JP2021037737A - 樹脂粉末、立体造形物の製造方法、及び立体造形物の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】立体造形に用いた場合には、立体造形物の表面粗さを低減できると共に、立体造形物の機械強度を向上させることができる樹脂粉末の提供。【解決手段】柱形状の粒子を含有する樹脂粉末であって、前記柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）と前記柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）との比（Ｌ／Ｗ）が１よりも小さい粒子が、前記樹脂粉末の全体積に対して、５０体積％以上存在する樹脂粉末である。【選択図】図３

Description

本発明は、樹脂粉末、立体造形物の製造方法、及び立体造形物の製造装置に関する。

従来より、柱形状の粉末材料を立体造形に用いる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

本発明は、立体造形に用いた場合には、立体造形物の表面粗さを低減できると共に、立体造形物の機械強度を向上させることができる樹脂粉末を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための手段としての本発明の樹脂粉末は、柱形状の粒子を含有する樹脂粉末であって、柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）と柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）との比（Ｌ／Ｗ）が１よりも小さい粒子が、樹脂粉末の全体積に対して、５０体積％以上存在する。

本発明によると、立体造形に用いた場合には、立体造形物の表面粗さを低減できると共に、立体造形物の機械強度を向上させることができる樹脂粉末を提供することができる。

図１は、本発明の立体造形物の製造方法に用いられる立体造形物の製造装置の一例を示す概略図である。 図２Ａは、本発明の立体造形物の製造方法における、平滑な表面を有する粉末層を形成する工程の一例を示す概略図である。 図２Ｂは、本発明の立体造形物の製造方法における、平滑な表面を有する粉末層を形成する工程の一例を示す概略図である。 図２Ｃは、本発明の立体造形物の製造方法における、立体造形用液体材料を滴下する工程の一例を示す概略図である。 図２Ｄは、本発明の立体造形物の製造方法における、造形用粉末貯蔵槽に新たに樹脂粉末層が形成される工程の一例を示す概略図である。 図２Ｅは、本発明の立体造形物の製造方法における、造形用粉末貯蔵槽に新たに樹脂粉末層が形成される工程の一例を示す概略図である。 図２Ｆは、本発明の立体造形物の製造方法における、再び立体造形用液体材料を滴下する工程の一例を示す概略図である。 図３は、粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）と粒子の軸方向長さ（Ｌ）について示す図である。 図４は、本発明における柱形状の粒子を含有する樹脂粉末の概略図である。 図５は、本発明における柱形状の粒子の一例を示す概略図である。

（樹脂粉末）
本発明の樹脂粉末は、第１の形態では、柱形状の粒子を含有する樹脂粉末であって、柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）と柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）との比（Ｌ／Ｗ）が１よりも小さい粒子が、樹脂粉末の全体積に対して、５０体積％以上存在し、さらに必要に応じてその他の成分を含有する。
第２の形態では、柱形状の粒子を含有する樹脂粉末であって、柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）と柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）との比（Ｌ／Ｗ）が１以上５．０未満であり、かつ比（Ｌ／Ｗ）≧１である粒子が、樹脂粉末の全体積に対して、５０体積％未満存在し、さらに必要に応じてその他の成分を含有する。

本発明の第１及び第２の形態の樹脂粉末は、従来技術では、立体造形物の表面粗さが粗くなり、それに伴って、立体造形物の強度が成形品と比較して低下する恐れがあるという知見に基づくものである。
本発明において、「柱形状の粒子」は、「柱形状の繊維」であってもよい。

（第１の形態の樹脂粉末）
第１の形態の樹脂粉末は、柱形状の粒子を含有する樹脂粉末であって、柱形状の粒子の
径方向の幅長さ（Ｗ）と柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）との比（Ｌ／Ｗ）が１よりも小さい粒子が、樹脂粉末の全体積に対して、５０体積％以上存在することが必要であり、５２体積％以上が好ましく、５５体積％以上がより好ましく、６０体積％以上がさらに好ましく、６５体積％以上がよりさらに好ましく、７０体積％以上が特に好ましく、７３体積％以上がより特に好ましく、７５体積％以上がさらに特に好ましく、８０体積％以上が最も好ましく、８４体積％以上がより最も好ましい。なお、上限値は特に制限はなく、目的に応じて適宜選定することができるが、９５体積％以下が好ましい。

第１の形態の樹脂粉末においては、柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）と柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）との比（Ｌ／Ｗ）が１よりも小さい粒子が、樹脂粉末の全体積に対して、５０体積％以上存在することにより、立体造形物の表面に長い柱形状の粒子が付着する量を低減することが可能となり、立体造形物の表面粗さの低減につながる。さらに、立体造形物の表面粗さの低減は、立体造形物の表面の欠陥の存在率を減少させることにつながるため、結果として強度が高くなる。立体造形物の表面粗さの低減と強度の向上は、比（Ｌ／Ｗ）が小さく、かつ樹脂粉末の平均円形度が高く、また、樹脂粉末の大きさの分布（粒度分布）が均一に近い粒子を用いることにより、顕著に効果が現れる。

柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）の平均は、２５０μｍ以下が好ましく、２００μｍ以下がより好ましく、１５０μｍ以下がさらに好ましく、１４５μｍ以下がよりさらに好ましく、１４０μｍ以下が特に好ましく、１００μｍ以下がより特に好ましく、７０μｍ以下がさらに特に好ましい。また、柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）の平均は、５μｍ以上が好ましく、３０μｍ以上がより好ましく、３２μｍ以上がさらに好ましく、５０μｍ以上が特に好ましい。
柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）の平均は、５μｍ以上が好ましく、９μｍ以上がより好ましく、１０μｍ以上がさらに好ましく、２０μｍ以上がよりさらに好ましく、２５μｍ以上が特に好ましく、３０μｍ以上がより特に好ましく、４５μｍ以上がさらに特に好ましい。また、柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）の平均は、２５０μｍ以下が好ましく、２４０μｍ以下がより好ましく、２００μｍ以下がさらに好ましく、１５０μｍ以下がよりさらに好ましく、１１０μｍ以下が特に好ましく、１００μｍ以下がより特に好ましい。

柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）及び柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）は、例えば、走査型電子顕微鏡（装置名：Ｓ４２００、株式会社日立製作所製）などによる観察により計測することができる。柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）の平均及び柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）の平均は、複数の粒子のＷ及びＬを測定し、平均値を求める。その際の測定対象となる粒子の数量は、１０個が好ましく、１００個がより好ましく、１，０００個がさらに好ましい。
ここで、図３は柱形状の粒子の模式図を示し、図３中Ｗが粒子の径方向の幅長さ、Ｌが粒子の軸方向長さである。

柱形状の粒子としては、断面形状が柱形状であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、略円柱、直方体などが挙げられる。柱形状であることにより、粒子を隙間なく詰めることができ、得られる立体造形物の強度を向上することができる。
柱形状の粒子は、向かい合う面を有することが好ましい。向かい合う面は傾斜がついていてもよく、生産性とレーザー造形の安定性から、平行で互いに傾斜がついていないものがより好ましい。
柱形状の粒子の形状は、例えば、走査型電子顕微鏡（装置名：Ｓ４２００、株式会社日立製作所製）、湿式フロー式粒子径・形状分析装置（装置名：ＦＰＩＡ−３０００、シスメックス社製）などにより観察し、判別することができる。

第１の形態に係る樹脂粉末の平均円形度としては、０．７０以上が好ましく、０．７２以上がより好ましく、０．７５以上がさらに好ましく、０．８０以上がよりさらに好ましく、０．８１以上が特に好ましく、０．８３以上がより特に好ましく、０．８５以上１．００以下が最も好ましい。
平均円形度は、円らしさを表す指標であり、１が最も円に近いことを意味する。円形度は、面積（画素数）をＳとし、周囲長をＬとしたときに、下式により求めることができる。
円形度＝４πＳ／Ｌ^２ ・・・ （式）
なお、平均円形度は、湿式フロー式粒子径・形状分析装置（装置名：ＦＰＩＡ−３０００、シスメックス社製）などにより測定することができる。この装置は、ガラスセル中を流れる懸濁液中の粒子画像をＣＣＤで高速撮像し、個々の粒子画像をリアルタイムに解析することができ、このような粒子を撮影し、画像解析を行う装置が、平均円形度を求める上で有効である。測定カウント数としては、特に制限はないが、１，０００以上が好ましく、３，０００以上がより好ましい。

樹脂粉末の５０％累積体積粒径（Ｄ_５０）は５μｍ以上が好ましく、６μｍ以上がより好ましく、１０μｍ以上がさらに好ましく、１５μｍ以上がよりさらに好ましく、２０μｍ以上が特に好ましく、２５μｍ以上がより特に好ましく、２９μｍ以上がさらに特に好ましく、５０μｍ以上が最も好ましく、６０μｍ以上がより最も好ましく、７０μｍ以上がさらに最も好ましく、８０μｍ以上が特に最も好ましい。
また、樹脂粉末の５０％累積体積粒径（Ｄ_５０）は１００μｍ以下が好ましく、１０５μｍ以下がより好ましく、１１０μｍ以下がさらに好ましく、１１５μｍ以下がよりさらに好ましく、１２０μｍ以下が特に好ましく、１２２μｍ以下がより特に好ましく、１２５μｍ以下がさらに特に好ましく、１３０μｍ以下が最も好ましく、１７２μｍ以下がより最も好ましく、１９０μｍ以下がさらに最も好ましく、２００μｍ以下が特に最も好ましく、２２５μｍ以下が一番好ましく、２５０μｍ以下がより一番好ましい。
体積平均粒径／個数平均粒径（Ｍｖ／Ｍｎ）は１．２０以上が好ましく、１．３０以上がより好ましく、１．９０以上が特に好ましい。また、Ｍｖ／Ｍｎは２．００以下が好ましく、２．１０以下がより好ましく、２．２０以下がさらに好ましく、２．４０以下が特に好ましく、２．５０以下が最も好ましい。
５０％累積体積粒径は、例えば、粒度分布測定装置（マイクロトラック・ベル株式会社製、ｍｉｃｒｏｔｒａｃ ＭＴ３３００ＥＸＩＩ）を用いて測定することができる。
体積平均粒径（Ｍｖ）／個数平均粒径（Ｍｖ）は、例えば、撮像式の湿式フロー式粒子径・形状分析装置（装置名：ＦＰＩＡ−３０００、シスメックス社製）を用いて測定及び算出することができる。

−樹脂−
樹脂粉末は、樹脂として熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。
熱可塑性樹脂とは、加熱すると軟化して可塑性を持ち、冷却すると固化する樹脂の総称である。
熱可塑性樹脂は、ＩＳＯ ３１４６に準拠して測定したときの融点が１００℃以上の樹脂であることが好ましい。ＩＳＯ ３１４６に準拠して測定したときの融点が１００℃以上であると、耐熱温度の範囲であるため好ましい。
なお、融点は、ＩＳＯ ３１４６（プラスチック転移温度測定方法、ＪＩＳ Ｋ７１２１）に準拠して、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を用いて測定することができ、複数の融点が存在する場合は、高温側の融点を使用する。

熱可塑性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリアリールケトン、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリイミド、フッ素樹脂、ポリフェニレンスルフィドなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテルが好ましい。

ポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

ポリアミドとしては、例えば、ポリアミド４１０（ＰＡ４１０）、ポリアミド６（ＰＡ６）、ポリアミド６６（ＰＡ６６）、ポリアミド６１０（ＰＡ６１０）、ポリアミド６１２（ＰＡ６１２）、ポリアミド１１（ＰＡ１１）、ポリアミド１２（ＰＡ１２）；半芳香族性のポリアミド４Ｔ（ＰＡ４Ｔ）、ポリアミドＭＸＤ６（ＰＡＭＸＤ６）、ポリアミド６Ｔ（ＰＡ６Ｔ）、ポリアミド９Ｔ（ＰＡ９Ｔ）、ポリアミド１０Ｔ（ＰＡ１０Ｔ）などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
ＰＡ９Ｔは、ポリノナンメチレンテレフタルアミドとも呼ばれ、炭素数９のジアミンとテレフタル酸とから構成され、一般的にカルボン酸側が芳香族であるため半芳香族と呼ばれる。さらに、ジアミン側も芳香族である全芳香族としてｐ−フェニレンジアミンとテレフタル酸とから構成されるアラミドもポリアミドに含まれる。

ポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）などが挙げられる。なお、耐熱性を付与するため、一部テレフタル酸やイソフタル酸が入った芳香族を含むポリエステルも好適に用いることができる。

ポリエーテルとしては、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトンケトン（ＰＥＥＫＫ）、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン（ＰＥＫＥＫＫ）などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

熱可塑性樹脂は、結晶性樹脂であることが好ましい。結晶性樹脂とは、ＩＳＯ ３１４６（プラスチック転移温度測定方法、ＪＩＳ Ｋ７１２１）に準拠して測定した場合に、融解ピークを有する樹脂を意味する。
結晶性樹脂としては、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアミド１２（ＰＡ１２）などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、結晶制御された結晶性熱可塑性樹脂が好ましく、熱処理、延伸、結晶核剤、超音波処理等の外部刺激の方法により、結晶サイズや結晶配向が制御されている結晶性熱可塑性樹脂を得ることができる。

−添加剤−
樹脂粉末は、樹脂以外に、添加剤を含んでいてもよい。
添加剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸化防止剤、難燃剤、無機強化剤、流動化剤、可塑剤、結晶核剤などが挙げられる。
添加剤は、樹脂粉末化する前に熱可塑性樹脂と混合してもよいし、樹脂粉末として得られた後に混合してもよい。

酸化防止剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、いわゆる、劣化防止剤や安定化剤を含み、例えば、金属不活性化剤であるヒドラジド系化合物やアミド系化合物、ラジカル捕捉剤であるフェノール系化合物（ヒンダードフェノール系化合物）やアミン系化合物、過酸化物分解剤であるホスフェート系化合物や硫黄系化合物、紫外線吸収剤であるトリアジン系化合物などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、ラジカル捕捉剤と過酸化物分解剤との組合せが、酸化防止効果の点から好ましい。

難燃剤としては、例えば、ハロゲン系、リン系、無機水和金属化合物系、窒素系、シリコーン系の難燃剤；無機強化剤などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。難燃剤を２種以上併用する場合は、ハロゲン系と無機水和金属化合物系との組合せが、難燃性能を高くする点から好ましい。
樹脂粉末の難燃性は、例えば、ＪＩＳ Ｋ６９１１、ＪＩＳ Ｌ１０９１（ＩＳＯ ６９２５）、ＪＩＳ Ｃ３００５、発熱性試験（コーンカロリメータ）などにより評価することができる。
難燃剤の含有量としては、樹脂粉末の全量に対して、１質量％以上５０質量％以下が好ましく、難燃性を高めることができる観点から、１０質量％以上３０質量％以下がより好ましい。前記含有量が、上記範囲内であると、十分な難燃性を実現できる。

無機強化剤としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等の無機繊維状物質；タルク、マイカ、モンモリロナイト等の無機層状珪酸塩などが挙げられる。無機強化剤を添加によっても、難燃性を向上することができ、さらに、物性強化と難燃性強化との両立が可能となる点から好ましい。

流動化剤とは、樹脂粉末の表面の一部あるいはすべてを被覆することにより、樹脂粉末の流動性を高める効果を有する。樹脂粉末の流動性が高まると、リコート時の粉末層の表面平滑性が高まり、また樹脂粉末の空隙が低減され、立体造形物の表面性、寸法精度、強度の更なる向上が可能となり、非常に有効である。これらの流動化剤は、樹脂粉末の表面に被覆されることによって効果が得られるが、その一部が樹脂粉末中に含まれていてもよい。
流動化剤の平均一次粒子径は、５００ｎｍ以下が好ましく、５０ｎｍ以下がより好ましい。これにより、樹脂粉末表面への流動化剤の被覆率を高めることができ、流動性が向上すると共に、空隙を低減できることから有効である。
流動化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、無機材料からなる球状粒子が好ましく、金属酸化物がより好ましい。
流動化剤としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化錫、酸化鉄、酸化銅などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、シリカ、チタニアが好ましい。
流動化剤は、表面が疎水化処理されたものが好ましく用いられる。疎水化処理に用いる疎水化処理剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）、ジメチルジクロロシラン（ＤＭＤＳ）等のシランカップリング剤、ジメチルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル等のシリコーンオイル処理剤などが挙げられる。これらの中でも、シランカップリング剤が好ましい。
疎水化処理剤による処理量は、樹脂粉末の表面積あたり、２ｍｇ／ｍ^２以上６ｍｇ／ｍ^２以下が好ましい。
流動化剤の添加量は、樹脂粉末に対して、３．００質量％以下が好ましく、０．０５質量％以上３．００質量％以下がより好ましく、０．１０質量％以上１．５０質量％以下がさらに好ましい。上記範囲内であると、樹脂粉末の流動性を向上できると共に、空隙の増加による充填密度低下の影響を最小限に留めることができるため好ましい。
樹脂粉末への流動化剤の混合及び被覆の工程においては、従来公知の粉体混合機が用いられるが、ジャケット等を装備して、内部の温度を調節できるものが好ましく用いられる。また、混合機の回転数、速度、時間、温度などを任意に変更させることが可能である。これらの粉体混合機としては、例えば、Ｖ型混合機、ヘンシェルミキサー、ロッキングミキサー、ナウターミキサー、スーパーミキサーなどが挙げられる。

（第２の形態の樹脂粉末）
第２の形態の樹脂粉末は、柱形状の粒子を含有する樹脂粉末であって、柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）と柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）との比（Ｌ／Ｗ）が１以上５．０未満であり、かつ比（Ｌ／Ｗ）≧１である粒子が、樹脂粉末の全体積に対して、５０体積％未満存在することが必要であり、比（Ｌ／Ｗ）が１以上５．０未満であり、かつ比（Ｌ／Ｗ）≧１である粒子が樹脂粉末の全体積に対して、１体積％以上５０体積％未満存在することが好ましく、比（Ｌ／Ｗ）が１以上３．０未満であり、かつＬ／Ｗ≧１である粒子が樹脂粉末の全体積に対して、１０体積％以上５０体積％未満存在することがより好ましく、比（Ｌ／Ｗ）が１以上２．０未満であり、かつ、Ｌ／Ｗ≧１である粒子が樹脂粉末の全体積に対して、３０体積％以上がさらに好ましく、３８体積％以上がよりさらに好ましく、４０体積％以上が特に好ましく、４５体積％以上がより特に好ましく、４８体積％以上が最も好ましい。また、Ｌ／Ｗ≧１である粒子が樹脂粉末の全体積に対して、５０体積％未満が好ましい。

柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）と柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）との比（Ｌ／Ｗ）が１以上５．０未満であり、かつ比（Ｌ／Ｗ）≧１である粒子が、樹脂粉末の全体積に対して、５０体積％未満存在することにより、比（Ｌ／Ｗ）が１以上の大きい粒子が存在していたとしても、その存在率が少ないことは、立体造形物の表面粗さの低減と強度向上の効果がある。さらに、たとえ長い粒子が存在したとしても、粉砕工法や化学重合工法により造粒した柱形状以外の形状の粒子を混合することにより、長い粒子のデメリットを低減することができる。

柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）及び柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）は、第１の実施形態に係る樹脂粉末と同様にして測定することができる。

第２の形態に係る樹脂粉末の平均円形度としては、０．３９以上が好ましく、０．４０以上がより好ましく、０．４１以上がさらに好ましく、０．４２以上がよりさらに好ましく、０．４５以上が特に好ましく、０．５０以上がより特に好ましく、０．５１以上がさらに特に好ましく、０．５５以上が最も好ましく、０．５８以上がより最も好ましく、０．６０以上がさらに最も好ましく、０．６１以上が特に最も好ましく、０．６５以上が一番好ましく、０．６６以上がより一番好ましく、０．７０以上がさらに一番好ましく、０．７０以上１．００以下が特に一番好ましい。
第２の形態に係る樹脂粉末の平均円形度は、第１の形態に係る樹脂粉末と同様にして測定することができる。
第２の形態に係る樹脂粉末における粒子の形状、樹脂、添加剤などについては、第１の形態に係る樹脂粉末と同様であるため、その説明を省略する。

＜第１の形態及び第２の形態の樹脂粉末の製造方法＞
第１の形態及び第２の形態の樹脂粉末に含有される柱形状の粒子としては、略円柱形状の繊維を作製し、その後、裁断して直接的に略円柱形状を得る方法や、フィルム形状から立方体形状を作製後に後加工により略円柱を作製してもよい。
繊維化の方法としては、例えば、押し出し加工機を用いて、融点より３０℃以上高い温度にて撹拌しながら、繊維状に樹脂溶融物を引き伸ばす方法が挙げられる。この際、樹脂溶融物は、１倍以上１０倍以下程度に延伸して繊維化することが好ましい。この場合、柱体の底面の形状は、押出し加工機のノズル口の形状により決定される。例えば、柱体の底面の形状、即ち、繊維の断面が円形形状である場合は、ノズル口も円形形状のものを用い、多角形形状である場合は、ノズル口もそれに合わせて選定される。
繊維の寸法精度は高ければ高いほどよく、面の部分の円形形状が半径において少なくとも１０％以内が好ましい。また、ノズルの口の数は可能な範囲で多くした方が、生産性を高める上で好ましい。

繊維を裁断する方法としては、ギロチン方式の上刃と下刃が共に刃物になっている裁断装置や、押し切り方式と呼ばれる下側は刃物ではなく板にて、上刃で裁断していく装置などがあり、これらの従来公知の装置を用いることができる。裁断装置としては、例えば、０．００５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下に直接カットする装置や、ＣＯ_２レーザー等を用いて裁断できる方法などが挙げられる。
樹脂粉末としては、柱形状の粒子から構成されることが好ましいが、他の形状の粒子や繊維と組み合わせてもよく、柱形状の粒子が、樹脂粉末の全量に対して、５０質量％以上含まれている方が密度を向上させる目的からより好ましい。

ここで、図４は、本発明における柱形状の粒子を含有する樹脂粉末の概略図である。樹脂粉末を球状化処理等の加工することにより、図５に示すように柱形状の粒子の角を面取りしたり、丸める等の処理を施すことも可能である。このような加工を施すことにより、粉末の流動性が向上するため、立体造形物の表面粗さが改善するなどの効果が得られる。
樹脂粉末中の柱形状の粒子を、頂点を持たない形状にする方法としては、柱形状の粒子の頂点を丸めることが可能な方法であれば、いずれの方法でも使用可能であり、例えば、高速回転式の機械粉砕や高速衝撃式の機械粉砕、あるいは機械摩擦による表面溶融等の球形化処理方法などを使用することができる。

−樹脂粉末の用途−
第１及び第２の形態の樹脂粉末は、ＳＬＳ方式、ＳＭＳ方式、ＭＪＦ（Ｍｕｌｔｉ Ｊｅｔ Ｆｕｓｉｏｎ）方式、又はＢＪ（Ｂｉｎｄｅｒ Ｊｅｔｔｉｎｇ）法などの樹脂粉末を用いた各種立体造形物の製造方法において好適に利用される。

本発明の第１及び第２の形態の樹脂粉末は、立体造形以外にも、表面収縮剤、スペーサー、滑剤、塗料、砥石、添加剤、二次電池セパレーター、食品、化粧品、衣服等において好適に利用される。このほか、自動車、精密機器、半導体、航空宇宙、医療等の分野において用いられる材料や金属代替材料として用いてもよい。

（立体造形物の製造方法及び立体造形物の製造装置）
本発明の立体造形物の製造方法は、第１の形態では、柱形状の粒子を含有し、柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）と柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）との比（Ｌ／Ｗ）が１よりも小さい粒子が、樹脂粉末の全体積に対して、５０体積％以上存在する樹脂粉末を含む層を形成する層形成工程と、層を電磁照射し溶融させた後に冷却し、硬化させる硬化工程と、を繰り返し、さらに必要に応じてその他の工程を繰り返す。
第２の形態では、柱形状の粒子を含有し、柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）と柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）との比（Ｌ／Ｗ）が１以上５．０未満であり、かつ比（Ｌ／Ｗ）≧１である粒子が、樹脂粉末の全体積に対して、５０体積％未満存在する樹脂粉末を含む層を形成する層形成工程と、層を電磁照射し溶融させた後に冷却し、硬化させる硬化工程と、を繰り返し、さらに必要に応じてその他の工程を繰り返す。

本発明の立体造形物の製造装置は、第１の形態では、柱形状の粒子を含有し、柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）と柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）との比（Ｌ／Ｗ）が１よりも小さい粒子が、樹脂粉末の全体積に対して、５０体積％以上存在する樹脂粉末を含む層を形成する層形成手段と、層の選択された領域内の樹脂粉末同士を接着させる粉末接着手段と、を有し、さらに必要に応じてその他の手段を有する。
第２の形態では、柱形状の粒子を含有し、柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）と柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）との比（Ｌ／Ｗ）が１以上５．０未満であり、かつ比（Ｌ／Ｗ）≧１である粒子が、樹脂粉末の全体積に対して、５０体積％未満存在する樹脂粉末を含む層を形成する層形成手段と、層の選択された領域内の樹脂粉末同士を接着させる粉末接着手段と、を有し、さらに必要に応じてその他の手段を有する。

本発明の立体造形物の製造方法は、本発明の立体造形物の製造装置により好適に実施することができる。
樹脂粉末としては、本発明の第１の形態又は第２の形態の樹脂粉末と同様のものを用いることができる。
電磁照射に用いられる電磁照射源としては、例えば、ＣＯ_２レーザー、赤外照射源、マイクロウエーブ発生器、放射加熱器、ＬＥＤランプ等、又はこれらの組合せなどが挙げられる。

ここで、本発明の立体造形物の製造装置の一例について、図１を用いて説明する。この図１の立体造形物の製造装置は、樹脂粉末の供給槽５に粉末を貯蔵し、使用量に応じて、ローラ４を用いてレーザー走査スペース６に供給する。供給槽５は、ヒーター３により温度を調節されていることが好ましい。電磁照射源１から出力したレーザーを、反射鏡２を用いて、レーザー走査スペース６に照射する。レーザーによる熱により、粉末を焼結して立体造形物を得ることができる。
供給槽５の温度としては、樹脂粉末の融点より１０℃以上低いことが好ましい。
レーザー走査スペースにおける部品床温度としては、粉末の融点より５℃以上低温であることが好ましい。
レーザー出力としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０ワット以上１５０ワット以下が好ましい。

別の実施態様においては、選択的マスク焼結（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｍａｓｋ ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ：ＳＭＳ）技術を使用して、本発明における立体造形物を製造することができる。ＳＭＳプロセスについては、例えば、米国特許第６，５３１，０８６号明細書に記載されているものを好適に用いることができる。
ＳＭＳプロセスとしては、遮蔽マスクを使用して選択的に赤外放射を遮断し、粉末層の一部に選択的に照射する。本発明の樹脂粉末から立体造形物を製造するためにＳＭＳプロセスを使用する場合、樹脂粉末の赤外吸収特性を増強させる材料を含有させることが可能であり、有効である。例えば、樹脂粉末に１種以上の熱吸収剤及び／又は暗色物質（例えば、カーボンファイバー、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンファイバー、セルロースナノファイバー等）を含有することができる。

さらに別の実施態様においては、本発明の第１又は第２の形態の樹脂粉末を用い、前述のバインダージェット方式の立体造形物の製造装置を使用して、立体造形物を製造することができる。この方法は、本発明の樹脂粉末からなる層を形成する層形成工程と、形成された層の選択された領域に液体を吐出し乾燥させて、樹脂粉末同士を接着させる粉末接着工程と、を繰り返し、さらに必要に応じてその他の工程を含む。
立体造形物の製造装置は、本発明の第１又は第２の形態の樹脂粉末からなる層を形成する層形成手段と、形成された層の選択された領域に液体を吐出する手段と、を有し、さらに必要に応じてその他の手段を含む。液体を吐出する手段としては、得られる立体造形物の寸法精度や造形速度の観点から、インクジェットの方法を用いることが好ましい。

ここで、図２Ａ〜図２Ｆに、バインダージェット方式のプロセス概略図の一例を示す。図２Ａ〜図２Ｆに示される立体造形物の製造装置は、造形用粉末貯蔵槽１１と供給用粉末貯蔵槽１２とを有し、これらの粉末貯蔵槽は、それぞれ上下に移動可能なステージ１３を有し、該ステージ１３上に樹脂粉末を載置し、樹脂粉末からなる層を形成する。造形用粉末貯蔵槽１１の上には、粉末貯蔵槽内の樹脂粉末に向けて立体造形用液体材料１６を吐出する造形液供給手段１５を有し、さらに、供給用粉末貯蔵槽１２から造形用粉末貯蔵槽１１に樹脂粉末を供給すると共に、造形用粉末貯蔵槽１１の樹脂粉末（層）表面を均すことが可能な樹脂粉末層形成手段１４（以下、「リコーター」と称すこともある）を有する。

図２Ａ及び図２Ｂは、供給用粉末貯蔵槽１２から造形用粉末貯蔵槽１１に樹脂粉末を供給すると共に、平滑な表面を有する樹脂粉末層を形成する工程を示す。造形用粉末貯蔵槽１１及び供給用粉末貯蔵槽１２の各ステージ１３を制御し、所望の層厚になるようにギャップを調整し、樹脂粉末層形成手段１４を供給用粉末貯蔵槽１２から造形用粉末貯蔵槽１１に移動させることにより、造形用粉末貯蔵槽１１に樹脂粉末層が形成される。

図２Ｃは、造形用粉末貯蔵槽１１の樹脂粉末層上に造形液供給手段１５を用いて、立体造形用液体材料１６を滴下する工程を示す。この時、樹脂粉末層上に立体造形用液体材料１６を滴下する位置は、立体造形物を幾層もの平面にスライスした二次元画像データ（スライスデータ）により決定される。

図２Ｄ及び図２Ｅは、供給用粉末貯蔵槽１２のステージ１３を上昇させ、造形用粉末貯蔵槽１１のステージ１３を降下させ、所望の層厚になるようにギャップを制御し、再び樹脂粉末層形成手段１４を供給用粉末貯蔵槽１２から造形用粉末貯蔵槽１１に移動させることにより、造形用粉末貯蔵槽１１に新たに樹脂粉末層が形成される。

図２Ｆは、再び造形用粉末貯蔵槽１１の樹脂粉末層上に造形液供給手段１５を用いて、立体造形用液体材料１６を滴下する工程である。これらの一連の工程を繰り返し、必要に応じて乾燥させ、立体造形用液体材料が付着していない樹脂粉末（余剰粉）を除去することによって、立体造形物を得ることができる。

樹脂粉末同士を接着させるためには、接着剤を含むことが好ましい。接着剤は、吐出する液体に溶解した状態で含有させてもよいし、樹脂粉末に接着剤粒子として混在させてもよい。接着剤は、吐出する液体に溶解することが好ましく、例えば、吐出する液体が水を主成分とするものであれば、接着剤は水溶性であることが好ましい。
水溶性の接着剤としては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン、ポリアミド、ポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、ポリアクリル酸樹脂、セルロース樹脂、ゼラチンなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、立体造形物の強度や寸法精度を高める点から、ポリビニルアルコールが好ましい。
また、接着させた立体造形物は後の工程で焼結し、強度を向上させてもよい。

＜立体造形物＞
立体造形物は、本発明の第１又は第２の形態の樹脂粉末を用い、本発明の立体造形物の製造方法により好適に製造することができる。

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。

（実施例１〜１８及び比較例１〜８）
＜樹脂粉末の作製＞
熱可塑性樹脂として、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂ペレット材料（商品名：ノバデュラン５０２０、三菱エンジニアリングプラスチック株式会社製、融点：２１８℃、ガラス転移温度：４３℃）を選択した。
表１−１に示す粒子特性となるように、ＰＢＴ樹脂ペレット材料を、押し出し加工機（株式会社日本製鋼所製）を用いて、ＰＢＴ樹脂の融点より３０℃高い温度にて撹拌後、ノズル口が円形形状のものを用い、繊維状に立体造形用樹脂溶融物を押し出して伸ばした。ノズルから出る糸の本数は１００本にて実施した。ノズル口の径を変更することで、繊維直径を調整することができる。また、径方向の幅長さ（Ｗ）を調整することが可能である。このとき、繊維の延伸度は、繊維が切断しないように最適化する必要がある。
作製した繊維は、表１−１に示す粒子形状となるように、押し切り方式の裁断装置（株式会社荻野精機製作所製、ＮＪシリーズ１２００型）を用いて裁断し、略円柱形状の粒子を得た。このとき、切断時の繊維の送り量を調整することで、粒子の軸方向長さ（Ｌ）を調整することが可能である。裁断後の粒子の断面を走査型電子顕微鏡（装置名：Ｓ４２００、株式会社日立製作所製）を用いて、３００倍の倍率で確認したところ、断面はきれいに裁断されており、切断面は互いに平行であった。
なお、実施例８〜１０、１７〜１８及び比較例３については、添加剤としての流動化剤（日本アエロジル株式会社製、ＡＥＲＯＳＩＬ ＲＡ２００ＨＳ）を表１−１に示す量添加した。

＜粒子特性の評価＞
−粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）、粒子の軸方向の長さ（Ｌ）比（Ｌ／Ｗ）、及び比（Ｌ／Ｗ）＜１である粒子の存在率−
各粒子を、走査型電子顕微鏡（装置名：Ｓ４２００、株式会社日立製作所製）を用いて１００個の粒子を観察し、粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）の平均値、粒子の軸方向の長さ（Ｌ）の平均値を求め、比（Ｌ／Ｗ）、及び比（Ｌ／Ｗ）＜１である粒子の存在率を算出した。結果を表１−１に示した。

−平均円形度−
平均円形度は、湿式フロー式粒子径・形状分析装置（装置名：ＦＰＩＡ−３０００、シスメックス株式会社製）を用いて、粒子カウント数が１，０００個以上をカウントする状態にて、粒子形状画像を取得し、粒径が０．５μｍ以上２００μｍ以下の粒径の範囲において、樹脂粉末の円形度の平均値を求めた。各円形度は２回ずつ測定し、その平均値を平均円形度とした。結果を表１−１に示した。

−５０％累積体積粒径（Ｄ_５０）、体積平均粒径（Ｍｖ）／個数平均粒径（Ｍｖ）−
５０％累積体積粒径は、粒度分布測定装置（マイクロトラック・ベル株式会社製、ｍｉｃｒｏｔｒａｃ ＭＴ３３００ＥＸＩＩ）を用いて測定した。結果を表１−１に示した。
体積平均粒径（Ｍｖ）／個数平均粒径（Ｍｖ）は、撮像式の湿式フロー式粒子径・形状分析装置（装置名：ＦＰＩＡ−３０００、シスメックス社製）を用いて測定及び算出を行った。結果を表１−１に示した。

＜立体造形物の造形＞
ＳＬＳ方式造形装置（株式会社リコー製、ＡＭ Ｓ５５００Ｐ）を用いて、ＳＬＳ方式造形装置の供給床中に１０ｋｇの粉末を加えた。なお、ＳＬＳ方式造形装置の設定条件は、粉末層の平均厚みを０．１ｍｍ、レーザー出力を１０ワット以上１５０ワット以下、レーザー走査スペースを０．１ｍｍ、床温度を樹脂の融点より−３℃に設定した。樹脂粉末から、ＳＬＳ方式造形装置にて、（ａ）引っ張り試験標本を中心部にＹ軸方向に長辺が向くように、５個引っ張り試験標本の長手方向に造形した。各々の造形物層の間隔は５ｍｍである。
次に、（ｂ）１辺５ｃｍ、平均厚み０．５ｃｍの直方体の立体造形物を製造した。引張り試験標本サンプルは、ＩＳＯ（国際標準化機構）３１６７ Ｔｙｐｅ１Ａ １５０ｍｍ長さ多目的犬骨様試験標本（標本は、８０ｍｍ長さ、４ｍｍ厚さ、１０ｍｍ幅の中心部を有する）を使用して行った。

＜引張強度比率の評価＞
得られた立体造形物（引張試験標本サンプル）について、ＩＳＯ ５２７に準じた引張試験（株式会社島津製作所製、ＡＧＳ−５ｋＮ）を使用して引張強度を測定し、同グレードの樹脂ペレット材料を製造元メーカの推奨条件を用いて射出成形した引張試験標本の引張強度（ＩＭ引張強度）で除し、百分率とした引張強度比率を算出した。引張試験における試験速度は、５０ｍｍ／分間にて一定とした。結果を表１−２に示した。なお、本発明においては、引張強度比率が８０％以上である試験結果を「合格」とした。

＜立体造形物の表面粗さ（Ｒａ）の計測＞
得られた立体造形物（直方体）の側面に対して、ＩＳＯ １３０２（ＪＩＳ Ｂ ００３１）に準拠した表面粗さＲａの測定を行った。結果を表１−２に示した。装置は、ＶＲ３２００（株式会社キーエンス製）を用いた。なお、表面粗さＲａは、５回の測定の平均値を実験値とした。また、表面粗さＲａの値が小さいほど、立体造形物の表面のざらつきは少なくなる。なお、本発明においては、表面粗さＲａが３０μｍ以下となる試験結果を合格とした。

＜総合判定＞
「表面粗さ（Ｒａ）」、及び「引張強度比率」の各評価項目の試験結果について以下の基準で総合的に評価し、総合判定をした。結果を表１−２に示した。
［評価基準］
「合格」 ：各評価項目がすべて「合格」である場合
「不合格」：各評価項目において「不合格」が１つ以上ある場合

（実施例１９〜３４及び比較例９〜１５）
＜樹脂粉末の作製＞
熱可塑性樹脂として、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂ペレット材料（商品名：ノバデュラン５０２０、三菱エンジニアリングプラスチック株式会社製、融点：２１８℃、ガラス転移温度：４３℃）を選択した。
表２−１に示す粒子特性となるように、ＰＢＴ樹脂ペレット材料を、押し出し加工機（株式会社日本製鋼所製）を用いて、ＰＢＴ樹脂の融点より３０℃高い温度にて撹拌後、ノズル口が円形形状のものを用い、繊維状に立体造形用樹脂溶融物を押し出して伸ばした。ノズルから出る糸の本数は１００本にて実施した。ノズル口の径を変更することで、繊維直径を調整することができる。また、径方向の幅長さ（Ｗ）を調整することが可能である。このとき、繊維の延伸度は、繊維が切断しないように最適化する必要がある。
作製した繊維は、表２−１に示す粒子形状となるように、押し切り方式の裁断装置（株式会社荻野精機製作所製、ＮＪシリーズ１２００型）を用いて裁断し、略円柱体の粒子を得た。このとき、切断時の繊維の送り量を調整することで、粒子の軸方向長さ（Ｌ）を調整することが可能である。裁断後の粒子の断面を走査型電子顕微鏡（装置名：Ｓ４２００、株式会社日立製作所製）を用いて、３００倍の倍率で確認したところ、断面はきれいに裁断されており、切断面は互いに平行であった。
なお、実施例２８〜３０及び比較例１３については、添加剤としての流動化剤（日本アエロジル株式会社製、ＡＥＲＯＳＩＬ ＲＡ２００ＨＳ）を表２−１に示す量添加した。

＜立体造形物の造形＞
実施例１〜１８及び比較例１〜８と同様にして、実施例１９〜３４及び比較例９〜１５の立体造形を行った。
さらに、作製した略円柱上の粒子に対して、低温粉砕により作製したランダム形状の粒子を乾式ブレンドした。
前記低温粉砕は、前記ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂ペレット材料を、低温粉砕システム（装置名：リンレックスミルＬＸ１、ホソカワミクロン株式会社製）を用いて、−２００℃にて凍結粉砕し行った。得られたランダム形状粉末は、５μｍ以上１００μｍ以下の幅になるように粉砕及び分級した。５０％累積体積粒径は６５μｍであった。
このランダム形状粉末を、表２−１に記載のＬ／Ｗ≧１の粒子の存在率（体積％）となるように添加し、調整した。
粉末の乾式混合には、ダルトン社製ダブルコーン型混合機を用いた。混合時間は１時間とした。

＜粒子の特性評価＞
実施例１〜１８及び比較例１〜８と同様にして、比（Ｌ／Ｗ）、比（Ｌ／Ｗ）≧１である粒子の存在率、及び平均円形度を測定した。結果を表２−１に示した。

＜引張強度比率の評価＞
得られた立体造形物について、実施例１〜１８及び比較例１〜８と同様にして、ＩＳＯ ５２７に準じた引張試験（株式会社島津製作所製、ＡＧＳ−５ｋＮ）を使用して実施し、引張強度比率を評価した。結果を表２−２に示した。

＜立体造形物の表面粗さＲａの計測＞
得られた立体造形物（立方体）の側面に対して、実施例１〜１８及び比較例１〜８と同様にして、ＩＳＯ １３０２（ＪＩＳ Ｂ ００３１）に準拠した表面粗さＲａの測定を行った。結果を表２−２に示した。

＜総合判定＞
実施例１〜１８及び比較例１〜８と同様にして、総合判定を行った結果を表２−２に示した。

本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
＜１＞ 柱形状の粒子を含有する樹脂粉末であって、
前記柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）と前記柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）との比（Ｌ／Ｗ）が１よりも小さい粒子が、前記樹脂粉末の全体積に対して、５０体積％以上存在することを特徴とする樹脂粉末である。
＜２＞ 前記柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）の平均が２５０μｍ以下である前記＜１＞に記載の樹脂粉末である。
＜３＞ 前記Ｗの平均が１５０μｍ以下であり、前記柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）の平均が１０μｍ以上である前記＜２＞に記載の樹脂粉末である。
＜４＞ 前記Ｗの平均が１００μｍ以下であり、前記Ｌの平均が２０μｍ以上である前記＜３＞に記載の樹脂粉末である。
＜５＞ 前記樹脂粉末の平均円形度が、０．７５以上である前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の樹脂粉末である。
＜６＞ 前記樹脂粉末の５０％累積体積粒径が５μｍ以上２５０μｍ以下であり、かつ体積平均粒径／個数平均粒径が２．５０以下である前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の樹脂粉末である。
＜７＞ 前記樹脂粉末が樹脂を含有し、前記樹脂が熱可塑性樹脂である前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の樹脂粉末である。
＜８＞ 前記熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、及びポリエーテルから選択される少なくとも１種である前記＜７＞に記載の樹脂粉末である。
＜９＞ 前記樹脂粉末が添加剤として流動化剤を添加され、前記流動化剤の添加量が３．００質量％以下である前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の樹脂粉末である。
＜１０＞ 立体造形用である前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の樹脂粉末である。
＜１１＞ 柱形状の粒子を含有し、前記柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）と前記柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）との比（Ｌ／Ｗ）が１よりも小さい粒子が、樹脂粉末の全体積に対して、５０体積％以上存在する樹脂粉末を含む層を形成する層形成手段と、
前記層の選択された領域内の樹脂粉末同士を接着させる粉末接着手段と、
を有することを特徴とする立体造形物の製造装置である。
＜１２＞ 柱形状の粒子を含有し、前記柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）と前記柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）との比（Ｌ／Ｗ）が１よりも小さい粒子が、樹脂粉末の全体積に対して、５０体積％以上存在する樹脂粉末を含む層を形成する層形成工程と、
前記層を電磁照射し溶融させた後に冷却し、硬化させる硬化工程と、を繰り返すことを特徴とする立体造形物の製造方法である。
＜１３＞ 柱形状の粒子を含有する樹脂粉末であって、
前記柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）と前記柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）との比（Ｌ／Ｗ）が１以上５．０未満であり、かつ比（Ｌ／Ｗ）≧１である粒子が、前記樹脂粉末の全体積に対して、５０体積％未満存在することを特徴とする樹脂粉末である。
＜１４＞ 前記比（Ｌ／Ｗ）が１以上５．０未満であり、かつ前記比（Ｌ／Ｗ）≧１である粒子が前記樹脂粉末の全体積に対して、１体積％以上５０体積％未満存在する前記＜１３＞に記載の樹脂粉末である。
＜１５＞ 前記比（Ｌ／Ｗ）が１以上３．０未満であり、かつ、前記比（Ｌ／Ｗ）≧１である粒子が前記樹脂粉末の全体積に対して、１０体積％以上５０体積％未満存在する前記＜１３＞から＜１４＞のいずれかに記載の樹脂粉末である。
＜１６＞ 前記樹脂粉末の平均円形度が、０．５０以上である前記＜１３＞から＜１５＞のいずれかに記載の樹脂粉末である。
＜１７＞ 前記樹脂粉末が樹脂を含有し、前記樹脂が熱可塑性樹脂である前記＜１３＞から＜１６＞のいずれかに記載の樹脂粉末である。
＜１８＞ 前記樹脂粉末が添加剤として流動化剤を添加され、前記流動化剤の添加量が３．００質量％以下である前記＜１３＞から＜１７＞のいずれかに記載の樹脂粉末である。
＜１９＞ 立体造形用である前記＜１３＞から＜１８＞のいずれかに記載の樹脂粉末である。
＜２０＞ 柱形状の粒子を含有し、前記柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）と前記柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）との比（Ｌ／Ｗ）が１以上５．０未満であり、かつ比（Ｌ／Ｗ）≧１である粒子が、樹脂粉末の全体積に対して、５０体積％未満存在する樹脂粉末を含む層を形成する層形成手段と、
前記層の選択された領域内の樹脂粉末同士を接着させる粉末接着手段と、
を有することを特徴とする立体造形物の製造装置である。
＜２１＞ 柱形状の粒子を含有し、前記柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）と前記柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）との比（Ｌ／Ｗ）が１以上５．０未満であり、かつ比（Ｌ／Ｗ）≧１である粒子が、樹脂粉末の全体積に対して、５０体積％未満存在する樹脂粉末を含む層を形成する層形成工程と、
前記層を電磁照射し溶融させた後に冷却し、硬化させる硬化工程と、を繰り返すことを特徴とする立体造形物の製造方法である。

前記＜１＞から＜１０＞及び前記＜１３＞から＜１９＞のいずれかに記載の樹脂粉末、前記＜１１＞及び＜２０＞のいずれかに記載の立体造形物の製造装置、並びに前記＜１２＞及び＜２１＞のいずれかに記載の立体造形物の製造方法によると、従来における諸問題を解決し、本発明の目的を達成することができる。

１ 電磁照射源
２ 反射鏡
３ ヒーター
４ ローラ
５ 供給槽
６ レーザー走査スペース
１１ 造形用粉末貯蔵槽
１２ 供給用粉末貯蔵槽
１３ 支持体（ステージ）
１４ 樹脂粉末層形成手段（リコーター）
１５ 造形液供給手段
１６ 立体造形用液体材料

米国特許第８６５２２７８号明細書

Claims (21)

1. 柱形状の粒子を含有する樹脂粉末であって、
   前記柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）と前記柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）との比（Ｌ／Ｗ）が１よりも小さい粒子が、前記樹脂粉末の全体積に対して、５０体積％以上存在することを特徴とする樹脂粉末。
2. 前記柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）の平均が２５０μｍ以下である請求項１に記載の樹脂粉末。
3. 前記Ｗの平均が１５０μｍ以下であり、前記柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）の平均が１０μｍ以上である請求項２に記載の樹脂粉末。
4. 前記Ｗの平均が１００μｍ以下であり、前記Ｌの平均が２０μｍ以上である請求項３に記載の樹脂粉末。
5. 前記樹脂粉末の平均円形度が、０．７５以上である請求項１から４のいずれかに記載の樹脂粉末。
6. 前記樹脂粉末の５０％累積体積粒径が５μｍ以上２５０μｍ以下であり、かつ体積平均粒径／個数平均粒径が２．５０以下である請求項１から５のいずれかに記載の樹脂粉末。
7. 前記樹脂粉末が樹脂を含有し、前記樹脂が熱可塑性樹脂である請求項１から６のいずれかに記載の樹脂粉末。
8. 前記熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、及びポリエーテルから選択される少なくとも１種である請求項７に記載の樹脂粉末。
9. 前記樹脂粉末が添加剤として流動化剤を添加され、前記流動化剤の添加量が３．００質量％以下である請求項１から８のいずれかに記載の樹脂粉末。
10. 立体造形用である請求項１から９のいずれかに記載の樹脂粉末。
11. 柱形状の粒子を含有し、前記柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）と前記柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）との比（Ｌ／Ｗ）が１よりも小さい粒子が、樹脂粉末の全体積に対して、５０体積％以上存在する樹脂粉末を含む層を形成する層形成手段と、
    前記層の選択された領域内の樹脂粉末同士を接着させる粉末接着手段と、
    を有することを特徴とする立体造形物の製造装置。
12. 柱形状の粒子を含有し、前記柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）と前記柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）との比（Ｌ／Ｗ）が１よりも小さい粒子が、樹脂粉末の全体積に対して、５０体積％以上存在する樹脂粉末を含む層を形成する層形成工程と、
    前記層を電磁照射し溶融させた後に冷却し、硬化させる硬化工程と、を繰り返すことを特徴とする立体造形物の製造方法。
13. 柱形状の粒子を含有する樹脂粉末であって、
    前記柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）と前記柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）との比（Ｌ／Ｗ）が１以上５．０未満であり、かつ比（Ｌ／Ｗ）≧１である粒子が、前記樹脂粉末の全体積に対して、５０体積％未満存在することを特徴とする樹脂粉末。
14. 前記比（Ｌ／Ｗ）が１以上５．０未満であり、かつ前記比（Ｌ／Ｗ）≧１である粒子が前記樹脂粉末の全体積に対して、１体積％以上５０体積％未満存在する請求項１３に記載の樹脂粉末。
15. 前記比（Ｌ／Ｗ）が１以上３．０未満であり、かつ、前記比（Ｌ／Ｗ）≧１である粒子が前記樹脂粉末の全体積に対して、１０体積％以上５０体積％未満存在する請求項１３から１４のいずれかに記載の樹脂粉末。
16. 前記樹脂粉末の平均円形度が、０．５０以上である請求項１３から１５のいずれかに記載の樹脂粉末。
17. 前記樹脂粉末が樹脂を含有し、前記樹脂が熱可塑性樹脂である請求項１３から１６のいずれかに記載の樹脂粉末。
18. 前記樹脂粉末が添加剤として流動化剤を添加され、前記流動化剤の添加量が３．００質量％以下である請求項１３から１７のいずれかに記載の樹脂粉末。
19. 立体造形用である請求項１３から１８のいずれかに記載の樹脂粉末。
20. 柱形状の粒子を含有し、前記柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）と前記柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）との比（Ｌ／Ｗ）が１以上５．０未満であり、かつ比（Ｌ／Ｗ）≧１である粒子が、樹脂粉末の全体積に対して、５０体積％未満存在する樹脂粉末を含む層を形成する層形成手段と、
    前記層の選択された領域内の樹脂粉末同士を接着させる粉末接着手段と、
    を有することを特徴とする立体造形物の製造装置。
21. 柱形状の粒子を含有し、前記柱形状の粒子の径方向の幅長さ（Ｗ）と前記柱形状の粒子の軸方向長さ（Ｌ）との比（Ｌ／Ｗ）が１以上５．０未満であり、かつ比（Ｌ／Ｗ）≧１である粒子が、樹脂粉末の全体積に対して、５０体積％未満存在する樹脂粉末を含む層を形成する層形成工程と、
    前記層を電磁照射し溶融させた後に冷却し、硬化させる硬化工程と、を繰り返すことを特徴とする立体造形物の製造方法。