JP7128074B2

JP7128074B2 - 靴成形体の製造方法

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Publication number: JP7128074B2
Application number: JP2018189895A
Authority: JP
Inventors: 竜也大門
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 2018-10-05
Filing date: 2018-10-05
Publication date: 2022-08-30
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Also published as: JP2020059149A

Description

本発明は、成形用シートを真空成形，圧空成形，真空圧空成形のような、熱軟化させた成形用シートを気圧により型に密着させる成形方法を用いて靴成形体を製造する製造方法に関する。

靴の甲皮材は、複数のパーツに生地を裁断した後、各パーツを足の甲にフィットするような形状に縫製して製造されている。近年、種々の分野の製品において、生産コストを低減させたり、環境負荷を低減させたり、リサイクル性を向上させたりする目的で、工程や素材数を減らした各種製品の製造方法の開発が求められている。

ところで、熱軟化させたフィルムやシートを部材の表面に気圧を用いて貼りあわせる加飾成形方法が知られている。例えば、下記特許文献１は、型締めすることにより減圧チャンバーを形成する上チャンバーボックス及び下チャンバーボックスと、ヒータとを備えた成形機本体内の下チャンバーボックス内に成形体本体を載置し、成形体本体及び下チャンバーボックスを覆うように加飾成形用シートを配置した後、型締めすることにより、上チャンバーボックスと加飾成形用シートとの間及び下チャンバーボックスと加飾成形用シートとの間に形成される各空間を気密にし、型締めした状態で、ヒータにより、加飾成形用シートを加熱して軟化させ、各空間を減圧し、上チャンバーボックスと加飾成形用シートとの間の空間に空気を供給することにより、成形体本体の表面に軟化された加飾成形用シートを密着させる工程と、を備える加飾成形体の製造方法を開示する。

特開２０１３－１３２７８３号公報

熱軟化させた成形用シートを、気圧により型に密着させる成形方法は、例えば、靴の甲材の製造工程の簡略化に有望であると思われる。

一例として、図１０を参照して、成形用シートを靴形状を有する型（ラスト型）の形状に真空圧空成形することにより、靴成形体を製造する方法を説明する。

図１０の成形方法においては、はじめに、図１０（ａ）に示すように、それぞれ上下駆動し、互いに対面する開口を有する上ボックス１及び下ボックス２と、ヒータ３と、上下駆動するテーブル４と、上ボックス１に接続された第一通気口５及び下ボックス２に接続された第二通気口６とを備える真空圧空成形機本体を準備する。第一通気口５及び第二通気口６にはそれぞれ通気ラインを開閉するバルブｖ１及びｖ２が配されている。

真空圧空成形においては、図１０（ａ）に示すように上ボックス１及び下ボックス２を開いた状態で、図１０（ｂ）に示すように下ボックス２のテーブル４上に型７を固定した基台８を支持させ、また、矩形の枠１１０に支持された成形用シート９を下ボックス２の開口部にセットする。成形用シート９は、図１１に示すように矩形の枠１１０に熱圧着したり、テープを用いて固定されたりすることにより支持される。

そして、図１０（ｃ）に示すように成形用シート９を固定した枠１１０を介在させて上ボックス１と下ボックス２とを閉じてチャンバーボックスを形成する。このようにして形成されるチャンバーボックスは成形用シート９を境界として気密な上空間１１及び下空間１２を形成する。そして、チャンバーボックス内のヒータ３で成形用シート９を加熱して軟化させる。また、第一通気口５から上空間１１を減圧し、第二通気口６から下空間１２を減圧することにより、上空間１１及び下空間１２を真空状態にする。

そして、図１０（ｄ）に示すようにテーブル４を上昇させて軟化された成形用シート９に型７を当接させることにより、一次成形を行う。そして、図１０（ｅ）に示すように第一通気口５から上空間１１に空気を導入して加圧することにより、上空間１１を圧空状態にする。このように上空間１１を圧空状態にすることにより、真空状態の下空間１２との気圧差により、軟化された成形用シート９を型７にさらに密着させる二次成形が行われる。このようにして、型７の形状が成形用シート９に転写される。

そして、図１０（ｆ）に示すように上ボックス１と下ボックス２とを開くことにより型７に支持された靴成形体１１５が現れ、図１０（ｇ）に示すように型７から靴成形体１１５を離型させることにより靴成形体１１５が取り出される。

上述のようにして得られた靴成形体１１５は、図１２に示すように、型７の靴の形状を転写された靴成形体１１５から周囲に延びる周辺部１１６に一体化されている。このように真空圧空成形によって靴成形体１１５を製造した場合、靴の甲材として用いられる靴成形体１１５に成形用シートが集中することによりシワ、特にかかと部分やつま先部分にシワｗが形成されることがあった。靴成形体１１５を用いて靴を製造する場合、靴成形体１１５から靴の形に沿って周辺部１１６をトリミングして切除する。周辺部１１６に形成されるシワは製品の歩留まりを低下させるものではない。しかし、シワｗが靴成形体１１５に形成された場合には、その靴成形体１１５をそのまま靴の製造に使用できず、シワｗを延ばす後加工をしたり、廃棄したりしなければならず、良品の歩留まりを低下させたり、靴の製造に手間が掛かるという問題がある。

本発明は上述した問題を解決すること、すなわち、真空成形，圧空成形，真空圧空成形のような、熱軟化させた成形用シートを気圧により成形する成形方法を用いて、靴成形体を製造する方法において、製品本体となる靴成形体にシワが発生することを抑制できる靴成形体の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一局面は、熱軟化させた成形用シートを気圧により成形して靴成形体を製造する方法であって、テーブルの上に靴形状を有する型を配する工程と、枠に成形用シートを固定する工程と、成形用シートを加熱して軟化させる工程と、型を覆うように枠に固定された成形用シートを配置する工程と、テーブルを上昇させて軟化された成形用シートに型を当接させて一次成形する工程と、成形用シートの型の非対面側から軟化された成形用シートに気圧をかけて、及び/または、前記型に形成した真空孔から減圧することにより、成形用シートに型をさらに密着させて二次成形することにより、成形用シートに靴形状を転写した靴成形体を形成する工程と、を備え、枠は型を投影した投影線を膨張させた内側輪郭を有し、該枠の形状を調整することにより靴成形体のシワの発生状態を調整する靴成形体の製造方法である。

ここで、型を投影した投影線を膨張させた内側輪郭を有する成形用シートを支持する枠は、図２を参照すれば、型７を支持する基台８に型７の外形の輪郭を投影した投影線Ｐを膨張させた内側輪郭Ｃからなる空隙を有する枠１０を準備する。成形用シートを、内部輪郭Ｃを覆うように枠１０に固定して、加圧及び／または真空引きすることで、成形用シートが、内部輪郭Ｃの領域だけ使用され、かかと、つま先、側面等の各位置で同じタイミングで賦形されるように調整されることにより、図１２に示したような矩形の枠を用いた場合のように、靴成形体のかかと部やつま先部にシワが発生することを抑制できる。

また、上述した製造方法においては、枠の形状の調整は、靴成形体にシワを発生させず、靴成形体の周囲に形成される周辺部にシワを発生させる調整であることが好ましい。

また、枠の厚さ（Ｈ２）に対する、型の高さ（Ｈ１）の比（Ｈ１/Ｈ２）が３以下である場合には、靴形状の型に成形体がより密着して全体的にシワがとくに発生しにくくなる点から好ましい。靴成形体を製造する場合においては、型の高い部分であるかかと部で賦形が不充分になってシワが発生しやすい傾向がある。Ｈ１/Ｈ２が３以下である場合には、かかと部でシワが発生しにくくなる。

また、投影線上の各点から内側輪郭へ垂線を引いたとき、靴形状を有する型のかかと部分を投影した部分から引いた垂線の距離（Ｌ２）が最も長いことが、靴成形体のかかとに発生しやすいシワを周辺部に押し込むスペースを充分に保持させることにより、とくにかかと部分のシワの発生を抑制できる点から好ましい。

また、距離（Ｌ２）に対する、投影線上の各点から内側輪郭へ垂線を引いたときの靴形状を有する型の側面の中央部の平均距離（Ｌ１）の比（Ｌ１/Ｌ２）が０．４～１である場合にも、とくに靴形状の成形体のシワが発生しやすいかかと部分のシワの発生を抑制できる点から好ましい。

また、平均距離（Ｌ１）に対する、型の高さ（Ｈ１）の比（Ｈ１/Ｌ１）が０．９～１．８である場合には、とくに靴形状の成形体の側面のシワの発生を抑制できる点から好ましい。

また、成形用シートは、繊維基材の表面に樹脂層を積層した皮革様シートであることが、樹脂層が気密性を保つために、熱軟化させた成形用シートを気圧により成形するための成形性に優れる点から好ましい。

また、成形用シートは、繊維基材の表面に保護フィルムを積層した積層シートであることが、通気性を有する繊維基材であっても保護フィルムが気密性を保つために、熱軟化させた成形用シートを気圧により成形するための成形性に優れる点から好ましい。

また、気圧による成形は真空圧空成形機を用いた真空圧空成形であって、真空圧空成形機は、それぞれ上下駆動し、互いに対面する開口を有する上ボックス及び下ボックスと、上ボックスと下ボックスとの境界面に配されて成形用シートを支持する枠と、上ボックスに配されたヒータと、上ボックス及び下ボックスが閉じて形成されるチャンバーボックス内で上下駆動するテーブルと、上ボックスに接続された第一通気口及び下ボックスに接続された第二通気口とを備え、枠に成形用シートを固定する工程と、テーブルの上に型を配する工程と、成形用シートを固定した枠を介在させて上ボックスと下ボックスとを閉じることにより、成形用シートを境界として気密な上空間及び下空間を形成させるとともにチャンバーボックスを形成する工程と、チャンバーボックス内でヒータで成形用シートを加熱して軟化させる工程と、上空間を第一通気口を通じて真空状態にし、下空間を第二通気口を通じて真空状態にする工程と、下ボックスから上ボックスに向けてテーブルを上昇させて軟化された成形用シートに型を当接させて一次成形する工程と、上空間を第一通気口を通じて圧空状態にすることにより、上空間と下空間との気圧差により成形用シートの非対面側から軟化された成形用シートに気圧をかけて型に成形用シートをさらに密着させて二次成形することにより、成形用シートに靴形状を転写した靴成形体を形成する工程と、を備える、靴成形体の製造方法であることが好ましい。

本発明の靴成形体の製造方法によれば、真空成形，圧空成形，真空圧空成形のような、熱軟化させた成形用シートを気圧により成形する成形方法を用いて、靴成形体にシワが発生することを抑制できる成形が可能になる。

図１は、実施形態の靴成形体の製造方法である、靴形状の型（ラスト型）を用いた真空圧空成形の各工程を説明する説明図である。図２は、枠１０の形状を説明するための斜視説明図である。図３は、枠１０の形状を説明するための説明図である。図４は、成形用シート９を枠１０に固定した様子を説明する説明図である。図５は、実施形態で成形された靴成形体１５及び靴成形体１５の周囲に延びる周辺部１６の斜視模式図である。図６は、実施形態の靴成形体の製造方法である、靴形状の型（ラスト型）を用いた真空成形の各工程を説明する説明図である。図７は、実施形態で得られた靴成形体１５を用いて靴を製造する工程の一例を説明する説明図である。図８は、実施例１で得られた靴成形体の写真である。図９は、実験番号１のシミュレーション結果の画像である。図１０は、成形用シートを靴形状を有する型（ラスト型）の形状に真空圧空成形する成形工程の各工程を説明する説明図である。図１１は、矩形の枠１０の形状を説明するための斜視説明図である。図１２は、矩形の枠を用いた場合の、成形された靴成形体１１５及びその周囲に延びる周辺部１１６の斜視模式図である。

本実施形態の靴成形体の製造方法について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の靴成形体の製造方法の一例である、靴形状の型（ラスト型）を用いた真空圧空成形の各工程を説明する説明図である。

図１中、２０は真空圧空成形機の本体である。真空圧空成形機の本体２０は、それぞれ上下駆動し、互いに対面する開口を有する上ボックス１及び下ボックス２と、成形用シート９を加熱するためのヒータ３と、上下駆動するテーブル４と、上ボックス１に接続された第一通気口５及び下ボックス２に接続された第二通気口６とを備える。第一通気口５及び第二通気口６にはそれぞれ通気ラインを開閉するバルブｖ１及びｖ２が配されている。そして、第一通気口５及び第二通気口６は、それぞれバルブｖ１またはｖ２を介して、図略の真空タンク、または、圧空タンクに接続された気圧調整ラインに接続されている。また、７は靴形状を有する型（ラスト型）であり、８は型７を固定して支持する基台である。型７は靴形状の底面の巻き込み部を形成させるために、基台８上に形成された台座８ａに型７の底面で固定されている。型としては、例えば、靴の木型のように、その底面に巻き込むような形状を有するものが、本発明の効果が顕著になる点から好ましい。型の素材は特に限定されないが、樹脂型、金型、木型等が特に限定なく用いられる。

また、９は、加熱することにより軟化する成形用シートである。本実施形態では、靴の甲材に用いられる、繊維基材を含む不織布等の表面に気密性を保持する銀面調の樹脂層の表面を積層した人工皮革を例示している。また、１０は、成形用シート９を支持する枠である。また、１１は上ボックス１と下ボックス２とを閉じたチャンバーボックス内で、成形用シート９を境界として形成される気密な上空間であり、１２は下空間である。また、１５は、成形用シート９を靴形状に成形してなる靴成形体である。

本実施形態の真空圧空成形においては、図１（ａ）に示すように上ボックス１と下ボックス２とを開いた状態で、図１（ｂ）に示すように下ボックス２のテーブル４上に型７を固定した基台８を支持させ、また、枠１０に支持された成形用シート９を下ボックス２の開口部にセットする。

図２は、枠１０の形状を説明するための斜視説明図である。また、図３も枠１０の形状を説明するための説明図であり、（ａ）は枠１０に型７を重ねた様子を上面視したときの平面模式図、（ｂ）は（ａ）のA-A'断面における断面模式図である。

図２及び図３（ａ）を参照すれば、枠１０は型７の外形を基台８に投影した投影線Ｐを膨張させた形状の内側輪郭Ｃを有する。このような型の外形の輪郭の投影線を膨張させた内側輪郭を有する枠を用いることによれば、図１２を参照して説明したような矩形の枠を用いた場合に本体部に発生するシワの発生を抑制することができる。

なお、投影線を膨張させた内側輪郭は、投影線の全体をそのまま等倍率で拡大した輪郭のみではなく、本体部に発生するシワを抑制することができる限り、縦横等の比を代えて不定の倍率で投影線に基づいて拡大した輪郭であってもよい。

図３（ｂ）を参照し、枠１０は、枠の厚さ（Ｈ２）に対する、型の高さ（Ｈ１）の比（Ｈ１/Ｈ２）が３以下、さらには２．５以下である場合には、靴形状の型に成形体がより密着して全体的にシワがとくに発生しにくくなる点から好ましい。靴成形体を製造する場合においては、型の高い部分である、かかと部で賦形が不充分になってシワが発生しやすい傾向がある。Ｈ１/Ｈ２が３以下である場合には、かかと部でシワが発生しにくくなる。なお、枠の厚さ（Ｈ２）とは、型７が固定されている基台８の面からの枠１０の高さを意味する。また、型の高さ（Ｈ１）とは型を支持する基台の平面から型の最高点までの距離を意味する。Ｈ１/Ｈ２の下限は１であることが好ましい。

また、図３を参照すれば、投影線Ｐ上の各点から内側輪郭Ｃへ垂線を引いたとき、靴形状を有する型７のかかと部分を投影した部分から引いた垂線の距離（Ｌ２）が最も長いことが、靴成形体のかかとに発生しやすいシワを周辺部に押し込むスペースを充分に保持させることにより、とくにかかと部分のシワの発生を抑制できる点から好ましい。なお、かかと部分を投影した部分とは、靴形状のかかとの最後端の部分を意味する。

また、図３（ａ）を参照すれば、靴形状を有する型７のかかと部分を投影した部分から引いた垂線の距離（Ｌ２）に対する、投影線Ｐ上の各点から内側輪郭Ｃへ垂線を引いたときの靴形状を有する型７の側面の中央部Ｓの平均距離（Ｌ１＝（Ｌ１_ａ+Ｌ１_ｂ）/２）の比（Ｌ１/Ｌ２）が０．４～１、さらには０．４～０．８である場合にも、とくに靴形状の成形体のシワが発生しやすいかかと部分のシワの発生を抑制できる点から好ましい。なお、Ｌ１_ａ及びＬ１_ｂはそれぞれ両側面における距離であり、Ｌ１_ａとＬ１_ｂとはほぼ同距離、具体的には、Ｌ１_ａ/Ｌ１_ｂ＝０．８５～１．１５程度になることが好ましい。Ｌ１/Ｌ２の下限は０．３程度であることが好ましい。なお、靴形状を有する型７の側面の中央部Ｓは、靴形状のつま先からかかとまでを結ぶ線分の中点から両側面に降ろした垂線と投影線Ｐが交差する部分を意味する。

成形用シート９は、図４に示すように枠１０に、例えば、熱圧着すること等により固定されたり、テープで固定されたりすることにより支持される。

そして、図１（ｃ）に示すように成形用シート９を固定した枠１０を介在させて上ボックス１と下ボックス２とを閉じてチャンバーボックスを形成する。このようにして形成されるチャンバーボックスは成形用シート９を境界として気密な上空間１１及び下空間１２を形成する。そして、チャンバーボックス内のヒータ３で成形用シート９を加熱して軟化させる。また、第一通気口５から上空間１１を減圧し、第二通気口６から下空間１２を減圧することにより、上空間１１及び下空間１２を真空状態にする。

そして、図１（ｄ）に示すようにテーブル４を上昇させて軟化された成形用シート９に型７を当接させることにより、一次成形を行う。一次成形により、成形用シート９は型７に当接し、型７の形状を転写した靴の形状に変形する。

そして、図１（ｅ）に示すように第一通気口５から上空間１１に空気を導入して加圧することにより、上空間１１を圧空状態にする。このように上空間１１を圧空状態にすることにより、真空状態の下空間１２との気圧差により、軟化された成形用シート９を型７にさらに密着させる二次成形が行われる。このようにして、型７の形状が成形用シート９に正確に転写される。

そして、図１（ｆ）に示すように、上ボックス１と下ボックス２とを開くことにより、型７に支持された靴成形体１５が現れる。そして、図１（ｇ）に示すように型７から靴成形体１５を離型させることにより靴成形体１５が取り出される。

上述のように成形された成形用シート９は、図５に示すように、型７の靴の形状を転写された靴成形体１５と靴成形体１５から周囲に延びる周辺部１６とを含む。このような型の外形の輪郭の投影線を膨張させた内側輪郭を有する枠を用いた真空圧空成形によって靴成形体１５を製造した場合、靴の甲材として用いられる靴成形体１５に成形用シート９が集中することにより形成されるシワを発生しにくくすることができる。この場合、図５に示すように、周辺部１６にシワが発生する。

図７（ａ）に示すように、成形された成形用シート９は、型７の靴の形状を転写した靴成形体１５と靴成形体１５から周囲に延びる周辺部１６とを含む。図７（ｂ）は、図７（ａ）の成形された成形用シート９のＢ－Ｂ’断面における模式断面図である。図７（ｂ）に示すように、靴成形体１５は、靴の形状の外側表面が銀付調人工皮革の樹脂層Ｄであり、内側表面が繊維基材Ｒになるように成形されている。また、靴成形体１５には、巻込み部Ｖが形成されている。巻込み部Ｖは、型を包むような形状に成形するときに、型の底面に沿って巻き込まれるように成形された形状の部分である。そして、図７（ｃ）に示すように、靴成形体１５を靴の形に沿ってトリミングすることにより、不要部である周縁部１６を切除する。また、巻込み部Ｖを靴底を貼着するためののりしろ１６ｂとして内側に折り返す。

そして、図７（ｄ）に示すように、巻込み部Ｖにラバーソール等の靴底１７に貼着することにより、靴成形体１５と靴底１７とが一体化されて、靴の外形が完成する。

なお、本実施形態の靴成形体の製造方法は、上述した真空圧空成形を用いる代わりに、真空成形法や、圧空成形法であってもよい。例えば、図６は、真空成形法の各工程を説明する説明図である。

３０は型２７を収容した真空成形機である。型２７は靴形状を有する型であり、真空孔ｖが設けられている。真空成形機３０は、開口を有するボックス２２と、成形用シート１９を加熱するためのヒータ２３と、上下駆動するテーブル２４と、ボックス２２に接続された第一通気口２５及び真空孔ｖに接続された第二通気口２６とを備える。第二通気口２６は、テーブル２４を支持する軸２４ａに沿って形成されている。そして、第一通気口２５及び第二通気口２６にはそれぞれ通気ラインを開閉するバルブｖ３及びｖ４が配されている。そして、第一通気口２５は、図略のブロアーに接続されている。また、第二通気口２６は、図略の真空ポンプに接続されている。

本実施形態の真空成形においては、枠１０’にクランプ支持された成形用シート１９をヒータ２３で加熱して軟化させる。そして、図６（ｂ）に示すように、枠１０’に支持された成形用シート１９をボックス２２の開口部にセットし、ボックス２２内に気密な空間を形成する。枠１０’は、図２及び図３を参照して説明したような、上述した真空圧空成形の場合と同様の形状的特徴を有する。

そして、図６（ｃ）に示すように、バルブｖ４を閉にし、バルブｖ３を開にし、第一通気口２５に図略のブロアーから空気を送り、ボックス内部を高圧にして、軟化させた成形用シート１９を気圧により延伸させる。

そして、図６（ｄ）に示すように、テーブル２４を上昇させて軟化された成形用シート１９に型２７を当接させることにより、一次成形を行う。一次成形により、成形用シート１９は型２７に当接し、型２７の形状を転写した靴の形状に変形する。

そして、図６（ｅ）に示すように、バルブｖ３を閉にし、バルブｖ４を開にし、真空孔ｖに接続された第二通気口２６から図略の真空ポンプを用いて真空引きをし、軟化された成形用シート１９を型２７にさらに密着させる二次成形が行われる。このようにして、型２７の形状が成形用シート１９に正確に転写される。

そして、図６（ｆ）に示すように、型２７から靴成形体３５を離型させることにより靴成形体３５が取り出される。

上述のように真空成形された成形用シートも、上述した図５と同様に、型２７の靴の形状を転写された靴成形体３５と靴成形体３５から周囲に延びる周辺部３６とを含む。このような型の外形の輪郭の投影線を膨張させた内側輪郭を有する枠を用いた真空圧空成形によって靴成形体３５を製造した場合、靴の甲材として用いられる靴成形体３５に成形用シート１９が集中することにより形成されるシワを発生しにくくすることができる。この場合にも、図５に示したように、周辺部にシワが発生する。

以上、真空圧空成形及び真空成形を用いた例を参照して本実施形態の靴成形体の製造方法について詳しく説明した。本実施形態の靴成形体の製造方法は、熱軟化させた成形用シートを気圧により成形して靴成形体を製造する方法であれば特に限定なく適用され、例えば圧空成形においても、図２及び図３を参照して説明したような、形状的特徴を有する枠を用いることにより、同様の効果が得られる。

以上説明した靴成形体の製造方法によれば、靴の甲皮材として用いられる靴成形体を容易に製造することができる。靴成形体の製造方法に用いられる成形用シートは、真空成形，圧空成形，真空圧空成形のような、熱軟化させて気圧により型に密着させる成形方法を用いて成形可能なシート、具体的には、単層の樹脂シートや、印刷層やエンボス層のような意匠層を備えた樹脂シート、不織布や織布等の繊維基材の表面に樹脂層や起毛面を備えた人工皮革や合成皮革等の皮革様シート等が用いられる。なお、繊維基材からなる通気性を有する成形用シートを用いる場合には、繊維基材の表面に保護フィルムを積層することにより気密性を保つことができる。

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、本発明の範囲は実施例に何ら限定されるものではない。

［実施例１］
真空圧空成形機（布施真空（株）製、NGF-0406-T）を用いて、以下の条件で成形用シートを靴成形体に成形した。
・成形用シート：０．０８ｄｔｅｘのポリエステル繊維の長繊維の絡合不織布にポリウレタンを含浸させた厚さ１．０ｍｍの繊維基材の表面にポリウレタンの樹脂層を積層してなる、厚さT=１．１ｍｍ、引張弾性率E=５ＭＰａ（引張方向：MD方向）である銀付調人工皮革であって、４４０×２９４ｍｍの断片。
・型：成人用２５ｃｍのスポーツシューズ形状を有する樹脂製のラスト型であって、型の最高点の高さ（Ｈ１）を台座で８７．６ｍｍに調整した型。
・成形条件：加熱温度１５０℃、圧空圧力３００ｋＰａ
・枠形状：厚さ（Ｈ２）４０ｍｍで内側輪郭の形状が、（Ｌ１）６９ｍｍ、（Ｌ２）１６７ｍｍに調整した６４８×４４８ｍｍのステンレス製の枠。
その結果、成形された靴成形体にはシワが全く発生しなかった。

［実施例２］
枠厚さＨ２を６０ｍｍに変更した以外は実施例１と同様にして真空圧空成形機を用いて成形用シートを靴成形体に成形した。その結果、成形された靴成形体にはシワが全く発生しなかった。

［比較例］
枠形状を下記の枠形状に変更した以外は実施例１と同様にして真空圧空成形機を用いて成形用シートを靴成形体に成形した。
・枠形状：厚さ（Ｈ２）４０ｍｍで内側輪郭の形状が４４０×２８５ｍｍの矩形であり、縁厚みが８７．６ｍｍであるステンレス製の枠。
その結果、成形された靴成形体のかかと部にシワが発生した。

［シミュレーション実験］
非線形構造解析ソフトウェアMARC（エムエスシーソフトウェア株式会社）を用いて、型の高さ（Ｈ１）、枠の厚さ（Ｈ２）、枠の内側輪郭の形状（Ｌ１，Ｌ２）を変更したときのシワの発生状態をシミュレーション実験した。より具体的には、成形用シートを直方体要素（要素数：３２３４０）に切り、台座・型・枠に該当する箇所を剛体（変形しない物体）として定義し、台座上昇、成形用シートの型の非対面側への荷重付与（面圧300kPa）に伴い、成形用シートが型に押し付けられる際に、シワが発生するか否かを解析完了時点にて確認／評価した。材料物性には、成形温度における成形用シートの引張弾性率（MD方向）を設定した。シミュレーション実験の結果を下記表１に示す。

なお、評価はシミュレーション実験の結果の画像を観察し、以下の基準で判定した。
Ａ：靴成形体にシワが発生しなかった。
Ｂ：靴成形体に１０ｍｍ未満のシワが発生した。
Ｃ：靴成形体に１０ｍｍ以上のシワが発生した。

表１において、実験番号１は上記実施例１、実験番号２は上記実施例２、実験番号１９は上記比較例と同条件でシミュレーションした実験結果である。実施例１、実施例２、比較例において発生したシワの位置及び形状は、シミュレーション実験の結果とほぼ一致していた。一例として、図８に実施例１で得られた成形体の写真、図９に実験番号１のシミュレーション結果の画像を示す。（ａ）は斜上方向からの画像、（ｂ）は上方からの画像、（ｃ）はかかと部分の拡大画像である。

矩形の枠を用いた比較例においては、かかと部分に大きな皺が生じた。これらの結果はシミュレーション実験の結果に一致した。

また、シミュレーション実験番号１～１９の結果から、型を投影した投影線を膨張させた内側輪郭を有する枠の形状を調整することにより靴成形体のシワの発生状態を調整することができることが分かる。枠の厚さ（Ｈ２）に対する、型の高さ（Ｈ１）の比（Ｈ１/Ｈ２）が３以下である場合には、靴成形体にシワが発生しにくかった。

１上ボックス
２下ボックス
３，２３ヒータ
４テーブル
５，２５第一通気口
６，２６第二通気口
７，２７型
８基台
８ａ台座
９，１９成形用シート
１０，１０’，１１０枠
１１上空間
１２下空間
１５，１１５靴成形体
１６，１１６周辺部
１６ｂ周縁部
１７靴底
２０真空圧空成形機の本体
２２ボックス
２５，３５靴成形体
３０型２７を収容した真空成形機
Ｃ内側輪郭
Ｐ投影線
Ｓ中央部

Claims

熱軟化させた成形用シートを気圧により成形して靴成形体を製造する方法であって、
テーブルの上に靴形状を有する型を配する工程と、
枠に成形用シートを固定する工程と、
成形用シートを加熱して軟化させる工程と、
前記型を覆うように前記枠に固定された前記成形用シートを配置する工程と、
前記テーブルを上昇させて軟化された前記成形用シートに前記型を当接させて一次成形する工程と、
前記成形用シートの前記型の非対面側から軟化された前記成形用シートに気圧をかけて、及び/または、前記型に形成した真空孔から減圧することにより、該成形用シートに型をさらに密着させて二次成形することにより、前記成形用シートに前記靴形状を転写した靴成形体を形成する工程と、を備え、
前記枠は前記型を投影した投影線を膨張させた内側輪郭を有し、
前記枠の厚さ（Ｈ２）に対する、前記型の高さ（Ｈ１）の比（Ｈ１/Ｈ２）が３以下であり、前記枠の形状を調整することにより靴成形体のシワの発生状態を調整することを特徴とする靴成形体の製造方法。
前記枠の形状の調整は、前記靴成形体にシワを発生させず、前記靴成形体の周囲に形成される周辺部にシワを発生させる調整である請求項１に記載の靴成形体の製造方法。
前記投影線上の各点から前記内側輪郭へ垂線を引いたとき、前記靴形状を有する型のかかと部分を投影した部分から引いた前記垂線の距離（Ｌ２）が最も長い請求項１または２に記載の靴成形体の製造方法。
前記距離（Ｌ２）に対する、前記投影線上の各点から前記内側輪郭へ垂線を引いたときの前記靴形状を有する型の側面の中央部の平均距離（Ｌ１）の比（Ｌ１/Ｌ２）が０．４～１である請求項３に記載の靴成形体の製造方法。
前記平均距離（Ｌ１）に対する、前記型の高さ（Ｈ１）の比（Ｈ１/Ｌ１）が０．９～１．８である請求項４に記載の靴成形体の製造方法。
前記成形用シートは、繊維基材の表面に樹脂層を積層した皮革様シートである請求項１～５の何れか１項に記載の靴成形体の製造方法。
前記成形用シートは、繊維基材の表面に保護フィルムを積層した積層シートである請求項１～５の何れか１項に記載の靴成形体の製造方法。
前記気圧による成形は真空圧空成形機を用いた真空圧空成形であって、
前記真空圧空成形機は、
それぞれ上下駆動し、互いに対面する開口を有する上ボックス及び下ボックスと、前記上ボックスと前記下ボックスとの境界面に配されて前記成形用シートを支持する前記枠と、前記上ボックスに配されたヒータと、前記上ボックス及び前記下ボックスが閉じて形成されるチャンバーボックス内で上下駆動するテーブルと、前記上ボックスに接続された第一通気口及び前記下ボックスに接続された第二通気口とを備え、
前記枠に前記成形用シートを固定する工程と、
前記テーブルの上に前記型を配する工程と、
前記成形用シートを固定した前記枠を介在させて前記上ボックスと前記下ボックスとを閉じることにより、前記成形用シートを境界として気密な上空間及び下空間を形成させるとともに前記チャンバーボックスを形成する工程と、
前記チャンバーボックス内で前記ヒータで前記成形用シートを加熱して軟化させる工程と、
前記上空間を前記第一通気口を通じて真空状態にし、前記下空間を前記第二通気口を通じて真空状態にする工程と、
前記下ボックスから前記上ボックスに向けて前記テーブルを上昇させて軟化された前記成形用シートに前記型を当接させて一次成形する工程と、
前記上空間を前記第一通気口を通じて圧空状態にすることにより、前記上空間と前記下空間との気圧差により前記成形用シートの前記非対面側から軟化された前記成形用シートに気圧をかけて前記型に該成形用シートをさらに密着させて二次成形することにより、前記成形用シートに前記靴形状を転写した靴成形体を形成する工程と、を備える、請求項1～７の何れか１項に記載の靴成形体の製造方法。
熱軟化させた成形用シートを気圧により成形して靴成形体を製造する方法であって、
テーブルの上に靴形状を有する型を配する工程と、
枠に成形用シートを固定する工程と、
成形用シートを加熱して軟化させる工程と、
前記型を覆うように前記枠に固定された前記成形用シートを配置する工程と、
前記テーブルを上昇させて軟化された前記成形用シートに前記型を当接させて一次成形する工程と、
前記成形用シートの前記型の非対面側から軟化された前記成形用シートに気圧をかけて、及び/または、前記型に形成した真空孔から減圧することにより、該成形用シートに型をさらに密着させて二次成形することにより、前記成形用シートに前記靴形状を転写した靴成形体を形成する工程と、を備え、
前記枠は前記型を投影した投影線を膨張させた内側輪郭を有し、
前記投影線上の各点から前記内側輪郭へ垂線を引いたとき、前記靴形状を有する型のかかと部分を投影した部分から引いた前記垂線の距離（Ｌ２）が最も長くなるように、前記枠の形状を調整することにより靴成形体のシワの発生状態を調整することを特徴とする靴成形体の製造方法。
前記枠の形状の調整は、前記靴成形体にシワを発生させず、前記靴成形体の周囲に形成される周辺部にシワを発生させる調整である請求項９に記載の靴成形体の製造方法。
前記距離（Ｌ２）に対する、前記投影線上の各点から前記内側輪郭へ垂線を引いたときの前記靴形状を有する型の側面の中央部の平均距離（Ｌ１）の比（Ｌ１/Ｌ２）が０．４～１である請求項９または１０に記載の靴成形体の製造方法。
前記平均距離（Ｌ１）に対する、前記型の高さ（Ｈ１）の比（Ｈ１/Ｌ１）が０．９～１．８である請求項１１に記載の靴成形体の製造方法。
前記成形用シートは、繊維基材の表面に樹脂層を積層した皮革様シートである請求項９～１２の何れか１項に記載の靴成形体の製造方法。
前記成形用シートは、繊維基材の表面に保護フィルムを積層した積層シートである請求項９～１２の何れか１項に記載の靴成形体の製造方法。
前記気圧による成形は真空圧空成形機を用いた真空圧空成形であって、
前記真空圧空成形機は、
それぞれ上下駆動し、互いに対面する開口を有する上ボックス及び下ボックスと、前記上ボックスと前記下ボックスとの境界面に配されて前記成形用シートを支持する前記枠と、前記上ボックスに配されたヒータと、前記上ボックス及び前記下ボックスが閉じて形成されるチャンバーボックス内で上下駆動するテーブルと、前記上ボックスに接続された第一通気口及び前記下ボックスに接続された第二通気口とを備え、
前記枠に前記成形用シートを固定する工程と、
前記テーブルの上に前記型を配する工程と、
前記成形用シートを固定した前記枠を介在させて前記上ボックスと前記下ボックスとを閉じることにより、前記成形用シートを境界として気密な上空間及び下空間を形成させるとともに前記チャンバーボックスを形成する工程と、
前記チャンバーボックス内で前記ヒータで前記成形用シートを加熱して軟化させる工程と、
前記上空間を前記第一通気口を通じて真空状態にし、前記下空間を前記第二通気口を通じて真空状態にする工程と、
前記下ボックスから前記上ボックスに向けて前記テーブルを上昇させて軟化された前記成形用シートに前記型を当接させて一次成形する工程と、
前記上空間を前記第一通気口を通じて圧空状態にすることにより、前記上空間と前記下空間との気圧差により前記成形用シートの前記非対面側から軟化された前記成形用シートに気圧をかけて前記型に該成形用シートをさらに密着させて二次成形することにより、前記成形用シートに前記靴形状を転写した靴成形体を形成する工程と、を備える、請求項９～１４の何れか１項に記載の靴成形体の製造方法。