JP2014025172A - 三次元造形物用基材 - Google Patents

Abstract

【課題】可撓性ある経緯の線条の平織状で経緯の線条をそれぞれ斜めに配向させた筒状にしたバイアス網筒を利用し、簡単な手段で、立体的に加工された被服等を一時的に被着させておくのに適した三次元造形物を得るための基材を提供する。
【解決手段】可撓性ある経緯の線条３の平織、またはそれらの経緯の各等間隔配列の線条３を交点において可撓に接合することにより形成した網体を、経緯の線条３をそれぞれ斜めに配向させた筒状に形成してバイアス網筒２を構成させ、該バイアス網筒２の一部に、網体の変形や伸縮を拘束する変形拘束部材や伸縮拘束部材を付すると共に、その軸線方向への部分的な伸縮により該バイアス網筒２の筒径を部分的に可変にする伸縮機構を付設し、三次元造形物用の基材１とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、量産品ではない任意造形物、例えば、被服の表面加工を行うために、あるいは、被服の仕上がりを立体的に観察するために、当該被服を一時的に被着させておくための特殊形状の三次元人体模型、更に一般的には、任意の三次元形態を有する装飾品、芸術的作品、実用品、工業的試作品、その他の造形物の創作や使用のために、その造形物の基本形態を持つ素材であるが、少なくともその一部の形態を簡易に変形可能にしたところの三次元造形物用基材に関するものであり、特に、立体加工被服の表面の毛羽除去加工等のための被服模型ユニットとして利用するのに適した三次元造形物用基材に関するものである。

本発明者の一人は、先に、特願２０１１−２５１０８８号として、立体加工被服の毛羽除去加工法及びその装置を提案している。この提案は、国際宇宙ステーション内や各種無塵環境での作業従事者の被服が持つダストに起因して作業環境が悪化するのを防止し、あるいは、被服着用者の趣味・趣向によって選ばれたところの被服であって、既に立体的に加工されているものの表面の毛羽を除去することにより、被服環境を高次化するようにした毛羽除去加工技術に関するものである。

上記毛羽除去加工技術の概要について更に具体的に説明すると、当該技術は、立体的に加工された被服に直接毛焼き処理またはシャリング処理を行うものであって、柔軟性を有する素材で内部に流体を圧入可能にした袋状に形成され、その周囲に毛羽除去対象の被服を装着して内圧を負荷することにより、上記被服の立体的形状に近似した被服模型状の輪郭を有する状態に膨らませることが可能な被服模型ユニットを用い、該被服模型ユニットに、毛焼き用加熱源またはシャリング用カッター部を有する毛羽除去加工具のヘッドを対向させ、該被服模型ユニットを、その中心軸線の周りで回転させると共に、上記毛羽除去加工具を上記被服模型ユニットの中心軸線に平行する方向に送る軸方向送り機構に保持させ、そのヘッドを被服模型ユニットに向けて接離方向に駆動する加工具駆動機構に支持させ、該毛羽除去加工具のヘッドを上記被服の立体的形状に倣うように移動させるものである。

しかしながら、上記毛羽除去に際しては、立体的に加工された各種タイプやサイズの被服を現実的な着用時と同様な形態で、しかも、表面の毛羽除去に適した状態で保持する必要があり、上記既提案の技術では、被服の立体的形状に近似した被服模型状に膨らませることが可能な被服模型ユニットを用いているが、例えば、ゴム素材は変形性に優れるものの、その成形時の金型が高価であること、毛焼きによる毛羽除去に対しては防炎性を高めるための可塑化に難点があることなどの問題もあり、多種多様な被服を対象とする場合には、その被服の性状によって、必ずしも常に満足できる状態で処理できるとは限らない。そのため、上記既提案の被服模型ユニットも有効なものではあるが、多種多様な被服に対応できる被服模型ユニットの更なる開発が望まれていた。

かかる問題に対処し、本発明者らは、上記被服の保持に適した保持部材について種々検討したが、以下に詳述するように、可撓性ある経緯の線条の平織、またはそれらの経緯の各等間隔配列の線条を交点において可撓に接合することにより形成した網体を、上記経緯の線条をそれぞれ斜めに配向させた筒状に形成してなるバイアス網筒が、簡易な操作により種々の形態に容易に変形させることができ、しかも、該バイアス網筒の軸線方向の伸縮によりその筒径（サイズ等）を適宜調整できるので、上記被服の保持に適した保持部材を形成するための基材として非常に有効なものであることを知得した。

更に、上述したバイアス網筒からなる保持部材は、上記被服の表面加工を行い、あるいは、被服の仕上がりを立体的に観察する場合などにおいて、当該被服を一時的に被着させておくための特殊形状の三次元人体模型として有効であるのは勿論であるが、量産品ではない任意造形物、例えば、任意の三次元形態を有する装飾品、芸術的作品、実用品、人がくつろぐときに身体の一部を支持させる家具ないし寝具類、工業的試作品、その他の造形物の創作や利用のためにも有効であり、特に、該バイアス網筒の一部の伸縮によりその筒径（形態やサイズ）を簡易に調整できることから、各種造形物の基本形態を持つ素材としても有効であることを確かめた。

本発明は、上述した検討結果に基づいてなされたもので、その技術的課題は、上述したバイアス網筒を利用し、簡単な手段で各種変形を与えることができる変形性に富んだ三次元造形物用基材を提供することにある。
本発明の他の技術的課題は、立体的に加工された被服等に対して毛羽除去等の表面加工を行い、あるいは、被服の仕上がりを立体的に観察する場合などにおいて、当該被服を一時的に被着させておくための特殊形状の三次元人体模型を得るために有効な変形性に富んだ三次元造形物用基材を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明によれば、可撓性ある経緯の線条の平織、またはそれらの経緯の各等間隔配列の線条を交点において可撓に接合することにより形成した網体を、上記経緯の線条をそれぞれ斜めに配向させた筒状に形成してバイアス網筒を構成させ、該バイアス網筒に、その軸線方向への部分的な伸縮により該バイアス網筒の筒径を部分的に可変にする伸縮機構を付設したことを特徴とする三次元造形物用基材が提供される。
上記線条は、金属または繊維強化合成樹脂製のロッドにより形成し、該ロッドが、それによって構成される三次元造形物の使用状態においてその形状を保持する強度を有しているものとする必要がある。

上記本発明に係る三次元造形物用基材の好ましい実施形態においては、円筒状に形成した上記バイアス網筒内において、その中心軸線を含む１平面の両面側に位置する該バイアス網筒の対面部分間に、該対面部分間の距離を一定に保持する保持部材を配設することにより、上記バイアス網筒を、その中心軸線に対して直交する断面形状が長円形または楕円形である非円形のバイアス網筒として構成することができる。
また、上記三次元造形物用基材は、上記バイアス網筒の一部分に、三次元形態を変更する変形拘束部材、及び／または、上記伸縮機構による伸縮を拘束する伸縮拘束部材を付設して２次変形網筒とし、この２次変形網筒における部分的な要伸縮部に上記伸縮機構を付設したものとすることもできる。

本発明に係る三次元造形物用基材の他の好ましい実施形態においては、上記バイアス網筒の両端部に、上記変形拘束部材または伸縮拘束部材を構成する支持枠を固定して、それらの支持枠を、上記バイアス網筒の中心軸線上に位置する回転軸に着脱自在に取り付け、該一対の支持枠の軸線方向間隔を、上記回転軸に付設した上記伸縮機構で調節することにより、上記バイアス網筒の筒径を調整可能にし、それによって、被服の毛羽除去や、被服の仕上がりを立体的に観察するために、当該被服を一時的に被着させておくための形状可変の三次元人体模型として構成することもできる。
この場合には、上記バイアス網筒の一端部における支持枠により、該バイアス網筒の一端部において、人体模型の首から肩にかけての形態を模擬させ、上記両支持枠間のバイアス網筒により人体模型の胴部を模擬させることができる。

また、本発明に係る三次元造形物用基材の他の好ましい実施形態においては、上記バイアス網筒または２次変形網筒の外表面に、得ようとする造形物の形態に必要な付属物を構成する補助ユニットを、上記バイアス網筒または２次変形網筒の外表面における網体の線条に係止させることにより着脱自在に付設することができる。
更に具体的には、上記バイアス網筒または２次変形網筒の外表面を、人体の一部の三次元形状を模した人体模型状の輪郭を有する模型ユニットとし、付属物を構成する補助ユニットが人体の腕や足の形態を模擬したものとすることができる。

また、本発明に係る三次元造形物用基材の特に好ましい実施形態においては、上記バイアス網筒または２次変形網筒の外表面を、人体の一部の三次元形状を模した人体模型状の輪郭を有するものとし、それを立体的に加工された被服を装着して該被服の表面加工を行うための被服模型ユニットとして用いるものとして構成される。
更に、本発明に係る三次元造形物用基材の他の好ましい実施形態においては、上記バイアス網筒内に、該バイアス網筒の伸長に伴う小径化を抑止する小径化抑制部材を配設し、バイアス網筒において該小径化抑制部材により小径化が抑制される部分を除く部分を軸線方向に伸縮させる伸縮機構を付設したものとすることができる。

上記構成を有する三次元造形物用基材によれば、バイアス網筒が変形性に富んでいるため、比較的自由にその形態を変形させることができ、しかも、上記伸縮機構の作動による該バイアス網筒の部分的な軸線方向への伸縮により、該バイアス網筒の筒径を部分的に変化させて所期の形態の三次元造形物にタイプやサイズ等の変化を与えることができ、それによって、量産品ではない任意造形物、例えば、被服の表面加工を行うために、あるいは、被服の仕上がりを立体的に観察するために、当該被服を一時的に被着させておくための特殊形状の三次元人体模型や、任意の三次元形態を有する装飾品、芸術的作品、実用品、工業的試作品、その他の造形物の創作や使用のために利用することができる。

以上に詳述した本発明の三次元造形物用基材によれば、上述したバイアス網筒を利用して、簡単な手段で各種変形を与えることができる変形性に富んだ三次元造形物用基材を得ることができ、また、立体的に加工された被服等に対して毛羽除去等の表面加工を行い、あるいは、被服の仕上がりを立体的に観察する場合などにおいて、当該被服を一時的に被着させておくための特殊形状の三次元人体模型を得るために有効な変形性に富んだ三次元造形物用基材を得ることができる。

本発明に係る三次元造形物用基材の基本構造である筒状に形成したバイアス網筒の構成を示す斜視図である。 上記バイアス網筒の一部を伸長させた状態を説明するための該バイアス網筒の斜視図である。 上記バイアス網筒を軸線方向に圧縮したときの変形特性の一例を示すグラフである。 上記バイアス網筒を被服の立体的形状に近似した被服装着用の模型ユニットとしたときの構成を示す斜視図である。 円筒状のバイアス網筒をその内部への保持部材の配設により断面楕円形状に形成した状態を示す断面図である。 図７の模型ユニットの組立態様を説明するための分解斜視図である。 図９の装置に装着するための、表面加工すべき被服を被着する模型ユニットの構成の一例を示す断面図である。 同模型ユニットの他の構成例を示す断面図である。 本発明に係る三次元造形物用基材を、立体的に加工された被服の表面加工を行う装置に適用した状態の概要を示す斜視図である。

図１は、本発明に係る三次元造形物用基材を構成するバイアス網筒２の未変形の構成を示すもので、このバイアス網筒２が変形性に富み、例えば、該バイアス網筒２の三次元形態を変更する図６及び図７の変形拘束部材２０や、バイアス網筒２の伸縮機構３０による伸縮を拘束する伸縮拘束部材２５を付設して、軸線方向への部分的な伸縮を行うことにより、図２及び図４に示すような複雑な形態を保持させ得ることから、既提案の前記特願２０１１−２５１０８８号の毛羽除去加工を行う際に、あるいは、被服の仕上がりを立体的に観察する場合などにおいて、当該被服を一時的に被着させておく特殊形状の模型ユニット（図４参照）を簡単な手段で得るために有効なものであり、更に一般的に、量産品ではない任意の三次元形態を有する造形物、例えば、室内外の装飾品、芸術的作品、実用品、工業的試作品、その他の造形物の創作や使用のために適用できるものである。

上記バイアス網筒２は、図１に示すように可撓性ある経緯の直交する線条３の平織、または可撓性ある経緯の各等間隔配列の線条をそれぞれの交点において可撓に接合することにより形成した網体からなり、その網体を、上記経緯の線条３がそれぞれ斜め４５°に配向された筒状に構成したものである。上記線条３は、ステンレスその他の金属、または炭素繊維やガラス繊維等を用いた繊維強化合成樹脂製のロッドにより形成されたものであり、該ロッドが、それによって構成される三次元造形物の使用状態においてその形状を保持する強度を有している必要がある。
更に、上記バイアス網筒２には、図７によって後述するように、少なくともそれを部分的に軸線方向に伸縮させて該バイアス網筒２の筒径を部分的に可変にする伸縮機構３０を付設することにより、三次元造形物用基材１を構成させるが、軸線方向以外の方向への部分的な伸縮も行うことにより該バイアス網筒２の形状を可変にする伸縮機構を付設することもできる。

上記網体として、上記可撓性ある経緯の線条３を平織としたものを用いる場合には、それをバイアス方向、つまりバイアス網筒２の軸線方向ないしは該バイアス網筒２の拡径方向に伸縮させると、各線条３の交点における交差角が変わることにより、該線条で形成される各網目形状が菱形に変形し、その網体の伸縮程度に応じて筒径ないしは筒長が変化し、ひいては該バイアス網筒２を比較的複雑な形状にも変化させることができる。
また、図２に示すように、例えば、バイアス網筒２の一部２ａにおいて軸線方向に伸長させることなく、他の一部２ｂにおいて伸長させると、その伸長範囲内においてのみ筒径が縮小し、上記各一部２ａ，２ｂの間の中間部２ｃでは、図７を参照して後述する変形拘束部材２０等を用いることにより、任意の形態を採らせることができる。更に、上記バイアス網筒２の任意部分の伸縮を制限すると、それにより伸縮する部分が変化して、単純な筒径や筒長の変化のみでなく、複雑な不定形に形成することができ、これを利用することにより、比較的簡易に各種三次元造形物用基材を得ることができる。

図３に示すバイアス網筒の変形特性は、図１に示したバイアス網筒２と実質的に同様な構成を備えた供試体で、該供試体を構成する網体として、線径が０．４３ｍｍのステンレス線によるメッシュ１２のものを用い、それを、長さ３００ｍｍ、直径９６ｍｍのバイアス網筒として軸線方向に圧縮したときの該バイアス網筒の長さＨと、バイアス網筒の中央部の周長との関係を示すものである。図示の測定結果によれば、バイアス網筒を圧縮したときの長さＨと該バイアス網筒の周長との関係は、計算によって求めた値とほぼ一致し、従って、前記バイアス網筒２に付設した伸縮機構３０によりその筒径を部分的に可変にする場合に、該筒径の変化量を容易に予測することができる。
なお、図３では、主としてバイアス網筒を軸線方向に圧縮した場合の変形特性を示しているが、該バイアス網筒を軸線方向に伸長させる場合の変形特性も、図３の変形特性を参照すれば計算値に近似することを容易に類推することができる。

上記バイアス網筒２は、上記平織の網体と同様な線条を用いて、可撓性ある経緯の各等間隔配列の線条をそれぞれの交点において接着剤等により可撓に接合した網体によって構成することもできる。但し、この場合には、バイアス網筒２の伸縮により経緯の線条の交点における交差角が変動する範囲において可撓であるような線条の接合手段を用いる必要がある。

上記三次元造形物用基材１を構成するバイアス網筒２は、基本的には円筒状に形成したものであるが、図５に示すように、そのバイアス網筒２内において、中心軸線Ｌを含む１平面の両面側に位置する該バイアス網筒２の対面部分４，４間に、該対面部分４，４間の距離を一定に保持する複数の保持部材５を配設することにより、上記バイアス網筒２を、その中心軸線Ｌに対して直交する断面形状が長円形または楕円形である非円形のバイアス網筒２として構成することができる。このような対応において、バイアス網筒２の軸線方向で、所要間隔の各断面において該網面の対面部分４に等しい長さの保持部材５を用いることにより、軸線方向に直角な断面形状が全体的に一様な網筒を形成することができる。これら保持部材５は、図示したように、両端に掛け鉤部５ａを形成した金属線条によって形成するのが簡易であるが、その長さを調整可能にしたものや、バイアス網筒２の広範囲を一括して一定形状に保持する保持部材を配設することもできる。

また、図６及び図７は、以下に詳細に説明するように、上記バイアス網筒２の一部分である上下端に、バイアス網筒２の三次元形態を変更する変形拘束部材２０、及び上記伸縮機構３０による伸縮を拘束する伸縮拘束部材２５を付設してバイアス網筒２を変形させることにより２次変形網筒としている。特に、上記変形拘束部材２０は、バイアス網筒２の両端を回転軸に取り付ける場合にバイアス網筒２の支持枠を構成させるものである。更に、該２次変形網筒の軸線方向への部分的な伸縮により該網筒の筒径を部分的に可変にする伸縮機構３０を付設した構成を示し、それを毛羽除去加工のための装置に装着可能にした状態を示している。図４は、上記２次変形網筒の外表面に、得ようとする造形物の形態に必要な付属物を構成する後述の補助ユニット１１，１２を着脱自在に付設した被服装着用の模型ユニット１０を示しているが、ここでは、まず、上記２次変形網筒を得るための上記変形拘束部材２０、上記伸縮拘束部材２５、及び上記伸縮機構３０について詳細に説明する。

まず、上記変形拘束部材２０は、図２に示すバイアス網筒２の小径化した一部２ｂのように、軸線方向の伸長を含む変形を拘束する必要がある部分を挟んで固定する内外の一対のパイプ状変形拘束部材２１ａ，２１ｂや、該バイアス網筒２の一部２ｂに連接される中間部２ｃのように、変形を拘束する必要がある部分を挟んで固定するところの、内外の一対のコーン状の変形拘束部材２２ａ，２２ｂ等により構成され、つまり、バイアス網筒２の変形を抑止する部材で挟むなど、その変形を完全に拘束することにより、バイアス網筒２の一部の形態を固定できるようにするものである。上記バイアス網筒２は、可撓性ある経緯の線条３の平織や、経緯の各等間隔配列の線条３を交点において可撓に接合することにより形成したものであるため、図３により説明したように、網体はバイアス網筒２の軸線方向及びそれと直交する方向には、網体を構成する線条３の交点の交差角の変動により容易に伸縮させることができ、上記変形拘束部材２０による拘束は、網体をこの伸縮の範囲内で変形させるのが望ましいが、場合によっては、一部の線条３自体を屈曲変形させる変形拘束部材２０によりそれを保持させることができる。

上記変形拘束部材２０は、その内外の一対のパイプ状変形拘束部材２１ａ，２１ｂと内外の一対のコーン状の変形拘束部材２２ａ，２２ｂとを別体のものとして構成しているが、内側のパイプ状変形拘束部材２１ａとコーン状の変形拘束部材２２ａとを一体のものとし、また、外側のパイプ状変形拘束部材２１ｂとコーン状の変形拘束部材２２ｂとをそれぞれ一体のものとして構成することもできる。更に、上記変形拘束部材２０は、図示したようなバイアス網筒２の両端あるいは一端に限って配設するものではなく、該バイアス網筒２の任意位置においてその形態を変形拘束するために配設することができ、しかも、図示した変形拘束部材２０のようにパイプ状やコーン状の部材で網体の一部を挟持して固定するようなものに限らず、複数の線材の両端部をバイアス網筒２の任意位置の線条３に係止させて、該バイアス網筒２を変形状態に拘束することもできる。

一方、上記伸縮拘束部材２５は、それによって、後述の伸縮機構３０によるバイアス網筒２の軸線方向の伸縮の一部を抑制し、しかしながら、上記変形拘束部材２０のように、バイアス網筒２の伸縮機構３０による変形を完全に拘束するものではなく、該伸縮拘束部材２５により軸線方向の長さの変動は拘束するが、該伸縮拘束部材２５を付設することによりその影響が周辺に及び、伸縮機構３０によるバイアス網筒２の伸縮に伴って該伸縮拘束部材２５の周辺に筒径の変化や部分的な膨出部あるいは凹陥部を生じさせるために用いるものである。つまり、バイアス網筒２の一部の形態を、変形拘束部材２０によって強制的に所期の形態にするのではなく、バイアス網筒２の変形特性を利用して簡易に形成させるために用いるものである。

例えば、図６中においては、バイアス網筒２の軸線方向の一部の長さの伸縮を拘束し、しかしその拘束に伴うその周辺部の変形は許容する伸縮拘束線条２６を示しているが、かかる伸縮拘束線条２６のように、バイアス網筒２の軸線方向の一部の伸縮を拘束してもその拘束に伴うその周辺部の変形は許容することになり、バイアス網筒２に対して部分的に膨出部や痩せ細り部を形成したりすることもできる。更には、バイアス網筒２の軸線方向の一部において筒径の変化を抑制し、結果的に該部の伸縮を拘束する場合にも、伸縮機構３０によるバイアス網筒２の軸線方向の伸縮を行ったときに、その筒径変化の抑制を行った部分の周辺部において、バイアス網筒２の伸縮に伴う筒径や筒長の変化が生じ、結果的にバイアス網筒２の形態に複雑な変化を与えることになり、この場合のバイアス網筒２の筒径の変化を抑制する部材も、上記伸縮拘束部材２５を構成するものである。

また、上記バイアス網筒２に対してその軸線方向の部分的な伸縮を与える伸縮機構３０は、図７または図８に示す各実施例のように構成することができる。
図７の実施例においては、バイアス網筒２の中心を貫通して、該バイアス網筒２の回転駆動及び上記伸縮機構３０の一部を構成する軸３１を備え、該軸３１の表面には上下の内側のコーン状の変形拘束部材２２ａ，２２ａ間の距離を調整するためのネジを刻設している。このネジは、上下のコーン状変形拘束部材２２ａ，２２ａを回転できない状態に保持して軸３１を回転させることにより、該コーン状変形拘束部材２２ａ，２２ａと一体的に設けた上下の逆ネジのナット３２を上記軸３１における上下逆方向に移動させ、それによって上下のコーン状変形拘束部材２２ａ，２２ａ間の距離を調整したうえで、上下の外側のパイプ状の変形拘束部材２１ｂにキャップ３３を被着して締め付け、該外側のパイプ状変形拘束部材２１ｂをバイアス網筒２等と共に軸３１に固定し、該軸３１をカップリングを介して図示しない回転駆動用のモータに連結できるようにしている。

上記実施例においては、上記ナット３２を上下のコーン状変形拘束部材２０とそれぞれ一体に設けているが、バイアス網筒２の中心を貫通する軸３１に刻設したネジに、上下いずれか一方のコーン状変形拘束部材２２ａと一体に設けたナット３２を螺合させ、該コーン状変形拘束部材２２ａのみを上下方向に移動できるようにして、他方のコーン状変形拘束部材２２ａは軸３１に設けたセットカラーにより軸線方向に移動することなく一定位置で軸３１に対して空転するようにし、それにより、上下の変形拘束部材２２ａ間の距離を調整したうえで、上下の外側のパイプ状の変形拘束部材２１ｂにキャップ３３を被着して締め付け、該パイプ状の変形拘束部材２１ｂをバイアス網筒２等と共に軸３１に固定するようにしてもよい。

更に、図８に示す実施例においては、上記バイアス網筒２に対しその軸線方向に部分的な伸縮を与える伸縮機構３０として、図７を参照して説明した実施例の場合と実質的に同様な変形拘束部材２０及び伸縮拘束部材２５を付設したバイアス網筒２の側方に、該網筒２の中心を貫通する軸３５と平行に走行するベルト４３を、フレーム４０の上下に架設した一対のプーリー４１，４１間に張設して配置し、フレーム４０上において該ベルト４３における反対方向に走行する部位に、それぞれガイド杆４５により昇降をガイドされた昇降ステージ４６，４６を取り付け、モータ４７による該昇降ステージ４６，４６の昇降駆動によって、上記軸３５に保持させたバイアス網筒２の両端の外側のパイプ状の変形拘束部材２１ｂ（図示省略）に被着したキャップ３３を締め付けることにより、該パイプ状の変形拘束部材をバイアス網筒２等と共に軸３５に固定するようにしている。

上述した軸３５の両端の変形拘束部材２０に被着したキャップ３３は、それを昇降ステージ４６，４６により相互に近接または離間する方向に駆動でき、それに伴って該変形拘束部材２０における外側のコーン状変形拘束部材２２ｂがバイアス網筒２の外面に接離することになるが、バイアス網筒２内にあって上記外側のコーン状変形拘束部材２２ｂに対面する内側のコーン状変形拘束部材２２ａは、軸３５上にその軸線方向に位置調整可能に固定され、または軸３５に螺挿されたバネ座４８との間にバネ４９を介装して、外側のコーン状変形拘束部材２２ｂ側に付勢するようにしているので、バネ４９によって内側のコーン状変形拘束部材２２ａを外側のコーン状変形拘束部材２２ｂ側に圧接する付勢力は、上記キャップ３３の位置により若干相違するが、内外側のコーン状変形拘束部材２２ａ，２２ｂは、上記バネ４９により常に圧接状態に保持される。そして、上記軸３５に保持させたバイアス網筒２の両端に被着したキャップ３３を上記バネ４９の付勢力に抗して更に締め付けることにより、図８中に鎖線で示すように、バイアス網筒２に付設した両端の変形拘束部材２０を除く該バイアス網筒２の長さ及び筒径を変えることができる。
なお、上記バネ４９の付勢力は、軸３５上におけるバネ座４８の位置の調整により適宜調節することができる。

上記図７及び図８におけるバイアス網筒２に対する両端の変形拘束部材２０の取り付けは、図６から理解できるように、バイアス網筒２の両端を絞らない状態において該バイアス網筒２内に内側のコーン状変形拘束部材２２ａを挿入し、また、それらに軸３１あるいは軸３５を挿入したうえで他の変形拘束部材を順次取り付ければよく、更に、内側のコーン状変形拘束部材２２ａの位置を変更する場合には、上記と逆の手順で少なくとも一端の変形拘束部材２０を解体することにより、ナット３２やバネ座４８の位置を調整すればよい。

上述した図７及び図８のバイアス網筒２に付設した伸縮機構３０では、その軸３１あるいは３５を、上記変形拘束部材２０の取り付けやバイアス網筒２の回転駆動機構（図９参照）の一部として利用しているが、該伸縮機構３０自体は、本来、バイアス網筒２に対しその軸線方向に部分的な伸縮を与えるためのものである。しかるに、該伸縮機構３０は、バイアス網筒２の両端に取り付けた変形拘束部材２０の両端のキャップ３３をその両側から挟んで保持することによりバイアス網筒２を伸縮させるようにし、つまり、バイアス網筒２の全体を伸縮させるかの如く配設されている。しかしながら、それは、バイアス網筒２の両端に、該網筒の変形を拘束した変形拘束部材２０が取り付けられていて、その部分は伸縮機構３０による変形を受けない部分であるためであり、従って、上記伸縮機構３０は、バイアス網筒２の両端に設けた両変形拘束部材２０の間に位置するバイアス網筒２をその伸縮により変形させるものである。

もっとも、図７及び図８の例では、図９に示すように、立体的に加工された被服に直接毛焼き処理またはシャリング処理を行うために、被服の立体的形状に近似した模型ユニットを構成するバイアス網筒２に毛羽除去対象の被服を装着し、該模型ユニットを軸３１，３５の周りにおいて、図８に示すようなモータ５０で回転させながら、毛焼き用加熱源またはシャリング用カッター部等の毛羽除去加工具６０のヘッド６１を対向させるために、上記軸に該模型ユニットを安定的に保持して回転させ、上記毛羽除去加工具６０のヘッド６１の矢印Ａ及びＢ方向への移動を制御して毛羽除去作業をする必要があることから、バイアス網筒２の両端に変形拘束部材２０を取り付けているのであって、毛羽除去加工の必要がない三次元造形物を得ようとする場合には、バイアス網筒２の両端を絞らない状態で内部に変形拘束部材２０及び伸縮拘束部材２５等の取り付けを行うようにすることができ、上記バイアス網筒２に対してその軸線方向の部分的な伸縮を与える伸縮機構３０は、該バイアス網筒２の一部を伸縮させる極めて簡単な機構として構成することができる。それが手動で操作するものであっても差し支えない。

上記実施例は、主として、バイアス網筒２両端部に、上記変形拘束部材２０や伸縮拘束部材２５を構成する支持枠を固定して、それらの支持枠を、上記バイアス網筒の中心軸線上に位置する回転軸に着脱自在に取り付けることを前提とし、上記バイアス網筒２の一端部における支持枠により、人体模型の首から肩にかけての形態を模擬させ、上記両支持枠間のバイアス網筒２により筒径を調整可能な人体模型の胴部を模擬させているが、この場合には、更に、図４に示すように、上記バイアス網筒２または２次変形網筒の外表面に、得ようとする造形物の形態に必要な付属物、具体的には、例えば人体の腕が挿入される袖部を構成する補助ユニット１１、あるいは、胴長の延長部を構成する補助ユニット１２等を、上記バイアス網筒または２次変形網筒の外表面における網体の線条３に係止させることにより着脱自在に付設することができる。

また、上記バイアス網筒２で形成される三次元造形物としては、人体の上半身だけでなく、例えば、人体の下半身部や、足部のみの場合もあり、これらの場合には、上記補助ユニットとしての左右の足部を順次バイアス網筒または２次変形網筒で形成された下半身の胴部の外表面における網体の線条３に係止させることにより着脱自在に付設することになる。

更に、上述したところから明らかなように、本発明によって得られる三次元造形物用基材は、上記人体や被服の模型ユニットを構成するだけのものではなく、量産品ではない任意造形物、例えば、被服の仕上がりを立体的に観察するための人体の各部の形態を模したマネキン状のものや、任意の三次元形態を有する装飾品、芸術的作品、各種実用品、工業的試作品、その他の造形物の創作や使用のために利用することができる。

その一例について説明すると、例えば、非円筒状に形成した上記バイアス網筒２内に、該バイアス網筒２の伸長に伴う小径化を抑止するところの、伸縮拘束部材２５としての小径化抑制部材を適宜配設し、また、伸長に伴う小径化を許容する部分は空洞としてバイアス網筒２を伸縮機構で部分的に伸縮させることができるようにして、人がくつろぐときに身体の一部を支持させる家具ないし寝具類の一部を形成させることができる。また、工業的には、風洞実験用の模擬ロケットや模擬列車用基材として活用することができ、この場合には、シリンダー状に形成したバイアス網筒の先端部にコーン状等に形成したノーズを形成する補助ユニットを設けたり、バイアス網筒の中心軸線に直交する断面形状を変えるための保持部材を設けたりすることができる。

更に、上記バイアス網筒２で形成された網目を柔軟性ある樹脂膜で覆って該網筒２の一端側の樹脂膜を閉じ、または、三次元造形物用基材の内側あるいは外側を柔軟性ある袋状の樹脂膜で覆い、内部を閉空間として上述した各種用途に用いることができ、しかも、この場合には、バイアス網筒自体を収納スペースの空間形状に適応可能な形態にして、粉流体の収容等に利用することもでき、また、工業的分野では、バイアス網筒２を伸長させた細い筒状にして収容し、使用時に細径の該網筒を軸線方向に縮め、太い網筒に展開させて利用する展開機能付与の三次元造形物用基材等としても活用することができる。

１ 三次元造形物用基材
２ バイアス網筒
３ 線条
４ 対面部分
５ 保持部材
２０ 変形拘束部材
２５ 伸縮拘束部材
３０ 伸縮機構

Claims (10)

1. 可撓性ある経緯の線条の平織、またはそれらの経緯の各等間隔配列の線条を交点において可撓に接合することにより形成した網体を、上記経緯の線条をそれぞれ斜めに配向させた筒状に形成してバイアス網筒を構成させ、
   該バイアス網筒に、その軸線方向への部分的な伸縮により該バイアス網筒の筒径を部分的に可変にする伸縮機構を付設した、
   ことを特徴とする三次元造形物用基材。
2. 円筒状に形成した上記バイアス網筒内において、その中心軸線を含む１平面の両面側に位置する該バイアス網筒の対面部分間に、該対面部分間の距離を一定に保持する保持部材を配設することにより、上記バイアス網筒を、その中心軸線に対して直交する断面形状が長円形または楕円形である非円形のバイアス網筒とした、
   ことを特徴とする請求項１に記載の三次元造形物用基材。
3. 上記バイアス網筒の一部分に、三次元形態を変更する変形拘束部材、及び／または、上記伸縮機構による伸縮を拘束する伸縮拘束部材を付設して２次変形網筒とし、
   この２次変形網筒における部分的な要伸縮部に上記伸縮機構を付設した、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の三次元造形物用基材。
4. 上記バイアス網筒の両端部に、上記変形拘束部材または伸縮拘束部材を構成する支持枠を固定して、それらの支持枠を、上記バイアス網筒の中心軸線上に位置する回転軸に着脱自在に取り付け、該一対の支持枠の軸線方向間隔を、上記回転軸に付設した上記伸縮機構で調節することにより、上記バイアス網筒の筒径を調整可能にした、
   ことを特徴とする請求項３に記載の三次元造形物用基材。
5. 上記バイアス網筒の一端部における支持枠により、該バイアス網筒の一端部において、人体模型の首から肩にかけての形態を模擬させ、上記両支持枠間のバイアス網筒により人体模型の胴部を模擬させている、
   ことを特徴とする請求項４に記載の三次元造形物用基材。
6. 上記バイアス網筒または２次変形網筒の外表面に、得ようとする造形物の形態に必要な付属物を構成する補助ユニットを、上記バイアス網筒または２次変形網筒の外表面における網体の線条に係止させることにより着脱自在に付設した、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の三次元造形物用基材。
7. 上記バイアス網筒または２次変形網筒の外表面を、人体の一部の三次元形状を模した人体模型状の輪郭を有する模型ユニットとし、付属物を構成する補助ユニットが人体の腕や足を模擬したものである、
   ことを特徴とする請求項６に記載の三次元造形物用基材。
8. 上記バイアス網筒または２次変形網筒の外表面を、人体の一部の三次元形状を模した人体模型状の輪郭を有するものとし、それを立体的に加工された被服を装着して該被服の表面加工を行うための被服模型ユニットとした、
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の三次元造形物用基材。
9. 上記バイアス網筒内に、該バイアス網筒の伸長に伴う小径化を抑止する小径化抑制部材を配設し、バイアス網筒において該小径化抑制部材により小径化が抑制される部分を除く部分を軸線方向に伸縮させる伸縮機構を付設した、
   ことを特徴とする請求項１に記載の三次元造形物用基材。
10. 上記線条が、金属または繊維強化合成樹脂製のロッドにより形成され、該ロッドが、それによって構成される三次元造形物の使用状態においてその形状を保持する強度を有している、
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の三次元造形物用基材。

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