JP2019202458A - 可塑化装置、射出成形機および造形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】材料の供給量を大きくすることができる可塑化装置を提供する。【解決手段】可塑化装置は、中心に至る渦巻き状の溝部を有する第一部材と、前記第一部材を回転するモーターと；前記第一部材に対向する第二部材と、前記溝部に沿って搬送される前記材料を加熱する加熱部と、を備え、前記第一部材は、前記溝部の底面に、複数の凹部を備える。材料を流通させる第一部材の底面に複数の凹部が備えられることにより、回転する第一部材の回転力が、材料に対して伝達されやすくなり、第一部材内の材料の流通量を大きくすることができる。【選択図】図４

Description

本発明は、可塑化装置、射出成形機および造形装置に関する。

近年の射出成形機や、三次元造形を行う造形装置では、材料を加熱して可塑化するためのフラットスクリューを備える可塑化装置が用いられる場合がある。このフラットスクリューの一方の面には、材料を可塑化させながら流通させる溝部が備えられる。この溝部には、例えば、材料の可塑化量、送出量および混練量といったフラットスクリューの性能を高めるための様々な改良が行われている。例えば、特許文献１には、この溝部の下流側に円筒状のピンを備えるフラットスクリューが開示されている。

特開２００９−２８５８７９号公報

従来の技術では、フラットスクリューの溝部内の材料の混練量を向上させて、材料を可塑化する性能を高めるための検討がされている。しかし、可塑化装置から下流側への材料の供給量については充分に検討されているとは言えない。発明者らは、可塑化装置の下流側に接続される造形装置のノズルからの吐出量を安定させるためには、可塑化装置の下流側への材料の供給量の増加が必要になることを見出した。なお、上述の課題は、造形装置に限らず射出成形機に共通する問題であった。

本開示の一形態によれば、可塑化装置が提供される。この可塑化装置は：中心に至る渦巻き状の溝部を有する第一部材と；前記第一部材を回転するモーターと；前記第一部材に対向する第二部材と；前記溝部に沿って搬送される材料を加熱する加熱部と；を備える。前記第一部材は、前記溝部の底面に、複数の凹部を備えてよい。

造形装置の構成を一部の部材を断面視して示す概略構成図。 スクリュー対面部の上面側を示す平面図。 吐出処理によって造形物を造形していく様子を模式的に示す概略構成図。 フラットスクリューの下面側の概略構成を示す斜視図。 フラットスクリューの溝部の一部の構成を模式的に断面視した斜視図。 造形装置による造形材料の吐出量を計測した実験データを示す説明図。 第２実施形態のフラットスクリューの下面側の概略構成を示す斜視図。 造形装置による造形材料の吐出量を計測した実験データを示す説明図。 第３実施形態のフラットスクリューの下面側の概略構成を示す斜視図。 造形装置による造形材料の吐出量を計測した実験データを示す説明図。 第４実施形態のフラットスクリューの下面側の概略構成を示す正面図。 射出成形機の構成を一部の部材を断面視して示す概略構成図。

Ａ．第１実施形態：
Ａ１．装置構成：
図１は、三次元造形物の造形を行う造形装置１００の構成を一部の部材を断面視して示す概略構成図である。造形装置１００は、制御部９０と、造形テーブル８１と、移動機構８０と、造形部７０とを備える。以下では、三次元造形物を単に「造形物」とも呼ぶ。造形装置１００は、移動機構８０によって移動される造形テーブル８１に造形材料を堆積させて造形物を造形する。

制御部９０は、造形装置１００全体の動作を制御して、造形物を造形する造形処理を実行する制御装置である。動作には、造形テーブル８１に対する造形部７０の三次元の相対的な位置の移動が含まれる。この移動方向は、図１に、互いに垂直な３つの方向Ｘ，Ｙ，Ｚとして示した。Ｘ方向とＹ方向は水平方向であり、Ｚ方向は重力方向と逆向きの方向である。Ｘ，Ｙ，Ｚ方向を示す矢印は、他の参照図においても、図示の方向が図１と対応するように適宜、図示してある。

本実施形態では、制御部９０は、１以上のプロセッサーと、主記憶装置と、外部との信号の入出力を行う入出力インターフェースとを備えるコンピューターによって構成される。制御部９０は、主記憶装置上に読み込んだプログラムや命令をプロセッサーが実行することによって、種々の機能を発揮する。なお、制御部９０は、そうしたコンピューターによって構成される代わりに、各機能の少なくとも一部を実現するための複数の回路を組み合わせた構成により実現されてもよい。

造形テーブル８１は、造形材料を堆積させるための平面状の部材である。Ｘ，Ｙ方向に平行に配置される上面Ｔｓを有している。造形テーブル８１は、造形装置１００の吐出部６０に対向する位置に配置される。移動機構８０は、制御部９０の制御下において、吐出部６０と造形テーブル８１との相対的な位置関係を変更する。移動機構８０は、３つのモーターＭの駆動力によって、造形テーブル８１をＸ，Ｙ，Ｚ方向の３軸方向に移動させる３軸ポジショナーによって構成される。

造形部７０は、可塑化された造形材料を造形テーブル８１上に配置する。造形部７０は、材料供給部２０と、可塑化装置３０と、吐出部６０と、を備える。「可塑化」とは、熱可塑性を有する材料に熱が加わり材料の少なくとも一部を溶融することを意味する。

材料供給部２０は、可塑化装置３０に材料を供給する。材料供給部２０は、例えば、材料を収容するホッパーによって構成される。材料供給部２０は、下方に排出口を有している。この排出口は、連通路２２を介して、可塑化装置３０に接続されている。材料は、ペレットや粉末等の種々の粒状の形態で材料供給部２０に投入される。本実施形態では、ウレタン系熱可塑性エラストマー樹脂（「ＴＰＵ」とも呼ぶ）をペレット状にした材料が用いられる。熱可塑性エラストマー（「ＴＰＥ」とも呼ぶ）とは、常温では加硫ゴムと同様の性質を持ち、高温では熱可塑性樹脂と同様に成形または再成形することができるポリマー又はポリマーブレンドからなる材料である。

可塑化装置３０は、材料供給部２０から供給された固体材料の少なくとも一部を可塑化し、流動性を有するペースト状の造形材料を生成して吐出部６０へと導く。可塑化装置３０は、スクリューケース３１と、駆動モーター３２と、第一部材であるフラットスクリュー４０と、第二部材であるスクリュー対面部５０と、を有する。スクリュー対面部５０及びフラットスクリュー４０の具体的な構成は、後述する図２および図４の各々に示した。

フラットスクリュー４０は、その中心軸に沿った方向である軸線方向における高さが直径よりも小さい略円柱状を有する。フラットスクリュー４０は、その軸線方向がＺ方向に平行になるように配置され、円周方向に沿って回転する。フラットスクリュー４０の中心軸は、その回転軸ＲＸと一致する。図１には、フラットスクリュー４０の回転軸ＲＸを一点鎖線で図示してある。

フラットスクリュー４０は、スクリューケース３１内に収納されている。フラットスクリュー４０の上面Ｆａ側は駆動モーター３２に連結されており、フラットスクリュー４０は、駆動モーター３２が発生させる回転駆動力によって、スクリューケース３１内で回転する。駆動モーター３２は、制御部９０の制御下において駆動する。

フラットスクリュー４０は、回転軸ＲＸと交差する面である下面Ｆｂに、溝部４１が形成されている。上述した材料供給部２０の連通路２２は、フラットスクリュー４０の側面から、当該溝部４１に接続されている。

フラットスクリュー４０の下面Ｆｂは、スクリュー対面部５０の上面Ｇａに面しており、フラットスクリュー４０の下面Ｆｂの溝部４１と、スクリュー対面部５０の上面Ｇａとの間には空間が形成される。造形装置１００では、フラットスクリュー４０とスクリュー対面部５０との間のこの空間に、材料供給部２０から材料が供給される。フラットスクリュー４０およびその溝部４１の具体的な構成については図４を用いて後述する。

スクリュー対面部５０には、材料を加熱するための加熱部５８が埋め込まれている。加熱部５８は、一般的なヒーターを採用可能である。回転しているフラットスクリュー４０の溝部４１内に供給された材料は、加熱部５８による加熱と、フラットスクリュー４０の回転とによって、少なくとも一部が溶融されつつ、溝部４１に沿って流動し、フラットスクリュー４０の中央部４６へと導かれる。中央部４６に流入したペースト状の材料は、スクリュー対面部５０の中心に設けられた連通孔５６を介して、造形材料として吐出部６０に供給される。

図２は、スクリュー対面部５０の上面Ｇａ側を示す平面図である。図１とともに図２を参照してスクリュー対面部５０の構成を説明する。スクリュー対面部５０の上面Ｇａは、上述したように、フラットスクリュー４０の溝形成面Ｆｂに対向する。以下、この上面Ｇａを、「スクリュー対向面Ｇａ」とも呼ぶ。

スクリュー対向面Ｇａには、複数の案内溝５４が形成されている。この案内溝５４は、スクリュー対向面Ｇａの中心に形成された連通孔５６に接続され、連通孔５６から外周に向かって渦巻き状に延びている。複数の案内溝５４は、フラットスクリュー４０の回転によって溝部４１を流通する造形材料を連通孔５６に導く機能を有する。この案内溝５４が、可塑化装置３０から下流側への材料の供給量を大きくしている。

図１に示すように、吐出部６０は、ノズル６１と、流路６５と、を有する。ノズル６１は、流路６５を通じて、スクリュー対面部５０の連通孔５６に接続されている。流路６５は、フラットスクリュー４０とノズル６１との間の造形材料の流路である。

可塑化装置３０における材料の溶融は、スクリュー対面部５０の加熱部５８による加熱と、フラットスクリュー４０の回転と、によって実現される。溶融された材料は、スクリュー対面部５０の連通孔５６を介して、吐出部６０の流路６５へと押し出されてノズル６１へと導かれる。ノズル６１に導かれた材料は、最終的に開口部６２から造形テーブル８１に向かって吐出される。

造形装置１００では、移動機構８０によって造形テーブル８１を移動させる構成の代わりに、造形テーブル８１の位置が固定された状態で、移動機構８０が造形テーブル８１に対してノズル６１を移動させる構成が採用されてもよい。こうした構成であっても、ノズル６１と造形テーブル８１との相対的な位置関係が変更可能である。

図３は、造形装置１００が実行する吐出処理によって造形物を造形していく様子を模式的に示す概略構成図である。図３では、Ｘ方向をノズル６１の走査方向として造形材料ＭＭを吐出している状態が示されている。本明細書において、「ノズル６１の走査方向」とは、ノズル６１が造形材料を吐出しながら造形テーブル８１の上面Ｔｓ対してノズル６１の位置が相対的に移動する方向を表す。

造形装置１００が実行する吐出処理では、可塑化装置３０において、回転しているフラットスクリュー４０に供給された固体状態の材料の少なくとも一部が溶融されて造形材料ＭＭが生成される。そして、移動機構８０によって、造形テーブル８１の上面Ｔｓに沿った走査方向に、造形テーブル８１に対してノズル６１の位置を相対的に変えながら、予定部位ＭＬｔに向かって、ノズル６１から造形材料ＭＭが吐出される。制御部９０は、移動機構８０を制御して、ノズル６１の位置を、造形テーブル８１に対してＺ方向に相対的に移動させ、これまでの吐出処理で形成された造形層ＭＬの上に、さらに造形材料ＭＭを積み重ねることによって、造形物を造形していく。

Ａ２．フラットスクリューによる造形材料の送り出し：
図４は、フラットスクリュー４０の下面Ｆｂ側の概略構成を示す斜視図である。図４に示したフラットスクリュー４０は、技術の理解を容易にするため、図１に示した上面Ｆａと下面Ｆｂとの位置関係を、鉛直方向において逆向きとした状態で示されている。図４には、可塑化装置３０において回転するときのフラットスクリュー４０の回転方向θと、回転軸ＲＸの位置とが図示されている。スクリュー対面部５０に対向するフラットスクリュー４０の下面Ｆｂには、溝部４１が設けられている。以下、下面Ｆｂを、「溝形成面Ｆｂ」とも呼ぶ。

溝部４１は、溝形成面Ｆｂの中心から、フラットスクリュー４０の外周に向かって渦巻き状に延びる、いわゆるスクロール溝である。溝部４１は、Ｚ方向側の底面４２と、側壁となる凸条部４３とによって構成される。溝部４１は、インボリュート曲線状や螺旋状に延びるように構成されているとしてもよい。本実施形態のフラットスクリュー４０は、溝部４１の底面４２に、複数の凹部Ｈ１を備える。凹部Ｈ１の詳細は後述する。

中央部４６は、溝部４１のうち、フラットスクリュー４０の溝形成面Ｆｂの中心に形成されている部分である。中央部４６は、スクリュー対面部５０の連通孔５６に対向する。本実施形態において、中央部４６は回転軸ＲＸと交差する。溝部４１は、中央部４６からフラットスクリュー４０の側面に形成された材料投入口４４まで連続している。

材料投入口４４は、フラットスクリュー４０の側面に形成された開口である。材料投入口４４は、溝部４１の端部のうち、中央部４６と接続される側とは逆側の端部に接続されている。材料投入口４４は、材料供給部２０の連通路２２を介して供給された材料を受け入れる部分である。

本実施形態のフラットスクリュー４０は、２つの溝部４１と、２つの材料投入口４４とを有する。フラットスクリュー４０に設けられる溝部４１および材料投入口４４の数は、２つには限定されない。フラットスクリュー４０には、１つの溝部４１のみが設けられていてもよいし、３以上の複数の溝部４１が設けられていてもよい。また、溝部４１の数に合わせた数の材料投入口４４が設けられてもよい。

フラットスクリュー４０が回転方向θに回転すると、材料投入口４４から供給されて溝部４１に沿って搬送される材料の少なくとも一部が、スクリュー対面部５０の加熱部５８によって溝部４１内で加熱されながら溶融し、流動性が高まっていく。そして、その材料は、溝部４１に沿って中央部４６へと流動し、中央部４６に集まり、そこで生じる内圧により、スクリュー対面部５０の連通孔５６へと押し出される。

図５は、フラットスクリュー４０の溝部４１の一部の構成を模式的に断面視した斜視図である。上述したように、本実施形態のフラットスクリュー４０は、溝部４１の底面４２に、複数の凹部Ｈ１を備える。凹部Ｈ１は、底面４２と面一となる位置の開口Ｈａと、開口Ｈａに接続された空間である。図５では、凹部Ｈ１の一つの開口Ｈａにクロスハッチングを施して開口Ｈａの面積Ｓ１を模式的に示した。本実施形態において、凹部Ｈ１は、半径１ｍｍの半球状であり、凹部Ｈ１の開口Ｈａの形状は半径１ｍｍの真円である。したがって、開口Ｈａの面積Ｓ１はπｍｍ^２となる。

図５には、上述したペレット状のＴＰＵ材料である材料ＰＬが模式的に示されている。凹部Ｈ１の開口の大きさは、この材料ＰＬの大きさと同程度かやや小さい。本明細書において、「材料ＰＬの大きさと同程度かやや小さい」とは、材料ＰＬが所定の形状を有する場合、材料ＰＬが凹部Ｈ１に嵌まり込むことによって溝部４１内に滞留するといったことが生じにくい程度の大きさであることを意味する。凹部Ｈ１の開口Ｈａの差し渡し寸法の最大値が、固形の材料ＰＬの縦・横・長さといった３次元の方向の長さのうちの最大値と同程度、またはこれより小さいことが望ましい。これにより、図５に例示したように、可塑化途中の固体状のＴＰＵ材料が、凹部Ｈ１に引っかかりやすくなりフラットスクリュー４０の回転力をＴＰＵ材料に伝達しやすくなる。すなわち、溝部４１を流通する材料が流通経路内に滞留しにくくなる。

凹部Ｈ１の個数は、底面４２の面積との比率によって規定される。この「底面４２の面積」とは、凹部Ｈ１を除く底面４２の表面の面積である。本実施形態において、凹部Ｈ１は、開口Ｈａの面積Ｓ１と凹部Ｈ１の個数との積によって求められる開口面積の総和が、底面４２の面積よりも小さくなるようにして、互いにおよそ等間隔となる位置関係で設けられている。

図６は、本実施形態の造形装置１００による造形材料の吐出量を計測した実験データを示す説明図である。本明細書において、「造形材料の吐出量」とは、所定の期間内に造形装置１００が吐出した、単位をグラムとする造形材料の重量を表す。材料は、大日精化工業社製「“レザミン”（登録商標）Ｐ−２５６０」のペレット状のＴＰＵ材料を用いた。凹部Ｈ１を備えたフラットスクリュー４０と、凹部Ｈ１を備えない点以外はフラットスクリュー４０と同形状のフラットスクリューを用意し、それぞれのフラットスクリューを有する造形装置１００を用いた。フラットスクリュー内の温度、フラットスクリューの回転数を含む造形装置１００による加工条件は、凹部Ｈ１の有無にかかわらず同一の条件で実施した。各造形装置１００で造形材料を２０回ずつ繰り返し吐出させて、単位時間あたりの吐出量を計測し、吐出量の平均値（Ａｖｅ）、最大値（Ｍａｘ）、最小値（Ｍｉｎ）、最大値と最小値との差（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）、および標準偏差（σ）を求めた。

凹部Ｈ１を備えたフラットスクリュー４０を有する造形装置１００では、凹部Ｈ１を備えないフラットスクリューを有する造形装置１００よりも、吐出量の平均値、最大値、最小値のそれぞれの値が大きくなり、標準偏差が小さくなる。すなわち、フラットスクリュー４０に凹部Ｈ１を備えることによって、造形装置１００の吐出量は大きくなるとともに安定する。

以上のように、本実施形態の可塑化装置３０によれば、粒状の材料を流通させるフラットスクリュー４０の底面４２に、半球状の複数の凹部Ｈ１を備えたことにより、可塑化装置３０から下流側への材料の供給量の増加および安定性の向上を実現させることができ、造形装置１００の吐出量を安定させることができる。

Ｂ．第２実施形態：
図７は、第２実施形態の造形装置１００ｂが備えるフラットスクリュー４０ｂの下面Ｆｂ側の概略構成を示す斜視図である。第２実施形態の造形装置１００ｂは、第１実施形態の可塑化装置３０の代わりに、可塑化装置３０ｂを備える点で異なり、それ以外の構成は第１実施形態の造形装置１００と同じである。第２実施形態の可塑化装置３０ｂは、第１実施形態のフラットスクリュー４０の代わりに、フラットスクリュー４０ｂを備える。

フラットスクリュー４０ｂは、第１実施形態の溝部４１の代わりに溝部４１ｂを備える。溝部４１ｂは、その底面４２に複数の凹部Ｈ２を備える。本実施形態において、凹部Ｈ２は、深さ１ｍｍの四角錐状の空間であり、底面４２と面一となる凹部Ｈ２の開口形状は各辺の長さを１ｍｍとする正方形である。したがって、凹部Ｈ２の開口の面積は１ｍｍ^２である。凹部Ｈ２の開口は、上述したペレット状のＴＰＵ材料である材料ＰＬの大きさと同程度かやや小さい。これにより、可塑化途中の固体状のＴＰＵ材料が、凹部Ｈ２に引っかかりやすくなり、フラットスクリュー４０ｂの回転力をＴＰＵ材料に伝達しやすくなる。すなわち、溝部４１ｂを流通する材料が流通経路内に滞留しにくくなる。第２実施形態の凹部Ｈ２は、第１実施形態の凹部Ｈ１と同様に、開口面積の総和が、底面４２の面積よりも小さくなるように、互いに等間隔で設けられている。

図８は、第２実施形態の造形装置１００ｂによる造形材料の吐出量を計測した実験データを示す説明図である。凹部Ｈ２を備えたフラットスクリュー４０ｂと、凹部Ｈ２を備えない点以外はフラットスクリュー４０ｂと同形状のフラットスクリューを用意し、それぞれのフラットスクリューを有する造形装置１００ｂを用いた。測定条件等は、第１実施形態の造形装置１００による吐出量の測定方法と同様である。

凹部Ｈ２を備えたフラットスクリュー４０ｂを有する造形装置１００ｂでは、凹部Ｈ２を備えないフラットスクリュー４０ｂを有する造形装置１００ｂよりも、吐出量の平均値、最大値、最小値のそれぞれの値が大きくなり、標準偏差が小さくなる。すなわち、フラットスクリュー４０ｂに凹部Ｈ２を備えることによって、造形装置１００ｂの吐出量が大きくなるとともに安定する。

以上のように、本実施形態の可塑化装置３０ｂによれば、粒状の材料を流通させるフラットスクリュー４０ｂの溝部４１ｂの底面４２に、四角錐状の複数の凹部Ｈ２が備えたことにより、可塑化装置３０ｂから下流側への材料の供給量の増加および安定性の向上を実現させることができ、造形装置１００ｂの吐出量を安定させることができる。

Ｃ．第３実施形態：
図９は、第３実施形態の造形装置１００ｃが備えるフラットスクリュー４０ｃの下面Ｆｂ側の概略構成を示す斜視図である。第３実施形態の造形装置１００ｃは、第１実施形態の可塑化装置３０の代わりに、可塑化装置３０ｃを備える点で異なり、それ以外の構成は第１実施形態の造形装置１００と同じである。第３実施形態の可塑化装置３０ｃは、第１実施形態のフラットスクリュー４０の代わりに、フラットスクリュー４０ｃを備える。

フラットスクリュー４０ｃは、第１実施形態の溝部４１の代わりに溝部４１ｃを備える。溝部４１ｃは、その底面４２に複数の凹部Ｈ３を備える。本実施形態において、凹部Ｈ３は、表面粗さＲａを２０マイクロメートル、高さ粗さＲｚを６０マイクロメートルの粗面とすることで得られる凹部である。凹部Ｈ３は、フラットスクリュー４０ｃの底面４２を、アーク放電を利用した一般的な放電加工によって形成される。これにより、可塑化途中のＴＰＵ材料の固体状の部分が、複数の凹部に引っかかりやすくなる。すなわち、溝部４１を流通する材料が流通経路内に滞留しにくくなる。そのため、回転するフラットスクリュー４０ｃの回転力が、材料に対してより伝達されやすくなる。本明細書において、表面粗さＲａとは、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３）に準拠した算術平均粗さを表し、高さ粗さＲｚとは、同ＪＩＳ規格に準拠した最大高さ粗さを表す。なお、底面４２の粗面の粗度は、表面粗さＲａおよび高さ粗さＲｚには限定されず、二乗平均平方根粗さＲｑ、粗さ曲線の最大谷深さＲｖ、粗さ曲線の最大山高さＲｐなどのＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３）に準拠した種々のパラメーターによって規定することができる。また、凹部Ｈ３は、表面粗さＲａを２０マイクロメートル、高さ粗さＲｚを６０マイクロメートルに限定されず、表面粗さＲａを２０マイクロメートル以上とする粗面としてもよいし、高さ粗さＲｚを６０マイクロメートル以上とする粗面としてもよい。

図１０は、第３実施形態の造形装置１００ｃによる造形材料の吐出量を計測した実験データを示す説明図である。凹部Ｈ３を備えたフラットスクリュー４０ｃと、凹部Ｈ３を備えないフラットスクリュー４０ｃとを用意し、それぞれのフラットスクリュー４０ｃを有する造形装置１００ｃを用いた。測定条件等は、第１実施形態の造形装置１００による吐出量の測定方法と同様である。

凹部Ｈ３を備えたフラットスクリュー４０ｃを有する造形装置１００ｃでは、凹部Ｈ３を備えないフラットスクリュー４０ｃを有する造形装置１００ｃよりも、吐出量の平均値、最大値、最小値のそれぞれの値が大きくなり、標準偏差が小さくなる。すなわち、フラットスクリュー４０ｃに凹部Ｈ３を備えることによって、造形装置１００ｃの吐出量が大きくなるとともに安定する。

以上のように、本実施形態の可塑化装置３０ｃによれば、粒状の材料を流通させるフラットスクリュー４０ｃの溝部４１ｃの底面４２は、これを所定の粗さの粗面としたことで得られた複数の凹部Ｈ３を備える。この結果、可塑化装置３０ｃから下流側への材料の供給量の増加および安定性の向上を実現させることができ、造形装置１００ｃの吐出を安定させることができる。また、フラットスクリュー４０ｃの加工には、一般的な放電加工を適用できる。したがって、より簡易な方法によって溝部４１ｃの凹部Ｈ３が得られる。放電加工によって、フラットスクリュー４０ｃの精密な加工ができるとともに、フラットスクリュー４０ｃが硬質な材料であっても凹部Ｈ３を備えた溝部４１ｃが得られる。

Ｄ．第４実施形態：
図１１は、第４実施形態の造形装置１００ｄが備えるフラットスクリュー４０ｄの下面Ｆｂ側の概略構成を示す正面図である。図１１では、Ｚ方向に沿った向きのフラットスクリュー４０ｄの下面図が示されている。第４実施形態の造形装置１００ｄは、第１実施形態の可塑化装置３０の代わりに、可塑化装置３０ｄを備える点で異なり、それ以外の構成は第１実施形態の造形装置１００と同じである。第４実施形態の可塑化装置３０ｄは、第１実施形態のフラットスクリュー４０の代わりに、フラットスクリュー４０ｄを備える。

フラットスクリュー４０ｄは、第１実施形態の溝部４１の代わりに溝部４１ｄを備える。溝部４１ｄは、その底面４２に複数の凹部Ｈ１を備える。凹部Ｈ１は、半径１ｍｍの半球状の空間であり、第１実施形態の凹部Ｈ１と同じである。既述したように、凹部Ｈ１の個数は、第１実施形態の凹部Ｈ１と同様に、凹部Ｈ１の開口面積の総和と、底面４２の面積との比率によって規定される。本実施形態において、中央部４６近傍での凹部Ｈ１の開口面積の総和は、底面４２の面積に対して略４分の１であり、材料投入口４４近傍での凹部Ｈ１の開口面積の総和は、底面４２の面積に対して略２分の１である。本実施形態では、溝部４１ｄの底面４２では、中央部４６から材料投入口４４に近づくにつれ、段階的に凹部Ｈ１の開口面積の割合が増加されている。このように、本実施形態のフラットスクリュー４０ｄの溝部４１ｄの凹部Ｈ１は、底面４２のうち、溝部４１ｄの中心である中央部４６とは逆側の端部である材料投入口４４に近いほど個数が増加するように配置されている。

フラットスクリュー４０ｄに投入される材料は、材料投入口４４に近いほど可塑化される量が少ないため、固体に近くなる。他方、材料投入口４４から離れた溝部４１の中心である中央部４６に近づくほど可塑化が進む。本実施形態のフラットスクリュー４０ｄでは、固体状の材料の比率が高い材料投入口４４の近傍に凹部Ｈ１を多く備える。そのため、可塑化途中の固体状の材料が、複数の凹部に引っかかりやすくなり、フラットスクリュー４０ｄの回転力が可塑化途中の材料に伝達されやすくなる。

Ｅ．造形材料：
上記各実施形態では、ペレット状のＴＰＵ材料が用いられたが、可塑化装置３０において用いられる材料としては、例えば、熱可塑性を有する材料や、金属材料、セラミック材料等の種々の材料を主材料として造形物を造形する材料を採用することもできる。ここで、「主材料」とは、造形物の形状を形作っている中心となる材料を意味し、造形物において５０重量％以上の含有率を占める材料を意味する。上述した造形材料には、それらの主材料を単体で溶融したものや、主材料とともに含有される一部の成分が溶融してペースト状にされたものが含まれる。

主材料として熱可塑性を有する材料を用いる場合には、可塑化装置３０において、当該材料が可塑化することによって造形材料ＭＭが生成される。「可塑化」とは、熱可塑性を有する材料に熱が加わり溶融することを意味する。

熱可塑性を有する材料としては、例えば、下記のいずれか一つまたは２以上を組み合わせた熱可塑性樹脂材料を用いることができる。
＜熱可塑性樹脂材料の例＞
ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ）、ポリ乳酸樹脂（ＰＬＡ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートなどの汎用エンジニアリングプラスチック、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトンなどのエンジニアリングプラスチック

熱可塑性を有する材料には、顔料や、金属、セラミック、その他に、ワックス、難燃剤、酸化防止剤、熱安定剤などの添加剤等が混入されていてもよい。熱可塑性を有する材料は、可塑化装置３０において、フラットスクリュー４０の回転と加熱部５８の加熱によって可塑化されて溶融した状態に転化される。また、そのように生成された造形材料ＭＭは、ノズル６１から吐出された後、温度の低下によって硬化する。

熱可塑性を有する材料は、そのガラス転移点以上に加熱されて完全に溶融した状態でノズル６１から射出されることが望ましい。例えば、ＡＢＳ樹脂は、ガラス転移点が約１２０℃であり、ノズル６１からの射出時には約２００℃であることが望ましい。このように高温の状態で造形材料ＭＭを射出するために、ノズル６１の周囲にはヒーターが設けられてもよい。

造形装置１００では、上述した熱可塑性を有する材料の代わりに、例えば、以下の金属材料が主材料として用いられてもよい。この場合には、下記の金属材料を粉末状にした粉末材料に、造形材料ＭＭの生成の際に溶融する成分が混合されて、可塑化装置３０に投入されることが望ましい。
＜金属材料の例＞
マグネシウム（Ｍｇ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）やクロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）の単一の金属、もしくはこれらの金属を１つ以上含む合金
＜合金の例＞
マルエージング鋼、ステンレス、コバルトクロムモリブデン、チタニウム合金、ニッケル合金、アルミニウム合金、コバルト合金、コバルトクロム合金

造形装置１００においては、上記の金属材料の代わりに、セラミック材料を主材料として用いることが可能である。セラミック材料としては、例えば、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムなどの酸化物セラミックスや、窒化アルミニウムなどの非酸化物セラミックスなどが使用可能である。主材料として、上述したような金属材料やセラミック材料を用いる場合には、造形テーブル８１に配置された造形材料ＭＭは、例えばレーザーの照射や温風などによる焼結によって硬化されてもよい。

材料供給部２０に投入される金属材料やセラミック材料の粉末材料は、単一の金属の粉末や合金の粉末、セラミック材料の粉末を、複数種類、混合した混合材料であってもよい。また、金属材料やセラミック材料の粉末材料は、例えば、上で例示したような熱可塑性樹脂、あるいは、それ以外の熱可塑性樹脂によってコーティングされていてもよい。この場合には、可塑化装置３０において、その熱可塑性樹脂が溶融して流動性が発現されるものとしてもよい。

材料供給部２０に投入される金属材料やセラミック材料の粉末材料には、例えば、以下のような溶剤を添加することもできる。溶剤は、下記の中から選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
＜溶剤の例＞
水；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテル類；酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｉｓｏ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉｓｏ−ブチル等の酢酸エステル類；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、エチル−ｎ−ブチルケトン、ジイソプロピルケトン、アセチルアセトン等のケトン類；エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類；テトラアルキルアンモニウムアセテート類；ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等のスルホキシド系溶剤；ピリジン、γ−ピコリン、２，６−ルチジン等のピリジン系溶剤；テトラアルキルアンモニウムアセテート（例えば、テトラブチルアンモニウムアセテート等）；ブチルカルビトールアセテート等のイオン液体等

その他に、材料供給部２０に投入される金属材料やセラミック材料の粉末材料には、例えば、以下のようなバインダーを添加することもできる。
＜バインダーの例＞
アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、セルロース系樹脂或いはその他の合成樹脂又はＰＬＡ（ポリ乳酸）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）或いはその他の熱可塑性樹脂。

Ｆ．第５実施形態：
図１２は、第５実施形態の射出成形機２００の構成を一部の部材を断面視して示す概略構成図である。射出成形機２００は、可塑化装置３０ｅと、射出制御機構１６と、ノズル６３と、金型部１３と、型締装置１７と、を備える。

可塑化装置３０ｅは、供給された粒状の材料の少なくとも一部を可塑化し、流動性を有するペースト状の造形材料を生成して連通孔５６から射出制御機構１６へと導く。可塑化装置３０ｅは、駆動モーター３２と、第一部材であるフラットスクリュー４０と、第二部材であるスクリュー対面部５０と、を有する。フラットスクリュー４０及びスクリュー対面部５０の具体的な構成は、第１実施形態のフラットスクリュー４０およびスクリュー対面部５０の構成と同じである。

射出制御機構１６は、射出シリンダー１４と、プランジャー１８と、プランジャー駆動部１９とを備える。射出制御機構１６は、射出シリンダー１４内の可塑化された材料を後述するキャビティＣｖに射出する機能を有する。射出制御機構１６は、ノズル６３からの材料の射出量を制御する。射出シリンダー１４は、スクリュー対面部５０の連通孔５６に接続された略円筒状の部材であり、内部にプランジャー１８を備える。プランジャー１８は、射出シリンダー１４の内部を摺動し、射出シリンダー１４内の材料を、可塑化装置３０ｅに接続されたノズル６３側に圧送する。プランジャー１８は、モーターによって構成されるプランジャー駆動部１９により駆動される。

金型部１３は、可動金型１１と固定金型１２とを備える。可動金型１１と固定金型１２とは、互いに対面して備えられ、その間に成形品の形状に相当する空間であるキャビティＣｖを備える。キャビティＣｖには、可塑化された材料が射出制御機構１６によって圧送されてノズル６３を介して射出される。

型締装置１７は、金型駆動部１０を備え、可動金型１１と固定金型１２との開閉を行う機能を有する。型締装置１７は、金型駆動部１０を駆動して可動金型１１を移動させて金型部１３を開閉させる。

このように、本実施形態の射出成形機２００は、第１実施形態の可塑化装置３０と同じ構成の可塑化装置３０ｅを備える。したがって、回転するフラットスクリュー４０の回転力が、材料に対して伝達されやすくなり、フラットスクリュー４０内の材料の流通量を大きくすることができる。したがって、可塑化装置３０ｅから下流側である射出制御機構１６の射出シリンダー１４への材料の供給量を大きくすることができる。

Ｇ．他の実施形態：
（Ｇ１）上記第５実施形態の射出成形機２００の可塑化装置３０ｅは、第１実施形態のフラットスクリュー４０を備える。これに対して、射出成形機の可塑化装置は、第１実施形態のフラットスクリュー４０に限らず、各実施形態のフラットスクリューを採用することができる。

（Ｇ２）上記各実施形態の可塑化装置３０の凹部の形状の例として、半球状の凹部Ｈ１や四角錐状の凹部Ｈ２の例を示したが、凹部の形状は、これに限らず、例えば、四角柱や六角柱といった角柱状や、所定の形状を複数連ねた形状、これらの形状を互いに組み合わせた形状、各形状を部分的に互いに重ね合わせた形状など、種々の形状を採用することができる。また、凹部は、溝部の底面に対して所定の角度をもって傾斜してもよい。このような態様においては、溝部を流通する材料を滞留させない程度の大きさの凹部であることが好ましく、凹部の大きさは可塑化前の材料の大きさよりも小さいことがより好ましい。

（Ｇ３）上記各実施形態の可塑化装置３０の凹部の形状の例として、各実施形態のフラットスクリューごとに、半球状の凹部Ｈ１や四角錐状の凹部Ｈ２の例を示した。これに対して、凹部の形状は、フラットスクリューに対して一種類の形状である必要はない。一つのフラットスクリューに、半球状、四角錐状の凹部の形状のほか、種々の形状を組み合わせる等、２種類以上の形状を採用した凹部としてもよい。

（Ｇ４）上記第３実施形態のフラットスクリュー４０ｃの底面４２の凹部Ｈ３は、放電加工によって形成された粗面とすることで得られる。これに対して、凹部Ｈ３は、放電加工に限定されず、サンドブラスト、ディスクサンダー、ワイヤーホイール等の種々の表面処理方法を適用する事ができる。このような態様においては、表面粗さＲａを２０マイクロメートル以上となるような処理が適用できる。

（Ｇ５）上記第１実施形態および第２実施形態において、凹部Ｈ１、Ｈ２の開口の大きさは、材料ＰＬの大きさと同程度かやや小さい。これに対して、凹部Ｈ１、Ｈ２の開口の大きさは、必ずしも全ての凹部が材料ＰＬよりも小さい必要はなく、材料ＰＬの大きさよりも大きい凹部が含まれる態様であってもよい。このような態様においては、材料が凹部に嵌まり込むことによって溝部内で滞留することを避けるため、凹部の大きさが、材料よりも小さい態様であることがより好ましい。溝部に材料よりも小さい凹部を備えることにより、造形装置の吐出量は増加する。

（Ｇ６）上記第１実施形態および第２実施形態において、凹部Ｈ１，Ｈ２の開口面積の総和が、底面４２の面積よりも小さくなるようにして設けられている例を示した。これに対して、凹部の開口面積の総和は、必ずしも溝部の底面の面積よりも小さい必要はなく、例えば、溝部の底面において部分的に凹部の開口面積の総和の方が大きくてもよい。このような態様においては、溝部を流通する可塑化途中の固体状の材料が、複数の凹部に引っかかりやすくなるように、開口面積の総和が、底面の面積よりも小さい態様であることがより好ましい。

（Ｇ７）上記各実施形態の可塑化装置では、例えば、半径１ｍｍの半球状の凹部Ｈ１や深さ１ｍｍの四角錐状の凹部Ｈ２など、各実施形態のフラットスクリュー毎に一種類の大きさの凹部を備える例を示した。これに対して、凹部は、一つのフラットスクリューに対して一種類の大きさである必要はなく、一つのフラットスクリューに、様々な大きさの凹部が組み合わせて備えられる等、２種類以上の大きさの凹部を採用した溝部が備えられてもよい。また、凹部の大きさは、溝部の中心側に近づくにつれて段階的に小さくなるように設定されてもよい。材料投入口から投入された材料の可塑化は、溝部を流通して中央部に近づくほど進む。すなわち、材料の固体状の部分は、中央部ほど小さくなる。このように、材料の形状の変化に合わせて凹部の大きさを小さくすることによって、可塑化途中の固体状の材料が、複数の凹部に引っかかりやすくなる。したがって、フラットスクリューの回転力が可塑化途中の材料に対してより伝達されやすくなる。

（Ｇ８）上記第４実施形態の可塑化装置３０ｄでは、溝部４１ｄの底面４２では、中央部４６から材料投入口４４に近づくにつれ、段階的に凹部Ｈ１の開口面積の割合が増加されている。これに対して、溝部の底面の凹部は、材料投入口から中央部までの溝部の底面の距離を均等に二分割した場合、溝部の底面のうち、中央部側の領域の凹部の個数よりも、中央部側とは逆側である材料投入口側の領域の凹部の個数の方が多くてもよい。この形態の可塑化装置によれば、可塑化途中の固体状の材料が、複数の凹部に引っかかりやすくなり、フラットスクリューの回転力が可塑化途中の材料に伝達されやすくなる。そのため、フラットスクリューの回転力が、材料に対してより伝達されやすくなる。

Ｈ．他の形態：
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実現することができる。例えば、本発明は、以下の形態（aspect）によっても実現可能である。以下に記載した各形態中の技術的特徴に対応する上記実施形態中の技術的特徴は、本発明の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、本発明の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

（１）本開示の一形態によれば、可塑化装置が提供される。この可塑化装置は：中心に至る渦巻き状の溝部を有する第一部材と；前記第一部材を回転するモーターと；前記第一部材に対向する第二部材と；前記溝部に沿って搬送される材料を加熱する加熱部と；を備える。前記第一部材は、前記溝部の底面に、複数の凹部を備えてよい。この形態の可塑化装置によれば、材料を流通させる第一部材の底面に複数の凹部が備えられる。これにより、回転する第一部材の回転力が、材料に対して伝達されやすくなり、第一部材内の材料の流通量を大きくすることができる。したがって、可塑化装置から下流側への材料の供給量を大きくすることができる。

（２）上記形態の可塑化装置において、前記底面の前記凹部の開口は、前記材料よりも小さくてもよい。この形態の可塑化装置によれば、材料の大きさに応じた凹部が溝部の表面に備えられる。これにより、可塑化途中の固体状の材料が、複数の凹部に引っかかりやすくなる。そのため、回転する第一部材の回転力が、材料に対してより伝達されやすくなる。

（３）上記形態の可塑化装置において、前記凹部の開口面積の総和は、前記凹部を除く前記底面の表面の面積よりも小さくてもよい。この形態の可塑化装置によれば、回転する第一部材の回転力が、材料に対してより伝達されやすくなる。

（４）上記形態の可塑化装置において、前記凹部は、前記溝部の前記中心とは逆側の端部に近いほど個数が増加するように配置されてもよい。第一部材に投入される材料は、材料投入口に近いほど可塑化される量が少ないため、固体に近くなる。他方、材料投入口から離れて中心に近づくほど可塑化が進む。この形態の可塑化装置によれば、固体状の材料の比率が高い材料投入口の近傍に凹部が多く備えられる。そのため、第一部材の回転力が可塑化途中の材料に対してより伝達されやすくなる。

（５）上記形態の可塑化装置において、前記中心から、前記溝部の前記中心とは逆側の端部までの前記溝部の距離を均等に二分割した場合、前記凹部の個数は、前記溝部の前記中心側の領域よりも、前記溝部の前記中心側とは逆側の領域の方が多くてもよい。この形態の可塑化装置によれば、固体状の材料の比率が高い材料投入口側の溝部に凹部が多く備えられる。そのため、第一部材の回転力が可塑化途中の材料により伝達されやすくなる。

（６）上記形態の可塑化装置において、前記凹部の大きさは、前記溝部の前記中心側に近いほど小さくてもよい。この形態の可塑化装置によれば、固体状の材料が第一部材の中心に向かって徐々に溶融されて搬送される材料に対し、その形態の変化に応じた凹部が備えられる。したがって、材料の形態に応じて第一部材の回転力が材料に対してより伝達されやすくなる。

（７）上記形態の可塑化装置において、前記凹部は、半球状または四角錐状の空間であってもよい。この形態の可塑化装置によれば、回転する第一部材の回転力が、材料に対してより伝達されやすくなる。

（８）本開示の他の形態によれば、可塑化装置が提供される。この可塑化装置は：中心に至る渦巻き状の溝部を有する第一部材と；前記第一部材を回転するモーターと；前記第一部材に対向する第二部材と；前記溝部に沿って搬送される材料を加熱する加熱部と；を備える。前記第一部材は、前記溝部の底面に、表面粗さＲａを２０マイクロメートル以上とする粗面を備えてもよい。この形態の可塑化装置によれば、より簡易な方法によって溝部の凹部が得られることができる。

（９）上記形態の可塑化装置において、前記粗面は、放電加工によって形成されてもよい。この形態の可塑化装置によれば、より精密な加工ができるとともに、第一部材が硬質な材料であっても凹部を備えた溝部が得られる。

（１０）上記形態の可塑化装置において、前記第二部材は、連通孔と、前記連通孔から渦巻き状に延びる案内溝と、を備えてよい。この形態の可塑化装置によれば、第一部材の回転によって溝部を流通する材料が、案内溝に沿って連通孔に導かれやすくなる。したがって、可塑化装置から下流側への材料の供給量を大きくすることができる。

（１１）本開示の他の形態によれば、射出成形機が提供される。この射出成形機は：上記形態の可塑化装置と；前記可塑化装置に接続され、可塑化された前記材料を射出するノズルと；前記第一部材と前記ノズルとの間の前記材料の流路に設けられ、前記ノズルから射出される前記材料の射出量を制御する射出制御機構と；前記ノズルから射出された前記材料を収める空隙を有する金型部と；を備える。

（１２）本開示の他の形態によれば、三次元造形物を造形する造形装置が提供される。この造形装置は：上記形態の可塑化装置と；前記可塑化装置に接続され、可塑化された前記材料をテーブルに向って吐出するノズルと；前記テーブルまたは前記ノズルの少なくともいずれか一方を移動させる移動機構と；前記可塑化装置のモーターと前記移動機構とを制御して、前記三次元造形物を造形する制御部と；を備える。

本開示は、可塑化装置、造形装置、射出成形機以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、上記の各装置の製造方法や各装置によって造形された造形物や成形物、造形装置や射出成形機の制御方法、造形装置や射出成形機の制御装置、三次元造形物を構成する造形材料の堆積方法、などの形態で実現することができる。また、前述の方法や制御方法を実現するためのコンピュータープログラム、そのコンピュータープログラムを記録した一時的でない記録媒体（non-transitory storage medium）等の形態で実現することができる。

１０…金型駆動部、１１…可動金型、１２…固定金型、１３…金型部、１４…射出シリンダー、１６…射出制御機構、１７…型締装置、１８…プランジャー、１９…プランジャー駆動部、２０…材料供給部、２２…連通路、３０…可塑化装置、３０ｂ…可塑化装置、３０ｃ…可塑化装置、３０ｄ…可塑化装置、３０ｅ…可塑化装置、３１…スクリューケース、３２…駆動モーター、４０…フラットスクリュー、４０ｂ…フラットスクリュー、４０ｃ…フラットスクリュー、４０ｄ…フラットスクリュー、４１…溝部、４１ｂ…溝部、４１ｃ…溝部、４１ｄ…溝部、４２…底面、４３…凸条部、４４…材料投入口、４６…中央部、５０…スクリュー対面部、５４…案内溝、５６…連通孔、５８…加熱部、６０…吐出部、６１…ノズル、６２…開口部、６３…ノズル、６５…流路、７０…造形部、８０…移動機構、８１…造形テーブル、９０…制御部、１００…造形装置、１００ｂ…造形装置、１００ｃ…造形装置、１００ｄ…造形装置、２００…射出成形機

Claims (12)

1. 中心に至る渦巻き状の溝部を有する第一部材と、
   前記第一部材を回転するモーターと、
   前記第一部材に対向する第二部材と、
   前記溝部に沿って搬送される材料を加熱する加熱部と、を備え、
   前記第一部材は、前記溝部の底面に、複数の凹部を備える可塑化装置。
2. 請求項１に記載の可塑化装置であって、
   前記底面の前記凹部の開口は、前記材料よりも小さい、可塑化装置。
3. 請求項２に記載の可塑化装置であって、
   前記凹部の開口面積の総和は、前記凹部を除く前記底面の表面の面積よりも小さい、可塑化装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の可塑化装置であって、
   前記凹部は、前記溝部の前記中心とは逆側の端部に近いほど個数が増加するように配置される、可塑化装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の可塑化装置であって、
   前記中心から、前記溝部の前記中心とは逆側の端部までの前記溝部の距離を均等に二分割した場合、前記溝部の前記中心側の領域の前記凹部の個数よりも、前記溝部の前記中心側とは逆側の領域の前記凹部の個数の方が多い、可塑化装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の可塑化装置であって、
   前記凹部の大きさは、前記溝部の前記中心側に近いほど小さい、可塑化装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の可塑化装置であって、
   前記凹部は、半球状または四角錐状の空間である、可塑化装置。
8. 中心に至る渦巻き状の溝部を有する第一部材と、
   前記第一部材を回転するモーターと、
   前記第一部材に対向する第二部材と、
   前記溝部に沿って搬送される材料を加熱する加熱部と、を備え、
   前記第一部材は、前記溝部の底面に、表面粗さＲａを２０マイクロメートル以上とする粗面を備える、可塑化装置。
9. 請求項８に記載の可塑化装置であって、
   前記粗面は、放電加工によって形成される、可塑化装置。
10. 請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の可塑化装置であって、
    前記第二部材は、
    連通孔と、
    前記連通孔から渦巻き状に延びる案内溝と、を備える、可塑化装置。
11. 射出成形機であって、
    請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の可塑化装置と、
    前記可塑化装置に接続され、可塑化された前記材料を射出するノズルと、
    前記第一部材と前記ノズルとの間の前記材料の流路に設けられ、前記ノズルから射出される前記材料の射出量を制御する射出制御機構と、
    前記ノズルから射出された前記材料を収める空隙を有する金型部と、
    を備える、射出成形機。
12. 三次元造形物を造形する造形装置であって、
    請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の可塑化装置と、
    前記可塑化装置に接続され、可塑化された前記材料をテーブルに向って吐出するノズルと、
    前記テーブルまたは前記ノズルの少なくともいずれか一方を移動させる移動機構と、
    前記可塑化装置のモーターと前記移動機構とを制御して、前記三次元造形物を造形する制御部と、
    を備える、造形装置。

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