JP2001152440A - モノフィラメント端継ぎ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】モノフィラメントＭの端部同士の継ぎであって
も、その継ぎ部分の太さや物性が格別に変化せず、しか
もその継ぎ操作が簡単であって、自動化も可能なモノフ
ィラメントＭの端部継ぎ装置を提供する。 【解決手段】アンビル(4) の表面に、２本のモノフィラ
メントＭを水平方向に並んだ状態では収容が不可能なモ
ノフィラメント収容溝(4a)を形成してあり、このモノフ
ィラメント収容溝(4a)の長手方向の中央部にフィラメン
ト端溶着部(4e)を形成すると共に、同フィラメント端溶
着部(4e)に向けて超音波発振器(6) の工具ホーン(6a)を
接離可能に配している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性合成樹脂
からなるモノフィラメントの端部同士を溶着により継ぐ
ための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性合成樹脂材料からなる連続線条
であるモノフィラメントは、例えば各種の魚網、スポー
ツ用ネット、農業用ネット、各種のワイヤ、各種の織物
やテープ類等の多様な分野、或いは例えばスライドファ
スナーのテープやその係合素子等の構成素材として多様
な分野で採用されている。

【０００３】これらの製品を連続生産する場合、通常、
モノフィラメントの巻体であるボビンから巻き戻される
フィラメントの終端と、次に巻き戻されるボビンのモノ
フィラメントの巻き戻し始端とを予め結んでおくか、前
記終端と始端とを重ね合わせ、その重ね合わせ部分に他
の細い糸条を巻き付けて糸を継いでおき、或いは例えば
特開昭４９−１２１４３号公報に開示されているように
一方の融着性糸条の終端と他方の融着性糸条の始端とを
拝み合わせ状に引き揃えて加熱などにより融着させてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記モノフ
ィラメントの端部同士を結んだり、或いは重ね合わせて
他の細い糸条を巻き付けたりして、２本のモノフィラメ
ントを継ぐ従来の技術の場合、通常は糸結び器や糸継ぎ
機を使って機械的に糸継ぎがなされているが、依然とし
て手作業により糸を継いでいる場合も多く、作業性の低
下の原因ともなっており、しかもそれらの継ぎ部分は大
幅に太くなってしまい、以降の工程通過性に支障を来し
ている。

【０００５】一方、熱融着性糸条の融着性能を利用し
て、その端部同士を重ね合わせて加熱溶着することも、
上記公報に記載されているように公知ではあるが、前記
糸条が、例えばマルチフィラメントから構成された糸条
であったり、或いは紡績糸などの場合には、構成繊維同
士が溶着するため糸条としての太さは格別に太くなるこ
とはないが、前記糸条がモノフィラメントである場合に
は、そもそもの繊度が太い上に、端部同士を重ね合わせ
て溶着させても、その溶着部分では２倍の繊度分が溶け
合うことになり、単純に溶着させるだけでは、上述の機
械的な糸継ぎと同様に同溶着部分が太くなってしまう。

【０００６】特に、上記公報に開示された糸継ぎによれ
ば、糸条の端部同士を拝み合わせ状に引き揃えて融着さ
せるものであるため、糸条の引き出し時には、融着部分
が糸条に対して直角的に突出した形態となり、同融着部
分を整理しないかぎり、以降の工程通過性を保証できな
い。更には、通常の加熱による溶着では炭化したりして
変質し、その加熱時間と温度を高精度に制御することが
要求される。

【０００７】このように、従来のこの種の糸継ぎにあっ
ては、その継ぎ部分が他の部分よりも大幅に太くなりや
すく、糸条が部分的に太くなることによって、特にモノ
フィラメントの継ぎにあっては糸条の剛直性も手伝っ
て、却って以降の工程における各種操作の円滑性を損な
うことが多い。

【０００８】本発明は、こうした課題を解決すべくなさ
れたものであり、具体的な目的はモノフィラメントの端
部同士の継ぎであっても、その継ぎ部分の太さや物性が
格別に変化せず、しかもその継ぎ操作が簡単であって、
自動化も可能なモノフィラメントの端部継ぎ装置を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的は、本件請求項
１〜５に係る第１〜５の発明により効果的に達成され
る。請求項１に係る第１発明にあっては、モノフィラメ
ント端同士を溶着により継ぐ装置であって、表面に、２
本のモノフィラメントを水平方向に並列した状態では収
容が不可能なモノフィラメント収容溝が延設されたアン
ビルと、前記モノフィラメント収容溝の長手方向中央部
にフィラメント端溶着部を有し、同フィラメント端溶着
部に向けて接離可能に配された超音波発振用ホーンとを
備えていることを特徴としている。

【００１０】本発明の第１の特徴は、アンビルに形成さ
れるモノフィラメント収容溝にある。すなわち、同モノ
フィラメント収容溝の形態を２本のモノフィラメントが
水平方向に並列した状態では収容を不可能にしている。
２本のモノフィラメント端部同士を溶着するにあたっ
て、同フィラメントが横に並んだ状態で前記溝に収容さ
れると、継ぎの終了したモノフィラメントの継ぎ部分は
少なくとも横に２倍の幅をもつようになり、工程通過性
を損なう。

【００１１】本発明にあっては、前記溝の形態を２本の
モノフィラメントの端部が同溝に収容されたとき、各フ
ィラメントは上下、或いは斜め上下に重ねられた状態と
なり、その後の押圧と熱溶着とによりフィラメント端部
は溝により幅方向に規制されると共に、その長さ方向に
流動して、溶着後における継ぎ部分の断面は僅かに太く
なるに過ぎない。その結果、以降の工程通過性をも極め
て良好なものとなる。

【００１２】本発明の第２の特徴は、モノフィラメント
の端部同士を、例えば電熱線等のヒータによる外部加熱
ではなく内部加熱をもって溶着一体化することにある。
この内部加熱による溶着技術として代表的な技術は高周
波加熱と超音波加熱とがある。しかして、前記ヒータに
よる外部加熱にあっては過熱による炭化、黄ばみなどの
変質が起こりやすいが、内部加熱にあってはそのような
ことがなく好ましい。一方、高周波加熱の場合は、誘電
体力率と耐電圧とから供給できるパワーに制限がある
が、超音波ではそのような制限がなく殆ど全てのプラス
チックの溶着が可能であり、しかも、溶着部における引
張強度なども母材と殆ど代わらない。こうしたことか
ら、本発明では溶着手段として超音波溶着を採用してい
る。

【００１３】請求項２に係る第２発明は、前記フィラメ
ント端溶着部において端部同士が重ねられて前記モノフ
ィラメント収容溝内に収容された各モノフィラメントを
それぞれ前記溝内に固定する固定手段を有している。２
本のモノフィラメントを前記収容溝内に突き合わせ状に
挿入し、その端部同士をフィラメント端溶着部において
上下に重ね合わせてたのち、前記フィラメント端溶着部
を挟んで両側において各フィラメントを固定手段により
押圧固定するため、前記溝内における各フィラメントの
移動が防止され、正確な位置で確実に継ぎ操作がなされ
る。

【００１４】請求項３に係る第３発明にあっては、前記
フィラメント端溶着部に、少なくとも一方のモノフィラ
メントの継ぎ端位置を位置決めするフィラメント端位置
決め部を有している。モノフィラメント収容溝のフィラ
メント端溶着部に、２本のモノフィラメントの端部を重
ね合わせて正確にセットすることは煩雑である。特に、
そのセット位置を目視により確認しながら挿入してセッ
トするには可成りの熟練が必要になる。そこで、本発明
では少なくとも一方のモノフィラメントをその収容溝に
挿入するとき、そのフィラメント端がセット位置を格別
に確認する必要がなく、挿入すれば自動的にセットされ
るように、フィラメント端位置決め部を設けている。

【００１５】請求項４に係る第４発明は、前記第３発明
におけるフィラメント端位置決め部の具体的な構成を示
しており、同フィラメント端位置決め部を前記モノフィ
ラメント端収容溝に直接設けている。すなわち、前記モ
ノフィラメント端収容溝には前記フィラメント端位置決
め部を介して一方の溝深さを他方の溝深さよりフィラメ
ントの径相当分だけ深く設定するものであり、この場合
に前記フィラメント端位置決め部を段部として形成して
いる。

【００１６】かかる構成によれば、例えば一方のモノフ
ィラメント端を前記モノフィラメント端収容溝の一方か
ら挿入すると共に、他方のモノフィラメント端を前記モ
ノフィラメント端収容溝の他方から挿入すると、各フィ
ラメント端は段部において上下に重なって差し違い状に
配されると共に、それらのフィラメント端面の一方が前
記段部の側面に当接して自動的に位置決めされる。勿
論、本発明にあって他方のモノフィラメント端の位置決
め部をも設けることは可能である。

【００１７】

【発明の実施形態】以下、本発明の代表的な実施の形態
を添付図面を参照しながら具体的に説明する。図１〜図
５は本発明の第１実施例を示しており、図１及び図２は
同実施例に係るモノフィラメント端継ぎ装置の全体構成
を概略的に示している。

【００１８】図１及び図２において、基台１には継ぎ機
支持テーブル２が設置されており、同継ぎ機支持テーブ
ル２は起立部２ａと水平部２ｂとからなる側面視でＬ字
型をなすブロック材により構成されている。継ぎ機支持
テーブル２の前記起立部２ａには、正面視で左右一対の
案内ロッド３ａ，３ｂが立設されており、前記水平部２
ｂにはアンビル４が固設されている。このアンビル４
は、図３に示すように略正方形の厚板材からなり、その
前端縁の近傍には同端縁に沿って延設された直線状のモ
ノフィラメント収容溝４ａが形成されている。

【００１９】また、前記アンビル４の後端部には正面視
で左右から一対のブラケット部４ｂ，４ｃが上方に突出
して設けられている。このブラケット部４ｂ，４ｃに
は、前記モノフィラメント収容溝４ａに左右から挿入さ
れるモノフィラメントＭを一時的に同溝４ａ内に固定す
る一対のフィラメント固定部材５ａ，５ｂの後端部がピ
ン４ｄを介してそれぞれが独立して回動自在に支持され
ている。

【００２０】本実施例にあって、前記モノフィラメント
収容溝４ａの断面形状は深さ方向の溝幅が略一定である
ほぼＵ字状をなしており、前記溝幅は継ごうすとるモノ
フィラメントＭの径に略等しく設定されており、２本の
モノフィラメントＭを収容したとき上下に重なって、水
平方向に横並びとなることがない。しかして、前記溝幅
をモノフィラメントＭの径に等しくしなければならない
ものではなく、多少は前記径よりも大きくしてもよいが
少なくともモノフィラメントＭの径の２倍よりは小さく
設定すべきである。

【００２１】また、前記モノフィラメント収容溝４ａの
溝幅を深さ方向に一定とする必要はなく、例えば図６に
示すように溝幅を深さ方向に漸減された略Ｖ字断面とし
てもよい。この場合には、継ごうとするモノフィラメン
トＭの径が変更されても、アンビル４を交換する必要が
なく、多様の径のモノフィラメントＭに対応することが
できる。

【００２２】前記モノフィラメント収容溝４ａの深さ方
向の寸法は、継ごうとするモノフィラメントＭの径の２
倍以上であればよく、上下に重なったモノフィラメント
Ｍの端部の全てが収容できればよい。また、同モノフィ
ラメント収容溝４ａの略中央部はフィラメント端溶着部
４ｅであり、前記一対のフィラメント固定部材５ａ，５
ｂの前端部分は、前記フィラメント端溶着部４ｅと干渉
することを避けて間隔をおいて配されている。また、各
フィラメント固定部材５ａ，５ｂの前端部分の下面に
は、同フィラメント固定部材５ａ，５ｂが下方に回動し
たときに、丁度、前記モノフィラメント収容溝４ａと嵌
着する位置のそれぞれに薄板片からなる嵌着片５ａ′，
５ｂ′が下方に突出している。

【００２３】本実施例にあっては、前記モノフィラメン
ト収容溝４ａのフィラメント端溶着部４ｅを挟んで左右
の溝深さを変更している。具体的には、２本のモノフィ
ラメントＭの端部を重ね合わせたとき、そのいずれか一
方のモノフィラメント端の位置にて段部４ｆを介して前
記溝深さを変更しており、その深い方の溝深さを他方の
溝深さよりもモノフィラメントＭの径に相当する分だけ
深くしている。つまり、前記モノフィラメント収容溝４
ａに左右から各モノフィラメントＭを挿入嵌着させたと
き、一方のモノフィラメントＭの端面が前記段部４ｆの
側面に当接して、底に位置決めされると共に、他方のモ
ノフィラメントＭの端部は前記一方のモノフィラメント
Ｍの端部の上面に載った状態で重ねられることになる。
このときの前記段部４ｆは、前記一方のモノフィラメン
トＭの端面位置を決めるための位置決め部材として機能
する。

【００２４】なお、本実施例では一方のモノフィラメン
トＭの端面のみを位置決めしているが、例えば左側の嵌
着片５ａ′の前記段部４ｆに対向する側部を同段部側に
突出させるか、或いは同嵌着片５ａ′の幅を一方のモノ
フィラメントＭの端面位置まで広く設定するかすればよ
い。この場合、一方のモノフィラメントＭの端面を前記
段部４ｆの側面に当接させたのち、前記嵌着片５ａ′を
回動させて一方のモノフィラメントＭの端部を溝内に押
圧して固定したのち、他方のモノフィラメントＭをモノ
フィラメント収容溝４ａに収容すると共に、その端面を
前記嵌着片５ａ′の側面に当接させることにより位置決
めがなされる。

【００２５】一方、モノフィラメント収容溝４ａの上記
フィラメント端溶着部４ｅに対応する上方位置には、超
音波発振器６の下端に固設された工具ホーン６ａが配さ
れている。前記超音波発振器６は支持部材７により固定
支持され、同支持部材７を介して上記案内ロッド３ａ，
３ｂに案内されて昇降可能とされている。図示例によれ
ば、前記支持部材７と上記基台１との杆に圧縮スプリン
グ８が介装され、前記支持部材７を介して常に前記超音
波発振器６を上方に付勢している。前記支持部材７の昇
降操作は、例えば手動によりなされてもよいが、図示を
省略した流体圧シリンダーを使って昇降させる方が工具
ホーン６ａのモノフィラメントＭに対する押圧力が制御
できることから好ましい。

【００２６】いま、２本のモノフィラメントＭの端部同
士を継ぐには、例えば上記超音波発振器６をアンビル４
の上方の待機位置におくと共に、ピン４ｄを中心に左右
の各フィラメント固定部材５ａ，５ｂの先端を上方に回
動させておく。この状態で、一方のモノフィラメント端
部を上記モノフィラメント収容溝４ａのうち左側の溝深
さの深い溝部に挿入嵌着させると共に、同フィラメント
Ｍの端面を上記段部４ｆの側面に当接させたのち、左側
のフィラメント固定部材５ａを下方に回動させて、その
嵌着片５ａ′により同モノフィラメントＭを溝内に押圧
固定する。

【００２７】次いで、他方のモノフィラメントＭの端部
を前記モノフィラメント収容溝４ａのうち右側の浅い溝
部に挿入嵌着させると共に、他方のモノフィラメントＭ
の端部を一方のモノフィラメントＭのの上面に載った状
態に重ねてから、右側のフィラメント固定部材５ｂを下
方に回動させて、左側のモノフィラメントＭを嵌着片５
ｂ′により溝内に押圧固定する。

【００２８】こうして、２本のモノフィラメントＭの端
部を重ね合わせた状態で前記モノフィラメント収容溝４
ａに嵌着固定したのち、上方で待機している超音波発振
器６を下降させて、工具ホーン６ａによりモノフィラメ
ントＭの重なり部分を上方から押圧すると同時に、同超
音波発振器６を作動して超音波溶着を開始する。この状
態を、所要の時間継続してから超音波発振器６の作動を
停止し、同超音波発振器６を上昇させると共に、上記左
右のフィラメント固定部材５ａ，５ｂを上方に回動させ
て、モノフィラメントＭの固定を解除する。

【００２９】なお、上記操作手順は一例を述べているも
のであって、その操作手順は本発明の継ぎ装置の各部の
設計上の変更などにより変更されるべきであり、上記操
作手順に限定されるものではない。

【００３０】以下は、上述の構成を備えた実施例装置に
よる継ぎ操作の具体的な態様について述べる。本態様に
あっては、前記超音波発振器６は最大出力が１５０Ｗ、
発振周波数が２８ｋＨｚ、自動追尾方式であるため定振
幅と周波数追尾とが自動制御される。また、使用するモ
ノフィラメントＭはポリエステルであり、溶着時のモノ
フィラメントＭに対する加圧力は３．４０ｋｇＦ、一回
の発振時間は１．７０ｓｅｃとした。このときの溶着部
における強伸度は１４．５ｋｇＦであった。

【００３１】図７は前述の継ぎ態様により得られたモノ
フィラメント端部同士の継ぎ部分の外観を示している。
同図から理解できるように、継ぎ部の表面形態は僅かに
溶融痕が残るだけで、しかも同継ぎ部の径も他の部分の
フィラメント径と差ほど変わるところがない。これは、
モノフィラメントＭの重なり部分を上方から工具ホーン
６ａにより押圧されて変形すると共に、その側面が溝側
面により規制された結果であり、その変形量の一部はフ
ィラメントＭの長手方向に流動する結果であると考えら
れる。従って、得られたフィラメントＭの継ぎ部分は以
降の工程通過性にも何ら支障がなく、連続工程を円滑に
通過させることができる。更に既述したとおり、前記継
ぎ部分の引張強度も他の部分の強度と殆ど同じである。

【００３２】図８は、本発明の他の実施形態を示してお
り、上記実施形態にあっては基台１が固設されている
が、本実施形態では基台１にキャスターなど取り付けて
移動可能に構成している。他の構成は上記実施形態と実
質的に変わるところがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示すモノフィラメント
端継ぎ装置の正面図である。

【図２】同装置の側面図である。

【図３】同装置の継ぎ部の構成を拡大して示す部分斜視
図である。

【図４】同継ぎ部にモノフィラメントの端部同士を重ね
合わせてセットした状態を示す正面から見た断面図であ
る。

【図５】同状態を側面から見た断面図である。

【図６】モノフィラメント収容溝の他の断面形態とモノ
フィラメントの端部同士の溶着開始時の重なり状態を示
す断面図である。

【図７】上記実施例装置により端部同士を溶着されたモ
ノフィラメントの継ぎ部分の外観図である。

【図８】本発明の他の実施形態を示すモノフィラメント
端継ぎ装置の側面図である。

【符号の説明】

１ 基台 ２ 継ぎ機支持テーブル ２ａ 起立部 ２ｂ 水平部 ３ａ，３ｂ 左右一対の案内ロッド ４ アンビル ４ａ モノフィラメント収容溝 ４ｂ，４ｃ 左右一対のブラケット部 ４ｄ ピン ４ｅ フィラメント端溶着部 ４ｆ 段部 ５ａ，５ｂ 左右一対のフィラメント固定部材 ５ａ′，５ｂ′ 嵌着片 ６ 超音波発振器 ６ａ 工具ホーン ７ 超音波発振器支持部材 ８ 圧縮スプリング

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モノフィラメント端同士を溶着により継
   ぐ装置であって、 表面に、２本のモノフィラメント(M) を水平方向に並列
   した状態では収容が不可能なモノフィラメント収容溝(4
   a)が延設されたアンビル(4) と、 前記モノフィラメント収容溝(4a)の長手方向中央部にフ
   ィラメント端溶着部(4e)を有し、同フィラメント端溶着
   部(4e)に向けて接離可能に配された超音波発振器(6) の
   工具ホーン(6a)と、を備えてなることを特徴とするモノ
   フィラメント端継ぎ装置。
2. 【請求項２】 前記フィラメント端溶着部(4e)において
   端部同士が重ねられて前記モノフィラメント収容溝(4a)
   内に収容された各モノフィラメント(M) をそれぞれ前記
   溝内に固定する固定手段(5a,5b) を有してなる請求項１
   記載のモノフィラメント端継ぎ装置。
3. 【請求項３】 前記フィラメント端溶着部(4e)に、少な
   くとも一方のモノフィラメント(M) の継ぎ端位置を位置
   決めするフィラメント端位置決め部を有してなる請求項
   １又は２記載のモノフィラメント端継ぎ装置。
4. 【請求項４】 前記モノフィラメント端収容溝(4a)は、
   前記フィラメント端位置決め部を介して一方の溝深さが
   他方の溝深さよりフィラメント(M) の径相当分だけ深く
   設定され、前記フィラメント端位置決め部が段部(4f)か
   らなる請求項３記載のモノフィラメント端継ぎ装置。