JP7489568B2 - 洗浄方法、洗浄装置及び予備洗浄剤 - Google Patents

Description

本発明は、洗浄方法、洗浄装置及び予備洗浄剤に関する。

三次元造形とは三次元の形状データをもとに、熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂、粉末樹脂、粉末金属などを融解押出やインクジェット、レーザー光や電子ビームなどを用いて融着、硬化させることなどで、薄膜状に積み重ねて目的の立体造形物を得る技術である。形状データから直接造形物が得られ、中空やメッシュ状などの複雑な形状を一体成型できるため、小ロットもしくはオーダーメイドで製造する必要があるテストモデルの作成などをはじめ、医療用分野、航空機産業、産業用ロボットなどに利用分野が広がっている。

立体造形物を得るには一般的に３Ｄプリンターと呼ばれる三次元造形装置が使用されている。具体的には、アクリル系光硬化性インクを使用したインクジェット紫外線硬化方式の３Ｄプリンター、例えばストラタシス社製Ｏｂｊｅｔ（登録商標）、キーエンス社製ＡＧＩＬＩＳＴＡ（登録商標）などや、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニルサルフォン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂などを使用した熱溶解積層法方式の３Ｄプリンター、例えばストラタシス社製ＦＯＲＴＵＳ、Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ、ｕＰｒｉｎｔなどや、粉末造形方式の３Ｄプリンター、例えば３Ｄシステムス社製ＳＬＳなどや、光造形方式の３Ｄプリンター、例えば３Ｄシステムス社製ＳＬＡ、ＤＷＳ社製ＤｉｇｉｔａｌＷａｘなどが知られている。

三次元造形では複雑な形状の立体造形物を形成できるが、中空構造などを製造するためには、立体造形物の底部に一時的に造型中の樹脂を支持し、立体造形物が自重により変形することを防止するために形状支持用の構造体が必要になる。粉末原料を結着或いは融着させていく粉末造形方式の３Ｄプリンターの場合には、未結着、未融着の粉末が支持体として作用し構造物を支えるため、製造後には余分な粉末を払い落とすことで立体造形物を得ることが出来る。また感光性樹脂をレーザー光などで段階的に硬化していく光造形方式の３Ｄプリンターでも未硬化の感光性樹脂が構造体を支えるため、感光性樹脂槽から立体造形物を引き上げるだけで支持体を除去できる。一方、広く用いられている熱溶解積層法方式やインクジェット方式による三次元造形を行う場合、モデル材からなる立体造形物とサポート材からなる支持体が同時に形成されるため、形成後にサポート材を除去する工程を設けなければならない。

しかし、熱溶解積層法方式やインクジェット方式による三次元造形を行う場合、サポート材の除去は決して簡単な作業ではない。サポート材は、モデル材と融着、接着もしくは粘着しているため、モデル材から剥離する作業において、通常ヘラやブラシなどを用いて手作業で剥離したり、ウォータージェットで吹き飛ばしたりなどの手段が用いられるが、立体造形物の破損などの危険性があるため丁寧な作業が必要となり、大きな負担となっていた。

そこでサポート材として水や有機溶剤に溶解可能な材料、熱可塑性樹脂、水膨潤性ゲル等を使用し、サポート材の性質に応じて加熱、溶解、化学反応、水圧洗浄などの動力洗浄や電磁波照射、熱膨張差などの分離方法が提案されている（特許文献１、２）。具体的にはモデル材との剥離が行いやすい樹脂を用いたり（特許文献３、４）、サポート材にワックスを用いることで熱による融解除去を行ったり（特許文献５）によりサポート材除去の簡略化が提案されている。

特開２００５－０３５２９９号公報 特開２０１２－０９６４２８号公報 米国特許第５，５０３，７８５号公報 ＷＯ２００１－０６８３７５号公報 特開２００４－２５５８３９号公報

しかしながら、モデル材から剥離されやすいサポート材を使用しても、微細構造（孔や溝等）に詰まったサポート材の除去を効率的に行うことは極めて困難である。特に、モデル材の形態が複雑になればなるほど、除去に要する時間は、膨大なものとなる。また、熱による融解除去の方法を用いる場合、モデル材への加熱の度合いが大きくなると、モデル材の変形のおそれがある。したがって、熱変形を抑えながら融解除去を行う必要もある。また、次工程での塗装がある場合（例えば、立体造形物がフィギュアである場合等）、残存する油分（サポート材等）は塗装不良の原因となってしまう。

この様に、三次元造形においては、サポート材が付着したモデル材の洗浄が可能となるとともに、作業時間の短いサポート材の洗浄方法の確立が望まれていた。そして、かかる課題は、微細構造をもつ三次元造形物においては重大なものであった。

さらに、三次元造形における洗浄に限らず、微細構造（孔や溝等）を持つ三次元造形物について、所定の機能を持つ液体を接触させようとしても、微細構造に液体が供給できず、問題となっている場合も多い。

本発明は、疎水性の高分子化合物が付着した物体に対して洗浄剤に先立って接触される予備洗浄剤であって、前記高分子化合物の融点以上、前記物体の融点よりも低い範囲において流動性を有し、前記高分子化合物に対して相溶性を有する第１化合物を含む、または、前記第１化合物と第２化合物とを含み、前記洗浄剤は、前記高分子化合物の融点以上、前記物体の融点よりも低い範囲において流動性を有し、水溶性であり、溶媒と、前記高分子化合物に作用する界面活性剤と、を含み、前記物体は三次元造形物であり、前記高分子化合物は三次元造形用サポート材であることを特徴とする。また、本発明は、疎水性の高分子化合物が付着した物体に対して洗浄剤に先立って接触される予備洗浄剤であって、前記高分子化合物の融点以上、前記物体の融点よりも低い範囲において流動性を有し、前記高分子化合物に対して相溶性を有する第１化合物を含む、または、前記第１化合物と第２化合物とを含み、前記物体は三次元造形物であり、前記高分子化合物は三次元造形用サポート材であることを特徴とする。前記第１化合物は、脂肪酸エステルであることが好ましい。前記第２化合物は、前記高分子化合物と共通の成分を有する化合物、または固形パラフィンであることが好ましい。

本発明は、上記の高分子化合物が付着した上記の物体の洗浄装置であって、請求項１ないし４のうちいずれか１項記載の洗浄剤を収容する洗浄容器と、前記洗浄容器に収容された前記洗浄剤の温度を調整する洗浄剤温度調節ユニットと、前記洗浄剤に対して相溶性を有する濯ぎ液を収容する濯ぎ容器と、前記濯ぎ容器に収容された前記濯ぎ液の温度を調整する濯ぎ液温度調節ユニットと、上記の予備洗浄剤を収容する予備洗浄容器と、前記予備洗浄容器に収容された前記予備洗浄剤の温度を調整する予備洗浄剤温度調節ユニットと、各ユニットを制御するコントローラと、を備え、前記洗浄容器内では前記洗浄剤に対して前記物体が接触し、前記濯ぎ容器内では前記濯ぎ液に対して前記物体が接触し、前記コントローラによって、前記洗浄剤の温度は、前記高分子化合物の融点以上前記物体の融点よりも低く、前記濯ぎ液の温度は、前記高分子化合物の融点以上前記物体の融点よりも低く、前記予備洗浄容器内では、前記予備洗浄剤に対して前記物体が接触可能であり、前記コントローラによって、前記予備洗浄剤の温度は、前記高分子化合物の融点以上、前記物体の融点よりも低いことを特徴とする。また、前記予備洗浄容器を密閉にする予備洗浄側密閉ユニットと、前記予備洗浄側密閉ユニットによって密閉された容器の中の圧力を減じることが可能な予備洗浄側減圧ユニットと、を備えることが好ましい。さらに、前記予備洗浄容器に収容された前記予備洗浄剤は、前記コントローラによって沸騰状態に遷移可能であることが好ましい。

本発明は、上記の高分子化合物が付着した上記の物体の洗浄装置であって、上記の洗浄剤を収容する洗浄容器と、前記洗浄容器に収容された前記洗浄剤の温度を調整する洗浄剤温度調節ユニットと、前記洗浄剤に対して相溶性を有する濯ぎ液を収容する濯ぎ容器と、前記濯ぎ容器に収容された前記濯ぎ液の温度を調整する濯ぎ液温度調節ユニットと、前記洗浄容器及び前記濯ぎ容器のうち少なくとも１つを密閉にする密閉ユニットと、前記密閉ユニットによって密閉された容器の中の圧力を減じることが可能な洗浄側減圧ユニットと、各ユニットを制御するコントローラと、を備え、前記洗浄容器内では前記洗浄剤に対して前記物体が接触し、前記濯ぎ容器内では前記濯ぎ液に対して前記物体が接触し、前記コントローラによって、前記洗浄剤の温度は、前記高分子化合物の融点以上前記物体の融点よりも低く、前記濯ぎ液の温度は、前記高分子化合物の融点以上前記物体の融点よりも低いことを特徴とする。また、前記洗浄容器に収容された前記洗浄剤と、前記濯ぎ容器に収容された前記濯ぎ液と、のうち少なくとも１つは、前記コントローラによって沸騰状態に遷移可能であることが好ましい。

本発明は、上記の高分子化合物が付着した請求項１ないし４のうちいずれか１項記載の物体の洗浄方法であって、上記の洗浄剤を前記物体に対して接触させる洗浄工程と、前記洗浄工程の後に行われ、前記洗浄剤に対して相溶性を有する濯ぎ液を用いて前記物体の濯ぎをおこなう濯ぎ工程と、前記洗浄工程の前に行われ、前記物体に対して、上記の予備洗浄剤を接触させる予備洗浄工程と、を備え、前記洗浄剤の温度は、前記高分子化合物の融点以上、前記物体の融点よりも低く、前記濯ぎ液の温度は、前記高分子化合物の融点以上、前記物体の融点よりも低く、前記予備洗浄剤の温度は、前記高分子化合物の融点以上、前記物体の融点よりも低く、前記予備洗浄剤は、前記高分子化合物に対する相溶性を有する化合物を含むことを特徴とする。また、前記予備洗浄工程は、大気圧よりも低い環境下でおこなわれることが好ましい。さらに、前記予備洗浄工程の前記予備洗浄剤は、沸騰状態であることが好ましい。また、本発明は、上記の高分子化合物が付着した上記の物体の洗浄方法であって、上記の洗浄剤を前記物体に対して接触させる洗浄工程と、前記洗浄工程の後に行われ、前記洗浄剤に対して相溶性を有する濯ぎ液を用いて前記物体の濯ぎをおこなう濯ぎ工程と、を備え、前記洗浄剤の温度は、前記高分子化合物の融点以上、前記物体の融点よりも低く、前記濯ぎ液の温度は、前記高分子化合物の融点以上、前記物体の融点よりも低く、前記洗浄工程と前記濯ぎ工程とのうち少なくとも１つは、大気圧よりも低い環境下でおこなわれることを特徴とする。また、前記洗浄工程の前記洗浄剤と前記濯ぎ工程の前記濯ぎ液とのうち少なくとも１つは、沸騰状態であることが好ましい。

本発明によれば、高分子化合物が付着した物体を十分に洗浄できるとともに、洗浄作業時間の短い洗浄方法や洗浄装置を提供することができる。さらに、本発明によれば、洗浄方法や洗浄装置に適用可能な洗浄剤及び予備洗浄剤を提供することができる。

洗浄方法の概要を示すフローチャートである。 洗浄装置の概要を示す斜視図である。 洗浄装置の概要を示す断面図である。 洗浄方法の各工程における洗浄装置の概要を示す断面図である。 洗浄装置に適用可能な密閉ユニットの概要を示す部分断面図である。 コントローラと各ユニットの接続を示すブロック図である。 洗浄方法の概要を示すフローチャートである。 スポンジ型洗浄装置の概要を示す説明図である。 スポンジ、モデル材、及び試料保持構造の概要を示す分解斜視図である。 スポンジ型洗浄槽におけるモデル材の進退運動の概要を示す断面図である。 モデル材の概要を示す説明図である。 スポンジ型洗浄装置の概要を示す説明図である。 スポンジの概要を示す斜視図である。 スポンジの概要を示す斜視図である。 スポンジの概要を示す斜視図である。 スポンジの概要を示す平面図である。 スポンジの概要を示す側面図である。 スポンジ型洗浄装置の概要を示す説明図である。 水車型洗浄装置の概要を示す説明図である。 水車型洗浄装置の概要を示す説明図である。 水車型洗浄装置におけるモデル材の動きの概要を示す説明図である。 水車型洗浄装置の概要を示す説明図である。 密閉型洗浄容器の概要を示す側面図である。 密閉型洗浄容器の概要を示す断面図である。 密閉型洗浄容器の概要を示す断面図である。 密閉型洗浄容器の概要を示す断面図である。 密閉型洗浄容器の概要を示す断面図である。 密閉型洗浄容器の概要を示す断面図である。 密閉型洗浄容器の概要を示す断面図である。 密閉型洗浄容器の概要を示す断面図である。 密閉型洗浄容器の概要を示す断面図である。

図１に示すように、洗浄方法１００は、サポート材ＳＰ（高分子化合物）が付着したモデル材ＭＤ（物体）からサポート材ＳＰを除去するものであって、試料、すなわち、サポート材ＳＰが付着したモデル材ＭＤを予備洗浄剤ＬＱ１に浸す予備洗浄工程１１０と、予備洗浄工程１１０の後に行われ、洗浄剤ＬＱ２に対し試料を浸す洗浄工程１２０と、洗浄工程１２０の後に行われ、水（濯ぎ液）に対し試料を浸す濯ぎ工程１３０と、を備える。なお、必要に応じて、濯ぎ工程１３０の後に行われ、塗布液ＬＱ３に対しモデル材ＭＤを塗布する塗布工程１４０を行ってもよい。

モデル材ＭＤは、熱溶解積層法方式やインクジェット方式等に用いられる材料であり、例えば、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などがある。より具体的には、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニルサルフォン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、アクリル樹脂，ポリプロピレン樹脂等がある。また、市販されているものとして、例えば、VisiJet（登録商標。以下同じ） MX,VisiJet EX200,VisiJet SR200,VisiJet HR200,VisiJet DP200,VisiJet CPX200,VisiJet M2R-CL（株式会社スリーディー・システムズ・ジャパン）等がある。

また、モデル材ＭＤとして、ＡＲ－Ｇ１Ｌ（株式会社キーエンス）を用いることもできる。
ＡＲ－Ｇ１Ｌの成分：
シリコーン ６５重量％
アクリル系モノマー ３０～３５重量％
有機リン化合物 １～５重量％
フェノン化合物 １～５重量％

サポート材ＳＰとしては、脂肪族アルコールがある。脂肪族アルコールとしては、炭素数が１～２４のものが好ましい。脂肪族アルコールとして、例えば、ステアリルアルコール（ＣＡＳ番号 112-95-5）等がある。市販されているものとして、例えば、VisiJet200（株式会社スリーディー・システムズ・ジャパン）等がある。

また、サポート材ＳＰとして、ＡＲ－Ｓ１（株式会社キーエンス）を用いることもできる。
ＡＲ－Ｓ１の成分：
アクリル系モノマー １０～２５重量％
ポリプロピレングリコール ７０～９０重量％
光重合開始剤 １～５重量％
サポート材ＳＰの密度：1.03（ｇ／ｃｍ^３）

予備洗浄剤ＬＱ１は、全体として疎水性であり、サポート材ＳＰが溶解しやすいものであることが好ましい。予備洗浄剤ＬＱ１としては、基油として利用される脂肪酸エステルであり、中でも、植物油由来の脂肪酸エステルであることが好ましい。脂肪酸エステルの融点は、サポート材ＳＰの融点より低いことが好ましい。

なお、融点の測定方法は、ＪＩＳ Ｋ ００６４－１９９２による（以降も同様である）。

また、予備洗浄剤ＬＱ１は、比較的低温域（例えば、サポート材ＳＰの融点未満）で固化（ゲル化）することが好ましい。このために、予備洗浄剤ＬＱ１は、脂肪酸エステルに加え、別の化合物が混ざっていてもよい。すなわち、脂肪酸エステルと別の化合物とを含む混合物の融点または軟化温度は、脂肪酸エステルよりも高い方が好ましい。これにより、予備洗浄剤ＬＱ１は、使用時には、加熱により液化又は軟化する一方、使用しない場合には流動性が消失するため、その取り扱いが良くなる。予備洗浄剤ＬＱ１における脂肪酸エステルの濃度は、発明の効果が出る程度であれば特に限定されないが、例えば、その下限は、３０重量％以上であることが好ましく、５０重量％以上であることがより好ましく、８０重量％以上であることが特に好ましい。この別の化合物としては、例えば、固形パラフィン（CAS番号 8002-74-2。英名：Ｐａｒａｆｆｉｎ ｗａｘ）、サポート材ＳＰと同一の化合物や、サポート材ＳＰと共通の成分を有する化合物等があり、これらを単一又は組み合わせて用いてもよい。固形パラフィンの濃度の上限は、発明の効果が出る程度であれば特に限定されないが、例えば、８０重量％であり、好ましくは７０重量％であり、より好ましくは６０重量％である。したがって、発明の効果が出る範囲において、過去に予備洗浄工程１１０にて使用した予備洗浄剤ＬＱ１を、再度、予備洗浄工程１１０に使用することができる。

なお、軟化温度の測定方法は、ＪＩＳ Ｋ ７２０６－１９９１による（以降も同様である）。

洗浄剤ＬＱ２としては、全体として水溶性であり、溶媒と、界面活性剤とを含むものが好ましい。洗浄剤ＬＱ２には、必要に応じて添加剤が含まれていてもよい。

溶媒としては、水やアルコールであることが好ましい。水は、蒸留水であることが好ましい。アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、エチレングリコールやグリセリン等が適用できる。溶媒の濃度は、発明の効果が出る程度であれば特に限定されないが、１０重量％以上９９重量％以下であることが好ましく、５０重量％以上９９重量％以下であることがより好ましく、６０重量％以上９９重量％以下であることがさらに好ましい。

界面活性剤としては、モデル材ＭＤからサポート材ＳＰの除去に作用するものが好ましい。界面活性剤としては、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、非イオン界面活性剤や両面界面活性剤等がある。

アニオン界面活性剤としては、脂肪酸のナトリウム塩またはカリウム塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、高級アルコール流酸エステル塩、ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル塩、α－スルホ脂肪酸エステル、α－オレフィンスルホン酸塩、モノアルキルリン酸エステル塩、アルカンスルホン酸塩等がある。

カチオン界面活性剤としては、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩や、アミン塩系（例えば、Ｎメチルビスヒドロキシエチルアミン脂肪酸エステル塩酸塩）等がある。

両面界面活性剤としては、アルキルアミノ脂肪酸塩、アルキルベタインや、アルキルアミンオキシド等がある。

非イオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、アルキルグルコシド、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルや、脂肪酸アルカノールアミド等がある。

界面活性剤の具体的なものとして、例えば、アミノ基と、親水基（アミノ基を除く）とを含むことが好ましい。親水基（アミノ基を除く）としては、ヒドロキシ基、カルボキシ基、カルボニル基やスルホ基などがある。その具体例としては、エタノールアミン類（モノエタノールアミン、ジエタノールアミンやトリエタノールアミン）等がある。また、ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル（ＣＡＳ番号 77029-64-2）等を用いることもできる。

界面活性剤の濃度は、発明の効果が出る程度であれば特に限定されないが、全体に対し１重量％以上４０重量％以下であることが好ましく、１重量％以上３０重量％以下であることがより好ましく、全体に対し１重量％以上２５重量％以下であることがさらに好ましい。

さらに、泡立ちをよくするために、モデル材ＭＤからサポート材ＳＰの除去に作用するために添加したものとは別の界面活性剤を含めてもよい。界面活性剤は、上述したものから適宜選択することが好ましい。泡立ち向上のための界面活性剤の濃度は、発明の効果が出る程度であれば特に限定されないが、全体に対し１重量％以上３０重量％以下であることが好ましく、１重量％以上２０重量％以下であることがより好ましく、１重量％以上１０重量％以下であることがさらに好ましい。

添加剤としては、金属イオンビルダー、アルカリビルダー、分散・再汚染防止ビルダ―、酵素、蛍光増白剤、漂白剤、泡コントロール剤、その他の補助剤などがあり、例えば、キシレンスルホン酸ナトリウム（ＣＡＳ Ｎｏ．１３００－７２－７）や、ケイ酸ナトリウム（ＣＡＳ Ｎｏ．６８３４－９２－０）などがある。添加剤の濃度は、発明の効果が出る程度であれば特に限定されないが、１重量％以上２０重量％以下であることが好ましい。

塗布液ＬＱ３は、モデル材ＭＤの表面に対し、透光性を有するコーティング層をつくることが可能なものであればよい。塗布液ＬＱ３としては、アミノ基を有するアルコールを含むことが好ましい。アミノ基を有するアルコールとしては、例えば、エタノールアミン類（モノエタノールアミン（CAS 141-43-5）、ジエタノールアミン（CAS 111-42-2）やトリエタノールアミン（CAS 102-71-6））等がある。なお、エタノールアミン類の水溶液であることが好ましい。エタノールアミン類の濃度は、発明の効果が出る程度であれば特に限定されないが、１０重量％以上４０重量％以下であることが好ましい。また、塗布液ＬＱ３として、ポリプロピレングリコールやステアリン酸を用いてもよい。

なお、塗布液ＬＱ３としては、洗浄剤ＬＱ２と共通の成分を有していてもよい。

図２～３に示すように、洗浄装置２は、洗浄方法１００の予備洗浄工程１１０～洗浄工程１２０を行うためのものであり、予備洗浄剤ＬＱ１を収容する予備洗浄槽１１と、洗浄剤ＬＱ２を収容する洗浄槽１２と、予備洗浄槽１１及び洗浄槽１２を収容する外容器２１と、外容器２に収容される水ＷＴの温度を調節するための温度調節ユニット３０と、水ＷＴ、予備洗浄槽１１や洗浄槽１２を介して、予備洗浄剤ＬＱ１や洗浄剤ＬＱ２に超音波を印加するための超音波ユニット４０と、各ユニットを制御するコントローラ８０と、を備える。

予備洗浄槽１１及び洗浄槽１２は、いずれも熱伝導性の良い材料（例えば、金属等）からなる。外容器２１は、水ＷＴを収容する。予備洗浄槽１１及び洗浄槽１２の中途部から底部にかけて、水ＷＴに浸される。洗浄槽１２の開口縁には、係合部１２Ｋが設けられる。係合部１２Ｋを外容器２１の開口縁に係合することにより、洗浄槽１２は、外容器２１の底から離隔した状態を維持することができる。予備洗浄槽１１の開口縁には、係合部１１Ｋが設けられる。係合部１１Ｋを洗浄槽１２の開口縁に係合することにより、予備洗浄槽１１は、外容器２１の底から離隔した状態を維持することができる。なお、係合部１１Ｋを外容器２１の開口縁に係合してもよい。

予備洗浄槽１１の係合部１１Ｋや、洗浄槽１２の係合部１２Ｋは、水ＷＴに第１～２液ＬＱ１～２等の異物が混入することを防ぐカバーとしても機能する。

温度調節ユニット３０は、外容器２１に収容された水ＷＴの温度を検知する温度センサ３１と、外容器２１に収容された水ＷＴを加熱するヒータ３２と、を備える。

超音波ユニット４０は、外容器２１の外に配される制御ボックス４１と、外容器２１の水ＷＴ内に配される発振器４２と、制御ボックス４１及び発振器４２をつなぐケーブル４３と、を備える。超音波ユニット４０による超音波の周波数は特に限定されないが、例えば、３０Ｈｚ以上６０Ｈｚ以下であることが好ましい。超音波の印加時間も特に限定されない。

外容器２１には、ヒータを覆うカバー２１Ｓが設けられる。カバー２１Ｓは、外容器２１のうち底部以外を仕切る。これにより、ヒータ３２からの熱を予備洗浄剤や洗浄剤に伝えるとともに、ヒータ３２への超音波印加による故障を抑える。

コントローラ８０は、温度センサ３１、ヒータ３２や制御ボックス４１等と電気的に接続する。

次に、図４を用いて、洗浄方法１００の説明を行う。

（予備洗浄工程１１０）
コントローラ８０の制御の下、温度調節ユニット３０は、予備洗浄剤ＬＱ１や洗浄剤ＬＱ２の温度を、モデル材の融点より低く、かつサポート材の融点以上の範囲で調節する。このとき、予備洗浄剤ＬＱ１や洗浄剤ＬＱ２はいずれも液体となっており流動性を有している。さらに、コントローラ８０の制御の下、超音波ユニット４０に電源が投入され、予備洗浄剤ＬＱ１や洗浄剤ＬＱ２に対し超音波が印加される。

次に、サポート材ＳＰが付着したモデル材ＭＤを予備洗浄剤ＬＱ１に入れる（図４（Ａ））。予備洗浄剤ＬＱ１はサポート材ＳＰに対して相溶性を有する成分が含まれるため、予備洗浄剤ＬＱ１には大部分のサポート材ＳＰが溶解する（図４（Ｂ））。所定時間を経過したら、モデル材ＭＤを予備洗浄剤ＬＱ１から引き上げる。このように、予備洗浄剤ＬＱ１、温度や超音波の作用により、サポート材ＳＰの大部分はモデル材ＭＤから除去される。

予備洗浄剤ＬＱ１から引き上げる際、モデル材ＭＤにはサポート材ＳＰの一部が残っている。

（洗浄工程１２０）
次に、サポート材ＳＰが付着したモデル材ＭＤを液状の洗浄液ＬＱ２に入れる（図４（Ｃ））。洗浄液ＬＱ２の成分（特に、界面活性剤）の作用により、残存するサポート材ＳＰのほとんどは、モデル材ＭＤから取り除かれ、洗浄剤ＬＱ２中に存在することとなる。

洗浄剤ＬＱ２から引き上げる際、モデル材ＭＤにはサポート材ＳＰがほとんど残っていない。このとき、モデル材ＭＤに残っているサポート材ＳＰは、洗浄剤ＬＱ２に含まれる界面活性剤の作用によって、水や水溶液などで洗い流しやすくなっている。

（濯ぎ工程１３０）
洗浄剤ＬＱ２から引き揚げたモデル材ＭＤを水の中に置く（図４（Ｄ））。水の温度は室温でもよいが、モデル材の融点より低くかつサポート材ＳＰの融点より高いことがより好ましい。水は、蒸留水であることが好ましい。

なお、濯ぎ工程１３０において、所定の温度のお湯を収容する別の槽を外容器２１に入れて、お湯にモデル材ＭＤを浸漬した状態で、超音波を印加してもよい。また、濯ぎ工程１３０において、蒸留水ではなく、蒸留水に別の化合物（例えばアルコール等）が溶解した水溶液や、蒸留水に別の化合物が分散したもの等を用いてもよい。すなわち、濯ぎ工程１３０において用いられる濯ぎ液は、洗浄剤ＬＱ２に対して相溶性を有するものであることが好ましい。

（塗布工程１４０）
必要に応じて、モデル材ＭＤを塗布液ＬＱ３に入れる。所定時間を経過したら、モデル材ＭＤを塗布液ＬＱ３から引き上げる。これにより、モデル材ＭＤの表層には、塗布液ＬＱ３が塗布される。その後、所定時間の経過により、モデル材ＭＤの表層には、コーティング層が形成される。

このように、本発明によれば、予備洗浄剤ＬＱ１や洗浄剤ＬＱ２のような液状物を用いるため、モデル材ＭＤが入り組んだ形状であっても、当該形状の奥まで液が届くため、当該形状の奥にあるサポート材ＳＰを取り除くことができる。

ここで、サポート材ＳＰが付着したモデル材ＭＤに対し、予備洗浄工程１１０を行わずに、洗浄工程１２０を行う場合を考える。洗浄工程１２０において、洗浄剤ＬＱ２をモデル材ＭＤに接触させると、洗浄剤ＬＱ２に含まれる界面活性剤の作用により、モデル材ＭＤに付着したサポート材ＳＰを取り除くことができる。ところが、界面活性剤によるサポート材ＳＰの除去作用の大きさは、界面活性剤の量に大きく影響するため、大量のサポート材ＳＰが付着したモデル材ＭＤに対し、予備洗浄工程１１０を行わずに洗浄工程１２０を行うと、大量のサポート材ＳＰが洗浄剤ＬＱ２に含まれることとなってしまう。かかる状態の洗浄剤ＬＱ２においては、サポート材ＳＰの除去作用がほとんど期待できない。

サポート材ＳＰの除去作用が低下する要因は、洗浄槽１２における洗浄剤ＬＱ２の濃度低下による除去作用低下と、洗浄槽１２におけるサポート材ＳＰの濃度増大による粘度向上とにあると、推測できる。

このため、洗浄工程１２０におけるサポート材ＳＰの除去作用を維持するためには、新しい洗浄剤ＬＱ２を追加する必要がある。

本発明では、サポート材ＳＰを取り除くことが可能な洗浄剤ＬＱ２に接触させる前に、サポート材ＳＰが溶解可能な予備洗浄剤ＬＱ１に接触させる。このため、洗浄工程１２０開始時点においてモデル材ＭＤに付着するサポート材ＳＰの量を可能な限り減らすことができる。このため、洗浄工程１２０における洗浄剤ＬＱ２のサポート材ＳＰの除去効果を維持することができる。また、予備洗浄剤ＬＱ１によるサポート材ＳＰの除去作用は、洗浄剤ＬＱ２のような界面活性剤の作用ではなく、サポート材ＳＰと相溶性による作用である。このため、予備洗浄剤ＬＱ１において大量のサポート材ＳＰが残存する場合においても、サポート材ＳＰの除去作用を維持することができる。このように、予備洗浄工程１１０と洗浄工程１２０との組み合わせにより、サポート材ＳＰの除去作用を維持することが可能となる。

さらに、洗浄剤ＬＱ２から引き上げる際、モデル材ＭＤにはサポート材ＳＰがほとんど残っていない。このとき、モデル材ＭＤに残っているサポート材ＳＰは、洗浄剤ＬＱ２に含まれる界面活性剤の作用によって、水や水溶液などで洗い流しやすくなっている。よって、洗浄工程１２０の後に濯ぎ工程１３０を行うことで、モデル材ＭＤからサポート材ＳＰを除去することができる。

また、予備洗浄剤ＬＱ１とサポート材ＳＰの混合物は、予備洗浄工程１１０において流動性を有していればよく、それより低温域（例えば室温）において流動性を失うものことが好ましい。これにより、この混合物の廃棄物としての取り扱いが容易となる。さらに、この混合物は、一般廃棄物としても利用可能であるし、燃料としても利用可能である。

なお、予備洗浄剤ＬＱ１から引き揚げたモデル材ＭＤの表面には、予備洗浄剤ＬＱ１とサポート材ＳＰの混合物からなる層が形成される。これをサポート材ＳＰの融点よりも低い温度（例えば常温）においておくと、固化（ゲル化）する。また、これをサポート材ＳＰの融点よりも高い温度にすることで溶解する。したがって、予備洗浄剤ＬＱ１とサポート材ＳＰの混合物からなる層を、モデル材の保護層として利用することもできる。

一方、洗浄剤ＬＱ２とサポート材ＳＰの混合物は、洗浄工程１２０においては液状ではあるものの、水溶性であるため、比較的安全である。この混合物の廃棄物としての管理が容易となる。また、洗浄剤ＬＱ２とサポート材ＳＰの混合物は、洗浄工程１２０において流動性を有していればよく、それより低温域（例えば室温）において流動性を失うことが好ましい。

また、モデル材ＭＤの材料によっては、熱に弱いものがある。このような場合、温度上昇によってモデル材ＭＤが変形する場合がある。かかる場合、空気中でモデル材ＭＤを加熱すると、自重によってモデル材が変形しやすくなる。本発明によれば、モデル材ＭＤに対する加熱は液中で行うため、空気中で行う場合に比べ、浮力が働く分、自重によるモデル材の変形が抑えられる。

濯ぎ工程１３０の後、モデル材ＭＤに光沢を付与したい場合には、塗布工程１４０を行い、塗布液ＬＱ３によって透光性を有するコーティング層をつくると、光沢が増え、外観上の見栄えが向上する。

コーティング層による光沢の増加、外観上の見栄えが良くなる理由は、次のように推測される。モデル材ＭＤの表面には、造形時の積層跡が縞状に残っている場合がある。サポート材ＳＰを除去してしまうと、造形時の積層跡による反射によって、光沢を失い、白濁したような外観となる。一方、造形時の積層跡の上にコーティング層が形成されると、コーティング層において反射する結果、光沢が増え、外観上の見栄えが良くなる。

上記実施形態では、洗浄方法１００において、塗布工程１４０を行ったが、本発明はこれに限られない。モデル材ＭＤの表面に異物（サポート材ＳＰや、塗布液ＬＱ３のコーティング層等）を残したくない場合や、外観上の見栄えが不要な場合には、塗布工程１４０は省略してもよい。

なお、洗浄剤ＬＱ２の溶媒の密度が、サポート材ＳＰの密度と異なることが好ましい。例えば、サポート材ＳＰの密度が洗浄剤ＬＱ２の溶媒の密度よりも大きい場合には、第２浸漬工程において、サポート材ＳＰは密度差によって洗浄剤ＬＱ２と分離し、洗浄槽１２の底に沈む。このため、洗浄剤ＬＱ２からモデル材ＭＤを引き出そうとする場合、除去されたサポート材ＳＰがモデル材ＭＤに再付着しにくくなる。

上記実施形態では、洗浄方法１００において、予備洗浄工程１１０を行ったが、本発明はこれに限られない。モデル材ＭＤに付着するサポート材の付着量が少ない場合には、予備洗浄工程１１０は省略してもよい。

上記実施形態では、予備洗浄槽１１や洗浄槽１２の開口を大気に対し解放した状態で、洗浄工程１２０を行ったが、本発明はこれに限られない。例えば、各開口を大気に対し密閉した状態で、洗浄工程１２０を行ってもよい。

洗浄装置２は、前述した構成に加えて、予備洗浄槽１１や洗浄槽１２を収容する密閉ユニット６０と、密閉ユニット６０の内部空間の圧力を減じるポンプ７０と、温度調節ユニット７５と、を備えていてもよい（図５～６）。

密閉ユニット６０は、収容具６１と、収容具６１の開口を閉塞可能な蓋６２と、蓋６２に設けられたパッキン６３と、解放弁６４と、を備える。収容具６１は、予備洗浄槽１１や洗浄槽１２を収容可能な収容空間６１ＫＸを有する。収容空間６１ＫＸの開口は、上方に開口する。蓋６２を用いて収容空間６１ＫＸの開口を塞ぐと、パッキン６３によって、収容空間６１ＫＸは密閉される（図５（Ｂ））。解放弁６４は、コントローラ８０の制御の下、収容空間６１ＫＸと外部空間が連通した開状態と、収容空間６１ＫＸと外部空間が断絶した閉状態との間で切り替え自在となる。

ポンプ７０は、吸気口７１Ａと排気口７１Ｂを備えたポンプ本体７１と、吸気口７１Ａと収容空間６１ＫＸを連通する配管７２と、収容空間６１ＫＸの圧力を測定する圧力計７３と、を備える。コントローラ８０は、圧力計７３の測定値を読み取りながら、ポンプ本体７１を駆動する。これにより、ポンプ７０は、コントローラ８０の制御の下、収容空間６１ＫＸの内部気圧を所定の範囲に調節することができる。

温度調節ユニット７５は、予備洗浄槽１１や洗浄槽１２にそれぞれ収容された各洗浄剤ＬＱ１～ＬＱ２の温度を検知する温度センサ７５Ｓと、収容具６１の内側の底面に設けられた誘導加熱式のヒータ７５Ｈと、を備える。

コントローラ８０の制御の下、温度調節ユニット７５は、予備洗浄剤ＬＱ１や洗浄剤ＬＱ２の温度を、モデル材の融点より低くかつサポート材の融点以上の範囲となるように調節する。このとき、予備洗浄剤ＬＱ１や洗浄剤ＬＱ２はいずれも液状となっている。

なお、必要に応じて、コントローラ８０の制御の下、超音波ユニット４０（図３）を用いて、予備洗浄剤ＬＱ１や洗浄剤ＬＱ２に対し超音波を印加してもよい。

次に、密閉ユニット６０の使用方法について説明する。

（予備洗浄工程１１０）
図５（Ａ）に示すように、予備洗浄槽１１を収容空間６１ＫＸに配する。サポート材ＳＰが付着したモデル材ＭＤを予備洗浄剤ＬＱ１に入れる。コントローラ８０の制御の下、温度調節ユニット７５は、予備洗浄剤ＬＱ１の温度を、モデル材ＭＤの融点より低くかつサポート材ＳＰの融点以上の範囲となるように調節する。

次に、解放弁６４を閉じる。蓋６２を用いて収容空間６１ＫＸの開口を塞ぐと、パッキン６３により収容空間６１ＫＸは密閉空間となる（図５（Ｂ））。ポンプ７０は、コントローラ８０の制御の下、収容空間６１ＫＸの内部気圧が所定の範囲となるように調節する。

予備洗浄剤ＬＱ１はサポート材ＳＰに対して相溶性を有する成分が含まれるため、予備洗浄剤ＬＱ１には大部分のサポート材ＳＰが溶解する。さらに、大気圧よりも低圧の環境に、サポート材ＳＰが付着したモデル材ＭＤを置くことにより、サポート材ＳＰの中やモデル材ＭＤとの境界部分に存在する気体が外部へ出る。この空気交換が行われる結果、モデル材ＭＤにおけるサポート材ＳＰの除去が進む。所定時間が経過した後、ポンプ７０を停止し、解放弁６４を開き、蓋６２を開けて、モデル材ＭＤを予備洗浄剤ＬＱ１から引き上げる。

（洗浄工程１２０）
次に、予備洗浄剤ＬＱ１から引き上げたモデル材ＭＤを洗浄液ＬＱ２に入れる。コントローラ８０の制御の下、温度調節ユニット７５は、洗浄剤ＬＱ２の温度を、モデル材ＭＤの融点より低くかつサポート材ＳＰの融点以上の範囲となるように調節する。

次に、解放弁６４を閉じ、蓋６２を用いて収容空間６１ＫＸの開口を塞ぐと、パッキン６３により収容空間６１ＫＸは密閉空間となる（図５（Ｂ））。ポンプ７０は、コントローラ８０の制御の下、収容空間６１ＫＸの内部気圧が所定の範囲となるように調節する。

洗浄液ＬＱ２の界面活性剤の作用により、残存するサポート材ＳＰはモデル材ＭＤから取り除かれ、洗浄剤ＬＱ２中に存在する。さらに、大気圧よりも低圧の環境下に、サポート材ＳＰが付着したモデル材ＭＤを配することにより、モデル材ＭＤにおけるサポート材ＳＰの除去が進む。この結果、モデル材ＭＤに残存するサポート材ＳＰはわずかなものとなる。所定時間を経過したら、ポンプ７０を停止し、解放弁６４を開き、蓋６２を開けて、モデル材ＭＤを洗浄剤ＬＱ２から引き上げる。

ここで、大気圧よりも低圧の環境下において、予備洗浄工程１１０や洗浄工程１２０を行った場合、モデル材ＭＤにおけるサポート材ＳＰの除去が促進される要因は次のように推測される。

モデル材ＭＤの造形完了時点において、サポート材ＳＰの中やモデル材ＭＤとの境界部分には一定量の気体が存在している。ところが、造形時とほぼ同等の気圧の環境下で予備洗浄工程１１０や洗浄工程１２０を行っても、当該気体は内部に存在したままである。ところが、ポンプ７０を用いて、造形時よりも低圧の環境下で予備洗浄工程１１０や洗浄工程１２０を行うと、気圧差によって、当該気体は外部空間へ飛び出しやすくなる。このようなこのような空気交換が行われる結果、モデル材ＭＤにおけるサポート材ＳＰの除去が促進される。

なお、ポンプ７０は、洗浄液ＬＱ２が沸騰状態となる程度まで、収容空間６１ＫＸの内部気圧を減じることが好ましい。沸騰現象により、空気交換が促進され結果、モデル材ＭＤにおけるサポート材ＳＰの除去が進む。

（濯ぎ工程１３０）
その後、洗浄剤ＬＱ２から引き上げられたモデル材ＭＤを、お湯を収容するビーカの中に入れて濯ぎ工程１３０を行う。お湯の温度は、モデル材ＭＤの融点より低く、かつサポート材ＳＰの融点以上の範囲で調節されることが好ましい。超音波ユニット４０を駆動し、ビーカに収容されるお湯に対し超音波を印加してもよい。

このように、大気圧よりも低圧の環境下において、予備洗浄工程１１０や洗浄工程１２０を行うことにより、モデル材ＭＤにおけるサポート材ＳＰの除去が促進される。モデル材ＭＤにおけるサポート材ＳＰの除去作用を得るためには、より高い温度が必要になるが、更なる低圧環境下において、予備洗浄工程１１０や洗浄工程１２０を行うことにより、より高温の環境をつくらずとも、モデル材ＭＤにおけるサポート材ＳＰの除去作用を得ることができる。したがって、モデル材ＭＤの材料が熱に弱い場合には、大気圧よりも低圧の環境下において、予備洗浄工程１１０や洗浄工程１２０を行うことにより、熱変形を避けつつ、サポート材ＳＰの除去作用を得ることが可能となる。

密閉ユニット６０における予備洗浄工程１１０と密閉ユニット６０における洗浄工程１２０との間において、または、密閉ユニット６０における洗浄工程１２０の後において、図２～３に示す洗浄装置２のような外部空間に解放された環境下で、超音波ユニット４０を駆動しながら予備洗浄工程１１０や洗浄工程１２０を行ってもよい。

また、目的とする洗浄度に応じて、予備洗浄工程１１０を省略してよい。

ところで、モデル材ＭＤに微細構造が形成されている場合、微細構造に入り込んだサポート材ＳＰを取り除くことができない場合がある。微細構造としては、貫通孔や溝等がある。貫通孔のサイズは、例えば、２ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以下であることがより好ましく、０．５ｍｍ以下であることがさらに好ましい。また、溝の幅は、例えば、２ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以下であることがより好ましく、０．５ｍｍ以下であることがさらに好ましい。

このような微細構造を有するモデル材ＭＤの場合の洗浄方法１００では、洗浄工程１２０に替えて、密閉ユニット６０を用いた洗浄工程（以下、減圧型洗浄工程と称する）２２１と、減圧型洗浄工程２２１の後に行われ、スポンジ型洗浄装置２００を用いたスポンジ型洗浄工程２２２と、を行うことが好ましい（図７）。さらに、濯ぎ工程１３０に替えて、スポンジ型濯ぎ工程１３２を行うことが好ましい。

なお、場合によって、減圧型洗浄工程１２１を省略してもよい。また、減圧型洗浄工程１２１に替えて、洗浄装置２を用いた洗浄工程１２０を行ってもよい。

また、必要に応じて、濯ぎ工程１３０又はスポンジ型濯ぎ工程１３２の後に行われ、塗布液ＬＱ３に対しモデル材ＭＤを塗布する塗布工程１４０を行ってもよい。

次に、図８～１１を用いて、スポンジ型洗浄装置２００について説明する。

以下、説明の便宜上、水平面における所定の方向をＸ方向と、水平面においてＸ方向と直交する方向をＹ方向と、Ｘ方向及びＹ方向に対して直交する方向をＺ方向と、とする。

図８～９に示すように、スポンジ型洗浄装置２００は、スポンジ型洗浄槽２１０（槽）と、洗浄剤ＬＱ２（液状の物質）を保持可能なスポンジ２２０と、サポート材ＳＰが付着したモデル材ＭＤ（試料）を保持する試料保持構造２３０と、試料保持構造２３０をスポンジ２２０に対して進退自在に移動可能な移動機構２４０（移動機構）と、スポンジ型洗浄槽２１０に対して洗浄剤ＬＱ２を供給する洗浄剤供給機構２５０と、スポンジ型洗浄槽２１０に対して濯ぎ液ＬＱ５を供給する濯ぎ液供給機構２６０と、スポンジ型洗浄槽２１０からの排水を収容する廃液収容槽２７０と、スポンジ型洗浄槽２１０に設けられた液面センサ２８０と、各機構２４０～２６０を制御する制御機構２９０と、を備える。

スポンジ型洗浄槽２１０は、洗浄剤ＬＱ２（液状の物質）や濯ぎ液ＬＱ５を収容可能となっている。そして、スポンジ型洗浄槽２１０の底には、スポンジ２２０が載置される。

スポンジ２２０は、連続気泡構造を有し、洗浄剤ＬＱ２を保持可能なものとなっていればよく、天然のもの、合成樹脂製や、これらに類するものでもよい。スポンジ２２０として、例えば、ウレタンスポンジ、セルローススポンジ、シリコーンスポンジ、ゴムスポンジ等がある。また、スポンジ２２０は、弾性を有していることが好ましい。スポンジ２２０の形状は直方体であり、稜線は、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に延びる。

モデル材ＭＤ（試料）は、スポンジ２２０の上面に載置される。モデル材ＭＤ（試料）の形状は直方体であり、稜線は、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に延びる。モデル材ＭＤには、上下方向に延びる貫通孔ＭＤＸが形成される。貫通孔ＭＤＸの第１開口（下側）は、スポンジ２２０に対して正対している。貫通孔ＭＤＸの第２開口（上側）は、外部に向かって解放される。

液面センサ２８０は、スポンジ型洗浄槽２１０において、高さ方向に所定の間隔をあけて配される。

試料保持構造２３０は、枠体２３１と、枠体２３１の中空部に設けられた網部材２３２と、を備える。枠体２３１は、水平に配される。網部材２３２は、金属やプラスチック等から形成される。網部材２３２の外形サイズは、モデル材ＭＤの上面を覆う程度であればよい。網部材２３２の網目のサイズは、洗浄剤ＬＱ２や濯ぎ液ＬＱ５が通過可能なものであればよい。

移動機構２４０は、枠体２３１を保持する枠体保持部材２４１と、上下方向（Ｚ方向）に延びるように形成され、下方部において枠体保持部材２４１を保持する縦アーム２４２と、スポンジ型洗浄槽２１０に固定され、縦アーム２４２が上下方向に移動自在となるように縦アーム２４２の上方部を保持するアーム保持部材２４３と、アーム保持部材２４３に対する縦アーム２４２のスライド移動を駆動するモータ２４４と、を備える。

枠体保持部材２４１は枠体２３１を着脱自在に保持することが好ましい。枠体保持部材２４１による枠体２３１の保持が解除された状態において、モデル材ＭＤ及びスポンジ２２０を所定に位置に載置する。その後、枠体保持部材２４１による枠体２３１の保持を行うことにより、所定の洗浄を行うことができる。

モータ２４４は、制御機構２９０の制御の下、駆動される。モータ２４４の駆動により、縦アーム２４２は、スポンジ型洗浄槽２１０に対して上下方向に移動する。この結果、枠体保持部材２４１に保持された枠体２３１は、スポンジ型洗浄槽２１０に対して上下方向に移動する。このため、枠体２３１はスポンジ２２０に対して進退自在となっている。

洗浄剤供給機構２５０は、スポンジ型洗浄槽２１０に対して洗浄剤ＬＱ２を供給するものであり、洗浄剤ＬＱ２を収容する洗浄剤タンク２５１と、洗浄剤タンク２５１に収容された洗浄剤ＬＱ２の温度を測定する洗浄剤温度センサ２５２と、洗浄剤タンク２５１に収容された洗浄剤ＬＱ２の温度を調節する洗浄剤温調器２５３と、洗浄剤ＬＱ２を洗浄剤タンク２５１からスポンジ型洗浄槽２１０へ供給する洗浄剤配管２５４と、洗浄剤配管２５４に設けられた洗浄剤ポンプ２５５及び洗浄剤弁２５６と、を備える。

制御機構２９０は、洗浄剤温度センサ２５２から、洗浄剤タンク２５１に収容された洗浄剤ＬＱ２の温度を測定するとともに、測定した温度に基づいて洗浄剤温調器２５３を駆動する。これにより、洗浄剤温調器２５３は、洗浄剤ＬＱ２の温度を、モデル材の融点より低く、かつサポート材の融点以上の範囲で調節する。

洗浄剤配管２５４の入口２５４Ａは、洗浄剤タンク２５１に収容された洗浄剤ＬＱ２の液中にて開口し、洗浄剤配管２５４の出口２５４Ｂは、スポンジ型洗浄槽２１０の上方部分において、下側を向くように開口する。洗浄剤配管２５４の出口２５４Ｂは、スポンジ型洗浄槽２１０に載置されたスポンジ２２０の上方に位置することが好ましい。

制御機構２９０は、液面センサ２８０の測定値を読み取りながら、スポンジ型洗浄槽２１０における液面高さを検知する。さらに制御機構２９０は、洗浄剤ポンプ２５５の駆動及び洗浄剤弁２５６を開く。これにより、洗浄剤タンク２５１から所定量の洗浄剤ＬＱ２が送られるとともに、洗浄剤配管２５４の出口２５４Ｂからスポンジ型洗浄槽２１０に向けて所定量の洗浄剤ＬＱ２が供給される。そして、制御機構２９０は、液面センサ２８０の測定値を読み取り、所定の液面高さとなったところで、洗浄剤ポンプ２５５の駆動を停止するとともに洗浄剤弁２５６を閉じる。

濯ぎ液供給機構２６０は、スポンジ型洗浄槽２１０に対して濯ぎ液ＬＱ５を供給するものであり、濯ぎ液ＬＱ５を収容する濯ぎ液タンク２６１と、濯ぎ液タンク２６１に収容された濯ぎ液ＬＱ５の温度を測定する濯ぎ液温度センサ２６２と、濯ぎ液タンク２６１に収容された濯ぎ液ＬＱ５の温度を調節する濯ぎ液温調器２６３と、濯ぎ液ＬＱ５を濯ぎ液タンク２６１からスポンジ型洗浄槽２１０へ供給する濯ぎ液配管２６４と、濯ぎ液配管２６４に設けられた濯ぎ液弁２６５と、を備える。なお、濯ぎ液配管２６４にポンプを設けてもよい。

制御機構２９０は、濯ぎ液温度センサ２６２から、濯ぎ液タンク２６１に収容された濯ぎ液ＬＱ５の温度を測定するとともに、測定した温度に基づいて濯ぎ液温調器２６３を駆動する。これにより、濯ぎ液温調器２６３は、濯ぎ液剤ＬＱ５の温度を、モデル材の融点より低く、かつサポート材の融点以上の範囲で調節する。

濯ぎ液配管２６４の入口２６４Ａは、濯ぎ液タンク２６１に収容された濯ぎ液ＬＱ５の液中にて開口し、濯ぎ液配管２６４の出口２６４Ｂは、スポンジ型洗浄槽２１０の内壁にて開口する。なお、濯ぎ液配管２６４の入口２６４Ａは、濯ぎ液配管２６４の出口２６４Ｂよりも高い位置にあることが好ましい。また、濯ぎ液配管２６４の出口２６４Ｂは、洗浄剤ＬＱ２の液面よりも高い位置で開口することが好ましい。

制御機構２９０は、液面センサ２８０の測定値を読み取りながら、スポンジ型洗浄槽２１０における液面高さを検知する。さらに制御機構２９０は、濯ぎ液弁２６５を開く。これにより、濯ぎ液タンク２６１から所定量の濯ぎ液ＬＱ５が送られるとともに、濯ぎ液配管２６４の出口２６４Ｂからスポンジ型洗浄槽２１０に向けて所定量の濯ぎ液ＬＱ５が供給される。そして、制御機構２９０は、液面センサ２８０の測定値を読み取り、所定の液面高さとなったところで濯ぎ液弁２６５を閉じる。

廃液収容槽２７０は、スポンジ型洗浄槽２１０からの排水を収容するものであり、スポンジ型洗浄槽２１０よりも低い位置に配される。スポンジ型洗浄槽２１０において、濯ぎ液配管２６４の出口２６４Ｂよりも低い位置に排出口２１０Ｅが形成される。排出口２１０Ｅからは排出用配管２７１が廃液収容槽２７０に向かってのびる。排出用配管２７１には、排出用弁２７３が設けられる。

次に、スポンジ型洗浄装置２００の使い方について述べる。

（スポンジ型洗浄工程）
制御機構２９０は、排出用弁２７３を開くとともに、液面センサ２８０によるセンシング信号を読み取る。その後、制御機構２９０は、液面高さが所定のもの（例えば、液高さがゼロ）となったところで、排出用弁２７３を閉じる。こうして、スポンジ型洗浄槽２１０は空状態となる。

次に、スポンジ型洗浄槽２１０において、枠体保持部材２４１による枠体２３１の保持を解除する。次に。モデル材ＭＤ及びスポンジ２２０を所定に位置に載置する。その後、枠体保持部材２４１による枠体２３１の保持を行う。このとき、枠体２３１及び網部材２３２は、モデル材ＭＤから離隔している。

次に、制御機構２９０は、洗浄剤ポンプ２５５の駆動及び洗浄剤弁２５６の開閉制御を通して、液面センサ２８０によるセンシング信号を読み取りながら、液面高さが所定のものとなるまで、洗浄剤タンク２５１からスポンジ型洗浄槽２１０へ洗浄剤ＬＱ２を供給する。これにより、スポンジ型洗浄槽２１０へ供給された洗浄剤ＬＱ２は、スポンジ２２０に吸収される。このとき、スポンジ２２０の上部は、液面から露出し、下部は、洗浄剤ＬＱ２の中にあるため、スポンジ２２０の下部には、洗浄剤ＬＱ２が存在する（接液退避状態）。

その後、制御機構２９０は、モータ２４４を駆動する。これにより、試料保持構造２３０はスポンジ２２０に対して進退運動を行う。試料保持構造２３０がスポンジ２２０に対し近づくように移動すると、モデル材ＭＤは、網部材２３２とスポンジ２２０によって挟まれた状態となる（図１０（Ａ））。さらに、試料保持構造２３０がスポンジ２２０に対し近づくと、モデル材ＭＤがスポンジ２２０を押し込む押込状態となる。（図１０（Ｂ））。スポンジ２２０がモデル材ＭＤによって押し込まれると、スポンジ２２０の中にある洗浄剤ＬＱ２がスポンジ２２０の上面まで供給する。こうして、洗浄剤ＬＱ２がモデル材ＭＤの貫通孔ＭＤＸに入る（接液状態）。

ここで、洗浄剤ＬＱ２の微細構造への入り込みやすさを考慮すると、モデル材ＭＤの貫通孔ＭＤＸに入る洗浄剤ＬＱ２は、泡状であることが好ましい。泡のサイズは、貫通孔ＭＤＸに比べて小さい方が好ましい。

試料保持構造２３０を所定量だけ押し込んだ後、試料保持構造２３０は、スポンジ２２０に対し離れるように移動する。これにより、スポンジ２２０の弾性により、スポンジ２２０は元の形に戻ろうとする。そして、スポンジ２２０が復元する（押込退避状態）と、スポンジ２２０の上部が、液面から露出する。このとき、スポンジ型洗浄槽２１０にある洗浄剤ＬＱ２やスポンジ２２０の周りにある空気は、元の形に戻ろうとするスポンジ２２０の内部へ吸い込まれる。

このようにして、スポンジ２２０に対する試料保持構造２３０の進退運動を繰り返すことにより、スポンジ２２０は、弾性変形と、復元とを繰り返す。そして、スポンジ２２０は、弾性変形と復元との繰り返しにより、洗浄剤ＬＱ２の泡を生成するとともに、モデル材ＭＤの貫通孔ＭＤＸへ泡状の洗浄剤ＬＱ２を供給することができる。モデル材ＭＤの貫通孔ＭＤＸへ泡状の洗浄剤ＬＱ２の供給を継続することにより、貫通孔ＭＤＸの第１開口（下側）から入った泡状の洗浄剤ＬＱ２は、貫通孔ＭＤＸの第２開口（上側）から外部に流れ出る。貫通孔ＭＤＸに入る洗浄剤ＬＱ２には、サポート材の洗浄成分が入っているため、貫通孔ＭＤＸにとどまっていた除去対象物質の除去が促される。

なお、進退運動のストローク長は、貫通孔ＭＤＸの第１開口と第２開口までの容積や、第１開口と第２開口の高さ等によって調節することが好ましい。

また、スポンジ２２０の高さ（Ｚ方向）と、洗浄剤ＬＱ２の液面の高さ（Ｚ方向）との関係は、泡状の洗浄剤ＬＱ２を生成及び供給可能な範囲であればよいが、空気の取り込みやすさを考慮すると、スポンジ２２０の高さ（Ｚ方向）は、洗浄剤ＬＱ２の液面の高さ（Ｚ方向）よりも高い方が好ましい。

（スポンジ型濯ぎ工程）
その後、制御機構２９０は、排出用弁２７３を開くとともに、液面センサ２８０によるセンシング信号を読み取る。その後、制御機構２９０は、液面高さが所定のもの（例えば、液高さがゼロ）となったところで、排出用弁２７３を閉じる。こうして、スポンジ型洗浄槽２１０は空状態となる。

次に、制御機構２９０は、濯ぎ液弁２６５の開閉制御を通して、液面センサ２８０によるセンシング信号を読み取りながら、液面高さが所定のものとなるまで、濯ぎ液タンク２６１からスポンジ型洗浄槽２１０へ濯ぎ液ＬＱ５を供給する。これにより、スポンジ型洗浄槽２１０へ供給された濯ぎ液ＬＱ５は、スポンジ２２０に吸収される。その後、制御機構２９０は、モータ２４４を駆動する。これにより、モデル材ＭＤはスポンジ２２０に対して進退運動を行う。この進退運動により、残留した洗浄剤ＬＱ２と濯ぎ液ＬＱ５との混合液が、モデル材ＭＤの貫通孔ＭＤＸを流通する。

その後、制御機構２９０は、排出用弁２７３を開き、スポンジ型洗浄槽２１０を空状態とした後、再び、濯ぎ液タンク２６１からスポンジ型洗浄槽２１０へ濯ぎ液ＬＱ５を供給し、スポンジ２２０に対するモデル材ＭＤの進退運動を行う。これを繰り返すことによって、スポンジ型濯ぎ工程１３２を行うことができる。スポンジ型濯ぎ工程１３２における濯ぎ液ＬＱ５の挙動は、スポンジ型洗浄工程１２２における洗浄剤ＬＱ２の挙動と同様であるため、貫通孔ＭＤＸにとどまっていた除去対象物質や洗浄剤ＬＱ２の除去が促される。

ここで、濯ぎ液ＬＱ５の微細構造への入り込みやすさを考慮すると、モデル材ＭＤの貫通孔ＭＤＸに入る濯ぎ液ＬＱ５は、泡状であることが好ましい。

上記実施形態では、スポンジ２２０の形状は、直方体であったが、本発明はこれに限られず、他の柱体でもよいし、球体、錐体、その他の形状であってもよい。また、スポンジ２２０の高さ（Ｚ方向）は、モデル材ＭＤに形成された貫通孔ＭＤＸの第１開口及び第２開口の高さに比べて高い方が良い。

上記実施形態では、モデル材ＭＤに形成された貫通孔ＭＤＸの形状は、直線状であったが（図１０）、本発明はこれに限られず、クランク状（図１１（Ａ））のように、貫通孔ＭＤＸがモデル材ＭＤの上面から下面にかけて形成され、貫通孔ＭＤＸが上面及び下面にそれぞれ開口しているものでもよい。

また、貫通孔ＭＤＸの２つの開口は、コ字状（図１１（Ｂ））のように、一つの面（図中では下面）に形成されている場合でもよい。この場合には、貫通孔ＭＤＸの２つの開口をスポンジ２２０に当ててもよいし、貫通孔ＭＤＸの２つの開口のうち一方をスポンジ２２０に当て、他方を外部へ開放してもよい。図示は省略するが、貫通孔ＭＤＸとして、Ｌ字状であってもよい。

さらに、貫通孔ＭＤＸは、その孔サイズが一定でなくともよい。例えば、図１１（Ｃ）のように、貫通孔ＭＤＸの中途部ＭＤＸｃが、端部ＭＤＸｅに比べて、孔のサイズが大きくてもよいし、小さくてもよい。

なお、モデル材ＭＤの形状は、直方体であったが、本発明はこれに限られず、他の柱体でもよいし、球体、錐体、その他の形状であってもよい。

上記実施形態では、スポンジ２２０の上にモデル材ＭＤを載置したが、本発明はこれに限られず、本発明の趣旨の範囲において、モデル材ＭＤの上にスポンジ２２０を載置してもよい。

上記実施形態では、スポンジ２２０に対してモデル材ＭＤを移動させたが、本発明はこれに限られず、モデル材ＭＤに対して上下方向にスポンジ２２０を移動させてもよい。

上記実施形態では、スポンジ２２０とモデル材ＭＤとの相対的な移動方向として、上下方向（垂直方向）を採用したが、本発明はこれに限られず、本発明の趣旨の範囲において、水平方向や斜め方向としてもよい。

上記実施形態では、スポンジ２２０とモデル材ＭＤとの相対的な移動に、試料保持構造２３０と移動機構２４０等のスポンジ型洗浄装置２００を用いたが、本発明はこれに限られず、洗浄液ＬＱ２を含んだスポンジ２２０とモデル材ＭＤとの相対的な移動は人手を使ってもよい。

上記実施形態では、移動機構２４０がスポンジ変形構造として機能したが、本発明はこれに限られない。

次に、スポンジ型洗浄装置２００の変形例を説明する。スポンジ型洗浄装置６００は、図１２Ａに示すように、袋６１０（槽）と、袋６１０に収容された洗浄剤ＬＱ２と、袋６１０に収容されたスポンジ２２０と、を備える。

洗浄剤ＬＱ２の温度は、所定の温度範囲に調節される。洗浄剤ＬＱ２の温度調節は、密閉型洗浄容器８００への供給前に行われてもよいし、密閉型洗浄容器８００への供給後に行われてもよい。

袋６１０は、軟性の材料からできており、外力の付与によって変形が可能である。すなわち、袋６１０全体が変形可能となっている。袋６１０の変形によって、袋６１０に収容されたスポンジ２２０の変形が可能なものであることが好ましい。袋６１０としては、プラスチック製のものであることが好ましく、透光性を有するものであることが好ましい。また、変形操作のしやすさから、厚さは薄いものであることが好ましい。

袋６１０に収容された洗浄剤ＬＱ２は、すべて、スポンジ２２０に保持されている。

図１２Ｂに示すように、スポンジ２２０は、直方体状に形成され、上面に切り込み２２０Ｋが形成される。切り込み２２０Ｋには、サポート材ＳＰが付着したモデル材ＭＤ（試料）が挿入される。

手を用いて、袋６１０に対し外力を付与することにより、袋６１０が変形する。これにより、袋６１０に収容されたスポンジ２２０が弾性変形する。一方、外力の付与を解くとスポンジ２２０は復元する。こうして、外力の付与及び外力の解除を繰り返すことにより、スポンジ２２０は、弾性変形と、復元とを繰り返す。スポンジ２２０は、弾性変形と復元との繰り返しにより、洗浄剤ＬＱ２の泡を生成するとともに、モデル材ＭＤの貫通孔へ泡状の洗浄剤ＬＱ２を供給することができる。モデル材ＭＤの貫通孔へ泡状の洗浄剤ＬＱ２の供給を継続することにより、貫通孔にとどまっていた除去対象物質の除去が促される。

上記実施形態では、直方体状のスポンジ２２０を用いたが本発明はこれに限られない。例えば、筒状のスポンジ２２０（図１２Ｃ）を用いてもよい。そして、筒状のスポンジ２２０の中空部２２０Ｘに試料を収容した状態で、洗浄剤ＬＱ２を含むスポンジ２２０の弾性変形及び復元を繰り返し行えばよい。

なお、スポンジとしては、シート状のスポンジ２２０（図１２Ｄ）を用いてもよい。シート状のスポンジ２２０を、試料の周りを囲む状態にした状態で、スポンジ２２０の弾性変形及び復元を繰り返し行えばよい。

さらに、シート状のスポンジ２２０としては、シート状のスポンジ本体２２０Ｂと、突起２２０Ｔ（第１係合部）が形成されたスポンジ本体２２１の一方の端部２２０ＢＡと、切り込み２２０K（第２係合部）が形成されたスポンジ本体２２１の他方の端部２２０ＢＢと、を備えていてもよい（図１２Ｅ）。突起２２０Ｔは、切り込み２２０Kに対して係脱可能となっている。突起２２０Ｔを切り込み２２０Kに対して係合させると、スポンジ本体２２０Ｂは筒状となる（図１２Ｆ）。そして、中空部２２０Ｘに対し試料を配置させてもよい。

なお、袋６１０に収容された洗浄剤ＬＱ２の一部がスポンジ２２０に保持され、残りは、袋６１０に貯留していてもよい（図１２Ｇ）。

上記実施形態では、スポンジ型洗浄工程１２２の例を説明したが、スポンジ型濯ぎ工程１３２においても利用可能である。すなわち、スポンジ型濯ぎ工程１３２における濯ぎ液ＬＱ５の挙動は、スポンジ型洗浄工程１２２における洗浄剤ＬＱ２の挙動と同様であるため、貫通孔にとどまっていた除去対象物質や洗浄剤ＬＱ２の除去が促される。

上記実施形態では、袋６１０全体が変形可能となっていたが、本発明はこれに限られず、変形可能部は、袋６１０の一部でもよいし、前述のスポンジ型洗浄槽２１０において一部に変形可能部を設け、変形可能部の変更により、スポンジ型洗浄槽２１０に収容されたスポンジ２００を変形させてもよい。

なお、微細構造を有する試料の洗浄方法１００（図７）において、スポンジ型洗浄工程２２２に替えて、水車型洗浄装置３００を用いた水車型洗浄工程を行ってもよい。また、スポンジ型濯ぎ工程２２３に替えて、水車型洗浄装置３００を用いた水車型濯ぎ工程を行ってもよい。

次に、水車型洗浄装置３００について説明する。

図１３Ａ～１３Ｂに示すように、水車型洗浄槽ユニット３１０と、水車型濯ぎ槽ユニット３２０と、蓋ユニット３３０と、を備える。

水車型洗浄槽ユニット３１０は、洗浄剤ＬＱ２を収容する水車型洗浄槽３１２と、水車型洗浄槽３１２に収容された洗浄剤ＬＱ２の温度を調節する洗浄剤温調器３１４と、を備える。

水車型濯ぎ槽ユニット３２０は、濯ぎ液ＬＱ５を収容する水車型濯ぎ槽３２２と、水車型洗浄槽３１２に収容された洗浄剤ＬＱ２の温度を調節する洗浄剤温調器３２４と、を備える。

蓋ユニット３３０は、蓋３３２と、蓋３３２の下面から下方に向かってのびる水車アーム３３３と、水車アーム３３３の先端において回動自在に設けられた水平軸３３４と、水平軸３３４に軸着された水車３３６と、水車３３６の周面において、所定の間隔で設けられたチャック部材３３７と、水平軸３３４の軸線周りにおいて水平軸３３４の回転または回動を行うモータ３３８と、各部を制御する制御機構３３９と、を備える。

蓋３３２は、水車型洗浄槽３１２や水車型濯ぎ槽３２２の開口を塞ぐものであり、水車型洗浄槽３１２や水車型濯ぎ槽３２２の開口部に対して着脱自在となっている。

水車型濯ぎ槽３２２は、水車型洗浄槽３１２と同様の構造を有するため、以降の蓋ユニット３３０の詳細の説明では、水車型洗浄槽３１２を用いて説明する。

水車アーム３３３は、水車型洗浄槽３１２の開口部に対して蓋３３２を装着した際、水車型洗浄槽３１２に向かってのび、水平軸３３４は水平方向に向く。

チャック部材３３７は、モデル材ＭＤの保持及び保持の解除が可能となっている。

制御機構３３９がモータ３３８を駆動すると、水車３３６は水平軸３３４周りに正逆方向に対して回転または回動する。チャック部材３３７に保持されたモデル材ＭＤの移動軌跡は、水平軸３３４周りにおいて円状または円弧状となる。水車型洗浄装置３００に収容された洗浄剤ＬＱ２の液面は、モデル材ＭＤの移動軌跡と交差する。すなわち、モータ３３８の駆動により、モデル材ＭＤは、洗浄剤ＬＱ２の液中にある浸漬状態と、浸漬状態から退避した退避状態との間で切り替え自在となる。なお、モデル材ＭＤが液面に接近する際、貫通孔ＭＤＸが開口する開口部が液面に接近することが好ましい。

（水車型洗浄濯ぎ工程）
洗浄剤ＬＱ２が収容されている水車型洗浄槽３１２に対し蓋３３２を装着すると、水車３３６のうち下方部分は洗浄剤ＬＱ２に浸かり、上方部分は洗浄剤ＬＱ２の液面から出ている。制御機構３３９の制御の下、モータ３３８が駆動すると、水車３３６は、正逆方向への回転または回動する（図１４）。この結果、チャック部材３３７に保持されたモデル材ＭＤは、洗浄剤ＬＱ２の液中にある浸漬状態と、浸漬状態から退避した退避状態との間で切り替え自在となる。このとき、モデル材ＭＤが洗浄剤ＬＱ２の液面へ進入する際、洗浄剤ＬＱ２の液面近傍にあった空気が液中に混ざる結果、洗浄剤ＬＱ２の液面近傍には泡が発生する。泡状となった洗浄剤ＬＱ２が、モデル材ＭＤに設けられた貫通孔ＭＤＸの下方の孔に入り込む（図１４（Ａ）～１４（Ｂ））。その後、モデル材ＭＤは、洗浄剤ＬＱ２の中を進んだ後（図１４（Ｃ））、洗浄剤ＬＱ２から液の外に出る（図１４（Ｄ））。このとき、貫通孔ＭＤＸに入った洗浄剤ＬＱ２は、下方の孔から流れ出る。こうして、貫通孔ＭＤＸにおける洗浄が行われる。

（水車型濯ぎ工程）
濯ぎ液ＬＱ５が収容されている水車型濯ぎ槽３２２に対し蓋３３２を装着すると、水車３３６のうち下方部分は濯ぎ液ＬＱ５に浸かり、上方部分は濯ぎ液ＬＱ５の液面から出ている。制御機構３３９の制御の下、モータ３３８が駆動すると、水車３３６は、正逆方向への回転または回動する。この結果、チャック部材３３７に保持されたモデル材ＭＤは、濯ぎ液ＬＱ５の液中にある浸漬状態と、浸漬状態から退避した退避状態との間で切り替え自在となる。このとき、モデル材ＭＤが濯ぎ液ＬＱ５の液面へ進入する際、濯ぎ液ＬＱ５の液面近傍にあった空気が液中に混ざる結果、濯ぎ液ＬＱ５の液面近傍には泡が発生する。泡状となった濯ぎ液ＬＱ５が、モデル材ＭＤに設けられた貫通孔ＭＤＸの下方の孔に入り込む。その後、モデル材ＭＤは、濯ぎ液ＬＱ５の中を進んだ後（図１４（Ｃ））、濯ぎ液ＬＱ５から液の外に出る。このとき、貫通孔ＭＤＸに入った濯ぎ液ＬＱ５は、下方の孔から流れ出る。こうして、貫通孔ＭＤＸにおける濯ぎが行われる。

上記実施形態の水車型洗浄濯ぎ工程及び水車型洗浄濯ぎ工程において、水車型濯ぎ槽３２２や水車型洗浄槽３１２に蓋３３２を設けたが、本発明はこれに限られず、図１５に示すような、ヒータ内蔵型の超音波洗浄機４１０に対して用いることができる。この場合には、水車型濯ぎ槽３２２や水車型洗浄槽３１２に替えて、超音波洗浄機４１０を囲むように配された外筒４２０に対し、蓋３３２を装着してもよい。蓋３３２を装着すると、水車３３６のうち下方部分は、超音波洗浄機４１０の中の洗浄剤ＬＱ２や濯ぎ液ＬＱ５に浸かり、上方部分は液面から出ることとなる。この状態で、制御機構３３９の制御の下、モータ３３８が駆動することにより、水車型洗浄濯ぎ工程及び水車型洗浄濯ぎ工程を行うことができる。

上記実施形態では、試料の移動軌跡が、水平軸３３４周りにおいて円状または円弧状であったが、液中にある状態と液の外にある状態とを切り替えることができるものであれば、すなわち、移動軌跡の一部が液状の物質の中であり、残りが前記液状の物質の外であれば、直線状でもよい。例えば、本発明の趣旨において、試料は上下方向（Ｚ方向）や斜め方向に往復運動してもよい。

なお、微細構造を有するモデル材ＭＤの場合の洗浄方法１００（図７）において、水車型洗浄装置３００を用いた水車型洗浄工程に替えて、密閉型洗浄容器８００を用いた密閉型洗浄工程を行ってもよい。また、水車型洗浄装置３００を用いた水車型濯ぎ工程に替えて、密閉型洗浄容器８００を用いた密閉型濯ぎ工程を行ってもよい。

図１６～１７に示すように、密閉型洗浄容器８００は、洗浄剤ＬＱ２を収容する下槽８１１と、下槽８１１の上に配される上槽８１２と、サポート材が付着したモデル材ＭＤ（試料）を保持するためのフィルター８１５及びフィルター８１６と、を備える。

下槽８１１及び上槽８１２は有底の筒状体である。上槽８１２は下槽８１１の上方に位置する。下槽８１１の開口は上方を向き、上槽８１２の開口は下方を向く。下槽８１１の開口と上槽８１２の開口とは、同じ形状で同じ寸法となっているため、下槽８１１の開口と上槽８１２の開口とを正対させることで密閉容器が形成される。

フィルター８１５は、下槽８１１の収容空間に設けられる。フィルター８１５は、下槽８１１及び上槽８１２の収容空間を2つの収容空間に仕切る。フィルター８１５よりも下方の収容空間を第１収容空間Ｋ１と、フィルター８１５よりも上方の収容空間を第２収容空間Ｋ２と定義する。フィルター８１６は、第２収容空間Ｋ２に設けられる。フィルター８１５、８１６は、それぞれシート状に形成され、その目は、モデル材ＭＤよりも小さい。このため、フィルター８１５、８１６は、洗浄剤ＬＱ２の通過を許容するとともに、モデル材ＭＤの通過を規制することができる。下槽８１１の開口と上槽８１２の開口とを正対させると、フィルター８１５、８１６は、所定の間隔だけ離れた位置で向き合う。

フィルター８１５は、下槽８１１に設けられた下槽保持部材８１７によって保持される。下槽保持部材８１７には、Ｚ方向に延びるレール溝が設けられる。レール溝により、フィルター８１５はＺ方向に移動自在となる。さらに、レール溝には、コイルバネ（フィルター付勢部材）が設けられている。この場合には、フィルター８１５は、Ｚ方向上側に向けて付勢されている。同様に、フィルター８１６は、上槽８１２に設けられた上槽保持部材８１８によって保持される。上槽保持部材８１８には、Ｚ方向に延びるレール溝が設けられる。レール溝により、フィルター８１６はＺ方向に移動自在となる。さらに、レール溝には、コイルバネ（フィルター付勢部材）が設けられる。このため、フィルター８１６は、Ｚ方向下側に向けて付勢されている。なお、レール溝にコイルバネを設けない場合には、フィルターの位置決めを行うためのる固定具を設ければよい。

洗浄剤ＬＱ２の温度は、所定の温度範囲に調節される。洗浄剤ＬＱ２の温度調節は、密閉型洗浄容器８００への供給前に行われてもよいし、密閉型洗浄容器８００への供給後に行われてもよい。

密閉型洗浄容器８００を手で持って上下方向に振ると、洗浄剤ＬＱ２は、フィルター８１５，８１６を介して、下槽８１１と上槽８１２との間を往復運動する。モデル材ＭＤは、往復運動する洗浄剤ＬＱ２に衝突する。このとき、モデル材ＭＤが洗浄剤ＬＱ２の液面へ進入する際、洗浄剤ＬＱ２の近傍にあった空気が液中に混ざる結果、泡を含む液状の洗浄剤ＬＱ２となる。また、フィルターの目が細かい場合には、フィルターの通過によっても泡が生成する。そして、泡状となった洗浄剤ＬＱ２が、モデル材ＭＤに設けられた貫通孔に供給されるため、貫通孔における洗浄が行われる。

なお、フィルター８１５、８１６のいずれか一方は、フィルターではなく、板状部材でもよい。

次に、密閉型洗浄容器の変形例を示す。図１８Ａ～１８Ｂに示すように、密閉型洗浄容器８２０は、有底の筒状容器８２１と、筒状容器８２１に形成された開口８２１Ｘを開閉自在にする蓋８２２と、筒状容器８２１に設けられたフィルター８１５と、フィルター８１５を固定する下槽保持部材８１７と、モデル材ＭＤ（試料）を固定するためのフィルター８１６と、フィルター８１６を固定するフィルター固定具８２５と、を備える。

フィルター８１５は、筒状容器８２１の収容空間Ｋの中途部に設けられる。フィルター８１５は、筒状容器８２１の収容空間を、フィルター８１５よりも下方の収容空間Ｋ１と、フィルター８１５よりも上方の収容空間Ｋ２と、に仕切る。収容空間Ｋ２にはモデル材ＭＤ（試料）が収容される。筒状容器８２１には洗浄剤ＬＱ２が貯留する。

フィルター固定具８２５は、蓋８２２の内面から起立する突起筒８２５Ａと、突起筒８２５Ａに収容されたコイルバネ８２５Ｂと、突起筒８２５Ａの開口に基端部が挿入された棒８２５Ｃと、を備える。棒８２５Ｃは、基端部が突起筒８２５Ａに挿入された状態で、Ｚ方向に移動自在となっている。コイルバネ８２５Ｂは、棒８２５Ｃを下方向（棒８２５Ｃの先端部が蓋８２２から遠ざかる方向）に向けて付勢する。

蓋８２２を開口８２１Ｘに装着すると、フィルター８１６は、モデル材ＭＤに当接する。コイルバネ８２５Ｂにより、フィルター８１６は下方向に向けて付勢されているため、蓋８２２を開口８２１Ｘに装着すると、フィルター８１６はモデル材ＭＤをフィルター８１５側に押し当てる。これにより、モデル材ＭＤは、フィルター８１５及びフィルター８１６によって保持される。

密閉型洗浄容器８２０を手で持って上下方向に振ると、洗浄剤ＬＱ２は、収容空間Ｋ１，Ｋ２との間を往復運動する。モデル材ＭＤは、往復運動する洗浄剤ＬＱ２に衝突する。このとき、モデル材ＭＤが洗浄剤ＬＱ２の液面へ進入する際、洗浄剤ＬＱ２の近傍にあった空気が液中に混ざる結果、泡を含む液状の洗浄剤ＬＱ２となる。また、フィルターの目が細かい場合には、フィルターの通過によっても泡が生成する。そして、泡状となった洗浄剤ＬＱ２が、モデル材ＭＤに設けられた貫通孔に供給されるため、貫通孔における洗浄が行われる。

また、図１８Ｃに示すようにしてもよい。モデル材ＭＤは、密閉型洗浄容器８２０内において、フィルター８１５，１８６によって固定される。モデル材ＭＤが固定される位置は、やや低めの位置に設定され、洗浄剤ＬＱ２の中に浸っている状態となる。この状態で洗浄剤ＬＱ２による洗浄が行われる。さらに、水Ｗが貯留する大槽Ｓに密閉型洗浄容器８２０を配し、超音波洗浄機ＵＳを用いることにより洗浄が促進される。この場合には密閉型洗浄容器８２０はガラスなど超音波を透過するものであることが好ましい。次に、図１８Ｄに示すように、密閉型洗浄容器８２０を上下反転させ大槽Ｓに配すると、モデル材ＭＤは、洗浄剤ＬＱ２の液面から出る。このように、密閉型洗浄容器８２０を正の向き（図１８Ｃ）と逆の向き（１８Ｄ）とを切り替えることにより、洗浄剤ＬＱ２の動き、それに伴う泡の発生により、洗浄が促進する。

なお、密閉型洗浄容器８２０において直線移動機構８５０を設けることにより、密閉型洗浄工程の自動化が可能となる。図１９に示すように、直線移動機構８５０は、モータ８５１と、モータ８５１の駆動により回転する回転軸８５２と、密閉型洗浄容器８２０を保持する保持機構８５３と、カム機構８５５と、を備える。カム機構８５５は、回転軸８５２の回転運動をＺ方向における保持機構８５３の往復運動に変換する。モータ８３１の駆動により、密閉型洗浄容器８２０は、Ｚ方向において往復運動する。このため、洗浄剤ＬＱ２は、フィルター８１５，８１６を介して、収容空間Ｋ１，Ｋ２との間を往復運動する。そして、泡状となった洗浄剤ＬＱ２が、モデル材ＭＤに設けられた貫通孔に供給されるため、貫通孔における洗浄が行われる。

なお、密閉型洗浄容器８２０において回転移動機構８３０を設けることにより、密閉型洗浄工程の自動化が可能となる。図２０に示すように、回転移動機構８３０は、モータ８３１と、モータ８３１の駆動により回転する回転軸８３２と、を備える。回転軸８３２は、Ｙ方向に延びる。モータ８３１の駆動により、回転軸８３２はＹ軸周りに回転する。結果、モータ８３１の駆動により、洗浄剤ＬＱ２の収容空間Ｋ１，Ｋ２の往復運動が発生する程度に、密閉型洗浄容器８２０はＹ軸周りに自転する。結果、泡状となった洗浄剤ＬＱ２は、モデル材ＭＤに設けられた貫通孔は洗浄される。なお、密閉型洗浄容器の公転運動が必要な場合には、回転軸８３２から径方向に延びるアームを設け、アームの先端に密閉型洗浄容器を取り付ければよい。

上記実施形態では、密閉型洗浄容器を用いて、手動で、密閉型洗浄工程や密閉型濯ぎ工程を行ったが、自動化してもよい。この場合には、所定の移動機構を用いることが好ましい。例えば、図２１に示すように、外槽８８１と、外槽８８１の内部空間の温度を調節する温度調節ユニット８８２とを備える恒温槽８８０において密閉型洗浄容器８２０を用いる場合には、外槽８８１の壁８８１Ｗに孔を形成し、その孔から回転軸８３２を通す。密閉型洗浄容器８２０を外槽の内部空間に収容する。そして、回転軸８３２と密閉型洗浄容器８２０を連結することにより、所定の温度環境において、密閉型洗浄容器８２０の自転運動が可能となる。

上述した回転移動機構８３０や直線移動機構８５０は、密閉型洗浄容器８００や密閉型洗浄容器８２０のみならず、スポンジ型洗浄装置２００、水車型洗浄装置３００や袋６１０にも適用可能である。また、恒温槽８８０において所定の工程を行う場合にも、図２１に示した場合と同様に、外槽８８１の壁８８１Ｗに孔を形成し、その孔から回転軸を通すことにより、外槽８８１の外に配されたモータの動力が回転軸を経由してスポンジ型洗浄装置２００、水車型洗浄装置３００や袋６１０に伝動することができる。

なお、洗浄剤ＬＱ２において、炭酸を含む液体（例えば、炭酸水）を用いることにより、洗浄の効果が向上する。同様に、濯ぎ液ＬＱ５として、炭酸を含む液体（例えば、炭酸水）や、炭酸を含む液体（例えば、炭酸水）とその他の液体の混合液を用いることにより、濯ぎの効果が向上する。

なお、洗浄対象となる物体は、モデル材ＭＤに限られない。また、除去対象物質は、サポート材ＳＰや予備洗浄剤等、洗浄剤に含まれる洗浄成分が作用するものであればよい。例えば、また、除去対象物質が、一般的な油汚れである場合には、中性洗剤を用いてもよい。

なお、上述したスポンジ型洗浄装置２００や水車型洗浄装置３００において液状のものに所定の処理を行って泡を発生させたが、本発明はこれに限られず、洗浄対象物（モデル材ＭＤ等）に直接泡を供給してもよい。

なお、塗布液ＬＱ３の挙動もまた、スポンジ型洗浄工程１２２における洗浄剤ＬＱ２の挙動と同様であるため、前述の手段を用いることにより、貫通孔の内壁において塗布液ＬＱ３の塗布が可能となる。

上記実施形態では、サポート材ＳＰの除去に用いたが、本発明はこれに限られない。例えば、油脂材（パラフィン系のワックス）に酸化クロムを練り込んだバフ研磨材（金属、非鉄金属の鏡面出し剤）の除去について本発明を適用してもよい。

上記実施形態では、モデル材ＭＤとして、熱溶解積層法方式やインクジェット方式等に用いられる材料を用いたが、本発明はこれに限られない。モデル材ＭＤとして、金属製（例えば、鉄や非鉄金属類）のワークを用いてもよい。本発明は、金属製のワークに付着したサポート材を除去するために用いても良いし、後述の目的のために用いてもよい。

ところで、切削加工後の金属製のワークには切削油が付着しているため、そのまま使用する場合には、切削油の除去が必要となる。除去可能な切削油としては、油性切削油や水溶性切削油がある。また、鉄などの金属製のワークは、錆に弱いため、輸送時や保管時には、金属製のワークを防錆油でコーティングする必要がある。

かかる場合において、金属製のワークに対し、洗浄方法１００の一部分を行ってもよい。予備洗浄工程１１０では、金属製のワークを予備洗浄剤ＬＱ１に浸漬する。これにより、金属製のワークに付着していた大部分の油性切削油が、予備洗浄剤ＬＱ１に溶けだす。結果、金属製のワークから大部分の油性切削油を取り除くことができる。

次に、洗浄工程１２０では、金属製のワークを洗浄剤ＬＱ２に浸漬する。これにより、金属製のワークの表面に洗浄剤ＬＱ２のコーティング層が形成する。このコーティング層が、防錆層として機能する。なお、洗浄工程１２０の後、濯ぎ工程１３０や塗布工程１４０は行わなくてよい。

油性切削油を除去するための予備洗浄剤ＬＱ１としては、サポート材ＳＰの溶解するために用いたものと同様のものを適用することができる。

防錆層を形成する洗浄剤ＬＱ２としては、全体として水溶性であり、溶媒と、防錆成分とを含む。

溶媒としては、水やアルコールであることが好ましい。溶媒の濃度は、発明の効果が出る程度であれば特に限定されないが、５重量％以上１００重量％以下であることが好ましく、５０重量％以上１００重量％以下であることがより好ましく、８０重量％以上１００重量％以下であることが特に好ましい。

防錆成分としては、アミノ基と、親水基（アミノ基を除く）とを含むことが好ましい。親水基（アミノ基を除く）としては、ヒドロキシ基、カルボキシ基、カルボニル基やスルホ基などがある。その具体例としては、エタノールアミン類（モノエタノールアミン、ジエタノールアミンやトリエタノールアミン）等がある。洗浄成分の濃度は、発明の効果が出る程度であれば特に限定されないが１０重量％以上４０重量％以下であることが好ましい。

上記実施形態では、金属製のワークに対する切削油の除去について述べたが、本発明はこれに限られない。本発明は、切削油以外にもグリースにも適用可能である。

＜実施例＞
実験Ａ１～Ａ１５を行った。

（実験Ａ１）
３Ｄプリンタ（３Ｄシステムス社製 VisiJetシリーズ）を用いて、モデル材ＭＤ及びサポート材ＳＰから三次元造形物Ｘをつくった。三次元造形物Ｘのうちモデル材ＭＤは、直方体形状（縦：５０ｍｍ、横：３０ｍｍ、高さ：３０ｍｍ）である。直方体形状のモデル材ＭＤは、天面から底面に向けて貫通する直線貫通孔（直径φ：１．０ｍｍ、長さ：３０ｍｍ）とが、それぞれ５個形成されている。サポート材ＳＰは、モデル材ＭＤの各面に対し一様の厚さ（約１０～１５ｍｍ）で付着するとともに、及び全ての貫通孔にかけて充填されていた。

モデル材ＭＤとして、VisiJet Crystal EX200 Plastic Material（株式会社スリーディー・システムズ・ジャパン）を利用した。
モデル材ＭＤの成分：
ウレタンアクリラートオリゴマー ２０～４０重量％
エトキシル化ビスフェノールＡジアクリラート（ＣＡＳ番号 64401-02-01） １５
～３５重量％
トリプロプレングリコールアクリラート（ＣＡＳ番号 42978-66-5） １．５～３重量％

サポート材ＳＰとして、VisiJet200（株式会社スリーディー・システムズ・ジャパン）を用いた。
サポート材ＳＰの成分：ヒドロキシ化ワックス（ＣＡＳ番号 112-95-5）
サポート材ＳＰの融点：５５～６５℃
サポート材ＳＰの密度：0.85～0.91（ｇ／ｃｍ^３）

三次元造形物Ｘに対して、洗浄方法１００を行った。

用いた予備洗浄剤の成分は以下の通りである。
脂肪酸エステル ７０重量％
固形パラフィン（ＣＡＳ番号 8002-74-2） ３０重量％

用いた洗浄剤の成分は以下の通りである。
水 ７０重量％
トリエタノールアミン（ＣＡＳ番号 102-71-6） ２０重量％
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル １０重量％

（予備洗浄工程）
図５に示す密閉ユニット６０において、予備洗浄工程を行った。予備洗浄剤の温度Ｔ１は７０℃を維持した。三次元造形物Ｘを予備洗浄剤ＬＱ１（２５０ｃｃ）に沈め、解放弁６４を閉じ、蓋６２を用いて収容空間６１ＫＸの開口を塞いだ。ポンプ７０によって、収容空間６１ＫＸの減圧を行った。大気圧からの減圧量ΔＰ１は、０．０８ＭＰａであった。以上の条件で、予備洗浄工程を行った。予備洗浄工程を行った時間Ｓ１は９分であった。

（洗浄工程）
次に、密閉ユニット６０において、洗浄工程を行った。洗浄剤の温度Ｔ２Ａは６５℃を維持した。三次元造形物Ｘを洗浄剤ＬＱ２（２５０ｃｃ）に沈め、解放弁６４を閉じ、蓋６２を用いて収容空間６１ＫＸの開口を塞いだ。ポンプ７０によって、収容空間６１ＫＸの減圧を行った。減圧操作は、洗浄剤ＬＱ２の沸騰が開始した時点で停止した。沸騰が開始した時点の大気圧からの減圧量ΔＰ２は、０．０７ＭＰａであった。以上のように、沸騰した洗浄剤ＬＱ２を用いて洗浄工程を行った。この洗浄工程を行った時間Ｓ２Ａは２分であった。

次に、図２に示す洗浄装置２において洗浄工程を行った。洗浄剤の温度Ｔ２Ｂは６５℃を維持した。三次元造形物Ｘを洗浄剤ＬＱ２（２５０ｃｃ）に沈め、超音波ユニット４０により、洗浄剤ＬＱ２に対し超音波を印加した。印加した超音波の周波数ｆ２は４０ＫＨｚであった。この洗浄工程を行った時間Ｓ２Ｂは２分であった。

（濯ぎ工程）
次に、洗浄装置２の外容器２１にビーカを配置した。ビーカの中に水を２５０ｃｃ注いだ。水の温度Ｔ３は６５℃を維持した。三次元造形物Ｘをお湯に沈め、超音波ユニット４０により、水に対し超音波を印加した。印加した超音波の周波数ｆ３は４０ＫＨｚであった。この濯ぎ工程を行った時間Ｓ３は３分であった。

（実験Ａ２～１５）
実験Ａ２、Ａ６～７、Ａ１１～１２では、表１に記載した条件以外は、実験Ａ１と同様にして、三次元造形物Ｘに対してサポート材の洗浄方法を行った。なお、表中、孔形状における「ストレート」とは、図１０のものを指し、「クランク」とは、図１１（Ａ）のものを指し、「コ字状」とは、図１１（Ｂ）のものを指す。

実験Ａ３では、図２に示す洗浄装置２を用いた洗浄工程の代わりに、図８に示すスポンジ型洗浄装置２００を用いたスポンジ型洗浄工程を行った。洗浄剤の温度Ｔ２Ｃは６５℃を維持した。この洗浄工程を行った時間Ｓ２Ｃは１分であった。そして、実験Ａ１の濯ぎ工程に替えて、図８に示すスポンジ型洗浄装置２００を用いたスポンジ型濯ぎ工程を行った。濯ぎ液の温度Ｔ３Ｂは６５℃を維持した。この洗浄工程を行った時間Ｓ３Ｂは３分であった。

実験Ａ４、Ａ８～Ａ９、Ａ１３～１４において、図２に示す洗浄装置２を用いた洗浄工程の代わりに、図８に示すスポンジ型洗浄装置２００を用いたスポンジ型洗浄工程を行った。そして、実験Ａ１の濯ぎ工程に替えて、図８に示すスポンジ型洗浄装置２００を用いたスポンジ型濯ぎ工程を行った。表１に記載した条件以外は、実験Ａ３と同様の条件でスポンジ型洗浄工程及びスポンジ型洗浄工程を行った。

実験Ａ５では、図２に示す洗浄装置２を用いた洗浄工程の代わりに、図１３Ａに示す水車型洗浄装置３００を用いた水車型洗浄工程を行った。洗浄剤の温度Ｔ２Ｄは６５℃を維持した。この洗浄工程を行った時間Ｓ２Ｄは１分であった。そして、実験Ａ１の濯ぎ工程に替えて、図１３Ａに示す水車型洗浄装置３００を用いた水車型濯ぎ工程を行った。濯ぎ液の温度Ｔ３Ｃは６５℃を維持した。この洗浄工程を行った時間Ｓ３Ｃは３分であった。

実験Ａ１０、Ａ１５においても、図２に示す洗浄装置２を用いた洗浄工程の代わりに、図１３Ａに示す水車型洗浄装置３００を用いた水車型洗浄工程を行った。そして、実験Ａ１の濯ぎ工程に替えて、図１３Ａに示す水車型洗浄装置３００を用いた水車型濯ぎ工程を行った。表１に記載した条件以外は、実験Ａ５と同様の条件で水車型洗浄工程及び水車型濯ぎ工程を行った。

実験Ａ１～Ａ１５後の三次元造形物Ｘ（モデル材）に対し、後述の基準で評価を行った。それぞれの評価結果は、表１に示す。

１．洗浄度合い評価（面）
実験Ａ１～Ａ１５後の三次元造形物Ｘ（モデル材）の表面（貫通孔を除く）に対し評価を行った。
評価基準は以下の通りである。
１：目視観察したところサポート材がほとんど残っていた。
２：目視観察したところサポート材がわずかに残っていた。
３：目視観察したところサポート材が全く残っていなかった。

２．洗浄度合い評価（孔）
実験Ａ１～Ａ１５後の三次元造形物Ｘ（モデル材）の貫通孔に対し評価を行った。
評価基準は以下の通りである。
１：目視観察したところサポート材がほとんど残っていた。
２：目視観察したところサポート材がわずかに残っていた。
３：目視観察したところサポート材が全く残っていなかった。

（実験Ｂ１）
水を用いて、実験Ａ３を行った後のモデル材ＭＤを、図８に示すスポンジ型洗浄装置２００にセットした。スポンジ２２０の半分の高さまで水を張って、モデル材ＭＤを用いてスポンジ２２０の弾性変形及び復元を１分間繰り返し行ったが、モデル材ＭＤの貫通孔に水は入らなかった。

（実験Ｂ２）
中性洗剤を含む水（濃度２重量％）を用いて、実験Ｂ２と同様にして、モデル材ＭＤを用いてスポンジ２２０の弾性変形及び復元を１分間繰り返し行った。泡状の液体が、モデル材ＭＤの貫通孔（上側）からあふれ出てきた。

なお、本発明は、以下のようなものであってもよい。

試料に形成された開口に対し液状の物質を供給する供給装置であって、泡を含む液状の物質を前記開口に供給する気液供給機構を備え、前記気液供給機構は、前記試料が前記液状の物質に接する接液状態と、前記接液状態から退避する接液退避状態と、の間で、繰り返し切り替え自在であることを特徴とする。

前記試料は、３Ｄプリンターによって形成されたモデル材と、前記モデル材に付着したサポート材と、を備え、前記液状の物質は、前記モデル材から前記サポート材を取り除く洗浄剤であり、前記開口の寸法は、２ｍｍ以下０．５ｍｍ以上であることが好ましい。
また、前記気液供給機構は、弾性を有するスポンジと、前記スポンジを収容する槽と、前記スポンジを変形させるスポンジ変形機構と、を備え、前記スポンジは連続気泡構造を備え、前記接液退避状態のとき、前記槽内の前記スポンジは、一部が液面から露出しているともに、前記液状の物質を含み、前記スポンジ変形構造は、前記試料の開口部が前記スポンジに当接した状態のまま前記当接部分が凹むように前記スポンジを変形させるとともに、前記変形が解除されるように前記スポンジから前記試料の開口部を退避することが可能であり、前記スポンジの変形によって前記接液状態となり、前記スポンジの変形の解除によって前記接液退避状態となることが好ましい。さらに、前記スポンジには、切り込みが形成され、前記切り込みには、前記試料が収容可能となっていることが好ましい。

前記スポンジは、筒状体に形成され、前記試料の周りを囲むように配されていることが好ましい。また、前記スポンジは、シート状であり、前記試料の周りを囲むように配されていることが好ましい。

前記スポンジは、シート状のスポンジ本体を備え、前記スポンジ本体は、第１係合部と、前記第１係合部から離れた位置に形成された第２係合部と、を備え、前記第１係合部は、前記第２係合部に対して係脱可能であり、前記第１係合部が前記第２係合部に係合した際、前記スポンジ本体は、前記試料の周りを囲むように配されていることが好ましい。また、前記スポンジ変形機構は、前記槽全体が変形可能である、または、前記槽の一部が変形可能となっており、前記スポンジは、前記変形可能部の変形とともに変形可能となるように前記槽内に配されていることが好ましい。

前記スポンジ変形構造は、前記試料を前記スポンジに対して進退自在に移動可能にする移動機構を備え、前記移動機構により、前記スポンジは、前記試料によって押し込まれた押込状態と、前記押込状態から退避した押込退避状態との間で、切り替え自在となっており、前記押込状態のときに前記接液状態となり、前記押込退避状態のときに前記接液退避状態となることが好ましい。

前記洗浄剤は、前記サポート材の融点以上、前記モデル材の融点よりも低い範囲において流動性を有し、前記洗浄剤が流動性を示すように温度を調節する温度調節機構を備え、前記温度調節機構は、前記槽、前記液状物質及び前記試料を収容する外槽と、前記外槽の内部空間の温度を調節する温度調節ユニットと、を備え、前記移動機構は、軸と、前記軸を回転させる駆動装置と、前記軸の回転運動を前記試料の直線運動に変換するカム機構と、を備え、前記駆動装置は、前記外槽の外部に配され、前記軸は、前記外槽に形成された孔に相通されたことが好ましい。

前記気液供給機構は、槽と、前記槽に形成された開口を開閉自在にする蓋と、前記槽の収容空間を第１～２収容空間に仕切るフィルターと、を備え、前記フィルターは、前記液状の物質の通過を許容するとともに、前記試料の通過を規制することが可能であり、前記試料は、前記フィルターによって仕切られた収容空間の一方側に配され、外力の付与によって、前記液状の物質が前記フィルターを介して前記第１収容空間と前記第２収容空間との間の往復移動が可能となっており、前記液状の物質の往復移動によって、前記接液状態と前記接液退避状態との間で切り替えが可能となっていることが好ましい。

前記気液供給機構は、前記液状の物質の往復移動が行われるように前記槽を移動させる移動機構を備えることが好ましい。また、前記移動機構により、前記槽は、往復運動、自転運動及び公転運動のうち少なくとも１つをすることが好ましい。

前記洗浄剤は、前記サポート材の融点以上、前記モデル材の融点よりも低い範囲において流動性を有し、前記洗浄剤が流動性を示すように温度を調節する温度調節機構を備え、前記温度調節機構は、前記槽、前記液状物質及び前記試料を収容する外槽と、前記外槽の内部空間の温度を調節する温度調節ユニットと、を備え、前記移動機構は、軸と、前記軸を回転させる駆動装置と、前記軸の回転運動を、前記槽の往復運動、自転運動及び公転運動のうち少なくとも１つに変換する伝動機構と、を備え、
前記駆動装置は、前記外槽の外部に配され、前記軸は、前記外槽に形成された孔に相通されたことが好ましい。

前記気液供給機構は、液状の物質を収容する槽と、前記接液状態と前記接液退避状態との間で切り替え自在となるように、前記試料を移動させる切替機構と、を備え、前記切替機構による前記試料の移動軌跡が環状または直線状となっており、前記移動軌跡の一部が前記液状の物質の中にあり、残りが前記液状の物質の外にあることが好ましい。また、前記試料の移動軌跡が環状となっており、前記切替機構は、軸と、前記軸を回転させる駆動装置と、を備え、前記試料は、前記軸の周りを回転自在となっていることが好ましい。さらに、前記洗浄剤は、前記サポート材の融点以上、前記モデル材の融点よりも低い範囲において流動性を有し、前記洗浄剤が流動性を示すように温度を調節する温度調節機構を備え、前記温度調節機構は、前記槽、前記液状物質及び前記試料を収容する外槽と、前記外槽の内部空間の温度を調節する温度調節ユニットと、を備え、前記駆動装置は、前記外槽の外部に配され、前記軸は、前記外槽に形成された孔に相通されたことが好ましい。

前記液状の物質は、炭酸水が含まれることが好ましい。

試料に形成された開口に対し液状の物質を供給する供給方法であって、前記液状の物質の泡を生成する泡生成ステップと、前記試料が前記液状の物質に接する接液状態と、前記接液状態から退避する接液退避状態と、の間で、交互に繰り返し切り替える接液切替ステップと、を備えることを特徴とする。

前記試料は、３Ｄプリンターによって形成されたモデル材と、前記モデル材に付着したサポート材と、を備え、前記液状の物質は、前記モデル材から前記サポート材を取り除く洗浄剤であり、前記開口の寸法は、２ｍｍ以下０．５ｍｍ以上であることが好ましい。

弾性を有するスポンジと、前記スポンジを収容する槽と、を用い、前記スポンジは連続気泡構造を備え、前記接液退避状態のとき、前記槽内の前記スポンジは、一部が液面から露出しているともに、前記液状の物質を含み、前記接液切替ステップでは、前記接液退避状態から前記接液状態へ遷移するように、前記試料の開口部が前記スポンジに当接した状態のまま前記当接部分が凹むように前記スポンジを変形させる変形ステップと、前記接液状態から前記接液退避状態へ遷移するように、前記変形を解除すること変形解除ステップと、が交互に繰り返して行われるとともに、前記変形解除ステップと前記泡形成ステップとが同時に行われることが好ましい。

前記接液切替ステップでは、前記槽の変形により、前記試料は前記接液退避状態から前記接液状態へ切り替えられ、前記槽の変形の解除により、前記試料は前記接液状態から前記接液退避状態へ切り替えられることが好ましい。

前記試料を前記スポンジに対して進退自在に移動可能な移動機構を用い、前記接液切替ステップでは、前記移動機構によって、前記スポンジは、前記試料に形成された開口部によって押し込まれた押込状態と、前記押込状態から退避した押込退避状態と、の間で交互に切り替えられ、前記押込状態のときに前記接液状態となり、前記押込退避状態のときに前記接液退避状態となることが好ましい。

槽と、前記槽に形成された開口を開閉自在にする蓋と、前記槽の収容空間を第１～２収容空間に仕切るフィルターと、を用い、前記フィルターは、前記液状の物質の通過を許容するとともに、前記試料の通過を規制することが可能であり、前記試料は、前記フィルターによって仕切られた収容空間の一方側に配され、外力の付与によって、前記液状の物質が前記フィルターを介して前記第１収容空間と前記第２収容空間との間の往復移動が可能となっており、前記接液切替ステップでは、前記液状の物質の往復移動によって、前記接液状態と前記接液退避状態との間で切り替えが可能となっていることが好ましい。

液状の物質を収容する槽と、前記接液状態と前記接液退避状態との間で切り替え自在となる切替機構と、を備え、前記切替機構は、軸と、前記軸に対し回動自在となっているホルダと、を備え、前記ホルダは、前記試料を着脱自在となっており、前記接液切替ステップでは、前記接液状態と前記接液退避状態との間で切り替えが繰り返し行われるように、前記軸の回転が行われることが好ましい。

疎水性の高分子化合物が付着した物体から前記高分子化合物を洗浄する洗浄剤であって、前記高分子化合物の融点以上、前記物体の融点よりも低い範囲において流動性を有し、溶媒と、水溶性であり、前記高分子化合物に作用する洗浄成分と、界面活性剤と、を含み、前記界面活性剤の作用によって、洗浄成分の泡形成が促進されることを特徴とする。

疎水性の高分子化合物が付着した物体から前記高分子化合物を洗浄する洗浄剤であって、前記高分子化合物の融点以上、前記物体の融点よりも低い範囲において流動性を有し、溶媒と、水溶性であり、前記高分子化合物に作用する洗浄成分と、
炭酸を含む液体と、を含むことを特徴とする。

尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

２ 洗浄装置
１００ 高分子化合物の洗浄方法
１１０ 予備洗浄工程
１２０ 洗浄工程
１３０ 濯ぎ工程
２００ スポンジ型洗浄装置
２１０ スポンジ型洗浄槽
２１０Ｅ 排出口
２２０ スポンジ
２２１ 減圧型洗浄工程
２２２ スポンジ型洗浄工程
２２３ スポンジ型濯ぎ工程
２３０ 試料保持構造
２４０ 移動機構
２５０ 洗浄剤供給機構
２６０ 液供給機構
２７０ 廃液収容槽
２８０ 液面センサ
２９０ 制御機構
３００ 水車型洗浄装置
３１０ 水車型洗浄槽ユニット
３２０ 水車型濯ぎ槽ユニット
３３０ 蓋ユニット
４１０ 超音波洗浄機
４２０ 外筒

Claims (14)

1. 疎水性の高分子化合物が付着した物体に対して洗浄剤に先立って接触される予備洗浄剤であって、
   前記高分子化合物の融点以上、前記物体の融点よりも低い範囲において流動性を有し、
   前記高分子化合物に対して相溶性を有する第１化合物を含む、または、前記第１化合物と第２化合物とを含み、
   前記洗浄剤は、前記高分子化合物の融点以上、前記物体の融点よりも低い範囲において流動性を有し、水溶性であり、溶媒と、前記高分子化合物に作用する界面活性剤と、を含み、
   前記物体は三次元造形物であり、
   前記高分子化合物は三次元造形用サポート材であることを特徴とする予備洗浄剤。
2. 疎水性の高分子化合物が付着した物体に対して洗浄剤に先立って接触される予備洗浄剤であって、
   前記高分子化合物の融点以上、前記物体の融点よりも低い範囲において流動性を有し、
   前記高分子化合物に対して相溶性を有する第１化合物を含む、または、前記第１化合物と第２化合物とを含み、
   前記物体は三次元造形物であり、
   前記高分子化合物は三次元造形用サポート材であることを特徴とする予備洗浄剤。
3. 前記第１化合物は、脂肪酸エステルであることを特徴とする請求項１又は２記載の予備洗浄剤。
4. 前記第２化合物は、前記高分子化合物と共通の成分を有する化合物、または固形パラフィンであることを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項記載の予備洗浄剤。
5. 請求項１ないし４のうちいずれか１項記載の高分子化合物が付着した請求項１ないし４のうちいずれか１項記載の物体の洗浄装置であって、
   請求項１ないし４のうちいずれか１項記載の洗浄剤を収容する洗浄容器と、
   前記洗浄容器に収容された前記洗浄剤の温度を調整する洗浄剤温度調節ユニットと、
   前記洗浄剤に対して相溶性を有する濯ぎ液を収容する濯ぎ容器と、
   前記濯ぎ容器に収容された前記濯ぎ液の温度を調整する濯ぎ液温度調節ユニットと、
   請求項１ないし４のうちいずれか１項記載の予備洗浄剤を収容する予備洗浄容器と、
   前記予備洗浄容器に収容された前記予備洗浄剤の温度を調整する予備洗浄剤温度調節ユニットと、
   各ユニットを制御するコントローラと、を備え、
   前記洗浄容器内では前記洗浄剤に対して前記物体が接触し、
   前記濯ぎ容器内では前記濯ぎ液に対して前記物体が接触し、
   前記コントローラによって、前記洗浄剤の温度は、前記高分子化合物の融点以上前記物体の融点よりも低く、前記濯ぎ液の温度は、前記高分子化合物の融点以上前記物体の融点よりも低く、
   前記予備洗浄容器内では、前記予備洗浄剤に対して前記物体が接触可能であり、
   前記コントローラによって、前記予備洗浄剤の温度は、前記高分子化合物の融点以上、前記物体の融点よりも低いことを特徴とする洗浄装置。
6. 前記予備洗浄容器を密閉にする予備洗浄側密閉ユニットと、
   前記予備洗浄側密閉ユニットによって密閉された容器の中の圧力を減じることが可能な予備洗浄側減圧ユニットと、 を備えることを特徴とする請求項５記載の洗浄装置。
7. 前記予備洗浄容器に収容された前記予備洗浄剤は、前記コントローラによって沸騰状態に遷移可能であることを特徴とする請求項６記載の洗浄装置。
8. 請求項１ないし４のうちいずれか１項記載の高分子化合物が付着した請求項１ないし４のうちいずれか１項記載の物体の洗浄装置であって、
   請求項１ないし４のうちいずれか１項記載の洗浄剤を収容する洗浄容器と、
   前記洗浄容器に収容された前記洗浄剤の温度を調整する洗浄剤温度調節ユニットと、
   前記洗浄剤に対して相溶性を有する濯ぎ液を収容する濯ぎ容器と、
   前記濯ぎ容器に収容された前記濯ぎ液の温度を調整する濯ぎ液温度調節ユニットと、
   前記洗浄容器及び前記濯ぎ容器のうち少なくとも１つを密閉にする密閉ユニットと、
   前記密閉ユニットによって密閉された容器の中の圧力を減じることが可能な洗浄側減圧ユニットと、
   各ユニットを制御するコントローラと、を備え、
   前記洗浄容器内では前記洗浄剤に対して前記物体が接触し、
   前記濯ぎ容器内では前記濯ぎ液に対して前記物体が接触し、
   前記コントローラによって、前記洗浄剤の温度は、前記高分子化合物の融点以上前記物体の融点よりも低く、前記濯ぎ液の温度は、前記高分子化合物の融点以上前記物体の融点よりも低いことを特徴とする洗浄装置。
9. 前記洗浄容器に収容された前記洗浄剤と、前記濯ぎ容器に収容された前記濯ぎ液と、のうち少なくとも１つは、前記コントローラによって沸騰状態に遷移可能であることを特徴とする請求項８記載の洗浄装置。
10. 請求項１ないし４のうちいずれか１項記載の高分子化合物が付着した請求項１ないし４のうちいずれか１項記載の物体の洗浄方法であって、
    請求項１ないし４のうちいずれか１項記載の洗浄剤を前記物体に対して接触させる洗浄工程と、
    前記洗浄工程の後に行われ、前記洗浄剤に対して相溶性を有する濯ぎ液を用いて前記物体の濯ぎをおこなう濯ぎ工程と、
    前記洗浄工程の前に行われ、前記物体に対して、請求項１ないし４のうちいずれか１項記載の予備洗浄剤を接触させる予備洗浄工程と、を備え、
    前記洗浄剤の温度は、前記高分子化合物の融点以上、前記物体の融点よりも低く、
    前記濯ぎ液の温度は、前記高分子化合物の融点以上、前記物体の融点よりも低く、
    前記予備洗浄剤の温度は、前記高分子化合物の融点以上、前記物体の融点よりも低く、
    前記予備洗浄剤は、前記高分子化合物に対する相溶性を有する化合物を含むことを特徴とする洗浄方法。
11. 前記予備洗浄工程は、大気圧よりも低い環境下でおこなわれることを特徴とする請求項１０記載の洗浄方法。
12. 前記予備洗浄工程の前記予備洗浄剤は、沸騰状態であることを特徴とする請求項１１記載の洗浄方法。
13. 請求項１ないし４のうちいずれか１項記載の高分子化合物が付着した請求項１ないし４のうちいずれか１項記載の物体の洗浄方法であって、
    請求項１ないし４のうちいずれか１項記載の洗浄剤を前記物体に対して接触させる洗浄工程と、
    前記洗浄工程の後に行われ、前記洗浄剤に対して相溶性を有する濯ぎ液を用いて前記物体の濯ぎをおこなう濯ぎ工程と、を備え、
    前記洗浄剤の温度は、前記高分子化合物の融点以上、前記物体の融点よりも低く、
    前記濯ぎ液の温度は、前記高分子化合物の融点以上、前記物体の融点よりも低く、
    前記洗浄工程と前記濯ぎ工程とのうち少なくとも１つは、大気圧よりも低い環境下でおこなわれることを特徴とする洗浄方法。
14. 前記洗浄工程の前記洗浄剤と前記濯ぎ工程の前記濯ぎ液とのうち少なくとも１つは、沸騰状態であることを特徴とする請求項１３記載の洗浄方法。

Images