(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工液を収容する筒状の容器と、
該容器内に配置され、被加工糸からなる被加工物を保持する保持部材とを備え、
前記容器は、その中心軸を中心として回転可能に構成され、
前記保持部材は、前記容器の回転方向に対して直交する方向に前記被加工糸が配置されるように、前記被加工物を保持可能に構成され、
前記保持部材には、前記容器の軸方向に沿って配置され、該容器内の空間を仕切る板状の仕切部が設けられ、前記被加工物は、前記被加工糸を束ねて輪状に形成され、かつ、前記仕切部に対して前記容器の前記軸方向に巻き付けて保持されていることを特徴とする糸加工装置。
【請求項２】
前記仕切部には、厚み方向に貫通する貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の糸加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、糸に対して例えば染色、機能性付加等の加工をするための糸加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、糸を染色加工するための染色機として、例えば、綛染色機、チーズ染色機等が知られている（特許文献１参照）。
綛染色機では、染色漕の上方に配置された回転枠に綛状糸を懸架し、綛状糸の下部を染色漕に浸漬する。そして、回転枠の回転により綛状糸を回転させながら、その綛状糸に染色液を噴射して染色を行う。
【０００３】
また、チーズ染色機では、染色用ボビンに巻かれた複数のチーズ状糸を染色釜に入れ、その染色釜内に染色液を充填する。そして、染色液をチーズ状糸の内側から外側へ、また外側から内側へポンプで圧送して染色を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２１７８０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述の綛染色機では、綛状糸を浸漬する染色漕や綛状糸を懸架して回転させる回転枠が必要となる。そのため、装置が複雑で大型となってしまう。また、浴比が高く（例えば１：２０）、多量の水が必要となるため、消費エネルギーが高くなり、給排水での高負荷も避けられない。ここで、浴比とは、単位量（例えば１ｋｇ）の糸と使用する水の量との比のことをいう。
【０００６】
一方、前述のチーズ染色機では、複数のチーズ状糸を収容し、染色液を充填する染色釜が必要となる。そのため、綛染色機と同様に、装置が複雑で大型となってしまう。また、綛染色機よりも改善されるが、やはり浴比が高く（例えば１：１２）、エネルギー効率も悪い。また、染色液をチーズ状糸の内側から外側へ、また外側から内側へポンプで圧送して染色を行うため、構造的に糸がフィルターとなるフィルター現象が生じる。そのため、チーズ状糸の中心部分は均一に染色できるが、外側部分は均一に染色することが困難となる。
【０００７】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、低浴比で染色・機能性付加等の加工を効率的に精度良く行うことができ、かつ、装置小型化・省力化を実現することができる糸加工装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、加工液を収容する筒状の容器と、該容器内に配置され、被加工糸からなる被加工物を保持する保持部材とを備え、前記容器は、その中心軸を中心として回転可能に構成され、前記保持部材は、前記容器の回転方向に対して直交する方向に前記被加工糸が配置されるように、前記被加工物を保持可能に構成されていることを特徴とする糸加工装置にある。
【０００９】
前記糸加工装置において、加工液を収容する筒状の容器は、その中心軸を中心として回
転可能に構成されている。また、容器内に配置される保持部材は、容器の回転方向に対して直交する方向に被加工糸が配置されるように、被加工糸からなる被加工物を保持可能に構成されている。
【００１０】
そのため、容器を回転させると、容器内に収容された加工液に、容器の回転方向と同じ方向の液流が生じる。そして、保持部材に保持された被加工物の被加工糸に対して、その被加工糸の配置方向に直交する方向（横方向）から加工液が接触する。これにより、従来の手法（綛染色機、チーズ染色機等）に比べて、被加工糸に対する加工液の接触頻度（接触回数）を高め、染色・機能性付加等の加工性を向上させることができる。
【００１１】
また、このような手法を用いて加工液を被加工糸に接触させて加工を行うことにより、従来のチーズ染色機でのフィルター現象といった問題が生じるおそれがない。また、容器自体を回転させて容器内の加工液に液流を起こすため、従来のチーズ染色機のように、加工液に液流を起こすためのポンプ等を用いる必要がなく、装置の小型化、省力化（低エネルギー化）を実現することができる。
【００１２】
また、前記糸加工装置では、容器内に加工液を収容し、その容器内において被加工糸の加工を行う。そのため、従来の手法に比べて、低浴比（例えば１：５〜８）で効率的に加工を行うことができる。また、容器内で加工作業を行うため、加工条件を安定化させ、加工精度を高めることができる。また、装置自体を簡素化することにより、装置の小型化、省力化（低エネルギー化）を実現することができる。また、小ロットの生産にも容易に対応可能である。
【００１３】
このように、本発明によれば、低浴比で染色・機能性付加等の加工を効率的に精度良く行うことができ、かつ、装置小型化・省力化を実現することができる糸加工装置を提供することができる。
【００１４】
また、前記糸加工装置において、前記保持部材には、前記容器の軸方向に沿って配置され、該容器内の空間を仕切る板状の仕切部が設けられ、前記被加工物は、前記被加工糸を束ねて輪状に形成され、かつ、前記仕切部に対して前記容器の前記軸方向に巻き付けて保持されていてもよい。この場合には、容器の回転方向に対して直交する方向に、輪状（綛状）に形成された被加工物の被加工糸が配置されるように、被加工物を保持することができる。
【００１５】
また、前記仕切部には、厚み方向に貫通する貫通孔が設けられていてもよい。この場合には、容器を回転させた際に、加工液が仕切部の貫通孔を通過することにより、加工液に液流が生じやすくなる。また、被加工糸に対する加工液の接触頻度（接触回数）をより高めることができる。これにより、加工性をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態１における糸加工装置を示す斜視図である。
【図２】実施形態１における糸加工装置及びそれを支持する２つの回転ローラーを示す説明図である。
【図３】実施形態１における糸加工装置の構造を示す一部断面説明図であって、（Ａ）は、保持部材の仕切部の厚み方向から見た図であり、（Ｂ）は、保持部材の仕切部の幅方向から見た図である。
【図４】実施形態１における糸加工装置の構造を示す断面図であって、（Ａ）は、図３（Ｂ）のＡ１−Ａ１線矢視断面図であり、（Ｂ）は、図３（Ｂ）のＡ２−Ａ２線矢視断面図である。
【図５】実施形態１における保持部材を示す説明図であって、（Ａ）は、保持部材を仕切部の厚み方向から見た図であり、（Ｂ）は、保持部材を仕切部の幅方向から見た図である。
【図６】実施形態１における保持部材の構造を示す断面図であって、（Ａ）は、図５（Ｂ）のＢ１−Ｂ１線矢視断面図であり、（Ｂ）は、図５（Ｂ）のＢ２−Ｂ２線矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
（実施形態１）
図１〜図６に示すように、本実施形態の糸加工装置１は、加工液５を収容する筒状の容器２と、容器２内に配置され、被加工糸４１からなる被加工物４を保持する保持部材３とを備えている。容器２は、その中心軸２００を中心として回転可能に構成されている。保持部材３は、容器２の回転方向Ｒに対して直交する方向に被加工糸４１が配置されるように、被加工物４を保持可能に構成されている。以下、これを詳説する。
【００１８】
図１に示すように、糸加工装置１は、加工液５を収容する円筒状の金属製の容器２を備えている。本実施形態の容器２は、防錆性、熱伝導性等に優れたステンレス製である。容器２は、有底円筒状の容器本体部２１と、その容器本体部２１の開口している一端側を閉塞し、容器２内を密閉する蓋部２２とを有している。蓋部２２は、容器本体部２１と別体で設けられ、容器本体部２１の一端側を開閉可能に構成されている。
【００１９】
図２に示すように、容器２は、容器２を回転駆動させる回転駆動装置としての２つの回転ローラー１１、１２によって支持されている。２つの回転ローラー１１、１２は、その中心軸１１０、１２０を中心として回転可能に構成されている。容器２は、２つの回転ローラー１１、１２を回転させることにより、容器２の中心軸２００を中心として回転させることができる。
【００２０】
図３（Ａ）、（Ｂ）及び図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、糸加工装置１は、被加工物４を保持する金属製（ステンレス製）の保持部材３を備えている。保持部材３は、容器２に対して固定された状態で、容器２内に配置されている。したがって、容器２を回転させると、その容器２に固定された保持部材３も容器２の回転方向Ｒと同じ方向に回転する。
【００２１】
図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、保持部材３は、主な骨格を形成する棒状の２本の骨格部３１ａ、３１ｂと、骨格部３１ａ、３１ｂ同士の間に架設された棒状の２本の架設部３２ａ、３２ｂと、２本の骨格部３１ａ、３１ｂと２本の架設部３２ａ、３２ｂとによって区画された部分に設けられた四角形板状の仕切部３３とを有している。
【００２２】
同図に示すように、２本の骨格部３１ａ、３１ｂは、所定の間隔を設けて互いに平行に配置されている。２本の骨格部３１ａ、３１ｂのうち、一方の骨格部３１ａには、棒状の４本の第１保持部３４１が設けられている。また、他方の骨格部３１ｂには、棒状の４本の第２保持部３４２が設けられている。第１保持部３４１及び第２保持部３４２は、それぞれ保持部材３の長手方向Ｙに所定の間隔を設けて配置されている。第１保持部３４１及び第２保持部３４２は、保持部材３の長手方向Ｙにおいて、交互に、かつ互いに位置をずらして配置されている。
【００２３】
図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１保持部３４１及び第２保持部３４２は、それぞれ骨格部３１ａ及び骨格部３１ｂから仕切部３３の第１主面３３１側及び第２主面３３２側に突出して形成されている。第１保持部３４１及び第２保持部３４２は、容器２の内周面２０１に沿って配置されるように（図４（Ａ）、（Ｂ）参照）、略半円形状に形成されている。
【００２４】
図５（Ａ）に示すように、２本の架設部３２ａ、３２ｂのうち、一方の架設部３２ａは、２本の骨格部３１ａ、３１ｂの一端部同士をつなぐように設けられている。また、他方の架設部３２ｂは、２本の骨格部３１ａ、３１ｂの他端部同士をつなぐように設けられている。仕切部３３は、２本の骨格部３１ａ、３１ｂと２本の架設部３２ａ、３２ｂとによって囲まれた部分に配置されている。仕切部３３には、厚み方向に貫通する複数の貫通孔３３３が設けられている。
【００２５】
図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、仕切部３３（具体的には仕切部３３の第１主面３３１及び第２主面３３２）と第１保持部３４１及び第２保持部３４２との間には、被加工物４を保持する空間が形成されている。
【００２６】
図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、保持部材３は、仕切部３３が容器２の軸方向Ｘに沿って（容器２の軸方向Ｘを含む平面に沿って）配置されるように、容器２内に配置されている。また、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、仕切部３３は、容器２内の空間を２つに仕切るように配置されている。
【００２７】
図３（Ａ）、（Ｂ）及び図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、保持部材３には、被加工物４が保持されている。被加工糸４１を束ねて輪状（綛状）に形成された被加工物４は、仕切部３３に対して保持部材３の長手方向Ｙ（容器２の軸方向Ｘ）に巻き付けられている。具体的には、被加工物４は、保持部材３における仕切部３３の第１主面３３１側、一方の架設部３２ａの外側、仕切部３３の第２主面３３２側、及び他方の架設部３２ｂの外側において環状に配置されている。
【００２８】
また、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、被加工物４の被加工糸４１は、仕切部３３の第１主面３３１側及び第２主面３３２側において容器２の軸方向Ｘに沿って配置されている。すなわち、被加工糸４１は、容器２の回転方向Ｒに対して直交する方向に配置されている。
【００２９】
次に、本実施形態の糸加工装置１を用いた被加工物４（被加工糸４１）の加工について説明する。
まず、保持部材３に被加工物４を保持する。具体的には、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、輪状の被加工物４を保持部材３の仕切部３３に対して保持部材３の長手方向Ｙに巻き付ける。また、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、被加工物４を保持部材３の仕切部３３（第１主面３３１及び第２主面３３２）と第１保持部３４１及び第２保持部３４２との間に保持する。
【００３０】
次いで、容器２内に保持部材３を配置すると共に、容器２内に加工液５を収容する。具体的には、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、容器２の軸方向Ｘに沿って保持部材３の仕切部３３が配置されるように、また図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、保持部材３の仕切部３３によって容器２内の空間が２つに仕切られるように、容器本体部２１内に保持部材３を配置する。その後、容器本体部２１内に加工液５を収容し、容器本体部２１の一端側を蓋部２２によって閉塞することにより、容器２内を密閉する。
【００３１】
次いで、図２に示すように、容器２を２つの回転ローラー１１、１２の間に配置し、容器２を２つの回転ローラー１１、１２によって支持する。そして、容器２を介して、容器２内の加工液５を加熱する。なお、容器２及び容器２内の加工液５を加熱する方法としては、例えば、容器２を液体（水、油等）中に浸漬し、その液体を加熱する方法、容器２にヒーターを取り付け、そのヒーターを加熱する方法等がある。その後、２つの回転ローラー１１、１２を回転させ、容器２を所定時間回転させる。これにより、容器２内において
、被加工物４の被加工糸４１に対して加工液５を接触させる。
【００３２】
本実施形態では、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、容器２の回転により、容器２内に収容された加工液５に容器２の回転方向Ｒと同じ方向の液流Ｓが生じる。これにより、図３（Ａ）に示すように、被加工物４の被加工糸４１に対して、その被加工糸４１の配置方向（容器２の軸方向Ｘ、保持部材３の長手方向Ｙ）に直交する方向（横方向）から加工液５が接触する。
【００３３】
その後、容器２内から保持部材３を取り出し、保持部材３から被加工物４を取り外す。そして、被加工物４を所定の条件で乾燥させる。以上により、被加工物４（被加工糸４１）の加工を終了する。
【００３４】
なお、被加工物４（被加工糸４１）を加工するための加工液５としては、加工の種類に応じて種々様々な加工液を用いることができる。染色加工の場合には、例えば、染料、助剤、水等を含有する加工液（染色液）を用いることができる。また、機能性付加の加工の場合には、例えば、機能性付加のための機能性薬剤、助剤、水等を含有する加工液を用いることができる。なお、助剤は、必要に応じて含有すればよい。
【００３５】
次に、本実施形態の糸加工装置１の作用効果について説明する。
本実施形態の糸加工装置１において、加工液５を収容する筒状の容器２は、その中心軸２００を中心として回転可能に構成されている。また、容器２内に配置される保持部材３は、容器２の回転方向Ｒに対して直交する方向（容器２の軸方向Ｘ、保持部材３の長手方向Ｙ）に被加工糸４１が配置されるように、被加工糸４１からなる被加工物４を保持可能に構成されている。
【００３６】
そのため、容器２を回転させると、容器２内に収容された加工液５に、容器２の回転方向Ｒと同じ方向の液流（図４（Ａ）、（Ｂ）の液流Ｓ）が生じる。そして、保持部材３に保持された被加工物４の被加工糸４１に対して、その被加工糸４１の配置方向（容器２の軸方向Ｘ、保持部材３の長手方向Ｙ）に直交する方向（横方向）から加工液５が接触する。これにより、従来の手法（綛染色機、チーズ染色機等）に比べて、被加工糸４１に対する加工液５の接触頻度（接触回数）を高め、染色・機能性付加等の加工性を向上させることができる。
【００３７】
また、このような手法を用いて加工液５を被加工糸４１に接触させて加工を行うことにより、従来のチーズ染色機でのフィルター現象といった問題が生じるおそれがない。また、容器２自体を回転させて容器２内の加工液５に液流を起こすため、従来のチーズ染色機のように、加工液５に液流を起こすためのポンプ等を用いる必要がなく、装置の小型化、省力化（低エネルギー化）を実現することができる。
【００３８】
また、糸加工装置１では、容器２内に加工液５を収容し、その容器２内において被加工糸４１の加工を行う。そのため、従来の手法に比べて、低浴比（例えば１：５〜８）で効率的に加工を行うことができる。また、容器２内で加工作業を行うため、加工条件を安定化させ、加工精度を高めることができる。また、装置自体を簡素化することにより、装置の小型化、省力化（低エネルギー化）を実現することができる。また、小ロットの生産にも容易に対応可能である。
【００３９】
また、本実施形態において、保持部材３には、容器２の軸方向Ｘに沿って配置され、容器２内の空間を仕切る板状の仕切部３３が設けられている。また、被加工物４は、被加工糸４１を束ねて輪状に形成され、かつ、仕切部３３に対して容器２の軸方向Ｘに巻き付けて保持されている。そのため、容器２の回転方向Ｒに対して直交する方向に被加工糸４１
が配置されるように、被加工物４を保持することができる。
【００４０】
また、仕切部３３には、厚み方向に貫通する貫通孔３３３が設けられている。そのため、容器２を回転させた際に、加工液５が仕切部３３の貫通孔３３３を通過することにより、加工液５に液流が生じやすくなる。また、被加工糸４１に対する加工液５の接触頻度（接触回数）がより高くなる。これにより、加工性をさらに向上させることができる。
【００４１】
このように、本実施形態によれば、低浴比で染色・機能性付加等の加工を効率的に精度良く行うことができ、かつ、装置小型化・省力化を実現することができる糸加工装置１を提供することができる。
【００４２】
（実験例）
本実験例は、本発明の糸加工装置を用いて、機能性付加として導電加工を施した加工糸の導電性を評価したものである。
【００４３】
ここでは、本発明の実施例として、前述の実施形態１と同様の構成の糸加工装置（浴比１：５）を用いて、前述の実施形態１と同様の方法で、導電加工を施した複数のサンプル加工糸を作製した。また、比較例として、従来のチーズ染色機（浴比１：１２）を用いて、導電加工を施した複数のサンプル加工糸を作製した。なお、導電加工のための加工液としては、硫酸銅、助剤、水等を含有する加工液を用いた。
【００４４】
次に、導電性の評価方法について説明する。導電加工を施したサンプル加工糸を１本取り出し、一対の電極を７ｃｍ離して当て、１０Ｖの電圧をかけたときに流れる電流を測定し、抵抗値を算出した。電流の測定は、恒温恒圧室にて気温５０℃、湿度９５％で１６８時間放置した後のサンプル加工糸で測定した。
【００４５】
次に、導電性の評価結果について説明する。比較例のサンプル加工糸は、抵抗値の平均が７．３５Ω・ｃｍであった。一方、実施例のサンプル加工糸は、抵抗値の平均が１．０５Ω・ｃｍであった。すなわち、実施例のサンプル加工糸は、比較例のサンプル加工糸に比べて抵抗値が低く、導電性に優れている。
【００４６】
以上の結果から、本発明の糸加工装置は、低浴比でありながら、機能性付加の加工（導電加工）を効率的に精度良く行うことができ、加工性に優れていることがわかった。なお、本例では、機能性付加の加工として導電加工を施したが、その他の染色加工や機能性加工でも同様の結果が得られる。
【００４７】
（その他の実施形態）
本発明は、前述の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
【００４８】
（１）本発明の糸加工装置を用いた機能性付加の加工としては、例えば、前述の実験例で示した導電加工の他、耐久柔軟加工、ヒアルロン酸加工、涼感・温感加工、抗菌加工、光触媒加工等が挙げられる。このような機能性付加の加工を施す場合、加工液に機能性を付加するための各種加工剤を含有させる。
【００４９】
（２）本発明の糸加工装置を用いた加工としては、染色加工のみ、機能性付加の加工のみを行ってもよいし、染色加工と機能性付加の加工とを同時に組み合わせて行ってもよい。また、機能性付加の加工としては、１種類の機能性を付加する加工であってもよいし、複数種類の機能性を付加する加工であってもよい。
【００５０】
（３）前述の実施形態では、図１等に示す円筒状の容器を用いたが、容器の形状はこれに限定されるものではなく、例えば断面が楕円形状、多角形状の容器等を用いることができる。
【００５１】
（４）前述の実施形態では、図２に示すように、１つの容器を備えた糸加工装置について説明したが、容器の数は複数であってもよい。この場合、回転ローラーの数を増やすことで対応可能である。容器の数が多ければ多いほど、生産性を向上させることができる。また、複数種類の加工を同時に行うこともできる。
【００５２】
（５）前述の実施形態では、図５、図６等に示す構成の保持部材を用いたが、保持部材の構成はこれに限定されるものではなく、本発明の機能が得られる範囲内で種々様々な構成の保持部材を用いることができる。
【符号の説明】
【００５３】
１…糸加工装置
２…容器
２００…中心軸
３…保持部材
４…被加工物
４１…被加工糸
５…加工液
【図１】
0006414874.tif 000002
【図２】
0006414874.tif 000003
【図３】
0006414874.tif 000004
【図４】
0006414874.tif 000005
【図５】
0006414874.tif 000006
【図６】
0006414874.tif 000007