(57)【要約】【課題】酸素や水蒸気を吸着する吸着装置を備えた造形装置において、吸着装置の吸着能力の低下を抑制することのできる造形装置を提供する。【解決手段】造形装置１は、ガスをチャンバー２０ａ内に吐出する吐出口３１と、チャンバー２０ａ内のガスを吸引する吸引口４１と、ガスに含まれる酸素及び水蒸気の少なくとも一方を吸着する吸着装置７０と、吸引口４１と吐出口３１とを連通し、吸着装置７０が設けられた第１循環路５３と、吸着装置７０が設けられていない第２循環路５４と、第１循環路５３において吸着装置７０の上流と下流とを接続するバイパス通路９０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバー内に配置された粉状材料からなる粉体層に対してレーザを照射して前記粉体層を部分的に固化させる処理を繰り返すことにより三次元造形物を製造する造形装置であって、
ヒュームを除去するためのガスを前記チャンバー内に吐出する吐出口と、
前記チャンバー内の前記ガスを吸引する吸引口と、
前記ガスに含まれる酸素及び水蒸気の少なくとも一方を吸着する吸着装置と、
前記吐出口と前記吸引口とを連通し前記ガスを前記吸引口から前記吐出口に循環させる循環路であって、前記吸着装置が設けられた第１循環路と、前記吸着装置が設けられていない第２循環路と、
前記第１循環路において前記吸着装置の上流と下流とを接続するバイパス通路と、を備える
造形装置。
【請求項２】
前記第１循環路と前記吸着装置とを連通して前記ガスが前記吸引口から前記吸着装置を通過して前記吐出口に循環する第１の状態と、前記第１循環路と前記第２循環路との連通を遮断して前記ガスが前記第２循環路のみを通って前記吸引口から前記吐出口に循環し、且つ前記ガスが前記吸着装置と前記バイパス通路との間で循環する第２の状態と、を切り替える切替部を備える
請求項１に記載の造形装置。
【請求項３】
前記切替部は、前記ガスの酸素濃度及び水蒸気濃度の少なくとも一方が、三次元造形物の造形に適した所定範囲となるように、前記第２の状態に切り替える
請求項２に記載の造形装置。
【請求項４】
前記第１循環路を通過する前記ガスの流量及び前記第２循環路を通過する前記ガスの流量を調整する流量調整部と、を備える
請求項１〜３のいずれか一項に記載の造形装置。
【請求項５】
前記第１循環路において前記吸着装置の上流には、前記ガスが通過することによって前記ガスに含まれる微粉を除去するフィルタが設けられている
請求項１〜４のいずれか一項に記載の造形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、造形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されるように、粉状材料にレーザを照射して三次元造形物を製造する造形装置が知られている。この造形装置は、三次元造形物の各横断面領域に相当する各層にレーザを照射して順次固化することで三次元造形物を製造する。
【０００３】
このような造形装置では、粉状材料にレーザを照射した際にヒュームと呼ばれる煙状の物質（粉状材料の加熱や昇華によって生じる粉塵、煙霧、蒸気、揮発性粒子をいう。）が照射箇所から発生する。そこで、特許文献２に記載の造形装置では、発生したヒュームが上昇してレーザの経路を遮ることでレーザの照射量が低下することを抑制するために、レーザの経路が遮られないようにチャンバー内において局所的にガスを流している。そして、造形装置は、チャンバー内からガスを吸引してチャンバー内にガスを供給する循環路にフィルタを設けて、ガスに含まれるヒュームを当該フィルタによって除去することでガスを再生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１１−５２６２２２号公報
【特許文献２】国際公開第２０１１／０４９１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、造形装置には、ガスに含まれる酸素や水蒸気を吸着する吸着装置が設けられることがある。こうした吸着装置は、ガスに含まれる酸素や水蒸気を吸着する一方で、適宜のタイミングでその吸着した酸素や水蒸気を例えば大気中に放出する。しかしながら、吸着装置の酸素や水蒸気の吸着能力には限界がある。このため、チャンバー内へのガスの供給量が増大すると、酸素や水蒸気を放出する前に吸着装置の吸着能力が限界に達してしまうおそれがある。
【０００６】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、酸素や水蒸気を吸着する吸着装置を備えた造形装置において、吸着装置の吸着能力の低下を抑制することのできる造形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する造形装置は、粉状材料からなる粉体層に対してレーザを照射して前記粉体層を部分的に固化させる処理を繰り返すことにより三次元造形物を製造する造形装置であって、ヒュームを除去するためのガスをチャンバー内に吐出する吐出口と、前記チャンバー内の前記ガスを吸引する吸引口と、前記ガスに含まれる酸素及び水蒸気の少なくとも一方を吸着する吸着装置と、前記吐出口と前記吸引口とを連通し前記ガスを前記吸引口から前記吐出口に循環させる循環路であって、前記吸着装置が設けられた第１循環路と、前記吸着装置が設けられていない第２循環路と、前記第１循環路において前記吸着装置の上流と下流とを接続するバイパス通路と、を備える。
【０００８】
上記構成によれば、第１循環路にバイパス通路を設けることによって、吸着装置の吸着能力が限界に達しないように吸着装置を通過するガスの流量を減少させることができる。更に第２循環路を組み合わせることにより、吸着装置を通過するガスの流量を更に減少させることができる。よって、吸着装置の吸着能力の低下を抑制することができる。
【０００９】
上記造形装置について、前記第１循環路と前記吸着装置とを連通して前記ガスが前記吸引口から前記吸着装置を通過して前記吐出口に循環する第１の状態と、前記第１循環路と前記第２循環路との連通を遮断して前記ガスが前記吸着装置と前記バイパス通路との間で循環する第２の状態と、を切り替える切替部を備える。
【００１０】
上記構成によれば、切替部により造形装置の状態が第１の状態に切り替えられると、ガスを吸着装置に通過させて、ガスがチャンバー内に供給されるようになる。一方、切替部により造形装置の状態が第２の状態に切り替えられると、吸着装置の吸着能力が限界に達しないように吸着装置を通過する酸素及び水蒸気の少なくとも一方を含むガスを制限しつつ、必要な量のガスが第２循環路を通過してチャンバー内に供給されるようになる。また、第２の状態に切り替えられると、吸着装置とバイパス通路との間でガスを循環させることができるため、吸着装置を停止させることなく吸着装置の運転を継続させることができる。そして、造形装置の状態が第１の状態であれ、第２の状態であれ、吸着装置の運転を継続させておくことが可能であるため、吸着装置の起動が遅れることに起因する吸着装置の吸着能力の低下を抑制することができる。
【００１１】
上記造形装置について、前記切替部は、前記ガスの酸素濃度及び水蒸気濃度の少なくとも一方が、三次元造形物の造形に適した所定範囲となるように、前記第２の状態に切り替えることが好ましい。
【００１２】
上記構成によれば、吸着装置によって酸素濃度及び水蒸気濃度の少なくとも一方が所定範囲よりも低下したときに、それ以上の吸着が不要であるため、第２の状態に切り替えることで、吸着装置による酸素及び水蒸気の不要な吸着を抑制することができる。
【００１３】
上記造形装置について、前記第１循環路を通過する前記ガスの流量及び前記第２循環路を通過する前記ガスの流量を調整する流量調整部と、を備えることが好ましい。
上記構成によれば、流量調整部により、吸着装置の吸着能力が限界に達しないように第１循環路を通過するガスの量を制限しつつ、必要な量のガスがチャンバー内に供給されるように第２循環路を通過するガスの流量を調整することができる。すなわち、第１の状態であったとしても吸着装置を通過するガスの流量を抑制することができる。その結果、吸着装置の吸着能力を維持しつつも、チャンバー内に必要な量のガスを供給することができる。
【００１４】
上記造形装置について、前記第１循環路において前記吸着装置の上流には、前記ガスが通過することによって前記ガスに含まれる微粉を除去するフィルタが設けられていることが好ましい。
【００１５】
上記構成によれば、微粉を除去するフィルタを通過した後に、ガスが吸着装置を通過するため、微粉が吸着装置に進入することを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、酸素や水蒸気を吸着する吸着装置を備えた造形装置において、吸着装置の吸着能力の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】造形装置の一実施形態の概略構成を示す図。
【図２】同実施形態の造形装置の電気的構成を示すブロック図。
【図３】同実施形態の造形装置の動作を示すタイミングチャートであって、（ａ）は酸素濃度の変化を示す図、（ｂ）は第１切替弁の動作を示す図、（ｃ）は第２切替弁の動作を示す図、（ｄ）は吸着装置の開閉弁の動作を示す図、（ｅ）は第３切替弁の動作を示す図。
【図４】同実施形態の造形装置の制御を示すフローチャート。
【図５】同実施形態の造形装置の制御を示すフローチャート。
【図６】同実施形態の造形装置の循環路の第２の状態を示す図。
【図７】同実施形態の造形装置の循環路の第１の状態を示す図。
【図８】造形装置の循環路の動作の変形例を示す図。
【図９】造形装置の循環路の変形例を示す図。
【図１０】造形装置の循環路の変形例を示す図。
【図１１】造形装置の循環路の変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図１〜図７を参照して、造形装置の一実施形態について説明する。
まず、図１を参照して、造形装置の概略構成について説明する。
図１に示すように、造形装置１は、三次元物体の造形を行う造形部２０と、造形部２０に不活性ガスを供給するヒューム除去流形成部２６と、循環されるガスから酸素及び水蒸気を吸着する吸着装置７０と、を備えている。造形部２０の内部（以下、「チャンバー２０ａ」という）には、不活性ガスが充填されている。不活性ガスとしてはＡｒガスが用いられている。なお、ヒューム除去流はヒュームを除去するための流れであって、ラミナーフローと呼ばれるものも含む概念である。
【００１９】
造形部２０は、造形される三次元造形物Ｏを支持する造形テーブル２２を有するコンテナ２１と、造形テーブル２２上に粉状材料Ｍからなる粉体層２５を所定の厚さで積層するリコータ２４と、造形テーブル２２上の粉体層２５にレーザ光を照射するレーザ照射部１０と、を備えている。
【００２０】
コンテナ２１の造形テーブル２２は、上下に昇降可能であって、粉体層２５が一層固化される毎に一層分降下する。造形テーブル２２の上面には、三次元造形物Ｏの載置台となる造形プレート２３が設置されている。
【００２１】
リコータ２４は、粉体層２５が一層固化される毎に、粉体層２５を一層分の厚みだけ造形プレート２３上に積層する。造形テーブル２２（造形プレート２３）上に積層された粉体層２５のレーザ照射部１０側の面はレーザが照射されるレーザ照射面２５Ａである。
【００２２】
レーザ照射部１０は、図示しないレーザ発振器から出射されたレーザ光を、ガルバノミラー等の走査系によって走査することで、粉体層２５のレーザ照射面２５Ａの所望の位置に照射する。
【００２３】
ヒューム除去流形成部２６は、チャンバー２０ａ内に新たな不活性ガスを供給するとともに、チャンバー２０ａ内に供給された不活性ガスを循環させる。ヒューム除去流形成部２６は、このように不活性ガスを循環させる循環経路５０を備えている。
【００２４】
ヒューム除去流形成部２６は、チャンバー２０ａ内にヒュームを除去するための不活性ガスを吐出する複数の吐出口３１を有する吐出部３０と、吐出口３１から吐出された不活性ガスを吸引する複数の吸引口４１を有する吸引部４０と、を備えている。ヒューム除去流形成部２６は、複数の吐出口３１から吐出される不活性ガスにより粉体層２５の上方にレーザ照射面２５Ａに沿ったヒューム除去流Ｆを形成する。なお、ヒューム除去流Ｆは、レーザ照射面２５Ａに沿って、粉体層２５の上方に層状に形成される不活性ガスの流れである。
【００２５】
循環経路５０は、チャンバー２０ａ内を経由する吐出口３１から吸引口４１までの第１経路５１と、チャンバー２０ａ外を経由する吸引口４１から吐出口３１までの第２経路５２と、を備えている。第２経路５２は、吸引口４１と吐出口３１とを連通し不活性ガスを吸引口４１から吐出口３１に循環させる循環路である。
【００２６】
第２経路５２の吸引口４１の下流には、不活性ガスに含まれる微小粉末等を除去する微粉除去フィルタ５８、不活性ガスを送り出す第１送風機５９の順に設けられている。微粉除去フィルタ５８は、第１送風機５９によって微粉除去フィルタ５８内に不活性ガスが引き込まれる。このように吸着装置７０に不活性ガスが導入される前に微小粉末等を除去することで吸着装置７０における目詰まり等を抑制することができ、フィルタ等の交換頻度を低減することができる。
【００２７】
第２経路５２は、第１送風機５９の下流において分岐して、吐出口３１の上流において合流する循環路を有している。循環路は、吸着装置７０が設けられた第１循環路５３と、吸着装置７０が設けられていない第２循環路５４とを備えている。
【００２８】
第１循環路５３には、吸着装置７０が設置されている。吸着装置７０の上流には、第１切替弁６２が設置されている。吸着装置７０には、第２送風機６１が内蔵されている。第２送風機６１は、圧損が大きい水蒸気吸着部７２及び酸素吸着部７１に不活性ガスを通過させるためのものである。なお、第２送風機６１を吸着装置７０の外置きとする吸着装置も変形例として可能であるが、ここでは一般的な送風機内蔵型の吸着装置で説明を行う。第１循環路５３の吸着装置７０の下流には、第１切替弁６２、第１流量計６３の順に設置されている。第１切替弁６２は、例えばバタフライ弁であって、外部からの指示によって第１循環路５３を通過する不活性ガスの流量を変更するとともに、第１循環路５３を開閉することができる。第１流量計６３は、ダイヤフラム式や超音波式等の流量計であって、第１循環路５３を流れる不活性ガスの流量を計測して出力する。第１流量計６３が計測した流量を「第１流量Ｑ１」と示す。
【００２９】
第２循環路５４には、吸着装置７０は設けられておらず、第２切替弁６４、第２流量計６５の順に上流側から設置されている。第２切替弁６４は、例えばバタフライ弁であって、外部からの指示によって第２循環路５４を通過する不活性ガスの流量を変更するとともに、第２循環路５４を開閉することができる。第２流量計６５は、ダイヤフラム式や超音波式等の流量計であって、第２循環路５４を流れる不活性ガスの流量を計測して出力する。第２流量計６５が計測した流量を「第２流量Ｑ２」と示す。
【００３０】
第２経路５２の第１循環路５３と第２循環路５４とが合流した部分と吐出口３１との間には、第３流量計６６が設置されている。第３流量計６６は、ダイヤフラム式や超音波式等の流量計であって、第２経路５２全体の不活性ガスの流量を計測して出力する。第３流量計６６が計測した流量を「第３流量Ｑ３」と示す。
【００３１】
第１循環路５３には、上流側の第１切替弁６２の下流において分岐して、下流側の第１切替弁６２の上流において合流するバイパス通路９０を有している。バイパス通路９０は、吸着装置７０の上流と下流とを接続する。
【００３２】
バイパス通路９０の第１循環路５３の上流側に接続される部分の近傍には、第３切替弁９１が設置されている。また、バイパス通路９０の第１循環路５３の下流側に接続される部分の近傍には、第３切替弁９１が設置されている。第３切替弁９１は、例えばバタフライ弁であって、外部からの指示によってバイパス通路９０を通過する不活性ガスの流量を変更するとともに、バイパス通路９０を閉じることができる。
【００３３】
ここで、図７に示すように、第１循環路５３と吸着装置７０とを連通して不活性ガスが吸引口４１から吸着装置７０を通過して吐出口３１に循環する状態を第１の状態とする。この第１の状態においては、第１送風機５９と第２送風機６１との両方が稼動することにより各送風機は負荷を低減した運転が可能な状態となっている。そして、第１送風機５９の流量と第２送風機６１の流量とは同じであり、ラミナーフローに必要な流量は第１切替弁６２で調整することができる。また、図６に示すように、第１循環路５３と吸着装置７０とを遮断して不活性ガスが吸着装置７０とバイパス通路９０との間を循環する状態を第２の状態とする。
【００３４】
図１に示すように、吸着装置７０は、第１循環路５３を通過する不活性ガスに含まれる酸素濃度を低下させる酸素吸着部７１を備えている。酸素吸着部７１は、酸素を吸着する触媒を有している。吸着する酸素量には限界があり、飽和まで吸着すれば吸着した酸素を放出する再生工程を行う。なお、酸素吸着部７１は、２系統備えて、交互に再生を行うことで連続して使用することができるようにしてもよい。また、吸着装置７０は、第１循環路５３を通過する不活性ガスに含まれる水蒸気濃度を低下させる水蒸気吸着部７２を備えている。水蒸気吸着部７２は、水蒸気を除去する中空糸膜を含むフィルタや、水蒸気を吸着するシリカゲルを含むフィルタを有している。なお、水蒸気吸着部７２は、２系統備えて、交互に再生を行うことで連続して使用することができるようにしてもよい。吸着装置７０は、不活性ガスに含まれる酸素や水蒸気を吸着する一方で、適宜のタイミングでその吸着した酸素や水蒸気を例えば大気中に放出する。
【００３５】
吸着装置７０は、不活性ガスが流入する流入口７０ａと不活性ガスが流出する流出口７０ｂとを備えている。また、酸素吸着部７１及び水蒸気吸着部７２の流入口７０ａ側には第１開閉弁７３が設置されている。第１開閉弁７３は、２位置電磁弁であって、非通電である通常時は閉じていて、通電時に開くようになっている。酸素吸着部７１及び水蒸気吸着部７２の流出口７０ｂ側には、第２開閉弁７４が設置されている。第２開閉弁７４は、２位置電磁弁であって、非通電である通常時は閉じていて、通電時に開くようになっている。第１開閉弁７３及び第２開閉弁７４は、酸素吸着部７１と水蒸気吸着部７２とに高濃度の酸素や水蒸気が流入することを防ぎ、不活性ガスを第１循環路５３に流すときにのみ開く目的で設けられている。
【００３６】
第２経路５２の吐出口３１の上流には、新しい不活性ガスを供給する供給部７５が設けられている。供給部７５は、造形装置１が作動している間、タンク７６から新しい不活性ガスを一定量ずつ第２経路５２に導入する。
【００３７】
次に、図２を参照して、造形装置１の電気的構成について説明する。
図２に示すように、造形装置１は、造形装置１を制御する制御部８０を備えている。制御部８０は、三次元造形物Ｏを造形するためにコンテナ２１、リコータ２４、レーザ照射部１０を制御するとともに、チャンバー２０ａに不活性ガスを循環させる制御を行う。なお、図２では、三次元造形物Ｏ自体の造形に係る構成は割愛している。なお、制御部８０及び第１切替弁６２及び第３切替弁９１が不活性ガスの流路の切替部として機能する。制御部８０及び第１切替弁６２及び第２切替弁６４が流量調整部として機能する。
【００３８】
制御部８０は、供給部７５を制御することで不活性ガスを循環経路５０に供給させ、第１送風機５９を駆動させることで不活性ガスを循環させる。制御部８０は、吸着装置７０の駆動を制御する。すなわち、制御部８０は、第２送風機６１、第１開閉弁７３、第２開閉弁７４を制御する。
【００３９】
チャンバー２０ａには、酸素センサ８１及び水蒸気センサ８２が設けられている。酸素センサ８１は、チャンバー２０ａの酸素濃度を計測して、計測結果を制御部８０に出力する。水蒸気センサ８２は、チャンバー２０ａの水蒸気濃度を計測して、計測結果を制御部８０に出力する。また、第１流量計６３、第２流量計６５、及び第３流量計６６は、流量を計測し、計測結果を制御部８０に出力する。
【００４０】
制御部８０は、第１循環路５３の第１切替弁６２の開度を制御することで、第１循環路５３を通過する不活性ガスの流量を調整する。制御部８０は、第２循環路５４の第２切替弁６４の開度を制御することで、第２循環路５４を通過する不活性ガスの流量を調整する。また、制御部８０は、吸着装置７０に設けられる第１開閉弁７３及び第２開閉弁７４を制御することで開閉を切り替える。第１開閉弁７３及び第２開閉弁７４は、同じように開閉することで吸着装置７０内への不活性ガスの不要な進入を抑制する。よって、制御部８０は、第１切替弁６２及び第２切替弁６４を制御することで、循環経路５０における不活性ガスの循環を制御する。
【００４１】
また、制御部８０は、第３切替弁９１を制御する。制御部８０は、第１切替弁６２を開いたときには、第３切替弁９１を閉じて、バイパス通路９０を遮断する。すなわち、制御部８０は、第１切替弁６２を開くとともに第３切替弁９１を閉じることで不活性ガスが吸引口４１から吸着装置７０を通過して吐出口３１に循環する第１の状態を形成する。
【００４２】
また、制御部８０は、第１切替弁６２を閉じたときには、第３切替弁９１を開いて、吸着装置７０を含む循環路を形成する。すなわち、制御部８０は、第１切替弁６２を閉じることで第１循環路５３と吸着装置７０とを遮断して、第３切替弁９１を開くことで不活性ガスがバイパス通路９０を循環する第２の状態を形成する。
【００４３】
制御部８０には、造形装置１の起動後にチャンバー２０ａ内が不活性ガスで満たされたことを判定する判定部８０ａを備えている。造形装置１を起動した直後（造形の準備段階）はチャンバー２０ａ内の酸素濃度や水蒸気濃度が高い状態であるため、吸着装置７０の吸着量が上限に達するおそれがある。そこで、判定部８０ａは、チャンバー２０ａ内が不活性ガスで満たされたか否かを、チャンバー２０ａ内の酸素濃度が所定値以下となったか否かによって判定する。すなわち、図３（ａ）に示すように、判定部８０ａは、所定範囲として第３閾値以下となったときにチャンバー２０ａ内が不活性ガスで満たされたと判定する。なお、第３閾値は例えば１００ｐｐｍである。
【００４４】
ここで、図３を参照して、制御部８０による酸素濃度に基づく制御を説明する。
図３（ａ）に示すように、判定部８０ａは、酸素濃度について第１閾値、第２閾値、第３閾値、第４閾値を設定している。なお、第１閾値は例えば２，０００ｐｐｍであって、第２閾値は例えば１，０００ｐｐｍであって、第４閾値は例えば５０ｐｐｍである。
【００４５】
造形装置１を起動したタイミングｔ０では、チャンバー２０ａ内の酸素濃度がほぼ大気と同様である。このため、造形装置１は、不活性ガスを供給部７５から供給して酸素濃度を低下させる。また、酸素濃度が第１閾値以上では、チャンバー２０ａ内の酸素濃度が高すぎて三次元造形物Ｏを造形することは不適切な状態である。不活性ガスの供給によって酸素濃度が第１閾値未満に低下したタイミングｔ１では、制御部８０は、第１送風機５９を駆動させて不活性ガスを循環経路に循環させる。
【００４６】
図３（ｂ）〜（ｅ）に示すように、酸素濃度が第１閾値以上の状態では、不活性ガスをチャンバー２０ａに流し込み空気を追い出し、酸素濃度が第１閾値まで低下するのを待つ状態である。酸素濃度が第１閾値に達すると、制御部８０は、第１切替弁６２を閉じて第１循環路５３に不活性ガスが通過しない状態のままで、第２切替弁６４を開いて第２循環路５４にのみ不活性ガスが通過する状態とする。このとき、制御部８０は、第１送風機５９を稼働させる。また、制御部８０は、吸着装置７０の第１開閉弁７３及び第２開閉弁７４を閉じている。
【００４７】
図３（ａ）に示すように、酸素濃度が第２閾値以上では、チャンバー２０ａ内の酸素濃度が比較的高いため吸着装置７０に不活性ガスを通過させると吸着装置７０の吸着量が上限に達した状態である破過となる可能性が高い状態である。
【００４８】
図３（ｂ）〜（ｅ）に示すように、酸素濃度が第２閾値以上では、制御部８０は、酸素濃度が第１閾値以上であるときと同様に、第１切替弁６２を閉じ、第２切替弁６４を開き、第１循環路５３に不活性ガスが通過せず、第２循環路５４にのみ不活性ガスが通過する状態とする。また、制御部８０は、第３切替弁９１を開き、吸着装置７０及びバイパス通路９０に不活性ガスが循環する第２の状態とする。
【００４９】
一方、酸素濃度が第２閾値未満に低下したタイミングｔ２では、制御部８０は、第１切替弁６２を開いて第１循環路５３に不活性ガスが通過する第１の状態とする。また、第３切替弁９１を閉じてバイパス通路９０に不活性ガスが通過しない状態とする。さらに、このとき、制御部８０は、吸着装置７０の第１開閉弁７３及び第２開閉弁７４を開いて第２送風機６１を稼働させて、不活性ガスを吸着装置７０に通過させ、酸素及び水蒸気を低減させる。
【００５０】
酸素濃度が第２閾値未満において吸着装置７０に不活性ガスを通過させるときには、不活性ガスを第１循環路５３に通過させるだけでなく、不活性ガスを第２循環路５４にも通過させ、ヒューム除去流Ｆの流量（Ｑ３）の変動がないように制御される。
【００５１】
図３（ａ）に示すように、酸素濃度が第２閾値未満に低下したタイミングｔ２から吸着装置７０に不活性ガスを通過させることで酸素濃度が第３閾値未満に低下する。酸素濃度が第３閾値未満に低下したタイミングｔ３では、チャンバー２０ａ内の酸素濃度が低いため、造形開始条件が成立した状態である。
【００５２】
図３（ｂ）〜（ｅ）に示すように、酸素濃度が第３閾値未満では、制御部８０は、酸素濃度が第２閾値未満であるときと同様に、第１切替弁６２を開いて第１循環路５３に不活性ガスが通過する第１の状態とする。またこのとき、制御部８０は、吸着装置７０の第１開閉弁７３及び第２開閉弁７４を開いて不活性ガスを吸着装置７０に通過させ、酸素及び水蒸気を低減させる。
【００５３】
なお、三次元造形物Ｏの造形条件として、酸素濃度を所定範囲に管理する場合には、制御部８０が第１の状態と第２の状態とを切り替えることで、酸素濃度を所定範囲に制御する。このとき、第１切替弁６２を閉じると、従来例であれば、吸着装置７０及び第２送風機６１の運転を停止するが、バイパス通路９０を設け、第３切替弁９１を開くことで、不活性ガスを吸着装置７０とバイパス通路９０とを循環させることで、吸着装置７０及び第２送風機６１の運転を継続する。これにより、吸着装置７０及び第２送風機６１の起動が遅れることに起因する酸素濃度を低下させる能力の一時的な劣化を抑制することができる。また、第２送風機６１の起動と停止とを行わないことで、第２送風機６１の寿命の低下を抑制することができ、第２送風機６１を起動してから風量が安定するまでの時間遅れの影響を抑制することができる。
【００５４】
すなわち、図３（ａ）に示すように、吸着装置７０に不活性ガスを更に通過させることで酸素濃度が第４閾値未満に低下する。酸素濃度が第４閾値未満では、チャンバー２０ａ内の酸素濃度が十分に低くなっている。このため、制御部８０は、酸素濃度を第４閾値以上第３閾値未満の所定範囲に管理する。
【００５５】
図３（ｂ）〜（ｅ）に示すように、酸素濃度が第４閾値未満に低下したタイミングｔ４，ｔ４１，ｔ４２，…では、制御部８０は、第１切替弁６２を閉じ、第２切替弁６４を開き、第１循環路５３に不活性ガスが通過せず、第２循環路５４にのみ不活性ガスが通過する状態とする。また、制御部８０は、第３切替弁９１を開き、吸着装置７０及びバイパス通路９０に不活性ガスが循環する第２の状態とする。
【００５６】
そして、図３（ａ）に示すように、吸着装置７０に不活性ガスが通過しない状態としたことで酸素濃度が第３閾値以上に増加する。酸素濃度が第３閾値以上では、チャンバー２０ａ内の酸素濃度が所定範囲ではなくなっている。
【００５７】
図３（ｂ）〜（ｅ）に示すように、酸素濃度が第３閾値以上に増加したタイミングｔ５，ｔ５１，…では、制御部８０は、第１切替弁６２を開いて第１循環路５３に不活性ガスが通過する第１の状態とする。またこのとき、制御部８０は、吸着装置７０の第１開閉弁７３及び第２開閉弁７４を開いたまま保持して不活性ガスを吸着装置７０に通過させ、酸素及び水蒸気を低減させる。
【００５８】
この後は継続して、制御部８０は、チャンバー２０ａ内の酸素濃度が第４閾値以上第３閾値未満の所定範囲となるように上記のように制御する。
制御部８０は、三次元造形物Ｏの造形が終了すると、第２送風機６１の稼働を停止し、第１開閉弁７３及び第２開閉弁７４を閉じることで吸着装置７０の流入口７０ａ及び流出口７０ｂを閉じて吸着装置７０に不活性ガスが進入しないようにする。また、制御部８０は、このとき第１切替弁６２を閉じることで第１循環路５３に不活性ガスが通過しないようにする。
【００５９】
次に、図１〜図７を参照して、上記のように構成された造形装置１の動作について説明する。図１に示すように、造形装置１は、起動する前には、第１切替弁６２が閉じており、第２切替弁６４が閉じており、第１開閉弁７３及び第２開閉弁７４が閉じており、第３切替弁９１が閉じた状態である。
【００６０】
まず、図４に示すように、造形装置１が起動されると、制御部８０は、チャンバー２０ａ内を不活性ガスで満たすように不活性ガスを供給する（ステップＳ１１）。すなわち、制御部８０は、不活性ガスを供給部７５からチャンバー２０ａ内に供給し、チャンバー２０ａ内の酸素濃度を低下させる。
【００６１】
続いて、制御部８０は、チャンバー２０ａ内の酸素濃度が第１閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。すなわち、判定部８０ａは、酸素センサ８１が計測した酸素濃度と第１閾値とを比較して、チャンバー２０ａ内の酸素濃度が第１閾値以上であると判定部８０ａが判定した場合には（ステップＳ１２：ＮＯ）、制御部８０はステップＳ１２を継続する。
【００６２】
一方、チャンバー２０ａ内の酸素濃度が第１閾値未満であると判定部８０ａが判定した場合には（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、制御部８０は、第１送風機５９を駆動させ（ステップＳ１３）、第２切替弁６４を開き、第２循環路５４のみに不活性ガスを流す（ステップＳ１４）。造形装置１が起動された直後はチャンバー２０ａ内の酸素濃度や水蒸気濃度が高い状態であるため、制御部８０は、吸着装置７０の吸着量が上限に達しないように吸着装置７０には不活性ガスを流さずに、第２循環路５４にのみ不活性ガスを通過させる。なお、前の造形行程が終了した時以降は、第１循環路５３とバイパス通路９０とは、不活性ガスが充填された状態が保持されているとする。メンテナンスを行ったなどの理由により、第１循環路５３の一部やバイパス通路９０に空気が入った場合には、この部分に不活性ガスを導入する工程を別途加える必要があるが、図４では詳細を省略している。
【００６３】
続いて、図４に示すように、制御部８０は、チャンバー２０ａ内の酸素濃度が第２閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。すなわち、判定部８０ａは、酸素センサ８１が計測した酸素濃度と第２閾値とを比較して、チャンバー２０ａ内の酸素濃度が第２閾値以上であると判定部８０ａが判定した場合には（ステップＳ１５：ＮＯ）、制御部８０はステップＳ１５を継続する。
【００６４】
一方、チャンバー２０ａ内の酸素濃度が第２閾値未満であると判定部８０ａが判定した場合には（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、制御部８０は、第１切替弁６２を開き、第１開閉弁７３及び第２開閉弁７４を開き、第２送風機６１を稼働させ、第１循環路５３に不活性ガスを流す（ステップＳ１６）。なお、バイパス通路９０は遮断された状態である。図３のタイミングｔ２に示すように、酸素濃度が不活性ガスの供給によって低下して第２閾値未満となる。つまり、チャンバー２０ａ内の酸素濃度が吸着容量から決定された管理濃度（第２閾値）よりも低くなれば、さらに酸素濃度及び水蒸気濃度を低下させるべく、吸着装置７０が設けられている第１循環路５３に不活性ガスを通過させる。すなわち、図７に示すように、制御部８０は、第１切替弁６２を開き、第１開閉弁７３及び第２開閉弁７４を開き、第３切替弁９１を閉じ、第２送風機６１を駆動させることで、第１循環路５３に不活性ガスを通過させる。
【００６５】
続いて、図４に示すように、制御部８０は、チャンバー２０ａ内の酸素濃度が第３閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。すなわち、判定部８０ａは、酸素センサ８１が計測した酸素濃度と第３閾値とを比較して、チャンバー２０ａ内の酸素濃度が第３閾値以上であると判定部８０ａが判定した場合には（ステップＳ１７：ＮＯ）、制御部８０は、チャンバー２０ａ内の酸素濃度が第３閾値未満となるまで継続する。
【００６６】
一方、判定部８０ａは、チャンバー２０ａ内の酸素濃度が第３閾値未満であると判定した場合には（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、三次元造形物Ｏの造形の開始条件が成立したと判定する（ステップＳ１８）。図３のタイミングｔ３に示すように、酸素濃度が吸着装置７０の効果によって更に低下して第３閾値未満となる。つまり、チャンバー２０ａ内の酸素濃度が十分低くなっており、三次元造形物Ｏを造形したとしても酸化や水蒸気の含有を規定値以内に抑制することができるため、三次元造形物Ｏの造形開始を許可して終了する。
【００６７】
次に、図５に示すように、造形装置１が造形を開始すると、制御部８０は、不活性ガスの供給と循環とを継続することで、チャンバー２０ａにおいて三次元造形物Ｏの造形に伴って発生したヒューム等を除去する。すなわち、制御部８０は、不活性ガスを供給部７５から循環経路５０に供給させつつ、第１送風機５９を駆動させて不活性ガスを循環させる。
【００６８】
造形装置１は、チャンバー２０ａ内に配置された粉状材料Ｍからなる粉体層２５を積層する処理と、粉体層２５のレーザ照射面２５Ａに対してレーザを照射して粉体層２５を部分的に固化させる処理とを交互に繰り返すことにより三次元造形物Ｏを製造する。
【００６９】
レーザを粉体層２５に照射する際には、吸着装置７０によって酸素濃度及び水蒸気濃度が低減された不活性ガスによってレーザ照射面２５Ａに沿ったヒューム除去流Ｆが形成される。
【００７０】
粉体層２５のレーザ照射面２５Ａにレーザが照射されると、レーザ照射部位からヒュームが発生するとともに、スパッタが飛散する。レーザ照射部位から発生したヒュームは、ヒューム除去流Ｆによってただちに流されるので、上昇してレーザの経路を遮ることはなく吸引口４１から吸引される。また、レーザ照射部位から飛散したスパッタは、酸素濃度及び水蒸気濃度が低減されたヒューム除去流Ｆ内に飛散するため、飛散中における酸化を抑制することができ、スパッタが酸化して落下することも抑制することができる。さらに、吸着装置７０により酸素濃度及び水蒸気濃度が低減された不活性ガスによりヒューム除去流Ｆが形成されるため、ヒューム除去流Ｆによる粉体層２５の粉状材料Ｍの酸化が抑制される。このように酸素濃度及び水蒸気濃度が低減された不活性ガスをチャンバー２０ａ内に流しながら三次元造形物Ｏを造形することで、粉状材料Ｍが酸化、すなわち三次元造形物Ｏの酸化を抑制することができる。
【００７１】
制御部８０は、三次元造形物Ｏの造形が完了したか否かを判定する（ステップＳ２１）。すなわち、制御部８０は、三次元造形物Ｏの造形が完了していれば（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、処理を終了する。すなわち、制御部８０は、第１送風機５９及び第２送風機６１の駆動を停止する。また、制御部８０は、吸着装置７０に不活性ガスが進入しないように、第１切替弁６２を閉じ、第１開閉弁７３及び第２開閉弁７４を閉じて吸着装置７０を密閉する。さらに、制御部８０は、第３切替弁９１を閉じてバイパス通路９０も密閉する。
【００７２】
一方、制御部８０は、三次元造形物Ｏの造形が完了していなければ（ステップＳ２１：ＮＯ）、ステップＳ２２に移行する。つまり、制御部８０は、三次元造形物Ｏの造形中は、不活性ガスの供給と循環とを継続する。
【００７３】
続いて、制御部８０は、チャンバー２０ａ内の酸素濃度が第４閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。すなわち、判定部８０ａは、酸素センサ８１が計測した酸素濃度と第４閾値とを比較して、チャンバー２０ａ内の酸素濃度が第４閾値以上であると判定部８０ａが判定した場合には（ステップＳ２２：ＮＯ）、ステップＳ２２を継続する。
【００７４】
一方、チャンバー２０ａ内の酸素濃度が第４閾値未満であると判定部８０ａが判定した場合には（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、制御部８０は、第２循環路５４のみに不活性ガスを流させ、バイパス通路９０に不活性ガスを循環させる（ステップＳ２３）。すなわち、図６に示すように、制御部８０は、チャンバー２０ａ内の酸素濃度が第４閾値未満に下がり過ぎないように吸着装置７０が設けられていない第２循環路５４にのみ不活性ガスを通過させて、吸着装置７０による酸素の吸着を停止する。また、制御部８０は、バイパス通路９０に不活性ガスを循環させることで、吸着装置７０及び第２送風機６１の運転を継続する。
【００７５】
続いて、制御部８０は、チャンバー２０ａ内の酸素濃度が第３閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２４）。すなわち、判定部８０ａは、酸素センサ８１が計測した酸素濃度と第３閾値とを比較して、チャンバー２０ａ内の酸素濃度が第３閾値未満であると判定部８０ａが判定した場合には（ステップＳ２４：ＮＯ）、ステップＳ２４を継続する。
【００７６】
一方、チャンバー２０ａ内の酸素濃度が第３閾値以上であると判定部８０ａが判定した場合には（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、制御部８０は第１循環路５３に不活性ガスを流させ、バイパス通路９０を遮断し（ステップＳ２５）、ステップＳ２１に移行する。すなわち、図７に示すように、制御部８０は、第１切替弁６２を開き、第１開閉弁７３及び第２開閉弁７４を開き、第３切替弁９１を閉じ、第２送風機６１を駆動させることで、第１循環路５３に不活性ガスを通過させる。
【００７７】
例えば、上記のバイパス通路９０を備えない造形装置では、第２送風機６１の出力を下げて吸着装置７０に流す風量を制限することで、吸着装置７０に流入する不活性ガスの量を減らすことが考えられる。しかしながら、第２送風機６１が高吐出圧の送風機であった場合、第２送風機６１のモータの発熱が大きくなるおそれがある。また、上記のバイパス通路９０を備えない造形装置では、第２送風機６１の起動と停止とを繰り返すことで、吸着装置７０に流入する不活性ガスの量を減らすことが考えられる。しかしながら、第２送風機６１の起動と停止とを頻繁に繰り返すと第２送風機６１が故障するおそれがある。
【００７８】
本実施形態のバイパス通路９０を備える造形装置１では、第２送風機６１の風量を制限する必要がなく、第２送風機６１の起動と停止とを頻繁に繰り返す必要もなく、吸着装置７０の吸着能力の低下を抑制することができるようになる。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）第１循環路５３にバイパス通路９０を設けることによって、吸着装置７０の吸着能力が限界に達しないように吸着装置７０を通過する不活性ガスの流量を減少させることができる。更に第２循環路５４を組み合わせることにより、吸着装置７０を通過する不活性ガスの流量を更に減少させることができる。よって、吸着装置７０の吸着能力の低下を抑制することができる。
【００８０】
（２）制御部８０により造形装置１の状態が第１の状態に切り替えられると、不活性ガスを吸着装置７０に通過させて、不活性ガスがチャンバー２０ａ内に供給されるようになる。一方、制御部８０により造形装置１の状態が第２の状態に切り替えられると、吸着装置７０の吸着能力が限界に達しないように吸着装置７０を通過する酸素及び水蒸気の少なくとも一方を含む不活性ガスを制限しつつ、必要な量の不活性ガスが第２循環路５４を通過してチャンバー２０ａ内に供給されるようになる。また、制御部８０により造形装置１の状態が第２の状態に切り替えられると、吸着装置７０とバイパス通路９０との間で不活性ガスを循環させることができるため、吸着装置７０を停止させることなく吸着装置７０の運転を継続させることができる。そして、造形装置１の状態が第１の状態であれ、第２の状態であれ、吸着装置７０の運転を継続させておくことが可能であるため、吸着装置７０の起動が遅れることに起因する吸着装置７０の吸着能力の低下を抑制することができる。
【００８１】
（３）吸着装置７０によって酸素濃度が所定範囲である第４閾値以下に低下したときに、それ以上の吸着が不要であるため、第２の状態に切り替えることで、吸着装置７０による酸素の不要な吸着を抑制することができる。また、三次元造形物Ｏの品質を一定に保つことができる。
【００８２】
（４）造形装置１が第２の状態となったときには、第１循環路５３を通過する不活性ガスの流量がゼロになったとしても、第２循環路５４を通過する不活性ガスによってチャンバー２０ａ内に必要な量の不活性ガスを供給することができる。
【００８３】
（５）微粉を除去する微粉除去フィルタ５８を通過した後に、不活性ガスが吸着装置７０を通過するため、微粉が吸着装置７０に進入することを抑制することができる。
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
【００８４】
・上記実施形態では、三次元造形物Ｏを造形する前のチャンバー２０ａ内を不活性ガスで満たす際に、第２循環路５４のみに不活性ガスを流させ、バイパス通路９０に不活性ガスを流さない状態とした。しかし、第２循環路５４に不活性ガスを流すと同時に、第１開閉弁７３と第２開閉弁７４とを閉じて、第１切替弁６２と第３切替弁９１とを開き、バイパス通路９０にも不活性ガスを流してもよい。
【００８５】
・図３（ｃ）の破線又は一点鎖線及び図８に示すように、制御部８０は、第１切替弁６２を開いて第１循環路５３に不活性ガスが通過する第１の状態としたときに、第１切替弁６２に加えて第２切替弁６４も開いて、第２循環路５４にも不活性ガスを通過させてもよい。すなわち、図３（ｃ）の破線では、第２切替弁６４は、タイミングｔ１において閉から開に切り替え、開いた状態を維持することになる。また、図３（ｃ）の一点鎖線では、第２切替弁６４は、タイミングｔ１において開き、流量が全開よりも抑制された状態を維持することになる。このようにすれば、制御部８０により吸着装置７０の吸着能力が限界に達しないように第１循環路５３を通過する不活性ガスの量を制限しつつ、第２循環路５４を通過する不活性ガスによってチャンバー２０ａ内に供給される不活性ガスの流量を確保することができる。すなわち、造形装置１が第１の状態であったとしても吸着装置７０を通過する不活性ガスの流量を抑制することができる。
【００８６】
・上記実施形態では、流量調整部である制御部８０が第１循環路５３を通過する不活性ガスの流量及び第２循環路５４を通過する不活性ガスの流量を調整した。しかしながら、流量調整部の構成を省略してもよい。例えば、制御部８０は、第１切替弁６２及び第２切替弁６４の開閉のみを制御してもよい。
【００８７】
・上記実施形態において、第１循環路５３に不活性ガスを通過させる際に、バイパス通路９０を遮断した（ステップＳ１１，Ｓ２１）。しかしながら、第３切替弁９１を開いたままにして、バイパス通路９０に不活性ガスを流してもよい。
【００８８】
・また、第３切替弁９１の構成を省略してもよい。このようにすれば、第１切替弁６２を閉じるだけで、不活性ガスを吸着装置７０とバイパス通路９０とを循環させることができる。
【００８９】
・上記実施形態では、三次元造形物Ｏの造形の終了後に、吸着装置７０の流入口７０ａと流出口７０ｂとを閉じたが、吸着装置７０の流入口７０ａと流出口７０ｂとを閉じなくてもよい。
【００９０】
・また、第１開閉弁７３と第２開閉弁７４との構成を省略してもよい。
・上記実施形態では、三次元造形物Ｏの造形が終了したときに、第２循環路５４にのみ不活性ガスが通過するように変更したが、三次元造形物Ｏの造形が終了したときにおける第１循環路５３と第２循環路５４との通過状態のままにしてもよい。
【００９１】
・上記実施形態では、チャンバー２０ａ内の酸素濃度に基づいて判定部８０ａが判定して、制御部８０が第１循環路５３と第２循環路５４とを切り替えた。しかしながら、流量計が計測した不活性ガスの流量の積算値が所定量に達したことに基づいてチャンバー２０ａ内が不活性ガスで満たされたと判定部８０ａが判定してもよい。また、流量が一定であれば、チャンバー２０ａ内の容量を不活性ガスの流量で割ることでチャンバー２０ａ内が不活性ガスで満たされる時間を推定することができるため、時間のみで不活性ガスの経路を切り替えてもよい。
【００９２】
・上記実施形態では、チャンバー２０ａ内の酸素濃度に基づいて判定部８０ａが判定して、制御部８０が第１循環路５３と第２循環路５４とを切り替えた。しかしながら、流量計が計測した不活性ガスの流量の積算値がチャンバー２０ａ内の容量に基づいて予め算出された所定量に達したことに基づいてチャンバー２０ａ内が不活性ガスで満たされたと判定部８０ａが判定してもよい。これによれば、高価な酸素センサを複数用いることなく不活性ガスの流量に応じた適切な判定をすることができる。また、流量が一定であれば、チャンバー２０ａ内の容量に基づいて予め算出された所定量を不活性ガスの流量で割ることでチャンバー２０ａ内が不活性ガスで満たされる時間を推定することができるため、制御部８０が内蔵するタイマを用いて、不活性ガスを流し始めてから前記時間が経過したことに基づいてチャンバー２０ａ内が不活性ガスで満たされたと判定部８０ａが判定してもよい。これによれば、判定のための特別なセンサを用いることなく、判定することができる。
【００９３】
・上記実施形態において、吸着装置７０が不活性ガスに含まれる水蒸気を吸着して、不活性ガスから水蒸気を除去してもよい。
・上記実施形態では、第２循環路５４の最大流量をチャンバー２０ａ内に吐出する必要がある不活性ガスの流量をそれよりも少なくしてもよい。
【００９４】
・上記実施形態では、吸着装置７０が酸素及び水蒸気の両方を吸着する装置としたが、吸着装置７０が酸素及び水蒸気のいずれか一方を吸着する装置としてもよい。
・上記実施形態では、循環経路５０の第２経路５２に第１循環路５３と第２循環路５４との２つの循環路を設けたが、第１循環路及び第２循環路ともに循環経路５０の第２経路５２にそれぞれ複数設けてもよい。例えば、図９に示すように、第１循環路に相当する第１循環路５３及び第３循環路５５と、第２循環路に相当する第２循環路５４とを備えてもよい。第３循環路５５には第４流量計６７を設ける。また、図１０に示すように、第１循環路に相当する第１循環路５３と、第２循環路に相当する第２循環路５４及び第４循環路５６とを備えてもよい。第４循環路５６には第５流量計６８を設ける。また、図１１に示すように、第１循環路に相当する第１循環路５３及び第３循環路５５と、第２循環路に相当する第２循環路５４及び第４循環路５６とを備えてもよい。
【００９５】
・上記実施形態では、第１の状態と第２の状態とを切り替える切替部を備えたが、切替部の構成を省略してもよい。このようにしても、不活性ガスが第１循環路５３のバイパス通路９０を通過することで、吸着装置７０の吸着能力が限界に達しないように吸着装置７０を通過する不活性ガスの流量を減少させることができる。更に第２循環路５４を組み合わせることにより、吸着装置７０を通過する不活性ガスの流量を更に減少させることができる。
【符号の説明】
【００９６】
１…造形装置、１０…レーザ照射部、２０…造形部、２０ａ…チャンバー、２０ｂ…側壁、２１…コンテナ、２２…造形テーブル、２３…造形プレート、２４…リコータ、２５…粉体層、２５Ａ…レーザ照射面、２６…ヒューム除去流形成部、３０…吐出部、３１…吐出口、４０…吸引部、４１…吸引口、５０…循環経路、５１…第１経路、５２…第２経路、５３…第１循環路、５４…第２循環路、５５…第３循環路、５６…第４循環路、５８…微粉除去フィルタ、５９…第１送風機、６１…第２送風機、６２…第１切替弁、６３…第１流量計、６４…第２切替弁、６５…第２流量計、６６…第３流量計、７０…吸着装置、７０ａ…流入口、７０ｂ…流出口、７１…酸素吸着部、７２…水蒸気吸着部、７３…第１開閉弁、７４…第２開閉弁、７５…供給部、７６…タンク、８０…制御部、８０ａ…判定部、８１…酸素センサ、８２…水蒸気センサ、８３…第１流量計、８４…第２流量計、８５…第３流量計、９０…バイパス通路、９１…第３切替弁、Ｆ…ヒューム除去流、Ｍ…粉状材料、Ｏ…三次元造形物。
【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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