(57)【要約】【課題】ガスが流れている状態であっても捕捉部を浄化可能な集塵装置を提供する。【解決手段】一つの実施の形態に係る集塵装置は、捕捉部と、保守部とを備える。前記捕捉部は、粒子を含むガスが通過することで、当該ガスに含まれる前記粒子を捕捉可能である。前記保守部は、前記ガスの流れる方向における前記捕捉部の下流側に位置し、前記捕捉部に捕捉された前記粒子を前記捕捉部の一部から前記ガスの流れる方向における上流側へ離間させるとともに、前記粒子を離間させる前記捕捉部の一部の位置を変更可能である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子を含むガスが通過することで、当該ガスに含まれる前記粒子を捕捉可能な捕捉部と、
前記ガスの流れる方向における前記捕捉部の下流側に位置し、前記捕捉部に捕捉された前記粒子を前記捕捉部の一部から前記ガスの流れる方向における上流側へ離間させるとともに、前記粒子を離間させる前記捕捉部の一部の位置を変更可能な、保守部と、
を具備する集塵装置。
【請求項２】
前記保守部は、前記ガスの流れる方向における前記捕捉部の下流側から前記捕捉部の一部を覆うとともに、当該捕捉部の一部から前記捕捉部に捕捉された前記粒子を前記ガスの流れる方向における上流側へ離間させる除去部と、前記捕捉部と前記除去部との相対的な位置を変化させる第１の移動部と、を有する、請求項１の集塵装置。
【請求項３】
前記ガスの流れる方向における前記捕捉部の上流側に位置し、前記保守部によって前記捕捉部から離間された前記粒子が収容される回収部、をさらに具備する、請求項１又は請求項２の集塵装置。
【請求項４】
前記保守部は、前記捕捉部に向かって流体を噴射することで、前記捕捉部に捕捉された前記粒子を前記捕捉部から前記ガスの流れる方向における上流側へ離間させる、請求項３の集塵装置。
【請求項５】
前記保守部が噴射する前記流体が、前記ガスである、請求項４の集塵装置。
【請求項６】
前記保守部は、前記回収部から遠ざかるに従って強い圧力で前記流体を噴射する、請求項４又は請求項５の集塵装置。
【請求項７】
前記保守部は、前記捕捉部に捕捉された前記粒子が前記回収部に近づく方向に前記流体を噴射する、請求項４乃至請求項６のいずれか一つの集塵装置。
【請求項８】
前記ガスの流れる方向における前記捕捉部の上流側に、前記粒子を含む前記ガスを供給する、供給部と、
前記捕捉部を通過した前記ガスが排出される排出部と、
をさらに具備し、
前記回収部は、前記供給部に対して、前記供給部が前記ガスを供給する方向に位置する、
請求項４乃至請求項７のいずれか一つの集塵装置。
【請求項９】
前記回収部が前記供給部の下方に位置する、請求項８の集塵装置。
【請求項１０】
前記保守部は、前記排出部に向かって前記流体を噴出する、請求項８又は請求項９の集塵装置。
【請求項１１】
前記ガスの流れる方向における前記捕捉部の上流側に位置し、帯電状態を制御されることにより帯電した前記粒子を吸着可能な帯電部、をさらに具備した請求項３乃至請求項１０のいずれか一つの集塵装置。
【請求項１２】
前記帯電部と前記捕捉部との相対的な位置を変化させる第２の移動部、
をさらに具備し、
前記第２の移動部は、前記帯電部を、当該帯電部が前記捕捉部に面する第１の位置と、当該帯電部が前記回収部に収容された第２の位置と、に移動させることが可能であり、
前記帯電部は、前記第１の位置において帯電した前記粒子を吸着可能に帯電させられ、前記第２の位置において帯電した前記粒子を離間可能に帯電させられる、
請求項１１の集塵装置。
【請求項１３】
前記第１の移動部は、前記捕捉部及び前記除去部の少なくとも一方を回転させる、請求項２の集塵装置。
【請求項１４】
前記除去部は、前記捕捉部に捕捉された前記粒子を前記捕捉部から前記ガスの流れる方向における上流側へ離間するように前記捕捉部を打つ、請求項２の集塵装置。
【請求項１５】
請求項１乃至請求項１４のいずれか一つの集塵装置と、
前記捕捉部を通過した前記ガスが供給されるとともに、前記粒子を含む前記ガスを前記集塵装置に排出する装置と、
を具備する集塵システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、集塵装置及び集塵システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、気体中の粉塵や金属ヒュームのような粒子を除去する集塵装置が知られる。集塵装置は、フィルタや電気集塵機によって、気体から粒子を除去する。集塵装置は、粒子が除去された気体を、当該気体を排出した建屋や装置に戻すことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１３１１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フィルタや電気集塵機は、粒子を捕捉した量に従って、粒子の捕捉能力が低下することがある。このため、集塵装置を停止し、フィルタや電気集塵機に捕捉された粒子を除去したり、フィルタを交換したりするメンテナンスが行われる。
【０００５】
本発明が解決する課題の一例は、ガスが流れている状態であっても捕捉部を浄化可能な集塵装置及び集塵システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一つの実施の形態に係る集塵装置は、捕捉部と、保守部とを備える。前記捕捉部は、粒子を含むガスが通過することで、当該ガスに含まれる前記粒子を捕捉可能である。前記保守部は、前記ガスの流れる方向における前記捕捉部の下流側に位置し、前記捕捉部に捕捉された前記粒子を前記捕捉部の一部から前記ガスの流れる方向における上流側へ離間させるとともに、前記粒子を離間させる前記捕捉部の一部の位置を変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施の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】図２は、第１の実施形態のヒューム回収部を示す断面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態のヒューム回収部を図２のＦ３−Ｆ３線に沿って示す断面図である。
【図４】図４は、第２の実施の形態に係るヒューム回収部を示す断面図である。
【図５】図５は、第２の実施形態のヒューム回収部を図４のＦ５−Ｆ５線に沿って示す断面図である。
【図６】図６は、第３の実施の形態に係るヒューム回収部を示す断面図である。
【図７】図７は、第４の実施の形態に係るヒューム回収部を示す断面図である。
【図８】図８は、第５の実施の形態に係るヒューム回収部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、第１の実施の形態について、図１乃至図３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。
【０００９】
図１は、第１の実施の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、集塵システムの一例であり、例えば、積層造形装置及び処理装置とも称され得る。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。
【００１０】
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、樹脂の粉体やその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。
【００１１】
図１に示すように、三次元プリンタ１０は、造形部２１と、ヒューム回収部２２と、制御部２３とを有する。造形部２１は、装置の一例であり、例えば、加工部、利用部、及び加工エリアとも称され得る。ヒューム回収部２２は、集塵装置の一例であり、例えば、回収部、除去部、及び浄化部とも称され得る。
【００１２】
造形部２１において、材料１１から、造形物１２が造形される。造形部２１は、処理槽３１と、造形槽３２と、光学装置３３とを有する。さらに造形部２１は、例えば、材料１１が収容された材料槽（図示せず）や、当該材料槽の材料１１を造形槽３２に供給するスキージ（図示せず）のような、種々の要素を有する。
【００１３】
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に、造形槽３２、光学装置３３、材料槽、及びスキージが収容される。
【００１４】
処理槽３１の処理室３１ａに、吐出口３１ｂと、吸引口３１ｃとが設けられる。吐出口３１ｂ及び吸引口３１ｃは、ヒューム回収部２２にそれぞれ接続される。ヒューム回収部２２は、吐出口３１ｂから、処理室３１ａに窒素ガスＧを供給する。窒素ガスＧは、ガスの一例である。なお、ガスはこれに限らず、例えば、ヘリウム及びアルゴンのような不活性ガスや、空気のような他のガスであっても良い。処理室３１ａの窒素ガスＧは、吸引口３１ｃから、ヒューム回収部２２によって吸引される。図１は、窒素ガスＧの流れを矢印で模式的に示すが、窒素ガスＧの流れ及び窒素ガスＧが存在する位置はこれに限らない。
【００１５】
吐出口３１ｂ及び吸引口３１ｃは、造形槽３２に形成される造形エリア３５に向けられる。造形エリア３５は、例えば、積層された材料１１によって形成される。吐出口３１ｂから供給された窒素ガスＧは、少なくとも造形エリア３５の近傍に窒素ガス雰囲気を形成する。
【００１６】
窒素ガスＧは、造形エリア３５の近傍を通り、吸引口３１ｃからヒューム回収部２２に吸引される。なお、窒素ガスＧはこれに限らず、例えば、図１の矢印で示すように、処理室３１ａの内部を循環しても良い。
【００１７】
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３２ａを有する。
【００１８】
載置台３２ａの上に、ベースプレート３７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３７の上に、造形物１２が造形される。なお、載置台３２ａにベースプレート３７を配置することなく、載置台３２ａの上に直接、造形物１２が造形されても良い。
【００１９】
載置台３２ａは、油圧昇降機のような種々の装置によって、上下方向に移動可能である。載置台３２ａが移動することで、載置台３２ａの上の材料１１、造形物１２、及びベースプレート３７が上下に移動する。
【００２０】
造形槽３２に隣接して、材料槽が設けられる。例えば、造形槽３２の載置台３２ａが一層分だけ下降すると、当該材料槽の材料１１が上昇し、材料槽の上に一層分の材料１１が現れる。材料槽の上の材料１１をスキージが造形槽３２に向かって押すことで、造形槽３２に材料１１が供給される。これにより、造形槽３２に材料１１の層が形成される。言い換えると、造形槽３２に材料１１が積層される。なお、材料１１の積層方法はこれに限らない。
【００２１】
光学装置３３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Ｌ（ビーム）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。
【００２２】
光学装置３３は、造形槽３２の上方に位置する。光学装置３３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。光学装置３３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、レーザ光Ｌを所望の位置に照射する。
【００２３】
制御部２３は、造形部２１及びヒューム回収部２２に電気的に接続される。制御部２３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２３は、前記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及びヒューム回収部２２を制御する。造形部２１は、制御部２３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。
【００２４】
まず、制御部２３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。
【００２５】
制御部２３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２３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、各層の断面形状のデータを生成する。
【００２６】
次に、造形槽３２の載置台３２ａが一層分下降するとともに、材料槽が一層分の材料１１を上昇させる。スキージが、材料槽の一層分の材料１１を、造形槽３２に向かって均すことで、造形槽３２の載置台３２ａの上に材料１１の層を形成する。当該材料１１の層が、造形エリア３５を形成する。
【００２７】
制御部２３は、光学装置３３を制御することで、光学装置３３のレーザ光Ｌを、造形エリア３５に照射させる。制御部２３は、生成した断面形状のデータに基づき、レーザ光Ｌの照射位置を定める。
【００２８】
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を照射された部分は、溶融する。光学装置３３は、レーザ光Ｌを照射することにより、材料１１を部分的に溶融した後に固める。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。なお、材料１１は焼結されても良い。
【００２９】
光学装置３３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。
【００３０】
上記説明において、造形物１２は、積層された材料１１をレーザ光Ｌで溶融することにより形成された。しかし、造形物１２はこれに限らず、例えば、材料１１を溶融させながら供給することにより形成されても良い。
【００３１】
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Ｆを形成する。ヒュームＦは、粒子の一例であり、例えば、微粒子、粉体、粉塵、塵、及び不純物とも称され得る。処理室３１ａにおいて、ヒュームＦは、窒素ガスＧに混合される。処理室３１ａのヒュームＦを含んだ窒素ガスＧは、吸引口３１ｃから、ヒューム回収部２２に吸引される。
【００３２】
図２は、第１の実施形態のヒューム回収部２２を示す断面図である。図３は、第１の実施形態のヒューム回収部２２を図２のＦ３−Ｆ３線に沿って示す断面図である。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、ヒューム回収部２２の幅に沿う。Ｙ軸は、ヒューム回収部２２の長さに沿う。Ｚ軸は、ヒューム回収部２２の高さに沿う。
【００３３】
図２に示すように、ヒューム回収部２２は、基部４１と、捕捉部４２と、保守部４３と、回収部４４と、導入部４５と、ポンプ４６と、を有する。基部４１は、例えば、ボディ及び筐体とも称され得る。保守部４３は、例えば、浄化部、清掃部、及び除去部とも称され得る。回収部４４は、例えば、収容部、保持部、及び排出部とも称され得る。
【００３４】
基部４１は、流路部５１と、供給管５２と、排出管５３とを有する。流路部５１は、例えば、チャンバとも称され得る。供給管５２は、供給部の一例であり、例えば、導入部とも称され得る。排出管５３は、排出部の一例であり、例えば、戻し部及び供給部とも称され得る。
【００３５】
流路部５１は、例えば略円柱形の箱型に形成される。なお、流路部５１の形状はこれに限らない。流路部５１の内部に、分離室５５が設けられる。分離室５５は、略円柱形の部屋であり、例えば流路とも称され得る。
【００３６】
流路部５１は、上壁部６１と、下壁部６２と、周壁部６３とを有する。上壁部６１及び下壁部６２は、それぞれ、略円形の壁である。上壁部６１は、下壁部６２の上方に位置する。言い換えると、上壁部６１と下壁部６２とは、Ｚ軸に沿う方向に間隔を介して向かい合う。上壁部６１と下壁部６２との間に、分離室５５が設けられる。周壁部６３は、上壁部６１の縁と下壁部６２の縁との間に亘って設けられる円筒状の壁である。
【００３７】
供給管５２の一方の端部は、上壁部６１の略中央部分に接続される。なお、供給管５２は、他の位置において流路部５１に接続されても良い。供給管５２の他方の端部は、造形部２１の吸引口３１ｃに接続される。供給管５２は、吸引口３１ｃを通って造形部２１の処理室３１ａからヒューム回収部２２に排出された、ヒュームＦを含む窒素ガスＧを分離室５５に供給する。
【００３８】
排出管５３の一方の端部は、周壁部６３の大よそ上端部に接続される。なお、排出管５３は、他の位置において流路部５１に接続されても良い。排出管５３の他方の端部は、ポンプ４６を介して、造形部２１の吐出口３１ｂに接続される。分離室５５の窒素ガスＧは、排出管５３から、造形部２１に向かって排出される。
【００３９】
供給管５２は、下方に向かって窒素ガスＧを供給する。一方、排出管５３は、側方（図２における左方）に向かって窒素ガスＧを排出する。すなわち、排出管５３は、供給管５２が窒素ガスＧを供給する方向と交差する方向に、窒素ガスＧを排出する。なお、供給管５２及び排出管５３はこれに限らない。
【００４０】
捕捉部４２は、フィルタ６５と、二つのロータリジョイント６６，６７とを有する。フィルタ６５は、例えば金属によって作られたメッシュ状のフィルタである。なお、フィルタ６５はこれに限らない。フィルタ６５は、Ｚ軸に沿う方向に延びる円筒形状に形成される。ロータリジョイント６６は、上壁部６１に設けられる。ロータリジョイント６７は、下壁部６２に設けられる。ロータリジョイント６６，６７は、それぞれベアリングを有し、フィルタ６５を回転可能に支持する。
【００４１】
フィルタ６５は、分離室５５を上流側部分５５ａと下流側部分５５ｂとに区切る。上流側部分５５ａは、窒素ガスＧが流れる方向において、フィルタ６５よりも上流側に位置する分離室５５の一部である。下流側部分５５ｂは、窒素ガスＧが流れる方向において、フィルタ６５よりも下流側に位置する分離室５５の一部である。
【００４２】
分離室５５の上流側部分５５ａは、円筒形状のフィルタ６５の内側に設けられる。供給管５２は、上流側部分５５ａに開口し、当該上流側部分５５ａにヒュームＦを含む窒素ガスＧを供給する。言い換えると、供給管５２は、窒素ガスＧの流れる方向における捕捉部４２の上流側に、ヒュームＦを含む窒素ガスＧを供給する。
【００４３】
分離室５５の下流側部分５５ｂは、円筒形状のフィルタ６５の外側に設けられる。排出管５３は、下流側部分５５ｂに開口する。下流側部分５５ｂの窒素ガスＧは、排出管５３から排出される。
【００４４】
分離室５５の上流側部分５５ａに供給された窒素ガスＧは、フィルタ６５を通過して、下流側部分５５ｂに移動する。ヒュームＦを含む窒素ガスＧがフィルタ６５を通過することで、当該窒素ガスＧに含まれるヒュームＦは、フィルタ６５に捕捉される。フィルタ６５を通過することで濾過された窒素ガスＧは、排出管５３から排出される。
【００４５】
フィルタ６５は、内面６５ａと、外面６５ｂとを有する。内面６５ａは、窒素ガスＧの流れる方向における上流側に位置し、分離室５５の上流側部分５５ａに向く。外面６５ｂは、窒素ガスＧの流れる方向における下流側に位置し、下流側部分５５ｂに向く。フィルタ６５に捕捉されたヒュームＦは、フィルタ６５の内面６５ａに付着する。なお、ヒュームＦはこれに限らない。
【００４６】
保守部４３は、除去部７１と、第１の移動部７２とを有する。除去部７１は、分離室５５の下流側部分５５ｂに配置される。言い換えると、除去部７１は、窒素ガスＧの流れる方向におけるフィルタ６５の下流側に位置する。
【００４７】
図３に示すように、除去部７１は、Ｚ軸に沿う方向に延びる半円筒形状に形成される。なお、除去部７１の形状はこれに限らない。除去部７１は、窒素ガスＧの流れる方向におけるフィルタ６５の下流側から、隙間を介して当該フィルタ６５の一部を覆う。本実施形態においては、除去部７１は、フィルタ６５の外面６５ｂの約半分を覆う。なお、除去部７１が、フィルタ６５の外面６５ｂを覆う領域はこれに限らない。
【００４８】
除去部７１は、対向面７１ａを有する。対向面７１ａは、フィルタ６５の外面６５ｂに面する部分である。除去部７１は、対向面７１ａに設けられた例えば複数のノズルから、フィルタ６５に向かって噴射ガスＧＩを噴射する。噴射ガスＧＩは、流体の一例である。
【００４９】
噴射ガスＧＩは、例えば、窒素である。すなわち、噴射ガスＧＩは、窒素ガスＧと同じガスである。なお、流体はこれに限らず、不活性ガスや空気のような他の気体であっても良いし、液体窒素のような液体であっても良い。噴射ガスＧＩが他の気体である場合、ヒューム回収部２２は、例えば窒素発生装置によって、排出管５３から排出された窒素ガスＧ中の他の気体を除去する。
【００５０】
除去部７１が噴射した噴射ガスＧＩは、フィルタ６５を通過し、分離室５５の下流側部分５５ｂから上流側部分５５ａに移動する。フィルタ６５を通過した噴射ガスＧＩは、フィルタ６５の内面６５ａに付着したヒュームＦを吹き飛ばす。言い換えると、除去部７１は、フィルタ６５から、当該フィルタ６５に捕捉されたヒュームＦを、窒素ガスＧの流れる方向における上流側へ離間させる。
【００５１】
さらに除去部７１は、例えば、フィルタ６５の外面６５ｂを叩くレバーを有する。除去部７１は、当該レバーによってフィルタ６５の外面６５ｂを叩くことで、フィルタ６５の内面６５ａに付着したヒュームＦを弾き飛ばす。言い換えると、除去部７１は、フィルタ６５から、当該フィルタ６５に捕捉されたヒュームＦを、窒素ガスＧの流れる方向における上流側へ離間させるように、フィルタ６５を打つ。
【００５２】
上述のように、除去部７１は、フィルタ６５の一部を覆う。このため、除去部７１は、フィルタ６５の一部から、当該フィルタ６５に捕捉されたヒュームＦを、窒素ガスＧの流れる方向における上流側へ離間させる。
【００５３】
図３に示すように、除去部７１は、フィルタ６５よりも排出管５３から遠い位置に配置される。言い換えると、除去部７１と排出管５３との間に、フィルタ６５が位置する。除去部７１の一部は、フィルタ６５を挟んで、排出管５３の反対側に位置する。
【００５４】
除去部７１の対向面７１ａがフィルタ６５に向くため、対向面７１ａの一部は、フィルタ６５を介して排出管５３に向く。このため、除去部７１は、対向面７１ａの当該一部に設けられたノズルから、排出管５３に向かって噴射ガスＧＩを噴射する。
【００５５】
図２に示すように、回収部４４は、例えば箱型に形成される。回収部４４は、流路部５１の下壁部６２の外側に、取り外し可能に取り付けられる。なお、回収部４４は、他の位置に配置されても良い。
【００５６】
導入部４５は、略円錐台形の筒状（漏斗型）に形成される。導入部４５の内部に、導入流路７５が設けられる。導入流路７５は、Ｚ軸に沿う方向に延びるとともに、下方に向かうに従って先細るテーパ状の流路である。
【００５７】
導入部４５は、上端部４５ａと、下端部４５ｂとを有する。下端部４５ｂは、上端部４５ａの反対側に位置する。上端部４５ａにおける導入流路７５の断面積は、下端部４５ｂにおける導入流路７５の断面積よりも大きい。
【００５８】
流路部５１の下壁部６２に、回収口７６が設けられる。回収口７６は、下壁部６２の略中央部分に形成され、分離室５５の上流側部分５５ａに開口する孔である。回収口７６は、供給管５２の下方に設けられ、上壁部６１に開口する供給管５２に対向する。
【００５９】
導入部４５は、流路部５１の下壁部６２の外側に取り付けられる。導入部４５の上端部４５ａにおいて、導入流路７５は、下壁部６２に設けられた回収口７６に接続される。このため、導入流路７５の一方の端部は、回収口７６を通じて、分離室５５の上流側部分５５ａに接続される。
【００６０】
導入部４５の下端部４５ｂにおいて、導入流路７５は、回収部４４に接続される。このため、回収部４４は、導入部４５及び回収口７６を通じて、分離室５５の上流側部分５５ａに接続される。
【００６１】
回収部４４は、分離室５５の上流側部分５５ａに接続されるため、窒素ガスＧの流れる方向におけるフィルタ６５の上流側に位置する。さらに、回収部４４は、供給管５２に対して、当該供給管５２が窒素ガスＧを供給する方向である下方に位置する。
【００６２】
除去部７１は、例えば、対向面７１ａに設けられたノズルから、斜め下方に向かって噴射ガスＧＩを噴射する。噴射ガスＧＩは、フィルタ６５の内面６５ａに付着したヒュームＦを、斜め下方に吹き飛ばす。言い換えると、除去部７１は、フィルタ６５に捕捉されたヒュームＦが、下方に位置する回収部４４に近づく方向に、噴射ガスＧＩを噴射する。なお、除去部７１は、噴射ガスＧＩを他の方向に噴射しても良く、少なくともフィルタ６５の内面６５ａから離間する方向に噴射していればよい。
【００６３】
さらに、除去部７１が噴射する噴射ガスＧＩの圧力は、上方に向かうに従って強くなる。言い換えると、除去部７１は、回収部４４から遠ざかるに従って強い圧力で噴射ガスＧＩを噴射する。このため、回収部４４からより遠い位置においてフィルタ６５に捕捉されたヒュームＦは、回収部４４により近い位置においてフィルタ６５に捕捉されたヒュームＦよりも、強い圧力で噴射ガスＧＩにより吹き飛ばされる。なお、除去部７１が噴射する噴射ガスＧＩの圧力はこれに限らない。
【００６４】
上述のように、除去部７１は、フィルタ６５に捕捉されたヒュームＦを、フィルタ６５の一部から窒素ガスＧの流れる方向における上流側へ離間させる。フィルタ６５から離間させられたヒュームＦは、重力や、供給管５２から下方に向かって供給される窒素ガスＧにより、下方に向かって落下する。
【００６５】
落下したヒュームＦは、回収口７６及び導入部４５を通って、回収部４４に収容される。ただし、ヒュームＦは、分離室５５の上流側部分５５ａから下流側部分５５ｂに向かって流れる窒素ガスＧにより、再度フィルタ６５に捕捉されることがあり得る。
【００６６】
第１の移動部７２は、例えば、ギア、ベルト、及びモータのような種々の要素を有する。なお、第１の移動部７２はこれに限らない。第１の移動部７２は、円筒形状のフィルタ６５の中心軸回りに、当該フィルタ６５を回転させる。言い換えると、第１の移動部７２は、フィルタ６５と除去部７１との相対的な位置を変化させる。フィルタ６５は、ロータリジョイント６６，６７によって支持されるため、滑らかに回転可能である。
【００６７】
第１の移動部７２は、例えば、供給管５２における窒素ガスＧの流速よりも低速で、フィルタ６５を回転させる。なお、フィルタ６５の回転速度はこれに限らず、供給管５２における窒素ガスＧの流速よりも高速でフィルタ６５を回転させても良い。
【００６８】
第１の移動部７２がフィルタ６５を回転させることで、フィルタ６５の、除去部７１に覆われる部分が変化する。除去部７１は、フィルタ６５の除去部７１に覆われた部分に捕捉されたヒュームＦを、フィルタ６５の当該部分から離間させる。すなわち、第１の移動部７２は、フィルタ６５を回転させることで、除去部７１がヒュームＦを離間させるフィルタ６５の一部の位置を変更する。
【００６９】
ポンプ４６は、排出管５３と、造形部２１の吐出口３１ｂとの間に設けられる。ポンプ４６は、排出管５３を介して分離室５５の窒素ガスＧを吸引し、造形部２１の吐出口３１ｂに送る。これにより、フィルタ６５を通過した窒素ガスＧが、造形部２１の処理室３１ａに供給される。
【００７０】
さらに、ポンプ４６は窒素ガスＧを除去部７１に送る。除去部７１は、ポンプ４６から供給された窒素ガスＧを、噴射ガスＧＩとしてノズルから噴射する。すなわち、除去部７１は、排出管５３から排出された窒素ガスＧを再利用する。なお、除去部７１が液体窒素の様な液体を噴出する場合、液体窒素を供給する他のポンプが除去部７１に接続され、液体窒素がノズルから噴射される。
【００７１】
ヒューム回収部２２は、例えば、下記に説明するように窒素ガスＧからヒュームＦを除去するとともに、フィルタ６５を浄化する。なお、ヒューム回収部２２が窒素ガスＧからヒュームＦを除去し、フィルタ６５を浄化する方法は、下記に説明される方法に限らない。
【００７２】
まず、ヒューム回収部２２から供給された窒素ガスＧが、造形部２１の処理室３１ａで窒素ガス雰囲気を形成する。なお、最初は、例えば窒素ガスボンベから窒素ガスＧが処理室３１ａに供給されても良い。窒素ガス雰囲気が形成されると、造形部２１は、処理室３１ａにおいて、粉末状の材料１１を積層するとともに、窒素ガス雰囲気中で材料１１を溶融又は焼結して造形物１２を造形する。
【００７３】
造形部２１が造形物１２を造形する間、例えばヒューム回収部２２が吸引口３１ｃから窒素ガスＧを吸引する。これにより、造形部２１の処理室３１ａから、ヒュームＦを含む窒素ガスＧが排出される。
【００７４】
造形部２１から排出された窒素ガスＧは、ヒューム回収部２２の供給管５２から、分離室５５の上流側部分５５ａに供給される。供給管５２から下方に向かって供給される窒素ガスＧの少なくとも一部は、回収口７６及び導入部４５を通って、供給管５２の下方に位置する回収部４４に流入する。当該窒素ガスＧに含まれるヒュームＦは、回収部４４に収容される。
【００７５】
分離室５５の上流側部分５５ａに供給された窒素ガスＧは、フィルタ６５を通過して、下流側部分５５ｂに流れる。窒素ガスＧがフィルタ６５を通過することで、窒素ガスＧに含まれるヒュームＦは、フィルタ６５に捕捉される。
【００７６】
フィルタ６５を通過することで濾過された窒素ガスＧは、排出管５３から排出され、ポンプ４６に吸引される。ポンプ４６は、窒素ガスＧの一部を除去部７１に送る。さらに、ポンプ４６は、窒素ガスＧの他の一部を、造形部２１の吐出口３１ｂから処理室３１ａに供給する。
【００７７】
図３の矢印で示すように、第１の移動部７２は、フィルタ６５を回転させる。このため、ヒュームＦを捕捉したフィルタ６５の一部が、除去部７１の対向面７１ａに対向する位置に送られる。除去部７１は、フィルタ６５に向かって噴射する噴射ガスＧＩや、フィルタ６５を打つレバーによって、フィルタ６５に捕捉されたヒュームＦを、フィルタ６５から窒素ガスＧの流れる方向における上流側へ離間させる。
【００７８】
図２に示すように、フィルタ６５から離間させられたヒュームＦは、重力、供給管５２から下方に向かって供給される窒素ガスＧ、及び斜め下方に噴射される噴射ガスＧＩにより、回収部４４へと落下する。当該ヒュームＦは、回収部４４に収容される。
【００７９】
回収部４４に収容されたヒュームＦは、回収部４４の内部で滞留する。導入部４５の下端部４５ｂにおける導入流路７５の断面積が狭いため、回収部４４のヒュームＦは、分離室５５に戻りにくい。
【００８０】
回収部４４に、液体が収容されても良い。当該液体が、回収部４４に収容されたヒュームＦを保持する。液体は、例えば、液体窒素や、水のような他の液体である。例えば液体が水である場合、ヒューム回収部２２は、例えば窒素発生装置によって、排出管５３から排出された窒素ガスＧ中の水蒸気を除去する。
【００８１】
除去部７１は、フィルタ６５の一部を覆うとともに、フィルタ６５の当該一部に向かって噴射ガスＧＩを噴射する。このため、ヒュームＦを含む窒素ガスＧは、フィルタ６５の、除去部７１に覆われた部分を通過しにくい。このため、フィルタ６５の当該部分は、除去部７１に覆われている間、ヒュームＦが除去されるが、ヒュームＦをさらに捕捉しにくい。一方、フィルタ６５の、除去部７１に覆われずに露出した部分は、ヒュームＦを捕捉する。
【００８２】
第１の移動部７２がフィルタ６５を回転させることで、除去部７１によってヒュームＦを除去されたフィルタ６５の一部が、除去部７１に覆われる位置から外れて露出する。フィルタ６５の当該一部は、除去部７１によってヒュームＦが除去されているため、既にヒュームＦを捕捉した部分よりも効率良くヒュームＦを捕捉できる。
【００８３】
以上のように、保守部４３は、フィルタ６５の一部に捕捉されたヒュームＦを、当該フィルタ６５から離間させ、回収部４４に収容させる。すなわち、三次元プリンタ１０の運転中であっても、保守部４３はフィルタ６５を浄化する。なお、保守部４３はこれに限らず、例えば、プリンタ１０が停止した際にフィルタ６５を浄化しても良い。
【００８４】
第１の実施の形態に係る三次元プリンタ１０において、保守部４３は、フィルタ６５の下流側に配置されてヒュームＦをフィルタ６５の一部から離間させるとともに、ヒュームＦを離間させるフィルタ６５の一部の位置を変更可能である。保守部４３によってフィルタ６５から離間させられたヒュームＦは、保守部４３によってヒュームＦが除去されている部分に戻りにくく、戻ったとしても保守部４３によって再度除去される。このため、保守部４３によって離間されたヒュームＦは、フィルタ６５の、保守部４３によってヒュームＦが除去されている部分以外の部分に付着する。保守部４３が、ヒュームＦを離間させるフィルタ６５の一部の位置を変更することでフィルタ６５上におけるヒュームＦを移動させることが可能であるため、窒素ガスＧが流れている状態であっても、フィルタ６５にヒュームＦの付着量が相対的に少ないクリーンな部分を作ったり、ヒュームＦを回収部４４に導いて廃棄したりすることができる。すなわち、窒素ガスＧが流れている状態であってもフィルタ６５を浄化できるため、フィルタ６５に捕捉されたヒュームＦが増加することによるフィルタ６５の捕捉効率の低下を抑制できるとともに、フィルタ６５の浄化のために窒素ガスＧの流れを止めるメンテナンス回数を低減できる。
【００８５】
処理槽３１の処理室３１ａや、ヒューム回収部２２の分離室５５は、窒素ガスＧで満たされる。このため、メンテナンスにより処理室３１ａや分離室５５に外気が流入すると、三次元プリンタ１０を再度使用可能な状態にするまで比較的長い時間がかかることがある。しかし、本実施形態の三次元プリンタ１０は、メンテナンス回数を低減できるため、造形物１２の製造効率が向上する。
【００８６】
除去部７１は、下流側からフィルタ６５の一部を覆い、フィルタ６５のヒュームＦを上流側へ離間させる。そして、第１の移動部７２が、フィルタ６５と除去部７１との相対的な位置を変化させる。フィルタ６５の、除去部７１によって覆われる部分は、窒素ガスＧが流れにくい。このため、除去部７１によって離間されたヒュームＦは、フィルタ６５の、除去部７１によって覆われた部分以外に付着する。第１の移動部７２がこのような除去部７１とフィルタ６５とを相対的に移動させることでフィルタ６５上におけるヒュームＦを移動させることが可能であるため、窒素ガスＧが流れている状態であっても、フィルタ６５にヒュームＦの付着量が相対的に少ないクリーンな部分を作ったり、ヒュームＦを回収部４４に導いて廃棄したりすることができる。すなわち、窒素ガスＧが流れている状態であってもフィルタ６５を浄化できるため、フィルタ６５に捕捉されたヒュームＦが増加することによるフィルタ６５の捕捉効率の低下を抑制できるとともに、フィルタ６５の浄化のために窒素ガスＧの流れを止めるメンテナンス回数を低減できる。
【００８７】
回収部４４は、フィルタ６５の上流側に位置して、保守部４３によってフィルタ６５から離間されたヒュームＦを回収する。これにより、フィルタ６５から離間されたヒュームＦが再度フィルタ６５に捕捉されることが抑制され、フィルタ６５が浄化されやすくなる。
【００８８】
保守部４３は、フィルタ６５に向かって噴射ガスＧＩを噴射することで、フィルタ６５に捕捉されたヒュームＦをフィルタ６５から離間させる。噴射ガスＧＩがフィルタ６５に捕捉されたヒュームＦを流体圧力によって上流側に押し出すことで、保守部４３は、より効率的にフィルタ６５からヒュームＦを離間させることができる。
【００８９】
保守部４３は、流れる窒素ガスＧと同じ窒素である噴射ガスＧＩをフィルタ６５に向かって噴射することで、フィルタ６５からヒュームＦを離間させる。噴射ガスＧＩは、流れる窒素ガスＧと同化するため、流れる窒素ガスＧ中から除去することなくヒューム回収部２２を通過させることができる。
【００９０】
保守部４３は、回収部４４から遠ざかるに従って強い圧力で噴射ガスＧＩを噴射する。これにより、ヒュームＦが回収部４４に導かれ、回収部４４によって回収されやすくなる。従って、フィルタ６５から離間されたヒュームＦが再度フィルタ６５に捕捉されることが抑制され、フィルタ６５が浄化されやすくなる。
【００９１】
保守部４３は、フィルタ６５に捕捉されたヒュームＦが回収部４４に近づく方向に噴射ガスＧＩを噴射する。これにより、ヒュームＦが回収部４４に導かれ、回収部４４によって回収されやすくなる。従って、フィルタ６５から離間されたヒュームＦが再度フィルタ６５に捕捉されることが抑制され、フィルタ６５が浄化されやすくなる。
【００９２】
回収部４４は、供給管５２に対して、当該供給管５２が窒素ガスＧを供給する方向である下方に位置する。これにより、供給管５２が供給する窒素ガスＧの流れに乗って、当該窒素ガスＧに含まれるヒュームＦが回収部４４に導入されやすい。従って、ヒュームＦがフィルタ６５に捕捉されることが抑制され、フィルタ６５に捕捉されたヒュームＦが増加することによるフィルタ６５の捕捉効率の低下を抑制できる。
【００９３】
回収部４４は、供給管５２の下方に位置する。これにより、供給管５２によって供給された窒素ガスＧに含まれるヒュームＦが、重力によって回収部４４に導入されやすい。従って、ヒュームＦがフィルタ６５に捕捉されることが抑制され、フィルタ６５に捕捉されたヒュームＦが増加することによるフィルタ６５の捕捉効率の低下を抑制できる。
【００９４】
保守部４３は、排出管５３に向かって噴射ガスＧＩを噴射する。これにより、保守部４３が噴射する噴射ガスＧＩが、排出管５３に向かう窒素ガスＧの流れを乱すことが抑制される。従って、ヒューム回収部２２における窒素ガスＧの流速や流量が低下することが抑制される。
【００９５】
第１の移動部７２は、フィルタ６５を回転させる。これにより、比較的簡単な構造によって、フィルタ６５と除去部７１との相対的な位置が変化する。さらに、フィルタ６５に対するある相対的位置から移動する除去部７１が、回転により当該相対的位置に戻るため、より効率良くフィルタ６５に捕捉されたヒュームＦを当該フィルタ６５から離間させることができる。例えば往復運動で除去部７１が当初の相対的位置に戻る場合、除去部７１が、フィルタ６５のヒュームＦが離間させられたばかりの場所を通ることになるため、フィルタ６５におけるヒュームＦの分布にばらつきが生じ得る。しかし、本実施形態の第１の移動部７２は、フィルタ６５を回転させることにより、ヒュームＦの分布のばらつきが生じることを抑制する。
【００９６】
除去部７１は、フィルタ６５に捕捉されたヒュームＦをフィルタ６５から離間するようにフィルタ６５を打つ。このため、より簡単な構成により、除去部７１がフィルタ６５からヒュームＦを離間させることができる。
【００９７】
第１の実施形態において、フィルタ６５は、二重のフィルタであっても良い。これにより、フィルタ６５がより確実にヒュームＦを捕捉できる。さらに、フィルタ６５は、例えばバイブレータにより振動させられても良い。これにより、フィルタ６５からヒュームＦが離間されやすくなる。さらに、フィルタ６５が帯電させられても良い。これにより、フィルタ６５がより確実にヒュームＦを捕捉できる。
【００９８】
以下に、第２の実施の形態について、図４及び図５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。
【００９９】
図４は、第２の実施の形態に係るヒューム回収部２２を示す断面図である。図５は、第２の実施形態のヒューム回収部２２を図４のＦ５−Ｆ５線に沿って示す断面図である。図４に示すとともに、図５に二点鎖線で示すように、第２の実施形態の保守部４３は、レール８１を有する。
【０１００】
レール８１は、流路部５１の上壁部６１に設けられる。レール８１は、フィルタ６５を囲む円環状に形成される。レール８１は、当該レール８１に沿って移動可能に、除去部７１を支持する。なお、除去部７１は、下壁部６２に設けられたレールにさらに支持されても良い。
【０１０１】
図５に示すように、第２の実施形態の第１の移動部７２は、除去部７１をレール８１に沿って移動させる。除去部７１は、フィルタ６５の外面６５ｂに沿って移動させられることで、フィルタ６５の中心軸回りに回転させられる。言い換えると、第１の移動部７２は、フィルタ６５と除去部７１との相対的な位置を変化させる。回転させられる除去部７１の対向面７１ａは、常にフィルタ６５の外面６５ｂに向く。
【０１０２】
第２の実施形態の除去部７１は、Ｚ軸に沿う方向に延びる略直方体状に形成される。このため、フィルタ６５の外面６５ｂの、除去部７１に覆われる部分は、除去部７１に覆われずに露出される部分よりも狭い。
【０１０３】
図４に示すように、第２の実施形態のフィルタ６５は、流路部５１の上壁部６１及び下壁部６２に固定される。なお、フィルタ６５はこれに限らず、第１の実施形態と同じく、ロータリジョイント６６，６７によって回転可能に支持されても良い。
【０１０４】
第２の実施形態において、ヒューム回収部２２は、例えば、下記に説明するようにフィルタ６５を浄化する。なお、ヒューム回収部２２がフィルタ６５を浄化する方法は、下記に説明される方法に限らない。
【０１０５】
図５に示すように、第１の移動部７２は、除去部７１を、フィルタ６５の中心軸回りに回転させる。このため、除去部７１が、ヒュームＦを捕捉したフィルタ６５の一部に対向する位置に送られる。除去部７１は、フィルタ６５に向かって噴射する噴射ガスＧＩや、フィルタ６５を打つレバーによって、フィルタ６５に捕捉されたヒュームＦを、フィルタ６５から窒素ガスＧの流れる方向における上流側へ離間させる。
【０１０６】
図４に示すように、フィルタ６５から離間させられたヒュームＦは、重力、供給管５２から下方に向かって供給される窒素ガスＧ、及び斜め下方に噴射される噴射ガスＧＩにより、回収部４４へと落下する。当該ヒュームＦは、回収部４４に収容される。
【０１０７】
除去部７１は、フィルタ６５の一部を覆うとともに、フィルタ６５の当該一部に向かって噴射ガスＧＩを噴射する。このため、ヒュームＦを含む窒素ガスＧは、フィルタ６５の、除去部７１に覆われた部分を通過しにくい。このため、フィルタ６５の当該部分は、除去部７１に覆われている間、ヒュームＦを除去されるが、ヒュームＦをさらに捕捉しにくい。一方、フィルタ６５の、除去部７１に覆われずに露出した部分は、ヒュームＦを捕捉する。
【０１０８】
第１の移動部７２が除去部７１を回転させることで、除去部７１は、当該除去部７１によってヒュームＦを除去されたフィルタ６５の一部を覆う位置から外れる。フィルタ６５の当該一部は、除去部７１によってヒュームＦを除去されたため、既にヒュームＦを捕捉した部分よりも効率良くヒュームＦを捕捉できる。
【０１０９】
以上のように、保守部４３は、フィルタ６５の一部に捕捉されたヒュームＦを、当該フィルタ６５から離間させ、回収部４４に収容させる。すなわち、三次元プリンタ１０の運転中であっても、保守部４３はフィルタ６５を浄化する。なお、保守部４３はこれに限らず、例えば、三次元プリンタ１０が停止した際にフィルタ６５を浄化しても良い。
【０１１０】
第２の実施形態で説明されたように、第１の移動部７２は、除去部７１を移動させても良い。これにより、フィルタ６５が流路部５１に固定され、フィルタ６５と流路部５１との間の接続部分を、ヒュームＦを含む窒素ガスＧが通過することが抑制される。なお、上述のように、第１の移動部７２は、フィルタ６５及び除去部７１の両方を移動させても良い。
【０１１１】
以下に、第３の実施の形態について、図６を参照して説明する。図６は、第３の実施の形態に係るヒューム回収部２２を示す断面図である。図６に示すように、第３の実施形態のヒューム回収部２２は、電気集塵部９１をさらに有する。
【０１１２】
電気集塵部９１は、第１の電極９２と、第２の電極９３と、第２の移動部９４とを有する。第１及び第２の電極９２，９３は、帯電部の一例であり、例えば、吸引部とも称され得る。
【０１１３】
第１及び第２の電極９２，９３の一部は、回収部４４に収容される。第１及び第２の電極９２，９３は、例えば、回収部４４の底面から、Ｚ軸に沿う方向に延びる。なお、第１及び第２の電極９２，９３は他の位置に設けられても良い。
【０１１４】
第１及び第２の電極９２，９３の少なくとも一部は、例えば、制御部２３によって制御されることで帯電させられる。第１及び第２の電極９２，９３は、個別に帯電状態を制御される。
【０１１５】
第２の移動部９４は、第１及び第２の電極９２，９３を、Ｚ軸に沿う方向に個別に移動させる。第１及び第２の電極９２，９３は、第２の移動部９４によって、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間でそれぞれ移動させられる。
【０１１６】
第１の位置Ｐ１において、第１及び第２の電極９２，９３の一部は、分離室５５の上流側部分５５ａに配置される。すなわち、第１の位置Ｐ１に位置する第１及び第２の電極９２，９３は、窒素ガスＧが流れる方向におけるフィルタ６５の上流側に位置し、フィルタ６５の内面６５ａに面する。
【０１１７】
第２の位置Ｐ２において、第１及び第２の電極９２，９３は、分離室５５の上流側部分５５ａの外に位置する。第２の位置Ｐ２に位置する第１及び第２の電極９２，９３の一部は、回収部４４に収容される。
【０１１８】
上記のように、第２の移動部９４は、第１の電極９２とフィルタ６５との相対的な位置を変化させる。さらに、第２の移動部９４は、第２の電極９３とフィルタ６５との相対的な位置を変化させる。
【０１１９】
第３の実施形態の供給管５２に、放電部９７が設けられる。放電部９７は、例えばコロナ放電により、供給管５２を通る窒素ガスＧに含まれるヒュームＦを、例えば負に帯電させる。なお、放電部９７は、他の方法によってヒュームＦを帯電させても良い。供給管５２は、放電部９７によって負に帯電させられたヒュームＦを含む、窒素ガスＧを分離室５５に供給する。
【０１２０】
第３の実施形態において、ヒューム回収部２２は、例えば、下記に説明するようにフィルタ６５を浄化する。なお、ヒューム回収部２２がフィルタ６５を浄化する方法は、下記に説明される方法に限らない。
【０１２１】
第１の移動部７２は、第１の実施形態と同じく、フィルタ６５を回転させる。このため、ヒュームＦを捕捉したフィルタ６５の一部が、除去部７１の対向面７１ａに対向する位置に送られる。除去部７１は、フィルタ６５に向かって噴射する噴射ガスＧＩや、フィルタ６５を打つレバーによって、フィルタ６５に捕捉されたヒュームＦを、フィルタ６５から窒素ガスＧの流れる方向における上流側へ離間させる。
【０１２２】
図６に示すように、例えば、第１の電極９２が第１の位置Ｐ１に配置され、第２の電極９３が第２の位置Ｐ２に配置される。第１の電極９２の、フィルタ６５に面する部分は、帯電状態を制御されることで正に帯電する。
【０１２３】
放電部９７によって、分離室５５に供給されたヒュームＦは負に帯電する。このため、フィルタ６５から離間させられたヒュームＦは、正に帯電した第１の電極９２に吸引される。ヒュームＦは、第１の電極９２に付着する。なお、ヒュームＦは、重力、供給管５２から下方に向かって供給される窒素ガスＧ、及び斜め下方に噴射される噴射ガスＧＩにより、回収部４４へと落下しても良い。
【０１２４】
第１の電極９２が所定量のヒュームＦを吸引すると、第２の移動部９４は、第１の電極９２を第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２へ移動させる。制御部２３は、例えば、所定の時間の経過により、又は第１の電極９２の重さが所定の範囲を超えたことにより、第１の電極９２が所定量のヒュームＦを吸引したと判断する。
【０１２５】
第１の電極９２は、第２の位置Ｐ２において、帯電状態を制御されることで負に帯電する。これにより、負に帯電したヒュームＦは、斥力によって第１の電極９２から離間する。第１の電極９２が第２の位置Ｐ２に位置するため、第１の電極９２から離間したヒュームＦは、回収部４４に収容される。
【０１２６】
第２の移動部９４は、第１の電極９２を第２の位置Ｐ２に移動させると同時に、第２の電極９３を第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１に移動させる。第１の位置Ｐ１に移動させられた第２の電極９３は、帯電状態を制御されることで正に帯電する。すなわち、第２の位置Ｐ２に移動した第１の電極９２の代わりに、第２の電極９３がヒュームＦを吸引する。
【０１２７】
上記のように、第２の移動部９４は、第１及び第２の電極９２，９３を、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２とに交互に移動させる。さらに、第１及び第２の電極９２，９３は、第１の位置Ｐ１において正に帯電させられ、第２の位置Ｐ２において負に帯電させられる。言い換えると、第１及び第２の電極９２，９３は、第１の位置Ｐ１において帯電したヒュームＦを吸着可能に帯電させられ、第２の位置Ｐ２において帯電したヒュームＦを離間可能に帯電させられる。これにより、第１及び第２の電極９２，９３は、分離室５５の上流側部分５５ａでヒュームＦを吸着し、回収部４４でヒュームＦを放出する。
【０１２８】
以上のように、保守部４３は、フィルタ６５の一部に捕捉されたヒュームＦを、当該フィルタ６５から離間させる。さらに、電気集塵部９１が、分離室５５の上流側部分５５ａでヒュームＦを吸着し、回収部４４でヒュームＦを放出する。すなわち、三次元プリンタ１０の運転中であっても、保守部４３はフィルタ６５を浄化する。なお、保守部４３はこれに限らず、例えば、三次元プリンタ１０が停止した際にフィルタ６５を浄化しても良い。
【０１２９】
第３の実施形態の三次元プリンタ１０において、第１及び第２の電極９２，９３が、フィルタ６５の上流側に位置し、帯電したヒュームＦを吸着可能である。これにより、保守部４３によって、フィルタ６５から上流側に離間させられたヒュームＦが、第１及び第２の電極９２，９３に吸着される。従って、フィルタ６５から離間されたヒュームＦが再度フィルタ６５に捕捉されることが抑制され、フィルタ６５が浄化されやすくなる。
【０１３０】
第１及び第２の電極９２，９３は、フィルタ６５に面する第１の位置Ｐ１においてヒュームＦを吸着し、回収部４４に収容された第２の位置Ｐ２においてヒュームＦを離間するように、帯電させられる。これにより、フィルタ６５から離間したヒュームＦがより確実に回収部４４に収容される。従って、フィルタ６５から離間されたヒュームＦが再度フィルタ６５に捕捉されることが抑制され、フィルタ６５が浄化されやすくなる。
【０１３１】
以下に、第４の実施の形態について、図７を参照して説明する。図７は、第４の実施の形態に係るヒューム回収部２２を示す断面図である。図７に示すように、第４の実施形態の除去部７１は、複数のノズル９９を有する。
【０１３２】
複数のノズル９９は、フィルタ６５を囲むように、互いに等間隔に配置される。すなわち、複数のノズル９９は、フィルタ６５の周りに円環状に配置される。フィルタ６５は、例えば梁によって分離室５５の下流側部分５５ｂで支持される。なお、例えば、第１の実施形態の第１の移動部７２によって、複数のノズル９９とフィルタ６５との相対的な位置が変化可能であっても良い。
【０１３３】
複数のノズル９９は、図７に二点鎖線及び矢印で示すように、フィルタ６５に向かって噴射ガスＧＩを噴射可能である。複数のノズル９９は、例えば制御部２３によって、噴射ガスＧＩを噴射する状態（オン状態）と、噴射ガスＧＩの噴射を停止した状態（オフ状態）とに、個別に制御される。以下、オン状態のノズル９９をノズル９９Ａと称し、オフ状態のノズル９９をノズル９９Ｂと称する。
【０１３４】
図７の二点鎖線で示すように、全てのノズル９９が噴射ガスＧＩを噴射すると、噴射ガスＧＩがフィルタ６５の全域に吹き付けられる。なお、フィルタ６５の一部に、噴射ガスＧＩが吹き付けられる部分から外れた部分があっても良い。
【０１３５】
ノズル９９が噴射した噴射ガスＧＩは、フィルタ６５を通過し、分離室５５の下流側部分５５ｂから上流側部分５５ａに移動する。フィルタ６５を通過した噴射ガスＧＩは、フィルタ６５の内面６５ａに付着したヒュームＦを吹き飛ばす。
【０１３６】
第４の実施形態において、ヒューム回収部２２は、例えば、下記に説明するようにフィルタ６５を浄化する。なお、ヒューム回収部２２がフィルタ６５を浄化する方法は、下記に説明される方法に限らない。
【０１３７】
図７に示すように、制御部２３は、少なくとも一部のノズル９９をオン状態とする。オン状態のノズル９９Ａは、フィルタ６５に向かって噴射ガスＧＩを噴射することにより、フィルタ６５に捕捉されたヒュームＦを、フィルタ６５から窒素ガスＧの流れる方向における上流側へ離間させる。
【０１３８】
フィルタ６５から離間させられたヒュームＦは、重力、供給管５２から下方に向かって供給される窒素ガスＧ、及び斜め下方に噴射される噴射ガスＧＩにより、回収部４４へと落下する。当該ヒュームＦは、回収部４４に収容される。
【０１３９】
ノズル９９Ａは、フィルタ６５の一部に向かって噴射ガスＧＩを噴射する。このため、ヒュームＦを含む窒素ガスＧは、フィルタ６５の、ノズル９９Ａに面する部分を通過しにくい。このため、フィルタ６５の当該部分は、ノズル９９Ａから噴射ガスＧＩを吹き付けられる間、ヒュームＦを除去されるが、ヒュームＦをさらに捕捉しにくい。
【０１４０】
一方、制御部２３は、ノズル９９Ａが噴射ガスＧＩを噴射する間、少なくとも一つのノズル９９をオフ状態とする。オフ状態のノズル９９Ｂは、噴射ガスＧＩの噴射を停止する。フィルタ６５の、ノズル９９Ｂに面する部分を通って、窒素ガスＧは分離室５５の上流側部分５５ａから下流側部分５５ｂに流れる。このため、フィルタ６５の、ノズル９９Ｂに面する部分は、窒素ガスＧに含まれるヒュームＦを捕捉する。
【０１４１】
ノズル９９Ａが例えば所定の時間だけ噴射ガスＧＩを噴射すると、制御部２３は、当該ノズル９９Ａをオフ状態に変更する。さらに、制御部２３は、少なくとも一つのノズル９９Ｂを、オン状態に変更する。例えば、制御部２３は、ノズル９９Ａに隣接するノズル９９Ｂを、オン状態に変更する。
【０１４２】
オン状態にされたノズル９９Ｂ（新たなノズル９９Ａ）は、フィルタ６５の、オフ状態にされたノズル９９Ａ（新たなノズル９９Ｂ）が噴射ガスＧＩを吹き付けた部分と異なる部分に、噴射ガスＧＩを吹き付ける。これにより、フィルタ６５の、噴射ガスＧＩが吹き付けられる部分の位置が変更される。
【０１４３】
以上のように、ノズル９９は、フィルタ６５に捕捉されたヒュームＦを、フィルタ６５の一部から窒素ガスＧの流れる方向における上流側へ離間させる。さらに、ノズル９９は、ノズル９９がヒュームＦを離間させるフィルタ６５の一部の位置を変更可能である。すなわち、ノズル９９及びフィルタ６５の相対的な位置が変化することなく、ノズル９９がヒュームＦを除去するフィルタ６５の範囲が変化する。
【０１４４】
フィルタ６５に、ノズル９９によってヒュームＦを離間される部分（ノズル９９Ａに噴射ガスＧＩを吹き付けられる部分）と、窒素ガスＧが通過する部分（ノズル９９Ｂに面する部分）とが作られる。これにより、三次元プリンタ１０の運転中であっても、保守部４３はフィルタ６５を浄化する。なお、保守部４３はこれに限らず、例えば、三次元プリンタ１０が停止した際にフィルタ６５を浄化しても良い。
【０１４５】
第４の実施形態の三次元プリンタ１０において、保守部４３の複数のノズル９９は、フィルタ６５の下流側に配置されてヒュームＦをフィルタ６５の一部から離間させるとともに、ヒュームＦを離間させるフィルタ６５の一部の位置を変更可能である。ノズル９９によってフィルタ６５から離間させられたヒュームＦは、ノズル９９によってヒュームＦが除去されている部分に戻りにくく、戻ったとしてもノズル９９によって再度除去される。このため、ノズル９９によって離間されたヒュームＦは、フィルタ６５の、ノズル９９によってヒュームＦが除去されている部分以外の部分に付着する。ノズル９９が、ヒュームＦを離間させるフィルタ６５の一部の位置を変更することでフィルタ６５上におけるヒュームＦを移動させることが可能であるため、窒素ガスＧが流れている状態であっても、フィルタ６５にヒュームＦの付着量が相対的に少ないクリーンな部分を作ったり、ヒュームＦを回収部４４に導いて廃棄したりすることができる。すなわち、窒素ガスＧが流れている状態であってもフィルタ６５を浄化できるため、フィルタ６５に捕捉されたヒュームＦが増加することによるフィルタ６５の捕捉効率の低下を抑制できるとともに、フィルタ６５の浄化のために窒素ガスＧの流れを止めるメンテナンス回数を低減できる。
【０１４６】
以下に、第５の実施の形態について、図８を参照して説明する。図８は、第５の実施の形態に係るヒューム回収部２２を示す断面図である。図８に示すように、第５の実施形態のヒューム回収部２２は、基部４１と、捕捉部４２と、保守部４３と、二つの回収部４４とを有する。
【０１４７】
第５の実施形態の基部４１の流路部５１は、第１の部分１０１と、第２の部分１０２とを有する。第１の部分１０１は、分離室５５の上流側部分５５ａを形成する。第２の部分１０２は、分離室５５の下流側部分５５ｂを形成する。上流側部分５５ａと下流側部分５５ｂとは、隙間を介して接続される。
【０１４８】
第５の実施形態のフィルタ６５は、板状に形成される。なお、フィルタ６５の形状はこれに限らない。フィルタ６５は、流路部５１の第１の部分１０１と第２の部分１０２との間に配置される。これにより、フィルタ６５は、分離室５５を上流側部分５５ａと下流側部分５５ｂとに区切る。
【０１４９】
フィルタ６５は、第１の面１１１と、第２の面１１２とを有する。第１の面１１１は、分離室５５の上流側部分５５ａに面する。第２の面１１２は、第１の面１１１の反対側に位置し、分離室５５の下流側部分５５ｂに面する。フィルタ６５を通過した窒素ガスＧに含まれるヒュームＦは、フィルタ６５に捕捉され、例えば、フィルタ６５の第１の面１１１に付着する。
【０１５０】
保守部４３は、二つの除去部７１と、第１の移動部７２とを有する。二つの除去部７１は、分離室５５の下流側部分５５ｂにそれぞれ配置される。言い換えると、除去部７１は、窒素ガスＧの流れる方向におけるフィルタ６５の下流側に位置する。
【０１５１】
除去部７１は、フィルタ６５の、分離室５５に収容された部分の一部を覆う。除去部７１の対向面７１ａは、フィルタ６５の第２の面１１２に面する。除去部７１は、対向面７１ａに設けられた例えば複数のノズルから、フィルタ６５に向かって噴射ガスＧＩを噴射する。
【０１５２】
除去部７１が噴射した噴射ガスＧＩは、フィルタ６５を通過し、分離室５５の下流側部分５５ｂから上流側部分５５ａに移動する。フィルタ６５を通過した噴射ガスＧＩは、フィルタ６５の第１の面１１１に付着したヒュームＦを吹き飛ばす。
【０１５３】
二つの回収部４４は、分離室５５の上流側部分５５ａにそれぞれ設けられる。回収部４４は、対応する除去部７１が噴射ガスＧＩを噴射する方向に配置される。このため、回収部４４と、対応する除去部７１との間に、フィルタ６５が位置する。
【０１５４】
除去部７１が噴射ガスＧＩを噴射することにより、フィルタ６５に捕捉されたヒュームＦは、フィルタ６５から離間して、回収部４４に向かう。回収部４４は、フィルタ６５から離間したヒュームＦを収容する。
【０１５５】
第１の移動部７２は、フィルタ６５を、分離室５５の上流側部分５５ａと下流側部分５５ｂとの間の隙間に沿って往復移動させる。言い換えると、第１の移動部７２は、フィルタ６５を、窒素ガスＧの流れる方向と直交（交差）する方向に移動させる。
【０１５６】
第５の実施形態において、ヒューム回収部２２は、例えば、下記に説明するようにフィルタ６５を浄化する。なお、ヒューム回収部２２がフィルタ６５を浄化する方法は、下記に説明される方法に限らない。
【０１５７】
第１の移動部７２は、フィルタ６５を、窒素ガスＧの流れる方向と交差する方向に移動させる。このため、ヒュームＦを捕捉したフィルタ６５の一部が、除去部７１に対向する位置に送られる。除去部７１は、フィルタ６５に向かって噴射する噴射ガスＧＩによって、フィルタ６５に捕捉されたヒュームＦを、フィルタ６５から窒素ガスＧの流れる方向における上流側へ離間させる。
【０１５８】
フィルタ６５から離間させられたヒュームＦは、例えば噴射ガスＧＩにより、回収部４４へと向かう。当該ヒュームＦは、回収部４４に収容される。
【０１５９】
除去部７１は、フィルタ６５の一部を覆うとともに、フィルタ６５の当該一部に向かって噴射ガスＧＩを噴射する。このため、ヒュームＦを含む窒素ガスＧは、フィルタ６５の、除去部７１に覆われた部分を通過しにくい。このため、フィルタ６５の当該部分は、除去部７１に覆われている間、ヒュームＦを除去されるが、ヒュームＦをさらに捕捉しにくい。一方、フィルタ６５の、除去部７１に覆われずに露出した部分は、ヒュームＦを捕捉する。
【０１６０】
第１の移動部７２がフィルタ６５を移動させることで、除去部７１によってヒュームＦを除去されたフィルタ６５の一部は、除去部７１に覆われる位置から外れる。フィルタ６５の当該一部は、除去部７１によってヒュームＦを除去されたため、既にヒュームＦを捕捉した部分よりも効率良くヒュームＦを捕捉できる。
【０１６１】
以上のように、保守部４３は、フィルタ６５の一部に捕捉されたヒュームＦを、当該フィルタ６５から離間させ、回収部４４に収容させる。すなわち、三次元プリンタ１０の運転中であっても、保守部４３はフィルタ６５を浄化する。なお、保守部４３はこれに限らず、例えば、三次元プリンタ１０が停止した際にフィルタ６５を浄化しても良い。
【０１６２】
第５の実施形態で説明されたように、第１の移動部７２は、板状のフィルタ６５を往復移動させても良い。なお、板状のフィルタ６５は、往復移動に限らず、例えば、回転させられても良い。
【０１６３】
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、保守部は、下流側に配置されて粒子を捕捉部の一部から離間させるとともに、粒子を離間させる捕捉部の一部の位置を変更可能である。これにより、ガスが流れている状態であっても捕捉部を浄化することが可能である。
【０１６４】
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。
【符号の説明】
【０１６５】
１０…三次元プリンタ、２１…造形部、２２…ヒューム回収部、４２…捕捉部、４３…保守部、４４…回収部、５２…供給管、５３…排出管、５５…分離室、５５ａ…上流側部分、５５ｂ…下流側部分、６５…フィルタ、７１…除去部、７２…第１の移動部、９２…第１の電極、９３…第２の電極、９４…第２の移動部、９９，９９Ａ，９９Ｂ…ノズル、Ｇ…窒素ガス、Ｆ…ヒューム、ＧＩ…噴射ガス、Ｐ１…第１の位置、Ｐ２…第２の位置。
【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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