JP6586030B2 - フィラメント３次元結合体製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、フィラメント３次元結合体を製造する装置に関する。

マットレスや枕などに用いるクッション材料として、溶融状態にある複数の熱可塑性樹脂繊維（溶融フィラメント）同士を部分的に融着させて得られるフィラメント３次元結合体が近年注目されてきている。

たとえば特許文献１の製造装置では、複数のノズルから押し出された溶融状態にあるフィラメントを、所定の間隔をおいて縦方向に配置された一対のスラットコンベア間に降下させる。この際、フィラメント引っ張り速度をフィラメント降下速度より遅く設定したスラットコンベアでフィラメントを引っ張り、フィラメント同士を相互融着結合させる。その後、冷却固化させることによりフィラメント３次元結合体を形成している。

上記スラットコンベアでは、図１０に示すような直方体形状の複数のガイド板１３４が水平方向（すなわちガイド板１３４の移動方向に対して垂直な方向）に一定距離の間隔１３４ａを開けてスラットコンベアの外周に固定される。こうすることにより、隣接するガイド板１３４同士の干渉を防ぐと同時に、間隔１３４ａに冷却水が流れるようにしている。

特許第５２７００１４号公報

しかし上述した製造装置においては、図１１に示すように、溶融状態のフィラメント１０２を受ける受け板１２１ａ、１２１ｂの下部において、ガイド板１３４の間隙１３４ａが周期的に現れる。そのため、フィラメント３次元結合体１０３とガイド板１３４とが、水平方向のいずれの位置でも接触しない箇所が発生する。その結果、スラットコンベアとフィラメント３次元結合体１０３との間の摩擦力が変化して、周期的にフィラメント３次元結合体１０３の引込力（搬送力）が変動するという課題があった。すなわち、スラットコンベアでのフィラメント３次元結合体１０３の搬送量が周期的に変化することにより、フィラメント密度が高い領域１０３ａと低い領域１０３ｂとが発生し、フィラメント３次元結合体１０３の硬さが周期的に変動するといった課題があった。

本発明は、上記課題に鑑みて、フィラメント３次元結合体の硬さの変化を低減することが容易となる製造技術を提供することを目的とする。

本発明に係るフィラメント３次元結合体製造装置は、複数の溶融フィラメントを排出する溶融フィラメント供給装置と、複数の板状材を駆動方向へ無端状に並べて配置したコンベアを有し、前記溶融フィラメント同士が融着結合したフィラメント３次元結合体を搬送する搬送装置と、を備え、前記搬送装置は、前記コンベアの回転駆動により、前記板状材表面に接触する前記フィラメント３次元結合体を搬送するように形成され、前記板状材表面における前記駆動方向の側縁は、少なくとも前記搬送に用いる領域の一部において、隣合う前記板状材表面との間に間隔が設けられるとともに、前記駆動方向位置の差異を有する形状である構成とする。

本構成によれば、隣合う板状材表面間の隙間が板状材の幅方向（各板状材の駆動方向と直交する方向）へ続くことを極力抑え、コンベアとフィラメント３次元結合体との間の摩擦力が変化すること、すなわちフィラメント３次元結合体の引込力（搬送力）が周期的に変化することを抑えることが可能となる。そのためフィラメント３次元結合体の硬さ（密度）の変化を低減することが容易となる。

また上記構成としてより具体的には、前記側縁には、隣合う前記板状材表面との間隔が略均一となるように、前記駆動方向への凹凸が設けられた構成としてもよい。また当該構成としてより具体的には、前記凹凸の前記駆動方向における高低差は、前記間隔より大きい構成としてもよい。

本構成によれば、フィラメント３次元結合体の搬送方向に垂直、且つ該搬送方向に駆動される板状材表面（フィラメント３次元結合体との接触面）と平行な方向から見た平面視において、フィラメント３次元結合体は、駆動される板状材と連続的に接触することができ、途切れることがない。従って、フィラメント３次元結合体を安定的に引き込む（搬送する）ことができるので、フィラメント３次元結合体の硬さの変化を効果的に低減することができる。

また上記構成としてより具体的には、前記凹凸の形状は、波形または多角形である構成としてもよい。本構成によれば、フィラメント３次元結合体と板状材との接触面積が急激に変化することを抑え、フィラメント３次元結合体をさらに安定的に引き込むことが可能となる。

また上記構成としてより具体的には、前記凹凸は、前記側縁に沿って、３ｃｍ以上１０ｃｍ以下の周期で連続に形成される構成としてもよい。本構成によれば、コンベアがフィラメント３次元結合体を搬送方向に対して斜めに引き込まないようにし、安定的に引き込むことができる。また上記構成としてより具体的には、前記搬送装置は、前記フィラメント３次元結合体を挟んで対向するように配された一対の前記コンベアを有している構成としてもよい。

また当該構成において、前記フィラメント３次元結合体を前記コンベアに案内する案内部材を有し、前記案内部材は前記板状材表面に接する構成としてもよい。更に本構成としてより具体的には、前記案内部材は、前記フィラメント供給装置の鉛直下部に配されて、前記排出された溶融フィラメントを受ける一対の受け板を有し、前記一対の受け板それぞれは、下方へ向かうほど互いに近づくように傾斜した傾斜部と、前記傾斜板部の下端から鉛直下方へ伸びた鉛直部と、を有し、一対の前記鉛直部それぞれが、前記一対のコンベアそれぞれの前記板状材表面に接する構成としてもよい。

上記構成によれば、案内部材におけるフィラメント３次元結合体の排出端と、フィラメント３次元結合体の搬送方向に駆動される板状材表面との間の間隙を無くすことができる。そのため搬送装置は、排出されるフィラメント３次元結合体を円滑に板状材へ送り、フィラメント３次元結合体の搬送量の変化を防止できる。従って、排出されてから搬送が開始される迄の間において、フィラメント３次元結合体に作用する搬送方向の引込力（つまり搬送力）の変化が抑えられ、フィラメント３次元結合体の硬さの変化を抑えることができる。

また本発明に係る他の形態のフィラメント３次元結合体製造装置は、複数の溶融フィラメントを排出する溶融フィラメント供給装置と、前記フィラメント供給装置の鉛直下部に配されて、前記排出された溶融フィラメントを受ける一対の受け板と、複数の板状材が無端状に並べて配置された一対のコンベアを有し、前記溶融フィラメント同士が融着結合したフィラメント３次元結合体を搬送する搬送装置と、を備え、前記搬送装置は、前記一対のコンベアの回転駆動により、当該コンベアそれぞれの前記板状材表面に挟まれた前記フィラメント３次元結合体を搬送するように構成され、前記一対の受け板それぞれは、下方へ向かうほど互いに近づくように傾斜した傾斜部と、前記傾斜板部の下端から鉛直下方へ伸びた鉛直部と、を有し、一対の前記鉛直部それぞれが、前記一対のコンベアそれぞれの前記板状材表面に接する構成とする。

本構成によれば、一対の受け板におけるフィラメント３次元結合体の排出端と、フィラメント３次元結合体の搬送方向に駆動される板状材表面との間の間隙を無くすことができる。そのため搬送装置は、排出されるフィラメント３次元結合体を円滑に板状材へ送り、フィラメント３次元結合体の搬送量の変化を防止できる。従って、排出されてから搬送が開始される迄の間において、フィラメント３次元結合体に作用する搬送方向の引込力の変化が抑えられ、フィラメント３次元結合体の硬さの変化を抑えることができる。

本発明に係るフィラメント３次元結合体製造装置によれば、フィラメント３次元結合体の硬さの変化を低減することが容易となる。

フィラメント３次元結合体製造装置の一例を示す概念図である。 図１に示すフィラメント３次元結合体製造装置のＡ−Ａ’断面矢指図である。 図１に示すフィラメント３次元結合体製造装置の構成例を示すブロック図である。 一対のスラットコンベアの拡大図である。 ガイド板に関する説明図である。 第１実施形態においてガイド板により搬送されるフィラメント３次元結合体の密度を示す概念図である。 ガイド板の側縁及び隣接するガイド板間の間隔の他の形状例を示す図である。 ガイド板の側縁及び隣接するガイド板間の間隔の他の形状例を示す図である。 第２実施形態に係るフィラメント結合部（受け板）の概念図である。 従来のスラットコンベアのガイド板の側面図である。 従来のスラットコンベアを用いた際のフィラメント３次元結合体の密度を示す概念図である。

本発明の実施形態について、第１実施形態と第２実施形態を例に挙げ、図面を参照しながら以下に説明する。

＜第１実施形態＞
まず第１実施形態について説明する。図１は、フィラメント３次元結合体製造装置１の一例を示す構成図である。図２は、図１に示すフィラメント３次元結合体製造装置１のＡ−Ａ’断面矢視図である。図３は、図１に示すフィラメント３次元結合体製造装置１の構成例を示すブロック図である。

図１において、フィラメント３次元結合体製造装置１は、立体的な網状構造を有する熱可塑性樹脂繊維からなるフィラメント３次元結合体３を製造する装置であり、押出成形機１０と、３次元結合体形成装置２０と、フィラメント３次元結合体製造装置１の各構成部を制御するコントローラ（不図示）とを備えている。なお、以下では、熱可塑性樹脂繊維をフィラメント２と呼び、フィラメント３次元結合体３をＦＴＳ（Filament-linked Three-dimensional Structure）３と呼ぶ。また、フィラメント３次元結合体製造装置１をＦＴＳ製造装置１と呼ぶ。

押出成形機１０は、溶融状態のフィラメント２を形成し、これを３次元結合体形成装置２０に排出（供給）する溶融フィラメント供給装置の一例である。押出成形機１０は、材料投入用のホッパー１３を備えた加圧溶融部である押出機１１と、この押出機１１に連設され、口金１７を有するダイ１２等を有し、当該口金１７から溶融状態のフィラメント２を送出する。なお、以下では、溶融状態のフィラメント２を溶融フィラメント２と称する。

ホッパー１３は、フィラメントの材料となる熱可塑性樹脂を押出成形機１０内に投入するための材料投入部である。熱可塑性樹脂には、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ナイロン６６などのポリアミド、ポリ塩化ビニル、及びポリスチレンを用いることができる。或いは、これらの樹脂をベースとして共重合したコポリマー又はエラストマーを用いてもよいし、これらの樹脂をブレンドして用いてもよい。

押出機１１は、熱可塑性樹脂を加圧しながら溶融する加圧溶融部である。押出機１１の内部にはシリンダー１１ａが形成されている。このシリンダー１１ａには、スクリューモーター１５により回転するスクリュー１４が挿通されている。シリンダー１１ａの外周には、スクリューヒーター１６（１６ａ〜１６ｃ）が内装されている。スクリュー１４は、スクリューヒーター１６により加熱されて溶融する熱可塑性樹脂を加圧し、フィラメント排出部１１ｂからダイ１２に搬送する加圧搬送部材である。スクリューヒーター１６は、シリンダー１１ａ内の熱可塑性樹脂を加熱する加熱部である。

ダイ１２は、押出機１１から搬送された溶融状態の熱可塑性樹脂を繊維状の溶融フィラメント２にして送出するフィラメント送出部である。ダイ１２の内部には、ダイ導流路１２ａが形成されている。ダイヒーター１８（１８ａ〜１８ｆ）はダイ導流路１２ａを通過する溶融フィラメント２を加熱する加熱部である。口金１７は、溶融フィラメント２を送出する複数のノズル（不図示）を有するノズル部であって、複数の繊維状の溶融フィラメント２を形成する。

ダイヒーター１８の近傍には、溶融フィラメント２の温度を測定する温度センサー１９（１９ａ〜１９ｃ）が各々設けられている。各温度センサー１９ａ〜１９ｃの測定結果に基づいて、ダイヒーター１８の出力は制御される。

押出成形機１０はスクリュー１４、スクリューヒーター１６、ダイヒーター１８などにより、ホッパー１３から供給された熱可塑性樹脂を、シリンダー１１ａ内で溶融した後、ダイ１２内部のダイ導流路１２ａを経由して、口金１７に形成された複数のノズルから複数の溶融フィラメント２として導出する。

次に、３次元結合体形成装置２０は、複数の溶融フィラメント２を融着結合および冷却固化させることにより立体的な網状構造のＦＴＳ３を形成する。この３次元結合体形成装置２０は、受け板２１ａ、２１ｂと、冷却水２２ａを蓄える水槽２３を含む冷却機２２と、を備えている。

受け板２１ａ、２１ｂは、図１を見る方向と同方向に見て逆ハの字状に対向配置され、溶融フィラメント２同士を融着結合させるフィラメント結合部の一例である。受け板２１ａ、２１ｂは、ダイ１２から送出された複数の繊維状の溶融フィラメント２をその下方で受け、溶融フィラメント２を一時的に滞留させる。また、受け板２１ａ、２１ｂは、水槽２３内の冷却水２２ａの浮力作用により、滞留させた溶融フィラメント２同士の融着結合を促進させる。すなわち、溶融フィラメント２は、受け板２１ａ、２１ｂ内部において、水槽２３の冷却水２２ａの浮力をうけ、且つ、後述するスラットコンベア２４の搬送速度（引取り速度）が溶融フィラメント２の落下速度より遅く設定されているため、受け板２１ａ、２１ｂ内部に滞留する。この際、複数の溶融フィラメント２が部分的に融着結合して３次元に結合し、ＦＴＳ３が形成される。

なお、受け板２１ａ、２１ｂの上部には、受け板２１ａ、２１ｂの表面全体に冷却水を供給する冷却水供給吸水装置（不図示）を設けてもよい。冷却水の供給によって受け板２１ａ、２１ｂの温度上昇を抑制又は防止することにより、溶融フィラメント２が受け板２１ａ、２１ｂに融着することを防止できる。

冷却機２２は、フィラメント冷却部の一例であり、融着結合した溶融フィラメント２を冷却固化する。冷却機２２は、冷却水２２ａを蓄えた水槽２３と、一対のスラットコンベア２４（２４ａ、２４ｂ）と、複数の搬送ローラ２５ａ〜２５ｇと、搬送モーター２６と、を有する。

一対のスラットコンベア２４（２４ａ、２４ｂ）及び複数の搬送ローラ２５ａ〜２５ｇは、ＦＴＳ３を搬送する搬送装置である。一対のスラットコンベア２４は、受け板２１ａ、２１ｂの鉛直方向下部に設けられ、３次元的に融着結合が進んだ網目状の溶融フィラメント２を冷却水２２ａで冷却しながら下方に移動させるとともに、冷却固化したＦＴＳ３を搬送する。このスラットコンベア２４の搬送速度はフィラメント密度に密接に関係する。即ち、溶融フィラメント２の冷却スピードとの関係で、搬送速度が速くなるとフィラメント密度が低くなり、遅くなるとフィラメント密度が高くなる。搬送ローラ２５ａ〜２５ｇは、一対のスラットコンベア２４の後段に配設され、スラットコンベア２４を通過したＦＴＳ３を水槽２３外まで搬送する。

搬送モーター２６は、ＦＴＳ３を搬送する搬送部材の駆動部であり、一対のスラットコンベア２４及び複数の搬送ローラ２５（２５ａ〜２５ｇ）を図示しないギアを介して同一速度で駆動し、ＦＴＳ３を水槽２３外まで搬送する。

次に、スラットコンベア２４のより詳細な構成について説明する。図４は、一対のスラットコンベア２４の拡大図である。図４において、一対のスラットコンベア２４は、所定の間隔を設けて平行に配設される第一スラットコンベア２４ａ及び第二スラットコンベア２４ｂからなり、ＦＴＳ３の搬送方向が鉛直下方となるように設けられている。なお、以下では、第一スラットコンベア２４ａの構成を主に説明する。第二スラットコンベア２４ｂの構成は第一スラットコンベア２４ａと同様であるため、その説明は割愛する。

第一スラットコンベア２４ａは、従動ギア３１と、駆動ギア３２と、無端状のガイド板保持部材３３と、複数のガイド板３４と、を有している。ガイド板保持部材３３は、駆動ギア３２及び従動ギア３１により張架されるチェーンであり、複数のガイド板３４を保持している。駆動ギア３２及び従動ギア３１は、搬送モーター２６（図３参照）により回転駆動され、ガイド板保持部材３３を駆動する。複数のガイド板３４は、従動ギア３１、駆動ギア３２、及びガイド板保持部材３３で構成される駆動機構により、スラットコンベア２４の外周に沿って回転駆動される。

複数のガイド板３４は、ガイド板保持部材３３とともに第一スラットコンベア２４ａの外周に沿って回転移動する板状の搬送部材であり、表面に接触したＦＴＳ３を鉛直下方に向かって移動させる。図５（Ａ）〜（Ｄ）は、ガイド板３４の形状を説明するための図である。図５（Ａ）は、水平方向（図１を見る方向と同方向）から見たガイド板３４の側面図である。図５（Ｂ）は、ＦＴＳ３が接触する表面の法線方向（図２を見る方向と同方向）から見たガイド板３４の上面図である。図５（Ｃ）は、駆動方向から見たガイド板３４の側面図である。なお、水平方向は駆動方向とＦＴＳ３が接触するガイド板３４表面の法線方向との両方に直交する方向である。また図５（Ｄ）は、隣接するガイド板３４間の間隔３４ｂを示す局所拡大図である。

ＦＴＳ３の接触面の法線方向から見たガイド板３４の平面形状は帯状であり、図５（Ｂ）に示すように、その駆動方向の上流側及び下方側における各側縁３４ａの形状は該駆動方向に凹凸が形成された波形状となっている。すなわち、図５（Ｄ）に示すように、ガイド板３４において隣接する他のガイド板３４に対向する側縁３４ａは波形状となっている。そして、ガイド板３４は、隣接するガイド板３４との間に所定の間隔３４ｂを空けて搬送装置の外周に沿って無端状に配置されている。

駆動方向における側縁３４ａの凹凸の高低差（すなわち、凹部の最底位置から凸部の頂上位置迄の幅）Ｈは隣接配置されるガイド板３４間の間隔３４ｂの大きさｄ以上であり、水平方向（図１を見る方向と同方向であり、ガイド板３４の駆動方向及び表面の法線方向の両方と直交する方向）に間隔３４ｂが連続しないようになっている。すなわち該水平方向から見て、隣接するガイド板３４同士が重なって見える状態になっている。これにより、水平方向から見た平面視において、ＦＴＳ３の搬送方向のいずれの位置でも、ガイド板３４がＦＴＳ３と接触しない箇所が発生しないようにできる。従って、ガイド板３４によりＦＴＳ３の安定した引き込み力（搬送力）を得ることができる。

図６は、第１実施形態においてガイド板３４により搬送されるＦＴＳ３の密度を示す概念図である。受け板２１ａ、２１ｂ内部では、３次元結合の形成直後のＦＴＳ３は、十分に冷却されていない。そのため、スラットコンベア２４の搬送速度（引取り速度）が変化すると仮定した場合、そのフィラメント密度が変化してムラが生じるなどの不可逆的変形を生じることがある（図１１参照）。しかし本実施形態においては、隣接するガイド板３４の間隔３４ｂが水平方向に連続していないため、水平方向から見てＦＴＳ３がガイド板３４により搬送されていない部分がない。従って、安定的にＦＴＳ３を引取ることができるので、フィラメント密度のムラの発生を低減できる。

なお側縁３４ａにおいて、波形状の凹凸のピッチ（すなわち凹凸が側縁３４ａに沿って連続に形成される周期の長さ）が短すぎると間隔３４ｂの占める体積が大きくなり、凹凸のピッチが長すぎるとＦＴＳ３の搬送力の変化によるフィラメント密度ムラが出やすくなる。そのため凹凸のピッチは、このような観点から適度な範囲内とされることが好ましく、具体的には３ｃｍ以上１０ｃｍ以下であることが好ましい。

またガイド板３４の側縁３４ａは、その全体が波形状であってもよいし、その一部だけ（例えば、ＦＴＳ３が接触する中央寄りの所定領域）が波形状であってもよい。側縁３４ａのうち、ガイド板保持部材３３の保持部分は直線形状であって、該保持部分以外（特にＦＴＳ３が接触する部分）が波形状であってもよい。

また側縁３４ａの形状は、図５（Ｂ）などに例示した形状には限定されない。図７及び図８は、ガイド板４４、５４の側縁４４ａ、５４ａ及び隣接するガイド板４４、５４間の間隔４４ｂ、５４ｂの他の形状例を示す図である。ガイド板４４の側縁４４ａに形成される凹凸の形状は、例えば図７に示すように、一定のピッチで形成される台形形状であってもよいし、図８に示すように、一定のピッチで形成される三角形形状であってもよい。このように、ガイド板４４の側縁４４ａに形成される凹凸の形状は、一定のピッチで形成される各種の多角形状であってもよい。

以上に説明した通り、本実施形態のＦＴＳ製造装置１は、複数の溶融フィラメント２を排出する押出成形機１０（溶融フィラメント供給装置）と、複数のガイド板（板状材）を駆動方向へ無端状に並べて配置したスラットコンベア２４を有し、溶融フィラメント２同士が融着結合したＦＴＳ３を搬送する搬送装置と、を備える。さらに当該搬送装置は、スラットコンベア２４の回転駆動により、ガイド板表面に接触するＦＴＳ３を搬送するように形成され、ガイド板表面における前記駆動方向の側縁は、隣合うガイド板表面（隣に配置されている別のガイド板の表面）との間に間隔が設けられるとともに、当該駆動方向位置の差異を有する形状とされている。また本実施形態では当該間隔が均一である。

そのため、当該側縁の形状が駆動方向位置（スラットコンベア２４の駆動方向の位置）の差異を有しない形状（つまり図１０に例示するように、駆動方向と直交する幅方向に伸びた形状）である場合に比べて、隣合うガイド板表面間の隙間が当該幅方向へ続くことを極力抑えることが可能である。

これにより、スラットコンベア２４とＦＴＳ３との間の摩擦力が変化すること、すなわちＦＴＳ３の引込力（搬送力）が周期的に変化することを抑えることが可能となり、ＦＴＳ３の硬さ（密度）の変化を低減することが容易である。隣合うガイド板表面の間隔（隙間の大きさ）を、ガイド板同士の干渉等が生じない程度に極力小さくしつつ、本実施形態のようなガイド板表面の形状を採用すれば、ＦＴＳ３の硬さの変化を出来るだけ抑えることが可能である。

なおガイド板表面における前記駆動方向の側縁は、搬送に用いる領域（つまりＦＴＳ３が接触する領域）の一部についてだけ、隣合う板状材表面との間隔が均一であるとともに、駆動方向位置の差異を有する形状とされても良い。このようにしても同様の原理により、図１０に例示する形状に比べて、ＦＴＳ３の硬さの変化を低減することが容易となる。

また本実施形態では、ガイド板表面における前記駆動方向位置の差異を有する形状を実現するため、側縁には隣合うガイド板表面との間隔が均一となるように、前記駆動方向への凹凸が設けられている。更に当該凹凸の前記駆動方向における高低差は、ガイド板同士の間隔より大きい。

そのためＦＴＳ３の搬送方向に垂直、且つ該搬送方向に駆動されるガイド板表面（ＦＴＳ３との接触面）と平行な方向から見た平面視において、ＦＴＳ３は駆動されるガイド板と連続的に接触することができ、途切れることがない。従って、ＦＴＳ３を安定的に引き込む（搬送する）ことができるので、ＦＴＳ３の硬さの変化を効果的に低減することができる。なお本実施形態のように、形状寸法の同じ凹凸が側縁の伸びる幅方向（駆動方向と直交する方向）へ繰返される形態とすることにより、幅方向の位置によってＦＴＳ３の引込力が変わることを極力抑え、ＦＴＳ３の硬さの変化を抑えることが可能である。

前記凹凸の形状は、波形または多角形とすることにより、ＦＴＳ３とガイド板との接触面積が急激に変化することを抑え、ＦＴＳ３をさらに安定的に引き込むことが可能となる。更に当該凹凸は、前記側縁に沿って３ｃｍ以上１０ｃｍ以下の周期で連続に形成されることにより、スラットコンベア２４がＦＴＳ３を搬送方向に対して斜めに引き込まないようにし、安定的に引き込むことができる。

また本実施形態の搬送装置では、一対のスラットコンベア２４がＦＴＳ３を挟んで対向するように配されているため、ガイド板との摩擦力をＦＴＳ３の表裏両面に作用させ、ＦＴＳ３を効果的に搬送することが可能である。なお本発明に係る板状材の形状に関する特徴は、一つのコンベアしか有しない形態（例えば、ガイド板との摩擦力をＦＴＳ３の表裏一方の面にだけ作用させて搬送する形態）についても利用可能である。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。なお第２実施形態は、受け板の構成に関する部分を除き、基本的に第１実施形態と同様である。以下では、第１実施形態と異なる構成について説明する。また、第１実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。

図９は、第２実施形態に係るフィラメント結合部６１（受け板６１ａ、６１ｂ）の概念図である。受け板６１ａ、６１ｂは、一対の傾斜部７１ａ、７１ｂと、一対の鉛直部７２ａ、７２ｂを含んで構成され、所定の間隔を開けて面対称となるように設置される。一方の受け板６１ａは、傾斜部７１ａと鉛直部７２ａを有し、他方の受け板６１ｂは、傾斜部７１ｂと鉛直部７２ｂを有する。なお、鉛直部７２ａは下部鉛直部７３ａを含んでおり、鉛直部７２ｂは下部鉛直部７３ｂを含んでいる。傾斜部７１ａ、７１ｂはそれぞれ、平板形状であり、中央部（口金１７の真下にある対称面）に向けて下り傾斜となる傾斜面を有する。

鉛直部７２ａ、７２ｂはそれぞれ、鉛直面を有する平板形状であり、傾斜部７１ａ、７１ｂの下部から鉛直下方に延設されている。下部鉛直部７３ａ、７３ｂは、鉛直部７２ａ、７２ｂの途中から鉛直下方へ延設されるように設けられている。

下部鉛直部７３ａ、７３ｂの下端それぞれは、鉛直下方に移動するガイド板３４表面（ＦＴＳ３との接触面）と接触する位置（従動ギア３１の近傍であって、ガイド板３４の移動方向が鉛直下方と一致したときの位置）に配されている。これにより、スラットコンベア２４の回転駆動によって当該位置に到来したガイド板３４の表面は、下部鉛直部７３ａ、７３ｂの外側の平面に平行に接触する。

上記構成により、下部鉛直部７３ａ、７３ｂは、融着結合したＦＴＳ３をスラットコンベア２４に案内して、ガイド板３４で搬送させることができる。なお下部鉛直部７３ａ、７３ｂは、鉛直部７２ａ、７２ｂに比べて十分に薄く形成されている。これにより下部鉛直部７３ａ、７３ｂは、その厚み方向へ容易に撓むことができ、ガイド板３４に接したときの衝撃を十分に吸収することが可能である。

また上記構成により、従動ギア３１の外周に沿って移動するガイド板３４と、これに隣接して鉛直下方（ＦＴＳ３の搬送方向）に移動するガイド板３４との間に発生する間隙を下部鉛直部７３ａ、７３ｂで覆って塞ぐことができる。従って、スラットコンベア２４がＦＴＳ３の引き込みを開始する際に、ＦＴＳ３が該間隙内に広がらないようにできるので、ＦＴＳ３の引き込み力の周期的な変動を防止することができる。

なお、第２実施形態におけるガイド板３４の側縁３４ａの形状については、第１実施形態（図５（Ｂ）、図６〜図８参照）と同様の形状とすることにより、第１実施形態と同様の利点を得ることが可能である。但し、第２実施形態に係る構成は、第１実施形態とは異なる形態のガイド板３４が使用された場合であっても適用可能であり、この場合にも第２実施形態の利点を得ることが可能である。

上述の通り第２実施形態に係るＦＴＳ製造装置は、ＦＴＳ３をスラットコンベア２４に案内する一対の受け板６１ａ、６１ｂ（案内部材）を有し、一対の受け板６１ａ、６１ｂはガイド板表面に接するようになっている。一対の受け板６１ａ、６１ｂは、押出成形機１０（溶融フィラメント供給装置）の鉛直下部に配されて、押出成形機１０から排出された溶融フィラメント２を受ける部材である。

より具体的に説明すると、一対の受け板６１ａ、６１ｂそれぞれは、下方へ向かうほど互いに近づくように傾斜した傾斜部７１ａ、７１ｂと、前記傾斜部の下端から鉛直下方へ伸びた鉛直部７２ａ、７２ｂとを有する。そして一対の鉛直部７２ａ、７２ｂそれぞれが、一対のコンベア２４ａ、２４ｂそれぞれのガイド板表面に接する。

これにより、一対の受け板６１ａ、６１ｂにおけるＦＴＳ３の排出端と、ＦＴＳ３の搬送方向に駆動されるガイド板表面との間の間隙を無くすことが可能となっている。そのため排出されるＦＴＳ３を円滑にガイド板へ送り、ＦＴＳ３の搬送量の変化を防止できる。従って、排出されてから搬送が開始される迄の間において、ＦＴＳ３に作用する搬送方向の引込力（つまり搬送力）の変化が抑えられ、ＦＴＳ３の硬さの変化を抑えることが可能となっている。ガイド板とＦＴＳ３が接触を開始する接触開始領域において、ガイド板の回転時に大きくなった隙間は鉛直部７２ａ、７２ｂでカバーされるため、ガイド板とＦＴＳ３との間の摩擦力の変化は低減する。

また本発明の構成は、上記実施形態のほか、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。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。

本発明に係るフィラメント３次元結合体製造装置１およびフィラメント３次元結合体３の製造方法は、マットレス、枕、クッションに使用されるフィラメント３次元結合体３の製造に利用できる。

１ ・・・ フィラメント３次元結合体製造装置（ＦＴＳ製造装置）
２ ・・・ 溶融フィラメント
３ ・・・ フィラメント３次元結合体（ＦＴＳ）
１０ ・・・ 押出成形機
１１ ・・・ 加圧部
１１ａ ・・・ シリンダー
１１ｂ ・・・ フィラメント排出部
１２ ・・・ ダイ
１２ａ ・・・ ダイ導流路
１３ ・・・ ホッパー
１４ ・・・ スクリュー
１５ ・・・ スクリューモーター
１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ） ・・・ スクリューヒーター
１７ ・・・ 口金
１８ ・・・ ダイヒーター
１９（１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ） ・・・ 温度センサー
２０ ・・・ ３次元結合体形成装置
２１（２１ａ、２２ｂ）、６１（６１ａ、６１ｂ） ・・・ 受け板
２２ ・・・ 冷却機
２２ａ ・・・ 冷却水
２３ ・・・ 水槽
２４（２４ａ、２４ｂ） ・・・ スラットコンベア
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ、２５ｆ、２５ｇ ・・・ 搬送ローラ
２６ ・・・ 搬送モーター
３１ ・・・ 駆動ギア
３２ ・・・ 従動ギア
３３ ・・・ ガイド板保持部材
３４、４４、５４ ・・・ ガイド板
３４ａ、４４ａ、５４ａ ・・・ 側縁
３４ｂ、４４ｂ、５４ｂ ・・・ 間隔
３４ｃ ・・・ 側面
７１ａ、７１ｂ ・・・ 傾斜部
７２ａ、７２ｂ ・・・ 鉛直部
７３ａ、７３ｂ ・・・ 下部鉛直部

Claims (9)

1. 複数の溶融フィラメントを排出する溶融フィラメント供給装置と、
   複数の板状材を駆動方向へ無端状に並べて配置したコンベアを有し、前記溶融フィラメント同士が融着結合したフィラメント３次元結合体を搬送する搬送装置と、を備え、
   前記搬送装置は、
   前記コンベアの回転駆動により、前記板状材表面に接触する前記フィラメント３次元結合体を搬送するように形成され、
   前記板状材表面における前記駆動方向の側縁は、
   少なくとも前記搬送に用いる領域の一部において、隣合う前記板状材表面との間に間隔が設けられるとともに、前記駆動方向位置の差異を有する形状であることを特徴とするフィラメント３次元結合体製造装置。
2. 前記側縁には、隣合う前記板状材表面との間隔が略均一となるように、前記駆動方向への凹凸が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のフィラメント３次元結合体製造装置。
3. 前記凹凸の前記駆動方向における高低差は、前記間隔より大きいことを特徴とする請求項２に記載のフィラメント３次元結合体製造装置。
4. 前記凹凸の形状は、波形または多角形であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のフィラメント３次元結合体製造装置。
5. 前記凹凸は、前記側縁に沿って、３ｃｍ以上１０ｃｍ以下の周期で連続に形成されることを特徴とする請求項２から請求項４の何れかに記載のフィラメント３次元結合体製造装置。
6. 前記搬送装置は、
   前記フィラメント３次元結合体を挟んで対向するように配された一対の前記コンベアを有していることを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載のフィラメント３次元結合体製造装置。
7. 前記フィラメント３次元結合体を前記コンベアに案内する案内部材を有し、
   前記案内部材は前記板状材表面に接することを特徴とする請求項６に記載のフィラメント３次元結合体製造装置。
8. 前記案内部材は、
   前記フィラメント供給装置の鉛直下部に配されて、前記排出された溶融フィラメントを受ける一対の受け板を有し、
   前記一対の受け板それぞれは、
   下方へ向かうほど互いに近づくように傾斜した傾斜部と、
   前記傾斜板部の下端から鉛直下方へ伸びた鉛直部と、を有し、
   一対の前記鉛直部それぞれが、前記一対のコンベアそれぞれの前記板状材表面に接することを特徴とする請求項７に記載のフィラメント３次元結合体製造装置。
9. 複数の溶融フィラメントを排出する溶融フィラメント供給装置と、
   前記フィラメント供給装置の鉛直下部に配されて、前記排出された溶融フィラメントを受ける一対の受け板と、
   複数の板状材が駆動方向へ無端状に並べて配置された一対のコンベアを有し、前記溶融フィラメント同士が融着結合したフィラメント３次元結合体を搬送する搬送装置と、を備え、
   前記搬送装置は、
   前記一対のコンベアの回転駆動により、当該コンベアそれぞれの前記板状材表面に挟まれた前記フィラメント３次元結合体を搬送するように構成され、
   前記一対の受け板それぞれは、
   下方へ向かうほど互いに近づくように傾斜した傾斜部と、
   前記傾斜板部の下端から鉛直下方へ伸びた鉛直部と、を有し、
   一対の前記鉛直部それぞれが、前記一対のコンベアそれぞれの前記板状材表面に接することを特徴とするフィラメント３次元結合体製造装置。