質問: 18世紀の産業革命期に織布工程の能率を上げることに貢献した「飛び杼 」 を考案したイギリスの発明家は誰?
回答: ジョン・ケイ

タイトル: ジョン・ケイ (飛び杼)
発明も続けており、同年いくつかの特許を取得しているが、それらは事業には結びつかなかったケイ(と出資者ら)は特許権侵害訴訟をいくつも起こし、勝訴した場合もあるが、全体としては裁判費用の方が高くつき、失敗に終わった。織物業者は「シャトルクラブ」というシンジケートを結成し、出廷費用を融通しあい、敗訴した場合の保険を作って対抗し、ケイはほぼ破産状態となった。1745年、ジョセフ・ステルは水力で駆動することを想定したリボン用織機の特許を取得したが、ケイが裁判で経済的に苦しくなっていたため事業化することはできなかった。結局、リーズを離れベリーに戻ることを余儀なくされた。1745年には末っ子のウィリアム(12番目の子)が生まれている。その後も発明を続けている。1746年には塩の製法の効率化を研究し、紡績技術の改良にも取り組んだが、そのためにベリーの紡績業者の顰蹙を買った。

タイトル: ジョン・ケイ (飛び杼)
1726年には長女レティス、1728年には長男ロバートが生まれた。ベリーにて織機の改良に取り組み続け、1730年、毛糸を製造する機械の特許を取得した。

タイトル: ジョン・ケイ (飛び杼)
ジョン・ケイの息子ロバート(en)はイングランドに留まり、1760年に "drop-box" を発明した。これは複数の飛び杼を織機で使えるようにするもので、多色織りが可能となった。息子のジョン ("French Kay") は父と共に長くフランスに住んでいた。1782年、彼は同じく特許問題を抱えていたリチャード・アークライトに父のトラブルの記録を提供している。フォード・マドックス・ブラウンが、ジョン・ケイと彼の発明を壁画に描いており、これはマンチェスターのタウン・ホールにある。ベリーでは、ケイは地元の英雄となっており、ケイの名を冠したパブや庭園がある。1840年代に、ケイのひ孫トーマス・サトクリフは一族のためにキャンペーンを展開した。1846年、イギリスでのケイの不当な扱いに対する補償を議会に求めたが、失敗した。

タイトル: ジョン・ケイ (飛び杼)
これは産業革命のきっかけとなる生産性を向上させる最初の機器であって、産業界に動揺が生じることは予期されていなかった。しかし1733年9月、コルチェスターの手織り職人はケイの発明で生計が成り立たなくなることを心配し、王にケイの発明品生産事業を止めさせるよう請願した。また飛び杼は織りの生産性を向上させるものの、糸の生産性はまだ上がっていなかったため、紡績業者にとっても破壊的影響が予想された。ケイはベリーで飛び杼を普及させようとしたが、それが十分実用に耐えることを毛織物業者に納得させることができず、その後2年間は技術の改良に費やし、1733年の特許よりさらにいくつかの改良を施したものを開発した(そのことが後の特許紛争で問題を生じている)。1738年にはリーズに移り住んだが、特許料の不払いという問題が生じた。当時、飛び杼1個につき、年間15シリングの特許料を設定していた。

タイトル: ジョン・ケイ (飛び杼)
1733年、自身最大の革新的発明とも言える手織機用のローラー付きの杼 "wheeled shuttle" の特許を取得。これにより経糸(たていと)の間に緯糸(よこいと)を素早く通すことが可能となって織りにかかる時間が大幅に短縮され、同時により幅の広い織物を織れるようになった。そのため、従来幅広の織機では杼をキャッチする助手が必要だったが、織り手1人で幅広の織機を扱えるようになった。ケイが発明したのは "wheeled shuttle" だが、その動作する様が飛ぶようだったため "fly-shuttle"(後には "flying shuttle")、すなわち「飛び杼」と呼ばれた。特に若い織り手が狭い織機でそれを使う様は次のように描写されている。1733年7月、ケイは飛び杼の製造のために出資を募りコルチェスターで事業を開始した。

タイトル: 鉄道輸送
しかし、フランジ付き車輪とエッジレールの優位性が証明されこの時代の鉄道の標準となった。レールに使用されている鋳鉄は脆く重い負荷が掛かると簡単に破損してしまうため、重い荷重が掛かり続ける鉄道のレールとして満足のいくものではなかった。1820年にジョン・バーキンショーによって発明された錬鉄が鋳鉄に取って代わった。錬鉄(単に"鉄"とも)は破断する前にかなりの変形を受けることができる延性材料であったことから鋳鉄よりも鉄道のレールに適していた。しかし、1784年にヘンリー・コートが攪拌精錬法の特許を取得するまで、錬鉄の製造には莫大な費用が掛かっていた。1783年、コートは圧延法の特許も取得した。これらの製造法が確立されたことによりレールの製造コストが大幅に削減された。

タイトル: イーライ・ホイットニー
1798年5月、アメリカ議会はフランスとの戦争勃発に備え、小火器と大砲の代金として80万ドルの予算を議決した。さらに精密な武器を製造できる者には、まず5,000ドルを与え、それが尽きたらさらに5,000ドルを与えるとした。借金を抱えていたホイットニーはこの契約を請け負った。契約は1年間だったが、彼は様々な理由をつけて1809年まで銃を納入しなかった。近年の研究により、ホイットニーが1801年から1806年までサウスカロライナに赴いて綿繰り機で利益を上げようとしていたことが判明している。ホイットニーは、部品ごとに専門化された単能工作機械を作るとともに、フランスのオノレ・ブランが考案した限界ゲージを実用化し、公差が均一な製品を作れるように、加工の標準化を図った。これにより、互換性部品の大量生産を可能にした。

タイトル: チャールズ・ロールズ
チャールズ・スチュアート・ロールズ(英: Charles Stewart Rolls、1877年8月27日 - 1910年7月12日)は自動車と航空機の先覚者。彼はフレデリック・ヘンリー・ロイスと共同で、自動車製造会社のロールス・ロイスを設立した。彼はイングランドのボーンマス近くで実演飛行中、乗機ライトフライヤー号の尾部が破断して墜落し、飛行機事故で死亡した最初のイギリス人となった。32歳だった。

タイトル: ロバート・フック
1717年、Henry Sully はパリでアンクル脱進機について「ロンドンのグレシャム大学の幾何学教授だったフック博士の発明」だと記している。ウィリアム・デラム もそれをフックの発明としている。1660年に王立協会が創設され、1661年4月には同協会で細いガラス管に水が吸い上げられる現象について議論が起こった。このときフックは管の太さと水位の上昇に相関関係があることを報告している(いわゆる毛細管現象)。その報告は Micrography Observ. 6号に掲載され、その中で「重力の流動性」についても論じている。1661年11月5日、Robert Moray が協会のために実験を監督する者が必要だと提案。満場一致でフックがそれに選ばれた。任命は11月12日に行われ、そこにはボイルが彼を助手から解放したことへの感謝も記録されている。

タイトル: 飛翔
1852年9月23日にはフランスのアンリ・ジファールが比重の小さなガスによって空中に浮かび、動力で進む飛行船で初飛行を行った。これによって、方角に関して言えば、おおむね望む方角に向かって飛行できるようになった。固定翼で動力を用いて飛ぶことができるようになったの20世紀初頭である。米国のライト兄弟が、彼らは先行する人々の試みの失敗などから学びつつ、動力つきの「ライトフライヤー号」を制作し、1903年12月17日にそれに乗って飛行することに成功したのである。その飛行の方法というのは翼を固定した機体に、動力によって回転するプロペラをつけて推進力を作り出し、飛行するという方法であった。気球の場合でも動力付固定翼機の場合でも、ひとたび飛ぶための新しい方法を具体的に示す人が現れると、それを熱心に模倣して、さらに改良する人が続出した。この二百数十年の間に人類は様々な飛行道具そして飛行方法を開発してきた。

タイトル: 竹製自転車
竹製自転車は1894年4月26日に英国の London Stanley Show でお披露目された。この自転車は英国で特許が取られた記録が残っている。のちにその自転車と同モデルがプラハの国立技術博物館に所蔵された。 また1890年代後半に、ジョン・ハワードなどが竹製自転車の特許を幾つか取得している。 ロンドンにあった「竹製自転車会社」 (The BAMBOO CYCLE Co, Ltd) は1899年まで存続した。鉄で自転車を製造するのが主流だったが、日中戦争中の日本では、代用品として自転車用の竹製ハンドルを三明チェン製作所(岡山県)が製作したり、1939年の「代用品工業振興展覧会」では竹製の自転車が登場したりした。

タイトル: 疲労 (材料)
材料の疲労現象は古くから経験的に知られていたと考えられるが、18世紀の産業革命による機械工業の発達以降、疲労による破壊事故が大きく社会的に問題として認識されるようになった。産業革命により、それまでの水や馬といった小さな力の動力源から蒸気機関という大きな力の動力源を使用するようになったためと考えられる。対策のため、各国で学者や技術者による委員会が組織され、疲労の研究が本格的に進められるようになった。材料に対する「疲労」という用語を最初に用いたのはフランスのジャン=ヴィクトル・ポンスレ(Jean-Victor Poncelet)である。ポンスレは1825年頃からメスの兵学校で、材料の疲労についての講義をしていたといわれる。ポンスレによる疲労の発生機構の仮説は、繰返し荷重によって鉄の繊維状組織が結晶化して脆化することによる、というものであった。

タイトル: 帆布
日本では、18世紀に工楽松右衛門が「松右衛門帆」を発明した。それまでの和船の帆はむしろで作ったものや、刺帆と呼ばれる綿布を2枚から3枚重ねてつなぎ縫いをしたものが主流で(このことは『和漢三才図会』の「帆」にも記載がある)、製造に手間がかかる割には、耐久性が著しく低かった。松右衛門帆以降の平織物による帆布を織帆と呼ぶ。日本国内の帆布の約7割は、岡山県倉敷市郷内で生産されている(倉敷帆布)。郷内地域は、古くから綿花の栽培が盛んで、木綿糸をよる技術を伝えている。倉敷ブランドの帆布製品を地元で販売しているほか、京都等の販売店に卸している。

タイトル: ダービー (イギリス)
この時点で既に補給は途切れ、またイングランドでの同調者は殆ど無く、フランスとの連携も充分でなかった。チャールズは軍を進めるつもりでいたが、部下の将校たちは反対した。彼はダービーの南ほんの 2-3 マイルにあるトレント川のスワークストーン橋(英語版)で進軍を断念した。彼は自らの流儀の証しとして、スコットランドからの行軍では縦隊の先頭に立って歩いていたが、今度は薄汚れ疲れきった兵士たちの末尾を馬に乗って帰途についた。ダービーとダービーシャーはイギリスの産業革命の中心地だった。1717年に立てられたロウムズ・ミル(現在の産業博物館)はイギリスで初めての水力式製糸工場である。この工場では、ジョン・ロウム(英語版)がイタリアのピエモンテから持ち帰った製糸技術が使われた。

タイトル: 紡績機
臥雲辰致により1876年に考案された紡績機。そのガラガラという騒音から、ガラ紡と呼ばれた。第一回内国勧業博覧会(1877年)に出品、受賞。東海地方を主に浸透して農村部の機械化に貢献した。当時日本には特許制度が無かったために無許可で次々製作され、臥雲はガラ紡製作の自己資本さえ回収できない始末となってしまった。ガラ紡などの在来技術はより近代的な機械紡績に圧迫され1887年をピークに衰退。現在では愛知県の数軒で使われているのみである。名古屋市にあるトヨタ産業技術記念館、豊橋市にある愛知大学大学記念館では動態展示されており、がらがら音を聴いたり、糸を紡ぐ様子を見たりすることができる。

タイトル: 煙突掃除人
この法律はジョナス・ハンウェイの『煙突掃除人の若い見習いの現状(The State of Chimney Sweepers' Young Apprentices)』(1773年)と『ロンドンとウェストミンスターの煙突掃除人の痛ましい歴史(Sentimental History of Chimney Sweeps in London and Westminster)』(1785年)という2つの出版物で提示された、少年たちへの関心に部分的に触発されたものであった。彼は議会が新大陸における奴隷制の廃止には熱心に取り組んでいるにも関わらず、クライミング・ボーイという奴隷制は無視されている、と主張した。彼は警察により煙突掃除の規制が行われているスコットランドのエディンバラに注目した。そこでは、人間が煙突内部を登ることは許されず、親方が自ら雑巾の束を引っ張って上下に動かすことで煙突掃除を行っていた。

タイトル: 近代化
これらは、インド産の綿花を原料としていた。イギリスで産業革命が始まった要因として、通常は、原料供給地および市場としての植民地の存在、ピューリタン革命・名誉革命による政治的・法的な環境、蓄積された資本ないし資金調達が容易な環境、金融経済の発達および農業革命によってもたらされた労働力などがあげられる。ただし実際には、これらの条件の多くはフランスでも大差がなかった。決定的に違うものがあるとすれば、それは植民地の広がりであった。イギリス産業革命は1760年代に始まるとされることが多いが、七年戦争(北米ではフレンチ・インディアン戦争)が終結し、アメリカやインドにおけるイギリスの優位が決定づけられたのは1763年のパリ条約であった。

タイトル: 産業革命
イギリスの工業生産は最盛期の1820年代には一国で世界の工業生産の半分(50%)を占めるようになり、以後1870年代にいたるまでイギリスは世界最大の工業国でありつづけ、「世界の工場」と呼ばれるようになった。産業革命期の生活水準については、常に論争の種となってきた。特に都市部においては都市開発技術の発展や衛生観念の発展などが人口増加に追いつかず、賃金レベルも低く、産業革命以前と比べて生活レベルが下がったという見解がある一方、輸送コストの低減や特に綿織物の価格の低落による衣料事情の改善などがそれをかなりの部分相殺したという見解もある。

タイトル: 織物
機織りは旧石器時代には行われていた証拠が発見されている。例えばチェコ・モラヴィア地方のドルニ・ベストニツェ(英語版)の遺跡では不明瞭なものながら織物の圧痕が見つかっている。新石器時代の遺物としては、トルコのチャタル・ヒュユク遺跡から紀元前7千年紀の織物が発見されている。エジプトでも、紀元前5000年ごろと見られるファイユーム出土の亜麻織物の断片や、紀元前3000年〜2000年の衣類等が発見されている。ファイユームの断片では1cm四方あたり縦横に12本と9本の糸が使われている。またバダリ文化(英語版)の遺跡等から織物工房を描いた皿等も発見されている。ナイル川流域では主にアマが繊維として使われた。最初期の織機は経糸の端に錘を付けてぶら下げる竪機であったが、次第に技術が発達して、各地の文明において複雑な機構を持つ竪機や水平機が開発されたと考えられている。シュメールでも織物が織られていた。

タイトル: スクリュー
アルキメデスは螺旋を研究しており、エジプトで何世紀も前から使われていた水車にヒントを得て、螺旋状の動きを応用したものと考えられる。レオナルド・ダ・ヴィンチは同じ動作原理を理論的なヘリコプターに使った。ダ・ヴィンチが描いたヘリコプターには、上部に巨大な布製のスクリューが付いている。1776年、デヴィッド・ブッシュネルは自作のタートル潜水艇で人力駆動のスクリューを使用した。1784年、J. P. Paucton は、同様のスクリューを使ったジャイロコプター風の航空機を提案したが、そのスクリューは揚力と推力の両方を発生させることになっていた。同じころ、ジェームズ・ワットが船の推進にスクリューを提案しているが、自身が開発した蒸気機関にはスクリューを採用しなかった。なお、スクリューによる船の推進という考え方はワットの発明ではなく、1世紀前に Toogood と Hays が考案している。

タイトル: 製靴
 A shoe stitching machine was invented by the American Lyman Blake in 1856 and perfected by 1864. Entering into partnership with McKay, his device became known as the McKay stitching machine and was quickly adopted by manufacturers throughout en:New England.

タイトル: 有松・鳴海絞り
「嵐絞り」や「雪花絞り」など、棒や板や機械を用い、生産性が高く斬新な絞り模様の数々を考案し、「中興の祖」とよばれた。明治期には、古くからある「蜘蛛絞り」の糸を機械式にかける手回しの道具や、それを動力化した「機械蜘蛛絞り」も考案された。一部機械化によって蜘蛛絞りが大量に生産された。また、1916年(大正5年)には「縦引き鹿の子絞り」の、1933年(昭和8年)には「横引き鹿の子絞り」の腕金が発明され、指先でくくるよりも早く習熟し、安定した製品が生み出せるようになっていった。1905年(明治38年)には、絞りの改良と販路拡充などを目的とした「有松絞商工業組合」が結成された。1907年(明治40年)には、この有松絞商工業組合と名古屋の国産絞同業組合が母体となり、「愛知県絞同業組合連合会」の結成につながる。

タイトル: フランシス・ヘンリー・トレビシック
フランシス・ヘンリー・トレビシック(Francis Henry Trevithick、1850年7月23日 - 1931年4月18日)は、イギリスの機械技術者。