(57)【要約】【課題】糸品質の向上を図ることができる紡績機を提供する。【解決手段】紡績機１は、紡績材料の張力を調整しながら、紡績材料から糸Ｙを形成する糸形成部と、糸形成部で形成された糸Ｙを巻き取る巻取装置１３と、糸Ｙの走行方向において巻取装置１３の上流側で糸Ｙの張力を検出する張力検出部１０と、張力検出部１０の検出結果に基づき、糸形成部により付与される張力を調整しながら糸Ｙの巻き取りを行うように、糸形成部と巻取装置１３とを制御する制御部１５と、を備える。【選択図】図１
2017071882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紡績材料の張力を調整しながら、前記紡績材料から糸を形成する糸形成部と、
前記糸形成部で形成された前記糸を巻き取る巻取装置と、
前記糸の走行方向において前記巻取装置の上流側で前記糸の張力を検出する張力検出部と、
前記張力検出部の検出結果に基づき、前記糸形成部により付与される張力を調整しながら前記糸の巻き取りを行うように、前記糸形成部と前記巻取装置とを制御する制御部と、を備える、紡績機。
【請求項２】
前記糸形成部は、芯糸が巻き取られた芯糸パッケージを支持する支持部と、前記芯糸パッケージから解舒された前記芯糸に張力を付与する張力付与部と、を有する芯糸供給装置を備え、
前記制御部は、前記張力検出部の検出結果に基づいて前記糸形成部の動作を制御し、
前記巻取装置は、前記芯糸が含まれる前記糸を巻き取る、請求項１に記載の紡績機。
【請求項３】
前記制御部は、前記張力検出部において検出される前記糸の張力が所定の範囲内となるように、前記張力検出部の前記検出結果に基づいて前記張力付与部を制御する、請求項２に記載の紡績機。
【請求項４】
前記糸形成部は、前記紡績材料である繊維束をドラフトするドラフト装置を備え、
前記ドラフト装置は、前記繊維束のドラフト方向の最下流側に配置されたフロントローラ対を含む複数のローラ対を有し、
前記制御部は、前記張力検出部の前記検出結果に基づいて前記フロントローラ対の周速度を制御する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の紡績機。
【請求項５】
前記制御部は、
前記検出結果において前記糸の張力が所定の範囲よりも低い場合、前記糸の張力が前記所定の範囲内となるまで、前記フロントローラ対の現在の周速度を遅くするように制御し、
前記検出結果において前記糸の張力が前記所定の範囲よりも高い場合、前記糸の張力が前記所定の範囲内となるまで、前記フロントローラ対の現在の前記周速度を速くするように制御する、請求項４に記載の紡績機。
【請求項６】
前記糸形成部は、前記糸の走行方向において前記巻取装置の上流側に配置され、前記糸を貯留する糸貯留ローラを備え、
前記制御部は、前記張力検出部において検出される前記糸の張力が所定の範囲内となるように、前記張力検出部の前記検出結果に基づいて前記糸貯留ローラの単位時間当たりの回転数を制御する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の紡績機。
【請求項７】
前記制御部は、
前記検出結果において前記糸の張力が前記所定の範囲よりも低い場合、前記糸の張力が前記所定の範囲内となるまで、前記糸貯留ローラの現在の前記回転数を上げるように制御し、
前記検出結果において前記糸の張力が前記所定の範囲よりも高い場合、前記糸の張力が前記所定の範囲内となるまで、前記糸貯留ローラの現在の前記回転数を下げるように制御する、請求項６に記載の紡績機。
【請求項８】
繊維束に旋回空気流を作用させて前記糸を生成する空気紡績装置を備え、
前記糸貯留ローラは、前記空気紡績装置により生成された前記糸を引き出しつつ貯留する、請求項６又は７に記載の紡績機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紡績機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の紡績機としては、例えば特許文献１に開示されているものが知られている。特許文献１に記載の紡績機は、糸を生成する紡績装置と、紡績装置で生成された糸をパッケージに巻き取る巻取装置と、紡績装置と巻取装置との間で、走行する糸の張力を検出する検出部と、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−０４９９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
糸品質は、走行する糸の張力にも依存する。巻取装置によってパッケージに巻き取られる糸の張力を適切に維持することによって、糸品質を高めることができる。
【０００５】
本発明は、糸品質の向上を図ることができる紡績機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る紡績機は、紡績材料の張力を調整しながら、前記紡績材料から糸を形成する糸形成部と、糸形成部で形成された糸を巻き取る巻取装置と、糸の走行方向において巻取装置の上流側で糸の張力を検出する張力検出部と、張力検出部の検出結果に基づき、糸形成部により付与される張力を調整しながら糸の巻き取りを行うように、糸形成部と巻取装置とを制御する制御部と、を備える。
【０００７】
張力検出部によって検出された糸の張力に基づいて装置をフィードバック制御することにより、糸の張力を所定の範囲内に維持できる。したがって、紡績機は、糸品質の向上を図ることができる。
【０００８】
一実施形態においては、糸形成部は、芯糸が巻き取られた芯糸パッケージを支持する支持部と、芯糸パッケージから解舒された芯糸に張力を付与する張力付与部と、を有する芯糸供給装置を備え、制御部は、張力検出部の検出結果に基づいて糸形成部の動作を制御し、巻取装置は、芯糸が含まれる糸を巻き取ってもよい。これにより、芯糸を含む糸を品質が高い状態で形成しながら巻き取ることができる。
【０００９】
一実施形態においては、制御部は、張力検出部において検出される糸の張力が所定の範囲内となるように、張力検出部の検出結果に基づいて張力付与部を制御してもよい。これにより、巻取装置で巻き取られる糸の糸品質を向上することができる。
【００１０】
一実施形態においては、糸形成部は、紡績材料である繊維束をドラフトするドラフト装置を備え、ドラフト装置は、繊維束のドラフト方向の最下流側に配置されたフロントローラ対を含む複数のローラ対を有し、制御部は、張力検出部の検出結果に基づいてフロントローラ対の周速度を制御してもよい。ドラフト装置のフロントローラ対の周速度の変化によって、繊維束のフィード比が変化する。これにより、フロントローラ対の下流側での繊維束（糸）の張力を変化させることができる。そのため、紡績機では、張力検出部の検出結果に基づいてフロントローラ対の周速度を制御することにより、糸の張力を効果的に制御できる。
【００１１】
一実施形態においては、制御部は、検出結果において糸の張力が所定の範囲よりも低い場合、糸の張力が所定の範囲内となるまで、フロントローラ対の現在の周速度を遅くするように制御し、検出結果において糸の張力が所定の範囲よりも高い場合、糸の張力が所定の範囲内となるまで、フロントローラ対の現在の周速度を速くするように制御してもよい。フロントローラ対の周速度を速くすると、糸の張力を低くすることができ、フロントローラ対の周速度を遅くすると、糸の張力を高くすることができる。したがって、検出結果に基づいて制御部がフロントローラ対の周速度を制御することにより、糸の張力を所定の範囲内で維持できる。
【００１２】
一実施形態においては、糸形成部は、糸の走行方向において巻取装置の上流側に配置され、糸を貯留する糸貯留ローラを備え、制御部は、張力検出部において検出される糸の張力が所定の範囲内となるように、張力検出部の検出結果に基づいて糸貯留ローラの単位時間当たりの回転数を制御してもよい。糸貯留ローラの単位時間当たりの回転数の変化によって、糸のフィード比が変化する。これにより、糸貯留ローラに貯留される糸の張力を変化させることができる。そのため、紡績機では、張力検出部の検出結果に基づいて糸貯留ローラの回転数を制御することにより、糸の張力を効果的に制御できる。
【００１３】
一実施形態においては、制御部は、検出結果において糸の張力が所定の範囲よりも低い場合、糸の張力が所定の範囲内となるまで、糸貯留ローラの現在の回転数を上げるように制御し、検出結果において糸の張力が所定の範囲よりも高い場合、糸の張力が所定の範囲内となるまで、糸貯留ローラの現在の回転数を下げるように制御してもよい。糸貯留ローラの回転数を上げると、糸の張力を高くすることができ、糸貯留ローラの回転数を下げると、糸の張力を低くすることができる。したがって、検出結果に基づいて制御部が糸貯留ローラの回転数を制御することにより、糸の張力を所定の範囲内で維持できる。
【００１４】
一実施形態においては、紡績機は、繊維束に旋回空気流を作用させて糸を生成する空気紡績装置を備え、糸貯留ローラは、空気紡績装置により生成された糸を引き出しつつ貯留してもよい。これにより、空気紡績装置において生成される糸の張力を糸貯留ローラで制御できる。したがって、空気紡績装置において最適な張力で糸が生成されるため、糸品質の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、糸品質の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態に係る紡績機を示す正面図である。
【図２】図１の紡績機の紡績ユニットの側面図である。
【図３】紡績ユニットの一部の構成を示すブロック図である。
【図４】図２に示す紡績ユニットにおける芯糸供給装置の斜視図である。
【図５】図４に示す芯糸供給装置における張力付与機構の側面図である。
【図６】他の実施形態に係る紡績機の紡績ユニットの一部の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１８】
図１に示されるように、紡績機１は、複数の紡績ユニット２と、糸継台車３と、玉揚台車（図示省略）と、第１エンドフレーム４と、第２エンドフレーム５と、を備えている。複数の紡績ユニット２は、一列に配列されている。各紡績ユニット２は、糸Ｙを生成してパッケージＰに巻き取る。糸継台車３は、ある紡績ユニット２で糸Ｙが切断されたり、何らかの理由で糸Ｙが切れたりした場合、当該紡績ユニット２で糸継動作を行う。玉揚台車は、ある紡績ユニット２でパッケージＰが満巻になった場合、パッケージＰを玉揚げし、新しいボビンＢを当該紡績ユニット２に供給する。
【００１９】
第１エンドフレーム４には、紡績ユニット２で発生した繊維屑及び糸屑等を回収する回収装置等が収容されている。第２エンドフレーム５には、紡績機１に供給される圧縮空気（空気）の空気圧を調整して紡績機１の各部に空気を供給する空気供給部、及び紡績ユニット２の各部に動力を供給するための駆動モータ等が収容されている。第２エンドフレーム５には、機台制御装置１００と、表示画面１０２と、入力キー１０４と、が設けられている。機台制御装置１００は、紡績機１の各部を集中的に管理及び制御する。表示画面１０２は、紡績ユニット２の設定内容及び／又は状態に関する情報等を表示することができる。作業者が入力キー１０４を用いて適宜の操作を行うことにより、紡績ユニット２の設定作業を行うことができる。
【００２０】
図１及び図２に示されるように、各紡績ユニット２は、糸Ｙの走行方向において上流側から順に、ドラフト装置６及び芯糸供給装置７と、空気紡績装置８と、糸監視装置９と、張力センサ（張力検出部）１０と、糸貯留装置１１と、ワキシング装置１２と、巻取装置１３と、を備えている。本実施形態では、ドラフト装置６、芯糸供給装置７及び糸貯留装置１１の糸貯留ローラ１１ａ（後述）は、紡績材料の張力を調整しながら、紡績材料から糸Ｙを形成する糸形成部を構成している。ユニットコントローラ（制御部）１５は、所定数の紡績ユニット２ごとに設けられており、紡績ユニット２の動作を制御する。紡績ユニット２において、ドラフト装置６、芯糸供給装置７及び糸貯留装置１１は、糸Ｙの張力に作用する装置である。
【００２１】
ドラフト装置６は、スライバ（繊維束、紡績材料）Ｓをドラフトする。ドラフト装置６は、スライバＳの走行方向において上流側から順に、バックローラ対１６と、サードローラ対１７と、ミドルローラ対１８と、フロントローラ対１９と、を有している。フロントローラ対１９は、ドラフト方向の最下流側に配置されている。各ローラ対１６，１７，１８及び１９は、ボトムローラと、トップローラと、を有している。ボトムローラは、第２エンドフレーム５に設けられた駆動モータにより回転駆動される。ミドルローラ対１８のトップローラに対しては、エプロンベルト１８ａが設けられている。ミドルローラ対１８のボトムローラに対しては、エプロンベルト１８ｂが設けられている。
【００２２】
芯糸供給装置７は、芯糸パッケージＣＰから芯糸（紡績材料）Ｃを解舒して、ドラフト装置６に芯糸Ｃを供給する。具体的には、芯糸供給装置７は、ミドルローラ対１８とフロントローラ対１９との間から、繊維束Ｆの走行経路上に芯糸Ｃを供給する。これにより、芯糸Ｃは、繊維束Ｆと共に空気紡績装置８に供給される。
【００２３】
空気紡績装置８は、ドラフト装置６でドラフトされた繊維束Ｆに旋回空気流によって撚りを与えて糸Ｙを生成する。より詳細には（ただし、図示省略）、空気紡績装置８は、紡績室と、繊維案内部と、旋回空気流発生ノズルと、中空ガイド軸体と、を有している。繊維案内部は、上流側のドラフト装置６から供給された繊維束Ｆを紡績室内に案内する。旋回空気流発生ノズルは、繊維束Ｆが走行する経路の周囲に配置されている。旋回空気流発生ノズルから空気が噴射されることにより、紡績室内に旋回空気流が発生する。この旋回空気流によって、繊維束Ｆを構成する複数の繊維の各繊維端が反転されて旋回させられる。中空ガイド軸体は、糸Ｙを紡績室内から空気紡績装置８の外部に案内する。
【００２４】
糸監視装置９は、空気紡績装置８と糸貯留装置１１との間において、走行する糸Ｙの情報を監視して、監視した情報に基づいて糸欠陥の有無を検出する。糸監視装置９は、糸欠陥を検出した場合、糸欠陥検出信号をユニットコントローラ１５に送信する。糸監視装置９は、糸欠陥として、例えば、糸Ｙの太さ異常及び／又は糸Ｙに含有されている異物を検出する。糸監視装置９は、糸切れ等も検出する。
【００２５】
張力センサ１０は、空気紡績装置８と糸貯留装置１１との間において、走行する糸Ｙの張力を測定し、張力測定信号（検出結果）をユニットコントローラ１５に送信する。糸監視装置９及び／又は張力センサ１０の検出結果に基づきユニットコントローラ１５が異常有りと判断した場合、紡績ユニット２において、糸Ｙが切断される。具体的には、空気紡績装置８への空気の供給が停止されて、糸Ｙの生成が中断されることにより、糸Ｙが切断される。或いは、別途設けられたカッタにより糸Ｙが切断されるようにしてもよい。
【００２６】
ワキシング装置１２は、糸貯留装置１１と巻取装置１３との間において、糸Ｙにワックスを付与する。
【００２７】
糸貯留装置１１は、空気紡績装置８と巻取装置１３との間において、糸Ｙの弛みを取る。糸貯留装置１１は、空気紡績装置８から糸Ｙを安定して引き出す機能、糸継台車３による糸継動作時等に空気紡績装置８から送り出される糸Ｙを滞留させて糸Ｙが弛むのを防止する機能、及び糸貯留装置１１よりも下流側の糸Ｙの張力の変動が空気紡績装置８に伝わるのを防止する機能を有している。
【００２８】
糸貯留装置１１は、糸貯留ローラ１１ａと、糸掛け部材１１ｂと、モータ１１ｃと、を備えている。糸貯留ローラ１１ａの外周面に糸Ｙが巻かれることにより、糸貯留ローラ１１ａは糸Ｙを貯留する。糸掛け部材１１ｂは、糸貯留ローラ１１ａの下流側端部に設けられている。糸掛け部材１１ｂは、糸Ｙの貯留開始時に糸Ｙを引っ掛けて糸貯留ローラ１１ａに巻き付ける。パッケージＰの巻き取り中は、糸掛け部材１１ｂは、糸貯留ローラ１１ａから解舒される糸Ｙに張力を付与する。モータ１１ｃは、糸貯留ローラ１１ａを回転させる。図３に示されるように、モータ１１ｃは、モータドライバ１１ｄにより駆動が制御される。モータドライバ１１ｄは、ユニットコントローラ１５から出力される信号に基づいて、モータ１１ｃの駆動を制御する。
【００２９】
巻取装置１３は、糸ＹをボビンＢに巻き取ってパッケージＰを形成する。巻取装置１３は、クレードルアーム２１と、巻取ドラム２２と、トラバースガイド２３と、を有している。クレードルアーム２１は、ボビンＢを回転可能に支持する。クレードルアーム２１は、支軸２４によって揺動可能に支持されており、ボビンＢの表面又はパッケージＰの表面を巻取ドラム２２の表面に適切な圧力で接触させる。第２エンドフレーム５に設けられた駆動モータ（図示省略）が、複数の紡績ユニット２の巻取ドラム２２を一斉に駆動する。これにより、各紡績ユニット２において、ボビンＢ又はパッケージＰが巻取方向に回転させられる。各紡績ユニット２のトラバースガイド２３は、複数の紡績ユニット２で共有されるシャフト２５に設けられている。第２エンドフレーム５の駆動モータがシャフト２５を巻取ドラム２２の回転軸方向に往復駆動することによって、回転するボビンＢ又はパッケージＰに対してトラバースガイド２３が糸Ｙを所定幅でトラバースする。
【００３０】
糸継台車３は、ある紡績ユニット２において糸Ｙが切断されたり、何らかの理由で糸Ｙが切れたりした場合、当該紡績ユニット２まで走行して、糸継動作を行う。糸継台車３は、糸継装置２６と、サクションパイプ２７と、サクションマウス２８と、を有している。サクションパイプ２７は、支軸３１によって回動可能に支持されており、空気紡績装置８からの糸Ｙを捕捉して糸継装置２６に案内する。サクションマウス２８は、支軸３２によって回動可能に支持されており、巻取装置１３からの糸Ｙを捕捉して糸継装置２６に案内する。糸継装置２６は、案内された糸Ｙ同士の糸継ぎを行う。糸継装置２６は、圧縮空気を用いるスプライサ、又は糸Ｙを機械的に継ぐノッター等である。
【００３１】
糸継台車３が糸継ぎ動作を行うとき、パッケージＰを反巻取方向に回転（逆回転）させる。このときには、パッケージＰが巻取ドラム２２から離間するようにクレードルアーム２１がエアーシリンダ（図示省略）によって移動させられ、糸継台車３に設けられた逆回転用ローラ（図示省略）によってパッケージＰが逆回転させられる。
【００３２】
続いて、芯糸供給装置７について詳細に説明する。図２に示されるように、芯糸供給装置７は、パッケージ支持部（支持部）５０と、芯糸供給ユニット５１と、芯糸案内部５２と、を備えている。
【００３３】
パッケージ支持部５０は、芯糸パッケージＣＰの中心線が水平且つ前後方向に延在した状態で、芯糸パッケージＣＰを支持する。芯糸パッケージＣＰは、芯糸ボビンＣＢに芯糸Ｃが巻き付けられて形成されている。芯糸Ｃは、本実施形態では、例えば、マルチフィラメント糸である。マルチフィラメント糸は、複数のフィラメント単糸を束にして形成された糸である。芯糸Ｃは、芯糸パッケージＣＰから解舒され、芯糸Ｃを案内するガイドローラ５３を介して、芯糸供給ユニット５１に供給される。芯糸Ｃは、モノフィラメント糸、紡績糸等、他の種類の糸であってもよい。
【００３４】
芯糸供給ユニット５１は、供給された芯糸Ｃに張力を付与する機能、当該芯糸Ｃに弛みを付与する機能、及び当該芯糸Ｃ（当該芯糸Ｃの糸端）を送出する機能を有している。芯糸案内部５２は、芯糸Ｃをドラフト装置６に案内する筒状の部材である。
【００３５】
図４に示されるように、芯糸供給ユニット５１は、ユニットベース６０と、張力付与機構７０と、弛み付与機構８０と、芯糸監視装置８２と、芯糸送出機構８４と、を備えている。以下の説明では、芯糸供給ユニット５１における芯糸Ｃの走行経路において、芯糸パッケージＣＰ側を上流側といい、芯糸案内部５２側を下流側という。
【００３６】
ユニットベース６０は、芯糸Ｃの供給方向の上流側から順に、張力付与機構７０、弛み付与機構８０、芯糸監視装置８２及び芯糸送出機構８４を支持している。ユニットベース６０の最上流側には、芯糸Ｃを案内する芯糸ガイド６１が設けられている。
【００３７】
張力付与機構７０は、芯糸ガイド６１よりも下流側において、芯糸Ｃに張力を付与する。図５に示されるように、張力付与機構７０は、張力付与部７１と、保持部７２と、を有している。
【００３８】
張力付与部７１は、固定片７３と、可動片７４と、を有している。固定片７３及び可動片７４に芯糸Ｃを交互に掛けることにより、張力付与部７１において芯糸Ｃが複数回屈曲させられる。芯糸Ｃを屈曲させる回数は、例えば２０回以下（好ましくは、２回以上１０回以下）である。
【００３９】
固定片７３は、ユニットベース６０に固定されている。可動片７４は、固定片７３に設けられた支軸（図示省略）に支持され、固定片７３に対して開閉（回動）可能である。可動片７４は、固定片７３に設けられたバネ（図示省略）によって、固定片７３に対して開く方向に付勢されている。
【００４０】
固定片７３には、複数のシャフト７３ａが芯糸Ｃの供給方向において所定の間隔をあけて設けられている。可動片７４には、固定片７３に向かって突出した複数の突起７４ａが設けられている。この各突起７４ａは、固定片７３に対して可動片７４が閉じると（図５（ｂ）の状態）、芯糸Ｃの供給方向において、各シャフト７３ａと交互に位置する。各突起７４ａの先端部分には、芯糸Ｃが通される孔７４ｂが形成されている。芯糸Ｃは、各シャフト７３ａと各孔７４ｂとに対して、交互に掛けられている。
【００４１】
図５（ａ）に示されるように、固定片７３に対して可動片７４が開くと、芯糸Ｃは複数回屈曲させられる。これにより、芯糸Ｃに張力が付与される。固定片７３に対する可動片７４の開き角度が大きいほど、芯糸Ｃに付与される張力が高い。このときの張力付与部７１の状態を、張力付与状態と呼ぶ。図５（ｂ）に示されるように、固定片７３に対して可動片７４が閉じると、芯糸Ｃが略直線状となる。これにより、芯糸Ｃに張力が付与されなくなる（或いは、張力付与状態に比べて低い張力が芯糸Ｃに付与される）。このときの張力付与部７１の状態を、張力非付与状態と呼ぶ。
【００４２】
保持部７２は、固定片７３に対して可動片７４を開閉させる。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示されるように、保持部７２は、保持部材７５と、アクチュエータ７６と、を有している。図３に示されるように、アクチュエータ７６は、ユニットコントローラ１５により駆動が制御される。
【００４３】
保持部材７５は、アクチュエータ７６によって、可動片７４に対して当接及び離間させられる。より具体的には、保持部材７５には、固定片７３の反対側から可動片７４に当接する先端部７５ａが設けられており、先端部７５ａの位置がアクチュエータ７６によって、移動させられる。
【００４４】
先端部７５ａが下側に移動すると、可動片７４は先端部７５ａに押圧されて固定片７３に対して閉じる。このため、張力付与部７１は張力非付与状態となる。先端部７５ａが上側に移動すると、可動片７４はバネの付勢力によって固定片７３に対して開く。このため、張力付与部７１は張力付与状態となる。
【００４５】
弛み付与機構８０は、張力付与機構７０よりも下流側において、芯糸Ｃに弛みを付与する。具体的には、芯糸送出機構８４が芯糸Ｃの送出を開始する前に、弛み付与機構８０の先端ガイド部の位置が、芯糸Ｃの走行経路（図４の実線）を含む位置から芯糸Ｃの走行経路から離れた位置（図４の二点鎖線で示される位置）に移動することにより、芯糸Ｃに弛みが付与される。芯糸監視装置８２は、芯糸ガイド６１と芯糸送出機構８４との間で芯糸Ｃの有無を検出する。図４では、芯糸監視装置８２は、弛み付与機構８０よりも芯糸Ｃの供給方向の下流側に配置されている。芯糸監視装置８２は、張力付与機構７０よりも上流側に配置されていてもよい。芯糸送出機構８４は、芯糸監視装置８２よりも下流側において、紡績動作の開始時にドラフト装置６に芯糸Ｃ（芯糸Ｃの糸端）を送出する。
【００４６】
続いて、糸貯留装置１１によって糸Ｙの張力を制御する方法について説明する。
【００４７】
紡績機１の紡績ユニット２において紡績動作が開始されると、張力センサ１０は、走行する糸Ｙの張力を測定し、張力測定信号をユニットコントローラ１５に送信する。ユニットコントローラ１５は、糸貯留ローラ１１ａを、ロットごとに設定された初期回転数で回転させる。初期回転数は、張力センサ１０により検出される糸Ｙの張力が所定の範囲内となるように予め設定されている。「所定の範囲」とは、幅を持った範囲でもよいし、幅を持たない数値でもよい。
【００４８】
ユニットコントローラ１５は、張力測定信号を受信すると、張力測定信号が示す糸Ｙの張力が所定の範囲内であるか否かを判断する。糸Ｙの張力の範囲は、例えば、機台制御装置１００の入力キー１０４によって入力されて設定される。或いは、糸Ｙの張力の範囲は、設定されたロットに応じて自動で設定されてもよい。
【００４９】
ユニットコントローラ１５は、糸Ｙの張力が所定の範囲内ではないと判断した場合、糸貯留ローラ１１ａの単位時間当たりの回転数（以下、単に「回転数」と称する）を制御する。本実施形態では、糸貯留ローラ１１ａの回転数が上下するように制御しており、ドラフト装置６のドラフト速度（例えば、フロントローラ対１９の周速度）は変化させていない。当該制御が行われている期間において、ドラフト装置６によるドラフト動作と、空気紡績装置８による紡績動作と、巻取装置１３による巻取動作は継続している。
【００５０】
具体的には、ユニットコントローラ１５は、糸Ｙの張力が所定の範囲よりも低い場合、糸貯留ローラ１１ａの回転数（ｒｐｍ）を、初期回転数よりも上げる。より詳細には、ユニットコントローラ１５は、モータドライバ１１ｄに信号を出力し、モータ１１ｃの回転数を上げる。これにより、糸貯留ローラ１１ａの回転数とフロントローラ対１９の周速度とにより設定される糸Ｙのフィード比（糸貯留ローラ１１ａによる糸Ｙの送り速度とフロントローラ対１９による糸Ｙの送り速度との差）が変化する。具体的には、糸貯留ローラ１１ａにより空気紡績装置８から引き出される糸Ｙの送り速度が、フロントローラ対１９から空気紡績装置８に送り出される糸Ｙの送り速度に比して速くなる。これにより、フィード比の変化後、糸Ｙの張力が高くなる。ユニットコントローラ１５は、張力測定信号に基づき糸Ｙの張力が所定の範囲内となった場合には、糸貯留ローラ１１ａの回転数を上げる制御を終了し、糸Ｙの張力が所定の範囲内で維持されるように糸貯留ローラ１１ａの回転数を制御する。
【００５１】
ユニットコントローラ１５は、糸Ｙの張力が所定の範囲よりも高い場合、糸貯留ローラ１１ａの回転数を初期回転数よりも下げる。これにより、糸貯留ローラ１１ａにより空気紡績装置８から引き出される糸Ｙの送り速度が、フロントローラ対１９から空気紡績装置８に送り出される糸Ｙの送り速度に比して遅くなることで、糸Ｙのフィード比が変化する。その結果、フィード比の変化後、糸Ｙの張力が低くなる。ユニットコントローラ１５は、張力測定信号に基づき糸Ｙの張力が所定の範囲内となった場合には、糸貯留ローラ１１ａの回転数を下げる制御を終了し、糸Ｙの張力が所定の範囲内で維持されるように糸貯留ローラ１１ａの回転数を制御する。
【００５２】
ユニットコントローラ１５は、糸Ｙの張力が所定の範囲内ではないと判断した場合において、その糸Ｙの張力が糸Ｙに異常が有ると判断する値（例えば、張力が低すぎて糸Ｙに弱糸部分が形成されている場合の値）であるときには、糸貯留ローラ１１ａの回転数の制御は行わず、紡績動作を中断させる。
【００５３】
次に、芯糸供給装置７によって糸Ｙの張力を制御する方法について説明する。
【００５４】
紡績機１の紡績ユニット２において紡績動作が開始されると、張力センサ１０は、走行する糸Ｙの張力を測定し、張力測定信号をユニットコントローラ１５に送信する。ユニットコントローラ１５は、張力付与機構７０により芯糸Ｃに初期張力が付与されるように、アクチュエータ７６を制御する。初期張力は、張力センサ１０により検出される糸Ｙの張力が所定の範囲内となるよう予め設定されている。ユニットコントローラ１５は、アクチュエータ７６を制御し、先端部７５ａを初期位置に位置させる。これにより、芯糸Ｃに初期張力が付与される。
【００５５】
ユニットコントローラ１５は、張力測定信号を受信すると、張力測定信号が示す糸Ｙの張力が所定の範囲内であるか否かを判断する。ユニットコントローラ１５は、糸Ｙの張力が所定の範囲内ではないと判断した場合、張力付与機構７０により芯糸Ｃに付与される張力を制御する。具体的には、ユニットコントローラ１５は、糸Ｙの張力が所定の範囲よりも低い場合、先端部７５ａが初期位置よりも上側に移動し、可動片７４が固定片７３に対して開くようにアクチュエータ７６を制御する。これにより、先端部７５ａの移動後に、芯糸Ｃに付与される張力が高くなる。ユニットコントローラ１５は、張力測定信号に基づき糸Ｙの張力が所定の範囲内となった場合には、張力付与機構７０により付与される張力を増加させる制御を終了し、糸Ｙの張力が所定の範囲内で維持されるように張力付与機構７０を制御する。
【００５６】
ユニットコントローラ１５は、糸Ｙの張力が所定の範囲よりも高い場合、先端部７５ａが初期位置よりも下側に移動し、可動片７４が固定片７３に対して閉じるようにアクチュエータ７６を制御する。これにより、先端部７５ａの移動後に、芯糸Ｃに付与される張力が低くなる。ユニットコントローラ１５は、張力測定信号に基づき糸Ｙの張力が所定の範囲内となった場合には、張力付与機構７０により付与される張力を低下させる制御を終了し、糸Ｙの張力が所定の範囲内で維持されるように張力付与機構７０を制御する。
【００５７】
ユニットコントローラ１５は、糸Ｙの張力が所定の範囲内ではないと判断した場合において、その糸Ｙの張力が糸Ｙに異常が有ると判断する値であるときには、張力付与機構７０の制御は行わず、紡績動作を中断させる。
【００５８】
糸Ｙの張力の制御は、糸貯留装置１１及び芯糸供給装置７の少なくとも一方を制御することにより行われればよい。すなわち、糸Ｙの張力は、糸貯留ローラ１１ａの回転数の制御によって制御されてもよいし、張力付与機構７０による芯糸Ｃへの張力の付与を制御することによって制御されてもよい。糸Ｙの張力は、糸貯留ローラ１１ａ及び芯糸供給装置７の張力付与機構７０の両方を制御することによって制御されてもよい。上記制御が行われている期間において、ドラフト装置６によるドラフト動作と、空気紡績装置８による紡績動作と、巻取装置１３による巻取動作は継続している。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態に係る紡績機１では、糸Ｙの張力に作用する装置は、糸Ｙの張力が所定の範囲内となるように、張力センサ１０の検出結果に基づいて制御される。このように、紡績機１では、張力センサ１０によって検出された糸Ｙの張力に基づいて装置をフィードバック制御するため、糸Ｙの張力を所定の範囲内に維持できる。したがって、紡績機１は、糸品質の向上を図ることができる。
【００６０】
本実施形態では、ユニットコントローラ１５は、張力センサ１０において検出される糸Ｙの張力が所定の範囲内となるように、張力センサ１０から送信された張力測定信号に基づいて糸貯留ローラ１１ａの回転数を制御する。糸貯留ローラ１１ａの単位時間当たりの回転数の変化によってフィード比が変化する。これにより、糸貯留ローラ１１ａにより貯留される糸Ｙの張力を変化させることができる。そのため、紡績機１では、張力センサ１０から送信された張力測定信号に基づいて糸貯留ローラ１１ａの回転数を制御することにより、糸Ｙの張力を効果的に制御できる。
【００６１】
具体的には、ユニットコントローラ１５は、張力測定信号において糸Ｙの張力が所定の範囲よりも低い場合、糸貯留ローラ１１ａの単位時間当たりの回転数を、糸Ｙの張力が所定の範囲内となるまで上げる。ユニットコントローラ１５は、張力測定信号において糸Ｙの張力が所定の範囲よりも高い場合、糸貯留ローラ１１ａの回転数を、糸Ｙの張力が所定の範囲内となるまで下げる。糸貯留ローラ１１ａの回転数を上げると、糸Ｙの張力を高くすることができ、糸貯留ローラ１１ａの回転数を下げると、糸Ｙの張力を低くすることができる。したがって、張力測定信号に基づいてユニットコントローラ１５が糸貯留ローラ１１ａの回転数を制御することにより、糸Ｙの張力を所定の範囲内で維持できる。
【００６２】
本実施形態では、糸貯留ローラ１１ａは、空気紡績装置８により生成された糸Ｙを引き出しつつ貯留する。換言すると、空気紡績装置８と糸貯留ローラ１１ａとの間には、空気紡績装置８から糸Ｙを引き出すようなデリベリローラとニップローラが配置されていない。これにより、空気紡績装置８において生成される糸Ｙの張力を糸貯留ローラ１１ａで制御できる。したがって、空気紡績装置８において最適な紡績張力で糸Ｙが生成されるため、糸品質の向上を図ることができる。
【００６３】
本実施形態では、紡績機１は、芯糸Ｃが巻き取られた芯糸パッケージＣＰを支持するパッケージ支持部５０と、芯糸パッケージＣＰから解舒された芯糸Ｃに張力を付与する張力付与機構７０と、を有する芯糸供給装置７を備える。ユニットコントローラ１５は、張力付与機構７０において検出される糸Ｙの張力が所定の範囲内となるように、張力センサ１０から送信された張力測定信号に基づいて張力付与機構７０を制御する。これにより、巻取装置１３で巻き取られる糸Ｙの糸品質を向上することができる。
【００６４】
続いて、他の実施形態について説明する。他の実施形態に係る紡績機１では、フロントローラ対１９のボトムローラ（以下「フロントボトムローラ」と称することがある）は、図６に示されるように、各紡績ユニット２に設けられた駆動モータ２０により回転駆動される。当該駆動モータ２０は、モータドライバ２０ａにより駆動が制御される。モータドライバ２０ａは、ユニットコントローラ１５から出力される信号に基づいて、駆動モータ２０の駆動を制御する。バックローラ対１６、サードローラ対１７及びミドルローラ対１８のボトムローラは、各紡績ユニット２に設けられた駆動モータで回転駆動されてもよいし、第２エンドフレーム５に設けられた駆動モータにより回転駆動されてよい。
【００６５】
フロントローラ対１９によって糸Ｙの張力を制御する方法について説明する。
【００６６】
紡績機１の紡績ユニット２において紡績動作が開始されると、張力センサ１０は、走行する糸Ｙの張力を測定し、張力測定信号をユニットコントローラ１５に送信する。ユニットコントローラ１５は、ドラフト装置６のフロントローラ対１９を、ロットごとに設定された初期速度で回転させる。初期速度は、張力センサ１０により検出される糸Ｙの張力が所定の範囲内となるように予め設定されている。
【００６７】
ユニットコントローラ１５は、張力測定信号を受信すると、張力測定信号が示す糸Ｙの張力が所定の範囲内であるか否かを判断する。ユニットコントローラ１５は、糸Ｙの張力が所定の範囲内ではないと判断した場合、フロントローラ対１９（フロントボトムローラ）の周速度を制御する。本実施形態では、フロントボトムローラの周速度が上下するように制御しており、糸貯留ローラ１１ａの回転数は、糸Ｙの張力の制御のためには変化させていない。当該制御が行われている期間において、ドラフト装置６によるドラフト動作と、空気紡績装置８による紡績動作と、巻取装置１３による巻取動作は継続している。
【００６８】
具体的には、ユニットコントローラ１５は、糸Ｙの張力が所定の範囲よりも低い場合、フロントローラ対１９の周速度を、初期速度よりも遅くする。より詳細には、ユニットコントローラ１５は、上記駆動モータ２０のモータドライバ２０ａに信号を出力し、駆動モータ２０の回転数（ｒｐｍ）を下げる。
【００６９】
これにより、糸貯留ローラ１１ａの回転数とフロントローラ対１９の周速度とにより設定される糸Ｙのフィード比が変化する。具体的には、フロントローラ対１９から空気紡績装置８に送り出される糸Ｙの速度が、糸貯留ローラ１１ａにより空気紡績装置８から引き出される糸Ｙの速度に比して遅くなる。これにより、フィード比の変化後、糸Ｙの張力が高くなる。ユニットコントローラ１５は、張力測定信号に基づき糸Ｙの張力が所定の範囲内となった場合には、フロントボトムローラの周速度を下げる制御を終了し、糸Ｙの張力が所定の範囲内で維持されるようにフロントボトムローラの周速度を制御する。
【００７０】
ユニットコントローラ１５は、糸Ｙの張力が所定の範囲よりも高い場合、フロントローラ対１９の周速度を初期速度よりも速くする。これにより、フロントローラ対１９から空気紡績装置８に送り出される糸Ｙの速度が、糸貯留ローラ１１ａにより空気紡績装置８から引き出される糸Ｙの速度に比して速くなることで、糸Ｙのフィード比が変化する。その結果、フィード比の変化後、糸Ｙの張力が低くなる。ユニットコントローラ１５は、張力測定信号に基づき糸Ｙの張力が所定の範囲内となった場合には、フロントボトムローラの周速度を速くする制御を終了し、糸Ｙの張力が所定の範囲内で維持されるようにフロントボトムローラの周速度を制御する。
【００７１】
バックローラ対１６、サードローラ対１７及びミドルローラ対１８の少なくとも何れかのボトムローラが各紡績ユニット２に設けられた駆動モータで回転駆動する形態の場合には、フロントローラ対１９の周速度の制御に加えて、バックローラ対１６、サードローラ対１７及びミドルローラ対１８の少なくとも何れかの周速度を制御してもよい。
【００７２】
本実施形態では、ユニットコントローラ１５は、張力センサ１０から送信された張力測定信号に基づいてフロントローラ対１９の周速度を制御する。ドラフト装置６のフロントローラ対１９の周速度の変化によってフィード比が変化する。これにより、フロントローラ対１９の下流側で繊維束Ｆ（糸Ｙ）の張力を変化させることができる。そのため、紡績機１では、張力センサ１０から送信された張力測定信号に基づいてフロントローラ対１９の周速度を制御することにより、糸Ｙの張力を効果的に制御できる。
【００７３】
具体的には、ユニットコントローラ１５は、張力測定信号において糸の張力が所定の範囲よりも低い場合、フロントローラ対１９の周速度を、糸Ｙの張力が所定の範囲内となるまで、初期速度よりも遅くさせる。ユニットコントローラ１５は、張力測定信号において糸Ｙの張力が所定の範囲よりも高い場合、フロントローラ対１９の周速度を、糸Ｙの張力が所定の範囲内となるまで、初期速度よりも速くさせる。フロントローラ対１９の周速度を速くすることにより、糸Ｙの張力を低くすることができる。フロントローラ対１９の周速度を遅くすることにより、糸Ｙの張力を高くすることができる。したがって、張力測定信号に基づいてユニットコントローラ１５がフロントローラ対１９の周速度を制御することにより、糸Ｙの張力を所定の範囲内で維持できる。
【００７４】
糸Ｙの張力の制御は、ドラフト装置６、芯糸供給装置７及び糸貯留装置１１の少なくとも１つにより行われればよい。糸Ｙの張力の制御は、ドラフト装置６のフロントローラ対１９及び糸貯留装置１１の両方を制御することにより行われてもよい。或いは、糸Ｙの張力の制御は、ドラフト装置６のフロントローラ対１９及び芯糸供給装置７の張力付与機構７０の両方を制御することにより行われてもよい。或いは、糸Ｙの張力の制御は、ドラフト装置６のフロントローラ対１９、芯糸供給装置７の張力付与機構７０及び糸貯留装置１１の糸貯留ローラ１１ａの３つの装置を制御することによって行われてもよい。
【００７５】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
【００７６】
上記実施形態では、パッケージＰの巻取動作を継続している状態で、張力センサ１０の検出結果に基づいたフィードバック制御を行っている。しかし、例えば、フィードバック制御を所定期間行っても、張力センサ１０が検出する糸Ｙの張力が所定の範囲内に収まらない場合は、紡績ユニット２における紡績動作及び巻取動作を停止してもよい。また、ドラフト装置６と糸貯留装置１１と張力付与機構７０との少なくとも何れかについて、フィードバック制御における制御量（例えば、フロントローラ対１９及び／又は糸貯留ローラ１１ａの回転数、張力付与機構７０による張力付与量）に限界範囲を設けてもよい。この場合、上記制御量が当該限界範囲から外れる場合は、紡績ユニット２における紡績動作及び巻取動作を停止してもよい。上記何れかの理由により紡績動作及び巻取動作を停止した場合、表示画面１０２及び／又は各紡績ユニット２に設けられた図略の表示部に、何らかのエラーが発生していることを表示してもよい。
【００７７】
上記実施形態では、紡績機１の紡績ユニット２が芯糸供給装置７を備える形態を一例に説明した。しかし、芯糸供給装置７は、紡績ユニット２に備えられていなくてもよい。
【００７８】
上記実施形態では、芯糸供給装置７の張力付与機構７０において、張力付与部７１が、芯糸Ｃを複数回屈曲させて糸Ｙに張力を付与する形態を一例に説明した。しかし、張力付与機構７０において、アクチュエータ７６を制御する代わりに、固定片７３に対する可動片７４の開閉度合いを図略のバネの巻き付け角を電気的に調整することにより、張力付与部７１が芯糸Ｃに付与する張力を調整してもよい。また、芯糸Ｃに張力を付与する機構はこれに限定されない。芯糸Ｃに張力する機構は、例えば、ディスクで芯糸Ｃの糸道を屈曲させる形態であってもよい。芯糸Ｃに張力を付与する位置は、芯糸案内部５２の上流側であれば、その他の位置でもよい。
【００７９】
上記実施形態では、張力センサ１０が、空気紡績装置８と糸貯留装置１１との間において、走行する糸Ｙの張力を測定する形態を一例に説明した。しかし、張力センサ１０の位置は、この位置に限定されない。張力センサ１０は、空気紡績装置８と巻取装置１３との間の何れかの位置で糸Ｙの張力を測定してもよい。
【００８０】
上記実施形態では、張力センサ１０の検出結果に基づき、糸形成部により付与される張力を調整しながら糸Ｙの巻き取りを行うように、糸形成部と巻取装置１３とを制御する制御部がユニットコントローラ１５である形態を一例に説明した。しかし、当該制御部は、機台制御装置１００であってもよい。
【００８１】
空気紡績装置８は、繊維束の撚りが空気紡績装置の上流側に伝わるのを防止するために、繊維案内部に保持されて紡績室内に突出するように配置されたニードルを更に備えていてもよい。また、空気紡績装置は、そのようなニードルに代えて、繊維案内部の下流側端部によって、繊維束の撚りが空気紡績装置の上流側に伝わるのを防止するものであってもよい。更に、空気紡績装置は、上記の構成に代えて、互いに反対方向に繊維束に撚りを掛ける一対のエアージェットノズルを備えていてもよい。紡績機は、オープンエンド紡績機であってもよい。
【００８２】
紡績ユニット２では、糸貯留装置１１が空気紡績装置８から糸Ｙを引き出す機能を有していたが、デリベリローラとニップローラとで空気紡績装置８から糸Ｙが引き出されてもよい。この場合、糸貯留装置１１は省略してもよい。或いは、この場合、糸貯留装置１１の代わりに、吸引空気流で糸Ｙの弛みを吸収するスラックチューブ又は機械的なコンペンセータ等を設けてもよい。デリベリローラを備える構成では、ユニットコントローラ１５は、糸Ｙの張力が所定の範囲内ではないと判断した場合、デリベリローラの周速度を制御する。デリベリローラの周速度の変化によって、糸Ｙのフィード比が変化する。これにより、デリベリローラにより引き出される糸Ｙの張力を変化させることができる。そのため、紡績機では、張力センサ１０の検出結果に基づいてデリベリローラの周速度を制御することにより、糸Ｙの張力を効果的に制御できる。
【００８３】
紡績機１では、高さ方向において、上側で供給された糸Ｙが下側で巻き取られるように各装置が配置されていた。しかし、下側で供給された糸が上側で巻き取られるように各装置が配置されていてもよい。この構成では、第１空気配管及び第１分配管は、紡績ユニット２の高さ方向において、空気紡績装置８よりも下方に配置されることが好ましい。第１分配管は、空気紡績装置との接続部分が最も高い位置となるように配設されていことが好ましい。
【００８４】
紡績機１では、トラバースガイド２３が、第２エンドフレーム５からの動力によって（すなわち、複数の紡績ユニット２共通で）駆動されていた。しかし、紡績ユニット２の各部（例えば、空気紡績装置、巻取装置等）が紡績ユニット２ごとに独立して駆動されてもよい。
【００８５】
糸Ｙの走行方向において、張力センサ１０が糸監視装置９の上流側に配置されてもよい。ユニットコントローラ１５は、紡績ユニット２ごとに設けられてもよい。紡績ユニット２において、糸監視装置９及びワキシング装置１２は、省略されてもよい。
【００８６】
図１では、紡績機１は、チーズ形状のパッケージＰを巻き取るように図示されているが、コーン形状のパッケージを巻き取ることも可能である。コーン形状のパッケージの場合、糸のトラバースにより糸の弛みが発生するが、当該弛みは、糸貯留装置１１で吸収することができる。各構成の材料及び形状には、上述した材料及び形状に限らず、様々な材料及び形状を採用することができる。紡績機は、空気紡績装置８を有する紡績機１以外であってもよく、例えば、リング精紡機でもよい。リング精紡機は、繊維束（紡績材料）から糸を形成し、糸を精紡ボビンに巻き取る紡績機である。リング精紡機における糸形成部は、ドラフト装置のフロントローラ対及び／又は芯糸供給装置の張力付与部である。紡績機がリング精紡機である場合、リング精紡機は、芯糸供給装置を備えていてもよいし、芯糸供給装置を備えていなくてもよい。芯糸供給装置を備える場合、紡績材料は繊維束及び／又は芯糸である。
【符号の説明】
【００８７】
１…紡績機、６…ドラフト装置（糸形成部）、７…芯糸供給装置（糸形成部）、８…空気紡績装置、１０…張力センサ（張力検出部）、１１ａ…糸貯留ローラ（糸形成部）、１５…ユニットコントローラ（制御部）、１９…フロントローラ対、５０…パッケージ支持部（支持部）、７０…張力付与機構（張力付与部）、Ｙ…糸。
【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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