WO2022097435A1

WO2022097435A1 - クッション体およびその製造方法

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Publication number: WO2022097435A1
Application number: PCT/JP2021/037855
Authority: WO
Inventors: 晃水野; 佑輔林
Original assignee: 株式会社エアウィーヴ
Priority date: 2020-11-04
Filing date: 2021-10-13
Publication date: 2022-05-12
Also published as: JPWO2022097435A1; EP4241626A1; US20240008664A1

Abstract

頭部を適度に沈み込ませながらも頭部位置を安定させることが可能となるクッション体を提供する。熱可塑性樹脂からなるフィラメントを３次元的に融着結合させて得られるフィラメント３次元結合体で形成された枕用のクッション体であって、幅方向について両端部側の領域の反発力が中央部の領域の反発力よりも高く、奥行方向について両端部側の領域の反発力が中央部の領域の反発力よりも高いクッション体とする。

Description

クッション体およびその製造方法

　本発明は、寝姿勢の使用者の頭を支持するクッション体、およびその製造方法に関する。

　従来、使用者を弾性的に支持するクッション体を用いた寝具等が利用されており、一例としては、クッション体が寝姿勢の使用者の頭を支持するように形成された枕が挙げられる。また、このようなクッション体の素材についても種々開発されている。

例えば特許文献１および２には、熱可塑性樹脂からなるフィラメントを３次元的に融着結合させて得られるフィラメント３次元結合体、およびその製造方法が開示されている。フィラメント３次元結合体は反発力が高いことから型崩れしにくい上、良好な通気性を有し、また水洗い等も容易であるため、清潔に使用できる点でも優れている。

国際公開第２０１８／１５０８１５号

　使用者が快適な寝心地を得るためには、寝姿勢の使用者の頭部位置を安定させることが重要であるが、熱可塑性樹脂からなるフィラメントを３次元的に融着結合させて得られるフィラメント３次元結合体を枕用クッション素材として使用すると、反発力が高いことから頭部位置（頭部の傾き）が不安定になる課題があり、枕用のクッション体としては、頭部を適度に沈み込ませながらも頭部位置を安定させることが可能となるクッション体が望まれる。

　本発明は上記課題に鑑み、頭部を適度に沈み込ませながらも頭部位置を安定させることが可能となるクッション体、およびその製造方法の提供を目的とする。

　本発明に係るクッション体は、熱可塑性樹脂からなるフィラメントを３次元的に融着結合させて得られるフィラメント３次元結合体で形成された枕用のクッション体であって、幅方向について両端部側の領域の反発力が中央部の領域の反発力よりも高く、奥行方向について両端部側の領域の反発力が中央部の領域の反発力よりも高い構成とする。本構成によれば、型崩れのしにくさ、良好な通気性、清潔さを損なうことなく、頭部を適度に沈み込ませながらも頭部位置を安定させることが可能となる。

　上記構成としてより具体的には、幅方向について両端部側の領域の反発力が中央部の領域の反発力よりも高いクッション部と、奥行方向について両端部側の領域の反発力が中央部の領域の反発力よりも高いクッション部を含む少なくとも２種類のクッション部が、上下方向に積層された構成としても良い。

　上記構成としてより具体的には、略筒状に形成された第１クッション部の内部に、第２クッション部が挿入されて形成された構成としても良い。

　本発明に係る製造方法は、フィラメント３次元結合体である上記構成のクッション体を製造する製造方法であって、ノズル部の複数の開口部から溶融フィラメント群を下方へ排出する溶融フィラメント供給処理と、排出された前記溶融フィラメント群を冷却して融着結合させ、当該融着結合した結合体の搬送方向への引き込みを行う融着結合形成処理と、を含み、前記開口部の径寸法または密集度合を前記ノズル部の異なる領域ごとに変化させたこと、および、前記引き込みの速度を所定の時間間隔ごとに変化させることにより、前記クッション体の異なる領域ごとの反発力が変わるようにした方法とする。

　本発明に係る枕によれば、頭部を適度に沈み込ませながらも頭部位置を安定させることが可能となる。

第１実施形態に係るクッション体の概略的な平面図である。第１実施形態に係るクッション体の概略的な断面図である。第２実施形態に係るクッション体の概略的な正面図である。第２実施形態に係るクッション体の変形例に関する正面図である。第２実施形態に係るクッション体の概略的な断面図である。第２実施形態に係る上クッション部の概略的な平面図である。第２実施形態に係る中クッション部の概略的な平面図である。第２実施形態に係る下クッション部の概略的な平面図である。第２実施形態に係る上クッション部の変形例に関する平面図である。第３実施形態に係るクッション体の概略的な正面図である。第３実施形態に係るクッション体の変形例に関する正面図である。第３実施形態に係るメインクッション体の概略的な平面図である。第３実施形態に係る補助クッション体の概略的な平面図である。フィラメント３次元結合体の製造装置の構成図である。図１２に示すＡ－Ａ’断面の矢視図である。上記製造装置の受け部に関する説明図である。上記製造装置のノズル部に関する説明図である。上記製造装置のノズル部に関する説明図である。上記製造装置のノズル部に関する説明図である。上記製造装置の受け部周辺の様子に関する説明図である。

　以下、本発明の実施形態について各図面を参照しながら説明する。なお、枕用のクッション体に関する上下方向（高さ方向）、左右方向（幅方向）および前後方向（奥行方向）の各方向（互いに直交する方向）は図１等に示すとおりである。図２に示すように、枕の奥行方向は仰向けの寝姿勢をとる使用者の身長方向と一致し、枕の幅方向は当該使用者の左右方向と一致する。

１．第１実施形態
　まず本発明の第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る枕用のクッション体１０１の概略的な平面図（上方視点の図）であり、図２は、左右に二分する平面で切断した場合のクッション体１０１の断面図である。クッション体１０１は、寝姿勢の使用者の頭を支持するように形成されたものである。なお図１に示す破線は、使用者の頭部の概略的な位置を示している。クッション体１０１は、上方視で左右を長手方向とする略長方形の形状に形成されており、主に上面の中央領域が頭部を支持するように使用される。またクッション体１０１は、不図示の枕カバーで覆われた状態で枕として使用されても良い。

　クッション体１０１は、熱可塑性樹脂からなるフィラメントを３次元的に融着結合させて得られるフィラメント３次元結合体である。フィラメント３次元結合体は、これを形成するフィラメントを太くすること（フィラメント径を大きくすること）や、単位体積あたりのフィラメント数を多くすること（フィラメントの密集度合を高めること）により、反発力を高くすることが可能である。

　クッション体１０１は、左右方向について両端部側の領域の反発力が中央部の領域の反発力よりも高くなっているとともに、前後方向についても両端部側の領域の反発力が中央部の領域の反発力よりも高くなっている。より具体的に説明すると、クッション体１０１は、図１での着色状態で示されるように、反発力の配置パターン（上方視で区分けされた各領域と反発力との関係）が設定されている。なお図１（後述する図２、図５～図８および図１０も同様）において、色が濃いほど反発力が高いことを示す。なおクッション体１０１の反発力は、上下方向には概ね均一である。

　クッション体１０１は左右に５等分、前後に３等分して計１５個の領域に区分けされ、その中央の領域は最も反発力の低い領域Ｓａに設定されている。また、当該領域Ｓａの前後左右に隣り合う４個の領域は、領域Ｓａの次に反発力の高い領域Ｓｂに設定されている。更に四隅の４個の領域は、最も反発力の高い領域Ｓｄに設定されている。そして残りの６個の領域は、領域Ｓｂよりも反発力が高く、かつ、領域Ｓｄよりも反発力の低い領域Ｓｃに設定されている。なお本実施形態でのクッション体の反発力は、上方視中央から左右両端それぞれに３段階に変化させ、前後両端それぞれに２段階に変化させているが、反発力を何段階に変化させるかは特に限定されない。

　このようにクッション体１０１は、上方視中央の領域において反発力が低く設定され、使用者の頭部を適度に沈み込ませることができるように形成されている。その一方で、クッション体１０１は、上方視中央の領域よりも左右方向の両端部側と前後方向の両端部側の領域において反発力が高くされており、その分、左右方向の両端部側と前後方向の両端部側の領域において頭部が沈み込み難くなっている。これにより使用者の頭部位置を、クッション体１０１の上方視中央付近の位置に極力安定させることができ、使用者は快適な寝心地を得ることが可能となる。更に、側臥位をとる使用者の側頭部を左右方向の両端部側と前後方向の両端部側の領域で支持することができ、頭が過度に沈み込むことも極力抑えることが可能となる。なおクッション体１０１によれば、仰臥位において、後頭部を支持する位置における枕の高さと頸椎を支持する位置における枕の高さを自由に変えることができるので、仰臥位において引き顎になるのを防止し、使用者は自然体に近い姿勢で寝ることができる。また、左右方向の両端部側と前後方向の両端部側の枕の高さを自由に変えることができ、使用者は側臥位時に自然体に近い姿勢で寝ることができる。また一般的に、クッション体の周縁部は荷重によってクッション性が比較的劣化し易いが、本実施形態では頭部がクッション体の周縁部上に移動することを極力防ぎ、クッション体を劣化させ難くすることが可能である。

　また図２に示すように、クッション体１０１の後側の領域Ｓｂは、中央の領域Ｓａよりも反発力が高くなっている。そのためクッション体１０１は、比較的反発力の高い部分で使用者の頸椎あたりを支持することができ、後頭部の過度な沈み込みを抑えて、使用者に快適な寝心地を与えることが可能である。

２．第２実施形態
　次に本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明では、第１実施形態と異なる事項の説明に重点をおき、第１実施形態と共通する事項については説明を省略することがある。

　図３Ａは、第２実施形態に係る枕用のクッション体１０２の概略的な正面図であり、図４は、左右に二分する平面で切断した場合のクッション体１０２の断面図である。クッション体１０２は、寝姿勢の使用者の頭を支持するように形成されたものであり、主に略長方形である上面の中央領域が頭部を支持するように使用される。

　クッション体１０２は、反発力の配置パターン（上方視で区分けされた各領域と反発力との関係）の異なる各クッション部が上下方向に積層された構成となっている。より具体的に説明すると、クッション体１０２は、上クッション部１２１、中クッション部１２２、および下クッション部１２３が上から順に並ぶように積層されている。クッション体１０２は、別々に形成されたフィラメント３次元結合体である各クッション部１２１～１２３を上下に重ね合わせたものである。但しクッション体１０２は、各クッション部１２１～１２３を接着あるいは融着させて一体化したものとしても良い。

　上クッション部１２１は、図５での着色状態で示されるように、反発力の配置パターンが設定されている。すなわち上クッション部１２１は、左右に５等分、前後に３等分して計１５個の領域に区分けされ、その中央の領域は最も反発力の低い領域Ｓａに設定されている。また、当該領域Ｓａの前後左右に隣り合う４個の領域は、領域Ｓａの次に反発力の高い領域Ｓｂに設定されている。更に四隅の４個の領域は、最も反発力の高い領域Ｓｄに設定されている。そして残りの６個の領域は、領域Ｓｂよりも反発力が高く、かつ、領域Ｓｄよりも反発力の低い領域Ｓｃに設定されている。

　中クッション部１２２は、図６での着色状態で示されるように、反発力の配置パターンが設定されている。すなわち中クッション部１２２は、左右に５分割して計５個の領域に区分けされ、左右両端の領域の左右方向寸法は、その他３個の領域の左右方向寸法の約半分である。中央の領域は最も反発力の低い領域Ｓａに設定され、その左右両隣の領域は最も反発力の高い領域Ｓｄに設定され、左右両端の領域は領域Ｓｄよりも反発力の低い領域Ｓｃに設定されている。

　下クッション部１２３は、図７での着色状態で示されるように、反発力の配置パターンが設定されている。すなわち下クッション部１２３は、前後に３分割して計３個の領域に区分けされ、前後両端の領域の前後方向寸法は、中央の領域の前後方向寸法の約半分である。中央の領域は最も反発力の低い領域Ｓａに設定され、前後両隣の領域は最も反発力の高い領域Ｓｄに設定されている。なお何れのクッション部１２１～１２３の反発力も、上下方向には概ね均一である。

　クッション体１０２はこのような各クッション部１２１～１２３を有し、クッション体１０２全体としては、左右方向について両端部側の領域の反発力が中央部の領域の反発力よりも高くなっているとともに、前後方向についても両端部側の領域の反発力が中央部の領域の反発力よりも高くなっている。そのため使用者の頭部位置を、クッション体１０２の上方視中央付近の位置に極力安定させることができ、使用者は快適な寝心地を得ることが可能となる。

　更にクッション体１０２は、反発力の配置パターンの異なる各クッション部１２１～１２３を積層したことにより、使用者に複雑な触感を与えることが可能となっている。なお、各クッション部１２１～１２３における反発力の具体的な配置パターンは、例えば使用者の好み等に応じて種々変更しても良い。一例としては、上クッション部１２１の配置パターンを図８での着色状態で示すように設定しても良い。この例では、上クッション部１２１は左右に５等分され、中央の領域は最も反発力の低い領域Ｓａに設定されており、左右両端に向かうほど反発力の高い領域が割り当てられている。

　図３Ｂは、第２実施形態に係るクッション体１０２の変形例となるクッション体２０２の概略的な正面図である。クッション体２０２は、前後方向（奥行方向）における両端部側の高さが、中央部の高さより高くなっており、主に略長方形である上面の中央領域が頭部を支持するように使用される。クッション体２０２は、反発力の配置パターン（上方視で区分けされた各領域と反発力との関係）の異なる各クッション部が上下方向に積層された構成となっている。より具体的に説明すると、クッション体２０２は、上クッション部２２１、中クッション部２２２、および下クッション部２２３が上から順に並ぶように積層されている。上クッション部２２１の反発力の配置パターンは上クッション部１２１と同様であり、中クッション部２２２の反発力の配置パターンは中クッション部１２２と同様であり、下クッション部２２３の反発力の配置パターンは中下クッション部１２３と同様である。クッション体２０２は、別々に形成されたフィラメント３次元結合体である各クッション部２２１～２２３を上下に重ね合わせたものである。但しクッション体２０２は、各クッション部２２１～２２３を接着あるいは融着させて一体化したものとしても良い。

３．第３実施形態
　次に本発明の第３実施形態について説明する。以下の説明では、第１実施形態と異なる事項の説明に重点をおき、第１実施形態と共通する事項については説明を省略することがある。

　図９Ａは、第３実施形態に係る枕用のクッション体１０３の概略的な正面図である。本図に示すようにクッション体１０３は、上面１０３ａと下面１０３ｂを側面の一部とする筒状に形成された第１クッション部１３１の内部に、略直方体の第２クッション部１３２が挿入されて形成されている。より具体的に説明すると、第１クッション部１３１は左右を軸とする筒状に形成されており、内部スペースは左側と右側の両方に開口している。但しクッション体１３１は、内部スペースの左側または右側が閉鎖された有底筒状に形成されても良く、左右方向の代わりに前後方向を軸方向とする筒状に形成されても良い。

　クッション体１０３は、寝姿勢の使用者の頭を支持するように形成されたものであり、主に略長方形である上面の中央領域が頭部を支持するように使用される。第１クッション部１３１および第２クッション部１３２は、別々に形成されたフィラメント３次元結合体である。

　図１０は、第１クッション部１３１の概略的な平面図である。第１クッション部１３１は、図１０での着色状態で示されるように、反発力の配置パターンが設定されている。すなわち第１クッション部１３１は、左右に５等分、前後に３等分して計１５個の領域に区分けされ、その中央の領域は最も反発力の低い領域Ｓａに設定されている。また、当該領域Ｓａの前後左右に隣り合う４個の領域は、領域Ｓａの次に反発力の高い領域Ｓｂに設定されている。更に四隅の４個の領域は、最も反発力の高い領域Ｓｄに設定されている。そして残りの６個の領域は、領域Ｓｂよりも反発力が高く、かつ、領域Ｓｄよりも反発力の低い領域Ｓｃに設定されている。なお第１クッション部１３１の反発力は、上下方向には概ね均一である。

　図１１は、第２クッション部１３２の概略的な平面図である。第２クッション部１３２は、形状および寸法が第１クッション部１３１の内部スペースにフィットするように設定された略板状に形成されている。また第２クッション部１３２は、全体的に反発力はほぼ均一であるが、上方視中央の位置には穴１３２ａが形成されている。この穴１３２ａは、貫通孔としても良く、上側だけに開口した窪みの形態としても良い。

　第２クッション部１３２を第１クッション部１３１の内部スペースに挿入して形成されたクッション体１０３は、穴１３２ａに対応した位置において実質的な反発力が小さくなるとともに、使用者の頭部が沈み込み易くなる。これにより、使用者の頭部位置をその位置に落ち着かせ易くすることができる。なお第２クッション部１３２における穴１３２ａの大きさや位置は、個々の使用者ごとの頭部形状や好みに応じて、適宜調節されるようにしても良い。

　図９Ｂは、第３実施形態に係るクッション体１０３の変形例となるクッション体２０３の概略的な正面図である。本図に示すようにクッション体２０３は、上面２０３ａと下面２０３ｂを側面の一部とする筒状に形成された第１クッション部２３１の内部に、略直方体の第２クッション部２３２が挿入されて形成されている。より具体的に説明すると、第１クッション部２３１は左右を軸とする筒状に形成されており、内部スペースは左側と右側の両方に開口し、前後方向（奥行方向）における両端部側の高さが、中央部の高さより高くなっている。また、第１クッション部２３１は、幅方向について両端部側の領域の反発力が中央部の領域の反発力よりも高く、奥行方向について両端部側の領域の反発力が中央部の領域の反発力よりも高くなっている。第２クッション部２３２は、幅方向について両端部側の領域の反発力が中央部の領域の反発力よりも高く、奥行方向について両端部側の領域の反発力が中央部の領域の反発力よりも高くなっている。但し第１クッション部２３１は、内部スペースの左側または右側が閉鎖された有底筒状に形成されても良く、左右方向の代わりに前後方向を軸方向とする筒状に形成されても良い。

４．フィラメント３次元結合体の製造装置および製造方法について
　次に、先述した第１実施形態のクッション体１０１や、第２および第３実施形態の各クッション部１２１～１２３、１３１、１３２（以下、クッション体Ｘと総称することがある）として利用可能なフィラメント３次元結合体の製造装置および製造方法について説明する。

　図１２は、フィラメント３次元結合体の製造装置１の構成図である。また、図１３は、図１２に示すＡ－Ａ’断面の矢視図である。なお、製造装置１に関する上下、左右、および前後の各方向（互いに直交する方向）は、これらの図に示すとおりである。これらの各方向は、鉛直方向が上下方向となり、後述する一対の受け板３０同士の対向向きが前後方向となるように、便宜的に定めたものに過ぎない。

　フィラメント３次元結合体の製造装置１は、直径が０．５ｍｍ～３ｍｍの複数の溶融フィラメントからなる溶融フィラメント群ＭＦを鉛直方向下方へ排出する溶融フィラメント供給部１０と、溶融フィラメント群ＭＦを３次元的に絡め合わせて接触点を融着結合させた後、冷却固化させてフィラメント３次元結合体３ＤＦを形成する融着結合形成部２０を備える。

　溶融フィラメント供給部１０は、加圧溶融部１１（押出機）とフィラメント排出部１２（ダイ）を含む。加圧溶融部１１は、材料投入部１３（ホッパー）、スクリュー１４、スクリュー１４を駆動するスクリューモーター１５、スクリューヒーター１６、および不図示の複数の温度センサーを含む。加圧溶融部１１の内部には、材料投入部１３から供給された供給された熱可塑性樹脂をスクリューヒーター１６により加熱溶融しながら搬送するためのシリンダー１１ａが形成されている。

　シリンダー１１ａ内には、スクリュー１４が回転可能に収容されている。シリンダー１１ａの下流側端部には、熱可塑性樹脂をフィラメント排出部１２に向けて排出するためのシリンダー排出口１１ｂが形成されている。スクリューヒーター１６の加熱温度は、例えば溶融フィラメント供給部１０に設けた温度センサーの検知信号に基づいて制御される。

　フィラメント排出部１２は、ノズル部１７、ダイヒーター１８、および図示しない複数の温度センサーを含み、内部にはシリンダー排出口１１ｂから排出された溶融熱可塑性樹脂をノズル部１７に導く導流路１２ａが形成されている。

　ノズル部１７は、複数の開口部が形成された略直方体の金属製の厚板であり、導流路１２ａの最下流部にあたるフィラメント排出部１２の下部に設けられている。なお、ノズル部１７に形成される複数の開口部については、後ほど説明する。

　ダイヒーター１８は、左右方向に複数個（図１３に示す例では６個）が設けられており、フィラメント排出部１２を加熱する。ダイヒーター１８の加熱温度は、例えばフィラメント排出部１２に設けた温度センサーの検知信号に基づいて制御される。

　フィラメント３次元結合体の材料として用いることのできる熱可塑性樹脂として、例えば、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などのポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂およびポリスチレン樹脂等や、スチレン系エラストマー、塩ビ系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ニトリル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、フッ素系エラストマー等の熱可塑性エラストマーなどを用いることができる。

　材料投入部１３から供給された熱可塑性樹脂は、シリンダー１１ａ内で加熱溶融され、例えばスクリュー１４により押し出されるようにして、溶融熱可塑性樹脂としてシリンダー排出口１１ｂからフィラメント排出部１２の導流路１２ａに供給される。その後、ノズル部１７の複数の開口部それぞれから下方へ並進するように、複数の溶融フィラメントからなる溶融フィラメント群ＭＦが排出される。

　融着結合形成部２０は、冷却水槽２３、一対のコンベア２４、複数の搬送ローラ２５ａ～２５ｈ、および、受け部３００を含む。受け部３００は、第１受け板３１と第２受け板３２を含む。第１受け板３１（前側の受け板３０）と第２受け板３２（後側の受け板３０）は前後一対の受け板３０として設けられており、フィラメント３次元結合体３ＤＦの厚みや幅を規制する役割を果たす。

　冷却水槽２３は、冷却水Ｗを溜めておくための水槽である。冷却水槽２３の内部には、一対のコンベア２４と、複数の搬送ローラ２５ａ～２５ｈが配設されている。一対のコンベア２４ａ、２４ｂおよび複数の搬送ローラ２５ａ～２５ｈは、不図示の駆動モーターにより駆動される。

　図１４は、受け部３００の概略的な斜視図である。受け部３００は、第１受け板３１と、第２受け板３２と、第３受け板３３と、第１側面板３４と、第４受け板３５と、第２側面板３６と、を有する。

　第１受け板３１は、後方に向けて下り傾斜となる平板状の傾斜部３１Ａと、当該傾斜面３１Ａの下端から鉛直方向下向きに延びる平板状の鉛直部３１Ｂを含む屈曲部を有する金属板である。第２受け板３２は、前方に向けて下り傾斜となる平板状の傾斜部３２Ａと、当該傾斜部３２Ａの下端から鉛直方向下向きに延びる平板状の鉛直部３２Ｂを含む屈曲部を有する金属板である。これらの鉛直部３１Ｂ，３２Ｂは互いに平行であり、前後方向に対向している。

　第３受け板３３は、傾斜部３１Ａ，３２Ａの左端に溶接等により固定される金属板であり、右方に向けて下り傾斜となる平板状を有する。第１側面板３４は、鉛直部３１Ｂ，３２Ｂの左端および第３受け板３３の下端に溶接等により固定される金属板である。

　第４受け板３５は、傾斜部３１Ａ，３２Ａの右端に溶接等により固定される金属板であり、左方に向けて下り傾斜となる平板状を有する。第２側面板３６は、鉛直部３１Ｂ，３２Ｂの右端および第４受け板３５の下端に溶接等により固定される金属板である。鉛直部３１Ｂ，３２Ｂ、第１側面板３４、および第２側面板３６により直方体状の筒部３００Ａが形成される。筒部３００Ａ内部の前後および左右方向サイズは、製造しようとするクッション体の上下および左右方向サイズに応じて設定される。

　図１５は、ノズル部１７を下方から視た底面図である。ノズル部１７には、溶融フィラメント群を排出する複数の開口部１７１が形成されている。開口部１７１は、左右方向に配列されて１列を形成し、当該１列が前後方向に配列され、全体として千鳥配列となっている。開口部１７１の断面形状は、例えば内径１ｍｍの円形である。なお、図１５に示す開口部１７１の個数や配列形態等は一例に過ぎない。ノズル部１７における開口部１７１が配置される領域の前後および左右方向サイズは、先述した筒部３００Ａの前後および左右方向サイズとほぼ同等或いは少し大きめに設定される。

　ノズル部１７から排出された溶融フィラメント群ＭＦは、受け部３００（筒部３００Ａの内側）を介して冷却水槽２３へ進み、冷却水槽２３内の冷却水Ｗの浮力作用によって撓み、ランダムなループを形成する。ランダムなループは隣接するランダムなループと３次元的に溶融状態で絡み合い、接触点が融着結合して３次元的なフィラメントの結合体が形成される。

　その後、コンベア２４と複数の搬送ローラ２５ａ～２５ｈによって、冷却水槽２３内の冷却水Ｗで冷却されながら搬送されることによって、当該結合体はフィラメント３次元結合体３ＤＦとして冷却水槽２３外へ排出される。特に受け部３００付近に着目すれば、製造装置１は、複数の開口部１７１から排出された溶融フィラメント群ＭＦを冷却して融着結合させ、当該融着結合した結合体の搬送方向（ここでは下方）への引き込みを行うようになっている。

　このようにして搬送方向へ連続的に形成されるフィラメント３次元結合体３ＤＦは、所定長さごとに切断され、先述したクッション体Ｘとして適用され得る。なお、コンベア２４と複数の搬送ローラ２５ａ～２５ｈの動作速度（回転速度）は、不図示のコントローラによって制御され、当該動作速度を適宜変更することが可能である。

　ここで、フィラメント３次元結合体３ＤＦの幅方向（図１２の左右方向に相当する）は、クッション体Ｘの幅方向に対応する。またフィラメント３次元結合体３ＤＦの厚み方向（図１２の前後方向に相当する）は、クッション体Ｘの高さ方向に対応する。またフィラメント３次元結合体３ＤＦの融着結合形成部２０における搬送方向は、クッション体Ｘの奥行方向に対応する。

　そこで、奥行方向で反発力を変化させたクッション体Ｘを製造する際には、製造装置１でフィラメント３次元結合体３ＤＦを製造するにあたり、コンベア２４と複数の搬送ローラ２５ａ～２５ｈの動作速度を変化させて、先述した結合体の搬送方向への引き込みの速度を変化させれば良い。当該動作速度を速くするほど、冷却水槽２３へ進んだ直後の溶融フィラメント群ＭＦはより早く下方へ引き込まれ、その分、この箇所に対応するフィラメント３次元結合体３ＤＦは単位体積あたりのフィラメント数が少なくなり、反発力は低くなる。逆に当該動作速度を遅くするほど、冷却水槽２３へ進んだ直後の溶融フィラメント群ＭＦはよりゆっくりと下方へ引き込まれ、その分、この箇所に対応するフィラメント３次元結合体３ＤＦは単位体積あたりのフィラメント数が多くなり、反発力は高くなる。

　例えば図７に示す下クッション部１２３を製造するケースでは、コンベア２４と複数の搬送ローラ２５ａ～２５ｈの動作速度を比較的遅くすることで、クッション体Ｘの領域Ｓｄの部分を形成することができ、当該動作を比較的速くすることで、クッション体Ｘの領域Ｓａの部分を形成することができる。当該動作速度を交互に切替えることにより、クッション体Ｘの領域Ｓｄの部分と、クッション体Ｘの領域Ｓａの部分を交互に形成することができる。

　また、幅方向で反発力を変化させたクッション体Ｘを製造する際には、製造装置１でフィラメント３次元結合体３ＤＦを製造するにあたり、ノズル部１７に形成される開口部１７１の数を調節するようにすれば良い。ノズル部１７の所定領域で開口部１７１を少なくする（つまり、開口部１７１の密集度合い小さくする）ほど、その分、当該領域に対応するフィラメント３次元結合体３ＤＦは単位体積あたりのフィラメント数が少なくなり、反発力は低くなる。逆に、ノズル部１７の所定領域で開口部を多くする（つまり、開口部１７１の密集度合を大きくする）ほど、その分、当該領域に対応するフィラメント３次元結合体３ＤＦは単位体積あたりのフィラメント数が多くなり、反発力は高くなる。なお、開口部１７１の密集度合を調節する代わりに（或いは、開口部１７１の密集度合を調節するとともに）、開口部１７１の径寸法を調節しても良い。この場合、開口部１７１の径寸法を大きくするほど、フィラメント径が大きくなり、反発力は高くなる。逆に、開口部１７１の径寸法を小さくするほど、フィラメント径が小さくなり、反発力は低くなる。開口部１７１の径寸法または密集度合をノズル部１７の異なる領域ごとに変化させることにより、幅方向で反発力を変化させたクッション体を容易に製造することが可能である。

　一例としてノズル部１７の開口部１７１を図１６に示すように設ける場合、クッション体Ｘの左右方向中央領域（開口部１７１が少ない領域Ａ１に対応する領域）では、左右方向両端領域（開口部１７１が多い領域Ａ２に対応する領域）よりも反発力が小さくなる。また、ノズル部１７の開口部１７１を図１７に示すように設ける場合、クッション体Ｘの左右方向中央領域（開口部１７１が最も少ない領域Ｂ１に対応する領域）では反発力が最も低くなり、左右方向両端領域（開口部１７１が最も多い領域Ｂ３に対応する領域）では反発力が最も高くなり、これらの間の領域（領域Ｂ２に対応する領域）の反発力は、左右方向中央領域の反発力よりは高く、左右方向両端領域の反発力よりは反発力が低くなる。図１７に示すノズル部１７を用いると、図８に示す上クッション部１２１のように、左右方向中央から両端それぞれに向けて３段階に反発力が高くなるクッション体Ｘを製造することが可能である。

　また、図１に示すクッション体１０１や図５に示す上クッション部１２１のように、前後と左右の両方向に反発力を変化させたクッション体Ｘを製造するケースでは、図１７に示すノズル部１７を用いるとともに、コンベア２４と複数の搬送ローラ２５ａ～２５ｈの動作速度を変化させるようにすれば良い。この場合、コンベア２４と複数の搬送ローラ２５ａ～２５ｈの動作速度を比較的遅くすることで、左右にＳｄ、Ｓｃ、Ｓｂ、Ｓｃ、およびＳｄの各領域が順に並ぶクッション体Ｘの部分を形成することができ、当該動作を比較的速くすることで、左右にＳｃ、Ｓｂ、Ｓａ、Ｓｂ、およびＳｃの各領域が順に並ぶクッション体Ｘの部分を形成することができる。当該動作速度を交互に切替えることにより、左右にＳｄ、Ｓｃ、Ｓｂ、Ｓｃ、およびＳｄの各領域が順に並ぶクッション体Ｘの部分と、左右にＳｃ、Ｓｂ、Ｓａ、Ｓｂ、およびＳｃの各領域が順に並ぶクッション体Ｘの部分を交互に形成することができる。

　また図９Ａに示す第１クッション部１３１のように、内部に空洞を有するクッション体Ｘを製造する手法としては、まず通常の（空洞を有しない）クッション体を形成しておき、このクッション体に対して空洞を設ける加工（例えば空洞にする部分を切り出す加工）を別途施す手法を採用することが可能である。また、内部に空洞を有するクッション体Ｘを製造する別の手法としては、ノズル部１７における当該空洞に対応する位置の各開口部１７１を閉鎖しておき、これらの開口部１７１からフィラメントが排出されないようにして当該空洞を設けるようにしても良い。

　図１８は、当該空洞に対応する位置（本図に点線枠で示す位置）の各開口部１７１からフィラメントが排出されないようにした場合の受け部３００周辺の様子を例示している。なお図１８に示すようにして空洞を有するクッション体を形成した後、この空洞の形状やサイズ等を所望の状態に調節するため、更に必要な加工を施すようにしても良い。

５．その他
　上述した各実施形態のクッション体１０１～１０３は、寝姿勢の使用者の頭を支持するように形成された枕用のクッション体であって、幅方向について両端部側の領域の反発力が中央部の領域の反発力よりも高くなっている。そのためクッション体１０１～１０３によれば、そのクッション性によって使用者の頭部を適度に沈み込ませながらも、幅方向端部の反発力が比較的高くなっていることにより、頭部が幅方向中央部から端部へ意図せずに動いてしまうことを極力抑え、頭部位置を幅方向中央部に安定させることが可能である。特に各実施形態のクッション体１０１～１０３では、幅方向について両端部側の領域の反発力が中央部の領域の反発力よりも高くなっているため、頭部位置を幅方向中央部により一層安定させることが可能である。

　更に各実施形態のクッション体１０１～１０３は、奥行方向について両端部側の領域の反発力が中央部の領域の反発力よりも高くなっている。そのためクッション体１０１～１０３によれば、比較的反発力の高い部分で使用者の頸椎あたりを適切に支持することが可能である。特に各実施形態のクッション体１０１～１０３では、奥行方向について両端部側の領域の反発力が中央部の領域の反発力よりも高くなっているため、クッション体１０１～１０３を前後逆向きに配置しても、使用者の頸椎あたりを適切に支持することが可能である。

　また上述した製造装置１によるクッション体の製造方法は、ノズル部１７の複数の開口部１７１から溶融フィラメント群ＭＦを下方へ排出する溶融フィラメント供給処理と、排出された当該溶融フィラメント群ＭＦを冷却して融着結合させ、当該融着結合した結合体の下方への引き込みを行う融着結合形成処理と、を含む。そして当該製造方法では、開口部１７１の径寸法または密集度合をノズル部１７の異なる領域ごとに変化させたこと、および、当該引き込みの速度を所定の時間間隔ごとに変化させることにより、クッション体の異なる領域ごとの反発力が変わるようにしている。これにより、幅方向と奥行方向の両方に反発力が変化したクッション体を、容易に製造することが可能である。

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

　本発明は、睡眠時に使用される枕等に利用可能である。

　　　１　　　フィラメント３次元結合体の製造装置
　　　１０　　溶融フィラメント供給部
　　　１１　　加圧溶融部
　　　１１ａ　シリンダー
　　　１１ｂ　シリンダー排出口
　　　１２　　フィラメント排出部
　　　１２ａ　導流路
　　　１３　　材料投入部
　　　１４　　スクリュー
　　　１５　　スクリューモーター
　　　１６　　スクリューヒーター
　　　１７　　ノズル部
　　　１７１　開口部
　　　１８　　ダイヒーター
　　　２０　　融着結合形成部
　　　２３　　冷却水槽
　　　２４　　コンベア
　　　２５ａ～２５ｈ　　搬送ローラ
　　　３００　　受け部
　　　３１　　第１受け板
　　　３２　　第２受け板
　　　３３　　第３受け板
　　　３４　　第１側面板
　　　３５　　第４受け板
　　　３６　　第２側面板
　　１０１～１０３　　クッション体
　　１２１　　　　　　上クッション部
　　１２２　　　　　　中クッション部
　　１２３　　　　　　下クッション部
　　１３１　　　　　　第１クッション部
　　１３２　　　　　　第２クッション部

Claims

　熱可塑性樹脂からなるフィラメントを３次元的に融着結合させて得られるフィラメント３次元結合体で形成された枕用のクッション体であって、
　幅方向について両端部側の領域の反発力が中央部の領域の反発力よりも高く、
　奥行方向について両端部側の領域の反発力が中央部の領域の反発力よりも高いことを特徴とするクッション体。
　幅方向について両端部側の領域の反発力が中央部の領域の反発力よりも高いクッション部と、奥行方向について両端部側の領域の反発力が中央部の領域の反発力よりも高いクッション部を含む少なくとも２種類のクッション部が、上下方向に積層されたことを特徴とする請求項１に記載のクッション体。
　略筒状に形成された第１クッション部の内部に、第２クッション部が挿入されて形成されたことを特徴とする請求項１に記載のクッション体。
　フィラメント３次元結合体である請求項１に記載のクッション体を製造する製造方法であって、
　ノズル部の複数の開口部から溶融フィラメント群を下方へ排出する溶融フィラメント供給処理と、
　排出された前記溶融フィラメント群を冷却して融着結合させ、当該融着結合した結合体の搬送方向への引き込みを行う融着結合形成処理と、を含み、
　前記開口部の径寸法または密集度合を前記ノズル部の異なる領域ごとに変化させたこと、および、前記引き込みの速度を所定の時間間隔ごとに変化させることにより、前記クッション体の異なる領域ごとの反発力が変わるようにしたことを特徴とする製造方法。