JP2013159467A - 糸貯留装置、及び、この糸貯留装置を備えた糸巻取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】糸貯留ローラを軽量化して、糸貯留ローラの機敏な回転制御を実現すること。
【解決手段】巻取ユニット２は、給糸部３と、パッケージ巻取部４と、給糸部３とパッケージ巻取部４の間に配置された糸貯留装置２２を備えている。糸貯留装置２２は、回転することによって糸が巻き付けられる円筒状の糸貯留ローラ４０を有する。糸貯留ローラ４０は、非金属材料である樹脂材料で形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、糸を貯留する糸貯留装置、及び、この糸貯留装置を備えた糸巻取装置に関する。

特許文献１には、給糸ボビンから解舒された糸を、スラブ等の糸欠陥を除去しつつ巻き返して、パッケージを形成する自動ワインダが開示されている。特許文献１の自動ワインダは、給糸ボビンと、糸を巻き取るパッケージ巻取部との間に、糸継装置や糸貯留装置等の各種装置を備える。糸継装置は、給糸ボビンの交換時や、糸欠陥除去の際の糸切断実行時、あるいは、突発的な糸切れの発生時に、パッケージ側の糸と給糸ボビン側の糸を繋ぐものである。また、糸貯留装置は、回転する糸貯留ローラ（回転貯留ドラム）を有し、この糸貯留ローラに糸を巻き付けることによって、パッケージに巻取られる前の糸を一時的に貯留する。

上記の自動ワインダにおいて、パッケージ巻取部による糸の巻取中においては、給糸ボビンとパッケージ巻取部の間に配置された糸貯留装置の糸貯留ローラは、給糸ボビンから解舒された糸を巻取る一方で、この糸貯留ローラに巻き付けられている糸がパッケージ巻取部に向けて解舒される。また、この糸貯留ローラは、一定量の糸が巻き付けられた状態で回転している。一方、糸継装置による糸継を行う際には給糸貯留ローラの回転を停止させる。この糸継時には、給糸ボビンからは糸が供給されなくなるが、糸貯留ローラに一定量の糸が貯留されているため、糸貯留ローラの糸が解舒されてパッケージ巻取部に巻き取られていく。このように、糸継時においても、パッケージ巻取部による糸の巻取を停止させずに、継続して行うことができる。

国際公開第２０１１／０４０５４５号

上述の特許文献１の糸貯留装置は、回転する糸貯留ローラに糸を巻き付けることによって糸を貯留する方式のものである。ここで、パッケージ巻取部の巻取速度が大きい場合には、糸継動作中に糸貯留装置に貯留されている糸が早くなくなっていくため、糸貯留装置の糸貯留量は多いことが望ましい。しかし、糸貯留装置で貯留可能な糸量は、糸貯留ローラの大きさ（外径や長さ）に比例する。つまり、糸貯留量を増やすには糸貯留ローラを大きなものとする必要があり、その結果、糸貯留ローラの慣性モーメントが大きくなる。この場合、糸継を開始する際に糸貯留ローラを速やかに停止できなくなるなど、ローラの回転を機敏に制御することが困難となる。あるいは、糸貯留ローラを回転駆動するために大型のモータを採用することも可能ではあるが、大きなコストアップとなり、また、エネルギー消費の点でも不利である。

本発明の目的は、糸貯留ローラを軽量化して、糸貯留ローラの機敏な回転制御を実現することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

第１の発明の糸貯留装置は、糸を貯留する糸貯留装置であって、回転することによって糸が巻き付けられる円筒状の糸貯留ローラを有し、前記糸貯留ローラが、鉄よりも比重の小さい非金属材料で形成されていることを特徴とするものである。

本発明によれば、円筒状の糸貯留ローラが、鉄よりも比重が小さい非金属材料で形成されているため、金属材料で形成されている場合と比べ、糸貯留ローラを軽量化することができる。従って、モータを大型化することなく、糸貯留ローラの機敏な回転制御が可能となる。

第２の発明の糸貯留装置は、前記第１の発明において、前記非金属材料が、樹脂材料であることを特徴とするものである。本発明によれば、糸貯留ローラの一層の軽量化が可能となる。

第３の発明の糸貯留装置は、前記第２の発明において、前記糸貯留ローラは、樹脂材料に強化繊維が配合された繊維強化樹脂で形成されていることを特徴とするものである。本発明によれば、糸貯留ローラの軽量化に加えて、高い強度を確保できる。

第４の発明の糸貯留装置は、前記第２又は第３の発明において、前記糸貯留ローラの外面のうち、少なくとも、前記糸が巻き付けられる部分が、保護層で被覆されていることを特徴とするものである。本発明によれば、糸貯留ローラの、糸が巻き付けられる部分が保護層で被覆されていることから、樹脂材料で形成された糸貯留ローラの外面に、糸の巻き付けに起因する、変形、傷、あるいは、摩耗等が生じることが抑制され、耐久性が向上する。

第５の発明の糸貯留装置は、前記第４の発明において、前記糸貯留ローラは、樹脂材料で形成され、前記糸貯留ローラの外面全体に前記保護層として金属のめっき層が施されていることを特徴とするものである。本発明によれば、糸貯留ローラの全面が、保護層としてのめっき層で保護される。また、めっきの場合は、一般的に、素材の一部にのみめっき層を形成するよりも全体にめっき層を形成する方が容易である。

第６の発明の糸貯留装置は、前記第５の発明において、前記糸貯留ローラは、ＡＢＳ樹脂で形成され、前記めっき層はクロムを主成分とする層であり、前記糸貯留ローラと前記めっき層の間に、ニッケル又は銅を主成分とする下地層が形成されていることを特徴とするものである。

ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル（Acrylonitrile）、ブタジエン（Butadiene）、スチレン（Styrene)共重合合成樹脂）は成形性が高く、糸貯留ローラの成形に好適である。また、クロムめっきは耐食性が高く、且つ、ローラ表面の硬度及び耐摩耗性の向上に優れている。但し、クロムめっきを、絶縁材料であるＡＢＳ樹脂の表面に電解めっきで形成することは難しい。しかし、本発明では、ＡＢＳ樹脂の表面に、無電解めっき等で形成可能なニッケル又は銅を主成分とする下地層が存在することで、クロムめっきを電解めっきで形成することが可能となる。

第７の発明の糸貯留装置は、前記第１の発明において、前記糸貯留ローラが、セラミックスで形成されていることを特徴とするものである。本発明によれば、糸貯留ローラが金属材料よりも軽いセラミックスで形成されていることから、糸貯留ローラを軽量化することができる。

第８の発明の糸貯留装置は、前記第１〜第７の何れかの発明において、前記糸貯留ローラには、前記糸貯留ローラを回転させる駆動モータの回転軸と前記糸貯留ローラとを連結するための、金属製の連結部材が取り付けられていることを特徴とするものである。本発明によれば、非金属材料からなる糸貯留ローラと、駆動モータとが、強度の高い金属製の連結部材によって連結されていることから、駆動モータのトルクが作用したときにモータとの連結部分で破損が生じにくい。

第９の発明の糸巻取装置は、給糸部と、前記給糸部から供給された糸を巻取る巻取部と、前記給糸部と前記巻取部の間に配置され、前記巻取部に巻取られる前の糸を貯留する、前記第１〜第８の何れかの発明の糸貯留装置と、前記給糸部と前記糸貯留装置の間に配置され、走行する糸の欠陥を検出して除去する糸欠陥除去装置とを備えていることを特徴とするものである。

本発明によれば、糸貯留装置が、給糸部と糸欠陥除去装置との間に配置されている。そのため、糸欠陥除去時の、給糸部から巻取部へ糸が供給されない状態においても、巻取部が糸貯留装置に貯留された糸を巻取ることにより、巻取部の巻取動作を継続して行うことができる。

第１０の発明の糸巻取装置は、前記第９の発明において、前記糸欠陥除去装置は、走行する糸の欠陥を検出する糸欠陥検出装置と、前記糸欠陥検出装置により糸欠陥を検出したときに糸を切断する糸切断部と、前記糸切断部により糸が切断された後に、前記糸貯留装置側の糸端と前記給糸部側の糸端を、前記糸欠陥を除去しつつ繋ぎ合わせる糸継装置とを備えていることを特徴とするものである。

本発明では、糸欠陥検出装置によって糸欠陥が検出されたときには、まず、糸切断部により糸が切断される。その後、糸継装置が、糸貯留装置側の糸端と給糸部側の糸端とを、糸欠陥を除去しつつ繋ぎ合わせる。この一連の動作の間は、給糸部から糸が供給されないが、巻取部が、糸貯留装置の糸貯留ローラから解舒される糸を巻取ることによって、巻取動作を継続することができる。

第１１の発明の糸巻取装置は、前記第１０の発明において、前記巻取部の巻取動作、及び、前記糸貯留装置の前記糸貯留ローラの糸貯留動作をそれぞれ制御する制御部と、前記糸貯留装置に貯留された糸量を検出する糸量検出部と、をさらに備え、前記制御部は、前記糸切断部により糸が切断されたときに、前記糸貯留ローラの回転を停止させ、且つ、前記糸量検出部の検出結果に応じて前記巻取部の巻取動作を制御することを特徴とするものである。

本発明では、糸量検出部によって糸貯留装置の糸量が少ない状態が検出されたときには、糸貯留装置に貯留されている糸がなくなるのを防ぐために、巻取部の巻取動作を停止させたり、あるいは、巻取速度を低下させたりすることができる。

本実施形態に係る自動ワインダの１つの巻取ユニットの側面図である。 糸貯留装置の側面図である。 糸貯留ローラの断面図である。 糸貯留ローラの外面部の一部拡大断面図である。 糸欠陥検出時の糸継動作を含む、巻取に関する一連の動作のフローチャートである。

次に、本発明の実施の形態について説明する。本実施形態は、給糸ボビンから解舒された糸を巻取って巻取パッケージを形成する巻取ユニット（糸巻取装置）を多数備えた、自動ワインダに本発明を適用した一例である。自動ワインダは、１つのパッケージを形成する巻取ユニットが、一方向に多数列設された構成を有する。図１は、自動ワインダの１つの巻取ユニットの側面図である。

図１に示すように、各々の巻取ユニット１は、ボビン供給装置２、給糸部３、及び、パッケージ巻取部４と、巻取ユニット１の各部を制御するユニット制御部５を備えている。そして、巻取ユニット１は、ボビン供給装置２から供給された給糸ボビン８を給糸部３で保持しつつ、給糸ボビン８から解舒される紡績糸Ｙを、パッケージ巻取部４でトラバースさせながら巻取管６に巻き付けて、所定形状のパッケージＰを形成する。

ボビン供給装置２は、予備の給糸ボビン８を保持可能な回転式のマガジン１０を有する。そして、このマガジン１０を間欠的に回転させることにより、１つの給糸ボビン８を斜めに落下させて、給糸部３へ給糸ボビン８を供給するように構成されている。

給糸部３は、給糸ボビン８を交換可能に保持するものである。詳細には、給糸ボビン８の下端部に挿入されるボビン保持具（図示省略）によって、ボビン供給装置２から供給された給糸ボビン８を略直立状態で保持する。また、給糸ボビン８の糸が全て解舒されて空になったときには、給糸部３は、跳ね板１１によって給糸ボビン８を跳ね上げて給糸部３の外に排出することが可能である。

給糸部３とパッケージ巻取部４との間の糸走行経路には、給糸部３側から順に、解舒補助装置１５、下糸吹上装置１６、テンション付与装置１７、上糸捕捉装置１８、糸継装置１９、ヤーントラップ２０、クリアラー２１、及び、糸貯留装置２２が配設されている。

解舒補助装置１５は、給糸ボビン８の上端部に被せられる筒体３０を、糸Ｙの解舒が進行するに従って下降させることで、解舒中の糸Ｙの膨らみ（バルーン）を規制し、解舒張力を安定させる。

下糸吹上装置１６は、図示しない圧縮空気源に接続されており、糸継時には、上向きの空気流を発生させることによって、給糸ボビン８側の下糸Ｙ２を糸継装置１９側に向かって吹き上げるように構成されている。

テンション付与装置１７は、走行する糸Ｙに所定のテンションを付与するためのものである。このテンション付与装置１７としては、例えば、固定櫛歯とこの固定櫛歯に対して移動可能に配設された可動櫛歯とを有する、ゲート式のものを使用できる。

上糸捕捉装置１８は、図示しない負圧源に接続されており、糸継時に吸引空気流を発生させて、後述するガイド部材３２によって案内されてくる、糸貯留装置２２側の上糸Ｙ１を吸引捕捉するように構成されている。

ヤーントラップ２０は、図示しない負圧源に接続されており、糸継時には、下糸吹上装置１６によって吹き上げられた下糸Ｙ２を捕捉するように構成されている。

糸継装置１９は、給糸ボビン８の交換時、次述のクリアラー２１が糸欠陥を検出して行う糸切断時、あるいは、給糸ボビン８からの糸解舒中の糸切れ時に、給糸ボビン８側の下糸Ｙ２と、巻取側（糸貯留装置２２側）の上糸Ｙ１とを糸継ぎするものである。この糸継装置１９としては、例えば、上糸Ｙ１の糸端と下糸Ｙ２の糸端のそれぞれの撚り戻しを行う解撚ノズルと、解撚された両糸端に旋回空気流を作用させて撚り合わせを行う撚り掛けノズルとを有する糸継装置１９（エアスプライサー）を使用できる。

クリアラー２１（糸欠陥検出装置）は、給糸部３と糸貯留装置２２との間の糸走行経路に配置されて、この糸走行経路を走行する糸Ｙの、スラブ等の糸欠陥を検出するものである。また、このクリアラー２１には、クリアラー２１で糸欠陥が検出されたときに糸を切断する、カッター３１（糸切断部）が付設されている。

糸継装置１９の側方には、略筒状のガイド部材３２が、上糸捕捉装置１８と糸貯留装置２２との間で、通常の巻取時における直線的な糸走行経路を迂回するように配置されている。また、このガイド部材３２の、図中左側の側壁には、ガイド部材３２の全長にわたってスリット３２ａが形成されている。

糸継時には、糸貯留装置２２側の上糸Ｙ１は、後述する糸貯留装置２２の上糸引出装置４２によって引き出されてガイド部材３２に送られ、その糸端はガイド部材３２を通って上糸捕捉装置１８に捕捉される。さらに、上糸捕捉装置１８によって糸が引っ張られると、糸がスリットからガイド部材３２の外部に引き出され、糸継装置１９に導かれる。一方で、給糸ボビン８側の下糸Ｙ２は、下糸吹上装置１６によって上方へ吹き上げられる。さらに、この吹き上げられた糸は、ヤーントラップ２０によって捕捉され、引っ張られることにより糸継装置１９に導かれる。このようにして上糸Ｙ１と下糸Ｙ２が糸継装置１９にセットされると、糸継装置１９によって上糸Ｙ１と下糸Ｙ２の糸継が行われる。

尚、図示は省略するが、糸継装置１９は、導かれてきた上糸Ｙ１と下糸Ｙ２の端部をそれぞれ切断するカッターとを有する。糸欠陥検出時の糸継においては、上記カッターによる切断時に上糸Ｙ１に含まれる糸欠陥が除去される。この切断後、上糸Ｙ１と下糸Ｙ２の糸端同士が糸継される。

本実施形態において、下糸吹上装置１６、上糸捕捉装置１８、糸継装置１９、ヤーントラップ２０、クリアラー２１、及び、カッター３１等の装置群が、走行する糸Ｙから糸欠陥を検出し除去する、本願発明の「糸欠陥除去装置」に相当する。

糸貯留装置２２は、糸継装置１９とパッケージ巻取部４との間に配置されている。この糸貯留装置２２は、パッケージ巻取部４で巻取られる前の糸Ｙを一時的に貯留するものである。糸貯留装置２２の構成の詳細については後ほど説明する。

パッケージ巻取部４（巻取部）は、巻取管６を回転自在かつ着脱可能に支持する１対のクレードルアームを有するクレードル３３と、クレードル３３に支持された巻取管６の表面、又は、巻取管６に形成されたパッケージＰの表面に接触可能な綾振ドラム３４を備えている。そして、パッケージ巻取部４は、綾振ドラム３４が巻取管６（又は、パッケージＰの表面）に接触した状態で、図示しないドラム駆動モータにより綾振ドラム３４を回転駆動することで、糸貯留装置２２から解舒された糸を綾振りしながら巻取管６を従動回転（連れ回り）させ、巻取管６の外周にパッケージＰを形成するように構成されている。

尚、本実施形態では、給糸部３とパッケージ巻取部４との間に、糸Ｙを貯留する糸貯留装置２２が設けられていることから、何らかの理由で給糸ボビン８からの糸の解舒が中断された場合（例えば糸継装置１９による糸継動作の最中）であっても、パッケージ巻取部４は、糸貯留装置２２上に貯留された糸を巻き取ることができ、パッケージＰの巻取を継続することが可能である。

ユニット制御部５（制御部）は、演算処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵが実行するプログラムやプログラムに使用されるデータが記憶されているＲＯＭ（Read-Only Memory）と、プログラム実行時にデータを一時記憶するためのＲＡＭ（Random Access Memory）、及び、外部とのデータの入出力を行う入出力インターフェース等で構成されている。そして、ユニット制御部５は、自動ワインダの全体制御を司る機台制御装置（図示省略）から送られた指令に基づいて、上述した巻取ユニット１の各装置の動作を制御する。

次に、糸貯留装置２２について詳細に説明する。図２は、糸貯留装置２２の側面図である。図１、図２に示すように、糸貯留装置２２は、回転することにより糸が巻き付けられる円筒状の糸貯留ローラ４０と、糸貯留ローラ４０を回転駆動するローラ駆動モータ４１と、糸継時に糸貯留ローラ４０に巻き付けられた糸の糸端を引き出す上糸引出装置４２を有する。

後で詳述するが、糸貯留ローラ４０は樹脂材料で形成されている。糸貯留ローラ４０は、図２に示すように、巻取ユニット１の機台に、水平方向に対してやや傾いた軸Ｃ１を中心として回転可能に支持されている。この糸貯留ローラ４０の軸方向両端部には、それぞれ、端に近づくほど径が拡大するテーパ部４０ａ，４０ｂが形成されている。２つのテーパ部４０ａ，４０ｂの間の部分は径が一定の円筒部４０ｃとなっており、円筒部４０ｃには糸Ｙが巻き付けられる。そして、両端側の２つのテーパ部４０ａ，４０ｂによって、円筒部４０ｃに巻き付けられた糸Ｙが抜け落ちることが防止される。

図３は、糸貯留ローラ４０の、軸心を含む面における断面図である。円筒状の糸貯留ローラ４０の内部には壁部４０ｄが形成され、この壁部４０ｄに金属製の連結部材４８が取り付けられている。連結部材４８には、ローラ駆動モータ４１の回転軸４１ａが連結される。ローラ駆動モータ４１は、ＤＣブラシレスモータ、ステッピングモータ、サーボモータなどの位置制御可能なモータであり、糸貯留ローラ４０を両方向に回転駆動可能である。このように、樹脂材料で形成されている糸貯留ローラ４０と、ローラ駆動モータ４１の回転軸４１ａとが、強度の高い金属製の連結部材４８によって連結されていることから、ローラ駆動モータ４１のトルクが作用したときに、このモータ４１との連結部分で破損が生じにくい。

また、糸貯留ローラ４０の基端側のテーパ部４０ａの近傍には、後述の上糸引出装置４２の一部を構成するガイド筒４３が配置されている。このガイド筒４３の一端部は糸貯留ローラ４０の表面に近接して配置されている。通常の巻取時においては、給糸ボビン８側の糸は、ガイド筒４３を通って、糸貯留ローラ４０の基端側のテーパ部４０ａに導かれる。

そして、糸貯留ローラ４０を一方向に回転させたときに、ガイド筒４３によって糸貯留ローラ４０の基端側のテーパ部４０ａに案内された糸Ｙは、円筒部４０ｃの基端部側（図中左側）から前の糸層を押し上げながら順次巻き付いていく。その結果、糸貯留ローラ４０上に既に巻き付けられている糸は、新しく巻き付けられた糸によって押され、先端側へ順次送られる。これにより、糸貯留ローラ４０の円筒部４０ｃの外周表面において、糸Ｙが螺旋状に整列して基端部側から規則正しく巻き付いていく。

一方、糸貯留ローラ４０の先端側（図中右側）のテーパ部４０ｂからは、糸貯留ローラ４０に巻き付けられていた糸Ｙが引き出されて、下流側（パッケージ巻取部４側）に送られる。また、この先端側のテーパ部４０ｂにおいて、糸貯留ローラ４０上の糸は、糸貯留ローラ４０の中心軸Ｃ１の延長線上に位置する引出ガイド４４を介して下流側へ引き出される。

また、糸貯留ローラ４０の円筒部４０ｃの先端部（先端側テーパ部４０ｂとの境界部分）には、例えば、輪ゴム、Ｏリングなどのゴム製の環状部材４５が装着されている。そして、糸貯留ローラ４０に巻き付けられている糸は、上記環状部材４５との間を通して解舒され、これにより、解舒される糸に適度の張力が付与されるようになっている。尚、環状部材４５は、糸貯留ローラ４０の先端側のテーパ部４０ｂによって、糸貯留ローラ４０からの抜け落ちが防止されている。

ところで、先にも触れたが、本実施形態では、糸貯留ローラ４０は、非金属材料である樹脂材料で形成されている。糸貯留ローラ４０を形成する樹脂材料としては、熱可塑性樹脂であれば、成形性に優れる、ＡＢＳ樹脂（比重：１．０）（アクリロニトリル（Acrylonitrile）（比重：０．６）、ブタジエン（Butadiene）（比重：１．０）と、スチレン（Styrene)（比重：１．０）の共重合合成樹脂）や、ポリカーボネート（比重：１．２）を好適に用いることができる。熱硬化性樹脂であれば、フェノール樹脂（比重：１．２５〜１．５）、不飽和ポリエステル樹脂（比重：１．１〜１．４６）、エポキシ樹脂（比重：１．１〜１．２）等を好適に使用できる。上に挙げたものも含め、樹脂材料は、ステンレス鋼（比重：７．７）などの鉄系の金属材料と比べると比重がかなり低いため、金属材料で形成される場合と比較して、糸貯留ローラ４０の大幅な軽量化が可能となる。

さらに、糸貯留ローラ４０が、熱硬化性樹脂に強化繊維が配合された、繊維強化樹脂（ＦＲＰ）で形成されてもよい。例えば、上述したフェノール樹脂等にガラス繊維が配合されたガラス繊維強化樹脂（ＧＦＲＰ）や、炭素繊維が配合された炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）等を用いることができる。糸貯留ローラ４０が繊維強化樹脂で形成されることで、糸貯留ローラ４０の一層の軽量化に加えて、高い強度を確保できる。また、強化繊維によって振動減衰効果を得ることができる。

糸貯留ローラ４０は、金型を用いた一般的な成形方法で成形することができる。熱可塑性樹脂であれば、射出成形によって容易に成形できる。熱硬化性樹脂であれば、トランスファー成形、圧縮成形、あるいは、射出成形で成形できる。尚、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を用いれば、金型による成形時のヒケが少なくなる。また、フェノール樹脂は熱収縮率が低いため、金型の表面の精度がそのまま樹脂表面の精度となることから、表面粗さが非常に小さいものを成形できる。

また、本実施形態では、図３に示すように、糸貯留ローラ４０には、ローラ駆動モータ４１との連結用の、金属製の連結部材４８が取り付けられる。このような場合には、糸貯留ローラ４０をインサート成形で成形することが好ましい。即ち、糸貯留ローラ４０を成形する金型内に、金属製の連結部材４８を予め取り付けておき、その後に、金型内に樹脂材料を注入することによって、糸貯留ローラ４０と連結部材４８とを一体形成する。この場合、連結部材４８を基準に金型をセットすることによって、連結部材４８と、金型で成形される糸貯留ローラ４０の位置精度が高くなる。

尚、樹脂材料は金属材料と比べると一般的に硬度が低いため、巻き付けられた糸Ｙによって、樹脂材料からなる糸貯留ローラ４０の外面に傷や変形が生じることも考えられる。また、巻き付けられた糸Ｙが糸貯留ローラ４０の外面に擦れることによって、摩耗が生じる虞もある。そこで、糸貯留ローラ４０の外面が保護層で被覆されてもよい。これにより、樹脂材料で形成された糸貯留ローラ４０の外面に、糸の巻き付けに起因する、変形、傷、あるいは、摩耗等が生じることが抑制され、耐久性が向上する。

保護層の材料は特に限定されるものではないが、耐腐食性、耐摩耗性に優れた材料を使用することが好ましい。このようなものとして、硬質クロムめっきや、ＤＬＣ（Diamond-like Carbon）等が挙げられる。また、被覆方法としては、めっき（湿式めっき）、蒸着（ＰＶＤ、ＣＶＤ等）、塗装、溶射等を挙げることができる。また、別工程で製造した薄い金属膜を、糸貯留ローラ４０の表面に貼り付けてもよい。

尚、巻き付けられた糸Ｙによる傷等を防止するという観点からいえば、保護層は、糸貯留ローラ４０の外面のうち、少なくとも糸Ｙが巻き付けられる、テーパ部４０ａ，４０ｂや円筒部４０ｃに設けられるとよい。但し、糸貯留ローラ４０の全体を保護するという観点から、糸貯留ローラ４０の外面全体が保護層で被覆されてもよい。特に、めっきの場合は、保護層を糸貯留ローラ４０の全面に簡単に形成することができる。また、めっきの場合は、一般的に、素材の一部にのみめっき層を形成するよりも全体にめっき層を形成する方が容易である。

保護層がめっきで形成される場合について、一例を挙げて説明する。図４は、図３の糸貯留ローラ４０の外周部の拡大断面図である。まず、樹脂材料からなる糸貯留ローラ４０の外面にエッチングし、外面に凹凸を生じさせた後、Ｐｄ、Ｓｎ等の還元力の高い触媒を付加する。次に、触媒が付加された糸貯留ローラ４０を化学めっき液に浸漬することで無電解めっきを行い、ニッケルあるいは銅を主成分とする下地層６１を糸貯留ローラ４０の外面に生成する。このように、糸貯留ローラ４０の外面に、導電性を有する下地層６１が形成されることで、電解めっきが可能となる。そこで、次に、電解めっきにより、下地層６１の上に、保護層としてクロムを主成分とする金属めっき層６０を形成する。尚、上記の説明において、「主成分」とは、各層の成分中、重量比率が最も高い成分のことをいう。

尚、上記の保護層によるコーティングの有無にかかわらず、必要に応じて、糸貯留ローラ４０の外面に、ブラスト処理やバフ研磨等の物理的処理を施してもよい。

図２に戻り、糸貯留ローラ４０の円筒部４０ｃの外周面近傍には、糸貯留ローラ４０の糸Ｙが所定の上限量以上になったことを検出する上限センサ４６と、所定の下限量未満となったことを検出する下限センサ４７とが配置されている。上限センサ４６と下限センサ４７の検出結果は、ユニット制御部５へ送られる。そして、ユニット制御部５は、これらセンサ４６，４７の検出結果に基づいて、糸貯留ローラ４０の糸貯留量（巻き付け量）が前記上限量と前記下限量の間に収まるように、ローラ駆動モータ４１を制御する。尚、上限センサ４６と下限センサ４７が、本願発明の「糸量検出部」に相当する。

上糸引出装置４２は、給糸ボビン８の交換時、糸切時、あるいは、糸欠陥検出した後の糸切断時に、糸継装置１９による糸継を行うために、糸貯留装置２２側の糸（上糸Ｙ１）の糸端を引き出す装置である。この上糸引出装置４２は、先に少し触れたガイド筒４３を有する。このガイド筒４３の内部には、糸通路５０と、この糸通路５０に連通したノズル５１が形成されている。ガイド筒４３の一端は糸貯留ローラ４０の基端側のテーパ部４０ａを向いており、また、ガイド筒４３の他端側には、前述のガイド部材３２がその上端の開口をガイド筒４３に向けた状態で配置されている。また、ノズル５１は圧縮空気源５２に接続されるとともに、それらの間には、ユニット制御部５からの信号によって開閉する電磁弁５３が設けられている。

通常の巻取時には、給糸ボビン８から解舒された糸Ｙが、ガイド筒４３の糸通路５０を通って糸貯留ローラ４０の表面へと導かれる。一方、糸継時には、電磁弁５３が閉から開にされ、ノズル５１から糸通路５０内へ圧縮空気が供給されることで、糸通路５０内に、糸貯留ローラ４０側からガイド部材３２へ向かう空気流が発生する。この状態で、糸貯留ローラ４０を、通常の巻取時とは反対側へ回転させることにより、糸貯留ローラ４０上の糸Ｙが基端部側から解舒され、その糸端が前記の空気流によってガイド筒４３内に引き込まれ、さらにガイド筒４３からガイド部材３２へ送り込まれる。さらに、上記のようにしてガイド部材３２に送り込まれた上糸Ｙ１の糸端が、前述した上糸捕捉装置１８まで導かれて捕捉されることにより、上糸Ｙ１が糸継装置１９にセットされる。

次に、ユニット制御部５によって実行される、糸継動作を含むパッケージ巻取動作の制御について、図５のフローチャートを参照して説明する。尚、以下では、特に、パッケージ巻取中において糸欠陥が検出されたときの一連の動作について説明する。

パッケージＰが巻取られている間に、クリアラー２１によって、走行する糸Ｙの糸欠陥が検出されたときには（Ｓ１０）、カッター３１で糸Ｙを切断する（Ｓ１１）。また、糸貯留ローラ４０の回転を停止させる（Ｓ１２）。但し、パッケージ巻取部の綾振ドラム３４は停止させない。即ち、パッケージ巻取部４は、糸貯留ローラ４０に巻き付けられている糸Ｙを解舒して巻取る。

次に、糸継装置１９により糸継を行う（Ｓ１３）。給糸ボビン８側の下糸Ｙ２については、図１に示す下糸吹上装置１６によって吹き上げられた糸端が、ヤーントラップ２０に捕捉されることによって、下糸Ｙ２が糸継装置１９に導かれる。また、上糸Ｙ１については、図１、図２に示す上糸引出装置４２によって引き出され、ガイド部材３２へ送り込まれた上糸Ｙ１を、上糸捕捉装置１８が捕捉することにより、上糸Ｙ１が糸継装置１９へ導かれる。そして、糸継装置１９は、導かれた下糸Ｙ２と上糸Ｙ１を、上糸Ｙ１に含まれている糸欠陥を除去しつつ繋ぎ合わせる。

ところで、上記の糸継中には、糸貯留ローラ４０に巻き付けられている糸Ｙが解舒されていくため、糸貯留ローラ４０に貯留されている糸量が減少していく。そして、糸継が終了するまでに、糸貯留装置２２の下限センサ４７（図２参照）により、糸貯留ローラ４０に貯留されている糸量が所定の下限値未満になったことが検出されたときには（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、糸貯留ローラ４０の糸Ｙがなくなるのを防止するために、パッケージ巻取部４の巻取速度（綾振ドラムの回転速度）を減速させる（Ｓ１５）。あるいは、パッケージ巻取部４の巻取動作を一時停止させてもよい。

糸継装置１９による糸継が終了したら（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、給糸ボビン８からの糸Ｙの解舒を再開すべく、糸貯留ローラ４０を再駆動する（Ｓ１７）。尚、先に、パッケージ巻取部４の巻取速度を減速、あるいは、巻取を停止させている場合は、巻取速度を所定速度まで上昇させる。

糸貯留装置２２は、給糸部３と糸継装置１９（糸欠陥除去装置）との間に配置されている。そのため、糸欠陥除去時の、給糸部３からパッケージ巻取部４へ糸Ｙが供給されない状態においても、パッケージ巻取部４が糸貯留装置２２に貯留された糸を巻取ることにより、パッケージ巻取部４の巻取動作を継続して行うことができる。また、下限センサ４７によって糸貯留装置２２の糸量が少ない状態が検出されたときには、糸貯留装置２２に貯留されている糸Ｙがなくなるのを防止するために、パッケージ巻取部４の巻取動作を停止させたり、あるいは、巻取速度を低下させたりすることができる。

以上説明した本実施形態においては、糸貯留装置２２の糸貯留ローラ４０が非金属材料で形成されており、糸貯留ローラ４０が軽いものとなる。特に、糸貯留ローラ４０が樹脂材料で形成されていることで、糸貯留ローラ４０の一層の軽量化を実現できる。従って、ローラ駆動モータ４１を大型化することなく、糸貯留ローラ４０の機敏な回転制御が可能となる。

具体的には、糸継装置１９による糸継時には、糸貯留ローラ４０を速やかに停止させることができる。また、糸継が終了したときには、糸貯留ローラ４０を速やかに再駆動することができる。また、パッケージ巻取中に、糸貯留ローラ４０に貯留されている糸量を増減させる必要がある場合には、糸貯留ローラ４０の回転速度を変化させればよいが、この回転速度の変化も速やかに行うことができる。

尚、前記実施形態では、糸貯留ローラ４０が樹脂材料で形成された例を挙げたが、糸貯留ローラ４０がその他の非金属材料で形成されてもよい。例えば、糸貯留ローラ４０がセラミックスで形成されてもよい。セラミックスも、金属材料と比べて比重が小さいことから、糸貯留ローラ４０の軽量化が可能となる。また、セラミックスで形成した場合は、糸貯留ローラ４０の外面の硬度が高くなる。そのため、保護層がなくても耐久性は十分高いものとなる。但し、セラミックスは靭性が低いため、割れを防止する目的で、セラミックスからなる糸貯留ローラ４０の表面に、ゴムや樹脂からなる保護層が形成されてもよい。

その他、炭素繊維強化炭素複合材料（Carbon Fiber Reinforced Carbon：ＣＣ材）を使用してもよい。一般に、ＣＣ材は、炭素繊維の芯材をフェノール樹脂等の炭化性樹脂で覆う工程と、これを真空中で１０００〜２０００℃で焼成して樹脂を炭化させる工程を、交互に繰り返すことによって製造される。一般的なＣＣ材の比重は、１．３〜１．７である。

前記実施形態は、給糸ボビンの糸を、糸欠陥を除去しつつ巻き返してパッケージを形成する、自動ワインダに本発明を適用した一例であるが、本発明の適用対象は自動ワインダには限られない。即ち、給糸部から巻取部までの糸道の途中に、糸を貯留する糸貯留装置を設置することが有用なものであれば、自動ワインダ以外の糸巻取装置に本発明を適用することは可能である。例えば、糸を紡績して巻取る紡績装置において、紡績部と巻取部の間で糸を一時的に巻き取って貯留する貯留ローラに、本発明を適用することが可能である。

１，巻取ユニット
３ 給糸部
４ パッケージ巻取部
５ ユニット制御部
８ 給糸ボビン
１８ 上糸捕捉装置
１９ 糸継装置
２０ ヤーントラップ
２１ クリアラー
２２ 糸貯留装置
４０ 糸貯留ローラ
４１ ローラ駆動モータ
４１ａ 回転軸
４６ 上限センサ
４７ 下限センサ
４８ 連結部材

Claims (11)

1. 糸を貯留する糸貯留装置であって、
   回転することによって糸が巻き付けられる円筒状の糸貯留ローラを有し、
   前記糸貯留ローラが、鉄よりも比重の小さい非金属材料で形成されていることを特徴とする糸貯留装置。
2. 前記非金属材料が、樹脂材料であることを特徴とする請求項１に記載の糸貯留装置。
3. 前記糸貯留ローラは、樹脂材料に強化繊維が配合された繊維強化樹脂で形成されていることを特徴とする請求項２に記載の糸貯留装置。
4. 前記糸貯留ローラの外面のうち、少なくとも、前記糸が巻き付けられる部分が、保護層で被覆されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の糸貯留装置。
5. 前記糸貯留ローラは、樹脂材料で形成され、
   前記糸貯留ローラの外面全体に、前記保護層として金属のめっき層が施されていることを特徴とする請求項４に記載の糸貯留装置。
6. 前記糸貯留ローラは、ＡＢＳ樹脂で形成され、
   前記めっき層はクロムを主成分とする層であり、
   前記糸貯留ローラと前記めっき層の間に、ニッケル又は銅を主成分とする下地層が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の糸貯留装置。
7. 前記糸貯留ローラが、セラミックスで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の糸貯留装置。
8. 前記糸貯留ローラには、前記糸貯留ローラを回転させる駆動モータの回転軸と前記糸貯留ローラとを連結するための、金属製の連結部材が取り付けられていることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の糸貯留装置。
9. 給糸部と、
   前記給糸部から供給された糸を巻取る巻取部と、
   前記給糸部と前記巻取部の間に配置され、前記巻取部に巻取られる前の糸を貯留する、請求項１〜８の何れかに記載の糸貯留装置と、
   前記給糸部と前記糸貯留装置の間に配置され、走行する糸の欠陥を検出して除去する糸欠陥除去装置と、
   を備えていることを特徴とする糸巻取装置。
10. 前記糸欠陥除去装置は、
    走行する糸の欠陥を検出する糸欠陥検出装置と、
    前記糸欠陥検出装置により糸欠陥を検出したときに糸を切断する糸切断部と、
    前記糸切断部により糸が切断された後に、前記糸貯留装置側の糸端と前記給糸部側の糸端を、前記糸欠陥を除去しつつ繋ぎ合わせる糸継装置と、
    を備えていることを特徴とする請求項９に記載の糸巻取装置。
11. 前記巻取部の巻取動作、及び、前記糸貯留装置の前記糸貯留ローラの糸貯留動作をそれぞれ制御する制御部と、
    前記糸貯留装置に貯留された糸量を検出する糸量検出部と、をさらに備え、
    前記制御部は、前記糸切断部により糸が切断されたときに、前記糸貯留ローラの回転を停止させ、且つ、前記糸量検出部の検出結果に応じて前記巻取部の巻取動作を制御することを特徴とする請求項１０に記載の糸巻取装置。

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