JP2020141784A - クッション部材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】蒸れにくく、複雑な装置を必要とせず、骨突出部位等の特定の部位において褥瘡の発生を抑えることができるクッション部材が容易に製造可能となる製造方法を提供する。【解決手段】熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーを原料とする複数のフィラメントが部分的に融着した略板状のフィラメント３次元結合体を用いて、使用者を厚み方向に支持するクッション部材を製造する方法であって、前記フィラメント３次元結合体の上面を加圧部材で押して塑性変形させ、前記使用者の一または複数の特定部位に対応する位置に滑らかな窪みを設ける加圧処理と、前記塑性変形が生じ易くなるように前記フィラメント３次元結合体を加熱する加熱処理と、を含む製造方法とする。【選択図】図３Ａ

Description

本発明は、マットレス、枕、或いは椅子等に利用可能である褥瘡予防に有利なクッション部材、およびその製造方法に関する。

一般的に床ずれとして知られている褥瘡は、長時間、体重により皮膚の毛細血管が圧迫されることによって、毛細血管内の血流が止まり、皮膚の細胞に充分な酸素や栄養が行き渡らなくなることにより発症する。健康な人であれば就寝中に寝返りを打てるため、一時的に皮膚の毛細血管が圧迫されて血流が止まっても、寝返りにより圧迫は解消されるので褥瘡になるリスクは低い。

ところが、筋力の衰えなどにより就寝中に自由に寝返りができなくなると、皮膚への圧迫が長時間続き、褥瘡を発症しやすくなる。また、長時間に亘って椅子等に座ったままでいる場合にも、同様に褥瘡を発症しやすくなる。

ここで図１９は、従来の一般的なマットレス用クッション部材１０１と枕用クッション部材１０２を用いて、使用者が仰臥位の寝姿勢で就寝している様子を示している。図２０は、従来の一般的な椅子用クッション部材１０３を用いて、使用者が椅子の上に座っている様子を示している。また図２１は、褥瘡が発生し易い人体の部位を示している。

仰臥位での寝姿勢をとる状況では、肩甲骨部、仙骨部、踵部、あるいは、後頭部のような骨突出部位（骨ばった隆起部）において、使用者の体重によるクッション部材からの反発力によって局所的に大きな圧力が生じ、褥瘡が発症し易くなる。また着座姿勢をとる状況では、尾骨部のような骨突出部位において、褥瘡が発症し易くなる。

褥瘡を予防する方法として、例えば特許文献１には、人体の三次元データを取得し、その体形に適合する窪みを設けたウレタンマットレスが開示されている。これにより優れた体圧分散性が得られるものの、マットレスの素材として使用するウレタンフォームは通気性が低いため蒸れやすく、また水洗いできないため、不衛生になりやすいといった欠点があった。

また、特許文献２には、内部圧力の調整可能な複数のエアセルからなるエアマットが開示されている。これにより優れた体圧分散性が得られるものの、各エアセルの圧力を制御するための複雑な装置が必要であるためコストが高くなることから、多くの人に普及するには至っていない。

一方、特許文献３や特許文献４には、風通しが良く、体圧分散性と通気性に優れたフィラメント３次元結合体（三次元網目状構造体）を用いたマットレスが開示されている。フィラメント３次元結合体を用いたマットレスは、反発力を個々の使用者の体型に応じて調整が容易であり、通気性と体圧分散性に優れているため、褥瘡にとって大敵となる圧迫（局所的圧力）や蒸れ（湿度）を低減する効果が得られる。

特開２０１７−０７４３３３号公報 ＷＯ２０１１／０９６１１４号公報 特開２０１０−１５４９６５号公報 ＷＯ２０１７／１２２３７０号公報

しかしながら、体圧分散性に優れたフィラメント３次元結合体を用いたクッション部材を使用しても、当該クッション部材は沈み込み量に応じて反発力が大きくなる弾性体としての特性を有している。そのため、局所的に沈み込み量が極大となる骨突出部位（下向きの凸部）付近においてマットレスの反発力が高くなり、このような部位で毛細血管内の血液の流れが阻害され、褥瘡が発生し易くなるといった課題があった。

本発明は上記課題に鑑み、蒸れにくく、複雑な装置を必要とせず、骨突出部位等の特定の部位において褥瘡の発生を抑えることができるクッション部材、およびこのようなクッション部材を容易に製造可能とする製造方法の提供を目的とする。

本発明に係る製造方法は、熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーを原料とする複数のフィラメントが部分的に融着した略板状のフィラメント３次元結合体を用いて、使用者を厚み方向に支持するクッション部材を製造する方法であって、前記フィラメント３次元結合体の上面を加圧部材で押して塑性変形させ、前記使用者の一または複数の特定部位に対応する位置に滑らかな窪みを設ける加圧処理と、前記塑性変形が生じ易くなるように前記フィラメント３次元結合体を加熱する加熱処理と、を含む製造方法とする。

本製造方法によれば、蒸れにくく、複雑な装置を必要とせず、骨突出部位等の特定の部位において褥瘡の発生を抑えることができるクッション部材が容易に製造可能となる。なお本願における「滑らかな窪み」は、表面が略曲面状に形成され、実質的に段差などの角張った箇所が生じないように形成された窪みのことである。

また上記製造方法としてより具体的には、前記加熱処理は、所定温度へ近づくように前記フィラメント３次元結合体を加熱する処理であり、前記所定温度は、前記原料の融点より３０℃低い温度から当該融点より５℃低い温度までの範囲内にある製造方法としてもよい。また上記製造方法としてより具体的には、前記加熱処理は、前記所定温度の温水を前記フィラメント３次元結合体に接触させる処理である製造方法としてもよい。

また上記製造方法としてより具体的には、前記加熱処理は、前記フィラメント３次元結合体の下面から所定高さまでの部分を前記温水に浸ける処理であり、当該所定高さは、前記フィラメント３次元結合体の厚みの２０％以上６０％以下である製造方法としてもよい。また上記製造方法としてより具体的には、前記加熱処理は、前記所定温度の温風を前記フィラメント３次元結合体に当てる処理である製造方法としてもよい。

また上記製造方法としてより具体的には、前記加熱処理は、前記加圧処理と並行して行われる処理であって、前記フィラメント３次元結合体の下面に冷風を当てながら、当該フィラメント３次元結合体の上面に温風を当てる処理である製造方法としてもよい。なお本願における「冷風」は、少なくとも温風より温度の低い風のことであり、通常、常温（例えば２５℃）或いはそれ以下の温度の風であることが好ましい。

また上記製造方法としてより具体的には、前記加熱処理および前記加圧処理の実行後に行われる状態調整処理を含み、前記状態調整処理は、前記フィラメント３次元結合体の上面に冷風を当てながら、当該フィラメント３次元結合体の下面に温風を当てる処理である製造方法としてもよい。

また本発明に係るクッション部材は、使用者を厚み方向に支持するクッション部材であって、熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーを原料とする複数のフィラメントが部分的に融着した略板状のフィラメント３次元結合体により構成され、上面における前記使用者の一または複数の特定部位に対応する位置に、滑らかな窪みが形成された構成とする。

また本発明に係るクッション部材は、上記クッション部材と、熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーを原料とする複数のフィラメントが部分的に融着した略板状のフィラメント３次元結合体により構成され、前記クッション部材の上側を覆うように配置されたクッション体と、を有するクッション部材としてもよい。

本発明に係るクッション部材によれば、蒸れにくく、複雑な装置を必要とせず、骨突出部位等の特定の部位において褥瘡の発生を抑えることが可能となる。また本発明に係るクッション部材によれば、このようなクッション部材が容易に製造可能となる。

本実施形態に係るクッション部材１の平面図である。 クッション部材１の右方視点による断面図である。 第１実施形態に係るクッション部材の製造方法のフローチャートである。 第１実施形態の窪み形成工程に関する説明図である。 第１加圧部材１１ａの正面図である。 第１加圧部材１１ａの一部品である垂直突起部１５の構成図である。 第１加圧部材１１ａの一部品である水平板１６の構成図である。 ２層構造のクッション部材１Ｗの断面図である。 本実施形態に係る枕用のクッション部材１Ｘの断面図である。 クッション部材１Ｘの平面図である。 本実施形態に係る椅子用のクッション部材１Ｙの断面図である。 クッション部材１Ｙの平面図である。 第２実施形態の窪み形成工程に関する説明図である。 当該窪み形成工程における密度変化に関する説明図である。 第３実施形態の窪み形成工程に関する説明図である。 当該窪み形成工程における温風供給に関する説明図である。 第３実施形態に係る第１加圧部材１１ａの正面図である。 当該加圧部材１１ａの斜め上方視点による斜視図である。 当該加圧部材１１ａの斜め下方視点による斜視図である。 第４実施形態の窪み形成工程に関する説明図である。 第５実施形態に係るクッション部材の製造方法のフローチャートである。 第５実施形態に係る加圧処理に関する説明図である。 第５実施形態に係る反転処理に関する説明図である。 第５実施形態に係る状態調整処理に関する説明図である。 当該状態調整処理による低密度領域の形成に関する説明図である。 使用者が仰臥位の寝姿勢で就寝している様子に関する説明図である。 使用者が椅子の上に座っている様子に関する説明図である。 褥瘡が発生し易い人体の部位に関する説明図である。

本発明の各実施形態について、各図面を参照しながら以下に説明する。なお以下の説明における上下、左右、および前後の各方向（互いに直交する方向）は、各図に示すとおりである。これらの各方向は、説明のため便宜的に定めたものに過ぎない。

１．第１実施形態
まず本発明の第１実施形態について説明する。図１Ａは、本実施形態に係るクッション部材１の平面図（上方視による外観図）である。図１Ｂは、クッション部材１の右方視点による断面図（図１Ａに一点鎖線Ｘで示す面で切断した場合の断面図）である。

クッション部材１は寝具として利用可能であり、クッション部材１の上側には、図１Ａおよび図１Ｂに破線で示すように使用者が横たわることが想定される。クッション部材１の上面には、滑らかな窪みとして、使用者の左右の肩甲骨部に対応する２箇所に肩甲骨部窪み１ａが、使用者の仙骨部に対応する１箇所に仙骨部窪み１ｂが、使用者の両足の踵部に対応する２箇所に踵部窪み１ｃが、それぞれ形成されている。

図２は、クッション部材１の製造方法（ステップＳ１〜Ｓ３の各工程）のフローチャートである。以下、これらの工程の概要について説明する。

ステップＳ１の工程は、クッション部材１の形成に用いる板状体１ｐを準備する工程（準備工程）である。板状体１ｐは、加工前のクッション部材１に相当する。板状体１ｐは、熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーを原料とする複数のフィラメントが部分的に融着した板状のフィラメント３次元結合体である。

板状体１ｐとしては、例えば、ポリエチレン樹脂からなる直径が１ｍｍの複数のフィラメントを部分的に融着させて得られる板状のフィラメント３次元結合体が使用できる。板状体１ｐの具体例としては、空隙率が９５％であり、長さ（前後方向寸法）が２ｍであり、幅（左右方向寸法）が０．６ｍまたは１ｍであり、厚み（上下方向寸法）が５ｃｍである板状のフィラメント３次元結合体などが挙げられる。なお本実施形態の板状体１ｐの形状は、上方視長方形であって厚みが均一である板状に形成されているが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、様々な略板状の形状が採用され得る。

板状体１ｐ（フィラメント３次元結合体）の原料は特に限定されないが、例えば、ポリエチレン系エラストマー、ポリプロピレン系エラストマー、ポリエステルポリエーテル系エラストマー、或いはポリスチレン系エラストマーなどが採用可能である。フィラメント３次元結合体（立体網状構造体）の製造方法としては、各種の公知の方法が適用可能であり、例えば、特許文献３（特開２０１０−１５４９６５号公報）あるいは特許文献４（ＷＯ２０１７／１２２３７０号公報）に開示された方法が採用され得る。

これらの公報に開示された方法で製造することにより、得られる板状体１ｐの表面に滑らかな高密度表面層が形成される。但し板状体１ｐは、フィラメントに起因する突起を感じない程度（フィラメントが身体に当たってチクチクしない程度）に表面が滑らかであればよく、必ずしも表面層が高密度ではなくてもよい。

ステップＳ２の工程は、ステップＳ１の工程で準備された板状体１ｐに対して、先述した窪み１ａ〜１ｃを形成する工程（窪み形成工程）である。窪み形成工程においては、加熱処理Ｓ２ａおよび加圧処理Ｓ２ｂが実施される。本実施形態における加熱処理Ｓ２ａは、所定の温度に調整された温水（加熱手段）を板状体１ｐへ供給することにより、板状体１ｐの温度を調整する処理である。

一方で加圧処理Ｓ２ｂは、上記温水を用いて加熱しながら、板状体１ｐの上面の所定位置を突起状の加圧部材を用いて加圧する処理である。加圧する位置は、使用者の一または複数の特定部位（褥瘡が発生しやすい骨突起部）に対応するように設定される。本実施形態ではその一例として、当該位置は、図１Ａに示す合計５箇所の窪み（１ａ〜１ｃ）の位置に設定される。

板状体１ｐを、その原料（熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマー）の融点以下の所定の温度に維持しながら加圧部材で加圧することにより、板状体１ｐの加圧された部分が塑性変形して窪みが形成される。加圧方法としては、例えば、予め決められた時間だけ連続的に加圧する方法や、塑性変形により形成される窪みの深さを測定しながら断続的に加圧する方法などが採用され得るが、他の方法が採用されてもよい。

ステップＳ３の工程は、窪み形成工程（ステップＳ２）で加熱されていた板状体１ｐを冷却する工程（冷却工程）である。この冷却工程では、板状体１ｐへの温水の供給を停止して温水を除去した後、不図示の送風装置を用いて板状体１ｐに向けた送風を行うことにより、板状体１ｐを塑性変形が起こらない温度（例えば２５℃）にまで冷却させる。以上の各工程を経て、上側表面に滑らかな各窪み１ａ〜１ｃを設けたクッション部材１が形成される。

図３Ａは、水槽１０内に収容された板状体１ｐに対する窪み形成工程（ステップＳ２）の様子を示している。なお図３Ａ（後述する図６、図９、図１０〜図１２、図１６、および図１８Ａ〜図１８Ｄについても同様）は、図１Ｂと同等の視点による断面図として表されている。また図３Ｂは、第１加圧部材１１ａの正面図（右方視点による構成図）である。

図３Ａに示すように、板状体１ｐは水槽１０内に貯留された温水ＨＷ内で加熱されながら、各加圧部材１１ａ〜１１ｃを用いて加圧される。なお本実施形態における温水ＨＷの水位は、板状体１ｐの全体が温水ＨＷに浸かるように十分に高く設定されており、板状体１ｐの全体が加熱されるようになっている。

第１加圧部材１１ａは、２箇所の肩甲骨部窪み１ａそれぞれに対応するように二つ設けられ、第２加圧部材１１ｂは、仙骨部窪み１ｂに対応するように一つ設けられ、第３加圧部材１１ｃは、２箇所の踵部窪み１ｃそれぞれに対応するように二つ設けられている。これらの加圧部材１１ａ〜１１ｃを用いた加圧により、先述した各窪み１ａ〜１ｃを設けたクッション部材１を形成することができる。また本実施形態のように、切削加工等によらず、加圧部材を用いた加圧によって板状体１ｐを塑性変形させて各窪み１ａ〜１ｃを形成する手法を採用したことにより、これらを滑らかな窪みとすることが容易である。

なお本実施形態では、褥瘡を予防しようとする特定部位を肩甲骨部、仙骨部、および踵部とし、これらの各部位に対応する位置に滑らかな窪みを設けたものをマットレス用のクッション部材１としている。但し、本発明に係るクッション部材はこの例に限定されるものではなく、例えば、肩甲骨部、仙骨部、および踵部のうちの一部のみを特定部位としたり、他の部位を特定部位として追加することも可能である。

次に第１加圧部材１１ａの構成について、より詳細に説明する。なお、第２加圧部材１１ｂおよび第３加圧部材１１ｃの構成は、基本的に第１加圧部材１１ａの構成と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。図４は第１加圧部材１１ａの一部品である垂直突起部１５の構成図であり、図５は第１加圧部材１１ａの一部品である水平板１６の構成図である。なお図４および図５においては、上側に上方視点による構成図が示され、下側に側方視点による構成図が示されている。

第１加圧部材１１ａは、垂直突起部１５と水平板１６を用いて構成されている。垂直突起部１５は、半球状先端部１５ａと円柱状胴部１５ｂを有する金属部材（例えばステンレスの部材）である。水平板１６は、中央に円形の貫通孔１６ａを有する正方形板状の金属部材（例えばステンレスの部材）である。垂直突起部１５を貫通孔１６ａに差し込んで水平板１６に固定することによって、水平板１６の下面から半球状先端部１５ａが所定の突出量で突き出た形態の第１加圧部材１１ａを得ることができる。

垂直突起部１５を水平板１６に固定する手段としては、例えば、溶接や接着剤による接着が挙げられる。またその他、当該手段として、円柱状胴部１５ｂと貫通孔１６ａの各々に螺旋状の溝を設けることによるねじ込み式の固定手段（垂直突起部１５をおねじとし水平板１６をめねじとして、これらを螺合させて固定する手段）等を採用してもよい。

半球状先端部１５ａの水平板１６からの突出量、および半球状先端部１５ａのサイズや曲面の曲率等については、使用者の褥瘡を予防しようとする特定部位（褥瘡を予防したい骨突起部）の形状に応じて設定すればよく、各加圧部材１１ａ〜１１ｃの全部または一部において異なるように設定しても構わない。またその他、使用者の骨の形状等に基づいて、褥瘡を効果的に予防できるように垂直突起部１５を成形してもよい。

第１加圧部材１１ａは、垂直突起部１５の上部が不図示の駆動装置に連結され、板状体１ｐを適切に加圧するように上下方向へ動かされる。水平板１６の下面が板状体１ｐの上面へ近接或いは接触するまで水平板１６を移動させると、半球状先端部１５ａが水平板１６から突出している分、板状体１ｐが加圧される。なお、滑らかな曲面状の半球状先端部１５ａが板状体１ｐを押すことにより、滑らかな窪みが容易に形成されることになる。

水槽１０内に貯留される温水ＨＷの温度は、例えば、図示しない加熱装置、循環装置、および温度センサを用いて所定の温度に調整される。温水ＨＷの温度が低すぎると、塑性変形が起こりにくくなり窪みが適切に形成されず、逆に温水ＨＷの温度が高すぎると、加圧されていない場所において不要な塑性変形が生じ易くなる。

そのため温水ＨＷの温度は、板状体１ｐの原料（熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマー）の融点より３０℃低い温度から当該融点より５℃低い温度までの範囲（以下、便宜的に「適正温度範囲」と称することがある）内の所定温度に調整されることが好ましい。これにより、適正温度範囲内の当該所定温度へ近づくように、板状体１ｐ（フィラメント３次元結合体）を加熱することが可能である。

上述した製造方法により製造されるクッション部材１は、圧迫や蒸れを低減することのできるフィラメント３次元結合体により形成されるとともに、上面における肩甲骨部、仙骨部、および踵部のような骨突出部位に対応する位置に滑らかな各窪み１ａ〜１ｃが形成される。これにより、使用者の骨突出部位が受けるクッション部材１からの反発力を局所的に下げることができる。そのためクッション部材１は簡単な構成でありながら、骨突出部位近傍の皮膚への過度な圧迫を抑え、褥瘡を予防できるものとなっている。なお各窪み１ａ〜１ｃは滑らかであるため、骨突出部位近傍の皮膚が窪み内の角張った箇所に当たることは未然に防がれ、更に使用者が凹凸感を感じることも無く、滑らかなフィット感を得ることができる。クッション部材１は、そのままでもマットレスとして使用可能であるが、別途用意したマットレスカバー等で覆った状態として使用しても良い。

またクッション部材１は、更に別のクッション体と組合わせて利用することも可能である。図６は、クッション部材１の上にクッション体ＣＳを積層して得られる２層構造のクッション部材１Ｗの断面図である。クッション体ＣＳは、熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーからなる複数のフィラメントが部分的に融着した略板状のフィラメント３次元結合体である。クッション体ＣＳは、板状体１ｐと同じものを更に薄くしたものであっても良い。

図６に示すように、クッション部材１Ｗは、各窪み１ａ〜１ｃを形成したクッション部材１の上面を覆うようにクッション体ＣＳが配置されており、そのクッション体ＣＳの上に使用者が横たわることになる。これにより、使用者の褥瘡を予防したい部位（特定部位）と各窪み１ａ〜１ｃとの間にクッション体ＣＳが介在し、特定部位の骨突出部において局所的に極大化する圧力（クッション部材１Ｗから受ける圧力）の分散性をより高めることが可能である。なおクッション体ＣＳの厚み等は、使用者の体型等に応じて適宜調整すれば良い。またクッション部材１Ｗによれば、使用者の特定部位の形状と窪みの形状との差が比較的大きくても、クッション体ＣＳが変形することによって、使用者の特定部位近傍に加わる圧力の差を小さくすることができる。

以上、本実施形態に係るクッション部材としてマットレス用のものを例に挙げて説明したが、当該クッション部材およびその製造方法はこれに限られず、枕用のクッション部材や椅子用のクッション部材など、様々な用途のクッション部材およびその製造方法に適用可能である。

図７Ａは、本実施形態に係る枕用のクッション部材１Ｘの断面図（クッション部材１Ｘを左右に２等分する平面で切断した場合の断面図）である。また図７Ｂは、クッション部材１Ｘの平面図（上方視点による外観図）である。クッション部材１Ｘの上面には、使用者の後頭部と接する位置において滑らかな後頭部窪み１Ｘａが形成されている。これにより、後頭部の骨突出部における褥瘡を極力防ぐことが可能となる。なおこの形態では、後頭部が使用者の褥瘡を予防したい部位（特定部位）に相当する。

図８Ａは、本実施形態に係る椅子用のクッション部材１Ｙの断面図（クッション部材１Ｙを左右に２等分する平面で切断した場合の断面図）である。また図８Ｂは、クッション部材１Ｙの平面図（上方視点による外観図）である。クッション部材１Ｙの上面には、使用者の尾骨部と接する位置において滑らかな尾骨部窪み１Ｙａが形成されている。これにより、尾骨部の骨突出部における褥瘡を極力防ぐことが可能となる。なおこの形態では、尾骨部が使用者の褥瘡を予防したい部位（特定部位）に相当する。

２．第２実施形態
次に本発明の第２実施形態について説明する。なお第２実施形態は、クッション部材１の製造方法において温水ＨＷの水位を低くした点を除き、基本的に第１実施形態と同様である。以下の説明では、第１実施形態と異なる事項の説明に重点をおき、第１実施形態と共通する事項については説明を省略することがある。

図９は、第２実施形態に係るクッション部材の製造方法における窪み形成工程（ステップＳ２）の様子を示している。また図１０は、当該窪み形成工程において、第１加圧部材１１ａの近傍で板状体１ｐに生じる密度変化（塑性変形）の様子を示している。なお、他の加圧部材１１ｂ、１１ｃの近傍の様子については、第１加圧部材１１ａの場合と基本的に同様である。

本実施形態では図１０に示すように、温水ＨＷの水位を板状体１ｐの厚みの半分程度に設定し、直接的には板状体１ｐの下半分のみを加熱することにしている。これにより、第１加圧部材１１ａを用いた加圧によって生じる応力による板状体１ｐの塑性変形を、板状体１ｐの下半分の部分で優先的に発生させることができ、板状体１ｐの下半分に高密度領域ＨＤを形成させて、上面近傍の板状体１ｐの密度が高くなる（すなわち硬くなる）ことを抑えることができる。

その結果、使用者の褥瘡を予防したい部位と接するクッション部材１の上面の反発力が、過度に高まることを抑えることができる。なお、このような効果を十分に得るためには、温水ＨＷの水位を、板状体１ｐの厚みの２０％以上６０％以下とすることが好ましい。

３．第３実施形態
次に本発明の第３実施形態について説明する。なお第３実施形態は、板状体１ｐの加熱手段と加圧部材の形態およびこれに関する点を除き、基本的に第１実施形態と同様である。以下の説明では、第１実施形態と異なる事項の説明に重点をおき、第１実施形態と共通する事項については説明を省略することがある。

図１１は、第３実施形態に係るクッション部材の製造方法における窪み形成工程（ステップＳ２）の様子を示している。また図１２は、本実施形態に係る窪み形成工程において、第１加圧部材２２ａの近傍で板状体１ｐに温風ＨＡが供給される様子を示している。なお、他の加圧部材１１ｂ、１１ｃの近傍の様子、および、他の加圧部材１１ｂ、１１ｃの構成等については、第１加圧部材１１ａの場合と基本的に同様である。

第３実施形態に係るクッション部材の製造方法は、全体的なフローとしては第１実施形態の場合と概ね同様であるが、板状体１ｐの加熱手段（加熱処理を行う手段）として温風ＨＡを用いる点が第１実施形態の場合とは異なる。第３実施形態に係る窪み形成工程においては、板状体１ｐは、通風性支持台２０の上に載置された後、通風性支持台２０の下側に配置された温風供給部材２１ａ〜２１ｃから供給される温風ＨＡによって加熱される。なお通風性支持台２０は、温風供給部材２１ａ〜２１ｃから排出された温風ＨＡを上側へ通過させるように、多数の通気孔２０ａ（上下に貫通した孔）が設けられている。

第１温風供給部材２１ａは、第１加圧部材１２ａと上下に対向する位置（使用者の左右の肩甲骨部に対応する２箇所）それぞれに配置されており、上方へ温風ＨＡを供給することにより、第１温風供給部材２１ａのほぼ真上に位置する板状体１ｐの部分を加熱する。第２温風供給部材２１ｂは、第２加圧部材１２ｂと上下に対向する位置（使用者の仙骨部に対応する１箇所）に配置されており、上方へ温風ＨＡを供給することにより、第２温風供給部材２１ｂのほぼ真上に位置する板状体１ｐの部分を加熱する。第３温風供給部材２１ｃは、第３加圧部材１２ｃと上下に対向する位置（使用者の両足の踵部に対応する２箇所）それぞれに配置されており、上方へ温風ＨＡを供給することにより、第３温風供給部材２１ｃのほぼ真上に位置する板状体１ｐの部分を加熱する。

また窪み形成工程においては、上述のようにして板状体１ｐを温風ＨＡで加熱しながら、板状体１ｐの上面を各加圧部材１１ａ〜１１ｃを用いて加圧する。これにより、その位置において板状体１ｐが塑性変形して窪みが形成される。上記のとおり、本実施形態における加熱処理Ｓ２ａは、温風ＨＡを板状体１ｐへ供給することにより、板状体１ｐの温度を調整する処理である。一方で加圧処理Ｓ２ｂは、上記温風ＨＡを用いて加熱しながら、板状体１ｐの上面の所定位置を突起状の加圧部材を用いて加圧する処理である。なお加熱処理Ｓ２ａは、加圧処理Ｓ２ｂと並行して行われるだけでなく、加圧処理Ｓ２ｂが開始される前にも行われるようにし、板状体１ｐの温度が予め調整されるようにしても良い。

図１３は、本実施形態に係る第１加圧部材１１ａの正面図である。また、図１４は加圧部材１１ａの斜め上方視点による斜視図であり、図１５は加圧部材１１ａの斜め下方視点による斜視図である。これらの図に示すように、第１加圧部材１１ａは、垂直突起部２５と水平板２６を用いて構成されている。

垂直突起部２５は、半球状先端部２５ａと円筒状胴部２５ｂを有する金属部材（例えばステンレスの部材）であり、半球状先端部２５ａには複数の通風孔２５ｈが形成されている。各通風孔２５ｈは、円筒状胴部２５ｂの内部空間２５ｃに連通しており、内部空間２５ｃの上側は開口されている。これにより、温風供給部材２１ａ〜２１ｃから供給された温風ＨＡは、板状体１ｐを通った後、各通風孔２５ｈおよび内部空間２５ｃを介して、円筒状胴部２５ｂの上方へ排出される。

水平板２６は、中央に円形の貫通孔２６ａを有する正方形板状の金属部材（ステンレス）であり、垂直突起部２５を貫通孔２６ａに差し込んで水平板２６に固定することによって、水平板２６の下面から半球状先端部２５ａが所定の突出量で突き出た形態の第１加圧部材１１ａを得ることができる。

垂直突起部２５を水平板２６に固定する手段としては、例えば、溶接や接着剤による接着が挙げられる。またその他、当該手段として、円筒状胴部２５ｂと貫通孔２６ａの各々に螺旋状の溝を設けることによるねじ込み式の固定手段（垂直突起部２５をおねじとし水平板２６をめねじとして、これらを螺合させて固定する手段）等を採用してもよい。

半球状先端部２５ａの水平板２６からの突出量、および半球状先端部２５ａのサイズや曲面の曲率等については、使用者の褥瘡を予防しようとする特定部位（褥瘡を予防したい骨突起部）の形状に応じて設定すればよく、各加圧部材１１ａ〜１１ｃの全部または一部において異なるように設定しても構わない。またその他、使用者の骨の形状等に基づいて、褥瘡を効果的に予防できるように垂直突起部２５を成形してもよい。

温風ＨＡの温度は、例えば、図示しない加熱装置、循環装置、および温度センサを用いて所定の温度に調整される。温風ＨＡの温度が低すぎると、塑性変形が起こりにくくなり窪みが適切に形成されず、逆に温風ＨＡの温度が高すぎると、塑性変形により型崩れが起こり易くなる。

そのため温風ＨＡの温度は、板状体１ｐの原料（熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマー）の融点より３０℃低い温度から当該融点より５℃低い温度までの範囲（適正温度範囲）内の所定温度に調整されることが好ましい。これにより、適正温度範囲内の当該所定温度へ近づくように、板状体１ｐ（フィラメント３次元結合体）を加熱することが可能である。

なお本実施形態では加熱手段として温水を用いていないため、窪み形成工程（ステップＳ２）を終えて温風ＨＡの供給も停止された後、温水の除去等を行うことなく冷却工程（ステップＳ３）に進むことが可能である。また本実施形態における冷却工程では、各加圧部材１１ａ〜１１ｃおよび各温風供給部材２１ａ〜２１ｃの両方または一方から板状体１ｐに向けて冷風を供給可能としておき、当該冷風により板状体１ｐを冷却するようにしても構わない。冷却工程により板状体１ｐを塑性変形が起こらない温度（例えば２５℃）にまで冷却して、クッション部材１を得ることができる。

４．第４実施形態
次に本発明の第４実施形態について説明する。なお第４実施形態は、加圧部材から板状体１ｐへ冷風を供給する点を除き、基本的に第３実施形態と同様である。以下の説明では、第３実施形態と異なる事項の説明に重点をおき、第３実施形態と共通する事項については説明を省略することがある。

図１６は、本実施形態に係る窪み形成工程（ステップＳ２）において、第１加圧部材１１ａの近傍で板状体１ｐに温風ＨＡおよび冷風ＣＡが供給される様子を示している。なお、他の加圧部材１１ｂ、１１ｃの近傍の様子については、第１加圧部材１１ａの場合と基本的に同様である。

本実施形態では図１６に示すように、板状体１ｐへの温風ＨＡの供給と並行して外部から第１加圧部材１１ａの内部へ冷風ＣＡが送り込まれ、この冷風ＣＡが各通風孔２５ｈを介して下方へ排出される。これにより、板状体１ｐの下半分の部分を重点的に加熱することが可能となる。すなわち第１加圧部材２２ａの近傍において、板状体１ｐの下側寄りの部分は、第１温風供給部材２１ａから供給される温風ＨＡの影響が強く受けて適度に加熱される一方、板状体１ｐの上側寄りの部分は、第１加圧部材２２ａから冷風ＣＡが供給される分、加熱が抑えられる。

これにより、第１加圧部材１１ａを用いた加圧によって生じる応力による板状体１ｐの塑性変形を、板状体１ｐの下半分の部分で優先的に発生させることができ、板状体１ｐの下半分に高密度領域ＨＤを形成させて、上面近傍の板状体１ｐの密度が高くなる（すなわち硬くなる）ことを抑えることができる。その結果、使用者の褥瘡を予防したい部位と接するクッション部材１の上面の反発力が、過度に高まることを抑えることができる。

５．第５実施形態
次に本発明の第５実施形態について説明する。なお第５実施形態は、窪み形成工程に関する点を除き、基本的に第４実施形態と同様である。以下の説明では、第４実施形態と異なる事項の説明に重点をおき、第４実施形態と共通する事項については説明を省略することがある。

図１７は、第５実施形態に係るクッション部材の製造方法（ステップＳ１〜Ｓ３の各工程）のフローチャートである。ステップＳ１の工程は、クッション部材１の形成に用いる板状体１ｐを準備する工程（準備工程）である。この準備工程は、他の実施形態の準備工程と同様であるため、ここではその詳細な説明を省略する。

ステップＳ２の工程は、ステップＳ１の工程で準備された板状体１ｐに対して、窪み１ａ〜１ｃを形成する工程（窪み形成工程）である。本実施形態における窪み形成工程（ステップＳ２）では、温度調整処理Ｓ２ｃ、加圧処理Ｓ２ｄ、反転処理Ｓ２ｅ、および状態調整処理Ｓ２ｆが行われる。

温度調整処理Ｓ２ｃは、各加圧部材１１ａ〜１１ｃに対応した位置において、各温風供給部材２１ａ〜２１ｃから板状体１ｐに向けて温風ＨＡを供給するとともに、各加圧部材１１ａ〜１１ｃから板状体１ｐに向けて冷風ＣＡを供給する処理である。この温度調整処理により、各加圧部材１１ａ〜１１ｃに対応した位置において、板状体１ｐの下側寄り部分の温度は温風ＨＡによって調整され、板状体１ｐの上側寄り部分の温度は冷風ＣＡによって調整される。

加圧処理Ｓ２ｄは、図１８Ａに示すように、温風ＨＡと冷風ＣＡによる板状体１ｐの温度調整を継続しながら、各加圧部材１１ａ〜１１ｃを用いて板状体１ｐの上面の所定位置を加圧する処理である。この加圧処理工程により、板状体１ｐを塑性変形させて窪みを形成することができる。なお、加圧する位置や加圧方法については、第４実施形態の加圧処理Ｓ２ｂと同様であるため、ここではその説明を省略する。温度調整処理Ｓ２ｃおよび加圧処理Ｓ２ｄにおいて板状体１ｐへ温風ＨＡを当てる（供給する）処理は、本発明に係る加熱処理に相当する。

反転処理Ｓ２ｅは、通風性支持台２０の上で板状体１ｐを上下反転させる処理である。図１８Ｂは、この反転処理が行われることによって、通風性支持台２０の上で板状体１ｐが上下反転した様子を示している。

状態調整処理Ｓ２ｆは、上下反転させた板状体１ｐにおける塑性変形による窪みが生じた箇所（板状体１ｐの上面）に温風供給部材２１ａ〜２１ｃから供給される温風ＨＡを当てるとともに、これに並行して、各加圧部材１１ａ〜１１ｃから供給される冷風ＣＡを板状体１ｐの下面に当てる処理である。図１８Ｃは、状態調整処理Ｓ２ｆが行われている様子を示している。状態調整処理Ｓ２ｆを行うことにより窪み近傍のみを塑性変形させ、図１８Ｄに示すように低密度領域ＬＤ（柔らかい層）を形成することができ、使用者の特定部位と接する上面の反発力をより抑えたクッション部材１を得ることが可能となる。

すなわち、状態調整処理Ｓ２ｆが行われる直前の段階では、加圧処理Ｓ２ｄが行われたことによって、板状体１ｐの窪み近傍が比較的高密度となっている可能性が高く、残留応力が生じていることも考えられる。そこで状態調整処理Ｓ２ｆを行うことにより、板状体１ｐの下面側を極力変形させないようにしつつ、板状体１ｐの上面側の窪み近傍を塑性変形させて低密度化し、残留応力を開放させることも可能である。このようにして板状体１ｐの状態が調整され、上面の窪み近傍における反発力をより抑えたクッション部材１を得ることができる。

なお本実施形態では、反転処理Ｓ２ｅを行って板状体１ｐの向きを変えることにより、板状体１ｐにおける温風の当たる位置と冷風の当たる位置を逆転させている。但しこのようにする代わりに、状態調整処理Ｓ２ｆの実行時においては、温風供給部材２１ａ〜２１ｃから冷風が供給され、各加圧部材１１ａ〜１１ｃから温風が供給されるようにしても構わない。また上述した温風ＨＡの温度は、板状体１ｐの原料の融点から当該融点より２０℃高い温度までの範囲内であることが好ましく、熱がこもらないように温風を断続的に供給してもよい。

ステップＳ３の工程は、ステップＳ３の工程は、窪み形成工程（ステップＳ２）で加熱されていた板状体１ｐを冷却する工程（冷却工程）である。この冷却工程は、第４実施形態の冷却工程と同様であるため、ここではその詳細な説明を省略する。

６．その他
以上に説明したとおり各実施形態に係るクッション部材の製造方法は、板状体１ｐ（フィラメント３次元結合体）の上面を加圧部材で押して塑性変形させ、使用者の一または複数の特定部位に対応する位置に滑らかな窪みを設ける加圧処理と、当該塑性変形が生じ易くなるように板状体１ｐを加熱する加熱処理とを含む。

これにより、板状体１ｐの表面を加熱しながら加圧部材によって塑性変形させることができるので、複雑な金型等を使用する必要もなく、骨突出部位等の特定部位に対応する位置に滑らかな窪みを形成することができる。その結果、蒸れにくく、骨突出部位等における局所的に大きな圧迫を低減できるクッション部材を容易に製造することが可能である。

また上記の加熱処理は、所定温度へ近づくように板状体１ｐを加熱する処理であり、当該所定温度は、板状体１ｐの原料の融点より３０℃低い温度から当該融点より５℃低い温度までの範囲内にある。これにより、効率良く塑性変形させることが可能な温度に板状体１ｐの温度を制御し、滑らかな窪みを効率良く形成することが可能である。

なお第１および第２実施形態において、加熱処理は、前記所定温度の温水ＨＷを板状体１ｐに接触させる処理となっている。これにより、型崩れが極力生じないようにしつつ、板状体１ｐの温度を適切に制御することが可能である。特に第２実施形態における加熱処理は、板状体１ｐの下面から所定高さまでの部分を温水ＨＷに浸ける処理であり、当該所定高さは、板状体１ｐの厚みの２０％以上６０％以下とされている。

これにより、加圧部材で圧縮することによって生じる板状体１ｐの塑性変形が、フィラメントが温水ＨＷと接しない上面近傍において生じ難く、フィラメントが温水ＨＷと接する底部近傍において生じやすくなる。そのため、クッション部材上面のフィラメント密度が高まることを抑え、骨突出部位等が接する側となるクッション部材上面が硬くなる（反発力が高くなる）ことを極力防ぐことが可能である。

一方、第３〜第５実施形態において、加熱処理は、前記所定温度の温風ＨＡを板状体１ｐに当てる処理となっている。これにより、温風供給装置と加圧部材を用いるだけで板状体１ｐの表面を加熱しながら塑性変形させることができるため、水槽等の大きな設備を用いることなく滑らかな窪みを形成することが可能である。

特に第４実施形態の加熱処理は、加圧処理と並行して行われる処理であって、板状体１ｐの下面に冷風ＣＡを当てながら、板状体１ｐの上面に温風ＨＡを当てる処理となっている。これにより、加圧部材で圧縮することによって生じる板状体１ｐの塑性変形が、フィラメントが冷風ＣＡの影響を受け易い上面近傍において生じ難く、フィラメントが温風ＨＡの影響を受け易い底部近傍において生じやすくなる。そのため、クッション部材上面のフィラメント密度が高まることを抑え、骨突出部位等が接する側となるクッション部材上面が硬くなる（反発力が高くなる）ことを極力防ぐことが可能である。

なお第５実施形態におけるクッション部材の製造方法は、加熱処理および加圧処理の実行後に行われる状態調整処理を含む。この状態調整処理は、板状体１ｐの上面に冷風を当てながら、板状体１ｐの下面に温風を当てる処理となっている。これにより板状体１ｐの状態を調整し、上面の窪み近傍における反発力をより抑えたクッション部材を得ることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の構成は上記実施形態に限られず、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。

本発明は、クッション部材およびその製造方法に利用可能である。

１、１Ｗ、１Ｘ、１Ｙ クッション部材
１ａ 肩甲骨部窪み
１ｂ 仙骨部窪み
１ｃ 踵部窪み
１Ｘａ 後頭部窪み
１Ｙａ 尾骨部窪み
１ｐ 板状体
１０ 水槽
１１ａ 第１加圧部材
１１ｂ 第２加圧部材
１１ｃ 第３加圧部材
１５ 垂直突起部
１５ａ 半球状先端部
１５ｂ 円柱状胴部
１６ 水平板
１６ａ 貫通孔
２０ 通風性支持台
２０ａ 通気孔
２１ａ 第１温風供給部材
２１ｂ 第２温風供給部材
２１ｃ 第３温風供給部材
２５ 垂直突起部
２５ａ 半球状先端部
２５ｂ 円筒状胴部
２５ｃ 内部空間
２５ｈ 通風孔
２６ 水平板
２６ａ 貫通孔

Claims (9)

1. 熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーを原料とする複数のフィラメントが部分的に融着した略板状のフィラメント３次元結合体を用いて、使用者を厚み方向に支持するクッション部材を製造する方法であって、
   前記フィラメント３次元結合体の上面を加圧部材で押して塑性変形させ、前記使用者の一または複数の特定部位に対応する位置に滑らかな窪みを設ける加圧処理と、
   前記塑性変形が生じ易くなるように前記フィラメント３次元結合体を加熱する加熱処理と、を含むことを特徴とする製造方法。
2. 前記加熱処理は、
   所定温度へ近づくように前記フィラメント３次元結合体を加熱する処理であり、
   前記所定温度は、前記原料の融点より３０℃低い温度から当該融点より５℃低い温度までの範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
3. 前記加熱処理は、前記所定温度の温水を前記フィラメント３次元結合体に接触させる処理であることを特徴とする請求項２に記載の製造方法。
4. 前記加熱処理は、前記フィラメント３次元結合体の下面から所定高さまでの部分を前記温水に浸ける処理であり、
   当該所定高さは、前記フィラメント３次元結合体の厚みの２０％以上６０％以下であることを特徴とする請求項３に記載の製造方法。
5. 前記加熱処理は、前記所定温度の温風を前記フィラメント３次元結合体に当てる処理であることを特徴とする請求項２に記載の製造方法。
6. 前記加熱処理は、
   前記加圧処理と並行して行われる処理であって、
   前記フィラメント３次元結合体の下面に冷風を当てながら、当該フィラメント３次元結合体の上面に温風を当てる処理であることを特徴とする請求項２に記載の製造方法。
7. 前記加熱処理および前記加圧処理の実行後に行われる状態調整処理を含み、
   前記状態調整処理は、
   前記フィラメント３次元結合体の上面に冷風を当てながら、当該フィラメント３次元結合体の下面に温風を当てる処理であることを特徴とする請求項６に記載の製造方法。
8. 使用者を厚み方向に支持するクッション部材であって、
   熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーを原料とする複数のフィラメントが部分的に融着した略板状のフィラメント３次元結合体により構成され、
   上面における前記使用者の一または複数の特定部位に対応する位置に、滑らかな窪みが形成されたことを特徴とするクッション部材。
9. 請求項８に記載のクッション部材と、
   熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーを原料とする複数のフィラメントが部分的に融着した略板状のフィラメント３次元結合体により構成され、前記クッション部材の上側を覆うように配置されたクッション体と、を有することを特徴とするクッション部材。