【誤訳訂正書】
【提出日】平成18年7月12日(2006.7.12)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】発明の名称
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【発明の名称】型、ダイ、及び関連した工具を製造するための急速凝集加工システム
【誤訳訂正２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】特許請求の範囲
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  型、ダイ、及び関連した工具のほぼ全体形状をスプレー形成製造するためのシステムにおいて、
入口端、出口端、及び長さ方向軸線を備えた流路を持つノズル、
前記ノズル流路と流体連通した、型を形成できる液体材料を収容した液体リザーバであって、前記液体は、加圧されたリザーバ内で加圧され、前記リザーバから、前記ノズル流路で終端する導管を通して、前記入口端と前記出口端との間に前記ノズル長さ方向軸線と近接して注入される、液体リザーバ、
高温の噴霧ガスを、高亜音速から超音速の範囲の流速で、前記ノズル流路を通して前記入口端から前記出口端まで流し、前記流路に注入された前記液体を噴霧して噴霧された液体からなるプルームにし、このプルームを、前記噴霧された液滴のインフライト冷却を制御するために温度及び組成が制御された急冷ガスを収容したチャンバに差し向けるための手段、及び
冷却された噴霧された液滴をパターンに差し向け且つ付着させ、型を形成するための手段を含む、システム。
【請求項２】  請求項１に記載のシステムにおいて、前記急冷ガスは、窒素、ヘリウム、アルゴン、酸素、空気、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、システム。
【請求項３】  請求項１に記載のシステムにおいて、前記ノズル及び前記リザーバを独立して加熱するための手段を更に含む、システム。
【請求項４】  請求項１に記載のシステムにおいて、前記ノズルと前記パターンとの間の相対的移動を提供するための手段を更に含む、システム。
【請求項５】  請求項１に記載のシステムにおいて、型を形成できる複数の液体材料が前記ノズル流路に別々に注入される、システム。
【請求項６】  請求項１に記載のシステムにおいて、前記ノズル流路は、前記入口端と前記出口端との間に配置されたチョーク部分まで先細になっており、このチョーク部分と前記出口端との間で末広がりになっている、システム。
【請求項７】  請求項１に記載のシステムにおいて、前記液体材料は前記ノズル流路に前記長さ方向軸線と近接して前記流路の前記入口端と前記チョーク部分との間に注入される、システム。
【請求項８】  請求項１に記載のシステムにおいて、前記液体材料は、前記ノズル流路に前記長さ方向軸線と近接して前記流路の前記チョーク部分と前記出口端との間に注入される、システム。
【請求項９】  請求項１に記載のシステムにおいて、前記液体材料は溶融金属である、システム。
【請求項１０】  請求項１に記載のシステムにおいて、前記液体材料は固体粒子を含む溶融金属である、システム。
【請求項１１】  請求項１０に記載のシステムにおいて、前記溶融金属は、錫、アルミニウム、亜鉛、及び銅からなる群から選択される、システム。
【請求項１２】  請求項１に記載のシステムにおいて、前記液体材料は溶融金属合金である、システム。
【請求項１３】  請求項１２に記載のシステムにおいて、前記溶融金属合金は、鋼、青銅、及び真鍮からなる群から選択される、システム。
【請求項１４】  請求項１に記載のシステムにおいて、前記液体材料はポリマー溶液である、システム。
【請求項１５】  請求項１に記載のシステムにおいて、前記液体材料は固体粒子を含むポリマー溶液である、システム。
【請求項１６】  請求項１に記載のシステムにおいて、前記液体材料を前記ノズル流路に注入するための前記手段は、前記液体リザーバを加圧することによって行われる、システム。
【請求項１７】  請求項１に記載のシステムにおいて、前記ノズル流路は直線状の横断面形状を有する、システム。
【請求項１８】  型、ダイ、及び関連した工具のほぼ全体形状をスプレー形成製造するためのシステムにおいて、
入口端、出口端、及び長さ方向軸線を各々備えた流路を各々有する複数のノズル、
前記ノズル流路の各々と流体連通した、型を形成できる液体材料を収容した液体リザーバであって、前記液体は、加圧されたリザーバ内で加圧され、前記リザーバから、前記ノズル流路で終端する導管を通して、前記入口端と前記出口端との間に前記ノズル長さ方向軸線と近接して注入される、液体リザーバ、
高温の噴霧ガスを、高亜音速から超音速の範囲の流速で、前記ノズル流路の各々を通して前記入口端から前記出口端まで流し、前記流路に注入された前記液体を噴霧して噴霧された液体からなるプルームにし、このプルームを、前記噴霧された液滴のインフライト冷却を制御するために温度及び組成が制御された急冷ガスを収容したチャンバに差し向けるための手段、及び
冷却された噴霧された液滴をパターンに差し向け且つ付着させ、型を形成するための手段を含む、システム。
【請求項１９】  請求項１８に記載のシステムにおいて、前記ノズル及び前記リザーバを独立して加熱するための手段を更に含む、システム。
【請求項２０】  請求項１８に記載のシステムにおいて、前記ノズルと前記パターンとの間の相対的移動を提供するための手段を更に含む、システム。
【請求項２１】  請求項１８に記載のシステムにおいて、型を形成できる複数の液体材料が前記ノズル流路に別々に注入される、システム。
【請求項２２】  請求項１８に記載のシステムにおいて、前記ノズル流路は、前記入口端と前記出口端との間に配置されたチョーク部分まで先細になっており、前記チョーク部分と前記出口端との間で末広がりになっている、システム。
【請求項２３】  請求項２２に記載のシステムにおいて、前記液体材料は前記ノズル流路に前記長さ方向軸線と近接して前記流路の前記入口端と前記チョーク部分との間に注入される、システム。
【請求項２４】  請求項２２に記載のシステムにおいて、前記液体材料は、前記ノズル流路に前記長さ方向軸線と近接して前記流路の前記チョーク部分と前記出口端との間に注入される、システム。
【請求項２５】  請求項１８に記載のシステムにおいて、前記液体材料は溶融金属である、システム。
【請求項２６】  請求項１８に記載のシステムにおいて、前記液体材料は固体粒子を含む溶融金属である、システム。
【請求項２７】  請求項２６に記載のシステムにおいて、前記溶融金属は、錫、アルミニウム、亜鉛、及び銅からなる群から選択される、システム。
【請求項２８】  請求項１８に記載のシステムにおいて、前記液体材料は溶融金属合金である、システム。
【請求項２９】  請求項２８に記載のシステムにおいて、前記溶融金属合金は、鋼、青銅、及び真鍮からなる群から選択される、システム。
【請求項３０】  請求項１８に記載のシステムにおいて、前記液体材料はポリマー溶液である、システム。
【請求項３１】  請求項１８に記載のシステムにおいて、前記液体材料は固体粒子を含むポリマー溶液である、システム。
【請求項３２】  請求項１８に記載のシステムにおいて、前記液体材料を前記ノズル流路の各々に注入するための前記手段は、前記液体リザーバを加圧することによって行われる、システム。
【請求項３３】  請求項１８に記載のシステムにおいて、前記ノズル流路は直線状の横断面形状を有する、システム。
【請求項３４】  型、ダイ、及び関連した工具のほぼ全体形状をスプレー形成製造するためのシステムにおいて、
入口端、出口端、及び長さ方向軸線を備えた流路を持つノズル、
前記ノズル流路と別々に流体連通した複数のリザーバであって、これらのリザーバのうちの少なくとも一つのリザーバが、型を形成できる液体材料を収容しており、前記液体は、加圧されたリザーバ内で加圧され、前記リザーバから、前記ノズル流路で終端する導管を通して、前記入口端と前記出口端との間に前記ノズル長さ方向軸線と近接して注入される、液体リザーバ、
高温の噴霧ガスを、高亜音速から超音速の範囲の流速で、前記ノズル流路を通して前記入口端から前記出口端まで流し、前記流路に注入された前記液体を噴霧して噴霧された液体からなるプルームにし、このプルームを、前記噴霧された液滴のインフライト冷却を制御するために温度及び組成が制御された急冷ガスを収容したチャンバに差し向けるための手段、及び
冷却された噴霧された液滴をパターンに差し向け且つ付着させ、型を形成するための手段を含む、システム。
【請求項３５】  請求項３４に記載のシステムにおいて、前記複数のリザーバのうちの少なくとも一つのリザーバは固体粒子を収容し、これらの固体粒子は前記ノズル流路に前記入口端と前記出口端との間に前記流路長さ方向軸線と近接して注入され、前記注入された固体粒子は、これによって、注入された液体材料と混合し、パターン上に共付着して型を形成する、システム。
【請求項３６】  請求項３５に記載のシステムにおいて、前記固体粒子はエーロゾルに同伴され、前記流路に注入される、システム。
【請求項３７】  請求項３４に記載のシステムにおいて、前記複数のリザーバは、型を集合的に形成できる本質的に異なる液体材料を収容する、システム。
【誤訳訂正３】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】０００１
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願は、２０００年６月１２日に出願された米国特許出願第０９／５９２，００３号の優先権を主張する
本発明は、ダイ及び型を製造するための方法に関し、更に詳細には、ダイ、型、及び関連した工具を製造するため、噴霧された溶融状態の液滴をパターン上に付着させて急速に凝固するための少なくとも一つの形成プロセスに関する。
【誤訳訂正４】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】０００２
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【０００２】
【従来の技術】
急速原型製作技術における最近の関心の拡がりが、今日の市場の再構築によって促進されている。グローバルな市場における競争で成功を収めるためには、設計概念を、従来よりも安価な費用で、原型製作段階から製造段階に迅速に移すことができることを必要とする。現在、寸法精度が高い原型部品のプラスチック又は鑞でできたモデルを選択的レーザー焼結、立体リトグラフィー、及び他の方法で製造できることが現実となっている。原型部品を工学的材料（即ち実際に使用される材料）から急速に製造することが当該産業の主な目的である。型やダイ等の特別の工具を急速に製造できる方法が、射出成形、ブロー成形、圧縮成形、打ち抜き、及びダイキャスト等の従来の製造技術とともに使用した場合にこの目的を達成する。
【誤訳訂正５】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】０００３
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【０００３】
現在、従来の機械加工方法によって製造した複雑な型、ダイ、及び関連した工具は高価であり、製造に時間がかかる。費用は数千ドルを優に越え、製造には、寸法精度が高く且つ公差が数ミル又はそれ以下の型を製造する数カ月に及ぶ労力を必要とする。
【誤訳訂正６】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】０００５
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、噴霧された液滴の飛行中冷却即ちインフライト冷却を制御することによって、パターン上に付着させた液滴の温度及び凝固を制御することによって、型、ダイ、及び関連した工具を製造するための改良スプレー形成システムを提供することである。
【誤訳訂正７】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】０００６
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【０００６】
本発明の別の目的は、噴霧された液滴が通過するチャンバ内に収容された急冷ガスの温度及び組成を制御することによって、型、ダイ、及び関連した工具を製造するための即ち形成システムを提供することである。
【誤訳訂正８】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】０００８
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の及び他の目的を達成するため、本発明のスプレー形成システムは、優れたパターン表面仕上げを備えた全形型（ｎｅｔ  ｓｈａｐｅ  ｍｏｌｄ）、ダイ、及び他の工具を、液滴の大きさ、速度、熱含量、フラックス、及び流れパターンの付着状態を制御することによって製造するための方法を提供する。スプレー形成した型、ダイ、又は他の工具の品質は、スプレーの上述の特性（例えば、液滴の大きさ、速度、液体画分等）と基材の特性（例えば、表面仕上げ及び滑らかさ、温度、温度拡散率、及び熱伝導率）との相互作用を反映するということもまた理解されよう。スプレー形成用のパターンとして使用する上でポリマーが理想的である。これは、ポリマーの熱伝導率が非常に低く、優れた表面仕上げを備えた複雑な形状に形成できるためである。しかしながら、ポリマーは、それらの最大使用温度がセラミックス等の多くの他のパターン材料よりも低いということにより、制限される。来入金属液滴は長時間に亘って流体のままであるため、これらの液滴を互いに融着でき、パターンの表面を良好に複製できる。これらの条件は、スプレーされた液滴の相対的熱物理的特性、例えば表面張力、密度、及び粘度、及び噴霧された液滴の熱含量及び固体画分で決まる。付着物の初期層を形成する液滴の形態は、制御された方法でパターンの表面と一致しなければならず、急速に凝固する。固体画分が低い高度に過冷却された小さな液滴は、両基準を満たすことができ、本発明の技術によって製造できる。これらの液滴の高い付着速度は、高度に稠密な付着物を形成するのを補助する。
【誤訳訂正９】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】０００９
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【０００９】
本願のスプレー形成技術によれば、高温高速のガスが流れるノズル内に液体を供給し又は吸引するシステムが提供される。液体は、液体形態の任意の材料であってもよいが、しかしながら、液体は、好ましくは、溶融状態の金属又は金属合金、又は溶液の形態の又は溶融状態のポリマーである。ガスが液体を噴霧して微細な液滴にし、次いで、これらの液滴が、複製されるべきパターンに向かって差し向けられる。噴霧された液滴は全体に球形であり且つ大きさが均等であり、代表的には５０μｍ以下である。噴霧された液滴が小さく且つ大きさが均等であるため、パターンを良好に複製できる。これは、例えば、付着物及びパターンの表面粗さが同様であることにより確かめられる。パターンに伝達される熱量は、スプレー内での及びパターンでの高い対流冷却のため、溶融金属開始材料よりも遙に低い。噴霧された液滴はパターンに向かう飛行中に急速に急冷される。これは、スプレージェットによって同伴されたスプレーチャンバ内の比較的低温のガスへの対流熱伝達によって行われる。同伴は、噴霧された液滴を冷却するためのヒートシンクを提供し、これによって過冷却の部分的に凝固した液滴を飛行中に形成できる。飛行中の噴霧された液滴を急速に急冷するため、温度及び組成が制御された急冷ガスを通してスプレープルームを差し向けることができる。噴霧された液滴の急冷速度を更に高めるため、急冷ガスは、スプレージェットと接触したときにガスになる最初は極低温の液体の形態であってもよい。急冷ガスは、窒素、ヘリウム、アルゴン、酸素又は空気、又はこれらのガスの任意の組み合わせであってもよい。
【誤訳訂正１０】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００１０
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００１０】
スプレー形成された付着物の分析によれば、付着させた材料がほぼ理論的密度であり、優れた機械的特性を備えているということが示された。本システムは、噴霧された液滴と相互に混合された固体粒子を含むエーロゾルをスプレーできる。粒子を噴霧された液滴とともにスプレーすることによって、複合型が形成される。形成された複合型は、金属又はポリマーのマトリックス複合材料である。
【誤訳訂正１１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００３０
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００３０】
一つの研究では、複雑な形状を持つセラミックパターン上にＰ−２０工具鋼をスプレー形成することにより、５Ｋｇの重さの金属製型が約３分間で製造された。パターンの微細な引っ掻き傷を含む表面特徴が良好に複製された。型の機械的特性（強度、硬度、当）は、強制的に予備硬化させた商業的材料を機械加工することによって形成された型に匹敵し、この型は、匹敵する数のプラスチック製射出成形部品を製造することがわかった。
【誤訳訂正１２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００３２
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００３２】
一つの研究では、複雑な形状を持つ低密度ポリエチレンパターン上に錫をスプレー形成することにより、２５０ｇの重さの金属製型が約５分間で製造された。リザーバ内の溶融金属の温度が、パターンの融点（〜１００℃）を大幅に越える３００℃であるにも拘わらず、パターンは損傷しなかった。パターンの微細な引っ掻き傷を含む表面特徴が良好に複製された。付着物／パターン界面での型の表面は鏡面をなし、山−谷表面粗さが約２６ｎｍ以下であることを示す。ポリ（メチルメタクリレート）、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、及びポリスチレンを含む様々な他のプラスチックでできたパターンもまた、ポリイミド及びポリエーテルイミド等の最新の高温ポリマーが備えているような良好な結果をもたらす。
【誤訳訂正１３】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００３５
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００３５】
別の例として、アルミニウムを３％、銅を１１％、そして残りが亜鉛である公称組成のＧＭＲ３１１形成ダイ（カークサイト（Ｋｉｒｋｓｉｔｅ））合金を、ポリ（メチルメタクリレート）（即ちルーサイト（ルーサイト（Ｌｕｃｉｔｅ）は登録商標である）及びプレキシグラス（プレキシグラス（Ｐｌｅｘｉｇｌａｓｓ）は登録商標である））パターンを使用して複雑な形状にスプレー形成する。合金を６００℃まで加熱し、融点が約８０℃のパターン上に付着させ、パターンの表面特徴を極めて良好に複製した自立型を、パターンを損傷することなく形成する。低温のヘリウム及び窒素、並びに室温のアルゴンが急冷ガスとして使用されてきた。スプレー−形成型は重量が約７００ｇであり、約１０分間以内に形成される。更に、この材料でできた複雑な型が、子供の砂場用玩具等の低密度ポリエチレンパターンを使用してスプレー形成されてきた。更に、亜鉛を基材としたダイキャスティング合金である合金３（亜鉛、及びアルミニウム４％）をスプレー形成し、低密度ポリエチレンパターンを使用して自立型を形成してきた。