CN107532357B - 长丝三维结合体制造装置及长丝三维结合体的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种长丝三维结合体制造装置及其制造方法，该制造装置具备：熔融长丝供给装置，供给多个熔融长丝；三维结构形成装置，接收多个熔融长丝并对多个熔融长丝进行冷却、固化而形成长丝三维结合体；以及控制器，控制熔融长丝供给装置及三维结构形成装置，且在长丝三维结合体制造装置中设置对通过三维结构形成装置而处于冷却状态的长丝三维结合体的硬度指数进行测定的硬度指数测定装置，控制器使用所反馈的硬度指数测定装置的测定信息，对熔融长丝供给装置及三维结构形成装置中的至少一者进行反馈控制来抑制形成的长丝三维结合体的硬度的变动。根据本发明，可提供一种可抑制长丝三维结合体的硬度的偏差的制造技术。

Description

长丝三维结合体制造装置及长丝三维结合体的制造方法
技术领域
本发明涉及一种制造长丝三维结合体的装置及长丝三维结合体的制造方法。
背景技术
作为床垫或枕头等中使用的缓冲垫材料，近年来使处于熔融状态的多个热塑性树脂纤维(长丝)彼此部分性地熔接而获得的长丝三维结合体受到关注。
例如在专利文献1中，通过使自多个喷嘴挤出的处于熔融状态的热塑性树脂纤维彼此熔接结合并形成三维结合后进行冷却固化而形成立体网状的三维结合体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2002-088631号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，根据专利文献1的制造方法，根据制造批次所形成的立体网状的三维结合体的硬度产生偏差，根据情况，即便为相同的制造批次，硬度也会产生偏差，难以获得硬度均匀的三维结合体。
认为其原因在于如下多个主要原因产生作用：熔融长丝发出装置内的热塑性树脂的温度受到环境温度等的影响而发生变化且长丝彼此的熔接结合强度发生变化；或者由于因所述树脂材料的轻微的差异等熔融时的粘度发生变化而自多个喷嘴挤出的热塑性树脂纤维的每单位时间的发出量发生变化，从而所得的长丝三维结合体的每单位体积的密度发生变化等。
本发明是鉴于所述状况，目的在于提供一种可抑制所述主要原因的影响而抑制长丝三维结合体的硬度的偏差的制造技术。
解决课题的技术手段
将本发明的长丝三维结合体制造装置设为如下构成，其具备：熔融长丝供给装置，供给多个熔融长丝；三维结构形成装置，接收所述多个熔融长丝并对所述多个熔融长丝进行冷却、固化而形成长丝三维结合体；以及控制器，控制所述熔融长丝供给装置及所述三维结构形成装置，且在所述长丝三维结合体制造装置中设置对通过所述三维结构形成装置而处于冷却状态的长丝三维结合体的硬度指数进行测定的硬度指数测定装置，所述控制器使用所反馈的所述硬度指数测定装置的测定信息，对所述熔融长丝供给装置及所述三维结构形成装置中的至少一者进行反馈控制来抑制所述形成的长丝三维结合体的硬度的变动。
根据所述构成，可在早期对所述三维结构形成装置内形成的长丝三维结合体的硬度的变动进行反馈并进行后续的长丝三维结合体的硬度调节，因此可使其硬度稳定。再者，硬度指数测定装置理想的是设置于可对在所述三维结构形成装置内进行冷却、固化而刚形成后的长丝三维结合体的硬度进行测定的位置。
另外，在所述构成中，也可设为如下构成：所述冷却状态是所述熔融长丝冷却固化至不会产生不可逆变形的程度为止的状态。另外，在所述构成中，也可设为如下构成：在所述三维结构形成装置内设置有搬运所述形成的长丝三维结合体的搬运构件，所述反馈控制是所述搬运构件的搬运速度的控制。
根据所述构成，若使搬运构件的搬运速度快则长丝三维结合体的每单位体积的长丝密度变低且硬度指数变低(变软)，反之，若使搬运速度慢则每单位体积的长丝密度变高而变硬，可利用这一情况来抑制长丝三维结合体的硬度指数的变动。即，在制造长丝三维结合体时，可获得其硬度偏差少的长丝三维结合体。
另外，在所述构成中，也可设为如下构成：所述熔融长丝供给装置通过对树脂进行加热而使其熔融并对所述熔融的树脂进行加压而供给所述多个熔融长丝，且所述反馈控制是对所述加热的程度及所述加压的程度中的至少一者的控制。
根据所述构成，可避免熔融长丝的每单位时间的发出量的变化所引起的长丝三维结合体的硬度变化。即，熔融长丝的供给量因其温度或粘度、材质等而发生变化，因此可基于所述硬度指数测定装置的测定结果而将所述供给量控制装置的熔融长丝的供给量控制为规定量，由此使其硬度不易发生变化。
例如，在熔融长丝供给装置内的熔融长丝的温度发生变化而熔融长丝的每单位时间的发出量发生变化的情况下，可以调整所述加热部的加热并将熔融长丝的温度保持为固定的方式进行控制，或者使所述加压部的加压发生变化并将熔融长丝的供给量保持为固定的方式进行控制。尤其在对加压部进行控制的情况下，可有效地防止除了温度以外由材料或其他主要原因所引起的供给量的变化。
再者，也可设为：所述搬运构件具有设置于熔融长丝接收部的无端输送机，所述硬度指数测定装置设置于相较于所述无端传动带靠下游的搬运路径。如此，可在熔融长丝一面冷却、固化一面刚形成长丝三维结合体后测定并反馈其硬度指数，因此可在早期修正硬度指数的变化，减少硬度变化，提高其品质。
另外，在所述构成中，也可设为如下构成，所述硬度指数测定装置具有：压力附加机构，对所述长丝三维结合体的表面与背面之间施加规定的压力；以及位移传感器，探测并输出由于所述压力的施加所述长丝三维结合体的凹陷程度。根据所述构成，可紧凑地设计硬度指数测定装置，因此即便例如设置多个硬度指数测定装置也可抑制装置的大型化。因此，可有助于装置的小型化。
另外，在所述构成中，也可设为如下构成，所述硬度指数测定装置具有：抵接构件，通过沿所述长丝三维结合体的移动方向进行旋转而加压面抵接于所述长丝三维结合体；以及压力传感器，探测并输出所述抵接构件所受到的来自所述长丝三维结合体的排斥压力。
再者，也可设为，硬度指数测定装置具有：一对抵接构件，彼此对向且至少一者可旋转；以及压力传感器，测定抵接构件所受到的压力，一对抵接构件的对向方向中的最短距离因至少一者的抵接构件的旋转而发生变化，所述压力传感器对在一对抵接构件夹持长丝三维结合体并抵接于长丝三维结合体的状态下所述至少一者的抵接构件旋转时的对向方向中的所述压力进行测定。
根据所述构成，由于抵接于长丝三维结合体的抵接构件旋转，因此在测定所搬运的长丝三维结合体的硬度指数时，可防止长丝三维结合体产生弯曲或褶皱。
另外，将本发明的长丝三维结合体的制造方法之一设为如下制造方法，其使用长丝三维结合体制造装置，所述长丝三维结合体制造装置具备：熔融长丝供给装置，供给多个熔融长丝；以及三维结构形成装置，接收所述多个熔融长丝并使其熔融结合而形成长丝三维结合体，且测定所述形成的长丝三维结合体的硬度指数，并根据其测定结果进行所述熔融长丝供给装置及所述三维结构形成装置中的至少一者的控制来抑制所述长丝三维结合体的硬度的变动。
根据所述方法，即便长丝三维结合体的硬度因各种主要原因发生变动，也可立即恢复至规定的硬度，可使其硬度稳定。另外，所述方法也可设为如下方法：在所述三维结构形成装置内设置有搬运所述形成的长丝三维结合体的搬运构件，所述控制是对所述搬运构件的搬运速度的控制。根据所述方法，可有效地抑制长丝三维结合体的长丝密度及其硬度指数的变化。
另外，在所述构成中，也可设为如下构成：所述熔融长丝供给装置具有：形成有多个喷嘴且与第一方向相比和所述第一方向正交的第二方向短的形状的模口部；多个加热器；以及导流路径，将熔融热塑性树脂引导至所述模口部；且是以将被引导至所述模口部的熔融热塑性树脂通过所述多个喷嘴而排出从而供给所述多个熔融长丝的方式形成；所述导流路径包含与所述第一方向相比所述第二方向窄的扁平导流部，所述多个加热器分别配设于沿所述扁平导流部且朝所述第一方向不同的位置，所述控制是所述对多个加热器各自的输出的控制。
根据所述构成，即便在制造例如宽度宽的床垫等中使用的长丝三维结合体的情况下，也容易控制宽度方向(第一方向)的熔融热塑性树脂的温度，而容易更适当地控制所述长丝三维结合体的硬度。作为一例，容易抑制所述长丝三维结合体的宽度方向的硬度变化，或者将宽度方向的硬度的差异调节为所期望的状态。
另外，在所述构成中，也可设为如下构成：所述扁平导流部中的所述第一方向与第二方向的长度的比率大于所述模口部中的所述比率。另外，在所述构成中，也可设为如下构成：多个温度传感器以沿所述扁平导流部且朝所述第一方向排列的方式配设。根据所述构成，由于多个温度传感器也以沿所述扁平导流部且朝所述第一方向排列的方式配设，因此可利用它们的探测结果来控制各加热器的输出。
另外，在所述构成中，也可设为如下构成：具有分别配设于朝所述第一方向不同的位置的多个所述硬度指数测定装置，所述多个硬度指数测定装置分别测定对应的位置的所述长丝三维结合体的硬度指数，所述控制器基于所述多个硬度指数测定装置各自的测定结果，控制所述多个加热器各自的输出来作为所述反馈控制。
根据所述构成，可利用沿宽度方向(第一方向)配置的多个硬度指数测定部中测定的硬度指数来测定长丝三维结合体各部的硬度指数，基于所述信息，可控制对应的位置的加热器输出(温度)。因此，可更确实地抑制长丝三维结合体的宽度方向(第一方向)的硬度变化。
另外，将本发明的长丝三维结合体的制造方法之一设为如下制造方法，其包括：熔融热塑性树脂供给步骤，经由包含与第一方向相比与所述第一方向正交的第二方向窄的扁平导流部的导流路径，朝与所述第一方向相比所述第二方向短的形状的模口部供给熔融热塑性树脂；熔融长丝供给步骤，使所述熔融热塑性树脂通过形成于所述模口部的多个喷嘴，且排出多个熔融长丝；长丝三维结合体生成步骤，通过对所述多个熔融长丝进行熔接结合及冷却固化而形成长丝三维结合体；硬度指数测定步骤，在与所述第一方向对应的长丝三维结合体的宽度方向的多个位置测定各硬度指数；以及温度控制步骤，使用所反馈的所述测定的结果信息，控制以沿所述扁平导流部且朝所述第一方向排列的方式配设的各加热器的温度来抑制所述形成的长丝三维结合体的硬度的变动。
发明的效果
根据本发明，可提供一种可抑制长丝三维结合体的硬度的偏差的制造技术。
附图说明
图1为表示长丝三维结合体制造装置的一例的构成图。
图2为图1所示的长丝三维结合体制造装置的硬度指数测定装置的A-A'剖面向视图。
图3为图1所示的长丝三维结合体制造装置的方块图。
图4(a)为表示第1实施方式的硬度指数测定装置的测定前的状态的构成图。
图4(b)为表示第1实施方式的硬度指数测定装置的测定过程中的状态的构成图。
图5为表示第1实施方式的长丝三维结合体的制造方法的一例的流程图。
图6(a)为第2实施方式的硬度指数测定装置(未受到排斥压力的状态)的构成图。
图6(b)为第2实施方式的硬度指数测定装置(受到排斥压力的状态)的构成图。
图7为表示第3实施方式的长丝三维结合体的制造方法的一例的流程图。
图8为第4实施方式的硬度指数测定装置的立体图。
图9为第4实施方式的硬度指数测定装置的另一状态的立体图。
图10(a)为第4实施方式的硬度指数测定装置的构成图。
图10(b)为第4实施方式的硬度指数测定装置的另一状态的构成图。
图11为第5实施方式的长丝三维结合体制造装置的构成图。
图12为图11所示的长丝三维结合体制造装置的X-X'剖面向视图。
图13为图11所示的长丝三维结合体制造装置的方块图。
图14(a)、图14(b)为图11所示的长丝排出部(模具)的放大图。
图15(a)～图15(d)为图14(a)、图14(b)所示的长丝排出部(模具)的A-A'剖面向视图、B-B'剖面向视图、C-C'剖面向视图及D-D'剖面向视图。
图16(a)、图16(b)为图11所示的排斥力测定机的放大图。
图17(a)、图17(b)为图16(a)、图16(b)所示的排斥力测定机的侧视图。
图18为表示第5实施方式的长丝三维结合体制造方法的一例的流程图。
符号的说明
1、201：长丝三维结合体制造装置(3DF制造装置)
2、202：熔融长丝
3、203：长丝三维结合体(3DF)
10：挤出机
210：熔融长丝供给装置
11：加料斗
213：材料投入部(加料斗)
12、214：螺杆
13、215：螺杆马达
14：加压部
211：加压熔融部(挤出机)
14a、211a：气缸
211b：气缸排出口
17、17a～17c、216、216a～216c：螺杆加热器
16、217：模口
15：模具
212：长丝排出部(模具)
15a：模具导流路径
212a：模口217的导流路径
212a1：扁平导流部
212a2：管状导流部
212a3：扩张导流部
19a～19e：模具加热器
218、218a～218d：第一模具加热器
219、219a～219d：第二模具加热器
220、220a～220d：第三模具加热器
221：第一温度传感器
222：第二温度传感器
223：第三温度传感器
60：加压控制部
61：螺杆马达旋转控制部
40：温度控制部
41、224：模具温度控制部
42：螺杆温度控制部
20：形成机
230：三维结合体形成装置
231：长丝结合部
22a、22b、231a、231b：支架板
20a：冷却机
232：冷却部
21、234：水槽
21a：冷却水
23、235：第一无端输送机
25(25a～25d)、25-1、25-2：硬度指数测定装置
51：对向构件
52：加压构件
53：位移构件
54：位移传感器
55：压力供给部
151：旋转对向构件
151a：对向旋转轴
152：旋转加压构件
152a：加压旋转轴
153：压力传感器
154：压力传感器支撑部
161：第1圆板构件
162：第1旋转轴
171：第2圆板构件
172：第2旋转轴
180a、180b：支撑构件
233：排斥力测定部
240：第一排斥力测定机
241：第二排斥力测定机
242：第三排斥力测定机
260：加压部
261：圆筒形的旋转加压构件
262：突起部
262a：加压面
263：第一旋转轴
270：排斥力测定部
271：旋转构件
272：第二旋转轴
273、273a、273b：轴承部
274：压力测定部
24、236：第二无端输送机
26a～26g、237、237a～237g：搬运辊
27：马达
238：搬运马达
28：马达旋转控制装置
239：搬运马达控制部
30：控制器
31、251：输入部
32、252：运算部
33、253：输出部
S1～S16、S101～S109、S201～S213：步骤
具体实施方式
作为本发明的长丝三维结合体制造装置的实施方式，以第1实施方式～第5实施方式的各实施方式为例进行列举，参照附图并在下文中进行说明。
＜第1实施方式＞
图1为表示长丝三维结合体制造装置1的一例的构成图。图2为图1所示的长丝三维结合体制造装置1的A-A'剖面向视图。图3为图1所示的长丝三维结合体制造装置1的方块图。再者，以下说明中的铅垂方向、第一方向及第二方向为如图1或图2所示。在各实施方式中，第一方向与第二方向为与铅垂方向正交的方向(水平方向)。另外，第一方向与第二方向彼此正交。
在图1中长丝三维结合体制造装置1是制造包含具有立体网状结构的热塑性树脂纤维的长丝三维结合体3的装置，基本上包含挤出机10、形成机20及图3所示的控制器30(图1、图2中省略图示)。再者，以下中将热塑性树脂纤维称为长丝，将长丝三维结合体3称为3DF(3-Dimensional Filaments-Linked Structure)3。另外，将长丝三维结合体制造装置1称为3DF制造装置1。
挤出机10为熔融长丝供给装置的一例，形成熔融状态的长丝，并将其供给至形成机20。挤出机10具有具备材料投入用加料斗11的加压部14、以及具有模口16的模具15等，自所述模口16发出熔融状态的长丝2(以下有时称为熔融长丝2)。模具15连接设置于加压部14。
所述加料斗11是用以将作为长丝的材料的热塑性树脂投入至挤出机10内的材料投入部。作为可用作3DF 3的材料的热塑性树脂，例如可使用聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系树脂、聚对苯二甲酸乙二酯等聚酯系树脂、尼龙66等聚酰胺系树脂、聚氯乙烯树脂及聚苯乙烯树脂等。或者，可使用将这些树脂作为基底进行共聚的共聚物或弹性体，也可将这些树脂掺杂使用。作为所述热塑性树脂，也可使用苯乙烯系弹性体、氯乙烯系弹性体、烯烃系弹性体、氨基甲酸酯系弹性体、聚酯系弹性体、腈系弹性体、聚酰胺系弹性体或氟系弹性体等热塑性弹性体。
关于所述加压部14，在内部形成有气缸14a，在所述气缸14a中插通通过螺杆马达13而旋转的螺杆12。在所述气缸14a的外周，内装有螺杆加热器17a～螺杆加热器17c(将它们统称为“螺杆加热器17”)。所述螺杆12是一面对利用螺杆加热器17a～螺杆加热器17c进行加热并熔融的热塑性树脂进行加压一面将所述热塑性树脂搬运至模具15的加压搬运构件。螺杆加热器17a～螺杆加热器17c是对气缸14a内的热塑性树脂进行加热的加热部。
模具15是将自加压部14搬运的熔融状态的热塑性树脂制成纤维状的熔融长丝2并发出的长丝发出部，在内部形成有图1中圆弧状的模具导流路径15a。再者，模具导流路径15a如图2所示为朝模口16扩展的形状。模具加热器19a～模具加热器19e是对通过模具导流路径15a的熔融长丝进行加热的加热部。模口16是具有发出熔融长丝2的多个喷嘴(不图示)的喷嘴部，且形成多个纤维状的熔融长丝2。
挤出机10如图3所示具有温度控制部40及加压控制部60。温度控制部40具有模具温度控制部41及螺杆温度控制部42作为电路部。模具温度控制部41基于自控制器30输出的控制信号来进行模具加热器19a～模具加热器19e的温度控制。螺杆温度控制部42基于自控制器30输出的控制信号来进行螺杆加热器17a～螺杆加热器17c的温度控制。
在模具加热器19a～模具加热器19e及螺杆加热器17a～螺杆加热器17c的附近分别设置有测定熔融长丝的温度的未图示的温度传感器。模具温度控制部41及螺杆温度控制部42一面监视利用各温度传感器测定的温度，一面控制模具加热器19a～模具加热器19e及螺杆加热器17a～螺杆加热器17c的输出。
所述加压控制部60具有基于自控制器30输出的控制信号来控制螺杆马达13的转速的螺杆马达旋转控制部61。
挤出机10利用基于来自控制器30的控制信号进行动作的螺杆12、螺杆加热器17a～螺杆加热器17c及模具加热器19a～模具加热器19e等在气缸14a内对自加料斗11供给的热塑性树脂进行加热熔融，并经由模具15内部的模具导流路径15a，而以多个熔融长丝2的形式自形成于模口16的多个喷嘴中导出。
形成机20为三维结构形成装置的一例，通过对多个熔融长丝2进行熔接结合及冷却固化而形成立体网状结构的3DF 3。形成机20具备：一对支架板22a、支架板22b，在下方承载自模具15发出的多个熔融长丝2且促进其滞留；以及冷却机20a，包含蓄积冷却水21a的水槽21。
一对支架板22a、支架板22b是长丝结合部的一例，如图2所示，以第二方向为法线的面成为对称面的方式对向配置。关于一对支架板22a、支架板22b的上侧部分，为了将自上方供给的熔融长丝2引导至它们之间，而自第一方向观察形成倒“八”字形状。一对支架板22a、支架板22b使熔融长丝2暂时滞留于它们之间，也利用水槽21内的冷却水21a的浮力作用，促进熔融长丝2彼此的熔接结合。也可在各支架板22a、支架板22b的上部设置对各支架板22a、支架板22b的表面整体供给冷却水的冷却水供给吸水装置(未图示)。通过供给冷却水，可防止各支架板22a、支架板22b的温度上升，且防止熔融长丝2熔接于各支架板22a、支架板22b。
所述冷却机20a为长丝冷却部的一例，对进行了熔接结合的熔融长丝2进行冷却固化。冷却机20a具有蓄积冷却水21a的水槽21、一对第一无端输送机23、一对第二无端输送机24、硬度指数测定装置25、多个搬运辊26a～搬运辊26g、马达27以及马达旋转控制部28。
第一无端输送机23、第二无端输送机24以及多个搬运辊26a～搬运辊26g是搬运3DF 3的搬运构件的一部分。一对第一无端输送机23沿第二方向(与3DF 3的厚度方向相同)设置规定的间隔并平行地配设。
第一无端输送机23设置于一对支架板22a、支架板22b的铅垂方向下部，一面利用冷却水21a将进行了三维熔接结合的网目状的熔融长丝2冷却一面使所述熔融长丝2向下方移动。所述无端输送机23的搬运速度与长丝密度密切相关。即，因与熔融长丝2的冷却速度的关系，若搬运速度变快则长丝密度变低，若变慢则长丝密度变高。
所述一对第二无端输送机24在第一无端输送机23的后段(搬运侧下游、本实施方式中为铅垂下方)中，沿第二方向设置规定的间隔并平行地配设。所述第二无端输送机24在所述第一无端输送机23的下部强力推进大致受到冷却固化的3DF 3的搬运。所述搬运辊26a～搬运辊26g配设于第二无端输送机24的后段，且将通过第二无端输送机24的3DF 3搬运至水槽21外。位于冷却水21a内的3DF 3通过形成机20(三维结构形成装置)的作用而成为冷却状态。
硬度指数测定装置25测定3DF 3的硬度指数。在本发明中，只要硬度指数为显示出3DF 3的厚度方向的硬度的参数即可，例如可使用使3DF 3沿厚度方向以规定距离变形时的排斥力、或者沿厚度方向对3DF 3施加规定的压力时的变形量。关于硬度指数的测定时机，在本实施方式中示出了间歇性地进行测定的方法，也可为利用时常使3DF 3沿厚度方向以规定距离变形的方法、或者时常沿厚度方向对3DF 3施加规定的压力的方法等来连续地测定排斥力或变形量的方法。
在本实施方式中，在第一无端输送机23与第二无端输送机24之间，以朝第一方向(与3DF 3的宽度方向相同)排列的方式设置有多个硬度指数测定装置25(参照图2)。即，在3DF 3的宽度方向的四个部位水平地配设有硬度指数测定装置25a～硬度指数测定装置25d。各硬度指数测定装置25a～硬度指数测定装置25d分别测定自第一无端输送机23搬运来的3DF 3的硬度指数。如上所述，所述硬度指数测定装置25设置于第一无端输送机23的下部，其相当于熔融长丝2受到冷却而成为50℃以下的3DF 3的位置。换言之为可立刻测定出所形成的3DF 3的硬度的位置。
再者，3DF 3的搬运方向(铅垂方向)的硬度指数测定装置25的设置位置并不限定于图2中例示者。所述设置位置只要为可测定冷却固化至不会产生不可逆变形的程度为止的3DF 3的硬度指数的位置，则并无特别限制。例如，若硬度指数测定装置25与各支架板22a、支架板22b过近，则3DF 3未充分冷却，且不可逆地变形，因此欠佳。另一方面，若硬度指数测定装置25距各支架板22a、支架板22b过远，则用以控制熔融长丝发出量的延时变长，因此欠佳。另外，硬度指数测定装置25的个数并不限定于图2中例示者，可为一个也可为四个以外的多个。关于硬度指数测定装置25的进一步的构成，将在后文中进行说明。
所述冷却机20a如图3所示具有马达27、马达旋转控制部28。所述马达27是搬运3DF3的搬运构件的驱动部，且以同一速度驱动第一无端输送机23、第二无端输送机24以及多个搬运辊26a～搬运辊26g，将3DF 3搬运至水槽21外。马达旋转控制部28为搬运控制部的一例，基于自控制器30输出的控制信号控制马达27的驱动。
图3的控制器30控制3DF制造装置1的各构成部。例如，控制器30是发出量控制部的一例，基于自硬度指数测定装置25输出的测定数据来控制挤出机10的熔融长丝2的每单位时间的发出量。另外，控制器30具备输入部31、运算部32及输出部33。
输入部31接收自所述硬度指数测定装置25输出的测定数据。
运算部32基于输入部31所接收的测定数据来计算螺杆加热器17a～螺杆加热器17c的输出(螺杆温度)、以及模具加热器19a～模具加热器19e的输出(模具温度)、螺杆马达13及马达27的转速等最佳的设定值。此时，运算部32例如可基于硬度指数测定装置25a～硬度指数测定装置25d的测定数据所表示的各硬度指数的平均值(算术平均、几何平均、加权平均等)来进行运算，也可基于它们的最大值或最小值来进行运算。或者，运算部32例如也可基于除了最大值及最小值以外的测定值的平均来进行运算。
输出部33是将运算部32的计算结果发送至3DF制造装置1的构成部。例如，输出部33将最佳的模具温度的设定值输出至模具温度控制部41，将最佳的螺杆温度输出至螺杆温度控制部42。另外，输出部33将螺杆马达13的最佳转速输出至螺杆马达旋转控制部61，将马达27的最佳转速输出至马达旋转控制部28。
其次，对硬度指数测定装置25的进一步的构成进行说明。图4(a)及图4(b)为表示第1实施方式的硬度指数测定装置25的构成例的构成图。硬度指数测定装置25包含对向构件51、加压构件52、位移构件53、位移传感器54及压力供给部55。
对向构件51及加压构件52是彼此对向的一对抵接构件的一例。位移构件53固定于加压构件52，并且按压所述加压构件52使所述加压构件52可朝水平方向(更具体而言为第一方向)移动使其位移。对向构件51与加压构件52的对向方向与第一方向一致，加压构件52的按压方向也为第一方向。位移传感器54支撑位移构件53使所述位移构件53可沿第一方向移动地，同时测定位移构件53(及加压构件52)的移动距离(位移量)。压力供给部55对位移构件53(及加压构件52)提供规定的压力。
加压构件52自夹持3DF 3且抵接于3DF 3的状态(参照图4(a))，根据位移构件53的按压而对3DF 3施加规定的压力(参照图4(b))。对向构件51自相反侧支承受到加压构件52按压的3DF 3，防止3DF 3的挠曲。位移传感器54在对向构件51及加压构件52夹持3DF 3且抵接于3DF 3的状态下，测定加压构件52对3DF 3施加规定的压力时的位移构件53(及加压构件52)的移动距离(位移量)。其测定结果作为表示硬度指数的测定数据而被发送至控制器30。
再者，本实施方式的压力供给部55经由耐压软管(未图示)且使用设置于水槽21的外部的锤(不图示)并利用油压提供固定的压力。其中，压力供给部55只要为可提供固定的压力的装置，则并无特别限制。例如，在测定硬度指数时利用锤对位移构件53提供正压，在未测定硬度指数时拿起锤对位移构件53提供负压。由此，可在优选的时机测定硬度指数。
其次，对3DF 3的制造方法进行说明。图5为表示第1实施方式的3DF 3的制造方法的一例的流程图。
关于3DF 3的长丝密度及硬度指数，若使第一无端输送机23等的3DF 3的搬运速度快则变低，反之若使第一无端输送机23等的3DF 3的搬运速度慢则变高。图5的流程是利用所述作用来抑制3DF 3的每单位体积的密度变化及硬度指数的变化的制造方法，且使用设置于冷却器2a内的硬度指数测定装置25来对包含进行了熔接结合及冷却固化的熔融长丝2的3DF 3的硬度指数进行测定，基于所得的测定数据来控制第一无端输送机23等的3DF 3的搬运速度(搬运构件整体的搬运速度)。
首先，在步骤S101中，在挤出机10中，一面在气缸14a内对自加料斗11投入的热塑性树脂进行加热、熔融，一面利用螺杆12的旋转动作进行加压搬运，自模具15的多个喷嘴发出熔融长丝2。在步骤S102中，利用形成机20对熔融长丝2进行熔接结合及冷却固化，由此形成3DF 3。在步骤S103中，在水槽21内测定3DF 3的硬度指数。在步骤S104中，将硬度指数的测定数据输出至控制器30。
在步骤S105中，利用控制器30来判断所述测定数据是否处于规定范围内。在测定数据为规定范围内的情况下(在步骤S105中为是(YES))，流程前进至后述步骤S109。另一方面，在测定数据为规定范围外的情况下(在步骤S105中为否(NO))，流程前进至步骤S106。
在步骤S106中，利用控制器30来判断测定数据是高于规定的硬度指数还是低于规定的硬度指数。
在测定数据低于规定硬度指数的情况下(在步骤S106中为NO)，流程前进至步骤S107。在步骤S107中，使驱动第一无端输送机23及其他的马达27的转速降低规定数(例如所述转速的1％)。由此，使第一无端输送机23的搬运速度慢，而使3DF 3的长丝密度增加，并提高其硬度指数(即变硬)。然后，图5的流程前进至步骤S109。
另一方面，在测定数据比规定硬度指数高的情况下(在步骤S106中为YES)，流程前进至步骤S108。在步骤S108中，使驱动第一无端输送机23及其他的马达27的转速提高规定数(例如1％)。由此，使第一无端输送机23的搬运速度快，而使3DF 3的长丝密度降低，并降低其硬度指数(即变软)。然后，图5的流程前进至步骤S109。
在步骤S109中，判断3DF 3的制造是否结束。在制造未结束的情况下(在S109中为NO)，图5的流程返回至步骤S101。另一方面，在制造结束的情况下(在S109中为YES)，图5的流程结束。
以上，将本实施方式的长丝三维结合体(3DF)制造装置1设为如下构成，其具备：熔融长丝发出装置10，发出多个熔融长丝2；长丝结合部22a、长丝结合部22b，使熔融长丝2彼此熔接结合；长丝冷却部20a，将进行了熔接结合的熔融长丝2冷却固化；搬运构件23、搬运构件24、搬运构件26a～搬运构件26g，搬运包含进行了冷却固化的熔融长丝2的长丝三维结合体(3DF)3；硬度指数测定装置25，测定长丝三维结合体3的硬度指数；以及搬运控制部28，基于硬度指数测定装置25的测定结果，控制搬运构件23、搬运构件24、搬运构件26a～搬运构件26g所搬运的长丝三维结合体3的搬运速度。
另外，将本实施方式的长丝三维结合体(3DF)3的制造方法设为如下方法，其包括：发出多个熔融长丝2的步骤；使熔融长丝2彼此熔接结合的步骤；将进行了熔接结合的熔融长丝2冷却固化的步骤；搬运包含进行了冷却固化的熔融长丝2的长丝三维结合体(3DF)3的步骤；测定长丝三维结合体3的硬度指数的步骤；以及基于测定硬度指数的步骤中的测定结果，控制搬运步骤中的长丝三维结合体3的搬运速度的步骤。
根据所述构成或方法，若使长丝三维结合体3的搬运速度快，则每单位体积的长丝密度变低而变软。反之，若使长丝三维结合体3的搬运速度慢，则每单位体积的长丝密度变高而变硬。着眼于所述方面，使用硬度指数测定装置25来对包含进行了熔接结合及冷却固化的熔融长丝2的长丝三维结合体3的硬度指数进行测定，基于其测定结果来控制长丝三维结合体3的搬运速度。因此，可抑制长丝三维结合体3的长丝密度及其硬度指数的变化。因此，在制造长丝三维结合体3时，可使其硬度不易发生变化。
将所述长丝三维结合体制造装置1设为如下构成：硬度指数测定装置25具有彼此对向的一对抵接构件51、抵接构件52；使至少一者的抵接构件52位移的位移构件53；以及测定所述至少一者的抵接构件52的位移量的位移传感器54，位移传感器54在一对抵接构件51、抵接构件52夹持长丝三维结合体3且抵接于长丝三维结合体3的状态下测定对所述长丝三维结合体3施加规定的压力时的按压方向的所述位移量。
根据所述构成，可紧凑地设计硬度指数测定装置25，因此例如即便设置多个硬度指数测定装置25(参照图2)，也可抑制装置1的大型化。因此，可有助于装置1的小型化。
＜第2实施方式＞
其次，对第2实施方式进行说明。以下，对与第1实施方式不同的构成进行说明。另外，有时对与第1实施方式相同的构成部标注相同的符号并省略其说明。
图6(a)及图6(b)为表示第2实施方式的硬度指数测定装置25-1的构成例的说明图。在第2实施方式中设置硬度指数测定装置25-1来代替第1实施方式的硬度指数测定装置25。硬度指数测定装置25-1具备：旋转对向构件151、旋转加压构件152、压力传感器153及压力传感器支撑部154。
所述旋转对向构件151及旋转加压构件152是夹持3DF 3且彼此对向的可旋转的一对抵接构件的一例。旋转对向构件151及旋转加压构件152的形状为四棱柱形状，自旋转轴151a、旋转轴152a观察到的平面形状为长方形。压力传感器153测定旋转加压构件152受到的排斥压力。压力传感器支撑部154支撑压力传感器153。
旋转对向构件151及旋转加压构件152分别经由旋转对向旋转轴151a及加压旋转轴152a并通过未图示的驱动齿轮及驱动马达而受到旋转驱动。其中，由于在加压旋转轴152a受到驱动时受到的来自驱动齿轮的力，压力传感器153的测定值有产生误差的可能性。因此，也可仅驱动旋转对向构件151，不驱动旋转加压构件152(即从动)。
旋转对向构件151利用对向旋转轴151a可旋转地受到支撑，旋转加压构件152利用可沿对向方向移动的加压旋转轴152a可旋转地受到支撑。旋转对向构件151及旋转加压构件152通过在夹持3DF 3且抵接于3DF 3的状态(图6(a))下进行旋转而使相对于3DF 3的抵接面位移。另外，通过旋转，两者的对向方向中的最短距离发生变化。如图6(b)所示，若两者间变窄，则旋转对向构件151及旋转加压构件152受到来自3DF 3的排斥压力。压力传感器153测定所述排斥压力(图6(b))。其测定结果(测定数据)被发送至控制器30。
再者，硬度指数测定装置25-1的构成并不限定于图6(a)及图6(b)中例示者。例如旋转对向构件151及旋转加压构件152在图6(a)及图6(b)的例示中为相同形状，但也可为不同的形状。另外，两者中的至少一者的形状也只要为自旋转轴151a、旋转轴152a观察含有具有长边方向与短边方向的平面形状的柱形状即可，例如所述平面形状也可为椭圆形的圆柱形状。另外，在图6(a)及图6(b)的例示中，两者均可旋转，但也可为其中的任一者可旋转。另外，压力传感器153也可设置于旋转加压构件152与旋转对向构件151的两者。
以上，根据本实施方式，将所述长丝三维结合体制造装置1设为如下构成，硬度指数测定装置25具有：一对抵接构件151、抵接构件152，彼此对向且至少一者可旋转；以及压力传感器153，测定抵接构件152所受到的压力，且一对抵接构件151、抵接构件152的对向方向中的最短距离因至少一者的抵接构件151、抵接构件152的旋转而发生变化，压力传感器153在一对抵接构件151、抵接构件152夹持长丝三维结合体3且抵接于长丝三维结合体3的状态下对所述至少一者的抵接构件151、抵接构件152旋转时的对向方向中的压力进行测定。
根据所述构成，一对抵接构件151、抵接构件152中的至少一者通过旋转，可追随长丝三维结合体3的搬运方向。因此，在对经由一对抵接构件151、抵接构件152间而搬运的长丝三维结合体3的硬度指数进行测定时，可防止长丝三维结合体3产生弯曲或褶皱。
＜第3实施方式＞
其次，对第3实施方式进行说明。以下，对与第1实施方式不同的构成进行说明。另外，有时对与第1实施方式相同的构成部标注相同的符号并省略其说明。
图7为表示第3实施方式的长丝三维结合体(3DF)3的制造方法的一例的流程图。
若熔融长丝2的温度发生变化，则熔融长丝2的粘度及熔融长丝2彼此的熔接结合的强度发生变化。若在挤出机10内熔融长丝2的粘度发生变化，则自多个喷嘴挤出的熔融长丝2的每单位时间的发出量发生变化，3DF 3的每单位体积的长丝密度也发生变化。除此以外，对挤出机10内的熔融长丝2所施加的压力发生变化，自多个喷嘴挤出的熔融长丝2的每单位时间的发出量也发生变化。这些均对3DF 3的硬度指数造成影响。图7的流程是着眼于所述方面，使用设置于冷却机20a内的硬度指数测定装置25来对包含进行了熔接结合及冷却固化的熔融长丝2的3DF 3的硬度指数进行测定，基于所得的测定数据来控制挤出机10的熔融长丝2的发出量。
首先，在步骤S201中，在挤出机10中，一面在气缸14a内对自加料斗11投入的热塑性树脂进行加热、熔融，一面进行加压搬运，自模具15的多个喷嘴发出熔融长丝2。在步骤S202中，利用形成机20对熔融长丝2进行熔接结合及冷却固化，由此形成3DF 3。在步骤S203中，在水槽21内测定3DF 3的硬度指数。在步骤S204中，将硬度指数的测定数据输出至控制器30。
在步骤S205中，利用控制器30来判断所述测定数据是否处于规定范围内。在测定数据为规定范围内的情况下(在步骤S205中为YES)，流程前进至后述步骤S213。另一方面，在测定数据为规定范围外的情况下(在步骤S205中为NO)，流程前进至步骤S206。
在步骤S206中，利用控制器30来判断在规定范围内的情况下测定数据是否高于规定的硬度指数。
在测定数据低于规定硬度指数的情况下(在步骤S206中为NO)，前进至步骤S207。在步骤S207中，提高模具加热器19a～模具加热器19e的输出，将熔融长丝2的温度提高规定温度(例如2℃)。进而，在步骤S208中，提高螺杆加热器17a～螺杆加热器17c的输出，将其控制温度提高规定温度(例如2℃)。另外，在步骤S209中，将挤出机10的螺杆12的转速提高规定数(例如2％)。通过这些而使每单位时间的熔融长丝2的发出量增加。然后，流程前进至步骤S213。
另一方面，在测定数据比规定硬度指数高的情况下(在步骤S206中为YES)，前进至步骤S210。在步骤S210中，降低模具加热器19a～模具加热器19e的输出，将熔融长丝2的温度降低规定温度(例如2℃)。进而，在步骤S211中，降低螺杆加热器17a～螺杆加热器17c的输出，将其控制温度降低规定温度(例如2℃)。另外，在步骤S212中，将挤出机10的螺杆12的转速降低规定数(例如2％)。通过这些而使每单位时间的熔融长丝2的发出量减少。然后，流程前进至步骤S213。
在步骤S213中，判断是否结束3DF 3的制造。在未结束制造的情况下(在S213中为NO)，图7的流程返回至步骤S201。另一方面，在结束制造的情况下(在S213中为YES)，图7的流程结束。再者，在所述流程图中，一面监视设置于模具加热器19a～模具加热器19e的附近的温度传感器的值作为熔融长丝2的温度，一面以所述温度传感器检测出的温度成为规定值的方式控制模具加热器19a～模具加热器19e的输出，但也可为如下方法：预测熔融长丝2(温度传感器探测到的温度)的周期变动，以所述变动幅度变小的方式控制模具加热器19a～模具加热器19e的输出。
以上说明的3DF制造装置1成为如下构成，其具备：熔融长丝发出装置10，发出多个熔融长丝2；长丝结合部22a、长丝结合部22b，使熔融长丝2彼此熔接结合；长丝冷却部20a，将进行了熔接结合的熔融长丝2冷却固化；硬度指数测定装置25，对包含进行了冷却固化的熔融长丝2的长丝三维结合体3的硬度指数进行测定；以及发出量控制部30，基于硬度指数测定装置25的测定结果，控制熔融长丝发出装置10的熔融长丝2的每单位时间的发出量。
根据所述构成，若熔融长丝2的每单位时间的发出量发生变化，则3DF 3的每单位体积的长丝密度及硬度指数发生变化。着眼于所述方面，使用硬度指数测定装置25来对包含进行了熔接结合及冷却固化的熔融长丝2的长丝三维结合体3的硬度指数进行测定，基于其测定结果来控制熔融长丝发出装置10的发出量。因此，可抑制长丝三维结合体3的长丝密度及其硬度指数的变化。因此，在制造长丝三维结合体3时，可使其硬度不易发生变化。
再者，以上说明的各实施方式的3DF 3的制造方法成为如下方法，其包括：发出多个熔融长丝2的步骤；使熔融长丝2彼此熔接结合的步骤；将进行了熔接结合的熔融长丝2冷却固化的步骤；对包含进行了冷却固化的熔融长丝2的长丝三维结合体3的硬度指数进行测定的步骤；基于测定硬度指数的步骤中的测定结果，控制发出步骤中的熔融长丝2的每单位时间的发出量的步骤。
关于3DF 3的制造方法，在第1实施方式(参照图5)与第3实施方式(参照图7)中进行不同的控制，也可在相同装置中进行这两种的控制。即，也可根据硬度指数测定装置25的测定数据是否高于规定的硬度指数(图5的S106、图7的S206)，进行基于硬度指数测定装置25的测定结果的3DF 3的搬运速度的控制(图5的S107、S108)，并且进行基于所述测定结果的熔融长丝2的每单位时间的发出量的控制(图7的S207～S209、S210～S212)。
另外，在第1实施方式的3DF 3的制造方法中，根据硬度指数测定装置25的测定数据是否高于规定的硬度指数(图5的S106)，而使马达27的转速以规定数为单位增加(S108)或减少(S107)。但是，代替于此，在图5的S107及S108中马达27的转速也可以根据测定数据(硬度指数的测定值)与规定的硬度指数的差而计算出的数值进行增减。
另外，在第3实施方式的3DF 3的制造方法中，根据硬度指数测定装置25的测定数据是否高于规定的硬度指数(图7的S206)，而使模具加热器19a～模具加热器19e及螺杆加热器17a～螺杆加热器17c的输出、螺杆12的转速分别以规定值为单位增加(S207～S209)或减少(S210～S212)。但是，代替于此，在图7的S207～S209及S210～S212中模具加热器19a～模具加热器19e及螺杆加热器17a～螺杆加热器17c的输出、螺杆12的转速也可以根据测定数据(硬度指数的测定值)与规定的硬度指数的差而计算出的数值进行增减。
＜第4实施方式＞
其次，对第4实施方式进行说明。以下，对与第1实施方式不同的构成进行说明。另外，有时对与第1实施方式相同的构成部标注相同的符号并省略其说明。
图8为第4实施方式的硬度指数测定装置25-2的立体图，图9为硬度指数测定装置25-2的夹持3DF 3的状态的立体图。图10(a)及图10(b)为硬度指数测定装置25-2的沿第一方向观察时的构成图。在第4实施方式中设置有硬度指数测定装置25-2来代替第1实施方式的硬度指数测定装置25。硬度指数测定装置25-2具备第1圆板构件161、第1旋转轴162、第2圆板构件171、第2旋转轴172及一对支撑构件180a、支撑构件180b。
第1旋转轴162与第2旋转轴172均为朝第一方向延伸的棒状构件，以夹持3DF 3的搬运路径且朝第二方向排列的方式支撑于一对支撑构件180a、支撑构件180b。更具体而言，一对支撑构件180a、支撑构件180b是以夹持3DF 3的搬运路径且朝第一方向对向的方式设置。另外，各旋转轴162、旋转轴172的一端支撑于支撑部180a，各旋转轴162、旋转轴172的另一端支撑于支撑构件180b。
第1圆板构件161是在第1旋转轴162的长边方向中央附近与第1旋转轴162同轴地设置的圆板状的构件。第2圆板构件171是在第2旋转轴172的长边方向中央附近与第2旋转轴172同轴地设置的圆板状的构件。各圆板构件161、圆板构件171是以夹持3DF 3且朝第二方向对向的方式配置。
一对支撑构件180a、支撑构件180b将各旋转轴162、旋转轴172支撑为可旋转，并且可利用不图示的油压系统使各旋转轴162、旋转轴172朝彼此靠近的方向移动。由此，可将各旋转轴162、旋转轴172的间隔设为规定值(比3DF 3的厚度小的值)，且使各圆板构件161、圆板构件171的状态自未压缩3DF 3的状态(参照图10(a))向朝第二方向压缩3DF 3的状态(参照图10(b))转变。
图10(b)所示的状态的各圆板构件161、圆板构件171一面朝第二方向推压3DF 3，一面以对应于3DF 3的搬运速度的速度进行旋转。另外，各支撑构件180a、支撑构件180b具备测定各旋转轴162、旋转轴172间的排斥力的压力传感器。所述压力传感器连续测定所述排斥力，将所述测定的值的信息作为表示3DF 3的硬度指数的信息而输出至控制器30。
如以上所说明那样，本实施方式的硬度指数测定装置25-2成为使各圆板构件161、圆板构件171的外周面与3DF 3密接的连续测定型排斥力测定机，可连续获取3DF 3的硬度指数的信息。另外，各圆板构件161、圆板构件171根据3DF 3的搬运速度进行旋转，因此与3DF 3之间产生的摩擦得到大力抑制。再者，在硬度指数测定装置25-2中，关于各圆板构件161、圆板构件171的位置、个数、或者外周面的宽度尺寸(第一方向尺寸)等具体的规格，可适宜进行变更。
＜第5实施方式＞
其次，对第5实施方式进行说明。图11为本实施方式的长丝三维结合体制造装置201的构成图。图12为图11所示的长丝三维结合体制造装置201的X-X'剖面向视图。另外，图13为长丝三维结合体制造装置201的方块图。
长丝三维结合体制造装置201是制造包含具有立体网状结构的热塑性树脂纤维的长丝三维结合体203的装置，具备熔融长丝供给装置210、三维结合体形成装置230以及控制器250(图11、图12中省略图示)。再者，有时将长丝三维结合体203称为3DF 203。另外，有时将长丝三维结合体制造装置201称为3DF制造装置201。
在熔融长丝供给装置210中设置有加压熔融部211(挤出机)以及长丝排出部212(模具)。加压熔融部211具备用以投入作为长丝的材料的热塑性树脂的材料投入部213(加料斗)、螺杆214、螺杆马达215以及螺杆加热器216a、螺杆加热器216b、螺杆加热器216c(将它们统称为“螺杆加热器216”)。
在形成于加压熔融部211内的气缸211a中插通利用螺杆马达215进行旋转的螺杆214，在气缸211a的外周设置有螺杆加热器216。螺杆214一面对通过螺杆加热器216而受到加热并熔融的热塑性树脂进行加压，一面将所述热塑性树脂搬运至长丝排出部212。如此，加压熔融部211在气缸211a内对自材料投入部213所供给的热塑性树脂进行加热熔融后，以熔融热塑性树脂的形式自气缸排出口211b供给至长丝排出部212。
长丝排出部212将自加压熔融部211搬运的熔融热塑性树脂制成纤维状的熔融长丝202并发出。在长丝排出部212设置有形成有包含多个喷嘴的喷嘴群的模口217、第一模具加热器218、第二模具加热器219、第三模具加热器220、第一温度传感器221、第二温度传感器222、第三温度传感器223及模具温度控制部224。在长丝排出部212形成有将自加热熔融部211排出的熔融热塑性树脂引导至模口217的导流路径212a。关于导流路径212a的构成等，再进行详细说明。
模口217具有沿水平的第一方向(与图12的左右方向一致，相当于3DF 203的宽度方向)长、沿水平且与第一方向正交的第二方向(与图11的左右方向一致，相当于3DF 203的厚度方向)短的长方体形状。所述长方体形状的具体尺寸例如在第一方向上为1m～2m左右，在第二方向上为10cm～20cm左右，在与这些各方向正交的方向上(为厚度方向，与铅垂方向一致)为4cm～10cm左右。在模口217中，多个喷嘴以沿铅垂方向延伸的方式形成，自所述多个喷嘴排出多个熔融状态的长丝202。所述喷嘴分别以例如朝第一方向与第二方向排列多个的方式配置成自下方观察为大致格子状。
第一模具加热器218～第三模具加热器220分别包含四个加热器(第一模具加热器218a～第一模具加热器218d、第二模具加热器219a～第二模具加热器219d、第三模具加热器220a～第三模具加热器220d)。第一温度传感器221以测定第一模具加热器218各自的中央部的温度的方式配设，第二温度传感器222以测定第二模具加热器219各自的中央部的温度的方式配设，第三温度传感器223以测定第三模具加热器220各自的中央部的温度的方式配设。
模具温度控制部224一面监视由第一温度传感器221～第三温度传感器223测定的温度，一面分别控制第一模具加热器218～第三模具加热器220的输出。由此，可控制第一温度传感器221～第三温度传感器223附近的熔融热塑性树脂的温度，控制熔融长丝202的温度。再者，在熔融长丝供给装置210中也设置有控制螺杆加热器216的输出的不图示的螺杆温度控制部。
三维结合体形成装置230具有长丝结合部231、冷却部232以及排斥力测定部233，通过对多个熔融长丝进行熔接结合及冷却固化而形成3DF 203。
长丝结合部231包含朝中央部倾斜地(以自第一方向观察形成倒“八”字的方式)对向配置的一对支架板231a、支架板231b，设置于模口217的喷嘴群的铅垂方向下部。支架板231a、支架板231b暂时使熔融长丝202滞留，同时与水槽234内的冷却水的浮力作用一起使熔融长丝202彼此熔接结合。在支架板231a、支架板231b的上部也可设置对支架板231a、支架板231b的表面整体供给冷却水的冷却水供给吸水装置(未图示)。通过供给冷却水，可防止支架板231a、支架板231b的温度上升，且防止熔融长丝202熔接于支架板231a、支架板231b。
再者，在本实施方式中，支架板231a、支架板231b具有在倾斜面的中途沿垂直方向弯折的形状且沿第二方向(3DF 203的厚度方向)设置规定的间隙而配设。另外，通过支架板231a、支架板231b而调整3DF 203的厚度方向的尺寸等。
冷却部232具有贮存冷却水的水槽234、搬运3DF 203的一对第一无端输送机235与第二无端输送机236、多个搬运辊237a～搬运辊237g(将它们统称为“搬运辊237”)以及搬运马达238。搬运马达238是经由未图示的齿轮驱动第一无端输送机235、第二无端输送机236以及多个搬运辊237a～搬运辊237g者，通过搬运马达控制部239而受到动作控制。
一对第一无端输送机235在支架板231a、支架板231b的铅垂方向下部以夹持3DF203且对向的方式设置规定的间隔而平行地配设。一对第二无端输送机236在第一无端输送机235的搬运侧下游侧(本实施方式中为下方)以夹持3DF 203且对向的方式设置规定的间隔而平行地配设。冷却部232使三维地结合的熔融长丝(三维结合形成后的熔融长丝)冷却固化而形成3DF 203。
排斥力测定部233具有设置于第一温度传感器221的铅垂方向下部的第一排斥力测定机240、设置于第二温度传感器222的铅垂方向下部的第二排斥力测定机241以及设置于第三温度传感器223的铅垂方向下部的第三排斥力测定机242。这些排斥力测定机240～排斥力测定机242是测定3DF 203的硬度指数的硬度指数测定装置的一例。排斥力测定部233测定3DF 203的宽度方向中的左端部、中央部以及右端部(分别为图12中的左端、中央、右端的部分)的排斥力，将所述测定数据作为硬度指数而传送至控制器250。
控制器250具备：输入部，接收自各排斥力测定机240～排斥力测定机242输出的测定数据；运算部，基于测定数据计算出最佳的控制温度；以及输出部，将最佳的控制温度传送至模具温度控制部224。控制器250基于自各排斥力测定机240～排斥力测定机242输出的测定数据来控制与3DF 203的宽度方向中的左端部、中央部、右端部对应的模具内的熔融热塑性树脂的温度，由此控制3DF 203的宽度方向中的左端部、中央部、右端部的硬度。
在本实施方式中，各排斥力测定机240～排斥力测定机242是以在第一无端输送机235与第二无端输送机236之间朝宽度方向水平排列的方式配设。各排斥力测定机240～排斥力测定机242分别测定自第一无端输送机235搬运来的3DF 203的硬度指数。
3DF 203的搬运方向(铅垂方向)中的各排斥力测定机240～排斥力测定机242的设置位置并不限定于所述形态。其中，若各排斥力测定机240～排斥力测定机242与长丝结合部231过近，则3DF 203未充分冷却，3DF 203的经压缩的部位不可逆地发生变形，因此欠佳。另一方面，若各排斥力测定机240～排斥力测定机242距长丝结合部231过远，则用以控制熔融长丝排出量的延时变长，因此欠佳。考虑到这些方面，优选为将各排斥力测定机240～排斥力测定机242设置在适当的位置。
图14(a)为图11所示的长丝排出部212的放大图，图14(b)为图14(a)所示的长丝排出部的俯视图。图15(a)～图15(d)分别为图14(a)、图14(b)所示的长丝排出部12的A-A'剖面向视图、B-B'剖面向视图、C-C'剖面向视图以及D-D'剖面向视图。
如图14(a)、图14(b)及图15(a)～图15(d)所示，形成于长丝排出部212内的导流路径212a包含扁平导流部212a1。扁平导流部212a1在第一方向(图14(a)、图14(b)中各图的左右方向)宽，在第二方向(图15(a)～图15(d)中各图的左右方向)窄。若进行更具体的说明，则扁平导流部212a1的第一方向尺寸随着靠近下侧而变大，在最下部与模口217的第一方向尺寸大致相等。另外，扁平导流部212a1的第二方向尺寸为模口217的第二方向尺寸的一半以下。如此，扁平导流部212a1为了可使用各模具加热器218～模具加热器220来精度良好地进行通过与所述模具加热器对应的位置的熔融热塑性树脂的温度控制，而使第二方向的尺寸充分小。
作为扁平导流部212a1的导流路径的厚度(相当于本实施方式的第二方向尺寸)，优选为设定为1mm以上且20mm以下，进而优选为2mm以上且7mm以下。若导流路径的厚度超过20mm，则熔融热塑性树脂的温度控制变得困难，反之若导流路径的厚度未满1mm，则熔融热塑性树脂通过导流路径内时的阻力变大，熔融长丝的排出速率容易发生变动。另外，作为扁平导流部212a1的导流路径的长度(铅垂方向长度)，优选为50mm以上且300mm以下。若导流路径的长度未满50mm，则熔融热塑性树脂的温度容易产生偏差，若导流路径的长度超过300mm，则产生装置变得过大的缺点。如此，通过将扁平导流部212a1制成为薄的形状，可将各模具加热器218～模具加热器220的热效率良好地传递至所述扁平导流部212a1内部的熔融热塑性树脂，且精度良好地进行所述熔融热塑性树脂的温度控制。
在本实施方式中，12根模具加热器(为第一模具加热器218a～第一模具加热器218d、第二模具加热器219a～第二模具加热器219d以及第三模具加热器220a～第三模具加热器220d，分别沿铅垂方向延伸)如图14(b)所示是以沿扁平导流部212a1的前后壁(朝第一方向延长的壁)排列的方式配置。如此，各模具加热器218～模具加热器220是沿扁平导流部212a1均等地配设于第一方向上。
若观察图14(b)进行具体的说明，则在扁平导流部212a1的靠左部分的附近，在左侧两个第一模具加热器218a、第一模具加热器218b沿第二方向夹持扁平导流部212a1而对向配置，在右侧余下的第一模具加热器218c、第一模具加热器218d沿第二方向夹持扁平导流部212a1而对向配置。另外，在扁平导流部212a1的靠中央部分的附近，在左侧两个第二模具加热器219a、第二模具加热器219b沿第二方向夹持扁平导流部212a1而对向配置，在右侧余下的第二模具加热器219c、第二模具加热器219d沿第二方向夹持扁平导流部212a1而对向配置。另外，在扁平导流部212a1的靠右部分的附近，在左侧两个第三模具加热器220a、第三模具加热器220b沿第二方向夹持扁平导流部212a1而对向配置，在右侧余下的第三模具加热器220c、第三模具加热器220d沿第二方向夹持扁平导流部212a1而对向配置。
另外，第一温度传感器221配设于对第一模具加热器218a～第一模具加热器218d各自的中央部的温度进行测定的位置，第二温度传感器222配设于对第二模具加热器219a～第二模具加热器219d各自的中央部的温度进行测定的位置，第三温度传感器223配设于对第三模具加热器220a～第三模具加热器220d各自的中央部的温度进行测定的位置。如此，各温度传感器221～温度传感器223沿扁平导流部212a1配设于第一方向上。
进而，如图14(a)、图14(b)所示，在扁平导流部212a1的铅垂方向上部(上游侧)，具有比扁平导流部212a1的宽度(第二方向尺寸)宽的宽度的管状导流部212a2以自第一方向的中央部朝两端部成为下坡(参照图14(a))的方式形成。即，导流路径212a包含与扁平导流部212a1相比沿第二方向宽的管状导流部212a2，管状导流部212a2以沿扁平导流部212a1的铅垂方向上侧的边缘的方式延伸。
另外，管状导流部212a2的第一方向中央部成为与气缸排出口211b连接的连结口，自加压熔融部211发出熔融热塑性树脂。通过所述构成，除将自气缸排出口211b递送至导流路径212a的熔融热塑性树脂直接递送至扁平导流部212a1外，也可经由管状导流部212a2而递送至扁平导流部212a1。
与通过扁平导流部212a1内的熔融热塑性树脂的流速相比，在管状导流部212a2内熔融热塑性树脂的流速变慢，成为形成有积存那样的状态而内压稳定。因此，可抑制扁平导流部212a1内的熔融热塑性树脂的流速发生轻微变化的波动。
另外，如图15(a)～图15(d)所示，在模口217的上侧形成有以与喷嘴群整体连接的方式朝第一方向与第二方向稍微扩展的扩张导流部212a3。关于扩张导流部212a3与模口217，第一方向及第二方向尺寸大致相等。扁平导流部212a1的下端连接于扩张导流部212a3的第二方向中央位置。由此，可将通过扁平导流部212a1的熔融热塑性树脂经由扩张导流部212a3而供给至所有的喷嘴。
再者，通过扁平导流部212a1的靠左侧(强烈受到第一模具加热器218的影响)的熔融热塑性树脂被供给至模口217的靠左侧的喷嘴，容易用于3DF 203的靠左侧的部位的形成。所述部位的硬度指数是利用设置于靠左的第一排斥力测定机240进行测定。
通过扁平导流部212a1的靠中央(强烈受到第二模具加热器219的影响)的熔融热塑性树脂被供给至模口217的靠中央的喷嘴，容易用于3DF 203的靠中央的部位的形成。所述部位的硬度指数是利用设置于靠中央的第二排斥力测定机241进行测定。
通过扁平导流部212a1的靠右侧(强烈受到第三模具加热器220的影响)的熔融热塑性树脂被供给至模口217的靠右侧的喷嘴，容易用于3DF 203的靠右侧的部位的形成。所述部位的硬度指数是利用设置于靠右的第三排斥力测定机242进行测定。
图16(a)、图16(b)为图11所示的3DF制造装置201中的第一排斥力测定机240的放大图。图16(a)表示未对3DF 203进行压缩的状态，图16(b)表示对3DF 203进行压缩的状态。图17(a)、图17(b)为图16(a)、图16(b)所示的第一排斥力测定机240的左侧视图。图17(a)为加压部260的左侧视图，图17(b)为排斥力测定部270的左侧视图。再者，多个排斥力测定机240～排斥力测定机242均具有相等的结构，因此此处代表性地对第一排斥力测定机240的结构进行说明，关于其他排斥力测定机241、排斥力测定机242的结构省略说明。
第一排斥力测定机240包含加压部260与排斥力测定部270，设置于夹持递送来的3DF 203的位置。加压部260包含：圆筒形的旋转加压构件261，具有通过旋转而加压面262a发生位移的突起部262；以及第一旋转轴263，轴支撑所述旋转加压构件261使所述旋转加压构件261可旋转。旋转加压构件261利用与搬运来的3DF 203的摩擦力进行旋转。
排斥力测定部270具有圆筒形的旋转构件271、轴支撑所述旋转构件271的第二旋转轴272使所述旋转构件271可旋转、在两端支持第二旋转轴272使所述第二旋转轴272可旋转的两个轴承部273(273a、273b)以及压力测定部274。压力测定部274具有如下压力传感器(未图示)：支撑两个轴承部273(273a、273b)同时测定旋转构件271受到的来自3DF 203的力(压力)。旋转构件271利用与搬运来的3DF 203的摩擦力进行旋转。
如图16(b)所示，若旋转加压构件261的突起部262的加压面262a与3DF 203接触，则3DF 203在加压面262a与排斥力测定部270的旋转构件271之间受到压缩，此时的排斥力通过压力测定部274进行测定。
利用压力测定部274所得的测定结果的数据(测定数据)作为硬度指数而被输出至控制器250。在本实施方式中，在加压部260侧设置对3DF 203提供压缩力的突起部，但可设置于排斥力测定部270侧也可设置于两侧。另外，为了提高与3DF 203的摩擦力，优选为在旋转加压构件261或旋转构件271的表面设置凹凸。
图18为表示本发明的实施方式的长丝三维结合体制造方法的一例的流程图。所述制造方法可利用至今为止说明的3DF制造装置201来实施，但所述制造方法或以此为基准的制造方法也可使用其他制造装置等来实施。关于利用3DF制造装置201来实施所述制造方法的次序，参照图18在下文中进行说明。
首先，作为步骤S1的处理，熔融长丝供给装置210对热塑性树脂进行加热及加压，自模口217中的多个喷嘴排出熔融长丝202。进而，作为步骤S2的处理，三维结合体形成装置230对所述排出的熔融长丝202进行熔接结合·冷却固化而形成3DF 203。
其次，作为步骤S3的处理，各排斥力测定机240～排斥力测定机242测定3DF 203的硬度指数。进而，作为步骤S4的处理，排斥力测定部233将硬度指数的测定数据(第一排斥力测定机240～第三排斥力测定机242的测定数据)输出至控制器250。
作为步骤S5的处理，控制器250判断第一排斥力测定机240的测定数据是否处于规定范围R1内。再者，规定范围R1相当于例如以3DF 203的与第一排斥力测定机240对应的位置中的所期望的硬度指数为基准的容许范围。在步骤S5的判断的结果是所述测定数据处于规定范围R1内的情况下(步骤S5的YES)，前进至步骤S9的处理，在脱离规定范围R1的情况下(步骤S5的NO)，前进至步骤S6的处理。
作为步骤S6的处理，控制器250判断第一排斥力测定机240的测定数据是否高于规定范围R1。在其结果是所述测定数据低于规定范围R1的情况(即，低于规定范围R1的下限的情况)下，前进至步骤S7的处理。在步骤S7中，以第一温度传感器221的检测温度提高规定温度(例如1℃)的方式进行第一模具加热器218的输出控制(目标温度的设定变更等)，前进至步骤S9的处理。此时，关于其他模具加热器的输出，可进行必要的调节。
另一方面，在第一排斥力测定机240的测定数据高于规定范围R1的情况(即，高于规定范围R1的上限的情况)下，前进至步骤S8的处理。在步骤S8中，以第一温度传感器221的检测温度降低规定温度(例如1℃)的方式进行第一模具加热器218的输出控制(目标温度的设定变更等)，前进至步骤S9的处理。此时，关于其他模具加热器的输出，可进行必要的调节。
根据步骤S6～步骤S8的处理，当第一排斥力测定机240的测定数据低于规定范围R1的下限的情况(即，过软的情况)下，以第一模具加热器218的输出提高的方式进行控制，当高于上限的情况(即，过硬的情况)下，以第一模具加热器218的输出降低的方式进行控制。
其次，作为步骤S9的处理，控制器250判断第二排斥力测定机241的测定数据是否处于规定范围R2内。再者，规定范围R2相当于例如以3DF 203的与第二排斥力测定机241对应的位置中的所期望的硬度指数为基准的容许范围。在步骤S9的判断的结果是所述测定数据处于规定范围R2内的情况下(步骤S9的YES)，前进至步骤S13的处理，在脱离规定范围R2的情况下(步骤S9的NO)，前进至步骤S10的处理。
作为步骤S10的处理，控制器250判断第二排斥力测定机241的测定数据是否高于规定范围R2。在其结果是所述测定数据低于规定范围R2的情况(即，低于规定范围R2的下限的情况)下，前进至步骤S11的处理。在步骤S11中，以第二温度传感器222的检测温度提高规定温度(例如1℃)的方式进行第二模具加热器219的输出控制(目标温度的设定变更等)，前进至步骤S13的处理。此时，关于其他模具加热器的输出，可进行必要的调节。
另一方面，在第二排斥力测定机241的测定数据高于规定范围R2的情况(即，高于规定范围R2的上限的情况)下，前进至步骤S12的处理。在步骤S12中，以第二温度传感器222的检测温度降低规定温度(例如1℃)的方式进行第二模具加热器219的输出控制(目标温度的设定变更等)，前进至步骤S13的处理。此时，关于其他模具加热器的输出，可进行必要的调节。
根据步骤S10～步骤S12的处理，当第二排斥力测定机241的测定数据低于规定范围R2的下限的情况(即，过软的情况)下，以第二模具加热器219的输出提高的方式进行控制，当高于上限的情况(即，过硬的情况)下，以第二模具加热器219的输出降低的方式进行控制。
其次，作为步骤S13的处理，控制器250判断第三排斥力测定机242的测定数据是否处于规定范围R3内。再者，规定范围R3相当于例如以3DF 203的与第三排斥力测定机242对应的位置中的所期望的硬度指数为基准的容许范围。在步骤S13的判断的结果是所述测定数据处于规定范围R3内的情况下(步骤S13的YES)，此次的流程结束。但是，在脱离规定范围R3的情况下(步骤S13的NO)，前进至步骤S14的处理。
作为步骤S14的处理，控制器250判断第三排斥力测定机242的测定数据是否高于规定范围R3。在其结果是所述测定数据低于规定范围R3的情况(即，低于规定范围R3的下限的情况)下，前进至步骤S15的处理。在步骤S15中，以第三温度传感器223的检测温度提高规定温度(例如1℃)的方式进行第三模具加热器220的输出控制(目标温度的设定变更等)后，此次的流程结束。此时，关于其他模具加热器的输出，可进行必要的调节。
另一方面，在第三排斥力测定机242的测定数据高于规定范围R3的情况(即，高于规定范围R3的上限的情况)下，前进至步骤S16的处理。在步骤S16中，以第三温度传感器223的检测温度降低规定温度(例如1℃)的方式进行第三模具加热器220的输出控制(目标温度的设定变更等)后，此次的流程结束。此时，关于其他模具加热器的输出，可进行必要的调节。
根据步骤S14～步骤S16的处理，在第三排斥力测定机242的测定数据低于规定范围R3的情况(即，过软的情况)下，以第三模具加热器220的输出提高的方式进行控制，在大于规定范围R3的情况(即，过硬的情况)下，以第三模具加热器220的输出降低的方式进行控制。
若由于排斥力测定机的测定数据低于规定范围而模具加热器的输出(发热量)提高，则扁平导流部212a1内的所述模具加热器附近的热塑性树脂的温度提高。由此，自所述模具加热器附近的喷嘴(设置于模口217的多个喷嘴的一部分)排出的熔融长丝的排出速率变高，因此与所述熔融长丝对应的3DF 203的部分进行高密度化而变硬(硬度指数提高)，容易使排斥力测定机的测定数据包含于规定范围内。
例如在第一排斥力测定机240的测定数据低于规定范围R1的情况下，第一模具加热器218的输出提高，与自靠近所述第一模具加热器218的喷嘴排出的熔融长丝对应的3DF203的部分变硬，因此容易使第一排斥力测定机240的测定数据包含于规定范围R1内。
反之，若由于排斥力测定机的测定数据高于规定范围而模具加热器的输出(发热量)降低，则扁平导流部212a1内的靠近所述模具加热器的热塑性树脂的温度降低。由此，自靠近所述模具加热器的喷嘴(设置于模口217的多个喷嘴的一部分)排出的熔融长丝的排出速率变低，因此与所述熔融长丝对应的3DF 203的部分进行低密度化而变软(硬度指数降低)，容易使排斥力测定机的测定数据包含于规定范围内。
例如，在第一排斥力测定机240的测定数据高于规定范围R1的情况下，第一模具加热器218的输出降低，与自靠近所述第一模具加热器218的喷嘴排出的熔融长丝对应的3DF203的部分变软，因此容易使第一排斥力测定机240的测定数据包含于规定范围R1内。
所述步骤S1～步骤S16的一连串的流程例如只要以规定的时间间隔重复执行即可。由此，为了使各排斥力测定机240～排斥力测定机242的测定数据包含于分别对应的规定范围R1～规定范围R3内而实现连续的反馈控制。在本实施方式中，作为一例，只要每当加压面262a挤压3DF 203的时机(参照图16(b))到来时执行所述一连串的流程即可。
再者，在本实施方式中，基于各排斥力测定机240～排斥力测定机242的测定数据来控制各模具加热器的输出，代替于此，也可基于各温度传感器221～温度传感器223的探测数据来控制各模具加热器的输出。在采用所述控制形态的情况下，也可省略排斥力测定机的设置。
另外，在本实施方式中，在步骤S7的处理等中，以温度传感器的检测温度仅变化规定温度的方式控制模具加热器的输出，代替于此，例如也可以模具加热器的输出(消耗电力等)仅变化规定值的方式控制。作为一例，在第一排斥力测定机240的测定数据低于规定范围的情况下，可以将第一模具加热器218的消耗电力提高规定值的方式进行控制。
如以上所说明那样，本实施方式的3DF制造装置201为如下装置，其具有形成有多个喷嘴且与第一方向相比第二方向短的形状的模口217(模口部)、多个模具加热器218～模具加热器220、控制多个模具加热器218～模具加热器220各自的输出的模具温度控制部224及控制器250(温度控制部)、以及将所供给的熔融热塑性树脂引导至模口217的导流路径212a，使引导至模口217的熔融热塑性树脂通过所述多个喷嘴并排出熔融长丝202，对所述熔融长丝202进行冷却固化而形成3DF 203。进而，导流路径212a包含与第一方向相比第二方向窄的扁平导流部212a1，多个模具加热器218～模具加热器220沿扁平导流部212a1分别配设于朝第一方向不同的位置。
因此，根据3DF制造装置201，即便在制造例如宽度宽的床垫等中使用的3DF 203的情况下，也容易更适当地控制其硬度。即便当以熔融长丝202的排出速率在喷嘴宽度方向的中央部与端部不同的方式形成有喷嘴群的情况下，也可在喷嘴群的长边方向均匀地控制熔融长丝202的温度而获得稳定的硬度的3DF 203。
另外，除了使对长丝密度造成影响的长丝温度在宽度方向均匀的情况，此外在有意图地使长丝温度在宽度方向不同的情况下，也容易按照宽度方向的位置控制各模具加热器218～模具加热器220的温度，而实现所需的长丝温度。因此，可获得稳定的硬度的3DF203，并且也容易获得例如在宽度方向的硬度分布具有变化的各种3DF 203。再者，在本实施方式中，扁平导流部212a1中的第一方向与第二方向的长度的比率(扁平的程度)充分大于模口217中的所述比率。
另外，在本实施方式中，将模具加热器的个数设为3个，但也可设为2个或4个以上。通常，越增加模具加热器的个数，越可在宽度方向更细微地控制3DF 203的硬度。另外，本发明中的多个加热器分别可在形式上进行一体化。例如，可分别独立地控制的多个加热器由薄的框体等覆盖，在形式上以一个加热器的形式形成的情况，作为实质上具备多个加热器者也可包含于本发明的技术范围内。
进而，在3DF制造装置201中，多个温度传感器221～温度传感器223以沿扁平导流部212a1且朝第一方向排列的方式配设。因此，可利用各温度传感器221～温度传感器223的探测结果来控制各模具加热器218～模具加热器220的输出。由此，例如如上文所述的步骤S7的处理那样，可容易实施将模具加热器的控制温度提高规定温度(例如1℃)的处理。
另外，3DF制造装置201具有分别配设于朝第一方向不同的位置的多个排斥力测定机240～排斥力测定机242(硬度指数测定部)，多个排斥力测定机240～排斥力测定机242分别测定对应的位置的3DF 203的排斥力(硬度指数)。进而，所述温度控制部基于多个排斥力测定机240～排斥力测定机242各自的测定结果来控制多个模具加热器218～模具加热器220各自的输出。
因此，测定3DF 203的宽度方向(第一方向)各部的硬度指数，基于所述信息，可控制对应的位置的模具加热器218～模具加热器220的输出(温度)。因此，可更确实地抑制3DF203的宽度方向的硬度变化。
另外，排斥力测定机240～排斥力测定机242分别具备：旋转加压构件261，具有通过旋转而加压面262a发生位移的突起部262；可旋转的旋转构件271(旋转对向构件)，夹持3DF 203且与旋转加压构件261对向设置；以及压力测定部270，测定在旋转加压构件261与旋转构件271之间3DF 203受到压缩时的排斥力，所述排斥力的测定数据作为硬度指数的测定数据而被输出。因此，可不使搬运过程中的3DF 203停止而利用排斥力测定机连续地测定硬度指数，可进行反馈快的控制。
＜其他＞
各实施方式的3DF制造装置具备：熔融长丝供给装置，供给多个熔融长丝；三维结构形成装置，接收所述多个熔融长丝并对所述多个熔融长丝进行冷却及固化而形成3DF；以及控制器，控制所述熔融长丝供给装置及所述三维结构形成装置。另外，在所述3DF制造装置中设置有对通过所述三维结构形成装置而处于冷却状态的3DF的硬度指数进行测定的硬度指数测定装置。进而，所述控制器使用所反馈的所述硬度指数测定装置的测定信息，对所述熔融长丝供给装置及所述三维结构形成装置中的至少一者进行反馈控制来抑制所述形成的3DF的硬度的变动。
所述控制器针对可对所述3DF的硬度造成影响的规定动作进行基于3DF的硬度指数的测定结果的反馈控制来抑制3DF的硬度的变动。由此，可抑制3DF的硬度的偏差。另外，各实施方式中的所述冷却状态是熔融长丝冷却固化至不会产生不可逆变形的程度为止的状态。通过使用处于冷却状态的3DF的硬度指数的测定信息进行反馈控制，与使用冷却状态后(已经自冷却水内脱离且未冷却的状态)的3DF的硬度指数的测定信息进行反馈控制的情况相比，可进行更高精度的反馈控制。再者，在各实施方式中，使用三维结构形成装置中的冷却水使3DF成为冷却状态，但也可利用其他形态使3DF成为冷却状态。
另外，在各实施方式中，自熔融长丝通过喷嘴部至到达硬度指数测定装置为止(在所述到达的时间点，所述熔融长丝已经成为3DF)的时间是由输送机的3DF的搬运速度等决定，在3DF制造装置中可把握。再者，在将3DF的搬运速度等设为固定的情况下，所述时间固定，因此所述把握特别容易。若所述时间得以把握，则可知利用硬度指数测定装置测定的3DF的各部在何时通过喷嘴(即，受到何时的喷嘴部的温度的影响)。由此，3DF制造装置也可基于硬度指数测定装置的测定信息，适当考虑对3DF的硬度造成影响的喷嘴部的温度变化且抑制3DF的硬度的变动。
例如，若假设为利用人工操作等测定制品化后的3DF的硬度指数并基于所述测定信息进行所述反馈控制的情况，则难以在3DF制造装置中把握利用硬度指数测定装置测定的3DF的各部何时通过喷嘴部。与所述情况相比，在如所述那样可适当考虑喷嘴部的温度变化的情况下，可更准确地抑制3DF的硬度的变动。
再者，本发明的构成除了所述实施方式以外可在不脱离发明的主旨的范围内施加各种变更。本发明的技术性范围并非所述实施方式的说明，而是由权利要求所表示者，应理解为包含与权利要求为均等的含义及属于范围内的所有的变更。

Claims (13)

1.一种长丝三维结合体制造装置，其具备：熔融长丝供给装置，供给多个熔融长丝；三维结构形成装置，接收所述多个熔融长丝并对所述多个熔融长丝进行冷却、固化而形成长丝三维结合体；以及控制器，控制所述熔融长丝供给装置及所述三维结构形成装置，且所述长丝三维结合体制造装置的特征在于：
设置对通过所述三维结构形成装置而处于冷却状态的长丝三维结合体的硬度指数进行测定的硬度指数测定装置，
所述控制器使用所反馈的所述硬度指数测定装置的测定信息，进行反馈控制来抑制所述形成的长丝三维结合体的硬度的变动，其中所述反馈控制是对所述熔融长丝供给装置及所述三维结构形成装置中的至少一者进行控制。
2.根据权利要求1所述的长丝三维结合体制造装置，其特征在于：所述冷却状态是所述熔融长丝冷却固化至不会产生不可逆变形的程度为止的状态。
3.根据权利要求1或2所述的长丝三维结合体制造装置，其特征在于：
在所述三维结构形成装置内设置有搬运所述形成的长丝三维结合体的搬运构件，
所述反馈控制是所述搬运构件的搬运速度的控制。
4.根据权利要求1或2所述的长丝三维结合体制造装置，其特征在于：
所述熔融长丝供给装置是通过对树脂进行加热而使其熔融并对所述熔融的树脂进行加压而供给所述多个熔融长丝的装置，
所述反馈控制是所述加热的程度及所述加压的程度中的至少一者的控制。
5.根据权利要求1或2所述的长丝三维结合体制造装置，其特征在于：所述硬度指数测定装置具有
压力附加机构，对所述长丝三维结合体的表面与背面之间施加规定的压力；以及
位移传感器，探测并输出由于所述压力的施加所述长丝三维结合体的凹陷程度。
6.根据权利要求1或2所述的长丝三维结合体制造装置，其特征在于：所述硬度指数测定装置具有
抵接构件，通过沿所述长丝三维结合体的移动方向进行旋转而加压面抵接于所述长丝三维结合体；以及
压力传感器，探测并输出所述抵接构件所受到的来自所述长丝三维结合体的排斥压力。
7.根据权利要求1或2所述的长丝三维结合体制造装置，其特征在于：
所述熔融长丝供给装置具有
形成有多个喷嘴的模口部，所述模口部具有第二方向比第一方向短的形状，其中所述第一方向与所述第二方向正交，且所述第一方向为所述长丝三维结合体的宽度方向，所述第二方向为所述长丝三维结合体的厚度方向；
多个加热器；以及
导流路径，将熔融热塑性树脂引导至所述模口部；
且是以将被引导至所述模口部的熔融热塑性树脂通过所述多个喷嘴而排出从而供给所述多个熔融长丝的方式形成；
所述导流路径包含扁平导流部，所述扁平导流部的所述第二方向比所述第一方向窄，
所述多个加热器沿所述扁平导流部分别配设于朝所述第一方向不同的位置，
所述反馈控制是所述多个加热器各自的输出的控制。
8.根据权利要求7所述的长丝三维结合体制造装置，其特征在于：所述扁平导流部中的所述第一方向与第二方向的长度的比率比所述模口部中的所述比率大。
9.根据权利要求7所述的长丝三维结合体制造装置，其特征在于：多个温度传感器以沿所述扁平导流部且朝所述第一方向排列的方式配设。
10.根据权利要求7所述的长丝三维结合体制造装置，其特征在于具有：
分别配设于朝所述第一方向不同的位置的多个所述硬度指数测定装置，
所述多个硬度指数测定装置分别测定对应的位置的所述长丝三维结合体的硬度指数，
所述控制器基于所述多个硬度指数测定装置各自的测定结果而控制所述多个加热器各自的输出来作为所述反馈控制。
11.一种长丝三维结合体的制造方法，其使用长丝三维结合体制造装置，所述长丝三维结合体制造装置具备：熔融长丝供给装置，供给多个熔融长丝；以及三维结构形成装置，接收所述多个熔融长丝并使其熔融结合而形成长丝三维结合体，且所述长丝三维结合体的制造方法的特征在于：
测定所述形成的长丝三维结合体的硬度指数，并根据其测定结果进行所述熔融长丝供给装置及所述三维结构形成装置中的至少一者的控制来抑制所述长丝三维结合体的硬度的变动。
12.根据权利要求11所述的长丝三维结合体的制造方法，其特征在于：
在所述三维结构形成装置内设置有搬运所述形成的长丝三维结合体的搬运构件，
所述控制是所述搬运构件的搬运速度的控制。
13.一种长丝三维结合体的制造方法，其特征在于包括：
熔融热塑性树脂供给步骤，经由包含扁平导流部的导流路径，朝模口部供给熔融热塑性树脂，其中所述扁平导流部的第二方向比第一方向窄，所述模口部具有所述第二方向比所述第一方向短的形状，而且，所述第一方向与所述第二方向正交，且所述第一方向为长丝三维结合体的宽度方向，所述第二方向为所述长丝三维结合体的厚度方向；
熔融长丝供给步骤，使所述熔融热塑性树脂通过形成于所述模口部的多个喷嘴，且排出多个熔融长丝；
长丝三维结合体生成步骤，通过对所述多个熔融长丝进行熔接结合及冷却固化而形成长丝三维结合体；
硬度指数测定步骤，在与所述第一方向对应的长丝三维结合体的宽度方向的多个位置测定各硬度指数；以及
温度控制步骤，使用所反馈的所述测定的结果信息，控制以沿所述扁平导流部且朝所述第一方向排列的方式配设的各加热器的温度来抑制所述形成的长丝三维结合体的硬度的变动。
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