(57)【要約】【課題】熱負荷後であっても、造形時に均一な厚みでの積層が可能であって、所定の機械的強度、表面性、及び外観を有する立体造形物を製造することが可能な熱可塑性樹脂粉体の提供。【解決手段】熱可塑性樹脂粒子を含む粉体であって、体積平均粒径が５μｍ以上１５０μｍ以下であり、タップ密度／初期かさ密度の比をＨ１とし、熱負荷後のタップ密度／初期かさ密度の比をＨ２とした場合、Ｈ２−Ｈ１の値が−０．２以上＋０．１０未満である熱可塑性樹脂粉体である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂粒子を含む粉体であって、体積平均粒径が５μｍ以上１５０μｍ以下であり、タップ密度／初期かさ密度の比をＨ１とし、熱負荷後のタップ密度／初期かさ密度の比をＨ２とした場合、Ｈ２−Ｈ１の値が−０．２以上＋０．１０未満であることを特徴とする熱可塑性樹脂粉体。
【請求項２】
前記Ｈ２−Ｈ１の値が−０．１５以上＋０．０１５未満である、請求項１に記載の熱可塑性樹脂粉体。
【請求項３】
前記Ｈ２−Ｈ１の値が−０．１５以上＋０未満である請求項２に記載の熱可塑性樹脂粉体。
【請求項４】
前記体積平均粒径が５μｍ以上１２０μｍ以下である請求項１から３のいずれかに記載の熱可塑性樹脂粉体。
【請求項５】
前記体積平均粒径が５μｍ以上９０μｍ以下である請求項４に記載の熱可塑性樹脂粉体。
【請求項６】
前記熱可塑性樹脂粉体が略柱体形状の粒子を含む請求項１から５のいずれかに記載の熱可塑性樹脂粉体。
【請求項７】
前記熱可塑性樹脂粉体の全体に対して、底面と側面の角度が８０度以上１１０度未満である前記略柱体形状の粒子を９０％以上含む請求項６に記載の熱可塑性樹脂粉体。
【請求項８】
前記熱可塑性樹脂粉体の全体に対して、個数平均粒径が１μｍ以下の金属酸化物微粒子の含有量が０．１質量％未満である請求項１から７のいずれかに記載の熱可塑性樹脂粉体。
【請求項９】
前記熱可塑性樹脂粉体の体積平均粒径／個数平均粒径（Ｍｖ／Ｍｎ）が１．５未満である請求項１から８のいずれかに記載の熱可塑性樹脂粉体。
【請求項１０】
熱可塑性樹脂粉体の硬化層を積層して、造形物を造形する造形装置であって、
請求項１から９のいずれかに記載の熱可塑性樹脂粉体が貯蔵されている供給槽と、
前記熱可塑性樹脂粉体を含む層を形成する層形成手段と、
前記層を硬化する硬化手段と、を有することを特徴とする造形装置。
【請求項１１】
熱可塑性樹脂粉体の硬化層を積層して、造形物を造形する造形方法であって、
請求項１から９のいずれかに記載の熱可塑性樹脂粉体を含む層を形成する層形成工程と、
前記層を硬化する硬化工程と、を繰り返すことを特徴とする造形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂粉体、造形装置、及び造形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、三次元造形技術は、３Ｄプリンターとも呼ばれ多くの注目を集めている。造形方式には数種類の方式があり、方式ごとに使える材料や造形物の特性は異なる。いくつかある造形方式の中の一つの例として、高強度で高精度な造形が可能なＰＢＦ（Ｐｏｗｄｅｒ  Ｂｅｄ  Ｆｕｓｉｏｎ：粉末床溶融結合）方式がある。
【０００３】
ＰＢＦ方式としては、選択的にレーザーを照射して造形物を形成するＳＬＳ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｌａｓｅｒ  Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ：選択式レーザー焼結）方式や、マスクを使い平面状にレーザーを当てるＳＭＳ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｍａｓｋ  Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ：選択式マスク焼結）方式がある。ＰＢＦ方式のいずれの造形方法は、まず金属、セラミック、樹脂などの粒子を含む粉体材料の薄層にレーザーを選択的に照射することにより、該粉体材料を選択的に溶融接着させる（溶融融着工程）。次に、選択的に溶融接着させた粉体材料の薄層の上に、リコータと呼ばれるローラによって供給される新たな粉体材料で薄層を形成して積層する（積層工程）ものである。ＰＢＦ方式では、溶融融着工程及び積層工程を繰り返すことにより造形物を得ることができる。このＰＢＦ方式を利用した装置は世界中で市販されており、ＰＢＦ方式の詳細な説明としては、例えば、特許文献１〜４に見出すことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、熱負荷後であっても、造形時に均一な厚みでの積層が可能であって、所定の機械的強度、表面性、及び外観を有する立体造形物を製造することが可能な熱可塑性樹脂粉体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための手段としての本発明の熱可塑性樹脂粉体は、
熱可塑性樹脂粒子を含む粉体であって、体積平均粒径が５μｍ以上１５０μｍ以下であり、タップ密度／初期かさ密度の比をＨ１とし、熱負荷後のタップ密度／初期かさ密度の比をＨ２とした場合、Ｈ２−Ｈ１の値が−０．２以上＋０．１０未満であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によると、熱負荷後であっても、造形時に均一な厚みでの積層が可能であって、所定の機械的強度、表面性、及び外観を有する立体造形物を製造することが可能な熱可塑性樹脂粉体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】図１Ａは、円柱体の一例を示す概略斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａの円柱体の側面図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、円柱体の端部に頂点を持たない形状の一例を示す側面図である。
【図２】図２は、本発明の立体造形物の造形装置の一例を示す概略説明図である。
【図３Ａ】図３Ａは、平滑な表面を有する粉体層を形成する工程の一例を示す概略図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、平滑な表面を有する粉体層を形成する工程の一例を示す概略図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、立体造形用液体材料を滴下する工程の一例を示す概略図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、造形用粉末貯蔵槽に新たに樹脂粉体層が形成される工程の一例を示す概略図である。
【図３Ｅ】図３Ｅは、造形用粉末貯蔵槽に新たに樹脂粉体層が形成される工程の一例を示す概略図である。
【図３Ｆ】図３Ｆは、再び立体造形用液体材料を滴下する工程の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（熱可塑性樹脂粉体）
本発明の熱可塑性樹脂粉体は、従来の樹脂粉体を用いて立体造形物を製造した場合、熱負荷などの繰り返しで樹脂粉体の流動性が低下してしまい、造形された立体造形物の寸法精度や機械的強度が著しく低下するという問題があるという知見に基づくものである。
【０００９】
具体的には、ＰＢＦ方式では、粉体材料の薄層にレーザーを選択的に照射することにより、粉体材料を選択的に溶融接着させ、その上に新たな粉体材料を供給して薄層を形成し、これを繰り返すことで造形を行う。この方式においては、レーザーが照射されない余剰の粉体材料を生じ得る。この余剰の粉体材料は、レーザーによる熱や熱酸化によるダメージを受けており、未使用の粉体材料と比べて異なる物性を有することになる。余剰の粉体材料は、特に流動性の低下や、溶融時の流動性の変化が顕著である。
【００１０】
このため、従来の技術においては、余剰の粉体材料に未使用の粉体材料を所定の質量の割合で混合することによる再利用が提案されている。
しかし、余剰の粉体材料を混合した粉体材料の流動性は、余剰の粉体材料よりも改善されるものの、造形時にはリコート性の悪化によって造形物の機械的強度の低下等の品質低下が生じる場合があった。
【００１１】
そこで、本発明者は、以下の熱可塑性樹脂粉体が、熱負荷を受けた後においても流動性の悪化を低減できることから、造形時に均一な厚みでの積層が可能であって、所定の機械的強度、表面性、及び外観を有する立体造形物を製造できることを見出した。
【００１２】
本発明の熱可塑性樹脂粉体は、体積平均粒径が５μｍ以上１５０μｍ以下であり、タップ密度／初期かさ密度の比をＨ１とし、熱負荷後のタップ密度／初期かさ密度の比をＨ２とした場合、Ｈ２−Ｈ１の値が−０．２以上＋０．１０未満である。
なお、以下では、熱可塑性樹脂粉体を「樹脂粉体」と称することがある。
また、リコート性とは、新たな粉体材料を供給して薄層を形成した際の積層面の滑らかさを意味する。リコート性は、例えば、目視観察による官能試験などで判断してもよい。
【００１３】
本発明の熱可塑性樹脂粉体は、熱可塑性樹脂粒子を含む。
なお、以下では、熱可塑性樹脂粒子の集合体という意味合いで、「熱可塑性樹脂粉体」という用語を使用する場合がある。
【００１４】
熱可塑性樹脂粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
なお、以下では、熱可塑性樹脂粒子を「樹脂粒子」と称することがある。
【００１５】
−体積平均粒径−
前記樹脂粉体の体積平均粒径は、５μｍ以上１５０μｍ以下であり、５μｍ以上１２０μｍ以下が好ましく、５μｍ以上９０μｍ以下がより好ましい。前記樹脂粉体の体積平均粒径が５μｍ未満であると、樹脂の種類にもよるが、前記樹脂粒子が凝集することで造形時にリコート性が悪化し、造形不良が発生する場合がある。また、前記樹脂粉体の体積平均粒径が１５０μｍを超えると、造形した際の造形物表面の粗さが顕著に悪化し、造形品質不良となる。
前記体積平均粒径は、粒度分布測定装置（装置名：ｍｉｃｒｏｔｒａｃ  ＭＴ３３００ＥＸＩＩ、マイクロトラック・ベル株式会社製）を用いて測定することができる。
【００１６】
前記樹脂粉体の体積平均粒径／個数平均粒径（Ｍｖ／Ｍｎ）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１．５未満であることが好ましい。
ここで、Ｍｖは体積平均粒径（Ｍｅａｎ  Ｖｏｌｕｍｅ  Ｄｉａｍｅｔｅｒ）［μｍ］を表し、Ｍｎは粒子の個数平均粒径（Ｍｅａｎ  Ｎｕｍｂｅｒ  Ｄｉａｍｅｔｅｒ）［μｍ］を表す。Ｍｖ／Ｍｎの値が１に近いほど、粒度分布の幅が狭く、流動性に優れる傾向が見られる。
Ｍｖ／Ｍｎは、粒度分布測定装置（マイクロトラック・ベル株式会社製、ｍｉｃｒｏｔｒａｃ  ＭＴ３３００ＥＸＩＩ）を用いて測定することができる。
【００１７】
−初期かさ密度−
初期かさ密度とは、所定の容積の容器にタップしない（ゆるみ）状態で粉体を充填したとき、充填した粉体の質量と容器の容積との比（ｇ／ｃｍ３）を意味する。
初期かさ密度は、ＪＩＳ１６２８：１９９７に準拠して、パウダーテスター（装置名：ＰＴ―Ｘ、ホソカワミクロン社製）を用いて測定することができる。
【００１８】
−タップ密度−
タップ密度とは、所定の容積の容器にタップした状態で粉体を充填したとき、充填した粉体の質量と容器の容積との比（ｇ／ｃｍ３）を意味する。
タップ密度は、ＪＩＳ１６２８：１９９７に準拠して、パウダーテスター（装置名：ＰＴ―Ｘ、ホソカワミクロン社製）を用いて測定することができる。
【００１９】
−タップ密度／初期かさ密度の比−
タップ密度／初期かさ密度の比は、粉体の流動性を示す指標であり、この値が１に近いほど、粉体が流動性に優れることを示す。前記樹脂粉体が流動性に優れると、造形時に均一な厚みでの積層が可能となり、造形物の機械的強度、外観上の凹凸等の欠陥を低減することができる。
【００２０】
前記樹脂粉体は、熱負荷前のタップ密度／初期かさ密度の比をＨ１とし、熱負荷後のタップ密度／初期かさ密度の比をＨ２とした場合、Ｈ２−Ｈ１の値が−０．２以上＋０．１０未満である。前記樹脂粉体のＨ２−Ｈ１の値が−０．２未満であると、熱負荷前後での造形条件の変更が必要となり、最適な条件での造形が実質的に不可能となるため造形品質が低下する。また、Ｈ２−Ｈ１の値が＋０．１０以上であると、−０．２未満である場合と同様に、熱負荷前後での造形条件の変更が必要となり、最適な条件での造形が実質的に不可能となるため造形品質が低下する。また、Ｈ２−Ｈ１の値としては、−０．１５以上＋０．０１５未満が好ましく、−０．１５以上＋０未満がより好ましい。
【００２１】
熱負荷としては、前記樹脂粉体に対して、該樹脂の融点より１０℃低い温度の熱を１０時間以上印加することなどが挙げられる。この温度は、ＩＲセンサ等で測定できる。具体的には、平均厚み１００μｍの前記樹脂粉体層を形成し、上部からヒーターで、樹脂粉体の融点−１０℃にて１０時間加熱する。なお、加熱温度幅は、融点−１０℃に対して±５℃の範囲となるように加熱制御する。
【００２２】
前記樹脂粒子の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、流動性に優れる点で略柱体が好ましい。前記樹脂粒子の形状が略柱体であることにより、粒子の隙間を最小限に詰めることができ、その結果得られる立体造形物の強度や寸法精度を高めることができる。前記柱体としては、生産性と造形の安定性から、底面と上面は略平行で直柱体に近い方がより好ましい。
【００２３】
前記樹脂粒子の形状は、例えば、走査型電子顕微鏡（装置名：Ｓ−４２００、株式会社日立ハイテクノロジーズ製）、湿式フロー式粒径・形状分析装置（装置名：ＦＰＩＡ−３０００、シスメックス社）などを用いて観察することにより判別することができる。
【００２４】
また、前記樹脂粉体の全体に対して、底面と側面の角度が８０度以上１１０度未満である略柱体形状の粒子を９０％以上含むことが好ましい。略柱体形状の粒子を９０％以上含むと、充填密度を高める効果が顕著に現れ、得られる立体造形物の寸法精度や強度を高める上で非常に有効である。
【００２５】
−略柱体−
略柱体とは、底面と上面を持つ柱状あるいは筒状の形状であり、例えば、略円柱体や多角柱体など、底面や上面の形状に特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。底面や上面の形状が円や楕円形状であれば略円柱体であり、四角形あるいは六角形など多角形であれば多角柱体である。底面と上面の間に柱状あるいは筒状の領域を有するものであれば、底面と上面の形状は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、底面や上面と柱の部分（側面）とが直交した直柱体であってもよいし、直交していない斜柱体であってもよい。
【００２６】
−−略円柱体−−
前記略円柱体の一例としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、真円柱体、楕円柱体などが挙げられる。これらの中でも、真円柱体に近い方がより好ましい。なお、前記略円柱体の略円とは、長径と短径との比（長径／短径）が、１〜１０であるものを意味し、円部分の一部が欠けたものも含まれる。
前記略円柱体は、略円の向かい合う面を有することが好ましい。前記向かい合う面の円の大きさがずれていてもよいが、大きい面と小さい面との円の直径の比（大きい面／小さい面）としては、密度を高める上で有効であることから、１．５倍以下が好ましく、１．１倍以下がより好ましい。
【００２７】
−−多角柱体−−
前記多角柱体の一例としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、三角柱、直方体や立方体を含む四角柱、五角柱、六角柱などが挙げられる。これらの中でも、前記樹脂粒子をより密に充填できる点から、立方体が好ましい。なお、これらの形状は概略を示すものであり、一部が欠けたものや一部変形したものもすべて含まれる。
【００２８】
前記柱体粒子は、底面と上面を有する柱体形状を有するが、粒子の端部が頂点を持たない形状であることがより好ましい。前記頂点とは、柱体の中に存在する角の部分をいう。  前記柱体粒子の形状について、図１Ａから図１Ｃを用いて説明する。図１Ａは、円柱体の一例を示す概略斜視図である。図１Ｂは、図１Ａの円柱体の側面図である。図１Ｃは、円柱体の端部に頂点を持たない形状の一例を示す側面図である。
【００２９】
図１Ａに示す円柱体を、側面から観察すると、図１Ｂに示すように長方形の形状を有しており、角の部分、即ち、頂点が４箇所存在する。この端部に頂点を持たない形状の一例が図１Ｃである。
【００３０】
前記柱体粒子の頂点の有無の確認は、前記柱体粒子の側面に対する投影像から判別することができる。例えば、柱体粒子の側面に対して走査型電子顕微鏡（装置名：Ｓ−４２００、株式会社日立ハイテクノロジーズ製）等を用いて観察し、二次元像として取得する。この場合、投影像は４辺形となり、各々隣り合う２辺によって構成される部位を端部とすると、隣り合う２つの直線のみで構成される場合は、角が形成され頂点を持つことになり、図１Ｃのように端部が円弧によって構成される場合は端部に頂点を持たないことになる。
【００３１】
このように、柱体粒子において頂点を持たないような形状にすることで、円形度を高めることが可能になり、流動性が向上し、充填密度をより一層高めることができ、立体造形物の強度や寸法精度を高める上で非常に有効である。
【００３２】
前記樹脂粒子の柱体形状のすべてにおいて、頂点を持たなくすることが最も好ましく、頂点を持たない柱体粒子の割合が高い方がより好ましい。具体的には、すべての柱体粒子に対する頂点を持たない柱体粒子の含有比率は、５０％以上が好ましく、７５％以上がより好ましく、９０％以上がさらに好ましい。これにより、前記樹脂粒子の平均円形度が高まり、本発明の効果がより高まる。
【００３３】
頂点の有無を判別する方法としては、例えば、走査型電子顕微鏡（装置名：Ｓ−４２００、株式会社日立ハイテクノロジーズ製）等を用いて前記樹脂粒子を観察し、得られた二次元像からすべての柱体粒子に対する頂点を持たない柱体粒子の割合を求めることによって判別することができる。例えば、上記の方法により１０視野の二次元像を撮影し、全柱体粒子に対する頂点を持たない柱体粒子の割合を求め、平均することにより求めることができる。
【００３４】
なお、前記頂点を持たない柱体粒子においては、整った略円柱体あるいは多角柱体である必要はなく、側面の投影像においてくびれを有する形状や、端部が引き伸ばされた形状、あるいは押しつぶされたり、曲がったりした形状のものを含んでいてもよい。
【００３５】
このように、前記樹脂粉体中の柱体粒子について頂点を持たない形状にする方法としては、柱体粒子の頂点を丸めることが可能な方法であれば、いずれの方法でも使用可能であり、例えば、高速回転式の機械粉砕や高速衝撃式の機械粉砕、あるいは機械摩擦により表面溶融など、従来公知の球形化処理装置を使用することができる。
【００３６】
前記樹脂粉体は、熱可塑性樹脂を有し、流動化剤を有することが好ましく、更に必要に応じてその他の部材を有する。
【００３７】
前記熱可塑性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアリールケトン、ポリフェニレンスルフィド、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリアセタール、ポリイミド、フッ素樹脂などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３８】
前記ポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどが挙げられる。
【００３９】
前記ポリアミドとしては、例えば、ＰＡ４１０、ＰＡ６、ＰＡ６６、ＰＡ６１０、ＰＡ６１２、ＰＡ１１、ＰＡ１２、といったものに加え半芳香族性のＰＡ４Ｔ、ＰＡＭＸＤ６、ＰＡ６Ｔ、ＰＡ９Ｔ、ＰＡ１０Ｔ等が挙げられ、全芳香族としてｐ−フェニレンジアミンとテレフタル酸モノマからできるアラミドと呼ばれるものが挙げられる。
【００４０】
前記ポリエステルとしては、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブタジエンテレフタレート）などが挙げられる。
【００４１】
前記ポリアリールケトンとしては、例えば、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＥＫ（ポリエーテルケトン）、ＰＥＫＫ（ポリエーテルケトンケトン）などが挙げられる。
【００４２】
その他にも例えば、結晶性ポリマーであればよく、ポリアセタール、ポリエーテルスルフォン等でもよく、ＰＡ９Ｔのように融点ピークが２つあるものでもよい（完全に溶融させるには２つ目の融点ピーク以上に樹脂温度を上げる必要がある）。
【００４３】
前記流動化剤は、流動性を付与するためにシリカやアルミナ等の金属酸化物微粒子を含む。
前記流動化剤の含有量としては、前記樹脂粉体の全体に対して、個数平均粒径が１μｍ以下の金属酸化物微粒子が０．１質量％未満であることが好ましい。前記流動化剤は、立体造形時の熱負荷や積層工程を経ることで前記樹脂粉体から脱離してしまうため、再利用時には流動性が低下する要因になることから、前記樹脂粉体の全体に対して少ないことが好ましい。
【００４４】
前記その他の部材としては、例えば、強化剤、難燃化剤、可塑剤、安定化剤、結晶核剤などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらは、熱可塑性樹脂と混合し、前記樹脂粉体に内在させてもよいし、前記樹脂粒子の表面に付着させてもよい。
【００４５】
前記強化剤は、主に強度を高めるために添加され、フィラーあるいは充填材として含有される。
前記強化剤としては、例えば、ガラスフィラーやガラスビーズ、カーボンファイバー、アルミボール、国際公開第２００８／０５７８４４号パンフレットに記載のものなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよいし、熱可塑性樹脂中に含まれていてもよい。
【００４６】
前記樹脂粉体は、適度に乾燥しているのが好ましく、真空乾燥機やシリカゲルを入れることにより使用前に乾燥させてもよい。
【００４７】
［樹脂粉体の用途］
前記樹脂粉体は、粒度、粒度分布、熱移動特性、溶融粘度、嵩密度、流動性、溶融温度、及び再結晶温度のようなパラメータについて適切なバランスを有する。それゆえ、前記樹脂粉体は、例えば、ＳＬＳ方式、ＳＭＳ方式、ＭＪＦ（Ｍｕｌｔｉ  Ｊｅｔ  Ｆｕｓｉｏｎ）方式、又はＢＪ（Ｂｉｎｄｅｒ  Ｊｅｔｔｉｎｇ）方式などの樹脂粉体を用いた各種立体造形方法において好適に利用される。そのほかにも前記樹脂粉体は、例えば、表面収縮剤、スペーサー、滑剤、塗料、砥石、添加剤、二次電池セパレーター、食品、化粧品、衣服等において好適に利用される。このほか、自動車、精密機器、半導体、航空宇宙、医療等の分野において用いられる材料や金属代替材料として用いてもよい。
【００４８】
−樹脂粉体の製造方法−
前記樹脂粉体の製造方法としては、例えば、樹脂ペレットを粉砕する方法は有効に用いられる。例えば、ペレット等の形態の樹脂を従来公知の粉砕機を用いて機械的に粉砕し、得られた樹脂粉体から、目的の粒径以外のものを分級することによって得られる。粉砕時の温度としては、粉砕効率が高まる点で、０℃以下（各樹脂自身の脆弱温度以下）が好ましく、−２５℃以下がより好ましく、−１００℃以下が特に好ましい。このとき分級によって目的粒径よりも小粒径のものを極力取り除くことで流動性が著しく向上することから好ましい。
【００４９】
前記樹脂粉体の製造方法としては、樹脂を繊維化し、その後裁断して直接的に略円柱体や多角柱体を得る方法や、フィルム形状から同様の柱体を得る方法や、得られた多角柱体の粒子を作製後に後加工により略円柱体を作製する方法など、前記の柱体粒子を作製できれば、如何なる方法も有効に用いられる。
前記繊維化の方法としては、例えば、押し出し加工機を用いて、融点より３０℃以上高い温度にて撹拌しながら、繊維状に樹脂溶融物を引き伸ばす方法が挙げられる。この際、樹脂溶融物は、１倍以上１０倍以下程度に延伸して繊維化することが好ましい。この場合、柱体の底面の形状は、押出し加工機のノズル口の形状により決定される。例えば、柱体の底面の形状、即ち繊維の断面が円形形状である場合は、ノズル口も円形形状のものを用い、多角形形状である場合は、ノズル口もそれに合わせて選定される。立体造形物の寸法精度は高ければ高いほどよく、面の部分の円形形状が半径において少なくとも１０％以内が好ましい。また、ノズルの口の数は可能な範囲で多くした方が、生産性を高める上で好ましい。
【００５０】
前記繊維を裁断する方法としては、ギロチン方式の上刃と下刃が共に刃物になっている切断装置や、押し切り方式と呼ばれる下側は刃物ではなく板にて、上刃で裁断していく装置などがあり、これらの従来公知の装置を用いることができる。従来公知の前記装置は、例えば、０．００５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下に直接カットする装置や、ＣＯ２レーザー等を用いて裁断できる方法もあり、好ましく用いられる。これらの方法により、本発明の柱体粒子を含む樹脂粉体を得ることができる。
【００５１】
−立体造形物の造形方法及び立体造形物の造形装置−
本発明の立体造形物の造形方法は、前記樹脂粉体の硬化層を積層して、造形物を造形する造形方法であって、前記樹脂粉体を含む層を形成する層形成工程と、前記層を硬化する硬化工程と、を繰り返し、更に必要に応じてその他の工程を含む。
前記立体造形物の造形装置は、前記樹脂粉体の硬化層を積層して、造形物を造形する造形装置であって、前記樹脂粉体が貯蔵されている供給槽と、前記樹脂粉体を含む層を形成する層形成手段と、層を硬化する硬化手段と、を有し、更に必要に応じてその他の手段を含む。
前記立体造形物の製造方法は、前記立体造形物の製造装置を用いることにより好適に実施することができる。
【００５２】
前記樹脂粉体は、粉末積層方式の立体造形物製造装置すべてに使用することができ、有効である。粉末積層方式の立体造形物製造装置は、粉末（粉体）の層を形成した後、選択された領域の前記樹脂粒子同士を接着させる手段が異なり、一般にＳＬＳ方式やＳＭＳ方式に代表される電磁照射手段と、バインダージェット方式に代表される液体吐出手段が挙げられる。前記樹脂粉体は、これらのいずれに適用することができ、粉末を積層する手段を含む立体造形装置すべてに有効である。
【００５３】
前述の電磁照射を用いるＳＬＳ方式やＳＭＳ方式等の立体造形装置において、電磁照射に用いられる電磁照射源としては、例えば、紫外線、可視光線、赤外線等を照射するレーザーのほか、マイクロ波、放電、電子ビーム、放射加熱器、ＬＥＤランプ等、又はこれらの組合せなどが挙げられる。
また、前記樹脂粒子を選択的に接着させる方法として電磁照射を用いる場合、効率的に吸収させたり、あるいは吸収を妨げたりする方法もあり、例えば、吸収剤や抑制剤を前記樹脂粉体に含有させる方法も可能である。
【００５４】
これらの立体造形物の製造（造形）装置の一例について、図２を用いて説明する。図２は、立体造形物の造形装置の一例を示す概略図である。図２に示すように、粉末の供給槽５に粉末を貯蔵し、使用量に応じて、ローラ４を用いてレーザー走査スペース６に供給する。供給槽５は、ヒーター３により温度を調節されていることが好ましい。電磁照射源１から出力したレーザーを反射鏡２を用いて、レーザー走査スペース６に照射する。前記レーザーによる熱により、粉末を焼結して立体造形物を得ることができる。
【００５５】
前記供給槽５の温度としては、粉末の融点より１０℃以上低いことが好ましい。
前記レーザー走査スペースにおける部品床温度としては、粉末の融点より５℃以上低温であることが好ましい。
レーザー出力としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０ワット以上１５０ワット以下が好ましい。
【００５６】
別の実施態様においては、選択的マスク焼結（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｍａｓｋ  Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ：ＳＭＳ）技術を使用して、本発明における立体造形物を製造することができる。前記ＳＭＳプロセスについては、例えば、米国特許第６，５３１，０８６号明細書に記載されているものを好適に用いることができる。
【００５７】
前記ＳＭＳプロセスとしては、遮蔽マスクを使用して選択的に赤外放射を遮断し、粉末層の一部に選択的に照射する。前記樹脂粉体から立体造形物を製造するためにＳＭＳプロセスを使用する場合、前記樹脂粉体の赤外吸収特性を増強させる材料を含有させることが可能であり、有効である。例えば、前記樹脂粉体に１種以上の熱吸収剤及び／又は暗色物質（カーボンファイバー、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、もしくはカーボンファイバー、セルロースナノファイバー等）を含有することができる。
【００５８】
さらに別の実施態様においては、前記樹脂粉体を用い、前述のバインダージェット方式の立体造形装置を使用して、立体造形物を製造することができる。この方法は、本発明の前記樹脂粉体からなる層を形成する層形成工程と、形成された層の選択された領域に液体を吐出し乾燥させて、樹脂粒子同士を接着させる粉末接着工程と、を繰り返し、更に必要に応じてその他の工程を含む。
前記立体造形物の製造装置は、前記樹脂粉体からなる層を形成する層形成手段と、前記形成された層の選択された領域に液体を吐出する手段と、を有し、更に必要に応じてその他の手段を含む。前記液体を吐出する手段としては、得られる立体造形物の寸法精度や造形速度の観点から、インクジェットの方法を用いることが好ましい。
【００５９】
図３Ａ〜図３Ｆに、バインダージェット方式のプロセス概略図の一例を示す。図３Ａ〜図３Ｆに示される立体造形物製造装置は、造形用粉末貯蔵槽１１と供給用粉末貯蔵槽１２とを有し、これらの粉末貯蔵槽は、それぞれ上下に移動可能なステージ１３を有し、該ステージ１３上に前記樹脂粉体を載置し、前記樹脂粉体からなる層を形成する。造形用粉末貯蔵槽１１の上には、前記粉末貯蔵槽内の前記樹脂粉体に向けて立体造形用液体材料１６を吐出する造形液供給手段１５を有し、更に、供給用粉末貯蔵槽１２から造形用粉末貯蔵槽１１に前記樹脂粉体を供給すると共に、造形用粉末貯蔵槽１１の樹脂粉体（層）表面を均すことが可能な樹脂粉体層形成手段１４（以下、リコーターとも称する）を有する。
【００６０】
図３Ａ及び図３Ｂは、供給用粉末貯蔵槽１２から造形用粉末貯蔵槽１１に前記樹脂粉体を供給するとともに、平滑な表面を有する樹脂粉体層を形成する工程を示す。造形用粉末貯蔵槽１１及び供給用粉末貯蔵槽１２の各ステージ１３を制御し、所望の層厚になるようにギャップを調整し、前記樹脂粉体層形成手段１４を供給用粉末貯蔵槽１２から造形用粉末貯蔵槽１１に移動させることにより、造形用粉末貯蔵槽１１に樹脂粉体層が形成される。
【００６１】
図３Ｃは、造形用粉末貯蔵槽１１の樹脂粉体層上に前記立体造形用液体材料供給手段５を用いて、立体造形用液体材料１６を滴下する工程を示す。この時、樹脂粉体層上に立体造形用液体材料１６を滴下する位置は、立体造形物を幾層もの平面にスライスした二次元画像データ（スライスデータ）により決定される。
【００６２】
図３Ｄ及びＥは、供給用粉末貯蔵槽１２のステージ１３を上昇させ、造形用粉末貯蔵槽１１のステージ１３を降下させ、所望の層厚になるようにギャップを制御し、再び前記樹脂粉体層形成手段１４を供給用粉末貯蔵槽１２から造形用粉末貯蔵槽１１に移動させることにより、造形用粉末貯蔵槽１１に新たに樹脂粉体層が形成される。
【００６３】
図３Ｆは、再び造形用粉末貯蔵槽１１の樹脂粉体層上に前記造形液供給手段１５を用いて、立体造形用液体材料１６を滴下する工程である。これらの一連の工程を繰り返し、必要に応じて乾燥させ、立体造形用液体材料が付着していない樹脂粉体（余剰粉）を除去することによって、立体造形物を得ることができる。
【００６４】
樹脂粒子同士を接着させるためには、接着剤を含むことが好ましい。前記接着剤は、吐出する液体に溶解した状態で含有させてもよいし、前期樹脂粉体に接着剤粒子として混在させてもよい。前記接着剤は、吐出する液体に溶解することが好ましく、例えば吐出する液体が水を主成分とするものであれば、前記接着剤は水溶性であることが好ましい。
【００６５】
水溶性の接着剤としては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン、ポリアミド、ポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、ポリアクリル酸樹脂、セルロース樹脂、ゼラチンなどが挙げられる。これらの中でも、立体造形物の強度や寸法精度を高められる点で、ポリビニルアルコールが好ましい。
【００６６】
前記樹脂粉体は、充填密度が高く、粒度分布がシャープであり、その結果得られる立体造形物の寸法精度や強度、表面性を向上することができ、これらの効果は電磁照射を用いる方法に限定されるものではなく、バインダージェット方式を始めとする粉末積層方式を採用したすべての立体造形装置において有効である。
【００６７】
（立体造形物）
前記立体造形物は、前記樹脂粉体を用い、本発明の立体造形物の製造（造形）方法により好適に製造することができる。
【実施例】
【００６８】
以下、実施例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例により限定されるものではない。
【００６９】
（実施例１）
ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂（商品名：ノバデュラン５０２０、三菱エンジニアリングプラスチック株式会社製、融点：２２５℃、ガラス転移温度：４３℃）のペレットを、押出し加工機（株式会社日本製鋼所製）を用いて融点より３０℃高い温度にて撹拌後、ノズル口が円形形状のものを用いて繊維化した。ノズルから出る糸の本数は１００本とした。３倍程度延伸し、繊維径が６０μｍ、精度が±４μｍの樹脂繊維を得た。  得られた樹脂繊維を押切り方式の裁断装置（装置名：ＮＪシリーズ１２００型、株式会社荻野精機製作所製）を用いて繊維長５０μｍに裁断し、略柱体形状の粒子を含む樹脂粉体１を得た。実施例１で得られた樹脂粉体に対して、流動化剤は添加されていない。
【００７０】
得られた樹脂粉体１を、走査型電子顕微鏡（装置名：Ｓ−４２００、株式会社日立ハイテクノロジーズ製）を用いて確認したところ、殆どの略柱体形状の粒子は断面がきれいに裁断されており、切断面は樹脂粉体１に含まれる樹脂粒子の軸に対して９０°である互いに平行な略円柱形状を有していた。
【００７１】
得られた樹脂粉体１について、「初期かさ密度」、「タップ密度」、「Ｍｖ／Ｍｎ」は、以下のようにして算出した。
【００７２】
［初期かさ密度］
初期かさ密度は、ＪＩＳ１６２８：１９９７に準拠して、粉体特性測定装置（装置名：ＰＴ−Ｘ、ホソカワミクロン株式会社製）を用いて測定した。所定量の樹脂粉体１を装置に投入し、篩を通過させた後の樹脂粉体１を２５ｍＬ容器に投入し、余剰紛を擦切った後に、容器の風袋を引き充填された樹脂粉体１の質量を測定した。秤量した樹脂粉体１の質量を容器の容積で除算して初期かさ密度を算出した。
【００７３】
［タップ密度］
タップ密度は、ＪＩＳ１６２８：１９９７に準拠して、粉体特性測定装置（装置名：ＰＴ−Ｘ、ホソカワミクロン株式会社製）を用いて測定した。所定量の樹脂粉体１を装置に投入し、篩を通過させた後の樹脂粉体１をタップ密度測定用のかさを取り付けた２５ｍＬ容器に投入し、６００回タップを行った。その後、余剰紛を擦切った後に、容器の風袋を引き充填された樹脂粉体１の質量を測定した。秤量した樹脂粉体１の質量を容器の容積で除算してタップ密度を算出した。
【００７４】
［Ｍｖ／Ｍｎ］
粒度分布測定装置（装置名：ｍｉｃｒｏｔｒａｃ  ＭＴ３３００ＥＸＩＩ、マイクロトラック・ベル株式会社製）を用いて、樹脂粉体１に含まれる樹脂粒子ごとの粒子屈折率を使用し、溶媒は使用せず乾式（大気）法にてＭｖ及びＭｎを測定し、Ｍｖ／Ｍｎを算出した。粒子屈折率は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂：１．５７、ポリアミド１２（ＰＡ１２）樹脂：１．５３、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂：１．４８と設定した。
樹脂粉体１の各粒径を測定したところ、Ｍｖ７３．８μｍ、Ｍｎ６３．３μｍ、Ｍｖ／Ｍｎ＝１．１６６であった。タップ密度／初期かさ密度の比であるＨ１は、１．２９５であった。
【００７５】
樹脂粉体１を立体造形装置（ＲＩＣＯＨ  ＡＭ  Ｓ５５００Ｐ、株式会社リコー製）により融点より１０℃低い温度にて１０時間の積層造形を行った。この温度は、装置内に設置されたＩＲセンサで粉の温度を測定でき、粉の温度を測定しながら、所望の温度になるようにヒーターの出力を調整した。なお、樹脂粉体１の、熱負荷後のタップ密度／初期かさ密度の比であるＨ２は、平均厚み１００μｍの樹脂粉体１の層を形成し、上部からヒーターで、当該樹脂の融点−１０℃にて１０時間加熱したもの（熱負荷後の樹脂粉体１）を用いて、熱負荷前と同様に、タップ密度とかさ密度を測定し算出した。その結果、熱負荷後のタップ密度／初期かさ密度の比であるＨ２は、１．２６０であった。また、熱負荷前と比べてタップ密度／初期かさ密度の比の変化量であるＨ２−Ｈ１は、−０．０３５であった。
また、樹脂粉体１の作製条件、及び熱負荷前後における樹脂粉体１の各種測定結果を表１に示す。
【００７６】
得られた熱負荷後の樹脂粉体１について、下記のようにして「リコート性」、「引張強度」、「外観欠陥」、及び「表面粗さ（Ｒａ）」について評価を行った。
【００７７】
＜リコート性＞
得られた熱負荷後の樹脂粉体１に対して、立体造形中の積層面を目視観察による「リコート性」の官能試験を行い、以下の基準で評価した。結果を表２に示す。なお、積層時の温度は対象材料の造形物を製造することができる実際の条件にて観察を行った。
［評価基準］
◎：積層面が非常に滑らかで、気になる凹凸や粗面が殆ど認められない。
〇：積層面の滑らかさに問題はなく、表面の凹凸や粗面が僅かに確認できる。
△：積層面の滑らかさに問題はなく、表面の凹凸や粗面が確認できる。
×：積層面に滑らかさはなく、凹凸や粗面が目視で認識できるが、積層条件の変更で回復可能である。
××：積層面に大きな凹凸が見られ、積層条件の変更でも回復不可能である。
【００７８】
＜引張強度＞
得られた樹脂粉体１に対して、ＳＬＳ方式の立体造形装置（装置名：ＡＭ  Ｓ５５００Ｐ、株式会社リコー製）を使用し、立体造形物の製造を行った。設定条件は、粉末層（粉体層）の平均厚みを０．１ｍｍ、レーザー出力を１０ワット以上１５０ワット以下、レーザー走査スペースを０．１ｍｍ、床温度を樹脂の融点より−１０℃（精度±４℃）に設定した。（ａ）引っ張り試験標本を中心部にＹ軸方向に長辺が向くように、引っ張り試験標本の長手方向に５個造形した。各々の造形物層の間隔は５ｍｍとした。次に、（ｂ）１辺５０ｍｍ、平均厚み５ｍｍの直方体の立体造形物を製造した。引張り試験標本サンプルは、ＩＳＯ（国際標準化機構）３１６７  Ｔｙｐｅ１Ａ  １５０ｍｍ長さ多目的犬骨様試験標本（標本は、長さ８０ｍｍ、厚さ４ｍｍ、幅１０ｍｍの中心部分を有する）を使用して行った。
得られた立体造形物について、ＩＳＯ  ５２７に準じた引張試験（株式会社島津製作所製、ＡＧＳ−５ｋＮ）を使用して実施した。結果を表２に示す。
なお、引張試験における試験速度は、５０ｍｍ／分間とした。また、引張強度の初期値は、造形１回目の立体造形物について５回試験を行い、得られた測定値の平均値とし、以下の基準で評価した。結果を表２に示す。
［評価基準］
◎：射出成形品の９０%以上の強度であること。
〇：射出成形品の８０%以上９０％未満の強度であること。
△：射出成形品の７０%以上８０％未満の強度であること。
×：射出成形品の７０％未満の強度であること。
【００７９】
＜外観欠陥＞
引張強度の評価に用いた立体造形物（５個）の外観を目視観察し、外観上の欠陥について寸法測定及び欠陥数の確認を行い、以下の基準で評価した。結果を表２に示す。
［評価基準］
◎：表面に目立った欠陥は見られない。
〇：表面に１ｍｍ未満の凹凸が見られ、個数は１個である。
△：表面に１ｍｍ未満の凹凸が見られ、個数は複数である。
×：表面に1 ｍｍ以上の凹凸が見られる。
【００８０】
＜表面粗さ（Ｒａ）＞
引張強度の評価に用いた立体造形物（５個）を用いて、表面粗さ測定器（装置名：３Ｄ形状測定機ＶＲ−３２００、株式会社キーエンス製）を用いて表面粗さ（Ｒａ）の測定を行った。また、各立体造形物の表面の５箇所を任意に選択して測定を行い、得られた測定値から求めた平均値を表面粗さ（Ｒａ）とし、以下の基準で評価した。結果を表２に示す。なお、表面粗さ（Ｒａ）は、値が小さい程、表面性に優れることを示す。
［評価基準］
◎：１０以上１５未満
〇：１５以上２０未満
△：２０以上２５未満
×：２５以上３０未満
【００８１】
＜総合評価＞
「リコート性」、「引張強度」、「外観欠陥」、及び「表面粗さ（Ｒａ）」の各評価項目の結果について以下の基準で数値化し、各評価項目の結果を足し合わせて総合的に評価した。結果を表２に示す。なお、各評価項目の結果を足し合わせた総合評価では、５点以上が実使用上問題ないレベルである。
［評価基準］
◎：＋３点
〇：＋２点
△：＋１点
×：  ０点
××：−１点
【００８２】
（実施例２）
実施例１において、樹脂粉体の製造条件について、繊維の繊維径を３μｍ（精度±２μｍ）、裁断時の繊維長５μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして樹脂粉体２を作製し、実施例１と同様に評価を実施した。結果を表１及び２に示す。
【００８３】
（実施例３）
実施例１において、樹脂粉体の製造条件について、繊維の繊維径を１５μｍ（精度±３μｍ）、裁断時の繊維長１５μｍに変更し、粒子形状を略円柱体にした以外は、実施例１と同様にして樹脂粉体３を作製し、実施例１と同様に評価を実施した。結果を表１及び２に示す。
【００８４】
（実施例４）
実施例１において、樹脂粉体の製造条件について、繊維の繊維径を４０μｍ（精度±２μｍ）、裁断時の繊維長４０μｍに変更し、粒子形状を略円柱体にした以外は、実施例１と同様にして樹脂粉体４を作製し、実施例１と同様に評価を実施した。結果を表１及び２に示す。
【００８５】
（実施例５）
実施例１において、樹脂粉体の製造条件について、繊維の繊維径を６０μｍ（精度±２μｍ）、裁断時の繊維長１２０μｍに変更し、粒子形状を略円柱体にした以外は、実施例１と同様にして樹脂粉体５を作製し、実施例１と同様に評価を実施した。結果を表１及び２に示す。
【００８６】
（実施例６）
実施例１において、樹脂粉体の製造条件について、繊維の繊維径を１１０μｍ（精度±４μｍ）、裁断時の繊維長１１０μｍに変更し、粒子形状を略円柱体にした以外は、実施例１と同様にして樹脂粉体６を作製し、実施例１と同様に評価を実施した。結果を表１及び２に示す。
【００８７】
（実施例７）
実施例１において、樹脂粉体の製造条件について、繊維の繊維径を１１０μｍ（精度±４μｍ）、裁断時の繊維長１３０μｍに変更し、粒子形状を略円柱体にした以外は、実施例１と同様にして樹脂粉体７を作製し、実施例１と同様に評価を実施した。結果を表１及び２に示す。
【００８８】
（実施例８）
実施例１において、樹脂粉体の製造条件について、繊維の繊維径を１１０μｍ（精度±４μｍ）、裁断時の繊維長１３０μｍに変更し、裁断装置の刃物に対して繊維を１５°傾けて配置し裁断したこと以外は、実施例１と同様にして樹脂粉体８を作製し、実施例１と同様に評価を実施した。結果を表１及び２に示す。
【００８９】
（実施例９）
実施例１において、樹脂粉体の製造条件について、粒子化工法を低温粉砕システム（装置名：リンレックスミルＬＸ１、ホソカワミクロン株式会社製）を用いて、−２００℃の条件化で、粒径が５μｍ以上、２００μｍ以下になるように凍結粉砕を行い、篩を用いて３２μｍ以下の粒子と１２５μ以上の粒子を除去したこと以外は、実施例１と同様にして樹脂粉体９を作製し、実施例１と同様に評価を実施した。結果を表１及び２に示す。
【００９０】
（実施例１０）
実施例９において、樹脂粉体の製造条件について、熱可塑性樹脂をポリプロピレン（ＰＰ）樹脂（商品名：ノバテック  ＭＡ３、日本ポリプロ株式会社製、融点：１３０℃、ガラス転移温度：０℃）に変更し、製造した樹脂粉体１０を立体造形装置（ＲＩＣＯＨ  ＡＭ  Ｓ５５００Ｐ、株式会社リコー製）により融点より１０℃低い温度にて１０時間の積層造形を行った後の樹脂粉体１０を熱負荷後の樹脂粉体としたこと以外は、実施例９と同様にして樹脂粉体１０を作製し、実施例９と同様に評価を実施した。結果を表１及び２に示す。
【００９１】
（実施例１１）
実施例１０において、樹脂粉体の製造条件について、熱可塑性樹脂をポリプロピレン（ＰＰ）樹脂（商品名：ノバテック  ＭＡ３、日本ポリプロ株式会社製、融点：１３０℃、ガラス転移温度：０℃）に変更し、粒子形状を略円柱体にしたこと以外は、実施例１０と同様にして樹脂粉体１１を作製し、実施例１０と同様に評価を実施した。結果を表１及び２に示す。
【００９２】
（実施例１２）
実施例１０において、樹脂粉体の製造条件について、熱可塑性樹脂をポリプロピレン（ＰＰ）樹脂（商品名：ノバテック  ＭＡ３、日本ポリプロ株式会社製、融点：１３０℃、ガラス転移温度：０℃）に変更し、繊維径を３０μｍ（精度±５μｍ）、裁断時の繊維長を３５μｍにして、球形化処理装置（日本ニューマチック工業株式会社製、メテオレインボーＭＲ−１０）を用いて粒子形状を球形にしたこと以外は、実施例１０と同様にして樹脂粉体１２を作製し、実施例１０と同様に評価を実施した。結果を表１及び２に示す。
【００９３】
（実施例１３）
実施例１０において、樹脂粉体の製造条件について、熱可塑性樹脂をポリプロピレン（ＰＰ）樹脂（商品名：ノバテック  ＭＡ３、日本ポリプロ株式会社製、融点：１３０℃、ガラス転移温度：０℃）に変更し、篩を用いた粒子除去操作を行わないようにしたこと以外は、実施例１０と同様にして樹脂粉体１３を作製し、実施例１０と同様に評価を実施した。結果を表１及び２に示す。
【００９４】
（実施例１４）
実施例１において、樹脂粉体の製造条件について、実施例１で得られた樹脂粉体１と実施例５で得られた樹脂粉体５とを、１：１の重量割合で粉体混合器（装置名：まぜまぜマン、有限会社ミスギ製）で３０分間混合させたこと以外は、実施例１と同様にして樹脂粉体１４を作製し、実施例１と同様に評価を実施した。結果を表１及び２に示す。
【００９５】
（実施例１５）
実施例１において、樹脂粉体の製造条件について、実施例１で得られた樹脂粉体１と実施例６で得られた樹脂粉体６とを、１：１の重量割合で粉体混合器（装置名：まぜまぜマン、有限会社ミスギ製）で３０分間混合したこと以外は、実施例１と同様にして樹脂粉体１５を作製し、実施例１と同様に評価を実施した。結果を表１及び２に示す。
【００９６】
（実施例１６）
実施例１において、樹脂粉体の製造条件について、実施例１で得られた樹脂粉体１に対して流動化剤（商品名：ＲＸ２００、アエロジル社製）を０．０６質量％の割合で添加し、粉体混合器（装置名：まぜまぜマン、有限会社ミスギ製）で３０分間混合したこと以外は、実施例１と同様にして樹脂粉体１６を作製し、実施例１と同様に評価を実施した。結果を表１及び２に示す。
【００９７】
（実施例１７）
実施例１０において、樹脂粉体の製造条件について、実施例１２で得られた樹脂粉体１２に対して流動化剤（商品名：ＲＸ２００、アエロジル社製）を０．１質量％の割合で添加し、粉体混合器（装置名：まぜまぜマン、有限会社ミスギ製）で３０分間混合したこと以外は、実施例１０と同様にして樹脂粉体１７を作製し、実施例１０と同様に評価を実施した。結果を表１及び２に示す。
【００９８】
（実施例１８）
実施例１０において、樹脂粉体の製造条件について、実施例１１の繊維の延伸倍率を３．５倍にしたこと以外は、実施例１０と同様にして樹脂粉体１８を作製し、実施例１０と同様に評価を実施した。結果を表１及び２に示す。
【００９９】
（実施例１９）
実施例１０において、樹脂粉体の製造条件について、実施例１２で得られた樹脂粉体１２に対して流動化剤（商品名：ＲＸ２００、アエロジル社製）を０．５質量％の割合で添加し、粉体混合器（装置名：まぜまぜマン、有限会社ミスギ製）で３０分間混合したこと以外は、実施例１０と同様にして樹脂粉体１９を作製し、実施例１０と同様に評価を実施した。結果を表１及び２に示す。
【０１００】
（実施例２０）
実施例１０において、樹脂粉体の製造条件について、実施例１１の繊維の延伸倍率を４．０倍にしたこと以外は、実施例１０と同様にして樹脂粉体２０を作製し、実施例１０と同様に評価を実施した。結果を表１及び２に示す。
【０１０１】
（実施例２１）
実施例１０において、樹脂粉体の製造条件について、実施例１２で得られた樹脂粉体１２に対して流動化剤（商品名：ＲＸ２００、アエロジル社製）を０．０１質量％の割合で添加し、粉体混合器（装置名：まぜまぜマン、有限会社ミスギ製）で３０分間混合したこと以外は、実施例１０と同様にして樹脂粉体２１を作製し、実施例１０と同様に評価を実施した。結果を表１及び２に示す。
【０１０２】
（比較例１）
実施例１０において、樹脂粉体の製造条件について、実施例９で得られた樹脂粉体９に対して流動化剤（商品名：ＲＸ２００、アエロジル社製）を０．５質量％の割合で添加し、粉体混合器（装置名：まぜまぜマン、有限会社ミスギ製）で３０分間混合したこと以外は、実施例１０と同様にして樹脂粉体Ａを作製し、実施例１０と同様に評価を実施した。結果を表１及び２に示す。なお、表１に示すとおり、実施例９で得られた樹脂粉体９には、流動化剤が添加されていない。
【０１０３】
（比較例２）
実施例１において、樹脂粉体の製造条件について、実施例１で得られた樹脂粉体１に対して流動化剤（商品名：ＲＸ２００、アエロジル社製）を０．１質量％の割合で添加し、粉体混合器（装置名：まぜまぜマン、有限会社ミスギ製）で３０分間混合したこと以外は、実施例１０と同様にして樹脂粉体Ｂを作製し、実施例１０と同様に評価を実施した。結果を表１及び２に示す。
【０１０４】
（比較例３）
実施例１において、樹脂粉体の製造条件について、繊維の繊維径を１５０μｍ（精度±５μｍ）、裁断時の繊維長１５０μｍに変更し、粒子形状を略円柱体にして、流動化剤（商品名：ＲＸ２００、アエロジル社製）を樹脂粉体に対して０．１質量％の割合で添加し、粉体混合器（装置名：まぜまぜマン、有限会社ミスギ製）で３０分間混合したこと以外は、実施例１と同様にして樹脂粉体Ｃを作製し、実施例１と同様に評価を実施した。結果を表１及び２に示す。
【０１０５】
（比較例４）
実施例１において、樹脂粉体の製造条件について、繊維の繊維径を２μｍ（精度±１μｍ）、裁断時の繊維長３μｍに変更し、粒子形状を略円柱体にして、流動化剤（商品名：ＲＸ２００、アエロジル社製）を樹脂粉体に対して０．１質量％の割合で添加し、粉体混合器（装置名：まぜまぜマン、有限会社ミスギ製）で３０分間混合したこと以外は、実施例１と同様にして樹脂粉体Ｄを作製し、実施例１と同様に評価を実施した。結果を表１及び２に示す。
【０１０６】
（比較例５）
実施例１０において、樹脂粉体の製造条件について、熱可塑性樹脂をポリプロピレン（ＰＰ）樹脂（商品名：ノバテック  ＭＡ３、日本ポリプロ株式会社製、融点：１３０℃、ガラス転移温度：０℃）に変更し、繊維の繊維径を１０μｍ（精度±２μｍ）、裁断時の繊維長１０μｍにし、球形化処理装置（装置名：メテオレインボーＭＲ−１０、日本ニューマチック工業株式会社製）を用いて粒子形状を球形にしたこと以外は、実施例１０と同様にして樹脂粉体Ｅを作製し、実施例１０と同様に評価を実施した。結果を表１及び２に示す。
【０１０７】
【表１】
2020041029.tif 000002
【０１０８】
【表２】
2020041029.tif 000003
【０１０９】
表２の結果から、実施例１〜２１は「リコート性」、「引張強度」、「外観欠陥」、及び「表面粗さ（Ｒａ）」について総合的な評価において良好な結果であった。このことより、実施例１〜２１においては、熱負荷後であっても、造形時に均一な厚みでの積層が可能であって、所定の機械的強度、表面性、及び外観を有する立体造形物を製造することができることが分かった。
【０１１０】
このように、本発明の熱可塑性樹脂粉体によれば、熱負荷後であっても、造形時に均一な厚みでの積層が可能であって、所定の機械的強度、表面性、及び外観を有する立体造形物を製造することができる。
【０１１１】
本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
＜１＞  熱可塑性樹脂粒子を含む粉体であって、体積平均粒径が５μｍ以上１５０μｍ以下であり、タップ密度／初期かさ密度の比をＨ１とし、熱負荷後のタップ密度／初期かさ密度の比をＨ２とした場合、Ｈ２−Ｈ１の値が−０．２以上＋０．１０未満であることを特徴とする熱可塑性樹脂粉体である。
＜２＞  前記Ｈ２−Ｈ１の値が−０．１５以上＋０．０１５未満である、前記＜１＞に記載の熱可塑性樹脂粉体である。
＜３＞  前記Ｈ２−Ｈ１の値が−０．１５以上＋０未満である前記＜２＞に記載の熱可塑性樹脂粉体である。
＜４＞  前記体積平均粒径が５μｍ以上１２０μｍ以下である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の熱可塑性樹脂粉体である。
＜５＞  前記体積平均粒径が５μｍ以上９０μｍ以下である前記＜４＞に記載の熱可塑性樹脂粉体である。
＜６＞  前記熱可塑性樹脂粉体が略柱体形状の粒子を含む前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の熱可塑性樹脂粉体である。
＜７＞  前記熱可塑性樹脂粉体の全体に対して、底面と側面の角度が８０度以上１１０度未満である前記略柱体形状の粒子を９０％以上含む前記＜６＞に記載の熱可塑性樹脂粉体である。
＜８＞  前記熱可塑性樹脂粉体の全体に対して、個数平均粒径が１μｍ以下の金属酸化物微粒子の含有量が０．１質量％未満である前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の熱可塑性樹脂粉体である。
＜９＞  前記熱可塑性樹脂粉体の体積平均粒径／個数平均粒径（Ｍｖ／Ｍｎ）が１．５未満である前記＜１＞から＜８のいずれかに記載の熱可塑性樹脂粉体である。
＜１０＞  熱可塑性樹脂粉体の硬化層を積層して、造形物を造形する造形装置であって、
前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の熱可塑性樹脂粉体が貯蔵されている供給槽と、
前記熱可塑性樹脂粉体を含む層を形成する層形成手段と、
前記層を硬化する硬化手段と、を有することを特徴とする造形装置である。
＜１１＞  熱可塑性樹脂粉体の硬化層を積層して、造形物を造形する造形方法であって、
前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の熱可塑性樹脂粉体を含む層を形成する層形成工程と、
前記層を硬化する硬化工程と、を繰り返すことを特徴とする造形方法である。
【０１１２】
前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の熱可塑性樹脂粉体、前記＜１０＞に記載の造形装置、及びに前記＜１１＞に記載の造形方法によると、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１３】
【特許文献１】米国特許第４，２４７，５０８号明細書
【特許文献２】米国特許第４，８６３，５３８号明細書
【特許文献３】米国特許第５，０１７，７５３号明細書
【特許文献４】米国特許第６，１１０，４１１号明細書
【符号の説明】
【０１１４】
１  電磁照射源
２  反射鏡
３  ヒーター
４  ローラ（層形成手段の一例）
５  供給槽
６  レーザー走査スペース
１１  造形用粉末貯留槽
１２  供給用粉末貯留槽
１３  支持体（ステージ）
１４  均し機構（リコーター）
１５  インクジェットヘッド
１６  立体造形用液体材料
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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