(57)【要約】      （修正有）【課題】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において、製造される三次元造形物の後処理工程を減らすことができる三次元造形物の製造方法を提供する。【解決手段】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、支持体に第１の材料を含む第１の供給物を供給し、前記第１の材料を焼結することにより固めて第１の層を形成する第１の層の形成工程Ｓ１４０と、前記第１の層に重ねて前記第１の材料の焼結温度よりも低い融点又は焼結温度の第２の材料を含む第２の供給物を供給し、前記第２の材料を焼結又は溶融することにより固めて第２の層を形成する第２の層の形成工程Ｓ１６０とを有する。【選択図】図９
2017075364.tif 000002
【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、
支持体に第１の材料を含む第１の供給物を供給し、前記第１の材料を焼結することにより固めて第１の層を形成する第１の層の形成工程と、
前記第１の層に重ねて前記第１の材料の焼結温度よりも低い融点又は焼結温度の第２の材料を含む第２の供給物を供給し、前記第２の材料を焼結又は溶融することにより固めて第２の層を形成する第２の層の形成工程と、
を有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】
請求項１に記載の三次元造形物の製造方法において、
前記第２の層に対して、前記第２の供給物の供給と前記第２の材料を焼結又は溶融とを実行することで、１層以上積層する積層工程
を有することを特徴とする三次元造形物の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の三次元造形物の製造方法において、
第３の供給物を供給し、前記積層工程で供給される前記第２の供給物を支持する支持層を形成する支持層形成工程
を有することを特徴とする三次元造形物の製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の三次元造形物の製造方法において、
前記支持体の融点は、前記第１の材料の焼結温度よりも低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１から４のいずれか１項に記載の三次元造形物の製造方法において、
前記第１の材料の線膨張係数は、前記第２の材料の線膨張係数及び前記支持体の線膨張係数よりも小さい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１から５のいずれか１項に記載の三次元造形物の製造方法において、
前記第１の層の形成工程では、前記支持体まで貫通する貫通孔が前記第１の層に形成されることを特徴とする三次元造形物の製造方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の三次元造形物の製造方法において、
前記第１の供給物の供給及び前記第２の供給物の供給の少なくとも一方は、非接触ジェットディスペンサにより供給されることを特徴とする三次元造形物の製造方法。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか１項に記載の三次元造形物の製造方法において、
前記第１の供給物の供給及び前記第２の供給物の供給の少なくとも一方は、ニードルディスペンサにより供給されることを特徴とする三次元造形物の製造方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の三次元造形物の製造方法において、
前記第１の材料は、アルミナ、シリカ、窒化アルミ、炭化ケイ素、窒化ケイ素の少なくとも１つを含み、
前記第２の材料は、マグネシウム、鉄、銅、コバルト、チタン、クロム、ニッケル、アルミニウム、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、の少なくとも１つを含むことを特徴とする三次元造形物の製造方法。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の三次元造形物の製造方法において、
前記第２の層の形成工程における前記第２の材料を固める温度は、前記第１の材料の焼結温度以下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１１】
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装置であって、
支持体に第１の材料を含む第１の供給物を供給し、前記第１の材料を焼結することにより固めて第１の層を形成する第１の層の形成部と、
前記第１の層に重ねて前記第１の材料の焼結温度よりも低い融点又は焼結温度の第２の材料を含む第２の供給物を供給し、前記第２の材料を焼結又は溶融することにより固めて第２の層を形成する第２の層の形成部と、
を有することを特徴とする三次元造形物の製造装置。
【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及び三次元造形物の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、層を積層することにより三次元造形物を製造する製造方法が実施されている。このような三次元造形物の製造方法としては、三次元造形物を支持体上に形成するのが一般的である。しかしながら、このような従来の層を積層することにより三次元造形物を製造する製造方法においては、支持体上に形成された三次元造形物を支持体上から取り外す際の分離作業や取り外した後の成形作業などに、大きな負荷がかかっていた。すなわち、支持体上に三次元造形物を形成した後に行う後処理工程に時間と手間とがかかっていた。  
そこで、例えば、特許文献１には、支持体（造形ステージ）と三次元造形物との間に、サポート層を形成することで後処理工程を減らすことが可能な三次元造形物の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２０１２−１０６４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、単純に支持体と三次元造形物との間に三次元造形物のサポート層を形成するだけでは、支持体上に形成された三次元造形物を支持体上から取り外す際の分離作業や取り外した後の成形作業などの負荷を十分に減らせない場合がある。支持体、三次元造形物及びサポート層の形成材料などにより、このような負荷の大きさが変化するためである。  
このため、層を積層することにより三次元造形物を製造する従来の製造方法では、製造される三次元造形物の後処理工程を減らすことが十分にできていなかった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、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において、製造される三次元造形物の後処理工程を減らすことである。
【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、支持体に第１の材料を含む第１の供給物を供給し、前記第１の材料を焼結することにより固めて第１の層を形成する第１の層の形成工程と、前記第１の層に重ねて前記第１の材料の焼結温度よりも低い融点又は焼結温度の第２の材料を含む第２の供給物を供給し、前記第２の材料を焼結又は溶融することにより固めて第２の層を形成する第２の層の形成工程と、を有することを特徴とする。
【０００７】
本態様によれば、支持体に第１の材料を焼結することにより固めて第１の層を形成し、該第１の層に重ねて該第１の材料の焼結温度よりも低い融点又は焼結温度の第２の材料を焼結又は溶融することにより固めて第２の層を形成する。このため、第１の層が固められた状態と第２の層が固められた状態とで不連続層を簡単に形成することができ、該不連続層を形成することで第１の層と第２の層とが強く接合されることを簡単に抑制することができる。したがって、三次元造形物を形成する際の基礎となる第１の層の第１の材料と三次元造形物の造形材料とが同様に焼結することによって両者が強く接合され、第１の層（基礎）から第２の層（三次元造形物）を取り外す際の分離作業の負荷が大きくなるということを抑制できる。すなわち、三次元造形物の造形材料である第２の材料を、第１の材料の焼結温度よりも低い融点又は焼結温度の材料とすることで、第１の層（基礎）から第２の層（三次元造形物）を取り外す際の分離作業の負荷を軽減できる。
【０００８】
本発明の第２の態様の三次元造形物の製造方法は、前記第１の態様において、前記第２の層に対して、前記第２の供給物の供給と前記第２の材料を焼結又は溶融とを実行することで、１層以上積層する積層工程を有することを特徴とする。
【０００９】
本態様によれば、第２の供給物の供給と第２の材料を焼結又は溶融とを実行することで第２の層に対して１層以上積層する積層工程を有する。このため、必要に応じた回数の積層工程を繰り返すことで簡単に所望の形状及び大きさの三次元造形物を形成できる。
【００１０】
本発明の第３の態様の三次元造形物の製造方法は、前記第２の態様において、第３の供給物を供給し、前記積層工程で供給される前記第２の供給物を支持する支持層を形成する支持層形成工程を有することを特徴とする。
【００１１】
本態様によれば、第３の供給物を供給し、積層工程で供給される第２の供給物を支持する支持層を形成する。このため、積層工程で積層される層のうちの上層にアンダーカット部（下層に対して層の平面方向に凸になった部分）がある場合に、支持層で該アンダーカット部を支えることができる。
【００１２】
本発明の第４の態様の三次元造形物の製造方法は、前記第１から第３のいずれか１つの態様において、前記支持体の融点は、前記第１の材料の焼結温度よりも低いことを特徴とする。
【００１３】
本態様によれば、支持体の融点は第１の材料の融点よりも低い。すなわち、第１の材料は、第２の材料だけでなく支持体とも融点が異なる。このため、第１の層から第２の層を取り外す際の分離作業の負荷を軽減できるだけでなく、支持体から第１の層を取り外す際の分離作業の負荷も軽減できる。
【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１から第４のいずれか１つの態様において、前記第１の材料の線膨張係数は、前記第２の材料の線膨張係数及び前記支持体の線膨張係数よりも小さいことを特徴とする。
【００１５】
本態様によれば、第１の材料は、第２の材料及び支持体のいずれの線膨張係数よりも小さい。第２の層（第２の材料）及び支持体よりも第１の層（第１の材料）の線膨張係数が小さくすることで、加熱に伴って第１の層と第２の層及び支持体との間に逆向きの膜応力が働き、三次元造形物を歪ませることを抑制できる。このため、第１の層から第２の層を取り外す際の分離作業の負荷、並びに、支持体から第１の層を取り外す際の分離作業の負荷を軽減できる。
【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１から第５のいずれか１つの態様において、前記第１の層の形成工程では、前記支持体まで貫通する貫通孔が前記第１の層に形成されることを特徴とする。
【００１７】
本態様によれば、支持体まで貫通する貫通孔が第１の層に形成される。このため、例えば、この貫通孔に熱伝導性の高い材料（第２の材料など）を供給することで、該貫通孔を介して第２の材料の焼結又は溶融に伴う熱を逃がすことができる。また、例えば、この貫通孔に第２の材料を供給してこの部分と第２の層とを合わせて第２の材料を焼結又は溶融することで、第１の層に対する第２の層の固定力を高めることができる。
【００１８】
本発明の第７の態様の三次元造形物の製造方法は、前記第１から第６のいずれか１つの態様において、前記第１の供給物の供給及び前記第２の供給物の供給の少なくとも一方は、非接触ジェットディスペンサにより供給されることを特徴とする。
【００１９】
本態様によれば、第１の供給物の供給及び前記第２の供給物の供給の少なくとも一方は、非接触ジェットディスペンサにより供給される。ここで、非接触ジェットディスペンサは、短い周期で材料を吐出して配置させることが可能である。このため、三次元造形物の製造速度を速くすることが可能になる。
【００２０】
本発明の第８の態様の三次元造形物の製造方法は、前記第１から第６のいずれか１つの態様において、前記第１の供給物の供給及び前記第２の供給物の供給の少なくとも一方は、ニードルディスペンサにより供給されることを特徴とする。
【００２１】
本態様によれば、第１の供給物の供給及び第２の供給物の供給の少なくとも一方は、ニードルディスペンサにより供給される。ここで、ニードルディスペンサは、細かく量を調整して材料を配置させることが可能である。このため、三次元造形物の製造精度を高くすることが可能になる。
【００２２】
本発明の第９の態様の三次元造形物の製造方法は、前記第１から第８のいずれか１つの態様において、前記第１の材料は、アルミナ、シリカ、窒化アルミ、炭化ケイ素、窒化ケイ素の少なくとも１つを含み、前記第２の材料は、マグネシウム、鉄、銅、コバルト、チタン、クロム、ニッケル、アルミニウム、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、の少なくとも１つを含むことを特徴とする。
【００２３】
本態様によれば、製造される三次元造形物の後処理工程を減らすことができるとともに、特に剛性の高い三次元造形物を製造することができる。
【００２４】
本発明の第１０の態様の三次元造形物の製造方法は、前記第１から第９のいずれか１つの態様において、前記第２の層の形成工程における前記第２の材料を固める温度は、前記第１の材料の焼結温度以下であることを特徴とする。
【００２５】
本態様によれば、第２の層の形成工程における第２の材料を固める温度は第１の材料の焼結温度以下である。このため、第１の層と第２の層とが共に焼結して強く接合されて第１の層から第２の層を取り外す際の分離作業の負荷が大きくなるということを抑制できる。
【００２６】
本発明の第１１の態様の三次元造形物の製造装置は、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装置であって、支持体に第１の材料を含む第１の供給物を供給し、前記第１の材料を焼結することにより固めて第１の層を形成する第１の層の形成部と、前記第１の層に重ねて前記第１の材料の焼結温度よりも低い融点又は焼結温度の第２の材料を含む第２の供給物を供給し、前記第２の材料を焼結又は溶融することにより固めて第２の層を形成する第２の層の形成部と、を有することを特徴とする。
【００２７】
本態様によれば、支持体に第１の材料を焼結することにより固めて第１の層を形成し、該第１の層に重ねて該第１の材料の焼結温度よりも低い融点又は焼結温度の第２の材料を焼結又は溶融することにより固めて第２の層を形成する。このため、第１の層が固められた状態と第２の層が固められた状態とで不連続層を簡単に形成することができ、該不連続層を形成することで第１の層と第２の層とが強く接合されることを簡単に抑制することができる。したがって、三次元造形物を形成する際の基礎となる第１の層の第１の材料と三次元造形物の造形材料とが同様に焼結することによって両者が強く接合され、第１の層（基礎）から第２の層（三次元造形物）を取り外す際の分離作業の負荷が大きくなるということを抑制できる。すなわち、三次元造形物の造形材料である第２の材料を、第１の材料の焼結温度よりも低い融点又は焼結温度の材料とすることで、第１の層（基礎）から第２の層（三次元造形物）を取り外す際の分離作業の負荷を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】（ａ）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、（ｂ）は（ａ）に示すＣ’部の拡大図。
【図２】（ａ）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、（ｂ）は（ａ）に示すＣ部の拡大図。
【図３】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４】本発明の一の実施形態に係るヘッドユニットの配置と、溶融部の形成形態と、の関係を概念的に説明する平面図。
【図５】溶融部の形成形態を概念的に説明する概略図。
【図６】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７】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８】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９】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。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
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及び図２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種類の材料供給部及びエネルギー付与部を備えているが、図１及び図２は、各々、一方のエネルギー付与部のみを表した図であり、他方の材料供給部及びエネルギー付与部は省略して表している。  
本実施形態に係る三次元造形物の製造装置は、種類の異なる第１の材料及び第２の材料を含む２種類の流体の供給物（第１の供給物及び第２の供給物）を吐出することにより供給して、第１の供給物により三次元造形物を形成する際の基礎（造形台）となる第１の層と、第２の供給物により三次元造形物を構成する第２の層と、を形成するものである。しかしながら、このような三次元造形物の製造装置に限定されず、第１の層と第２の層とを別の方法で形成してもよい。例えば、第１の層と第２の層とを第１の材料を含むグリーンシートと第２の材料を含むグリーンシートとを用いて形成してもよい。また、第１の材料及び第２の材料に特に限定はない。  
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みを有する形状を形成することも含まれる。
【００３０】
図１及び図２で表されるように、形成装置２０００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、エネルギー照射部１８１０と第１の材料吐出部１６３０とを備えるヘッドユニット１８００を保持するヘッドベース１７００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。また、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、エネルギー照射部１３００と第２の材料吐出部１２３０と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と、を備えている。ここで、ヘッドベース１７００と、ヘッドベース１１００とは、ＸＹ平面において並列に設けられている。  
なお、本実施形態のエネルギー照射部１８１０はエネルギー照射部１３００よりもエネルギーの照射範囲が広いということ以外は同様の構成のものであり、第１の材料吐出部１６３０は第２の材料吐出部１２３０よりも吐出量が多いということ以外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。
【００３１】
図１（ａ）で表されるように、ステージ１２０上に第１の材料吐出部１６３０から第１の材料としてのセラミックス粒子を含む第１の供給物が吐出され、吐出された該第１の供給物に対してエネルギー照射部１８１０から熱エネルギーの照射がなされ、基礎部１１２１が層状に形成される。  
そして、図２（ａ）で表されるように、基礎部１１２１上に、第２の材料吐出部１２３０から第２の材料としての金属粉末を含む第２の供給物が吐出され、吐出された該第２の供給物に対してエネルギー照射部１３００から熱エネルギーの照射がなされることで、三次元造形物５００に形成される過程での部分造形物５０１、５０２及び５０３が層状に形成される。なお、図２（ａ）では、説明の便宜上、部分造形物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２（ａ）中の５０ｎ層まで）積層される。
【００３２】
図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すヘッドベース１７００を示すＣ’部拡大概念図である。図１（ｂ）に示すように、ヘッドベース１７００は、１つのヘッドユニット１８００が保持されている。ヘッドユニット１８００は、第１の層の形成部であり、第１の材料供給装置１６００に備える第１の材料吐出部１６３０と、エネルギー照射部１８１０と、が保持治具１８００ａに保持されることで構成される。第１の材料吐出部１６３０は、吐出ノズル１６３０ａと、材料供給コントローラー１５００によって吐出ノズル１６３０ａから第１の材料を含む第１の供給物を吐出させる吐出駆動部１６３０ｂと、を備えている。
【００３３】
また、図２（ｂ）は、図２（ａ）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（ｂ）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、第２の層の形成部であり、第２の材料供給装置１２００に備える第２の材料吐出部１２３０と、エネルギー照射部１３００と、が保持治具１４００ａに保持されることで構成される。第２の材料吐出部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から第２の材料を含む第２の供給物を吐出させる吐出駆動部１２３０ｂと、を備えている。
【００３４】
エネルギー照射部１８１０及び１３００は、本実施形態ではエネルギーとして電磁波であるレーザーを照射するエネルギー照射部により説明する（以下、エネルギー照射部１８１０及び１３００をレーザー照射部１８１０及び１３００という）。照射されるエネルギーにレーザーを用いることにより、ターゲットとなる供給材料に狙いを定めてエネルギーを照射することができ、品質の良い三次元造形物を形成することができる。また、例えば吐出される材料の種類に合わせて、照射エネルギー量（パワー、走査速度）を制御することが容易に行うことができ、所望の品質の三次元造形物を得ることができる。例えば、吐出される材料を焼結させて固化することや、溶融して固化することも選択可能であることは言うまでもない。すなわち、吐出される材料は、場合によってはこれが焼結材料であったり、溶融材料であったり、その他の方法によって固化する固化材料であったりする。ただし、このような構成に限定されず、レーザー照射部１８１０及び１３００の代わりにアーク放電により発生する熱を付与するエネルギー付与部を設け、アーク放電により発生する熱により第１の層及び第２の層を焼結又は溶融することにより固める構成としてもよい。
【００３５】
第１の材料吐出部１６３０は、ヘッドベース１７００に保持されるヘッドユニット１８００に対応させた第１の供給物を収容した第１の材料供給ユニット１６１０と供給チューブ１６２０により接続されている。そして、所定の第１の供給物が第１の材料供給ユニット１６１０から第１の材料吐出部１６３０に供給される。第１の材料供給ユニット１６１０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を造形するための基礎（造形台）となる第１の層の原料を含む材料（セラミックス）が供給材料として第１の材料収容部１６１０ａに収容され、第１の材料収容部１６１０ａは、供給チューブ１６２０によって、第１の材料吐出部１６３０に接続されている。
【００３６】
第２の材料吐出部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第２の供給物を収容した第２の材料供給ユニット１２１０と供給チューブ１２２０により接続されている。そして、所定の第２の供給物が第２の材料供給ユニット１２１０から第２の材料吐出部１２３０に供給される。第２の材料供給ユニット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の原料を含む材料（金属）が供給材料として第２の材料収容部１２１０ａに収容され、個々の第２の材料収容部１２１０ａは、供給チューブ１２２０によって、個々の第２の材料吐出部１２３０に接続されている。このように、個々の第２の材料収容部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。
【００３７】
材料として供給される第２の供給物の金属（第２の材料）としては、第１の材料の焼結温度よりも低い融点の材料であれば特に限定はない。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）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）の粉末、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）などの粉末と、溶剤と、バインダーとを含むスラリー状（あるいはペースト状）の材料を用いることが可能である。
【００３８】
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、並びに、第１の材料供給装置１６００に備える第１の材料吐出部１６３０及びレーザー照射部１８１０、第２の材料供給装置１２００に備える第２の材料吐出部１２３０及びレーザー照射部１３００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、第１の材料吐出部１６３０及びレーザー照射部１８１０が連携して駆動及び動作するよう制御するとともに、ステージ１２０、第２の材料吐出部１２３０及びレーザー照射部１３００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。ここで、レーザー照射部１３００及び１８１０は、制御ユニット４００から制御信号がレーザーコントローラー４３０に送られ、レーザーコントローラー４３０から、複数のレーザー照射部１３００及びレーザー照射部１８１０のうちの、いずれか、またはすべてにレーザーを照射させる出力信号が送られる。
【００３９】
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１８００に備える第１の材料吐出部１６３０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において第１の材料吐出部１６３０に備える吐出駆動部１６３０ｂにおける吐出ノズル１６３０ａ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１６３０ａから所定量の第１の供給物が吐出される。同様に、ヘッドユニット１４００に備える第２の材料吐出部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において第２の材料吐出部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から所定量の第２の材料が吐出される。
【００４０】
ヘッドユニット１４００についてさらに詳細に説明する。  
図３及び図４は、ヘッドベース１１００に複数保持されるヘッドユニット１４００及びヘッドユニット１４００に保持されるレーザー照射部１３００と材料吐出部１２３０の保持形態の一例を示し、このうち図４は、図２（ｂ）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。  
なお、以下の説明は、第２の供給物で形成された層の所望の領域を溶融して固める例の説明であるが、該所望の領域をこれより低い温度で焼結させて固めてもよい。
【００４１】
図３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４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ユニットが千鳥状に配置されたヘッドユニット１４００を備えている。そして、図４（ａ）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から造形材料を吐出し、レーザー照射部１３００からレーザーＬを照射させて溶融部５０（溶融部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄ）が形成される。溶融部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に備える第２の材料吐出部１２３０は、吐出駆動部１２３０ｂを介して第２の材料供給ユニット１２１０に供給チューブ１２２０で繋がれ、レーザー照射部１３００はレーザーコントローラー４３０に繋がれ、保持治具１４００ａに保持される構成となっている。
【００４２】
図３に示すように、第２の材料吐出部１２３０は吐出ノズル１２３０ａから、ステージ１２０上に載置された基礎部１１２１上に向けて材料Ｍ（本実施形態では第２の供給物に対応し、以下、材料Ｍという）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。
【００４３】
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、基礎部１１２１上に着弾する。レーザー照射部１３００は、保持治具１４００ａに保持されている。ステージ１２０の移動に伴い、試料プレート１２１上に着弾した材料Ｍがレーザー照射範囲内に入ると材料Ｍが溶融し、レーザー照射範囲外では固化して溶融部５０が形成される。この溶融部５０の集合体が、基礎部１１２１上に形成される三次元造形物５００の部分造形物、例えば部分造形物５０１（図２参照）として形成される。
【００４４】
次に、溶融部５０の形成手順について、図４及び図５を用いて説明する。  
図４は、本実施形態のヘッドユニット１４００の配置と、溶融部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５は、溶融部５０の形成形態を概念的に表す側面図である。
【００４５】
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が配置される。そして、更にステージ１２０が＋Ｘ方向に移動すると、レーザー照射部１３００から照射されるレーザーＬの照射範囲内に入り、材料Ｍが溶融する。更にステージ１２０が＋Ｘ方向に移動すると、材料ＭはレーザーＬの照射範囲外となり固化して溶融部５０が形成される。
【００４６】
より具体的には、まず、図５（ａ）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。
【００４７】
次に、図５（ｂ）で表されるように、ステージ１２０を図１に示す−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。そして、ステージ１２０が−Ｘ方向へ継続して移動させることにより、レーザーＬの照射範囲内に材料Ｍが入ることで溶融される（溶融部５０が形成される）。  
なお、所定の位置に材料Ｍが配置されてからレーザーＬの照射範囲内に入るまでの時間は、ステージ１２０の移動速度で調整することができる。例えば、材料Ｍに溶剤を含む場合、ステージ１２０の移動速度を遅くして、照射範囲内に入るまでの時間を長くすることで溶剤の乾燥を促進することができる。  
また、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）配置させて、同一方向へ移動させたままレーザーＬの照射範囲内に入る構成（ステージ１２０のＸ方向における往復移動で溶融部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溶融部５０を形成する構成）としても良い。
【００４８】
上記のように溶融部５０を形成することによって、図４（ａ）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）の溶融部５０（溶融部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄ）が形成される。
【００４９】
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ライン目の溶融部５０（溶融部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５（ａ）及び図５（ｂ）で表されるような、上記と同様な動作を行うことで、図４（ｂ）で表されるような、Ｙ方向における２ライン目の溶融部５０’（溶融部５０ａ’、５０ｂ’、５０ｃ’及び５０ｄ’）が形成される。
【００５０】
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ライン目の溶融部５０（溶融部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５（ａ）及び図５（ｂ）で表されるような、上記と同様な動作を行うことで、図４（ｂ）で表されるような、Ｙ方向における３ライン目の溶融部５０’’
（溶融部５０ａ’’、５０ｂ’’、５０ｃ’’及び５０ｄ’’）が形成され、溶融層を得ることができる。
【００５１】
また、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第２の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複合材部分造形物を有する三次元造形物を得ることができる。
【００５２】
上述の第２実施形態に係る形成装置２０００が備えるヘッドユニット１４００及びヘッドユニット１８００の数及び配列は、上述した数及び配列に限定されない。図６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。
【００５３】
図６（ａ）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６（ｂ）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。
【００５４】
次に、上述の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７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。
【００５５】
最初に、図７（ａ）で表されるように、三次元造形物を形成するための基礎（造形台：基礎部１１２１）となる第１の層を形成するための第１の供給物を第１の材料吐出部１６３０からステージ１２０上に供給するとともに、第１の供給物の全体にレーザー照射部１８１０からレーザーＬを照射することにより第１の層（基礎部１１２１）を形成する。なお、図７（ａ）及び下記で参照する図７（ｂ）から９（ｅ）はＸ軸に沿った方向から見た図である。ここで、図７（ｆ）は、図７（ａ）で表される状態をＺ軸に沿った方向から見た状態を表している。  
次に、図７（ｂ）で表されるように、三次元造形物の最下層（第１層目）を構成するとともに第２の層を形成するための材料Ｍ（第２の供給物）を第２の材料吐出部１２３０から基礎部１１２１に対して上側（Ｚ（＋）方向）に積層するように供給するとともに、材料Ｍにおける所望の三次元造形物の対応領域にレーザー照射部１３００からレーザーＬを照射することにより溶融部５０（第２の層）を形成する。なお、材料Ｍを基礎部１１２１上に供給する際、三次元造形物の対応領域だけでなく三次元造形物の対応領域以外の部分についても供給する。上層にアンダーカット部（下層に対してＸＹ平面方向に凸になった部分）がある場合に、下層における支持層として、これを支えるためである。下層においては、レーザー照射部からレーザーＬを照射することにより材料Ｍを焼結させておいてもよい。
【００５６】
そして、図７（ｂ）の動作を、所望の三次元造形物が形成されるまで繰り返す。  
具体的には、図７（ｃ）で表されるように、図７（ｂ）と同様の動作を実行することで第２層目となる溶融部５０の層を第１層目の溶融部５０の層に対して上側に積層するように形成する。なお、第２層目となる材料Ｍを第１層目の材料Ｍに対して供給する際も、三次元造形物の対応領域だけでなく三次元造形物の対応領域以外の部分についても供給する。  
このように、図７（ｂ）の動作（図７（ｃ）の動作）を繰り返すことにより、図７（ｄ）で表されるように、三次元造形物の完成体Ｏが完成する。なお、図７（ｅ）は、三次元造形物の完成体Ｏを基礎部１１２１から取り外し、三次元造形物の完成体Ｏを現像（三次元造形物の完成体Ｏから材料Ｍ由来の付着物を除去すること）した状態を表している。
【００５７】
次に、上述の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別の一実施例について説明する。  
図８は、形成装置２０００を用いて行う三次元造形物の製造過程の別の一例を表す概略図である。
【００５８】
最初に、図８（ａ）で表されるように、三次元造形物を形成するための基礎（造形台）となる第１の層を形成するための第１の供給物を第１の材料吐出部１６３０からステージ１２０上に供給するとともに、第１の供給物の全体にレーザー照射部１８１０からレーザーＬを照射することにより第１の層（基礎部１１２１）を形成する。なお、図８（ａ）及び下記で参照する図８（ｂ）から１０（ｇ）はＸ軸に沿った方向から見た図である。ここで、図８（ｈ）は、図８（ａ）で表される状態をＺ軸に沿った方向から見た状態を表している。図８（ａ）及び図８（ｈ）で表されるように、本例においては、基礎部１１２１には、ステージ１２０まで貫通する貫通孔Ｈが構成される。  
次に、図８（ｂ）で表されるように、材料Ｍを第２の材料吐出部１２３０から基礎部１１２１に構成された貫通孔Ｈに供給するとともに、レーザー照射部１３００からレーザーＬを照射し溶融部５０を形成する。  
次に、図８（ｃ）で表されるように、三次元造形物の最下層（第１層目）を構成するとともに第２の層を形成するための材料Ｍ（第２の供給物）を第２の材料吐出部１２３０から基礎部１１２１に対して上側（Ｚ（＋）方向）に積層するように供給するとともに、材料Ｍにおける所望の三次元造形物の対応領域にレーザー照射部１３００からレーザーＬを照射することにより溶融部５０（第２の層）を形成する。なお、材料Ｍを基礎部１１２１上に供給する際、三次元造形物の対応領域だけでなく三次元造形物の対応領域以外の部分についても供給する。
【００５９】
そして、図８（ｃ）の動作を、所望の三次元造形物が形成されるまで繰り返す。  
具体的には、図８（ｄ）で表されるように、図８（ｃ）と同様の動作を実行することで第２層目となる溶融部５０の層を第１層目の溶融部５０の層に対して上側に積層するように形成する。なお、第２層目となる材料Ｍを第１層目の材料Ｍに対して供給する際も、三次元造形物の対応領域だけでなく三次元造形物の対応領域以外の部分についても供給する。  
このように、図８（ｃ）の動作（図８（ｄ）の動作）を繰り返すことにより、図８（ｅ）で表されるように、三次元造形物の完成体Ｏが完成する。なお、図８（ｆ）は、三次元造形物の完成体Ｏを基礎部１１２１から取り外し、三次元造形物の完成体Ｏを現像（三次元造形物の完成体Ｏから材料Ｍ由来の付着物を除去すること）した状態を表している。そして、図８（ｇ）は、貫通孔Ｈに対応する部分の溶融部５０（不要部分）を切断し、成形した状態を表している。
【００６０】
なお、上述の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以外の一実施例としては、以下のような形態が挙げられる。  
例えば、溶融部５０に対して、レーザーを接触領域に照射し加熱させ、その照射領域に第２造形材料として金属粉末を吹き付ける方法を採用できる。このような方法とすることで、造形される三次元造形物が導電性である必要が無くなるので、第２の材料を樹脂材料などの非導電性の材料を使用することが可能になる。また、別の実施形態として、ディスペンサ（材料の供給部）とレーザー照射部とを別ユニットで配置することができる。レーザー照射部と、レーザー照射部からのレーザー光を位置決めする複数のミラーと、レーザー光を収束させるレンズ系等とをステージ１２０の上方に設置し、レーザー光を高速、広範囲に走査するガルバノスキャナ方式を採用して固化する構成とすることも可能である。  
また、別の例としては、例えば、第１の供給物及び第２の供給物を液滴として吐出する第１の材料吐出部１６３０及び第２の材料吐出部１２３０の代わりに、ニードル先端に造形材料を付着させて所望の位置に配置させるニードルディスペンサを用いて第２の層を形成する方法を採用できる。このような方法とすることで、三次元造形物の形状の精細度を向上することができる。
【００６１】
次に、上記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例（図７に対応する例）についてフローチャートを用いて説明する。  
ここで、図９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。
【００６２】
図９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。
【００６３】
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、三次元造形物の輪郭領域と三次元造形物の接触領域とで区別されたデータになっている。
【００６４】
次に、ステップＳ１３０で、基礎部１１２１の構成材料である第１の材料を含む第１の供給物を第１の材料吐出部１６３０から吐出させてステージ１２０に第１の供給物を供給する。
【００６５】
次に、ステップＳ１４０で、第１の供給物の供給範囲全体にレーザー照射部１８１０からレーザーＬを照射することにより第１の層としての基礎部１１２１を形成する。ここで、本実施例では、該第１の供給物の固化を焼結により行っている。
【００６６】
次に、ステップＳ１５０で、ステップＳ１４０で形成された層の上における接触領域に三次元造形物の形成材料である第２の材料を含む第２の供給物を第２の材料吐出部１２３０から吐出させて供給する。
【００６７】
次に、ステップＳ１６０で、三次元造形物の対応領域にレーザー照射部１３００からレーザーＬを照射することにより第２の層としての溶融部５０を形成する。ここで、本実施例では、該第２の供給物の固化を溶融により行っているが、焼結するなど、別の方法で固化させてもよい。
【００６８】
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造形が終了するまで、ステップＳ１５０からステップＳ１７０までが繰り返される。
【００６９】
そして、ステップＳ１５０からステップＳ１７０までが繰り返され、三次元造形物の造形が終了すると、ステップＳ１８０で、三次元造形物の現像を行い、本実施例の三次元造形物の製造方法を終了する。
【００７０】
上記のように、本実施例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る。そして、ステージ１２０に第１の材料を含む第１の供給物を供給し、第１の材料を焼結することにより固めて第１の層を形成する第１の層の形成工程（ステップＳ１２０及びＳ１３０に対応）と、第１の層に重ねて第１の材料の焼結温度よりも低い融点又は焼結温度の第２の材料を含む第２の供給物を供給し、前記第２の材料を焼結又は溶融することにより固めて第２の層を形成する第２の層の形成工程（ステップＳ１４０及びＳ１５０に対応）と、を有する。  
このため、第１の層が固められた状態と第２の層が固められた状態とで不連続層を簡単に形成することができ、該不連続層を形成することで第１の層と第２の層とが強く接合されることを簡単に抑制することができる。ここで、不連続層を形成するとは、第１の層（第１の材料）と第２の層（第２の材料）とを共に同程度に焼結しないように、第１の層と第２の層とを形成する意味である。例えば、第１の層を焼結し第２の層を溶融させることにより不連続層を簡単に形成することができる。  
したがって、三次元造形物を形成する際の基礎となる第１の層の第１の材料と三次元造形物の造形材料とが同様に焼結することによって両者が強く接合され、第１の層（基礎）から第２の層（三次元造形物）を取り外す際の分離作業の負荷が大きくなるということを抑制できる。すなわち、三次元造形物の造形材料である第２の材料を、第１の材料の焼結温度よりも低い融点又は焼結温度の材料とすることで、第１の層（基礎）から第２の層（三次元造形物）を取り外す際の分離作業の負荷を軽減できる。  
また、三次元造形物を形成する際の基礎（造形台）となる第１の層を、熱による歪みが小さくなる第１の材料（例えばセラミックス）を用いて形成することで、三次元造形物の歪みも軽減でき、後処理工程としての成形作業の負荷を軽減できる。
【００７１】
また、別の表現をすると、本実施例の三次元造形物の製造装置２０００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装置である。そして、ステージ１２０に第１の材料を含む第１の供給物を供給し、第１の材料を焼結することにより固めて第１の層を形成する第１の層の形成部（ヘッドユニット１８００）と、第１の層に重ねて第１の材料の焼結温度よりも低い融点又は焼結温度の第２の材料を含む第２の供給物を供給し、第２の材料を焼結又は溶融することにより固めて第２の層を形成する第２の層の形成部（ヘッドユニット１４００）と、を有する。  
このため、第１の層が固められた状態と第２の層が固められた状態とで不連続層を簡単に形成することができ、該不連続層を形成することで第１の層と第２の層とが強く接合されることを簡単に抑制することができる。したがって、三次元造形物を形成する際の基礎となる第１の層の第１の材料と三次元造形物の造形材料とが同様に焼結することによって両者が強く接合され、第１の層（基礎）から第２の層（三次元造形物）を取り外す際の分離作業の負荷が大きくなるということを抑制できる。すなわち、三次元造形物の造形材料である第２の材料を、第１の材料の焼結温度よりも低い融点又は焼結温度の材料とすることで、第１の層（基礎）から第２の層（三次元造形物）を取り外す際の分離作業の負荷を軽減できる。
【００７２】
また、本実施例の三次元造形物の製造方法は、上記ステップＳ１５０からステップＳ１７０までを繰り返すことにより、第２の供給物の供給と第２の材料を焼結又は溶融とを繰り返して１層以上積層して三次元造形物を形成することができる。別の表現をすると、本実施例の三次元造形物の製造方法は、第２の供給物の供給と第２の材料を焼結又は溶融とを実行することで１層以上積層する、積層工程（ステップＳ１５０からステップＳ１７０）を有する。このため、必要に応じた回数の積層工程を繰り返すことで簡単に所望の形状及び大きさの三次元造形物を形成できる。
【００７３】
また、本実施例の三次元造形物の製造方法は、図７（ｂ）及び図７（ｃ）、並びに、図８（ｃ）及び図８（ｄ）などで表されるように、第２の供給物を供給する際、三次元造形物の対応領域だけでなく三次元造形物の対応領域以外の部分についても供給する。別の表現をすると、本実施例の三次元造形物の製造方法は、第３の供給物（上記実施例では第２の供給物がこれを兼ねている）を供給し、積層工程で供給される第２の供給物を支持する支持層を形成する支持層形成工程（ステップＳ１５０からステップＳ１７０）を有する。このため、積層工程で積層される層のうちの上層にアンダーカット部（下層に対して層の平面方向に凸になった部分）がある場合に、支持層で該アンダーカット部を支えることができる。  
なお、本実施例の三次元造形物の製造方法は、第３の供給物の供給を第２の供給物の供給と兼ねていた（すなわち、第３の供給物の供給を第２の供給物と同じ供給物で供給していた）が、第３の供給物の供給を第２の供給物と別の供給物、別の供給機構で、供給してもよい。
【００７４】
また、本実施例の三次元造形物の製造方法において、ステージ１２０は金属で構成されている。このため、支持体であるステージ１２０の融点は、第１の材料（セラミックス）の焼結温度よりも低い。すなわち、第１の材料の焼結温度は、第２の材料の融点又は焼結温度だけでなくステージ１２０の融点又は焼結温度とも異なる。このため、第１の層から第２の層を取り外す際の分離作業の負荷を軽減できるだけでなく、ステージ１２０から第１の層を取り外す際の分離作業の負荷も軽減できる。
【００７５】
別の表現をすると、本実施例の三次元造形物の製造方法において、第１の材料（セラミックス）の線膨張係数は、第２の材料（金属）の線膨張係数及びステージ１２０（金属）の線膨張係数と異なる。このため、第１の層から第２の層を取り外す際の分離作業の負荷、並びに、ステージ１２０から第１の層を取り外す際の分離作業の負荷を軽減できる。  
なお、第１の層（第１の材料）として、第２の層（第２の材料）及び支持体よりも線膨張係数が小さい材料を選択することにより、焼結あるいは溶融時の加熱による熱歪が低減されて、三次元造形物の歪を抑制することができる。このため、第１の材料の線膨張係数が第２の材料の線膨張係数及び支持体の線膨張係数より小さいことが特に好ましい。
【００７６】
また、図８を用いて説明された上記の本実施例の三次元造形物の製造方法は、図８（ａ）で表されるように、第１の層の形成工程において、ステージ１２０まで貫通する貫通孔Ｈが形成されるように第１の層を形成することができる。このため、図８（ｂ）で表されるように、この貫通孔Ｈに熱伝導性の高い金属である第２の材料を供給することで、該貫通孔Ｈを介して第２の材料の焼結又は溶融に伴う熱を逃がすことができる。また、図８（ｃ）で表されるように、この貫通孔Ｈに第２の材料を供給してこの部分と第２の層とを合わせて第２の材料を焼結又は溶融することで、第１の層に対する第２の層の固定力を高める（三次元造形物の製造中に第１の層に対して第２の層が移動しないようにする）ことができる。
【００７７】
また、本実施例の三次元造形物の製造方法は、第１の供給物の供給及び第２の供給物の供給は、非接触ジェットディスペンサである第１の材料吐出部１６３０及び第２の材料吐出部１２３０により供給される。ここで、非接触ジェットディスペンサは、短い周期で材料を吐出して配置させることが可能である。このため、三次元造形物の製造速度を速くすることが可能になる。したがって、第１の供給物の供給及び前記第２の供給物の供給の少なくとも一方は、非接触ジェットディスペンサにより供給されることが好ましい。
【００７８】
一方、第１の供給物の供給及び第２の供給物の供給の少なくとも一方を、ニードルディスペンサにより供給してもよい。ニードルディスペンサは、細かく量を調整して材料を配置させることが可能である。このため、三次元造形物の製造精度を高くすることが可能になるためである。
【００７９】
また、第１の材料は、アルミナ、シリカ、窒化アルミ、炭化ケイ素、窒化ケイ素の少なくとも１つを含み、第２の材料は、マグネシウム、鉄、銅、コバルト、チタン、クロム、ニッケル、アルミニウム、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、の少なくとも１つを含むことが好ましい。このような材料を使用することで、製造される三次元造形物の後処理工程を減らすことができるとともに、特に剛性の高い三次元造形物を製造することができるためである。  
ただし、このような構成に限定されず、第１の材料及び第２の材料として、樹脂材料などを使用することもできる。
【００８０】
ここで、第２の層の形成工程における第２の材料を固める（焼結又は溶融する）温度は、第１の材料の焼結温度以下であることが好ましい。第１の層と第２の層とが共に焼結して強く接合されて第１の層から第２の層を取り外す際の分離作業の負荷が大きくなるということを抑制できるためである。
【００８１】
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】
【００８２】
５０、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆ、５０ｇ及び５０ｈ焼結部（第２の層）、
１１０  基台、１１１  駆動装置、１２０  ステージ（支持体）、
４００  制御ユニット、４１０  ステージコントローラー、
４３０  レーザーコントローラー、５００  三次元造形物、
５０１、５０２及び５０３  部分造形物、７３０  ヘッドベース支持部、
１１００  ヘッドベース、１１２１  基礎部（第１の層）、
１２００  第２の材料供給装置、１２１０  第２の材料供給ユニット、
１２１０ａ  第２の材料収容部、１２２０  供給チューブ、
１２３０  第２の材料吐出部、１２３０ａ  吐出ノズル、１２３０ｂ  吐出駆動部、
１３００  エネルギー照射部（レーザー照射部）、
１４００  ヘッドユニット（第２の層の形成部）、
１４０１、１４０２、１４０３、１４０４、１４０５、１４０６、１４０７及び１４０８  ヘッドユニット、
１４００ａ  保持治具、１５００  材料供給コントローラー、
１６００  第１の材料供給装置、１６１０  第１の材料供給ユニット、
１６１０ａ  第１の材料収容部、１６２０  供給チューブ、
１６３０  第１の材料吐出部、１６３０ａ  吐出ノズル、１６３０ｂ  吐出駆動部、
１７００  ヘッドベース、１８００  ヘッドユニット（第１の層の形成部）、
１８００ａ  保持治具、１８１０  エネルギー照射部、
２０００  形成装置（三次元造形物の製造装置）、Ｌ  レーザー、
Ｍ  材料（第２の供給物）、  Ｏ  三次元造形物の完成体
【図１】
2017075364.tif 000003
【図２】
2017075364.tif 000004
【図３】
2017075364.tif 000005
【図４】
2017075364.tif 000006
【図５】
2017075364.tif 000007
【図６】
2017075364.tif 000008
【図７】
2017075364.tif 000009
【図８】
2017075364.tif 000010
【図９】
2017075364.tif 000011