JP6664239B2 - Filament three-dimensional combined body manufacturing apparatus and filament three-dimensional combined body - Google Patents

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Description

本発明は、フィラメント3次元結合体、及びその製造装置に関する。   The present invention relates to a three-dimensional filament assembly and an apparatus for producing the same.

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。   As a cushion material used for a mattress, a pillow, and the like, a filament three-dimensional composite obtained by partially fusing a plurality of thermoplastic resin fibers (molten filaments) in a molten state has recently attracted attention.

たとえば、特許文献1では、複数のノズルから押し出された溶融状態の熱可塑性樹脂からなる溶融フィラメント同士を3次元的に相互融着結合させる際に、中央部分に向かって下り傾斜となるように所定の間隙を開けて配置された一対の板材上に複数の溶融フィラメントを降下させる。こうすることにより、マットレスの厚み方向における両端部表面が平滑なフィラメント3次元結合体を形成している。   For example, in Patent Literature 1, when fusion filaments made of a thermoplastic resin in a molten state extruded from a plurality of nozzles are three-dimensionally fusion-bonded to each other, the filaments are inclined downward toward a central portion. A plurality of molten filaments are dropped on a pair of plate members arranged with a gap. By doing so, the filament three-dimensionally combined body has smooth surfaces at both ends in the thickness direction of the mattress.

特開2013−57158号公報JP 2013-57158 A

しかしながら、特許文献1で製造されたマットレスでは、マットレスの厚さ方向における両端の表面近傍のフィラメント密度が高くなるので、マットレス表面に硬質の表面層が形成される。そのため、図13のようにユーザが寝ると、マットレスはユーザの身体の接地点を頂点としたV字状に変形してしまう。従って、身体の形状にフィットした柔らかい寝心地が損なわれるといった課題があった。   However, in the mattress manufactured in Patent Literature 1, the filament density near the surfaces at both ends in the thickness direction of the mattress increases, so that a hard surface layer is formed on the mattress surface. Therefore, when the user sleeps as shown in FIG. 13, the mattress is deformed into a V-shape with the ground point of the user's body at the top. Therefore, there is a problem that a soft sleeping comfort that fits the body shape is impaired.

一方、マットレスの表面層の硬質化を抑えるために、表面層にフィラメントを排出するノズルのピッチを長くして、マットレスの表面近傍のフィラメント密度を下げると、表面層に空隙が多くなり、1〜2cmの比較的大きな穴が形成されるなど、表面の平滑性が損なわれる課題があった。   On the other hand, in order to suppress the hardening of the surface layer of the mattress, by increasing the pitch of the nozzles that discharge the filaments to the surface layer and reducing the filament density near the surface of the mattress, the number of voids in the surface layer increases, There was a problem that the surface smoothness was impaired, for example, a relatively large hole of 2 cm was formed.

本発明は、上記課題に鑑みて、フィラメント3次元結合体の反発力及び表面の平滑性を損なうことなく、表面の硬さを低減することができるフィラメント3次元結合体の製造装置、及びこれによって得られるフィラメント3次元結合体を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an apparatus for manufacturing a three-dimensional filament assembly capable of reducing the surface hardness without impairing the repulsive force and the surface smoothness of the filament three-dimensional assembly, and It is an object to provide a filament three-dimensional assembly obtained.

上記目的を達成するために本発明の一の態様によるフィラメント3次元結合体製造装置は、複数の溶融フィラメントをノズル部から排出する溶融フィラメント供給装置と、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次元結合体を形成する3次元結合体形成装置と、を備え、前記ノズル部には、第1ノズルと、該第1ノズルよりも開口断面積が小さい第2ノズルとを含むノズル群が設けられ、前記溶融フィラメントの排出方向と交差する前記ノズル部の断面上の所定方向において、前記第1ノズルは前記断面の端部よりも中央部に多く設けられ、前記第2ノズルは前記中央部よりも前記端部に多く設けられる構成とされる。   In order to achieve the above object, an apparatus for manufacturing a three-dimensionally combined filament according to one aspect of the present invention includes a molten filament supply device that discharges a plurality of molten filaments from a nozzle portion, and a filament 3 in which the molten filaments are fusion bonded. A three-dimensional combined body forming apparatus for forming a three-dimensional combined body, wherein the nozzle unit is provided with a nozzle group including a first nozzle and a second nozzle having an opening cross-sectional area smaller than the first nozzle. In a predetermined direction on the cross section of the nozzle section that intersects with the discharge direction of the molten filament, the first nozzles are provided more in the center than the ends of the cross section, and the second nozzles are provided in It is configured to be provided at a large amount at the end.

この構成によれば、第1ノズルから相対的に太い溶融フィラメントが排出され、第2ノズルから相対的に細い溶融フィラメントが排出される。そして、溶融フィラメント同士が融着結合してフィラメント3次元結合体が形成される際、フィラメント3次元結合体の形成方向と交差する断面上の所定方向(たとえば厚さ方向)における中央部の領域では、相対的に太い溶融フィラメントの方が多くなる。また、該所定方向における端部(すなわち表面層)の領域では、相対的に細いフィラメントの方が多くなる。   According to this configuration, the relatively thick molten filament is discharged from the first nozzle, and the relatively thin molten filament is discharged from the second nozzle. Then, when the fused filaments are fused and bonded to form a filament three-dimensional combined body, in a central region in a predetermined direction (for example, a thickness direction) on a cross section that intersects the forming direction of the filament three-dimensional combined body. However, the number of relatively thick molten filaments is larger. Further, in the region of the end portion (that is, the surface layer) in the predetermined direction, the number of relatively thin filaments is larger.

従って、フィラメント3次元結合体の反発力の低下を抑えることができ、さらに、表面の平滑性を低下させることなく、表面層が過度に硬くなることを抑えることができる。よって、フィラメント3次元結合体の反発力及び表面の平滑性を損なうことなく、表面の硬さを低減することができる。   Therefore, it is possible to suppress a decrease in the repulsive force of the filament three-dimensionally combined body, and it is possible to suppress the surface layer from becoming excessively hard without lowering the surface smoothness. Therefore, the surface hardness can be reduced without impairing the repulsion force and surface smoothness of the three-dimensionally combined filament.

上記のフィラメント3次元結合体製造装置は、前記断面上において前記ノズル群は長手方向及び短手方向を有する形状の領域に設けられ、前記所定方向は前記短手方向である構成であってもよい。   In the above-described apparatus for manufacturing a three-dimensionally combined filament, the nozzle group may be provided in a region having a longitudinal direction and a lateral direction on the cross section, and the predetermined direction may be the lateral direction. .

この構成によれば、溶融フィラメントの排出方向と直交する断面が長手方向及び短手方向を有する形状となるフィラメント3次元結合体を形成することができる。さらに、ノズル群が設けられる領域の短手方向における中央部に第1ノズルが多く設けられ、該短手方向における端部に第2ノズルが多く設けられる。そのため、フィラメント3次元結合体の厚さ方向における中央部では、相対的に太い溶融フィラメントの方が多くなる。また、該厚さ方向における端部(すなわち表面層)では、相対的に細いフィラメントの方が多くなる。従って、特にフィラメント3次元結合体の厚さ方向において、反発力及び表面の平滑性を損なうことなく表面の硬さを低減することができる。   According to this configuration, it is possible to form a filament three-dimensional combined body having a cross section orthogonal to the discharge direction of the molten filament having a shape having a longitudinal direction and a transverse direction. Furthermore, many first nozzles are provided at the center in the short direction of the region where the nozzle group is provided, and many second nozzles are provided at the ends in the short direction. Therefore, in the central part in the thickness direction of the three-dimensionally combined filament, the number of relatively thick molten filaments is larger. At the end (that is, the surface layer) in the thickness direction, the number of relatively thin filaments is larger. Therefore, the surface hardness can be reduced without impairing the repulsive force and the surface smoothness, particularly in the thickness direction of the filament three-dimensional combined body.

上記のフィラメント3次元結合体製造装置は、前記断面上において、前記第1ノズルの開口形状は長径及び短径を有する形状であり、該短径は、前記短手方向における前記第1ノズルの開口形状の内径である構成であってもよい。   In the above three-dimensional filament manufacturing apparatus, the opening shape of the first nozzle is a shape having a major axis and a minor axis on the cross section, and the minor axis is the opening of the first nozzle in the lateral direction. The configuration may be the inner diameter of the shape.

この構成によれば、第1ノズルから排出される相対的に太いフィラメントの断面を長径及び短径を有する扁平な形状にすることができる。さらに、相対的に太い扁平フィラメントは排出される際にフィラメント3次元結合体の断面上の所定方向(たとえば厚さ方向)にウェーブし易くなる。従って、所定方向におけるフィラメント3次元結合体の反発力(硬さ)を安定化し易くすることができる。   According to this configuration, the cross section of the relatively thick filament discharged from the first nozzle can be formed into a flat shape having a major axis and a minor axis. Further, a relatively thick flat filament is likely to wave in a predetermined direction (for example, a thickness direction) on a cross section of the three-dimensionally combined filament when discharged. Therefore, the repulsive force (hardness) of the three-dimensionally combined filament in a predetermined direction can be easily stabilized.

上記のフィラメント3次元結合体製造装置は、前記第1ノズルの開口形状の短径に対する長径の比が2以上10以下である構成であってもよい。   The above-described apparatus for manufacturing a three-dimensionally combined filament may have a configuration in which the ratio of the major axis to the minor axis of the opening shape of the first nozzle is 2 or more and 10 or less.

この構成によれば、第1ノズルから排出される相対的に太い扁平フィラメントのウェーブ方向(振幅方向)の自由度を適度に調節することができる。すなわち、ウェーブ方向が断面上の所定方向(たとえば断面上の領域の短手方向)以外の方向にばらつき過ぎたり短手方向に揃い過ぎたりしないようにすることができる。従って、上記の所定方向以外の方向で隣接する他のフィラメントとの結合(リンキング)の低下を抑えて、局所的な反発力の低下を抑制することができる。   According to this configuration, the degree of freedom in the wave direction (amplitude direction) of the relatively thick flat filament discharged from the first nozzle can be adjusted appropriately. That is, it is possible to prevent the wave direction from being excessively varied in the direction other than the predetermined direction on the cross section (for example, the short direction of the region on the cross section) or being too uniform in the short direction. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in bonding (linking) with another filament adjacent in a direction other than the predetermined direction, and to suppress a local decrease in repulsion.

上記のフィラメント3次元結合体製造装置は、前記断面上において、前記第2ノズルの開口形状は長径及び短径を有する形状であり、該短径は、前記長手方向における前記第2ノズルの開口形状の内径である構成であってもよい。   In the above-described filament three-dimensional combined body manufacturing apparatus, on the cross section, the opening shape of the second nozzle is a shape having a major axis and a minor axis, and the minor axis is an opening shape of the second nozzle in the longitudinal direction. The inner diameter may be the same as the inner diameter.

この構成によれば、第2ノズルから排出される相対的に細いフィラメントの断面を長径及び短径を有する扁平な形状にすることができる。さらに、相対的に細い扁平フィラメントは排出される際にノズル群が設けられる領域の長手方向(たとえばフィラメント3次元結合体の幅方向)にウェーブし易くなる。従って、他のフィラメント(特に相対的に太いフィラメント)との結合(リンキング)を促進して、フィラメント間の結合強度を向上させることができる。   According to this configuration, the cross section of the relatively thin filament discharged from the second nozzle can be formed into a flat shape having a major axis and a minor axis. Furthermore, the relatively thin flat filament is likely to wave in the longitudinal direction of the region where the nozzle group is provided (for example, in the width direction of the filament three-dimensional combined body) when being discharged. Therefore, the bonding (linking) with other filaments (particularly, relatively thick filaments) can be promoted, and the bonding strength between the filaments can be improved.

上記のフィラメント3次元結合体製造装置は、前記ノズル群は、前記第1ノズルよりも開口断面積が小さい第3ノズルをさらに含み、前記所定方向において、前記第3ノズルは前記断面の中央部に設けられる構成であってもよい。   In the above-described filament three-dimensional combined body manufacturing apparatus, the nozzle group further includes a third nozzle having an opening cross-sectional area smaller than that of the first nozzle, and in the predetermined direction, the third nozzle is located at a central portion of the cross section. A configuration may be provided.

この構成によれば、フィラメント3次元結合体の形成方向と交差する断面上の所定方向(たとえば厚さ方向)における中央部の領域にも相対的に細いフィラメントを存在させて相対的に太いフィラメントと結合させることができる。従って、中央部における単位体積当たりの結合点密度(リンキング密度)を高めて、安定した反発力を得ることができる。よって、たとえば、結合点密度の小さい箇所に発生する局所的な反発力の低下を低減することができる。   According to this configuration, a relatively thin filament is also present in a central region in a predetermined direction (for example, a thickness direction) on a cross section that intersects the formation direction of the filament three-dimensional combined body, and a relatively thick filament is formed. Can be combined. Therefore, the bonding point density (linking density) per unit volume in the central portion can be increased, and a stable repulsive force can be obtained. Therefore, for example, it is possible to reduce a local decrease in the repulsive force that occurs at a portion where the coupling point density is small.

上記のフィラメント3次元結合体製造装置は、前記断面上において、前記第3ノズルの開口形状は長径及び短径を有する形状であり、該短径は、前記長手方向における前記第3ノズルの開口形状の内径である構成であってもよい。   In the above-described apparatus for manufacturing a three-dimensionally combined filament, in the cross section, the opening shape of the third nozzle is a shape having a major axis and a minor axis, and the minor axis is an opening shape of the third nozzle in the longitudinal direction. The inner diameter may be the same as the inner diameter.

この構成によれば、第3ノズルから相対的に細い扁平フィラメントを排出できる。さらに、この扁平フィラメントのウェーブによって、他のフィラメント(特に相対的に太いフィラメント)との結合(リンキング)を促進して、フィラメント間の結合強度を向上させることができる。   According to this configuration, a relatively thin flat filament can be discharged from the third nozzle. Further, by the wave of the flat filaments, the bonding (linking) with other filaments (particularly, relatively thick filaments) is promoted, and the bonding strength between the filaments can be improved.

上記のフィラメント3次元結合体製造装置は、前記所定方向において、前記第1ノズルは前記断面の両端部よりも中央部に多く設けられ、前記第2ノズルは前記中央部よりも前記両端部に多く設けられる構成であってもよい。   In the above-described filament three-dimensionally bonded body manufacturing apparatus, in the predetermined direction, the first nozzles are provided more at the center than the both ends of the cross section, and the second nozzles are provided more at the both ends than the center. A configuration may be provided.

この構成によれば、当該所定方向における両端部(表側と裏側の両方)で、相対的に細いフィラメントの方が多くなるようにして、両方の表面の硬さを低減することが可能となる。   According to this configuration, it is possible to reduce the hardness of both surfaces by increasing the number of relatively thin filaments at both ends (both front and rear sides) in the predetermined direction.

また、上記目的を達成するために本発明の一の態様によるフィラメント3次元結合体は、複数のフィラメント同士が立体的に融着結合したフィラメント3次元結合体であって、前記フィラメントは、第1フィラメントと、該第1フィラメントよりも細い第2フィラメントと、を含み、前記フィラメント3次元結合体の厚さ方向において、端部での前記第1フィラメントに対する前記第2フィラメントの体積比は、中央部での当該体積比よりも大きい構成とされる。   In order to achieve the above object, a three-dimensional filament composite according to one aspect of the present invention is a three-dimensional filament composite in which a plurality of filaments are fusion-bonded three-dimensionally. A filament in a thickness direction of the three-dimensionally combined filament, wherein a volume ratio of the second filament to the first filament at an end portion is a central portion. It is configured to be larger than the volume ratio at.

この構成によれば、フィラメント3次元結合体の厚さ方向における中央部の領域では、相対的に太い溶融フィラメントの方が多くなり、該厚さ方向における端部(すなわち表面層)の領域では相対的に細いフィラメントの方が多くなる。従って、フィラメント3次元結合体の反発力の低下を抑えることができ、さらに、表面の平滑性を低下させることなく、表面層が過度に硬くなることを抑えることができる。すなわち、フィラメント3次元結合体の反発力及び表面の平滑性を損なうことなく、表面の硬さを低減することができる。   According to this configuration, in the central region in the thickness direction of the filament three-dimensional combined body, the number of the relatively thick molten filaments increases, and in the region of the end portion (namely, the surface layer) in the thickness direction, the relative thickness increases. Thinner filaments are more common. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the repulsive force of the filament three-dimensionally combined body, and it is possible to suppress the surface layer from becoming excessively hard without lowering the surface smoothness. That is, the surface hardness can be reduced without impairing the repulsive force and surface smoothness of the three-dimensionally combined filament.

また、フィラメント3次元結合体をたとえばマットレスに用いた場合、寝返りのしやすい反発力とともに、身体の形状にフィットした柔らかい寝心地を得ることができる。   Further, when the filament three-dimensional combined body is used for a mattress, for example, it is possible to obtain a resilient force that easily rolls over and a soft sleeping comfort that fits the shape of the body.

本発明によれば、フィラメント3次元結合体の反発力及び表面の平滑性を損なうことなく、表面の硬さを低減することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the hardness of a surface can be reduced, without impairing the repulsion and the smoothness of the surface of the three-dimensionally combined filament.

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。It is a conceptual diagram which shows an example of a filament three-dimensional assembly manufacturing apparatus. 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。FIG. 2 is an A-A ′ cross-sectional arrow of the filament three-dimensional assembly manufacturing apparatus shown in FIG. 1. 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。It is a block diagram which shows the example of a structure of the filament three-dimensional-combined body manufacturing apparatus shown in FIG. 一対のスラットコンベアの拡大図である。It is an enlarged view of a pair of slat conveyors. 第1実施形態に係るノズル部に関する水平断面図である。It is a horizontal sectional view about a nozzle part concerning a 1st embodiment. 第1実施形態に係る第1ノズルの開口部の水平断面の形状例である。It is an example of the shape of the horizontal section of the opening of the 1st nozzle concerning a 1st embodiment. フィラメント3次元結合体をマットレスとして使用した際の概念図である。It is a conceptual diagram at the time of using a filament three-dimensional assembly as a mattress. 第2実施形態に係るノズル部に関する水平断面図である。It is a horizontal sectional view about a nozzle part concerning a 2nd embodiment. 第2実施形態に係る第1ノズルの開口部の水平断面の形状例である。It is an example of the shape of the horizontal section of the opening of the 1st nozzle concerning a 2nd embodiment. 第3実施形態に係るノズル部に関する水平断面図である。It is a horizontal sectional view about a nozzle part concerning a 3rd embodiment. 扁平形状のノズルからなるノズル群から排出された溶融フィラメントの優先振動方向(ウェーブ方向)を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the preferential vibration direction (wave direction) of the molten filament discharged | emitted from the nozzle group which consists of a flat-shaped nozzle. フィラメント3次元結合体中の太いフィラメントと細いフィラメントのウェーブ方向を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the wave direction of the thick filament and the thin filament in a filament three-dimensional combined body. 従来のフィラメント3次元結合体をマットレスとして使用した際の概念図である。It is a conceptual diagram at the time of using the conventional filament three-dimensional combined body as a mattress.

本発明の実施形態について図面を参照しながら以下に説明する。なお以下の説明では見易さを考慮し、長さや面積の単位を[mm]のように[]を付して表記することがある。   An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the unit of the length or the area may be indicated with [] like [mm] in consideration of legibility.

<第1実施形態>
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。
<First embodiment>
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an example of a filament three-dimensional combined body manufacturing apparatus 1. FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA ′ of the filament three-dimensionally bonded body manufacturing apparatus 1 shown in FIG. FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the filament three-dimensionally bonded body manufacturing apparatus 1 illustrated in FIG. 1.

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。   In FIG. 1, a filament three-dimensional combined body manufacturing apparatus 1 is an apparatus for manufacturing a filament three-dimensional combined body 3 made of a thermoplastic resin fiber having a three-dimensional network structure, and includes an extruder 10 and a three-dimensional combined body. The apparatus includes a forming device 20 and a controller (not shown) that controls each component of the filament three-dimensionally bonded body manufacturing device 1. Hereinafter, the thermoplastic resin fiber is referred to as a filament 2, and the filament three-dimensional combined body 3 is referred to as an FTS (Filament-linked Three-dimensional Structure) 3. Further, the filament three-dimensional combined body manufacturing apparatus 1 is referred to as an FTS manufacturing apparatus 1.

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、ノズル部17を有するダイ12等を有し、当該ノズル部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。   The extruder 10 is an example of a molten filament supply device that forms a filament 2 in a molten state and discharges (supplies) the filament 2 to a three-dimensional combined body forming device 20. The extruder 10 includes an extruder 11 which is a pressurizing and melting unit provided with a hopper 13 for inputting a material, and a die 12 and the like connected to the extruder 11 and having a nozzle unit 17. From 17, the molten filament 2 is sent out. Hereinafter, the filament 2 in a molten state is referred to as a molten filament 2.

ホッパー13は、フィラメント2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。   The hopper 13 is a material input section for inputting a thermoplastic resin as a material of the filament 2 into the extruder 10. As the thermoplastic resin, for example, a polyolefin resin such as polyethylene and polypropylene, a polyester resin such as polyethylene terephthalate, a polyamide such as nylon 66, polyvinyl chloride, and polystyrene can be used. Alternatively, a copolymer or elastomer obtained by copolymerizing these resins as a base may be used, or these resins may be blended and used.

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、16b、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。   The extruder 11 is a pressure melting unit that melts the thermoplastic resin while pressing it. Inside the extruder 11, a cylinder 11a is formed. A screw 14 rotated by a screw motor 15 is inserted into the cylinder 11a. A screw heater 16 (16a, 16b, 16c) is provided on the outer periphery of the cylinder 11a. The screw 14 is a pressurizing and conveying member that presses the thermoplastic resin that is heated and melted by the screw heater 16 and conveys the thermoplastic resin to the die 12 from the filament discharge unit 11b. The screw heater 16 is a heating unit that heats the thermoplastic resin in the cylinder 11a.

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。ノズル部17には、開口断面積が異なる複数の開口部(後述するノズル群17a)が形成されている。ノズル部17はノズル群17aから溶融フィラメント2を外部に送出して複数の繊維状の溶融フィラメント2を形成する。   The die 12 is a filament sending section that sends out the thermoplastic resin in a molten state transported from the extruder 11 into fibrous molten filaments 2. Inside the die 12, a die conduction channel 12a is formed. The die heater 18 is a heating unit that heats the molten filament 2 passing through the die conduction channel 12a. A plurality of openings (a nozzle group 17a described later) having different opening cross-sectional areas are formed in the nozzle portion 17. The nozzle unit 17 sends out the molten filament 2 from the nozzle group 17a to the outside to form a plurality of fibrous molten filaments 2.

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、19b、19c)が設けられ、スクリューヒーター16の近傍にも不図示の温度センサーが設けられている。これらの温度センサーによる温度の測定結果に基づいて、スクリューヒーター16及びダイヒーター18の出力は制御されている。   A temperature sensor 19 (19a, 19b, 19c) for measuring the temperature of the molten filament 2 is provided near the die heater 18, and a temperature sensor (not shown) is also provided near the screw heater 16. The outputs of the screw heater 16 and the die heater 18 are controlled based on the measurement results of the temperature by these temperature sensors.

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内で溶融する。その後、押出成形機10は、ダイ12内部のダイ導流路12aを経由して、ノズル部17に形成された複数種の円形ノズルからなるノズル群17aから複数の溶融フィラメント2として導出する。なお、ノズル部17の更なる構成は後に詳述する。   The extruder 10 melts the thermoplastic resin supplied from the hopper 13 in the cylinder 11a by the screw 14, the screw heater 16, the die heater 18, and the like. Thereafter, the extruder 10 derives a plurality of molten filaments 2 from a nozzle group 17a formed of a plurality of types of circular nozzles formed in the nozzle portion 17 via a die guide channel 12a inside the die 12. The further configuration of the nozzle unit 17 will be described later in detail.

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。   Next, the three-dimensional combined body forming apparatus 20 forms the FTS 3 having a three-dimensional network structure by fusion bonding and cooling and solidifying the plurality of molten filaments 2. The three-dimensional combined body forming apparatus 20 includes receiving plates 21a and 21b, and a cooler 22 including a water tank 23 for storing cooling water 22a.

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。   The receiving plates 21a and 21b are arranged opposite to each other in an inverted C-shape when viewed in the same direction as the direction in which FIG. 1 is viewed, and are examples of a filament connecting portion that fuses and bonds the molten filaments 2 to each other. The receiving plates 21a and 21b receive the plurality of fibrous molten filaments 2 sent out from the die 12 thereunder, and temporarily retain the molten filaments 2. The receiving plates 21a and 21b promote the fusion bonding of the retained molten filaments 2 by the buoyancy of the cooling water 22a in the water tank 23. That is, the molten filament 2 receives the buoyancy of the cooling water 22a in the water tank 23 inside the receiving plates 21a and 21b, and the transport speed (take-up speed) of the slat conveyor 24 described later is lower than the falling speed of the molten filament 2. Since they are set, they stay inside the receiving plates 21a and 21b. At this time, the plurality of molten filaments 2 are partially fusion-bonded and three-dimensionally bonded to form the FTS 3.

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。   Note that a cooling water supply / water absorbing device (not shown) that supplies cooling water to the entire surface of the receiving plates 21a and 21b may be provided above the receiving plates 21a and 21b. By suppressing or preventing the temperature rise of the receiving plates 21a and 21b by the supply of the cooling water, the fusion filament 2 can be prevented from being fused to the receiving plates 21a and 21b.

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。   The cooler 22 is an example of a filament cooling unit, and cools and solidifies the fusion-bonded molten filament 2. The cooler 22 has a water tank 23 storing cooling water 22a, a pair of slat conveyors 24 (24a, 24b), a plurality of transport rollers 25a to 25g, and a transport motor 26.

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。なお、本実施形態では、無端コンベアの一例としてスラットコンベア24を用いているが、搬送装置であれば特に制限はない。たとえば、スラットコンベア24に代えて、複数のガイド板34の外周部に無端状の金網(図示せず)を固定した無端コンベアなどを用いてもよい。   The pair of slat conveyors 24 (24a, 24b) and the plurality of transport rollers 25a to 25g are a transport device that transports the FTS3. The pair of slat conveyors 24 are provided below the receiving plates 21a and 21b in the vertical direction, and move downward while cooling the mesh-like molten filaments 2 that have undergone three-dimensional fusion bonding with the cooling water 22a, The solidified FTS 3 is transported. The conveying speed of the slat conveyor 24 is closely related to the filament density. That is, depending on the cooling speed of the molten filament 2, the filament density decreases as the transport speed increases, and the filament density increases as the transport speed decreases. The transport rollers 25a to 25g are arranged at a stage subsequent to the pair of slat conveyors 24, and transport the FTS 3 having passed through the slat conveyor 24 to the outside of the water tank 23. In the present embodiment, the slat conveyor 24 is used as an example of the endless conveyor, but there is no particular limitation as long as it is a transport device. For example, instead of the slat conveyor 24, an endless conveyor or the like in which an endless wire mesh (not shown) is fixed to the outer periphery of the plurality of guide plates 34 may be used.

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。   The transport motor 26 is a drive unit of a transport member that transports the FTS 3, and drives the pair of slat conveyors 24 and the plurality of transport rollers 25 (25 a to 25 g) at the same speed via gears (not shown) to drive the FTS 3 into the water tank 23. Transport outside.

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。   Next, a more detailed configuration of the slat conveyor 24 will be described. FIG. 4 is an enlarged view of the pair of slat conveyors 24. In FIG. 4, the pair of slat conveyors 24 includes a first slat conveyor 24a and a second slat conveyor 24b which are arranged in parallel at a predetermined interval, and are provided such that the transport direction of the FTS3 is vertically downward. ing. Hereinafter, the configuration of the first slat conveyor 24a will be mainly described. Since the configuration of the second slat conveyor 24b is the same as that of the first slat conveyor 24a, its description is omitted.

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、従動ギア31及び駆動ギア32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。従動ギア31及び駆動ギア32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。すなわち、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で構成される駆動部材により、スラットコンベア24の外周に沿って駆動される。   The first slat conveyor 24a has a driven gear 31, a drive gear 32, an endless guide plate holding member 33, and a plurality of guide plates. The guide plate holding member 33 is a chain stretched by the driven gear 31 and the drive gear 32, and holds a plurality of guide plates. The driven gear 31 and the driving gear 32 are rotationally driven by the transport motor 26 (see FIG. 3), and drive the guide plate holding member 33. That is, the plurality of guide plates 34 are driven along the outer periphery of the slat conveyor 24 by the drive member including the driven gear 31, the drive gear 32, and the guide plate holding member 33.

複数のガイド板34はそれぞれ、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、その表面に接触したFTS3を鉛直下方に向かって移動させる。   Each of the plurality of guide plates 34 is a plate-shaped transport member that rotates along the outer periphery of the first slat conveyor 24a together with the guide plate holding member 33, and moves the FTS 3 that is in contact with the surface thereof vertically downward.

次に、ノズル部17の具体的な構成を説明する。図5は、第1実施形態に係るノズル部17の溶融フィラメント2の排出部分の要部を示す図である。図5(a)は、第1実施形態に係るノズル部17の水平断面図であり、図5(b)は、第1実施形態の変形例に係るノズル部117の水平断面図である。なお、図5では、ノズル部17の排出部分の水平断面(フィラメント2の排出方向に直交する断面)上において、ノズル群17aが設けられるノズル形成領域の形状は長方形状とされているが、この例示には限定されない。該形状は、長手方向及び短手方向を有する形状であれば、FTS3の水平断面(搬送方向に直交する断面)の形状に応じて採用可能である。このことは、他の実施形態(後述する図8および図10を参照)でも同様である。   Next, a specific configuration of the nozzle unit 17 will be described. FIG. 5 is a diagram illustrating a main part of a discharge portion of the molten filament 2 of the nozzle unit 17 according to the first embodiment. FIG. 5A is a horizontal sectional view of the nozzle unit 17 according to the first embodiment, and FIG. 5B is a horizontal sectional view of the nozzle unit 117 according to a modification of the first embodiment. In FIG. 5, the shape of the nozzle forming area where the nozzle group 17a is provided is rectangular on a horizontal cross section (a cross section orthogonal to the discharge direction of the filament 2) of the discharge portion of the nozzle portion 17. It is not limited to the illustration. The shape can be adopted according to the shape of the horizontal cross section (cross section orthogonal to the transport direction) of the FTS 3 as long as it has a longitudinal direction and a lateral direction. This is the same in other embodiments (see FIGS. 8 and 10 described later).

図5(a)において、溶融フィラメント2の排出部分に形成されたノズル群17aは第1ノズル17bと第2ノズル17cとを各々複数含んでいる。第1ノズル17bの開口部分の断面積(開口断面積)は第2ノズル17cの開口断面積よりも大きくなっている。複数の第1ノズル17bの形成位置はノズル部17の水平断面上のノズル形成領域の短手方向における中央部近傍(中央部の領域)に集められている。複数の第2ノズル17cの形成位置はノズル部17の水平断面上のノズル形成領域における短手方向の両側の端部近傍(端部の領域)に集められている。   In FIG. 5A, the nozzle group 17a formed at the discharge portion of the molten filament 2 includes a plurality of first nozzles 17b and a plurality of second nozzles 17c. The sectional area (opening sectional area) of the opening of the first nozzle 17b is larger than the sectional area of the opening of the second nozzle 17c. The formation positions of the plurality of first nozzles 17b are gathered in the vicinity of the center (region of the center) in the short direction of the nozzle formation region on the horizontal cross section of the nozzle portion 17. The formation positions of the plurality of second nozzles 17c are gathered near the ends on both sides in the lateral direction of the nozzle formation region on the horizontal cross section of the nozzle portion 17 (end region).

本実施形態においては、第1ノズル17bの内径は1[mm]であり、その開口断面積は0.79[mm]である。隣接する第1ノズル17b間の最短距離(ノズル間距離)は10[mm]に設定されている。また、第2ノズル17cの内径は0.6[mm]であり、その開口断面積は0.28[mm]である。隣接する第2ノズル17c同士のノズル間距離、及び第1ノズル17bと第2ノズル17cとの間の最短距離はそれぞれ6[mm]に設定されている。なお、各ノズル間の最短距離は、上述の例示に限定されず、FTS3の反発力や平滑性の仕様に基づいて適宜調整することができる。 In the present embodiment, the inner diameter of the first nozzle 17b is 1 [mm], and the opening cross-sectional area is 0.79 [mm 2 ]. The shortest distance (distance between nozzles) between adjacent first nozzles 17b is set to 10 [mm]. The inner diameter of the second nozzle 17c is 0.6 [mm], and the cross-sectional area of the opening is 0.28 [mm 2 ]. The distance between the adjacent second nozzles 17c and the shortest distance between the first nozzle 17b and the second nozzle 17c are set to 6 [mm]. Note that the shortest distance between the nozzles is not limited to the above example, and can be appropriately adjusted based on the specifications of the resilience and the smoothness of the FTS 3.

また、第1ノズル17bに対する第2ノズル17cの開口断面積の比(第2ノズル開口断面積/第1ノズル開口断面積)は特に制限されない。但し、当該比が小さ過ぎると、本発明の効果が得られにくくなる。また、当該比が大き過ぎると、第1ノズル17b及び第2ノズル17cから各々排出される両方の溶融フィラメント2の単位時間当たりの排出レートを安定させることが難しくなる。そのため、開口断面積の比は、好ましくは1.5以上15以下とされ、さらに好ましくは2以上10以下とされる。   Further, the ratio of the opening cross-sectional area of the second nozzle 17c to the first nozzle 17b (second nozzle opening cross-sectional area / first nozzle opening cross-sectional area) is not particularly limited. However, if the ratio is too small, it is difficult to obtain the effects of the present invention. If the ratio is too large, it is difficult to stabilize the discharge rate per unit time of both the molten filaments 2 discharged from the first nozzle 17b and the second nozzle 17c. Therefore, the ratio of the opening cross-sectional areas is preferably 1.5 or more and 15 or less, and more preferably 2 or more and 10 or less.

第1ノズル17bから排出される相対的に太い溶融フィラメント(以下、「溶融フィラメント2a」と称することがある)は、FTS3の厚み方向の中央部近傍に集まり易くなる。第2ノズル17cから排出される相対的に細い溶融フィラメント(以下、「溶融フィラメント2b」と称することがある)は、FTS3の厚み方向の両方の端部近傍(表面層)に集まり易くなる。その結果、FTS3の厚み方向の端部近傍(硬質表面層)は圧縮されてフィラメント密度が高くなるが、相対的に細いフィラメント2bの構成比が高くなる。そのため、硬質表面層が過度に硬くなることを抑えることができる。一方、FTS3の厚み方向の中央部近傍では、相対的に太いフィラメント2aの構成比が高くなるため、反発力の低下を抑えることができる。   A relatively thick molten filament (hereinafter, sometimes referred to as “molten filament 2a”) discharged from the first nozzle 17b tends to gather near the center of the FTS 3 in the thickness direction. Relatively thin molten filaments (hereinafter, sometimes referred to as “molten filaments 2b”) discharged from the second nozzle 17c easily gather near both ends (surface layer) in the thickness direction of the FTS3. As a result, the vicinity of the end of the FTS 3 in the thickness direction (hard surface layer) is compressed to increase the filament density, but the composition ratio of the relatively thin filament 2b is increased. Therefore, it is possible to suppress the hard surface layer from becoming excessively hard. On the other hand, in the vicinity of the central portion in the thickness direction of the FTS 3, the composition ratio of the relatively thick filament 2a increases, so that a decrease in the repulsive force can be suppressed.

本実施形態のノズル群17は、第1ノズル17b及び第2ノズル17cの内径及び断面積を調整することにより、形成されるFTS3内の各フィラメント2の太さ及び断面積を調整することができる。ただし、熱可塑性樹脂の弾性率及び製造条件(ノズル部17の下端から水面までの距離など)によっては、相対的な太さ及び断面積の関係は変化しなくても、各ノズル17b、17cの内径及び断面積とフィラメント2の太さ及び断面積とが完全に一致しないことがある。そのため、各ノズル17b、17cの内径及び断面積とフィラメント2の太さ及び断面積の関係式を予め把握しておくことにより、所望のフィラメント2の太さ及び断面積となるように、各ノズル17b、17cの内径及び断面積を微調整することが望ましい。   The nozzle group 17 of the present embodiment can adjust the diameter and the cross-sectional area of each filament 2 in the FTS 3 to be formed by adjusting the inner diameter and the cross-sectional area of the first nozzle 17b and the second nozzle 17c. . However, depending on the modulus of elasticity of the thermoplastic resin and the manufacturing conditions (such as the distance from the lower end of the nozzle portion 17 to the water surface), the relative thickness and cross-sectional area of the nozzles 17b and 17c do not change even if the relationship does not change. The inner diameter and the cross-sectional area may not completely match the thickness and the cross-sectional area of the filament 2. Therefore, by grasping in advance the relational expression between the inner diameter and the cross-sectional area of each of the nozzles 17b and 17c and the thickness and the cross-sectional area of the filament 2, each of the nozzles 17a and 17c can be adjusted to have the desired thickness and the cross-sectional area of the filament It is desirable to finely adjust the inner diameter and cross-sectional area of 17b and 17c.

(ノズル部17の変形例)
図5(b)において、溶融フィラメント2の排出部分に形成されたノズル群117aは、第1ノズル117bと、第2ノズル117cと、第3ノズル117caとを、各々複数含んでいる。第2ノズル117c及び第3ノズル117caの各開口部分の断面積(開口断面積)は、第1ノズル117bの開口断面積よりも小さくなっている。なお、図5(b)のノズル部117は、隣接する第1ノズル117b間に第3ノズル117caが形成されている点以外は、図5(a)のノズル部17と同じ構成となっている。
(Modification of Nozzle 17)
In FIG. 5B, the nozzle group 117a formed at the discharge portion of the molten filament 2 includes a plurality of first nozzles 117b, second nozzles 117c, and third nozzles 117ca. The cross-sectional area (opening cross-sectional area) of each opening of the second nozzle 117c and the third nozzle 117ca is smaller than the opening cross-sectional area of the first nozzle 117b. The nozzle unit 117 in FIG. 5B has the same configuration as the nozzle unit 17 in FIG. 5A except that a third nozzle 117ca is formed between the adjacent first nozzles 117b. .

ノズル部117では、隣接する第1ノズル117b間の第3ノズル117caから排出される相対的に細い溶融フィラメント2cが、第1ノズル117bから排出される相対的に太い溶融フィラメント2aと結合することにより、単位体積当たりの結合点密度(リンキング密度)を高めることができる。従って、結合点密度が小さい箇所に発生する局所的な反発力の低下を少なくできるので、FTS3は安定した反発力を得ることができる。   In the nozzle part 117, the relatively thin molten filament 2c discharged from the third nozzle 117ca between the adjacent first nozzles 117b is combined with the relatively thick molten filament 2a discharged from the first nozzle 117b. In addition, the bonding point density per unit volume (linking density) can be increased. Accordingly, since a local decrease in the repulsive force generated at a portion having a low coupling point density can be reduced, the FTS 3 can obtain a stable repulsive force.

なお、本実施形態では、第1ノズル17b、117bはノズル部17、117の水平断面上のノズル形成領域の短手方向における端部には形成されていないが、この例示に限定されず、短手方向の中央部よりも少ない数の第1ノズル17b、117bが短手方向の端部に形成されていてもよい。但し、短手方向の端部に形成される第1ノズル17b、117bの数の増加に応じて、FTS3の表面層に存在する相対的に太いフィラメント2aの数も増加し、そのためにFTS3の表面層が硬くなり易くなる。そのため、FTS3の表面層の硬さに応じて、短手方向の端部に形成される第1ノズル17b、117bの数は少なくすることが好ましい。このことは、他の実施形態でも同様である。   In the present embodiment, the first nozzles 17b and 117b are not formed at the ends in the short direction of the nozzle forming region on the horizontal cross section of the nozzle portions 17 and 117, but are not limited to this example. A smaller number of first nozzles 17b, 117b than the central part in the hand direction may be formed at the end part in the short direction. However, as the number of the first nozzles 17b and 117b formed at the ends in the short direction increases, the number of the relatively thick filaments 2a existing in the surface layer of the FTS3 also increases. The layer tends to be hard. Therefore, it is preferable to reduce the number of the first nozzles 17b and 117b formed at the ends in the short direction according to the hardness of the surface layer of the FTS3. This is the same in other embodiments.

また、本実施形態では、開口部分の水平断面の形状が円形(図6(a)参照)となるノズル群17a、117aを用いて水平断面が円形で中実な溶融フィラメント2を形成している。この例示に限定されず、開口部分の水平断面の形状は、三角形、四角形(図6(b)参照)、六角形(図6(c)参照)などの多角形状でもよい。多角形状のノズル群17a、117aを用いて、断面が多角形且つ中実な溶融フィラメント2を形成すれば、溶融フィラメント2同士を面接触させて結合部分の接触面積をより大きくし、その結合強度を向上させることができる。   Further, in the present embodiment, a solid molten filament 2 having a horizontal horizontal section is formed by using the nozzle groups 17a and 117a having a circular horizontal cross section at the opening (see FIG. 6A). . The shape of the horizontal section of the opening portion is not limited to this example, and may be a polygonal shape such as a triangle, a quadrangle (see FIG. 6B), and a hexagon (see FIG. 6C). When the molten filaments 2 having a polygonal cross section and a solid shape are formed using the polygonal nozzle groups 17a and 117a, the molten filaments 2 are brought into surface contact with each other to increase the contact area of the coupling portion, and the bonding strength thereof Can be improved.

或いは、ノズル群17a、117aの開口部分の水平断面の形状は、たとえば図6(d)〜(h)のように、水平断面が中空形状となる溶融フィラメント2が形成可能な形状であってもよい。なお、図6(d)〜(f)のような水平断面を有するノズル群17a、117aは、その中央部分を排出方向の何れかの一部分(たとえば上流部分)にてノズル部17、117本体と連結することにより実現できる。また、開口部分の水平断面の外周形状及び内周形状は、図6(d)〜(h)のように同じであってもよいし、異なっていてもよい。断面が中空形状の溶融フィラメント2では、内径よりも外径の方が平滑性及び反発力により大きな影響を及ぼす。そのため、これらの開口断面積を計算する際には、溶融フィラメント2に中空部分がないと仮定して算出することが望ましい。   Alternatively, the shape of the horizontal cross section of the opening portion of the nozzle group 17a, 117a may be a shape capable of forming the molten filament 2 having a hollow horizontal cross section as shown in, for example, FIGS. Good. The nozzle groups 17a and 117a having a horizontal cross section as shown in FIGS. 6 (d) to 6 (f) are arranged such that the central part thereof is connected to the nozzle parts 17 and 117 main body at any part (for example, upstream part) in the discharge direction. It can be realized by connecting. The outer peripheral shape and the inner peripheral shape of the horizontal section of the opening may be the same as shown in FIGS. 6D to 6H or may be different. In the molten filament 2 having a hollow cross section, the outer diameter has a greater effect on smoothness and repulsion than the inner diameter. Therefore, when calculating these opening cross-sectional areas, it is desirable to calculate it assuming that there is no hollow portion in the molten filament 2.

以上に説明したFTS3はたとえばマットレスに適用できる。図7は、FTS3をマットレスとして使用した際の概念図である。上述のFTS製造装置1により得られるFTS3では、相対的に太いフィラメント2aに対する相対的に細いフィラメント2bの体積比が、FTS3の厚み方向の中央部よりも両方の端部(すなわちマットレスの表面層部分)において大きい。そのため、FTS3の反発力を損なうことなく、FTS3の表面層が過度に硬くなることを抑えることができる。その結果、FTS3をマットレスに応用した場合において、寝返りのしやすい反発力とともに身体の形状にフィットした柔らかい寝心地を得ることができる。   The FTS 3 described above can be applied to, for example, a mattress. FIG. 7 is a conceptual diagram when FTS3 is used as a mattress. In the FTS 3 obtained by the above-described FTS manufacturing apparatus 1, the volume ratio of the relatively thin filament 2b to the relatively thick filament 2a is larger at both ends than the center in the thickness direction of the FTS 3 (that is, the surface layer portion of the mattress). ). Therefore, it is possible to suppress the surface layer of the FTS 3 from becoming excessively hard without impairing the resilience of the FTS 3. As a result, when the FTS 3 is applied to a mattress, it is possible to obtain a resilient force that easily rolls over and a soft sleeping comfort that fits the shape of the body.

以上、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をノズル部17、117から排出する押出成形機10(溶融フィラメント供給装置)と、前記溶融フィラメント2同士が融着結合したFTS(フィラメント3次元結合体)3を形成する3次元結合体形成装置20と、を備える。ノズル部17、117には、第1ノズル17b、117bと、該第1ノズル17b、117bよりも開口断面積が小さい第2ノズル17c、117cとを含むノズル群17a、117aが設けられる。前記溶融フィラメント2の排出方向と交差する前記ノズル部17、117の断面上の所定方向において、前記第1ノズル17b、117bは前記断面の端部の領域よりも中央部の領域に多く設けられ、前記第2ノズル17c、117cは前記断面の中央部の領域よりも端部の領域に多く設けられる。   As described above, the FTS manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment includes the extruder 10 (molten filament supply device) that discharges the plurality of molten filaments 2 from the nozzle portions 17 and 117, and the FTS ( And a three-dimensional combined body forming apparatus 20 for forming the three-dimensional combined filaments 3). The nozzle portions 17 and 117 are provided with nozzle groups 17a and 117a including first nozzles 17b and 117b and second nozzles 17c and 117c having smaller opening cross-sectional areas than the first nozzles 17b and 117b. In a predetermined direction on the cross section of the nozzle portions 17, 117 crossing the discharge direction of the molten filament 2, the first nozzles 17b, 117b are provided more in a central region than in an end region of the cross section, The second nozzles 17c and 117c are provided more in an end region than in a central region of the cross section.

こうすれば、第1ノズル17b、117bから相対的に太い溶融フィラメント2aが排出され、第2ノズル17c、117cから相対的に細い溶融フィラメント2bが排出される。そして、溶融フィラメント2同士が融着結合してFTS3が形成される際、FTS3の形成方向と交差する断面上の所定方向(たとえば厚さ方向)における中央部では、相対的に太い溶融フィラメント2aの方が多くなる。また、該所定方向における端部(すなわち表面層)では、相対的に細いフィラメント2bの方が多くなる。   In this case, the relatively thick molten filament 2a is discharged from the first nozzles 17b and 117b, and the relatively thin molten filament 2b is discharged from the second nozzles 17c and 117c. When the fused filaments 2 are fusion bonded to each other to form the FTS 3, a relatively thick molten filament 2 a is formed at a central portion in a predetermined direction (for example, a thickness direction) on a cross section that intersects the forming direction of the FTS 3. More. At the end (that is, the surface layer) in the predetermined direction, the number of the relatively thin filaments 2b is larger.

従って、FTS3の反発力の低下を抑えることができ、さらに、表面の平滑性を低下させることなく、表面層が過度に硬くなることを抑えることができる。よって、FTS3の反発力及び表面の平滑性を損なうことなく、表面の硬さを低減することができる。なお本実施形態では、当該所定方向における両端部(表側と裏側の両方)で、相対的に細いフィラメント2bの方が多くなるようしており、両方の表面の硬さを低減することができる。但し、当該所定方向における一方の端部(表側と裏側の一方)だけが、相対的に細いフィラメント2bの方が多くなる形態としても構わない。   Accordingly, a decrease in the resilience of the FTS 3 can be suppressed, and the surface layer can be prevented from being excessively hard without lowering the surface smoothness. Therefore, the surface hardness can be reduced without impairing the resilience of the FTS 3 and the surface smoothness. In the present embodiment, the number of the relatively thin filaments 2b is larger at both ends (both the front side and the back side) in the predetermined direction, and the hardness of both surfaces can be reduced. However, only one end (one of the front side and the back side) in the predetermined direction may be configured such that the number of the relatively thin filaments 2b increases.

また、FTS製造装置1では、前記断面上において前記ノズル群17a、117aは長手方向及び短手方向を有する形状のノズル形成領域に設けられ、所定方向はノズル形成領域の短手方向である。   Further, in the FTS manufacturing apparatus 1, the nozzle groups 17a and 117a are provided in a nozzle forming region having a shape having a longitudinal direction and a transverse direction on the cross section, and the predetermined direction is a transverse direction of the nozzle forming region.

こうすれば、溶融フィラメント2の排出方向と直交する断面が長手方向及び短手方向を有する形状となるFTS3を形成することができる。さらに、ノズル群17a、117aが設けられるノズル形成領域の短手方向における中央部に第1ノズル17b、117bが多く設けられ、該短手方向における端部に第2ノズル17c、117cが多く設けられる。そのため、FTS3の厚さ方向における中央部では、相対的に太い溶融フィラメント2aの方が多くなる。また、該厚さ方向における端部(すなわち表面層)では、相対的に細いフィラメント2bの方が多くなる。従って、特にFTS3の厚さ方向において、反発力及び表面の平滑性を損なうことなく表面の硬さを低減することができる。   By doing so, it is possible to form the FTS 3 in which the cross section orthogonal to the discharge direction of the molten filament 2 has a shape having a longitudinal direction and a transverse direction. Further, many first nozzles 17b and 117b are provided at the center in the short direction of the nozzle forming region where the nozzle groups 17a and 117a are provided, and many second nozzles 17c and 117c are provided at the ends in the short direction. . Therefore, in the central part in the thickness direction of the FTS 3, the number of the relatively thick molten filaments 2a is larger. At the end (that is, the surface layer) in the thickness direction, the number of relatively thin filaments 2b is larger. Therefore, particularly in the thickness direction of the FTS 3, the surface hardness can be reduced without impairing the repulsive force and the surface smoothness.

また、FTS製造装置1では、前記ノズル群117aは、前記第1ノズル117bよりも開口断面積が小さい第3ノズル117caをさらに含み、前記溶融フィラメント2の排出方向と交差する前記ノズル部117の断面上の所定方向において、前記第3ノズル117caは上記断面の中央部に設けられる。   In the FTS manufacturing apparatus 1, the nozzle group 117a further includes a third nozzle 117ca having an opening cross-sectional area smaller than that of the first nozzle 117b, and a cross section of the nozzle portion 117 crossing a discharge direction of the molten filament 2. In the upper predetermined direction, the third nozzle 117ca is provided at the center of the cross section.

こうすれば、FTS3の形成方向と交差する断面上の所定方向(たとえば厚さ方向)における中央部にも相対的に細いフィラメント2bを存在させて相対的に太いフィラメント2aと結合させることができる。従って、中央部における単位体積当たりの結合点密度(リンキング密度)を高めて、安定した反発力を得ることができる。よって、たとえば、結合点密度の小さい箇所に発生する局所的な反発力の低下を低減することができる。   In this way, the relatively thin filament 2b can also be present at the center in a predetermined direction (for example, the thickness direction) on the cross section that intersects with the direction in which the FTS 3 is formed, and can be combined with the relatively thick filament 2a. Therefore, the bonding point density (linking density) per unit volume in the central portion can be increased, and a stable repulsive force can be obtained. Therefore, for example, it is possible to reduce a local decrease in the repulsive force that occurs at a portion where the coupling point density is small.

また、FTS製造装置1では、断面上のノズル形成領域の短手方向において、前記第1ノズル17b、117bは該短手方向の中央部に設けられ、前記第2ノズル17c、117cは該短手方向の端部に設けられる。   In the FTS manufacturing apparatus 1, the first nozzles 17b and 117b are provided at the center in the short direction of the nozzle forming region on the cross section, and the second nozzles 17c and 117c are provided in the short direction. Direction end.

こうすれば、ノズル群17a、117aが設けられるノズル形成領域の短手方向において、相対的に太いフィラメント2aが中央部により多く、且つ、相対的に細いフィラメント2bが表面層により多くなるように、FTS3を形成することができる。従って、特にFTS3の反発力及び表面の平滑性を損なうことなく表面の硬さを低減する効果をより高めることができる。   In this way, in the short direction of the nozzle forming region where the nozzle groups 17a and 117a are provided, the relatively thick filament 2a is more in the center and the relatively thin filament 2b is more in the surface layer. An FTS 3 can be formed. Therefore, the effect of reducing the surface hardness can be further enhanced without impairing the resilience of the FTS 3 and the surface smoothness.

また、本実施形態のFTS3は、複数のフィラメント2同士が立体的に融着結合したFTS3である。前記フィラメント2は、第1フィラメント2aと、該第1フィラメント2aよりも細い第2フィラメント2bと、を含む。FTS3の厚さ方向における端部での前記第1フィラメント2aに対する前記第2フィラメント2bの体積比はFTS3の前記厚さ方向における中央部での体積比よりも大きい。   The FTS 3 of the present embodiment is an FTS 3 in which a plurality of filaments 2 are fusion-bonded three-dimensionally. The filament 2 includes a first filament 2a and a second filament 2b that is thinner than the first filament 2a. The volume ratio of the second filament 2b to the first filament 2a at the end in the thickness direction of the FTS 3 is larger than the volume ratio at the center of the FTS 3 in the thickness direction.

こうすれば、FTS3の厚さ方向における中央部では、相対的に太い溶融フィラメント2aの方が多くなり、該厚さ方向における端部(すなわち表面層)では相対的に細いフィラメント2bの方が多くなる。従って、FTS3の反発力の低下を抑えることができ、さらに、表面の平滑性を低下させることなく、表面層が過度に硬くなることを抑えることができる。すなわち、FTS3の反発力及び表面の平滑性を損なうことなく、表面の硬さを低減することができる。   In this way, the number of relatively thick molten filaments 2a increases at the center of the FTS 3 in the thickness direction, and the number of relatively thin filaments 2b increases at the ends (that is, the surface layer) in the thickness direction. Become. Accordingly, a decrease in the resilience of the FTS 3 can be suppressed, and the surface layer can be prevented from being excessively hard without lowering the surface smoothness. That is, the surface hardness can be reduced without impairing the resilience of the FTS 3 and the surface smoothness.

また、FTS3を例えばマットレスに用いた場合、寝返りのしやすい反発力とともに、身体の形状にフィットした柔らかい寝心地を得ることができる。なお本実施形態では、FTS3の厚さ方向における両端部(表側と裏側の両方)での前記体積比が、中央部での当該体積比よりも大きくなっており、マットレスに用いる例では、どちら側を上に向けても柔らかい寝心地を得ることができる。但し、FTS3の厚さ方向における一方の端部(表側と裏側の一方)における前記体積比だけが、中央部での当該体積比より大きくなっていても構わない。   Further, when the FTS 3 is used for a mattress, for example, it is possible to obtain a resilient force that easily rolls over and a soft sleeping comfort that fits the shape of the body. In the present embodiment, the volume ratio at both ends (both front and rear sides) in the thickness direction of the FTS 3 is larger than the volume ratio at the center, and in the example used for the mattress, Even if you face up, you can get a soft sleep. However, only the volume ratio at one end (one of the front side and the back side) in the thickness direction of the FTS 3 may be larger than the volume ratio at the center.

<第2実施形態>
次に、第2実施形態について説明する。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。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment will be described. Hereinafter, a configuration different from the first embodiment will be described. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.

図8は、第2実施形態に係るノズル部17の溶融フィラメント2の排出部分の要部を示す図である。図8(a)は第2実施形態に係るノズル部217の一例を示す水平断面図である。また、図8(b)は第2実施形態の第1変形例に係るノズル部317の一例を示す水平断面図である。また、図8(c)は第2実施形態の第2変形例に係るノズル部417の一例を示す水平断面図である。   FIG. 8 is a diagram illustrating a main part of a discharge part of the molten filament 2 of the nozzle unit 17 according to the second embodiment. FIG. 8A is a horizontal sectional view illustrating an example of a nozzle unit 217 according to the second embodiment. FIG. 8B is a horizontal cross-sectional view illustrating an example of a nozzle unit 317 according to a first modification of the second embodiment. FIG. 8C is a horizontal cross-sectional view illustrating an example of a nozzle unit 417 according to a second modification of the second embodiment.

図8(a)において、溶融フィラメント2の排出部分に形成されたノズル群217aは第1ノズル217bと第2ノズル217cとを各々複数含んでいる。第1ノズル217bの開口部分の断面積(開口断面積)は第2ノズル217cの開口断面積よりも大きくなっている。複数の第1ノズル217bの形成位置はノズル部217の水平断面上のノズル形成領域の短手方向における中央部近傍に集められている。複数の第2ノズル217cの形成位置はノズル部217の水平断面上のノズル形成領域における短手方向の両側の端部近傍に集められている。   In FIG. 8A, the nozzle group 217a formed at the discharge portion of the molten filament 2 includes a plurality of first nozzles 217b and a plurality of second nozzles 217c. The cross-sectional area (opening cross-sectional area) of the opening of the first nozzle 217b is larger than the cross-sectional area of the opening of the second nozzle 217c. The formation positions of the plurality of first nozzles 217b are gathered in the vicinity of the center in the short direction of the nozzle formation region on the horizontal cross section of the nozzle portion 217. The formation positions of the plurality of second nozzles 217c are collected near the ends on both sides in the short direction in the nozzle formation region on the horizontal cross section of the nozzle portion 217.

本実施形態においては、第1ノズル217bの開口部の水平断面の形状は略楕円形である。該形状の短径(最も短い内径)の方向はノズル部217の水平断面上のノズル形成領域の短手方向と同じであり、長径(最も長い内径)の方向はノズル部217の水平断面上のノズル形成領域の長手方向と同じである。第1ノズル217bの開口断面積は1.62[mm]であり、隣接する第1ノズル217b同士のノズル間距離は10[mm]に設定されている。また、第2ノズル217cの開口部の水平断面の形状は円形であり、その内径及び開口断面積はそれぞれ0.6[mm]、0.28[mm]である。隣接する第2ノズル217c同士のノズル間距離、及び第1ノズル217bと第2ノズル217cとの間の最短距離はそれぞれ6[mm]に設定されている。なお、各ノズル間の最短距離は、上述の例示に限定されず、FTS3の反発力や平滑性の仕様に基づいて適宜調整することができる。 In the present embodiment, the shape of the horizontal cross section of the opening of the first nozzle 217b is substantially elliptical. The direction of the short diameter (shortest inner diameter) of the shape is the same as the short direction of the nozzle forming region on the horizontal cross section of the nozzle portion 217, and the direction of the long diameter (longest inner diameter) is on the horizontal cross section of the nozzle portion 217. This is the same as the longitudinal direction of the nozzle formation region. The opening cross-sectional area of the first nozzle 217b is 1.62 [mm 2 ], and the distance between adjacent first nozzles 217b is set to 10 [mm]. The shape of the horizontal cross section of the opening of the second nozzle 217c is circular, and the inner diameter and the cross sectional area of the opening are 0.6 [mm] and 0.28 [mm 2 ], respectively. The distance between adjacent second nozzles 217c and the shortest distance between the first nozzle 217b and the second nozzle 217c are each set to 6 [mm]. Note that the shortest distance between the nozzles is not limited to the above example, and can be appropriately adjusted based on the specifications of the resilience and the smoothness of the FTS 3.

第1ノズル217bに対する第2ノズル217cの開口断面積の比は、特に制限されないが、第1実施形態と同様に、好ましくは1.5以上15以下とされ、さらに好ましくは2以上10以下とされる。   The ratio of the opening cross-sectional area of the second nozzle 217c to the first nozzle 217b is not particularly limited, but is preferably 1.5 to 15 and more preferably 2 to 10 as in the first embodiment. You.

第1ノズル217bから排出される相対的に太く且つ扁平断面の溶融フィラメント2aは、FTS3の厚み方向の中央部近傍に集まり易くなる。第2ノズル217cから排出される相対的に細い溶融フィラメント2bは、FTS3の厚み方向の両方の端部近傍(表面層)に集まり易くなる。その結果、FTS3の厚み方向の端部近傍(硬質表面層)は圧縮されてフィラメント密度が高くなるが、相対的に細いフィラメント2bの構成比が高くなる。そのため、硬質表面層が過度に硬くなることを抑えることができる。一方、FTS3の厚み方向の中央部近傍では、相対的に太く且つ扁平断面のフィラメント2aの構成比が高くなる。さらに、太く且つ扁平断面のフィラメント2aがFTS3の厚み方向(すなわちノズル部217の水平断面上のノズル形成領域における短手方向)に優先的にウェーブを形成する。そのため、反発力の低下を抑えるとともに、安定した反発力を得ることができる。   The relatively thick and flat cross section of the molten filament 2a discharged from the first nozzle 217b tends to gather near the center of the FTS 3 in the thickness direction. The relatively thin molten filament 2b discharged from the second nozzle 217c tends to gather near both ends (surface layer) in the thickness direction of the FTS3. As a result, the vicinity of the end of the FTS 3 in the thickness direction (hard surface layer) is compressed to increase the filament density, but the composition ratio of the relatively thin filament 2b is increased. Therefore, it is possible to suppress the hard surface layer from becoming excessively hard. On the other hand, near the center of the FTS 3 in the thickness direction, the composition ratio of the filament 2a having a relatively thick and flat cross section increases. Further, the filament 2a having a thick and flat cross section preferentially forms a wave in the thickness direction of the FTS 3 (that is, in the short direction in the nozzle forming region on the horizontal cross section of the nozzle portion 217). Therefore, it is possible to suppress a decrease in the repulsive force and obtain a stable repulsive force.

(ノズル部217の第1変形例)
図8(b)において、溶融フィラメント2の排出部分に形成されたノズル群317aは、第1ノズル317bと、第2ノズル317cと、第3ノズル317caとを、各々複数含んでいる。第2ノズル317c及び第3ノズル317caの各開口部分の断面積(開口断面積)は、第1ノズル317bの開口断面積よりも小さくなっている。なお、図8(b)のノズル部317は、隣接する第1ノズル317b間に第3ノズル317caが形成されている点以外は、図8(a)のノズル部217と同じ構成となっている。
(First Modification of Nozzle 217)
In FIG. 8B, the nozzle group 317a formed at the discharge portion of the molten filament 2 includes a plurality of first nozzles 317b, second nozzles 317c, and third nozzles 317ca. The sectional area (opening sectional area) of each opening of the second nozzle 317c and the third nozzle 317ca is smaller than the opening sectional area of the first nozzle 317b. The nozzle unit 317 in FIG. 8B has the same configuration as the nozzle unit 217 in FIG. 8A except that a third nozzle 317ca is formed between adjacent first nozzles 317b. .

ノズル部317では、隣接する第1ノズル317b間の第3ノズル317caから排出される相対的に細い溶融フィラメント2cが、第1ノズル317bから排出される相対的に太い溶融フィラメント2aと結合することにより、単位体積当たりの結合点密度(リンキング密度)を高めることができる。従って、結合点密度が小さい箇所に発生する局所的な反発力の低下を少なくできるので、FTS3は安定した反発力を得ることができる。   In the nozzle part 317, the relatively thin molten filament 2c discharged from the third nozzle 317ca between the adjacent first nozzles 317b is combined with the relatively thick molten filament 2a discharged from the first nozzle 317b. In addition, the bonding point density per unit volume (linking density) can be increased. Accordingly, since a local decrease in the repulsive force generated at a portion having a low coupling point density can be reduced, the FTS 3 can obtain a stable repulsive force.

(ノズル部217の第2変形例)
図8(c)のノズル部417は、第1ノズル417bの開口部の水平断面の形状が異なる点以外は、図8(a)のノズル部217と同じ構成となっている。第1ノズル417bの開口部の水平断面の形状は長方形状である。該形状の短手方向、長手方向はそれぞれノズル部417の水平断面上のノズル形成領域の短手方向、長手方向と同じである。第1ノズル417bの開口断面積は1.80[mm]であり、隣接する第1ノズル417b同士のノズル間距離は10[mm]に設定されている。隣接する第2ノズル417c同士のノズル間距離、及び第1ノズル417bと第2ノズル417cとの間の最短距離はそれぞれ6[mm]に設定されている。なお、各ノズル間の最短距離は、上述の例示に限定されず、FTS3の反発力や平滑性の仕様に基づいて適宜調整することができる。
(Second Modified Example of Nozzle Unit 217)
The nozzle unit 417 in FIG. 8C has the same configuration as the nozzle unit 217 in FIG. 8A except that the shape of the horizontal cross section of the opening of the first nozzle 417b is different. The horizontal cross-sectional shape of the opening of the first nozzle 417b is rectangular. The short direction and the long direction of the shape are the same as the short direction and the long direction of the nozzle forming region on the horizontal cross section of the nozzle portion 417, respectively. The opening cross-sectional area of the first nozzle 417b is 1.80 [mm 2 ], and the distance between adjacent first nozzles 417b is set to 10 [mm]. The distance between adjacent second nozzles 417c and the shortest distance between the first nozzle 417b and the second nozzle 417c are set to 6 [mm]. Note that the shortest distance between the nozzles is not limited to the above example, and can be appropriately adjusted based on the specifications of the resilience and smoothness of the FTS 3.

なお、第1ノズル217b、317b、417bの開口部分の水平断面の形状は図8の例示に制限されない。第1ノズル217b、317b、417bの該形状は、略楕円形(図9(a)参照)及び長方形(図9(b)参照)のほかにも、図9(c)及び(d)のように短径と長径とを有する扁平な形状であってもよい。さらに、第1ノズル217b、317b、417bの開口部分の水平断面の形状は、図9(e)〜(g)のように、円形開口が1方向に連続して重なる連続円形状であってもよい。連続円形状から排出される溶融フィラメント2は表面張力により扁平形状となる。また、第1ノズル217b、317b、417bの開口部分の水平断面の形状をたとえばドリルでの穿孔により容易に形成できるので、ノズル部217、317、417の製造コストを低減できる。   The shape of the horizontal cross section of the opening of the first nozzles 217b, 317b, 417b is not limited to the example shown in FIG. The shapes of the first nozzles 217b, 317b, and 417b are substantially elliptical (see FIG. 9A) and rectangular (see FIG. 9B), as shown in FIGS. 9C and 9D. It may have a flat shape having a minor axis and a major axis. Further, the shape of the horizontal cross section of the opening portion of the first nozzles 217b, 317b, 417b may be a continuous circular shape in which circular openings continuously overlap in one direction as shown in FIGS. 9 (e) to 9 (g). Good. The molten filament 2 discharged from the continuous circular shape has a flat shape due to surface tension. In addition, since the shape of the horizontal cross section of the opening of the first nozzles 217b, 317b, 417b can be easily formed by, for example, drilling, the manufacturing cost of the nozzles 217, 317, 417 can be reduced.

また、上述のような扁平形状の短径(短手方向の長さ)に対する長径(長手方向の長さ)のアスペクト比は、好ましくは2以上10以下とされ、さらに好ましくは3以上5以下とされる。アスペクト比が2よりも小さいと、溶融フィラメント2のウェーブ方向(振幅方向)がばらつく。すなわち、ウェーブ方向の自由度が高くなるため、短手方向にウェーブする溶融フィラメント2の比率が低下する。逆に、アスペクト比が10より大きいと、溶融フィラメント2のウェーブ方向の自由度が小さくなるため、溶融フィラメント2のウェーブ方向が揃い過ぎる。すなわち、短手方向にウェーブする溶融フィラメント2の比率が非常に多くなって、短手方向以外にウェーブする溶融フィラメント2の比率が低下する。そのため、短手方向以外で隣接する他のフィラメント2との結合(リンキング)が少なくなるため、局所的に反発力が低下する領域が生じやすくなる。   Further, the aspect ratio of the major axis (length in the longitudinal direction) to the minor axis (length in the lateral direction) of the flat shape as described above is preferably 2 or more and 10 or less, and more preferably 3 or more and 5 or less. Is done. If the aspect ratio is smaller than 2, the wave direction (amplitude direction) of the molten filament 2 varies. That is, since the degree of freedom in the wave direction increases, the ratio of the molten filament 2 that waves in the short direction decreases. Conversely, if the aspect ratio is greater than 10, the degree of freedom of the molten filament 2 in the wave direction is reduced, and the wave directions of the molten filament 2 are too aligned. That is, the ratio of the molten filament 2 waving in the short direction becomes very large, and the ratio of the molten filament 2 waving in other than the short direction decreases. Therefore, the bonding (linking) with the other filaments 2 adjacent in the direction other than the lateral direction is reduced, and a region where the repulsive force is locally reduced easily occurs.

以上、本実施形態のFTS製造装置1では、前記断面上において、前記第1ノズル217b、317b、417bの開口形状は長径及び短径を有する形状である。該短径は前記断面上の前記領域の短手方向における前記第1ノズル217b、317b、417bの開口形状の内径である。   As described above, in the FTS manufacturing apparatus 1 of the present embodiment, the opening shapes of the first nozzles 217b, 317b, and 417b have a major axis and a minor axis on the cross section. The minor diameter is the inner diameter of the opening shape of the first nozzles 217b, 317b, 417b in the lateral direction of the region on the cross section.

こうすれば、第1ノズル217b、317b、417bから排出される相対的に太いフィラメント2aの断面を長径及び短径を有する扁平な形状にすることができる。さらに、相対的に太い扁平フィラメント2aは排出される際にFTS3の断面上の所定方向(たとえば厚さ方向)にウェーブし易くなる。従って、所定方向におけるFTS3の反発力(硬さ)を安定化し易くすることができる。   In this case, the cross section of the relatively thick filament 2a discharged from the first nozzles 217b, 317b, 417b can be formed into a flat shape having a major axis and a minor axis. Further, the relatively thick flat filament 2a is likely to wave in a predetermined direction (for example, a thickness direction) on the cross section of the FTS 3 when being discharged. Therefore, the resilience (hardness) of the FTS 3 in a predetermined direction can be easily stabilized.

また、FTS製造装置1において、前記第1ノズル217b、317b、417bの開口形状の短径に対する長径のアスペクト比が2以上10以下である。   In the FTS manufacturing apparatus 1, the aspect ratio of the major axis to the minor axis of the opening shape of the first nozzles 217b, 317b, 417b is 2 or more and 10 or less.

こうすれば、第1ノズル217b、317b、417bから排出される相対的に太い扁平フィラメント2aのウェーブ方向(振幅方向)の自由度を適度に調節することができる。すなわち、ウェーブ方向が断面上の所定方向(たとえばノズル形成領域の短手方向)以外の方向にばらつき過ぎたり短手方向に揃い過ぎたりしないようにすることができる。従って、上記の所定方向以外の方向で隣接する他のフィラメント2との結合(リンキング)の低下を抑えて、局所的な反発力の低下を抑制することができる。   By doing so, the degree of freedom in the wave direction (amplitude direction) of the relatively thick flat filament 2a discharged from the first nozzles 217b, 317b, 417b can be adjusted appropriately. That is, it is possible to prevent the wave direction from being excessively varied in a direction other than the predetermined direction on the cross section (for example, the short direction of the nozzle forming region) or being aligned too much in the short direction. Therefore, it is possible to suppress a decrease in bonding (linking) with another filament 2 adjacent in a direction other than the predetermined direction, and to suppress a local decrease in repulsive force.

<第3実施形態>
次に、第3実施形態について説明する。以下では、第1及び第2実施形態と異なる構成について説明する。また、第1及び第2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。
<Third embodiment>
Next, a third embodiment will be described. Hereinafter, a configuration different from the first and second embodiments will be described. The same components as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.

図10は、第3実施形態に係るノズル部17の溶融フィラメント2の排出部分の要部を示す図である。図10(a)は、第3実施形態に係るノズル部517の一例を示す水平断面図であり、図10(b)は、第3実施形態の変形例に係るノズル部617の一例を示す水平断面図である。   FIG. 10 is a diagram illustrating a main part of a discharge portion of the molten filament 2 of the nozzle unit 17 according to the third embodiment. FIG. 10A is a horizontal cross-sectional view illustrating an example of a nozzle unit 517 according to the third embodiment. FIG. 10B is a horizontal sectional view illustrating an example of a nozzle unit 617 according to a modification of the third embodiment. It is sectional drawing.

図10(a)において、溶融フィラメント2の排出部分に形成されたノズル群517aは第1ノズル517bと第2ノズル517cとを各々複数含んでいる。第1ノズル517bの開口部分の断面積(開口断面積)は第2ノズル517cの開口断面積よりも大きくなっている。複数の第1ノズル517bの形成位置はノズル部517の水平断面上のノズル形成領域の短手方向における中央部近傍に集められている。複数の第2ノズル517cの形成位置はノズル部517の水平断面上のノズル形成領域における短手方向の両側の端部近傍に集められている。このほか、隣接する第1ノズル517b間には、水平断面が扁平でない形状の開口部(図6参照)の開口断面積が第1ノズル517bよりも小さい第3ノズル517caが形成されていてもよい。   In FIG. 10A, a nozzle group 517a formed at the discharge portion of the molten filament 2 includes a plurality of first nozzles 517b and a plurality of second nozzles 517c. The sectional area (opening sectional area) of the opening of the first nozzle 517b is larger than the sectional area of the opening of the second nozzle 517c. The formation positions of the plurality of first nozzles 517b are gathered in the vicinity of the center in the short direction of the nozzle formation region on the horizontal cross section of the nozzle portion 517. The formation positions of the plurality of second nozzles 517c are gathered near the both ends in the short direction in the nozzle formation region on the horizontal cross section of the nozzle portion 517. In addition, between the adjacent first nozzles 517b, a third nozzle 517ca whose opening cross-sectional area of the opening (see FIG. 6) whose horizontal cross section is not flat is smaller than that of the first nozzle 517b may be formed. .

本実施形態においては、第1ノズル517b及び第2ノズル517cの開口部の水平断面の各形状は長方形である。第1ノズル517bの短手方向、長手方向はそれぞれノズル部517の水平断面上のノズル形成領域の短手方向、長手方向と同じである。第2ノズル517cの短手方向、長手方向はそれぞれノズル部517の水平断面上のノズル形成領域の長手方向、短手方向と同じである。   In the present embodiment, each of the shapes of the horizontal sections of the openings of the first nozzle 517b and the second nozzle 517c is rectangular. The short direction and the long direction of the first nozzle 517b are the same as the short direction and the long direction of the nozzle forming region on the horizontal cross section of the nozzle portion 517, respectively. The short direction and the long direction of the second nozzle 517c are the same as the long direction and the short direction of the nozzle forming region on the horizontal cross section of the nozzle portion 517, respectively.

第1ノズル517bの開口断面積は1.60[mm]であり、隣接する第1ノズル517b同士のノズル間距離は10[mm]に設定されている。第2ノズル517cの開口断面積は0.25[mm]であり、隣接する第2ノズル517c同士のノズル間距離、及び第1ノズル517bと第2ノズル517cとの間の最短距離はそれぞれ6[mm]に設定されている。なお、各ノズル間の最短距離は、上述の例示に限定されず、FTS3の反発力や平滑性の仕様に基づいて適宜調整することができる。 The opening cross-sectional area of the first nozzle 517b is 1.60 [mm 2 ], and the distance between adjacent first nozzles 517b is set to 10 [mm]. The opening sectional area of the second nozzle 517c is 0.25 [mm 2 ], and the distance between adjacent second nozzles 517c and the shortest distance between the first nozzle 517b and the second nozzle 517c are each 6 [Mm]. Note that the shortest distance between the nozzles is not limited to the above example, and can be appropriately adjusted based on the specifications of the resilience and the smoothness of the FTS 3.

第1ノズル517bに対する第2ノズル517cの開口断面積の比は、特に制限されないが、第1及び第2実施形態と同様に、好ましくは1.5以上15以下とされ、さらに好ましくは2以上10以下とされる。   The ratio of the opening cross-sectional area of the second nozzle 517c to the first nozzle 517b is not particularly limited, but is preferably 1.5 or more and 15 or less, more preferably 2 or more and 10 or less, as in the first and second embodiments. It is as follows.

第1ノズル517bから排出される相対的に太く且つ扁平断面の溶融フィラメント2aは、FTS3の厚み方向の中央部近傍に集まり易くなる。従って、FTS3の厚み方向の中央部近傍では、相対的に太く且つ扁平断面のフィラメント2aの構成比が高くなる。さらに、太く且つ扁平断面のフィラメント2aがFTS3の厚み方向(すなわちノズル部217の水平断面上のノズル形成領域における短手方向)に優先的にウェーブを形成する。そのため、反発力の低下を抑えるとともに、安定した反発力を得ることができる。   The relatively thick and flat cross section of the molten filament 2a discharged from the first nozzle 517b tends to gather near the center of the FTS 3 in the thickness direction. Therefore, in the vicinity of the central part in the thickness direction of the FTS 3, the composition ratio of the filament 2a having a relatively thick and flat cross section increases. Further, the filament 2a having a thick and flat cross section preferentially forms a wave in the thickness direction of the FTS 3 (that is, in the short direction in the nozzle forming region on the horizontal cross section of the nozzle portion 217). Therefore, it is possible to suppress a decrease in the repulsive force and obtain a stable repulsive force.

また、第2ノズル517cから排出される相対的に細く且つ扁平断面の溶融フィラメント2bは、FTS3の厚み方向の両方の端部近傍(表面層)に集まり易くなる。その結果、FTS3の厚み方向の端部近傍(硬質表面層)は圧縮されてフィラメント密度が高くなるが、相対的に細い扁平フィラメント2bの構成比が高くなる。さらに、相対的に細い扁平フィラメント2bは、FTS3の幅方向(すなわちノズル部517の水平断面上のノズル形成領域における長手方向)に優先的にウェーブを形成する。なお、厚み方向のウェーブは、厚み方向端部の圧縮により高密度化するので、相対的に細い扁平フィラメント2bの塊を形成しやすくなる。そのため、硬質表面層が過度に硬くなることを抑え、さらに、厚み方向端部近傍(硬質表面層)の平滑性を高めることができる。   In addition, the relatively thin and flat cross section of the molten filament 2b discharged from the second nozzle 517c tends to gather near both ends (surface layer) in the thickness direction of the FTS 3. As a result, the vicinity of the end in the thickness direction of the FTS 3 (hard surface layer) is compressed to increase the filament density, but the composition ratio of the relatively thin flat filaments 2b is increased. Furthermore, the relatively thin flat filament 2b preferentially forms a wave in the width direction of the FTS 3 (that is, the longitudinal direction in the nozzle forming region on the horizontal cross section of the nozzle portion 517). Since the wave in the thickness direction is densified by compressing the end portion in the thickness direction, it is easy to form a lump of the relatively thin flat filament 2b. Therefore, it is possible to suppress the hard surface layer from becoming excessively hard, and to further improve the smoothness near the end in the thickness direction (hard surface layer).

(ノズル部517の変形例)
図10(b)において、溶融フィラメント2の排出部分に形成されたノズル群617aは、第1ノズル617bと、第2ノズル617cと、第3ノズル617caとを、各々複数含んでいる。第2ノズル617c及び第3ノズル617caの各開口部分の断面積(開口断面積)は第1ノズル617bの開口断面積よりも小さくなっている。なお、図10(b)のノズル部617は、隣接する第1ノズル617b間に扁平形状の第3ノズル617caが形成されている点以外は、図10(a)のノズル部517と同じ構成となっている。
(Modified Example of Nozzle Unit 517)
In FIG. 10B, the nozzle group 617a formed at the discharge portion of the molten filament 2 includes a plurality of first nozzles 617b, second nozzles 617c, and third nozzles 617ca. The cross-sectional area (opening cross-sectional area) of each opening of the second nozzle 617c and the third nozzle 617ca is smaller than the cross-sectional area of the opening of the first nozzle 617b. The nozzle portion 617 in FIG. 10B has the same configuration as the nozzle portion 517 in FIG. 10A except that a flat third nozzle 617ca is formed between adjacent first nozzles 617b. Has become.

ノズル部617では、隣接する第1ノズル617b間の第3ノズル617caから排出される相対的に細い溶融フィラメント2cが、第1ノズル617bから排出される相対的に太い溶融フィラメント2aと結合することにより、単位体積当たりの結合点密度(リンキング密度)を高めることができる。従って、結合点密度が小さい箇所に発生する局所的な反発力の低下を少なくすることができる。   In the nozzle portion 617, the relatively thin molten filament 2c discharged from the third nozzle 617ca between the adjacent first nozzles 617b is combined with the relatively thick molten filament 2a discharged from the first nozzle 617b. In addition, the bonding point density per unit volume (linking density) can be increased. Therefore, it is possible to reduce a local decrease in the repulsive force generated at a portion where the coupling point density is low.

なお、本実施形態では、第2ノズル517c、617c及び第3ノズル617caの開口部分の水平断面の形状は、図10の例示に限定されず、第1ノズル517b、617bと同様に他の形状であってもよいため(図9(a)及び図9(c)〜(g)参照)、これらの説明は割愛する。   In the present embodiment, the shape of the horizontal cross section of the opening portions of the second nozzles 517c and 617c and the third nozzle 617ca is not limited to the example shown in FIG. 10, but may be other shapes as in the case of the first nozzles 517b and 617b. Since they may be present (see FIG. 9A and FIGS. 9C to 9G), description thereof will be omitted.

次に、図10(a)のノズル部517から排出される溶融フィラメント2のFTS3の水平断面におけるウェーブ方向を説明する。図11は、扁平形状のノズルからなるノズル群517a(図10(a)参照)から排出された溶融フィラメント2の優先振動方向(ウェーブ方向)を示す概念図である。図12は、FTS3中の太い扁平フィラメント2a及び細い扁平フィラメント2bのウェーブ方向を示す概念図である。なお、図11及び図12では、第1ノズル517b及び第2ノズル517cの開口部分の水平断面形状が長方形(図9(b)参照)である場合を説明しているが、この例示に限定されず、たとえば図9(a)及び図9(c)〜(g)のような形状であっても同様である。   Next, the wave direction in the horizontal section of the FTS 3 of the molten filament 2 discharged from the nozzle portion 517 in FIG. FIG. 11 is a conceptual diagram showing a preferential vibration direction (wave direction) of the molten filament 2 discharged from a nozzle group 517a (see FIG. 10A) composed of flat nozzles. FIG. 12 is a conceptual diagram showing the wave directions of the thick flat filament 2a and the thin flat filament 2b in the FTS 3. 11 and 12 illustrate the case where the horizontal cross-sectional shape of the opening portion of the first nozzle 517b and the second nozzle 517c is rectangular (see FIG. 9B), but is not limited to this example. For example, the same applies to the shapes shown in FIGS. 9A and 9C to 9G.

図11において、第1ノズル517bは、開口部分の断面形状の短径方向がノズル部517の水平断面上のノズル形成領域の短手方向となるように形成されている。そのため、溶融フィラメント2aはノズル部517の水平断面上のノズル形成領域の短手方向(たとえばマットレスの厚み方向)に優先的にウェーブする。また、第2ノズル517cは、開口部分の断面形状の短径方向がノズル部517の水平断面上のノズル形成領域の長手方向となるように形成されている。そのため、溶融フィラメント2はノズル部517の水平断面上のノズル形成領域の長手方向(たとえばマットレスの幅方向)に優先的にウェーブする。   In FIG. 11, the first nozzle 517 b is formed such that the minor axis direction of the cross-sectional shape of the opening portion is the minor direction of the nozzle forming region on the horizontal section of the nozzle portion 517. Therefore, the molten filament 2a is preferentially waved in the short direction (for example, the thickness direction of the mattress) of the nozzle forming region on the horizontal section of the nozzle portion 517. Further, the second nozzle 517c is formed such that the minor axis direction of the cross-sectional shape of the opening portion is the longitudinal direction of the nozzle forming region on the horizontal cross section of the nozzle portion 517. Therefore, the molten filament 2 preferentially waves in the longitudinal direction of the nozzle formation region on the horizontal cross section of the nozzle portion 517 (for example, in the width direction of the mattress).

図12に示すように、第1ノズル517bから排出された相対的に太い扁平フィラメント2aはFTS3(マットレス)の厚み方向に優先的にウェーブして、厚み方向の振幅が幅方向の振幅より大きくなる。一方、第2ノズル517cから排出された相対的に細い扁平フィラメント2bはFTS3(マットレス)の幅方向に優先的にウェーブして、幅方向の振幅が厚み方向の振幅より大きくなる。   As shown in FIG. 12, the relatively thick flat filament 2a discharged from the first nozzle 517b preferentially waves in the thickness direction of the FTS 3 (mattress), and the amplitude in the thickness direction becomes larger than the amplitude in the width direction. . On the other hand, the relatively thin flat filament 2b discharged from the second nozzle 517c is preferentially waved in the width direction of the FTS 3 (mattress), and the amplitude in the width direction is larger than the amplitude in the thickness direction.

溶融フィラメント2がノズル部517から排出される際、溶融フィラメント2群の幅方向(すなわちFTS3の幅方向)の端部近傍に位置する相対的に細い扁平フィラメント2bは、フィラメント結合部21の受け板21a、21bにより規制され、該幅方向の中央部に向けて圧縮成形される。そのため、溶融フィラメント2群の幅方向の端部における表面層では、フィラメント密度が安定化して平滑化しやすくなる。また、溶融フィラメント2群の幅方向(すなわちFTS3の幅方向)の中央部近傍に位置する相対的に太い扁平フィラメント2aは、フィラメント結合部21の受け板21a、21bにより規制されることなく、溶融フィラメント2群の幅方向(すなわちFTS3の厚み方向)の振幅が大きくなるように形成される。そのため、FTS3の反発力は安定化しやすくなる。仮に、該厚み方向の振幅が少ないと反発力が低下する。   When the molten filament 2 is discharged from the nozzle portion 517, the relatively thin flat filament 2b located near the end in the width direction of the molten filament 2 group (that is, the width direction of the FTS 3) It is regulated by 21a, 21b and is compression molded toward the center in the width direction. Therefore, in the surface layer at the end in the width direction of the second group of the molten filaments, the filament density is stabilized, and the filament is easily smoothed. The relatively thick flat filament 2a located near the center in the width direction of the molten filament 2 group (that is, the width direction of the FTS 3) is melted without being restricted by the receiving plates 21a and 21b of the filament bonding portion 21. The filaments 2 are formed so that the amplitude in the width direction (that is, the thickness direction of the FTS 3) of the group of filaments 2 increases. Therefore, the resilience of the FTS 3 is easily stabilized. If the amplitude in the thickness direction is small, the resilience decreases.

なお、図11及び図12では、図面を簡略化するためにフィラメント2の形状をサインカーブとして図示したが、実際には、フィラメント2の形状は製造条件によってループや八の字などの複雑な形状が形成される。また、図11及び図12では、図10(a)のように第1ノズル517bと第2ノズル517cの2種類だけを用いているが、たとえば図10(b)のように開口断面積及び/又は開口部の水平断面の形状の異なる3種類以上のノズルを用いてもよい。   In FIGS. 11 and 12, the shape of the filament 2 is illustrated as a sine curve for simplification of the drawing. However, in actuality, the shape of the filament 2 may be a complicated shape such as a loop or an eight-shape depending on manufacturing conditions. Is formed. Further, in FIGS. 11 and 12, only two types of the first nozzle 517b and the second nozzle 517c are used as shown in FIG. 10A, but for example, as shown in FIG. Alternatively, three or more types of nozzles having different shapes of the horizontal cross section of the opening may be used.

以上、本実施形態のFTS製造装置1では、前記断面上において、前記第2ノズル517c、617cの開口形状は長径及び短径を有する形状であり、該短径は前記断面上の前記ノズル形成領域の長手方向における前記第2ノズル517c、617cの開口形状の内径である。   As described above, in the FTS manufacturing apparatus 1 of the present embodiment, on the cross section, the opening shape of the second nozzles 517c and 617c has a long diameter and a short diameter, and the short diameter is the nozzle forming area on the cross section. Is the inner diameter of the opening shape of the second nozzles 517c, 617c in the longitudinal direction.

こうすれば、第2ノズル517c、617cから排出される相対的に細いフィラメント2cの断面を長径及び短径を有する扁平な形状にすることができる。さらに、相対的に細い扁平フィラメント2cは排出される際にノズル群517a、617aが設けられる領域の長手方向(たとえばFTS3の幅方向)にウェーブし易くなる。従って、他のフィラメント2(特に相対的に太いフィラメント2a)との結合(リンキング)を促進して、フィラメント2間の結合強度を向上させることができる。   In this case, the cross section of the relatively thin filament 2c discharged from the second nozzles 517c, 617c can be formed into a flat shape having a major axis and a minor axis. Furthermore, when the relatively thin flat filament 2c is discharged, it becomes easier to wave in the longitudinal direction of the region where the nozzle groups 517a and 617a are provided (for example, in the width direction of the FTS3). Therefore, the bonding (linking) with other filaments 2 (particularly, relatively thick filaments 2a) can be promoted, and the bonding strength between the filaments 2 can be improved.

また、FTS製造装置1では、前記ノズル群517a、617aは、前記第1ノズル517b、617bよりも開口断面積が小さい第3ノズル517ca、617caをさらに含み、前記溶融フィラメント2の排出方向と交差する前記ノズル部517、617の断面上の所定方向において、前記第3ノズル517ca、617caは前記断面の中央部に設けられる。   In the FTS manufacturing apparatus 1, the nozzle groups 517a and 617a further include third nozzles 517ca and 617ca having an opening cross-sectional area smaller than that of the first nozzles 517b and 617b, and intersect with the discharge direction of the molten filament 2. The third nozzles 517ca, 617ca are provided at the center of the cross section in a predetermined direction on the cross section of the nozzle portions 517, 617.

こうすれば、FTS3の形成方向と交差する断面上の所定方向(たとえば厚さ方向)における中央部にも相対的に細いフィラメント2cを存在させて相対的に太いフィラメント2aと結合させることができる。従って、中央部における単位体積当たりの結合点密度(リンキング密度)を高めて、安定した反発力を得ることができる。よって、たとえば、結合点密度の小さい箇所に発生する局所的な反発力の低下を低減することができる。   In this way, the relatively thin filament 2c can also be present at the center in a predetermined direction (for example, the thickness direction) on a cross section that intersects with the direction in which the FTS 3 is formed, and can be combined with the relatively thick filament 2a. Therefore, the bonding point density (linking density) per unit volume in the central portion can be increased, and a stable repulsive force can be obtained. Therefore, for example, it is possible to reduce a local decrease in the repulsive force that occurs at a portion where the coupling point density is small.

以上、本発明の実施形態について説明した。なお、上述の実施形態は例示であり、その各構成要素及び各処理の組み合わせに色々な変形が可能であり、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。   The embodiments of the present invention have been described above. It should be noted that the above-described embodiment is an exemplification, and various modifications can be made to the combination of each component and each process, and it is understood by those skilled in the art that the modification is within the scope of the present invention.

本発明に係るFTS3製造装置1およびFTS3の製造方法は、マットレス、枕、クッションに使用されるFTS3の製造に利用できる。   The FTS3 manufacturing apparatus 1 and the FTS3 manufacturing method according to the present invention can be used for manufacturing FTS3 used for mattresses, pillows, and cushions.

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、117、217、317、417、517、617 ・・・ ノズル部
17a、117a、217a、317a、417a、517a、617a ・・・ ノズル群
17b、117b、217b、317b、417b、517b、617b ・・・ 第1ノズル
17c、117c、217c、317c、417c、517c、617c ・・・ 第2ノズル
117ca、117ca、317ca、617ca ・・・ 第3ノズル
18 ・・・ ダイヒーター
19(19a、19b、19c) ・・・ 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 ・・・ ガイド板
1 ... Filament three-dimensional unit manufacturing equipment (FTS manufacturing equipment)
2 ・ ・ ・ Molten filament 3 ・ ・ ・ Filament 3D assembly (FTS)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Extruder 11 ... Pressurizing part 11a ... Cylinder 11b ... Filament discharge part 12 ... Die 12a ... Die guide channel 13 ... Hopper 14 ... Screw 15 ... Screw motor 16 (16a, 16b, 16c) ... Screw heater 17, 117, 217, 317, 417, 517, 617 ... Nozzle part 17a, 117a, 217a, 317a, 417a, 517a, 617a .. Nozzle group 17b, 117b, 217b, 317b, 417b, 517b, 617b ... first nozzle 17c, 117c, 217c, 317c, 417c, 517c, 617c ... second nozzle 117ca, 117ca, 317ca, 617ca .... Third nozzle 18 ... -19 (19a, 19b, 19c) ... temperature sensor 20 ... three-dimensional combined body forming device 21 (21a, 22b), 61 (61a, 61b) ... receiving plate 22 ... cooler 22a ··· Cooling water 23 ··· Water tank 24 (24a, 24b) ··· Slat conveyor 25a, 25b, 25c, 25d, 25e, 25f, 25g ··· Transport roller 26 ··· Transport motor 31 ··· Drive gear 32: driven gear 33: guide plate holding member 34: guide plate

Claims (5)

複数の溶融フィラメントをノズル部から排出する溶融フィラメント供給装置と、
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次元結合体を形成する3次元結合体形成装置と、を備え、
前記ノズル部には、第1ノズルと、該第1ノズルよりも開口断面積が小さい第2ノズルとを含むノズル群が設けられ、
前記溶融フィラメントの排出方向と交差する前記ノズル部の断面上の所定方向において、前記第1ノズルは前記断面の端部よりも中央部に多く設けられ、前記第2ノズルは前記中央部よりも前記端部に多く設けられ
前記断面上において前記ノズル群は長手方向及び短手方向を有する形状の領域に設けられ、前記所定方向は前記短手方向であり、
前記断面上において、前記第1ノズルの開口形状は長径及び短径を有する形状であり、
該短径は、前記短手方向における前記第1ノズルの開口形状の内径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。
A molten filament supply device for discharging a plurality of molten filaments from a nozzle portion,
A three-dimensional combined body forming apparatus for forming a filament three-dimensional combined body in which the molten filaments are fusion-bonded to each other,
The nozzle unit includes a nozzle group including a first nozzle and a second nozzle having a smaller opening cross-sectional area than the first nozzle.
In a predetermined direction on the cross section of the nozzle portion that intersects with the discharge direction of the molten filament, the first nozzle is provided at a center portion more than an end portion of the cross section, and the second nozzle is provided at a position higher than the center portion. Many are provided at the end ,
On the cross section, the nozzle group is provided in a region having a shape having a longitudinal direction and a transverse direction, and the predetermined direction is the transverse direction,
On the cross section, the opening shape of the first nozzle is a shape having a major axis and a minor axis,
The apparatus according to claim 3, wherein the minor axis is an inner diameter of an opening shape of the first nozzle in the lateral direction .
前記第1ノズルの開口形状の短径に対する長径の比が2以上10以下である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。 The apparatus according to claim 1, wherein the ratio of the major axis to the minor axis of the opening shape of the first nozzle is 2 or more and 10 or less . 前記断面上において、前記第2ノズルの開口形状は長径及び短径を有する形状であり、
該短径は、前記長手方向における前記第2ノズルの開口形状の内径であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のフィラメント3次元結合体製造装置。
On the cross section, the opening shape of the second nozzle is a shape having a major axis and a minor axis,
3. The apparatus according to claim 1, wherein the minor diameter is an inner diameter of an opening shape of the second nozzle in the longitudinal direction . 4.
前記ノズル群は、前記第1ノズルよりも開口断面積が小さい第3ノズルをさらに含み、
前記所定方向において、前記第3ノズルは前記断面の中央部に設けられることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のフィラメント3次元結合体製造装置。
The nozzle group further includes a third nozzle having a smaller opening cross-sectional area than the first nozzle,
4. The apparatus according to claim 1, wherein the third nozzle is provided at a center of the cross section in the predetermined direction . 5.
前記断面上において、前記第3ノズルの開口形状は長径及び短径を有する形状であり、
該短径は、前記長手方向における前記第3ノズルの開口形状の内径であることを特徴とする請求項4に記載のフィラメント3次元結合体製造装置。
On the cross section, the opening shape of the third nozzle is a shape having a major axis and a minor axis,
The apparatus according to claim 4, wherein the minor diameter is an inner diameter of an opening shape of the third nozzle in the longitudinal direction .
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