CN117858793A - 热熔式三维打印机、造型物的制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种能够抑制造型不良的热熔式三维打印机。根据本发明，提供一种是热熔式三维打印机的三维打印机，具有挤出机和压入机构，所述挤出机具有料斗、料筒以及喷嘴，所述料斗构成为，能够通过设置于所述料筒的原料供给口向所述料筒内供给颗粒，所述挤出机构成为，使供给至所述料筒内的颗粒在所述料筒内熔融混炼而形成熔融树脂，通过所述喷嘴挤出所述熔融树脂来形成线料，所述压入机构构成为，将载置于所述料斗的载置面的颗粒通过所述原料供给口向所述料筒内压入。

Description

热熔式三维打印机、造型物的制造方法

技术领域

本发明涉及一种热熔式三维打印机以及造型物的制造方法。

背景技术

(第一观点)

在专利文献1中公开了一种使用螺杆式挤出机将由热塑性弹性体构成的颗粒熔融并从喷嘴挤出以形成线料(Strand)，通过扫描该线料来制造造型物的方法。

(第二观点)

在专利文献1中公开了将通过扫描熔融状态的树脂的线料而形成的单层结构体层叠，由此进行三维网格结构的造型物的造型的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2020-146988号公报

发明内容

发明要解决的问题

(第一观点)

在颗粒经由料斗向挤出机的料筒内供给时，在颗粒的表面粘附的情况下，存在产生在料斗上颗粒彼此粘在一起的所谓桥接现象的情况。若产生桥接现象，则无法向料筒内充分供给颗粒，导致造型不良。

本发明是鉴于这样的情况而做出的，提供一种能够抑制造型不良的热熔式三维打印机。

(第二观点)

在专利文献1的方法中，造型中存在线料的粗细变化的情况，在该情况下，会产生构成造型物的内部的三维网格结构的线状树脂过细的部位或过粗的部位等缺陷部位。若产生这样的缺陷部位，则造型物的品质出现偏差。

能够使用CT扫描来检查造型物的内部是否存在缺陷部位，但是存在导入成本高，而且检查效率也低的问题。

本发明是鉴于这样的情况而做出的，提供一种不使用CT扫描便能够检查造型物的内部缺陷的有无的造型物的制造方法。

用于解决问题的手段

(第一观点)

根据本发明，提供一种三维打印机，是热熔式三维打印机，具有挤出机和压入机构，所述挤出机具有料斗、料筒以及喷嘴，所述料斗构成为，能够通过设置于所述料筒的原料供给口向所述料筒内供给颗粒，所述挤出机构成为，使供给至所述料筒内的颗粒在所述料筒内熔融混炼而形成熔融树脂，通过所述喷嘴挤出所述熔融树脂来形成线料，所述压入机构构成为，将载置于所述料斗的载置面的颗粒通过所述原料供给口压入所述料筒内。

本发明的三维打印机因为上述结构的压入机构将颗粒压入料筒内，所以因颗粒的供给不足而产生的造型不良得到抑制。

以下，举例示出本发明各种实施方式。以下所示的实施方式能够相互组合。

优选地，根据所述记载的三维打印机，所述压入机构具有与所述颗粒抵接的杆以及驱动所述杆的驱动机构，所述杆被驱动为，所述杆的前端向所述原料供给口的方向推压所述颗粒。

优选地，根据所述记载的三维打印机，所述杆具有软质部，所述杆被驱动为，在所述杆在所述软质部处弯曲的状态下，所述杆的前端朝向所述原料供给口的方向移动。

优选地，根据所述记载的三维打印机，所述驱动机构构成为，使所述杆的根部以在非铅直方向上延伸的旋转轴为中心旋转。

(第二观点)

根据本发明，提供一种造型物的制造方法，具有层叠造型工序，在所述层叠造型工序中，通过一边从头部喷出流动状态的树脂的线料一边使所述头部移动，使所形成的单层结构体层叠，从而进行造型物的造型，基于在所述造型的途中得到的数据，进行所述造型物的检查。

根据本发明的方法，能够基于在造型的途中得到的数据进行造型物的检查。因此，不使用CT扫描便能够检查造型物是否存在内部缺陷。

以下，举例说明本发明的各种实施方式。以下示出的实施方式能够相互组合。

优选地，根据所述记载的方法，所述数据包含在所述造型的途中的时间点的所述造型物的重量。

优选地，根据所述记载的方法，所述数据包含在所述造型的途中的所述线料的粗细。

优选地，根据所述记载的方法，在所述造型的途中进行所述检查，在所述检查的结果是不合格的情况下，中止所述造型。

附图说明

(第一观点)图1中的(A)是示出本发明的一实施方式的热熔式三维打印机1的主视图(料筒2b是剖视图)，图1中的(B)是图1中的(A)中的压入机构3的右视图。

图2示出使杆3a从图1的状态下降后的状态，图2中的(A)～图2中的(B)是与图1中的(A)～图1中的(B)分别对应的图。

图3示出使杆3a从图2的状态再下降后的状态，图3中的(A)～图3中的(B)是与图1中的(A)～图1中的(B)分别对应的图。

图4是示出(第二观点)层叠造型工序的剖视图。

图5中的(A)是示出三维网格结构22的立体图，图5中的(B)是示出单层结构体的立体图。

图6是示出造型开始至造型结束的造型时间与重量的参考值的关系的曲线图。

具体实施方式

以下，说明本发明的实施方式。在以下所示的实施方式中示出的各种特征事项能够相互组合。另外，各特征能够独立并使发明成立。不同的观点中记载的内容也能够相互组合。

(第一观点)

如图1所示，本发明的一实施方式的热熔式三维打印机1具有挤出机2和压入机构3。

＜挤出机2＞

挤出机2具有料斗2a、料筒2b以及喷嘴2c。料斗2a构成为，能够通过设置于料筒2b的原料供给口2b1，向料筒2b内供给颗粒4。优选原料供给口2b1设置于料筒2b的侧面。优选料斗2a安装于料筒2b，进一步优选设置于料筒2b的侧面。

挤出机2构成为，使供给至料筒2b内的颗粒4在料筒2b内熔融混炼而形成熔融树脂4a，通过喷嘴2c挤出熔融树脂4a而形成线料5。料筒2b内配置有螺杆2d，借助马达2e使螺杆2d旋转，由此使颗粒4熔融混炼而形成熔融树脂4a，并将熔融树脂4a向料筒2b的前端运送，能够通过喷嘴2c挤出。

螺杆2d的直径例如是5～80mm，优选是10～60mm。具体地说，该直径例如是5、10、20、30、40、50、60、70、80mm，也可以是在此举例示出的任意两个数值之间的范围内。

线料5是线状，其直径例如是0.5～6.0mm，优选是1.0～4.0mm。具体地说，该直径例如是0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0mm，也可以是在此举例示出的任意两个数值之间的范围内。

颗粒4载置于料斗2a的载置面2a1。优选载置面2a1相对于水平面的角度是0～80度，进一步优选是15～60度。具体地说，该角度例如是0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80度，也可以是在此举例示出的任意两个数值之间的范围内。

原料供给口2b1的宽度(图1中的(A)的纵深方向的长度)以及高度例如分别是1～10cm，优选是2～8cm。具体地说，该宽度以及高度例如是1、2、3、4、5、6、7、8、9、10cm，也可以是在此举例示出的任意两个数值之间的范围内。

挤出机2借助未图示的驱动机构能够进行三维移动(在XYZ方向上移动)。通过一边从喷嘴2c喷出线料5一边对挤出机2进行二维扫描(沿着预先设定好的路径移动)，能够形成单层结构体，通过层叠单层结构体，能够形成期望的造型物。

＜压入机构3＞

压入机构3构成为，将载置于料斗2a的载置面2a1的颗粒4通过原料供给口2b1压入料筒2b内。载置面2a1一般是朝向原料供给口2b1变低的倾斜面，期待颗粒4借助自重向料筒2b内供给，而在颗粒4的表面粘附的情况下，存在产生在料斗2a上颗粒4彼此粘在一起的所谓桥接现象的情况，若产生桥接现象，则颗粒4难以借助自重向料筒2b内供给，其结果是，颗粒4的供给不充分，导致造型不良。另一方面，在本实施方式中，因为压入机构3将颗粒4压入料筒2b内，由此，即使在颗粒4的表面粘附的情况下，也能够向料筒2b内充分地供给颗粒4，能够抑制因颗粒4的供给不足而产生的造型不良。

在本实施方式中，压入机构3具有与颗粒4抵接的杆3a以及对杆3a进行驱动的驱动机构3b。优选压入机构3安装于挤出机2，进一步优选安装于挤出机2的上部。

杆3a被驱动为，杆3a的前端3a1向原料供给口2b1的方向推压颗粒4。为了消除颗粒4的桥接现象，可以考虑利用在上下方向上运动的活塞将颗粒4的桥接破坏，而根据这样的结构，虽然桥接被破坏了，但颗粒4与其他颗粒粘在一起，无法充分消除颗粒4的供给不足的情况。另一方面，在本实施方式的压入机构3中，杆3a的前端3a1并非仅在上下方向上运动，而是如图1～图3所示那样，被驱动为将颗粒4向原料供给口2b1的方向推压。根据这样的结构，通过前端3a1的推压将颗粒4的桥接破坏，而且使颗粒4向原料供给口2b1的方向移动，所以与使前端3a1在上下方向上运动的情况相比，能够促进颗粒4向料筒2b内的供给。

杆3a的前端3a1的直径例如是1～30mm，优选是1～20mm，进一步优选是3～15mm。具体地说，该直径例如是1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30mm，也可以是在此举例示出的任意两个数值之间的范围内。

优选杆3a具有软质部3a2。软质部3a2是在将杆3a压靠于载置面2a1时弯曲的部位，由橡胶等软质材料构成。优选软质部3a2的弯曲弹性模量例如是70～700MPa。具体地说，该弯曲弹性模量例如是70、80、90、100、250、400、550、700MPa，也可以是在此举例示出的任意两个数值之间的范围内。杆3a可以仅由软质部3a2构成，优选由软质部3a2以及弯曲弹性模量比软质部3a2高的材料构成的硬质部3a3构成。优选硬质部3a3配置在比软质部3a2远离前端3a1的位置。另外，优选前端3a1设置在软质部3a2。弯曲弹性模量能够根据JIS K7171进行测定。

优选软质部3a2的长度(在使软质部3a2为直线状时的长度方向上的长度)在2cm以上，进一步优选为3cm以上。软质部3a2的长度例如是2～30cm，具体地说，例如是2、3、4、5、10、15、20、25、30cm，也可以是在此举例示出的任意两个数值之间的范围内或任意数值以上。软质部3a2的剖面形状可以在全长上恒定，例如也可以是朝向前端3a1逐渐变细。

优选杆3a被驱动为，杆3a在软质部3a2处弯曲的状态下，杆3a的前端3a1朝向原料供给口2b1的方向移动。根据这样的结构，若使杆3a的根部3a4向下方向移动，则杆的前端3a1朝向原料供给口2b1的方向移动，若使杆3a的根部3a4向上方向移动，则杆的前端3a1朝向远离原料供给口2b1的方向移动。即，杆3a的根部3a4的上下方向的运动变换为杆3a的前端3a1靠近或远离原料供给口2b1的运动。

作为驱动机构3b，能够采用能够使杆3a以上述方式动作的任意的机构，例如，能够举出料筒机构和旋转机构等。作为料筒机构，能够举出使杆3a的根部3a4在上下方向上往复运动的机构。作为旋转机构，能够举出能够将旋转运动变换为杆3a的根部3a4在上下方向的往复运动的机构。

本实施方式的驱动机构3b是旋转机构，具有马达3b1、马达轴3b2、盘3b3以及拖架3b4。

马达轴3b2被马达3b1驱动而旋转。例如如图1中的(B)所示，马达轴3b2的旋转方向是从盘3b3侧观察的逆时针方向。盘3b3固定于马达轴3b2，拖架3b4固定于盘3b3。在拖架3b4固定有杆3a的根部3a4。因此，如图2～图3所示，盘3b3、拖架3b4以及根部3a4随着马达轴3b2的旋转而旋转。马达轴3b2的方向与随着马达轴3b2的旋转而旋转的构件的旋转轴一致。根部3a4固定在与马达轴3b2的旋转轴错开的位置。因此，根部3a4的位置随着马达轴3b2的旋转而移动。

马达轴3b2朝向非铅直方向，因此，在根部3a4旋转时，其上下方向的位置周期性地变化。因此，通过使马达轴3b2旋转，能够使根部3a4在上下方向往复运动。优选马达轴3b2与水平面之间的角度在45度以下，进一步优选在30度以下。该角度例如是0～45度，具体地说，例如是0、5、10、15、20、25、30、35、40、45度，也可以是在此举例示出的任意两个数值之间的范围内或任意数值以下。

此外，随着马达轴3b2的旋转，根部3a4不仅在上下方向上往复运动，还在图1中的(B)的左右方向(与铅直方向和马达轴3b2的旋转轴方向这两者均垂直的方向)上往复运动。若根部3a4在左右方向上往复运动，则前端3a1及其附近部分也在左右方向上往复运动，因此桥接变得更容易被破坏。

往复运动中的前端3a1的振幅(最靠近原料供给口2b1的位置与最远离原料供给口2b1的位置之间的长度)例如在0.5cm以上，优选在1cm以上。该振幅例如是0.5～10cm，具体地说，例如是0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10cm，也可以是在此举例示出的任意两个数值之间的范围内或任意数值以上。

在往复运动时，前端3a1可以进入也可不进入比料筒2b的外周面靠内侧的位置。优选在前端3a1最接近料筒2b时的前端3a1至料筒2b的外周面的距离在10cm以下，进一步优选在5cm以下。该距离例如是-2cm～10cm，优选是-0.5cm～0.5cm，具体地说，例如是-2、-1、-0.5、-0.1、0、0.1、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10cm，也可以是在此举例示出的任意两个数值之间的范围内或任意数值以下。负值表示前端3a1进入比料筒2b的外周面靠内侧的位置的距离。

＜颗粒4＞

颗粒4不受特别限定，优选是热塑性弹性体。

颗粒4是能够投入挤出机2的粒状的形态。颗粒4的形状不受特别限定，例如是球状、长球状等。将颗粒4的最长部的长度(在长球状的情况下，是长轴方向上的长度)设为L，将相对于最长部垂直的面上的直径(在长球状的情况下，是短轴方向上的长度)设为D，则L/D例如是1～10，优选是1～5。L例如是0.5～10mm，优选是2～8mm。具体地说，L/D例如是1、2、3、4、5、6、7、8、9、10，也可以是在此举例示出的任意两个数值之间的范围内。具体地说，L例如是0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10mm，也可以是在此举例示出的任意两个数值之间的范围内。

作为热塑性弹性体，能够举出苯乙烯类弹性体、烯烃类弹性体、丙烯酸类弹性体等。优选该热塑性弹性体包含苯乙烯类弹性体。因为苯乙烯类弹性体的柔软性高，所以通过使热塑性弹性体包含苯乙烯类弹性体，由此热塑性弹性体的柔软性得到提高。热塑性弹性体中的苯乙烯类弹性体的比例优选是50～100质量％，进一步优选是80～100质量％，具体地说，例如是50、60、70、80、90、100质量％，也可以是在此举例示出的任意两个数值之间的范围内。

苯乙烯类弹性体为具有苯乙烯单元的热塑性弹性体，可举出选自苯乙烯类共聚物(例如苯乙烯-乙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SES)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)等)、氢化苯乙烯类共聚物(例如，苯乙烯-乙烯·丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)、苯乙烯-乙烯·丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-丁烯·丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBBS)、氢化苯乙烯-丁二烯橡胶(HSBR)等)等中的一种或将两种以上混合而成的热塑性弹性体。

优选热塑性弹性体的邵氏A硬度是0～10，进一步优选是0～2。具有这样的物性的颗粒4的表面易于粘附，因此，使用本实施方式的三维打印机1进行造型的技术意义显著。具体地说，邵氏A硬度例如是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10，也可以是在此举例示出的任意两个数值之间的范围内。当邵氏A硬度在该范围内的情况下，能够得到柔软性优异的造型物。邵氏A硬度基于JIS K6253进行测定。

优选热塑性弹性体的熔体流动速率(以下称为“MFR”)是10～200g/10分钟，进一步优选是60～140g/10分钟。在该情况下，易于提高造型精度。具体地说，MFR例如是10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200g/10分钟，也可以是在此举例示出的任意两个数值之间的范围内。MFR根据JIS K-7210，在测定温度150℃、试验载荷2.16kg下进行测定。

优选颗粒4的安息角在35度以上。在这样的颗粒4中易于产生桥接现象，因此，使用本实施方式的三维打印机1进行造型的技术意义显著。该安息角例如35～80度，具体地说，例如是35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、50、55、60、65、70、75、80度，也可以是在此举例示出的任意两个数值之间的范围内或任意数值以上。安息角能够通过以下的方法进行测定。

(1)首先，从垂直方向向水平的测定台(直径10.5cm)上注入颗粒4，形成颗粒4的山。颗粒4注入到颗粒4从测定台溢出为止。

(2)接着，在测定台的上表面的缘处，用分度器测量颗粒4的山相对于水平面的倾斜角度，将得到的测定值作为安息角。

(实施例)

1.实施例1

使用图1所示的三维打印机1进行造型物的造型。使用直径0.6cm、长度4cm、弯曲弹性模量300MPa的软质部3a2。驱动杆3a被驱动为使杆3a的根部3a4做直径2.4cm的圆运动。圆运动周期为3秒钟。由此，杆3a的前端3a1在靠近原料供给口2b1的方向和远离原料供给口2b1的方向上往复运动。

一边向上述结构的三维打印机1的料斗2a供给颗粒4(苯乙烯类弹性体，AR-SC-0，ARONKASEI CO.，LTD制造，长球状，长轴方向的长度约4.5mm，短轴方向的长度约2.5mm，安息角40度，邵氏A硬度：0、150℃下的MFR：127.52g/10分钟)，使压入机构3动作，一边在150℃下使挤出机2动作来进行造型。随着造型的进行，颗粒4被压入料筒2b内，得到期望形状的造型物。

2.比较例1

除了不设置压入机构3以外，进行与实施例1相同的造型。颗粒4产生桥接现象，未向料筒2b内充分供给颗粒4，产生了造型不良。

3.比较例2

除了使用在上下方向上往复运动的料筒机构来代替压入机构3以外，进行与实施例1相同的造型。虽然颗粒4的桥接被料筒机构破坏，但是未向料筒2b内充分供给颗粒4，产生了造型不良。

(第二观点)

1.第一实施方式

说明本发明的一实施方式的造型物的制造方法。该方法具有层叠造型工序。

如图4所示，在层叠造型工序中，一边从头部6喷出流动状态的树脂的线料25一边使头部6移动，使由此形成的单层结构体7层叠，从而进行造型物10的造型。

作为造型物10的例子，能够举出胸垫或人工乳房等乳房体，护理领域(预防压疮支撑物、预防尖足支撑物、儿童用夹板等)、运动用途(鞋子的鞋垫等)等用途中使用的产品。

构成线料25的树脂不受特别限定，能够举出ABS、聚烯烃(例如聚丙烯)、聚酯纤维、热塑性弹性体。

线料25是线状，其直径例如是0.5～6.0mm，优选是1.0～4.0mm。具体地说，该直径例如是0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0mm，也可以是在此举例示出的任意两个数值之间的范围内。

头部6构成为使供给至头部6的树脂熔融并能够喷出线料25。向头部6供给的树脂的形态不受限定，可以是长丝，也可以是颗粒。在树脂的形态是长丝的情况下，通过在使内置于头部6的齿轮与长丝卡合的状态下使齿轮旋转，能够使长丝向下游移动，并喷出在头部6内熔融的线料25。在树脂的形态是颗粒的情况下，作为头部6，能够使用内置有螺杆的螺杆式挤出机，通过螺杆的旋转，能够喷出在头部6内熔融的线料25。在树脂是热塑性弹性体那样柔软性非常高的材料的情况下，存在难以通过齿轮的旋转使长丝向下游移动的情况，因此，在该情况下，优选头部6是螺杆式挤出机。

线料25被喷出在造型面8上。头部6和造型面8构成为能够三维地(即在XYZ方向上)相对移动。通过一边从头部喷出6线料25一边使头部6和造型面8在面内相对移动，能够形成单层结构体7。例如，优选面内的相对移动以造型面8不动且头部6在面内移动的方式实现，也可以是造型面8移动。线料25在喷出时间点是流动状态，喷出后被冷却而固化。

在形成了第一层的单层结构体7后，头部6和造型面8在高度方向上以头部6与造型面8的间隔拉开1个间距的方式相对移动，此后，在第一层的单层结构体7上形成第二层的单层结构体7。这样，通过重复在下层的单层结构体7上形成之后一层的单层结构体7的工序，得到单层结构体7层叠而构成的造型物10。高度方向上的相对移动可以通过使头部6上升1个间距的方式进行，也可以通过使造型面8下降1个间距的方式进行。1个间距的高度相对于线料25的直径的比例例如是0.3～1.0，优选是0.4～0.9。具体地说，该比例例如是0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0，也可以是在此举例示出的任意两个数值之间的范围内。在造型中，1个间距的高度可以是恒定的，也可以是变化的。

如图5中的(A)所示，这样形成的造型物10具有三维网格结构22。三维网格结构22是通过单层结构体7层叠而构成网格状的结构，单层结构体7由线料25固化而形成的线状树脂22a构成。在造型物10具有这样的结构的情况下，通过使相邻的线状树脂22a间的间隔变化，或使线状树脂22a的粗细变化，能够使造型物10的刚性变化。

线状树脂22a的直径例如是0.5～6.0mm，优选是1.0～4.0mm。具体地说，该直径例如是0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0mm，也可以是在此举例示出的任意两个数值之间的范围内。

在一例中，三维网格结构22构成为图5中的(B)所示的单层结构体11、12、13以该顺序反复层叠而成。单层结构体11具有由相互隔开间隔设置的多个平行线构成的线状树脂11a。单层结构体12具有由相互隔开间隔设置的多个平行线构成的线状树脂12a。单层结构体13具有由相互隔开间隔设置的多个平行线构成的线状树脂13a。线状树脂11a、12a、13a设置为在相互分别错开60度的方向上延伸。

另外，从头部6喷出树脂的喷出速度易于因温度和湿度等外界环境和树脂向头部6的供给状态等的影响而变化。若树脂的喷出速度下降或上升，则从头部6喷出的线料25变细或变粗，构成造型物10的内部的三维网格结构22的线状树脂22a产生过细的部位或过粗的部位等缺陷部位。若产生这样的缺陷部位，则造型物10的品质产生偏差。

在造型物10的造型结束后，无法通过造型物10的外观检查和重量测定来调查在造型物10的内部是否存在缺陷部位。为了调查造型物10的内部是否存在缺陷部位，需要使用CT扫描，而CT扫描的导入成本高，而且检查效率也低。

在这样的状况下，在本实施方式中，通过基于在造型的途中得到的数据进行造型物10的检查，无需使用CT扫描便能够检查造型物10是否存在内部缺陷。

在本实施方式中，该数据是造型途中的时间点的造型物10的重量。在该情况下，通过比较在造型途中的时间点的造型物10的重量的测定值与该时间点的重量的参考值，能够判断是否合适地进行了直至该时间点的造型。例如能够通过测定值与参考值的差是否在合格范围内，或者测定值与参考值的比例是否在合格范围内等，进行比较。参考值例如是合适地进行了造型的情况的重量。若测定值是与参考值接近的值，则能够推定直至该测定时间点为止的树脂的喷出量是合适的，因此，能够判断直至该测定时间点为止形成的部位不存在缺陷。

数据的取得可以仅在造型途中的一个个时间点进行，基于该数据进行检查，在该情况下，例如存在以下问题：在像直至测定时间点存在树脂过剩地喷出的期间和过少地喷出的期间那样的情况下，过剩与过少相抵消，判断为树脂的喷出量合适。因此，为了提高检查精度，优选数据的取得是在造型途中的多个时间点进行或连续进行。数据的取得的间隔越短，检查精度变得越高，优选该间隔例如在100分钟以下，进一步优选在10分钟以下，进一步优选在1分钟以下。该间隔例如是0～100分钟，具体地说，例如是0、0.001、0.01、0.1、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、50、100分钟，也可以是在此举例示出的任意两个数值之间的范围内或任意数值以下。

图6是示出造型开始至造型结束的造型时间与重量的参考值的关系的曲线图。该曲线图示出造型物的重量的增加方式的参考值。由该曲线图可知，在造型时间是t1～t4的时间点的重量的参考值分别是rw1～rw4。此外，在此为了便于说明，举出在4个时间点取得数据的情况作为例子，而如上所述，取得数据的间隔越短越优选。

在实际的造型时，在造型时间t1～t4的时间点，测定造型途中的造型物10的重量，将各个测定值分别作为mw1～mw4。在该情况下，针对造型时间t1～t4的各个时间点，比较测定值和参考值，由此能够判断直至该时间点的造型是否合适地进行了。例如，针对造型时间t1的时间点，比较测定值mw1与参考值rw1，针对直至该时间点的造型进行造型物10的检查(判断是否合格)。在检查合格的情况下，针对造型时间t2、t3、t4的各个时间点进行同样的检查，若在所有时间点均得到合格的判断结果，则能够判断造型物10是合格品(合适地进行了造型)。另一方面，若造型时间t1～t4中任意一个时间点的检查不合格，则能够判断造型物10是不合格品。根据这样的方法，无需使用CT扫描，便能够判断造型物10的内部是否存在缺陷部位。

该检查可以在造型物10的造型结束后进行，也可以在造型物10的造型途中进行。当在造型物10的造型途中进行检查的情况下，在检查的结果是不合格的情况下，能够中止造型。例如，若在造型时间t1的时间点的检查的结果是不合格，则能够在该时间点中止造型。在该情况下，因为不进行剩下的造型，所以能够节约时间以及材料。另外，当在造型中进行检查的情况下，因为无需在造型后进行检查，所以能够省略造型后的检查工序。

优选造型面8是重量计14的测定面。在该情况下，不使造型途中的造型物10移动，便能够实时地测定其重量。重量计14可以将取得的数据存储在内置的存储部，也可以通过有线或无线通信存储在外部的存储部。另外，基于取得的数据的检查可以由重量计14自身进行，也可以由外部的计算机进行。

2.第二实施方式

本实施方式与第一实施方式类似，主要的区别点是，在造型途中取得的数据不同。以下，以区别点为中心进行说明。

在本实施方式中，在造型途中取得的数据是在造型途中的时间点的线料25的粗细。线料25的粗细能够根据从头部6喷出树脂的喷出量进行增减，因此，通过检查在造型途中的时间点的线料25的粗细是否合适，能够判断在造型物10的内部是否存在缺陷部位。

对于数据的取得和检查的说明与第一实施方式相同，将线料25的粗细的理想值作为参考值即可。

线料25的粗细能够通过例如对包含线料25的图像进行图像解析的方式取得。这样的图像能够使用CCD或CMOS等拍摄元件取得。在一例中，优选拍摄元件安装在头部6。在该情况下，拍摄元件与头部6一起运动，因此，能够在刚从头部6喷出线料25后，取得包含线料25的图像。

3.其他实施方式

在造型途中取得的数据可以包含造型途中的造型物10的重量和造型途中的线料25的粗细这两种，此外，也可以包含在造型途中得到且对于造型状态的检查有用的数据。而且，也可以基于根据取得的数据得到的综合性评价，判断造型途中处的造型的状态是否合适。

附图标记说明

1：热熔式三维打印机、2：挤出机、2a：料斗、2a1：载置面、2b：料筒、2b1：原料供给口、2c：喷嘴、2d：螺杆、2e：马达、3：压入机构、3a：杆、3a1：前端、3a2：软质部、3a3：硬质部、3a4：根部、3b：驱动机构、3b1：马达、3b2：马达轴、3b3：盘、3b4：拖架、4：颗粒、4a：熔融树脂、5：线料、6：头部、7：单层结构体、8：造型面、10：造型物、11：单层结构体、11a：线状树脂、12：单层结构体、12a：线状树脂、13：单层结构体、13a：线状树脂、14：重量计、22：三维网格结构、22a：线状树脂、25：线料。

Claims (8)

1.一种三维打印机，是热熔式三维打印机，其中，

所述三维打印机具有挤出机和压入机构，

所述挤出机具有料斗、料筒以及喷嘴，

所述料斗构成为，能够通过设置于所述料筒的原料供给口向所述料筒内供给颗粒，

所述挤出机构成为，使供给至所述料筒内的颗粒在所述料筒内熔融混炼而形成熔融树脂，通过所述喷嘴挤出所述熔融树脂来形成线料，

所述压入机构构成为，将载置于所述料斗的载置面的颗粒通过所述原料供给口压入所述料筒内。

2.根据权利要求1所述的三维打印机，其中，

所述压入机构具有与所述颗粒抵接的杆以及驱动所述杆的驱动机构，

所述杆被驱动为，所述杆的前端向所述原料供给口的方向推压所述颗粒。

3.根据权利要求2所述的三维打印机，其中，

所述杆具有软质部，

所述杆被驱动为，在所述杆在所述软质部处弯曲的状态下，所述杆的前端朝向所述原料供给口的方向移动。

4.根据权利要求2或3所述的三维打印机，其中，

所述驱动机构构成为，使所述杆的根部以在非铅直方向上延伸的旋转轴为中心旋转。

5.一种造型物的制造方法，其中，

所述制造方法具有层叠造型工序，

在所述层叠造型工序中，通过一边从头部喷出流动状态的树脂的线料一边使所述头部移动，使所形成的单层结构体层叠，从而进行造型物的造型，

基于在所述造型的途中得到的数据，进行所述造型物的检查。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，

所述数据包含在所述造型的途中的时间点的所述造型物的重量。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，

所述数据包含在所述造型的途中的时间点的所述线料的粗细。

8.根据权利要求5～7中任一项所述的方法，其中，

在所述造型的途中进行所述检查，

在所述检查的结果是不合格的情况下，中止所述造型。