(57)【要約】【課題】３次元積層造形装置の造形室が汚れることなく、造形物の表面全体に混合ガスを容易に吹き付けることができる３次元積層造形装置に用いられるブラスト装置を提供する。【解決手段】ブラスト装置１は、処理室２と、装着ユニット１０と、ガス噴出部１０４と、粉末回収ユニット１００と、を備えている。装着ユニット１０は、処理室の内部に配置されて、３次元積層造形装置により形成された造形物Ｐ１を収容する造形ボックス３が着脱可能に装着される。そして、装着ユニット１０は、造形ボックス３に収容された造形物Ｐ１を造形ボックス３の開口から押し出す押出機構５Ａ，５Ｂと、を備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空の処理室と、
前記処理室の内部に配置されて、３次元積層造形装置により形成された造形物を収容する造形ボックスが着脱可能に装着される装着ユニットと、
前記装着ユニットに装着された前記造形ボックスから押し出された前記造形物に混合ガスを吹き付けるガス噴出部と、
前記ガス噴出部により前記造形物から剥離した不要粉末を回収する粉末回収ユニットと、を備え、
前記装着ユニットは、
前記造形ボックスに収容された前記造形物を前記造形ボックスの開口から押し出す押出機構と、
を備えた３次元積層造形装置に用いられるブラスト装置。
【請求項２】
前記装着ユニットは、
前記造形物を回転させる回転機構を有する
請求項１に記載の３次元積層造形装置に用いられるブラスト装置。
【請求項３】
前記装着ユニットに装着された前記造形ボックスのうち前記ガス噴出部により吹き付けられる面を覆う保護カバーを設けた
請求項１又は２に記載の３次元積層造形装置に用いられるブラスト装置。
【請求項４】
前記ガス噴出部は、前記処理室の内部空間において前記装着ユニットを間に挟んで、前記粉末回収ユニットの反対側に配置される
請求項１〜３のいずれかに記載の３次元積層造形装置に用いられるブラスト装置。
【請求項５】
前記装着ユニットは、
前記造形ボックスの外フランジ部を回転可能に支持するボックス支持部と、
前記造形ボックスの筒部の内部に移動可能に嵌合するステージに連結される連結ブロックと、
前記連結ブロックを回転可能に支持する回転軸受け部と、を有する
請求項２に記載の３次元積層造形装置に用いられるブラスト装置。
【請求項６】
前記装着ユニットに装着された前記造形ボックスにおける前記造形物が押し出される方向への移動を規制するストッパを設けた
請求項１〜５のいずれかに記載の３次元積層造形装置に用いられるブラスト装置。
【請求項７】
前記押出機構は、前記造形物を鉛直方向の上方に向けて前記造形ボックスから押し出す
請求項１〜６のいずれかに記載の３次元積層造形装置に用いられるブラスト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステージ上に粉末試料を薄く敷いた層を一層ずつ重ねて造形する３次元積層造形装置に用いられるブラスト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、粉末試料を薄く敷いた層を一層ずつ重ねて造形する３次元積層造形技術が脚光を浴びており、粉末試料の材料や造形手法の違いにより多くの種類の３次元積層造形技術が開発されている。
【０００３】
従来の３次元積層造形装置の造形方法としては、例えば粉末試料を粉末台であるステージの上面に一層毎に敷き詰める。次に、ステージ上に敷き詰められた粉末試料に対し、造形物の一断面に相当する二次元構造部だけを電子ビームやレーザからなる溶融機構で溶融する。そして、そのような粉末試料の層を一層ずつ高さ方向（Ｚ方向）に積み重ねることにより造形物を形成している。
【０００４】
また、３次元積層造形装置で形成された造形物の周囲には、凝固しなかった又は軽く凝固したが造形物を構築しない粉末試料（以下、「不要粉末」という。）が付着している。そのため、従来では、３次元積層造形装置で造形物を形成した後に、エアーを吹き付けることで不要粉末を除去する、いわゆるブラスト処理を行うブラスト装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
次に、従来のブラスト装置の一例について、図８を参照して説明する。
図８は、従来のブラスト装置を示す概略断面図である。
【０００６】
図８に示すように、従来のブラスト装置３００は、処理を行う処理室３０２と、載置板３０３と、ガス噴出部３０４と、接続チューブ３０５と、混合機３０６と、ガス導入部３０７と、回収ホッパー３０８と、分級部３０９とを有している。処理室３０２は、中空の箱状に形成されている。また、処理室３０２には、排気を行う排気ダクト３１１と、集塵機３１２が設けられている。さらに、処理室３０２には、使用者が手に嵌めるグローブ３１０が設けられている。そして、処理室３０２内には、載置板３０３と、ガス噴出部３０４と、混合機３０６と、回収ホッパー３０８と、分級部３０９が配置されている。
【０００７】
載置板３０３は、複数の孔を有するメッシュ状の平板として形成されている。この載置板３０３には、３次元積層造形装置によって形成された造形物Ｐ１が載置される。載置板３０３の下方には、ふるい等からなる分級部３０９と、分級された粉末（以下、「回収粉末」という。）Ｍ３を回収する回収ホッパー３０８が配置されている。そして、回収ホッパー３０８で回収された回収粉末Ｍ３は、混合機３０６に送られる。
【０００８】
混合機３０６には、窒素ガス（Ｎ２）等からなる不活性ガスがガス導入部３０７を介して導入される。そして、混合機３０６は、回収粉末Ｍ３と不活性ガスを混合し、接続チューブ３０５を介してガス噴出部３０４へ送る。ガス噴出部３０４からは、回収粉末Ｍ３と不活性ガスが混合された混合ガスが噴射される。そして、使用者がグローブ３１０を装着した状態で、造形物Ｐ１を掴みガス噴出部３０４から噴射される混合ガスを造形物Ｐ１に吹き付けることで、造形物Ｐ１から不要粉末Ｍ２を除去する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−３４７１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、図８に示すような従来のブラスト装置では、３次元積層造形装置から造形物を搬送するためには、３次元積層造形装置の造形室内で造形物及び粉末試料を収容する造形枠のピットから造形物を取り出す必要がある。そのため、３次元積層造形装置の造形室内がピットから押し出された不要粉末で汚れる、という問題を有していた。
【００１１】
さらに、図８に示す従来のブラスト装置３００は、使用者の手で造形物を掴み、混合ガスを吹き付けている。そのため、大きな造形物や、金属粉末等の比較的重量の重い粉末材料を用いた造形物の場合、造形物を手で把持し、造形物の表面全体に混合ガスを吹き付けることが困難なものとなっていた。
【００１２】
本発明の目的は、上記の問題点を考慮し、３次元積層造形装置の造形室が汚れることなく、造形物の表面全体に混合ガスを容易に吹き付けることができる３次元積層造形装置に用いられるブラスト装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の３次元積層造形装置に用いられるブラスト装置は、中空の処理室と、装着ユニットと、ガス噴出部と、粉末回収ユニットと、を備えている。装着ユニットは、処理室の内部に配置されて、３次元積層造形装置により形成された造形物を収容する造形ボックスが着脱可能に装着される。ガス噴出部は、装着ユニットに装着された造形ボックスから押し出された造形物に混合ガスを吹き付ける。粉末回収ユニットは、ガス噴出部により造形物から剥離した不要粉末を回収する。そして、装着ユニットは、造形ボックスに収容された造形物を造形ボックスの開口から押し出す押出機構と、を備えている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の３次元積層造形装置に用いられるブラスト装置によれば、３次元積層造形装置の造形室が汚れることなく、造形物の表面全体に混合ガスを容易に吹き付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態例にかかるブラスト装置を模式的に示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施の形態例にかかるブラスト装置を模式的に示す概略断面図である。
【図３】本発明の実施の形態例にかかるブラスト装置に造形ボックスを装着した状態を模式的に示す概略断面図である。
【図４】本発明の実施の形態例にかかるブラスト装置に造形ボックスを装着した状態を模式的に示す概略断面図である。
【図５】本発明の実施の形態例にかかるブラスト装置に造形ボックスを装着する状態を模式的に示す概略断面である。
【図６】本発明の実施の形態例にかかるブラスト装置のブラスト処理動作について示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態例にかかるブラスト装置のブラスト処理動作について示す説明図である。
【図８】従来のブラスト装置を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の３次元積層造形装置に用いられるブラスト装置（以下、単に「ブラスト装置」と称す）の実施の形態例について、図１〜図７を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。また、説明は以下の順序で行うが、本発明は、必ずしも以下の形態に限定されるものではない。
＜実施の形態例＞
１．ブラスト装置の構成
２．ブラスト装置の動作
【００１７】
１．ブラスト装置の構成
まず、本発明のブラスト装置の実施の形態例について図１〜図４を参照して説明する。
図１及び図２は、本例のブラスト装置を模式的に示す概略断面図である。図３及び図４は、３次元積層造形装置を構成する造形ボックスを装着した状態を示す概略断面図である。
【００１８】
図１及び図２に示すブラスト装置１は、３次元積層造形装置により造形された造形物から不要粉末を除去する装置である。３次元積層造形装置としては、粉末試料の一例として、例えば、チタン、アルミニウム、鉄等の金属粉末に溶融機構の一例として、例えば、電子ビームを照射して金属粉末を溶融させ、この金属粉末が凝固した層を積み重ねて立体物を造形する
【００１９】
ブラスト装置１は、中空の処理室２と、装着ユニット１０と、粉末回収ユニット１００と、ガス噴出部１０４を有している。なお、図１において、鉛直方向をＺ方向として、なお、図１において、鉛直方向をＺ方向とし、Ｚ方向に垂直な第１の方向をＸ方向、Ｚ方向及びＸ方向に垂直な第２の方向をＹ方向とする。
【００２０】
処理室２は、中空の箱状に形成されている。この処理室２の鉛直方向の上部には、ブラスト処理時における処理室２内の空気を排気する排気ダクト１１０と、集塵機１２０が設けられている。集塵機１２０は、排気ダクト１１０に接続されており、排気ダクト１１０を通過する空気に混入する粉末を集塵する。
【００２１】
また、処理室２のＸ方向の一側の側壁は、開口部２ａが設けられている。開口部２ａには、扉５１が開閉可能に取り付けられている。扉５１には、ストッパ５２が設けられている。図３に示すように、ストッパ５２は、後述する装着ユニット１０に装着された造形ボックス３及び造形ボックス３の外フランジ部１６を覆う保護カバー７０に当接する。そして、ストッパ５２は、造形ボックス３における鉛直方向の上方への移動を規制する。
【００２２】
装着ユニット１０は、処理室２内における開口部２ａ側であるＸ方向の一側に配置され、粉末回収ユニット１００は、処理室２内における装着ユニット１０とは反対側のＸ方向の他側に配置されている。
【００２３】
図３及び図４に示すように、装着ユニット１０は、造形物Ｐ１及び不要粉末Ｍ２を収容する造形ボックス３が装着される。また、装着ユニット１０は、土台７と、土台７に支持されたボックス支持体６と、２つのステージ昇降機構５Ａ，５Ｂと、ボックス回転機構９と、ステージ支持体１１とを有している。土台７は、処理室２の鉛直方向の下部に配置されている。土台７は、ボックス支持体６、２つのステージ昇降機構５Ａ，５Ｂ、ボックス回転機構９及びステージ支持体１１を支える台である。土台７には、中央部に、鉛直方向の上部が開口し、後述するステージ支持体１１の底部１１ａの外径よりも大きな径の凹部７ａが形成されている。土台７の鉛直方向の上部には、ボックス支持体６が載置されている。また、２つのステージ昇降機構５Ａ，５Ｂにより本発明の押出機構の一具体例を示し、ボックス回転機構９が本発明の回転機構の一具体例を示す。
【００２４】
図１及び図２に示すように、ボックス支持体６は、Ｙ方向に沿って互いに対向する第１側壁６ａ及び第２側壁６ｂと、第１側壁６ａ及び第２側壁６ｂを接続する第３側壁６ｃと、を有している。第３側壁６ｃは、第１側壁６ａ及び第２側壁６ｂのＸ方向の他端から略垂直に連続し、処理室２の開口部２ａとＸ方向に沿って対向する。すなわち、ボックス支持体６は、Ｘ方向の一側が開放された断面がコ字状の部材で構成されている。
【００２５】
また、ボックス支持体６における第１側壁６ａ、第２側壁６ｂ及び第３側壁６ｃの鉛直方向の上端には、ボックス支持部１３が設けられている。図３及び図４に示すように、ボックス支持部１３は、造形ボックス３の外フランジ部１６を水平方向に沿って回転可能に支持する。ボックス支持部１３は、造形ボックス３をＸ方向に沿って受け入れるために、Ｘ方向における一側の一部が切り欠かれている。
【００２６】
また、ボックス支持部１３としては、分離可能な少なくとも２つの部材から構成し、造形ボックス３を装着した後に、連結して造形ボックス３の水平方向の周囲を連続して覆うようにしてもよい。
【００２７】
第１側壁６ａには、第１ステージ昇降機構５Ａが設けられており、第２側壁６ｂには、第２ステージ昇降機構５Ｂが設けられている。第１ステージ昇降機構５Ａは、第１ガイド部材２６Ａと、第１ボールねじ３６Ａと、第１駆動部３５Ａと、後述するステージ支持体１１に設けられた第１スライド部材２７Ａとを有している。
【００２８】
第１ガイド部材２６Ａは、第１側壁６ａにおいて鉛直方向の略平行に延びている。第１駆動部３５Ａは、第１側壁６ａの鉛直方向の下端部に固定されている。第１ボールねじ３６Ａは、第１駆動部３５Ａに回転可能に支持されている。そして、第１ボールねじ３６Ａは、第１駆動部３５Ａの駆動力を受けて正回転又は逆回転する。
【００２９】
第２ステージ昇降機構５Ｂは、第２ガイド部材２６Ｂと、第２ボールねじ３６Ｂと、第２駆動部３５Ｂと、後述するステージ支持体１１に設けられた第２スライド部材２７Ｂとを有している。第２ガイド部材２６Ｂは、第２側壁６ｂにおいて鉛直方向の略平行に延びている。第２駆動部３５Ｂは、第２側壁６ｂの鉛直方向の下端部に固定されている。第２ボールねじ３６Ｂは、第２駆動部３５Ｂに回転可能に支持されている。そして、第２ボールねじ３６Ｂは、第２駆動部３５Ｂの駆動力を受けて正回転又は逆回転する。
【００３０】
ステージ支持体１１は、ボックス支持体６における第１側壁６ａと第２側壁６ｂの間に配置されている。ステージ支持体１１は、水平方向と平行な面を有する板状の底部１１ａと、底部１１ａのＹ方向に対向する辺においてＺ方向に立設された一対の側壁部１１ｂとで構成され、上方が開放された断面がコ字状の部材で構成されている。
【００３１】
一対の側壁部１１ｂにおけるＹ方向の一側の側壁部１１ｂには、第１スライド部材２７Ａが設けられており、Ｙ方向の他側の側壁部１１ｂには、第２スライド部材２７Ｂが設けられている。第１スライド部材２７Ａは、第１ボールねじ２６Ａと係合し、かつ第１ガイド部材２６Ａに鉛直方向に沿って摺動可能に支持されている。また、第２スライド部材２７Ｂは、第２ボールねじ２６Ｂと係合し、かつ第２スライド部材２７Ｂに鉛直方向に沿って摺動可能に支持されている。
【００３２】
第１ステージ昇降機構５Ａの第１駆動部３５Ａ及び第２ステージ昇降機構５Ｂの第２駆動部３５Ｂが駆動すると、第１ボールねじ３６Ａ及び第２ボールねじ３６Ｂが回転駆動する。そして、第１ボールねじ３６Ａに係合する第１スライド部材２７Ａ及び、第２ボールねじ３６Ｂに係合する第２スライド部材２７Ｂが、第１ガイド部材２６Ａ及び第２ガイド部材２６Ｂに案内されて、鉛直方向に移動する。これにり、第１スライド部材２７Ａ及び第２スライド部材２７Ｂが固定された、ステージ支持体１１も鉛直方向に移動する。
【００３３】
本実施形態では、第１ステージ昇降機構５Ａ及び第２ステージ昇降機構５Ｂとして、ボールねじ３６Ａ，３６Ｂを用いたボールねじ機構を採用した。しかしながら、本発明に係るステージ移動機構としては、例えば、送りねじ機構、ラックアンドピニオン機構、ベルト機構、直動モータを用いた機構など種々の機構を採用することができる。
【００３４】
底部１１ａにおける鉛直方向の上方の一面には、ステージ支持部材３１が設けられている。ステージ支持部材３１は、中空の略直方体状に形成されている。このステージ支持部材３１における鉛直方向の上部には、ボックス回転機構９が設けられている。
【００３５】
ボックス回転機構９は、回転駆動部４１と、回転軸受け部４２と、回転軸４３と、連結ブロック４４とを有している。回転駆動部４１は、ステージ支持部材３１の内部空間３１ａに固定されている。回転軸４３は、ステージ支持部材３１における鉛直方向の上辺部を上下方向に貫通している。そして、回転軸４３における軸方向の一端は、回転駆動部４１に接続されており、回転軸４３は、回転駆動部４１の駆動力を受けて回転する。
【００３６】
回転軸受け部４２は、ステージ支持部材３１における鉛直方向の上端側の一面に設けられている。また、回転軸受け部４２は、連結ブロック４４を水平方向に沿って回転可能に支持している。連結ブロック４４は、回転軸４３における軸方向の他端に連結されている。そして、連結ブロック４４は、回転軸４３と共に水平方向に回転する。また、図３及び図４に示すように、連結ブロック４４は、造形ボックス３の筒孔内に移動可能に嵌合するステージ４のステージ側連結部２２と着脱可能に連結する。
【００３７】
これにより、造形ボックス３は、連結ブロック４４と共に水平方向に回転する。また、第１ステージ昇降機構５Ａ及び第２ステージ昇降機構５Ｂが駆動すると、造形ボックス３の筒部１５内に移動可能に嵌合するステージ４が、ステージ支持体１１と共に、鉛直方向に沿って昇降移動する。上述したように、造形ボックス３は、外フランジ部１６が保護カバー７０を介してストッパ５２に当接しているため、鉛直方向の上方への移動が規制される。そのため、ステージ４のみが昇降移動する（図６及び図７参照）。
【００３８】
また、図３及び図４に示すように、ブラスト装置１は、平板状の保護カバー７０を有している。保護カバー７０は、装着ユニット１０に装着された造形ボックス３の外フランジ部１６の鉛直方向の上面を覆う。また、保護カバー７０には、造形ボックス３における筒部１５の開口の形状及び外径と略等しい同一の形状及び同一の外径からなる開口窓７０ａを有している。そして、保護カバー７０の材質としては、後述するガス噴出部１０４から噴射される混合ガスに混合している粉末材料よりも硬い材質が好ましい。この保護カバー７０で造形ボックス３の外フランジ部１６を覆うことで、造形ボックス３が混合ガスにより削れられることを防ぐことができる。
【００３９】
なお、保護カバー７０は、造形ボックス３の外フランジ部１６のみを覆うものに限定されるものではない。保護カバー７０は、造形ボックス３におけるガス噴出部１０４から混合ガスが吹き付けられる箇所を覆うように設けてもよい。
【００４０】
粉末回収ユニット１００は、粉末散乱防止カバー１１１と、分級器１０９と、回収ホッパー１０８と、混合機１０６と、を有している。粉末散乱防止カバー１１１は、ボックス支持体６における第３側壁６ｃの鉛直方向の上端において、ボックス支持体６の第３側壁６ｃと処理室２のＸ方向の他側の側壁の間に配置されている。そして、粉末散乱防止カバー１１１は、第３側壁６ｃの隙間から、第１ステージ昇降機構５Ａ及び第２ステージ昇降機構５Ｂや、ボックス回転機構９に粉末が侵入することを防止している。
【００４１】
また、粉末散乱防止カバー１１１における鉛直方向の下方には、開口部が設けられている。そして、粉末散乱防止カバー１１１の開口部を塞ぐようにして、分級器１０９が配置されている。
【００４２】
分級器１０９は、所定の大きさで開口する複数の通過孔を有するふるい等から構成されている。分級器１０９には、後述するガス噴出部１０４によって造形物Ｐ１から剥離した不要粉末Ｍ２が送り込まれる。そして、この分級器１０９により、粗大溶融片等の不要物を取り除き、所定の粒径の粉末金属を鉛直方向の下方へ落下させる。
【００４３】
分級器１０９は、第３側壁６ｃと、処理室２のＸ方向の他側の側壁の間に配置されている。また、分級器１０９は、第３側壁６ｃ及び処理室２の側壁から突出する支持片１１３に支持されている。さらに、分級器１０９には、振動機構１１２が接続されている。振動機構１１２は、例えば、モータの回転をカム機構により直動駆動に変動し、分級器１０９に伝達させる。そして、分級器１０９と第３側壁６ｃの間には、弾性部材の一例を示すコイルばね１１４が介在されている。コイルばね１１４は、振動機構１１２により分級器１０９を押圧する方向と反対方向に向けて付勢している。なお、コイルばね１１４に限定されるものではなく、弾性を有する部材であれば、板ばねやゴム等その他各種の用いてもよい。
【００４４】
また、分級器１０９における鉛直方向の下方には、回収ホッパー１０８が配置されている。回収ホッパー１０８は、分級器１０９により分級された回収粉末Ｍ３を回収する。また、回収ホッパー１０８には、混合機１０６が接続されている。混合機１０６には、窒素ガス（Ｎ２）等からなる不活性ガスを導入するガス導入部１０７が接続されている。そして、混合機１０６は、不活性ガスと回収粉末Ｍ３を混合し、混合ガスを生成する。さらに、混合機１０６には、接続チューブ１０５が接続されている。この接続チューブ１０５は、ガス噴出部１０４に接続されている。
【００４５】
ガス噴出部１０４は、処理室２の内部空間において、装着ユニット１０を間に挟んで、粉末回収ユニット１００と反対側、すなわち処理室２のＸ方向の一側に設けられている。ガス噴出部１０４は、接続チューブ１０５を介して混合機１０６から混合ガスが導入される。そして、ガス噴出部１０４は、混合ガスを噴出可能としている。
【００４６】
２．ブラスト装置の動作
図３〜図７を参照して上述した構成を有するブラスト装置１の動作について説明する。
図５は、ブラスト装置１に造形物Ｐ１を挿入する動作を説明する説明図である。図６及び図７は、ブラスト装置１によるブラスト処理動作について示す説明図である。
【００４７】
まず、図５に示すように、３次元積層造形装置により形成された造形物Ｐ１は、ステージ４の一面に載置され、かつ造形ボックス３に収容された状態で、搬送装置２００によって搬送される。搬送装置２００は、造形ボックス３を挟持する搬送アーム２０１を有している。このように、造形物Ｐ１を造形ボックス３に収容した状態で搬送することで、３次元積層造形装置の造形室内が不要粉末によって汚れることを防ぐことができる。また、造形ボックス３を挟持することで、搬送装置２００によって造形物Ｐ１を搬送することができ、比較的大型の造形物も容易に搬送することが可能となる。
【００４８】
次に、ブラスト装置１における扉５１を開き、処理室２の開口部２ａを開放する。そして、造形ボックス３を処理室２の内部空間に挿入する。ここで、装着ユニット１０のボックス支持体６は、Ｘ方向の一側が開放されており、ボックス支持部１３のＸ方向の一側の一部が切り欠かれている。そのため、造形ボックス３を鉛直方向のボックス支持体６よりも鉛直方向の上方へ持ち上げることなく、造形ボックス３を水平方向からボックス支持体６内へ挿入することができる。
【００４９】
なお、ボックス支持体６を筒状に形成し、ボックス支持部１３に切り欠きを設けずに構成してもよい。この場合では、造形ボックス３をボックス支持体６よりも鉛直方向の上方へ持ち上げ、鉛直方向の上方からボックス支持体６の筒孔に造形ボックス３を挿入する必要がある。
【００５０】
次に、造形ボックス３のステージ４に設けたステージ側連結部２２と、ステージ支持体１１のステージ支持部材３１に設けた連結ブロック４４を連結させる。さらに、造形ボックス３の外フランジ部１６をボックス支持部１３に載置させる。次に、造形ボックス３の外フランジ部１６を鉛直方向の上面を覆うように、保護カバー７０を造形ボックス３に取り付ける。
【００５１】
これにより、図３及び図４に示すように、ブラスト装置１の装着ユニット１０に造形ボックス３が装着される。次に、処理室２の開口部２ａを塞ぐようにして、扉５１を閉じる。このとき、図３に示すように、扉５１に設けたストッパ５２が保護カバー７０を介して造形ボックス３の外フランジ部１６に当接する。これにより、造形ボックス３は、鉛直方向の上方への移動が規制される。また、造形ボックス３は、回転軸受け部４２及びボックス支持部１３によって、Ｚ方向を回転軸として回転可能に支持される。
【００５２】
次に、図６及び図７に示すように、第１ステージ昇降機構５Ａ及び第２ステージ昇降機構５Ｂによりステージ支持体１１を鉛直方向の上方に移動させる。そのため、連結ブロック４４を介してステージ支持体１１に連結されたステージ４が造形ボックス３の筒部１５の筒孔内を摺動し、鉛直方向の上方に向けて移動する。その結果、造形物Ｐ１と不要粉末Ｍ２が造形ボックス３の筒部１５の上端側の開口から外側へ押し出される。
【００５３】
また、第１ステージ昇降機構５Ａ及び第２ステージ昇降機構５Ｂの駆動動作に合わせて、ボックス回転機構９を駆動させる。これにより、連結ブロック４４が回転すると共に、造形ボックス３が回転する。次に、使用者は、造形ボックス３の筒部１５の上端側の開口から押し出された造形物Ｐ１及び不要粉末Ｍ２に対してガス噴出部１０４を用いて混合ガスを吹き付ける。その結果、造形物Ｐ１に表面に付着した不要粉末Ｍ２が造形物Ｐ１から剥離される。
【００５４】
さらに、装着ユニット１０を挟んで、ガス噴出部１０４の反対側には、粉末回収ユニット１００が配置されている。そのため、造形物Ｐ１の表面から剥離された不要粉末Ｍ２は、粉末回収ユニット１００に向けて吹き飛ばされる。そして、粉末回収ユニット１００に向けて吹き飛ばされた不要粉末Ｍ２は、粉末散乱防止カバー１１１を介して分級器１０９に落下する。分級器１０９に不要粉末Ｍ２が落下すると、振動機構１１２を駆動させて、分級器１０９を振動させる。これにより、分級器１０９に落下した不要粉末Ｍ２が分級され、所定の粒径の回収粉末Ｍ３のみが回収ホッパー１０８に回収される。
【００５５】
また、回収ホッパー１０８に回収された回収粉末Ｍ３は、混合機１０６によって不活性ガスと混合されて混合ガスとなる。そして、混合ガスは、ガス噴出部１０４から造形物Ｐ１に向けて噴射される。
【００５６】
また、ブラスト処理により発生した粉塵は、排気ダクト１１０を介して集塵機１２０に回収される。
【００５７】
本例のブラスト装置１によれば、ボックス回転機構９により造形物Ｐ１を回転させる共に、第１ステージ昇降機構５Ａ及び第２ステージ昇降機構５Ｂにより造形物Ｐ１を造形ボックス３から押し出している。そのため、使用者が造形物Ｐ１を把持することなく、造形物Ｐ１の表面全体に混合ガスを容易に吹き付けることができる。さらに、比較的大きな造形物や、比較的重量の重い造形物に対しても容易にブラスト処理を行うことができる。
【００５８】
また、ボックス回転機構９により造形物Ｐ１が回転するため、ガス噴出部１０４における混合ガスの噴出方向を一方向に定めることができる。そのため、使用者は、ガス噴出部１０４も把持することなく、ブラスト処理を行うことができる。また、混合ガスによって造形物Ｐ１から剥離し、吹き飛ばされる不要粉末Ｍ２の方向の一方向に定めることがき、不要粉末Ｍ２の回収作業を容易に行うこともできる。これにより、造形物Ｐ１のブラスト処理にかかる手間を軽減することが可能となる。
【００５９】
なお、本発明は上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００６０】
例えば、上述した実施の形態例では、造形物を形成する粉末試料としてチタン、アルミニウム、鉄等の金属粉末を適用した例を説明したが、これに限定されるものではなく、粉末試料としては、樹脂等を用いてもよい。
【００６１】
また、上述した実施の形態例では、混合ガスを噴出するガス噴出部を一つだけ設けた例を説明したが、これに限定されるものではなく、ガス噴出部を複数配置してもよい。また、ガス噴出部を配置する箇所は、装着ユニットを間に挟んで粉末回収ユニットの反対側のみに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６２】
１…ブラスト装置、  ２…処理室、  ２ａ…開口部、  ３…造形ボックス、  ４…ステージ、  ５Ａ，５Ｂ…ステージ昇降機構（押出機構）、  ６…ボックス支持体、  ７…土台、  ９…ボックス回転機構（回転機構）、  １０…装着ユニット、  １１…ステージ支持体、  １３…ボックス支持部、  １５…筒部、  １６…外フランジ部、  ２２…ステージ側連結部、  ２６Ａ，２６Ｂ…ガイド部材、  ２７Ａ，２７Ｂ…スライド部材、  ３１…ステージ支持部材、  ３５Ａ…第１駆動部、  ３５Ｂ…第２３駆動部、  ４１…回転駆動部、  ４２…回転軸受け部、  ４３…回転軸、  ４３…連結ブロック、  ５１…扉、  ５２…ストッパ、  ７０…保護カバー、  １００…粉末回収ユニット、  １０４…ガス噴出部、  １０６…混合機、  １０８…回収ホッパー、  １０９…分級器、  １１０…排気ダクト、  １２０…集塵機、  ２００…搬送装置、  Ｍ２…不要粉末、  Ｍ３…回収粉末、  Ｐ１…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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