JP2020514144A - 印刷プロセスのための粉末システムリサイクル装置の方法及び装置 - Google Patents

Abstract

印刷プロセスで使用し、余分な粉末を除去及びリサイクルする装置の方法及び粉末システム構成要素が開示される。この粉末システムは、従来のシステムの５０ミクロンではなく、３ミクロンのカットオフポイントを有する。この装置は、粉末アプリケータ、粉末除去装置、ヘリカルサイクロン、粉末コレクタ、交互に開閉する２つのバルブを備えている。この２バルブシステムにより、空気の逆流を防止する。粉末は２バルブシステムにより処理される。この方法では、バルブ１を閉じて粉末が蓄積し、バルブ２も閉じ、バルブ１を開いた後、粉末を通過させ（空気の逆流なし）、バルブ２を開き、粉末アプリケータに粉末を加え、バルブ２を閉じ、その後、サイクルを再び開始する。

Description

本出願は、２０１７年３月１７日出願の米国仮出願第６２／４７３，１２９号の利益を主張するものであり、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

本発明は、特に、積層造形に適用される印刷プロセス用の粉末システムリサイクル装置に関し、特に、３次元複合材料ベースの物体の自動製造装置の粉末システムリサイクル装置構成要素である装置に関するものである。

３次元印刷などの積層造形は、主に、材料科学の問題と見なすことができる。現在の方法の制限の１つとしては、材料パレットが限られていることと、ビルド速度が遅いことである。

従来技術のこれら及び他の制限は、複合材料ベースの積層造形（ＣＢＡＭ）として知られる方法論により回避される。ＣＢＡＭは、２０１２年１１月２日出願の同時係属中の米国特許出願第１３／５８２，９３９号、２０１５年８月２５日出願の第１４／８３５，６９０号、２０１５年８月２５日出願の第１４／８３５，６３５号に全体が記載されており、参照により本明細書に完全に組み込まれている。

２０１７年２月１３日出願の国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ１７／１７６７２号及び２０１７年６月１日出願の米国出願第１５／６１１，３２０号では、複合材料ベースの積層造形（ＣＢＡＭ）を自動化するための特定の方法と装置について説明している。国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ１７／１７６７２号及び米国出願第１５／６１１，３２０号は、参照により本明細書に完全に組み込まれている。

ＣＢＡＭプロセスで用いられる元の粉末リサイクル装置のカットオフポイントは５０ミクロンであった（つまり、５０ミクロン未満の粒子をリサイクルしないことになる）。粉末リサイクル装置は、基板シートに粉末を堆積させるトラフ（粉末がシート上の濡れた領域に付着し、濡れた領域が３次元物体の層画像に対応する）、余分な粉末を除去するための掃除機、放出バルブにより余分な粉末をリサイクルし、トラフに戻すリサイクル装置から構成されている。この装置によれば、５０ミクロンのカットオフポイントにより、５０ミクロン以上の粒子しかリサイクルされず、５０ミクロンより小さい粒子は廃棄されることになる。

本願の発明者らがＣＢＡＭプロセスで使用した粒子は、典型的な平均粒径が５０ミクロンの範囲であり、より大きな粒子とより小さな粒子の分布を有するが、このプロセスはこれらの粒径に限定されず、多くのさまざまな平均粒径と分布でも使用可能である。従って、元の粉末リサイクル装置を使用することで、多くの粒子（つまり、５０ミクロン未満の粒子）が廃棄され、無駄になっていた。これに対し、印刷された基板シートに付着する粉末の量を改善することが分かっているため、ＣＢＡＭプロセスにより小さい粒径を含めることが望ましい。よって、元の粉末リサイクル装置は小さな粒子を廃棄し無駄にしていただけでなく、ＣＢＡＭプロセス性能も低下させていた。

本出願人は、異なるタイプのリサイクル装置の使用することでこの問題を部分的に克服したが、解決を必要とするその後の問題にもつながったことを見出した。本出願人は、元の粉末リサイクル装置をヘリカルサイクロンに置き換えることで、より小さい粒子が廃棄される問題を克服できることを見出した。しかしながら、ヘリカルサイクロンと元の放出バルブを組み合わせることで、サイクロンへの逆流が発生し、粉末がサイクロンからトラフに落下するのを妨げていた。

本出願人は、サイクロンへの逆流を防ぐ２バルブ（ゲート又はフラップ）システムと小さな粒子を保持するヘリカルサイクロンを組み合わせた設計で、前述の問題の解決策を見出した。この設計によれば、小さいものも含めて、より広い範囲の粒径がリサイクルされる。本願では、印刷プロセスのための機械全体の一部である特定のリサイクル装置（又は粉末システム装置）について説明する。本出願人は、自動化された複合材料ベースの積層造形（ＣＢＡＭ）を改良するという観点から実施形態を展開した。このリサイクル装置によれば、以前のリサイクル装置のカットオフポイントが５０ミクロンから３ミクロンへと改良された。従って、ほとんどすべての粉末がリサイクルされ、ほとんど廃棄されなくなった。また、この解決策では、交互に開閉して粉末をトラフ内に放出する２つのバルブ／ゲート／フラップを備えたサブシステムも用いられる。

複合材料ベースの積層造形を行うための装置の例示的な実施形態を示す概略図である。 複合材料ベースの積層造形を行うためのロールベースの連続供給装置を示す図である。 複合材ベースの積層造形を行うためのロールベースのロールツーシート装置を示す図である。 ２バルブリサイクル装置を示す概略図である。 コレクタシステムを示す概略図である。 例示的なリサイクル装置の背面下部を示す図である。 例示的なリサイクル装置の底部前面を示す図である。 リサイクル中の開いたバルブと閉じたバルブを示す図である。 リサイクル中の閉じたバルブと閉じたバルブを示す図である。 リサイクル中の閉じたバルブと開いたバルブを示す図である。 例示的なリサイクル装置のサイクロンを示す図である。 図７Ａにおいて粉末が渦巻いてトラフにリサイクルされる様子を示す図である。 例示的なリサイクル装置の別の実施形態の底部側を示す斜視図である。 例示的なリサイクル装置の底部背面を示す斜視図である。 例示的なリサイクル装置の底部前面を示す斜視図である。 例示的なリサイクル装置の背面図である。 例示的なリサイクル装置の上面図である。 例示的なリサイクル装置の正面図である。 例示的なリサイクル装置の側面図である。 例示的なリサイクル装置の等角正面図である。 例示的なリサイクル装置の別の等角正面図である。 リサイクル装置システムの下に位置する、粉末をシートに塗布する粉末のトラフを示す図である。 リサイクル装置用のコンピュータを示す図である。 粉末システムにより処理されようとしているシートを示す図である。 粉末システムを出るシートを示す図である。 コンベヤを示す図である。 コンベヤを示す別の図である。 コンベヤを示す別の図である。 コンベヤを示す別の図である。 コンベヤを示す別の図である。

［出願人により展開された実施形態とそれに関連するサブシステム］
組み込まれた先行出願（米国特許出願第１３／５８２，９３９号、第１４／８３５，６９０号、第１４／８３５，６３５号）に記載されているＣＢＡＭプロセスは、協調して動作する多くの構成要素やサブシステムを介して工程を実行することにより自動化が行われる。機械１００の例示的な実施形態の主な構成要素を図１に示す。これらは、材料供給装置１０２、プリンタ１０４、粉末アプリケータ５３０、粉末除去／リサイクル装置５３２を含む粉末システム５００、任意の定着器１１２、移送システム、各構成要素の接続と制御を行う他の要素が含まれる。図１には例示的な構成要素が示されているが、さまざまな代替及び任意の構成要素も機械１００での使用に適している。

材料供給装置１０２は、積み上げられた炭素繊維シートなどの基板シート１０１を保持し、一度に１枚のシート１０１をプリンタプラテン３００とプリンタ１０４に移送できるようにそれらを適切な位置に移動させる。シート１０１は、移送システムによってプリンタ１０４に移送され、そこで位置決めが行われる。次いで、プリンタ１０４は、組み込まれた先行出願（米国特許出願第１３／５８２，９３９号、第１４／８３５，６９０号、第１４／８３５，６３５号）と同様、正確な位置で流体を基板シート１０１上に堆積させ、シート１０１の所望の位置に位置合わせ穴を配置するためのパンチ機構を備えている。この位置合わせ穴は、シートに印刷された層画像の位置に対して正確かつ所定の位置に配置されている。これは、印字機構が配置されているのと同じフレームにパンチを取り付けるか、当技術分野でよく知られている他の位置合わせ機構を使用することにより行うことができる。

次に、粉末アプリケータ５３０は、熱可塑性粉末を基板シート１０１上に堆積させ、その後、粉末は、プリンタ１０４によって湿らせられたシート１０１の領域、すなわち、層画像に付着する。通常の用途では、粉末アプリケータは粉末を含むトラフである。このトラフは、その下側にスリット開口部があり、電気機械バイブレータに接続されている。このバイブレータは、作動すると、粉末をスリット開口部から下方に流し、トラフから排出させる。センサ回路（図示せず）がコンベヤ上を通過する際に下にあるシート１０１の存在を検知すると、バイブレータが作動する。シートが完全に通過すると、バイブレータが動作を停止し、粉末がトラフから下方に流れなくなる。

粉末除去装置５３２は、シート１０１に付着しなかった粉末を除去する。これは、通常の用途では、（後述する）サイクロンに連結された真空システムである。スターホイールアセンブリ（図示せず）は、シートが粉末除去器５３２の近くを通過するときにシート１０１の端部を押さえ付けて、シートが真空力によってコンベヤから持ち上げられるのを防ぐ。このスターホイール（金属の薄いディスク）は、コンベヤと同じ速度で回転する。任意の定着器１１２は、粉末を溶融させてシート１０１に付着させることができるように基板シート１０１上の粉末を加熱し、その結果、プリンタ１０４からの下層の流体が乾燥した場合、粉末がシート１０１上にとどまる。このサイクルは、特定の３次元（３Ｄ）部品又は物体を作成するのに必要なだけの追加の基板シート１０１に対して繰り返され、各シート１０１は、通常、３Ｄ部品又は物体の層を表す。また、この装置には、前述のパンチ穴に基づいてシートを位置合わせして積み重ねるスタッカーサブシステム４００も含まれる。

図１に示す機械の実施形態では、距離センサ１３８、コアンダ（Ｃｏａｎｄａ）又はフェルト材料グリッパ１１８、ＸＹＺポジショナ１１６、Ｘポジショナ１２６、Ｙポジショナ１２８、プリントヘッド１０５、ニードル又はフェルト材料グリッパ１２０、レール１１４、コンベヤ１５２、サイクロン１５４、エアナイフ１６０が示されている。これらの構成要素については、国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ１７／１７７２号及び米国出願第１５／６１１，３２０号に詳しく記載されている。

ＣＢＡＭプロセス及び自動機械では、基板シートを使用する代わりに、ロール状の基板材料を使用してもよい。図２は、連続供給ロールの実施形態１９０を示し、図３は、ロールツーシートの実施形態１９５を示す。これらの実施形態では、ロール状の基板材料１０２が取り付けられ、プリンタ１０４の前方に位置している。張力システム１０３と供給ローラ１０６によって、システムを介して供給されるロール材料の長さによって定められるウェブが保持されて前進する。このウェブ１０２は、図２に示すように、システムのすべての構成要素、すなわち、プリンタ１０４、粉末アプリケータ５３０及び粉末除去／リサイクル装置５３２を含む粉末システム５００、もしあれば定着器１１２を通った後、スタッカーサブシステム４００によって積み重ねられる前に、カッター１３０によって単一のシート１０１に切断される。あるいは、図３に示すように、ウェブ１０２は、カッター１３０によって、プロセスにおける前のどの時点で単一のシート１０１に切断されてもよい。例えば、ウェブ１０２は、得られたシート１０１をプリンタプラテン３００上で前進させる前に単一のシート１０１に変換されてもよい。また、ウェブ１０２は、その前縁がプラテン３００に配置された後に単一のシートに変換されてもよい。さらに、ウェブ１０２は、印刷動作が完了した後、得られたシートが粉末アプリケータ５３０に供給される前などに単一のシートに変換されてもよい。

リサイクル装置サブシステム
本発明のリサイクル装置５３２は、３ミクロンのカットオフを有する（３ミクロンより小さい粒子はリサイクル装置でリサイクルされずに廃棄される）。本発明に開示されたリサイクル装置５３２の３ミクロンのカットオフは、５０ミクロンのカットオフしかなかった以前のリサイクル装置よりも小さい。従って、３ミクロンのカットオフを有する機械では、ほとんどの粒子がリサイクルされるが、５０ミクロンのカットオフを有する機械では、かなりの割合の粒子がリサイクルされなかった。

従来のシステムでは、放出バルブシリンダ（国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ１７／１７６７２号及び米国出願第１５／６１１，３２０号に開示‐図１８〜２３及び明細書の対応する説明を参照）は、粉末をトラフに配置した最終的なサブシステムであった。放出バルブシリンダは、上部穴と下部穴を有するケーシング内にある。このシリンダが回転すると、古いサイクロンで凝縮した粉末がケーシングの上部穴からシリンダ内へと落下する。そして、シリンダは、１８０度回転すると、サイクロン内のバキュームを閉じる。その後、粉末は、シリンダの外に出てケーシングの底部の穴からトラフに落下する。この放出バルブの設計の問題点は、より重い特定の粉末（より大きな粒子）でしか機能しないことである。円筒形のバルブが機能するためには、サイクロンへの逆流を許容する必要がある。この設計は、空気の逆流により粒子が（逆流に逆らって）落下し続け、バルブを通過してトラフに到達するのを妨げないよう粒子が十分に重い（十分に大きい）場合に機能する。この特徴は、空気の逆流により、粒子がバルブを通過してトラフに入るのを妨げるため、より小さな／より軽い粒子がトラフに向かって移動するのに成功した場合に問題に発展する。

図４Ａは、上記問題を解決する２つのバルブを備えたリサイクル装置バルブシステム５３２ｂの一部を示す概略図である。好適な実施形態では、サイクロン又は他の容器７９上のフランジ７０を有する凹部が採用される。本発明は、垂直に対して傾斜して軸７６に接続されたゴムガスケット７２とバルブ５６を有する。チャンバ７８には２つのバルブ５６、５４が存在する。他のサイクロン容器／バルブは、反対の水平方向を有する（７０ａ、７２ａ、５４、７６ａを参照）。一方の軸７６は、バルブ５６が一方の側に開くようにし、他方の軸７６ａは、バルブ５４が他方の側に開くようにする。この設計は、エアロダイン式バルブと呼ばれ、産業環境での灰の回収において既存の用途がある。

その使用は、印刷プロセスや積層造形ではまだ知られていない。両方のバルブ（５６、５４）が閉じている場合、サイクロン７９の上部の体積（部分７０、７２、５６、７６に対向する体積、図４Ａでは図示せず）は外部から絶縁されている。粉末７７は、（リサイクル装置部からノズル５３２ａで吸引された）サイクロン７９の上部に流入すると落下し、（図示のように）サイクロン７９の底部に集まる。そして、バルブ５６が開き、収集された粉末が下方のバルブ容積７９ａへと伝播する。その後、バルブ５６が閉じる。そして、バルブ５４が開き、粉末７７ａが粉末アプリケータトラフ５３０に降りてから、（センサ作動振動が発生している場合）基板シートへと落下する。この構成により、気流がサイクロンに流入するのが防止される。底部から空気を噴射すると、内側サイクロン表面に沿って接線方向に有利に流れて粉末の下方移動を引き起こすことを目的とするらせん状の空気流の動作が停止又は低下し得る。

図４Ｂは、図４Ａに示す２バルブシステムの上方にあるコレクタシステムの概略図である。（アイテム８０で）空気が吹き込まれたサイクロン２６が「Ｉ」方向８８にらせん状の渦３６を形成し、粉末がシステムを出る際に「Ｉ」方向８８の流れを乱さないようにする必要があるため、コレクタ２３が必要である。従って、粉末７７が８６で蓄積できるように、渦３６の点８４の向こう側に常に収集領域がなければならない。

図５は、粉末真空ノズル５３２ａとバルブシステム５３２ｂを含む例示的なリサイクル装置システム５３２の底部後方の実施形態を示す。バルブシステム５３２ｂは、リサイクルされた粉末を粉末アプリケータトラフ５３０に戻す（図１７参照）。アイテム２６のリサイクル装置サイクロンは、Ｄｕｓｔ Ｄｅｐｕｔｙという商品名でＯｎｅｉｄａ（登録商標）から購入可能である。

ただし、粒子がリサイクルされる方法のため、サイクロンだけでは機能しない。従って、粒子がリサイクルされるように、設計全体（サイクロンを含む）が必要である。アイテム５３２ｂ（バルブシステム）により、図４Ａ及び図４Ｂで既に説明したように、粉末がトラフに確実に落ちるようになる。相当量の粉末が蓄積した後、（空気ではなく）粉末が逆流することなく放出される。バルブ５６が閉じ、別のバルブ５４が開くことで、粉末のみがトラフに流れ落ち、空気がサイクロンに流れないようにする。

図６Ａは、例示的なリサイクル装置システム５３２の底部前面を示している。リサイクルプロセスは以下のように行われる。バルブ５４が開き、バルブ５６が閉じ、その逆も同様である。いずれかのバルブが閉じている限り（常に当てはまる）、粉末は常に粉末コレクタ２３に蓄積される。ほとんどの場合、バルブ５６は閉じ、粉末はバルブ５６のすぐ上にある第１の容器に蓄積される（例えば、図４Ａの容器７９参照）。その後、バルブ５４も閉じられます。続いて、バルブ５６が開き、粉末が第１の容器からバルブ５６、５４の間のチャンバに流れ込む（例えば、図４Ａのチャンバ７８参照）（バルブ５４によってブロックされているため、空気の逆流はない）、その後、バルブ５６が閉じる。そして、バルブ５４が開いて粉末を通過させ（バルブ５６によりブロックされているため空気の逆流はない）、トラフ５３０に流れ込む。その後、バルブ５４が閉じる。続いて、サイクルが再び開始される。メカニズムにより、バルブ５４と５６が交互に開閉する。バルブ５４、５６の開閉を図６Ｂ〜図６Ｄに示す。図６Ｂでは、バルブ５６は開いており、バルブ５４は閉じている。図６Ｃでは、バルブ５６が閉じられ、バルブ５４が閉じられている。図６Ｄでは、バルブ５６が閉じられ、バルブ５４が開いている。これを実行する機械的システムは、図５〜図１７に見られる。これらは、バネ、カム、モータ、ギア、その他のコンポーネントから構成され、必要な機械的動作を実行する。

図７Ａは、例示的なリサイクル装置５３２の実施形態のサイクロン２６を示す。この実施形態では、ＰＣＴ／ＵＳ１７／１７６７２号及び米国出願第１５／６１１，３２０号に開示されたサイクロン１５４に代わって、Ｏｎｅｉｄａ（登録商標）のＤｕｓｔ Ｄｅｐｕｔｙサイクロン２６が採用される。このタイプのサイクロンの動作では、装置の上部で粉末の渦巻きが発生する。図７Ｂ（通常の真空モーターを使用）は、サイクロン２６内で渦巻く粉末３６を示している。

図８〜図１６は、リサイクル装置５３２の別の実施形態を示している。図８は、例示的なリサイクル装置５３２の別の実施形態の底面を示す斜視図である。図９は、例示的なリサイクル装置５３２の底部背面を示す斜視図である。図１０は、例示的なリサイクル装置５３２の底部前面を示す斜視図である。図１１は、例示的なリサイクル装置５３２を示す背面図である。真空モータ２７は、真空ノズル５３２ａと連通している上部に示されている。図１２は、例示的なリサイクル装置５３２の上面図である。図１３は、例示的なリサイクル装置５３２の正面図である。

図１４は、例示的なリサイクル装置５３２の側面図である。

図１５は、リサイクル装置システム５３２の等角正面図である。図１６は、リサイクル装置５３２の別の等角正面図である。図１７は、リサイクル装置５３２の下の粉末の粉末アプリケータトラフ５３０を示す。

図１８は、リサイクル装置５３２用のコンピュータ３４を示す。動作時、基板シートは、粉末システムのトラフ５３０の下のコンベヤベルト上で印刷され、その後搬送される。このコンピュータ３４は、各基板シートがトラフ５３０に近づくとセンサを介して読み取りを行い、粉末アプリケータトラフ５３０の振動をオンにして、粉末がトラフを流れて搬送中の基板シートに分配されやすくする。分配された粉末の一部は、基板シートの濡れた（前の工程の印刷により濡れた）領域に付着する。このリサイクル装置によって、シートの湿った領域に付着しなかった粉末を吸引して回収し、次のシートを待つ。シートがリサイクル装置から出ると、コンピュータ３４は振動を止めて、トラフから流出する粉末を停止又は最小限に抑える。このようにして、トラフ内でリサイクルされた粉末の維持が最大化される。

図１９は、粉末システム５００に入る直前のシート１０１を示す。図２０は、粉末システム５００を出るシート１０１を示す。

図２１〜２５は、チャネル１５３を備えたコンベヤ１５２の例を示す。このコンベヤは、粉末システム５００から基板シートを搬送する。チャネル１５３は、シート１０１を整列させる（例えば、長方形のシートがコンベヤ１５２に対して直線でない場合）。

本発明について上記の明細書及び実施例により説明したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく本発明の多くの実施形態が可能である。上記実施形態は、例示にすぎず、本発明の範囲を限定又は定義しないことを理解されたい。他のさまざまな実施形態も特許請求の範囲内に含まれる。

Claims (26)

1. 印刷システムに粉末を堆積させ、余分な粉末を除去及びリサイクルするための粉末システム装置であって、
   印刷基板上に粉末を堆積させる粉末アプリケータと、
   前記粉末アプリケータに粉末を追加する２バルブシステムを含む、前記粉末アプリケータに接続された第１の密閉ボリュームと、
   基板に付着しない余分な粉末を除去するよう構成された真空システムと、
   前記真空システムから前記第１の密閉ボリュームまでの粉末の経路を形成する、前記真空システムと前記第１の密閉ボリュームとの間のコレクタシステムと、
   を備え、
   ほぼすべての余分な粉末が使用可能な状態でさらなる堆積とリサイクルを行う装置を通過する、
   ことを特徴とする装置。
2. 前記コレクタシステムは、
   前記２バルブシステムに向かって「Ｉ」方向に追跡するよう、粉末のらせん経路を作成するサイクロンと、
   粉末が蓄積するコレクタであって、前記「Ｉ」方向の粉末のらせん状の流れを乱さないように、前記サイクロンの挿入点に向かって空気の流れを反転させるコレクタと、
   を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. モータが余分な粉末を前記真空システムから前記サイクロンの挿入点に移送するように、空気がモータによって前記サイクロンの挿入点で吹き込まれることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記サイクロンは、内側サイクロン表面に接する空気流を用いて、らせん状の空気流を作動させて、粉末を下方へ移動させることを特徴とする請求項２に記載の装置。
5. 前記コレクタシステムは、前記第１の密閉ボリュームの上方に配置されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. 前記粉末アプリケータがトラフであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
7. コンベヤによって基板が前記粉末システムに搬送されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
8. 前記コンベヤは、前記基板を前記コンベヤと位置合わせするチャネルを含むことを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 前記２バルブシステムは、
   フランジとガスケットを有する第１のバルブであって、第１のチャンバと、第１のバルブが一方の側で開くようにする第１の軸とに接続された第１のバルブと、
   前記第１バルブの下方に位置し、フランジとガスケットを有する第２のバルブであって、第２のチャンバと、第２のバルブが他方の側で開くようにする第２の軸とに接続された第２のバルブと、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
10. 前記第１のバルブを開閉する機構と、
    前記第２のバルブを開閉する機構と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 前記第１のバルブ及び前記第２のバルブを開閉する機構は、両方のバルブが同時に開かないように互いに結合されたばねとカムを含むことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. 前記第１のバルブ及び前記第２のバルブが閉じている場合、前記第１のチャンバに蓄積した粉末の体積は、前記チャンバの外側に位置する空気流から保護されることを特徴とする請求項９に記載の装置。
13. 余分な粉末が前記基板シートから吸引されて前記コレクタシステムを通過するときに、粉末が前記第１のチャンバの上部に蓄積することを特徴とする請求項９に記載の装置。
14. 前記第１のバルブが開くと、粉末が前記第１のチャンバから下方に伝播し、前記第２のチャンバに蓄積することを特徴とする請求項９に記載の装置。
15. 前記第２のバルブが開くと、粉末が前記粉末アプリケータ内に落ちることを特徴とする請求項９に記載の装置。
16. 新しい基板シートが前記粉末システムに入るタイミングを検知する工程と、
    前記粉末プリケーターをオンにして、基板に粉末を分配する工程と、
    前記シートが前記粉末システムを出る間、前記粉末プリケーターをオフにする工程と、
    次のシートが前記粉末システムに入るのを待つ工程と、
    を含む方法を実施する格納された命令を実行するコンピュータをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
17. 前記粉末アプリケータが振動により作動することを特徴とする請求項１６に記載の装置。
18. 前記コンピュータにより実施される方法が、３Ｄ物体の積層造形中に前記工程を繰り返すことをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の装置。
19. 印刷システムに粉末を堆積させ、余分な粉末を除去及びリサイクルする方法であって、
    印刷基板上に粉末を堆積させる工程と、
    基板に付着していない遊離粉末を除去する工程と、
    空気の逆流を防ぐ２バルブシステムへの遊離粉末の経路を形成する工程と、
    両方のバルブが同時に開かないように、前記２バルブシステムを作動させて粉末を粉末プリケーターに追加する工程と、
    を備え、
    平均粒径が５０ミクロンの粉末のほぼすべてが、使用可能な状態で、堆積及びリサイクルを行うシステムを通過する、
    ことを特徴とする方法。
20. ３Ｄ物体の積層造形中に前記ステップを繰り返すことをさらに備えることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
21. 前記遊離粉末の除去は、吸引により実行されることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
22. 最初に粉末をサイクロンに挿入する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
23. 前記２バルブシステムの作動は、
    第１のバルブによって密封された第１のチャンバに粉末を蓄積する工程と
    第２のバルブが閉じられている間に前記第１のバルブを開き、前記第１のチャンバから前記第２のバルブによって密閉された第２のチャンバに粉末を加える工程と、
    前記第１のバルブを閉じる工程と、
    前記第１のバルブが閉じている間に前記第２のバルブを開き、前記第２のチャンバから粉末アプリケータに粉末を追加する工程と、
    前記第２のバルブを閉じる工程と、
    を備える方法を含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
24. ３Ｄ物体の製造中に前記工程を繰り返すことをさらに備えることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
25. 印刷システムに粉末を堆積させ、余分な粉末を除去及びリサイクルする粉末システム装置であって、
    印刷基板上に粉末を堆積させるための粉末アプリケータと、
    前記粉末アプリケータに粉末を追加する２バルブシステムを含む、前記粉末アプリケータに接続された第１の密閉ボリュームと、
    基板に付着しない余分な粉末を除去する手段と、
    前記余分な粉末を除去する手段から前記第１の密閉ボリュームへの粉末の経路を形成する、前記余分な粉末を除去する手段と前記第１の密閉ボリュームとの間のコレクタシステムと、
    を備え、
    ほぼすべての粉末が使用可能な状態で堆積とリサイクルを行う装置を通過する、
    ことを特徴とする装置。
26. 前記余分な粉末を除去する手段は、真空モータに接続された真空ノズルであることを特徴とする請求項２５に記載の装置。

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