CN112140531B - 三维造形装置及三维造形物的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种使从喷嘴喷出的造形材料的量稳定化的三维造形装置及三维造形物的制造方法。三维造形装置具备：塑化部，使用旋转的螺杆将材料塑化成造形材料；驱动部，使螺杆旋转；供给流路，造形材料在其中流动；喷嘴，喷出造形材料；喷出量调节机构，通过设于供给流路的阀部切换造形材料从喷嘴喷出的停止和重新开始；压力测定部，测定在塑化部与阀部之间的供给流路中的造形材料的压力；以及控制部，根据测定的压力测定值控制驱动部，从而调节螺杆的旋转。控制部在没停止造形材料从喷嘴喷出的期间，以第一控制来控制驱动部，在停止了造形材料从喷嘴喷出的期间，以第二控制来控制驱动部，第二控制中的螺杆的旋转调节程度小于第一控制中的螺杆的旋转调节程度。

Description

三维造形装置及三维造形物的制造方法

技术领域

本公开涉及三维造形装置及三维造形物的制造方法。

背景技术

例如，专利文献1中记载了一种三维造形装置，具备：具有用于喷出熔融树脂的喷嘴的缸体、配置于缸体的内部的螺杆、以及测定喷嘴附近的熔融树脂的压力的压力计。在该三维造形装置中，基于由压力计测定的压力值控制使螺杆旋转的电机，以使熔融树脂从喷嘴稳定地喷出。

专利文献1：国际公开第2015/129733号。

为了以良好的尺寸精度对造形物进行造形，优选除了如上述装置那样使从喷嘴喷出的熔融材料的量稳定化以外，还能够对熔融材料从喷嘴喷出的开始和停止进行切换。本申请的发明人发现，在具备可对熔融材料从喷嘴喷出的开始和停止进行切换的机构的装置中，在停止熔融材料从喷嘴喷出的期间，如果通过压力计测定的压力的值发生波动，则螺杆的旋转将变得不稳定，在重新开始熔融材料从喷嘴喷出时，有时难以从喷嘴稳定地喷出熔融材料。

发明内容

根据本公开的一实施方式，提供了一种三维造形装置。该三维造形装置具备：塑化部，具有螺杆，使用旋转的所述螺杆将材料塑化而成为造形材料；驱动部，用于使所述螺杆旋转；供给流路，与所述塑化部连通，所述造形材料在其中流动；喷嘴，与所述供给流路连通，喷出所述造形材料；喷出量调节机构，具有设置于所述供给流路的阀部，通过驱动所述阀部来对所述造形材料从所述喷嘴喷出的停止和重新开始进行切换；压力测定部，测定在所述塑化部与所述阀部之间的所述供给流路中的所述造形材料的压力；以及控制部，通过根据由所述压力测定部测定的所述压力的测定值来控制所述驱动部，从而调节所述螺杆的旋转。所述控制部在没由所述喷出量调节机构停止所述造形材料从所述喷嘴喷出的期间，通过第一控制来控制所述驱动部，在由所述喷出量调节机构停止了所述造形材料从所述喷嘴喷出的期间，通过第二控制来控制所述驱动部，所述第二控制中的所述螺杆的旋转调节程度小于所述第一控制中的所述螺杆的旋转调节程度。

附图说明

图1是示出第一实施方式的三维造形装置的概略构成的说明图。

图2是示出平螺杆的槽形成面侧的构成的概略立体图。

图3是示出筒体的螺杆相对面侧的构成的俯视图。

图4是示出喷出量调节机构的阀部的构成的立体图。

图5是示出喷出量调节机构及吸引部的构成的说明图。

图6是示出喷出量调节机构的阀部的动作的第一说明图。

图7是示出喷出量调节机构的阀部的动作的第二说明图。

图8是示出吸引部的柱塞的动作的说明图。

图9是示出造形处理的内容的流程图。

图10是示意性地示出三维造形物的造形的情况的说明图。

图11是示出第一实施方式的压力调节处理的内容的流程图。

图12是示出螺杆转速与压力值的关系的一例的图表。

图13是示出螺杆转速与时间的关系的一例的图表。

图14是示出压力值与时间的关系的一例的图表。

图15是示出第二实施方式的三维造形装置的概略构成的说明图。

图16是示出第三实施方式的三维造形装置的概略构成的说明图。

符号说明

20…材料供给部、22…供给路、30…塑化部、31…螺杆箱、35…驱动部、36…驱动电机、40…平螺杆、41…上表面、42…槽形成面、43…侧面、44…材料导入口、45…槽部、46…凸条部、47…中央部、50…筒体、52…螺杆相对面、54…引导槽、56…贯通孔、57…交叉孔、58…加热器、59…冷媒管、61…喷嘴、68…喷嘴流路、69…喷嘴孔、70…喷出量调节机构、73…阀部、75…凹部、77…操作部、80…压力测定部、90…吸引部、92…缸体、93…柱塞、100、100b、100c…三维造形装置、101…阀驱动部、102…柱塞驱动部、103…冷媒泵、151…第一流路、152…第二流路、160…第二加热器、200…造形单元、300…载物台、310…造形面、400…移动机构、500…控制部、600…废弃材料回收箱、610…清扫部件。

具体实施方式

A.第一实施方式：

图1是示出第一实施方式的三维造形装置100的概略构成的说明图。在图1中示出了沿彼此正交的X、Y、Z方向的箭头。X方向及Y方向是沿水平方向的方向，Z方向是沿铅直方向的方向。在其他图中，也适当地示出了沿X、Y、Z方向的箭头。图1中的X、Y、Z方向与其他图中的X、Y、Z方向表示相同的方向。

本实施方式的三维造形装置100具备造形单元200、载物台300、移动机构400和控制部500。三维造形装置100在控制部500的控制下，从设置于造形单元200的喷嘴孔69朝载物台300的造形面310喷出造形材料，同时驱动移动机构400而使喷嘴孔69与造形面310的相对位置改变，从而造形出在造形面310上层叠有造形材料的层的三维造形物。需要说明的是，有时也将造形材料称为熔融材料。后文将描述造形单元200的详细构成。

如上所述，移动机构400使喷嘴孔69与造形面310的相对位置改变。在本实施方式中，移动机构400支承载物台300，通过使载物台300相对于造形单元200移动，使喷嘴孔69与造形面310的相对位置改变。本实施方式中的移动机构400由通过三个电机M的驱动力使载物台300在X、Y、Z方向的三轴方向移动的三轴定位器构成。各电机在控制部500的控制下驱动。需要说明的是，移动机构400可以不是使载物台300移动的构成，而是在不使载物台300移动的情况下使造形单元200移动，从而使喷嘴孔69与造形面310的相对位置改变的构成。另外，移动机构400也可以是通过使载物台300和造形单元200这两者移动来使喷嘴孔69与造形面310的相对位置改变的构成。

控制部500由具备一个以上的处理器、主存储装置和与外部进行信号的输入输出的输入输出接口的计算机构成。在本实施方式中，控制部500通过处理器执行读入到主存储装置上的程序和/或命令，控制造形单元200和移动机构400的动作，执行用于对三维造形物进行造形的造形处理。动作包括使造形单元200与载物台300的三维相对位置改变的动作。需要说明的是，控制部500也可以不是计算机，而是由多个电路的组合构成。

造形单元200具备作为材料的供给源的材料供给部20、驱动部35、将从材料供给部20供给的材料塑化而成为造形材料的塑化部30、具有喷出从塑化部30供给的造形材料的喷嘴孔69的喷嘴61、调节供给到喷嘴61的造形材料的流量的喷出量调节机构70、测定造形材料的压力的压力测定部80、以及吸引造形材料的吸引部90。需要说明的是，“塑化”是指具有热塑性的材料被加热并熔融。另外，“熔融”也意味着具有热塑性的材料被加热到玻璃化转变温度以上的温度而软化，表现出流动性。

在材料供给部20中收容有小丸或粉末等状态的材料。在本实施方式中，使用形成为小丸状的ABS树脂作为材料。本实施方式中的材料供给部20由料斗构成。在材料供给部20的下方设置有连接于材料供给部20与塑化部30之间的供给路22。材料供给部20经由供给路22向塑化部30供给材料。

在本实施方式中，驱动部35具备驱动电机36(在图1中也示为符号“M”。)。驱动电机36固定于后述的螺杆箱31的上表面。驱动电机36的旋转轴与后述的平螺杆40的上表面41连接。驱动电机36在控制部500的控制下被驱动，使平螺杆40旋转。

塑化部30具备螺杆箱31、平螺杆40和筒体50。塑化部30使从材料供给部20供给的固体状态的材料的至少一部分熔融而成为具有流动性的膏状的造形材料，并供给到喷嘴61。

螺杆箱31是用于收容平螺杆40的壳体。在螺杆箱31的下表面固定有筒体50，并在由螺杆箱31和筒体50包围而成的空间中收容有平螺杆40。

平螺杆40具有沿中心轴RX的方向的高度小于直径的近似圆柱形状。平螺杆40以中心轴RX与Z方向平行的方式配置于螺杆箱31内。通过驱动电机36产生的转矩，平螺杆40在螺杆箱31内以中心轴RX为中心旋转。平螺杆40在沿中心轴RX的方向上的与上表面41相反的侧具有形成有槽部45的槽形成面42。另外，关于平螺杆40的槽形成面42侧的具体构成将在后文描述。

筒体50配置于平螺杆40的下方。筒体50具有与平螺杆40的槽形成面42相对的螺杆相对面52。在筒体50上设置有：在螺杆相对面52的中央具有开口部且沿Z方向贯通筒体50的贯通孔56、以及以与贯通孔56交叉的方式沿Y方向延伸的交叉孔57。贯通孔56形成用于向喷嘴61供给造形材料的流路。另外，关于筒体50的螺杆相对面52侧的具体构成将在后文描述。

在筒体50中埋设有对供给到平螺杆40的槽部45的材料进行加热的加热器58。在本实施方式中，四条棒状的加热器58沿Y方向配置。各加热器58配置于螺杆相对面52的下方。各加热器58的温度由控制部500控制。需要说明的是，有时也将加热器58称为加热部。

在筒体50中，在相比于加热器58远离贯通孔56的位置埋设有冷媒流动的冷媒管59。冷媒管59配置为通过螺杆相对面52的外周缘的附近。冷媒管59与冷媒泵103连接。冷媒泵103向冷媒管59供给冷媒。冷媒泵103在控制部500的控制下被驱动。作为冷媒，例如可以使用水、油等液体、二氧化碳等气体。通过冷媒在冷媒管59中流动，能够抑制平螺杆40和/或筒体50的温度变得过高。需要说明的是，有时也将冷媒管59与冷媒泵103称为冷却部。

喷出量调节机构70具备设置于筒体50的交叉孔57内的阀部73和使阀部73旋转的阀驱动部101。阀部73在交叉孔57内旋转，从而调节供给到喷嘴61的造形材料的流量。阀驱动部101由步进电机等致动器构成，在控制部500的控制下使阀部73旋转。在形成于筒体50的造形材料的流路中，将相比于阀部73靠近螺杆相对面52的部分称为第一流路151，将相比于阀部73远离螺杆相对面52的部分称为第二流路152。在本实施方式中，将筒体50的贯通孔56中的相比于阀部73靠近螺杆相对面52的部分称为第一流路151，将相比于阀部73远离螺杆相对面52的部分称为第二流路152。另外，关于喷出量调节机构70的具体构成将在后文描述。

压力测定部80设置于第一流路151。在本实施方式中，压力测定部80由压力传感器构成。压力测定部80测定第一流路151内的造形材料的压力。由压力测定部80测定的造形材料的压力的值被发送到控制部500。

吸引部90与第二流路152连接。吸引部90从第二流路152吸引造形材料。另外，关于吸引部90的具体构成将在后文描述。

喷嘴61与筒体50的下表面连接。在喷嘴61设置有喷嘴流路68以及喷嘴孔69。喷嘴流路68是设置于喷嘴61内的流路。喷嘴流路68与第二流路152连接。喷嘴孔69是设置于喷嘴流路68的与大气连通侧的端部的流路截面缩小的部分。从第二流路152流入喷嘴流路68的造形材料从喷嘴孔69喷出。从喷嘴孔69喷出的造形材料的流量由喷出量调节机构70调节。从喷嘴61喷出的造形材料的流量也称为喷出量。在本实施方式中，喷嘴孔69的开口形状为圆形。将喷嘴孔69的开口部的直径称为喷嘴直径。喷嘴孔69的开口形状不限于圆形，例如也可以是正方形。当喷嘴孔69的开口形状为正方形时，将正方形的一边的长度称为喷嘴直径。喷嘴孔69的开口形状也可以是正方形以外的多边形。

图2是示出平螺杆40的槽形成面42侧的构成的概略立体图。在图2中，用单点划线表示平螺杆40的中心轴RX的位置。如参照图1说明的那样，在槽形成面42上设置有槽部45。

平螺杆40的槽形成面42的中央部47构成为连接有槽部45的一端的凹陷。中央部47与图1所示的筒体50的贯通孔56相对。中央部47与中心轴RX交叉。

平螺杆40的槽部45构成所谓的涡卷槽。槽部45以从中央部47朝平螺杆40的外周画弧的方式呈旋涡状延伸。槽部45也可以构成为螺旋状延伸。在槽形成面42上设置有构成槽部45的侧壁部且沿各槽部45延伸的凸条部46。

槽部45一直连续至形成于平螺杆40的侧面43的材料导入口44。该材料导入口44是接受经由材料供给部20的供给路22供给的材料的部分。

图2示出了具有三个槽部45以及三个凸条部46的平螺杆40的例子。设置于平螺杆40的槽部45、凸条部46的数量不限于三个。在平螺杆40上可以仅设置有一个槽部45，也可以设置有两个以上的多个槽部45。另外，也可以与槽部45的数量相应地设置有任意数量的凸条部46。

图2中图示了在三个部位形成有材料导入口44的平螺杆40的例子。设置于平螺杆40的材料导入口44的数量不限于三个部位。在平螺杆40中，材料导入口44可以仅设置于一个部位，也可以设置于两个部位以上的多个部位。

图3是示出筒体50的螺杆相对面52侧的构成的俯视图。如上所述，在螺杆相对面52的中央形成有与喷嘴61连通的贯通孔56。在螺杆相对面52中的贯通孔56的周围形成有多个引导槽54。各个引导槽54的一端与贯通孔56连接，从贯通孔56朝螺杆相对面52的外周呈旋涡状延伸。各个引导槽54具有将造形材料引导至贯通孔56的功能。

图4是示出本实施方式中的喷出量调节机构70的阀部73的构成的立体图。图5是示出本实施方式中的喷出量调节机构70及吸引部90的构成的说明图。如上所述，喷出量调节机构70具有配置于交叉孔57内的阀部73。阀部73具有以中心轴AX1为中心的圆柱状的形态。在阀部73上，通过将圆柱状的外周的一部分切割为半月状而设置有凹部75。凹部75配置于第一流路151与第二流路152之间。在阀部73的-Y方向侧的端部设置有操作部77。在操作部77上连接有阀驱动部101。阀驱动部101的转矩施加于操作部77，从而使阀部73旋转。需要说明的是，凹部75也可以通过在阀部73形成与阀部73的中心轴AX1交叉的贯通孔而设。凹部75有时也称为流通路。

图6是示出喷出量调节机构70的阀部73的动作的第一说明图。图7是示出喷出量调节机构70的阀部73的动作的第二说明图。如图6所示，当阀部73旋转以使凹部75位于上方时，第二流路152的开口部被阀部73封闭，从第一流路151向第二流路152的造形材料的流入被阻断。另一方面，如图7所示，当阀部73旋转以使凹部75朝+X方向或-X方向时，第一流路151与第二流路152之间连通，造形材料以最大的流量从第一流路151流入第二流路152。阀部73以沿Y方向的中心轴AX1为中心旋转而改变凹部75的位置，从而改变第一流路151与第二流路152之间的流路截面面积而调节从第一流路151流入第二流路152的造形材料的流量。需要说明的是，喷出量调节机构70也可以不是具备上述的阀部73的形态，而是例如由闸阀、球型阀(globe valve)、球阀(ball valve)构成。

参照图5，本实施方式中的吸引部90具备：埋设于筒体50的圆筒状的缸体92、收容于缸体92内的圆柱状的柱塞93和使柱塞93在缸体92内移动的柱塞驱动部102。缸体92与第二流路152连接。柱塞驱动部102由在控制部500的控制下被驱动的步进电机、和将步进电机的旋转转换为沿缸体92的中心轴AX2的平移运动的齿条齿轮机构构成。需要说明的是，柱塞驱动部102可以由在控制部500的控制下被驱动的步进电机、和将步进电机的旋转转换为沿缸体92的中心轴AX2的平移运动的滚珠丝杠机构构成，也可以由螺线管机构、压电元件等致动器构成。

图8是示出吸引部90的柱塞93的动作的说明图。当柱塞93向远离第二流路152的方向移动时，由于在缸体92内产生负压，因此如图8中箭头所示，第二流路152内的造形材料被吸入缸体92内。通过第二流路152内的造形材料被吸入缸体92内，从而喷嘴61内的造形材料被吸入第二流路152内。因此，在停止造形材料从喷嘴孔69喷出时，通过将第二流路152内的造形材料吸引到缸体92内，能够对从喷嘴孔69喷出的造形材料的进行收尾。另一方面，当柱塞93向接近第二流路152的方向移动时，缸体92内的造形材料被柱塞93挤出到第二流路152内。因此，在重新开始造形材料从喷嘴孔69喷出时，通过将缸体92内的造形材料挤出到第二流路152内，可以提高从喷嘴孔69喷出造形材料的响应性。需要说明的是，使柱塞93在造形材料被从缸体92内挤出的方向移动有时也表述为推动柱塞93。使柱塞93在造形材料被吸入到缸体92内的方向移动有时也表述拉动柱塞93。

图9是示出本实施方式中的造形处理的内容的流程图。当用户对设置于三维造形装置100的操作面板、与三维造形装置100连接的计算机进行了预定的开始操作时，由控制部500执行该处理。

首先，控制部500在步骤S110中，获取用于对三维造形物进行造形的造形数据。造形数据是表示与喷嘴孔69相对于载物台300的移动路径、从喷嘴孔69喷出的造形材料的量、使平螺杆40旋转的驱动电机36的目标转速和/或内置于筒体50的加热器58的目标温度等相关的信息的数据。例如，通过与三维造形装置100连接的计算机中安装的切片软件生成造形数据。切片软件读入表示使用三维CAD软件、三维CG软件创建的三维造形物的形状的形状数据，并将三维造形物的形状分割成预定的厚度的层，生成造形数据。读入到切片软件中的形状数据使用STL格式、AMF格式等的数据。由切片软件创建的造形数据由G代码、M代码等表示。控制部500从与三维造形装置100连接的计算机、USB存储器等记录介质获取造形数据。

接着，在步骤S120中，控制部500开始生成造形材料。控制部500通过控制平螺杆40的旋转以及内置于筒体50的加热器58的温度使材料熔融以生成造形材料。通过平螺杆40的旋转，从材料供给部20供给的材料从平螺杆40的材料导入口44被导入槽部45内。被导入槽部45内的材料沿槽部45向中央部47输送。在槽部45内输送的材料通过平螺杆40与筒体50的相对旋转而产生的剪切以及加热器58的加热，其至少一部分熔融，成为具有流动性的膏状的造形材料。集中至中央部47的造形材料通过在中央部47产生的内压而被供给到第一流路151。需要说明的是，在进行该处理期间继续生成造形材料。

在步骤S120中开始生成造形材料后，控制部500在步骤S200中开始执行使第一流路151内的造形材料的压力稳定化的压力调节处理。在平螺杆40旋转以生成造形材料期间，与造形处理并行地执行压力调节处理。需要说明的是，关于压力调节处理的具体内容将在后文描述。

之后，在步骤S130中，控制部500控制阀驱动部101使阀部73旋转，从而使第一流路151与第二流路152之间连通。通过第一流路151与第二流路152之间连通，开始从喷嘴孔69喷出造形材料。

在步骤S140中，控制部500根据造形数据控制移动机构400，使喷嘴孔69与载物台300的相对位置改变，同时从喷嘴孔69朝载物台300喷出造形材料，从而造形三维造形物。

在步骤S150中，控制部500判定是否停止从喷嘴孔69喷出造形材料。控制部500使用造形数据判断是否停止从喷嘴孔69喷出造形材料。例如，当在从喷出造形材料的喷嘴孔69的当前位置分离的场所设定了喷嘴孔69的目标位置时，控制部500判断为停止从喷嘴孔69喷出造形材料。当没在步骤S150中判断为停止从喷嘴孔69喷出造形材料时，控制部500使处理返回到步骤S140，继续三维造形物的造形。

当在步骤S150中判断为停止从喷嘴孔69喷出造形材料时，在步骤S160中，控制部500控制阀驱动部101使阀部73旋转，从而阻断造形材料从第一流路151流入第二流路152。通过阻断造形材料从第一流路151流入第二流路152，停止造形材料从喷嘴孔69的喷出。在停止从喷嘴孔69喷出造形材料时，控制部500在步骤S165中，控制柱塞驱动部102拉动柱塞93，从而将第二流路152内的造形材料吸引到缸体92内。因此，迅速停止从喷嘴孔69喷出造形材料。在从喷嘴孔69喷出造形材料停止期间，停止三维造形物的造形。

在步骤S170中，控制部500判定是否重新开始从喷嘴孔69喷出造形材料。当在步骤S170中判断为重新开始从喷嘴孔69喷出造形材料时，控制部500在步骤S180中控制阀驱动部101使阀部73旋转，从而使第一流路151与第二流路152之间连通。在重新开始从喷嘴孔69喷出造形材料时，控制部500在步骤S185中控制柱塞驱动部102推动柱塞93，从而将缸体92内的造形材料向着第二流路152内挤出。因此，迅速地重新开始从喷嘴孔69喷出造形材料。之后，控制部500使处理返回到步骤S140，重新开始三维造形物的造形。

当在步骤S170中没判断为重新开始从喷嘴孔69喷出造形材料时，控制部500在步骤S190中判定是否结束三维造形物的造形。控制部500能够使用造形数据判断是否结束三维造形物的造形。当在步骤S190中没判断为结束三维造形物的造形时，控制部500使处理返回到步骤S170，再次判定是否重新开始从喷嘴孔69喷出造形材料。另一方面，当在步骤S190中判断为结束三维造形物的造形时，控制部500结束该处理。

图10是示意性地示出三维造形物OB的造形的情况的说明图。控制部500执行上述的造形处理，从而在载物台300上造形出层叠有多个造形材料的层的三维造形物OB。

图11是示出压力调节处理的内容的流程图。在使用图9说明的造形处理中开始生成造形材料之后，由控制部500执行该处理。

首先，在步骤S205中，控制部500设定三维造形物OB的造形所使用的材料的种类、收集时间T、目标压力值Pb和压力容许差ΔP。收集时间T是指由压力测定部80收集第一流路151内的造形材料的压力的值的时间。目标压力值Pb是指第一流路151内的造形材料的压力的目标值。压力容许差ΔP是指第一流路151内的造形材料的压力的与目标压力值Pb的偏差的容许范围。在本实施方式中，用户使用与三维造形装置100连接的计算机，预先指定材料的种类、收集时间T、目标压力值Pb和压力容许差ΔP，从而在造形数据中表示材料的种类、收集时间T、目标压力值Pb和压力容许差ΔP。控制部500通过从与三维造形装置100连接的计算机获取造形数据，获取材料的种类、收集时间T、目标压力值Pb和压力容许差ΔP。

接着，在步骤S210中，控制部500判定阀部73是否已打开。控制部500例如能够使用造形数据判断阀部73是否已打开。当在步骤S210中没判断为阀部73已打开时，控制部500使处理进入步骤S255，判定是否结束压力调节处理。在本实施方式中，当存在使平螺杆40的旋转停止的指令时，控制部500判断为结束压力调节处理。当判断为结束压力调节处理时，控制部500结束该处理。另一方面，当没判断为结束压力调节处理时，控制部500使处理返回到步骤S210，再次判定阀部73是否已打开。

当在步骤S210中判断为阀部73已打开时，控制部500在步骤S215中使用压力测定部80，获取第一流路151内的造形材料的压力的值即压力值P。获得的压力值P将存储于控制部500的存储装置。之后，在步骤S220中，控制部500判定开始获取压力值P之后的时间t是否变为收集时间T以上。当在步骤S220中没判断为时间t变为收集时间T以上时，控制部500反复进行从步骤S210到步骤S220的处理，直到在步骤S220中判断变为时间t为收集时间T以上为止，以预先设定的时间间隔获取多个压力值P的样本。该时间间隔例如设定为1秒。收集时间T例如设定为10秒。此时，控制部500以1秒一次的频率获取压力值P的样本10秒。即，控制部500在收集时间T内获取10个压力值P的样本。需要说明的是，控制部500也可以在步骤S210中，不是判定时间t是否变为收集时间T以上，而是判定是否获取了预定个数的压力值P的样本。

另一方面，当在步骤S220中判断为时间t变为收集时间T以上时，控制部500在步骤S225中计算在收集时间T内获取的多个压力值P的平均值。在本实施方式中，控制部500使用从第一个获取的压力值P₁到第n个获取的压力值P_n的合计值即合计压力值ΣP_n和在收集时间T内获取的压力值P的样本个数N，计算由下式(1)表示的平均压力值Pave。

Pave＝ΣP_n/N……(1)

在实施方式中，在步骤S225中，控制部500通过计算获取的多个压力值P的移动平均来计算平均压力值Pave。例如，控制部500在获取了第一个压力值P₁到第n个压力值P_n时，通过将P₁到P_n的合计值(P₁+P₂+P₃+……+P_n)除以P₁到P_n的样本个数N来计算平均压力值Pave。之后，控制部500在获取了第n+1个压力值P_n+1时，通过将从第二个压力值P₂到第n+1个压力值P_n+1的合计值(P₂+P₃+P₄+……P_n+P_n+1)除以样本个数N来计算平均压力值Pave。

在步骤S230中，控制部500判定平均压力值Pave是否在预定的容许范围内。当平均压力值Pave为将目标压力值Pb与压力容许差ΔP相加而得的第一阈值以下，并且平均压力值Pave为从目标压力值Pb减去压力容许差ΔP而得的第二阈值以上时，控制部500判断为平均压力值Pave在容许范围内。当在步骤S230中判断为平均压力值Pave在容许范围内时，控制部500使处理进入步骤S255，判定是否结束压力调节处理。另一方面，当在步骤S230中判断为平均压力值Pave没在容许范围内时，控制部500在步骤S235中使用平均压力值Pave和目标压力值Pb计算由下式(2)表示的压力差Pd。

Pd＝Pave-Pb……(2)

在步骤S240中，控制部500判定压力差Pd是否为正值。当在步骤S240中判断为压力差Pd为正值时，换言之，当判断为平均压力值Pave是大于目标压力值Pb的值时，控制部500在步骤S245中使平螺杆40的转速减慢，以使压力差Pd接近0。将平螺杆40的转速称为螺杆转速。转速是指单位时间内物体旋转的次数。在本实施方式中，控制部500在步骤S240中，通过参照表示螺杆转速与压力的关系的表，计算螺杆转速的校正值，计算从当前的螺杆转速减去校正值后的新的螺杆转速。表示螺杆转速与压力的关系的表可以通过预先进行的试验来设定。控制部500通过控制驱动电机36得到新的螺杆转速，从而使螺杆转速减慢。需要说明的是，控制部500也可以不参照表，而使用预先设定的函数来计算新的螺杆转速。

另一方面，当在步骤S240中没判断为压力差Pd为正值时，换言之，当判断为平均压力值Pave是小于目标压力值Pb的值时，控制部500在步骤S250中使平螺杆40的转速加快，以使压力差Pd接近0。在本实施方式中，控制部500在步骤S245中，通过参照表示螺杆转速与压力的关系的表，计算螺杆转速的校正值，并计算将当前的螺杆转速与校正值相加后的新的螺杆转速。控制部500通过控制驱动电机36得到新的螺杆转速，从而使螺杆转速加快。在没由喷出量调节机构70停止造形材料从喷嘴孔69喷出的期间由控制部500进行的控制有时也称为第一控制，在由喷出量调节机构70停止了造形材料从喷嘴孔69喷出的期间由控制部500进行的控制有时也称为第二控制。第二控制中的平螺杆40的旋转调节程度小于第一控制中的平螺杆40的旋转调节程度。平螺杆40的旋转调节程度是指调节引起的平螺杆40的转速的变化的大小。平螺杆40的旋转调节程度较小不仅是指调节引起的平螺杆40的转速的变化较小，还指平螺杆40的旋转未被调节。

之后，在步骤S255中，控制部500判定是否结束压力调节处理。在本实施方式中，当存在使平螺杆40的旋转停止的指令时，控制部500判断为结束压力调节处理。当在步骤S255中判断为结束压力调节处理时，控制部500结束该处理。另一方面，当在步骤S255中没判断为结束压力调节处理时，控制部500使处理返回到步骤S210，再次从步骤S210开始反复进行该处理。此时，如上所述，控制部500通过计算获取的多个压力值P的移动平均来计算平均压力值Pave。因此，例如当在步骤S215中获取了第n+1个压力值P_n+1时，在步骤S225中，通过将从第二个压力值P₂到第n+1个压力值P_n+1的合计值(P₂+P₃+P₄+……+P_n+P_n+1)除以样本个数N来计算平均压力值Pave。

图12是示出螺杆转速与压力值P的关系的一例的图表。横轴表示螺杆转速。纵轴表示压力值P。使用ABS树脂作为材料时的螺杆转速与压力值P的关系用实线表示，使用聚丙烯树脂(PP)作为材料时的螺杆转速与压力值P的关系用单点划线表示。在图12中，作为一例，示出了加热器58的温度为摄氏210度、喷嘴孔69的开口形状为圆形、喷嘴直径为1.0mm时的螺杆转速与压力值P的关系。

图13是示出螺杆转速与时间的关系的一例的图表。横轴表示时间。纵轴表示螺杆转速。当通过上述的压力调节处理调节了平螺杆40的旋转时，如图13中实线所示，控制部500控制驱动电机36，以使测定的压力值P与目标压力值Pb之差接近0，从而调节螺杆转速Na。另一方面，当平螺杆40的旋转没被调节时，如图13中的双点划线所示，控制部500控制驱动电机36，以使螺杆转速保持为预先设定的恒定的转速Nc。

图14是示出压力与时间的关系的一例的图表。横轴表示时间。纵轴表示第一流路151内的造形材料的压力。当通过上述的压力调节处理调节了平螺杆40的转速时，如图14中实线所示，由三维造形装置100的周边温度上下波动和/或对三维造形装置100施加振动等干扰所引起的压力的波动得到抑制，从而测定的压力值Pa接近目标压力值Pb。另一方面，当不调节平螺杆40的转速而保持为恒定时，如图14中双点划线所示，由于三维造形装置100的周边温度上下波动和/或对三维造形装置100施加振动等干扰，测定的压力值Pc发生波动。例如，当无论喷出量调节机构70是否停止从喷嘴孔69喷出造形材料，平螺杆40的转速始终保持恒定时，在没由喷出量调节机构70停止从喷嘴孔69喷出造形材料的期间，由于第一流路151内的造形材料的压力波动，造形材料从喷嘴孔69的喷出将变得不稳定。在喷出量调节机构70停止从喷嘴孔69喷出造形材料的期间，第一流路151内的造形材料的压力随着时间的经过而上升。另一方面，当无论喷出量调节机构70是否停止从喷嘴孔69喷出造形材料，根据第一流路151内的造形材料的压力调节了平螺杆40的转速时，在没由喷出量调节机构70停止从喷嘴孔69喷出造形材料的期间，第一流路151内的造形材料的压力的波动得到抑制，因此能够抑制造形材料从喷嘴孔69的喷出变得不稳定的情况。在喷出量调节机构70停止从喷嘴孔69喷出造形材料的期间，为了抑制第一流路151内的造形材料的压力的上升，平螺杆40的转速随着时间的经过而减速。因此，在重新开始从喷嘴孔69喷出造形材料时，平螺杆40的转速不足而使造形材料从喷嘴孔69的喷出变得不稳定。

根据以上说明的本实施方式的三维造形装置100，控制部500在没由喷出量调节机构70停止从喷嘴孔69喷出造形材料的期间，控制驱动电机36以使平螺杆40的转速调节程度变大，在喷出量调节机构70停止从喷嘴孔69喷出造形材料的期间，控制驱动电机36以使平螺杆40的转速调节程度变小。因此，在停止从喷嘴孔69喷出造形材料的期间，即使第一流路151内的造形材料的压力波动，也难以调节平螺杆40的转速，因此在重新开始从喷嘴孔69喷出造形材料时，能够抑制平螺杆40的转速不足而使造形材料从喷嘴孔69的喷出变得不稳定的情况。特别是，在本实施方式中，在没由喷出量调节机构70停止从喷嘴孔69喷出造形材料的期间，控制部500控制驱动电机36，以根据第一流路151内的造形材料的压力调节平螺杆40的转速，在喷出量调节机构70停止从喷嘴孔69喷出造形材料的期间，控制部500控制驱动电机36，不调节平螺杆40的转速而保持恒定的转速。因此，在没由喷出量调节机构70停止从喷嘴孔69喷出造形材料的期间，第一流路151内的造形材料的压力的波动得到抑制，并且能够抑制造形材料从喷嘴孔69的喷出变得不稳定的情况。在喷出量调节机构70停止从喷嘴孔69喷出造形材料的期间，即使第一流路151内的造形材料的压力上升，平螺杆40的转速也保持恒定。因此，能够抑制由于喷出量调节机构70停止从喷嘴孔69喷出造形材料而导致的平螺杆40的转速的减速，因此在重新开始从喷嘴孔69喷出造形材料时，能够抑制造形材料从喷嘴孔69的喷出变得不稳定的情况。

另外，在本实施方式中，当判断为平均压力值Pave没在容许范围内时，控制部500调节平螺杆40的转速，当判断平均压力值Pave在容许范围内时，不调节平螺杆40的转速。因此，能够抑制由于微小的压力波动使得平螺杆40的转速反复改变，使得从喷嘴孔69喷出造形材料难以稳定化的情况。

另外，在本实施方式中，控制部500使用由压力测定部80测定的多个压力值P的移动平均来调节平螺杆40的转速。因此，可以抑制在压力调节处理期间，由于突然发生压力值P的波动而导致的从喷嘴孔69喷出造形材料难以稳定化的情况。

另外，在本实施方式中，控制部500参照表示平螺杆40的转速与造形材料的压力的关系的表，调节平螺杆40的转速。因此，即使当平螺杆40的转速与造形材料的压力的关系为非线性时，也能够使从喷嘴孔69喷出造形材料稳定化。

另外，在实施方式中，三维造形装置100具备沿Z方向的长度较短的平螺杆40，能够利用平螺杆40的旋转将材料塑化而成为造形材料。因此，能够实现三维造形装置100的Z方向上的小型化。

另外，在实施方式中，喷出量调节机构70具有在交叉孔57内旋转的阀部73，通过阀部73的旋转，能够对从喷嘴孔69喷出造形材料的停止和重新开始进行切换。因此，通过简单的构成能够对从喷嘴孔69喷出造形材料的停止和重新开始进行切换。

需要说明的是，在本实施方式中，尽管使用了颗粒状的ABS树脂作为材料，但是作为用于造形单元200的材料，例如，也可以采用以具有热塑性的材料、金属材料、陶瓷材料等各种材料为主材料来对三维造形物进行造形的材料。在此，“主材料”是指形成三维造形物的形状的成为核心的材料，是指在三维造形物中占50重量％以上的含有率的材料。上述的造形材料中包括这些主材料以单体熔融的材料、与主材料一起含有的一部分成分熔融而成为膏状的材料。

当作为主材料使用具有热塑性的材料时，在塑化部30中，通过该材料塑化而生成造形材料。“塑化”是指具有热塑性的材料被加热并熔融。另外，“熔融”也意味着具有热塑性的材料被加热到玻璃化转变温度以上的温度而软化，表现出流动性。

作为具有热塑性的材料，例如，可以使用下述的任一种或将两种以上组合的热塑性树脂材料。

<热塑性树脂材料的例子>

聚丙烯树脂(PP)、聚乙烯树脂(PE)、聚缩醛树脂(POM)、聚氯乙烯树脂(PVC)、聚酰胺树脂(PA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS)、聚乳酸树脂(PLA)、聚苯硫醚树脂(PPS)、聚碳酸酯(PC)、改性聚苯醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等通用工程塑料、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮(PEEK)等工程塑料。

在具有热塑性的材料中也可以混入颜料和/或金属、陶瓷，此外也可以混入蜡、阻燃剂、抗氧化剂、热稳定剂等添加剂等。具有热塑性的材料在塑化部30中通过平螺杆40的旋转和加热器58的加热被塑化而转化为熔融的状态。另外，像这样生成的造形材料从喷嘴孔69喷出后，由于温度的降低而固化。

具有热塑性的材料优选被加热到其玻璃化转变温度以上后以完全熔融的状态从喷嘴孔69喷出。需要说明的是，“完全熔融的状态”是指不存在未熔化的具有热塑性的材料的状态，例如当将小丸状的热塑性树脂用于材料时，是指不残留小丸状的固体的状态。

在造形单元200中，例如，也可以使用下面金属材料作为主材料来代替上述的具有热塑性的材料。此时，优选在将下述的金属材料制成粉末状的粉末材料中混合在造形材料的生成时熔融的成分，并投入到塑化部30。

<金属材料的例子>

镁(Mg)、铁(Fe)、钴(Co)、铬(Cr)、铝(Al)、钛(Ti)、铜(Cu)、镍(Ni)的单一金属或包含一种以上这些金属的的合金。

<合金的例子>

马氏体时效钢、不锈钢、钴铬钼、钛合金、镍合金、铝合金、钴合金、钴铬合金。

在造形单元200中，可以使用陶瓷材料代替上述的金属材料作为主材料。作为陶瓷材料，例如可以使用二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锆等氧化物陶瓷、氮化铝等非氧化物陶瓷等。当使用上述的金属材料或陶瓷材料作为主材料时，配置于载物台300的造形材料例如可以通过由激光照射和/或热风等引起的烧结固化。

投入到材料供给部20的金属材料和/或陶瓷材料的粉末材料也可以是将单一金属的粉末和/或合金的粉末、陶瓷材料的粉末多种混合而成的混合材料。另外，金属材料和/或陶瓷材料的粉末材料例如也可以通过如上所例示的热塑性树脂或者除此以外的热塑性树脂进行涂覆。此时，在塑化部30中，该热塑性树脂也可以熔融而表现流动性。

投入到材料供给部20的金属材料和/或陶瓷材料的粉末材料中例如也可以添加下面的溶剂。溶剂可以使用选自下述溶剂中的一种或两种以上组合使用。

<溶剂的例子>

水；乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚等(聚)亚烷基二醇单烷基醚类；乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯等乙酸酯类；苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃类；甲乙酮、丙酮、甲基异丁基酮、乙基正丁基酮、二异丙基酮、乙酰丙酮等酮类；乙醇、丙醇、丁醇等醇类；四烷基乙酸铵类；二甲基亚砜、二乙基亚砜等亚砜系溶剂；吡啶、γ-甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶等吡啶系溶剂；四烷基乙酸铵(例如，四丁基乙酸铵等)；丁基卡必醇乙酸酯等离子液体等。

另外，在投入到材料供给部20的金属材料和/或陶瓷材料的粉末材料中例如也可以添加下面的粘合剂。

<粘合剂的例子>

丙烯酸树脂、环氧树脂、硅酮树脂、纤维素系树脂或其他合成树脂或者PLA(聚乳酸)、PA(聚酰胺)、PPS(聚苯硫醚)、PEEK(聚醚醚酮)或其他热塑性树脂。

B.第二实施方式：

图15是示出第二实施方式的三维造形装置100b的概略构成的说明图。与第一实施方式的不同之处在于，第二实施方式的三维造形装置100b设置有废弃材料回收箱600和清扫部件610。除非另有说明，否则其他构成与图1所示的第一实施方式相同。

废弃材料回收箱600与载物台300相邻设置。废弃材料回收箱600在上表面具有开口部。废弃材料回收箱600对从喷嘴孔69排出的造形材料进行收容。废弃材料回收箱600由移动机构400支承，与载物台300一起相对于喷嘴61移动。

清扫部件610固定于废弃材料回收箱600的内侧。清扫部件610的前端部位于比废弃材料回收箱600的上表面更靠上方的位置。本实施方式中的清扫部件610是以毛尖朝上方的方式配置的毛刷。清扫部件610通过移动机构400与废弃材料回收箱600一起相对于喷嘴61移动。需要说明的是，清扫部件610也可以是树脂制、合成皮革制的片材。

在本实施方式中，控制部500在开始三维造形物的造形之前、暂时停止三维造形物的造形的期间，执行维护动作。维护动作包括排出滞留于喷嘴61内的旧的造形材料的动作、清扫附着于喷嘴61的前端的造形材料的动作。例如，当造形材料长时间滞留于第一流路151、第二流路152、喷嘴61内时，滞留的造形材料有可能因热量等的影响而变性。因此，控制部500在预定的定时使三维造形物的造形停歇，执行维护动作。例如，当在图9的步骤S170中判断为重新开始从喷嘴孔69喷出造形材料时，控制部500执行维护动作。在本实施方式中，首先，控制部500通过控制驱动电机36，将新的造形材料供给到第一流路151，用新的造形材料挤出滞留于第一流路151、第二流路152、喷嘴61内的旧的造形材料，从而使旧的造形材料从喷嘴孔69朝废弃材料回收箱600排出。接着，控制部500控制移动机构400，从而使喷嘴61的前端部分与清扫部件610接触，清扫附着于喷嘴61的前端部分的造形材料等。之后，控制部500重新开始三维造形物的造形。

在本实施方式中，控制部500在上述的维护动作之后且重新开始三维造形物的造形之前，执行压力调节处理来预先调节平螺杆40的转速。在从重新开始三维造形物的造形到使三维造形物的造形停歇的期间，控制部500以预先调节的平螺杆40的转速生成造形材料，同时对三维造形物进行造形。即，在从重新开始三维造形物的造形到使三维造形物的造形停歇的期间，控制部500不进行平螺杆40的转速的调节。在本实施方式中，控制部500通过由喷出量调节机构70开始从喷嘴孔69喷出造形材料，并一边从喷嘴孔69向载物台300的造形面310的外周部分喷出造形材料一边执行压力调节处理，来预先调节平螺杆40的转速。因此，能够以喷嘴61附近的温度等接近造形三维造形物时的温度等的状态，进行平螺杆40的转速的调节。在没由喷出量调节机构70停止从喷嘴孔69喷出造形材料的期间之中，在维护动作之后直到重新开始三维造形物的造形的期间由控制部500执行的控制有时也被称为第三控制。在本实施方式中，在第三控制中进行平螺杆40的转速的调节，在第一控制中不进行平螺杆40的转速的调节。因此，第一控制中的平螺杆40的旋转调节程度小于第三控制中的平螺杆40的旋转调节程度。需要说明的是，控制部500也可以通过一边从喷嘴孔69朝废弃材料回收箱600喷出造形材料一边执行压力调节处理，从而预先调节平螺杆40的转速。

根据以上说明的本实施方式的三维造形装置100b，控制部500在维护动作之后且重新开始三维造形物的造形之前执行压力调节处理，从而预先调节平螺杆40的转速。因此，能够使三维造形物的重新开始后的造形材料从喷嘴孔69的喷出稳定化。特别是，在本实施方式中，控制部500在维护动作之后且重新开始三维造形物的造形之前执行压力调节处理，从而预先调节平螺杆40的转速，在从三维造形物的造形重新开始到使三维造形物的造形停歇的期间，不执行压力调节处理，而使平螺杆40以预先调节好的转速旋转。因此，能够在不使三维造形物的造形过程中的处理复杂化的情况下使造形材料从喷嘴孔69的喷出稳定化。

C.第三实施方式：

图16是示出第三实施方式的三维造形装置100c的概略构成的说明图。第一实施方式不同之处在于，第三实施方式的三维造形装置100c设置有第二加热器160。除非另有说明，否则其他构成与图1所示的第一实施方式相同。

第二加热器160埋设于筒体50内的第二流路152的外周。第二加热器160加热第二流路152内的造形材料。第二加热器160的温度由控制部500控制。需要说明的是，有时也将第二加热器160称为加热部。

在本实施方式中，控制部500在压力调节处理中，不是调节平螺杆40的旋转，而是调节第二加热器160的温度。当在图11所示的步骤S240中判断为平均压力值Pave为大于目标压力值Pb的值时，控制部500在步骤S245中不使平螺杆40的转速减慢，而是使第二加热器160的温度变高。第二加热器160的温度升高后，由于造形材料的流动性提高，因此由压力测定部80测定的压力值P降低。因此，压力值P接近目标压力值Pb。另一方面，当在步骤S240中没判断为平均压力值Pave为大于目标压力值Pb的值时，控制部500在步骤S250中不使平螺杆40的转速加快，而是使第二加热器160的温度变低。第二加热器160的温度变低后，造形材料的流动性下降，因此由压力测定部80测定的压力值P上升。因此，压力值P接近目标压力值Pb。需要说明的是，控制部500也可以在步骤S245、步骤S250中调节平螺杆40的旋转和第二加热器160的温度这两者。另外，在第二实施方式中说明的压力调节处理中，控制部500可以不调节平螺杆40的旋转，而调节第二加热器160的温度，也可以调节平螺杆40的旋转和第二加热器160的温度这两者。

根据以上说明的本实施方式的三维造形装置100c，控制部500通过调节第二加热器160的温度，能够抑制压力值P的波动。因此，能够使造形材料从喷嘴孔69的喷出稳定化。

D.其他实施方式：

(D1)在上述的各实施方式的压力调节处理中，控制部500也可以以不使用在驱动吸引部90的柱塞93将第二流路152的造形材料吸引到缸体92内的期间由压力测定部80测定的压力值P的方式调节平螺杆40的转速。控制部500也可以以不使用在驱动吸引部90的柱塞93将缸体92内的造形材料挤出到第二流路152的期间由压力测定部80测定的压力值P的方式调节平螺杆40的旋转。当阀部73已打开时，柱塞93的驱动使得第一流路151内的造形材料的压力容易波动。因此，通过以不使用在柱塞93驱动的期间测定的压力值P的方式调节平螺杆40的转速，能够更可靠地使造形材料从喷嘴孔69的喷出稳定化。

(D2)在上述的各实施方式的压力调节处理中，控制部500也可以不使用从压力测定部80获取的压力值P的移动平均。例如，在图11所示的步骤S225中，控制部500通过将从第一个获取的压力值P₁到第n个获取的压力值P_n的合计值(P₁+P₂+P₃+……+P_n)除以从P₁到P_n的样本个数N来计算平均压力值Pave，并使用计算出的平均压力值Pave来调节平螺杆40的转速。之后也可以是，控制部500对存储的第一个获取的压力值P₁到第n个获取的压力值P_n进行重置，并将第n+1个获取的压力值P_n+1到第n+n个获取的压力值P_n+n的合计值(P_n+1+P_n+2+P_n+3+……+P_n+n)除以样本个数N来计算平均压力值Pave，并使用计算出的平均压力值Pave来调节平螺杆40的转速。控制部500也可以不对从压力测定部80获取的压力值P进行平均化，而直接使用压力值P来调节平螺杆40的转速。

(D3)在上述的各实施方式的压力调节处理中，控制部500可以在平均压力值Pave超过目标压力值Pb时，使平螺杆40的转速减慢，在平均压力值Pave低于目标压力值Pb时，使平螺杆40的转速加快。例如，通过将压力容许差ΔP设定为零，控制部500能够在平均压力值Pave超过目标压力值Pb时使平螺杆40的转速减慢，在平均压力值Pave低于目标压力值Pb时使平螺杆40的转速加快。另外，通过省略图11所示的步骤S230的处理，控制部500能够在平均压力值Pave超过目标压力值Pb时使平螺杆40的转速减慢，在平均压力值Pave低于目标压力值Pb时使平螺杆40的转速加快。需要说明的是，控制部500也可以在压力值P而非平均压力值Pave超过目标压力值Pb时，使平螺杆40的转速减慢，当压力值P低于目标压力值Pb时，使平螺杆40的转速加快。

(D4)在上述的各实施方式的压力调节处理中，在图11的步骤S230中，当平均压力值Pave为将目标压力值Pb与压力容许差ΔP相加而得的第一阈值以下，并且平均压力值Pave为从目标压力值Pb减去压力容许差ΔP而得的第二阈值以上时，控制部500判断为平均压力值Pave在容许范围内。即，控制部500设定第一阈值和第二阈值，使第一阈值与目标压力值Pb的差的绝对值与第二阈值与目标压力值Pb的差的绝对值相同。与此相对，控制部500可以设定第一阈值和第二阈值，使第一阈值与目标压力值Pb的差的绝对值大于第二阈值与目标压力值Pb的差的绝对值，或者也可以设定第一阈值和第二阈值，使第一阈值与目标压力值Pb的差的绝对值小于第二阈值与目标压力值Pb的差的绝对值。

(D5)在上述的各实施方式的压力调节处理中，当在图11的步骤S210中没判断为阀部73已打开时，控制部500不调节平螺杆40的转速。与此相对，控制部500也可以在步骤S210中没判断为阀部73已打开时，调节平螺杆40的转速。例如，控制部500在步骤S205中获取第一压力容许差ΔP1和大于第一压力容许差ΔP1的第二压力容许差ΔP2，当在步骤S210中判断为阀部73已打开时，使处理进入步骤S215。之后，在步骤S230中，当平均压力值Pave为将目标压力值Pb与第一压力容许差ΔP1相加而得的第一阈值以下，并且平均压力值Pave为从目标压力值Pb减去第一压力容许差ΔP1而得的第二阈值以上时，控制部500判断为平均压力值Pave在容许范围内。另一方面，当在步骤S210中没判断为阀部73已打开时，控制部500也使处理进入步骤S215。之后，在步骤S230中，当平均压力值Pave为将目标压力值Pb与第二压力容许差ΔP2相加而得的第三阈值以下，并且平均压力值Pave为从目标压力值Pb减去第二压力容许差ΔP2而得的第四阈值以上时，控制部500判断为平均压力值Pave在容许范围内。第三阈值与第四阈值的差大于第一阈值与第二阈值的差。因此，在上述的例子中，当没判断为阀部73已打开时，与判断为阀部73已打开时相比，能够使平螺杆40的转速难以改变。即能够使没判断为阀部73已打开时的平螺杆40的旋转调节程度小于判断为阀部73已打开时的平螺杆40的旋转调节程度。需要说明的是，在上述的例子中，也可以将第一压力容许差ΔP1设定为零，将第二压力容许差ΔP2设定为大于第一压力容许差ΔP1的值。

(D6)在上述的各实施方式的压力调节处理中，控制部500当在图11的步骤S210中没判断为阀部73已打开时，不调节平螺杆40的转速。与此相对，控制部500也可以当在步骤S210中没判断为阀部73已打开时，调节平螺杆40的转速。例如，控制部500在步骤S205中获取第一收集时间T1和长于第一收集时间T1的第二收集时间T2，当在步骤S210中判断为阀部73已打开时，使处理进入步骤S215。控制部500通过反复进行从步骤S210到步骤S220的处理，在第一收集时间T1内，获取N个压力值P的样本。之后，控制部500在步骤S225中使用N个压力值P的样本算出第一平均压力值Pave1。另一方面，当在步骤S210中没判断为阀部73已打开时，控制部500也使处理进入步骤S215。控制部500通过反复进行从步骤S210到步骤S220的处理，在第二收集时间T2内，获取多于N个的M个压力值P的样本。之后，控制部500在步骤S225中使用M个压力值P的样本算出第二平均压力值Pave2。通过关闭阀部73，即使当测定的压力值P缓慢上升时，第二平均压力值Pave2也相比第一平均压力值Pave1更缓慢地上升。因此，在上述的例子中，当没判断为阀部73已打开时，与判断为阀部73已打开时相比，能够使平螺杆40的转速难以改变。即能够使没判断为阀部73已打开时的平螺杆40的旋转调节程度小于判断为阀部73已打开时的平螺杆40的旋转调节程度。

(D7)在上述的第二实施方式的压力调节处理中，控制部500在维护动作之后且在重新开始三维造形物的造形之前执行压力调节处理，在重新开始三维造形之后直到使三维造形停歇的期间，不执行压力调节处理。与此相对，控制部500也可以在重新开始三维造形之后直到使三维造形停歇的期间也执行压力调节处理。

(D8)在上述的各实施方式的压力调节处理中，控制部500也可以组合反馈控制和前馈控制来调节平螺杆40的转速。例如，也可以在三维造形装置100、100b、100c中设置有外部气温传感器，控制部500通过使用了由外部气温传感器获取的外部气温的前馈控制来调节平螺杆40的转速。

(D9)在上述的实施方式的三维造形装置100、100b、100c中，塑化部30具备扁平的圆柱状的平螺杆40和具有扁平的螺杆52相对面的筒体50。与此相对，塑化部30也可以具备具有长条的轴状的外形、且在轴的侧面形成有螺旋状的槽的同轴螺杆和具有圆筒状的螺杆相对面的筒体。

(D10)在上述的各实施方式的三维造形装置100、100b、100c中，驱动部35也可以具备驱动电机36和变速器，驱动电机36与平螺杆40经由变速器连接。此时，通过切换变速器的减速比，能够切换平螺杆40的转速。

(D11)在上述的各实施方式的三维造形装置100、100b、100c中，也可以在筒体50与喷嘴61之间设置有具备与筒体50的贯通孔56和喷嘴流路68连通的流路的流路部件。交叉孔57也可以不设置于筒体50，而设置于流路部件。此时，喷出量调节机构70的阀部73配置于设置于流路部件的交叉孔57内。

(D12)在上述的各实施方式的三维造形装置100、100b、100c中，压力测定部80也可以设置于第二流路152。此时，控制部500也可以使用由压力测定部80测定的第二流路152内的造形材料的压力来调节平螺杆40的转速。

E.其他实施方式：

本公开不限于上述的实施方式，可以在不脱离本公开的精神的范围内以各种的方式来实现。例如，本公开也可以通过以下的方式实现。为了解决本公开的课题的一部分或全部，或者为了实现本公开的效果的一部分或全部，可以对与下面记载的各方式中的技术特征对应的上述实施方式中的技术特征进行适当地替换、组合。另外，如果该技术特征在本说明书中没有作为必须的技术特征进行说明，则可以适当地删除。

(1)根据本公开的第一方式，提供了一种三维造形装置。该三维造形装置具备：塑化部，具有螺杆，使用旋转的所述螺杆将材料塑化而成为造形材料；驱动部，用于使所述螺杆旋转；供给流路，与所述塑化部连通，所述造形材料在其中流动；喷嘴，与所述供给流路连通，喷出所述造形材料；喷出量调节机构，具有设置于所述供给流路的阀部，通过驱动所述阀部来对所述造形材料从所述喷嘴喷出的停止和重新开始进行切换；压力测定部，测定在所述塑化部与所述阀部之间的所述供给流路中的所述造形材料的压力；以及控制部，通过根据由所述压力测定部测定的所述压力的测定值来控制所述驱动部，从而调节所述螺杆的旋转。所述控制部在没由所述喷出量调节机构停止所述造形材料从所述喷嘴喷出的期间，通过第一控制来控制所述驱动部，在由所述喷出量调节机构停止了所述造形材料从所述喷嘴喷出的期间，通过第二控制来控制所述驱动部，所述第二控制中的所述螺杆的旋转调节程度小于所述第一控制中的所述螺杆的旋转调节程度。

根据该实施方式的三维造形装置，在没由喷出量调节机构停止造形材料从喷嘴喷出的期间，控制部通过对螺杆的旋转调节程度较大的第一控制来控制驱动部，在由喷出量调节机构停止了造形材料从喷嘴喷出的期间，控制部通过对螺杆的旋转调节程度较小的第二控制来控制驱动部。因此，即使在停止造形材料从喷嘴喷出的期间造形材料的压力波动，也难以调节螺杆的旋转，因此在重新开始造形材料从喷嘴喷出时，能够抑制造形材料从喷嘴的喷出变得不稳定的情况。

(2)也可以在上述实施方式的三维造形装置中，所述控制部在所述第一控制中根据所述测定值改变所述螺杆的转速，在所述第二控制中以预先设定的转速使所述螺杆旋转。

根据该实施方式的三维造形装置，能够使第二控制中的螺杆的旋转调节程度小于第一控制中的螺杆的旋转调节程度。

(3)也可以在上述实施方式的三维造形装置中，所述控制部在所述第一控制中，当所述测定值超过所述压力的目标值时，使所述螺杆的旋转减慢，当所述测定值低于所述目标值时，使所述螺杆的旋转加快。

根据该实施方式的三维造形装置，通过第一控制能够使造形材料的压力的测定值接近目标值。

(4)也可以在上述实施方式的三维造形装置中，所述控制部在所述第一控制中，当所述测定值超过为大于所述压力的目标值的第一阈值时，使所述螺杆的旋转减慢，当所述测定值低于为小于所述目标值的第二阈值时，使所述螺杆的旋转加快，当所述测定值为所述第一阈值以下且为所述第二阈值以上时，不调节所述螺杆的旋转。

根据该实施方式的三维造形装置，当压力的值超过第一阈值时或低于第二阈值时，控制部调节螺杆的旋转。因此，能够抑制由于较小的压力波动而反复调节螺杆的旋转，从而造形材料从喷嘴的喷出变得不稳定的情况。

(5)也可以在上述实施方式的三维造形装置中，在所述第一控制中，所述控制部通过使用多个所述测定值计算所述压力的移动平均值，根据所述移动平均值控制所述驱动部，从而调节所述螺杆的旋转。

根据该实施方式的三维造形装置，由于控制部使用造形材料的压力的移动平均值来调节螺杆的旋转，因此能够抑制由于突发的压力的波动导致螺杆的旋转不稳定的情况。因此，能够进一步抑制造形材料从喷嘴的喷出变得不稳定的情况。

(6)也可以在上述实施方式的三维造形装置中，所述塑化部的所述螺杆是具有形成有用于被供给所述材料的槽的槽形成面的平螺杆，所述塑化部具有拥有与所述槽形成面相对的相对面并在所述相对面设置有所述供给流路的开口部的筒体，在所述平螺杆与所述筒体之间将所述材料塑化而成为所述造形材料，并使所述造形材料从所述开口部流入所述供给流路。

根据该实施方式的三维造形装置，由于可以使用小型的平螺杆来塑化材料，因此能够实现三维造形装置的小型化。

(7)也可以在上述实施方式的三维造形装置中，所述阀部具有能够与所述塑化部和所述喷嘴连通的凹部，所述喷出量调节机构通过以与从所述塑化部朝所述喷嘴的方向交叉的旋转轴为中心旋转所述阀部来改变所述凹部的位置，从而改变所述供给流路的流路截面面积，调节供给到所述喷嘴的所述造形材料的流量。

根据该实施方式的三维造形装置，能够以简单的构成实现对造形材料从喷嘴喷出的停止和重新开始的切换。

(8)在上述实施方式的三维造形装置中，在所述阀部与所述喷嘴之间的所述供给流路上连接有吸引所述造形材料的吸引部，所述控制部在所述第一控制中，以不使用在由所述吸引部吸引所述造形材料的期间测定的所述测定值的方式控制所述驱动部，从而调节所述螺杆的旋转。

根据该实施方式的三维造形装置，通过使用吸引部吸引阀部与喷嘴之间的供给流路的造形材料，能够抑制来自喷嘴的造形材料的拉丝，并且以不使用在使用吸引部吸引造形材料的期间测定的造形材料的压力的值的方式调节螺杆的旋转，因此能够抑制螺杆的旋转变得不稳定的情况。

(9)也可以在上述实施方式的三维造形装置中，所述控制部在所述第一控制中，通过参照表示所述螺杆的转速与所述测定值的关系的表来控制所述驱动部，调节所述螺杆的旋转。

根据该实施方式的三维造形装置，即使当螺杆的转速与造形材料的压力的关系为非线性时，也能够使造形材料从喷嘴的喷出稳定化。

(10)也可以上述实施方式的三维造形装置还具备对所述阀部与所述喷嘴之间的所述供给流路的所述造形材料进行加热的加热部，所述控制部在所述第一控制和所述第二控制中的至少任一方，根据所述测定值调节所述加热部的温度。

根据该实施方式的三维造形装置，控制部调节加热部的温度，从而能够调节从喷嘴喷出的造形材料的流动性。因此，能够使造形材料从喷嘴的喷出更加稳定化。

(11)也可以在上述实施方式的三维造形装置中，在没由所述喷出量调节机构停止所述造形材料从所述喷嘴喷出的期间之中，在从所述三维造形装置的维护动作之后到开始三维造形物的造形的期间，所述控制部通过第三控制来控制所述驱动部，所述第一控制中的所述螺杆的旋转调节程度小于所述第三控制中的所述螺杆的旋转调节程度。

根据该实施方式的三维造形装置，在从维护动作之后到开始三维造形物的造形的期间，控制部预先调节螺杆的旋转之后，开始三维造形物的造形。因此，能够使造形材料从喷嘴的喷出稳定化。

(12)也可以在上述实施方式的三维造形装置中，所述控制部在所述第一控制中，当所述测定值超过为大于所述压力的目标值的第一阈值时，使所述螺杆的旋转减慢，当所述测定值低于为小于所述目标值的第二阈值时，使所述螺杆的旋转加快，在所述第二控制中，当所述测定值超过为大于所述目标值的第三阈值时，使所述螺杆的旋转减慢，当所述测定值低于为小于所述目标值的第四阈值时，使所述螺杆的旋转加快，所述第三阈值与所述第四阈值的差大于所述第一阈值与所述第二阈值的差。

根据该实施方式的三维造形装置，与第二控制相比，在第一控制中更难以开始螺杆的旋转的调节。因此，能够使第二控制中的螺杆的旋转调节程度小于第一控制中的螺杆的旋转调节程度。

(13)也可以在上述实施方式的三维造形装置中，所述控制部也在所述第一控制中，当所述测定值超过所述压力的目标值时，使所述螺杆的旋转减慢，当所述测定值低于所述目标值时，使所述螺杆的旋转加快，在所述第二控制中，当所述测定值超过为大于所述目标值的第三阈值时，使所述螺杆的旋转减慢，当所述测定值低于为小于所述目标值的第四阈值时，使所述螺杆的旋转加快。

根据该实施方式的三维造形装置，与第二控制相比，在第一控制中更难以开始螺杆的旋转的调节。因此，能够使第二控制中的螺杆的旋转调节程度小于第一控制中的螺杆的旋转调节程度。

(14)也可以在上述实施方式的三维造形装置中，所述控制部在所述第一控制及所述第二控制中，使用多个所述测定值计算所述压力的移动平均值，根据所述移动平均值控制所述驱动部，从而调节所述螺杆的旋转，所述第二控制中的所述移动平均值的计算中使用的所述测定值的样本数多于所述第一控制中的所述移动平均值的计算中使用的所述测定值的样本数。

根据该实施方式的三维造形装置，与第二控制相比，在第一控制中更难以开始螺杆的旋转的调节。因此，能够使第二控制中的螺杆的旋转调节程度小于第一控制中的螺杆的旋转调节程度。

本发明也可以通过三维造形装置以外的各种方式来实现。例如，可以通过三维造形装置的控制方法、三维造形物的制造方法等方式来实现。

Claims (15)

1.一种三维造形装置，其特征在于，具备：

塑化部，具有螺杆，使用旋转的所述螺杆将材料塑化而成为造形材料；

驱动部，用于使所述螺杆旋转；

供给流路，与所述塑化部连通，所述造形材料在其中流动；

喷嘴，与所述供给流路连通，喷出所述造形材料；

喷出量调节机构，具有设置于所述供给流路的阀部，通过驱动所述阀部来对所述造形材料从所述喷嘴喷出的停止和重新开始进行切换；

压力测定部，测定在所述塑化部与所述阀部之间的所述供给流路中的所述造形材料的压力；以及

控制部，通过根据由所述压力测定部测定的所述压力的测定值来控制所述驱动部，从而调节所述螺杆的旋转，

所述控制部在没由所述喷出量调节机构停止所述造形材料从所述喷嘴喷出的期间，通过第一控制来控制所述驱动部，在由所述喷出量调节机构停止了所述造形材料从所述喷嘴喷出的期间，通过第二控制来控制所述驱动部，

所述第二控制中的所述螺杆的旋转调节程度小于所述第一控制中的所述螺杆的旋转调节程度，

所述调节程度是指相应于所述压力的波动的所述螺杆的转速的变化的大小。

2.根据权利要求1所述的三维造形装置，其特征在于，

所述控制部在所述第一控制中根据所述测定值改变所述螺杆的转速，

在所述第二控制中以预先设定的转速使所述螺杆旋转。

3.根据权利要求1或2所述的三维造形装置，其特征在于，

所述控制部在所述第一控制中，当所述测定值超过所述压力的目标值时，使所述螺杆的旋转减慢，

当所述测定值低于所述目标值时，使所述螺杆的旋转加快。

4.根据权利要求1或2所述的三维造形装置，其特征在于，

所述控制部在所述第一控制中，当所述测定值超过为大于所述压力的目标值的第一阈值时，使所述螺杆的旋转减慢，

当所述测定值低于为小于所述目标值的第二阈值时，使所述螺杆的旋转加快，

当所述测定值为所述第一阈值以下且为所述第二阈值以上时，不调节所述螺杆的旋转。

5.根据权利要求1所述的三维造形装置，其特征在于，

所述控制部在所述第一控制中，使用多个所述测定值计算所述压力的移动平均值，根据所述移动平均值控制所述驱动部，从而调节所述螺杆的旋转。

6.根据权利要求1所述的三维造形装置，其特征在于，

所述塑化部的所述螺杆是具有形成有用于被供给所述材料的槽的槽形成面的平螺杆，

所述塑化部具有拥有与所述槽形成面相对的相对面并在所述相对面设置有所述供给流路的开口部的筒体，

在所述平螺杆与所述筒体之间将所述材料塑化而成为所述造形材料，并使所述造形材料从所述开口部流入所述供给流路。

7.根据权利要求1所述的三维造形装置，其特征在于，

所述阀部具有能够与所述塑化部和所述喷嘴连通的凹部，

所述喷出量调节机构通过以与从所述塑化部朝所述喷嘴的方向交叉的旋转轴为中心旋转所述阀部来改变所述凹部的位置，从而改变所述供给流路的流路截面面积，调节供给到所述喷嘴的所述造形材料的流量。

8.根据权利要求1所述的三维造形装置，其特征在于，

在所述阀部与所述喷嘴之间的所述供给流路上连接有吸引所述造形材料的吸引部，

所述控制部在所述第一控制中，以不使用在由所述吸引部吸引所述造形材料的期间测定的所述测定值的方式控制所述驱动部，从而调节所述螺杆的旋转。

9.根据权利要求1所述的三维造形装置，其特征在于，

所述控制部在所述第一控制中，通过参照表示所述螺杆的转速与所述测定值的关系的表来控制所述驱动部，调节所述螺杆的旋转。

10.根据权利要求1所述的三维造形装置，其特征在于，

还具备对所述阀部与所述喷嘴之间的所述供给流路的所述造形材料进行加热的加热部，

所述控制部在所述第一控制和所述第二控制中的至少任一方，根据所述测定值调节所述加热部的温度。

11.根据权利要求1所述的三维造形装置，其特征在于，

在没由所述喷出量调节机构停止所述造形材料从所述喷嘴喷出的期间之中，在从所述三维造形装置的维护动作之后到开始三维造形物的造形的期间，所述控制部通过第三控制来控制所述驱动部，

所述第一控制中的所述螺杆的旋转调节程度小于所述第三控制中的所述螺杆的旋转调节程度。

12.根据权利要求1所述的三维造形装置，其特征在于，

所述控制部在所述第一控制中，当所述测定值超过为大于所述压力的目标值的第一阈值时，使所述螺杆的旋转减慢，当所述测定值低于为小于所述目标值的第二阈值时，使所述螺杆的旋转加快，

所述控制部在所述第二控制中，当所述测定值超过为大于所述目标值的第三阈值时，使所述螺杆的旋转减慢，当所述测定值低于为小于所述目标值的第四阈值时，使所述螺杆的旋转加快，

所述第三阈值与所述第四阈值的差大于所述第一阈值与所述第二阈值的差。

13.根据权利要求1所述的三维造形装置，其特征在于，

所述控制部在所述第一控制中，当所述测定值超过所述压力的目标值时，使所述螺杆的旋转减慢，当所述测定值低于所述目标值时，使所述螺杆的旋转加快，

所述控制部在所述第二控制中，当所述测定值超过为大于所述目标值的第三阈值时，使所述螺杆的旋转减慢，当所述测定值低于为小于所述目标值的第四阈值时，使所述螺杆的旋转加快。

14.根据权利要求1所述的三维造形装置，其特征在于，

所述控制部在所述第一控制和所述第二控制中，使用多个所述测定值计算所述压力的移动平均值，根据所述移动平均值控制所述驱动部，从而调节所述螺杆的旋转，

所述第二控制中的所述移动平均值的计算中使用的所述测定值的样本数多于所述第一控制中的所述移动平均值的计算中使用的所述测定值的样本数。

15.一种三维造形物的制造方法，其特征在于，具有如下工序：

使用旋转的螺杆将材料塑化而成为造形材料并供给到喷嘴；

对所述造形材料从所述喷嘴喷出的停止和重新开始进行切换；

测定供给到所述喷嘴的所述造形材料的压力的值；以及

根据测定的所述压力的测定值来调节所述螺杆的旋转，

在根据所述测定值调节所述螺杆的旋转的工序中，在停止所述造形材料从所述喷嘴喷出的期间中的所述螺杆的旋转调节程度小于在没停止所述造形材料从所述喷嘴喷出的期间中的所述螺杆的旋转调节程度，

所述调节程度是指相应于所述压力的波动的所述螺杆的转速的变化的大小。

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