JP7363323B2 - 立体造形物の製造方法、及び立体造形物の製造装置 - Google Patents

Description

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

近時、複雑で微細な立体造形物の低ロット生産のニーズが高まってきている。このニーズに対応するための技術として、立体造形方法が提案されている。立体造形方法においては、最近では、セラミックスの造形を行う方法も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、十分な破壊靭性値のセラミックスの立体造形物を製造することができなかった。

本発明は、セラミックスの破壊靭性値を改善した立体造形物の製造方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための手段である本発明の立体造形物の製造方法は、
粉末層とファイバー層との積層単位を形成する第１工程と、
前記粉末層と前記ファイバー層とを結着させるための液体を、前記積層単位の任意領域に対して付与する第２工程と、
を含むことを特徴とする。

本発明によれば、セラミックスの破壊靭性値を改善した立体造形物の製造方法を提供することができる。

図１は、立体造形物の製造に関する概念図である。 図２は、立体造形物の製造方法の第１実施形態の一例のフローチャートである。 図３は、立体造形物の製造装置の第１実施形態の一例の機能ブロック図である。 図４Ａは、立体造形物の製造方法の第１実施形態の一例を説明するための概略図である（その１）。 図４Ｂは、立体造形物の製造方法の第１実施形態の一例を説明するための概略図である（その２）。 図４Ｃは、立体造形物の製造方法の第１実施形態の一例を説明するための概略図である（その３）。 図４Ｄは、立体造形物の製造方法の第１実施形態の一例を説明するための概略図である（その４）。 図４Ｅは、立体造形物の製造方法の第１実施形態の一例を説明するための概略図である（その５）。 図４Ｆは、立体造形物の製造方法の第１実施形態の一例を説明するための概略図である（その６）。 図４Ｇは、立体造形物の製造方法の第１実施形態の一例を説明するための概略図である（その７）。 図４Ｈは、立体造形物の製造方法の第１実施形態の一例を説明するための概略図である（その８）。 図４Ｉは、立体造形物の製造方法の第１実施形態の一例を説明するための概略図である（その９）。 図５は、立体造形物の製造方法の第１実施形態の他の一例のフローチャートである。 図６は、立体造形物の製造方法の第１実施形態の他の一例のフローチャートである。 図７は、立体造形物の製造装置の第１実施形態の他の一例の機能ブロック図である。 図８は、立体造形物の製造方法の第１実施形態の他の一例のフローチャートである。 図９は、立体造形物の製造方法の第２実施形態の一例のフローチャートである。 図１０は、立体造形物の製造装置の第２実施形態の一例の機能ブロック図である。 図１１Ａは、立体造形物の製造方法の第２実施形態の一例を説明するための概略図である（その１）。 図１１Ｂは、立体造形物の製造方法の第２実施形態の一例を説明するための概略図である（その２）。 図１１Ｃは、立体造形物の製造方法の第２実施形態の一例を説明するための概略図である（その３）。 図１１Ｄは、立体造形物の製造方法の第２実施形態の一例を説明するための概略図である（その４）。 図１１Ｅは、立体造形物の製造方法の第２実施形態の一例を説明するための概略図である（その５）。 図１１Ｆは、立体造形物の製造方法の第２実施形態の一例を説明するための概略図である（その６）。 図１１Ｇは、立体造形物の製造方法の第２実施形態の一例を説明するための概略図である（その７）。 図１１Ｈは、立体造形物の製造方法の第２実施形態の一例を説明するための概略図である（その８）。 図１２は、立体造形物の製造方法の第２実施形態の他の一例のフローチャートである。 図１３は、立体造形物の製造方法の第２実施形態の他の一例のフローチャートである。 図１４は、立体造形物の製造装置の第２実施形態の他の一例の機能ブロック図である。

（立体造形物の製造方法、立体造形物の製造装置）
本発明の立体造形物の製造方法の第１実施形態は、第１工程と、第２工程とを含み、更に必要に応じて、第３工程、第４工程などのその他の工程を含む。
前記第１工程は、粉末層とファイバー層との積層単位を形成する工程である。
前記第２工程は、前記粉末層と前記ファイバー層とを結着させるための液体を、前記積層単位の任意領域に対して付与する工程である。
前記第３工程は、前記第１工程、及び前記第２工程を行うことにより得られた、前記液体を含有する立体造形物の前駆体を乾燥して、前記粉末層と前記ファイバー層とを結着させる工程である。
前記第４工程は、乾燥した前記立体造形物の前記前駆体を加熱する工程である。

本発明の立体造形物の製造装置の第１実施形態は、第１手段と、第２手段とを有し、更に必要に応じて、第３手段、第４手段などのその他の手段を有する。
前記第１手段は、粉末層とファイバー層との積層単位を形成する手段である。
前記第２手段は、前記粉末層と前記ファイバー層とを結着させるための液体を、前記積層単位の任意領域に対して付与する手段である。
前記第３手段は、前記第１手段、及び前記第２手段を用いて得られた、前記液体を含有する立体造形物の前駆体を乾燥して、前記粉末層と前記ファイバー層とを結着させる手段である。
前記第４手段は、乾燥した前記立体造形物の前記前駆体を加熱する手段である。

本発明の立体造形物の製造方法の第２実施形態は、第Ａ工程と、第Ｂ工程とを含み、更に必要に応じて、第Ｃ工程、第Ｄ工程などのその他の工程を含む。
前記第Ａ工程は、粉末、及びファイバーを混合して得られた混合粉を、被付与面上に付与して、混合紛層を形成する工程である。
前記第Ｂ工程は、前記粉末同士、前記ファイバー同士、並びに前記粉末及び前記ファイバーの少なくともいずれかを結着させるための液体を、前記混合紛層の任意領域に対して付与する工程である。
前記第Ｃ工程は、前記第Ａ工程、及び前記第Ｂ工程を行うことにより得られた、前記液体を含有する立体造形物の前駆体を乾燥して、前記粉末同士、前記ファイバー同士、並びに前記粉末及び前記ファイバーの少なくともいずれかを結着させる工程である。
前記第Ｄ工程は、乾燥した前記立体造形物の前記前駆体を加熱する工程である。

本発明の立体造形物の製造装置の第２実施形態は、第Ａ手段と、第Ｂ手段とを有し、更に必要に応じて、第Ｃ手段、第Ｄ手段などのその他の手段を有する。
前記第Ａ手段は、粉末、及びファイバーを混合して得られた混合粉を、被付与面上に付与して、混合紛層を形成する手段である。
前記第Ｂ手段は、前記粉末同士、前記ファイバー同士、並びに前記粉末及び前記ファイバーの少なくともいずれかを結着させるための液体を、前記混合紛層の任意領域に対して付与する手段である。
前記第Ｃ手段は、前記第Ａ手段、及び前記第Ｂ手段を用いて得られた、前記液体を含有する立体造形物の前駆体を乾燥して、前記粉末同士、前記ファイバー同士、並びに前記粉末及び前記ファイバーの少なくともいずれかを結着させる手段である。
前記第Ｄ手段は、乾燥した前記立体造形物の前記前駆体を加熱する手段である。

破壊靭性とは、亀裂の進展しやすさを示す指標であり、いわゆる脆さの程度を表している。例えば、球形なアルミナ粉末を焼結して製造されたセラミックス部材の破壊靭性値は、４（ＭＰａ・ｍ^１／２）程度であり、金属は数十程度であることからわかるように著しく低い。靭性改善のために、セラミックス部材内部に繊維を配向させることで、破壊靭性値を改善する手法が提案されている。例えば、耐熱構造部材としての実装が進むＳｉＣ／ＳｉＣ複合材は、ＳｉＣ部材の内部にＳｉＣ繊維を織り込んだシートを重ねることで、破壊靭性値を３０（ＭＰａ・ｍ^１／２）程度まで向上させることに成功している（例えば、Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｎ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ＰＩＰ－ＳｉＣ／ＳｉＣ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ： Ａ ，Ｖｏｌｕｍｅ ５５９， １ Ｊａｎｕａｒｙ ２０１３， Ｐａｇｅｓ ８０８－８１１参照）。

しかしながら、繊維を織り込んだシートを積層して焼結する方法は、極めてコストが高く、かつ製造納期が長いという問題がある。また、焼結時に加圧しながら焼結を進める必要があるため、製造できる部材の形状に制約がある。

セラミックスの立体造形は、金属又は樹脂の立体造形と比較して、技術的難易度が高く、造形できる形状の制約が多い。そのため、セラミックスの立体造形は、あまり浸透していないのが現状である。
技術的難易度が高い背景には、セラミックスの原材料は金属又は樹脂と比較して融点が高いため、緻密体を形成するための”溶かして固める”という工程が取りにくいということがある。結果として、焼結工程を用いる必要性が高いため、レーザー等のエネルギー手段を用いて材料を直接融解させるＳＬＭ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｌａｓｅｒ ｍｅｌｔｉｎｇ）方式及びＤＥＤ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）方式などの造形方式を採用することが難しい。そのため、セラミックスの立体造形は、研究レベルでもあまり提案されていない。
また、セラミックスの根本的課題である、低破壊靭性という特性は、セラミックス造形物の普及を妨げている主要因の一つである。
本発明では、立体造形方法を利用してセラミックス中にファイバーを導入するため、上記のごとく、コストが高く、かつ製造期間が長くなることを防ぎつつ、セラミックスである立体造形物の破壊靭性値を改善することができる。

また、本発明では、セラミックスである立体造形物を製造する立体造形方法において、立体造形物の原材料を一時的に結着させた後に立体造形物を得ている。この場合、例えば、結着に樹脂を用いた場合でも、結着に用いる樹脂は少量でよいため、焼結後の体積収縮が少ない。その結果、大きな構造部材を造形する際にも、焼結時の割れを防ぐことができるため、構造部材として実用可能な寸法のモデルを造形できる。

＜第１実施形態＞
立体造形物の製造方法においける第１実施形態は、第１工程と、第２工程とを含み、更に必要に応じて、第３工程、第４工程などのその他の工程を含む。
立体造形物の製造装置においける第１実施形態は、第１手段と、第２手段とを有し、更に必要に応じて、第３手段、第４手段などのその他の手段を有する。

＜＜第１工程及び第１手段＞＞
第１工程としては、粉末層とファイバー層との積層単位を形成する工程（積層単位形成工程）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る。
第１手段としては、粉末層とファイバー層との積層単位を形成する手段（積層単位形成手段）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る。

粉末層の形成は、例えば、粉末による粉末層を形成する処理（第１－１処理：粉末層形成処理）により行うことができる。
粉末層の形成は、例えば、粉末による粉末層を形成する部材（第１－１部材：粉末層形成処理）により行うことができる。

ファイバー層の形成は、例えば、ファイバーによるファイバー層を形成する処理（第１－１処理：ファイバー層形成処理）により行うことができる。
ファイバー層の形成は、例えば、ファイバーによるファイバー層を形成する部材（第１－２部材：ファイバー層形成部材）により行うことができる。

積層単位において、粉末層とファイバー層との順序は問わない。即ち、積層単位は、粉末層上にファイバー層が形成された積層単位であってもよいし、ファイバー層上に粉末層が形成された積層単位であってもよい。

＜＜＜第１－１処理及び第１－１部材＞＞＞
第１－１処理（粉末層形成処理）としては、粉末による粉末層を形成する処理であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
第１－１部材（粉末層形成部材）としては、粉末による粉末層を形成する部材であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

粉末層を形成する際、粉末は、例えば、ファイバー層上、支持体上、又は、既に形成されたに立体造形物の前駆体上に付与される。

粉末層を形成する方法としては、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、特許第３６０７３００号公報に記載の選択的レーザー焼結方法に用いられる、公知のカウンター回転機構（カウンターローラ）などを用いる方法、粉末をブラシ、ローラ、ブレード等の部材を用いて薄層に拡げる方法、粉末の表面を、押圧部材により押圧して薄層に拡げる方法、公知の粉末積層造形装置を用いる方法などが挙げられる。

カウンター回転機構（カウンターローラ）、ブラシ乃至ブレード、押圧部材などを用いて、支持体上に粉末による粉末層を形成する場合、例えば、外枠（「型」、「中空シリンダー」、「筒状構造体」などと称することがある）内に、外枠の内壁に摺動しながら昇降可能に配置された支持体上に、粉末をカウンター回転機構、ブラシ、ブラシ乃至ブレード、押圧部材などを用いて載置して、粉末層を形成する。このとき、支持体として、外枠内を昇降可能なものを用いる場合には、支持体を外枠の上端開口部よりも少しだけ（粉末による層の厚み分だけ）下方の位置に配し、支持体上に粉末を載置させることが好ましい。

また、粉末層を形成するには、公知の粉末積層造形装置を用いて自動的にかつ簡便に行うこともできる。粉末積層造形装置は、一般に、粉末材料を積層するためのリコーターと、粉末材料を支持体上に供給するための可動式供給槽と、粉末材料からなる層を形成して、積層するための可動式成形槽とを備える。この粉末積層造形装置においては、供給槽を上昇させるか、成形槽を下降させるか、又はその両方によって、供給槽の表面を成形槽の表面よりもわずかに上昇させることができる。そのため、この粉末積層造形装置は、供給槽側からリコーターを用いて、粉末材料を層状にして粉末層を形成することができ、リコーターを繰り返し移動させることにより、粉末層を積層させることができる。

粉末層の平均厚みとしては、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、一層当たりの平均厚みは、１０μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、３０μｍ以上１００μｍ以下がより好ましい。

＜＜＜＜粉末＞＞＞＞
粉末は、例えば、セラミックスの原材料を含有する。
粉末は、樹脂を含有していてもよい。この樹脂は、例えば、粉末層及びファイバー層の結着に用いられる。更には、例えば、粉末同士、並びに粉末及びファイバーの結着に用いられる。
ここで、セラミックスの原材料は、例えば、粉末の主成分である。主成分とは、粉末においてセラミックスを５０質量％超含むことを意味し、粉末におけるセラミックスの含有量は、８０質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましい。

－セラミックスの原材料－
セラミックスとは、無機物を加熱処理し焼き固めた焼結体を意味する。
セラミックスの原材料としては、例えば、ガラス粒子、金属酸化物粒子、金属炭化物粒子、金属窒化物粒子などが挙げられる。
金属酸化物粒子としては、例えば、ジルコニア粒子、アルミナ粒子、ムライト（アルミノケイ酸塩鉱物）粒子などが挙げられる。
金属炭化物粒子としては、例えば、炭化ケイ素粒子、タングステンカーバイド粒子などが挙げられる。
金属窒化物粒子としては、例えば、窒化ケイ素粒子、窒化アルミ粒子などが挙げられる。
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、高温強度を保持する観点で、ジルコニア粒子、アルミナ粒子、ムライト（アルミノケイ酸塩鉱物）粒子、タングステンカーバイド粒子、炭化ケイ素粒子、窒化ケイ素粒子が好ましい。

－樹脂－
粉末に含有される樹脂は、例えば、粉末層及びファイバー層の結着、粉末同士の結着、並びに粉末とファイバーとの結着などに寄与する。
樹脂の種類としては、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、アクリル、マレイン酸、シリコーン、ブチラール、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、エチレン／酢酸ビニル共重合体、エチレン／（メタ）アクリル酸共重合体、α－オレフィン／無水マレイン酸系共重合体、α－オレフィン／無水マレイン酸系共重合体のエステル化物、ポリスチレン、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、α－オレフィン／無水マレイン酸／ビニル基含有モノマー共重合体、スチレン／無水マレイン酸共重合体、スチレン／（メタ）アクリル酸エステル共重合体、ポリアミド、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ケトン樹脂、石油樹脂、ロジン又はその誘導体、クマロンインデン樹脂、テルペン樹脂、ポリウレタン樹脂、スチレン／ブタジエンゴム、ポリビニルブチラール、ニトリルゴム、アクリルゴム、エチレン／プロピレンゴム等の合成ゴム、ニトロセルロースなどが挙げられる。

粉末が樹脂を含有する場合、粉末において、樹脂は、セラミックスの原材料の表面に配されていることが好ましく、樹脂は、セラミックスの原材料の表面を被覆していることが好ましい。なお、ここでの被覆とは、表面の１００％を覆っている必要はない。
例えば、粉末において、樹脂は、セラミックスの原材料の表面に膜状に存在している。

粉末において、セラミックスの原材料の表面に、樹脂を配する方法としては、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、乾式コーティング方法、湿式コーティング方法などが挙げられる。

粉末が樹脂を含有する場合、粉末における樹脂の含有量としては、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、造形物のひび割れ、欠陥形成、及び変形防止の観点から、０．１質量％以上２０質量％以下が好ましく、１質量％以上１０質量％以下がより好ましい。

＜＜＜第１－２処理及び第１－２部材＞＞＞
第１－２処理（ファイバー層形成処理）としては、ファイバーによるファイバー層を形成する処理であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
第１－２部材（ファイバー層形成部材）としては、ファイバーによるファイバー層を形成する部材であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

ファイバー層を形成する際、ファイバーは、例えば、粉末層上、支持体上、又は、既に形成されたに立体造形物の前駆体上に付与される。

ファイバー層は、ファイバーが高密度に敷き詰められた層である必要はない。例えば、ファイバー層には複数のファイバーの間に隙間があり、ファイバー層の密度は、ファイバー層の一方の面側からファイバー層を見た場合に、複数のファイバーの間の隙間から、他方の面側が見える程度であってもよい。

ファイバー層は、ファイバーを、被付与面上に、被付与面に接しない非接触部材を用いて付与することにより形成されることが好ましい。
即ち、第１－２処理（ファイバー層形成処理）は、ファイバーを、被付与面上に、被付与面に接しない非接触部材を用いて付与する処理であることが好ましい。
第１－２部材（ファイバー層形成部材）は、ファイバーを、被付与面上に、被付与面に接しない非接触部材を用いて付与する部材であることが好ましい。
ここで、被付与面とは、積層単位が、粉末層上にファイバー層が形成された積層単位である場合には、粉末層面であり、積層単位が、ファイバー層上に粉末層が形成された積層単位である場合には、支持体面、又は既に形成されたに立体造形物の前駆体面である。
非接触部材を用いることで、ファイバーが折れることを防ぐことができ、その結果、ファイバーによるセラミックスの破壊靭性値の改善効果がより優れたものとなる。

積層単位におけるファイバー層の量としては、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、積層単位に対して、５質量％以上７０質量％以下が好ましく、３０質量％以上６０質量％以下がより好ましい。前記量が５質量％以上であると、破壊靭性値の改善効果がより優れ、７０質量％以下であると、立体造形物の密度が高くなり、結果として強度が高くなる。

第１－２処理は、例えば、以下のようにして行うことができる。
被付与面の上方（例えば、１０ｍｍ程度離れた位置）から、ファイバーを被付与面に非接触で落下させるために、例えば、金属篩のような、ファイバーが落下できるほどの寸法のメッシュが設けられた部材（非接触部材）を、被付与面の上方に配置し、その部材にファイバーを落下させる方法が有用である。
ファイバーがメッシュを通過することを促進させるために、メッシュを振動させてもよいし、ブラシ部材又はローラー部材でファイバーをメッシュに押し付けてもよい。造形速度を向上させることや、ファイバーの配置量を制御する点で、そのような処理は有用である。
また、メッシュの形状に異方性を設けるなどして、ファイバーの向きを揃えながら被付与面上にファイバーを配置することで、ファイバーを配向させた造形物を取得することが可能である。セラミックスの破壊靭性値は、ファイバーの含有によって向上することだけでなく、ファイバーを配向することによって大きく向上する。積層ごとに、ファイバーの配向度を調整し、あるいは配向する向きを調整することで、セラミックスの破壊靭性値を調整することも可能である。
さらに、ファイバーが落下する際に、飛び散ることを防ぐために、静電気力を利用してもよい。メッシュと被付与面との間に電位差を形成させ、電場を発生させることで、その電場内にメッシュと同じ正負の電荷を持ったファイバーが入ることで、ファイバーが被付与面面側に容易に移動し、かつ密に被付与面に接着する。この方式は静電スクリーン技術と呼ばれ、部材に粉材料を転写させる方式の一つであるが、この方法は本発明と極めて親和性が高い。

＜＜＜＜ファイバー＞＞＞＞
ファイバーは、例えば、無機材料を含有する。
ファイバーは、樹脂を含有していてもよい。この樹脂は、例えば、粉末層及びファイバー層の結着に用いられる。更には、例えば、ファイバー同士、並びに粉末及びファイバーの結着に用いられる。
ここで、ファイバーとは、針状、棒状、繊維状などの細長い形状の物質を意味する。
ここで、無機材料は、例えば、ファイバーの主成分である。ここで、主成分とは、ファイバーにおいて無機材料を５０質量％超含むことを意味し、ファイバーにおける無機材料の含有量は、８０質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましい。

なお、ファイバーにおいては、ファイバーに含有される全ての材料が、針状、棒状、繊維状などの細長い形状である必要はなく、例えば、主成分である無機材料が少なくとも針状、棒状、繊維状などの細長い形状であればよい。

－無機材料－
無機材料は、針状、棒状、繊維状などの細長い形状である。
無機材料の材質としては、例えば、ガラス、金属酸化物、金属炭化物、金属窒化物などが挙げられる。
金属酸化物としては、例えば、ジルコニア、アルミナ、ムライト（アルミノケイ酸塩鉱物）などが挙げられる。
金属炭化物としては、例えば、炭化ケイ素、タングステンカーバイドなどが挙げられる。
金属窒化物としては、例えば、窒化ケイ素、窒化アルミなどが挙げられる。
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、炭化ケイ素、アルミナ、ムライトが、高温での比強度、耐環境性の点で好ましい。
無機材料には、窒化ホウ素、カーボンなどの耐熱コーティングが前処理として施されたものを用いてもよい。

－樹脂－
ファイバーに含有される樹脂は、例えば、粉末層及びファイバー層の結着、ファイバー同士の結着、並びに粉末とファイバーとの結着などに寄与する。
樹脂の種類としては、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、アクリル、マレイン酸、シリコーン、ブチラール、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、エチレン／酢酸ビニル共重合体、エチレン／（メタ）アクリル酸共重合体、α－オレフィン／無水マレイン酸系共重合体、α－オレフィン／無水マレイン酸系共重合体のエステル化物、ポリスチレン、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、α－オレフィン／無水マレイン酸／ビニル基含有モノマー共重合体、スチレン／無水マレイン酸共重合体、スチレン／（メタ）アクリル酸エステル共重合体、ポリアミド、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ケトン樹脂、石油樹脂、ロジン又はその誘導体、クマロンインデン樹脂、テルペン樹脂、ポリウレタン樹脂、スチレン／ブタジエンゴム、ポリビニルブチラール、ニトリルゴム、アクリルゴム、エチレン／プロピレンゴム等の合成ゴム、ニトロセルロースなどが挙げられる。
ファイバーに含有される樹脂は、粉末に含有される樹脂と同じ樹脂であってもよいし、異なる樹脂であってもよいが、粉末層及びファイバー層の結着、並びに粉末とファイバーとの結着がより強固になる点で、同じ樹脂であることが好ましい。

ファイバーが樹脂を含有する場合、ファイバーにおいて、樹脂は、ファイバー状の無機材料の表面に配されていることが好ましく、樹脂は、無機材料の表面を被覆していることが好ましい。なお、ここでの被覆とは、表面の１００％を覆っている必要はない。
例えば、ファイバーにおいて、樹脂は、無機材料の表面に膜状に存在している。

ファイバーにおいて、無機材料の表面に、樹脂を配する方法としては、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、乾式コーティング方法、湿式コーティング方法などが挙げられる。

ファイバーが樹脂を含有する場合、ファイバーにおける樹脂の含有量としては、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、造形物のひび割れ、欠陥形成、及び変形防止の観点から、０．１質量％以上２０質量％以下が好ましく、１質量％以上１０質量％以下がより好ましい。

＜＜第２工程及び第２手段＞＞
第２工程としては、粉末層とファイバー層とを結着させるための液体を、積層単位の任意領域に対して付与する工程（液体付与工程）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る。
第２手段としては、粉末層とファイバー層とを結着させるための液体を、積層単位の任意領域に対して付与する手段（液体付与手段）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る。

任意領域は、例えば、立体造形物中に残る領域である。

粉末層とファイバー層との結着は、樹脂を介して行われることが好ましい。
粉末層とファイバー層との結着に用いられる樹脂は、乾燥前の積層単位に含有されている。樹脂は、粉末及びファイバーに含有されていてもよいし、液体に含有されていてもよい。

粉末及びファイバーの少なくともいずれかが、粉末層とファイバー層との結着に用いられる樹脂を含有する場合、積層単位の任意領域に対して液体を付与した際に、粉末及びファイバーの少なくともいずれかに含有される樹脂は、液体によって溶解する。その後、乾燥を行い、液体における揮発成分（例えば、溶剤）が除去されると、粉末層とファイバー層とは、樹脂を介して結着する。この際、例えば、粉末同士、ファイバー同士、並びに粉末及びファイバーの少なくともいずれかは、結着されている。
一方、液体が、粉末層とファイバー層との結着に用いられる樹脂を含有する場合、積層単位の任意領域に対して液体を付与した際に、液体は、粉末層の隙間、ファイバー層の隙間、粉末層及びファイバー層の界面に侵入する。その後、乾燥を行い、液体における揮発成分（例えば、溶剤）が除去されると、粉末層とファイバー層とは、樹脂を介して結着する。また、液体は、粉末同士の間の隙間、ファイバー同士の間の隙間、並びに粉末及びファイバーの間の隙間の少なくともいずれかに侵入する。その後、乾燥を行い、液体における揮発成分（例えば、溶剤）が除去されると、粉末同士、ファイバー同士、並びに粉末及びファイバーの少なくともいずれかは、樹脂を介して結着する。

液体を、積層単位の任意領域に対して付与する方法としては、例えば、ディスペンサ方式、スプレー方式、インクジェット方式などが挙げられる。なお、これらの方式を実施するには公知の装置を第２手段として好適に使用することができる。
これらの中でも、ディスペンサ方式は、液滴の定量性に優れるが、塗布面積が狭くなる。スプレー方式は、簡便に微細な吐出物を形成でき、塗布面積が広く、塗布性に優れるが、液滴の定量性が悪く、スプレー流による粉末材料の飛散が発生する。
このため、インクジェット方式が特に好ましい。インクジェット方式は、スプレー方式に比べ、液滴の定量性が良く、ディスペンサ方式に比べ、塗布面積が広くできる利点があり、複雑な立体形状を精度良くかつ効率よく形成し得る点で好ましい。
インクジェット法による場合、第２手段は、インクジェット法により液体を積層単位の任意領域に対して付与可能なノズルを有する。なお、ノズルとしては、公知のインクジェットプリンターにおけるノズル（吐出ヘッド）を好適に使用することができ、また、インクジェットプリンターを第２手段として好適に使用することができる。なお、インクジェットプリンターとしては、例えば、株式会社リコー製のＳＧ７１００、などが好適に挙げられる。インクジェットプリンターは、ヘッド部から一度に滴下できる液体の量が多く、塗布面積が広いため、塗布の高速化を図ることができる点で好ましい。

＜＜＜液体＞＞＞
液体としては、粉末層とファイバー層とを結着させるための液体であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
液体は、例えば、溶剤を含有し、必要に応じて樹脂などのその他の成分を含有する。
例えば、粉末層とファイバー層との結着に用いられる樹脂が、粉末及びファイバーの少なくともいずれかに含有されている場合、液体は、樹脂を含有していてもよいし、樹脂を含有していなくてもよい。

－溶剤－
溶剤としては、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、炭素数２以上７以下のアルコール、炭素数３以上８以下のケトン、環状エーテル、ポリエーテルが好ましい。
炭素数２以上７以下のアルコールとしては、例えば、エチルアルコール、イソプロパノール、ｎ－ブタノールなどが挙げられる。
炭素数３以上８以下のケトンとしては、例えば、アセトン、エチルメチルケトンなどが挙げられる。
環状エーテルとしては、例えば、テトラヒドロフランなどが挙げられる。
ポリエーテルとしては、例えば、ジメトキシエタノール、ジメトキシジエチレングリコールなどが挙げられる。
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。

液体における溶剤の含有量としては、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。
液体が樹脂を含有する場合、液体における溶剤の含有量としては、６０質量％以上９５質量％以下が好ましく、７０質量％以上９０質量％以下がより好ましい。
液体が樹脂を含有しない場合、液体における溶剤の含有量としては、５０質量％以上９９質量％以下が好ましく、７０質量％以上９０質量％以下がより好ましい。

液体における水の含有量は、少ない方が好ましい。液体における水の含有量は、４５質量％未満が好ましく、５質量％未満が好ましい。

－樹脂－
樹脂は、例えば、粉末層とファイバー層との結着、粉末同士の結着、ファイバー同士の結着、並びに粉末とファイバーとの結着などに寄与する。
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、アクリル、マレイン酸、シリコーン、ブチラール、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、エチレン／酢酸ビニル共重合体、エチレン／（メタ）アクリル酸共重合体、α－オレフィン／無水マレイン酸系共重合体、α－オレフィン／無水マレイン酸系共重合体のエステル化物、ポリスチレン、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、α－オレフィン／無水マレイン酸／ビニル基含有モノマー共重合体、スチレン／無水マレイン酸共重合体、スチレン／（メタ）アクリル酸エステル共重合体、ポリアミド、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ケトン樹脂、石油樹脂、ロジン又はその誘導体、クマロンインデン樹脂、テルペン樹脂、ポリウレタン樹脂、スチレン／ブタジエンゴム、ポリビニルブチラール、ニトリルゴム、アクリルゴム、エチレン／プロピレンゴム等の合成ゴム、ニトロセルロースなどが挙げられる。
また、樹脂としては、親水性の低い有機又は有機金属の高分子化合物であってもよい。

液体が樹脂を含有する場合、液体における樹脂の含有量としては、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、液体の粘性を所定の範囲に制御する観点から、５質量％以上４０質量％以下が好ましく、１０質量％以上３０質量％以下がより好ましい。

－その他の成分－
その他の成分としては、無機微小粒子などが挙げられる。

－－無機微小粒子－－
液体は、ノズルに詰まることのないサイズの粒子径の無機微小粒子を含有していてもよい。液体が無機微小粒子を含有することで、液体が、積層単位に付与された際に、無機微小粒子が、積層単位における粉末の隙間に配置される。その結果、得られる立体造形物の密度が向上する。

無機微小粒子の材質としては、例えば、ガラス、金属酸化物、金属炭化物、金属窒化物などが挙げられる。
金属酸化物としては、例えば、ジルコニア、アルミナ、ムライト（アルミノケイ酸塩鉱物）などが挙げられる。
金属炭化物としては、例えば、炭化ケイ素、タングステンカーバイドなどが挙げられる。
金属窒化物としては、例えば、窒化ケイ素、窒化アルミなどが挙げられる。
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。

無機微小粒子の材質は、セラミックスの原材料の材質と同じ材質であることが好ましい。

無機微小粒子の体積平均粒子径としては、セラミックスの原材料の粒子径よりも小さい限り、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、体積平均粒子径として、１ｎｍ以上５μｍ以下が好ましい。
ここで、体積平均粒子径は、例えば、レーザー回折・散乱法により測定できる。

液体における無機微小粒子の含有量としては、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、５質量％以上６０質量％以下が好ましく、１５質量％以上５０質量％以下がより好ましい。

＜＜第３工程及び第３手段＞＞
第３工程としては、第１工程、及び第２工程を行うことにより得られた、液体を含有する立体造形物の前駆体を乾燥して、粉末層とファイバー層とを結着させる工程（結着工程）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、公知の乾燥機を用いて行うことができる。
第３手段としては、第１手段、及び第２手段を用いて得られた、液体を含有する立体造形物の前駆体を乾燥して、粉末層とファイバー層とを結着させる手段（結着手段）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、公知の乾燥機などが挙げられる。

第３工程においては、液体を含有する立体造形物の前駆体を乾燥する。その際に、液体中の溶剤が蒸発することで、例えば、溶剤に溶解していた樹脂が固化し、粉末層とファイバー層とが当該樹脂を介して結着される。

第３工程は、第１工程、及び第２工程を１巡して得られる立体造形物の前駆体に対して行ってもよい。この場合、立体造形物の前駆体は、例えば、積層単位それ自身ということができる。また、この場合、例えば、第３工程は、第１工程、及び第２工程を１巡する毎に行われる。
また、第３工程は、第１工程、及び第２工程を繰り返して得られる立体造形物の前駆体に対して行ってもよい。この場合、立体造形物の前駆体は、複数の積層単位を積層した積層構造ということができる。

乾燥の温度としては、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、５０℃以上２００℃以下が好ましい。
乾燥の時間としては、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、１時間以上４８時間以下が好ましい。

なお、液体に含まれる揮発成分の沸点が低い場合、又は液体に含まれる揮発成分の揮発性が高い場合には、第３工程は、自然乾燥であってもよい。即ち、第３工程は、液体を含有する立体造形物の前駆体を放置することで、液体を含有する立体造形物の前駆体を乾燥させてもよい。

＜＜第４工程及び第４手段＞＞
第４工程としては、乾燥した立体造形物の前駆体を加熱する工程（加熱工程）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、公知の加熱装置を用いて行うことができる。
第４手段としては、乾燥した立体造形物の前駆体を加熱する手段（加熱手段）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、公知の加熱装置などが挙げられる。

一態様では、第４工程及び第４手段における加熱は、立体造形物の前駆体の焼結のための加熱である。

他の態様では、第４工程及び第４手段における加熱は、樹脂の分解除去と、立体造形物の前駆体の焼結とを兼ねている。
加熱においては、樹脂の分解除去と、立体造形物の前駆体の焼結とを一括して行ってもよいし、分けて行ってもよい。樹脂の分解除去と、立体造形物の前駆体の焼結とを一括して行う方が、工程を短縮できる点で好ましい。

樹脂の分解除去と、立体造形物の前駆体の焼結とを一括して行う場合、例えば、立体造形物の前駆体を、樹脂の分解除去が可能な温度に加熱して一定時間保持し、樹脂を分解して、立体造形物の前駆体から樹脂を除去した後に、引き続き、使用したセラミックスの原材料の焼結温度まで立体造形物の前駆体を加熱して、立体造形物の前駆体を焼結することが挙げられる。

樹脂の分解除去と、立体造形物の前駆体の焼結とを分けて行う場合、例えば、立体造形物の前駆体を、樹脂の分解除去が可能な温度に加熱して一定時間保持し、樹脂を分解して、立体造形物の前駆体から樹脂を除去した後に、一旦冷却（例えば、放冷）し、その後、使用したセラミックスの原材料の焼結温度まで立体造形物の前駆体を加熱して、立体造形物の前駆体を焼結することが挙げられる。即ち、樹脂分解処理を行った後に、焼結処理を行う。

樹脂の分解除去のための加熱における雰囲気としては、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、不活性雰囲気（例えば、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気）などが挙げられる。

樹脂の分解除去のための加熱の温度、及び時間としては、樹脂を分解除去できる温度、及び時間であれば、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、加熱の温度としては、１５０℃以上７００℃以下などが挙げられ、加熱の時間としては、０．５時間以上２４時間以下などが挙げられる。

焼結おける雰囲気としては、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、不活性雰囲気（例えば、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気）などが挙げられる。

焼結の加熱の温度、及び時間としては、焼結できる温度、及び時間であれば、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、加熱の温度としては、８００℃以上２０００℃以下などが挙げられ、加熱の時間としては、０．５時間以上１２時間以下などが挙げられる。

＜＜その他の工程、及びその他の手段＞＞
第３工程と第４工程の間には、第５工程として、不要な粉末層、及び不要なファイバー層を除去する工程を有していてもよい。
立体造形物の製造装置の第１実施形態では、第５手段として、不要な粉末層、及び不要なファイバー層を除去する手段を有していてもよい。
第５工程としては、例えば、エアスプレー、刷毛などで、立体造形物の前駆体の周囲に付着した不要な粉末層、及び不要なファイバー層を除去することが挙げられる。
第５手段としては、例えば、エアスプレー、刷毛などが挙げられる。

＜第２実施形態＞
本発明の立体造形物の製造方法の第２実施形態は、第Ａ工程と、第Ｂ工程とを含み、更に必要に応じて、第Ｃ工程、第Ｄ工程などのその他の工程を含む。
本発明の立体造形物の製造装置の第２実施形態は、第Ａ手段と、第Ｂ手段とを有し、更に必要に応じて、第Ｃ手段、第Ｄ手段などのその他の手段を有する。

＜＜第Ａ工程及び第Ａ手段＞＞
第Ａ工程としては、粉末、及びファイバーを混合して得られた混合粉を、被付与面上に付与して、混合紛層を形成する工程（混合粉層形成工程）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る。
第Ａ手段としては、粉末、及びファイバーを混合して得られた混合粉を、被付与面上に付与して、混合紛層を形成する手段（混合粉層形成手段）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る。
被付与面は、例えば、支持体の表面、又は、既に形成されたに立体造形物の前駆体の表面である。

混合紛層を形成する方法としては、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、特許第３６０７３００号公報に記載の選択的レーザー焼結方法に用いられる、公知のカウンター回転機構（カウンターローラ）などを用いる方法、粉末をブラシ、ローラ、ブレード等の部材を用いて薄層に拡げる方法、混合紛の表面を、押圧部材により押圧して薄層に拡げる方法、公知の粉末積層造形装置を用いる方法などが挙げられる。

第Ａ工程は、混合紛を、被付与面上に、被付与面に接しない非接触部材を用いて付与する工程であることが好ましい。
第Ａ手段は、混合紛を、被付与面上に、被付与面に接しない非接触部材を用いて付与する手段であることが好ましい。
非接触部材を用いることで、ファイバーが折れることを防ぐことができ、その結果、ファイバーによるセラミックスの破壊靭性値の改善効果がより優れたものとなる。

混合紛層の平均厚みとしては、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、一層当たりの平均厚みは、１０μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、３０μｍ以上１００μｍ以下がより好ましい。

第Ａ工程は、例えば、以下のようにして行うことができる。
被付与面の上方（例えば、１０ｍｍ程度離れた位置）から、ファイバーを含む混合紛を被付与面に非接触で落下させるために、例えば、金属篩のような、ファイバーが落下できるほどの寸法のメッシュが設けられた部材（非接触部材）を、被付与面の上方に配置し、その部材に混合紛を落下させる方法が有用である。
ファイバーがメッシュを通過することを促進させるために、メッシュを振動させてもよいし、ブラシ部材又はローラー部材でファイバーをメッシュに押し付けてもよい。造形速度を向上させることや、ファイバーの配置量を制御する点で、そのような処理は有用である。
また、メッシュの形状に異方性を設けるなどして、ファイバーの向きを揃えながら被付与面上にファイバーを配置することで、ファイバーを配向させた造形物を取得することが可能である。セラミックスの破壊靭性値は、ファイバーの含有によって向上することだけでなく、ファイバーを配向することによって大きく向上する。積層ごとに、ファイバーの配向度を調整し、あるいは配向する向きを調整することで、セラミックスの破壊靭性値を調整することも可能である。
さらに、ファイバーを含む混合紛が落下する際に、飛び散ることを防ぐために、静電気力を利用してもよい。メッシュと被付与面との間に電位差を形成させ、電場を発生させることで、その電場内にメッシュと同じ正負の電荷を持ったファイバーが入ることで、ファイバーが被付与面側に容易に移動し、かつ密に被付与面に接着する。この方式は静電スクリーン技術と呼ばれ、部材に粉材料を転写させる方式の一つであるが、この方法は本発明と極めて親和性が高い。

＜＜＜混合紛＞＞＞
混合紛は、粉末とファイバーとを含有し、更に必要に応じて樹脂などのその他の成分を含有する。

混合紛は、例えば、粉末とファイバーとを混合することで得られる。混合の方法としては、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。

混合紛におけるファイバーの量としては、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、混合紛に対して、１５質量％以上９０質量％以下が好ましく、３０質量％以上７０質量％以下がより好ましい。前記量が１５質量％以上であると、破壊靭性値の改善効果がより優れ、９０質量％以下であると、立体造形物の密度が高くなり、結果として強度が高くなる。

－粉末－
粉末は、例えば、セラミックスの原材料を含有する。
粉末は、樹脂を含有していてもよい。この樹脂は、例えば、粉末同士、並びに粉末及びファイバーの結着に用いられる。
ここで、セラミックスの原材料は、例えば、粉末の主成分である。主成分とは、粉末においてセラミックスを５０質量％超含むことを意味し、粉末におけるセラミックスの含有量は、８０質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましい。

－－セラミックスの原材料－－
セラミックスとは、無機物を加熱処理し焼き固めた焼結体を意味する。
セラミックスの原材料としては、例えば、ガラス粒子、金属酸化物粒子、金属炭化物粒子、金属窒化物粒子などが挙げられる。
金属酸化物粒子としては、例えば、ジルコニア粒子、アルミナ粒子、ムライト（アルミノケイ酸塩鉱物）粒子などが挙げられる。
金属炭化物粒子としては、例えば、炭化ケイ素粒子、タングステンカーバイド粒子などが挙げられる。
金属窒化物粒子としては、例えば、窒化ケイ素粒子などが挙げられる。
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、高温強度を保持する観点で、ジルコニア粒子、アルミナ粒子、ムライト（アルミノケイ酸塩鉱物）粒子、タングステンカーバイド粒子、炭化ケイ素粒子、窒化ケイ素粒子が好ましい。

－ファイバー－
ファイバーは、例えば、無機材料を含有する。
ファイバーは、樹脂を含有していてもよい。この樹脂は、例えば、ファイバー同士、並びに粉末及びファイバーの結着に用いられる。
ここで、ファイバーとは、針状、棒状、繊維状などの細長い形状の物質を意味する。
ここで、無機材料は、例えば、ファイバーの主成分である。ここで、主成分とは、ファイバーにおいて無機材料を５０質量％超含むことを意味し、ファイバーにおける無機材料の含有量は、８０質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましい。

なお、ファイバーにおいては、ファイバーに含有される全ての材料が、針状、棒状、繊維状などの細長い形状である必要はなく、例えば、主成分である無機材料が少なくとも針状、棒状、繊維状などの細長い形状であればよい。

－－無機材料－－
無機材料は、針状、棒状、繊維状などの細長い形状である。
無機材料の材質としては、例えば、ガラス、金属酸化物、金属炭化物、金属窒化物などが挙げられる。
金属酸化物としては、例えば、ジルコニア、アルミナ、ムライト（アルミノケイ酸塩鉱物）などが挙げられる。
金属炭化物としては、例えば、炭化ケイ素、タングステンカーバイドなどが挙げられる。
金属窒化物としては、例えば、窒化ケイ素、窒化アルミなどが挙げられる。
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、炭化ケイ素、アルミナ、ムライトが、高温での比強度、耐環境性の点で好ましい。
無機材料には、窒化ホウ素、カーボンなどの耐熱コーティングが前処理として施されたものを用いてもよい。

－樹脂－
混合粉は、樹脂を含有していてもよい。
混合粉に含有される樹脂は、粉末同士の結着、ファイバー同士の結着、及び粉末とファイバーとの結着の少なくともいずれかに寄与する。

樹脂は、粉末に含有されていてもよいし、ファイバーに含有されていてもよい。
粉末に含有される樹脂は、粉末同士の結着、及び粉末とファイバーとの結着に寄与する。
ファイバーに含有される樹脂は、ファイバー同士の結着、及び粉末とファイバーとの結着に寄与する。

樹脂の種類としては、粉末同士の結着、ファイバー同士の結着、及び粉末とファイバーとの結着の少なくともいずれかに寄与できる限り、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、アクリル、マレイン酸、シリコーン、ブチラール、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、エチレン／酢酸ビニル共重合体、エチレン／（メタ）アクリル酸共重合体、α－オレフィン／無水マレイン酸系共重合体、α－オレフィン／無水マレイン酸系共重合体のエステル化物、ポリスチレン、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、α－オレフィン／無水マレイン酸／ビニル基含有モノマー共重合体、スチレン／無水マレイン酸共重合体、スチレン／（メタ）アクリル酸エステル共重合体、ポリアミド、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ケトン樹脂、石油樹脂、ロジン又はその誘導体、クマロンインデン樹脂、テルペン樹脂、ポリウレタン樹脂、スチレン／ブタジエンゴム、ポリビニルブチラール、ニトリルゴム、アクリルゴム、エチレン／プロピレンゴム等の合成ゴム、ニトロセルロースなどが挙げられる。

粉末が樹脂を含有する場合、粉末において、樹脂は、セラミックスの原材料の表面に配されていることが好ましく、樹脂は、セラミックスの原材料の表面を被覆していることが好ましい。なお、ここでの被覆とは、表面の１００％を覆っている必要はない。
例えば、粉末において、樹脂は、セラミックスの原材料の表面に膜状に存在している。

ファイバーが樹脂を含有する場合、ファイバーにおいて、樹脂は、ファイバー状の無機材料の表面に配されていることが好ましく、樹脂は、無機材料の表面を被覆していることが好ましい。なお、ここでの被覆とは、表面の１００％を覆っている必要はない。
例えば、ファイバーにおいて、樹脂は、無機材料の表面に膜状に存在している。

セラミックスの原材料又は無機材料の表面に、樹脂を配する方法としては、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、乾式コーティング方法、湿式コーティング方法などが挙げられる。

混合紛が樹脂を含有する場合、混合紛における樹脂の含有量としては、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、造形物のひび割れ、欠陥形成、及び変形防止の観点から、０．１質量％以上２０質量％以下が好ましく、１質量％以上１０質量％以下がより好ましい。

＜＜第Ｂ工程及び第Ｂ手段＞＞
第Ｂ工程としては、粉末同士、ファイバー同士、並びに粉末及びファイバーの少なくともいずれかを結着させるための液体を、混合紛層の任意領域に対して付与する工程（液体付与工程）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る。
第Ｂ手段としては、粉末同士、ファイバー同士、並びに粉末及びファイバーの少なくともいずれかを結着させるための液体を、混合紛層の任意領域に対して付与する手段（液体付与手段）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る。

任意領域は、例えば、立体造形物中に残る領域である。

粉末同士、ファイバー同士、並びに粉末及びファイバーの少なくともいずれかの結着は、樹脂を介して行われることが好ましい。
粉末同士、ファイバー同士、並びに粉末及びファイバーの少なくともいずれかの結着に用いられる樹脂は、混合紛に含有されていてもよいし、液体に含有されていてもよい。

混合紛が、粉末同士、ファイバー同士、並びに粉末及びファイバーの結着に用いられる樹脂を含有する場合、混合紛層の任意領域に対して液体を付与した際に、混合紛層に含有される樹脂は、液体によって溶解する。その後、乾燥を行い、液体における揮発成分（例えば、溶剤）が除去されると、粉末同士、ファイバー同士、並びに粉末及びファイバーの少なくともいずれかは、樹脂を介して結着する。
一方、液体が、粉末同士、ファイバー同士、並びに粉末及びファイバーの少なくともいずれかの結着に用いられる樹脂を含有する場合、混合紛層の任意領域に対して液体を付与した際に、液体は、粉末同士の間の隙間、ファイバー同士の間の隙間、並びに粉末及びファイバーの間の隙間の少なくともいずれかに侵入する。その後、乾燥を行い、液体における揮発成分（例えば、溶剤）が除去されると、粉末同士、ファイバー同士、並びに粉末及びファイバーの少なくともいずれかは、樹脂を介して結着する。

液体を、混合紛層の任意領域に対して付与する方法としては、例えば、ディスペンサ方式、スプレー方式、インクジェット方式などが挙げられる。なお、これらの方式を実施するには公知の装置を第Ｂ手段として好適に使用することができる。
これらの中でも、ディスペンサ方式は、液滴の定量性に優れるが、塗布面積が狭くなる。スプレー方式は、簡便に微細な吐出物を形成でき、塗布面積が広く、塗布性に優れるが、液滴の定量性が悪く、スプレー流による粉末材料の飛散が発生する。
このため、インクジェット方式が特に好ましい。インクジェット方式は、スプレー方式に比べ、液滴の定量性が良く、ディスペンサ方式に比べ、塗布面積が広くできる利点があり、複雑な立体形状を精度良くかつ効率よく形成し得る点で好ましい。
インクジェット法による場合、第Ｂ手段は、インクジェット法により液体を混合紛層の任意領域に対して付与可能なノズルを有する。なお、ノズルとしては、公知のインクジェットプリンターにおけるノズル（吐出ヘッド）を好適に使用することができ、また、インクジェットプリンターを第Ｂ手段として好適に使用することができる。なお、インクジェットプリンターとしては、例えば、株式会社リコー製のＳＧ７１００、などが好適に挙げられる。インクジェットプリンターは、ヘッド部から一度に滴下できる液体の量が多く、塗布面積が広いため、塗布の高速化を図ることができる点で好ましい。

＜＜＜液体＞＞＞
液体としては、粉末同士、ファイバー同士、並びに粉末及びファイバーの少なくともいずれかを結着させるための液体であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
液体は、例えば、溶剤を含有し、必要に応じて樹脂などのその他の成分を含有する。
例えば、粉末同士、ファイバー同士、並びに粉末及びファイバーの少なくともいずれかの結着に用いられる樹脂が、粉末及びファイバーの少なくともいずれかに含有されている場合、液体は、樹脂を含有していてもよいし、樹脂を含有していなくてもよい。

－溶剤－
溶剤としては、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、炭素数２以上７以下のアルコール、炭素数３以上８以下のケトン、環状エーテル、ポリエーテルが好ましい。
炭素数２以上７以下のアルコールとしては、例えば、エチルアルコール、イソプロパノール、ｎ－ブタノールなどが挙げられる。
炭素数３以上８以下のケトンとしては、例えば、アセトン、エチルメチルケトンなどが挙げられる。
環状エーテルとしては、例えば、テトラヒドロフランなどが挙げられる。
ポリエーテルとしては、例えば、ジメトキシエタノール、ジメトキシジエチレングリコールなどが挙げられる。
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。

液体における溶剤の含有量としては、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。
液体が樹脂を含有する場合、液体における溶剤の含有量としては、６０質量％以上９５質量％以下が好ましく、７０質量％以上９０質量％以下がより好ましい。
液体が樹脂を含有しない場合、液体における溶剤の含有量としては、５０質量％以上９９質量％以下が好ましく、７０質量％以上９０質量％以下がより好ましい。

液体における水の含有量は、少ない方が好ましい。液体における水の含有量は、４５質量％未満が好ましく、５質量％未満が好ましい。

－樹脂－
樹脂としては、粉末同士の結着、ファイバー同士の結着、及び粉末とファイバーとの結着の少なくともいずれかに寄与できる限り、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、アクリル、マレイン酸、シリコーン、ブチラール、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、エチレン／酢酸ビニル共重合体、エチレン／（メタ）アクリル酸共重合体、α－オレフィン／無水マレイン酸系共重合体、α－オレフィン／無水マレイン酸系共重合体のエステル化物、ポリスチレン、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、α－オレフィン／無水マレイン酸／ビニル基含有モノマー共重合体、スチレン／無水マレイン酸共重合体、スチレン／（メタ）アクリル酸エステル共重合体、ポリアミド、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ケトン樹脂、石油樹脂、ロジン又はその誘導体、クマロンインデン樹脂、テルペン樹脂、ポリウレタン樹脂、スチレン／ブタジエンゴム、ポリビニルブチラール、ニトリルゴム、アクリルゴム、エチレン／プロピレンゴム等の合成ゴム、ニトロセルロースなどが挙げられる。
また、樹脂としては、親水性の低い有機又は有機金属の高分子化合物であってもよい。

液体が樹脂を含有する場合、液体における樹脂の含有量としては、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、液体の粘性を所定の範囲に制御する観点から、５質量％以上４０質量％以下が好ましく、１０質量％以上３０質量％以下がより好ましい。

－その他の成分－
その他の成分としては、無機微小粒子などが挙げられる。

－－無機微小粒子－－
液体は、ノズルに詰まることのないサイズの粒子径の無機微小粒子を含有していてもよい。液体が無機微小粒子を含有することで、液体が、混合紛層に付与された際に、無機微小粒子が、混合紛層における粉末の隙間に配置される。その結果、得られる立体造形物の密度が向上する。

無機微小粒子の材質としては、例えば、ガラス、金属酸化物、金属炭化物、金属窒化物などが挙げられる。
金属酸化物としては、例えば、ジルコニア、アルミナ、ムライト（アルミノケイ酸塩鉱物）などが挙げられる。
金属炭化物としては、例えば、炭化ケイ素、タングステンカーバイドなどが挙げられる。
金属窒化物としては、例えば、窒化ケイ素、窒化アルミなどが挙げられる。
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。

無機微小粒子の材質は、セラミックスの原材料の材質と同じ材質であることが好ましい。

無機微小粒子の体積平均粒子径としては、セラミックスの原材料の粒子径よりも小さい限り、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、体積平均粒子径として、１ｎｍ以上５μｍ以下が好ましい。
ここで、体積平均粒子径は、例えば、レーザー回折・散乱法により測定できる。

液体における無機微小粒子の含有量としては、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、５質量％以上６０質量％以下が好ましく、１５質量％以上５０質量％以下がより好ましい。

＜＜第Ｃ工程及び第Ｃ手段＞＞
第Ｃ工程としては、第Ａ工程、及び第Ｂ工程を行うことにより得られた、液体を含有する立体造形物の前駆体を乾燥して、粉末同士、ファイバー同士、並びに粉末及びファイバーの少なくともいずれかを結着させる工程（結着工程）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る。
第Ｃ手段としては、第Ａ手段、及び第Ｂ手段を用いて得られた、液体を含有する立体造形物の前駆体を乾燥して、粉末同士、ファイバー同士、並びに粉末及びファイバーの少なくともいずれかを結着させる手段（結着手段）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る。

第Ｃ工程においては、液体を含有する立体造形物の前駆体を乾燥する。その際に、液体中の溶剤が蒸発することで、例えば、溶剤に溶解していた樹脂が固化し、粉末同士、ファイバー同士、並びに粉末及びファイバーの少なくともいずれかが当該樹脂を介して結着される。

第Ｃ工程は、第Ａ工程、及び第Ｂ工程を１巡して得られる立体造形物の前駆体に対して行ってもよい。この場合、立体造形物の前駆体は、例えば、１層の混合紛層ということができる。また、この場合、例えば、第Ｃ工程は、例えば、第Ａ工程、及び第Ｂ工程を１巡する毎に行われる。
また、第Ｃ工程は、第Ａ工程、及び第Ｂ工程を繰り返して得られる立体造形物の前駆体に対して行ってもよい。この場合、立体造形物の前駆体は、複数の混合粉層が積層した積層構造ということができる。
なお、複数の混合紛層の積層構造において、混合粉層間の境界は、明瞭であってもよいし、不明瞭であってもよい。

乾燥の温度としては、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、５０℃以上２００℃以下が好ましい。
乾燥の時間としては、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、１時間以上４８時間以下が好ましい。

なお、液体に含まれる揮発成分の沸点が低い場合、又は液体に含まれる揮発成分の揮発性が高い場合には、第Ｃ工程は、自然乾燥であってもよい。即ち、第Ｃ工程は、液体を含有する立体造形物の前駆体を放置することで、液体を含有する立体造形物の前駆体を乾燥させてもよい。

＜＜第Ｄ工程及び第Ｄ手段＞＞
第Ｄ工程としては、乾燥した立体造形物の前駆体を加熱する工程（加熱工程）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、公知の加熱装置を用いて行うことができる。
第Ｄ手段としては、乾燥した立体造形物の前駆体を加熱する手段（加熱手段）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、公知の加熱装置などが挙げられる。

一態様では、第Ｄ工程及び第Ｄ手段における加熱は、立体造形物の前駆体の焼結のための加熱である。

他の態様では、第Ｄ工程及び第Ｄ手段における加熱は、樹脂の分解除去と、立体造形物の前駆体の焼結とを兼ねている。
加熱においては、樹脂の分解除去と、立体造形物の前駆体の焼結とを一括して行ってもよいし、分けて行ってもよい。樹脂の分解除去と、立体造形物の前駆体の焼結とを一括して行う方が、工程を短縮できる点で好ましい。

樹脂の分解除去と、立体造形物の前駆体の焼結とを一括して行う場合、例えば、立体造形物の前駆体を、樹脂の分解除去が可能な温度に加熱して一定時間保持し、樹脂を分解して、立体造形物の前駆体から樹脂を除去した後に、引き続き、使用したセラミックスの原材料の焼結温度まで立体造形物の前駆体を加熱して、立体造形物の前駆体を焼結することが挙げられる。

樹脂の分解除去と、立体造形物の前駆体の焼結とを分けて行う場合、例えば、立体造形物の前駆体を、樹脂の分解除去が可能な温度に加熱して一定時間保持し、樹脂を分解して、立体造形物の前駆体から樹脂を除去した後に、一旦冷却（例えば、放冷）し、その後、使用したセラミックスの原材料の焼結温度まで立体造形物の前駆体を加熱して、立体造形物の前駆体を焼結することが挙げられる。即ち、樹脂分解処理を行った後に、焼結処理を行う。

樹脂の分解除去のための加熱における雰囲気としては、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、不活性雰囲気（例えば、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気）などが挙げられる。

樹脂の分解除去のための加熱の温度、及び時間としては、樹脂を分解除去できる温度、及び時間であれば、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、加熱の温度としては、１５０℃以上７００℃以下などが挙げられ、加熱の時間としては、０．５時間以上２４時間以下などが挙げられる。

焼結おける雰囲気としては、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、不活性雰囲気（例えば、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気）などが挙げられる。

焼結の加熱の温度、及び時間としては、焼結できる温度、及び時間であれば、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、加熱の温度としては、８００℃以上２０００℃以下などが挙げられ、加熱の時間としては、０．５時間以上１２時間以下などが挙げられる。

＜＜その他の工程、及びその他の手段＞＞
第Ｃ工程と第Ｄ工程の間には、第Ｅ工程として、不要な粉末、及び不要なファイバーを除去する工程を有していてもよい。
立体造形物の製造装置の第２実施形態では、第Ｅ手段として、不要な混合紛（不要な粉末、及び不要なファイバー）を除去する手段を有していてもよい。
第Ｅ工程としては、例えば、エアスプレー、刷毛などで、立体造形物の前駆体の周囲に付着した不要な粉末、及び不要なファイバーを除去することが挙げられる。
第Ｅ手段としては、例えば、エアスプレー、刷毛などが挙げられる。

（立体造形物）
本発明の立体造形物（積層造形物）は、本発明の立体造形物の製造方法、又は本発明の立体造形物の製造装置により製造される。

立体造形物は、例えば、針状、棒状、繊維状などの細長い形状を有する無機材料を含有するセラミックスである。
立体造形物における無機材料の含有量としては、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、破壊靭性値の改善の観点から、１５質量％以上７０質量％以下が好ましく、３０質量％以上６０質量％以下がより好ましい。

立体造形物の用途としては、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、立体造形物は、ジェットエンジンのタービン翼、タービンノズル、ライナ部材などの高温耐熱材料に好適に使用できる。

以下に図を用いて、立体造形物の製造方法、及び立体造形物の製造装置の一例を説明する。

図１は、立体造形物の製造に関する概念図である。
図１は、立体造形装置１００と、コンピューター１０３とが図示されている。立体造形装置１００は、造形部１０１と、後処理部１０２とを有する。
立体造形物の製造においては、コンピューター１０３から造形部１０１に、立体造形物の３Ｄデータが送られ、造形部１０１では、３Ｄデータに基づいて造形が行われる。その後、後処理部１０２において、加熱などの後処理が施されて立体造形物が完成する。

立体造形物の製造方法、及び立体造形物の製造装置の第１実施形態の一例について説明する。
図２は、立体造形物の製造方法の第１実施形態の一例のフローチャートである。
図３は、立体造形物の製造装置の第１実施形態の一例の機能ブロック図である。
図４Ａ～図４Ｉは、立体造形物の製造方法の第１実施形態の一例を説明するための概略図である。
図３の立体造形装置１００は、造形部１０１と、後処理部１０２とを有する。造形部１０１は、第１手段１である積層単位形成手段と、第２手段２である液体付与手段とを有する。後処理部１０２は、第３手段３である結着手段と、第５手段４である形状顕在化手段と、第４手段５である加熱手段とを有する。第１手段（積層単位形成手段）１は、第１－１部材１－１である粉末層形成部材と、第１－２部材１－２であるファイバー層形成部材とを有する。

＜工程Ｓ１＞
まず、第１工程（積層単位形成工程）を行う。第１工程では、粉末層と、ファイバー層との積層単位を形成する（Ｓ１）。粉末層の形成は、第１－１処理（粉末層形成処理）により行う（Ｓ１－１）。ファイバー層の形成は、第１－２処理（ファイバー層形成工程）により行う（Ｓ１－２）。

まず、第１－１処理（粉末層形成処理）を行う。第１－１処理では、セラミックスの原材料を含有する粉末による粉末層を形成する（Ｓ１－１）。第１－１処理は、例えば、第１－１部材（粉末層形成部材）を用いて行う。第１－１部材（粉末層形成部材）は、例えば、図４Ａに示すように、粉末５１を貯留する供給側粉末貯留槽５２と、粉末層を形成するための造形側粉末貯留槽５４と、均し機構５５とを有する。供給側粉末貯留槽５２は、昇降可能なステージ５０を有する。造形側粉末貯留槽５４は、昇降可能なステージ５３を有する。均し機構５５が、供給側粉末貯留槽５２から造形側粉末貯留槽５４に移動することで、供給側粉末貯留槽５２内の粉末５１が、造形側粉末貯留槽５４に移動し、ステージ５３上に粉末層５６が形成される（図４Ｂ）。

続いて、第１－２処理（ファイバー層形成処理）を行う。第１－２処理では、無機材料を含有するファイバーによるファイバー層を形成する（Ｓ１－２）。第１－２部材（ファイバー層形成部材）は、例えば、図４Ｂに示すように、篩５８である。篩５８は、粉末層５６の直上に１０ｍｍ程度の距離を置いて配置されている。篩５８には、ファイバー５７が収容されている。篩５８上でローラー５９を走らせることで、ファイバー５７が篩５８の網目から粉末層５６上に落ちる（図４Ｂ）。そうすることで、ファイバー５７が粉末層５６上に付与され、ファイバー層６０が形成される。ここで、粉末層５６と粉末層５６上に付与されたファイバー層６０とを拡大した断面図を示す（図４Ｃ）。粉末層５６を構成する粉末５１は、セラミックスの原材料５１Ａと、樹脂５１Ｂとを有する。樹脂５１Ｂは、セラミックスの原材料５１Ａを被覆している。ファイバー層６０を構成するファイバー５７は、細長い形状の無機材料で構成される。
第１－１処理（粉末層形成処理）及び第１－２処理（ファイバー層形成処理）をこの順で行うことで、そうすることで、粉末層５６上にファイバー層６０が形成された積層単位６１が得られる。

＜工程Ｓ２＞
続いて、第２工程（液体付与工程）を行う。第２工程では、粉末層とファイバー層とを結着させるための液体を、積層単位の任意領域に対して付与する（Ｓ２）。第２工程は、例えば、第２手段（液体付与手段）２を用いて行う。第２手段（液体付与手段）２は、例えば、図４Ｄに示すように、インクジェットノズル６３である。インクジェットノズル６３を用いて、積層単位６１の任意領域に液体６２を付与する。ここで、液体６２が付与された積層単位６１を拡大した断面図を示す（図４Ｅ）。粉末５１に含まれる樹脂５１Ｂは、液体６２に溶解している。

続いて、第１工程、及び第２工程を、所望の積層数になるまで繰り返す。そうすることで、図４Ｆ及び図４Ｇに示すように、ステージ５３上に、液体６２が付与された複数の積層単位６１の積層構造（液体を含有する立体造形物の前駆体６４）が得られる。

＜工程Ｓ３＞
続いて、第３工程（結着工程）を行う。第３工程では、第１工程、及び第２工程行うことにより得られた、液体を含有する立体造形物の前駆体を乾燥して、粉末層とファイバー層とを結着させる（Ｓ３）。この実施形態では、粉末層とファイバー層とを樹脂を介して結着させる。第３工程は、例えば、第３手段（結着手段）３を用いて行う。第３手段（結着手段）３は、例えば、乾燥機である。液体６２を含有する立体造形物の前駆体６４を乾燥する。その際に、液体６２中の溶剤が蒸発することで、溶剤に溶解していた樹脂５１Ｂが固化し、粉末層５６とファイバー層６０が樹脂５１Ｂを介して結着される（図４Ｈ）。そうすることで、乾燥した立体造形物の前駆体６５が得られる。

＜工程Ｓ４＞
続いて、第５工程（形状顕在化工程）を行う。第５工程では、エアスプレー、刷毛などで、立体造形物の前駆体の周囲に付着した不要な粉末層５６、及び不要なファイバー層６０を除去する（Ｓ４）。そうすることで、立体造形物の前駆体において、立体造形物の形状が顕在化する。

＜工程Ｓ５＞
続いて、第４工程（加熱工程）を行う。第４工程では、乾燥した立体造形物の前駆体を加熱する（Ｓ５）。第４工程は、例えば、第４手段（加熱手段）５を用いて行う。第４手段（加熱手段）５は、例えば、加熱装置である。工程Ｓ５の第４工程では、例えば、樹脂の分解除去と、立体造形物の前駆体の焼結とを一括して行う。
そうすることで、図４Ｉに示すように、セラミックスの原材料５１Ａが焼結し、セラミックスの原材料５１Ａによる焼結体の間にファイバー５７が配された立体造形物６６が得られる。

次に、立体造形物の製造方法、及び立体造形物の製造装置の第１実施形態の他の一例について説明する。
図５は、立体造形物の製造方法の第１実施形態の他の一例のフローチャートである。
図５のフローチャートでは、第１工程、第２工程、及び第３工程を繰り返して、液体を含有する立体造形物の前駆体を得ている。その他の工程は、図２のフローチャートにおける各工程と同じである。

次に、立体造形物の製造方法、及び立体造形物の製造装置の第１実施形態の他の一例について説明する。
図６は、立体造形物の製造方法の第１実施形態の他の一例のフローチャートである。
図７は、立体造形物の製造装置の第１実施形態の他の一例の機能ブロック図である。
図６のフローチャートでは、立体造形物の製造方法の第１実施形態の第４工程の一態様として、図２のフローチャートの工程Ｓ５（第４工程：加熱工程）において、工程Ｓ５－１（第４－１処理：樹脂分解処理）及び工程Ｓ５－２（第４－２処理：焼結処理）を行う。
図７の立体造形装置１００は、造形部１０１と、後処理部１０２とを有する。造形部１０１は、第１手段１である積層単位形成手段と、第２手段２である液体付与手段とを有する。後処理部１０２は、第３手段３である結着手段と、第５手段４である形状顕在化手段と、第４手段５である加熱手段とを有する。第１手段（積層単位形成手段）１は、第１－１部材１－１である粉末層形成部材と、第１－２部材１－２であるファイバー層形成部材とを有する。第４手段（加熱手段）５は、第４－１部材５－１である樹脂分解部材と、第４－２部材５－２である焼結部材とを有する。

＜工程Ｓ５－１＞
第４－１処理（樹脂分解処理）では、乾燥した立体造形物の前駆体を樹脂の分解除去が可能な温度に加熱して、乾燥した立体造形物の前駆体に含有される樹脂を分解し、乾燥した立体造形物の前駆体から樹脂を除去する（Ｓ５－１）。第４－１工程は、例えば、第４－１部材（樹脂分解部材）５－１を用いて行う。第４－１手段（樹脂分解部材）は、例えば、加熱装置である。

＜工程Ｓ５－２＞
続いて、第４－２処理（焼結処理）では、使用したセラミックスの原材料の焼結温度まで立体造形物の前駆体を加熱して、立体造形物の前駆体を焼結する（Ｓ５－２）。第４－２工程は、例えば、第４－２手段（焼結手段）５－１を用いて行う。第４－２部材（焼結部材）は、例えば、セラミックスの原材料の焼結温度まで立体造形物の前駆体を加熱可能な加熱装置である。

図８は、立体造形物の製造方法の第１実施形態の他の一例のフローチャートである。
図８のフローチャートでは、立体造形物の製造方法の第１実施形態の第１工程の一態様として、図２のフローチャートの工程Ｓ１（第１工程：積層単位形成工程）の第１－１処理と第１－２処理との順序を逆にしている。即ち、図８のフローチャートの第１工程では、第１－２処理（ファイバー層形成処理）を行った後に、第１－１処理（粉末層形成処理）を行い積層単位を形成する。

次に、立体造形物の製造方法、及び立体造形物の製造装置の第２実施形態の一例について説明する。
図９は、立体造形物の製造方法の第２実施形態の一例のフローチャートである。
図１０は、立体造形物の製造装置の第２実施形態の一例の機能ブロック図である。
図１１Ａ～図１１Ｈは、立体造形物の製造方法の第２実施形態の一例を説明するための概略図である。
図１０の立体造形装置２００は、造形部２０１と、後処理部２０２とを有する。造形部２０１は、第Ａ手段１１である混合紛層形成手段と、第Ｂ手段１２である液体付与手段とを有する。後処理部２０２は、第Ｃ手段１３である結着手段と、第Ｅ手段１４である形状顕在化手段と、第Ｄ手段１５である加熱手段とを有する。

＜工程Ｓ１１＞
まず、第Ａ工程（混合紛層形成工程）を行う。第Ａ工程では、粉末、及びファイバーを混合して得られた混合粉を、被付与面上に付与して、混合紛層を形成する（Ｓ１１）。第Ａ工程は、例えば、第Ａ手段（混合紛層形成手段）１１を用いて行う。第Ａ手段（混合紛層形成手段）１１は、例えば、図１１Ａに示すように、篩７２である。篩７２は、昇降可能なステージ７３の直上に１０ｍｍ程度の距離を置いて配置されている。篩７２には、混合紛７１が収容されている。篩７２上でローラー７４を走らせることで、粉末７１Ａ及びファイバー７１Ｂを含む混合紛７１が篩７２の網目からステージ７３上に落ちる。そうすることで、混合紛７１による混合紛層が形成される。ここで、混合紛層７５を拡大した断面図を示す（図１１Ｂ）。混合紛層７５を構成する粉末７１Ａは、セラミックスの原材料７１ＡＡと、樹脂７１ＡＢとを有する。樹脂７１ＡＢは、セラミックスの原材料７１ＡＡを被覆している。ファイバー７１Ｂは、細長い形状の無機材料で構成される。

＜工程Ｓ１２＞
続いて、第Ｂ工程（液体付与工程）を行う。第Ｂ工程では、粉末同士、ファイバー同士、並びに粉末及びファイバーの少なくともいずれかを樹脂を介して結着させるための液体を、混合紛層の任意領域に対して付与する（Ｓ１２）。第Ｂ工程は、例えば、第Ｂ手段（液体付与手段）１２を用いて行う。第Ｂ手段（液体付与手段）１２は、例えば、図１１Ｃに示すように、インクジェットノズル７７である。インクジェットノズル７７を用いて、混合紛層７５の任意領域に液体７６を付与する。ここで、液体７６が付与された混合紛層７５を拡大した断面図を示す（図１１Ｄ）。粉末７１Ａに含まれる樹脂７１ＡＢは、液体７６に溶解している。

続いて、第Ａ工程、及び第Ｂ工程を、所望の積層数になるまで繰り返す。そうすることで、図１１Ｅ及び図１１Ｆに示すように、ステージ７３上に、液体７６が付与された混合紛層７５の積層構造（液体を含有する立体造形物の前駆体７８）が得られる。

＜工程Ｓ１３＞
続いて、第Ｃ工程（結着工程）を行う。第Ｃ工程では、第Ａ工程、及び第Ｂ工程を行うことにより得られた、液体を含有する立体造形物の前駆体を乾燥して、粉末同士、ファイバー同士、並びに粉末及びファイバーの少なくともいずれかを樹脂を介して結着させる（Ｓ１３）。第Ｃ工程は、例えば、第Ｃ手段（結着手段）１３を用いて行う。第Ｃ手段（結着手段）１３は、例えば、乾燥機である。液体７６を含有する立体造形物の前駆体７８を乾燥する。その際に、液体７６中の溶剤が蒸発することで、溶剤に溶解していた樹脂７１ＡＢが固化し、粉末７１Ａ（セラミックスの原材料７１ＡＡ）同士、ファイバー７１Ｂ同士、並びに粉末７１Ａ（セラミックスの原材料７１ＡＡ）及びファイバー７１Ｂの少なくともいずれかが当該樹脂７１ＡＢを介して結着される（図１１Ｇ）。そうすることで、乾燥した立体造形物の前駆体７９が得られる。

＜工程Ｓ１４＞
続いて、第Ｅ工程（形状顕在化工程）を行う。第Ｅ工程では、エアスプレー、刷毛などで、立体造形物の前駆体の周囲に付着した不要な粉末７１Ａ、及び不要なファイバー７１Ｂを除去する（Ｓ１４）。そうすることで、立体造形物の前駆体において、立体造形物の形状が顕在化する。

＜工程Ｓ１５＞
続いて、第Ｄ工程（加熱工程）を行う。第Ｄ工程では、乾燥した立体造形物の前駆体を加熱する（Ｓ１５）。第Ｄ工程は、例えば、第Ｄ手段（加熱手段）１５を用いて行う。第Ｄ手段（加熱手段）１５は、例えば、加熱装置である。工程Ｓ１５の第Ｄ工程では、例えば、樹脂の分解除去と、立体造形物の前駆体の焼結とを一括して行う。
そうすることで、図１１Ｈに示すように、セラミックスの原材料７１ＡＡが焼結し、セラミックスの原材料７１ＡＡによる焼結体の間にファイバー７１Ｂが配された立体造形物８０が得られる。

次に、立体造形物の製造方法、及び立体造形物の製造装置の第２実施形態の他の一例について説明する。
図１２は、立体造形物の製造方法の第２実施形態の他の一例のフローチャートである。
図１２のフローチャートでは、第Ａ工程、及び第Ｂ工程を繰り返して、液体を含有する立体造形物の前駆体を得ている。その他の工程は、図９のフローチャートにおける各工程と同じである。

次に、立体造形物の製造方法、及び立体造形物の製造装置の第２実施形態の他の一例について説明する。
図１３は、立体造形物の製造方法の第２実施形態の他の一例のフローチャートである。
図１４は、立体造形物の製造装置の第２実施形態の他の一例の機能ブロック図である。
図１３のフローチャートでは、立体造形物の製造方法の第２実施形態の第Ｄ工程の一態様として、図９のフローチャートの工程Ｓ１５（第Ｄ工程：加熱工程）に代えて、工程Ｓ１５－１（第Ｄ－１処理：樹脂分解処理）及び工程Ｓ１５－２（第Ｄ－２処理：焼結処理を行う。
図１４の立体造形装置２００は、造形部２０１と、後処理部２０２とを有する。造形部２０１は、第Ａ手段１１である混合紛層形成手段と、第Ｂ手段１２である液体付与手段とを有する。後処理部２０２は、第Ｃ手段１３である結着手段と、第Ｅ手段１４である形状顕在化手段と、第Ｄ手段１５である加熱手段とを有する。第Ｄ手段１５は、第Ｄ－１部材１５－１である樹脂分解部材と、第Ｄ－２部材１５－２である焼結部材とを有する。

＜工程Ｓ１５－１＞
第Ｄ－１工程（樹脂分解処理）では、乾燥した立体造形物の前駆体を樹脂の分解除去が可能な温度に加熱して、乾燥した立体造形物の前駆体に含有される樹脂を分解し、乾燥した立体造形物の前駆体から樹脂を除去する（Ｓ１５－１）。第Ｄ－１処理は、例えば、第Ｄ－１部材（樹脂分解部材）１５－１を用いて行う。第Ｄ－１部材（樹脂分解部材）は、例えば、加熱装置である。

＜工程Ｓ１５－２＞
続いて、第Ｄ－２処理（焼結処理）では、使用したセラミックスの原材料の焼結温度まで立体造形物の前駆体を加熱して、立体造形物の前駆体を焼結する（Ｓ１５－２）。第Ｄ－２処理は、例えば、第Ｄ－２部材（焼結部材）１５－１を用いて行う。第Ｄ－２部材（焼結部材）は、例えば、セラミックスの原材料の焼結温度まで立体造形物の前駆体を加熱可能な加熱装置である。

本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
＜１＞ 粉末層とファイバー層との積層単位を形成する第１工程と、
前記粉末層と前記ファイバー層とを結着させるための液体を、前記積層単位の任意領域に対して付与する第２工程と、
を含むことを特徴とする立体造形物の製造方法である。
＜２＞ 前記第１工程、及び前記第２工程を行うことにより得られた、前記液体を含有する立体造形物の前駆体を乾燥して、前記粉末層と前記ファイバー層とを結着させる第３工程を含む、前記＜１＞に記載の立体造形物の製造方法である。
＜３＞ 乾燥した前記立体造形物の前記前駆体を加熱する第４工程を含む前記＜２＞に記載の立体造形物の製造方法である。
＜４＞ 前記ファイバー層が、前記ファイバーを、被付与面上に、前記被付与面に接しない非接触部材を用いて付与することにより形成される前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
＜５＞ 粉末、及びファイバーを混合して得られた混合粉を、被付与面上に付与して、混合紛層を形成する第Ａ工程と、
前記粉末同士、前記ファイバー同士、並びに前記粉末及び前記ファイバーの少なくともいずれかを結着させるための液体を、前記混合紛層の任意領域に対して付与する第Ｂ工程と、
を含むことを特徴とする立体造形物の製造方法。
＜６＞ 前記第Ａ工程、及び前記第Ｂ工程を行うことにより得られた、前記液体を含有する立体造形物の前駆体を乾燥して、前記粉末同士、前記ファイバー同士、並びに前記粉末及び前記ファイバーの少なくともいずれかを結着させる第Ｃ工程を含む、前記＜５＞に記載の立体造形物の製造方法である。
＜７＞ 乾燥した前記立体造形物の前記前駆体を加熱する第Ｄ工程を含む前記＜６＞に記載の立体造形物の製造方法である。
＜８＞ 前記第Ａ工程は、前記混合紛を、前記被付与面上に、前記被付与面に接しない非接触部材を用いて付与する工程である前記＜５＞から＜７＞のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
＜９＞ 前記粉末及び前記ファイバーの少なくともいずれかが、樹脂を含有する前記＜６＞から＜８＞のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
＜１０＞ 前記液体が、樹脂を含有する前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
＜１１＞ 粉末層とファイバー層との積層単位を形成する第１手段と、
前記粉末層と前記ファイバー層とを結着させるための液体を、前記積層単位の任意領域に対して付与する第２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＞ 前記第１手段、及び前記第２手段を用いて得られた、前記液体を含有する立体造形物の前駆体を乾燥して、前記粉末層と前記ファイバー層とを結着させる第３手段を有する、前記＜１１＞に記載の立体造形物の製造装置である。
＜１３＞ 乾燥した前記立体造形物の前記前駆体を加熱する第４手段を有する含む前記＜１２＞に記載の立体造形物の製造装置である。
＜１４＞ 前記第１手段が、前記ファイバーを、被付与面上に、前記被付与面に接しない非接触部材を用いて付与して前記ファイバー層を形成する部材を有する前記＜１１＞から＜１３＞のいずれかに記載の立体造形物の製造装置である。
＜１５＞ 粉末、及びファイバーを混合して得られた混合粉を、被付与面上に付与して、混合紛層を形成する第Ａ手段と、
前記粉末同士、前記ファイバー同士、並びに前記粉末及び前記ファイバーの少なくともいずれかを結着させるための液体を、前記混合紛層の任意領域に対して付与する第Ｂ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。
＜１６＞ 前記第Ａ手段、及び前記第Ｂ手段を用いて得られた、前記液体を含有する立体造形物の前駆体を乾燥して、前記粉末同士、前記ファイバー同士、並びに前記粉末及び前記ファイバーの少なくともいずれかを結着させる第Ｃ手段を有する、前記＜１５＞に記載の立体造形物の製造装置である。
＜１７＞ 乾燥した前記立体造形物の前記前駆体を加熱する第Ｄ手段を有する前記＜１６＞に記載の立体造形物の製造装置である。
＜１８＞ 前記第Ａ手段は、前記混合紛を、前記被付与面上に、前記被付与面に接しない非接触部材を用いて付与する手段である前記＜１５＞から＜１７＞のいずれかに記載の立体造形物の製造装置である。
＜１９＞ 前記粉末及び前記ファイバーの少なくともいずれかが、樹脂を含有する前記＜１５＞から＜１８＞のいずれかに記載の立体造形物の製造装置である。
＜２０＞ 前記液体が、樹脂を含有する前記＜１１＞から＜１８＞のいずれかに記載の立体造形物の製造装置である。
＜２１＞ 前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載の立体造形物の製造方法、及び前記＜１１＞から＜２０＞のいずれかに記載の立体造形物の製造装置のいずれかにより得られることを特徴とする立体造形物である。

前記＜１＞から＜１０＞に記載の立体造形物の製造方法、前記＜１１＞から＜２０＞に記載の立体造形物の製造装置、及び前記＜２１＞に記載の立体造形物は、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。

１ 第１手段
１－１ 第１－１部材
１－２ 第１－２部材
２ 第２手段
３ 第３手段
４ 第５手段
５ 第４手段
５－１ 第４－１部材
５－２ 第４－２部材
１１ 第Ａ手段
１２ 第Ｂ手段
１３ 第Ｃ手段
１４ 第Ｅ手段
１５ 第Ｄ手段
５１ 粉末
５１Ａ セラミックスの原材料
５１Ｂ 樹脂
５２ 供給側粉末貯留槽
５３ ステージ
５４ 造形側粉末貯留槽
５５ 均し機構
５６ 粉末層
５７ ファイバー
５８ 篩
５９ ローラー
６０ ファイバー層
６１ 積層単位
６２ 液体
６３ インクジェットノズル
６４ 液体を含有する立体造形物の前駆体
６５ 乾燥した立体造形物の前駆体
６６ 立体造形物
７１ 混合紛
７１Ａ 粉末
７１ＡＡ セラミックスの原材料
７１ＡＢ 樹脂
７１Ｂ ファイバー
７２ 篩
７３ ステージ
７４ ローラー
７５ 混合紛層
７６ 液体
７７ インクジェットノズル
７８ 液体を含有する立体造形物の前駆体
７９ 乾燥した立体造形物の前駆体
８０ 立体造形物
１００ 立体造形装置
１０１ 造形部
１０２ 後処理部
１０３ コンピューター
２００ 立体造形装置
２０１ 造形部
２０２ 後処理部

特開２０１８－２０４１０５号公報

Claims (5)

1. 粉末層とファイバー層との積層単位を形成する第１工程と、
   前記粉末層と前記ファイバー層とを結着させるための液体を、前記積層単位の任意領域に対して付与する第２工程と、
   を含むことを特徴とする立体造形物の製造方法。
2. 前記第１工程、及び前記第２工程を行うことにより得られた、前記液体を含有する立体造形物の前駆体を乾燥して、前記粉末層と前記ファイバー層とを結着させる第３工程を含む、請求項１に記載の立体造形物の製造方法。
3. 乾燥した前記立体造形物の前記前駆体を加熱する第４工程を含む請求項２に記載の立体造形物の製造方法。
4. 前記ファイバー層が、ファイバーを、被付与面上に、前記被付与面に接しない非接触部材を用いて付与することにより形成される請求項１から３のいずれかに記載の立体造形物の製造方法。
5. 粉末層とファイバー層との積層単位を形成する第１手段と、
   前記粉末層と前記ファイバー層とを結着させるための液体を、前記積層単位の任意領域に対して付与する第２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。