紡績ユニット
【課題】巻取装置による紡績糸の綾振が糸欠点検出装置による欠点部の検出精度に影響を与える恐れがなく、更に、紡績糸に掛かる張力を適度に保つとともに、安定させることによって糸欠点検出装置による欠点部の検出精度を向上させるとした紡績ユニットを提供する。
【解決手段】繊維束Ｆを牽伸するドラフト装置５と、ドラフト装置５により牽伸された繊維束Ｆから紡績糸Ｙを製造する紡績装置６と、紡績装置６により製造された紡績糸Ｙの張力を安定させる張力安定装置８と、張力安定装置８から送り出された紡績糸Ｙをパッケージ９１へと巻回する巻取装置９と、紡績糸Ｙの欠点部を検出可能とする糸欠点検出装置７と、を備える紡績ユニット１であって、糸欠点検出装置１は、紡績装置６と張力安定装置８との間に配置するとした。
【解決手段】繊維束Ｆを牽伸するドラフト装置５と、ドラフト装置５により牽伸された繊維束Ｆから紡績糸Ｙを製造する紡績装置６と、紡績装置６により製造された紡績糸Ｙの張力を安定させる張力安定装置８と、張力安定装置８から送り出された紡績糸Ｙをパッケージ９１へと巻回する巻取装置９と、紡績糸Ｙの欠点部を検出可能とする糸欠点検出装置７と、を備える紡績ユニット１であって、糸欠点検出装置１は、紡績装置６と張力安定装置８との間に配置するとした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紡績ユニットの技術に関する。より詳細には、紡績糸に生じた欠点部を高い精度で検出可能とする紡績ユニットの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、牽伸された繊維束を撚ることで紡績糸を製造し、この紡績糸を巻取装置によって巻回することでパッケージを作成するとした紡績ユニットが知られている。このような紡績ユニットには、紡績糸に生じた欠点部を検出可能とする糸欠点検出装置が備えられており、検出された欠点部を切断、除去することによって糸品質を整えるとしたものがあった（例えば特許文献１）。
【０００３】
しかし、製造された紡績糸を送り出す糸送り装置が設けられ、該糸送り装置と巻取装置との間に糸欠点検出装置が配置された従来構成においては（例えば特許文献２）、巻取装置が紡績糸を綾振しながらパッケージへと巻回していくために紡績糸の糸道が変化することがある。その結果、糸欠点検出装置からの検出信号が不安定になることによって欠点部の検出が困難となる場合があった。
【０００４】
また、上述した糸送り装置に加えて紡績糸の張力を安定させる張力安定装置が設けられ、該糸送り装置と張力安定装置との間に糸欠点検出装置が配置された従来構成においては（例えば特許文献３）、糸送り装置による紡績糸の送り出し速度に変動が生じることがあるために紡績糸に掛かる張力を高めておく必要があった。これにより、紡績糸に生じた欠点部の特徴が埋没することによって該欠点部の検出が困難となる場合があった。即ち、糸送り装置から張力安定装置へ架けられた紡績糸に常時、高い張力が掛かるため、毛羽の変化や結束不良のような欠点部については引張られることによって特徴が吸収されて検出することが困難となっていたのである。
【０００５】
更に、パッケージと接するように配置された摩擦ローラを回転駆動することで該パッケージを従動回転させるとした従来構成においては（例えば特許文献４）、何らかの原因によって摩擦ローラの回転速度が変動したり、摩擦ローラとパッケージとの間に作用している摩擦力にバラツキが生じてパッケージの回転速度が変動したりすることがある。これにより、紡績糸に掛かる張力が急激に変化することとなり、紡績糸の切断や糸特性の変化を招く場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３０３２７５号公報
【特許文献２】特開平１１−２６８８７２号公報
【特許文献３】特開２００９−１５５７５７号公報
【特許文献４】特開２００４−１６９２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる問題を解決すべくなされたものであり、巻取装置による紡績糸の綾振が糸欠点検出装置による欠点部の検出精度に影響を与える恐れがなく、更に、紡績糸に掛かる張力を適度に保つとともに、安定させることによって糸欠点検出装置による欠点部の検出精度を向上させるとした紡績ユニットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
次に、この課題を解決するための手段を説明する。
【０００９】
即ち、第１の発明において、紡績ユニットは、ドラフト装置と、紡績装置と、張力安定装置と、巻取装置と、糸欠点検出装置と、を備える。ドラフト装置は、繊維束を牽伸する。紡績装置は、ドラフト装置により牽伸された繊維束から紡績糸を製造する。張力安定装置は、紡績装置により製造された紡績糸の張力を安定させる。巻取装置は、張力安定装置から送り出された紡績糸をパッケージへと巻回する。糸欠点検出装置は、紡績糸の欠点部を検出する。糸欠点検出装置は、紡績装置と張力安定装置との間に配置される。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、張力安定装置は、紡績糸を巻回するローラ部材と、ローラ部材に巻回された紡績糸を解舒する解舒部材と、を具備する。解舒部材は、紡績糸の解舒速度を適宜に調節することで紡績装置から張力安定装置へ架けられた紡績糸に掛かる張力を安定させる。
【００１１】
第３の発明は、第２の発明において、解舒部材は、張力安定装置から送り出された紡績糸に掛かる張力が所定の値よりも高いときには紡績糸の解舒速度を増速させる。張力安定装置から送り出された紡績糸に掛かる張力が所定の値以下であるときには解舒部材は紡績糸の解舒速度を減速させる。
【００１２】
第４の発明は、第２又は第３の発明のいずれかにおいて、張力安定装置は、ローラ部材を回転させる動力部を具備する。動力部は、紡績糸の巻回速度を所定の値に維持することで紡績装置から張力安定装置へ架けられた紡績糸に掛かる張力を安定させる。
【００１３】
第５の発明は、第２から第４の発明のいずれかにおいて、張力安定装置は、紡績糸の巻回速度に対して解舒速度を適宜に調節することで紡績糸を一時的に貯溜する。
【００１４】
第６の発明は、第１から第５の発明のいずれかにおいて、糸欠点検出装置は、紡績装置により製造された直後の紡績糸から欠点部を検出する。
【００１５】
第７の発明は、第１から第６の発明のいずれかにおいて、糸欠点検出装置は、紡績装置による紡績テンションの下で欠点部を検出する。
【００１６】
第８の発明は、第１から第７の発明のいずれかにおいて、糸欠点検出装置は、紡績糸に掛かる張力が張力安定装置によってのみ生じる位置に配置する。
【００１７】
第９の発明は、第１から第８の発明のいずれかにおいて、紡績装置は、ドラフト装置により牽伸された繊維束を旋回気流によって撚ることで紡績糸を製造する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１９】
第１の発明によれば、巻取装置が紡績糸を綾振しながらパッケージへと巻回しても糸欠点検出装置における紡績糸の糸道は変化することがないため、紡績糸に生じた欠点部の検出を安定して行なうことが可能となる。また、紡績装置から張力安定装置へ架けられた紡績糸に掛かる張力を適度に保つとともに、安定させることができるため、紡績糸に生じた欠点部の特徴が埋没することを防止できる。これにより、糸欠点検出装置による欠点部の検出精度を向上させることができ、紡績糸の品質向上を図ることが可能となる。
【００２０】
第２の発明によれば、張力安定装置から送り出された紡績糸に掛かる張力が変動した場合であっても、紡績装置から張力安定装置へ架けられた紡績糸に掛かる張力に対して影響を及ぼすことを防止できる。これにより、糸欠点検出装置による欠点部の検出精度を向上させることができ、紡績糸の品質向上を図ることが可能となる。
【００２１】
第３の発明によれば、張力安定装置から送り出された紡績糸に掛かる張力が増加した場合であっても、紡績装置から張力安定装置へ架けられた紡績糸に掛かる張力に対して影響を及ぼすことを防止できる。また、張力安定装置から送り出された紡績糸に掛かる張力が減少した場合であっても、紡績装置から張力安定装置へ架けられた紡績糸に掛かる張力に対して影響を及ぼすことを防止できる。これにより、糸欠点検出装置による欠点部の検出精度を向上させることができ、紡績糸の品質向上を図ることが可能となる。
【００２２】
第４の発明によれば、ローラ部材への紡績糸の巻回速度を一定に保つことができるため、紡績装置から張力安定装置へ架けられた紡績糸に掛かる張力を適度に保つとともに、安定させることが可能となる。また、ローラ部材に紡績糸が複数回にわたって巻回されるため、ローラ部材と紡績糸の接触長を確保でき、該紡績糸のスリップを防ぐことが可能となる。これにより、糸欠点検出装置による欠点部の検出精度を向上させることができ、紡績糸の品質向上を図ることが可能となる。
【００２３】
第５の発明によれば、張力安定装置から送り出された紡績糸に掛かる張力が増加した場合であっても、ローラ部材に巻回されて貯溜されている紡績糸を送り出すことで紡績装置から張力安定装置へ架けられた紡績糸に掛かる張力に対して影響を及ぼすことを防止できる。また、張力安定装置から送り出された紡績糸に掛かる張力が減少した場合であっても、ローラ部材に紡績糸を巻回して貯溜することで紡績装置から張力安定装置へ架けられた紡績糸に掛かる張力に対して影響を及ぼすことを防止できる。これにより、糸欠点検出装置による欠点部の検出精度を向上させることができ、紡績糸の品質向上を図ることが可能となる。
【００２４】
第６の発明によれば、紡績装置によって製造された紡績糸について他の部材との接触等の影響を受ける前に欠点部の検出を行なうことができる。これにより、糸欠点検出装置による欠点部の検出精度を向上させることができ、紡績糸の品質向上を図ることが可能となる。
【００２５】
第７の発明によれば、糸欠点検出装置は、紡績装置の紡績状態を適切に検出することができる。これにより、糸欠点検出装置による欠点部の検出精度を向上させることができ、紡績糸の品質向上を図ることが可能となる。
【００２６】
第８の発明によれば、糸欠点検出装置における紡績糸に掛かる張力を適度に保つとともに、安定させることができるため、紡績糸に生じた欠点部の特徴が埋没することを防止できる。これにより、糸欠点検出装置による欠点部の検出精度を向上させることができ、紡績糸の品質向上を図ることが可能となる。
【００２７】
第９の発明によれば、紡績装置からの紡績糸の送り出しが安定し、糸欠点検出装置における紡績糸に掛かる張力を適度に保つとともに、安定させることができるため、紡績糸に生じた欠点部の特徴が埋没することを防止できる。これにより、糸欠点検出装置による欠点部の検出精度を向上させることができ、紡績糸の品質向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】紡績ユニット１を複数備えた紡績機１００を示す図。
【図２】紡績ユニット１の全体構成を示す図。
【図３】紡績ユニット１に設けられる紡績装置６を示す図。
【図４】紡績ユニット１に設けられる糸欠点検出装置７を示す図。
【図５】紡績ユニット１に設けられる張力安定装置８を示す図。
【図６】糸継装置１２の全体構成を示す概略図。
【図７】従来の第一紡績ユニット２の全体構成を示す図。
【図８】（８Ａ）外乱を排除した糸欠点検出装置７の検出信号を示す図。（８Ｂ）従来の第一紡績ユニット２を構成する糸欠点検出装置７の検出信号を示す図。
【図９】従来の第二紡績ユニット３の全体構成を示す図。
【図１０】（１０Ａ）外乱を排除した糸欠点検出装置７の検出信号を示す図。（１０Ｂ）従来の第二紡績ユニット３を構成する糸欠点検出装置７の検出信号を示す図。
【図１１】紡績ユニット１を構成する糸欠点検出装置７の検出信号を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１を用いて本発明の実施形態に係る紡績ユニット１を複数備えた紡績機１００について説明する。
【００３０】
紡績機１００には、繊維束（以降「スライバ」という。）Ｆから紡績糸Ｙを製造する複数の紡績ユニット１が並設されており、糸継台車１１や駆動装置、その他これらの動作を制御する制御装置などが備えられている。
【００３１】
このような紡績機１００において紡績糸Ｙの品質向上を図るには、一の紡績ユニット１にて製造された紡績糸Ｙが安定して一定の品質を確保できることが求められる。各紡績ユニット１にて製造されたそれぞれの紡績糸Ｙが平均して一定の品質を確保できることが求められる。
【００３２】
このため、本紡績機１００は、一の紡績ユニット１にて製造された紡績糸Ｙの糸太さの標準偏差が、所定の基準を満たすことを確認するとともに、各紡績ユニット１にて製造されたそれぞれの紡績糸Ｙの平均した糸太さの標準偏差が、所定の基準を満たすことを確認するものとしている。糸太さの標準偏差であるＳＤ値は以下で表される。
【００３３】
【数１】
【００３４】
なお、式中のＭは紡績糸Ｙの糸太さの平均値であり、以下で表される。
【００３５】
【数２】
【００３６】
このような式によって紡績糸Ｙの品質を確認し、欠点部を排除したパッケージ９１を作成するには、紡績糸Ｙの糸太さの測定が正確であることが必要とされる。従って、紡績糸Ｙの糸太さを測定することで欠点部を検出する糸欠点検出装置７の検出精度が重要となるのである。
【００３７】
なお、紡績糸Ｙの欠点部とは紡績糸Ｙの糸太さの異常部分をいう。例えば紡績糸Ｙの目標値となる番手に対して所定の割合以上となった部分を太糸部Ｄ１、紡績糸Ｙの目標値となる番手に対して所定の割合以下となった部分を細糸部Ｄ２と定義する。
【００３８】
まず、図２、図３、図４、図５を用いて本発明の実施形態に係る紡績ユニット１の全体構成について説明する。
【００３９】
紡績ユニット１において、スライバＦならびに紡績糸Ｙの送り方向に沿って、スライバ供給ユニット４と、ドラフト装置５と、紡績装置６と、糸欠点検出装置７と、張力安定装置８と、巻取装置９がこの順序で配置されている。スライバ供給ユニット４は、主に貯溜されたスライバＦを供給する。ドラフト装置５は、スライバＦを牽伸することによって太さを均一にする。紡績装置６は、スライバＦを撚ることで紡績糸Ｙを製造する。糸欠点検出装置７は、紡績糸Ｙの糸太さを測定して欠点部を検出する。張力安定装置８は、紡績糸Ｙに掛かる張力を安定させる。巻取装置９は、紡績糸Ｙを綾振しながらパッケージ９１に巻回する。
【００４０】
スライバ供給ユニット４は、紡績糸Ｙの原料となるスライバＦを貯留するスライバケース４１と、スライバＦをドラフト装置５へ案内する図示しないスライバガイドと、から構成される。
【００４１】
ドラフト装置５は、スライバＦを牽伸して送り出すドラフトローラ対を複数備えたものである。本紡績ユニット１においては４組のドラフトローラ対を備えており、スライバＦの送り方向に沿ってバックローラ対５１と、サードローラ対５２と、ミドルローラ対５３と、フロントローラ対５４と、が配置されている。
【００４２】
前記４組のドラフトローラ対５１・５２・５３・５４は、図示しない駆動源により回転するボトムローラ５１Ａ・５２Ａ・５３Ａ・５４Ａと、該ボトムローラ５１Ａ・５２Ａ・５３Ａ・５４Ａと接触するように配置されて従動回転するトップローラ５１Ｂ・５２Ｂ・５３Ｂ・５４Ｂと、で構成される。また、各ドラフトローラ対５１・５２・５３・５４を構成するボトムローラ５１Ａ・５２Ａ・５３Ａ・５４Ａは、それぞれ同じ方向に回転され、従動回転するトップローラ５１Ｂ・５２Ｂ・５３Ｂ・５４Ｂも他のトップローラと同じ方向に回転するものとされる。
【００４３】
これにより、ボトムローラ５１Ａ・５２Ａ・５３Ａ・５４Ａとトップローラ５１Ｂ・５２Ｂ・５３Ｂ・５４Ｂに挟持されたスライバＦは、ドラフトローラ対５１・５２・５３・５４の回転に従って送り出されることとなる。また、各ドラフトローラ対５１・５２・５３・５４は、スライバＦの送り方向に沿って順次、回転速度が速くなるように設定されている。
【００４４】
このような構成により、スライバＦは、各ドラフトローラ対５１・５２・５３・５４を通過するごとにその速度を増していき、隣接するドラフトローラ対との間で牽伸されることとなるのである。
【００４５】
紡績装置６は、ドラフト装置５により牽伸されたスライバＦを旋回気流によって撚ることで紡績糸Ｙを製造する空気紡績装置である。図３に示すように、紡績装置６は、主にドラフト装置５により牽伸されたスライバＦが供給されるガイド部材６１と、該ガイド部材６１との間に紡績室６２を構成するスピンドル部材６３と、該スピンドル部材６３との間に所定の隙間を設けて外嵌されるノズル部材６４と、から構成される。なお、図中に示す矢印は、スライバＦならびに紡績糸Ｙの送り方向と供給された空気の流れ方向とを示している。
【００４６】
ガイド部材６１は、紡績室６２の一部を構成する部材であって、ドラフト装置５により牽伸されたスライバＦを該紡績室６２へ導くものである。図３では、ニードル状の部材がガイド部材６１に設けられているが、ニードル状の部材を設けずにガイド部材６１の下流側端部により、その機能を実現するようにしても良い。
【００４７】
紡績室６２は、ガイド部材６１とスピンドル部材６３との間に設けられた略円筒状の空間６２ａと、スピンドル部材６３とノズル部材６４との隙間に設けられた略円環状の空間６２ｂと、から構成される空間である。紡績室６２を構成する略円筒状の空間６２ａは、スライバＦを構成する各繊維の一部を反転（二点鎖線参照。）させる空間であり、紡績室６２を構成する略円環状の空間６２ｂは、反転した繊維を空気の流れに沿って旋回（二点鎖線参照。）させる空間である。
【００４８】
スピンドル部材６３は、紡績室６２の一部を構成する部材であって、該紡績室６２において撚られてなる紡績糸Ｙを送り出すものである。スピンドル部材６３には、紡績室６２に連通するように糸通路６３ａが設けられており、該糸通路６３ａから紡績糸Ｙが送り出されることとなる。
【００４９】
ノズル部材６４は、紡績室６２の一部を構成する部材であって、該紡績室６２の内部に旋回気流を発生させるものである。ノズル部材６４には、紡績室６２に連通するように複数の空気噴射孔６４ａが設けられており、該空気噴射孔６４ａを介して空気が噴射されることによって紡績室６２の内部に旋回気流が発生する。
【００５０】
このような構成により、スライバＦを構成する各繊維の一部を旋回気流によって反転、旋回（二点鎖線参照。）させることができ、こうして撚られてなる紡績糸Ｙが紡績装置６から送り出されるのである。そして、機械的な構成でスライバＦを撚るのではなく、空気の気流によってスライバＦを撚るために紡績糸Ｙの送り出しが安定し、送り出された紡績糸Ｙに掛かる張力を適度に保つとともに、安定させることが可能となる。即ち、紡績装置６は、スライバＦを機械的に把持せずに空気流と繊維との抵抗によって紡績糸に張力を生じるため、いわゆる紡績テンションが安定して一定に維持されるのである。
【００５１】
糸欠点検出装置７は、光源部７１と、受光部７２と、ケーシング部材７３と、ガイド部材７４と（図２参照。）、から構成される。光源部７１は、紡績糸Ｙに光を照射する。受光部７２は、光源部７１から照射された光を受光する。ケーシング部材７３は、光源部７１ならびに受光部７２を保持する。ガイド部材７４は、紡績糸Ｙの糸道を規制する。なお、図中に示す矢印は、光源部７１から照射された光の方向を示している。
【００５２】
光源部７１は、順方向に電圧を印加することによって発光する発光ダイオードである。発光ダイオードは、エレクトロルミネセンス効果によって発光する半導体素子であり、紡績糸Ｙに光を照射できるように配置されている。
【００５３】
受光部７２は、光信号によって電流の制御を可能とするフォトトランジスタである。フォトトランジスタは、受光量によってトランジスタのコレクタ電流を制御可能とする半導体素子である。受光部７２は、光源部７１によって照射された光を受光できるように配置されている。受光部７２は、受光した光量に対応する電気信号を検出信号として出力する。
【００５４】
ケーシング部材７３は、光源部７１ならびに受光部７２を所定の位置に保持する部材である。ケーシング部材７３には、紡績糸Ｙが通過する糸通路７３ａが設けられており、紡績糸Ｙを挟んで対向するように光源部７１ならびに受光部７２が配置されることとなる。
【００５５】
ガイド部材７４は、紡績糸Ｙの糸道を所定の位置に規制する糸掛け部材である。ガイド部材７４は、ケーシング部材７３の上流側と下流側にそれぞれ設けられており、糸欠点検出装置７における糸道の安定化を図っている（図２参照。）。
【００５６】
このような構成により、受光部７２が受光する光量は、光源部７１から紡績糸Ｙへ照射された光のうち該紡績糸Ｙによって遮光された光量を除く値となる。これにより、糸欠点検出装置７は、受光部７２が受光した光量から紡績糸Ｙの糸太さを測定することができる。更に糸欠点検出装置７は、糸太さに応じて変化する受光量を測定することによって紡績糸Ｙの欠点部を検出することができる。
【００５７】
張力安定装置８は、紡績糸Ｙに掛かる張力を適度に保つとともに、安定させるものである。図５に示すように、張力安定装置８は、主に紡績糸Ｙを巻回するローラ部材８１と、該ローラ部材８１を回転させる動力部８２と、ローラ部材８１に巻回された紡績糸Ｙを解舒する解舒部材８３と、から構成される。なお、図中に示す矢印は、紡績糸Ｙの送り方向を示している。
【００５８】
ローラ部材８１は、回転することによって紡績糸Ｙを巻回する略円筒形状の回転体である。ローラ部材８１は、動力部８２の回転軸８２ａに取り付けられており、該動力部８２によって回転駆動される。そして、張力安定装置８に導かれた紡績糸Ｙ、即ち、ローラ部材８１に導かれた紡績糸Ｙは、該ローラ部材８１の外周面に巻回されていくのである。これにより、ローラ部材８１に複数回にわたって巻回された紡績糸Ｙは、該ローラ部材８１との接触長が長く確保されてスリップの発生を防ぐことができるのである。
【００５９】
ローラ部材８１について更に詳細に説明すると、ローラ部材８１の外周面は、解舒部材８３を有する側を先端側、動力部８２が配置されている側を基端側とすると、基端側から先端側に向かって順に基端側テーパ部と、円筒部と、先端側テーパ部と、を備えている。
【００６０】
円筒部は、先端側が僅かに狭まる形状に構成されるとともに、両側のテーパ部に対して段差無く連続する形状になっている。ローラ部材８１により紡績糸Ｙの十分な搬送力を得るためには、ローラ部材８１の外周面に少なくとも１０周以上は紡績糸Ｙが重なることなく巻き付いていることが好ましい。このため、ローラ部材８１は、紡績糸Ｙを少なくとも１０周以上は貯溜することができるような寸法に形成されている。また、図示しない糸貯溜センサがこのローラ部材８１に対向するように備えられており、ローラ部材８１に巻き付いている紡績糸Ｙの貯溜量を検知して、図示しないユニットコントローラに送信される。
【００６１】
基端側テーパ部及び先端側テーパ部は、それぞれ端面側を大径側とする緩やかなテーパ状に形成されている。ローラ部材８１の外周面において、基端側テーパ部は、供給された紡績糸Ｙを大径部分から小径部分に向かって円滑に移動させて中間の円筒部へ到達させることにより、紡績糸Ｙを円筒部の表面に整然と巻き付かせている。また、先端側テーパ部は、解舒の際に巻き付いている紡績糸Ｙが一度に抜けてしまう輪抜け現象を防止する機能を有している。更に先端側テーパ部は、紡績糸Ｙを小径部分から端面側の大径部分へ順送りに巻き戻して、紡績糸Ｙの円滑な引き出しを確保する機能を有している。
【００６２】
動力部８２は、電力を供給されることによって駆動する電動モータである。動力部８２は、ローラ部材８１を回転駆動させるとともに、ローラ部材８１の回転速度を所定の値で一定に維持するものとしている。これにより、ローラ部材８１への紡績糸Ｙの巻回速度を一定に保つことができるのである。
【００６３】
解舒部材８３は、ローラ部材８１と一体又は独立して回転することで巻回された紡績糸Ｙの解舒を補助する糸掛け部材である。解舒部材８３は、その一端部がローラ部材８１の中心軸上に設けられた回転軸８４に取り付けられており、その他端部がローラ部材８１の外周面に向かって湾曲するように形成されている。そして、解舒部材８３は、この湾曲した部位に紡績糸Ｙを掛けることで該紡績糸Ｙをローラ部材８１の外周面に案内することを可能としている。解舒部材８３が取り付けられた回転軸８４の基部は、該回転軸８４又はローラ部材８１のいずれか一方に取り付けられた永久磁石と他方に取り付けられた磁気ヒステリシス材とによって相対回転に抗する抵抗トルクが発生するように構成されている。なお、解舒部材８３とローラ部材８１との間に抵抗トルクを加える方法は、このような磁気的機構に限らず、例えば摩擦力でも良く電磁的な機構でも良い。
【００６４】
これにより、解舒部材８３は、張力安定装置８から送り出された紡績糸Ｙ、即ち、ローラ部材８１から解舒された紡績糸Ｙに掛かる張力が低く、上述した抵抗トルクに打ち負ける場合にはローラ部材８１と一体となって回転する。そして、解舒部材８３は、該解舒部材８３に掛けられている紡績糸Ｙをローラ部材８１に巻き付けていくのである。このように、張力安定装置８は、ローラ部材８１から紡績糸Ｙを解舒させつつ、解舒部材８３を用いて紡績糸Ｙを巻き付ける動作を行なうため、解舒速度を減速させることができるのである。
【００６５】
一方、解舒部材８３は、張力安定装置８から送り出された紡績糸Ｙ、即ち、ローラ部材８１から解舒された紡績糸Ｙに掛かる張力が高く、上述した抵抗トルクに打ち勝つ場合にはローラ部材８１から独立して回転する。そして、解舒部材８３は、該解舒部材８３によってローラ部材８１に巻回されている紡績糸Ｙを解いていくのである。このように、張力安定装置８は、ローラ部材８１から紡績糸Ｙを解舒させつつ、解舒部材８３を用いて紡績糸Ｙを解いていく動作を行なうため、解舒速度を増速させることができるのである。
【００６６】
また、張力安定装置８は、ローラ部材８１への紡績糸Ｙの巻回速度に対して、上述のように解舒速度を調節することができるため、紡績糸Ｙをローラ部材８１の外周面に巻回した状態で一時的に貯溜することができる。
【００６７】
これにより、張力安定装置８から送り出された紡績糸Ｙ、即ち、ローラ部材８１から解舒された紡績糸Ｙに掛かる張力が増加したときには、ローラ部材８１に巻回されて貯溜されている紡績糸Ｙを送り出すことができる。また、張力安定装置８から送り出された紡績糸Ｙ、即ち、ローラ部材８１から解舒された紡績糸Ｙに掛かる張力が減少したときには、ローラ部材８１に紡績糸Ｙを巻回して貯溜することができるのである。
【００６８】
このような構成により、張力安定装置８から送り出された紡績糸Ｙ、即ち、ローラ部材８１から解舒された紡績糸Ｙに掛かる張力が変動した場合であっても、紡績装置６から張力安定装置８へ架けられた紡績糸Ｙに掛かる張力に対して影響を及ぼすことを防止できるのである。
【００６９】
巻取装置９は、紡績糸Ｙをボビン９２の軸方向に綾振しながら巻回することで略円筒形状のパッケージ９１を形成するものである。パッケージ９１あるいはボビン９２は、摩擦ローラ９３の駆動力を受けて従動回転することにより、紡績糸Ｙをその外周面に巻き取っていくものとしている。
【００７０】
このように、紡績ユニット１は、原料となるスライバＦを牽伸することによって太さを均一とし、牽伸されたスライバＦを撚ることで紡績糸Ｙを製造するとしている。そして、紡績ユニット１は、このようにして製造された紡績糸Ｙを巻き取ることによってパッケージ９１を作成するのである。
【００７１】
以上のように本紡績ユニット１は、張力安定装置８が糸欠点検出装置７の下流側に配置されることで、巻取装置９が紡績糸Ｙを綾振しながら巻回しても紡績糸Ｙの糸道の変化を吸収することが可能となる。また、例えば巻取装置９を構成する摩擦ローラ９３がその回転速度を変動させた場合であっても、紡績糸Ｙに掛かる張力の変化を吸収することが可能となる。こうして、紡績装置６から張力安定装置８へ架けられた紡績糸Ｙの糸道を安定させることができ、紡績糸Ｙに掛かる張力を適度に保つとともに、安定させることが可能となるのである。これにより、本紡績ユニット１は、糸欠点検出装置７による欠点部の検出精度を向上させることができるのである。
【００７２】
ここで、糸欠点検出装置７による欠点部の検出精度が向上することによって紡績糸Ｙの品質を向上させることができる理由について説明する。
【００７３】
上述したように、糸欠点検出装置７は、糸太さに応じて変化する受光量を測定することによって紡績糸Ｙの欠点部を検出可能とするものである。糸欠点検出装置７には、図示しない切断装置が備えられており、欠点部を検出した際に直ちに紡績糸Ｙを切断する。その後、切断された紡績糸Ｙは、欠点部を切断、除去された後に糸継装置１２によって継ぎ合わされ、再び一本の紡績糸Ｙとして巻回されていくのである。
【００７４】
つまり、糸欠点検出装置７が紡績糸Ｙの欠点部を見逃した場合は、欠点部を含んだ紡績糸Ｙによってパッケージ９１が作成されることとなり、糸欠点検出装置７が欠点部でない部分を欠点部であると誤判定した場合は、本来不要であった切断と継ぎ合わせが行なわれることとなる。このため、糸欠点検出装置７による欠点部の検出精度の向上が紡績糸Ｙの品質向上にとって重要となるのである。また、糸欠点検出装置７による欠点部の検出精度の向上が紡績糸Ｙの生産性向上にとっても重要となるのである。
【００７５】
糸欠点検出装置７が欠点部を検出した際の紡績ユニット１の動作について説明する。図示しないユニットコントローラは、糸欠点検出装置７から糸欠点検出信号を受信すると、糸欠点検出装置７の直上流側に設けられた図示しない切断装置で紡績糸Ｙを直ちに切断し、更にドラフト装置５と紡績装置６等を停止させる。また、ユニットコントローラは、糸継台車１１に制御信号を送信し、紡績糸Ｙが切断された紡績ユニット１まで走行させる。その後、ユニットコントローラは、紡績装置６等を再び起動し、糸継台車１１の糸継装置１２により糸継作業を行なわせる。糸継作業完了後、ユニットコントローラは、紡績ユニット１における巻取作業を再開させる。
【００７６】
糸継台車１１は、糸継装置１２と、サクションパイプ１３と、サクションマウス１４と、を備えている（図１参照。）。糸継台車１１は、ある紡績ユニット１で糸切れや糸切断が発生すると、紡績機１００の下部に設けられた図示しないレール上を当該紡績ユニット１まで走行し、停止する。サクションパイプ１３は、軸を中心に上下方向に回動しながら紡績装置６から送り出される糸端を吸い込みつつ捕捉して糸継装置１２へ案内する。サクションマウス１４は、軸を中心に上下方向に回動しながら巻取装置９に支持されたパッケージ９１から糸端を吸引しつつ捕捉して糸継装置１２へ案内する。糸継装置１２は、このように案内された糸端同士の糸継作業を行なう。
【００７７】
以下に、図６を用いて糸継装置１２の全体構成について説明する。なお、図中に示す矢印は、糸継装置１２を構成する各部材の可動方向を示している。
【００７８】
糸継装置１２は、主に張力安定装置８側の糸端ＹＴ（図中一点鎖線参照。）の解撚を行なう第一解撚ノズル１２１と、巻取装置９側の糸端ＹＷ（図中実線参照。）の解撚を行なう第二解撚ノズル１２２と、解撚されてほぐされた両糸端ＹＴ・ＹＷを絡み合わせて継ぎ合わせる糸継ノズル１２３と、両糸端ＹＴ・ＹＷをそれぞれの所定の位置に配置する一対の糸寄せレバー１２４と、張力安定装置８側の糸端ＹＴの切断を行なう第一糸端カッター１２５ａならびに巻取装置９側の糸端ＹＷの切断を行なう第二糸端カッター１２５ｂと、両糸端ＹＴ・ＹＷを継ぎ合わせる際に固定する一対の糸押さえレバー１２７と、から構成される。
【００７９】
第一解撚ノズル１２１は、張力安定装置８側の糸端ＹＴを吸い込んで解撚を行なうものである。第一解撚ノズル１２１は、第一吸引口１２１ａを露出させた第一解撚パイプ１２１ｂを備え、該第一解撚パイプ１２１ｂは、その内部に解撚用エアを噴射する解撚用エア通路２２１と連通されている。解撚用エア流路２２１は、第一解撚パイプ１２１ｂの第一吸引口１２１ａ付近に該第一解撚パイプ１２１ｂの軸方向に傾けて連通されている。これにより、第一解撚ノズル１２１は、解撚用エア通路２２１から噴射された解撚用エアによって糸端ＹＴを第一吸引口１２１ａから吸い込むとともに、第一解撚パイプ１２１ｂ内に形成された螺旋流によって繊維を解撚するのである。
【００８０】
第二解撚ノズル１２２は、巻取装置９側の糸端ＹＷを吸い込んで解撚を行なうものである。第二解撚ノズル１２２は、第二吸引口１２２ａを露出させた第二解撚パイプ１２２ｂを備え、該第二解撚パイプ１２２ｂは、その内部に解撚用エアを噴射する解撚用エア通路２２２と連通されている。解撚用エア流路２２２は、第二解撚パイプ１２２ｂの第二吸引口１２２ａ付近に該第二解撚パイプ１２２ｂの軸方向に傾けて連通されている。これにより、第二解撚ノズル１２２は、解撚用エア通路２２２から噴射された解撚用エアによって糸端ＹＷを第二吸引口１２２ａから吸い込むとともに、第二解撚パイプ１２２ｂ内に形成された螺旋流によって繊維を解撚するのである。
【００８１】
糸継ノズル１２３は、解撚されてほぐされた張力安定装置８側の糸端ＹＴと解撚されてほぐされた巻取装置９側の糸端ＹＷとを絡み合わせて継ぎ合わせるものである。糸継ノズル１２３には、張力安定装置８側の糸端ＹＴと巻取装置９側の糸端ＹＷとを収容する収容部１２３ａと両糸端ＹＴ・ＹＷを収容部１２３ａに案内するガイド傾斜部１２３ｂが形成されている。また、糸継ノズル１２３は、その内部に糸継用エアを噴射する糸継用エア通路２２３と連通されている。これにより、糸継ノズル１２３は、糸継用エア通路２２３から噴射された糸継用エアによって収容部１２３ａ内に旋回流を形成し、解撚されてほぐされた両糸端ＹＴ・ＹＷを絡み合わせて継ぎ合わせるのである。
【００８２】
糸寄せレバー１２４は、張力安定装置８側の糸端ＹＴと巻取装置９側の糸端ＹＷをそれぞれの所定の位置に配置するものである。糸寄せレバー１２４は、糸継ノズル１２３を挟むように対向して配置されており、それぞれ図示しない駆動装置によって移動される。そして、解撚動作前においては、糸寄せレバー１２４が移動することによって両糸端ＹＴ・ＹＷの先端を糸継ノズル１２３の所定の位置に寄せる。また、解撚動作後においては、糸寄せレバー１２４が更に適当な位置まで移動することによって両糸端ＹＴ・ＹＷの解撚部を収容部１２３ａ内の所定の位置に配置するのである。
【００８３】
第一糸端カッター１２５ａは、張力安定装置８側の糸端ＹＴを解撚する前に該糸端ＹＴを切断して適切な長さにするものである。また、第二糸端カッター１２５ｂは、巻取装置９側の糸端ＹＷを解撚する前に該糸端ＹＷを切断して適切な長さにするものである。そして、第一糸端カッター１２５ａによって切断された糸端ＹＴは、第一クランププレート１２６ａによって固定され、第二糸端カッター１２５ｂによって切断された糸端ＹＷは、第二クランププレート１２６ｂによって固定される。
【００８４】
糸押さえレバー１２７は、糸寄せレバー１２４によって両糸端ＹＴ・ＹＷの解撚部が収容部１２３ａ内の所定の位置に配置をされた後に、両糸端ＹＴ・ＹＷを固定するものである。糸押さえレバー１２７は、図示しない駆動装置によって糸継ノズル１２３の両側面を沿うようにして移動する。そして、糸押さえレバー１２７は、該糸押さえレバー１２７と糸継ノズル１２３との間で挟持するようにして両糸端ＹＴ・ＹＷを固定する。その後、上述したように、糸継ノズル１２３の内部に糸継用エアが噴射され、両糸端ＹＴ・ＹＷを絡み合わせて継ぎ合わせるのである。
【００８５】
なお、本実施形態において糸継装置１２は、糸継台車１１に設けられているが、各紡績ユニット１に糸継装置１２を設ける構成としても良い。また、糸継装置１２は、紡績装置６側の糸端と巻取装置９側の糸端を継げるものであれば良く、上記のような構成に限定されるものではない。
【００８６】
以上が本発明の実施形態に係る紡績ユニット１ならびに糸継装置１２の全体構成である。次に、本紡績ユニット１における糸欠点検出装置７の検出精度の優位性を示すため、従来の第一紡績ユニット２ならびに従来の第二紡績ユニット３について説明する。但し、上述した紡績ユニット１と同様の構成については同じ符号を付し、異なる部分を中心に説明する。
【００８７】
図７は、従来の第一紡績ユニット２の全体構成を示す図である。第一紡績ユニット２において、スライバＦならびに紡績糸Ｙの送り方向に沿って、スライバ供給ユニット４と、ドラフト装置５と、紡績装置６と、糸送り装置１０と、糸欠点検出装置７と、巻取装置９がこの順序で配置されている。スライバ供給ユニット４は、主に貯溜されたスライバＦを供給する。ドラフト装置５は、スライバＦを牽伸することによって太さを均一にする。紡績装置６は、スライバＦを撚ることで紡績糸Ｙを製造する。糸送り装置１０は、製造された紡績糸Ｙを送り出す。糸欠点検出装置７は、紡績糸Ｙの糸太さを測定して欠点部を検出する。巻取装置９は、紡績糸Ｙを綾振しながらパッケージ９１に巻回する。
【００８８】
糸送り装置１０は、紡績装置６により製造された紡績糸Ｙを巻取装置９へ送り出すものである。糸送り装置１０は、デリベリローラ１０１ならびにニップローラ１０２などから構成されている。デリベリローラ１０１とニップローラ１０２によって挟持された紡績糸Ｙは、デリベリローラ１０１とニップローラ１０２の回転に従って送り出される。
【００８９】
また、従来の第一紡績ユニット２には、本発明の実施形態に係る紡績ユニット１と異なる部分として張力安定装置８が備えられず、糸欠点検出装置７が糸送り装置１０と巻取装置９との間に配置されている。これにより、糸欠点検出装置７は、糸送り装置１０から送り出された紡績糸Ｙが巻取装置９に至るまでに欠点部の検出を行なうものとしている。
【００９０】
しかし、巻取装置９によって紡績糸Ｙをパッケージ９１へ巻回する際には、該紡績糸Ｙを綾振しながら巻回する必要がある。上記のような従来構成においては、糸欠点検出装置７による欠点部の検出精度に影響を及ぼす場合があった。
【００９１】
具体的には、巻取装置９は、紡績糸Ｙをボビン９２の軸方向に綾振しながらパッケージ９１へ巻き取るために糸欠点検出装置７における紡績糸Ｙの糸道を変化させることがある。その結果、紡績糸Ｙの糸道が変化することに起因した検出信号の不安定化によって欠点部の検出が困難となる場合があった。
【００９２】
また、従来の第一紡績ユニット２の巻取装置９は、摩擦ローラ９３を回転駆動することでパッケージ９１を従動回転させている。そのため、例えば摩擦ローラ９３の回転速度が変動した場合に紡績糸Ｙに掛かる張力を変化させることがある。その結果、紡績糸Ｙの張力が変化することに起因した糸欠点検出装置７の検出信号の不安定化によって欠点部の検出が困難となる場合があった。
【００９３】
ここで、紡績糸Ｙの糸道ならびに張力が変化することに起因した糸欠点検出装置７の検出信号の不安定化によって欠点部の検出が困難となる問題点について図８を用いて詳細に説明する。
【００９４】
図８Ａは、外乱を排除した糸欠点検出装置７を用いた場合の検出信号を示す図であり、図８Ｂは、本紡績ユニット２を構成する糸欠点検出装置７の検出信号を示す図である。なお、外乱を排除したとは、巻取装置９による紡績糸Ｙの綾振など、糸欠点検出装置７の検出精度に影響を及ぼす全ての外乱を排除した状態を意味する。
【００９５】
図８Ａ、図８Ｂの横軸は、所定の時刻からの時間経過を示している。即ち、糸欠点検出装置７を通過する紡績糸Ｙの長さ方向における任意の位置を示したものである。また、図８Ａ、図８Ｂの縦軸は、糸欠点検出装置７を構成する受光部７２からの検出信号である電圧値を示している。即ち、糸欠点検出装置７により検出された紡績糸Ｙの糸太さを示したものである。なお、図中に示した電圧値ＶＡは平均糸太さ、電圧値ＶＡ−ｈは許容上限糸太さ、電圧値ＶＡ−ｌは許容下限糸太さに対応している。
【００９６】
つまり、図８Ａならびに図８Ｂは、糸欠点検出装置７を通過する紡績糸Ｙの長さ方向において、所定の間隔ごとに測定された紡績糸Ｙの糸太さを結んでなる糸太さの変化を示す図である。そして、紡績糸Ｙの糸太さが許容上限糸太さを越えた部分では太糸部Ｄ１が存在することを示し、許容下限糸太さを越えた部分では細糸部Ｄ２が存在することを示している。
【００９７】
図８Ａは、全ての外乱を排除した状態で測定された糸太さの変化を示すものであるため、誤差のない紡績糸Ｙの糸太さを捉えたものと仮定することができる。図８Ａより、紡績糸Ｙの位置Ｌ１に許容上限糸太さを越えた部分である太糸部Ｄ１が存在し、紡績糸Ｙの位置Ｌ２に許容下限糸太さを越えた部分である細糸部Ｄ２が存在していることがわかる。
【００９８】
一方、図８Ｂは、本紡績ユニット２を構成する糸欠点検出装置７によって測定された糸太さの変化を示すものである。このため、図８Ｂにおいては、糸欠点検出装置７における紡績糸Ｙの糸道の変化や張力の変化に起因した比較的大きな検出信号の変動が含まれる。これは、紡績糸Ｙの糸道や張力が変化したことによって受光部７２の受光量が変化したことが原因であり、実際に図８Ｂに示すような糸太さの変化が生じているわけではない。
【００９９】
従って、図８Ｂより、紡績糸Ｙの位置Ｌ１においては、許容上限糸太さを越えているために太糸部Ｄ１が存在すると判定されるが、紡績糸Ｙの位置Ｌ２においては、許容下限糸太さを越えていないために細糸部Ｄ２が存在すると判定されず、真の欠点部の検出信号が見逃されることとなる。
【０１００】
これは、紡績糸Ｙの位置Ｌ２において糸欠点検出装置７における糸道が変化したこと、又は紡績糸Ｙの張力が変化したことにより、細糸部Ｄ２の実際の糸太さよりも太いとする検出信号が糸欠点検出装置７から出力されたことによる。これにより、紡績糸Ｙの位置Ｌ２に存在する細糸部Ｄ２は、許容下限糸太さを越えていないと誤判定されるのである。
【０１０１】
このように、従来の第一紡績ユニット２においては、巻取装置９が紡績糸Ｙを綾振しながらパッケージ９１へと巻回するために糸欠点検出装置７における紡績糸Ｙの糸道が変化する。また、例えば巻取装置９を構成する摩擦ローラ９３の回転速度が変動したときに糸欠点検出装置７における紡績糸Ｙの張力が変化することがある。そのため、これらに起因した糸欠点検出装置７の検出信号の不安定化によって紡績糸Ｙに生じた欠点部の検出が困難となる場合があった。
【０１０２】
更に、紡績機１００において各紡績ユニット２を構成するそれぞれの糸送り装置１０に相互差が生じた場合には、糸送り装置１０から巻取装置９へ架けられた紡績糸Ｙに掛かる張力が同様とならないことがある。その結果、第一紡績ユニット２の相互にバラツキを生じることとなるため、紡績糸Ｙの品質を一定にすることが困難となる場合もあった。
【０１０３】
図９は、従来の第二紡績ユニット３の全体構成を示す図である。第二紡績ユニット３において、スライバＦならびに紡績糸Ｙの送り方向に沿って、スライバ供給ユニット４と、ドラフト装置５と、紡績装置６と、糸送り装置１０と、糸欠点検出装置７と、張力安定装置８と、巻取装置９がこの順序で配置されている。スライバ供給ユニット４は、主に貯溜されたスライバＦを供給する。ドラフト装置５は、スライバＦを牽伸することによって太さを均一にする。紡績装置６は、スライバＦを撚ることで紡績糸Ｙを製造する。糸送り装置１０は、製造された紡績糸Ｙを送り出す。糸欠点検出装置７は、紡績糸Ｙの糸太さを測定して欠点部を検出する。張力安定装置８は、紡績糸Ｙに掛かる張力を安定させる。巻取装置９は、紡績糸Ｙを綾振しながらパッケージ９１に巻回する。
【０１０４】
第二紡績ユニット３には、本発明の実施形態に係る紡績ユニット１と異なる部分として糸送り装置１０が備えられ、糸欠点検出装置７が糸送り装置１０と張力安定装置８との間に配置されている。これにより、糸欠点検出装置７は、糸送り装置１０から送り出された紡績糸Ｙが張力安定装置８に至るまでに欠点部の検出を行なうものとしている。
【０１０５】
このような従来構成においては、巻取装置９が紡績糸Ｙを綾振しながらパッケージ９１へと巻回しても糸欠点検出装置７における紡績糸Ｙの糸道が変化することはない。また、例えば巻取装置９を構成する摩擦ローラ９３の回転速度が変動しても、紡績糸Ｙの張力が変化することもない。しかし、糸送り装置１０による紡績糸Ｙの送り出し速度に変動を生じることがあるために紡績糸Ｙに掛かる張力を高めておく必要があり、糸欠点検出装置７による欠点部の検出精度に影響を及ぼす場合があった。
【０１０６】
具体的には、デリベリローラ１０１とニップローラ１０２に挟持された紡績糸Ｙは、デリベリローラ１０１とニップローラ１０２の回転に従って張力安定装置８へ送り出されることとなる。糸送り装置１０による送り出し速度の変動によって糸送り装置１０から張力安定装置８へ架けられた紡績糸Ｙに掛かる張力に変化が生じる場合があった。そこで、張力安定装置８が紡績糸Ｙを引張ることで張力を高め、糸欠点検出装置７の検出精度の向上を図ったものがあった。しかし、紡績糸Ｙに掛かる張力の増加によって欠点部の特徴が埋没することがあり、結果として欠点部の検出が困難となる場合があったのである。
【０１０７】
ここで、紡績糸Ｙに掛かる張力の増加によって欠点部の特徴が埋没し、欠点部の検出が困難となる問題点について図１０を用いて詳細に説明する。
【０１０８】
図１０Ａは、外乱を排除した糸欠点検出装置７を用いた場合の検出信号を示す図である。図１０Ｂは、本紡績ユニット３を構成する糸欠点検出装置７の検出信号を示す図である。なお、外乱を排除したとは、上述したように、糸欠点検出装置７の検出精度に影響を及ぼす全ての外乱を排除した状態を意味するものである。
【０１０９】
図１０Ａならびに図１０Ｂは、糸欠点検出装置７を通過する紡績糸Ｙの長さ方向において、所定の間隔ごとに測定された紡績糸Ｙの糸太さを結んでなる糸太さの変化を示す図である。上述した図８（Ａ）、図８（Ｂ）と同様に、紡績糸Ｙの糸太さが許容上限糸太さを越えた部分では太糸部Ｄ１が存在することを示し、許容下限糸太さを越えた部分では細糸部Ｄ２が存在することを示している。
【０１１０】
図１０Ａは、全ての外乱を排除した状態で測定された糸太さの変化を示すものであるため、誤差のない紡績糸Ｙの糸太さを捉えたものと仮定することができる。図１０Ａより、紡績糸Ｙの位置Ｌ１に許容上限糸太さを越えた部分である太糸部Ｄ１が存在し、紡績糸Ｙの位置Ｌ２に許容下限糸太さを越えた部分である細糸部Ｄ２が存在していることがわかる。
【０１１１】
一方、図１０Ｂは、本紡績ユニット３を構成する糸欠点検出装置７によって測定された糸太さの変化を示すものであるため、紡績糸Ｙに掛かる張力の増加によって欠点部の特徴が埋没したことによる検出信号の均等化が見られる。これは、紡績糸Ｙに掛かる張力が増加したことによって欠点部を含む紡績糸Ｙの糸太さが均一化したことが原因であり、実際に図１０Ｂに示すような糸太さの均一化が実現しているわけではない。
【０１１２】
従って、図１０Ｂより、紡績糸Ｙの位置Ｌ１においては、許容上限糸太さを越えていないために太糸部Ｄ１が存在すると判定されず、真の欠点部の検出信号が見逃されることとなる。なお、紡績糸Ｙの位置Ｌ２においては、許容下限糸太さを越えているために細糸部Ｄ２が存在すると判定される。
【０１１３】
これは、紡績糸Ｙが強く引張られたことによって紡績糸Ｙの位置Ｌ１に存在する太糸部Ｄ１が引き伸ばされたことによる。これにより、紡績糸Ｙの位置Ｌ１に存在する太糸部Ｄ１は、許容上限糸太さを越えていないと誤判定されるのである。
【０１１４】
このように、従来の第二紡績ユニット３においては、糸送り装置１０による紡績糸Ｙの送り出し速度の変動によって紡績糸Ｙに掛かる張力に変化が生じるため、紡績糸Ｙを引張ることで張力を高めておく必要がある。しかし、糸欠点検出装置７からの検出信号の均等化によって紡績糸Ｙに生じた欠点部の検出が困難となる場合があった。
【０１１５】
更に、紡績機１００において各紡績ユニット３を構成するそれぞれの糸送り装置１０に相互差が生じた場合には、糸送り装置１０から張力安定装置８へ架けられた紡績糸Ｙに掛かる張力が同様とならない。その結果、第二紡績ユニット３の相互にバラツキを生じることとなるため、紡績機１００全体として紡績糸Ｙの品質を一定にすることが困難となる場合があったのである。
【０１１６】
以上が従来の第一紡績ユニット２ならびに従来の第二紡績ユニット３における欠点部の検出についての問題点である。以下に本発明の実施形態に係る紡績ユニット１における欠点部の検出精度の優位性について図１１を用いて詳細に説明する。
【０１１７】
図１１は、本発明の実施形態に係る紡績ユニット１を構成する糸欠点検出装置７の検出信号を示す図である。また、図中に示す破線は、従来の第一紡績ユニット２ならびに従来の第二紡績ユニット３を構成する糸欠点検出装置７の検出信号を示している。
【０１１８】
図１１は、糸欠点検出装置７を通過する紡績糸Ｙの長さ方向において、所定の間隔ごとに測定された紡績糸Ｙの糸太さを結んでなる糸太さの変化を示す図である。図１１は、紡績糸Ｙの糸太さが許容上限糸太さを越えた部分では太糸部Ｄ１が存在することを示し、許容下限糸太さを越えた部分では細糸部Ｄ２が存在することを示している。
【０１１９】
図１１より、糸欠点検出装置７は、紡績糸Ｙに生じた欠点部の特徴を明確に捉えていることがわかる。これは、従来の第一紡績ユニット２のように、巻取装置９による紡績糸Ｙの綾振によって糸道が変化したり、例えば巻取装置９を構成する摩擦ローラ９３の回転速度の変動によって紡績糸Ｙの張力が変化したりすることがないためである。また、従来の第二紡績ユニット３のように紡績糸Ｙに掛かる張力を高めておく必要がないためである。
【０１２０】
従って、図１１より、紡績糸Ｙの位置Ｌ１においては、許容上限糸太さを越えているために太糸部Ｄ１が存在すると判定され、紡績糸Ｙの位置Ｌ２においては、許容下限糸太さを越えているために細糸部Ｄ２が存在すると判定される。
【０１２１】
このように、本発明の実施形態に係る紡績ユニット１においては、巻取装置９による紡績糸Ｙの綾振が糸欠点検出装置７による欠点部の検出精度に影響を与える恐れがない。更に、紡績糸Ｙに掛かる張力を適度に保つとともに、安定させることによって糸欠点検出装置７による欠点部の検出精度を向上させることができる。その結果、本発明の実施形態に係る紡績ユニット１は、製造する紡績糸Ｙの品質向上を図ることが可能となる。
【０１２２】
また、本発明の実施形態に係る紡績ユニット１は、紡績糸Ｙを送り出す糸送り装置１０を用いないため、紡績機１００において各紡績ユニット１のそれぞれの糸欠点検出装置７における紡績糸Ｙの張力、即ち、紡績装置６から張力安定装置８へ架けられた紡績糸Ｙに掛かる張力が相互にバラツキを生じることもない。従って、紡績糸Ｙの品質を一定にすることが可能となる。
【符号の説明】
【０１２３】
１ 紡績ユニット
２ 従来の第一紡績ユニット
３ 従来の第二紡績ユニット
４ スライバ供給ユニット
５ ドラフト装置
６ 紡績装置
７ 糸欠点検出装置
８ 張力安定装置
９ 巻取装置
１０ 糸送り装置
１１ 糸継台車
１２ 糸継装置
Ｄ１ 太糸部
Ｄ２ 細糸部
Ｆ 繊維束（スライバ）
Ｙ 紡績糸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紡績ユニットの技術に関する。より詳細には、紡績糸に生じた欠点部を高い精度で検出可能とする紡績ユニットの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、牽伸された繊維束を撚ることで紡績糸を製造し、この紡績糸を巻取装置によって巻回することでパッケージを作成するとした紡績ユニットが知られている。このような紡績ユニットには、紡績糸に生じた欠点部を検出可能とする糸欠点検出装置が備えられており、検出された欠点部を切断、除去することによって糸品質を整えるとしたものがあった（例えば特許文献１）。
【０００３】
しかし、製造された紡績糸を送り出す糸送り装置が設けられ、該糸送り装置と巻取装置との間に糸欠点検出装置が配置された従来構成においては（例えば特許文献２）、巻取装置が紡績糸を綾振しながらパッケージへと巻回していくために紡績糸の糸道が変化することがある。その結果、糸欠点検出装置からの検出信号が不安定になることによって欠点部の検出が困難となる場合があった。
【０００４】
また、上述した糸送り装置に加えて紡績糸の張力を安定させる張力安定装置が設けられ、該糸送り装置と張力安定装置との間に糸欠点検出装置が配置された従来構成においては（例えば特許文献３）、糸送り装置による紡績糸の送り出し速度に変動が生じることがあるために紡績糸に掛かる張力を高めておく必要があった。これにより、紡績糸に生じた欠点部の特徴が埋没することによって該欠点部の検出が困難となる場合があった。即ち、糸送り装置から張力安定装置へ架けられた紡績糸に常時、高い張力が掛かるため、毛羽の変化や結束不良のような欠点部については引張られることによって特徴が吸収されて検出することが困難となっていたのである。
【０００５】
更に、パッケージと接するように配置された摩擦ローラを回転駆動することで該パッケージを従動回転させるとした従来構成においては（例えば特許文献４）、何らかの原因によって摩擦ローラの回転速度が変動したり、摩擦ローラとパッケージとの間に作用している摩擦力にバラツキが生じてパッケージの回転速度が変動したりすることがある。これにより、紡績糸に掛かる張力が急激に変化することとなり、紡績糸の切断や糸特性の変化を招く場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３０３２７５号公報
【特許文献２】特開平１１−２６８８７２号公報
【特許文献３】特開２００９−１５５７５７号公報
【特許文献４】特開２００４−１６９２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる問題を解決すべくなされたものであり、巻取装置による紡績糸の綾振が糸欠点検出装置による欠点部の検出精度に影響を与える恐れがなく、更に、紡績糸に掛かる張力を適度に保つとともに、安定させることによって糸欠点検出装置による欠点部の検出精度を向上させるとした紡績ユニットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
次に、この課題を解決するための手段を説明する。
【０００９】
即ち、第１の発明において、紡績ユニットは、ドラフト装置と、紡績装置と、張力安定装置と、巻取装置と、糸欠点検出装置と、を備える。ドラフト装置は、繊維束を牽伸する。紡績装置は、ドラフト装置により牽伸された繊維束から紡績糸を製造する。張力安定装置は、紡績装置により製造された紡績糸の張力を安定させる。巻取装置は、張力安定装置から送り出された紡績糸をパッケージへと巻回する。糸欠点検出装置は、紡績糸の欠点部を検出する。糸欠点検出装置は、紡績装置と張力安定装置との間に配置される。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、張力安定装置は、紡績糸を巻回するローラ部材と、ローラ部材に巻回された紡績糸を解舒する解舒部材と、を具備する。解舒部材は、紡績糸の解舒速度を適宜に調節することで紡績装置から張力安定装置へ架けられた紡績糸に掛かる張力を安定させる。
【００１１】
第３の発明は、第２の発明において、解舒部材は、張力安定装置から送り出された紡績糸に掛かる張力が所定の値よりも高いときには紡績糸の解舒速度を増速させる。張力安定装置から送り出された紡績糸に掛かる張力が所定の値以下であるときには解舒部材は紡績糸の解舒速度を減速させる。
【００１２】
第４の発明は、第２又は第３の発明のいずれかにおいて、張力安定装置は、ローラ部材を回転させる動力部を具備する。動力部は、紡績糸の巻回速度を所定の値に維持することで紡績装置から張力安定装置へ架けられた紡績糸に掛かる張力を安定させる。
【００１３】
第５の発明は、第２から第４の発明のいずれかにおいて、張力安定装置は、紡績糸の巻回速度に対して解舒速度を適宜に調節することで紡績糸を一時的に貯溜する。
【００１４】
第６の発明は、第１から第５の発明のいずれかにおいて、糸欠点検出装置は、紡績装置により製造された直後の紡績糸から欠点部を検出する。
【００１５】
第７の発明は、第１から第６の発明のいずれかにおいて、糸欠点検出装置は、紡績装置による紡績テンションの下で欠点部を検出する。
【００１６】
第８の発明は、第１から第７の発明のいずれかにおいて、糸欠点検出装置は、紡績糸に掛かる張力が張力安定装置によってのみ生じる位置に配置する。
【００１７】
第９の発明は、第１から第８の発明のいずれかにおいて、紡績装置は、ドラフト装置により牽伸された繊維束を旋回気流によって撚ることで紡績糸を製造する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１９】
第１の発明によれば、巻取装置が紡績糸を綾振しながらパッケージへと巻回しても糸欠点検出装置における紡績糸の糸道は変化することがないため、紡績糸に生じた欠点部の検出を安定して行なうことが可能となる。また、紡績装置から張力安定装置へ架けられた紡績糸に掛かる張力を適度に保つとともに、安定させることができるため、紡績糸に生じた欠点部の特徴が埋没することを防止できる。これにより、糸欠点検出装置による欠点部の検出精度を向上させることができ、紡績糸の品質向上を図ることが可能となる。
【００２０】
第２の発明によれば、張力安定装置から送り出された紡績糸に掛かる張力が変動した場合であっても、紡績装置から張力安定装置へ架けられた紡績糸に掛かる張力に対して影響を及ぼすことを防止できる。これにより、糸欠点検出装置による欠点部の検出精度を向上させることができ、紡績糸の品質向上を図ることが可能となる。
【００２１】
第３の発明によれば、張力安定装置から送り出された紡績糸に掛かる張力が増加した場合であっても、紡績装置から張力安定装置へ架けられた紡績糸に掛かる張力に対して影響を及ぼすことを防止できる。また、張力安定装置から送り出された紡績糸に掛かる張力が減少した場合であっても、紡績装置から張力安定装置へ架けられた紡績糸に掛かる張力に対して影響を及ぼすことを防止できる。これにより、糸欠点検出装置による欠点部の検出精度を向上させることができ、紡績糸の品質向上を図ることが可能となる。
【００２２】
第４の発明によれば、ローラ部材への紡績糸の巻回速度を一定に保つことができるため、紡績装置から張力安定装置へ架けられた紡績糸に掛かる張力を適度に保つとともに、安定させることが可能となる。また、ローラ部材に紡績糸が複数回にわたって巻回されるため、ローラ部材と紡績糸の接触長を確保でき、該紡績糸のスリップを防ぐことが可能となる。これにより、糸欠点検出装置による欠点部の検出精度を向上させることができ、紡績糸の品質向上を図ることが可能となる。
【００２３】
第５の発明によれば、張力安定装置から送り出された紡績糸に掛かる張力が増加した場合であっても、ローラ部材に巻回されて貯溜されている紡績糸を送り出すことで紡績装置から張力安定装置へ架けられた紡績糸に掛かる張力に対して影響を及ぼすことを防止できる。また、張力安定装置から送り出された紡績糸に掛かる張力が減少した場合であっても、ローラ部材に紡績糸を巻回して貯溜することで紡績装置から張力安定装置へ架けられた紡績糸に掛かる張力に対して影響を及ぼすことを防止できる。これにより、糸欠点検出装置による欠点部の検出精度を向上させることができ、紡績糸の品質向上を図ることが可能となる。
【００２４】
第６の発明によれば、紡績装置によって製造された紡績糸について他の部材との接触等の影響を受ける前に欠点部の検出を行なうことができる。これにより、糸欠点検出装置による欠点部の検出精度を向上させることができ、紡績糸の品質向上を図ることが可能となる。
【００２５】
第７の発明によれば、糸欠点検出装置は、紡績装置の紡績状態を適切に検出することができる。これにより、糸欠点検出装置による欠点部の検出精度を向上させることができ、紡績糸の品質向上を図ることが可能となる。
【００２６】
第８の発明によれば、糸欠点検出装置における紡績糸に掛かる張力を適度に保つとともに、安定させることができるため、紡績糸に生じた欠点部の特徴が埋没することを防止できる。これにより、糸欠点検出装置による欠点部の検出精度を向上させることができ、紡績糸の品質向上を図ることが可能となる。
【００２７】
第９の発明によれば、紡績装置からの紡績糸の送り出しが安定し、糸欠点検出装置における紡績糸に掛かる張力を適度に保つとともに、安定させることができるため、紡績糸に生じた欠点部の特徴が埋没することを防止できる。これにより、糸欠点検出装置による欠点部の検出精度を向上させることができ、紡績糸の品質向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】紡績ユニット１を複数備えた紡績機１００を示す図。
【図２】紡績ユニット１の全体構成を示す図。
【図３】紡績ユニット１に設けられる紡績装置６を示す図。
【図４】紡績ユニット１に設けられる糸欠点検出装置７を示す図。
【図５】紡績ユニット１に設けられる張力安定装置８を示す図。
【図６】糸継装置１２の全体構成を示す概略図。
【図７】従来の第一紡績ユニット２の全体構成を示す図。
【図８】（８Ａ）外乱を排除した糸欠点検出装置７の検出信号を示す図。（８Ｂ）従来の第一紡績ユニット２を構成する糸欠点検出装置７の検出信号を示す図。
【図９】従来の第二紡績ユニット３の全体構成を示す図。
【図１０】（１０Ａ）外乱を排除した糸欠点検出装置７の検出信号を示す図。（１０Ｂ）従来の第二紡績ユニット３を構成する糸欠点検出装置７の検出信号を示す図。
【図１１】紡績ユニット１を構成する糸欠点検出装置７の検出信号を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１を用いて本発明の実施形態に係る紡績ユニット１を複数備えた紡績機１００について説明する。
【００３０】
紡績機１００には、繊維束（以降「スライバ」という。）Ｆから紡績糸Ｙを製造する複数の紡績ユニット１が並設されており、糸継台車１１や駆動装置、その他これらの動作を制御する制御装置などが備えられている。
【００３１】
このような紡績機１００において紡績糸Ｙの品質向上を図るには、一の紡績ユニット１にて製造された紡績糸Ｙが安定して一定の品質を確保できることが求められる。各紡績ユニット１にて製造されたそれぞれの紡績糸Ｙが平均して一定の品質を確保できることが求められる。
【００３２】
このため、本紡績機１００は、一の紡績ユニット１にて製造された紡績糸Ｙの糸太さの標準偏差が、所定の基準を満たすことを確認するとともに、各紡績ユニット１にて製造されたそれぞれの紡績糸Ｙの平均した糸太さの標準偏差が、所定の基準を満たすことを確認するものとしている。糸太さの標準偏差であるＳＤ値は以下で表される。
【００３３】
【数１】
【００３４】
なお、式中のＭは紡績糸Ｙの糸太さの平均値であり、以下で表される。
【００３５】
【数２】
【００３６】
このような式によって紡績糸Ｙの品質を確認し、欠点部を排除したパッケージ９１を作成するには、紡績糸Ｙの糸太さの測定が正確であることが必要とされる。従って、紡績糸Ｙの糸太さを測定することで欠点部を検出する糸欠点検出装置７の検出精度が重要となるのである。
【００３７】
なお、紡績糸Ｙの欠点部とは紡績糸Ｙの糸太さの異常部分をいう。例えば紡績糸Ｙの目標値となる番手に対して所定の割合以上となった部分を太糸部Ｄ１、紡績糸Ｙの目標値となる番手に対して所定の割合以下となった部分を細糸部Ｄ２と定義する。
【００３８】
まず、図２、図３、図４、図５を用いて本発明の実施形態に係る紡績ユニット１の全体構成について説明する。
【００３９】
紡績ユニット１において、スライバＦならびに紡績糸Ｙの送り方向に沿って、スライバ供給ユニット４と、ドラフト装置５と、紡績装置６と、糸欠点検出装置７と、張力安定装置８と、巻取装置９がこの順序で配置されている。スライバ供給ユニット４は、主に貯溜されたスライバＦを供給する。ドラフト装置５は、スライバＦを牽伸することによって太さを均一にする。紡績装置６は、スライバＦを撚ることで紡績糸Ｙを製造する。糸欠点検出装置７は、紡績糸Ｙの糸太さを測定して欠点部を検出する。張力安定装置８は、紡績糸Ｙに掛かる張力を安定させる。巻取装置９は、紡績糸Ｙを綾振しながらパッケージ９１に巻回する。
【００４０】
スライバ供給ユニット４は、紡績糸Ｙの原料となるスライバＦを貯留するスライバケース４１と、スライバＦをドラフト装置５へ案内する図示しないスライバガイドと、から構成される。
【００４１】
ドラフト装置５は、スライバＦを牽伸して送り出すドラフトローラ対を複数備えたものである。本紡績ユニット１においては４組のドラフトローラ対を備えており、スライバＦの送り方向に沿ってバックローラ対５１と、サードローラ対５２と、ミドルローラ対５３と、フロントローラ対５４と、が配置されている。
【００４２】
前記４組のドラフトローラ対５１・５２・５３・５４は、図示しない駆動源により回転するボトムローラ５１Ａ・５２Ａ・５３Ａ・５４Ａと、該ボトムローラ５１Ａ・５２Ａ・５３Ａ・５４Ａと接触するように配置されて従動回転するトップローラ５１Ｂ・５２Ｂ・５３Ｂ・５４Ｂと、で構成される。また、各ドラフトローラ対５１・５２・５３・５４を構成するボトムローラ５１Ａ・５２Ａ・５３Ａ・５４Ａは、それぞれ同じ方向に回転され、従動回転するトップローラ５１Ｂ・５２Ｂ・５３Ｂ・５４Ｂも他のトップローラと同じ方向に回転するものとされる。
【００４３】
これにより、ボトムローラ５１Ａ・５２Ａ・５３Ａ・５４Ａとトップローラ５１Ｂ・５２Ｂ・５３Ｂ・５４Ｂに挟持されたスライバＦは、ドラフトローラ対５１・５２・５３・５４の回転に従って送り出されることとなる。また、各ドラフトローラ対５１・５２・５３・５４は、スライバＦの送り方向に沿って順次、回転速度が速くなるように設定されている。
【００４４】
このような構成により、スライバＦは、各ドラフトローラ対５１・５２・５３・５４を通過するごとにその速度を増していき、隣接するドラフトローラ対との間で牽伸されることとなるのである。
【００４５】
紡績装置６は、ドラフト装置５により牽伸されたスライバＦを旋回気流によって撚ることで紡績糸Ｙを製造する空気紡績装置である。図３に示すように、紡績装置６は、主にドラフト装置５により牽伸されたスライバＦが供給されるガイド部材６１と、該ガイド部材６１との間に紡績室６２を構成するスピンドル部材６３と、該スピンドル部材６３との間に所定の隙間を設けて外嵌されるノズル部材６４と、から構成される。なお、図中に示す矢印は、スライバＦならびに紡績糸Ｙの送り方向と供給された空気の流れ方向とを示している。
【００４６】
ガイド部材６１は、紡績室６２の一部を構成する部材であって、ドラフト装置５により牽伸されたスライバＦを該紡績室６２へ導くものである。図３では、ニードル状の部材がガイド部材６１に設けられているが、ニードル状の部材を設けずにガイド部材６１の下流側端部により、その機能を実現するようにしても良い。
【００４７】
紡績室６２は、ガイド部材６１とスピンドル部材６３との間に設けられた略円筒状の空間６２ａと、スピンドル部材６３とノズル部材６４との隙間に設けられた略円環状の空間６２ｂと、から構成される空間である。紡績室６２を構成する略円筒状の空間６２ａは、スライバＦを構成する各繊維の一部を反転（二点鎖線参照。）させる空間であり、紡績室６２を構成する略円環状の空間６２ｂは、反転した繊維を空気の流れに沿って旋回（二点鎖線参照。）させる空間である。
【００４８】
スピンドル部材６３は、紡績室６２の一部を構成する部材であって、該紡績室６２において撚られてなる紡績糸Ｙを送り出すものである。スピンドル部材６３には、紡績室６２に連通するように糸通路６３ａが設けられており、該糸通路６３ａから紡績糸Ｙが送り出されることとなる。
【００４９】
ノズル部材６４は、紡績室６２の一部を構成する部材であって、該紡績室６２の内部に旋回気流を発生させるものである。ノズル部材６４には、紡績室６２に連通するように複数の空気噴射孔６４ａが設けられており、該空気噴射孔６４ａを介して空気が噴射されることによって紡績室６２の内部に旋回気流が発生する。
【００５０】
このような構成により、スライバＦを構成する各繊維の一部を旋回気流によって反転、旋回（二点鎖線参照。）させることができ、こうして撚られてなる紡績糸Ｙが紡績装置６から送り出されるのである。そして、機械的な構成でスライバＦを撚るのではなく、空気の気流によってスライバＦを撚るために紡績糸Ｙの送り出しが安定し、送り出された紡績糸Ｙに掛かる張力を適度に保つとともに、安定させることが可能となる。即ち、紡績装置６は、スライバＦを機械的に把持せずに空気流と繊維との抵抗によって紡績糸に張力を生じるため、いわゆる紡績テンションが安定して一定に維持されるのである。
【００５１】
糸欠点検出装置７は、光源部７１と、受光部７２と、ケーシング部材７３と、ガイド部材７４と（図２参照。）、から構成される。光源部７１は、紡績糸Ｙに光を照射する。受光部７２は、光源部７１から照射された光を受光する。ケーシング部材７３は、光源部７１ならびに受光部７２を保持する。ガイド部材７４は、紡績糸Ｙの糸道を規制する。なお、図中に示す矢印は、光源部７１から照射された光の方向を示している。
【００５２】
光源部７１は、順方向に電圧を印加することによって発光する発光ダイオードである。発光ダイオードは、エレクトロルミネセンス効果によって発光する半導体素子であり、紡績糸Ｙに光を照射できるように配置されている。
【００５３】
受光部７２は、光信号によって電流の制御を可能とするフォトトランジスタである。フォトトランジスタは、受光量によってトランジスタのコレクタ電流を制御可能とする半導体素子である。受光部７２は、光源部７１によって照射された光を受光できるように配置されている。受光部７２は、受光した光量に対応する電気信号を検出信号として出力する。
【００５４】
ケーシング部材７３は、光源部７１ならびに受光部７２を所定の位置に保持する部材である。ケーシング部材７３には、紡績糸Ｙが通過する糸通路７３ａが設けられており、紡績糸Ｙを挟んで対向するように光源部７１ならびに受光部７２が配置されることとなる。
【００５５】
ガイド部材７４は、紡績糸Ｙの糸道を所定の位置に規制する糸掛け部材である。ガイド部材７４は、ケーシング部材７３の上流側と下流側にそれぞれ設けられており、糸欠点検出装置７における糸道の安定化を図っている（図２参照。）。
【００５６】
このような構成により、受光部７２が受光する光量は、光源部７１から紡績糸Ｙへ照射された光のうち該紡績糸Ｙによって遮光された光量を除く値となる。これにより、糸欠点検出装置７は、受光部７２が受光した光量から紡績糸Ｙの糸太さを測定することができる。更に糸欠点検出装置７は、糸太さに応じて変化する受光量を測定することによって紡績糸Ｙの欠点部を検出することができる。
【００５７】
張力安定装置８は、紡績糸Ｙに掛かる張力を適度に保つとともに、安定させるものである。図５に示すように、張力安定装置８は、主に紡績糸Ｙを巻回するローラ部材８１と、該ローラ部材８１を回転させる動力部８２と、ローラ部材８１に巻回された紡績糸Ｙを解舒する解舒部材８３と、から構成される。なお、図中に示す矢印は、紡績糸Ｙの送り方向を示している。
【００５８】
ローラ部材８１は、回転することによって紡績糸Ｙを巻回する略円筒形状の回転体である。ローラ部材８１は、動力部８２の回転軸８２ａに取り付けられており、該動力部８２によって回転駆動される。そして、張力安定装置８に導かれた紡績糸Ｙ、即ち、ローラ部材８１に導かれた紡績糸Ｙは、該ローラ部材８１の外周面に巻回されていくのである。これにより、ローラ部材８１に複数回にわたって巻回された紡績糸Ｙは、該ローラ部材８１との接触長が長く確保されてスリップの発生を防ぐことができるのである。
【００５９】
ローラ部材８１について更に詳細に説明すると、ローラ部材８１の外周面は、解舒部材８３を有する側を先端側、動力部８２が配置されている側を基端側とすると、基端側から先端側に向かって順に基端側テーパ部と、円筒部と、先端側テーパ部と、を備えている。
【００６０】
円筒部は、先端側が僅かに狭まる形状に構成されるとともに、両側のテーパ部に対して段差無く連続する形状になっている。ローラ部材８１により紡績糸Ｙの十分な搬送力を得るためには、ローラ部材８１の外周面に少なくとも１０周以上は紡績糸Ｙが重なることなく巻き付いていることが好ましい。このため、ローラ部材８１は、紡績糸Ｙを少なくとも１０周以上は貯溜することができるような寸法に形成されている。また、図示しない糸貯溜センサがこのローラ部材８１に対向するように備えられており、ローラ部材８１に巻き付いている紡績糸Ｙの貯溜量を検知して、図示しないユニットコントローラに送信される。
【００６１】
基端側テーパ部及び先端側テーパ部は、それぞれ端面側を大径側とする緩やかなテーパ状に形成されている。ローラ部材８１の外周面において、基端側テーパ部は、供給された紡績糸Ｙを大径部分から小径部分に向かって円滑に移動させて中間の円筒部へ到達させることにより、紡績糸Ｙを円筒部の表面に整然と巻き付かせている。また、先端側テーパ部は、解舒の際に巻き付いている紡績糸Ｙが一度に抜けてしまう輪抜け現象を防止する機能を有している。更に先端側テーパ部は、紡績糸Ｙを小径部分から端面側の大径部分へ順送りに巻き戻して、紡績糸Ｙの円滑な引き出しを確保する機能を有している。
【００６２】
動力部８２は、電力を供給されることによって駆動する電動モータである。動力部８２は、ローラ部材８１を回転駆動させるとともに、ローラ部材８１の回転速度を所定の値で一定に維持するものとしている。これにより、ローラ部材８１への紡績糸Ｙの巻回速度を一定に保つことができるのである。
【００６３】
解舒部材８３は、ローラ部材８１と一体又は独立して回転することで巻回された紡績糸Ｙの解舒を補助する糸掛け部材である。解舒部材８３は、その一端部がローラ部材８１の中心軸上に設けられた回転軸８４に取り付けられており、その他端部がローラ部材８１の外周面に向かって湾曲するように形成されている。そして、解舒部材８３は、この湾曲した部位に紡績糸Ｙを掛けることで該紡績糸Ｙをローラ部材８１の外周面に案内することを可能としている。解舒部材８３が取り付けられた回転軸８４の基部は、該回転軸８４又はローラ部材８１のいずれか一方に取り付けられた永久磁石と他方に取り付けられた磁気ヒステリシス材とによって相対回転に抗する抵抗トルクが発生するように構成されている。なお、解舒部材８３とローラ部材８１との間に抵抗トルクを加える方法は、このような磁気的機構に限らず、例えば摩擦力でも良く電磁的な機構でも良い。
【００６４】
これにより、解舒部材８３は、張力安定装置８から送り出された紡績糸Ｙ、即ち、ローラ部材８１から解舒された紡績糸Ｙに掛かる張力が低く、上述した抵抗トルクに打ち負ける場合にはローラ部材８１と一体となって回転する。そして、解舒部材８３は、該解舒部材８３に掛けられている紡績糸Ｙをローラ部材８１に巻き付けていくのである。このように、張力安定装置８は、ローラ部材８１から紡績糸Ｙを解舒させつつ、解舒部材８３を用いて紡績糸Ｙを巻き付ける動作を行なうため、解舒速度を減速させることができるのである。
【００６５】
一方、解舒部材８３は、張力安定装置８から送り出された紡績糸Ｙ、即ち、ローラ部材８１から解舒された紡績糸Ｙに掛かる張力が高く、上述した抵抗トルクに打ち勝つ場合にはローラ部材８１から独立して回転する。そして、解舒部材８３は、該解舒部材８３によってローラ部材８１に巻回されている紡績糸Ｙを解いていくのである。このように、張力安定装置８は、ローラ部材８１から紡績糸Ｙを解舒させつつ、解舒部材８３を用いて紡績糸Ｙを解いていく動作を行なうため、解舒速度を増速させることができるのである。
【００６６】
また、張力安定装置８は、ローラ部材８１への紡績糸Ｙの巻回速度に対して、上述のように解舒速度を調節することができるため、紡績糸Ｙをローラ部材８１の外周面に巻回した状態で一時的に貯溜することができる。
【００６７】
これにより、張力安定装置８から送り出された紡績糸Ｙ、即ち、ローラ部材８１から解舒された紡績糸Ｙに掛かる張力が増加したときには、ローラ部材８１に巻回されて貯溜されている紡績糸Ｙを送り出すことができる。また、張力安定装置８から送り出された紡績糸Ｙ、即ち、ローラ部材８１から解舒された紡績糸Ｙに掛かる張力が減少したときには、ローラ部材８１に紡績糸Ｙを巻回して貯溜することができるのである。
【００６８】
このような構成により、張力安定装置８から送り出された紡績糸Ｙ、即ち、ローラ部材８１から解舒された紡績糸Ｙに掛かる張力が変動した場合であっても、紡績装置６から張力安定装置８へ架けられた紡績糸Ｙに掛かる張力に対して影響を及ぼすことを防止できるのである。
【００６９】
巻取装置９は、紡績糸Ｙをボビン９２の軸方向に綾振しながら巻回することで略円筒形状のパッケージ９１を形成するものである。パッケージ９１あるいはボビン９２は、摩擦ローラ９３の駆動力を受けて従動回転することにより、紡績糸Ｙをその外周面に巻き取っていくものとしている。
【００７０】
このように、紡績ユニット１は、原料となるスライバＦを牽伸することによって太さを均一とし、牽伸されたスライバＦを撚ることで紡績糸Ｙを製造するとしている。そして、紡績ユニット１は、このようにして製造された紡績糸Ｙを巻き取ることによってパッケージ９１を作成するのである。
【００７１】
以上のように本紡績ユニット１は、張力安定装置８が糸欠点検出装置７の下流側に配置されることで、巻取装置９が紡績糸Ｙを綾振しながら巻回しても紡績糸Ｙの糸道の変化を吸収することが可能となる。また、例えば巻取装置９を構成する摩擦ローラ９３がその回転速度を変動させた場合であっても、紡績糸Ｙに掛かる張力の変化を吸収することが可能となる。こうして、紡績装置６から張力安定装置８へ架けられた紡績糸Ｙの糸道を安定させることができ、紡績糸Ｙに掛かる張力を適度に保つとともに、安定させることが可能となるのである。これにより、本紡績ユニット１は、糸欠点検出装置７による欠点部の検出精度を向上させることができるのである。
【００７２】
ここで、糸欠点検出装置７による欠点部の検出精度が向上することによって紡績糸Ｙの品質を向上させることができる理由について説明する。
【００７３】
上述したように、糸欠点検出装置７は、糸太さに応じて変化する受光量を測定することによって紡績糸Ｙの欠点部を検出可能とするものである。糸欠点検出装置７には、図示しない切断装置が備えられており、欠点部を検出した際に直ちに紡績糸Ｙを切断する。その後、切断された紡績糸Ｙは、欠点部を切断、除去された後に糸継装置１２によって継ぎ合わされ、再び一本の紡績糸Ｙとして巻回されていくのである。
【００７４】
つまり、糸欠点検出装置７が紡績糸Ｙの欠点部を見逃した場合は、欠点部を含んだ紡績糸Ｙによってパッケージ９１が作成されることとなり、糸欠点検出装置７が欠点部でない部分を欠点部であると誤判定した場合は、本来不要であった切断と継ぎ合わせが行なわれることとなる。このため、糸欠点検出装置７による欠点部の検出精度の向上が紡績糸Ｙの品質向上にとって重要となるのである。また、糸欠点検出装置７による欠点部の検出精度の向上が紡績糸Ｙの生産性向上にとっても重要となるのである。
【００７５】
糸欠点検出装置７が欠点部を検出した際の紡績ユニット１の動作について説明する。図示しないユニットコントローラは、糸欠点検出装置７から糸欠点検出信号を受信すると、糸欠点検出装置７の直上流側に設けられた図示しない切断装置で紡績糸Ｙを直ちに切断し、更にドラフト装置５と紡績装置６等を停止させる。また、ユニットコントローラは、糸継台車１１に制御信号を送信し、紡績糸Ｙが切断された紡績ユニット１まで走行させる。その後、ユニットコントローラは、紡績装置６等を再び起動し、糸継台車１１の糸継装置１２により糸継作業を行なわせる。糸継作業完了後、ユニットコントローラは、紡績ユニット１における巻取作業を再開させる。
【００７６】
糸継台車１１は、糸継装置１２と、サクションパイプ１３と、サクションマウス１４と、を備えている（図１参照。）。糸継台車１１は、ある紡績ユニット１で糸切れや糸切断が発生すると、紡績機１００の下部に設けられた図示しないレール上を当該紡績ユニット１まで走行し、停止する。サクションパイプ１３は、軸を中心に上下方向に回動しながら紡績装置６から送り出される糸端を吸い込みつつ捕捉して糸継装置１２へ案内する。サクションマウス１４は、軸を中心に上下方向に回動しながら巻取装置９に支持されたパッケージ９１から糸端を吸引しつつ捕捉して糸継装置１２へ案内する。糸継装置１２は、このように案内された糸端同士の糸継作業を行なう。
【００７７】
以下に、図６を用いて糸継装置１２の全体構成について説明する。なお、図中に示す矢印は、糸継装置１２を構成する各部材の可動方向を示している。
【００７８】
糸継装置１２は、主に張力安定装置８側の糸端ＹＴ（図中一点鎖線参照。）の解撚を行なう第一解撚ノズル１２１と、巻取装置９側の糸端ＹＷ（図中実線参照。）の解撚を行なう第二解撚ノズル１２２と、解撚されてほぐされた両糸端ＹＴ・ＹＷを絡み合わせて継ぎ合わせる糸継ノズル１２３と、両糸端ＹＴ・ＹＷをそれぞれの所定の位置に配置する一対の糸寄せレバー１２４と、張力安定装置８側の糸端ＹＴの切断を行なう第一糸端カッター１２５ａならびに巻取装置９側の糸端ＹＷの切断を行なう第二糸端カッター１２５ｂと、両糸端ＹＴ・ＹＷを継ぎ合わせる際に固定する一対の糸押さえレバー１２７と、から構成される。
【００７９】
第一解撚ノズル１２１は、張力安定装置８側の糸端ＹＴを吸い込んで解撚を行なうものである。第一解撚ノズル１２１は、第一吸引口１２１ａを露出させた第一解撚パイプ１２１ｂを備え、該第一解撚パイプ１２１ｂは、その内部に解撚用エアを噴射する解撚用エア通路２２１と連通されている。解撚用エア流路２２１は、第一解撚パイプ１２１ｂの第一吸引口１２１ａ付近に該第一解撚パイプ１２１ｂの軸方向に傾けて連通されている。これにより、第一解撚ノズル１２１は、解撚用エア通路２２１から噴射された解撚用エアによって糸端ＹＴを第一吸引口１２１ａから吸い込むとともに、第一解撚パイプ１２１ｂ内に形成された螺旋流によって繊維を解撚するのである。
【００８０】
第二解撚ノズル１２２は、巻取装置９側の糸端ＹＷを吸い込んで解撚を行なうものである。第二解撚ノズル１２２は、第二吸引口１２２ａを露出させた第二解撚パイプ１２２ｂを備え、該第二解撚パイプ１２２ｂは、その内部に解撚用エアを噴射する解撚用エア通路２２２と連通されている。解撚用エア流路２２２は、第二解撚パイプ１２２ｂの第二吸引口１２２ａ付近に該第二解撚パイプ１２２ｂの軸方向に傾けて連通されている。これにより、第二解撚ノズル１２２は、解撚用エア通路２２２から噴射された解撚用エアによって糸端ＹＷを第二吸引口１２２ａから吸い込むとともに、第二解撚パイプ１２２ｂ内に形成された螺旋流によって繊維を解撚するのである。
【００８１】
糸継ノズル１２３は、解撚されてほぐされた張力安定装置８側の糸端ＹＴと解撚されてほぐされた巻取装置９側の糸端ＹＷとを絡み合わせて継ぎ合わせるものである。糸継ノズル１２３には、張力安定装置８側の糸端ＹＴと巻取装置９側の糸端ＹＷとを収容する収容部１２３ａと両糸端ＹＴ・ＹＷを収容部１２３ａに案内するガイド傾斜部１２３ｂが形成されている。また、糸継ノズル１２３は、その内部に糸継用エアを噴射する糸継用エア通路２２３と連通されている。これにより、糸継ノズル１２３は、糸継用エア通路２２３から噴射された糸継用エアによって収容部１２３ａ内に旋回流を形成し、解撚されてほぐされた両糸端ＹＴ・ＹＷを絡み合わせて継ぎ合わせるのである。
【００８２】
糸寄せレバー１２４は、張力安定装置８側の糸端ＹＴと巻取装置９側の糸端ＹＷをそれぞれの所定の位置に配置するものである。糸寄せレバー１２４は、糸継ノズル１２３を挟むように対向して配置されており、それぞれ図示しない駆動装置によって移動される。そして、解撚動作前においては、糸寄せレバー１２４が移動することによって両糸端ＹＴ・ＹＷの先端を糸継ノズル１２３の所定の位置に寄せる。また、解撚動作後においては、糸寄せレバー１２４が更に適当な位置まで移動することによって両糸端ＹＴ・ＹＷの解撚部を収容部１２３ａ内の所定の位置に配置するのである。
【００８３】
第一糸端カッター１２５ａは、張力安定装置８側の糸端ＹＴを解撚する前に該糸端ＹＴを切断して適切な長さにするものである。また、第二糸端カッター１２５ｂは、巻取装置９側の糸端ＹＷを解撚する前に該糸端ＹＷを切断して適切な長さにするものである。そして、第一糸端カッター１２５ａによって切断された糸端ＹＴは、第一クランププレート１２６ａによって固定され、第二糸端カッター１２５ｂによって切断された糸端ＹＷは、第二クランププレート１２６ｂによって固定される。
【００８４】
糸押さえレバー１２７は、糸寄せレバー１２４によって両糸端ＹＴ・ＹＷの解撚部が収容部１２３ａ内の所定の位置に配置をされた後に、両糸端ＹＴ・ＹＷを固定するものである。糸押さえレバー１２７は、図示しない駆動装置によって糸継ノズル１２３の両側面を沿うようにして移動する。そして、糸押さえレバー１２７は、該糸押さえレバー１２７と糸継ノズル１２３との間で挟持するようにして両糸端ＹＴ・ＹＷを固定する。その後、上述したように、糸継ノズル１２３の内部に糸継用エアが噴射され、両糸端ＹＴ・ＹＷを絡み合わせて継ぎ合わせるのである。
【００８５】
なお、本実施形態において糸継装置１２は、糸継台車１１に設けられているが、各紡績ユニット１に糸継装置１２を設ける構成としても良い。また、糸継装置１２は、紡績装置６側の糸端と巻取装置９側の糸端を継げるものであれば良く、上記のような構成に限定されるものではない。
【００８６】
以上が本発明の実施形態に係る紡績ユニット１ならびに糸継装置１２の全体構成である。次に、本紡績ユニット１における糸欠点検出装置７の検出精度の優位性を示すため、従来の第一紡績ユニット２ならびに従来の第二紡績ユニット３について説明する。但し、上述した紡績ユニット１と同様の構成については同じ符号を付し、異なる部分を中心に説明する。
【００８７】
図７は、従来の第一紡績ユニット２の全体構成を示す図である。第一紡績ユニット２において、スライバＦならびに紡績糸Ｙの送り方向に沿って、スライバ供給ユニット４と、ドラフト装置５と、紡績装置６と、糸送り装置１０と、糸欠点検出装置７と、巻取装置９がこの順序で配置されている。スライバ供給ユニット４は、主に貯溜されたスライバＦを供給する。ドラフト装置５は、スライバＦを牽伸することによって太さを均一にする。紡績装置６は、スライバＦを撚ることで紡績糸Ｙを製造する。糸送り装置１０は、製造された紡績糸Ｙを送り出す。糸欠点検出装置７は、紡績糸Ｙの糸太さを測定して欠点部を検出する。巻取装置９は、紡績糸Ｙを綾振しながらパッケージ９１に巻回する。
【００８８】
糸送り装置１０は、紡績装置６により製造された紡績糸Ｙを巻取装置９へ送り出すものである。糸送り装置１０は、デリベリローラ１０１ならびにニップローラ１０２などから構成されている。デリベリローラ１０１とニップローラ１０２によって挟持された紡績糸Ｙは、デリベリローラ１０１とニップローラ１０２の回転に従って送り出される。
【００８９】
また、従来の第一紡績ユニット２には、本発明の実施形態に係る紡績ユニット１と異なる部分として張力安定装置８が備えられず、糸欠点検出装置７が糸送り装置１０と巻取装置９との間に配置されている。これにより、糸欠点検出装置７は、糸送り装置１０から送り出された紡績糸Ｙが巻取装置９に至るまでに欠点部の検出を行なうものとしている。
【００９０】
しかし、巻取装置９によって紡績糸Ｙをパッケージ９１へ巻回する際には、該紡績糸Ｙを綾振しながら巻回する必要がある。上記のような従来構成においては、糸欠点検出装置７による欠点部の検出精度に影響を及ぼす場合があった。
【００９１】
具体的には、巻取装置９は、紡績糸Ｙをボビン９２の軸方向に綾振しながらパッケージ９１へ巻き取るために糸欠点検出装置７における紡績糸Ｙの糸道を変化させることがある。その結果、紡績糸Ｙの糸道が変化することに起因した検出信号の不安定化によって欠点部の検出が困難となる場合があった。
【００９２】
また、従来の第一紡績ユニット２の巻取装置９は、摩擦ローラ９３を回転駆動することでパッケージ９１を従動回転させている。そのため、例えば摩擦ローラ９３の回転速度が変動した場合に紡績糸Ｙに掛かる張力を変化させることがある。その結果、紡績糸Ｙの張力が変化することに起因した糸欠点検出装置７の検出信号の不安定化によって欠点部の検出が困難となる場合があった。
【００９３】
ここで、紡績糸Ｙの糸道ならびに張力が変化することに起因した糸欠点検出装置７の検出信号の不安定化によって欠点部の検出が困難となる問題点について図８を用いて詳細に説明する。
【００９４】
図８Ａは、外乱を排除した糸欠点検出装置７を用いた場合の検出信号を示す図であり、図８Ｂは、本紡績ユニット２を構成する糸欠点検出装置７の検出信号を示す図である。なお、外乱を排除したとは、巻取装置９による紡績糸Ｙの綾振など、糸欠点検出装置７の検出精度に影響を及ぼす全ての外乱を排除した状態を意味する。
【００９５】
図８Ａ、図８Ｂの横軸は、所定の時刻からの時間経過を示している。即ち、糸欠点検出装置７を通過する紡績糸Ｙの長さ方向における任意の位置を示したものである。また、図８Ａ、図８Ｂの縦軸は、糸欠点検出装置７を構成する受光部７２からの検出信号である電圧値を示している。即ち、糸欠点検出装置７により検出された紡績糸Ｙの糸太さを示したものである。なお、図中に示した電圧値ＶＡは平均糸太さ、電圧値ＶＡ−ｈは許容上限糸太さ、電圧値ＶＡ−ｌは許容下限糸太さに対応している。
【００９６】
つまり、図８Ａならびに図８Ｂは、糸欠点検出装置７を通過する紡績糸Ｙの長さ方向において、所定の間隔ごとに測定された紡績糸Ｙの糸太さを結んでなる糸太さの変化を示す図である。そして、紡績糸Ｙの糸太さが許容上限糸太さを越えた部分では太糸部Ｄ１が存在することを示し、許容下限糸太さを越えた部分では細糸部Ｄ２が存在することを示している。
【００９７】
図８Ａは、全ての外乱を排除した状態で測定された糸太さの変化を示すものであるため、誤差のない紡績糸Ｙの糸太さを捉えたものと仮定することができる。図８Ａより、紡績糸Ｙの位置Ｌ１に許容上限糸太さを越えた部分である太糸部Ｄ１が存在し、紡績糸Ｙの位置Ｌ２に許容下限糸太さを越えた部分である細糸部Ｄ２が存在していることがわかる。
【００９８】
一方、図８Ｂは、本紡績ユニット２を構成する糸欠点検出装置７によって測定された糸太さの変化を示すものである。このため、図８Ｂにおいては、糸欠点検出装置７における紡績糸Ｙの糸道の変化や張力の変化に起因した比較的大きな検出信号の変動が含まれる。これは、紡績糸Ｙの糸道や張力が変化したことによって受光部７２の受光量が変化したことが原因であり、実際に図８Ｂに示すような糸太さの変化が生じているわけではない。
【００９９】
従って、図８Ｂより、紡績糸Ｙの位置Ｌ１においては、許容上限糸太さを越えているために太糸部Ｄ１が存在すると判定されるが、紡績糸Ｙの位置Ｌ２においては、許容下限糸太さを越えていないために細糸部Ｄ２が存在すると判定されず、真の欠点部の検出信号が見逃されることとなる。
【０１００】
これは、紡績糸Ｙの位置Ｌ２において糸欠点検出装置７における糸道が変化したこと、又は紡績糸Ｙの張力が変化したことにより、細糸部Ｄ２の実際の糸太さよりも太いとする検出信号が糸欠点検出装置７から出力されたことによる。これにより、紡績糸Ｙの位置Ｌ２に存在する細糸部Ｄ２は、許容下限糸太さを越えていないと誤判定されるのである。
【０１０１】
このように、従来の第一紡績ユニット２においては、巻取装置９が紡績糸Ｙを綾振しながらパッケージ９１へと巻回するために糸欠点検出装置７における紡績糸Ｙの糸道が変化する。また、例えば巻取装置９を構成する摩擦ローラ９３の回転速度が変動したときに糸欠点検出装置７における紡績糸Ｙの張力が変化することがある。そのため、これらに起因した糸欠点検出装置７の検出信号の不安定化によって紡績糸Ｙに生じた欠点部の検出が困難となる場合があった。
【０１０２】
更に、紡績機１００において各紡績ユニット２を構成するそれぞれの糸送り装置１０に相互差が生じた場合には、糸送り装置１０から巻取装置９へ架けられた紡績糸Ｙに掛かる張力が同様とならないことがある。その結果、第一紡績ユニット２の相互にバラツキを生じることとなるため、紡績糸Ｙの品質を一定にすることが困難となる場合もあった。
【０１０３】
図９は、従来の第二紡績ユニット３の全体構成を示す図である。第二紡績ユニット３において、スライバＦならびに紡績糸Ｙの送り方向に沿って、スライバ供給ユニット４と、ドラフト装置５と、紡績装置６と、糸送り装置１０と、糸欠点検出装置７と、張力安定装置８と、巻取装置９がこの順序で配置されている。スライバ供給ユニット４は、主に貯溜されたスライバＦを供給する。ドラフト装置５は、スライバＦを牽伸することによって太さを均一にする。紡績装置６は、スライバＦを撚ることで紡績糸Ｙを製造する。糸送り装置１０は、製造された紡績糸Ｙを送り出す。糸欠点検出装置７は、紡績糸Ｙの糸太さを測定して欠点部を検出する。張力安定装置８は、紡績糸Ｙに掛かる張力を安定させる。巻取装置９は、紡績糸Ｙを綾振しながらパッケージ９１に巻回する。
【０１０４】
第二紡績ユニット３には、本発明の実施形態に係る紡績ユニット１と異なる部分として糸送り装置１０が備えられ、糸欠点検出装置７が糸送り装置１０と張力安定装置８との間に配置されている。これにより、糸欠点検出装置７は、糸送り装置１０から送り出された紡績糸Ｙが張力安定装置８に至るまでに欠点部の検出を行なうものとしている。
【０１０５】
このような従来構成においては、巻取装置９が紡績糸Ｙを綾振しながらパッケージ９１へと巻回しても糸欠点検出装置７における紡績糸Ｙの糸道が変化することはない。また、例えば巻取装置９を構成する摩擦ローラ９３の回転速度が変動しても、紡績糸Ｙの張力が変化することもない。しかし、糸送り装置１０による紡績糸Ｙの送り出し速度に変動を生じることがあるために紡績糸Ｙに掛かる張力を高めておく必要があり、糸欠点検出装置７による欠点部の検出精度に影響を及ぼす場合があった。
【０１０６】
具体的には、デリベリローラ１０１とニップローラ１０２に挟持された紡績糸Ｙは、デリベリローラ１０１とニップローラ１０２の回転に従って張力安定装置８へ送り出されることとなる。糸送り装置１０による送り出し速度の変動によって糸送り装置１０から張力安定装置８へ架けられた紡績糸Ｙに掛かる張力に変化が生じる場合があった。そこで、張力安定装置８が紡績糸Ｙを引張ることで張力を高め、糸欠点検出装置７の検出精度の向上を図ったものがあった。しかし、紡績糸Ｙに掛かる張力の増加によって欠点部の特徴が埋没することがあり、結果として欠点部の検出が困難となる場合があったのである。
【０１０７】
ここで、紡績糸Ｙに掛かる張力の増加によって欠点部の特徴が埋没し、欠点部の検出が困難となる問題点について図１０を用いて詳細に説明する。
【０１０８】
図１０Ａは、外乱を排除した糸欠点検出装置７を用いた場合の検出信号を示す図である。図１０Ｂは、本紡績ユニット３を構成する糸欠点検出装置７の検出信号を示す図である。なお、外乱を排除したとは、上述したように、糸欠点検出装置７の検出精度に影響を及ぼす全ての外乱を排除した状態を意味するものである。
【０１０９】
図１０Ａならびに図１０Ｂは、糸欠点検出装置７を通過する紡績糸Ｙの長さ方向において、所定の間隔ごとに測定された紡績糸Ｙの糸太さを結んでなる糸太さの変化を示す図である。上述した図８（Ａ）、図８（Ｂ）と同様に、紡績糸Ｙの糸太さが許容上限糸太さを越えた部分では太糸部Ｄ１が存在することを示し、許容下限糸太さを越えた部分では細糸部Ｄ２が存在することを示している。
【０１１０】
図１０Ａは、全ての外乱を排除した状態で測定された糸太さの変化を示すものであるため、誤差のない紡績糸Ｙの糸太さを捉えたものと仮定することができる。図１０Ａより、紡績糸Ｙの位置Ｌ１に許容上限糸太さを越えた部分である太糸部Ｄ１が存在し、紡績糸Ｙの位置Ｌ２に許容下限糸太さを越えた部分である細糸部Ｄ２が存在していることがわかる。
【０１１１】
一方、図１０Ｂは、本紡績ユニット３を構成する糸欠点検出装置７によって測定された糸太さの変化を示すものであるため、紡績糸Ｙに掛かる張力の増加によって欠点部の特徴が埋没したことによる検出信号の均等化が見られる。これは、紡績糸Ｙに掛かる張力が増加したことによって欠点部を含む紡績糸Ｙの糸太さが均一化したことが原因であり、実際に図１０Ｂに示すような糸太さの均一化が実現しているわけではない。
【０１１２】
従って、図１０Ｂより、紡績糸Ｙの位置Ｌ１においては、許容上限糸太さを越えていないために太糸部Ｄ１が存在すると判定されず、真の欠点部の検出信号が見逃されることとなる。なお、紡績糸Ｙの位置Ｌ２においては、許容下限糸太さを越えているために細糸部Ｄ２が存在すると判定される。
【０１１３】
これは、紡績糸Ｙが強く引張られたことによって紡績糸Ｙの位置Ｌ１に存在する太糸部Ｄ１が引き伸ばされたことによる。これにより、紡績糸Ｙの位置Ｌ１に存在する太糸部Ｄ１は、許容上限糸太さを越えていないと誤判定されるのである。
【０１１４】
このように、従来の第二紡績ユニット３においては、糸送り装置１０による紡績糸Ｙの送り出し速度の変動によって紡績糸Ｙに掛かる張力に変化が生じるため、紡績糸Ｙを引張ることで張力を高めておく必要がある。しかし、糸欠点検出装置７からの検出信号の均等化によって紡績糸Ｙに生じた欠点部の検出が困難となる場合があった。
【０１１５】
更に、紡績機１００において各紡績ユニット３を構成するそれぞれの糸送り装置１０に相互差が生じた場合には、糸送り装置１０から張力安定装置８へ架けられた紡績糸Ｙに掛かる張力が同様とならない。その結果、第二紡績ユニット３の相互にバラツキを生じることとなるため、紡績機１００全体として紡績糸Ｙの品質を一定にすることが困難となる場合があったのである。
【０１１６】
以上が従来の第一紡績ユニット２ならびに従来の第二紡績ユニット３における欠点部の検出についての問題点である。以下に本発明の実施形態に係る紡績ユニット１における欠点部の検出精度の優位性について図１１を用いて詳細に説明する。
【０１１７】
図１１は、本発明の実施形態に係る紡績ユニット１を構成する糸欠点検出装置７の検出信号を示す図である。また、図中に示す破線は、従来の第一紡績ユニット２ならびに従来の第二紡績ユニット３を構成する糸欠点検出装置７の検出信号を示している。
【０１１８】
図１１は、糸欠点検出装置７を通過する紡績糸Ｙの長さ方向において、所定の間隔ごとに測定された紡績糸Ｙの糸太さを結んでなる糸太さの変化を示す図である。図１１は、紡績糸Ｙの糸太さが許容上限糸太さを越えた部分では太糸部Ｄ１が存在することを示し、許容下限糸太さを越えた部分では細糸部Ｄ２が存在することを示している。
【０１１９】
図１１より、糸欠点検出装置７は、紡績糸Ｙに生じた欠点部の特徴を明確に捉えていることがわかる。これは、従来の第一紡績ユニット２のように、巻取装置９による紡績糸Ｙの綾振によって糸道が変化したり、例えば巻取装置９を構成する摩擦ローラ９３の回転速度の変動によって紡績糸Ｙの張力が変化したりすることがないためである。また、従来の第二紡績ユニット３のように紡績糸Ｙに掛かる張力を高めておく必要がないためである。
【０１２０】
従って、図１１より、紡績糸Ｙの位置Ｌ１においては、許容上限糸太さを越えているために太糸部Ｄ１が存在すると判定され、紡績糸Ｙの位置Ｌ２においては、許容下限糸太さを越えているために細糸部Ｄ２が存在すると判定される。
【０１２１】
このように、本発明の実施形態に係る紡績ユニット１においては、巻取装置９による紡績糸Ｙの綾振が糸欠点検出装置７による欠点部の検出精度に影響を与える恐れがない。更に、紡績糸Ｙに掛かる張力を適度に保つとともに、安定させることによって糸欠点検出装置７による欠点部の検出精度を向上させることができる。その結果、本発明の実施形態に係る紡績ユニット１は、製造する紡績糸Ｙの品質向上を図ることが可能となる。
【０１２２】
また、本発明の実施形態に係る紡績ユニット１は、紡績糸Ｙを送り出す糸送り装置１０を用いないため、紡績機１００において各紡績ユニット１のそれぞれの糸欠点検出装置７における紡績糸Ｙの張力、即ち、紡績装置６から張力安定装置８へ架けられた紡績糸Ｙに掛かる張力が相互にバラツキを生じることもない。従って、紡績糸Ｙの品質を一定にすることが可能となる。
【符号の説明】
【０１２３】
１ 紡績ユニット
２ 従来の第一紡績ユニット
３ 従来の第二紡績ユニット
４ スライバ供給ユニット
５ ドラフト装置
６ 紡績装置
７ 糸欠点検出装置
８ 張力安定装置
９ 巻取装置
１０ 糸送り装置
１１ 糸継台車
１２ 糸継装置
Ｄ１ 太糸部
Ｄ２ 細糸部
Ｆ 繊維束（スライバ）
Ｙ 紡績糸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維束を牽伸するドラフト装置と、
前記ドラフト装置により牽伸された繊維束から紡績糸を製造する紡績装置と、
前記紡績装置により製造された紡績糸の張力を安定させる張力安定装置と、
前記張力安定装置から送り出された紡績糸をパッケージへと巻回する巻取装置と、
紡績糸の欠点部を検出可能とする糸欠点検出装置と、を備える紡績ユニットであって、
前記糸欠点検出装置は、前記紡績装置と前記張力安定装置との間に配置される、ことを特徴とする紡績ユニット。
【請求項２】
前記張力安定装置は、紡績糸を巻回するローラ部材と、
前記ローラ部材に巻回された紡績糸を解舒する解舒部材と、を具備し、
前記解舒部材は、紡績糸の解舒速度を適宜に調節することで前記紡績装置から前記張力安定装置へ架けられた紡績糸に掛かる張力を安定させる、ことを特徴とする請求項１に記載の紡績ユニット。
【請求項３】
前記解舒部材は、前記張力安定装置から送り出された紡績糸に掛かる張力が所定の値よりも高いときには紡績糸の解舒速度を増速させ、
前記張力安定装置から送り出された紡績糸に掛かる張力が所定の値以下であるときには紡績糸の解舒速度を減速させる、ことを特徴とする請求項２に記載の紡績ユニット。
【請求項４】
前記張力安定装置は、前記ローラ部材を回転させる動力部を具備し、
前記動力部は、紡績糸の巻回速度を所定の値に維持することで前記紡績装置から前記張力安定装置へ架けられた紡績糸に掛かる張力を安定させる、ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の紡績ユニット。
【請求項５】
前記張力安定装置は、紡績糸の巻回速度に対して解舒速度を適宜に調節することで紡績糸を一時的に貯溜する、ことを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の紡績ユニット。
【請求項６】
前記糸欠点検出装置は、前記紡績装置により製造された直後の紡績糸の欠点部を検出する、ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の紡績ユニット。
【請求項７】
前記糸欠点検出装置は、前記紡績装置による紡績テンションでの紡績糸の欠点部を検出するように構成される、ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の紡績ユニット。
【請求項８】
前記糸欠点検出装置は、紡績糸に掛かる張力が前記張力安定装置によってのみ生じる位置に配置する、ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の紡績ユニット。
【請求項９】
前記紡績装置は、前記ドラフト装置により牽伸された繊維束を旋回気流によって撚ることで紡績糸を製造する、ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の紡績ユニット。
【請求項１】
繊維束を牽伸するドラフト装置と、
前記ドラフト装置により牽伸された繊維束から紡績糸を製造する紡績装置と、
前記紡績装置により製造された紡績糸の張力を安定させる張力安定装置と、
前記張力安定装置から送り出された紡績糸をパッケージへと巻回する巻取装置と、
紡績糸の欠点部を検出可能とする糸欠点検出装置と、を備える紡績ユニットであって、
前記糸欠点検出装置は、前記紡績装置と前記張力安定装置との間に配置される、ことを特徴とする紡績ユニット。
【請求項２】
前記張力安定装置は、紡績糸を巻回するローラ部材と、
前記ローラ部材に巻回された紡績糸を解舒する解舒部材と、を具備し、
前記解舒部材は、紡績糸の解舒速度を適宜に調節することで前記紡績装置から前記張力安定装置へ架けられた紡績糸に掛かる張力を安定させる、ことを特徴とする請求項１に記載の紡績ユニット。
【請求項３】
前記解舒部材は、前記張力安定装置から送り出された紡績糸に掛かる張力が所定の値よりも高いときには紡績糸の解舒速度を増速させ、
前記張力安定装置から送り出された紡績糸に掛かる張力が所定の値以下であるときには紡績糸の解舒速度を減速させる、ことを特徴とする請求項２に記載の紡績ユニット。
【請求項４】
前記張力安定装置は、前記ローラ部材を回転させる動力部を具備し、
前記動力部は、紡績糸の巻回速度を所定の値に維持することで前記紡績装置から前記張力安定装置へ架けられた紡績糸に掛かる張力を安定させる、ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の紡績ユニット。
【請求項５】
前記張力安定装置は、紡績糸の巻回速度に対して解舒速度を適宜に調節することで紡績糸を一時的に貯溜する、ことを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の紡績ユニット。
【請求項６】
前記糸欠点検出装置は、前記紡績装置により製造された直後の紡績糸の欠点部を検出する、ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の紡績ユニット。
【請求項７】
前記糸欠点検出装置は、前記紡績装置による紡績テンションでの紡績糸の欠点部を検出するように構成される、ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の紡績ユニット。
【請求項８】
前記糸欠点検出装置は、紡績糸に掛かる張力が前記張力安定装置によってのみ生じる位置に配置する、ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の紡績ユニット。
【請求項９】
前記紡績装置は、前記ドラフト装置により牽伸された繊維束を旋回気流によって撚ることで紡績糸を製造する、ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の紡績ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−９９１９２（Ｐ２０１１−９９１９２Ａ）
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５６７７３（Ｐ２０１０−５６７７３）
【出願日】平成２２年３月１２日（２０１０．３．１２）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１２日（２０１０．３．１２）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]