(57)【要約】      （修正有）【課題】機械的強度に優れた三次元造形物を、優れた生産性、優れた安定性で安全に製造することができる三次元造形物の製造方法、三次元造形物製造装置及び、前記三次元造形物の製造方法、三次元造形物製造装置を用いて製造された、機械的強度に優れた三次元造形物の提供。【解決手段】三次元造形物の製造方法は、層１を積層することにより、三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法であって、複数の粒子１１１を含む層形成用組成物１１を用いて層１を形成する層形成工程１ａと、層１に結着液１２を付与する結着液付与工程１ｄとを有し、前記結着液付与工程１ｄの前に、層１の温度を検出８し、層１に結着液１２が付与される前に、必要に応じて、層１の温度を調整する９。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
層を積層することにより、三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法であって、
複数の粒子を含む層形成用組成物を用いて前記層を形成する層形成工程と、
前記層に結着液を付与する結着液付与工程とを有し、
前記結着液付与工程の前に、前記層の温度を検出することを特徴とする三次元造形物の製造方法。
【請求項２】
前記層に前記結着液が付与される前に、前記層の温度を調整する請求項１に記載の三次元造形物の製造方法。
【請求項３】
前記層形成用組成物は、前記粒子に加え、溶剤を含むものである請求項１または２に記載の三次元造形物の製造方法。
【請求項４】
前記結着液付与工程に先立ち、前記層を加熱することにより前記溶剤を除去する請求項３に記載の三次元造形物の製造方法。
【請求項５】
前記層の温度の検出は、前記層に対して非接触で行うものである請求項１ないし４のいずれか１項に記載の三次元造形物の製造方法。
【請求項６】
前記層の温度の検出は、前記層の面内の異なる複数の箇所について行うものである請求項１ないし５のいずれか１項に記載の三次元造形物の製造方法。
【請求項７】
前記層の温度の検出は、前記層のうち前記結着液が付与される部位について行うものである請求項１ないし６のいずれか１項に記載の三次元造形物の製造方法。
【請求項８】
複数の粒子を含む層形成用組成物を用いて、層を積層することにより、三次元造形物を製造する三次元造形物製造装置であって、
前記層形成用組成物が付与され、前記層が形成されるステージと、
前記層に結着液を付与する結着液付与手段と、
前記層の温度を検出する温度検出手段と、
前記層の温度を調整する温度調整手段とを有することを特徴とする三次元造形物製造装置。
【請求項９】
前記温度検出手段は、前記層に対して非接触で温度の検出を行うものである請求項８に記載の三次元造形物製造装置。
【請求項１０】
前記層中に含まれる溶剤を除去する乾燥手段を備えている請求項８または９に記載の三次元造形物製造装置。
【請求項１１】
前記温度検出手段は、前記結着液付与手段とともに、前記層上を移動可能に構成されたものである請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の三次元造形物製造装置。
【請求項１２】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の三次元造形物の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする三次元造形物。
【請求項１３】
請求項８ないし１１のいずれか１項に記載の三次元造形物製造装置を用いて製造されたことを特徴とする三次元造形物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元造形物の製造方法、三次元造形物製造装置および三次元造形物に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体を結着液で固めながら、三次元物体を造形する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、次のような操作を繰り返すことによって三次元物体を造形する。まず、粉体を均一な厚さで薄く敷き詰めて粉体層を形成し、この粉体層の所望部分に結着液を吐出することによって粉体同士を結合させる。この結果、粉体層の中で、結着液が吐出された部分だけが結合して、薄い板状の部材（以下、「断面部材」という）が形成される。その後、その粉体層の上にさらに粉体層を薄く形成し、所望部分に結着液（硬化性インク）を吐出する。その結果、新たに形成された粉体層の結着液が吐出された部分にも、新たな断面部材が形成される。このような操作を繰り返して、薄い板状の断面部材を一層ずつ積層することによって、三次元物体を造形することができる。
【０００３】
このような三次元造形技術は、造形しようとする物体の三次元形状データさえあれば、粉体を結合させて直ちに造形可能であり、造形に先立って金型を作成するなどの必要がないので、迅速にしかも安価に三次元物体を造形することが可能である。また、薄い板状の断面部材を一層ずつ積層して造形するので、例えば内部構造を有する複雑な物体であっても、複数の部品に分けることなく一体の造形物として形成することが可能である。
【０００４】
しかしながら、従来においては、結着液による結合力を十分に高いものとすることができず、三次元造形物の強度を十分に高いものとすることができないことがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−５３８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、機械的強度に優れた三次元造形物を、優れた生産性、優れた安定性で安全に製造することができる三次元造形物の製造方法、三次元造形物製造装置を提供すること、また、前記三次元造形物の製造方法、三次元造形物製造装置を用いて製造された、機械的強度に優れた三次元造形物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の三次元造形物の製造方法は、層を積層することにより、三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法であって、
複数の粒子を含む層形成用組成物を用いて前記層を形成する層形成工程と、
前記層に結着液を付与する結着液付与工程とを有し、
前記結着液付与工程の前に、前記層の温度を検出することを特徴とする。
【０００８】
これにより、機械的強度に優れた三次元造形物を、優れた生産性、優れた安定性で安全に製造することができる三次元造形物の製造方法を提供することができる。
【０００９】
本発明の三次元造形物の製造方法では、前記層に前記結着液が付与される前に、前記層の温度を調整することが好ましい。
【００１０】
これにより、機械的強度に優れた三次元造形物を、優れた生産性、優れた安定性で安全に製造することができる三次元造形物の製造方法を提供することができる。
【００１１】
本発明の三次元造形物の製造方法では、前記層形成用組成物は、前記粒子に加え、溶剤を含むものであることが好ましい。
【００１２】
これにより、例えば、層形成用組成物の流動性を優れたものとすることができ、層の形成をより容易に行うことができる。また、比較的薄い層であっても、好適に形成することができる。このため、三次元造形物の寸法精度を特に優れたものとすることができる。また、層形成用組成物が溶剤を含むことにより、層の構成材料としての粒子が不本意に飛散することを効果的に防止することができる。これにより、粒子（粉体）を作業者等が誤って吸引してしまったりすることや、酸化しやすい材料で構成された粒子を含む場合における粉体爆発等の危険を回避することができる。したがって、三次元造形物の製造時の安全性を特に優れたものとすることができる。また、層形成用組成物が溶剤を含むものであると、上記のような優れた効果が得られる一方で、溶剤が除去される際の気化熱により層の温度が低下し、層中に結着液が浸透しにくくなることがあったが、本発明では、溶剤の揮発に伴う層の温度低下の幅が比較的大きい場合であっても、確実に層の温度管理を行うことができるため、溶剤を含むことによる利益を享受しつつ、上記のような問題の発生を確実に防止することができる。したがって、層形成用組成物が溶剤を含む場合に、本発明の効果がより顕著に発揮される。
【００１３】
本発明の三次元造形物の製造方法では、前記結着液付与工程に先立ち、前記層を加熱することにより前記溶剤を除去することが好ましい。
【００１４】
これにより、結着液付与工程において、層を構成する粒子間の隙間に好適に結着液を浸透させることができ、三次元造形物の機械的強度をより確実に優れたものとすることができる。また、最終的に得られる三次元造形物中に不本意に溶剤が残存することをより確実に防止することができ、三次元造形物の信頼性を特に優れたものとすることができる。
【００１５】
本発明の三次元造形物の製造方法では、前記層の温度の検出は、前記層に対して非接触で行うものであることが好ましい。
【００１６】
これにより、温度検出に伴う層の乱れを効果的に防止することができ、最終的に得られる三次元造形物の寸法精度をより確実に高いものとすることができる。
【００１７】
本発明の三次元造形物の製造方法では、前記層の温度の検出は、前記層の面内の異なる複数の箇所について行うものであることが好ましい。
【００１８】
これにより、層の各部位での温度のばらつきの影響をより効果的に排除することができ、層の温度管理をより好適に行うことができる。
【００１９】
本発明の三次元造形物の製造方法では、前記層の温度の検出は、前記層のうち前記結着液が付与される部位について行うものであることが好ましい。
【００２０】
これにより、層の各部位において温度のばらつきがある場合であっても、実際に結着液が付与される部位の温度を好適に管理することができ、最終的に得られる三次元造形物の機械的強度等をより確実に優れたものとすることができる。
【００２１】
本発明の三次元造形物製造装置は、複数の粒子を含む層形成用組成物を用いて、層を積層することにより、三次元造形物を製造する三次元造形物製造装置であって、
前記層形成用組成物が付与され、前記層が形成されるステージと、
前記層に結着液を付与する結着液付与手段と、
前記層の温度を検出する温度検出手段と、
前記層の温度を調整する温度調整手段とを有することを特徴とする。
【００２２】
これにより、機械的強度に優れた三次元造形物を、優れた生産性、優れた安定性で安全に製造することができる三次元造形物製造装置を提供することができる。
【００２３】
本発明の三次元造形物製造装置では、前記温度検出手段は、前記層に対して非接触で温度の検出を行うものであることが好ましい。
【００２４】
これにより、温度検出に伴う層の乱れを効果的に防止することができ、最終的に得られる三次元造形物の寸法精度をより確実に高いものとすることができる。
【００２５】
本発明の三次元造形物製造装置では、前記層中に含まれる溶剤を除去する乾燥手段を備えていることが好ましい。
【００２６】
これにより、例えば、層形成用組成物として粒子に加え溶剤を含む組成物を用いた場合に、層形成用組成物を用いて形成された層から溶剤を効率よく除去することができ、溶剤を含む組成物を用いることによる利益を享受しつつ、三次元造形物の生産性を優れたものとすることができる。また、結合部が形成される層中や、最終的に得られる三次元造形物中に不本意に溶剤が残存することを効果的に防止することができるため、三次元造形物の機械的強度、耐久性、信頼性を特に優れたものとすることができる。
【００２７】
本発明の三次元造形物製造装置では、前記温度検出手段は、前記結着液付与手段とともに、前記層上を移動可能に構成されたものであることが好ましい。
【００２８】
これにより、温度検出手段により検出された温度が予め設定された所定の範囲内の値である場合に、好適に、結着液付与工程を引き続いて行うことができ、三次元造形物の生産性を特に優れたものとすることができる。
【００２９】
本発明の三次元造形物は、本発明の三次元造形物の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
これにより、機械的強度に優れた三次元造形物を提供することができる。
【００３０】
本発明の三次元造形物は、本発明の三次元造形物製造装置を用いて製造されたことを特徴とする。
これにより、機械的強度に優れた三次元造形物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の三次元造形物の製造方法の好適な実施形態について、各工程を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の三次元造形物の製造方法の好適な実施形態について、各工程を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の三次元造形物の製造方法の好適な実施形態について、各工程を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の三次元造形物の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の三次元造形物製造装置の好適な実施形態を模式的に示す断面図である。
【図６】図５に示す三次元造形物製造装置のステージ付近を平面視した平面図であり、図６中、（ａ）は、層形成時における各部材の配置の一例を示す図であり、（ｂ）は、層の温度を検出する際の各部材の配置の一例を示す図であり、（ｃ）は、温度調整手段を用いて層の温度を調整する際の各部材の配置の一例を示す図である。
【図７】図５に示す三次元造形物製造装置のステージ付近を平面視した平面図であり、図７中、（ｄ）は、層に結着液を付与する際、結着液を仮硬化する際の各部材の配置の一例を示す図であり、（ｅ）は、結着液を本硬化させ、硬化部を形成する際の各部材の配置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、添付する図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細な説明をする。
【００３３】
《三次元造形物の製造方法》
まず、本発明の三次元造形物の製造方法について説明する。
【００３４】
図１、図２、図３は、本発明の三次元造形物の製造方法の好適な実施形態について、各工程を模式的に示す断面図、図４は、本発明の三次元造形物の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【００３５】
図１、図２、図３に示すように、本実施形態の製造方法は、複数の粒子１１１を含む層形成用組成物１１を用いて層１を形成する層形成工程（１ａ、１ｆ）と、層１の温度を検出する温度検出工程（１ｂ、１ｇ）と、検出された層１の温度に基づいて必要に応じて層１の温度を調整する温度調整工程（１ｃ、１ｈ）と、好適な温度に管理された層１に結着液１２を付与する結着液付与工程（１ｄ、１ｉ）と、層１に付与された結着液１２中に含まれる結合剤を硬化させ、粒子１１１を結合させることにより、層１中に硬化部（結合部）１３を形成する硬化工程（１ｅ、１ｊ）とを有し、これらの工程を順次繰り返し行い（１ｋ）、さらに、その後に、各層１を構成する粒子１１１のうち、結合部１３が形成されていない領域としての不要部１９を除去する不要部除去工程（１ｌ）を有している。
【００３６】
このように、結着液１２の付与に先立って、結着液１２が付与されるべき層１の温度を検出し、その検出結果に基づいて、必要に応じて、当該層１の温度を調整することにより、結着液付与工程において、好適な温度に管理された層１に対して結着液１２を付与することとなり、層１中への結着液１２の浸透を好適に制御することができる。その結果、層１を構成する粒子１１１同士を好適に結合することができ、最終的に得られる三次元造形物１０の機械的強度を優れたものとすることができる。このような優れた効果が得られるのは、例えば、温度調整（特に適度な加熱）により、層１を熱膨張させることができ、層１を構成する粒子１１１間に適度な隙間を設けることができたり、結着液１２の粘度、濡れ性を好適な範囲に調整することができたりすること等によるものであると考えられる。また、層１の温度を管理することにより、層１に付与された結着液１２の粘度を好適なものとすることができ、結着液１２のはじきだけでなく、結着液１２の過度な濡れ広がりも好適に防止することができる。その結果、所望の形状の結合部１３を容易かつ確実に成形することができ、三次元造形物１０の寸法精度、信頼性を優れたものとすることができる。なお、層１の温度を調整する代わりに、層１に付与する結着液１２を予め加熱しておくことにより、結着液１２の粘度を調整することも考えられるが、このような場合、結着液１２の粘度を調整することができても、層１を構成する粒子１１１間に適度な隙間を設けたりすることができない。したがって、上記のような優れた効果は得られない。また、層１に付与する前の結着液１２を加熱する場合、結着液１２の組成等によっては、不本意な変性、劣化を生じたり、結着液１２の長期保存性が低下する等の問題を生じたりすることがある。
【００３７】
以下、各工程について説明する。
≪層形成工程≫
層形成工程では、粒子１１１を含む組成物（層形成用組成物）１１を用いて、所定の厚さを有する層１を形成する（１ａ、１ｆ）。
【００３８】
組成物１１が粒子１１１を含むものであることにより、最終的に得られる三次元造形物１０の機械的強度等を優れたものとすることができる。
なお、組成物（層形成用組成物）１１については、後に詳述する。
【００３９】
本工程では、平坦化手段を用いて、層１を表面が平坦化されたものとして形成する。
１回目の層形成工程では、ステージ４１の表面に所定の厚さで層１を形成する（１ａ）。このとき、ステージ４１の側面と側面支持部４５とが密着（当接）した状態となっており、ステージ４１と側面支持部４５との間から、組成物１１が落下することが防止されている。
【００４０】
２回目以降の層形成工程では、先の工程で形成された層１（第１の層）の表面に新たな層１（第２の層）を形成する（１ｆ）。このとき、ステージ４１上の層１（ステージ４１上に複数の層１がある場合には、少なくとも最も上側に設けられた層１）の側面と側面支持部４５とが密着（当接）した状態となっており、ステージ４１とステージ４１上の層１との間から、組成物１１が落下することが防止されている。
【００４１】
本工程で形成する層１の厚さは、特に限定されないが、例えば、５μｍ以上５００μｍ以下であるのが好ましく、１０μｍ以上１００μｍ以下であるのがより好ましい。
【００４２】
これにより、三次元造形物１０の生産性を十分に優れたものとしつつ、製造される三次元造形物１０における不本意な凹凸の発生等をより効果的に防止し、三次元造形物１０の寸法精度をより優れたものとすることができる。また、後の温度調整工程で層１の温度調整を行う場合、短時間の温度調整処理で、層１の厚さ方向での温度のばらつきを抑制しつつ、好適に温度調整を行うことができる。
【００４３】
≪温度検出工程≫
その後、層形成工程で形成された層１の温度を、温度検出手段（温度測定手段）８を用いて検出する（１ｂ、１ｇ）。
【００４４】
層１の温度の検出は、層１に対して温度検出手段（温度測定手段）を接触させて行うものであってもよいが、層１に対して非接触で行うものであるのが好ましい。
【００４５】
これにより、温度検出に伴う層１の乱れを効果的に防止することができ、最終的に得られる三次元造形物１０の寸法精度をより確実に高いものとすることができる。
【００４６】
層１の温度の検出は、層１の面内の異なる複数の箇所について行うものであるのが好ましい。
【００４７】
これにより、層１の各部位での温度のばらつきの影響をより効果的に排除することができ、温度検出手段８、温度調整手段９による層１の温度管理をより好適に行うことができる。
【００４８】
また、層１の温度の検出は、層１のうち結着液１２が付与される部位について行うものであるのが好ましい。
【００４９】
これにより、層１の各部位において温度のばらつきがある場合であっても、実際に結着液１２が付与される部位の温度を好適に管理することができ、最終的に得られる三次元造形物１０の機械的強度等をより確実に優れたものとすることができる。
【００５０】
本工程で検出された温度が予め設定された所定の範囲外の値である場合には、結着液付与工程（１ｄ、１ｉ参照）を行う前に、温度調整工程（１ｃ、１ｈ参照）を行い、検出された温度が予め設定された所定の範囲内の値である場合には、温度調整工程（１ｃ、１ｈ参照）を省略して引き続いて結着液付与工程（１ｄ、１ｉ参照）を行う。
【００５１】
設定温度範囲は、粒子１１１の組成等により異なるが、例えば、粒子１１１がシリカである場合、４０℃以上７０℃以下の範囲とすることができる。
【００５２】
本実施形態では、温度検出手段８は、結着液１２の液滴を吐出する結着液吐出部（結着液付与手段）５とともに、層１上を移動する。
【００５３】
これにより、温度検出手段８により検出された温度が予め設定された所定の範囲内の値である場合に、好適に、結着液付与工程を引き続いて行うことができ、三次元造形物１０の生産性を特に優れたものとすることができる。なお、温度検出手段８により検出された温度が予め設定された所定の範囲外の値であり、結着液付与工程の前に温度調整工程を行う場合であっても、温度検出手段８とともに結着液吐出部（結着液付与手段）５をステージ４１上の領域から退避させることができるため、三次元造形物１０の生産性の低下を招くことも防止されている。
【００５４】
≪温度調整工程≫
温度検出手段８により検出された温度が予め設定された所定の範囲外の値である場合、結着液付与工程の前に、温度調整手段９による層１の温度調整を行う（１ｃ、１ｈ）。
【００５５】
これにより、結着液付与工程において付与される結着液１２の層１中への浸透を好適に制御することができる。その結果、層１を構成する粒子１１１同士を好適に結合することができ、最終的に得られる三次元造形物１０の機械的強度を優れたものとすることができる。また、層１の温度を管理することにより、層１に付与された結着液１２の粘度を好適なものとすることができ、結着液１２のはじきだけでなく、結着液１２の過度な濡れ広がりも好適に防止することができる。その結果、所望の形状の結合部１３を容易かつ確実に成形することができ、三次元造形物１０の寸法精度、信頼性を優れたものとすることができる。
【００５６】
本工程では、層１の温度が予め設定された所定の範囲内の値となるように行う。
本工程で温度調整手段９による層１の温度調整を行った後、層１の温度が予め設定された所定の範囲内の値となっていることを確認するために、再度、温度検出手段８による層１の温度の検出を行ってもよい。
【００５７】
なお、温度検出工程で検出された温度が、所定の範囲内の値である場合には、本工程を省略する。
【００５８】
本工程で、層１の温度を調整した場合、再び前述した温度検出工程を行い、層１の温度が所定の範囲内の値であることを確認するのが好ましい。再び行った温度検出工程で検出された温度が所定の範囲に含まれていない場合、層１の温度が所定の範囲内の温度となるまで、温度調整工程、温度検出工程を繰り返し行うのが好ましい。
【００５９】
≪結着液付与工程≫
層１の温度が予め設定された所定の範囲内の値である状態で、層１に対し、層１を構成する粒子１１１を結合するための結着液１２を付与する（１ｄ、１ｉ）。
【００６０】
本工程では、層１のうち三次元造形物１０の実部（実体のある部位）に対応する部位にのみ、選択的に結着液１２を付与する。
【００６１】
これにより、層１を構成する粒子１１１同士を強固に結合させ、最終的に所望の形状の結合部（硬化部）１３を形成することができる。また、最終的に得られる三次元造形物１０の機械的強度を優れたものとすることができる。
【００６２】
特に、本工程で結着液が付与される層１は、温度検出工程、温度調整工程により、温度が管理されたものである。
【００６３】
そのため、結着液１２は層１中に好適に浸透することができ、層１を構成する粒子１１１同士を好適に結合することができ、最終的に得られる三次元造形物１０の機械的強度を優れたものとすることができる。また、層１の温度が管理されていることにより、層１に付与された結着液１２の粘度を好適なものとすることができ、結着液のはじきだけでなく、結着液１２の過度な濡れ広がりも好適に防止することができる。その結果、所望の形状の結合部１３を容易かつ確実に成形することができ、三次元造形物１０の寸法精度、信頼性を優れたものとすることができる。
【００６４】
また、本実施形態では、層１に対する結着液１２の付与を、インクジェット法により行う。
【００６５】
これにより、結着液１２の付与パターンが微細な形状のものであっても再現性よく結着液１２を付与することができる。その結果、最終的に得られる三次元造形物１０の寸法精度をより高いものとすることができる。
【００６６】
また、結着液１２は、粒子１１１を結合する機能を有する結合剤を含むものであればよいが、本実施形態では、結合剤として硬化性樹脂を含むものであり、特に、結合剤として光硬化性樹脂（特に、紫外線硬化性樹脂）を含むものであるのが好ましい。
【００６７】
これにより、最終的に得られる三次元造形物１０の機械的強度や、三次元造形物１０の生産性をより優れたものとすることができる。また、結着液１２の保存安定性、三次元造形物１０の生産コストの面からも有利である。
【００６８】
なお、結着液１２については、後に詳述する。
層形成用組成物１１が溶剤を含むものである場合、本工程（結着液付与工程）に先立ち、層１を加熱することにより溶剤を除去しておくことが好ましい。
【００６９】
これにより、層１を構成する粒子１１１間の隙間に好適に結着液１２を浸透させることができ、三次元造形物１０の機械的強度をより確実に優れたものとすることができる。また、最終的に得られる三次元造形物１０中に不本意に溶剤が残存することをより確実に防止することができ、三次元造形物１０の信頼性を特に優れたものとすることができる。
【００７０】
層形成用組成物１１が溶剤を含むものである場合、層１からの溶剤の除去は、本工程（結着液付与工程）より前に行うのが好ましいが、前述した温度検出工程の前に行うものであるのが好ましい。これにより、溶剤の気化熱による層１の温度変化により、温度検出工程で検出された温度と、結着液１２が付与される際の層１の温度との差が大きくなってしまうことを効果的に防止することができる。
【００７１】
≪硬化工程（結合部形成工程）≫
結着液付与工程で層１に結着液１２を付与した後、層１に付与された結着液１２に含まれる結合剤を硬化させ、硬化部（結合部）１３を形成する（１ｅ、１ｊ）。
【００７２】
本実施形態では、結着液１２は、結合剤として硬化性樹脂（重合性化合物）を含むものであり、本工程は、硬化性樹脂の種類等に応じた処理を施すことにより、硬化部（結合部）１３を形成する。例えば、硬化性樹脂（重合性化合物）が熱硬化性の重合性化合物（熱硬化性樹脂）である場合、加熱により硬化させることができ、硬化性樹脂（重合性化合物）が光硬化性の重合性化合物（光硬化性樹脂）である場合、光の照射により硬化させることができる。
【００７３】
なお、結着液付与工程と硬化工程とは、同時進行的に行ってもよい。すなわち、１つの層１全体のパターン全体が形成される前に、結着液１２が付与された部位から順次硬化反応を進行させるものであってもよい。
【００７４】
≪不要部除去工程≫
前記のような一連の工程を繰り返し行い（１ｋ）、その後、後処理工程として、結合部１３が設けられた層１を複数有する積層体から、結合部１３が形成されていない領域としての不要部１９を除去する不要部除去工程（１ｌ）を行う。
これにより、三次元造形物１０が取り出される。
【００７５】
本工程の具体的な方法としては、例えば、刷毛等で不要部１９を構成する粒子１１１を払い除ける方法、不要部１９を構成する粒子１１１を吸引により除去する方法、空気等の気体を吹き付ける方法、水等の液体を付与する方法（例えば、液体中に前記のようにして得られた積層体を浸漬する方法、液体を吹き付ける方法等）、超音波振動等の振動を付与する方法等が挙げられる。また、これらから選択される２種以上の方法を組み合わせて行うことができる。より具体的には、空気等の気体を吹き付けた後に、水等の液体に浸漬する方法や、水等の液体に浸漬した状態で、超音波振動を付与する方法等が挙げられる。中でも、前記のようにして得られた積層体に対し、水を含む液体を付与する方法（特に、水を含む液体中に浸漬する方法）を採用するのが好ましい。
【００７６】
これにより、不要部１９を、より容易かつより確実に除去することができる。また、不要部１９を除去する際に三次元造形物１０に傷等の欠陥が生じることをより確実に防止することができる。
【００７７】
前述したような三次元造形物の製造方法をフローチャートにまとめると、図４のようになる。
【００７８】
前述したような本発明の三次元造形物の製造方法によれば、機械的強度に優れた三次元造形物を、優れた生産性、優れた安定性で安全に製造することができる。
【００７９】
《三次元造形物製造装置》
次に、本発明の三次元造形物製造装置について説明する。
【００８０】
図５は、本発明の三次元造形物製造装置の好適な実施形態を模式的に示す断面図、図６、図７は、図５に示す三次元造形物製造装置のステージ付近を平面視した平面図であり、図６中、（ａ）は、層形成時における各部材の配置の一例を示す図であり、（ｂ）は、層の温度を検出する際の各部材の配置の一例を示す図であり、（ｃ）は、温度調整手段を用いて層の温度を調整する際の各部材の配置の一例を示す図であり、図７中、（ｄ）は、層に結着液を付与する際、結着液を仮硬化する際の各部材の配置の一例を示す図であり、（ｅ）は、結着液を本硬化させ、硬化部を形成する際の各部材の配置の一例を示す図である。
【００８１】
三次元造形物製造装置１００は、複数の粒子１１１を含む組成物（層形成用組成物）１１を用いて、層１を繰り返し成形し積層することにより、三次元造形物１０を製造するものである。
【００８２】
本実施形態の三次元造形物製造装置１００は、制御部２と、粒子１１１を含む組成物（層形成用組成物）１１を収容する層形成用組成物供給部３と、層形成用組成物供給部３から供給された層形成用組成物１１を用いて層１を形成する層形成部４と、層１の温度を検出する温度検出手段８と、層１の温度を調整する温度調整手段９と、層１に結着液１２を吐出する結着液吐出部（結着液付与手段）５と、結着液１２を硬化させるための紫外線を照射する紫外線照射手段（硬化手段）６とを有している。
制御部２は、コンピューター２１と、駆動制御部２２とを有している。
【００８３】
コンピューター２１は、内部にＣＰＵやメモリ等を備えて構成される一般的な卓上型コンピューター等である。コンピューター２１は、三次元造形物１０の形状をモデルデータとしてデータ化し、それを平行な幾層もの薄い断面体にスライスして得られる断面データ（スライスデータ）を駆動制御部２２に対して出力する。
【００８４】
駆動制御部２２は、層形成部４、温度検出手段８、温度調整手段９、結着液吐出部５、紫外線照射手段６等をそれぞれに駆動する制御手段として機能する。具体的には、例えば、層形成用組成物供給部３からの層形成用組成物１１の供給量、ステージ４１の下降量、温度検出手段８の移動や温度検出手段８による温度検出のタイミング、温度調整手段９によるお加熱温度、加熱のタイミング、結着液吐出部５による結着液１２の吐出パターンや吐出量等を制御する。
【００８５】
層形成用組成物供給部３は、駆動制御部２２からの指令により移動し、内部に収容された層形成用組成物１１が、層形成用組成物仮置部４４に供給されるように構成されている。
【００８６】
層形成部４は、層形成用組成物供給部３から供給された層形成用組成物１１を一時的に保持する層形成用組成物仮置部４４と、層形成用組成物仮置部４４に保持された層形成用組成物１１を平坦化しつつ層１を形成するスキージー（平坦化手段）４２と、スキージー４２の動作を規制するガイドレール４３と、形成された層１を支持するステージ４１と、ステージ４１を取り囲む側面支持部（枠体）４５とを有している。
【００８７】
先に形成された層１の上に、新たな層１を形成するのに際して、先に形成された層１を、側面支持部（枠体）４５に対して相対的に下方に移動させる。これにより、新たに形成される層１の厚さが規定される。
【００８８】
特に、本実施形態では、ステージ４１は、先に形成された層１の上に、新たな層１を形成するのに際して、駆動制御部２２からの指令により所定量だけ順次下降する。このように、ステージ４１がＺ軸方向（上下方向）に移動可能に構成されていることにより、新たな層１の形成に際して、層１の厚さを調整するために移動させるべき部材の数を減らすことができるため、三次元造形物製造装置１００の構成をより単純なものとすることできる。
【００８９】
ステージ４１は、表面（層形成用組成物１１が付与される部位）が平坦なものである。
これにより、厚さの均一性の高い層１を容易かつ確実に形成することができる。また、製造される三次元造形物１０において、不本意な変形等が生じることを効果的に防止することができる。
【００９０】
ステージ４１は、ＸＹ平面において矩形型の形状を有している。
ステージ４１は、図示しない駆動手段によってＺ軸方向に可動（昇降）するよう構成されている。
【００９１】
ステージ４１は、高強度の材料で構成されたものであるのが好ましい。ステージ４１の構成材料としては、例えば、ステンレス鋼等の各種金属材料等が挙げられる。
【００９２】
また、ステージ４１の表面（層形成用組成物１１が付与される部位）には、表面処理が施されていてもよい。これにより、例えば、層形成用組成物１１の構成材料等がステージ４１に付着してしまうことをより効果的に防止したり、ステージ４１の耐久性をより優れたものとし、三次元造形物１０のより長期間にわたる安定的な生産を図ったりすることができる。ステージ４１の表面の表面処理に用いられる材料としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂等が挙げられる。
【００９３】
スキージー４２は、Ｙ軸方向に延在する長手形状を有するものであり、下部先端が尖った刃状の形状を有するブレードを備えている。
【００９４】
ブレードのＹ軸方向の長さは、ステージ４１（造形領域）の幅（Ｙ軸方向の長さ）以上のものである。
【００９５】
スキージー４２は、図示しない駆動手段によってＸ軸方向に駆動するよう構成されている。また、スキージー４２は、その短軸方向の先端が、層形成用組成物仮置部４４の上面および枠体４５の上面と接するよう構成されている。
【００９６】
スキージー４２は、Ｘ軸方向に移動しながら、層形成用組成物仮置部４４に供給された層形成用組成物１１をステージ４１上の空間に搬送し、層１を形成する。
【００９７】
なお、三次元造形物製造装置１００は、スキージー４２による層形成用組成物１１の拡散が円滑に行えるように、ブレードに微小振動を与えるバイブレーション機構（図示せず）を備えていてもよい。
【００９８】
側面支持部（枠体）４５は、ステージ４１上に形成された層１の側面を支持する機能を有する。また、層１の形成時には、層１の面積を規定する機能も有している。
【００９９】
枠体４５は、枠状の部材で構成されている。
枠体４５は、高強度の材料で構成されたものであるのが好ましい。枠体４５の構成材料としては、例えば、ステンレス鋼等の各種金属材料等が挙げられる。
【０１００】
また、枠体４５の表面（層形成用組成物１１と接触しうる部位）には、表面処理が施されていてもよい。これにより、例えば、層形成用組成物１１の構成材料等が側面支持部４５に付着してしまうことをより効果的に防止したり、側面支持部４５の耐久性をより優れたものとし、三次元造形物１０のより長期間にわたる安定的な生産を図ったりすることができる。また、先に形成された層１を側面支持部４５に対して相対的に下方に移動させる際に、層１に不本意な乱れが生じることを効果的に防止することができる。その結果、最終的に得られる三次元造形物１０の寸法精度、信頼性をより優れたものとすることができる。側面支持部４５の表面の表面処理に用いられる材料としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂等が挙げられる。
【０１０１】
枠体４５の内壁面とステージ４１とで形成される領域に層１が形成される。
温度測定手段（温度検出手段）８は、層１の温度を検出する機能を有するものである。
【０１０２】
このような温度測定手段（温度検出手段）８を有することにより、結着液付与手段（結着液吐出部）５による結着液１２の付与に先立ち、層１の温度が所定範囲内の温度であるか否かを判断することができる。これにより、後に詳述する温度調整手段９による機能と相まって、結着液が付与される層１の温度を好適に管理することができ、層１中への結着液１２の浸透を好適に制御することができる。その結果、層１を構成する粒子１１１同士を好適に結合することができ、最終的に得られる三次元造形物１０の機械的強度を優れたものとすることができる。また、層１に付与された結着液１２の粘度を好適なものとすることができ、所望の形状の結合部１３を容易かつ確実に成形することができ、三次元造形物１０の寸法精度、信頼性を優れたものとすることができる。
【０１０３】
温度検出手段８は、層１に対して非接触で温度の検出を行うものである。
これにより、温度検出に伴う層１の乱れを効果的に防止することができ、最終的に得られる三次元造形物１０の寸法精度をより確実に高いものとすることができる。
【０１０４】
非接触で層１の温度を検出する温度検出手段８としては、例えば、赤外線放射方式による検出手段等が挙げられる。
【０１０５】
温度検出手段８は、結着液吐出部（結着液付与手段）５とともに、層１上（層１を平面視した際に層１と重なり合う領域）を移動可能に構成されたものである。
【０１０６】
これにより、例えば、温度調整手段９による温度調整を行うことなく、層１に対して結着液１２を付与する場合において、温度測定手段（温度検出手段）８による層１の温度検出と、結着液付与手段５による結着液１２の付与とを連続的に効率よく行うことができる。その結果、三次元造形物１０の生産性を特に優れたものとすることができる。
【０１０７】
また、本実施形態では、結着液付与手段（結着液吐出部）５の近傍に、温度測定手段（温度検出手段）８が設けられている。
【０１０８】
より具体的には、本実施形態では、造形領域（ステージ４１）のＹ軸方向に移動（主走査）するとともに、造形領域（ステージ４１）のＸ軸方向に移動（副走査）することができるように構成されたシリアルヘッドとしての結着液吐出部５の主走査方向（Ｙ軸方向）の両端に、温度測定手段（温度検出手段）８が設けられている。
【０１０９】
これにより、例えば、温度調整手段９による温度調整を行うことなく、層１に対して結着液１２を付与する場合において、温度測定手段（温度検出手段）８による層１の温度検出と、結着液付与手段５による結着液１２の付与とを連続的にさらに効率よく行うことができる。その結果、三次元造形物１０の生産性を特に優れたものとすることができる。また、結着液付与手段（結着液吐出部）５の近傍に、温度測定手段（温度検出手段）８が設けられていることにより、温度測定手段（温度検出手段）８による検出結果から、結着液付与手段（結着液吐出部）５付近の雰囲気の温度を推定することができる。したがって、また、例えば、結着液吐出部５が、層１上の領域（平面視した際に層１と重なり合う領域）に位置する際に、温度検出手段８による検出温度が所定値より高い場合には、結着液吐出部５を、ステージ４１上の領域から退避させたり、ステージ４１上の領域（層１を含む）を冷却すること等により、結着液付与手段（結着液吐出部）５に結着液付与手段（結着液吐出部）５のノズル孔付近に結合剤の硬化物等が付着し、結着液１２の吐出安定性に悪影響を与えることを長期間にわたって安定的に防止することができる。また、ステージの面積が大きい場合や、製造すべき結合部の面積が大きい場合等に、層１の温度検出、結着液１２の付与を効率よく行うことができ、三次元造形物１０の生産性を向上させる上で、特に有利である。
【０１１０】
温度調整手段９は、温度検出手段８により温度の検出がなされた層１の温度を、必要に応じて調整する機能を有するものである。
【０１１１】
このような温度調整手段９を前述した温度検出手段８とともに備えることにより、結着液が付与される層１の温度を好適に管理することができ、これにより、層１中への結着液１２の浸透を好適に制御することができる。その結果、層１を構成する粒子１１１同士を好適に結合することができ、最終的に得られる三次元造形物１０の機械的強度を優れたものとすることができる。また、層１に付与された結着液１２の粘度を好適なものとすることができ、所望の形状の結合部１３を容易かつ確実に成形することができ、三次元造形物１０の寸法精度、信頼性を優れたものとすることができる。
【０１１２】
温度調整手段９は、少なくとも層１（結着液が付与されるべき層１）の温度を調整することができるものであればよく、例えば、層１に接触して層１の温度を調整するものであってもよいし、非接触で層１の温度を調整するものであってもよい。
【０１１３】
また、温度調整手段９は、いかなる方向から層１の温度を調整するものであってもよいが、層１の外表面側から温度調整をするものであるのが好ましい。
これにより、層１の目的の部位を効率よく温度調整することができる。
【０１１４】
また、温度調整手段９は、層１を加熱することができるものであってもよいし、層１を冷却することができるものであってもよいし、層１を加熱および冷却できるものであってもよいが、少なくとも、層１を加熱する機能を有するものであるのが好ましい。
【０１１５】
これにより、例えば、加熱により、層１を熱膨張させることができ、層１を構成する粒子１１１間に適度な隙間を設けることができ、当該隙間に結着液１２を好適に浸透させることができる。その結果、最終的に得られる三次元造形物１０の機械的強度をより確実に優れたものとすることができる。
【０１１６】
層１を加熱する加熱手段（温度調整手段）としては、例えば、電熱線、シーズヒーター、温風ヒーター、赤外線ヒーター等が挙げられる。
【０１１７】
また、層１を冷却する冷却手段（温度調整手段）としては、例えば、低温空気発生器等が挙げられる。
【０１１８】
三次元造形物製造装置１００は、複数の温度調整手段９を備えるものであってもよい。
これにより、層１の各部を効率よく温度調整することができる。また、温度調整手段９が、層１を加熱および冷却できるものである場合、層１の加熱手段と、層１の冷却手段とは、別部材として設けられたものであってもよいし、単一の部材として設けられたものであってもよい。
【０１１９】
温度調整手段９は、少なくとも、温度検出手段８により温度の検出がなされた層１の温度を、必要に応じて調整する機能を有するものであればよく、他の機能を併せ持つものであってもよい。
【０１２０】
温度調整手段９により層１の温度調整を行う場合、例えば、音声や画像表示等により、作業者等に対し層１の温度調整を行う旨の案内、警告を行ってもよい。これにより、結着液１２の付与や層１の形成等が一時的に中断していることを、三次元造形物製造装置１００の故障によるものであると誤認することを効果的に防止することができる。
【０１２１】
例えば、温度調整手段９は、層１中に含まれる溶剤を除去する乾燥手段としての機能を有していてもよい。
【０１２２】
これにより、例えば、層形成用組成物１１として粒子１１１に加え溶剤を含む組成物を用いた場合に、層形成用組成物１１を用いて形成された層１から溶剤を効率よく除去することができ、溶剤を含む組成物を用いることによる利益を享受しつつ、三次元造形物１０の生産性を優れたものとすることができる。また、結合部が形成される層１中や、最終的に得られる三次元造形物１０中に不本意に溶剤が残存することを効果的に防止することができるため、三次元造形物１０の機械的強度、耐久性、信頼性を特に優れたものとすることができる。
【０１２３】
なお、層１中に含まれる溶剤を除去する乾燥手段は、上記のように温度調整手段９がその機能を担うものであってもよいし、温度調整手段９とは異なる部材として設けられたものであってもよいが、温度調整手段９がその機能を担うものであるのが好ましい。
【０１２４】
これにより、三次元造形物製造装置１００の小型化や構成の簡略化を図ることができる。
【０１２５】
結着液付与手段（結着液吐出部）５は、図示しない結着液収容部から供給された結着液１２を、層１（温度管理された温度検出手段８、温度調整手段により温度管理された層１）に付与するものである。
【０１２６】
結着液吐出部（結着液付与手段）５は、駆動制御部２２からの指令により、各層１において形成すべきパターンに応じて結着液１２の付与パターン等が制御されている。
【０１２７】
具体的には、結着液吐出部５は、層１と相対的位置関係が変化することができるように構成されており、結着液吐出部５が、結合部１３を形成すべき部位の上部に位置するときに、結着液１２を吐出するように構成されている。
【０１２８】
また、本実施形態では、結着液吐出部５は、ステージ４１上の領域（平面視した際にステージ４１と重なり合う領域）と、ステージ４１上以外の領域（平面視した際にステージ４１と重なり合わない領域）との間を移動可能に構成されている（図６、図７参照）。
【０１２９】
これにより、結着液１２の付与時（図７（ｄ）参照）以外に、結着液吐出部５をステージ４１上の領域から退避させ、結着液吐出部５がステージ４１上の領域に存在することによる問題の発生を効果的に防止することができる。より具体的には、例えば、層１の形成時に（図６（ａ）参照）、層形成用組成物１１中に含まれる粒子１１１が舞いあがり、結着液吐出部５に付着すること等を効果的に防止することができ、長期間にわたって安定的な液滴吐出を行うことができる。また、温度調整手段９による層１の温度調整（特に、加熱）を行う場合に（図６（ｃ）参照）、結着液吐出部５が乾燥すること、結着液吐出部５に固形物が析出すること等を効果的に防止することができ、長期間にわたって安定的な液滴吐出を行うことができる。
【０１３０】
本実施形態では、結着液付与手段５が、インクジェット法により結着液１２を吐出する結着液吐出部である。
【０１３１】
これにより、微細なパターンで結着液１２を付与することができ、微細な構造を有する三次元造形物１０であってもより生産性良く製造することができる。
【０１３２】
液滴吐出方式（インクジェット法の方式）としては、ピエゾ方式や、結着液１２を加熱して発生した泡（バブル）により結着液１２を吐出させる方式等を用いることができるが、結着液１２の構成成分の変質のし難さ等の観点から、ピエゾ方式が好ましい。
【０１３３】
図示の構成では、結着液付与手段５は、造形領域（ステージ４１）のＹ軸方向に移動（主走査）するとともに、造形領域（ステージ４１）のＸ軸方向に移動（副走査）することができるように構成されたシリアルヘッドである。
【０１３４】
紫外線照射手段（硬化手段）６は、層１に付与された結着液１２を硬化させるための紫外線を照射するものである。
【０１３５】
本実施形態としては、紫外線照射手段（硬化手段）６として、第１の紫外線照射手段（仮硬化手段）６１と、第２の紫外線照射手段（本硬化手段）６２とを有している。
【０１３６】
第１の紫外線照射手段（仮硬化手段）６１は、結着液付与手段５の主走査方向（Ｙ軸方向）の両端に２つ設けられている。
【０１３７】
これにより、結着液付与手段５のＹ軸方向正負の移動の両方において、結着液１２の付与と、結着液１２の硬化（仮硬化）との処理を、同時進行的に好適に行うことができ、結着液１２に印刷パターンをより確実に所望の形状に制御することができ、三次元造形物１０の寸法精度をより確実に優れたものとすることができる。
【０１３８】
特に、紫外線照射手段（硬化手段）６として、第１の紫外線照射手段（仮硬化手段）６１と第２の紫外線照射手段（本硬化手段）６２とを有することにより、三次元造形物１０の寸法精度を特に優れたものとしつつ、三次元造形物１０の機械的強度を特に優れたものとすることができる。また、全体としての三次元造形物１０の生産性を特に優れたものとすることができる。
【０１３９】
第２の紫外線照射手段（本硬化手段）６２は、その照射領域が、造形領域（ステージ４１）のＹ軸方向の幅以上の長さを持つものであり、結着液付与手段５の副走査方向（Ｘ軸方向）に移動可能に構成されている。
これにより、三次元造形物１０の生産性をさらに優れたものとすることができる。
【０１４０】
第１の紫外線照射手段（仮硬化手段）６１による紫外線の照射強度は、８．７ｍＪ／ｃｍ２以上４０．７ｍＪ／ｃｍ２以下であるのが好ましい。また、第２の紫外線照射手段（本硬化手段）６２による紫外線の照射強度は、１６６ｍＪ／ｃｍ２以上１０００ｍＪ／ｃｍ２以下であるのが好ましい。
【０１４１】
また、三次元造形物製造装置１００は、図示しない不要部除去手段を備えていてもよい。
【０１４２】
これにより、結合部１３が形成された複数の層１の積層体から、結合部１３が形成されていない不要部１９を同一の装置内で除去することができ、三次元造形物１０の生産性を特に優れたものとすることができる。
【０１４３】
前述したような本発明の三次元造形物製造装置によれば、機械的強度に優れた三次元造形物を、優れた生産性、優れた安定性で安全に製造することができる。
【０１４４】
＜層形成用組成物＞
次に、本発明の三次元造形物の製造に用いる組成物（層形成用組成物）１１について詳細に説明する。
【０１４５】
組成物（層形成用組成物）１１は、少なくとも、複数個の粒子１１１を含むものである。
【０１４６】
（粒子）
粒子１１１の構成材料としては、例えば、無機材料や有機材料、これらの複合体等が挙げられる。
【０１４７】
粒子１１１を構成する無機材料としては、例えば、各種金属や金属化合物等が挙げられる。金属化合物としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコン、酸化錫、酸化マグネシウム、チタン酸カリウム等の各種金属酸化物；水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム等の各種金属水酸化物；窒化珪素、窒化チタン、窒化アルミニウム等の各種金属窒化物；炭化珪素、炭化チタン等の各種金属炭化物；硫化亜鉛等の各種金属硫化物；炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の各種金属の炭酸塩；硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム等の各種金属の硫酸塩；ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム等の各種金属のケイ酸塩；リン酸カルシウム等の各種金属のリン酸塩；ホウ酸アルミニウム、ホウ酸マグネシウム等の各種金属のホウ酸塩や、これらの複合化物等が挙げられる。
【０１４８】
粒子１１１を構成する有機材料としては、例えば、合成樹脂、天然高分子等が挙げられ、より具体的には、ポリエチレン樹脂；ポリプロピレン；ポリエチレンオキサイド；ポリプロピレンオキサイド、ポリエチレンイミン；ポリスチレン；ポリウレタン；ポリウレア；ポリエステル；シリコーン樹脂；アクリルシリコーン樹脂；ポリメタクリル酸メチル等の（メタ）アクリル酸エステルを構成モノマーとする重合体；メタクリル酸メチルクロスポリマー等の（メタ）アクリル酸エステルを構成モノマーとするクロスポリマー（エチレンアクリル酸共重合樹脂等）；ナイロン１２、ナイロン６、共重合ナイロン等のポリアミド樹脂；ポリイミド；カルボキシメチルセルロース；ゼラチン；デンプン；キチン；キトサン等が挙げられる。
【０１４９】
中でも、粒子１１１は、金属酸化物で構成されたものであるのが好ましく、シリカで構成されたものであるのがより好ましい。
【０１５０】
これにより、三次元造形物１０の機械的強度、耐光性等の特性をより優れたものとすることができる。
【０１５１】
また、特に、粒子１１１がシリカで構成されたものであると、前述した効果がより顕著に発揮される。また、シリカは、それ自体の流動性にも優れており、シリカを含む組成物１１の流動性をより優れたものとすることができる。これにより、厚さの均一性がより高い層１の形成に有利であるとともに、三次元造形物１０の生産性、寸法精度をより優れたものとする上でも有利である。
【０１５２】
粒子１１１は、疎水化処理等の表面処理が施されたものであってもよい。
粒子に施された疎水化処理としては、粒子（母粒子）の疎水性を高める処理であればいかなるものであってもよいが、炭化水素基を導入するものであるのが好ましい。
【０１５３】
これにより、粒子１１１の疎水性をより高いものとすることができる。また、容易かつ確実に、各粒子１１１や粒子１１１表面の各部位（外部に開放する空孔を有するものである場合には、空孔内部の表面を含む）での疎水化処理の程度の均一性をより高いものとすることができる。
【０１５４】
疎水化処理に用いる化合物としては、シリル基を含むシラン化合物が好ましい。
粒子１１１の平均粒径は、特に限定されないが、１μｍ以上２５μｍ以下であるのが好ましく、１μｍ以上１５μｍ以下であるのがより好ましい。
【０１５５】
これにより、三次元造形物１０の機械的強度をより優れたものとすることができるとともに、製造される三次元造形物１０における不本意な凹凸の発生等をより効果的に防止し、三次元造形物１０の寸法精度をより優れたものとすることができる。また、組成物１１の流動性をより優れたものとし、三次元造形物１０の生産性をより優れたものとすることができる。
【０１５６】
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（例えば、ＣＯＵＬＴＥＲ  ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ  ＩＮＣ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。
【０１５７】
粒子１１１のＤｍａｘは、３μｍ以上４０μｍ以下であるのが好ましく、５μｍ以上３０μｍ以下であるのがより好ましい。
【０１５８】
これにより、三次元造形物１０の機械的強度をより優れたものとすることができるとともに、製造される三次元造形物１０における不本意な凹凸の発生等をより効果的に防止し、三次元造形物１０の寸法精度をより優れたものとすることができる。また、組成物１１の流動性をより優れたものとし、三次元造形物１０の生産性をより優れたものとすることができる。
【０１５９】
粒子１１１は、多孔質粒子であってもよい。
これにより、粒子１１１間の隙間だけでなく、粒子１１１の内部の空間（空孔）にも結合剤を侵入させることができ、三次元造形物１０の機械的強度を特に優れたものとすることができる。
【０１６０】
粒子１１１の空孔率は、５０体積％以上であるのが好ましく、５５体積％以上９０体積％以下であるのがより好ましい。
【０１６１】
これにより、結合剤が入り込む空間（空孔）を十分に有するとともに、粒子１１１自体の機械的強度を優れたものとすることができ、結果として、空孔内に結合剤が侵入してなる結合部１３を有する三次元造形物１０の機械的強度をより優れたものとすることができる。
【０１６２】
なお、本発明において、粒子の空孔率とは、粒子の見かけ体積中に対する、粒子の内部に存在する空孔の割合（体積率）のことを言い、粒子の密度をρ［ｇ／ｃｍ３］、粒子の構成材料の真密度ρ０［ｇ／ｃｍ３］としたときに、｛（ρ０−ρ）／ρ０｝×１００で表される値である。
【０１６３】
粒子１１１の平均空孔径（細孔直径）が１０ｎｍ以上であるのが好ましく、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であるのがより好ましい。
【０１６４】
これにより、最終的に得られる三次元造形物１０の機械的強度をより優れたものとすることができる。また、三次元造形物１０の製造に、顔料を含む結着液（着色インク）を用いる場合において、顔料を粒子１１１の空孔内に好適に保持することができる。このため、不本意な顔料の拡散を防止することができ、高精細な画像をより確実に形成することができる。
【０１６５】
粒子１１１は、いかなる形状を有するものであってもよいが、球形状をなすものであるのが好ましい。これにより、組成物１１の流動性をより優れたものとし、三次元造形物１０の生産性をより優れたものとすることができるとともに、製造される三次元造形物１０における不本意な凹凸の発生等をより効果的に防止し、三次元造形物１０の寸法精度をより優れたものとすることができる。
【０１６６】
組成物１１は、複数種の粒子１１１を含むものであってもよい。
組成物１１中における粒子１１１の含有率は、８質量％以上９１質量％以下であるのが好ましく、１０質量％以上６０質量％以下であるのがより好ましい。
【０１６７】
これにより、組成物１１の流動性を十分に優れたものとしつつ、最終的に得られる三次元造形物１０の機械的強度をより優れたものとすることができる。
【０１６８】
（溶剤）
組成物１１は、粒子１１１に加えて、溶剤を含むものであってもよい。
【０１６９】
これにより、例えば、組成物１１の流動性を優れたものとすることができ（例えば、組成物１１をペースト状とすることができ）、層１の形成をより容易に行うことができる。また、比較的薄い層１であっても、好適に形成することができる。このため、三次元造形物１０の寸法精度を特に優れたものとすることができる。また、組成物１１が溶剤を含むことにより、層１の構成材料としての粒子１１１が不本意に飛散することを効果的に防止することができる。これにより、粒子（粉体）を作業者等が誤って吸引してしまったりすることや、酸化しやすい材料で構成された粒子１１１を含む場合における粉体爆発等の危険を回避することができる。したがって、三次元造形物１０の製造時の安全性を特に優れたものとすることができる。また、層形成用組成物が溶剤を含むものであると、上記のような優れた効果が得られる一方で、溶剤が除去される際の気化熱により層の温度が低下し、層中に結着液が浸透しにくくなることがあったが、本発明では、溶剤の揮発に伴う層の温度低下の幅が比較的大きい場合であっても、確実に層の温度管理を行うことができるため、溶剤を含むことによる利益を享受しつつ、上記のような問題の発生を確実に防止することができる。したがって、層形成用組成物１１が溶剤を含む場合に、本発明の効果がより顕著に発揮される。
【０１７０】
特に、組成物１１が、溶剤として水系溶剤を含む場合、以下のような効果が得られる。
すなわち、水系溶剤は、水との親和性が高いものであるため、後述する水溶性樹脂を好適に溶解することができる。これにより、組成物１１の流動性を良好なものとすることができ、組成物１１を用いて形成される層１の厚さの不本意なばらつきをより効果的に防止することができる。また、水系溶剤が除去された状態の層１を形成した際に、層１全体にわたって、より高い均一性で、水溶性樹脂を粒子１１１に付着させることができ、不本意な組成のむらが発生するのをより効果的に防止することができる。このため、最終的に得られる三次元造形物１０の各部位での機械的強度の不本意なばらつきの発生をより効果的に防止することができ、三次元造形物１０の信頼性をより高いものとすることができる。
【０１７１】
なお、本発明において、水系溶剤とは、水または水との親和性の高い液体のことをいい、具体的には、２５℃における水１００ｇに対する溶解度が、５０ｇ以上のもののことをいう。
【０１７２】
組成物１１を構成する水系溶剤としては、例えば、水；メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール性溶剤；メチルエチルケトン、アセトン等のケトン系溶剤；エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等のグリコールエーテル系溶剤；プロピレングリコール１−モノメチルエーテル２−アセタート、プロピレングリコール１−モノエチルエーテル２−アセタート等のグリコールエーテルアセテート系溶剤；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等が挙げられ、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。
【０１７３】
中でも、組成物１１は、水を含むものであるのが好ましい。
これにより、水溶性樹脂をより確実に溶解することができ、組成物１１の流動性、組成物１１を用いて形成される層１の組成の均一性をより優れたものとすることができる。また、水は、加熱等による除去が容易である。また、人体に対する安全性、環境問題の観点等からも有利である。
【０１７４】
組成物１１中における溶剤の含有率は、９質量％以上９２質量％以下であるのが好ましく、２２質量％以上８９質量％以下であるのがより好ましい。
【０１７５】
これにより、前述したような溶剤を含むことによる効果がより顕著に発揮されるとともに、三次元造形物１０の製造過程において溶剤をより短時間で容易に除去することができるため、三次元造形物１０の生産性をより優れたものとすることができる。また、溶剤を除去した状態の層１中に、適度な割合で空隙を含ませることができ、結着液１２の浸透性をより優れたものとすることができ、最終的に得られる三次元造形物１０の機械的強度、寸法精度等をより優れたものとすることができる。
【０１７６】
水系溶剤が水を含むものである場合、水系溶剤中に占める水の割合は、８０質量％以上であるのが好ましく、９０質量％以上であるのがより好ましい。
これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。
【０１７７】
（バインダー）
組成物１１は、層１において粒子１１１を仮固定する機能を有するバインダーを含むものであってもよい。
【０１７８】
これにより、層１において、複数個の粒子１１１を好適に結合（仮固定）することができ、粒子１１１の不本意な飛散等を効果的に防止することができる。これにより、作業者の安全や、製造される三次元造形物１０の寸法精度のさらなる向上を図ることができる。
【０１７９】
特に、バインダーを前述板溶剤とともに含むことにより、組成物１１の取り扱いのしやすさを特に優れたものとしつつ、層１を構成する複数個の粒子１１１に対し、より高い均一性でバインダーを付着させることができ、前述したようなバインダーを含むことによる効果をより効果的に発揮させることができる。
【０１８０】
組成物１１が溶剤とともにバインダーを含むものである場合、組成物１１において、バインダーは溶剤に溶解しているものであるのが好ましい。
【０１８１】
これにより、組成物１１の流動性をより良好なものとすることができ、組成物１１を用いて形成される層１の厚さの不本意なばらつきをより効果的に防止することができる。また、層１から溶剤が除去された状態において、層１全体にわたって、より高い均一性で、バインダーを粒子１１１に付着させることができ、不本意な組成のむらが発生するのをより効果的に防止することができる。このため、最終的に得られる三次元造形物１０の各部位での機械的強度の不本意なばらつきの発生をより効果的に防止することができ、三次元造形物１０の信頼性をより高いものとすることができる。
【０１８２】
バインダーとしては、組成物１１を用いて形成された層１（特に、溶剤が除去された状態の層１）において複数個の粒子１１１を仮固定する機能を有するものであればよいが、水溶性樹脂を好適に用いることができる。
【０１８３】
水溶性樹脂を含むことにより、組成物１１が溶剤として水系溶剤（特に、水）を含む場合に、組成物１１中にバインダー（水溶性樹脂）を溶解状態で含ませることができ、組成物１１の流動性、取り扱い性（取り扱いの容易性）をより優れたものとすることができる。その結果、三次元造形物１０の生産性をより優れたものとすることができる。
【０１８４】
また、三次元造形物１０の製造過程において層１の結着液１２が付与されなかった部位（不要部１９）を、水系溶剤（特に、水）を付与することにより、容易かつ効率よく除去することができる。その結果、三次元造形物１０の生産性をより優れたものとすることができる。また、層１の除去されるべき部位が、最終的に得られた三次元造形物１０に付着、残存することを容易かつ確実に防止することができるため、三次元造形物１０の寸法精度をより優れたものとすることができる。
【０１８５】
以下、バインダーとしての水溶性樹脂について中心に説明する。
水溶性樹脂は、少なくともその一部が水系溶剤に可溶なものであればよいが、例えば、２５℃における水に対する溶解度（水１００ｇに溶解可能な質量）が５［ｇ／１００ｇ水］以上のものであるのが好ましく、１０［ｇ／１００ｇ水］以上のものであるのがより好ましい。
【０１８６】
水溶性樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリカプロラクトンジオール、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸アンモニウム、ポリアクリルアミド、変性ポリアミド、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキサイド、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとのランダム共重合ポリマー等の合成ポリマー、コーンスターチ、マンナン、ペクチン、寒天、アルギン酸、デキストラン、にかわ、ゼラチン等の天然ポリマー、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、酸化でんぷん、変性でんぷん等の半合成ポリマー等が挙げられ、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。
【０１８７】
（その他の成分）
また、組成物１１は、前述した以外の成分を含むものであってもよい。このような成分としては、例えば、重合開始剤；重合促進剤；浸透促進剤；湿潤剤（保湿剤）；定着剤；防黴剤；防腐剤；酸化防止剤；紫外線吸収剤；キレート剤；ｐＨ調整剤等が挙げられる。
【０１８８】
＜結着液＞
次に、結着液について詳細に説明する。
結着液１２は、少なくとも結合剤を含むものである。
【０１８９】
（結合剤）
結着液１２は、結合剤として、少なくとも硬化性樹脂を含むものである。
【０１９０】
硬化性樹脂としては、例えば、熱硬化性樹脂；可視光領域の光により硬化する可視光硬化性樹脂（狭義の光硬化性樹脂）、紫外線硬化性樹脂、赤外線硬化性樹脂等の各種光硬化性樹脂；Ｘ線硬化性樹脂等が挙げられ、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。中でも、得られる三次元造形物１０の機械的強度や三次元造形物１０の生産性、結着液１２の保存安定性等の観点から、特に、紫外線硬化性樹脂（重合性化合物）が好ましい。
【０１９１】
紫外線硬化性樹脂（重合性化合物）としては、紫外線照射により、光重合開始剤から生じるラジカル種またはカチオン種等により、付加重合または開環重合が開始され、重合体を生じるものが好ましく使用される。付加重合の重合様式として、ラジカル、カチオン、アニオン、メタセシス、配位重合が挙げられる。また、開環重合の重合様式として、カチオン、アニオン、ラジカル、メタセシス、配位重合が挙げられる。
【０１９２】
結着液１２中における結合剤の含有率は、８０質量％以上であるのが好ましく、８５質量％以上であるのがより好ましい。これにより、最終的に得られる三次元造形物１０の機械的強度を特に優れたものとすることができる。
【０１９３】
（その他の成分）
また、結着液１２は、前述した以外の成分を含むものであってもよい。このような成分としては、例えば、顔料、染料等の各種着色剤；分散剤；界面活性剤；重合開始剤；重合促進剤；溶剤；浸透促進剤；湿潤剤（保湿剤）；定着剤；防黴剤；防腐剤；酸化防止剤；紫外線吸収剤；キレート剤；ｐＨ調整剤；増粘剤；フィラー；凝集防止剤；消泡剤等が挙げられる。
【０１９４】
特に、結着液１２が着色剤を含むことにより、着色剤の色に対応する色に着色された三次元造形物１０を得ることができる。
【０１９５】
特に、着色剤として、顔料を含むことにより、結着液１２、三次元造形物１０の耐光性を良好なものとすることができる。顔料は、無機顔料および有機顔料のいずれも使用することができる。
【０１９６】
無機顔料としては、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャネルブラック等のカーボンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７）類、酸化鉄、酸化チタン等が挙げられ、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。
前記無機顔料の中でも、好ましい白色を呈するためには、酸化チタンが好ましい。
【０１９７】
有機顔料としては、例えば、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、アゾレーキ、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレンおよびペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔料、染料キレート（例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート等）、染色レーキ（塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料等が挙げられ、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。
【０１９８】
結着液１２が顔料を含むものである場合、当該顔料の平均粒径は、３００ｎｍ以下であるのが好ましく、５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であるのがより好ましい。これにより、結着液１２の吐出安定性や結着液１２中における顔料の分散安定性をより優れたものとすることができるとともに、より優れた画質の画像を形成することができる。
【０１９９】
結着液１２が着色剤を含むものである場合、当該結着液１２中における着色剤の含有率は、１質量％以上２０質量％以下であるのが好ましい。これにより、より優れた隠蔽性および色再現性が得られる。
【０２００】
特に、結着液１２が着色剤として酸化チタンを含むものである場合、当該結着液１２中における酸化チタンの含有率は、１２質量％以上３０質量％以下であるのが好ましく、１４質量％以上２５質量％以下であるのがより好ましい。これにより、より優れた隠蔽性が得られる。
【０２０１】
結着液１２が顔料を含む場合に、分散剤をさらに含むものであると、顔料の分散性をより良好なものとすることができる。
【０２０２】
分散剤としては、特に限定されないが、例えば、高分子分散剤等の顔料分散液を調製するのに慣用されている分散剤が挙げられる。高分子分散剤の具体例としては、例えば、ポリオキシアルキレンポリアルキレンポリアミン、ビニル系ポリマーおよびコポリマー、アクリル系ポリマーおよびコポリマー、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、アミノ系ポリマー、含珪素ポリマー、含硫黄ポリマー、含フッ素ポリマー、およびエポキシ樹脂のうち１種以上を主成分とするもの等が挙げられる。
【０２０３】
結着液１２が界面活性剤を含むものであると、三次元造形物１０の耐擦性をより良好なものとすることができる。界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、シリコーン系界面活性剤としての、ポリエステル変性シリコーンやポリエーテル変性シリコーン等を用いることができ、中でも、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンまたはポリエステル変性ポリジメチルシロキサンを用いるのが好ましい。
【０２０４】
また、結着液１２は、溶剤を含むものであってもよい。これにより、結着液１２の粘度調整を好適に行うことでき、結着液１２が高粘度の成分を含むものであっても、結着液１２のインクジェット方式による吐出安定性をより優れたものとすることができる。
【０２０５】
溶剤としては、例えば、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。
【０２０６】
また、結着液１２の粘度は、１ｍＰａ・ｓ以上３０ｍＰａ・ｓ以下であるのが好ましく、３ｍＰａ・ｓ以上２５ｍＰａ・ｓ以下であるのがより好ましい。これにより、インクジェット法による結着液１２の吐出安定性をより優れたものとすることができる。
【０２０７】
なお、本明細書中において、粘度とは、特に条件の指定がない限り、Ｅ型粘度計（例えば、東京計器社製  ＶＩＳＣＯＮＩＣ  ＥＬＤ等）を用いて２５℃において測定される値をいう。
【０２０８】
また、三次元造形物１０の製造には、複数種の結着液１２を用いてもよい。
例えば、着色剤を含む結着液１２（カラーインク）と、着色剤を含まない結着液１２（クリアインク）とを用いてもよい。これにより、例えば、三次元造形物１０の外観上、色調に影響を与える領域に付与する結着液１２として着色剤を含む結着液１２を用い、三次元造形物１０の外観上、色調に影響を与えない領域に付与する結着液１２として着色剤を含まない結着液１２を用いてもよい。また、最終的に得られる三次元造形物１０において、着色剤を含む結着液１２を用いて形成された領域の外表面に、着色剤を含まない結着液１２を用いた領域（コート層）を設けるように、複数種の結着液１２を併用してもよい。
【０２０９】
また、例えば、異なる組成の着色剤を含む複数種の結着液１２を用いてもよい。これにより、これらの結着液１２の組み合わせにより、表現できる色再現領域を広いものとすることができる。
【０２１０】
複数種の結着液１２を用いる場合、少なくとも、シアンの結着液１２、マゼンタの結着液１２およびイエローの結着液１２を用いるのが好ましい。これにより、これらの結着液の組み合わせにより、表現できる色再現領域をより広いものとすることができる。
【０２１１】
また、白色（ホワイト）の結着液１２を、他の有色の結着液１２と併用することにより、例えば、以下のような効果が得られる。すなわち、最終的に得られる三次元造形物１０を、白色（ホワイト）の結着液１２が付与された第１の領域と、第１の領域と重なり合い、かつ、第１の領域よりも外表面側に設けられた白色以外の有色の結着液１２が付与された領域とを有するものとすることができる。これにより、白色（ホワイト）の結着液が付与された第１の領域が隠蔽性を発揮することができ、三次元造形物１０の彩度をより高めることができる。
【０２１２】
《三次元造形物》
本発明の三次元造形物は、前述したような三次元造形物の製造方法、三次元造形物製造装置を用いて製造することができる。
これにより、機械的強度に優れた三次元造形物を提供することができる。
【０２１３】
本発明の三次元造形物の用途は、特に限定されないが、例えば、人形、フィギュア等の鑑賞物・展示物；インプラント等の医療機器等が挙げられる。
【０２１４】
また、本発明の三次元造形物は、プロトタイプ、量産品、オーダーメード品のいずれに適用されるものであってもよい。
【０２１５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【０２１６】
例えば、本発明の三次元造形物製造装置では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。
【０２１７】
例えば、前述した実施形態では、ステージを下降させる構成について代表的に説明したが、例えば、側面支持部が上方に移動するように構成されていてもよい。
【０２１８】
また、前述した実施形態では、平坦化手段がステージ上を移動するものとして説明したが、ステージが移動することにより、ステージとスキージーとの位置関係が変化し、平坦化がなされるものであってもよい。
【０２１９】
また、平坦化手段として、前述したようなスキージーの代わりに、ローラー等を用いてもよい。
【０２２０】
また、前述した実施形態では、結着液付与手段がシリアルヘッドである場合について説明したが、結着液付与手段は、例えば、ラインヘッドであってもよい。
【０２２１】
また、三次元造形物製造装置は、層形成用組成物供給部から供給された層形成用組成物のうち層の形成に用いられなかったものを回収するための、図示しない回収機構を備えるものであってもよい。これにより、層形成部に余剰の層形成用組成物が蓄積されることを防止しつつ、十分な量の層形成用組成物を供給することができるため、層における欠陥の発生をより効果的に防止しつつ、より安定的に三次元造形物を製造することができる。また、回収した層形成用組成物を、再度、三次元造形物の製造に用いることができるため、三次元造形物の製造コストの低減に寄与することができ、また、省資源の観点からも好ましい。
【０２２２】
また、三次元造形物製造装置は、不要部除去工程で除去された層形成用組成物を回収するための回収機構を備えていてもよい。
【０２２３】
また、三次元造形物製造装置は、層から除去された気体状の溶剤を装置の外部へ排出する排気手段や、層から除去された溶剤を回収する溶剤回収手段を備えるものであってもよい。溶剤回収手段は、少なくとも一部が気化した溶剤を液化（凝縮）させる機能を有するものであってもよい。溶剤回収手段としては、例えば、デュワー冷却器、アリーン冷却器、グラハム冷却器、ジムロート冷却器、リービッヒ冷却器、フリードリヒ冷却器、ホプキンス冷却器、ウエスト冷却器、コールドフィンガー等を採用することができる。
【０２２４】
また、前述した実施形態では、温度調整手段が、層の温度を上昇させる（層を加熱する）機能を有するものである場合について中心的に説明したが、温度調整手段は、層の温度を低下させる（層を冷却する）機能を有するものであってもよい。このような構成であると、例えば、結着液が熱硬化性樹脂を含むものであり、層形成用組成物を用いて新たに形成された層（第２の層）よりも下側に、加熱による硬化反応で形成された結合部を有する層（第１の層）を有する場合において、加熱された第１の層の影響により、第２の層が過度に温度上昇した状態で、結着液を付与することを防止することができる。その結果、例えば、第２の層に付与された結着液が第２の層に十分に浸透する前に、硬化反応が進行する等の問題の発生を好適に防止することができる。
【０２２５】
また、前述した実施形態では、温度調整手段が層に対して非接触で層の温度調整を行うものである場合について中心的に説明したが、温度調整手段は、層に接触して層の温度を調整するものであってもよい。これにより、層の温度をより正確に管理することができる。また、層と温度調整手段との間で直接的に熱交換することができるため、より短時間で層の温度調整を行うことができ、三次元造形物の生産性を特に優れたものとすることができるとともに、省エネルギーの観点からも好ましい。また、例えば、温度調整手段として多孔体（例えば、金属材料やセラミックス材料で構成された粒子の焼結体で構成された多孔質体等や、層に接触する面から他の面（層に接触する面に対向する面や、側面等）に貫通する孔部を複数有する部材等）で構成された部材を用いることにより、層形成用組成物が溶剤を含む場合において、層の温度を調整することができるとともに、層中から溶剤を効率よく除去することができる。その結果、最終的に得られる三次元造形物中に不本意に溶剤が残存することによる機械的強度の低下や、耐久性、信頼性の低下等の問題の発生をより効果的に防止することができる。多孔体で構成された部材（押圧部材）を温度調整手段として用いる場合、当該部材としては、例えば、層と接触する面が平坦な平板状の部材や、ローラー状のもの等を好適に用いることができる。
【０２２６】
また、本発明の三次元造形物の製造方法では、結着液が付与される層（結着液が付与される前の層）に対して、温度検出を行い、必要に応じて、温度調整を行えばよいが、例えば、層形成用組成物を用いて層を形成するのに先立ち、当該層が形成される部位（例えば、第１層目の層を形成する場合にはステージ、第２層目以降の層を形成する場合には、当該層に接触する下層）の温度を検出する工程（温度検出工程）、および、必要に応じて行う当該層が形成される部位の温度を調整する工程（温度調整工程）をさらに有していてもよい。これにより、層の積層数や運転開始からの経過時間等による、層が形成される部位の温度の不本意なばらつきを抑制することができ、前述した一連の工程を行う際の各層についての温度条件（例えば、層形成用組成物の付与直後の温度条件、結着液付与時の層の温度条件等）のばらつきを抑制することができ、各層についての形成条件の均一性をより高いものとすることができる。より具体的には、例えば、三次元造形物製造装置の運転開始直後のステージの温度や、三次元造形物製造装置の運転を中断した後に運転再開する場合の積層体の最外層（最上層）の温度は、三次元造形物製造装置の運転開始から十分な時間が経過した後の層形成面（新たな層が形成される部位）の温度に比べて低いことが多いが、層形成用組成物を用いて層を形成するのに先立ち、当該層が形成される部位の温度を検出する工程（温度検出工程）、および、必要に応じて行う当該層が形成される部位の温度を調整する工程（温度調整工程）をさらに有することにより、このような温度差の発生を効果的に防止することができる。その結果、最終的に得られる三次元造形物において、内部応力が蓄積されることによる、機械的強度の低下、信頼性の低下等の問題の発生をより確実に防止することができる。
【０２２７】
また、前述した実施形態では、結着液付与工程をインクジェット法により行う場合について中心的に説明したが、結着液付与工程は他の方法（例えば、他の印刷方法）を用いて行うものであってもよい。
【０２２８】
また、前述した実施形態では、全ての層に対して、結合部を形成するものとして説明したが、結合部が形成されない層を有していてもよい。例えば、ステージの直上に形成された層に対して、結合部を形成しないものとし、犠牲層として機能させてもよい。
【０２２９】
また、本発明の三次元造形物の製造方法においては、全ての工程を同一の装置を用いて行う必要はなく、例えば、三次元造形物の製造方法の工程のうちの一部（例えば、不要部除去工程）は、他の装置を用いて行ったり、手作業で行ってもよい。
【０２３０】
また、本発明の三次元造形物の製造方法においては、必要に応じて、前処理工程、中間処理工程、後処理工程を行ってもよい。
【０２３１】
前処理工程としては、例えば、ステージの清掃工程等が挙げられる。
後処理工程としては、例えば、洗浄工程、バリ取り等を行う形状調整工程、着色工程、被覆層形成工程、未硬化の結合剤を確実に硬化させるための紫外線照射処理を行う結合剤硬化完了工程等が挙げられる。
【０２３２】
また、前述した実施形態では、結着液が硬化性樹脂（重合性化合物）を含むものである場合について中心的に説明したが、結着液は、例えば、硬化性樹脂（重合性化合物）の代わりに熱可塑性樹脂を含むものであってもよい。このような場合であっても、熱可塑性樹脂を溶融状態から固化状態とすることや、結着液中に含まれる溶剤（熱可塑性樹脂を溶解する溶剤）を除去して熱可塑性樹脂を固化状態とすること等により、結合部を形成することができ、前述したのと同様の効果を得ることができる。
【０２３３】
また、前述した実施形態では、最終的に得られる三次元造形物が、結着液を用いて形成された結合を有するものである場合について代表的に説明したが、本発明では、最終的に得られる三次元造形物は、結着液による結合剤が含まれていないものであってもよく、例えば、複数の層を積層した後に脱脂処理、焼結処理を施すことにより、前記粒子同士が結合したものとして得られる焼結体等であってもよい。
【符号の説明】
【０２３４】
１０…三次元造形物
１…層
１１…組成物（層形成用組成物）
１１１…粒子
１２…結着液
１３…硬化部（結合部）
１９…不要部
１００…三次元造形物製造装置
２…制御部
２１…コンピューター
２２…駆動制御部
３…層形成用組成物供給部
４…層形成部
４１…ステージ
４２…スキージー（平坦化手段）
４３…ガイドレール
４４…層形成用組成物仮置部
４５…側面支持部（枠体）
５…結着液吐出部（結着液付与手段）
６…紫外線照射手段（硬化手段）
６１…第１の紫外線照射手段（仮硬化手段）
６２…第２の紫外線照射手段（本硬化手段）
８…温度検出手段（温度測定手段）
９…温度調整手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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