[发明专利]造型材料喷出头以及造型方法

说明书

本发明提供一种造型材料喷出头，使用能用板材等非常廉价的材料，并且容易制作的流路构造体，即使是粘度大的材料，也能将规定量的造型材料喷出至规定的地方。所述造型材料喷出头具备：第一加热板(2)，构成作为形成使造型材料流动的流路的侧壁的一部分的第一侧壁部(121)，并且加热流路内的造型材料；闭塞板(7)，构成作为第一侧壁部(121)以外的侧壁的一部分的第二侧壁部(122)；喷出口，与流路连通，并形成于流路的一端部侧；以及材料供给口，与流路连通，并形成于流路的另一端部侧。

技术领域

本发明涉及在通过三维打印机制造立体造型物等的情况下喷出造型材料的造型材料喷出头以及三维造型用的造型方法。更具体而言，涉及能廉价地制造、并且容易控制造型材料的喷出的造型材料喷出头以及造型方法。

背景技术

近年来，盛行利用计算机通过三维打印机来制造立体造型物。这样的三维打印机将立体模型表现为剖面形状的集合体。因此，三维打印机在三维地移动喷出造型材料的喷嘴的同时，或者在移动造型物侧的台子的同时，将造型材料喷出至规定的地方，由此形成造型物。作为形成这样的造型物的材料的一例，例如可以举出像热塑性树脂、熔点低的金属那样通过使温度上升而变为熔化状态的材料。此外，已知有对光固化性树脂(紫外线固化性树脂等)照射光而使之选择性固化的光造型法、以及通过将光固化性树脂或热塑性树脂、蜡等从喷墨喷嘴喷出而进行层叠造型的喷墨方式等。此外，还已知有在喷出树脂主剂后喷出固化剂的反应型固化方式等。当通过计算机的控制喷出至规定的位置时，前述的热熔材料温度降低而固化，形成固形物。因此，通过一边使该喷出喷嘴在三维空间中相对地移动一边喷出造型材料，就可以获得立体的造型物。

作为喷出这样的造型材料的装置，例如已知有如图17所示的构造的装置(例如参照非专利文献1)。即，图17中，在加热部件63的一端侧拧入喷嘴61，在另一端部侧拧入料筒(barrel)62，向料筒62插入线状或棒状的造型材料。然后，通过料筒62将造型材料以一定的比例送入，造型材料受加热部件63的热而被加热熔化，从喷嘴61的顶端部的喷出口61a每次一定量地喷出熔化了的造型材料。该喷出口61a的位置由计算机以描绘三维的所期望的图形的方式进行控制而在xyz方向相对移动。由此，通过喷出熔化了的造型材料，制作出所期望的立体形状的造型物。在该加热部件63的周围，设有未图示的加热器，以将造型材料熔化的方式将加热部件63的温度上升至规定的温度。

另一方面，在主要用于形成二维图像的喷墨方式中，从多个喷嘴喷出墨滴(液滴)并在规定的记录介质上进行图像形成。作为该记录头，通过执行机构使与喷嘴连通的压力室中借助例如piezo元件等压电元件产生压力变动，从喷嘴开口部喷出墨滴。此外，还已知有如下的热喷墨的方式，即，加热器(发热体)配置于喷嘴的底面，通过该加热器的极部加热使之发泡，此气泡合体并沸腾，由此被喷出(参照非专利文献2的7～9页、35页)。

现有技术文献

非专利文件

非专利文献1：《由3D打印机开创的数字化制造》(门田和雄著，日刊工业新闻社，103页)

非专利文献2：《喷墨》(日本图像学会编2008年9月10日发行)

发明内容

发明所要解决的问题

如前所述，在制作圆筒状的喷嘴61、料筒62并固定于加热部件63的构造中，存在材料费、制造成本高的问题。而且，需要对加热部件63逐个开设贯通孔，并切削出螺纹孔，还存在作为包含加热部件在内的整体而言的喷出装置大型化的问题。而且，由于造型材料是由加热器从加热部件63的外部加热，因此是间接加热，热效率差。