CN107708493B - 长丝三维结合体制造装置以及长丝三维结合体的制造方法和床垫用芯材 - Google Patents

长丝三维结合体制造装置以及长丝三维结合体的制造方法和床垫用芯材 Download PDF

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Abstract

制造长丝三维结合体的制造装置以及制造方法，具备：分割体重信息取得构件，将把人的身高方向的体重分布在身高轴方向分割而得的分割体重信息与距人的头顶部的距离建立关联地记录；以及三维结合体形成构件，使从挤出机挤出的长丝状的热塑性树脂材料彼此呈三维网状地交络并热粘接，形成在产品流动方向呈长条状的长丝三维结合体，该三维结合体形成构件具有长丝密度控制构件，该长丝密度控制构件基于上述分割体重信息，控制长丝三维结合体的产品流动方向上的长丝密度。根据以上结构，针对要求定制规格的商品的顾客，能够迅速、可靠且高效地制作所期望的规格的产品。

Description

长丝三维结合体制造装置以及长丝三维结合体的制造方法和 床垫用芯材
技术领域
本发明涉及在带罩床垫的芯材等中使用的长丝三维结合体的制造装置以及长丝三维结合体的制造方法和使用了长丝三维结合体的床垫用芯材。
背景技术
为了改善躺卧舒适性，作为重叠铺在以往的床垫或褥子等的上方的带罩床垫(软床垫)的芯材(芯)，使处于熔融状态的多个热塑性树脂纤维(熔融长丝)彼此结合成立体的三维网状而成的长丝三维结合体〔以下，有时称为3DF(3－dimensional filaments－linked structure)〕受到关注。
该长丝三维结合体通过如下方法得到：例如将聚乙烯或聚丙烯等热塑性树脂材料经由多个喷嘴从挤出机呈连续线状(长丝状)地挤出，使这些长丝彼此交络成三维网状而结合(热粘接)，并在该状态下迅速地冷却。
本发明的申请人提出有如下的防褥疮用床垫的制造方法：通过改变牵拉刚刚形成为上述三维网后的长丝三维结合体的环状输送器的输送速度，使长丝密度(床垫芯材的硬度)在沿着躺卧的人的身体的长度方向(身高方向)的任意位置按照每个区域(区块)而分多级地变化(参照专利文献1等)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010－154965号公报
专利文献2:日本特许第4966438号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，对于运动员等来说，需要使身体状况的巅峰与最重要的比赛当天一致，为了身体状况的维持管理，需要提高每天的“睡眠质量”这一意识深入人心。并且，即便不是运动员等，关心“睡眠质量”、欲提高睡眠质量的人在近年来也呈增加趋势。
因此，要求利用通过按照体型划分的预制来提供的通用的带罩床垫的体压分散(体压分布)无法满足的、根据各个人的体格(身高、体重等)或体型、喜好等而以极其细致的规格决定的定制商品(所谓的单件品)的顾客增多，需要应对该要求。
但是，在上述以往的床垫(长丝三维结合体)的制造方法中，针对根据每个用户而不同的、具有最佳的硬度分布的床垫的应对耗费时间，存在难以高效地制造该床垫的课题。
本发明的目的在于提供一种针对要求定制规格的商品的顾客能够迅速、可靠且高效地制作所期望的规格的产品的长丝三维结合体制造装置以及长丝三维结合体的制造方法和使用了长丝三维结合体的床垫用芯材。
用于解决课题的手段
本发明涉及一种长丝三维结合体制造装置，制造长丝立体地交络的长丝三维结合体，其特征在于，具备：分割体重信息取得构件，将分割体重信息与以人的头顶部作为基点的身高轴方向的距离建立关联地记录，该分割体重信息是将人的身高方向的体重分布利用与从头顶部朝向脚跟方向的身高轴正交的假想平面按照规定的间隔分割而针对每个区块取得的；以及三维结合体形成构件，将热塑性树脂材料经由多个喷嘴从挤出机呈连续线状地挤出，使这些挤出的长丝状的热塑性树脂材料彼此呈三维网状地交络并热粘接，在该状态下一边输送一边进行冷却，形成为在产品流动方向呈长条状的长丝三维结合体，该三维结合体形成构件具有长丝密度控制构件，该长丝密度控制构件基于记录于上述分割体重信息取得构件的分割体重信息，控制所形成的长丝三维结合体的产品流动方向上的、与各上述区块分别对应的区域的长丝密度。
并且，本发明的特征在于，上述三维结合体形成构件具有：标识材料投入构件，在该三维结合体形成构件中的相比上述长丝状的热塑性树脂材料彼此的热粘接部靠上游侧的位置投入标识材料；以及切断构件，将上述冷却后的长条状的长丝三维结合体在与上述产品流动方向正交的产品宽度方向切断，与基于上述分割体重信息，上述长丝密度控制构件使长丝三维结合体的产品流动方向的长丝密度变化这一情况相联动，从上述标识材料投入构件朝相比长丝的热粘接部靠上游侧前的位置投入标识材料，以该投入的标识材料为基准，利用上述切断构件将上述长条状的长丝三维结合体在所需要的位置切断。
并且，本发明的特征在于，上述分割体重信息取得构件与上述三维结合体形成构件配置在相互离开的远处，它们之间经由通信线路相互连接，且构建为能够从上述分割体重信息取得构件朝上述三维结合体形成构件发送上述分割体重信息。
并且，本发明涉及一种长丝三维结合体的制造方法，制造长丝立体地交络的长丝三维结合体，其特征在于，具有：分割体重信息取得工序，将人的身高方向的体重分布在沿着从头顶部朝向脚跟方向的身高轴的方向以规定的间隔分割而针对每个区块进行测定、取得，并将所得到的针对该每个区块的分割体重信息与以人的头顶部作为基点的身高轴方向的距离建立关联地记录；以及三维结合体形成工序，使热塑性树脂材料熔融并从多个喷嘴呈连续线状地挤出，使所挤出的长丝状的热塑性树脂材料彼此呈三维网状地交络并热粘接，在该状态下一边输送一边进行冷却，得到在产品流动方向呈长条状的长丝三维结合体，上述三维结合体形成工序包含长丝密度控制工序，该长丝密度控制工序基于上述分割体重信息，使通过上述三维结合体形成工序形成的长丝三维结合体的产品流动方向上的、与各上述区块分别对应的区域的长丝密度根据上述人的身高方向的体重分布而增减。
并且，本发明的特征在于，上述三维结合体形成工序包含：标识材料投入工序，与基于上述分割体重信息而长丝三维结合体的产品流动方向上的长丝密度变化这一情况相联动，在相比上述挤出的长丝状的热塑性树脂材料彼此热粘接的部分靠上游侧的位置，投入作为长丝密度的变化位置的基准的标识材料；以及切断工序，以上述投入的标识材料作为基准，将上述冷却后的长条状的长丝三维结合体在与上述产品流动方向以及区块的分割方向正交的产品宽度方向上在所需要的位置切断。
此外，本发明涉及一种床垫用芯材，是将长丝立体地交络的长条状的长丝三维结合体切断成规定长度而得到的长方形状的床垫用芯材，其特征在于，在该芯材的床垫宽度方向的至少一端部，沿着床垫长度方向，断续地插入有作为该芯材的厚度方向硬度在长度方向上的变化的基准的标识材料。
发明效果
根据本发明的长丝三维结合体制造装置，形成长丝三维结合体的三维结合体形成构件具有长丝密度控制构件，基于记录于分割体重信息取得构件的分割体重信息(数据)控制长丝三维结合体的产品流动方向上的长丝密度。
由此，本发明的长丝三维结合体制造装置能够针对各个用户的体型或体重分布而以在身高方向分割的区块为单位细致地应对。并且，能够基于分割体重信息高效地制造产品流动方向上的长丝密度变化的长丝三维结合体。
并且，根据本发明，上述三维结合体形成构件具有：标识材料投入构件，在上述长丝状的热塑性树脂材料彼此热粘接前的上游侧的位置投入标识材料；以及切断构件，将上述冷却后的长条状的长丝三维结合体在与上述产品流动方向正交的产品宽度方向切断。进而，与基于上述分割体重信息，上述长丝密度控制构件使长丝三维结合体的产品流动方向的长丝密度变化这一情况相联动，从上述标识材料投入构件朝长丝的热粘接前的上游侧的位置投入标识材料，以该投入的标识材料为基准，利用上述切断构件将上述长条状的长丝三维结合体在所需要的位置切断。
由此，能够通过目视容易地确认产品流动方向(长度方向)的长丝密度的变动。并且，该标识材料的投入开始点以及投入结束点与上述长丝密度的变化的开始点以及结束点一致。因此，利用上述标识材料形成的标记、记号、基准等的精度高，任何人都能够容易地目视而确认该产品与定制的规格相一致这一情况。
并且，根据本发明，优选上述分割体重信息取得构件与上述三维结合体形成构件配置在相互离开的远处，它们之间经由通信线路相互连接，且构建为能够从上述分割体重信息取得构件朝上述三维结合体形成构件发送上述分割体重信息。
由此，与三维结合体形成构件(工厂等)的设置场所无关，能够在要求定制的用户附近取得分割体重信息。即、对于用户来说便利性提高。并且，能够更细致地应对因用户等的期望而进行的规格変更，并且，能够实现利用了上述信息的、基于上述用户的希望的迅速的重复生产等。
接下来，根据本发明的长丝三维结合体的制造方法，具有：将上述分割体重信息与以人的头顶部作为基点的身高轴方向的距离建立关联地记录的分割体重信息取得工序；以及获得在产品流动方向呈长条状的长丝三维结合体的三维结合体形成工序，上述三维结合体形成工序包含长丝密度控制工序，该长丝密度控制工序基于上述分割体重信息，使通过上述三维结合体形成工序形成的长丝三维结合体的产品流动方向上的、与上述各区块分别对应的区域的长丝密度根据上述人的身高方向的体重分布而增减。
由此，即便是对于身高或体型等不同的多个用户，也能够按照相同的顺序高效地制造具有与各个用户的体重分布对应的硬度分布的长丝三维结合体。并且，分割体重信息的取得顺序或基于此的制造顺序能够在公司内部标准化，能够构建与每个用户的喜好相对应的、从接受定制到生产能够连贯地进行的单独定制系统。
并且，根据本发明，上述三维结合体形成工序包含：标识材料投入工序，与基于上述分割体重信息而长丝三维结合体的产品流动方向上的长丝密度变化这一情况相联动，在上述挤出的长丝状的热塑性树脂材料彼此热粘接前的上游侧的位置，投入作为长丝密度的变化位置的基准的标识材料；以及切断工序，以上述投入的标识材料作为基准，将上述冷却后的长条状的长丝三维结合体在与上述产品流动方向以及区块的分割方向正交的产品宽度方向上在所需要的位置切断。
由此，与上述同样，作业者能够通过目视而确认产品流动方向(长度方向)上的长丝密度的变动。并且，制造者能够通过目视来确认该长丝密度的变化(变动)在切断后的产品中的从长度方向一端部起的距离(人的头部位置的、从床垫端部起的偏移区间的长度)和随后的长丝密度的变化是否如基于上述分割体重信息而设定的那样。
此外，根据本发明的床垫用芯材，在由三维结合体构成的长方形状的床垫用芯材中的、床垫宽度方向的至少一端部(边缘部)，沿着床垫长度方向，断续地插入有作为该芯材的厚度方向硬度在长度方向上的变化的基准的标识材料。
由此，根据利用上述标识材料形成的标记、记号、基准等，任何人都能够容易地通过目视来确认该床垫用芯材与定制的规格匹配这一情况。并且，根据利用上述标识材料形成的标记、记号、基准等，能够进行如上所述的从床垫端部起的头部位置的偏移区间的长度或最佳就寝位置的可靠的明示，并且还能够用于证明该商品(床垫)确实是按照预定的自身的规格生产的(产品的追踪能力)等。
此外，例如即便在上述床垫用芯材罩上罩等而形成为床垫的情况下，仅通过在使用状态下确定用户的头部位置等，采取通常的就寝姿势，就能够使该床垫的硬度分布(长丝密度的分布)与预定该产品的用户的体压分布一致。结果，能够可靠地再现理想的体压分散。
附图说明
根据以下的详细说明和附图应当能够更明确本发明的目的、特色以及优点。
图1是示出作为本发明的第一实施方式的长丝三维结合体制造装置的结构的框图。
图2是示出第一实施方式的长丝三维结合体制造装置中的三维结合体形成构件的结构的概要图。
图3中，(a)是示出分割体重信息取得构件的一个例子的示意图，(b)是示出分割体重信息取得构件的其他例子的示意图。
图4是示出第一实施方式中的长丝三维结合体的制造顺序的一个例子的流程图。
图5中，(a)是示出分割体重信息的计算方法的图，(b)是说明将该分割体重信息转换成长丝三维结合体的制造条件的例子的图。
图6是示出作为第二实施方式的长丝三维结合体制造装置中的三维结合体形成构件的主要结构的图。
图7中的(a)、(b)均是由利用第二实施方式的长丝三维结合体制造装置得到的长丝三维结合体构成的床垫用芯材的俯视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选实施方式详细地进行说明。
图1是示出作为本发明的第一实施方式的长丝三维结合体制造装置的结构的框图。
如图1所示，本实施方式的长丝三维结合体制造装置以相互经由能够收发信息的通信线路或信息服务器等相连的三维结合体形成构件1和分割体重信息取得构件2作为主体而构成。
三维结合体形成构件1构成为包括：熔融树脂供给部(挤出机10)；包含管嘴(喷嘴部21)的熔融长丝形成部(导丝嘴)20；包含长丝密度控制构件的三维结合形成部(成型机)30；以及取得从上述分割体重信息取得构件2发送的分割体重信息的分割体重信息接收部40，具体地说形成为如后述的图2所示的结构。
作为分割体重信息取得构件2，例如使用如图3的(a)所示的以拍摄到的人体的图像为基础而通过运算来间接地求出分割体重信息的方法、或者如图3的(b)所示的使用多个体重计等来直接地测定分割体重信息的方法等。另外，在图1所示的第一实施方式中，示出如下的例子：采用了上述的通过拍照来求出分割体重信息的方法的分割体重信息取得构件2配置于距设置于工厂等的三维结合体形成构件1距离较远的远处(例如展览室或营业厅等)，并经由通信线路或服务器等与上述三维结合体形成构件1连接。
上述三维结合体形成构件1的具体例(实机)如图2所示包括：包含挤出机10的熔融树脂供给部；以及设置于水槽33内的长丝三维结合体(以标记3DF记载)的输送路径。另外，在图2中，省略了通信缆线等通信构件、计算机等控制构件等与长丝三维结合体的制作并不直接相关的装置的图示。
熔融树脂供给部(挤出机10)具备：料斗11(材料投入部)、螺杆12、螺杆马达13、螺杆加热器14a、14b、14c、以及材料排出部15，从上述料斗11供给的热塑性树脂在筒体10a内熔融，并从材料排出部15朝熔融长丝形成部20(导丝嘴)作为熔融树脂排出。
熔融长丝形成部20具备：具有多个喷嘴部21的管嘴；以及导丝嘴加热器22、23，从上述挤出机10的材料排出部15(排出口)被供给至导丝嘴导流路20a的熔融树脂从形成于喷嘴部21的多个喷嘴朝铅垂下方作为熔融长丝(以标记MF记载)排出。
三维结合形成部30具备：储存冷却水的水槽33；以及用于使上述熔融长丝(MF)呈三维网状地交络结合而成的长丝三维结合体(3DF)在保持其三维(立体)形状和厚度不变的状态下冷却的环状输送器32a、32b。在上述多个喷嘴的正下、且是在位于该环状输送器32a、32b之间的上方的位置，设置有促使熔融长丝(MF)滞留的承接板(倾斜状的引导板31a、31b)，该熔融长丝在该引导板31a、31b的上表面暂时(一瞬)滞留并重合，由此产生上述熔融长丝(MF)彼此的交络结合。
进而，在上述倾斜状的引导板31a、31b间被赋予了三维形状的熔融长丝(MF)借助由输送器驱动马达35(省略图示)驱动的上述环状输送器32a、32b而以规定的速度被牵拉至环状输送器32a、32b间，在保持其厚度被调整后的状态不变的情况下被冷却。
另外，由于各长丝的线条的比重轻而浮在水面，因此环状输送器32a、32b设置于水中。进而，将这些浮在水上的长丝夹在各环状输送器32a、32b间而拉向下方(水中)，逐渐形成连续的(长条状)的网状构造体(长丝三维结合体)。
并且，上述环状输送器32a、32b在上下一对辊上卷挂有1片环状带，对其进行驱动的上述输送器驱动马达35由未图示的马达旋转控制器36(本实施方式中的“长丝密度控制构件”)控制，以规定的角速度旋转。作为环状带，能够使用在环状链上固定金属性的板材而成的环状带(板条式输送器)、或者在环状链上固定金属网而成的环状带。由上述马达旋转控制器36进行的长丝密度控制将在后面说明。
接着，从上述环状输送器32a、32b的下端被排出至水中的长丝三维结合体(3DF)如图2所示在通过由各输送辊34a、34b、34c、34d、34e构成的水槽33内的输送路径的期间被完全冷却，并借助具有驱动力的输送辊34f、34g而被从上述水槽33取出。
从水槽33被取出后的长条状的长丝三维结合体(3DF)被朝作业者待命的工作台(省略图示)引导，并由具有旋转刃的切断器等(本实施方式中的“切断构件”)在产品长度方向以一定的长度沿产品宽度方向切断，制造1片长方形状的长丝三维结合体产品(床垫用芯材)。
上述结构的第一实施方式的长丝三维结合体的制造装置以及制造方法的特征在于上述三维结合形成部(成型机)30基于上述分割体重信息而具有长丝密度控制构件(长丝密度控制工序)这点。
该长丝密度控制构件在本实施方式中包括：对熔融长丝(MF)进行牵拉的环状输送器32a、32b的输送器驱动马达35；控制该输送器驱动马达35的旋转速度的马达旋转控制器36；以及对上述马达旋转控制器36传递对分割体重信息进行转换后的控制用数据的计算机(数据接收部41、运算部42等)。
另外，在本实施方式中，长丝三维结合体制造装置的三维结合形成部(成型机)30如上所述为利用环状输送器32a、32b的牵拉速度来控制三维结合体的长丝密度的样式，因此，将上述长丝密度控制构件形成为输送器驱动马达35以及马达旋转控制器36，但在以其他样式控制长丝密度的制造装置的情况下，作为控制构件使用的构件(装置中的部分)不同。
例如，在利用熔融长丝的供给量(排出量)来进行密度控制的情况下，能够利用螺杆马达13的转速控制来进行控制。并且，在以长丝的直径(φ)进行密度控制的情况下，除了上述螺杆马达13的转速之外，也可以通过使管嘴(喷嘴部21)的开孔孔径、管嘴与引导板31a、31b之间的距离、从管嘴或者引导板31a、31b到水槽33的水面为止的距离等变化来进行控制。此外，在利用长丝三维结合体的整体厚度(厚度方向的厚度)进行控制的情况下，也可以通过上述环状输送器32a、32b间的间隙调整或上述水槽33的水温调节来进行。
根据上述结构，对于本实施方式的长丝三维结合体制造装置，无需改变工序的各个条件，能够接续通于常产品而制作长丝密度变化不同的单件品(定制品)。并且，不存在工序的部件更换或伴随于此的准备时间的产生等，也不存在多余的材料的消耗或过多的废料的产生等。因而，本实施方式的长丝三维结合体的制造装置以及制造方法能够高效地制造上述定制品。
另外，作为能够在本发明实施方式中作为长丝三维结合体的材料使用的热塑性树脂，例如能够使用聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂、尼龙66等聚酰胺系树脂、聚氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、或者、苯乙烯系弹性体、聚氯乙烯系弹性体、烯烃系弹性体、氨基甲酸乙酯系弹性体、聚酯系弹性体、腈系弹性体、聚酰胺系弹性体、氟系弹性体等热塑性弹性体等。并且，上述树脂或弹性体也能够混合使用。
接下来，在本实施方式的分割体重信息取得构件2中，如先前叙述过的那样，使用以拍摄到的人体的图像为基础而通过运算间接地求出分割体重信息的方法。
图3的(a)是示出在本实施方式的长丝三维结合体制造装置中使用的分割体重信息取得构件2的一个例子的示意图。
分割体重信息取得构件2具有分割体重信息取得部50和分割体重信息发送部60，利用与上述身高轴正交的假想平面将身体的身高方向〔是从头顶部朝向脚跟方向的身高轴方向，产品的流动(长度)方向〕的体重分布以规定的间隔按照每个区块进行分割并取得，将该每个区块的分割体重信息与以人的头顶部作为基点的身高轴方向的距离建立关联地记录，并且将所得到的分割体重信息经由通信线路等传递至上述三维结合体形成构件1的分割体重信息接收部(数据接收部41)。
分割体重信息取得部50包含：用于拍摄身体的立体图像的3D图像拍摄装置51；支承3D图像拍摄装置51的照像机支柱52；以及将照像机支柱52支承为能够在水平方向(围绕人的周围的半圆状)移动的支柱基座53。
分割体重信息发送部60包含：用于在将由3D图像拍摄装置51取得的图像数据转换成立体图像(身体的坐标信息)后，计算在身体的长度(身高轴)方向上与距基点(头顶部)的距离建立关联的分割体重信息的图像处理部61；以及将分割体重信息经由通信线路或服务器等朝设置在工厂等的三维结合体形成构件1发送的数据发送部62。
接下来，说明使用了上述分割体重信息取得构件2(3D图像拍摄装置51)的分割体重信息的取得方法、以及该分割体重信息的利用即分割体重信息在上述三维结合体形成构件1中的长丝三维结合体的制造中以何种方式应用。
图4是示出第一实施方式中的长丝三维结合体的制造顺序的一个例子的流程图。并且，图5的(a)是示出分割体重信息的计算方法的图，图5的(b)是说明将该分割体重信息转换成制造条件(长丝密度的变化)的例子的图。另外，分割体重信息(数据)一边在各构件(或者表示装置的一部分的“部”)之间被传递一边在各部被依次处理。因此，在流程图的各方框的左肩以加注括号的方式标注与图1的框图相同的标记，明确负责进行处理的部。对于各部的功能，由于与前面的说明重复，因此省略。
在本实施方式的制造方法中，在步骤S1中，使用3D图像拍摄装置(照像机)51拍摄用户，取得身体的立体图像数据(身体的坐标数据)。此时，作为拍摄时的用户的姿势，立姿接近理想的就寝姿势，因此优选为立姿。另外，当以就寝姿势取得图像数据的情况下，手臂的重量不会对腰部或腹部的体压分布直接造成影响，因此可以将该手臂的部分的图像数据从身体的立体图像数据除去。
接下来，在步骤S2中，利用图像处理部61将立体图像数据划分成以头顶部作为基点而预先规定的各个规定的区间(与身体的长度方向垂直的两个平面之间)，计算各区间的体积(分割体积信息)，然后假定比重为1而计算分割体重信息，转换成分割区间信息Ln和分割体重信息Wn〔参照图5的(a)〕。
接着，在步骤S3中，将所得到的分割区间信息Ln和分割体重信息Wn从数据发送部62朝三维结合体形成构件1的数据接收部41发送。
在步骤S4中，利用三维结合体形成构件1的分割体重信息接收部的运算部42对分割区间信息Ln和分割体重信息Wn的数据进行加工，按照预先确定的规定的方法，分割成多个部段B1～B4〔参照图5的(b)以及“表1”〕。
在本实施方式中，例如如下述的“表1”所示，将汇总所得到的详细的分割体重信息(多个区块)而得的部分称为“部段”，以该部段为单位控制长丝密度。
Figure BDA0001480408440000121
另外，在本实施方式中，采用将从头顶部起的身高的30％的量的长度区间规定为B1、将从头顶部起的身高的30％～60％的长度区间规定为B2、将从头顶部起的身高的60％～100％长度区间规定为B3、将除此以外的部分规定为B4的分割成四个部段的方法(分割方法1)，但是，分割的部段的数量或分割方法并无限制，也可以是上述方法以外的方法。
作为分割成多个部段的其他方法，例如能够举出如下的方法：将从头顶部(基点)起的累计体重的30％的量的长度区间规定为B1、将从头顶部起的累计体重的30％～60％的长度区间规定为B2、将从头顶部起的累计体重的60％～100％的长度区间规定为B3、将除此以外的部分规定为B4的方法(分割方法2)；或者将分割体重信息的各单位区间规定为1个部段的方法、即使分割区间数与部段数相同的方法(分割方法3)；或者根据身高和体重信息利用规定的方法计算部段的方法，例如将从头顶部起的身高的30％的量的长度区间规定为B1、将从头顶部起的身高的30％～60％的长度区间规定为B2、将从头顶部起的身高的60％～100％的长度区间规定为B3、将除此以外的部分规定为B4、并进行计算而使W1为体重的25％、使W2为体重的50％、使W3为体重的25％的方法(分割方法4)；等等。
接下来，在步骤S5中，根据分割区间信息Ln和分割体重信息Wn，计算(累计)各部段的部段长度信息SLn和部段体重信息SWn。
接着，在步骤S6中，根据部段长度信息SLn和部段体重信息SWn，使用规定的转换式(此处为SPn＝SWn/SLn)计算部段压力信息SPn。
在步骤S7中，根据部段压力信息SPn，使用规定的转换式，转换成部段硬度指数SKn。在本实施方式中，作为转换式使用SKn(＝SPn×0.3+0.92)，但由于该转换式根据三维结合体形成构件1的规格或长丝(热塑性树脂)材料的种类而变化，因此，最佳的转换式以预先收集的实验数据为基础制作。并且，在本实施方式中，针对所有部段使用同一转换式，但也可以针对各部段的每个制作不同的转换式。
在步骤S8中，从SPn针对每个部段使用规定的转换式(此处为SSn＝1/SKn)转换成马达旋转速度比SSn。在本实施方式中，马达旋转速度比SSn是指用于对用于获得规定硬度的基准马达旋转速度(BMS)进行修正的系数，是[输送马达旋转速度MS＝输送马达基准转速BMS×马达旋转速度比SSn]。若上述马达旋转速度比SSn的值变大，则马达旋转速度MS变快，若马达旋转速度比SSn的值变小，则马达旋转速度MS变慢。
接下来，在步骤S9中，将规定长度L0的部段B0作为偏移区间，追加在部段B1之前〔参照图5的(b)〕。作为偏移区间的长度，为与用户横躺在床垫(其芯材即长丝三维结合体3)时的头上空间相当的长度，但通常优选设定为10cm～20cm。
接着，在步骤S10中，将部段B0(偏移区间)的马达旋转速度比SS0设定成与SS1相同的值，将部段B4的马达旋转速度比SS4设定成与SS3相同的值。在本实施方式中，通过将部段B0以及部段B4的硬度分别设定成与部段B1以及部段B3相同的硬度，由此使得在头上和脚部床垫的硬度不变，但并不特意限制为这种规格，也可以根据喜好自由设定。
最后，在步骤S11中，使用马达旋转速度比SSn(SS0～SS4)控制输送器驱动马达35的转速。马达旋转速度越快则长丝密度越低，长丝三维结合体(床垫用芯材)变得越软。相反，马达旋转速度越慢，则长丝密度越高，长丝三维结合体(床垫用芯材)变得越硬。由此，能够得到床垫(芯材)的硬度分布与各用户的体重分布相匹配的定制品。
另外，在上述第一实施方式中，作为分割体重信息取得构件2的分割体重信息取得部50，使用拍摄立体图像的3D图像拍摄装置51，并对所得到的图像进行转换而得到分割体重信息，但本发明中的分割体重信息的取得方法并不限定于此，能够使用各种方法。例如，作为其他样式的分割体重信息取得部150，也可以使用如图3的(b)所示的按照规定的间隔水平排列的多个体重计(压力计)151。在该情况下，从连接于上述多个体重计151的分割体重信息发送部60朝三维结合体形成构件1发送的分割体重信息是实测值，因此不进行上述长丝三维结合体的制造方法的步骤S2(图4的流程图的S2)，顺序从制造方法的步骤S4(图4的流程图的S4)开始。并且，代替上述多个体重计151，也可以使用压力传感器。各压力优选在就寝姿势的状态下测定，因此优选在能够保持就寝姿势的垫子的上方设置各压力传感器。
此外，在本实施方式中，在取得用户的分割体重信息后，按照既定的方法转换成规定的数据(分割区间信息Ln和分割体重信息Wn)，并将转换后的数据经由通信构件朝长丝三维结合体制造装置侧发送，将所发送的数据在长丝三维结合体制造装置侧按照规定的方法转换成用于控制长丝三维结合体制造装置的动作的控制参数(马达旋转速度比SSn)，但作为经由通信构件发送的数据，只要能够预先确定与信息通信方法相关的规格即可，并无特殊限制，可以直接使用所取得的用户的分割体重信息自身，也可以是转换成用于控制长丝三维结合体制造装置的动作的控制参数后的数据。并且，作为用户的分割体重信息，可以是所测定到的数据自身，也可以是根据用户的期望等修正后的数据。
接下来，对本发明的第二实施方式进行说明。
图6是将第二实施方式的长丝三维结合体制造装置中的三维结合体形成构件的主要部分放大示出的图。并且，图7的(a)、图7的(b)均是利用第二实施方式的长丝三维结合体制造装置得到的长丝三维结合体(床垫用芯材)的俯视图。另外，在图6中，对于与第一实施方式中的三维结合体形成构件具有相同功能的构成部件，标注相同的标记并省略其详细说明。并且，图7的(a)、图7的(b)均是使用2台标识材料投入构件在床垫用芯材的两边缘部插入了标识材料的例子。
如图6所示，本实施方式的长丝三维结合体制造装置的三维结合体形成构件1’与第一实施方式的三维结合体形成构件1的不同点在于以下点：在相比上述熔融长丝(MF)彼此的热粘接部靠上游侧的位置即供促使熔融长丝(MF)滞留的承接板(倾斜状的引导板31a、31b)配设的、多个喷嘴的正下且是位于该环状输送器32a、32b之间的上方(上游)的位置，设置有投入不同于熔融长丝的标识材料A的标识材料投入构件(熔融标识材料供给喷嘴24)。
并且，上述标识材料基于上述分割体重信息，与上述长丝密度控制构件(马达旋转控制器36以及与之相连的计算机等)使长丝三维结合体的产品流动方向的长丝密度变化这一情况相联动地，朝其变化点投入。
进而，与上述第一实施方式同样，插入了标识材料的条状的长丝三维结合体(3DF)被朝作业者待命的工作台(省略图示)引导，以上述标识材料的插入位置作为基准，利用具有旋转刃的切断器等(切断构件)在产品长度方向的规定位置沿产品宽度方向被切断，制造由1片长方形状长丝三维结合体产品构成的床垫用芯材。
另外，作为标识材料，除了能够使用对与熔融长丝(MF)相同的热塑性树脂(聚乙烯等)着色而得的材料之外，还能够使用作为着色剂使用了涂料或有色粒子等的材料；丝状、带状的天然纤维、人工纤维、导电纤维、金属纤维等。其中，若将由与熔融长丝相同组分的树脂构成的着色树脂作为标识材料使用，则在将长丝三维结合体循环利用时，能够节省分离标识材料的劳力，因此是优选的。
并且，上述标识材料投入构件的数量并无限定，例如可以设置与多个颜色或材料(材质)等分别对应的多个喷嘴。在标识材料为粉体或粒状体的情况下，也可以将标识材料投入构件形成为能够间歇动作的注射部。
在上述例子中，示出了熔融标识材料供给喷嘴24为1根的三维结合体形成构件1’的例子，但若考虑到上述切断作业中的目视确认的容易度等，上述熔融标识材料供给喷嘴24也可以设置在其两侧(引导板31a侧以及引导板31b侧)。
对于由以上述方式制造的长丝三维结合体构成的床垫用芯材103、113，例如如图7的(a)所示，在与当用户横躺在床垫上时的头上空间(偏移区间)相当的部位(标识位置103a、103b)、和与长丝密度高的“硬”部分相当的部位(标识位置104a、104b)，分别插入有对应的长度的标识材料。
并且，作为其他例子，例如如图7的(b)所示，也可以在与当用户横躺在床垫上时的头上空间(偏移区间)相当的部位和与其相连的“软”部位之间的边界(标识位置113a、113b)、和“硬”部位与“软”部位之间的边界(标识位置114a、114b以及115a、115b)，分别作为长丝密度的变化点的基准而投入。
根据上述结构，作业者能够通过目视来确认所得到的长丝三维结合体的产品流动方向(长度方向)的长丝密度的变动。并且，制造者能够通过目视来确认该长丝密度的变化(变动)在切断后的产品中的从长度方向一端部起的距离(人的头部位置的、从床垫端部起的偏移区间的长度)和随后的长丝密度的变化是否如基于上述分割体重信息而设定的那样。
并且，根据所得到的本发明的床垫用芯材(长丝三维结合体)，根据利用上述标识材料形成的标记、记号、基准等，能够容易地通过目视来确认该床垫用芯材与定制的规格匹配这一情况。此外，根据利用上述标识材料形成的标记、记号、基准等，能够进行如上所述的从床垫端部起的头部位置的偏移区间的长度或最佳就寝位置的可靠的明示。
本发明能够在不脱离其精神或者主要特征的情况下以其他各种方式实施。因而，前述的实施方式在所有方面都只不过是示例，本发明的范围如技术方案所示，不受说明书正文的任何约束。此外，隶属于技术方案的变形或变更全部包含于本发明的范围内。
标记说明
1、1’：三维结合体形成构件
2：分割体重信息取得构件
3：长丝三维结合体
10：挤出机
11：料斗
12：螺杆
13：螺杆马达
14a、14b、14c：螺杆加热器
15：材料排出部
20：熔融长丝形成部
21：管嘴
22：导丝嘴加热器
23：导丝嘴加热器
30：三维结合形成部
31a、31b：引导板
32a、32b：环状输送器
33：水槽
34a、34b、34c、34d、34e：输送辊
34f、34g：输送辊
35：输送器驱动马达
36：马达旋转控制器
40：分割体重信息接收部
41：数据接收部
42：运算部
50：分割体重信息取得部
51：3D图像拍摄装置
52：照像机支柱
53：支柱基座
60：分割体重信息发送部
61：分割体重信息图像处理部
62：数据发送部
103：床垫用芯材
113：床垫用芯材
150：分割体重信息取得部
151：体重计
A：标识材料
B0：偏移区间(部段)
B1～B4：部段
S1～S11：步骤
MF：熔融长丝
3DF：长丝三维结合体

Claims (4)

1.一种长丝三维结合体制造装置，制造长丝立体地交络的长丝三维结合体，其特征在于，具备：
分割体重信息取得构件，将分割体重信息与以人的头顶部作为基点的身高轴方向的距离建立关联地记录，该分割体重信息是将人的身高方向的体重分布利用与从头顶部朝向脚跟方向的身高轴正交的假想平面按照规定的间隔分割而针对每个区块取得的；以及
三维结合体形成构件，将热塑性树脂材料经由多个喷嘴从挤出机呈连续线状地挤出，使这些挤出的长丝状的热塑性树脂材料彼此呈三维网状地交络并热粘接，在该状态下一边输送一边进行冷却，形成为在产品流动方向呈长条状的长丝三维结合体，
该三维结合体形成构件具有：
标识材料投入构件，设置在该三维结合体形成构件中的相比上述长丝状的热塑性树脂材料彼此的热粘接部靠上游侧的位置，投入标识材料；以及
长丝密度控制构件，基于记录于上述分割体重信息取得构件的分割体重信息，控制所形成的长丝三维结合体的产品流动方向上的、与各上述区块分别对应的区域的长丝密度，
与上述长丝密度控制构件基于上述分割体重信息使长丝三维结合体的产品流动方向的长丝密度变化这一情况相联动，从上述标识材料投入构件朝相比长丝的热粘接部靠上游侧前的位置投入作为长丝密度的变化位置的基准的标识材料。
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，
上述分割体重信息取得构件与上述三维结合体形成构件配置在相互离开的远处，它们之间经由通信线路相互连接，且构建为能够从上述分割体重信息取得构件朝上述三维结合体形成构件发送上述分割体重信息。
3.一种长丝三维结合体的制造方法，制造长丝立体地交络的长丝三维结合体，其特征在于，具有：
分割体重信息取得工序，将人的身高方向的体重分布在沿着从头顶部朝向脚跟方向的身高轴的方向以规定的间隔分割而针对每个区块进行测定、取得，并将所得到的针对该每个区块的分割体重信息与以人的头顶部作为基点的身高轴方向的距离建立关联地记录；以及
三维结合体形成工序，使热塑性树脂材料熔融并从多个喷嘴呈连续线状地挤出，使所挤出的长丝状的热塑性树脂材料彼此呈三维网状地交络并热粘接，在该状态下一边输送一边进行冷却，得到在产品流动方向呈长条状的长丝三维结合体，
上述三维结合体形成工序包含：
长丝密度控制工序，基于上述分割体重信息，使通过上述三维结合体形成工序形成的长丝三维结合体的产品流动方向上的、与各上述区块分别对应的区域的长丝密度根据上述人的身高方向的体重分布而增减；以及
标识材料投入工序，与基于上述分割体重信息而长丝三维结合体的产品流动方向上的长丝密度变化这一情况相联动，在相比上述挤出的长丝状的热塑性树脂材料彼此的热粘接部靠上游侧的位置，投入作为长丝密度的变化位置的基准的标识材料。
4.一种床垫用芯材，是将长丝立体地交络的长条状的长丝三维结合体切断成规定长度而得到的长方形状的床垫用芯材，其特征在于，
将人的身高方向的体重分布在沿着从头顶部朝向脚跟方向的身高轴的方向以规定的间隔分割而针对每个区块进行测定、取得，并将所得到的针对该每个区块的分割体重信息与以人的头顶部作为基点的身高轴方向的距离建立关联地记录，基于上述分割体重信息，使所形成的长丝三维结合体的产品流动方向上的、与各上述区块分别对应的区域的长丝密度根据上述人的身高方向的体重分布而增减，基于上述分割体重信息与长丝三维结合体的产品流动方向上的长丝密度的变化相联动这一情况，在该芯材的床垫宽度方向的至少一端部，沿着床垫长度方向，断续地插入有作为该芯材的厚度方向硬度在长度方向上的变化的基准的标识材料。
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