JPH09207149A - 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 - Google Patents

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

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JPH09207149A
JPH09207149A JP4047796A JP4047796A JPH09207149A JP H09207149 A JPH09207149 A JP H09207149A JP 4047796 A JP4047796 A JP 4047796A JP 4047796 A JP4047796 A JP 4047796A JP H09207149 A JPH09207149 A JP H09207149A
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幹育 中西
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 立体形状物品に対して直接凹凸パターンを効
率良く確実に密着形成できる凹凸成形手法並びにこれに
使用する成形型を提供する。 【解決手段】 本発明の立体形状物品に対する凹凸成形
方法はベースB上に自変形成形型1を展開状態に載置
し、この自変形成形型1の成形凹部1aに対し、エラス
トマー液体原料P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Aを載置し、この立体形
状物品Aの形状に沿わせるように前記自変形成形型1ま
たはその一部を包覆状態に変形させ、この状態のまま加
圧、加熱するようにした。また本発明の自変形成形型1
は少なくとも展開状態と包覆状態とに位置設定し得るよ
う、切替自在に構成した。そしてこのような発明特定事
項を手段として上記課題の解決を図っているのである。

Description

【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、あるいは有機的連結状態にある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、易変形性の中空体状の物品であり、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、例えば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
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、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、金属等
の硬質材料から成る固定凹版及び可動凹版と、これらを
有機的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、金属等
の硬質材料から成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
付加型シリコーンゴム、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
リル付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-2207-198050g
r. 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、TOU
GH −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7
a、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)−(i
i) 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7−7
0582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2
a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とのトレッド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1
1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2
0を適用した場合には、ストライプ21aとトレッド2
2a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
一例として足型た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

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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、あるいは有機的連
    結状態にある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。
  3. 【請求項3】 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。
  4. 【請求項4】 前記立体形状物品は、易変形性の中空体
    状の物品であり、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。
  5. 【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。
  6. 【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いる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。
  7. 【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。
  8. 【請求項8】 前記自変形成形型は、金属等の硬質材料
    から成る固定凹版及び可動凹版と、これらを有機的に連
    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。
  9. 【請求項9】 前記自変形成形型は、金属等の硬質材料
    から成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。
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