(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行繊維束からの単糸の精紡装置であって：
走行繊維束を受け取りかつ引き伸ばす牽伸手段（１２、１３）と；
上記牽伸手段からの繊維束を延伸しかつ巻き取る引き取り手段（１６）とから成る、単糸の精紡装置において、
上記牽伸手段の下流で上記走行繊維束を複数のサブ繊維束に分割する手段（２０）；
これらのサブ繊維束を異なる移動経路長を通過させる手段（２０）；及び
上記複数のサブ繊維束を再集合し、これらのサブ繊維束を互いに撚り合せて単糸を形成する手段（１６、１８）を含み、
上記異なる経路の経路長を異ならせ、それぞれの経路内の繊維束に加わる張力に差を生じさせ、かつ各繊維束の撚りの程度を異ならせるようにしたことを特徴とする、単糸の精紡装置。
【請求項２】
更に、サブ繊維束が周期的に変化する経路をもって移動するようにした、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
更に、走行繊維束の分割手段が、それぞれ、回転軸に対し異なった離間距離及び／又は半径を有するランド（２２、２３）を具備する、回転ローラ機構体（２０）により形成された、請求項１又は請求項２に記載の装置。
【請求項４】
更に、サブ繊維束の移動経路を変化させる手段が、各サブ繊維束の相対横位置を周期的に相互に入れ換えるようにした編組手段（１２０）により形成された、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
更に、編組手段が、１つのサブ繊維束を他のサブ繊維束と交差させ、次いで、当該サブ繊維束の元の相対的横位置に復帰させるように作用するようにした、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
更に、編組手段が、走行繊維束を複数のサブ繊維束に分割する手段として作用するようにした、請求項４又は請求項５に記載の装置。
【請求項７】
編組手段が、それぞれ、異なった螺旋状溝部であって、各サブ繊維束の移動経路及び／又はそれらのサブ繊維束の相対位置を周期的に変化させるようにした螺旋状溝部（１５２、１５４）を有する、回転ローラ機構体（１２０）により形成された、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
走行繊維束からの単糸の精紡装置であって、元の走行繊維束を受け取りかつ引き伸ばすとともに、上記繊維束を延伸しかつ引き取って単糸を精紡する方法において、上記元の走行繊維束を複数のサブ繊維束に分割し、上記複数のサブ繊維束を異なる移動経路長を通過させながら移動させ、及び上記サブ繊維束を撚り合せて再集合することにより単糸を形成する工程を含み；上記異なる経路の経路長を異ならせ、それぞれの経路内の繊維束に加わる張力に差を生じさせ、かつ各繊維束の撚りの程度を異ならせるようにしたことを特徴とする、単糸の精紡方法。
【請求項９】
移動経路が周期的に変化するようにした、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
各サブ繊維束の移動する経路長さが周期的に変化するようにした、請求項８又は請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
各サブ繊維束の移動する経路がこれらのサブ繊維束の相対的横位置を周期的に入れ換えることにより変化させられて編組構造を形成するようにした、請求項８、請求項９又は請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
各サブ繊維束が、他のサブ繊維束と交差し、次いで当該サブ繊維束の元の位置に戻るようにした、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
サブ繊維束の編組が、繊維の相互作用を最適化するように選定された移動繊維束長さに沿って、予め定められたシーケンスにしたがって調節されるようにした、請求項１１又は請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
更に、繊維束の編組が、撚合される前に編成繊維網を生成するようにした、請求項１１、請求項１２又は請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
走行繊維束を受け取りかつ引き伸ばす、牽伸手段（１２、１３）と、上記牽伸手段からの繊維束を延伸しかつ巻き取る、引き取り手段（１６）とから成る、糸の精紡装置において、
上記牽伸手段の下流で上記走行繊維束を複数のサブ繊維束に分割する手段（２０）；
上記複数のサブ繊維束を互いに撚り合せて糸を形成する、撚り合せ手段（１６、１８）；及び
上記繊維束からの分割部分とそれらの撚り合せ部分間でこれらのサブ繊維束の相対位置を変化させる手段（２２、２３）を含むことを特徴とする、糸の精紡装置。
【請求項１６】
各サブ繊維束が周期的に変化する経路を移動するようにした、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
更に、走行繊維束の分割手段が、それぞれ、回転軸に対し異なった離間距離及び／又は半径のランド（２２、２３）を有する、回転ローラ機構体（２０）により形成された、請求項１５又は請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
元の走行繊維束を受け取りかつ引き伸ばすとともに、該繊維束を延伸しかつ引き取って糸を精紡するにあたり、
上記元の走行繊維束を複数のサブ繊維束に分割する工程；
上記複数のサブ繊維束を互いに撚り合せることにより上記糸を形成する工程；及び
上記繊維束からの分割工程とそれらの撚り合せ工程間でこれらのサブ繊維束の相対位置を変化させる工程を含むことを特徴とする、糸の精紡方法。
【請求項１９】
変動経路が周期的に変化するようにした、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
サブ繊維束の移動経路長さが変化するようにした、請求項１８又は請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
元の走行繊維束を受け取りかつ引き伸ばすとともに、該繊維束を延伸しかつ引き取って糸を精紡するにあたり、
上記元の走行繊維束を複数のサブ繊維束に分割する工程；
上記複数のサブ繊維束を、互いに、集合点で撚り合せて糸を形成する工程；及び
上記集合点の上流で、上記各サブ繊維束の内部で及び／又はそれらのサブ繊維束内部に相対的撚りの伝達を変化させる工程を含むことを特徴とする、糸の精紡方法。
【請求項２２】
相対的撚り伝達が周期的に変化するようにした、請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
相対的撚り伝達の変化が、次の３つのうち、即ち、サブ繊維束の最後の表面接触若しくは挟み点とそれらの集合点間の距離、各サブ繊維束の相対位置、及び、集合する前における各サブ繊維束の経路長さのうち、１つ又はそれ以上を周期的に変化させるようにした、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
走行繊維束を受け取りかつ引き伸ばす、牽伸手段（１２、１３）と、上記牽伸手段からの繊維束を延伸しかつ巻き取る、引き取り手段（１６）とから成る、糸の精紡装置において、
上記牽伸手段の下流で上記走行繊維束を複数のサブ繊維束に分割する手段（２０）；
上記複数のサブ繊維束を集合点（３０）で互いに撚り合わせて糸を形成する手段（１６、１８）；及び
上記集合点の上流で、上記各サブ繊維束の内部における及び／又はそれらのサブ繊維束の内部に伝達される相対的撚りを変化させる手段（２２、２３）を含むことを特徴とする、糸の精紡装置。
【請求項２５】
更に、相対的撚りの伝達が周期的に変化するようにした、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
相対的撚りの伝達を変化させる手段が、次の３つのうち、即ち、サブ繊維束の最後の表面接触若しくは挟み点とそれらの集合点間の距離、各サブ繊維束の相対位置、及び、集合する前における各サブ繊維束の経路長さのうち、１つ又はそれ以上を周期的に変化させる手段により形成された、請求項２４又は請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
相対的撚りの伝達を変化させる手段が、回転軸に対し異なった離間距離及び／又は半径のランドを有する、回転ローラ機構体により形成された、請求項２４、請求項２５又は請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
走行繊維束を受け取りかつ引き伸ばす、牽伸手段（１２、１３）と、上記牽伸手段からの繊維束を延伸しかつ巻き取る、引き取り手段（１６）とから成る、糸の精紡装置において、
上記牽伸手段の下流で上記走行繊維束を複数のサブ繊維束に分割する手段（２０）であって、これらのサブ繊維束の移動経路長を変化させる手段（２０）；及び
上記複数のサブ繊維束を再集合し、これらのサブ繊維束を互いに撚り合せて上記糸を形成する手段（１６、１８）を含み、
上記各経路が互いに十分に近づけて上記サブ繊維束の一つ又はそれ以上のサブ繊維束が連続的に移動するとともにもう１つの又はその他のサブ繊維束に引張り込まれるようにしたことを特徴とする、糸の精紡装置。
【請求項２９】
再集合手段が各サブ繊維束を互いに撚り合すように作用して当該撚りがその他のサブ繊維束に向け、更に、再集合点を越えてこれらのサブ繊維束のうち、１つのサブ繊維束に沿って戻ってくるようにした、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
元の走行繊維束を受け取りかつ引き伸ばすとともに、上記該繊維束を延伸しかつ引き取って糸を精紡するにあたり、
上記元の走行繊維束を複数のサブ繊維束に分割する工程；
上記複数のサブ繊維束を、それらの経路長を変化させながら移動させる工程；及び
上記サブ繊維束を撚り合せて再集合することにより糸を形成する工程を含み、
上記各経路が互いに十分に近接して上記サブ繊維束の一つ又はそれ以上のサブ繊維束が連続的に移動するとともにもう１つの若しくはその他のサブ繊維束に引張り込まれるようにしたことを特徴とする、糸の精紡方法。
【請求項３１】
撚りがその他のサブ繊維束に向け、更に、再集合点を越えてこれらのサブ繊維束のうち、１つのサブ繊維束に沿って戻ってくるようにした、請求項３０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
この発明は、繊維束の処理に関し、特に、専らステープル糸に限定するものではないが、この発明の好ましい局面において、シングルもしくはダブルロービング又はスライバにより成る可織性でかつ低ピリング性の糸の精紡に有用なものに関する。
技術背景
２−ストランド糸は２本のストランドを互いに紡ぎ又は撚りをかけて形成され、繊維終端部をエアージェット（例えば、プライフィル（Ｐｌｙｆｉｌ））により包み込むか又は操作中交番するストランド撚りを捕縛する（例えば、シロスパン（Ｓｉｒｏｓｐｕｎ））していた。この種の糸は、単糸に比べて強度及び摩耗抵抗が強化されるが、ウーステッド処理（梳毛工程）においては、約８０本又はそれ以上の平均繊維本数の断面を有するものであった。非常に断面繊維数の少ない、例えば、約５０〜６０又はそれ以下の断面平均繊維数の可織性の単糸を製造することができれば、非常に有用である。しかしながら、現在、そのようなサイズの単糸において織物及び編み物用としての適当な強度及び摩耗抵抗を有するものがなかった。
撚りをかけている時、繊維の移動とか絡みが生じて生成される糸に強度及び摩耗抵抗を付与することは、次の人々によって既に知られている；Peirce,(Peirce F.T.;Textile Research Jarnal、１９４７年、１７、１２３頁)、Morton及びYen(Morton, W.E.; Annales Scientifiques Textiles Belges, １９５６年、２９頁）。モートン（Ｍｏｒｔｏｎ）氏は、上記論文においてフロントローラニップから出現する繊維ストランドに関して、“繊維の経路長さがそのコアーからその表面まで増大し、そのため繊維の強度が増すにちがいない。やがて、これらは最長経路にしたがって糸の外層を形成し、その結果、大きな応力を受ける；更にはそれらの経路の曲率半径も最大のものとなる”と述べている。また、同上著者により、これら高応力を受けた繊維は低張力状態となるために当該糸の軸に向かって移動することが示された。一方、“繊維の終端がフロントローラのニップから出現するや否や、該繊維張力はゼロに低下するにちがいない。その際、表面部に放逐せざるを得ない状態となり、突き出し繊維として現れよう”と述べている。モートン氏は、結論として“もう１つの実用的成果は、野生又は野性繊維（可成りの野性度のものと思われる）は糸の強度に都合良く貢献しないので、粗紡を引き出すリボンの幅は出来る限り制限しなければならないことである”と述べている。
ニュージーランドのウール・リサーチ・オーガニゼーション（Wool Research Organization）による国際特許出願の公開公報ＷＯ９４／０１６０４に、ストランドが牽伸装置から紡出される際、単一の引き伸ばされた繊維束、即ち、ストランドに対して上記技法を適用するための種々の方法が開示されている。それらの方法の１つに、ガイドがストランドを横方向に振動させて該ストランドの繊維における張力を周期的に変化させる方法がある。このように張力を変化させることにより、生成される糸のコアー及び表面間で繊維が周期的に移動させられる。第２の装置においては、牽伸ストランドがフロント牽伸ローラの直ぐ下流に配置されたもう１対のニップローラを通過させられる。これらニップローラはフロント牽伸ローラの送り出し速度よりも低速度で駆動され、負の牽伸時には“オーバーフィード（over feed）領域”が誘導され、該オーバーフィード領域において繊維がニップにおける位置を無作為に変えているのが見られる。このようにして、糸のコアーと表面間で繊維が無作為に変位する。更に第３の装置においては、牽伸ストランドが横方向に十分に広がって“小群化”され、これら小群化された繊維束は仮撚りされて個別のサブストランドを形成し、次いで互いに撚り合わせて再集合した糸とされる。
上記国際出願公開公報ＷＯ９４／０１６０４におけるガイドを振動させる提案は、下記の先行技術文献に記述されているように、分離した１対のストランドから２−ストランド糸を形成するための種々の提案と類似点がある：米国特許第３５９９４１６号明細書、オーストラリア特許第４３８０７２号及び第４７１５３号明細書並びにD. Plate等、J.Text. Inst. ７３（Ｎｏ．３、１９８２年）、９９頁及び同７４（Ｎｏ．６、１９８３）、３２０頁。２−ストランド精紡工程のクラス、とりわけ、“Sirospun”工程として知られるこの出願の出願人の技法が含まれる。２−ストランド精紡系の三角撚りにおける小群化サブ繊維束に予備撚りの可能性がNeckar等、Melli and Textilberichte 英語版）、８月、１９８５年、６０５頁に記述されている。Harakawa等（J.Text. Machinery Soc.Japan、４３（Ｎｏ．１１、１９９０年）、Ｔ９８及び４１（１９８８年）、Ｔ（１７７）に、フロントローラから現出するストランドを横方向に振動可能とされた中空スピンドルに引き落とすようにした装置が提案されている。そのようにして形成された糸は、紡出される側面及び上記中空スピンドルの位置に応じて外面に異なった繊維を有する。これに対応する文献として日本特許公報５７−０２９６１５がある。
米国特許第４４１８５２３号に、精紡撚糸機において刺しゅう糸を形成するノッチ付きローラが開示されている。
本発明の開示
従って、本発明の目的の１つは、少なくとも１つ又はそれ以上の有利な出願において、平均糸断面繊維数に対し有用な糸強度及び／又は摩擦抵抗を有する繊維糸を製造することができる精紡方法及び装置を提供することにある。この糸は単糸又はその他のものであってもよいが、本発明の１つまたはそれ以上の実施の形態における目的は上記特性を有する単糸を製造することにある。
本発明は、第１の局面において、元の走行繊維束を受け取りかつ引き伸ばすとともに、上記繊維束を延伸しかつ引き取って糸を精紡するにあたり、上記元の走行繊維束を複数のサブ繊維束に分割する工程；上記複数のサブ繊維束を、それらの経路を変化させながら移動させる工程；及び上記サブ繊維束を撚り合せて再集合することにより糸を形成する工程を含むことを特徴とする、糸の精紡方法を提供するものである。
又、本発明は、もう１つの局面において、走行繊維束を受け取りかつ引き伸ばす、牽伸手段と、上記牽伸手段からの繊維束を延伸しかつ巻き取る、引き取り手段とから成る、糸の精紡装置において、上記牽伸手段の下流で上記走行繊維束を複数のサブ繊維束に分割する手段であって、これらのサブ繊維束の移動経路を変化させる手段；及び上記複数のサブ繊維束を再集合し、これらのサブ繊維束を互いに撚り合せて糸を形成する手段を含むことを特徴とする、糸の精紡装置を提供することにある。
本発明の第１局面において、好ましくは、再集合手段はサブ繊維束を互いに撚り合わせることができるものとする。更に詳しくは、撚りが１つのサブ繊維束に沿って再集合点から他方のサブ繊維束に対するよりも後方に進行するようにする。これは、各サブ繊維束に互いに異なった長さの経路を走行させてこれらサブ繊維束間を移動する繊維に異なった軸方向張力を持たせるようにすると有利である。
本発明の第２の局面から、複数のサブ繊維束を周期的に変化する経路を移動させ、次いでそれらサブ繊維束を集合させて互いに撚りをかけることにより糸を構成する繊維束を形成するようにした糸の精紡方法が提供される。
上記第２の局面において、上記方法は更に元の走行繊維束を複数のサブ繊維束に分割することを含む。
又、本発明は、その第２の局面において、複数のサブ繊維束を引き抜いて巻き取るための引き取り手段、上記各サブ繊維束を周期的に変化する経路を移動させる手段及び上記サブ繊維束を集合してこれらサブ繊維束に互いに撚りをかけることにより糸を構成する繊維束を形成する手段により構成した糸の精紡装置が提供される。
上記第２の局面における装置は、更に、元の走行繊維束を上述した複数のサブ繊維束に分割する手段を具備するようにしてもよい。この装置は、更に、上記原繊維束を受け取って引き伸ばす牽伸手段を含み、該牽伸手段の下流に分割手段が配置される。
上記第２の局面において、経路の周期的変化は、繊維束からサブ繊維束への分割とそれらセブ繊維束の撚り合わせの間、上記各サブ繊維束の縦走経路の相対的長さを周期的に変化させることにより行われる。
本発明は、第３の局面から、走行繊維束を複数のサブ繊維束に分割し、これらサブ繊維束を互いに撚り合わせることにより糸を形成し、更に、繊維束からのサブ繊維束への分割とそれらサブ繊維束の撚り合わせをする間、上記各サブ繊維束の相対的位置を周期的に変化させるようにした糸の精紡方法を提供する。
上記本発明の第３の局面から、また、走行ステープル繊維束を受け取って引き伸ばす牽伸手段、上記牽伸手段から繊維束を引き出して巻き取るテークアップ手段、上記牽伸手段の下流で走行繊維束を複数のサブ繊維束に分割する手段、上記サブ繊維束を互いに撚り合わせてステープル糸を形成する撚り手段及びステープル繊維束からのサブ繊維束への分割とそれらサブ繊維束の撚り合わせをする間、上記各サブ繊維束の相対的位置を周期的に変化させる手段により構成される、ステープル糸の精紡装置が提供される。
好ましい実施の形態において、各サブ繊維束が縦走する経路は周期的に各サブ繊維束の相対的位置を交替させられ、例えば各サブ繊維束を他のサブ繊維束と交差させ、次いで前者のサブ繊維束を元の相対的位置に戻るようにした編み手段により周期的に変化させられる。この牽伸手段は、好ましくは、サブ繊維束間での繊維の絡み合いを強化するようにする。
このような実施の形態において、上記編成は、繊維相互作用が最も効果的となるように選ばれた移動繊維束の長さに沿って予め定められたシーケンスにしたがって調節するようにすると有利である。
この実施の形態において、好ましくは、編み手段は撚りをかける前に絡み合った繊維網を生成するようにする。そのような繊維網は、一般に、前述した国際出願公開公報ＷＯ９４／０１６０４において提案されているように、現出する繊維束グループを、無作為に単に撚り合わせて得られるような内部繊維構造とは明確に峻別される。
又、簡単な装置において、編み手段は走行繊維束を複数のサブ繊維束に分割する手段として作用する。そのような編み手段は各サブ繊維束が縦走する経路及び／又はそれらの相対的位置を周期的に変化させるようにした異なった螺旋溝を有する回転ローラ機構体により構成することができる。
更には、上記本発明の全ての局面において、走行繊維束の分割手段は回転軸に対し異なった径及び／又は曲率半径のランドを有する回転ローラ機構体により構成することができる。この回転ローラ機構体はサブ繊維束が縦走する経路長を周期的に変化させるように形成することができる。
本発明の第４の局面から、複数のサブ繊維束を集合点で互いに撚り合わせて繊維束の糸を形成し、更に、例えばサブ繊維束の最後の表面接触又はニップ点と各サブ繊維束が集合する相対的位置間の距離、すなわち、サブ繊維束が集合する前の各サブ繊維束の経路長の１つ又はそれ以上を周期的に変化させることにより、上記集合点の上流で各サブ繊維束への撚りの伝達及び／又は撚りの広がりを周期的に変化させることを含む、糸の形成方法が提供される。この本発明の第４局面から、上記方法を実施する装置が提供される。各撚りの伝達を周期的に変化させる手段は回転軸に対し異なった径及び／又は曲率半径のランドを有する回転ローラ機構体を用いて構成することができる。
本発明の第１、第２、第３又は第４の局面における実施形態において、３つまたはそれ以上のサブ繊維束を設け、糸構造体を形成するように各撚りの伝達又は各経路を周期的に変化させることにより、１つのサブ繊維束が当該糸に沿って間隔をあけて他の２つのサブ繊維束にからまるようにされる。この方法は“仮編み（ｆａｌｓｅ−ｂｒａｉｄｉｎｇ）”形態として見られる。この仮編みにおける間隔は、好ましくは、糸の大部分の繊維が各繊維の長さに沿って複数の絡み点で係わるようにする。上記回転ローラ機構体は上記方法を実施するのに適用することができる。
上述した本発明の各局面での繊維束は、好ましくは、天然又は人造ステープル繊維束である。
【図面の簡単な説明】
本発明は、添付図面を参照して、単に実施例として説明される。
図１は、本発明の実施例の紡績装置の概略側面図である。
図２は、図１の部分拡大図である。
図３は、図１に図示した装置の平面図である。
図４は、図１〜図３に示される装置における一部分を形成する分割ローラとして代用できるもう１つの実施例を示す。
図５及び図６は、それぞれ、更に別の分割ローラの変形例の側面図及び平面図である。
図７及び図８は、それぞれ、分割ローラの更に別の変形例であって、牽伸ニップから現出する走行繊維束に対し設定された円弧にあまり依存しない分割ローラの外観側面図及び平面図である。
図９及び図１０は、それぞれ、本発明の更に別の実施例による、“仮編み”方法を実施するのに好適である、図７及び図８に示された分割ローラの形態を改良した、分割ローラの外観側面図及び平面図を示す。
図１１は、図１〜図３の実施例の変形例についての図２と同様の図である。
図１２は、本発明の更に別の実施例であって、編組ローラを利用した実施例の紡績装置の外観側面図である。
図１３は、図１２の実施例の本質的原理を説明するための概念図である。
図１４〜図１８は、それぞれ、図１２の装置に適用できる分割ローラの種々の改良変形例を示す。
図１９は、図１８に示される形状の編組ローラのニップから現出する編組構造体の概略図である。
発明の実施の態様
図１〜図３は、梳毛紡績機の最終ドラフチング部（牽伸部）１０を示し、該紡績機は、牽伸ニップを形成する、一対のフロント上牽伸ローラ（前部上牽伸ローラ）１２及び下牽伸ローラ１３を含み、該牽伸ニップ１４に、引き伸ばされたロービング（粗紡）８を形成する、ステープル繊維束が供給される。延伸された梳毛紡績糸９は、リング機構部１８に芯合わせされた回転式巻取パッケージ１６に引き出される。糸はリング上の自由回転トラベラを通過する。パッケージ１６を回転することにより上記糸を介してリングの周りにトラベラを回転させ、該糸に撚り掛け、該パッケージ１６に巻き取られる。リング紡績機は、周期的にパッケージ１６を通常の方法で旋回する。
前部上牽伸ローラ１２と接触して分割ローラ２０が装着される。分割ローラ２０は、エンドベアリング（図示せず）に嵌め込まれ、軸方向に同軸とされる、隣接した２つの円柱状ランド２２、２３を含む。２つのランド間の境界は、ローラ２０の軸に対して垂直な平面内に存在する、環状のショルダ２４とされる。大径ランド２３は、牽伸ローラ１２と接触して摩擦駆動される。ショルダ２４は、ニップ１４から紡出される繊維束８ａの中心線とほぼ一直線状になるように配置される。
繊維束８ａは、分割ローラ２０で２つの繊維サブ束、即ち、ストランド９ａ、９ｂに分割又は分離され、円柱状ローラのランド２２、２３の周りの異なった２つの経路を通過し、集合点３０で再結合され、該両ストランド９ａ、９ｂは撚合されて糸９が形成される。
ストランド９ａ、９ｂが移動する経路長さは相異する：即ち、下ストランド９ａは、ランド２３と接触している上ストランド９ｂの場合よりも短い距離にわたって小径ローラ２２と接触して短い経路を移動する。上記撚りは、実質的に、ローラランド２３を介して上ストランド９ａのみに沿って集合点３０を通過して接触点３２に戻る一方、該撚りは、ストランド９ａにおいてニップ１４の近くに戻るのが観察される。
繊維が前部ローラニップ１４から紡出される際、全ての繊維は移動方向にまっすぐでも平行でもないため、該繊維の一部分が２つのストランドを橋絡する。撚りは、分割された下ストランド９ａにおいて前部牽ローラニップ１４にほとんど伝達されるので、繊維束が前進するにつれて橋絡繊維は、この下ストランドの周りに纏わり付いて出現する。両分割ストランドが前方へ移動しかつ集合するにつれて、これらの２つのストランドを橋絡する繊維は、一方のストランドからショルダ２４を横切って他方のストランドへ移動するとともに、ストランドのたるみが引き締まるように、両ストランドが巻回される。このようにして、両ストランドの長さ部分の繊維が下ストランドの周囲に又は該下ストランド内部に組込まれるとともに上ストランドの周囲に又は該上ストランド内部に組込まれる。更に、橋絡部の繊維部分は、一方のストランド又は両ストランドの周りに、形成される糸から両ストランドに伝達される撚りと異なった、おそらくは、それよりも大きい螺旋角度をもって巻回される。それ故、これらの繊維は繊維マイグレーション及びエントラップメントを強化した形態を経験する。
上分割繊維ストランド９ｂが分割ローラ２０の大径ランド２３の周辺部における撚りの形成が開始される部分に移動するにつれて、２つのストランド９ａ、９ｂの集合点３０の前部で繊維後縁部が主繊維束９の内部に撚り込まれる。下分割繊維ストランド９ａは、前部牽伸ローラのニップから集合点３０まで短い距離の経路を描くので、このストランドを結合する繊維張力は上ストランド９ｂにおけるよりも低い。従って、両繊維ストランドが集合点３０で互いに撚合されると、大部分の繊維が上繊維ストランドよりも下繊維ストランドの周りに撚り合されることとなる。その結果、従来の単一糸に対するよりも当該発明に係る糸における繊維はより大きい螺旋角度をもって拡散される。撚合工程において糸が有効に撚合されないと、繊維及び糸の大部分の繊維の双方に対する巻回効果は、非巻回部分、即ち、巻き解れ部分がバラバラとなる。その結果、かさ高となる。紡出繊維ストランドの分割作用は、各サブ繊維束のリボン幅を狭くし、繊維ストランドが前部牽伸ローラのニップ１４から出現する際、該繊維ストランドの両側縁部で良好に相互に結合されることとなる。
繊維ストランドを分割して繊維が分割ローラ２０の大径周面２３から小径周面２２まで両側縁部を滑動する経路長差、したがって、繊維張力差を生じさせる機構が繊維マイグレーション及び繊維エントラップメントを強化することとなる。したがって、仕上り糸は潜在的に耐摩擦性の高いものとされ、可識単糸としての潜在性及び編構造における低ピリング特性を付与する。本発明により製造された可識性単一糸断面における平均繊維本数は、５０又はそれ以下とすることができる。糸が撚合される際、糸形成中に張力差を設けることにより撚り糸のかさを増大することができる。
図１〜図３の実施例に示される分割ローラ２０は、前部牽伸ローラ１２、１３から現出する走行繊維束８ａと同心状にする必要があり、ストランドが当該紡績フレーム（紡績機）の基準面と垂直にならないようにして上ローラの摩滅を最小限のものとする。繊維ストランド全体が、図２に示された分割ローラの面、即ち、小径ローラの周面に沿って同一経路をたどる可能性を減少させるために、最短経路長さ１ｍｍの全幅ランド４０を組込んで繊維ストランドの再分割を補助するようにしてもよい（図４）。
図５及び図６は、もう１つ別の上記分割を維持する方法を示す。２つのカム面２２’、２３’は、分割ローラ２０’の半回転ごとに、回転体の中央右半部分の周面に、次いで、回転体の中央左半部分の周面に、分割する繊維束を誘導する。このようにして、これらの面２２’、２３’は、サブ繊維束９ａ、９ｂの相対位置を周期的に変化させる。
図７及び図８に示されるストランド分割ローラ２０”は、当該分割ローラを芯出しかつ繊維ストランドの横移動を不要とするように設計されている。各対の溝５０とランド５２は、図５及び図６に示されるローラと同様の原理に従って動作する。ローラ上における溝とランドの幅は、例えば、１ｍｍとされるが、その後の検討により、これらの寸法を減少させる、即ち、分割ローラの単位幅当たりの溝及びランドを多数とし、特に、繊維ストランド幅が狭い、すなわち、形成される糸が繊細なものとする場合に便利であることが分かった。繊維束を一側から他側へ周期的に分割する繰り返し数は、上記したような分割ローラの半回転〜１／４回転又はそれ以下の回転毎に増大するようにしてもよい。カム列機構は、溝とランドの幅寸法が１０〜１００マイクロメートルオーダーのものであれば、全く省略してもよい。後者の場合、溝とランドは、一定又は連続的に変化した直径を有する一連の円板により形成してもよい。
上述したように、図７、図８において複式カム分割ローラ２０”の動作は、単式分割ローラ２０に関する動作について上述したことと類似している。一例として、４０テックスのウーステッド糸に対し、牽伸ニップから出てくる繊維束は、しばしば、３つのストランドに完全に分割されるのが観察される。ある溝内に１つのストランドが長い経路をたどり、他の２つのストランドが短い経路をたどる。繊細糸を精紡するにあたり、一般に、繊維束は２つの部分に分割される。多数ストランドの分割には、より幅狭の溝及びランドを使用することにより、改善された繊維マイグレーション及び繊維エントラストメントが得られる。
図５及び図７の分割ローラは、同様に、ストランド９ａ、９ｂが移動する相対経路長を周期的に変化させるとともに、各ストランドの相対位置及び撚りが伝達するストランド長さを変化させ、それらにより集合点３０の上流でストランドの相対的な撚りを周期的に変化させる。図５における２ストランド紡績装置の高速ビデオ観察によると、一方のストランドに多くの撚りが伝達され、次いで交替した後に他方のストランドに伝達されることが分かった。各サイクル中、低部に存在していたストランドである、低撚ストランドは、高撚ストランドの周りを包囲して出現する。この機構は、個々のストランドにおけるストランド撚度を規制する。
図７及び図８のストランド分割ローラ２０”の変形例が、図９、図１０に数字符号１２０を付して説明される。このローラは、”仮編み”を行うのに好適なものである。ローラ１２０は、周面に単一の溝１５２と二重の溝１５４を交互に区分して配置された溝部１５０を備えている。これらの溝は、紡出する繊維リボンの外及び中央部分、即ち、各繊維束の相対位置を交互に変化させる。糸における効果的な繊維のエントラップメント（絡み）は、繊維が当該糸の長さ方向に沿って数点でエントラップメントを経験するようにすることが必要とされる。ローラ周面は、６つの領域（３つの二重溝領域と３つの単一溝領域とを交互に入れ違いとされる）に、例えば、それぞれ、１６ｍｍに区分して、平均繊維長さ６０ｍｍの繊維束に沿ってほぼ４点で中央サブ繊維束が他の２つのサブ繊維束間にエントラップするようにされる。図９の側面図において破線１５６は、上記各溝がローラにどのように切り込まれているかを示す。本実施例において、各切り込みは、それぞれ、中心角度６０度の円弧に内在するようにされ、代表的な実施例において、周方向に約１５ｍｍの等間隔に刻まれる。
さらに複雑な仮編み形式の実施例が考えられる。この変形例は、繊維リボンがゆっくりと３つ、４つ又はそれ以上のサブ繊維束に分割されるに応じて変形される。３つのサブ繊維束、この実施例では、便宜上、ストランドとされる、形式のものに対し、底部に２つの左手ストランドをもって開始し、引続いて中央ストランドが下降する（左手下降、２右手上昇）とともに左手ストランドが上昇し、これと同時に、右手ストランドが下降し（２左手ストランド上昇、右手ストランド下降）、これを繰返す前に、最後に中央ストランドが下降する（左手上昇、２右手下降）ようにされる。
図９及び図１０に示されたローラアタッチメントは、各溝が紡出繊維リボンと常に一直線状に整列することが必要とされる。ほとんどの精紡機において、牽伸ローラが完全に一様に磨耗するようにするには、繊維リボンを牽伸して成る粗紡はゆっくりと前後左右に移動させられる。ローラアタッチメントを移動させてロービングとのアライメントを保持することは困難であり、又は、少なくとも、装置全体構造をかなり複雑なものとする。従って、上記アライメント問題を解決するために、実際上、図８に示されるラインに沿って、当該ローラアタッチメントの幅に倣って類似した一連の溝形態のものとされる。
分割ローラ２０は、図１〜図３の精紡フレーム（精紡機）の上牽伸ローラ１２と接触して示される。これは、糸の形成が分割ローラの前部で行なわれるので、糸の形成機構の観察を容易なものとする。一方、図１１に示されるように、分割ローラ２１が前部下牽伸ローラ１３ａに装着された場合、同様の糸形成機構となることが分かる。精紡フレームの吸水管を分割ローラの下部に収納することは、図１及び図２におけるように装着される場合、精紡開始又は終了時、繋ぎを容易に実行することができる。これは、前部下牽伸ローラに対向して配置された分割ローラによる繋ぎも、同様に、容易に行えることを示す。これに代えて、前部下牽伸ローラに、他の実施例を装着するようにしてもよい。
図１２は、梳毛フレーム（紡績機）における最終牽伸部２１０を示し、該牽伸部２１０は、牽伸ニップ２１４を形成する一対の前部上牽伸ローラ２１２及び前部下牽伸ローラ２１３を含み、該牽伸ニップ２１４に、梳毛ロービング又はスライバ２０８の形態をしたステープル繊維束が供給されるようにした点は従来形式のものと同様である。延伸された繊維束である糸２０９は、ガイド２１７を介してリング機構部２１８において芯出しされた回転巻き取りパッケージ２１６に引き伸ばされる。上記糸はリング上の自由回転トラベラを通過する。パッケージ２１６の回転により、糸がリングの周囲にトラベラを移動させ、該糸に撚りが掛けられて上記パッケージに巻き取られる。このリングスピナーは通常の方法でパッケージ２１６を周期的に運動させる。
パターン化された分割編組ローラ２２０が前部下牽伸ローラ２１３に接触させて装着される。ローラ２２０は、エンドベアリング（図示しない）に固定され、対向する２つの螺旋溝２２２、２２３（図１４）を含む。螺旋溝２２２は、幅及び深さに関し、実質的に、溝２２３よりも大きくかつ深い。両溝２２２、２２３は、略同等の螺旋角度を有し、１回転当たり２つの交差部２２５で交差する。各交差部の溝形状は不均一なアーチ状に描かれているが、重要なことではない。ローラ２２０は、ロービング（粗紡）２０８を複数のサブ繊維束に分割し、次いで、これらのサブ繊維束の経路及び相対位置を周期的に変化させ、これらのサブ繊維束を周期的に相互にあちらこちらに反転させながら編組する。複雑な原理が図１３を参照して次の通り説明される。織込み又は編組にあたり、繊維束２０８をリボン構造体とみなすと、当該リボンにおいて本質的に２つの移動構成部分が繊維グループ、即ち、サブ繊維束の位置を相互に交換する。２つの隣接繊維束８ａ、８ｂを考えた場合、まず、一方の繊維束８ａは、他方のサブ繊維束に対しリボンの平面から出て行く（例えば、図１３（ｉ）においてサブ繊維束８ａがＺ方向に持上げられて図１３（ii）の位置に移動する）ようにして当該リボンを横切るように横に移動させ（例えば、図１３（ii）において繊維束８ａをＹ軸に平行に移動させ）、該リボン平面に該サブ繊維束を折返す（図１３（iii））前に、これらのサブ繊維束の相対位置を交換するようにしなければならない。
図１２と図１４を再び参照し、操作時、両交差溝配列は自然に繊維束を横方向に広げて分割し、交差点における溝の深さの違いによって、サブ繊維束は撚り合わされ／又は編組される。最初にいくらか走行した後、繊維束の大部分が自然に分割され、溝内に存在するのが分かる。理論上、最初の回転の間、入来する繊維“リボン”束を横切る全ての位置が溝と接触し、その形状に基いてそれらは溝内に落ち込むようにされる。一旦、繊維束が溝に“捕捉”されると、連続的に回転するにつれて当該繊維（及び隣接繊維）の残部が溝内に引き込まれ、したがって該溝を介して横に移動する。交差点において各繊維は、それらが現存する溝内に留まり、このようにして隣接繊維束上に又はその下に留まることとなる。
ローラ２３０は、ローラ２２０により駆動されるように取り付けてサブ繊維束の横滑りを安定化させることができる。それに代えて、同様にローラ２２０は、前部上牽伸ローラ２１２により駆動されるようにして該ローラ２２０の下部ではなく、該ローラ２２０の上部で糸の経路長が若干異なるようにしてもよいと理解できる。
分割・編組ローラは、図１５〜図１８に示されるように変形することができる。第１の変形例は、多数の左手及び右手螺旋溝を使用するものである。図１５は、３スタート左右手螺旋溝を具備したローラ２２０’の一例を示す。溝数が増大すると、ローラの１回転当たりの交差回数が増大し、したがって、糸の単位長当り、多くの相互作用を行わせることができる。
ローラ上の任意の交差点において、２つの溝の相対的深さは、編組シーケンスに重要なものである。出来上がった編組構造は編組シーケンスに大いに依存しており、しかも編み糸の構成要素間に全く異なる相互作用が生じる。図１４及び図１５は、各溝が一定の深さである簡単な場合を説明している。サブ繊維束間の相互作用は、連続する交差点の間で深い溝の次には浅い溝を交互にするように、溝に沿って深さを変更することにより増すことができる。各方向における溝数を１とした、即ち、１回転あたり２回だけ交差するようにした簡単な一例において、周期的な深さの変化は、ローラの軸に対して偏心した、少なくとも１つの溝を切ることにより容易に実現できる。
同様に、図１６に示された形式のローラも有利であることがわかる。この場合、ローラ２２０”は、当該精紡機の先方に存在する、一端においてランド２２１の直径を僅かに大きくした、前部ローラにより駆動される。これは溝を切ったローラに入来するスライバを少し多めに供給することになる。これは意外なことに、横方向の張力が強まり、サブ繊維束を飛び出させて反対方向に移動する、隣接溝内に落ち込ませる前に、各サブ繊維束が横移動する（したがって、他のサブ繊維束との更に強い相互作用を行う）ことが分かった。
交差点において、横張力が生じる際浅い溝内のスライバは、ローラの回転につれて深い溝に時々早まって移動するのがわかる。図１７において塗りつぶし２４０をもって示されるように、交差直後に切り取られた特定部分が、図示するように、サブ繊維束を浅い溝内に戻すように案内する。
図１７の交差の形式は、糸パッケージ巻き取り機において一般に使用される、図１８に示したものと非常に類似したものである。これらの形式のものは、単糸の送り開発されたものであるが、図１２の装置におけるローラ２２０として利用される場合、意外にも、これらの形式のものは繊維束を分割して繊維束に規則的編組パターンを付与することが分かった。その上、ローラ端部（例えば、折曲部３４２）で、溝３２２が繊維グループの移動方向をゆっくり変化させるのであるが、先の実施例において、このような方向変化は、当該繊維グループを対向溝内に移動させる、端部の張力に依存する。図１８のローラにより製造される、３方向分割編組構造体の一例が図１２に簡単な分割した編み上げ構造を生成する３つの方向の例は、図１９に簡単な概略形態にて示される。
図１２〜図１９を参照して説明した編組方法は、重なり合ったサブ繊維束、したがって仕上り紡糸の繊維の混合効果を高める。糸の断面における平均繊維本数に対する糸の強度及び／又は磨耗抵抗が実用的なものとなる。
以上、本発明の詳細な説明事項は、主として梳毛紡績に関して記述されたが、天然又は人工の他のステープル繊維に対しても同様に適用できる。従って、本発明の構成要素の形状寸法は、使用する繊維長に応じて調整されよう。また、記述すると同時に図解した実施例は、粗紡ロービング又はスライバ８、２０８等、元の単一繊維束を分割したものとか、生成サブサブ繊維束を再結合したものを包含するものであるが、それらに代えて、種々の実施例が、そのような分割、即ち、２つ又はそれ以上のサブ繊維束、例えば、個別のロービング又はスライバに延伸したり、これらを集合して糸を形成するのに適用されてもよいことが強調される。
本明細書全体及び添付の請求の範囲を通じて、それ以外に必要としない限り、用語“構成する（comprise若しくはcomprises）”又は“構成している（comprising）”は、他のどのような構成要素又は構成要素グループを排除することなく、記述された一切の構成要素又は構成要素グループを包含することを意味するものと理解しなければならない。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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