JP7326976B2 - 可塑化装置、三次元造形装置および射出成形装置 - Google Patents

Description

本開示は、可塑化装置、三次元造形装置および射出成形装置に関する。

例えば、特許文献１には、ノズルとヒーターとが設けられた前側の筒状部と、樹脂供給口が設けられた後側の筒状部と、を有するシリンダーと、後側の筒状部を保持するシリンダー保持部材と、シリンダーの内部で回転するスクリューと、スクリューを回転させるモーターとを備える射出成形機が記載されている。この射出成形機では、シリンダー保持部材の内部に冷媒流路が設けられている。

特開２０１３ー１８４３８７号公報

上述した装置では、所定時間の使用によって、モーターの温度が高くなり、モーターの効率が低下して、所期の回転数でスクリューを回転させることができずに、所期の量の材料をノズルから吐出させることができなくなる可能性がある。

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、材料が供給される供給口を有するシリンダーと、前記シリンダーの内部にて回転する螺旋状のスクリューと、前記シリンダーの内部で可塑化された前記材料を吐出するノズルと、前記シリンダーにおける前記供給口と前記ノズルとの間に設けられた加熱部と、前記スクリューを回転させるモーターを有するスクリュー駆動部と、前記スクリュー駆動部の少なくとも一部を収容し、第１冷媒流路を有するケースと、を備える。

第１実施形態における三次元造形装置の概略構成を示す説明図。 第１実施形態におけるスクリューの溝部の構成を示す斜視図。 第１実施形態におけるシリンダーの構成を示す説明図。 第１実施形態におけるシリンダーのIV－IV線断面図。 第１実施形態における第１冷媒流路の構成を示す説明図。 第１実施形態における第２冷媒流路の構成を示す説明図。 シリンダーとケースとの接続部分の構成を示す説明図。 第１実施形態における造形処理の内容を示すフローチャート。 三次元造形物が造形される様子を模式的に示す説明図。 第２実施形態におけるシリンダーの構成を示す説明図。 第３実施形態におけるシリンダーの構成を示す説明図。 第４実施形態におけるシリンダーの構成を示す説明図。 第５実施形態における射出成形装置の概略構成を示す説明図。 他の実施形態における空隙部の構成を示す説明図。

Ａ．第１実施形態：
図１は、第１実施形態における三次元造形装置１００の概略構成を示す説明図である。図１には、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向に沿った矢印が表されている。Ｘ方向およびＹ方向は、水平方向に沿った方向であり、Ｚ方向は、鉛直方向に沿った方向である。他の図においても、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に沿った矢印が、適宜、表されている。図１におけるＸ，Ｙ，Ｚ方向と、他の図におけるＸ，Ｙ，Ｚ方向とは、同じ方向を表している。

本実施形態における三次元造形装置１００は、造形ユニット２００と、ステージ３００と、移動機構４００と、制御部５００とを備えている。三次元造形装置１００は、制御部５００の制御下で、造形ユニット２００に設けられたノズル孔６９からステージ３００の造形面３１０に向かって造形材料を吐出しつつ、移動機構４００を駆動させてノズル孔６９と造形面３１０との相対的な位置を変化させることによって、造形面３１０上に造形材料の層が積層された三次元造形物を造形する。尚、造形材料のことを溶融材料と呼ぶこともある。造形ユニット２００の詳細な構成については後述する。

移動機構４００は、上述したとおり、ノズル孔６９と造形面３１０との相対的な位置を変化させる。本実施形態では、移動機構４００は、ステージ３００を支持しており、造形ユニット２００に対してステージ３００を移動させることによって、ノズル孔６９と造形面３１０との相対的な位置を変化させる。本実施形態における移動機構４００は、３つのモーターの駆動力によって、ステージ３００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。各モーターは、制御部５００の制御下にて駆動される。尚、移動機構４００は、ステージ３００を移動させる構成ではなく、ステージ３００を移動させずに造形ユニット２００を移動させることによって、ノズル孔６９と造形面３１０との相対的な位置を変化させる構成であってもよい。また、移動機構４００は、ステージ３００と造形ユニット２００との両方を移動させることによって、ノズル孔６９と造形面３１０との相対的な位置を変化させる構成であってもよい。

制御部５００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ている。本実施形態では、制御部５００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、造形ユニット２００と移動機構４００との動作を制御して、三次元造形物を造形するための造形処理を実行する。動作には、造形ユニット２００とステージ３００との三次元の相対的な位置を変化させることが含まれる。尚、制御部５００は、コンピューターではなく、複数の回路の組み合わせによって構成されてもよい。

造形ユニット２００は、材料の供給源である材料供給部２０と、材料供給部２０から供給された材料を可塑化して造形材料にしてノズル孔６９から吐出する可塑化部３０とを備えている。尚、「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。また、「溶融」とは、熱可塑性を有する材料が融点以上の温度に加熱されて液状になることのみならず、熱可塑性を有する材料がガラス転移点以上の温度に加熱されることにより軟化し、流動性が発現することをも意味する。可塑化部３０のことを可塑化装置と呼ぶこともある。

材料供給部２０には、ペレットや粉末等の状態の材料が収容されている。本実施形態では、ペレット状に形成されたＡＢＳ樹脂が材料として用いられる。本実施形態における材料供給部２０は、ホッパーによって構成されている。材料供給部２０の下方には、材料供給部２０と可塑化部３０との間を接続する供給管２２が設けられている。材料供給部２０は、供給管２２を介して、可塑化部３０に材料を供給する。本実施形態では、材料供給部２０と、供給管２２とは、円筒形状を有している。材料供給部２０と供給管２２とは、アルミニウム合金によって形成されている。尚、材料供給部２０と供給管２２とのうちの少なくともいずれか一方は、アルミニウム合金ではなく、例えば、ステンレス鋼等の他の金属材料によって形成されてもよいし、樹脂材料や、セラミック材料によって形成されてもよい。材料供給部２０と供給管２２とが異なる材料によって形成されてもよい。

可塑化部３０は、材料供給部２０から材料が供給される供給口５４を有するシリンダー５０と、シリンダー５０の内部にて回転するスクリュー４０と、スクリュー４０を回転させるスクリュー駆動部３５と、シリンダー５０の内部に供給された材料を加熱する第１加熱部７１と、造形材料を吐出するノズル孔６９を有するノズル６１とを備えている。本実施形態では、上側から下側に向かって、スクリュー駆動部３５と、シリンダー５０と、ノズル６１とがこの順で配置されている。可塑化部３０は、スクリュー４０の回転と第１加熱部７１による加熱とによって、材料供給部２０から供給された固体状態の材料の少なくとも一部を溶融させて流動性を有するペースト状の造形材料にして、ノズル孔６９から吐出する。

シリンダー５０は、本体部５１と、本体部５１の下端に設けられたノズル固定部５３とを備えている。本体部５１は、中心軸ＡＸ１を中心とする円筒形状を有している。本体部５１は、中心軸ＡＸ１がＺ方向に沿うように配置されている。本体部５１は、上端から順に、第１部分１５１と、第２部分１５２とを有している。第１部分１５１の外周側面のことを第１外周部１５３と呼び、第２部分１５２の外周側面のことを第２外周部１５４と呼ぶ。第１外周部１５３には、材料が供給される供給口５４が設けられている。供給口５４には、供給管２２が接続されている。第１部分１５１の上端は、フランジ状に形成されている。第１部分１５１の上端には、スクリュー駆動部３５が固定されている。第２外周部１５４には、後述する第１加熱部７１が設けられている。第２部分１５２の下端には、ノズル固定部５３が固定されている。ノズル固定部５３は、円盤形状を有している。ノズル固定部５３の中央には、Ｚ方向に沿ってノズル固定部５３を貫通する貫通孔５６が設けられている。貫通孔５６の下端には、ノズル６１が接続されている。

本実施形態では、第１部分１５１と、第２部分１５２と、ノズル固定部５３とは、それぞれステンレス鋼によって形成されている。本実施形態では、第１部分１５１と第２部分１５２とが一体に形成されている。例えば、拡散接合やＨＩＰ（Ｈｏｔ Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓ）接合等の金属接合技術を用いて、第１部分１５１と第２部分１５２とを接合することによって、第１部分１５１と第２部分１５２とを一体に形成できる。三次元造形技術を用いて、第１部分１５１と第２部分１５２とが一体に形成されてもよい。尚、第１部分１５１と第２部分１５２とのうちの少なくともいずれか一方は、ステンレス鋼ではなく、例えば、チタン合金等の他の金属材料によって形成されてもよいし、樹脂材料や、セラミック材料によって形成されてもよい。第１部分１５１と第２部分１５２とが異なる金属材料によって形成されてもよい。

スクリュー４０は、シリンダー５０の内部に収容されている。より具体的には、スクリュー４０は、シリンダー５０の本体部５１と、シリンダー５０のノズル固定部５３と、後述するスクリュー駆動部３５のケース３９とによって囲まれた空間に収容されている。スクリュー４０は、中心軸ＡＸ２を中心とする軸形状を有している。スクリュー４０は、その中心軸ＡＸ２が、シリンダー５０の本体部５１の中心軸ＡＸ１に沿うように配置されている。スクリュー４０の上端は、スクリュー駆動部３５に接続されている。スクリュー４０の先端部４３は、貫通孔５６の近傍に位置している。スクリュー４０の側面部分には、中心軸ＡＸ２を中心とした螺旋状の溝部４５が設けられている。溝部４５は、スクリュー４０における供給口５４よりも上方に位置する部分から、スクリュー４０の先端部４３まで連続して設けられている。溝部４５同士の間には、溝部４５同士の間を隔てる螺旋状のフライト部４６が設けられている。本実施形態では、スクリュー４０は、焼入れ処理が施されたステンレス鋼によって形成されている。尚、スクリュー４０は、焼入れ処理が施されたステンレス鋼ではなく、例えば、チタン合金等の他の金属材料によって形成されてもよいし、樹脂材料や、セラミック材料によって形成されてもよい。スクリュー４０の溝部４５の具体的な構成については後述する。

スクリュー駆動部３５は、駆動モーター３６と、減速機３８と、ケース３９とを備えている。ケース３９は、ギアケース部１３８と、モーターケース部１３９とを有している。ギアケース部１３８は、シリンダー５０の第１部分１５１の上端に固定されている。ギアケース部１３８は、直方体形状を有している。ギアケース部１３８の内部には、減速機３８が収容されている。モーターケース部１３９は、ギアケース部１３８の上面に固定されている。モーターケース部１３９は、円筒形状を有している。モーターケース部１３９の中空部分には、駆動モーター３６が収容されている。本実施形態では、駆動モーター３６には、サーボモーターが用いられている。本実施形態では、減速機３８は、歯車等によって構成されている。駆動モーター３６は、制御部５００の制御下で駆動される。駆動モーター３６の回転軸３７は、減速機３８を介して、スクリュー４０の上端部分に接続されている。駆動モーター３６から減速機３８を介して加えられたトルクによって、スクリュー４０は、シリンダー５０の内部にて、中心軸ＡＸ２を中心にして回転する。尚、駆動モーター３６には、例えば、ステッピングモーターが用いられてもよい。減速機３８は、プーリーやベルト等によって構成されてもよい。スクリュー駆動部３５は、減速機３８と、ギアケース部１３８とを備えずに、駆動モーター３６の回転軸３７がスクリュー４０の上端部分に接続されてもよい。駆動モーター３６のことを単にモーターと呼ぶこともある。

第１加熱部７１は、供給口５４とノズル６１との間に位置する第２外周部１５４に設けられている。第２外周部１５４に設けられているとは、第２外周部１５４の外周表面に沿って設けられていることと、第２外周部１５４に埋設されていることとの両方を含む意味である。本実施形態では、第１加熱部７１は、第２外周部１５４の外周表面に沿って設けられている。第１加熱部７１の温度は、制御部５００によって制御される。例えば、第１加熱部７１に温度センサーが設けられて、制御部５００は、温度センサーによって取得した温度を用いて第１加熱部７１の温度を制御してもよい。尚、第１加熱部７１の詳細な構成については後述する。第１加熱部７１のことを単に加熱部と呼ぶこともある。

本実施形態では、ノズル固定部５３に、ノズル６１を加熱する第２加熱部７６が埋設されている。第２加熱部７６の温度は、制御部５００によって制御される。例えば、第２加熱部７６に温度センサーが設けられて、制御部５００は、温度センサーによって取得した温度を用いて第２加熱部７６の温度を制御してもよい。第２加熱部７６によって、ノズル６１の近傍の造形材料の温度を高めることができるため、ノズル孔６９から吐出される材料の流動性を高めることができる。

ケース３９の内部には、第１冷媒流路９１が設けられている。本実施形態では、ギアケース部１３８の内部とモーターケース部１３９の内部との両方を通る三次元的な経路で第１冷媒流路９１が設けられている。ギアケース部１３８とモーターケース部１３９とに三次元的な経路を有する穴が設けられることによって、第１冷媒流路９１が構成されている。例えば、三次元造形技術を用いて、三次元的な経路を有する穴が設けられたギアケース部１３８とモーターケース部１３９とを作製できる。第１冷媒流路９１の一端は、パイプ等を介して、後述する冷媒供給部９６に接続されている。第１冷媒流路９１の他端は、後述する第２冷媒流路９２に接続されている。尚、第１冷媒流路９１のことを第１冷却部と呼ぶこともある。

本実施形態では、シリンダー５０には、冷媒が流れる第２冷媒流路９２が設けられている。第２冷媒流路９２は、供給口５４の近傍を通る三次元的な経路で第１部分１５１の内部に設けられている。第１部分１５１に三次元的な経路を有する穴が設けられることによって、第２冷媒流路９２が構成されている。例えば、三次元造形技術を用いて、三次元的な経路を有する穴が設けられた第１部分１５１を作製できる。第２冷媒流路９２の一端は、第１冷媒流路９１に接続されている。第２冷媒流路９２の他端は、パイプ等を介して、冷媒供給部９６に接続されている。尚、第２冷媒流路９２の詳細な構成については後述する。第２冷媒流路９２のことを第２冷却部と呼ぶこともある。

冷媒供給部９６は、第１冷媒流路９１と第２冷媒流路９２とに冷媒を循環させつつ、第１冷媒流路９１と第２冷媒流路９２とを流れた冷媒の熱を除去するチラーによって構成されている。本実施形態では、冷媒供給部９６から供給された冷媒は、第２冷媒流路９２と第１冷媒流路９１とをこの順に流れる。冷媒供給部９６は、制御部５００の制御下で駆動される。本実施形態では、冷媒として、水が用いられる。尚、冷媒として、水ではなく、例えば、油や空気が用いられてもよい。第２冷媒流路９２のみが冷媒供給部９６に接続されてもよい。この場合、例えば、第２冷媒流路９２から第１冷媒流路９１に流れた冷媒は、冷媒供給部９６に循環せずに外部に排出されてもよい。

ノズル６１は、シリンダー５０におけるノズル固定部５３の下面に設けられている。ノズル６１には、先端部分にノズル孔６９が設けられている。ノズル孔６９は、ノズル固定部５３の貫通孔５６に連通している。貫通孔５６からノズル６１の内部流路に流入した造形材料は、ノズル孔６９から吐出される。本実施形態では、ノズル孔６９の開口形状は円形である。ノズル孔６９の開口部の直径のことをノズル径Ｄｎと呼ぶ。尚、ノズル孔６９の開口形状は円形に限られず、例えば、正方形であってもよい。ノズル孔６９の開口形状が正方形である場合、正方形の一辺の長さのことをノズル径Ｄｎと呼ぶ。ノズル孔６９の開口形状は、正方形以外の多角形であってもよい。

図２は、本実施形態におけるスクリュー４０の溝部４５の構成を示す斜視図である。図２には、スクリュー４０の中心軸ＡＸ２が一点鎖線で示されている。スクリュー４０の側面部分には、中心軸ＡＸ２を中心とした螺旋状の溝部４５が設けられている。溝部４５は、スクリュー４０の先端部４３まで連続して設けられている。溝部４５同士の間には、溝部４５同士の間を隔てる螺旋状のフライト部４６が設けられている。尚、スクリュー４０の側面部分に、複数条の溝部４５が設けられてもよい。例えば、スクリュー４０の側面部分に、二重螺旋状に２つの溝部４５が設けられてもよい。

図３は、本実施形態におけるシリンダー５０の構成を示す説明図である。本実施形態では、シリンダー５０における供給口５４と第１加熱部７１が設けられた部分との間に、空隙部１５６が設けられている。本実施形態では、シリンダー５０の第２部分１５２における第１部分１５１との接合部分に空隙部１５６が設けられている。本実施形態では、第２外周部１５４の一部に窪みが形成されることによって、第２部分１５２に空隙部１５６が設けられている。尚、空隙部１５６は、上述した位置に限られず、供給口５４と第１加熱部７１との間におけるシリンダー５０の一部に設けられていればよい。例えば、第２外周部１５４に空隙部１５６が設けられておらず、第１外周部１５３における第２部分１５２との接合部分に空隙部１５６が設けられてもよい。第１部分１５１と第２部分１５２との両方に空隙部１５６が設けられてもよい。空隙部１５６のことを断熱部と呼ぶこともある。

図４は、図３におけるシリンダー５０のIV－IV線断面図である。本実施形態では、図４に表されたように、６個の空隙部１５６が第２部分１５２の外周縁に沿って等間隔で配置されている。尚、空隙部１５６の数は、６個に限定されず、１個であってもよいし、６以外の複数個であってもよい。空隙部１５６は、供給口５４の近傍では密に配置されてもよい。つまり、供給口５４の近傍では、空隙部１５６同士の間隔が狭くなるように配置されてもよい。

図５は、本実施形態における第１冷媒流路９１の構成を示す説明図である。図５には、モーターケース部１３９の断面が表されている。図５には、モーターケース部１３９の内部に設けられた第１冷媒流路９１の経路が破線で表されている。本実施形態では、モーターケース部１３９に、１本の第１冷媒流路９１が三次元的に配置されている。第１冷媒流路９１は、Ｚ方向に沿って延びた部分と、円筒状のモーターケース部１３９の円周方向に沿って延びた部分とが連接されることによって、三次元的に配置されている。第１冷媒流路９１は、モーターケース部１３９の全周に亘って均等に配置されている。尚、第１冷媒流路９１は、モーターケース部１３９の内部において分岐してもよい。複数本の第１冷媒流路９１がモーターケース部１３９の内部に設けられてもよい。

図６は、本実施形態における第２冷媒流路９２の構成を示す説明図である。図６には、第２冷媒流路９２とともに、スクリュー４０が表されている。図６では、シリンダー５０の外形の図示が省略されて、第２冷媒流路９２を形成するシリンダー５０の内壁面が表されている。本実施形態では、シリンダー５０の第１部分１５１に、１本の第２冷媒流路９２が三次元的に配置されている。第２冷媒流路９２は、Ｚ方向に沿って延びた部分と、中心軸ＡＸ１を中心とする円の円周方向に沿って延びた部分とが連接されることによって、三次元的に配置されている。第２冷媒流路９２は、第１部分１５１の全周に亘って均等に配置されている。尚、第２冷媒流路９２は、第１部分１５１の内部において分岐してもよい。複数本の第２冷媒流路９２が第１部分１５１の内部に設けられてもよい。

図７は、シリンダー５０の第１部分１５１とスクリュー駆動部３５のケース３９との接続部分を示す説明図である。図７には、ケース３９の図示が省略されて、中心軸ＡＸ１を通る平面で切断されたシリンダー５０が表されている。本実施形態では、シリンダー５０の第１部分１５１の上端面には、第２冷媒流路９２に連通する溝が設けられている。第１部分１５１の上端面に設けられた溝は、中心軸ＡＸ１を中心とする円の円周方向に沿って延びている。ケース３９のギアケース部１３８の下面には、第１部分１５１の上端面に設けられた溝と上下逆に、第１冷媒流路９１に連通する溝が設けられている。第１部分１５１とギアケース部１３８とが接続されることによって、第１部分１５１に設けられた溝とギアケース部１３８に設けられた溝とが組み合わされて、第１冷媒流路９１と第２冷媒流路９２とが接続されている。第１部分１５１に設けられた溝の両側には、Ｏリング９３が嵌め込まれる溝が設けられている。第１部分１５１とギアケース部１３８とによってＯリング９３が押し潰されて、第１部分１５１とギアケース部１３８との間からの冷媒の漏洩が抑制される。

本実施形態では、第１部分１５１の下端面には、中心軸ＡＸ１を中心とする円の円周方向に沿って延びる溝が設けられている。第２部分１５２の上端面には、第１部分１５１の下端面に設けられた溝と上下逆に、溝が設けられている。第１部分１５１と第２部分１５２とが接続されることによって、第１部分１５１の下端面に設けられた溝と第２部分１５２の上端面に設けられた溝とが組み合わされて第２冷媒流路９２の一部が形成されている。第１部分１５１の内部には、中心軸ＡＸ１に沿って直線状に延びる貫通孔が設けられている。この貫通孔は、第１部分１５１の上端面に設けられた溝と、第１部分１５１の下端面に設けられた溝とに連通している。この貫通孔によって第２冷媒流路９２の一部が形成されている。本実施形態では、第１部分１５１に設けられた溝や貫通孔によって第２冷媒流路９２が形成されているので、三次元造形技術を用いなくても、図６に示した三次元的な経路で第２冷媒流路９２を形成できる。

図８は、本実施形態における造形処理の内容を示すフローチャートである。この処理は、三次元造形装置１００に設けられた操作パネルや、三次元造形装置１００に接続されたコンピューターに対して、所定の開始操作がユーザーによって行われた場合に、制御部５００によって実行される。

まず、制御部５００は、ステップＳ１１０にて、三次元造形物ＯＢを造形するための造形データを取得する。造形データとは、ステージ３００に対するノズル孔６９の移動経路や、ノズル孔６９から吐出される造形材料の量や、スクリュー４０を回転させる駆動モーター３６の目標回転数や、第１加熱部７１のヒーターの目標温度等に関する情報が表されたデータである。造形データは、例えば、三次元造形装置１００に接続されたコンピューターにインストールされたスライサーソフトによって生成される。スライサーソフトは、三次元ＣＡＤソフトや三次元ＣＧソフトを用いて作成された三次元造形物ＯＢの形状を表す形状データを読み込み、三次元造形物ＯＢの形状を所定の厚みの層に分割して、造形データを生成する。スライサーソフトに読み込まれる形状データには、ＳＴＬ形式やＡＭＦ形式等のデータが用いられる。スライサーソフトによって作成された造形データは、ＧコードやＭコード等によって表されている。制御部５００は、三次元造形装置１００に接続されたコンピューターや、ＵＳＢメモリー等の記録媒体から造形データを取得する。

次に、ステップＳ１２０にて、制御部５００は、造形材料の生成を開始する。制御部５００は、スクリュー４０の回転、および、第１加熱部７１のヒーターの温度を制御することによって、材料を溶融させて造形材料を生成する。造形材料の生成を開始する際に、制御部５００は、冷媒供給部９６を駆動させて第１冷媒流路９１と第２冷媒流路９２とに冷媒の供給を開始する。スクリュー４０の回転によって、供給口５４からシリンダー５０の内部に供給された材料は、スクリュー４０の溝部４５に導入される。溝部４５に導入された材料は、供給口５４から貫通孔５６に向かうように、溝部４５に沿って搬送される。材料は、溝部４５に沿って搬送されている間に、スクリュー４０とシリンダー５０との相対的な回転によるせん断、および、第１加熱部７１による加熱によって、その少なくとも一部が溶融されて、流動性を有するペースト状の造形材料になる。第１加熱部７１の温度が高いほど、材料は溶融しやすい。スクリュー４０の回転数が大きいほど、材料は溶融しやすい。スクリュー４０の回転数が大きいほど、材料はノズル６１に向かって搬送されやすい。スクリュー４０の先端部４３の近傍に集められた造形材料は、内圧によって貫通孔５６を介してノズル６１に供給される。尚、造形材料は、この処理が行われる間、生成され続ける。

図９は、三次元造形物ＯＢが造形される様子を模式的に示す説明図である。図８と図９とを参照して、ステップＳ１３０にて、制御部５００は、造形データに従って、三次元造形物ＯＢの１層目ＬＹ１を造形する。尚、ノズル固定部５３に、貫通孔５６の内部における造形材料の圧力を測定する圧力センサーが設けられもよい。制御部５００は、ステップＳ１３０にて、圧力センサーによって測定された圧力の値に応じて駆動モーター３６を制御することによって、スクリュー４０の回転数を調節してもよい。また、ノズル固定部５３に、貫通孔５６の内部における造形材料の流量を測定する流量センサーが設けられてもよい。制御部５００は、ステップＳ１３０にて、流量センサーによって測定された流量の値に応じて駆動モーター３６を制御することによって、スクリュー４０の回転数を調節してもよい。

１層目ＬＹ１の造形が完了した後、ステップＳ１４０にて、制御部５００は、三次元造形物ＯＢの全ての層の造形が完了したか否かを判定する。制御部５００は、造形データを用いて、三次元造形物ＯＢの全ての層の造形が完了したか否かを判断できる。ステップＳ１４０にて三次元造形物ＯＢの全ての層の造形が完了したと判断された場合、制御部５００は、この処理を終了する。一方、ステップＳ１４０にて三次元造形物ＯＢの全ての層の造形が完了したと判断されなかった場合、制御部５００は、ステップＳ１３０に処理を戻して、三次元造形物ＯＢの２層目ＬＹ２を造形する。制御部５００は、ステップＳ１４０にて三次元造形物ＯＢの全ての層の造形が完了したと判断されるまで、ステップＳ１３０からステップＳ１４０までの処理を繰り返して、複数の層が積層された三次元造形物ＯＢを造形する。尚、造形処理の後に、三次元造形物ＯＢに、切削加工が施されてもよい。

以上で説明した本実施形態の三次元造形装置１００によれば、スクリュー駆動部３５のケース３９に設けられた第１冷媒流路９１が、駆動モーター３６を収容するモーターケース部１３９を通る経路で設けられているので、第１冷媒流路９１に冷媒を流すことによって、駆動モーター３６の温度が高くなりすぎることを抑制できる。そのため、所期の回転数でスクリュー４０を回転させやすくできるので、所期の量の造形材料をノズル孔６９から吐出させやすくできる。

また、本実施形態では、シリンダー５０の第１部分１５１の内部に設けられた第２冷媒流路９２に冷媒を流すことによって、供給口５４を有する第１部分１５１を冷却できる。そのため、供給口５４の近傍で材料が溶融して、スクリュー４０の回転による材料の搬送が困難になることを抑制できるので、ノズル孔６９から吐出される造形材料の量が不足することを抑制できる。

また、本実施形態では、スクリュー駆動部３５のケース３９の内部に設けられた第１冷媒流路９１と、シリンダー５０の第１部分１５１の内部に設けられた第２冷媒流路９２とが連通しているので、冷媒供給部９６によって、第１冷媒流路９１と第２冷媒流路９２との両方に冷媒を供給できる。そのため、第１冷媒流路９１に冷媒を供給するための装置と、第２冷媒流路９２に冷媒を供給するための装置とが別々に設けられた形態に比べて、三次元造形装置１００を小型化できる。

また、本実施形態では、冷媒供給部９６によって冷却された冷媒が第２冷媒流路９２から第１冷媒流路９１に流れるので、第２冷媒流路９２を流れる冷媒の温度を、第１冷媒流路９１を流れる冷媒の温度よりも低くできる。そのため、供給口５４を有する第１部分１５１を効果的に冷却できる。

また、本実施形態では、供給口５４を有する第１部分１５１と、第１加熱部７１が設けられた第２部分１５２との間に空隙部１５６が設けられているため、第１加熱部７１からの熱が第２部分１５２から第１部分１５１における供給口５４の近傍に伝わることを抑制できる。

尚、本実施形態では、ペレット状のＡＢＳ樹脂が材料として用いられたが、造形ユニット２００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三次元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、三次元造形物の形状を形作っている中心となる材料を意味し、三次元造形物において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、可塑化部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。また、「溶融」とは、熱可塑性を有する材料が融点以上の温度に加熱されて液状になることのみならず、熱可塑性を有する材料がガラス転移点以上の温度に加熱されることにより軟化し、流動性が発現することをも意味する。

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（ＰＥＥＫ）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、可塑化部３０において、スクリュー４０の回転と第１加熱部７１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は、ノズル孔６９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孔６９から吐出されることが望ましい。尚、「完全に溶融した状態」とは、未溶融の熱可塑性を有する材料が存在しない状態を意味し、例えばペレット状の熱可塑性樹脂を材料に用いた場合、ペレット状の固形物が残存しない状態のことを意味する。

造形ユニット２００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、造形材料の生成の際に溶融する成分が混合されて、可塑化部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。

造形ユニット２００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、ステージ３００に配置された造形材料は、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、可塑化部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。

Ｂ．第２実施形態：
図１０は、第２実施形態におけるシリンダー５０ｂの構成を示す説明図である。第２実施形態の三次元造形装置１００ｂでは、可塑化部３０ｂのシリンダー５０ｂの構成が第１実施形態と異なる。その他の構成は、特に説明しない限り、図１に示した第１実施形態と同じである。

本実施形態では、シリンダー５０ｂの本体部５１ｂは、第１部分１５１ｂと第２部分１５２ｂとが別体で形成されている。第１部分１５１ｂの下端と、第２部分１５２ｂの上端とは、それぞれフランジ状に形成されている。第１部分１５１ｂの下端と第２部分１５２ｂの上端とは、断熱部８６を介して、ボルト８８によって接続されている。断熱部８６は、中空の円盤形状を有している。断熱部８６の熱伝導率は、第１部分１５１の熱伝導率よりも低く、かつ、第２部分１５２の熱伝導率よりも低い。断熱部８６は、例えば、ジルコニアによって形成できる。ボルト８８には、断熱コーティングが施されてもよい。

本実施形態では、第２部分１５２ｂには空隙部１５６が設けられておらず、断熱部８６に空隙部８７が設けられている。断熱部８６の外周部分の一部が切り欠かれることによって、断熱部８６に空隙部８７が設けられている。本実施形態における空隙部８７は、図４に示した第１実施形態の空隙部１５６と同じように、断熱部８６の外周縁に沿って等間隔で配置されている。尚、断熱部８６に設けられた空隙部８７は、上述した形態に限られず、断熱部８６に貫通孔や溝が形成されることによって、断熱部８６に空隙部８７が設けられてもよい。

以上で説明した本実施形態の三次元造形装置１００ｂによれば、供給口５４を有する第１部分１５１ｂと第１加熱部７１が設けられた第２部分１５２ｂとが、断熱部８６を介して接続されているので、第２部分１５２ｂから第１部分１５１ｂに第１加熱部７１からの熱が伝わることを抑制できる。特に、本実施形態では、断熱部８６に空隙部８７が設けられているため、第２部分１５２ｂから第１部分１５１ｂに第１加熱部７１からの熱が伝わることを効果的に抑制できる。

Ｃ．第３実施形態：
図１１は、第３実施形態におけるシリンダー５０ｃの構成を示す説明図である。図１１には、第２冷媒流路９２ｃの経路が破線で表されており、後述する第１領域ＲＧ１と第２領域ＲＧ２との境界が二点鎖線で表されている。第３実施形態の三次元造形装置１００ｃでは、可塑化部３０ｃのシリンダー５０ｃの構成が第１実施形態と異なる。より具体的には、シリンダー５０ｃの第１部分１５１ｃの内部に設けられた第２冷媒流路９２ｃの構成が第１実施形態と異なる。その他の構成は、特に説明しない限り、図１に示した第１実施形態と同じである。

本実施形態では、シリンダー５０ｃの第１部分１５１ｃは、第１領域ＲＧ１と、第２領域ＲＧ２とを有する。第１領域ＲＧ１は、供給口５４の近傍の領域である。第２領域ＲＧ２は、第１領域ＲＧ１とは異なる領域である。第１領域ＲＧ１と供給口５４との間の距離は、第２領域ＲＧ２と供給口５４との間の距離よりも短い。第１領域ＲＧ１には、第２領域ＲＧ２に比べて第２冷媒流路９２ｃが密に配置されている。第２冷媒流路９２ｃが密に配置されているとは、第２冷媒流路９２ｃの経路同士の間隔が狭く配置されていることを意味する。尚、本実施形態において、第１領域ＲＧ１と、後述する図１２に示す第３領域ＲＧ３との両方に、第２冷媒流路９２ｃが密に配置されてもよい。この場合、第１領域ＲＧ１と第３領域ＲＧ３とを除いた領域が第２領域ＲＧ２になる。

以上で説明した本実施形態の三次元造形装置１００ｃによれば、供給口５４からの距離が近い第１領域ＲＧ１には、供給口５４からの距離が遠い第２領域ＲＧ２に比べて第２冷媒流路９２ｃが密に配置されているので、第１部分１５１ｃにおける供給口５４の近傍を効果的に冷却できる。尚、第２冷媒流路９２ｃに冷媒を供給するための開口部が第１領域ＲＧ１に設けられてもよい。この場合、供給口５４の近傍をより効果的に冷却できる。第２実施形態で説明したシリンダー５０ｂの第１部分１５１ｂの内部に、本実施形態で説明した第２冷媒流路９２ｃが設けられてもよい。

Ｄ．第４実施形態：
図１２は、第４実施形態におけるシリンダー５０ｄの構成を示す説明図である。図１２には、第２冷媒流路９２ｄの経路が破線で表されており、後述する第３領域ＲＧ３と第４領域ＲＧ４との境界が二点鎖線で表されている。第４実施形態の三次元造形装置１００ｄでは、可塑化部３０ｄのシリンダー５０ｄの構成が第１実施形態と異なる。より具体的には、シリンダー５０ｄの第１部分１５１ｄの内部に設けられた第２冷媒流路９２ｄの構成が第１実施形態と異なる。その他の構成は、特に説明しない限り、図１に示した第１実施形態と同じである。

本実施形態では、シリンダー５０ｄの第１部分１５１ｄは、第３領域ＲＧ３と、第４領域ＲＧ４とを有する。第３領域ＲＧ３は、第１部分１５１ｄと第２部分１５２との接続部分の近傍の領域である。第４領域ＲＧ４は、第３領域ＲＧ３とは異なる領域である。第３領域ＲＧ３と第２部分１５２との間の距離は、第４領域ＲＧ４と第２部分１５２との間の距離よりも短い。第３領域ＲＧ３には、第４領域ＲＧ４に比べて第２冷媒流路９２ｄが密に配置されている。尚、本実施形態において。第３領域ＲＧ３と、図１１に示した第１領域ＲＧ１との両方に、第２冷媒流路９２ｄが密に配置されてもよい。この場合、第１領域ＲＧ１と第３領域ＲＧ３とを除いた領域が第４領域ＲＧ４になる。

以上で説明した本実施形態の三次元造形装置１００ｄによれば、第２部分１５２からの距離が近い第３領域ＲＧ３には、第２部分からの距離が遠い第４領域ＲＧ４に比べて第２冷媒流路９２ｄが密に配置されているので、第１部分１５１ｄにおける第２部分１５２の近傍を効果的に冷却できる。そのため、第１加熱部７１からの熱が第２部分１５２を介して第１部分１５１ｄに伝わることを抑制できる。尚、第２実施形態で説明したシリンダー５０ｂの第１部分１５１ｂの内部に、本実施形態で説明した第２冷媒流路９２ｄが設けられてもよい。

Ｅ．第５実施形態：
図１３は、第５実施形態における射出成形装置１１０の概略構成を示す説明図である。本実施形態の射出成形装置１１０は、射出ユニット２１０と、固定金型６１０と、可動金型６２０と、型締装置６３０と、制御部５１０とを備えている。

射出ユニット２１０は、第１実施形態と同じ構成の材料供給部２０と可塑化部３０とを備えている。射出ユニット２１０のその他の構成は、特に説明しない限り、図１で説明した第１実施形態と同じである。射出ユニット２１０は、材料供給部２０から供給された材料を可塑化部３０で可塑化して溶融材料にして、溶融材料をノズル６１の先端部分に設けられたノズル孔６９から射出する。射出ユニット２１０は、制御部５１０の制御下で駆動される。尚、射出ユニット２１０は、射出シリンダーと、射出シリンダーに収容されたプランジャーと、プランジャーを射出シリンダーの内部で並進運動させるプランジャー駆動部とを備え、シリンダー５０の貫通孔５６が逆止弁を介して射出シリンダーに接続されて、ノズル６１が射出シリンダーに接続されてもよい。

固定金型６１０は、型締装置６３０に固定されている。固定金型６１０は、ノズル孔６９から射出された溶融材料が流れるスプルーＳｐを有する。可動金型６２０は、型締装置６３０によって移動させられる。可動金型６２０が固定金型６１０に接触することによって、可動金型６２０と固定金型６１０との間に、成形品の形状に応じた空間であるキャビティーＣｖが形成される。ノズル孔６９から射出された溶融材料は、スプルーＳｐを介してキャビティーＣｖに充填される。

型締装置６３０は、固定金型６１０に対して可動金型６２０を移動させることによって、型閉じや、型締めや、型開きを行う。型締装置６３０は、フレーム６３１と、固定盤６３２と、ダイバー６３６と、可動盤６３７とを備えている。固定盤６３２には、固定金型６１０が固定されている。固定盤６３２は、フレーム６３１に固定されている。可動盤６３７には、可動金型６２０が固定されている。可動盤６３７は、図示しないアクチュエーターによってダイバー６３６に沿って移動させられる。アクチュエーターは、制御部５１０の制御下で駆動される。アクチュエーターは、例えば、油圧シリンダー等によって構成されている。

以上で説明した本実施形態の射出成形装置１１０は、上述したとおり、第１実施形態と同じ構成の可塑化部３０を備えているので、駆動モーター３６の温度が高くなりすぎることを抑制できる。尚、射出成形装置１１０は、上述した可塑化部３０に代えて、第２実施形態から第４実施形態で説明した可塑化部３０ｂ～３０ｄを備えてもよい。

Ｆ．他の実施形態：
（Ｆ１）図１４は、他の実施形態における空隙部１５６の構成を示す説明図である。図１４には、中心軸ＡＸ１に垂直なシリンダー５０の断面が表されている。供給口５４と第１加熱部７１との間におけるシリンダー５０の内部には、シリンダー５０の外部に連通しない空洞状の空隙部１５６が設けられてもよい。例えば、第２部分１５２の上端面に溝が形成され、第１部分１５１の下端面に上述した溝とは上下逆に溝が形成されて、拡散接合等の金属接合技術を用いて第１部分１５１と第２部分１５２とが一体化されることによって、シリンダー５０の内部に、シリンダー５０の外部に連通しない空洞状の空隙部１５６を設けることができる。

（Ｆ２）上述した各実施形態の三次元造形装置１００～１００ｄ、および、射出成形装置１１０では、シリンダー５０～５０ｄの第１部分１５１～１５１ｄの内部に第２冷媒流路９２～９２ｄが設けられている。これに対して、第１部分１５１～１５１ｄの内部に第２冷媒流路９２～９２ｄが設けられていなくてもよい。

（Ｆ３）上述した各実施形態の三次元造形装置１００～１００ｄ、および、射出成形装置１１０では、ケース３９の内部に設けられた第１冷媒流路９１と、シリンダー５０～５０ｄの第１部分１５１～１５１ｄに設けられた第２冷媒流路９２～９２ｄとが連通している。これに対して、第１冷媒流路９１と第２冷媒流路９２～９２ｄとが連通していなくてもよい。この場合であっても、例えば、冷媒供給部９６を２つ設けることによって、第１冷媒流路９１と第２冷媒流路９２～９２ｄとのそれぞれに冷媒を供給できる。

（Ｆ４）上述した各実施形態の三次元造形装置１００～１００ｄ、および、射出成形装置１１０では、第２冷媒流路９２～９２ｄから第１冷媒流路９１に冷媒が流れる。これに対して、第１冷媒流路９１から第２冷媒流路９２～９２ｄに冷媒が流れてもよい。この場合、第１冷媒流路９１を流れる冷媒の温度を、第２冷媒流路９２～９２ｄを流れる冷媒の温度よりも低くできるので、駆動モーター３６を有するスクリュー駆動部３５を効果的に冷却できる。

（Ｆ５）上述した各実施形態の三次元造形装置１００～１００ｄ、および、射出成形装置１１０では、ノズル固定部５３に、第２加熱部７６が設けられている。これに対して、ノズル固定部５３には、第２加熱部７６が設けられていなくてもよい。

（Ｆ６）上述した第１実施形態の三次元造形装置１００と、第３実施形態から第４実施形態の三次元造形装置１００ｃ，１００ｄと、第５実施形態の射出成形装置１１０とでは、供給口５４と第１加熱部７１との間におけるシリンダー５０，５０ｃ，５０ｄの一部に空隙部１５６が設けられている。これに対して、シリンダー５０，５０ｃ，５０ｄに空隙部１５６が設けられていなくてもよい。

（Ｆ７）上述した第２実施形態の三次元造形装置１００ｂにおいて、断熱部８６には、空隙部８７が設けられている。これに対して、断熱部８６に空隙部８７が設けられていなくてもよい。

（Ｆ８）上述した第２実施形態の三次元造形装置１００ｂにおいて、断熱部８６に設けられた空隙部８７の他に、供給口５４と第１加熱部７１との間におけるシリンダー５０ｂの一部に空隙部１５６が設けられてもよい。

（Ｆ９）上述した各実施形態の三次元造形装置１００～１００ｄ、および、射出成形装置１１０において、シリンダー５０～５０ｄの第１部分１５１～１５１ｄと第２部分１５２，１５２ｂとは、それぞれ円筒形状を有しており、中心軸ＡＸ１に垂直な断面において、第１部分１５１～１５１ｄの外側の輪郭線の形状と、第１部分１５１～１５１ｄの内側の輪郭線の形状とは、それぞれ円形であり、第２部分１５２，１５２ｂの外側の輪郭線の形状と、第２部分１５２，１５２ｂの内側の輪郭線の形状とは、それぞれ円形である。これに対して、中心軸ＡＸ１に垂直な断面において、第１部分１５１～１５１ｄの外側の輪郭線の形状と、第２部分１５２，１５２ｂの外側の輪郭線の形状とのうちの少なくともいずれか一方は、円形でなくてもよい。例えば、中心軸ＡＸ１に垂直な断面において、第１部分１５１～１５１ｄの外側の輪郭線の形状と、第２部分１５２，１５２ｂの外側の輪郭線の形状とのうちの少なくともいずれか一方が四角形や六角形等の多角形でもよい。

Ｇ．他の形態：
本開示は、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、本開示は、以下の形態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、本開示の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、本開示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）本発明の一形態によれば、可塑化装置が提供される。この可塑化装置は、材料が供給される供給口を有するシリンダーと、前記シリンダーの内部にて回転する螺旋状のスクリューと、前記シリンダーの内部で可塑化された前記材料を吐出するノズルと、前記シリンダーにおける前記供給口と前記ノズルとの間に設けられた加熱部と、前記スクリューを回転させるモーターを有するスクリュー駆動部と、前記スクリュー駆動部の少なくとも一部を収容し、第１冷媒流路を有するケースと、を備える。
この形態の可塑化装置によれば、モーターを有するスクリュー駆動部を収容するケースに第１冷媒流路が設けられているので、モーターの温度が高くなりすぎることを抑制できる。そのため、所期の回転数でスクリューを回転させやすくできるので、所期の量の材料をノズルから吐出させやすくできる。

（２）上記形態の可塑化装置において、前記シリンダーは、前記供給口を有する第１部分と、前記加熱部が設けられた第２部分とを有し、前記第１部分は、第２冷媒流路を有してもよい。
この形態の可塑化装置によれば、第２冷媒流路に冷媒を流して、供給口を有する第１部分を冷却できるので、供給口の近傍で材料が溶融して、スクリューの回転による材料の搬送が困難になることを抑制できる。そのため、ノズルの先端から吐出される材料の量が不足することを抑制できる。

（３）上記形態の可塑化装置において、前記第２冷媒流路は、前記第１冷媒流路に連通してもよい。
この形態の可塑化装置によれば、第１冷媒流路に冷媒を供給するための装置と、第２冷媒流路に冷媒を供給するための装置とを別々に設けなくても、第１冷媒流路と第２冷媒流路との両方に冷媒を供給することができるので、装置を小型化できる。

（４）上記形態の可塑化装置において、前記第２冷媒流路から前記第１冷媒流路に冷媒が流れてもよい。
この形態の可塑化装置によれば、第２冷媒流路を流れる冷媒の温度を、第１冷媒流路を流れる冷媒の温度よりも低くできるので、供給口を有する第１部分を効果的に冷却できる。

（５）上記形態の可塑化装置において、前記第１部分は、第１領域と、前記第１領域と前記供給口との間の距離よりも前記供給口との距離が長い第２領域とを有し、前記第１領域には、前記第２領域に比べて前記第２冷媒流路が密に配置されてもよい。
この形態の可塑化装置によれば、供給口からの距離が近い第１領域には、供給口からの距離が遠い第２領域に比べて密に第２冷媒流路が配置されているので、供給口の近傍を効果的に冷却できる。

（６）上記形態の可塑化装置において、前記第１部分は、第３領域と、前記第３領域と前記第２部分との間の距離よりも前記第２部分との距離が長い第４領域とを有し、前記第３領域には、前記第４領域に比べて前記第２冷媒流路が密に配置されてもよい。
この形態の可塑化装置によれば、第２部分からの距離が近い第３領域には、第２部分からの距離が遠い第４領域に比べて密に第２冷媒流路が配置されているので、第１部分における第２部分の近傍を効果的に冷却できる。そのため、加熱部からの熱が第２部分を介して第１部分に伝わることを抑制できる。

（７）上記形態の可塑化装置において、前記シリンダーは、前記供給口と前記加熱部との間に断熱部を有してもよい。
この形態の可塑化装置によれば、シリンダーにおける供給口を有する部分と加熱部が設けられた部分との間に断熱部が設けられているため、第１加熱部からの熱が供給口の近傍に伝わることを抑制できる。

本開示は、可塑化装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、三次元造形装置、射出成形装置、押出成形装置等の形態で実現することができる。

２０…材料供給部、２２…供給管、３０…可塑化部、３５…スクリュー駆動部、３６…駆動モーター、３７…回転軸、３８…減速機、３９…ケース、４０…スクリュー、４３…先端部、４５…溝部、４６…フライト部、５０…シリンダー、５１…本体部、５３…ノズル固定部、５４…供給口、５６…貫通孔、６１…ノズル、６９…ノズル孔、７１…第１加熱部、７６…第２加熱部、８６…断熱部、８７…空隙部、８８…ボルト、９１…第１冷媒流路、９２…第２冷媒流路、９３…Ｏリング、９６…冷媒供給部、１００…三次元造形装置、１１０…射出成形装置、１３８…ギアケース部、１３９…モーターケース部、１５１…第１部分、１５２…第２部分、１５３…第１外周部、１５４…第２外周部、１５６…空隙部、２００…造形ユニット、２１０…射出ユニット、３００…ステージ、３１０…造形面、４００…移動機構、５００…制御部、５１０…制御部、６１０…固定金型、６２０…可動金型、６３０…型締装置、６３１…フレーム、６３２…固定盤、６３６…ダイバー、６３７…可動盤

Claims (6)

1. 可塑化装置であって、
   材料が供給される供給口と、可塑化された前記材料を吐出する貫通孔とを有するシリンダーと、
   前記シリンダーの内部にて回転する螺旋状のスクリューと、
   前記シリンダーにおける前記供給口と前記貫通孔との間に設けられた加熱部と、
   前記スクリューを回転させるモーターを有するスクリュー駆動部と、
   前記スクリュー駆動部の少なくとも一部を収容し、第１冷媒流路を有するケースと、
   を備え、
   前記シリンダーは、前記供給口を有する第１部分と、前記加熱部が設けられた第２部分とを有し、
   前記第１部分は、第２冷媒流路を有し、
   前記第２冷媒流路は、前記第１冷媒流路に連通しており、
   前記第２冷媒流路から前記第１冷媒流路に冷媒が流れる、
   可塑化装置。
2. 可塑化装置であって、
   材料が供給される供給口と、可塑化された前記材料を吐出する貫通孔とを有するシリンダーと、
   前記シリンダーの内部にて回転する螺旋状のスクリューと、
   前記シリンダーにおける前記供給口と前記貫通孔との間に設けられた加熱部と、
   前記スクリューを回転させるモーターを有するスクリュー駆動部と、
   前記スクリュー駆動部の少なくとも一部を収容し、第１冷媒流路を有するケースと、
   を備え、
   前記シリンダーは、前記供給口を有する第１部分と、前記加熱部が設けられた第２部分とを有し、
   前記第１部分は、第２冷媒流路を有し、
   前記第１部分は、第１領域と、前記第１領域と前記供給口との間の距離よりも前記供給口との距離が長い第２領域とを有し、
   前記第１領域には、前記第２領域に比べて前記第２冷媒流路が密に配置されている、
   可塑化装置。
3. 可塑化装置であって、
   材料が供給される供給口と、可塑化された前記材料を吐出する貫通孔とを有するシリンダーと、
   前記シリンダーの内部にて回転する螺旋状のスクリューと、
   前記シリンダーにおける前記供給口と前記貫通孔との間に設けられた加熱部と、
   前記スクリューを回転させるモーターを有するスクリュー駆動部と、
   前記スクリュー駆動部の少なくとも一部を収容し、第１冷媒流路を有するケースと、
   を備え、
   前記シリンダーは、前記供給口を有する第１部分と、前記加熱部が設けられた第２部分とを有し、
   前記第１部分は、第２冷媒流路を有し、
   前記第１部分は、第３領域と、前記第３領域と前記第２部分との間の距離よりも前記第２部分との距離が長い第４領域とを有し、
   前記第３領域には、前記第４領域に比べて前記第２冷媒流路が密に配置されている、
   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、
   前記シリンダーは、前記供給口と前記加熱部との間に断熱部を有する、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と、
   前記貫通孔に連通し、前記シリンダーの内部で可塑化された前記材料をステージに向かって吐出するノズルと、
   を備える、三次元造形装置。
6. 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と、
   前記貫通孔に連通し、前記シリンダーの内部で可塑化された前記材料を金型に向かって吐出するノズルと、
   を備える、射出成形装置。

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