JP2016003398A - 紡績機、紡績方法、及び、紡績糸 - Google Patents

Abstract

【課題】紡績糸の糸品質の向上を図ることができる紡績機、紡績方法、及び、糸品質の向上が図られた紡績糸を提供する。
【解決手段】紡績機は、芯糸Ｃを供給する芯糸供給装置４０と、繊維束Ｆを供給するドラフト装置６と、芯糸Ｃを芯として繊維束に撚りを与えて紡績糸Ｙを生成する空気紡績装置７と、空気紡績装置７で生成される紡績糸Ｙに掛かる張力を検出する張力センサ９と、紡績糸Ｙの糸品質を監視するための品質監視用の基準範囲及び張力センサの検出結果に基づいて、紡績糸Ｙの糸品質を監視する監視部と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、紡績機、紡績方法、及び、紡績糸に関する。

従来から、芯糸を供給する芯糸供給装置と、繊維束を供給する繊維束供給装置と、芯糸を芯として繊維束に撚りを与えて紡績糸を生成する紡績装置と、を備える紡績機が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１３−０４９９３２号公報

上述した紡績機においては、紡績糸の糸品質を高めるため、芯糸の周りに繊維束が適切に撚られている必要がある。このため、本技術分野では、紡績糸の糸品質の向上を図ることが求められている。

そこで、本発明の種々の側面は、紡績糸の糸品質の向上を図ることができる紡績機、紡績方法、及び、糸品質の向上が図られた紡績糸を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る紡績機は、芯糸を供給する芯糸供給装置と、繊維束を供給する繊維束供給装置と、芯糸を芯として繊維束に撚りを与えて紡績糸を生成する紡績装置と、紡績装置で生成される紡績糸に掛かる張力を検出する張力検出部と、紡績糸の糸品質を監視するための品質監視用閾値及び張力検出部の検出結果に基づいて、紡績糸の糸品質を監視する監視部と、を備える。

このように、紡績糸の糸品質と相関関係を有する紡績糸に掛かる張力（検出装置の検出結果）を用いることで、紡績糸の糸品質を監視することが可能となり、紡績糸の糸品質の向上を図ることができる。

品質監視用閾値は、監視部が監視する紡績糸の種類に応じて設定されてもよい。これにより、生成される紡績糸に応じて適切に糸品質を監視することができる。

監視部は、紡績装置で生成された紡績糸に芯糸が含まれているか否かを監視するための有無監視用閾値及び張力検出部の検出結果に基づいて、芯糸の有無を更に監視してもよい。これにより、紡績糸の糸品質の向上をより一層図ることができる。

芯糸供給装置は、供給する芯糸の有無を検出する芯糸検出部を備え、監視部は、芯糸検出部の検出結果に基づいて、芯糸の有無を更に監視してもよい。これにより、紡績糸の糸品質の向上をより一層図ることができる。

監視部は、糸品質の監視と、芯糸の有無の監視とを切り替え可能であってもよい。この場合には、紡績糸Ｙの状態及び生成のタイミングなどに応じて糸品質の監視と芯糸の有無の監視とを切り替えることが可能となり、必要な監視を適切に行うことができる。

監視部が紡績糸の糸品質に異常があると判定した場合、紡績装置は、紡績糸の生成を停止してもよい。この場合には、紡績糸の糸品質に異常がある場合に、適切なタイミングで紡績糸の生成を停止することができる。

紡績機は、紡績装置が生成する紡績糸に応じて、紡績糸の紡績条件を設定する設定部を更に備えていてもよい。設定部を備えているので、紡績条件を変更することにより紡績糸の糸品質を変えることができる。従って、監視部の監視結果に基づいて紡績条件を設定することが可能となり、糸品質の高い紡績糸を生成することができる。

紡績機は、紡績装置から紡績糸を引き出す引出し装置を更に備え、繊維束供給装置及び引出し装置は、紡績装置が生成する紡績糸に応じて、繊維束供給装置が芯糸及び繊維束を紡績装置に供給する速度と引出し装置が紡績糸を引き出す速度との比を設定可能であってもよい。芯糸及び繊維束が供給される速度と紡績糸を引き出す速度との比を変えることにより、紡績糸の糸品質を変えることができる。従って、監視部の監視結果に基づいて速度の比を変えることで、糸品質の高い紡績糸を生成することができる。

芯糸供給装置は、芯糸に張力を付与する張力付与部を備え、張力付与部は、紡績装置が生成する紡績糸に応じて、芯糸に付与する張力を設定可能であってもよい。供給される芯糸の張力を変えることにより、紡績糸の糸品質を変えることができる。従って、監視部の監視結果に基づいて芯糸に付与する張力を変えることで、糸品質の高い紡績糸を生成することができる。

紡績機は、張力検出部の検出結果を表示する表示部を更に備えていてもよい。検出結果が表示されることにより、紡績糸に掛かる張力を紡績機のオペレータが容易に把握することができる。

本発明の他の側面は、芯糸を芯として繊維束に撚りを与えて紡績糸を生成する紡績装置を備える紡績機で実施される紡績方法であって、紡績装置で生成される紡績糸に掛かる張力を検出する工程と、紡績糸の糸品質を監視するための品質監視用閾値及び紡績糸に掛かる張力の検出結果に基づいて、紡績糸の糸品質を監視する工程と、を含む。

このように、紡績糸の糸品質と相関関係を有する紡績糸に掛かる張力を用いることで、紡績糸の糸品質を監視することが可能となり、紡績糸の糸品質の向上を図ることができる。

本発明のさらに他の側面に係る紡績糸は、上記紡績方法によって生成される。上記紡績方法によって生成された紡績糸は、糸品質の監視が行われている。このため、糸品質の向上が図られた紡績糸を提供できる。

本発明の種々の側面によれば、紡績糸の糸品質の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態の紡績機の正面図である。 図１の紡績機の紡績ユニットの側面図である。 （ａ）は張力付与部が大きな張力を付与している状態、（ｂ）は小さな張力を付与している状態を示す図である。 ユニット制御装置の機能構成を示すブロック図である。 フィード比及び芯糸に付与する張力と糸品質との関係を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

［紡績機の構成］
図１に示されるように、紡績機１は、複数の紡績ユニット２と、糸継台車３と、ブロワボックス４と、原動機ボックス５と、を備えている。複数の紡績ユニット２は、一列に配列されている。各紡績ユニット２は、スライバＳ及び芯糸Ｃから紡績糸Ｙを生成してパッケージＰに巻き取る。糸継台車３は、紡績糸Ｙが切断された紡績ユニット２において糸継動作を行う。ブロワボックス４には、紡績ユニット２の各部において吸引流及び旋回流等を発生させるための空気供給源等が収容されている。原動機ボックス５には、紡績ユニット２の各部に動力を供給するための原動機等が収容されている。

なお、以下の説明では、スライバＳ及び紡績糸Ｙの走行経路において、スライバＳが供給される側を上流側といい、紡績糸Ｙが巻き取られる側を下流側という。また、糸継台車３に対して紡績糸Ｙが走行する側を前側といい、その反対側を後側という。本実施形態では、複数の紡績ユニット２の配列方向に延在する作業通路（図示省略）が紡績機１の前側に設けられている。したがって、オペレータは、その作業通路から各紡績ユニット２の操作及び監視等を行うことができる。

［紡績ユニットの構成］
図１及び図２に示されるように、各紡績ユニット２は、上流側から順に、ドラフト装置（繊維束供給装置）６及び芯糸供給装置４０と、空気紡績装置（紡績装置）７と、紡績糸監視装置８と、張力センサ（張力検出部）９と、糸貯留装置（糸引出し装置、設定部）１４と、ワキシング装置１１と、巻取装置１２と、を備えている。これらの装置は、上流側が機台高さ方向において上側となるように（すなわち、下流側が機台高さ方向において下側となるように）、機台フレーム１３によって直接的に又は間接的に支持されている。

ドラフト装置６は、スライバＳをドラフトして繊維束Ｆを生成する。ドラフト装置６は、上流側から順に、バックローラ対１５と、サードローラ対１６と、エプロンベルト１７が各ローラに架けられたミドルローラ対１８と、フロントローラ対１９と、を有している。各ローラ対１５，１６，１８及び１９は、原動機ボックス５又は個別に設けられた駆動源（図示しない）からの動力により駆動される。各ローラ対１５，１６，１８及び１９は、ケンス（図示省略）から供給されたスライバＳをドラフトしつつ上流側から下流側に走行させる。

芯糸供給装置４０は、芯糸パッケージＣＰから芯糸Ｃを解舒して、ドラフト装置６に芯糸Ｃを供給する。より詳細には、芯糸供給装置４０は、ミドルローラ対１８とフロントローラ対１９との間から、繊維束Ｆの走行経路上に芯糸Ｃを供給する。これにより、芯糸Ｃは、繊維束Ｆと共に空気紡績装置７に供給される。

空気紡績装置７は、芯糸Ｃを芯として繊維束Ｆに撚りを与えて紡績糸Ｙを生成する。より詳細には（ただし、図示省略）、空気紡績装置７は、紡績室と、繊維芯糸ガイドと、旋回流発生ノズルと、中空ガイド軸体と、を有している。繊維芯糸ガイドは、ドラフト装置６から供給されたカバー繊維となる繊維束Ｆ及び芯糸供給装置４０から供給された芯糸Ｃを紡績室内に案内する。旋回流発生ノズルは、繊維束Ｆ及び芯糸Ｃの走行経路の周囲に配置されており、紡績室内に旋回流を発生させる。この旋回流によって、紡績室内に案内された繊維束Ｆの繊維端が反転されて旋回させられる。中空ガイド軸体は、紡績された紡績糸Ｙを紡績室内から空気紡績装置７の外部に案内する。

紡績糸監視装置８は、空気紡績装置７と糸貯留装置１４との間において、走行する紡績糸Ｙを監視する。紡績糸Ｙに糸欠陥があることを検出した場合、紡績糸監視装置８は、糸欠陥検出信号をユニット制御装置１０に送信する。なお、紡績糸監視装置８は、糸欠陥として、例えば、紡績糸Ｙの太さ異常及び／又は紡績糸Ｙに含まれる異物を検出する。張力センサ９は、空気紡績装置７と糸貯留装置１４との間において、走行する紡績糸Ｙの張力を測定する。すなわち、張力センサ９は、空気紡績装置７で生成される紡績糸Ｙに掛かる張力を測定（検出）する。張力センサ９は、測定した張力値をユニット制御装置１０に送信する。張力センサ９として、紡績糸Ｙの張力を測定できるセンサであれば種々のセンサを用いることができる。ワキシング装置１１は、糸貯留装置１４と巻取装置１２との間において、走行する紡績糸Ｙにワックスを付与する。なお、ユニット制御装置１０は、紡績ユニット２ごとに設けられており、上位コントローラである機台制御装置２０の制御下において紡績ユニット２の動作を制御する。

糸貯留装置１４は、空気紡績装置７と巻取装置１２との間において、走行する紡績糸Ｙを貯留する。糸貯留装置１４は、空気紡績装置７から紡績糸Ｙを安定して引き出す機能、糸継台車３による糸継動作時等に空気紡績装置７から送り出される紡績糸Ｙを滞留させて紡績糸Ｙが弛むのを防止する機能、及び巻取装置１２側における紡績糸Ｙの張力を調節して巻取装置１２側における紡績糸Ｙの張力の変動が空気紡績装置７に伝わるのを防止する機能を有している。

糸貯留装置１４は、糸貯留ローラ３４と、糸掛け部材３５と、電動モータ３６とを備えている。糸掛け部材３５は、紡績糸Ｙに係合し、紡績糸Ｙに係合した状態で糸貯留ローラ３４と一体回転することにより、糸貯留ローラ３４の外周面に紡績糸Ｙを巻き付ける。糸貯留ローラ３４は、外周面に紡績糸Ｙを一定量巻き付けて貯留する。糸貯留ローラ３４は、電動モータ３６によって回転駆動される。糸貯留ローラ３４の外周面に巻き付けられた紡績糸Ｙは、糸貯留ローラ３４が回転することにより糸貯留ローラ３４を締め付けるようにして巻かれ、糸貯留装置１４よりも上流側の紡績糸Ｙを引っ張る。すなわち、外周面に紡績糸Ｙを巻き付けた状態の糸貯留ローラ３４を所定の回転速度で回転させることで、糸貯留装置１４は、紡績糸Ｙに所定の張力を与えて空気紡績装置７から紡績糸Ｙを所定の速度で引き出し、所定の速度で下流側に搬送する。電動モータ３６は、ユニット制御装置１０によって制御される。

巻取装置１２は、空気紡績装置７で生成された紡績糸ＹをボビンＢに巻き取ってパッケージＰを形成する。巻取装置１２は、クレードルアーム２１と、巻取ドラム２２と、トラバース装置２３と、を有している。クレードルアーム２１は、支軸２４によって揺動可能に支持されている。クレードルアーム２１は、回転可能に支持するボビンＢ又はパッケージＰの表面を巻取ドラム２２の表面に適切な圧力で接触させる。巻取ドラム２２は、紡績ユニット２ごとに設けられた電動モータ（図示省略）によって駆動されて、接触するボビンＢ又はパッケージＰを回転させる。トラバース装置２３は、複数の紡績ユニット２で共有されるシャフト２５によって駆動されて、回転するボビンＢ又はパッケージＰに対して紡績糸Ｙを所定幅で綾振りする。

糸継台車３は、紡績糸Ｙが切断された紡績ユニット２まで走行し、当該紡績ユニット２において糸継動作を行う。糸継台車３は、糸継装置２６と、第１糸捕捉案内装置２７と、第２糸捕捉案内装置２８と、を有している。第１糸捕捉案内装置２７は、支軸２７ａによって回動可能に支持されており、空気紡績装置７からの紡績糸Ｙの糸端を吸い込みつつ捕捉して糸継装置２６に案内する。第２糸捕捉案内装置２８は、支軸２８ａによって回動可能に支持されており、巻取装置１２からの紡績糸Ｙの糸端を吸い込みつつ捕捉して糸継装置２６に案内する。糸継装置２６は、例えばスプライサであり、案内された糸端同士の糸継ぎを行う。

［芯糸供給装置の構成］
図２に示されるように、芯糸供給装置４０は、芯糸パッケージ保持部４１と、芯糸供給ユニット５０と、芯糸案内部４３と、を備えている。芯糸パッケージ保持部４１は、芯糸パッケージＣＰの中心線を水平且つ前後方向に延在した状態で芯糸パッケージＣＰを保持する。芯糸パッケージＣＰには、芯糸Ｃとして、例えばモノフィラメント糸又は仮撚り加工糸が巻かれている。モノフィラメント糸は、剛性の高い糸であり、仮撚り加工糸は、伸縮性の高い糸である。芯糸供給ユニット５０は、芯糸パッケージＣＰからガイドローラ４２を介して供給された芯糸Ｃに張力を付与する機能、当該芯糸Ｃに弛みを付与する機能、及び、当該芯糸Ｃを送り出す機能を有している。芯糸案内部４３は、芯糸Ｃをドラフト装置６に案内する筒状の部材である。芯糸案内部４３の内側には、直線を含むように芯糸Ｃの走行領域が形成されている。

［芯糸供給ユニットの構成］
芯糸供給ユニット５０は、張力付与部５１と、芯糸送出部５２と、弛み付与部５３と、を備えている。張力付与部５１、芯糸送出部５２、及び、弛み付与部５３は、ユニットベース５５にそれぞれ取り付けられている。

張力付与部５１は、空気紡績装置７による紡績糸Ｙの生成時に、芯糸供給ユニット５０に案内された芯糸Ｃに張力を付与する。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように、張力付与部５１は、調節ダイヤル（設定部）６２と、固定片６３と、可動片６４と、を有している。張力付与部５１は、芯糸Ｃをジグザグ状に案内することで、芯糸Ｃに張力を付与する。固定片６３は、ユニットベース５５に固定されている。固定片６３には、芯糸Ｃが掛けられる複数のシャフト６３ａが設けられている。

可動片６４は、固定片６３に設けられた支軸（図示省略）によって、固定片６３に対して開閉可能に支持されている。可動片６４には、複数のシャフト６３ａに向けて突出するように複数の突起６４ａが設けられている。各突起６４ａは、図３（ｂ）に示されるように、各シャフト６３ａと交互に位置するように、可動片６４に設けられている。各突起６４ａの先端部には、芯糸Ｃが挿通される孔６４ｂが形成されている。

調節ダイヤル６２は、固定片６３に対する可動片６４の開閉位置を調節するダイヤルである。調節ダイヤル６２をオペレータが操作することで、例えば、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、可動片６４の開閉位置を調節することができる。

可動片６４の孔６４ｂに芯糸Ｃが通され且つ各シャフト６３ａに対して芯糸Ｃが掛けられた状態で、可動片６４の開閉位置を調節することで、芯糸Ｃに付与される張力を調節することができる。図３（ａ）に示すように、固定片６３に対して可動片６４が大きく開いている場合、走行する芯糸Ｃが大きくジグザグ状に案内されるため、芯糸Ｃに付与される張力が大きくなる。一方、図３（ｂ）に示すように、図３（ａ）に示す場合よりも固定片６３に対する可動片６４の開きが小さい場合、走行する芯糸Ｃが小さなジグザグ状に案内されるため、図３（ａ）に示す場合に比べて芯糸Ｃに付与される張力が小さくなる。

弛み付与部５３は、張力付与部５１と芯糸送出部５２との間において、芯糸Ｃに弛みを付与する。図２に示すように、弛み付与部５３は、アーム状に形成されている。弛み付与部５３の基端部は、ユニットベース５５に固定された支軸によって回動可能に支持されている。弛み付与部５３の基端部から延在する先端部は、張力付与部５１と芯糸送出部５２との間の芯糸Ｃと係合する。弛み付与部５３は、芯糸Ｃの走行経路に沿った位置（図２の実線の位置）と、上方の位置（図２の二点鎖線の位置）とに回動可能である。弛み付与部５３の先端部が芯糸Ｃと係合し且つ芯糸送出部５２が芯糸Ｃをクランプした状態で、弛み付与部５３が上方の位置に回動することにより、芯糸パッケージＣＰから芯糸Ｃが引き出されて芯糸Ｃに弛みが付与される。弛み付与部５３による弛みの付与は、芯糸送出部５２による芯糸Ｃの送り出し前に行われる。

芯糸送出部５２は、紡績糸Ｙの生成の開始時に芯糸Ｃの糸端をドラフト装置６に送り出す機能と、芯糸Ｃをクランプする機能と、芯糸Ｃを切断する機能とを有している。芯糸送出部５２は、弛み付与部５３が芯糸Ｃに弛みを付与する前に芯糸Ｃをクランプして芯糸Ｃを切断する。これにより、芯糸送出部５２より芯糸Ｃの走行方向の下流側の芯糸Ｃが切断除去される。芯糸Ｃの切断後、芯糸送出部５２は、圧縮空気の作用によって、芯糸案内部４３を介して芯糸Ｃの糸端をドラフト装置６に送り出す。

［ユニット制御装置の構成］
ユニット制御装置１０は、紡績ユニット２の各部の動作を制御する。また、ユニット制御装置１０は、生成される紡績糸Ｙの糸品質を監視する機能を有している。以下、ユニット制御装置１０における糸品質の監視機能を中心に説明する。図４に示すように、ユニット制御装置１０は、糸品質の監視を行うため、機能的には、監視部７１と、停止指示部７２と、表示制御部７３とを含んで構成されている。

ここで、空気紡績装置７によって生成される紡績糸Ｙの糸品質と、空気紡績装置７で生成される紡績糸Ｙに掛かる張力との間には相対関係がある。ここでの糸品質とは、カバー繊維による芯糸Ｃのカバー状態をいう。すなわち、紡績糸Ｙの糸品質とは、紡績糸Ｙに芯糸Ｃが含まれた状態での糸品質である。

張力センサ９で測定される張力値が適正である場合の糸品質について説明する。芯糸Ｃ及び繊維束Ｆに適正な張力が掛かっている場合、芯糸Ｃがカバー繊維によって適正にカバーされる。このような紡績糸Ｙは、以下のような性質を有する。例えば、紡績糸Ｙを引っ張った際に芯糸Ｃとカバー繊維の部分とが同時（ほぼ同時）に破断する。このため、この紡績糸Ｙの破断強さは強い。また、この紡績糸Ｙの表面は均一であり、均性度は良い。均性度が良いと、紡績糸Ｙを試験機等で擦ったときにカバー繊維が芯糸Ｃから剥離し難く、切れ難い。

張力センサ９で測定される張力値が、繊維束Ｆのみで紡績糸を生成した場合に測定される張力値よりも低い場合の紡績糸Ｙの糸品質について説明する。この場合の紡績糸Ｙでは、芯糸Ｃに緩みが生じ、芯糸Ｃがカバー繊維からループ状に突出する傾向がある。このような紡績糸Ｙを引っ張った際は、芯糸Ｃとカバー繊維とが個別のタイミングで破断する。このため、この紡績糸Ｙの破断強さは弱い。また、この紡績糸Ｙは、芯糸Ｃが突出した部分以外の表面は均一であり、均性度の悪化は少ない。均性度の悪化は少ないため、紡績糸Ｙを試験機等で擦ったときにカバー繊維が芯糸Ｃから剥離し難く、切れ難い。

張力センサ９で測定される張力値が過剰な場合の糸品質について説明する。この場合の紡績糸Ｙでは、芯糸Ｃに必要以上の張力が掛かっているため、カバー繊維が芯糸Ｃの伸びに耐え切れずにカバー繊維の剥離（浮き）が生じる傾向がある。カバー繊維の剥離が生じた紡績糸Ｙの場合、紡績糸Ｙを引っ張った際に芯糸Ｃとカバー繊維とが個別のタイミングで破断する。このため、この紡績糸Ｙの破断強さは弱い。また、カバー繊維が剥離しているため、紡績糸Ｙの表面は均一ではなく、均性度は悪い。均性度が悪いため、紡績糸Ｙを試験機等で擦ったときにカバー繊維が芯糸Ｃから剥離し易く、切れ易い。

このように、張力センサ９で測定される張力値を確認することで、紡績糸Ｙの糸品質を監視することができる。監視部７１は、糸品質の監視を行うため、張力センサ９によって測定された張力値が予め設定された品質監視用の基準範囲内であるか否かを判断する。この品質監視用の基準範囲とは、空気紡績装置７で生成される紡績糸Ｙに掛かる張力値の範囲であって、カバー繊維によって芯糸Ｃを適正にカバーすることができる張力値の範囲である。品質監視用の基準範囲は、監視部７１が監視する紡績糸Ｙの種類に応じて設定される。品質監視用の基準範囲の上限値（品質監視用閾値）及び下限値（品質監視用閾値）は、紡績糸Ｙに掛かる張力を変えながら実際に紡績糸Ｙを生成した結果に基づいて決定してもよい。例えば、品質監視用の基準範囲の下限値を、繊維束Ｆのみで紡績糸を生成した場合に測定される張力値に基づいて決定してもよい。

空気紡績装置７で生成される紡績糸Ｙに掛かる張力は、フィード比、及び、芯糸供給装置４０の張力付与部５１が芯糸Ｃに付与する張力を変えることで、変化する。フィード比とは、ドラフト装置６のフロントローラ対１９の回転速度と、糸貯留装置１４の糸貯留ローラ３４の回転速度との比である。例えば、フィード比が「１」の場合、フロントローラ対１９の回転速度と糸貯留ローラ３４の回転速度とは同じである。フィード比が「１．０１」の場合には、糸貯留ローラ３４の回転速度がフロントローラ対１９の回転速度よりも早く、糸貯留ローラ３４が紡績糸Ｙを少し引っ張りながら空気紡績装置７から紡績糸Ｙを引き出している。

張力センサ９で測定される張力値は、フィード比を高くすることによって高い値となり、芯糸Ｃに付与する張力を高くすることによって高い値となる。反対に、張力センサ９で測定される張力値は、フィード比を低くすることによって低い値となり、芯糸Ｃに付与する張力を低くすることによって低い値となる。

張力センサ９によって測定された張力値が品質監視用の基準範囲以下である場合、監視部７１は、芯糸Ｃがカバー繊維からループ状に突出するなど、紡績糸Ｙの糸品質に異常があると判定する。張力センサ９によって測定された張力値が品質監視用の基準範囲以上である場合、監視部７１は、カバー繊維の剥離（浮き）が生じているなど、紡績糸Ｙの糸品質に異常があると判定する。張力センサ９によって測定された張力値が品質監視用の基準範囲内である場合、監視部７１は、紡績糸Ｙの糸品質は適正であると判定する。

品質監視用の基準範囲は、紡績糸Ｙの種類毎に監視部７１が予め複数記憶しておき、オペレータが必要な基準範囲を選択することによって設定されてもよい。品質監視用の基準範囲は、その都度、オペレータが値を入力することによって設定されてもよい。

監視部７１は、糸品質の監視に加え、空気紡績装置７で生成された紡績糸Ｙに芯糸Ｃが含まれているか否かを監視する。監視部７１は、芯糸Ｃの有無の監視を行うため、張力センサ９によって測定された張力値が、予め設定された有無監視用閾値以上であるか否かを判定する。この有無監視用閾値とは、空気紡績装置７で生成される紡績糸Ｙに掛かる張力値であって、芯糸Ｃの有無を判定するための閾値である。有無監視用閾値は、監視部７１が監視する紡績糸Ｙの種類に応じて設定される。例えば、有無監視用閾値を、繊維束Ｆのみで紡績糸を生成した場合に測定される張力値に基づいて決定してもよい。

紡績糸Ｙに芯糸Ｃが含まれていない場合、張力センサ９によって測定される張力値は低くなる。このため、張力センサ９によって測定された張力値が有無監視用閾値未満である場合、監視部７１は、紡績糸Ｙに芯糸Ｃが含まれていないと判定する。張力センサ９によって測定された張力値が有無監視用閾値以上である場合、監視部７１は、紡績糸Ｙに芯糸Ｃが含まれていると判定する。

監視部７１は、糸品質の監視と、芯糸Ｃの有無の監視とを切り替えることができる。監視部７１による芯糸Ｃの有無の監視は、例えば、紡績糸Ｙの生成の開始時に行うことができる。これにより、芯糸供給装置４０から芯糸Ｃが正常に供給されているか否かを監視することができる。監視部７１による糸品質の監視は、芯糸Ｃの有無の監視が終了した後、紡績糸Ｙの生成中に行うことができる。これにより、監視部７１は、糸品質の監視と芯糸Ｃの有無の監視とを適切なタイミングで行うことができる。

停止指示部７２は、糸品質の監視時に監視部７１によって糸品質に異常があると判定された場合、空気紡績装置７など、紡績ユニット２の各部の動作を停止させて紡績糸Ｙの生成を停止させる。停止指示部７２は、芯糸Ｃの有無の監視時に監視部７１によって芯糸Ｃが含まれていないと判定された場合、空気紡績装置７など、紡績ユニット２の各部の動作を停止させる。

表示制御部７３は、監視部７１の監視結果を表示部７４（図１参照）に表示させる。例えば、表示制御部７３は、糸品質の判定結果、及び、張力センサ９によって測定された紡績糸Ｙの張力値などを表示部７４に表示させる。これにより、オペレータは、紡績糸Ｙの糸品質、芯糸Ｃの有無、及び、紡績糸Ｙの張力値などを把握することができる。表示部７４を設ける位置は、図１に示すように原動機ボックス５に限定されず、原動機ボックス５以外の場所に設けてもよい。

オペレータは、表示部７４に表示される糸品質の判定結果に基づいて、張力センサ９によって測定された張力値が品質監視用の基準範囲内となるように、紡績糸Ｙの紡績条件を設定する。本実施形態では、上述したように、フィード比及び芯糸Ｃに付与する張力のうち少なくとも何れかを変えることで、張力センサ９によって測定される張力値を変化させることができる。すなわち、オペレータは、フィード比及び芯糸Ｃに付与する張力を変えて張力センサ９によって測定される張力値を変化させることで、糸品質が適正となるように紡績糸Ｙの糸品質を変化させる。

［フィード比及び芯糸に付与する張力と糸品質との関係］
図５を用いて、フィード比及び芯糸Ｃに付与する張力と糸品質との関係を説明する。図５に示すように、フィード比が低く且つ芯糸Ｃに付与する張力が低い場合（図５の「ＮＧ１」の領域）、張力センサ９によって測定される張力値が低くなる。この場合、芯糸Ｃがカバー繊維からループ状に突出した紡績糸Ｙが生成される傾向がある。フィード比が高く且つ芯糸Ｃに付与する張力が高い場合（図５の「ＮＧ２」の領域）、張力センサ９によって測定される張力値が高くなる。この場合、芯糸Ｃからカバー繊維が剥離した紡績糸Ｙが生成される傾向がある。図５の「ＯＫ」の領域は、紡績糸Ｙの張力値が品質監視用の基準範囲内であり糸品質が適正である場合のフィード比と芯糸Ｃに付与する張力との関係を表している。

オペレータは、表示部７４に表示される判定結果を見て、適正な品質の紡績糸Ｙが生成されるように、フィード比及び芯糸Ｃに付与する張力を設定する。フィード比の設定は、例えば、オペレータが機台制御装置２０の操作部を操作することで行うことができる。例えば、フロントローラ対１９の回転速度に対して、糸貯留ローラ３４を駆動する電動モータ３６の回転速度を変えることで、フィード比を変えることができる。フロントローラ対１９が個別に設けられた駆動源によって駆動されている場合、この駆動源の回転速度を変えてもよい。芯糸Ｃに付与する張力の設定は、芯糸供給装置４０に設けられた張力付与部５１の調節ダイヤル６２をオペレータが操作することで行うことができる。糸貯留装置１４及び張力付与部５１は、紡績糸Ｙの紡績条件を設定する設定部として機能する。

ユニット制御装置１０は、物理的には、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備えている。

［糸品質の監視動作］
糸品質を監視する際の動作について説明する。空気紡績装置７によって紡績糸Ｙが生成されている状態で、張力センサ９は紡績糸Ｙに掛かる張力を検出する（張力を検出する工程）。次に、監視部７１は、張力センサ９によって測定された張力値と、品質監視用の基準範囲とを比較し、糸品質の監視を行う（紡績糸Ｙの糸品質を監視する工程）。オペレータは、監視結果に基づいて、張力センサ９によって測定される張力値が品質監視用の基準範囲内となるように、フィード比及び芯糸Ｃに付与する張力の少なくともいずれかを変更する。

本実施形態は以上のように構成され、この紡績機１では、張力センサ９が、空気紡績装置７で生成される紡績糸Ｙに掛かる張力を検出する。監視部７１は、紡績糸Ｙの糸品質を監視するための品質監視用の基準範囲と、張力センサ９の測定結果とに基づいて、紡績糸Ｙの糸品質を監視する。このように、紡績糸Ｙの糸品質と相関関係を有する紡績糸Ｙに掛かる張力（張力センサ９の測定結果）を用いることで、紡績糸Ｙの糸品質を監視することが可能となり、紡績糸Ｙの糸品質の向上を図ることができる。

品質監視用の基準範囲は、監視部７１が監視する紡績糸の種類に応じて設定される。このため、生成される紡績糸Ｙに応じて適切に糸品質を監視することができる。

監視部７１は、有無監視用閾値及び張力センサ９の測定結果に基づいて、芯糸Ｃの有無を監視する。このため、紡績糸Ｙの糸品質の向上をより一層図ることができる。

監視部７１は、糸品質の監視と、芯糸Ｃの有無の監視とを切り替えることができる。紡績糸Ｙの状態及び生成のタイミングなどに応じて糸品質の監視と芯糸Ｃの有無の監視とを切り替えることが可能となり、必要な監視を適切に行うことができる。

監視部７１が紡績糸Ｙの糸品質に異常があると判定した場合、空気紡績装置７は、紡績糸Ｙの生成を停止する。これにより、糸品質に異常がある紡績糸ＹがパッケージＰに巻き取り続けられることを回避できる。

紡績機１は、糸貯留装置１４の糸貯留ローラ３４の回転速度を変えることなどによって、フィード比を変更することができる。フィード比を変えることにより、紡績糸Ｙの糸品質を変えることができる。従って、監視部７１の監視結果に基づいてフィード比を変えることで、糸品質の高い紡績糸Ｙを生成することができる。

芯糸供給装置４０は、供給する芯糸Ｃに張力を付与する張力付与部５１を備えている。芯糸Ｃの張力を変えることにより、紡績糸Ｙの糸品質を変えることができる。従って、監視部７１の監視結果に基づいて芯糸Ｃに付与する張力を変えることで、糸品質の高い紡績糸Ｙを生成することができる。

紡績機１は、監視部７１による糸品質の判定結果及び張力センサ９の測定結果を表示する表示部７４を備えている。これにより、糸品質の判定結果及び張力センサ９の測定結果をオペレータが容易に把握することができる。オペレータは、把握した測定結果に基づいて、フィード比及び芯糸Ｃに付与する張力などの設定を行うことができる。

紡績機１は、空気紡績装置７で生成される紡績糸Ｙに掛かる張力を張力センサ９によって測定する工程と、品質監視用の基準範囲及び張力センサ９の測定結果に基づいて、紡績糸Ｙの糸品質を監視する工程と行う。紡績糸Ｙの糸品質と相関関係を有する紡績糸Ｙに掛かる張力を用いることで、紡績糸Ｙの糸品質を監視することが可能となり、紡績糸Ｙの糸品質の向上を図ることができる。

紡績機１によって生成された紡績糸Ｙは、糸品質の管理が行われているため、糸品質が高い。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば、監視部７１が張力センサ９の検出結果に基づいて芯糸Ｃの有無を監視することに限定されない。例えば、図２に二点鎖線で示すように、芯糸Ｃの有無を検出する芯糸検出部５４を設けてもよい。芯糸検出部５４は、例えば、弛み付与部５３と芯糸送出部５２との間において、芯糸Ｃの有無を検出する。この場合であっても、監視部７１は芯糸検出部５４の検出結果に基づいて芯糸Ｃの有無についても監視することが可能となり、紡績糸Ｙの糸品質の向上をより一層図ることができる。

芯糸Ｃに張力を付与するため、芯糸Ｃをジグザグ状に走行させる張力付与部５１を用いたが、芯糸Ｃに張力を付与する機構についてはこれに限定されない。フィード比の変更と、芯糸Ｃに対する張力の付与とを双方とも行うことに限定されず、何れか一方のみを行ってもよい。上記実施形態では、フィード比及び張力付与部５１が芯糸Ｃに付与する張力を変えることによって、空気紡績装置７で生成される紡績糸Ｙに掛かる張力を変えた。しかし、フィード比及び張力付与部５１以外によって、紡績糸Ｙに掛かる張力を変えてもよい。

芯糸Ｃの種類は、モノフィラメント糸又は仮撚り加工糸以外であってもよい。例えば、モノフィラメント糸よりも剛性の低いマルチフィラメント系の芯糸Ｃ、又は、仮撚り加工糸よりも巻縮性の低い芯糸Ｃであってもよい。さらに、芯糸Ｃとして、加工系の芯糸Ｃ、エアー加工系の芯糸Ｃ（例えば、スパンデックスと加工糸を交絡させた糸であり、加工系と巻縮性が類似した糸）、又はスパン系の芯糸Ｃ（一般的に用いられる紡績糸）が用いられてもよい。

紡績機１では、上側で供給された紡績糸Ｙが下側で巻き取られるように各装置が配置されていたが、下側で供給された糸が上側で巻き取られるように各装置が配置されていてもよい。また、紡績機１では、ドラフト装置６の各ローラ対及びトラバース装置２３のトラバース機構が、原動機ボックス５からの動力によって（すなわち、複数の紡績ユニット２共通で）駆動されていたが、紡績ユニット２の各部（例えば、ドラフト装置６、空気紡績装置７、巻取装置１２等）が紡績ユニット２ごとに独立して駆動されてもよい。

空気紡績装置７は、繊維束Ｆの撚りが空気紡績装置７の上流側に伝わるのを防止するために、繊維芯糸ガイドに保持されて紡績室内に突出するように配置されたニードルを更に備えていてもよい。また、空気紡績装置７は、そのようなニードルに代えて、繊維芯糸ガイドの下流側端部によって、繊維束Ｆの撚りが空気紡績装置７の上流側に伝わるのを防止するものであってもよい。更に、空気紡績装置７は、互いに反対方向に撚りを掛ける一対のエアージェットノズルを備えていてもよい。

紡績糸Ｙの走行方向において、張力センサ９が紡績糸監視装置８の上流側に配置されてもよい。紡績機１では、糸貯留装置１４が空気紡績装置７から紡績糸Ｙを引き出す機能を有していたが、デリベリローラとニップローラとで紡績糸Ｙが引き出されてもよい。ワキシング装置１１、及び紡績糸監視装置８は、紡績ユニット２に設けられなくてもよい。

巻取装置１２は、紡績ユニット２ごとに設けられた駆動モータによって駆動されるのではなく、複数の紡績ユニット２に共通で設けられた駆動源によって駆動されてもよい。この場合において、パッケージＰを逆回転させるときには、パッケージＰが巻取ドラム２２から離間するように、クレードルアーム２１がエアシリンダ（図示省略）によって移動させられ、糸継台車３に設けられた逆回転用ローラ（図示省略）によってパッケージＰが逆回転させられる。

１…紡績機、６…ドラフト装置（繊維束供給装置）、７…空気紡績装置（紡績装置）、９…張力センサ（張力検出部）、１４…糸貯留装置（糸引出し装置、設定部）、４０…芯糸供給装置、５１…張力付与部、５４…芯糸検出部、６２…調節ダイヤル（設定部）、７１…監視部、Ｃ…芯糸、Ｆ…繊維束、Ｙ…紡績糸。

Claims (12)

1. 芯糸を供給する芯糸供給装置と、
   繊維束を供給する繊維束供給装置と、
   前記芯糸を芯として前記繊維束に撚りを与えて紡績糸を生成する紡績装置と、
   前記紡績装置で生成される前記紡績糸に掛かる張力を検出する張力検出部と、
   前記紡績糸の糸品質を監視するための品質監視用閾値及び前記張力検出部の検出結果に基づいて、前記紡績糸の糸品質を監視する監視部と、を備える、紡績機。
2. 前記品質監視用閾値は、前記監視部が監視する前記紡績糸の種類に応じて設定される、請求項１に記載の紡績機。
3. 前記監視部は、前記紡績装置で生成された前記紡績糸に前記芯糸が含まれているか否かを監視するための有無監視用閾値及び前記張力検出部の検出結果に基づいて、前記芯糸の有無を更に監視する、請求項１又は２に記載の紡績機。
4. 前記芯糸供給装置は、供給する前記芯糸の有無を検出する芯糸検出部を備え、
   前記監視部は、前記芯糸検出部の検出結果に基づいて、前記芯糸の有無を更に監視する、請求項１又は２に記載の紡績機。
5. 前記監視部は、前記糸品質の監視と、前記芯糸の有無の監視とを切り替え可能である、請求項３又は４に記載の紡績機。
6. 前記監視部が前記紡績糸の糸品質に異常があると判定した場合、前記紡績装置は、前記紡績糸の生成を停止する、請求項１から５のいずれか一項に記載の紡績機。
7. 前記紡績装置が生成する前記紡績糸に応じて、前記紡績糸の紡績条件を設定する設定部を更に備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の紡績機。
8. 前記紡績装置から前記紡績糸を引き出す引出し装置を更に備え、
   前記繊維束供給装置及び前記引出し装置は、前記紡績装置が生成する前記紡績糸に応じて、前記繊維束供給装置が前記芯糸及び前記繊維束を前記紡績装置に供給する速度と前記引出し装置が前記紡績糸を引き出す速度との比を設定可能である、請求項１から６のいずれか一項に記載の紡績機。
9. 前記芯糸供給装置は、前記芯糸に張力を付与する張力付与部を備え、
   前記張力付与部は、前記紡績装置が生成する前記紡績糸に応じて、前記芯糸に付与する張力を設定可能である、請求項１から６，８のいずれか一項に記載の紡績機。
10. 前記張力検出部の検出結果を表示する表示部を更に備える、請求項１から９のいずれか一項に記載の紡績機。
11. 芯糸を芯として繊維束に撚りを与えて紡績糸を生成する紡績装置を備える紡績機で実施される紡績方法であって、
    前記紡績装置で生成される前記紡績糸に掛かる張力を検出する工程と、
    前記紡績糸の糸品質を監視するための品質監視用閾値及び前記紡績糸に掛かる張力の検出結果に基づいて、前記紡績糸の糸品質を監視する工程と、を含む、紡績方法。
12. 請求項１１に記載の紡績方法によって生成される、紡績糸。

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