織機

織機（しょっき、おりき、英語：loom）とは、糸を織物へと織りあげる機械のこと。「はた」（機）とも。

概説

糸を織物に織りあげる機械のことで、経糸（たていと）に緯糸（よこいと）を交互に組み合わせる「製織」工程（＝織り）を機能的に行う機械の総称である。
仕組みは、縦糸を並べておいてぴんと張り、そこに横糸を繰り返し通すという単純なものであるため、全世界で広く織機は存在する。その大きさや種類は手で持てるサイズの小さなものや、腰で固定する簡単なものから、大きな固定式の機や機械式の織機までさまざまである。
織機は一般に、縦糸が床に対して水平に張られる水平織機（水平機、すいへいばた）と、縦糸が床に対して垂直に張られる垂直織機（竪機、たてばた）にわけられる。また人力で織る手織り機（手機（てばた））と、機械の動力で織る力織機（りきしょっき）がある。
人類が布を織り始めた頃は手作業で糸を通しており、紀元前8000年には手織りの布があったものと見られる。初期の織機は、編み物や籠作りの過程で誕生したものと推測される。

織機の仕組みと基本動作

「織物」は縦に張り渡した糸、「経糸（たていと、warp）」に、横方向の糸、「緯糸（よこいと、woof、weft）」を交差させて作るものである。織機はこれを行うための機械である。経糸はビーム（beam）と呼ばれる横棒2本の間に張られ、その間に緯糸を通すための杼（ひ、シャトル、shuttle）、経糸の間にシャトルが一気に通る隙間（杼口、ひぐち、shed）を開けるための綜絖（そうこう、ヘドル、heddle）、綜絖を固定するシャフト（綜絖枠、shaft）、シャフトを上下させ経糸を開口させる踏み板（ペダル、pedal / treadle）、経糸を横幅どおりに配置し通った横糸を打ち込むための、櫛の目が並んだような形態の筬（おさ、リード、reed）などが配置されている。

経糸おもり織機

人類最初の織機はおそらく垂直織機（竪機）で、二本の立ち木の間に水平に渡した棒からたくさん経糸を垂らし、それぞれの経糸（または経糸の束ごと）に石などの重りをくくりつけて地面まで届くように張った「経糸おもり機（Warp-weighted loom）」である。布は現在の竪機とは違い上から下に向かって織られていた。緯糸は手指で経糸の間に縫われて入れられていたが、後には木切れを使って通すようになり、この木切れが杼（ひ、または梭／おさ、シャトル、緯糸を織り込むための器具）となった。
初期のおもり機では、一本の緯糸を通すのに経糸を一本ずつ持ち上げたり押したりして糸の通る隙間を作る必要があり、非常に時間と手間がかかった。やがて、経糸をぴんと張らせるための水平の丸棒（開口棒、ロッド、rod）を使って経糸を開口させて緯糸が通るための隙間（杼口、shed）を作るための工夫が生まれた。一本のロッドが奇数番目の経糸を持ち上げ、その下方にある別のロッドが偶数番目の経糸を押し下げることで、緯糸やシャトルが一気に通るための隙間を作れるようになった。さらに改良が進んだ古代ギリシャの機では、織り終わった布を巻き取るためのビームが作られるようになり、長い布が織れるようになった。

地機

長い布を織る際には上へと大きくしなければならない竪機とは違い、水平機は左右に長くすればよいことから、長い布を織ることには水平機が向いていた。初期の水平織機では、経糸は二本の棒に固定され、安定をよくするため地面近くの高さにぴんと張られていた。2本の棒はやがて布巻き取り用と経糸固定用のビームとなり地面に打った杭に固定され、布の長さが機の大きさに制約されないようになった。これが地機（じばた、ground loom）である。織る人は当初、地面近くに張られた経糸の上にかがんで作業しなければならなかったため、下全体に浅い穴を掘った機(pit loom)が登場した。経糸は穴の上に張られ、織る人は穴のふちに座って、自然な高さで作業することができた。こうした機は中国やインドで数千年前から使われている。

腰機

腰機（こしばた、Backstrap loom、またはバックストラップ織機）は2本のビームがある機だが、ビームの一方（クロスビーム）は織る人の腰に巻く帯で固定し、もう一方（経糸ビーム）は樹木やドアノブなどさまざまなところに紐で縛って固定するタイプの織機である。日本では「いざりばた」とも呼ばれた。
この利点は、一つには経糸の張り具合を、座る織り手の体を前後させたり上体を寝かせたりする体重移動で自在に調節できることである。また機や経糸は巻いて持ち運び可能なことももう一つの利点である。
世界各地に広まっており、簡単な織物を織る際に使われている。

フレームのある機

穴を掘った機は、やがて経糸を開口させるためのロッドや綜絖（そうこう）、ロッドや綜絖枠（シャフト）を上下させるペダル（踏み板）を備えたものへと進化し、これらを支えるために箱型に竹を組んだフレームもできている。やがて、穴を地面に掘らないタイプのフレーム式の水平織機（Frame loom）も登場した。この織機は木材で組み立てられた箱型で板も取り付けられ、持ち運び可能でひざの上でも織ることができる。

足踏織機

経糸に緯糸を通すために、最低4つのシャフト（綜絖枠／そうこうわく）やハーネスのある織機が用いられる。シャフト（綜絖枠）のそれぞれには綜絖（そうこう、heddle）というものが吊り下げられている。これは糸製や金属製の器具で、経糸の通る「目」があり、経糸はこれでもつれないよう固定され、さらに綜絖の上下操作により経糸がそれぞれ上がったり下がったりして緯糸が通る隙間を作る役目を果たしている。またハーネスを異なった組み合わせで上げ下げすることで、さまざまな織り方ができる。シャフトの数が2つだけという簡単な織機もあるが、8つ、12、16、それ以上のマルチシャフト織機もある。
床に置いた織機（足踏織機、高機／たかばた、floor loom）のシャフトは、ペダル（踏み板）によって操作される。このペダルの発明は、織り手がシャフトを手で操作したり経糸を手で開口する必要をなくし、手を自由にして緯糸をシャトルで通す作業に専念できるようにした。また経糸の開口を規則正しく正確に行えるようにしたことから、非常に重要な進歩であった。織りあがった布は、手前にあるクロースビーム（千巻、布巻、cloth beam）に巻き取られ、その分、経糸ビーム（緒巻、男巻、経糸巻、warp beam）に巻かれていた経糸が送り出される。このため、布の長さは織機の大きさに制約されない。卓上織機（table loom）も同様の仕組みだがより小さく、机などに置くために綜絖を上下させるペダルはなく、綜絖の操作はボタンなど手動の装置で行うようになっている。
コンピュータによって操作される織機もペダルがなく、ハーネスやシャフトの上下は、電気によるソレノイドや水圧・空気圧式のシリンダなどの力によって自動で行われている。
シャフトが上にしか動かない織機はライジングシェッド式(rising shed loom)、またはジャック式(Jack loom)などと呼ばれる。シャフトが上下できる織機はシンキングシェッド式(sinking shed loom)と呼ばれ、カウンターバランス式(Counterbalance loom, CB)やカウンターマーチ式(Countermarch loom, CM)がある。滑車で動かすカウンターバランス式ではシャフト数は4つが標準だが、多数の綜絖を同時操作する目的で作られたカウンターマーチ式では32のシャフトを同時に操作できる。

リジッドヘドル織機

リジッドヘドル織機（筬綜絖織機、おさそうこうしょっき、rigid heddle loom）は、バックストラップ織機から足踏織機までさまざまなタイプの織機に見られる。リジッドヘドル織機では、綜絖はシャフトに固定されており、シャフトの数はたいてい1つである。経糸は、綜絖を通る糸と、綜絖と綜絖の間の空間を通る糸が交互になっており、シャフトを上げると綜絖を通っている糸も上がり、ここに緯糸を通せば経糸と緯糸が交互に織られることになる。逆にシャフトを下げると綜絖を通っている糸は下がり、綜絖と綜絖の隙間を通っている糸はそのままの位置に残る。

タペストリー織機

タペストリーやペルシャ絨毯を織る織機は、ほとんどの織機とは違い垂直織機である。伝統的なタペストリー織機は「haute lisse」と呼ばれ、緯糸が二本のロールの間に垂直に張られている。一方、緯糸が水平になっている、「basse lisse」とよばれるタペストリー用水平織機もある。

力織機

最初の力織機（機械式織機、Power loom）は、1785年にイギリス人エドモンド・カートライト（Edmund Cartwright）が製造した。力織機はそれまでの手織機に代わって織物生産の主役となり、産業革命を主導した。以降、手織機の使用は工芸品や伝統的な布を作る場合に限定されるようになる。
特殊な用途に応じた素材を扱えるような織機や、効率的に最大量 生産できるような織機も開発された。力織機はもともとシャトルを用いて緯糸を通しており、シャトル式は20世紀後半でも標準的であったが、実は20世紀初めにはより速く効率的なシャトルレス織機も発明されていた。
エアジェット織機(air-jet loom)は、空気を噴射する力で緯糸を通す織機で、天然素材などさまざまな糸に対応でき、安価な布の大量生産を行う工場や、先端的な織物工場で導入されている。また水の噴射を利用して合成繊維を織るウォータージェット織機(water-jet loom)もある。コンピュータで操作される織機は、工業用のみならず個人用にも生産されている。工業用の織機は、1秒で6列以上という速さで緯糸を織り込んでゆく。

ジャカード織機

ジャカード織機(Jacquard loom)は、織物をパターン通り仕上げるためにパンチカードを使用した最初の力織機である。それまでは複雑な文様を織ることは難しく、中国では紀元前後には提花機（ていかき）または花機（はなはた）とよばれる特殊な織機で錦（ブロケード）を織って世界へ輸出していた。この織機では、体重の軽い子供が織機の上に引き上げられ、経糸の複雑な上げ下ろしを下からの指示通り行って文様を作っていた。日本には奈良時代に輸入され、桃山期以降、空引機（そらびきばた）という名で西陣など各地で使われた。17世紀にはヨーロッパにも紹介され、ドロー織機（ドロールーム、draw loom）とよばれる、織機の横に高いはしごが付いて「ドロー・ボーイ」と呼ばれる子供（児童労働者）が上に登れるものになった。
1800年代、フランス人ジョセフ・マリー・ジャカード（ジョセフ・マリー・ジャカール）は穴を開けたカードを使って、穴の有無で上下する金属針と一個一個のシャフトを連動させてシャフトを個別に上下させ、カードで指示された経糸だけを開口させ横糸を通してカードで指示されたとおりの模様を自動的に織ってゆく織機を開発した。最初は人力であったが、後に力織機に応用され、一度カードをセットするとすさまじい速さで緯糸を織ってゆくことができるようになった。また、このパンチカードが解析機関など、コンピュータの祖先といわれる19世紀の計算機に応用された。その後、ジャカード織機はパンチカードに代わりコンピュータを用いるようになる。

自動織機

水力や電力などを動力とし、縦糸を切断する時の運転停止や横糸の供給などが自動的に行われる織機を自動織機と言う。