(57)【要約】【課題】高精度な三次元造形物を製造する。【解決手段】三次元造形物を製造する際に使用されるペーストであって、溶媒と該溶媒に可溶なバインダーと支持層形成用第１粒子と該支持層形成用第１粒子の焼結温度よりも低い分解温度の材料とを含有し、前記支持層形成用第１粒子と前記材料の合計の体積を１００％として前記材料を２０％以上６０％以下の体積で含有することを特徴とするペースト。このようなペーストを使用することで、高精度な三次元造形物を製造することが可能になる。【選択図】図１９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元造形物を製造する際に使用されるペーストであって、
溶媒と該溶媒に可溶なバインダーと支持層形成用第１粒子と該支持層形成用第１粒子の焼結温度よりも低い分解温度の材料とを含有し、
前記支持層形成用第１粒子と前記材料の合計の体積を１００％として前記材料を２０％以上６０％以下の体積で含有することを特徴とするペースト。
【請求項２】
請求項１に記載された三次元造形用ペーストにおいて、
前記材料は、樹脂であることを特徴とするペースト。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された三次元造形用ペーストにおいて、
前記材料は粒子であって、
前記粒子の平均粒径は、前記支持層形成用第１粒子の平均粒径以上であることを特徴とするペースト。
【請求項４】
三次元造形物の構成領域に対応する構成層を形成する構成層形成工程と、前記構成層に接し該構成層を支持する支持層を形成する支持層形成工程と、前記構成層を焼結する焼結工程と、を有する三次元造形物の製造方法であって、
前記支持層形成工程では、前記支持層を、溶媒と該溶媒に可溶なバインダーと支持層形成用第１粒子と該支持層形成用第１粒子の焼結温度よりも低い分解温度の樹脂粒子とを含有し、前記支持層形成用第１粒子と前記樹脂粒子の合計の体積を１００％として前記樹脂粒子の材料を２０％以上６０％以下の体積で含有する、ペーストを用いて形成し、
前記焼結工程における焼結温度は、前記支持層形成用第１粒子の焼結温度よりも低く前記樹脂粒子の分解温度よりも高いことを特徴とする三次元造形物の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載された三次元造形物の製造方法において、
前記樹脂粒子の平均粒径は、前記支持層形成用第１粒子の平均粒径以上であることを特徴とする三次元造形物の製造方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載された三次元造形物の製造方法において、
前記支持層形成工程では、前記支持層形成用第１粒子に対する前記樹脂粒子の含有比率及び前記樹脂粒子の平均粒径の少なくとも一方が異なる複数種類のペーストを使用することを特徴とする三次元造形物の製造方法。
【請求項７】
溶媒と該溶媒に可溶なバインダーと第１粒子と第１粒子の焼結温度よりも低い分解温度の材料とを含有し、
前記第１粒子と前記材料の合計の体積を１００％として前記材料を２０％以上６０％以下の体積で含有することを特徴とするペースト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペースト及び三次元造形物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、様々な三次元造形物を製造する製造方法が実施されている。このうち、三次元造形物の構成領域に対応する構成層を形成する際に該構成層を支持しながら三次元造形物を製造する製造方法が開示されている。  
例えば、特許文献１には、粉末材料で層を形成し、三次元造形物の構成領域に対応する部分（即ち構成層）に結合剤を吐出するというサイクルを複数回行うことで、構成領域に対応する部分以外の粉末材料で構成層を支持しながら三次元造形物を製造する製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２１８７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
三次元造形物は、様々な材料で構成でき、例えば、金属やセラミックスなどで三次元造形物の形状を形成し、三次元造形物の形状が完成した後にそれを焼結させる場合がある。このうち、三次元造形物の構成層及びその支持層を一括して加熱し、構成層を焼結させる場合がある。このような場合、支持層は、焼結中の構成層を支持する役割があるとともに、焼結後に構成層と剥離しやすくするため、構成層の焼結に伴う形状変化が少なく、構成層の焼結に伴って溶融及び焼結をしないものが一般的に用いられている。  
しかしながら、このような支持層を形成すると、三次元造形物の構成層を形成する際に該構成層を支持しながら三次元造形物を製造する従来の製造方法においては、構成層の焼結に伴う体積変化（収縮）に支持層の形状変化が伴わず、構成層が歪む（即ち三次元造形物の焼結体が変形する）場合があった。すなわち、構成層の歪みに伴って、高精度な三次元造形物が製造できない場合があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、高精度な三次元造形物を製造することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明の第１の態様のペーストは、三次元造形物を製造する際に使用される、該支持層の形成用の三次元造形用ペーストであって、溶媒と該溶媒に可溶なバインダーと支持層形成用第１粒子と該支持層形成用第１粒子の焼結温度よりも低い分解温度の材料とを含有し、前記支持層形成用第１粒子と前記材料の合計の体積を１００％として前記材料を２０％以上６０％以下の体積で含有することを特徴とする。
【０００７】
本態様によれば、支持層を形成する際、溶媒と該溶媒に可溶なバインダーと支持層形成用第１粒子と該支持層形成用第１粒子の焼結温度よりも低い分解温度の材料とを含有し、支持層形成用第１粒子と材料の合計の体積を１００％として材料を２０％以上６０％以下の体積で含有するペーストを使用できる。そして、このようなペーストを使用して、三次元造形物の形状が完成した後にそれを焼結させる際、材料を支持層形成用第１粒子の焼結温度よりも低く材料の分解温度よりも高くすることで、材料を揮発させその領域に支持層形成用第１粒子を移動させることができる。すなわち、三次元造形物の焼結に伴って支持層の体積を縮小させることができる。したがって、構成層の焼結に伴う体積変化（収縮）に対応して支持層が形状変化し、支持層は構成層の焼結に伴う収縮の妨げにならないため、三次元造形物の焼結体が変形することを抑制でき、高精度な三次元造形物を製造することができる。
【０００８】
本発明の第２の態様のペーストは、前記第１の態様において、材料は、樹脂であることを特徴とする。
【０００９】
本態様によれば、材料は、樹脂であるので、材料を効率的に揮発させることができる。すなわち、三次元造形物の焼結に伴って効率的に支持層の体積を縮小させることができる。
【００１０】
本発明の第３の態様のペーストは、前記第１又は第２の態様において、前記材料は粒子であって、前記粒子の平均粒径は、前記支持層形成用第１粒子の平均粒径以上であることを特徴とする。
【００１１】
本態様によれば、材料の平均粒径は支持層形成用第１粒子の平均粒径以上であるので、三次元造形物を焼結することで材料が揮発して生じる領域に、支持層形成用第１粒子を効率的に移動させることができる。すなわち、三次元造形物の焼結に伴って支持層の体積を効果的に縮小させることができる。
【００１２】
本発明の第４の態様の三次元造形物の製造方法は、三次元造形物の構成領域に対応する構成層を形成する構成層形成工程と、前記構成層に接し該構成層を支持する支持層を形成する支持層形成工程と、前記構成層を焼結する焼結工程と、を有する三次元造形物の製造方法であって、前記支持層形成工程では、前記支持層を、溶媒と該溶媒に可溶なバインダーと支持層形成用第１粒子と該支持層形成用第１粒子の焼結温度よりも低い分解温度の樹脂粒子とを含有し、前記支持層形成用第１粒子と前記樹脂粒子の合計の体積を１００％として前記樹脂粒子を２０％以上６０％以下含有する、ペーストを用いて形成し、前記焼結工程における焼結温度は、前記支持層形成用第１粒子の焼結温度よりも低く前記樹脂粒子の分解温度よりも高いことを特徴とする。
【００１３】
本態様によれば、支持層形成工程において支持層を形成する際、溶媒と該溶媒に可溶なバインダーと支持層形成用第１粒子と該支持層形成用第１粒子の焼結温度よりも低い分解温度の樹脂粒子とを含有し、支持層形成用第１粒子と樹脂粒子の合計の体積を１００％として樹脂粒子を２０％以上６０％以下含有するペーストを使用する。そして、このようなペーストを使用し、焼結工程において焼結温度を支持層形成用第１粒子の焼結温度よりも低く樹脂粒子の分解温度よりも高くすることで、樹脂粒子を揮発させその領域に支持層形成用第１粒子を移動させることができる。すなわち、三次元造形物の焼結に伴って支持層の体積を縮小させることができる。したがって、構成層の焼結に伴う体積変化（収縮）に対応して支持層が形状変化し、支持層は構成層の焼結に伴う収縮の妨げにならないため、三次元造形物の焼結体が変形することを抑制でき、高精度な三次元造形物を製造することができる。
【００１４】
本発明の第５の態様の三次元造形物の製造方法は、前記第４の態様において、前記樹脂粒子の平均粒径は、前記支持層形成用第１粒子の平均粒径以上であることを特徴とする。
【００１５】
本態様によれば、樹脂粒子の平均粒径は支持層形成用第１粒子の平均粒径以上であるので、三次元造形物を焼結することで樹脂粒子が揮発して生じる領域に、支持層形成用第１粒子を効率的に移動させることができる。すなわち、三次元造形物の焼結に伴って支持層の体積を効果的に縮小させることができる。
【００１６】
本発明の第６の態様の三次元造形物の製造方法は、前記第４又は第５の態様において、前記支持層形成工程では、前記支持層形成用第１粒子に対する前記樹脂粒子の含有比率及び前記樹脂粒子の平均粒径の少なくとも一方が異なる複数種類のペーストを使用することを特徴とする。
【００１７】
本態様によれば、支持層形成工程で支持層形成用第１粒子に対する樹脂粒子の含有比率及び樹脂粒子の平均粒径の少なくとも一方が異なる複数種類のペーストを使用する。このため、構成層において該構成層の焼結に伴う体積変化にバラツキが有る場合でも、該バラツキに対応して適切な収縮率となるペーストを使用できる。
【００１８】
本発明の第７の態様のペーストは、溶媒と該溶媒に可溶なバインダーと第１粒子と第１粒子の焼結温度よりも低い分解温度の材料とを含有し、前記第１粒子と前記材料の合計の体積を１００％として前記材料を２０％以上６０％以下の体積で含有することを特徴とする。
【００１９】
本態様によれば、例えば三次元造形物の製造に用いた場合に、高精度な三次元造形物を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一の実施形態に係る三次元造形物の製造装置の構成を示す概略構成図。
【図２】図１に示すＣ部の拡大図。
【図３】本発明の一の実施形態に係る三次元造形物の製造装置の構成を示す概略構成図。
【図４】図２に示すＣ’部の拡大図。
【図５】本発明の一の実施形態に係るヘッドベースの概略透視図。
【図６】本発明の一の実施形態に係るヘッドユニットの配置と、三次元造形物の形成形態と、の関係を概念的に説明する平面図。
【図７】本発明の一の実施形態に係るヘッドユニットの配置と、三次元造形物の形成形態と、の関係を概念的に説明する平面図。
【図８】本発明の一の実施形態に係るヘッドユニットの配置と、三次元造形物の形成形態と、の関係を概念的に説明する平面図。
【図９】三次元造形物の形成形態を概念的に説明する概略図。
【図１０】三次元造形物の形成形態を概念的に説明する概略図。
【図１１】ヘッドベースに配置されるヘッドユニットの、その他の配置の例を示す模式図。
【図１２】ヘッドベースに配置されるヘッドユニットの、その他の配置の例を示す模式図。
【図１３】本発明の一実施例に係る三次元造形物の製造過程を表す概略図。
【図１４】本発明の一実施例に係る三次元造形物の製造過程を表す概略図。
【図１５】本発明の一実施例に係る三次元造形物の製造過程を表す概略図。
【図１６】本発明の一実施例に係る三次元造形物の製造過程を表す概略図。
【図１７】本発明の一実施例に係る三次元造形物の製造過程を表す概略図。
【図１８】本発明の一実施例に係る三次元造形物の製造過程を表す概略図。
【図１９】本発明の一実施例に係る三次元造形物の製造方法のフローチャート。
【図２０】本発明の一実施例に係る三次元造形物の製造方法で製造可能な三次元造形物の具体例を表す概略図。
【図２１】本発明の一実施例に係る三次元造形物の製造方法で製造可能な三次元造形物の具体例を表す概略図。
【図２２】本発明の一実施例に係る三次元造形物の製造方法で製造可能な三次元造形物の具体例を表す概略図。
【図２３】本発明の一実施例に係る三次元造形物の製造方法で製造可能な三次元造形物の具体例を表す概略図。
【図２４】本発明の一実施例に係る三次元造形物の製造方法で製造可能な三次元造形物の具体例を表す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。  
図１〜図４は本発明の一の実施形態に係る三次元造形物の製造装置の構成を示す概略構成図である。  
ここで、本実施形態の三次元造形物の製造装置は、２種類の材料供給部（ヘッドベース）と１種類の固化部とを備えている。このうち、図１及び図２は、一の材料供給部（構成材料を供給する材料供給部）のみを表した図である。また、図３及び図４は、一の材料供給部（三次元造形物を形成する際に該三次元造形物を支持する支持部を形成する支持部形成用材料を供給する材料供給部）と、一の固化部（支持層形成用材料を硬化させるための電磁波を用いた硬化部）と、を表した図である。  
なお、本明細書における「三次元造形」とは、いわゆる立体造形物を形成することを示すものであって、例えば、平板状、いわゆる二次元形状の形状であっても厚さを有する形状を形成することも含まれる。また、「支持する」とは、下側から支持する場合の他、横側から支持する場合や、場合によっては上側から支持する場合も含む意味である。  
また、本実施例の構成材料は、三次元造形物を構成する粉末粒子と溶媒とバインダーとを含む三次元造形用ペーストである。そして、本実施例の支持部形成用材料は、溶媒と該溶媒に可溶なバインダーと支持層形成用第１粒子と該支持層形成用第１粒子の焼結温度よりも低い分解温度の樹脂粒子とを含む三次元造形用ペーストである。
【００２２】
図１及び図３に示す三次元造形物の製造装置２０００（以下、形成装置２０００という）は、基台１１０と、基台１１０に備える駆動手段としての駆動装置１１１によって、図示するＸ，Ｙ，Ｚ方向の移動、あるいはＺ軸を中心とする回転方向に駆動可能に備えられたステージ１２０を備えている。  
そして、図１及び図２で表されるように、一方の端部が基台１１０に固定され、他方の端部に構成材料を吐出する構成材料吐出部１２３０を備えるヘッドユニット１４００を複数保持するヘッドベース１１００が保持固定される、ヘッドベース支持部１３０を備えている。  
また、図３及び図４で表されるように、一方の端部が基台１１０に固定され、他方の端部に三次元造形物を支持する支持層形成用材料を吐出する支持層形成用材料吐出部１７３０を備えるヘッドユニット１９００を複数保持するヘッドベース１６００が保持固定される、ヘッドベース支持部７３０と、を備えている。  
ここで、ヘッドベース１１００と、ヘッドベース１６００とは、ＸＹ平面において並列に設けられている。  
なお、構成材料吐出部１２３０と支持層形成用材料吐出部１７３０とは同様の構成のものである。ただし、このような構成に限定されない。
【００２３】
ステージ１２０上には、三次元造形物５００が形成される過程での層５０１、５０２及び５０３が形成される。三次元造形物５００の形成には、レーザーなどによる熱エネルギーの照射がなされるため、ステージ１２０の熱からの保護のため、耐熱性を有する試料プレート１２１を用いて、試料プレート１２１の上に三次元造形物５００を形成してもよい。本実施形態の試料プレート１２１は頑丈で製造の容易な金属製のものである。しかしながら、試料プレート１２１としては、例えばセラミック板を用いることで、高い耐熱性を得ることができ、更に溶融（あるいは焼結されてもよい）される三次元造形物の構成材料との反応性も低く、三次元造形物５００の変質を防止することができる。なお、図１及び図３では、説明の便宜上、層５０１、５０２及び５０３の３層を例示したが、所望の三次元造形物５００の形状まで（図１及び図３中の層５０ｎまで）積層される。  
ここで、層５０１、５０２、５０３、・・・５０ｎは、各々、支持層形成用材料吐出部１７３０から吐出される支持層形成用材料で形成される支持層３００と、構成材料吐出部１２３０から吐出される構成材料で形成される構成層３１０と、で構成される。
【００２４】
また、図２は、図１に示すヘッドベース１１００を示すＣ部拡大概念図である。図２に示すように、ヘッドベース１１００は、複数のヘッドユニット１４００が保持されている。詳細は後述するが、１つのヘッドユニット１４００は、構成材料供給装置１２００に備える構成材料吐出部１２３０が保持治具１４００ａに保持されることで構成される。構成材料吐出部１２３０は、吐出ノズル１２３０ａと、材料供給コントローラー１５００によって吐出ノズル１２３０ａから構成材料を吐出させる吐出駆動部１２３０ｂと、を備えている。
【００２５】
図４は、図３に示すヘッドベース１６００を示すＣ’部拡大概念図である。図４に示すように、ヘッドベース１６００は、複数のヘッドユニット１９００が保持されている。ヘッドユニット１９００は、支持層形成用材料供給装置１７００に備える支持層形成用材料吐出部１７３０が保持治具１９００ａに保持されることで構成される。支持層形成用材料吐出部１７３０は、吐出ノズル１７３０ａと、材料供給コントローラー１５００によって吐出ノズル１７３０ａから支持層形成用材料を吐出させる吐出駆動部１７３０ｂと、を備えている。また、支持層形成用材料として電磁波（紫外線など）により硬化可能な材料を使用した場合において該支持層形成用材料を硬化させるための、電磁波照射部１８００をヘッドベース１６００に備えている。また、支持層形成用材料に含まれるバインダーとして溶剤に溶解可能な材料を用いた場合においては、溶剤を除去し、該支持層形成用材料を硬化（バインダーによる結着）させるための、電磁波（赤外線）照射部１８００をヘッドベース１６００に備えてもよい。
【００２６】
図１及び図２で表されるように、構成材料吐出部１２３０は、ヘッドベース１１００に保持されるヘッドユニット１４００それぞれに対応させた構成材料を収容した構成材料供給ユニット１２１０と供給チューブ１２２０により接続されている。そして、所定の構成材料が構成材料供給ユニット１２１０から構成材料吐出部１２３０に供給される。構成材料供給ユニット１２１０には、本実施形態に係る形成装置２０００によって造形される三次元造形物５００の構成材料が構成材料収容部１２１０ａに収容され、個々の構成材料収容部１２１０ａは、供給チューブ１２２０によって、個々の構成材料吐出部１２３０に接続されている。このように、個々の構成材料収容部１２１０ａを備えることにより、ヘッドベース１１００から、複数の異なる種類の材料を供給することができる。
【００２７】
図３及び図４で表されるように、支持層形成用材料吐出部１７３０は、ヘッドベース１６００に保持されるヘッドユニット１９００それぞれに対応させた支持層形成用材料を収容した支持層形成用材料供給ユニット１７１０と供給チューブ１７２０により接続されている。そして、所定の支持層形成用材料が支持層形成用材料供給ユニット１７１０から支持層形成用材料吐出部１７３０に供給される。支持層形成用材料供給ユニット１７１０には、三次元造形物５００を造形する際の支持層を構成する支持層形成用材料が支持層形成用材料収容部１７１０ａに収容され、個々の支持層形成用材料収容部１７１０ａは、供給チューブ１７２０によって、個々の支持層形成用材料吐出部１７３０に接続されている。このように、個々の支持層形成用材料収容部１７１０ａを備えることにより、ヘッドベース１６００から、複数の異なる種類の支持層形成用材料を供給することができる。  
なお、本実施例の形成装置２０００で使用される構成材料及び支持層形成用材料としての各々の三次元造形用ペーストについての詳細は後述する。
【００２８】
形成装置２０００には、図示しない、例えばパーソナルコンピューター等のデータ出力装置から出力される三次元造形物の造形用データに基づいて、上述したステージ１２０、構成材料供給装置１２００に備える構成材料吐出部１２３０、並びに、支持層形成用材料供給装置１７００に備える支持層形成用材料吐出部１７３０を制御する制御手段としての制御ユニット４００を備えている。そして、制御ユニット４００には、図示しないが、ステージ１２０及び構成材料吐出部１２３０が連携して駆動及び動作するよう制御し、ステージ１２０及び支持層形成用材料吐出部１７３０が連携して駆動及び動作するよう制御する制御部を備えている。
【００２９】
基台１１０に移動可能に備えられているステージ１２０は、制御ユニット４００からの制御信号に基づき、ステージコントローラー４１０においてステージ１２０の移動開始と停止、移動方向、移動量、移動速度などを制御する信号が生成され、基台１１０に備える駆動装置１１１に送られ、図示するＸ，Ｙ，Ｚ方向にステージ１２０が移動する。ヘッドユニット１４００に備える構成材料吐出部１２３０では、制御ユニット４００からの制御信号に基づき、材料供給コントローラー１５００において構成材料吐出部１２３０に備える吐出駆動部１２３０ｂにおける吐出ノズル１２３０ａからの材料吐出量などを制御する信号が生成され、生成された信号により吐出ノズル１２３０ａから所定量の構成材料が吐出される。  
同様に、ヘッドユニット１９００に備える支持層形成用材料吐出部１７３０では、制御ユニット４００からの制御信号に基づき、材料供給コントローラー１５００において支持層形成用材料吐出部１７３０に備える吐出駆動部１７３０ｂにおける吐出ノズル１７３０ａからの材料吐出量などを制御する信号が生成され、生成された信号により吐出ノズル１７３０ａから所定量の支持層形成用材料が吐出される。
【００３０】
次に、ヘッドユニット１４００についてさらに詳細に説明する。なお、ヘッドユニット１９００は、ヘッドユニット１４００と同様の構成である。このため、ヘッドユニット１９００についての詳細な構成の説明は省略する。  
図５、並びに、図６〜図８は、ヘッドベース１１００に複数保持されるヘッドユニット１４００及び構成材料吐出部１２３０の保持形態の一例を示し、このうち図６〜図８は、図２に示す矢印Ｄ方向からのヘッドベース１１００の外観図である。
【００３１】
図５に示すように、ヘッドベース１１００に複数のヘッドユニット１４００が、図示しない固定手段によって保持されている。また、図６〜図８で表されるように、本実施形態に係る形成装置２０００のヘッドベース１１００では、図下方より第１列目のヘッドユニット１４０１、第２列目のヘッドユニット１４０２、第３列目のヘッドユニット１４０３、そして第４列目のヘッドユニット１４０４の、４ユニットが千鳥状（互い違い）に配置されたヘッドユニット１４００を備えている。そして、図６で表されるように、ステージ１２０をヘッドベース１１００に対してＸ方向に移動させながら各ヘッドユニット１４００から構成材料を吐出させて構成層構成部５０（構成層構成部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄ）が形成される。構成層構成部５０の形成手順については後述する。  
なお、図示しないが、それぞれのヘッドユニット１４０１〜１４０４に備える構成材料吐出部１２３０は、吐出駆動部１２３０ｂを介して構成材料供給ユニット１２１０に供給チューブ１２２０で繋がれる構成となっている。
【００３２】
図５に示すように、構成材料吐出部１２３０は吐出ノズル１２３０ａから、ステージ１２０上に載置された試料プレート１２１上に向けて三次元造形物の構成材料である材料Ｍが吐出される。ヘッドユニット１４０１では、材料Ｍが液滴状で吐出される吐出形態を例示し、ヘッドユニット１４０２では、材料Ｍが連続体状で供給される吐出形態を例示している。材料Ｍの吐出形態は、液滴状であっても連続体状であっても、どちらでもよいが、本実施形態では材料Ｍは液滴状で吐出される形態により説明する。
【００３３】
吐出ノズル１２３０ａから液滴状に吐出された材料Ｍは、略重力方向に飛翔し、試料プレート１２１上に着弾する。ステージ１２０は移動し、着弾した材料Ｍにより構成層構成部５０が形成される。この構成層構成部５０の集合体が、試料プレート１２１上に形成される三次元造形物５００の構成層３１０（図１参照）として形成される。
【００３４】
次に、構成層構成部５０の形成手順について、図６〜図８、並びに、図９及び図１０を用いて説明する。  
図６〜図８は、本実施形態のヘッドユニット１４００の配置と、構成層構成部５０の形成形態と、の関係を概念的に説明する平面図である。そして、図９及び図１０は、構成層構成部５０の形成形態を概念的に表す側面図である。
【００３５】
まず、ステージ１２０が＋Ｘ方向に移動すると、複数の吐出ノズル１２３０ａから材料Ｍが液滴状に吐出され、試料プレート１２１の所定の位置に材料Ｍが配置され、構成層構成部５０が形成される。  
より具体的には、まず、図９で表されるように、ステージ１２０を＋Ｘ方向に移動させながら、複数の吐出ノズル１２３０ａから試料プレート１２１の所定の位置に一定の間隔で材料Ｍを配置させる。
【００３６】
次に、図１０で表されるように、ステージ１２０を−Ｘ方向に移動させながら、一定の間隔で配置された材料Ｍの間を埋めるように新たに材料Ｍを配置させる。  
ただし、ステージ１２０を＋Ｘ方向に移動させながら、複数の吐出ノズル１２３０ａから試料プレート１２１の所定の位置に材料Ｍが重なるように（間隔を空けないように）配置させる構成（ステージ１２０のＸ方向における往復移動で構成層構成部５０を形成する構成ではなく、ステージ１２０のＸ方向における片側の移動のみで構成層構成部５０を形成する構成）としても良い。
【００３７】
上記のように構成層構成部５０を形成することによって、図６で表されるような、各ヘッドユニット１４０１、１４０２、１４０３及び１４０４のＸ方向における１ライン分（Ｙ方向における１ライン目）の構成層構成部５０（構成層構成部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄ）が形成される。
【００３８】
次に、各ヘッドユニット１４０１、１４０２、１４０３及び１４０４のＹ方向における２ライン目の構成層構成部５０’（構成層構成部５０ａ’、５０ｂ’、５０ｃ’及び５０ｄ’）を形成するため、−Ｙ方向にヘッドベース１１００を移動させる。移動量は、ノズル間のピッチをＰとすると、Ｐ／ｎ（ｎは自然数）ピッチ分だけ−Ｙ方向に移動させる。本実施例ではｎを３として説明する。  
図９及び図１０で表されるような、上記と同様な動作を行うことで、図７で表されるような、Ｙ方向における２ライン目の構成層構成部５０’（構成層構成部５０ａ’、５０ｂ’、５０ｃ’及び５０ｄ’）が形成される。
【００３９】
次に、各ヘッドユニット１４０１、１４０２、１４０３及び１４０４のＹ方向における３ライン目の構成層構成部５０’’
（構成層構成部５０ａ’’、５０ｂ’’、５０ｃ’’及び５０ｄ’’）を形成するため、−Ｙ方向にヘッドベース１１００を移動させる。移動量は、Ｐ／３ピッチ分だけ−Ｙ方向に移動させる。  
そして、図９及び図１０で表されるような、上記と同様な動作を行うことで、図８で表されるような、Ｙ方向における３ライン目の構成層構成部５０’’
（構成層構成部５０ａ’’、５０ｂ’’、５０ｃ’’及び５０ｄ’’）が形成され、構成層３１０を得ることができる。
【００４０】
また、構成材料吐出部１２３０から吐出される材料Ｍを、ヘッドユニット１４０１、１４０２、１４０３、１４０４のいずれか１ユニット、あるいは２ユニット以上からその他ヘッドユニットと異なる構成材料を吐出供給することもできる。従って、本実施形態に係る形成装置２０００を用いることによって、異種材料から形成される三次元造形物を得ることができる。
【００４１】
なお、第１層目の層５０１において、上述したように構成層３１０を形成する前或いは後に、支持層形成用材料吐出部１７３０から支持層形成用材料を吐出させて、同様の方法で、支持層３００を形成することができる。そして、層５０１に積層させて層５０２、５０３、・・・５０ｎを形成する際にも、同様に、構成層３１０及び支持層３００を形成することができる。なお、支持層３００は、支持層形成用材料の種類に応じて、電磁波照射部１８００を用いて硬化することなどが可能である。
【００４２】
上述の本実施形態に係る形成装置２０００が備えるヘッドユニット１４００及び１９００の数及び配列は、上述した数及び配列に限定されない。図１１及び図１２に、その例として、ヘッドベース１１００に配置されるヘッドユニット１４００の、その他の配置の例を模式図的に示す。
【００４３】
図１１は、ヘッドベース１１００にヘッドユニット１４００をＸ軸方向に複数、並列させた形態を示す。図１２は、ヘッドベース１１００にヘッドユニット１４００を格子状に配列させた形態を示す。なお、いずれも配列されるヘッドユニットの数は、図示の例に限定されない。
【００４４】
次に、本実施例の構成材料及び支持層形成用材料としての各々の三次元造形用ペーストについて詳細に説明する。  
構成材料及び支持層形成用材料としては、例えばマグネシウム（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）の単体粉末、もしくはこれらの金属を１つ以上含む合金（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）などの混合粉末を、溶剤と、バインダーとを含むペースト状の混合材料にして用いることが可能である。  
また、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、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を用いることが可能である。その他、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（樹脂）も用いることが可能である。  
このように、構成材料及び支持層形成用材料に特に限定はなく、上記金属以外の金属やセラミックスや樹脂等も使用可能である。また、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を好ましく使用可能である。  
さらには、セルロースなどの繊維も用いることが可能である。
【００４５】
溶剤としては、例えば、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）等のイオン液体等が挙げられ、これらから選択される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。  
バインダーとしては、例えば、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）或いはその他の熱可塑性樹脂である。また、紫外線の照射により重合する紫外線硬化樹脂をバインダーに用いてもよい。
【００４６】
ここで、本実施例の支持層形成用材料としての三次元造形用ペーストについてまとめると、本実施例の支持層形成用材料としての三次元造形用ペーストは、三次元造形物の構成領域に対応する構成層３１０と該構成層３１０に接し該構成層３１０を支持する支持層３００とを形成して三次元造形物を製造する際に使用される、該支持層３００の形成用の三次元造形用ペーストである。  
そして、溶媒と該溶媒に可溶なバインダーと支持層形成用第１粒子と該支持層形成用第１粒子の焼結温度よりも低い分解温度の樹脂粒子（材料）とを含有する。なお、樹脂粒子としては上記で挙げたポリアミド（例えばナイロン１２やナイロン６６など）、ポリイミド、ポリアミドイミドなどの粒子を好ましく使用でき、支持層形成用第１粒子としては上記で挙げた金属やセラミックスなどの粒子を好ましく使用できる。  
また、本実施例の支持層形成用材料としての三次元造形用ペーストは、支持層形成用第１粒子と樹脂粒子の合計の体積を１００％として樹脂粒子を２０％以上６０％以下含有する。  
支持層３００を形成する際に本実施例の三次元造形用ペーストを使用することで、三次元造形物の形状が完成した後にそれを焼結させる際、焼結温度を支持層形成用第１粒子の焼結温度よりも低く樹脂粒子の分解温度よりも高くすることにより、樹脂粒子を揮発（昇華）させその領域に支持層形成用第１粒子を移動させることができる。すなわち、三次元造形物の焼結に伴って支持層３００の体積を縮小させることができる。したがって、構成層３１０の焼結に伴う体積変化（収縮）に対応して支持層３００が形状変化（収縮）し、支持層３００は構成層３１０の焼結に伴う収縮の妨げにならないため、三次元造形物の焼結体が変形することを抑制でき、高精度な三次元造形物を製造することができる。  
なお、樹脂粒子が２０％未満であると三次元造形物の焼結に伴う支持層３００の収縮が十分でない場合が発生し、樹脂粒子が６０％を超えると三次元造形物の焼結に伴う支持層３００の形状維持が不十分（構成層３１０が焼結する前に支持層３００が崩れる）な場合が発生する。  
また、支持層形成用材料としての三次元造形用ペーストは、支持層形成用第１粒子と樹脂粒子の合計の体積を１００％として樹脂粒子を２５％以上５５％以下の体積で含有するものが特に好ましい。
【００４７】
ここで、三次元造形用ペーストが支持層形成用第１粒子と樹脂粒子の合計の体積を１００％として樹脂粒子を２５％以上５５％以下の体積で含有するか否かの確認は、例えば、以下のように行うことができる。  
まず、遠心分離を行い、支持層形成用第１粒子と樹脂粒子を分離し、それぞれの重量を測定する。ここで、該それぞれの比重から体積が求められる。  
そして、容器いっぱいに液体を満たし、支持層形成用第１粒子を沈めたときに溢れた液体の体積を測定することで支持層形成用第１粒子の体積が求められる。  
なお、樹脂粒子についても同様にして体積が求められる。  
このようにして得られた各々の体積から、樹脂粒子を２５％以上５５％以下の体積で含有するか否かを確認することができる。
【００４８】
下記の表１で表されるように、三次元造形用ペーストが支持層形成用第１粒子と樹脂粒子の合計の体積を１００％として樹脂粒子を２５％以上５５％以下の体積で含有させることで、支持層の形状維持、支持層の収縮、が優れた結果となり、総合評価が特に優れた結果となる。
【００４９】
【表１】
2018144354.tif 000003
【００５０】
ここで、樹脂粒子の平均粒径は、支持層形成用第１粒子の平均粒径以上であることが好ましい。樹脂粒子の平均粒径が支持層形成用第１粒子の平均粒径以上であれば、三次元造形物を焼結することで樹脂粒子が揮発して生じる領域に、支持層形成用第１粒子を効率的に移動させることができ、三次元造形物の焼結に伴って支持層３００の体積を効果的に縮小させることができるためである。  
樹脂粒子の平均粒径は、例えば、１μｍ以上５０μｍ以下のものを好ましく使用することができる。１μｍ未満では支持層形成用第１粒子を効率的に移動させることが困難な場合が多くなり、５０μｍを超えると吐出ノズル１７３０ａからの吐出が困難な場合が多くなるからである。  
また、樹脂粒子は、溶媒に含有させることによる膨潤率が５％以下であることが好ましい。  
ここで、粒子の形状は、特に限定されず、球状、紡錘形状、針状、筒状、鱗片状等、いかなる形状であってもよく、また、不定形であってもよいが、球状であるのが好ましい。  
なお、本発明において、平均粒径とは、体積基準の平均粒径を言い、例えば、サンプルをメタノールに添加し、超音波分散器で３分間分散した分散液をコールターカウンター法粒度分布測定器（ＣＯＵＬＴＥＲ  ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ  ＩＮＳ製ＴＡ−ＩＩ型）にて、５０μｍのアパチャーを用いて測定することにより求めることができる。
【００５１】
次に、上述の本実施形態に係る形成装置２０００を用いて行う三次元造形物の製造方法の一実施例について説明する。  
図１３〜図１８は、形成装置２０００を用いて行う三次元造形物の製造過程の一例を表す概略図である。このうち、図１３〜図１６は三次元造形物の製造過程を側面視で表しており、図１７及び図１８は三次元造形物の製造過程を平面視で表している。また、図１７及び図１８は、図１５及び図１６に対応している。
【００５２】
最初に、図１３は、支持層形成用材料吐出部１７３０を使用して試料プレート１２１の上に第１層目の層５０１のうちの支持層３００を形成した状態を表している。なお、本実施例においては、支持層形成用材料として、支持層形成用第１粒子としての平均粒径３μｍのアルミナ（セラミックス）粒子４８．５％の重量（全粒子に対して５０．０％の体積）と、樹脂粒子としての平均粒径５μｍのナイロン１２（ポリアミド１２）粒子１２．７％の重量（全粒子に対して５０．０％の体積）と、バインダーとしてのメタクリル系樹脂７．８％の重量と、溶媒としてのカルビトールアセテート系溶媒３１．０％の重量と、を含む材料を使用している。なお、さらに紫外線硬化樹脂などを含有していてもよい。  
ここで、図１３は、支持層形成用材料吐出部１７３０から支持層形成用材料を吐出した状態を表している。
【００５３】
次に、図１４は、構成材料吐出部１２３０を使用して試料プレート１２１の上に第１層目の層５０１のうちの構成層３１０を形成した状態を表している。なお、本実施例においては、構成材料として、金属粒子である平均粒径３μｍのＳＵＳ３１６粒子８５．０％の重量と、バインダーとしてのメタクリル系樹脂３．０％の重量と、溶媒としてのカルビトールアセテート系溶媒１２．０％の重量と、を含む材料を使用している。
【００５４】
そして、図１３で表される支持層３００の形成及び図１４で表される構成層３１０の形成を繰り返すことにより、図１５及び図１７で表されるように、三次元造形物の積層体を形成する。  
ここで、図１５及び図１７で表されるように、本実施例の三次元造形物の積層体は無底の円筒形状をしており、構成層３１０で囲まれた部分は空間Ｓ（正確には、少なくとも２方向から構成層３１０に囲まれた空間Ｓ）を構成している。
【００５５】
そして、最後に、図１５及び図１７で表されるように形成された三次元造形物の積層体を、本実施形態に係る形成装置２０００とは別体として設けられる恒温槽（加熱槽）で、加熱する（構成層３１０を焼結させて焼結部３１０’とする）。ここで、図１６及び図１８は、三次元造形物の積層体を焼結させた状態を表している。  
図１６及び図１８においては、焼結部３１０’は金属粒子が焼結しており、加熱後の支持層３００’はバインダー及び支持層形成用樹脂粒子などが加熱分解されて揮発し除去された領域（揮発した領域）にセラミックス粒子である支持層形成用第１粒子が入り込んだため、密度が減少している。そして、加熱後の支持層３００’は、残った粒子がセラミックス粒子である支持層形成用第１粒子であるため、粒状（パウダー状）となっている。
【００５６】
ここで、図１５と図１６、図１７と図１８を比較すると明らかなように、構成層３１０を焼結させると、体積は低下する。  
体積の低下（体積の収縮）について説明すると、焼結後の１方向の長さをＬ、焼結前の１方向の長さをＬ０、構成層３１０の粒子の充填率をＡ、焼結密度をＢとすると、以下の式１で表される。  
Ｌ３＝Ｌ０３×（Ａ／Ｂ）…（式１）  
すなわち、焼結後の１方向の長さＬは、Ｌ０×（Ａ／Ｂ）１／３で表されるように収縮する。
【００５７】
このように、三次元造形物の積層体は焼結させることにより収縮するので、焼結後に、空間Ｓにおける支持層３００の体積の収縮率が三次元造形物の積層体の収縮率よりも低い場合、三次元造形物の積層体（構成層３１０）は歪んでしまう。このため、本実施例においては、焼結後に、空間Ｓにおける支持層３００の体積の収縮率が三次元造形物の積層体の収縮率よりも高くなるように、支持層形成材料の成分及びその配合を決定している。
【００５８】
次に、上記形成装置２０００を用いて行う三次元造形物の製造方法の一例についてフローチャートを用いて説明する。  
ここで、図１９は、本実施例に係る三次元造形物の製造方法のフローチャートである。
【００５９】
図１９で表されるように、本実施例の三次元造形物の製造方法においては、最初にステップＳ１１０で、三次元造形物のデータを取得する。詳細には、例えばパーソナルコンピューターにおいて実行されているアプリケーションプログラム等から、三次元造形物の形状を表すデータを取得する。
【００６０】
次に、ステップＳ１２０で、層毎のデータを作成する。詳細には、三次元造形物の形状を表すデータにおいて、Ｚ方向の造形解像度に従ってスライスし、断面毎にビットマップデータ（断面データ）を生成する。  
この際、生成されるビットマップデータは、三次元造形物の形成領域（構成層３１０）と三次元造形物の非形成領域（支持層３００）とで区別されたデータになっている。
【００６１】
次に、ステップＳ１３０で、形成しようとする層のデータが、三次元造形物の非形成領域（支持層３００）を形成するデータか三次元造形物の形成領域（構成層３１０）を形成するデータかを判断する。なお。この判断は制御ユニット４００に備えられた制御部により行われる。  
本ステップで、支持層３００を形成するデータと判断された場合はステップＳ１４０に進み、構成層３１０を形成するデータと判断された場合はステップＳ１５０に進む。
【００６２】
ステップＳ１４０では、支持層３００を形成するデータに基づいて支持層形成用材料吐出部１７３０から支持層形成用材料を吐出することにより、支持層形成用材料を供給する。  
そして、ステップＳ１４０で支持層形成用材料を吐出すると、支持層形成用材料に紫外線硬化樹脂など電磁波が照射されることにより硬化する樹脂が含有されている場合、ステップＳ１６０で、電磁波照射部１８００から電磁波（紫外線）を照射（エネルギー付与）して該吐出された液滴（支持層３００）を固めることができる。  
なお、支持層形成用材料に電磁波が照射されることにより硬化する樹脂が含有されていない場合は、ステップＳ１６０をスキップすることができる。支持層形成用材料である三次元造形用ペーストの粘度が高い場合などには、支持層３００を固めなくても焼結前において構成層３１０を確りと支持できるためである。
【００６３】
一方、ステップＳ１５０では、構成材料吐出部１２３０から構成材料を吐出することにより、構成材料を供給する。
【００６４】
そして、ステップＳ１７０により、ステップＳ１２０において生成された各層に対応するビットマップデータに基づく三次元造形物の積層体の造形が終了するまで、ステップＳ１３０からステップＳ１７０までが繰り返される。
【００６５】
そして、ステップＳ１８０により、不図示の恒温槽において、上記ステップで形成した三次元造形物の積層体を加熱する。詳細には、三次元造形物の形成領域（構成層３１０）を焼結し、周りの支持層３００の樹脂粒子などを分解除去して（揮発させて）セラミックス粒子などの支持層形成用第１粒子で粒子化する。別の表現をすると、本ステップにおける焼結温度は、支持層形成用第１粒子の焼結温度よりも低く樹脂粒子の分解温度よりも高くしている。ここで、加熱後の支持層３００’の体積収縮率は、加熱後の構成層３１０（焼結部３１０’）の体積収縮率よりも高くなる（空間Ｓに対応する加熱後の支持層３００’の体積は焼結部３１０’の体積よりも小さくなる）。  
そして、ステップＳ１８０の終了に伴い、本実施例の三次元造形物の製造方法を終了する。
【００６６】
上記のように、本実施例の三次元造形物の製造方法は、三次元造形物の構成領域に対応する構成層３１０を形成する構成層形成工程（ステップＳ１５０）と、構成層３１０に接し該構成層３１０を支持する支持層３００を形成する支持層形成工程（ステップＳ１４０）と、前記構成層を焼結する焼結工程（ステップＳ１８０）と、を有する。  
そして、支持層形成工程では、支持層３００を、溶媒と該溶媒に可溶なバインダーと支持層形成用第１粒子と該支持層形成用第１粒子の焼結温度よりも低い分解温度の樹脂粒子とを含有し、支持層形成用第１粒子と樹脂粒子の合計の体積を基準として樹脂粒子を２０体積％以上６０体積％以下含有する、三次元造形用ペーストを用いて形成している。  
そして、焼結工程における焼結温度は、支持層形成用第１粒子の焼結温度よりも低く樹脂粒子の分解温度よりも高くしている。  
このように、本実施例の三次元造形物の製造方法では、支持層形成工程において支持層３００を形成する際、溶媒と該溶媒に可溶なバインダーと支持層形成用第１粒子と該支持層形成用第１粒子の焼結温度よりも低い分解温度の樹脂粒子とを含有し、支持層形成用第１粒子と樹脂粒子の合計の体積を基準として樹脂粒子を２０体積％以上６０体積％以下含有する三次元造形用ペーストを使用する。そして、このような三次元造形用ペーストを使用し、焼結工程において焼結温度を支持層形成用第１粒子の焼結温度よりも低く樹脂粒子の分解温度よりも高くすることで、樹脂粒子を揮発させその領域に支持層形成用第１粒子を移動させることができる。すなわち、三次元造形物の焼結に伴って支持層３００の体積を縮小させることができる。したがって、本実施例の三次元造形物の製造方法は、構成層３１０の焼結に伴う体積変化（収縮）に対応して支持層３００が形状変化し、支持層３００は構成層３１０の焼結に伴う収縮の妨げにならないため、三次元造形物の焼結体が変形することを抑制でき、高精度な三次元造形物を製造することができる。  
なお、焼結工程における焼結温度が支持層形成用第１粒子の焼結温度よりも低く樹脂粒子（一般的に樹脂の焼結温度は数十℃〜数百℃）の分解温度よりも高くするようにするために、例えば、構成材料における三次元造形物を構成する粉末粒子を鉄合金（焼結温度：１３００℃〜１３５０℃）などの金属粒子とし、支持層形成用第１粒子をアルミナ（焼結温度：約１６００℃）などのセラミックス粒子とし、焼結工程における焼結温度を数百℃〜約１０００℃などとすることができる。ただし、このような例に限定されない。
【００６７】
また、本実施例の形成装置２０００においては、上記のように、支持層形成用材料吐出部１７３０は、ヘッドベース１６００に保持されるヘッドユニット１９００それぞれに対応させた支持層形成用材料を収容した支持層形成用材料供給ユニット１７１０と供給チューブ１７２０により接続されている。すなわち、本実施例の形成装置２０００は、支持層形成用材料として異なる複数種類の三次元造形用ペーストを使用することができる。このため、本実施例の三次元造形物の製造方法では、支持層形成工程において、支持層形成用第１粒子に対する樹脂粒子の含有比率及び樹脂粒子の平均粒径の少なくとも一方が異なる複数種類の三次元造形用ペーストを使用することができる。したがって、構成層３１０において該構成層３１０の焼結に伴う体積変化にバラツキが有る場合でも、該バラツキに対応して適切な収縮率となる三次元造形用ペースト（支持層形成用材料）を使用できる。  
詳細には、支持層形成用第１粒子に対する樹脂粒子の含有比率及び樹脂粒子の平均粒径の少なくとも一方を変えることで、三次元造形物の焼結に伴って樹脂粒子が揮発することにより形成される支持層３００における空孔の大きさや体積などを変えることができる。そして、空孔の大きさや体積などを変えることで、三次元造形物の焼結に伴う支持層３００の収縮率を構成層３１０の収縮率に対応するように適正化することができる。
【００６８】
上記のようにして構成される三次元造形物の具体的な形状の例について説明する。  
図２０〜図２４はその具体例を表す概略分解側面図であり、このうち、図２０はＸ方向に延びる２枚の平板が１辺において合わさり斜面が形成された形状を表している。また、図２１は、無底の２つの円筒が重ねあわされた形状を表している。また、図２２は、有底の円筒形状で内径の異なる部分を有する形状を表している。また、図２３は、図２２の形状に対して配管に対応するトンネルＰが構成された形状を表している。そして、図２４は、ドーム状の形状を表している。  
しかしながら、このような形状に限定されるわけではないことは、言うまでもない。
【００６９】
本発明は、上述の実施例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構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述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。
【符号の説明】
【００７０】
５０、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ…構成層構成部、１１０…基台、
１１１…駆動装置、１２０…ステージ、１２１…試料プレート、
１３０…ヘッドベース支持部、３００、３００’…支持層、３１０…構成層、
３１０’…焼結部、４００…制御ユニット、４１０…ステージコントローラー、
５００…三次元造形物、５０１、５０２及び５０３…層、
７３０…ヘッドベース支持部、１１００…ヘッドベース、
１２００…構成材料供給装置、１２１０…構成材料供給ユニット、
１２１０ａ…構成材料収容部、１２２０…供給チューブ、１２３０…構成材料吐出部、
１２３０ａ…吐出ノズル、１２３０ｂ…吐出駆動部、１４００…ヘッドユニット、
１４００ａ…保持治具、
１４０１、１４０２、１４０３及び１４０４…ヘッドユニット、
１５００…材料供給コントローラー、１６００…ヘッドベース、
１７００…支持層形成用材料供給装置、１７１０…支持層形成用材料供給ユニット、
１７１０ａ…支持層形成用材料収容部、１７２０…供給チューブ、
１７３０…支持層形成用材料吐出部、１７３０ａ…吐出ノズル、
１７３０ｂ…吐出駆動部、１８００…電磁波照射部、１９００…ヘッドユニット、
１９００ａ…保持治具、２０００…形成装置（三次元造形物の製造装置）、
Ｍ…材料（構成材料）、Ｐ…トンネル、Ｓ…構成層３１０に囲まれた空間
【図１】
2018144354.tif 000004
【図２】
2018144354.tif 000005
【図３】
2018144354.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2018144354.tif 000014
【図１２】
2018144354.tif 000015
【図１３】
2018144354.tif 000016
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2018144354.tif 000021
【図１９】
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【図２０】
2018144354.tif 000023
【図２１】
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【図２２】
2018144354.tif 000025
【図２３】
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【図２４】
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