JP2012102432A - 空気紡績装置、紡績ユニット及び空気紡績装置を用いた紡績方法 - Google Patents

Abstract

【課題】繊維特性に応じた紡績室容積に簡単に調節でき、繊維特性に応じた紡績を容易に可能とする空気紡績装置を提供する。
【解決手段】紡績室ＳＣの一部を構成する貫通孔６３ｐが設けられるとともに、前記紡績室ＳＣに連通する空気孔６３ａが形成されたノズルブロック６３と、前記紡績室ＳＣに連通する繊維導入路６１ｇが形成されたファイバーガイド６１と、前記紡績室ＳＣに連通する繊維通過路６２ｓが形成されたスピンドル６２と、を備え、前記空気孔６３ａから前記紡績室ＳＣ内に空気を供給することで繊維束Ｆから紡績糸Ｙを紡績する空気紡績装置６であって、前記空気孔６３ａは、該空気孔６３ａの中心軸と前記貫通孔６３ｐの壁面との交点ＩＳ１が、前記ノズルブロック６３と前記ファイバーガイド６１との当接面から３ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲に設けられる。
【選択図】図１０

Description

本発明は、空気紡績装置の技術に関する。より詳細には、繊維特性に応じた紡績を容易に可能とする空気紡績装置の技術に関する。また、当該空気紡績装置を備えた紡績ユニット及び当該空気紡績装置を用いた紡績方法に関する。

従来より、空気の旋回気流を利用して繊維束を撚ることで紡績糸を製造する空気紡績装置が知られている。空気紡績装置は、紡績室に空気を供給することによって旋回気流を発生させ、繊維束を構成する各繊維を旋回させることで紡績糸を製造する（例えば特許文献１、特許文献２）。

しかし、空気紡績装置は、空気の旋回気流を利用して繊維を旋回させるために繊維特性の影響を受け易いという問題点があった。つまり、空気紡績装置は、繊維長さや繊維硬さなどの繊維特性によって、製造される紡績糸の撚りの強弱が異なるという問題点を有していた。

そのため、紡績する繊維束を繊維特性が異なる繊維束に変更して紡績糸を製造する際には、繊維特性に応じた紡績室容積に調節する工程が不可欠となる。そこで、紡績する繊維束を繊維特性が異なる繊維束に変更して紡績糸を製造する際には、繊維特性に応じた紡績室容積に簡単に調節できるとした空気紡績装置が求められていた。

特開２００３−１９３３３７号公報 特開平６−４１８２２号公報

本発明は、紡績する繊維束を繊維特性が異なる繊維束に変更して紡績糸を製造する際に、繊維特性に応じた紡績室容積に簡単に調節でき、繊維特性に応じた紡績を容易に可能とする空気紡績装置を提供することを目的としている。また、当該空気紡績装置を備えた紡績ユニット及び当該空気紡績装置を用いた紡績方法を提供することを目的としている。

次に、この課題を解決するための手段を説明する。

第１の発明は、繊維束から紡績糸を紡績する空気紡績装置に関する。空気紡績装置は、ノズルブロックと、ファイバーガイドと、スピンドルと、を備える。ノズルブロックには、紡績室の一部を構成する貫通孔が設けられるとともに、紡績室に連通する空気孔が形成される。ファイバーガイドには、紡績室に連通する繊維導入路が形成される。スピンドルには、紡績室に連通する繊維通過路が形成される。空気孔は、該空気孔の中心軸と貫通孔の壁面との交点が、ノズルブロックとファイバーガイドとの当接面から３ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲に設けられる。

第２の発明は、繊維束から紡績糸を紡績する空気紡績装置に関する。空気紡績装置は、ノズルブロックと、ファイバーガイドと、スピンドルと、を備える。ノズルブロックには、紡績室の一部を構成する貫通孔が設けられるとともに、紡績室に連通する空気孔が形成される。ファイバーガイドには、紡績室に連通する繊維導入路が形成される。スピンドルには、紡績室に連通する繊維通過路が形成される。また、ファイバーガイドには、ノズルブロックの貫通孔に嵌入される凸部が備えられている。本空気紡績装置は、凸部の長さが異なる他のファイバーガイドに交換することで紡績室の容積を調節できる。

第３の発明は、繊維束から紡績糸を紡績する空気紡績装置に関する。空気紡績装置は、ノズルブロックと、ファイバーガイドと、スピンドルと、を備える。ノズルブロックには、紡績室の一部を構成する貫通孔が設けられるとともに、紡績室に連通する空気孔が形成される。ファイバーガイドには、紡績室に連通する繊維導入路が形成される。スピンドルには、紡績室に連通する繊維通過路が形成される。また、ファイバーガイドには、ノズルブロックの貫通孔に連通する凹部が備えられている。本空気紡績装置は、凹部の深さが異なる他のファイバーガイドに交換することで紡績室の容積を調節できる。

第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明に係る空気紡績装置に関する。空気孔は、該空気孔の中心軸とノズルブロックの外壁面との交点が、該ノズルブロックとファイバーガイドとの当接面から１ｍｍ以上離間した位置に設けられる。

第５の発明は、第１から第４のいずれかの発明に係る空気紡績装置を備えた紡績ユニットに関する。紡績ユニットは、他に空気貯溜室と、巻取装置と、を備える。空気貯溜室は、空気孔を介して紡績室に供給される空気を貯溜する。巻取装置は、空気紡績装置により紡績して製造された紡績糸を巻き取ってパッケージを作成する。

第６の発明は、繊維束から紡績糸を紡績する空気紡績装置を用いた紡績方法に関する。空気紡績装置は、ノズルブロックと、ファイバーガイドと、スピンドルと、を備える。ノズルブロックには、紡績室の一部を構成する貫通孔が設けられるとともに、紡績室に連通する空気孔が形成される。ファイバーガイドには、紡績室に連通する繊維導入路が形成される。スピンドルには、紡績室に連通する繊維通過路が形成される。また、ファイバーガイドには、ノズルブロックの貫通孔に嵌入される凸部が備えられている。本空気紡績装置を用いた紡績方法は、凸部の長さが異なる他のファイバーガイドに交換することで紡績室の容積を調節することを要旨とする。

第７の発明は、繊維束から紡績糸を紡績する空気紡績装置を用いた紡績方法に関する。空気紡績装置は、ノズルブロックと、ファイバーガイドと、スピンドルと、を備える。ノズルブロックには、紡績室の一部を構成する貫通孔が設けられるとともに、紡績室に連通する空気孔が形成される。ファイバーガイドには、紡績室に連通する繊維導入路が形成される。スピンドルには、紡績室に連通する繊維通過路が形成される。また、ファイバーガイドには、ノズルブロックの貫通孔に連通する凹部が備えられている。本空気紡績装置を用いた紡績方法は、凹部の深さが異なる他のファイバーガイドに交換することで紡績室の容積を調節することを要旨とする。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

第１の発明によれば、繊維特性が異なる繊維束から紡績糸を製造しても繊維特性の影響を受け難く、製造された紡績糸の撚りの強弱が安定する。

第２の発明によれば、繊維特性に応じたファイバーガイドに交換するのみで紡績室の容積を簡単に調節できる。これにより、繊維特性に応じた紡績が容易に可能となる。

第３の発明によれば、繊維特性に応じたファイバーガイドに交換するのみで紡績室の容積を簡単に調節できる。これにより、繊維特性に応じた紡績が容易に可能となる。

第４の発明によれば、紡績室に空気孔から均一に空気を供給できるため、製造される紡績糸の撚りの強弱が安定する。これにより、繊維特性に応じた紡績が容易に可能となる。更に、ノズルブロックとファイバーガイドの当接面から離間した位置に空気孔が形成されているため、当接面に付着等した異物が空気孔に入り難くなる。これにより、製造された紡績糸に異物が混入することを防止できる。

第５の発明によれば、紡績ユニットは、空気紡績装置により繊維特性に応じた紡績が容易に可能であり、紡績された紡績糸を巻取装置でパッケージに巻き取ることができる。これにより、紡績ユニットによるパッケージの生産効率が向上する。

第６の発明によれば、繊維特性に応じたファイバーガイドに交換するのみで紡績室の容積を簡単に調節できる。これにより、繊維特性に応じた紡績が容易に可能となる。

第７の発明によれば、繊維特性に応じたファイバーガイドに交換するのみで紡績室の容積を簡単に調節できる。これにより、繊維特性に応じた紡績が容易に可能となる。

紡績ユニット１の全体構成を示す図。 紡績ユニット１に設けられたドラフト装置５を示す図。 紡績ユニット１に設けられた空気紡績装置６を示す図。 紡績ユニット１に設けられた糸欠点検出装置７を示す図。 紡績ユニット１に設けられた張力安定装置８を示す図。 本発明の第一実施形態に係る空気紡績装置６Ａを示す図。 ニードル６１ｎを備えない空気紡績装置６Ａを示す図。 本発明の第二実施形態に係る空気紡績装置６Ｂを示す図。 ニードル６１ｎを備えない空気紡績装置６Ｂを示す図。 ノズルブロック６３に設けられた空気孔６３ａの位置を示す図。

まず、図１を用いて紡績ユニット１の全体構成について説明する。

紡績ユニット１は、繊維束（以降「スライバ」という。）Ｆから紡績糸Ｙを製造してパッケージＰを作成する紡績機械である。紡績ユニット１は、スライバＦならびに紡績糸Ｙの送り方向に沿って以下の順に配置された、スライバ供給ユニット４と、ドラフト装置５と、空気紡績装置６と、糸欠点検出装置７と、張力安定装置８と、巻取装置９と、から構成される。

スライバ供給ユニット４は、紡績糸Ｙの原料となるスライバＦをドラフト装置５へ供給する。スライバ供給ユニット４は、主にスライバケース４１と、スライバガイド４２と（図２参照）、から構成される。スライバケース４１に貯溜されたスライバＦは、スライバガイド４２に案内されてドラフト装置５へ供給される。

ドラフト装置５は、スライバＦを牽伸することで該スライバＦの太さを均一化する。図２に示すように、ドラフト装置５は、スライバＦの送り方向に沿って、主にバックローラ対５１と、サードローラ対５２と、ミドルローラ対５３と、フロントローラ対５４と、の四組のドラフトローラ対から構成される。なお、図中に示す矢印は、スライバＦの送り方向を示している。

四組のドラフトローラ対５１・５２・５３・５４は、それぞれボトムローラ５１Ａ・５２Ａ・５３Ａ・５４Ａと、トップローラ５１Ｂ・５２Ｂ・５３Ｂ・５４Ｂと、で構成される。また、ミドルローラ対５３を構成するボトムローラ５３Ａ及びトップローラ５３Ｂには、皮又は合成ゴム製のエプロンバンド５３Ｃ・５３Ｃが巻回されている。

ボトムローラ５１Ａ・５２Ａ・５３Ａ・５４Ａは、図示しない駆動装置によって同じ方向に回転される。トップローラ５１Ｂ・５２Ｂ・５３Ｂ・５４Ｂは、ボトムローラ５１Ａ・５２Ａ・５３Ａ・５４Ａの回転によって従動し、同じ方向に回転される。また、各ドラフトローラ対５１・５２・５３・５４は、スライバＦの送り方向に沿って順次、回転速度が速くなるように設定されている。

このような構成により、ドラフトローラ対５１・５２・５３・５４に挟持されたスライバＦは、各ドラフトローラ対５１・５２・５３・５４を通過する度に送り速度が増していき、隣接するドラフトローラ対との間で牽伸されることとなる。このようにして、ドラフト装置５は、スライバＦを牽伸することで該スライバＦの太さを均一化することを可能としている。

空気紡績装置６は、牽伸されたスライバＦを撚ることで紡績糸Ｙを製造する。図３に示すように、空気紡績装置６は、主にファイバーガイド６１と、スピンドル６２と、ノズルブロック６３と、から構成される。また、図中に示す黒塗りの矢印は、スライバＦならびに紡績糸Ｙの送り方向を示している。図中に示す白塗りの矢印は、供給された空気の流れ方向を示している。なお、図３に示す空気紡績装置６は、従来の空気紡績装置であり、本発明の実施形態に係る空気紡績装置６Ａ・６Ｂではない。

ファイバーガイド６１は、紡績室ＳＣの一部を構成する部材である。ファイバーガイド６１は、ドラフト装置５によって牽伸されたスライバＦを紡績室ＳＣへ導く。具体的に説明すると、ファイバーガイド６１は、紡績室ＳＣに連通された繊維導入路６１ｇによって該紡績室ＳＣへスライバＦを導く。また、ファイバーガイド６１には、スライバＦを沿わせて案内するニードル６１ｎが紡績室ＳＣの内部に突設するように設けられている。

スピンドル６２は、紡績室ＳＣの一部を構成する部材である。紡績室ＳＣで撚られた紡績糸Ｙは、紡績室ＳＣに連通されたスピンドル６２の繊維通過路６２ｓを通って空気紡績装置６の糸走行方向下流側へ送り出される。

ノズルブロック６３は、紡績室ＳＣの一部を構成する部材である。ノズルブロック６３には、紡績室ＳＣに連通された複数の空気孔６３ａが形成されている。不図示の空気圧送装置から圧送されてくる空気は、空気孔６３ａを通って紡績室ＳＣに供給される。なお、ノズルブロック６３に設けられた各空気孔６３ａは、各空気孔６３ａから噴出した空気が紡績室ＳＣの中心軸を中心として互いに同じ方向に流れるように連通されている。これにより、空気紡績装置６は、該紡績室ＳＣの内部で空気の旋回気流を発生させることができる（図中白矢印参照）。

ここで、紡績室ＳＣについて更に詳しく説明する。紡績室ＳＣは、ファイバーガイド６１と、スピンドル６２と、ノズルブロック６３と、で囲まれた空間である。詳細には、紡績室ＳＣは、ノズルブロック６３に設けられた略円錐形状の貫通孔６３ｐに対して、一方から挿入された略円錐形状のスピンドル６２と、他方に取り付けられたファイバーガイド６１と、で囲まれた空間である。なお、貫通孔６３ｐの形状は、図３に図示したような略円錐形状に限定されず、略円柱形状などでも良い。つまり、紡績室ＳＣ内で良好に旋回気流が発生できれば良く、貫通孔６３ｐの形状は特定の形状に限定されない。

紡績室ＳＣは、ファイバーガイド６１とスピンドル６２の間に構成される空間ＳＣ１と、スピンドル６２とノズルブロック６３の間に構成される空間ＳＣ２と、に分けられる。空間ＳＣ１において、スライバＦを構成する各繊維の後端部が旋回気流によって反転（二点鎖線参照）される。また、空間ＳＣ２において、スライバＦを構成する各繊維の反転した後端部が旋回気流によって旋回（二点鎖線参照）される。

このような構成により、ニードル６１ｎに沿って繊維通過路６２ｓへ導かれるスライバＦは、該スライバＦを構成する各繊維の後端部は、紡績室ＳＣ内において反転して旋回される。これにより、反転して旋回している各繊維は、次々に中心部の繊維に巻き付いていく。このようにして、空気紡績装置６は、空気の旋回気流を利用してスライバＦを撚ることができ、紡績糸Ｙを製造する。

糸欠点検出装置７は、紡績糸Ｙに生じた欠点部を検出する。図４に示すように、糸欠点検出装置７は、主に光源部７１と、受光部７２と、ケーシング７３と、から構成される。なお、図中に示す矢印は、光源部７１から照射された光の方向を示している。

光源部７１は、順方向に電圧を印加することによって発光する半導体素子、即ち、発光ダイオードである。光源部７１は、該光源部７１からの光を紡績糸Ｙに照射できるように配置されている。

受光部７２は、光信号によって電流の制御を可能とする半導体素子、即ち、フォトトランジスタである。受光部７２は、光源部７１によって照射された光を受光できるように配置されている。

ケーシング７３は、光源部７１ならびに受光部７２を所定の位置に保持する部材である。ケーシング７３には、紡績糸Ｙが通過する糸通路７３ａが設けられている。そして、ケーシング７３は、紡績糸Ｙを挟んで対向するように光源部７１ならびに受光部７２を保持している。

このような構成により、受光部７２が受光する光量は、光源部７１から紡績糸Ｙへ照射された光のうち紡績糸Ｙによって遮光された光量を除く値となる。このようにして、糸欠点検出装置７は、糸太さに応じて変化する受光量を測定することができ、紡績糸Ｙに生じた欠点部を検出することを可能としている。

なお、糸欠点検出装置７が検出できる欠点部には、紡績糸Ｙの一部が太過ぎたり細過ぎたりする異常の他、紡績糸Ｙにポリプロピレン等の異物が介在する場合も含まれる。また、糸欠点検出装置７は、上記のような光学式のセンサ以外にも、静電容量式のセンサを採用することも可能である。

張力安定装置８は、紡績糸Ｙに掛かる張力を適度に保ち安定させる。図５に示すように、張力安定装置８は、主にローラ８１と、動力部８２と、解舒部材８３と、から構成される。なお、図中に示す矢印は、紡績糸Ｙの送り方向を示している。

ローラ８１は、紡績糸Ｙを空気紡績装置６から引き出して該紡績糸Ｙを巻回する略円筒形状の回転体である。ローラ８１は、動力部８２の回転軸８２ａに取り付けられて該動力部８２によって回転される。そして、空気紡績装置６から引き出された紡績糸Ｙは、該ローラ８１の外周面に巻回される。

動力部８２は、電力を供給されることによって駆動する電動モータである。動力部８２は、ローラ８１を回転させるとともにローラ８１の回転速度を所定の値で一定に維持する。これにより、ローラ８１に巻回される紡績糸Ｙの巻回速度を一定に保つことができる。

解舒部材８３は、ローラ８１と一体又は独立して回転することで巻回された紡績糸Ｙの解舒を補助する糸掛け部材である。解舒部材８３の一端部は、ローラ８１の回転軸８４に取り付けられている。解舒部材８３の他端部は、ローラ８１の外周面に向かって湾曲するように形成されている。そして、解舒部材８３は、湾曲した部位に紡績糸Ｙが掛けられることによって該紡績糸Ｙをローラ８１から解舒することを可能としている。なお、解舒部材８３が取り付けられた回転軸８４の基部には、解舒部材８３の回転に抗するように抵抗力を生じる永久磁石が配置されている。

このような構成により、解舒部材８３は、紡績糸Ｙに掛かる張力が低く、上述した抵抗力に打ち負ける場合、ローラ８１と一体となって回転する。一方、解舒部材８３は、紡績糸Ｙに掛かる張力が高く、上述した抵抗力に打ち勝つ場合、ローラ８１から独立して回転する。このようにして、張力安定装置８は、紡績糸Ｙに掛かる張力に応じて解舒部材８３をローラ８１と一体又は独立して回転させることができ、該紡績糸Ｙの解舒速度を調節することを可能としている。こうして、張力安定装置８は、紡績糸Ｙに掛かる張力を適度に保ち安定させる。

なお、張力安定装置８は、切断された紡績糸Ｙが図示しない糸継装置によって継ぎ合わされる際にも、紡績糸Ｙをローラ８１の外周面に巻回して貯溜することができる。このため、張力安定装置８は、紡績糸Ｙの弛みを吸収できる。

巻取装置９は、紡績糸Ｙを巻回することで略円筒形状（チーズ形状）のパッケージＰを作成する。巻取装置９は、主に駆動ローラ９１と、ボビン９２を回転可能に保持する不図示のクレードルと、から構成される。

駆動ローラ９１は、回転することによってボビン９２及びパッケージＰを従動回転させる回転体である。駆動ローラ９１は、パッケージＰの外径の変化に応じて回転速度を調節し、該パッケージＰの周速度を一定に維持する。これにより、ボビン９２に巻回される紡績糸Ｙの巻回速度を一定に保つことができる。

ボビン９２は、回転することによって紡績糸Ｙを巻回する略円筒形状の回転体である。ボビン９２は、該ボビン９２或いはパッケージＰの外周面に接触した状態で回転する駆動ローラ９１によって従動回転される。なお、巻取装置９は、図示しない綾振装置によって紡績糸Ｙを綾振するため、パッケージＰにおける紡績糸Ｙの偏りを防いでいる。

このような構成により、ボビン９２に導かれた紡績糸Ｙは、該ボビン９２の外周面に偏ることなく巻回されていく。このようにして、巻取装置９は、略円筒形状（チーズ形状）のパッケージＰを作成することを可能としている。なお、巻取装置９は、図１に図示されているような略円筒形状（チーズ形状）のパッケージＰ以外にも、例えば略円錐形状（コーン形状）のパッケージＰを作成することもできる。

次に、紡績ユニット１に設けられた従来の空気紡績装置６の問題点について簡単に説明する。

上述したように、空気紡績装置６は、空気の旋回気流を利用してスライバＦを撚ることで紡績糸Ｙを製造する。紡績室ＳＣを構成する空間ＳＣ１において、スライバＦを構成する各繊維の後端部は、旋回気流によって反転（図３中、二点鎖線参照）される。また、紡績室ＳＣを構成する空間ＳＣ２において、スライバＦを構成する各繊維の後端部は、旋回気流によって旋回（図３中、二点鎖線参照）される。

ここで、例えば繊維長さが比較的に長く、繊維硬さが比較的に硬いポリエステル繊維を想定する。ポリエステル繊維の繊維長さに対して紡績室ＳＣの容積が小さい場合は、ポリエステル繊維の後端部が反転し難いため、結果として撚りの弱い紡績糸Ｙが製造される。具体的に説明すると、紡績室ＳＣの容積が小さい、即ち、空間ＳＣ１の高さｈが所定の値よりも低い場合は、ポリエステル繊維の後端部を反転させて旋回気流に乗せることが困難になる。すると、空間ＳＣ２において旋回されるポリエステル繊維が少なくなり、ポリエステル繊維は、旋回が不十分な状態で繊維通過路６２ｓに導入される。上記のような場合に、撚りの弱い紡績糸（甘撚糸）Ｙが製造される。

一方、ポリエステル繊維の繊維長さに対して紡績室ＳＣの容積が大きい場合は、ポリエステル繊維の後端部が十分に反転するため、結果として撚りの強い紡績糸Ｙが製造される。具体的に説明すると、紡績室ＳＣの容積が大きい、即ち、空間ＳＣ１の高さｈが所定の値よりも高い場合は、ポリエステル繊維の後端部が旋回気流に乗り易くなるため、該後端部を反転させることが容易になる。そのため、空間ＳＣ２において旋回されるポリエステル繊維の後端部が中心部の繊維に十分に巻き付いた状態で繊維通過路６２ｓに導入される。上記のような場合に、撚りの強い紡績糸（強撚糸）Ｙが製造される。

また、空間ＳＣ１の高さｈが所定の値よりも高過ぎる場合は、ポリエステル繊維の両端がファイバーガイド６１にもスピンドル６２にも拘束されずに紡績室ＳＣ内で旋回されるため、空気紡績装置６の外部へ排出される頻度が増加する。これにより、ファイバーロスが増加するという不具合が生じる。また、このような繊維がファイバーロスにならなかったとしても、中心部の繊維に緩く巻き付いた状態となる。従って、撚りの弱い紡績糸Ｙが製造される。更に、紡績室ＳＣの容積が増大するために該紡績室ＳＣ内で旋回気流を形成するための空気量も増えることとなり、空気圧送装置の大型化が必要となる。これにより、紡績ユニット１が大型化するという問題も生じていた。

次に、例えば繊維長さが比較的に短く、繊維硬さが比較的に柔らかい綿繊維を想定する。綿繊維の繊維長さに対して紡績室ＳＣの容積が小さい場合は、綿繊維の後端部が反転し難いため、結果として撚りの弱い紡績糸Ｙが製造される。具体的に説明すると、紡績室ＳＣの容積が小さい、即ち、空間ＳＣ１の高さｈが所定の値よりも低い場合は、綿繊維の後端部を反転させて旋回気流に乗せることが困難になる。すると、空間ＳＣ２において旋回される綿繊維が少なくなり、綿繊維は旋回が不十分な状態で繊維通過路６２ｓに導入される。上記のような場合に、撚りの弱い紡績糸（甘撚糸）Ｙが製造される。

一方、綿繊維の繊維長さに対して紡績室ＳＣの容積が大きい場合は、綿繊維の後端部が十分に反転するため、結果として撚りの強い紡績糸Ｙが製造される。具体的に説明すると、紡績室ＳＣの容積が大きい、即ち、空間ＳＣ１の高さｈが所定の値よりも高い場合は、綿繊維の後端部が旋回気流に乗り易くなるため、該後端部を反転させることが容易になる。そのため、空間ＳＣ２において旋回される綿繊維の後端部が中心部の繊維に十分に巻き付いた状態で繊維通過路６２ｓに導入される。上記のような場合に、撚りの強い紡績糸（強撚糸）Ｙが製造される。

また、空間ＳＣ１の高さｈが所定の値よりも高過ぎる場合は、綿繊維の両端がファイバーガイド６１にもスピンドル６２にも拘束されずに紡績室ＳＣ内で旋回されるため、空気紡績装置６の外部へ排出される頻度が増加する。これにより、ファイバーロスが増加するという不具合が生じる。また、このような繊維がファイバーロスにならなかったとしても、中心部の繊維に緩く巻き付いた状態となる。従って、撚りの弱い紡績糸Ｙが製造される。更に、紡績室ＳＣの容積が増大するために該紡績室ＳＣ内で旋回気流を形成するための空気量も増えることとなり、空気圧送装置の大型化が必要となる。これにより、紡績ユニット１が大型化するという問題も生じていた。

このように、空気紡績装置６は、空気の旋回気流を利用して繊維を旋回させるために繊維特性の影響を受け易いという問題点があった。つまり、空気紡績装置６は、繊維長さや繊維硬さなどの繊維特性によって、製造される紡績糸Ｙの撚りの強弱が異なるという問題点を有していた。

そのため、従来の空気紡績装置６においては、繊維特性に応じてファイバーガイド６１とノズルブロック６３の交換が不可欠であり、繊維特性が異なるスライバＦから紡績糸Ｙを製造する際に多大な作業工数が生じていたのである。

次に、上記の問題点を解消する本発明の第一実施形態に係る空気紡績装置６Ａについて説明する。

空気紡績装置６Ａは、牽伸されたスライバＦを撚ることで紡績糸Ｙを製造する。図６に示すように、空気紡績装置６Ａは、主にファイバーガイド６１と、スピンドル６２と、ノズルブロック６３と、から構成される。また、図中に示す黒塗りの矢印は、スライバＦならびに紡績糸Ｙの送り方向を示している。図中に示す白塗りの矢印は、供給された空気の流れ方向を示している。

図６に示すように、本実施形態に係る空気紡績装置６Ａは、従来の空気紡績装置６とほぼ同様の構成となっている（図３参照）。しかし、空気紡績装置６Ａのファイバーガイド６１には、ノズルブロック６３の貫通孔６３ｐに嵌入される凸部６１ｂが設けられている点で相異する。

空気紡績装置６Ａは、従来の空気紡績装置６と同様に空気の旋回気流を利用してスライバＦを撚ることで紡績糸Ｙを製造する。紡績室ＳＣを構成する空間ＳＣ１において、スライバＦを構成する各繊維の後端部は、旋回気流によって反転（図６中、二点鎖線参照）される。また、紡績室ＳＣを構成する空間ＳＣ２において、スライバＦを構成する各繊維の後端部は、旋回気流によって旋回（図６中、二点鎖線参照）される。

ここで、例えば繊維長さが比較的に長く、繊維硬さが比較的に硬いポリエステル繊維を想定する。上述したように、空間ＳＣ１の高さｈが所定の値よりも低い場合は、ポリエステル繊維の後端部が十分に旋回する前に繊維通過路６２ｓに導入されるため、撚りの弱い紡績糸（弱撚糸）Ｙが製造される。しかし、本実施形態に係る空気紡績装置６Ａは、ファイバーガイド６１に設けられた凸部６１ｂの長さＬが短い他のファイバーガイド６１に交換することで、空間ＳＣ１の高さｈを最適な値に調節できる。

また、上述したように、空間ＳＣ１の高さｈが所定の値よりも高過ぎる場合は、ポリエステル繊維の一部が中心部の繊維に緩く巻き付いた状態で繊維通過路６２ｓに導入されるため、撚りの弱い紡績糸（弱撚糸）Ｙが製造される。しかし、本実施形態に係る空気紡績装置６Ａは、ファイバーガイド６１に設けられた凸部６１ｂの長さＬが長い他のファイバーガイド６１に交換することで、空間ＳＣ１の高さｈを最適な値に調節できる。

次に、例えば繊維長さが比較的に短く、繊維硬さが比較的に柔らかい綿繊維を想定する。上述したように、空間ＳＣ１の高さｈが所定の値よりも低い場合は、綿繊維の後端部が十分に旋回する前に繊維通過路６２ｓに導入されるため、撚りの弱い紡績糸（弱撚糸）Ｙが製造される。しかし、本実施形態に係る空気紡績装置６Ａは、ファイバーガイド６１に設けられた凸部６１ｂの長さＬが短い他のファイバーガイド６１に交換することで、空間ＳＣ１の高さｈを最適な値に調節できる。

また、上述したように、空間ＳＣ１の高さｈが所定の値よりも高過ぎる場合は、綿繊維の一部が中心部の繊維に緩く巻き付いた状態で繊維通過路６２ｓに導入されるため、撚りの弱い紡績糸（弱撚糸）Ｙが製造される。しかし、本実施形態に係る空気紡績装置６Ａは、ファイバーガイド６１に設けられた凸部６１ｂの長さＬが長い他のファイバーガイド６１に交換することで、空間ＳＣ１の高さｈを最適な値に調節できる。

このような構成により、本実施形態に係る空気紡績装置６Ａは、ファイバーガイド６１を交換するのみで空間ＳＣ１の高さｈを簡単に変更できる。即ち、空気紡績装置６Ａは、ファイバーガイド６１を交換するのみで繊維特性に応じた紡績室容積に簡単に調節できる。これにより、空気紡績装置６Ａは、繊維特性に応じた紡績を容易に可能としているのである。

なお、図７に示すように、ファイバーガイド６１にニードル６１ｎが設けられていない構成であったとしても、本発明の目的及び効果に差異はなく、本発明の技術的範囲に属する。この場合、空気紡績装置６Ａは、ファイバーガイド６１の下流側端部でスライバＦを収集して、スピンドル６２の繊維通過路６２ｓに該スライバＦを案内する。

次に、上記の問題点を解消する本発明の第二実施形態に係る空気紡績装置６Ｂについて説明する。

空気紡績装置６Ｂは、牽伸されたスライバＦを撚ることで紡績糸Ｙを製造する。図８に示すように、空気紡績装置６Ｂは、主にファイバーガイド６１と、スピンドル６２と、ノズルブロック６３と、から構成される。また、図中に示す黒塗りの矢印は、スライバＦならびに紡績糸Ｙの送り方向を示している。図中に示す白塗りの矢印は、供給された空気の流れ方向を示している。

図８に示すように、本実施形態に係る空気紡績装置６Ｂは、従来の空気紡績装置６とほぼ同様の構成となっている（図３参照）。しかし、空気紡績装置６Ｂのファイバーガイド６１には、ノズルブロック６３の貫通孔６３ｐに連通される凹部６１ｃが設けられている点で相異する。

空気紡績装置６Ｂは、従来の空気紡績装置６と同様に空気の旋回気流を利用してスライバＦを撚ることで紡績糸Ｙを製造する。紡績室ＳＣを構成する空間ＳＣ１において、スライバＦを構成する各繊維の後端部は、旋回気流によって反転（図８中、二点鎖線参照）される。また、紡績室ＳＣを構成する空間ＳＣ２において、スライバＦを構成する各繊維の後端部は、旋回気流によって旋回（図８中、二点鎖線参照）される。

ここで、例えば繊維長さが比較的に長く、繊維硬さが比較的に硬いポリエステル繊維を想定する。上述したように、空間ＳＣ１の高さｈが所定の値よりも低い場合は、ポリエステル繊維の後端部が十分に旋回する前に繊維通過路６２ｓに導入されるため、撚りの弱い紡績糸（弱撚糸）Ｙが製造される。しかし、本実施形態に係る空気紡績装置６Ｂは、ファイバーガイド６１に設けられた凹部６１ｃの深さＤが深い他のファイバーガイド６１に交換することで、空間ＳＣ１の高さｈを最適な値に調節できる。

また、上述したように、空間ＳＣ１の高さｈが所定の値よりも高過ぎる場合は、ポリエステル繊維の一部が中心部の繊維に緩く巻き付いた状態で繊維通過路６２ｓに導入されるため、撚りの弱い紡績糸（弱撚糸）Ｙが製造される。しかし、本実施形態に係る空気紡績装置６Ｂは、ファイバーガイド６１に設けられた凹部６１ｃの深さＤが浅い他のファイバーガイド６１に交換することで、空間ＳＣ１の高さｈを最適な値に調節できる。

次に、例えば繊維長さが比較的に短く、繊維硬さが比較的に柔らかい綿繊維を想定する。上述したように、空間ＳＣ１の高さｈが所定の値よりも低い場合は、綿繊維の後端部が十分に旋回する前に繊維通過路６２ｓに導入されるため、撚りの弱い紡績糸（弱撚糸）Ｙが製造される。しかし、本実施形態に係る空気紡績装置６Ｂは、ファイバーガイド６１に設けられた凹部６１ｃの深さＤが深い他のファイバーガイド６１に交換することで、空間ＳＣ１の高さｈを最適な値に調節できる。

また、上述したように、空間ＳＣ１の高さｈが所定の値よりも高過ぎる場合は、綿繊維の一部が中心部の繊維に緩く巻き付いた状態で繊維通過路６２ｓに導入されるため、撚りの弱い紡績糸（弱撚糸）Ｙが製造される。しかし、本実施形態に係る空気紡績装置６Ｂは、ファイバーガイド６１に設けられた凹部６１ｃの深さＤが浅い他のファイバーガイド６１に交換することで、空間ＳＣ１の高さｈを最適な値に調節できる。

このような構成により、本実施形態に係る空気紡績装置６Ｂは、ファイバーガイド６１を交換するのみで空間ＳＣ１の高さｈを簡単に変更できる。即ち、空気紡績装置６Ｂは、ファイバーガイド６１を交換するのみで繊維特性に応じた紡績室容積に簡単に調節できる。これにより、空気紡績装置６Ｂは、繊維特性に応じた紡績を容易に可能としているのである。

なお、図９に示すように、ファイバーガイド６１にニードル６１ｎが設けられていない構成であったとしても、本発明の目的及び効果に差異はなく、本発明の技術的範囲に属する。この場合、空気紡績装置６Ｂは、ファイバーガイド６１の下流側端部でスライバＦを収集して、スピンドル６２の繊維通過路６２ｓに該スライバＦを案内する。

次に、ノズルブロック６３に設けられた空気孔６３ａの位置について説明する。

図１０は、紡績室ＳＣ部分を拡大した図である。図中に示す白塗りの矢印は、供給された空気の流れ方向を示している。

ノズルブロック６３に設けられた各空気孔６３ａは、空気貯溜室ＡＣの上部から紡績室ＳＣを構成する空間ＳＣ１の下方へ向けて斜めに連通されている。空気貯溜室ＡＣに貯溜された空気は、各空気孔６３ａを通って紡績室ＳＣへ供給される。

空気紡績装置６Ａ・６Ｂは、空気孔６３ａの中心軸と貫通孔６３ｐの壁面との交点ＩＳ１が、ノズルブロック６３とファイバーガイド６１との当接面Ｘから３ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲に設けられることを特徴としている。

これは、交点ＩＳ１から当接面Ｘまでの寸法として３ｍｍ以上１０ｍｍ以下を確保することによって、紡績室ＳＣ内に旋回気流を発生させるように空気孔６３ａを形成できるからである。つまり、交点ＩＳ１から当接面Ｘまでの寸法を３ｍｍ未満とした場合は、空気孔６３ａが紡績室ＳＣに対して垂直又は略垂直に設けられることになる。この場合、紡績室ＳＣ内で旋回気流が発生しないために繊維を反転及び旋回させることができない。また、交点ＩＳ１から当接面Ｘまでの寸法を１０ｍｍよりも大きくした場合は、紡績室ＳＣの容積が大きくなり、空気紡績装置６の大型化や必要となる空気の消費量が増大する。紡績室ＳＣの容積が大きいために紡績室ＳＣ内において繊維を高速で旋回させることが難しくなり、製造される紡績糸Ｙの撚りが弱くなる。このため、空気孔６３ａの中心軸と貫通孔６３ｐの壁面との交点ＩＳ１が、ノズルブロック６３とファイバーガイド６１との当接面Ｘから３ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲に設けられることが重要となる。

このような構成により、繊維特性が異なるスライバＦから紡績糸Ｙを製造しても繊維特性の影響を受け難く、製造された紡績糸Ｙの撚りの強弱が安定する。そして、その上で繊維特性に応じたファイバーガイド６１に交換することで紡績糸Ｙの品質を容易に最適化することができる。即ち、交点ＩＳ１から当接面Ｘまでの寸法を３ｍｍ以上１０ｍｍ以下としているので、ファイバーガイド６１の凸部６１ｂの長さを容易に変更することができる。これにより、空気紡績装置６Ａ・６Ｂは、繊維特性に応じた紡績を容易に可能としているのである。

また、空気紡績装置６Ａ・６Ｂは、空気孔６３ａの中心軸とノズルブロック６３の外壁面との交点ＩＳ２が、該ノズルブロック６３とファイバーガイド６１との当接面Ｘから１ｍｍ以上離間した位置に設けられることを特徴としている。

なお、１ｍｍ以上という値は、製造された紡績糸Ｙの撚りの安定性をパラメータとして試験によって定められた値である。具体的に説明すると、１ｍｍ以上という値は、空気貯溜室ＡＣから紡績室ＳＣに向けて空気孔６３ａから均一に空気を供給でき、安定した旋回気流を発生させる値である。

これは、空気孔６３ａの入口部を空気貯溜室ＡＣの上壁面の近傍から離間することで各空気孔６３ａに流入する空気の流れを阻害しないことによる。また、ノズルブロック６３とファイバーガイド６１との当接面Ｘから１ｍｍ以上離間した位置に各空気孔６３ａを設ける場合、必然的にノズルブロック６３の首部高さＨが高くなるため、空気貯溜室ＡＣの容積が増して各空気孔６３ａに流入する空気の流れを良好にする。

このような構成により、紡績室ＳＣに複数の空気孔６３ａから均一に空気を供給できるため、製造された紡績糸Ｙの撚りの強弱が安定する。そして、その上で繊維特性に応じたファイバーガイド６１に交換することで紡績糸Ｙの品質を容易に最適化することができる。これにより、空気紡績装置６Ａ・６Ｂは、繊維特性に応じた紡績を容易に可能としているのである。

更に、ノズルブロック６３とファイバーガイド６１の当接面Ｘから離間した位置に空気孔６３ａが形成されているため、当接面Ｘに付着等した異物が空気孔６３ａに入り難くなる。例えば、ファイバーガイド６１の外周部に取り付けられたＯリング６１ｏの切れ端などが空気孔６３ａに入り難くなる。これにより、製造された紡績糸Ｙに異物が混入することを防止できる。

空気貯溜室ＡＣから紡績室ＳＣ内に異物が入って紡績糸Ｙに混入した場合、紡績ユニット１は、当該部分を紡績糸Ｙの欠点部として除去する必要が生じる。この場合、紡績ユニット１は、紡績糸Ｙの切断と糸継作業を行なう必要が生じるため、巻取装置９による紡績糸Ｙの巻取作業が中断し、紡績ユニット１による紡績糸Ｙの生産効率が低下する。しかし、本空気紡績装置６によれば、紡績糸Ｙに異物が混入することを防止できるため、紡績ユニット１による紡績糸Ｙの生産効率が低下しない。

以上のような空気紡績装置６を備えた紡績ユニット１は、繊維特性に応じた紡績が容易に可能となる。これにより、紡績糸Ｙの生産効率が向上する。

なお、上記の紡績ユニット１は、空気紡績装置６で紡績された紡績糸Ｙを張力安定装置８によって引き出して一時的に貯溜する構成である。しかし、紡績ユニット１は、このような構成に限定されない。例えば、空気紡績装置６の下流側にデリベリローラとニップローラを配置して、該デリベリローラとニップローラによって空気紡績装置６から紡績糸Ｙを引き出すようにしても良い。更に、デリベリローラとニップローラの下流側に張力安定装置８を配置して紡績糸Ｙを一時的に貯溜する構成としても良い。或いは、張力安定装置８を省略し、巻取装置９で紡績糸Ｙを直接巻き取る構成としても良い。

１ 紡績ユニット
４ スライバ供給ユニット
４１ スライバケース
４２ スライバガイド
５ ドラフト装置
５１ バックローラ対
５２ サードローラ対
５３ ミドルローラ対
５４ フロントローラ対
６ 空気紡績装置
６Ａ 空気紡績装置
６Ｂ 空気紡績装置
６１ ファイバーガイド
６１ｇ 繊維導入路
６２ スピンドル
６２ｓ 繊維通過路
６３ ノズルブロック
７ 糸欠点検出装置
７１ 光源部
７２ 受光部
７３ ケーシング
８ 張力安定装置
８１ ローラ
８２ 動力部
８３ 解舒部材
９ 巻取装置
９１ 駆動ローラ
９２ ボビン
Ｆ 繊維束（スライバ）
Ｙ 紡績糸
Ｐ パッケージ
ＳＣ 紡績室

Claims (7)

1. 紡績室の一部を構成する貫通孔が設けられるとともに、前記紡績室に連通する空気孔が形成されたノズルブロックと、
   前記紡績室に連通する繊維導入路が形成されたファイバーガイドと、
   前記紡績室に連通する繊維通過路が形成されたスピンドルと、を備え、
   前記空気孔から前記紡績室内に空気を供給することで繊維束から紡績糸を紡績する空気紡績装置であって、
   前記空気孔は、該空気孔の中心軸と前記貫通孔の壁面との交点が、前記ノズルブロックと前記ファイバーガイドとの当接面から３ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲に設けられる、としたことを特徴とする空気紡績装置。
2. 紡績室の一部を構成する貫通孔が設けられるとともに、前記紡績室に連通する空気孔が形成されたノズルブロックと、
   前記紡績室に連通する繊維導入路が形成されたファイバーガイドと、
   前記紡績室に連通する繊維通過路が形成されたスピンドルと、を備え、
   前記空気孔から前記紡績室内に空気を供給することで繊維束から紡績糸を紡績する空気紡績装置であって、
   前記ファイバーガイドは、前記貫通孔に嵌入される凸部を備え、
   前記凸部の長さが異なる他のファイバーガイドに交換することで前記紡績室の容積を調節できる、としたことを特徴とする空気紡績装置。
3. 紡績室の一部を構成する貫通孔が設けられるとともに、前記紡績室に連通する空気孔が形成されたノズルブロックと、
   前記紡績室に連通する繊維導入路が形成されたファイバーガイドと、
   前記紡績室に連通する繊維通過路が形成されたスピンドルと、を備え、
   前記空気孔から前記紡績室内に空気を供給することで繊維束から紡績糸を紡績する空気紡績装置であって、
   前記ファイバーガイドは、前記貫通孔と連通する凹部を備え、
   前記凹部の深さが異なる他のファイバーガイドに交換することで前記紡績室の容積を調節できる、としたことを特徴とする空気紡績装置。
4. 前記空気孔は、該空気孔の中心軸と前記ノズルブロックの外壁面との交点が、該ノズルブロックと前記ファイバーガイドとの当接面から１ｍｍ以上離間した位置に設けられる、としたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の空気紡績装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の空気紡績装置と、
   前記空気孔を介して前記紡績室に供給される空気を貯溜する空気貯溜室と、
   前記空気貯溜室から供給された空気により繊維束から紡績糸を紡績することで製造された紡績糸を巻き取ってパッケージを作成する巻取装置と、を備えたことを特徴とする紡績ユニット。
6. 紡績室の一部を構成する貫通孔が設けられるとともに、前記紡績室に連通する空気孔が形成されたノズルブロックと、
   前記紡績室に連通する繊維導入路が形成されたファイバーガイドと、
   前記紡績室に連通する繊維通過路が形成されたスピンドルと、を備え、
   前記空気孔から前記紡績室内に空気を供給することで繊維束から紡績糸を紡績する空気紡績装置を用いた紡績方法であって、
   前記ファイバーガイドは、前記貫通孔に嵌入される凸部を備え、
   前記凸部の長さが異なる他のファイバーガイドに交換することで前記紡績室の容積を調節する、としたことを特徴とする空気紡績装置を用いた紡績方法。
7. 紡績室の一部を構成する貫通孔が設けられるとともに、前記紡績室に連通する空気孔が形成されたノズルブロックと、
   前記紡績室に連通する繊維導入路が形成されたファイバーガイドと、
   前記紡績室に連通する繊維通過路が形成されたスピンドルと、を備え、
   前記空気孔から前記紡績室内に空気を供給することで繊維束から紡績糸を紡績する空気紡績装置を用いた紡績方法であって、
   前記ファイバーガイドは、前記貫通孔と連通する凹部を備え、
   前記凹部の深さが異なる他のファイバーガイドに交換することで前記紡績室の容積を調節する、としたことを特徴とする空気紡績装置を用いた紡績方法。

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