｂがネジ送りされて上下方向に移動すると、それに伴ってスライドベース８６がスライド機構８７によって案内されながら上下方向に移動し、その結果、造形テーブル５が上下方向に移動する。
【００２３】
図８〜図９に示すように、造形テーブル５は、天板５ａ及び３つの支持板５ｂ，５ｃ，５ｄを備える。天板５ａとこれに隣接する支持板５ｂの間には天板５ａを加熱可能な加熱器９２が配置されている。また、支持板５ｂの下側の２枚の支持板５ｃ，５ｄの間には天板５ａを冷却可能な冷却器９３が配置されている。造形テーブル５は、加熱器９２及び冷却器９３によって温度調節可能に構成されており、加熱器９２及び冷却器９３が特許請求の範囲の「温調部」を構成する。なお、図９に示される実施形態では、管材（パイプ）を支持板５ｃ，５ｄの間に挟み込むようにして冷却器９３を構成しているが、例えば、支持板５ｃ，５ｄ（板材）の一方または両方に配管穴を形成し支持板５ｃ，５ｄを合わせることによって支持板５ｃ，５ｄに直接冷却配管を形成するようにして冷却器９３を構成するようにすることができる。
【００２４】
スライドベース８６の上部には、梁状の一対の取付部８６ｃが設けられており、取付部８６ｃ上に温度が略一定に維持される恒温部９１が配置される。恒温部９１は、一例では、配管と、その内部を流れる略一定の温度の媒体（例：水）によって構成される。図９に示すように、恒温部９１を構成する配管が一対の支持板９１ａ，９１ｂによって挟まれて支持されている。恒温部９１と造形テーブル５の間に断熱板９０が設けられている。断熱板９０を設けることによって造形テーブル５から恒温部９１への熱の移動が抑制され、造形テーブル５の効率的な加熱及び冷却が可能になる。なお、冷却器９３と同様に、実施形態では、管材を支持板９１ａ，９１ｂの間に挟み込むようにして恒温部９１を構成しているが、例えば、支持板９１ａ，９１ｂ（板材）の一方または両方に配管穴を形成し支持板９１ａ，９１ｂを合わせることによって支持板９１ａ，９１ｂに直接配管を形成するようにして恒温部９１を構成するようにすることができる。
【００２５】
次に、チャンバ１への不活性ガス供給系統と、チャンバ１からのヒューム排出系統について説明する。
【００２６】
チャンバ１への不活性ガス供給系統には、不活性ガス供給装置１５と、ヒュームコレクタ１９が接続されている。不活性ガス供給装置１５は、不活性ガスを供給する機能を有し、例えば、不活性ガスのガスボンベである。ヒュームコレクタ１９は、その上流側及び下流側にダクトボックス２１，２３を有する。チャンバ１から排出されたガス（ヒュームを含む不活性ガス）は、ダクトボックス２１を通じてヒュームコレクタ１９に送られ、ヒュームコレクタ１９においてヒュームが除去された不活性ガスがダクトボックス２３を通じてチャンバ１へ送られる。このような構成により、不活性ガスの再利用が可能になっている。
【００２７】
不活性ガス供給系統は、図１に示すように、チャンバ１の上部供給口１ｂと、付着防止部１７の不活性ガス供給空間１７ｄと、細長部材９ｌにそれぞれ接続される。上部供給口１ｂを通じてチャンバ１の造形空間１ｄ内に不活性ガスが充填される。細長部材９ｌ内に供給された不活性ガスが開口部を通じて造形領域Ｒ上に排出される。
【００２８】
本実施形態では、ヒュームコレクタ１９からの不活性ガスが上部供給口１ｂに送られ、不活性ガス供給装置１５からの不活性ガスが不活性ガス供給空間１７ｄ及び細長部材９ｌに送られるように構成されている。ヒュームコレクタ１９からの不活性ガス中には除去しきれなかったヒュームが残留するおそれがあるが、本実施形態の構成では、ヒュームコレクタ１９からの不活性ガスが特に高い清純度が要求される空間（清浄空間１７ｆ及び造形領域Ｒ近傍の空間）に供給されないので、残留ヒュームの影響を最小限にすることができる。
【００２９】
チャンバ１からのヒューム排出系統は、図１に示すように、チャンバ１の上部排出口１ｃと、リコータヘッド１１のヒューム吸引部１１ｆｓ，１１ｒｓ、及び細長部材９ｒにそれぞれ接続される。上部排出口１ｃを通じてチャンバ１の造形空間１ｄ内の、ヒュームを含む不活性ガスが排出されることによって、造形空間１ｄ内に上部供給口１ｂから上部排出口１ｃに向かう不活性ガスの流れが形成される。リコータヘッド１１のヒューム吸引部１１ｆｓ，１１ｒｓは、リコータヘッド１１が造形領域Ｒ上を通過する際に造形領域Ｒで発生したヒュームを吸引することができる。また、細長部材９ｒの開口部を通じてヒュームを含む不活性ガスがチャンバ１外に排出される。ヒューム排出系統は、ダクトボックス２１を通じてヒュームコレクタ１９に接続されており、ヒュームコレクタ１９においてヒュームが取り除かれた後の不活性ガスが再利用される。
【００３０】
次に、上記の積層造形装置を用いた粉末焼結積層造形方法について説明する。
【００３１】
ここでは、図１０（ａ）に示す三次元形状を有する造形物４７を積層造形によって生成する場合を例に挙げて説明を進める。
【００３２】
まず、図１０（ｂ）〜（ｃ）に示すように、所望の三次元形状を有する造形物４７をコンピュータ上でモデル化した造形物モデル４８を所定単位高で水平面で分割して分割層４９ａ，４９ｂ，・・・４９ｆを形成する。次に、図１０〜図１３に示すように、材料粉体層８に対してレーザ光Ｌを照射して材料粉体を選択的に焼結させて分割層４９ａ，４９ｂ，・・・４９ｆに対応した形状を有する焼結層５０ａ，５０ｂ，・・・５０ｆを形成すると共にこれらの層を互いに融合させることによって、造形物４７を形成する。分割層４９ａ，４９ｂ，・・・４９ｆのそれぞれの輪郭形状で囲まれた領域がレーザ光Ｌを照射すべき照射領域４５ａ，４５ｂ，・・・４５ｆとなる。分割層、焼結層、及び照射領域は、それぞれ、分割層４９、焼結層５０、及び照射領域４５とも称する。
【００３３】
このように、造形物モデル４８の各分割層４９の輪郭形状で囲まれた照射領域４５にレーザ光Ｌを照射して照射領域４５内の材料粉体層８の材料粉体を選択的に焼結することを繰り返することによって、造形物４７が生成される。
【００３４】
次に、焼結層５０を形成する方法を詳細に説明する。
まず、造形テーブル５上に造形プレート７を載置した状態で造形テーブル５の高さを適切な位置に調整し、造形テーブル５に内蔵された加熱器９２を作動させて造形テーブル５を適切な温度（材料にもよるが５０〜１５０℃程度）にまで上昇させる。この際、造形テーブル５の温度を素早く上昇させるために冷却器９３は停止させている。また、恒温部９１を構成する配管には、常時、略一定温度の媒体を流通させて、恒温部９１の温度が略一定に維持されるようにしている。
【００３５】
この状態で材料収容部１１ａ内に材料粉体が充填されているリコータヘッド１１を図１の矢印Ｂ方向に造形領域Ｒの左側から右側に移動させることによって、造形テーブル５上に１層目の材料粉体層８を形成する。
【００３６】
次に、材料粉体層８中の所定部位にレーザ光Ｌを照射することによって材料粉体層８のレーザ光照射部位を焼結させることによって、図１２に示すように、１層目の焼結層５０ａを得る。
【００３７】
次に、造形テーブル５の高さを材料粉体層８の１層分下げ、リコータヘッド１１を造形領域Ｒの右側から左側に移動させることによって、焼結層５０ａを覆うように造形テーブル５上に２層目の材料粉体層８を形成する。
次に、上記と同様の方法に従って、材料粉体層８中の所定部位にレーザ光Ｌを照射することによって材料粉体層８のレーザ光照射部位を焼結させることによって、図１３に示すように、２層目の焼結層５０ｂを得る。
以上の工程を繰り返すことによって、３層目の焼結層５０ｃ、４層目の焼結層５０ｄ、５層目以降の焼結層が形成される。隣接する焼結層は、互いに強く固着される。
【００３８】
積層造形の完了後は、加熱器９２を停止させ、冷却器９３を作動させることによって造形テーブル５の温度を低下させる。本実施形態では、造形テーブル５のスライドベース８６の間に恒温部９１が設けられているので、加熱器９２で発生した熱は、恒温部９１に到達すると恒温部９１によって除去される。このため、加熱器９２からの熱は、ほとんど又は全くスライドベース８６に伝達されない。従って、積層造形が数十時間に渡って続けられても、造形テーブル５の熱によってスライドベース８６はほとんど又は全く加熱されることがなく、冷却器９３を作動させると造形テーブル５の温度が速やかに低下する。一方、従来技術のように恒温部９１がない場合には、スライドベース８６に大量の熱が蓄えられることになり、冷却器９３を作動させた際の造形テーブル５の温度低下にかかる時間が長くなってしまい、その結果、造形物の取り出しに時間がかかり、生産性が低下してしまう。また、恒温部９１を設けることによって駆動機構３１に流入する熱の量が低減されるので、駆動機構３１の熱変形が抑制されて、積層造形の精度が向上する。
【００３９】
本実施形態では、造形テーブル５とスライドベース８６の間に恒温部９１を設けているが、恒温部９１は、別の位置に設けてもよい。図５に示すように造形テーブル５がある程度下がった状態では粉体保持壁２６で囲まれた空間内に大量の材料粉体が収容されており、造形テーブル５又はレーザ光Ｌによって材料粉体が加熱されると、材料粉体からの熱は、図６〜図８に示すように、粉体保持壁２６及び接続部材８９を通じてガイドベース８５に到達して、ガイドベース８５を熱変形させる。このような経路による熱流入によってガイドベース８５が熱変形することを抑制すべく、ガイドベース８５又は接続部材８９に、温度が略一定に維持される恒温部を設けることができる。恒温部は、具体的には、ガイドベース８５又は接続部材８９に配管を設け、この配管内に略一定温度の媒体を常時流通させることによって構成することができる。なお、接続部材８９は必須ではなく、ガイドベース８５を粉体保持壁２６に直接連結してもよく、その場合、恒温部は、ガイドベース８５に設けることができる。
【００４０】
ガイドベース８５に恒温部を設ける場合、熱の影響をできるだけ小さくするために、恒温部は、粉体保持壁２６に隣接した位置に設けることが好ましい。
【００４１】
なお、恒温部は、駆動機構３１内部の任意の位置に設けることができ、例えばスライドベース８６に設けてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１：チャンバ、３：粉体層形成装置、５：造形テーブル、８：材料粉体層、１１：リコータヘッド、１３：レーザ光照射部、１７：ヒューム付着防止部、２６：粉体保持壁、２７：粉体排出部、２８：シューターガイド、２９：シューター、３１：駆動機構、４２：レーザ光源、４３ａ，４３ｂ：ガルバノスキャナ、４４：集光レンズ、４５：照射領域、４７：造形物、４８：造形物モデル、４９：分割層、５０：焼結層、８５：ガイドベース、８６：スライドベース、８７：スライド機構、８８：ネジ送り機構、８９：接続部材、９０：断熱板、９１：恒温部
Ｌ：レーザ光
【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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【手続補正書】
【提出日】平成27年7月13日(2015.7.13)
【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】
所要の造形領域を覆い且つ所定濃度の不活性ガスで充満されるチャンバと、
前記造形領域に設けられ且つ駆動機構によって上下方向に移動可能に構成された造形テーブルを備え、
前記駆動機構は、ガイドベースと、前記ガイドベースに対して上下方向に駆動可能であり且つ前記造形テーブルの下方に配置されるスライドベースと、前記ガイドベースに支持されるネジ軸と前記スライドベースに固定され前記ネジ軸に螺合するナット部材とでなり前記ガイドベースと前記スライドベースとの間に取り付けられるネジ送り機構と、を有し、
前記造形テーブルは、温度調節可能に構成され、
前記造形テーブルと前記駆動機構の間であって、前記駆動機構の前記スライドベース又は前記ガイドベースの外側又は前記駆動機構の前記スライドベースの内部に、温度が略一定に維持される恒温部が設けられる、積層造形装置。
【請求項２】
前記ガイドベースと前記スライドベースは、レールと前記レールに沿ってスライド移動可能なスライド部材を含むスライド機構を介して接続される、請求項１に記載の積層造形装置。
【請求項３】
前記造形テーブルを取り囲み且つ前記造形テーブル上に供給される材料粉体を保持する粉体保持壁を備え、
前記ガイドベースは、前記粉体保持壁に接続部材を介して連結され、
前記接続部材に前記恒温部がさらに設けられる請求項１又は請求項２に記載の積層造形装置。