特許 7144242 造形物の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-20

(45)【発行日】2022-09-29

(54)【発明の名称】造形物の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 64/40 20170101AFI20220921BHJP

   B28B 1/30 20060101ALI20220921BHJP

   B29C 64/165 20170101ALI20220921BHJP

   B29C 64/188 20170101ALI20220921BHJP

   B33Y 10/00 20150101ALI20220921BHJP

   C04B 35/622 20060101ALI20220921BHJP

【ＦＩ】

B29C64/40

B28B1/30

B29C64/165

B29C64/188

B33Y10/00

C04B35/622

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2018160394

(22)【出願日】2018-08-29

(65)【公開番号】P2019111803

(43)【公開日】2019-07-11

【審査請求日】2021-08-26

(31)【優先権主張番号】P 2017246695

(32)【優先日】2017-12-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２６年度独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構ＳＩＰ（戦略的イノベーション創造プログラム）／革新的設計生産技術 高付加価値セラミックス造形技術の開発委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000010087

【氏名又は名称】ＴＯＴＯ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000004064

【氏名又は名称】日本碍子株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000004293

【氏名又は名称】株式会社ノリタケカンパニーリミテド

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】村上 健二

(72)【発明者】

【氏名】野原 直也

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 元彦

【審査官】神田 和輝

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２９７０９８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平０９－０８５８３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２８Ｂ １／３０

Ｂ２９Ｃ ６４／００－６４／４０

Ｂ３３Ｙ １０／００－９９／００

Ｃ０４Ｂ ３５／６２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

スラリーを用いて基台上にスラリー層を形成する工程と、該スラリー層の一部を硬化させて硬化層を形成する工程と、を繰り返して３次元の硬化物を作製する積層造形法によって、前記基台に接触する接地部と、前記基台上から見た平面視で前記接地部の外側に張り出す張出部と、を備えた前記硬化物を作製し、
その後、前記硬化物を焼成して造形物を製造する造形物の製造方法において、
前記積層造形法によって、前記基台上に前記硬化物を作製するとともに、前記張出部の前記基台側の表面と前記基台の表面とに接触して前記張出部を支持する下部サポート部を作製することにより、前記硬化物と前記下部サポート部とが一体になった複合硬化物を作製する工程と、
前記複合硬化物を前記基台から分離した後に、前記複合硬化物を焼成して、複合造形物を作製する工程と、
前記複合造形物から前記焼成後の前記下部サポート部を除去して前記造形物を作製する工程と、
を有し、
前記積層造形法によって、前記接地部を作製するとともに、前記平面視で前記接地部及び前記下部サポート部の外側に前記複合硬化物より硬度の低い下側低硬度サポート部を作製する、
造形物の製造方法。

【請求項2】

スラリーを用いて基台上にスラリー層を形成する工程と、該スラリー層の一部を硬化させて硬化層を形成する工程と、を繰り返して３次元の硬化物を作製する積層造形法によって、前記基台に接触する接地部と、前記基台上から見た平面視で前記接地部の外側に張り出す張出部と、を備えた前記硬化物を作製し、
その後、前記硬化物を焼成して造形物を製造する造形物の製造方法において、
前記積層造形法によって、前記基台上に前記硬化物を作製するとともに、前記張出部の前記基台側の表面と前記基台の表面とに接触して前記張出部を支持する下部サポート部を作製することにより、前記硬化物と前記下部サポート部とが一体になった複合硬化物を作製する工程と、
前記複合硬化物を前記基台から分離した後に、前記複合硬化物を焼成して、複合造形物を作製する工程と、
前記複合造形物から前記焼成後の前記下部サポート部を除去して前記造形物を作製する工程と、
を有し、
前記積層造形法によって、前記複合硬化物を作製するとともに、前記複合硬化物の上面に、前記複合硬化物より硬度の低い上側低硬度サポート部を作製する、
造形物の製造方法。

【請求項3】

前記積層造形法によって、前記張出部の上面に、前記複合硬化物の一部として上部サポート部を作製し、その後、前記焼成を行う、
請求項１又は２に記載の造形物の製造方法。

【請求項4】

前記上部サポート部は、前記張出部と接触する上部連接部を有するとともに、該上部連接部の水平方向における断面積は、該上部連接部より上方の部分の水平方向における断面積よりも小さい、
請求項３に記載の造形物の製造方法。

【請求項5】

前記焼成後の前記上部サポート部を、前記複合造形物から除去する、
請求項３又は４に記載の造形物の製造方法。

【請求項6】

前記下部サポート部は、前記張出部と接触する下部連接部を有するとともに、該下部連接部の水平方向における断面積は、該下部連接部より下方の部分の水平方向における断面積より小さい、
請求項１～５のいずれか１項に記載の造形物の製造方法。

【請求項7】

前記複合造形物を作製する工程において、前記硬化物を焼成基台上に設置した場合に、前記下部サポート部は、前記焼成基台と接触する基台側連接部を有するとともに、該基台側連接部の水平方向における断面積は、該基台側連接部より上方の部分の水平方向における断面積より小さい、
請求項１～６のいずれか１項に記載の造形物の製造方法。

【請求項8】

前記スラリーは、前記造形物を構成する固体成分と光硬化性樹脂とを含み、
前記スラリー層に光を照射して、前記スラリー層の一部を硬化させる、
請求項１～７のいずれか１項に記載の造形物の製造方法。

【請求項9】

前記接地部及び前記張出部の少なくとも一方と前記下側低硬度サポート部との間に、未硬化部を設ける、
請求項１に記載の造形物の製造方法。

【請求項10】

前記接地部及び前記張出部の少なくとも一方と前記下側低硬度サポート部との間の前記未硬化部の厚みが、０．２ｍｍ～０．５ｍｍの範囲である、
請求項９に記載の造形物の製造方法。

【請求項11】

前記焼成前に、前記下側低硬度サポート部を除去する、
請求項１、９、１０のいずれか１項に記載の造形物の製造方法。

【請求項12】

前記複合硬化物と前記上側低硬度サポート部との間に、未硬化部を設ける、
請求項２に記載の造形物の製造方法。

【請求項13】

前記複合硬化物と前記上側低硬度サポート部との間の前記未硬化部の厚みが、０．２ｍｍ～０．５ｍｍの範囲である、
請求項１２に記載の造形物の製造方法。

【請求項14】

前記焼成前に、前記上側低硬度サポート部を除去する、
請求項２、１２、１３のいずれか１項に記載の造形物の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば感光性を有するスラリーなどを用いて、各種の造形物を製造する造形物の製造方法に関するものである。例えば医療や航空などの分野において、例えば光積層造形などの三次元（３Ｄ）積層造形法による開発や製造に適用できるものである。

【背景技術】

【0002】

従来、光造形材料を含むスラリーに光を照射して造形物を製造する三次元積層造形法（詳しくはスラリー光硬化型積層造形法）として、２つの方法が知られている。
例えば、タンク内のスラリーの任意部分をレーザ光等によって露光して硬化させ、タンクの高さを変えた後に、再度レーザ光等で任意部分を硬化させる等の工程を繰り返すタンク方式が知られている。

【0003】

また、造形ステージ上にスラリーを塗布し、ブレード等で所望の厚みにスラリーを平坦化し、任意部分をレーザ光で露光して硬化させ、再度スラリーを塗布した後に硬化させる等の工程を繰り返す塗布方式が知られている。

【0004】

このうち、塗布方式の技術に関しては、例えばハイドロキシアパタイトからなる人工骨の製造方法として、スラリー状の光造形材料にレーザ光を照射して硬化させて多孔質人工骨を製造する技術が提案されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１２－２３２０２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、例えばセラミックスを含むスラリーを用い、スラリー光硬化型積層造形法を利用して、複雑な三次元形状の造形物（例えばセラミックス部材）を製造する場合には、下記のような問題があった。

【0007】

具体的には、例えばオーバーハングを有する複雑な三次元形状の造形物を製造する場合には、まず、スラリー光硬化型積層造形法によって、スラリーを順次硬化させて硬化物を作製し、その後、硬化物を焼成基台上に載置してから焼成することによって造形物を製造している。

【0008】

ところが、オーバーハングを有する造形物の場合には、焼成時にオーバーハングが重力によって下方に引っ張られて変形するという問題があった。また、このように造形物が変形するという問題は、造形物が大型化するほど顕著となり、その対策が望まれていた。

【0009】

なお、樹脂や金属からなる三次元形状の造形物を製造する場合には、オーバーハングを下方から支持するサポート部材が使用されることがあるが、上述した三次元の積層造形法によって硬化物を作製し、その硬化物を焼成して造形物を製造する場合については、十分な検討がなされていないのが現状である。

【0010】

本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、三次元積層造形法によって作製した硬化物を焼成する際に、造形物の変形を抑制することができる造形物の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

（１）本発明の第１局面は、スラリーを用いて基台上にスラリー層を形成する工程と、該スラリー層の一部を硬化させて硬化層を形成する工程と、を繰り返して３次元の硬化物を作製する積層造形法（即ち三次元積層造形法）によって、前記基台に接触する接地部と、前記基台上から見た平面視で前記接地部の外側に張り出す張出部と、を備えた前記硬化物を作製し、その後、前記硬化物を焼成して造形物を製造する造形物の製造方法に関するものである。

【0012】

この造形物の製造方法では、前記積層造形法によって、前記基台上に前記硬化物を作製するとともに、前記張出部の前記基台側の表面と前記基台の表面とに接触して前記張出部を支持する下部サポート部を作製することにより、前記硬化物と前記下部サポート部とが一体になった複合硬化物を作製する工程と、前記複合硬化物を前記基台から分離した後に、前記複合硬化物を焼成して、複合造形物を作製する工程と、前記複合造形物から前記焼成後の前記下部サポート部を除去して前記造形物を作製する工程と、を有している。

【0013】

本第１局面では、複合硬化物には、張出部の基台側の表面と基台の表面とに接触して張出部を支持する下部サポート部が形成されているので、複合硬化物を焼成する際には、下部サポート部によって張出部を下方から支えることができる。よって、焼成時に張出部が下方に垂れ下がることを抑制できるので、焼成時の張出部の変形（従って焼成後の造形物の変形）を効果的に抑制することができる。

【0014】

（２）本発明の第２局面では、前記積層造形法によって、前記張出部の上面に、前記複合硬化物の一部として上部サポート部を作製し、その後、前記焼成を行ってもよい。
本第２局面では、張出部の上面に上部サポート部を作製するので、その上部サポート部は、錘として機能する。つまり、張出部を焼成する際に、上部サポート部が張出部を上方から押さえるので、張出部の変形（特に張出部の外周側が上方に曲がるような変形）を効果的に抑制することができる。

【0015】

（３）本発明の第３局面では、前記上部サポート部は、前記張出部と接触する上部連接部を有するとともに、該上部連接部の水平方向における断面積は、該上部連接部より上方の部分の水平方向における断面積よりも小さくてもよい。

【0016】

本第３局面では、上部連接部の断面積は、上部連接部より上方の部分の断面積よりも小さいので、上部連接部の強度はその上方部分より低くなっている。そのため、複合硬化物の焼成後には、焼成後の上部サポート部を、焼成後の上部連接部の部分にて容易に切り離すことができる。

【0017】

（４）本発明の第４局面では、前記焼成後の前記上部サポート部を、前記複合造形物から除去してもよい。
本第４局面は、造形物の好ましい製造手順を例示している。

【0018】

（５）本発明の第５局面では、前記下部サポート部は、前記張出部と接触する下部連接部を有するとともに、該下部連接部の水平方向における断面積は、該下部連接部より下方の部分の水平方向における断面積より小さくてもよい。

【0019】

本第５局面では、下部連接部の断面積は、下部連接部より下方の部分の断面積よりも小さいので、下部連接部の強度はその下方部分より低くなっている。そのため、複合硬化物の焼成後には、焼成後の下部サポート部を、焼成後の下部連接部の部分にて容易に切り離すことができる。

【0020】

（６）本発明の第６局面では、前記複合造形物を作製する工程において、前記硬化物を焼成基台上に設置した場合に、前記下部サポート部は、前記焼成基台と接触する基台側連接部を有するとともに、該基台側連接部の水平方向における断面積は、該基台側連接部より上方の部分の水平方向における断面積より小さくてもよい。

【0021】

本第６局面では、下部サポート部の基台側連接部の断面積は、基台側連接部より上方の部分の断面積より小さい。そのため、複合硬化物を焼成基台（例えば焼成セッター）上に載置して焼成する際に、複合硬化物が焼成によって縮小しても（従って下部サポート部が摺動するように移動しても）、下部サポート部と焼成基台との摺動の際の抵抗が小さい。よって、焼成中の複合硬化物（従って焼成後の造形物）の変形を抑制できるという効果がある。

【0022】

（７）本発明の第７局面では、前記積層造形法によって、前記接地部を作製するとともに、前記平面視で前記接地部及び前記下部サポート部の外側に前記複合硬化物より硬度の低い下側低硬度サポート部を作製してもよい。

【0023】

例えばセラミックス粒子を分散させたチキソ性のあるスラリーを用いて、例えばスラリー光硬化型積層造形法等の三次元積層造形法によって硬化物を作製する場合には、スラリーのリコート時に（例えばブレード等を用いてスラリーを何度も塗布する際に）、硬化部分と未硬化部分とがスラリーをリコートする面に存在するため、硬化部分のスラリーが過度に盛り上がることがある。この場合には、過度に盛り上がった部分も硬化するので、この盛り上がった硬化部分にブレードが接触すると、硬化部分が崩壊することがあった。

【0024】

それに対して、本第７局面では、硬化部分である接地部や下部サポート部の外側に（例えば接地部や下部サポート部の径方向の全周に）、複合硬化物より硬度の低い下低硬度サポート部を作製するので、スラリーをリコートする際に、接地部や下部サポート部となる部分が過度に盛り上がることを抑制できる。よって、ブレードが盛り上がり部分に接触しにくくなるので、接地部や下部サポート部の崩壊を抑制できる。

【0025】

（８）本発明の第８局面では、前記接地部及び前記張出部の少なくとも一方と前記下側低硬度サポート部との間に、未硬化部を設けてもよい。
本第８局面では、接地部及び／又は張出部と下側低硬度サポート部との間に、スラリーが未硬化の部分である未硬化部を設けるので、複合硬化物の形成後に、不要となった下側低硬度サポート部を容易に取り除くことができる。

【0026】

（９）本発明の第９局面では、前記接地部及び前記張出部の少なくとも一方と前記下側低硬度サポート部との間の前記未硬化部の厚みが、０．２ｍｍ～０．５ｍｍの範囲であってもよい。

【0027】

接地部及び張出部の少なくとも一方と下側低硬度サポート部との間の間隙である未硬化部の厚みが０．５ｍｍを上回る場合には、スラリーのリコート時に、間隙の中でスラリーの流動が生じ、硬化部分におけるスラリーが過度に盛り上がることがある。

【0028】

それに対して、本第９局面では、前記未硬化部の厚みが０．５ｍｍ以下（好ましくは０．３ｍｍ以下）であるので、さまざまな粘度のスラリーであっても、リコート時のスラリーの過度の盛り上がりを効果的に防ぐことができる。

【0029】

なお、未硬化部の厚みを０．５ｍｍ以下のように小さくすることにより、例えばベースフィルム（即ちスラリーの下に敷くフィルム）を用いる場合には、ベースフィルムとの接着面が少ないような形状の硬化物を造形する際に、硬化物のズレを抑制する効果が得られる。

【0030】

また、前記未硬化部の厚みが０．２ｍｍ未満である場合には、平面方向や垂直方向等において、間隙に入り込むようにスラリーの硬化が進行したときに、接地部や張出部（即ち硬化部分）と下側低硬度サポート部とが接続した状態となり易い。そのため、造形後の分離が困難となる恐れがある。

【0031】

それに対して、本第９局面では、前記未硬化部の厚みが０．２ｍｍ以上であるので、造形の際に、接地部や張出部と下側低硬度サポート部とが接続した状態となり難い。そのため、造形後の分離が容易である。

【0032】

（１０）本発明の第１０局面では、前記焼成前に、前記下側低硬度サポート部を除去してもよい。
本第１０局面は、造形物の好ましい製造手順を例示している。

【0033】

（１１）本発明の第１１局面では、前記積層造形法によって、前記複合硬化物を作製するとともに、前記複合硬化物の上面に、前記複合硬化物より硬度の低い上側低硬度サポート部を作製してもよい。

【0034】

上述したように、例えばチキソ性のあるスラリーを用いて、例えばスラリー光硬化型積層造形法等によって硬化物を作製する場合には、スラリーのリコート時に硬化部分のスラリーが過度に盛り上がることがあり、その過度に盛り上がった硬化部分にブレードが接触することがある。

【0035】

それに対して、本第１１局面では、硬化部分である接地部の外側に、複合硬化物より硬度の低い上側低硬度サポート部を作製するので、スラリーをリコートする際に、接地部となる部分が過度に盛り上がることを抑制できる。よって、ブレードが盛り上がり部分に接触しにくくなるので、接地部の崩壊を抑制できる。

【0036】

（１２）本発明の第１２局面では、前記複合硬化物と前記上側低硬度サポート部との間に、未硬化部を設けてもよい。
本第１２局面では、複合硬化物と上側低硬度サポート部との間に、スラリーが未硬化の部分である未硬化部を設けるので、複合硬化物の形成後に、不要となった上側低硬度サポート部を容易に取り除くことができる。

【0037】

（１３）本発明の第１３局面では、前記複合硬化物と前記上側低硬度サポート部との間の前記未硬化部の厚みが、０．２ｍｍ～０．５ｍｍの範囲であってもよい。
複合硬化物と上側低硬度サポート部との間の間隙である未硬化部の厚みが０．５ｍｍを上回る場合には、スラリーのリコート時に、間隙の中でスラリーの流動が生じ、硬化部分のスラリーが過度に盛り上がることがある。

【0038】

それに対して、本第１３局面では、前記未硬化部の厚みが０．５ｍｍ以下（好ましくは０．３ｍｍ以下）であるので、さまざまな粘度のスラリーであっても、リコート時のスラリーの過度の盛り上がりを効果的に防ぐことができる。

【0039】

また、前記未硬化部の厚みが０．２ｍｍ未満である場合には、平面方向や垂直方向等において、間隙に入り込むようにスラリーの硬化が進行したときに、複合硬化物（即ち硬化部分）と上側低硬度サポート部とが接続した状態となり易い。そのため、造形後の分離が困難となる恐れがある。

【0040】

それに対して、本第１３局面では、前記未硬化部の厚みが０．２ｍｍ以上であるので、造形の際に、複合硬化物と上側低硬度サポート部とが接続した状態となり難い。そのため、造形後の分離が容易である。

【0041】

（１４）本発明の第１４局面では、前記焼成前に、前記上側低硬度サポート部を除去してもよい。
本第１４局面は、造形物の好ましい製造手順を例示している。

【0042】

（１５）本発明の第１５局面では、前記スラリーは、前記造形物を構成する固体成分と光硬化性樹脂とを含み、前記スラリー層に光を照射して、前記スラリー層の一部を硬化させてもよい。

【0043】

本第１５局面では、スラリー光硬化型積層造形法を用いて硬化物を作製する方法を例示している。
＜以下に、本発明の各構成について説明する＞
・前記スラリー（泥漿）とは、液体に固体粒子が混ざり込んだ懸濁体であり、ここでは、外部からの光や熱等の刺激によって、スラリーの一部が硬化する性質を有する。

【0044】

スラリーを構成する液体（即ち硬化する材料）としては、例えば光もしくは熱硬化性樹脂が挙げられる。また、スラリーを構成する固体としては、例えばセラミックスが挙げられる。

【0045】

・スラリーが感光性を有する場合には、スラリーの材料として、露光によって硬化する材料（光造形材料）が用いられる。この光造形材料としては、例えばアクリル系光硬化性樹脂が挙げられる。

【0046】

・スラリー中に、セラミックスを含む場合には、そのセラミックスとして、例えばアルミナ、ジルコニア、ハイドロキシアパタイトが挙げられる。
・上部連接部及び下部連接部の上下方向における寸法（厚み）としては、３００μｍ±２００μｍの範囲が挙げられる。また、上部連接部及び下部連接部の構成としては、例えばメッシュ構造等が挙げられる。

【0047】

・基台側連接部の形状としては、水平方向から見た場合に、下方に凸となるように滑らかに湾曲した形状（例えば半球状）が挙げられる。なお、この場合、基台側連接部の上下方向に破断した縦断面の形状としては、Ｒ形状が挙げられる。

【0048】

・複合硬化物において、上部サポート部及び下部サポート部の部分と、造形物に対応する硬化部分（例えば接地部や張出部に対応した硬化部分：硬化物）との焼成収縮挙動は、近いことが好ましい。例えば上部サポート部及び下部サポート部と硬化物との収縮量は、同等か、または、（上部サポート部及び下部サポート部）≦（硬化物）とすることが好ましい。

【0049】

・なお、ブレードとは、スラリーを移動させることができる刃状や板状等の部材であり、その材料としては、例えばステンレス等の金属やウレタンゴム等の合成樹脂などが挙げ
られる。

【図面の簡単な説明】

【0050】

【図1】第１実施形態における造形物を示す斜視図である。

【図2】第１実施形態の三次元硬化物を作製するための装置等を示すとともに、下部サポート部及び下側低硬度サポート部を上下方向に破断して示す説明図である。

【図3】第１実施形態の複合硬化物における下部サポート部の配置を示す平面図である。

【図4】第１実施形態の三次元硬化物において、複合硬化物と下側低硬度サポート部と未硬化部との配置を、上下方向に破断して示す断面図である。

【図5】第１実施形態の造形物の製造工程の一部を示すフローチャートである。

【図6】第１実施形態の複合硬化物を焼成する方法を示す説明図である。

【図7】第２実施形態の三次元硬化物を作製するための装置等を示すとともに、下部サポート部及び下側低硬度サポート部を上下方向に破断して示す説明図である。

【図8】図８Ａは第２実施形態の複合硬化物の下部連接部等を上下方向に破断した断面（縦断面）を拡大して示す断面図、図８Ｂは図８ＡのＡ－Ａ断面図、図８Ｃは変形例の下部連接部等の縦断面を拡大して示す断面図である。

【図9】第３実施形態の三次元硬化物を作製するための装置等を示すとともに、下部サポート部及び下側低硬度サポート部を上下方向に破断して示す説明図である。

【図10】第４実施形態の三次元硬化物を作製するための装置等を示すとともに、下部サポート部及び上部サポート部及び上下の低硬度サポート部を上下方向に破断して示す説明図である。

【図11】第４実施形態の複合硬化物における上部サポート部の配置を示す平面図である。

【図12】図１２Ａは第４実施形態の上部サポート部の縦断面を拡大して示す断面図、図１２Ｂは変形例の上部サポート部の縦断面を拡大して示す断面図である。

【図13】図１３Ａは第５実施形態の三次元硬化物等の縦断面を示す断面図、図１３Ｂは第６実施形態の三次元硬化物等の縦断面を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0051】

次に、本発明の造形物の製造方法の実施形態について説明する。
［１．第１実施形態］
ここでは、例えば光硬化性樹脂をレーザ光を用いて硬化させて、所定形状の造形物を製造する方法を例に挙げて説明する。
［１－１．造形物の構成］
まず、本第１実施形態の造形物の製造方法によって製造される造形物の構成について説明する。

【0052】

図１に示す様に、本第１実施形態の造形物の製造方法によって製造される立体形状（３次元形状）の造形物１は、例えばアルミナ等のセラミックスからなる焼結体であり、平面視（図２の上下方向から見た場合）が円形で平板形状の平板部材３と、平板部材３を下方より支える接地部材５とを備えている。

【0053】

接地部材５は、平板部材３の軸中心と同軸で上下方向に延びる軸部材７と、軸部材７の下部に設けられ平面視が円形で平板形状のベース部材９と、からなる。また、平板部材３のうち、平面視で接地部材５（詳しくは軸部材７）より外側に張り出す部分が張出部分１１である。

【0054】

なお、例えば、造形物１は高さ５０ｍｍ、平板部材３は直径８０ｍｍ×厚み５ｍｍ、軸部材７は直径５ｍｍ×長さ４０ｍｍ、ベース部材９は直径２０ｍｍ×厚み５ｍｍである。
［１－２．造形物の製造方法］
次に、本第１実施形態の造形物１の製造方法について説明する。

【0055】

ａ）まず、造形物１の製造方法の概略について説明する。
本第１実施形態では、造形物１の材料として、セラミックス粉末と光硬化性樹脂とを混合した光硬化性スラリーを用意した。

【0056】

そして、後に詳述するように、三次元積層造形法であるスラリー光硬化型積層造形法によって、目的とする形状の三次元硬化物２１（図２参照）を作製した。なお、三次元硬化物２１とは、図２に示すように、後述する硬化物２３と下部サポート部２５とからなる複合硬化物２７と下側低硬度サポート部２９とを含むものである。

【0057】

つまり、本第１実施形態では、光硬化性スラリーに対して紫外線レーザ光を照射して造形する周知の光造形装置３１を用いて、光硬化性スラリーが硬化した三次元硬化物２１を作製した。その後、三次元硬化物２１から下側低硬度サポート部２９を取り除いて複合硬化物２７を作製し、その複合硬化物２７を焼成した。そして、焼成後の複合硬化物２７から焼成後の下部サポート部２５を取り除いて造形物１を製造した。

【0058】

ここでは、後述するように、下記実施例１については、スラリー光硬化型積層造形法より、目的とする造形モデル（即ち三次元硬化物２１）を作製する造形プログラムを用いた。つまり、図２に示すように、造形物１に対応した硬化部分（即ち硬化物２３）と下部サポート部２５と下側低硬度サポート部２９とを有する三次元硬化物２１の造形データを用いて、光によってスラリーを硬化させることによって造形を行った。その後、上述のようにして造形された三次元硬化物２１から、下側低硬度サポート部２９のみを除去して、脱脂、焼成を行った。

【0059】

また、下記比較例１では、三次元硬化物２１を作製するための造形データは、実施例１と同じであり、造形後に下部サポート部２５及び下側低硬度サポート部２９を共に除去して焼成を行った。比較例２では、硬化物２３の造形モデルのみで、下部サポート部２５及び下側低硬度サポート部２９を配置しない造形データで造形を行った。

【0060】

ｂ）以下、造形物１の詳しい製造方法について、実施例１等に基づいて説明する。
＜光硬化性スラリー＞
まず、光硬化性スラリーの作製方法について説明する。

【0061】

平均粒径が０．４μｍのアルミナ粉末（住友化学製アドバンストアルミナＡＡ－０３）と、アクリル系光硬化性樹脂（例えば単官能もしくは複数の官能基を持つアルキルアクリレートと、光開始材の１－ヒドロキシシクロヘキサンフェニルケトンの混合物）とを、体積比で、アルミナ粉末が５５％、光硬化性樹脂が４５％となるように混合した。

【0062】

次に、その混合物を、自転公転ミキサーで均一に撹拌して、光硬化性スラリー（以下単にスラリーと記すこともある）を作製した。
＜実施例及び比較例＞
次に、上述したスラリーを用いた本発明の範囲内の実施例１と、本発明の範囲外の比較例１、２について説明する。

【0063】

（実施例１）
(1)まず、前記光硬化性スラリーを、光造形装置３１のスラリー供給装置（図示せず）にセットした。そして、前記図２に示す複合硬化物２７と下側低硬度サポート部２９とを含む三次元硬化物２１に対応した造形モデルのＣＡＤデータから、造形用データ（即ち造形用スライスデータ）を準備した。

【0064】

なお、造形用データでは、光によって硬化する１層分の厚みであるスライス厚み１００μｍとなるようにデータを作成した。
ここで、上述した造形用データによって作製される三次元硬化物２１の構成について説明する。

【0065】

複合硬化物２７とは、硬化物２３と下部サポート部２５とから構成された硬化部分であり、硬化物２３と下部サポート部２５との硬化の程度は同様である。
硬化物２３とは、焼成後に、平板部材３及び接地部材５を備えた造形物１となる部分である。硬化物２３のうち、平板部材３に対応する部分が平板部３３であり、接地部材５に対応する部分が接地部３５である。接地部３５は、軸部材７に対応する軸部３７とベース部材９に対応するベース部３９とからなる。

【0066】

なお、平板部３３のうち、平面視でベース部３９より外側に張り出す部分、即ち三次元硬化物２１が形成される基台４１と対向する部分が張出部４３である。
下部サポート部２５は、造形時（焼成前の硬化までの段階）および焼成時に変形する可能性がある部分（即ち張出部４３）を下方より支える支持部材であり、張出部４３の下面から、基台４１の表面に到るように延びている。なお、下部サポート部２５は、例えば円柱形状であり、その直径は例えば５ｍｍである。

【0067】

この下部サポート部２５は、図３に示すように、張出部４３の外周に沿って、詳しくは外周より若干内側にて、周方向に等間隔にて（即ち軸中心の周りに等角度にて）例えば８箇所に配置されている。

【0068】

また、下側低硬度サポート部２９は、複合硬化物２７よりも硬度が低い部分である。この下側低硬度サポート部２９は、図４に示すように、複合硬化物２７の周囲全体（但し上面を除く）を囲むように配置されている。例えば、下側低硬度サポート部２９は、接地部３５や下部サポート部２５の径方向外側に配置されている。

【0069】

この下側低硬度サポート部２９は、複合硬化物２７とは僅かに間隙を開けて配置されている。この間隙はスラリーが硬化していない未硬化部４５であり、この間隙（即ち未硬化部４５）の厚みは、０．２ｍｍ～０．５ｍｍの範囲（例えば０．５ｍｍ）である。

【0070】

(2)次に、図２に示すように、スラリー供給装置から、造形ステージである基台４１上に、一層分のスラリーを供給して塗布した。なお、基台４１上にベースフィルムを載置し、そのベースフィルム上にスラリーを供給してもよい。

【0071】

(3)次に、周知のブレード（図示せず）を用いてスラリーの表面を平坦化した。詳しく は、スラリーの表面をなぞるようにして、ブレードを移動させて、スラリーの表面を平坦化して、スラリーの成形を行った。なお、ブレードは、基台４１の表面に沿って(即ち表 面に平行に）に移動させた。これにより、周知のように、１層分のスラリー層（図示せず）が得られる。

【0072】

(4)次に、スラリーの表面に対して紫外線レーザ光を照射して（即ちスキャンして）、目的とする三次元硬化物２１となる部分を１層分硬化させた。即ち、紫外線レーザ光によって光硬化性樹脂を硬化させることにより、スラリー層中に、１層分の硬化層（図示せず）として、硬さの異なる２種の硬化部分を形成した。

【0073】

詳しくは、硬度の高い複合硬化物２７を形成するために、複合硬化物２７を形成する箇所には、所定の条件（即ち高いエネルギーを付与する条件）で紫外線レーザ光をスラリーに照射した。

【0074】

この紫外線レーザ光を照射する装置としては、例えば０．５Ｗの出力の紫外線レーザ装置を用い、波長３５５ｎｍの紫外線レーザ光を照射した。なお、スポット径５０μｍ、スキャン速度１０００ｍｍ／ｓｅｃの条件にてレーザ照射を行った。

【0075】

また、複合硬化物２７より硬度の低い下側低硬度サポート部２９を形成するために、下側低硬度サポート部２９を形成する箇所には、所定の条件（即ち複合硬化物２７を形成する場合よりは低いエネルギーを付与する条件）で紫外線レーザ光をスラリーに照射した。

【0076】

例えば下側低硬度サポート部２９を形成する際の紫外線レーザ光のスキャン速度を５０００ｍｍ／ｓｅｃと早めて（但し他の条件は同じ）、レーザ照射を行った。
なお、スラリーの硬化状態を違える方法としては、例えば紫外線レーザ光によって付与するエネルギーの状態を変更する各種の方法を採用できる。例えば紫外線レーザ装置の出力を変更する方法、スポット径を変更する方法、スキャンする場合に隣り合う領域の重なる幅を変更する方法など、各種の方法を採用できる。

【0077】

そして、１層のスラリー層に硬化部分を成形した後には、次の（即ち上層の）スラリー層の形成のために、基台４１を一層分下降させる。
(5)次に上述した一部が硬化したスラリー層の表面に対して、前記(2)の工程と同様にして、スラリーを供給した。

【0078】

(6)次に、この供給されたスラリーに対して、前記(3)の工程と同様にして、ブレードを用いてスラリーの表面を平坦化した。
(7)次に、この平坦化されたスラリーの表面に対して、前記(4)の工程と同様にして、紫外線レーザ光を照射して、照射箇所を硬化させた。

【0079】

以後、前記(5)～(7)の工程を繰り返して、目的とする、複合硬化物２７及び下側低硬度サポート部２９を備えた三次元硬化物２１を製造した（図５のＳ１００参照）。
(8)次に、上述したようにして得られた三次元硬化物２１は、硬化していないスラリー中に存在しているので、硬化していないスラリーを除去するとともに、下側低硬度サポート部２９を除去して、硬化物２３及び下部サポート部２５を備えた複合硬化物２７を取り出した（図５のＳ２００参照）。なお、複合硬化物２７の表面に付着したスラリーは、超音波洗浄等で除去した。

【0080】

(9)次に、複合硬化物２７を、図６に示すように、焼成セッターである焼成基台５１上に載置した。このとき、複合硬化物２７の接地部３５（詳しくはベース部３９）の下面と、下部サポート部２５の下端が、焼成基台５１の上面に接する。

【0081】

そして、複合硬化物２７を、所定の焼成条件にて焼成した。なお、焼成条件としては、大気雰囲気中で、１５００℃で２時間焼成する条件を採用できる。
これにより、複合硬化物２７が焼成された複合造形物５３を得た（図５のＳ３００参照）。

【0082】

その後、複合造形物５３から、焼成後の下部サポート部２５（即ち下部造形物５５）を除去して、目的とする形状の造形物１を得た（図５のＳ４００参照）。
（比較例１）
比較例１では、前記実施例１と同様な方法で、実施例１と同様な造形モデル（即ち三次元硬化物）を作製した。次に、その三次元硬化物から下側低硬度サポート部を除去して複合硬化物を作製した。次に、複合硬化物から下部サポート部を除去して硬化物を作製した。

【0083】

そして、この硬化物を、前記実施例１と同様にして焼成を行って、比較例１の造形物を作製した。
（比較例２）
比較例２では、前記実施例１と同様な方法で、下側低硬度サポート部及び下部サポート部のない硬化物の造形モデルを作製した。
［１－３．評価］
次に、上述した実施例１及び比較例１、２に対する評価について説明する。

【0084】

具体的には、前記実施例１及び比較例１、２について、目的とする形状の造形物（即ち図１に示す造形物）が得られたか否かを調べた。
また、得られた造形物の平面度、詳しくは、平板部材の上面の平面度を調べた。

【0085】

その結果を、下記表１に記す。

【0086】

【表1】

なお、表１の造形可否の「○」は、目視で目的とする形状の造形物が得られたことを示し、「×」は、変形が大きく目的とする形状の造形物が得られなかったことを示している。また、平面度が「○」とは、平面度が０．１ｍｍ未満を示し、「×」とは、平面度が０．１ｍｍ以上を示している。

【0087】

この表１から明らかなように、実施例１では、目的とする形状の造形が可能であり、しかも、平面度が小さく、好ましいことが分かる。
つまり、実施例１の場合には、造形時に、造形モデルの硬化部分（即ち接地部３５や下部サポート部２５）に盛り上がりが発生しなかった。そのため、造形途中に硬化部分にブレードが接触することがなく、好適に造形を行うことができた。また、焼成時には、張出部４３を下部サポート部２５で支えるので、張出部４３の変形を抑制できた。そのため、平面度を小さくできた。

【0088】

それに対して、比較例１では、造形は可能であったが、平面度が大きく好ましくない。
つまり、比較例１の場合には、造形時に、造形モデルの硬化部分に盛り上がりが発生しなかった。しかし、焼成時には、下部サポート部が無いため、張出部を下側から支えることができず、張出部の変形を抑制できなかった。

【0089】

また、比較例２は、造形時に、造形モデルの硬化部分に盛り上がりが発生した。そのため、造形途中に硬化部分にブレードが接触して崩壊し、造形を継続して行うことができなかった。
［１－４．効果］
次に、本第１実施形態の効果について説明する。

【0090】

（１）本第１実施形態では、スラリー光硬化型積層造形法を用いて目的とする形状の造形モデル（ここでは三次元硬化物２１）を作製する。
具体的には、張出部４３の基台４１側の表面と基台４１の表面とに接触して張出部４３を支持する下部サポート部２５を作製することにより、硬化物２３と下部サポート部２５とが一体になった複合硬化物２７を作製する。次に、複合硬化物２７を基台４１から分離した後に、複合硬化物２７を焼成して、複合造形物５３を作製する。次に、複合造形物５３から焼成後の下部サポート部２５（即ち下部造形物５５）を除去して造形物１を作製する。

【0091】

このように、本第１実施形態では、複合硬化物２７には、張出部４３の基台４１側の表面と基台４１の表面とに接触して張出部４３を支持する下部サポート部２５を備えているので、複合硬化物２７を焼成する際には、下部サポート部２５によって張出部４３を下方から支えることができる。よって、焼成時に張出部４３が下方に垂れ下がることを抑制できるので、焼成時の張出部４３の変形（従って焼成後の造形物１の変形）を効果的に抑制することができる。

【0092】

（２）本第１実施形態では、複合硬化物２７を作製する際に、平面視で接地部３５や下部サポート部２５の外側（従って周囲）に、複合硬化物２７より硬度の低い下側低硬度サポート部２９を作製する。

【0093】

従って、スラリーをリコート（即ち再度塗布）する際に、接地部３５や下部サポート部２５となる部分が過度に盛り上がることを抑制できる。よって、ブレードが盛り上がり部分に接触しにくくなるので、接地部３５や下部サポート部２５の崩壊を抑制できる。

【0094】

（３）本第１実施形態では、接地部３５及び張出部４３及び下部サポート部２５と下側低硬度サポート部２９との間に、スラリーが未硬化の部分である未硬化部４５を設けるので、複合硬化物２７の形成後に、不要となった下側低硬度サポート部２９を容易に取り除くことができる。
［１－５．文言の対応関係］
ここで、実施形態と特許請求の範囲との文言の対応関係について説明する。

【0095】

本第１実施形態の、造形物１、硬化物２３、下部サポート部２５、複合硬化物２７、下側低硬度サポート部２９、接地部３５、基台４１、張出部４３、未硬化部４５、焼成基台５１、複合造形物５３は、それぞれ、本発明の、造形物、硬化物、下部サポート部、複合硬化物、下側低硬度サポート部、接地部、基台、張出部、未硬化部、焼成基台、複合造形物の一例に相当する。
［２．第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明するが、第１実施形態と同様な内容の説明は省略又は簡略化する。なお、第１実施形態と同様な構成については同じ番号を用いて説明する。

【0096】

本第２実施形態では、第１実施形態と同様に、スラリー光硬化型積層造形法を用いて目的とする形状の造形モデル（即ち三次元硬化物２１）を作製し、その三次元硬化物２１から造形物１を作製する。

【0097】

本第２実施形態では、図７に示すように、第１実施形態と同様に、三次元硬化物２１における複合硬化物２７には、張出部４３の下面側から基台４１に達するような下部サポート部２５を備えている。

【0098】

特に、本第２実施形態では、下部サポート部２５は、張出部４３と接触する下部連接部６１を有している。この下部連接部６１の水平方向における断面積Ｓ１は、下部連接部６１より下方の部分の水平方向における断面積Ｓ２より小さい。

【0099】

詳しくは、図８に示すように、下部連接部６１は、複数の柱が図８Ａの上下方向に延びるように配列された構造である。そのため、Ａ－Ａ断面における断面積Ｓ１は、それより下方の下部サポート部２５の中実部分（Ｂ－Ｂ断面）における断面積Ｓ２より小さくなっている。そのため、断面積が小さな下部連接部６１の強度は、焼成前後において、その周囲（上方又は下方）の部分より低くなっている。

【0100】

また、断面積が小さな下部連接部６１と、張出部４３とは、断面積Ｓ２よりも小さい面積で接合されるため、接合強度が低くなっている。なお、下部連接部６１は、上述の複数の柱が配列された構造だけではなく、柱内に空隙を設けたメッシュ構造としてもよい。

【0101】

本第２実施形態は、第１実施形態と同様な効果を奏する。
また、本第２実施形態では、下部連接部６１の断面積Ｓ１は、それより下方の断面積Ｓ２より小さいので、焼成後には、焼成後の下部サポート部２５（即ち下部造形物５５）を、焼成後の下部連接部６１の部分にて容易に切り離すことができる。

【0102】

なお、本第２実施形態の変形例として、図８Ｃに示すように、下部サポート部２５の上端部分の直径（従って断面積）を、上端側（即ち張出部４３側）に行くほど小さくしてもよい。
［３．第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明するが、第１実施形態と同様な内容の説明は省略又は簡略化する。なお、第１実施形態と同様な構成については同じ番号を用いて説明する。

【0103】

本第３実施形態では、第１実施形態と同様に、スラリー光硬化型積層造形法を用いて目的とする形状の造形モデル（即ち三次元硬化物２１）を作製し、その三次元硬化物２１から造形物１を作製する。

【0104】

本第３実施形態では、図９に示すように、第１実施形態と同様に、三次元硬化物２１における複合硬化物２７には、張出部４３の下面側から基台４１に達するような下部サポート部２５を備えている。

【0105】

特に、本第３実施形態では、下部サポート部２５の下端側は、下端側（即ち先端側）に行くほど水平方向における断面積が小さくなっている。
詳しくは、下部サポート部２５は、その下端側に、焼成時に前記焼成基台５１に接する基台側連接部６５を有しており、基台側連接部６５の水平方向における断面積Ｓ１は、基台側連接部６５より上方の部分の水平方向における断面積Ｓ２より小さい。

【0106】

つまり、基台側連接部６５は、下端側（即ち先端側）が半球状となって下側に突出している。言い換えれば、下部サポート部２５を軸方向に沿って破断した場合に、下部サポート部２５の下端側が円形状に湾曲するＲ形状となっている。

【0107】

本第３実施形態は、第１実施形態と同様な効果を奏する。
また、本第３実施形態では、下部サポート部２５の下端側には、先端側ほど断面積が小さくなった半球状の基台側連接部６５を有している。そのため、複合硬化物２７を焼成基台５１上に載置して焼成する際に、複合硬化物２７が縮小しても（従って下部サポート部２５が摺動するように移動しても）、下部サポート部２５と焼成基台５１との摺動の際の抵抗が小さい。よって、焼成中の複合硬化物２７（従って焼成後の造形物１）の変形を抑制できるという効果がある。
［４．第４実施形態］
次に、第４実施形態について説明するが、第１実施形態と同様な内容の説明は省略又は簡略化する。なお、第１実施形態と同様な構成については同じ番号を用いて説明する。

【0108】

本第４実施形態では、第１実施形態と同様に、スラリー光硬化型積層造形法を用いて目的とする形状の造形モデルを作製し、その造形モデルから造形物１を作製する。
図１０に示すように、本第４実施形態では、第１実施形態と同様に、複合硬化物２７には、張出部４３の下面側から基台４１に達するような下部サポート部２５を備えている。

【0109】

特に、本第４実施形態では、平板部３３（詳しくは張出部４３）の上面に、下部サポート部２５と同様な構成の上部サポート部６７を備えている。
この上部サポート部６７は、複合硬化物２７の一部であり、複合硬化物２７と同様な組成及び硬度を有している。この上部サポート部６７は、下部サポート部２５と同様に、複合硬化物２７を作製する際に、同様な方法により作製される。

【0110】

なお、図１１に示すように、上部サポート部６７は、例えば８個の下部サポート部２５の上方に配置されている。
また、図１０に示すように、複合硬化物２７の上面には、詳しくは、平面視で上部サポート部６７の外側には、複合硬化物２７より硬度の低い上側低硬度サポート部６９を備えている。この上側低硬度サポート部６９は下側低硬度サポート部２９と同様な構成であり、下側低硬度サポート部２９と同様にして作製される。

【0111】

さらに、複合硬化物２７と上側低硬度サポート部６９との間にも、前記未硬化部４５と同様に、スラリーが硬化していない間隙である未硬化部７１が形成されている。なお、この間隙（即ち未硬化部７１）の厚みは、０．２ｍｍ～０．５ｍｍの範囲（例えば０．５ｍｍ）である。

【0112】

なお、本第４実施形態の造形モデルとは、第１実施形態と同様な硬化物２３及び下部サポート部２５及び下側低硬度サポート部２９と、上部サポート部６７及び上側低硬度サポート部６９とを備えた三次元硬化物２１である。この場合、複合硬化物２７は、硬化物２３及び下部サポート部２５及び上部サポート部６７から構成されている。

【0113】

そして、本第４実施形態では、上述した三次元硬化物２１の作製後に、下側低硬度サポート部２９及び上側低硬度サポート部６９を除去し、複合硬化物２７を作製する。そして、複合硬化物２７を焼成した後に、焼成後の下部サポート部２５及び上部サポート部６７を除去して、造形物１を得る。

【0114】

本第４実施形態は、第１実施形態と同様な効果を奏する。
また、本第４実施形態では、張出部４３の上面に、上部サポート部６７を備えている。そのため、複合硬化物２７を焼成する際には、上部サポート部６７が張出部４３を上方から押さえるので、張出部４３の変形（特に張出部４３の外周側が上方に曲がるような変形）を効果的に抑制することができる。

【0115】

また、複合硬化物２７の上面には、上側低硬度サポート部６９を備えているので、上部サポート部６７をスラリーにて順次形成する際に、上部サポート部６７となる部分が過度に突出することがない。そのため、上部サポート部６７の造形を容易に行うことができる。

【0116】

さらに、本第４実施形態では、未硬化部４５、７１が設けてあるので、下側低硬度サポート部２９及び上側低硬度サポート部６９を容易に除去することができる。
本第４実施形態の変形例として、図１２Ａに示すような断面形状（上下方向に破断した形状）の上部サポート部６７を採用できる。

【0117】

つまり、上部サポート部６７の下部は、張出部４３と接触する上部連接部７３を有しており、この上部連接部７３の水平方向における断面積Ｓ１は、上部連接部７３より上方の部分（上部サポート部６７の中実部分）の水平方向における断面積Ｓ２よりも小さい。従って、断面積が小さい部分の強度が低い。

【0118】

そのため、複合硬化物２７の焼成後には、焼成後の上部サポート部６７（即ち上部造形物７５）を容易に除去できる。
なお、本第４実施形態の変形例として、図１２Ｂに示すように、上部サポート部６７の下端部分の直径（従って断面積）を、下端に行くほど小さくしてもよい。
［５．第５実施形態］
次に、第５実施形態について説明するが、第１実施形態と同様な内容の説明は省略又は簡略化する。なお、第１実施形態と同様な構成については同じ番号を用いて説明する。

【0119】

図１３Ａに示すように、本第５実施形態は、基台４１の上面の一部から円弧状に湾曲して延びる硬化物８１を有している。また、この硬化物８１の先端から延びて基台４１の上面の他の一部に達する下部サポート部８３を有している。

【0120】

さらに、硬化物８１及び下部サポート部８３の内側に下側低硬度サポート部８５を有しており、硬化物８１及び下部サポート部８３の外側に上側低硬度サポート部８７を有している。

【0121】

なお、硬化物８１及び下部サポート部８３と下側低硬度サポート部８５との間、さらには、硬化物８１及び下部サポート部８３と上側低硬度サポート部８７との間には、未硬化部８９を有している。

【0122】

なお、第１実施形態と同様な名称の部分は、第１実施形態と同様な材料からなり同様な機能を有する構成である。
本第５実施形態は、第１実施形態と同様な効果を奏する。
［６．第６実施形態］
次に、第６実施形態について説明するが、第１実施形態と同様な内容の説明は省略又は簡略化する。なお、第１実施形態と同様な構成については同じ番号を用いて説明する。

【0123】

図１３Ｂに示すように、本第６実施形態は、基台４１の上面の一部（例えば中央部分）に、接地部９１を有しており、その接地部９１の上端部分には、中央部分が上方に凸となって円弧状に湾曲する平板部９３（従って張出部９５）を有している。つまり、先端側が円弧状となった略Ｔ字状の硬化物９７を有している。

【0124】

また、張出部９５の外周側には、張出部９５から下方に延びて基台４１の上面に達する下部サポート部９９を有している。しかも、張出部９５の上面には、上方に延びる上部サポート部１０１を有している。

【0125】

さらに、硬化物９７及び下部サポート部９９の内側には、下側低硬度サポート部１０３を有しており、硬化物９７及び下部サポート部９９及び上部サポート部１０１を外側から覆うように、上側低硬度サポート部１０５を有している。

【0126】

なお、硬化物９７及び下部サポート部９９と下側低硬度サポート部１０３との間、さらには、硬化物９７及び下部サポート部９９及び上部サポート部１０１と上側低硬度サポート部１０５との間には、未硬化部１０７を有している。

【0127】

なお、第１実施形態と同様な名称の部分は、第１実施形態と同様な材料からなり同様な機能を有する構成である。
本第６実施形態は、第１実施形態と同様な効果を奏する。
［７．実験例］
次に、実験例について説明する。

【0128】

この実験例は、未硬化部の厚さを規定することによる効果を確認したものである。
本実験例では、前記第１実施形態と同様に、セラミックス粉末と光硬化性樹脂とを混合した光硬化性スラリーを準備し、紫外線レーザ装置を用いてスラリーをスキャンして、第１実施形態と同様な形状の三次元硬化物の作製を行った。

【0129】

そして、実験例の造形プログラムとして、実施例２では、三次元硬化物に対応した造形モデルにおいて、複合硬化物と下側低硬度サポート部との間隙（即ち未硬化部）の厚みを０．３ｍｍに設定し、実施例３では０．５ｍｍに設定した。比較例３ではその間隙の厚みを０．８ｍｍに設定し、比較例４では０．１ｍｍに設定した。

【0130】

なお、この実験例では、未硬化部の厚みが０．２ｍｍ～０．５ｍｍのものを実施例とし、それ以外のものを比較例とした。
以下、詳細に説明する。

【0131】

＜光硬化性スラリーの作製＞
本実験例で用いる光硬化性スラリーは、下記の方法で作製した。
第１実施形態と同様な、平均粒径が０．４μｍのアルミナ粉末とアクリル系光硬化性樹脂とを、所定の体積比で、自転公転ミキサーで均一に撹拌して混合した。詳しくは、混合後に、せん断速度１ｓ^－１での粘度が、４０Ｐａ・ｓと２００Ｐａ・ｓとの２種類の粘度となるように、アルミナ粉末とアクリル系光硬化性樹脂との混合比率を調整して、異なる粘度のスラリーを作製した。

【0132】

＜三次元硬化物の作製及び評価＞
（実施例２）
（１）まず、第１実施形態と同様に、異なる粘度の光硬化性スラリーのうち、一方の光硬化性スラリーを、光造形装置のスラリー供給部にセットした。また、三次元硬化物に対応した造形モデルの造形用スライスデータを準備した。

【0133】

なお、造形時のスライス厚みは１００μｍでデータ作成した。また、（硬度が高い）複合硬化物と（硬度が低い）下部低硬度サポート部のそれぞれに対し、適切な硬化状態となるように描画用レーザ条件を設定した。また、複合硬化物に対し、０．３ｍｍのクリアランスを設けて下部低硬度サポート部を設置した。

【0134】

（２）次に、造形ステージにスラリーを塗布し、ブレードでスラリーを平坦化し、加工データに従って、それぞれのレーザ描画条件で、紫外線レーザ光によるスキャンを行った。
そして、造形ステージをスライス厚み分（例えば１００μｍ）下降して次の層の造形が行える状態までを１サイクルとして、所定の造形高さになるまでこのサイクルを繰り返して三次元硬化物を作製した。

【0135】

なお、他の粘度の光硬化性スラリーを用いて、同様に三次元硬化物を作製した。
（３）造形時の不具合の評価として、スラリーのリコート時にスラリーに凹凸が生じ、やがて複合硬化物に対応する硬化部分とブレードが接触する不具合を不具合［Ｆ１］、造形終了後に下部低硬度サポート部を除去する際に、複合硬化物と下部低硬度サポート部との分離が困難になる不具合を不具合［Ｆ２］として評価を行った。

【0136】

不具合発生有無の判定として、不具合［Ｆ１］については、リコート時に凹凸が生じるもののブレードが接触するまでには至らず所定層数まで造形が可能であった場合を「不具合［Ｆ１］△」、凹凸により前記硬化部分が隆起してブレードが接触した場合を「不具合［Ｆ１］×」として判定した。不具合［Ｆ２］については、複合硬化物と下部低硬度サポート部との分離が困難な場合を「不具合［Ｆ２］×」として判定した。この結果を、下記表２に記す。

【0137】

（実施例３）
実施例３では、複合硬化物と下部低硬度サポートとの間隙の厚みを０．５ｍｍに設定し、その他は実施例２と同様に造形して、同様の評価を行った。この結果を、下記表２に記す。

【0138】

（比較例３）
比較例３では、複合硬化物と下部低硬度サポートとの間隙の厚みを０．８ｍｍに設定し、その他は実施例２と同様に造形して、同様の評価を行った。この結果を、下記表２に記す。

【0139】

（比較例４）
比較例４では、複合硬化物と下部低硬度サポートとの間隙の厚みを０．１ｍｍに設定し、その他は実施例２と同様に造形して、同様の評価を行った。この結果を、下記表２に記す。

【0140】

【表2】

この表２から明らかなように、間隙が０．３ｍｍの実施例２では、どちらの粘度のスラリーでも、スラリーの盛り上がりによるブレードの接触や、下部低硬度サポート部の除去困難などの不具合は発生しなかった。

【0141】

また、間隙が０．５ｍｍの実施例３では、高粘度のスラリーにおいてブレード接触不具合が発生したが、低粘度のスラリーでは、不具合が発生しなかった。
それに対して、間隙が０．８ｍｍの比較例３では、いずれの粘度のスラリーでも、盛り上がりによるブレードが接触する不具合が発生した。また、間隙が０．１ｍｍの比較例４では、下部低高度サポート部の除去が困難であった。
［８．他の実施形態］
本発明は前記実施形態になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。

【0142】

（１）例えば、前記実施形態では、レーザ光を用いて光硬化性樹脂を用いて造形物の製造を行ったが、それとは別に、熱により硬化する材料を用いて造形物を製造してもよい。
例えば熱硬化性樹脂を含むスラリーに対して、例えばＣＯ_２レーザを用いてレーザ光を照射して加熱し、その熱によって所定部分を硬化させて造形物を製造してもよい。

【0143】

（２）また、スラリーに添加するセラミックスとしては、上述したアルミナに限らず、ジルコニア、ハイドロキシアパタイト、窒化珪素、窒化アルミニウム、炭化珪素等を採用できる。

【0144】

（３）さらに、製造する造形物としては、スラリーの材料（例えばセラミック材料）に応じて、人工骨、切削工具、ベアリング部材、絶縁部材、耐摩耗部材等が挙げられる。
（４）また、例えば、接地部と下部サポート部と上部サポートとを備えた複合硬化物の周囲を囲むように、下側低硬度サポート部及び上側低硬度サポート部からなる低硬度サポート部を設けてもよい。

【0145】

（５）さらに、下部サポート部及び上部サポート部の形状や個数や配置などは、上述したように、焼成の際に平面部や張出部などの変形を抑制できればよく、前記各実施形態に限定されるものではない。

【0146】

（６）なお、上記各実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に発揮させたりしてもよい。また、上記各実施形態の構成の一部を、省略してもよい。また、上記各実施形態の構成の少なくとも一部を、他の実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。

【符号の説明】

【0147】

１…造形物
２３、８１、９７…硬化物
２５、８３…下部サポート部
２７…複合硬化物
２９、８７…下側低硬度サポート部
３５、９１…接地部
４１…基台
４３、９５…張出部
４５、７１、８９、１０７…未硬化部
５１…焼成基台
５３…複合造形物
６１…下部連接部
６５…基台側連接部
６７、８７、１０１…上部サポート部
６９、８７、１０５…上側低硬度サポート部
７３…上部連接部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】