WO2024048234A1

WO2024048234A1 - 三次元造形装置及び予熱装置

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Publication number: WO2024048234A1
Application number: PCT/JP2023/029156
Authority: WO
Inventors: 健太塩沼
Original assignee: 株式会社Ihi
Priority date: 2022-08-31
Filing date: 2023-08-09
Publication date: 2024-03-07

Abstract

造形装置は、テーブルと、造形物を形成する形成部と、形成部の動作を制御するコントローラと、を備える。テーブルは、回転方向に回転する。形成部は、粉末床を形成するフィーダと、粉末床における複数の領域のそれぞれを異なる温度で予熱可能なヒータと、予熱された粉末床にエネルギビームを照射するビーム源と、を有する。コントローラは、粉末床を複数の小領域に分割する領域分割部と、ビーム源によりエネルギビームが照射される照射予定部分を含む小領域を第１領域として設定し、第１領域として設定されていない他の小領域のうち少なくとも一つの小領域を第２領域として設定する領域設定部と、第１領域と第２領域とが互いに異なる温度で予熱されるように、ヒータの出力を制御するヒータ制御部と、を含む。

Description

三次元造形装置及び予熱装置

　本開示は、三次元造形装置及び予熱装置に関する。

　特許文献１は、三次元造形装置に関する技術を開示する。特許文献１に開示された三次元造形装置は、テーブルの上に粉末材料を供給し、テーブル上に供給された粉末材料を予熱し、予熱した粉末材料にエネルギビームを照射して三次元の造形物を造形する。

特開２０２０－８４２１８号公報

　上述したような三次元造形装置では、粉末材料により形成された粉末床の全体が均一な温度で予熱される。この場合、例えば、粉末床における造形物を構成しない領域にも予熱により仮焼結体が生じるため、仮焼結体の除去に時間を要し、連続した造形物の造形処理を円滑に継続し難いことがある。

　本開示は、効率良く造形処理を行うことができる三次元造形装置及び予熱装置を説明する。

　本開示の一態様に係る三次元造形装置は、粉末材料が供給される主面を有するテーブルと、主面と向かい合うように配置され、粉末材料から形成された複数の造形部分を積層させて造形物を形成する形成部と、形成部の動作を制御するコントローラと、を備える。テーブルは、形成部に対して回転軸線を中心として所定の回転方向に相対的に回転する。形成部は、主面に粉末材料を供給することにより粉末床を形成する供給部と、回転方向において供給部よりも下流に配置され、粉末床における複数の領域のそれぞれを異なる温度で予熱可能な予熱部と、回転方向において予熱部よりも下流に配置され、予熱された粉末床の少なくとも一部にエネルギビームを照射する照射部と、を有する。コントローラは、粉末床を複数の小領域に分割する領域分割部と、複数の小領域のうち、照射部によりエネルギビームが照射される照射予定部分を含む小領域を第１領域として設定し、第１領域として設定されていない他の小領域のうち少なくとも一つの小領域を第２領域として設定する領域設定部と、第１領域と第２領域とが互いに異なる温度で予熱されるように、予熱部の出力を制御する予熱制御部と、を含む。

　本開示に係る三次元造形装置及び予熱装置によれば、効率良く造形処理を行うことができる。

図１は、第１実施形態に係る造形装置の断面を示す図である。図２は、図１に示される造形装置が備える形成部を示す図である。図３は、図１に示される造形装置が備えるコントローラを示すブロック図である。図４は、図１に示される造形装置によって予熱される粉末床を示す図である。図５は、第１変形例に係る粉末床の予熱処理によって予熱される粉末床を示す図である。図６は、第１変形例に係る粉末床の予熱処理によって予熱される粉末床を示す図である。図７は、第２変形例に係る粉末床の予熱処理によって予熱される粉末床を示す図である。図８は、第２実施形態に係る造形装置によって予熱される粉末床を示す図である。図９は、第３実施形態に係る造形装置によって予熱される粉末床を示す図である。

　この三次元造形装置では、領域分割部が粉末床を複数の小領域に分割し、領域設定部が、複数の小領域のうち、照射部によりエネルギビームが照射される照射予定部分を含む小領域を第１領域として設定し、第１領域として設定されていない他の小領域のうち少なくとも一つの小領域を第２領域として設定し、予熱制御部が第１領域と第２領域とが互いに異なる温度で予熱されるように、予熱部の出力を制御する。これにより、三次元造形装置は、例えば、エネルギビームが照射される照射予定部分を含む小領域を第１領域として設定し、照射予定部分を含まない小領域を第２領域として設定し、第２領域を第１領域よりも低い温度で予熱することができる。すなわち、三次元造形装置は、エネルギビームが照射される領域（造形物を構成する粉末材料）を高い温度で予熱する場合であっても、粉末床におけるエネルギビームが照射されない領域（造形物を構成しない粉末材料）を低い温度で予熱することができる。そのため、造形物を構成しない粉末材料に仮焼結体が生じ難く、仮焼結体の除去時間を削減することができる。よって、この三次元造形装置によれば、効率良く造形処理を行うことができる。

　上記の三次元造形装置の予熱制御部は、第１領域が第２領域よりも高い温度で予熱されるように、予熱部の出力を制御してもよい。この構成によれば、粉末床におけるエネルギビームが照射される照射予定部分をより確実に予熱することができる。

　上記の三次元造形装置の予熱制御部は、第１領域が粉末材料の仮焼結温度以上の温度で予熱され、第２領域が仮焼結温度よりも低い温度で予熱されるように、予熱部の出力を制御してもよい。この構成によれば、粉末床におけるエネルギビームが照射される領域（造形物を構成する粉末材料）をより確実に予熱することができると共に、エネルギビームが照射されない領域（造形物を構成しない粉末材料）に仮焼結体が生じることをより確実に抑制することができる。

　上記の三次元造形装置の領域分割部は、回転軸線を中心とする円の径方向において、粉末床を複数の小領域に分割してもよい。この構成によれば、回転軸線を中心とする円の径方向において、エネルギビームが照射される領域とエネルギビームが照射されない領域とが並んで位置している場合に、例えば、エネルギビームが照射される領域（造形物を構成する粉末材料）を粉末材料の仮焼結温度以上の温度で予熱し、エネルギビームが照射されない領域（造形物を構成しない粉末材料）を仮焼結温度よりも低い温度で予熱することができる。したがって、造形物を構成する粉末材料をより確実に予熱することができると共に、造形物を構成しない粉末材料に仮焼結体が生じることをより確実に抑制することができる。

　上記の三次元造形装置の領域分割部は、回転軸線を中心とする回転方向において、粉末床を複数の小領域に分割してもよい。この構成によれば、回転軸線を中心とする回転方向において、エネルギビームが照射される領域とエネルギビームが照射されない領域とが並んで位置している場合に、例えば、エネルギビームが照射される領域（造形物を構成する粉末材料）を粉末材料の仮焼結温度以上の温度で予熱し、エネルギビームが照射されない領域（造形物を構成しない粉末材料）を仮焼結温度よりも低い温度で予熱することができる。したがって、造形物を構成する粉末材料をより確実に予熱することができると共に、造形物を構成しない粉末材料に仮焼結体が生じることをより確実に抑制することができる。

　上記の三次元造形装置の予熱部は、回転軸線を中心とする円の径方向に並んだ複数の分割予熱部を有し、予熱制御部は、テーブルが一回転する間、分割予熱部の出力を一定に維持してもよい。この構成によれば、予熱部による予熱処理が単純なものとなるため、予熱部及びコントローラの処理負担が軽減される。

　上記の三次元造形装置の予熱制御部は、テーブルが一回転する間、予熱部の出力を変動させてもよい。この構成によれば、回転軸線を中心とする回転方向に第１領域と第２領域とが並んでいる場合に、第１領域及び第２領域のそれぞれを好適な温度で予熱することができる。

　複数の造形部分は、第１造形部分と、第１造形部分上に形成される第２造形部分とを含み、領域設定部は、第１造形部分に対応する粉末床における複数の小領域のうち、第２造形部分に対応する粉末床の照射予定部分に重畳する部分を含む小領域を第１領域として設定してもよい。この構成によれば、例えば、第１造形部分に対応する粉末床の予熱を行う際に、第２造形部分に対応する粉末床の照射予定部分に重畳する部分を含む小領域を高い温度で予熱することができる。これにより、第２造形部分に対応する粉末床の予熱を行う際に、第２造形部分に対応する粉末床の照射予定部分を所望の温度までより確実に昇温させることができる。

　上記の三次元造形装置は、粉末床の温度を検出する温度検出部を備え、予熱制御部は、温度検出部による検出結果に基づいて、予熱部の出力を制御してもよい。この構成によれば、粉末床を所望の温度までより確実に昇温させることができる。

　上記の三次元造形装置の予熱部は、粉末床を挟んで主面と向かい合うように配置されていてもよい。この構成によれば、粉末床の予熱をより確実に行うことができる。

　本開示の一態様に係る予熱装置は、エネルギビームが照射されることにより焼結又は溶融して造形物となる粉末材料を予熱する予熱装置であって、テーブルの主面に供給された粉末材料により形成された粉末床における複数の領域のそれぞれを異なる温度で予熱可能な予熱部と、予熱部の出力を制御するコントローラと、を備え、コントローラは、粉末床を複数の小領域に分割する領域分割部と、複数の小領域のうち、エネルギビームが照射される照射予定部分を含む小領域を第１領域として設定し、第１領域として設定されていない他の小領域のうち少なくとも一つの小領域を第２領域として設定する領域設定部と、第１領域と第２領域とが互いに異なる温度で予熱されるように、予熱部の出力を制御する予熱制御部と、を有する。

　この予熱装置は、上記三次元造形装置と同様の予熱部及びコントローラを備える。これにより、予熱装置は、例えば、エネルギビームが照射される照射予定部分を含む小領域を第１領域として設定し、照射予定部分を含まない小領域を第２領域として設定し、第２領域を第１領域よりも低い温度で予熱することができる。すなわち、予熱装置は、エネルギビームが照射される領域（造形物を構成する粉末材料）を高い温度で予熱する場合であっても、粉末床におけるエネルギビームが照射されない領域（造形物を構成しない粉末材料）を低い温度で予熱することができる。そのため、造形物を構成しない粉末材料に仮焼結体が生じ難く、仮焼結体の除去時間を削減することができる。よって、この予熱装置によれば、効率良く造形処理を行うことができる。

　以下、添付図面を参照しながら本開示を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

［第１実施形態］
　図１に示される造形装置１は、粉末材料２から三次元の造形物２Ｓを形成する三次元造形装置である。造形装置１は、いわゆる３Ｄプリンタである。粉末材料２は、例えば、金属の粉末である。粉末材料２は、例えば、チタン系金属粉末、インコネル粉末、アルミニウム粉末である。粉末材料２は、金属粉末に限定されない。粉末材料２は、例えば、樹脂粉末、ＣＦＲＰ（Carbon　Fiber　Reinforced　Plastics）等の炭素繊維と樹脂とを含む粉末であってもよい。粉末材料２は、導電性を有するその他の粉末であってもよい。粉末材料２は、導電性を有するものには限定されない。例えば、エネルギビームとしてレーザを用いる場合には、粉末材料２は導電性を有しなくてもよい。

　造形物２Ｓは、粉末材料２に電子ビームが照射されることにより形成される。具体的には、造形装置１が粉末材料２に対して電子ビームを照射する。電子ビームの照射によって粉末材料２の温度が昇温する。昇温した粉末材料２は、焼結又は溶融する。電子ビームの照射が終了すると、粉末材料２の温度が低下する。その結果、粉末材料２は凝固する。造形装置１は、凝固した粉末材料２（以下「造形部分」という）上に新たな粉末材料２を塗布した後に、塗布した粉末材料２に電子ビームを照射して新たな造形部分を形成する。このように、造形装置１は、粉末材料２の塗布及び電子ビームの照射を繰り返し実行することにより、複数の造形部分を積層させて造形物２Ｓを形成する。換言すると、造形物２Ｓは、積層された複数の造形部分から形成される。この例では、造形装置１は、回転するテーブル３上に塗布された粉末材料２に電子ビームを照射して造形を行う。

　造形装置１は、テーブル３と、形成部４と、コントローラ５と、駆動部６と、ハウジング７と、温度検出部８と、を備えている。テーブル３は、互いに対向する一対の主面３ａ，３ｂを有する。テーブル３は、円形板状を呈している。主面３ａは、平坦な面である。主面３ａには、粉末材料２及び造形物２Ｓが載置される。テーブル３は、後述する駆動部６により、回転軸線Ｃを中心として所定の回転方向に回転する。さらに、テーブル３は、回転軸線Ｃに沿って昇降する。この例では、回転軸線Ｃは、鉛直方向に沿っている。回転軸線Ｃは、主面３ａに直交している。以下の説明において、「上方」及び「下方」との言葉は、回転軸線Ｃが鉛直方向に沿った状態を基準として用いられる。例えば、「Ａ部材がＢ部材の上方に配置されている」とは、Ａ部材がＢ部材よりも地面から離れて配置されていることを意味し、「Ａ部材がＢ部材の下方に配置されている」とは、Ａ部材がＢ部材よりも地面の近くに配置されていることを意味する。

　テーブル３の周囲には、造形タンク３１が配置されている。造形タンク３１は、テーブル３の主面３ａ上に粉末材料２を保持するための容器である。造形タンク３１は、壁部３１ａを有している。壁部３１ａは、回転軸線Ｃに沿う方向からみて、テーブル３の外縁に沿うように形成されている。壁部３１ａは、粉末材料２を主面３ａ上に保持する。

　形成部４は、テーブル３の上方に配置されている。形成部４は、粉末材料２を挟んでテーブル３の主面３ａと向かい合うように配置されている。「形成部４が主面３ａと向かい合う」とは、回転軸線Ｃに沿う方向から見て、形成部４の少なくとも一部が主面３ａに重なっていることをいう。形成部４は、粉末材料２を処理して造形物２Ｓを形成する。形成部４は、フィーダ４１と、ヒータ４２と、ビーム源４３と、を有している。フィーダ４１は、テーブル３の主面３ａに粉末材料２を供給する。ヒータ４２は、供給された粉末材料２を予熱する。ビーム源４３は、予熱された粉末材料２に電子ビームを照射して造形部分を形成する。フィーダ４１、ヒータ４２及びビーム源４３は、コントローラ５に電気的に接続されている。

　コントローラ５は、造形装置１の制御を行う。例えば、コントローラ５の制御に基づいて、形成部４がテーブル３上に造形物２Ｓを形成すると共に、駆動部６がテーブル３を回転及び昇降させる。

　駆動部６は、テーブル３を回転させる回転ユニット６１と、テーブル３を昇降させる昇降ユニット６２とを有している。回転ユニット６１及び昇降ユニット６２は、コントローラ５に電気的に接続されている。回転ユニット６１は、軸部６１ａと、図示しないモータ等のアクチュエータとを有している。軸部６１ａは、テーブル３の主面３ａと直交する方向に延在している。軸部６１ａの一端はテーブル３の主面３ｂに接続されている。駆動部６が有するアクチュエータは、軸部６１ａを、回転軸線Ｃを中心として所定の回転方向に回転させる。これにより、軸部６１ａに接続されたテーブル３が、形成部４に対して回転軸線Ｃを中心として所定の回転方向に回転する。この例では、テーブル３は、主面３ａ上から見た場合に時計回りに回転する。昇降ユニット６２は、図示しないモータ等のアクチュエータを有している。昇降ユニット６２が有するアクチュエータは、軸部６１ａを回転軸線Ｃに沿って昇降させる。これにより、軸部６１ａに接続されたテーブル３が、形成部４に対して回転軸線Ｃに沿って昇降する。すなわち、昇降ユニット６２は、テーブル３を回転軸線Ｃに沿って形成部４に近づく方向及び形成部４から離れる方向に移動させる。

　ハウジング７は、造形物２Ｓを形成するための造形空間Ｓを画定する。ハウジング７は、粉末材料２及び造形物２Ｓが載置されたテーブル３及び形成部４を収容している。造形空間Ｓは、形成部４による造形物２Ｓの形成を行うための減圧可能な気密空間である。ハウジング７の壁部７１ａには、窓部７１が形成されている。窓部７１は、造形装置１の外部から造形空間Ｓ内の温度を検出可能な窓である。窓部７１は、例えばガラス等によって形成されている。

　温度検出部８は、窓部７１を介して粉末材料２の温度を検出する。温度検出部８は、例えば、サーモグラフィ装置又は放射温度計である。温度検出部８は、コントローラ５に電気的に接続されている。温度検出部８は、造形装置１の内部又は外部に設けられたデータベースに検出結果を出力する。温度検出部８の検出結果は、例えば、ヒータ４２の制御に用いられる。

　図２を参照して、形成部４の詳細について説明する。フィーダ４１、ヒータ４２及びビーム源４３は、回転軸線Ｃに沿う方向から見て、テーブル３の主面３ａに重なっている。フィーダ４１、ヒータ４２及びビーム源４３は、テーブル３の回転方向Ｒに沿ってこの順で配置されている。この例では、回転方向Ｒは、主面３ａ上からテーブル３を見た場合における時計回り方向である。ヒータ４２は、回転方向Ｒに沿ってフィーダ４１よりも下流に配置されている。ビーム源４３は回転方向Ｒに沿ってヒータ４２よりも下流に配置されている。

　フィーダ４１は、供給部である。フィーダ４１は、テーブル３の主面３ａ上に粉末材料２を供給することにより粉末床２１を形成する。粉末床２１は、所定の厚みを有する粉末材料２の層である。例えば、フィーダ４１は、図示しない原料タンクと、ならし部とを有している。原料タンクは、粉末材料２を貯留すると共に、主面３ａ上に粉末材料２を供給する。ならし部は、主面３ａ上に供給された粉末材料２の表面をならす。これにより、主面３ａ上に粉末床２１が形成される。フィーダ４１は、ならし部に代えて、ローラー部、棒状部材、又は刷毛部を有していてもよい。フィーダ４１は、主面３ａ上に供給領域４１Ａを形成する。供給領域４１Ａは、フィーダ４１によって粉末材料２が供給される領域である。さらに、供給領域４１Ａは、供給された粉末材料２がならされる領域でもある。供給領域４１Ａの位置は、テーブル３の回転に対して変化しない。すなわち、テーブル３及び供給領域４１Ａをある座標系によって規定したとき、テーブル３は当該座標系に対して回転する。しかし、供給領域４１Ａは当該座標系に対して移動しない。

　ヒータ４２は、予熱部である。ヒータ４２は、フィーダ４１によって形成された粉末床２１を予熱する。ヒータ４２は、テーブル３の主面３ａから上方に離れて配置されている。ヒータ４２がテーブル３の主面３ａから上方に離れて配置されているので、テーブル３の主面３ａとヒータ４２との間には、少なくとも粉末床及び造形途中の造形物２Ｓを配置することができる。ヒータ４２は、コントローラ５と共に予熱装置９を構成する。この例では、ヒータ４２の形状は、回転軸線Ｃに沿う方向から見た場合に扇状である。「粉末床を予熱する」とは、フィーダ４１によって形成された粉末床２１を、ビーム源４３によって電子ビームが照射される前に所定の温度まで加熱する処理である。この加熱処理は、例えば、粉末床２１（粉末材料２）を仮焼結させる処理であってもよい。「仮焼結」とは、粉末材料２同士が拡散現象によって最小点で拡散して接合した状態である。以下、粉末材料２が仮焼結する温度を「仮焼結温度」という。ヒータ４２は、一例として、粉末材料２の仮焼結温度まで加熱する。仮焼結温度は、例えば粉末材料２の融点の半分以上の温度である。これは、焼結の拡散現象が活発になるのが、一般的に融点の半分以上であることに基づく。例えば、粉末材料２がチタンである場合、仮焼結温度は、７００℃以上８００℃以下である。チタン合金の融点は約１５００℃以上１６００℃以下である。粉末材料２がアルミニウムである場合、仮焼結温度は、３００℃である。アルミニウムの融点は約６６０℃である。

　ヒータ４２は、テーブル３の上方に配置される。ヒータ４２は、例えば、放射熱によって粉末材料２を予熱する。ヒータ４２は、例えば、赤外線ヒータであってもよい。ヒータ４２は、主面３ａ上に予熱領域４２Ａを形成する。予熱領域４２Ａは、ヒータ４２によって予熱される領域である。予熱領域４２Ａは、テーブル３の回転に対して位置が変化しない。すなわち、テーブル３及び予熱領域４２Ａをある座標系によって規定したとき、テーブル３は当該座標系に対して回転する。しかし、予熱領域４２Ａは、当該座標系に対して移動しない。

　ヒータ４２は、複数の分割ヒータを有している。複数の分割ヒータは、複数の分割予熱部である。複数の分割ヒータのそれぞれは、回転軸線Ｃを中心とする円の径方向に並ぶ。この例では、ヒータ４２は、四つの第１分割ヒータ４２１、第２分割ヒータ４２２、第３分割ヒータ４２３及び第４分割ヒータ４２４を有している。第１分割ヒータ４２１、第２分割ヒータ４２２、第３分割ヒータ４２３及び第４分割ヒータ４２４は、回転軸線Ｃから外側に向かってこの順に並んでいる。

　第１分割ヒータ４２１は、第１分割ヒータ４２１によって予熱される第１予熱領域４２１Ａを粉末床２１に形成する。第２分割ヒータ４２２は、第２分割ヒータ４２２によって予熱される第２予熱領域４２２Ａを粉末床２１に形成する。第３分割ヒータ４２３は、第３分割ヒータ４２３によって予熱される第３予熱領域４２３Ａを粉末床２１に形成する。第４分割ヒータ４２４は、第４分割ヒータ４２４によって予熱される第４予熱領域４２４Ａを粉末床２１に形成する。

　第１予熱領域４２１Ａ、第２予熱領域４２２Ａ、第３予熱領域４２３Ａ及び第４予熱領域４２４Ａは、回転軸線Ｃから外側に向かってこの順に並んでいる。第１予熱領域４２１Ａ、第２予熱領域４２２Ａ、第３予熱領域４２３Ａ及び第４予熱領域４２４Ａは、予熱領域４２Ａを構成している。以下の説明において、第１分割ヒータ４２１、第２分割ヒータ４２２、第３分割ヒータ４２３及び第４分割ヒータ４２４を互いに区別する必要がない場合には、これらを総称して「分割ヒータ」ということがある。

　各分割ヒータは、コントローラ５（図１参照）に電気的に接続されている。各分割ヒータの出力は、コントローラ５によって独立して制御可能である。例えば、コントローラ５は、第１分割ヒータ４２１及び第４分割ヒータ４２４の出力を、第２分割ヒータ４２２及び第３分割ヒータ４２３の出力よりも低くすることができる。この場合、粉末床２１における第１予熱領域４２１Ａ及び第４予熱領域４２４Ａを通過する領域は、粉末床２１における第２予熱領域４２２Ａ及び第３予熱領域４２３Ａを通過する領域よりも低い温度で予熱される。すなわち、ヒータ４２は、粉末床２１における複数の領域のそれぞれを異なる温度で予熱することができる。一例として、ヒータ４２は、第１予熱領域４２１Ａを通過する領域を粉末材料２の仮焼結温度以上の温度で予熱することができる。また、ヒータ４２は、第４予熱領域４２４Ａを通過する領域を粉末材料２の仮焼結温度以上の温度で予熱することができる。さらに、ヒータ４２は、第２予熱領域４２２Ａを通過する領域を仮焼結温度よりも低い温度で予熱することができる。そのうえ、ヒータ４２は、第３予熱領域４２３Ａを通過する領域を仮焼結温度よりも低い温度で予熱することができる。

　ビーム源４３は、照射部である。ビーム源４３は、電子ビームを粉末床２１に照射する。ビーム源４３は、例えば電子銃である。ビーム源４３は、カソードとアノードとの間に生じる電位差に応じた電子ビームを発生する。そして、ビーム源４３は、電界調整により電子ビームを収束させ、その電子ビームを粉末床２１に照射する。ビーム源４３は、主面３ａ上に照射領域４３Ａを形成する。照射領域４３Ａは、ビーム源４３によって電子ビームを照射可能な領域である。照射領域４３Ａは、テーブル３の回転に対して位置が変化しない。すなわち、テーブル３及び照射領域４３Ａをある座標系によって規定したとき、テーブル３は当該座標系に対して回転する。しかし、照射領域４３Ａは、当該座標系に対して移動しない。

　ビーム源４３は、照射領域４３Ａ内の所望の走査ラインに沿って電子ビームを照射する。図２に示される例では、粉末床２１において電子ビームが照射される照射予定部分Ｐがハッチングにより示されている。図２に示されるように、電子ビームが照射される部分の形状は、照射領域４３Ａの形状と一致していなくてもよい。ビーム源４３は、テーブル３の回転によって照射予定部分Ｐが照射領域４３Ａを通過する際に、照射予定部分Ｐに対して電子ビームを照射する。粉末床２１における電子ビームが照射された部分は、ヒータ４２によって予熱された後の温度よりも高い温度まで昇温する。具体的には、粉末材料２の焼結温度又は融解温度まで昇温される。粉末床２１における電子ビームが照射された部分は、焼結又は溶融する。電子ビームの照射が終了すると、電子ビームが照射された部分の温度が低下するので、当該部分が凝固する。電子ビームの照射が終了するときとは、照射領域４３Ａを通過し終えるときであるとも言える。凝固した部分は、造形物２Ｓを構成する造形部分となる。

　上述したように、供給領域４１Ａ、予熱領域４２Ａ及び照射領域４３Ａは、テーブル３の回転に対して位置が変化しない。そのため、テーブル３において、ある点を仮定したとき、当該点は、テーブル３の回転に伴って、供給領域４１Ａ、予熱領域４２Ａ及び照射領域４３Ａの順に通過する。すなわち、フィーダ４１、ヒータ４２及びビーム源４３をテーブル３の回転方向Ｒに沿って配置し、テーブル３を回転させることにより、テーブル３の主面３ａ上において、粉末床２１の形成処理、粉末床２１の予熱処理、及び電子ビームの照射処理をこの順で実行することができる。造形装置１は、ある粉末床２１において造形部分を形成した後に、当該粉末床２１上に更に粉末材料２を塗布することによって、新たな粉末床２１を形成する。そして、造形装置１は、新たに形成した粉末床２１を予熱した後、電子ビームを照射することによって造形部分を形成する。このように、造形装置１は、テーブル３を回転させながら粉末床２１の形成処理、粉末床２１の予熱処理、及び電子ビームの照射処理を繰り返し実行する。その結果、複数の造形部分を積層させた造形物２Ｓ（図１参照）が形成される。テーブル３は、造形物２Ｓの造形が進むに連れて降下する。すなわち、回転ユニット６１はテーブル３を回転させる。この回転と並行して、昇降ユニット６２はテーブル３を降下させる。

　図３は、コントローラ５を示すブロック図である。コントローラ５は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit)、ＲＯＭ(Read　Only　Memory)、及びＲＡＭ(Random　Access　Memory)等のハードウェアと、ＲＯＭに記憶されたプログラム等のソフトウェアとから構成されたコンピュータである。コントローラ５は、例えば、入力信号回路、出力信号回路又は電源回路を含んでいる。コントローラ５は、例えば、演算部及びメモリを含んでいる。メモリは、各種制御に必要なデータを保存することができる。

　コントローラ５は、フィーダ制御部５１、ヒータ制御部５２、ビーム制御部５３、回転制御部５４、昇降制御部５５、領域分割部５６、データ取得部５７及び領域設定部５８を有している。

　フィーダ制御部５１は、テーブル３の主面３ａ上に粉末材料２を供給することによって粉末床２１を形成するために、フィーダ４１を制御する。すなわち、フィーダ制御部５１は供給制御部として機能する。フィーダ制御部５１は、例えば、粉末材料２を主面３ａ上に供給するタイミング、粉末材料２の供給量、ならし部であるリコータの動作等を制御してもよい。フィーダ制御部５１は、フィーダ４１を制御するための制御信号をフィーダ４１に出力する。フィーダ４１は、フィーダ制御部５１から受け取った制御信号に基づいて動作する。

　ヒータ制御部５２は、テーブル３の主面３ａ上に形成された粉末床２１を予熱するために、ヒータ４２を制御する。すなわち、ヒータ制御部５２は予熱制御部として機能する。ヒータ制御部５２は、ヒータ４２が有する第１分割ヒータ４２１、第２分割ヒータ４２２、第３分割ヒータ４２３及び第４分割ヒータ４２４それぞれの出力を制御可能である。ヒータ４２（各分割ヒータ）の出力の制御には、出力の大きさに関する制御を含む。さらに、ヒータ４２（各分割ヒータ）の出力の制御には、ヒータ４２（各分割ヒータ）のオン及びオフに関する制御も含む。ヒータ制御部５２は、後述する領域設定部５８から受け取った設定情報に基づいてヒータ４２の出力を制御する。設定情報に基づくヒータ４２の制御処理の詳細については図４を参照して後述する。また、ヒータ制御部５２は、例えば、粉末材料２の材質、粉末材料２の種類、テーブル３の回転速度に基づいて、ヒータ４２の制御を行ってもよい。さらに、ヒータ制御部５２は、例えば、後述するデータ取得部５７から受け取った粉末床２１の温度データＤＴに基づいて、ヒータ４２の制御を行ってもよい。ヒータ制御部５２は、ヒータ４２を制御するための制御信号をヒータ４２に出力する。ヒータ４２は、ヒータ制御部５２から受け取った制御信号に基づいて動作する。

　ビーム制御部５３は、粉末材料２を焼結又は溶融させる電子ビームを粉末床２１に対して照射するために、ビーム源４３を制御する。すなわち、ビーム制御部５３は照射制御部として機能する。ビーム制御部５３は、例えば、電子ビームの照射位置、照射の開始、照射の停止、照射時間等を制御する。ビーム制御部５３は、ビーム源４３を制御するための制御信号をビーム源４３に出力する。ビーム源４３は、ビーム制御部５３から受け取った制御信号に基づいて動作する。

　回転制御部５４は、テーブル３を回転させるために、回転ユニット６１を制御する。回転制御部５４は、例えば、テーブル３の回転速度等を制御する。回転制御部５４は、回転ユニット６１を制御するための制御信号を回転ユニット６１に出力する。回転ユニット６１は、回転制御部５４から受け取った制御信号に基づいて動作する。

　昇降制御部５５は、テーブル３を昇降させるために、昇降ユニット６２を制御する。昇降制御部５５は、例えば、テーブル３の降下速度等を制御する。昇降制御部５５は、昇降ユニット６２を制御するための制御信号を昇降ユニット６２に出力する。昇降ユニット６２は、昇降制御部５５から受け取った制御信号に基づいて動作する。

　領域分割部５６は、テーブル３の主面３ａ上に形成された粉末床２１を複数の小領域に分割する。「粉末床２１を複数の小領域に分割する」とは、粉末床２１を物理的に分割することではなく、粉末床２１において複数の小領域を設定することをいう。換言すると、「粉末床２１を複数の小領域に分割する」とは、粉末床２１におけるある領域と他の領域とを区別することをいう。一例として、領域分割部５６は、複数の分割ヒータのそれぞれによって予熱される複数の領域を、複数の小領域として分割する。粉末床２１の領域分割処理の詳細については図４を参照して後述する。領域分割部５６は、分割した各小領域の形状及び位置を示す情報を後述する領域設定部５８に出力する。

　データ取得部５７は、造形装置１の内部又は外部に設けられたデータベースＤＢから温度データＤＴ及びスライスデータＤＳを取得する。温度データＤＴは、温度検出部８によって検出された粉末床２１の温度を示す。温度データＤＴは、例えば、ヒータ４２によって予熱される前の粉末床２１の温度、又はヒータ４２によって予熱された後の粉末床２１の温度であってもよい。データ取得部５７は、取得した温度データＤＴをヒータ制御部５２に出力する。

　スライスデータＤＳは、造形物２Ｓの断面の形状を示すデータである。換言すると、スライスデータＤＳは、造形物２Ｓを構成する各造形部分の形状を示すデータである。スライスデータＤＳは、例えば、造形物２Ｓの三次元ＣＡＤ（Computer-Aided　Design）データに基づいて生成される。造形物２Ｓを構成する造形部分の数（層数）に応じた数のスライスデータＤＳが生成される。スライスデータＤＳは、データベースＤＢに格納されている。データ取得部５７は、取得したスライスデータＤＳを領域設定部５８及びビーム制御部５３に出力する。

　領域設定部５８は、領域分割部５６によって分割された複数の小領域のうち、照射予定部分Ｐを含む小領域を第１領域として設定する。さらに、領域設定部５８は、領域分割部５６によって分割された複数の小領域のうち、第１領域Ａ１として設定されていない他の小領域のうち少なくとも一つの小領域を第２領域Ａ２として設定する。まず、領域設定部５８は、スライスデータＤＳに基づいて、粉末床２１における照射予定部分Ｐの形状及び位置を特定する。上述したとおり、粉末床２１における電子ビームが照射された部分は造形部分となる。そのため、照射予定部分Ｐの形状及び位置は、スライスデータＤＳが示す造形部分の形状及び位置と一致している。したがって、領域設定部５８は、スライスデータＤＳに基づいて粉末床２１における照射予定部分Ｐの形状及び位置を特定することができる。領域設定部５８は、特定した照射予定部分Ｐの形状及び位置に基づいて、照射予定部分Ｐを含む小領域を第１領域Ａ１として設定する。さらに、領域設定部５８は、第１領域Ａ１として設定されていない他の小領域のうち少なくとも一つの小領域を第２領域Ａ２として設定する。なお、「照射予定部分Ｐを含む小領域を第１領域として設定する」とは、少なくとも領域分割部５６によって分割された複数の小領域のうち照射予定部分Ｐを含む小領域を第１領域Ａ１として設定することである。つまり、領域設定部５８は、照射予定部分Ｐを含む小領域を第１領域Ａ１として設定する。領域設定部５８は、各小領域が第１領域及び第２領域のいずれに設定されているかを示す設定情報をヒータ制御部５２に出力する。

　図４を参照して、造形装置１による粉末床２１の予熱処理の一例を説明する。まず、領域分割部５６は、テーブル３の主面３ａ上に形成された粉末床２１を複数の小領域に分割する。図４に示される例では、領域分割部５６は、回転軸線Ｃを中心とする円の径方向において、粉末床２１を四つの小領域２１１，２１２，２１３，２１４に分割する。小領域２１１は、回転軸線Ｃを中心とする円形状の領域である。小領域２１２、小領域２１３及び小領域２１４は、回転軸線Ｃを中心とする複数の環状領域である。小領域２１１、小領域２１２、小領域２１３及び小領域２１４は、回転軸線Ｃから外側に向かってこの順に位置している。小領域２１１の外径は小領域２１２の内径に一致する。小領域２１２の外径は小領域２１３の内径に一致する。小領域２１３の外径は小領域２１４の内径に一致している。

　四つの小領域２１１，２１２，２１３，２１４は、対応する分割ヒータによってそれぞれ予熱される。具体的には、小領域２１１は第１分割ヒータ４２１によって予熱される。小領域２１２は第２分割ヒータ４２２によって予熱される。小領域２１３は第３分割ヒータ４２３によって予熱される。小領域２１４は第４分割ヒータ４２４によって予熱される。すなわち、テーブル３の回転によって、小領域２１１は第１予熱領域４２１Ａを通過する。小領域２１２は第２予熱領域４２２Ａを通過する。小領域２１３は第３予熱領域４２３Ａを通過する。小領域２１４は第４予熱領域４２４Ａを通過する。領域分割部５６は、分割した各小領域の形状及び位置を示す情報を領域設定部５８に出力する。

　領域設定部５８は、領域分割部５６が分割した四つの小領域２１１，２１２，２１３，２１４のそれぞれを、第１領域Ａ１又は第２領域Ａ２として設定する。図４に示される例では、領域設定部５８は、照射予定部分Ｐを含む小領域を第１領域Ａ１として設定する。領域設定部５８は、照射予定部分Ｐを含まない小領域を第２領域Ａ２として設定する。このとき、領域設定部５８は、データ取得部５７から受け取ったスライスデータＤＳに基づいて、照射予定部分Ｐを特定する。小領域２１２，２１３は照射予定部分Ｐを含んでいる。一方、小領域２１１，２１４は照射予定部分Ｐを含んでいない。そのため、領域設定部５８は、小領域２１２，２１３を第１領域Ａ１として設定する。領域設定部５８は、小領域２１１，２１４を第２領域Ａ２として設定する。領域設定部５８は、各小領域が第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２のいずれに設定されているかを示す設定情報をヒータ制御部５２に出力する。

　ヒータ制御部５２は、領域設定部５８から受け取った設定情報に基づいて、ヒータ４２を制御する。具体的には、粉末床２１における第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とが互いに異なる温度で予熱されるように、ヒータ４２の出力を制御する。図４に示される例では、ヒータ制御部５２は、第１領域Ａ１が第２領域Ａ２よりも高い温度で予熱されるように、ヒータ４２の出力を制御する。換言すると、ヒータ制御部５２は、小領域２１２を予熱する第２分割ヒータ４２２及び小領域２１３を予熱する第３分割ヒータ４２３の出力が、小領域２１１を予熱する第１分割ヒータ４２１及び小領域２１４を予熱する第４分割ヒータ４２４の出力よりも高くなるように、各分割ヒータの出力を制御する。ヒータ制御部５２は、第１領域Ａ１が粉末材料２の仮焼結温度以上の温度で予熱されるように、ヒータ４２（各分割ヒータ）の出力を制御してもよい。ヒータ制御部５２は、第２領域Ａ２が粉末材料２の仮焼結温度よりも低い温度で予熱されるように、ヒータ４２（各分割ヒータ）の出力を制御してもよい。ヒータ制御部５２は、テーブル３が一回転する間、ヒータ４２（各分割ヒータ）の出力を一定に維持する。換言すると、ヒータ制御部５２は、一つのスライスデータＤＳに対応する粉末床２１が予熱される間、ヒータ４２の出力を一定に維持する。

　ヒータ制御部５２は、データ取得部５７から受け取った温度データＤＴに基づいて、ヒータ４２の出力を制御してもよい。この場合、ヒータ制御部５２は、ヒータ４２によって予熱される前の粉末床２１の温度に基づいて、ヒータ４２の出力を制御してもよい。ヒータ制御部５２は、ヒータ４２によって予熱された後の粉末床２１の温度に基づいて、ヒータ４２の出力を制御してもよい。ヒータ制御部５２は、例えば、ヒータ４２によって予熱される前の粉末床２１の温度が想定していた温度よりも高温であるときにはヒータ４２の出力を低くする制御を行ってもよい。ヒータ制御部５２は、予熱される前の粉末床２１の温度が想定していた温度よりも低温であるときにはヒータ４２の出力を高くする制御を行ってもよい。また、ヒータ制御部５２は、予熱された後の粉末床２１の温度が所望の温度よりも高温であるときにはヒータ４２の出力を低くする制御を行ってもよい。ヒータ制御部５２は、予熱された後の粉末床２１の温度が所望の温度よりも低温であるときにはヒータ４２の出力を高くする制御を行ってもよい。

　上述した予熱処理によって予熱された粉末床２１は、テーブル３の回転によって照射領域４３Ａへと移動する。その後、照射予定部分Ｐに対して電子ビームが照射される。ビーム源４３を制御するビーム制御部５３は、スライスデータＤＳに基づいて照射予定部分Ｐを特定し、電子ビームを照射する位置を決定してもよい。

　以下、造形装置１の作用効果について説明する。

　造形装置１では、領域分割部５６が粉末床２１を複数の小領域２１１，２１２，２１３，２１４に分割する。領域設定部５８は、複数の小領域２１１，２１２，２１３，２１４のうち、ビーム源４３により電子ビームが照射される照射予定部分Ｐを含む小領域２１２，２１３を第１領域Ａ１として設定する。領域設定部５８は、第１領域Ａ１として設定されていない他の小領域２１１，２１４を第２領域Ａ２として設定する。換言すると、領域設定部５８は、電子ビームが照射されない小領域を第２領域Ａ２として設定する。ヒータ制御部５２は、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とが互いに異なる温度で予熱されるように、ヒータ４２（各分割ヒータ）の出力を制御する。具体的には、ヒータ制御部５２は、第１領域Ａ１が第２領域Ａ２よりも高い温度で予熱されるように、ヒータ４２の出力を制御する。これにより、造形装置１は、電子ビームが照射される領域を高い温度で予熱する場合であっても、粉末床２１における電子ビームが照射されない領域を低い温度で予熱することができる。換言すると、造形装置１は、造形物２Ｓを構成する粉末材料２を高い温度で予熱する場合であっても、造形物２Ｓを構成しない粉末材料２を低い温度で予熱することができる。そのため、造形物２Ｓを構成しない粉末材料２に仮焼結体が生じ難くなるので、仮焼結体を除去する時間を削減することができる。よって、この造形装置１によれば、効率良く造形処理を行うことができる。

　さらに、造形物２Ｓを構成しない粉末材料２を低い温度で予熱することにより当該粉末材料２の酸化を抑制することができる。そのため、造形物２Ｓを構成しない粉末材料２を他の造形物の造形処理に再利用することができる。すなわち、粉末材料２の再利用可能な回数を増やすことができる。上述した造形装置１の作用効果は、粉末床２１に対して微小な造形物２Ｓを形成する場合に特に有利である。

　造形装置１のヒータ制御部５２は、第１領域Ａ１が粉末材料２の仮焼結温度以上の温度で予熱されるように、ヒータ４２の出力を制御する。さらに、ヒータ制御部５２は、第２領域Ａ２が仮焼結温度よりも低い温度で予熱されるように、ヒータ４２の出力を制御する。この構成によれば、粉末床２１における電子ビームが照射される領域をより確実に予熱することができる。換言すると、造形物２Ｓを構成する粉末材料２をより確実に予熱することができる。さらに、電子ビームが照射されない領域に仮焼結体が生じることをより確実に抑制することができる。換言すると、造形物２Ｓを構成しない粉末材料２に仮焼結体が生じることをより確実に抑制することができる。

　造形装置１の領域分割部５６は、回転軸線Ｃを中心とする円の径方向において、粉末床２１を複数の小領域２１１，２１２，２１３，２１４に分割する。この構成によれば、回転軸線Ｃを中心とする円の径方向において、電子ビームが照射される領域と電子ビームが照射されない領域とが並んで位置している場合に、例えば、電子ビームが照射される領域を粉末材料２の仮焼結温度以上の温度で予熱すると共に、電子ビームが照射されない領域を仮焼結温度よりも低い温度で予熱することができる。換言すると、造形物２Ｓを構成する粉末材料２を粉末材料２の仮焼結温度以上の温度で予熱すると共に、造形物２Ｓを構成しない粉末材料２を仮焼結温度よりも低い温度で予熱することができる。したがって、造形物２Ｓを構成する粉末材料２をより確実に予熱することができる。さらに、造形物２Ｓを構成しない粉末材料２に仮焼結体が生じることをより確実に抑制することができる。

　造形装置１のヒータ４２は、回転軸線Ｃを中心とする円の径方向に並んだ複数の第１分割ヒータ４２１、第２分割ヒータ４２２、第３分割ヒータ４２３及び第４分割ヒータ４２４を有する。ヒータ制御部５２は、テーブルが一回転する間、第１分割ヒータ４２１、第２分割ヒータ４２２、第３分割ヒータ４２３及び第４分割ヒータ４２４の出力を一定に維持する。この構成によれば、ヒータ４２による予熱処理が単純なものとなる。その結果、ヒータ４２及びコントローラ５の処理負担が軽減される。

　造形装置１は、粉末床２１の温度を検出する温度検出部８を備える。ヒータ制御部５２は、温度検出部８による検出結果である温度データＤＴに基づいて、ヒータ４２の出力を制御する。この構成によれば、粉末床２１を所望の温度までより確実に昇温させることができる。

　造形装置１のヒータ４２は、粉末床２１を挟んでテーブル３の主面３ａと向かい合うように配置されている。この構成によれば、粉末床２１の予熱をより確実に行うことができる。

［第１変形例］
　図５及び図６を参照して、造形装置１による粉末床の予熱処理の第１変形例を説明する。上述したように、造形物２Ｓは、複数の造形部分が積層されることによって形成される。造形物２Ｓを形成する複数の造形部分は、第１造形部分と第２造形部分とを有する。第２造形部分は、第１造形部分の上に形成される。図５は、第１造形部分を形成するための粉末床２１Ａを示している。図６は、第１造形部分の上に形成される第２造形部分を形成するための粉末床２１Ｂを示している。第２造形部分は、第１造形部分が形成された後に連続して形成される。すなわち、造形装置１は、粉末床２１Ａにおいて第１造形部分の形成を行った後に、粉末床２１Ａ上に新たな粉末床２１Ｂを形成する。そして、造形装置１は、粉末床２１Ｂにおいて第２造形部分の形成を行う。

　図５及び図６に示されるように、領域分割部５６は、粉末床２１Ａ，２１Ｂのそれぞれを四つの小領域２１１，２１２，２１３，２１４に分割する。第１変形例の小領域２１１，２１２，２１３，２１４の形状及び位置は、上記第１実施形態（図４参照）と同様である。粉末床２１Ａでは、ビーム源４３が図５に示される照射予定部分Ｐ１に対して電子ビームを照射する。粉末床２１Ｂでは、ビーム源４３が図６に示される照射予定部分Ｐ２に電子ビームを照射する。すなわち、粉末床２１Ａにおける照射予定部分Ｐ１に対応する部分は、第１造形部分である。粉末床２１Ｂにおける照射予定部分Ｐ２に対する部分は、第２造形部分である。第１変形例では、照射予定部分Ｐ１は照射予定部分Ｐ２の形状と異なっている。具体的には、図５に示される粉末床２１Ａにおいて破線で示される部分が照射予定部分Ｐ１に含まれていない。粉末床２１Ａにおいて破線で示される部分は、以下、「重畳部分Ｐ１０」という。

　以上を前提として、粉末床２１Ａの予熱処理について説明する。まず、領域設定部５８は、領域分割部５６が分割した四つの小領域２１１，２１２，２１３，２１４のうち、照射予定部分Ｐ１を含む小領域として設定する。さらに、粉末床２１Ａにおいて粉末床２１Ｂの照射予定部分Ｐ２に重畳する部分を含む小領域も第１領域Ａ１として設定する。粉末床２１Ａにおいて粉末床２１Ｂの照射予定部分Ｐ２に重畳する部分は、照射予定部分Ｐ１及び重畳部分Ｐ１０である。照射予定部分Ｐ１及び重畳部分Ｐ１０は、粉末床２１Ａ，２１Ｂの積層方向（回転軸線Ｃに沿う方向）において、照射予定部分Ｐ２に重畳している。したがって、領域設定部５８は、照射予定部分Ｐ１を含む小領域２１２，２１３に加えて、重畳部分Ｐ１０を含む小領域２１４を第１領域Ａ１として設定する。領域設定部５８は、第１領域Ａ１として設定されていない小領域２１１を第２領域Ａ２として設定する。換言すると、領域設定部５８は、粉末床２１Ａにおいて、照射予定部分Ｐ１を含まず、且つ、粉末床２１Ｂにおける照射予定部分Ｐ２と重畳しない小領域のみを第２領域Ａ２として設定する。領域設定部５８は、粉末床２１Ａにおける各小領域が第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２のいずれに設定されているかを示す設定情報を、ヒータ制御部５２に出力する。

　ヒータ制御部５２は、領域設定部５８から受け取った設定情報に基づいて、ヒータ４２を制御する。具体的には、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とが互いに異なる温度で予熱されるように、ヒータ４２の出力を制御する。第１変形例では、ヒータ制御部５２は、第１領域Ａ１が第２領域Ａ２よりも高い温度で予熱されるように、ヒータ４２の出力を制御する。換言すると、ヒータ制御部５２は、小領域２１２を予熱する第２分割ヒータ４２２と小領域２１３を予熱する第３分割ヒータ４２３と小領域２１４を予熱する第４分割ヒータ４２４の出力が、小領域２１１を予熱する第１分割ヒータ４２１の出力よりも高くなるように、各分割ヒータの出力を制御する。

　ヒータ制御部５２は、第１領域Ａ１が粉末材料２の仮焼結温度以上の温度で予熱されるようにヒータ４２の出力を制御してもよい。さらに、ヒータ制御部５２は、第２領域Ａ２が粉末材料２の仮焼結温度よりも低い温度で予熱されるように、ヒータ４２の出力を制御してもよい。ヒータ４２による予熱処理が終了した後、ビーム源４３は、ヒータ４２によって予熱された粉末床２１Ａの照射予定部分Ｐ１に対して電子ビームを照射する。これにより、第１造形部分が形成される。

　続いて、フィーダ４１は、第２造形部分を形成するために粉末床２１Ａ上に新たに粉末床２１Ｂを形成する（図６参照）。この例では、粉末床２１Ａの小領域２１２，２１３だけでなく小領域２１４も予め高い出力で予熱されている。そのため、形成された粉末床２１Ｂがヒータ４２によって予熱される前に、粉末床２１Ａの小領域２１２，２１３，２１４からの熱によって粉末床２１Ｂの小領域２１２，２１３，２１４の温度が昇温される。

　領域設定部５８は、粉末床２１Ｂにおいて、小領域２１１，２１２，２１３，２１４のそれぞれを第１領域Ａ１又は第２領域Ａ２として設定する。領域設定部５８は、粉末床２１Ａと同様の手法により、粉末床２１Ｂにおいて第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２を設定してもよい。すなわち、第２造形部分上に形成される造形部分を第３造形部分とした場合、領域設定部５８は、四つの小領域２１１，２１２，２１３，２１４のうち、照射予定部分Ｐ２を含む小領域を第１領域Ａ１として設定する。さらに、領域設定部５８は、粉末床２１Ｂにおいて第３造形部分に対応する粉末床の照射予定部分に重畳する部分を含む小領域も第１領域Ａ１として設定してもよい。

　領域設定部５８は、粉末床２１Ｂにおける各小領域が第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２のいずれに設定されているかを示す設定情報を、ヒータ制御部５２に出力する。ヒータ制御部５２は、領域設定部５８から受け取った設定情報に基づいて、ヒータ４２を制御する。ビーム源４３は、ヒータ４２によって予熱された粉末床２１Ｂの照射予定部分Ｐ２に対して電子ビームを照射する。これにより、第１造形部分の上に第２造形部分が形成される。造形装置１は、同様の手法により第２造形部分の上に複数の造形部分を形成することにより、造形物２Ｓを得ることができる。

　第１変形例では、造形物２Ｓを形成する複数の造形部分は、第１造形部分と、第１造形部分上に形成される第２造形部分とを含む。領域設定部５８は、第１造形部分に対応する粉末床２１Ａにおける複数の小領域２１１，２１２，２１３，２１４のうち、第２造形部分に対応する粉末床２１Ｂの照射予定部分Ｐ２に重畳する照射予定部分Ｐ１を第１領域Ａ１として設定する。さらに、領域設定部５８は、第１造形部分に対応する粉末床２１Ａにおける複数の小領域２１１，２１２，２１３，２１４のうち、重畳部分Ｐ１０を含む小領域２１３，２１４を第１領域Ａ１として追加的に設定する。この構成によれば、例えば、第１造形部分に対応する粉末床２１Ａの予熱を行う際に、照射予定部分Ｐ１及び重畳部分Ｐ１０を含む小領域２１２，２１３，２１４を高い温度で予熱することができる。そのため、粉末床２１Ｂがヒータ４２によって予熱される前に、粉末床２１Ａの小領域２１２，２１３，２１４からの熱によって粉末床２１Ｂの小領域２１２，２１３，２１４の温度が予め昇温される。これにより、第２造形部分に対応する粉末床２１Ｂの予熱を行う際に、照射予定部分Ｐ２を所望の温度までより確実に昇温させることができる。換言すると、第２造形部分に対応する粉末床２１Ｂの予熱を行う際に、照射予定部分Ｐ２を所望の温度を保って均一に加熱することができる。

［第２変形例］
　図７を参照して、造形装置１による粉末床の予熱処理の第２変形例を説明する。図７には、テーブル３の主面３ａ上に形成された粉末床２１Ｃ及び粉末床２１Ｃにおける照射予定部分Ｐ３が示されている。第２変形例では、領域分割部５６は、回転軸線Ｃを中心とする円の径方向だけでなく、回転方向Ｒにおいて、粉末床２１を複数の小領域に分割する。第２変形例において、領域分割部５６によって分割された複数の小領域は、小領域２１５，２１６を含んでいる。小領域２１５と小領域２１６とは、回転方向Ｒにおいて並んでいる。小領域２１５，２１６は、同じ第４分割ヒータ４２４によって予熱される領域である。すなわち、小領域２１５，２１６は、図２に示される第４予熱領域４２４Ａを通過する。

　第２変形例では、領域設定部５８は、照射予定部分Ｐ３を含む小領域を第１領域Ａ１として設定する。さらに、領域設定部５８は、照射予定部分Ｐ３を含まない小領域を第２領域Ａ２として設定する。このとき、領域設定部５８は、スライスデータＤＳ又は分割データに基づいて、照射予定部分Ｐ３を特定してもよい。分割データは、テーブル３の回転軸線Ｃを中心としてスライスデータＤＳを周方向（回転方向Ｒ）に分割して生成されるデータである。つまり、分割データは、扇状の領域に対するデータとして生成される。分割データの分割角度は、一定の角度であってもよい。分割データの分割角度は、例えば４５°以下の角度であってもよい。図７に示されるように、小領域２１５は照射予定部分Ｐ３を含んでいる。一方、小領域２１６は照射予定部分Ｐ３を含んでいない。そのため、領域設定部５８は、小領域２１５を第１領域Ａ１として設定する。さらに、領域設定部５８は、小領域２１６を第２領域Ａ２として設定する。領域設定部５８は、他の小領域のそれぞれについても第１領域Ａ１又は第２領域Ａ２として設定する。領域設定部５８は、各小領域が第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２のいずれに設定されているかを示す設定情報をヒータ制御部５２に出力する。

　ヒータ制御部５２は、領域設定部５８から受け取った設定情報に基づいて、ヒータ４２を制御する。具体的には、粉末床２１における第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とが互いに異なる温度で予熱されるように、ヒータ４２の出力を制御する。第２変形例では、上記第１実施形態と同様に、ヒータ制御部５２は、第１領域Ａ１が第２領域Ａ２よりも高い温度で予熱されるように、ヒータ４２の出力を制御する。ヒータ制御部５２は、第１領域Ａ１が粉末材料２の仮焼結温度以上の温度で予熱されるように、ヒータ４２の出力を制御してもよい。ヒータ制御部５２は、第２領域Ａ２が粉末材料２の仮焼結温度よりも低い温度で予熱されるように、ヒータ４２の出力を制御してもよい。

　第２変形例では、小領域２１５及び小領域２１６のように、第１領域Ａ１として設定された小領域と、第２領域Ａ２として設定された小領域とが、回転方向Ｒに沿って並んでいる。そして、これらの小領域は、同じ分割ヒータによって予熱される場合がある。例えば、第１領域Ａ１として設定された小領域２１５と、第２領域Ａ２として設定された小領域２１６とは、同じ第４分割ヒータ４２４によって予熱される。そのため、第２変形例において、ヒータ制御部５２は、小領域２１５が第４分割ヒータ４２４の第４予熱領域４２４Ａに位置するときには第４分割ヒータ４２４の出力を高くする制御を行う。さらに、ヒータ制御部５２は、小領域２１６が第４予熱領域４２４Ａに位置するときには第４分割ヒータ４２４の出力を低くする制御を行う。ヒータ制御部５２は、回転方向Ｒに沿って第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とが並んでいる他の箇所においても、対応する分割ヒータの出力を変動させる制御を行う。このように、第２変形例に係るヒータ制御部５２は、テーブル３が一回転する間、ヒータ４２（各分割ヒータ）の出力を変動させる。換言すると、ヒータ制御部５２は、一つのスライスデータＤＳに対応する粉末床２１Ｃが予熱される間、ヒータ４２の出力を変動させる。

　第２変形例に係る造形装置１の領域分割部５６は、回転軸線Ｃを中心とする回転方向Ｒに沿って、粉末床２１を複数の小領域２１５，２１６に分割する。この構成によれば、回転軸線Ｃを中心とする回転方向Ｒに沿って、電子ビームが照射される領域と電子ビームが照射されない領域とが並んで位置している場合に、例えば、電子ビームが照射される領域を粉末材料２の仮焼結温度以上の温度で予熱することができる。換言すると、造形物２Ｓを構成する粉末材料２を粉末材料２の仮焼結温度以上の温度で予熱することができる。さらに、電子ビームが照射されない領域を仮焼結温度よりも低い温度で予熱することもできる。換言すると、造形物２Ｓを構成しない粉末材料２を仮焼結温度よりも低い温度で予熱することもできる。したがって、造形物２Ｓを構成する粉末材料２をより確実に予熱することができる。さらに、造形物２Ｓを構成しない粉末材料２に仮焼結体が生じることをより確実に抑制することもできる。

　第２変形例に係る造形装置１のヒータ制御部５２は、テーブルが一回転する間、ヒータ４２の出力を変動させる。この構成によれば、回転軸線Ｃを中心とする回転方向Ｒに第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とが並んでいる場合に、第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２のそれぞれを好適な温度で予熱することができる。

［第２実施形態］
　図８を参照して、第２実施形態に係る造形装置１００について説明する。第２実施形態の造形装置１００は、形成部４Ａを備えている。形成部４Ａは、フィーダ４１と、ヒータ１４２と、ビーム源４３とを有している。第２実施形態のフィーダ４１及びビーム源４３は、上記第１実施形態のフィーダ４１及びビーム源４３と同様の構成を有している。従って、第２実施形態のフィーダ４１及びビーム源４３の詳細な説明は省略する。

　一方、第２実施形態のヒータ１４２は、第１実施形態のヒータ４２と異なる構成を有している。具体的には、ヒータ１４２は、複数の分割ヒータを有していない。そのため、ヒータ１４２の全体が均一な出力で加熱される。ヒータ１４２は、回転軸線Ｃを中心とする円の径方向に沿って延在している連続した一つのヒータである。ヒータ制御部５２は、ヒータ１４２の出力を変動することができる。そのため、ヒータ制御部５２は、ヒータ１４２の出力を変動させることにより、粉末床２１Ｄにおいて回転方向Ｒに並んだ複数の領域のそれぞれを異なる温度で予熱することができる。

　図８には、テーブル３の主面３ａ上に形成された粉末床２１Ｄ及び粉末床２１Ｄにおける照射予定部分Ｐ４が示されている。第２実施形態では、領域分割部５６は、回転軸線Ｃを中心とする円の径方向において粉末床２１Ｄを分割しない。領域分割部５６は、回転方向Ｒにおいてのみ粉末床２１Ｄを複数の小領域に分割する。第２実施形態において、領域分割部５６によって分割された複数の小領域は、小領域２１７，２１８を含んでいる。小領域２１７と小領域２１８とは、回転方向Ｒにおいて並んでいる。小領域２１７，２１８は、同じヒータ１４２によって予熱される。すなわち、小領域２１７，２１８は、ヒータ１４２の予熱領域１４２Ａを通過する。

　第１実施形態と同様に、第２実施形態の領域設定部５８は、照射予定部分Ｐ４を含む小領域を第１領域Ａ１として設定する。さらに、第２実施形態の領域設定部５８は、照射予定部分Ｐ４を含まない小領域を第２領域Ａ２として設定する。図８に示されるように、小領域２１７は照射予定部分Ｐ４を含んでいる。一方、小領域２１８は照射予定部分Ｐ４を含んでいない。そのため、領域設定部５８は、小領域２１７を第１領域Ａ１として設定する。さらに領域設定部５８は、小領域２１８を第２領域Ａ２として設定する。領域設定部５８は、他の小領域のそれぞれについても第１領域Ａ１又は第２領域Ａ２として設定する。領域設定部５８は、各小領域が第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２のいずれに設定されているかを示す設定情報をヒータ制御部５２に出力する。

　ヒータ制御部５２は、領域設定部５８から受け取った設定情報に基づいて、ヒータ１４２を制御する。具体的には、ヒータ制御部５２は、粉末床２１Ｄにおける第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とが互いに異なる温度で予熱されるように、ヒータ１４２の出力を制御する。上記第１実施形態と同様に、第２実施形態のヒータ制御部５２は、第１領域Ａ１が第２領域Ａ２よりも高い温度で予熱されるように、ヒータ１４２の出力を制御する。ヒータ制御部５２は、第１領域Ａ１が粉末材料２の仮焼結温度以上の温度で予熱されるように、ヒータ１４２の出力を制御してもよい。第２領域Ａ２が粉末材料２の仮焼結温度よりも低い温度で予熱されるように、ヒータ１４２の出力を制御してもよい。

　第２実施形態では、小領域２１７及び小領域２１８のように、第１領域Ａ１として設定された小領域と、第２領域Ａ２として設定された小領域とが、回転方向Ｒに沿って並んでいる。そのため、第２実施形態のヒータ制御部５２は、小領域２１７がヒータ１４２の予熱領域１４２Ａに位置するときにはヒータ１４２の出力を高くする制御を行う。第２実施形態のヒータ制御部５２は、小領域２１８が予熱領域１４２Ａに位置するときにはヒータ１４２の出力を低くする制御を行う。ヒータ制御部５２は、回転方向Ｒに沿って第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とが並んでいる他の箇所においても、ヒータ１４２の出力を適宜変動させる制御を行う。このように、第２実施形態に係るヒータ制御部５２は、テーブル３が一回転する間、ヒータ１４２の出力を変動させる。換言すると、ヒータ制御部５２は、一つのスライスデータＤＳに対応する粉末床２１Ｄが予熱される間、ヒータ１４２の出力を変動させる。

　第２実施形態に係る造形装置１００によっても、第１実施形態に係る造形装置１と同様に、粉末床２１Ｄにおける電子ビームが照射される領域を高い温度で予熱することができる。換言すると、造形物２Ｓを構成する粉末材料２を高い温度で予熱することができる。さらに、電子ビームが照射されない領域を低い温度で予熱することもできる。換言すると、造形物２Ｓを構成しない粉末材料２を低い温度で予熱することもできる。そのため、造形物２Ｓを構成しない粉末材料２に仮焼結体が生じ難く、仮焼結体の除去時間を削減することができる。よって、造形装置１００によれば、効率良く造形処理を行うことができる。

［第３実施形態］
　図９を参照して、第３実施形態に係る造形装置２００について説明する。第３実施形態の造形装置２００は、形成部４Ｂを備えている。形成部４Ｂは、フィーダ４１と、ヒータ２４２と、ビーム源４３とを有している。第３実施形態のフィーダ４１及びビーム源４３は、第１実施形態のフィーダ４１及びビーム源４３と同様の構成を有している。従って、第３実施形態のフィーダ４１及びビーム源４３の詳細な説明は省略する。

　一方、第３実施形態のヒータ２４２は、第１実施形態のヒータ４２と異なる構成を有している。例えば、ヒータ２４２は、回転軸線Ｃに沿う方向から見た場合に長方形状を呈している。ヒータ２４２は、格子状に分割された複数の分割ヒータ２４３を有している。複数の分割ヒータ２４３は、互いに直交する二つの方向に沿って配列されている。

　ヒータ制御部５２は、各分割ヒータ２４３を独立して制御可能である。つまり、ヒータ制御部５２は、各分割ヒータ２４３の出力を互いに異ならせることができる。したがって、ヒータ制御部５２は、各分割ヒータ２４３の出力を制御することにより、粉末床２１における複数の領域のそれぞれを異なる温度で予熱することができる。すなわち、ヒータ制御部５２は、領域設定部５８によって設定された粉末床２１における第１領域Ａ１と第２領域Ａ２（図４参照）とが互いに異なる温度で予熱されるように、ヒータ２４２（各分割ヒータ２４３）の出力を制御することができる。

　第３実施形態に係る造形装置２００によっても、第１実施形態に係る造形装置１と同様に、電子ビームが照射される領域を高い温度で予熱することができる。換言すると、造形物２Ｓを構成する粉末材料２を高い温度で予熱することができる。さらに、粉末床２１における電子ビームが照射されない領域を低い温度で予熱することもできる。換言すると、造形物２Ｓを構成しない粉末材料２を低い温度で予熱することもできる。そのため、造形物２Ｓを構成しない粉末材料２に仮焼結体が生じ難く、仮焼結体の除去時間を削減することができる。よって、造形装置２００によれば、効率良く造形処理を行うことができる。

　以上、本開示の三次元造形装置及び予熱装置を詳細に説明した。しかし、本開示の三次元造形装置及び予熱装置は上記実施形態に限定されるものではない。本開示の三次元造形装置及び予熱装置は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。

　例えば、ヒータ制御部５２は、第１領域Ａ１が第２領域Ａ２よりも低い温度で予熱されるように、ヒータ４２の出力を制御してもよい。すなわち、ヒータ制御部５２は、第１領域Ａ１を予熱する際のヒータ４２（各分割ヒータ）の出力を、第２領域Ａ２を予熱する際のヒータ４２の出力よりも低くしてもよい。

　ヒータ４２は、粉末床２１における複数の領域のそれぞれを異なる温度で予熱可能なヒータであればよい。ヒータ４２の形状及び個数は限定されない。ヒータ４２は、赤外線ヒータでなくてもよい。ガスヒータ等の他の加熱手段であってもよい。

　領域設定部５８は、既に形成された造形部分の保温のために、粉末床２１における照射予定部分Ｐを含まない小領域についても第１領域Ａ１として設定してもよい。換言すると、電子ビームが照射されない小領域についても第１領域Ａ１として設定してもよい。さらに、ヒータ制御部５２は第１領域Ａ１が第２領域Ａ２よりも高い温度で予熱されるようにヒータ４２を制御してもよい。

　上述した各実施形態では、テーブル３が回転及び昇降する構成を例に説明したが、テーブル３が固定され、形成部４が回転軸線Ｃを中心として回転し、且つ、回転軸線Ｃに沿って昇降してもよい。すなわち、テーブル３が形成部４に対して相対的に回転及び昇降すればよい。

上記の実施形態では、電子ビームの照射によって粉末材料を焼結又は溶融した。しかし、粉末材料２に照射されるビームは、電子ビームに限定されない。つまり、粉末材料に照射されるビームは、その他のエネルギビームでもよい。換言すると、造形装置１に用いられるビームは、粉末材料２に対してエネルギを供給できるエネルギビームであればよい。例えばレーザ溶融法が適用された造形装置１であってもよい。造形装置１に用いられるビームは、レーザビームであってもよい。造形装置１に用いられるビームは、電子ビーム及びイオンビームを含む概念である荷電粒子ビームであってもよい。

　以下に列挙する条項を参照して、本開示の三次元造形装置及び予熱装置を説明する。なお、本開示の三次元造形装置及び予熱装置は、具体的な列挙がなくても、以下の条項を任意の組み合わせで含んでいてもよい。

１．粉末材料が供給される主面を有するテーブルと、
　前記主面と向かい合うように配置され、前記粉末材料から形成された複数の造形部分を積層させて造形物を形成する形成部と、
　前記形成部の動作を制御するコントローラと、を備え、
　前記テーブルは、前記形成部に対して回転軸線を中心として所定の回転方向に相対的に回転し、
　前記形成部は、
　前記主面に前記粉末材料を供給することにより粉末床を形成する供給部と、
　前記回転方向において前記供給部よりも下流に配置され、前記粉末床における複数の領域のそれぞれを異なる温度で予熱可能な予熱部と、
　前記回転方向において前記予熱部よりも下流に配置され、予熱された前記粉末床の少なくとも一部にエネルギビームを照射する照射部と、を有し、
　前記コントローラは、
　前記粉末床を複数の小領域に分割する領域分割部と、
　前記複数の小領域のうち、前記照射部により前記エネルギビームが照射される照射予定部分を含む小領域を第１領域として設定し、前記第１領域として設定されていない他の小領域のうち少なくとも一つの小領域を第２領域として設定する領域設定部と、
　前記第１領域と前記第２領域とが互いに異なる温度で予熱されるように、前記予熱部の出力を制御する予熱制御部と、を含む、三次元造形装置。

２．前記予熱制御部は、前記第１領域が前記第２領域よりも高い温度で予熱されるように、前記予熱部の出力を制御する、条項１に記載の三次元造形装置。

３．前記予熱制御部は、前記第１領域が前記粉末材料の仮焼結温度以上の温度で予熱され、前記第２領域が前記仮焼結温度よりも低い温度で予熱されるように、前記予熱部の出力を制御する、条項１又は２に記載の三次元造形装置。

４．前記領域分割部は、前記回転軸線を中心とする円の径方向において、前記粉末床を複数の小領域に分割する、条項１～３のいずれか一項に記載の三次元造形装置。

５．前記領域分割部は、前記回転軸線を中心とする前記回転方向において、前記粉末床を複数の小領域に分割する、条項１～４のいずれか一項に記載の三次元造形装置。

６．前記予熱部は、前記回転軸線を中心とする円の径方向に並んだ複数の分割予熱部を有し、
　前記予熱制御部は、前記テーブルが一回転する間、前記分割予熱部の出力を一定に維持する、条項１～５のいずれか一項に記載の三次元造形装置。

７．前記予熱制御部は、前記テーブルが一回転する間、前記予熱部の出力を変動させる、条項１～５のいずれか一項に記載の三次元造形装置。

８．前記複数の造形部分は、第１造形部分と、前記第１造形部分上に形成される第２造形部分とを含み、
　前記領域設定部は、前記第１造形部分に対応する粉末床における前記複数の小領域のうち、前記第２造形部分に対応する前記粉末床の前記照射予定部分に重畳する部分を含む小領域を前記第１領域として設定する、条項１～７のいずれか一項に記載の三次元造形装置。

９．前記粉末床の温度を検出する温度検出部を備え、
　前記予熱制御部は、前記温度検出部による検出結果に基づいて、前記予熱部の出力を制御する、条項１～８のいずれか一項に記載の三次元造形装置。

１０．前記予熱部は、前記粉末床を挟んで前記主面と向かい合うように配置されている、条項１～９のいずれか一項に記載の三次元造形装置。

１１．エネルギビームが照射されることにより焼結又は溶融して造形物となる粉末材料を予熱する予熱装置であって、
　テーブルの主面に供給された前記粉末材料により形成された粉末床における複数の領域のそれぞれを異なる温度で予熱可能な予熱部と、
　前記予熱部の出力を制御するコントローラと、を備え、
　前記コントローラは、
　前記粉末床を複数の小領域に分割する領域分割部と、
　前記複数の小領域のうち、前記エネルギビームが照射される照射予定部分を含む小領域を第１領域として設定し、前記第１領域として設定されていない他の小領域のうち少なくとも一つの小領域を第２領域として設定する領域設定部と、
　前記第１領域と前記第２領域とが互いに異なる温度で予熱されるように、前記予熱部の出力を制御する予熱制御部と、を有する、予熱装置。

１，１００，２００　造形装置
２　粉末材料
２Ｓ　造形物
３　テーブル
３ａ，３ｂ　主面
４，４Ａ，４Ｂ　形成部
５　コントローラ
６　駆動部
７　ハウジング
８　温度検出部
９　予熱装置
２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ　粉末床
３１　造形タンク
３１ａ　壁部
４１　フィーダ（供給部）
４１Ａ　供給領域
４２，１４２，２４２　ヒータ（予熱部）
４２Ａ，１４２Ａ　予熱領域
４３　ビーム源（照射部）
４３Ａ　照射領域
５１　フィーダ制御部
５２　ヒータ制御部
５３　ビーム制御部（予熱制御部）
５４　回転制御部
５５　昇降制御部
５６　領域分割部
５７　データ取得部
５８　領域設定部
６１　回転ユニット
６１ａ　軸部
６２　昇降ユニット
７１　窓部
７１ａ　壁部
２１１，２１２，２１３，２１４，２１５，２１６，２１７，２１８　小領域
２４３　分割ヒータ
４２１　第１分割ヒータ（分割予熱部）
４２１Ａ　第１予熱領域
４２２　第２分割ヒータ（分割予熱部）
４２２Ａ　第２予熱領域
４２３　第３分割ヒータ（分割予熱部）
４２３Ａ　第３予熱領域
４２４　第４分割ヒータ（分割予熱部）
４２４Ａ　第４予熱領域
Ａ１　第１領域
Ａ２　第２領域
Ｃ　回転軸線
ＤＢ　データベース
ＤＳ　スライスデータ
ＤＴ　温度データ
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４　照射予定部分
Ｐ１０　重畳部分
Ｒ　回転方向
Ｓ　造形空間

Claims

　粉末材料が供給される主面を有するテーブルと、
　前記主面と向かい合うように配置され、前記粉末材料から形成された複数の造形部分を積層させて造形物を形成する形成部と、
　前記形成部の動作を制御するコントローラと、を備え、
　前記テーブルは、前記形成部に対して回転軸線を中心として所定の回転方向に相対的に回転し、
　前記形成部は、
　前記主面に前記粉末材料を供給することにより粉末床を形成する供給部と、
　前記回転方向において前記供給部よりも下流に配置され、前記粉末床における複数の領域のそれぞれを異なる温度で予熱可能な予熱部と、
　前記回転方向において前記予熱部よりも下流に配置され、予熱された前記粉末床の少なくとも一部にエネルギビームを照射する照射部と、を有し、
　前記コントローラは、
　前記粉末床を複数の小領域に分割する領域分割部と、
　前記複数の小領域のうち、前記照射部により前記エネルギビームが照射される照射予定部分を含む小領域を第１領域として設定し、前記第１領域として設定されていない他の小領域のうち少なくとも一つの小領域を第２領域として設定する領域設定部と、
　前記第１領域と前記第２領域とが互いに異なる温度で予熱されるように、前記予熱部の出力を制御する予熱制御部と、を含む、三次元造形装置。
　前記予熱制御部は、前記第１領域が前記第２領域よりも高い温度で予熱されるように、前記予熱部の出力を制御する、請求項１に記載の三次元造形装置。
　前記予熱制御部は、前記第１領域が前記粉末材料の仮焼結温度以上の温度で予熱され、前記第２領域が前記仮焼結温度よりも低い温度で予熱されるように、前記予熱部の出力を制御する、請求項１又は２に記載の三次元造形装置。
　前記領域分割部は、前記回転軸線を中心とする円の径方向において、前記粉末床を複数の小領域に分割する、請求項１又は２に記載の三次元造形装置。
　前記領域分割部は、前記回転軸線を中心とする前記回転方向において、前記粉末床を複数の小領域に分割する、請求項１又は２に記載の三次元造形装置。
　前記予熱部は、前記回転軸線を中心とする円の径方向に並んだ複数の分割予熱部を有し、
　前記予熱制御部は、前記テーブルが一回転する間、前記分割予熱部の出力を一定に維持する、請求項１又は２に記載の三次元造形装置。
　前記予熱制御部は、前記テーブルが一回転する間、前記予熱部の出力を変動させる、請求項１又は２に記載の三次元造形装置。
　前記複数の造形部分は、第１造形部分と、前記第１造形部分上に形成される第２造形部分とを含み、
　前記領域設定部は、前記第１造形部分に対応する粉末床における前記複数の小領域のうち、前記第２造形部分に対応する前記粉末床の前記照射予定部分に重畳する部分を含む小領域を前記第１領域として設定する、請求項１又は２に記載の三次元造形装置。
　前記粉末床の温度を検出する温度検出部を備え、
　前記予熱制御部は、前記温度検出部による検出結果に基づいて、前記予熱部の出力を制御する、請求項１又は２に記載の三次元造形装置。
　前記予熱部は、前記粉末床を挟んで前記主面と向かい合うように配置されている、請求項１又は２に記載の三次元造形装置。
　エネルギビームが照射されることにより焼結又は溶融して造形物となる粉末材料を予熱する予熱装置であって、
　テーブルの主面に供給された前記粉末材料により形成された粉末床における複数の領域のそれぞれを異なる温度で予熱可能な予熱部と、
　前記予熱部の出力を制御するコントローラと、を備え、
　前記コントローラは、
　前記粉末床を複数の小領域に分割する領域分割部と、
　前記複数の小領域のうち、前記エネルギビームが照射される照射予定部分を含む小領域を第１領域として設定し、前記第１領域として設定されていない他の小領域のうち少なくとも一つの小領域を第２領域として設定する領域設定部と、
　前記第１領域と前記第２領域とが互いに異なる温度で予熱されるように、前記予熱部の出力を制御する予熱制御部と、を有する、予熱装置。