(57)【要約】 【課題】  経糸を接触させて進行させても、摩擦による経糸の損傷を低減することができるヘルドを提供し、製織性の高い織物製造装置を提供することを目的とする。【解決手段】  ヘルド１１は、経糸を挿通する経糸挿通孔であるメール１２が形成されており、メール１２に渡って設けられる円柱状の支持軸１４と、支持軸１４に外接する円筒状のスリーブ１５とを有する。スリーブ１５は、接触した経糸が進行することによって回転するように設けられているので、ヘルド１１に備えられたスリーブ１５に経糸が接触して進行すると、スリーブ１５が経糸の進行に追随して回転することができる。よって、経糸をスリーブ１５に接触させて進行させても、経糸とスリーブ１５との間に摩擦が発生しにくく、摩擦による経糸の損傷を低減することができる。したがって、摩擦によって損傷されやすい開繊糸などを経糸として用いたとしても、経糸の毛羽立ちの発生を低減することができる。【選択図】      図１
2008045255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
経糸を挿通する経糸挿通孔が形成されており、
前記経糸挿通孔に渡って設けられる円柱状の支持軸と、
前記支持軸に外接する円筒状のスリーブとを有し、
前記スリーブは、接触した経糸が進行することによって回転することを特徴とするヘルド。
【請求項２】
前記スリーブは、外周面部および内周面部の少なくとも一方がポリテトラフルオロエチレンからなることを特徴とする請求項１記載のヘルド。
【請求項３】
綜絖手段による開口運動によって複数の経糸を上下に分けて杼口を形成しながら、杼口に順次的に緯糸を通して経糸と緯糸とを交錯させる織物製造装置であって、
前記綜絖手段は請求項１または２記載のヘルドであることを特徴とする織物製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、織機に開口運動に使われるヘルドと、このヘルドを備え、開繊糸などを用いて織物を製造する織物製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭素繊維およびガラス繊維は、製織された織物の状態で、繊維強化複合材料の補強材として使用されている。炭素繊維は、多数の炭素フィラメントを束ねて、扁平なリボン状にした形態で製造される。織物は、経糸と緯糸とが交錯し、交錯部分で繊維束の屈曲が避けられないので、屈曲部分で応力集中が生じやすくなり、繊維束が本来有する機械的特性が損なわれやすい難点がある。炭素繊維などの繊維束は、開繊処理によって、薄く扁平に引き延ばすことができる。開繊処理が施された開繊糸を使用して織物を製造すれば、経糸と緯糸との交錯部分での繊維束の屈曲の程度を低減し、応力集中を生じにくくして、機械的特性が損なわれるのを避けることができる。
【０００３】
織物を製造する織物製造装置は、ヘルドなどの綜絖手段による開口運動によって複数の経糸を上下に分けて杼口を形成しながら、杼口に順次的に緯糸を通して経糸と緯糸とを交錯させて、織物を製造する。開繊糸を用いて織物を製造する場合、杼口に通した緯糸を筬で織前へ打寄せる筬打ち運動を行うと、開繊糸の扁平な断面形状がくずれ、糸幅が狭くなって厚みが厚くなるように変形してしまい、扁平な織物を製造することができない。開繊糸を用いて扁平な織物を製造する織物製造装置としては、たとえば、特許文献１に記載されている。特許文献１の織物製造装置は、筬打ち運動を行うための筬を備える代わりに、製織の進行方向に関して、綜絖手段から進行側に離れた位置で製織された織物の後端を挟んで保持し、杼口の位置と、杼口の位置から進行側に離れる離間位置との間で往復移動可能な織前側把持手段を備えている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２５３５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１によれば、織物製造装置は、筬打ち運動によって杼口に通された緯糸を織り前まで打ち寄せるのではなくて、織前側把持手段によって、織物の後端を移動させて杼口に通された緯糸を織り前まで寄せる。よって、この織物製造装置は、開繊糸の扁平な断面形状がくずすことなく、扁平な織物を製造することができる。
【０００６】
しかしながら、摩擦によって損傷されやすく、毛羽立ちの発生しやすい糸である開繊糸を用いて織物を製造する際、経糸は、ヘルドに接触して進行するので、ヘルドとの摩擦によって、経糸が損傷して毛羽立ってしまうことがある。たとえば、織前側把持手段によって織物の後端を移動させる際や開口運動の際に、経糸が引っ張られて経糸がヘルドに強く押し付けられた状態で経糸を進行させるときなどに、経糸は、ヘルドとの摩擦によって損傷し毛羽立ってしまうことがある。
【０００７】
本発明の目的は、経糸を接触させて進行させても、摩擦による経糸の損傷を低減することができるヘルドを提供し、製織性の高い織物製造装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、経糸を挿通する経糸挿通孔が形成されており、
前記経糸挿通孔に渡って設けられる円柱状の支持軸と、
前記支持軸に外接する円筒状のスリーブとを有し、
前記スリーブは、接触した経糸が進行することによって回転することを特徴とするヘルドである。
【０００９】
また本発明は、前記スリーブは、外周面部および内周面部の少なくとも一方がポリテトラフルオロエチレンからなることを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、綜絖手段による開口運動によって複数の経糸を上下に分けて杼口を形成しながら、杼口に順次的に緯糸を通して経糸と緯糸とを交錯させる織物製造装置であって、
前記綜絖手段は前記ヘルドであることを特徴とする織物製造装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、経糸を挿通する経糸挿通孔が形成されているヘルドである。
ヘルドは、円柱状の支持軸が、経糸挿通孔に渡って設けられ、円筒状のスリーブが、支持軸に外接する。織物製造装置は、織物を製造する際、経糸を進行させるとともに、このヘルドによる開口運動を行う。そのスリーブは、織物を製造する際に、接触した経糸が進行することによって回転する。
【００１２】
そうすることによって、ヘルドに備えられたスリーブに経糸が接触して進行すると、スリーブが経糸の進行に追随して回転するので、経糸をスリーブに接触させて進行させても、経糸とスリーブとの間に摩擦が発生しにくく、摩擦による経糸の損傷を低減することができる。したがって、摩擦によって損傷されやすい開繊糸などを経糸として用いたとしても、経糸の毛羽立ちの発生を低減することができる。
【００１３】
また本発明によれば、スリーブは、外周面部および内周面部の少なくとも一方がポリテトラフルオロエチレンからなる。ポリテトラフルオロエチレンは、摩擦係数が小さい。外周面部がポリテトラフルオロエチレンからなると、スリーブと経糸との間に摩擦が発生しても、その発生した摩擦力を低減することができる。また、内周面部がポリテトラフルオロエチレンからなると、支持軸とスリーブとに発生する摩擦力を低減することができるので、経糸の進行に付随して容易にスリーブが回転することができる。
【００１４】
以上より、経糸をスリーブに接触させて進行させても、摩擦による経糸の損傷をより低減することができる。
【００１５】
また本発明によれば、綜絖手段による開口運動によって複数の経糸を上下に分けて杼口を形成しながら、杼口に順次的に緯糸を通して経糸と緯糸とを交錯させる織物製造装置であって、綜絖手段は、前記ヘルドである。
【００１６】
そうすることによって、経糸が損傷されて毛羽立ちが発生しにくいので、高品質な織物を製造することができる。したがって、この織物製造装置は、製織性が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明は、織物製造装置に備えられるヘルドであり、開繊炭素繊維などの開繊糸を用いて織物を製造する織物製造装置用のヘルドに好適である。
【００１８】
図１は、本発明の実施の一形態であるヘルド１１を示す斜視図である。図２は、ヘルド１１を示す正面図である。図３は、図２の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩから見たヘルド１１の断面図である。
【００１９】
ヘルド１１は、図１〜３に示すように、経糸を挿通する経糸挿通孔であるメール１２が形成されているヘルド本体１３と、メール１２に渡って設けられる円柱状の支持軸１４と、支持軸１４に外接する円筒状のスリーブ１５とを有する。スリーブ１５が外接する支持軸１４は、２本を離間してヘルド本体１３に設け、２本の支持軸１４の間を経糸が通る。織物を製造する際、経糸を進行させるとともに、複数のヘルド１１を上下運動させて、ヘルド１１を通っている経糸をそれぞれ上下に分けて杼口を形成させる。よって、織物を製造する際、経糸は、ヘルド１１が上に移動したとき、下のスリーブ１５に接触して進行し、ヘルド１１が下に移動したとき、上のスリーブ１５に接触して進行する。スリーブ１５は、支持軸１４の周方向において全面を覆うように設けられていればよい。さらに、支持軸１４の軸方向においても全面を覆うように設けられていることが好ましい。
【００２０】
ヘルド本体１３は、ヘルド１１の上下運動などによって、変形しなければよく、たとえば、ステンレス鋼などの金属によって形成されている。支持軸１４は、ヘルド本体１３に接続することができ、ヘルド１１の上下運動などによって、変形しなければよく、たとえば、ステンレス鋼などの金属によって形成されている。
【００２１】
スリーブ１５は、接触した経糸が進行することによって回転するように設けられているので、ヘルド１１に備えられたスリーブ１５に経糸が接触して進行すると、スリーブ１５が経糸の進行に追随して回転することができる。よって、経糸をスリーブ１５に接触させて進行させても、経糸とスリーブ１５との間に摩擦が発生しにくく、摩擦による経糸の損傷を低減することができる。したがって、摩擦によって損傷されやすい開繊糸などを経糸として用いたとしても、経糸の毛羽立ちの発生を低減することができる。
【００２２】
スリーブ１５は、接触した経糸が進行することによって回転するものであればよい。スリーブ１５は、外周面部および内周面部の少なくとも一方がポリテトラフルオロエチレンからなることが好ましい。ポリテトラフルオロエチレンは、摩擦係数が小さい。外周面部がポリテトラフルオロエチレンからなると、スリーブ１５と経糸との間に摩擦が発生しても、その発生した摩擦力を低減することができる。また、内周面部がポリテトラフルオロエチレンからなると、支持軸１４とスリーブ１５とに発生する摩擦力を低減することができるので、経糸の進行に付随して容易にスリーブが回転することができる。したがって、経糸をスリーブ１５に接触させて進行させても、摩擦による経糸の損傷をより低減することができる。
【００２３】
スリーブ１５の幅方向の長さは、経糸の糸幅と同程度であることが好ましい。スリーブ１５の幅方向の長さが経糸の幅より短いと、開繊糸などの経糸が、ヘルド本体１３と接触してしまい、経糸が損傷してしまう。また、スリーブ１５の幅方向の長さが経糸の幅より長いと、隣合う経糸が離れてしまい、高品質な織物を製造できなくなってしまう。
【００２４】
また、スリーブ１５の直径は、７．５ｍｍ以上９．５ｍｍ以下であることが好ましい。７．５ｍｍより小さいと、経糸とスリーブ１５とが接触する面積が小さくなり、経糸とスリーブとの摩擦力が大きくなってしまう。従来の支持軸１４の直径が９．２ｍｍであり、この支持軸１４と経糸との接触面積は、約２５．２ｍｍ２である。この面積の９０％である２２．７ｍｍ２よりは、経糸とスリーブ１５とが接触する面積が大きいほうが好ましい。このときのスリーブ１５は、直径が約７．５ｍｍである。よって、スリーブ１５の直径は、７．５ｍｍ以上が好ましい。また９．５ｍｍより大きいと、スリーブ１５が回転しにくくなってしまう。また、ヘルド１１が取り付けられている綜絖枠の厚みが１０ｍｍであって、スリーブ１５の直径が１０ｍｍを超えることはできない。
【００２５】
図４は、スリーブ１５の製造方法の一例を説明するための端面図である。図４（ａ）は、スリーブ１５を製造する前の端面図であり、図４（ｂ）は、製造したスリーブ１５の端面図である。
【００２６】
スリーブ１５は、以下のように製造する。まず、図４（ａ）に示すように、ポリテトラフルオロエチレンからなるフィルムに粘着剤を塗布したテープであるテフロン（登録商標）テープ２１を２枚、粘着剤が対向するように、長さ方向にずらして貼り合わせる。その貼り合わせたテフロン（登録商標）テープ２１を支持軸１４に巻き付けて環状にして、スリーブ１５を製造する。テフロン（登録商標）テープ２１としては、たとえば、ニトフロン粘着テープ（No.903UL、日東電工社製）などが挙げられる。したがって、図４（ｂ）に示すように、外周面部および内周面部のいずれもがテトラフルオロエチレンからなるスリーブ１５が形成される。
【００２７】
図５は、ヘルド１１を備える織物製造装置３１の構成を側面方向から見た概略図である。織物製造装置３１は、織機であり、複数の経糸３２が仕掛けられ、緯糸３３と交錯されて織物が製造される。製織の進行方向は、図の左方から右方に向かう。緯糸３３は、綜絖手段であるヘルド１１の上下運動によって経糸３２を上下に分けて杼口を形成しながら、順次的に緯糸３３を杼口に通して、経糸３２と緯糸３３とを交錯させる。経糸３２および緯糸３３は、たとえば、炭素繊維を１２０００本束ね、糸幅が約２０ｍｍ程度となるように開繊されている状態の開繊糸を使用する。炭素繊維相互間は、サイジング剤などで微着されている。
【００２８】
織物製造装置１では、織前３６が製織の進行方向に関して、ヘルド１１から進行側に離れた実線で示す位置と、破線で示す緯糸３３の位置との間を往復移動しながら製織を行う。ヘルド１１によって開閉される経糸３２は、製織の進行方向の後方側を上下から一対の経糸側案内ローラ３７で案内される。製織の進行方向の前方では、織前３６に装着されている上下一対の織前側把持ローラ３８で挟まれている。製織された織物の後端を挟んで保持する織前側把持手段である織前側把持ローラ３８は、杼口へ緯糸３３を挿入する破線で示す位置と、杼口の位置から製織の進行の前方側に離れる実線で示す離隔位置との間で、織前３６の往復移動に伴って移動する。
【００２９】
織前３６の移動時は、経糸３２や製織された織物を急激に引張るので、経糸用ダンサーロール３９と織物用ダンサーロール４０とが、経糸側案内ローラ３７の前方と、織物側把持ローラ３８の後方とに、それぞれ設けられている。織物用ダンサーロール４０の後方には、巻取装置４１が設けられ、巻取ロール４２に製織された織物４３を順次巻取る。巻取ロール４２は、モータ４４によって回転駆動される。巻取ロール４２の上方には、離型紙ロール４５が配置され、合紙４６を巻取ロール４２に供給し、巻取られる織物４３の層間に挟む。
【００３０】
経糸用ダンサーロール３９は、両ロッドシリンダ４７を介在させて、アウターカム４８のカム面に追随するカムフォロア４９に従って上下動する。織物用ダンサーロール４０は、シリンダ５０で張力の調整を受けながら下方に沈む。沈む位置は、上下のリミットスイッチ５１，５２でそれぞれ検出される。下方のリミットスイッチ５２が作用するまで沈下すると、巻取装置４３のモータ４４が駆動され、織物４３が巻取ロール４２に巻取られる。織物４３が巻取られると、織物用ダンサーロール４０は上昇し、上方のリミットスイッチ５１が作用する位置まで上昇すると、モータ４４の駆動を停止する。製織の進行方向に関して、経糸用ダンサーロール３９よりも前方には、ニップロール５３も設けられ、経糸用ダンサーロール３９が杼口側に対して経糸３２のたるみを吸収したり、補給したりする作用の影響が経糸３２を供給するスタンドなどに及ばないようにしている。ニップロール５３は、両ロッドシリンダ５４を介して、アウターカム５５のカム面に追従するカムフォロア５６が押上げられるときに開き、図に示すようにカムフォロア５６がカム面から離れているときには閉じる。
【００３１】
図６は、織物製造装置１での基本的な製織過程を示す図である。図６（ａ）は、経糸３２を開口して杼口を形成し、緯糸３３を挿入している状態を示す。織前側把持ローラ３８は、緯糸３３の挿入位置よりも、製織の進行方向に関して前方の離隔位置Ｃで織物４３の後端を把持している。図６（ｂ）は、織前側把持ローラ３８を緯糸３３の前端位置Ｂまで後退させている状態を示す。織前側把持ローラ３８は、織物４３の後端を把持したまま移動するので、織物４３は後方に強く引張られる。この際に、織物用ダンサーロール４０から織物４３が供給される。図６（ｃ）は、織前側把持ローラ３８が回転しながらさらに後退することによって、緯糸３３の後端位置Ａまで後退している状態を示す。このようにして、筬打ちの代わりに、緯糸３３を織物４３の後端に結合させることができる。さらに織前側把持ローラ３８が織物４３の後端を挟んでいるまま離隔位置Ｃに前進すると、図６（ａ）に示すような緯糸３３の挿入が可能な状態になる。なお、緯糸３３の杼口への挿入は、後述するように、先端に緯糸チャックを有するレピア装置で行われる。
【００３２】
すなわち、図６（ａ）では、離隔位置Ｃで織前側把持ローラ３８が織物４３の後端を挟んで保持しながら、杼口に緯糸３３を通す工程が行われる。図６（ｂ）では、織物４３の後端を保持する織前側把持ローラ３８を、離隔位置Ｃから杼口に挿入された緯糸３３の前端位置Ｂまでヘルド１１側に戻す工程が行われる。図６（ｃ）では、杼口に挿入される緯糸３３の後端位置Ａまで、緯糸３３の糸幅分だけ、織前側把持ローラ３８を回転させながら後退させ、ＢからＡに回転移動し、織前側把持ローラ３８に対して織物４３を進行方向の前方に送り、緯糸３３が通された経糸３２との交錯部分を織物４３の後端として把持する工程が行われる。さらに、織物４３の後端を保持する織前側把持ローラ３８を、杼口の位置から離隔位置Ｃまでヘルド１１から離れるように進行させる工程を行って、これらの工程を繰返すことで順次、緯糸３３の糸幅分ずつ、織物４３の製造が行われる。
【００３３】
以上により、杼口に緯糸３３を通した後、織物の後端を保持する織前側把持ローラ３８を杼口の位置までヘルド１１側に戻すことによって、緯糸３３に対する筬打ちなしで、型くずれしやすい緯糸を使用しても扁平な織物を製造することができる。さらに、ヘルド１１を用いるので、摩擦によって損傷されやすい経糸を使用しても、経糸に毛羽立ちが発生せず、高品質な織物を製造することができる。したがって、この織物製造装置は、製織性が高い。
【００３４】
次に、本実施形態の実施例としてヘルド１１を用いて経糸の開口運動を行った場合と、比較例として、スリーブ１５を備えていないこと以外はヘルド１１と同様のヘルドを用いて経糸の開口運動を行った場合とについて説明する。
【００３５】
経糸および緯糸としては、パラ系アラミド繊維（トワロン  TW2000、帝人テクノプロダクツ社製、糸幅８ｍｍ、繊度３３６０ｄｔｅｘ、フィラメント数２０００本）を用いた。このパラ系アラミド繊維は、p-フェニレンジアミンと塩化テレフタロイルとの縮重合によりポリマーを合成し、その後、そのポリマーを湿式紡績することによって製造されたポリパラフェニレンテレフタルアミドで構成される繊維である。スリーブ１５を構成するテフロン（登録商標）テープ２１としては、ニトフロン粘着テープ（No.903UL、日東電工社製）を用いた。織物製造装置３１としては、図５に示す織物製造装置（SW-TH100、サカイオーベックス社製）を用いた。織前３６が移動するときの経糸の送り速度が約５ｍ／分となるように製織した。
【００３６】
図７は、経糸の開口運動をしている実施例の結果を示す図である。実施例であるヘルド１１は、スリーブ１５が、経糸と接触して経糸の進行によって回転していた。したがって、図７に示すように、経糸をスリーブ１５に接触させながら進行させても、毛羽立ちが発生せず、経糸が損傷しない。
【００３７】
図８は、経糸の開口運動をしている比較例を示す写真である。比較例であるヘルドは、図８に示すように、経糸を支持軸１４に接触させながら進行させると、ヘルドと経糸との摩擦によって、経糸が損傷し、毛羽立ちが発生してしまう。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の一形態であるヘルド１１を示す斜視図である。
【図２】ヘルド１１を示す正面図である。
【図３】図２の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩから見たヘルド１１の断面図である。
【図４】スリーブ１５の製造方法の一例を説明するための端面図である。
【図５】ヘルド１１を備える織物製造装置３１の構成を側面方向から見た概略図である。
【図６】織物製造装置１での基本的な製織過程を示す図である。
【図７】経糸の開口運動をしている実施例の結果を示す図である。
【図８】経糸の開口運動をしている比較例の結果を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１１  ヘルド
１２  メール
１３  ヘルド本体
１４  支持軸
１５  スリーブ
３１  織物製造装置
【図１】
2008045255.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008045255.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008045255.tif 000007
【図６】
2008045255.tif 000008
【図７】
2008045255.tif 000009
【図８】
2008045255.tif 000010