JP7040651B2 - Manufacturing method of 3D model - Google Patents

Description

本発明は、三次元造形物の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a three-dimensional model.

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。このうち、三次元造形物を支持体上に形成する三次元造形物の製造方法が開示されている。
例えば、特許文献１には、金属粉末の層を焼結させながら支持体としての昇降テーブル上に三次元造形物を形成する三次元造形物の製造方法が開示されている。 Conventionally, a manufacturing method for manufacturing a three-dimensional model by laminating layers has been practiced. Among these, a method for manufacturing a three-dimensional model that forms a three-dimensional model on a support is disclosed.
For example, Patent Document 1 discloses a method for manufacturing a three-dimensional model, which forms a three-dimensional model on an elevating table as a support while sintering a layer of metal powder.

特開２０００－７３１０８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-73108

しかしながら、特許文献１で開示されるような、三次元造形物を支持体上に形成する三次元造形物の製造方法においては、三次元造形物の焼結体が支持体と一体化するなどして、三次元造形物の焼結体を支持体から分離することが困難であった。 However, in the method of manufacturing a three-dimensional model in which a three-dimensional model is formed on a support as disclosed in Patent Document 1, the sintered body of the three-dimensional model is integrated with the support. Therefore, it was difficult to separate the sintered body of the three-dimensional model from the support.

そこで、本発明の目的は、三次元造形物を支持体上から分離する際の負荷を低減することである。 Therefore, an object of the present invention is to reduce the load when separating the three-dimensional model from the support.

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、層を積層し積層体を形成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、第１の粒子とバインダーとを含む第１の組成物を供給して、支持体上に、第１の層を形成する第１の層形成工程と、第２の粒子とバインダーとを含む第２の組成物を供給して、前記第１の層上に、１層又は複数層からなる第２の層を形成する第２の層形成工程と、前記第１の層を介して、前記支持体から前記第２の層を分離する分離工程と、を有し、前記分離工程後に、前記第２の層を焼結する焼結工程を行うことを特徴とする。 The method for manufacturing a three-dimensional model according to the first aspect of the present invention for solving the above problems is a method for manufacturing a three-dimensional model by laminating layers to form a laminate. Therefore, the first layer forming step of supplying the first composition containing the first particles and the binder to form the first layer on the support, and the second particles and the binder are provided. A second layer forming step of supplying a second composition containing the same to form a second layer composed of one layer or a plurality of layers on the first layer, and via the first layer. It comprises a separation step of separating the second layer from the support, and is characterized in that a sintering step of sintering the second layer is performed after the separation step.

本態様によれば、支持体から第２の層を分離する分離工程後に、第２の層を焼結する焼結工程を行う。このため、三次元造形物の焼結体が支持体と一体化することなどを抑制でき、三次元造形物を支持体上から分離する際の負荷を低減することができる。 According to this aspect, after the separation step of separating the second layer from the support, a sintering step of sintering the second layer is performed. Therefore, it is possible to prevent the sintered body of the three-dimensional model from being integrated with the support, and it is possible to reduce the load when separating the three-dimensional model from the support.

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１の組成物に含まれるバインダーによる前記第１の粒子同士の結合力は、前記第２の組成物に含まれるバインダーによる前記第２の粒子同士の結合力よりも小さいことを特徴とする。 In the method for producing a three-dimensional model according to the second aspect of the present invention, in the first aspect, the binding force between the first particles by the binder contained in the first composition is the second aspect. It is characterized in that it is smaller than the binding force between the second particles by the binder contained in the composition.

本態様によれば、第１の組成物に含まれるバインダーによる第１の粒子同士の結合力は、第２の組成物に含まれるバインダーによる第２の粒子同士の結合力よりも小さい。このため、分離工程で支持体から第２の層（三次元造形物の積層体）を分離する際に、三次元造形物を破損させることなく支持体から分離することが容易になる。 According to this aspect, the binding force between the first particles by the binder contained in the first composition is smaller than the binding force between the second particles by the binder contained in the second composition. Therefore, when separating the second layer (laminated body of the three-dimensional model) from the support in the separation step, it becomes easy to separate from the support without damaging the three-dimensional model.

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、前記第１の組成物に含まれるバインダー量は、前記第２の組成物に含まれるバインダー量よりも少ないことを特徴とする。 In the method for producing a three-dimensional model according to the third aspect of the present invention, in the second aspect, the amount of the binder contained in the first composition is larger than the amount of the binder contained in the second composition. It is characterized by a small amount.

本態様によれば、第１の組成物に含まれるバインダー量は第２の組成物に含まれるバインダー量よりも少ない。このため、簡単に、第１の組成物におけるバインダーによる第１の粒子同士の結合力を、第２の組成物におけるバインダーによる第２の粒子同士の結合力よりも小さくすることができる。したがって、分離工程で支持体から第２の層（三次元造形物の積層体）を分離する際に、三次元造形物を破損させることなく支持体から分離することが容易になる。 According to this aspect, the amount of the binder contained in the first composition is smaller than the amount of the binder contained in the second composition. Therefore, the binding force between the first particles by the binder in the first composition can be easily made smaller than the binding force between the second particles by the binder in the second composition. Therefore, when separating the second layer (laminated body of the three-dimensional model) from the support in the separation step, it becomes easy to separate from the support without damaging the three-dimensional model.

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、前記分離工程前に、前記支持体に対する前記第２の層の分離を促進する分離促進工程を行うことを特徴とする。 The method for producing a three-dimensional model according to a fourth aspect of the present invention promotes the separation of the second layer from the support before the separation step in any one of the first to third aspects. It is characterized by performing a separation promotion step.

本態様によれば、分離工程前に支持体に対する第２の層の分離を促進する分離促進工程を行う。このため、分離工程を簡単にすることができる。 According to this aspect, a separation promoting step for promoting the separation of the second layer from the support is performed before the separation step. Therefore, the separation step can be simplified.

本発明の第５の態様の三次元造形物の製造方法は、前記第４の態様において、前記第１の組成物に含まれるバインダーの分解温度は、前記第２の組成物に含まれるバインダーの分解温度よりも低く、前記分離促進工程は、前記第１の組成物に含まれるバインダーの分解温度よりも高く前記第２の組成物に含まれるバインダーの分解温度よりも低い温度で加熱する加熱工程であることを特徴とする。 In the method for producing a three-dimensional model according to the fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the decomposition temperature of the binder contained in the first composition is the same as that of the binder contained in the second composition. The separation promotion step is a heating step of heating at a temperature lower than the decomposition temperature of the binder contained in the first composition and lower than the decomposition temperature of the binder contained in the second composition. It is characterized by being.

本態様によれば、分離促進工程は、第１の組成物に含まれるバインダーの分解温度よりも高く第２の組成物に含まれるバインダーの分解温度よりも低い温度で加熱する加熱工程である。このため、分離促進工程を簡単に実行することができる。 According to this aspect, the separation promoting step is a heating step of heating at a temperature higher than the decomposition temperature of the binder contained in the first composition and lower than the decomposition temperature of the binder contained in the second composition. Therefore, the separation promotion step can be easily executed.

本発明の第６の態様の三次元造形物の製造方法は、前記第４の態様において、前記支持体は、電磁波を透過可能に構成されており、前記分離促進工程は、前記支持体を介して前記第１の組成物に電磁波を照射する電磁波照射工程であることを特徴とする。 In the method for manufacturing a three-dimensional model according to a sixth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the support is configured to be capable of transmitting electromagnetic waves, and the separation promoting step is performed via the support. The first composition is an electromagnetic wave irradiation step of irradiating the first composition with an electromagnetic wave.

本態様によれば、分離促進工程は、支持体を介して第１の組成物に電磁波を照射する電磁波照射工程である。このため、分離促進工程を簡単に実行することができる。 According to this aspect, the separation promoting step is an electromagnetic wave irradiation step of irradiating the first composition with an electromagnetic wave via a support. Therefore, the separation promotion step can be easily executed.

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６の態様において、前記支持体上には、チタニア層が形成されていることを特徴とする。 The method for producing a three-dimensional model according to the seventh aspect of the present invention is characterized in that, in the sixth aspect, a titania layer is formed on the support.

本態様によれば、支持体上にはチタニア層が形成されている。チタニア層と接するバインダーは電磁波の照射により容易に分解されるため、分離工程において、該チタニア層を介して、支持体と第２の層との分離を特に簡単に実行することができる。 According to this aspect, a titania layer is formed on the support. Since the binder in contact with the titania layer is easily decomposed by irradiation with electromagnetic waves, the separation between the support and the second layer can be particularly easily performed via the titania layer in the separation step.

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７のいずれか１つの態様において、前記支持体上の算術平均表面粗さＲａは５μｍ以下であることを特徴とする。 The method for producing a three-dimensional model according to an eighth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to seventh aspects, the arithmetic average surface roughness Ra on the support is 5 μm or less. And.

本態様によれば、支持体上の算術平均表面粗さＲａは５μｍ以下である。すなわち、支持体上の表面は滑らかである。このため、支持体上でアンカー効果などが発生することを抑制でき、分離工程において、支持体と第２の層との分離を特に簡単に実行することができる。 According to this aspect, the arithmetic mean surface roughness Ra on the support is 5 μm or less. That is, the surface on the support is smooth. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of an anchor effect or the like on the support, and it is possible to particularly easily separate the support from the second layer in the separation step.

図１Ａ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、図１Ｂは図１Ａに示すＣ部の拡大図。FIG. 1A is a schematic configuration diagram showing a configuration of a three-dimensional model manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is an enlarged view of a portion C shown in FIG. 1A. 図２Ａ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、図２Ｂは図２Ａに示すＣ’部の拡大図。FIG. 2A is a schematic configuration diagram showing a configuration of a three-dimensional model manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2B is an enlarged view of a portion C'shown in FIG. 2A. 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。Schematic perspective view of a head base according to an embodiment of the present invention. 本発明の一の実施形態に係るヘッドユニットの配置と、三次元造形物の形成形態と、の関係を概念的に説明する平面図。The plan view which conceptually explains the relationship between the arrangement of the head unit which concerns on one Embodiment of this invention, and the formation form of a three-dimensional model | formation. 三次元造形物の形成形態を概念的に説明する概略図。Schematic diagram conceptually explaining the formation form of a three-dimensional model. 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。The schematic diagram which shows the example of the other arrangement of the head unit arranged in the head base. 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。The schematic diagram which shows the manufacturing process of the 3D model which concerns on one Example of this invention. 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。The flowchart of the manufacturing method of the 3D model which concerns on one Example of this invention.

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（ヘッドベース）と１種類の加熱部とを備えている。このうち、図１は、一の材料供給部（構成材料（三次元造形物を構成する粒子と溶媒とバインダーとを含む材料）を供給する材料供給部）のみを表した図である。また、図２は、一の材料供給部（三次元造形物を形成する際に該三次元造形物を支持する支持部を形成する支持部形成用材料を供給する材料供給部）と、一の加熱部（支持層形成用材料を焼結させるためのレーザーを用いた加熱部）と、を表した図である。
なお、本明細書における「三次元造形」とは、いわゆる立体造形物を形成することを示すものであって、例えば、平板状、いわゆる二次元形状の形状であっても厚さを有する形状を形成することも含まれる。また、「支持する」とは、下側から支持する場合の他、横側から支持する場合や、場合によっては上側から支持する場合も含む意味である。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 are schematic configuration diagrams showing a configuration of a three-dimensional model manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Here, the three-dimensional model manufacturing apparatus of the present embodiment includes two types of material supply units (head bases) and one type of heating unit. Of these, FIG. 1 is a diagram showing only one material supply unit (a material supply unit that supplies a constituent material (a material containing particles, a solvent, and a binder that constitute a three-dimensional model)). Further, FIG. 2 shows one material supply unit (a material supply unit that supplies a material for forming a support portion that forms a support portion that supports the three-dimensional model object when forming the three-dimensional model object) and one. It is a figure which showed the heating part (the heating part which used the laser for sintering the material for forming a support layer).
In addition, "three-dimensional modeling" in the present specification indicates that a so-called three-dimensional model is formed, and for example, a flat plate shape, that is, a shape having a thickness even if it is a so-called two-dimensional shape. It also includes forming. Further, "supporting" means not only the case of supporting from the lower side, but also the case of supporting from the side side and, in some cases, the case of supporting from the upper side.

図１及び図２に示す三次元造形物の製造装置２０００（以下、形成装置２０００という）は、基台１１０と、基台１１０に備える駆動手段としての駆動装置１１１によって、図示するＸ，Ｙ，Ｚ方向の移動、あるいはＺ軸を中心とする回転方向に駆動可能に備えられたステージ１２０を備えている。
そして、図１で表されるように、一方の端部が基台１１０に固定され、他方の端部に構成材料を吐出する構成材料吐出部１２３０を備えるヘッドユニット１４００を複数保持するヘッドベース１１００が保持固定される、ヘッドベース支持部１３０を備えている。
また、図２で表されるように、一方の端部が基台１１０に固定され、他方の端部に三次元造形物を支持する支持層形成用材料を吐出する支持層形成用材料吐出部１７３０を備えるヘッドユニット１９００を複数保持するヘッドベース１６００が保持固定される、ヘッドベース支持部７３０と、を備えている。
ここで、ヘッドベース１１００と、ヘッドベース１６００とは、ＸＹ平面において並列に設けられている。
なお、構成材料吐出部１２３０と支持層形成用材料吐出部１７３０とは同様の構成のものである。ただし、このような構成に限定されない。 The three-dimensional model manufacturing apparatus 2000 (hereinafter referred to as a forming apparatus 2000) shown in FIGS. 1 and 2 includes X, Y, illustrated by a base 110 and a drive device 111 as a drive means provided in the base 110. It is equipped with a stage 120 that can be moved in the Z direction or driven in the rotation direction about the Z axis.
Then, as shown in FIG. 1, the head base 1100 holds a plurality of head units 1400 having one end fixed to the base 110 and having the constituent material discharging portion 1230 for discharging the constituent material to the other end. Is provided with a head base support 130 for being held and fixed.
Further, as shown in FIG. 2, one end is fixed to the base 110, and the support layer forming material discharge portion for discharging the support layer forming material for supporting the three-dimensional model to the other end. A head base support portion 730 for holding and fixing a head base 1600 for holding a plurality of head units 1900 including the 1730 is provided.
Here, the head base 1100 and the head base 1600 are provided in parallel on the XY plane.
The constituent material discharge unit 1230 and the support layer forming material discharge unit 1730 have the same configuration. However, it is not limited to such a configuration.

ステージ１２０上には、三次元造形物５００が形成される過程での層５０１、５０２及び５０３が形成される。三次元造形物５００の形成には、レーザーなどによる熱エネルギーの照射がなされるため、ステージ１２０の熱からの保護のため、耐熱性を有する試料プレート１２１を用いて、試料プレート１２１の上に三次元造形物５００を形成してもよい。本実施形態の試料プレート１２１は頑丈で表面を滑らかにする（三次元造形物５００をより高精度に製造することが可能になる）ことができるとともに製造の容易な金属製のものである。しかしながら、試料プレート１２１としては、例えばセラミック板を用いることで、高い耐熱性を得ることができ、更に溶融（あるいは焼結されてもよい）される三次元造形物の構成材料との反応性も低く、三次元造形物５００の変質を防止することができる。なお、図１Ａ及び図２Ａでは、説明の便宜上、層５０１、５０２及び５０３の３層を例示したが、所望の三次元造形物５００の形状まで（図１Ａ及び図２Ａ中の層５０ｎまで）積層される。このように、本実施例の形成装置２０００においては、試料プレート１２１を使用して三次元造形物５００を形成することができるとともに、試料プレート１２１を使用せずに三次元造形物５００を形成することができる。このため、ステージ１２０及び試料プレート１２１の何れも三次元造形物５００を形成する際の支持体になり得る。ただし、以下の説明においては、試料プレート１２１を使用して三次元造形物５００を形成する場合を前提にして説明する。
ここで、層５０１は、所謂剥離層であり、支持層形成用材料吐出部１７３０から吐出される支持層形成用材料で形成される支持層３００で構成される。該層５０１は、第１の粒子とバインダーとを含む第１の組成物としての支持層形成用材料を支持体上に供給して形成される第１の層Ｓ１（図７参照）である。
また、層５０２、５０３、・・・５０ｎは、各々、支持層形成用材料吐出部１７３０から吐出される支持層形成用材料で形成される支持層３００と、構成材料吐出部１２３０から吐出される構成材料で形成される構成層３１０と、で構成される。別の表現をすると、層５０２、５０３、・・・５０ｎは、第２の粒子とバインダーとを含む第２の組成物としての構成材料を第１の層Ｓ１としての層５０１上に供給して形成される１層又は複数層からなる第２の層Ｓ２（図７参照）である。 Layers 501, 502 and 503 are formed on the stage 120 in the process of forming the three-dimensional model 500. Since heat energy is irradiated by a laser or the like to form the three-dimensional model 500, a heat-resistant sample plate 121 is used to protect the stage 120 from the heat, and the sample plate 121 is placed on the sample plate 121 in a tertiary manner. The original model 500 may be formed. The sample plate 121 of the present embodiment is made of a metal that is sturdy, has a smooth surface (it enables the three-dimensional model 500 to be manufactured with higher accuracy), and is easy to manufacture. However, by using, for example, a ceramic plate as the sample plate 121, high heat resistance can be obtained, and the reactivity with the constituent material of the three-dimensional model to be melted (or sintered) is also obtained. It is low and can prevent deterioration of the three-dimensional model 500. In FIGS. 1A and 2A, three layers 501, 502, and 503 are exemplified for convenience of explanation, but they are laminated up to the desired shape of the three-dimensional model 500 (up to the layer 50n in FIGS. 1A and 2A). Will be done. As described above, in the forming apparatus 2000 of the present embodiment, the sample plate 121 can be used to form the three-dimensional model 500, and the three-dimensional model 500 can be formed without using the sample plate 121. be able to. Therefore, both the stage 120 and the sample plate 121 can serve as a support for forming the three-dimensional model 500. However, in the following description, the case where the three-dimensional model 500 is formed by using the sample plate 121 will be described.
Here, the layer 501 is a so-called peeling layer, and is composed of a support layer 300 formed of a support layer forming material discharged from a support layer forming material ejection portion 1730. The layer 501 is a first layer S1 (see FIG. 7) formed by supplying a support layer forming material as a first composition containing the first particles and a binder onto the support.
Further, the layers 502, 503, ... 50n are discharged from the support layer 300 formed of the support layer forming material discharged from the support layer forming material discharge unit 1730 and the constituent material discharge unit 1230, respectively. It is composed of a constituent layer 310 formed of a constituent material and a constituent layer 310. In other words, layers 502, 503, ... 50n supply a constituent material as a second composition containing a second particle and a binder onto the layer 501 as the first layer S1. It is a second layer S2 (see FIG. 7) composed of one layer or a plurality of layers to be formed.

また、図１Ｂは、図１Ａに示すヘッドベース１１００を示すＣ部拡大概念図である。図１Ｂに示すように、ヘッドベース１１００は、複数のヘッドユニット１４００が保持されている。詳細は後述するが、１つのヘッドユニット１４００は、構成材料供給装置１２００に備える構成材料吐出部１２３０が保持治具１４００ａに保持されることで構成される。構成材料吐出部１２３０は、吐出ノズル１２３０ａと、材料供給コントローラー１５００によって吐出ノズル１２３０ａから構成材料を吐出させる吐出駆動部１２３０ｂと、を備えている。 Further, FIG. 1B is an enlarged conceptual diagram of part C showing the head base 1100 shown in FIG. 1A. As shown in FIG. 1B, the head base 1100 holds a plurality of head units 1400. Although the details will be described later, one head unit 1400 is configured by holding the component material discharge unit 1230 provided in the component material supply device 1200 by the holding jig 1400a. The component material discharge unit 1230 includes a discharge nozzle 1230a and a discharge drive unit 1230b that discharges the component material from the discharge nozzle 1230a by the material supply controller 1500.

図２Ｂは、図２Ａに示すヘッドベース１６００を示すＣ’部拡大概念図である。図２Ｂに示すように、ヘッドベース１６００は、複数のヘッドユニット１９００が保持されている。ヘッドユニット１９００は、支持層形成用材料供給装置１７００に備える支持層形成用材料吐出部１７３０が保持治具１９００ａに保持されることで構成される。支持層形成用材料吐出部１７３０は、吐出ノズル１７３０ａと、材料供給コントローラー１５００によって吐出ノズル１７３０ａから支持層形成用材料を吐出させる吐出駆動部１７３０ｂと、を備えている。また、支持層形成用材料として焼結可能な材料を使用した場合において該支持層形成用材料を焼結させるためのレーザー照射部３１００と、レーザー照射部３１００からのレーザー光を位置決めするガルバノミラー３０００をステージ１２０の上方に備えている。 FIG. 2B is an enlarged conceptual diagram of a C'part showing the head base 1600 shown in FIG. 2A. As shown in FIG. 2B, the head base 1600 holds a plurality of head units 1900. The head unit 1900 is configured by holding a support layer forming material discharge unit 1730 provided in a support layer forming material supply device 1700 by a holding jig 1900a. The support layer forming material discharge unit 1730 includes a discharge nozzle 1730a and a discharge drive unit 1730b for discharging the support layer forming material from the discharge nozzle 1730a by the material supply controller 1500. Further, when a sinterable material is used as the support layer forming material, the laser irradiation unit 3100 for sintering the support layer forming material and the galvano mirror 3000 for positioning the laser light from the laser irradiation unit 3100 are used. Is provided above the stage 120.

図１で表されるように、構成材料吐出部１２３０は、ヘッドベース１１００に保持されるヘッドユニット１４００それぞれに対応させた構成材料を収容した構成材料供給ユニット１２１０と供給チューブ１２２０により接続されている。そして、所定の構成材料が構成材料供給ユニット１２１０から構成材料吐出部１２３０に供給される。構成材料供給ユニット１２１０には、本実施形態に係る形成装置２０００によって造形される三次元造形物５００の構成材料が構成材料収容部１２１０ａに収容され、個々の構成材料収容部１２１０ａは、供給チューブ１２２０によって、個々の構成材料吐出部１２３０に接続されている。このように、個々の構成材料収容部１２１０ａを備えることにより、ヘッドベース１１００から、複数の異なる種類の材料を供給することができる。 As shown in FIG. 1, the constituent material discharge unit 1230 is connected to the constituent material supply unit 1210 and the supply tube 1220, which accommodate the constituent materials corresponding to the head units 1400 held in the head base 1100. .. Then, a predetermined constituent material is supplied from the constituent material supply unit 1210 to the constituent material discharge unit 1230. In the constituent material supply unit 1210, the constituent materials of the three-dimensional model 500 formed by the forming apparatus 2000 according to the present embodiment are accommodated in the constituent material accommodating portion 1210a, and each constituent material accommodating portion 1210a is a supply tube 1220. Is connected to the individual constituent material discharge units 1230. As described above, by providing the individual constituent material accommodating portions 1210a, it is possible to supply a plurality of different types of materials from the head base 1100.

図２で表されるように、支持層形成用材料吐出部１７３０は、ヘッドベース１６００に保持されるヘッドユニット１９００それぞれに対応させた支持層形成用材料を収容した支持層形成用材料供給ユニット１７１０と供給チューブ１７２０により接続されている。そして、所定の支持層形成用材料が支持層形成用材料供給ユニット１７１０から支持層形成用材料吐出部１７３０に供給される。支持層形成用材料供給ユニット１７１０には、三次元造形物５００を造形する際の支持層を構成する支持層形成用材料が支持層形成用材料収容部１７１０ａに収容され、個々の支持層形成用材料収容部１７１０ａは、供給チューブ１７２０によって、個々の支持層形成用材料吐出部１７３０に接続されている。このように、個々の支持層形成用材料収容部１７１０ａを備えることにより、ヘッドベース１６００から、複数の異なる種類の支持層形成用材料を供給することができる。 As shown in FIG. 2, the support layer forming material discharge unit 1730 is a support layer forming material supply unit 1710 that houses a support layer forming material corresponding to each of the head units 1900 held in the head base 1600. Is connected by a supply tube 1720. Then, a predetermined support layer forming material is supplied from the support layer forming material supply unit 1710 to the support layer forming material discharge unit 1730. In the support layer forming material supply unit 1710, the support layer forming material constituting the support layer when modeling the three-dimensional model 500 is housed in the support layer forming material accommodating portion 1710a, and is used for forming individual support layers. The material accommodating portion 1710a is connected to each support layer forming material ejection portion 1730 by a supply tube 1720. As described above, by providing the individual support layer forming material accommodating portions 1710a, it is possible to supply a plurality of different types of support layer forming materials from the head base 1600.

支持層形成用材料及び構成材料（第１の粒子及び第２の粒子の材料）としては、例えば、マグネシウム（Ｍｇ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）やクロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）の単体粉末、もしくはこれらの金属を１つ以上含む合金（マルエージング鋼、ステンレス、コバルトクロムモリブデン、チタニウム合金、ニッケル合金、アルミニウム合金、コバルト合金、コバルトクロム合金）、また、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、チタン酸カリウムなどの各種金属酸化物、また、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウムなどの各種金属酸化物、また、窒化珪素、窒化チタン、窒化アルミ等の各種金属窒化物、また、炭化珪素、炭化チタン等の各種金属炭化物、また、硫化亜鉛等の各種金属硫化物、また、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、また、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、また、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、また、リン酸カルシウム等の各種金属のリン酸塩、また、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、石膏（硫酸カルシウムの各水和物、硫酸カルシウムの無水物）が挙げられる。
そして、これらの混合粉末を、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）の混合材料などにして用いることが可能である。
また、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートなどの汎用エンジニアリングプラスチックを用いることが可能である。その他、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトンなどのエンジニアリングプラスチックも用いることが可能である。
このように、構成材料及び支持層形成用材料に特に限定はなく、上記金属以外の金属やセラミックスや樹脂等も使用可能である。 Examples of the support layer forming material and the constituent material (materials of the first particle and the second particle) include magnesium (Mg), iron (Fe), cobalt (Co), chromium (Cr), and aluminum (Al). , Titanium (Ti), Copper (Cu), Nickel (Ni) single powder, or alloys containing one or more of these metals (malaging steel, stainless steel, cobalt chrome molybdenum, titanium alloy, nickel alloy, aluminum alloy, cobalt Alloys, cobalt-chromium alloys), and various metal oxides such as silica, alumina, titanium oxide, zinc oxide, zircon oxide, tin oxide, magnesium oxide, potassium titanate, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, hydroxide. Various metal oxides such as calcium, various metal nitrides such as silicon nitride, titanium nitride and aluminum nitride, various metal carbides such as silicon carbide and titanium carbide, various metal sulfides such as zinc sulfide, and the like. , Carbonates of various metals such as calcium carbonate and magnesium carbonate, sulfates of various metals such as calcium sulfate and magnesium sulfate, silicates of various metals such as calcium silicate and magnesium silicate, and calcium phosphate. Phosphates of various metals such as aluminum borate, borates of various metals such as magnesium borate, and composites thereof, gypsum (each hydrate of calcium sulfate, anhydride of calcium sulfate). Can be mentioned.
Then, these mixed powders can be used as a slurry-like (or paste-like) mixed material containing a solvent and a binder.
Further, general-purpose engineering plastics such as polyamide, polyacetal, polycarbonate, modified polyphenylene ether, polybutylene terephthalate, and polyethylene terephthalate can be used. In addition, engineering plastics such as polysulfone, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, polyallylate, polyimide, polyamideimide, polyetherimide, and polyetheretherketone can also be used.
As described above, the constituent material and the material for forming the support layer are not particularly limited, and metals other than the above metals, ceramics, resins and the like can also be used.

溶剤としては、例えば、水；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテル類；酢酸エチル、酢酸ｎ－プロピル、酢酸ｉｓｏ－プロピル、酢酸ｎ－ブチル、酢酸ｉｓｏ－ブチル等の酢酸エステル類；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、エチル－ｎ－ブチルケトン、ジイソプロピルケトン、アセチルアセトン等のケトン類；エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類；テトラアルキルアンモニウムアセテート類；ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等のスルホキシド系溶剤；ピリジン、γ－ピコリン、２，６－ルチジン等のピリジン系溶剤；テトラアルキルアンモニウムアセテート（例えば、テトラブチルアンモニウムアセテート等）等のイオン液体等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
バインダーとしては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、セルロース系樹脂或いはその他の合成樹脂又はＰＬＡ（ポリ乳酸）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、（ＣＭＣカルボキシメチルセルロース）或いはその他の熱可塑性樹脂である。 Examples of the solvent include water; (poly) alkylene glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol monoethyl ether; ethyl acetate, n-propyl acetate, and acetate. Acetate esters such as iso-propyl, n-butyl acetate, iso-butyl acetate; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; methyl ethyl ketone, acetone, methyl isobutyl ketone, ethyl-n-butyl ketone, diisopropyl ketone, acetyl acetone Ketones such as; alcohols such as ethanol, propanol and butanol; tetraalkylammonium acetates; sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide and diethyl sulfoxide; pyridine solvents such as pyridine, γ-picolin and 2,6-lutidine; tetra Examples thereof include ionic liquids such as alkylammonium acetate (for example, tetrabutylammonium acetate), and one or a combination of two or more selected from these can be used.
Examples of the binder include acrylic resin, epoxy resin, silicone resin, cellulose resin or other synthetic resin or PLA (polylactic acid), PA (polyamide), PPS (polyphenylene sulfide), PVDF (polyvinylidene fluoride), (CMC). Carboxymethyl cellulose) or other thermoplastic resin.

形成装置２０００には、図示しない、例えばパーソナルコンピューター等のデータ出力装置から出力される三次元造形物の造形用データに基づいて、上述したステージ１２０、構成材料供給装置１２００に備える構成材料吐出部１２３０、並びに、支持層形成用材料供給装置１７００に備える支持層形成用材料吐出部１７３０を制御する制御手段としての制御ユニット４００を備えている。そして、制御ユニット４００には、図示しないが、ステージ１２０及び構成材料吐出部１２３０が連携して駆動及び動作するよう制御し、ステージ１２０及び支持層形成用材料吐出部１７３０が連携して駆動及び動作するよう制御する制御部を備えている。 The forming apparatus 2000 includes a constituent material discharging unit 1230 provided in the above-mentioned stage 120 and the constituent material supply apparatus 1200 based on modeling data of a three-dimensional modeled object (not shown), for example, output from a data output device such as a personal computer. In addition, a control unit 400 is provided as a control means for controlling the support layer forming material discharge unit 1730 provided in the support layer forming material supply device 1700. Although not shown, the control unit 400 is controlled so that the stage 120 and the constituent material discharge unit 1230 are driven and operated in cooperation with each other, and the stage 120 and the support layer forming material discharge unit 1730 are driven and operated in cooperation with each other. It is equipped with a control unit that controls the operation.

基台１１０に移動可能に備えられているステージ１２０は、制御ユニット４００からの制御信号に基づき、ステージコントローラー４１０においてステージ１２０の移動開始と停止、移動方向、移動量、移動速度などを制御する信号が生成され、基台１１０に備える駆動装置１１１に送られ、図示するＸ，Ｙ，Ｚ方向にステージ１２０が移動する。ヘッドユニット１４００に備える構成材料吐出部１２３０では、制御ユニット４００からの制御信号に基づき、材料供給コントローラー１５００において構成材料吐出部１２３０に備える吐出駆動部１２３０ｂにおける吐出ノズル１２３０ａからの材料吐出量などを制御する信号が生成され、生成された信号により吐出ノズル１２３０ａから所定量の構成材料が吐出される。
同様に、ヘッドユニット１９００に備える支持層形成用材料吐出部１７３０では、制御ユニット４００からの制御信号に基づき、材料供給コントローラー１５００において支持層形成用材料吐出部１７３０に備える吐出駆動部１７３０ｂにおける吐出ノズル１７３０ａからの材料吐出量などを制御する信号が生成され、生成された信号により吐出ノズル１７３０ａから所定量の支持層形成用材料が吐出される。 The stage 120 movably provided on the base 110 is a signal that controls the movement start and stop, the movement direction, the movement amount, the movement speed, etc. of the stage 120 in the stage controller 410 based on the control signal from the control unit 400. Is generated and sent to the drive device 111 provided in the base 110, and the stage 120 moves in the X, Y, and Z directions shown in the figure. In the component material discharge unit 1230 provided in the head unit 1400, the material supply controller 1500 controls the material discharge amount from the discharge nozzle 1230a in the discharge drive unit 1230b provided in the component material discharge unit 1230 in the material supply controller 1500 based on the control signal from the control unit 400. A predetermined amount of the constituent material is discharged from the discharge nozzle 1230a by the generated signal.
Similarly, in the support layer forming material discharge unit 1730 provided in the head unit 1900, the discharge nozzle in the discharge drive unit 1730b provided in the support layer forming material discharge unit 1730 in the material supply controller 1500 based on the control signal from the control unit 400. A signal for controlling the material discharge amount from the 1730a is generated, and a predetermined amount of the support layer forming material is discharged from the discharge nozzle 1730a by the generated signal.

次に、ヘッドユニット１４００についてさらに詳細に説明する。なお、ヘッドユニット１９００は、ヘッドユニット１４００と同様の構成である。このため、ヘッドユニット１９００についての詳細な構成の説明は省略する。
図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及び構成材料吐出部１２３０の保持形態の一例を示し、このうち図４は、図１Ｂ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。 Next, the head unit 1400 will be described in more detail. The head unit 1900 has the same configuration as the head unit 1400. Therefore, a detailed description of the configuration of the head unit 1900 will be omitted.
3 and 4 show an example of a holding form of the head unit 1400 and the constituent material discharging unit 1230 held by the head base 1100, and FIG. 4 shows the head base 1100 from the arrow D direction shown in FIG. 1B. It is an external view of.

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（互い違い）に配置されたヘッドユニット１４００を備えている。そして、図４Ａで表されるように、ステージ１２０をヘッドベース１１００に対してＸ方向に移動させながら各ヘッドユニット１４００から構成材料を吐出させて構成層構成部５０（構成層構成部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄ）が形成される。構成層構成部５０の形成手順については後述する。
なお、図示しないが、それぞれのヘッドユニット１４０１～１４０４に備える構成材料吐出部１２３０は、吐出駆動部１２３０ｂを介して構成材料供給ユニット１２１０に供給チューブ１２２０で繋がれる構成となっている。 As shown in FIG. 3, a plurality of head units 1400 are held on the head base 1100 by fixing means (not shown). Further, as shown in FIG. 4, in the head base 1100 of the forming apparatus 2000 according to the present embodiment, the head unit 1401 in the first row, the head unit 1402 in the second row, and the third row from the lower part of the figure. The head unit 1403 and the head unit 1404 in the fourth row are provided with head units 1400 in which four units are arranged in a staggered manner (alternately). Then, as shown in FIG. 4A, while moving the stage 120 with respect to the head base 1100 in the X direction, the constituent materials are discharged from each head unit 1400, and the constituent layer constituent units 50 (constituent layer constituent units 50a, 50b) are discharged. , 50c and 50d) are formed. The procedure for forming the constituent layer constituent portion 50 will be described later.
Although not shown, the component material discharge unit 1230 provided in each of the head units 1401 to 1404 is configured to be connected to the component material supply unit 1210 via a discharge drive unit 1230b by a supply tube 1220.

図３に示すように、構成材料吐出部１２３０は吐出ノズル１２３０ａから、ステージ１２０上に載置された試料プレート１２１上に形成された第１の層Ｓ１としての層５０１（剥離層としての支持層３００）に向けて三次元造形物の構成材料である材料Ｍが吐出される。ヘッドユニット１４０１では、材料Ｍが液滴状で吐出される吐出形態を例示し、ヘッドユニット１４０２では、材料Ｍが連続体状で供給される吐出形態を例示している。材料Ｍの吐出形態は、液滴状であっても連続体状であっても、どちらでもよいが、本実施形態では材料Ｍは液滴状で吐出される形態により説明する。なお、材料Ｍの供給形態は、このような構成に限定されず、例えば、常温で固形の材料を加熱して流体状にして吐出する構成などであってもよい。 As shown in FIG. 3, the constituent material ejection portion 1230 is formed from the ejection nozzle 1230a on the sample plate 121 placed on the stage 120, and is formed as a first layer S1 as a layer 501 (a support layer as a release layer). The material M, which is a constituent material of the three-dimensional model, is discharged toward 300). The head unit 1401 exemplifies a discharge form in which the material M is discharged in the form of droplets, and the head unit 1402 exemplifies a discharge form in which the material M is supplied in the form of a continuous body. The ejection form of the material M may be either a droplet form or a continuous form, but in the present embodiment, the material M will be described by the form of being ejected in the form of droplets. The supply form of the material M is not limited to such a configuration, and may be, for example, a configuration in which a solid material is heated at room temperature to make it fluid and discharged.

吐出ノズル１２３０ａから液滴状に吐出された材料Ｍは、略重力方向に飛翔し、試料プレート１２１上に着弾する。ステージ１２０は移動し、着弾した材料Ｍにより構成層構成部５０が形成される。この構成層構成部５０の集合体が、第２の層Ｓ２を構成する層５０２として、また、三次元造形物５００の構成層３１０として、形成される。 The material M ejected in the form of droplets from the ejection nozzle 1230a flies in a substantially gravitational direction and lands on the sample plate 121. The stage 120 moves, and the constituent layer constituent portion 50 is formed by the landed material M. The aggregate of the constituent layer constituent portions 50 is formed as the layer 502 constituting the second layer S2 and as the constituent layer 310 of the three-dimensional model 500.

次に、構成層構成部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、構成層構成部５０の形成形態と、の関係を概念的に説明する平面図である。そして、図５は、構成層構成部５０の形成形態を概念的に表す側面図である。 Next, the procedure for forming the constituent layer constituent portion 50 will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
FIG. 4 is a plan view conceptually explaining the relationship between the arrangement of the head unit 1400 of the present embodiment and the formation form of the constituent layer constituent unit 50. FIG. 5 is a side view conceptually showing the formation form of the constituent layer constituent portion 50.

まず、ステージ１２０が＋Ｘ方向に移動すると、複数の吐出ノズル１２３０ａから材料Ｍが液滴状に吐出され、試料プレート１２１の所定の位置に材料Ｍが配置され、構成層構成部５０が形成される。
より具体的には、まず、図５Ａ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。 First, when the stage 120 moves in the + X direction, the material M is ejected in the form of droplets from the plurality of ejection nozzles 1230a, the material M is arranged at a predetermined position on the sample plate 121, and the constituent layer constituent portion 50 is formed. ..
More specifically, first, as shown in FIG. 5A, the material M is arranged at a predetermined position of the sample plate 121 from the plurality of ejection nozzles 1230a while moving the stage 120 in the + X direction. ..

次に、図５Ｂ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。
ただし、ステージ１２０を＋Ｘ方向に移動させながら、複数の吐出ノズル１２３０ａから試料プレート１２１の所定の位置に材料Ｍが重なるように（間隔を空けないように）配置させる構成（ステージ１２０のＸ方向における往復移動で構成層構成部５０を形成する構成ではなく、ステージ１２０のＸ方向における片側の移動のみで構成層構成部５０を形成する構成）としても良い。 Next, as shown in FIG. 5B, while moving the stage 120 in the −X direction shown in FIG. 1, a new material M is arranged so as to fill the space between the materials M arranged at regular intervals.
However, while moving the stage 120 in the + X direction, the material M is arranged so as to overlap (without a gap) at a predetermined position of the sample plate 121 from the plurality of discharge nozzles 1230a (in the X direction of the stage 120). Instead of forming the constituent layer constituent portion 50 by reciprocating movement, the constituent layer constituent portion 50 may be formed only by moving one side of the stage 120 in the X direction).

上記のように構成層構成部５０を形成することによって、図４Ａで表されるような、各ヘッドユニット１４０１、１４０２、１４０３及び１４０４のＸ方向における１ライン分（Ｙ方向における１ライン目）の構成層構成部５０（構成層構成部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄ）が形成される。 By forming the constituent layer component 50 as described above, one line of each head unit 1401, 1402, 1403 and 1404 in the X direction (the first line in the Y direction) as shown in FIG. 4A. The constituent layer constituent portions 50 (constituent layer constituent portions 50a, 50b, 50c and 50d) are formed.

次に、各ヘッドユニット１４０１、１４０２、１４０３及び１４０４のＹ方向における２ライン目の構成層構成部５０’（構成層構成部５０ａ’、５０ｂ’、５０ｃ’及び５０ｄ’）を形成するため、－Ｙ方向にヘッドベース１１００を移動させる。移動量は、ノズル間のピッチをＰとすると、Ｐ／ｎ（ｎは自然数）ピッチ分だけ－Ｙ方向に移動させる。本実施例ではｎを３として説明する。
図５Ａ及び図５Ｂで表されるような、上記と同様な動作を行うことで、図４Ｂで表されるような、Ｙ方向における２ライン目の構成層構成部５０’（構成層構成部５０ａ’、５０ｂ’、５０ｃ’及び５０ｄ’）が形成される。 Next, in order to form the second line constituent layer constituents 50'(constituent layer constituents 50a', 50b', 50c' and 50d') in the Y direction of each head unit 1401, 1402, 1403 and 1404,- The head base 1100 is moved in the Y direction. Assuming that the pitch between the nozzles is P, the movement amount is moved in the −Y direction by the P / n (n is a natural number) pitch. In this embodiment, n will be described as 3.
By performing the same operation as described above as shown in FIGS. 5A and 5B, the second line constituent layer constituent portion 50'(constituent layer constituent portion 50a) in the Y direction as shown in FIG. 4B is performed. ', 50b', 50c' and 50d') are formed.

次に、各ヘッドユニット１４０１、１４０２、１４０３及び１４０４のＹ方向における３ライン目の構成層構成部５０’’（構成層構成部５０ａ’’、５０ｂ’’、５０ｃ’’及び５０ｄ’’）を形成するため、－Ｙ方向にヘッドベース１１００を移動させる。移動量は、Ｐ／３ピッチ分だけ－Ｙ方向に移動させる。
そして、図５Ａ及び図５Ｂで表されるような、上記と同様な動作を行うことで、図４Ｃで表されるような、Ｙ方向における３ライン目の構成層構成部５０’’（構成層構成部５０ａ’’、５０ｂ’’、５０ｃ’’及び５０ｄ’’）が形成され、構成層３１０を得ることができる。 Next, the constituent layer constituent units 50'' (constituent layer constituent units 50a'', 50b'', 50c'' and 50d'' of the third line in the Y direction of each head unit 1401, 1402, 1403 and 1404 are formed. To form, the head base 1100 is moved in the −Y direction. The amount of movement is the P / 3 pitch in the −Y direction.
Then, by performing the same operation as described above as shown in FIGS. 5A and 5B, the third line constituent layer constituent unit 50'' (constructive layer) in the Y direction as shown in FIG. 4C is performed. The constituent parts 50a'', 50b'', 50c'' and 50d'') are formed, and the constituent layer 310 can be obtained.

また、構成材料吐出部１２３０から吐出される材料Ｍを、ヘッドユニット１４０１、１４０２、１４０３、１４０４のいずれか１ユニット、あるいは２ユニット以上からその他ヘッドユニットと異なる構成材料を吐出供給することもできる。従って、本実施形態に係る形成装置２０００を用いることによって、異種材料から形成される三次元造形物を得ることができる。 Further, the material M discharged from the constituent material discharging unit 1230 can be discharged and supplied from any one unit of the head units 1401, 1402, 1403 and 1404, or two or more units, which are different from the other head units. Therefore, by using the forming apparatus 2000 according to the present embodiment, it is possible to obtain a three-dimensional model formed from different materials.

なお、支持層形成用材料吐出部１７３０から支持層形成用材料を吐出させて、同様の方法で、第１の層Ｓ１である層５０１として、支持層３００を形成することができる。そして、該第１の層Ｓ１である層５０１上に、第２の層Ｓ２である層５０２、５０３、・・・５０ｎを形成する際、同様に、構成層３１０及び支持層３００を形成することができる。なお、支持層３００は、支持層形成用材料の種類に応じて、レーザー照射部３１００及びガルバノミラー３０００を用いて焼結すること、などが可能である。 The support layer 300 can be formed as the layer 501, which is the first layer S1, by discharging the support layer forming material from the support layer forming material ejection portion 1730. Then, when the layers 502, 503, ... 50n, which are the second layers S2, are formed on the layer 501, which is the first layer S1, the constituent layer 310 and the support layer 300 are similarly formed. Can be done. The support layer 300 can be sintered using the laser irradiation unit 3100 and the galvanometer mirror 3000, depending on the type of support layer forming material.

上述の本実施形態に係る形成装置２０００が備えるヘッドユニット１４００及び１９００の数及び配列は、上述した数及び配列に限定されない。図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。 The number and arrangement of the head units 1400 and 1900 included in the forming apparatus 2000 according to the above-described embodiment is not limited to the above-mentioned number and arrangement. FIG. 6 schematically shows an example of other arrangements of the head unit 1400 arranged on the head base 1100 as an example.

図６Ａ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６Ｂ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。 FIG. 6A shows a form in which a plurality of head units 1400 are arranged in parallel on the head base 1100 in the X-axis direction. FIG. 6B shows a form in which the head units 1400 are arranged in a grid pattern on the head base 1100. The number of head units arranged in each case is not limited to the illustrated example.

次に、上述の本実施形態に係る形成装置２０００を用いて行う三次元造形物の製造方法の一実施例について説明する。
図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。図７Ａから図７Ｆは三次元造形物の製造過程を側面視で表している。 Next, an example of a method for manufacturing a three-dimensional model using the forming apparatus 2000 according to the above-described embodiment will be described.
FIG. 7 is a schematic view showing an example of a manufacturing process of a three-dimensional modeled object performed by using the forming apparatus 2000. 7A to 7F show the manufacturing process of the three-dimensional model from the side view.

最初に、図７Ａは、支持層形成用材料吐出部１７３０を使用して、試料プレート１２１の上に、第１の層Ｓ１として、剥離層としての支持層３００を形成した状態を表している。なお、本実施例においては、支持層形成用材料として、第１の粒子としてのセラミックス粒子とバインダーとしての樹脂とを含む材料を使用している。本実施例においては、セラミックス粒子は球状のものを使用しているが、針状、繊維状、葉状などであってもよい。
ここで、図７Ａは、支持層形成用材料吐出部１７３０から支持層形成用材料を吐出するとともに該支持層形成用材料に向けてレーザー照射部３１００からレーザーを照射した状態を表している。レーザーの照射によって第１の粒子としてのセラミックス粒子は焼結していなく、バインダーが支持層３００中に残存していることによって粒子同士、試料プレート１２１上の粒子が結着されている状態である。なお、バインダーとしての樹脂の種類や量によってレーザーの照射条件を適宜変更してもよいし、支持層形成用材料に溶剤を含む場合は、レーザーの照射によって溶剤を蒸発させてもよい。 First, FIG. 7A shows a state in which the support layer 300 as the release layer is formed as the first layer S1 on the sample plate 121 by using the support layer forming material discharge unit 1730. In this embodiment, as the material for forming the support layer, a material containing ceramic particles as the first particles and a resin as a binder is used. In this embodiment, the ceramic particles are spherical, but may be needle-shaped, fibrous, leaf-shaped, or the like.
Here, FIG. 7A shows a state in which the support layer forming material is discharged from the support layer forming material ejection unit 1730 and the laser is irradiated from the laser irradiation unit 3100 toward the support layer forming material. The ceramic particles as the first particles are not sintered by the irradiation of the laser, and the binder remains in the support layer 300, so that the particles are bound to each other and the particles on the sample plate 121 are bound to each other. .. The laser irradiation conditions may be appropriately changed depending on the type and amount of the resin as the binder, and when the support layer forming material contains a solvent, the solvent may be evaporated by laser irradiation.

次に、図７Ｂは、支持層形成用材料吐出部１７３０を使用して、第１の層Ｓ１としての支持層３００の上における三次元造形物の形成領域以外の領域（三次元造形物の非形成領域）に、支持層３００を形成した状態を表している。 Next, FIG. 7B shows a region other than the formation region of the three-dimensional model (non-three-dimensional model) on the support layer 300 as the first layer S1 by using the support layer forming material discharge unit 1730. It represents a state in which the support layer 300 is formed in the formation region).

次に、図７Ｃは、構成材料吐出部１２３０を使用して、第１の層Ｓ１としての支持層３００の上における三次元造形物の形成領域に、第２の層Ｓ２として、構成層３１０を形成した状態を表している。なお、本実施例においては、構成材料として、第２の粒子としての金属粒子とバインダーとしての樹脂とを含む材料を使用している。ここで、構成材料に含まれる樹脂による金属粒子同士の結合力は、支持層形成用材料に含まれる樹脂によるセラミックス粒子同士の結合力よりも強くなるように、各々の樹脂の種類及び量が調整されている。構成材料に溶剤を含む場合は、金属粒子が焼結しない条件でレーザーを照射して溶剤を蒸発させてもよい。 Next, FIG. 7C uses the constituent material discharge unit 1230 to provide the constituent layer 310 as the second layer S2 in the formation region of the three-dimensional model on the support layer 300 as the first layer S1. It represents the formed state. In this embodiment, a material containing metal particles as a second particle and a resin as a binder is used as a constituent material. Here, the type and amount of each resin are adjusted so that the bonding force between the metal particles due to the resin contained in the constituent material is stronger than the bonding force between the ceramic particles due to the resin contained in the support layer forming material. Has been done. When the constituent material contains a solvent, the solvent may be evaporated by irradiating the laser under the condition that the metal particles do not sinter.

そして、図７Ｂで表される支持層３００の形成及び図７Ｃで表される構成層３１０の形成を繰り返すことにより、図７Ｄで表されるように、三次元造形物の積層体を形成する。 Then, by repeating the formation of the support layer 300 shown in FIG. 7B and the formation of the constituent layer 310 shown in FIG. 7C, a laminated body of a three-dimensional model is formed as shown in FIG. 7D.

ここで、図７Ｅは、図７Ｄで表されるように形成された三次元造形物の積層体（第２の層Ｓ２）を、試料プレート１２１から剥離した状態を表している。なお、図７Ｅでは、第１の層Ｓ１としての支持層３００と三次元造形物の積層体（第２の層Ｓ２）とが剥離する状態を表しているが、試料プレート１２１と第１の層Ｓ１としての支持層３００とが剥離してもよい。さらには、一部において第１の層Ｓ１としての支持層３００と三次元造形物の積層体（第２の層Ｓ２）とが剥離し、別の一部において試料プレート１２１と第１の層Ｓ１としての支持層３００とが剥離してもよい。 Here, FIG. 7E shows a state in which the laminated body (second layer S2) of the three-dimensional model formed as shown in FIG. 7D is peeled off from the sample plate 121. In addition, in FIG. 7E, the support layer 300 as the first layer S1 and the laminated body of the three-dimensional model (second layer S2) are separated from each other, but the sample plate 121 and the first layer are shown. The support layer 300 as S1 may be peeled off. Further, the support layer 300 as the first layer S1 and the laminated body of the three-dimensional model (second layer S2) are peeled off in a part thereof, and the sample plate 121 and the first layer S1 are separated in another part. The support layer 300 may be peeled off.

そして、図７Ｆは、本実施形態に係る形成装置２０００とは別体として設けられる恒温槽（加熱槽）１８００で、図７Ｅで表されるように試料プレート１２１から剥離した三次元造形物の積層体の構成層３１０を、焼結させた状態を表している。金属粒子はセラミックス粒子よりも融点が低いものを選択している。また、焼結工程は、金属粒子は焼結してセラミックス粒子は焼結しないそれぞれの融点よりも低い温度で行う。
なお、図７Ｆにおいては、三次元造形物の積層体の構成層３１０の焼結に伴い、支持層３００に含まれるバインダー成分が分解（熱分解）され、少しの外力を与えるだけで、セラミックス粒子同士が離れてばらばらになる。本実施例では、熱に強いセラミックスプレート１８１０上で該焼結を行った状態を表している。 FIG. 7F shows a constant temperature bath (heating tank) 1800 provided separately from the forming apparatus 2000 according to the present embodiment, and as shown in FIG. 7E, a stack of three-dimensional shaped objects peeled off from the sample plate 121. It represents a state in which the constituent layer 310 of the body is sintered. Metal particles having a lower melting point than ceramic particles are selected. Further, the sintering step is performed at a temperature lower than the melting point of each of the metal particles that are sintered and the ceramic particles that are not sintered.
In addition, in FIG. 7F, the binder component contained in the support layer 300 is decomposed (thermally decomposed) with the sintering of the constituent layer 310 of the laminated body of the three-dimensional model, and the ceramic particles are only given a small external force. They are separated from each other and fall apart. In this embodiment, the state in which the sintering is performed on a heat-resistant ceramic plate 1810 is shown.

次に、上記形成装置２０００を用いて行う三次元造形物の製造方法の一例（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８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。 Next, an example of a method for manufacturing a three-dimensional model (an example corresponding to FIG. 7) performed by using the forming apparatus 2000 will be described with reference to a flowchart.
Here, FIG. 8 is a flowchart of a method for manufacturing a three-dimensional model according to the present embodiment.

図８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。 As shown in FIG. 8, in the method for manufacturing a three-dimensional model of the present embodiment, first, in step S110, the data of the three-dimensional model is acquired. Specifically, for example, data representing the shape of a three-dimensional model is acquired from an application program executed on a personal computer.

次に、ステップＳ１２０で、層毎のデータを作成する。詳細には、三次元造形物の形状を表すデータにおいて、Ｚ方向の造形解像度に従ってスライスし、断面毎にビットマップデータ（断面データ）を生成する。
この際、生成されるビットマップデータは、三次元造形物の形成領域（構成層３１０）と三次元造形物の非形成領域（支持層３００）とで区別されたデータになっている。 Next, in step S120, data for each layer is created. Specifically, in the data representing the shape of the three-dimensional modeled object, slices are made according to the modeling resolution in the Z direction, and bitmap data (cross-section data) is generated for each cross-section.
At this time, the generated bitmap data is data that is distinguished between the formed region of the three-dimensional model (construction layer 310) and the non-formed region of the three-dimensional model (support layer 300).

次に、ステップＳ１３０で、形成しようとする層のデータが、三次元造形物の非形成領域（支持層３００）を形成するデータか三次元造形物の形成領域（構成層３１０）を形成するデータかを判断する。なお。この判断は制御ユニット４００に備えられた制御部により行われる。
本ステップで、支持層３００を形成するデータと判断された場合はステップＳ１４０に進み、構成層３１０を形成するデータと判断された場合はステップＳ１５０に進む。 Next, in step S130, the data of the layer to be formed is the data forming the non-forming region (support layer 300) of the three-dimensional model or the data forming the forming region (construction layer 310) of the three-dimensional model. To judge. note that. This determination is made by the control unit provided in the control unit 400.
In this step, if it is determined that the data forms the support layer 300, the process proceeds to step S140, and if it is determined that the data forms the constituent layer 310, the process proceeds to step S150.

ステップＳ１４０では、支持層３００を形成するデータに基づいて支持層形成用材料吐出部１７３０から支持層形成用材料を吐出することにより、支持層形成用材料を供給する。
ここで、第１の層Ｓ１である層５０１を形成する工程（第１の層形成工程）は、本ステップに対応する。ただし、第２の層Ｓ２における支持層３００を形成する工程（第２の層形成工程）も、本ステップに対応する。
そして、ステップＳ１４０で支持層形成用材料を吐出すると、ステップＳ１６０で、レーザー照射部３１００からガルバノミラー３０００を介してレーザーを照射（エネルギー付与）して該吐出された液滴（支持層３００）を固める。 In step S140, the material for forming the support layer is supplied by discharging the material for forming the support layer from the material discharging unit 1730 for forming the support layer based on the data for forming the support layer 300.
Here, the step of forming the layer 501 which is the first layer S1 (the first layer forming step) corresponds to this step. However, the step of forming the support layer 300 in the second layer S2 (second layer forming step) also corresponds to this step.
Then, when the material for forming the support layer is ejected in step S140, the ejected droplets (support layer 300) are irradiated (energy-applied) from the laser irradiation unit 3100 via the galvanometer mirror 3000 in step S160. Harden.

一方、ステップＳ１５０では、構成材料吐出部１２３０から構成材料を吐出することにより、構成材料を供給する。なお、第２の層Ｓ２である層５０２、５０３・・・５０ｎを形成する工程（第２の層形成工程）は、本ステップに対応する。 On the other hand, in step S150, the constituent material is supplied by discharging the constituent material from the constituent material discharging unit 1230. The step of forming the layers 502, 503 ... 50n, which are the second layers S2 (second layer forming step), corresponds to this step.

そして、ステップＳ１７０により、ステップＳ１２０において生成された各層に対応するビットマップデータに基づく三次元造形物の積層体の造形が終了するまで、ステップＳ１３０からステップＳ１７０までが繰り返される。 Then, in step S170, steps S130 to S170 are repeated until the modeling of the laminated body of the three-dimensional modeled object based on the bitmap data corresponding to each layer generated in step S120 is completed.

そして、ステップＳ１８０により三次元造形物の積層体を試料プレート１２１から剥離し、ステップＳ１９０により恒温槽１８００において上記ステップで形成した三次元造形物の積層体を加熱する。詳細には、三次元造形物の形成領域（構成層３１０）を焼結する。
そして、ステップＳ１９０の終了に伴い、本実施例の三次元造形物の製造方法を終了する。 Then, the laminate of the three-dimensional model is peeled off from the sample plate 121 by step S180, and the laminate of the three-dimensional model formed in the above step is heated in the constant temperature bath 1800 by step S190. Specifically, the forming region (constructive layer 310) of the three-dimensional model is sintered.
Then, with the end of step S190, the method for manufacturing the three-dimensional model of the present embodiment is completed.

上記のように、本実施例の三次元造形物の製造方法は、層を積層し積層体を形成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、セラミックス粒子と樹脂とを含む第１の組成物である支持層形成用材料を供給して、試料プレート１２１上に、第１の層Ｓ１を形成する第１の層形成工程（ステップＳ１４０に対応）と、金属粒子と樹脂とを含む第２の組成物である構成材料を供給して、第１の層Ｓ１上に、１層又は複数層からなる第２の層Ｓ２（三次元造形物の積層体）を形成する第２の層形成工程（ステップＳ１５０及び第２の層Ｓ２における支持層３００を形成する場合におけるステップＳ１４０に対応）と、第１の層Ｓ１を介して、試料プレート１２１から第２の層Ｓ２を分離する分離工程（ステップＳ１８０に対応）と、を有する。
そして、分離工程後に、第２の層Ｓ２を焼結する焼結工程（ステップＳ１９０に対応）を行う。
このように、試料プレート１２１から第２の層Ｓ２を分離する分離工程後に、第２の層Ｓ２を焼結する焼結工程を行うことで、三次元造形物の焼結体が試料プレート１２１と一体化することなどを抑制でき、三次元造形物を試料プレート１２１上から分離する際の負荷を低減することができる。
なお、第２の層Ｓ２を形成する際、上記のように構成材料に加えて支持層３００を形成するための支持層形成用材料を使用して層を形成することのほか、構成材料のみで層を形成してもよいのは言うまでもない。 As described above, the method for manufacturing a three-dimensional model of the present embodiment is a method for manufacturing a three-dimensional model by laminating layers to form a laminate.
Then, in the first layer forming step (in step S140), the material for forming the support layer, which is the first composition containing the ceramic particles and the resin, is supplied to form the first layer S1 on the sample plate 121. A second layer S2 (three-dimensional model) composed of one layer or a plurality of layers is supplied on the first layer S1 by supplying a constituent material which is a second composition containing metal particles and a resin. The sample plate 121 is routed through a second layer forming step (corresponding to step S140 in the case of forming the support layer 300 in step S150 and the second layer S2) and the first layer S1. It has a separation step (corresponding to step S180) for separating the second layer S2 from the surface.
Then, after the separation step, a sintering step (corresponding to step S190) of sintering the second layer S2 is performed.
As described above, by performing the sintering step of sintering the second layer S2 after the separation step of separating the second layer S2 from the sample plate 121, the sintered body of the three-dimensional model is combined with the sample plate 121. It is possible to suppress integration and the like, and it is possible to reduce the load when separating the three-dimensional model from the sample plate 121.
When forming the second layer S2, in addition to forming the layer by using the material for forming the support layer 300 for forming the support layer 300 in addition to the constituent material as described above, the layer is formed only by the constituent material. Needless to say, layers may be formed.

また、本実施例の三次元造形物の製造方法においては、上記のように、支持層形成用材料に含まれる樹脂によるセラミックス粒子同士の結合力は、構成材料に含まれる樹脂による金属粒子同士の結合力よりも小さくなるよう調整されている。このため、分離工程で試料プレート１２１から第２の層Ｓ２を分離する際に、三次元造形物を破損させることなく試料プレート１２１から分離することが容易になっている。 Further, in the method for manufacturing the three-dimensional model of the present embodiment, as described above, the bonding force between the ceramic particles due to the resin contained in the support layer forming material is the bonding force between the metal particles due to the resin contained in the constituent material. It is adjusted to be smaller than the binding force. Therefore, when the second layer S2 is separated from the sample plate 121 in the separation step, it is easy to separate the second layer S2 from the sample plate 121 without damaging the three-dimensional model.

ここで、支持層形成用材料に含まれる樹脂によるセラミックス粒子同士の結合力を構成材料に含まれる樹脂による金属粒子同士の結合力よりも小さくする方法として、例えば、支持層形成用材料に含まれるバインダーと構成材料に含まれるバインダーとを同様なものとし、支持層形成用材料に含まれるバインダー量を構成材料に含まれるバインダー量よりも少なくすることができる。このようにすることで、簡単に、支持層形成用材料における樹脂によるセラミックス粒子同士の結合力を、構成材料における樹脂による金属粒子同士の結合力よりも小さくすることができる。したがって、分離工程で支持体から第２の層Ｓ２を分離する際に、三次元造形物を破損させることなくプレート１２１から分離することが容易になる。
なお、具体的には、例えば、支持層形成用材料に含まれるバインダー量を５％以上６０％以下とし、構成材料に含まれるバインダー量をこれより多くすることができる。 Here, as a method of reducing the bonding force between the ceramic particles by the resin contained in the support layer forming material to be smaller than the bonding force between the metal particles by the resin contained in the constituent material, for example, it is included in the support layer forming material. The binder and the binder contained in the constituent material may be the same, and the amount of the binder contained in the material for forming the support layer may be smaller than the amount of the binder contained in the constituent material. By doing so, it is possible to easily make the bonding force between the ceramic particles by the resin in the support layer forming material smaller than the bonding force between the metal particles by the resin in the constituent material. Therefore, when the second layer S2 is separated from the support in the separation step, it becomes easy to separate the second layer S2 from the plate 121 without damaging the three-dimensional model.
Specifically, for example, the amount of the binder contained in the material for forming the support layer may be 5% or more and 60% or less, and the amount of the binder contained in the constituent material may be larger than this.

ここで、プレート１２１上の算術平均表面粗さＲａを５μｍ以下として、プレート１２１上の表面を滑らかにすることが好ましい。プレート１２１上の表面を滑らかにすることで、プレート１２１上でアンカー効果などが発生することを抑制でき、分離工程において、プレート１２１と第２の層Ｓ２との分離を特に簡単に実行することができるためである。 Here, it is preferable that the arithmetic average surface roughness Ra on the plate 121 is set to 5 μm or less to smooth the surface on the plate 121. By smoothing the surface on the plate 121, it is possible to suppress the occurrence of an anchor effect or the like on the plate 121, and it is possible to particularly easily separate the plate 121 from the second layer S2 in the separation step. Because it can be done.

また、本実施例の三次元造形物の製造方法では、実行していないが、分離工程前に、プレート１２１に対する第２の層Ｓ２の分離を促進する分離促進工程を行ってもよい。分離工程を簡単にすることができるためである。 Further, although not executed in the method for manufacturing the three-dimensional model of the present embodiment, a separation promoting step for promoting the separation of the second layer S2 from the plate 121 may be performed before the separation step. This is because the separation process can be simplified.

例えば、支持層形成用材料及び構成材料に含まれるバインダーとして、支持層形成用材料に含まれるバインダーの分解温度が、構成材料に含まれるバインダーの分解温度よりも低いものを使用し、分離促進工程として、支持層形成用材料に含まれるバインダーの分解温度よりも高く構成材料に含まれるバインダーの分解温度よりも低い温度で加熱する、加熱工程を実行することができる。このような分離促進工程は簡単に実行することができ、このような分離促進工程を実行することで、簡単に、支持層形成用材料における樹脂によるセラミックス粒子同士の結合力を、構成材料における樹脂による金属粒子同士の結合力よりも小さくすることができる。 For example, as the binder contained in the material for forming the support layer and the constituent material, a binder having a decomposition temperature of the binder contained in the material for forming the support layer lower than the decomposition temperature of the binder contained in the constituent material is used, and the separation promoting step is performed. As a result, the heating step of heating at a temperature higher than the decomposition temperature of the binder contained in the support layer forming material and lower than the decomposition temperature of the binder contained in the constituent material can be executed. Such a separation promoting step can be easily carried out, and by carrying out such a separation promoting step, the bonding force between the ceramic particles by the resin in the material for forming the support layer can be easily obtained by the resin in the constituent material. It can be made smaller than the bonding force between the metal particles due to the above.

また、例えば、ステージ１２０及びプレート１２１として電磁波が透過可能なものを使用し、分離促進工程として、ステージ１２０及びプレート１２１を介して（例えば下側から）支持層形成用材料に電磁波を照射する、電磁波照射工程を実行することができる。このような分離促進工程は簡単に実行することができ、このような分離促進工程を実行することで、簡単に、支持層形成用材料における樹脂によるセラミックス粒子同士の結合力を、構成材料における樹脂による金属粒子同士の結合力よりも小さくすることができる。
なお、分離工程は、分離促進工程としての電磁波の照射を開始した後であれば、電磁波の照射中に実行しても電磁波の照射が終了してからに実行してもどちらでもよい。また、電磁波を透過可能な構成材料としてはジルコニアや二酸化ケイ素などが挙げられる。 Further, for example, a stage 120 and a plate 121 capable of transmitting electromagnetic waves are used, and as a separation promoting step, the material for forming a support layer is irradiated with electromagnetic waves via the stage 120 and the plate 121 (for example, from the lower side). The electromagnetic wave irradiation process can be performed. Such a separation promoting step can be easily carried out, and by carrying out such a separation promoting step, the bonding force between the ceramic particles by the resin in the material for forming the support layer can be easily obtained by the resin in the constituent material. It can be made smaller than the bonding force between the metal particles due to the above.
The separation step may be performed during the irradiation of the electromagnetic wave or after the irradiation of the electromagnetic wave is completed, as long as the separation step is performed after the irradiation of the electromagnetic wave as the separation promotion step is started. Further, examples of the constituent material capable of transmitting electromagnetic waves include zirconia and silicon dioxide.

本態様によれば、支持体としてのプレート１２１上にはチタニア層が形成されている。チタニア層と接するバインダーは電磁波の照射により容易に分解されるため、分離工程において、該チタニア層を介して、支持体（プレート１２１）と第２の層Ｓ２との分離を特に簡単に実行することができる。 According to this aspect, a titania layer is formed on the plate 121 as a support. Since the binder in contact with the titania layer is easily decomposed by irradiation with electromagnetic waves, it is particularly easy to separate the support (plate 121) and the second layer S2 via the titania layer in the separation step. Can be done.

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。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be realized with various configurations within a range not deviating from the gist thereof. For example, the technical features in the examples corresponding to the technical features in each form described in the column of the outline of the invention are for solving a part or all of the above-mentioned problems, or one of the above-mentioned effects. It is possible to replace or combine as appropriate to achieve the part or all. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be appropriately deleted.

５０、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆ、５０ｇ及び５０ｈ…構成層構成部、 １１０…基台、１１１…駆動装置、１２０…ステージ（支持体）、１２１…試料プレート（支持体）、 １３０…ヘッドベース支持部、３００、…支持層、３１０…構成層、 ４００…制御ユニット、４１０…ステージコントローラー、５００…三次元造形物、 ５０１、５０２及び５０３…層、７３０…ヘッドベース支持部、 １１００…ヘッドベース、１２００…構成材料供給装置、 １２１０…構成材料供給ユニット、１２１０ａ…構成材料収容部、 １２２０…供給チューブ、１２３０…構成材料吐出部、１２３０ａ…吐出ノズル、 １２３０ｂ…吐出駆動部、１４００…ヘッドユニット、１４００ａ…保持治具、 １４０１、１４０２、１４０３及び１４０４…ヘッドユニット、 １５００…材料供給コントローラー、１６００…ヘッドベース、 １７００…支持層形成用材料供給装置、１７１０…支持層形成用材料供給ユニット、 １７１０ａ…支持層形成用材料収容部、１７２０…供給チューブ、 １７３０…支持層形成用材料吐出部、１７３０ａ…吐出ノズル、 １７３０ｂ…吐出駆動部、１８００…恒温槽、１８１０…セラミックスプレート、 １９００…ヘッドユニット、１９００ａ…保持治具、 ２０００…形成装置（三次元造形物の製造装置）、３０００…ガルバノミラー、 ３１００…レーザー照射部、Ｍ…材料（構成材料）、Ｓ１…第１の層、Ｓ２…第２の層 50, 50a, 50b, 50c, 50d, 50e, 50f, 50g and 50h ... constituent layer constituents, 110 ... base, 111 ... drive device, 120 ... stage (support), 121 ... sample plate (support), 130 ... head base support, 300, ... support layer, 310 ... constituent layer, 400 ... control unit, 410 ... stage controller, 500 ... three-dimensional model, 501, 502 and 503 ... layer, 730 ... head base support, 1100 ... Head base, 1200 ... Constituent material supply device, 1210 ... Constituent material supply unit, 1210a ... Constituent material storage unit, 1220 ... Supply tube, 1230 ... Constituent material discharge unit, 1230a ... Discharge nozzle, 1230b ... Discharge drive unit, 1400 ... Head unit, 1400a ... Holding jig, 1401, 1402, 1403 and 1404 ... Head unit, 1500 ... Material supply controller, 1600 ... Head base, 1700 ... Support layer forming material supply device, 1710 ... Support layer forming material supply Unit, 1710a ... Support layer forming material storage unit, 1720 ... Supply tube, 1730 ... Support layer forming material discharge unit, 1730a ... Discharge nozzle, 1730b ... Discharge drive unit, 1800 ... Constant temperature bath, 1810 ... Ceramic plate, 1900 ... Head unit, 1900a ... Holding jig, 2000 ... Forming device (three-dimensional model manufacturing device), 3000 ... Galvano mirror, 3100 ... Laser irradiation unit, M ... Material (constituent material), S1 ... First layer, S2 … Second layer

Claims (5)

層を積層し積層体を形成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、
セラミック粒子とバインダーとを含む第１の組成物を供給して、ステージ上に、第１の層を形成する第１の層形成工程と、
前記セラミック粒子に比べて焼結温度の低い金属粒子とバインダーとを含む第２の組成物を供給して、前記第１の層上に、１層又は複数層からなる第２の層を形成する第２の層形成工程と、
前記ステージと前記第１の層とを分離する分離工程と、
前記分離工程後に、前記金属粒子の焼結温度以上前記セラミック粒子の焼結温度以下で前記第２の層を焼結する焼結工程と、を有し、
前記焼結工程を恒温槽で行うことを特徴とする三次元造形物の製造方法。 It is a manufacturing method of a three-dimensional model that manufactures a three-dimensional model by laminating layers to form a laminate.
A first layer forming step of supplying a first composition containing ceramic particles and a binder to form a first layer on a stage,
A second composition containing metal particles having a lower sintering temperature than the ceramic particles and a binder is supplied to form a second layer composed of one layer or a plurality of layers on the first layer. The second layer forming step and
A separation step for separating the stage and the first layer,
After the separation step, the second layer is sintered at a temperature equal to or higher than the sintering temperature of the metal particles and lower than the sintering temperature of the ceramic particles.
A method for manufacturing a three-dimensional model, characterized in that the sintering step is performed in a constant temperature bath. 請求項１に記載された三次元造形物の製造方法において、
前記第１の層はステージ上の試料プレート上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。 In the method for manufacturing a three-dimensional model according to claim 1,
A method for manufacturing a three-dimensional model, wherein the first layer is formed on a sample plate on a stage. 請求項１から２のいずれか１項に記載された三次元造形物の製造方法において、
前記第１の層形成工程において、前記第１の組成物は連続体として供給され、
前記第２の層形成工程において、前記第２の組成物は連続体として供給されることを特徴とする三次元造形物の製造方法。 In the method for manufacturing a three-dimensional model according to any one of claims 1 to 2.
In the first layer forming step, the first composition is supplied as a continuum.
A method for producing a three-dimensional model, wherein the second composition is supplied as a continuum in the second layer forming step. 請求項１から３のいずれか１項に記載された三次元造形物の製造方法において、
前記第１の組成物及び前記第２の組成物は常温で固形の材料であることを特徴とする三次元造形物の製造方法。 In the method for manufacturing a three-dimensional model according to any one of claims 1 to 3.
A method for producing a three-dimensional model, wherein the first composition and the second composition are solid materials at room temperature. 請求項１から４のいずれか１項に記載された三次元造形物の製造方法において、
前記第２の層は三次元造形物の形成領域と三次元造形物の非形成領域とを有し、
前記第１の層と前記第２の層とが分離された後に、前記三次元造形物の形成領域と前記三次元造形物の非形成領域とが分離されることを特徴とする三次元造形物の製造方法。 In the method for manufacturing a three-dimensional model according to any one of claims 1 to 4.
The second layer has a formed region of a three-dimensional model and a non-formed region of the three-dimensional model.
A three-dimensional model characterized in that, after the first layer and the second layer are separated, the formed region of the three-dimensional model and the non-formed region of the three-dimensional model are separated. Manufacturing method.

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