(57)【要約】【課題】  立体網状構造体と表層に積層構造体の端面処理の時間短縮、コスト削減、精度向上を図る。【解決手段】立体網状製品１は、複数の熱可塑性樹脂の一種であるポリエチレンの連続線条が立体的にランダムに絡まりあって部分的に溶着さ、少なくとも表面部が予め内側部よりも圧縮されて密度が高く形成された立体網状構造体１ａ、及びポリエステル製の不織布の表層１ｂを積層した積層構造体を備え、この積層構造体を後述する超音波ウェルダー１００による摩擦熱及び押圧力により立体網状構造体１ａと表層1ｂとを超音波溶着させるとともに厚みが縮小した状態で固化した、帯状又は枠状の構造部１ｃを形成した【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の熱可塑性樹脂の連続線条が立体的にランダムに絡まりあって部分的に溶着され少なくとも表面側が予め内側よりも圧縮されて密度が高く形成された立体網状構造体、及び綿、発泡体、又はシートからなる表層を積層した積層構造体を備え、
前記積層構造体を超音波ウェルダーによる摩擦熱と押圧力により前記立体網状構造体と表層とを超音波溶着させるとともに厚みが縮小した状態で固化した、帯状又は枠状の構造部を形成したことを特徴とする立体網状製品。
【請求項２】
複数の熱可塑性樹脂の連続線条が立体的にランダムに絡まりあって部分的に溶着された立体網状構造体を製造した立体網状構造体と、綿、発泡体、又はシートの表層と、を積層した積層構造体を用意し、
前記積層構造体を超音波ウェルダーによる摩擦熱及び押圧力により、前記立体網状構造体と表層とを超音波溶着させるとともに厚みが縮小した状態で固化した、帯状又は枠状の構造部を形成することを特徴とする立体網状製品製造方法。
【請求項３】
複数の熱可塑性樹脂の連続線条が立体的にランダムに絡まりあって部分的に溶着された立体網状構造体に綿、発泡体又はシートの表層を積層した積層構造体を載置するベースと、
横方向の貫通孔を複数個設けた板状又は枠状のアルミニウム又はアルミニウム合金製の超音波ホーンと、
を備えたことを特徴とする立体網状製品製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体網状構造体と表層から構成される立体網状製品、立体網状製品製造装置及び立体網状製品製造方法に関し、特に、立体網状構造体の成形後に行われる面処理加工に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
背景技術としては、以下に示す６つの端面処理加工に関するタイプがあるので、代表例を挙げて説明する。
【０００３】
第１に、回転する部材の形状を工夫する代表例は、特開平06-184908号公報（森村興産株式会社）では、網状集合物１１は金型６の凹部７に入り、回転シャフト９の突起１０により凹部７に沿って円弧状に曲げられながら送られていく。このとき網状集合物１１は金型６の凹部７によって形を成型され、断面形状が図３に示すように略半円形になり、且つ金型６と同一の曲率半径で曲げられて固化する。特開平06-158506号公報（森村興産株式会社）では、冷却固化する工程中で、略お椀形の外部金型６と、回転シャフト８を有し且つ球状でその外面に凹凸を設けて外部金型６の内側に回転自在に配された内部金型７との間に網状集合物１３を通過する。特開平06-192955号公報（森村興産株式会社）では、回転軸３，４の外周複数箇所にそれぞれ羽根板５を放射状に突設すると共に両側の回転軸３，４の羽根板５の先端部が互いに相手側の羽根板５の間に入って互いに衝突しないように交互に回転するようになした受け装置６を設置し、両側の羽根板５の交互の回転によってその網状集合物を波形に屈曲する。特開平09-021054号公報（東レ・モノフィラメント株式会社）では、引取装置１４には、薄肉部３を形成させるための押圧具１５が取付けてあり、薄肉部３の周縁に突起部３ａと凹部３ｂを交互に形成することによって、個々の立体網状体１を連結する際に、これら突起部３ａと凹部３ｂとを相互に嵌合する機構を付与したものであり、これによって連結部４は、他の固定処理を必要とせずとも、相互のずれを防止して、高強度の連結部を構成することができる。
【０００４】
第２に、凹凸面を備えた水平走行するコンベア上に落下する代表例は、スパンボンド不織布（２次元網状構造体）の作製工程に由来するもので、最近ではあまり行われていない手法である。ノズルとコンベアとの距離を不織布製造時に比べて近づけることで、より３次元的な網状構造体を製造することを試みている。凹凸形成等の手法が開示されている文献はとしては、特開平11-235481号公報(大和紡績)では、表面に立体網状マットのマット面と相似した山部と谷部を備えた成形板を連結してなるエンドレス状の搬送体を連続線条の落下速度よりも遅い速度で移動する。特開2000-014717号公報（日本ゼオン）では、凹凸を備えて水平移動する進行面上に落下する。特開2001-248057号公報（クラレ）では、微細線状物を図4に示すようなコンベアネット（５）あるいは図5に示すようなロール（８）などの捕集装置上に捕集、積層させ巻取り装置（７）で巻き取ることにより製造する。
【０００５】
第３に、鉛直走行コンベアのベルト断面形状を工夫する代表例は以下の通りである。特開2002-275751号公報、特開2012-082568号公報、再表2012/029324号公報、特開2013-108210号公報、特開2013-108211号公報（株式会社シーエンジ）では、複数の金属製の板材２１を所定の隙間２２を設けて複数の無端チェーン１２ａ，１３ａにねじで連結して得られた無端部材において板材の断面を様々に変更。ステンレスメッシュも使用可。一対のロール５６，５７の表面に単数又は複数の突部９０ａ〜９０ｃが形成。ロール５６，５７又は無端コンベア５４，５５等の回転体にカムとばねを入れておいて、前述の突部を、回転に同期させ、カムが突部を外方向に押出すように構成可である。特開2000-248455号公報、特表2002-538317号公報（日本発条株式会社）では、立体網状製品体の断面形状の輪郭に応じた外周面（５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａ；７０ａ，７１ａ）を有する複数のローラ（５０，５１，５２，５３；７０，７１）と、これらローラ間に張り渡されて無端走行することによりローラの外周面に応じた形状に変形して整形案内面（５６，５７；７２，７３）を形成するベルト（５４，５５；７４，７５）を有している。
【０００６】
第４に、金型で立体網状構造体を挟み込み、熱風で加工する代表例は以下の通りである。特開2001-008792号公報（株式会社イトーキクレビオ）では、立体網状製品材３等を成形用凹所６に押し込むのと同時に、または、成形用凹所６に立体網状製品材３等を押し込んでから、下型７の通気穴９を介して熱風を成形用凹所６内に吹き込んで、立体網状製品材３を構成する線状材が軟化する温度まで成形用凹所６内の温度を上昇させることにより、立体網状製品材３を成形用凹所６の形状に塑性変形する。特開2000-248455号公報（日本発条株式会社）では、簡易型に収容し、１３０℃〜１６０℃の熱風で加熱するとともに最終製品形状となるようにある程度圧縮して二次成形を行なった。
特開平08-033782号公報（東洋紡績株式会社）は、第５図（Ａ）に示すように、通気孔８を有する雌金型７に、所定の形状に切断した網状体２及び２’を乗せて、次いで第５図（Ｂ）に示す如く、開孔部４を有する樹脂成形体３をその上から乗せて、次いで、網状体２を樹脂成形体３の裏側まで巻き込み、樹脂成形体３の裏側にある網状体２を止めるフック９に引っ掛けて網状体２をとめる。次いで、第５図（Ｃ）の如く、通気孔８を有する雄金型１０で圧縮する。次いで、加熱流体を矢印の方向から通じて全体を加熱し、熱成形する。
【０００７】
第５に、金型で挟み込み型を加熱の代表例は以下の通り。特開2003-253551号公報、特開2003-251089号公報（アイン株式会社総合研究所）では、雌型１１のキャビティ１２に給湯装置１３から湯（好ましくは７０℃以上）を入れ、スプリング構造樹脂成形品３０を加熱し軟化させる。パンタグラフジャッキ１５で雄型１４を押し下げ、スプリング構造樹脂成形品３０を型締めする。特開2011-079141号公報（株式会社ライフリング）では、図３（ａ）に示すように、略平板状の金属製の受け板７と断面視略門の字状の金属製の押さえ型８とからなる型９の所定位置に同厚又は略同厚の板状の３次元網目様体４を載置、上面部に布帛２を載置する。なお、上面部には、接着剤を塗布しておくのが好ましい。次に、図３（ｂ）〜（ｃ）に示すように、押さえ型８と受け板７とを相対近接移動させ、押さえ型８の下面の中央部８ａと受け板７の上面の対向部分との間で積層方向に沿って僅かに圧縮し、押さえ型８の下面の外周縁部８ｂと受け板７の上面の対向部分との間で強く圧縮する。また、受け板７の押さえ型８と一方又は両方を加熱する金属加熱ヒータ等の加熱手段（図示しない）によって、押さえ型８の下面の外周縁部８ｂと受け板７の上面の対向部分との間で３次元網目様体４を強圧縮状態で加熱溶融又は加熱軟化。特開2001-070106号公報、特開2001-061612号公報（日本発条株式会社）では、２３０℃に加熱された型４０を網状立体網状製品材３に押付けることにより、網状立体網状製品材３に溝１５が形成されている。この溝１５の内側に、先端部１２が矢じり形の樹脂プレート５と表皮材４の吊り込み部４ａが収容されることにより、樹脂プレート５が立体網状製品表面に出なくなるため、着座したときに異物感を生じることを回避できる。
【０００８】
第６に、その他、細部処理技術の代表例は超音波加工を利用するもので、代表例は、以下の通りである。特開2003-268668号公報（シーエンジ）では、その公報の図４の通り、超音波プラスチックウエルダー２０で網状構造部２及び網状盛上げ構造部３を形成する。テーブル２２の上に板状体１９を置き、上方からローラ２４で押圧力を与えつつ、板状体１９を所定方向に移動させると、超音波振動による摩擦熱により周縁部が軟化し押圧力により厚みが縮小する。特開2001-286687号公報（東洋紡績株式会社）では、外周部を接合した立体網状製品構造体を製造する。任意の形状（例えば、３０ｍｍ〜５０ｍｍ角又は、φ３０ｍｍ〜φ５０ｍｍの円形又は球形等）になるように、金型で熱プレスして打ち抜き切断するか、超音波ウエルダーを用いて接合切断する等の手段で、外周部を接合した立体網状製品構造体を得る。特開2003-251090号公報（アイン株式会社総合研究所）では、型締め状態を所定時間維持した後、熱カッター１６で、雄型１４の周縁を倣って、雄型１４の端からはみ出したバリ３２を雌型１１上でトリミングすると同時に端面を熱溶着する。次いで離型工程雌型１１のキャビティ１２に冷却水を投入する。特開2003-250667号公報（アイン株式会社総合研究所）では、その公報の図４（ａ）又は図４（ｂ）の断面図に示すように、スプリング構造樹脂成形品３０の側面を適宜Ｖ字状又はＵ字状に切断又は掘削し、その上下両端３０ａ，３０ｂを重ね合わせて、縫成線条３２で縫い合わせる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平06-184908号公報
【特許文献２】特開平06-158506号公報
【特許文献３】特開平06-192955号公報
【特許文献４】特開平09-021054号公報
【特許文献５】特開平11-235481号公報
【特許文献６】特開2000-014717号公報
【特許文献７】特開2001-248057号公報
【特許文献８】特開2002-275751号公報
【特許文献９】特開2012-082568号公報
【特許文献１０】再表2012/029324号公報
【特許文献１１】特開2013-108210号公報
【特許文献１２】特開2013-108211号公報
【特許文献１３】特開2000-248455号公報
【特許文献１４】特表2002-538317号公報
【特許文献１５】特開2001-008792号公報
【特許文献１６】特開2000-248455号公報
【特許文献１７】特開平08-033782号公報
【特許文献１８】特開2003-253551号公報
【特許文献１９】特開2003-251089号公報
【特許文献２０】特開2011-079141号公報
【特許文献２１】特開2001-070106号公報
【特許文献２２】特開2001-061612号公報
【特許文献２３】特開2003-268668号公報
【特許文献２４】特開2001-286687号公報
【特許文献２５】特開2003-251090号公報
【特許文献２６】特開2003-250667号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、立体網状構造体を含む立体網状製品の端面を処理するには、上記６つのタイプはいずれも一長一短がある。
【００１１】
例えば、イスの成形を挙げると、立体網状構造体を蒸気で温めるとか、それを熱で成形するとか、超音波で成形することを試行錯誤で行った結果、結局、金型の熱で立体網状構造体を成形すると、金型を温めてまた冷やすという処理を繰り返すので、作業が面倒であることと、金型を温めて立体網状構造体を潰すときに、立体網状構造体の加熱する箇所が一緒に溶けてしまって、切れてしまい、皮が剥がれるような状態で表面が開いてしまうことがあり、不良品の原因になるおそれがある。
【００１２】
さらに、超音波加工で立体網状構造体を潰す場合にも、この表皮としてのワタ、ウレタン、ビニールレザー等と一緒に成形する場合でも比較的加工が容易ではあるが、きれいな端面処理が難しいという問題があった。
【００１３】
自動車などの輸送業界や家具業界におけるシートやその他立体網状製品性が必要な所にはウレタンが多く使用されている。しかし、ウレタンは燃えた時のガスに問題があり、ウレタンに替わる材料をこの20年ほど探しているのが実情である。そして、立体網状構造体も素材として評価されているが、寝具としてマットレスやオーバーレイを市場に提供しているため、形状は四角がほとんどであった。クライアントの要望により端面の加工を施すことを検討したが、立体網状構造体の端面処理には長い時間がかかり、量産ベースに乗せ、仕様に対する精度も大きな課題がある。そこで、22分野のプラスチック成形加工により、短時間での端面加工技術及び機械を実現させ、家具、寝具のみならず自動車、航空機などの輸送関連への量産品の提供を目指している。
【００１４】
以上の通り、立体網状構造体を使用する立体網状製品の端面処理については、納期短縮、コスト削減、精度向上を期待できる実効のある対策が困難であった。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者は種々検討し、他の手法よりも、立体網状構造体端面の超音波加工に利点が多いことを見出し本発明に至ったものである。
【００１６】
本発明は、複数の熱可塑性樹脂の連続線条が立体的にランダムに絡まりあって部分的に溶着され少なくとも側端部が予め内側よりも圧縮されて密度が高く形成された立体網状構造体及び綿、発泡体、又はシートを積層した積層構造体を備え、前記積層構造体を超音波振動による摩擦熱により軟化させ前記立体網状構造体と表層とを接着させるとともに、押圧力により厚みが縮小した状態で固化した、帯状又は枠状の端面構造部を端面に形成したことを特徴とする立体網状製品である。
【００１７】
本発明は、複数の熱可塑性樹脂の連続線条が立体的にランダムに絡まりあって部分的に溶着された立体網状構造体を製造した立体網状構造体に綿、発泡体、又はシートの表層を積層した積層構造体を用意し、前記積層構造体を超音波振動による摩擦熱により軟化させ前記立体網状構造体と表層とを接着させるとともに、押圧力により厚みが縮小した状態で固化した、帯状又は枠状の端面構造部を端面に形成することを特徴とする立体網状製品製造方法である。
【００１８】
本発明は、複数の熱可塑性樹脂の連続線条が立体的にランダムに絡まりあって部分的に溶着された立体網状構造体に綿、発泡体又はシートの表層を積層した積層構造体を載置するベースと、横方向の貫通孔を複数個設けた板状又は枠状のアルミニウム又はアルミニウム合金製の超音波ホーンと、を備えたことを特徴とする立体網状製品製造装置である。
【００１９】
立体網状構造体と積層された表層を、超音波を使用し端面加工することで、複雑な形状を要する車両や電車のシートやベビーカーなどを作ることができる。また、できあがった立体網状構造体に係る製品には、通常、布などの表層でカバーがなされるので、中材（網状構造体の他にもウレタンや固綿なども含むことがある。）と、カバーを同時に要求される形に加工成形するようなことが期待され、製造時間の短縮化、精度向上、コスト削減による製造メリットが要請されているが、これらに的確に答えることができる。
【００２０】
本立体網状構造体は、例えば、超音波発生装置（例えば、超音波プラスチックウエルダー）により、超音波振動（例えば、15〜20kHz等）を与えると、立体網状構造体との接合面に摩擦熱が発生し、瞬時に熱可塑性樹脂が溶融軟化し、ローラ等で押圧力を加えて圧縮し厚みを減少させることで形成される例が挙げられる。例えば、ローラと、超音波ホーン、超音波振動子等を備えた超音波発生装置を利用することが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、立体網状構造体と表層の積層構造体の端面加工により、生産性向上が図られ、原価上のメリットと機能優位性を増し、形状の精度も高くなるため、赤ちゃん用マットレス、保育園や幼稚園などのお昼寝用マット、椅子やソファーなどの家具、電車や航空機、自動車などのシートをターゲットとして、これらの分野への進出することが可能となり、需要増大による産業の発達を図ることができ、本発明の各種産業に与える工業的利用価値は絶大である。
【００２２】
さらに、立体網状構造体と表層の積層構造体の端面処理を短時間で行い、量産ベースに乗せるとともにスペックに対する要求への精度を高めることができる。主要な22分野のプラスチック成形加工により、短時間での端面加工技術及び機械を実現させ、家具、寝具のみならず自動車、航空機などの輸送関連への量産品を提供することができる。
【００２３】
さらに、四角ではない丸や流線形などの複雑な端面加工技術を確立する基礎ができるため、要望を頂いたクライアントからの意見をまとめ、必要な設備を整えることができ、試作品を作って顧客に提供することができる。顧客からのフィードバックを反映することによって、より短時間での市場への提供できる。
【００２４】
これにより、立体網状製品の端面のほつれを防止できる。また、例えば、乗り物の座席、椅子等の各種製品のクッション等、様々な産業技術分野への用途も広がる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明第１実施形態の立体網状製品を示す斜視図である。
【図２】本発明第１実施形態の立体網状製品を示す裏側からの斜視図である。
【図３】本発明第２実施形態の立体網状製品を示す斜視図である。
【図４】本発明第２実施形態の立体網状製品を示す裏側からの斜視図である。
【図５】本発明第３実施形態の立体網状製品を示す斜視図である。
【図６】本発明第３実施形態の立体網状製品を示す裏側からの斜視図である。
【図７】本発明第４実施形態の立体網状製品を示す斜視図である。
【図８】本発明第４実施形態の立体網状製品を示す裏側からの斜視図である。
【図９】本発明第５実施形態の立体網状製品を示す斜視図である。
【図１０】本発明第５実施形態の立体網状製品を示す裏側からの斜視図である。
【図１１】本発明第６実施形態の立体網状製品を示す斜視図である。
【図１２】本発明第６実施形態の立体網状製品を示す裏側からの斜視図である。
【図１３】本発明第７実施形態の立体網状製品を示す斜視図である。
【図１４】本発明第７実施形態の立体網状製品を示す斜視図（最上層をめくったもの）である。
【図１５】本発明第７実施形態の立体網状製品を示す斜視図（最上層をめくったもの）である。
【図１６】本発明第７実施形態の立体網状製品を示す裏側からの斜視図である。
【図１７】本発明第８実施形態の立体網状製品を示す斜視図である。
【図１８】本発明第８実施形態の立体網状製品を示す裏側からの斜視図である。
【図１９】本発明第９実施形態の立体網状製品を示す斜視図である。
【図２０】本発明第９実施形態の立体網状製品を示す裏側からの斜視図である。
【図２１】本発明第１０実施形態の立体網状製品を示す斜視図である。
【図２２】本発明第１０実施形態の立体網状製品を示す裏側からの斜視図である。
【図２３】本発明の実施形態の立体網状製品製造装置及び工程を示す斜視図である。
【図２４】本発明の実施形態の立体網状製品製造装置及び工程を示す部分拡大斜視図である。
【図２５】本発明の実施形態の立体網状製品製造装置のホーンの第１変形例の拡大斜視図である。
【図２６】本発明の実施形態の立体網状製品製造装置のホーンの第２変形例の拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、第１実施形態の立体網状製品１について図面を参照して説明する。図１、２の通り、立体網状製品１は、複数の熱可塑性樹脂の一種であるポリエチレンの連続線条が立体的にランダムに絡まりあって部分的に溶着さ、少なくとも表面部が予め内側部よりも圧縮されて密度が高く形成された立体網状構造体１ａ、及びポリエステル製の不織布の表層１ｂを積層した積層構造体を備え、この積層構造体を後述する超音波ウェルダー１００による摩擦熱及び押圧力により立体網状構造体１ａと表層1ｂとを超音波溶着させるとともに厚みが縮小した状態で固化した、帯状又は枠状の構造部１ｃを形成したことを特徴とする立体網状製品である。立体網状構造体１ａは、表面部と内側部とで均一な密度の持つものでも良い。
【００２７】
熱可塑性樹脂としてポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ナイロン６６などのポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、上記樹脂をベースとし共重合したコポリマーやエラストマー、ＥＶＡ樹脂、上記各種樹脂をブレンドしたもの等が挙げられる。再生熱可塑性樹脂の原料又は主原料としてＰＥＴボトルのフレーク状又はチップ状を使用してもよい。ＰＥＴボトルをそのまま粉砕しそれを溶融させてフレーク形状にしたものである。リサイクル促進の時代にも適合している。再生品であると、乾燥結晶化、或いはごみ除去等、コスト的に１ｍ2あたりの製造費が倍増する可能性がある。廃棄処理コスト削減に威力を発揮できる。
【００２８】
この実施形態は概ね内部が均一な密度に成形されたものである。見掛密度は０．０２〜０．９ｇ／cｍ3（空隙率３６〜９８．４％に相当する）が好ましく、０．０５〜０．１５ｇ／cｍ3が特に好ましい。立体網状構造体は例えば幅０．１ｍ〜２ｍ、厚さは５ｍｍ〜２００ｍｍが好ましく、長さ方向においては無端状であり、適宜の長さに切断する。
【００２９】
立体網状構造体の密度の高い表面層の嵩密度は、０．０５０〜０．３００ｇ／ｃｍ３とすることが好ましく、０．０７０〜０．２５０ｇ／ｃｍ３とすることがより好ましく、０．０８０〜０．２００ｇ／ｃｍ３とすることが特に好ましい。
【００３０】
表面層を除く部分の内側の領域の嵩密度は、０．０３０〜０．１１０ｇ／ｃｍ３とすることが好ましく、０．０４０〜０．０９５ｇ／ｃｍ３とすることがより好ましく、０．０４５〜０．０８５ｇ／ｃｍ３とすることが特に好ましい。
【００３１】
表面層を除く部分である内側部との嵩密度の比は、側面硬部：中央部＝１．３：１ないし４：１程度の値とすることがより好ましい。
【００３２】
表面部３１２は薄膜のように存在するため嵩密度を計測することは難しいが、内部３１１よりも高い嵩密度が分布する深さまでの平均値を表面硬部の嵩密度として示すと、表面硬部の嵩密度：内層部の嵩密度＝１．５：１ないし６：１程度の設定が目安となる。
【００３３】
立体網状構造体３１０の全体としての平均嵩密度は、０．０６０〜０．０８４ｇ／ｃｍ３の範囲が好ましく、０．０６３〜０．０８０ｇ／ｃｍ３がより好ましく、０．０６６〜０．０７５ｇ／ｃｍ３が特に好ましい。
【００３４】
クッシション材は空隙率が８５〜９８％が好適である。用途によって空隙率の好ましい範囲は変わる。
【００３５】
空隙率＝１００−{（Ｂ÷Ａ）×１００}である。Ａは樹脂比重に立体網状構造体の容積を掛けたもの、Ｂは立体網状構造体の重さである。
【００３６】
立体網状構造体１ａ及び製造方法、製造装置は、国際公開第WO/2001/068967、ＷＯ２０１２／１５７２８９号公報、WO2014038151等の従来技術に従って製造され、また、その構造も知られているので、説明は省略する。また、ポリエステル製の不織布についても従来技術に従って製造されるので、説明は省略する。
【００３７】
図３、図４に示す第２実施形態の立体網状製品２０１は立体網状製品１の表層1ｂを薄くし、密度も少なくしたものである。他は同様であるので、説明は援用する。
【００３８】
図５、図６に示す第３実施形態の立体網状製品３０１は、立体網状構造体１ａと同様な構造の立体網状構造体３０１ａ、ポリエステル製の不織布の表層３０１ｂ、及び、表層３０１ｂの上に装飾層３０１ｄを積層した積層構造体を備え、この積層構造体を後述する超音波ウェルダー１００による摩擦熱及び押圧力により立体網状構造体３０１ａと表層３０１ｂと装飾層３０１ｄを超音波溶着させるとともに厚みが縮小した状態で固化した、帯状又は枠状の構造部３０１ｃを形成したことを特徴とする立体網状製品である。装飾層３０１ｄは皮であり、人工皮革でも天然皮革でも良い。
【００３９】
図７、図８に示す第４実施形態の立体網状製品４０１は、立体網状構造体１ａと同様な構造の立体網状構造体４０１ａ、ポリウレタン発泡体の表層４０１ｂ、及び、表層４０１ｂの上にダブルラッセル経編地の装飾層４０１ｄを積層した積層構造体を備え、この積層構造体を後述する超音波ウェルダー１００による摩擦熱及び押圧力により立体網状構造体４０１ａと表層４０１ｂと装飾層４０１ｄを超音波溶着させるとともに厚みが縮小した状態で固化した、帯状又は枠状の構造部４０１ｃを形成したことを特徴とする立体網状製品である。装飾層４０１ｄはダブルラッセル経編地は、表地と裏地を連結糸で連結した立体構造を有する経編地であり、特に２列針床を有するダブルラッセル編機により編成されるは、クッション性や厚み保持性、通気性に優れ、着座感が良好である。連結糸としては、通常、モノフィラメント糸が用いられるが、他の糸の採用される。詳細は特許第4323164号公報、特許第4402241号公報、特許第4785459号公報等を参照されたい。
【００４０】
図９、図１０に示す第５実施形態の立体網状製品５０１は、立体網状構造体１ａと同様な構造の立体網状構造体５０１ａ、塩化ビニールのシートである表層５０１ｂを積層した積層構造体を備え、この積層構造体を後述する超音波ウェルダー１００による摩擦熱及び押圧力により立体網状構造体５０１ａと表層５０１ｂを超音波溶着させるとともに厚みが縮小した状態で固化した、帯状又は枠状の構造部５０１ｃを形成したことを特徴とする立体網状製品である。超音波ウェルダー１００により立体網状構造体５０１ａの表層部が溶融し、これが表層５０１ｂに溶着する。
【００４１】
図１１、図１２に示す第６実施形態の立体網状製品６０１は、立体網状構造体１ａと同様な構造の立体網状構造体６０１ａ、ポリウレタン発泡体の表層６０１ｂを積層した積層構造体を備え、この積層構造体を後述する超音波ウェルダー１００による摩擦熱及び押圧力により立体網状構造体６０１ａと表層６０１ｂを超音波溶着させるとともに厚みが縮小した状態で固化した、帯状又は枠状の構造部６０１ｃを形成したことを特徴とする立体網状製品である。超音波ウェルダー１００により立体網状構造体６０１ａの表層部が溶融し、これが表層５０１ｂの空隙に浸透し溶着する。
【００４２】
図１３〜図１６に示す第７実施形態の立体網状製品７０１は、立体網状構造体１ａと同様な構造の立体網状構造体７０１ａ、ダブルラッセル経編地の表層７０１ｂ、及び、ポリエステルのマイクロファイバーの装飾層７０１ｄを積層した積層構造体を備え、この積層構造体を後述する超音波ウェルダー１００による摩擦熱及び押圧力により立体網状構造体７０１ａと表層７０１ｂと装飾層７０１ｄを超音波溶着させるとともに厚みが縮小した状態で固化した、帯状又は枠状の構造部７０１ｃを形成したことを特徴とする立体網状製品である。超音波ウェルダー１００により立体網状構造体６０１ａの表層部、表層７０１ｂ、及び、装飾層７０１ｄが溶着する。
【００４３】
図１７、図１８に示す第８実施形態の立体網状製品８０１は、立体網状構造体１ａと同様な構造の立体網状構造体８０１ａ、この片側に配置されたポリウレタン発泡体の表層８０１ｂ、及び、これらを包み込むダブルラッセル経編地の装飾層８０１ｄを積層した積層構造体を備え、この積層構造体を後述する超音波ウェルダー１００による摩擦熱及び押圧力により立体網状構造体８０１ａと表層８０１ｂと装飾層８０１ｄを超音波溶着させるとともに厚みが縮小した状態で固化した、帯状又は枠状の構造部８０１ｃを形成したことを特徴とする立体網状製品である。超音波ウェルダー１００により立体網状構造体６０１ａの表層部と装飾層８０１ｄが溶融し、これが表層８０１ｂの空隙に浸透し溶着する。
【００４４】
図１９、図２０に示す第９実施形態の立体網状製品９０１は、立体網状構造体１ａと同様な構造の立体網状構造体９０１ａ、この片側にダブルラッセルの表層９０１ｂを積層した積層構造体を備え、この積層構造体を後述する超音波ウェルダー１００による摩擦熱及び押圧力により立体網状構造体８０１ａと表層８０１ｂを超音波溶着させるとともに厚みが縮小した状態で固化した、帯状又は枠状の構造部９０１ｃを形成し、さらに、立体網状構造体９０１ａの表層９０１ｂが設けられた側と反対側の面を、熱盤で溶融させて薄板又はシート９０１ｅを形成したことを特徴とする立体網状製品である。超音波ウェルダー１００により立体網状構造体９０１ａの表層部と表層９０１ｂが溶融し、これらが溶着する。薄板又はシート９０１ｅは底板又は支持板として機能することが可能である。薄板又はシートは金型で圧縮したり、或いは、熱湯で成形してもよい。熱湯で成形する場合の詳細は国際公開第ＷＯ２０１２／０２９３２４号公報に記載されているので、省略する。
【００４５】
図２１、図２２に示す第８実施形態の立体網状製品１００１は、立体網状構造体１ａと同様な構造であるが、ポリエチレンに代えてポリエステル・エラストマーからなる立体網状構造体１００１ａ、ポリエステル製の不織布の表層１００１ｂ、及び、ポリウレタン発泡体シートからなる人工皮革の装飾層１００１ｄを積層した積層構造体を備え、この積層構造体を後述する超音波ウェルダー１００による摩擦熱及び押圧力により立体網状構造体１００１ａと表層１００１ｂと装飾層１００１ｄを超音波溶着させるとともに厚みが縮小した状態で固化した、帯状又は枠状の構造部１００１ｃを形成したことを特徴とする立体網状製品である。超音波ウェルダー１００により立体網状構造体１００１ａの表層部と表層１００１ｂと装飾層１００１ｄが溶着する。
【００４６】
ここでいう、ポリエステル・エラストマーによる立体網状構造体１００１ａの構造、あるいは、製造方法については、国際公開第WO2013088737、WO2013088736号公報等を参照されたい。
【００４７】
こうして製造した立体網状製品を、そのまま椅子又は座席の座面等に嵌め込むこともできるし、さらには、タッカーによって、椅子のところに丸めて置き、打つと固定もできる。さらに超音波加工したものを縫製してもよい。超音波の性質上、表層、装飾層は少なくとも熱で溶けるものである必要があるが、超音波で溶融しない又は溶融しにくいポリウレタン発泡体を積層してもよい。溶融された材料がポリウレタン発泡体に浸透し固着するからである。超音波は材料の上から当てるだけでよいし、下からも当てても良い。材料は固綿のシート、ポリエステル製綿のシート、ビニールレザーシート、発泡体シート、マイクロファイバー生地、塩化ビニルシート、ダブルラッセル経編地等が適宜組み合わされることが好ましい。ただし、発泡体でもウレタンソートの場合は、ポリウレタン自体が溶けない又は溶けづらいので、上シートと下シートの間に挟んで、超音波を当てることとなる。上下のシートが溶けることによって、ポリウレタン発泡体シートが溶着される。
【００４８】
超音波により加工されるので、1回で製造装置から立体網状製品をすぐ取り外しができる。製造に時間がかからない。
【００４９】
本実施形態４の立体網状製品製造装置１００は、図２３〜図２６に示す通り、超音波エネルギーを利用して、各種の熱可塑性プラスチックの成形品の接合を目的とする超音波ウェルダー１００を備えている。本発明は、複数の熱可塑性樹脂の連続線条が立体的にランダムに絡まりあって部分的に溶着された立体網状構造体に綿、発泡体又はシートの表層を積層した積層構造体を載置するベースと、横方向の貫通孔を複数個設けた板状又は枠状のアルミニウム又はアルミニウム合金製の超音波ホーンと、を備えたことを特徴とする立体網状製品製造装置である。
【００５０】
超音波ウェルダー１００は、超音波発振機１０１、ウェルダー本体１０２から構成されている。超音波発振機１０１では、高周波の交番電流を発生させる。この高周波電気エネルギーは、ウェルダー本体１０２に内蔵されている振動子に供給され約15,000回／秒の機械的振動（超音波）に変換される。この超音波エネルギーがホーン１０３を介して被溶着物である立体網状構造体と表層或いは装飾層に伝わり、これらの接触面、或いは、分子間で摩擦熱が発生し、局部的な溶融が起こり、瞬間的に溶着が行われる。仕様例としては、所要圧空源がクリーンエアー（0．5ＭＰａ）、加圧方式がエアシリンダー方式、加圧力が最大250kg（可変）、ストロークが最大95mm（可変）、振動子がBLT型振動子（回転、傾斜調整可能）、電源交流200V、出力が最大2400W、周波数が15KHｚ、振幅制御は振幅可変式である。
【００５１】
超音波溶着とは熱可塑性樹脂を微細な超音波振動と加圧力によって瞬時に溶融し、接合する加工技術である。超音波溶着が適用可能なプラスチックは熱可塑性樹脂（熱を加えると溶融する樹脂）に限られず、ウレタンやエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、塩化ビニル樹脂等にも適用できる。立体網状構造体が溶け出すことで接着するからである。超音波ウェルダーは、電気エネルギーを機械的振動エネルギーに変換し、また同時に加圧をかけることにより、立体網状構造体１ａと表層１ｂの接合面に強力な摩擦熱を発生させ、樹脂を溶融し結合させる。超音波発振方式は、振動帰還方式等と異なり、非常に重い負荷状態からでも振動を開始しすることが可能で、振動を開始後直ちに、発振機出力の最も効率の良い出カ電圧電流位相が―致する周波数に自動同調される。また温度上昇や負荷変動などにより周波数変動があった場合でもたえず電圧、電流の同位相点を追尾同調する。さらに発振終了時の周波数はホールドされて、次回の発振からはこの周波数よりスタートを開始する。このため確実でスムーズな立上りが可能となり、かなり広い範囲に於いて位相誤差の無い追尾が可能となる。
【００５２】
ホーン１０３は通常半波長の共鳴体で、その材質はアルミニウム合金やチタン合金が使われる。中でもチタン合金は音響学的性質からも強度的性質からも良いために広く用いられており、ホーン１０３に最も適した材質である。アルミニウム合金は安価で音響学的性質も良い材質であるが、強度的にチタンよりも低い。またアルミニウム合金は磨耗しやすい為に、硬質クロムメッキを施して磨耗を抑えることも行われる。
【００５３】
このような流れで行われる超音波溶着は以下のような利点をもっている為、立体網状製品１の幅広い分野で利用される。サイクルが早い（一般的に溶着時間は1秒以下）、コストが安い（接着剤などの消耗材を必要としないためランニングコストが安い）、仕上がりがきれい（表面に塗装処理が施されている物も溶着可能である）、強度が高い（同材質同士の溶着であれば母材強度に近いレベルで溶着できる）、自動化しやすい（自動機への導入が簡単に行えるように設計されています）、高い気密性が得られる（接合面の樹脂が完全に溶融する為、高い気密性が得られる）、消費電力が少ない（超音波発振時以外は待機電力のみ）、再現性が高い（パラメーターは数値管理されており、プログラムの保存も可能）、制御しやすい（各パラメーターはデジタル制御されており、精密な制御も可能）、悪臭が発生しないといった効果がある。
【００５４】
ホーン１０３の材料は特殊なアルミニウム又はアルミニウム合金である。ホーン１０３は複数の貫通穴１０４を備えている。この穴は冷却のためのものである。ホーン１０３の表面は凹凸面１０５が形成され、部位以外の部位が偶発的に接触して溶着しないようにしてある。図２５、図２６に示す通り、ホーン１０３は直線形状ではなく、枠状としてもよく、また、ホーン１０３ａ、１０３ｂに貫通孔０４ａ，１０４ｂ及び凹凸面１０５ａ，１０５ｂを有する形成してもよい。１０６により、が固定されている。ホーン１０３の形状は棒状、板状、枠状等、様々な形状でよく、枠は丸形でも四角でもよい。枠形状のホーン１０３ａ，１０３ｂを作り、上から押しつけることで、作業回数を少なくできる。これ用の温度とかがある。こういう半分半分のはできる。コ字形状字のようなものでもよいが、押し付け回数が増加する。枠形状と、直線形状型、分割型でコの字形状型、枠型の３種類がある。枠形状によると、押し付け回数が少なくて済む。
【００５５】
ウェルダー本体１０２には、加圧力指示計１０７、加圧力調節用レギュレータ１０８、平行度調節ツマミ１０９、ホーン下降スイッチ１１０、ホーン上昇スイッチ１１１、積層体を置くためのベース１１２、ホーン１０３、ヘッド昇降ハンドル１１３、ヘッド部１１４、ホーン下降スピードコントローラ１１５、カウンター１１６が設けてある。発信機１０１の正面パネルには、図示は略すが、周波数、LEDバーグラフ、パワーレンジ切換、チューニング、ソフトスタート調節、タイミング（切換なし）、OSCテスト、OSC、O.L.リセット、リミットLo、リミットHi、正面パネル、電源スイッチ、振幅調節ダイヤル、保持タイマー、発振タイマーが設けてある。背面パネルには、図示は略すが、OUTPUT、LINE、EARTH、CONTROL、冷却FANが設けてある。
【００５６】
据付について説明する。
（1）ウェルダー本体１０２と発振機１０１を所定の位置に置き、ウェルダー本体１０２は水平に出して据付ける。
（2）発振機１０１の設置端子に、アース線をつなぎ設置する。
（3）ウェルダー本体１０２と発振機１０１を相互に、付属ケーブル１１７で接続する。
（4）発振機１０１のPOWERのスイッチがOFFに、またはOSC押釦スイッチがOFFになっているのを確認する。
（5）発振機１０１の電源ケーブルを、三相AC200Vの電源に接続する。電源の電圧は200V±10Vの範囲でご使用する。
（6）圧縮空気入口ノズルにホースをつなぎ清浄な圧縮空気源に接続する。エアーレギュレータの圧力を0.04MPa以上に上げると振動ユニット（振動子、コーン）がシリンダーストロークの上限まで上がる。
（7）ホーン１０３の接合面を清潔な布で良く拭く。この接合部にキズ、異物の付着等があると、超音波振動の伝達が悪くなることがある。
（8）ホーン１０３を振動ユニット先端のコーンに手でねじ込む。この時、斜めに入れて無理にねじ込むと、ホーン１０３のネジ山かつぶれてしまうので正しく水平に入れる。
（9）手で回らなくなったら、付属の回し棒、或いはスパナで十分に締め付ける。
【００５７】
操作及び機能は次の通りである。発振機１０１の正面パネルに操作用のスイッチ類がある。POWERは赤色である。電源を入、切するスイッチ（シーソースイッチ）で、釦の右側を押すと入になり、スイッチ釦のランプが点灯（赤）する。この時OSCTIMINGのランプと周波数も点灯します。釦の左方を押すと切になり、ランプ類は消灯する。OSCは橙である。発振テスト用の押釦で、指先で軽く押し込むとランプか点灯（橙色）し、発振する。指先を放すと発振は止まり消灯する。テスト発振は、3秒以内とし、繰り返しの場合は3秒程度の休止時間をとる。釦を押してから発振するまでに1〜2秒遅れがある。OSC AUTOは緑色である。
【００５８】
通常は、釦が凸の状態でランプは点灯していない（OSCOFF）。指先で軽く押し込むと凹の状態になり、緑色のランプが点灯し作業可能な状態になる。0.L．は赤または黄である。通常、ランプは点灯していない。発振中に過電流が流れた場合、内蔵してある保護回路が動作し、発振を止め、ランプが点灯する。この時、赤色ランプが点灯していれば、発振機１０１の持つ基準周波数と振動系の、実際の周波数の差が大き過ぎて過電流が流れたことを示し、黄色ランプが点灯していれば単なる過負荷による過電流が流れた事を示す。
【００５９】
指先で軽く押し込むと、リセットされ0.L．ランプとOSCAUTO／OFFランプが消えてOSC AUTO/OFFランプが再点灯（約10秒後）すれば作業可能な状態に戻る。
【００６０】
「OSC TIMING」について、本機は「加圧後」発振に固定してある。ホーン１０３か溶着物に接触した後、発振がスタートする。
【００６１】
「AMP COTROL」について、ダイヤルを0から10目盛迄、回す事によりホーン１０３先端の振幅を0から最大振幅迄、連続的に変化させ、任意の振幅に設定する事が出来る。
【００６２】
「TUNIMG」について、基準周波数を設定する。右に回せば周波数は高くなり、左では低くなる。この周波数は、表示窓に4桁で表示される。LEDバーグラフ（12分割）、発振時の出力を表示する。
【００６３】
RANGEについて、バーグラフの表示は1倍と2倍に切換えることが出来る。少ない出力時は2倍にして見易く出来る。
【００６４】
SOFT STARTについて、発振開始時の振動の強さはワークの割れ、ワークに当っているホーン１０３の当りキズ等に大きな影響がある。ホーン１０３の振動開始はホーン１０３の大きさ、ホーン１０３の重さ、ホーン１０３のバランス等により難易がある。
【００６５】
これらの問題を解消するために発振開始時の振動を10段階に可変出来るようになっている。設定数字が大きい程振動はゆっくりと大きくなる。
【００６６】
LIMIT ADJ.について、発振モニターとしてのダイヤルである。LOは下限、HIは上限を設定する。
【００６７】
LEDバーグラフの各ランプから信号を取り出している。設定したLIMITを越えると、FULL表示のランプ上部の赤色が点灯する。
【００６８】
WELD TIMEについて、発振時聞を設定するデジタルタイマーである。設定可能範囲は0.01〜9.99秒で、この間を0.01秒刻みで設定できる。
【００６９】
HOLD TIMEについて、発振機１０１（溶着後）の保持時間（硬化時間）を設定するデジタルタイマーである。
【００７０】
設定可能範囲は0・1〜9・9秒で、この間を0．1秒刻みで設定できる。
【００７１】
「FREQUENCY」について、電源を入れた直後は、予め設定してある基準周波数を示し、発振中は振動系の実際の周波数を示し。表示された周波数は次に発振するまで保持する。保持した周波数はRESETを押す事により基準周波数に戻る。基準周波数に戻した後は必ず作業前にAMP．CONTROLを0”（ゼロ）にしてOSC TESTを押して発振させながら元のAMP.CONTROL設定値に戻す。
【００７２】
発振機１０１背面パネルのコネクタ類について、LINEに電源ケーブルを接続する。OUTPUTに出力ケーブルを接続する。差し込んだ後は、必ず時計方向へ回してロックする。CONTROLに制御ケーブルを接続する。（24ピン）EARTHにアース線を接続する。
【００７３】
本体には以下のスイッチ等が配置されている。
（1）ホーン下降スイッチを押すと、ホーン１０３が下降する。発振が始まるまで押す。
（2）ホーン上昇スイッチを押すと、ホーン１０３が上昇する。OSC.AUTOでホーン１０３が下降中でも、この釦を押すとホーン１０３は即停止し、上昇するので緊急の場合の非常停止用としても使える。発振中であれば発振は即停止しホーン１０３は上昇する。
（3）電子カウンターはホーン１０３の昇降回数を示す。作業に於いては、生産個数を積算表示する。OSC.AUTOの時のみ動作する。左上の小さい釦を押すと、リセットされる。
【００７４】
高さの調整について、本体の背面にある締付ボルト（A）を緩め、ハンドルを回すとホーン１０３の高さが変わる。作業に適したホーン１０３のストロークが決まったらボルト（A）を締めて固定する。
【００７５】
ホーン１０３の向きの調整について、コーン支持のフランジ下にあるツマミ（4ケ）を緩めると、コーンがフリーになりホーン１０３の向きを変える事が出来る。また、同時にホーン１０３の傾きも調整出来る。調整が決まったら緩めたツマミをホーン１０３の傾きを調整しながら締める。
【００７６】
ホーン１０３の傾きの調整について、ホーン１０３の傾き（平行度）は、コーン支持フランジの下側にある4本のツマミでフランジを押し上げたり、押し下げたりすることで調整できる。
【００７７】
ホーン１０３停止位置の調整について、本体の左横下部にある下限ストッパーネジで、ホーン１０３の停止位置を調整する事が出来る。ネジ1回転で1mm上下する。位置が決まったらロックナットで固定する。また、下限ストッパーを使用しない場合は、ネジの先端が当て板に当らぬよう少し下げて固定する。
【００７８】
ホーン１０３下降速度の調整について、本体正面パネルにあるスピードコントローラー１１５のツマミを回す。右回転で遅く、左回転で早くなる。調整後はロックナットで締め付ける。加圧用エアー圧の調整について、本体正面パネルにあるエアーレギュレータ１０８のツマミを左に回すと圧力は下がり、右に回すと上がる。
【００７９】
周波数の合わせ方は以下の通りである。まず、発振機１０１の基準周波数は、振動系の周波数を考慮して15.00±0.07kHzに予め設定してある。ただし、下記の手順により周波数をチェックし、必要があれば基準周波数の設定を変える。
【００８０】
周波数チェックの方法は以下の通りである。
（1）ホーン１０３をユニット先端のコーンに取り付ける。
（2）電源を入れる。この時の周波数は、基準周波数（A）である。
（3）AMPCONTROLのダイヤル目盛を2〜3に設定する。
（4）OSC押釦を押し、テスト発振させる。この時の発振時間は3秒以内にする。
（5）周波数表示窓に示された周波数を読む。この値がホーン１０３の（或いは振動系の）周波数（B）である。
（6）AMPCONTROLのダイヤル目盛を5〜6、次いで10迄上げてその都度（4）（5）の手順により、テスト発振させる。
（7）ここ迄に、異音、0.L.ランプの点灯等の異常がなければこのホーン１０３は発振機１０１と組み合わせて使用可能である。一旦0.L.押釦を2秒以上押して周波数表示を（A）に戻す。表示された周波数を（B）から（A）に戻すには0.L.押釦を押して行う。LED表示2ドット以下であれば、特に調整の必要はない。
【００８１】
基準周波数の設定は以下の通りである。周波数チェックの結果、周波数（A）と（B）の差が大きかったり、テスト中に0.L.の赤ランプが点灯した場合は、基準周波数の設定（B）に変える。
（1）0.L.押釦を2秒以上押す。このとき、周波数表示は（A）である。
（2）表示される周波数の変化を見ながらTUNINGダイヤルを左、右に回し周波数を設定しようとする値に調整する。
（3）念のためもう−度電源を〔切、入〕するか、0.L.釦を押して周波数表示が（B）になっている事を確認する。
【００８２】
操作の手順は以下の通りである。
（1）電源スイッチを入れ、表示された周波数が設定した基準周波数であることを確認する。
（2）AMP CONTROLのダイヤル目盛を最初は2〜3に、次に10に設定しテスト発振させる。この時の電流値、表示周波数が異常ないことを確認する。
（3）OSC AUTOにする（緑ランプ点灯）。
（4）エアー圧力、発振タイミング、タイマー設定などの作業条件を設定する。
（5）ホーン下降スイッチを両手で押す。ホーン１０３が下降し、設定された位置に停止し設定された時間発振し、保持した後、ホーン１０３は上昇する。
（6）以後は（5）の操作で繰り返し作業する。
【００８３】
この立体網状構造体１の原材料となる立体網状構造体である板状体をまず製造する。まずポリエチレンに適宜仕上がりを良好にする薬剤、又は抗菌剤等を添加する。押出成形装置の口金からフラットに線条が降下すると、水を流したシューターに着地させて、無端コンベアの金属製の無端部材の巻き込み作用により螺旋状に巻かれる。巻いたときに無端部材の面に当たったところから、巻き込んでいく。シューターにより、表面層は密度が大きく、内側領域は密度が小さい。
【００８４】
前記線条は、水を流した一対の間隙を置いて配置された一対又は２対のシュータに落下させ、全部又は一部水没した１対の無端コンベアの間に自然降下させ、上記の降下速度より遅く引き取ることにより立体網状構造体である立体網状構造体を製造する。押出された溶融樹脂の集合体の幅より１対の無端コンベアの間隔が狭く、かつ無端コンベアが水没する前後に上記溶融樹脂の集合体の両面あるいは片面が無端コンベアに接触するようにした。溶融した熱可塑性樹脂の集合体の両面あるいは片面の表面部分は、シューター上に落下し、溶融した熱可塑性樹脂の集合体の内側へ移動し密な状態となるため、水中にそのまま落下した中央部分より空隙率が小さくなる。当然ながら空隙率が低くなった表面部分は、空隙率が高い中央部分より交点の数が多くなり、引張り強度が著しく強くなる。また、空隙率が低い表面部分は空隙部の面積が小さくなる。こうして立体網状構造体からなる平板状の板状体が得られる。国際公開第WO/2001/068967、ＷＯ２０１２／１５７２８９号公報、WO2014038151号公報等を参照されたい。材料がポリエステルエラストマーである場合には、国際公開第WO2013088737、WO2013088736号公報等を参照されたい。
【００８５】
以上の通り、板状体が得られたら、次に、図２３、図２４の通り、立体網状構造体と、綿、発泡体、又はシートの表層と、を積層した積層構造体を用意し、積層構造体を超音波ウェルダーによる摩擦熱及び押圧力により、立体網状構造体と表層とを超音波溶着させるとともに厚みが縮小した状態で固化した、帯状又は枠状の構造部を形成する。べース１１２の上に積層体を置き、上方からホーン１０３で押圧力を与えつつ押圧すると、超音波振動子及び超音波ホーンからの超音波振動（15〜20kHz）により、超音波ホーンと積層体の接触面に摩擦熱が発生し、瞬時に組織が溶融軟化し、押圧力により組織の厚みが減少するとともに、組織が自然冷却によって固化する。
【００８６】
すなわち、本発明実施形態の立体網状製品製造方法は、複数の熱可塑性樹脂の連続線条が立体的にランダムに絡まりあって部分的に溶着された立体網状構造体を製造した立体網状構造体に綿、発泡体、又はシートの表層を積層した積層構造体を用意し、前記積層構造体を超音波振動による摩擦熱により軟化させ前記立体網状構造体と表層とを接着させるとともに、押圧力により厚みが縮小した状態で固化した、帯状又は枠状の端面構造部を端面に形成する。
【００８７】
例えば、赤ちゃんのマットレスの分野だけでも年間10億円程度の市場規模があり、現在1枚のマットレスの価格は5000円から20000円の価格帯で販売されている。そして、本製品の価格は12000円〜13000円程度が予定され、他の製品と比べ、洗えるため、とても清潔であること、通気性に優れていること、さらに、どのような寝方にも対応できるなどの優位性がある。さらに、リサイクルできるため環境にも優しい。これらの優位性により本製品の生産性の向上が可能となれば、数年後にはかなりの売上が見込めると考えられる。また、オフィス家具の市場はおよそ2600億円(2012年矢野経済研究所資料)であり、そのうち、椅子は少なく見積もって10%程度であり26億円の市場に対応すること可能である。
【００８８】
また、自動車などの輸送関連の市場は、後付けのシート立体網状製品については、市場規模を年間車販売台数が339万台(2012年日本自動車販売協会連合会資料)のうちの5%程度のユーザーがあとづけのディーラーオプションとして立体網状製品を採用する場合、17万台程度となる。後付けシートは市場規模として5%のシェアを獲得することにより、数年後には年間額で相当の製造を見込むことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
輸送機器関連業界、寝具業界等での立体網状構造体の需要が増大する。
【符号の説明】
【００９０】
１、２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１，８０１，９０１，１００１・・・立体網状製品
１ａ、２０１ａ，３０１ａ，４０１ａ，５０１ａ，６０１ａ，７０１ａ，８０１ａ，９０１ａ，１００１ａ・・・立体網状構造体
１ｂ、２０１ｂ，３０１ｂ，４０１ｂ，５０１ｂ，６０１ｂ，７０１ｂ，８０１ｂ，９０１ｂ，１００１ｂ・・・表層
１ｃ、２０１ｃ，３０１ｃ，４０１ｃ，５０１ｃ，６０１ｃ，７０１ｃ，８０１ｃ，９０１ｃ，１００１ｃ・・・構造部
３０１ｄ，４０１ｄ，７０１ｄ，８０１ｄ，１００１ｄ・・・装飾層
１００・・・超音波ウェルダー
１０１・・・超音波発振機
１０２・・・ウェルダー本体
１０３・・・ホーン
１０４・・・貫通穴
１０５・・・凹凸面
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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