特許 7270533 クッション体の製造方法、製造装置、およびクッション体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-27

(45)【発行日】2023-05-10

(54)【発明の名称】クッション体の製造方法、製造装置、およびクッション体

(51)【国際特許分類】

   A47C 27/12 20060101AFI20230428BHJP

   D04H 3/14 20120101ALI20230428BHJP

   B29D 28/00 20060101ALI20230428BHJP

【ＦＩ】

A47C27/12 F

D04H3/14

B29D28/00

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019216564

(22)【出願日】2019-11-29

(65)【公開番号】P2021083920

(43)【公開日】2021-06-03

【審査請求日】2022-03-18

(73)【特許権者】

【識別番号】505290531

【氏名又は名称】株式会社エアウィーヴ

(74)【代理人】

【識別番号】100141092

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 英生

(72)【発明者】

【氏名】小島 昌和

【審査官】望月 寛

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１５／１２５４９７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－１６０５５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０００６６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ４７Ｃ ２７／１２

Ｄ０４Ｈ ３／１４

Ｂ２９Ｄ ２８／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中間体に変形加工を施して、上側の使用者を支持するクッション体を製造する製造方法であって、
前記中間体は、
第１低反発層と、第１低反発層に連接し第１低反発層よりも反発力が高い第１高反発層と、第２低反発層と、第２低反発層に連接し第２低反発層よりも反発力が高い第２高反発層と、を有し、これらが第１高反発層、第１低反発層、第２低反発層、第２高反発層の順に層方向へ配置されたフィラメント３次元結合体であり、
前記変形加工は、
第１低反発層および第２低反発層の少なくとも一方が上部層として上方に露出し、前記上部層の下側に第１高反発層および第２高反発層の少なくとも一方が下部層として配置された状態へ、前記中間体を変形させる加工であることを特徴とする製造方法。

【請求項2】

前記変形加工は、
第１低反発層と第２低反発層の間の一部が分離して対向する前記中間体に対して、当該対向する部分の少なくとも一部を上方に露出させる加工であることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。

【請求項3】

前記変形加工は、
第１高反発層と第２高反発層を対向させるように前記中間体を曲げて、第１低反発層と第２低反発層の一方を上方に露出させ他方を下方に露出させる加工であることを特徴とする請求項２に記載の製造方法。

【請求項4】

前記中間体は、
層方向と直交する所定方向に視て、低反発層の外周全体を覆うように当該低反発層よりも反発力が高い高反発層が設けられており、
当該低反発層が第１低反発層と第２低反発層を含み、当該高反発層が第１高反発層と第２高反発層を含む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製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、クッション体の製造方法、製造装置、およびクッション体に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、マットレスやソファー用クッション等に用いられるクッション体（上側の使用者を支持するクッション体）が広く利用されている。このようなクッション体としては、例えば特許文献１や特許文献２に開示されているように、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（立体網状構造体）により形成されるものがある。

【0003】

特許文献１によれば、水平に配置された複数のノズルから溶融状態のポリエチレン樹脂を鉛直方向下向きに押し出した後、直径が１mm前後の溶融フィラメントを冷却水中に落下させて、水の浮力で溶融フィラメントのループを形成させると同時に、複数の溶融フィラメントどうしを３次元的に融着結合させることで、空隙率が９０％を超える極めて風通しのよいフィラメント３次元結合体を製造することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開第２０１７／１２２３７０号

【文献】特開２０１０－１５４９６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

マットレス等に用いられるクッション体は、一般的に反発力が低い方が使用者に柔らかい使用感を与えることができ、また、例えば寝たきりの患者等に対しては褥瘡の発生を出来るだけ予防する効果が期待できる。但し、クッション体の反発力が全体的に低すぎると、クッション体の下の床等に体が当たる状態、或いはこれに近い状態となり、底突き感が生じたり褥瘡を誘発したりする虞がある。

【0006】

この点を考慮し、クッション体は上側部分（使用者に近い部分）について反発力を低くしつつも、その下側の反発力を比較的高めとすることにより、柔らかい使用感を極力維持しながらも底突き感を抑えることができ、褥瘡の予防にも効果的となる。クッション体は、このように使用者にとって適切な反発力を有するように形成されることが望まれる。

【0007】

本発明は上述した問題点に鑑み、使用者にとって適切な反発力を有するクッション体を容易に製造することが可能となる製造方法の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る製造方法は、中間体に変形加工を施して、上側の使用者を支持するクッション体を製造する製造方法であって、前記中間体は、第１低反発層と、第１低反発層に連接し第１低反発層よりも反発力が高い第１高反発層と、第２低反発層と、第２低反発層に連接し第２低反発層よりも反発力が高い第２高反発層と、を有し、これらが第１高反発層、第１低反発層、第２低反発層、第２高反発層の順に層方向へ配置されたフィラメント３次元結合体であり、前記変形加工は、第１低反発層および第２低反発層の少なくとも一方が上部層として上方に露出し、前記上部層の下側に第１高反発層および第２高反発層の少なくとも一方が下部層として配置された状態へ、前記中間体を変形させる加工である方法とする。

【0009】

本製造方法によれば、使用者にとって適切な反発力を有するクッション体を容易に製造することが可能となる。また上記製造方法において、前記変形加工は、第１低反発層と第２低反発層の間の一部が分離して対向する前記中間体に対して、当該対向する部分の少なくとも一部を上方に露出させる加工である方法としてもよい。なお本願におけるクッション体に関する「上側」とは、使用者を支持する側（使用者に近い側）を便宜的に示すものに過ぎない。

【0010】

また上記製造方法において、前記変形加工は、第１高反発層と第２高反発層を対向させるように前記中間体を曲げて、第１低反発層と第２低反発層の一方を上方に露出させ他方を下方に露出させる加工である方法としてもよい。

【0011】

また上記製造方法において、前記中間体は、層方向と直交する所定方向に視て、低反発層の外周全体を覆うように当該低反発層よりも反発力が高い高反発層が設けられており、当該低反発層が第１低反発層と第２低反発層を含み、当該高反発が第１高反発層と第２高反発層を含む方法としてもよい。

【0012】

また本発明に係る製造装置は、上記製造方法において用いられる前記中間体を製造する製造装置であって、溶融フィラメント群を鉛直方向下方へ排出する溶融フィラメント供給部と、前記溶融フィラメント群を冷却して融着結合させ、フィラメント３次元結合体を形成する融着結合形成部と、を有し、前記融着結合形成部は、前記排出された溶融フィラメント群の下方視外縁全周部分に接触し、当該部分を中央側へ導く受け部を有する構成としてもよい。

【0013】

また上記構成において、前記溶融フィラメント供給部は、前記溶融フィラメント群を排出する複数の開口部が形成されたノズル部を有し、前記ノズル部は、中央領域において前記開口部の形成が省略された非排出領域を有する構成としてもよい。

【0014】

また本発明に係る製造装置は、上側の使用者を支持するクッション体であって、低反発層と当該低反発層よりも反発力が高い高反発層とが連接したフィラメント３次元結合体により形成されており、上方に露出させた前記低反発層の下側に前記高反発層が配置されている構成としてもよい。

【0015】

また上記構成において、前記フィラメント３次元結合体は、第１低反発層と、第１低反発層に連接し第１低反発層よりも反発力が高い第１高反発層と、第２低反発層と、第２低反発層に連接し第２低反発層よりも反発力が高い第２高反発層と、を有し、第１低反発層および第２低反発層の一方が上方に、他方が下方にそれぞれ露出し、第１低反発層と第２低反発層の間に、第１高反発層および第２高反発層が配置された構成としてもよい。

【発明の効果】

【0016】

本発明に係る製造方法によれば、使用者にとって適切な反発力を有するクッション体を容易に製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】フィラメント３次元結合体の製造装置の概念図である。

【図2】図１に示すＡ－Ａ’断面の矢視図である。

【図3】受け部の一構成例を示す斜視図である。

【図4】ノズル部の一例を下方から視た底面図である。

【図4A】空洞形成部材を設けた例に関する説明図である。

【図5】中間体の一例を示す斜視図である。

【図6】中間体に切込みを入れた状態を示す図である。

【図7】クッション体の第１実施形態を示す側面図である。

【図8】クッション体の第２実施形態を示す側面図である。

【図9】クッション体の第３実施形態を示す側面図である。

【図10】マットレスの一構成例を示す概略的な側面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の一実施形態について各図面を参照しながら説明する。

【0019】

１．中間体の製造装置および製造方法について
本発明に係るクッション体は、後述するように、中間体に変形加工を施して製造されるものであり、ここではまず、上記中間体を製造するための製造装置について説明する。当該製造装置は、中間体であるフィラメント３次元結合体を製造する装置である。

【0020】

図１は、本発明の一実施形態に係るフィラメント３次元結合体の製造装置１の概念図である。また、図２は、図１に示すＡ－Ａ’断面の矢視図である。なお、製造装置１の説明における上下、左右、および前後の各方向（互いに直交する方向）は、各図に示すとおりである。これらの各方向は、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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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、後ほど図４を用いて説明する。

【0026】

ダイヒーター１８は、左右方向に複数個（図２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。

【0027】

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。

【0028】

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の複数のノズル（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。

【0029】

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の厚みを規制すると同時に、これに高反発層を形成する役割を果たす。

【0030】

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。

【0031】

図３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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

図４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４に示す開口部１７１の個数や配列形態等は一例に過ぎない。

【0036】

図４に点線で示す投影領域１７Ａは、図３に示す傾斜部３１Ａ，３２Ａの下端縁、第３受け板３３の下端縁、および第４受け板３５の下端縁で形成される投入口３００１（すなわち筒部３００Ａの上端開口）を上方へ投影した領域である。図４において投影領域１７Ａの外側に位置する開口部１７１から下方へ排出される溶融フィラメントは、受け部３００における傾斜部３１Ａ，３２Ａ、第３受け板３３、および第４受け板３５に接触し、投入口３００１へ導かれる。すなわち、受け部３００は、ノズル部１７から排出された溶融フィラメント群ＭＦの下方視外縁全周部分に接触し、当該部分を中央側へ導く。これにより、溶融フィラメント群ＭＦの下方視外縁全周の近傍はフィラメントがより密集した状態となり、この領域に対応する中間体の部分（後述する高反発層５Ｂに相当する）は、その分だけ高い反発力を有することになる。

【0037】

図４において投影領域１７Ａの内側に位置する開口部１７１から下方へ排出される溶融フィラメントは、受け部３００に接触することなく、投入口３００１内へ導かれる。溶融フィラメント群ＭＦの下方視中央寄りの部分は、溶融フィラメント群ＭＦの受け部３００への接触の影響を殆ど受けず、この領域に対応する中間体の部分（後述する低反発層５Ａに相当する）は、高反発層５Ｂに比べると低い反発力を有することになる。

【0038】

また図４に別の点線で示す非排出領域１７Ｂは、投影領域１７Ａ内の中央の一部領域（ノズル部１７の中央領域）であり、非排出領域１７Ｂにおける開口部１７１は、栓部材により栓をされており、溶融フィラメントを排出不可としている。なお、非排出領域１７Ｂ内には開口部１７１をそもそも設けないようにして、溶融フィラメントが排出されないようにしてもよい。このようにノズル部１７は、中央領域において開口部１７１の形成が省略された非排出領域１７Ｂを有している。そのため、この領域に対応する中間体の部分は、空洞（後述する貫通孔５１に相当する）、または、フィラメント量が少なく切込み処理を行い易い状態となる。なお、図４に示す投影領域１７Ａおよび非排出領域１７Ｂの範囲は一例に過ぎず、また、諸事情に応じて非排出領域１７Ｂを設定せずに、ノズル部１７の中央領域からも溶融フィラメントが排出されるようにしても構わない。

【0039】

また上記の空洞が確実に形成されるように、図４Ａに例示するとおり、非排出領域１７Ｂの下側に略板状の空洞形成部材３８を設けるようにしても良い。図４Ａに例示する空洞形成部材３８は、受け部３００の内側に配置されており、非排出領域１７Ｂよりも前後方向に少し大きめに形成されている。

【0040】

空洞形成部材３８の上部には前後方向中央から外側に向けて下り傾斜となる斜面が形成されており、上方から空洞形成部材３８に当たる溶融フィラメントは当該斜面を滑るようにして下方へ進む。そのためノズル部１７から排出された溶融フィラメント群ＭＦについて、傾斜部３１Ａ，３２Ａに当たる部分を、図４Ａに着色矢印で示すように前後方向内向き（中央寄り）に導くとともに、空洞形成部材３８の上部に当たる部分を、本図に白抜き矢印で示すように前後方向外向きに導くことが可能である。

【0041】

なおこのように空洞形成部材３８を設ける場合は、先述した非排出領域１７Ｂを設けなくても、上記の空洞を形成することが可能である。また、空洞形成部材３８の上部に当たる溶融フィラメントの量を多くすれば、図４Ａに白抜き矢印で示すように導かれる溶融フィラメントの量が多くなり、上述した空洞の表面近傍の反発力を高めることが出来る。またこのようにして、当該空洞の表面近傍の反発力（空洞形成部材３８に接して形成される表面の近傍の反発力）は、受け部３００に接して形成される表面の近傍の反発力より高くなるようにすることも可能である。この場合は、後述する中間体を裏返す処理等を行わなくても、内部に高反発力である層を有したクッション体を得ることができる。

【0042】

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。

【0043】

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。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を、所定長さごとに切断することにより、後述する中間体が得られることになる。

【0044】

２．中間体の構成について
次に、上述した製造装置１により製造される中間体５の構成について説明する。図５は、当該中間体５の一例を示す斜視図である。図５では、上下方向および左右方向に直交する特定方向（本発明に係る「所定方向」に相当する）も示されており、この特定方向は、中間体５の元となるフィラメント３次元結合体３ＤＦについての、製造時における搬送方向と同じである。

【0045】

図５に示すように、中間体５は、低反発層５Ａと高反発層５Ｂとからなる。低反発層５Ａは、環状面が特定方向に延びて形成される。高反発層５Ｂは、低反発層５Ｂよりも反発力が高く、低反発層５Ａの環状面の外周を覆う環状面が特定方向に延びて形成される。低反発層５Ａは、内側に特定方向に延びる貫通孔５１を有する。特定方向の一方から見て、中間体５は上下方向よりも左右方向の寸法が大きく、貫通孔５１は左右に伸びている。

【0046】

なお、中間体５の上側部分にある高反発層５Ｂの部分（第１高反発層Ｈ１）は、本発明に係る第１高反発層に相当し、その下側に連接する低反発層５Ａの部分（第１低反発層Ｌ１）は、本発明に係る第１低反発層に相当する。一方、中間体５の下側部分にある高反発層５Ｂの部分（第２高反発層Ｈ２）は、本発明に係る第２高反発層に相当し、その上側に連接する低反発層５Ａの部分（第２低反発層Ｌ２）は、本発明に係る第２低反発層に相当する。そのため中間体５は、これらの層が第１高反発層Ｈ１、第１低反発層Ｌ１、第２低反発層Ｌ２、第２高反発層Ｈ２の順に層方向（上下方向）へ配置されたフィラメント３次元結合体に相当する。

【0047】

また、先述したノズル部１７の非排出領域１７Ｂからは溶融フィラメントが排出されないため、中間体５には貫通孔５１（隙間）が形成されている。なお、初めは中間体５に貫通孔５１が形成されていなくても、低反発層５Ａの中央近傍に貫通孔５１の代わりとなる切込み等を入れることにより、貫通孔５１に準じたものを形成することができる。

【0048】

なお、例えば、図３に示す受け部３００を第１受け板３１および第２受け板３２のみから構成して、低反発層５Ａの上下のみに高反発層５Ｂが形成されるような中間体を製造してもよい。この場合であっても当該中間体は、第１高反発層Ｈ１、第１低反発層Ｌ１、第２低反発層Ｌ２、第２高反発層Ｈ２がこの順に層方向（上下方向）へ配置されたフィラメント３次元結合体に相当する。

【0049】

３．クッション体の製造について
先述した構成の中間体５に変形加工を施すことによりクッション体が製造される。ここでは、当該クッション体の製造方法について説明する。

【0050】

図７は、中間体５に変形加工を施して製造されるクッション体の第１実施形態を概略的に示す図である。図７では、クッション体６１を上下方向および左右方向に直交する特定方向に視た図である。この特定方向は、紙面に垂直な方向であり、後述する図８、図９についても同様である。

【0051】

クッション体６１を製造するために、図６に示すように、中間体５に対して切込みＣを入れる。切込みＣは、貫通孔５１（或いは貫通孔５１の代わりとなる切込み等）の左端から高反発層５Ｂの外縁まで延びる線分を特定方向に延ばして形成される切断面である。なお、中間体５に貫通孔５１が形成されていないような場合、貫通孔５１の代わりとなる切込みと上記の切込みＣを、中間体５へ同時に設けるようにしても良い。

【0052】

切込みＣを中間体５に入れた状態で、切込みＣより上部を１８０°右側へ折り返すことで、図７に示すクッション体６１が製造される。これにより、クッション体６１は、左右方向に延びる高反発層５Ｂと、左右方向に延びて高反発層５Ｂの上側に配置される低反発層５Ａと、を有する構成となる。すなわち、中間体５に施す変形加工としては、上方に露出させた低反発層５Ａの下側に高反発層５Ｂが配置された状態へ中間体５を変形させる加工となる。また、中間体５の貫通孔５１（或いは貫通孔５１の代わりとなる切込み等）の壁面の全体がクッション体６１における低反発層５Ａの上面として上方に露出する。

【0053】

図８は、中間体５に変形加工を施して製造されるクッション体の第２実施形態を概略的に示す図である。図８に示すクッション体６２は、切込みＣを中間体５に入れた状態（図６を参照）で、切込みＣより上部を３６０°右側へ折り返すことで製造される。すなわち、クッション体６２は、図７に示すクッション体６１の右部をさらに下方へ折り返したものとなる。

【0054】

これにより、クッション体６２は、特定方向に視てコの字状の高反発層５Ｂの外周にコの字状の低反発層５Ａが配置される構成となり、上側より順に、第２低反発層Ｌ２、第２高反発層Ｈ２、第１高反発層Ｈ１、および第１低反発層Ｌ１が積層される構成となる。すなわち、中間体５に対してクッション体６２を製造するために行う変形加工は、上下の高反発層５Ｂ同士を対向させ、貫通孔５１（或いは貫通孔５１の代わりとなる切込み等）の壁面の一部を上方に露出させ、当該壁面の別の一部を下方に露出させる加工となる。

【0055】

図９は、中間体５に変形加工を施して製造されるクッション体の第３実施形態を概略的に示す図である。図９に示すクッション体６３は、図６のように切込みＣを設けることなく製造される。

【0056】

すなわち、クッション体６３は、図５に示す状態の中間体５の外周面と内周面とを入れ替えるように中間体５を裏返すことにより製造される。これにより、クッション体６３は、特定方向から視て環状の高反発層５Ｂの外周に環状の低反発層５Ａが配置される構成となる。クッション体６３は、特定方向に延びる貫通孔６３１を有する。

【0057】

中間体５に対してクッション体６３を製造するために行う変形加工も、クッション体６２の場合と同様に、上下の高反発層５Ｂ同士を対向させ、貫通孔５１（或いは貫通孔５１の代わりとなる切込み等）の壁面の一部を上方に露出させ、当該壁面の別の一部を下方に露出させる加工となる。

【0058】

図７～図９に示した各実施形態のクッション体の使用形態としては、当該クッション体の上面に使用者の身体の一部が直接的に或いはカバー等を介して間接的に接触し、使用者がクッション体により支持される格好となる。このとき、クッション体６１～６３においては、上方に露出された低反発層５Ａの下側に高反発層５Ｂが配置されている。このように、クッション体の上側部分（使用者に近い部分）について反発力を低くしつつも、その下側の反発力を比較的高めとすることにより、柔らかい使用感を極力維持しながらも底突き感を抑えることができ、褥瘡の予防にも効果的となる。つまり各実施形態のクッション体は、使用者にとって適切な反発力を有するように形成されている。

【0059】

従って、例えばクッション体をベッドマットレスに用いた場合は、マットレスにより支持される使用者の褥瘡を抑制しつつ、底突き感を解消することができる。なお、クッション体６１～６３は、マットレス以外にも、例えばソファー用のクッション、枕、座布団などに用いることができる。

【0060】

また、特に第２或いは第３実施形態のクッション体６２，６３（図８、図９を参照）については、上下を逆向きとしても、上方に露出された低反発層の下側に高反発層が配置される形態となる。そのため、上下を逆にしても同様に利用することが可能なリバーシブル仕様とすることができ、例えば、使用中に上側表面が汚れた際には、一時的に上下を引っ繰り返し、汚れていない下側表面を上に向けて清潔に使用するといった使い方が可能となる。

【0061】

なお図１０は、第２実施形態に係るクッション体６２（図８を参照）を用いて製造したマットレスの一例を概略的に示す図である。図１０に示すマットレス７は、クッション体６２を複数並べて形成される。より具体的には、１個１個のクッション体６２を布等から形成されるカバー７１で包んだものを並べている。これにより、マットレス７により支持される使用者Ｐの身長に応じてクッション体６２を並べる個数を変えることが可能である。なお、複数並べたクッション体６２を１枚のカバー７１で包んでマットレスを構成してもよい。

【0062】

また、マットレス７を構成するのに、第１、第３実施形態に係るクッション体６１，６３を並べても構わないことは当然である。上述したように、本実施形態に係るクッション体を用いて、マットレス等の各種製品を製造することが可能である。

【0063】

４．その他
以上に説明したとおり、各実施形態に係るクッション体を製造する製造方法は、中間体５に変形加工を施して、上側の使用者を支持するクッション体を製造する方法となっている。また、当該中間体５は、第１低反発層Ｌ１と、第１低反発層Ｌ１に連接し第１低反発層Ｌ１よりも反発力が高い第１高反発層Ｈ１と、第２低反発層Ｌ２と、第２低反発層Ｌ２に連接し第２低反発層Ｌ２よりも反発力が高い第２高反発層Ｈ２と、を有し、これらが第１高反発層Ｈ１、第１低反発層Ｌ１、第２低反発層Ｌ２、第２高反発層Ｈ２の順に層方向へ配置されたフィラメント３次元結合体である。更に当該変形加工は、第１低反発層Ｌ１および第２低反発層Ｌ２の少なくとも一方が上部層として上方に露出し、前記上部層の下側に第１高反発層Ｈ１および第２高反発層Ｈ２の少なくとも一方が下部層として配置された状態へ、中間体５を変形させる加工である。

【0064】

当該製造方法によれば、使用者にとって適切な反発力を有するクッション体を容易に製造することが可能となる。すなわち、外周側を低反発層としてその内側に高反発層が連接したようなフィラメント３次元結合体を得ることは容易ではない。一方で、本実施形態の中間体のように外周側を高反発層としてその内側に低反発層が連接したフィラメント３次元結合体については、既に説明したとおり、例えば受け部３００を設けた製造装置１で製造可能であり、このような中間体を得ることは比較的容易である。

【0065】

そのため本実施形態に係るクッション体の製造方法によれば、このように比較的容易に得られる中間体を用いて、使用者にとって適切な反発力を有するクッション体、つまり上側部分（使用者に近い部分）について反発力を低くしつつも、その下側の反発力を比較的高めとしたクッション体を製造することが可能である。なお、第１低反発層Ｌ１と第１高反発層Ｈ１は、互いに連接している（元々離れていた層同士を接合したようなものではなく、連続的に繋がっている）ため、これらの層同士が分離する虞もなく、これらの境界部で素材特性が大きく変わること等による違和感も生じない。この点は、第２低反発層Ｌ２と第２高反発層Ｈ２についても同様である。

【0066】

また前記変形加工は、より具体的に説明すると、第１低反発層Ｌ１と第２低反発層Ｌ２の間の一部が分離して対向する（つまり貫通孔５１或いはその代わりとなる切込み等を介して対向する）中間体５に対して、当該対向する部分の少なくとも一部を上方に露出させる加工となっている。そのため、第１～第３実施形態のクッション体を容易に形成することが可能である。なお、第２実施形態のクッション体を形成するための前記変形加工は、第１高反発層Ｈ１と第２高反発層Ｈ２を対向させるように中間体５を曲げて、第１低反発層Ｌ１と第２低反発層Ｌ２の一方を上方に露出させ他方を下方に露出させる加工である。

【0067】

また本実施形態の中間体５は、特定方向（層方向と直交する所定方向）に視て、低反発層５Ａの外周全体を覆うように、当該低反発層５Ａよりも反発力が高い高反発層５Ｂが設けられている。更に当該低反発層５Ａが第１低反発層Ｌ１と第２低反発層Ｌ２を含み、当該高反発層５Ｂが第１高反発層Ｈ１と第２高反発層Ｈ２を含む。そのため、高反発層５Ｂにおいて第１高反発層Ｈ１と第２高反発層Ｈ２を途切れることなく設け、例えば第１実施形態のクッション体を形成する場合に、高反発層を５Ｂを一端から他端まで連続した構成とすることが可能となる。

【0068】

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

【産業上の利用可能性】

【0069】

本発明は、例えばマットレス、ソファー用クッション等に用いられるクッション体の製造などに利用可能である。

【符号の説明】

【0070】

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
１７Ａ 投影領域
１７Ｂ 非排出領域
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
３８ 空洞形成部材
５ 中間体
５Ａ 低反発層
５Ｂ 高反発層
５１ 貫通孔
６１～６３ クッション体
６３１ 貫通孔
７ マットレス
７１ カバー
１００ クッション体
１０１ クッション体カバー
１０１Ａ、１０１Ｂ 開口部
１０５ カバー付きクッション体
１０６ 袋体
１０６Ａ 挿入口
１１０ マットレス
Ｃ 切込み

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図4A】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】