(57)【要約】【課題】  生産速度の向上が可能な不織布製造装置を提供する。【解決手段】  不織布製造装置の緯糸送り出し機構９は、固定された一端を中心として回動可能に設けられた第１アームａ１と、一端が第１アームａ１の他端に連結され、該一端を中心として回動可能に設けられた第２アームａ２と、トラバーサ７へ緯糸Ｔ２を送り出す第１緯糸ガイドｒ１と、第１緯糸ガイドｒ１へ緯糸Ｔ２を送り出す第２緯糸ガイドｒ２と、を備えている。トラバーサ７は、ドラムの回転軸方向に往復動可能に第２アームａ２の他端に連結されており、第１緯糸ガイドｒ１は、第１アームａ１の他端と第２アームａ２の一端とが連結された部位に連結されており、第２緯糸ガイドｒ２は、第１アームａ１の一端に連結されている。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
緯糸を送り出すトラバーサを、回転するドラムの側面に沿って当該ドラムの回転軸方向に往復動させ、前記ドラムの両縁部にそれぞれ設けられた糸掛具に、前記緯糸を交互に引掛けて、前記ドラムの側面に沿って送られる経糸に対して斜交させながら斜交不織布を製造する不織布製造装置であって、
一端が固定されており、前記ドラムの前記回転軸を含む基準面に平行な面内において、該一端を中心として回動可能に設けられた第１のアームと、
一端が前記第１のアームの他端に連結され、該一端を中心として前記基準面に平行な面内において回動可能に設けられた第２のアームと、
前記トラバーサへ前記緯糸を送り出す第１の緯糸ガイドと、
前記第１の緯糸ガイドへ前記緯糸を送り出す第２の緯糸ガイドと、
を備え、
前記トラバーサは、前記ドラムの前記回転軸方向に往復動可能に前記第２のアームの他端に連結されており、
前記第１の緯糸ガイドは、前記第１のアームの前記他端と前記第２のアームの前記一端とが連結された部位に連結されており、
前記第２の緯糸ガイドは、前記第１のアームの前記一端に連結されている、
ことを特徴とする不織布製造装置。
【請求項２】
前記第１の緯糸ガイドを支持する弾性部材を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の不織製造装置。
【請求項３】
前記第２の緯糸ガイドに緯糸を送り出すダンサーローラを更に備える請求項１又は２に記載の不織布製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は不織布製造装置に関し、より詳細には、連続長繊維からなる多軸不織布を製造するための不織布製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続長繊維からなる多軸不織布は、複数並列された糸からなる経糸群と、この経糸群と斜交し複数並列された糸からなる緯糸群を有する。例えばビニロン繊維、ガラス繊維、炭素繊維などの連続長繊維からなる多軸不織布は、塗膜防水材やセメントモルタルの補強材、シートの裏打ち材、ＦＲＰ補強材など、各種工業基材として使用されている。連続長繊維からなる多軸不織布の従来の製造装置として、トラバーサを、回転するドラムの側面に沿って往復動させ、糸の斜交体を形成する不織布製造装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。図６は特許文献１記載の不織布製造装置５００を、ドラム５０１の側面方向から見た図を示している。不織布製造装置５００では、クリール５０３から送り出される複数の緯糸群５０５が、くし５０７でガイドされ、往復するトラバーサ５０９へ送り出されている。
【特許文献１】特開昭５９−５９９５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
不織布製造装置５００においては、くし５０７は位置を変えずトラバーサ５０９のみが往復動するので、トラバーサ５０９がドラムの中心５１１にある時よりも、ドラム５０１の端部５１３にある時の方が、くし５０７とトラバーサ５０９との距離が長くなる（ｄ＜ｄ１）。このため、トラバーサ５０９がドラム中心５１１からドラム端部５１３へ向かって（図中矢印Ａ１方向へ）動いている時には、くし５０７とトラバーサ５０９との間が引き伸ばされて両部材間にある緯糸が張り、逆方向へ（図中矢印Ａ２方向へ）動いている時は、緯糸が弛む傾向にある。
【０００４】
このように、不織布製造装置５００では、緯糸の張力が一定しないことにより、以下の問題点があった。Ａ１方向からＡ２方向への折り返し直後には糸掛具５１５とトラバーサ５０９との間にある緯糸に十分な張力がかからず、緯糸の蛇行が起こったり、緯糸が糸掛具５１５から外れてしまう糸掛具外れが起こったりする場合がある。また、トラバーサ５０９がドラム中心５１１を過ぎ、ドラム中心の図中右側の領域を矢印Ａ２方向へ動いているときには、それまで弛んでいた糸掛具５１５とトラバーサ５０９との間にある緯糸が徐々に強く張られることになるので、張られた緯糸によって既に下の層に張られた緯糸が摩擦力で引きずられ、経糸の蛇行、経糸の毛羽立ちが起こっていた。これらの問題点は装置の運転速度が高いほど顕著であるので、生産速度の向上が困難であった。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点を解決し、生産速度の向上が可能な不織布製造装置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】
上記課題を解決するため、本発明の不織布製造装置は、緯糸を送り出すトラバーサを、回転するドラムの側面に沿って当該ドラムの回転軸方向に往復動させ、ドラムの両縁部にそれぞれ設けられた糸掛具に、緯糸を交互に引掛けて、ドラムの側面に沿って送られる経糸に対して斜交させながら斜交不織布を製造する不織布製造装置であって、一端が固定されており、ドラムの回転軸を含む基準面に平行な面内において、該一端を中心として回動可能に設けられた第１のアームと、一端が第１のアームの他端に連結され、該一端を中心として基準面に平行な面内において回動可能に設けられた第２のアームと、トラバーサへ緯糸を送り出す第１の緯糸ガイドと、第１の緯糸ガイドへ緯糸を送り出す第２の緯糸ガイドと、を備え、トラバーサは、ドラムの回転軸方向に往復動可能に第２のアームの他端に連結されており、第１の緯糸ガイドは、第１のアームの他端と第２のアームの一端とが連結された部位に連結されており、第２の緯糸ガイドは、第１のアームの一端に連結されている、ことを特徴とする。
【０００７】
上記不織布製造装置のトラバーサが往復動をした場合において、第１の緯糸ガイドと第２の緯糸ガイドとは第１のアームによって互いの距離を変えないように連結され、第１の緯糸ガイドとトラバーサとは第２のアームによって互いの距離を変えないように連結されている。よって、第２の糸ガイド、第１の糸ガイド、トラバーサの順に送り出される緯糸は、トラバーサがドラムの側面に沿って往復動する間に、長さがほとんど変化しない。従って、送り出される緯糸の張力もほとんど変化せず、上述したような糸掛具外れ、蛇行、毛羽立ちを抑制することができる。その結果、装置の運転速度を高くすることが可能であり、不織布の生産速度を向上することができる。
【０００８】
また本発明の不織布製造装置は、第１の緯糸ガイドを支持する弾性部材を更に備えることを特徴としてもよい。
【０００９】
上記不織布製造装置は、第１の緯糸ガイドが弾性部材によって支持されているので、第１のアーム及び第２のアームが伸びきってしまうことを防止することができる。また、弾性部材の弾性伸縮により、トラバーサの往復運において、折り返し時にトラバーサ等にかかる衝撃力を緩和することができ、衝撃力による糸掛具外れを抑制することができる。よって、装置の運転速度を速くすることが更に可能であり、不織布の生産速度を向上することができる。
【００１０】
また本発明の不織布製造装置は、第２の緯糸ガイドに緯糸を送り出すダンサーローラを更に備えてもよい。このようにすれば、第２の緯糸ガイドに送り出される緯糸の張力の変化を緩和することができ、トラバーサの折り返し時の衝撃力による緯糸の張力変化を緩和することができるので、さらに糸掛具外れ、蛇行、毛羽立ちを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、生産速度の向上が可能な不織布製造装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係る不織布製造装置１を示す図である。図の左右方向をｘ方向、上下方向をｚ方向、紙面に垂直な方向をｙ方向として座標系を設定し以下の説明に用いる。不織布製造装置１は、いわゆる連続長繊維の三軸不織布を製造する装置である。不織布製造装置１によって製造される三軸不織布３は、図２に示すように、縦方向（ｘ方向）に延びる経糸Ｓ１が複数並列された経糸群Ｔ１と、ｘ方向から６０度の角度をなす方向に延びる緯糸Ｓ２１が複数並列された緯糸群Ｔ２１と、ｘ方向から３００度の角度をなす方向に延びる緯糸Ｓ２２が複数並列された緯糸群Ｔ２２とを備えている。経糸群Ｔ１と緯糸群Ｔ２１と緯糸群Ｔ２２とはｚ方向に重ね合わされ、接着剤等によって互いに接着されている。ここで、経糸Ｓ１及び緯糸Ｓ２を構成する糸としては、マルチフィラメントである通常の繊維束の他、モノフィラメント、テープ、及び帯状体の物も含まれる。
【００１４】
再び図１を参照する。不織布製造装置１は、断面円形のドラム５と、トラバーサ７と、緯糸送り出し機構９と、を備えている。ドラム５は、ｙ方向に平行な回転軸９１を中心として図中の反時計回りに回転している。トラバーサ７は、ドラム５の側面に沿ってｙ方向に往復し、ドラム５に供給されている経糸群Ｔ１上に緯糸群Ｔ２１と緯糸群Ｔ２２とを形成する。緯糸送り出し機構９は、緯糸群Ｔ２１及び緯糸群Ｔ２２を形成するための緯糸群Ｔ２をトラバーサ７へ送り出す。なお、緯糸送り出し機構９の詳細については後述するため、図１においては簡易的に図示している。
【００１５】
不織布製造装置１は更に、経糸供給部１１、仮糊付けユニット１３、本糊付けユニット１５、乾燥ユニット１７、及び巻き取り部１９を備えている。不織布製造装置１において、経糸群Ｔ１は、経糸供給部１１から供給され、図中矢印に沿ってドラム５、仮糊付けユニット１３、本糊付けユニット１５、乾燥ユニット１７、巻き取り部１９の順に通過するように送り出されている。経糸群Ｔ１はｙ方向に等間隔で平行に配列された糸の群であり、平行に配列されたままで上記各ユニットを通過する。
【００１６】
まず、経糸供給部１１から送り出された経糸群Ｔ１は、ドラム５へ送られる。図３（ａ）は経糸群Ｔ１、緯糸群Ｔ２が送られた状態のドラム５及びトラバーサ７を示す平面図、図３（ｂ）はその正面図である。図に示すように、経糸供給部１１から送り出された経糸群Ｔ１は、平行に配列されたまま円柱形をなすドラム５の側面に沿って円周方向に巻き付くように送られる。
【００１７】
ドラム５は、中心軸９１を中心として回転可能に基台（図示せず）に支持され、基台に対して回転している。ドラム５は、縁部の円周上に設けられた糸掛具３１ａ及びもう一方の縁部に同様に設けられた３１ｂを有している。糸掛具３１ａ、３１ｂはドラム５の円柱側面から垂直に突出するように設けられ、円周を等分するように配置されている。
【００１８】
トラバーサ７は、ドラム５の側面に沿って円弧状に設けられ、ドラム５の側面に沿ってｙ方向に往復動可能に支持されている。トラバーサ７は、緯糸送り出し機構９から送り出される緯糸群Ｔ２の各々を貫通させる貫通孔７ａを有している。緯糸群Ｔ２は、緯糸送り出し機構９から上記貫通孔７ａを介してドラム５に送られ、糸掛具３１ａと糸掛具３１ｂとの間を交互に引っ掛けられながらドラム５の両縁部を往復し、ドラム５の側面上に送られる経糸群Ｔ１の上に、緯糸Ｓ２１、Ｓ２２として張られていく。経糸群Ｔ１上に斜交して張られた緯糸Ｓ２１、Ｓ２２によって緯糸群Ｔ２１、Ｔ２２が形成される。トラバーサ７の往復動ピッチはドラム５の回転ピッチに対して所定の比になるように制御されている。トラバーサ７の往復動ピッチとドラム５の回転ピッチとの比は機械的に連動させて直接制御されてもよく、サーボモータで間接的に制御されてもよい。
【００１９】
ドラム５から送り出された三軸不織布３は、仮糊付けユニット１３において仮糊付けがされ、本糊付けユニット１５において本糊付けがされる。その後は乾燥ユニット１７において乾燥され、完成した三軸不織布３は巻き取り部１９においてロール状に巻き取られる。
【００２０】
経糸供給部１１は、例えば経糸群Ｔ１の経糸の本数に等しい数の巻体の集合である。乾燥ユニット１７は、例えば水蒸気によって三軸不織布を接着する接着剤を乾燥させる。
【００２１】
続いて図４を参照し、ドラム５、トラバーサ７、及び緯糸送り出し機構９について説明する。図４（ａ）は、ドラム５、トラバーサ７、及び緯糸送り出し機構９をｘ方向から見た側面図、図４（ｂ）は、ドラム５、トラバーサ７、及び緯糸送り出し機構９をｙ方向から見た正面図である。
【００２２】
緯糸送り出し機構９は、緯糸供給部３３、ダンサローラ３５、第１緯糸ガイドｒ１、第２緯糸ガイドｒ２とを備えている。緯糸群Ｔ２は、糸の一本一本がｘ方向に平行に配列され、緯糸供給部３３から供給される。緯糸供給部３３は、例えば、緯糸群Ｔ２の糸の配列本数に等しい数の巻体の集合である。緯糸供給部３３は、第２緯糸ガイドｒ２へと緯糸群Ｔ２を送り出す。第２緯糸ガイドｒ２は、第１緯糸ガイドｒ１へと緯糸群Ｔ２を送り出す。第１緯糸ガイドｒ１は、トラバーサ７へと緯糸群Ｔ２を送り出す。すなわち、緯糸群Ｔ２は、糸の一本一本が平行に配列されたままで、図中矢印に沿ってダンサローラ３５、第２緯糸ガイドｒ２、第１緯糸ガイドｒ１の順に通過しトラバーサ７へと送り出されている。
【００２３】
ダンサローラ３５は複数設けられており、それぞれが、緯糸群Ｔ２の張力に応じて弾性的に動くことが可能であるように基台（図示せず）に支持されている。
【００２４】
第２緯糸ガイドｒ２は、基台に対して固定され回転可能に支持されたｘ方向に伸びる円柱形状のローラである。第２緯糸ガイドｒ２は例えば、等間隔に設けられた複数の溝を有しており、当該溝によって緯糸群Ｔ２の各々の糸をガイドする。第２緯糸ガイドｒ２は、緯糸群Ｔ２の送り出し速度に対応して軸９３を中心に図中時計回りに回転しながら緯糸群Ｔ２を送り出す。
【００２５】
第１緯糸ガイドｒ１は、弾性部材３７の一端に回転可能に支持され、ｘ方向に伸びる円柱形状のローラである。弾性部材３７の他端は、基台に対して固定されている。よって、第１緯糸ガイドｒ１は、基台に対して弾性的に位置を変化させることができる。第１緯糸ガイドｒ１は例えば、等間隔に設けられた複数の溝を有しており、当該溝によって緯糸群Ｔ２の各々の糸をガイドする。第１緯糸ガイドｒ１は、緯糸群Ｔ２の送り出し速度に対応して軸９５を中心に図中反時計回りに回転しながら緯糸群Ｔ２を送り出す。弾性部材３７としては、例えばつる巻バネが用いられる。
【００２６】
緯糸送り出し機構９は、第１アームａ１、第２アームａ２を更に備えている。第１アームａ１の一端は、第２緯糸ガイドｒ２に固定されており、ドラム５の回転軸９１を含む基準面Ｊに平行な平面Ｊ１内で回動可能となっている。第２緯糸ガイドｒ２は上述のとおり基台に対して固定されているので第１アームＪ１の一端は基台に対して位置を変えないようになっている。ここでは、基準面Ｊ及び平面Ｊ１はｙｚ平面に平行な平面である。すなわち、第１アームＪ１は、ｘ方向に平行な軸９３を中心に回動可能となっている。第１アームａ１の他端は、第１緯糸ガイドｒ１に固定されており、第１緯糸ガイドに対してｘ方向に平行な軸９５を中心に回動可能となっている。第１アームａ１は、基準面Ｊを挟んで対象となるように一対となって設けられている。
【００２７】
第２アームａ２の一端は、第１アームａ１の他端に固定され（すなわち、第１糸ガイドｒ１に固定され）、第１アームａ１の他端に対して、上記平面Ｊ１内で回動可能となっている。すなわち、第２アームａ２は、第１アームａ１の他端に対して、ｘ方向に平行な軸９５を中心に回動可能となっている。第１緯糸ガイドｒ１は上述のとおり基台に対して位置を変えることができるので、第２アームａ２の一端は基台に対して位置を変えることができる。第２アームａ２の他端は、トラバーサ７に固定されており、トラバーサ７に対しｘ方向に平行な軸９７を中心として回動可能となっている。第２アームａ２は、基準面Ｊを挟んで対象となるように一対となって設けられている。
【００２８】
続いて、図５を参照し、不織布製造装置１の運転中における緯糸送り出し機構９の動作について説明する。図５（ａ）はトラバーサ７が折り返し点７１にある場合、図５（ｂ）はトラバーサ７がドラム５の中心付近７３にある場合、図５（ｃ）はトラバーサ７が別の折り返し点７５にある場合を示した図である。
【００２９】
不織布製造装置１の運転中においては、トラバーサ７が、折り返し点７１と別の折り返し点７５との間を往復動しているので、図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）の状態が順次現れる。緯糸送り出し機構９は上述したように構成されているので、第２緯糸ガイドｒ２はドラム５に対して位置を変えない。第１の緯糸ガイドｒ１は第２緯糸ガイドｒ２から常に等距離（第１アームａ１の長さ）にあり、かつ、トラバーサ７からも常に等距離（第２アームａ２の長さ）にあるような軌跡上を動いている。すなわち、第１緯糸ガイドｒ１は軸９３を中心とし第１アームａ１の長さを半径とする円弧軌道に沿って上下に往復する。第１緯糸ガイドｒ１が上記軌跡上を往復している間は、弾性部材３７が伸縮し、伸縮に応じた弾性力を以って第１緯糸ガイドｒ１を支持している。
【００３０】
上記のように動作するので、第１緯糸ガイドｒ１と第２緯糸ガイドｒ２との距離ｋ１、及び第２緯糸ガイドｒ１とトラバーサ７との距離ｋ２は運転中に不変であり、折り返し点７１、７５における折り返しの前後において変化しない。よって、第２緯糸ガイドｒ２、第１緯糸ガイドｒ１、トラバーサ７の順で送り出される緯糸群Ｔ２の長さも、折り返し点７１、７５での折り返しの前後においてほとんど変化しない。この結果、トラバーサ７と糸掛具３１ａ、３１ｂとの間に張られた緯糸群Ｔ２の張力も運転中にほとんど変化しない。
【００３１】
不織布製造装置１においては、上述のように、トラバーサ７と糸掛具３１ａ、３１ｂとの間に張られた緯糸群Ｔ２の張力がトラバーサ７の折り返し前後にほとんど変化しない。よって、緯糸群Ｔ２の張力が変化することにより、緯糸Ｔ２１、Ｔ２２が糸掛具３１ａから外れてしまうことを抑制することができる。また、緯糸群Ｔ２の張力が変化し、経糸群Ｔ１を摩擦力で引きずる現象も抑制することができ、経糸の蛇行、毛羽立ちを抑制することができる。
【００３２】
また、不織布製造装置１は、第１緯糸ガイドｒ１を弾性部材３７を介して支持しているので、弾性部材３７が弾性的に伸縮することにより、トラバーサ７が折り返し点７１、７５で折り返す際の衝撃力を緩和することができる。よって、トラバーサ７の折り返し時の衝撃力により緯糸が糸掛具３１ａ、３１ｂから外れてしまうことを抑制することができる。また、第１緯糸ガイドｒ１が弾性部材３７で支持されることによって第１のアーム及び第２のアームが伸びきってしまうことを防止することができる。
【００３３】
また、不織布製造装置１は、第２緯糸ガイドｒ２に緯糸群Ｔ２を送り出すダンサローラ３５を備えている。よって、送り出される緯糸群Ｔ２の張力変化がさらに緩和されるので、上記の糸掛具外れ、経糸の蛇行、毛羽立ちを更に抑制することができる。
【００３４】
また、不織布製造装置１によれば、上記の糸掛具外れ、経糸の蛇行、毛羽立ちを抑制できるので、運転速度を速くすることが可能となり、不織布の生産速度を向上することができる。本実施形態においては、従来の不織布の生産速度に対し５０％以上速くした場合にも、糸掛具外れ、経糸の蛇行、毛羽立ちが発生しなくなった。
【００３５】
上述した不織布製造装置１は三軸斜交不織布の製造装置であるが、本発明は、トラバーサを往復動させる不織布製造装置全般に適用することが可能であり、たとえば、四軸斜交不織布の製造装置に適用することも可能である。また、別の経糸を供給するラインを更に備え、経糸と別の経糸との間に斜交する緯糸を挟んで形成される斜交不織布の製造装置に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】不織布製造装置を示す図である。
【図２】不織布製造装置によって製造される三軸不織布を示す図である。
【図３】（ａ）は経糸群、緯糸群が送られた状態のドラム及びトラバーサを示す平面図、（ｂ）はその正面図である。
【図４】（ａ）は、ドラム、トラバーサ、及び緯糸送り出し機構を示す側面図、（ｂ）は、ドラム、トラバーサ、及び緯糸送り出し機構を示す正面図である。
【図５】（ａ）はトラバーサが折り返し点にある場合、（ｂ）はトラバーサがドラムの中心付近にある場合、（ｃ）はトラバーサが別の折り返し点にある場合を示した図である。
【図６】従来の不織布製造装置を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１…不織布製造装置、３…三軸不織布、５…ドラム、７…トラバーサ、９…緯糸送り出し機構、１１…経糸供給部、３１ａ…糸掛具、３１ｂ…糸掛具、３３…緯糸供給部、３５…ダンサローラ、３７…弾性部材、９１…回転軸、ａ１…第１アーム、ａ２…第２アーム、ｒ１…第１緯糸ガイド、ｒ２…第２緯糸ガイド、Ｔ１…経糸群、Ｔ２…緯糸群。
【図１】
2005163220.tif 000003
【図２】
2005163220.tif 000004
【図３】
2005163220.tif 000005
【図４】
2005163220.tif 000006
【図５】
2005163220.tif 000007
【図６】
2005163220.tif 000008