JP2003531024A - 熱可塑性樹脂ペレット等で非繊維織物要素を直接形成する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 従来のペレット状熱可塑性組成を用いて、単一の形成工程でポリマーの単一のペレットまたはブリケットを個々の要素に形成することによって非繊維織物の要素を形成する固相形成法、および関連した構造。この方法の工程は、ａ）型空洞内にまたはそれに隣接してペレットを配置すること、およびｂ）そのペレットを押し込んで型空洞の型表面に接触させてペレットを可塑的に変形させ、そのペレットを型空洞の形状に適合させることを含む。型空洞は所望の要素を形成するための形状を有しており、かつそれの容積はペレットの容積と実質的に同一である。押し込む工程または行為は、ペレットが超可塑的に変形して型空洞の容積を実質的に充満するエネルギーと速度を用いることが好ましい。この方法が反復されて、特定の要素を、一例として相互連結されたプレートおよびリベットを形成するのに適当な順序で形成され、最終的に非繊維織物が得られる。本発明の方法によって形成された要素は、任意の種々の形状を有し、２つ、３つあるいはそれ以上の要素で非繊維織物を形成するための基礎ユニットを形成することができる。本発明の方法は、最終製品を形成する前に、ペレット状ポリマーを最初にシートまたは他のタイプのプリフォームに形成する必要をなくする。。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （技術分野） 本発明はポリマー処理と物品製造との組み合わせた方法に関し、さらに詳細に
は鎖交構造をした独特な形状のポリマー要素を作成する方法および処理に関する
。

【０００２】 （背景技術） あらゆる種類の今日の製品でプラスチックを使用することが説得的となってい
る。プラスチックが特定の要素に形成される、あるいは特定の要素として製品と
一体化される方法は、製品の産出量と産出されるプラスチック製品の性能特性を
一般的に最高化するために注意深く開発されてきた。典型的には、このポリマー
処理は、包装構造（プラスチックボトル）またはよれより大きい物品（ロー・パ
ワー・ドライブ・トレーン用の歯車部材、あるいは合成してヤーンや合成繊維と
なされる熱可塑性プラスチックのフィラメント）の個々の要素のような個々の製
品や要素を作成するために用いられる。

【０００３】 慣用されている公知のプラスチック形成方法としては、射出成形、ブロー成形
、および押し出し等がある。これらの形成方法はそれぞれ、幾つかの関連した補
助処理技術を有しているが、究極的には、それらはすべて、少なくとも１つの共
通した特徴に依存している。すなわち、プラスチックの出発材料が、所望に応じ
て行うべき処理のための溶融状態に変換されなければならない。溶融した熱可塑
性プラスチックの流れは、得られた物体を溶融温度に加熱するためにプラスチッ
ク・ペレット（および多分、先行成形処理の廃物からの「リグリンド」（ｒｅｇ
ｒｉｎｄ）を潰すことによって発生される。このように溶融状態にしなければな
らないため、比較的複雑な装置を使用する必要があり、満足に処理するためには
処理パラメーターを精確に制御しなければならない。これらの形成処理はまた、
作成できる製品の種類に制限がある点である程度の限界がある。これらの形成方
法を用いて作成だれた最終製品の、表面特性、化学耐性、電気的特性、光学的特
性、溶融特性、引張強度、せん断強度、弾性および剛性のような材料パラメータ
ーが、これらの慣用のプラスチック形成処理の結果として決定できる。これらの
形成方法のあるものでは、相当な廃材を生じるが、その廃材は継続処理の前にリ
サイクルして溶融プラスチックにすることができる。

【０００４】 プラスチックで作成された所望の製品が、非繊維織物のように、可撓性で、耐
久性があり、強靭で、かつ組み立てが容易なことを要求される場合には、これら
の制限がさらに重要となる。非繊維織物とは、個々の連結した要素で作成された
一般的に可撓性のウエブであり、繊維織物の特徴の多くを有しているが、これら
の特徴のためにファイバまたはファイバに関連した処理には依存しないウエブを
意味する。

【０００５】 他のプラスチック形成方法は、シェル・デベロップメント・カンパニによるス
ーパープラスチック形成およびダウ・ケミカル・コンパニによる「プラスチック
物品のスクラップレス成形」とも呼ばれている固相形成である。この固相形成法
は、超高分子量ポリマーを用いた、一体形成されたスキンを有し、熱歪温度の高
い膨張したまたは多孔質の層と、２種以上の物質よりなる混合したまたは層状の
構造を有するプラスチック物品を作成するために使用される。精密に形成された
金属スラグから鍛造されたアルミ製品を形成するために、金属、特にアルミを形
成する場合にも、関連した方法が用いられる。固相形成は前述した形成方法の欠
点を一般的に克服したプラスチック製品を作成するために用いることができるが
、固相形成それ自体は、連結した構造を直接形成するためには利用されていない
。

【０００６】 これらのプラスチック形成法の他の難点は、形成された製品を最終製品に一体
化する爾後の製造工程が形成された製品をさらに処理することを含むことである
。この、最終製品を組み立てるための更なる処理は、労働コストと生産速度の両
方の点で高くつく。

【０００７】 （発明の概要） ここで説明される本発明は、上述したポリマー形成法の難点を克服するもので
あり、固相形成技術を用いて、好ましくは従来の方法を用いて、好ましくはポリ
マーペレットで、相互連結要素を非繊維織物に成形することを含む。この組み合
わせは、直接形成と呼ばれる。相互連結要素は、得られる織物の連続ウエブまた
は他の形状で、それらの組み立て位置に直接成形される。それらの要素を他の要
素と相互連結される最終組み立て構造に形成することにより、それらの要素を蓄
積しその後で蓄積された要素を配列してその配列を互いに連結しなければならな
いと言うように、それらの要素を組み立て処理でさらに処理する必要がなくなる
。したがって、時間、労力、およびスクラップのコストが大幅に節減され、効率
が大幅に増大する。この場合にも、ここで用いられている非繊維織物とは、個々
の相互連結要素で作成され、繊維織物の特徴の多くを有しているが、それらの特
徴のためにファイバまたはファイバに関連した処理によらない、一般的に可撓性
のウエブを意味している。

【０００８】 本発明の固相形成法では、単一の形成工程で単一のポリマーペレットまたはブ
リケットを個々の要素に変換することによって非繊維織物の要素を形成するため
に、従来のペレット状の熱可塑性プラスチック組成を使用する。特定の非繊維織
物を形成するために用いられる要素は種々のものがありうるが、例示の目的のた
めには、下記に詳細に説明されるように、それらの要素は互いに相互連結される
プレートおよびリベットを含む。

【０００９】 この方法の工程は一般に、ａ）型空洞内にまたはそれに隣接してペレットを配
置すること、およびｂ）そのペレットを型空洞の型表面に押し付けて接触させ、
ペレットを可塑性的に変形させてペレットを型空洞の形状に合致させることを含
む。型空洞は、所望の要素を形成するための形状を有しており、そしてそれの容
積はペレットの容積と実質的に同じである。押し付け工程または操作は、ペレッ
トが超可塑性的に変形して型空洞の容積を実質的に充満するエネルギと速度を用
いることが好ましい。この処理が反復して行われ、一例として相互連結されたプ
レートおよびリベットを形成するために特定の要素が適切な順序で形成され、そ
の最終結果が非繊維織物である。

【００１０】 本発明の１つの実施例では、型空洞のアレイが設けられ、各織物要素のための
各型空洞は、型空洞内に通常開放している一側にペレット受容凹部または室を有
している。この凹部の壁は、ラムまたはストライカーの端面によって画成される
。そのラムまたはストライカーは、ペレットを受容するための凹部を露呈させる
ための回収位置にあってもよく、あるいはラムは凹部を閉塞しまたは充満させて
ペレットを受容しないように位置づけられてもよい。このようにして、ラムを予
め位置決めすることによって、プレートまたはリベットが必要とされる型空洞に
対向した凹部だけが、ペレットを受容することができ、このようにしてプレート
またはリベットを形成することができる。ペレットがペレット受容凹部内に位置
決めされかつその凹部が型空洞に合わせられると、ラムが作動されてペレットを
型空洞内に押し込む。ラムは、ペレットを可塑性的に変形させて型空洞の形状に
実質的に合致させるのに十分な力をもって作動される。ペレットは、使用される
ペレットの種類によって、予め加熱して軟化した状態にしておく必要があるかも
知れない。ペレットの種類、特にそれの化学的組成は、最終製品の所望の物理的
特性によって決まる。上述したように、この明細書で説明される要素は非繊維織
物を作成するためのプレートまたはリベットである。

【００１１】 この方法は、最初に形成された要素が、次の形成工程のために型空洞の一部と
して使用できる態様で反復して行うことができる。

【００１２】 この方法は、一連の（好ましくは２つまたは３つの、最も好ましくは４つの）
相互に係合するローラを用いて最もよく実施される。１つのローラの円筒状外表
面がプレート形成用型空洞のアレイの１つの側部または他の側部を形成する。こ
れらの型空洞のアレイの側部はローラ間のニップ（互いに平行に整列した１対の
ローラ間の正接線）において互いに接触する。ローラの内部はそれらの筒状外表
面上で各型空洞の側部に整列された室を具備している。これらの室はペレットを
受容と、ラムおよびラム駆動装置（好ましくは電磁ソレノイド等）を収容する。
これら３つのローラの第１および第２のものが、非繊維織物を形成するためのプ
レートの第１の層を形成するのに必要なプレートのアレイを成形する。第２およ
び第３のローラは、好ましく第１の層のプレートに一部重畳しかつその第１の層
のプレートと動作的に係合して、重畳したプレートの第２の層を形成するのに必
要なプレートのアレイを成形する。第３および第４のローラは、プレートの重畳
した第１および第２の層に対して直接にかつそれらの層を介して、頭付きリベッ
トのアレイを成形する。これらの組み立てられたアレイが、この時点で完成する
。すなわち、頭付きリベットを設定することができ、すなわち、リベットの第２
の端部には、プレートの層に挿通されるのと実質的に同時に頭を付けることがで
きる。あるいは、非繊維織物形状を処理することができ、リベットは、非繊維織
物が形成時に一体に保持しようとする固有の傾向があるため、その後において設
定されさえすればよい。他の変更例は、直接相互連結して非繊維織物ウエブおよ
び形状を形成するために直接相互連結するプレートの第１および第２のアレイを
有する単純化されたプレート構成よりなる。

【００１３】 詳述する態様で自動化された場合には、この直接形成法は幾つかの利益を提供
する。本発明の直接形成法は、要素が形成されたポリマー化合物に対する最適の
処理履歴を与える。射出成形や押し出しのような従来のポリマー形成処理と比較
して過熱がほとんど行われないから、各ペレットは、処理による熱的劣化が最小
限かあるいは存在しない。ペレットをそれの軟化点より高く融点より低い温度に
、すなわち半結晶ポリマーに対する結晶融点より低くい温度に保持するためにあ
る程度の加熱はなされるであろうが、この過熱はこれらの処理や他の処理で典型
的な溶融および融着のために必要とされる温度より相当低い温度で短時間である
。したがって、この加熱は、直接形成される要素の性能特性に有害な影響を及ぼ
すことはないと考えられている。勿論、成形時における固相または超可塑性変形
から生ずる瞬時的な加熱は生ずるであろう。しかし、従来の射出成形や押し出し
で通常経験される溶融した熱可塑性材料の素練り、混合、融合は生じないし、ポ
リマーペレットが射出成形や押し出し処理にように長期間にわたって高温を受け
ることもない。

【００１４】 さらに、ペレット容積は型空洞の容積と実質的に等しくなるように設計されて
いるから、直接形成法から生ずるような多量の廃材やトリミングは生じないはず
である。直接形成法の産出物は、予め位置決めされかつ最終的な所望の形状およ
び相互連結された配向に製造される非繊維織物要素だけである。織物形状のため
にペレットまたは形成された要素を使うことができない場合には、これらは熱的
または機械的劣化がないから、「処女」材料と看做すことができるであろう。し
たがって、これらは、従来の射出処理で素材に容易に添加されるか、あるいは爾
後の直接形成処理のためにペレットに形成され得る。

【００１５】 さらに、直接形成法は、非常に迅速な産出サイクル時間を生ずる。直接形成法
は多くの熱エネルギ必要としないし発生もしないし（例えば、ペレットの塑性変
形と予備加熱残留によって生ずる熱だけ）、直接形成された要素は寸法が非常に
小さくて質量による熱慣性を殆ど生じないから、型冷却サイクルが非常に短くて
すむ。また、要素を相互連結関係で直接形成することは、非繊維織物の最終的な
組み立てを単純化する。それらの要素は、それらが形成されるのと実質的に同時
に互いに相互連結するように組み立てることができ、これにより非繊維織物構造
を形成するために要素の中間貯蔵、ピッキングおよび位置決めを不要にする。ま
た、ある場合には、最終の非繊維織物シートは、必要とされる要素だけが形成の
時点で成形されかつ接合されるので、爾後の組み立てに先立って、切断やせん断
のような後形成処理を必要としない。

【００１６】 さらに、隣接した要素の部分が、上側のプレートと一部または完全に硬化した
リベットのための型空洞の一部分を形成するので、隣接した相互連結要素の嵌め
合いがほぼ完全になされ得る。

【００１７】 非繊維織物の製造方法についてさらに詳細に述べると、本発明の１つの態様は
、第１の要素を形成しかつその第１の要素を動作的に連結して第２の要素を形成
する操作を含んでいる。さらに詳細には、第１の要素を形成することは、その第
１の要素を固相形成する操作を含み、かつ第２の要素を形成することは、第２の
要素を固相形成する操作を含む。

【００１８】 非繊維織物の製造に関連した本発明の他の特徴に関して、本発明の方法は、第
１の要素を形成し、第２の要素を形成し、そして第３の要素を形成して、第１、
第２、第３の要素が互いに動作的に連結されるようにする操作を含む。さらに詳
細には、これらの形成操作のそれぞれは、固相形成を含む。

【００１９】 本発明の他の態様に関して、詳細には３ローラ法に関して、本発明は、第１の
ローラと、第２のローラと、第３のローラと、そして第１および第２のニップロ
ーラの間の第１のニップ領域と、第２および第３のニップローラの間の第２のニ
ップ領域を設ける操作を含む。第１の要素は第１のニップ領域で形成され、第２
の要素は第２のニップ領域で形成され、この場合、第２の要素は第１の要素に対
して相互連結された状態で形成される。

【００２０】 本発明の他の態様に関して、特に３ローラ法に関して、本発明は、第１のロー
ラ、第２のローラ、第３のローラ、第４のローラと、第１および第２のニップロ
ーラの間の第１のニップ領域と、第２および第３のニップローラの間の第２のニ
ップ領域と、第３および第４のニップローラの間の第３のニップ領域を設けるこ
とを含む。第１の要素は第１のニップ領域で形成され、第２の要素は第１の要素
と相互に係合した態様で形成され、そして第３の要素は第３のニップ領域で形成
される。第３の要素は、相互に係合した第１および第２の要素を相互連結させる
ように形成される。

【００２１】 本発明の他の態様に関して、個々の要素の非繊維織物は、固相形成によって作
製された要素で構成される。詳細には、各要素は単一のポリマーペレットで作成
されるサイズである。

【００２２】 本発明の他の態様は、第１の要素形式と第２の要素形式を含み、それらの第１
および第２の要素形式が、各要素の他の要素に対する相対的な動きを許容して互
いに付着されるようにして、個々の要素の非繊維織物を形成することである。

【００２３】 非繊維織物を作成するのに使用するための基礎ユニットの構造に関係した本発
明の他の態様は、第１の要素と、第２の要素と、第１および第２の要素を付着さ
せる付着要素を具備し、第１、第２の要素および付着要素が互いに動けるように
した構造を含む。

【００２４】 非繊維織物を作成するのに使用するための基礎ユニットの構造に関係した本発
明の他の態様では、第１の要素と、一体に形成された付着要素を含む第２の要素
を具備し、付着要素が第１の要素と第２の要素を互いに連結しかつ第１および第
２の要素が互いに関して動けるようにする基礎ユニットを含んでいる。

【００２５】 一般に、固相形成の利点は、相互連結された要素を直接形成することの利点に
対して累加される。固相形成法は、固相形成から生ずる高い弾性係数、最大抗張
力、低温および高温衝撃強度を利用して、物品熱可塑性素材を用いることができ
る。これらの有益な特徴が、高い性能品質を有し、さらに耐久性の高い非繊維織
物を作成し易くする。

【００２６】 さらに、直接形成法は、作成された熱可塑性組成を利用することもできる。こ
のような高性能熱可塑性材は、主としてこの種の材料は単位コストが高いために
、かばんのようなコンシューマ製品に広く使用されるのは実用的でなかった。し
かし、本発明から期待される非常に高い効率（低いスクラップ率、短いサイクル
時間等）のために、このような高価な材料を考慮することができる。また、押出
機の劣化を防止するための添加剤を処理することも必要とされないであろう。こ
れらのコスト節減が、高価なポリマー素材を相殺するために活用されうる。

【００２７】 直接形成法はまた、高温プラスチックを使用できるから、有益である。このよ
うな従来方法で射出成型あれはかばんシェルのようなある種の製品では、壁厚の
多くが、通常の旅行での乱雑な使用に耐えるだけではないように規定される。壁
は、成形時に溶融したプラスチックをそれらの領域に流入させるように厚くなさ
れている。また、あるところの壁と断面は、製品が日中に自動車の閉まったトラ
ンク内のように異常で予測できない加熱を受ける場合に、許容できない歪を防止
するために特に熱くなされている。これらの熱い断面は、射出されたプラスチッ
ク物品のある部分が熱転換温度に達するのを防止するとともに、異常に高い温度
状況が過ぎるまえ、物品を比較的歪のない状態に支持する作用をする。本発明の
方法は、この溶融温度トラップから自由にする。ペレット素材が最終形状に処理
するための溶融温度になされる必要がないから、これらの組成を従来の方法で射
出成形する場合と比較して、処理温度が非常に低くてもよい。したがって、高融
点ポリマーを容易に使用できるようにすることによって、本発明の方法は、より
軽量で、より強靭なかばんや他の同様の製品を作成することができる。

【００２８】 ペレット素材は、本発明の方法における最終成形時には非常に高い粘性であり
うる。例えば典型的なかばんシェルのための織物要素は、熱可塑性材がそれを通
じて型空洞に流入して充満しなければならない「薄い」断面を有していない。直
接形成法は、小さい要素形成型に充満するが、射出成形されるシェルのための型
に流れてそれを充満することのない多くの熱可塑性組成を使用することを許容す
る。

【００２９】 本発明の他の態様、特徴、および詳細は、図面に関してなされる好ましい実施
例についての下記の説明により、および添付特許請求の範囲からさらに完全に理
解することができる。

【００３０】 （発明の詳細な説明） 本発明は固相形成の原理を活用する。固相形成技術を使用することは、ニュー
ジャージー州ドウヴァー、ピカティニ・アーセナルのプラスチックス・テクニカ
ル・エバリュエイション・センターによって、１９７２年に、「プラスチックス
の固相形成（冷間形成）」という標題のレポートＮｏ．Ｒ４２に纏められている
。この文献は全体としてこの明細書に参考として取り入れられる。この明細書に
記述された本発明は、このような固相形成技術を用いて、米国特許第５９０６８
７３号および米国特許第５８５３８６３号（これらの特許は、この出願と一致す
る限度で、この明細書で参考として取り入れられる）に開示されているような相
互連結された要素のそれぞれを成形して非繊維織物にすることを含む。これらの
特許に開示されている特定のタイプの非繊維織物は本発明によって作成されるの
に好ましい材料であるが、可撓性の非繊維織物（繊維を基礎としない）を形成す
るための小さい連結したプラスチック・ユニット他の任意のアレイでも、ここに
開示された技術が有益であろうと考えられる。

【００３１】 この明細書では本発明の製造方法を非繊維織物（ＮＴＦ）の組み立てについて
説明する。非繊維織物の意図された用途の１つは、耐久性のある可撓性の外表面
が種々の物理的な酷使に耐えることが望まれるかばんまたは他の同様の物品の外
表面としてである。この非繊維織物は他の種々の用途が可能でありかつ考えられ
ている。

【００３２】 本発明の製造方法とそれによって得られる製品について以下に説明する。まず
製造方法についての理解を容易にするために、製品の一例について説明する。実
施例の構造においける非繊維織物は、特定の配向で相互連結された独別のプレー
ト要素およびリベット要素で構成される。図１Ａにプレート要素４０の一例が示
されており、図１Ｂにはリベット要素の一例が示されている。本発明の方法にお
いてこれらの独別の要素で形成された場合の非繊維織物の一例が図２に示されて
いる。

【００３３】 図１Ａに示されたプレート要素４０は「レッグスアップ」位置（”ｌｅｇｓ−
ｕｐ”ｐｏｓｉｔｉｏｎ）で示されている。下記のプレート構造は非繊維織物の
形成で使用できると考えれる多くのものうちの１つであり、例示として説明され
る。プレート要素４０は、４つの辺を有し、それぞれの辺がエッジ４８を画成し
ている一般的に四角形の本体４６を具備している。各エッジ４８はその辺の長さ
の大部分にわたって延在している。基本的に本体のコーナーにはプレート要素４
０の隣接した辺の間に湾曲した切欠５０が形成されている。本体４０は上面５２
と下面５４を有している。各エッジ４８は下面５４に対して約９０度で延長する
ように上面５２から離れる方向に屈曲している。各屈曲したエッジ４８はレッグ
５６を形成しており、各レッグは係合構造を画成する。

【００３４】 係合構造は、プレート部材の本体４６に対して垂直関係の、平坦な上壁と側壁
を有する頂部リッジ５８を具備している。このリッジ５８はエッジ４８に合致し
て延長している。本体４６の下面５４まで傾斜カム面６０が延長している。溝６
２が本体に形成され、リッジ５８に平行に延長している。隣接したプレート部材
の係合に関して下記に説明するように、溝６２は、隣接したプレート部材の対応
するリッジ５８を受け入れるサイズとなされている。この係合構造は多くの方法
で修正され得るが、修正しても所望の機能を発揮する。このような非限定修正の
１つでは、リッジがエッジより長くあるいは短く延長していてもよく、リッジが
異なる輪郭を有していてもよく、傾斜カム面が湾曲していてもあるいは真っ直ぐ
であってもよく、溝は異なる寸法を有していてもあるいは傾斜した壁を有してい
てもよい。

【００３５】 リベット４２の断面図が図１Ｂに示されている。一般に、リベット４２は円板
状の上方および下方頭部６４および６６と、それらの間に延在したシャフト６８
を有している。

【００３６】 非繊維織物４４の組み立てられた構造の断面が図２Ａ−Ｃに示されている。図
２Ａは非繊維織物４４の平面図を示しており、３つのプレート４０が２つのリベ
ット４２によって所定の位置に保持されている。２つの外側プレートは「レッグ
スアップ」配向状態にあり、斜線をつけた中間プレートは「レッグスダウン」位
置にある。各リベットは、シャフト５８が各隣接プレートの整列された切欠５０
を貫通するように位置決めされている。リベットの対向した頭部６４および６６
が、プレート４０の垂直方向の（図２Ｂに対して）動きの限界を画定する。この
位置では、隣接プレート４０は、それらの各係合構造を係合した状態にして、互
いに相互連結される。図２Ｂを参照されたい。簡単には、係合した状態では、上
方（「レッグダウン」）プレートのリッジ５８が下片（「レッグアップ」）プレ
ートの溝６２内に受容される。各プレート４０のカム面６０が互いに対接して休
止しており、下方プレートのリッジ５８は、上方プレートに形成された溝６２内
に配置されている。下記に説明するように、これは、「レッグダウン」プレート
が本発明の方法で形成される場合にプレートが存在する位置である。４つの辺に
おける係合構造を隣接プレートの対応した係合構造に係合させた状態で、幾つか
のプレートがこのようにして互いに付着され得る。リベット４２は、係合構造が
係合状態を維持しかつプレートを離れないように保持するように、プレート４０
のコーナーで切欠５０を貫通して配置される。図３を参照されたい。

【００３７】 この係合構造は、プレートが互いに対してある程度動けるようにするとともに
、非繊維織物が屈曲できるようにする。プレート４０の互いに対する動きが大き
ければ大きいほど、それだけ大きく非繊維織物が屈曲し（例えばより小さい曲率
半径を有する）、撓み、そして捩れることができる。このような非繊維織物の利
点は大きいことが分かるであろう。下方の面７０（かばんにおける織物のような
）を鋭利な衝撃による破損から保護し、これらの衝撃を大きい表面領域上に分散
させる硬質で耐久性のある外面が設けられる。さらに、この丈夫で装甲状の表面
はまた可撓性でかつ軽量である。

【００３８】 図２Ｃは図２Ａおよび２Ｂの非繊維織物４４の実施例を示している。ここでは
、リベット４２のシャフト６８が幾分膨張可能でかつ弾性を有している。膨張可
能なシャフトでは、非繊維織物が曲げられたり、捻られたり、あるいは横方向に
直接引っ張られて、横方向に伸びると、相互に係合しているカム面６０またはラ
ンプが互いに乗りあうことになる。これにより、リベットのシャフト６８に引張
力を生じて、これらの互いに摺動するプレートを一体に保持し、そしてシャフト
を若干延伸させる。このようにしてプレート４０は、図２Ｃに示されているよう
に、離間された状態となる。また、リベットのシャフトがプレートに圧縮力を加
え、そしてカム面６０の幾何学形状によって、プレートを互いの方向へと引っ張
り、これによりプレートを延伸されない位置へと動かそうとする。この圧縮／引
張力の平衡作用が非繊維織物を弾性（横方向に延伸可能）と可撓性を有するよう
に見えるようにする。したがって、繊維と同じような外観と、感触を与え、機能
を発揮し、同時に非常に硬質で耐久性のある表面を提供する。

【００３９】 非繊維織物を作成するのに満足に使用できる他のプレート構造も意図されてい
る。これらの他のプレート構造の例が図９−１８に示されている。これらの他の
プレート構造は図１Ａ−Ｂ、２Ａ−Ｃ、および３に示されたプレート構造につい
て述べたのと同様の方法で作成されかつ組み立てられる（直接形成される）。

【００４０】 各プレートとリベットは、固相形成処理に付されるポリマー材料で作成される
。他の形式の素材材料よりも従来のプラスチック・ペレットが好ましいが、他の
事項はすべて同様である。従来のプラスチック・ペレットを使用することは、本
発明の方法に高度の汎用性と経済性を与え、材料処理を簡単にし、かつまた素材
の最小限の熱的劣化を確保する。もちろん、選択された特定の熱可塑性プラスチ
ックが、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＤＰＥ）のように、ペレット化に適して
いなければ、ブリケッティングも許容できる出発素材である。

【００４１】 上方および下方プレートのための材料は同じであってもよいが、最終製品の外
部に配置されるプレートには異なるプラスチック材料を用いるのが望ましいであ
ろう。外側のプレートは内側のプレートとは異なる物理的条件と応力（例えば磨
耗等）を受けるから、このことは重要である。したがって、外部プレートの材料
は、これらのプレートだけには少なくとも耐摩耗性のポリマーを提供するように
適切に選択されなければならない。色と組織も、他の特徴とともに、外側プレー
トを形成するためのポリマーを選択する場合に考慮され得る。また、レッグスダ
ウン・プレートを形成するための型空洞の一部分としてレッグスアップが用いら
れる場合に、処理時におけるレッグスアップ・プレートに対するレッグスダウン
・プレートの望ましくないまたは不要な溶着を防止するのを助長するために、レ
ッグスダウン・プレートは融点の高いポリマーかあるいはレッグスダウン・プレ
ートのポリマーと馴染まないポリマーで作成されなければならない。このことに
ついては、下記にさらに詳細に説明する。

【００４２】 リベット材料はプレートのポリマーと同様のポリマーであっても、あるいは処
理に特定の特徴と、リベットの機能的特殊性を有する他のポリマーであってもよ
い。

【００４３】 本発明の方法は、少なくとも２つのローラの間にニップライン（接触線）を有
する少なくとも２つの組み立てローラを具備した好ましい製造装置について最も
良く説明される。一般に、各ローラの外表面は加工面であり、選択された場所で
、この加工面がプラスチック・ペレットを受け取る。プラスチック・ペレットは
一般に、各ローラの加工面から受け取られ、保持され、移送され、形成され、そ
して釈放される。ローラの動きは、互いにおよび他の装置に対して精密な動きを
するようにコンピュータ制御されることが好ましい。各ローラは一般的に中空で
あり、後述すりょうに、ポリマー・ペレットを受け取り、保持し、形成し、操作
する内部装置を含んでいる。

【００４４】 本発明の直接形成法で利用される固相形成法を図４Ａ、ＢおよびＣで説明する
。全体の方法を説明するのを容易にするためにここで、基本的な形成工程を説明
する。各ローラ面が型空洞７２，８４の一部分を形成し、ローラ間のニップに沿
って互いに整列して配置された場合に、完全な型空洞を形成するようになされる
。（図４Ａを参照されたい。）直接形成法における早期の工程からポリマー・ペ
レット７８を受け取るために、一般に空洞型から放射方向内方に、空洞型に隣接
して凹部７６が形成される。ポリマー・ペレット７８と型空洞の容積は一般に同
じである。アクチュエータ８２によって制御されるストライカ８０が凹部７６に
隣接して配置されていて、ペレット７８に衝撃を与えて型空洞内に押し込んで型
空洞の形状となる。

【００４５】 図４Ａでは、ローラＡおよびＢ上の型空洞部分は完全な型空洞を形成するよう
にニップに沿って整列される。型空洞は図１に示されたのに類似したプレート４
０を形成する形状となされている。ペレット７８は凹部７６内に配置され、スト
ライカヘッド８４がペレット７８に係合するようになされている。２つの空洞７
２および７４の整列に対してほぼ瞬時に、アクチュエータ８２がペレット７８に
衝撃を与え、それを型空洞に押し込むようになされる。図Ｂを参照されたい。ス
トライカ８０による衝撃の速度は、ペレット７８の物理的特性およびペレットの
加熱状態とともに、ペレット７８を型空洞内に入れ込ませ、変形させ、そして型
空洞の形状に適応させる。ストライカ８０の動きは、この例では、型空洞の側壁
で終端して、型空洞の一部分を形成する。この工程は、下記にさらに詳述するよ
うに、ペレット７８を固相形成して要素４０とすることである。

【００４６】 ローラＡおよびＢが互いに対してかつこの例では反対方向に回転し続けている
時に、要素４０は機械的嵌入や真空圧力のような手段によってローラＢの型空洞
部分内に保持される。図４Ｃを参照されたい。もし必要であれば、ストライカ８
０がローラＡ上の型空洞の部分から要素を放逐するために用いることができる。
その後で、ストライカ８０は、他のペレット７８の形成に備えて、凹部７６内に
後退する。要素４０はローラＢに沿って次の形成位置まで運ばれる。

【００４７】 本発明の方法のこの基本的な例では、固相形成法は、ローラの連続移動と組み
合って、形成された部品を形成しかつ移送する非常に有益な方法を提供する。高
速産出および製造方法でローラを使用することは非常に巧く開発されているから
、精密に調時された形成工程に必要とされる制御方式は公知である。この方法は
廃材が非常に少なく、高い産出速度を有している。

【００４８】 特に、本明細書で最初に記述された実施例は、図５に示されているように、３
つのかなり大きいローラと、１つの比較的小さいローラ、つまり順次係合するロ
ーラ１，２，３および４を具備している。各ローラは同じ速度で、しかし隣接し
たローラとは反対の方向に回転する。隣接したローラの間の接線方向の接触線に
沿ってニップ領域が形成される。直接形成動作は各ローラの間のこのニップ領域
で行われて、そのニップ領域に沿って形成された型空洞で一連の要素を形成する
。図５では、ローラ１および２の間、ローラ２および３の間、およびローラ３お
よび４の間にニップ領域が存在している。

【００４９】 これらのローラはそれぞれ、非繊維織物要素を形成するプレート４０またはリ
ベット４２を形成するための小さいクラムシェル形式の型空洞の２つの部分の１
つを形成する凹部または空洞を具備した外側周辺表面８６を有している。図４Ａ
−Ｃに関して上述したように、これらの型半体はい合体してローラ間のニップに
閉塞したまたは完全な型空洞を形成し、そしてペレットから流動可能な熱可塑性
プラスチック材料を受け取るために待機する。各ローラは、ローラ内の内部構造
と、凹部または空洞の形状がそのローラによって行われる動作に固有である点で
、他のローラとは異なっている。これらのローラの軸方向の寸法は、実際の制限
はないが、作成されるべき最も大きい非繊維織物物品の幅を少なくとも超えてい
なければならない。かばんの場合には、要素が形成されかつ組み立てられる軸方
向の寸法は１００センチメートルの範囲であろう。

【００５０】 例示の方法では、概観として、要素の１つはローラ１および２間のニップにお
いて「レッグスアップ」状態で形成される。要素の他の１つはローラ２および３
間のニップにおいて「レッグスダウン」状態で形成される。この「「レッグスダ
ウン」要素は、処理時に要素を相互に係合させるために直接形成方法の一部分と
して「レッグスアップ」要素を係合した状態で形成される。その後で、相互に係
合されたプレート要素を一体に保持するために、ローラ３および４間のニップに
リベットが形成される。次に、非繊維織物が、ローラ３および４の間から完全に
組み立てられた状態で取り出される。

【００５１】 ロール１，２および３はそれぞれ、直接形成処理を助長する幾つかの同様の段
階または特徴を有していてもよい。ローラ１は６つの基本段階を関連されている
。第１の段階８８は、外壁８６の内表面でローラの内側に取り付けられたストラ
イカ構造を具備している。ストライカは、上述のように、ペレット受容凹部７６
と相互作用するように位置決めされかつ制御される。各ストライカ８０はペレッ
ト受容凹部７６に対応しており、かつ後退した位置と完全に突出した位置の間、
およびそれらの間の任意の位置に配置され得る。

【００５２】 ストライカ８０は例えばソレノイドで駆動することができ、かつストライカヘ
ッドを上述のように位置決めできることのほかに、幾つかの特徴を有していなけ
ればならない。特に、ストライカとそれのソレノイド（作動体８２）は比較的小
さい空間でローラ内に嵌らなければならない。各ローラ上に形成されるべきプレ
ートは、４ｍｍセンター上に配列されることがありうるから、ソレノイドとそれ
の接続部は、各シリンダーの本体内の直径約８ｍｍ円筒状空間より小さい空間を
占有しなければならない。このことは、ドットマトリックスおよびインクジェッ
トプリンターヘッドで行われる最小化ストライドを考慮して容易に達成される。
ストライカ機構８０に対して、シリンダー内の空間よりも大きい空間が必要とさ
れる場合には、その機構に対して殆ど制限のない空間を与えるために、ストライ
カと空洞の連繋したアレイで構成されたベルトを使用できる。

【００５３】 ストライカ作動体８０は、ストライカヘッド８４を（それに限定されるわけで
はないが、理想的には、１つのペレットにつき１つのストライカ作動体を）相当
な速度で動かして、塑性的に変形させるのに十分な力で１つまたは複数のペレッ
トを型空洞内に押し込まなければならない。相互に係合したローラが完成した非
繊維織物の十分な流れを生じさせるために高速で回転しているであろうから、ス
トライカ作動体は、それの成形行程を殆ど瞬時的に完了しなければならない。し
たがって、成形行程は、型空洞がローラのニップに整列される比較的短い時間を
考慮して、非常に短いものでなければならない。

【００５４】 最後に、ストライカ機構は、コンピュータ作動される制御信号に応答して、種
々の組み合わせと配列で容易に作動されなければならない。また、ドットマトリ
ックスプリンター、インクジェットプリターなどが過去に開発されたことにより
、これらの機構はすべて当業者が容易に処分することができる状態にあり、これ
らの技術の適用については上記に開示した。このような構造の１つが米国特許第
５１２６６１８号に開示されており、その特許はその全体が参考としてこの明細
書に取り入れられる。

【００５５】 図４を参照すると、ローラ１におけるストライカ８０は、ペレット７８を排除
するため、したがってプレートを作成しないために型空洞壁と同一平面状態とな
るように位置決めされ（例えばストライカヘッド８４がコントローラによって位
置決めされる）、あるいはプレート４０がこの型空洞内で作成されるべき場合に
は、ペレットを受け入れるために凹部７６内に回収される。このようにして、ペ
レットは、非繊維織物の予め定められた形状を形成するためにペレット７８を受
容するための凹部７６内に配置されているだけである。

【００５６】 第２のステージは、ペレット７８をローラの外表面８６に選択的に適用するた
めに位置決めされかつ制御されるペレットホッパー９０である。ペレット７８は
、所望されるように、それらを凹部７６内に受容できるための配向で適用される
。ペレットホッパー９０は、ローラ１および２の間のニップのすぐ下流に配置さ
れるのが好ましい。図５はホッパー等を示しているが、ペレット７８を該当する
各凹部７６内に位置決めするために静電気位置決め、流動床配分、あるは真空堆
積を用いるのがさらに望ましいであろう。流動床および真空（後退したストライ
カヘッドによって露呈された凹部内の小さい真空溝）が、該当する凹部７６に対
する完全な充填を確保する。他の任意事項は、ローラ内から所望の凹部内にペレ
ット７８を選択的に位置決めすることである。ペレット７８は後退したストライ
カヘッド８４の正面に配置され、そしてストライカ８０によって凹部７６内に押
し込まれ得る。これにより、ローラの外表面８６に対するペレット７８の質量分
配に伴う問題が軽減されるとともに、過剰なペレット７８を除去する必要がなく
なるであろう。凹部７６は１つのペレット７８だけを受容するサイズとなされて
もよく、あるいは幾つかのペレットを受容するサイズとなされてもよい。図示さ
れているように、凹部７６は１つのペレット７８を緩く受容する形状となされて
いるが、凹部７６は、１つのペレット７８を緩い状態で受容するが、そのペレッ
トが凹部７６によって密着して受容されないような形状となされてもよいと意図
されている。また、ペレット７８が凹部７６の側壁の開口を通じてローラの内側
から凹部に挿入せれてもよいことも意図されている。この開口は、もし所望され
れば、ペレットが凹部７６内に配置されないようにするために、ストライカ８０
によって選択的に塞がれてもよい。

【００５７】 第３のステージは、ペレット７８を該当する凹部７６内に配置するのを助長す
るために、ローラ１（または各ローラ）の外表面８６に係合するペレット配置ロ
ーラ９２である。このペレット配置ローラ９２は、固相形成を誤って行ったり、
あるいは他の原因でペレットの形状を変形させたりすることなしに、ペレットを
該当する凹部７６内に静かに押し込むためにクッション付き外表面を有している
ことが好ましい。この段階では、軟質のローラ等が、捕捉されたペレットを凹部
７６と殆ど同一平面状態で押して、鍛造されるかあるいは該当する型空洞内で固
相成形されるまで所定の位置にペレットが留まるようにする。

【００５８】 第４のステージは、該当する凹部７６内に適切に配置されていない余分なペレ
ットを除去するためのペレット・リムーバ・ステーション９４である。このペレ
ット・リムーバ９４は接触（スクレーパのような）によってまたは非接触（真空
等によるような）によって動作することができる。除去されたペレットはリサイ
クルが可能である。

【００５９】 第５のステージは、固相形成工程に先立ってペレット７８を選択的に温度調整
するための、ローラの外側または内側における熱源９６である。この熱源９６は
、電気、伝導または輻射による、あるいはこのような動作にために公知のまたは
利用可能な他の任意の加熱技術であり得る。固相成形の場合には、ペレット７８
またはスラグを最終形状に整形するためのエネルギの多くが、動作時にプリフォ
ームまたはスラグで消失される瞬時的な鍛造力から得られる。しかし、各ペレッ
トは、最適の成形が行われるように、鍛造の前に制御された温度を有していると
予期される。この第３番目の特徴は、鍛造の前に凹部内に保持されたペレットを
過熱する輻射ヒータを示している。シリンダー自体を温度制御する、あるいは配
置する直前に流動床におけるペレットを加熱することを含む他の加熱方式も可能
である。加熱ステージについてはさらに詳細に説明する。

【００６０】 各ローラは、そのローラに関連する特定の固相形成処理を助長するために同様
の特徴またはステージを有していることが好ましい。これらのローラの特徴はそ
れぞれ、最適のサイズのペレットに対しては必要でないかも知れないが、焼結し
たブリケットまたはばらばらの粉体を用いた場合には、それらの特徴をすべて含
むことになるであろう。

【００６１】 さらに詳細には、図５は本発明の方法を行うために必要とされる成形／組み立
て処理および装置の例を示す概略端面図である。処理される材料は、図示のよう
に一般的に左から右へと移動する。図面のお右下に示されている第４のローラは
、リベット４２を形成することおよび／または硬化させることを助長するための
適当な空洞を有する単純なアンビルローラでありうる。

【００６２】 すべてのローラ（おそらくアンビルローラ４を除いて）は熱可塑性プラスチッ
クペレット７８を受容するための数百の小さい凹部７６を有している。ロール１
には、図４Ａ、Ｂ、Ｃ、および６に示されているように、これらの凹部７６の各
１つがローラ１（この実施例では）の外表面８６に形成された窪みまたは型空洞
部分７４内の中心に位置づけられる。各窪みまたは型空洞部分７４は、プレート
要素を「レッグスアップ」状態で形成するために必要とされる微小型空洞の約半
分である。ローラ１の場合には、これらの空洞は、組み立てられた非繊維織物に
おける重畳したプレートでもって各プレートを緩くリンクするために用いられる
４つの「レッグ」を有するプレートを形成する形状となされている。ローラ１お
よび２の間のニップで形成されるプレートは、いったん形成されると、レッグを
ローラ２から放射方向外方に延長させてローラ２に真空搬送されるので、「レッ
グスアップ」状態にある。この配向状態は、ローラ２および３の間のニップで第
２のプレートを「レッグスダウン」状態で形成するための準備中である。

【００６３】 図４Ａの側部から分かるように、ペレット受容凹部７６はコンパウンダーから
小さい熱可塑性プラスチックペレットを整然と受容するために正円形シリンダー
であることが好ましい。ストライカヘッド８４の円形面がこの凹部の底部円形端
部を形成する。上述のように、このストライカヘッド８４は、電磁または圧電ソ
レノイド等によって作動される。このソレノイドは、１つ、２つまたはそれ以上
のペレットのための空間を残して、ストライカヘッド８４の正面を凹部内に位置
決めすることができる。このソレノイドは、凹部７６への開口にまたはその向こ
うにストライカヘッド８４の正面を位置決めし、そしてペレット７８が型空洞内
に堆積しないようにするために、その型空洞７８内に延長する。ストライカは、
いま形成されたばかりの成形されたプレート４０またはリベと４２を形成後に各
型空洞から釈放するための抽出ピンとして作動されうる。

【００６４】 処理の開始時には、ペレット７８はペレットホッパー９０によってローラ１の
表面８６上に配置される。ペレット７８はペレット位置決めローラ９２によって
所定の位置となされる。余剰のペレット７８はペレット取り去り装置９４によっ
て取り去られる。その後でペレットは加熱ステージ９６で加熱調整さえる。それ
から「レッグスアップ」プレート要素を形成するためにローラ１および２の間の
ニップで固相形成処理が行われる。この工程は図４に関して上述した。「レッグ
スアップ」プレート要素はローラ上で形成されかつその上に留まり、図５Ａに示
されているように、それらが形成されたほぼ同じ相対位置で配列される。ローラ
１は、非繊維織物を効率的にかつ連続的に処理できるようにするために、これら
のステージすべてを通じて回転し続ける。

【００６５】 ローラ２では、図５から連続して、処理が継続する。ローラ２は「レッグスダ
ウン」要素ための型空洞に形成されたペレット凹部７６Ａを有しており、それら
の凹部はローラ２の表面上に配置されて配列されたレッグスアップ・プレート要
素の間に配置される。「レッグスアップ」要素に関してローラ２上のペレット凹
部７６Ａの場所を示すための図５Ａおよび６における破線で示された位置に形成
された凹部７６Ａを参照されたい。したがって、ペレット７８が「レッグスアッ
プ」プレート要素４０の形成の場所間でローラ２上に堆積される。ローラ２およ
び３間のニップでの形成処理に先立って、ペレット７８が位置決めされ、余剰の
ペレットが取り去られ、そして残りのペレットが加熱される（ローラ１における
ステージに類似して）。

【００６６】 あるいは、ペレット堆積（９０Ａ）、位置決め（９２Ａ）、余剰除去（９４Ａ
）および加熱（９６Ａ）は、ローラ１および２の間のニップで、もし所望されれ
ば、図５に示されているように、ローラ２の底部においてレッグスアップ・プレ
ートの形成の前に行われ得る。任意のローラの外表面８６上におけるペレットの
配置、位置決め及び調整に関連した各工程は、固相形成処理にとって有益であれ
ば任意の順序および場所で行ってもよいと考えられている。

【００６７】 ローラ２および３の間のニップにおいて、「レッグスダウン」プレート要素が
固相形成処理によって形成される。図７ＡおよびＢを参照されたい。この形成工
程では、「レッグスアップ」プレート要素は、下記にさらに詳細に説明するよう
に、型空洞の一部分として作用する。

【００６８】 図７Ａを参照すると、ペレット７８Ａは凹部７６Ａ内で示されており、ストラ
イカヘッドは後退位置にありかつペレット７８Ａの後端部に係合された状態にあ
る。それぞれローラ２および３に部分的に形成された部分的な型空洞９８および
１００は、ローラ２および３の間のニップで完全な型空洞を形成するように整列
される。図７Ａを参照されたい。「レッグスアップ」プレート要素を形成するた
めの型空洞は、ローラ２の表面と、ローラ３の表面と、「レッグスアップ」要素
の一部分によって一部画成される。この型空洞形成によって、「レッグスダウン
」プレート要素が「レッグスアップ」プレート要素に精密に嵌合するように形成
できるようにし、形成時に個々の部品を別個に組み合わせる必要なしに、相互係
合したまたは連結した構造を形成する。

【００６９】 それぞれローラ２および３上における型空洞部分９８および１００の整列によ
って完全な型空洞が形成されると、ストライカ８０Ａが作動されてペレット７８
Ａを型空洞内に押し込んで完全な型空洞の形状に適合させる。図７Ｂを参照され
たい。この固相形成工程は、上述した要素４０の実施例の相互係合したリッジの
形成とスロットの形成を含む。ストライカヘッド８４Ａは、図７Ｂにおける型空
洞の背面の一部分を形成するための突出位置で示されている。

【００７０】 ローラ２および３の間のニップで「レッグスアップ」要素４０と係合するよう
に形成される「レッグスダウン」プレート要素４０Ａの構造が図５Ｂに示されて
いる。この構造は、隣接したプレート要素の４つの重畳したレッグの間でプレー
ト要素４０および４０Ａの間でかつそれらのプレート要素４０および４０Ａの配
列を介して形成されるほんの小さい一般的に円形の孔を残す。プレート４０およ
び４０Ａの相互に係合するレッグは好ましい態様でかばん構造の要求を満たす形
状を有している。

【００７１】 ローラ２および３が移動して、形成されたばかりの「レッグスダウン」４０Ａ
と既存の「レッグスアップ」要素４０が、例えば「レッグスダウン」プレート要
素に対する真空力によってローラ２から離れてローラ３に付着する。重畳したプ
レートは、挿入されたまたは挿入され硬化されたリベットなしに、ローラ３を次
に処理工程に移送するために十分に互いに保持するであろう。これは、相互に成
形されたレッグの親密な係合がファンデルワールス力によって互いに付着するた
めんである。

【００７２】 「レッグスダウン」プレート要素４０Ａを形成するための型空洞の一部分とし
て、予め形成されたレッグスアップ・プレート要素４０の一部分を使用すること
は非常に有益である。それは、別個のプレート要素を別々に製作してその後で組
み立てることを必要とすることなしに、相互に係合される（連結される）プレー
ト要素の形成を可能にする。この形成工程時にレッグスダウン・プレート要素４
０Ａとレッグスアップ・プレート要素４０が別々の要素のままで、単一の融着し
た要素にはならないことが重要である。これら２つのプレートがこの処理工程時
に互いに融着しないようにするために、レッグスアップ・プレート要素４０が、
レッグスダウン・プレート要素の形成時にレッグスダウン・プレート要素４０Ａ
と永久的に融着することに抵抗する特性を有するポリマーで形成されることが重
要である。これらの特性は、レッグスダウン・プレート要素４０Ａが、レッグス
アップ・プレート要素４０より低い融点を有するポリマーで作成されることを含
む。これにより、レッグスアップ要素４０が十分に固体であり軟化した状態にな
っていない温度で、レッグスダウン要素４０Ａが形成されることになる。さらに
、レッグスアップ・プレート要素４０の表面特徴は、その要素がレッグスダウン
・プレート要素４０Ａに接着しにくくするために、レッグスアップ・プレート要
素４０の形成後でかつレッグスダウン・プレート要素４０Ａを成形する場合に使
用する前に、操作（硬化または潤滑化）され得る。これら２つのプレート要素の
それぞれを形成するためのポリマーを選択する場合には、この要件を考慮しなけ
ればならず、処理パラメーター（温度、速度等）もこの要件におけるファクター
でなければならない。

【００７３】 ある種の非繊維織物の用途では、例えば比較的剛直なかばんパネル構造におい
ては、先に形成されたレッグスアップ・プレート４０と今形成されたレッグスダ
ウン・プレート４０Ａの間には、ある程度の相互溶融と非永久的融着が許容され
うる。このような相互溶融から生ずる偶然の永久的溶着接合から得られる余分な
剛性が、爾後の組み立て工程時にまたは需要者の通常の使用時に、破断の原因と
なりやすい。このようなプレート同士の溶着が一般的に稀であるように、処理速
度が公称値に設定されなければならない。レッグスアップ・プレート４０に残り
かつレッグスダウン・プレート４０Ａに与えられまたはそこで生じる過剰な顕熱
の量は、本明細書で説明した固相形成技術で制御可能でかつ最少となされなけれ
ばならない。これらの処理は、各要素に同じ種類のポリマーを使用することがで
きるのに十分な精密なレベルで制御されなければならない。

【００７４】 図５を再度参照すると、重畳したプレートのアレイがローラ３の表面８６に進
んでいる。ローラ３の外表面はペレット７８Ｂを受容する凹部７６Ｂと、部分的
な型空洞１０２を形成し、これらは両方ともリベット４２を形成する工程で用い
られる。ローラ４の外表面は、これもリベット４２を形成するための部分的な型
空洞１０４を形成する。ペレット凹部７６Ｂは、隣接したプレート要素のコーナ
ーの間に残された円形の空間内に形成される。型空洞１０２および１０４は、そ
の円形の凹部のエッジに重畳し、隣接したプレート要素を一体に保持するために
、レッグスアップ・プレート要素４０とレッグスダウン・プレート要素４０Ａの
上面に係合する。

【００７５】 ペレット堆積９０、位置決め９２、余剰分除去９４、および熱処理９６のステ
ージは、隣接したレッグスアップ・プレート要素４０とレッグスダウン・プレー
ト要素４０Ａの各４つの重畳したレッグ間に残された該当する円筒状穴内でリベ
ットを成形するのに備えてローラ３上で行われる。図８ＡおよびＢに示された、
このリベット形成処理は、レッグスアップ・プレート要素４０とレッグスダウン
・プレート要素４０Ａを形成するために前述したのと全体的に同一である。ロー
ラ３および４間のニップにおけるこの形成工程では、処理と要素構造のために、
ローラ４はリベットのヘッドを形成するために形成された部分的な型凹部１０４
を有しているにすぎない。

【００７６】 レッグスアップ・プレート要素４０とレッグスダウン・プレート要素４０Ａは
両方とも、リベット４２のシャフト６９に対応した型空洞の一部分を形成する。
型空洞の一部分としてレッグスアップ・プレート要素４０を用いてレッグスダウ
ン・プレート要素４０Ａを形成することに関するペレット材料の品質に対する要
件と同様に、リベット４２を形成するために用いられるポリマーが、形成工程時
にまたはその後で、レッグスアップ・プレート要素４０またはレッグスダウン・
プレート要素４０Ａと永久的に融着しないことが重要である。この場合にも、リ
ベットを形成するポリマーおよびそれの材料特性を選択する場合には、これらの
基準（例えばプレート要素の温度、リベット形成ペレットの温度等）を考慮しな
ければならない。

【００７７】 図８Ａは、凹部内のペレットと、このペレットの後端部に係合した後退位置に
おけるストライカを示している。ローラ３と４がそれらの間のニップで出会うと
、完全な型空洞が形成される。ほぼ瞬時的に、ストライカが作動されて、ペレッ
トを変形させて型凹部内に入れ込み、その型凹部の形状に適合させる。図８Ｂを
参照されたい。この場合にも、最終の形成された実施におけるリベットは、プレ
ート要素の何れにも融着されない。このリベットは、プレートが互いに離れる方
向に移動できる距離を制限することによって、相互に係合したプレート要素が分
離しないように保持する。プレートの互いに対する横方向の動きは、各プレート
要素に形成されたレッグの係合によって制御される。理想的には、リベットで使
用されるポリマーは、前述のように、プレートのより大きい横方向の動きを許容
するある程度の弾性を見込んでいる。この明細書で説明された本発明の直接形成
処理で作成されるように、完全に形成され、相互に係合した非繊維織物材料が図
２Ａ、２Ｂ、２Ｂ、３、および５Ｃに示されている。

【００７８】 最終の製品はローラ３および４間から出てきて、続いてかばんのような物品の
外表面として使用される。完成した非繊維織物形状が、使用または最終の組み立
てに備えて、ロール３から出てくる。図５Ｃは完成した織物の小部分の平面図を
示している。

【００７９】 非繊維織物の製造を容易にするために他の装置を利用してもよいことが考えら
れている。例えば、ローラが何らかの理由で不便であることが分かれば、このよ
うな処理技術のためには連続ベルトまたはリンクベルトが適当であると考えられ
る。連続ベルトまたはリンクベルトを使用することは、もし必要であればストラ
イカ構造にたいしてより大きい空間をあたえるとともに、成形作業のために型半
体が合致した状態にある時間を伸ばすという利点を有する。

【００８０】 この明細書で説明した本発明の方法で使用されるローラは円筒状である必要な
いと考えられている。ローラを横切って長さ方向に延長した短い平坦な部分で形
成されたローラが有利であること、あるいは他の形式のセグメント状ローラが好
ましいことが分かるであろう。ここで「ローラ」という用語を使用しているのは
、比較的連続した処理を可能にし、連続ベルト、セグメント付きローラ、および
同様の構造を含む構造を示している。

【００８１】 また、本発明の直接形成法は、表面ステージ、ローラ、ストライカの動作、お
よびローラの間隔や相対移動を含む他の関連する任意のパラメータを含めて、マ
イクロプロセッサおよび関連したソフトウエア（「制御システム」）を有するコ
ンピュータによって制御される。

【００８２】 本発明の直接形成法では幾つかの異なる種類のポリマーを使用できる。例えば
、ＡＢＳ、ＨＤＰＥ、ＰＰ、ＵＨＭＷＰＥ、およびＰＣが、非繊維織物を直接形
成するために本発明の方法で使用するのに適当はポリマーであると考えられてい
る。本発明の方法の固相形成工程では、ペレットは、特定のポリマーの軟化点よ
り高く、融点より低い温度に加熱される。固相形成処理時におけるペレットの物
理的変形によるだけではこの温度が得られない場合には、上述したように外部加
熱源によって補充することができる。Ｍｏｄｅｒｎ Ｐｌａｓｔｉｃｓ，Ｄｅｃ
ｅｍｂｅｒ １９８５における”Ｐａｒｔ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｉｓ ｉ
ｍｐｒｏｖｅｄ ｖｉａ ｓｏｌｉｄ−ｐｈａｓｅ ｆｏｒｍｉｎｇ”という論
文の全文を参考文献として取り入れる。本発明の方法で要求される基準と特性を
満たすものであれば、ほとんど全てのポリマーを使用できる。

【００８３】 ここに開示されている本発明の方法によって直接形成され得る非繊維織物の他
の実施例が図９−１４に示されている。この実施例は、可撓性の非繊維織物を形
成するために組み立てられ得る比較的剛直な要素１１０および１１２の構成を含
む。有刺要素１１０（好ましくはそれの４つのエッジに沿って頭付きの、有刺の
または係合端部または部分を有する）と、ソケット要素１１２（対応した４つの
エッジのうちの少なくとも１つに沿って対応した陥入用受容部またはソケットを
有する）が存在している。これらの要素は、タイル状の構成で互いに機械的にリ
ンクする。相互連結される有刺部とソケットが、配列された有刺要素とソケット
要素の間に全体として可撓性の連結部を与えるように互いに関して枢動できかつ
若干摺動できる機械的な連結として作用する。これらの要素は一般に平坦で、全
体としてプレート形状を形成するように各要素の表面のほとんどを構成する中央
のウエブ部分を有する。このウエブ部分は、上述のようにソケットエッジか有刺
エッジのどちらかで画成されたエッジまで延長している。

【００８４】 上述した非繊維織物要素とは異なり、本発明は要素を一体に保持するために第
２の頭付き要素（例えばリベット）を必要としない。また、上述した実施例とは
異なり、要素は、重畳して係止されたプレートが離れ過ぎて外れてしまわないよ
うにするために、互いに乗り合いかつリベット要素に依存するだけではなくて、
互いに直接連結される。

【００８５】 図９は一般的な平面図を示し、図９Ａは有刺プレート要素１１０の断面図を示
している。図１０および１０Ａはソケット要素１１２の同様の平面図および断面
形状を示している。図１１は２つの有刺プレートと真ん中に配置されたソケット
プレート１１２のリンクされた組の断面を示している。図１２は、有刺要素１１
０とソケット要素１１２が格子状のパターンを形成している本発明による要素の
配列を示している。図１３はこの実施例がローラ２および３間のリップで形成さ
れる状態を示している。

【００８６】 図９および１０では、要素は一般的に正方形である（矩形、三角形等のような
他の形状も可能であろうが）。これらのプレートの各エッジに沿って、他の態様
で画定された機械的連結部が成形される。図９に示されているように、有刺プレ
ート１１では、４つのエッジがすべて有刺部１１６を形成する細長い拡大した部
分を具備しており、この拡大部分がシャープに画成されたエッジを介してプレー
トのウエブに連結する。いかに詳述するように、このエッジは、プレートが引張
力または曲げ力を受けた場合に有刺部１１６が（例えば図１０のプレートの対応
した形状のソケットに着座した時に）外れるのを防止する。この有刺プレートは
、温度調節されたプリフォームから、最も好ましくはリアクタまたはポリマー合
成ペレットから直接、固相形成温度で、形成されることが好ましい。この直接形
成法は上述した。したがって、各プレートと、有刺部とソケット部の詳細は極め
て小さい。

【００８７】 図１０を参照すると、このプレート要素１１２の各エッジに沿ったソケット１
１８は、固相形成または成形作業でプレートの中央ウエブに一体に連結する２つ
の対称にかつ内方に面したフック部分１２０によって形成される。図１０Ａは、
このソケット部分１１８が有刺部分１１６を緩く受容するにはどのようなサイズ
になされるかと、どのようにして相互に係合するフック部分１２０がこのように
可動に相互連結された部分が外れるのを防止するかを示している。図１０Ａに示
されている小さい角度の偏向が、特に各プレート要素が比較的小さいスケールで
作成されている場合に、非繊維織物全体に感知できる程度の撓みを生ずることに
なり得る。特に、プレート状要素のそれぞれの大きいほうの寸法は例えば３ミリ
メートルと５ミリメートルの間の最大寸法を有することがあり得ることが予想さ
れる。

【００８８】 図１１は、一連の交互の有刺およびソケット非繊維織物要素１１０および１１
２がどのようにして組み立てられるかを示している。全体として図１２は、どの
ようにして、これらの交互の形態のプレートが格子状のパターンとして組み立て
られ得るかを示している。２つの構成のそれぞれで、隣接したプレートの対応し
た部分が重畳せずかつ組み立てられた製品の撓みが望ましい場合にそのような撓
みを阻止したり阻害したりしないように、エッジのコーナー部分が特定の態様で
切り取られることに注目されたい。特に、有刺プレート１１０は、重畳したりあ
るいはそのエッジに対して直角をなした軸線に沿った枢動（この枢動について図
１０Ａを再び参照されたい）を妨害する機会を有刺頭部が持たないようにする、
各コーナーにおける三角形の凹部を有する。図１０に示されたソケットプレート
１１２はコーナーで斜めの三角形片を除去されて、その領域における頭付きソケ
ット状部分またはソケット状部分の殆どを除去している。図１２は、種々の程度
の応力と撓みで、斜めに隣接したソケットプレートのこれらの斜めのカットがど
のように互いに嵌合すかを示している。これらのカット部分に関係なく、非繊維
織物の平面に貫通した開口または通路を構成する組み立てられた非繊維織物の領
域は非常に限定されている。殆どの用途の場合に、開口が存在しても、その開口
が比較的小さく、かつ織物が極端な曲げや撓みを受けなければ隣接した表面がこ
れらの開口を塞ぐことはないだろうから、機能上の問題を生ずることはない。

【００８９】 この好ましい方法では、有刺プレート１１０（図９）の配列が、最初に説明し
た実施例について上述したようにローラ１および２の間のニップで形成される。
これらの、このようにして形成されたプレートがローラ２に移送され、そしてペ
レット１２２が、ソケットプレート１１２を形成するのに備えて、ローラ２の選
択された凹部１２４内に配置される。図１３は、ソケットプレート１１２のため
の型が、そのプレート１１２を形成するためにアクチュエータ１２４とストライ
カ１２６を始動させる直前に、形成されたニップ交差部におけるローラ２および
３の断面を示している。型空洞の主要な部分が、ローラの外表面の合わせられた
表面における対応した凹部または窪みから形成されることに注意されたい。既に
形成されている有刺プレートのうちの２つプレートのエッジが型空洞内に突入し
て、これらのエッジ自体が型空洞表面の一部分を形成する。図示されたペアに対
して直角に配列され、有刺エッジの対応するペアをこの型空洞内に懸架されてい
る他のペアの有刺プレートは勿論この図９には示されていない。したがって、４
つの有刺エッジと、ニップで整列されたローラの型表面と、僅かではあるがスト
ライカの正面１２８とが、ペレット１２２を型内に塑性的に合致させると、各ソ
ケットプレート１１２のための型空洞とその結果得られるソケットプレートの配
列を形成する。このようにして、重畳した（あるいはより厳密には交互に埋設さ
れかつ埋設する）有刺プレート１１０とソケットプレート１１２が強固、強靭で
、かつ使用されている剛性材料に対しては、可撓性を有する非繊維織物形状を形
成する。非繊維織物のこの実施例に対する本発明の直接形成法は、前述した実施
例に対する３つの処理工程と比較して２つの処理工程だけ（３つのローラと２つ
のニップ領域）を必要とするにすぎない。

【００９０】 本発明の方法を用いて非繊維織物を形成するための結合可能な要素の他の実施
例が図１４Ａ、１４Ｂ、１５および１６に示されている。図１４Ａおよび１４Ｂ
は固相形成法によって形成された結合可能な要素１３０の上面図と下面図を示し
ている。この構造は、図１−３で説明された第１の実施例の構造と類似している
が、相互係合のためのプレート要素のエッジ１３２にはカム面が存在せず、かつ
リベット１３４はプレート要素を一体に形成される。真っ直ぐなエッジ１３２が
互いに係合して、それらの要素が横方向に移動して離れるのを阻止する。この実
施例では、１つの形状の要素１３０だけが必要とされ、それが、上述のように直
接形成法を用いて「レグスアップ」（図１４Ｂ）および「レッグスダウン」（図
１４Ａ）配向で相互連結することができる。一体に形成されたリベット１３２を
有するプレート要素１３０は、１つの固相形成処理工程で形成される（該当する
型空洞形状とその処理工程に類似した工程が図１４Ａ、ＢおよびＣに示されてい
る）。次の処理工程では、反対に配向されたプレート要素１３０が形成される。
図１５を参照すると、相互結合された「レグスアップ」プレート要素１３４Ａお
よび「レッグスダウン」プレート要素１３０Ｂの配列が、相互結合されたプレー
トの間で上方に延長している一体に形成されたリベット１３４Ａと一緒に示され
ている。この配列は、全体の３つの形成工程のうちの２つの結果である。この非
繊維織物形状は、爾後の固相形成工程によって延長したリベットシャフト１３４
Ａおよび１３４Ｂをリベット頭部に形成する第３の形成工程によって完成される
。これは、他の固相形成法について上述したのと同様のリベット頭部を形成する
ために、ストライカの衝撃の作用によるシャフトの単純な圧縮を必要とするであ
ろう。

【００９１】 図１６は、これらの要素１３０ＡおよびＢで作成された完成した非繊維織物を
示している。図１４Ｂを再度参照すると、プレート要素の４つのレッグ１３６の
それぞれは、対向して配置されたプレート要素の相補性形状のエッジと係合する
隆起段部１３８を画成するエッジを有する。それらのエッジに沿った段部リッジ
１３８は、リベット１３４が完全に形成された時に、プレート要素１３０Ａおよ
びＢを互いに連結した状態に保持するための機械的係合を生ずる。プレート要素
のそれぞれのコーナーには、２つのプレート要素を一体に保持するリベット１３
４のシャフトを受け入れるためのカットアウト１４０が形成される。この実施例
の可撓性の程度は、第１の実施例のそれと同様であり、かつリベットシャフトの
長さ（および伸展性）にある程度関係している。

【００９２】 図１４Ａおよび１４Ｂに示された構造と同様に、他の実施例が図１７Ａ、１７
Ｂ、および１７Ｃに示されている。この実施例のプレート要素は、図１４Ａおよ
び１４Ｂに示されたものと同一であるが、この実施例におけるリベットシャフト
１４４は、それの各分離部分に傾斜した半環状の戻り止め１４６を有している。
この傾斜した半環状の戻り止めは、リベットヘッド１５０の、その戻り止めに合
致する形状の凹部内に嵌入してリベットをシャフトの端部の付着位置に固着する
。図１７Ｃを参照されたい。このようにしてリベットヘッドはシャフトの端部に
固着されて、割り保持部の側壁１４８を押圧して戻り止めをリベットヘッドの凹
部から外さないと、取り外すのは非常に困難である。図１７ＡおよびＢに示され
たこの他の実施例は、割り保持部を成形するための特別の形状をした型空洞を用
いて、上述した固相形成法によって形成される。

【００９３】 上述したのと同様にして形成された相互連結プレート要素で他のタイプの非繊
維織物を作成するために直接形成法を用いることができる。相違点は、その形成
法では別々に形成された要素１５２を各エッジに沿って融着させるようになされ
ている点である。別々に形成された要素が、このようにして上述した形成法によ
って互いに融着されて、その融着された領域でまたはそれに隣接したところで屈
曲することによって互いに関して動く。融着されるエッジ１５４は一般に、図９
−１２における先述の実施例と同じ領域に沿って形成される。この実施例では１
つの組のプレートが第１および第２のローラの間のニップで形成され、そして第
２の組のプレートが第２および第３のローラの間のニップで形成され、第１の組
に融着される。この実施例のための直接成形法の温度、形成力、および他の物理
的パラメーターが、別々に形成された要素を互いに係合した状態に維持するが、
織物タイプの動きを与えるようにそれらの要素が互いに屈曲できるようにするの
に十分な融着領域を生ずるように注意深く調整される。融着されたエッジは、各
隣接したエッジに沿って要素を融着させるための領域を形成するために、ある程
度重畳されることが好ましい。付加的な可撓性を与えるために、要素間のコーナ
ーに開孔１５６を形成してもよい。

【００９４】 本発明の直接形成法は、多くの異なる用途のための非繊維織物を作製する場合
に用いることができる。一例として、かばんの製造に本発明の直接形成法を適用
した場合を図１８で説明する。その方法が、ペレット・セクション４００、直接
形成処理５００、ペレット・リサイクル６００、およびかばん組み立て７００の
４つの主要なセクションを有するフローチャートで示されている。図１９のプロ
セス・フローは上述した処理装置に使用されるように意図されているが、このフ
ローチャートにおける本発明の直接形成法は、同じまたは同様の動作を行うこと
ができる他の装置でも用いることができるものと考えられる。

【００９５】 図１９のフローチャートにおける第１のステップは、ペレットを供給する工程
である。直接形成法のために好ましいペレットサイズ、形状、および材料が提供
されなければならない。最初の決定ブロック４０４は、ペレットサイズ、形状、
および材料が形成法に合っていることを確認する。もし合っていなければ、その
決定ブロックはペレット供給工程に戻って再度スタートする。例えば最終製品の
他の部分を形成するために、この場合には通常のポリマー処理のためにもペレッ
トを用いることができる。もし合っていれば、プロセスは直接形成法の開始に進
む。

【００９６】 直接形成プロセス５００における最初のステップは、加工面にペレットを適用
するステップ５０２である。このステップでは、ペレットは、上述したように、
固相形成工程に備えて加工面に適用される。この時点で、上述したホッパー適用
あるいは流動床適用のような多数の態様で加工面に適用され、そして好ましくは
、加工面の型空洞に隣接して形成された凹部内に配置される。次のステップ５０
４は加工面上のペレットの位置決めを必要があれば調節することである。ペレッ
トは、加工面に適用されたときには、加工面に形成された型空洞に隣接した凹部
内に適切に位置決めされうるから、このステップは任意である。しかし、余剰の
ペレットがある場合、あるいはペレットが凹部内で適切に配向されていない場合
には、ペレットの位置決めを調節するステップは、問題を補正するために有用で
ある。ペレットの位置決めを調節する工程は、上述したように、クッション付き
ローラまたはこの工程に適した他の装置によって行うことができる。次の操作は
、加工から余剰のペレットを除去することである。ペレットが加工面に適用され
、そして必要であれば調節された後で、余剰のペレットは、固相形成工程を妨害
しないように、加工面から除去されなければならない。これは、スクレイパー構
造によって、また真空技術によって、あるいは不要なペレットを加工面から適切
に除去する他の任意の操作によって行うことができる。

【００９７】 ペレットに熱を加えるオペレーション５０８で、固相形成法が実際に始まる。
ペレットに熱を加えることは、型空洞内へのペレットの固相変換によって発生さ
れる熱がペレットに所望の温度を生じされるのに十分でない場合にのみ、必要と
される。換言すると、ストライカの衝撃によってペレットの形状を型空洞の形状
に変換することによって生じた熱が十分でなければ、補足の熱が必要となるであ
ろう。ペレットが加熱されるべき究極の温度は、ペレットを形成している特定の
ポリマーの軟化点より高いが、融点より低い。ペレットの熱管理が行われた後で
、実際の固相変換工程がオペレーション５１０で行われる。この固相形成工程に
ついては上記で詳細に説明したが、その説明を繰り返すと、この明細書に記述さ
れたローラ、または適用できる他の任意のタイプの固相形成構造を用いて行うこ
とができる。ここでのキーポイントの１つは、固相形成の結果が非繊維織物を直
接形成するのに使用するための連結可能な要素であることである。「レッグスア
ップ」プレート、「レッグスダウン」プレート、およびリベットのような、この
連結可能な要素はそれぞれ連続的に形成され、最終製品が非繊維織物を形成する
相互連結された要素の集合体であるようになされる。上述のように、例示の方法
で形成されるべき第１の要素は、第１および第２のローラ間のニップで形成され
る「レッグスアップ」プレートである。次のオペレーションは、非繊維織物パネ
ルを形成するために要求される特定の順序で、相互連結される要素を形成するた
めの先行の工程を繰り返すことである。このオペレーションが５１２で示されて
いる。オペレーション５１２は、結合可能要素から非繊維織物を形成するのに十
分な回数だけ、前述した形成工程が繰り返されることを要求する。上述した特定
の方法では、「レッグスアップ」プレートを、そして「レッグスダウン」プレー
トを、それからこれらのプレートを一体に保持するためのリベットを形成するた
めには、このプロセスが３回行われる必要があるであろう。上述した第２の実施
例では、有刺端部を有するプレートを形成し、つぎにその有刺端部を受容するた
めのパネルを形成するためには、このプロセスが２回繰り返されるであろう（上
述した実施例ではリベットのような付加的な第２の片は必要とされない）。

【００９８】 操作５１２の後で、フローチャートはペレット・リサイクル・オペレーション
６００をスタートする。第１のオペレーションは、非繊維織物パネルが満足でき
るものかどうかを質問する決定ブロック６０２である。オペレーション６０４で
ＮＯであれば、失敗した非繊維織物パネルが、最終製品のための正常に成形され
た部品を形成する場合に用いられる処女材料に変換されるか、あるいはステップ
４０２で適用するためのペレットに変換される。非繊維織物パネルが合格であれ
ば、次のオペレーション６０６で非繊維織物パネルの後処理が行われる。この後
処理は、研磨、切削、屈曲、あるいは最終製品に使用するための非繊維織物パネ
ルを作成するために行われなければならない他の操作を含み得る。オペレーショ
ン６０６では、決定ブロック６０８が、非繊維織物パネルが最初の後処理の後で
もまだオーケーかを尋ねる。もし何らかの理由で、非繊維織物パネルがオペレー
ション６０６で修復不能に破損されていれば、決定ブロック６０８に対する答え
はＮＯであり、その破損されたが部分的に処理された非繊維織物パネルがステッ
プ６０４で処女材料を作るために用いられる。最初の後処理オペレーション６０
６で非繊維織物パネルが満足し得るものであれば、その非繊維織物パネルは非繊
維織物パネル・オペレーション７０２の最終処理に移される。最後の２つの工程
は、かばん組み立てオペレーション７００にある。表面をさらにリファインする
ことと、非繊維織物パネルを最終組み立てに使用できるゆにするためにさらに処
理することを含み得る、非繊維織物パネルの最終処理の後で、フローチャートは
オペレーション７０４に移る。オペレーション７０４では、最終製品との非繊維
織物パネルの組み立てが行われる。例えば、非繊維織物パネルが、図２０に示さ
れているもののようなかばんの外表面の少なくとも一部分となるように、従来の
縫い付けまたはリベット止め技術を用いてかばんの他の部分に付着されるであろ
う。このかばんは、ステップ４０４および６０４で発生した廃棄ペレットからの
処女材料で形成され得る。

【００９９】 上記の不ｒ−チャートは、本発明の直接形成法で行い得る１つのタイプの特定
の製品処理の一例である。本来は、このフローチャートは、第４の一般的なオペ
レーション領域７００における最後の２つのステップ７０２、７０４を修正する
ことによって、特定の製品タイプに特化できる。例えば、非繊維織物の使用は、
縫製または他の接着技術を用いて、それらのエッジで互いに接合され得るし、そ
の結果得られた三次元の形状がかばんの台を作成するために、フレームまたはホ
イール構体に取り付けることができる。あるいは、この非繊維織物は、自動車の
内装用品や、他の製品に使用できる。

【０１００】 本発明をある程度詳細に説明したが、この開示は例示のものであり、詳細や構
造の変更が、特許請求の範囲に定義された発明の精神から逸脱することなしに、
なされ得ることが理解される。

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】 本発明によって作成された非繊維織物の一部分を形成するプレート要素の正面
斜視図である。

【図１Ｂ】 本発明によって作成される非繊維織物を形成するための連結するために用いら
れるリベットの断面図である。

【図２Ａ】 本発明の方法によって形成された非繊維織物の一部分の平面図であり、レッグ
スアップ・プレート要素、レッグスダウン・プレート要素、およびリベットを示
している。

【図２Ｂ】 図２Ａの線２Ｂ−２Ｂに沿って見た断面図である。

【図２Ｃ】 図２Ｂに類似した断面図であり、プレート要素がリベットに対して横方向に拡
張されている。

【図３】 本発明の方法によって形成された非繊維織物の一部分の拡大平面図である。

【図４Ａ】 非繊維織物を作成するために用いられる固相形成工程を示す断面図であり、そ
の工程が本発明の方法の一部分を構成する。

【図４Ｂ】 非繊維織物を作成するために用いられる固相形成工程を示す断面図であり、そ
の工程が本発明の方法の一部分を構成する。

【図４Ｃ】 非繊維織物を作成するために用いられる固相形成工程を示す断面図であり、そ
の工程が本発明の方法の一部分を構成する。

【図５】 本発明の方法を実施するために用いられる装置の１つの実施例の概略図であり
、ローラの外表面に形成された複数の加工面、およびローラの内側と外表面上と
の両方における種々の処理工程をも示している。

【図５Ａ】 第２のローラの表面の一部分を示しており、レッグスダウン・プレートを形成
するために用いられるポリマー・ペレットを保持するための前もって形成された
レッグスアップ・プレートと凹部を示している。

【図５Ｂ】 第３のローラの表面の一部分を示しており、プレートを操作可能な形状に保持
するためのリベットを形成する操作に先立って、前もって形成されたレッグスア
ップ・プレートとレッグスダウン・プレートを示している。

【図５Ｃ】 本発明の方法によって形成された非繊維織物の一部分を示している。

【図６】 第１のローラの加工表面の一部分を示しており、レッグスアップとペレットを
保持するための凹部を含んでいる。

【図７Ａ】 非繊維織物のレッグスダウン要素を形成するための固相形成工程を示す断面図
であり、この工程は本発明の方法の一部分を構成する。

【図７Ｂ】 非繊維織物のレッグスダウン要素を形成するための固相形成工程を示す断面図
であり、この工程は本発明の方法の一部分を構成する。

【図８Ａ】 非繊維織物のリベットを形成するための固相形成工程を示す断面図であり、こ
の工程は本発明の方法の一部分を構成する。

【図８Ｂ】 非繊維織物のリベットを形成するための固相形成工程を示す断面図であり、こ
の工程は本発明の方法の一部分を構成する。

【図９】 本発明の非繊維織物を形成する場合に用いられるプレート要素の他の実施例の
平面図である。

【図９Ａ】 図９の線９Ａ−９Ａに沿って見た断面図であり、プレート要素の有刺エッジを
示している。

【図１０】 本発明の非繊維織物を形成する場合に用いられるプレート要素の他の実施例の
平面図である。

【図１０Ａ】 図１０の線１０Ａ−１０Ａに沿って見た断面図であり、プレート要素の凹状エ
ッジを示している。

【図１０Ｂ】 図９および１０に示された他の実施例の有刺エッジを有するプレートと、凹状
エッジを有するプレートの係合を示す断面図である。

【図１１】 図９および１０の他の実施例のプレート要素の非繊維織物の一部分を示してい
る。

【図１２】 図９および１０の他の実施例のプレート要素の非繊維織物のより大きい部分を
示している。

【図１３】 型空洞の一部分として有刺エッジを有するプレート要素を用いて凹状エッジを
有する図１０のプレート要素を形成するための固相形成工程を示す断面図である
。

【図１４Ａ】 一体に形成されたリベット構造を有する、本発明の非繊維織物を形成するため
のプレート構造の他の実施例を示している。

【図１４Ｂ】 一体に形成されたリベット構造を有する、本発明の非繊維織物を形成するため
のプレート構造の他の実施例を示している。

【図１５】 リベット構造にリベット頭部が形成される前における、図１４の他の実施例プ
レートによって形成された非繊維織物の断面を示している。

【図１６】 リベット構造にリベット頭部が形成された後における、図１４の他の実施例プ
レートによって形成された非繊維織物の断面を示している。

【図１７Ａ】 割り保持具と別体のキャップを利用した一体に形成されたリベット構造を含ん
だ、本発明の非繊維織物を形成するためのプレート構造の他の実施例を示してい
る。

【図１７Ｂ】 割り保持具と別体のキャップを利用した一体に形成されたリベット構造を含ん
だ、本発明の非繊維織物を形成するためのプレート構造の他の実施例を示してい
る。

【図１７Ｃ】 割り保持具と別体のキャップを利用した一体に形成されたリベット構造を含ん
だ、本発明の非繊維織物を形成するためのプレート構造の他の実施例を示してい
る。

【図１８】 別々に形成された要素をそれらの各エッジに沿って融着することによって形成
された非繊維織物の他の実施例を示しており、この操作は本発明の直接形成法で
行われる。

【図１９】 本発明の方法における主要な工程を示すブロック図である。

【図２０】 本発明に従って製造された非繊維織物で外表面の一部分を形成されたかばんの
斜視図である。

【手続補正書】

【提出日】平成１５年２月５日（２００３．２．５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正の内容】

【発明の名称】熱可塑性樹脂ペレット等で非繊維織物要素を直接形成する
方法 代理人が明細書の翻訳文を作成した時に、過誤により発明の名称を記載しなかっ
たため。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ， ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，Ｌ Ｃ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ， ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，Ｔ Ｊ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 4F055 AA30 BA03 BA30 CA01 FA22 GA19 4F204 AC01 AG19 AG23 AH66 AH71 EA03 EA04 EB01 EB02 EB11 EB22 EW21 4F213 AH54 WA04 WA15 WA53 WA60 WB01 【要約の続き】 は、最終製品を形成する前に、ペレット状ポリマーを最 初にシートまたは他のタイプのプリフォームに形成する 必要をなくする。。

Claims (50)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の要素を形成し、 前記第１の要素と動作的に連結する第２の要素を形成する行為を含む、非繊維
   織物を製造する方法。
2. 【請求項２】 前記第１の要素を形成することが、前記第１の要素を固相形成する行為を含む
   、請求項１に定義された方法。
3. 【請求項３】 前記第２の要素を形成することが、前記第２の要素を固相形成する行為を含む
   、請求項１に定義された方法。
4. 【請求項４】 前記第１の要素を形成することが、前記第１の要素を固相形成する行為を含み
   、 前記第２の要素を形成することが、前記第２の要素を固相形成する行為を含む
   、請求項１に定義された方法。
5. 【請求項５】 前記第１の要素を形成することが、 ポリマーペレットを第１の型空洞内に配置し、 前記ポリマーペレットを前記第１の型空洞内で圧縮して前記第１の型空洞の
   形状に適応させる行為を含み、 前記第２の要素を形成することが、 ポリマーペレットを第２の型空洞内に配置し、 前記ポリマーペレットを前記第２の型空洞内で圧縮して前記第１の型空洞の
   形状に適応させかつ前記第１の要素に動作的に連結させる行為を含む、請求項４
   に定義された方法。
6. 【請求項６】 前記第１の要素が前記第２の型空洞の一部分を形成する、請求項５に定義され
   た方法。
7. 【請求項７】 前記第２の要素が、少なくとも一部、前記第１の要素に対接して形成される、
   請求項１に定義された方法。
8. 【請求項８】 前記第１の要素を形成することが成形する行為を含む、請求項１に定義された
   方法。
9. 【請求項９】 第１の要素を形成し、 第２の要素を形成し、 第３の要素を形成して、前記第１、第２、および第３の要素が互いに動作的に
   連結させる行為を含む、非繊維織物を製造する方法。
10. 【請求項１０】 前記第１の要素を形成することが、前記第１の要素を固相形成する行為を含む
    、請求項９に定義された方法。
11. 【請求項１１】 前記第２の要素を形成することが、前記第２の要素を固相形成する行為を含む
    、請求項９に定義された方法。
12. 【請求項１２】 前記第３の要素を形成することが、前記第３の要素を固相形成する行為を含む
    、請求項９に定義された方法。
13. 【請求項１３】 前記第１の要素を形成することが、前記第１の要素を固相形成する行為を含み
    、 前記第２の要素を形成することが、前記第２の要素を固相形成する行為を含む
    、請求項９に定義された方法。
14. 【請求項１４】 前記第１の要素を形成することが、 ポリマーペレットを第１の型空洞内に配置し、 前記ポリマーペレットを前記第１の型空洞内で圧縮して前記第１の型空洞の
    形状に適合させる行為を含み、 前記第２の要素を形成することが、 ポリマーペレットを第２の型空洞内に配置し、 前記ポリマーペレットを前記第２の型空洞内で圧縮して前記第２の型空洞の
    形状に適応させる行為を含み、 前記第３の要素を作成することが、 ポリマーペレットを第３の型空洞内に配置し、 前記ポリマーペレットを前記第３の型空洞内で圧縮して前記第３の型空洞の
    形状に適合させ、前記第１および第２の要素に動作的に連結させる行為を含む、
    請求項１３に定義された方法。
15. 【請求項１５】 前記第１の要素が前記第２の型空洞の一部分を形成する、請求項１４に定義さ
    れた方法。
16. 【請求項１６】 前記第２の要素が前記第３の型空洞の一部分を形成する、請求項１４に定義さ
    れた方法。
17. 【請求項１７】 前記第１および第２の要素が前記第３の型空洞の一部分を形成する、請求項１
    ４に定義された方法。
18. 【請求項１８】 前記第２の要素が、少なくとも部分的に、前記第３の要素に対接して形成され
    る、請求項１４に定義された方法。
19. 【請求項１９】 前記第３の要素が、少なくとも部分的に、前記第２の要素に対接して形成され
    る、請求項９に定義された方法。
20. 【請求項２０】 前記第３の要素が、少なくとも部分的に、前記第１および第２の要素に対接し
    て形成される、請求項９に定義された方法。
21. 【請求項２１】 固相形成によって作成された要素を具備した、個々の要素の非繊維織物。
22. 【請求項２２】 前記要素のそれぞれが、単一のポリマーペレットで作成されるサイズである、
    請求項２１に定義された非繊維織物。
23. 【請求項２３】 前記要素のそれぞれが、少なくとも単一のペレットで作成されるサイズである
    、請求項２１に定義された非繊維織物。
24. 【請求項２４】 前記要素のそれぞれが、複数のペレットで作成されるサイズである、請求項２
    １に定義された非繊維織物。
25. 【請求項２５】 少なくとも１つの独立の受容部を有する第１の要素タイプと、 第２の要素タイプを具備し、前記第１および第２の要素タイプが、前記独立の
    受容部のうちの少なくとも１つに係合した前記第２の要素によって互いに付着さ
    れて、各要素の他の要素に対する相対的な動きを許容する、個々の要素の非繊維
    織物。
26. 【請求項２６】 前記第１の要素タイプが少なくとも１つのソケットを形成する本体を画成し、 前記第２の要素タイプが少なくとも１つの係合端部を形成する本体を画成し
    、 前記係合端部が前記ソケット内に受容されて前記第１および第２の要素タイプ
    を互いに付着させた、請求項２５に定義された非繊維織物。
27. 【請求項２７】 前記少なくとも１つのソケットが、前記少なくとも１つの係合端部を受容する
    ために内方に突出した部分を画成している、請求項２６に定義された非繊維織物
    。
28. 【請求項２８】 前記少なくとも１つの係合端部が、前記少なくとも１つのソケット端部内にし
    っかりと受容されるように有刺状となされている、請求項２６に定義された非繊
    維織物。
29. 【請求項２９】 前記少なくとも１つのソケットが内方に突出した部分を画成し、 前記少なくとも１つの係合端部が有刺状になされており、 前記内方に突出した部分が、前記有刺状端部にしっかりと係合して前記第１お
    よび第２の要素を一体に付着させた、請求項２６に定義された非繊維織物。
30. 【請求項３０】 前記第１の要素タイプが複数のエッジを有し、各要素がソケットを形成してお
    り、 前記第１の要素タイプが複数のエッジを有し、各要素が係合端部を形成してお
    り、 第２の要素タイプの１つのエッジの前記係合端部が前記第１の要素タイプに隣
    接した１つのエッジのソケット端部に受容されることによって付着された交互の
    第１および第２の要素タイプのアレイが形成されている、請求項２６に定義され
    た非繊維織物。
31. 【請求項３１】 前記第１および第２の要素タイプが真っ直ぐである、請求項３０に定義された
    非繊維織物。
32. 【請求項３２】 前記第１および第２の要素タイプのそれぞれの隣接したエッジ間に角度が形成
    されて、それら間により大きい相対的な動きを許容するようになされた、請求項
    ３１に定義された非繊維織物。
33. 【請求項３３】 第１の要素と、 第２の要素と、 前記第１の要素を前記第２の要素２に付着させる付着要素を具備し、前記第１
    の要素、第２の要素、および付着要素が互いに対して動くことができるようにな
    された、非繊維織物を直接形成するのに使用するための要素のユニット。
34. 【請求項３４】 前記第１の要素がプレートであり、 前記第２の要素が前記第１のプレートに対して反転されたプレートであり、 前記付着要素がリベットである、請求項３３に定義された要素のユニット。
35. 【請求項３５】 前記第２の要素が前記第１の要素と同一である、請求項３４に定義された要素
    のユニット。
36. 【請求項３６】 前記第１および第２の要素が互いに変位されるように配向された、請求項３５
    に定義された要素のユニット。
37. 【請求項３７】 複数の前記第１のプレートおよび第２のプレートが、非繊維織物を形成するア
    レイをなして互いに付着されている、請求項３７に定義された要素のユニット。
38. 【請求項３８】 前記第１および第２の要素がそれぞれ、 上面、下面、および各側面の長さの大部分にわたって延長したエッジをそれ
    ぞれ画成した４つの側面を有する本体と、 前記本体の隣接した側面の間に形成された切取領域と、 各エッジの下面に形成された係合構造を具備し、 前記リベットが、 両端部を有するシャフトと、 前記シャフトの各端部に形成された頭部を具備し、 前記第１および第２の要素が、下面を互いに隣接し変位させて一体に配置され
    、前記第１および第２の要素のそれぞれの１つのエッジの前記係合面が保持接触
    状態となされ、前記第１および第２の要素のそれぞれの前記切取領域の１つが互
    いに整列状態となされ、前記リベットのシャフトが前記整列された切取領域を通
    じて配置された、請求項３４に定義された要素のユニット。
39. 【請求項３９】 前記第１および第２の要素のそれぞれの下面に形成された前記係合構造が、 平坦な上面と、前記本体に対して直交関係にある側壁を有し、前記プレート
    のエッジと合致して延長した上部リッジと、 前記リッジから前記本体の前記下面まで延長した傾斜面と、 前記傾斜面と前記下面との交差部の近傍で前記本体に形成された溝を具備し
    ている、請求項３８に定義されたユニット。
40. 【請求項４０】 第１の要素と、 一体に形成された付着要素を具備した第２の要素を具備し、前記付着要素が前
    記第１の要素と前記第２の要素を一体に連結して前記第１および第２の要素を互
    いに対して動けるようにした、非繊維織物を直接形成するのに使用するための要
    素のユニット。
41. 【請求項４１】 前記付着要素がリベット・シャフトである、請求項４０に定義された要素のユ
    ニット。
42. 【請求項４２】 前記第１および第２の要素が、前記リベット・シャフトに形成されたリベット
    ・キャップによって一体に保持される、請求項４１に定義された要素のユニット
    。
43. 【請求項４３】 前記リベット・シャフトが、割り保持具であり、 前記第１および第２の要素が、前記割り保持具の前記端部に形成されたリベッ
    ト・キャップによって一体に保持される、請求項４１に定義された要素のユニッ
    ト。
44. 【請求項４４】 第１のローラ、第２のローラ、第３のローラ、前記第１および第２のローラ間
    の第１のニップ領域、および前記第２および第３のローラ間の第２のニップ領域
    を設け、 前記第１のニップ領域で少なくとも第１の要素を形成し、 前記第２のニップ領域で少なくとも第２の要素を形成し、前記第２の要素が前
    記第１の要素と相互連結した態様で形成されるようにする行為よりなる、非繊維
    織物を作製する方法。
45. 【請求項４５】 前記第１のローラ上に形成された部分的な型空洞にポリマーペレットを適用し
    、 前記第２のローラ上の部分的な型空洞を前記第１のニップ領域で前記第１のロ
    ーラ上の前記型空洞と整列させて、第１の完全な型空洞を形成し、 前記第１のニップ領域において前記完全な型空洞内で前記ポリマーペレットを
    固相形成して前記第１の要素を形成し、 前記第２のローラ上に形成された部分的な型空洞にポリマーペレットを適用し
    、 前記第３のローラ上の部分的な型空洞を前記第２のニップ領域で前記第２のロ
    ーラ上の前記部分的な型空洞と整列させて、第２の完全な型空洞を形成し、 前記第２のニップ領域において前記完全な型空洞内で前記ポリマーペレットを
    固相形成して、前記第１の要素に対して相互連結された態様で前記第２の要素を
    形成する行為をさらに具備した、請求項４４に定義された方法。
46. 【請求項４６】 前記第１の要素が前記第２の完全な型空洞の一部を形成する、請求項４５の方
    法。
47. 【請求項４７】 第１のローラ、第２のローラ、第３のローラ、第４のローラ、前記第１および
    第２のローラ間の第１のニップ領域、前記第２および第３のローラ間の第２のニ
    ップ領域、前記第３および第４のローラ間の第３のニップ領域を設け、 前記第１のニップ領域で少なくとも第１の要素を形成し、 前記第２のニップ領域で少なくとも第２の要素を形成し、前記第２の要素が前
    記第１の要素と相互に係合した態様で形成されるようにし、 前記第３のニップ領域で少なくとも第３の要素を形成し、前記第３の要素が前
    記相互に係合した第１および第２の要素を相互連結すべく形成されるようにする
    行為よりなる、非繊維織物を作製する方法。
48. 【請求項４８】 前記第１のローラ上に形成された部分的な型空洞に第１のポリマーペレットを
    適用し、 前記第２のローラ上の部分的な型空洞を前記第１のニップ領域で前記第１のロ
    ーラ上の前記型空洞と整列させて、第１の完全な型空洞を形成し、 前記第１のニップ領域において前記完全な型空洞内で前記ポリマーペレットを
    固相形成して前記第１の要素を形成し、 前記第２のローラ上に形成された部分的な型空洞に第２のポリマーペレットを
    適用し、 前記第３のローラ上の部分的な型空洞を前記第２のニップ領域で前記第２のロ
    ーラ上の前記部分的な型空洞と整列させて、第２の完全な型空洞を形成し、 前記第２のニップ領域において前記完全な型空洞内で前記ポリマーペレットを
    固相形成して、前記第１の要素に対して相互係合された態様で前記第２の要素を
    形成し、 前記第３のローラ上に形成された部分的な型空洞に第３のポリマーペレットを
    適用し、 前記第４のローラ上の部分的な型空洞を前記第３のニップ領域で前記第３のロ
    ーラ上の前記部分的な型空洞と整列させて、第３の完全な型空洞を形成し、 前記第３のニップ領域において前記完全な型空洞内で前記第３のポリマーペレ
    ットを固相形成して、前記第１および第２の要素を相互連結させるべく前記第３
    の要素を形成する行為をさらに具備した、請求項４７の方法。
49. 【請求項４９】 前記第１の要素が前記第２の完全な型空洞の一部を形成する、請求項４８の方
    法。
50. 【請求項５０】 前記第１および第２の要素が前記第３の完全な型空洞の一部を形成する、請求
    項４８の方法。