JP2017171959A

JP2017171959A - 三次元造形物の製造方法

Info

Publication number: JP2017171959A
Application number: JP2016056157A
Authority: JP
Inventors: 彰彦 ▲角▼谷; Akihiko Sumiya; 岡本　英司; Eiji Okamoto; 英司岡本
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2016-03-18
Filing date: 2016-03-18
Publication date: 2017-09-28

Abstract

【課題】寸法精度に優れた三次元造形物を効率よく製造することができる三次元造形物の製造方法の提供。
【解決手段】粒子及び溶剤を含む複数種の組成物を用いた層の形成を繰り返し行うことにより、三次元造形物を製造する方法であって、前記組成物としての第１の組成物を吐出して第１の膜パターンを形成する第１の膜パターン形成工程と、前記組成物として、前記第１の組成物よりも粘度が低い第２の組成物を用いて第２の膜パターンを形成する第２の膜パターン形成工程と、前記溶剤を除去する溶剤除去工程と、複数の前記層を備える積層体に対し前記粒子同士を接合するための接合処理を施す接合工程と、を有する三次元造形物の製造方法。
【選択図】図１７

Description

本発明は、三次元造形物の製造方法に関する。

従来より、例えば、三次元ＣＡＤソフト、三次元スキャナー等で生成した三次元物体のモデルデータを基にして、三次元造形物を形成する方法が知られている。

三次元造形物を形成する方法として、積層法（三次元造形法）が知られている。積層法では、一般的に、三次元物体のモデルデータを多数の二次元断面層データ（スライスデータ）に分割した後、各二次元断面層データに対応する断面部材を順次造形しつつ、断面部材を順次積層することによって三次元造形物を形成する。

積層法は、造形しようとする三次元造形物のモデルデータさえあれば、直ちに形成することが可能であり、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造形物を形成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形成するので、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。

このような積層法として、粉体と溶剤とを含む材料（スラリー）をディスペンサーにより吐出して膜（層）を形成する処理を繰り返し行い、三次元造形物を製造する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、このような積層法を用いた場合、三次元造形物の寸法精度を十分に優れたものとすることができないという問題があった。

特開２０１５−１９６２６７号公報

本発明の目的は、寸法精度に優れた三次元造形物を効率よく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にある。

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、粒子および溶剤を含む複数種の組成物を用いた層の形成を繰り返し行うことにより、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、
前記組成物としての第１の組成物を吐出して第１の膜パターンを形成する第１の膜パターン形成工程と、
前記組成物として、前記第１の組成物よりも粘度が低い第２の組成物を用いて第２の膜パターンを形成する第２の膜パターン形成工程と、
前記溶剤を除去する溶剤除去工程と、
複数の前記層を備える積層体に対し前記粒子同士を接合するための接合処理を施す接合工程とを有することを特徴とする。

これにより、寸法精度に優れた三次元造形物を効率よく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。

本発明の三次元造形物の製造方法では、前記第１の膜パターンと前記第２の膜パターンとを接触させた後に、前記第２の組成物中に含まれる前記溶剤とともに前記第１の組成物中に含まれる前記溶剤を除去することが好ましい。

これにより、三次元造形物の生産性をより優れたものとすることができる。また、三次元造形物の寸法精度をより優れたものとすることができる。

本発明の三次元造形物の製造方法では、前記第２の膜パターン形成工程は、前記第１の膜パターン形成工程で形成された前記第１の膜パターン中に含まれる前記溶剤を除去した後に、当該第１の膜パターンに接触するように前記第２の組成物を付与することにより行うものであることが好ましい。

これにより、層の表面の平坦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の寸法精度をより優れたものとすることができる。特に、三次元造形物の表面性状をより好適に制御することができる。

本発明の三次元造形物の製造方法では、前記第２の膜パターン形成工程は、前記第１の膜パターンの表面に、前記第２の組成物を付与することにより行うことが好ましい。

これにより、層の表面の平坦性をより優れたものとすることができ、三次元造形物の寸法精度をより優れたものとすることができる。特に、三次元造形物の表面性状をより好適に制御することができる。

本発明の三次元造形物の製造方法では、同一の前記層内に、前記第１の膜パターンと前記第２の膜パターンとを形成することが好ましい。

これにより、同一の層内での厚みのばらつきの発生をより効果的に防止することができ、結果として、三次元造形物の寸法精度をより優れたものとすることができる。

本発明の三次元造形物の製造方法では、同一の前記層内において、前記第１の膜パターンで取り囲まれた空間内に、前記第２の組成物を付与することが好ましい。

これにより、同一の層内での厚みのばらつきの発生をさらに効果的に防止することができ、結果として、三次元造形物の寸法精度をさらに優れたものとすることができる。

本発明の三次元造形物の製造方法では、前記第１の膜パターン形成工程と前記第２の膜パターン形成工程とを含む一連の工程を繰り返し行うことが好ましい。
これにより、三次元造形物の寸法精度をより優れたものとすることができる。

本発明の三次元造形物の製造方法では、前記第２の膜パターンを、少なくとも、前記層の積層方向における前記積層体の最表層に形成することが好ましい。

これにより、三次元造形物の寸法精度をより好適に優れたものとすることができる。特に、製造される三次元造形物の表面性状をより好適に制御することができる。

本発明の三次元造形物の製造方法では、温度：２０℃、せん断速度：１０［ｓ^−１］という条件でレオメーターを用いて測定される前記第１の組成物の粘度が７０００ｍＰａ・ｓ以上１５０００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。

本発明の三次元造形物の製造方法では、温度：２０℃、せん断速度：１０［ｓ^−１］という条件でレオメーターを用いて測定される前記第２の組成物の粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上１０００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。

これにより、三次元造形物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、三次元造形物の寸法精度をより優れたものとすることができる。

本発明の第１実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第１の膜パターン形成工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第１実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第１の膜パターン形成工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第１実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第１の溶剤除去工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第１実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第２の膜パターン形成工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第１実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第２の膜パターン形成工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第１実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第２の溶剤除去工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第１実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第１の膜パターン形成工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第１実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第１の膜パターン形成工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第１実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第１の溶剤除去工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第１実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第２の膜パターン形成工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第１実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第２の膜パターン形成工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第１実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第２の溶剤除去工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第１実施形態の三次元造形物の製造方法の工程を模式的に示す縦断面図である。本発明の第１実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（脱脂工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第１実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（サポート材除去工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第１実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（焼結工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第１実施形態の三次元造形物の製造方法を示すフローチャートである。本発明の第２実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第１の膜パターン形成工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第１実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第１の膜パターン形成工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第２実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第２の膜パターン形成工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第２実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第２の膜パターン形成工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第２実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（溶剤除去工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第２実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第１の膜パターン形成工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第２実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第１の膜パターン形成工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第２実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第２の膜パターン形成工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第２実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第２の膜パターン形成工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第２実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（溶剤除去工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第２実施形態の三次元造形物の製造方法の工程を模式的に示す縦断面図である。本発明の第２実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（脱脂工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第２実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（サポート材除去工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第２実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（焼結工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第２実施形態の三次元造形物の製造方法を示すフローチャートである。本発明の第３実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第１の膜パターン形成工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第３実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第１の膜パターン形成工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第３実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第１の溶剤除去工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第３実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第２の膜パターン形成工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第３実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第２の膜パターン形成工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第３実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第２の溶剤除去工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第３実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第１の膜パターン形成工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第３実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第１の膜パターン形成工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第３実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第１の溶剤除去工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第３実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第２の膜パターン形成工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第３実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第２の膜パターン形成工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第３実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（第２の溶剤除去工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第３実施形態の三次元造形物の製造方法の工程を模式的に示す縦断面図である。本発明の第３実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（脱脂工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第３実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（サポート材除去工程）を模式的に示す縦断面図である。本発明の第３実施形態の三次元造形物の製造方法の工程（焼結工程）を模式的に示す縦断面図である。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。

以下、添付する図面を参照しつつ、好適な実施形態について詳細な説明をする。
《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。

［第１実施形態］
図１〜図１６は、本発明の第１実施形態の三次元造形物の製造方法の工程を模式的に示す縦断面図である。また、図１７は、本発明の第１実施形態の三次元造形物の製造方法を示すフローチャートである。

本実施形態の三次元造形物１０の製造方法は、粒子および溶剤を含む複数種の組成物１’を用いた層１の形成を繰り返し行うことにより、三次元造形物１０を製造する方法である。

そして、組成物１’としての第１の組成物１１Ａ’、１１Ｂ’を吐出して第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂを形成する第１の膜パターン形成工程と、組成物１’として、第１の組成物１１Ａ’、１１Ｂ’よりも粘度が低い第２の組成物１２Ａ’、１２Ｂ’を用いて第２の膜パターン１２Ａ、１２Ｂを形成する第２の膜パターン形成工程と、溶剤を除去する溶剤除去工程と、複数の層１を備える積層体５０に対し粒子同士を接合するための接合処理を施す接合工程（焼結工程）とを有している。

このように、三次元造形物１０の製造に、第１の組成物１１Ａ’、１１Ｂ’と、当該第１の組成物１１Ａ’、１１Ｂ’よりも粘度の低い第２の組成物１２Ａ’、１２Ｂ’とを所定の順序で用いることにより、三次元造形物１０の製造時において、組成物１’が被着体上で不本意に拡散してしまうこと（例えば、組成物１’の不本意な濡れ広がり等）を効果的に防止しつつ、層１の表面を平坦性の高いものとして形成することができ、不本意な凹凸の発生を効果的に防止することができる。したがって、寸法精度の高い三次元造形物１０を効率よく製造することができる。

これに対し、上記のような条件を満足しない場合には、上述したような優れた効果は得られない。

例えば、比較的高粘度の組成物を用い、比較的低粘度の組成物を用いなかった場合には、組成物を用いて形成される層の表面の平坦性を十分に高いものとすることができず、三次元造形物の寸法精度が低下する。

また、比較的低粘度の組成物を用い、比較的高粘度の組成物を用いなかった場合には、層の形成時に、組成物の不本意な拡散が生じてしまい、三次元造形物の寸法精度が低下する。

また、複数種の組成物を組み合わせて用いた場合であっても、比較的低粘度の組成物を吐出した後に、比較的高粘度の組成物を吐出し、その後、比較的低粘度の組成物の吐出を行わなかった場合には、組成物を用いて形成される層の表面の平坦性を十分に高いものとすることができない。また、層の形成時に、組成物の不本意な拡散が生じてしまう。したがって、三次元造形物の寸法精度は低いものとなる。

以下、各工程について詳細に説明する。
≪第１の膜パターン形成工程≫

第１の膜パターン形成工程では、複数個の粒子および溶剤を含む第１の組成物１１Ａ’を用いて第１の膜パターン１１Ａを形成する。また、複数個の粒子および溶剤を含む第１の組成物１１Ｂ’を用いて第１の膜パターン１１Ｂを形成する。

第１の組成物（第１の実体部形成用組成物）１１Ａ’は、三次元造形物１０の実体部に対応する第１の膜パターン（第１の実体部形成用膜パターン）１１Ａの形成に用いるものであり、第１の組成物（第１のサポート材形成用組成物）１１Ｂ’は、三次元造形物１０の製造過程において三次元造形物１０の実体部となるべき部位を支持するサポート材５としての機能を有する第１の膜パターン（第１のサポート材用膜パターン）１１Ｂの形成に用いるものである。

第１の組成物１１Ａ’は、後に詳述する第２の組成物１２Ａ’よりも粘度が高いものであり、第１の組成物１１Ｂ’は、後に詳述する第２の組成物１２Ｂ’よりも粘度が高いものである。

このような第１の組成物１１Ａ’、１１Ｂ’を用いることにより、組成物（第１の組成物１１Ａ’、１１Ｂ’）が被着体上で不本意に拡散してしまうことを効果的に防止することができる。

第１の組成物１１Ａ’、１１Ｂ’の供給（吐出）は、例えば、インクジェット装置、各種ディスペンサー等の各種吐出装置等を用いて行うことができるが、ディスペンサーを用いて行うのが好ましい。

これにより、より粘度が大きい組成物であっても好適に吐出することができる。また、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。

本工程では、第１の組成物１１Ａ’、１１Ｂ’を、それぞれ複数の液滴として吐出するのが好ましい。

これにより、例えば、微細な構造を有する三次元造形物１０の製造にもより好適に対応することができ、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。

本工程で第１の組成物１１Ａ’、１１Ｂ’を複数の液滴として吐出する場合、吐出される液滴の１滴あたりの体積は、１ｐＬ以上５００ｐＬ以下であるのが好ましく、２ｐＬ以上３００ｐＬ以下であるのがより好ましい。

これにより、例えば、微細な構造を有する三次元造形物１０の製造にもより好適に対応することができ、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とともに、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。

本工程では、第１の組成物１１Ａ’として、複数種の組成物を用いてもよい。
これにより、例えば、三次元造形物１０の各部位に求められる特性に応じて、材料を組み合わせることができ、三次元造形物１０全体としての特性（外観、機能性（例えば、弾性、靱性、耐熱性、耐腐食性等）等を含む）をより優れたものとすることができる。
また、本工程では、第１の組成物１１Ｂ’として、複数種の組成物を用いてもよい。

第１の組成物１１Ａ’、１１Ｂ’については、後に詳述する。
第１の組成物１１Ａ’、１１Ｂ’の粘度は、第２の組成物１２Ａ’、１２Ｂ’の粘度よりも高いものであればよいが、温度：２０℃、せん断速度：１０［ｓ^−１］という条件でレオメーターを用いて測定される第１の組成物１１Ａ’、１１Ｂ’の粘度は、７０００ｍＰａ・ｓ以上１５０００ｍＰａ・ｓ以下であるのが好ましく、８０００ｍＰａ・ｓ以上１３０００ｍＰａ・ｓ以下であるのがより好ましい。

これにより、第１の組成物１１Ａ’、１１Ｂ’の吐出安定性をより優れたものとすることができるとともに、適度な厚みを有する層１の形成に好適であり、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、被着体に接触した第１の組成物１１Ａ’、１１Ｂ’が過剰に濡れ広がることがより効果的に防止され、最終的に得られる三次元造形物１０の寸法精度をより優れたものとすることができる。

≪溶剤除去工程（第１の溶剤除去工程）≫
本実施形態では、第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂに対して、後に詳述する第２の膜パターン形成工程を行う前（第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂと第２の膜パターン１２Ａ、１２Ｂとを接触させる前）に、第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂ中に含まれる溶剤を除去する溶剤除去工程（第１の溶剤除去工程）を有している。言い換えると、本実施形態では、後に詳述する第２の膜パターン形成工程は、第１の膜パターン形成工程で形成された第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂ中に含まれる溶剤を除去した後に、当該第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂに接触するように第２の組成物１２Ａ’、１２Ｂ’を付与することにより行う。

これにより、層１の表面の平坦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の寸法精度をより優れたものとすることができる。特に、三次元造形物１０の表面性状をより好適に制御することができる。

第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂからの溶媒の除去は、いかなる方法で行ってもよいが、加熱処理により好適に行うことができる。

この場合、加熱温度は、特に限定されないが、溶剤の沸点をＴｂｐとしたとき、（Ｔｂｐ−４０）℃以上（Ｔｂｐ＋２０）℃以下であるのが好ましく、（Ｔｂｐ−３０）℃以上（Ｔｂｐ＋１０）℃以下であるのがより好ましい。

これにより、溶剤の除去を効率よく行うことができ三次元造形物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、溶剤の突沸等による第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂの不本意な変形をより確実に効果的に防止することができる。

なお、図３、図９中の矢印Ａは、加熱用のエネルギー線（赤外線等）を示す。
なお、本工程においては、第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂ中から溶剤を完全に除去しなくてもよく、本工程の終了時に溶剤の一部が第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂ中に残存していてもよい。

本工程での溶剤除去率、すなわち、第１の組成物１１Ａ’、１１Ｂ’中に含まれていた溶剤のうち本工程で除去されるものの割合は、５０質量％以上であるのが好ましく、８０質量％以上であるのがより好ましく、９０質量％以上であるのがさらに好ましい。

これにより、第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂの形状の安定性がより優れたものとなり、三次元造形物１０の製造過程における不本意な変形をより確実に防止することができる。

溶剤が除去された状態での第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂの厚さは、８μｍ以上４００μｍ以下であるのが好ましく、１５μｍ以上２００μｍ以下であるのがより好ましい。

これにより、三次元造形物１０の生産性を優れたものとしつつ、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。

≪第２の膜パターン形成工程≫
第２の膜パターン形成工程では、複数個の粒子および溶剤を含む第２の組成物１２Ａ’を用いて第２の膜パターン１２Ａを形成する。また、複数個の粒子および溶剤を含む第２の組成物１２Ｂ’を用いて第２の膜パターン１２Ｂを形成する。

第２の組成物（第２の実体部形成用組成物）１２Ａ’は、三次元造形物１０の実体部に対応する第２の膜パターン（第２の実体部形成用膜パターン）１２Ａの形成に用いるものであり、第２の組成物（第２のサポート材形成用組成物）１２Ｂ’は、三次元造形物１０の製造過程において三次元造形物１０の実体部となるべき部位を支持するサポート材５としての機能を有する第２の膜パターン（第２のサポート材用膜パターン）１２Ｂの形成に用いるものである。

第２の組成物１２Ａ’は、第１の組成物１１Ａ’よりも粘度が低いものであり、第２の組成物１２Ｂ’は、第１の組成物１１Ｂ’よりも粘度が低いものである。

そして、第２の組成物１２Ａ’は、第１の組成物１１Ａ’を用いて形成された第１の膜パターン１１Ａと接触するように付与されるものであり、第２の組成物１２Ｂ’は、第１の組成物１１Ｂ’を用いて形成された第１の膜パターン１１Ｂと接触するように付与されるものである。言い換えると、第１の膜パターン１１Ａと第２の膜パターン１２Ａとが接触するものであり、第１の膜パターン１１Ｂと第２の膜パターン１２Ｂとが接触するものである。

このように、比較的低粘度の第２の組成物１２Ａ’、１２Ｂ’を、第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂと接触するように付与することにより、層１の表面を平坦性の高いものとして形成することができ、不本意な凹凸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、第１の組成物１１Ａ’、１１Ｂ’を用いて形成された層１の表面（第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂ）の凹凸を緩和することができ（すなわち、レベリング効果が発揮され）、第２の組成物１２Ａ’、１２Ｂ’を用いて形成される層１の表面を平坦性の高いものとして形成することができる。その結果、最終的に得られる三次元造形物１０の寸法精度を優れたものとすることができる。また、層１の形成段階で寸法精度を優れたものとすることができるため、研削研磨等の機械加工による後加工を省略または簡略化した場合であっても、三次元造形物１０の寸法精度を優れたものとすることができるため、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。

特に、本実施形態では、第２の膜パターン形成工程は、第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂの表面に、それぞれ、第２の組成物１２Ａ’、１２Ｂ’を付与することにより行う。より詳しく説明すると、本実施形態では、第２の膜パターン１２Ａ、１２Ｂを、それぞれ、第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂに対応するパターン（同一形状のパターン）を有する層状をなすものとして、第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂに対応する部位（平面視した際に重なる部位）に形成しており、それぞれ、第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂに積層している。

これにより、層１の表面の平坦性をより優れたものとすることができ、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。特に、製造される三次元造形物１０の表面性状をより好適に制御することができる。

第２の組成物１２Ａ’、１２Ｂ’の供給（吐出）は、例えば、インクジェット装置、各種ディスペンサー等の各種吐出装置等を用いて行うことができるが、ディスペンサーを用いて行うのが好ましい。

本工程では、第２の組成物１２Ａ’、１２Ｂ’を、それぞれ複数の液滴として吐出するのが好ましい。

本工程で第２の組成物１２Ａ’、１２Ｂ’を複数の液滴として吐出する場合、吐出される液滴の１滴あたりの体積は、１ｐＬ以上５００ｐＬ以下であるのが好ましく、２ｐＬ以上３００ｐＬ以下であるのがより好ましい。

これにより、例えば、微細な構造を有する三次元造形物１０の製造にもより好適に対応することができ、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、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。

本工程では、第２の組成物１２Ａ’として、複数種の組成物を用いてもよい。
これにより、例えば、三次元造形物１０の各部位に求められる特性に応じて、材料を組み合わせることができ、三次元造形物１０全体としての特性（外観、機能性（例えば、弾性、靱性、耐熱性、耐腐食性等）等を含む）をより優れたものとすることができる。
また、本工程では、第２の組成物１２Ｂ’として、複数種の組成物を用いてもよい。

第２の組成物１２Ａ’、１２Ｂ’については、後に詳述する。
第２の組成物１２Ａ’、１２Ｂ’の粘度は、第１の組成物１１Ａ’、１１Ｂ’の粘度よりも低いものであればよいが、温度：２０℃、せん断速度：１０［ｓ^−１］という条件でレオメーターを用いて測定される第２の組成物１２Ａ’、１２Ｂ’の粘度は、１０ｍＰａ・ｓ以上１０００ｍＰａ・ｓ以下であるのが好ましく、２０ｍＰａ・ｓ以上１００ｍＰａ・ｓ以下であるのがより好ましい。

これにより、例えば、第２の組成物１２Ａ’、１２Ｂ’の吐出安定性をより優れたものとすることができるとともに、レベリング効果がより顕著に発揮される。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とともに、最終的に得られる三次元造形物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、温度：２０℃、せん断速度：１０［ｓ^−１］という条件でレオメーターを用いて測定される第１の組成物１１Ａ’、１１Ｂ’の粘度をη１［Ｐａ・ｓ］、温度：２０℃、せん断速度：１０［ｓ^−１］という条件でレオメーターを用いて測定される第２の組成物１２Ａ’、１２Ｂ’の粘度をη２［Ｐａ・ｓ］としたとき、６５００≦η１−η２≦１４５００の関係を満足するのが好ましく、７５００≦η１−η２≦９９００の関係を満足するのがより好ましい。

これにより、第１の組成物１１Ａ’、１１Ｂ’と第２の組成物１２Ａ’、１２Ｂ’とを組み合わせて用いることによる効果がより顕著に発揮され、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。

≪溶剤除去工程（第２の溶剤除去工程）≫
第２の膜パターン形成工程の後、第２の組成物１２Ａ’、１２Ｂ’を用いて形成された第２の膜パターン１２Ａ、１２Ｂに対して、第２の膜パターン１２Ａ、１２Ｂ中に含まれる溶剤を除去する溶剤除去工程（第２の溶剤除去工程）を有している。

これにより、第２の膜パターン１２Ａ、１２Ｂの形状の安定性が増し、これらの表面に新たな層１を形成する場合や、後の工程を行う際に、第２の膜パターン１２Ａ、１２Ｂに不本意な変形を生じることを防止することができる。その結果、三次元造形物１０の寸法精度を優れたものとすることができる。なお、第１の溶剤除去工程後に第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂ中に溶剤の一部が残存している場合、本工程で、第２の膜パターン１２Ａ、１２Ｂ中に含まれる溶剤とともに、第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂ中に含まれる溶剤も除去することができる。

第２の膜パターン１２Ａ、１２Ｂからの溶媒の除去は、いかなる方法で行ってもよいが、加熱処理により好適に行うことができる。

これにより、溶剤の除去を効率よく行うことができ三次元造形物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、溶剤の突沸等による第２の膜パターン１２Ａ、１２Ｂの不本意な変形をより確実に効果的に防止することができる。

なお、図６、図１２中の矢印Ａは、加熱用のエネルギー線（赤外線等）を示す。
また、本工程においては、第２の膜パターン１２Ａ、１２Ｂ中から溶剤を完全に除去しなくてもよく、本工程の終了時に溶剤の一部が第２の膜パターン１２Ａ、１２Ｂ中に残存していてもよい。

本工程での溶剤除去率、すなわち、第２の組成物１２Ａ’、１２Ｂ’中に含まれていた溶剤のうち本工程で除去されるものの割合は、５０質量％以上であるのが好ましく、８０質量％以上であるのがより好ましく、９０質量％以上であるのがさらに好ましい。

これにより、第２の膜パターン１２Ａ、１２Ｂの形状の安定性がより優れたものとなり、三次元造形物１０の製造過程における不本意な変形をより確実に防止することができる。

溶剤が除去された状態での第２の膜パターン１２Ａ、１２Ｂの厚さは、２μｍ以上１００μｍ以下であるのが好ましく、４μｍ以上５０μｍ以下であるのがより好ましい。

三次元造形物１０の製造においては、所定回数だけ、前述した第１の膜パターン形成工程を含む一連の工程を行い、複数の層１が積層された積層体５０を得る。

すなわち、すでに形成された層１上に新たな層１を形成すべきか否かを判断し、形成すべき層１がある場合には新たな層１を形成し、形成すべき層１がない場合には積層体５０に対して後に詳述する工程（脱脂工程、焼結工程）を行う。

特に、本実施形態では、第１の膜パターン形成工程と第２の膜パターン形成工程とを含む一連の工程を繰り返し行う。
これにより、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、本実施形態では、第２の膜パターン１２Ａ、１２Ｂを、少なくとも、層１の積層方向における積層体５０の最表層（最上層）に形成している。

これにより、三次元造形物１０の寸法精度をより好適に優れたものとすることができる。特に、製造される三次元造形物１０の表面性状をより好適に制御することができる。

≪脱脂工程≫
組成物１’がバインダーを含むものである場合、上記のようにして得られた積層体５０に対して、脱脂処理を施し、脱脂体７０を得てもよい。

これにより、後に詳述する接合工程での粒子の接合を好適に進行させることができ、最終的に得られる三次元造形物１０の信頼性をより優れたものとすることができる。

なお、脱脂体とは、所定の形状に成形された成形体（積層体５０）に対し、バインダーを除去するための処理（脱脂処理）を施すことにより得られた物のことをいう。なお、脱脂処理では、成形体（積層体５０）中に含まれるバインダーのうちの少なくとも一部を除去すればよく、脱脂体には、バインダーの一部が残存していてもよい。

脱脂処理は、積層体５０中に含まれるバインダーを除去する方法であればいかなる方法で行ってもよいが、酸素、硝酸ガス等の酸化性雰囲気の他、非酸化性雰囲気中、例えば真空または減圧状態下（例えば１．３３×１０^−４Ｐａ以上１３．３Ｐａ以下）、または、窒素ガス、アルゴンガス等のガス中で、熱処理を行うことによりなされる。

また、脱脂工程（熱処理）における処理温度は、特に限定されないが、１００℃以上７５０℃以下であるのが好ましく、１５０℃以上７００℃以下であるのがより好ましい。

これにより、脱脂工程における積層体５０、脱脂体７０の不本意な変形をより確実に防止することができ、脱脂処理をより効率よく進行させることができる。その結果、より優れた寸法精度の三次元造形物１０をより優れた生産性で製造することができる。

また、脱脂工程（熱処理）における処理時間（熱処理時間）は、０．５時間以上２０時間以下であるのが好ましく、１時間以上１０時間以下であるのがより好ましい。

これにより、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、脱脂体７０におけるバインダーの残存率を十分に低い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の信頼性をより優れたものとすることができる。

また、このような熱処理による脱脂は、種々の目的（例えば、脱脂時間の短縮等の目的）で、複数の工程（段階）に分けて行ってもよい。この場合、例えば、前半を低温で、後半を高温で脱脂するような方法や、低温と高温を繰り返し行う方法等が挙げられる。

≪サポート材除去工程≫
その後、サポート材５を除去する。これにより、脱脂体７０が取り出される。

本工程の具体的な方法としては、例えば、刷毛等でサポート材５を払い除ける方法、サポート材５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サポート材５と脱脂体７０との複合物を浸漬する方法、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。

また、サポート材５は、例えば、サポート材５の少なくとも一部を溶解する液体を用いることにより除去されるものであってもよいし、化学反応により分解されることにより除去されるものであってもよい。

≪接合工程（焼結工程）≫
その後、複数の層１を備える積層体（脱脂体７０）に対し、粒子同士を接合するための接合処理（焼結処理）を施す。

これにより、積層体（脱脂体７０）中に含まれる粒子同士が接合（焼結）されて接合部２が形成され、焼結体としての三次元造形物１０が得られる。

このように接合部２が形成されることにより、三次元造形物１０の実体部（接合部２）は、粒子同士が強固に接合して構成されたものとなり、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。

特に、本実施形態では、複数の層１を有し、かつ、脱脂処理が施された積層体としての脱脂体７０について、接合処理を施す。

これにより、バインダーの分解物が三次元造形物１０中に不本意に残存したり、粒子間の接合強度が低下することをより効果的に防止することができる。また、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。

接合工程は、通常、加熱処理により行う。
接合工程での加熱は、粒子の構成材料の融点以上の温度で行うのが好ましい。
これにより、粒子の接合をより効率よく行うことができる。

焼結工程での加熱処理は、通常、脱脂工程での加熱処理よりも高い温度で行う。
粒子の構成材料の融点をＴｍ［℃］としたとき、接合工程での加熱温度は、（Ｔｍ＋１）℃以上（Ｔｍ＋８０）℃以下であるのが好ましく、（Ｔｍ＋５）℃以上（Ｔｍ＋６０）℃以下であるのがより好ましい。

これにより、より短時間の加熱処理でより効率よく粒子の接合を行うことができる。また、接合工程時における積層体としての脱脂体７０の不本意な変形をより効果的に防止することができ、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。

なお、粒子が複数の成分を含むものである場合には、前記融点としては、最も含有率の高い成分の融点を採用することができる。

接合工程での加熱時間は、特に限定されないが、３０秒以上６０分以下であるのが好ましく、１分以上３０分以下であるのがより好ましい。

これにより、粒子同士の接合を十分に進行させつつ本工程における不本意な変形をより効果的に防止することができ、三次元造形物１０の機械的強度、寸法精度をより高いレベルで両立することができる。また、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、焼結処理時の雰囲気は、特に限定されないが、非酸化性雰囲気、例えば真空または減圧状態下（例えば１．３３×１０^−４Ｐａ以上１３３Ｐａ以下）、または、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスとすることができる。

また、接合工程は、２段階またはそれ以上に分けて行ってもよい。これにより、焼結の効率が向上し、より短い処理時間で焼結（焼成）を行うことができる。

また、接合工程は、前述の脱脂工程と連続して行ってもよい。
これにより、脱脂工程は、焼結前工程を兼ねることができ、脱脂体７０に予熱を与えて、脱脂体７０をより確実に焼結させることができる。

また、このような接合工程は、種々の目的（例えば、焼成時間の短縮等の目的）で、複数の工程（段階）に分けて行ってもよい。この場合、例えば、前半を低温で、後半を高温で焼成するような方法や、低温と高温を繰り返し行う方法等が挙げられる。

前述したような本発明の製造方法によれば、寸法精度に優れた三次元造形物を効率よく製造することができる。

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１７のようになる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態の三次元造形物の製造方法について説明する。

図１８〜図３１は、本発明の第２実施形態の三次元造形物の製造方法の工程を模式的に示す縦断面図である。また、図３２は、本発明の第２実施形態の三次元造形物の製造方法を示すフローチャートである。以下の説明では、前述した実施形態との相違点について中心的に説明し、同様の事項についての説明は省略する。

本実施形態の三次元造形物１０の製造方法は、第１の膜パターン形成工程と、第２の膜パターン形成工程との間に、第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂ中に含まれる溶剤を除去する溶剤除去工程（第１の溶剤除去工程）を有していない。言い換えると、溶剤が除去されていない状態の第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂに対し、第２の組成物１２Ａ’、１２Ｂ’を付与する。さらに言い換えると、本実施形態では、第２の膜パターン形成工程後の溶剤除去工程により、第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂと第２の膜パターン１２Ａ、１２Ｂとを接触させた後に、第２の組成物１２Ａ’、１２Ｂ’中に含まれる溶剤とともに第１の組成物１１Ａ’、１１Ｂ’中に含まれる溶剤を除去する。

これにより、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、第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂと、それに接触して設けられる第２の膜パターン１２Ａ、１２Ｂとの密着性をより優れたものとすることができ、三次元造形物１０の製造時における積層体５０の不本意な変形をより効果的に防止することができる。その結果、三次元造形物１０の生産の歩留まりをより優れたものとすることができ、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。

なお、第１の膜パターン形成工程と第２の膜パターン形成工程との間の溶剤除去工程（第１の溶剤除去工程）を省略した場合であっても、第２の膜パターン形成工程後の溶剤除去工程を行うことにより、第２の膜パターン１２Ａ、１２Ｂ中に含まれる溶剤だけでなく、第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂ中に含まれる溶剤も十分に除去することができる。

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３２のようになる。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態の三次元造形物の製造方法について説明する。

図３３〜図４８は、本発明の第３実施形態の三次元造形物の製造方法の工程を模式的に示す縦断面図である。以下の説明では、前述した実施形態との相違点について中心的に説明し、同様の事項についての説明は省略する。

前述した実施形態では、第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂと、第２の膜パターン１２Ａ、１２Ｂとが、それぞれ、別個の層１を構成していた（第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂのみで独立した１つの層１を形成しており、第２の膜パターン１２Ａ、１２Ｂのみで独立した１つの層１を形成していた）のに対し、本実施形態では、同一の層１内に、第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂと、第２の膜パターン１２Ａ、１２Ｂとを形成している。

これにより、同一の層１内での厚みのばらつきの発生をより効果的に防止することができる。その結果、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、本実施形態では、同一の層１内において、第１の膜パターン１１Ａで取り囲まれた空間内に、第２の組成物１２Ａ’を付与し、第２の膜パターン１２Ａを形成している。

これにより、同一の層１内での厚みのばらつきの発生をさらに効果的に防止することができる。その結果、三次元造形物１０の寸法精度をさらに優れたものとすることができる。

また、本実施形態では、同一の層１内において、第１の膜パターン１１Ｂで取り囲まれた空間内に、第２の組成物１２Ｂ’を付与し、第２の膜パターン１２Ｂを形成している。

《三次元造形物製造装置》
次に、前述した本発明の三次元造形物の製造方法を好適に実行することができる三次元造形物製造装置について説明する。

図４９は、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。
図示のように、三次元造形物製造装置Ｍ１００は、制御部Ｍ１と、第１の組成物１１Ａ’を供給する組成物供給手段としてのディスペンサー（第１のディスペンサー）Ｍ２１と、第２の組成物１２Ａ’を供給する組成物供給手段としてのディスペンサー（第２のディスペンサー）Ｍ２２と、第１の組成物１１Ｂ’を供給する組成物供給手段としてのディスペンサー（第１のディスペンサー）Ｍ３１と、第２の組成物１２Ｂ’を供給する組成物供給手段としてのディスペンサー（第２のディスペンサー）Ｍ３２と、組成物１’を用いて形成された膜パターン（層１）を加熱する加熱手段Ｍ５とを備えている。

組成物１’の供給（吐出）を、ディスペンサー（ディスペンサーＭ２１、Ｍ２２、Ｍ３１、Ｍ３２）を用いて行うことにより、例えば、インクジェット法等で組成物を吐出する場合に比べて、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、比較的高い粘度の組成物であっても好適に吐出することができ、材料選択の幅が広がる。

制御部Ｍ１は、コンピューターＭ１１と、駆動制御部Ｍ１２とを有している。
コンピューターＭ１１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Ｍ１１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Ｍ１２に対して出力する。

駆動制御部Ｍ１２は、ディスペンサーＭ２１、Ｍ２２、Ｍ３１、Ｍ３２、層形成部Ｍ４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、ディスペンサーＭ２１による第１の組成物１１Ａ’の吐出パターンや吐出量、ディスペンサーＭ２２による第２の組成物１２Ａ’の吐出パターンや吐出量、ディスペンサーＭ３１による第１の組成物１１Ｂ’の吐出パターンや吐出量、ディスペンサーＭ３２による第２の組成物１２Ｂ’の吐出パターンや吐出量、ステージ（昇降ステージ）Ｍ４１の下降量、加熱手段Ｍ５による加熱の入切、加熱手段Ｍ５による加熱温度等を制御する。

層形成部Ｍ４は、組成物１’が供給され、組成物１’で構成された層１を支持するステージ（昇降ステージ）Ｍ４１と、昇降ステージＭ４１を取り囲む枠体Ｍ４５とを有している。

昇降ステージＭ４１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Ｍ１２からの指令により所定量だけ順次下降する。

ステージＭ４１は、表面（より詳しくは、組成物１’が付与される部位）が平坦なものである。これにより、厚みの均一性の高い層１を容易かつ確実に形成することができる。

ステージＭ４１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Ｍ４１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。

また、ステージＭ４１の表面には、表面処理が施されていてもよい。これにより、例えば、組成物１’の構成材料がステージＭ４１に強固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Ｍ４１の耐久性を特に優れたものとし、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Ｍ４１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。

ディスペンサーＭ２１は、駆動制御部Ｍ１２からの指令により移動し、第１の組成物１１Ａ’をステージＭ４１上の所望の部位に所定のパターンで吐出するように構成されている。

ディスペンサーＭ２１は、第１の組成物１１Ａ’を液滴として吐出するものであるのが好ましい。これにより、微細なパターンで第１の組成物１１Ａ’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、特に高い寸法精度、特に高い生産性で製造することができる。

ディスペンサーＭ２１は、駆動制御部Ｍ１２からの指令により、第１の組成物１１Ａ’の付与パターン（第１の膜パターン１１Ａの形状）、量等が制御されている。ディスペンサーＭ２１による第１の組成物１１Ａ’の吐出パターン、吐出量等は、スライスデータに基づいて決定される。これにより、三次元造形物１０の寸法精度等を確実に優れたものとすることができる。

ディスペンサーＭ２１は、１つの吐出部（ノズル）を備えるものである。
ディスペンサーＭ２１の吐出部の大きさ（ノズル径）は、特に限定されないが、１０μｍ以上１００μｍ以下であるのが好ましい。

これにより、三次元造形物１０の寸法精度をより優れたものとしつつ、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。

ディスペンサーＭ２２は、駆動制御部Ｍ１２からの指令により移動し、第２の組成物１２Ａ’をステージＭ４１上の所望の部位に所定のパターンで吐出するように構成されている。

ディスペンサーＭ２２は、第２の組成物１２Ａ’を液滴として吐出するものであるのが好ましい。これにより、微細なパターンで第２の組成物１２Ａ’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、特に高い寸法精度、特に高い生産性で製造することができる。

ディスペンサーＭ２２は、駆動制御部Ｍ１２からの指令により、第２の組成物１２Ａ’の付与パターン（第２の膜パターン１２Ａの形状）、量等が制御されている。ディスペンサーＭ２２による第２の組成物１２Ａ’の吐出パターン、吐出量等は、スライスデータに基づいて決定される。これにより、三次元造形物１０の寸法精度等を確実に優れたものとすることができる。

ディスペンサーＭ２２は、１つの吐出部（ノズル）を備えるものである。
ディスペンサーＭ２２の吐出部の大きさ（ノズル径）は、特に限定されないが、１０μｍ以上１００μｍ以下であるのが好ましい。

ディスペンサーＭ３１は、駆動制御部Ｍ１２からの指令により移動し、第１の組成物１１Ｂ’をステージＭ４１上の所望の部位に所定のパターンで吐出するように構成されている。

ディスペンサーＭ３１は、第１の組成物１１Ｂ’を液滴として吐出するものであるのが好ましい。これにより、微細なパターンで第１の組成物１１Ｂ’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、特に高い寸法精度、特に高い生産性で製造することができる。

ディスペンサーＭ３１は、駆動制御部Ｍ１２からの指令により、第１の組成物１１Ｂ’の付与パターン（第１の膜パターン１１Ｂの形状）、量等が制御されている。ディスペンサーＭ３１による第１の組成物１１Ｂ’の吐出パターン、吐出量等は、スライスデータに基づいて決定される。これにより、三次元造形物１０の寸法精度等を確実に優れたものとすることができる。

ディスペンサーＭ３１は、１つの吐出部（ノズル）を備えるものである。
ディスペンサーＭ３１の吐出部の大きさ（ノズル径）は、特に限定されないが、１０μｍ以上１００μｍ以下であるのが好ましい。

ディスペンサーＭ３２は、駆動制御部Ｍ１２からの指令により移動し、第２の組成物１２Ｂ’をステージＭ４１上の所望の部位に所定のパターンで吐出するように構成されている。

ディスペンサーＭ３２は、第２の組成物１２Ｂ’を液滴として吐出するものであるのが好ましい。これにより、微細なパターンで第２の組成物１２Ｂ’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、特に高い寸法精度、特に高い生産性で製造することができる。

ディスペンサーＭ３２は、駆動制御部Ｍ１２からの指令により、第２の組成物１２Ｂ’の付与パターン（第２の膜パターン１２Ｂの形状）、量等が制御されている。ディスペンサーＭ３２による第２の組成物１２Ｂ’の吐出パターン、吐出量等は、スライスデータに基づいて決定される。これにより、三次元造形物１０の寸法精度等を確実に優れたものとすることができる。

ディスペンサーＭ３２は、１つの吐出部（ノズル）を備えるものである。
ディスペンサーＭ３２の吐出部の大きさ（ノズル径）は、特に限定されないが、１０μｍ以上１００μｍ以下であるのが好ましい。

加熱手段Ｍ５は、組成物１’を用いて形成された膜パターン（第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂ、第２の膜パターン１２Ａ、１２Ｂ）を加熱する機能を有する。

このような加熱手段（溶剤除去手段）Ｍ５を備えることにより、膜パターン（第１の膜パターン１１Ａ、１１Ｂ、第２の膜パターン１２Ａ、１２Ｂ）から、溶剤を好適に除去することができる。

上記のような構成により、複数の層１を積層して、積層体５０を得ることができる。
得られた積層体５０に対して、脱脂処理、接合処理（焼結処理）を施すことにより、三次元造形物１０を得ることができる。

脱脂処理、焼結処理は、三次元造形物製造装置Ｍ１００とは異なる装置等を用いて行ってもよい。また、三次元造形物製造装置Ｍ１００が、図示しない脱脂処理を行う脱脂手段、焼結処理を行う焼結手段（焼成手段）を備えるものである場合には、当該処理を三次元造形物製造装置Ｍ１００により行ってもよい。

前述したような三次元造形物製造装置Ｍ１００を用いることにより、寸法精度に優れた三次元造形物を効率よく製造することができる。

《第１の組成物》
次に、三次元造形物１０の製造に用いる第１の組成物（第１の実体部形成用組成物）１１Ａ’、第１の組成物（第１のサポート材形成用組成物）１１Ｂ’について説明する。

［第１の実体部形成用組成物（第１の組成物１１Ａ’）］
第１の組成物（第１の実体部形成用組成物）１１Ａ’は、複数個の粒子と溶剤とを含むものであり、三次元造形物１０の実体部の形成（第１の膜パターン１１Ａの形成）に用いる組成物である。
以下、第１の組成物１１Ａ’の構成成分について説明する。

（粒子）
第１の組成物１１Ａ’は、粒子を複数個含むものである。

第１の組成物１１Ａ’が、粒子を含むものであることにより、三次元造形物１０の構成材料の選択の幅を広いものとすることができ、所望の物性、質感等を有する三次元造形物１０を好適に得ることができる。例えば、溶媒に溶解した材料を用いて三次元造形物を製造する場合、使用することのできる材料に制限があるが、粒子を含む第１の組成物１１Ａ’を用いることによりこのような制限を解消することができる。

第１の組成物１１Ａ’に含まれる粒子の構成材料としては、例えば、金属材料、金属化合物（セラミックス等）、樹脂材料、顔料等が挙げられる。

第１の組成物１１Ａ’は、金属材料、セラミックス材料のうち少なくとも一方を含む材料で構成された粒子を含むものであるのが好ましい。

これにより、例えば、三次元造形物１０の質感（高級感）、機械的強度、耐久性等をより優れたものとすることができる。

特に、粒子が金属材料を含む材料で構成されたものであると、三次元造形物１０の高級感、重量感、機械的強度、靱性等を特に優れたものとすることができる。また、粒子の接合のためのエネルギーを付与した後の放熱が効率よく進行するため、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。

粒子を構成する金属材料としては、例えば、マグネシウム、鉄、銅、コバルト、チタン、クロム、ニッケルやこれらのうち少なくとも１種を含む合金（例えば、マルエージング鋼、ステンレス鋼、コバルトクロムモリブデン、チタニウム合金、ニッケル基調合金、アルミニウム合金等）等が挙げられる。

粒子を構成す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。

粒子を構成する樹脂材料としては、例えば、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、ポリプロピレン、ポリスチレン、シンジオタクチック・ポリスチレン、ポリアセタール、変性ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ポリエーテルニトリル、ポリアミド（ナイロン等）、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、液晶ポリマー、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンサルファイド、フッ素樹脂等が挙げられる。

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、不定形のものであってもよいが、球状をなすものであるのが好ましい。

粒子の平均粒径は、特に限定されないが、０．１μｍ以上２０μｍ以下であるのが好ましく、０．２μｍ以上１０μｍ以下であるのがより好ましい。

これにより、第１の組成物１１Ａ’の流動性をより好適なものとすることができ、第１の膜パターン形成工程をより円滑に行うことができるとともに、接合工程での粒子の接合をより好適に行うことができる。また、例えば、層１中に含まれる溶剤やバインダー等の除去等を効率よく除去することができ、不本意に粒子以外の構成材料が最終的な三次元造形物１０中に残存することをより効果的に防止することができる。このようなことから、三次元造形物１０の生産性をより優れたものとしつつ、製造される三次元造形物１０の信頼性、機械的強度をより優れたものとすることができ、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。

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（ＣＯＵＬＴＥＲＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＩＮＳ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。

粒子のＤｍａｘは、０．２μｍ以上２５μｍ以下であるのが好ましく、０．４μｍ以上１５μｍ以下であるのがより好ましい。

これにより、第１の組成物１１Ａ’の流動性をより好適なものとすることができ、第１の膜パターン形成工程をより円滑に行うことができるとともに、接合工程での粒子の接合をより好適に行うことができる。その結果、三次元造形物１０の生産性をより優れたものとしつつ、製造される三次元造形物１０の機械的強度をより優れたものとすることができ、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。

第１の組成物１１Ａ’中における粒子の含有率は、５５質量％以上９９質量％以下であるのが好ましく、６０質量％以上９８質量％以下であるのがより好ましい。

これにより、第１の組成物１１Ａ’の取扱いのし易さをより優れたものとしつつ、三次元造形物１０の製造過程において除去される成分の量をより少ないものとすることができ、三次元造形物１０の生産性、生産コスト、省資源の観点等から特に有利である。また、最終的に得られる三次元造形物１０の寸法精度をより優れたものとすることができる。

なお、粒子は、三次元造形物１０の製造過程（例えば、接合工程等）において、化学反応（例えば、酸化反応等）をする材料で構成されたものであり、第１の組成物１１Ａ’中に含まれる粒子の組成と、最終的な三次元造形物１０の構成材料とで、組成が異なっていてもよい。
また、第１の組成物１１Ａ’は、２種以上の粒子を含むものであってもよい。

（溶剤）
第１の組成物１１Ａ’は、溶剤を含むものである。

溶剤を含むことにより、第１の組成物１１Ａ’中において粒子を好適に分散させることができ、ディスペンサーＭ２１による第１の組成物１１Ａ’の吐出を安定的に行うことができる。

溶剤は、第１の組成物１１Ａ’中において粒子を分散させる機能（分散媒としての機能）を有するものであれば、特に限定されないが、揮発性のものであるのが好ましい。

揮発性の溶剤は、三次元造形物１０の製造過程において効率よく除去することができるため、最終的に得られる三次元造形物１０中に、不本意に残存することによる弊害の発生を効果的に防止することができる。

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；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、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。

第１の組成物１１Ａ’が金属材料で構成された粒子を含むものである場合、溶剤としては、非プロトン性溶剤を用いるのが好ましい。これにより、粒子の構成材料の不本意な酸化反応等を効果的に防止することができる。

第１の組成物１１Ａ’中における溶剤の含有量は、０．５質量％以上４８質量％以下であるのが好ましく、１質量％以上４６質量％以下であるのがより好ましい。

なお、溶剤としては、例えば、重合性のモノマー等のように、重合反応により固化し、揮発性を有さないものを用いてもよい。

（バインダー）
第１の組成物１１Ａ’は、粒子および溶剤に加え、さらに、溶剤が除去された層１（第１の膜パターン１１Ａ）中において粒子同士を仮結合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。

これにより、例えば、第１の組成物１１Ａ’を用いて形成されたパターンの不本意な変形をより効果的に防止することができる。その結果、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、三次元造形物１０中における空隙率（空孔率）、三次元造形物１０の密度等の調整を好適に行うことができる。

バインダーとしては、脱脂工程に供される前の第１の組成物１１Ａ’（すなわち、第１の膜パターン１１Ａ）中において粒子を仮固定する機能を有するものであればよく、例えば、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂等の各種樹脂材料等を用いることができる。

硬化性樹脂を含む場合、第１の組成物１１Ａ’の吐出後であって接合工程よりも前のタイミングで、当該硬化性樹脂の硬化反応を行ってもよい。

これにより、第１の組成物１１Ａ’を用いて形成されたパターンの不本意な変形をさらに効果的に防止することができ、三次元造形物１０の寸法精度をさらに優れたものとすることができる。

硬化性樹脂の硬化反応を進行させる硬化処理は、例えば、加熱や紫外線等のエネルギー線の照射により行うことができる。

硬化性樹脂としては、例えば、各種熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等を好適に用いることができる。

硬化性樹脂（重合性化合物）としては、例えば、各種モノマー、各種オリゴマー（ダイマー、トリマー等を含む）、プレポリマー等を用いることができるが、第１の組成物１１Ａ’は、硬化性樹脂（重合性化合物）として、少なくともモノマー成分を含むものであるのが好ましい。モノマーは、オリゴマー成分等に比べて、一般に、低粘度の成分であるため、硬化性樹脂（重合性化合物）の吐出安定性をより優れたものとする上で有利である。

硬化性樹脂（重合性化合物）としては、エネルギー線の照射により、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。

第１の組成物１１Ａ’は、硬化性樹脂（重合性化合物）として、モノマー以外に、オリゴマー（ダイマー、トリマー等を含む）、プレポリマー等を含むものであってもよい。

第１の組成物１１Ａ’中において、バインダーは、いかなる形態で含まれるものであってもよいが、液状（例えば、溶融状態、溶解状態等）をなすものであるのが好ましい。すなわち、分散媒の構成成分として含まれているのが好ましい。

これにより、バインダーは、粒子を分散する分散媒として機能することができ、第１の組成物１１Ａ’の吐出性をより優れたものとすることができる。

第１の組成物１１Ａ’中におけるバインダーの含有率は、０．１質量％以上４８質量％以下であるのが好ましく、０．８質量％以上１０質量％以下であるのがより好ましい。

これにより、第１の膜パターン形成工程での第１の組成物１１Ａ’の流動性をより適切なものとしつつ、バインダーによる粒子の仮固定の機能がより効果的に発揮される。また、接合工程でのバインダーの除去をより確実に行うことができる。このようなことから、三次元造形物１０の生産性をより優れたものとしつつ、製造される三次元造形物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。

（その他の成分）
また、第１の組成物１１Ａ’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；分散剤；界面活性剤；増粘剤；凝集防止剤；消泡剤；スリップ剤（レベリング剤）；染料；重合禁止剤；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。

［第１のサポート材形成用組成物（第１の組成物１１Ｂ’）］
第１の組成物（第１のサポート材形成用組成物）１１Ｂ’は、複数個の粒子と溶剤とを含むものであり、サポート材５の形成（第１の膜パターン１１Ｂの形成）に用いる組成物である。
以下、第１の組成物１１Ｂ’の構成成分について説明する。

（粒子）
第１の組成物１１Ｂ’は、粒子を複数個含むものである。

第１の組成物１１Ｂ’が、粒子を含むものであることにより、形成すべきサポート材５（第１の膜パターン１１Ｂ）が微細な形状を有するもの等である場合であっても、サポート材５を高い寸法精度で、効率よく形成することができる。また、サポート材５を構成する複数の粒子の隙間から、溶剤やバインダー（分解物を含む）を効率よく除去することができ、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、脱脂体７０に不本意に溶剤、バインダー等が残存することをより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の信頼性をより優れたものとすることができる。

第１の組成物１１Ｂ’に含まれる粒子の構成材料としては、例えば、金属材料、金属化合物（セラミックス等）、樹脂材料、顔料等が挙げられる。

ただし、第１の組成物１１Ｂ’を構成する粒子は、第１の組成物１１Ａ’を構成する粒子よりも高融点の材料で構成されたものであるのが好ましい。

これにより、第１の組成物１１Ｂ’の流動性をより好適なものとすることができ、第１の膜パターン形成工程をより円滑に行うことができる。また、サポート材５（第１の膜パターン１１Ｂ）を構成する複数の粒子の隙間から、溶剤やバインダー（分解物を含む）をより効率よく除去することができ、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。また、脱脂体７０に不本意に溶剤、バインダー等が残存することをより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の信頼性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の寸法精度をより優れたものとすることができる。

これにより、第１の組成物１１Ｂ’の流動性をより好適なものとすることができ、第１の組成物１１Ｂ’の供給をより円滑に行うことができる。また、サポート材５（第１の膜パターン１１Ｂ）を構成する複数の粒子の隙間から、溶剤やバインダー（分解物を含む）をより効率よく除去することができ、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。また、脱脂体７０に不本意に溶剤、バインダー等が残存することをより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の信頼性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の寸法精度をさらに優れたものとすることができる。

第１の組成物１１Ｂ’中における粒子の含有率は、５０質量％以上９９質量％以下であるのが好ましく、５５質量％以上９８質量％以下であるのがより好ましい。

これにより、第１の組成物１１Ｂ’の取扱いのし易さをより優れたものとしつつ、三次元造形物１０の製造過程において除去される成分の量をより少ないものとすることができ、三次元造形物１０の生産性、生産コスト、省資源の観点等から特に有利である。また、最終的に得られる三次元造形物１０の寸法精度をより優れたものとすることができる。

なお、粒子は、三次元造形物１０の製造過程（例えば、接合工程等）において、化学反応（例えば、酸化反応等）をする材料で構成されたものであり、第１の組成物１１Ｂ’中に含まれる粒子の組成と、最終的な三次元造形物１０の構成材料とで、組成が異なっていてもよい。
また、第１の組成物１１Ｂ’は、２種以上の粒子を含むものであってもよい。

（溶剤）
第１の組成物１１Ｂ’は、溶剤を含むものである。

溶剤を含むことにより、第１の組成物１１Ｂ’中において粒子を好適に分散させることができ、ディスペンサーＭ３１による第１の組成物１１Ｂ’の吐出を安定的に行うことができる。

第１の組成物１１Ｂ’中に含まれる溶剤としては、例えば、第１の組成物１１Ａ’の構成材料として説明したものと同様のものが挙げられる。これにより、前述したのと同様の効果が得られる。

なお、第１の組成物１１Ｂ’中に含まれる溶剤の組成は、第１の組成物１１Ａ’中に含まれる溶剤の組成と同一であってもよいし、異なるものであってもよい。

第１の組成物１１Ｂ’中における溶剤の含有量は、０．５質量％以上４８質量％以下であるのが好ましく、１質量％以上４６質量％以下であるのがより好ましい。

（バインダー）
第１の組成物１１Ｂ’は、粒子および溶剤に加え、さらに、溶剤が除去された層１（第１の膜パターン１１Ｂ）中において粒子同士を仮結合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。

これにより、例えば、第１の組成物１１Ｂ’を用いて形成されたパターンの不本意な変形をより効果的に防止することができる。その結果、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、三次元造形物１０中における空隙率（空孔率）、三次元造形物１０の密度等の調整を好適に行うことができる。

バインダーとしては、脱脂工程に供される前の第１の組成物１１Ｂ’（すなわち、第１の膜パターン１１Ｂ）中において粒子を仮固定する機能を有するものであればよく、例えば、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂等の各種樹脂材料等を用いることができる。

硬化性樹脂を含む場合、第１の組成物１１Ｂ’の吐出後であって接合工程よりも前のタイミングで、当該硬化性樹脂の硬化反応を行ってもよい。

これにより、第１の組成物１１Ｂ’を用いて形成されたパターンの不本意な変形をさらに効果的に防止することができ、三次元造形物１０の寸法精度をさらに優れたものとすることができる。

第１の組成物１１Ｂ’が硬化性樹脂を含むものである場合、当該硬化性樹脂としては、例えば、第１の組成物１１Ａ’の構成成分として説明したものと同様のもの等を用いることができる。

なお、第１の組成物１１Ｂ’中に含まれる硬化性樹脂と、第１の組成物１１Ａ’中に含まれる硬化性樹脂とは、同一の条件（例えば、同一の組成等）のものであってもよいし、異なる条件のものであってもよい。

第１の組成物１１Ｂ’中におけるバインダーの含有率は、０．１質量％以上４８質量％以下であるのが好ましく、０．８質量％以上２０質量％以下であるのがより好ましい。

これにより、第１の膜パターン形成工程での第１の組成物１１Ｂ’の流動性をより適切なものとしつつ、バインダーによる粒子の仮固定の機能がより効果的に発揮される。また、接合工程でのバインダーの除去をより確実に行うことができる。このようなことから、三次元造形物１０の生産性をより優れたものとしつつ、製造される三次元造形物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。

（その他の成分）
また、第１の組成物１１Ｂ’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；分散剤；界面活性剤；増粘剤；凝集防止剤；消泡剤；スリップ剤（レベリング剤）；染料；重合禁止剤；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。

《第２の組成物》
次に、三次元造形物１０の製造に用いる第２の組成物（第２の実体部形成用組成物）１２Ａ’、第２の組成物（第２のサポート材形成用組成物）１２Ｂ’について説明する。

［第２の実体部形成用組成物（第２の組成物１２Ａ’）］
第２の組成物（第２の実体部形成用組成物）１２Ａ’は、複数個の粒子と溶剤とを含むものであり、三次元造形物１０の実体部の形成（第２の膜パターン１２Ａの形成）に用いる組成物である。

第２の組成物１２Ａ’は、粒子および溶剤を含むものであり、かつ、前述した第１の組成物１１Ａ’よりも粘度が低いものであればよい。

（粒子）
第２の組成物１２Ａ’を構成する粒子の構成材料としては、前述した第１の組成物１１Ａ’中に含まれる粒子の構成材料として述べたのと同様のものが挙げられる。
これにより、前述したのと同様の効果が得られる。

第２の組成物１２Ａ’を構成する粒子の形状、大きさ（平均粒径、Ｄｍａｘ等）も、特に限定されないが、前述した第１の組成物１１Ａ’中に含まれる粒子について説明したのと同様の条件を満足するのが好ましい。
これにより、前述したのと同様の効果が得られる。

なお、構成材料、形状、大きさ等の条件について、第２の組成物１２Ａ’中に含まれる粒子は、第１の組成物１１Ａ’中に含まれる粒子と同じ条件を満足するものでなくてもよい。

第２の組成物１２Ａ’中における粒子の含有率は、３０質量％以上８０質量％以下であるのが好ましく、３５質量％以上７０質量％以下であるのがより好ましい。

これにより、第２の組成物１２Ａ’の取扱いのし易さをより優れたものとしつつ、三次元造形物１０の製造過程において除去される成分の量をより少ないものとすることができ、三次元造形物１０の生産性、生産コスト、省資源の観点等から特に有利である。また、第１の組成物１１Ａ’との粘度差を十分に大きいものとし、最終的に得られる三次元造形物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、第２の組成物１２Ａ’は、２種以上の粒子を含むものであってもよい。

（溶剤）
第２の組成物１２Ａ’を構成する溶剤としては、前述した第１の組成物１１Ａ’を構成する溶剤として述べたのと同様のものが挙げられる。
これにより、前述したのと同様の効果が得られる。

なお、組成等の条件について、第２の組成物１２Ａ’中に含まれる溶剤は、第１の組成物１１Ａ’中に含まれる溶剤と同じ条件を満足するものでなくてもよい。

第２の組成物１２Ａ’中における溶剤の含有量は、１０質量％以上６８質量％以下であるのが好ましく、２５質量％以上６０質量％以下であるのがより好ましい。

これにより、第２の組成物１２Ａ’の取扱いのし易さをより優れたものとしつつ、三次元造形物１０の製造過程において除去される成分の量をより少ないものとすることができ、三次元造形物１０の生産性、生産コスト、省資源の観点等から特に有利である。また、第１の組成物１１Ａ’との粘度差を十分に大きいものとし、最終的に得られる三次元造形物１０の寸法精度をより優れたものとすることができる。

（バインダー）
第２の組成物１２Ａ’は、粒子および溶剤に加え、さらに、溶剤が除去された層１（第２の膜パターン１２Ａ）中において粒子同士を仮結合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。

これにより、例えば、第２の組成物１２Ａ’を用いて形成されたパターンの不本意な変形をより効果的に防止することができる。その結果、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、三次元造形物１０中における空隙率（空孔率）、三次元造形物１０の密度等の調整を好適に行うことができる。

第２の組成物１２Ａ’を構成するバインダーとしては、前述した第１の組成物１１Ａ’を構成するバインダーとして述べたのと同様のものが挙げられる。
これにより、前述したのと同様の効果が得られる。

なお、組成等の条件について、第２の組成物１２Ａ’中に含まれるバインダーは、第１の組成物１１Ａ’中に含まれるバインダーと同じ条件を満足するものでなくてもよい。

第２の組成物１２Ａ’中におけるバインダーの含有率は、０．１質量％以上４０質量％以下であるのが好ましく、０．５質量％以上８質量％以下であるのがより好ましい。

これにより、第２の膜パターン形成工程での第２の組成物１２Ａ’の流動性をより適切なものとしつつ、バインダーによる粒子の仮固定の機能がより効果的に発揮される。また、接合工程でのバインダーの除去をより確実に行うことができる。このようなことから、三次元造形物１０の生産性をより優れたものとしつつ、製造される三次元造形物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。

（その他の成分）
また、第２の組成物１２Ａ’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；分散剤；界面活性剤；増粘剤；凝集防止剤；消泡剤；スリップ剤（レベリング剤）；染料；重合禁止剤；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。

［第２のサポート材形成用組成物（第２の組成物１２Ｂ’）］
第２の組成物（第２のサポート材形成用組成物）１２Ｂ’は、複数個の粒子と溶剤とを含むものであり、サポート材５の形成（第２の膜パターン１２Ｂの形成）に用いる組成物である。

第２の組成物１２Ｂ’は、粒子および溶剤を含むものであり、かつ、前述した第１の組成物１１Ｂ’よりも粘度が低いものであればよい。

（粒子）
第２の組成物１２Ｂ’を構成する粒子の構成材料としては、前述した第１の組成物１１Ｂ’中に含まれる粒子の構成材料として述べたのと同様のものが挙げられる。
これにより、前述したのと同様の効果が得られる。

第２の組成物１２Ｂ’を構成する粒子の形状、大きさ（平均粒径、Ｄｍａｘ等）も、特に限定されないが、前述した第１の組成物１１Ｂ’中に含まれる粒子について説明したのと同様の条件を満足するのが好ましい。
これにより、前述したのと同様の効果が得られる。

なお、構成材料、形状、大きさ等の条件について、第２の組成物１２Ｂ’中に含まれる粒子は、第１の組成物１１Ｂ’中に含まれる粒子と同じ条件を満足するものでなくてもよい。

第２の組成物１２Ｂ’中における粒子の含有率は、３０質量％以上８０質量％以下であるのが好ましく、３５質量％以上７０質量％以下であるのがより好ましい。

これにより、第２の組成物１２Ｂ’の取扱いのし易さをより優れたものとしつつ、三次元造形物１０の製造過程において除去される成分の量をより少ないものとすることができ、三次元造形物１０の生産性、生産コスト、省資源の観点等から特に有利である。また、第１の組成物１１Ｂ’との粘度差を十分に大きいものとし、最終的に得られる三次元造形物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、第２の組成物１２Ｂ’は、２種以上の粒子を含むものであってもよい。

（溶剤）
第２の組成物１２Ｂ’を構成する溶剤としては、前述した第１の組成物１１Ｂ’を構成する溶剤として述べたのと同様のものが挙げられる。
これにより、前述したのと同様の効果が得られる。

なお、組成等の条件について、第２の組成物１２Ｂ’中に含まれる溶剤は、第１の組成物１１Ｂ’中に含まれる溶剤と同じ条件を満足するものでなくてもよい。

第２の組成物１２Ｂ’中における溶剤の含有量は、１０質量％以上６８質量％以下であるのが好ましく、２５質量％以上６０質量％以下であるのがより好ましい。

これにより、第２の組成物１２Ｂ’の取扱いのし易さをより優れたものとしつつ、三次元造形物１０の製造過程において除去される成分の量をより少ないものとすることができ、三次元造形物１０の生産性、生産コスト、省資源の観点等から特に有利である。また、第１の組成物１１Ｂ’との粘度差を十分に大きいものとし、最終的に得られる三次元造形物１０の寸法精度をより優れたものとすることができる。

（バインダー）
第２の組成物１２Ｂ’は、粒子および溶剤に加え、さらに、溶剤が除去された層１（第２の膜パターン１２Ｂ）中において粒子同士を仮結合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。

これにより、例えば、第２の組成物１２Ｂ’を用いて形成されたパターンの不本意な変形をより効果的に防止することができる。その結果、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、三次元造形物１０中における空隙率（空孔率）、三次元造形物１０の密度等の調整を好適に行うことができる。

第２の組成物１２Ｂ’を構成するバインダーとしては、前述した第１の組成物１１Ｂ’を構成するバインダーとして述べたのと同様のものが挙げられる。
これにより、前述したのと同様の効果が得られる。

なお、組成等の条件について、第２の組成物１２Ｂ’中に含まれるバインダーは、第１の組成物１１Ｂ’中に含まれるバインダーと同じ条件を満足するものでなくてもよい。

第２の組成物１２Ｂ’中におけるバインダーの含有率は、０．１質量％以上４０質量％以下であるのが好ましく、０．５質量％以上８質量％以下であるのがより好ましい。

これにより、第２の膜パターン形成工程での第２の組成物１２Ｂ’の流動性をより適切なものとしつつ、バインダーによる粒子の仮固定の機能がより効果的に発揮される。また、接合工程でのバインダーの除去をより確実に行うことができる。このようなことから、三次元造形物１０の生産性をより優れたものとしつつ、製造される三次元造形物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。

（その他の成分）
また、第２の組成物１２Ｂ’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；分散剤；界面活性剤；増粘剤；凝集防止剤；消泡剤；スリップ剤（レベリング剤）；染料；重合禁止剤；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。

《三次元造形物》
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ることにより三次元造形物を製造することができる。

前述したような製造方法、製造装置によれば、寸法精度に優れた三次元造形物を得ることができる。

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。
また、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。

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。

例えば、本発明の三次元造形物の製造方法に用いる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。

例えば、三次元造形物製造装置は、図示しない減圧手段を備えていてもよい。これにより、例えば、吐出された組成物（第１の組成物、第２の組成物）から溶剤を効率よく除去することができ、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。

また、前述した実施形態では、ステージの表面に直接層を形成する場合について代表的に説明したが、例えば、ステージ上に造形プレートを配置し、当該造形プレート上に層を積層して三次元造形物を製造してもよい。

また、本発明の三次元造形物の製造方法は、前述したような三次元造形物製造装置を用いて実行するものに限定されない。

また、前述した実施形態では、積層体を構成する複数の層において第１の膜パターンを形成し、積層体を構成する複数の層において第２の膜パターンを形成する場合について代表的に説明したが、第１の膜パターン、第２の膜パターンのうち少なくとも一方は、積層体を構成する複数の層のうち少なくとも１つの層を構成するものであればよい。

また、前述した実施形態では、全ての層に実体部に対応する部位が形成される場合について代表的に説明したが、実体部に対応する部位が形成されない層を有していてもよい。例えば、ステージとの接触面（ステージの直上）に、実体部に対応する部位が形成されない層（例えば、サポート材のみで構成された層）を形成し、当該層を犠牲層として機能させてもよい。

また、本発明の三次元造形物の製造方法においては、工程・処理の順番は、前述したものに限定されず、その少なくとも一部を入れ替えて行ってもよい。

例えば、前述した実施形態では、第１の組成物を用いて形成する層においては、実体部形成用の組成物（第１の実体部形成用組成物）を付与した後に、サポート材形成用の組成物（第１のサポート材形成用組成物）を付与する場合について代表的に説明したが、例えば、サポート材形成用の組成物（第１のサポート材形成用組成物）を付与した後に、実体部形成用の組成物（第１の実体部形成用組成物）を付与してもよい。また、実体部形成用の組成物（第１の実体部形成用組成物）と、サポート材形成用の組成物（第１のサポート材形成用組成物）とを同時に付与してもよい。

また、前述した実施形態では、第２の組成物を用いて形成する層においては、実体部形成用の組成物（第２の実体部形成用組成物）を付与した後に、サポート材形成用の組成物（第２のサポート材形成用組成物）を付与する場合について代表的に説明したが、例えば、サポート材形成用の組成物（第２のサポート材形成用組成物）を付与した後に、実体部形成用の組成物（第２の実体部形成用組成物）を付与してもよい。また、実体部形成用の組成物（第２の実体部形成用組成物）と、サポート材形成用の組成物（第２のサポート材形成用組成物）とを同時に付与してもよい。

また、任意の膜パターン形成工程と、当該膜パターンに含まれる溶剤を除去する溶剤除去工程とは、同時進行的に行ってもよい。

また、前述した実施形態では、積層体を得たのちに、脱脂工程、サポート材除去工程、焼結工程をこの順に行う場合について代表的に説明したが、これらの順番を入れ替えて行ってもよい。例えば、脱脂工程、焼結工程、サポート材除去工程の順で行ってもよいし、サポート材除去工程、脱脂工程、焼結工程の順で行ってもよい。

また、例えば、バインダーを含まない組成物を用いる場合には、脱脂工程を省略することができる。また、バインダーを含む組成物を用いる場合であっても、接合工程において、粒子の接合とともに、バインダーの除去を行ってもよく、このような場合、脱脂工程を省略することができる。

また、前述した実施形態では、焼結工程において、実体部形成用の組成物中に含まれる粒子の焼結（接合）を行い、サポート材形成用の組成物中に含まれる粒子の焼結（接合）を行わない場合について中心的に説明したが、焼結工程では、実体部形成用の組成物中に含まれる粒子の接合とともに、サポート材形成用の組成物中に含まれる粒子の接合を行ってもよい。

また、前述した実施形態では、三次元造形物の実体部の形成に用いる組成物（実体部形成用組成物）、および、サポート材の形成に用いる組成物（サポート材形成用組成物）の両方について、第１の組成物と第２の組成物とを用いる場合について代表的に説明したが、実体部形成用組成物、サポート材形成用組成物のうち一方のみについて、第１の組成物と第２の組成物とを用いてもよい。より具体的には、実体部形成用組成物、サポート材形成用組成物のうち一方については、１種の組成物のみを用いてもよい。

また、前述した実施形態では、三次元造形物の実体部の形成に用いる実体部形成用組成物とともに、サポート材の形成に用いるサポート材形成用組成物も、粒子および溶剤を含むものである場合について代表的に説明したが、サポート材形成用組成物は、粒子や溶剤を含まないものであってもよい。

また、本発明においては、製造すべき三次元造形物の形状等によっては、サポート材形成用組成物を用いなくてもよい。

また、本発明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。

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、粒子の接合強度を向上させるための熱処理工程等が挙げられる。

１０…三次元造形物、５０…積層体、７０…脱脂体、１…層、１１Ａ…第１の実体部形成用膜パターン（第１の膜パターン）、１１Ｂ…第１のサポート材用膜パターン（第１の膜パターン）、１２Ａ…第２の実体部形成用膜パターン（第２の膜パターン）、１２Ｂ…第２のサポート材用膜パターン（第２の膜パターン）、１’…組成物、１１Ａ’…第１の実体部形成用組成物（第１の組成物）、１１Ｂ’…第１のサポート材形成用組成物（第１の組成物）、１２Ａ’…第２の実体部形成用組成物（第２の組成物）、１２Ｂ’…第２のサポート材形成用組成物（第２の組成物）、２…接合部、５…サポート材（支持部）、Ｍ１００…三次元造形物製造装置、Ｍ１…制御部、Ｍ１１…コンピューター、Ｍ１２…駆動制御部、Ｍ２１…ディスペンサー（第１のディスペンサー）、Ｍ２２…ディスペンサー（第２のディスペンサー）、Ｍ３１…ディスペンサー（第１のディスペンサー）、Ｍ３２…ディスペンサー（第２のディスペンサー）、Ｍ４…層形成部、Ｍ４１…ステージ（昇降ステージ、支持体）、Ｍ４５…枠体、Ｍ５…加熱手段（溶剤除去手段）、Ａ…矢印

Claims

粒子および溶剤を含む複数種の組成物を用いた層の形成を繰り返し行うことにより、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、
前記組成物としての第１の組成物を吐出して第１の膜パターンを形成する第１の膜パターン形成工程と、
前記組成物として、前記第１の組成物よりも粘度が低い第２の組成物を用いて第２の膜パターンを形成する第２の膜パターン形成工程と、
前記溶剤を除去する溶剤除去工程と、
複数の前記層を備える積層体に対し前記粒子同士を接合するための接合処理を施す接合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。
前記第１の膜パターンと前記第２の膜パターンとを接触させた後に、前記第２の組成物中に含まれる前記溶剤とともに前記第１の組成物中に含まれる前記溶剤を除去する請求項１に記載の三次元造形物の製造方法。
前記第２の膜パターン形成工程は、前記第１の膜パターン形成工程で形成された前記第１の膜パターン中に含まれる前記溶剤を除去した後に、当該第１の膜パターンに接触するように前記第２の組成物を付与することにより行うものである請求項１に記載の三次元造形物の製造方法。
前記第２の膜パターン形成工程は、前記第１の膜パターンの表面に、前記第２の組成物を付与することにより行う請求項１ないし３のいずれか１項に記載の三次元造形物の製造方法。
同一の前記層内に、前記第１の膜パターンと前記第２の膜パターンとを形成する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の三次元造形物の製造方法。
同一の前記層内において、前記第１の膜パターンで取り囲まれた空間内に、前記第２の組成物を付与する請求項５に記載の三次元造形物の製造方法。
前記第１の膜パターン形成工程と前記第２の膜パターン形成工程とを含む一連の工程を繰り返し行う請求項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。
前記第２の膜パターンを、少なくとも、前記層の積層方向における前記積層体の最表層に形成する請求項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。
温度：２０℃、せん断速度：１０［ｓ^−１］という条件でレオメーターを用いて測定される前記第１の組成物の粘度が７０００ｍＰａ・ｓ以上１５０００ｍＰａ・ｓ以下である請求項１ないし８のいずれか１項に記載の三次元造形物の製造方法。
温度：２０℃、せん断速度：１０［ｓ^−１］という条件でレオメーターを用いて測定される前記第２の組成物の粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上１０００ｍＰａ・ｓ以下である請求項１ないし９のいずれか１項に記載の三次元造形物の製造方法。