(57)【要約】【課題】軽量化を図ることができて、成形型の製作作業の作業効率を向上させることができ、小型の製造装置でも製造できるマスターモデル、及び、マスターモデルの製造方法を提供する。【解決手段】中実の製品用の成形型８を製作するためのマスターモデル１０であって、内部を中空に形成し、複数の分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６に分割するとともに、前記分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６に設けた連結部９を介して前記分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６同士を連結してあり、前記分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６の中空部１９の内面１９Ａに１又は２以上のリブ２２を形成してある。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中実の製品用の成形型を製作するためのマスターモデルであって、
内部を中空に形成し、
複数の分割マスターモデルに分割するとともに、前記分割マスターモデルに設けた連結部を介して前記分割マスターモデル同士を連結してあるマスターモデル。
【請求項２】
前記分割マスターモデルの中空部の内面に１又は２以上のリブを形成してある請求項１記載のマスターモデル。
【請求項３】
前記１又は２以上のリブを、前記分割マスターモデルの中空部の対向する内面の間に架設して、前記中空部を複数の中空部部分に仕切るとともに、各中空部部分を、前記分割マスターモデルの分割部の開口を介して外部空間と連通させてある請求項２記載のマスターモデル。
【請求項４】
前記複数の分割マスターモデルの全てを中空に形成してある請求項１〜３のいずれか一つに記載のマスターモデル。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一つに記載のマスターモデルを製造する方法であって、
前記分割マスターモデルの三次元モデルを作成するとともに、前記三次元モデルを予め定められたピッチでスライスしてスライス形状のスライスデータを複数作成し、
各スライスデータに対応する形状の層状体を積層造形装置で形成し積層して前記分割マスターモデルを製造し、
前記複数の分割マスターモデルを前記積層造形装置で製造した後、前記複数の分割マスターモデル同士を前記連結部を介して連結して前記マスターモデルを製造するマスターモデルの製造方法。
【請求項６】
前記積層造形装置は、テーブル上に粉末層を形成する作動と、前記粉末層の上に接着剤層を形成する作動とを交互に繰り返して複数の前記粉末層を積層する装置であり、
各粉末層の上に、各スライスデータに対応する形状の接着剤層を各別に形成して、
前記接着剤層が接着する粉末層部分を前記層状体に構成し、前記接着剤層を挟んで位置する層状体同士を前記接着剤層で接続し、前記接着剤層が接着していない粉末を除去して前記分割マスターモデルを製造する請求項５記載のマスターモデルの製造方法。
【請求項７】
前記中実の製品はシートクッションパッド又はシートバックパッドである請求項５又は６記載のマスターモデルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、
シートクッションパッドやシートバックパッド等の中実の製品用の成形型を製作するためのマスターモデルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、中実の製品用の成形型を製作するためのマスターモデルを製作する場合、ＮＣ工作機械のテーブルに硬質ウレタン等の樹脂材を取付け、その樹脂材の外面を、荒削り・仕上げ削り等の複数段階にわたって精密に切削加工して、マスターモデルを中実の一体物に形成していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の技術によれば、マスターモデルを中実の一体物に形成していたために、マスターモデルが重量化して、成形型を製作する工程でマスターモデルの取り扱いに手間がかかっていた。
【０００４】
その結果、成形型の製作作業の作業効率が低くなっていた。また、ＮＣ工作機械等のマスターモデルの製造装置が大型化していた。
【０００５】
本発明は上記実状に鑑みて成されたもので、その目的は、軽量化を図ることができて、成形型の製作作業の作業効率を向上させることができ、小型の製造装置でも製造できるマスターモデル、及び、マスターモデルの製造方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明（第１発明）の構成・作用・効果は次のとおりである。
［構成］
中実の製品用の成形型を製作するためのマスターモデルであって、
内部を中空に形成し、
複数の分割マスターモデルに分割するとともに、前記分割マスターモデルに設けた連結部を介して前記分割マスターモデル同士を連結してある。
【０００７】
[作用・効果]
この構成によれば、マスターモデルの内部を中空に形成してあるから、マスターモデルの重量化を抑制することができ、マスターモデルの取り扱いに手間がからなくなって、成形型を製作する工程でマスターモデルを取り扱いやすくすることができる。従って、成形型の製作作業の作業効率を向上させることができる。
また、複数の分割マスターモデルに分割するとともに、分割マスターモデルに設けた連結部を介して分割マスターモデル同士を連結してあるから、分割マスターモデルを別々に製造することができ、マスターモデルを小型の製造装置であっても製造することができる。
【０００８】
請求項２の発明の構成・作用・効果は次のとおりである。
［構成］
請求項１による発明の構成において、
前記分割マスターモデルの中空部の内面に１又は２以上のリブを形成してある。
【０００９】
［作用・効果]
請求項１の構成による上記の作用・効果に加えて、次の作用・効果を奏することができる。
分割マスターモデルの中空部の内面に１又は２以上のリブを形成してあるから、分割マスターモデルの強度・剛性を強くすることができ、複数の分割マスターモデルを連結して成るマスターモデルを中空に構成したにもかかわらず、そのマスターモデルの強度・剛性を強くすることができる。その結果、マスターモデルの変形を回避することができ、マスターモデルを目標の形状に正確に形成することができる。
【００１０】
請求項３の発明の構成・作用・効果は次のとおりである。
［構成］
請求項２による発明の構成において、
前記１又は２以上のリブを、前記分割マスターモデルの中空部の対向する内面の間に架設して、前記中空部を複数の中空部部分に仕切るとともに、各中空部部分を、前記分割マスターモデルの分割部の開口を介して外部空間と連通させてある。
【００１１】
［作用・効果]
請求項２の構成による上記の作用・効果に加えて、次の作用・効果を奏することができる。
前記１又は２以上のリブを、前記分割マスターモデルの中空部の対向する内面の間に架設してあるから、分割マスターモデルの強度・剛性をより強くすることができ、複数の分割マスターモデルを連結して成るマスターモデルを中空に構成したにもかかわらず、そのマスターモデルの強度・剛性を強くすることができる。その結果、マスターモデルの変形を回避することができ、マスターモデルを目標の形状に正確に形成することができる。
また、分割マスターモデルの中空部を複数の中空部部分に仕切るとともに、各中空部分を、分割マスターモデルの分割部の開口を介して外部空間と連通させてあるから、例えば、１又は２以上のリブで密閉された中空部分を形成した構造に比べて簡単に製造することができる。
【００１２】
請求項４の発明の構成・作用・効果は次のとおりである。
［構成］
請求項１〜３のいずれか一つによる発明の構成において、
前記複数の分割マスターモデルの全てを中空に形成してある。
【００１３】
［作用・効果]
請求項１〜３のいずれか一つの構成による上記の作用・効果を、より得やすくすることができる。
【００１４】
請求項５の発明（第２発明）の構成・作用・効果は次のとおりである。
［構成］
請求項１〜４のいずれか一つに記載のマスターモデルを製造する方法であって、
前記分割マスターモデルの三次元モデルを作成するとともに、前記三次元モデルを予め定められたピッチでスライスしてスライス形状のスライスデータを複数作成し、
各スライスデータに対応する形状の層状体を積層造形装置で形成し積層して前記分割マスターモデルを製造し、
前記複数の分割マスターモデルを前記積層造形装置で製造した後、前記複数の分割マスターモデル同士を前記連結部を介して連結して前記マスターモデルを製造する。
【００１５】
[作用・効果]
分割マスターモデルの三次元モデルを作成するとともに、三次元モデルを予め定められたピッチでスライスしてスライス形状のスライスデータを作成する。
そして、各スライスデータに対応する形状の層状体を積層造形装置で形成し積層して前記分割マスターモデルを製造する。このようにして複数の分割マスターモデルを製造した後、複数の分割マスターモデル同士を前記連結部を介して連結してマスターモデルを製造する。
【００１６】
上記のようにしてマスターモデルを製作することで、次の作用効果を奏することができる。
【００１７】
例えば、ＮＣ工作機械により硬質の樹脂材の外面を切削加工してマスターモデルを製造すると、前述の問題の他にも次の問題がある。
（１）  切粉が発生してその処理に手間がかかる。
（２）  硬質の樹脂材の外面を、荒削り、仕上げ削り等の複数段階にわたって切削加工するために、切削加工の時間が長くかかって加工にコストがかかる。
【００１８】
これに対して本発明の上記手段によれば、マスターモデルの各分割マスターモデルを製作する積層造形装置は、切削加工機であるＮＣ工作機械に比べて一般に小型の機械であり、大きな工場でなくても据え付けることができる。また、積層造形装置は切削加工機ではないので切粉を生じることがなく、切粉の処理にかかる手間を省くことができるとともに、加工時間を短縮化できる。
【００１９】
積層造形装置を用いてマスターモデルを製造する場合であっても、マスターモデルが中実であると多量の材料が必要で、材料コストが高くなり、製作コストが高くなるが、本発明の上記手段によればマスターモデルは中空であるので、材料に要するコストを低廉化することができる。また、中実のマスターモデルに比べると、マスターモデルを軽量化することができる。
【００２０】
請求項６の発明（第２発明）の構成・作用・効果は次のとおりである。
［構成］
請求項５による発明の構成において、
前記積層造形装置は、テーブル上に粉末層を形成する作動と、前記粉末層の上に接着剤層を形成する作動とを交互に繰り返して複数の前記粉末層を積層する装置であり、
各粉末層の上に、各スライスデータに対応する形状の接着剤層を各別に形成して、
前記接着剤層が接着する粉末層部分を前記層状体に構成し、前記接着剤層を挟んで位置する層状体同士を前記接着剤層で接続し、前記接着剤層が接着していない粉末を除去して前記分割マスターモデルを製造する。
【００２１】
[作用・効果]
分割マスターモデルの三次元モデルを作成するとともに、三次元モデルを予め定められたピッチでスライスしてスライス形状のスライスデータを作成する。
そして、テーブル上に粉末層を形成する作動と、前記粉末層の上に接着剤層を形成する作動とを交互に繰り返して前記粉末層を積層する積層造形装置を用い、各粉末層の上に、各スライスデータに対応する形状の接着剤層を各別に形成して、接着剤層が接着する粉末層部分を前記層状体に構成し、接着剤層を挟んで位置する層状体同士を前記接着剤層で接続する。
その後、接着剤層が接着していない粉末を除去して分割マスターモデルを製造する。このようにして複数の分割マスターモデルを製造した後、複数の分割マスターモデル同士を前記連結部を介して連結してマスターモデルを製造する。
【００２２】
前記分割マスターモデルの製造工程において、接着剤層に接着していない粉末を除去する場合、分割マスターモデルの分割部の開口を通して粉末を除去することができる。このようにしてマスターモデルを製作することで、請求項５の構成による上記作用効果と同様の作用効果を奏することができる。
【００２３】
また、積層造形装置を用いてマスターモデルを製造する場合であっても、マスターモデルが中実であると多量の粉末が必要で、粉末にコストがかかって材料コストが高くなり、製作コストが高くなるが、本発明の上記手段によればマスターモデルは中空であり、中空部内の粉末を前記開口を通して除去するので、その粉末を再利用することができて、粉末に要するコストを低廉化することができる。また、中実のマスターモデルに比べると、マスターモデルを構成する粉末の量を少なくすることができ、マスターモデルを軽量化することができる。
【００２４】
請求項７の発明の構成・作用・効果は次のとおりである。
［構成］
請求項５又は６による発明の構成において、
前記中実の製品はシートクッションパッド又はシートバックパッドである。
【００２５】
［作用・効果]
シートクッションパッド又はシートバックパッドの成形型を製作するためのマスターモデルを製造する場合に、請求項５又は６の構成による上記の作用・効果と同様の作用・効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、
軽量化を図ることができて、成形型の製作作業の作業効率を向上させることができ、小型の製造装置でも製造できるマスターモデル、及び、マスターモデルの製造方法を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図４に、自動車の座席用のシートクッションパッドＰ（中実の製品に相当）を示してある。図１はシートクッションパッドＰの斜視図、図２はシートクッションパッドＰの平面図、図３はシートクッションパッドＰの底面図、図４はシートクッションパッドＰの側面図（左側面図）である。シートクッションパッドＰは、表皮材（図示せず）に被覆されてシートクッションを構成する。そして、シートクッションの後端部から立ち上がるシートバックと共に自動車のシートを構成する。
【００２８】
［シートクッションパッドＰの構造］
シートクッションパッドＰは、発泡したウレタン等で中実に形成されており、左右一対の隆起したサイド部１と、両サイド部１の間のセンター部２とを備えている。左右一対の隆起したサイド部１は前後方向（車両前後方向）に沿っており、乗員の臀部及び大腿部を左右方向で保持して臀部及び大腿部の左右方向での位置ずれを防止する。
【００２９】
そして、シートクッションパッドＰの後端部を幅狭に成形し、裏面部に複数の凹部３を形成し（図３参照）、表面部のうち、サイド部１とセンター部２の間などに、表皮材（図示せず）を引き込むための縦横の溝４を形成してある。シートバックは、シートクッションパッドＰの幅狭の後端部付近から立ち上がる。縦横の溝４は平面視でＨ字形状に設定されている。このＨ字形状の溝４に表皮材を引き込むことで、シートクッションの外観を向上させることができる。
【００３０】
図６（ａ），図６（ｂ），図６（ｃ），図７（ａ），図７（ｂ），図７（ｃ）に示すように、サイド部１の上面は、左右外方側ほど上方に位置する傾斜面に形成され、前後方向中間部のサイド部１の隆起量が、前後方向両端部（前端部及び後端部）のサイド部１の隆起量よりも大きくなっている。左右一対のサイド部１の外側面は上下方向にほぼ一直線状に沿った面に形成されている。また、サイド部１の裏側が上方にえぐられて、前記裏側に空間が形成されている。
【００３１】
シートクッションパッドＰの裏面には補強布（図示せず）を張り付けてある。図３に示すように、前記凹部３は、センター部２の前端部に左右一対配置され、これら左右一対の凹部３間の後ろ側に１個配置されて、シートクッションに座った乗員の左右の大腿部に加わる力を弱くしている。前記左右一対の凹部３は底面視で四角形状に形成され、前記１個の凹部３は底面視で丸みを帯びた三角形状に形成されている。この１個の凹部３はセンター部２の左右中央であってセンター部２の前後方向中央よりも少し前方側に位置している。
【００３２】
図５，図６（ｃ），図７（ａ），図７（ｂ），図７（ｃ）にも示すように、前記溝４の底部の裏側に、表皮材の裏面に設けたフック等の係止具を係止させるワイヤー６を埋設してある。そして前記溝４の底部に、溝４の長手方向に所定の間隔を空けて並ぶ複数の係止具係止操作用の長穴５を形成してある。図６（ｃ）に示すように、ワイヤー６を係止具係止操作用の長穴５の底面と上下方向でほぼ同じ位置に配置してある。従って、前記係止具を長穴５に挿入してワイヤー６に係止操作する際に、係止具を係止させやすくすることができる。前記長穴５は溝４の長手方向に長い平面視長円形に形成されている。
【００３３】
図２１に示すようにシートクッションパッドＰは、下型２４と、この下型２４に対して横軸芯Ｏ周りに上下揺動開閉自在に支持された上型２５とで成形される。
その成形工程について説明すると、
（１）  上型２５を上方に開放させた開放状態で、補強布を上型２５にセットし、ワイヤー６を上型２５（又は下型２４）にセットする。
（２）  下型２４に発泡樹脂原液としてのウレタン原液を供給し、上型２５を揺動下降させるとともに下型２４に重ね合わせて閉じ、上型２５と下型２４の間に形成されるキャビティ２６でウレタン原液を発泡させる。
（３）  発泡成形が終了したら、上型２５を横軸芯Ｏ周りに上方に揺動開放して脱型する。
シートクッションパッドＰは上下逆向きに成形される。これにより、シートクッションパッドＰの乗員側の面である表側の面を緻密に成形することができる。また、前記表側の面に欠肉が形成されにくくすることができる。
【００３４】
前記下型２４と上型２５から成る成形型８（シートクッションパッド用の成形型８であり、金型である）は、シートクッションパッドＰのマスターモデル１０に合わせて製作される。次に、シートクッションパッド用の成形型８を製作するためのマスターモデル１０の構造とマスターモデル１０の製造方法とについて説明する。
【００３５】
［マスターモデル１０の構造］
図８，図９，図１０（ａ），図１０（ｂ），図１０（ｃ）に示すように、マスターモデル１０の外面形状を、シートクッションパッドＰの外面形状と同一に設定し、前記成形型８を用いて発泡成形されたウレタンの脱型後の収縮率を考慮して、マスターモデル１０の大きさをシートクッションパッドＰよりも少し大きく設定してある。具体的には、マスターモデル１０の大きさを、製品であるシートクッションパッドＰの２０／１０００倍の大きさに設定してある。
【００３６】
またマスターモデル１０を中空に成形し、左右中心を通る１本の縦の分割ラインＬ１（前後方向に沿うライン，図８参照）と、マスターモデル１０を前後にほぼ３等分する２本の横の分割ラインＬ２（左右方向に沿うライン，図８参照）とでマスターモデル１０を前後左右に６分割して（図９参照）ある。
【００３７】
これにより、マスターモデル１０は、左前側の分割マスターモデル１１と、右前側の分割マスターモデル１２と、左中央の分割マスターモデル１３と、右中央の分割マスターモデルデル１４と、左後ろ側の分割マスターモデル１５と、右後ろ側の分割マスターモデル１６とから成る。全ての分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６が中空になっており、各分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６に設けた連結部９を介して隣合う分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６同士を連結してある。
【００３８】
前記連結部９は、隣合う分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６に、互いに嵌合する連結ピン９Ａとピン穴９Ｂとを複数個づつ振分け配設して構成してある。
詳しくは、左前側の分割マスターモデル１１の後端面（後ろ側の分割面、以下同じ）の上下両端部に、連結ピン９Ａとピン穴９Ｂとを振分け配設し、左前側の分割マスターモデル１１の右端面（右側の分割面、以下同じ）の上下両端部に連結ピン９Ａとピン穴９Ｂとを振分け配設してある。
同様に、右前側の分割マスターモデル１２の後端面の上下両端部に、連結ピン９Ａとピン穴９Ｂとを振分け配設し、右前側の分割マスターモデル１２の左端面（左側の分割面、以下同じ）の上下両端部に連結ピン９Ａとピン穴９Ｂとを振分け配設してある。
そして、左後ろ側の分割マスターモデル１５の前端面（前側の分割面、以下同じ）の上下両端部に、連結ピン９Ａとピン穴９Ｂとを振分け配設し、左後ろ側の分割マスターモデル１１の右端面の上下両端部に連結ピン９Ａとピン穴９Ｂとを振分け配設してある。
同様に、右後ろ側の分割マスターモデル１６の前端面の上下両端部に、連結ピン９Ａとピン穴９Ｂとを振分け配設し、右後ろ側の分割マスターモデル１２の左端面の上下両端部に連結ピン９Ａとピン穴９Ｂとを振分け配設してある。
【００３９】
左右一対の中央の分割マスターモデル１３，１４には、前端面と後端面と左端面（右中央の分割マスターモデル１４の場合）と右端面（左中央の分割マスターモデル１３の場合）との上下両端部それぞれに、連結ピン９Ａとピン穴９Ｂとを振分け配設してある。連結ピン９Ａとピン穴９Ｂはいずれも断面が円形である。
【００４０】
以上の連結構造において、各分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６の前記連結ピン９Ａに換えてピン孔９Ｂを設け、各分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６の対向するピン孔９Ｂ同士を、各分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６とは別体のピン９Ａを介して連結するように構成してあってもよい。つまり、ピン９Ａの軸方向の半分を一方のピン孔９Ｂに嵌合し、別の半分を他方のピン孔９Ｂに嵌合する。次に上記構造のマスターモデル１０の製造方法について説明する。
【００４１】
［マスターモデル１０の製造方法］
積層造形装置としての３Ｄプリンタ３０を用いて分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６を１個づつ別々に製作し、隣合う分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６同士を前記連結ピン９Ａとピン穴９Ｂを介して連結してマスターモデル１０を製造する。以下、この製造方法について説明するが、この製造方法に換えて、１つの３Ｄプリンタ３０で６個の分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６を一挙に製作してもよく、あるいは１つの３Ｄプリンタ３０で分割マスターモデルを複数個づつ製造してもよい。
【００４２】
［１］３Ｄプリンタ３０の構造（概略構造）
本実施形態で用いる３Ｄプリンタ３０は米国Ｚ社（ゼット  コーポレーション）の、
商品名  「Ｚｐｒｉｎｔｅｒ  ３１０  Ｐｌｕｓ  Ｓｙｓｔｅｍ」である。
この３Ｄプリンタ３０は、テーブルとしての後述の第１昇降板４１上に粉末層を形成する作動と、前記粉末層の上に所定形状の接着剤層を形成する作動とを交互に多数回繰り返して前記粉末層を積層し、接着剤層で接着されていない粉末を除去して立体物（本実施形態では分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６）を製造する装置である。
【００４３】
図１２〜図１６に３Ｄプリンタ３０の模式図及び作用図を示してある。各図に示すように３Ｄプリンタ３０は、いずれも横断面長方形の粉末貯留室３１と粉末層形成室３２とを装置フレーム３３に左右に並ぶ状態に支持させ、粉末貯留室３１に第１昇降板４１を、粉末層形成室３２に第２昇降板４２（テーブルに相当）を、それぞれ昇降駆動部５１，５２により駆動昇降自在に設けて構成されている。第１昇降板４１と第２昇降板４２は一定のピッチで昇降する。
【００４４】
さらに、装置フレーム３３の上部に左右方向に沿う前後一対のスライドレール３４を設け、両スライドレール３４に架け渡されてスライドレール３４に対してスライド移動する可動フレーム３５を設け、この可動フレーム３５に対してその長手方向にスライド移動するインクジェット式のプリントヘッド３６を設け、可動フレーム３５の長手方向に沿うローラ（図せず）を可動フレーム３５に支持させ、昇降駆動部５１，５２や可動フレーム３５の駆動部やプリントヘッド３６等の各部を制御する制御部３８を設けてある。前記ローラで粉末層形成部（粉末層形成機構）を構成し、前記プリントヘッド３６で接着剤層形成部（接着剤層形成機構）を構成している。
【００４５】
商品名  「Ｚｐｒｉｎｔｅｒ  ３１０  Ｐｌｕｓ  Ｓｙｓｔｅｍ」の３Ｄプリンタの大きさは、左右方向の全長（スライドレール３４の長手方向に沿う方向の長さ）が１ｍ３０ｃｍ、前後方向の全長（可動フレーム３５の長手方向に沿う方向の長さ）が５０ｃｍ、高さ寸法が１ｍ（いずれもおおよその長さ）であり、ＮＣ工作機械等の切削加工機に比べると、かなり小型の装置である。
【００４６】
［２］  分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６の製造方法
（１）  ３Ｄプリンタ３０を作動させる前に３Ｄプリンタ３０の制御部３８に入力するスライスデータを三次元ＣＡＤ２０で予め作成しておく。
図１１に示すように、３Ｄプリンタ３０とは別体の三次元ＣＡＤ２０で、マスターモデル１０の三次元モデルを作成するとともに、分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６の三次元モデル２１を作成し、前記三次元モデル２１を予め定められた一定のピッチでスライスして、二次元のスライス形状（輪切り形状とも称される）のスライスデータを（前記三次元ＣＡＤ２０で）多数作成しておく。スライス方向はシートクッションパッドＰの前後左右に沿う方向（水平方向）に対応する方向（この方向以外の方向であってもよい）である。スライス面同士は、シートクッションパッドＰの上下方向に対応する方向に積層している。図１１に示す上下に一定間隔で並ぶ多数の横線はスライス面（スライス線）を示している。
【００４７】
（２）  粉末として米国Ｚ社の、  商品名  「ＺＰ１３０Ｐｌａｓｔｅｒ」、
接着剤として米国Ｚ社の、商品名  「ＺＰ５８Ｂｉｎｄｅｒ」
を用いる。
そして、３Ｄプリンタ３０を下記(２−１)〜（２−７）の手順で作動させる。前述したように３Ｄプリンタ３０の各部は前記制御部３８に制御されて作動する。
（２−１）  図１２に示すように、粉末貯留室３１の第１昇降板４１が下側ストローク端に位置した状態で、粉末貯留室３１の第１昇降板４１の上に粉末３９が多量に貯留されている。粉末層形成室３２の第２昇降板４２は上側ストローク端に位置し、可動フレーム３５は左側ストローク端に位置している。貯留粉末３９の上端部は粉末貯留室３１の上端よりも少し上方に位置している。
【００４８】
（２−２）  図１２，図１３に示すように、可動フレーム３５を走行駆動させるための駆動部が駆動して、可動フレーム３５がプリントヘッド３６と一体に右側ストローク端に向かってスライドレール３４上をスライド移動する。このスライド移動に伴って、図示外のローラが、第１昇降板４１上の貯留粉末３９の上端部を右側に押して、図１４に示すように、貯留粉末３９の上端部を第２昇降板４２上に薄く敷き詰める。第２昇降板４２上に敷き詰められた粉末層３９Ｓの厚さは０．０８ｍｍである。粉末層３９Ｓの厚さは、この数値に限られるものではなく、例えば０．０８９ｍｍ〜０．２０３ｍｍであってもよい。
【００４９】
（２−３）  図１４に示すように、右側ストローク端に位置した可動フレーム３５が、プリントヘッド３６と一体に左側ストローク端に向かってスライドレール３４上をスライド移動する。図１５に示すように、このスライド移動に伴って、プリントヘッド３６が可動フレーム３５の長手方向にスライド移動し、プリントヘッド３６から粉末層３９Ｓの上に接着剤４３を、前記スライスデータに対応する形状になるように噴射する。
可動フレーム３５の長手方向へのプリントヘッド３６のスライド移動量や、プリントヘッド３６からの接着剤４３の噴射のタイミング（噴射の時期、噴射する時間）は、３Ｄプリンタ３０の制御部３８に入力された各スライスデータに基づいて前記制御部３８で制御される。接着剤４３の噴射が終了すると、粉末層形成室３２の第２昇降板４２が所定の量だけ下降する。粉末貯留室３１の第１昇降板４１は所定の量だけ上昇し、貯留粉末３９の上端部を上昇させて、図１２に示す状態になっている。
【００５０】
（２−４）  左側ストローク端に位置した可動フレーム３５が、プリントヘッド３６と一体に右側ストローク端に向かってスライドレール３４上をスライド移動して上記（２−２）と同じように作動し、第１昇降板４１上の貯留粉末３９の上端部を右側に押して、その粉末を前記粉末層３９Ｓ、及び、この粉末層３９Ｓの上に形成された前記接着剤層４３の上に再び敷き詰める。そして上記（２−３）のように作動する。
【００５１】
（２−５）  上記の（２−２）〜（２−４）の作動を多数回繰り返して、粉末層３９Ｓを多数積層する。前記粉末層３９Ｓのうち接着剤層４３が接着する粉末層部分である層状体３９Ｓ１同士（接着剤層４３を挟んで位置する層状体３９Ｓ１同士）は接着剤層４３を介して接続される。
【００５２】
（２−６）  前記接着剤層４３に接着していない粉末３９を吸引装置（図示せず）で吸引除去する。上記のように３Ｄプリンタ３０は、前記粉末層３９Ｓの形成作動と前記接着剤層４３の形成作動とを交互に繰り返し、複数の層状体３９Ｓ１を形成し積層して分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６を１個づつ製造する。
つまり、各スライスデータを３Ｄプリンタ３０の制御部３８に予め入力しておき、各粉末層３９Ｓの上に、各スライスデータに対応する形状の接着剤層４３を各別に形成して、接着剤層４３を挟んで位置する層状体３９Ｓ１同士を接着剤層４３で接続する（図１６参照）。換言すれば、粉末層形成部で第２昇降板４２上に粉末層３９Ｓを形成するたびに、接着剤層形成部で各スライスデータに対応する形状の接着剤層４３を順に一つづつ前記粉末層３９Ｓ上に形成して、接着剤層４３を挟んで位置する層状体３９Ｓ１同士を接着剤層４３で接続する。前記接着剤層４３については、最初に図１１の最も下側のスライスデータに対応する形状の接着剤層４３が形成され、順にその上側のスライスデータに対応する形状の接着剤層４３が形成されていく。
【００５３】
（２−７）  前記接着剤層４３に接着していない粉末３９を吸引除去して分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６を製造する。接着剤層４３に接着していない粉末３９を除去する場合、分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６の分割部２３の開口１８を通して粉末３９を除去することができる。粉末３９を吸引以外の方法で除去してもよい。上記のように、各スライスデータに対応する層状体３９Ｓを３Ｄプリンタ３０で形成し積層して分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６を製造する。
【００５４】
図１０（ａ）には、右前側分割マスターモデル１２の左側開口１８と、右中央分割マスターモデル１４の左側開口１８と、右後ろ側分割マスターモデル１６の左側開口１８とを示してあり、各開口１８から粉末３９を吸引除去することができるが、これらの分割マスターモデル１２，１４，１６の前側あるいは後ろ側の開口からも粉末３９を吸引除去することができる。
【００５５】
同様に、左前側分割マスターモデル１１と、左中央分割マスターモデル１３と、左後ろ側分割マスターモデル１５の前後あるいは左右の開口１８からも粉末３９を吸引除去することができる。このように、接着剤層４３が接着していない粉末３９を吸引して除去することにより、粉末３９を短時間で効率よく、かつ、確実に除去することができて、作業性を向上させることができる。
【００５６】
（３）  分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６にワックスを手塗りして、分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６の乾燥による割れを防止する。ワックスの代わりに水を塗ってもよい。
【００５７】
（４）  複数の分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６の全てを３Ｄプリンタ３０で製造した後、複数の分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６同士を、連結ピン９Ａとピン穴９Ｂを介して連結する。このようにしてマスターモデル１０を製造する。
【００５８】
例えば、ＮＣ工作機械により硬質の樹脂材の外面を切削加工してマスターモデル１０を製造すると、切粉が発生してその処理に手間がかかったり、硬質の樹脂材の外面を、荒削り、仕上げ削り等の複数段階にわたって切削加工するために、切削加工の時間が長くかかって加工にコストがかかる。
【００５９】
これに対して、本発明の上記手段によれば、マスターモデル１０（分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６）を製作する３Ｄプリンタ３０は、切削加工機であるＮＣ工作機械に比べて小型の機械であるから、大きな工場でなくても据え付けることができる。また、３Ｄプリンタ３０は切削加工機ではないので切粉を生じることがなく、切粉の処理にかかる手間を省くことができるとともに、加工時間を短縮化できて、作業性を向上させることができる。
【００６０】
マスターモデル１０が中実であると多量の粉末が必要で、粉末３９にコストがかかって製作コストが高くなるが、本発明の上記手段によれば分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６は中空であり、中空部１９内の粉末３９を前記開口１８を通して除去するので、その粉末３９を再利用することができて、粉末３９に要するコストを低廉化することができる。また、中実のマスターモデル１０に比べると、マスターモデル１０を構成する粉末３９の量を少なくすることができるとともに、マスターモデル１０を軽量化することができる。
【００６１】
さらに、複数の分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６を３Ｄプリンタ３０で１個づつ製作し、その後に、隣合う複数の分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６同士をピン９Ａ及びピン穴９Ｂを介して連結してマスターモデル１０を製造するから、非分割型のマスターモデル１０を製作する場合に比べて小型の３Ｄプリンタ３０を用いることができる。その結果、大きなマスターモデル１０であっても製作することができる。
【００６２】
複数の分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６を連結して製造したマスターモデル１０は内部が中空になっているから、マスターモデル１０の重量化を抑制することができ、マスターモデル１０の取り扱いに手間がからなくなって、成形型８の製作工程でマスターモデル１０を取り扱いやすくすることができ、作業効率を向上させることができる。
【００６３】
［別実施形態］
［１］  図１７，図１８（ａ），図１８（ｂ），図１９（ａ），図１９（ｂ），図１９（ｃ）に示すように、分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６の中空部１９の内面１９Ａに複数のリブ２２を形成してあってもよい。本別実施形態の場合、前記複数のリブ２２を、分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６の中空部１９の対向する内面１９Ａの間に架設して、中空部１９を複数の中空部部分２９に仕切るとともに、各中空部部分２９を、分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６の分割部２３の開口１８を介して外部空間Ｓ（分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６の周りの空間）と連通させてある。
【００６４】
この構成によれば、分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６の中空部１９の対向する内面１９Ａの間にリブ２２を架設してあるから、分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６の強度・剛性を強くすることができ、中空のマスターモデル１０でありながら（つまり、軽量のマスターモデル１０でありながら）、マスターモデル１０の強度・剛性を第１の実施形態の構造よりも強くすることができる。その結果、マスターモデル１０の変形を回避することができ、マスターモデル１０を目標の形状に正確に形成することができる。
【００６５】
また、中空部１９を複数の中空部部分２９に仕切るとともに、各中空部部分２９を、前記分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６の分割部２３の開口１８を介して外部空間Ｓと連通させてあるから、例えば、１又は２以上のリブ２２で密閉された中空部分を形成した構造に比べて、簡単に製造することができる。さらに、接着剤層４３に接着していない粉末を除去する場合、分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６の分割部２３の開口１８を通して粉末３９を除去することができる。
【００６６】
[２]  図２０に示すように、前記分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６の中空部１９の内面１９Ａに複数のリブ２２を形成し、前記複数のリブ２２を、対向する内面１９Ａの間に架設してない構造であってもよい。
【００６７】
この構造によれば、分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６の中空部１９の内面１９Ａに複数のリブ２２を形成してあるから、分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６の強度・剛性を強くすることができ、中空のマスターモデル１０でありながら（つまり、軽量のマスターモデル１０でありながら）、マスターモデル１０の強度・剛性を第１の実施形態の構造よりも強くすることができる。その結果、マスターモデル１０の変形を回避することができ、マスターモデル１０を目標の形状に正確に形成することができる。
【００６８】
[３]  本実施形態で挙げた数値は一例であり、別の数値であってもよい。例えば、分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６の数は６個以外の数であってもよい。同様に連結ピン９Ａやピン穴９Ｂの数は、各図に示した数以外の数であってもよい。
【００６９】
[４]  前記粉末や接着剤は、上記の実施形態で挙げた粉末や接着剤とは別の粉末や接着剤を用いてもよい。前記粉末は、例えば、石膏・デンプン・プラスチック・セラミックのいずれか１つの粉末を採用してもよい。
【００７０】
[５]  本発明は、シートバックパッド用の成形型８のマスターモデル１０を製造する場合にも適用することができ、シートクッションパッドＰやシートバックパッド以外の製品用の成形型８のマスターモデル１０を製造する場合にも適用することができる。
【００７１】
［６］本発明は、樹脂を熱で溶解して積層する造形技術である熱溶解積層方式の３Ｄプリンタを用いて分割マスターモデル１１，１２，１３，１４，１５，１６を製造する場合等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】シートクッションパッドの斜視図
【図２】シートクッションパッドの平面図
【図３】シートクッションパッドの底面図
【図４】シートクッションパッドの側面図
【図５】図２のＧ−Ｇ断面図
【図６】（ａ）は図２のＡ−Ａ断面図（ｂ）は図２のＢ−Ｂ断面図（ｃ）は図２のＣ−Ｃ断面図
【図７】（ａ）は図２のＤ−Ｄ断面図（ｂ）は図２のＥ−Ｅ断面図（ｃ）は図２のＦ−Ｆ断面図
【図８】マスターモデルの平面図
【図９】マスターモデルの分解平面図
【図１０】（ａ）は図８のＤ−Ｄ視図（ｂ）は図８のＡ−Ａ断面図（ｃ）は図８のＢ−Ｂ断面図（ｄ）は図８のＣ−Ｃ断面図
【図１１】三次元モデルのスライス断面を作成している状態を示す図
【図１２】３Ｄプリンタ（積層造形装置）の作動（初期）を示す図
【図１３】３Ｄプリンタ（積層造形装置）の作動（粉末層を移動させている状態）を示す図
【図１４】３Ｄプリンタ（積層造形装置）の作動（プリントヘッドが右ストローク端に位置している状態）を示す図
【図１５】３Ｄプリンタ（積層造形装置）の作動（接着剤層を形成している状態）を示す図
【図１６】３Ｄプリンタ（積層造形装置）の作動（複数の粉末層の最上層部に接着剤層を形成している状態）を示す図
【図１７】別実施形態のマスターモデルの平面図
【図１８】（ａ）は図１７のＢ−Ｂ視図（ｂ）は図１７のＤ−Ｄ視図
【図１９】（ａ）は図１７のＡ−Ａ断面図（ｂ）は図１７のＣ−Ｃ断面図（ｃ）は図１７のＥ−Ｅ断面図
【図２０】第２の別実施形態を示す図であり、（ａ）は図１７のＢ−Ｂ視に対応する図（ｂ）は図１７のＤ−Ｄ視に対応する図
【図２１】本発明で製造したマスターモデルで成形される成形型を示す縦断面図
【符号の説明】
【００７３】
１              サイド部
２              センター部
３              凹部
４              溝
５              長穴
６              ワイヤ
８              成形型
９              連結部
９Ａ            ピン
９Ｂ            ピン穴
１０            マスターモデル
１１            分割マスターモデル（左前側の分割マスターモデル）
１２            分割マスターモデル（右前側の分割マスターモデル）
１３            分割マスターモデル（左中央の分割マスターモデル）
１４            分割マスターモデル（右中央の分割マスターモデル）
１５            分割マスターモデル（左後ろ側の分割マスターモデル）
１６            分割マスターモデル（右後ろ側の分割マスターモデル）
１８            開口
１９            中空部
１９Ａ          中空部の内面
２０            ＣＡＤ
２１            三次元モデル
２２            リブ
２３            分割部
２４            下型
２５            上型
２６            キャビティ
２９            中空部部分
３０            積層造形装置（３Ｄプリンタ）
３１            粉末貯留室
３２            粉末層形成室
３３            装置フレーム
３４            スライドレール
３５            可動フレーム
３６            プリントヘッド
３８            制御部
３９            粉末
３９Ｓ          粉末層
３９Ｓ１        粉末層部分（層状体）
４１            第１昇降板
４２            テーブル（第２昇降板）
４３            接着剤層
５１            第１昇降板の昇降駆動部
５２            第２昇降板の昇降駆動部
Ｌ１            縦の分割ライン
Ｌ２            横の分割ライン
Ｏ              横軸芯
Ｐ              シートクッションパッド
Ｓ              外部空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009000847.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2009000847.tif 000017
【図１６】
2009000847.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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