本發(fā)明涉及三維造型物制造方法、三維造型物制造裝置及三維造型物。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，已知有例如基于用三維cad軟件、三維掃描器等生成的三維物體的模型數(shù)據(jù)形成三維造型物的方法。

作為形成三維造型物的方法，已知有層疊法(三維造型法)。在層疊法中，一般地，在將三維物體的模型數(shù)據(jù)分割為多個二維截面層數(shù)據(jù)(層數(shù)據(jù))后，一邊對與各二維截面層數(shù)據(jù)對應(yīng)的截面部件依次造型一邊依次層疊截面部件，從而形成三維造型物。

層疊法只要有要造型的三維造型物的模型數(shù)據(jù)，就可以立即形成，不需要在造型之前生成模具，因此可以迅速且廉價地形成三維造型物。另外，由于逐層地層疊薄板狀的截面部件而形成，因此例如即使是具有內(nèi)部構(gòu)造的復雜物體，也可以不用分為多個部件而作為一體的造型物形成。

作為這樣的層疊法，已知有反復進行通過分配器吐出包含粉體和溶劑的材料(漿料)形成膜(層)的處理，從而制造三維造型物的技術(shù)(例如，參照專利文獻1)。

然而，在這樣的層疊法中，所形成層的厚度有時會偏離目標值。這種厚度偏差會導致三維造型物的尺寸精度降低。特別是，通過層疊，厚度的偏差累加，有時會導致最終得到的三維造型物的尺寸精度大幅降低。這種問題在層疊數(shù)較多時尤為顯著。

在先技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2015－196267號公報。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

本發(fā)明的目的在于，提供能夠以高尺寸精度高效地制造三維造型物的三維造型物制造方法及三維造型物制造裝置，并且提供高尺寸精度的三維造型物。

用于解決課題的手段

這種目的通過下述的本發(fā)明來實現(xiàn)。

本發(fā)明的三維造型物制造方法通過對層進行層疊來制造三維造型物，其特征在于，具備：層形成工序，使用分配器，以規(guī)定圖案吐出包含粒子及溶劑的組合物來形成所述層；測量工序，求出所述層的高度；以及接合工序，對具備多個所述層的層疊體實施用于接合所述粒子的接合處理；并且當n為1以上的任意整數(shù)時，根據(jù)由所述測量工序求出的第n個所述層、即第n層的高度信息，從具備多個驅(qū)動波形數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組中選擇吐出所述組合物時的所述分配器的驅(qū)動波形數(shù)據(jù)，由此調(diào)整在形成第n+1個所述層、即第n+1層的所述層形成工序中對所述第n層吐出的每單位面積的所述組合物的吐出量。

由此，可以提供能夠以高尺寸精度高效地制造三維造型物的三維造型物制造方法。

在本發(fā)明的三維造型物制造方法中，優(yōu)選為：在所述測量工序中，求出所述第n層的表面中、層疊所述第n+1層的多個位置的高度，調(diào)整形成所述第n+1層的所述層形成工序中的每單位面積的所述組合物的吐出量，從而根據(jù)所述第n層和所述第n+1層使得膜厚變?yōu)槠谕ず瘛?/p>

由此，能夠使三維造型物的尺寸精度更優(yōu)異。

在本發(fā)明的三維造型物制造方法中，優(yōu)選為，所述數(shù)據(jù)組具備：規(guī)定吐出量的基準驅(qū)動波形數(shù)據(jù)、吐出量小于所述基準驅(qū)動波形數(shù)據(jù)的減量驅(qū)動波形數(shù)據(jù)、以及吐出量大于所述基準驅(qū)動波形數(shù)據(jù)的增量驅(qū)動波形數(shù)據(jù)；在形成所述第n層的所述層形成工序中，使用所述基準驅(qū)動波形數(shù)據(jù)，在形成所述第n+1層的所述層形成工序中，使用所述減量驅(qū)動波形數(shù)據(jù)、所述增量驅(qū)動波形數(shù)據(jù)中的至少一方，來調(diào)整每單位面積的所述組合物的吐出量。

由此，能夠使三維造型物的尺寸精度更優(yōu)異。

在本發(fā)明的三維造型物制造方法中，優(yōu)選為：對所述第n層的所述測量工序在進行了從所述第n層除去所述溶劑的溶劑除去工序之后再進行。

由此，能夠防止測量工序后第n層的變形(厚度的變化)的影響，并能夠更適當?shù)卮_定第n+1層的層形成工序中的組合物的賦予量。其結(jié)果，能夠使三維造型物的尺寸精度更優(yōu)異。

在本發(fā)明的三維造型物制造方法中，優(yōu)選為：所述組合物除所述粒子、所述溶劑以外，還進一步包含具備在除去了所述溶劑的所述層中將所述粒子彼此臨時接合的功能的粘結(jié)劑。

由此，能夠使三維造型物的尺寸精度更優(yōu)異。另外，能夠很好地調(diào)整三維造型物中的空隙率(空孔率)、三維造型物的密度等。

在本發(fā)明的三維造型物制造方法中，優(yōu)選所述組合物包含由包含金屬材料、陶瓷材料中的至少一方的材料構(gòu)成的粒子作為所述粒子。

由此，例如，能夠使三維造型物的質(zhì)感(高級感)、機械強度、耐久性等更優(yōu)異。

本發(fā)明的三維造型物制造裝置，其特征在于，具備：分配器，吐出包含粒子及溶劑的組合物；測量單元，求出使用所述組合物形成的層的高度；控制部，控制來自所述分配器的所述組合物的吐出量；并且所述控制部構(gòu)成為：根據(jù)經(jīng)由所述測量單元測量的結(jié)果，從具備多個驅(qū)動波形數(shù)據(jù)的存儲部選擇輸入至所述分配器的驅(qū)動波形數(shù)據(jù)，調(diào)整對于已測量高度的所述層吐出的每單位面積的所述組合物的吐出量。

由此，能夠提供以高尺寸精度高效地制造三維造型物的三維造型物制造裝置。

在本發(fā)明的三維造型物制造裝置中，優(yōu)選為進一步具備接合單元，對層疊所述層而成的層疊體，賦予用于使所述粒子彼此接合的能量。

由此，無需將層疊多個層而成的層疊體取出到三維造型物制造裝置的外部，而是能夠在同一個裝置內(nèi)進行三維造型物的制造，從而能夠使三維造型物的生產(chǎn)率更優(yōu)異。

本發(fā)明的三維造型物的特征在于，使用本發(fā)明的三維造型物制造裝置制造而成。

由此，能夠提供尺寸精度優(yōu)異的三維造型物。

附圖說明

圖1是模式性地示出本發(fā)明的三維造型物制造方法的優(yōu)選實施方式的工序(層形成工序)的縱剖視圖。

圖2是示出被吐出組合物(實體部形成用組合物)的狀態(tài)的放大圖。

圖3是模式性地示出本發(fā)明的三維造型物制造方法的優(yōu)選實施方式的工序(層形成工序)的縱剖視圖。

圖4是模式性地示出本發(fā)明的三維造型物制造方法的優(yōu)選實施方式的工序(測量工序)的縱剖視圖。

圖5是模式性地示出本發(fā)明的三維造型物制造方法的優(yōu)選實施方式的工序(測量工序)的縱剖視圖。

圖6是模式性地示出本發(fā)明的三維造型物制造方法的優(yōu)選實施方式的工序(層形成工序)的縱剖視圖。

圖7是模式性地示出本發(fā)明的三維造型物制造方法的優(yōu)選實施方式的工序(層形成工序)的縱剖視圖。

圖8是模式性地示出本發(fā)明的三維造型物制造方法的優(yōu)選實施方式的工序(測量工序)的縱剖視圖。

圖9是模式性地示出本發(fā)明的三維造型物制造方法的優(yōu)選實施方式的工序(測量工序)的縱剖視圖。

圖10是模式性地示出本發(fā)明的三維造型物制造方法的優(yōu)選實施方式的工序的縱剖視圖。

圖11是模式性地示出本發(fā)明的三維造型物制造方法的優(yōu)選實施方式的工序(接合工序)的縱剖視圖。

圖12是模式性地示出本發(fā)明的三維造型物制造方法的優(yōu)選實施方式的工序(支撐材料除去工序)的縱剖視圖。

圖13是模式性地示出分配器的驅(qū)動波形的一例的圖。

圖14是示出本發(fā)明的三維造型物制造方法的一例的流程圖。

圖15是模式性地示出本發(fā)明的三維造型物制造裝置的優(yōu)選實施方式的剖視圖。

符號說明

10、三維造型物50、層疊體

1、層2’、組合物(實體部形成用組合物)

21、粒子(分散質(zhì))22、分散介質(zhì)

2、接合部5’、支撐材料形成用組合物(組合物)

5、支撐材料(支撐部)m100、三維造型物制造裝置

m1、控制部m11、計算機

m12、驅(qū)動控制部m2、分配器

m3、分配器m4、層形成部

m41、載臺(升降臺、支撐體)m45、框體

m5、測量單元m6、接合單元(加熱單元)

m7、隔離部m8、閘門

l、測量用光(激光)d、移動方向。

具體實施方式

以下，參照附圖，對優(yōu)選實施方式進行詳細說明。

《三維造型物制造方法》

首先，說明本發(fā)明的三維造型物制造方法。

圖1、圖3～圖12是模式性地示出本發(fā)明的三維造型物制造方法的優(yōu)選實施方式的工序的縱剖視圖，圖2是示出被吐出組合物(實體部形成用組合物)的狀態(tài)的放大圖。另外，圖13是模式性地示出分配器的驅(qū)動波形的一例的圖。另外，圖14是示出本發(fā)明的三維造型物制造方法的一例的流程圖。

如圖所示，本實施方式的三維造型物10的制造方法是層疊多個層1以制造三維造型物的方法，其具備：層形成工序，使用分配器m2、m3，以規(guī)定圖案吐出作為包含粒子及溶劑的組合物的組合物2’及組合物5’并形成層1；測量工序，求出層1的高度；以及接合工序，對具備多個層1的層疊體50實施用以接合所述粒子(特別是，構(gòu)成組合物2’的粒子21)的接合處理。

而且，當n為1以上的任意整數(shù)時，根據(jù)由測量工序求出的第n個層1(以下稱作“第n層”)的高度信息，從具備多個驅(qū)動波形數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組中選擇吐出組合物(組合物2’及組合物5’)時的分配器(分配器m2及分配器m3)的驅(qū)動波形數(shù)據(jù)，由此調(diào)整在形成第n+1個層1(以下稱作“第n+1層”)的層形成工序中對第n層吐出的每單位面積的組合物的吐出量。

這樣，通過使用分配器吐出組合物，即使是高粘度的組合物也能夠很好地吐出，能夠有效防止組合物接觸目標部位后的滴落等。其結(jié)果，能夠使最終得到的三維造型物10的尺寸精度優(yōu)異。另外，通過使用高粘度的組合物，能夠容易地形成厚度較大的層1，從而能夠使三維造型物10的生產(chǎn)率優(yōu)異。

另外，通過調(diào)整組合物的吐出量來調(diào)整層1的厚度，能夠使最終得到的三維造型物10的尺寸精度優(yōu)異。特別是，通過從具備多個驅(qū)動波形數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組中選擇吐出組合物時的分配器的驅(qū)動波形數(shù)據(jù)，來調(diào)整組合物的吐出量，由此，即使需要變更組合物的吐出量時，也能夠高頻地吐出組合物，從而能夠使三維造型物10的生產(chǎn)率優(yōu)異。

另外，通過容許第n層上的厚度偏差，并且在第n+1層上調(diào)整厚度，從而能夠使三維造型物10的生產(chǎn)率特別優(yōu)異。

即，當構(gòu)成三維造型物的各層上產(chǎn)生厚度偏差時(換言之，層的厚度小于期望值時)，也可考慮在形成該層時追加供給組合物以使該層的厚度達到規(guī)定值，在這種方法中，三維造型物的生產(chǎn)率顯著降低。另外，這種方法雖然能夠應(yīng)對層的厚度小于期望值的情況，但卻無法應(yīng)對大于期望值的情況。

相比之下，如本實施方式所示，通過容許第n層上的厚度偏差，并且在第n+1層上調(diào)整厚度(換言之，調(diào)整吐出到第n層的每單位面積的組合物的吐出量(以下僅稱作“組合物的供給量”))，從而能夠使三維造型物10的尺寸精度十分優(yōu)異，并且使三維造型物10的生產(chǎn)率優(yōu)異。另外，在本實施方式中，不僅能夠應(yīng)對第n層的厚度小于期望值的情況，還能夠很好地應(yīng)對大于期望值的情況。

此外，在本發(fā)明中，只需在構(gòu)成三維造型物的制造中所形成的層疊體的層中的至少一組相鄰兩層的形成之際，進行上述測量及組合物的吐出量的調(diào)整即可，不一定需要對構(gòu)成層疊體的所有相鄰兩層的組合進行上述測量及組合物的吐出量的調(diào)整，優(yōu)選為至少對多個組合(換言之，多個n)進行上述測量及組合物的吐出量的調(diào)整，更優(yōu)選為對所有層的組合(換言之，層疊體為層疊m(m為正整數(shù))層而形成時，則是(m-1)層的組合)進行上述測量及組合物的吐出量的調(diào)整。

由此，能夠更顯著地發(fā)揮上述的效果。

此外，在本實施方式中，n為2以上的整數(shù)時，則層1的高度(第n層的高度)是指從第1層到第n層的各層厚度的累積厚度所對應(yīng)的高度，而不是單指第n層的厚度。

以下，對各工序進行詳細說明。

《層形成工序》

在層形成工序中，將包含多個粒子21以及分散粒子(分散質(zhì))21的分散介質(zhì)22的液狀組合物(實體部形成用組合物)2’朝著規(guī)定部位(即，應(yīng)形成三維造型物10的實體部的部位所對應(yīng)的部位)吐出，形成層1。

特別是，在形成第一層的層1的層形成工序中，朝著載臺(支撐體)m41的表面吐出組合物2’，在形成第二層以后的層1的層形成工序中，朝著先前形成的層1吐出組合物2’。即，在形成第一層的層1的層形成工序中，載臺m41為組合物2’的被粘結(jié)體，在形成第二層以后的層1的層形成工序中，先前形成的層1為組合物2’的被粘結(jié)體。此外，也可以在載臺m41上載置金屬板(未圖示)，以金屬板為被粘結(jié)體。

另外，在本實施方式中，通過分配器m2吐出幫助形成三維造型物10的實體部的組合物2’，并且通過分配器m3吐出用于形成支撐材料(支撐部)5的支撐材料形成用組合物(組合物)5’，該支撐材料5具備對在三維造型物10的制造過程中應(yīng)形成為三維造型物10的實體部的部位進行支撐的功能，從而形成層1。

由此，在重疊多個層1的情況下，即使新形成的層1中的三維造型物10的實體部所對應(yīng)的部位的至少一部分未接觸到先前形成的層1中的三維造型物10的實體部所對應(yīng)的部位時，也能夠很好地對該新形成的層1的所述部位(即，未與先前形成的層1中的三維造型物10的實體部所對應(yīng)的部位相接觸的部位)進行支撐。據(jù)此，能夠以高尺寸精度制造各種形狀的三維造型物10。

組合物2’、支撐材料形成用組合物5’只要具備可吐出程度的流動性即可，例如可以是膏狀物。

本工序中的組合物2’、支撐材料形成用組合物5’的粘度優(yōu)選為10mpa·s以上20000mpa·s以下，更優(yōu)選為100mpa·s以上10000mpa·s以下。

由此，能夠使組合物2’、支撐材料形成用組合物5’的吐出穩(wěn)定性更優(yōu)異，并且適宜形成具有適當厚度的層1，能夠使三維造型物10的生產(chǎn)率更優(yōu)異。另外，可有效防止與被粘結(jié)體接觸的組合物2’及支撐材料形成用組合物5’過度沾濕，能夠使最終得到的三維造型物10的尺寸精度更優(yōu)異。

此外，在本說明書中中，粘度只要沒有特別的條件限定，則是指在剪切速度為10(s^-1)的條件下，使用流變儀測量的值。

在本工序中，優(yōu)選為將組合物2’、支撐材料形成用組合物5’分別作為多個液滴吐出。

由此，例如能夠更好地應(yīng)對具有微細結(jié)構(gòu)的三維造型物10的制造，能夠使三維造型物10的尺寸精度更優(yōu)異。

本工序中將組合物2’、支撐材料形成用組合物5’作為多個液滴吐出的情況下，被吐出液滴的每1滴的體積優(yōu)選為1pl以上500pl以下，更優(yōu)選為2pl以上300pl以下。

由此，例如能夠更好地應(yīng)對具有微細結(jié)構(gòu)的三維造型物10的制造，能夠使三維造型物10的尺寸精度更優(yōu)異，并且能夠使三維造型物10的生產(chǎn)率更優(yōu)異。

在三維造型物10的制造中，也可以使用多種組合物2’。

由此，例如能夠根據(jù)三維造型物10的各部位所要求的特性，組合使用材料，能夠使三維造型物10整體的特性(包括外觀、功能性(例如彈性、韌性、耐熱性、耐腐蝕性等)等)更優(yōu)異。

另外，在三維造型物10的制造中，也可以使用多種支撐材料形成用組合物5’。

之后對實體部形成用組合物2’及支撐材料形成用組合物5’進行詳細說明。

在三維造型物10的制造中，僅進行規(guī)定次數(shù)的層形成工序，得到層疊多個層1而成的層疊體50。

即，判斷在已經(jīng)形成的層1上是否應(yīng)該形成新的層1，如果存在應(yīng)該形成的層1，則形成新的層1，如果不存在應(yīng)該形成的層1，則對層疊體50進行后文詳細說明的接合工序。

在形成第二層以后的層1的層形成工序中，根據(jù)后文詳細說明的測量工序中求出的先前形成的層1的高度信息，分別從具備多個驅(qū)動波形數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組中選擇吐出組合物2’、組合物5’時的分配器m2、m3的驅(qū)動波形數(shù)據(jù)，由此調(diào)整每單位面積的組合物的吐出量。即，n為1以上的任意整數(shù)時，根據(jù)測量工序中求出的第n個層(第n層)的高度信息，分別從具備多個驅(qū)動波形數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組中選擇吐出組合物2’、組合物5’時的分配器m2、m3的驅(qū)動波形數(shù)據(jù)，由此調(diào)整在形成第n+1個層(第n+1層)的層形成工序中對第n層吐出的每單位面積的組合物的吐出量。

如圖所示，分配器的驅(qū)動波形通常具有，脈沖直流電壓上升的上升部、電壓變?yōu)楹愣ǖ拈_路部、以及電壓下降的下降部。而且，通過調(diào)整這些時間(上升時間(risingtime)、開路時間(opentime)、下降時間(fallingtime))以及最大電壓等，能夠調(diào)整分配器的驅(qū)動波形。

而且，所述數(shù)據(jù)組可以設(shè)為具備這些條件中至少一個互不相同的多個數(shù)據(jù)(驅(qū)動波形數(shù)據(jù))。

另外，所述數(shù)據(jù)組優(yōu)選為具備：規(guī)定吐出量的基準驅(qū)動波形數(shù)據(jù)、吐出量小于基準驅(qū)動波形數(shù)據(jù)的減量驅(qū)動波形數(shù)據(jù)、以及吐出量大于基準驅(qū)動波形數(shù)據(jù)的增量驅(qū)動波形數(shù)據(jù)。

由此，例如，在形成第n層的層形成工序中，使用基準驅(qū)動波形數(shù)據(jù)，在形成第n+1層的層形成工序中，使用減量驅(qū)動波形數(shù)據(jù)、增量驅(qū)動波形數(shù)據(jù)中的至少一方，從而能夠調(diào)整每單位面積的組合物2’、組合物5’的吐出量，即使在第n層的高度小于及大于期望值的任一情形下，也能夠很好地對形成第n+1層的層形成工序中的組合物2’、組合物5’的吐出量(換言之，第n+1層的厚度)進行調(diào)整。更具體而言，第n層的高度低于目標值時時則使用增量驅(qū)動波形數(shù)據(jù)，第n層的高度高于目標值時則使用減量驅(qū)動波形數(shù)據(jù)，由此能夠很好地調(diào)整第n+1層形成后的高度。其結(jié)果，能夠使三維造型物10的尺寸精度更優(yōu)異。

使用基準驅(qū)動波形數(shù)據(jù)應(yīng)形成的層1的厚度沒有特別限定，優(yōu)選為10μm以上500μm以下，更優(yōu)選為20μm以上250μm以下。

由此，能夠使三維造型物10的生產(chǎn)率優(yōu)異，并且使三維造型物10的尺寸精度更優(yōu)異。

基于減量驅(qū)動波形數(shù)據(jù)的每單位面積的組合物的吐出量沒有特別限定，相對基于基準驅(qū)動波形數(shù)據(jù)的每單位面積的組合物的吐出量，優(yōu)選為10％以上90％以下，更優(yōu)選為20％以上80％以下。

由此，能夠更高水平地兼顧三維造型物10的生產(chǎn)率及尺寸精度。

基于增量驅(qū)動波形數(shù)據(jù)的每單位面積的組合物的吐出量沒有特別限定，相對基于基準驅(qū)動波形數(shù)據(jù)的每單位面積的組合物的吐出量，優(yōu)選為110％以上190％以下，更優(yōu)選為120％以上180％以下。

由此，能夠更高水平地兼顧三維造型物10的生產(chǎn)率及尺寸精度。

所述數(shù)據(jù)組例如也可以是，減量驅(qū)動波形數(shù)據(jù)、增量驅(qū)動波形數(shù)據(jù)中的至少一方具有多個驅(qū)動波形數(shù)據(jù)。例如，所述數(shù)據(jù)組例如可以具備多個減量驅(qū)動波形數(shù)據(jù)，或者也可以具備多個增量驅(qū)動波形數(shù)據(jù)，或者還可以具備多個減量驅(qū)動波形數(shù)據(jù)和多個增量驅(qū)動波形數(shù)據(jù)。

由此，能夠使三維造型物10的尺寸精度更優(yōu)異。

另外，在一個層1的形成中，可以使用多個驅(qū)動波形數(shù)據(jù)(例如至少一個減量驅(qū)動波形數(shù)據(jù)以及至少一個增量驅(qū)動波形數(shù)據(jù))。

由此，能夠更好地調(diào)整層1的各部位處的高度，從而能夠使三維造型物10的尺寸精度更優(yōu)異。

《測量工序》

在層形成工序之后，求出在該工序中形成的層1的高度。

本工序中測量的層1(第n層)的高度信息用于調(diào)整在該層1的表面上新形成層1(第n+1層)時的每單位面積的組合物2’、組合物5’的吐出量。

層1的高度的測量可以使用任意方法進行，例如可以使用激光位移計進行。

由此，能夠使用相對較低成本的裝置，以優(yōu)異的精度求出層1的高度。此外，圖4、圖5、圖8、圖9中的箭頭表示測量用光(激光)l。

在測量工序中，只需求出第n層的表面中、層疊第n+1層的部位的至少一處的高度即可，而優(yōu)選為求出層疊第n+1層的多個位置的高度，調(diào)整形成第n+1層的層形成工序中的每單位面積的組合物的吐出量，從而根據(jù)第n層和第n+1層使得膜厚變?yōu)槠谕怠?/p>

由此，能夠單獨調(diào)整層1的各部位處的高度，從而能夠使三維造型物10的尺寸精度更優(yōu)異。

在如此求出第n層表面的多個位置的高度的情況下，既可以對第n層中被賦予組合物2’的多個位置進行測量，又可以對被賦予組合物5’的多個部位進行測量，還可以除了被賦予組合物2’的位置以外，還對被賦予組合物5’的位置進行測量。

另外，在求出第n層表面的多個位置的高度的情況下，既可以在形成第n+1層時對應(yīng)被賦予組合物2’的多個位置進行測量，又可以在形成第n+1層時對應(yīng)被賦予組合物5’的多個位置進行測量，還可以除了在形成第n+1層時應(yīng)被賦予組合物2’的位置以外，還對應(yīng)被賦予組合物5’的位置進行測量。

第n層的高度的測量位置數(shù)量因第n層的面積(第n層中被層疊第n+1層的區(qū)域的面積)等而有所不同，優(yōu)選為2處以上1000處以下，更優(yōu)選為3處以上500處以下。

由此，能夠更高水平地兼顧三維造型物10的生產(chǎn)率及尺寸精度。

另外，第n層的每單位面積的測量位置數(shù)量(第n層中被層疊第n+1層的區(qū)域的每單位面積的測量位置數(shù)量)優(yōu)選為0.01處/cm²以上3.0處/cm²以下，更優(yōu)選為0.05處/cm²以上1.0處/cm²以下。

由此，能夠更高水平地兼顧三維造型物10的生產(chǎn)率及尺寸精度。

如上所述，自分配器m2、m3吐出的組合物2’、5’包含溶劑。

可以在任意時機從吐出自分配器m2、m3的組合物2’、組合物5’中除去溶劑，但是優(yōu)選為在對使用該組合物所形成的層1進行測量工序之前進行。換言之，對第n層的測量工序優(yōu)選為在進行了從第n層除去溶劑的溶劑除去工序之后再進行。

由此，能夠防止測量工序后第n層的變形(厚度的變化)的影響，能夠更恰當?shù)貨Q定第n+1層的層形成工序中的組合物2’、組合物5’的賦予量。其結(jié)果，能夠使三維造型物10的尺寸精度更優(yōu)異。

例如可以通過加熱處理或減壓處理從吐出的組合物2’、組合物5’中除去溶劑。

此外，溶劑除去工序既可以在組合物2’、組合物5’接觸目標部位之前進行，又可以在組合物2’、組合物5’接觸目標部位之后進行。

判斷在層1的上表面是否應(yīng)該形成新的層，如果存在應(yīng)該形成的下一層，則移動載臺，執(zhí)行如上所述的一系列工序(即，包括層形成工序和測量工序的一系列工序)。

《接合工序》

重復進行上述工序，得到層疊規(guī)定數(shù)量的層1而形成的層疊體50之后(參照圖10)，對該層疊體50實施用于接合組合物2’中所包含的粒子21的接合處理。換言之，在重復進行如上所述的一系列工序之后不再存在應(yīng)形成的下一層時，對得到的層疊體50實施用于接合組合物2’中所包含的粒子21的接合處理。

由此，組合物2’中所包含的粒子21被接合，形成接合部2。通過如此形成接合部2，三維造型物10的實體部(接合部2)由粒子21牢固地接合構(gòu)成，從而可有效防止之后的后處理的支撐材料除去工序中的三維造型物10的非本意變形等，能夠使最終得到的三維造型物10的尺寸精度、機械強度等優(yōu)異。

接合工序只要是對具備多個層1的層疊體50進行，可采用任意方法，一般通過加熱處理進行。

接合工序(燒結(jié)工序)中的加熱優(yōu)選為以粒子21的構(gòu)成材料的熔點(包含多個成分時，為含量最高的成分的熔點)以上的溫度進行。

由此，能夠更高效地進行粒子21的接合。

粒子21的構(gòu)成材料的熔點設(shè)為tm(℃)時，接合工序中的加熱溫度優(yōu)選為(tm+1)℃以上(tm+80)℃以下，更優(yōu)選為(tm+5)℃以上(tm+60)℃以下。

由此，能夠以更短的時間更高效地進行粒子21的接合，并且能夠更有效地防止接合工序中的層疊體50的非本意變形，從而能夠使三維造型物10的尺寸精度更優(yōu)異。

此外，粒子21包含多個成分時，采用含量最高的成分的熔點作為所述熔點。

接合工序中的加熱時間沒有特別限定，優(yōu)選為30秒以上60分鐘以下，更優(yōu)選為1分鐘以上30分鐘以下。

由此，能夠使粒子21彼此之間充分進行接合的同時更有效地防止本工序中的非本意變形，能夠更高水平地兼顧三維造型物10的機械強度、尺寸精度，并且能夠使三維造型物10的生產(chǎn)率更優(yōu)異。

另外，支撐材料形成用組合物5’包含粒子的情況下，也可以在本工序中進行該粒子的接合。

在本工序中對構(gòu)成支撐材料形成用組合物5’的粒子進行接合時，可以使該粒子彼此之間的接合強度(例如燒結(jié)度)小于構(gòu)成組合物2’的粒子21彼此之間的接合強度(例如燒結(jié)度)。

由此，能夠有效發(fā)揮支撐材料5的功能，并且能夠更容易地除去后述支撐材料除去工序中的支撐材料5。

《支撐材料(支撐部)除去工序》

而且，進行接合工序之后，作為后處理工序，除去支撐材料5。由此，獲得三維造型物10。

作為本工序的具體方法，例如可列舉：用刷毛等擦拭支撐材料5的方法、通過吸附除去支撐材料5的方法、吹拂空氣等氣體的方法、施加水等液體的方法(例如，在液體中浸漬如上所述得到的支撐材料5和三維造型物10的復合物的方法，噴射液體的方法等)、施加超聲波振動等振動的方法、割破經(jīng)由粒子接合而形成的支撐材料5等破壞方法。另外，可以組合使用選自其中的兩種以上的方法。

另外，支撐材料5例如可以通過使用用于溶解至少一部分支撐材料5的液體來除去，也可以通過化學反應(yīng)進行分解來除去。

根據(jù)如上所述的本發(fā)明的制造方法，能夠以高尺寸精度高效地制造三維造型物。

將如上所述的三維造型物制造方法總結(jié)為流程圖，如圖14所示。

此外，在圖示的構(gòu)成中，為便于理解，以依次進行上述各工序的方式進行說明，但是在造型區(qū)域(即，載臺上的空間)的各部位，也可以同時進行不同工序。例如，在造型區(qū)域的不同區(qū)域中，可以同時進行層形成工序和測量工序。另外，例如，在造型區(qū)域的不同區(qū)域中，既可以同時進行第n層的層形成工序與第n+1層的層形成工序，又可以同時進行第n層的測量工序與第n+1層的測量工序。

《三維造型物制造裝置》

接著，對本發(fā)明的三維造型物制造裝置進行說明。

圖15是模式性地示出本發(fā)明的三維造型物制造裝置的優(yōu)選實施方式的剖視圖。

如圖所示，三維造型物制造裝置m100具備：控制部m1；分配器m2，吐出包含粒子21及溶劑的組合物2’；分配器m3，吐出包含粒子及溶劑的組合物5’；測量單元m5，求出使用組合物2’、組合物5’形成的層1的高度；接合單元m6，對具備多個層1的層疊體50賦予用于接合該層疊體50中所包含的粒子21的能量。

控制部m1用于控制來自分配器m2、m3的組合物2’、5’的吐出量等。更具體而言，控制部m1構(gòu)成為：根據(jù)經(jīng)由測量單元m5測量的結(jié)果，從具備多個驅(qū)動波形數(shù)據(jù)的存儲部中選擇輸入至分配器m2、m3的驅(qū)動波形數(shù)據(jù)，調(diào)整對于已測量高度的層1(第n層)吐出的每單位面積的組合物2’、5’的吐出量，并調(diào)整已測量高度的層1(第n層)上所形成的層1(第n+1層)的高度。

由此，能夠很好地執(zhí)行如上所述的本發(fā)明的三維造型物10的制造方法，能夠使最終得到的三維造型物10的尺寸精度優(yōu)異。特別是，通過從具備多個驅(qū)動波形數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組中選擇吐出組合物時的分配器的驅(qū)動波形數(shù)據(jù)，來調(diào)整該組合物的吐出量，由此，即使需要變更組合物的吐出量時，也能夠高頻地吐出組合物，從而能夠使三維造型物10的生產(chǎn)率優(yōu)異。

另外，通過使用分配器吐出組合物，例如，相比于使用噴墨法等吐出組合物的情況，能夠使三維造型物10的生產(chǎn)率特別優(yōu)異。另外，即使是粘度較高的組合物，也能夠很好地吐出，材料選擇范圍廣泛。

另外，通過容許第n層上的厚度偏差，并且在第n+1層上調(diào)整厚度，從而能夠使三維造型物10的生產(chǎn)率優(yōu)異。

此外，存儲部既可以是控制部m1的一部分(更具體而言，例如后述計算機m11的一部分)，又可以是設(shè)置于控制部m1外部的單元(外部存儲單元)。

控制部m1具備計算機m11和驅(qū)動控制部m12。

計算機m11是在內(nèi)部具備cpu和存儲器等而構(gòu)成的普通臺式計算機等。計算機m11將三維造型物10的形狀進行數(shù)據(jù)化形成為模型數(shù)據(jù)，并且對驅(qū)動控制部m12輸出將該三維造型物切片為平行的幾層薄截面體而得到的截面數(shù)據(jù)(層數(shù)據(jù))。

另外，計算機m11根據(jù)經(jīng)由測量單元m5測量的結(jié)果，從具備多個驅(qū)動波形數(shù)據(jù)的存儲部中選擇輸入至分配器m2、m3的驅(qū)動波形數(shù)據(jù)，并且輸出至驅(qū)動控制部m12。

驅(qū)動控制部m12作為分別驅(qū)動分配器m2、分配器m3、層形成部m4、測量單元m5、接合單元m6、閘門m8等的控制單元而發(fā)揮作用。具體而言，例如，控制分配器m2的組合物2’的吐出圖案和吐出量、分配器m2的驅(qū)動波形、分配器m3的組合物5’的吐出圖案和吐出量、分配器m3的驅(qū)動波形、測量單元m5的層1的高度測量(測量部位的設(shè)定、高度的檢測等)、接合單元(加熱單元)m6的加熱的打開和關(guān)閉、加熱溫度，載臺(升降臺)m41的下降量、控制閘門m8的開閉等。

層形成部m4具有：載臺(升降臺)m41，其上供給組合物2’及支撐材料形成用組合物5’，對由組合物2’及組合物5’(支撐材料5)構(gòu)成的層1進行支撐；以及包圍升降臺m41的框體m45。

在先前形成的層1上形成新的層1時，升降臺m41根據(jù)來自驅(qū)動控制部m12的指令依次下降規(guī)定量。

載臺m41的表面(更具體而言，被賦予組合物2’及組合物5’的部位)平坦。由此，能夠輕松可靠地形成厚度的均勻性較高的層1。

載臺m41優(yōu)選為由高強度的材料構(gòu)成。作為載臺m41的構(gòu)成材料，例如可列舉不銹鋼等各種金屬材料等。

另外，可以對載臺m41的表面實施表面處理。由此，例如，能夠更有效地防止組合物2’的構(gòu)成材料和組合物5’的構(gòu)成材料牢固地附著在載臺m41上，使載臺m41的耐久性特別優(yōu)異，又能夠?qū)崿F(xiàn)三維造型物10的更長期穩(wěn)定的生產(chǎn)。作為載臺m41表面的表面處理中所使用的材料，例如可列舉聚四氟乙烯等氟系樹脂等。

分配器m2構(gòu)成為：根據(jù)來自驅(qū)動控制部m12的指令移動，將組合物2’以規(guī)定圖案吐出到載臺m41上的期望部位。

分配器m2優(yōu)選為將組合物2’作為液滴吐出。由此，能夠以微細圖案賦予組合物2’，即使是具有微細結(jié)構(gòu)的三維造型物10，也能夠以特別高的尺寸精度、特別高的生產(chǎn)率進行制造。

根據(jù)來自驅(qū)動控制部m12的指令，對分配器m2的驅(qū)動波形、賦予組合物2’的圖案(應(yīng)形成接合部2所對應(yīng)的圖案)、量等進行控制。分配器m2的驅(qū)動波形、基于分配器m2的組合物2’的吐出圖案、吐出量等根據(jù)層數(shù)據(jù)或測量單元m5的測量結(jié)果來決定。由此，能夠賦予必要充分量的組合物2’，能夠可靠地形成期望圖案的接合部2，并且能夠可靠地使三維造型物10的尺寸精度等優(yōu)異。

分配器m2具備一個吐出部(噴嘴)。

分配器m2的吐出部的大小(噴嘴直徑)沒有特別限定，優(yōu)選為10μm以上100μm以下。

由此，能夠使三維造型物10的尺寸精度更優(yōu)異，并且能夠使三維造型物10的生產(chǎn)率更優(yōu)異。

分配器m3構(gòu)成為：根據(jù)來自驅(qū)動控制部m12的指令移動，將組合物5’以規(guī)定圖案吐出到載臺m41上的期望部位。

分配器m3優(yōu)選為將組合物5’作為液滴吐出。由此，能夠以微細圖案賦予組合物5’，即使是具有微細結(jié)構(gòu)的三維造型物10，也能夠以特別高的尺寸精度、特別高的生產(chǎn)率進行制造。

根據(jù)來自驅(qū)動控制部m12的指令，對分配器m3的驅(qū)動波形、賦予組合物5’的圖案(應(yīng)形成支撐材料5所對應(yīng)的圖案)、量等進行控制。分配器m3的驅(qū)動波形、基于分配器m3的組合物5’的吐出圖案、吐出量等根據(jù)層數(shù)據(jù)或測量單元m5的測量結(jié)果來決定。由此，能夠賦予必要充分量的組合物5’，能夠可靠地形成期望圖案的支撐材料5，并且能夠可靠地使三維造型物10的尺寸精度等優(yōu)異。

分配器m3具備一個吐出部(噴嘴)。

分配器m3的吐出部的大小(噴嘴直徑)沒有特別限定，優(yōu)選為10μm以上100μm以下。

由此，能夠使三維造型物10的尺寸精度更優(yōu)異，并且能夠使三維造型物10的生產(chǎn)率更優(yōu)異。

測量單元m5求出使用組合物2’、5’形成的層1的高度。

基于測量單元m5的測量數(shù)據(jù)被發(fā)送至控制部m1，被用于調(diào)整形成下一層(第n+1層)的層形成工序中的每單位面積的組合物2’、5’的吐出量。

在本實施方式中，測量單元m5是激光位移計。

接合單元m6對具備多個層1的層疊體50，賦予用于接合該層疊體50中所包含的粒子21、形成接合部2的能量。即，本實施方式的三維造型物制造裝置m100進而具備接合單元，對層疊層1而成的層疊體50，賦予用以使粒子21彼此接合的能量。

通過具備這種接合單元m6，能夠在同一裝置內(nèi)進行三維造型物10的制造，而無需將層疊多個層1而成的層疊體50取出至三維造型物制造裝置m100的外部，并且能夠使三維造型物10的生產(chǎn)率更優(yōu)異。

在圖示的構(gòu)成中設(shè)置有閘門m8，用于在進行層疊體50中的粒子21的接合時，將層疊體50配置到從分配器m2、m3等隔離開的空間(換言之，為防止分配器m2、m3等受到因接合單元m6的加熱而造成的不良影響，用于隔離層疊體50的空間)、即隔離部m7中。

由此，能夠有效防止分配器m2、m3受到加熱的不良影響(例如，因組合物2’、5’的固體成分的析出而導致的堵塞等)，從而能夠更長期穩(wěn)定地制造三維造型物10。

此外，圖中的箭頭表示將層疊體50從分配器m2、m3等隔離開時的閘門m8的移動方向d。

根據(jù)如上所述的本發(fā)明的三維造型物制造裝置，能夠以高尺寸精度高效地制造三維造型物。

《組合物(實體部形成用組合物)》

接著，對三維造型物的制造中所使用的組合物(實體部形成用組合物)2’進行說明。

組合物2’至少包含多個粒子21，是用于形成三維造型物10的實體部的組合物。

以下，對組合物2’的構(gòu)成成分進行說明。

(粒子)

組合物2’包含多個粒子21。

組合物(實體部形成用組合物)2’包含粒子21，借此能夠拓寬三維造型物10的構(gòu)成材料的選擇范圍，從而能夠很好地獲得具有期望物性、質(zhì)感等的三維造型物10。例如，在使用溶解于溶媒的材料制造三維造型物的情況下，可使用的材料有所限制，而通過使用包含粒子21的組合物2’則可解決這種限制。另外，例如，能夠使三維造型物10的機械強度、韌性、耐久性等更優(yōu)異，不僅適用于試制用途，還可適用于實際制品。

作為粒子21的構(gòu)成材料，例如可列舉金屬材料、金屬化合物(陶瓷等)、樹脂材料、顏料等。

組合物2’中包含的粒子21優(yōu)選為由包含金屬材料、陶瓷材料中的至少一方的材料構(gòu)成。

由此，例如，能夠使三維造型物10的質(zhì)感(高級感)、機械強度、耐久性等更優(yōu)異。

特別是，如果粒子21由包含金屬材料的材料構(gòu)成，則能夠使三維造型物10的高級感、重量感、機械強度、韌性等特別優(yōu)異。另外，由于在賦予用于接合粒子21的能量之后有效地進行散熱，從而能夠使三維造型物10的生產(chǎn)率特別優(yōu)異。

作為構(gòu)成粒子21的金屬材料，可以列舉例如，鎂、鐵、銅、鈷、鈦、鉻、鎳或包含其中至少1種的合金(例如馬氏體時效鋼、不銹鋼、鈷鉻鉬、鈦合金、鎳基合金、鋁合金等)等。

作為構(gòu)成粒子21的金屬化合物，例如可列舉：二氧化硅、氧化鋁，氧化鈦、氧化鋅、氧化鋯、氧化錫、氧化鎂、鈦酸鉀等各種金屬氧化物；氫氧化鎂、氫氧化鋁、氫氧化鈣等各種金屬氫氧化物；氮化硅、氮化鈦、氮化鋁等各種金屬氮化物；碳化硅、碳化鈦等各種金屬碳化物；硫化鋅等各種金屬硫化物；碳酸鈣、碳酸鎂等各種金屬的碳酸鹽；硫酸鈣、硫酸鎂等各種金屬的硫酸鹽；硅酸鈣、硅酸鎂等各種金屬的硅酸鹽；磷酸鈣等各種金屬的磷酸鹽；硼酸鋁、硼酸鎂等各種金屬的硼酸鹽或上述物質(zhì)的復合物等。

作為構(gòu)成粒子21的樹脂材料，例如可列舉：聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚苯乙烯、間規(guī)聚苯乙烯、聚縮醛、改性聚苯醚、聚醚醚酮、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs樹脂)、聚醚腈、聚酰胺(尼龍等)、聚芳酯、聚酰胺-酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚酰亞胺、液晶聚合物、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、氟樹脂等。

粒子21的形狀沒有特別限定，可以是球狀、紡錘形狀、針狀、筒狀、鱗片狀等任意形狀，另外，也可以是不規(guī)則形狀，優(yōu)選形成為球狀。

粒子21的平均粒徑?jīng)]有特別限定，優(yōu)選為0.1μm以上20μm以下，更優(yōu)選為0.2μm以上10μm以下。

由此，能夠使組合物2’的流動性更好，能夠更順利地進行層形成工序，并且能夠更好地進行接合工序中的粒子21的接合。另外，例如，能夠有效除去層1中所包含的溶劑和粘結(jié)劑等，從而能夠更有效地防止粒子21以外的構(gòu)成材料不小心殘留在最終的三維造型物10中。據(jù)此，能夠使三維造型物10的生產(chǎn)率更優(yōu)異，同時能夠使制造的三維造型物10的可靠性、機械強度更優(yōu)異，并且能夠更有效地防止制造的三維造型物10中發(fā)生非本意的凹凸等，從而能夠使三維造型物10的尺寸精度更優(yōu)異。

此外，在本發(fā)明中，平均粒徑是指體積基準的平均粒徑，例如，可以通過在甲醇中添加樣本，將用超聲波分散器分散3分鐘后的分散液在庫爾特計數(shù)法粒度分布測量儀(coulterelectronicsinc制造的ta-ii型號)中，使用50μm的孔徑測量而得到。

粒子21的dmax優(yōu)選為0.2μm以上25μm以下，更優(yōu)選為0.4μm以上15μm以下。

由此，能夠使組合物2’的流動性更好，能夠更順利地進行層形成工序，并且能夠更好地進行接合工序中的粒子21的接合。其結(jié)果，能夠使三維造型物10的生產(chǎn)率更優(yōu)異，同時能夠使制造的三維造型物10的機械強度更優(yōu)異，并且能夠更有效地防止制造的三維造型物10中發(fā)生非本意的凹凸等，從而能夠使三維造型物10的尺寸精度更優(yōu)異。

組合物2’中粒子21的含量優(yōu)選為50質(zhì)量％以上99質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為55質(zhì)量％以上70質(zhì)量％以下。

由此，能夠使組合物2’的操作容易度更好，并且能夠進一步減少三維造型物10的制造過程中除去的成分的量，從三維造型物10的生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本、節(jié)省資源的觀點等來看特別有利。另外，能夠使最終得到的三維造型物10的尺寸精度更優(yōu)異。

此外，粒子21在三維造型物10的制造過程(例如，接合工序等)中，由進行化學反應(yīng)(例如，氧化反應(yīng)等)的材料構(gòu)成，組合物2’中所包含的粒子21的組成、與最終的三維造型物10的構(gòu)成材料在組成上可以不同。

此外，組合物2’可以包含兩種以上的粒子。

(溶劑)

組合物2’包含溶劑。

通過包含溶劑，在組合物2’中能夠使粒子21很好地分散，從而能夠從分配器m2穩(wěn)定地吐出組合物2’。

溶劑只要具備在組合物2’中使粒子21很好地分散的功能(作為分散介質(zhì)的功能)即可，沒有特別限定，優(yōu)選為揮發(fā)性溶劑。

由于揮發(fā)性的溶劑在三維造型物10的制造過程中可有效除去，從而能夠有效防止因不小心殘留在最終得到的三維造型物10中而導致的缺陷發(fā)生。

作為溶劑，例如可列舉：水；乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚等的(聚)亞烷基二醇單烷基醚類；乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯等乙酸酯類；苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴類；甲基乙基酮、丙酮、甲基異丁基酮、乙基-n-丁基酮、二異丙基酮、乙酰丙酮等酮類；乙醇、丙醇、丁醇等醇類；四烷基銨乙酸鹽類；二甲基亞砜、二乙基亞砜等亞砜系溶劑；吡啶、甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶等吡啶系溶劑；四烷基乙酸銨(例如四丁基乙酸銨等)等離子液體等，可以組合使用從中選擇的1種或2種以上。

組合物2’包含由金屬材料構(gòu)成的粒子21的情況下，作為溶劑，優(yōu)選使用非質(zhì)子性溶劑。由此，能夠有效防止粒子21的構(gòu)成材料的非本意氧化反應(yīng)等。

組合物2’中溶劑的含量優(yōu)選為0.5質(zhì)量％以上70質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為1質(zhì)量％以上50質(zhì)量％以下。

由此，能夠使組合物2’的操作容易度更好，并且能夠進一步減少三維造型物10的制造過程中除去的成分的量，從三維造型物10的生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本、節(jié)省資源的觀點等來看特別有利。另外，能夠使最終得到的三維造型物10的尺寸精度更優(yōu)異。

此外，作為溶劑，例如可以使用像聚合性的單體等那樣通過聚合反應(yīng)進行固化、不具有揮發(fā)性的溶劑。

(粘結(jié)劑)

組合物2’除粒子21、溶劑以外，還可進一步包含具備在除去了溶劑的層1中將粒子21彼此臨時接合的功能的粘結(jié)劑。

由此，例如，能夠更有效地防止使用組合物2’形成的圖案的非本意變形。其結(jié)果，能夠使三維造型物10的尺寸精度更優(yōu)異。另外，能夠很好地調(diào)整三維造型物10中的空隙率(空孔率)、三維造型物10的密度等。

作為粘結(jié)劑，只要是在供于接合工序之前的組合物2’(即，使用組合物2’形成的圖案)中具備將粒子21臨時固定的功能即可，例如可以使用熱塑性樹脂、固化性樹脂等的各種樹脂材料等。

包含固化性樹脂的情況下，可以在吐出組合物2’之后、接合工序之前的時機，進行該固化性樹脂的固化反應(yīng)。

由此，能夠進一步有效地防止使用組合物2’形成的圖案的非本意變形，并且使三維造型物10的尺寸精度更優(yōu)異。

推進固化性樹脂的固化反應(yīng)的固化處理，例如可以通過加熱或照射紫外線等能量射線來進行。

作為固化性樹脂，例如可以優(yōu)選使用各種熱固化性樹脂、光固化性樹脂等。

作為固化性樹脂(聚合性化合物)，例如可以使用各種單體、各種低聚物(包括二聚體、三聚體等)、預聚物等，組合物2’優(yōu)選為至少包含單體成分作為固化性樹脂(聚合性化合物)。相較于低聚物成分等，單體通常為低粘度的成分，因此有助于使固化性樹脂(聚合性化合物)的吐出穩(wěn)定性更優(yōu)異。

作為固化性樹脂(聚合性化合物)，優(yōu)選使用利用照射能量射線，通過從聚合引發(fā)劑產(chǎn)生自由基類或陽離子類等，開始加成聚合或開環(huán)聚合并產(chǎn)生聚合體的樹脂。作為加成聚合的聚合樣式，可列舉自由基、陽離子、陰離子、復分解、配位聚合。另外，作為開環(huán)聚合的聚合樣式，可列舉陽離子、陰離子、自由基、復分解、配位聚合。

組合物2’中，作為固化性樹脂(聚合性化合物)，除單體以外，還可包含低聚物(包括二聚體、三聚體等)、預聚物等。

在組合物2’中，粘結(jié)劑可以任意形態(tài)包含其中，優(yōu)選形成為液狀(例如熔融狀態(tài)、溶解狀態(tài)等)。即，優(yōu)選作為分散介質(zhì)22的構(gòu)成成分包含其中。

由此，粘結(jié)劑能夠作為使粒子21分散的分散介質(zhì)22發(fā)揮功能，并且能夠使組合物2’的吐出性更優(yōu)異。另外，在進行接合工序時，粘結(jié)劑能夠很好地覆蓋粒子21，由此能夠使進行接合工序時的圖案(使用組合物2’形成的圖案)的形狀的穩(wěn)定性更優(yōu)異，從而能夠使三維造型物10的尺寸精度更優(yōu)異。

組合物2’中的粘結(jié)劑的含量優(yōu)選為0.1質(zhì)量％以上48質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為0.8質(zhì)量％以上10質(zhì)量％以下。

由此，使得層形成工序中的組合物2’的流動性更合適，粘結(jié)劑對于粒子21的臨時固定功能得以更有效的發(fā)揮。另外，能夠更準確地除去接合工序中的粘結(jié)劑。據(jù)此，能夠使三維造型物10的生產(chǎn)率更優(yōu)異，并且使制造而成的三維造型物10的尺寸精度、可靠性更優(yōu)異。

(其他成分)

另外，組合物2’還可包含上述以外的成分。作為這樣的成分，例如可列舉：聚合引發(fā)劑、分散劑、表面活性劑、增稠劑、防凝聚劑、消泡劑、滑爽劑(流平劑)、染料、阻聚劑、聚合促進劑、滲透促進劑、潤濕劑(保濕劑)、定影劑、抗菌劑、防腐劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、螯合劑、ph調(diào)節(jié)劑等。

《支撐材料形成用組合物》

接著，對三維造型物的制造中所使用的支撐材料形成用組合物進行說明。

支撐材料形成用組合物5’是用于形成支撐材料5的組合物。

(粒子)

支撐材料形成用組合物5’優(yōu)選包含多個粒子。

支撐材料形成用組合物5’包含粒子，由此即使應(yīng)形成的支撐材料5為具有微細形狀的材料等，也能夠以高尺寸精度、高效地形成支撐材料5。

作為構(gòu)成支撐材料形成用組合物5’粒子的構(gòu)成材料，例如可列舉金屬材料、金屬化合物(陶瓷等)、樹脂材料、顏料等。

可是，構(gòu)成支撐材料形成用組合物5’的粒子優(yōu)選為由熔點高于構(gòu)成組合物2’的粒子21的材料構(gòu)成。

粒子的形狀沒有特別限定，可以是球狀、紡錘形狀、針狀、筒狀、鱗片狀等任意形狀，另外也可以是無定形，優(yōu)選形成為球狀。

粒子的平均粒徑?jīng)]有特別限定，優(yōu)選為0.1μm以上20μm以下，更優(yōu)選為0.2μm以上10μm以下。

由此，能夠使支撐材料形成用組合物5’的流動性更好，能夠更順利地進行層形成工序，并且能夠更好地進行接合工序中的粒子的接合。另外，例如，能夠有效除去層1中所包含的溶劑和粘結(jié)劑等，從而能夠更有效地防止粒子以外的構(gòu)成材料不小心殘留在最終的三維造型物10中。據(jù)此，能夠使三維造型物10的生產(chǎn)率更優(yōu)異，并且能夠更有效地防止制造的三維造型物10中發(fā)生非本意的凹凸等，從而能夠使三維造型物10的尺寸精度更優(yōu)異。

粒子的dmax優(yōu)選為0.2μm以上25μm以下，更優(yōu)選為0.4μm以上15μm以下。

由此，能夠使支撐材料形成用組合物5’的流動性更好，能夠更順利地進行支撐材料形成用組合物5’的供給，并且能夠更好地進行接合工序中的粒子的接合。其結(jié)果，能夠使三維造型物10的生產(chǎn)率更優(yōu)異，并且能夠更有效地防止制造的三維造型物10中發(fā)生非本意的凹凸等，從而能夠使三維造型物10的尺寸精度更優(yōu)異。

支撐材料形成用組合物5’中的粒子的含量優(yōu)選為50質(zhì)量％以上99質(zhì)量％，更優(yōu)選為55質(zhì)量％以上98質(zhì)量％以下。

由此，能夠使支撐材料形成用組合物5’的操作容易度更好，并且能夠進一步減少三維造型物10的制造過程中除去的成分的量，從三維造型物10的生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本、節(jié)省資源的觀點等來看特別有利。另外，能夠使最終得到的三維造型物10的尺寸精度更優(yōu)異。

此外，支撐材料形成用組合物5’可以包含2種以上的粒子。

(溶劑)

支撐材料形成用組合物5’可以包含溶劑。

通過溶劑，在支撐材料形成用組合物5’中能夠使粒子很好地分散，從而能夠從分配器m3穩(wěn)定地吐出支撐材料形成用組合物5’。

溶劑只要具備在支撐材料形成用組合物5’中使粒子很好地分散的功能(作為分散介質(zhì)的功能)即可，沒有特別限定，優(yōu)選為揮發(fā)性溶劑。

由于揮發(fā)性的溶劑在三維造型物10的制造過程中可有效除去，從而能夠有效防止因不小心殘留在最終得到的三維造型物10中而導致的缺陷發(fā)生。

支撐材料形成用組合物5’包含溶劑的情況下，作為該溶劑，例如，可使用作為組合物2’的構(gòu)成成分說明過的溶劑等。

此外，組合物2’中所包含的溶劑與支撐材料形成用組合物5’中所包含的溶劑可以是相同條件(例如相同組成等)的溶劑，也可以是不同條件的溶劑。

支撐材料形成用組合物5’中的溶劑的含量優(yōu)選為0.5質(zhì)量％以上30質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為1質(zhì)量％以上25質(zhì)量％以下。

由此，能夠使支撐材料形成用組合物5’的操作容易度更優(yōu)異，并且能夠進一步減少三維造型物10的制造過程中除去的成分的量，從三維造型物10的生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本、節(jié)省資源的觀點等來看特別有利。另外，能夠使最終得到的三維造型物10的尺寸精度更優(yōu)異。

(粘結(jié)劑)

支撐材料形成用組合物5’除粒子、溶劑以外，還可進一步包含在除去了溶劑的層1中具備將粒子彼此臨時接合的功能的粘結(jié)劑。

由此，例如，能夠更有效地防止使用支撐材料形成用組合物5’形成的支撐材料5的非本意變形。其結(jié)果，能夠使三維造型物10的尺寸精度更優(yōu)異。

作為粘結(jié)劑，只要是在供于接合工序之前的支撐材料形成用組合物5’中具備將粒子臨時固定的功能即可，例如可以使用熱塑性樹脂、固化性樹脂等的各種樹脂材料等。

包含固化性樹脂的情況下，可以在吐出支撐材料形成用組合物5’之后、接合工序之前的時機，進行該固化性樹脂的固化反應(yīng)。

由此，能夠進一步有效地防止使用支撐材料形成用組合物5’形成的圖案(支撐材料5)的非本意變形，并且使三維造型物10的尺寸精度更優(yōu)異。

固化處理例如可以通過加熱或照射紫外線等能量射線來進行。

支撐材料形成用組合物5’包含固化性樹脂的情況下，作為該固化性樹脂，例如，可使用作為組合物2’的構(gòu)成成分說明過的樹脂。

此外，組合物2’中所包含的固化性樹脂與支撐材料形成用組合物5’中所包含的固化性樹脂可以是相同條件(例如相同組成等)的樹脂，也可以是不同條件的樹脂。

支撐材料形成用組合物5’中的粘結(jié)劑的含量優(yōu)選為0.5質(zhì)量％以上48質(zhì)量％，更優(yōu)選為1質(zhì)量％以上43質(zhì)量％以下。

由此，使得層形成工序中的支撐材料形成用組合物5’的流動性更合適，粘結(jié)劑對于粒子的臨時固定功能得以更有效的發(fā)揮。另外，能夠更準確地除去接合工序中的粘結(jié)劑。據(jù)此，能夠使三維造型物10的生產(chǎn)率更優(yōu)異，并且使制造而成的三維造型物10的尺寸精度、可靠性更優(yōu)異。

(其他成分)

另外，支撐材料形成用組合物5’還可包含上述以外的成分。作為這樣的成分，例如可列舉：聚合引發(fā)劑、分散劑、表面活性劑、增稠劑、防凝聚劑、消泡劑、滑爽劑(流平劑)、染料、阻聚劑、聚合促進劑、滲透促進劑、潤濕劑(保濕劑)、定影劑、抗菌劑、防腐劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、螯合劑、ph調(diào)節(jié)劑等。

《三維造型物》

本發(fā)明的三維造型物可以使用如上所述的本發(fā)明的三維造型物制造裝置進行制造。

由此，能夠提供尺寸精度優(yōu)異的三維造型物。另外，根據(jù)如上所述的制造方法、制造裝置，可使用各種組成的粒子，因此能夠擴大三維造型物的構(gòu)成材料的選擇范圍，并且使三維造型物具備期望的物性、質(zhì)感等。

本發(fā)明的三維造型物的用途沒有特別限定，例如可列舉：人偶、人物等鑒賞物、展示物；植入物等醫(yī)療設(shè)備等。

另外，本發(fā)明的三維造型物也適用于原型、量產(chǎn)品、量身定做品的任何一種。

上述，說明了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但本發(fā)明不局限于這些方式。

例如，在本發(fā)明的三維造型物制造裝置中，各部的構(gòu)成可替換為發(fā)揮相同功能的任意構(gòu)成，另外，可添加任意構(gòu)成。

例如，本發(fā)明的三維造型物制造裝置還可具備未圖示的減壓單元。由此，例如，能夠從吐出的組合物(實體部形成用組合物或支撐材料形成用組合物)中有效除去溶劑，從而能夠使三維造型物的生產(chǎn)率特別優(yōu)異。

另外，本發(fā)明的三維造型物制造裝置還可具備用于從吐出的組合物(實體部形成用組合物或支撐材料形成用組合物)中除去溶劑的加熱單元。由此，能夠使三維造型物的生產(chǎn)率特別優(yōu)異。

另外，在上述實施方式中，代表性地說明了在載臺的表面直接形成層的情況，例如，可以在載臺上配置造型板，在該造型板上層疊層以制造三維造型物。

另外，本發(fā)明的三維造型物制造方法不局限于使用如上所述的三維造型物制造裝置來執(zhí)行。

另外，在上述實施方式中，代表性地說明了在所有層上形成有實體部所對應(yīng)的部位的情況，但是也可以具備沒有形成有實體部所對應(yīng)的部位的層。例如，可以在與載臺的接觸面(載臺的正上方)上，形成沒有形成有實體部所對應(yīng)的部位的層(例如，僅由支撐材料構(gòu)成的層)，將該層作為犧牲層發(fā)揮作用。

另外，在上述實施方式中，代表性地說明了在層形成工序后對除最上層以外的所有層執(zhí)行測量工序的情況，但是在本發(fā)明中，也可以僅對構(gòu)成層疊體的至少一部分的層執(zhí)行測量工序。另外，也可以在層形成工序后對最上層執(zhí)行測量工序。

另外，在上述實施方式中，主要說明了對第n層中使用實體部形成用組合物形成的部位(應(yīng)形成三維造型物的實體部的部位)、以及使用支撐材料形成用組合物形成的部位的雙方求出層的高度的情況，但是在本發(fā)明中，僅對第n層的至少1處進行高度測量即可，例如，可以僅對使用實體部形成用組合物形成的部位進行測量，而無需對使用支撐材料形成用組合物形成的部位進行測量。另外，例如，也可以僅對使用支撐材料形成用組合物形成的部位進行測量，而無需對使用實體部形成用組合物形成的部位進行測量。

另外，在上述實施方式中，說明了n為2以上的整數(shù)的情況下的層1的高度(第n層的高度)是指，從第1層到第n層的各層的厚度的累積厚度所對應(yīng)的高度，但是作為n為2以上的整數(shù)的情況下的層1的高度(第n層的高度)，也可以使用第n層單獨的厚度。例如，從上面觀察所測量的層1的情況下，可以以下層的層1的表面露出的位置為基準，測量厚度。

另外，在本發(fā)明的三維造型物制造方法中，工序、處理的順序不局限于上述內(nèi)容，也可以更換其中的至少一部分。例如，在上述實施方式中，代表性地說明了在形成任意層的層形成工序中吐出實體部形成用組合物之后再吐出支撐材料形成用組合物的情況，但是也可以在吐出支撐材料形成用組合物之后再吐出實體部形成用組合物，或者還可以同時吐出實體部形成用組合物和支撐材料形成用組合物。

另外，在上述實施方式中，主要說明了在接合工序中進行實體部形成用組合物中所包含的粒子的接合、而不進行支撐材料形成用組合物中所包含的粒子的接合的情況，但是也可以在接合工序中進行實體部形成用組合物中所包含的粒子的接合、并且進行支撐材料形成用組合物中所包含的粒子的接合。

另外，在上述實施方式中，代表性地說明了除實體部形成用組合物以外，用于形成支撐材料的支撐材料形成用組合物也包含粒子以及作為使粒子分散的分散介質(zhì)發(fā)揮功能的溶劑的情況，但是支撐材料形成用組合物也可以不包含粒子。

另外，在上述實施方式中，代表性地說明了使用用于形成三維造型物的實體部的組合物(實體部形成用組合物)以及支撐材料形成用組合物的情況，但是在本發(fā)明中，根據(jù)所需制造的三維造型物的形狀等，也可以不使用支撐材料形成用組合物。

另外，在本發(fā)明的制造方法中，可根據(jù)需要進行前處理工序、中間處理工序、后處理工序。

作為前處理工序，例如可列舉載臺的清掃工序等。

作為后處理工序，例如可列舉清洗工序、進行除毛邊等的形狀調(diào)整工序、著色工序、被覆層形成工序、用以提高粒子的接合強度的熱處理工序等。

另外，在組合物包含粘結(jié)劑的情況下，可以進一步將粘結(jié)劑除去工序作為獨立于接合工序的其他工序。更具體而言，例如，在對于層疊有多個層的層疊體實施接合工序(燒結(jié)工序)之前，可以具有作為粘結(jié)劑除去工序的脫脂工序。

另外，在上述實施方式中，代表性地說明了上述所有工序均在同一個裝置(三維造型物制造裝置)中進行的情況，但是三維造型物制造方法的一部分工序也可以使用其他裝置進行。例如，可以使用與進行層的形成以及層的高度測量的裝置不同的裝置(燒結(jié)爐等)，對層疊體進行接合處理(燒結(jié)處理)。