JP2870445B2

JP2870445B2 - 積層造形法により生成される成形型及びその形成方法

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Publication number: JP2870445B2
Application number: JP7053723A
Authority: JP
Inventors: 淳一葛迫
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-02-20
Filing date: 1995-02-20
Publication date: 1999-03-17
Anticipated expiration: 2014-03-17
Also published as: US5766647A; EP0732181B1; DE69612774T2; JPH08226100A; MY114418A; DE69612774D1; EP0732181A1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、繊維質材料の型成形に
用いられる成形型及びその形成法に関し、積層造形法を
利用することによって成形型を効率良く製造することが
できるようにした新規な成形型及びその形成方法を提供
しようとするものである。

【０００２】

【従来の技術】繊維質材料を用いた成形方法としては、
例えば、パルプモールディングと称されるパルプ繊維を
使った方法が知られており、例えば、古紙等を使用する
ことによってリサイクルや省資源化に貢献しかつ環境を
汚染することのない梱包材等の製造に利用されている。

【０００３】このパルプモールディングにおいては、水
中に撹拌懸濁されたパルプ繊維に必要に応じて熱硬化性
樹脂初期縮合物等を添加して懸濁付着させた後、所定形
状の成形型等を通した減圧吸引によって予備成形を行
い、乾燥工程等を経て圧縮成形若しくは加熱硬化を行う
ことで、最終的に成形パルプ製品が得られる。

【０００４】パルプモールディングの成形型としては抄
型と呼ばれるものが主に用いられ、図１１に示す例で
は、成形型ａが、鋳物により凸形ブロック状に形成され
ている。成形型ａには、上方に開口した凹部ｂが形成さ
れており、その開口ｃが蓋体ｄによって閉塞されるとと
もに、凹部ｂ内が真空吸引装置ｅによって減圧されるよ
うになっている。

【０００５】そして、成形型ａには、凹部ｂと外部とを
連通する多数の吸引孔ｆ、ｆ、・・・が形成されてい
る。

【０００６】成形型ａには、その表面を覆うための金網
ｇ、ｇ、・・・が取り付けられるため、成形型ａの形状
が複雑な場合には、成形型ａは、型分割により複数の型
部分ａ１、ａ２、・・・から構成される。尚、金網ｇ、
ｇ、・・・の孔径（通常１ｍｍ以下）は上記吸引孔ｆ、
ｆ、・・・の孔径に比して充分小さくされている。

【０００７】図１２はパルプモールディングによる成形
方法について概略的に示すものである。

【０００８】液槽ｈ内には、その個々の長さが数ｍｍ程
度のパルプ繊維を含む溶液ｉが満たされており、金網
ｇ、ｇ、・・・に覆われた成形型ａを溶液ｉ中に浸した
後、成形型ａの凹部ｂ内を真空吸引すると、成形型ａの
表面、つまり金網ｇ、ｇ、・・・にパルプ繊維が吸着さ
れていく。この予備成形の後に、乾燥等の所定の工程を
経て、成形型ａの形状に対応した形状を有する成形パル
プ製品が製造される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の成形
型ａにあっては、その表面を金網ｇ、ｇ、・・・によっ
て覆う作業が必要であり、作業性の効率化や短時間化を
図るのが難しいという問題がある。

【００１０】即ち、成形型の形状が複雑であり、凹凸の
度合が大きい場合には、その表面を金網で覆うことが難
しく、成形型の表面から金網が浮き上がらないようにし
たり、あるいは、成形型を幾つかの部分に分割して金網
を各別に取り付ける作業や、成形型のある場所では金網
を延伸したり、また余分な金網を切断する作業を要し、
そして、これらの作業には作業者に高い熟練度が要求さ
れる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明積層造形
法により生成される成形型は、上記した課題を解決する
ために、繊維質材料の型成形に用いられ、積層される材
料に所定の処理を施すことで立体形状を形成する積層造
形法により生成される成形型であって、成形型に形成さ
れる多数の吸引孔を、積層された各層における材料の欠
落部分として形成するとともに、積層方向をＺ軸方向と
したとき、これに対して直交する面内において、Ｘ軸方
向に形成される筋状の樹脂部と、Ｙ軸方向に形成される
筋状の樹脂部をＺ軸方向に沿って積層していくことでＺ
軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に、それぞれ互いに連通
する吸引孔が形成された多孔質構造を有するようにした
ものである。

【００１２】また、本発明積層造形法により生成される
成形型の形成方法は、繊維質材料の型成形に用いられ、
積層される材料に所定の処理を施すことで立体形状を形
成する積層造形法により生成される成形型の形成方法で
あって、積層材料の各層に材料の欠落部分を形成し、該
層を順次に積層していくことによって、成形型に上記欠
落部分によって生成される多数の吸引孔を形成するに際
して、積層方向をＺ軸方向としたとき、これに対して直
交する面内において、Ｘ軸方向に形成される筋状の樹脂
部と、Ｙ軸方向に形成される筋状の樹脂部をＺ軸方向に
沿って積層していくことでＺ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸
方向に、それぞれ互いに連通する吸引孔が形成された多
孔質構造を有する成形型を作成するものである。

【００１３】

【作用】本発明によれば、成形型に多数の吸引孔を積層
形成することによって、従来の抄型に形成される吸引孔
及び金網の代替として多数の吸引孔を簡単に形成するこ
とができる。

【００１４】

【実施例】以下に、本発明積層造形法により生成される
成形型及びその形成方法を図示した実施例に従って説明
する。

【００１５】本発明は、積層造形法を利用することによ
って多数の吸引孔を有する成形型を得るものであり、該
成形型を用いて繊維質材料から成形製品を形成すること
ができるようにしたものである。

【００１６】ここでいう積層造形法とは、積層される材
料に加圧や加熱硬化等の所定の処理を施すことによって
所望の形状を形成する方法のことであり、光硬化性樹脂
法（紫外線硬化樹脂法等）、粉末溶着法、溶融紡糸堆積
法、薄板積層法等の各種の方法を挙げることができ、２
次元断面形状を所定の方向に沿って積層することによっ
て３次元物体を形成する方法が全て含まれる。

【００１７】図１は、積層造形法として光硬化性樹脂
（光によって硬化の度合が変化する性質をもった樹脂で
あり、例えば、紫外線硬化樹脂等が含まれる）法を用い
た場合の光学的造形装置の一例１を概略的に示すもので
ある。

【００１８】３次元ＣＡＤ（ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄ
ｅｄＤｅｓｉｇｎの略語）システムによって作成され
た形状モデルに関するデータ（以下、「形状データ」と
いう。）は、先ず、計算機２に取り込まれる。

【００１９】計算機２は、装置１における操作卓として
の役割を有しており、製造における各種パラメータの設
定等、データ加工の指令中枢となるものである。

【００２０】計算機２は、また、上記形状データから断
面形状に係るデータへの変換処理や編集作業を行うのに
必要とされる。つまり、形状データに基づいて所定の積
層軸に沿って切断することによって断面形状に係るデー
タ（例えば、積層軸を鉛直方向に選んだ場合には、等高
断面でのデータであり、以下、これを「等高断面デー
タ」という。）を得て、該データに対してプログラム処
理によるデータ加工を施すことができる。

【００２１】製造対象である成形型の製造にあたって
は、成形型に形成される多数の吸引孔の径や形成ピッチ
等に係るパラメータを含む各種のパラメータ（以下、こ
れを「製造パラメータ」という。）が必要であり、該製
造パラメータに基づいて計算機２は、成形型の構造に係
るデータを自動的に作成する。

【００２２】そして、計算機２は、上記等高断面データ
や製造パラメータに応じた制御情報を後段の制御部３に
送出する。

【００２３】制御部３は、計算機２からの制御情報に基
づいて光走査部４や移動機構５等の制御を行うものであ
る。

【００２４】光走査部４は、光源６からの光を自在に走
査して、樹脂槽７内の光硬化性樹脂８の液面８ａ上の所
望の位置に光を照射するために設けられる。

【００２５】例えば、図２に示すように、光源６として
レーザーを用いて、レーザー光を走査する場合には、レ
ーザー９、音響光学変調器（以下、「ＡＯＭ」と略記す
る。）１０ａ及びその駆動制御に係るＡＯＭドライバー
１０ｂ、フォーカス制御部１１、スキャニング部１２
や、これらを統括して制御するレーザースキャン制御部
１３等が設けられる。即ち、レーザー光は、ＡＯＭ１０
ａを通った後、フォーカス制御部１１、スキャニング部
１２を介して光硬化性樹脂８の液面８ａ上を走査され
る。尚、その際、レーザースキャン制御部１３は制御部
３からの指令を受けて、ＡＯＭドライバー１１を介して
ＡＯＭ１０ａの変調制御を行ったり、フォーカス制御部
１１の制御やスキャニング部１２でのガルバノミラーの
回動制御等を行っている。

【００２６】移動機構５は、光硬化性樹脂８の積層段階
に応じて光硬化性樹脂槽７内に配置されたステージ１４
を移動させるものであり、例えば、ステージ１４を鉛直
方向に移動させるエレベータ機構として、ボールネジを
用いた機構を挙げることができる。図示するように、ス
テッピングモーター１５によって回転される送りネジ１
６ａが鉛直方向に延びており、これにナット１６ｂが螺
合され、かつ、ナット１６ｂの移動に伴ってステージ１
４が上下方向に移動される機構を用いることができる。
尚、ナット１６ｂの位置等の情報は、位置検出部１６ｃ
から制御部３に送出され、制御部３からステッピングモ
ーター１５に送られる制御信号によってステージ１４の
位置制御が行われるようになっている。また、移動機構
５としては、ステージ１４上で上記光走査によって硬化
した樹脂層を所定の方向に沿って積層させるためにステ
ージ１４を積層方向に沿って段階的に移動させることが
できれば、如何なる構成でも構わない。

【００２７】図２では、レーザー９を光源としたため、
光源６と光走査部４とを別個に構成した例を示したが、
これに限らず、例えば、図３に示す面照射による露光方
式では、陰極線管（以下、「ＣＲＴ」と略記する。）１
７を用いることによって、光源６と光走査部４とを一部
品で構成することができる。即ち、ＣＲＴ１７のパネル
面１７ａを光硬化性樹脂８の液面８ａの上方に配置し、
ＣＲＴ１７内の電子ビーム１７ｂを偏向コイル等によっ
て走査するとともに、該電子ビーム１７ｂのエネルギー
を蛍光面で光エネルギーに変換して、光を直接又は光学
素子を介して光硬化性樹脂８の液面８ａに照射するよう
にすれば良い。

【００２８】しかして、光硬化性樹脂８の硬化と移動機
構５によるステージ１４の送りを交互に繰り返すことに
よって積層成形物１８を形成することができる。

【００２９】積層成形物１８としての成形型は、例え
ば、吸引の均一化を考慮してその内部に中空部を有し、
該中空部と外部とを連通するために多数の吸引孔を有す
る構造とされるが、中空部が必要でない場合もあり、こ
の場合には、成形型のある面に真空吸引装置の吸引部を
密着させて吸引を行えば良い。

【００３０】次に、成形型の構造に係るデータの作成手
順について図４乃至図８に従って説明する。尚、理解し
易いように、成形型の基本形状が凸形ブロック状をして
いるものとする。

【００３１】（ａ１）基本形状の設定先ず、図４に示すように、凸形ブロック状をした成形型
の基本形状１９を設計データとして用意する。尚、基本
形状１９に対する直交座標系の設定については、凸部１
９ａが突設された方向をＺ軸方向とし、これに直交する
Ｘ軸、Ｙ軸については、基本形状１９の凸部１９ａのベ
ース部１９ｂの長手方向をＸ軸方向に選んでいる。

【００３２】（ａ２）等高断面データの作成次に、図５に示すように、Ｚ軸方向に対して直交する面
で基本形状１９を切断することによってスライシング処
理を行う。即ち、Ｚ軸方向に対して直交しかつＺ軸方向
に沿って所定のピッチで配置される多数の平面２０、２
０、・・・で基本形状１９を切断することによって、各
平面についての等高断面データを作成する。

【００３３】（ａ３）型構造データの作成図６は、基本形状１９に対して、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向に延
びる多数の吸引孔２１ａ、２１ａ、・・・を形成するこ
とによって得られる成形型２１を示している。尚、これ
らの吸引孔２１ａ、２１ａ、・・・は、繊維質材料を吸
着させるために必要とされる。

【００３４】図７及び図８は、図６の円内に示すＡ部に
おける吸引孔２１ａ、２１ａ、・・・の形成の仕方を示
すものであり、図７がＸ−Ｙ平面に対して平行な平面に
おける孔の形成例を示し、図８がＺ−Ｘ平面又はＺ−Ｙ
平面に対して平行な平面における孔の形成例を示してい
る。

【００３５】図７（ａ）は、Ｚ軸方向から見て縦横に延
びる直線によって構成される網目状の格子２２を示して
おり、「Ｎ」は孔径を表し、「ｎ」は格子幅を表してい
る。即ち、幅ｎの格子部分２２ａ、２２ａ、・・・は光
硬化性樹脂８のうち光走査により硬化した部分であり、
この例では、一辺Ｎの正方形状の孔がＸ軸やＹ軸方向に
沿って配列されて、隣接する孔同士が幅ｎの壁によって
仕切られている。

【００３６】図７（ｂ）は、図７（ａ）において長円内
に示すＢ部について格子形成の様子を概念的に示すもの
である。

【００３７】円２３はレーザースポットを表しており、
その直径「Ｄ」がスポット径を示している。格子幅ｎ
は、横並びに配列された複数の円２３、２３、・・・の
数とこれらの重なり具合によって決まる。例えば、レー
ザースポットのスキャン間隔を「Ｌ」とし、隣合う円間
の中心間距離が一律にＬに等しい場合には、格子幅ｎは
Ｌの整数倍にＤを加えた長さとなる。特に、図示するよ
うに、円２３、２３、・・・が一列に連接されている場
合には、Ｌ＝Ｄであるので、格子幅ｎを得るのに必要な
ビームスポットの数、つまり、Ｘ軸方向に沿う単位格子
当たりの走査数はｎ／Ｄとなる。

【００３８】図中の「ＳＫ」はスキップ幅を示してお
り、この区間においては孔形成のためにＸ軸方向に沿っ
たレーザー光の走査を一時的に見送る必要がある。よっ
て、スキップ幅ＳＫは孔径Ｎに等しい。

【００３９】「ＳＤ」はスキップ間隔を示しており、孔
径Ｎに格子幅ｎを加えた長さに等しい。即ち、スキップ
間隔ＳＤは、格子幅ｎの区間について光走査を開始して
からスキップ幅ＳＫを置いて次の区間について光走査を
開始するまでの間隔である。例えば、パルプモールディ
ングにおいて、パルプ繊維の長さが２、３ｍｍ程度であ
る場合にはそれ以下の値（例えば、１ｍｍ程度）に設定
すれば良い。

【００４０】このようにＸ−Ｙ平面に対して平行な面に
おける孔の形成は、孔径Ｎ、格子幅ｎ、レーザースポッ
ト径Ｄに基づいて各種のパラメータ値を決定することが
でき、格子２２を積層していくことによってＺ軸方向に
延びる角孔を形成することができる。

【００４１】図８は、Ｘ軸又はＹ軸に対して直交する平
面における孔形成について示すものであり、「ｌ（１）
〜ｌ（ｃ）」はＸ軸方向の光走査によって形成される筋
状の樹脂部を示し、「ｌ（ｃ＋１）〜ｌ（２ｃ）」は、
Ｙ軸方向の光走査によってｌ（ｃ）上に順次に積層され
る筋状の樹脂部を示し、「ｌ（２ｃ＋１）〜ｌ（３
ｃ）」は、Ｘ軸方向の光走査によってｌ（２ｃ）上に順
次に積層される筋状の樹脂部を示している。つまり、括
弧内の添え字は、Ｚ軸の正方向（図８の上方）に沿って
増大するように選ばれており、添え字が大きいものが添
え字の小さいものの上に次々と積層されていく。

【００４２】ｌ（１）乃至ｌ（３ｃ）のＺ軸方向におけ
る厚み「Ｚｐ」は、積層ピッチを示しており、Ｚ軸方向
の孔径「Ｍ」は、積層ピッチＺｐが一定値の場合、その
整数倍の長さとなる。例えば、ｌ（１）乃至ｌ（ｃ）に
係る孔径「Ｍ」は、積層ピッチＺｐにｌ（１）乃至ｌ
（ｃ）の積層数（つまり、ｃ）を掛けたものに等しい。
このことは、ｌ（ｃ）乃至ｌ（２ｃ）やｌ（２ｃ＋１）
乃至ｌ（３ｃ）に係る孔径についても同様である。尚、
Ｚ軸方向における孔の形成間隔（つまりｌ（ｃ）とｌ
（２ｃ＋１）との間の間隔）は、Ｙ軸方向に延びるｌ
（ｃ＋１）乃至ｌ（２ｃ）の積層数によって決まる。

【００４３】このように、Ｚ−Ｙ平面やＺ−Ｘ平面に平
行な平面における孔の径Ｍは、積層ピッチＺｐや積層数
ｃに基づいて決定することができ、これによってＸ軸又
はＹ軸方向に延びる角孔を形成することができる。

【００４４】図９は上記の手順（ａ３）を含む成形型の
作成の流れを示すフローチャート図である。

【００４５】ステップＳ１では、図７において説明した
ように、Ｘ−Ｙ平面に平行な平面における孔形成に必要
なデータの入力が行われ、ステップＳ２では、図８にお
いて説明したように、Ｚ−Ｘ平面、Ｚ−Ｙ平面に平行な
平面における孔形成に必要なデータの入力が行われる。

【００４６】そして、ステップＳ１に続くステップＳ３
では、Ｘ−Ｙ平面における光走査のためのパラメータを
ステップＳ１での入力データから自動的に設定する。つ
まり、このパラメータは光走査部４によるレーザー光の
走査についての基礎情報となる。

【００４７】また、ステップＳ２に続くステップＳ４で
は、積層方向の制御に必要なパラメータをステップＳ２
での入力データから自動的に設定する。つまり、このパ
ラメータは移動機構５によるステージ１４の制御につい
ての基礎情報となる。

【００４８】ステップＳ３、Ｓ４で得られるパラメータ
は、ステップＳ５において製造パラメータの一部として
組み込まれる。製造パラメータには成形型２１の作成に
必要な全情報が含まれており、該製造パラメータの情報
を計算機２においてデータベース化することによって、
データの蓄積が可能である。つまり、蓄積された各種の
データを適宜に選択することによって既存のデータを選
択することができることは勿論、蓄積データの編集やＣ
ＡＥ（ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＥｎｇｉｎｅｅ
ｒｉｎｇの略語）を活用した成形型の最適設計のための
基礎データとして利用することができる。

【００４９】製造パラメータに対応する制御情報は、ス
テップＳ６において制御部３にデータ転送され、制御部
３の指示に従って光走査部４や移動機構５が制御され
る。

【００５０】そして、ステップＳ７において、移動機構
５によりステージ１４が１段階ずつ下降する度にレーザ
ー光の走査により断面体の形成が行われ、幾層もの薄い
断面体が積層された結果として成形型２１が次第に形成
されていく。

【００５１】ステ−ジ１１が光硬化性樹脂槽７から引き
上げられた後に、成形品に対して所定の処理（例えば、
紫外線硬化処理等）が施されると成形型２１が完成す
る。

【００５２】以上のように、積層造形法によれば、成形
型２１に形成される多数の吸引孔２１ａ、２１ａ、・・
・を、積層された各層における材料の欠落部分として形
成することで、多孔質の構造を有する成形型２１を作成
することができる。

【００５３】尚、上記の例では、レーザー光の走査によ
って筋状の樹脂を積層していく方式について説明した
が、図３に示したような面照射方式の場合には、図７の
ような格子縞に対応する画像情報をＣＲＴ１７に送って
その照射面に格子縞のパターンを表示させれば良い。

【００５４】また、上記の例では、成形型２１の基本形
状１９に対して直交座標系を設定して、各軸に沿う方向
に孔を形成するようにしたが、成形型の基本形状に対し
て斜交座標系を設定して、孔の形成方向が斜め方向にな
るようにしたり、あるいは、孔の中心点を所定の曲線に
沿って移動させることによって孔の形成方向をより自由
に設定する等の方法を採ることができる。そして、孔の
形状についても上記の角孔に限られる訳ではなく、積層
造形法上支障を来さない範囲において、各種の形状（円
孔、六角孔等）を選択することができることは勿論であ
る。

【００５５】さらに、上記の例では、装置１内において
製造パラメータを作成し、これを制御部３に転送する構
成となっていたが、製造パラメータを外部の計算機上で
作成することができる場合には、その過程を省略して、
製造パラメータに係るデータをそのままの形で利用する
ことができる。即ち、この場合には、図１において計算
機２による処理を予め別の計算手段によって行ってお
き、製造パラメータに係るデータをオフライン又はオン
ライン経由で光学的造形装置１に転送してこれを制御部
３での制御情報として利用すれば良い。

【００５６】尚、成形型の作成にあたっては、光硬化性
樹脂を使った方法に限らず、電子ビームや放射線等の所
定の波動に反応する積層材料を用いる方法や、上述した
ように各種の積層造形法を用いることができるが、光硬
化性樹脂法を用いることの利点として、材料費が安いこ
とや作成時間が短いことを挙げることができる。

【００５７】また、上記の例では、一個の成形型を作成
するものとして説明したが、積層造形法を用いる利点と
して、複数個又は複数種の成形型を同時に作成すること
ができる点が挙げられる。つまり、断層面での形状が一
の部材に係る形状に限られることがないので、複数の個
体についての断層面の形状を設定すれば同じ積層工程で
複数の個体を作成することができ、生産効率を上げるこ
とができる。

【００５８】図１０は、積層造形法によって成形される
パルプモールディングの成形型を用いた型成形について
説明するものである。

【００５９】上記の説明から明らかなように、成形型２
１には積層成形によって多数の吸引孔２１ａ、２１ａ、
・・・が形成されており、これらが、従来法における金
網ｇ、ｇ、・・・の役目と吸引孔ｆ、ｆ、・・・の役目
を兼ね備えている。

【００６０】即ち、図示するように、凸形ブロック状を
した成形型２１を逆さにしてパルプ繊維の溶液ｉ中に沈
め、成形型２１の上方を向いた開口を蓋体ｄによって閉
塞して、成形型２１の凹部２４内を真空吸引装置ｅによ
って減圧すると、液槽ｈ内のパルプ繊維の溶液ｉが成形
型２１の吸引孔２１ａ、２１ａ、・・・に浸入するとと
もに、成形型２１の表面にパルプ繊維が吸着されて成形
型２１の表面に生成物が成長する。尚、この予備成形に
よる生成物は、これに対応する雌型によって整形された
後、乾燥等の所定の工程を経て、成形型２１から取り出
され、成形型２１の形状に対応した形状を有する成形パ
ルプ製品が製造される。

【００６１】以上のように多数の吸引孔２１ａ、２１ａ
・・・を有する多孔質構造の成形型２１を、積層造形法
を用いて作成することができ、従来のように型分割の必
要がなく、金網を用いる必要がなくなる。即ち、金網の
孔及び成形型の吸引孔に等価な小孔を最初から成形型に
形成することができるので、成形型の形状が複雑な場合
でも、型分割の必要がなくなり、成形型の表面に金網を
取り付けるという熟練度を要する作業や、成形型の設計
変更に伴う面倒な金網張りの作業から解放され、成形型
の作成時間を短縮して低コスト化を図ることができる。
例えば、電気製品等の梱包用部材について、その成形型
の作成に要する時間を、従来の方法を用いた場合と、本
発明に係る方法を用いた場合とで比較すると、前者では
数週間の日数を要するのに対して、後者によれば十数時
間程度で済み、作成時間を大幅に短縮することができ
る。

【００６２】また、従来の抄型を用いる場合には、上記
吸引孔２１ａ、２１ａ、・・・に比して大径の吸引孔
ｆ、ｆ、・・・（図１１参照。）を通して繊維が吸着さ
れるため、吸引孔ｆ、ｆ、・・・の位置を適切に選ばな
いと吸引孔ｆに近い場所と吸引孔ｆから遠いところで繊
維の成長の度合に差が生じ、均一な成長を得るのが難し
い場合があるが、上記の成形型２１によれば、小径の多
数の吸引孔２１ａ、２１ａ、・・・によって、型の表面
における繊維の成長を均一化させることが可能となり、
さらには、吸引孔２１ａ、２１ａ、・・・の分布や孔径
を成形型の形状及び吸引圧に応じて自由に設計すること
ができる。

【００６３】そして、型の成形に積層造形法を用いるこ
とによって、型の設計変更や追加製造等に対して迅速か
つ柔軟に対応することができる。

【００６４】

【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、請求項１や請求項２に係る発明によれば、成形型に
多数の吸引孔を積層形成することによって、従来の抄型
に形成される吸引孔と金網の代替として多数の吸引孔を
成形型に形成することができるので、成形型が複雑な場
合でも、成形型を幾つかの部分に分割する必要がなくな
り、従来の抄型のように金網を用いる必要がないので、
成形型に金網を取り付ける作業等が全く不要となり、作
業者に高い熟練度が要求されることなく、成形型を効率
的かつ短時間で作成することができる。

【００６５】そして、請求項３や請求項４に係る発明に
よれば、積層造形法として光硬化性樹脂を積層材料とし
て使用する光硬化性樹脂法を用いることによって、成形
型を安価にかつ短時間で作成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用する造形装置の一例を概略的に示
す図である。

【図２】図１の光走査部と移動機構の一例を示す概略図
である。

【図３】面照射方式について説明するための概略図であ
る。

【図４】図５乃至図８とともに、成形型に係る構造デー
タの作成について説明するための図であり、本図は成形
型の基本形状の一例を示す斜視図である。

【図５】図４の基本形状に対して等高断面で切断したと
きの様子を示す斜視図である。

【図６】多数の吸引孔が形成された成形型を示す斜視図
である。

【図７】図４の基本形状に設定されるＸ−Ｙ−Ｚ座標系
において、Ｚ軸に対して直交する平面での孔形成につい
て説明するための図であり、（ａ）は格子を示す図、
（ｂ）は（ａ）のＢ部を形成する光走査について説明す
るための概略図である。

【図８】図４の基本形状に設定されるＸ−Ｙ−Ｚ座標系
において、Ｘ軸又はＹ軸に対して直交する平面での孔形
成について説明するための斜視図である。

【図９】本発明に係る成形型の作成の流れについて説明
するためのフローチャート図である。

【図１０】本発明に係る成形型を用いたパルプモールデ
ィングについて説明するための概略図である。

【図１１】図１２とともに従来の抄型を使った成形法に
ついて説明するための図であり、本図は抄型の構成を示
す図である。

【図１２】図１１の抄型を用いたパルプモールディング
について説明するための図である。

【符号の説明】

８光硬化性樹脂２１成形型２１ａ吸引孔

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維質材料の型成形に用いられ、積層さ
れる材料に所定の処理を施すことで立体形状を形成する
積層造形法により生成される成形型であって、成形型に
形成される多数の吸引孔を、積層された各層における材
料の欠落部分として形成するとともに、積層方向をＺ軸
方向としたとき、これに対して直交する面内において、
Ｘ軸方向に形成される筋状の樹脂部と、Ｙ軸方向に形成
される筋状の樹脂部をＺ軸方向に沿って積層していくこ
とでＺ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に、それぞれ互い
に連通する吸引孔が形成された多孔質構造を有するよう
にしたことを特徴とする積層造形法により生成される成
形型。
【請求項２】繊維質材料の型成形に用いられ、積層さ
れる材料に所定の処理を施すことで立体形状を形成する
積層造形法により生成される成形型の形成方法であっ
て、積層材料の各層に材料の欠落部分を形成し、該層を
順次に積層していくことによって、成形型に上記欠落部
分によって生成される多数の吸引孔を形成するに際し
て、積層方向をＺ軸方向としたとき、これに対して直交
する面内において、Ｘ軸方向に形成される筋状の樹脂部
と、Ｙ軸方向に形成される筋状の樹脂部をＺ軸方向に沿
って積層していくことでＺ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方
向に、それぞれ互いに連通する吸引孔が形成された多孔
質構造を有する成形型を作成することを特徴とする積層
造形法により生成される成形型の形成方法。
【請求項３】請求項１に記載した積層造形法により生
成される成形型において、積層材料として光硬化性樹脂
材料を用いたことを特徴とする積層造形法により生成さ
れる成形型。
【請求項４】請求項２に記載した積層造形法により生
成される成形型の形成方法において、積層造形法として
光硬化性樹脂を積層材料として使用する光硬化性樹脂法
を用いたことを特徴とする積層造形法により生成される
成形型の形成方法。