JP4419703B2

JP4419703B2 - 紡機における繊維束集束装置

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Publication number: JP4419703B2
Application number: JP2004183990A
Authority: JP
Inventors: 彰俊佐野; 勉中野
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2004-06-22
Filing date: 2004-06-22
Publication date: 2010-02-24
Anticipated expiration: 2024-06-22
Also published as: JP2006009166A; CN100451196C; EP1612309A2; CN1712587A; EP1612309B1; DE602005016338D1; EP1612309A3

Description

本発明は、紡機における繊維束集束装置に係り、詳しくは例えば精紡機のドラフト装置（ドラフトパート）の下流に配置され、ドラフト装置でドラフトされた繊維束を集束する繊維束集束装置に関するものである。

ドラフトされた繊維束を撚り掛けの前に予め集束し、毛羽の低減等の糸品質の向上を目的とした繊維束集束装置が種々提案されているが、基本の機能となる繊維束の集束・移送用としてエンドレス多孔ベルトが用いられる（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。特許文献１には、移送ベルト（エンドレス多孔ベルト）を、直径が０．１ｍｍより小さいポリアミドマルチフィラメントヤーンを使用した織物で形成することにより、吸引気流を均一にして吸引効率を高めることが開示されている。織物としては平織り物が使用されている。特許文献２には、エンドレス多孔ベルト（通気エプロン）を織布により形成することが開示されている。
特開２０００−３４６３１号公報（段落番号［００２１］〜［００２３］、図１，図３）特開２００３−１１３５４０号公報（段落番号［００３６］、図１，図２）

多孔ベルトを織物で形成した場合、紡出中の繊維束の繊維が織物を構成する糸の交差部に挟まり易い。そして、繊維が前記交差部に挟まると、挟まった繊維が繊維束に悪影響を及ぼし、糸切れ、糸品質不良を引き起こす場合があるため、多孔ベルトの清掃を短い周期で行うか多孔ベルトを交換する必要がある。また、多孔ベルトの清掃を行う場合、糸の交差部に挟まった繊維は圧縮空気の噴射等では簡単に除去することができず、除去に手間が掛かるという問題もある。

本発明は前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、繊維束の集束・移送機能を低下させることなく、多孔ベルトを構成する糸の交差部への紡出繊維の挟まり・付着を抑制して紡出性を向上させるとともに、多孔ベルトに付着する繊維の除去作業を容易にすることができる紡機における繊維束集束装置を提供することにある。

前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、ドラフトパートでドラフトされ
た繊維束を集束する紡機における繊維束集束装置である。そして、前記ドラフトパートの
最終送出ローラ対の下流側に設けられるとともにニップローラを備えた送出部と、該送出
部のニップ点を挟んで繊維束の移動方向の少なくとも上流側に吸引孔を備えた案内面を有
する吸引部と、前記案内面を摺動する状態で回転される多孔ベルトとを備える。前記多孔
ベルトは、織物又は編み物で形成され、かつ織物又は編み物を構成する糸が交差部で融着されている。

ドラフトパートでドラフトされた繊維束は、多孔ベルトの回動に伴って送出部を通過する。その際、吸引孔の吸引作用が多孔ベルトを通して繊維束に作用し、繊維束が吸引孔と対応する位置に集束される。多孔ベルトが従来技術のように普通の織物（糸の交差部に処理の施されていない織物）で形成されている場合は、紡出中の繊維束の繊維が織物を構成する糸の交差部に挟まり、紡出に悪影響を及ぼしたりする。しかし、この発明の多孔ベルトは、織物等を構成する糸がその交差部で融着されているため、紡出中の繊維束の繊維が糸の交差部に挟まることもない。また、繊維が織物や編み物の目の部分に付着しても、圧縮空気の噴射や吸引気流の作用により容易に除去することができる。従って、繊維束の集束・移送機能を低下させることなく、多孔ベルトを構成する糸の交差部への紡出繊維の挟まり・付着を抑制して紡出性を向上させるとともに、多孔ベルトに付着する繊維の除去作業を容易にすることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記織物又は編み物を構成する糸に芯鞘構成の熱融着糸が使用されている。この発明では、織物、編み物を構成する糸をその交差部で容易に融着することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記熱融着糸は芯部及び鞘部がそれぞれポリアミド製である。従って、この発明では、多孔ベルトを薄くするため熱融着糸の太さを０．１ｍｍ程度としても必要な強度を確保できる。また、ポリアミドは綿と相性が良く、紡出が円滑に行われる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記多孔ベルトは帯電防止機能を備えている。繊維束集束装置においては、多孔ベルト上を綿等の繊維束が通過するため静電気が発生し易い。そのため、多孔ベルトが帯電して繊維が付着し易くなる。しかし、この発明では、多孔ベルトは帯電防止機能を備えているため、繊維が多孔ベルトに付着し難くなり、糸の交差部が融着されたことによる繊維の挟まり防止効果に加えて付着抑制効果が向上する。

本発明によれば、繊維束の集束・移送機能を低下させることなく、多孔ベルトを構成する糸の交差部への紡出繊維の挟まり・付着を抑制して紡出性を向上させるとともに、多孔ベルトに付着する繊維の除去作業を容易にすることができる。

以下、本発明を精紡機に装備される繊維束集束装置に具体化した一実施形態を図１〜図３に従って説明する。図１（ａ）は繊維束集束装置を示す一部破断概略側面図、（ｂ）は多孔ベルトの模式斜視図、（ｃ）は多孔ベルトの糸の交差部の模式図、（ｄ）は開口率を説明するための模式図である。図２は吸引部とボトムニップローラとの関係を示し、図１（ａ）においてトップローラ側を除いた状態で斜め左上側から見た部分概略図である。

繊維束集束装置は本願出願人が先に出願した特許文献２に記載された繊維束集束装置と基本的に同じ構成である。図１（ａ）に示すように、繊維束集束装置１１は、ドラフトパートとしてのドラフト装置１２の最終送出ローラ対１３の下流側に設けられている。最終送出ローラ対１３は、フロントボトムローラ１４及びフロントトップローラ１５により構成されている。

繊維束集束装置１１は送出部としてのニップローラ対１６、吸引部１７及び多孔ベルト１８を備えている。ニップローラ対１６はフロントボトムローラ１４と平行に配設された回転軸１９に形成された駆動ローラ部としてのボトムニップローラ１９ａと、ボトムニップローラ１９ａに多孔ベルト１８を介して押圧されるトップニップローラ２０とで構成されている。トップニップローラ２０はドラフト装置１２のフロントトップローラ１５と同様に２錘毎に、支持部材２１を介してウエイティングアーム（図示せず）に支持されている。支持部材２１はフロントトップローラ１５の支持部材と一体に形成されている。

一方、繊維束集束装置１１のボトム側は、図２に示すように、ドラフト装置１２のローラスタンド２２間に配置される錘の半分、この実施形態では４錘分を１ユニットとして構成されている。機台長手方向に所定間隔で配設されたローラスタンド２２の中間位置には、バックボトムローラ（図示せず）より後側において機台長手方向に延設された支持ビーム（図示せず）に、基端側が支持された状態で支持アーム２３が配設され、ローラスタンド２２と支持アーム２３との間に回転軸１９が支持されている。

回転軸１９は複数錘（この実施形態では４錘）と対応する所定長さに形成され、その両端に固定された軸受（図示せず）がエンドプラグ２５に嵌合されている。そして、エンドプラグ２５が嵌合部２５ａにおいてローラスタンド２２及び支持アーム２３に設けられた支持部２２ａ，２３ａに支持されることにより、回転軸１９はローラスタンド２２と支持アーム２３との間に回転可能に支持されている。支持部２２ａ，２３ａは、エンドプラグ２５を２個支持可能に形成され、隣接する回転軸１９の端部に取り付けられたエンドプラグ２５を支持可能になっている。

回転軸１９には長手方向の中央に、駆動源の回転力が伝達される回転力伝達部としてのギヤ２６が設けられている。ギヤ２６は回転軸１９と一体形成されている。この実施形態では回転軸１９の駆動源としてフロントボトムローラ１４が使用され、フロントボトムローラ１４にはギヤ２６と対向する位置にギヤ部１４ａ（図１（ａ）に図示）が形成されている。そして、前記支持アーム２３と同様に、基端側が支持ビームに固定された支持アーム２７に中間ギヤ２８が回転可能に支持され、中間ギヤ２８はギヤ部１４ａ及びギヤ２６に噛合している。即ち、フロントボトムローラ１４の回転力は、ギヤ部１４ａ、中間ギヤ２８及びギヤ２６を介して回転軸１９に伝達される。

精紡機機台にはその長手方向（図１（ａ）の紙面と垂直方向）に延びるように吸引ダクト（図示せず）が配設されている。吸引部１７は、回転軸１９と平行に延びる吸引パイプ２９，３０と、吸引ダクトに連結されて負圧を吸引パイプ２９，３０に作用させる接続管３１とを備えている。接続管３１は一部がギヤ２６及び中間ギヤ２８のカバーの役割を果たすように、ギヤ２６の前側に配置され、基端側において蛇腹状の連結管３２を介して吸引ダクトに接続されている。吸引パイプ２９，３０は第１端部が接続管３１の先端部の左右両側に形成された嵌合孔に嵌合され、第２端部がエンドプラグ２５に嵌合されている。

図１（ａ）及び図２に示すように、吸引パイプ２９は、ニップローラ対１６のニップ点を挟んで繊維束（フリース）Ｆの移動方向の上流側に延びる吸引孔２９ａが形成された案内面２９ｂを有する。吸引パイプ３０は、下流側に延びる吸引孔３０ａが形成された案内面３０ｂを有する。そして、吸引パイプ２９はボトムニップローラ１９ａのニップ点より繊維束Ｆの移動方向上流側に、吸引パイプ３０は下流側に位置するように配設されている。

図１（ａ）に示すように、吸引パイプ３０の下方近傍には、糸切れ時にドラフト装置１２から送出される繊維束Ｆを吸引する作用をなすシングルタイプのニューマ装置の吸引ノズル３３の先端がそれぞれ配設されている。吸引ノズル３３の基端は吸引ダクト（図示せず）に接続されている。

図１（ａ）に示すように、多孔ベルト１８は一部が吸引パイプ２９，３０に、一部がボトムニップローラ１９ａに接触するように巻掛けられ、ボトムニップローラ１９ａの回転に伴って案内面２９ｂ，３０ｂに沿って摺動しつつ回転されるようになっている。

多孔ベルト１８は、平織りの織物により、継ぎ目のないループ状に形成されている。この実施形態では、筒状に織成された織物を所定幅に切断して形成されている。図１（ｃ）に示すように、織物を構成する糸には芯鞘構成の熱融着糸３４が使用されている。そして、熱融着糸３４は、織物を構成する糸の交差部３５で鞘部３４ａが融着されている。この実施形態では熱融着糸３４は芯部３４ｂ及び鞘部３４ａがそれぞれポリアミド製であり、芯部３４ｂには融点が２６０℃のポリアミドが、鞘部３４ａには融点が２２０℃のポリアミドがそれぞれ使用されている。また、この実施形態では芯部３４ｂはモノフィラメントで構成されている。

織物は径（太さ）が０．０５〜０．１５ｍｍの熱融着糸３４で織成されている。糸が細い方が紡出中の繊維束Ｆに対する吸引作用は好ましいが、多孔ベルト１８の強度が不十分となるため、前記の範囲の太さが好ましい。また、開口率が２５〜３０％に形成されている。ここで、開口率とは、図１（ｄ）に示すように、隣接する２本の経糸３６ａ及び２本の緯糸３６ｂの中心線（破線で図示）により囲まれる部分の面積をＡ１、２本の経糸３６ａ及び２本の緯糸３６ｂにより囲まれる斜線を付した部分（開口部）の面積をＡ２としたとき、（Ａ２／Ａ１）×１００（％）で定義される。

多孔ベルト１８は帯電防止機能を備えている。帯電防止機能は多孔ベルト１８に帯電防止剤を塗布することにより付与されている。帯電防止剤としては公知のもの、例えば、界面活性剤が使用され、カチオン界面活性剤や両性界面活性剤が好適に使用される。

前記構成の多孔ベルト１８は、熱融着糸３４で平織りの筒状織物を織成した後、所定幅に切断し、鞘部３４ａのみが溶融する温度に保持することで、経糸及び緯糸の交差部３５が溶融された多孔ベルト１８が得られる。その多孔ベルト１８が界面活性剤を含む溶液内に含浸された後、乾燥されて帯電防止処理が施される。

次に前記のように構成された繊維束集束装置１１の作用を説明する。
精紡機が運転されると、繊維束Ｆはドラフト装置１２でドラフトされた後、最終送出ローラ対１３から繊維束集束装置１１へ案内される。ニップローラ対１６は最終送出ローラ対１３の表面速度より若干速く回転され、繊維束Ｆは適度な緊張状態でニップローラ対１６のニップ点を過ぎた後、転向して撚り掛けを受けながら下流側へ移動する。

また、ダクトの吸引作用が接続管３１を介して吸引パイプ２９，３０に及び、案内面２９ｂ，３０ｂに形成された吸引孔２９ａ，３０ａの吸引作用が多孔ベルト１８を介して繊維束Ｆに及ぶ。そして、繊維束Ｆが吸引孔２９ａ，３０ａと対応する位置に吸引集束された状態で移動する。従って、繊維束集束装置１１の装備されない紡機に比較して、毛羽の発生や落綿が抑制されて糸質が改善される。

多孔ベルト１８が従来技術のように普通の織物（糸の交差部３５に処理の施されていない織物）で形成されている場合は、織物を構成する糸が切断した場合、糸端が紡出される繊維束Ｆに絡まる等により糸切れや糸品質不良を引き起こしたり、紡出中の繊維束Ｆの繊維が織物を構成する糸の交差部３５に挟まり、紡出に悪影響を及ぼしたりする。しかし、この実施形態の多孔ベルト１８は、織物を構成する糸（熱融着糸３４）がその交差部３５で融着されているため、織物等を構成する糸が切断しても、切断した糸端が紡出される繊維束Ｆに絡まることはなく、紡出中の繊維束Ｆの繊維が糸の交差部３５に挟まることもない。また、繊維が織物や編み物の目の部分に付着しても、圧縮空気の噴射や吸引気流の作用により容易に除去することができる。

多孔ベルト１８が巻き掛けられているボトムニップローラ１９ａは、ドラフト装置１２のフロントボトムローラ１４とほぼ同程度の回転速度（２００〜３００ｒｐｍ）で回転するため、多孔ベルト１８に静電気が発生し易く、発生した静電気が帯電し易い。多孔ベルト１８を静電気が帯電し易い状態にしておくと、多孔ベルト１８に繊維が付着し易くなる。しかし、多孔ベルト１８に帯電防止機能が付与されているため、多孔ベルト１８に繊維が付着し難くなる。

この実施形態は以下の効果を有する。
（１）繊維束集束装置１１を構成する吸引パイプ２９，３０の案内面２９ｂ，３０ｂに接触する状態で回転される多孔ベルト１８は、その素材となるシート状体である織物を構成する糸（熱融着糸３４）が交差部３５で融着されている。従って、織物を構成する糸が切断しても、切断した糸端が紡出される繊維束Ｆに絡まることはなく、紡出中の繊維束Ｆの繊維が糸の交差部３５に挟まることもない。その結果、繊維束Ｆの集束・移送機能を低下させることなく、多孔ベルト１８を構成する糸の交差部３５への紡出繊維の挟まり・付着を抑制して紡出性を向上させるとともに、多孔ベルト１８に付着する繊維の除去作業を容易にすることができる。

（２）多孔ベルト１８の素材となる織物（シート状体）を構成する糸に芯鞘構成の熱融着糸３４が使用されている。従って、織物を構成する糸をその交差部３５で容易に融着することができる。

（３）熱融着糸３４は芯（芯部３４ｂ）及び鞘（鞘部３４ａ）がそれぞれポリアミド製である。従って、多孔ベルト１８を薄くするため熱融着糸３４の太さを０．１ｍｍ程度としても必要な強度を確保できる。また、ポリアミドは綿と相性が良く、綿糸の紡出や、綿と他の繊維との混紡糸の紡出が円滑に行われる。

（４）多孔ベルト１８は帯電防止機能を備えているため、繊維が多孔ベルト１８に付着し難くなり、糸の交差部３５が融着されたことによる繊維の挟まり防止効果に加えて付着抑制効果が向上する。

（５）多孔ベルト１８の素材の織物は経糸３６ａ及び緯糸３６ｂの両方に熱融着糸３４が使用されているため、一方のみが熱融着糸３４の場合に比較して、糸の交差部３５の融着を容易に行うことができる。

（６）多孔ベルト１８は０．１ｍｍ程度の細い糸で織り目が小さく織成されているため、繊維束Ｆに対する吸引作用が効率よくなされる。
（７）多孔ベルト１８は継ぎ目のないループ状に形成されているため、繊維束Ｆの移送が円滑に行われるとともに、継ぎ目の所から疲労が進み易くなるのを回避できる。

（８）多孔ベルト１８を形成する織物はフィラメント糸で織成されているため、同じ太さにおいてステープル糸に比較して強度が強くなるとともに、通気性が向上する。
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。

○ 多孔ベルト１８は平織りの織物（例えば、図３（ａ）に図示）で形成されるものに限らず、綾織り（例えば、図３（ｂ）に図示）等他の織り方で織られた織物を使用してもよい。

○ 多孔ベルト１８は織物で形成されるものに限らず、編み物（編み地）で形成されてもよい。この場合、編み物の伸縮性により、テンション装置を特に設けなくても多孔ベルト１８が適度な張力状態で回転される。

○ 多孔ベルト１８はエンドレスに織られたあるいは編まれた織物あるいは編み物で形成された継ぎ目の無いループ状に限らず、帯状の織物あるいは編み物等の両端を固着した継ぎ目のあるループ状であってもよい。

○ 多孔ベルト１８を形成する織物は必ずしも全ての糸を熱融着糸で構成する代わりに、経糸のみあるいは緯糸のみを熱融着糸で構成してもよい。
○ 多孔ベルト１８に帯電防止機能を付与する方法として、多孔ベルト１８を構成する糸に導電性を有する導電性繊維（電導性繊維）を使用するようにしてもよい。導電性繊維として、例えばカーボンブラックを混入して紡出した繊維がある。

○ 多孔ベルト１８に帯電防止機能を付与する方法として、多孔ベルト１８を形成した後に帯電防止剤を付着する方法に代えて、多孔ベルト１８を帯電防止剤が付着された糸を使用した織物又は編み物で形成するようにしてもよい。

○ 熱融着糸３４は鞘部３４ａ及び芯部３４ｂがともにポリアミド製のものに限らない。例えば、鞘部３４ａ及び芯部３４ｂともポリエステル製のものや、鞘部３４ａをポリエステル製、芯部３４ｂをポリアミド製のものを使用してもよい。

○ 回転軸１９及び吸引パイプ２９，３０は４錘を１ユニットとする構成に限らず、ローラスタンド２２間の錘数（例えば８錘）を１ユニットとしたり、２錘を１ユニットとした構成としてもよい。また、必ずしも全ユニットを同じ錘数とせずに、ローラスタンド２２間の錘数を異なる数に分けて（例えば６錘と２錘）それに対応して２種のユニットを設けてもよい。

○ 繊維束Ｆのニップ点を挟んで上流側及び下流側に吸引孔２９ａ，３０ａを設ける構成に限らず、ニップ点を挟んで上流側にのみ吸引孔２９ａを有する構成としてもよい。その場合、吸引パイプ３０に代えて吸引パイプ３０と同じ外形で、吸引孔３０ａを形成しないパイプあるいはバーを使用すれば製造方法や組み付けを前記実施形態とほぼ同じにすることができる。また、吸引パイプ３０を無くして多孔ベルト１８を吸引パイプ２９とボトムニップローラ１９ａとの間に巻き掛けた構成としてもよい。

○ 繊維束集束装置１１の送出部はニップローラ対１６を装備する構成に限らない。例
えば、図４に示すように、断面略卵形の吸引パイプ４０を設け、吸引パイプ４０の所定位
置に吸引孔４０ａを形成する。そして、吸引パイプ４０及びテンションローラ４１の外周
に沿って多孔ベルト１８を摺動可能に巻き掛ける。また、駆動ベルト４２を介してフロン
トトップローラ１５の回転をトップニップローラ２０に伝達し、トップニップローラ２０
を多孔ベルト１８に圧接しながら駆動することで多孔ベルト１８を駆動するようにしても
よい。

○ ボトムニップローラ１９ａが形成される回転軸１９を全錘共通のシャフトとして、ドラフト装置１２のフロントボトムローラ１４と同様に機台のギヤエンドに設けられたギヤ列を介してモータにより駆動される構成としてもよい。

○ 多孔ベルト１８をトップ側に設ける構成としてもよい。
○ 精紡機のドラフト装置に限らず、他の紡機のドラフト装置に適用してもよい。
前記実施形態から把握される発明（技術的思想）について、以下に記載する。

（１）請求項４に記載の発明において、前記多孔ベルトは多孔ベルトを構成する糸が導電性を有することで帯電防止機能を備えている。
（２）請求項４に記載の発明において、前記多孔ベルトは、帯電防止剤が付着された糸を使用した織物又は編み物で形成されている。

（３）請求項１〜請求項４及び前記技術的思想（１），（２）のいずれか一項に記載の発明において、前記多孔ベルトは継ぎ目のないループ状に形成されている。
（４）請求項１〜請求項４及び前記技術的思想（１）〜（３）のいずれか一項に記載の多孔ベルト。

（５）請求項１〜請求項４及び前記技術的思想（１）〜（３）のいずれか一項に記載の繊維束集束装置を備えたリング精紡機。

（ａ）は一実施形態の繊維束集束装置の一部破断概略側面図、（ｂ）は多孔ベルトの模式斜視図、（ｃ）は多孔ベルトの糸の交差部の模式図、（ｄ）は開口率を説明するための模式図。吸引部とボトムニップローラとの関係を示す部分概略図。（ａ）は平織りの織物の経糸と緯糸の関係を示す模式図、（ｂ）は綾織りの織物の経糸と緯糸の関係を示す模式図。別の実施形態の繊維束集束装置を示す概略側面図。

符号の説明

Ｆ…繊維束、１１…繊維束集束装置、１２…ドラフトパートとしてのドラフト装置、１３…最終送出ローラ対、１６…送出部としてのニップローラ対、１７…吸引部、１８…多孔ベルト、２９ａ，３０ａ，４０ａ…吸引孔、２９ｂ，３０ｂ…案内面、３４…熱融着糸、３４ａ…鞘部、３４ｂ…芯部、３５…交差部、３７，３８…織物。

Claims

ドラフトパートでドラフトされた繊維束を集束する紡機における繊維束集束装置であって、
前記ドラフトパートの最終送出ローラ対の下流側に設けられるとともにニップローラを
備えた送出部と、該送出部のニップ点を挟んで繊維束の移動方向の少なくとも上流側に吸
引孔を備えた案内面を有する吸引部と、前記案内面を摺動する状態で回転される多孔ベル
トとを備え、前記多孔ベルトは、織物又は編み物で形成され、かつ織物又は編み物を構成する糸が交差部で融着されている紡機における繊維束集束装置。
前記織物又は編み物を構成する糸に芯鞘構成の熱融着糸が使用されている請求項１に記載の紡機における繊維束集束装置。
前記熱融着糸は芯部及び鞘部がそれぞれポリアミド製である請求項１又は請求項２に記載の紡機における繊維束集束装置。
前記多孔ベルトは帯電防止機能を備えている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の紡機における繊維束集束装置。