(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状編織布の内側に配設される枠部材を備え、該枠部材を外部から支持するようにした筒状編織布の拡布装置において、該拡布装置を構成する枠部材が、前記筒状編織布の走行方向と該枠部材自体の重力方向とを一致させるべく縦位置に配設され、且つ前記枠部材の上端部の軸に対して対称状且つＶ字状に一対の電磁石が配設され、該両電磁石の電磁力を調節することにより前記枠部材を吸引、浮上させ、かつ該枠部材の吸引、浮上が非接触で行われるように構成されていることを特徴とする磁気浮上式拡布装置。
【請求項２】
前記両電磁石の電磁力の調節による前記枠部材の位置調節において、前記両電磁石の電磁力の斥力として前記枠部材の重量を利用することによりバランスのとれた安定浮上がはかられるように構成されている請求項１に記載の磁気浮上式拡布装置。
【請求項３】
前記両電磁石の電磁力の調節による前記枠部材の位置調節において、前記電磁石と筒状編織布内の前記枠部材との間の空隙長さを高速且つ高精密に測定する一対の距離センサが設けられ、該各距離センサの測定値が前記両電磁石にそれぞれフィードバックされて前記枠部材を所定位置に安定浮上させるようにした請求項１又は請求項２に記載の磁気浮上式拡布装置の制御方法。
【請求項４】
前記距離センサによる前記空隙長さの測定において、そのサンプリング周期が、５０μｓｅｃから１０ｍｓｅｃまでの範囲に設定されている請求項３に記載の磁気浮上式拡布装置の制御方法。
【請求項５】
前記距離センサによる前記空隙長さの測定において、その測定精度が、１μｍから１００μｍまでの範囲に設定されている請求項３に記載の磁気浮上式拡布装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ニット、ジャージ等の筒状編織布を移送しながら拡布する装置に関し、特に筒状編織布の内部に配設される型枠型の筒状編織布拡布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
筒状組織、例えば筒状編織布をそのまま連続加工することは、機械の省スペース化や工程の合理化、屑率の低下、加工による編み目の乱れを防ぐことができる等の理由により、各生産工場で取り入れている。しかし、たとえば仕上げ工程においては、素材、組織によっては筒状のまま仕上げ出来ないものがあり、そのため、素材や組織にとらわれない仕上げ機およびそのための拡布型枠の実用化が求められている。
【０００３】
走行する筒状編織布を拡布する装置として、古くは特開昭４９−３６９８９号公報、特公昭５２−４８６６７号公報、特公昭５３−１８６３７号公報、特開昭５４−９３１８２号公報、近年では特公昭５６−３９４９号公報などが開示されている。
【０００４】
例えば、特公昭５６−３９４９号公報の拡布装置は、筒状編織布の両側耳部内に内装したリングをその筒状編織布の外側よりくわえ保持しうるように対向される半球状リングガイダーを対設し、該リングガイダーをマグネットカップリングを介してモータで駆動する構成となっている。
【０００５】
前記の特公昭５６−３９４９号公報の拡布装置のものでは、筒状編織布の連続加工工程において型枠とその支持部に発生するスレにより生地品質が低下する。このことは素材、組織によっては非常に問題となっている。
例えば、ストレッチ素材などの仕上げ加工においては、拡布したままでの熱セットが必要であるが、型枠の支持部分での伸縮のばらつきや生地の食い込みが起こるため、熱セットすることができない。また、加工途中での拡布工程が必要な加工の場合には、型枠の支持部分でのスレによる加工薬剤の付着ムラや加工剤による型枠の汚染が発生するため、実用化は不可能である。
【０００６】
そこで、本発明者等は、先に出願をした、図４、図５に示すような筒状編織布の拡布装置を開発した。
【０００７】
この筒状編織布拡布装置３１は、図４に示すような円筒状型枠体３１１に支持枠３１２を介してバランスウエイト３１３を垂下して筒状編織布の内部に浮動されており、拡布装置３１の重量と筒状編織布Ｆの走行速度に対応して発生する拡布装置３１と筒状編織布Ｆとの摩擦力とのバランスにより、筒状編織布Ｆの内部に浮動状に設けられている。
【０００８】
そしてこの筒状編織布拡布装置は、図５に示すように、エッジ返し装置３に設けられている。
図５は、所謂Ｐａｄ−Ｓｑｕｅｅｚｅ−ＳｙｅａｍＰｒｏｃｅｓｓによるパッダー式連続染色装置を示しており、図５において、符号２はタンク状のパッダー部を示している。そしてこのパッダー部２に、円筒状編織布Ｆが、生地導入装置１より押圧され二重平面状体に形成され、且つ生地幅を調整されながら、染料を付与されて連続して供給される。パッダー部２に送り込まれた筒状編織布は所定量の染液を付与されており、パッダー部２内に設けられた一対の圧搾ローラー２ａ，２ａにより絞られる。
次いで、筒状編織布Ｆは、エッジ返し装置３に送られる。
【０００９】
エッジ返し装置３は、四角筒状のケ−シング３０を有するとともに、内部下方、即ち入口部に第一ガイドローラー３ａが設けられ、また内部上方、即ち出口部に第二ガイドローラー３ｂが設けられている。
【００１０】
第一ガイドローラー３ａは一対の圧搾ローラー２ａ，２ａと平行に配設されている。一方、第二ガイドローラー３ｂは第一ガイドローラー２ａと直交するように、第一ガイドローラー３ａの軸芯と第二ガイドローラー３ｂの軸芯とが互いに直角となるように、両ガイドローラー２ａ，２ｂはケ−シング３０の入口部及び出口部に設けられている。
【００１１】
したがって、筒状編織布Ｆはエッジ返し装置３を通過する間に、９０度捩じられることになる。筒状編織布Ｆのこの捩じりを容易にするために、かつ圧搾ローラーで折り曲げられた筒状編織布Ｆの組織を均一にするために、当該筒状編織布の内径とほぼ等しい外形を有する筒状編織布拡布装置３１がケ−シング３０の内部に配設されている。
【００１２】
更に、拡布装置３１の外側に予備加熱装置３２が設けられていて、この予備加熱装置３２により、筒状編織布Ｆはエッジ返し装置３において、パッダー部２の温度乃至１００°Ｃに加熱されるようになっている。
【００１３】
つまり筒状編織布Ｆは、ここで、予備加熱装置３２で拡布状態下で乾熱され、パッダー２で付与された染液の昇温・蒸発に伴う移行（所謂migration ）拡散効果により、染液の付着斑を、均等拡散分布させながら、エッジ返し装置３の上方（出口部）に配した第二ガイドローラー３ｂ（なお、第二ガイドローラー３ｂは平行に二本設けられている）により、再度二重平面状に折り畳まれ、次段階としてのスチーマ５に送り込まれ、ここでスチーミングされて付与染料の染着固定が実施され、連染工程が完了する。
【００１４】
スチーマ部５はパッダー部２に対して、９０度角度をつけて配置されている。この例ではスチーマ部５のパッダー部２に対する偏向角度を９０度としている。
【００１５】
スチーマ部５は、密封容器からなる外殻５２と外殻５２内の上部および下部にそれぞれ平行に配設された複数のガイド軸５３ａ，５３ｂとを備え、筒状編織布Ｆは順次各ガイド軸５３ａ，５３ｂを交互に掛けめぐらされて、蒸気で加熱されて、外部へ送り出される。なお、スチーマ部５は、従来のパッダー式連続染色装置のスチーマ部と同様の構成であるので、詳細な説明は省略する。この例では、同一構造のものが二基直列配設されている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図４、図５の筒状編織布の拡布装置３１は、筒状編織布の内部に浮動されており、拡布装置３１の重量と筒状編織布Ｆの走行速度に対応して発生する拡布装置３１と筒状編織布Ｆとの摩擦力とのバランスにより、筒状編織布Ｆの内部に浮動状に設けられている。したがって、この拡布装置３１の持ち上がりによる第二ガイドローラー３ｂとの接触、又は拡布装置３１の脱落による第一ガイドローラー３ａとの接触によるスレが発生するおそれがあり、このスレにより前記の従来例と同様の不都合を生じるという課題がある。
【００１７】
本発明は、このような課題を解決しようとするもので、筒状編織布、例えば、編み生地の連続加工工程において、拡布装置及びその支持部で発生するスレによる生地品質の低下を最小限に押さえ、また素材や組織に制限を受けない拡布装置を提供するものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の課題解決の手段は、筒状編織布の内側に配設される枠部材を備え、該枠部材を外部から支持するようにした筒状編織布の拡布装置において、該拡布装置を構成する枠部材が、前記筒状編織布Ｆの走行方向と該枠部材自体の重力方向とを一致させるべく縦位置に配設され、且つ前記枠部材の上端部の軸に対して対称状且つＶ字状に一対の電磁石が配設されており、該両電磁石の電磁力を調節することにより前記枠部材を吸引、浮上させ、且つ該枠部材の吸引、浮上が非接触で行われるように構成されていることにある。
【００１９】
また、本発明の第２の課題解決の手段は、前記両電磁石の電磁力の調節による前記枠部材の位置調節において、前記両電磁石の電磁力の斥力として前記枠部材の重量を利用することでバランスのとれた安定浮上をはかるように構成することにある。
【００２０】
また、本発明の第３の課題解決の手段は、前記両電磁石の電磁力の調節による前記枠部材の位置調節において、前記電磁石と筒状編織布内の前記枠部材との間の空隙長さを高速かつ高精密に測定する一対の距離センサが設けられ、該各距離センサの測定値が前記両電磁石にそれぞれフィードバックされて前記枠部材を所定位置に安定浮上させるようにした磁気浮上式拡布装置の制御方法にある。
【００２１】
更に、本発明の第４の課題解決の手段は、前記磁気浮上式拡布装置の制御方法において、前記距離センサによる前記空隙長さの測定に際し、そのサンプリング周期が５０μｓｅｃから１０ｍｓｅｃまでの範囲に設定されていることにある。
【００２２】
更にまた、本発明の第５の課題解決の手段は、前記磁気浮上式拡布装置の制御方法において、前記距離センサによる前記空隙長さの測定に際し、その測定精度が、１μｍから１００μｍまでの範囲に設定されていることにある。
【００２３】
前記の本発明によれば、連続して走行する筒状編織布の内側に、該筒状編織布を拡布すべく配設される枠部材を、外部から一対の電磁石の磁力により支持させるとともに、両電磁石の磁力を調節することにより枠部材を吸引させたり浮上させ、且つそれらを非接触で行うようにしたため、枠部材及びその支持部で発生するスレによる生地品質の低下を最小限に押さえることができ、また素材や組織に制限を受けない拡布装置を得ることが可能となる。従来の拡布装置は、その位置が不安定であって、その結果、拡布装置と筒状編織布との間にスレが発生するおそれがあり、このスレにより、生地品質が低下するという課題があるが、本発明によれば、このような課題を解決することが可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明の一実施形態の磁気浮上式拡布装置の型枠部の側面図、図２は同型枠部支持構造の模式側面図、図３は同型枠の位置制御系統図である。
【００２５】
この実施形態の筒状編織布を拡布する装置、即ち、拡布装置１０も、図４、図５の場合と同様に、連続加工設備の一部（たとえばエッジ返し装置３）の走行中の筒状編織布Ｆの内部に配設されていて、当該筒状編織布Ｆを拡布する機能を有していている。この拡布装置１０は、その枠部材１１を筒状編織布Ｆの走行方向と枠部材１１自体の重力方向とを一致させるために、縦位置に配設されている。このことによって、後に詳述するように枠部材１１にかかる外力は、筒状編織布Ｆの摩擦による力（筒状編織布Ｆの走行が上方向の場合は上向き、走行が下方向の場合は下向き）及び重力による下向きの力となる。
【００２６】
拡布装置１０は、中心部に配設される枠部材１１と該枠部材１１の周囲に取り付けられ複数のリンク１２ａを連結して形成された筒状編織布Ｆの案内部材１２とにより構成されている。枠部材１１はその上端部の軸１１Ａに対して対称状且つＶ字状に一対の電磁石１３、１３がフレーム３’に配設されている。ここで、Ｖ字状に配設された一対の電磁石１３、１３は、図２の矢印Ａで示す両電磁石１３、１３の吸引力の合成引っ張り力が拡布装置１０に作用する重力の作用方向と一直線になるように設けられている。両電磁石１３、１３は、後に詳述するように、枠部材１１を安定した位置に保持する機能を有するものであるが、両電磁石１３、１３をこのように配設することにより、２個の電磁石１３だけで拡布装置１０を安定して所定位置に保持することが可能となる。
【００２７】
更に、電磁石１３，１３と筒状編織布Ｆ内部の枠部材１１との間の空隙長さを高速且つ高精度に測定する一対の距離センサ１４が設けられている。両距離センサ１４，１４も各外端部をフレーム３’に取り付けられ、例えば対称状且つＶ字状に配設されている。
【００２８】
各距離センサ１４で前記の空隙長さが測定され、そのアナログ数値は、図３の位置制御系統図に示すように、デジタル化されて演算部２０に入力される。演算部２０において、パソコン２１とＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）２２とで高速演算され、適正な磁力になるように電圧値もしくは電流値が計算され、再びアナログ化されて電圧もしくは電流調整器２３に出力される。電圧もしくは電流調整器２３はこのアナログ信号を受けて電圧もしくは電流を調整し、電磁石１３，１３へ出力する。電磁石１３，１３ではこの電圧もしくは電流に応じた磁力が発生し、枠部材１１を引きつける作用が奏される。このようにして、両距離センサ１４で測定された前記の空隙長さの値が演算装置２０を応介して電磁石１３にフィードバックされて電磁石１３の磁力の調節が行われ、これにより、枠部材１１の吸引、浮上の制御が行われれる。このようにして、枠部材１１の位置制御が非接触で行われる。
【００２９】
この実施形態では、距離センサ１４のサンプリング周期は５０μｓｅｃから１０ｍｓｅｃの範囲に設定され、またその時の測定精度は１μｍから１００μｍの範囲に設定されている。これらの数値は、より高速、高精度であることが望ましいが、データ演算処理速度や電磁石１３への電圧もしくは電流の出力の精度等を考慮して上記のように設定されている。
【００３０】
また、このような制御を実現する手段としては、前記の空隙長さの測定において、レーザー変位センサ（例としてキーエンス社ＬＸ２シリーズやＬＸシリーズなど）を用いることで可能となる。また高速演算処理については、ＤＳＰボードの例としてｄＳＰＡＣＥ社ＤＳ１１０２，１１０３などが好適である。また、同様な機能が得られるものならばＤＳＰに限定するものではない。
【００３１】
筒状編織布Ｆは主として丸編生地である。しかしながら、用いられる組織は丸編以外の筒状組織であってもよく、素材はセルローズ系、主として綿などの天然繊維、ポリアミド、ポリエステルなどの合成繊維、ポリウレタンなどの高伸縮性繊維またはこのような繊維の混紡品であってもよい。また繊維以外ではフィルムであってもよい。
【００３２】
このように、この実施形態では、連続して走行する筒状編織布Ｆの内側に、該筒状編織布Ｆを拡布すべく配設される枠部材１１を、外部から一対の電磁石１３により支持させるとともに、電磁石１３の磁力を調節することで枠部材１１を吸引させたり浮上させ、且つそれらを非接触で行うよにしたため、枠部材１１及び、その支持部で発生するスレによる生地品質の低下を最小限に押さえることができ、また素材や組織に制限を受けない拡布装置を得ることが可能となる。
【００３３】
なお、これまでにも、枠部材１１を非接触で支持するのに、磁力を用いるものはいくつか提案されている。しかし、それらは磁力制御がなされていないもの、あるいは具体的な制御が得られていないものである。例えば、永久磁石を用いたものについては、非接触で枠部材１１を安定浮上させることは、原理上不可能であることがアーンショウの定理で証明されている。また永久磁石の場合は、磁力の減衰（減磁）が起こることから、その恒常性に欠けることも否めない。
【００３４】
電磁石を用いたものについては、磁力の性質上、制御することは不可能であった。例えば、磁力はＳ極とＮ極の間を曲線的に変化しているため、高精度な位置関係の制御が必要となる。更に磁石が対象物に作用する力は距離の二乗に比例して変化するため、高精度であるだけでなく、高速度で制御しなければ、対象物が磁石に吸着されたり、脱落したりする危険性がある。加えて磁力をある程度制御出来ても、磁力の作用方向に対して横方向から作用する外力に対しては、なすすべが無く、別の磁石による制御を付加する必要があり、ますます制御が複雑化することが予想され、このことも実現性が薄くなる理由の一つである。
【００３５】
この実施形態では、制御すべき要因を最小限にするために、外力の作用方向と磁力の作用する方向が一直線（一軸）に配置されている。即ち、筒状編織布Ｆの走行方向と枠部材１１及び筒状編織布Ｆ自体の重力方向とを一致させるために、枠部材１１は縦位置に配設されている。このことによって、枠部材１１にかかる外力は、筒状編織布Ｆの摩擦による力（筒状編織布Ｆの走行が上方向の場合は上向き、走行が下方向の場合は下向き）および重力による下向きの力となる。また枠部材１１の重量を上向きの外力以上に設定することにより、磁力の作用方向は枠部材１１が落下することを防ぐ方向である上方向のみとなる。
【００３６】
また、前記両電磁石の電磁力の調節による前記枠部材の位置調節において、前記両電磁石の電磁力の斥力として前記枠部材の重量を利用することによりバランスのとれた安定浮上がはかられるように構成してもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳述したように、発明によれば、連続して走行する筒状編織布Ｆの内側に、該筒状編織布Ｆを拡布すべく配設される枠部材を、外部から一対の電磁石の磁力により支持させるとともに、両電磁石の磁力を調節することで枠部材を吸引させたり浮上させ、且つそれらを非接触で行うようにしたため、枠部材及びその支持部で発生するスレによる生地品質の低下を最小限に押さえることができ、また素材や組織に制限を受けない拡布装置を得ることが可能となる。
その結果、拡布装置と筒状編織布との間にスレがないので、高品質の筒状編織布を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての磁気浮上式拡布装置の型枠部の側面図である。
【図２】同型枠部支持構造の模式側面図である。
【図３】同型枠の位置制御系統図である。
【図４】先に開発した筒状編織布の拡布装置の概略図である。
【図５】先に開発した筒状編織布の拡布装置の全体の斜視概略図である。
【符号の説明】
１０          磁気浮上式拡布装置
１１          枠部材
１１Ａ        枠部材１１と両電磁石１３との接続点としての軸
１２          筒状編織布Ｆの案内部材
１２ａ        リンク
１３          電磁石
１４          距離センサ
１６          取り付け部材
３’          フレーム
Ａ            外力の作用方向と磁力の作用する方向
Ｆ            筒状編織布
【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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