WO2017078168A1 - 木型の作製方法 - Google Patents

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株式会社ドリーム・ジーピー
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a wooden pattern, and more particularly to a method for producing a wooden pattern used when manufacturing shoes.
  • a wooden mold is used when manufacturing shoes. For example, after putting a nail into a wooden mold with the insole temporarily secured and covering the upper with the parts sewn together, the end of the upper is caught in the wooden mold and the upper is fixed to the insole Paste the outsole to the insole. Since the shape of the shoe is determined by the wooden shape, the shape of the wooden shape greatly affects the comfort of the shoe.
  • NC machine tools are expensive equipment, generate chips, and waste material.
  • the present invention intends to provide a method for producing a wooden pattern, which can produce a wooden pattern that can be used when manufacturing shoes using a 3D printer in as short a time as possible. To do.
  • the present invention provides a method for producing a wooden pattern configured as follows.
  • the method for producing a wooden pattern includes (i) a modeling process for modeling an outer part having a hollow space using a 3D printer, and (ii) modeling in the modeling process is completed, or modeling is performed halfway in the modeling process. A filling step of filling an uncured filler inside the outer shell portion.
  • a 3D printer can be used to produce a wooden mold that can be used when manufacturing shoes in as short a time as possible.
  • the preferable method for producing a wooden pattern of the first aspect further includes a surface shape determining step of determining the surface shape of the wooden pattern based on the three-dimensional data obtained by measuring the three-dimensional shape of the foot.
  • the outline portion is modeled using the 3D printer so that the shape of the outer surface of the outline portion matches the surface shape determined in the surface shape determination step.
  • the wooden mold having the outer shell portion and the filler that is in contact with the inner surface of the outer shell portion and hardened is produced.
  • the outer part is shaped so that the nail can be driven, and the strength is secured with the filler, so that the nail can be driven and does not break even if pressure or impact is applied.
  • a wooden mold that can be used when manufacturing shoes without deformation is produced.
  • the outer portion having a hollow space on the inside can be modeled using a 3D printer in a shorter time than when the entire wooden mold is modeled using a 3D printer. Therefore, a wooden mold that can be used when manufacturing shoes can be manufactured in as short a time as possible using a 3D printer.
  • an inner part that extends with a space between the outer part and the outer part is formed inside the outer part together with the outer part using the 3D printer.
  • the uncured filler is filled between the outer portion and the inner portion.
  • the wooden mold in which the filler is disposed between the outer shell and the inner shell is produced.
  • the structure in which the filler is disposed between the outer portion and the inner portion can reduce the amount of material used and reduce the weight of the wooden mold while ensuring strength.
  • the method for producing a tree pattern of the second aspect further includes a surface shape determination step for determining the surface shape of the tree pattern based on the three-dimensional data obtained by measuring the three-dimensional shape of the foot.
  • the outline portion is modeled using the 3D printer so that the shape of the inner surface of the outline portion matches the surface shape determined in the surface shape determination step.
  • the method further includes a removing step of removing the outer portion from the filler after the filler filled in the filling step is cured while being in contact with the inner surface of the outer portion.
  • the wooden mold made of the filler to which the shape of the inner surface of the outer shell is transferred is produced.
  • a wooden mold that can be used when manufacturing shoes can be produced by appropriately selecting the material of the outer shell and the filler.
  • the outer portion having a hollow space on the inside can be modeled using a 3D printer in a shorter time than when the entire wooden mold is modeled using a 3D printer. Therefore, a wooden mold that can be used when manufacturing shoes can be manufactured in as short a time as possible using a 3D printer.
  • the wood pattern manufacturing method of the first and second aspects can be implemented in various specific aspects as follows.
  • the outer portion is modeled using a material mainly composed of a thermoplastic resin or a photocurable resin.
  • the cured filler is mainly composed of at least one of gypsum, cement, urethane foam, non-foamed urethane, elastomer, and photocurable resin.
  • a wooden pattern can be easily produced using an inexpensive 3D printer.
  • an uncured filler is filled into the inside of the outer portion that has been shaped halfway in the modeling step.
  • the filler is filled simultaneously with the shaping of the outer portion.
  • the modeling of the outer portion is interrupted and the filler is filled.
  • the time required for the wooden mold production process can be shortened as compared with the case where the fillers are filled and hardened together after forming the outer shell.
  • a filling material that generates heat or changes its volume when it is cured can be filled little by little, and a wooden mold can be produced while mitigating the effects of heat generation and volume change.
  • the pair of wooden outlines corresponding to the left and right legs are simultaneously modeled using the two 3D printers.
  • the pair of wooden outlines can be formed in a shorter time than the case of forming a pair of wooden outlines using a single 3D printer.
  • two 3D printers are prepared, when one 3D printer cannot be used, a pair of wooden outlines are formed using the other 3D printer, and the production of the pair of wooden molds is continued. Can do.
  • the method for producing a wooden pattern includes (iii) a shoe design selection step for selecting a shoe design before the modeling step, and (iv) the shoe for which the design has been selected before the modeling step.
  • a temporary shoe for trial wear is formed based on the surface shape determined in the surface determination step.
  • a provisional shoe modeling step of modeling using the same or different 3D printer as the 3D printer is provided.
  • the present invention also provides a tree pattern configured as follows.
  • the wooden mold has (a) an outer part having a hollow space inside, and (b) a filler disposed inside the outer part and in contact with the outer part.
  • the outer portion is made of a material mainly composed of a thermoplastic resin or a photocurable resin.
  • the filler is mainly composed of at least one of gypsum, cement, urethane foam, non-foamed urethane, elastomer, and photocurable resin.
  • the nail can be driven and will not be damaged even if pressure or impact is applied.
  • a wooden mold that can be used when manufacturing shoes without deformation is produced.
  • the outer portion having a hollow space on the inside can be modeled using a 3D printer in a shorter time than when the entire wooden mold is modeled using a 3D printer. Therefore, a wooden mold that can be used when manufacturing shoes can be manufactured in as short a time as possible using a 3D printer.
  • a wooden pattern that can be used when manufacturing shoes can be manufactured in as short a time as possible.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing the overall configuration of an order shoe store sales system.
  • FIG. 2 is an image diagram of a 3D printer.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a process for producing a wooden mold.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a process for producing a wooden mold.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a process for producing a wooden mold.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a process for producing a wooden mold.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a process for producing a wooden mold.
  • FIG. 3 of Example 1 FIG.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a wooden pattern.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a procedure for designing and producing a tree pattern.
  • FIG. 10 is an image diagram showing a procedure for determining the surface shape of the wooden pattern.
  • FIG. 11 is an image diagram showing a procedure for determining the surface shape of the wooden pattern.
  • FIG. 12 is an image diagram showing a procedure for determining the surface shape of the wooden pattern.
  • FIG. 13 is an image diagram showing a procedure for determining the surface shape of the wooden pattern.
  • FIG. 14 is an image diagram showing a procedure for determining the surface shape of the wooden pattern.
  • FIG. 1 FIG.
  • FIG. 15 is an image diagram showing a procedure for determining the surface shape of the wooden pattern.
  • FIG. 16 is an image diagram showing a procedure for determining the surface shape of the wooden pattern.
  • FIG. 17 is an image diagram showing a procedure for determining the surface shape of the wooden pattern.
  • FIG. 18 is an image diagram showing a procedure for determining the surface shape of the wooden pattern.
  • FIG. 19 is an image diagram showing a procedure for determining the surface shape of the wooden pattern.
  • FIG. 20 is an image diagram showing a procedure for determining the surface shape of the wooden pattern.
  • FIG. 21 is an image diagram showing a procedure for determining the surface shape of the wooden pattern. (Example 1) FIG.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view showing a process for producing a wooden mold.
  • FIG. 23 is a schematic diagram of a 3D printer (Modification 7 of Embodiment 1).
  • FIG. 24 is a schematic diagram of the head portion of the 3D printer (Modification 7 of Embodiment 1).
  • FIG. 25 is an explanatory diagram of the operation of the head unit of the 3D printer (Modification 7 of Example 1).
  • FIG. 26 is an explanatory diagram showing the overall configuration of the order shoe mail order system.
  • Example 2 FIG. 27 is a cross-sectional view showing a process for producing a wooden mold.
  • Example 3 is a schematic diagram of a 3D printer (Modification 7 of Embodiment 1).
  • FIG. 24 is a schematic diagram of the head portion of the 3D printer (Modification 7 of Embodiment 1).
  • FIG. 25 is an explanatory diagram of the operation of the head unit of the 3D printer (Modification 7 of Example 1).
  • FIG. 26 is an ex
  • Example 1 An order shoe store sales system of Example 1 for carrying out the method for producing a wooden pattern according to the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the order shoe store sales system enables a shoe store to manufacture shoes (order shoes) according to an orderer's foot.
  • the wooden design server automatically designs the wooden model based on the three-dimensional shape of the orderer's foot, and the shoe store uses a 3D printer to create the wooden model. Manufacture shoes using the mold.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing the overall configuration of the order shoe store sales system.
  • a shoe store 30 is provided with a terminal 32, a measuring device 34 and a 3D printer 36 connected to the terminal 32.
  • the terminal 32 is communicably connected to the wooden design server 20 via a communication network 50 such as the Internet or a LAN.
  • the terminal 32 is a computer such as a notebook computer or a tablet PC, and includes a display and an input device (a keyboard, a mouse pad, a touch panel, etc.).
  • the terminal 32 may access the tree design server 20 using a general-purpose browser, even if a dedicated application program is installed to access the tree design server 20.
  • the measuring device 34 measures the three-dimensional shape of the foot and transmits the foot data, which is the measured three-dimensional data, to the terminal 32.
  • the terminal 32 transmits foot data and related data, which is data related to the foot, to the wooden design server 20 via the communication network 50.
  • the operation of the 3D printer 36 is controlled by the terminal 32, and a structure including a wooden main body for manufacturing a wooden mold is formed.
  • the terminal 32 receives the wooden body processing data from the wooden design server 20 and controls the operation of the 3D printer 36 based on the wooden body processing data.
  • the wooden body is taken out from the structure formed by the 3D printer 36 to produce a wooden mold, and shoes are manufactured using the produced wooden mold.
  • the wooden design server 20 includes a communication unit 21, a control unit 22, and a storage unit 27. Although not shown, a keyboard and a display may be included.
  • the communication unit 21 is connected to the communication network 50 and relays data transmission / reception between the terminal 32 and the control unit 22.
  • the storage unit 27 is configured in a storage device such as a semiconductor memory or a hard disk, and includes a foot database 28 and a shoe database 29.
  • the foot database 28 is a database that stores identifiers (for example, registration numbers), foot data, and related data in association with each other.
  • the related data includes, for example, the age, sex, exercise history, characteristics of foot movement, presence / absence of hallux valgus / flat feet, preference of shoe fitting, etc.
  • the foot database 28 can be searched or registered by operating the terminal 32 of the shoe store 30.
  • shoe database 29 data on shoes of various designs are registered.
  • an identifier for example, a shoe product code
  • shoe information such as shoe use and design type, size, color, material, three-dimensional shape, wooden shape, shoe image, etc.
  • shoe information By operating the terminal 32 of the shoe store 30, it is possible to access the shoe database 29 to refer to or compare the shoe information.
  • the control unit 22 is configured as a central processing unit including a CPU, and includes a database management unit 23, a wooden design unit 24, a wear simulation unit 25, and a temporary shoe design unit 26, and operates according to a predetermined program. Execute processing such as computation and control.
  • the database management unit 23 registers, updates, and reads data for the foot database 28 and the shoe database 29. For example, foot data and related data received from the terminal 32 are registered in the foot database 28, and shoe information read from the shoe database 29 is transmitted to the terminal 32.
  • the wooden pattern design unit 24 automatically designs the surface shape of the wooden pattern, and generates wooden body processing data for processing the wooden body using a 3D printer.
  • the wearing simulation unit 25 generates a wearing image image of a shoe when wearing a shoe whose design is selected.
  • the temporary shoe design unit 26 generates temporary shoe processing data for modeling a temporary shoe for trial wear using a 3D printer. Note that either one or both of the wearing simulation unit 25 and the temporary shoe design unit 26 may be omitted.
  • the type of the 3D printer 36 of the shoe store 30 is not particularly limited.
  • a melt deposition method 3D printer that melts a thermoplastic resin with a heater and discharges it from a nozzle is provided with an inexpensive device, and it is easy to obtain a filament-shaped material used for modeling. Is.
  • a single shoe 3D printer 36 may be used, but it is preferable to prepare two 3D printers.
  • two 3D printers When two 3D printers are prepared, a pair of wooden main bodies corresponding to the left and right feet are formed in parallel using separate 3D printers, and a pair of wooden main bodies is formed using one 3D printer.
  • a pair of wooden main bodies can be formed in a shorter time than when forming a wooden main body. Moreover, even if one 3D printer breaks down, it is possible to continue the modeling of the pair of wooden main bodies using the other 3D printer and to produce a pair of wooden molds.
  • FIG. 2 is an image diagram of a 3D printer system 40 including two 3D printers 48. As shown in FIG. 2, the 3D printer system 40 includes two delta type 3D printers 48 housed in a casing 42.
  • the housing 42 has a prismatic three-dimensional shape, and the upper surface 40a and the lower surface 40b have a substantially rhombus shape. Opening portions 42a and 42b are formed on the left and right sides of the front surface. , 44b are provided. As indicated by the arrows, the left door 44a opens to the left and the right door 44b opens to the right. With such a configuration, the space can be used effectively, the molded structure can be easily taken out, and can be installed even in a narrow place.
  • the 3D printer 48 includes: (a) three movable blocks that move along the columns 48a, 48b, and 48c; (b) a head portion provided with a nozzle that discharges a modeling material; c) three connecting bars each having one end rotatably coupled to any one of the movable blocks and the other end pivotally coupled to the head portion; and (d) a driving mechanism for driving each of the movable blocks.
  • the driving mechanism is operated by the control signal from the terminal 32, and the three movable blocks are positioned.
  • the position can be controlled.
  • the 3D printer 48 models the structure by moving the nozzle while discharging the modeling material from the nozzle.
  • a plurality of nozzles may be provided in the head portion.
  • the structure 18 in which the support structure 17 is coupled to the wooden main body 11 is formed using a 3D printer 36.
  • the wooden main body 11 has an outer shell 12, and a hollow space 13 is formed inside the outer shell 12.
  • the wooden main body 11 may include a structure other than the outer shell 12 (for example, a rib or a column coupled to the inner surface 12x of the outer shell 12).
  • the surface shape of the wooden mold 10 is formed by the outer surface 12 y of the outer shell 12.
  • the support structure 17 and the structure 18 can be appropriately configured. As shown in FIG. 3, when the structure body 18 is formed by connecting the support structure 17 to the wooden body 11 so that the toe side of the wooden body 11 is up and the heel side is down, the wooden body is shown in FIG. Compared with the structure 18a in which the support structure 17a is coupled to the wooden main body 11 so that the toe side and the heel side of 11 are substantially horizontal, the horizontal movement range of the nozzle for discharging the modeling material is narrowed. Therefore, a small 3D printer can be used and the installation area of the 3D printer can be reduced.
  • the support structure 17 is separated from the structure 18, and the wooden main body 11 is taken out.
  • the wooden main body 11 and the support structure 17 can be separated by an appropriate method such as cutting and melting.
  • the support structure 17 is formed using polylactic acid resin (PLA resin)
  • PLA resin polylactic acid resin
  • the support structure 17 can be removed by hydrolysis with an alkaline aqueous solution after the structure 18 is formed.
  • an uncured filler 15 is filled into the hollow space 13 of the wooden main body 11.
  • the filler 15 is cured, the wooden mold 10 is completed.
  • the outer shell portion 12 of the wooden main body 11 is formed so as to form a through hole that penetrates the outer shell portion 12 and communicates with the hollow space 13, and the filler 15 is filled from the through hole.
  • a through hole that penetrates the outer shell portion 12 and communicates with the hollow space 13 is processed later in the shaped wooden body 11, and the filler 15 is filled from the through hole.
  • the through hole may be formed at an appropriate position. For example, a portion that does not affect the manufacture of the shoe, such as the center of the foot sole portion 12a and the center of the foot insertion portion 12b, is preferable. After filling with the filler 15, the through hole may be closed with a seal or the like.
  • the wooden main body 11 and the filler 15 An appropriate material may be used for the wooden main body 11 and the filler 15.
  • the wooden main body 11 is molded and filled with a thermoplastic resin such as acrylonitrile / butadiene / styrene resin (ABS resin), polylactic acid resin (PLA resin), or a material mainly composed of a photocurable resin.
  • the material 15 is made of a material mainly composed of at least one of gypsum, cement, urethane foam, non-foamed urethane, elastomer, and photocurable resin.
  • the wooden mold body 11 is shaped so that nails can be driven, and the strength of the wooden mold 10 is secured by the filler 15, so that the wooden mold 10 that can be used when manufacturing shoes is inexpensive.
  • the method of modeling using a 3D printer is a selective material supply method such as a material extrusion method in which a liquid or plasticized solid is extruded from a nozzle and deposited and solidified at the same time.
  • a selective solidification method such as a liquid photopolymerization method in which light is selectively irradiated and solidified may be used.
  • the wooden mold 10 that can be bent may be produced by using a flexible material for the wooden mold main body 11 and the filler 15. In this case, for example, after manufacturing the shoe using the wooden mold 10, the wooden mold 10 can be easily extracted from the shoe while bending the wooden mold 10.
  • split-type wood pattern may be produced.
  • split types There are two types of split types: a shell type, a middle-fold type, and a slide type, which are divided and extracted when extracted from manufactured shoes.
  • 6 and 7 are cross-sectional views showing a process for producing a carved wooden mold.
  • an integrated wooden mold 10r in which a hollow space 13 inside the outer shell 12 is filled with a filler 15 is produced. Then, by cutting the upper part of the wooden pattern 10r along a cutting line 10x indicated by a broken line, the wooden patterns 10m and 10n divided into two are produced as shown in FIG. 6B. In the wooden molds 10m and 10n, holes and grooves for inserting positioning pins are additionally processed as necessary.
  • a wooden body 11u having only an instep portion and a wooden body 11v having no portion 11w corresponding to the wooden body 11u are formed and divided into two. May be produced.
  • the inner parts of the outer parts 12u and 12v are inside. Fill the hollow spaces 13u and 13v with a filler.
  • uneven portions and the like that mesh with each other can be formed so as to facilitate alignment and separation.
  • the filler may be disposed inside the outer portion of the wooden main body, i.e., in the hollow space, and may be in contact with the outer portion of the wooden main body, and only inside the wooden main body, i.e., a portion of the hollow space. And a cavity may be formed inside the wooden mold.
  • the wooden main body 11b may have a double structure, as in the wooden mold 10b shown in the sectional view of FIG.
  • the wooden main body 11b of the wooden mold 10b is connected to the inner shell part 14 which is spread inside the outer shell 12 with a space between the outer shell 12 and the outer shell 12 and the inner shell 14 (not shown). And a connecting portion.
  • the filler 15 b is filled in the space between the outer shell 12 and the inner shell 14.
  • the distance between the outer shell portion 12 and the inner shell portion 14 is set to such a dimension that a nail can be struck on the foot sole 12a side, and the other parts are set to dimensions that can ensure strength.
  • a cavity 16 is formed inside the inner shell 14. By forming the cavity 16, the amount of filler 15b used can be reduced and the weight can be reduced.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a procedure for designing and producing a wooden pattern.
  • step S10 foot data which is three-dimensional data obtained by measuring the three-dimensional shape of the foot is prepared (step S10, data preparation step).
  • the tree-shaped design server 20 prepares the foot data.
  • the database management unit 23 reads the foot data from the foot database 28, and transmits the read data to the tree design unit 24.
  • step S12 shoe design selection step.
  • the database management unit 23 of the wooden design server 20 receives an input of an identifier (for example, a registration number) of a shoe whose design is selected from the terminal 32 of the shoe store 30, the database management unit 23 reads and reads the shoe information from the shoe database 29. The shoe information is transmitted to the wooden design unit 24.
  • an identifier for example, a registration number
  • step S14 For the shoe whose design is selected, if there is no wooden body processing data for modeling the wooden body using a 3D printer ("No" in step S14), (i) the three-dimensional shape of the foot is measured. Based on the foot data that is the three-dimensional data, the surface shape of the tree is determined (step S16, surface shape determination step), and (ii) the tree body processing data is created (step S18, the tree body processing data). The process proceeds to (creating step) and (iii) wearing simulation step (step S20). If there is wooden body processing data for modeling the wooden body using a 3D printer for the shoe whose design is selected (“Yes” in step S14), immediately (iii) a wearing simulation process (step S20) )
  • step S16 surface shape determination step
  • the wooden pattern design unit 24 of the wooden pattern design server 20 determines the surface shape of the wooden pattern based on the foot data and the shoe information transmitted from the database management unit 23.
  • the wooden pattern design unit 24 of the wooden pattern design server 20 automatically designs the surface shape of the wooden pattern based on the foot data and the standard shape data of the wooden pattern included in the shoe information. For example, the surface shape of the wooden pattern is determined by the procedure shown in the image diagrams of FIGS.
  • the foot data is read as shown in FIG. 10, the MP line is calculated as shown in FIG. 11, the bottom gauge is created as shown in FIG. 12, the back line is created as shown in FIG. A shape creation line is created as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 15, the surface is pasted in accordance with the shape line to obtain a wooden initial shape.
  • the wooden mold and the foot are compared in 3D, the wooden mold is adjusted as shown in FIG. 17, and the shape of the wooden toe is formed as shown in FIG.
  • the shape of each part of the wooden pattern is adjusted, for example, by adjusting the sole of the wooden pattern and raising the heel as shown in FIG. 20, and then determining the surface shape of the wooden pattern as shown in FIG.
  • step S18 wood body processing data creation step
  • the wooden design unit 24 of the wooden design server 20 determines the shape of the outer surface of the outer portion of the wooden body in step S16 (surface shape determination step).
  • the wooden body processing data for modeling the wooden body using a 3D printer is generated according to a predetermined procedure so as to match the surface shape of the wooden body.
  • the processing data for the main body of the wooden body is the data of the three-dimensional shape of the main body of the wooden body, or the data of the three-dimensional shape of the structure in which the support structure is coupled to the main body of the wooden body. May be control data for controlling the 3D printer in order to form a structure in which is combined.
  • step 20 wear simulation process
  • the shoe shape when the shoe with the selected design is manufactured and worn is simulated to create a shoe wear image.
  • the wooden design unit 24 of the wooden design server 20 transmits necessary data to the wearing simulation unit 25.
  • the wearing simulation unit 25 calculates the difference between the wooden surface shape determined in step S16 (surface shape determination step) and the three-dimensional shape of the foot included in the foot data, and based on the calculated difference, the shoe The image of the shoe included in the information is modified to create a wearing image of the shoe when worn and transmitted to the wooden design unit 24.
  • step S22 the wearing image is examined, and it is determined whether or not to adopt the selected shoe design. If the selected design shoes are not employed ("N" in step S22), the process returns to step S12 and the shoe design is selected again.
  • the wooden design unit 24 of the wooden design server 20 transmits the data of the image of wearing the shoes to the terminal of the shoe store.
  • a shoe wear image is displayed on the display of the terminal of the shoe store.
  • step S24 wooden pattern production process
  • a 3D printer is used to model the outer part having a hollow space (modeling process), and the modeling is completed, or the outer part is modeled halfway. Is filled with an uncured filler (filling step).
  • the wooden design unit 24 of the wooden design server 20 receives an input to notify the adoption of the shoes of the selected design from the terminal of the shoe store
  • the wooden body processing data is received from the terminal of the shoe store.
  • the shoe store terminal 3D so that the 3D printer forms a structure including the wooden body based on the wooden body processing data. Control the printer.
  • the shoe store terminal When the wooden body processing data is 3D shape data of the wooden body or 3D shape data of a structure in which the support structure is coupled to the wooden body, the shoe store terminal The processing data is converted into control data for controlling the 3D printer so as to form a structure in which the support structure is coupled to the wooden main body having an outer portion having a predetermined thickness, and the 3D printer is controlled.
  • a wooden mold body is taken out from the shaped structure, and a wooden mold is prepared by filling the interior of the wooden mold body with a filler. Since the surface of the outer portion of the wooden mold body is formed so as to coincide with the surface shape determined in step S16 (surface shape determination step), the surface of the wooden pattern is determined in step S16 (surface shape determination). It can be produced so as to coincide with the surface shape determined in the step).
  • shoes are manufactured using the manufactured wooden pattern in the same manner as a normal wooden pattern (step S26, shoe manufacturing process).
  • a wooden pattern is actually produced, and the shoe can be manufactured using the wooden pattern.
  • steps S14, S20, and S22 may be omitted, a wooden pattern may be produced without confirming the wearing simulation image, and shoes may be manufactured using the wooden pattern.
  • step S10 data preparation step
  • foot data and related data related to the foot are prepared.
  • step S16 surface shape determination step
  • information included in the related data for example, the fitting preference, the foot The wooden surface shape may be determined in consideration of the characteristics of movement.
  • step S24 (specifically, the modeling process among the wooden pattern manufacturing processes), the outer portions of the pair of wooden wooden bodies corresponding to the left and right feet can be simultaneously manufactured using the two 3D printers.
  • two 3D printers are used as in the above-described 3D printer system 40 (see FIG. 2).
  • the pair of wooden outlines can be formed in a shorter time than the case of forming a pair of wooden outlines using a single 3D printer.
  • two 3D printers are prepared, when one 3D printer cannot be used, a pair of wooden outlines are formed using the other 3D printer, and the production of the pair of wooden molds is continued. Can do.
  • step S24 instead of filling the filler together after shaping the wooden mold body, filling the inside of the outer part of the wooden mold body in the middle of modeling At least a part of the material may be filled.
  • the filler may be filled simultaneously with the shaping of the outer portion, or the shaping of the outer portion may be interrupted and the filler may be filled. In this case, it is possible to shorten the time required for the wooden mold production process, compared to the case where the filler is filled and cured after the outer shell is formed.
  • a filling material that generates heat or changes its volume when it is cured can be filled little by little, and a wooden mold can be produced while mitigating the effects of heat generation and volume change.
  • the unfilled filler 15 p is filled in the hollow space 13 inside the outer shell portion 12 in a plurality of times, and the filler 15 p is filled.
  • the layers 15a to 15k are sequentially formed. Even if the uncured filler 15p is filled without interrupting the shaping of the wooden main body 11, the shaping of the wooden main body 11 may be interrupted and filled with the uncured filler 15p.
  • a hollow 16p that is not filled with the filler 15p may be formed inside the outer shell 12 of the wooden main body 11.
  • FIG. 23 is a schematic diagram of the 3D printer 48x.
  • FIG. 24 is a schematic diagram of the head unit 51 of the 3D printer 48x.
  • FIG. 25 is an explanatory diagram of the operation of the head unit 51 of the 3D printer 48x.
  • the head portion 51 includes a heater 53 that heats a material (filament) 56 of a modeling material, a modeling nozzle 52 that discharges a melted modeling material, and first and second pipes 54a, A mixer 54 that mixes the A liquid and the B liquid supplied from 54b, and a filler supply port 55 from which an uncured filler mixed with the A liquid and the B liquid flows out are provided.
  • an additional material such as sand may be supplied to the mixer 54, and the filler in which the additional material is dispersed may be discharged from the filler supply port 55.
  • the outer shell portion 12 of the wooden mold body is formed by the modeling material pushed out from the modeling nozzle 52.
  • the uncured filler 15x is supplied from the filler supply port 55 to the hollow space 13 inside the outer shell 12 of the wooden main body.
  • the liquid A containing a urethane foam base and the liquid B containing a curing agent can be mixed and discharged in a short time to uniformly fill the urethane foam.
  • a material reel 57 for supplying a material (filament) 56, a tank 55a for supplying A liquid, and a tank 55b for supplying B liquid are disposed on an upper frame 48s of a delta type 3D printer 48x. When placed, it is space efficient.
  • illustration of movable blocks that move along the columns 48a, 48b, and 48c is omitted. Further, the illustration of the connecting bars 49a, 49b, 49c is simplified.
  • gypsum is used for the filler 15. That is, a mixer for mixing gypsum powder and water is provided, and a mixture of gypsum powder and water is supplied from a filler supply port provided in the head portion together with the modeling nozzle.
  • the mixer may be provided in the head portion or other than the head portion.
  • a predetermined amount of gypsum powder and water is supplied to the mixer at an appropriate timing.
  • the mixture of gypsum powder and water is supplied from the mixer to the filler.
  • the pipe is moved to the supply port, flows out from the filler supply port, and is supplied into the hollow space 13 inside the outer shell portion 12 of the wooden body.
  • the pipe or the like can be flushed.
  • a photo-curing resin may be used for the filler.
  • a heater that heats the material of the modeling material
  • a nozzle for modeling that discharges the melted modeling material
  • a filler supply port that supplies a photocurable resin
  • a photocurable resin to the head portion of the 3D printer
  • a light for irradiating with ultraviolet rays for curing the resin is provided.
  • the light may be provided in addition to the head portion.
  • uncured photocurable resin is poured from the filler supply port into the hollow space of the wooden body that is being shaped, and the photocurability in the hollow space of the wooden body The resin is cured by irradiating ultraviolet rays from light.
  • the photocurable resin in the hollow space of the wooden main body can be uniformly cured both on the surface side and inside by irradiation with ultraviolet rays from light. If a lamp is provided in addition to the head part, curing can be accelerated or the entire part can be cured without the part where ultraviolet rays do not reach. You may use a photocurable resin for modeling material.
  • a sensor for example, an ultrasonic sensor for detecting the liquid level of the filler supplied from the filling nozzle is provided in the head portion, and the filler 15x is inserted from the hollow space 13 inside the outer portion 12 of the molded wooden body 11.
  • the supply of the filler may be controlled while monitoring the distance from the sensor to the liquid level of the filler with the sensor.
  • a plurality of materials for forming the filler are filled by, for example, supplying A liquid and B liquid or gypsum powder and water to the hollow space of the wooden body, and then mixing in the hollow space.
  • a material may be formed.
  • the head part of the 3D printer is provided with a plurality of material supply ports for supplying a plurality of materials for forming the filler together with the modeling nozzle for discharging the modeling material.
  • a plurality of materials for forming fillers are supplied from the respective material supply ports into the hollow space of the wooden body that has been formed using the modeling nozzle, and the supplied plurality of materials are supplied to the hollow of the wooden body.
  • the filler is formed by mixing in the space and cured.
  • a plurality of material supply ports may be provided in addition to the head portion.
  • a stirrer having a stirrer such as a propeller is provided in the head unit or separately from the head unit, the stirrer is inserted into the hollow space of the wooden main body, and a plurality of parts supplied into the hollow space of the wooden main body You may comprise so that a material may be mixed, stirring.
  • the 3D printer described above can be used not only for manufacturing wooden molds but also for manufacturing various products. That is, if the 3D printer is configured as described below, it can be used not only for manufacturing a wooden pattern but also for manufacturing various products.
  • the 3D printer is provided with a head unit whose three-dimensional position is controlled, and a modeling material discharge unit (moving with the head unit and capable of discharging a modeling material for modeling a structure.
  • a modeling material discharge unit moving with the head unit and capable of discharging a modeling material for modeling a structure.
  • it is provided with a modeling nozzle 52) and a filler supply means capable of supplying a filler, and is configured so that a structure having a cavity can be modeled and the filler can be supplied to the cavity of the structure.
  • the filler supply means includes a filler supply port that is provided in the head portion and through which the filler flows out.
  • the configuration is simplified as compared with the case where the filler supply port is provided other than the printer head.
  • the filler supply unit includes a mixer that generates a filler by mixing a plurality of materials.
  • the filler that hardens in a short time when mixed can be efficiently filled.
  • the filler supply means includes a plurality of material supply ports that respectively supply a plurality of materials that become the filler when mixed, and supplies the plurality of materials to the cavity of the structure. In this case, flushing of the filler is not necessary.
  • the material supply port may be provided in the head portion or other than the head portion.
  • the filler supply means includes a stirring device capable of stirring a plurality of materials supplied to the cavity of the structure. In this case, a plurality of material materials can be mixed more uniformly.
  • a function for designing a temporary shoe for trial wear may be added by operating the temporary shoe design unit 26 (see FIG. 1) included in the wooden design server 20.
  • the test wear is performed based on the surface shape determined in the surface determination process in step S16.
  • a modeling process for modeling a temporary shoe for use with a 3D printer is added.
  • a temporary shoe for trial wear is formed on the wooden body based on the surface shape determined in step S16 (surface determination step).
  • Temporary shoe processing data for modeling using a 3D printer for temporary shoes that is the same as or different from the 3D printer used in the above is created.
  • the temporary shoe is shaped using a 3D printer for temporary shoe.
  • the nail can be driven by shaping the outer part so that the nail can be driven and ensuring the strength with the filler, and pressure and impact are applied. Even if it does not break or deform
  • the outer portion having a hollow space on the inside can be modeled using a 3D printer in a shorter time than when the entire wooden mold is modeled using a 3D printer. Therefore, a wooden mold that can be used when manufacturing shoes can be manufactured in as short a time as possible using a 3D printer.
  • 3D printers can be installed at shoe stores because inexpensive devices are available, the installation area is small, dust and dust are not generated, and noise during operation is low.
  • a shoe store prepares parts for manufacturing shoes, creates a wooden mold, and manufactures shoes using the wooden mold, and delivers the shoes in a short time after receiving the order. I can.
  • a plurality of terminals may be installed in the shoe store, and the measuring device and / or the 3D printer may be connected to a terminal different from the terminal requesting the wooden design from the wooden design server. Further, the measurement device and / or the 3D printer may be installed in a place other than the shoe store as in Example 2 described later, and may not be installed in the shoe store.
  • the manufactured wooden mold can be used for the manufacture of the existing shoes. .
  • Example 2 An order shoe mail order system of Example 2 for carrying out the method for producing a wooden pattern according to the present invention will be described with reference to FIG.
  • the order shoe mail order system of Example 2 is a system for mail order selling shoes (order shoes) that match the foot of the orderer.
  • the wooden pattern is automatically designed based on the three-dimensional data of the orderer's foot, but unlike the first embodiment, in the shoe factory, It is possible to produce a wooden pattern using a 3D printer and manufacture shoes using the wooden pattern.
  • symbol is used for the structure similar to Example 1, and it demonstrates centering around difference with Example 1.
  • FIG. 26 is an explanatory diagram showing the overall configuration of the order shoe mail order system.
  • the terminal 80 of the orderer the virtual store server 90, the terminal 62 installed at the foot measurement base 60, the terminal 72 installed at the shoe factory 70, and the same configuration as in the first embodiment.
  • the wooden design server 20 is connected via a communication network 50 such as the Internet or a LAN.
  • the orderer's terminal 80 is a mobile phone, a smart phone, a notebook computer having a communication function, a tablet PC, or the like, and has a display.
  • the virtual store server 90 operates in cooperation with the wooden design server 20 and the terminal 72 of the shoe factory 70.
  • a measuring device 64 is connected to the terminal 62 of the foot measurement base 60.
  • the measuring device 64 measures the three-dimensional shape of the foot and transmits foot data that is the measured three-dimensional data to the terminal 62.
  • the terminal 62 transmits foot data and related data that is data related to the foot to the wooden design server 20 via the communication network 50.
  • a 3D printer 74 is connected to the terminal 72 of the shoe factory 70.
  • a wooden body is taken out from the structure formed by the 3D printer 74 to manufacture a wooden mold, and shoes are manufactured using the wooden mold. The manufactured shoes are sent directly to the orderer.
  • the order shoes mail order system can manufacture shoes tailored to the orderer's feet at low cost. In addition, since shoes are tailored to the orderer's feet, returns are less likely to occur than existing shoes.
  • the temporary shoe design unit 26 included in the wooden design server 20 is operated to design a temporary shoe for trial wear, and the temporary shoe modeled using a 3D printer is sent to the orderer. After confirming the above, if a wooden mold is actually produced and shoes are manufactured using the wooden mold, returned goods can be further reduced.
  • Example 3 A method for producing the wood mold 10q of Example 3 will be described with reference to FIG.
  • the method for producing the tree pattern 10q of the third embodiment is substantially the same as the method for manufacturing the tree pattern described in the first embodiment, and the difference from the method for manufacturing the tree pattern described in the first embodiment is as follows. The explanation will focus on the points.
  • FIG. 27 is a cross-sectional view showing a process for producing the wooden pattern 10q of the third embodiment.
  • the outer portion 12q is removed, and the remaining filler 15q is used as the wooden mold 10q.
  • the outer portion 12q is dissolved by hydrolysis with an alkaline aqueous solution, and then the dissolved solution is removed.
  • the outer portion 12q may be modeled using a modeling material that can be dissolved by a solvent.
  • the wooden shape 10q When the outer portion 12q is removed by melting, the wooden shape 10q can be easily taken out without damaging the surface of the wooden shape 10q to which the inner surface of the outer portion 12q is transferred.
  • the outer portion 12q may be removed by cutting the outer portion 12q and peeling it from the filler 15q.
  • the wooden mold 10q can be designed in the same manner as in the first embodiment.
  • the data preparation process and the surface shape determination process need not be changed.
  • the outer portion 12q is formed using a 3D printer so that the shape of the inner surface 12x of the outer portion 12q having a hollow space on the inner side matches the surface shape determined in the surface shape determination step.
  • Create wooden body processing data for modeling In the wooden mold manufacturing process, the outer portion 12q is formed using a 3D printer based on the wooden body processing data (modeling process), and the uncured filler 15q is filled inside the outer section 12q (filling process). ).
  • the outer portion 12q is removed from the filler 15q (removal step). As a result, a wooden mold 10q made of the filler 15q in which the shape of the inner surface 12x of the outer portion 12q is transferred to the surface 15s is produced.
  • the wooden mold 10q that can be used when manufacturing shoes By appropriately selecting the material of the outer portion 12q and the filler 15q, it is possible to produce the wooden mold 10q that can be used when manufacturing shoes.
  • the outer portion 12q having the hollow space 13q on the inner side can be modeled using a 3D printer in a shorter time than when the entire wooden mold 10q is modeled using a 3D printer. Therefore, using the 3D printer, the wooden mold 10q that can be used when manufacturing shoes can be manufactured in as short a time as possible.
  • the wooden mold manufacturing method of Example 3 is not limited to wooden mold manufacturing, and can be applied to various products.
  • a structure having a hollow portion is formed using a modeling material using a 3D printer, an uncured filler is filled in the hollow portion of the structure, and the inside of the outer portion is filled.
  • an intermediate body is prepared in which a filler that is in contact with the inner surface of the outer shell portion and hardened is disposed.
  • the structure is removed from the intermediate by an appropriate means such as dissolution. That is, a structure mold is made using a 3D printer, the shape of the mold is transferred to the filler, and then the filler is taken out as a product.
  • the filler is not limited to a curing method such as heat, light, and solvent, and an elastomer or rubber that exhibits rubber elasticity near room temperature can also be used.
  • a 3D printer can be used to produce a wooden mold that can be used when manufacturing shoes in as short a time as possible.
  • the wooden design servers of the first and second embodiments may be divided into a plurality of servers.
  • a server that manages a database and a server that designs a tree pattern may be divided and configured to cooperate with each other.
  • some or all of the functions of the wooden design server may be incorporated in the terminal.

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Abstract

３Ｄプリンタを利用して、靴を製造する際に用いることができる木型を、できるだけ短い時間で作製する。　（ｉ）足の三次元形状を計測した三次元データに基づいて、木型の表面形状を決定し、（ii）決定された表面形状が、内側に中空空間（１３）を有する外郭部（１２）の外面（１２ｙ）の形状と一致するように、３Ｄプリンタを用いて外郭部（１２）を造形し、（iii）造形が完了した、又は途中まで造形された外郭部（１２）の内側に、未硬化の充填材（１５）を充填する。外郭部（１２）と、外郭部（１２）の内面に接し硬化している充填材（１５）とを有する木型（１０）を作製する。

Description

木型の作製方法
　本発明は、木型の作製方法に関し、詳しくは、靴を製造する際に用いる木型の作製方法に関する。
　靴を製造する際に、木型が用いられている。例えば、釘を打ち込んで中底を仮止めした木型に、パーツを縫い合わせたアッパー（製甲）をかぶせ、アッパーの端を木型に巻き込むように釣り込んで、アッパーを中底に止めた後、中底に本底を貼り付ける。木型によって靴の形状が決まるので、木型の形状は、靴の履き心地に大きく影響する。
　そこで、足にフィットする靴を製造するため、足の三次元形状を計測したデータを利用して、足の形状に応じて木型を作製することが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
特表平５－５０７６３０号公報 特開２００３－５２４１６号公報
　足の三次元形状を計測したデータを利用して木型を作製する場合、ＮＣ工作機を用いて木型を削り出す。ＮＣ工作機は高価な設備であり、切り屑が発生し、材料の無駄が多い。
　このような問題を解決するため、３Ｄプリンタを利用して木型を作製することが考えられる。３Ｄプリンタは、装置の価格が低下しており、材料の無駄もない。
　しかしながら、３Ｄプリンタで使用可能な材料は、種類が限られているため、靴を製造する際に用いることができる木型（例えば、釘を打ち込むことができ、圧力や衝撃が作用しても破損せず変形しない木型）を作製することは、極めて困難である。また、材料を付着することによって三次元形状を形成する３Ｄプリンタは、削り出しに比べると、加工時間が長くなる。
　本発明は、かかる実情に鑑みて、３Ｄプリンタを利用して、靴を製造する際に用いることができる木型を、できるだけ短い時間で作製することができる、木型の作製方法を提供しようとするものである。
　本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した木型の作製方法を提供する。
　木型の作製方法は、（ｉ）３Ｄプリンタを用いて、中空空間を有する外郭部を造形する造形工程と、（ii）前記造形工程での造形が完了した、又は前記造形工程において途中まで造形された前記外郭部の内側に、未硬化の充填材を充填する充填工程と、を備える。
　上記方法によれば、３Ｄプリンタを利用して、靴を製造する際に用いることができる木型を、できるだけ短い時間で作製することができる。
　好ましい第１の態様の木型の作製方法は、足の三次元形状を計測した三次元データに基づいて、木型の表面形状を決定する表面形状決定工程を、さらに備える。前記造形工程において、前記外郭部の外面の形状が、前記表面形状決定工程で決定された前記表面形状と一致するように、前記３Ｄプリンタを用いて前記外郭部を造形する。前記外郭部と、前記外郭部の内面に接し硬化している前記充填材とを有する前記木型を作製する。
　上記方法によれば、例えば、釘を打ち込むことができるように外郭部を造形し、充填材で強度を確保することによって、釘を打ち込むことができ、圧力や衝撃が作用しても破損せず変形せず、靴を製造する際に用いることができる木型を作製することができる。内側に中空空間を有する外郭部は、木型全体を３Ｄプリンタを用いて造形する場合よりも短い時間で、３Ｄプリンタを用いて造形することできる。したがって、３Ｄプリンタを利用して、靴を製造する際に用いることができる木型を、できるだけ短い時間で作製することができる。
　好ましくは、前記造形工程において、前記外郭部の内側に、前記外郭部との間に間隔を設けて広がる内郭部を、前記外郭部とともに、前記３Ｄプリンタを用いて造形する。前記充填工程において、前記外郭部と前記内郭部との間に未硬化の前記充填材を充填する。前記外郭部と前記内郭部との間に前記充填材が配置された前記木型を作製する。
　この場合、外郭部と内郭部との間に充填材が配置された構造によって、強度を確保しつつ、材料の使用量を減らし、木型を軽量化することができる。
　好ましい第２の態様の木型の作製方法は、足の三次元形状を計測した三次元データに基づいて、木型の表面形状を決定する表面形状決定工程を、さらに備える。前記造形工程において、前記外郭部の内面の形状が、前記表面形状決定工程で決定された前記表面形状と一致するように、前記３Ｄプリンタを用いて前記外郭部を造形する。前記充填工程で充填された前記充填材が、前記外郭部の前記内面に接している状態で硬化した後に、前記充填材から前記外郭部を除去する除去工程を、さらに備える。前記外郭部の前記内面の前記形状が転写された前記充填材からなる前記木型を作製する。
　上記方法によれば、外郭部と充填材の材料を適宜に選択することによって、靴を製造する際に用いることができる木型を作製することができる。内側に中空空間を有する外郭部は、木型全体を３Ｄプリンタを用いて造形する場合よりも短い時間で、３Ｄプリンタを用いて造形することできる。したがって、３Ｄプリンタを利用して、靴を製造する際に用いることができる木型を、できるだけ短い時間で作製することができる。
　上記第１及び第２の態様の木型の製造方法は、以下のように種々の具体的態様で実施することができる。
　好ましくは、前記造形工程において、前記外郭部は、熱可塑性樹脂又は光硬化性樹脂を主成分とする材料を用いて造形する。硬化した前記充填材は、石こう、セメント、発泡ウレタン、無発泡ウレタン、エラストマー、光硬化性樹脂のうち少なくとも一つを主成分とする。
　この場合、廉価な３Ｄプリンタを用いて、簡単に、木型を作製することができる。
　好ましくは、前記充填工程において、前記造形工程において途中まで造形された前記外郭部の内側に、未硬化の充填材を充填する。例えば、外郭部の造形と同時に、充填材を充填する。あるいは、外郭部の造形を中断して、充填材を充填する。
　この場合、外郭部の造形後に、充填材をまとめて充填し硬化させる場合よりも、木型作製工程に要する時間を短くすることができる。また、硬化するときに発熱したり、体積が変化したりする充填材でも、少しずつ充填し、発熱や体積変化等の影響を緩和しながら、木型を作製することができる。
　好ましくは、前記造形工程において、左右の前記足に対応する一対の前記木型の前記外郭部を、２台の前記３Ｄプリンタを用いて同時に造形する。
　この場合、１台の３Ｄプリンタを用いて一対の木型の外郭部を造形する場合よりも短い時間で、一対の木型の外郭部を造形することができる。また、２台の３Ｄプリンタが準備されるため、一方の３Ｄプリンタが使用できない場合、他方の３Ｄプリンタを用いて一対の木型の外郭部を造形し、一対の木型の作製を継続することができる。
　好ましくは、木型の作製方法は、（iii）前記造形工程より前に、靴のデザインを選択する靴デザイン選択工程と、（iv）前記造形工程より前に、前記デザインが選択された前記靴を製造して着用したときの前記靴の形状をシミュレーションして、前記靴の着用イメージ画像を作成する着用シミュレーション工程と、をさらに備える。
　この場合、選択したデザインの靴について、着用したときの着用イメージ画像を確認した後に、木型を実際に作製し、その木型を用いて靴を製造することができる。
　好ましくは、木型の作製方法は、（ｖ）前記表面決定工程の後、かつ前記造形工程より前に、前記表面決定工程で決定された前記表面形状に基づいて、試し履き用の仮靴を、前記３Ｄプリンタと同じ又は異なる３Ｄプリンタを用いて造形する仮靴造形工程を、さらに備える。
　この場合、３Ｄプリンタを用いて造形した試し履き用の仮靴を着用して、足の当たり具合や着用感などを確認してから、木型を実際に作製し、その木型を用いて靴を製造することができる。
　また、本発明は、以下のように構成した木型を提供する。
　木型は、（ａ）内側に中空空間を有する外郭部と、（ｂ）前記外郭部の内側に配置され、前記外郭部に接している充填材と、を有する。前記外郭部は、熱可塑性樹脂又は光硬化性樹脂を主成分とする材料からなる。前記充填材は、石こう、セメント、発泡ウレタン、無発泡ウレタン、エラストマー、光硬化性樹脂のうち少なくとも一つを主成分とする。
　上記構成によれば、例えば、釘を打ち込むことができるように外郭部を造形し、充填材で強度を確保することによって、釘を打ち込むことができ、圧力や衝撃が作用しても破損せず変形せず、靴を製造する際に用いることができる木型を作製することができる。内側に中空空間を有する外郭部は、木型全体を３Ｄプリンタを用いて造形する場合よりも短い時間で、３Ｄプリンタを用いて造形することできる。したがって、３Ｄプリンタを利用して、靴を製造する際に用いることができる木型を、できるだけ短い時間で作製することができる。
　本発明によれば、３Ｄプリンタを利用して、靴を製造する際に用いることができる木型を、できるだけ短い時間で作製することができる。
図１はオーダーシューズ店舗販売システムの全体構成を示す説明図である。（実施例１） 図２は３Ｄプリンタのイメージ図である。（実施例１） 図３は木型を作製する工程を示す断面図である。（実施例１） 図４は木型を作製する工程を示す断面図である。（実施例１の変形例１） 図５は木型を作製する工程を示す断面図である。（実施例１） 図６は木型を作製する工程を示す断面図である。（実施例１の変形例２） 図７は木型を作製する工程を示す断面図である。（実施例１の変形例３） 図８は木型の断面図である。（実施例１の変形例４） 図９は木型を設計し作製するまでの手順を示すフローチャートである。（実施例１） 図１０は木型の表面形状を決定する手順を示すイメージ図である。（実施例１） 図１１は木型の表面形状を決定する手順を示すイメージ図である。（実施例１） 図１２は木型の表面形状を決定する手順を示すイメージ図である。（実施例１） 図１３は木型の表面形状を決定する手順を示すイメージ図である。（実施例１） 図１４は木型の表面形状を決定する手順を示すイメージ図である。（実施例１） 図１５は木型の表面形状を決定する手順を示すイメージ図である。（実施例１） 図１６は木型の表面形状を決定する手順を示すイメージ図である。（実施例１） 図１７は木型の表面形状を決定する手順を示すイメージ図である。（実施例１） 図１８は木型の表面形状を決定する手順を示すイメージ図である。（実施例１） 図１９は木型の表面形状を決定する手順を示すイメージ図である。（実施例１） 図２０は木型の表面形状を決定する手順を示すイメージ図である。（実施例１） 図２１は木型の表面形状を決定する手順を示すイメージ図である。（実施例１） 図２２は木型を作製する工程を示す断面図である。（実施例１の変形例６） 図２３は３Ｄプリンタの概略図である（実施例１の変形例７） 図２４は３Ｄプリンタのヘッド部の概略図である（実施例１の変形例７） 図２５は３Ｄプリンタのヘッド部の動作の説明図である（実施例１の変形例７） 図２６はオーダーシューズ通信販売システムの全体構成を示す説明図である。（実施例２） 図２７は木型を作製する工程を示す断面図である。（実施例３）
　以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
　＜実施例１＞　本発明に係る木型の作製方法を実施するための実施例１のオーダーシューズ店舗販売システムについて、図１～図２５を参照しながら説明する。
　実施例１のオーダーシューズ店舗販売システムは、靴販売店において、注文主の足に合わせた靴（オーダーシューズ）を製造できるようにする。オーダーシューズ店舗販売システムでは、木型設計サーバが、注文主の足の三次元形状に基づいて木型を自動設計し、靴販売店では、３Ｄプリンタを利用して木型を作製し、その木型を用いて靴を製造する。
　図１は、オーダーシューズ店舗販売システムの全体構成を示す説明図である。図１に示すように、靴販売店３０に、端末３２と、端末３２に接続された計測装置３４及び３Ｄプリンタ３６とが設置されている。端末３２は、インターネット、ＬＡＮ等の通信網５０を介して、木型設計サーバ２０と通信可能に接続されている。
　端末３２は、ノートパソコン、タブレットＰＣ等のコンピュータであり、ディスプレイや入力装置（キーボード、マウスパッド、タッチパネルなど）を備える。端末３２は、木型設計サーバ２０にアクセスするために専用のアプリケーション・プログラムがインストールされても、汎用ブラウザを用いて木型設計サーバ２０にアクセスしてもよい。
　計測装置３４は、足の三次元形状を計測し、計測した三次元データである足データを端末３２に送信する。端末３２は、通信網５０を介して木型設計サーバ２０に、足データや、足に関連するデータである関連データを送信する。
　３Ｄプリンタ３６は、端末３２によって動作が制御され、木型を作製するための木型本体を含む構造体を造形する。端末３２は、木型本体を含む構造体を造形するため、木型設計サーバ２０から木型本体加工データを受信し、木型本体加工データに基づいて、３Ｄプリンタ３６の動作を制御する。靴販売店３０では、３Ｄプリンタ３６で造形した構造体から木型本体を取り出して木型を作製し、作製した木型を用いて靴を製造する。
　木型設計サーバ２０は、通信部２１と、制御部２２と、記憶部２７とを含む。図示していないが、キーボードやディスプレイを含んでも構わない。
　通信部２１は、通信網５０に接続され、端末３２と制御部２２との間のデータ送受信を中継する。
　記憶部２７は、半導体メモリやハードディスクなどの記憶装置に構成され、足データベース２８及び靴データベース２９を含む。
　足データベース２８は、識別子（例えば、登録番号）と、足データと、関連データとを関連付けて記憶するデータベースである。関連データは、例えば、足データを計測した人の年齢、性別、運動歴、足の動きの特徴、外反母趾・偏平足等の有無、靴のフィッティングの好み等である。足データベース２８は、靴販売店３０の端末３２を操作することにより、検索したり、登録したりすることができる。
　靴データベース２９には、種々のデザインの靴についてのデータが登録されている。例えば、識別子（例えば、靴の商品コード）と、靴についての靴情報（靴の用途やデザインの種類、サイズ、色、素材、三次元形状、木型の標準形状、靴のイメージ画像等のデータ）とを関連付けて記憶するデータベースである。靴販売店３０の端末３２を操作することによって、靴データベース２９にアクセスして靴情報を参照したり、比較したりすることができる。
　制御部２２は、ＣＰＵを含む中央演算装置に構成され、データベース管理部２３と、木型設計部２４と、着用シミュレーション部２５と、仮靴設計部２６とを含み、所定のプログラムにしたがって動作し、演算、制御等の処理を実行する。
　データベース管理部２３は、足データベース２８及び靴データベース２９について、データの登録、更新、読出などを行う。例えば、端末３２から受信した足データや関連データを、足データベース２８に登録し、靴データベース２９から読み出した靴の情報を、端末３２に送信する。木型設計部２４は、木型の表面形状を自動設計し、３Ｄプリンタを用いて木型本体を加工するための木型本体加工データを生成する。着用シミュレーション部２５は、デザインが選択された靴を着用したときの靴の着用イメージ画像を生成する。仮靴設計部２６は、３Ｄプリンタを用いて試し履き用の仮靴を造形するための仮靴加工データを生成する。なお、着用シミュレーション部２５と、仮靴設計部２６のいずれか一方又は両方は、省略してもよい。
　靴販売店３０の３Ｄプリンタ３６の種類は、特に限定されない。例えば、熱可塑性樹脂をヒータで溶融してノズルから吐出する溶融物堆積法の３Ｄプリンタは、廉価な装置が提供されており、造形に使用するフィラメント形態の材料の入手も容易であるため、実用的である。
　靴販売店の３Ｄプリンタ３６は１台でも構わないが、２台の３Ｄプリンタを準備することが好ましい。２台の３Ｄプリンタを準備しておくと、左右の足に対応する一対の木型本体を別々の３Ｄプリンタを用いて同時に並行しながら造形することにより、１台の３Ｄプリンタを用いて一対の木型本体を造形する場合よりも短い時間で、一対の木型本体を造形することができる。また、一方の３Ｄプリンタが故障しても、他方の３Ｄプリンタを用いて一対の木型本体の造形を継続し、一対の木型を作製することができる。
　図２は、２台の３Ｄプリンタ４８を備えた３Ｄプリンタシステム４０のイメージ図である。図２に示すように、３Ｄプリンタシステム４０は、筐体４２に、２台のデルタ型３Ｄプリンタ４８が収納されている。
　筐体４２は、角柱状の立体形状を有し、上面４０ａ及び下面４０ｂが略菱形の形状であり、前面左右には開口部４２ａ，４２ｂが形成され、開口部４２ａ，４２ｂに透明の扉４４ａ，４４ｂが設けられている。矢印で示すように、左側の扉４４ａは左側に開き、右側の扉４４ｂは右側に開く。このような構成により空間を有効に活用でき、造形された構造体の取り出しが容易であり、狭い場所でも設置できる。
　３Ｄプリンタ４８は、略正三角形の上下のフレーム４８ｓ，４８ｔの間に、３本の支柱４８ａ，４８ｂ，４８ｃが結合されている。図示していないが、３Ｄプリンタ４８は、（ａ）各支柱４８ａ，４８ｂ，４８ｃに沿って移動する３つの可動ブロックと、（ｂ）造形材料を吐出するノズルが設けられたヘッド部と、（ｃ）一端がいずれか一つの可動ブロックに回動自在に結合され、他端がヘッド部に回動自在に結合された３本の連結バーと、（ｄ）可動ブロックをそれぞれ駆動する駆動機構と、を備える。ヘッド部の位置は、３つの可動ブロックの位置に対応して一義的に決まるので、端末３２からの制御信号によって駆動機構を動作させ、３つの可動ブロックを位置決めすることによって、ヘッド部の３次元位置を制御することができる。３Ｄプリンタ４８は、ノズルから造形材料を吐出しながらノズルが移動することよって、構造体を造形する。ヘッド部には、複数個のノズルを設けてもよい。
　次に、靴販売店３０で木型１０を作製する工程について、図３～図５の断面図を参照しながら説明する。
　まず、図３に示すように、木型本体１１にサポート構造１７が結合された構造体１８を、３Ｄプリンタ３６を用いて造形する。木型本体１１は、外郭部１２を有し、外郭部１２の内側に中空空間１３が形成されている。木型本体１１は、外郭部１２以外の構造（例えば、外郭部１２の内面１２ｘに結合されたリブや柱など）を含んでも構わない。木型１０の表面形状は、外郭部１２の外面１２ｙによって形成される。
　サポート構造１７や構造体１８は、適宜に構成することができる。図３のように、木型本体１１のつま先側が上、踵側が下になるように、木型本体１１にサポート構造１７が結合された構造体１８にすると、図４のように、木型本体１１のつま先側と踵側とが略水平になるように、木型本体１１にサポート構造１７ａが結合された構造体１８ａに比べ、造形材料を吐出するノズルの水平方向の移動範囲が狭くなる。そのため、小型の３Ｄプリンタを用い、３Ｄプリンタの設置面積を小さくすることができる。
　次いで、図５（ａ）に示すように、構造体１８からサポート構造１７を分離して、木型本体１１を取り出す。木型本体１１とサポート構造１７は、切断、溶解等の適宜な方法で分離することができる。例えばポリ乳酸樹脂（ＰＬＡ樹脂)を用いてサポート構造１７を造形すると、構造体１８が造形された後に、サポート構造１７をアルカリ性水溶液による加水分解によって除去することができる。
　次いで、図５（ｂ）に示すように、木型本体１１の中空空間１３に、未硬化の充填材１５を充填する。充填材１５が硬化すると、木型１０が完成する。
　例えば、外郭部１２を貫通し、中空空間１３に連通する貫通穴が形成されるように、木型本体１１の外郭部１２を造形し、貫通穴から充填材１５を充填する。あるいは、造形された木型本体１１に、外郭部１２を貫通し、中空空間１３に連通する貫通穴を後から加工し、貫通穴から充填材１５を充填する。貫通穴は、適宜な位置に形成すればよいが、例えば、足裏部１２ａの中央や、足入れ部１２ｂの中央など、靴の製造に影響しない部分が好ましい。充填材１５の充填後に、貫通穴をシール等で塞いでもよい。
　木型本体１１と充填材１５には、適宜な材料を用いればよい。例えば、木型本体１１は、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、ポリ乳酸樹脂（ＰＬＡ樹脂）等の熱可塑性樹脂、又は光硬化性樹脂を主成分とする材料を用いて造形し、充填材１５には、石こう、セメント、発泡ウレタン、無発泡ウレタン、エラストマー、光硬化性樹脂のうち少なくとも一つを主成分とする材料を用いる。この場合、釘を打ち込むことができるように木型本体１１を造形し、充填材１５によって木型１０の強度を確保することによって、靴の製造する際に用いることができる木型１０を、廉価な３Ｄプリンタを用いて、簡単に作製することができる。３Ｄプリンタを用いて造形する工法は、液体又は可塑化された固体をノズルから押し出し、堆積すると同時に固体化する材料押出法などの選択的材料供給方式でも、光硬化性樹脂の液体にレーザ等の光を選択的に照射して固体化する液槽光重合法などの選択的固化方式でも構わない。
　木型本体１１と充填材１５に柔軟性のある材料を用いて、曲げることができる木型１０を作製してもよい。この場合、例えば、木型１０を用いて靴を製造した後に、木型１０を曲げながら、靴から容易に抜き出すことができる。
　また、分割タイプの木型を作製してもよい。分割タイプには、甲切り型、中折れ型、スライド型などがあり、製造した靴からの抜き出すときに分割して抜き出す。図６及び図７は、甲切り型の木型を作製する工程を示す断面図である。
　まず、図６（ａ）に示すように、外郭部１２の内側の中空空間１３に充填材１５が充填された一体型の木型１０ｒを作製する。そして、木型１０ｒの甲の部分を、破線で示す切断線１０ｘに沿って切断することによって、図６（ｂ）に示すように、２つに分割された木型１０ｍ，１０ｎを作製する。木型１０ｍ，１０ｎには、必要に応じて、位置決めピンを挿入するための穴や溝などを追加加工する。
　図７に示すように、初めから、甲の部分だけの木型本体１１ｕと、この木型本体１１ｕに対応する部分１１ｗがない木型本体１１ｖとを造形し、２つに分割された木型を作製してもよい。この場合、例えば、木型本体１１ｕ，１１ｖの外郭部１２ｕ，１２ｖを、３Ｄプリンタを用いて、図７に示すように並べた状態で同時に造形した後、それぞれの外郭部１２ｕ，１２ｖの内側の中空空間１３ｕ，１３ｖに充填材を充填する。木型本体１１ｕ，１１ｖが重なり合う面１１ｍ，１１ｎには、位置合わせや分離が容易になるように、互いにかみ合う凹凸部などを形成することができる。
　充填材は、木型本体の外郭部の内側、すなわち中空空間内に配置され、木型本体の外郭部に接していればよく、木型本体の内側、すなわち中空空間内の一部分にのみ充填材が充填され、木型の内部に空洞が形成されても構わない。
　また、図８の断面図に示す木型１０ｂのように、木型本体１１ｂを二重構造にしてもよい。この木型１０ｂの木型本体１１ｂは、外郭部１２の内側に、外郭部１２との間に間隔を設けて広がる内郭部１４と、外郭部１２と内郭部１４とを結合する不図示の結合部とを有する。充填材１５ｂは、外郭部１２と内郭部１４との間の空間に充填される。外郭部１２と内郭部１４との間隔は、足裏部１２ａ側では釘を打つことができる寸法とし、他の部分は強度を確保できる寸法にする。内郭部１４の内側には、空洞１６が形成されている。空洞１６を形成することによって、充填材１５ｂの使用量を減らし、軽量化することができる。
　次に、木型設計サーバ２０を用いて木型を自動設計し、靴販売店３０で木型を作製するまでの手順の一例について、図９を参照しながら説明する。図９は、木型を設計し作製するまでの手順を示すフローチャートである。
　図９に示すように、まず、足の三次元形状を計測した三次元データである足データを準備する（ステップＳ１０、データ準備工程）。木型設計サーバ２０は、足データを準備する。例えば、靴販売店３０の端末３２からのリクエストに応じて、データベース管理部２３が足データベース２８から足データを読み出し、読み出したデータを木型設計部２４に伝達する。
　次いで、靴のデザインを選択する（ステップＳ１２、靴デザイン選択工程）。木型設計サーバ２０のデータベース管理部２３は、靴販売店３０の端末３２からデザインを選択した靴の識別子（例えば、登録番号）の入力を受け付けると、靴データベース２９から靴情報を読み出し、読み出した靴情報を木型設計部２４に伝達する。
　次いで、デザインが選択された靴について、木型本体を３Ｄプリンタを用いて造形するための木型本体加工データが無ければ（ステップＳ１４で「無」）、（ｉ）足の三次元形状を計測した三次元データである足データに基づいて、木型の表面形状を決定し（ステップＳ１６、表面形状決定工程）、（ii）木型本体加工データを作成し（ステップＳ１８、木型本体加工データ作成工程）、（iii）着用シミュレーション工程（ステップＳ２０）に進む。デザインが選択された靴について、木型本体を３Ｄプリンタを用いて造形するための木型本体加工データが有れば（ステップＳ１４で「有」）、直ちに、（iii）着用シミュレーション工程（ステップＳ２０）に進む。
　ステップＳ１６（表面形状決定工程）において、木型設計サーバ２０の木型設計部２４は、データベース管理部２３から伝達された足データと靴情報とに基づいて、木型の表面形状を決定する。
　木型設計サーバ２０の木型設計部２４は、足データと、靴情報に含まれる木型の標準形状のデータとに基づいて木型の表面形状を自動設計する。例えば、図１０～図２１のイメージ図に示す手順で、木型の表面形状を決定する。
　まず、図１０に示すように足データを読み込み、図１１に示すようにＭＰラインを計算し、図１２に示すように底面ゲージを作成し、図１３に示すように背線を作成し、図１４に示すように形状作成ラインを作成する。そして、図１５に示すように、形状ラインに即して面を貼り付け、木型の初期形状とする。
　次いで、図１６に示すように木型と足とを３Ｄ比較し、図１７に示すように木型を調整し、図１８に示すように木型のつま先の形状を形成し、図１９に示すように木型の足裏を調整し、図２０に示すように踵を高くするなど、木型の各部の形状を調整した上、図２１に示すように木型の表面形状を決定する。
　ステップＳ１８（木型本体加工データ作成工程）において、木型設計サーバ２０の木型設計部２４は、木型本体の外郭部の外面の形状が、ステップＳ１６（表面形状決定工程）で決定された木型の表面形状と一致するように、木型本体を３Ｄプリンタを用いて造形するための木型本体加工データを、予め定められ手順にしたがって生成する。
　木型本体加工データは、木型本体の３次元形状のデータであっても、木型本体にサポート構造が結合された構造体の３次元形状のデータであっても、木型本体にサポート構造が結合された構造体を造形するために３Ｄプリンタを制御するための制御データでもよい。
　ステップ２０（着用シミュレーション工程）では、デザインが選択された靴を製造して着用したときの靴の形状をシミュレーションして、靴の着用イメージ画像を作成する。例えば、木型設計サーバ２０の木型設計部２４は、着用シミュレーション部２５に必要なデータを伝達する。着用シミュレーション部２５は、ステップＳ１６（表面形状決定工程）で決定された木型の表面形状と、足データに含まれる足の三次元形状との差分を算出し、算出した差分に基づいて、靴情報に含まれる靴のイメージ画像を修正することによって、着用したときの靴の着用イメージ画像を作成し、木型設計部２４に伝達する。
　次いで、着用イメージ画像を検討し、選択された靴のデザインを採用するか否かを判定する（ステップＳ２２)。選択されたデザインの靴を採用しない場合には（ステップＳ２２で、「Ｎ」）、ステップＳ１２に戻り、靴のデザインの選択をやり直す。
　例えば、木型設計サーバ２０の木型設計部２４は、靴販売店の端末に、靴の着用イメージ画像のデータを送信する。靴販売店の端末のディスプレに、靴の着用イメージ画像が表示される。木型設計サーバ２０の木型設計部２４は、靴販売店の端末から再試行を通知する入力を受け付けると、ステップＳ１２に戻る。
　選択されたデザインの靴を採用する場合には（ステップＳ２２で、「Ｙ」）、木型を作製する（ステップＳ２４、木型作製工程）。ステップＳ２４（造形工程と充填工程を含む木型作製工程）では、３Ｄプリンタを用いて、中空空間を有する外郭部を造形し（造形工程）、造形が完了した、又は途中まで造形された外郭部の内側に、未硬化の充填材を充填する（充填工程）。
　例えば、木型設計サーバ２０の木型設計部２４は、靴販売店の端末から、選択されたデザインの靴を採用を通知する入力を受け付けると、木型本体加工データを、靴販売店の端末に送信する。靴販売店の端末は、３Ｄプリンタの動作を開始させるための所定の操作がされると、木型本体加工データに基づいて、３Ｄプリンタが木型本体を含む構造体を造形するように、３Ｄプリンタを制御する。木型本体加工データが、木型本体の３次元形状のデータや、木型本体にサポート構造が結合された構造体の３次元形状のデータである場合、靴販売店の端末は、木型本体加工データを、所定の厚みの外郭部を有する木型本体にサポート構造が結合された構造体を造形するように３Ｄプリンタを制御するための制御データに変換して、３Ｄプリンタを制御する。造形された構造体から木型本体を取り出し、木型本体の内部に充填材を充填することによって、木型を作製する。木型本体の外郭部の表面が、ステップＳ１６(表面形状決定工程）で決定された表面形状と一致するように形成されるので、木型は、木型の表面が、ステップＳ１６(表面形状決定工程）で決定された表面形状と一致するように、作製できる。
　次いで、作製した木型を、通常の木型と同様に用いて、靴を製造する（ステップＳ２６、靴製造工程)。
　以上の手順によって、選択したデザインの靴について、着用したときの着用イメージ画像を確認した後に、木型を実際に作製し、その木型を用いて靴を製造することができる。もっとも、ステップＳ１４，Ｓ２０，Ｓ２２を省略し、着用シミュレーション画像を確認することなく木型を作製し、その木型を用いて靴を製造しても構わない。
　なお、ステップＳ１０（データ準備工程）で、足データと、その足に関連する関連データを準備し、ステップＳ１６(表面形状決定工程）において、関連データに含まれる情報、例えばフィッティングの好み、足の動きの特徴などを加味して、木型の表面形状を決定するようにしてもよい。
　ステップＳ２４（詳しくは、木型作製工程のうち造形工程)において、左右の足に対応する一対の木型の木型本体の外郭部を、２台の前記３Ｄプリンタを用いて同時に作製することが好ましい。例えば、前述した３Ｄプリンタシステム４０（図２参照）のように、２台の３Ｄプリンタを用いる。この場合、１台の３Ｄプリンタを用いて一対の木型の外郭部を造形する場合よりも短い時間で、一対の木型の外郭部を造形することができる。また、２台の３Ｄプリンタが準備されるため、一方の３Ｄプリンタが使用できない場合、他方の３Ｄプリンタを用いて一対の木型の外郭部を造形し、一対の木型の作製を継続することができる。
　また、ステップＳ２４(詳しくは、木型作製工程のうち充填工程)において、木型本体を造形した後に充填材をまとめて充填する代わりに、造形途中の木型本体の外郭部の内側に、充填材の少なくとも一部を充填してもよい。例えば、外郭部の造形と同時に、充填材を充填してもよいし、外郭部の造形を中断して、充填材を充填してもよい。この場合、外郭部の造形後に、充填材を充填し硬化させる場合よりも、木型作製工程に要する時間を短くすることができる。また、硬化するときに発熱したり、体積が変化したりする充填材でも、少しずつ充填し、発熱や体積変化等の影響を緩和しながら、木型を作製することができる。
　例えば図２２の断面図に示すように、木型本体１１を造形する間に、外郭部１２の内側の中空空間１３に、未硬化の充填材１５ｐを複数回に分けて充填し、充填材１５ｐの層１５ａ～１５ｋを順次形成する。木型本体１１の造形を中断することなく、未硬化の充填材１５ｐを充填しても、木型本体１１の造形を中断し、その間に、未硬化の充填材１５ｐを充填してもよい。木型本体１１の外郭部１２の内側には、充填材１５ｐが充填されていない空洞１６ｐが形成されても構わない。
　次に、構造体の造形とともに、充填材を充填できるようにした３Ｄプリンタについて、図２３～図２５を参照しながら説明する。図２３は、３Ｄプリンタ４８ｘの概略図である。図２４は、３Ｄプリンタ４８ｘのヘッド部５１の概略図である。図２５は、３Ｄプリンタ４８ｘのヘッド部５１の動作の説明図である。
　図２４に示すように、ヘッド部５１には、造形材料の素材（フィラメント）５６を加熱するヒータ５３と、溶融した造形材料を吐出する造形用ノズル５２と、第１及び第２の配管５４ａ，５４ｂから供給されたＡ液とＢ液とを混合する混合器５４と、Ａ液とＢ液とが混合された未硬化の充填材が流出する充填材供給口５５とが設けられている。なお、混合器５４は、ヘッド部５１以外、例えば３Ｄプリンタの上部フレーム上に設けてもよい。また、混合器５４に、Ａ液とＢ液に加え、砂などの追加材を供給し、追加材が分散した充填材を、充填材供給口５５から流出させるように構成してもよい。
　図２５（ａ）に示すように、造形用ノズル５２から押し出された造形材料によって、木型本体の外郭部１２を造形する。図２５（ｂ）に示すように、充填材供給口５５から、木型本体の外郭部１２の内側の中空空間１３に、未硬化の充填材１５ｘを供給する。例えば、発泡ウレタン基材を含むＡ液と、硬化剤を含むＢ液とを、短時間で混合し吐出させて、発泡ウレタンを均一に充填することができる。
　図２３に示すように、デルタ型３Ｄプリンタ４８ｘの上部フレーム４８ｓ上に、素材（フィラメント）５６を供給する素材リール５７と、Ａ液を供給するタンク５５ａと、Ｂ液を供給するタンク５５ｂとを配置すると、スペース効率がよい。なお、図２３では、支柱４８ａ，４８ｂ，４８ｃに沿って移動する可動ブロックの図示を省略している。また、連結バー４９ａ，４９ｂ，４９ｃの図示を簡略化している。
　充填材１５に石こうを用いる場合も、同様に構成する。すなわち、石こう粉と水とを混合する混合器を設け、造形用ノズルとともにヘッド部に設けた充填材供給口から、石こう粉と水との混合物が供給されるように構成する。混合器は、ヘッド部に設けても、ヘッド部以外に設けてもよい。混合器には、適宜なタイミングで所定量の石こう粉と水とが供給され、石こう粉と水が混合器内で撹拌され混合された後、石こう粉と水の混合物が、混合器から充填材供給口まで配管内を移動し、充填材供給口から流出し、木型本体の外郭部１２の内側の中空空間１３内に供給されるようにする。石こう粉と水の混合物が残り、そのまま固まるのを防ぐため、石こう粉と水の混合物が充填材供給口から流出したら、配管などをエアーフラッシングできるように構成する。
　また、充填材に、光硬化性樹脂を用いてもよい。この場合、例えば、３Ｄプリンタのヘッド部に、造形材料の素材を加熱するヒータと、溶融した造形材料を吐出する造形用ノズルと、光硬化性樹脂を供給する充填材供給口と、光硬化性樹脂を硬化させるための紫外線を照射するライトとを設ける。ライトは、ヘッド部以外に設けてもよい。造形用ノズルを用いて木型本体を造形するともに、造形中の木型本体の中空空間に充填材供給口から未硬化の光硬化性樹脂を流し込み、木型本体の中空空間内の光硬化性樹脂に、ライトから紫外線を照射して硬化させる。木型本体の中空空間内の光硬化性樹脂は、ライトから紫外線照射によって、表面側も内部も均一に硬化させることができる。ヘッド部以外にもランプを設けると、硬化を早めたり、紫外線が届かない部分をなくして全体を硬化させることができる。造形材料に、光硬化性樹脂を用いてもよい。
　ヘッド部に、充填用ノズルから供給した充填材の液面を検出するセンサ（例えば、超音波センサ）を設け、造形された木型本体１１の外郭部１２の内側の中空空間１３から充填材１５ｘが溢れないように、センサから充填材の液面までの距離をセンサで監視しながら、充填材の供給を制御してもよい。
　また、充填材を形成するための複数の材料は、例えばＡ液とＢ液、あるいは石こう粉と水を、それぞれ、木型本体の中空空間に供給した後、中空空間内で混合することによって充填材を形成してもよい。この場合、３Ｄプリンタのヘッド部に、造形材料を吐出する造形用ノズルともに、充填材を形成するための複数の材料をそれぞれ供給する複数の材料供給口を設ける。造形用ノズルを用いて造形された木型本体の中空空間に、充填材を形成するための複数の材料をそれぞれの材料供給口から供給し、供給された複数の材料を、木型本体の中空空間内で混合することによって充填材を形成し、硬化させる。複数の材料供給口は、ヘッド部以外に設けてもよい。ヘッド部に、又はヘッド部とは別に、プロペラなどの撹拌部を有する撹拌装置を設け、木型本体の中空空間内に撹拌部を挿入し、木型本体の中空空間内に供給された複数の材料を撹拌しながら混合するように構成してもよい。
　上述した３Ｄプリンタは、木型の製造に限らず、種々の製品の製造に用いることができる。すなわち、３Ｄプリンタを、以下のように構成すると、木型の製造に限らず、種々の製品の製造に用いることができる。
　すなわち、３Ｄプリンタは、三次元の位置が制御されるヘッド部と、ヘッド部に設けられ、ヘッド部とともに移動し、構造体を造形するための造形材料を吐出することができる造形材吐出部（例えば、造形用ノズル５２）と、充填材を供給することができる充填材供給手段とを備え、空洞を有する構造体を造形し、構造体の空洞に充填材を供給することができるように構成する。
　好ましくは、充填材供給手段は、ヘッド部に設けられ、充填材が流出する充填材供給口を含む。この場合、充填材供給口をプリンタヘッド以外に設ける場合に比べ、構成が簡単になる。
　好ましくは、充填材供給手段は、複数の材料を混合して充填材を生成する混合器を含む。この場合、混合すると短時間で硬化する充填材を、効率よく充填することができる。
　好ましくは、充填材供給手段は、混合されると充填材になる複数の材料をそれぞれ供給する複数の材料供給口を含み、構造体の空洞に複数の材料を供給する。この場合、充填材のフラッシングが不要である。材料供給口は、ヘッド部に設けても、ヘッド部以外に設けてもよい。より好ましくは、充填材供給手段は、構造体の空洞に供給された複数の材料を撹拌することができる撹拌装置を含む。この場合、複数の材料材をより均一に混合することができる。
　また、木型設計サーバ２０に含まれる仮靴設計部２６（図１参照）を動作させ、試し履き用の仮靴を設計する機能を追加してもよい。この場合、ステップＳ１６の表面決定工程の後、かつステップＳ２４（詳しくは、木型作製工程のうち造形工程）より前に、ステップＳ１６の表面決定工程で決定された表面形状に基づいて、試し履き用の仮靴を、３Ｄプリンタを用いて造形する造形工程を追加する。
　例えば、図９のフローチャートにおいて、ステップＳ２０の後、かつステップＳ２２の前に、ステップＳ１６(表面決定工程）で決定された表面形状に基づいて、試し履き用の仮靴を、木型本体の造形に用いる３Ｄプリンタと同じ又は異なる仮靴用３Ｄプリンタを用いて造形するための仮靴加工データを作成する。次いで、ステップＳ２２の前に、仮靴加工データに基づいて、仮靴を、仮靴用３Ｄプリンタを用いて造形する。
　この場合、３Ｄプリンタを用いて造形した試し履き用の仮靴を着用して、足の当たり具合、着用感などを確認してから、木型を実際に作製し、その木型を用いて靴を製造することができる。
　以上に説明した方法で木型を作製すると、例えば、釘を打ち込むことができるように外郭部を造形し、充填材で強度を確保することによって、釘を打ち込むことができ、圧力や衝撃が作用しても破損せず変形せず、靴を製造する際に用いることができる木型を作製することができる。内側に中空空間を有する外郭部は、木型全体を３Ｄプリンタを用いて造形する場合よりも短い時間で、３Ｄプリンタを用いて造形することできる。したがって、３Ｄプリンタを利用して、靴を製造する際に用いることができる木型を、できるだけ短い時間で作製することができる。
　３Ｄプリンタは、廉価な装置を入手可能であり、設置面積も小さく、ごみやほこりなどの発生が少なく、動作時の騒音も小さいため、靴販売店に設置可能である。靴販売店は、靴を製造するためのパーツを準備しておき、木型を作製し、その木型を用いて靴を製造することによって、注文を受けてから短時間で、靴を納品することできる。
　なお、靴販売店に複数の端末を設置し、木型設計サーバに木型設計をリクエストする端末とは異なる端末に、計測装置及び／又は３Ｄプリンタを接続してもよい。また、計測装置及び／又は３Ｄプリンタは、後述する実施例２のように靴販売店以外に設置し、靴販売店には設置しないようにしても構わない。
　なお、標準的な足の三次元形状に基づいて、同様に、木型の表面形状を決定し、木型を設計して作製すれば、作製した木型を既成靴の製造に用いることができる。
　＜実施例２＞　本発明に係る木型の作製方法を実施するための実施例２のオーダーシューズ通信販売システムについて、図２６を参照しながら説明する。
　実施例２のオーダーシューズ通信販売システムは、注文主の足に合わせた靴（オーダーシューズ）を、通信販売するシステムである。オーダーシューズ通信販売システムでは、実施例１のオーダーシューズ店舗販売システムと同様に、注文主の足の三次元データに基づいて木型を自動設計するが、実施例１とは異なり、靴工場において、３Ｄプリンタを利用して木型を作製し、その木型を用いて靴を製造することを可能にする。以下では、実施例１と同様の構成には同じ符号を用い、実施例１との相違点を中心に説明する。
　図２６は、オーダーシューズ通信販売システムの全体構成を示す説明図である。図２６に示すように、注文主の端末８０と、仮想店舗サーバ９０と、足計測拠点６０に設置された端末６２と、靴工場７０に設置された端末７２と、実施例１と同様に構成された木型設計サーバ２０とが、インターネット、ＬＡＮ等の通信網５０を介して接続されている。
　注文主の端末８０は、携帯電話やスマートフォン、通信機能を持ったノートパソコン、タブレットＰＣ等であり、ディスプレイを備えている。仮想店舗サーバ９０は、木型設計サーバ２０や靴工場７０の端末７２と連携しながら動作する。
　足計測拠点６０の端末６２には、計測装置６４が接続されている。計測装置６４は、足の三次元形状を計測し、計測した三次元データである足データを端末６２に送信する。端末６２は、通信網５０を介して木型設計サーバ２０に、足データや、足に関連するデータである関連データを送信する。
　靴工場７０の端末７２には、３Ｄプリンタ７４が接続されている。靴工場７０では、３Ｄプリンタ７４で造形した構造体から木型本体を取り出して木型を製造し、その木型を用いて靴を製造する。製造した靴は、注文主に直送する。
　オーダーシューズ通信販売システムは、注文主の足に合わせた靴を、低コストで製造することができる。また、注文主の足に合わせた靴を製造しているため、既成靴に比べ、返品が発生しにくい。
　木型設計サーバ２０に含まれる仮靴設計部２６を動作させ、試し履き用の仮靴を設計し、３Ｄプリンタを用いて造形した仮靴を注文主に送り、足の当たり具合、着用感などを確認してから、木型を実際に作製し、その木型を用いて靴を製造すると、さらに返品を減らすことができる。
　＜実施例３＞　実施例３の木型１０ｑを作製する方法について、図２７を参照しながら説明する。実施例３の木型１０ｑを作製する方法は、実施例１で説明した木型を作製する方法と、略同じであり、以下では、実施例１で説明した木型を作製する方法との相違点を中心に説明する。
　図２７は、実施例３の木型１０ｑを作製する工程を示す断面図である。図２７に示すように、外郭部１２ｑの内側の中空空間１３ｑに未硬化の充填材１５ｑを充填した後、外郭部１２ｑを除去し、残った充填材１５ｑを木型１０ｑとして用いる。例えば、外郭部１２ｑを、ポリ乳酸（ＰＬＡ)を用いて造形し、充填材１５ｑを充填した後に、外郭部１２ｑをアルカリ性水溶液による加水分解によって溶解させた後、溶解した溶液を除去する。外郭部１２ｑは、溶剤によって溶解可能な造形材料を用いて造形してもよい。外郭部１２ｑを溶解することによって除去すると、外郭部１２ｑの内面が転写された木型１０ｑの表面を傷つけることなく、容易に木型１０ｑを取り出すことができる。もっとも、外郭部１２ｑを切断し、充填材１５ｑから剥がすことによって、外郭部１２ｑを除去してもよい。
　木型１０ｑは、実施例１と同様に設計することができる。データ準備工程と表面形状決定工程は、変更する必要はない。木型本体加工データ作成工程では、内側に中空空間を有する外郭部１２ｑの内面１２ｘの形状が、表面形状決定工程で決定された表面形状と一致するように、３Ｄプリンタを用いて外郭部１２ｑを造形するための木型本体加工データを作成する。木型作製工程では、木型本体加工データに基づいて、３Ｄプリンタを用いて外郭部１２ｑを造形するとともに（造形工程）、外郭部１２ｑの内側に未硬化の充填材１５ｑを充填する（充填工程）。充填された充填材１５ｑが、外郭部１２ｑの内面１２ｘに接している状態で硬化した後に、充填材１５ｑから外郭部１２ｑを除去する（除去工程）。これによって、外郭部１２ｑの内面１２ｘの形状が表面１５ｓに転写された充填材１５ｑからなる木型１０ｑを作製する。
　外郭部１２ｑと充填材１５ｑの材料を適宜に選択することによって、靴を製造する際に用いることができる木型１０ｑを作製することができる。内側に中空空間１３ｑを有する外郭部１２ｑは、木型１０ｑの全体を３Ｄプリンタを用いて造形する場合よりも短い時間で、３Ｄプリンタを用いて造形することできる。したがって、３Ｄプリンタを利用して、靴を製造する際に用いることができる木型１０ｑを、できるだけ短い時間で作製することができる。
　実施例３の木型の製造方法は、木型の製造に限らず、種々の製品の製造に適用することができる。この場合、木型と同様に、造形材料を用いて、空洞部を有する構造体を３Ｄプリンタを用いて造形し、構造体の空洞部に未硬化の充填材を充填し、外郭部の内側に、外郭部の内面に接し硬化している充填材が配置された中間体を作製する。次いで、中間体から、溶解など適宜な手段で構造体を除去する。すなわち、３Ｄプリンタを用いて構造体の型を作り、型の形状を充填材に転写した後、充填材を製品として取り出す。充填材は、熱、光、溶剤など、硬化方法が限定されないし、常温付近でゴム弾性を示すエラストマーやゴムなどを用いることもできる。
　＜まとめ＞　以上に説明したように、３Ｄプリンタを利用して、靴を製造する際に用いることができる木型を、できるだけ短い時間で作製することができる。
　なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。
　実施例１、２の木型設計サーバは、複数のサーバに分けても構わない。例えば、データベースを管理するサーバと、木型を設計するサーバとに分け、互いに連携するように構成しても構わない。また、木型設計サーバの機能の一部又は全部を、端末に組み込んでも構わない。
　１０，１０ｂ，１０ｍ，１０ｎ，１０ｑ，１０ｒ　木型
　１１，１１ｂ，１１ｕ，１１ｖ　木型本体
　１２，１２ｑ，１２ｕ，１２ｖ　外郭部
　１２ｘ　内面
　１２ｙ　外面
　１３，１３ｑ，１３ｕ，１３ｖ　中空空間
　１４　内郭部
　１５，１５ｂ，１５ｐ，１５ｑ，１５ｘ　充填材
　１６，１６ｐ　空洞
　２０　木型設計サーバ
　３４　計測装置
　３６　３Ｄプリンタ
　４０　３Ｄプリンタシステム
　４８，４８ｘ　３Ｄプリンタ
　６４　計測装置
　７４　３Ｄプリンタ

Claims (10)

  1. 　３Ｄプリンタを用いて、中空空間を有する外郭部を造形する造形工程と、
    　前記造形工程での造形が完了した、又は前記造形工程において途中まで造形された前記外郭部の内側に、未硬化の充填材を充填する充填工程と、
    を備えたことを特徴とする、木型の製造方法。
  2. 　足の三次元形状を計測した三次元データに基づいて、木型の表面形状を決定する表面形状決定工程を、さらに備え、
    　前記造形工程において、前記外郭部の外面の形状が、前記表面形状決定工程で決定された前記表面形状と一致するように、前記３Ｄプリンタを用いて前記外郭部を造形し、
    　前記外郭部と、前記外郭部の内面に接し硬化している前記充填材とを有する前記木型を作製することを特徴とする、請求項１に記載の木型の作製方法。
  3. 　前記造形工程において、前記外郭部の内側に、前記外郭部との間に間隔を設けて広がる内郭部を、前記外郭部とともに、前記３Ｄプリンタを用いて造形し、
    　前記充填工程において、前記外郭部と前記内郭部との間に未硬化の前記充填材を充填し、
    　前記外郭部と前記内郭部との間に前記充填材が配置された前記木型を作製することを特徴とする、請求項２に記載の木型の作製方法。
  4. 　足の三次元形状を計測した三次元データに基づいて、木型の表面形状を決定する表面形状決定工程を、さらに備え、
    　前記造形工程において、前記外郭部の内面の形状が、前記表面形状決定工程で決定された前記表面形状と一致するように、前記３Ｄプリンタを用いて前記外郭部を造形し、
    　前記充填工程で充填された前記充填材が、前記外郭部の前記内面に接している状態で硬化した後に、前記充填材から前記外郭部を除去する除去工程を、さらに備え、
    　前記外郭部の前記内面の前記形状が転写された前記充填材からなる前記木型を作製することを特徴とする、請求項１に記載の木型の作製方法。
  5. 　前記造形工程において、前記外郭部は、熱可塑性樹脂又は光硬化性樹脂を主成分とする材料を用いて造形し、
    　硬化した前記充填材は、石こう、セメント、発泡ウレタン、無発泡ウレタン、エラストマー、光硬化性樹脂のうち少なくとも一つを主成分とすることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の木型の作製方法。
  6. 　前記充填工程において、前記造形工程において途中まで造形された前記外郭部の内側に、未硬化の充填材を充填することを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一つに記載の木型の作製方法。
  7. 　前記造形工程において、左右の前記足に対応する一対の前記木型の前記外郭部を、２台の前記３Ｄプリンタを用いて同時に造形することを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一つに記載の木型の作製方法。
  8. 　前記造形工程より前に、靴のデザインを選択する靴デザイン選択工程と、
    　前記造形工程より前に、前記デザインが選択された前記靴を製造して着用したときの前記靴の形状をシミュレーションして、前記靴の着用イメージ画像を作成する着用シミュレーション工程と、
    をさらに備えたことを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一つに記載の木型の作製方法。
  9. 　前記表面決定工程の後、かつ前記造形工程より前に、前記表面決定工程で決定された前記表面形状に基づいて、試し履き用の仮靴を、前記３Ｄプリンタと同じ又は異なる３Ｄプリンタを用いて造形する仮靴造形工程を、
    さらに備えたことを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか一つに記載の木型の製造方法。
  10. 　内側に中空空間を有する外郭部と、
    　前記外郭部の内側に配置され、前記外郭部に接している充填材と、
    を有し、
    　前記外郭部は、熱可塑性樹脂又は光硬化性樹脂を主成分とする材料からなり、
    　前記充填材は、石こう、セメント、発泡ウレタン、無発泡ウレタン、エラストマー、光硬化性樹脂のうち少なくとも一つを主成分とすることを特徴とする、木型。
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