(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維送出源から送出される連続した繊維を繊維引取・繰出機を介して下方の受器の長手方向に直線状に多数本並列させる直線状繊維束の形成方法であって、繊維送出源から送出される繊維の速度と繊維引取・繰出機から引取・繰出される繊維の速度との差に応じて繊維を貯留又は排出しつつ、受器の上方で該受器の長手方向に往復移動する前記繊維引取・繰出機の移動距離を目的の直線状繊維束の長さ以下の値に設定し、繊維引取・繰出機が移動限に到達したとき、該繊維引取・繰出機の移動を停止させて繊維を引取・繰出することで受器に載置された繊維の端部にループを形成し、その後、繊維引取・繰出機を前記移動方向と反対方向に移動させることで目的の長さの直線状繊維束を形成することを特徴とする直線状繊維束の形成方法。
【請求項２】
繊維送出源と、繊維送出源から送出される連続した繊維を一時的に貯留する繊維貯留部と、前記繊維を引き取って下方の受器に繰り出す繊維引取・繰出機と、前記繊維引取・繰出機を予め設定された距離と速度を持って往復移動させる往復移動装置と、前記繊維引取・繰出機の下方に配置され繊維を多数本並列して載置する受器とを有し、前記繊維引取・繰出機の移動距離が目的の直線状繊維束の長さ以下の値に設定され、繊維引取・繰出機が移動限に到達したとき、該繊維引取・繰出機の移動が停止されると共に繊維が引取・繰出されることで受器に載置された繊維の端部にループを形成後、繊維引取・繰出機が前記移動方向と反対方向に移動するように構成されてなり目的の長さの直線状繊維束を形成することを特徴とする直線状繊維束の形成装置。
【請求項３】
前記繊維引取・繰出機と受器の間で且つ該繊維引取・繰出機の移動限の少なくとも一方の近傍に繊維に折り目を付ける折目付機を設けたことを特徴とする請求項２に記載した直線状繊維束の形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続して送出される繊維を、受器上に直線状に多数本並列に並べた繊維束を形成する方法と装置に関するものである。尚、繊維はモノフィラメントであっても、マルチフィラメントであっても良い。
【０００２】
【従来の技術】
多数の中空繊維の少なくとも一端部を結束してなる短繊維束を製造する装置として、特許第２５３０５１９号に開示された技術が公知である。この技術は、繊維レイヤが、下方の樋状の受皿の長手方向に往復移動しながら、繊維を上方の繊維送り機から、繊維の繰り出し速度と同一の速度で繊維を受け取り、かつ、移動速度と同一の速度で繊維を受皿に垂らして繰り出すことで、繊維を受皿に多数本並列に並べ、繊維レイヤで並べた繊維の終端を繊維切断機によって切断し、更に、終端が切断された多数の繊維の少なくとも一端を結束機によって結束して短繊維束を製造するものである。
【０００３】
上記技術に於いて、繊維レイヤは、上段コンベア，中段コンベア，下段コンベアの３つのコンベアと、第１移動フレームと、該第１移動フレームに対し２倍の速度で同方向へ移動する第２移動フレームの２つのフレームとを有して構成されている。そして、繊維送り機から繰り出された繊維を上段コンベアで受け取って中段コンベアに移送し、且つ走行用駆動プーリを駆動して下段コンベアを中段コンベアの２倍の速度で同方向に移動させ、同時にコンベアの駆動ローラを回転させて中段コンベア及び下段コンベアを駆動することで、上段コンベアからの繊維の繰り出し速度と同一の速度で繊維を受け取り、かつ、下段コンベアの移動速度と同一の速度で繊維を受皿に垂らして繰り出すことで繊維を真っ直ぐに並べている。また繊維の繰り出し速度をＶｆとし、下段コンベアの移動速度をＶｔ２としたとき、Ｖｆ＝Ｖｔ２となるように下段コンベアの移動速度を設定している。
【０００４】
また繊維レイヤを構成する３つのコンベアのうち、下段コンベアの移動幅（ストローク）は目的の繊維の長さと等しい。即ち、下段コンベアは移動方向を転換する際に瞬間的に停止するものの、直ちに設定された移動速度まで立ち上がり、引き続き繊維を垂らして繰り出しながら移動することによって、移動幅と目的の繊維長さを等しくしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記技術では、繊維レイヤを３つのコンベアと、１対２の速度関係を持って同方向に移動する２つの移動フレームとによって構成し、且つ２つの移動フレームと２つのコンベアを関連つける等、装置の構成が複雑で設備費が高くなるという問題がある。
【０００６】
特に、太くて剛性の高い繊維を受皿に繰り出す場合、下段コンベアが移動方向を変更する毎に（ストロークエンド毎に）受皿に繰り出された繊維は大きく湾曲する。従って、所望する長さを持った直線状の繊維を得ることが出来ないことになり（下段コンベアのストローク＝所望の直線長さ＋湾曲分の長さ）、下段コンベアのストロークを予め繊維が湾曲する分を見込んで大きくとっておくことが必要となる。即ち、装置、特に繊維レイヤが大型化するという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、連続した繊維から、直線状に多数本並列に並べられたより太い繊維束を形成する方法と装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る直線状繊維束の形成方法は、繊維送出源から送出される連続した繊維を繊維引取・繰出機を介して下方の受器の長手方向に直線状に多数本並列させる直線状繊維束の形成方法であって、繊維送出源から送出される繊維の速度と繊維引取・繰出機から引取・繰出される繊維の速度との差に応じて繊維を貯留又は排出しつつ、受器の上方で該受器の長手方向に往復移動する前記繊維引取・繰出機の移動距離を目的の直線状繊維束の長さ以下の値に設定し、繊維引取・繰出機が移動限に到達したとき、該繊維引取・繰出機の移動を停止させて繊維を引取・繰出することで受器に載置された繊維の端部にループを形成し、その後、繊維引取・繰出機を前記移動方向と反対方向に移動させることで目的の長さの直線状繊維束を形成することを特徴とするものである。
【０００９】
上記直線状繊維束の形成方法では、繊維送出源から送出される繊維を受器の長手方向に往復移動する繊維引取・繰出機によって引き取って受器に繰り出すことで、下方に配置された受器上に直線状に並べることが出来る。特に、繊維引取・繰出機の移動距離が目的の直線状繊維束の長さ以下に設定されるため、装置の小形化を実現することが出来る。
【００１０】
また繊維引取・繰出機が移動限に到達したときに停止させ、この状態で引き続き繊維を引取・繰出すことで、受器上に載置された繊維の端部にループを形成し、所定量の繊維を引取・繰出した後、該引取・繰出機を反対方向に移動させることで、端部に形成されたループに続けて直線状の繊維を並べることが出来る。
【００１１】
従って、繊維引取・繰出機の移動距離を目的の直線状繊維束の長さと等しくした場合であっても、繊維引取・繰出機が移動限に到達して停止したとき、繊維の剛性に対応させて繊維の引取・繰出を行うことで、移動限に於ける繊維の湾曲に影響を受けることなく所望の直線状繊維束を得ることが出来る。従って、繊維引取・繰出機の移動範囲は目的の直線状繊維束の長さと等しくて良く、装置全体の小形化を実現出来る。
【００１２】
また本発明に係る直線状繊維束の形成装置は、繊維送出源と、繊維送出源から送出される連続した繊維を一時的に貯留する繊維貯留部と、前記繊維を引き取って下方の受器に繰り出す繊維引取・繰出機と、前記繊維引取・繰出機を予め設定された距離と速度を持って往復移動させる往復移動装置と、前記繊維引取・繰出機の下方に配置され繊維を多数本並列して載置する受器とを有し、前記繊維引取・繰出機の移動距離が目的の直線状繊維束の長さ以下の値に設定され、繊維引取・繰出機が移動限に到達したとき、該繊維引取・繰出機の移動が停止されると共に繊維が引取・繰出されることで受器に載置された繊維の端部にループを形成後、繊維引取・繰出機が前記移動方向と反対方向に移動するように構成されてなり目的の長さの直線状繊維束を形成するように構成されるものである。
【００１３】
上記直線状繊維束の形成装置では、繊維引取・繰出機の繊維を引き取って下方の受器上に繰り出す引取・繰出速度と引取・繰出長、繊維引取・繰出機を往復移動させる往復移動装置の移動速度と移動距離（ストローク）を互いに独立して設定することで、上記方法を実施することが出来る。
【００１４】
即ち、繊維送出源から所定の速度で送出された連続した繊維は繊維貯留部に一時的に貯留され、該繊維の送出方向下流側に配設された繊維引取・繰出機によって下方の受器上に繰り出される。そして繊維引取・繰出機が繊維を引き取って繰り出しつつ、往復移動装置によって水平方向に駆動されて繰出位置を移動することで、一時貯留部から引き取られた繊維を受器の長手方向に並べることが出来る。このとき、目的の直線状繊維束の長さに対応させて往復移動装置による繊維引取・繰出機のストロークを設定し、且つ該繊維引取・繰出機による繊維の引取・繰出速度及び長さを設定して、移動限での繊維の繰り出しによるループを形成することが出来る。
【００１５】
従って、繊維の剛性の大きさに応じて繊維引取・繰出機の引取・繰出速度，引取・繰出長、及び往復移動装置の上，下流方向への移動速度，移動範囲を夫々独立して適宜設定することで、両端部分に適宜の寸法を持ったループを形成することで、これらのループの間に目的の直線状繊維束を構成することが出来る。
【００１６】
上記直線状繊維束の形成装置に於いて、繊維引取・繰出機と受器の間で且つ該繊維引取・繰出機の移動限の少なくとも一方の近傍に繊維に折り目を付ける折目付機を設けることが好ましい。このように折目付機を設けることで、往復移動装置による繊維引取・繰出装置の移動限で形成されたループに折り目を付けて嵩を小さくすることが出来る。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、上記直線状繊維束の形成方法の好ましい実施形態について図を用いて説明すると共に、形成装置の構成について説明する。図１は本発明に係る直線状繊維束を形成する方法を原理的に説明する図、図２は目的の直線状繊維束を形成する際に端部に形成するループの成長を説明する図、図３は端部に形成されたループの状態と繊維に折り目を付けた状態を説明する図、図４は繊維に折り目を付ける手順を説明する図、図５は直線状繊維束の端部に折り目を付けると共に受器上に載置する際の動きを説明する図、図６は本実施例に係る形成装置の構成を説明する模式図、図７は繊維引取・繰出機の構成を説明する図である。
【００１８】
本発明に係る直線状繊維束の形成方法は、繊維送出源から連続的に送出されてくる繊維ｆを繊維引取・繰出機Ａによって引き取ると共に下方に繰り出して受器上に載置しつつ、該繊維引取・繰出機Ａを往復移動させることで、受器上に多数の、且つ直線状の繊維ｆからなる直線状繊維束を形成するものである。
【００１９】
特に、繊維ｆが有する剛性により、繊維引取・繰出機Ａの移動方向変換点（移動限）に於いて繊維ｆが湾曲するため、予め目的の直線長さが設定されたとき、繊維引取・繰出機Ａの移動範囲を設定する際に湾曲部分の影響を考慮しなければならない、言い換えると、目的の直線長さを満足させるためには、繊維の有する剛性に伴う湾曲部分の寸法を考慮し、この寸法に相当する分だけ繊維引取・繰出機の移動範囲を拡大することが必要であり、これに伴って、装置が大型化するという点を改善したものである。
【００２０】
図１〜図５により直線状繊維束を形成する方法（形成方法）について説明する。本発明に係る形成方法は、図１に示すように、繊維送出源（１，図６参照）から送出された繊維ｆを繊維引取・繰出機Ａによって引き出すと共に繰り出しつつ往復移動装置（Ｃ，図６参照）に駆動されて下方に配置された受器（２，図６参照）の長手方向に移動し、該受器上に予め設定された直線長さを持った繊維束を形成するものである。
【００２１】
特に、繊維引取・繰出機Ａを予め設定された繊維ｆの長さＦと等しいか或いは短い距離で往復移動させ、該繊維引取・繰出機Ａが移動限に到達したとき、この移動限の位置で水平方向の移動のみを停止させた状態で繊維ｆを引き取って下方に繰り出すことで折り返し部位にループ３を形成して繊維ｆの剛性の大小に関わらず、目的の長さＦの繊維ｆの直線状態を保証することが可能である。
【００２２】
直線状繊維束の端部にループ３を形成するには、図２に示す手順で行うことが可能である。即ち、同図（ａ）に示すように、繊維引取・繰出機Ａが目的の繊維ｆの長さＦに対応した移動限に到達したとき、この到達位置で繊維ｆの引き取りと繰り出しを継続した状態で繊維引取・繰出機Ａの水平方向の移動のみを停止させる。
【００２３】
このため、同図（ｂ）に示すように、停止した繊維引取・繰出機Ａから繰り出された繊維ｆが垂れ下がる。このとき、繊維ｆは自体が有する剛性により、下方にある直線部分の端部側に湾曲してゆき、引き続く繰り出しに伴って同図（ｃ）に示すようにループ３が形成される。繊維引取・繰出機Ａが水平方向の移動のみを停止した状態で繰り出す繊維ｆの長さ（ループ３を形成するための長さ）は、繊維ｆの剛性に応じて予め設定されており、該設定長の繊維ｆを繰り出す間、繊維引取・繰出機Ａは予め設定された引取・繰出速度で駆動される。
【００２４】
予め設定された繊維ｆの長さによって端部にループ３を形成した後、繊維引取・繰出機Ａは例えば矢印ｂ方向への移動を開始し、既に載置した繊維ｆに沿って新たな繊維ｆを並べて行く。
【００２５】
上記の如くして、長さＦの直線状の繊維ｆの端部にループ３を形成しつつ、受器上に多数の繊維ｆを並べて、長さＦの直線を保証した直線状繊維束を形成することが可能である。
【００２６】
端部にループ３を形成した多数の繊維ｆが並んだとき、図３（ａ）に示すように、ループ３が互いに重なり合って嵩が大きくなって作業性が劣化したり、ループ３が互いに干渉して繊維ｆが絡み合うと繊維束が直線状ではなくなるため、製品束として使用し得なくなることがある。この場合、下流側の工程に於いて図３（ａ）のループ３部分を切り落とす必要が生じる。このことは、資源を無駄にするだけでなく、切り落とすための設備が別途必要となり、設備費が高くなるので望ましくはない。このため、同図（ｂ）に示すように、ループ３の所定部位に折り目３ａを付けることで、繊維ｆを強制的に折り畳むことが好ましい。このように、ループ３に折り目３ａを付けて折り畳むことで、嵩を小さくすると共に絡み合うことを防止できるだけでなく、ループ３の曲線部分を直線に変換することにより直線部分の束長を長くすることが可能であり、このため、非直線部分や絡み合った部分を切り落とす必要がなくなるので資源を無駄にすることもなく、また切り落とすための設備も必要ないので設備費の削減が可能となる。
【００２７】
ループ３の所定部位に折り目３ａを付けるには、例えば図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、一対の折目付け部材５ａ，５ｂを互いに接近させて繊維ｆを挟み、このとき、該繊維ｆに折目３ａを付けるように構成することが可能である。
【００２８】
特に、図５に示すように、一対の折り目付け部材５ａ，５ｂを繊維引取・繰出機Ａの下方で且つ受器の上方に配置し、繊維引取・繰出機Ａによる繊維ｆの繰り出しに伴って、折目付け部材５ａ，５ｂを互いに接近させて折り目３ａを付けると共に上下方向の位置を連続的に変化させるように制御することで、折り目３ａを付けたループ３を整然と重ね合わせることが可能である。
【００２９】
即ち、同図（ａ）に示すように、繊維引取・繰出機Ａが予め設定された矢印ａ方向への移動限に到達して停止したとき、折目付け部材５ａ，５ｂは互いに接近する方向への移動を開始する。この状態に於いて、繊維ｆは受器から繊維引取・繰出機Ａの間で自体の有する剛性に応じて直線から曲線に変化する点ｆａを起点に湾曲している。
【００３０】
折り目付け部材５ａ，５ｂが互いに接近して同図（ｂ）に示すように、繊維ｆを挟み、これにより繊維ｆに折目３ａを形成する。折り目付け部材５ａ，５ｂによって繊維ｆを挟んだ状態で、引き続き繊維ｆは停止状態にある繊維引取・繰出機Ａから連続的に繰り出される。そして繊維引取・繰出機Ａによる繊維ｆの引取・繰出速度に同期させて折り目付け部材５ａ，５ｂを図に示す矢印ｃ方向（受器上に並べられた繊維ｆの延長方向）に移動させることで、点ｆａを起点とした湾曲が解除される。
【００３１】
引き続き折り目付け部材５ａ，５ｂが矢印ｃ方向に移動し、同図（ｃ）に示すように、該折り目付け部材５ａ，５ｂが受器の上面の近傍に到達する。このとき、繊維ｆに形成されていた曲線部分（図５（ａ）に於ける点ｆａ〜点ｆｂの間）が解消されて繊維ｆの直線部分を構成する。
【００３２】
折り目付け部材５ａ，５ｂが上記位置に到達した後、繊維引取・繰出機Ａは矢印ｂ方向への移動を開始し、略同時に折り目付け部材５ａ，５ｂが互いに離隔して繊維ｆの挟持を解除して初期位置に復帰する。繊維引取・繰出機Ａの矢印ｂ方向への移動に伴って、同図（ｃ）に示すように繊維引取・繰出機Ａから垂れ下がっていた繊維ｆは同図（ｄ）に示すように矢印ｄ方向に移動し、これにより、繊維ｆは折目３ａを端部として直線状態を維持して受器上に載置される。
【００３３】
上記の如くして繊維引取・繰出機Ａによって引き取られて下方に繰り出された繊維ｆに折目３ａを付けつつ、受器上に載置することが可能であり、且つこの作業を繰り返すことで、受器上に多数の繊維ｆを整然と並べることが可能である。この場合、繊維ｆの端部はループ状から折目３ａを起点とする折れ曲がった直線状となり、整列状態が整然となると共に正確な直線部分の寸法を大きくすることが可能である。即ち、繊維引取・繰出機Ａの移動距離Ｓと等しい長さＦに両端の長さＲが加えられることで、長さＬ＝Ｆ＋２Ｒの直線状繊維束を形成することが可能である。
【００３４】
次に、上記形成方法を実現した形成装置の構成について図６，図７により説明する。
【００３５】
図に於いて、形成装置は、繊維ｆを送出する繊維送出源１と、繊維ｆを引き取って受器２に繰り出す繊維引取・繰出機Ａと、繊維ｆに作用する張力を略一定の範囲内の値に調整する機能と繊維を貯留する機能とを有する繊維貯留部Ｂと、繊維引取・繰出機Ａを往復移動させる往復移動装置Ｃと、を有して構成されている。
【００３６】
繊維送出源１は繊維ｆを一定の速度（Ｖｆ）で送り出すものであり、繊維の成形装置等によって構成されている。また受器２は多数の繊維ｆを並べて保持する機能を有するものであり、繊維引取・繰出機Ａの下方に配置された樋状の部材によって構成されている。前記、繊維送出機１，受器２は夫々公知のものを用いている。
【００３７】
繊維引取・繰出機Ａは、往復移動装置Ｃによって繊維ｆの送出方向と同一方向であり、且つ下方に配置された受器２の長手方向である図１の矢印ａ方向（下流方向）、及び繊維ｆの送出方向に対し反対方向である図１の矢印ｂ方向（上流方向）に駆動されて移動し、この移動過程で繊維ｆとの間に滑りを生じることなく引き取り、且つ下方に配置された受器２に繰り出すものである。
【００３８】
特に、繊維引取・繰出機Ａによる繊維ｆの引取・繰出速度、及び繊維ｆを引き取ると共に繰り出す長さである引取・繰出長或いは引取・繰出量は、目的の繊維ｆを並べて形成する直線状繊維束の直線を保証すべき長さや、繊維ｆの剛性等の条件に対応させて設定される。また往復移動装置Ｃによる繊維引取・繰出機Ａの移動距離や移動速度も同様に、目的の直線状繊維束の長さや、繊維ｆの剛性に対応して設定される。
【００３９】
即ち、繊維ｆの剛性の大小によって繊維引取・繰出機Ａから繰り出された繊維ｆが受器２上に載置されたときになす曲率が変化する。前記繊維ｆのなす曲率は直線状繊維束の長さに影響を与えるため、繊維引取・繰出機Ａによる引取・繰出速度及び引取・繰出長、往復移動装置Ｃによる繊維引取・繰出機Ａの移動距離及び移動速度は夫々独立した最適な値に設定される。
【００４０】
繊維引取・繰出機Ａは、繊維ｆとの間に適度な接触摩擦を生じて滑りが発生しないように構成されている。即ち、繊維引取・繰出機Ａとしては、繊維ｆに対し力を作用させることがないように構成されていれば良く、構造を限定するものではなく、図７（ａ）〜（ｄ）に示すような構造を選択的に用いることが可能である。
【００４１】
例えば、同図（ａ）は、繊維ｆとの摩擦係数が適度な値となるように表面を適度に粗く加工された１つのローラによって構成した繊維引取・繰出機Ａを示すものである。また同図（ｂ）は、繊維ｆの引き取りをより確実にするために多段ローラを用いて構成したものである。更に、同図（ｃ）は、表面に多数の溝を形成して繊維との間に適度な摩擦を発揮し得るようにしたベルトにより、繊維ｆを引き取るように構成したものである。
【００４２】
同図（ｄ）は本実施例の繊維引取・繰出機Ａに適用した機構であり、表面をゴム等の弾性材によって形成した２つのローラ４ａ，４ｂを用いて繊維ｆを挟んで引き取るように構成されている。ローラ４ａ，４ｂの何れか一方は駆動ローラとして構成されており、繊維ｆを引き取ると共に繰り出すことが可能である。
【００４３】
上記各構造は何れも繊維ｆを引き取り且つ繰り出すために、ローラ或いはベルトからなる部材を有しており、これらの部材と繊維ｆとの間に生じる接触摩擦を適度な値に設定することで送出される繊維ｆとの間に滑りの発生を防止し得るように構成されている。従って、繊維引取・繰出機Ａは繊維ｆに対し張力を作用させることがない。
【００４４】
繊維貯留部Ｂは、繊維送出源１から一定の速度Ｖｆで送られてくる繊維ｆが繊維引取・繰出機Ａの移動方向の変更に伴う速度差に応じて増加し或いは減少する際の一時貯留機能を有するものである。この繊維貯留部Ｂは、繊維ｆの移送経路に沿って配置された一対のローラー６ａと、繊維ｆに一定の張力を付与するための張力付与ローラー６ｂとによって構成されている。そして繊維送出源１から一定速度で連続的に送られてくる繊維ｆを単に貯留する場合、繊維ｆに対し特別に張力を付与することなく、単に垂れ下がらせておくことで良い。また繊維送出源１から繊維ｆが送出される力が期待できない場合には入口側に一対の駆動ローラを配置し、この駆動ローラで繊維ｆを挟んで引き取るようにしても良い。
【００４５】
往復移動装置Ｃは、繊維引取・繰出機Ａを矢印ａ，ｂ方向に往復移動させるための機構であり、この往復移動に伴って、繊維ｆを受器２上に繰り出させて並べるものである。このため、往復移動装置Ｃは、ボールネジやラック・ピニオン等の機構を用いて構成された直線動作テーブルとして構成されている。特に、繊維引取・繰出機Ａを往復移動させるに際し、移動方向の変換時に減速−停止−加速に要する時間を短くするために、繊維引取・繰出機Ａ及び往復移動装置Ｃは極めて軽量に構成されている。
【００４６】
次に、上記の如く構成した形成装置によって繊維ｆを受器２上に並べる方法について図６により説明する。先ず、繊維引取・繰出機Ａが繊維貯留部Ｂに向かう方向（矢印ｂ方向）に移動する場合（往路）について、同図（ａ）により説明する。
【００４７】
図に示すように、初期の状態として、前記引取・繰出機Ａと繊維貯留部Ｂとの間には、予め、繊維引取・繰出機Ａの移動距離Ｓより長いＬ′の繊維が存在している。このとき、繊維貯留部Ｂに貯留されている繊維ｆの貯留分は実質的にゼロである。
【００４８】
上記の如き初期状態から、繊維引取・繰出機Ａが矢印ｂ方向に移動速度Ｖｔ１で移動し始め、該移動速度Ｖｔ１と同一の速度Ｖｒ１で、繊維引取・繰出機Ａと繊維貯留部Ｂの間に存在する繊維ｆを手繰るように引き取りつつ、引き取った繊維ｆを下方にある受器２に繰り出す。このとき、繊維引取・繰出機Ａと繊維貯留部Ｂとの間に存在する繊維ｆは、外部から見ると静止している。従って、繊維引取・繰出機Ａが矢印ｂ方向に移動するとき、繊維ｆの走行速度Ｖｆ１はゼロであり、
Ｖｆ１＝０                    （１）
Ｖｔ１＝Ｖｒ１                （２）
とすることにより、繊維引取・繰出機Ａと繊維貯留部Ｂとの間に存在する繊維ｆを下方の受器２に繰り出す際に、繊維ｆに張力を付与したり弛ませることもない。
【００４９】
上記の如く、繊維引取・繰出機Ａが矢印ｂ方向に移動しているとき、繊維貯留部Ｂから繊維ｆが引き出される速度Ｖｆ１がゼロで、一方、繊維送出源１からは繊維ｆが速度Ｖｆで連続的に送出される。
【００５０】
そして繊維引取・繰出機Ａが矢印ｂ方向に予め設定された距離Ｓだけ移動したところで水平動作のみを停止する。このとき、受器２上には移動距離Ｓと同じ長さＦの繊維ｆが並べられている。更に、引取・繰出動作のみを同じ引取・繰出速度のまま継続して繊維ｆをループ部の長さ２Ｒだけ繰り出して図２に示すように端部にループ３を形成し、或いは図４，図５に示すように折目３ａを付けつつ受器２上に載置する。そして所定のループ３或いは折目３ａを形成したとき、下方の受器２上には、長さＦ＋２Ｒの繊維ｆが並べられており、このとき、反対方向である矢印ａ方向への移動を開始する。
【００５１】
繊維引取・繰出機Ａが矢印ｂ方向に距離Ｌを移動するのにかかった時間Ｔ１は、
Ｔ１＝Ｓ／Ｖｔ１                （３）
である。この時間Ｔ１の間に繊維貯留部Ｂには、繊維送出源１から速度Ｖｆで送出された繊維ｆが、
Ｌｂ１＝Ｖｆ・Ｔ１              （４）
の長さだけ貯留されることになる。更に、繊維引取・繰出機Ａが水平動作を停止して引取・繰出動作のみを同じ引取・繰出速度のまま継続して、ループ３或いは折目３ａを形成するのにかかった時間Ｔ１′は、
Ｔ１′＝２Ｒ／Ｖｒ１            （５）
である。この時間Ｔ１′の間に繊維貯留部Ｂには、繊維送出源１から速度Ｖｆで送出された繊維ｆが、
Ｌｂ１′＝（Ｖｒ１−Ｖｆ）／Ｔ１′        （６）
の長さだけ貯留されることとなる。ここで、Ｖｒ１＞ＶｆであればＬｂ１′分だけ貯留分が減るので往路に於ける貯留分は、（Ｌｂ１−Ｌｂ１′）となる。またＶｒ１＜ＶｆであればＬｂ１′分だけ貯留分が増えるので往路に於ける貯留分は（Ｌｂ１＋Ｌｂ１′）となる。
【００５２】
次に、繊維引取・繰出機Ａが矢印ａ方向に移動する場合（復路）について、同図（ｂ）により説明する。
【００５３】
繊維引取・繰出機Ａは移動速度Ｖｔ２で矢印ａ方向に移動しつつ、該移動速度Ｖｔ２と同一の速度Ｖｒ２で、繊維引取・繰出機Ａと繊維貯留部Ｂとの間に存在する繊維ｆ、及び繊維貯留部Ｂに一時貯留された繊維ｆを引き取りながら下方の受器２に繰り出す。
【００５４】
繊維貯留部Ｂから繊維ｆが引き取られる速度、即ち繊維引取・繰出機Ａと繊維貯留部Ｂとの間に存在する繊維ｆの走行速度Ｖｆ２は、繊維引取・繰出機Ａが繊維ｆを引き取る速度Ｖｒ２と繊維引取・繰出機Ａが移動する移動速度Ｖｔ２の合算である。つまり、外部から見た場合、繊維ｆは
Ｖｒ２＋Ｖｔ２＝Ｖｆ２            （７）
の速度で繊維貯留部Ｂから引き出されている。
【００５５】
ところで、繊維引取・繰出機Ａが矢印ａ方向に移動を開始するとき、繊維貯留部Ｂには、少なくとも長さ（Ｌｂ１−Ｌｂ１′）又は長さ（Ｌｂ１＋Ｌｂ１′）の繊維ｆが貯留している。ここで、繊維貯留部Ｂから繊維ｆを引き取る速度Ｖｆ２が、繊維送出源１から繊維ｆが送出される速度Ｖｆより大きくないと、繊維貯留部Ｂには繊維ｆの貯留が増加することになるので、Ｖｆ２とＶｆとの間には、
Ｖｆ２＞Ｖｆ                      （８）
という条件が必要となる。
【００５６】
また、繊維を下方の受器２に繰り出す際に、繊維に過大な張力を与えることもなく、また、繊維が緩まないようにするためには、上記（２）式と同様に、
Ｖｔ２＝Ｖｒ２                    （９）
でなければならない。
【００５７】
繊維引取・繰出機Ａが矢印ａ方向に移動しているとき、繊維貯留部Ｂから繊維ｆが引き出される速度がＶｆ２で、一方、繊維送出源１からの送出速度がＶｆであるから、繊維貯留部Ｂの張力付与ロール６ｂが貯留分を減少させる方向（上方向）に速度が（Ｖｆ２−Ｖｆ）／２で移動する。
【００５８】
繊維引取・繰出機Ａは矢印ａ方向に予め設定された距離Ｓだけ移動したところで水平動作のみを停止する。このとき、受器２上には、前述の往路で形成したループ３に加えて移動距離Ｓと同じ長さＦの繊維ｆが並べられている。更に、引取・繰出動作のみを同じ引取・繰出速度のまま継続して繊維ｆをループ部の長さ２Ｒだけ繰り出して、前述と同様に、端部にループ３或いは折目３ａを形成して受器２上に長さＦ＋２Ｒの繊維ｆを並べる。
【００５９】
繊維引取・繰出機Ａが矢印ａ方向に距離Ｓだけ移動するのにかかった時間Ｔ２は、
Ｔ２＝Ｓ／Ｖｔ２                  （１０）
である。この時間Ｔ２の間に繊維貯留部Ｂに出入りする繊維ｆの長さを検討すると、繊維送出源１からは速度Ｖｆで新たな繊維ｆが連続的に送出されており、一方、繊維貯留部Ｂからは繊維引取・繰出機Ａによって速度Ｖｆ２で繊維ｆが引き取られている。そして（８）式によりＶｆ２＞Ｖｆなので、時間Ｔ２の間に繊維貯留部Ｂから引き取られる繊維の長さは、
Ｌｂ２＝（Ｖｆ２−Ｖｆ）・Ｔ２    （１１）
となる。更に、繊維引取・繰出機Ａが水平動作を停止して引取・繰出動作のみを同じ引取・繰出速度のまま継続して、ループ３或いは折目３ａを形成するのにかかった時間Ｔ２′は、
Ｔ２′＝２Ｒ／Ｖｒ２              （１２）
である。この時間Ｔ２′の間に繊維貯留部Ｂには、繊維送出源１から速度Ｖｆで送出された繊維ｆが
Ｌｂ２′＝（Ｖｒ２−Ｖｆ）／Ｔ２′      （１３）
の長さだけ貯留されることになる。ここで、Ｖｒ２＞ＶｆであればＬ２′分だけ貯留分が減るので復路に於ける繊維貯留部Ｂからの引取長さは、（Ｌｂ２＋Ｌｂ２′）ということになる。またＶｒ２＜ＶｆであればＬｂ２′分だけ貯留分が増えるので、復路に於ける繊維貯留部Ｂからの引取長さは、（Ｌｂ２−Ｌｂ２′）ということになる。
【００６０】
そして繊維引取・繰出機Ａが矢印ａ方向に移動して繊維貯留部Ｂから引き取る繊維ｆの長さ（Ｌｂ２＋Ｌｂ２′）又は長さ（Ｌｂ２−Ｌｂ２′）と、繊維引取・繰出機Ａが矢印ｂ方向に移動して繊維貯留部Ｂに貯留される繊維ｆの長さ（Ｌｂ１−Ｌｂ１′）又は長さ（Ｌｂ１＋Ｌｂ１′）が等しくないと、繊維貯留部Ｂに繊維ｆがたまりすぎたり、繊維ｆの貯留がなくなって該繊維ｆに過大な張力がかかってしまうので、下式の条件が必要である。
【００６１】
Ｖｒ１＞Ｖｆ，Ｖｒ２＞Ｖｆのとき、
（Ｌｂ１−Ｌｂ１′）＝（Ｌｂ２＋Ｌｂ２′）        （１４）
Ｖｒ１＞Ｖｆ，Ｖｒ２＜Ｖｆのとき、
（Ｌｂ１−Ｌｂ１′）＝（Ｌｂ２−Ｌｂ２′）        （１５）
Ｖｒ１＜Ｖｆ，Ｖｒ２＞Ｖｆのとき、
（Ｌｂ１＋Ｌｂ１′）＝（Ｌｂ２＋Ｌｂ２′）        （１６）
Ｖｒ１＜Ｖｆ，Ｖｒ２＜Ｖｆのとき、
（Ｌｂ１＋Ｌｂ１′）＝（Ｌｂ２−Ｌｂ２′）        （１７）
またＶｒ１＝Ｖｆのときは、往路の終端でループを形成する際に繊維貯留部Ｂに於ける貯留増減はなく、
Ｌｂ１′＝０            （１８）
となり、同様に、復路の終端に於いても、Ｖｒ２＝Ｖｆのときは、
Ｌｂ２′＝０            （１９）
となる。
【００６２】
実際の動作速度を得ようとする場合には、繊維送出源１からの繊維ｆの送出速度Ｖｆと、受器２上に形成したい繊維束の長さＬ＝Ｆ＋２Ｒを既知として、以上の（１）式〜（１９）式を満足するようなＶｔ１＝Ｖｒ１、Ｖｔ２＝Ｖｒ２の組合せを選択してやれば良い。例えば、繊維引取・繰出機Ａの矢印ｂ方向への移動速度Ｖｔ１と引取・繰出速度Ｖｒ１を、
Ｖｔ１＝Ｖｒ１＝Ｖｆ                    （２０）
とすれば、（３）から（１９）式より、
Ｖｔ２＝Ｖｒ２＝Ｖｆ                    （２１）
が求められる。
【００６３】
上記の如くして繊維引取・繰出機Ａの矢印ａ，ｂ方向への移動動作を繰り返し行い、移動限に到達する毎にループ３を形成し、或いは折目３ａを付けることで、受器２上には、直線状部分の長さがＦで両端にループ３の長さが２Ｒの直線状繊維束、或いは両端の折目３ａ間の長さＦ＋２Ｒの長さを持った直線状の繊維束が形成される。
【００６４】
【発明の効果】
本発明は以下に示す効果を発揮する。
【００６５】
繊維送出源から一定速度で送出される繊維から、直線状に多数本並列に並べられたより太い繊維束を、資源の無駄なく、単純で安価な装置構成で形成することを可能にする。
【００６６】
従来の伸び縮みするコンベア機構により構成される長尺繊維レイヤを使って繊維を下方の受器に並べながら集積する場合より、機構が単純で安い設備費で機械化が可能である。
【００６７】
また繊維引取・繰出機が移動限に到達したとき、該繊維引取・繰出機を停止させた状態で繊維を繰り出すことで強制的にループを形成することで、繊維の有する剛性に関わらず装置を大型化することなく、繊維引取・繰出機の移動距離を目的の直線状繊維束の長さと等しいか或いは小さく設定して直線状繊維束を形成することが出来る。
【００６８】
またループの所定部位に折り目を形成することで、受器上に載置した繊維が端部側で嵩高になることを防止して整然と並べることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る直線状繊維束を形成する方法を原理的に説明する図である。
【図２】目的の直線状繊維束を形成する際に端部に形成するループの成長を説明する図である。
【図３】端部に形成されたループの状態と繊維に折り目を付けた状態を説明する図である。
【図４】繊維に折り目を付ける手順を説明する図である。
【図５】直線状繊維束の端部に折り目を付けると共に受器上に載置する際の動きを説明する図である。
【図６】本実施例に係る形成装置の構成を説明する模式図である。
【図７】繊維引取・繰出機の構成を説明する図である。
【符号の説明】
Ａ                        繊維引取・繰出機
Ｂ                        繊維貯留部
Ｃ                        往復移動装置
１                        繊維送出源
２                        受器
３                        ループ
３ａ                      折目
４ａ，４ｂ                ローラ
５ａ，５ｂ                折り目付け部材
６ａ                      ローラー
【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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