特許 7602141 熱溶融式三次元プリンタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-10

(45)【発行日】2024-12-18

(54)【発明の名称】熱溶融式三次元プリンタ

(51)【国際特許分類】

   B29C 64/329 20170101AFI20241211BHJP

   B33Y 30/00 20150101ALI20241211BHJP

   B29C 64/209 20170101ALI20241211BHJP

   B33Y 40/00 20200101ALI20241211BHJP

   B29B 7/58 20060101ALI20241211BHJP

【ＦＩ】

B29C64/329

B33Y30/00

B29C64/209

B33Y40/00

B29B7/58

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021138877

(22)【出願日】2021-08-27

(65)【公開番号】P2023032629

(43)【公開日】2023-03-09

【審査請求日】2024-05-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000104674

【氏名又は名称】キョーラク株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001139

【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100130328

【弁理士】

【氏名又は名称】奥野 彰彦

(74)【代理人】

【識別番号】100130672

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 寛之

(72)【発明者】

【氏名】湯浅 亮平

(72)【発明者】

【氏名】富田 知幸

【審査官】岸 智章

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－０２４１４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－２２９９４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭４８－０１２３５９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０２１－１６０１０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／１７３７０４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ６４／００ － ６４／４０

Ｂ３３Ｙ １０／００ － ９９／００

Ｂ２２Ｆ １／００ － １２／９０

Ｂ２８Ｂ １／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱溶融式三次元プリンタであって、
押出機と、押込機構を備え、
前記押出機は、ホッパーと、シリンダと、ノズルを備え、
前記ホッパーは、前記シリンダに設けられた原料供給口を通じて、前記シリンダ内にペレットを供給可能に構成され、
前記押出機は、前記シリンダ内に供給されたペレットを前記シリンダ内で溶融混練して溶融樹脂を形成し、前記ノズルを通じて前記溶融樹脂を押し出してストランドを形成するように構成され、
前記押込機構は、前記ホッパーの載置面に載置されたペレットを、前記原料供給口を通じて、前記シリンダ内に押し込むように構成され、
前記押込機構は、前記ペレットに当接するロッドと、前記ロッドを駆動する駆動機構を備え、
前記ロッドは、前記ロッドの先端が前記ペレットを前記原料供給口の方向に押圧するように駆動され、
前記押込機構は、前記ロッドの根本の上下方向の運動が、前記ロッドの先端が前記原料供給口に近づいたり離れたりする運動に変換されるように構成され、
前記ロッドの先端が前記原料供給口に近づいたり離れたりする運動は、前記上下方向とは異なる方向の運動である、三次元プリンタ。

【請求項2】

熱溶融式三次元プリンタであって、
押出機と、押込機構を備え、
前記押出機は、ホッパーと、シリンダと、ノズルを備え、
前記ホッパーは、前記シリンダに設けられた原料供給口を通じて、前記シリンダ内にペレットを供給可能に構成され、
前記押出機は、前記シリンダ内に供給されたペレットを前記シリンダ内で溶融混練して溶融樹脂を形成し、前記ノズルを通じて前記溶融樹脂を押し出してストランドを形成するように構成され、
前記押込機構は、前記ホッパーの載置面に載置されたペレットを、前記原料供給口を通じて、前記シリンダ内に押し込むように構成され、
前記押込機構は、前記ペレットに当接するロッドと、前記ロッドを駆動する駆動機構を備え、
前記ロッドは、前記ロッドの先端が前記ペレットを前記原料供給口の方向に押圧するように駆動され、
前記ロッドは、軟質部を備え、
前記ロッドは、前記ロッドが前記軟質部で湾曲した状態で、前記ロッドの先端が前記原料供給口の方向に向かって移動するように駆動される、三次元プリンタ。

【請求項3】

熱溶融式三次元プリンタであって、
押出機と、押込機構を備え、
前記押出機は、ホッパーと、シリンダと、ノズルを備え、
前記ホッパーは、前記シリンダに設けられた原料供給口を通じて、前記シリンダ内にペレットを供給可能に構成され、
前記押出機は、前記シリンダ内に供給されたペレットを前記シリンダ内で溶融混練して溶融樹脂を形成し、前記ノズルを通じて前記溶融樹脂を押し出してストランドを形成するように構成され、
前記押込機構は、前記ホッパーの載置面に載置されたペレットを、前記原料供給口を通じて、前記シリンダ内に押し込むように構成され、
前記押込機構は、前記ペレットに当接するロッドと、前記ロッドを駆動する駆動機構を備え、
前記ロッドは、前記ロッドの先端が前記ペレットを前記原料供給口の方向に押圧するように駆動され、
前記駆動機構は、前記ロッドの根本を非鉛直方向に延びる回転軸を中心に回転させるように構成される、三次元プリンタ。

【請求項4】

請求項１又は請求項３に記載の三次元プリンタであって、
前記ロッドは、軟質部を備え、
前記ロッドは、前記ロッドが前記軟質部で湾曲した状態で、前記ロッドの先端が前記原料供給口の方向に向かって移動するように駆動される、三次元プリンタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱溶融式三次元プリンタに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、熱可塑性エラストマーで構成されたペレットを、スクリュー式押出機を用いて溶融してノズルから押し出すことによってストランドを形成し、このストランドを走査することによって造形物を製造する方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－１４６９８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ペレットは、ホッパーを介して、押出機のシリンダ内に供給されるところ、ペレットの表面がべたついている場合には、ホッパー上でペレット同士がくっついてしまう、いわゆるブリッジ現象が発生する場合がある。ブリッジ現象が発生すると、ペレットがシリンダ内に十分に供給されなくなり、造形不良につながる。

【0005】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、造形不良を抑制可能な、熱溶融式三次元プリンタを提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明によれば、熱溶融式三次元プリンタであって、押出機と、押込機構を備え、前記押出機は、ホッパーと、シリンダと、ノズルを備え、前記ホッパーは、前記シリンダに設けられた原料供給口を通じて、前記シリンダ内にペレットを供給可能に構成され、前記押出機は、前記シリンダ内に供給されたペレットを前記シリンダ内で溶融混練して溶融樹脂を形成し、前記ノズルを通じて前記溶融樹脂を押し出してストランドを形成するように構成され、前記押込機構は、前記ホッパーの載置面に載置されたペレットを、前記原料供給口を通じて、前記シリンダ内に押し込むように構成される、三次元プリンタが提供される。

【0007】

本発明の三次元プリンタは、上記構成の押込機構がペレットをシリンダ内に押し込むので、ペレットの供給不足に起因する造形不良が抑制される。

【0008】

以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。

【0009】

好ましくは、前記記載の三次元プリンタであって、前記押込機構は、前記ペレットに当接するロッドと、前記ロッドを駆動する駆動機構を備え、前記ロッドは、前記ロッドの先端が前記ペレットを前記原料供給口の方向に押圧するように駆動される、三次元プリンタである。
好ましくは、前記記載の三次元プリンタであって、前記ロッドは、軟質部を備え、前記ロッドは、前記ロッドが前記軟質部で湾曲した状態で、前記ロッドの先端が前記原料供給口の方向に向かって移動するように駆動される、三次元プリンタである。
好ましくは、前記記載の三次元プリンタであって、前記駆動機構は、前記ロッドの根本を非鉛直方向に延びる回転軸を中心に回転させるように構成される、三次元プリンタである。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１Ａは、本発明の一実施形態の熱溶融式三次元プリンタ１を示す正面図（シリンダ２ｂは断面図）であり、図１Ｂは、図１Ａ中の押込機構３の右側面図である。

【図2】図２は、図１の状態からロッド３ａを下降させた後の状態を示し、図２Ａ～図２Ｂは、それぞれ、図１Ａ～図１Ｂに対応する図である。

【図3】図３は、図２の状態からロッド３ａをさらに下降させた後の状態を示し、図３Ａ～図３Ｂは、それぞれ、図１Ａ～図１Ｂに対応する図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴について独立して発明が成立する。

【0012】

図１に示すように、本発明の一実施形態の熱溶融式三次元プリンタ１は、押出機２と、押込機構３を備える。

【0013】

＜押出機２＞
押出機２は、ホッパー２ａと、シリンダ２ｂと、ノズル２ｃを備える。ホッパー２ａは、シリンダ２ｂに設けられた原料供給口２ｂ１を通じて、シリンダ２ｂ内にペレット４を供給可能に構成されている。原料供給口２ｂ１は、シリンダ２ｂの側面に設けられていることが好ましい。ホッパー２ａは、シリンダ２ｂに装着されていることが好ましく、シリンダ２ｂの側面に装着されていることがさらに好ましい。

【0014】

押出機２は、シリンダ２ｂ内に供給されたペレット４をシリンダ２ｂ内で溶融混練して溶融樹脂４ａを形成し、ノズル２ｃを通じて溶融樹脂４ａを押し出してストランド５を形成するように構成されている。シリンダ２ｂ内にはスクリュー２ｄが配置されており、モーター２ｅによってスクリュー２ｄを回転させることによって、ペレット４を溶融混練して溶融樹脂４ａを形成するとともに、溶融樹脂４ａをシリンダ２ｂの先端に向けて搬送し、ノズル２ｃを通じて押し出すことが可能になっている。

【0015】

スクリュー２ｄの直径は、例えば、５～８０ｍｍであり、１０～６０ｍｍが好ましい。この直径は、具体的には例えば、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０ｍｍであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

【0016】

ストランド５は、線状であり、その直径は、例えば０．５～６．０ｍｍであり、１．０～４．０ｍｍが好ましい。この直径は、具体的には例えば、０．５、１．０、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、５．０、５．５、６．０ｍｍであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

【0017】

ペレット４は、ホッパー２ａの載置面２ａ１に載置される。載置面２ａ１は、水平面に対する角度が０～８０度であることが好ましく、１５～６０度であることがさらに好ましい。この角度は、具体的には例えば、０、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０度であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

【0018】

原料供給口２ｂ１の幅（図１Ａの奥行き方向の長さ）及び高さは、それぞれ、例えば、１～１０ｃｍであり、２～８ｃｍが好ましい。この幅及び高さは、具体的には例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０ｃｍであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

【0019】

押出機２は、不図示の駆動機構によって、三次元移動（ＸＹＺ方向へ移動）可能になっている。ノズル２ｃからストランド５を吐出しながら押出機２を二次元走査することによって単層構造体を形成することができ、単層構造体を積層することによって、所望の造形物を形成することができる。

【0020】

＜押込機構３＞
押込機構３は、ホッパー２ａの載置面２ａ１に載置されたペレット４を、原料供給口２ｂ１を通じて、シリンダ２ｂ内に押し込むように構成される。載置面２ａ１は、通常、原料供給口２ｂ１に向かって低くなる傾斜面となっており、ペレット４は自重によってシリンダ２ｂ内に供給されることが期待されるが、ペレット４の表面がべたついている場合には、ホッパー２ａ上でペレット４同士がくっついてしまう、いわゆるブリッジ現象が発生する場合があり、ブリッジ現象が発生すると、ペレット４が自重によってシリンダ２ｂ内に供給されにくくなる結果、ペレット４の供給が不十分となり、造形不良につながる。一方、本実施形態では、押込機構３が、ペレット４をシリンダ２ｂ内に押し込むので、これによって、ペレット４の表面がべたついている場合でも、ペレット４をシリンダ２ｂ内に十分に供給することが可能になり、ペレット４の供給不足に起因する造形不良が抑制される。

【0021】

本実施形態では、押込機構３は、ペレット４に当接するロッド３ａと、ロッド３ａを駆動する駆動機構３ｂを備える。押込機構３は、押出機２に装着されることが好ましく、押出機２の上部に装着されることがさらに好ましい。

【0022】

ロッド３ａは、ロッド３ａの先端３ａ１がペレット４を原料供給口２ｂ１の方向に押圧するように駆動される。ペレット４のブリッジ現象を解消させるためには、上下方向に運動するピストンでペレット４のブリッジを崩すことが考えられるが、このような構成では、ブリッジは崩されるものの、ペレット４が別のペレットとくっついてしまって、ペレット４の供給不足が十分に解消されない場合がある。一方、本実施形態の押込機構３では、ロッド３ａの先端３ａ１は、単に上下方向に運動するのではなく、図１～図３に示すように、ペレット４を原料供給口２ｂ１の方向に押圧するように駆動される。このような構成によれば、先端３ａ１による押圧によってペレット４のブリッジを崩すとともに、ペレット４を原料供給口２ｂ１の方向に移動させるので、先端３ａ１を上下方向に運動させる場合に比べて、シリンダ２ｂ内へのペレット４の供給が促進される。

【0023】

ロッド３ａの先端３ａ１の直径は、例えば１～２０ｍｍであり、３～１５ｍｍが好ましい。この直径は、具体的には例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０ｍｍであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

【0024】

ロッド３ａは、軟質部３ａ２を備えることが好ましい。軟質部３ａ２とは、ロッド３ａを載置面２ａ１に押し付けたときに湾曲される部位であり、ゴムなどの軟質材料で構成される。軟質部３ａ２の曲げ弾性率は、例えば７０～７００ＭＰａであることが好ましい。この曲げ弾性率は、具体的には例えば、７０、８０、９０、１００、２５０、４００、５５０、７００ＭＰａであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。ロッド３ａは、軟質部３ａ２のみで構成されてもよく、軟質部３ａ２と、これよりも曲げ弾性率が高い材料で構成された硬質部３ａ３で構成されることが好ましい。硬質部３ａ３は、軟質部３ａ２よりも、先端３ａ１から離れた位置に配置されることが好ましい。また、先端３ａ１は、軟質部３ａ２に設けられていることが好ましい。曲げ弾性率は、ＪＩＳ Ｋ７１７１に準拠して測定可能である。

【0025】

軟質部３ａ２の長さ（軟質部３ａ２を直線状にしたときの長手方向の長さ）は、２ｃｍ以上が好ましく、３ｃｍ以上がさらに好ましい。軟質部３ａ２の長さは、例えば、２～３０ｃｍであり、具体的には例えば、２、３、４、５、１０、１５、２０、２５、３０ｃｍであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内又は何れか以上であってもよい。軟質部３ａ２は、全長に渡って断面形状が一定であってもよく、例えば、先端３ａ１に向かって先細りになっていてもよい。

【0026】

ロッド３ａは、ロッド３ａが軟質部３ａ２で湾曲した状態で、ロッド３ａの先端３ａ１が原料供給口２ｂ１の方向に向かって移動するように駆動されることが好ましい。このような構成であれば、ロッド３ａの根本３ａ４を下方向に移動させると、ロッドの先端３ａ１が原料供給口２ｂ１の方向に向かって移動し、ロッド３ａの根本３ａ４を上方向に移動させると、ロッドの先端３ａ１が原料供給口２ｂ１から離れる方向に向かって移動する。つまり、ロッド３ａの根本３ａ４の上下方向の運動が、ロッド３ａの先端３ａ１が原料供給口２ｂ１に近づいたり離れたりする運動に変換される。

【0027】

駆動機構３ｂとしては、ロッド３ａを上述したように動作させることができる任意の機構が採用可能であり、例えば、シリンダ機構や回転機構などが挙げられる。シリンダ機構としては、ロッド３ａの根本３ａ４を上下方向に往復運動させる機構が挙げられる。回転機構としては、回転運動をロッド３ａの根本３ａ４の上下方向の往復運動に変換可能な機構が挙げられる。

【0028】

本実施形態の駆動機構３ｂは、回転機構であり、モーター３ｂ１と、モーター軸３ｂ２と、ディスク３ｂ３と、ブラケット３ｂ４を備える。

【0029】

モーター軸３ｂ２は、モーター３ｂ１に駆動されて回転する。モーター軸３ｂ２の回転方向は、例えば、図１Ｂに示すように、ディスク３ｂ３側から見て反時計周りである。ディスク３ｂ３は、モーター軸３ｂ２に固定されており、ブラケット３ｂ４は、ディスク３ｂ３に固定されている。ブラケット３ｂ４には、ロッド３ａの根本３ａ４が固定されている。このため、図２～図３に示すように、モーター軸３ｂ２の回転に伴って、ディスク３ｂ３、ブラケット３ｂ４及び根本３ａ４も回転する。モーター軸３ｂ２の方向は、モーター軸３ｂ２の回転に伴って回転する部材の回転軸と一致する。

【0030】

モーター軸３ｂ２は、非鉛直方向を向いているので、根本３ａ４が回転する際にその上下方向の位置が周期的に変動する。従って、モーター軸３ｂ２を回転させることによって、根本３ａ４を上下方向に往復運動させることができる。モーター軸３ｂ２は、水平面との間の角度が４５度以下であることが好ましく、３０度以下であることがさらに好ましい。この角度は、例えば、０～４５度であり、具体的には例えば、０、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５度であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内又は何れか以下であってもよい。

【0031】

なお、モーター軸３ｂ２の回転に伴って、根本３ａ４は、上下方向に往復運動するだけではなく、図１Ｂの左右方向（鉛直方向とモーター軸３ｂ２の回転軸方向の両方に垂直な方向）にも往復運動する。根本３ａ４が左右方向に往復運動すると、先端３ａ１及びその近傍部分も左右方向に往復運動するので、ブリッジがより一層崩れやすくなる。

【0032】

往復運動での先端３ａ１の振幅（原料供給口２ｂ１に最も近い位置と、原料供給口２ｂ１からもっとも離れた位置の間の長さ）は、例えば、０．５ｃｍ以上であり、１ｃｍ以上が好ましい。この振幅は、例えば、０．５～１０ｃｍであり、具体的には例えば、０．５、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０ｃｍであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内又は何れか以上であってもよい。

【0033】

往復運動の際に、先端３ａ１はシリンダ２ｂの外周面よりも内側に入り込んでもよく、入り込まなくてもよい。先端３ａ１がシリンダ２ｂに最近接したときの、先端３ａ１からシリンダ２ｂの外周面までの距離は、１０ｃｍ以下が好ましく、５ｃｍ以下がさらに好ましい。この距離は、例えば、－２ｃｍ～１０ｃｍであり、具体的には例えば、－２、－１、－０．５、０、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０ｃｍであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内又は何れか以下であってもよい。負の値は、先端３ａ１がシリンダ２ｂの外周面よりも内側に入り込んだ距離を意味する。

【0034】

＜ペレット４＞
ペレット４は、特に限定されないが、熱可塑性エラストマーが好ましい。

【0035】

ペレット４は、押出機２に投入可能な粒状の形態である。ペレット４の形状は、特に限定されないが、例えば、球状、長球状などである。ペレット４の最長部の長さ（長球の場合、長軸方向の長さ）をＬとし、最長部に対して垂直な面での直径（長球の場合、短軸方向の長さ）をＤとすると、Ｌ／Ｄは、例えば１～１０であり、１～５が好ましい。Ｌは、例えば０．５～１０ｍｍであり、２～８ｍｍが好ましい。Ｌ／Ｄは、具体的には例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。Ｌは、具体的には例えば、０．５、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０ｍｍであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

【0036】

熱可塑性エラストマーとしては、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、アクリル系エラストマー等が挙げられる。この熱可塑性エラストマーは、スチレン系エラストマーを含むことが好ましい。スチレン系エラストマーは柔軟性が高いので、熱可塑性エラストマーがスチレン系エラストマーを含むことによって、熱可塑性エラストマーの柔軟性が高くなる。熱可塑性エラストマー中のスチレン系エラストマーの割合は、５０～１００質量％が好ましく、８０～１００質量％がさらに好ましく、具体的には例えば、５０、６０、７０、８０、９０、１００質量％であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

【0037】

スチレン系エラストマーとは、スチレン単位を有する熱可塑性エラストマーであり、スチレン系共重合体（例えば、スチレン－エチレン－スチレンブロック共重合体（ＳＥＳ）、スチレン－ブタジエン－スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン－イソプレン－スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）等）、水素添加スチレン系共重合体（例えば、スチレン－エチレン・プロピレン－スチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）、スチレン－エチレン・ブチレン－スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン－ブチレン・ブタジエン－スチレンブロック共重合体（ＳＢＢＳ）、水素添加スチレン－ブタジエンゴム（ＨＳＢＲ）等）等から選ばれた一種又は二種以上をブレンドしたものを挙げることができる。

【0038】

熱可塑性エラストマーのショアＡ硬度は、０～１０が好ましく、０～２がさらに好ましい。このような物性を有するペレット４は、表面がべたつきやすいので、本実施形態の三次元プリンタ１を用いて造形を行う技術的意義が顕著である。ショアＡ硬度は、具体的には例えば、０、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。ショアＡ硬度がこの範囲内である場合に、柔軟性に優れた造形物が得られる。ショアＡ硬度は、ＪＩＳ Ｋ６２５３に基づいて測定する。

【0039】

熱可塑性エラストマーのメルトフローレイト（以下、「ＭＦＲ」）は、１０～２００ｇ／１０分であることが好ましく、６０～１４０ｇ／１０分がさらに好ましい。この場合に、造形精度を高くしやすい。ＭＦＲは、具体的には例えば、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００ｇ／１０分であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。ＭＦＲは、ＪＩＳ Ｋ－７２１０に準じて、測定温度１５０℃、試験荷重２．１６ｋｇにて測定する。

【0040】

ペレット４の安息角は、３５度以上であることが好ましい。このようなペレット４では、ブリッジ現象が起こりやすいので、本実施形態の三次元プリンタ１を用いて造形を行う技術的意義が顕著である。この安息角は、例えば３５～８０度であり、具体的には例えば、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０度であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内又は何れか以上であってもよい。安息角は、以下の方法で測定することができる。
（１）まず、水平な測定台（直径１０．５ｃｍ）上にペレット４を垂直方向から注入してペレット４の山を形成する。ペレット４は、ペレット４が測定台からあふれるまで注入する。
（２）次に、測定台の上面の縁において、ペレット４の山の、水平面からの傾斜角度を分度器で測り、得られた測定値を安息角とする。

【実施例】

【0041】

１．実施例１
図１に示す三次元プリンタ１を用いて造形物を造形した。軟質部３ａ２としては、直径０．６ｃｍ、長さ４ｃｍ、曲げ弾性率３００ＭＰａのものを用いた。ロッド３ａは、ロッド３ａの根本３ａ４が直径２．４ｃｍの円運動をするように駆動した。円運動周期は、３秒とした。これによって、ロッド３ａの先端３ａ１が原料供給口２ｂ１に近づく方向と離れる方向で往復運動した。

【0042】

上記構成の三次元プリンタ１のホッパー２ａにペレット４（スチレン系エラストマー、ＡＲ－ＳＣ－０、アロン化成株式会社製、長球状、長軸方向の長さが約４．５ｍｍ、短軸方向の長さが約２．５ｍｍ、安息角４０度、ショアＡ硬度：０、１５０℃でのＭＦＲ：１２７．５２ｇ／１０分）を供給し、押込機構３を動作させながら、１５０℃で押出機２を動作させて造形を行った。造形が進むにつれて、ペレット４は、シリンダ２ｂ内に押し込まれ、所望の形状の造形物が得られた。

【0043】

２．比較例１
押込機構３を設けない以外は、実施例１と同様に造形を行った。ペレット４にブリッジ現象が発生して、ペレット４がシリンダ２ｂ内に十分に供給されず、造形不良が発生した。

【0044】

３．比較例２
押込機構３の代わりに、上下方向に往復運動するシリンダ機構を用いた以外は、実施例１と同様に造形を行った。シリンダ機構によってペレット４のブリッジは崩されたものの、ペレット４がシリンダ２ｂ内に十分に供給されず、造形不良が発生した。

【符号の説明】

【0045】

１ ：熱溶融式三次元プリンタ
２ ：押出機
２ａ ：ホッパー
２ａ１ ：載置面
２ｂ ：シリンダ
２ｂ１ ：原料供給口
２ｃ ：ノズル
２ｄ ：スクリュー
２ｅ ：モーター
３ ：押込機構
３ａ ：ロッド
３ａ１ ：先端
３ａ２ ：軟質部
３ａ３ ：硬質部
３ａ４ ：根本
３ｂ ：駆動機構
３ｂ１ ：モーター
３ｂ２ ：モーター軸
３ｂ３ ：ディスク
３ｂ４ ：ブラケット
４ ：ペレット
４ａ ：溶融樹脂
５ ：ストランド

【図1】

【図2】

【図3】