(57)【要約】【課題】網状構造体の製造時において、網状構造体を冷却する際に網状構造体の厚み方向に冷却斑が発生しにくく、十分な耐久性を備えた網状構造体の製造装置及び製造方法を提供する。【解決手段】溶融した熱可塑性樹脂を線条にして押し出す吐出孔１１を有するノズル１０と、ノズル１０の下方に配置されている水槽２０と、水槽２０に設けられており、線条の樹脂１２を有する網状構造体６０を搬送する搬送装置３０と、水槽２０の底部に設けられている排水口４０と、を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融した熱可塑性樹脂を線条にして押し出す吐出孔を有するノズルと、
前記ノズルの下方に配置されている水槽と、
前記水槽に設けられており、前記線条の樹脂を有する網状構造体を搬送する搬送装置と、
前記水槽の底部に設けられている排水口と、を有している網状構造体製造装置。
【請求項２】
前記水槽内において、前記排水口の周囲に仕切り板を有している請求項１に記載の網状構造体製造装置。
【請求項３】
前記排水口から排出した水を冷却する熱交換器を有し、前記水を循環させる請求項１または２に記載の網状構造体製造装置。
【請求項４】
前記搬送装置は、メッシュ状ベルトと駆動ローラーとを有している請求項１〜３のいずれか一項に記載の網状構造体製造装置。
【請求項５】
前記搬送装置は、少なくとも第１搬送装置と第２搬送装置から構成されており、
前記排水口は、前記第１搬送装置と前記第２搬送装置との中点から前記水槽の底に下ろした垂線と、前記水槽の底との交点を含む位置に設けられている請求項１〜４のいずれか一項に記載の網状構造体製造装置。
【請求項６】
前記水槽の一方側に、前記網状構造体を牽引する網状構造体牽引装置を有しており、
前記搬送装置は、少なくとも第１搬送装置と第２搬送装置から構成されており、
前記第１搬送装置は、前記第２搬送装置よりも前記網状構造体牽引装置側に配置されており、
前記排水口は、前記第１搬送装置よりも前記網状構造体牽引装置側に設けられている請求項１〜４のいずれか一項に記載の網状構造体製造装置。
【請求項７】
前記水槽の一方側に、前記線条の樹脂を牽引する網状構造体牽引装置を有しており、
前記搬送装置は、少なくとも第１搬送装置と第２搬送装置から構成されており、
前記第１搬送装置は、前記第２搬送装置よりも前記網状構造体牽引装置側に配置されており、
前記排水口は、前記第２搬送装置よりも前記網状構造体牽引装置側の反対側に設けられている請求項１〜４のいずれか一項に記載の網状構造体製造装置。
【請求項８】
前記水槽の水面に垂直な方向から見た前記排水口の形状は、長方形である請求項１〜７のいずれか一項に記載の網状構造体製造装置。
【請求項９】
前記排水口からの排水量を調節する排水量調節手段を有している請求項１〜８のいずれか一項に記載の網状構造体製造装置。
【請求項１０】
前記排水量調節手段は、前記ノズルから押し出される樹脂の量が増えると前記排水口からの排水量を増加させる請求項９に記載の網状構造体製造装置。
【請求項１１】
前記排水量調節手段は、前記搬送装置の速度が大きくなると前記排水口からの排水量を増加させる請求項９または１０に記載の網状構造体製造装置。
【請求項１２】
溶融した熱可塑性樹脂を線条にして押し出すステップと、
搬送手段によって前記線条の樹脂を有する網状構造体を水槽内で搬送するステップと、
前記水槽の底部に設けられている排水口から前記水槽内の水を排出するステップと、
前記排水口から排出した水よりも低温の水を前記水槽に供給するステップと、を有することを特徴とする網状構造体の製造方法。
【請求項１３】
前記排水口から排出した水を熱交換器によって冷却し、前記水槽に供給して循環させる請求項１２に記載の網状構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、網状構造体を製造する装置及び網状構造体を製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、家具、ベッド等の寝具、電車や自動車、二輪車等の車両用の座席に用いられるクッション材として、網状構造体が広く使用されつつある。網状構造体は、発泡−架橋型ウレタンと比べて、同程度の耐久性を有し、透湿透水性や通気性に優れており、蓄熱性が少ないため蒸れにくいという利点がある。さらに、熱可塑性樹脂からなるため、リサイクルが容易であり、残留薬品の心配もなく、環境に優しいという利点も挙げられる。
【０００３】
網状構造体の製造装置として、溶融した熱可塑性樹脂を線条として下方に押し出して降下させる複数の押出孔を有する口金と、線条の集合体を冷却する水槽と、押出孔の下方で一対が対向して設けられ、周設される無端部材が間隙を有するコンベヤと、該コンベヤの内部領域に設けられ、間隙から集合体に向かって冷却水を噴出する噴出孔または集合体付近から間隙を通して水を吸引する吸引孔の少なくとも一方を含む強制対流部材と、を備え、線条の降下速度より遅い速度で集合体をコンベヤにより引き取り、水槽で冷却することにより、集合体を立体網状構造体となす立体網状構造体製造装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、網状構造体の製造方法として、溶融した熱可塑性樹脂を複数の線条として下方に押し出して降下させる押出ステップと、線条が水面に接触し、または、降下する線条の集合体を挟んで対向する一対の案内部材もしくは該案内部材の下方で対向するコンベヤに接触し、線条が不規則に絡まり合い、その絡合部が熱溶着するループ形成ステップと、コンベヤにより集合体を挟持して線条の降下速度より遅い速度で水中に引き取る引取ステップと、コンベヤに周設される無端部材が間隙を有し、一対のコンベヤに挟まれる引取領域に向かってコンベヤの内部領域から該間隙を通して冷却水を噴出するか、または引取領域からコンベアの内部領域へ該間隙を通して水を吸引することにより、水の強制対流を起こし、引取ステップと並行して集合体を水中で冷却する冷却ステップと、を備えたことを特徴とする立体網状構造体の製造方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１５５５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１のような網状構造体の製造装置及び製造方法は、網状構造体の製造時に網状構造体に向かって冷却水を噴出しており、直接冷却水が当たる網状構造体の表面部と冷却水が当たらない内部とで冷却の度合いに差があり、網状構造体の厚み方向で冷却斑が発生する。網状構造体の製造において冷却斑があると、冷却が不十分であった内部の繰り返し圧縮残留歪みが大きく、また、繰り返し圧縮後の硬度保持率が小さくなり、網状構造体の耐久性が著しく劣ってしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消するために創案されたものであり、その目的は、網状構造体の製造時において、網状構造体を冷却する際に網状構造体の厚み方向に冷却斑が発生しにくく、十分な耐久性を備えた網状構造体の製造装置及び製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決することができた本発明の網状構造体製造装置は、溶融した熱可塑性樹脂を線条にして押し出す吐出孔を有するノズルと、ノズルの下方に配置されている水槽と、水槽に設けられており、線条の樹脂を有する網状構造体を搬送する搬送装置と、水槽の底部に設けられている排水口と、を有していることを特徴とするものである。
【０００９】
上記発明の網状構造体製造装置において、水槽内において、排水口の周囲に仕切り板を有していることが好ましい。
【００１０】
上記発明の網状構造体製造装置において、排水口から排出した水を冷却する熱交換器を有し、水を循環させることが好ましい。
【００１１】
上記発明の網状構造体製造装置において、搬送装置は、メッシュ状ベルトと駆動ローラーとを有していることが好ましい。
【００１２】
上記発明の網状構造体製造装置において、搬送装置は、少なくとも第１搬送装置と第２搬送装置から構成されており、排水口は、第１搬送装置と第２搬送装置との中点から水槽の底に下ろした垂線と、水槽の底との交点を含む位置に設けられていることが好ましい。
【００１３】
上記発明の網状構造体製造装置において、水槽の一方側に、網状構造体を牽引する網状構造体牽引装置を有しており、搬送装置は、少なくとも第１搬送装置と第２搬送装置から構成されており、第１搬送装置は、第２搬送装置よりも網状構造体牽引装置側に配置されており、排水口は、第１搬送装置よりも網状構造体牽引装置側に設けられていることが好ましい。
【００１４】
上記発明の網状構造体製造装置において、水槽の一方側に、網状構造体を牽引する網状構造体牽引装置を有しており、搬送装置は、少なくとも第１搬送装置と第２搬送装置から構成されており、第１搬送装置は、第２搬送装置よりも網状構造体牽引装置側に配置されており、排水口は、第２搬送装置よりも網状構造体牽引装置側の反対側に設けられていることが好ましい。
【００１５】
上記発明の網状構造体製造装置において、水槽の水面に垂直な方向から見た排水口の形状は、長方形であることが好ましい。
【００１６】
上記発明の網状構造体製造装置において、排水口からの排水量を調節する排水量調節手段を有していることが好ましい。
【００１７】
上記発明の網状構造体製造装置において、排水量調節手段は、ノズルから押し出される樹脂の量が増えると排水口からの排水量を増加させることが好ましい。
【００１８】
上記発明の網状構造体製造装置において、排水量調節手段は、搬送装置の速度が大きくなると排水口からの排水量を増加させることが好ましい。
【００１９】
また、前記課題を解決することができた本発明の網状構造体の製造方法は、溶融した熱可塑性樹脂を線条にして押し出すステップと、搬送手段によって線条の樹脂を有する網状構造体を水槽内で搬送するステップと、水槽の底部に設けられている排水口から水槽内の水を排出するステップと、排水口から排出した水よりも低温の水を水槽に供給するステップと、を有することを特徴とするものである。
【００２０】
上記発明の網状構造体の製造方法において、排水口から排出した水を熱交換器によって冷却し、水槽に供給して循環させることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、水槽の底部に排水口が設けられており、この排水口から水槽内の水を排出することにより、水槽内の線条の樹脂付近、特に網状構造体の内部の高温となった水を排出し、水槽内全体の水の温度が上昇することを防ぐことによって、網状構造体の表面部と内部とを均一に冷却しやすくなり、網状構造体の厚み方向に冷却斑が発生しにくく、十分な耐久性を備えた網状構造体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態における網状構造体製造装置の一例の側面図を表す。
【図２】本発明の実施の形態における網状構造体製造装置の他の一例の側面図を表す。
【図３】本発明の実施の形態における網状構造体製造装置のさらに他の一例の側面図を表す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に関して、図面を参照しつつ具体的に説明するが、本発明はもとより図示例に限定される訳ではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【００２４】
本発明に係る網状構造体製造装置は、溶融した熱可塑性樹脂を線条にして押し出す吐出孔を有するノズルと、ノズルの下方に配置されている水槽と、水槽に設けられており、線条の樹脂を有する網状構造体を搬送する搬送装置と、水槽の底部に設けられている排水口と、を有していることを特徴とするものである。
【００２５】
本発明の網状構造体は、熱可塑性樹脂からなる線条の樹脂を曲がりくねらせてランダムループを形成し、夫々のループを互いに溶融状態で接触せしめて接合させた三次元ランダムループ接合構造を持つ構造体である。
【００２６】
図１〜図３は、本発明の実施の形態における網状構造体製造装置の側面図である。網状構造体製造装置１は、ノズル１０、水槽２０、搬送装置３０、及び排水口４０を有している。
【００２７】
ノズル１０は、溶融した熱可塑性樹脂を線条にして押し出す吐出孔１１を有している。即ち、加熱によって溶融した熱可塑性樹脂をノズル１０の吐出孔１１から押し出すことにより、線条の樹脂１２を形成している。
【００２８】
ノズル１０が有している吐出孔１１は、１列に配置されていてもよいが、複数列であることが好ましい。ノズル１０が複数の吐出孔１１を有していることにより、同時に複数の線条の樹脂１２を形成することができ、網状構造体の生産効率を高めることができる。ノズル１０が有している吐出孔１１の数は、製造する網状構造体６０の硬度やクッション性に応じて調節することができる。
【００２９】
吐出孔１１の出口の断面形状は特に限定されず、例えば、円形、楕円形、多角形等が挙げられる。吐出孔１１の出口の断面形状は、中でも、円形または楕円形であることが好ましい。吐出孔１１がこのように構成されていることにより、吐出孔１１から押し出された線条の樹脂１２の断面形状も円形または楕円形となり、前述の三次元ランダムループ接合構造を形成する際に、線条の樹脂１２同士が接触する面積を増やして、高い弾力性と耐久性を有する網状構造体６０を製造することができる。
【００３０】
また、吐出孔１１から押し出された線条の樹脂１２の断面形状は、中実であってもよく、中空であってもよい。線条の樹脂１２の断面形状を中空とするためには、例えば、吐出孔１１の内側に心棒のような心金部を有する構成であればよい。具体的には、吐出孔１１の出口の断面形状が、吐出孔１１の内側と外側とが一部連通している、所謂Ｃ型ノズルや、吐出孔１１にブリッジを設けて、吐出孔１１を周方向に分割した、所謂３点ブリッジ形状ノズル等が挙げられる。
【００３１】
吐出孔１１の出口の断面形状の長軸方向の長さは、０．１ｍｍ以上であることが好ましく、０．５ｍｍ以上であることがより好ましく、１．０ｍｍ以上であることがさらに好ましい。吐出孔１１の出口の断面形状の長軸方向の長さの下限値をこのように設定することにより、網状構造体６０の耐久性を高め、繰り返しの圧縮に耐えられる網状構造体６０とすることができる。また、吐出孔１１の出口の断面形状の長軸方向の長さは、１０ｍｍ以下であることが好ましく、７ｍｍ以下であることがより好ましく、５ｍｍ以下であることがさらに好ましい。吐出孔１１の出口の断面形状の長軸方向の長さの上限値をこのように設定することにより、クッション性のよい網状構造体６０を製造することができる。
【００３２】
ノズル１０が複数の吐出孔１１を有している場合、各吐出孔１１の出口の断面形状の大きさは同じであってもよく、異なっていてもよい。ノズル１０が有している全ての吐出孔１１の出口の断面形状の大きさを同じにすれば、線条の樹脂１２の太さが均一である網状構造体６０とすることができる。また、例えば、ノズル１０の中央部の吐出孔１１の出口の断面形状の大きさを、その外周部の吐出孔１１の出口の断面形状の大きさよりも小さくすると、網状構造体６０の内部の線条の樹脂１２が網状構造体６０の表面部の線条の樹脂１２よりも細くなるため、網状構造体６０の内部の温度が表面部よりも下がりやすくなり、冷却斑が起こりにくい構造の網状構造体６０を製造することができる。
【００３３】
吐出孔１１から押し出す熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、エチレン酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。熱可塑性樹脂は、中でも、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、及びポリスチレン系熱可塑性エラストマーの少なくともいずれかを含んでいることが好ましい。熱可塑性樹脂がポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、及びポリスチレン系熱可塑性エラストマーの少なくともいずれかを含んでいることにより、加工性が向上し、網状構造体６０の製造が容易となる。また、熱可塑性樹脂は、ポリエステル系熱可塑性エラストマーを含んでいることがより好ましい。熱可塑性樹脂がポリエステル系熱可塑性エラストマーを含んでいることにより、繰り返し圧縮残留歪みを小さく、また、繰り返し圧縮後の硬度保持率を大きくすることができ、耐久性の高い網状構造体６０を製造することができる。
【００３４】
水槽２０は、ノズル１０の下方に配置されており、ノズル１０の吐出孔１１から押し出された線条の樹脂１２を受け入れ可能に構成されている。水槽２０は、ノズル１０の吐出孔１１から押し出された線条の樹脂１２を冷却する水を有している。ノズル１０の吐出孔１１から押し出された線条の樹脂１２は、水槽２０内の水面に着水して曲がりくねることによってランダムループを形成し、隣接するランダムループと互いに溶融状態で接触することで、三次元方向にランダムループ同士が接合した構造体を形成し、同時に水によって冷却されその構造が固定される。このようにして網状構造体６０が得られる。
【００３５】
搬送装置３０は、水槽２０に設けられており、線条の樹脂１２を有する網状構造体６０を搬送する。つまり、搬送装置３０は、ノズル１０の吐出孔１１から押し出され、水槽２０内に受け入れた線条の樹脂１２を有する網状構造体６０を水槽２０内で搬送する。搬送装置３０は、水槽２０の水面から水槽２０の底部に向かって、網状構造体６０を搬送することが好ましい。
【００３６】
搬送装置３０の種類は特に限定されず、例えば、ベルトコンベア、ネットコンベア、スラットコンベア等のコンベアが挙げられる。搬送装置３０の詳細については後述する。
【００３７】
排水口４０は、水槽２０の底部に設けられており、水槽２０内の水を排出する。水槽２０の底部に水を排出する排水口４０が設けられていることにより、高温となりやすい水槽２０内の網状構造体６０付近、特に網状構造体６０の内部の水が排出される。水槽２０内の高温となった水を排出することにより、水槽２０内全体の水の温度が上昇することを防ぐ。また、冷却斑が起こりやすい網状構造体６０の内部の水を排出することにより、網状構造体６０の表面部と内部とで大きな温度差が生じにくく、網状構造体６０の表面部及び内部の両方を均一に冷却することができ、冷却斑が発生しにくくなる。冷却斑が発生しにくいことにより、網状構造体６０の製造において、冷却が不十分であることによる繰り返し圧縮残留歪みの増大や、繰り返し圧縮後の硬度保持率の低下を防ぐことができ、耐久性の高い網状構造体６０を製造することができる。
【００３８】
水槽２０の底部の排水口４０から水槽２０内の水を排出した後、排出した水の水温よりも低温の水を新たに供給することが好ましい。低温の水の供給は、図示していないが、給水管等を水槽２０に設け、この給水管から低温の水を水槽に入れる等すればよい。網状構造体製造装置１がこのように構成されていることにより、水槽２０内の高温となった水を排出した後に低温の水を供給するため、水槽２０内全体の水の温度が上昇することを防ぐことができる。また、排水後に水槽２０へ新たに給水するため、水槽２０内の水位が低くなりすぎることを防止できる。
【００３９】
水槽２０内において、排水口４０の周囲に仕切り板４１を有していることが好ましい。排水口４０が、水槽２０の内側面で周囲に仕切り板４１を有していることにより、排水口４０の鉛直方向の上部の水を優先的に排出することができ、水の排出を調節することが可能となる。
【００４０】
仕切り板４１は、排水口４０の周囲の一部に設けられていてもよいが、周囲の全てに設けられていることが好ましい。排水口４０の全周に仕切り板４１が設けられていることにより、排水口４０による水槽２０内の水の排出の調節がより行いやすくなる。
【００４１】
水槽２０の水面に垂直な方向から見た排水口４０の形状は、円形、楕円形、多角形等が挙げられる。中でも、排水口４０の形状は、長方形であることが好ましい。排水口４０の形状が長方形であることにより、線条の樹脂１２付近の水を効率的に排出することができ、線条の樹脂１２付近に排水した水よりも低温の水が供給されることによって、線条の樹脂１２の表面部及び内部を均一に冷却しやすくなる。
【００４２】
図示していないが、網状構造体製造装置１は、排水口４０から排出した水を冷却する熱交換器を有し、水を循環させることが好ましい。網状構造体製造装置１がこのように構成されていることにより、排出した水を再利用することによって網状構造体６０の製造において廃棄する水の量を減らすことができ、水資源を保全することができる。
【００４３】
搬送装置３０の上端部は、水槽２０の水面よりも上方にあることが好ましい。搬送装置３０がこのように配置されていることにより、ノズル１０の吐出孔１１から押し出された線条の樹脂１２が水槽２０内の水に接触する際に、線条の樹脂１２が水面上で自由に移動することを妨げ、網状構造体６０の厚みが過度に大きくならないようにすることができる。
【００４４】
搬送装置３０は、コンベアベルト３３と駆動ローラー３４とを有していることが好ましい。コンベアベルト３３は、ゴムや樹脂製の平ベルト、金属製のワイヤーを連続的に編み込んだり、織り込んだりすることでメッシュ状にしたネットコンベアベルトや、コンベアチェーンに連続的に金属製の板を取り付けたスラットコンベアベルトが挙げられる。
【００４５】
コンベアベルト３３は、中でも、把持性能がよく、通水性能に優れることより、ネットコンベアベルトであることが好ましい。即ち、搬送装置３０は、メッシュ状ベルトと駆動ローラー３４とを有している、ネットコンベア搬送装置であることが好ましい。搬送装置３０がこのように構成されていることにより、搬送装置３０を水が通過することができるため、排水口４０による水槽２０内の水の排出や、水の排出に伴う水の移動を搬送装置３０が妨げにくく、網状構造体６０の冷却効率を高めることができる。
【００４６】
コンベアベルト３３は、無端状であることが好ましい。コンベアベルト３３が無端状に構成されていることにより、駆動ローラー３４の回転によって無端状のコンベアベルト３３が途切れることなく回り、搬送装置３０を連続して作動させることができ、網状構造体６０の搬送を効率的に行うことができる。
【００４７】
駆動ローラー３４は複数であり、無端状のコンベアベルト３３の内部の上部及び下部にそれぞれ設けられていることが好ましい。つまり、コンベアベルト３３の内部の上部に上部駆動ローラー３４ａが設けられ、コンベアベルト３３の内部の下部に下部駆動ローラー３４ｂが設けられていることが好ましい。駆動ローラー３４がこのように構成されていることにより、コンベアベルト３３に撓みが生じにくくなり、駆動ローラー３４の回転によってコンベアベルト３３が空回りして搬送装置３０が動作不良を起こすことを防止できる。
【００４８】
搬送装置３０は、少なくとも第１搬送装置３１と第２搬送装置３２から構成されており、第１搬送装置３１と第２搬送装置３２との間に網状構造体６０があることが好ましい。搬送装置３０がこのように構成されていることにより、網状構造体６０を第１搬送装置３１と第２搬送装置３２とで挟んだ状態で搬送することができるため、表面が整っており、また、厚みが一定である網状構造体６０とすることができる。
【００４９】
第１搬送装置３１の下部駆動ローラー３４ｂと第２搬送装置３２の下部駆動ローラー３４ｂとの距離は、第１搬送装置３１の上部駆動ローラー３４ａと第２搬送装置３２の上部駆動ローラー３４ａとの距離よりも小さいことが好ましい。つまり、第１搬送装置３１と第２搬送装置３２との間の距離は、上部よりも下部の方が小さく、下部にいくにつれて狭くなっていることが好ましい。搬送装置３０がこのように構成されていることにより、搬送装置３０の下部で網状構造体６０を挟み込むことができ、網状構造体６０を水槽２０内へ引き込みやすくなって、網状構造体６０の冷却が行いやすくなる。
【００５０】
図１に示すように、搬送装置３０は、少なくとも第１搬送装置３１と第２搬送装置３２から構成されており、排水口４０は、第１搬送装置３１と第２搬送装置３２との中点Ｐ１から水槽２０の底に下ろした垂線Ｌ１と、水槽２０の底との交点Ｐ２を含む位置に設けられていることが好ましい。ノズル１０の吐出孔１１から押し出された線条の樹脂１２が水槽２０の水と接触する水面付近の水が最も高温となり、また、押し出された線条の樹脂１２と水とが接触する水面の鉛直方向下方の水の温度も高くなる傾向にある。そのため、排水口４０がこのような位置に設けられていることにより、高温となる押し出された線条の樹脂１２と水とが接触する水面付近及びこの部分の鉛直方向下方の水を優先的に排出することができ、線条の樹脂１２及び網状構造体６０を効率よく冷却することができる。
【００５１】
網状構造体製造装置１は、網状構造体６０を牽引して水槽２０から引き上げる網状構造体牽引装置５０を有していることが好ましい。網状構造体製造装置１が網状構造体牽引装置５０を有していることにより、網状構造体６０の冷却後に水槽２０から網状構造体６０を自動的に引き上げて、網状構造体６０の乾燥工程に移ることができるため、網状構造体６０の生産性を上げることができる。
【００５２】
図２に示すように、水槽２０の一方側に、網状構造体６０を牽引する網状構造体牽引装置５０を有しており、搬送装置３０は、少なくとも第１搬送装置３１と第２搬送装置３２から構成されており、第１搬送装置３１は、第２搬送装置３２よりも網状構造体牽引装置５０側に配置されており、排水口４０は、第１搬送装置３１よりも網状構造体牽引装置５０側に設けられていることも好ましい。排水口４０が第１搬送装置３１よりも網状構造体牽引装置５０側に設けられているとは、排水口４０の網状構造体牽引装置５０側とは反対側の端部が、第１搬送装置３１の網状構造体牽引装置５０側とは反対側の端部よりも、網状構造体牽引装置５０側に配置されていることを指す。網状構造体６０が網状構造体牽引装置５０に牽引されており、網状構造体６０を冷却して温度の上がった水も網状構造体６０に付随して、網状構造体牽引装置５０のある水槽２０の一方側に移動する傾向がある。そのため、排水口４０がこのような位置に設けられていることにより、水槽２０内の温度の高くなった水を効率的に排出することができ、網状構造体６０の冷却効率を高めることができる。
【００５３】
また、図３に示すように、水槽２０の一方側に、線条の樹脂１２を牽引する網状構造体牽引装置５０を有しており、搬送装置３０は、少なくとも第１搬送装置３１と第２搬送装置３２から構成されており、第１搬送装置３１は、第２搬送装置３２よりも網状構造体牽引装置５０側に配置されており、排水口４０は、第２搬送装置３２よりも網状構造体牽引装置５０側の反対側に設けられていることも好ましい。排水口４０が第２搬送装置３２よりも網状構造体牽引装置５０側の反対側に設けられているとは、排水口４０の網状構造体牽引装置５０側の端部が、第２搬送装置３２の網状構造体牽引装置５０側の端部よりも、網状構造体牽引装置５０側の反対側に配置されていることを指す。線条の樹脂１２の材質や線径、密度等によっては、排水口４０からの水の排出による水の流れが網状構造体６０を変形させたり、破損させたりする等の悪影響を及ぼすことがある。そのため、排水口４０がこのような位置に設けられていることにより、網状構造体６０に与える影響を軽減しつつ、水槽２０内の温度の高くなった水は排出し、網状構造体６０の冷却を効率的に行うことができる。
【００５４】
排水口４０の数は、１つであってもよく、複数であってもよい。排水口４０の数が１つであれば、排水口４０が設けられている部分の鉛直方向の上方の水を優先的に排出することができる。また、排水口４０の数が複数であれば、水槽２０内の複数の部分において水を排出することができ、水槽２０の容量が少ない等の水槽２０の水の温度が高くなりやすい場合に、水槽２０内の高温の水と、新たに供給する低温の水とを早急に入れ替えることができる。
【００５５】
図１〜図３において、紙面の表側を手前側、紙面の裏側を奥側として、排水口４０の手前側端部から奥側端部までの長さは、搬送装置３０の手前側端部から奥側端部までの長さよりも大きいことが好ましい。排水口４０の大きさがこのようになっていることにより、水槽２０内における網状構造体６０の内部の、高温となった水を十分に排出することができ、水槽２０内全体の水温が上昇することを防ぎ、網状構造体６０の冷却効率を高めることができる。
【００５６】
図１〜図３において、第１搬送装置３１が配置されている側を一方側とし、第２搬送装置３２が配置されている側の反対側を他方側として、排水口４０の一方側端部から他方側端部までの長さは、第１搬送装置３１から第２搬送装置３２までの長さよりも大きいことが好ましい。網状構造体６０が搬送装置３０と接することによって、網状構造体６０と接した搬送装置３０の一部の温度が上昇し、この搬送装置３０の一部付近の水の温度も上昇する。つまり、網状構造体６０の熱が搬送装置３０を介して、網状構造体６０と直接接していない水に移動する。排水口４０の大きさがこのようになっていることにより、水槽２０内における網状構造体６０の内部の水だけでなく、網状構造体６０と接して温度の高くなった搬送装置３０の一部付近の水も排出することができ、水槽２０内全体の水の温度が上がることを防止して、網状構造体６０の冷却を効率よく行うことができる。
【００５７】
網状構造体製造装置１は、排水口４０からの排水量を調節する排水量調節手段４２を有していることが好ましい。網状構造体製造装置１が排水量調節手段４２を有していることにより、排水口４０から排出される水の量と、水槽２０に供給される水の量とのバランスをとることができる。具体的には、例えば、排水口４０から排出される水の量が水槽２０に供給される水の量よりも過度に多い場合には、排水量調節手段４２によって排水量を減らし、水槽２０の水位が低くなりすぎることを防止する。また、例えば、排水口４０から排出される水の量が水槽２０に供給される水の量よりも過度に少ない場合には、排水量調節手段４２によって排水量を増やし、水槽２０から水があふれることを防止する。排水量調節手段４２としては、例えば、バルブ、スライド式開閉蓋、ポンプ等を用いることができる。
【００５８】
排水量調節手段４２は、ノズル１０から押し出される樹脂の量が増えると排水口４０からの排水量を増加させることが好ましい。つまり、排水量調節手段４２が調節する排水口４０からの排水量（ｍ３／ｍｉｎ）とノズル１０からの樹脂の押出量（ｇ／ｍｉｎ）とが連動していることが好ましい。例えば、網状構造体６０の反発性を高めるためにノズル１０から押し出される線条の樹脂１２の量を増やすと、水槽２０の水面付近の温度がより高温になりやすくなるため、網状構造体６０の冷却の効率が悪くなり、また、網状構造体６０の内部が冷却されにくく、網状構造体６０の厚み方向に冷却斑が発生しやすくなる。そのため、ノズル１０から押し出される線条の樹脂１２の増加に伴って排水口４０からの排水量を増加することにより、高温となった水を早急に水槽２０から排出して、水槽２０全体の水の温度が上昇することを防ぎ、網状構造体６０の冷却効率を高め、冷却斑を防止することができる。
【００５９】
排水量調節手段４２が調節する排水口４０からの排水量（ｍ３／ｍｉｎ）は、ノズル１０からの樹脂の押出量（ｇ／ｍｉｎ）と比例していることがより好ましい。排水口４０からの排水量とノズル１０からの樹脂の押出量とがこのような関係にあることにより、さらに網状構造体６０の冷却の効率をさらに高めることができ、冷却斑が起こりにくくなる。
【００６０】
排水量調節手段４２は、搬送装置３０の速度が大きくなると排水口４０からの排水量を増加させることも好ましい。つまり、排水量調節手段４２が調節する排水口４０からの排水量（ｍ３／ｍｉｎ）と搬送装置３０による網状構造体６０の搬送速度とが連動していることが好ましい。網状構造体６０の硬度を低くするために網状構造体６０の密度を下げる等の目的で、搬送装置３０の速度を速めると、網状構造体６０の内部の冷却が不十分なまま次の工程へ移ってしまい、内部の繰り返し圧縮残留歪みが大きく、繰り返し圧縮後の硬度保持率が小さい、耐久性の劣った網状構造体６０となるおそれがある。そのため、搬送装置３０の速度が速まるのに伴い、排水口４０からの排水量を増加することにより、水槽２０内の高温となった水を早急に水槽２０から排出して水槽２０内全体の水の温度が上がることを防止し、網状構造体６０の冷却効率を高め、網状構造体６０の表面部だけでなく内部も十分に冷却することができる。
【００６１】
排水量調節手段４２が調節する排水口４０からの排水量（ｍ３／ｍｉｎ）は、搬送装置３０の速度（ｍ／ｍｉｎ）と比例していることがより好ましい。排水口４０からの排水量と搬送装置３０の速度とがこのような関係にあることにより、網状構造体６０の冷却効率をより向上させることができ、冷却斑の発生を防ぐことができる。
【００６２】
また、排水量調節手段４２が調節する排水口４０からの排水量は、ノズル１０から押し出される樹脂の量が増えると増加し、かつ、搬送装置３０の速度が大きくなると増加することがより好ましい。つまり、排水口４０からの排水量（ｍ３／ｍｉｎ）は、ノズル１０からの樹脂の押出量（ｇ／ｍｉｎ）、及び搬送装置３０の速度（ｍ／ｍｉｎ）と比例していることがより好ましい。排水口４０からの排水量（ｍ３／ｍｉｎ）がこのようになっていることにより、例えば、網状構造体６０の生産性を高める等の目的で、ノズル１０から押し出される線条の樹脂１２の量を増やし、搬送装置３０の速度を速めても、水槽２０内の高温となった水の排出速度を大きくすることによって水槽２０内の全体の水温が上昇することを防いで網状構造体６０を十分に冷却することができ、網状構造体６０の厚み方向の冷却斑を起こりにくくすることができる。
【００６３】
水槽２０の底部に設けられている排水口４０の他に、排水手段を有していてもよい。排水口４０の他の排水手段としては、図示していないが、水槽２０の上部に設けられている配管等から水を排出する、所謂オーバーフロー等が挙げられる。
【００６４】
本発明に係る網状構造体の製造方法は、溶融した熱可塑性樹脂を線条にして押し出すステップと、搬送手段によって線条の樹脂を有する網状構造体を水槽内で搬送するステップと、水槽の底部に設けられている排水口から水槽内の水を排出するステップと、排水口から排出した水よりも低温の水を水槽に供給するステップと、を有することを特徴とするものである。
【００６５】
網状構造体の材料となる熱可塑性樹脂を加熱して溶融させ、線条となるように樹脂を押し出す。樹脂を線条とするには、吐出孔を有するノズル等から溶融した熱可塑性樹脂を押し出す等すればよい。
【００６６】
押し出した線条の樹脂を、水を貯留している水槽内に受け入れる。線条の樹脂を水槽内の水面に着水して曲がりくねることによってランダムループを形成し、隣接するランダムループと互いに溶融状態で接触することで、三次元方向にランダムループ同士が接合した構造体を形成し、同時に水によって冷却されその構造が固定されると網状構造体が形成される。
【００６７】
搬送手段によって網状構造体を水槽内で搬送する。搬送手段は、網状構造体を水槽内の水面から下方に向かって搬送することが好ましい。このように搬送手段によって網状構造体を搬送することにより、押し出された線条の樹脂が連続してシート状の網状構造体となって形成され、寝具や座席のクッション材として適した大きさの網状構造体を製造することができる。搬送手段としては、例えば、前述のコンベア等の搬送装置を用いることができる。
【００６８】
水槽の底部に設けられている排水口から水槽内の水を排出する。押し出された線条の樹脂によって水温が上昇した水槽内の水を排水口から排出することにより、水槽内全体の水温が上昇して網状構造体の冷却効率が低下することを防止する。
【００６９】
排水口から排出した水よりも低温の水を水槽に供給する。水槽内に低温の水を供給することにより、水槽内全体の水温を低下させる。これにより、網状構造体が効率よく冷却されて網状構造体の表面部だけでなく内部も十分に冷却することができ、冷却斑が発生しにくく、高い耐久性を有する網状構造体を製造することができる。
【００７０】
排水口から排出した水を熱交換器によって冷却し、水槽に供給して循環させることが好ましい。排水口から排出した水の温度を低下させ、排出した水を循環し、再利用することによって、網状構造体の製造において廃棄する水の量を減らすことができ、水資源を保全することができる。
【００７１】
冷却後の網状構造体を水槽から引き上げ、乾燥させることにより、網状構造体を製造できる。網状構造体の乾燥前後に、線条の樹脂の材料に用いた樹脂の融点よりも低い温度で一定時間加熱する、所謂、疑似結晶化処理を行うことが好ましい。線条の樹脂に疑似結晶化処理を行うことにより、網状構造体の耐久性を高めることができる。疑似結晶化処理は、加熱によって樹脂のハードセグメントが再配列され、準安定中間相を形成し、疑似結晶化様の架橋点が形成されて、網状構造体の耐熱性や耐へたり性等の耐久性を向上しているのではないかと考えられる。
【００７２】
以上のように、本発明の網状構造体製造装置は、溶融した熱可塑性樹脂を線条にして押し出す吐出孔を有するノズルと、ノズルの下方に配置されている水槽と、水槽に設けられており、線条の樹脂を有する網状構造体を搬送する搬送装置と、水槽の底部に設けられている排水口と、を有していることを特徴とする。このような構成であることにより、水槽の底部に設けられている排水口から水槽内の水を排出することにより、水槽内の網状構造体付近、特に網状構造体の内部の高温となった水を排出し、水槽内全体の水の温度が上昇することを防ぐことによって、網状構造体の表面部と内部とを均一に冷却しやすくなり、網状構造体の厚み方向に冷却斑が発生しにくく、十分な耐久性を備えた網状構造体を製造することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１：網状構造体製造装置
１０：ノズル
１１：吐出孔
１２：線条の樹脂
２０：水槽
３０：搬送装置
３１：第１搬送装置
３２：第２搬送装置
３３：コンベアベルト
３４：駆動ローラー
３４ａ：上部駆動ローラー
３４ｂ：下部駆動ローラー
４０：排出口
４１：仕切り板
４２：排水量調節手段
５０：網状構造体牽引装置
６０：網状構造体
Ｐ１：第１搬送装置と第２搬送装置との中点
Ｌ１：中点Ｐ１から水槽の底に下ろした垂線
Ｐ２：Ｌ１と水槽の底との交点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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