紡績機
【課題】紡績装置から引き出される紡績糸に与える糸張力を安定させ、品質の均一な紡績糸を得ることができる紡績機を提供する。
【解決手段】精紡機の紡績ユニット２は、紡績装置９と、巻取装置１３と、糸弛み取り装置１２と、を備える。紡績装置９は、繊維束８に撚りを与えて紡績糸１０を生成する。巻取装置１３は、紡績装置９から送出された紡績糸１０を巻き取ってパッケージ４５を形成する。糸弛み取り装置１２は、紡績装置９と巻取装置１３との間に配置されるとともに、回転する弛み取りローラ２１の外周に紡績糸１０を巻き付けて一時的に貯留する。そして、この精紡機は、糸弛み取り装置１２によって、紡績装置９から送出される紡績糸１０に張力を与えている。
【解決手段】精紡機の紡績ユニット２は、紡績装置９と、巻取装置１３と、糸弛み取り装置１２と、を備える。紡績装置９は、繊維束８に撚りを与えて紡績糸１０を生成する。巻取装置１３は、紡績装置９から送出された紡績糸１０を巻き取ってパッケージ４５を形成する。糸弛み取り装置１２は、紡績装置９と巻取装置１３との間に配置されるとともに、回転する弛み取りローラ２１の外周に紡績糸１０を巻き付けて一時的に貯留する。そして、この精紡機は、糸弛み取り装置１２によって、紡績装置９から送出される紡績糸１０に張力を与えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紡績機に関する。詳細には、当該紡績機において紡績糸に張力を与えるための構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば特許文献１が開示するような紡績機が知られている。一般的にこの種の紡績機は、紡績装置から送出される紡績糸を、回転駆動される金属製のデリベリローラと、デリベリローラに対向して配置されて従動回転するゴム製のニップローラと、によってニップして搬送するように構成されている。即ち、デリベリローラの回転によって、紡績装置から引き出される糸に張力が与えられている。糸に所定の張力を与えることで、紡績装置から所定の速度で糸を引き出すとともに所定の速度で下流側に搬送することができる。
【特許文献１】特開２００４−１２４３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１のような紡績機による紡績中においては、糸の太さ（番手）、紡績時の糸の引出し張力、クリアリング（糸欠点検出）時の糸張力等が所望の値となるように正確に制御することが糸品質の観点から非常に重要である。即ち、糸の太さや紡績時の引出し張力が紡績中に変動すれば、糸品質に悪影響を及ぼしてしまう。また、クリアリング時の張力が一定でなければ、正確なクリアリングを行うことができない。
【０００４】
前記の糸の太さは、デリベリローラとバックローラとの速度比によって決まる。前記の紡績時の引出し張力は、デリベリローラとフロントローラとの速度比によって決まる。また、前記のクリアリング時の張力は、デリベリローラと巻取装置（糸弛み取り装置がある場合は、デリベリローラと糸弛み取り装置）との速度比によって決まる。このように、デリベリローラによる糸の搬送速度は糸品質を左右する重要なパラメータであるので、デリベリローラによって正確な速度で糸を搬送することが必要とされる。
【０００５】
一方、デリベリローラの下流側に備えられた巻取装置において、糸はパッケージ表面にトラバース（綾振り）されるため、デリベリローラ下流側では常に糸張力の変動が起こる。この張力の変動は、ある程度は糸張力調整装置によって緩和されるものの、当該糸張力調整装置よりも上流側のデリベリローラまで伝わってしまうことがある。このとき、デリベリローラとニップローラによる糸のニップ力が十分でないと、糸とローラとの間にスリップが発生して張力の変動が上流側に伝わり、デリベリローラによる糸の搬送速度に変動が生じて糸品質が低下してしまう。このような糸の搬送速度の変動を防止するため、デリベリローラとニップローラによる糸のニップ力は、強力かつ安定していることが好ましい。
【０００６】
しかしながら、２つのローラで糸をニップして搬送するという従来の構成では、十分な力で糸を把持するには限界があり、下流からの張力変動の影響を受けないほど強力なニップ力を実現するのは困難であった。また、ゴム製のニップローラ表面に生じる摩耗、部品の組付精度などの要因により、前記ニップ力にはバラツキが生じてしまうのが実情である。そのため、複数の紡績ユニット間でニップ力が均一となるように管理することが難しく、生産される糸の品質を均一に管理することができなかった。更に、ニップローラ表面のゴムの摩耗が進行するとニップ力が低下し、糸のスリップが頻発してしまう場合があった。
【０００７】
また、ニップローラはメンテナンス性などの観点から片持ち支持式に構成する場合があるが、この場合、ニップローラの一端側と他端側でニップ力が均等となるように調整することは構成上困難である。このため、例えば前記トラバースによって糸が左右に振られると、ニップ位置が変動することでニップ力が変動し、これにより糸張力が変動してクリアラが頻繁に誤検出をしてしまうという問題があった。
【０００８】
また、ニップローラは、表面のゴムが摩耗するため一定期間で取り替える必要がある消耗部品である。また、デリベリローラとニップローラには風綿などが巻き付き易く、巻き付いた場合はオペレータがこれを取り除く必要がある。このように、デリベリローラとニップローラによる糸の搬送は、メンテナンスの負担が大きいという観点からも問題があった。
【０００９】
本願発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、紡績装置から引き出される紡績糸に与える糸張力を安定させ、品質の均一な紡績糸を得ることができる紡績機を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【００１１】
本発明の観点によれば、以下の構成の紡績機が提供される。即ち、この紡績機は、紡績装置と、巻取装置と、糸貯留装置と、を備える。前記紡績装置は、繊維束に撚りを与えて紡績糸を生成する。前記巻取装置は、前記紡績装置から送出された前記紡績糸を巻き取ってパッケージを形成する。前記糸貯留装置は、前記紡績装置と前記巻取装置との間に配置されるとともに、回転する糸貯留ローラの外周に前記紡績糸を巻き付けて一時的に貯留する。そして、この紡績機は、前記糸貯留装置によって張力を与えながら前記紡績装置から紡績糸を引き出す。
【００１２】
即ち、外周に紡績糸を巻き付けた糸貯留ローラによって紡績糸に張力を与えているので、例えば対向する２つのローラの間に紡績糸をニップして搬送していた従来の構成と比べて、糸搬送部材としての当該糸貯留ローラと紡績糸との間の接触面積が大きく、十分な搬送力で紡績糸に張力を与えることができる。従って、糸貯留ローラと紡績糸との間でスリップ等を起こさずに、紡績装置から紡績糸を安定した速度で引き出すことができるので、品質が均一な紡績糸を生産することができる。
【００１３】
前記の紡績機においては、前記紡績装置から送出される前記紡績糸が、他の糸搬送部材を介さずに前記糸貯留装置に直接導入されることが好ましい。
【００１４】
これにより、紡績装置から送出される紡績糸に対して、他の糸搬送部材の影響を受けることなく糸貯留装置によって張力を与えることができる。また、紡績装置と糸貯留装置との間に他の糸搬送部材が存在した場合に発生する当該他の糸搬送部材への風綿の巻付き等の問題を回避してメンテナンス性を向上させるとともに、部品点数を削減して紡績機全体を簡素化し、コストを抑えることができる。
【００１５】
前記の紡績機においては、前記糸貯留ローラは耐摩耗性の高い材質（例えば金属製）であることが好ましい。
【００１６】
これにより、ゴム製のローラに比べ耐久性が向上するので、従来の構成に比べて消耗部品の数を削減することができるとともに、長期にわたって安定した糸品質を維持することができる。また、摩耗による性能の変化を抑えることができるので、例えばゴム製のローラによって紡績糸を搬送する従来の構成に比べて、紡績機が備える複数の紡績ユニット間での糸の搬送力のバラつきを抑え、当該複数のユニットが生産する糸の品質をユニット間で均一に保つことができる。また、例えば金属製のように加工性の高い素材とすれば、糸貯留ローラを高い加工精度で製造することが容易になるので、ユニット間での部品寸法のバラつきを抑え、生産される糸の品質がユニット間で均一になるように管理することが更に容易になる。
【００１７】
前記の紡績機においては、前記糸貯留装置は、当該糸貯留装置と前記巻取装置との間の糸張力の変動を吸収するように構成された糸弛み取り装置であることが好ましい。
【００１８】
これにより、糸弛み取り装置と巻取装置との間の糸張力の変動が、糸弛み取り装置と紡績装置との間の糸張力に影響を与えることを防止できるので、糸の品質を更に向上させることができる。また、糸弛み取り装置が、紡績糸の搬送と、糸張力の調整と、の両方の機能を有しているので、糸搬送用の部材と張力調整用の部材とを別個に設けていた従来の構成と比べて、部品点数を削減しコストを抑えることができる。
【００１９】
前記の紡績機においては、前記糸貯留ローラの外周には、少なくとも１０周以上は前記紡績糸を重なることなく巻き付けることが可能であることが好ましい。
【００２０】
即ち、糸貯留ローラの外周に十分な長さの紡績糸が当該糸貯留ローラを締め付けるように巻き付くことで、当該糸貯留ローラの回転による紡績糸の搬送力を十分に安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明の一実施形態に係る精紡機（紡績機）について、図面を参照して説明する。なお、本明細書において「上流」及び「下流」とは、紡績時での糸の走行方向における上流及び下流を意味するものとする。図１は紡績機の全体的な構成を示した正面図、図２は紡績機の縦断面図である。
【００２２】
図１に示す紡績装置としての精紡機１は、並設された多数の錘（紡績ユニット２）を備えている。この精紡機１は、糸継台車３と、ブロアボックス８０と、原動機ボックス５と、を備えている。
【００２３】
図１に示すように、各紡績ユニット２は、上流から下流へ向かって順に、ドラフト装置７と、紡績装置９と、糸弛み取り装置（糸貯留装置）１２と、巻取装置１３と、を主要な構成として備えている。ドラフト装置７は精紡機１の筐体６の上端近傍に設けられており、このドラフト装置７から送られてくる繊維束８を紡績装置９で紡績するように構成している。紡績装置９から送出された紡績糸１０は後述のヤーンクリアラ５２を通過した後、糸弛み取り装置１２で送られて巻取装置１３によって巻き取られ、これによりパッケージ４５が形成される。
【００２４】
ドラフト装置７は、スライバ１５を延伸して繊維束８にするためのものである。このドラフト装置７は図２に示すように、バックローラ１６、サードローラ１７、エプロンベルト１８を装架したミドルローラ１９、及びフロントローラ２０の４つのローラを備えている。
【００２５】
紡績装置９の詳細な構成は図示しないが、本実施形態では、旋回気流を利用して繊維束８に撚りを与え、紡績糸１０を生成する空気式のものを採用している。
【００２６】
紡績装置９の下流には、糸弛み取り装置１２が設けられている。この糸弛み取り装置１２は、紡績糸１０に所定の張力を与えて紡績装置９から引き出す機能と、糸継台車３（後述）による糸継ぎ時などに紡績装置から送出される紡績糸１０を滞留させて糸の弛みを防止する機能と、巻取装置１３（後述）側の張力の変動が紡績装置９側に伝わらないように張力を調節する機能と、を有している。図２に示すように、糸弛み取り装置１２は、弛み取りローラ（糸貯留ローラ）２１と、糸掛け部材２２と、上流側ガイド２３と、電動モータ２５と、下流側ガイド２６と、糸貯留量センサ２７と、を備えている。
【００２７】
糸掛け部材２２は、紡績糸１０に係合する（引っ掛ける）ことが可能に構成されており、紡績糸１０に係合した状態で弛み取りローラ２１と一体回転することにより、当該弛み取りローラ２１の外周面に紡績糸１０を巻き付けることができるように構成されている。
【００２８】
弛み取りローラ２１は、その外周面に紡績糸１０を一定量巻き付けて貯留することができるように構成されている。また、弛み取りローラ２１は、電動モータ２５によって回転駆動される。この構成で、弛み取りローラ２１の外周に巻き付けられた紡績糸１０は、弛み取りローラ２１が回転することにより当該弛み取りローラ２１を締め付けるようにして巻かれ、糸弛み取り装置１２よりも上流側の紡績糸１０を引っ張る。即ち、外周に紡績糸１０を巻き付けた状態の弛み取りローラ２１を所定の回転速度で回転させることで、紡績糸１０に所定の張力を与えて紡績装置９から所定の速度で引き出し、所定の速度で下流側に搬送することができる。
【００２９】
そして、弛み取りローラ２１の外周に所定量の紡績糸１０を巻き付けることで、弛み取りローラ２１と紡績糸１０との間で所定の接触面積を確保することができる。これにより、弛み取りローラ２１が十分な力で紡績糸１０を保持して引っ張ることが可能となり、スリップ等を発生させることなく紡績装置９から安定した速度で紡績糸１０を引き出すことができる。また、図２に示すように、紡績装置９と糸弛み取り装置１２との間には紡績糸１０に張力を与えるための他の構成（従来のデリベリローラなど）がないので、紡績装置９からの糸の引出し速度は、弛み取りローラ２１の回転速度によって決定される。従って、本実施形態の精紡機１では、糸弛み取り装置１２によって紡績糸１０に対して張力を与え、バラツキが少なく正確な速度で当該紡績糸１０を紡績装置９から引き出すことができる。
【００３０】
糸貯留量センサ２７は弛み取りローラ２１上に貯留されている紡績糸１０の貯留量を非接触式で検出し、ユニットコントローラに送信するように構成されている。
【００３１】
上流側ガイド２３は弛み取りローラ２１のやや上流側に配置される。上流側ガイド２３は、弛み取りローラ２１の外周面に対して糸を適切に案内する案内部材であるとともに、紡績装置９から伝播してくる紡績糸１０の撚りが当該上流側ガイド２３よりも下流側に伝わることを防止する撚り止めの役割を兼ねている。
【００３２】
精紡機１の筐体６の前面側であって前記紡績装置９と前記糸弛み取り装置１２との間の位置には、ヤーンクリアラ５２が設けられている。そして、紡績装置９で紡出された紡績糸１０は、糸弛み取り装置１２で巻き取られる前に前記ヤーンクリアラ５２を通過するようになっている。ヤーンクリアラ５２は走行する紡績糸１０の太さを監視し、紡績糸１０の糸欠点を検出した場合に、糸欠点検出信号を図示しないユニットコントローラへ送信するように構成されている。なお、従来の構成の精紡機（例えば特許文献１）においては、ヤーンクリアラはデリベリローラによって搬送された紡績糸を監視していたので、紡績糸とデリベリローラ（及びニップローラ）との間にスリップが発生した場合に誤検出することがあった。この点、本実施形態では上記のように、紡績装置９から紡績糸１０を糸弛み取り装置１２によって（スリップなどを発生させずに）安定した速度及び張力で引き出すことができる。これにより、ヤーンクリアラ５２による正確な糸欠点検出を行うことができる。
【００３３】
前記ユニットコントローラは、前記糸欠点検出信号を受信すると、直ちにカッタ５７で紡績糸１０を切断し、更にドラフト装置７や紡績装置９等を停止させる。また、ユニットコントローラは糸継台車３に制御信号を送り、当該紡績ユニット２の前まで走行させる。その後、紡績装置９等を再び駆動し、前記糸継台車３に糸継ぎを行わせて巻取りを再開させるようになっている。このとき、糸弛み取り装置１２は、紡績装置９が紡績を再開してから巻取りが再開されるまでの間、紡績装置９から連続的に送出される紡績糸１０を弛み取りローラ２１に滞留させて紡績糸１０の弛みを取るように構成されている。
【００３４】
糸継台車３は、図１及び図２に示すように、スプライサ（糸継装置）４３と、サクションパイプ４４と、サクションマウス４６と、を備えている。糸継台車３は、ある紡績ユニット２で糸切れや糸切断が発生すると、前記レール４１上を当該紡績ユニット２まで走行し、停止するように構成されている。前記サクションパイプ４４は、軸を中心に上下方向に回動しながら、紡績装置９から送出される糸端を吸い込みつつ捕捉してスプライサ４３へ案内する。サクションマウス４６は、軸を中心に上下方向に回動しながら、前記巻取装置１３に支持されたパッケージ４５から糸端を吸引しつつ捕捉してスプライサ４３へ案内する。スプライサ４３は、案内された糸端同士の糸継ぎを行う。
【００３５】
巻取装置１３は、支軸７０まわりに揺動可能に支持されたクレードルアーム７１を備える。このクレードルアーム７１は、紡績糸１０を巻回するためのボビン４８を回転可能に支持することができる。
【００３６】
また、前記巻取装置１３は、巻取ドラム７２と、トラバース装置７５と、を備えている。巻取ドラム７２は、前記ボビン４８やそれに紡績糸１０を巻回して形成されるパッケージ４５の外周面に接触して駆動できるように構成されている。また、トラバース装置７５は、紡績糸１０に係合可能なトラバースガイド７６を備えている。この構成で、トラバースガイド７６を図略の駆動手段によって往復動させながら巻取ドラム７２を図略の電動モータによって駆動することで、巻取ドラム７２に接触するパッケージ４５を回転させ、紡績糸１０を綾振りしつつ巻き取るようになっている。
【００３７】
次に、糸弛み取り装置の詳細な構成について図３を参照して説明する。図３は、糸弛み取り装置の縦断面図である。
【００３８】
弛み取りローラ２１は耐摩耗性材質製とされ、電動モータ２５のモータ軸２５ａに固定されている。この弛み取りローラ２１の外周面２１ａは、糸掛け部材２２を有する側を先端、電動モータ２５が配置されている側を基端とすると、基端から先端に向かって順に、基端側テーパ部２１ｂと、円筒部２１ｃと、先端側テーパ部２１ｄと、を備えている。
【００３９】
円筒部２１ｃは、先端側が僅かに細まる形状に構成されるとともに、両側のテーパ部２１ｂ，２１ｄに対し段差なく連続する形状になっている。また、弛み取りローラ２１によって紡績糸１０の十分な搬送力を得るためには、弛み取りローラ２１の外周面に少なくとも１０周以上は紡績糸１０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、円筒部２１ｃは、紡績糸１０を少なくとも１０周以上は貯留することができるような寸法に形成されている。また、前記糸貯留量センサ２７がこの円筒部２１ｃに対向するように備えられており、弛み取りローラ２１に巻き付いている糸の貯留量を検知してユニットコントローラに送信するように構成されている。
【００４０】
基端側テーパ部２１ｂ及び先端側テーパ部２１ｄは、それぞれ端面側を大径側とする緩やかなテーパ状に構成されている。弛み取りローラ２１の外周面２１ａにおいて、基端側テーパ部２１ｂは、供給された紡績糸１０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２１ｃへ到達させることにより、紡績糸１０を円筒部２１ｃの表面に整然と巻き付かせるように構成されている。また、先端側テーパ部２１ｄは、解舒の際に、巻き付いている紡績糸１０が一度に抜けてしまう輪抜け現象を防止すると同時に、紡績糸１０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１０の円滑な引出しを確保する機能を有している。
【００４１】
弛み取りローラ２１の先端側に配置される糸掛け部材２２は、図３に示すように、前記弛み取りローラ２１と同心して配置されるとともに、条件に応じて当該弛み取りローラ２１と一体的に又は独立して回転するように構成されている。具体的には、この糸掛け部材２２は、弛み取りローラ２１に対し相対回転可能に支持されるフライヤー軸３３と、その先端に固着されるフライヤー３８を備えている。
【００４２】
フライヤー軸３３又は弛み取りローラ２１の何れか一方には永久磁石が取り付けられ、他方には磁気ヒステリシス材が取り付けられている。これらの磁気的手段により、糸掛け部材２２が弛み取りローラ２１に対し相対回転するのに抗するトルクが発生するように構成されている。
【００４３】
フライヤー３８は前記フライヤー軸３３と一体的に回転するよう構成されている。また、前記フライヤー３８は、前記弛み取りローラ２１の外周面２１ａに向かって適宜湾曲する形状に構成されている。これにより、フライヤー３８は、紡績糸１０と係合して（紡績糸１０を引っ掛けて）、当該紡績糸１０を弛み取りローラ２１の外周面へ案内することができる。
【００４４】
以上の構成で、糸弛み取り装置１２は、フライヤー３８を紡績糸１０に引っ掛け、当該紡績糸１０を弛み取りローラ２１に巻き付かせることによって、紡績糸１０の弛みを解消するとともに巻取張力を調整することができる。具体的には以下のとおりである。
【００４５】
前述のとおり、糸掛け部材２２は弛み取りローラ２１に対して独立に回転可能であり、この回転に抗する向きの抵抗トルクが磁気的手段によって加えられている。また、弛み取りローラ２１は電動モータ２５によって所定の回転速度で回転している。この構成で、フライヤー３８が紡績糸１０と係合している場合、糸に掛かる張力が前記抵抗トルクに打ち勝つほどに強ければ、前記糸掛け部材２２は弛み取りローラ２１と独立に回転して、糸を前記弛み取りローラ２１から解舒する。反対に、糸に掛かる張力が弱ければ、糸掛け部材２２は弛み取りローラ２１と一体的に回転し、糸を前記弛み取りローラ２１に巻き付ける。なお、紡績糸１０は弛み取りローラ２１の基端側から巻き付けられる一方、糸は弛み取りローラ２１の先端側から解舒されていく。
【００４６】
このように、糸弛み取り装置１２は、糸の張力が下がる（糸が弛みそうになる）と糸を巻き付け、糸の張力が上がると糸を解舒するように動作することで、糸の弛みを解消して適切な張力を付与することができる。また、上記のように糸弛み取り装置１２と巻取装置１３と間の紡績糸１０に掛かる張力の変動を吸収するように糸掛け部材２２が働くことで、当該張力の変動が、紡績装置９から糸弛み取り装置１２までの間の紡績糸１０に影響を及ぼすことを防止できる。これにより、紡績装置９から紡績糸１０をより安定した速度で糸弛み取り装置１２によって引き出すことができる。
【００４７】
ところで、上記の弛み取りローラ２１による紡績糸１０の搬送（紡績装置９からの引出し）を安定して行うためには、弛み取りローラ２１に紡績糸１０が一定量巻き付いた状態を常に維持する必要がある。このため、本実施形態ではクレードルアーム７１を糸貯留量センサ２７からの信号によりフィードバック制御している。具体的には以下のとおりである。
【００４８】
まず、糸掛け部材２２に掛けられた糸（糸弛み取り装置１２と巻取装置１３との間の紡績糸１０）に掛かる張力は、基本的には、弛み取りローラ２１による糸送り速度（紡績装置９からの紡出速度）及び巻取装置１３の巻取速度によって決定される。即ち、糸送り速度よりも巻取速度の方が速ければ糸に掛かる張力は大きくなり、弛み取りローラ２１から徐々に糸が解舒される。逆に糸送り速度よりも巻取速度の方が遅ければ糸に掛かる張力は小さくなり、弛み取りローラ２１に徐々に糸が巻き付けられる。弛み取りローラ２１の回転速度（紡出速度）は通常一定であるので、糸掛け部材２２に掛けられた糸に掛かる張力は主に巻取装置１３の巻取速度によって変化する。
【００４９】
通常の巻取時には、紡績糸１０に適切な巻取張力を付与するため、弛み取りローラ２１による糸送り速度（紡績装置９の紡出速度）よりも巻取速度の方が若干速くなるように、巻取ドラム７２の回転速度が設定されている。従って、弛み取りローラ２１に巻き取られていた紡績糸１０は徐々に解舒され、糸の貯留量が減少する。
【００５０】
糸貯留量センサ２７によって糸の貯留量が所定値以下になったこと（例えば、弛み取りローラ２１の外周に巻き付いた紡績糸１０が１０周以下になったこと）が検知されると、当該紡績ユニット２のユニットコントローラは、図略のリフトシリンダを駆動してクレードルアーム７１を図２の左側へ回動させるように制御し、パッケージ４５を巻取ドラム７２から離間させる。これによりパッケージ４５は駆動力を失うので、慣性回転を継続するものの、その巻取速度は徐々に減少する。
【００５１】
この結果、糸掛け部材２２によって徐々に紡績糸１０が巻き取られ、弛み取りローラ２１の糸の貯留量が回復する。ただし、円筒部２１ｃに貯留可能な量を超える糸を弛み取りローラ２１に巻き取ると、紡績糸１０が弛み取りローラ２１に巻き付く位置が基端側テーパ部２１ｂを登って大径側で巻き取ることとなるため、正確な速度で紡績装置９から紡績糸１０を引き出すことができなくなってしまう。そこで、紡績糸１０の貯留量が所定値以上になったことを糸貯留量センサ２７によって検知するように構成されている。紡績糸１０の貯留量が所定値以上になったことを検知すると、前記ユニットコントローラはクレードルアーム７１を図２の右側へ回動させ、パッケージ４５を巻取ドラム７２に接触させる。これにより巻取速度が回復するので、前述のように弛み取りローラ２１から紡績糸１０が解舒されていく。
【００５２】
このように、リフトシリンダによってクレードルアーム７１を揺動させ、パッケージ４５を巻取ドラム７２に対して接触させたり離間させたりすることにより、巻取装置１３の巻取速度を調節することができる。そして、弛み取りローラ２１の糸貯留量を検知してフィードバックしながら巻取装置１３の巻取速度の制御を行うことにより、一定量以上の紡績糸１０を弛み取りローラ２１に貯留した状態を常に維持することができる。
【００５３】
以上で説明したように、本実施形態の精紡機１は、紡績装置９と、巻取装置１３と、糸弛み取り装置１２と、を備える。紡績装置９は、繊維束８に撚りを与えて紡績糸１０を生成する。巻取装置１３は、紡績装置９から送出された紡績糸１０を巻き取ってパッケージ４５を形成する。糸弛み取り装置１２は、紡績装置９と巻取装置１３との間に配置されるとともに、回転する弛み取りローラ２１の外周に紡績糸１０を巻き付けて一時的に貯留する。そして、この精紡機１は、糸弛み取り装置１２によって張力を与えながら紡績装置９から紡績糸１０を引き出している。
【００５４】
即ち、外周に紡績糸１０を巻き付けた弛み取りローラ２１によって紡績糸１０（更に言えば、撚りが付与される繊維束８）に張力を与えているので、例えば対向する２つのローラの間に紡績糸をニップして搬送していた従来の構成と比べて、糸搬送部材としての弛み取りローラ２１と紡績糸１０との間の接触面積が大きく、十分な搬送力で紡績糸１０に張力を与えることができる。従って、弛み取りローラ２１と紡績糸１０との間でスリップ等を起こさずに、紡績装置９から紡績糸１０を安定した速度で引き出すことができるので、品質が均一な紡績糸１０を生産することができる。
【００５５】
また、本実施形態の精紡機１においては、紡績装置９から送出される紡績糸１０が、他の糸搬送部材を介さずに糸弛み取り装置１２に直接導入されている。
【００５６】
これにより、紡績装置９から送出される紡績糸１０に対して、他の糸搬送部材の影響を受けることなく糸弛み取り装置１２によって張力を与えることができる。また、紡績装置９と糸弛み取り装置１２との間に他の糸搬送部材が存在した場合に発生する当該他の糸搬送部材への風綿の巻付き等の問題を回避してメンテナンス性を向上させるとともに、部品点数を削減して精紡機１全体を簡素化し、コストを抑えることができる。
【００５７】
また、本実施形態の精紡機１においては、弛み取りローラ２１は耐摩耗性材質製である。
【００５８】
これにより、ゴム製のローラに比べ耐久性が向上するので、従来の構成に比べて消耗部品の数を削減することができるとともに、長期にわたって安定した糸品質を維持することができる。また、摩耗による性能の変化を抑えることができるので、例えばゴム製のローラによって紡績糸を搬送する従来の構成に比べて、精紡機１が備える複数の紡績ユニット２の間での糸の搬送力のバラつきを抑え、当該複数の紡績ユニット２が生産する糸の品質を紡績ユニット２の間で均一に保つことができる。
【００５９】
また、本実施形態の精紡機１においては、糸弛み取り装置１２は、当該糸弛み取り装置１２と巻取装置１３との間の糸張力の変動を吸収するように構成されている。
【００６０】
これにより、糸弛み取り装置１２と巻取装置１３との間の糸張力の変動が、糸弛み取り装置１２と紡績装置９との間の糸張力に影響を与えることを防止できるので、糸の品質を更に向上させることができる。また、糸弛み取り装置１２が、紡績糸１０の搬送と、糸張力の調整と、の両方の機能を有しているので、糸搬送用の部材と張力調整用の部材とを別個に設けていた従来の構成と比べて、部品点数を削減しコストを抑えることができる。
【００６１】
また、本実施形態の精紡機１においては、弛み取りローラ２１の外周には、少なくとも１０周以上は紡績糸１０を重なることなく巻き付けることが可能である。
【００６２】
即ち、弛み取りローラ２１の外周に十分な長さの紡績糸１０が当該弛み取りローラ２１を締め付けるように巻き付くことで、弛み取りローラ２１を紡績糸１０が締め付けて、当該弛み取りローラ２１の回転による紡績糸１０の搬送力を十分に安定させることができる。
【００６３】
以上に本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【００６４】
糸掛け部材２２と弛み取りローラ２１との間にトルクを加える方法は、上記のような磁気的な手段に限らず、例えば摩擦力でも良く、電磁気的な手段でも良い。
【００６５】
また、糸掛け部材２２は必須ではなく、例えば特許文献１のように、弛み取りローラに対して相対回転可能な糸掛け部材を有しない構成の糸弛み取り装置としても良い。この構成であっても、回転する弛み取りローラの外周に糸を巻き付けることで、安定した速度で糸を引っ張ることができる。ただし、上記実施形態のように糸掛け部材２２を備える構成では、当該糸掛け部材２２によって糸張力の調節が実現されるので別途糸張力調整装置を設ける必要が無く、また、弛み取りローラの糸貯留量を増減させるための複雑な構成も必要無い。従って、コンパクト化などの観点を考慮すれば、上記実施形態のような糸掛け部材２２を備えた糸弛み取り装置１２とすることが好ましい。
【００６６】
紡績ユニット２のレイアウトは、紡績装置９から送出される紡績糸１０に実質的に張力を与えているのが糸弛み取り装置１２であれば良く、上記実施形態のレイアウトに限定されない。例えば、紡績装置９と糸弛み取り装置１２との間に、糸の張力に関与しない別の糸案内部材（例えば、糸をニップ等しない単なる転動ローラ）が設けられた構成であっても良い。
【００６７】
上記の精紡機１の構成は一例であって、例えば糸継台車３を省略しても良く、また例えば自動で満巻パッケージを交換するための自動玉揚台車を更に備えていても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施形態に係る紡績機の正面図。
【図２】紡績機の縦断面図。
【図３】糸弛み取り装置の縦断面図。
【符号の説明】
【００６９】
１ 精紡機（紡績機）
２ 紡績ユニット
８ 繊維束
９ 紡績装置
１０ 紡績糸
１２ 糸弛み取り装置（糸貯留装置）
１３ 巻取装置
２１ 弛み取りローラ（糸貯留ローラ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紡績機に関する。詳細には、当該紡績機において紡績糸に張力を与えるための構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば特許文献１が開示するような紡績機が知られている。一般的にこの種の紡績機は、紡績装置から送出される紡績糸を、回転駆動される金属製のデリベリローラと、デリベリローラに対向して配置されて従動回転するゴム製のニップローラと、によってニップして搬送するように構成されている。即ち、デリベリローラの回転によって、紡績装置から引き出される糸に張力が与えられている。糸に所定の張力を与えることで、紡績装置から所定の速度で糸を引き出すとともに所定の速度で下流側に搬送することができる。
【特許文献１】特開２００４−１２４３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１のような紡績機による紡績中においては、糸の太さ（番手）、紡績時の糸の引出し張力、クリアリング（糸欠点検出）時の糸張力等が所望の値となるように正確に制御することが糸品質の観点から非常に重要である。即ち、糸の太さや紡績時の引出し張力が紡績中に変動すれば、糸品質に悪影響を及ぼしてしまう。また、クリアリング時の張力が一定でなければ、正確なクリアリングを行うことができない。
【０００４】
前記の糸の太さは、デリベリローラとバックローラとの速度比によって決まる。前記の紡績時の引出し張力は、デリベリローラとフロントローラとの速度比によって決まる。また、前記のクリアリング時の張力は、デリベリローラと巻取装置（糸弛み取り装置がある場合は、デリベリローラと糸弛み取り装置）との速度比によって決まる。このように、デリベリローラによる糸の搬送速度は糸品質を左右する重要なパラメータであるので、デリベリローラによって正確な速度で糸を搬送することが必要とされる。
【０００５】
一方、デリベリローラの下流側に備えられた巻取装置において、糸はパッケージ表面にトラバース（綾振り）されるため、デリベリローラ下流側では常に糸張力の変動が起こる。この張力の変動は、ある程度は糸張力調整装置によって緩和されるものの、当該糸張力調整装置よりも上流側のデリベリローラまで伝わってしまうことがある。このとき、デリベリローラとニップローラによる糸のニップ力が十分でないと、糸とローラとの間にスリップが発生して張力の変動が上流側に伝わり、デリベリローラによる糸の搬送速度に変動が生じて糸品質が低下してしまう。このような糸の搬送速度の変動を防止するため、デリベリローラとニップローラによる糸のニップ力は、強力かつ安定していることが好ましい。
【０００６】
しかしながら、２つのローラで糸をニップして搬送するという従来の構成では、十分な力で糸を把持するには限界があり、下流からの張力変動の影響を受けないほど強力なニップ力を実現するのは困難であった。また、ゴム製のニップローラ表面に生じる摩耗、部品の組付精度などの要因により、前記ニップ力にはバラツキが生じてしまうのが実情である。そのため、複数の紡績ユニット間でニップ力が均一となるように管理することが難しく、生産される糸の品質を均一に管理することができなかった。更に、ニップローラ表面のゴムの摩耗が進行するとニップ力が低下し、糸のスリップが頻発してしまう場合があった。
【０００７】
また、ニップローラはメンテナンス性などの観点から片持ち支持式に構成する場合があるが、この場合、ニップローラの一端側と他端側でニップ力が均等となるように調整することは構成上困難である。このため、例えば前記トラバースによって糸が左右に振られると、ニップ位置が変動することでニップ力が変動し、これにより糸張力が変動してクリアラが頻繁に誤検出をしてしまうという問題があった。
【０００８】
また、ニップローラは、表面のゴムが摩耗するため一定期間で取り替える必要がある消耗部品である。また、デリベリローラとニップローラには風綿などが巻き付き易く、巻き付いた場合はオペレータがこれを取り除く必要がある。このように、デリベリローラとニップローラによる糸の搬送は、メンテナンスの負担が大きいという観点からも問題があった。
【０００９】
本願発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、紡績装置から引き出される紡績糸に与える糸張力を安定させ、品質の均一な紡績糸を得ることができる紡績機を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【００１１】
本発明の観点によれば、以下の構成の紡績機が提供される。即ち、この紡績機は、紡績装置と、巻取装置と、糸貯留装置と、を備える。前記紡績装置は、繊維束に撚りを与えて紡績糸を生成する。前記巻取装置は、前記紡績装置から送出された前記紡績糸を巻き取ってパッケージを形成する。前記糸貯留装置は、前記紡績装置と前記巻取装置との間に配置されるとともに、回転する糸貯留ローラの外周に前記紡績糸を巻き付けて一時的に貯留する。そして、この紡績機は、前記糸貯留装置によって張力を与えながら前記紡績装置から紡績糸を引き出す。
【００１２】
即ち、外周に紡績糸を巻き付けた糸貯留ローラによって紡績糸に張力を与えているので、例えば対向する２つのローラの間に紡績糸をニップして搬送していた従来の構成と比べて、糸搬送部材としての当該糸貯留ローラと紡績糸との間の接触面積が大きく、十分な搬送力で紡績糸に張力を与えることができる。従って、糸貯留ローラと紡績糸との間でスリップ等を起こさずに、紡績装置から紡績糸を安定した速度で引き出すことができるので、品質が均一な紡績糸を生産することができる。
【００１３】
前記の紡績機においては、前記紡績装置から送出される前記紡績糸が、他の糸搬送部材を介さずに前記糸貯留装置に直接導入されることが好ましい。
【００１４】
これにより、紡績装置から送出される紡績糸に対して、他の糸搬送部材の影響を受けることなく糸貯留装置によって張力を与えることができる。また、紡績装置と糸貯留装置との間に他の糸搬送部材が存在した場合に発生する当該他の糸搬送部材への風綿の巻付き等の問題を回避してメンテナンス性を向上させるとともに、部品点数を削減して紡績機全体を簡素化し、コストを抑えることができる。
【００１５】
前記の紡績機においては、前記糸貯留ローラは耐摩耗性の高い材質（例えば金属製）であることが好ましい。
【００１６】
これにより、ゴム製のローラに比べ耐久性が向上するので、従来の構成に比べて消耗部品の数を削減することができるとともに、長期にわたって安定した糸品質を維持することができる。また、摩耗による性能の変化を抑えることができるので、例えばゴム製のローラによって紡績糸を搬送する従来の構成に比べて、紡績機が備える複数の紡績ユニット間での糸の搬送力のバラつきを抑え、当該複数のユニットが生産する糸の品質をユニット間で均一に保つことができる。また、例えば金属製のように加工性の高い素材とすれば、糸貯留ローラを高い加工精度で製造することが容易になるので、ユニット間での部品寸法のバラつきを抑え、生産される糸の品質がユニット間で均一になるように管理することが更に容易になる。
【００１７】
前記の紡績機においては、前記糸貯留装置は、当該糸貯留装置と前記巻取装置との間の糸張力の変動を吸収するように構成された糸弛み取り装置であることが好ましい。
【００１８】
これにより、糸弛み取り装置と巻取装置との間の糸張力の変動が、糸弛み取り装置と紡績装置との間の糸張力に影響を与えることを防止できるので、糸の品質を更に向上させることができる。また、糸弛み取り装置が、紡績糸の搬送と、糸張力の調整と、の両方の機能を有しているので、糸搬送用の部材と張力調整用の部材とを別個に設けていた従来の構成と比べて、部品点数を削減しコストを抑えることができる。
【００１９】
前記の紡績機においては、前記糸貯留ローラの外周には、少なくとも１０周以上は前記紡績糸を重なることなく巻き付けることが可能であることが好ましい。
【００２０】
即ち、糸貯留ローラの外周に十分な長さの紡績糸が当該糸貯留ローラを締め付けるように巻き付くことで、当該糸貯留ローラの回転による紡績糸の搬送力を十分に安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明の一実施形態に係る精紡機（紡績機）について、図面を参照して説明する。なお、本明細書において「上流」及び「下流」とは、紡績時での糸の走行方向における上流及び下流を意味するものとする。図１は紡績機の全体的な構成を示した正面図、図２は紡績機の縦断面図である。
【００２２】
図１に示す紡績装置としての精紡機１は、並設された多数の錘（紡績ユニット２）を備えている。この精紡機１は、糸継台車３と、ブロアボックス８０と、原動機ボックス５と、を備えている。
【００２３】
図１に示すように、各紡績ユニット２は、上流から下流へ向かって順に、ドラフト装置７と、紡績装置９と、糸弛み取り装置（糸貯留装置）１２と、巻取装置１３と、を主要な構成として備えている。ドラフト装置７は精紡機１の筐体６の上端近傍に設けられており、このドラフト装置７から送られてくる繊維束８を紡績装置９で紡績するように構成している。紡績装置９から送出された紡績糸１０は後述のヤーンクリアラ５２を通過した後、糸弛み取り装置１２で送られて巻取装置１３によって巻き取られ、これによりパッケージ４５が形成される。
【００２４】
ドラフト装置７は、スライバ１５を延伸して繊維束８にするためのものである。このドラフト装置７は図２に示すように、バックローラ１６、サードローラ１７、エプロンベルト１８を装架したミドルローラ１９、及びフロントローラ２０の４つのローラを備えている。
【００２５】
紡績装置９の詳細な構成は図示しないが、本実施形態では、旋回気流を利用して繊維束８に撚りを与え、紡績糸１０を生成する空気式のものを採用している。
【００２６】
紡績装置９の下流には、糸弛み取り装置１２が設けられている。この糸弛み取り装置１２は、紡績糸１０に所定の張力を与えて紡績装置９から引き出す機能と、糸継台車３（後述）による糸継ぎ時などに紡績装置から送出される紡績糸１０を滞留させて糸の弛みを防止する機能と、巻取装置１３（後述）側の張力の変動が紡績装置９側に伝わらないように張力を調節する機能と、を有している。図２に示すように、糸弛み取り装置１２は、弛み取りローラ（糸貯留ローラ）２１と、糸掛け部材２２と、上流側ガイド２３と、電動モータ２５と、下流側ガイド２６と、糸貯留量センサ２７と、を備えている。
【００２７】
糸掛け部材２２は、紡績糸１０に係合する（引っ掛ける）ことが可能に構成されており、紡績糸１０に係合した状態で弛み取りローラ２１と一体回転することにより、当該弛み取りローラ２１の外周面に紡績糸１０を巻き付けることができるように構成されている。
【００２８】
弛み取りローラ２１は、その外周面に紡績糸１０を一定量巻き付けて貯留することができるように構成されている。また、弛み取りローラ２１は、電動モータ２５によって回転駆動される。この構成で、弛み取りローラ２１の外周に巻き付けられた紡績糸１０は、弛み取りローラ２１が回転することにより当該弛み取りローラ２１を締め付けるようにして巻かれ、糸弛み取り装置１２よりも上流側の紡績糸１０を引っ張る。即ち、外周に紡績糸１０を巻き付けた状態の弛み取りローラ２１を所定の回転速度で回転させることで、紡績糸１０に所定の張力を与えて紡績装置９から所定の速度で引き出し、所定の速度で下流側に搬送することができる。
【００２９】
そして、弛み取りローラ２１の外周に所定量の紡績糸１０を巻き付けることで、弛み取りローラ２１と紡績糸１０との間で所定の接触面積を確保することができる。これにより、弛み取りローラ２１が十分な力で紡績糸１０を保持して引っ張ることが可能となり、スリップ等を発生させることなく紡績装置９から安定した速度で紡績糸１０を引き出すことができる。また、図２に示すように、紡績装置９と糸弛み取り装置１２との間には紡績糸１０に張力を与えるための他の構成（従来のデリベリローラなど）がないので、紡績装置９からの糸の引出し速度は、弛み取りローラ２１の回転速度によって決定される。従って、本実施形態の精紡機１では、糸弛み取り装置１２によって紡績糸１０に対して張力を与え、バラツキが少なく正確な速度で当該紡績糸１０を紡績装置９から引き出すことができる。
【００３０】
糸貯留量センサ２７は弛み取りローラ２１上に貯留されている紡績糸１０の貯留量を非接触式で検出し、ユニットコントローラに送信するように構成されている。
【００３１】
上流側ガイド２３は弛み取りローラ２１のやや上流側に配置される。上流側ガイド２３は、弛み取りローラ２１の外周面に対して糸を適切に案内する案内部材であるとともに、紡績装置９から伝播してくる紡績糸１０の撚りが当該上流側ガイド２３よりも下流側に伝わることを防止する撚り止めの役割を兼ねている。
【００３２】
精紡機１の筐体６の前面側であって前記紡績装置９と前記糸弛み取り装置１２との間の位置には、ヤーンクリアラ５２が設けられている。そして、紡績装置９で紡出された紡績糸１０は、糸弛み取り装置１２で巻き取られる前に前記ヤーンクリアラ５２を通過するようになっている。ヤーンクリアラ５２は走行する紡績糸１０の太さを監視し、紡績糸１０の糸欠点を検出した場合に、糸欠点検出信号を図示しないユニットコントローラへ送信するように構成されている。なお、従来の構成の精紡機（例えば特許文献１）においては、ヤーンクリアラはデリベリローラによって搬送された紡績糸を監視していたので、紡績糸とデリベリローラ（及びニップローラ）との間にスリップが発生した場合に誤検出することがあった。この点、本実施形態では上記のように、紡績装置９から紡績糸１０を糸弛み取り装置１２によって（スリップなどを発生させずに）安定した速度及び張力で引き出すことができる。これにより、ヤーンクリアラ５２による正確な糸欠点検出を行うことができる。
【００３３】
前記ユニットコントローラは、前記糸欠点検出信号を受信すると、直ちにカッタ５７で紡績糸１０を切断し、更にドラフト装置７や紡績装置９等を停止させる。また、ユニットコントローラは糸継台車３に制御信号を送り、当該紡績ユニット２の前まで走行させる。その後、紡績装置９等を再び駆動し、前記糸継台車３に糸継ぎを行わせて巻取りを再開させるようになっている。このとき、糸弛み取り装置１２は、紡績装置９が紡績を再開してから巻取りが再開されるまでの間、紡績装置９から連続的に送出される紡績糸１０を弛み取りローラ２１に滞留させて紡績糸１０の弛みを取るように構成されている。
【００３４】
糸継台車３は、図１及び図２に示すように、スプライサ（糸継装置）４３と、サクションパイプ４４と、サクションマウス４６と、を備えている。糸継台車３は、ある紡績ユニット２で糸切れや糸切断が発生すると、前記レール４１上を当該紡績ユニット２まで走行し、停止するように構成されている。前記サクションパイプ４４は、軸を中心に上下方向に回動しながら、紡績装置９から送出される糸端を吸い込みつつ捕捉してスプライサ４３へ案内する。サクションマウス４６は、軸を中心に上下方向に回動しながら、前記巻取装置１３に支持されたパッケージ４５から糸端を吸引しつつ捕捉してスプライサ４３へ案内する。スプライサ４３は、案内された糸端同士の糸継ぎを行う。
【００３５】
巻取装置１３は、支軸７０まわりに揺動可能に支持されたクレードルアーム７１を備える。このクレードルアーム７１は、紡績糸１０を巻回するためのボビン４８を回転可能に支持することができる。
【００３６】
また、前記巻取装置１３は、巻取ドラム７２と、トラバース装置７５と、を備えている。巻取ドラム７２は、前記ボビン４８やそれに紡績糸１０を巻回して形成されるパッケージ４５の外周面に接触して駆動できるように構成されている。また、トラバース装置７５は、紡績糸１０に係合可能なトラバースガイド７６を備えている。この構成で、トラバースガイド７６を図略の駆動手段によって往復動させながら巻取ドラム７２を図略の電動モータによって駆動することで、巻取ドラム７２に接触するパッケージ４５を回転させ、紡績糸１０を綾振りしつつ巻き取るようになっている。
【００３７】
次に、糸弛み取り装置の詳細な構成について図３を参照して説明する。図３は、糸弛み取り装置の縦断面図である。
【００３８】
弛み取りローラ２１は耐摩耗性材質製とされ、電動モータ２５のモータ軸２５ａに固定されている。この弛み取りローラ２１の外周面２１ａは、糸掛け部材２２を有する側を先端、電動モータ２５が配置されている側を基端とすると、基端から先端に向かって順に、基端側テーパ部２１ｂと、円筒部２１ｃと、先端側テーパ部２１ｄと、を備えている。
【００３９】
円筒部２１ｃは、先端側が僅かに細まる形状に構成されるとともに、両側のテーパ部２１ｂ，２１ｄに対し段差なく連続する形状になっている。また、弛み取りローラ２１によって紡績糸１０の十分な搬送力を得るためには、弛み取りローラ２１の外周面に少なくとも１０周以上は紡績糸１０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、円筒部２１ｃは、紡績糸１０を少なくとも１０周以上は貯留することができるような寸法に形成されている。また、前記糸貯留量センサ２７がこの円筒部２１ｃに対向するように備えられており、弛み取りローラ２１に巻き付いている糸の貯留量を検知してユニットコントローラに送信するように構成されている。
【００４０】
基端側テーパ部２１ｂ及び先端側テーパ部２１ｄは、それぞれ端面側を大径側とする緩やかなテーパ状に構成されている。弛み取りローラ２１の外周面２１ａにおいて、基端側テーパ部２１ｂは、供給された紡績糸１０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２１ｃへ到達させることにより、紡績糸１０を円筒部２１ｃの表面に整然と巻き付かせるように構成されている。また、先端側テーパ部２１ｄは、解舒の際に、巻き付いている紡績糸１０が一度に抜けてしまう輪抜け現象を防止すると同時に、紡績糸１０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１０の円滑な引出しを確保する機能を有している。
【００４１】
弛み取りローラ２１の先端側に配置される糸掛け部材２２は、図３に示すように、前記弛み取りローラ２１と同心して配置されるとともに、条件に応じて当該弛み取りローラ２１と一体的に又は独立して回転するように構成されている。具体的には、この糸掛け部材２２は、弛み取りローラ２１に対し相対回転可能に支持されるフライヤー軸３３と、その先端に固着されるフライヤー３８を備えている。
【００４２】
フライヤー軸３３又は弛み取りローラ２１の何れか一方には永久磁石が取り付けられ、他方には磁気ヒステリシス材が取り付けられている。これらの磁気的手段により、糸掛け部材２２が弛み取りローラ２１に対し相対回転するのに抗するトルクが発生するように構成されている。
【００４３】
フライヤー３８は前記フライヤー軸３３と一体的に回転するよう構成されている。また、前記フライヤー３８は、前記弛み取りローラ２１の外周面２１ａに向かって適宜湾曲する形状に構成されている。これにより、フライヤー３８は、紡績糸１０と係合して（紡績糸１０を引っ掛けて）、当該紡績糸１０を弛み取りローラ２１の外周面へ案内することができる。
【００４４】
以上の構成で、糸弛み取り装置１２は、フライヤー３８を紡績糸１０に引っ掛け、当該紡績糸１０を弛み取りローラ２１に巻き付かせることによって、紡績糸１０の弛みを解消するとともに巻取張力を調整することができる。具体的には以下のとおりである。
【００４５】
前述のとおり、糸掛け部材２２は弛み取りローラ２１に対して独立に回転可能であり、この回転に抗する向きの抵抗トルクが磁気的手段によって加えられている。また、弛み取りローラ２１は電動モータ２５によって所定の回転速度で回転している。この構成で、フライヤー３８が紡績糸１０と係合している場合、糸に掛かる張力が前記抵抗トルクに打ち勝つほどに強ければ、前記糸掛け部材２２は弛み取りローラ２１と独立に回転して、糸を前記弛み取りローラ２１から解舒する。反対に、糸に掛かる張力が弱ければ、糸掛け部材２２は弛み取りローラ２１と一体的に回転し、糸を前記弛み取りローラ２１に巻き付ける。なお、紡績糸１０は弛み取りローラ２１の基端側から巻き付けられる一方、糸は弛み取りローラ２１の先端側から解舒されていく。
【００４６】
このように、糸弛み取り装置１２は、糸の張力が下がる（糸が弛みそうになる）と糸を巻き付け、糸の張力が上がると糸を解舒するように動作することで、糸の弛みを解消して適切な張力を付与することができる。また、上記のように糸弛み取り装置１２と巻取装置１３と間の紡績糸１０に掛かる張力の変動を吸収するように糸掛け部材２２が働くことで、当該張力の変動が、紡績装置９から糸弛み取り装置１２までの間の紡績糸１０に影響を及ぼすことを防止できる。これにより、紡績装置９から紡績糸１０をより安定した速度で糸弛み取り装置１２によって引き出すことができる。
【００４７】
ところで、上記の弛み取りローラ２１による紡績糸１０の搬送（紡績装置９からの引出し）を安定して行うためには、弛み取りローラ２１に紡績糸１０が一定量巻き付いた状態を常に維持する必要がある。このため、本実施形態ではクレードルアーム７１を糸貯留量センサ２７からの信号によりフィードバック制御している。具体的には以下のとおりである。
【００４８】
まず、糸掛け部材２２に掛けられた糸（糸弛み取り装置１２と巻取装置１３との間の紡績糸１０）に掛かる張力は、基本的には、弛み取りローラ２１による糸送り速度（紡績装置９からの紡出速度）及び巻取装置１３の巻取速度によって決定される。即ち、糸送り速度よりも巻取速度の方が速ければ糸に掛かる張力は大きくなり、弛み取りローラ２１から徐々に糸が解舒される。逆に糸送り速度よりも巻取速度の方が遅ければ糸に掛かる張力は小さくなり、弛み取りローラ２１に徐々に糸が巻き付けられる。弛み取りローラ２１の回転速度（紡出速度）は通常一定であるので、糸掛け部材２２に掛けられた糸に掛かる張力は主に巻取装置１３の巻取速度によって変化する。
【００４９】
通常の巻取時には、紡績糸１０に適切な巻取張力を付与するため、弛み取りローラ２１による糸送り速度（紡績装置９の紡出速度）よりも巻取速度の方が若干速くなるように、巻取ドラム７２の回転速度が設定されている。従って、弛み取りローラ２１に巻き取られていた紡績糸１０は徐々に解舒され、糸の貯留量が減少する。
【００５０】
糸貯留量センサ２７によって糸の貯留量が所定値以下になったこと（例えば、弛み取りローラ２１の外周に巻き付いた紡績糸１０が１０周以下になったこと）が検知されると、当該紡績ユニット２のユニットコントローラは、図略のリフトシリンダを駆動してクレードルアーム７１を図２の左側へ回動させるように制御し、パッケージ４５を巻取ドラム７２から離間させる。これによりパッケージ４５は駆動力を失うので、慣性回転を継続するものの、その巻取速度は徐々に減少する。
【００５１】
この結果、糸掛け部材２２によって徐々に紡績糸１０が巻き取られ、弛み取りローラ２１の糸の貯留量が回復する。ただし、円筒部２１ｃに貯留可能な量を超える糸を弛み取りローラ２１に巻き取ると、紡績糸１０が弛み取りローラ２１に巻き付く位置が基端側テーパ部２１ｂを登って大径側で巻き取ることとなるため、正確な速度で紡績装置９から紡績糸１０を引き出すことができなくなってしまう。そこで、紡績糸１０の貯留量が所定値以上になったことを糸貯留量センサ２７によって検知するように構成されている。紡績糸１０の貯留量が所定値以上になったことを検知すると、前記ユニットコントローラはクレードルアーム７１を図２の右側へ回動させ、パッケージ４５を巻取ドラム７２に接触させる。これにより巻取速度が回復するので、前述のように弛み取りローラ２１から紡績糸１０が解舒されていく。
【００５２】
このように、リフトシリンダによってクレードルアーム７１を揺動させ、パッケージ４５を巻取ドラム７２に対して接触させたり離間させたりすることにより、巻取装置１３の巻取速度を調節することができる。そして、弛み取りローラ２１の糸貯留量を検知してフィードバックしながら巻取装置１３の巻取速度の制御を行うことにより、一定量以上の紡績糸１０を弛み取りローラ２１に貯留した状態を常に維持することができる。
【００５３】
以上で説明したように、本実施形態の精紡機１は、紡績装置９と、巻取装置１３と、糸弛み取り装置１２と、を備える。紡績装置９は、繊維束８に撚りを与えて紡績糸１０を生成する。巻取装置１３は、紡績装置９から送出された紡績糸１０を巻き取ってパッケージ４５を形成する。糸弛み取り装置１２は、紡績装置９と巻取装置１３との間に配置されるとともに、回転する弛み取りローラ２１の外周に紡績糸１０を巻き付けて一時的に貯留する。そして、この精紡機１は、糸弛み取り装置１２によって張力を与えながら紡績装置９から紡績糸１０を引き出している。
【００５４】
即ち、外周に紡績糸１０を巻き付けた弛み取りローラ２１によって紡績糸１０（更に言えば、撚りが付与される繊維束８）に張力を与えているので、例えば対向する２つのローラの間に紡績糸をニップして搬送していた従来の構成と比べて、糸搬送部材としての弛み取りローラ２１と紡績糸１０との間の接触面積が大きく、十分な搬送力で紡績糸１０に張力を与えることができる。従って、弛み取りローラ２１と紡績糸１０との間でスリップ等を起こさずに、紡績装置９から紡績糸１０を安定した速度で引き出すことができるので、品質が均一な紡績糸１０を生産することができる。
【００５５】
また、本実施形態の精紡機１においては、紡績装置９から送出される紡績糸１０が、他の糸搬送部材を介さずに糸弛み取り装置１２に直接導入されている。
【００５６】
これにより、紡績装置９から送出される紡績糸１０に対して、他の糸搬送部材の影響を受けることなく糸弛み取り装置１２によって張力を与えることができる。また、紡績装置９と糸弛み取り装置１２との間に他の糸搬送部材が存在した場合に発生する当該他の糸搬送部材への風綿の巻付き等の問題を回避してメンテナンス性を向上させるとともに、部品点数を削減して精紡機１全体を簡素化し、コストを抑えることができる。
【００５７】
また、本実施形態の精紡機１においては、弛み取りローラ２１は耐摩耗性材質製である。
【００５８】
これにより、ゴム製のローラに比べ耐久性が向上するので、従来の構成に比べて消耗部品の数を削減することができるとともに、長期にわたって安定した糸品質を維持することができる。また、摩耗による性能の変化を抑えることができるので、例えばゴム製のローラによって紡績糸を搬送する従来の構成に比べて、精紡機１が備える複数の紡績ユニット２の間での糸の搬送力のバラつきを抑え、当該複数の紡績ユニット２が生産する糸の品質を紡績ユニット２の間で均一に保つことができる。
【００５９】
また、本実施形態の精紡機１においては、糸弛み取り装置１２は、当該糸弛み取り装置１２と巻取装置１３との間の糸張力の変動を吸収するように構成されている。
【００６０】
これにより、糸弛み取り装置１２と巻取装置１３との間の糸張力の変動が、糸弛み取り装置１２と紡績装置９との間の糸張力に影響を与えることを防止できるので、糸の品質を更に向上させることができる。また、糸弛み取り装置１２が、紡績糸１０の搬送と、糸張力の調整と、の両方の機能を有しているので、糸搬送用の部材と張力調整用の部材とを別個に設けていた従来の構成と比べて、部品点数を削減しコストを抑えることができる。
【００６１】
また、本実施形態の精紡機１においては、弛み取りローラ２１の外周には、少なくとも１０周以上は紡績糸１０を重なることなく巻き付けることが可能である。
【００６２】
即ち、弛み取りローラ２１の外周に十分な長さの紡績糸１０が当該弛み取りローラ２１を締め付けるように巻き付くことで、弛み取りローラ２１を紡績糸１０が締め付けて、当該弛み取りローラ２１の回転による紡績糸１０の搬送力を十分に安定させることができる。
【００６３】
以上に本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【００６４】
糸掛け部材２２と弛み取りローラ２１との間にトルクを加える方法は、上記のような磁気的な手段に限らず、例えば摩擦力でも良く、電磁気的な手段でも良い。
【００６５】
また、糸掛け部材２２は必須ではなく、例えば特許文献１のように、弛み取りローラに対して相対回転可能な糸掛け部材を有しない構成の糸弛み取り装置としても良い。この構成であっても、回転する弛み取りローラの外周に糸を巻き付けることで、安定した速度で糸を引っ張ることができる。ただし、上記実施形態のように糸掛け部材２２を備える構成では、当該糸掛け部材２２によって糸張力の調節が実現されるので別途糸張力調整装置を設ける必要が無く、また、弛み取りローラの糸貯留量を増減させるための複雑な構成も必要無い。従って、コンパクト化などの観点を考慮すれば、上記実施形態のような糸掛け部材２２を備えた糸弛み取り装置１２とすることが好ましい。
【００６６】
紡績ユニット２のレイアウトは、紡績装置９から送出される紡績糸１０に実質的に張力を与えているのが糸弛み取り装置１２であれば良く、上記実施形態のレイアウトに限定されない。例えば、紡績装置９と糸弛み取り装置１２との間に、糸の張力に関与しない別の糸案内部材（例えば、糸をニップ等しない単なる転動ローラ）が設けられた構成であっても良い。
【００６７】
上記の精紡機１の構成は一例であって、例えば糸継台車３を省略しても良く、また例えば自動で満巻パッケージを交換するための自動玉揚台車を更に備えていても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施形態に係る紡績機の正面図。
【図２】紡績機の縦断面図。
【図３】糸弛み取り装置の縦断面図。
【符号の説明】
【００６９】
１ 精紡機（紡績機）
２ 紡績ユニット
８ 繊維束
９ 紡績装置
１０ 紡績糸
１２ 糸弛み取り装置（糸貯留装置）
１３ 巻取装置
２１ 弛み取りローラ（糸貯留ローラ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維束に撚りを与えて紡績糸を生成する紡績装置と、
前記紡績装置から送出された前記紡績糸を巻き取ってパッケージを形成する巻取装置と、
前記紡績装置と前記巻取装置との間に配置されるとともに、回転する糸貯留ローラの外周に前記紡績糸を巻き付けて一時的に貯留する糸貯留装置と、
を備え、
前記糸貯留装置によって張力を与えながら前記紡績装置から紡績糸を引き出すことを特徴とする紡績機。
【請求項２】
請求項１に記載の紡績機であって、
前記紡績装置から送出される前記紡績糸が、他の糸搬送部材を介さずに前記糸貯留装置に直接導入されることを特徴とする紡績機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の紡績機であって、
前記糸貯留装置は、当該糸貯留装置と前記巻取装置との間の糸張力の変動を吸収するように構成された糸弛み取り装置であることを特徴とする紡績機。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の紡績機であって、
前記糸貯留ローラの外周には、少なくとも１０周以上は前記紡績糸を重なることなく巻き付けることが可能であることを特徴とする紡績機。
【請求項１】
繊維束に撚りを与えて紡績糸を生成する紡績装置と、
前記紡績装置から送出された前記紡績糸を巻き取ってパッケージを形成する巻取装置と、
前記紡績装置と前記巻取装置との間に配置されるとともに、回転する糸貯留ローラの外周に前記紡績糸を巻き付けて一時的に貯留する糸貯留装置と、
を備え、
前記糸貯留装置によって張力を与えながら前記紡績装置から紡績糸を引き出すことを特徴とする紡績機。
【請求項２】
請求項１に記載の紡績機であって、
前記紡績装置から送出される前記紡績糸が、他の糸搬送部材を介さずに前記糸貯留装置に直接導入されることを特徴とする紡績機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の紡績機であって、
前記糸貯留装置は、当該糸貯留装置と前記巻取装置との間の糸張力の変動を吸収するように構成された糸弛み取り装置であることを特徴とする紡績機。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の紡績機であって、
前記糸貯留ローラの外周には、少なくとも１０周以上は前記紡績糸を重なることなく巻き付けることが可能であることを特徴とする紡績機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−７７５７６（Ｐ２０１０−７７５７６Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５０７４８（Ｐ２００８−２５０７４８）
【出願日】平成２０年９月２９日（２００８．９．２９）
【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２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２９日（２００８．９．２９）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
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