(57)【要約】【課題】繊維と繊維搬送ローラとの間に生ずるタック力を低減し、繊維が繊維搬送ローラに絡まることを防止することができる繊維搬送ローラの製造方法を提供する。【解決手段】熱硬化性の樹脂が含浸された繊維を搬送する繊維搬送ローラ１の製造方法であって、被加工ローラの表面にローレット加工を行い、ローレット加工の後に、ショットブラスト加工を行い、表面２ａが所定の表面粗さで形成された繊維搬送ローラ１を製造することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維を搬送する繊維搬送ローラの製造方法であって、
被加工ローラの表面にローレット加工を行い、
該ローレット加工の後に、ショットブラスト加工を行い、所定の表面粗さを有する繊維搬送ローラを製造することを特徴とする繊維搬送ローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維を搬送する繊維搬送ローラの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のローラとして、被加工ローラにローレット加工またはショットブラスト加工の何れかを行い、紡績により製造されたいわゆる紡績糸をローラに巻き付ける際の毛羽立ちを抑制したものが開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−５５９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のローラを樹脂含浸繊維を搬送する繊維搬送ローラに用いると、繊維の毛羽と繊維搬送ローラとの間に生ずる粘着力、いわゆるタック力により次のような問題がある。この問題は、特許文献１に記載のローラは、紡績糸の毛羽立ちを抑制することを目的としており、樹脂による粘着性を有する炭素繊維トウプリプレグを対象としていないこと、および特許文献１に記載の表面粗さでは粘着性に対する効果が薄く、繊維に含まれる毛羽が繊維搬送ローラに付着し絡まりに発展してしまうことに起因する。繊維の毛羽は、繊維に一定数の割合で含まれており、また、繊維搬送ローラと繊維との擦過によって発生する。具体的には、図６（ａ）に示すように、繊維の毛羽が繊維搬送ローラに付着し、さらに、図６（ｂ）に示すように、繊維の毛羽が繊維搬送ローラに巻き込まれ、徐々に絡まりに発展し、図６（ｃ）に示すように、繊維の毛羽が繊維搬送ローラに絡みついて、設備が停止してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、繊維と繊維搬送ローラとの間に生ずるタック力を低減し、繊維が繊維搬送ローラに絡まることを防止することができる繊維搬送ローラの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る繊維搬送ローラの製造方法は、繊維を搬送する繊維搬送ローラの製造方法であって、被加工ローラの表面にローレット加工を行い、該ローレット加工の後に、ショットブラスト加工を行い、所定の表面粗さを有する繊維搬送ローラを製造することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る繊維搬送ローラの製造方法は、被加工ローラの表面にローレット加工を行い、ローレット加工の後に、ショットブラスト加工を行って繊維搬送ローラを所定の表面粗さになるように加工しているので、繊維を搬送する際に、繊維と繊維搬送ローラとの間に生ずるタック力が低減され、繊維が繊維搬送ローラに絡まることが防止される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、繊維と繊維搬送ローラとの間に生ずるタック力を低減し、繊維が繊維搬送ローラに絡まることを防止することができる繊維搬送ローラの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る繊維搬送ローラの斜視図。
【図２】本発明の実施形態に係る繊維搬送ローラにより構成されるアイクチの模式図。
【図３】本発明の実施形態に係る繊維搬送ローラの表面形状のグラフであり、図３（ａ）は、従来の繊維搬送ローラの表面形状を示し、図３（ｂ）は、実施形態に係る繊維搬送ローラの表面形状を示す。
【図４】本発明の実施形態に係る繊維搬送ローラと従来の繊維搬送ローラとを比較するグラフであり、図４（ａ）は、毛羽立ち量の比較を示し、図４（ｂ）は、タック力の比較を示し、図４（ｃ）は、絡まり低減効果の比較を示す。
【図５】本発明の実施形態に係る繊維搬送ローラに関する相関を示すグラフであり、図５（ａ）は、毛羽立ち量とＲｋｕとの相関を示し、図５（ｂ）は、タック力とＲｋｕとの相関を示す。
【図６】従来の繊維搬送ローラの図であり、図６（ａ）は、繊維の毛羽が繊維搬送ローラに付着した状態を示し、図６（ｂ）は、毛羽が巻き込まれ、絡まりに発展した状態を示し、図６（ｃ）は、繊維が繊維搬送ローラに絡まった状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る繊維搬送ローラの製造方法を適用した実施形態に係る繊維搬送ローラ１の製造方法について説明する。まず、繊維搬送ローラ１の製造方法により製造される繊維搬送ローラ１について図面を参照して説明する。
【００１１】
繊維搬送ローラ１は、図１に示すように、ローラ本体２と、回転軸３とを有し、繊維を搬送するように構成されている。繊維搬送ローラ１は、図２に示すアイクチ１０を構成しており、アイクチ１０は、例えば、高圧タンクを構成するライナーに繊維を巻き付ける図示しない繊維巻付け装置を構成している。
【００１２】
繊維は、数十本の単繊維を撚り合わせて１本の糸にした、いわゆるマルチフィラメントが、数千〜数万本程度束ねられた繊維からなる。繊維には、樹脂が含浸されている。樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂（ＥＰ）、ポリエステル樹脂（ＰＥ）やポリアミド樹脂（ＰＡ）などの熱硬化性樹脂が挙げられる。
【００１３】
ローラ本体２は、円形状の断面を有し、所定の直径および長さで、金属材料により形成されている。ローラ本体２の表面２ａは、ローレット加工およびショットブラスト加工が施されている。回転軸３は、ローラ本体２に挿入され、ローラ本体２を回転自在に支持するとともに、両端部がアイクチ１０に支持されている。ローラ本体２を回転自在に支持するために、回転軸３とローラ本体２との間にボールベアリングなどの軸受を装着してもよい。
【００１４】
繊維巻き付け装置は、図示しない繊維巻出機構から繊維を巻き出し、結束ローラで揃えた繊維束をアイクチ１０から図示しない繊維束巻取機構に供給してライナーに巻き取らせ、高圧タンクを製造するように構成されている。
【００１５】
アイクチ１０は、図示しない本体と、本体に回転自在に支持された繊維搬送ローラ１、１１、１２を有しており、図２に示すように、繊維束を繊維搬送ローラ１１、１２を介して繊維束を搬送し、繊維搬送ローラ１から繊維束巻取機構に供給するように構成されている。
【００１６】
次いで、本実施形態に係る繊維搬送ローラ１の製造方法について説明する。
【００１７】
まず、ローラ本体２を製造するための被加工ローラおよび回転軸３を製造する。次いで、被加工ローラの表面に対して公知のローレット加工を行う。ローレット加工としては、被加工ローラの表面の模様と同じ模様のコマやローラを被加工ローラに押し付けて加工する転造方式や、被加工ローラの表面を旋盤により網目に切削する切削方式が挙げられる。また、表面の模様を形成するローレットとしては、斜めローレット、平目ローレットおよび綾目ローレットが挙げられる。
【００１８】
次いで、被加工ローラにローレット加工を行った後に、被加工ローラに公知のショットブラスト加工を行い、所定の表面粗さを有するローラ本体２を製造する。ショットブラスト加工は、鋳鋼、チルド鋳鉄または可鍛鋳鉄からなる丸い粒子、いわゆるショットや鋭い角をもった不規則形状の粒子、いわゆるグリッドを被加工ローラの表面に多数射出することで行われる。ショットブラスト加工により、ローラ本体２に所定の表面粗さを有する表面２ａが形成される。なお、ショットブラスト加工に代えて、またはショットブラスト加工に加えてバレル加工を行ってもよい。
【００１９】
所定の表面粗さは、繊維搬送ローラ１の構造、大きさ、材質、繊維の搬送速度、繊維の構造、大きさ、材質などの設定諸元や実験値などのデータに基づいて適宜選択される。所定の表面粗さとしては、例えば、算術平均粗さＲａが、２３．９４μｍ程度、粗さ曲線要素の平均高さＲｃが６６．３３程度、粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍが２１０．６８程度、粗さ曲線のクルトシスＲｋｕが１．５０程度に形成される。
【００２０】
次いで、完成したローラ本体２に製造した回転軸３を組み込んで繊維搬送ローラ１が完成する。
【００２１】
次いで、本実施形態に係る繊維搬送ローラ１の製造方法の効果について図面を参照して説明する。
【００２２】
本実施形態に係る繊維搬送ローラ１の製造方法は、被加工ローラの表面にローレット加工を行い、ローレット加工の後に、ショットブラスト加工を行い、所定の表面粗さを有する繊維搬送ローラ１を製造する方法を有している。
【００２３】
この構成により、本実施形態に係る製造方法により製造された繊維搬送ローラ１は、繊維を搬送する際に、繊維と繊維搬送ローラ１との間に生ずるタック力が低減され、繊維が繊維搬送ローラ１に絡まることが防止されるという効果が得られる。
【００２４】
具体的には、従来の繊維搬送ローラの表面形状は、図３（ａ）に示す軸方向における起点からの位置（ｍｍ）と粗さ（μｍ）との関係を表すグラフに示される。従来の繊維搬送ローラの表面は、起点０から１２ｍｍまでの１３箇所において、粗さ（μｍ）が、−１０μｍ〜＋１０μｍ程度の範囲内にあり、比較的に滑らかに形成されている。
【００２５】
これに対して、本実施形態の繊維搬送ローラ１の表面形状は、図３（ｂ）に示す軸方向における起点からの位置（ｍｍ）と粗さ（μｍ）との関係を表すグラフに示される。実施形態の繊維搬送ローラ１の表面は、起点０から１２ｍｍまでの１３箇所において、粗さ（μｍ）が、−１０μｍ〜＋５０μｍ程度の範囲内にあり、従来の繊維搬送ローラの表面と比較して、粗く形成されている。
【００２６】
その結果、繊維と繊維搬送ローラ１との間に生ずるタック力が低減され、繊維に含まれている毛羽や繊維搬送ローラ１と繊維との擦過によって発生する毛羽が繊維搬送ローラ１に絡まることが防止されるという効果が得られる。
【００２７】
また、図４（ａ）に示すように、従来の繊維搬送ローラの毛羽立ち量を１とすると、本実施形態の繊維搬送ローラ１の毛羽立ち量は０．１８となり、極めて少なくなることが分かった。また、図４（ｂ）に示すように、従来の繊維搬送ローラのタック力を１とすると、本実施形態の繊維搬送ローラ１のタック力は０．３３となり、著しく低減されることが分かった。
【００２８】
さらに、図４（ｃ）に示すように、従来の繊維搬送ローラの繊維絡まり発生率は４０％であったのに対して、本実施形態の繊維搬送ローラ１の繊維絡まり発生率は０．５％となり、繊維の絡まりが極端に低減されることが分かった。
【００２９】
なお、図５（ａ）に示すように、Ｒ２＝０．６８３５において、毛羽立ち量と粗さ曲線のクルトシスＲｋｕとの相関関係は、Ｒｋｕが２以下であると、毛羽立ち量は、０．５以下になり、Ｒｋｕが３．３程度であると、毛羽立ち量は、０．７〜１程度になり、Ｒｋｕが増大すると毛羽立ち量も増大する比例関係にある。
【００３０】
なお、表面粗さの心理量を定量化してＺとし、算術平均粗さをＲａとすると、Ｒ２はＺに対する算術平均粗さＲａの寄与率を意味する。Ｒｋｕは、表面の鋭さの尺度である尖度を意味し、高さ分布のとがりの程度を表している。
【００３１】
また、図５（ｂ）に示すように、Ｒ２＝０．９３８４において、タック力と粗さ曲線のクルトシスＲｋｕとの相関関係は、Ｒｋｕが２以下であると、タック力は、０．３以下になり、Ｒｋｕが３．３程度であると、タック力は、１になり、Ｒｋｕが増大するとタック力も増大する比例関係にある。
【００３２】
本実施形態の繊維搬送ローラ１の表面形状は、図３（ｂ）に記載のとおり、Ｒｋｕが１．４９程度で形成されており、Ｒｋｕが２以下であるので、毛羽立ち量およびタック力が著しく低減されることが分かる。
【００３３】
これに対して、従来の繊維搬送ローラは、図３（ａ）に記載のとおり、Ｒｋｕが３．７９程度で形成されており、Ｒｋｕが２を超えているので、毛羽立ち量が多く発生し、タック力により繊維の絡まりが発生してしまう。本実施形態の繊維搬送ローラ１は、このような、従来の繊維搬送ローラの問題を解消することができるという効果が得られる。
【００３４】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。
【符号の説明】
【００３５】
１，１１，１２・・・繊維搬送ローラ、２・・・ローラ本体、２ａ・・・表面、３・・・回転軸、１０・・・アイクチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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