(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース上にあらかじめ所定形状の成形凹部がパターン状に形成された自変形成形型を展開状態にして載置し、この自変形成形型の成形凹部に対しエラストマー液体原料を注入するとともにスキージ処理をし、爾後、その上に立体形状物品を載置し、この立体形状物品の形状に沿わせるように前記自変形成形型またはその一部を包覆状態に変形させ、更にこの状態のまま加圧、加熱することにより立体形状物品の表面に所定形状の凹凸パターンを密着形成するようにしたことを特徴とする立体形状物品に対する凹凸成形方法。
【請求項２】
前記自変形成形型またはその一部を包覆状態に変形させるにあたっては、自変形成形型またはその一部を弾性変形させることにより、あるいは回動自在に連結された複数の部材により自変形成形型を構成し、そのうち一部の部材を移動させることにより行うようにしたことを特徴とする請求項１記載の立体形状物品に対する凹凸成形方法。
【請求項３】
前記加圧を行うにあたっては、機械的締結手段による締付力、機械的押圧手段による圧縮力、または流体的押圧手段による流体圧によって行うようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の立体形状物品に対する凹凸成形方法。
【請求項４】
前記立体形状物品は、中空体状の運動靴であり、当該立体形状物品の表面に所定形状の凹凸パターンを密着形成するにあたっては、立体形状物品内に内拡保持手段を作用させた状態で行うようにしたことを特徴とする請求項１、２または３記載の立体形状物品に対する凹凸成形方法。
【請求項５】
前記エラストマー液体原料は、ポリウレタンエラストマーの液体原料であることを特徴とする請求項１、２、３または４記載の立体形状物品に対する凹凸成形方法。
【請求項６】
立体形状物品の表面に所定形状の凹凸パターンを密着形成するのに使用され、その一面にあらかじめ所定形状の成形凹部をパターン状に形成して成る凹凸パターン成形用の成形部材において、
前記成形部材は、少なくとも展開状態と、立体形状物品に沿わせて変形させる包覆状態とに位置設定し得るよう、切替自在に構成されて成り、
立体形状物品の表面に凹凸パターンを形成する際には、あらかじめ成形凹部にエラストマー液体原料を注入しておいた自変形成形型またはその一部を包覆状態に変形させ、更にこの状態のまま加圧、加熱することにより立体形状物品の表面に所定形状の凹凸パターンを密着形成するようにしたことを特徴とする立体形状物品に対する凹凸成形方法に使用される自変形成形型。
【請求項７】
前記自変形成形型は、シリコーン系ゴムによる可撓性の凹版により構成されるとともに、その一部には屈曲案内薄肉部が形成されていることを特徴とする請求項６記載の立体形状物品に対する凹凸成形方法に使用される自変形成形型。
【請求項８】
前記自変形成形型は、金属、木材あるいはアクリル樹脂、アセタール樹脂、フェノール樹脂の材料によって形成される固定凹版及び可動凹版と、これらを回動自在に連結する回動ヒンジとを具えて成る非可撓性の凹版により構成されるとともに、前記固定凹版及び可動凹版における立体形状物品との接触面には立体形状物品の形状に対応した三次元加工が施されていることを特徴とする請求項６記載の立体形状物品に対する凹凸成形方法に使用される自変形成形型。
【請求項９】
前記自変形成形型は、金属、木材あるいはアクリル樹脂、アセタール樹脂、フェノール樹脂の材料によって形成される非可撓性の底版及び孔版、あるいは凹版により構成される非変形部と、シリコーン系ゴムによる可撓性の孔版により構成される変形部とから成り、このうち変形部を構成する可撓性の孔版における孔部には係止段差部が形成されていることを特徴とする請求項６記載の立体形状物品に対する凹凸成形方法に使用される自変形成形型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は立体形状物品の表面に直接所定形状の凹凸パターンを密着形成する方法、並びにこの方法の実施に直接使用される成形型に関するものであって、特に成形型の構成及び使用方法に特徴を有する立体形状物品に対する凹凸成形方法並びにこの方法に使用される自変形成形型に係るものである。
【０００２】
【発明の背景】
例えば運動靴のアウターソールに施される滑り止め用のトレッドや運動靴のアッパーに施される補強及び装飾用のストライプ等の凹凸パターンの形成にあたっては、従来は接着剤や縫製加工による場合が主であって、しかも平面的な素地シートに対して上記トレッドやストライプ等を形成し、爾後、裁断、縫製、接着等の工程を経て、最終的に立体形状物品である運動靴の表面に上記所定形状の凹凸パターンを形成するようにしていた。
【０００３】
なおこのように平面的な素地シートに対して凹凸パターンを形成し、爾後、立体的に成形するようにしたのは、易変形性を有する運動靴に対して爾後的にトレッドやストライプ等の凹凸パターンを形成することが極めて困難であること、平面的な素地シートに対して凹凸パターンを形成する方が生産効率が良いこと等によるものである。そして本出願人もこのような思想に基づき凹凸パターンの有する機能性及び意匠性の更なる向上、生産効率の拡大等を図るべく、特開平６−８２６号「エンボスシートの製造方法」、特開平７−２０５号「凹凸成形シート並びにその製造方法」をはじめとする多数の特許出願に及んでいる。
【０００４】
すなわちこのものは、孔版を使用することにより効率良く、しかも確実にエラストマーから成る凹凸パターンを素地シートに対して密着形成するようにしたことを特徴的発明特定事項ないしは基本的発明特定事項とするものである。そして上記エラストマーとしては、熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂から成る適度の弾性力を有する材料が使用され、所望の滑り止め作用を発揮するとともに、縫製等に伴って生ずる湾曲等の形状変形を円滑なものとしている。
【０００５】
しかしこのような優れた利点を有する反面において、当初平面形状で成形した凹凸パターンを当該凹凸パターンの形成された凹凸成形シートの縫製等の過程において立体形状に変形させるにあたっては、当然その反力となるスプリングバック等の力が作用する。従って完成した運動靴における凹凸パターンの形成部位である布地等には常に上記スプリングバック等の力が作用した状態にあり、上記布地の種類によっては、当初は原形を維持していても使用に伴って次第に変形し形くずれが生じる場合があり、この点において改良の余地が残されていた。
【０００６】
更にアッパーとソールとの接合に関しても以下のような問題が指摘されていた。すなわちアッパーとソールとを接合する手法として最も一般的なのは、接着剤によって両者を貼り合わせる手法であるが、サッカーシューズやフットボールシューズ等のように激しい使用環境下で使用される運動靴にあっては、剥離というのが一つの問題となっており、上記手法に代えてアッパーとソールとの間に熱軟化性の合成樹脂を注入する手法や上記手法と併用し、両者を縫い合わせる等の手法が講じられている。しかしこれらの手法はいずれも製品重量の増大を招き、特に後者にあっては、接合が複雑で作業効率の向上が図れないという問題が存在していた。
【０００７】
【開発を試みた技術的事項】
本発明はこのような背景を充分に認識し、上記背景中に提示した課題の解決を実行すべく案出されたものであって、剛性を有する材料によって形成されるという成形型の有する従来の固定観念を一掃し、成形型の構成を従来にない斬新な構成とし、更にこれに伴う成形型の新たな使用方法を構築することにより従来ほとんど試みられていなかった立体形状物品を対象とする凹凸パターンの形成及び接合する複数部材に対する凹凸パターンの同時形成を可能とし、これにより上記課題の解決を図った新規な立体形状物品に対する凹凸成形方法並びにこの方法に使用される自変形成形型の開発を試みたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち請求項１記載の立体形状物品に対する凹凸成形方法は、ベース上にあらかじめ所定形状の成形凹部がパターン状に形成された自変形成形型を展開状態にして載置し、この自変形成形型の成形凹部に対しエラストマー液体原料を注入するとともにスキージ処理をし、爾後、その上に立体形状物品を載置し、この立体形状物品の形状に沿わせるように前記自変形成形型またはその一部を包覆状態に変形させ、更にこの状態のまま加圧、加熱することにより立体形状物品の表面に所定形状の凹凸パターンを密着形成するようにしたことを特徴として成るものである。
そしてこのような発明特定事項を手段とすることにより、エラストマー液体原料の注入及びスキージ処理については、本出願人の先行技術である前記孔版を利用した凹凸パターンの成形手法がそのまま適用でき、更に自変形成形型またはその一部を包覆状態に変形させることにより、従来不可能とされていた立体形状物品に対する凹凸パターンの密着形成を可能とし、これにより凹凸パターンのスプリングバック等の問題を解消し、製品の保形性を担保するとともに、例えばアッパーとソールのように接合する複数部材に対してストライプ、トレッドという異なる凹凸パターンを同時に形成することが可能となる。更に接合する複数部材に対して連続して凹凸パターンを形成すれば、これら複数部材の接合強化にも寄与し得るようになり、前記課題の解決が図られるのである。
【０００９】
また請求項２記載の立体形状物品に対する凹凸成形方法は、前記要件に加え、前記自変形成形型またはその一部を包覆状態に変形させるにあたっては、自変形成形型またはその一部を弾性変形させることにより、あるいは回動自在に連結された複数の部材により自変形成形型を構成し、そのうち一部の部材を移動させることにより行うようにしたことを特徴として成るものである。
そしてこのような発明特定事項を手段とすることにより、極めて簡単な操作によって自変形成形型を展開状態としたり、自変形成形型またはその一部を包覆状態に移行することが可能となって生産効率の拡大が達成され、この生産効率の拡大を通じて前記課題の解決が図られるのである。
【００１０】
更にまた請求項３記載の立体形状物品に対する凹凸成形方法は、前記要件に加え、前記加圧を行うにあたっては、機械的締付手段による締付力、機械的押圧手段による圧縮力、または流体的押圧手段による流体圧によって行うようにしたことを特徴として成るものである。
そしてこのような発明特定事項を手段とすることにより、不定形な立体形状物品に対しても所望の加圧状態が確保され、前記課題の解決に寄与し得るのである。
【００１１】
更にまた請求項４記載の立体形状物品に対する凹凸成形方法は、前記要件に加え、前記立体形状物品は、中空体状の運動靴であり、当該立体形状物品の表面に所定形状の凹凸パターンを密着形成するにあたっては、立体形状物品内に内拡保持手段を作用させた状態で行うようにしたことを特徴として成るものである。
そしてこのような発明特定事項を手段とすることにより、運動靴のように易変形性を有する中空体状の立体形状物品に対しても所定の圧力で加圧することが可能となり、このような立体形状物品に対しても所定形状の凹凸パターンを密着形成できるようになり、前記課題の解決に寄与し得るのである。
【００１２】
更にまた請求項５記載の立体形状物品に対する凹凸成形方法は、前記要件に加え、前記エラストマー液体原料は、ポリウレタンエラストマーの液体原料であることを特徴として成るものである。
そしてこのような発明特定事項を手段とすることにより、凹凸パターンに要求される基本的機能が更に顕著に発揮されるほか、熱硬化時間の短縮により凹凸パターンの成形の容易化、迅速化にも寄与し得るようになり、前記課題の解決に寄与し得るのである。
【００１３】
更にまた請求項６記載の立体形状物品に対する凹凸成形方法に使用される自変形成形型は、立体形状物品の表面に所定形状の凹凸パターンを密着形成するのに使用され、その一面にあらかじめ所定形状の成形凹部をパターン状に形成して成る凹凸パターン成形用の成形部材において、前記成形部材は、少なくとも展開状態と、立体形状物品に沿わせて変形させる包覆状態とに位置設定し得るよう、切替自在に構成されて成り、立体形状物品の表面に凹凸パターンを形成する際には、あらかじめ成形凹部にエラストマー液体原料を注入しておいた自変形成形型またはその一部を包覆状態に変形させ、更にこの状態のまま加圧、加熱することにより立体形状物品の表面に所定形状の凹凸パターンを密着形成するようにしたことを特徴として成るものである。
そしてこのような発明特定事項を手段とすることにより、エラストマー液体原料の注入及びスキージ処理に際しては、自変形成形型を展開状態にして作業でき、一方、凹凸パターンの成形に際しては自変形成形型を包覆状態に変形させることにより、立体形状物品の形状に沿わせることが可能となる。従ってエラストマー液体原料の注入及びスキージ処理の作業性を損なわせることなく、一つの自変形成形型によって一連の凹凸成形加工を行うことができるようになり、前記課題の解決が図られるのである。
【００１４】
更にまた請求項７記載の立体形状物品に対する凹凸成形方法に使用される自変形成形型は、前記請求項６記載の要件に加え、前記自変形成形型は、シリコーン系ゴムによる可撓性の凹版により構成されるとともに、その一部には屈曲案内薄肉部が形成されていることを特徴として成るものである。
そしてこのような発明特定事項を手段とすることにより、所望の可撓性を有するとともに、加圧時の成形凹部の変形もほとんど問題とならない。また極めて安価に自変形成形型を作成できるほか、屈曲案内薄肉部の存在により立体形状物品の急激な面の変化に対しても無理なく追従できるようになって、前記課題の解決が図られるのである。
【００１５】
更にまた請求項８記載の立体形状物品に対する凹凸成形方法に使用される自変形成形型は、前記請求項６記載の要件に加え、前記自変形成形型は、金属、木材あるいはアクリル樹脂、アセタール樹脂、フェノール樹脂の材料によって形成される固定凹版及び可動凹版と、これらを回動自在に連結する回動ヒンジとを具えて成る非可撓性の凹版により構成されるとともに、前記固定凹版及び可動凹版における立体形状物品との接触面には立体形状物品の形状に対応した三次元加工が施されていることを特徴として成るものである。
そしてこのような発明特定事項を手段とすることにより、非可撓性の凹版であっても所望の凹凸パターンの成形が可能となり、しかも成形凹部の変形は皆無であり、また精密な三次元加工が施されているから忠実に所望の凹凸パターンの形状を再現できるようになり、前記課題の解決が図られるのである。
【００１６】
更にまた請求項９記載の立体形状物品に対する凹凸成形方法に使用される自変形成形型は、前記請求項６記載の要件に加え、前記自変形成形型は、金属、木材あるいはアクリル樹脂、アセタール樹脂、フェノール樹脂の材料によって形成される非可撓性の底版及び孔版、あるいは凹版により構成される非変形部と、シリコーン系ゴムによる可撓性の孔版により構成される変形部とから成り、このうち変形部を構成する可撓性の孔版における孔部には係止段差部が形成されていることを特徴として成るものである。
そしてこのような発明特定事項を手段とすることにより、可撓性の孔版により構成される変形部のみを立体形状物品に沿わせて変形させることが可能となり、これにより可撓性の孔版の肉厚を小さく設定できるようになり、上記屈曲案内薄肉部を特に設けなくても立体形状物品に対する円滑な追従が可能になるほか、多段状ないしは多層状の複雑な形状の凹凸パターンの成形が可能となる。更に可撓性の孔版に形成される係止段差部の存在により、変形部側に半硬化状態の凹凸パターンを保持させた状態で非変形部との分離が可能となり、前記課題の解決が図られるのである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明の立体形状物品に対する凹凸成形方法並びにこの方法に使用される自変形成形型について説明する。なお以下の説明にあたっては、最初に本発明の自変形成形型について種々の実施の形態をとり上げて説明し、次いでこのような自変形成形型を使用する本発明の立体形状物品に対する凹凸成形方法について説明する。また以下の説明では立体形状物品の一例として運動靴をとり上げて説明するが、本発明の適用対象である立体形状物品は、このように外力を受けることによって容易に変形してしまう性質（本明細書においてこのような性質を「易変形性」と定義する）の中空体状の物品に限らず、例えば本出願人がすでに出願に及んでいる特開平５−１８６９４９号「不織布製身体装着品並びにその製造方法」において開示する芯材表面に自己接着性繊維を吹き付けることにより形成される不織布から成る三次元成形体や絞り品、あるいは各種の縫製品に対しても適用できる。この他、皮革靴やプラスチックブーツのように自立性を有するもの、剛性あるいは弾性を有する種々の充実体等にももちろん適用できるものである。
【００１８】
まず図１、４に示す実施の形態は、本発明の自変形成形型１を立体形状物品Ａの形状に沿って柔軟に弾性変形し得るよう可撓性を有するとともに、加えられた圧力に対してある程度の抗力を発揮する材料により構成した実施の形態を示す。その原料としては例えば (1)付加型シリコーンゴム、 (2)ミラブル型シリコーンゴム等のシリコーン系ゴムあるいはシリコーンゲル等が好適に使用できる。このうち (1)の付加型シリコーンゴムは両末端ビニルポリオルガノシロキサン (主鎖成分) と、ポリハイドロジェンシロキサン (架橋剤成分）とをヒドロシリル化反応により架橋させたもののことをいう。
【００１９】
その硬度の特に低いものをシリコーンゲルといい、代表的には (a)両末端ビニルポリジメチルシロキサン成分と、架橋成分としてのヒドロシル基 (−SiH)を一分子中二個以上有するシラン化合物かポリハイドロジェンシロキサンから成り白金系触媒でヒドロシリル化反応により架橋・硬化し、針入度 (JIS K-2207-1980 50gr. 荷重) ５〜350 度、好ましくは５〜250 度の範囲の硬度を呈するものがある。シリコーンゲルは屈曲の強い部分に用いるのに適する。
【００２０】
また2)のミラブル型シリコーンゴムは高分子直鎖状または分枝状ポリオルガノシロキサンか、これに各種特性を付与する目的で、更にフェニル基、フロロ基等が導入されたシリコーン生ゴムを過酸化物等の加硫剤で架橋させたもののことをいい、このものの最も適する原料としては、(b) 両末端及び／あるいは側鎖ビニルポリシロキサン成分から成るシラン化合物を過酸化化合物などで架橋し、Ａ形スプリング式硬さ計の硬度Hs＝10〜90 (JIS K-6301) の組成物を提供するものと、 (c)両末端及び／あるいは側鎖トリメチルシロキサン成分から成るシラン化合物を過酸化化合物などで架橋し、前記 (b)に記載類似の組成物を提供するものが挙げられる。
【００２１】
なおこれらの実製品としては、CY52−282 、CY52−205 、CF5027、TOUGH −３、TOUGH −４、TOUGH −５、TOUGH −６、TOUGH −７（東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製）やX32 −902 /cat1300、KE1308/cat1300−L4（信越化学工業株式会社製）、F250−121(日本ユニカ株式会社製) 等や、DY32−149u、DY32−152u (東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製) やKE−520u、KE−981u (信越化学工業株式会社製) 等が挙げられる。もちろん図１、４に示す実施の形態において使用し得る自変形成形型１としては、このようなシリコーン系のものに限られるものではなく、その他の材質のゴムを使用するものであっても構わない。すなわち柔軟に弾性変形し得るよう可撓性を有するとともに、エラストマー液体原料Ｐとの離型性が良く、繰り返しての使用にも耐え得るものであれば、上記シリコンーン系ゴムと同様に使用し得るものである。更にこの他、温度変化等により形状を変化させる形状記憶性の合成樹脂や金属製の材料により自変形成形型１を構成することも可能である。そして本実施の形態にあっては、このうち一例としてシリコーン系ゴムを使用し、可撓性の凹版２を作成し、これを自変形成形型１として使用した。なお本明細書において使用する「可撓性」、「非可撓性」とは、用途に着目して使い分けたものであり、撓ませて用いるものを「可撓性」撓ませて用いないものを「非可撓性」と定義し、使用するものである。
【００２２】
そしてこのような材料によって成形される自変形成形型１の構成としては、立体形状物品Ａの一例である運動靴２０のソール２２に対して凹凸パターンＣの一例であるトレッド２２ａを形成する固定基板部２Ａと、運動靴２０のアッパー２１に対して凹凸パターンＣの一例であるストライプ２１ａを形成する一対の可動翼板部２Ｂとを具えることによって成っている。また上記固定基板部２Ａには成形しようとするトレッド２２ａの形状に対応した成形凹部１ａの一例である凹部２ａがパターン状に形成されているほか、可動翼板部２Ｂには成形しようとするストライプ２１ａの形状に対応した同じく成形凹部１ａの一例である凹部２ａがパターン状に形成されている。更に図１、４に示す実施の形態にあっては、トレッド２２ａの一部とストライプ２１ａとが連続して形成されるように凹部２ａをレイアウトしており、これにより立体形状物品Ａに対する凹凸パターンＣの定着力を増強するほか、図１０に示すような構成の運動靴２０に適用すればアッパー２１とソール２２との接合力を補強し得る効果も奏せられる。
【００２３】
更にまた図１、４に示す実施の形態にあっては、その特徴的構成として屈曲案内薄肉部２ｂが形成される。すなわちこの屈曲案内薄肉部２ｂは固定基板部２Ａと可動翼板部２Ｂとの境界部分に形成され、固定基板部２Ａ及び可動翼板部２Ｂに比べて肉薄に形成された部分である。因みにこの屈曲案内薄肉部２ｂの存在により、ソール２２の底面からアッパー２１の側面へとつながる急激な面の変化に対しても無理なく確実に追従し、その立体形状に沿わせるように可動翼板部２Ｂを屈曲させることが可能となるのである。
【００２４】
次に図５に示す自変形成形型１の他の実施の形態について説明する。このものは金属、木材あるいはアクリル樹脂、アセタール樹脂、フェノール樹脂等、比較的硬質の材料によって形成される固定凹版３Ａ及び可動凹版３Ｂと、これらを有機的に連結する回動ヒンジ３Ｃとを具えて成る非可撓性の凹版３によって構成される。なお前記図１、４に示す可撓性の凹版２による実施の形態にあっては、可撓性ゆえ、自らの形状を変化させ立体形状物品Ａの形状に沿わせることが期待できたが、図５に示す非可撓性の凹版３にあっては非可撓性ゆえ、そのような効果は期待できない。
【００２５】
従って図５に示すように固定凹版３Ａ及び可動凹版３Ｂにおける立体形状物品Ａとの接触面に立体形状物品Ａの形状に対応した三次元加工を施さなければならない。因みに図５に示す実施の形態にあっては、立体形状物品Ａとして運動靴２０を採用していることに関連し、曲面の多い三次元加工面３ｂとなっている。そしてこのような三次元加工面３ｂに対しては、更に凹凸パターンＣを成形するための成形凹部１ａの一例である凹部３ａがパターン状に形成されており、これらによって非可撓性の凹版３は成っている。
【００２６】
次に図６に示す自変形成形型１の更に他の実施の形態について説明する。このものは金属等の硬質材料から成る非可撓性の底版５及び非可撓性の孔版６、あるいは前記図５に示す非可撓性の凹版３と同様の材料から成る非可撓性の凹版７により構成される非変形部４と、前記図１、４に示す可撓性の凹版２と同様の材料、例えばシリコーン系ゴムにより形成される可撓性の孔版９により構成される変形部８とから成っている。そしてこれらのうち、非可撓性の孔版６、非可撓性の凹版７及び可撓性の孔版９にはそれぞれ凹凸パターンＣを成形するための成形凹部１ａの一例である孔部６ａ、凹部７ａ、及び孔部９ａがパターン状に形成されている。
【００２７】
またこれらのうち、変形部８を構成する可撓性の孔版９における孔部９ａには本実施の形態における特徴的構成として、半硬化状態の凹凸パターンＣの一部に係止することで、この凹凸パターンＣを非変形部４を構成する非可撓性の孔版６の孔部６ａまたは非可撓性の凹版７の凹部７ａから脱版する際の手がかりとなる係止段差部９ｃが形成されている。更に本実施の形態にあっては、非変形部４を一枚の非可撓性の底版５と、一枚もしくは複数枚の非可撓性の孔版６により構成し、あるいは一枚の非可撓性の凹版７により構成し、一方、変形部８を一枚の可撓性の孔版９により構成しているため、凹凸パターンＣを少なくとも二段ないしは二層以上に構成することができ、これに伴って可撓性の孔版９の肉厚も前記図１、４に示す可撓性の凹版２に比べ、かなり薄く設定できるため、可撓性の凹版２を上回る柔軟性が得られる。
【００２８】
更にまた上記非可撓性の底版５、非可撓性の孔版６、非可撓性の凹版７及び可撓性の孔版９にはそれぞれガイド孔５ｂ、６ｂ、７ｂ及び９ｂが穿設されていることが望ましく、このようなガイド孔５ｂ、６ｂ、７ｂ及び９ｂを設ければ、これらを利用して非可撓性の底版５、非可撓性の孔版６、非可撓性の凹版７及び可撓性の孔版９を正しい位置に載置したり、相互の位置ずれ防止に寄与し得る。
【００２９】
次にここで非変形部４として非可撓性の底版５及び非可撓性の孔版６を使用する場合を例にとってその構成並びにその作成手法の一例について説明する。非可撓性の底版５及び非可撓性の孔版６は例えば０．数ｍｍ〜数ｍｍ程度の厚さの鉄板により成るものであって、このうち非可撓性の孔版６にあっては当該鉄板に対して、更に上述したように成形しようとする凹凸パターンＣの形状及びそのレイアウトに合わせて所定形状の孔部６ａがパターン状に刻設されることにより基本的に成っている。なお非可撓性の底版５及び非可撓性の孔版６の厚さは０．数ｍｍ〜数ｍｍの範囲で適宜選択できるものであって、数ｍｍ厚の非可撓性の底版５及び非可撓性の孔版６を作成するにあたっては、例えば０．数ｍｍ厚の薄板を複数枚用意し（非可撓性の孔版６にあっては更にこれらの薄板の表裏両面にそれぞれプロテクト膜を被せ、両側からエッチング処理を施し、それぞれの薄板に孔部６ａを形成した後）これらの薄板間にエポキシ系接着剤等、硬質の接着層が形成できる接着剤を塗布し、これらの薄板を貼り合わせることにより数ｍｍ厚の非可撓性の底版５及び非可撓性の孔版６を作成するようにすることも可能である。
【００３０】
また非可撓性の底版５における非可撓性の孔版６との接着側の面は、平滑鏡面状に表面仕上げされたものでもよいが、梨地処理されたもの、更にその表面を粗く仕上げたもの、積極的に凹凸模様を形成したもの等の凹凸処理を例えばエッチング等の手法により施すことも可能である。因みにこのような凹凸処理を施した場合には凹凸パターンＣの接地面に対しても意匠性を付与することが可能となるほか、非可撓性の底版５と非可撓性の孔版６との間に、ある程度の通気性が確保されるため、エラストマー液体原料Ｐと共に孔部６ａ内に混入したエアは外部に排出され、成形された凹凸パターンＣに生ずるエア残留に伴う欠損等を回避することができる。
【００３１】
更に非可撓性の孔版６における孔部６ａの他の形成手法としては、本出願人の出願に係る特願平４−３０７５７４号「エンボスシートの製造方法」、特願平４−３４３１４６号「エンボスシートの製造方法」等において開示したマスター型を利用する方法、光硬化性樹脂フィルムを利用する方法、サンドブラストによる方法のほか、金属板、樹脂板などにワイヤカット、レーザー、パンチング、プレス等による方法で孔部６ａを形成して非可撓性の孔版６を作成する方法等、種々の方法をとり得るものである。更にこのようにして作成された非可撓性の孔版６を非可撓性の底版５の載置されたベースＢ上に載置するにあたっては、ベースＢと非可撓性の底版５との密着性、非可撓性の底版５と非可撓性の孔版６との密着性や複数の非可撓性の孔版６を重ね合わせて使用する場合の非可撓性の孔版６間の密着性を高める工夫が必要となる。以下この点について少し触れておく。
【００３２】
ここでは、その一例として磁力を利用してこれらを密着させる手法について説明する。なおこのような磁力を利用して密着させる手法としては、ベースＢ側に磁力を持たせるか、非可撓性の底版５及び非可撓性の孔版６側に磁力を持たせるかによって二つの手法が選択できる。ここでは実際の使用に最も適するベースＢ側に磁力を持たせる場合について説明する。
この場合はベースＢを例えば平面研削盤の工作物保持装置として広く利用されている電磁チャックにより構成し、これにより吸着される非可撓性の底版５及び非可撓性の孔版６を上述したような厚み寸法の比較的肉薄の鉄板により構成する。なおベースＢとしては同様の作用が期待できる永磁チャックや、永久磁石等ももちろん使用できる。
【００３３】
またベースＢと非可撓性の底版５との間、非可撓性の底版５と非可撓性の孔版６との間、あるいは非可撓性の孔版６間の密着手法としてはこのような磁力を利用する方法のほか、これらの間に霧状の水滴をスプレーし、これを凍らせることによりこれらの間の密着を図ったり、この他、これらの間に水滴や仮接着用の接着液を数滴滴下して、これらを重ね合わせることで密着を図ったり、ベースＢと非可撓性の底版５との間、非可撓性の底版５と非可撓性の孔版６との間、あるいは非可撓性の孔版６間に機械的係合手段を別途設けることによって密着を図る等、種々の密着手段を採用し得る。なお非可撓性の孔版６を複数枚使用する場合には、非可撓性の孔版６の表面に磁性体金属を担持させておき、これにより磁力を増大させるようにすることも可能である。
【００３４】
更にまた本発明の自変形成形型１としては、前記実施の形態に限らず、部分的構成ないしは着想を異にする以下述べるような他の実施の形態を採用することも可能である。すなわち図７（ａ）に示すものは、前記図１、４に示す実施の形態において設けていた屈曲案内薄肉部２ｂを当該構成から省略したタイプの実施の形態を示すものであって、図７（ａ）に示すように急激な面の変化（屈曲点）が存在しない立体形状物品Ａに適するものである。また図７（ｂ）に示すものは前記図５に示す実施の形態において屈曲点を更に増やした多関節タイプの実施の形態を示すものであって、図７（ｂ）に示すような屈曲点の多い立体形状物品Ａに対しても対応できるようにしたものである。
【００３５】
この他、図７（ｃ）に示すものは、自変形成形型１を凹凸パターンＣの形成部位毎に分割した分割型タイプの実施の形態を示すものであって、この実施の形態の場合にあっては、別途これら各分割型１０の相関位置を設定する適宜の位置決め手段が必要となる。なお図７（ｄ）にその一手段を示すものであって、このものは前記図１、４に示す可撓性の凹版２と同様に例えばシリコーン系ゴムにより形成される弾性体１０ａを上記分割型１０の位置決め手段として使用した実施の形態を示すものである。
【００３６】
次に本発明の立体形状物品に対する凹凸成形方法について説明する。なお以下の説明にあたっては、前述した各種の自変形成形型１のうち図１、４、５及び６に示す三種の自変形成形型１を例にとり、これらの自変形成形型１を個別に使用する三種類の凹凸成形方法について説明する。
〔Ｉ〕図１、４に示す自変形成形型を使用する場合
（ｉ）立体形状物品の保持（図２参照）
まず凹凸パターンＣの形成対象となる立体形状物品Ａを用意し、適宜の保持手段によって保持する。そして本実施の形態にあっては、立体形状物品Ａの一例として易変形性の中空体状の物品である運動靴２０を凹凸パターンＣの形成対象としていることから、運動靴２０を内拡保持し、後述する加圧手段１１の押圧力に抗するよう、適宜の内拡保持手段１５が必要となる。
【００３７】
最も基本的には図２に示すように木材または合成樹脂等を足の形状に模して加工した足型１６が使用でき、この足型１６に運動靴２０を装着させることによって運動靴２０を保持する。なお内拡保持手段１５としてはこのような足型１６のほか、本出願人がすでに出願に及んでいる特開平６−２９６５０３号「靴底等の形成方法」において開示する種々の中空体ホルダ、例えば空気膨張等を利用したものが適用できる。
【００３８】
（ii) 可撓性の凹版の載置、エラストマー液体原料の注入（図３（ａ）参照）
一方、ベースＢ上には、前記図１、４に示す可撓性の凹版２を凹部２ａ側を上にして展開状態で載置する。そして図３（ａ）に示すように可撓性の凹版２の凹部２ａに対し形成する凹凸パターンＣの原料となるエラストマー液体原料Ｐを注入する。なおエラストマー液体原料Ｐとしてポリウレタンエラストマーを注入する場合には、図３（ａ）−（ｉ）に示すようにシリンダ内で二液を混合し、ノズルから注入する方法のほか、図３（ａ）−（ii) に示すようにノズル先端で原料の二液を混合しながら吹き付けるようにすることが望ましい。また量産を特に考慮する必要がない場合には、図３（ａ）−（iii)に示すように容器内でこれら二液を攪拌し、混合したものを凹部２ａに対し流し込むようにすることも可能である。なおこの点については後述する他の凹凸成形方法についても同様に言えることである。
【００３９】
ここでエラストマーについて少し説明しておく。エラストマーとは、ゴム状弾性体のことであり、本発明では一例としてポリウレタンエラストマーを使用する。またエラストマーは単一の性状のものを使用するほか、後述するように多段ないしは多層状に凹凸パターンＣを形成する場合には、複数の性状のものを組み合わせて使用することも可能である。なおここで使用する性状の例としては、色彩、硬度、弾力性、耐摩耗性、反発力、吸振性、厚さ、重量等が挙げられる。
【００４０】
前記ポリウレタンエラストマーは、プレポリマーとポリイソシアネートとの混合液から成り、これを加熱することによって硬化するものであり、特にノズルから吹き付けて供給するポリウレタンエラストマーとして好適なものに、日本合成化学工業株式会社の無溶剤即硬ウレタン樹脂、例えば商品名エフレタンなどがある。このものはノズルによるスプレー混合前にエラストマー液体原料Ｐを加熱しておくのが望ましく、ゲルタイム２０秒程度で硬化する。またこのものに対し粘度、硬度調整のため、別途溶剤を添加することも可能である。更にポリウレタンエラストマーとしては、プレポリマーである日本ポリウレタン工業株式会社のニッポラン（登録商標）に、ポリイソシアネートである大日本インキ株式会社のパンデックス（登録商標）を混合したものや、その他、三井東圧化学株式会社のＳＸ−３２０Ａ＆Ｂなどを用いることができる。
また成形凹部１ａからのエラストマー液体原料Ｐの流出を防止する必要がある場合も予想され、そこでこれら原料には、増粘剤を混入することが好ましい。
【００４１】
更にエラストマーとしては、上記ポリウレタンエラストマーに限定されるものではなく、ポリウレタン以外の他の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂あるいは紫外線の照射により短時間で硬化する光硬化性樹脂を適用することもできる。更にまたこのようなエラストマー中には、本出願人がすでに出願に及んでいる特願平７−７０５８２号において開示する蓄光顔料等を添加することも可能であり、このようにすれば夜間視認性（安全性）の向上等の別途の機能が付加される。
【００４２】
（iii)スキージ処理（図３（ｂ）参照）
そして所定量のエラストマー液体原料Ｐを可撓性の凹版２の凹部２ａに注入したら、図３（ｂ）に示すようにスキージ具Ｓを用いて、凹部２ａの上面からはみ出て存在する上記エラストマー液体原料Ｐを除去する。このとき各凹部２ａ中のエラストマー液体原料Ｐのうち、凹部２ａ上面直下付近に存在するものの一部を、これらエラストマー液体原料Ｐと可撓性の凹版２の凹部２ａ並びにスキージ具Ｓの先端との表面張力、接触角、濡れなどの関係から、スキージ具Ｓの先端で引きずるようにして一緒に取り去るようにする。
【００４３】
（iv) 立体形状物品の載置、加圧準備（図４参照）
次にエラストマー液体原料Ｐが注入され、余剰分の除去された可撓性の凹版２の固定基板部２Ａの上面に立体形状物品Ａの一例である運動靴２０を内拡保持手段１５により保持した状態で載置する。そしてエラストマー液体原料Ｐが多少とも硬化し、流出してしまわない状態になったところで屈曲案内薄肉部２ｂを案内として可動翼板部２Ｂを上方に折り曲げ、運動靴２０の形状に沿わせることで自変形成形型１を包覆状態に移行させ、加圧の準備をする。なお凹凸パターンＣの密着形成を確実化するため、立体形状物品Ａ側に凹凸パターンＣを構成する樹脂と同系の樹脂による透明被膜を形成したり、プライマーを塗布しておく等の処理をあらかじめ施しておくことも可能である。
【００４４】
（ｖ）加圧、加熱、離型（図８、９参照）
次に加圧手段１１により、包覆状態にある可撓性の凹版２の外部より圧力を加え、可撓性の凹版２を立体形状物品Ａである運動靴２０の表面に密着させる。なおこのとき運動靴２０の表面の微小な凹凸、面の変化に対しては可撓性の凹版２の弾性力によって自らの形状を変化させることで対応し得る。そして加圧手段による加圧状態を維持しつつ加熱し、エラストマー液体原料Ｐを硬化させ、凹凸パターンＣを運動靴２０の表面に密着形成する。爾後、上記加圧、加熱状態を解除し、凹凸成形加工の施された運動靴２０を自変形成形型１である可撓性の凹版２から離型すれば図１に示すように凹凸パターンＣとしてストライプ２１ａとトレッド２２ａの密着形成された立体形状物品Ａである運動靴２０が完成する。
【００４５】
なおここで上記加圧手段１１について付言すれば、加圧手段１１としては図８に示すように着想を異にする種々の実施の形態が存在する。このうち図８（ａ）（ｂ）に示すものは加圧手段１１として機械的締付手段１２を適用した実施の形態を示すものであって、このうち図８（ａ）に示す実施の形態にあっては結束バンド１２ａを、そして図８（ｂ）に示す実施の形態にあっては、挟持作用をする締付治具１２ｂをそれぞれ機械的締付手段１２とする実施の形態を示す。なお機械的締付手段１２としては、他に図示は省略するが、工作機械の作業テーブル上に設けられるバイス様のものを適用することも可能である。
【００４６】
また図８（ｃ）に示すものは、加圧手段１１として機械的押圧手段１３を適用した実施の形態を示すものであって、図示の実施の形態にあっては押圧シリンダ１３ａとプレス装置１３ｂとを併用して成る機械的押圧手段１３を示す。更に図８（ｄ）に示すものは加圧手段１１として流体的押圧手段１４を適用した実施の形態を示すものであって、図示の実施の形態にあっては、仮止具１４ａによって可撓性の凹版２を立体形状物品Ａに仮固定したものを密閉状態の加圧室１４ｂ内に入れ、更に加圧室１４ｂ内に流体を供給することにより生ずる流体圧を利用して加圧するようにしたものを示す。
【００４７】
〔II〕図５に示す自変形成形型を使用する場合
（ｉ）立体形状物品の保持、非可撓性の凹版の載置、エラストマー液体原料の注入、スキージ処理（図２、図３（ａ）（ｂ）、図５参照）
立体形状物品Ａの保持については、〔Ｉ〕（ｉ）において上述した可撓性の凹版２を使用する場合と同様であるのでここではその説明を省略し、非可撓性の凹版３をベースＢ上に載置する状態から説明する。すなわち図５中、仮想線で示すようにベースＢ上に非可撓性の凹版３を凹部３ａ側を上にして展開状態で載置するとともに、非可撓性の凹版３の凹部３ａに対し、エラストマー液体原料Ｐを注入する。そして前記〔Ｉ〕（iii)の要領でスキージ具Ｓを用いてスキージ処理をし、余剰のエラストマー液体原料Ｐを除去する。
【００４８】
（ii) 立体形状物品の載置、加圧準備、加圧、加熱、離型（図５、８、９参照）  次に上記非可撓性の凹版３の固定凹版３Ａの上面に立体形状物品Ａの一例である運動靴２０を内拡保持手段１５により保持した状態で載置し、エラストマー液体原料Ｐが多少とも硬化し、流出してしまわない状態になったところで、回動ヒンジ３Ｃを回動中心として可動凹版３Ｂを上方に折り曲げ、運動靴２０の形状に沿わせて非可撓性の凹版３を包覆状態に移行させ、加圧の準備をする。なおこのとき非可撓性の凹版３にはあらかじめ三次元加工が施されているから、非可撓性の凹版３は運動靴２０の表面形状に対し完全に合致した状態になっている。以下前記〔Ｉ〕（ｖ）の手順に従い加圧、加熱、離型を行えば、図１に示すような凹凸パターンＣの密着形成された立体形状物品Ａである運動靴２０が完成する。
【００４９】
〔III 〕図６に示す自変形成形型を使用する場合
（ｉ）立体形状物品の保持、非変形部の載置、エラストマー液体原料の注入、スキージ処理（図２、３、６参照）
立体形状物品Ａの保持については、〔Ｉ〕（ｉ）において上述した可撓性の凹版２を使用する場合と同様であるのでここでは省略し、非変形部４をベースＢ上に載置する状態から説明する。なお非変形部４は前述したように非可撓性の底版５と一枚または複数枚の非可撓性の孔版６との組み合わせにより、あるいは単一の非可撓性の凹版７により構成されるが、ここでは前者の組み合わせにより非変形部４を構成する場合を例にとり説明する。
【００５０】
まずベースＢ上に非可撓性の底版５及び非可撓性の孔版６を図６（ａ）中、仮想線で示すように載置する。この際、非可撓性の底版５及び非可撓性の孔版６にガイド孔５ｂ及び６ｂが形成されている場合には、ベースＢから立ち上がるガイドピン等に係合させることにより位置合わせをしながら載置する。そして非可撓性の孔版６の孔部６ａに対し、エラストマー液体原料Ｐを注入し、前記〔Ｉ〕（iii)の要領でスキージ具Ｓを用いてスキージ処理をし、余剰のエラストマー液体原料Ｐを除去する。
【００５１】
（ii) 変形部の載置、エラストマー液体原料の注入、スキージ処理、立体形状物品の載置、加圧準備、加圧、加熱、離型（図３、６、８、９参照）
次に上記非変形部４の上に変形部８である可撓性の孔版９を載置するとともに、可撓性の孔版９の孔部９ａに対し、上記エラストマー液体原料Ｐと同一性状、または異なる性状のエラストマー液体原料Ｐを注入する。そして前記〔Ｉ〕（iii)の要領でスキージ具Ｓを用いてスキージ処理をし、余剰のエラストマー液体原料Ｐを除去する。
【００５２】
そして上記可撓性の孔版９の上面に立体形状物品Ａの一例である運動靴２０を内拡保持手段１５により保持した状態で載置し、エラストマー液体原料Ｐが多少とも硬化し、流出してしまわない状態（半硬化状態）になったところで可撓性の孔版９をその端面側から持ち上げ、非変形部４から分離させて運動靴２０の表面に巻くようにし、包覆状態に移行する。なおこの際、可撓性の孔版９は前記可撓性の凹版２に比べて肉薄にすることができるので、特に屈曲案内薄肉部２ｂ様のものを設けなくても運動靴２０の形状に合わせて円滑に包覆状態に移行する。また可撓性の孔版９の孔部９ａには係止段差部９ｃが形成されているから、上記半硬化状態のエラストマー液体原料Ｐの一部と係合した状態にあり、これによりエラストマー液体原料Ｐを伴って非変形部４からの離脱が可能となるのである。
【００５３】
このようにして加圧の準備が完了した後は、前記〔Ｉ〕（ｖ）の手順に従い加圧、加熱、離型を行えば図１に示すような凹凸パターンＣの密着形成された立体形状物品Ａである運動靴２０が完成する。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の立体形状物品に対する凹凸成形方法並びにこの方法に使用される自変形成形型は、以上述べた実施の形態を通じて実現されるものであって、これらの実施の形態によって具現化された発明特定事項を有することによって以下述べるような種々の効果が発揮される。すなわち展開状態と包覆状態とに位置設定し得る自変形成形型１を使用することにより本出願人の先行技術に係る凹凸成形シートの製造技術を原料の注入、スキージ処理に際しては、そのまま利用でき生産効率の向上に寄与し得るほか、更に凹凸パターンＣの成形に際しては凹凸パターンＣの最終的形成状態である立体形状物品Ａの形状に沿わせた状態での成形が可能になるため、成形後のスプリングバック等も一切問題にならない。
【００５５】
また立体形状物品Ａとして例えば運動靴２０を適用した場合には、ストライプ２１ａとトレッド２２ａという二種の凹凸パターンＣを同時に形成でき、しかもこれらを連続して形成した場合には、図１０に示すような構成の運動靴２０に適用すればアッパー２１とソール２２との接合強化が図られる。更に自変形成形型１としてシリコーン系ゴムによる可撓性の凹版２を採用した場合には、極めて安価に自変形成形型１を作成できるとともに、所望の可撓性が発揮され、立体形状物品Ａの形状に沿った変形が可能になる。更にまた加圧に際してもある程度の抗力を発揮するため、成形凹部１ａである凹部２ａの変形も微小であり、成形される凹凸パターンＣの形状も所望の範囲内のものとして得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の凹凸成形方法により凹凸パターンの密着形成された立体形状物品及び本発明の自変形成形型を示す斜視図である。
【図２】  立体形状物品の構成の一例及び内拡保持手段の一例として足型を適用した実施の形態を示す分解斜視図である。
【図３】  エラストマー液体原料の注入並びにスキージ処理の様子を併せ示す縦断正面図である。
【図４】  自変形成形型の展開状態から包覆状態への移行の様子を示す縦断正面図である。
【図５】  同上他の自変形成形型の展開状態から包覆状態への移行の様子を示す縦断正面図である。
【図６】  同上更に他の自変形成形型の展開状態から包覆状態への移行の様子を示す縦断正面図並びに非可撓性凹版を示す縦断正面図並びに非可撓性の孔版及び可撓性の孔版のそれぞれの孔部を拡大して示す縦断正面図である。
【図７】  自変形成形型の更に他の種々の実施の形態を示す縦断正面図である。
【図８】  加工手段の種々の実施の形態を示す縦断正面図である。
【図９】  凹凸パターン成形後の立体形状物品から自変形成形型を離型する様子を示す縦断正面図である。
【図１０】  立体形状物品として運動靴を適用する場合において形成する凹凸パターンによってアッパーとソールとの接合力の強化を図った実施の形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１      自変形成形型
１ａ    成形凹部
２      可撓性の凹版
２Ａ    固定基板部
２Ｂ    可動翼板部
２ａ    凹部
２ｂ    屈曲案内薄肉部
３      非可撓性の凹版
３Ａ    固定凹版
３Ｂ    可動凹版
３Ｃ    回動ヒンジ
３ａ    凹部
３ｂ    三次元加工面
４      非変形部
５      非可撓性の底版
５ｂ    ガイド孔
６      非可撓性の孔版
６ａ    孔部
６ｂ    ガイド孔
７      非可撓性の凹版
７ａ    凹部
７ｂ    ガイド孔
８      変形部
９      可撓性の孔版
９ａ    孔部
９ｂ    ガイド孔
９ｃ    係止段差部
１０    分割型
１０ａ  弾性体
１１    加圧手段
１２    機械的締付手段
１２ａ  結束バンド
１２ｂ  締付治具
１３    機械的押圧手段
１３ａ  押圧シリンダ
１３ｂ  プレス装置
１４    流体的押圧手段
１４ａ  仮止具
１４ｂ  加圧室
１５    内拡保持手段
１６    足型
２０    運動靴
２１    アッパー
２１ａ  ストライプ
２２    ソール
２２ａ  トレッド
Ａ      立体形状物品
Ｂ      ベース
Ｃ      凹凸パターン
Ｐ      エラストマー液体原料
Ｓ      スキージ具
【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】
0003887665.tif 000008
【図８】
0003887665.tif 000009
【図９】
0003887665.tif 000010
【図１０】
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