JP2017057440A - 加工装置及び積層造形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加工対象の品質が低下することを抑制できる加工装置を提供する。【解決手段】一つの実施形態に係る加工装置は、第１のマスクと、第２のマスクと、照射部と、第１の移動部と、を備える。前記第１のマスクは、加工領域の少なくとも一部を覆い、第２の方向に沿って移動可能である。前記第２のマスクは、前記加工領域の少なくとも一部を覆い、前記第２の方向に沿って移動可能であり、前記第２の方向に前記第１のマスクから離間し、前記第１のマスクとの間に第１の間隔を形成する。前記照射部は、前記第１のマスク及び前記第２のマスクから離間した位置に設けられ、前記第１の間隔を通して前記加工領域にエネルギー線を照射可能であり、前記エネルギー線が照射される位置を変更可能である。前記第１の移動部は、前記エネルギー線が照射される位置の移動に応じて、前記照射部に対し前記第１のマスク及び前記第２のマスクを移動させる。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、加工装置及び積層造形装置に関する。

加工対象にレーザ光のようなエネルギー線を照射することで、当該加工対象を加工する加工装置が知られる。

特開平１１−３１４１８９号公報

加工対象にエネルギー線を照射すると、当該エネルギー線を照射された部分から酸化不純物が飛散することがある。当該酸化不純物が加工対象に付着すると、加工対象の品質が低下する可能性がある。

一つの実施形態に係る加工装置は、第１のマスクと、第２のマスクと、照射部と、第１の移動部と、を備える。前記第１のマスクは、第１の方向に向く加工領域の少なくとも一部を覆い、前記第１の方向と交差する第２の方向に沿って移動可能である。前記第２のマスクは、前記加工領域の少なくとも一部を覆い、前記第２の方向に沿って移動可能であり、前記第２の方向に前記第１のマスクから離間し、前記第１のマスクとの間に第１の間隔を形成する。前記照射部は、前記第１のマスク及び前記第２のマスクから離間した位置に設けられ、前記第１の間隔を通して前記加工領域にエネルギー線を照射可能であり、前記エネルギー線が照射される位置を変更可能である。前記第１の移動部は、前記エネルギー線が照射される位置の前記第２の方向に沿った移動に応じて、前記照射部に対し前記第１のマスク及び前記第２のマスクを移動させる。

図１は、第１の実施形態に係る三次元プリンタを概略的に示す断面図である。 図２は、第１の実施形態の保護装置の一部を概略的に示す斜視図である。 図３は、第１の実施形態の保護装置の一部を概略的に示す平面図である。 図４は、第１の実施形態の造形部の一部を概略的に示す断面図である。 図５は、第１の実施形態の保護装置の一部を拡大して概略的に示す斜視図である。 図６は、第１の実施形態の第１及び第２の部材がＸ軸に沿う方向に移動する造形部を概略的に示す平面図である。 図７は、第１の実施形態の第３及び第４の部材がＹ軸に沿う方向に移動する造形部を概略的に示す平面図である。 図８は、第２の実施形態に係る第１及び第２の部材がＸ軸に沿う方向に移動する造形部を概略的に示す平面図である。 図９は、第３の実施形態に係る第１及び第２の部材がＸ軸に沿う方向に移動する造形部を概略的に示す平面図である。 図１０は、第４の実施形態に係る造形部の一部を示す断面図である。 図１１は、第５の実施形態に係る保護装置の一部を概略的に示す斜視図である。 図１２は、第６の実施形態に係る保護装置の一部を概略的に示す斜視図である。

以下に、第１の実施形態について、図１乃至図７を参照して説明する。なお、本明細書においては基本的に、鉛直上方を上方向、鉛直下方を下方向と定義する。また、実施形態に係る構成要素や、当該要素の説明について、複数の表現を併記することがある。当該構成要素及び説明について、記載されていない他の表現がされることは妨げられない。さらに、複数の表現が記載されない構成要素及び説明について、他の表現がされることは妨げられない。

図１は、第１の実施形態に係る三次元プリンタ１０を概略的に示す断面図である。三次元プリンタ１０は、加工装置及び積層造形装置の一例である。三次元プリンタ１０は、粉末状の材料１１から、三次元形状の造形物１２を積層造形する装置である。積層造形は、付加造形（Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，ＡＭ）とも称され得る。

各図面に示されるように、本明細書において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸が定義される。Ｘ軸とＹ軸とＺ軸とは、互いに直交する。Ｘ軸は、三次元プリンタ１０の幅に沿う。Ｙ軸は、三次元プリンタ１０の奥行き（長さ）に沿う。Ｚ軸は、三次元プリンタ１０の高さに沿う。本実施形態において、材料１１の層はＺ軸に沿う方向に重ねて形成され、当該材料１１の層の表面はＸ軸及びＹ軸に沿って形成される。

材料１１は、造形物１２の材料であり、例えば鉄のような金属の粉体である。なお、材料１１はこれに限らず、他の材料であっても良い。さらに、三次元プリンタ１０は、複数種類の材料１１から造形物１２を造形しても良い。

図１に示すように、三次元プリンタ１０は、造形部２１と、ガス供給部２２と、ヒューム回収部２３と、制御部２４とを有する。造形部２１は、例えば、加工部及び加工エリアとも称され得る。ガス供給部２２は、供給部の一例である。ヒューム回収部２３は、例えば、回収部又は除去部とも称され得る。

造形部２１において、材料１１から、造形物１２が造形される。本実施形態において、造形部２１は、処理槽３１と、造形槽３２と、積層装置３３と、光学装置３４と、保護装置３５とを有する。

処理槽３１は、例えば、密封可能な箱状に形成される。処理槽３１の内部に、処理室３１ａが設けられる。処理室３１ａは、例えば、加工室、チャンバ、及びエリアとも称され得る。処理室３１ａ内に、造形槽３２、積層装置３３、光学装置３４、及び保護装置３５が設けられる。

処理槽３１は、複数の側壁４１と、上壁４２と、複数の吸引口４３とを有する。複数の側壁４１は、例えば、Ｚ軸に沿う方向に延びる四角形の筒状に配置される。上壁４２は、複数の側壁４１の上方向の端部を接続する。複数の側壁４１と上壁４２との内側に、処理室３１ａが形成される。

複数の吸引口４３は、例えば、側壁４１に設けられ、処理室３１ａに開口する。なお、吸引口４３は、他の場所に設けられても良い。複数の吸引口４３は、ヒューム回収部２３にそれぞれ接続される。ヒューム回収部２３は、吸引口４３から、処理室３１ａの気体を吸引する。図１は、処理室３１ａの気体の流れを矢印で模式的に示すが、当該気体の流れはこれに限らない。処理室３１ａは、例えば、空気によって満たされる。なお、処理室３１ａは、窒素のような不活性ガスによって満たされても良い。

造形槽３２において、材料１１の層が形成されるとともに、当該材料１１の層から、三次元形状の造形物１２が造形される。造形槽３２において、材料１１の層の形成と、材料１１の層の固化と、が繰り返し行われることにより、造形槽３２の内部で、造形物１２が造形される。造形槽３２は、載置台４５と、昇降装置４６とを有する。

載置台４５の上に、ベースプレート４９が載置固定されるとともに、材料１１が堆積される。ベースプレート４９の上に、造形物１２が造形される。なお、載置台４５にベースプレート４９を配置することなく、載置台４５の上に直接、造形物１２が造形されても良い。

載置台４５の上に堆積された材料１１は、造形領域Ｒを形成する。造形領域Ｒは、加工領域の一例であり、例えば、供給領域又は表面とも称され得る。造形領域Ｒは、粉末状の材料１１によって形成され、Ｚ軸に沿う正方向（図１における上方向）に向く実質的に平坦な面である。Ｚ軸に沿う正方向は、第１の方向の一例である。言い換えると、造形領域Ｒは、積層された材料１１の表面であり、Ｘ軸及びＹ軸に沿う平面である。なお、第１の方向は、加工領域に対して垂直な方向のみならず、加工領域に対して斜めに（０°より大きく９０°より小さい角度で）交差する方向であっても良い。造形領域Ｒを形成する材料１１は、造形物１２の一部を形成する固化された材料１１を含む。

昇降装置４６は、例えば、油圧昇降機である。昇降装置４６は、載置台４５を上方向又は下方向に移動可能である。載置台４５が移動することで、載置台４５の上の材料１１、造形物１２、及びベースプレート４９が上下に移動する。

積層装置３３は、造形槽３２の載置台４５の上に粉末状の材料１１を供給し、材料１１の層を形成する。本実施形態の積層装置３３は、材料槽５１と、スキージ５２とを有する。

材料槽５１は、例えば、Ｘ軸に沿う方向において造形槽３２に隣接して設けられる。材料槽５１は、材料１１を収容するとともに、収容された当該材料１１を上方向又は下方向に移動可能である。例えば、造形槽３２の載置台４５が一層分だけ下降すると、材料槽５１の材料１１が上昇し、材料槽５１の上に一層分の材料１１が現れる。

スキージ５２は、Ｘ軸に沿う方向において、材料槽５１の上と造形槽３２の上との間を移動させられる。スキージ５２は、材料槽５１の上の材料１１を造形槽３２に向かって押すことで、造形槽３２に材料１１を供給する。これにより、造形槽３２に材料１１の層が形成される。スキージ５２が造形槽３２に供給された材料１１を均すため、造形領域Ｒは実質的に平坦に形成される。

なお、積層装置３３は、例えば、材料槽５１を有することなく、スキージ５２の内部に収容された材料１１を供給しながらスキージ５２によって当該材料１１を均し、材料１１の層を形成しても良い。また、積層装置３３は、造形槽３２の載置台４５の上方向から材料１１を落下させることで、材料１１の層を形成しても良い。このように、積層装置３３は、種々の方法で、造形槽３２に材料１１の層を形成する。

光学装置３４は、発振素子を有しレーザ光Ｌを出射する光源（図示せず）と、レーザ光Ｌを走査するためのガルバノミラーのようなスキャナ（図示せず）と、スキャナにより走査されたレーザ光（ビーム）Ｌを平らな像面に集光するための集光レンズ（ｆ−θレンズ）（図示せず）と、を含む光学系を有する。

光学装置３４は、照射部３４ａをさらに有する。照射部３４ａは、例えば、上記集光レンズを、保護ガラスによって覆った部分である。照射部３４ａは、造形槽３２の上方向に位置する。例えば、照射部３４ａは、上壁４２に設けられる。言い換えると、照射部３４ａは、造形槽３２及び積層装置３３から独立して設けられ、造形槽３２及び積層装置３３から離間した位置に設けられる。なお、照射部３４ａは、上壁４２に固定されても良く、上壁４２に対して移動可能であっても良く、他の場所に設けられても良い。

光学装置３４は、光源が出射したレーザ光Ｌを、変換レンズによって平行光に変換する。レーザ光Ｌは、エネルギー線の一例である。光学装置３４は、傾斜角度を変更可能なガルバノミラーにレーザ光Ｌを反射させ、集光レンズによってレーザ光Ｌを集光させることで、照射部３４ａからレーザ光Ｌを所望の位置に照射する。すなわち、照射部３４ａは、レーザ光Ｌが照射される位置（加工点）Ｐを変更可能である。

保護装置３５は、造形領域Ｒを覆い、当該造形領域Ｒを保護する。保護装置３５は、造形槽３２の上方向に位置する。すなわち、保護装置３５は、造形領域Ｒの上方向に位置する。保護装置３５は、Ｚ軸に沿う方向において、造形領域Ｒと、光学装置３４の照射部３４ａとの間に位置する。なお、保護装置３５は、他の位置にあっても良い。

図２は、第１の実施形態の保護装置３５の一部を概略的に示す斜視図である。図３は、第１の実施形態の保護装置３５の一部を概略的に示す平面図である。図２及び図３に示すように、保護装置３５は、第１のマスク６１と、第２のマスク６２と、第３のマスク６３と、第４のマスク６４と、フレーム６５と、図３に示す複数の第１の駆動部７１、複数の第２の駆動部７２、複数の第３の駆動部７３、及び複数の第４の駆動部７４と、図２に示す複数の昇降部７５を有する。図２及び図３において、フレーム６５は、二点鎖線で示される。

第１乃至第４のマスク６１〜６４は、例えば、覆部、保護部、板、又は壁とも称され得る。第１の駆動部７１は、第１の移動部、第１の駆動部、及び移動部の一例である。第２の駆動部７２は、第１の移動部、第２の駆動部、及び移動部の一例である。第３の駆動部７３は、第２の移動部、第３の駆動部、及び移動部の一例である。第４の駆動部７４は、第２の移動部、第４の駆動部、及び移動部の一例である。

第１のマスク６１は、複数の第１の部材８１を有する。第１の部材８１は、例えば、覆部、保護部、板、又は壁とも称され得る。第１の部材８１はそれぞれ、Ｘ軸に沿う方向に延びる板状に形成される。複数の第１の部材８１は、Ｙ軸に沿う方向に並べられる。Ｙ軸に沿う方向に並べられた複数の第１の部材８１は、板状の第１のマスク６１を形成する。

第１の部材８１のＹ軸に沿う方向における長さは、第１の部材８１のＸ軸に沿う方向における長さよりも短い。さらに、第１の部材８１のＺ軸に沿う方向における長さは、第１の部材８１のＹ軸に沿う方向における長さよりも短い。

図４は、第１の実施形態の造形部２１の一部を概略的に示す断面図である。図４に示すように、複数の第１の部材８１はそれぞれ、下面８１ａと、上面８１ｂとを有する。下面８１ａは、実質的に平坦に形成され、Ｚ軸に沿う負方向（下方向）に向く。下面８１ａは、第１の部材８１が造形領域Ｒの上方向に位置する場合、造形領域Ｒに向く。上面８１ｂは、Ｚ軸に沿う方向において下面８１ａの反対側に位置する。上面８１ｂは、実質的に平坦に形成され、Ｚ軸に沿う正方向（上方向）に向く。

図５は、第１の実施形態の保護装置３５の一部を拡大して概略的に示す斜視図である。図５に示すように、複数の第１の部材８１はそれぞれ、二つの側面８１ｃと、端面８１ｄとをさらに有する。二つの側面８１ｃはそれぞれ、Ｙ軸に沿う方向における下面８１ａの両端と上面８１ｂの両端とを接続する。端面８１ｄは、Ｘ軸に沿う方向における第１の部材８１の一端に位置し、Ｘ軸に沿う方向における下面８１ａの一端と上面８１ｂの一端とを接続する。

第１の部材８１の断面（端面８１ｄ）は、実質的に台形状に形成される。なお、第１の部材８１の断面は、例えば、実質的に平行四辺形状に形成されても良いし、他の形状に形成されても良い。例えば、一つの第１の部材８１において、Ｙ軸に沿う方向における下面８１ａ（下辺）の長さは、Ｙ軸に沿う方向における上面８１ｂ（上辺）の長さよりも長い。一方、当該第１の部材８１と隣り合う他の第１の部材８１において、Ｙ軸に沿う方向における下面８１ａの長さは、Ｙ軸に沿う方向における上面８１ｂの長さよりも短い。このような隣り合う二つの第１の部材８１の側面８１ｃは、実質的に平行に延びる。

隣り合う二つの第１の部材８１の側面８１ｃの間の隙間は、Ｚ軸に沿う方向と斜めに交差する方向に延びる。隣り合う二つの第１の部材８１の側面８１ｃの間の隙間は、互いに離間する二つの第１の部材８１の側面８１ｃの間の空間に限らず、互いに接触する二つの第１の部材８１の側面８１ｃの接触部分を含む。

第２のマスク６２は、複数の第２の部材８２を有する。第２の部材８２は、例えば、覆部、保護部、板、又は壁とも称され得る。第２の部材８２は、第１の部材８１と実質的に同一形状を有する。第２の部材８２はそれぞれ、Ｘ軸に沿う方向に延びる板状に形成される。複数の第２の部材８２は、Ｙ軸に沿う方向に並べられる。Ｙ軸に沿う方向に並べられた複数の第２の部材８２は、板状の第２のマスク６２を形成する。

第２の部材８２のＹ軸に沿う方向における長さは、第２の部材８２のＸ軸に沿う方向における長さよりも短い。さらに、第２の部材８２のＺ軸に沿う方向における長さは、第２の部材８２のＹ軸に沿う方向における長さよりも短い。

図４に示すように、複数の第２の部材８２はそれぞれ、下面８２ａと、上面８２ｂとを有する。下面８２ａは、実質的に平坦に形成され、Ｚ軸に沿う負方向（下方向）に向く。下面８２ａは、第２の部材８２が造形領域Ｒの上方向に位置する場合、造形領域Ｒに向く。上面８２ｂは、Ｚ軸に沿う方向において下面８２ａの反対側に位置する。上面８２ｂは、実質的に平坦に形成され、Ｚ軸に沿う正方向（上方向）に向く。

図５に示すように、複数の第２の部材８２はそれぞれ、二つの側面８２ｃと、端面８２ｄとをさらに有する。二つの側面８２ｃはそれぞれ、Ｙ軸に沿う方向における下面８２ａの両端と上面８２ｂの両端とを接続する。端面８２ｄは、Ｘ軸に沿う方向における第２の部材８２の一端に位置し、Ｘ軸に沿う方向における下面８２ａの一端と上面８２ｂの一端とを接続する。

第２の部材８２の断面（端面８２ｄ）は、実質的に台形状に形成される。なお、第２の部材８２の断面は、例えば、実質的に平行四辺形状に形成されても良いし、他の形状に形成されても良い。例えば、一つの第２の部材８２において、Ｙ軸に沿う方向における下面８２ａ（下辺）の長さは、Ｙ軸に沿う方向における上面８２ｂ（上辺）の長さよりも長い。一方、当該第２の部材８２と隣り合う他の第２の部材８２において、Ｙ軸に沿う方向における下面８２ａの長さは、Ｙ軸に沿う方向における上面８２ｂの長さよりも短い。このような隣り合う二つの第２の部材８２の側面８２ｃは、実質的に平行に延びる。

隣り合う二つの第２の部材８２の側面８２ｃの間の隙間は、Ｚ軸に沿う方向と斜めに交差する方向に延びる。隣り合う二つの第２の部材８２の側面８２ｃの間の隙間は、互いに離間する二つの第２の部材８２の側面８２ｃの間の空間に限らず、互いに接触する二つの第２の部材８２の側面８２ｃの接触部分を含む。

第２のマスク６２の複数の第２の部材８２は、対応する第１のマスク６１の第１の部材８１から、Ｘ軸に沿う正方向（図３における右方向）に離間する。このため、Ｙ軸に沿う方向に並べられた第１のマスク６１の複数の第１の部材８１と、Ｙ軸に沿う方向に並べられた第２のマスク６２の複数の第２の部材８２と、の間に第１の間隔Ｓ１が形成される。第１の間隔Ｓ１は、例えば、スリット又は開口とも称され得る。第１の部材８１の端面８１ｄと対応する第２の部材８２の端面８２ｄとは、第１の間隔Ｓ１を介して向かい合う。

Ｘ軸に沿う正方向は、第２の方向の一例である。なお、第２の方向は、第１の方向の一例であるＺ軸に沿う正方向と直交する方向に限らず、例えば、Ｚ軸に沿う正方向と斜めに交差する方向であっても良い。

複数の第１の部材８１の端面８１ｄがＸ軸に沿う方向において実質的に同一位置に配置されるとともに、複数の第２の部材８２の端面８２ｄがＸ軸に沿う方向において実質的に同一位置に配置される場合、第１の間隔Ｓ１は、Ｙ軸に沿う方向に延びる。なお、複数の第１の部材８１の端面８１ｄがＸ軸に沿う方向において互いに異なる位置に配置されても良い。さらに、複数の第２の部材８２の端面８２ｄがＸ軸に沿う方向において異なる位置に配置されても良い。

第３のマスク６３は、複数の第３の部材８３を有する。第３の部材８３は、例えば、覆部、保護部、板、又は壁とも称され得る。第３の部材８３は、第１の部材８１と実質的に同一形状を有する。第３の部材８３はそれぞれ、Ｙ軸に沿う方向に延びる板状に形成される。複数の第３の部材８３は、Ｘ軸に沿う方向に並べられる。Ｘ軸に沿う方向に並べられた複数の第３の部材８３は、板状の第３のマスク６３を形成する。

第３の部材８３のＸ軸に沿う方向における長さは、第３の部材８３のＹ軸に沿う方向における長さよりも短い。さらに、第３の部材８３のＺ軸に沿う方向における長さは、第３の部材８３のＸ軸に沿う方向における長さよりも短い。

図２に示すように、複数の第３の部材８３はそれぞれ、下面８３ａと、上面８３ｂとを有する。下面８３ａは、実質的に平坦に形成され、Ｚ軸に沿う負方向（下方向）に向く。下面８３ａは、第３の部材８３が造形領域Ｒの上方向に位置する場合、造形領域Ｒに向く。上面８３ｂは、Ｚ軸に沿う方向において下面８３ａの反対側に位置する。上面８３ｂは、実質的に平坦に形成され、Ｚ軸に沿う正方向（上方向）に向く。

図５に示すように、複数の第３の部材８３はそれぞれ、二つの側面８３ｃと、端面８３ｄとをさらに有する。二つの側面８３ｃはそれぞれ、Ｘ軸に沿う方向における下面８３ａの両端と上面８３ｂの両端とを接続する。端面８３ｄは、Ｙ軸に沿う方向における第３の部材８３の一端に位置し、Ｙ軸に沿う方向における下面８３ａの一端と上面８３ｂの一端とを接続する。

第３の部材８３の断面（端面８３ｄ）は、実質的に台形状に形成される。なお、第３の部材８３の断面は、例えば、実質的に平行四辺形状に形成されても良いし、他の形状に形成されても良い。例えば、一つの第３の部材８３において、Ｘ軸に沿う方向における下面８３ａ（下辺）の長さは、Ｘ軸に沿う方向における上面８３ｂ（上辺）の長さよりも長い。一方、当該第３の部材８３と隣り合う他の第３の部材８３において、Ｘ軸に沿う方向における下面８３ａの長さは、Ｘ軸に沿う方向における上面８３ｂの長さよりも短い。このような隣り合う二つの第３の部材８３の側面８３ｃは、実質的に平行に延びる。

隣り合う二つの第３の部材８３の側面８３ｃの間の隙間は、Ｚ軸に沿う方向と斜めに交差する方向に延びる。隣り合う二つの第３の部材８３の側面８３ｃの間の隙間は、互いに離間する二つの第３の部材８３の側面８３ｃの間の空間に限らず、互いに接触する二つの第３の部材８３の側面８３ｃの接触部分を含む。

第４のマスク６４は、複数の第４の部材８４を有する。第４の部材８４は、例えば、覆部、保護部、板、又は壁とも称され得る。第４の部材８４は、第１の部材８１と実質的に同一形状を有する。第４の部材８４はそれぞれ、Ｙ軸に沿う方向に延びる板状に形成される。複数の第４の部材８４は、Ｘ軸に沿う方向に並べられる。Ｘ軸に沿う方向に並べられた複数の第４の部材８４は、板状の第４のマスク６４を形成する。

第４の部材８４のＸ軸に沿う方向における長さは、第４の部材８４のＹ軸に沿う方向における長さよりも短い。さらに、第４の部材８４のＺ軸に沿う方向における長さは、第４の部材８４のＸ軸に沿う方向における長さよりも短い。

図４に示すように、複数の第４の部材８４はそれぞれ、下面８４ａと、上面８４ｂとを有する。下面８４ａは、実質的に平坦に形成され、Ｚ軸に沿う負方向（下方向）に向く。下面８４ａは、第４の部材８４が造形領域Ｒの上方向に位置する場合、造形領域Ｒに向く。上面８４ｂは、Ｚ軸に沿う方向において下面８４ａの反対側に位置する。上面８４ｂは、実質的に平坦に形成され、Ｚ軸に沿う正方向（上方向）に向く。

複数の第４の部材８４はそれぞれ、二つの側面８４ｃと、端面８４ｄとをさらに有する。二つの側面８４ｃはそれぞれ、Ｘ軸に沿う方向における下面８４ａの両端と上面８４ｂの両端とを接続する。端面８４ｄは、Ｙ軸に沿う方向における第４の部材８４の一端に位置し、Ｙ軸に沿う方向における下面８４ａの一端と上面８４ｂの一端とを接続する。

第４の部材８４の断面（端面８４ｄ）は、実質的に台形状に形成される。なお、第４の部材８４の断面は、例えば、実質的に平行四辺形状に形成されても良いし、他の形状に形成されても良い。例えば、一つの第４の部材８４において、Ｘ軸に沿う方向における下面８４ａ（下辺）の長さは、Ｘ軸に沿う方向における上面８４ｂ（上辺）の長さよりも長い。一方、当該第４の部材８４と隣り合う他の第４の部材８４において、Ｘ軸に沿う方向における下面８４ａの長さは、Ｘ軸に沿う方向における上面８４ｂの長さよりも短い。このような隣り合う二つの第４の部材８４の側面８４ｃは、実質的に平行に延びる。

隣り合う二つの第４の部材８４の側面８４ｃの間の隙間は、Ｚ軸に沿う方向と斜めに交差する方向に延びる。隣り合う二つの第４の部材８４の側面８４ｃの間の隙間は、互いに離間する二つの第４の部材８４の側面８４ｃの間の空間に限らず、互いに接触する二つの第４の部材８４の側面８４ｃの接触部分を含む。

図３に示すように、第４のマスク６４の複数の第４の部材８４は、対応する第３のマスク６３の第３の部材８３から、Ｙ軸に沿う正方向（図３における上方向）に離間する。このため、Ｘ軸に沿う方向に並べられた第３のマスク６３の複数の第３の部材８３と、Ｘ軸に沿う方向に並べられた第４のマスク６４の複数の第４の部材８４と、の間に第２の間隔Ｓ２が形成される。第２の間隔Ｓ２は、例えば、スリット又は開口とも称され得る。第３の部材８３の端面８３ｄと対応する第４の部材８４の端面８４ｄとは、第２の間隔Ｓ２を介して向かい合う。

Ｙ軸に沿う正方向は、第３の方向及び第４の方向の一例である。なお、第３及び第４の方向はそれぞれ、第１の方向の一例であるＺ軸に沿う正方向と直交する方向に限らず、例えば、Ｚ軸に沿う正方向と斜めに交差する方向であっても良い。さらに、第３及び第４の方向はそれぞれ、第２の方向の一例であるＸ軸に沿う正方向と直交する方向に限らず、例えば、Ｘ軸に沿う正方向と斜めに交差する方向であっても良い。

複数の第３の部材８３の端面８３ｄがＹ軸に沿う方向において実質的に同一位置に配置され、複数の第４の部材８４の端面８４ｄがＹ軸に沿う方向において実質的に同一位置に配置される場合、第２の間隔Ｓ２は、Ｘ軸に沿う方向に延びる。なお、複数の第３の部材８３の端面８３ｄがＹ軸に沿う方向において互いに異なる位置に配置されても良い。さらに、複数の第４の部材８４の端面８４ｄがＹ軸に沿う方向において異なる位置に配置されても良い。

第１のマスク６１と第２のマスク６２とは、Ｚ軸に沿う方向において、実質的に同一位置に配置される。第３のマスク６３と第４のマスク６４とは、Ｚ軸に沿う方向において実質的に同一位置に配置されるとともに、第１及び第２のマスク６１，６２よりも上方向に位置する。第３及び第４のマスク６３，６４の少なくとも一部は、第１及び第２のマスク６１，６２の少なくとも一部に上方向から重ねられる。第２の間隔Ｓ２の一部は、第１の間隔Ｓ１の一部とＺ軸に沿う方向に重なる。なお、第３及び第４のマスク６３，６４が、第１及び第２のマスク６１，６２よりも下方向に位置しても良い。

第１乃至第４の部材８１〜８４はそれぞれ、例えば、アルミニウム合金によって作られる。なお、第１乃至第４の部材８１〜８４はそれぞれ、例えば、マグネシウム合金のような他の金属、繊維強化プラスチック（ＦＲＢ）のような合成樹脂、又は他の材料によって作られても良い。

図２に示すように、フレーム６５は、実質的に四角形の枠状に形成される。フレーム６５は、第１の部分６５ａと、第２の部分６５ｂと、第３の部分６５ｃと、第４の部分６５ｄとを有する。

第１の部分６５ａは、Ｙ軸に沿う方向に延びる。第１の部分６５ａは、第１のマスク６１の複数の第１の部材８１を支持する。例えば、第１の部分６５ａに設けられＸ軸に沿う方向に延びたスリットに、複数の第１の部材８１が通される。第１の部分６５ａに支持された複数の第１の部材８１はそれぞれ、Ｘ軸に沿う方向に移動可能である。

第２の部分６５ｂは、Ｘ軸に沿う正方向に第１の部分６５ａから離間し、Ｙ軸に沿う方向に延びる。第２の部分６５ｂは、第２のマスク６２の複数の第２の部材８２を支持する。例えば、第２の部分６５ｂに設けられＸ軸に沿う方向に延びたスリットに、複数の第２の部材８２が通される。第２の部分６５ｂに支持された複数の第２の部材８２はそれぞれ、Ｘ軸に沿う方向に移動可能である。

第３の部分６５ｃは、Ｘ軸に沿う方向に延び、第１の部分６５ａの一方の端部と第２の部分６５ｂの一方の端部とを接続する。第３の部分６５ｃは、第３のマスク６３の複数の第３の部材８３を支持する。例えば、第３の部分６５ｃに設けられＹ軸に沿う方向に延びたスリットに、複数の第３の部材８３が通される。第３の部分６５ｃに支持された複数の第３の部材８３はそれぞれ、Ｙ軸に沿う方向に移動可能である。

第４の部分６５ｄは、Ｙ軸に沿う正方向に第３の部分６５ｃから離間する。第４の部分６５ｄは、Ｘ軸に沿う方向に延び、第１の部分６５ａの他方の端部と第２の部分６５ｂの他方の端部とを接続する。第４の部分６５ｄは、第４のマスク６４の複数の第４の部材８４を支持する。例えば、第４の部分６５ｄに設けられＹ軸に沿う方向に延びたスリットに、複数の第４の部材８４が通される。第４の部分６５ｄに支持された複数の第４の部材８４はそれぞれ、Ｙ軸に沿う方向に移動可能である。

枠状に形成されたフレーム６５の内側に、内周口６５ｅが設けられる。内周口６５ｅは、第１乃至第４の部分６５ａ〜６５ｄに囲まれる。内周口６５ｅは、Ｚ軸に沿う方向に延び、フレーム６５を貫通する。内周口６５ｅは、造形領域Ｒに対応する位置に設けられ、造形領域Ｒを露出させる。

フレーム６５に支持される複数の第１の部材８１の一部は、内周口６５ｅの内部に位置する。このため、第１のマスク６１の複数の第１の部材８１は、造形領域Ｒの少なくとも一部を上方向から覆う。言い換えると、Ｚ軸に沿う方向において、第１の部材８１は、造形領域Ｒの少なくとも一部に重なる。第１の部材８１が造形領域Ｒを覆う面積は、当該第１の部材８１がＸ軸に沿う方向に移動することで変化する。第１の部材８１は、移動することで、造形領域Ｒを覆わない位置に配置されても良い。

フレーム６５に支持される複数の第２の部材８２の一部は、内周口６５ｅの内部に位置する。このため、第２のマスク６２の複数の第２の部材８２は、造形領域Ｒの少なくとも一部を上方向から覆う。言い換えると、Ｚ軸に沿う方向において、第２の部材８２は、造形領域Ｒの少なくとも一部に重なる。第２の部材８２が造形領域Ｒを覆う面積は、当該第２の部材８２がＸ軸に沿う方向に移動することで変化する。第２の部材８２は、移動することで、造形領域Ｒを覆わない位置に配置されても良い。

フレーム６５に支持される複数の第３の部材８３の一部は、内周口６５ｅの内部に位置する。このため、第３のマスク６３の複数の第３の部材８３は、造形領域Ｒの少なくとも一部を上方向から覆う。言い換えると、Ｚ軸に沿う方向において、第３の部材８３は、造形領域Ｒの少なくとも一部に重なる。第３の部材８３が造形領域Ｒを覆う面積は、当該第３の部材８３がＹ軸に沿う方向に移動することで変化する。第３の部材８３は、移動することで、造形領域Ｒを覆わない位置に配置されても良い。

フレーム６５に支持される複数の第４の部材８４の一部は、内周口６５ｅの内部に位置する。このため、第４のマスク６４の複数の第４の部材８４は、造形領域Ｒの少なくとも一部を上方向から覆う。言い換えると、Ｚ軸に沿う方向において、第４の部材８４は、造形領域Ｒの少なくとも一部に重なる。第４の部材８４が造形領域Ｒを覆う面積は、当該第４の部材８４がＹ軸に沿う方向に移動することで変化する。第４の部材８４は、移動することで、造形領域Ｒを覆わない位置に配置されても良い。

第１乃至第４のマスク６１〜６４は、第１の間隔Ｓ１と第２の間隔Ｓ２とのＺ軸に沿う方向に重なる部分によって、開口ＳＯを形成する。第１乃至第４のマスク６１〜６４は、マスク部材の一例である。間隔ＳＯは、Ｚ軸に沿う方向に延び、造形領域Ｒの一部を露出させる。

図３に示す複数の第１乃至第４の駆動部７１〜７４はそれぞれ、例えば、モータ、ギア、及びローラのような種々の部品を有する。なお、第１乃至第４の駆動部７１〜７４は、アクチュエータ又はエアシリンダのような、対象を移動させることができる他の部品を有しても良い。

複数の第１の駆動部７１はそれぞれ、対応する第１の部材８１に接続される。第１の駆動部７１は、対応する第１の部材８１を、照射部３４ａに対してＸ軸に沿う方向に移動させる。すなわち、第１の駆動部７１は、対応する第１の部材８１を、Ｘ軸に沿う正方向（図３における右方向）と、Ｘ軸に沿う負方向（図３における左方向）とに移動させる。

複数の第２の駆動部７２はそれぞれ、対応する第２の部材８２に接続される。第２の駆動部７２は、対応する第２の部材８２を、照射部３４ａに対してＸ軸に沿う方向に移動させる。すなわち、第２の駆動部７２は、対応する第２の部材８２を、Ｘ軸に沿う正方向（図３における右方向）と、Ｘ軸に沿う負方向（図３における左方向）とに移動させる。なお、第１又は第２の駆動部７１，７２が、対応する第１の部材８１と対応する第２の部材８２とを共に移動させても良い。

複数の第３の駆動部７３はそれぞれ、対応する第３の部材８３に接続される。第３の駆動部７３は、対応する第３の部材８３を、照射部３４ａに対してＹ軸に沿う方向に移動させる。すなわち、第３の駆動部７３は、対応する第３の部材８３を、Ｙ軸に沿う正方向（図３における上方向）と、Ｙ軸に沿う負方向（図３における下方向）とに移動させる。

複数の第４の駆動部７４はそれぞれ、対応する第４の部材８４に接続される。第４の駆動部７４は、対応する第４の部材８４を、照射部３４ａに対してＹ軸に沿う方向に移動させる。すなわち、第４の駆動部７４は、対応する第４の部材８４を、Ｙ軸に沿う正方向（図３における上方向）と、Ｙ軸に沿う負方向（図３における下方向）とに移動させる。なお、第３又は第４の駆動部７３，７４が、対応する第３の部材８３と対応する第４の部材８４とを共に移動させても良い。

図１に示すように、複数の昇降部７５はそれぞれ、例えば、上壁４２とフレーム６５に接続される。昇降部７５は、フレーム６５と、当該フレーム６５に支持される第１乃至第４のマスク６１〜６４とを、造形領域Ｒに対して、例えばＺ軸に沿う方向に移動させる。言い換えると、昇降部７５は、第１乃至第４のマスク６１〜６４と造形領域Ｒとの間の距離を変化させる。

ガス供給部２２は、例えば、窒素ガスＧを貯蔵するタンクと、当該タンクの窒素ガスＧを送出するポンプとを有する。窒素ガスＧは、不活性ガスの一例である。なお、不活性ガスはこれに限らず、例えば、ヘリウム又はアルゴンのような他のガスであっても良い。

ガス供給部２２は、例えば、図２に示すホース８８を通じてフレーム６５に接続される。図４に矢印で示すように、ガス供給部２２は、例えばフレーム６５に設けられた開口を通じて、第１のマスク６１と造形領域Ｒとの間に窒素ガスＧを供給する。さらに、ガス供給部２２は、第２のマスク６２と造形領域Ｒとの間にも窒素ガスＧを供給する。なお、ガス供給部２２は、他の部分を通して窒素ガスＧを供給しても良い。

Ｚ軸に沿う方向において、第１のマスク６１と造形領域Ｒとの間の距離Ｄは、例えば約２００μｍである。Ｚ軸に沿う方向において、第２のマスク６２と造形領域Ｒとの間の距離も、例えば約２００μｍである。

図１のヒューム回収部２３は、例えば、気体を吸引するポンプと、当該気体中のヒュームを回収するフィルタとを有する。ヒューム回収部２３は、上述のように、吸引口４３から、処理室３１ａの気体を吸引する。

ガス供給部２２が供給する窒素ガスＧの流量は、ヒューム回収部２３が吸引口４３から吸引する気体の流量よりも少ない。このため、処理槽３１の処理室３１ａの気圧は、例えば、大気圧よりも低い。ガス供給部２２の窒素ガスＧは、ポンプによる送出に限らず、処理室３１ａの陰圧により第１のマスク６１及び造形領域Ｒの間と、第２のマスク６２及び造形領域Ｒの間とに供給されても良い。

制御部２４は、造形部２１、ガス供給部２２、及びヒューム回収部２３に電気的に接続される。制御部２４は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭのような種々の電子部品を有する。制御部２４は、ＣＰＵがＲＯＭ、又は他の記憶装置に格納されたプログラムを読み出し実行することで、造形部２１、ガス供給部２２、及びヒューム回収部２３を制御する。造形部２１は、制御部２４の制御（プログラム）に基づき、例えば以下に説明されるように造形物１２を造形する。

まず、制御部２４に、例えば外部のパーソナルコンピュータから、造形物１２の三次元形状のデータが入力される。当該三次元形状のデータは、例えばＣＡＤのデータであるが、他のデータであっても良い。

制御部２４は、造形物１２の三次元形状のデータから、複数の断面形状のデータを生成する。例えば、制御部２４は、造形物１２の三次元形状を所定の厚さ毎に複数の層状に分割し、各層の断面形状のスライスデータを生成する。スライスデータの生成は、制御部２４においてではなく、外部のパーソナルコンピュータ内で生成し、制御部２４には生成されたスライスデータが入力されるような構成としても良い。

次に、昇降部７５が、フレーム６５を上方向に移動させる。Ｚ軸に沿う方向において、昇降部７５に移動させられたフレーム６５と造形領域Ｒとの間の距離は、スキージ５２の高さよりも長い。

次に、造形槽３２の載置台４５が一層分下降し、材料槽５１が材料１１を一層分上昇させる。スキージ５２は、材料槽５１の上の材料１１を造形槽３２に向かって押すことで、造形領域Ｒに材料１１を供給する。このように、積層装置３３は、造形槽３２に材料１１の層を形成し、新しい造形領域Ｒを形成する。材料１１はスキージ５２によって均され、造形領域Ｒが造形槽３２の上方向の端部と実質的に同一平面を形成する。

次に、昇降部７５が、フレーム６５を下方向に移動させる。フレーム６５が下方向に移動させられることで、第１及び第２のマスク６１，６２は、Ｚ軸に沿う方向において、造形領域Ｒから僅かに離れた位置に配置される。

造形領域Ｒは、フレーム６５によって囲まれる。さらに、図４に示すように、造形領域Ｒの一部は、第１のマスク６１の複数の第１の部材８１と、第２のマスク６２の複数の第２の部材８２とによって覆われる。造形領域Ｒは、第１のマスク６１と第２のマスク６２との間の第１の間隔Ｓ１によって露出される。しかし、第１の間隔Ｓ１によって露出された造形領域Ｒの一部は、第３のマスク６３の複数の第３の部材８３と、第４のマスク６４の複数の第４の部材８４とによって覆われる。

造形領域Ｒの、Ｚ軸に沿う方向において第１の間隔Ｓ１に重なり且つ第２の間隔Ｓ２に重なる部分は、第１及び第２の間隔Ｓ１，Ｓ２により、照射部３４ａに対して露出される。すなわち、第１の間隔Ｓ１と第２の間隔Ｓ２とによって形成される開口ＳＯによって、造形領域Ｒの一部が、照射部３４ａに対して露出される。

制御部２４は、光学装置３４を制御することで、光学装置３４のレーザ光Ｌを、照射部３４ａから造形領域Ｒに照射させる。制御部２４は、生成した断面形状のスライスデータに基づき、レーザ光Ｌの照射位置を定める。

上述のように、光学装置３４の照射部３４ａは、レーザ光Ｌが照射される位置を変更可能である。照射部３４ａは、保護装置３５から独立して設けられ、保護装置３５から離間した位置に固定される。すなわち、照射部３４ａは、レーザ光Ｌが照射される位置を、保護装置３５に対して移動させることが可能であると説明され得る。

照射部３４ａは、開口ＳＯを通して、造形領域Ｒの材料１１にレーザ光Ｌを照射する。言い換えると、照射部３４ａは、第１の間隔Ｓ１と第２の間隔Ｓ２とを通して、造形領域Ｒの材料１１にレーザ光Ｌを照射する。さらに別の表現によれば、照射部３４ａは、造形領域Ｒの、第１のマスク６１と第２のマスク６２との間、且つ第３のマスク６３と第４のマスク６４との間の部分にレーザ光Ｌを照射する。

ガス供給部２２は、第１のマスク６１及び造形領域Ｒの間と、第２のマスク６２及び造形領域Ｒの間とに、窒素ガスＧを供給することで窒素ガス雰囲気を形成する。窒素ガス雰囲気中でレーザ光Ｌを照射されることにより、材料１１の層のレーザ光Ｌを照射された部分１１ａ（加工点Ｐにおける材料１１）は、溶融する。光学装置３４は、レーザ光Ｌを照射することにより、材料１１を部分的に溶融し、その後、自然冷却させるなどして溶融した材料１１を固める。これにより、材料１１の層に、造形物１２の一部が形成される。なお、材料１１は焼結されても良い。

本実施形態において、Ｘ軸に沿う方向における、加工点Ｐと第１の部材８１の端面８１ｄとの間の距離は、加工点Ｐと第２の部材８２の端面８２ｄとの間の距離と実質的に等しい。さらに、Ｙ軸に沿う方向における、加工点Ｐと第３の部材８３の端面８３ｄとの間の距離は、加工点Ｐと第４の部材８４の端面８４ｄとの間の距離と実質的に等しい。

図６は、第１の実施形態の第１及び第２の部材８１，８２がＸ軸に沿う方向に移動する造形部２１を概略的に示す平面図である。図６に矢印で示すように、照射部３４ａは、Ｘ軸に沿う方向（主走査方向）に連続的にレーザ光Ｌを照射する。すなわち、制御部２４は、光学装置３４のスキャナを制御することで、第１乃至第４のマスク６１〜６４から離間した位置に固定された照射部３４ａからレーザ光Ｌが照射される位置（加工点）Ｐを、Ｘ軸に沿う方向に移動させる。

制御部２４は、第１及び第２の駆動部７１，７２を制御することで、加工点ＰのＸ軸に沿う方向における移動に応じて、第１及び第２の部材８１，８２を、照射部３４ａに対してＸ軸に沿う方向に移動させる。言い換えると、第１及び第２のマスク６１，６２は、加工点ＰのＸ軸に沿う方向における移動に応じて、第１の間隔Ｓ１が形成された位置をＸ軸に沿う方向に移動させる。

第１及び第２の駆動部７１，７２が第１及び第２の部材８１，８２を移動させる速度は、加工点Ｐの移動速度と実質的に同一である。本実施形態において、第１及び第２の駆動部７１，７２は、第１のマスク６１の複数の第１の部材８１と、第２のマスク６２の複数の第２の部材８２とをそれぞれ、例えば、２ｍ／ｓ以下で移動させる。なお、加工点Ｐと第１及び第２の部材８１，８２の移動速度はこれに限らない。

加工点ＰがＸ軸に沿う方向に移動する間、第３のマスク６３の複数の第３の部材８３と、第４のマスク６４の複数の第４の部材８４とは、実質的に同一位置に留まる。すなわち、加工点ＰがＸ軸に沿う方向に移動する場合、加工点Ｐが移動する方向と同一方向に延びる第２の間隔Ｓ２の位置は変わらない。このため、第１の間隔Ｓ１と第２の間隔Ｓ２とによって形成される開口ＳＯは、Ｘ軸に沿う方向にのみ移動させられる。

図７は、第１の実施形態の第３及び第４の部材８３，８４がＹ軸に沿う方向に移動する造形部２１を概略的に示す平面図である。図７に矢印で示すように、照射部３４ａは、Ｘ軸に沿う方向における造形領域Ｒの端部において、Ｙ軸に沿う方向（副走査方向）に連続的にレーザ光Ｌを照射する。すなわち、制御部２４は、光学装置３４のスキャナを制御することで、照射部３４ａからレーザ光Ｌが照射される位置（加工点）Ｐを、Ｙ軸に沿う方向に移動させる。

制御部２４は、第３及び第４の駆動部７３，７４を制御することで、加工点ＰのＹ軸に沿う方向における移動に応じて、第３及び第４の部材８３，８４を、照射部３４ａに対してＹ軸に沿う方向に移動させる。言い換えると、第３及び第４のマスク６３，６４は、加工点ＰのＹ軸に沿う方向における移動に応じて、第２の間隔Ｓ２が形成された位置をＹ軸に沿う方向に移動させる。

第３及び第４の駆動部７３，７４が第３及び第４の部材８３，８４を移動させる速度は、加工点Ｐの移動速度と実質的に同一である。本実施形態において、第３及び第４の駆動部７３，７４は、第３のマスク６３の複数の第３の部材８３と、第４のマスク６４の複数の第４の部材８４とをそれぞれ、例えば、２ｍ／ｓ以下で移動させる。なお、加工点Ｐと第３及び第４の部材８３，８４の移動速度はこれに限らない。

加工点ＰがＹ軸に沿う方向に移動する間、第１のマスク６１の複数の第１の部材８１と、第２のマスク６２の複数の第２の部材８２とは、実質的に同一位置に留まる。すなわち、加工点ＰがＹ軸に沿う方向に移動する場合、加工点Ｐが移動する方向と同一方向に延びる第１の間隔Ｓ１の位置は変わらない。このため、第１の間隔Ｓ１と第２の間隔Ｓ２とによって形成される開口ＳＯは、Ｙ軸に沿う方向にのみ移動させられる。

加工点ＰがＹ軸に沿う方向に所定の距離を移動させられると、照射部３４ａは、Ｘ軸に沿う方向（主走査方向）に加工点Ｐを移動させる。加工点Ｐが移動する方向は、加工点ＰがＹ軸に沿う方向に移動させられる前に、加工点ＰがＸ軸に沿って移動させられた方向（図６における右方向）の反対方向（図６における左方向）である。すなわち、照射部３４ａは、Ｘ軸に沿う方向における造形領域Ｒの端部において、加工点Ｐの移動方向を反転させる。

加工点ＰがＹ軸に沿う方向に移動させられる距離は、レーザ光Ｌの直径と大よそ等しい。レーザ光Ｌの直径は、例えば、約０．２ｍｍである。なお、加工点ＰがＹ軸に沿う方向に移動させられる距離と、レーザ光Ｌの直径とは、これに限らない。

以上のように、光学装置３４の照射部３４ａは、加工点Ｐを移動させることで、造形領域Ｒの、各層の断面形状のスライスデータに対応する部分を溶融及び固化させる。これにより、材料１１の層に、造形物１２の一層分の部分が形成される。

光学装置３４が材料１１にレーザ光Ｌを照射し終えると、三次元プリンタ１０は、以上の説明と同様に、材料１１の層の形成と、材料１１の層の溶融とを繰り返す。これにより、三次元プリンタ１０は、三次元形状の造形物１２を造形する。

図３に示すように、レーザ光Ｌが造形領域Ｒの材料１１に照射されると、材料１１が酸化することにより、スパッタ１１ｂが発生することがある。スパッタ１１ｂは、酸化不純物、酸化物、又は粒子とも称され得る。スパッタ１１ｂは、造形領域Ｒのレーザ光Ｌが照射された部分１１ａ（加工点Ｐ）から飛散する。

スパッタ１１ｂは、一般的に、加工点Ｐよりも、加工点Ｐが移動する方向の反対方向に向かって飛ぶ。例えば、図３に示すように、加工点Ｐが図３の右方向に移動する場合、スパッタ１１ｂは、加工点Ｐよりも図３の左方向に飛ぶ傾向にある。

図４に示すように、スパッタ１１ｂは、上方向に移動した後、重力に従って下方向に落ちる。言い換えると、スパッタ１１ｂは、造形領域Ｒから離れた後、造形領域Ｒに近づく。造形領域Ｒの一部が第１乃至第４のマスク６１〜６４によって覆われるため、落下するスパッタ１１ｂは、第１乃至第４のマスク６１〜６４のいずれか一つの上に落ちる。言い換えると、スパッタ１１ｂは、第１乃至第４のマスク６１〜６４のいずれか一つに捕集される。

さらに、レーザ光Ｌが材料１１を溶融又は焼結させると、材料１１が蒸発することがある。蒸発した材料１１は、凝集することでヒュームを形成する。ヒュームは、例えば窒素ガスＧや処理室３１ａの空気に混合され、上方向に移動する。図１のヒューム回収部２３は、処理室３１ａの内部に存在するヒュームを含む窒素ガスＧ又は空気を、吸引口４３から吸引する。

以上の説明のように、三次元プリンタ１０は、材料１１から造形物１２を造形する。さらに、レーザ光Ｌが照射された位置の材料１１から発生したスパッタ１１ｂは、第１乃至第４のマスク６１〜６４のいずれか一つに捕集される。

第１の実施形態に係る三次元プリンタ１０において、複数の第１及び第２の駆動部７１，７２は、レーザ光Ｌが照射される位置（加工点Ｐ）のＸ軸に沿う方向に沿った移動に応じて、照射部３４ａに対し第１のマスク６１及び第２のマスク６２を移動させる。すなわち、第１及び第２のマスク６１，６２が移動させられることで、レーザ光Ｌが通される第１のマスク６１と第２のマスク６２との間の第１の間隔Ｓ１が、加工点Ｐに追従する。これにより、第１及び第２のマスク６１，６２が、常に加工点Ｐの近傍において造形領域Ｒを覆うことができる。従って、加工点Ｐから飛散するスパッタ１１ｂが造形領域Ｒに付着し、造形物１２の品質が低下することが抑制される。さらに、造形物１２のスパッタ１１ｂが付着した部分の除去（トリミング）が不要となり、三次元プリンタ１０が造形物１２を加工する時間を短くできる。

さらに、造形領域Ｒの全域を覆う一つのマスクでなく、第１のマスク６１及び第２のマスク６２がそれぞれ、造形領域Ｒを覆うとともに、複数の第１及び第２の駆動部７１，７２によって移動させられる。このため、例えば、一つのマスクが造形領域Ｒの全域を覆う場合に比べ、マスク（第１及び第２のマスク６１，６２）が軽くなる。従って、複数の第１及び第２の駆動部７１，７２によるマスク（第１及び第２のマスク６１，６２）の移動速度を、加工点Ｐの移動速度に近づけることができ、三次元プリンタ１０が造形物１２を加工する時間を短くできる。さらに、第１の間隔Ｓ１の幅（Ｘ軸に沿う方向における長さ）を変更できるため、条件に応じてより確実にスパッタ１１ｂから造形領域Ｒを保護できる。

第１及び第２のマスク６１，６２はそれぞれ、Ｘ軸に沿う方向に延びるとともにＸ軸に沿って移動可能である複数の第１及び第２の部材８１，８２を有する。複数の第１及び第２の駆動部７１，７２は、対応する第１及び第２の部材８１，８２をそれぞれ移動させる。すなわち、第１のマスク６１が複数の第１の部材８１に分割されているとともに、第２のマスク６２が複数の第２の部材８２に分割されている。そして、複数の第１及び第２の駆動部７１，７２が、分割されて比較的軽い第１及び第２の部材８１，８２を個別に移動させる。従って、第１及び第２の部材８１，８２の移動速度を、加工点Ｐの移動速度により近づけることができ、三次元プリンタ１０が造形物１２を加工する時間を短くできる。

複数の第１の部材８１は、Ｙ軸に沿う方向に並べられる。隣り合う第１の部材８１の間の隙間は、Ｚ軸に沿う正方向と斜めに交差する方向に延びる。これにより、加工点Ｐから飛散するスパッタ１１ｂが、隣り合う第１の部材８１の間の隙間を通過して造形領域Ｒに付着することが抑制され、造形物１２の品質が低下することが抑制される。

第３及び第４の駆動部７３，７４は、加工点ＰのＹ軸に沿う方向に沿った移動に応じて、照射部３４ａに対し第３のマスク及び第４のマスク６３，６４を移動させる。すなわち、第３及び第４のマスク６３，６４が移動させられることで、レーザ光Ｌが通される第３のマスク６３と第４のマスク６４との間の第２の間隔Ｓ２が、加工点Ｐに追従する。第２の間隔Ｓ２は、Ｚ軸に沿う方向に、第１のマスク６１と第２のマスク６２との間の第１の間隔Ｓ１に重なる。これにより、第１乃至第４のマスク６１〜６４が、常に加工点Ｐを囲み、当該加工点Ｐの近傍において造形領域Ｒを覆うことができる。従って、加工点Ｐから飛散するスパッタ１１ｂが造形領域Ｒに付着し、造形物１２の品質が低下することが抑制される。

第３及び第４のマスク６３，６４はそれぞれ、Ｙ軸に沿う方向に延びるとともにＹ軸に沿って移動可能である複数の第３及び第４の部材８３，８４を有する。第３及び第４の駆動部７３，７４は、対応する第３及び第４の部材８３，８４をそれぞれ移動させる。すなわち、第３のマスク６３が複数の第３の部材８３に分割されているとともに、第４のマスク６４が複数の第４の部材８４に分割されている。そして、複数の第３及び第４の駆動部７３，７４が、分割されて比較的軽い第３及び第４の部材８３，８４を個別に移動させる。従って、第３及び第４の部材８３，８４の移動速度を、加工点Ｐの移動速度により近づけることができ、三次元プリンタ１０が造形物１２を加工する時間を短くできる。

ガス供給部２２が、第１のマスク６１及び造形領域Ｒの間と、第２のマスク６２及び造形領域Ｒの間と、に窒素ガスＧを供給する。これにより、第１及び第２のマスク６１，６２と造形領域Ｒとの間に、窒素ガスＧが満たされる。従って、材料１１のレーザ光Ｌが照射された部分の酸化を抑制できる。第１及び第２のマスク６１，６２と造形領域Ｒとの間が窒素ガスＧで満たされるため、チャンバは、窒素ガスＧによって満たされず空気が存在しても良い。従って、例えば、チャンバの内部を窒素ガスＧで満たすための時間が省略され、三次元プリンタ１０が造形物１２を加工する時間を短くできる。

粉末状の材料１１は、２ｍ／ｓより速い速度の風によって移動する可能性がある。本実施形態の複数の第１及び第２の駆動部７１，７２は、第１のマスク６１及び第２のマスク６２を、２ｍ／ｓ以下で移動させる。これにより、粉末状の材料１１で形成される造形領域Ｒにおいて、第１及び第２のマスク６１，６２が移動することにより材料１１が移動することが抑制される。

以下に、第２の実施形態について、図８を参照して説明する。なお、以下の複数の実施形態の説明において、既に説明された構成要素と同様の機能を持つ構成要素は、当該既述の構成要素と同じ符号が付され、さらに説明が省略される場合がある。また、同じ符号が付された複数の構成要素は、全ての機能及び性質が共通するとは限らず、各実施形態に応じた異なる機能及び性質を有していても良い。

図８は、第２の実施形態に係る第１及び第２の部材８１，８２がＸ軸に沿う方向に移動する造形部２１を概略的に示す平面図である。図８に示すように、第２の実施形態において、加工点ＰがＸ軸に沿う正方向（図８における右方向）に移動する場合、Ｘ軸に沿う方向における、加工点Ｐと第１の部材８１の端面８１ｄとの間の距離は、加工点Ｐと第２の部材８２の端面８２ｄとの間の距離よりも短い。言い換えると、Ｘ軸に沿った、Ｘ軸に沿う正方向に移動する加工点Ｐと第１のマスク６１との間の距離は、Ｘ軸に沿った、Ｘ軸に沿う正方向に移動する加工点Ｐと第２のマスク６２との間の距離よりも短い。一方、Ｙ軸に沿う方向における、加工点Ｐと第３の部材８３の端面８３ｄとの間の距離は、加工点Ｐと第４の部材８４の端面８４ｄとの間の距離と実質的に等しい。

加工点ＰがＸ軸に沿う負方向（図８における左方向）に移動する場合、Ｘ軸に沿う方向における、加工点Ｐと第１の部材８１の端面８１ｄとの間の距離は、加工点Ｐと第２の部材８２の端面８２ｄとの間の距離よりも長い。言い換えると、Ｘ軸に沿った、Ｘ軸に沿う負方向に移動する加工点Ｐと第１のマスク６１との間の距離は、Ｘ軸に沿った、Ｘ軸に沿う負方向に移動する加工点Ｐと第２のマスク６２との間の距離よりも長い。一方、Ｙ軸に沿う方向における、加工点Ｐと第３の部材８３の端面８３ｄとの間の距離は、加工点Ｐと第４の部材８４の端面８４ｄとの間の距離と実質的に等しい。

加工点ＰがＹ軸に沿う正方向（図８における上方向）に移動する場合、Ｙ軸に沿う方向における、加工点Ｐと第３の部材８３の端面８３ｄとの間の距離は、加工点Ｐと第４の部材８４の端面８４ｄとの間の距離よりも短い。言い換えると、Ｙ軸に沿った、Ｙ軸に沿う正方向に移動する加工点Ｐと第３のマスク６３との間の距離は、Ｙ軸に沿った、Ｙ軸に沿う正方向に移動する加工点Ｐと第４のマスク６４との間の距離よりも短い。一方、Ｘ軸に沿う方向における、加工点Ｐと第１の部材８１の端面８１ｄとの間の距離は、加工点Ｐと第２の部材８２の端面８２ｄとの間の距離と実質的に等しい。

加工点ＰがＹ軸に沿う負方向（図８における下方向）に移動する場合、Ｙ軸に沿う方向における、加工点Ｐと第３の部材８３の端面８３ｄとの間の距離は、加工点Ｐと第４の部材８４の端面８４ｄとの間の距離よりも長い。言い換えると、Ｙ軸に沿った、Ｙ軸に沿う負方向に移動する加工点Ｐと第３のマスク６３との間の距離は、Ｙ軸に沿った、Ｙ軸に沿う負方向に移動する加工点Ｐと第４のマスク６４との間の距離よりも長い。一方、Ｘ軸に沿う方向における、加工点Ｐと第１の部材８１の端面８１ｄとの間の距離は、加工点Ｐと第２の部材８２の端面８２ｄとの間の距離と実質的に等しい。

第２の実施形態の三次元プリンタ１０において、スパッタ１１ｂは、レーザ光Ｌが照射される位置（加工点）Ｐよりも、当該加工点Ｐの移動方向（図８における右方向）の反対方向（図８における左方向）に飛散する。本実施形態において、加工点ＰがＸ軸に沿う正方向に移動する場合、第１のマスク６１と加工点Ｐとの間の距離は、加工点Ｐの進行方向に位置する第２のマスク６２と、当該加工点Ｐとの間の距離よりも短い。これにより、スパッタ１１ｂの飛散方向に位置する第１のマスク６１によって、スパッタ１１ｂが造形領域Ｒに付着することをより抑制できる。さらに、第２のマスク６２の移動速度が、加工点Ｐの移動速度より一時的に遅くなった場合に、レーザ光Ｌが第２のマスク６２に照射されることが抑制される。

以下に、第３の実施形態について、図９を参照して説明する。図９は、第３の実施形態に係る第１及び第２の部材８１，８２がＸ軸に沿う方向に移動する造形部２１を概略的に示す平面図である。

図９に示すように、第３の実施形態において、加工点ＰがＸ軸に沿う正方向（図９における右方向）に移動する場合、Ｘ軸に沿う方向における、加工点Ｐと第１の部材８１の端面８１ｄとの間の距離は、加工点Ｐと第２の部材８２の端面８２ｄとの間の距離よりも長い。言い換えると、Ｘ軸に沿った、Ｘ軸に沿う正方向に移動する加工点Ｐと第１のマスク６１との間の距離は、Ｘ軸に沿った、Ｘ軸に沿う正方向に移動する加工点Ｐと第２のマスク６２との間の距離よりも長い。一方、Ｙ軸に沿う方向における、加工点Ｐと第３の部材８３の端面８３ｄとの間の距離は、加工点Ｐと第４の部材８４の端面８４ｄとの間の距離と実質的に等しい。

加工点ＰがＸ軸に沿う負方向（図９における左方向）に移動する場合、Ｘ軸に沿う方向における、加工点Ｐと第１の部材８１の端面８１ｄとの間の距離は、加工点Ｐと第２の部材８２の端面８２ｄとの間の距離よりも短い。言い換えると、Ｘ軸に沿った、Ｘ軸に沿う負方向に移動する加工点Ｐと第１のマスク６１との間の距離は、Ｘ軸に沿った、Ｘ軸に沿う負方向に移動する加工点Ｐと第２のマスク６２との間の距離よりも短い。一方、Ｙ軸に沿う方向における、加工点Ｐと第３の部材８３の端面８３ｄとの間の距離は、加工点Ｐと第４の部材８４の端面８４ｄとの間の距離と実質的に等しい。

加工点ＰがＹ軸に沿う正方向（図９における上方向）に移動する場合、Ｙ軸に沿う方向における、加工点Ｐと第３の部材８３の端面８３ｄとの間の距離は、加工点Ｐと第４の部材８４の端面８４ｄとの間の距離よりも長い。言い換えると、Ｙ軸に沿った、Ｙ軸に沿う正方向に移動する加工点Ｐと第３のマスク６３との間の距離は、Ｙ軸に沿った、Ｙ軸に沿う正方向に移動する加工点Ｐと第４のマスク６４との間の距離よりも長い。一方、Ｘ軸に沿う方向における、加工点Ｐと第１の部材８１の端面８１ｄとの間の距離は、加工点Ｐと第２の部材８２の端面８２ｄとの間の距離と実質的に等しい。

加工点ＰがＹ軸に沿う負方向（図９における下方向）に移動する場合、Ｙ軸に沿う方向における、加工点Ｐと第３の部材８３の端面８３ｄとの間の距離は、加工点Ｐと第４の部材８４の端面８４ｄとの間の距離よりも短い。言い換えると、Ｙ軸に沿った、Ｙ軸に沿う負方向に移動する加工点Ｐと第３のマスク６３との間の距離は、Ｙ軸に沿った、Ｙ軸に沿う負方向に移動する加工点Ｐと第４のマスク６４との間の距離よりも短い。一方、Ｘ軸に沿う方向における、加工点Ｐと第１の部材８１の端面８１ｄとの間の距離は、加工点Ｐと第２の部材８２の端面８２ｄとの間の距離と実質的に等しい。

第３の実施形態の三次元プリンタ１０において、レーザ光Ｌが照射される位置（加工点）Ｐから、当該加工点Ｐの移動方向（図９における右方向）の反対方向（図９における左方向）に、レーザ光Ｌによって溶けて未だ固化していない材料１１（溶融材料１１ｃ）が延びる。飛散したスパッタ１１ｂが溶融材料１１ｃに付着した場合、スパッタ１１ｂが溶融し、溶融材料１１ｃと一体化することがある。溶融材料１１ｃは、例えば自然冷却によって冷やされることで固化し、固化部分１１ｄを形成する。

本実施形態において、加工点ＰがＸ軸に沿う正方向に移動する場合、第１のマスク６１と加工点Ｐとの間の距離は、加工点Ｐの進行方向に位置する第２のマスク６２と、当該加工点Ｐとの間の距離よりも長い。これにより、溶融材料１１ｃが露出され、当該溶融材料１１ｃによりスパッタ１１ｂを溶かすことができる。一方、固化部分１１ｄは、第１の部材８１によって覆われる。このため、スパッタ１１ｂが固化部分１１ｄに付着し、造形物１２の品質が低下することが抑制される。

以下に、第４の実施形態について、図１０を参照して説明する。図１０は、第４の実施形態に係る造形部２１の一部を示す断面図である。図１０に示すように、第４の実施形態の第１の駆動部７１は、複数の磁場生成部９１を有する。磁場生成部９１は、例えば、電磁石である。

磁場生成部９１は、フレーム６５に設けられる。例えば、磁場生成部９１は、フレーム６５に設けられて第１の部材８１が挿通されるスリット９３、に面するよう設けられる。複数の磁場生成部９１は、スリット９３が延びる方向（Ｘ軸に沿う方向）に並べられる。

複数の第１の部材８１にそれぞれ、複数の磁石９５が設けられる。磁石９５は、例えば永久磁石である。複数の磁石９５は、Ｘ軸に沿う方向に並べられ、対応する磁場生成部９１と対向する。

複数の磁石９５は、Ｚ軸に沿う方向において造形領域Ｒに重ねられない。すなわち、第１の部材８１の最大限の部分がフレーム６５の内周口６５ｅの中に配置された場合にも、第１の部材８１の磁石９５が設けられた部分は内周口６５ｅの外に位置する。

複数の磁石９５は、一つの磁石９５の磁場生成部９１に対向する部分が正極となり、当該磁石９５と隣り合う他の磁石９５の磁場生成部９１に対向する部分が負極となるよう並べられる。言い換えると、複数の磁石９５は、正極及び負極の向きが交互に異なるように配置される。

複数の磁場生成部９１はそれぞれ、第１の部材８１に対向する部分を正極又は負極に変更可能である。第１の駆動部７１は、磁場生成部９１の第１の部材８１に対向する部分の正極又は負極を個別に変更することで、第１の部材８１をＸ軸に沿う方向に移動させる。

第２乃至第４の駆動部７２〜７４もそれぞれ、第１の駆動部７１と同じく、複数の磁場生成部９１を有する。第２乃至第４の部材８１〜８４にもそれぞれ、第１の部材８１と同じく、複数の磁石９５が設けられる。第２乃至第４の駆動部７２〜７４も、磁場生成部９１の第２乃至第４の部材８２〜８４に対向する部分の正極又は負極を個別に変更することで、第２乃至第４の部材８２〜８４を移動させる。

第４の実施形態の三次元プリンタ１０において、第１の駆動部７１は、磁場生成部９１の正極又は負極を変更することで、第１の部材８１を移動させる。これにより、第１の駆動部７１が第１の部材８１の位置を制御しやすくなる。

以下に、第５の実施形態について、図１１を参照して説明する。図１１は、第５の実施形態に係る保護装置３５の一部を概略的に示す斜視図である。図１１に示すように、第５の実施形態の第１のマスク６１は、一つの第１の部材８１を有する。同じく、第５の実施形態の第２のマスク６２は、一つの第２の部材８２を有する。第１の部材８１と第２の部材８２との間に、第１の間隔Ｓ１が設けられる。

第５の実施形態の第３のマスク６３は、複数の第３の部材８３の代わりに、第１の板材１０１を有する。第１の板材１０１は、例えば、覆部、保護部、部材、又は壁とも称され得る。

第１の板材１０１は、実質的に四角形の板状に形成される。第１の板材１０１は、端面１０１ａを有する。端面１０１ａは、Ｙ軸に沿う方向における第１の板材１０１ａの端部であり、Ｘ軸に沿う方向に延びる。

第５の実施形態の第４のマスク６４は、複数の第４の部材８４の代わりに、第２の板材１０２を有する。第２の板材１０２は、例えば、覆部、保護部、部材、又は壁とも称され得る。

第２の板材１０２は、実質的に四角形の板状に形成される。第２の板材１０２は、端面１０２ａを有する。端面１０２ａは、Ｙ軸に沿う方向における第２の板材１０２ａの端部であり、Ｘ軸に沿う方向に延びる。

第４のマスク６４の第２の板材１０２は、対応する第３のマスク６３の第１の板材１０１から、Ｙ軸に沿う正方向に離間する。このため、第３のマスク６３の第１の板材１０１と、第４のマスク６４の第２の板材１０２と、の間に第２の間隔Ｓ２が形成される。第１の板材１０１の端面１０１ａと、第２の板材１０２の端面１０２ａとは、第２の間隔Ｓ２を介して向かい合う。

本実施形態における第１乃至第４のマスク６１〜６４は、Ｚ軸に沿う方向において、実質的に同一位置に配置される。なお、第１乃至第４のマスク６１〜６４は、Ｚ軸に沿う方向において、異なる位置に配置されても良い。

第３のマスク６３の第１の板材１０１と、第４のマスク６４の第２の板材１０２との間に、第１及び第２の部材８１，８２が位置する。すなわち、第２の間隔Ｓ２に、第１の間隔Ｓ１を形成する第１及び第２の部材８１，８２が配置される。第１及び第２の間隔Ｓ１，Ｓ２によって、開口ＳＯが形成される。

第５の実施形態のフレーム６５は、第３の部分６５ｃと、第４の部分６５ｄと、第１のレール１０５と、第２のレール１０６とを有する。第１のレール１０５は、Ｙ軸に沿う方向に延び、第３の部分６５ｃの一方の端部と第４の部分６５ｄの一方の端部とを接続する。第２のレール１０６は、第１のレール１０５からＸ軸に沿う方向に離間する。第２のレール１０６は、Ｙ軸に沿う方向に延び、第３の部分６５ｃの他方の端部と第４の部分６５ｄの他方の端部とを接続する。

第５の実施形態の保護装置３５は、複数の第１の駆動部７１の代わりに、第１の移動装置１１１を有する。第１の移動装置１１１は、第１のレール１０５に接続され、Ｙ軸に沿う方向に移動可能である。

第１の移動装置１１１は、第１の部材８１をＸ軸に沿う方向に移動可能に支持する。例えば、第１の移動装置１１１に設けられＸ軸に沿う方向に延びたスリットに、第１の部材８１が通される。

第１の移動装置１１１は、第１の部材８１を、Ｘ軸に沿う方向に移動させる。すなわち、第１の移動装置１１１は、第１の部材８１を、Ｘ軸に沿う正方向と、Ｘ軸に沿う負方向とに移動させる。

第５の実施形態の保護装置３５は、複数の第２の駆動部７２の代わりに、第２の移動装置１１２を有する。第２の移動装置１１２は、第２のレール１０６に接続され、Ｙ軸に沿う方向に移動可能である。

第２の移動装置１１２は、第２の部材８２をＸ軸に沿う方向に移動可能に支持する。例えば、第２の移動装置１１２に設けられＸ軸に沿う方向に延びたスリットに、第２の部材８２が通される。

第２の移動装置１１２は、第２の部材８２を、Ｘ軸に沿う方向に移動させる。すなわち、第２の移動装置１１２は、第２の部材８２を、Ｘ軸に沿う正方向と、Ｘ軸に沿う負方向とに移動させる。

第５の実施形態の保護装置３５は、一つの第３の駆動部７３と、一つの第４の駆動部７４とを有する。第３の駆動部７３は、第１の板材１０１を、Ｙ軸に沿う方向に移動させる。第４の駆動部７４は、第２の板材１０２を、Ｙ軸に沿う方向に移動させる。

第５の実施形態において、加工点ＰがＸ軸に沿う方向に移動する場合、第１及び第２の移動装置１１１，１１２が、第１及び第２の部材８１，８２を移動させる。すなわち、加工点ＰのＸ軸に沿う方向における移動に応じて、第１及び第２の部材８１，８２が、照射部３４ａに対してＸ軸に沿う方向に移動させられる。言い換えると、第１及び第２のマスク６１，６２は、加工点ＰのＸ軸に沿う方向における移動に応じて、第１の間隔Ｓ１が形成された位置をＸ軸に沿う方向に移動させる。

加工点ＰがＸ軸に沿う方向に移動する間、第３のマスク６３の第１の板材１０１と、第４のマスク６４の第２の板材１０２とは、実質的に同一位置に留まる。すなわち、加工点ＰがＸ軸に沿う方向に移動する場合、加工点Ｐが移動する方向と同一方向に延びる第２の間隔Ｓ２の位置は変わらない。このため、第１の間隔Ｓ１と第２の間隔Ｓ２とによって形成される開口ＳＯは、Ｘ軸に沿う方向にのみ移動させられる。

加工点ＰがＹ軸に沿う方向に移動する場合、第３及び第４の駆動部７３，７４が、第１及び第２の板材１０１，１０２を移動させる。すなわち、加工点ＰのＹ軸に沿う方向における移動に応じて、第１及び第２の板材１０１，１０２が、照射部３４ａに対してＹ軸に沿う方向に移動させられる。言い換えると、第３及び第４のマスク６３，６４は、加工点ＰのＹ軸に沿う方向における移動に応じて、第２の間隔Ｓ２が形成された位置をＹ軸に沿う方向に移動させる。

第１及び第２の板材１０１，１０２の移動に応じて、第１及び第２の移動装置１１１，１１２は、第１及び第２の部材８１，８２をＹ軸に沿う方向に移動させる。しかし、加工点ＰがＹ軸に沿う方向に移動する間、第１のマスク６１の第１の部材８１と、第２のマスク６２の第２の部材８２とは、Ｘ軸に沿う方向において実質的に同一位置に留まる。このため、第１の間隔Ｓ１と第２の間隔Ｓ２とによって形成される開口ＳＯは、Ｙ軸に沿う方向にのみ移動させられる。

第５の実施形態の三次元プリンタ１０において、第１のマスク６１は一つの第１の部材８１を有し、第２のマスク６２は一つの第２の部材８２を有し、第３のマスク８３は一つの第１の板材１０１を有し、第４のマスク８４は一つの第２の板材１０２を有する。これにより、第１乃至第４のマスク６１〜６４を移動させる部品の数を低減できる。

第１及び第２の部材８１，８２はそれぞれ、第１及び第２の板材１０１，１０２よりも軽い。第１及び第２の部材８１，８２は、加工点Ｐが主走査方向（Ｘ軸に沿う方向）に移動する場合に、移動させられる。第１及び第２の板材１０１，１０２は、加工点Ｐが副走査方向（Ｙ軸に沿う方向）に移動する場合に、移動させられる。一層分の造形領域Ｒにレーザ光Ｌが照射される工程において、加工点Ｐが主走査方向に移動する時間は、加工点Ｐが副走査方向に移動する時間よりも長い。従って、第１及び第２の部材８１，８２の移動速度を、加工点Ｐの移動速度により近づけることができ、三次元プリンタ１０が造形物１２を加工する時間を短くできる。

以下に、第６の実施形態について、図１２を参照して説明する。図１２は、第６の実施形態に係る保護装置３５の一部を概略的に示す斜視図である。図１２に示すように、第６の実施形態の保護装置３５は、第１乃至第４のマスク６１〜６４の代わりに、マスク部材１２１を有する。マスク部材１２１は、マスク及びマスク部材の一例である。マスク部材１２１は、例えば第１の部材８１と同じく、Ｘ軸に沿う方向に延びる板状に形成される。

第６の実施形態のフレーム６５は、第５の実施形態のフレーム６５と実質的に同一である。さらに、第６の実施形態の保護装置３５は、第１乃至第４の駆動部７１〜７４の代わりに、第１の移動装置１１１を有する。

第１の移動装置１１１は、第１のレール１０５に接続され、Ｙ軸に沿う方向に移動する。第１の移動装置１１１は、マスク部材１２１をＸ軸に沿う方向に移動可能に支持し、当該マスク部材１２１を移動させる。

マスク部材１２１は、造形領域Ｒの少なくとも一部を上方向から覆う。言い換えると、Ｚ軸に沿う方向において、マスク部材１２１は、造形領域Ｒの少なくとも一部に重なる。マスク部材１２１が造形領域Ｒを覆う面積は、当該マスク部材１２１がＸ軸に沿う方向に移動することで変化する。マスク部材１２１は、移動することで、造形領域Ｒを覆わない位置に配置されても良い。

マスク部材１２１に、開口１２１ａが設けられる。開口１２１ａは、Ｚ軸に沿う方向に延び、マスク部材１２１を貫通する。開口１２１ａは、造形領域Ｒの一部を、照射部３４ａに対して露出させる。

第６の実施形態において、加工点ＰがＸ軸に沿う方向に移動する場合、第１の移動装置１１１が、マスク部材１２１を移動させる。すなわち、加工点ＰのＸ軸に沿う方向における移動に応じて、マスク部材１２１が、照射部３４ａに対してＸ軸に沿う方向に移動されられる。言い換えると、マスク部材１２１は、加工点ＰのＸ軸に沿う方向における移動に応じて、開口１２１ａが形成された位置をＸ軸に沿う方向に移動させる。

加工点ＰがＹ軸に沿う方向に移動する場合、第１の移動装置１１１がＹ軸に沿う方向に移動することで、マスク部材１２１がＹ軸に沿う方向に移動する。すなわち、加工点ＰのＹ軸に沿う方向における移動に応じて、マスク部材１２１が、照射部３４ａに対してＹ軸に沿う方向に移動されられる。言い換えると、マスク部材１２１は、加工点ＰのＹ軸に沿う方向における移動に応じて、開口１２１ａが形成された位置をＹ軸に沿う方向に移動させる。

第６の実施形態の三次元プリンタ１０において、保護装置３５は、一つのマスク部材１２１を有する。これにより、造形領域Ｒを覆う部材（マスク部材１２１）を移動させる部品の数を低減できるとともに、保護装置３５が小型化される。

以上説明した実施形態において、三次元プリンタ１０が加工装置の一例である。しかし、加工装置は、例えば、加工対象を切断又は溶接するレーザ加工装置であっても良い。この場合、加工領域は、例えば、レーザ加工装置の加工対象の表面の少なくとも一部によって形成される。

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、第１の移動部は、エネルギー線が照射される位置の第２の方向に沿った移動に応じて、照射部に対し第１のマスク及び第２のマスクを移動させる。これにより、エネルギー線が照射される位置から飛散するスパッタが加工領域に付着し、加工対象の品質が低下することが抑制される。

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。

１０…三次元プリンタ、１１…材料、１２…造形物、２２…ガス供給部、３３…積層装置、３４…光学装置、３４ａ…照射部、３５…保護装置、６１…第１のマスク、６２…第２のマスク、６３…第３のマスク、６４…第４のマスク、７１…第１の駆動部、７２…第２の駆動部、７３…第３の駆動部、７４…第４の駆動部、８１…第１の部材、８２…第２の部材、８３…第３の部材、８４…第４の部材、１０１…第１の板材、１０２…第２の板材、１１１…第１の移動装置、１１２…第２の移動装置、１２１…マスク部材、１２１ａ…開口、Ｒ…造形領域、Ｓ１…第１の間隔、Ｓ２…第２の間隔、ＳＯ…開口、Ｌ…レーザ光、Ｐ…加工点、Ｇ…窒素ガス。

Claims (12)

1. 第１の方向に向く加工領域の少なくとも一部を覆い、前記第１の方向と交差する第２の方向に沿って移動可能な第１のマスクと、
   前記加工領域の少なくとも一部を覆い、前記第２の方向に沿って移動可能であり、前記第２の方向に前記第１のマスクから離間し、前記第１のマスクとの間に第１の間隔を形成する、第２のマスクと、
   前記第１のマスク及び前記第２のマスクから離間した位置に設けられ、前記第１の間隔を通して前記加工領域にエネルギー線を照射可能であり、前記エネルギー線が照射される位置を変更可能である照射部と、
   前記エネルギー線が照射される位置の前記第２の方向に沿った移動に応じて、前記照射部に対し前記第１のマスク及び前記第２のマスクを移動させる第１の移動部と、
   を具備する加工装置。
2. 前記第１のマスクは、それぞれ前記第２の方向に延びるとともに前記第２の方向に沿って移動可能である複数の第１の部材を有し、
   前記第２のマスクは、それぞれ前記第２の方向に延びるとともに前記第２の方向に沿って移動可能である複数の第２の部材を有し、
   前記第１の移動部は、前記エネルギー線が照射される位置の前記第２の方向に沿った移動に応じて前記照射部に対し前記複数の第１の部材をそれぞれ移動させる複数の第１の駆動部と、前記エネルギー線が照射される位置の前記第２の方向に沿った移動に応じて前記照射部に対し前記複数の第２の部材をそれぞれ移動させる複数の第２の駆動部と、を有する、
   請求項１の加工装置。
3. 前記複数の第１の部材は、前記第１の方向と交差し且つ前記第２の方向と交差する第３の方向に並べられ、
   隣り合う前記第１の部材の間の隙間は、前記第１の方向と斜めに交差する方向に延びる、
   請求項２の加工装置。
4. 前記加工領域の少なくとも一部を覆い、前記第１の方向と交差し且つ前記第２の方向と交差する第４の方向に沿って移動可能な第３のマスクと、
   前記加工領域の少なくとも一部を覆い、前記第４の方向に沿って移動可能であり、前記第４の方向に前記第３のマスクから離間し、前記第１の方向に前記第１の間隔の一部と重なる第２の間隔を前記第３のマスクとの間に形成する、第４のマスクと、
   前記エネルギー線が照射される位置の前記第４の方向に沿った移動に応じて、前記照射部に対し前記第３のマスク及び前記第４のマスクを移動させる第２の移動部と、
   をさらに具備し、
   前記照射部は、前記第１の間隔と前記第２の間隔とを通して前記加工領域にエネルギー線を照射可能である、
   請求項１乃至請求項３のいずれか一つの加工装置。
5. 前記第３のマスクは、それぞれ前記第４の方向に延びるとともに前記第４の方向に沿って移動可能である複数の第３の部材を有し、
   前記第４のマスクは、それぞれ前記第４の方向に延びるとともに前記第４の方向に沿って移動可能である複数の第４の部材を有し、
   前記第２の移動部は、前記エネルギー線が照射される位置の前記第４の方向に沿った移動に応じて前記照射部に対し前記複数の第３の部材をそれぞれ移動させる複数の第３の駆動部と、前記エネルギー線が照射される位置の前記第４の方向に沿った移動に応じて前記照射部に対し前記複数の第４の部材をそれぞれ移動させる複数の第４の駆動部と、を有する、
   請求項４の加工装置。
6. 前記第１のマスク及び前記加工領域の間と、前記第２のマスク及び前記加工領域の間と、に不活性ガスを供給する供給部、をさらに具備する請求項１乃至請求項５のいずれか一つの加工装置。
7. 前記第２の方向に沿った、前記第２の方向に移動する前記エネルギー線が照射される位置と、前記エネルギー線の移動方向後方に位置する前記第１のマスクの端部との間の距離は、前記第２の方向に沿った、前記第２の方向に移動する前記エネルギー線が照射される位置と、前記エネルギー線の移動方向前方に位置する前記第２のマスクの端部との間の距離よりも短い、請求項１乃至請求項６のいずれか一つの加工装置。
8. 前記第２の方向に沿った、前記第２の方向に移動する前記エネルギー線が照射される位置と、前記エネルギー線の移動方向後方に位置する前記第１のマスクの端部との間の距離は、前記第２の方向に沿った、前記第２の方向に移動する前記エネルギー線が照射される位置と、前記エネルギー線の移動方向前方に位置する前記第２のマスクの端部との間の距離よりも長い、請求項１乃至請求項６のいずれか一つの加工装置。
9. 前記加工領域は、粉末状の材料によって形成され、
   前記第１の移動部は、前記第１のマスク及び前記第２のマスクを、２ｍ／ｓ以下で移動させる、
   請求項１乃至請求項８のいずれか一つの加工装置。
10. 第１の方向に向く加工領域を覆い、前記加工領域を露出させる開口が形成され、前記開口が形成された位置を前記第１の方向と交差する第２の方向と、前記第１の方向と交差し且つ前記第２の方向と交差する第３の方向と、の少なくとも一方に移動させるマスクと、
    前記マスクから離間した位置に設けられ、前記開口を通して前記加工領域にエネルギー線を照射可能であり、前記エネルギー線が照射される位置を変更可能である照射部と、
    を具備する加工装置。
11. 第１の方向に向く加工領域の少なくとも一部を覆い、前記第１の方向に延びる開口を形成する、少なくとも一つのマスク部材と、
    前記マスク部材から離間した位置に設けられ、前記開口を通して前記加工領域にエネルギー線を照射可能であり、前記エネルギー線が照射される位置を変更可能である照射部と、
    前記マスク部材を前記照射部に対して、前記第１の方向と交差する第２の方向と、前記第１の方向と交差し且つ前記第２の方向と交差する第３の方向と、の少なくとも一方に移動させる移動部と、
    を具備する加工装置。
12. 請求項１乃至請求項１１のいずれか一つの加工装置と、
    前記加工領域を形成する粉末状の材料の層を形成する積層装置と、
    を具備する積層造形装置。

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