JP3760802B2 - コアヤーン及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コア繊維として弾性糸、即ちスパンデックスを用い、該弾性糸の周囲に、綿を原料とする繊維束を構成するファイバを、旋回気流により空気式紡績を施し巻き付かせて、該ファイバにより弾性糸へのカバー性を向上させた状態のカバーリング・スパンデックス・コアヤーン（以後はコアヤーンと称する）と、その製造方法に関する。
特に、コア繊維である弾性糸を、通常よりも更にハイストレッチ状態にして紡出することにより、単糸としてのコアヤーンの糸強力を大にすると共に、紡績糸製造コストを低減するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、空気式紡績装置に改良を加えて、弾性糸をコア繊維として、カバーリング繊維を繊維束とするコアヤーン製造装置について、特許第２７３４８０５号公報の如き技術を、既に出願している。
このような、従来のコアヤーン製造装置では、ステープルファイバや、ステープルファイバと綿との混紡スライバをカバーリング繊維としていた。あるいは、肌触りを向上させるべく、綿１００％の短繊維をカバーリング繊維とする場合もあった。
また、従来からあるリング精紡機等を用いてコアヤーンを生成した場合には、上記したコアヤーンは、毎分約２０メートル程度の紡績速度で製造される。
【０００３】
更に、上記したリング精紡機を用いて、コア繊維を弾性糸、カバーリング繊維を（例えば綿１００％の）短繊維とした場合には、図６に示すような、弾性糸１１にまで撚りが付与されたコアヤーンが生成されるのである。
図６に示すようなコアヤーンの場合、コア繊維である弾性糸１１とカバーリングする繊維束５とが密着した状態を構成しておらず、両者が絡み合っていない状態で、しかも、弾性糸１１の一部がカバーリング繊維５の間から出てしまっている。従って、弾性糸１１の周囲に巻き付くべき繊維束５によるカバー性に問題があった。
【０００４】
故に、弾性糸と繊維束が分離し易い状態で一本のコアヤーンができ上がっているので、この単糸をコアヤーンの長手方向に強く引っ張った場合に、弾性糸上を、周囲の繊維束が滑って繊維束を破断し、スルスルと移動して弾性糸がむき出しになるという事態が生じる。即ち、コアヤーンを長手方向に引っ張ったとき、弾性糸上を繊維束が滑ってしまうので、繊維束が破断するのに要する力が小さい（しごきに対する耐久性が弱い）ものとなる。更に、弾性糸上を繊維束が滑らずにコアヤーン全体を破断するのに要する力（単糸強力、即ち引っ張り破断強力）は、外側の繊維束の強力のみに左右されることとなり、コア繊維としての弾性糸の強力は、全体の強さに影響しないという結果となるのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明においては、該従来のコアヤーンが、繊維束と弾性糸とに分離して、容易に滑るという点を改善し、撚りの付与されていない状態で、弾性糸を中心に寄せ、その周囲に綿の短繊維が巻き付いてカバーリングされた構成とし、単糸強力が高く、しごきに対する耐久性に強く、弾性糸と繊維束の結束性が強く、かつ肌触りの良いコアヤーンを得ることも目的とするものである。
また、このような糸強力の高いコアヤーンを製造する方法として、旋回気流を発生させるノズルと中空ガイド軸体とを備え、前記旋回気流により空気紡績を施すコアヤーン製造方法とすることにより、コアヤーンを高速に製造可能とするものである。
また、更にコアヤーンにおいて、カバーリングした綿の繊維束と、コア繊維である弾性糸とがより密着するように、繊維束の一部が繊維の途中部分で、外周に絡み付いて、密着して巻き付いた状態としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明が解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決する為の手段を説明する。
請求項１においては、コア繊維として弾性糸を用い、その周囲に短繊維を原料とする繊維束をカバーリングするコアヤーンであって、コア繊維として用いる弾性糸を、弾性糸供給装置の回転ローラと紡績装置の下流側に配置された糸送り装置の糸送りローラとの間で、該糸送りローラの回転数を回転ローラの回転数よりも大きくして４倍以上の延伸比で延伸し、弾性糸が延伸した状態で、紡績装置にて繊維束を周囲にカバーリングすることで、前記弾性糸は中心部に、かつ、長手方向に平行に配置され、カバーリングの前記繊維束を構成する各繊維は、その一端が長手方向に略平行に向けられながらコアヤーン中心部に位置し、他端側は螺旋状とされながらコアヤーン外面に露出されている構成とし、更に、カバーリングの前記繊維束の構造が、前記各繊維の前記他端側が後続の他の繊維に巻き付き、該他の繊維の前記他端側が後続のさらに他の繊維に巻き付く連続的な構造としてあるものである。
【０００８】
請求項２においては、前記弾性糸を中心に寄せてコア繊維とし、その周囲に繊維束をカバーリングするものとし、弾性糸の周囲への繊維束のカバーリングは、繊維束の一部を弾性糸の周囲に巻き付けた結束部を設けたものである。
【０００９】
請求項３においては、コア繊維として用いる弾性糸を、弾性糸供給装置の回転ローラと、旋回気流を発生する空気紡績ノズルと、弾性糸が構成するコア繊維の周囲に繊維束が巻き付けられながら糸通路に案内される中空ガイド軸体と、該中空ガイド軸の糸通路と同軸上に配置されたニードルとを備え前記旋回気流により空気紡績を施す紡績装置の下流側に配置された糸送り装置の糸送りローラとの間で、該糸送りローラの回転数を回転ローラの回転数よりも大きくして４倍以上の延伸比で延伸し、延伸と同時に、紡績装置により繊維束と弾性糸を空気紡績ノズルの旋回気流に押されて前記ニードルに巻き掛かりつつ中空ガイド軸体に供給して、該弾性糸の周囲に、繊維束を構成する短繊維を原料としたファイバをカバーリングさせるものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を説明する。まず、図１〜図４において、本発明のコアヤーン製造装置の全体構成について説明する。
図１は本発明のコアヤーンの紡績装置及び糸継台車を示す正面図、図２は図１の紡績装置及び糸継台車部分の拡大側面断面図、図３は紡績部とサクションノズルと糸継台車の部分の拡大側面図、図４は紡績部とサクションノズルと本発明の要部を示す俯瞰図である。
図５は本発明のコアヤーンの拡大図、図６は従来のコアヤーンの拡大図である。
図７は本発明のコアヤーンにおいて、カバーリング繊維の巻付きの様子を示す斜視図である。
図８は本発明のコアヤーン紡績装置の制御ブロック線図である。図９は本発明のコアヤーン紡績装置のタイミングチャート図である。
図１０はリング精紡機により生成されたコアヤーンと、カバーリング繊維をステープルファイバとして、従来の紡績方法または装置により製造されたコアヤーンと、カバーリング繊維を綿１００％として、本発明の製造方法により製造されたコアヤーンとにおける、コア繊維である弾性糸１１の延伸倍率−糸強力特性を示す図である。
図１１はコア繊維の供給部をモータ駆動とした実施例の本発明の要部を示す俯瞰図である。
【００１２】
ユニット錘１は、紡績装置において機台長手方向に多数並設されており、各ユニット錘１の上部にはドラフト装置６が設けられている。該ドラフト装置６は図２に示すように、後部のケンス２からガイド３を介して供給され、カバーリングとなるスライバ４を、所定の繊維束５に引き揃える作用をする。尚、該繊維束５の原料としては、本実施例では綿１００％の短繊維で構成されるファイバが用いられているが、これに限るものでもない。
前記ドラフト装置６は図３に示すように、バックローラ７、エプロンに巻き掛けされたミドルローラ８及びフロントローラ９から主に構成されている。このドラフト装置６の下流には、空気紡績部１３が配置されている。
空気紡績部１３は、弾性糸供給装置１０から供給される弾性糸１１を、ドラフト装置６によりドラフトされた繊維束と共に、加撚用の空気紡績ノズル８６からの圧縮空気の旋回気流の作用で加撚して、弾性糸１１をコア繊維として、その外側を繊維束５の繊維でカバーリングしたコアヤーン１２を製造する。
前記空気紡績部１３には、前記空気紡績ノズル８６とは別の糸排出用吸引流発生ノズル８２が付設されており（後述）、紡績の開始時において、紡績された繊維束５が自動的に空気紡績部１３に吸引流を発生させて、下流に排出を開始すべく構成されている。
【００１３】
前記した繊維束５のカバーリングに際して、本発明のコアヤーン１２は、図５（ａ）に示す如く、弾性糸１１の周囲に螺旋状に巻き付いたものに構成したり、図５（ｂ）に示す如く、更に単糸の外周に一定の間隔をおいて結束部Ｋを構成し、繊維束５と弾性糸１１とを巻き付け、構成するものである。
空気紡績部１３の下流には、製造されたコアヤーン１２を搬送する糸送りローラ１４が設けられている。図２〜図４に示すように、該糸送りローラ１４は、下側のデリベリーローラと上側のニップローラの一対のローラにより構成されている。
ユニット錘１の前面下部には、糸送りローラ１４から給送されるコアヤーン１２を、パッケージ１５に巻き取る巻取部１６が設けられている。
【００１４】
また図４に示すように、糸送りローラ１４と巻取部１６との間には、給送されるコアヤーン１２の糸むら等の糸欠点を検出するスラブキャッチャ１７が設けられ、このスラブキャッチャ１７からの信号により、糸送りローラ１４の下流に設けられたカッター６３（図４）が作動して、コアヤーン１２が切断されるように構成されている。
本発明においては、カッター６３による糸の切断と同時に、ドラフト装置６を構成するバックローラ７の駆動が停止され、空気紡績部１３が作動を停止し、コアヤーンの紡出が停止し、弾性糸パッケージ２０の駆動も停止される。
また、弾性糸供給装置１０を構成するクランプカッター装置３３（図４）は、弾性糸１１の端部を把持して、該糸１１をその先端を切断した状態で停止させる。
クランプカッター装置３３を操作するのがアクチュエータ５４であり、該アクチュエータ５４へ供給する高圧エアを制御する電磁制御弁５６が設けられている。電磁制御弁５６も制御装置５１からの信号により開閉されるものである。尚、制御装置５１を含む本発明の紡績装置の制御系統は図８に示すようになっている。
【００１５】
一方、ドラフト装置６の上方には、弾性糸１１の供給装置１０が設けられ、該弾性糸供給装置１０から供給される弾性糸１１は、フロントローラ９とミドルローラ８の間から繊維束５との通路に合流して、該繊維束５とともに空気紡績部１３に導入されるように構成されている。
この弾性糸供給装置１０には図１に示すように、並設されたユニット錘１に沿って掛け渡され、一つのモータ１８によって回転駆動される共通の駆動軸１９が具備され、この駆動軸１９には弾性糸１１のパッケージ２０を駆動する回転ローラ２１が各錘毎に取り付けられている。
弾性糸１１のパッケージ２０は、水平の軸２２に俯仰自在に取付られたクレードルアーム２３に回転自在に支持されている。該弾性糸パッケージ２０は回転ローラ２１の上に接触して、その回転を受けるように構成されている。そして図４に示すように、回転ローラ２１と弾性糸パッケージ２０との間には、コアヤーン１２の糸切れ時にパッケージ２０の回転を停止するストッパ２４が挿抜自在に設けられている。
【００１６】
具体的には図４に示すように、上記ストッパ２４は支軸に回転自在に軸支され、ストッパ２４はその回動により先端部が回転ローラ２１と弾性糸パッケージ２０との間に挿抜されるように構成されている。ストッパ２４は回転ローラ２１とは非接触で、回転ローラ２１とパッケージ２０との間に挿入される。
ストッパ２４にはアクチュエータ２９が連結され、該アクチュエータ２９は、通常時にはストッパ２４を回転ローラ２１とパッケージ２０との間から抜き取った状態に保持する一方、スラブキャッチャ１７からの信号に基づき、ストッパ２４を回転ローラ２１とパッケージ２０の間に挿入し、弾性糸パッケージ２０の回転を停止するようにしている。
【００１７】
まず、紡績開始時において、回転ローラ２１から下方に供給された弾性糸１１は、弾性糸供給装置１０を構成する漏斗部６０に、オペレータの手動操作により吸い込まれ、エアスレッティング用エアサッカー装置５８と弾性糸検出センサ３２とクランプカッター装置３３を通過して、弾性糸供給ガイド筒５９から、フロントローラ９の前の位置へ供給される。
前記漏斗部６０とエアスレッティング用エアサッカー装置５８とクランプカッター装置３３と、弾性糸供給ガイド筒５９の部分は、全体として回動ボックス５２に一体的に収納されている。これは、紡績の最初の段階で点検修理しスライバ４をドラフト装置６に噛ませるために、前記したドラフト装置６の上部の半分を持上げハンドル５３を操作して持ち上げた場合において、弾性糸供給ガイド筒５９が持上げの邪魔とならないよう、左右に回動して退避できるようにするためである。
【００１８】
紡績装置の錘１の枠体１ａは図２に示すように、前面が開放された断面Ｃ形状に形成され、長手方向に連続した内部空間にレール３７・３８が敷設されており、該レール３７・３８に沿って、糸継台車３９が走行自在に配置されている。
この糸継台車３９には、サクションノズル４１とサクションマウス４２が設けられている。該サクションノズル４１は、図２に示す待機位置Ａから、図２に一点鎖線で示す空気紡績部１３の出口位置まで上下方向に回動して、空気紡績部１３の紡出側の糸端を吸引し、待機位置Ａに復帰する。
また、下方の巻取装置１６に保持された巻取パッケージ１５を逆転させることにより送り出された糸端を、糸継部４０の部分の待機位置Ｂ（図２）まで引き上げるサクションマウス４２が、糸継台車３９に旋回自在に設けられている。
【００１９】
また、糸継台車３９には、上記サクションノズル４１とサクションマウス４２を駆動するカム４３と、このカム４３を駆動するカムモータＭ、サクションを発生するブロワ等が設けられている。
糸継台車３９には、サクションノズル４１が待機位置Ａから、空気紡績部１３の出口位置に移動したときに、これを検出する為のノズル検出センサ４４が設けられると共に、カム４３が一回転したことを検知するための１サイクル終了検知センサ４５が設けられている。
なお、カム４３が一回転する間に、まずサクションマウス４２の、巻取装置１６側の糸端を引き上げる動作が完了し、次いで、空気紡績部１３側の糸端を引き下げるサクションノズル４１の動作が完了するように構成している。
【００２０】
前記サクションノズル４１は、上下方向・旋回自在等は限定しないが、移動自在に構成された吸引管であって、図４に示すサクションノズル内センサ６６は、該サクションノズル４１が構成される吸引管の吸引経路内で、糸の有無を検出する構成としている。
前記吸引管であるサクションノズル４１が下方に旋回した状態で、該サクションノズル内センサ６６が糸の存在を検出すると、繊維束５のみにより紡績された（不完全な）糸が、後述する糸排出用吸引流発生ノズル８２のエア噴射により、空気紡績部１３から順調に排出されていると判断するのである。
そして、次に、弾性糸供給装置１０から弾性糸１１の供給を開始し、ただちに弾性糸１１が繊維束５に内包された、完全なコアヤーンの供給が開始されるのである。
【００２１】
次に図１２〜図１４において、空気紡績部１３と糸排出用吸引流発生ノズル８２の構成を説明する。
図１２は中空ガイド軸体８０を付設した空気紡績部１３の断面図である。図１３は空気紡績部１３での紡績時における繊維束５の挙動を示した断面図である。
図１４は中空ガイド軸体８０の詳細を示す拡大断面図である。
【００２２】
図１２に示す如く、空気紡績部１３はノズルブロック（部材）Ｂと中空ガイド軸体８０により構成されている。空気紡績部１３を構成するノズルブロックＢには、旋回ノズルである空気紡績ノズル８６を穿設しており、また、繊維束５が導入される繊維導入部材８４の繊維導入孔８３が設けられている。更にはノズルブロックＢにはニードル８５が設けられている。このニードル８５は中空ガイド軸体８０の糸通路８１と同軸上に配置されており、繊維導入孔８３から中空ガイド軸体８０の糸通路８１に繊維を案内する機能と、バルーンを阻止することによりフロントローラ９に向かう仮撚りの伝播を阻止し、中空ガイド軸体８０の先端で繊維が反転し易くする機能を果たす。
前記中空ガイド軸体８０においては図１４に示すように、糸排出用吸引流発生ノズル８２が穿設されるとともに、糸通路８１を設けた構成としている。
繊維束５は中空ガイド軸体８０の先端部において、空気紡績ノズル８６の生成する旋回気流を受け、弾性糸１１が構成するコア繊維の周囲に巻き付けられながら、中空ガイド軸体８０の糸通路８１に案内される。これにより紡績がなされ、コアヤーン１２が構成される。
【００２３】
具体的には、繊維導入孔８３を経て排出された繊維束５及び弾性糸１１は、上記旋回気流に押されてニードル８５に当たり、図１３に示す如く、ニードル８５の周面に巻き掛かりつつ中空ガイド軸体８０内に導入される。
前記繊維導入孔８３から排出される繊維束５を構成する各繊維の先端側は、中空ガイド軸体８０の先端近傍で形成されつつある紡績糸の各繊維によってその周囲を巻き付けられた状態で、中空ガイド軸体８０内に導入される。一方、繊維の後端側は、紡績室（ノズルブロックＢと中空ガイド軸体８０との間に形成された空間をいう。）内の旋回気流の作用により、図１３に示す如くいったんほぐれて反転し、中空ガイド軸体８０の外周面に螺旋状に巻き掛かる。しかしその直後、該繊維の後端側は、中空ガイド軸体８０内に向かう繊維束５の周囲を前記旋回気流によって振り回されながら、前記中空ガイド軸体８０の内部に引き込まれていく。
【００２４】
このように、繊維の後端側は、中空ガイド軸体８０内に向かう繊維束５の外周を周回しながら巻き付き、紡績糸を形成していく。このとき、該繊維の後端側が巻き付く繊維束には前記繊維導入孔８３から新たに排出された繊維の先端側も含まれており、この他の繊維の後端側も中空ガイド軸体８０に近づくと、上述と同様に繊維束５の周囲を振り回されて繊維束５の外周に巻き付く。
【００２５】
このように、紡績室内では繊維が旋回気流によって振り回されて撚られるが、繊維束５はニードル８５に一端巻き掛かってから送られるから、繊維束５の撚りがニードル８５の上流側に伝播することがなく、良好に紡績することができる。
【００２６】
図１４に示す糸排出用吸引流発生ノズル８２は、該ノズル８２からの圧縮空気の噴射により、糸導入側に吸引流を発生させる作用を営む。
この吸引流により、弾性糸１１や繊維束５の先端を吸引して自動的に排出し、紡績再開時の自動糸排出を可能としているのである。
糸排出用吸引流発生ノズル８２は通常の実撚り紡績中には噴射を行わず、糸が切れて紡出側の糸と、巻取り側の糸とを糸継ぎする際において、ドラフト装置６及び空気紡績部１３の駆動を再開する際に、所定時間のみ作動して糸出し紡績を行うのである。
本発明においては、空気紡績部１３の部分に中空ガイド軸体８０により構成した糸排出用吸引流発生ノズル８２を設けているので、再開時の自動制御が可能となっているのである。
【００２７】
また、本発明のような空気紡績部１３により紡績装置を構成することにより、繊維長の長い繊維が長手方向の全長にわたって中心に寄り、繊維長の短い繊維が外側に巻き付くという紡績原理が発生するのである。本実施例では短繊維をカバーリングの繊維束５として用いることで、図５に示すような、弾性糸１１に撚りが付与されていない良好なカバーリング性が得られる。
【００２８】
繊維束５を構成するカバーリング繊維一本一本についての巻き付き形状に着目すると、図７（Ａ）に示すように、繊維の先端側の一部の領域５ｘはコアヤーン１２の長手方向と略平行な方向におかれて、芯繊維である弾性糸１１に巻き付く一方、残りの後端側の領域５ｙは前記弾性糸１１から遠ざかりながら螺旋状に巻き付くような形状（円錐体に螺旋状に巻き付かせたような形状）となっている。この繊維の一本一本が図７（Ｂ）に示すように弾性糸１１の周囲に次々と巻き付いて、コアヤーン１２を生成するのである。
詳しくは、前記繊維５ａの先端側がコアヤーン１２の長手方向と略平行な状態とされ、その周囲に別の繊維５ｂの後端側が螺旋状に巻き付けられる。そしてその別の繊維５ｂの先端側もコアヤーン１２の長手方向と略平行な状態とされ、その周囲に更に別の繊維５ｃの後端側が螺旋状に巻き付けられる。このように、各繊維５・５・・・の先端側の周囲が他の繊維の後端側によって巻き付けられるのである。そして、巻き付く側の繊維５の部分は前述のとおり前記螺旋状部分５ｙであるから、このように繊維５・５・・・が巻き付いた本発明のコアヤーン１２は、その繊維構造に着目すると、図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、芯糸である弾性糸１１が該コアヤーンの中心に配置され、また、該コアヤーンの長手方向に平行とされている。一方、カバーリング繊維５の先端側はコアヤーン長手方向（弾性糸１１の長手方向）に平行に向けられながら該コアヤーン中心部に集められ、後端側は螺旋状の状態で巻き付くとともにコアヤーンの外面に露出している。そして、一の繊維の後端は後続する他の繊維に巻き付き、該他の繊維の後端は後続する更に他の繊維に巻き付き、…というように、先行側の繊維の後端がすぐ後続側にある繊維に巻き付くという連続的な構造をなしているため、コアヤーン長手方向に沿った方向でのしごきに対して大きな耐久性を発揮するのである。
【００２９】
一方、リング精紡機により製造されるコアヤーンの場合、カバーリング繊維のみならず芯繊維（弾性糸）にまで撚りが入っており、カバーリング繊維がその先端側後端側を問わず全体的に螺旋状に撚られ、それぞれのカバーリング繊維が他の繊維に平行に（他の繊維に沿って）並んでいる構造をなしている。また、芯糸である弾性糸もカバーリング繊維に対して略平行に撚られている構造となっている。
このような構造により、コアヤーン長手方向のしごきに対して弱い糸になってしまうのである。
【００３０】
前記紡績により得られた本発明のコアヤーン１２は、コア繊維（弾性糸１１）とカバーリング繊維（繊維束５）との結束が強いものとなり、コアヤーン１２（弾性糸１１）の長手方向にコアヤーン１２を引っ張ったときの、しごきに対する耐久力（性）は、弾性糸１１への繊維束５の結束の強化に基づいて、コアヤーン１２の単糸強力（引っ張り破断強力）よりも大きいものとなる。
従って、しごきに対する耐久性は、コアヤーン１２を該コアヤーン１２の長手方向に強く引っ張ると、弾性糸１１から、繊維束５（カバーリング繊維）がスルスルと移動して、弾性糸１１がむき出しになるという事態が生じる前に切断される程度にまで向上し、これにより弾性糸１１の強力がコアヤーンとしての単糸強力に関与することとなる。
そして、前記紡績により、しごきに対する耐久性に優れた、カバーリング繊維である繊維束５を短繊維としたコアヤーン１２の生成が高速に行なえるのである。
【００３１】
次に、本発明の要部である弾性糸供給装置１０の部分の構成について説明する。
図４に示すように、漏斗部６０が、手動操作の際において、弾性糸１１の端部を吸い込みさせやすいように配置されている。該漏斗部６０の下方にエアスレッティング用エアサッカー装置５８が固定されている。
エアスレッティング用エアサッカー装置５８とクランプカッター装置３３との間には、弾性糸検出センサ３２が配置されている。該弾性糸検出センサ３２は、最初の糸セットの際において、エアスレッティング用エアサッカー装置５８とクランプカッター装置３３の間に弾性糸１１が把持されているかどうかを、弾性糸１１の有無により検出するものである。
前記弾性糸検出センサ３２は非接触式のセンサにより構成されており、弾性糸１１の付着を防止する役目をしている。
また、糸停止状態でも、弾性糸検出センサ３２が存在する為に、糸の有無を検出することが可能である。尚、弾性糸検出センサ３２は、図４において、エアスレッティング用エアサッカー装置５８とクランプカッター装置３３の間に配置されているが、回転ローラ２１とクランプカッター装置３３との間であればどこに配置してもかまわない。
【００３２】
エアスレッティング用エアサッカー装置５８は、例えば、大きさ（径）の異なる糸通し孔を備えた複数の糸通し部材を備え、該複数の糸通し部材は、同軸上にある糸通しの孔の大きさが下流側、即ち、後述する弾性糸供給ガイド筒５９側に向かって小さくなるように配置された構成とすることができる。これにより、前記糸通し部材の間隔からエアを効果的に逃しつつ、糸通し孔の中心軸上を流れるエアにより弾性糸１１の糸通しが行われるため、高圧のエアを噴射して高い送り力を得ることができ、弾性糸１１を緩ませることなく、確実にドラフト装置６に供給することが可能になる。
【００３３】
クランプカッター装置３３の下方で、ドラフト装置６の、ミドルローラ８とフロントローラ９の間に、弾性糸供給ガイド筒５９が細長い筒として突出されている。該弾性糸供給ガイド筒５９は、糸の品質を考えると、弾性糸１１に屈曲が発生しないように、また延伸比が安定するように、真っ直ぐに下方へ延びているのが良い。
エアスレッティング用エアサッカー装置５８とクランプカッター装置３３と弾性糸供給ガイド筒５９の部分は、一体的に回動可能とすべく、回動ボックス５２内に収納されている。該回動ボックス５２の部分は、ドラフト装置６を構成するバックローラ７・７とミドルローラ８とフロントローラ９の弾性糸供給装置１０の点検補修の為に、ドラフト装置６のクレードルの部分の半分を持上げハンドル５３の操作により持上げ可能としたこととの関係上、該ドラフト装置６の持上げの際に弾性糸供給ガイド筒５９の部分が邪魔とならないよう、左右に回動又は移動して、回避できるようにしている。
【００３４】
本発明の要部である、弾性糸１１の延伸比は、回転ローラ２１と糸送りローラ１４との間の、周速比の相違により与えることができる。
即ち、糸送りローラ１４の回転数を、回転ローラ２１の回転数よりも大きく構成することにより、回転ローラ２１と糸送りローラ１４の間に挟まれた弾性糸１１を、例えば約４倍以上に延伸する延伸力を付与することができるのである。
そして、この弾性糸１１の延伸が行われる状態で同時に、空気紡績部１３の空気紡績ノズル８６において、弾性糸１１の外周に繊維束５が巻き付けられるのである。
【００３５】
また、弾性糸１１の周囲への繊維束５の巻き付けと同時に、繊維束５の一部のファイバーが周囲に巻き付いて、図５（ａ）に示す如く、弾性糸１１の周囲に螺旋状に巻き付いたものに構成したり、図５（ｂ）に示す如く、巻き付いている結束部Ｋの部分を構成して、弾性糸１１と繊維束５との間を密着させて、一体化させるのである。これらの構成の違いは、例えば、図１２に示す、フロントローラ９と、中空ガイド軸体８０先端との距離の違いによって現れるものである。
弾性糸１１を給送する弾性糸パッケージ２０は回転ローラ２１の上方に軸受支持されており、回転ローラ２１により、弾性糸１１を繰り出す方向に回転駆動される。繰り出された弾性糸１１は、回転ローラ２１と糸送りローラ１４との間に付与された速度差により、所定の延伸比が与えられて張力が付与され、この状態でスライバ４をドラフトした後の繊維束５が、フロントローラ９から空気紡績部１３に導入されて加撚される。
【００３６】
コアヤーン製造装置の運転状態で、糸に欠点が発生すると、スラブキャッチャ１７（図４）がこれを検出して、自動的に信号を発信する。該信号によりカッター６３が作動して、糸を切断し、またドラフト装置６のバックローラ７が停止されると共に、弾性糸供給装置１０のストッパ２４がアクチュエータ２９の動作により回転ローラ２１とパッケージ２０との間に挿入されて、弾性糸パッケージ２０の回転が停止する。また、ストッパ２４の作動と連動して、クランプカッター装置３３が閉じて、弾性糸１１を把持する。
【００３７】
一方、バックローラ７の停止により、これより下流の繊維束５はバックローラ７から引き千切られ、共に吸引口２６から吸引排除される。
このように、スラブキャッチャ１７により糸欠点が検知されると、カッター６３が作動してコアヤーン１２を切断し、該切断された紡績糸の巻取装置１６側の端部は、巻取パッケージ１５に一旦巻き取られるのである。
こうして、各錘１は糸継ぎの必要なユニット錘１の状態となり、この錘１から発せられる糸継ぎ要求信号により、糸継台車３９はこの糸継の必要なユニット錘１まで移動して停止する。
【００３８】
図４において、７１はスラックチューブであり、糸継ぎの際において、紡出側からのスライバの供給が再開された時に、紡出側のコアヤーン１２を吸引して、糸継ぎの際の緩みを吸引し、糸の張力を確保する為に配置されている。
１７はスラブキャッチャであり、コアヤーン１２の太さと糸ムラを検出し、細糸部や太糸部を検出した場合に糸を切断するためのものである。
また図４において、糸継不能表示板６２は、糸継台車３９を停止させる為の標識であり、該糸継不能表示板６２を操作するソレノイド６５と連結リンク６８により、制御装置５１を介して操作される。そして、弾性糸パッケージ２０に弾性糸１１が無くなったとき、又は、クランプカッター装置３３が弾性糸１１をクランプできなかったときであって、弾性糸検出センサ３２が弾性糸１１を検出しない場合には、図示の如く突出動作して、糸継台車３９を通過させオペレータに異常を報知する。
カッター６３も、制御装置５１を介してソレノイド６５と連結リンク６７により操作される。
【００３９】
次に、本発明の紡績装置の操作の手順を説明する。
一旦停止していた紡績装置の運転を再開する際のスタート準備においては、オペレータによる手動作業で、エアスレッティング用エアサッカー装置５８の漏斗部６０に、弾性糸パッケージ２０から解除されて、回転ローラ２１により下方へ垂下される弾性糸１１の糸端を入れる。
そして、回動ボックス５２の通路側に、特別に設けられているマニュアルスイッチ５５（図２・図３）をＯＮ操作する。
該マニュアルスイッチ５５から手動開始信号が制御装置５１に送信され、該制御装置５１からの操作信号で、エアスレッティング用エアサッカー装置５８（図４）を制御する制御電磁弁５７を開放し、高圧エアを供給して、弾性糸１１の端部をエアスレッティング用エアサッカー装置５８内に通す、糸通し作業が行われる。
エアスレッティング用エアサッカー装置５８内に吸引されて糸通しをされた弾性糸１１は、同時にその先端部分が弾性糸検出センサ３２とクランプカッター装置３３を通過する。弾性糸１１の端部はカッターにより切断され、クランプ装置により把持された状態となる。こうして弾性糸供給装置１０の準備を完了する。即ち、マニュアルスイッチ５５をＯＮすると、弾性糸１１の端部がエアスレッティング用エアサッカー装置５８と弾性糸検出センサ３２を通過して、クランプカッター装置３３にその先端が把持されるとともに不要である弾性糸１１の先端部分が切断された状態が完了する。
【００４０】
次に、糸継台車３９が到着し、該糸継台車３９からのサクションノズル４１が空気紡績部１３の下方まで来ると、空気紡績部１３の前記糸排出用吸引流発生ノズル８２の噴射エアにより、紡績された糸（繊維束５のみにより構成された紡績糸）の排出が開始される。
次に、前記サクションノズル４１が該紡績糸の糸端を吸い込みながら下方へ回動する。サクションノズル４１の下降後においても、繊維束５のみにより構成された紡績糸の繰出しが正常になされていることを確認すると、図２に示した、糸継台車３９に付設された糸継部４０により、糸継ぎ作業を開始する。
【００４１】
該確認が制御装置５１でなされると、制御装置５１からの信号で、エアスレッティング用エアサッカー装置５８を作動させる。そして、エアスレッティング用エアサッカー装置５８の吸引開始後の所定時間経過後に、クランプカッター装置３３を開放させる。
クランプカッター装置３３の開放と略同時に、クレードル電磁制御弁５０にも信号を送信して、アクチュエータ２９に高圧エアを供給して、ストッパ２４を回動させて、回転ローラ２１により弾性糸パッケージ２０を回転させて、ミドルローラ８とフロントローラ９との間から弾性糸１１の供給を開始する。
この一連の運転開始時の操作により、弾性糸パッケージ２０の弾性糸１１は、弾性糸供給ガイド筒５９からフロントローラ９に供給され、空気紡績部１３において、結束部Ｋつきのコアヤーン１２（図５（ｂ））に紡績され、前記した糸継台車３９による糸継ぎ作業を行い、巻取装置１６による巻取り作業を開始する。
【００４２】
次に、スラブが発生して、糸を切断した後の糸継ぎの自動化の機構について説明する。
即ち、従来のコアヤーン製造装置においては、常時、監視者が付いて、スラブに基づく糸切れ等の点検と、糸継ぎ等の修復をする必要があったのである。一方、図４に示す如く構成される本実施例においては、図８に示す制御ブロック線図や図９に示すような糸継ぎ再始動のタイミングチャートによって、次の紡績が自動的に開始されるのである。
【００４３】
即ち、スラブキャッチャ１７によりスラブを検出した場合は、カッター６３によりコアヤーンを切断し、前述の如く空気紡績部１３を停止し、バックローラ７と糸送りローラ１４を停止し、クランプカッター装置３３により、弾性糸１１をその端部を切断して把持した状態で停止させている。
【００４４】
スラブキャッチャ１７からの信号で、停止した状態の空気紡績部１３まで糸継台車３９が移動し、空気紡績部１３の位置にサクションノズル４１が合致する位置で、糸継台車３９は停止する。
この糸継ぎ開始の状態から、図９に示す如く先ず空気紡績部１３が作動を開始し、同時に、空気紡績部１３に付設されて通常の紡績作業の時には停止している糸排出用吸引流発生ノズル８２から、噴射エアを供給する。該糸排出用吸引流発生ノズル８２は、糸継ぎが終了すると作動を停止する。これらの再駆動と同時に、バックローラ７の回転が開始される。
そして、ドラフト装置６のバックローラ７から繊維束５のみがエプロンのミドルローラ８とフロントローラ９を介して、空気紡績部１３に供給されて、前記糸排出用吸引流発生ノズル８２からの噴射エアにより、弾性糸１１の入っていない不完全な糸として、空気紡績部１３から排出される。該空気紡績部１３から排出される不完全な糸は、上方に回動して来た糸継台車３９のサクションノズル４１により吸引される。
【００４５】
そして、前記サクションノズル４１が糸を吸引したことを、図９に示す如く、サクションノズル４１内のサクションノズル内センサ６６が検出する。
糸の検出信号がサクションノズル内センサ６６から制御装置５１に送信されると、所定時間後に該制御装置５１は、糸送りローラ１４がニップローラにより把持した状態で回転を開始するよう指示する。
その後に、更に所定時間経過後に、エアスレッティング用エアサッカー装置５８の吸引を開始すべく制御電磁弁５７に指示が与えられる。
そして、前記エアスレッティング用エアサッカー装置５８により、弾性糸パッケージ２０からの弾性糸１１の吸引が開始される。
そして、更に所定時間後に、クランプカッター装置３３の把持状態が開放されて、略同時に弾性糸パッケージ２０の回転駆動が開始される。これにより、繊維束５のみにより紡績されていた糸の内部に、弾性糸１１が入ることになる。
【００４６】
このとき、前述のサクションノズル４１は、弾性糸１１の入っていない状態の糸の端部を糸継部４０の部分に引き下げている。が、サクションノズル４１が紡出される糸を吸引し続けているので、不完全な糸が順調に繰り出されていることをサクションノズル内センサ６６が検出した直後に、弾性糸供給装置１０より供給される弾性糸１１が内部に入った状態の正常なコアヤーンが糸継部４０に供給されるのである。従って、サクションノズル４１が糸継部４０に糸を運んで糸継ぎを行う際には、該糸は既に、弾性糸１１の内包された紡績糸となっている。
そして、正常なコアヤーンとなった状態で、糸継部４０において、サクションマウス４２が吸引した巻取装置１６の側の糸端と糸継ぎを行い、自動運転を開始するのである。
尚、上述した弾性糸１１の入っていない不完全な糸は、糸継部４０の図示しないカッターによって切断され、サクションノズル４１によって吸引廃棄される。このように、スラブ発生による糸切断後の糸継ぎと運転再開が、自動的に行われるのである。
【００４７】
弾性糸供給装置１０の部分において、回転ローラ２１とクランプカッター装置３３との間の位置に弾性糸１１が無い場合には、弾性糸検出センサ３２により、弾性糸１１の無いことを検出して、弾性糸検出センサ３２からの信号を、制御装置５１に送信して、制御装置５１により紡績作業を停止させる。
更に、この場合には、上述した糸継台車３９を通過させて、糸継台車３９による糸継ぎをせずに、オペレータに対して、図４に示す糸継不能表示板６２の如くの表示操作によって、警告を発生する制御を行う。
【００４８】
また、巻取装置１６にコアヤーン１２が一杯に巻き取られて、玉揚げの際には、図４に示す制御装置５１からの信号によりクレードル電磁制御弁５０からアクチュエータ２９に高圧エアを供給してストッパ２４を回動し、弾性糸パッケージ２０を浮かせて弾性糸１１の供給を停止し、同時に、図４に示す、糸張力検出センサ６４の上部に配置したカッター６３により、コアヤーン１２を切断する。
【００４９】
図１１においては、図４において、アクチュエータ２９によりストッパ２４を回動して、弾性糸パッケージ２０の回転・非回転を制御する機構としていた部分を、給糸モータＭｏにより制御した場合の構成を図示している。回転ローラ２１の駆動を給糸モータＭｏにより単錘駆動制御するものであり、弾性糸パッケージ２０と回転ローラ２１は常時接触状態としていても良いものである。
前記給糸モータＭｏは、制御装置５１を介して制御することが可能であり、各ユニット錘１毎に異なる回転数により弾性糸パッケージ２０を回転させることにより弾性糸の延伸率を異ならせることができる。従って、１台の製造装置において、糸品質の互いに異なる複数種類のコアヤーンを製造することも可能である。また、給糸モータＭｏによる単錘駆動とすることにより、各ユニット錘１ごとに独立して弾性糸パッケージ２０の駆動／駆動停止が可能である。従って、例えば、回転ローラ２１の部分に弾性糸１１が巻きついた場合には、その回転ローラ２１のみの回転を止めて修理したり、糸の除去を早急に行うことができるという利点も持っているのである。
【００５０】
図１０には、リング精紡機により生成されたコアヤーンと、カバーリング繊維をステープルファイバとして、従来の紡績方法または装置により製造されたコアヤーンと、カバーリング繊維を綿１００％として、本発明の製造方法により製造されたコアヤーンとにおける、コア繊維である弾性糸１１の延伸倍率−糸強力特性が示されている。
この図１０によれば、カバーリング繊維を綿１００％とした紡績糸においては、延伸倍率が４倍未満の場合、糸強力は他の紡績糸に較べて低い。しかしながら、延伸倍率上昇させるに当たり、延伸倍率を４倍近傍を境界にして、延伸倍率を上昇させることにより、糸強力の上昇傾向が顕著に表れる結果が得られた。
【００５１】
これは、単糸強力は、コア繊維の強力と、カバーリング繊維の結束の強さとによって決まるものであり、図１０の下部に示すように、延伸倍率が低い場合におけるコアヤーン１２の断面は、弾性糸１１の引っ張りが十分でないために、弾性糸１１の断面積が大きく、その分、周囲のカバーリング繊維（ファイバー）の占める割合が小さいため、弾性糸１１に巻き付くカバーリング繊維（綿１００％）が少なく、結束が弱いものとなるが、弾性糸１１を引っ張った状態で紡績すると、弾性糸１１の断面積が小さくなり、その分、巻き付くカバーリング繊維の割合が多くなるため、強い結束が得られ、強力が増大するためと考えられる。
【００５２】
また、本発明のコアヤーン１２の糸強力は、延伸倍率５倍程度になると横ばい傾向で推移している。これは、図１０下部で示すように、延伸倍率が増大しても、倍率が大きくなるに従って弾性糸１１の断面積（径）の変化が小さくなり、巻き付く繊維の量の変化も小さくなるためと考えられる。そこで、前記結果と、弾性糸１１自身の引っ張り破断強力の限界を考慮して、弾性糸１１の延伸倍率は、例えば、４０デニール（糸の太さを表す単位）で４倍〜６倍、１０５デニールで４．５倍〜７倍、１４０デニールで５倍〜８倍とするのが好ましい。
【００５３】
従って、本発明の製造方法により、弾性糸１１への繊維束５のカバー性を向上させるのみならず、綿１００％をカバーリング繊維とした紡績糸強力を、他の紡績糸の糸強力に近づけることができる。
更に、弾性糸１１を上記の如く延伸させて、紡績することにより、十分な伸縮性を得ることができ、かつ、通常の弾性糸の長さよりも長いコアヤーンを得ることができる。即ち、弾性糸１１の単位重量当たりに生成されるコアヤーンの長さを長くすることができる。また、リング精紡機に比べて、特許第２７０３１８９号公報に示すように、１０倍以上の高速紡績が可能となる。
【００５４】
また、コアヤーンを織機、縫製等に用いる場合、リング精紡機にて、複数倍の延伸倍率で弾性糸１１を伸ばして生成されたコアヤーンは、糸端を切断すると、周囲のカバーリング繊維との結束が弱いので、弾性糸１１が収縮しようとし、コアヤーン長手方向に縮んで、その縮みの分だけコア繊維即ち弾性糸１１の入っていない部分が生じてしまう。従って、その弾性糸１１の縮みの分を考慮して、実際に製織、縫製で必要なコアヤーンの長さよりも長いコアヤーンを用意し、それに伴って、特に縫製の場合、その長さの分だけ余分な縫い代が必要であった。
しかしながら、本発明のコアヤーンを用いる場合、複数倍の延伸倍率で弾性糸１１を伸ばして生成されたコアヤーンであって、糸端を切断した場合であっても、周囲のカバーリング繊維との結束が強いので、弾性糸１１の収縮をカバーリング繊維が抑制するため、コアヤーン長手方向に縮む度合いを小さくすることができる。従って、前記リング精紡機により生成されたコアヤーンと異なり、余分なコアヤーンを減らし、縫製の場合における縫い代を余分に用意する必要がなくなるため、弾性糸１１の原料のコストダウンを図ることができる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するものである。
請求項１の如く構成したので、従来のリング精紡機により生成されるコアヤーンが、綿による形成された繊維束と弾性糸とに分離して滑るという点を改善でき、即ち、コア繊維に撚りが入らず、コア繊維が中心で安定し、外周に巻き付くカバーリング繊維束（綿）のカバー性が向上した、糸強力の強いコアヤーンを得ることが可能となったものである。
更に、コア繊維である弾性糸１１を伸長させた状態で紡績されるものであることから、生成されたコアヤーンは、十分な伸縮性を得たものとなる。
更に、カバーリング繊維が他のカバーリング繊維に巻き付く構造となっているから、長手方向に沿った方向でのしごきに対して大きな耐久性を発揮するコアヤーンが得られる。
【００５７】
請求項２の如く、更にコアヤーンの単糸としての、繊維束とコア繊維である弾性糸とがより密着するように、繊維束が繊維の途中部分で、外周に絡み付いて、密着して巻き付いた状態として構成したので、カバー性に優れたものとなると共に、しごきに対する耐久性に優れ、かつコアヤーンが単糸強力として、更に強力にすることができたものである。
【００５８】
請求項３の如き製造方法により、糸強力の高い、しかも、カバー性、しごきに対する耐久性に優れたコアヤーンを高速に製造することが容易となる。更に、通常の弾性糸の長さよりも、長いコアヤーンを得ることができる。即ち、弾性糸の単位重量当たりに生成されるコアヤーンの長さを長くすることができる。従って、弾性糸原料のコストダウンを図ることができる。
また、紡績室内では、繊維が旋回気流によって振り回されて撚られるが、繊維束はニードルに一旦巻き掛かって送られるため、バルーンを防止することにより繊維束の撚りがニードルの上流側に伝播することなく、良好に紡績することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコアヤーンの紡績装置及び糸継台車を示す正面図。
【図２】図１の紡績装置及び糸継台車部分の拡大側面断面図。
【図３】紡績部とサクションノズルと糸継台車の部分の拡大側面図。
【図４】紡績部とサクションノズルと本発明の要部を示す俯瞰図。
【図５】本発明のコアヤーンの拡大図。
【図６】従来のコアヤーンの拡大図。
【図７】カバーリング繊維の巻付きの様子を示す斜視図。
【図８】本発明のコアヤーン紡績装置の制御ブロック線図。
【図９】本発明のコアヤーン紡績装置のタイミングチャート図。
【図１０】リング精紡機により生成されたコアヤーンと、カバーリング繊維をステープルファイバとして、従来の紡績方法または装置により製造されたコアヤーンと、カバーリング繊維を綿１００％として、本発明の製造方法により製造されたコアヤーンとにおける、コア繊維である弾性糸１１の延伸倍率−糸強力特性を示す図。
【図１１】コア繊維の供給部をモータ駆動とした実施例の本発明の要部を示す俯瞰図。
【図１２】中空ガイド軸体８０を付設した空気紡績部１３の断面図。
【図１３】空気紡績部１３での紡績時における繊維束５の挙動を示した断面図。
【図１４】中空ガイド軸体８０の詳細を示す拡大断面図。
【符号の説明】
Ｂ ノズルブロック
１ ユニット錘
５ 繊維束
６ ドラフト装置
７ バックローラ
８ ミドルローラ
９ フロントローラ
１０ 弾性糸供給装置
１１ 弾性糸
１２ コアヤーン
１３ 空気紡績部
１４ 糸送りローラ（糸送り装置）
１５ パッケージ
１７ スラブキャッチャ
２０ 弾性糸パッケージ
２１ 回転ローラ
３３ クランプカッター装置
３９ 糸継台車
４０ 糸継部
４１ サクションノズル（引出し装置）
４２ サクションマウス
５１ 制御装置
５２ 回動ボックス
５８ エアスレッティング用エアサッカー装置
６０ 漏斗部
６３ カッター
６４ 糸張力検出センサ
６６ サクションノズル内センサ（検出器）
８０ 中空ガイド軸体
８２ 糸排出用吸引流発生ノズル
８３ 繊維導入孔
８５ ニードル
８６ 空気紡績ノズル

Claims (3)

1. コア繊維として弾性糸を用い、その周囲に短繊維を原料とする繊維束をカバーリングするコアヤーンであって、
   コア繊維として用いる弾性糸を、弾性糸供給装置の回転ローラと紡績装置の下流側に配置された糸送り装置の糸送りローラとの間で、該糸送りローラの回転数を回転ローラの回転数よりも大きくして４倍以上の延伸比で延伸し、
   弾性糸が延伸した状態で、紡績装置にて繊維束を周囲にカバーリングすることで、
   前記弾性糸は中心部に、かつ、長手方向に平行に配置され、カバーリングの前記繊維束を構成する各繊維は、その一端が長手方向に略平行に向けられながらコアヤーン中心部に位置し、他端側は螺旋状とされながらコアヤーン外面に露出されている構成とし、更に、カバーリングの前記繊維束の構造が、前記各繊維の前記他端側が後続の他の繊維に巻き付き、該他の繊維の前記他端側が後続のさらに他の繊維に巻き付く連続的な構造としてあることを特徴とするコアヤーン。
2. 前記弾性糸を中心に寄せてコア繊維とし、その周囲に繊維束をカバーリングするものとし、弾性糸の周囲への繊維束のカバーリングは、繊維束の一部を弾性糸の周囲に巻き付けた結束部を設けたものであることを特徴とする請求項１に記載のコアヤーン。
3. コア繊維として用いる弾性糸を、
   弾性糸供給装置の回転ローラと、
   旋回気流を発生する空気紡績ノズルと、弾性糸が構成するコア繊維の周囲に繊維束が巻き付けられながら糸通路に案内される中空ガイド軸体と、該中空ガイド軸の糸通路と同軸上に配置されたニードルとを備え前記旋回気流により空気紡績を施す紡績装置の下流側に配置された糸送り装置の糸送りローラとの間で、
   該糸送りローラの回転数を回転ローラの回転数よりも大きくして４倍以上の延伸比で延伸し、延伸と同時に、紡績装置により繊維束と弾性糸を空気紡績ノズルの旋回気流に押されて前記ニードルに巻き掛かりつつ中空ガイド軸体に供給して、該弾性糸の周囲に、繊維束を構成する短繊維を原料としたファイバをカバーリングさせることを特徴とするコアヤーンの製造方法。

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