(57)【要約】【課題】衣服の裾等の絞り紐や靴紐として使用される紐材であって、その一部を溶融加工により、加工されない非加工部よりも細く、任意の断面形状に成型するとともに、硬化した加工部を有する紐材を提供すること。【解決手段】紐材１０の一部を超音波加工装置の成型面でプレスして超音波を伝達することにより溶融して成型し、自然冷却されることにより硬化した加工部１１を形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一部が溶融加工されている加工部と、非加工部とからなり、
該非加工部よりも細く且つ硬化して任意の断面形状の加工部を有することを特徴とする紐材。
【請求項２】
一部が超音波の伝達により溶融加工されている加工部と、非加工部とからなり、該非加工部よりも細く且つ硬化して任意の断面形状の加工部を有すること特徴とする紐材。
【請求項３】
紐材は、熱可塑性素材を有してなることを特徴とする、請求項１又は２記載の紐材。
【請求項４】
表面に熱可塑性素材の粉末又はテープ材を付着又は捲回した後、超音波の伝達により溶融加工されて硬化した前記熱可塑性素材が被覆された加工部を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の紐材。
【請求項５】
加工部は、表面側から超音波を伝達することにより、紐材内部が溶融加工されていることを特徴とする請求項２から４の何れかに記載の紐材。
【請求項６】
加工部を、先端部から１〜２０ｍｍ離隔した位置に形成することにより、前記先端部から前記加工部までの間にほつれ部を有することを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の紐材。
【請求項７】
加工部を、先端部及び先端近傍部に形成するとともに、
前記先端部は、超音波を伝達して溶融加工することにより任意の先端部形状に形成しつつ、ほつれ止め加工がされていることを特徴とする請求項２から５の何れかに記載の紐材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融加工によって一部を硬化して、任意形状に成型された加工部を有する紐材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
洋服の裾等の絞り紐や靴紐として使用される従来の紐材は、その先端からおよそ２〜５ｃｍ程の部分に、樹脂や金属性のキャップを被覆することによって容易に折れ曲がらないようにした加工部を有している。
【０００３】
このような加工は、紐材を紐穴に通す際に通し易くし、また、紐材を織成する繊維がほつれてくることを防止するために効果的であり、この分野において従来より広く一般的に行われているものである。
【０００４】
しかしながら、上記のように加工された部分を有する紐材は、例えば靴紐のように摩擦や衝撃が加わり易い状況下で使用すると、次第に紐材を被覆する樹脂にひび割れが生じたり或いは剥離したり、金属材で被覆したものにあっては紐材から抜け落ちたりするなど、耐久性の面において問題があった。
【０００５】
また、樹脂等によって被覆すると、加工をしていない非加工部と異なる質感となるだけでなく、外観上の一体性をも損なわれていた。また、加工部の断面形状を一定の形状でしか加工することができないため、用途や使用される製品に応じて断面形状を選択して加工するといったことができなかった。
【０００６】
さらには上記加工を施すには、樹脂等の加工材料が必要であることから、その分の生産コストが余分にかかるだけでなく、加工工程も複数となっていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたものであり、紐材の一部を紐材以外の材料を用いずに希望する形状に加工可能で、耐久性に優れた加工部を備えて、美観性に優れるとともにほつれが生じない紐材を提供することを課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１に記載された発明が採った手段は、一部が溶融加工されている加工部１１と、非加工部１２とからなり、非加工部１２よりも細く且つ硬化して任意の断面形状の加工部１１を有することを特徴とする紐材１０、とするものである。
【０００９】
これは、紐材１０の一部を加熱等の手段によって溶融し、溶融状態にあるときに細く且つ任意の断面形状に成型し、自然冷却されることにより硬化した加工部１１を形成したものである。これにより、加工部１１の断面を任意の形状に成型できるため、目的や用途に応じて所望する断面形状の加工部１１を有する紐材１０を提供することができる。
【００１０】
請求項２に記載された発明が採った手段は、一部が超音波の伝達により溶融加工されている加工部１１と、非加工部１２とからなり、非加工部１２よりも細く且つ硬化して任意の断面形状の加工部１１を有すること特徴とする紐材１０、とするものである。
【００１１】
この紐材１０は、その一部に超音波を伝達して溶融し、溶融状態にあるときに非加工部１２よりも細く、任意の断面形状に成型し、自然冷却されることにより硬化して形成された加工部１１を有する紐材である。超音波による溶融は、超音波の伝達量を変更することで加減できるので、希望する溶融状態を確保でき、溶融量の変更によって希望の硬さに形成することが可能となる。
【００１２】
請求項３に記載された発明が採った手段は、紐材は、熱可塑性素材を有してなることを特徴とする、請求項１又は２記載の紐材１０、とするものである。
これは、溶融及び成型を行い易い紐材を提供するものである。
【００１３】
請求項４に記載された発明が採った手段は、表面に熱可塑性素材１５の粉末又はテープ材を付着又は捲回した後、超音波の伝達により溶融加工されて硬化した熱可塑性素材１５が被覆された加工部１１を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の紐材１０、とするものである。
このように加工部１１の表面を硬化した熱可塑性素材１５で被覆することで、耐久性をさらに向上させることができる。
【００１４】
請求項５に記載された発明が採った手段は、加工部１１は、表面側から超音波を伝達することより、紐材１０内部が溶融加工されていることを特徴とする請求項２から４の何れかに記載の紐材１０、とするものである。
超音波を物質の表面側から伝達したとき、物質の溶融は表面側からではなく内部から起こる。本請求項に記載された紐材１０はこの点に着目してなされたものである。すなわち、表面側から超音波を伝達して、表面が溶融加工されずに内部が溶融加工されて形成された加工部１１を備えた紐材１０である。加工部１１をこのように形成することで、紐材の表面が本来有する質感を損なうことなく仕上げることができる。
【００１５】
請求項６に記載された発明が採った手段は、加工部１１を、先端部１３から１〜２０ｍｍ離隔した位置に形成することにより、先端部１３から加工部１１までの間にほつれ部１６を有することを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の紐材１０、とするものである。
すなわち、先端部１３から加工部１１までの間にほつれ部１６を形成することで、硬化した加工部１１が端面に露出しないようにしたものである。このように形成すれば、ほつれ部１６により硬化した加工部１１が覆われるので端面の硬さを感じにくい、使用感のよい加工部１１を持つ紐材１０を形成することができる。
【００１６】
請求項７に記載された発明が採った手段は、加工部１１を、先端部１３及び先端近傍部１４に形成するとともに、先端部１３は、超音波を伝達して溶融加工することにより任意の先端部形状に形成しつつ、ほつれ止め加工がされていることを特徴とする請求項２から５の何れかに記載の紐材１０、とするものである。
加工部１１を先端部１３及び先端近傍部１４に形成すると、先端部１３にほつれた部分が若干生じる。この紐材１０はこのほつれが生じることを防止するために、先端部１３も溶融加工してほつれを除去、防止するとともに、先端部１３を任意の形状に成型して使用感及び美観性を向上させたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明に係る加工部を有する紐材は、その一部に溶融加工によって硬化して任意の断面形状に成型されるとともに、溶融加工されていない非加工部よりも細く形成される加工部を有する紐材を提供するものである。
【００１８】
紐材は、天然素材、合成素材、又はそれらの混合素材から作製されるものである。形態としては、例えば繊維を織成して筒状や平板状等に作製したものや、樹脂等の柔軟性を有する芯材を繊維で被覆したもの等が考えられるが、これらの形態に限定されるものではなく、上記素材を有する紐材の全てを含むものである。また、紐材にはポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性素材を有してなるものを用いることが特に好ましい。熱可塑性素材を備えることで、溶融、成型といった加工が一層行いやすくなって美しく仕上げることが可能となるからである。
【００１９】
溶融加工は、ヒーティングプレート等によって紐材を直接加熱して行うことができるが、超音波加工によって行うことが最も好ましい。
超音波加工は、一般に、シート材等の素材を裁断したり、模様付けをしたりすることに利用され、超音波を発生する超音波発信器に接続されるホーンと型材とを備える超音波加工装置によって行われる。すなわち、ホーンと型材とを当接させ、その間に加工しようとする素材を挟み込んで、超音波を素材に伝達することにより溶融加工するものである。確かに、従来においては紐材を超音波によって溶断加工することは成されている。しかし、溶融加工して断面形状を成型することは行われておらず、紐材を超音波加工するための装置も提案されていなかった。
【００２０】
ところが、本発明者は、従来シート材等の加工に用いられていた超音波加工装置に若干の変更を加えるのみで、超音波加工で紐材を所定形状に硬化して形成することができることを見出し、本発明をするに至ったのである。本発明に係る紐材の作製に使用される超音波加工装置は、紐材の断面形状の成型面をそれぞれ備えてなる２つの型材を対向して配設し、その一方をホーンとしても機能させるべく超音波発信器に接続する。そして、各型材の成型面の間に紐材を挟み込み、プレスしながら超音波を伝達することによって、紐材を溶融して所定形状に成型することを可能とするものである。
【００２１】
紐材に超音波を伝達して溶融加工すると、従来の加工方法では為し得なかった様々な加工が可能となる。超音波加工の特徴として、超音波を素材の表面側から伝達すると、溶融は素材の表面からではなく素材の内部から起こるということがある。つまり、超音波の伝達によって溶融加工すれば、紐材の表面を溶融することなく、内部のみを溶融することができるのである。そして、超音波の伝達量を加減すれば溶融量を変更することができ、加工部を希望の硬さに形成することもできるのである。
【００２２】
さらに、加工前の紐材の表面に予めポリプロピレンやポリエステルのような熱可塑性素材の粉末やテープ材を付着又は捲回しておき、これに超音波を伝達して溶融加工してもよい。こうすることで、紐材自体が溶融されるとともに、付着又は捲回した熱可塑性素材も溶融されて最終的に加工部の表面に硬化した熱可塑性素材が被覆される。このように加工すれば、加工部表面にコーティングを施すことができて耐久性をより向上させることができる。
【００２３】
こうして加工された紐材は、耐久性及び美観性にも優れ、目的、用途に合わせた形状に作製することができる。また、溶融、成型を全て一工程で行うことができ、何らの加工材料を必要としないので、加工時間の短縮と生産コストの削減が可能となる。
【００２４】
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
（実施例１）
図１には、実施例１の紐材１０の正面図が示されており、図２には、実施例１の紐材１０の先端部１３及び先端近傍部１４を断面円形に成型した状態を示す斜視図が示されている。紐材１０は、ポリエステル繊維からなる糸を筒状に織成した紐材であり、溶融加工が施された加工部１１と、溶融加工が施されていない非加工部１２とからなっている。  加工部１１は、先端部１３と、先端近傍部１４によって形成されている。加工部１１は、超音波によって表面状態はそのままに内部が溶融加工されて硬化しており、非加工部１２よりも硬質になっている。これによって、ほつれが生じることを防止している。さらに、断面形状が円形に形成されるとともに、断面直径が非加工部１２よりも細く形成されている。
【００２５】
このような形態の加工部１１を有する紐材１０は、超音波を伝達して溶融加工することにより作製される。紐材１０を作製する装置の一例として、超音波加工装置１００が図７に示されている。超音波加工装置１００は、超音波を発生する超音波発信器１０１と、第一型材１０３及び第二型材１０４を備えている。超音波発信器１０１は、支持部１０２に矢印Ａ、Ａ’で指示される方向に移動し任意の位置で固定できるように取り付けられている。
【００２６】
第一型材１０３は、超音波発信器１０１に接続されていて、超音波発信器１０１の移動に伴って可動する。そして、超音波発信器１０１が発生する超音波を放射するホーンとしても機能し、紐材１０を成型する成型面１０５ａを備えている。第二型材１０４もまた成型面１０５ｂを備えて、第一型材１０３の下方にあって互いに対向する位置、すなわち、第一型材１０３と第二型材１０４の成型面１０５ａ、１０５ｂ同士が対応するように配設されている。第一型材１０３と第二型材１０４とがこのように配設されることによって、成型面１０５ａ、１０５ｂ同士の圧接、離隔が自在に行える。
【００２７】
図９には、第二型材１０４の斜視図が示されている。成型面１０５ｂは、半円形の溝状に形成されている。第一型材１０３については図示していないが、超音波発信器１０１に接続されて超音波を放射すること以外は、第二型材１０４と同様に構成されている。よって、第一型材１０３と第二型材１０４が圧接されたときに、半円形の成型面１０５ａ、１０５ｂが相俟って円形が形成されることとなる。
【００２８】
図８（ａ）〜（ｄ）には、上述した超音波加工装置１００によって紐材１０を作製する方法が説明されている。まず、（ａ）に示されているように、紐材１０の加工しようとする部分を成型面１０５ａ、１０５ｂ間に配置する。次いで（ｂ）、（ｃ）に示されているように、第一型材１０３を超音波発信器１０１とともに下方に移動して、成型面１０５ａ、１０５ｂ間にある紐材１０をプレスする。そして、超音波発信器１０１が発生する超音波を第一型材１０３を介して紐材１０に伝達して溶融するとともに、成型面１０５ａ，１０５ｂによって所定形状に成型する。溶融加工が終了したら、（ｄ）に示されているように、第一型材１０３を超音波発信器１０１とともに上方に移動して、紐材１０を取り出す。こうして作製された紐材１０は、先端部１３と先端近傍部１４が硬化して形成されるとともに、非加工部１２よりも細く、断面形状が円形に成型される。
【００２９】
なお、加工部１１の形状は、本実施例に示した円形に限定されるものではなく、成型面を任意の形状に形成して、これによって加工を行い、任意の形状に作製すればよい。例えば図３に示すような平板状に形成してもよいし、その他、四角形、楕円形、三角形等である。また、超音波の伝達時間を変えて、溶融量を変更することによって希望の硬さに形成することもできる。
【００３０】
（実施例２）
図４には、実施例２の紐材１０の斜視図が示されている。本実施例の紐材１０は、断面円形の加工部１１が先端部１３及び先端近傍部１４に形成されている点で実施例１と同様である。しかし、加工部１１の表面がプラスチック材（熱可塑性素材）１５で被覆されている点で異なっている。
この紐材１０は、実施例１と同様に超音波加工装置１００によって作製される。すなわち、加工前の紐材に予めプラスチックのテープ材を捲回しておき、そこに超音波を伝達して溶融加工を行う。すると、紐材自体が溶融加工されるとともに、表面に捲回したプラスチックのテープ材が溶着される。このようにしてプラスチック材１５が被覆されることにより、より強度を高めた加工部１１が形成される。なお、加工部１１を被覆する素材はプラスチックに限られず、熱可塑性の素材であればよく、その形態もテープ材に限られず、粉末物等でもよい。
【００３１】
（実施例３）
図５には、実施例３の紐材１０の斜視図が示されている。この紐材１０は、先端部から１ｃｍ程離隔した位置に断面円形の加工部１１を有するとともに、先端部１３はほつれ部１６として形成されている。この紐材１０は、実施例１と同様に超音波加工装置１００によって作製される。すなわち、紐材１０の先端部１３から１ｃｍ程の部分を成型面１０５ａ、１０５ｂからはみ出した状態でプレスし、実施例１と同様の方法で溶融加工することによって作製される。このように作製された紐材１０は、ほつれ部１６が硬化した加工部１１を端面に露出しないように覆う形となって、使用感のよい加工部１１を持った紐材１０を形成する。
【００３２】
（実施例４）
図６には、実施例４の紐材１０の斜視図が示されている。実施例４の紐材１０は、加工部１１が先端部１３及び先端近傍部１４に形成されるとともに、断面円形に成型されている点においては実施例１と変わるところがない。しかしながら、本実施例の紐材１０は、先端部１３の形状が角を有しないよう丸みを帯びて成型されている。この紐材１０の作製は、実施例１と同様に超音波加工装置１００を用いて同様の方法で行うが、超音波加工装置１００に備える第一型材１０３及び第二型材１０４にそれぞれ形成される成型面１０５ａ、１０５ｂには、それぞれ先端部１３を成型するための先端成型部１０６が形成される（図１０）。図１０には、先端成型部１０６が形成された第二型材１０４の斜視図が示されている。先端成型部１０６は紐材の先端部を溶断する部分であり、圧接面から見て半円形状に、成型面１０５ｂを長手方向に二分する隔壁のように形成されている。第一型材１０３については図示していないが、第二型材１０４と同様にして先端成型部１０６が形成されている。作製方法は、実施例１と同様であるが、紐材１０をプレスして超音波を伝達することで、成型面１０５ａ、１０５ｂによって成型されるとともに、先端成型部１０６により先端部１３が溶融されて、角のない丸みを帯びた形状に成型されるのである。なお、先端部１３の形状は本実施例に限定されるものではなく、型を変えることによって先端成型部１０６を任意の形状に作製することによって任意に形成することができる。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１に記載された紐材によれば、紐材を直接溶融加工することによって非加工部よりも細く且つ硬く形成されるので、プラスチック等の加工材料を何ら用なくとも耐久性に優れた加工部を有する紐材を安価で提供することができる。また、加工部が任意の形状に形成されるため、紐材の用途や紐材が使用される製品、例えば衣服や靴等のデザインや使用箇所に応じた断面形状の紐材を提供することができる。
【００３４】
請求項２に記載された紐材によれば、請求項１に記載された紐材の効果に加えて、紐材に超音波を伝達して溶融加工を行うので、超音波の伝達量を加減して溶融量を変更することによって、加工部を希望の硬さに形成することができる。これにより、紐材の用途等に適した硬さで形成された加工部を有する紐材を提供することができる。
【００３５】
請求項３に記載された紐材によれば、請求項１又は２に記載された紐材の効果に加えて、紐材自体が熱可塑性素材を有していることから、被加工性に優れた紐材を提供することができる。
【００３６】
請求項４に記載された紐材によれば、請求項２又は３に記載された紐材の効果に加えて、熱可塑性素材の粉末又はテープ材を付着又は捲回した後に超音波により溶融加工することにより、硬化した熱可塑性素材が被覆されるので、より耐久性に優れた加工部を有する紐材を提供することができる。
【００３７】
請求項５に記載された紐材によれば、請求項２から４の何れかに記載の紐材の効果に加えて、加工部の内部が溶融加工されるため、紐材本来の表面質感を損なうことなく、美観性に優れた紐材を提供することができる。
【００３８】
請求項６に記載された紐材によれば、加工部を先端部から１〜２０ｍｍ離隔した位置に形成して、先端部から加工部までの間にほつれ部を形成することにより、硬化した加工部が端面に露出することを防止しているので、端面の硬さを感じにくく使用感の良い紐材を提供することができる。
【００３９】
請求項７に記載された紐材によれば、請求項２から５の何れかに記載の紐材の効果に加えて、先端部を溶融加工することにより、ほつれを除去、防止するとともに、任意の形状に形成されるため、美しい先端部形状の加工部を有する紐材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１に係る紐材の正面図である。
【図２】実施例１に係る紐材の先端部及び先端近傍部を断面円形に成型した状態を示す斜視図である。
【図３】実施例１に係る紐材の先端部及び先端近傍部を平板状に成型した状態を示す斜視図である。
【図４】実施例２に係る紐材の先端部及び先端近傍部を示す斜視図である。
【図５】実施例３に係る紐材の先端部及び先端近傍部を示す斜視図である。
【図６】実施例４に係る紐材の先端部及び先端近傍部を示す斜視図である。
【図７】実施例１に係る紐材を作製するための超音波加工装置の斜視図である。
【図８】実施例１に係る紐材を超音波加工装置で作製しているところを示す斜視図である。
【図９】実施例１に係る紐材を作製するための超音波加工装置に備える第二型材の斜視図である。
【図１０】実施例４に係る紐材を作製するための超音波加工装置に備える第二型材の斜視図である。
【符号の説明】
１０  紐材
１１  加工部
１２  非加工部
１３  先端部
１４  先端近傍部
１５  プラスチック材
１６  ほつれ部
１００  超音波加工装置
１０１  超音波発信器
１０２  支持部
１０３  第一型材
１０４  第二型材
１０５  成型面
１０６  先端成型部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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