コーマ機
【課題】トップコームがフリースに突き刺さる際に、フリースが下方へ湾曲するように押されることを抑制し、繊維のピーシングをより円滑にする。
【解決手段】ニッパーフレーム１４は、ニッパーシャフト２２の往復回動によって、クッションプレート１５の先端部１５ａがデタッチングローラ１２に対して接近・離間するように前後に揺動する。ニッパーフレーム１４にはトップコーム１６及び所定のタイミングで開閉されるニッパーナイフ２５が設けられている。トップコーム１６は、励振手段により振動され、少なくともトップコーム１６の先端部がフリースＦに刺さる時点から刺し終わり時点まで振動される。
【解決手段】ニッパーフレーム１４は、ニッパーシャフト２２の往復回動によって、クッションプレート１５の先端部１５ａがデタッチングローラ１２に対して接近・離間するように前後に揺動する。ニッパーフレーム１４にはトップコーム１６及び所定のタイミングで開閉されるニッパーナイフ２５が設けられている。トップコーム１６は、励振手段により振動され、少なくともトップコーム１６の先端部がフリースＦに刺さる時点から刺し終わり時点まで振動される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コーマ機に係り、詳しくは上下一対のデタッチングローラから繰り出された先行フリースに、コーミングシリンダの回転によりコーミングされた後続フリースを接合しつつ、この後続フリースの後端部分をトップコームでコーミングするように構成されたコーマ機に関する。
【背景技術】
【０００２】
コーマ機においては、供給されたラップをニッパー装置が後退した位置で把持し、該ラップの先端をコーミングシリンダに植設した針列（シリンダニードル）が梳ってラップから短繊維等（ネップ等の夾雑物を含む）を除去し、フリースとする。この作用をシリンダコーミングと呼ぶ。このフリースをニッパー装置の前進によってデタッチングローラへ向けて移動させる。このフリースの前進に対応してデタッチングローラを逆転させ、先に引抜いたフリース（先行フリース）を後退させ、該フリースの後端部と新たに梳られたフリース（後続フリース）の先端部とを重ね合わせる。この作用をピーシングと呼ぶ。その後、デタッチングローラを再び正転させて、前記先行フリースに接合した後続フリースを引き抜き、この時トップコームが該フリースの後端を梳る。この作用をトップコーミングと呼ぶ。コーマ機はシリンダコーミング、ピーシング及びトップコーミングを繰返す。そして、コーマ機においては、前記両コーミング作用及びピーシングの良否が製品の品質を決める大きな要因となる。
【０００３】
両コーミング作用のうちトップコーミングがより重要であるといわれている。そして、トップコームを後続フリースに作用させる場合、ニッパーモーションに合わせてトップコームを該フリースに最適な深さで侵入させることが重要となる。従来、ニッパーユニットの前進端位置におけるデタッチングローラとトップコームとの間隔が予め設定された値に調整される時に、トップコームピンの突入の深さと角度とが適正な値になるように、トップコームホルダが下部ニッパーに調整回動可能に位置決めされる構成が開示されている（特許文献１参照。）。
【０００４】
また、トップコームのニードル又はニードル間に短繊維やネップが付着、堆積すると、トップコームの効果的な作用が損なわれるようになる。そこで、トップコームのニードル又はニードル間に付着、堆積した短繊維やネップを圧力空気で吹き払う方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。この方法では、圧力空気がコーミングプロセス及びピーシングプロセスに悪影響を及ぼさないように、圧力空気の供給を正確に規定された時点と正確に規定された時間間隔で制御するようになっている。
【特許文献１】特開平２−８０６２３号公報
【特許文献２】特開平７−４８７２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１の構成では、トップコームとフリースとの摩擦抵抗により、フリースが下方へ湾曲され、繊維のピーシングに悪影響を与える。また、ニッパーユニットの前進端位置におけるデタッチングローラとトップコームとの間隔が変更されるたびに、トップコームホルダの位置を調整する必要があるため、作業が面倒である。また、特許文献２のように、トップコームに付着、堆積（成長）した短繊維を、圧力空気の噴射で吹き払う方法では、圧力空気の噴射時点及び噴射時間を正確に制御しないと、圧力空気がフリースの一部を乱して、品質が悪化する。また、制御系の配線に加えて空圧回路が必要となり、構成が複雑になる。
【０００６】
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その第１の目的は、トップコームがフリースに突き刺さる際に、フリースが下方へ湾曲するように押されることを抑制し、繊維のピーシングをより円滑にすることにある。また、第２の目的は、第１の目的を達成でき、かつトップコームに短繊維やネップ等が付着、堆積（成長）するのを抑制することができるコーマ機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記第１の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、ニッパーフレームの揺動運動の後退途中でラップを把持し、コーミングシリンダの回転によりラップをコーミングして後続フリースとなし、揺動運動の前進途中でラップの把持を解放し、上下一対のデタッチングローラから繰り出された先行フリースに前記後続フリースを接合しつつ、その後続フリースの後端部分をトップコームでコーミングするように構成されたコーマ機であって、前記トップコームを振動させる励振手段と、前記励振手段の励振を制御する制御手段とを備えている。
【０００８】
この発明では、トップコームがフリースに突き刺さるときに、トップコームを励振手段により振動（例えば、超音波振動）させれば、トップコームがフリースに刺さるときの抵抗が非常に小さくなり、トップコームが必要な深さまで刺さる。即ち、トップコームのコーム部（ニードルや歯等）がフリースに突き刺さる際のデタッチングローラとトップコームとの間隔調整の度に角度を微調整しなくても、コーム部がフリースに支障なく刺さり、トップコームによるコーミング作用を良好に行うことができる。そのため、トップコームがフリースの繊維を効率良く梳ることができ、フリースの品質が良くなる。また、トップコームがフリースに突き刺さる際に、フリースが下方へ湾曲するように押されることも抑制される。
【０００９】
第２の目的を達成するため、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、前記制御手段は、前記ニッパーフレームの後退開始時点から前記励振手段の励振を中断した後、前記デタッチングローラからニッパー部に連なるフリースが切断された時点から、再び前記トップコームを振動させるように前記励振手段を制御する。この発明では、ニッパーフレームの後退開始時点からフリースが切断されるまでの間は、トップコームが振動されないため、トップコームは、トップコームに接触しながら相対移動するフリースに付着している短繊維やネップ等との摩擦抵抗が低くなり過ぎることがなく、短繊維等がフリースに連れられて製品に混じるのを抑制することができる。また、フリースが切断された時点からはトップコームに短繊維やネップ等が付着、堆積（成長）するのを抑制することができる。
【００１０】
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、前記トップコームは、フリースを梳る複数のコーム部材と、前記コーム部材を支持する支持部材とを備え、前記励振手段は、その振動子が前記支持部材を振動させるように設けられている。ここで、「コーム部材」とは、トップコームの先端部を構成し、フリースに突き刺さった状態でフリースがデタッチングローラによって引き取られる際にフリースを梳る作用を行い、ニードル、針、歯、ピン等と呼ばれている部材を意味する。
【００１１】
トップコームを振動させる場合、励振手段の振動子はトップコームに振動が伝達される部分を振動させれば、トップコーム以外の部分を振動させてもトップコームを振動させることはできるが、振動させる部分がトップコームから離れるほど、トップコームを振動させるのに必要なエネルギーが大きくなる。この発明では、振動子がトップコームを構成する支持部材を振動させるように設けられているため、小さなエネルギーでトップコームを振動させることができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記振動子は、ホーンを介して支持部材に剛体連結され、前記ホーンは前記支持部材に剛体連結される側が、偏平な直方体の一部を、基端側及び先端側の厚さがそれぞれ一定で、基端側の方が厚く、かつ基端側の一定厚みの部分と先端側の一定厚みの部分の中間部の厚さが先端側に向かって次第に薄くなるように内側に凸の曲面で切り欠かれた形状に形成されている。この発明では、ホーンを円錐状に形成した場合に比較して、全てのコーム部材を均一に振動させることができる。
【００１３】
請求項５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、前記トップコームは、フリースを梳る複数のコーム部材と、前記コーム部材を支持する支持部材とを備え、前記励振手段は、その振動子が前記コーム部材と直交する方向に延びる振動板を介して複数の前記コーム部材に対して連結されている。この発明では、複数のコーム部材を一つの振動子で効率良く振動させることができる。
【００１４】
請求項６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、前記励振手段は、その振動子が前記トップコームを前記フリースの移動方向と直交する方向に振動させるように設けられている。この発明では、振動子を支持部材の前側に配置してその先端を支持部材に剛体連結する構成に比較して、振動子の取り付け作業が容易になる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１〜請求項６に記載の発明によれば、トップコームがフリースに突き刺さる際に、フリースが下方へ湾曲するように押されることを抑制し、繊維のピーシングをより円滑にすることができる。また、請求項２に記載の発明によれば、前記の効果に加えて、トップコームに短繊維やネップ等が付着、堆積（成長）するのを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。
図１（ａ），（ｂ）に示すように、コーミングシリンダ１１の前側上方近傍には上下一対のデタッチングローラ１２が２組配設されている。デタッチングローラ１２の後方、コーミングシリンダ１１の上方にはニッパー装置１３を構成するニッパーフレーム１４が配設されている。ニッパーフレーム１４は、その底部にクッションプレート１５が設けられ、先端部にトップコーム１６が固定されている。ニッパーフレーム１４は、その前側部が支軸１７及びヒンジリンク１８を介してニッパーピボット１９に吊り下げられるとともに、その後端部が支軸２０及びニッパーレバー２１を介してニッパーシャフト２２に吊り下げられている。そして、ニッパーフレーム１４は、ニッパーシャフト２２の往復回動によって、クッションプレート１５の先端部１５ａがデタッチングローラ１２に対して接近・離間するように前後に揺動する構成になっている。
【００１７】
クッションプレート１５上には間欠的に回転して１回のコーミングに必要なラップＬを送り出すフィードローラ２３が設けられている。ニッパーフレーム１４の中央部には支軸２４が設けられ、支軸２４には先端にニッパーナイフ２５が固定されたニッパーアーム２６が、その中央部において回動可能に支持されている。ニッパーアーム２６の後端部には支軸２７を介してスプリングロッド２８が連結されている。スプリングロッド２８のスプリングエンド２８ａは、機台フレーム２９に対して回動可能、かつボルト３１により固定されたブラケット３０に支持されている。
【００１８】
ニッパーナイフ２５はニッパーフレーム１４の前後進揺動運動によって所定のタイミングで開閉して、クッションプレート１５と協同してラップＬを挟持するようになっている。クッションプレート１５及びニッパーナイフ２５がニッパー部を構成する。スプリングロッド２８は、ニッパーゲージの変更を行った場合に、ニッパーナイフ２５の開閉のタイミングを調整するために使用される。
【００１９】
トップコーム１６は、ニッパーフレーム１４の前側部に形成された溝に上下方向に移動可能に嵌挿されるとともに、保持部材（図示せず）によって所定位置に保持されるようになっている。トップコーム１６は、フリースＦを梳るコーム部材としての複数のニードル３２と、ニードル３２を支持する支持部材３３とで構成されている。ニードル３２は、別に形成した先端部３２ａを固着して形成されている。トップコーム１６は、図示しない公知の構成でニッパーフレーム１４に対して上下方向に移動調整可能となっており、ニードル３２のトップコーミング時におけるフリースＦへの侵入深さが調整可能となっている。
【００２０】
ニッパーフレーム１４にはトップコーム１６を振動させる励振手段３４が設けられている。励振手段３４を構成する振動子３５は、ニッパーフレーム１４に固定されたブラケット３６に支持されている。支持部材３３は、振動子３５により励振されるホーン３７に剛体連結されている。ホーン３７はほぼ円錐状に形成され、その先端においてロウ付けにより支持部材３３の前面下部に剛体連結されており、支持部材３３に剛体連結される面と反対側の面において振動子３５に固定されている。ホーン３７の先端面は振動子３５の軸方向と直交する平面に形成され、ホーン３７は支持部材３３と垂直に設けられている。
【００２１】
振動子３５には所謂ランジュバン形振動子が使用され、図３に示すように、一対のリング状のピエゾ素子３８ａ，３８ｂを備えている。両ピエゾ素子３８ａ，３８ｂ間にリング状の電極板３９が配置され、ピエゾ素子３８ａ，３８ｂの電極板３９と当接する側と反対側の面に当接する金属ブロック４０，４１を、図示しないボルトによって締め付け固定することにより振動子３５が構成されている。ボルトは金属ブロック４０に形成された図示しないねじ穴に、金属ブロック４１側から螺合されている。両金属ブロック４０，４１はボルトを介して互いに導通された状態となっている。金属ブロック４０の先端にはフランジ４０ａが形成され、金属ブロック４０はフランジ４０ａにおいてブラケット３６に固定されている。
【００２２】
図３に示すように、電極板３９は配線４３ａを介して機台の適宜箇所に固定された発振器４２と接続され、発振器４２の接地端子が配線４３ｂを介して金属ブロック４１に接続されている。即ち、振動子３５は、発振器４２に電気的に接続されている。振動子３５、ホーン３７及び発振器４２によりトップコーム１６を振動させる励振手段３４が構成されている。発振器４２はトップコーム１６を人の可聴領域より高い周波数で振動させるように振動子３５を励振させる。
【００２３】
発振器４２は、制御装置４４により制御される。制御装置４４は励振手段３４の励振を制御する制御手段を構成する。制御装置４４は、コーミングサイクルの全期間、発振器４２に励振指令信号を出力するのではなく、間欠的に発振器４２に励振指令信号を出力する。具体的には、トップコーム１６の先端部、即ちニードル３２がフリースＦに刺さる時点から刺し終わり時点まで励振指令信号を出力し、ニッパーフレーム１４の後退開始時点からその出力を中断した後、デタッチングローラ１２からニッパー部に連なるフリースＦが切断された時点から再びその出力を再開する。制御装置４４は、コーミングシリンダ１１の回転角度位置を等分（この実施形態では４０等分）した値（インデックスと呼ばれる）に基づいて、励振指令信号の出力時期を設定する。
【００２４】
次に前記のように構成された装置の作用を、図２を参照しながら説明する。図２（ａ）〜（ｈ）は、コーミングサイクルにおけるコーミングシリンダ１１、デタッチングローラ１２、クッションプレート１５、トップコーム１６及びニッパーナイフ２５の関係をインデックスと共に示す模式側面図である。なお、各図の枠の上側に描かれた数字が、その図の状態のインデックスを示す。
【００２５】
コーマ機が運転されると、ニッパーシャフト２２の往復回動に伴ってニッパーフレーム１４が前後進揺動運動を行う。ニッパーナイフ２５はニッパーフレーム１４の前後進揺動運動によって所定のタイミングで開閉し、フィードローラ２３によって供給されたラップＬをクッションプレート１５の先端部１５ａと協同して把持する。
【００２６】
ニッパーフレーム１４の後退途中でニッパーナイフ２５が閉じたときに、シリンダ針列１１ａの前端がラップＬと対向する状態になる。そして、その状態からニッパーフレーム１４が後退を継続すると、図２（ｃ）に示すように、シリンダ針列１１ａがラップＬを梳る状態になり、シリンダコーミングが開始される。ニッパーフレーム１４が最後退位置に達したインデックス４０（＝０）の状態では、図２（ｄ）に示すように、シリンダ針列１１ａはまだラップＬと係合しており、シリンダコーミングが継続されている。その状態からニッパーフレーム１４が前進を再開して、図２（ｅ）に示すインデックス２のときに、シリンダ針列１１ａとラップＬとの係合が終了してコーミングシリンダによるコーミングが終了する。
【００２７】
その後、デタッチングローラ１２の逆転が開始され、先行フリースＦ１が後退されて、図２（ｆ）に示す状態になる。その後、ニッパーフレーム１４の前進が継続された状態でニッパーナイフ２５が開き、フィードローラ２３が所定量回転されてラップＬが所定量送り出されて、図２（ｇ）の状態になる。次にデタッチングローラ１２の正転が開始され、先行フリースＦ１の引き取りが開始され、後続フリースＦ２が先行フリースＦ１に接合されて図２（ｈ）に示す状態になる。この時、ニードル３２がフリースＦに突き刺さる。そして、更にニッパーフレーム１４の前進が継続されて、図２（ａ）に示すようにニッパーフレーム１４が前進端に達した時にデタッチングローラ１２の正転が停止される。
【００２８】
その後、デタッチングローラ１２の回転が停止された状態でニッパーフレーム１４が後退して、図２（ｂ）の状態になる。その状態からさらにニッパーフレーム１４が後退を継続し、後退途中でデタッチングローラ１２からニッパー部に繋がるフリースが切断される。そして、再びシリンダ針列１１ａの前端がニッパー部から垂れ下がるラップＬに対応する図２（ｃ）の状態になる。
【００２９】
図２（ｇ）の状態から図２（ｈ）の状態に移行する途中でフリースＦに対してニードル３２が突き刺さるのが開始され、ニッパーフレーム１４が前進端に達した時にニードル３２がフリースＦに対して最も深く刺さった状態になる。制御装置４４は、図２（ｇ）の時点から図２（ａ）の時点になるまで、発振器４２に励振指令信号を出力するため、発振器４２が振動子３５を励振させ、振動子３５によってトップコーム１６が振動される。振動子３５は、所定の周波数（例えば、２０ｋＨｚ前後）で励振される。
【００３０】
トップコーム１６が振動されない状態では、ニードル３２がフリースＦに突き刺さる際の角度を適正な値に調整しないと、ニードル３２とフリースＦとの摩擦抵抗によって、ニードル３２が適正な深さまで刺さらなかったり、フリースＦが下側に凸の状態に湾曲したりする。その結果、ニッパーフレーム１４の後退時におけるトップコーム１６による効果的なコーミングが行われない。しかし、この実施形態では、ニードル３２がフリースＦに対して突き刺さるのが完了する時点までトップコーム１６が振動されるため、ニードル３２とフリースＦとの摩擦抵抗が小さくなる。その結果、ニードル３２がフリースＦに突き刺さる際の角度が適正な角度でなくても、ニードル３２がフリースＦを下側に凸の状態に湾曲させることなく、適正な深さまで円滑に突き刺さり、トップコーム１６による効果的なコーミングが行われる。
【００３１】
また、制御装置４４は、ニッパーフレーム１４の後退開始時点から、デタッチングローラ１２及びニッパー部間のフリースＦが切れるまで、発振器４２への励振指令信号の出力を中断し、フリースＦが切れた時点から発振器４２への励振指令信号の出力を再開する。ニッパーフレーム１４の後退開始時からフリースＦが切れる迄の間はトップコーム１６によるトップコーミングが行われる期間であり、このときにニードル３２の摩擦抵抗が低すぎると、短繊維やネップ等がニードル３２に接触してもフリースＦから除去されずに、デタッチングローラ１２の正転時にフリースＦとともに引き取られてしまう場合がある。しかし、この間はトップコーム１６が振動されないため、そのような問題の発生が回避される。
【００３２】
また、制御装置４４は、デタッチングローラ１２及びニッパー部間のフリースＦが切れた後は、発振器４２への励振指令信号の出力を再開する。トップコーミングの際にトップコーム１６に付着した短繊維やネップを放置すると、トップコーミングの際に次第に成長して、トップコーム１６がフリースＦに突き刺さる際に支障を来す状態になる。フリースＦが切断した後は、トップコーム１６を振動させてもトップコーミングに悪影響を与えない。そして、トップコーム１６を振動させることにより、トップコーム１６に付着している短繊維やネップ等がトップコーム１６から脱落して除去される。制御装置４４は、ニッパーフレーム１４の後退開始時点まで発振器４２への励振指令信号の出力を維持する。
【００３３】
この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）コーマ機は、トップコーム１６を振動させる励振手段３４と、励振手段３４の励振を制御する制御装置４４とを備えている。したがって、トップコーム１６がフリースＦに突き刺さるときに、トップコーム１６を励振手段３４により振動（例えば、超音波振動）させれば、トップコーム１６がフリースＦに刺さるときの抵抗が非常に小さくなり、トップコーム１６が必要な深さまで支障なく刺さる。そのため、トップコーム１６がフリースＦに突き刺さる際に、フリースＦが下方へ湾曲するように押されることが抑制され、繊維のピーシングが円滑に行われる。また、トップコームのコーム部（ニードルや歯等）がフリースに突き刺さる際のデタッチングローラとトップコームとの間隔調整の度に角度を微調整しなくても、コーム部がフリースに支障なく刺さり、トップコームによるコーミング作用を良好に行うことができる。そのため、トップコーム１６がフリースＦの繊維を効率良く梳ることができ、フリースＦの品質が良くなる。
【００３４】
（２）制御装置４４は、トップコーム１６の先端部（ニードル３２）がフリースＦに刺さる時点から刺し終わり時点まで、トップコーム１６を振動させるように励振手段３４を制御する。したがって、トップコーム１６がフリースＦに刺さるときの抵抗が非常に小さくなり、トップコーム１６が必要な深さまで刺さる。
【００３５】
（３）制御装置４４は、ニッパーフレーム１４の後退開始時点から励振手段３４の励振を中断した後、デタッチングローラ１２からニッパー部に連なるフリースＦが切断された時点から、再びトップコーム１６を振動させるように励振手段３４を制御する。したがって、トップコーミングが行われている間は、トップコーム１６が振動されないため、トップコーム１６に接触しながら相対移動するフリースＦに付着している短繊維やネップ等と、トップコーム１６との摩擦抵抗が小さくなり過ぎることがなく、短繊維等がフリースに連れられて製品に混じるのを抑制することができる。また、トップコーミングが終了した後、トップコーム１６が振動されるため、トップコーミングの際にトップコーム１６に付着した短繊維やネップ等が除去され、トップコーム１６に短繊維やネップ等が付着、堆積（成長）するのを抑制することができる。また、特許文献２のように圧力空気で短繊維等を吹き払う構成と異なり、吹き払った気流がコーミングシリンダ部の繊維を乱したり、フリースＦの品質が悪化したりすることがない。
【００３６】
（４）トップコーム１６は、フリースＦを梳る複数のニードル３２と、ニードル３２を支持する支持部材３３とを備え、励振手段３４は、その振動子３５が支持部材３３を振動させるように設けられている。したがって、トップコーム１６以外の部分、例えば、ニッパーフレーム１４を振動子３５で振動させる構成に比較して、小さなエネルギーでトップコーム１６を振動させることができる。
【００３７】
（５）制御装置４４は、コーミングシリンダ１１の回転角度位置を等分（この実施形態では４０等分）した値（インデックスと呼ばれる）に基づいて、励振指令信号の出力時期を設定する。したがって、トップコーム１６の摩擦抵抗を必要なときだけ、容易に小さくすることができる。
【００３８】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ ホーン３７は、ほぼ円錐状に限らず、例えば、図４に示すように、支持部材３３に剛体連結される側を偏平なほぼ直方体状に形成し、その幅方向がデタッチングローラ１２の軸方向と平行になるように支持部材３３に剛体連結してもよい。詳述すると、ホーン３７は、支持部材３３に剛体連結される側が、偏平な直方体の一部を、基端側及び先端側の厚さがそれぞれ一定で、基端側の方が厚く、かつ基端側の一定厚みの部分と先端側の一定厚みの部分の中間部の厚さが先端側に向かって次第に薄くなるように内側に凸の曲面で切り欠かれた形状に形成されている。即ち、ホーン３７は、縦断面における形状が、途中から先端側に向かって二次曲線が対向する形状に形成されている。この場合、ホーン３７がほぼ円錐状の場合に比較して、全てのニードル３２を均一に振動させることができる。
【００３９】
○ 振動子３５が支持部材３３を振動させる構成に代えて、図５に示すように、ホーン３７の先端に、ニードル３２と直交する方向に延びる振動板４５を固定し振動板４５に複数のニードル３２が連結されている構成としてもよい。即ち、振動子３５は振動板４５を介して複数のコーム部材（ニードル３２）に対して連結される。この構成では、複数のコーム部材を一つの振動子で効率良く振動させ易い。
【００４０】
○ 振動子３５を支持するブラケット３６は、平板ではなく、剛性を高くするため、Ｉ形材やみぞ形材で構成してもよい。
○ 発振器４２を各コーミングヘッドに設ける代わりに、制御装置４４と同様に全てのコーミングヘッドの振動子３５を１台の発振器４２で励振させる構成にしたり、あるいは複数（例えば、２個又は３個）のコーミングヘッドで１台の発振器４２を共用したりする構成にしてもよい。
【００４１】
○ 励振手段３４は、少なくともトップコーム１６の先端部がフリースＦに刺さる時点から刺し終わり時点まで、トップコーム１６を振動させればよく、コーマ機の運転条件、例えば、ラップの繊維原料によっては、必ずしも振動を中断させなくてもよい。
【００４２】
○ 制御装置４４は、励振手段３４によるトップコーム１６の振動を中断させるように励振手段３４を制御する代わりに、振動周波数を低くさせたり、共振周波数からずれた周波数で振動させたりするように制御してもよい。この場合、トップコーム１６は、その先端部がフリースＦに刺さる時点から刺し終わり時点までの間に比較して、振動周波数が変更されたときにおけるトップコームの摩擦抵抗が大きくなる。その結果、トップコーム１６が短繊維等をフリースＦから除去し易くなる。
【００４３】
○ トップコーム１６を振動させる方向は、フリースの移動方向に沿った方向に限らず、フリースの移動方向と直交する方向であってもよい。例えば、図６に示すように、ホーン３７の先端が支持部材３３の側面に剛体連結される状態となるように、振動子３５をブラケット３６を介してニッパーフレーム１４に固定してもよい。この場合、振動子３５を支持部材３３の前側に配置してホーン３７の先端を支持部材３３に剛体連結する構成に比較して、振動子３５の取り付け作業が容易になる。
【００４４】
○ ニッパーフレーム１４の前進開始時期や後退開始時期、あるいはニッパーナイフ２５の開閉時期等は前記インデックスのときに限らない。
○ 振動子３５は所望の周波数及び振幅が得られればよく、ランジュバン形振動子に限らない。また、圧電材料を用いて構成された振動子３５に代えて、磁歪素子や超磁歪素子（圧電セラミック等）を用いて振動子を構成してもよい。
【００４５】
○ ホーン３７を設けずに、振動子３５を振動させる部分に直接固定してもよい。
○ コーム部材は、線状に形成されたニードル３２や針と呼ばれるものに限らず、板状（ブレイド状）に形成され、歯と呼ばれるものであってもよい。また、ニードル３２は、別に形成した先端部３２ａを剛体連結した構成に限らず、基端から先端部まで同じ線材で形成した構成でもよい。
【００４６】
○ ホーン３７と支持部材３３又は振動板４５との剛体連結手段はろう付けに限定されず、ねじ締結などの適宜手段を用いることができる。
○ トップコーム１６はニッパーフレーム１４に固定され、ニッパーフレーム１４と共に前後動する構成に限らない。例えば、トップコーム１６がニッパーフレーム１４に取り付けられ、前後運動はニッパーフレーム１４と共に行い、上下運動はニッパーフレーム１４とは別に積極的に行われる方式としたり、トップコームがニッパーフレームと独立して駆動される方式としたりしてもよい。
【００４７】
以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）ニッパーフレームの揺動運動の後退途中でラップを把持し、コーミングシリンダの回転によりラップをコーミングして後続フリースとなし、揺動運動の前進途中でラップの把持を解放し、上下一対のデタッチングローラから繰り出された先行フリースに前記後続フリースを接合しつつ、この後続フリースの後端部分をトップコームでコーミングするように構成されたコーマ機において、
前記トップコームを振動させる励振手段を設け、少なくとも前記トップコームが前記フリースに刺さる時点から刺し終わり時点まで、前記トップコームを前記励振手段で振動させることを特徴とするコーマ機におけるトップコームの励振方法。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】（ａ）は一実施形態におけるコーマ機のコーミングヘッド部の側面図、（ｂ）は部分拡大図。
【図２】（ａ）〜（ｈ）はコーミングサイクルにおけるデタッチングローラ、トップコーム、ニッパー等の関係を示す模式図。
【図３】トップコーム及び励振手段を示す模式斜視図。
【図４】別の実施形態の振動子とトップコームの関係を示す模式斜視図。
【図５】別の実施形態の振動子とトップコームの関係を示す模式斜視図。
【図６】別の実施形態の振動子とトップコームの関係を示す模式斜視図。
【符号の説明】
【００４９】
Ｆ…フリース、Ｆ１…先行フリース、Ｆ２…後続フリース、Ｌ…ラップ、１１…コーミングシリンダ、１２…デタッチングローラ、１４…ニッパーフレーム、１５…ニッパー部を構成するクッションプレート、１５ａ…先端部、１６…トップコーム、３２…コーム部材としてのニードル、３３…支持部材、３４…励振手段、３５…振動子、３７…ホーン、４４…制御手段としての制御装置、４５…振動板。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コーマ機に係り、詳しくは上下一対のデタッチングローラから繰り出された先行フリースに、コーミングシリンダの回転によりコーミングされた後続フリースを接合しつつ、この後続フリースの後端部分をトップコームでコーミングするように構成されたコーマ機に関する。
【背景技術】
【０００２】
コーマ機においては、供給されたラップをニッパー装置が後退した位置で把持し、該ラップの先端をコーミングシリンダに植設した針列（シリンダニードル）が梳ってラップから短繊維等（ネップ等の夾雑物を含む）を除去し、フリースとする。この作用をシリンダコーミングと呼ぶ。このフリースをニッパー装置の前進によってデタッチングローラへ向けて移動させる。このフリースの前進に対応してデタッチングローラを逆転させ、先に引抜いたフリース（先行フリース）を後退させ、該フリースの後端部と新たに梳られたフリース（後続フリース）の先端部とを重ね合わせる。この作用をピーシングと呼ぶ。その後、デタッチングローラを再び正転させて、前記先行フリースに接合した後続フリースを引き抜き、この時トップコームが該フリースの後端を梳る。この作用をトップコーミングと呼ぶ。コーマ機はシリンダコーミング、ピーシング及びトップコーミングを繰返す。そして、コーマ機においては、前記両コーミング作用及びピーシングの良否が製品の品質を決める大きな要因となる。
【０００３】
両コーミング作用のうちトップコーミングがより重要であるといわれている。そして、トップコームを後続フリースに作用させる場合、ニッパーモーションに合わせてトップコームを該フリースに最適な深さで侵入させることが重要となる。従来、ニッパーユニットの前進端位置におけるデタッチングローラとトップコームとの間隔が予め設定された値に調整される時に、トップコームピンの突入の深さと角度とが適正な値になるように、トップコームホルダが下部ニッパーに調整回動可能に位置決めされる構成が開示されている（特許文献１参照。）。
【０００４】
また、トップコームのニードル又はニードル間に短繊維やネップが付着、堆積すると、トップコームの効果的な作用が損なわれるようになる。そこで、トップコームのニードル又はニードル間に付着、堆積した短繊維やネップを圧力空気で吹き払う方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。この方法では、圧力空気がコーミングプロセス及びピーシングプロセスに悪影響を及ぼさないように、圧力空気の供給を正確に規定された時点と正確に規定された時間間隔で制御するようになっている。
【特許文献１】特開平２−８０６２３号公報
【特許文献２】特開平７−４８７２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１の構成では、トップコームとフリースとの摩擦抵抗により、フリースが下方へ湾曲され、繊維のピーシングに悪影響を与える。また、ニッパーユニットの前進端位置におけるデタッチングローラとトップコームとの間隔が変更されるたびに、トップコームホルダの位置を調整する必要があるため、作業が面倒である。また、特許文献２のように、トップコームに付着、堆積（成長）した短繊維を、圧力空気の噴射で吹き払う方法では、圧力空気の噴射時点及び噴射時間を正確に制御しないと、圧力空気がフリースの一部を乱して、品質が悪化する。また、制御系の配線に加えて空圧回路が必要となり、構成が複雑になる。
【０００６】
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その第１の目的は、トップコームがフリースに突き刺さる際に、フリースが下方へ湾曲するように押されることを抑制し、繊維のピーシングをより円滑にすることにある。また、第２の目的は、第１の目的を達成でき、かつトップコームに短繊維やネップ等が付着、堆積（成長）するのを抑制することができるコーマ機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記第１の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、ニッパーフレームの揺動運動の後退途中でラップを把持し、コーミングシリンダの回転によりラップをコーミングして後続フリースとなし、揺動運動の前進途中でラップの把持を解放し、上下一対のデタッチングローラから繰り出された先行フリースに前記後続フリースを接合しつつ、その後続フリースの後端部分をトップコームでコーミングするように構成されたコーマ機であって、前記トップコームを振動させる励振手段と、前記励振手段の励振を制御する制御手段とを備えている。
【０００８】
この発明では、トップコームがフリースに突き刺さるときに、トップコームを励振手段により振動（例えば、超音波振動）させれば、トップコームがフリースに刺さるときの抵抗が非常に小さくなり、トップコームが必要な深さまで刺さる。即ち、トップコームのコーム部（ニードルや歯等）がフリースに突き刺さる際のデタッチングローラとトップコームとの間隔調整の度に角度を微調整しなくても、コーム部がフリースに支障なく刺さり、トップコームによるコーミング作用を良好に行うことができる。そのため、トップコームがフリースの繊維を効率良く梳ることができ、フリースの品質が良くなる。また、トップコームがフリースに突き刺さる際に、フリースが下方へ湾曲するように押されることも抑制される。
【０００９】
第２の目的を達成するため、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、前記制御手段は、前記ニッパーフレームの後退開始時点から前記励振手段の励振を中断した後、前記デタッチングローラからニッパー部に連なるフリースが切断された時点から、再び前記トップコームを振動させるように前記励振手段を制御する。この発明では、ニッパーフレームの後退開始時点からフリースが切断されるまでの間は、トップコームが振動されないため、トップコームは、トップコームに接触しながら相対移動するフリースに付着している短繊維やネップ等との摩擦抵抗が低くなり過ぎることがなく、短繊維等がフリースに連れられて製品に混じるのを抑制することができる。また、フリースが切断された時点からはトップコームに短繊維やネップ等が付着、堆積（成長）するのを抑制することができる。
【００１０】
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、前記トップコームは、フリースを梳る複数のコーム部材と、前記コーム部材を支持する支持部材とを備え、前記励振手段は、その振動子が前記支持部材を振動させるように設けられている。ここで、「コーム部材」とは、トップコームの先端部を構成し、フリースに突き刺さった状態でフリースがデタッチングローラによって引き取られる際にフリースを梳る作用を行い、ニードル、針、歯、ピン等と呼ばれている部材を意味する。
【００１１】
トップコームを振動させる場合、励振手段の振動子はトップコームに振動が伝達される部分を振動させれば、トップコーム以外の部分を振動させてもトップコームを振動させることはできるが、振動させる部分がトップコームから離れるほど、トップコームを振動させるのに必要なエネルギーが大きくなる。この発明では、振動子がトップコームを構成する支持部材を振動させるように設けられているため、小さなエネルギーでトップコームを振動させることができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記振動子は、ホーンを介して支持部材に剛体連結され、前記ホーンは前記支持部材に剛体連結される側が、偏平な直方体の一部を、基端側及び先端側の厚さがそれぞれ一定で、基端側の方が厚く、かつ基端側の一定厚みの部分と先端側の一定厚みの部分の中間部の厚さが先端側に向かって次第に薄くなるように内側に凸の曲面で切り欠かれた形状に形成されている。この発明では、ホーンを円錐状に形成した場合に比較して、全てのコーム部材を均一に振動させることができる。
【００１３】
請求項５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、前記トップコームは、フリースを梳る複数のコーム部材と、前記コーム部材を支持する支持部材とを備え、前記励振手段は、その振動子が前記コーム部材と直交する方向に延びる振動板を介して複数の前記コーム部材に対して連結されている。この発明では、複数のコーム部材を一つの振動子で効率良く振動させることができる。
【００１４】
請求項６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、前記励振手段は、その振動子が前記トップコームを前記フリースの移動方向と直交する方向に振動させるように設けられている。この発明では、振動子を支持部材の前側に配置してその先端を支持部材に剛体連結する構成に比較して、振動子の取り付け作業が容易になる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１〜請求項６に記載の発明によれば、トップコームがフリースに突き刺さる際に、フリースが下方へ湾曲するように押されることを抑制し、繊維のピーシングをより円滑にすることができる。また、請求項２に記載の発明によれば、前記の効果に加えて、トップコームに短繊維やネップ等が付着、堆積（成長）するのを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。
図１（ａ），（ｂ）に示すように、コーミングシリンダ１１の前側上方近傍には上下一対のデタッチングローラ１２が２組配設されている。デタッチングローラ１２の後方、コーミングシリンダ１１の上方にはニッパー装置１３を構成するニッパーフレーム１４が配設されている。ニッパーフレーム１４は、その底部にクッションプレート１５が設けられ、先端部にトップコーム１６が固定されている。ニッパーフレーム１４は、その前側部が支軸１７及びヒンジリンク１８を介してニッパーピボット１９に吊り下げられるとともに、その後端部が支軸２０及びニッパーレバー２１を介してニッパーシャフト２２に吊り下げられている。そして、ニッパーフレーム１４は、ニッパーシャフト２２の往復回動によって、クッションプレート１５の先端部１５ａがデタッチングローラ１２に対して接近・離間するように前後に揺動する構成になっている。
【００１７】
クッションプレート１５上には間欠的に回転して１回のコーミングに必要なラップＬを送り出すフィードローラ２３が設けられている。ニッパーフレーム１４の中央部には支軸２４が設けられ、支軸２４には先端にニッパーナイフ２５が固定されたニッパーアーム２６が、その中央部において回動可能に支持されている。ニッパーアーム２６の後端部には支軸２７を介してスプリングロッド２８が連結されている。スプリングロッド２８のスプリングエンド２８ａは、機台フレーム２９に対して回動可能、かつボルト３１により固定されたブラケット３０に支持されている。
【００１８】
ニッパーナイフ２５はニッパーフレーム１４の前後進揺動運動によって所定のタイミングで開閉して、クッションプレート１５と協同してラップＬを挟持するようになっている。クッションプレート１５及びニッパーナイフ２５がニッパー部を構成する。スプリングロッド２８は、ニッパーゲージの変更を行った場合に、ニッパーナイフ２５の開閉のタイミングを調整するために使用される。
【００１９】
トップコーム１６は、ニッパーフレーム１４の前側部に形成された溝に上下方向に移動可能に嵌挿されるとともに、保持部材（図示せず）によって所定位置に保持されるようになっている。トップコーム１６は、フリースＦを梳るコーム部材としての複数のニードル３２と、ニードル３２を支持する支持部材３３とで構成されている。ニードル３２は、別に形成した先端部３２ａを固着して形成されている。トップコーム１６は、図示しない公知の構成でニッパーフレーム１４に対して上下方向に移動調整可能となっており、ニードル３２のトップコーミング時におけるフリースＦへの侵入深さが調整可能となっている。
【００２０】
ニッパーフレーム１４にはトップコーム１６を振動させる励振手段３４が設けられている。励振手段３４を構成する振動子３５は、ニッパーフレーム１４に固定されたブラケット３６に支持されている。支持部材３３は、振動子３５により励振されるホーン３７に剛体連結されている。ホーン３７はほぼ円錐状に形成され、その先端においてロウ付けにより支持部材３３の前面下部に剛体連結されており、支持部材３３に剛体連結される面と反対側の面において振動子３５に固定されている。ホーン３７の先端面は振動子３５の軸方向と直交する平面に形成され、ホーン３７は支持部材３３と垂直に設けられている。
【００２１】
振動子３５には所謂ランジュバン形振動子が使用され、図３に示すように、一対のリング状のピエゾ素子３８ａ，３８ｂを備えている。両ピエゾ素子３８ａ，３８ｂ間にリング状の電極板３９が配置され、ピエゾ素子３８ａ，３８ｂの電極板３９と当接する側と反対側の面に当接する金属ブロック４０，４１を、図示しないボルトによって締め付け固定することにより振動子３５が構成されている。ボルトは金属ブロック４０に形成された図示しないねじ穴に、金属ブロック４１側から螺合されている。両金属ブロック４０，４１はボルトを介して互いに導通された状態となっている。金属ブロック４０の先端にはフランジ４０ａが形成され、金属ブロック４０はフランジ４０ａにおいてブラケット３６に固定されている。
【００２２】
図３に示すように、電極板３９は配線４３ａを介して機台の適宜箇所に固定された発振器４２と接続され、発振器４２の接地端子が配線４３ｂを介して金属ブロック４１に接続されている。即ち、振動子３５は、発振器４２に電気的に接続されている。振動子３５、ホーン３７及び発振器４２によりトップコーム１６を振動させる励振手段３４が構成されている。発振器４２はトップコーム１６を人の可聴領域より高い周波数で振動させるように振動子３５を励振させる。
【００２３】
発振器４２は、制御装置４４により制御される。制御装置４４は励振手段３４の励振を制御する制御手段を構成する。制御装置４４は、コーミングサイクルの全期間、発振器４２に励振指令信号を出力するのではなく、間欠的に発振器４２に励振指令信号を出力する。具体的には、トップコーム１６の先端部、即ちニードル３２がフリースＦに刺さる時点から刺し終わり時点まで励振指令信号を出力し、ニッパーフレーム１４の後退開始時点からその出力を中断した後、デタッチングローラ１２からニッパー部に連なるフリースＦが切断された時点から再びその出力を再開する。制御装置４４は、コーミングシリンダ１１の回転角度位置を等分（この実施形態では４０等分）した値（インデックスと呼ばれる）に基づいて、励振指令信号の出力時期を設定する。
【００２４】
次に前記のように構成された装置の作用を、図２を参照しながら説明する。図２（ａ）〜（ｈ）は、コーミングサイクルにおけるコーミングシリンダ１１、デタッチングローラ１２、クッションプレート１５、トップコーム１６及びニッパーナイフ２５の関係をインデックスと共に示す模式側面図である。なお、各図の枠の上側に描かれた数字が、その図の状態のインデックスを示す。
【００２５】
コーマ機が運転されると、ニッパーシャフト２２の往復回動に伴ってニッパーフレーム１４が前後進揺動運動を行う。ニッパーナイフ２５はニッパーフレーム１４の前後進揺動運動によって所定のタイミングで開閉し、フィードローラ２３によって供給されたラップＬをクッションプレート１５の先端部１５ａと協同して把持する。
【００２６】
ニッパーフレーム１４の後退途中でニッパーナイフ２５が閉じたときに、シリンダ針列１１ａの前端がラップＬと対向する状態になる。そして、その状態からニッパーフレーム１４が後退を継続すると、図２（ｃ）に示すように、シリンダ針列１１ａがラップＬを梳る状態になり、シリンダコーミングが開始される。ニッパーフレーム１４が最後退位置に達したインデックス４０（＝０）の状態では、図２（ｄ）に示すように、シリンダ針列１１ａはまだラップＬと係合しており、シリンダコーミングが継続されている。その状態からニッパーフレーム１４が前進を再開して、図２（ｅ）に示すインデックス２のときに、シリンダ針列１１ａとラップＬとの係合が終了してコーミングシリンダによるコーミングが終了する。
【００２７】
その後、デタッチングローラ１２の逆転が開始され、先行フリースＦ１が後退されて、図２（ｆ）に示す状態になる。その後、ニッパーフレーム１４の前進が継続された状態でニッパーナイフ２５が開き、フィードローラ２３が所定量回転されてラップＬが所定量送り出されて、図２（ｇ）の状態になる。次にデタッチングローラ１２の正転が開始され、先行フリースＦ１の引き取りが開始され、後続フリースＦ２が先行フリースＦ１に接合されて図２（ｈ）に示す状態になる。この時、ニードル３２がフリースＦに突き刺さる。そして、更にニッパーフレーム１４の前進が継続されて、図２（ａ）に示すようにニッパーフレーム１４が前進端に達した時にデタッチングローラ１２の正転が停止される。
【００２８】
その後、デタッチングローラ１２の回転が停止された状態でニッパーフレーム１４が後退して、図２（ｂ）の状態になる。その状態からさらにニッパーフレーム１４が後退を継続し、後退途中でデタッチングローラ１２からニッパー部に繋がるフリースが切断される。そして、再びシリンダ針列１１ａの前端がニッパー部から垂れ下がるラップＬに対応する図２（ｃ）の状態になる。
【００２９】
図２（ｇ）の状態から図２（ｈ）の状態に移行する途中でフリースＦに対してニードル３２が突き刺さるのが開始され、ニッパーフレーム１４が前進端に達した時にニードル３２がフリースＦに対して最も深く刺さった状態になる。制御装置４４は、図２（ｇ）の時点から図２（ａ）の時点になるまで、発振器４２に励振指令信号を出力するため、発振器４２が振動子３５を励振させ、振動子３５によってトップコーム１６が振動される。振動子３５は、所定の周波数（例えば、２０ｋＨｚ前後）で励振される。
【００３０】
トップコーム１６が振動されない状態では、ニードル３２がフリースＦに突き刺さる際の角度を適正な値に調整しないと、ニードル３２とフリースＦとの摩擦抵抗によって、ニードル３２が適正な深さまで刺さらなかったり、フリースＦが下側に凸の状態に湾曲したりする。その結果、ニッパーフレーム１４の後退時におけるトップコーム１６による効果的なコーミングが行われない。しかし、この実施形態では、ニードル３２がフリースＦに対して突き刺さるのが完了する時点までトップコーム１６が振動されるため、ニードル３２とフリースＦとの摩擦抵抗が小さくなる。その結果、ニードル３２がフリースＦに突き刺さる際の角度が適正な角度でなくても、ニードル３２がフリースＦを下側に凸の状態に湾曲させることなく、適正な深さまで円滑に突き刺さり、トップコーム１６による効果的なコーミングが行われる。
【００３１】
また、制御装置４４は、ニッパーフレーム１４の後退開始時点から、デタッチングローラ１２及びニッパー部間のフリースＦが切れるまで、発振器４２への励振指令信号の出力を中断し、フリースＦが切れた時点から発振器４２への励振指令信号の出力を再開する。ニッパーフレーム１４の後退開始時からフリースＦが切れる迄の間はトップコーム１６によるトップコーミングが行われる期間であり、このときにニードル３２の摩擦抵抗が低すぎると、短繊維やネップ等がニードル３２に接触してもフリースＦから除去されずに、デタッチングローラ１２の正転時にフリースＦとともに引き取られてしまう場合がある。しかし、この間はトップコーム１６が振動されないため、そのような問題の発生が回避される。
【００３２】
また、制御装置４４は、デタッチングローラ１２及びニッパー部間のフリースＦが切れた後は、発振器４２への励振指令信号の出力を再開する。トップコーミングの際にトップコーム１６に付着した短繊維やネップを放置すると、トップコーミングの際に次第に成長して、トップコーム１６がフリースＦに突き刺さる際に支障を来す状態になる。フリースＦが切断した後は、トップコーム１６を振動させてもトップコーミングに悪影響を与えない。そして、トップコーム１６を振動させることにより、トップコーム１６に付着している短繊維やネップ等がトップコーム１６から脱落して除去される。制御装置４４は、ニッパーフレーム１４の後退開始時点まで発振器４２への励振指令信号の出力を維持する。
【００３３】
この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）コーマ機は、トップコーム１６を振動させる励振手段３４と、励振手段３４の励振を制御する制御装置４４とを備えている。したがって、トップコーム１６がフリースＦに突き刺さるときに、トップコーム１６を励振手段３４により振動（例えば、超音波振動）させれば、トップコーム１６がフリースＦに刺さるときの抵抗が非常に小さくなり、トップコーム１６が必要な深さまで支障なく刺さる。そのため、トップコーム１６がフリースＦに突き刺さる際に、フリースＦが下方へ湾曲するように押されることが抑制され、繊維のピーシングが円滑に行われる。また、トップコームのコーム部（ニードルや歯等）がフリースに突き刺さる際のデタッチングローラとトップコームとの間隔調整の度に角度を微調整しなくても、コーム部がフリースに支障なく刺さり、トップコームによるコーミング作用を良好に行うことができる。そのため、トップコーム１６がフリースＦの繊維を効率良く梳ることができ、フリースＦの品質が良くなる。
【００３４】
（２）制御装置４４は、トップコーム１６の先端部（ニードル３２）がフリースＦに刺さる時点から刺し終わり時点まで、トップコーム１６を振動させるように励振手段３４を制御する。したがって、トップコーム１６がフリースＦに刺さるときの抵抗が非常に小さくなり、トップコーム１６が必要な深さまで刺さる。
【００３５】
（３）制御装置４４は、ニッパーフレーム１４の後退開始時点から励振手段３４の励振を中断した後、デタッチングローラ１２からニッパー部に連なるフリースＦが切断された時点から、再びトップコーム１６を振動させるように励振手段３４を制御する。したがって、トップコーミングが行われている間は、トップコーム１６が振動されないため、トップコーム１６に接触しながら相対移動するフリースＦに付着している短繊維やネップ等と、トップコーム１６との摩擦抵抗が小さくなり過ぎることがなく、短繊維等がフリースに連れられて製品に混じるのを抑制することができる。また、トップコーミングが終了した後、トップコーム１６が振動されるため、トップコーミングの際にトップコーム１６に付着した短繊維やネップ等が除去され、トップコーム１６に短繊維やネップ等が付着、堆積（成長）するのを抑制することができる。また、特許文献２のように圧力空気で短繊維等を吹き払う構成と異なり、吹き払った気流がコーミングシリンダ部の繊維を乱したり、フリースＦの品質が悪化したりすることがない。
【００３６】
（４）トップコーム１６は、フリースＦを梳る複数のニードル３２と、ニードル３２を支持する支持部材３３とを備え、励振手段３４は、その振動子３５が支持部材３３を振動させるように設けられている。したがって、トップコーム１６以外の部分、例えば、ニッパーフレーム１４を振動子３５で振動させる構成に比較して、小さなエネルギーでトップコーム１６を振動させることができる。
【００３７】
（５）制御装置４４は、コーミングシリンダ１１の回転角度位置を等分（この実施形態では４０等分）した値（インデックスと呼ばれる）に基づいて、励振指令信号の出力時期を設定する。したがって、トップコーム１６の摩擦抵抗を必要なときだけ、容易に小さくすることができる。
【００３８】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ ホーン３７は、ほぼ円錐状に限らず、例えば、図４に示すように、支持部材３３に剛体連結される側を偏平なほぼ直方体状に形成し、その幅方向がデタッチングローラ１２の軸方向と平行になるように支持部材３３に剛体連結してもよい。詳述すると、ホーン３７は、支持部材３３に剛体連結される側が、偏平な直方体の一部を、基端側及び先端側の厚さがそれぞれ一定で、基端側の方が厚く、かつ基端側の一定厚みの部分と先端側の一定厚みの部分の中間部の厚さが先端側に向かって次第に薄くなるように内側に凸の曲面で切り欠かれた形状に形成されている。即ち、ホーン３７は、縦断面における形状が、途中から先端側に向かって二次曲線が対向する形状に形成されている。この場合、ホーン３７がほぼ円錐状の場合に比較して、全てのニードル３２を均一に振動させることができる。
【００３９】
○ 振動子３５が支持部材３３を振動させる構成に代えて、図５に示すように、ホーン３７の先端に、ニードル３２と直交する方向に延びる振動板４５を固定し振動板４５に複数のニードル３２が連結されている構成としてもよい。即ち、振動子３５は振動板４５を介して複数のコーム部材（ニードル３２）に対して連結される。この構成では、複数のコーム部材を一つの振動子で効率良く振動させ易い。
【００４０】
○ 振動子３５を支持するブラケット３６は、平板ではなく、剛性を高くするため、Ｉ形材やみぞ形材で構成してもよい。
○ 発振器４２を各コーミングヘッドに設ける代わりに、制御装置４４と同様に全てのコーミングヘッドの振動子３５を１台の発振器４２で励振させる構成にしたり、あるいは複数（例えば、２個又は３個）のコーミングヘッドで１台の発振器４２を共用したりする構成にしてもよい。
【００４１】
○ 励振手段３４は、少なくともトップコーム１６の先端部がフリースＦに刺さる時点から刺し終わり時点まで、トップコーム１６を振動させればよく、コーマ機の運転条件、例えば、ラップの繊維原料によっては、必ずしも振動を中断させなくてもよい。
【００４２】
○ 制御装置４４は、励振手段３４によるトップコーム１６の振動を中断させるように励振手段３４を制御する代わりに、振動周波数を低くさせたり、共振周波数からずれた周波数で振動させたりするように制御してもよい。この場合、トップコーム１６は、その先端部がフリースＦに刺さる時点から刺し終わり時点までの間に比較して、振動周波数が変更されたときにおけるトップコームの摩擦抵抗が大きくなる。その結果、トップコーム１６が短繊維等をフリースＦから除去し易くなる。
【００４３】
○ トップコーム１６を振動させる方向は、フリースの移動方向に沿った方向に限らず、フリースの移動方向と直交する方向であってもよい。例えば、図６に示すように、ホーン３７の先端が支持部材３３の側面に剛体連結される状態となるように、振動子３５をブラケット３６を介してニッパーフレーム１４に固定してもよい。この場合、振動子３５を支持部材３３の前側に配置してホーン３７の先端を支持部材３３に剛体連結する構成に比較して、振動子３５の取り付け作業が容易になる。
【００４４】
○ ニッパーフレーム１４の前進開始時期や後退開始時期、あるいはニッパーナイフ２５の開閉時期等は前記インデックスのときに限らない。
○ 振動子３５は所望の周波数及び振幅が得られればよく、ランジュバン形振動子に限らない。また、圧電材料を用いて構成された振動子３５に代えて、磁歪素子や超磁歪素子（圧電セラミック等）を用いて振動子を構成してもよい。
【００４５】
○ ホーン３７を設けずに、振動子３５を振動させる部分に直接固定してもよい。
○ コーム部材は、線状に形成されたニードル３２や針と呼ばれるものに限らず、板状（ブレイド状）に形成され、歯と呼ばれるものであってもよい。また、ニードル３２は、別に形成した先端部３２ａを剛体連結した構成に限らず、基端から先端部まで同じ線材で形成した構成でもよい。
【００４６】
○ ホーン３７と支持部材３３又は振動板４５との剛体連結手段はろう付けに限定されず、ねじ締結などの適宜手段を用いることができる。
○ トップコーム１６はニッパーフレーム１４に固定され、ニッパーフレーム１４と共に前後動する構成に限らない。例えば、トップコーム１６がニッパーフレーム１４に取り付けられ、前後運動はニッパーフレーム１４と共に行い、上下運動はニッパーフレーム１４とは別に積極的に行われる方式としたり、トップコームがニッパーフレームと独立して駆動される方式としたりしてもよい。
【００４７】
以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）ニッパーフレームの揺動運動の後退途中でラップを把持し、コーミングシリンダの回転によりラップをコーミングして後続フリースとなし、揺動運動の前進途中でラップの把持を解放し、上下一対のデタッチングローラから繰り出された先行フリースに前記後続フリースを接合しつつ、この後続フリースの後端部分をトップコームでコーミングするように構成されたコーマ機において、
前記トップコームを振動させる励振手段を設け、少なくとも前記トップコームが前記フリースに刺さる時点から刺し終わり時点まで、前記トップコームを前記励振手段で振動させることを特徴とするコーマ機におけるトップコームの励振方法。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】（ａ）は一実施形態におけるコーマ機のコーミングヘッド部の側面図、（ｂ）は部分拡大図。
【図２】（ａ）〜（ｈ）はコーミングサイクルにおけるデタッチングローラ、トップコーム、ニッパー等の関係を示す模式図。
【図３】トップコーム及び励振手段を示す模式斜視図。
【図４】別の実施形態の振動子とトップコームの関係を示す模式斜視図。
【図５】別の実施形態の振動子とトップコームの関係を示す模式斜視図。
【図６】別の実施形態の振動子とトップコームの関係を示す模式斜視図。
【符号の説明】
【００４９】
Ｆ…フリース、Ｆ１…先行フリース、Ｆ２…後続フリース、Ｌ…ラップ、１１…コーミングシリンダ、１２…デタッチングローラ、１４…ニッパーフレーム、１５…ニッパー部を構成するクッションプレート、１５ａ…先端部、１６…トップコーム、３２…コーム部材としてのニードル、３３…支持部材、３４…励振手段、３５…振動子、３７…ホーン、４４…制御手段としての制御装置、４５…振動板。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニッパーフレームの揺動運動の後退途中でラップを把持し、コーミングシリンダの回転によりラップをコーミングして後続フリースとなし、揺動運動の前進途中でラップの把持を解放し、上下一対のデタッチングローラから繰り出された先行フリースに前記後続フリースを接合しつつ、その後続フリースの後端部分をトップコームでコーミングするように構成されたコーマ機であって、
前記トップコームを振動させる励振手段と、前記励振手段の励振を制御する制御手段とを備えていることを特徴とするコーマ機。
【請求項２】
前記制御手段は、前記ニッパーフレームの後退開始時点から前記励振手段の励振を中断した後、前記デタッチングローラからニッパー部に連なるフリースが切断された時点から、再び前記トップコームを振動させるように前記励振手段を制御する請求項１に記載のコーマ機。
【請求項３】
前記トップコームは、フリースを梳る複数のコーム部材と、前記コーム部材を支持する支持部材とを備え、前記励振手段は、その振動子が前記支持部材を振動させるように設けられている請求項１又は請求項２に記載のコーマ機。
【請求項４】
前記振動子は、ホーンを介して支持部材に剛体連結され、前記ホーンは前記支持部材に剛体連結される側が、偏平な直方体の一部を、基端側及び先端側の厚さがそれぞれ一定で、基端側の方が厚く、かつ基端側の一定厚みの部分と先端側の一定厚みの部分の中間部の厚さが先端側に向かって次第に薄くなるように内側に凸の曲面で切り欠かれた形状に形成されている請求項３に記載のコーマ機。
【請求項５】
前記トップコームは、フリースを梳る複数のコーム部材と、前記コーム部材を支持する支持部材とを備え、前記励振手段は、その振動子が前記コーム部材と直交する方向に延びる振動板を介して複数の前記コーム部材に対して連結されている請求項１又は請求項２に記載のコーマ機。
【請求項６】
前記励振手段は、その振動子が前記トップコームを前記フリースの移動方向と直交する方向に振動させるように設けられている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のコーマ機。
【請求項１】
ニッパーフレームの揺動運動の後退途中でラップを把持し、コーミングシリンダの回転によりラップをコーミングして後続フリースとなし、揺動運動の前進途中でラップの把持を解放し、上下一対のデタッチングローラから繰り出された先行フリースに前記後続フリースを接合しつつ、その後続フリースの後端部分をトップコームでコーミングするように構成されたコーマ機であって、
前記トップコームを振動させる励振手段と、前記励振手段の励振を制御する制御手段とを備えていることを特徴とするコーマ機。
【請求項２】
前記制御手段は、前記ニッパーフレームの後退開始時点から前記励振手段の励振を中断した後、前記デタッチングローラからニッパー部に連なるフリースが切断された時点から、再び前記トップコームを振動させるように前記励振手段を制御する請求項１に記載のコーマ機。
【請求項３】
前記トップコームは、フリースを梳る複数のコーム部材と、前記コーム部材を支持する支持部材とを備え、前記励振手段は、その振動子が前記支持部材を振動させるように設けられている請求項１又は請求項２に記載のコーマ機。
【請求項４】
前記振動子は、ホーンを介して支持部材に剛体連結され、前記ホーンは前記支持部材に剛体連結される側が、偏平な直方体の一部を、基端側及び先端側の厚さがそれぞれ一定で、基端側の方が厚く、かつ基端側の一定厚みの部分と先端側の一定厚みの部分の中間部の厚さが先端側に向かって次第に薄くなるように内側に凸の曲面で切り欠かれた形状に形成されている請求項３に記載のコーマ機。
【請求項５】
前記トップコームは、フリースを梳る複数のコーム部材と、前記コーム部材を支持する支持部材とを備え、前記励振手段は、その振動子が前記コーム部材と直交する方向に延びる振動板を介して複数の前記コーム部材に対して連結されている請求項１又は請求項２に記載のコーマ機。
【請求項６】
前記励振手段は、その振動子が前記トップコームを前記フリースの移動方向と直交する方向に振動させるように設けられている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のコーマ機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１６１８６４（Ｐ２００９−１６１８６４Ａ）
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３９２２４（Ｐ２００７−３３９２２４）
【出願日】平成１９年１２月２８日（２００７．１２．２８）
【出願人】（０００１４２８０５）株式会社原織機製作所 (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２８日（２００７．１２．２８）
【出願人】（０００１４２８０５）株式会社原織機製作所 (8)
【Ｆターム（参考）】
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