JPH09309160A

JPH09309160A - 成形型及びその製造方法

Info

Publication number: JPH09309160A
Application number: JP8148718A
Authority: JP
Inventors: Junichi Kuzusako; 淳一葛迫; Eijiro Tagami; 英二郎田上
Original assignee: D-MEC KK; Sony Corp; D Mec Ltd
Current assignee: D-MEC KK; Sony Corp; D Mec Ltd
Priority date: 1996-05-20
Filing date: 1996-05-20
Publication date: 1997-12-02

Abstract

(57)【要約】【課題】積層造形法による繊維質材料の成形（例えば
パルプモールド）用の成形型及びその製造方法の特長を
生かしながら、成形型の耐久性、寿命及び成形時の生産
性を向上させること。【解決手段】積層造形法によって得られたパルプモー
ルディング時の繊維質材料成形用の成形型であって、吸
引孔を含む面に耐水性コーティング70が施されている成
形型71。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、繊維質材料の成形
に用いられる成形型及びその製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】繊維質材料の成形方法としては、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いる。これは、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
中に攪拌懸濁されたパルプ繊維に、必要に応じて熱硬化
性樹脂の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（金型）を通して減圧吸引を行い、予
備成形を行った後、乾燥工程等を経て圧縮成形又は加熱
硬化を行うことによって、最終的にパルプ成形品を得て
いる。

【０００４】パルプモールディングの成形型としては、
抄型と称されるものが主に用いられ、図17にその例が示
されている。この成形型50は、鋳物により凸形ブロック
状に形成されていてその本体58には上方に開口した凹部
51が形成されており、その開口52が蓋体53によって閉塞
されると共に、凹部51内が吸引管55を介して真空吸引装
置54によって減圧されるようになっている。

【０００５】そして、成形型50には、凹部52と外部とを
連通する多数の吸引孔56が形成されている。

【０００６】成形型50には、その本体表面を覆うための
金網57が取り付けられる。このため、成形型50は、形状
が複雑な場合には、型分割して複数の型本体部分58Ａ、
58Ｂ、58Ｃ・・・から構成される。なお、金網57の孔径
（通常１mm以下）は吸引孔56の孔径に比して十分に小さ
くされている。

【０００７】図18は、図17の成形品50を用いた、パルプ
モールディングによる成形方法を概略的に示すものであ
る。

【０００８】液槽59内には、個々の長さが数mm程度のパ
ルプ繊維を含む溶液60が満たされており、金網57に覆わ
れた成形型50を溶液60中に浸した後、成形型50の凹部51
内を真空吸引すると、成形型50の表面、つまり金網57に
パルプ繊維を吸着させ、予備成形を行う。この予備成形
の後に、乾燥等の所定の工程を経て、成形型50の形状に
対応した形状を有するパルプ成形品が製造される。

【０００９】しかしながら、このパルプモールディング
に用いられる成形型50においては、その表面を金網57に
よって覆う作業（金網張り作業）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50の形状が複雑であり、表面
側の凹凸の度合いが大きい場合には、その表面を金網57
で覆うことは、成形型の表面からの金網57の浮き上がり
等によって容易な作業ではない。また、成形型50の本体
58を幾つかの部分58Ａ、58Ｂ、58Ｃ・・・に分割すると
きには、金網57を別々に取り付けることをはじめ、成形
型50の或る場所では金網57を延伸したり、更には余分な
金網57を切断するといった複雑な手作業を要し、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】しかも、設計変更等に伴って上記の金網張
り作業をやり直す場合は、上記の作業プロセスを再び繰
り返す必要があり、作業時間やコスト面で問題がある。

【００１２】

【発明に至る経過】そこで、本出願人の一人は、いわゆ
る積層造形法により、パルプ繊維の如き繊維質材料の型
成形（例えば、パルプモールド）に用いられる成形型と
して、最適な構造を持つ金型を短時間かつ自動的に一体
成形することが可能となる発明を、特願平７−５３７２
３号（平成７年２月２０日出願）として既に提案した。
これを以下、先願発明と称する。

【００１３】この先願発明によれば、例えば光硬化樹脂
法を用いた積層造形法により得られる成形型において、
積層される材料に所定の処理を施すことにより立体形状
を形成する積層造形法を用いて、積層された各層におけ
る材料の欠落部分として多数の吸引孔を成形型に形成し
ている。

【００１４】また、先願発明の積層造形法により成形型
を製造する方法として、積層材料の各層に材料の欠落部
分を形成し、その各層を順次積層していくことによっ
て、多数の吸引孔を成形型に形成する。

【００１５】従って、この先願発明では、成形型に多数
の吸引孔を各層の積層時に形成することによって、既述
した従来の抄型に形成される吸引孔と金網との両機能を
兼ね備えた代替手段として、多数の吸引孔を成形型に容
易に形成することができる。

【００１６】このため、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る。また、既
述した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製することができる。しかも、
設計変更や型の追加製造等に対しても迅速に対応でき
る。

【００１７】このように先願発明は顕著に優れた利点を
有しているが、本発明者が検討を加えた結果、改善すべ
き点がなお存在していることが判明した。

【００１８】即ち、積層造形法として例えば光硬化樹脂
法の如き光造形法で用いられる樹脂は、ウレタンアクリ
レート、エポキシアクリレート、ビニルエーテル樹脂、
エポキシ樹脂等が用いられるので、得られた成形型はそ
れらの樹脂からなっているが、これらの樹脂は親水性で
あり、パルプモールディング中に長期間水に浸されてい
ると、強度が低下する傾向がある。従って、繊維質材料
（例えば、パルプ繊維）の成形型として用いた場合、不
具合を発生することがある。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、積層造形法による繊維質材料成形（例えば、パルプ
モールド）用の成形型及びその製造方法において、先願
発明の上記した特長を生かしながら、成形型の耐久性、
寿命及び成形時の生産性を向上させることにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、積層造
形法によって得られた繊維質材料成形用の成形型であっ
て、吸引孔（空孔：以下、同様）を含む面に耐水性コー
ティングが施されている成形型に係るものである。ここ
で、上記の「面」とは、少なくとも吸引孔のある領域
（型内部）の壁面を意味し、それ以外の面（型外面）は
全体がコーティングされているのがよいが、その主要部
がコーティングされていればよい（以下、同様）。

【００２１】本発明はまた、積層造形法により積層材料
を層状に順次積層して成形型本体を作製し、しかる後
に、吸引孔を含む前記成形型本体の面を耐水性コーティ
ング処理することによって、本発明の成形型を製造する
方法も提供するものである。

【００２２】本発明の成形型及びその製造方法によれ
ば、積層造形法を適用しているから、上記した先願発明
と同様に、成形型に多数の吸引孔を各層の積層時に形成
することによって、既述した従来の抄型に形成される吸
引孔と金網との両機能を兼ね備えた代替手段として、多
数の吸引孔を成形型に容易に形成することができる。

【００２３】このため、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る。また、既
述した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製することができる。しかも、
設計変更や型の追加製造等に対しても迅速に対応でき
る。

【００２４】そして、先願発明と同様の利点に加えて、
本発明では更に、積層造形法によって作製された成形型
本体においてその吸引孔を含む面に耐水性コーティング
材が塗布されていることにより、パルプモールディング
等の繊維質材料の成形時に、成形型本体が上述した如き
樹脂で形成されていても強度が低下することが防止され
るので、成形型の耐久性、寿命及び成形時の生産性を向
上させることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明の成形型及びその製造方法
においては、耐水性コーティング材がオルガノアルコキ
シシラン系であり、耐水性コーティング材のコーティン
グ時の粘度が1000cps以下であり、更にその塗布厚が５
μｍ以上であるのが望ましい。

【００２６】本発明における積層造形法は、具体的に
は、２次元断面を積層して３次元物体を形成するもので
あり、また、紫外線又は可視光硬化タイプの光硬化樹脂
法、粉末溶着法、溶融紡糸堆積法又は薄板積層法が適用
される。

【００２７】そして、この積層造形法では、多数の吸引
孔が、積層された各層における材料の欠落部分として形
成される。或いは、積層材料の各層に材料の欠落部分を
形成しつつ前記層を順次積層することによって、前記欠
落部分として多数の吸引孔を成形型に形成する。

【００２８】本発明においては、フリーネス値が 400〜
600ml でありかつ繊維長が 0.3〜３mm程度である繊維質
材料の成形用として、３mm以下の空孔径を有している成
形型を得ることができる。この場合、繊維質材料は、パ
ルプ繊維が好適であるが、その他にも紙や植物、金属繊
維等であってもよい。ここで、「フリーネス値」とは、
濾水度（繊維の水切れの程度を示す数値）であって、そ
の測定法はＪＩＳＰ８１２１，ＴＡＰ・ＰＩＴ２２
７，ＩＳＯ５２６７／１〜２，ＳＣＡＮＭ３，４等
に示されている（以下、同様）。

【００２９】また、上記の耐水性コーティングについて
は、耐水性コーティングをディッピングで行い、必要あ
ればコーティング材の塗布厚を調整した後に、高温処理
を行うことができる。この場合、少なくともディッピン
グ及び高温処理からなる一連の工程を繰り返すのがよ
い。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００３１】本実施例では、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、この成形型を用いて繊維質材料から種々の成形品を
得ることができるようにしたものである。

【００３２】ここで、「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、後述する光
硬化樹脂法（紫外線又は可視光硬化樹脂法等）、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。

【００３３】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いが変化する性質をもった樹脂
であり、例えば、ウレタンアクリレートの如き紫外線硬
化樹脂等が含まれる。）を用いた光硬化樹脂法を適用し
た場合の光学的造形装置１を概略的に示すものである。

【００３４】３次元ＣＡＤ(Computer Aided Design）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」と称する。）は、まず、計算機
２に取り込まれる。

【００３５】計算機２は、造形装置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。

【００３６】計算機２は、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。即ち、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」と称
する。）を得て、この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。

【００３７】製造対象である成形型の製造に際しては、
フリーネス値等の成形される繊維質材料のデータや、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」と称する。）が必要であり、この製
造パラメータに基いて計算機２は、成形型の構造に係る
データを自動的に作成する。

【００３８】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。

【００３９】制御部３は、計算機２からの制御情報に基
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。

【００４０】光走査部４は、光源６からの光を自在に走
査して、樹脂液槽７内の光硬化性樹脂８の液面８ａ上の
所望の位置に光Ｌを照射するために設けられる。

【００４１】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Ｌ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。

【００４２】即ち、レーザー光Ｌは、レーザー９からミ
ラーＭを介し、ＡＯＭ10ａ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。この際、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
ＧＭの回動制御等を行っている。

【００４３】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液槽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16ａ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14が上下方向
に移動される機構を用いることができる。

【００４４】なお、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上で上記の光走査によっ
て硬化した樹脂槽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。

【００４５】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。）17
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。

【００４６】即ち、ＣＲＴ17のパネル面17ａを光硬化性
樹脂８の液面８ａの上方に配管し、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共に、電子
ビーム17ｂのエネルギーを螢光面で光エネルギーに変化
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よい。

【００４７】そして、図１〜図３において、光硬化性樹
脂８の光照射による硬化と、移動機構５によるステージ
14の送りとを繰り返すことによって、液槽７中にて樹脂
８を液面８ａ側から硬化させていき、硬化樹脂からなる
所定形状の積層成形物18を形成することができる。図１
及び図２では、ステージ14を下降させた状態（成形物18
の完成）を示し、図３では、実線位置から仮想線位置へ
とステージ14を下降させる状況を示している。

【００４８】こうして得られる積層成形物18としての成
形型は、例えば、繊維質材料の成形時の吸引の均一化を
考慮して、図17と同様に、その内部に中空部を有し、こ
の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。但し、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よい。

【００４９】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〜図８に従って説明する。なお、理解容
易のために、成形型の基本形状が凸形ブロック状をなし
ているものとする。

【００５０】（１）基本形状の設定まず、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。基本形状19
に対する直交座標系の設定において、凸部19ａ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。

【００５１】（２）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
（Ｘ−Ｙ面）で基本形状19を切断することによって、Ｚ
方向に所定のピッチ（例えば 0.1mm又は 0.2mm）でスラ
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、20、・・・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。

【００５２】（３）型構造データの作成図６は、基本形状19に対して、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各方
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本体21を示している。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ものである。

【００５３】図７及び図８は、図６に示す円形のＡ部に
おける吸引孔21ａ、21ａ、・・・の形成の要領を示すも
のであり、図７がＸ−Ｙ平面に対して平行な平面におい
て孔を形成する例を示し、図８がＺ−Ｘ平面又はＺ−Ｙ
平面に対して平行な平面において孔を形成する例を示し
ている。

【００５４】図７（ａ）は、Ｚ軸方向から見て縦横に延
びる例えば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。

【００５５】図７（ｂ）は、図７（ａ）において示す長
円のＢ部について格子を形成するときの状況を概念的に
示すものである。

【００５６】即ち、小円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おり、格子
幅ｎは、横並びに配列された複数の小円23、23、・・・
の数とこれらの重なり具合によって決まる。

【００５７】例えば、レーザースポットのスキャン間隔
を「Ｌ」とし、隣接し合う小円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、小円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。

【００５８】図７（ｂ）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の形成のためにＸ軸方
向に沿ったレーザー光の走査を一時的に中断する必要が
ある。従って、スキップ幅ＳＫは孔径Ｎに等しい。

【００５９】また、「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。

【００６０】例えば、パルプモールディングにおいて、
パルプ繊維がフリーネス値を 400〜600ml、長さが 0.3
〜３mm（例えば２〜３mm程度）である場合には、吸引孔
21ａの孔径ＮはＸ−Ｙ平面においてそれ以下の値である
３mm以下（好ましくは 0.3〜1.2mm、例えば0.5mm)と
し、スキップ間隔ＳＤも３mm以下（例えば１mm程度）に
設定すればよい。吸引孔21ａのＺ方向のサイズＮ’は、
孔径Ｎの１〜２倍がよく、例えば0.8mm としてよい。な
お、レーザースポット径Ｄは 0.1mm、格子幅ｎは1.0mm
としてよい。

【００６１】また、使用するレーザーとしては、アルゴ
ンレーザー（波長 360nm）、ヘリウムカドミウムレーザ
ー（波長 325nm）、その他に半導体レーザー、ＣＯ₂レ
ーザー、ＹＡＧレーザー等が挙げられ、ビーム径１mm以
下、エネルギー１ワット/cm²以上で照射を行うことがで
きる。

【００６２】このようにＸ−Ｙ平面に対して平行な面に
おける孔の形成に際しては、孔径Ｎ、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、例えば角孔を形成することができ
る。

【００６３】図８は、Ｘ軸又はＹ軸に対して直交する平
面における孔の形成について示すものであり、「ｒ
（１）〜ｒ（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、「ｒ（ｃ＋１）〜ｒ（２
ｃ）」は、Ｙ軸方向の光走査によってｒ（ｃ）上に順次
積層される筋状の樹脂部を示し、また「ｒ（２ｃ＋１）
〜ｒ（３ｃ）」は、Ｘ軸方向の光走査によってｒ（２
ｃ）上に順次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。

【００６４】ｒ（１）〜ｒ（３ｃ）のＺ軸方向における
各厚み「Ｚｐ」は、積層ピッチを示しており、またＺ軸
方向の孔径「Ｍ」は、積層ピッチＺｐが一定値の場合に
その整数倍の長さとなる。例えば、ｒ（１）〜ｒ（ｃ）
に係る孔径「Ｍ」は、積層ピッチＺｐにｒ（１）〜ｒ
（ｃ）の積層数（つまり、ｃ）を掛けたものに等しい。

【００６５】このことは、ｒ（ｃ）〜ｒ（２ｃ）やｒ
（２ｃ＋１）〜ｒ（３ｃ）に係る孔径についても同様で
ある。なお、Ｚ軸方向における孔の形成間隔（つまりｒ
（ｃ）とｒ（２ｃ＋１）との間の間隔）は、Ｙ軸方向に
延びるｒ（ｃ＋１）〜ｒ（２ｃ）の積層数によって決ま
る。

【００６６】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。

【００６７】図９は、上記した手順（３）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。

【００６８】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の形成に必
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
な平面における孔の形成に必要なデータの入力が行われ
る。

【００６９】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。即
ち、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。

【００７０】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。即ち、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。

【００７１】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本体21の作成
に必要な全情報が含まれており、この製造パラメータの
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。即ち、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ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）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。

【００７２】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。

【００７３】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（積層体）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、成形型本体21
が次第に形成されていく。

【００７４】ステージ14が光硬化性樹脂液槽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、成形型本体21が完成
する。

【００７５】以上のように、積層造形法によれば、図６
（更には図10）に示すように、成形型本体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によって、
多孔質の構造を有する成形型本体21を作成することがで
きる。

【００７６】なお、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法について説明した
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よい。

【００７７】また、上記の例では、成形型本体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、或いは、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ものではなく、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。

【００７８】更に、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。

【００７９】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、
製造パラメーター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よい。

【００８０】なお、成形型本体21の作成にあたっては、
光硬化性樹脂（例えば、ウレタンアクリレート、エポキ
シアクリレート、ビニルエーテル樹脂、エポキシ樹脂）
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。

【００８１】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。

【００８２】上記の如くにして得られた成形型本体21
は、上記した親水性樹脂からなっているので、次に耐水
性を付与するための耐水性コーティングを施す。

【００８３】即ち、図10に示した樹脂製の成形型本体21
をコーティング材の液に10〜30℃で１〜60秒間（例え
ば、20℃、５秒間）、浸漬（ディッピング）し、その吸
引孔21ａを含めて内面及び外面にコーティング材を塗布
する。

【００８４】この塗布厚は調整されるのがよいが、その
調整は、浸漬後に引き上げられた成形型本体に対し、エ
アを吹き付けるか、或いは吸引によって、余分のコーテ
ィング材を除去し、10〜30℃で５分以上（例えば20℃で
30分間）乾燥させる。これによって、吸引孔21ａの孔径
を確保し、コーティング時は勿論、繊維質材料成形時の
目詰まりを防止する。

【００８５】そして、所望の塗布厚のコーティング材で
被覆された成形型本体を高温処理（100〜150 ℃、例え
ば 120℃で10〜30分間、例えば20分間加熱）し、コーテ
ィング材を十分に硬化させる。

【００８６】このような成形型本体のディッピング及び
高温処理、更には場合によってはコーティング材の塗布
厚の調整（乾燥を含む。）からなる一連の工程を複数
回、特に２〜５回繰り返すことによって、最終的には、
図11に示すように、吸引孔21ａを含めた全面が所望の厚
み（通常５μｍ以上の厚み）の耐水性のコーティング材
70で被覆された成形型71を作成する。

【００８７】なお、このようにして作成された成形型71
において、図11ではコーティング材70の厚みを誇張して
示してはいるが、吸引孔21ａは当初の設定値をほぼ確保
しており、上記したように、その孔径Ｎは３mm以下（例
えば 0.5mm程度）、孔径Ｎ’も３mm以下（例えば 0.8mm
程度）となっていて、後述の繊維質材料（フリーネス値
400〜600ml 、長さ 0.3〜３mm）の成形を良好に行える
ものとなっている。

【００８８】ここで、上記の耐水性コーティング材とし
ては、シリコーン系、フッ素系、シリコーン変性アクリ
ル系樹脂等、従来公知のコーティング材が使用可能であ
る。

【００８９】使用可能なコーティング材のうち、シリコ
ーン系コーティング材では、オルガノアルコキシシラン
系コーティング材が適し、フッ素系コーティング材で
は、例えばフッ素含有オレフィンとアルキルビニルエー
テルとの共重合体や、フッ素含有オレフィンとアルキル
ビニルエーテルと水酸基含有単量体との共重合体をメチ
ルエチルケトン等の溶剤に溶かしたものが適する。ま
た、シリコーン変性アクリル系コーティング材として
は、乳化重合で重合したエマルジョン状のコーティング
材が適する。

【００９０】最も適するコーティング材は、シリコーン
系コーティング材であり、オルガノアルコキシシランを
用いたコーティング材である。

【００９１】特に、オルガノアルコキシシランとコロイ
ダル状アルミナとを組み合わせたコーティング材（特開
昭６３−４６２７２号公報参照）、オルガノアルコキシ
シランとコロイダル状シリカとを組み合わせたコーティ
ング材（特開昭６３−１１７０７４号公報参照）、オル
ガノアルコキシシランの加水分解物及び／又は部分縮合
物を含むコーティング材（特開平３−４７８８３号公報
参照）、オルガノアルコキシシラン又はジオルガノシラ
ンとシリル基含有ビニル系樹脂とを組み合わせたコーテ
ィング材（特開平５−３４５８７７号公報参照）が好適
である。

【００９２】上記のオルガノアルコキシシランの具体例
としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエト
キシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエ
トキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−
プロピルトリエトキシシラン、ｉ−プロピルトリメトキ
シシラン、ｉ−プロピルトリエトキシシラン、γ−クロ
ロプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルト
リエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニル
トリエトキシシラン、３，３，３−トリクロロプロピル
トリメトキシシラン、３，３，３−トリクロロプロピル
トリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシ
シラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラ
ン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−
メルカプトプロピルトリエトキシシラン、フェニルトリ
メトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、γ−ア
ミノプロピルトリメトキシシラン、３，４−エポキシシ
クロヘキシルエチルトリメトキシシラン、３，４−エポ
キシシクロヘキシルエチルトリエトキシシランなどを挙
げることができるが、好ましくはメチルトリメトキシシ
ラン、メチルトリエトキシシランである。

【００９３】また、上記のジオルガノシランの具体例
は、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシ
ラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシ
シラン、ジ−ｎ−プロピルジメトキシシラン、ジ−ｎ−
プロピルジエトキシシラン、ジ−ｉ−プロピルジメトキ
シシラン、ジ−ｉ−プロピルジエトキシシラン、ジフェ
ニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシランな
どを挙げることができるが、好ましくはジメチルジメト
キシシラン、ジメチルジエトキシシランである。

【００９４】また、上記のコロイダル状アルミナとして
は、例えば日産化学工業株式会社製のアルミナゾル−１
００、アルミナゾル−２００、アルミナゾル−５２０な
どを挙げることができる。

【００９５】また、上記のコロイダル状シリカとして
は、例えば日産化学工業株式会社製のイソプロパノール
シリカゾル及びメタノールゾル、触媒化成工業株式会社
製のオスカルなどを挙げることができる。

【００９６】更に、上記のシリル基含有ビニル系樹脂
は、主鎖がビニル系重合体からなり、末端又は側鎖に、
加水分解性基及び／又は水酸基と結合したケイ素原子を
有するシリル基を重合体１分子中に少なくとも１個、好
ましくは２個以上含有するものであり、例としては、鐘
淵化学工業株式会社製のカネカゼムラックなどが挙げら
れる。

【００９７】なお、上記のフッ素系コーティング材とし
ては、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチ
レン、クロロトリクロロエチレン等のフッ素含有オレフ
ィンと、エチルビニルエーテル、メチルビニルエーテ
ル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル等
のアルキルビニルエーテルと、更に場合によってはヒド
ロキシブチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニル
エーテル、ヒドロキシプロピルビニルエーテル、ヒドロ
キシヘキシルビニルエーテル等の水酸基含有単量体との
共重合体が挙げられる。

【００９８】なお、上記のシリコーン変性アクリル系コ
ーティング材としては、メチルメタアクリレート、エチ
ルアクリレート、ブチルアクリレート、ラウリルアクリ
レート等の（メタ）アクリル酸アルキルエステルと、ス
チレン、アクリロニトリル等のビニル単量体と、アクリ
ル酸、メタアクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等のエ
チレン系不飽和カルボン酸単量体とを乳化重合すること
により得られる共重合体エマルジョンの存在下で、前記
オルガノアルコキシシランを縮合反応させたものが挙げ
られる。

【００９９】上記した耐水性コーティング材70を塗布す
る方法には、ディッピング以外にも、スプレー方式が可
能であるが、均一に塗布する方式としては、ディッピン
グ方式が好ましい。ディッピング方式で塗布する場合、
コーティング材の粘度が高いと成形型の空孔内で目詰ま
りを起こしてしまうので、コーティング材の粘度は1000
cps 以下がよく、更に好ましくは500cps以下であり、こ
れは小さければ小さい程好ましい。

【０１００】また、後述の繊維質材料を抄紙する工程
（例えば、パルプモールド）で、成形型71にある程度の
力と熱がかかるので、この際、塗膜に亀裂が入ったり、
剥離が生じたりすると、成形型に不具合が発生するの
で、塗膜（耐水性コーティング膜）の厚さは少なくとも
５μｍであるのがよく、更に好ましくは10μｍ以上（上
限は好ましくは、目詰まり防止の点で１mmとするのがよ
い。）が必要であり、かつ塗膜が割れ難いことが必要で
ある。

【０１０１】なお、上記の例では、積層造形法として光
硬化樹脂法を用いたが、これに代えて粉末溶着法、溶融
紡糸堆積法又は薄板積層法を用いて、同様の成形型本体
を作成することもできる。

【０１０２】粉末溶着法（例えばＤＴＭ社のＳinter Ｓ
tationを使用）によれば、例えば図12に示すように、処
理槽87の両側に配した容器80、81に粉末成形材料（例え
ば、熱可塑性の粉末樹脂）88を収容し、一方の容器80の
表面域にある材料88を矢印83方向のローラー82の転動に
よって処理槽87内のステージ84上に搬入して分布させ、
ローラー82を他方の容器81まで移動させた後に逆方向84
に再び転動させて容器81内の材料88をステージ84上に搬
入して分布させる。

【０１０３】このようにしてステージ84上に分布させた
粉末成形材料88に対し、レーザー光Ｌ’（例えばＣＯ₂
レーザー光）を選択的に照射して材料88の照射部分を所
定パターンに焼き固め、これを上述したと同様の制御情
報に基づいて順次行い、これに応じてステージ84を下降
させることによって、図６に示した如き成形型本体を作
成する（なお、非照射部分の材料88は適当な方法で除去
する）。そして、この成形型本体には上述した耐水性コ
ーティングを施す。

【０１０４】この粉末溶着法では、材料88を短時間に成
形型に仕上げることができると共に、種々の材料を選
べ、樹脂以外にも金属も使用可能であって樹脂製の成形
型のみならず、金属製の金型も作成可能である。

【０１０５】溶融紡糸堆積法（例えば株式会社丸紅ハイ
テック・コーポレーション販売の３ＤＭＯＤＥＬＥＲ
を使用）によれば、図13に示すように、巻回した線状の
成形材料（例えば、熱可塑性の樹脂ワイヤ）98をＸ−Ｙ
平面で移動可能なノズル97へ供給し、ノズル97を所定温
度に加熱して材料98を溶かし、この溶融材料98Ａを支持
台90上に吐出させて固化させる。この操作を上述したと
同様の制御情報に基づいて行うことにより、図６に示し
た如き成形型本体を作成する。そして、この成形型本体
には上述した耐水性コーティングを施す。

【０１０６】薄板積層法（株式会社吉良鉄工所製のＫＩ
ＲＡＳolid Ｃenter を使用）は、図14に示すよう
に、上述した制御情報に基づいて予めスライシングし、
孔を加工した紙又は金属板108 を順次ホットプレスで積
層していく方法であり、これも図６に示した如き成形型
本体の作成を可能とする。この成形型本体には更に上述
した耐水性コーティングを施す。

【０１０７】以上のように、多数の吸引孔21ａを有する
多孔質構造の成形型71を積層造形法を用いて作成するこ
とができるから、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。

【０１０８】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、本発明に基づく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。

【０１０９】また、従来の抄型を用いる場合には、上記
吸引孔21ａに比して大径の吸引孔56（図17参照）を通し
て繊維が吸着されるため、吸引孔56の位置を適切に選ば
ないと、吸引孔56に近い場所と吸引孔56から遠いところ
で繊維の成長の度合いに差が生じ、均一な成長を得るの
が難しい場合あるが、上記の成形型71によれば、小径の
多数の吸引孔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、更には、吸引孔21
ａの分布や孔径を成形型の形状及び吸引圧力に応じて自
由に設計することができる。

【０１１０】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。

【０１１１】次に、上記した積層造形法によって成形さ
れた耐水性コーティング70が施された成形型71を用いた
繊維質材料の成形（例えば、パルプモールディング）に
ついて、図15及び図16で説明する。

【０１１２】成形型71には上記の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
が図18に示した従来法における金網57と吸引孔56との双
方の機能を兼ね備えている。

【０１１３】即ち、図15に示すように、凸形ブロック状
をした成形型71（ここでは中空状の型）を上下逆にし
て、液槽59内のパルプ繊維の溶液60中に沈め、成形型71
の上方を向いた開口72を蓋体53によって閉塞して、成形
型71の凹部73内を吸引管55を介して真空吸引装置54によ
って減圧する。この結果、液槽59内のパルプ繊維の溶液
60が成形型71の吸引孔21ａ、21ａ、・・・に侵入すると
共に、成形型71の表面にパルプ繊維が吸着されて堆積
し、予備成形生成物が成長する。

【０１１４】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、乾燥等の所定の工程を経
て、成形型71から取り出される。こうして、図16に示す
ように、成形型71の形状に対応した形状を有する梱包材
等のパルプ成形品74が製造される。

【０１１５】次に、本実施例による積層造形法（例えば
光硬化樹脂法）で得られ、耐水性コーティング処理され
た成形型71について、図17に示した従来法による成形型
50と比較しながら行った具体例を説明する。

【０１１６】例１（成形型本体の製造）上述した方法によって、カセットレコーダ用梱包材をパ
ルプモールディングするのに用いる成形型本体21を作成
したところ、本実施例の方法では、下記の結果が得られ
た。

【０１１７】本実施例の積層造形法によるパルプモール
ディング用成形型本体の製造例 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 作業内容時間 ───────────────────── パラメーター設定 0.1 型構造データ作成 0.1 型作成（光造形） 8.1 後処理（後硬化等） 8.1 ───────────────────── 合計 16.2 時間 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

【０１１８】このように、本発明に基づく本実施例の方
法では、短時間に成形型本体を作成することができた
（これは成形型材料としてウレタン系、エポキシ系のい
ずれでも同様）。これに反し、従来法による場合、成形
型の作成に約３〜４週間も要した。

【０１１９】そして、本実施例の方法で得られた成形型
本体に耐水性コーティングを施した。

【０１２０】例２（オルガノアルコキシシラン系コーテ
ィング材の使用）攪拌機、還流冷却器を備えた反応器にメチルトリメトキ
シシラン 100重量部（以下、単に「部」で表す。）、ジ
メチルジメトキシシラン50部、シリル基含有ビニル系樹
脂（カネカゼムラック：鐘淵化学工業株式会社製、固形
分含量50％）25部、ジイソプロポキシアルミニウムエチ
ルアセトアセテート20部、イソプロピルアルール40部を
加え、混合した後、イオン交換水30部を加え、60℃で４
時間反応させた。しかる後、室温まで冷却し、アセチル
アセトン20部を添加し、コーティング材Ａを得た。この
コーティング材Ａは、固形分濃度35％、粉度70cps であ
った。

【０１２１】上記した光硬化樹脂法で積層造形したパル
プモールド用成形型をコーティング材Ａの中にゆっくり
浸漬し、完全に浸してから５秒後に取り出し、金網の上
に載せて過剰なコーティング材を取り、室温にて30分乾
燥させた後、熱乾燥機に入れ、空気中で 120℃、20分
間、熱処理した。この浸漬、乾燥、熱処理の操作を更に
２回繰り返した。塗膜の厚さは約80μｍであった。

【０１２２】このようにして耐水性コーティングされた
成形型を抄紙機にセットして、パルプモールド成形した
ところ、10万回の抄紙を行っても、型の不具合は発生し
なかった。比較のために、コーティング材Ａを塗布しな
い型を用いた場合は、抄紙で型くずれが起こり易く、不
具合が発生することがあった。

【０１２３】例３（フッ素系コーティング材の使用）ヘキサフルオロプロピレン50モル％、エチルビニルエー
テル45モル％、ヒドロキシブチルビニルエーテル５モル
％から成るフッ素含有重合体 100部をメチルエチルケト
ン（ＭＥＫ）に溶解させて、固形分３％の溶液とし、こ
のフッ素含有重合体 100部に対しトリレンジイソシアネ
ート（ＴＤＩ）３部を加え、コーティング材Ｂを得た。
このコーティング材の粘度は200cpsであった。

【０１２４】例１と同様に、光硬化樹脂法で積層造形し
たパルプモールド用成形型をコーティング材Ｂに10秒間
浸漬し、金網の上に乗せて過剰なコーティング材を取
り、室温にて30分乾燥させた後、熱乾燥機に入れ、80℃
で３時間、熱処理した。この浸漬、乾燥、熱処理の操作
を更に２回繰り返した。塗膜の厚さは約 120μｍであっ
た。

【０１２５】このようにして耐水性コーティングされた
成形型を抄紙機にセットしてパルプモールド成形したと
ころ、2000回以上の抄紙を行っても、型の不具合は発生
しなかった。

【０１２６】以上に説明したように、本発明に基づい
て、積層造形法による繊維質材料成形用の成形型に耐水
性コーティング材を塗布することにより、下記の効果を
奏することができる。

【０１２７】（Ａ）繊維質材料（例えば、パルプ繊維）
の成形時（水中）における、樹脂の親水性による成形型
の強度劣化が防止され、成形型の耐久性が向上する。

【０１２８】（Ｂ）繊維質材料（例えば、パルプ繊維）
の成形時（水中）における、水温等の温度上昇による成
形型の強度劣化が防止され、成形型の耐久性が向上す
る。

【０１２９】（Ｃ）繊維質材料（例えば、パルプ繊維）
の成形型からの離型、及び乾燥ブレス工程等における加
圧による成形型の強度劣化が防止され、成形型の耐久性
及び成形品の品質が向上する。

【０１３０】（Ｄ）コーティング材を塗布しない成形型
に比べて、成形型の寿命が飛躍的に長くなる。

【０１３１】また、本発明に基づく成形型では、吸引孔
（空孔）の径を３mm以下としたことによって、従来の成
形型と比べて約30％も生産性が向上（抄紙時間の短縮
等）が実現可能であった。

【０１３２】即ち、成形型の空孔径を繊維質材料（通常
フリーネス値：400 〜600ml 、繊維長 0.3〜３mm程度）
に対して３mm以下とし、繊維質材料の成形型への目詰ま
りや、成形型内への繊維質材料の過剰な透過を回避する
ことにより、下記効果を奏することができる。

【０１３３】（ａ）繊維質材料の成形型への目詰まりに
よる成形型の劣化及び寿命の短縮が防止され、成形型の
耐久性が向上する。

【０１３４】（ｂ）繊維質材料の成形型への目詰まりに
よる繊維質材料の成形型への吸着むらの発生が回避さ
れ、繊維質材料の成形型への均一な吸着を可能とし、成
形品の品質が向上する。

【０１３５】（ｃ）繊維質材料の成形型への目詰まりに
よる成形型の補修作業に伴う生産ラインからの型おろし
工程が不要となり、連続稼働を可能としたことにより、
生産性が向上する。

【０１３６】（ｄ）繊維質材料の成形型への過剰な透過
を回避することにより、成形時の繊維質材料の使用量が
軽減され、生産性が向上する。

【０１３７】（ｅ）各種繊維質材料の特性（例えばフリ
ーネス値）に適した成形型の空孔径を製造パラメータに
より設定したり、データを蓄積することが可能なため、
熟練者でなくても最適な成形型の作成が可能である。

【０１３８】なお、この空孔径は３mm以下とするのがよ
いが、あまり小さいと、コーティング材や繊維質材料に
よる目詰まりが生じ易いので、その下限は 0.1mmとする
のがよい。また、繊維質材料の繊維長は 0.3mm未満であ
ると空孔を通過し易くなり、３mmを超えると、目詰まり
を生じ、成形性が悪くなり易いので、 0.3〜３mmとする
のがよい。

【０１３９】以上、本発明の実施例を説明したが、上述
の実施例は本発明の技術的思想に基づいて更に変形が可
能である。

【０１４０】例えば、耐水性コーティング材や成形型材
料、更には成形される繊維質材料の材質をはじめ、その
サイズ、形状等は様々に変更してよく、成形型の積層造
形時や耐水性コーティング時の製造条件も上述したもの
に限定されることはない。

【０１４１】また、成形型の吸引孔（空孔）の形状、サ
イズ、分布状態等や、成形型の形状も様々であってよ
い。

【０１４２】

【発明の作用効果】本発明は、上述した如く、積層造形
法によって得られた繊維質材料成形用の成形型であっ
て、吸引孔を含む面に耐水性コーティングが施されてい
る成形型としているので、成形型に多数の吸引孔を各層
の積層時に形成することによって、従来の抄型に形成さ
れる吸引孔と金網との両機能を兼ね備えた代替手段とし
て多数の吸引孔を成形型に容易に形成することができ
る。

【０１４３】このため、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る。また、既
述した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製することができる。しかも、
設計変更や型の追加製造等に対しても迅速に対応でき
る。

【０１４４】そして、積層造形法によって作製された成
形型本体にその吸引孔を含む面に耐水性コーティング材
が塗布されていることにより、パルプモールディング等
の繊維質材料の成形時に、成形型本体が上述した如き樹
脂で形成されていても強度が低下することが防止される
ので、成形型の耐久性、寿命及び成形時の生産性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による光硬化樹脂法を用いた積
層造形装置を示す概略図である。

【図２】同積層造形装置の光走査部と移動機構を示す概
略図である。

【図３】同積層造形を面照射方式で行うときの状況を説
明するための概略図である。

【図４】成形型に係る構造のデータの作成における成形
型の基本形状の一例を示す斜視図である。

【図５】同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本体を示す斜
視図である。

【図７】同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の形成について
説明するための図であり、（ａ）は図６のＡ部における
格子を示す平面図、（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】同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の形成
について説明するための斜視図である。

【図９】本発明の実施例による成形型の作成の手順を説
明するためのフローチャート図である。

【図１０】（ａ）はＺ軸に対して直交する平面での格子
を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図であ
る。

【図１１】成形型本体に耐水性コーティングを施した状
態を説明するための図であり、（ａ）は図１０（ａ）に
対応する平面図、（ｂ）は図１０（ｂ）に対応する断面
図である。

【図１２】本発明の他の実施例による粉末溶着法を用い
た積層造形装置を示す概略断面図である。

【図１３】本発明の他の実施例による溶融紡糸堆積法を
用いた積層造形装置を示す概略断面図である。

【図１４】本発明の更に他の実施例による薄板積層法を
用いた積層造形装置を示す概略断面図である。

【図１５】本発明の実施例によ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断面図であ
る。

【図１６】同パルプモールディングで得られたパルプ成
形品の断面図である。

【図１７】従来の抄型の概略断面図である。

【図１８】同パルプモールディングについて説明するた
めの概略断面図である。

【符号の説明】

４…光走査部、５…移動機構、８…光硬化性樹脂、14…
ステージ、18…積層成形物、19…基本形状、20…平面、
21…成形型本体、21ａ、56…吸引孔、22…格子、22ａ…
格子部分、23…スポット、53…蓋体、54…真空吸引装
置、55…吸引管、57…金網、60…パルプ繊維溶液、70…
耐水性コーティング膜、71…成形型、74…パルプ成形
品、ｎ…格子幅、Ｎ…孔径、ＳＫ…スキップ幅、ＳＤ…
スキップ間隔、ｒ（１）〜ｒ（３ｃ）…樹脂部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】積層造形法によって得られた繊維質材料
成形用の成形型であって、吸引孔を含む面に耐水性コー
ティングが施されている成形型。
【請求項２】耐水性コーティング材がオルガノアルコ
キシシラン系である、請求項１に記載した成形型。
【請求項３】耐水性コーティング材のコーティング時
の粘度が 1000cps以下である、請求項１に記載した成形
型。
【請求項４】耐水性コーティング材の塗布厚が５μｍ
以上である、請求項１に記載した成形型。
【請求項５】積層造形法が、２次元断面を積層して３
次元物体を形成するものである、請求項１に記載した成
形型。
【請求項６】積層造形法として、光硬化樹脂法、粉末
溶着法、溶融紡糸堆積法又は薄板積層法が適用されてい
る、請求項１に記載した成形型。
【請求項７】多数の吸引孔が、積層された各層におけ
る材料の欠落部分として形成されている、請求項１に記
載した成形型。
【請求項８】フリーネス値が 400〜600ml でありかつ
繊維長が 0.3〜３mm程度である繊維質材料の成形用とし
て、３mm以下の空孔径を有している、請求項１に記載し
た成形型。
【請求項９】パルプモールディングに用いられる、請
求項８に記載した成形型。
【請求項１０】繊維質材料成形用の成形型を製造する
に際し、積層造形法により積層材料を層状に順次積層し
て成形型本体を作製し、しかる後に、吸引孔を含む前記
成形型本体の面を耐水性コーティング処理する、成形型
の製造方法。
【請求項１１】耐水性コーティング材としてオルガノ
アルコキシシラン系を用いる、請求項１０に記載した製
造方法。
【請求項１２】耐水性コーティング材のコーティング
時の粘度を 1000cps以下とする、請求項１０に記載した
製造方法。
【請求項１３】耐水性コーティング材の塗布厚を５μ
ｍ以上とする、請求項１０に記載した製造方法。
【請求項１４】耐水性コーティングをディッピングで
行い、必要あればコーティング材の塗布厚を調整した後
に、高温処理を行う、請求項１０に記載した製造方法。
【請求項１５】少なくともディッピング及び高温処理
からなる一連の工程を繰り返す、請求項１４に記載した
製造方法。
【請求項１６】積層造形法によって、２次元断面を積
層して３次元物体を形成する、請求項１０に記載した製
造方法。
【請求項１７】積層造形法として、光硬化樹脂法、粉
末溶着法、溶融紡糸堆積法又は薄板積層法を適用する、
請求項１０に記載した製造方法。
【請求項１８】積層材料の各層に材料の欠落部分を形
成しつつ前記層を順次積層することによって、前記欠落
部分として多数の吸引孔を成形型に形成する、請求項１
０に記載した製造方法。
【請求項１９】フリーネス値が 400〜600ml でありか
つ繊維長が 0.3〜３mm程度である繊維質材料の成形用と
して、３mm以下の空孔径を有している成形型を製造す
る、請求項１０に記載した製造方法。
【請求項２０】パルプモールディングに用いられる成
形型を製造する、請求項１９に記載した製造方法。