JP3921588B2 - 糸条の集束状態評価装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチフィラメント糸条を構成するフィラメント同士の交絡状態や集束状態を評価するための方法とそのための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、溶融紡糸工程などの製糸工程において、多数のフィラメントからなるマルチフィラメント糸条が製糸される。その際、このようなマルチフィラメント糸条（以下、特に断らない限り、単に“糸条”と称する）には、巻取り性、製編織性、そして、ハンドリング性などを向上させる目的で空気ノズルなどを使用してフィラメント同士が交絡するように交絡処理がなされる。
【０００３】
このような交絡処理を受けた糸条は、その交絡の状態、すなわち交絡の個数や強度によって、製編織性やハンドリング性などに大きな影響を与える。また、これと共に、このような糸条を原糸として延伸や仮撚り等の加工を実施した場合、その加工中に発生する毛羽や断糸の回数に対しても影響を及ぼすことが分かっている。
【０００４】
この主要な原因としては、糸条のバラケが考えられ、バラケ易い糸ほどハンドリング性が悪く、加工中での断糸や毛羽の発生が多い。したがって、このような問題を解決するために、糸条に交絡を付与することが行われる。
【０００５】
したがって、当然のことながら、このような理由によって糸条に付与された交絡の状態は、糸条を加工したり、ハンドリング製を向上させたりする上で重要なファクターを担っている。このため、この交絡の状態を評価することは、極めて重要な意味を持っている。
【０００６】
このように極めて重要な意味を有する従来の交絡状態の評価技術としては、例えば特開昭５８−１０４２６６号公報に提案されている技術がある。この技術では、レーザ光等の光源を走行中の糸条に当てて、その透過光より糸条の太さの変化を求め、求めた太さの変化から交絡の個数をオンラインで計測する技術である。
【０００７】
しかしながら、この技術では、交絡の度合いを定量的に評価できないことや、未延伸糸（ＵＤＹ）のような引っ張り力を与えるとすぐに伸びる糸は測定が難しい等の問題を有しており、糸条の交絡状態を評価するためには極めて不十分な技術である。
【０００８】
これに対して、特開昭５６−９１０２９号公報に提案されているように、液面に糸条を浮かべて糸条を開繊させ、その開繊状態によって目視で交絡形状を観察する拡散法を用いた検査技術の改良が提案されている。
【０００９】
しかしながら、この技術では、目視検査によって交絡状態を判断するため交絡形態に対して、数値による定量評価が出来ない、評価に観察者の主観が加わるなどの問題がある。しかも、交絡状態の評価にバラツキが生じ、最適な交絡の度合いを評価したいのに、その適正値が捉えられず、相当多量のサンプルによる外観テストや解舒性テスト、加工テストが必要である。更には、糸条の銘柄が変わり、フィラメント数、繊度などが変わると、交絡状態も変化するため、このような場合においても交絡状態を正確に評価できる熟練した評価者が必要とされる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題はこのような従来の技術が有する諸問題の解決にあり、その目的とするところは、糸条の種類に関係なく糸条の交絡状態を定量的に数値化することによって、評価者の熟練や主観によらず交絡付与に対する適正条件の検討を客観的かつ定量的に可能とするものである。
【００１１】
また、交絡を意図的に付与していない糸条に対しても、例えばバラケ易さと言った性質、即ち、糸条の集束状態を具体的な数値として定量的に評価できる方法とそのための装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題は以下の本発明により達成される。
【００１３】
即ち、本発明の糸条の集束状態評価方法は、「マルチフィラメント糸条を測定液の表面に浮かせて開繊させ、開繊させたフィラメントの中、最も開繊した最外端の二つのフィラメントを対として識別し、識別したフィラメント対の距離を検出し、検出した距離を糸条の開繊幅とすることを特徴とする糸条の集束状態評価方法」である。このようにすることで、交絡を付与された糸条は勿論、交絡が付与されていない糸条の集束状態を開繊幅という評価値によって好適に評価できる。
【００１４】
その際、前記フィラメント対に次いで大きく開繊した最外端から見てそれぞれ第２番目の外端に位置する二つのフィラメントを対とし、その対間の距離を糸条の開繊幅とすることも、最外端のフィラメント対が開繊しすぎた場合や糸条を構成するフィラメント数が特に多い場合には、効果的な評価方法となる。
【００１５】
更に、前記開繊幅の増加及び／又は減少の変化を求め、この変化値から交絡を付与された糸条の交絡点を判別することは、交絡が施された糸条の集束状態を評価する上で好ましい。
【００１６】
以上のようにして求めた前記交絡点より、交絡が付与された糸条の交絡点の個数、交絡点間距離の少なくとも一つを求めることは、交絡が付与された糸条の集束状態を示す評価値の一種である “糸条の交絡”を評価する上で好ましい。
【００１７】
このとき、前記マルチフィラメント糸条を表面に浮かせた測定液を流動させ、流動させた測定液によって前記マルチフィラメント糸条を走行させることが、フィラメント群の開繊状態を乱すことなく、自然な状態で糸条の集束状態を評価できるため好ましい。
【００１８】
更に、以上に述べた評価方法において、マルチフィラメント糸条を測定液の表面に浮かべて開繊させ、糸条の集束状態を評価する集束状態評価領域に対して、それぞれ堰を設けて、測定液をこれらの堰を介してオーバーフローさせながら給液及び排液することが好ましい。
【００１９】
何故ならば、このようにすることによって、繰り返し測定を行ってもその再現性が保たれ、しかも、測定液をその測定液面を乱すことなく、静かに流動させることができ、正確に糸条の集束状態を評価できるからである。
【００２０】
このような評価方法は、以下に述べるような評価装置によって行うことができる。
【００２１】
すなわち、マルチフィラメントからなる糸条を測定液上に浮かべて該糸条を開繊させる開繊手段と、該開繊手段へ該糸条を移送するための糸条移送手段と、開繊された糸条の状態を画像として取込む画像取込手段と、取り込んだ画像から糸条の集束状態を評価するための特徴情報を抽出するための画像処理手段と、抽出した特徴情報から糸条の開繊幅を検出する開繊幅検出手段とを含む糸条の集束状態評価装置である。
【００２２】
この糸条の集束状態評価装置においては、前記測定液を流動させて、該測定液の流動によって前記糸条を走行させる走行手段を設けることが好ましい。何故ならば、このようにすることによって、測定液の表面に浮かんで開繊したフィラメント群の開繊状態を乱すことなく、その集束状態を評価することができるからである。
【００２３】
したがって、このような装置では、前記開繊手段が、測定液と、該測定液を貯留する貯槽とからなり、該貯槽が測定液供給領域、集束状態評価領域、そして、測定液排出領域の三領域に少なくとも二つの堰によって分割され、該堰を介して集束状態評価領域に前記測定液を給液及び排液することが好ましい。このようにすることで、測定の再現性と正確性を確保することができる。
【００２４】
また、前記糸条移送手段が、弛緩状態を維持させながら前記糸条を前記開繊手段へ給糸する手段であることが、緊張状態では糸条が伸びてしまって正確な集束状態が測定できなかったり、フィラメント群を十分に開繊できないといった問題を防止でき、正確に集束状態を評価できるため好ましい。
【００２５】
また、本発明の装置においては、前記糸条移送手段によって供給された糸条が測定液上に着水する位置を規制するための規制ガイドを設けることが、集束状態を測定する条件を実質的に常に一定に維持できるため好ましい。
【００２６】
何故ならば、着水位置がばらばらであれば、糸条の開繊状態を評価する画像の取り込み位置が変化し、ばらつきのない評価が困難となるからである。また、測定液の流動状態も前記の測定領域において、どの位置においても一定とはいえないため、測定のばらつきが生じるからである。
【００２７】
以上に述べたことから明らかなように、乱れのない静かな液面を現出することが肝要であって、測定液の液面が乱れることを防止するために、本発明の装置においては、整流手段を設けることがより好ましい。
【００２８】
更に、本発明の装置は、前記画像取込手段によって測定液面上を走行する糸条の開繊状態を画像として取込む際に該測定液面上を走行する糸条の画像を取り込む領域に対して光源を照射する投光手段を備えることが好ましい。このようにすることによって、測定液上で開繊したフィラメントの一本々々を明確に区別できる良質な画像データを得ることができる。
【００２９】
また、前述の方法を具現化するために本発明の装置は、前記画像処理手段が、開繊したフィラメント群の中で最も開繊した最外端の二つのフィラメントからなる最外端対、あるいは該最外端対を除いて、最も大きく開繊した最外端に位置する二つのフィラメントからなる第２番目の外端対を識別する手段であることが好ましい。
【００３０】
そして、前記画像処理手段は、取り込んだ画像を２値化処理して、該２値化処理によって特徴画像を抽出する２値化処理手段を含むことが、装置構成を簡単にでき、かつ画像処理も迅速に行えるため好ましい。
【００３１】
更に、前述の方法を具現化するために本発明の装置は、このようにして識別した特定のフィラメント対からなる情報から、前記画像処理手段によって得られた前記の最外端対及び／又は前記の第２番目の外端対からなるフィラメント間の距離を算出し、これを糸条の開繊幅として検出する前記開繊幅検出手段を備えていることが好ましい。
【００３２】
以上に述べた本発明の装置は、前記開繊幅検出手段によって検出された開繊幅から、交絡処理が施された糸条の交絡点を判別する交絡点判別手段を備えていることが、交絡を付与された糸条の集束状態を評価するためのパラメータを的確に判別処理できるため好ましい。そして、この交絡点判別手段は、前記開繊幅の増加及び／又は減少の変化からフィラメント同士が交絡する交絡点を判別する手段であることがより好ましい。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明ついて図面に基づいて詳細に説明する。
【００３４】
図1 は本発明の糸条の集束状態評価装置を説明するための説明図である。この図１において、図（ａ）は側面図、図（ｂ）は平面図をそれぞれ模式的に例示したものである。
【００３５】
この図１において、参照符号１は、糸条の開繊手段を示し、この開繊手段１は供給された糸条Ｙを測定液の表面に浮かべて糸条の非交絡部を開繊させるためのものである。
【００３６】
ここで、この糸条の開繊手段１を更に詳細に説明すると、測定対象となる糸条Ｙを糸条パッケージＰから解舒して、解舒した糸条Ｙを測定液上に浮かべることによって、測定液の表面張力を利用して糸条Ｙの非交絡部を開繊するものである。なお、本例において、測定液としては水を好適に使用できるが、特に水に限定することなく、本発明の主旨を変更しない範囲で、例えば、界面活性剤や有機・無機塩類などを水や有機溶媒などの溶媒に溶解させて調製することで、適当な表面張力を有する溶液として用いても良い。
【００３７】
前記開繊手段１の基本構成は、測定液と該測定液を貯留する貯槽１０から構成される。ただし、繰り返して糸条Ｙの集束状態を測定すると、糸条Ｙに付着した油剤などが測定液中に溶け出して、測定液の表面張力を変化させる。このために、貯槽１０には、このような影響を受けないように一定の割合で常に新しい液体が注入口１１から注入され、古い測定液と置換されるようにしておく必要がある。
【００３８】
しかしながら、このような測定液を新しい測定液に置換するに際しては、新しく供給される測定液によって糸条を浮かべる液面が乱されないように極力注意して行う必要がある。その際、注入する液体は、一定の流量とすることが好ましく、このため公知の流量調節器を用いて、注入量が一定流量になるように調節することが好ましい。
【００３９】
そのためには、図１に例示したように、貯槽１０を堰１４及び１５を介して、測定液供給領域１０Ａ、集束状態評価領域１０Ｂ、測定液排出領域１０Ｃの三領域に分割することが効果的である。このようにすることによって、一旦、測定液供給領域１０Ａの下方より注入量が一定流量になるように調節しながら測定液を注入口１１から供給することができる。
【００４０】
そして、一方では、この測定液供給領域１０Ａへ供給された測定液を堰１４の全幅に渡ってオーバーフローさせながら、集束状態評価領域１０Ｂへ液面を乱すことなく静かに供給する。他方では、集束状態評価領域１０Ｂから測定液を堰１５の全幅に渡ってオーバーフローさせながら測定液排出領域１０Ｃへ静かに送液（排液）する。
【００４１】
なお、堰１４と１５との間に生じる段差の度合いを変更することで、集束状態評価領域１０Ｂへ流入する測定液の流れの状態を更に細かく調節することができる。このようにすることによって、集束状態評価領域１０Ｂの液面の状態を糸条Ｙの集束状態を良好に評価できるよう常に静かに維持しておくことができる。
【００４２】
しかしながら、この工程では、紡糸時などにおいて付与される糸条に付着した油剤成分が液体表面に広がり、糸条の開繊を妨げる要因となるため、少なくとも測定中においては、これらの阻害要因を排除するために連続的に測定液の更新を行うことが好ましい。
【００４３】
このようにして、最終的に測定液排出領域１０Ｃへ排出された測定液は、排出口１２から開繊手段１の系外へと排出される。なお、参照符号１３は、集束状態評価領域１０Ｂ内の測定液を抜くための液抜き口であって、該液抜き口１３に備えられたバルブ（図示せず）を開けることによって、集束状態評価領域１０Ｂに貯えられた測定液を抜くことができるようになっている。
【００４４】
次に、このような構成を有する開繊手段１へ集束状態を評価するための糸条Ｙを移送するための糸条移送手段２について、以下に説明する。この糸条移送手段２は、一対の糸条供給ローラ２１ａと２１ｂとを備えており、この糸条供給ローラ２１ａと２１ｂとによって、パッケージから解舒された糸条Ｙを挟持しながら、弛緩状態で貯槽１０に満たされた測定液上へ送られる。このようにして測定液上に送られた糸条Ｙは、次いで測定液と接触して開繊され、この状態でその集束状態が評価される。
【００４５】
そして、集束状態の評価が完了した糸条Ｙは、一対の糸条引取りローラ２２ａと２２ｂとによって挟持されつつ、開繊手段１の系外へ移送される。その際、糸条供給ローラ２１ａ及び２１ｂと、糸条引取りローラ２２ａ及び２２ｂとを、糸条Ｙの集束状態（“開繊状態”でもある）を測定する間は、糸条Ｙを弛緩状態で搬送することが必要である。
【００４６】
このように糸条Ｙは弛緩状態で走行させられるため、その糸道がずれないようにし、常に糸道が一定となるように規制する必要が生じる。この目的を達成するために、糸条Ｙの走行路上には、糸道規制ガイド群２３ａ〜２３ｃ、そして、２４ａ〜２４ｃが設けられている。
【００４７】
その際、糸条供給ローラ２１ａ及び２１ｂと、糸条引取りローラ２２ａ及び２２ｂとにおいて、ローラ２１ａと２２ａとは、それぞれ糸条Ｙを挟持する際の摩擦力が大きくなるようにゴムがライニングされた糸押えローラとしておくことが好ましい。
【００４８】
また、これら糸押えローラ２１ａ及び２２ａは、外力がローラの回転方向に作用するとその回転軸廻りに自由に回転できるように構成することが好ましい。このような構成を採用すれば、これら糸押えローラ２１ａ及び２２ａは、それぞれ駆動ローラ２１ｂ及び２２ｂと協働しながら、糸条Ｙを一定の把持力で挟持しながらそれぞれ接触回転する。このようにして、駆動ローラ２１ｂ及び２２ｂによって糸押えローラ２１ａ及び２２ａは従属回転することができる。
【００４９】
なお、この糸押えローラ２１ａ及び２２ａによる糸条Ｙの把持力は、例えばバネや錘などを利用し、駆動ローラ２１ｂ及び２２ｂに押し付ける力を調製することで自由に設定できるようにしておくことが好ましい。
【００５０】
ここで、前記糸条供給ローラ２１ｂと糸条引取りローラ２２ｂとは、既に述べたように駆動ローラであって、これら駆動ローラ２１ｂ及び２２ｂは、図示省略した駆動装置に接続されて、回転速度がそれぞれ一定となるように制御される。
【００５１】
このとき、糸条Ｙが、測定液と接触しても伸縮しないのであれば、二つの駆動ローラ２１ｂ及び２２ｂは、同じ回転速度とすることができる。しかしながら、何らかの理由で糸条Ｙが伸縮するような場合であれば、糸条Ｙの伸縮率に合わせて、二つの駆動ローラ２１ｂ及び２２ｂの回転速度を調整し、糸条Ｙが常に弛緩状態を保ちながら、集束状態評価領域１０Ｂの液面上へ供給されるように制御する必要がある。
【００５２】
なお、本例では、測定液と接触しても伸縮しないポリエステル糸条を使用した関係上、前記駆動装置としてステッピングモータを使用すると共に、ベルトを介してこのモータの軸を駆動ローラ２２ｂの回転軸とに接続した。このようにすることで、駆動ローラ２１ｂと２２ｂとの回転速度を同じとした。その際、駆動ローラ２１ｂの回転速度は、公知の制御装置であるシーケンサを使用して、任意に設定できるようにした。具体的に一例を示めすならば、糸条の供給速度が１．０ｍ／ｍｉｎとなるように、糸条供給ローラ２１ｂを回転させた。
【００５３】
なお、当然のことながら、本発明は、この糸条の供給速度１．０ｍ／ｍｉｎに限定されることは無く、その他の速度を採用することができることは言うまでも無い。また、駆動ローラ２１ｂと２２ｂの材質としては、糸条Ｙにダメージを与えないものであれば良い。
【００５４】
更に、ローラの駆動方法もローラ２１ｂと２２ｂとが等速度で回転すれば特に制限することはない。例えば、それぞれの駆動ローラ２１ｂと２２ｂに同期モータを取り付けてこれらのローラを等速で回転させても良く、本発明の主旨を変更しない限りで各種の変更を加えることができる。
【００５５】
次に、本発明の方法と装置に関する他の実施態様について、図２を参照しながら説明する。なお、図２では、前記図１において使用した同一の参照符号で表示した機械要素は、図２においても実質的に同一の機械要素を指すものとする。
【００５６】
ここで、図２の実施態様例において、図前記開繊手段１の基本構成は、測定液と該測定液を貯留する貯槽１０から構成される。ただし、繰り返して糸条Ｙの集束状態を測定すると、糸条Ｙに付着した油剤などが測定液中に溶け出して、測定液の表面張力を変化させる。このために、貯槽１０には、このような影響を受けないように一定の割合で常に新しい液体が注入口１１から注入され、古い測定液と置換されるようにしておく必要がある。
【００５７】
しかしながら、このような測定液を新しい測定液に置換するに際しては、新しく供給される測定液によって糸条を浮かべる液面が乱されないように極力注意して行う必要がある。何故ならば、測定液面に乱れが生じると、フィラメント群の開繊状態も乱されるために、糸条の集束状態を良好に評価することができないからである。
【００５８】
そこで、測定液面に乱れが生じないようにするために、本発明においては、測定液供給領域１０Ａは比較的大きい容量の貯槽１０とした。また、集束状態評価領域１０Ｂは、浅めに設計すると共に、測定液を供給する上流に整流手段１６を設けることで液面の乱れや流速の乱れを低減している。
【００５９】
ここで、このような整流手段１６として、本例では、メッシュが粗めの金網を３重に積層したものを堰１４の直下に設け、堰１４から流下する測定液をこの金網を積層した整流手段１６によって、直接に受け止めるようにしている。このようにすることによって、堰１４を流下する測定液の影響によって、集束状態評価領域１０Ｂの液面の乱れを防止している。
【００６０】
なお、本例においては、前記集束状態評価領域１０Ｂの貯槽１０に関しては、その液深を１．５ｃｍとした。その際、この集束状態評価領域１０Ｂへ注入する測定液の流量を一定とするために、公知の流量調節弁を用いて、注入口１１からの測定液の注入量が一定流量になるように調節した。
【００６１】
次に、本例における糸条移送手段２について説明すると、この糸条移送手段２は、糸条供給ローラ２１ａと２１ｂとを備えており、この糸条供給ローラ２１ａと２１ｂとによって、パッケージＰから解舒された糸条Ｙを挟持しながら、弛緩状態で貯槽１０に満たされた測定液上へ送られる。
【００６２】
このとき、ローラ２１ａと２１ｂの挟持力は、糸条Ｙを潰さず、等速に給糸できることが望ましく、場合によってはローラ２１ａにエアーシリンダー等を設置し、挟持力を緩和させても良い。また、ガイド２５及び２６は、糸条Ｙが測定液に接触する位置を規制する。このように、糸条給糸ローラ２１ａと２１ｂ及びガイド２５及び２６によって測定液上に送られた糸条Ｙは、測定液と接触して開繊され、この状態でその集束状態が評価される。
【００６３】
ここで、本例においては、糸条Ｙを表面に浮かせた測定液を流動させ、流動させた測定液によって糸条Ｙを走行させることが、糸条Ｙを構成するマルチフィラメントの開繊状態を自然なままに維持させることができ、その状態を評価できるために好ましい。
【００６４】
このようにして、集束状態の評価が完了した糸条Ｙは、測定液の流れに乗って測定液に随伴して走行し、最終的には測定液と共に堰１５を乗り越えて集束状態評価領域１０Ｂから測定液排出領域１０Ｃへ排出される。
【００６５】
このとき、測定液排出領域１０Ｃには糸受け手段１８が設けられており、この糸受け手段１８によって、糸条Ｙを受け止める。なお、本例では糸受け手段１８として金網を使用したが、このような部材に限定することはなく、評価が完了した糸条Ｙだけを受け止め、測定液だけを通すものであれば良い。
【００６６】
このようにすることによって、測定液の排出口１２から開繊手段１の系外へと排出される際に、糸条Ｙが排出された測定液によって引っ張られ、集束状態評価領域１０Ｂにある糸条Ｙの走行状態に影響が及ぶのを防止することができる。
【００６７】
このように、集束状態評価領域１０Ｂにおいては、糸条Ｙの集束状態（“開繊状態”でもある）を測定する間は、糸条Ｙを弛緩状態で搬送することが必要である。したがって、糸条移送手段による糸条速度と集束状態評価領域１０Ｂの流速はほぼ等しく調節する必要がある。
【００６８】
また、糸条Ｙは弛緩状態で走行させられるため、その糸道がずれないようにし、常に糸道が一定となるように規制する必要が生じる。この目的を達成するために、糸条Ｙの走行路上には、糸道規制ガイド群２３ａ、２３ｂ、そして、２４ａ、２４ｂが設けられている。
【００６９】
その際、糸条供給ローラ２１ａ及び２１ｂは、それぞれ糸条Ｙを挟持する際の摩擦力が大きく、糸条が表面に張り付きにくい材質のものをローラ表面に形成しておくことが好ましく、本例では、ウレタンを表面にライニングしたローラを用いた。
【００７０】
また、本例では、駆動ローラ２１ｂを駆動するための駆動装置としてステッピングモータを使用し、その際、駆動ローラ２１ｂの回転速度は、公知の制御装置であるシーケンサを使用して、任意に設定できるようにした。具体的には、本例では、糸条の供給速度が２．０ｍ／ｍｉｎとなるように、糸条供給ローラ２１ｂを回転させた。
【００７１】
以上、図１及び図２に示した実施態様例で述べたようにして、糸条移送手段２によって糸条Ｙを開繊手段１に供給し、この開繊手段１によって開繊させられた糸条Ｙの集束状態を評価するために、本例においては、先ず画像取込手段４を設ける。そして、この画像取込手段４によって、測定液上に開繊させられた糸条Ｙの画像を取り込む。
【００７２】
なお、このような画像取込手段４としては、公知の電荷結合素子（ＣＣＤ）を用いたＣＣＤカメラを好適に使用することができる。また、その設置位置は、開繊された糸条Ｙの両最外端が画像の取込範囲に入る場所とする。このようにすることによって、糸条Ｙの開繊状態を画像処理するための元画像を画像取込手段４によって取込むことができる。
【００７３】
このとき、前記画像取込手段４は、糸条Ｙの開繊状態を鮮明に取り込むために、開繊させた糸条Ｙに光源を投光する投光手段３を備えていることが好ましい。その際、糸条Ｙを構成するフィラメントの一本々々を明確に区別できる鮮明な画像を取り込むために、画像取込手段４が取込む画像の取込範囲Ｄ'内にフラット光を液面に対して傾斜角を持たせ照射する。なお、本例では、前記投光手段３として高輝度ライトを使用し、光源の投光面を長方形状のスリットにすることで、光の経路を図１（ａ）、図２（ａ）のそれぞれ破線で示したようにした。
【００７４】
つまり、図１（ｂ）、図２（ｂ）において、投光手段３からの光源の照射範囲が画像取込手段４の直下に位置するよう配置し、この位置の液面上を走行する糸条Ｙに当たるよう光源の照射位置を調整する。そして、画像取込手段４に画像を取り込んで処理をする画像取込範囲Ｄ'を決定する。
【００７５】
なお、前記光源は、周囲の明るさや画像取込手段４の調整によって、フィラメント一本々々が鮮明に画像として取り込める場合は、必ずしも必要では無い。また、投光手段３としては、高輝度ライト等の他に、周囲を暗所とすることでブラックライト等を用いても良い。
【００７６】
以上のようにして、測定液上で開繊された糸条Ｙの画像が画像取込手段４によって取り込まれると、図３のブロック線図に示したように、取り込まれた画像は、先ず画像処理手段５へ送られて、糸条Ｙの集束状態を求めるために特徴情報の抽出を容易にするための処理がなされ、これによって、糸条Ｙの集束状態を求めるための特徴情報の抽出が行われる。
【００７７】
そして、画像処理手段５によって抽出された特徴情報から糸条Ｙを構成するフィラメントの開繊幅を求めるために、開繊幅検出手段６へ送られる。その後、開繊幅検出手段６より求めた開繊幅より糸条Ｙの交絡点を判別するための交絡点判別手段７による処理に入る。
【００７８】
そして、このようにして求めた交絡点から、糸条Ｙの集束状態を評価するための各種パラメータを演算するための演算処理を行う演算処理手段８へ送られる。この演算処理手段８では、交絡点判別手段７によって判別した交絡点から交絡点間の距離を演算したり、交絡点の数をカウントしたりするものである。
【００７９】
このようにして、最終的に糸条Ｙの集束状態を評価するための各種パラメータが演算されると、元データや演算結果などを記憶媒体に保存すると共に、ディスプレイ等に表示したり、紙にプリントしたりする保存・出力手段９へ供せられる。
【００８０】
なお、本例では、上述の交絡点判別手段７、演算処理手段８及び保存・出力手段９は、パーソナルコンピュータを用いて実現した。また、このような処理によって求められた結果は、評価者によって評価され、糸条の集束状態を定量的かつ客観的に判断するデータとして使用される。
【００８１】
以下、前記図３のブロック線図に示した処理の流れについて順を追って説明することとする。
【００８２】
先ず、前述のようにして画像取込手段４を介して取り込んだ糸条Ｙの開繊画像から糸条Ｙの集束状態を求める特徴情報を抽出する画像処理に移る。この特徴情報の抽出を行う画像処理の具体的かつ簡易な例としては、２値化処理を挙げることができる。
【００８３】
この２値化処理では、前記画像取込手段４によって取り込まれた糸条Ｙの開繊画像から、該糸条Ｙを構成する各フィラメントの一本々々の特徴を抽出するために、取り込んだ画像の各画素の“明”か“暗”に応じて、各画素を公知の処理手法で２値化する。
【００８４】
なお、このような画像処理手段５としては、市販化されている画像処理装置を用いると、容易に構成することができる。例えば、松下電工（株）製のマイクロイメージチェッカーＭ２００（商品名）を用いることができ、本例もこの装置を使用した。
【００８５】
その際、このような画像の特徴を抽出する画像処理として、その前処理や後処理などに、ここで一々列挙しないが、画像の輪郭や明暗を強調するための処理や画像に含まれる不要なノイズの除去処理などを行っても良い。更に、本発明においては、２値化処理を使用しているが、２値化処理に限定されず、一般の画像処理や画像のパターン認識において常用される各種処理や各種フィルターを使用することもできる。なお、２値化処理は、極めて簡単かつ高速で画像からの特徴抽出処理が容易にでき、糸条の集束状態をオンラインで十分に評価できるため、好適に使用できる。
【００８６】
以下、前記２値化処理を使用した画像の特徴抽出処理を例に採って説明することにする。すなわち、投光手段３から照射された光が反射する部分（即ち、糸条Ｙを構成する各フィラメント部分）と、光の反射しない部分（即ち、液面部分）との違いは、前記２値化処理を施すことにより明瞭になってくる。
【００８７】
したがって、この違いを表現した２値化処理された画像から、糸条Ｙを構成するフィラメント群が開繊して広がった中で両外端に位置している２つのフィラメント（図１において、参照符号ｙで示した）を探し出す。そして、このようにして求めたフィラメントｙ対情報（即ち、２値化処理した画像）から最終的に糸条Ｙの集束状態を評価するための特徴情報の一つであるフィラメントの開繊幅を前記２つのフィラメント間の隔たり（距離）を開繊幅検出手段６によって求める。
【００８８】
この開繊幅検出手段６による開繊幅の検出方法は、図４に示したように画像処理する範囲として画像処理範囲Ｄを決め、その範囲Ｄにおいて矢印Ａの方向と矢印Ｂの方向とからそれぞれ２値化レベルが極端にアップする最初の位置を調べて行く。なお、画像のサンプリング周期は５０ミリ秒とした。このような操作によって、フィラメントの広がりの中で最外端に位置している２つのフィラメントｙが判明する。
【００８９】
このとき、フィラメントｙ間の距離の計算（即ち、“開繊幅の検出”）は、フィラメントの広がりの内で最外端に位置する２つのフィラメントｙ間の距離を算出することによって行う。しかしながら、フィラメント数が多い場合や、最外端に位置するフィラメントがそれ以外に位置するフィラメントに比べ極端に広がりすぎるような場合は、このような最外端に位置するフィラメントｙを採用せずに２番目の外端に位置するフィラメントを使用することもできる。
【００９０】
次に、以上のようにして求めた糸条Ｙの開繊幅からその集束状態を評価するためのパラメータを求める基礎となる交絡点の判別処理を行う。
【００９１】
通常、圧縮空気などを糸条Ｙに吹き付けて糸条Ｙを構成するフィラメント同士を絡ませる交絡処理などが行われると、フィラメント同士が互いに絡み合った部分と絡み合っていない部分とが形成される。このような場合において、交絡の度合いを定量化する場合に、フィラメント同士が絡まりあって交絡点を判別することがきわめて重要である。これについて、以下に図５を参照しながら、その詳細について説明する。
【００９２】
図５は前記交絡点判別手段７によって実施するフィラメント同士が交絡しあう交絡点を探すための処理を説明するための図である。ただし、この説明図では糸条Ｙの集束状態を評価する評価値（開繊幅）の時間変化を拡大して図示している。なお、この図５に例示した処理は、概略、以下のようにして行われる。
【００９３】
先ず、求めた開繊幅が直前の開繊幅より増加していることを確認する。次に、その傾向が図５に示した傾向判断長さ以上継続し、かつその増加開始点からの増加が傾向判断上昇幅以上であるかを判断する。もし、これに該当するならば、前記評価値（開繊幅）が増加を開始した点（上昇開始点）を交絡点と判別するものである。なお、測定しようとする範囲の糸条の全糸長に対して、この交絡点の判別を実施して交絡点の個数と交絡点間距離を求める。
【００９４】
以上に述べたようにして、交絡点判別手段７による交絡点の判別処理がなされると、次に、演算処理手段８による演算処理に入る。この演算処理では、前記交絡点判別手段７により判別された交絡点を基にして、その交絡点より糸条Ｙの集束状態を評価するパラメータとして、交絡の個数、交絡点間距離などを演算処理するものである。なお、必要に応じて、集束状態の各種パラメータの平均値や変化率等を演算できるようにすることが更に好ましい。
【００９５】
本実施例では上述の演算処理手段８としてコンピュータを用いて、前記実施した。その交絡点の判別処理の流れをフローチャートとして図６に示す。
【００９６】
まず、交絡点を判断する前に、図４に例示した処理によって求めた開繊幅の移動平均値を求める。本実施例では、移動平均を計算する際のデータの長さは糸長で約１７ｍｍであった。なお、この糸長約１７ｍｍは、糸条が測定液面上を走行するスピードを２ｍ／分とした場合に、サンプリング周期を５０ミリ秒として、１０個のサンプリングデータを採った場合に相当する。
【００９７】
このようにして、移動平均値を求め、この移動平均値から図６に例示した“交絡点判別処理”を行う。なお、“交絡点判別処理”の詳細は後述することとする。この処理は、次の開繊幅データを呼び出して移動平均値を計算する毎に繰り返して行われ、最終的に測定する範囲の糸長に対する“交絡点判別処理”が終了するまで行う。
【００９８】
次に、以上に述べた“交絡点判別処理”の流れについて、図５と図６を併用して参照しながら、以下に更に詳細に説明する。
【００９９】
まず、この処理では、開繊幅が減少に転じる点（即ち、下降開始点）を求める処理を行う。この下降開始点を求めるのに際して、最初に比較するデータとして最新に得られた開繊幅と、その一つ前に処理した移動平均値とを比較する（Ｓ０１）。そのときの比較結果として、最新の開繊幅の方が大きい場合、開繊幅が上昇している（すなわち、“開繊幅が増加している”）と判断して、図６の「Ｙｅｓ」の上昇判断処理（Ｓ０３）に進み、逆の「Ｎｏ」の場合は下降判断処理（Ｓ０２）に移る。
【０１００】
ここで、前記「Ｙｅｓ」の場合には、更に上昇フラグが“１”かどうかを比較し（Ｓ０４）、この結果が「Ｎｏ」の場合は、更に開繊幅の上昇が開始したことを表す“上昇開始”値が“１”かどうかを比較する（Ｓ０６）。その比較結果が、ここでも「Ｎｏ」であった場合、“上昇開始”値を“１”にセットし、そのときの開繊幅及び糸長を上昇開始データとして保存する（Ｓ１２）。
【０１０１】
ここで、前述の“上昇開始”値が“１”かどうかの比較において、「Ｙｅｓ」の場合、上昇開始データとして先に保存しておいた開繊幅と、現在の開繊幅とを比較（Ｓ０７）し、上昇開始データの開繊幅の方が小さい場合に「Ｙｅｓ」の処理に進む（Ｓ０８）。そして、上昇開始データの開繊幅及び糸長を最新の開繊幅と入れ替え、“上昇長さ”の値に“１”を加える（Ｓ０９）。また、「Ｎｏ」の場合は、データの入れ替えを行わずにそのまま進み、“上昇長さ”の値だけを“１”だけプラスする（Ｓ０９）。
【０１０２】
以上のような処理が終わると、次に、上昇条件が成立したかどうかを調べる（Ｓ１０）。この上昇条件の成立条件は、前記のようにして求めた“上昇長さ”の値（図５に例示した“傾向判断長さＬ”）が予め設定された所定値以上であり、かつ上昇開始時点での開繊幅と最新の開繊幅との差（図５に例示した“傾向判断上昇幅Ｗ”）が予め設定された所定値以上になることである。なお、この上昇条件の判断処理において上昇条件が成立すると、上昇フラグを“１”にセットし、最小値データとして開繊幅及びその時の測定開始からの糸長（以下、単に“開繊幅及び糸長”という）を保存する（Ｓ１１）。
【０１０３】
ここで、上述した上昇フラグが“１”かどうかの比較処理（Ｓ０３）において、「Ｙｅｓ」の場合、最小値の開繊幅と最新の開繊幅とを比較（Ｓ０４）し、最新の開繊幅が小さければ、最小値として保存された開繊幅及び糸長を最新の開繊幅と糸長に入れ替える（Ｓ０５）。つまり、このような処理をすることによって、図５に例示した上昇開始点（交絡点）を求めていることになる。
【０１０４】
なお、本実施例では、上昇開始店（交絡点）を判定するための“傾向判断長さＬ”の判断基準としては１３ｍｍを採用し、“傾向判断上昇幅Ｗ”の判断基準については５ｍｍを採用した。なお、これらの値ＬとＷは糸条Ｙの送り速度、開繊手段１の大きさ、糸条の太さや本数、単位長当たりの交絡数で変更する必要があるため、実験により設定することが好ましい。
【０１０５】
以上に述べたようにして、交絡点判別手段７による交絡点の判別処理がなされると、次に、演算処理手段８による演算処理（Ｓ１３）に入る。この演算処理（Ｓ１３）では、前記交絡点判別手段７により判別された交絡点を基にして、その交絡点より糸条Ｙの集束状態を評価するパラメータとして、交絡の個数、交絡点間距離などを演算処理するものである。なお、必要に応じて、集束状態の各種パラメータの平均値や変化率等を演算できるようにすることが更に好ましい。
【０１０６】
このようにして、測定しようとする範囲の糸条の全糸長に対して、処理が終了したかどうかを判断（Ｓ１４）し、「Ｙｅｓ」の場合は次の処理に移り、「Ｎｏ」の場合は、測定しようとする範囲の糸条の全糸長に対する処理を完了するまで、既に述べた最初の処理（Ｓ０１）に戻る。
【０１０７】
なお、下降判断処理（Ｓ０２）であるが、これは図６の上昇判断処理のフローにおいて比較処理の大小判定を逆にしただけであり、また、下降判断が成立した場合、図６で得られた最小値を交絡点とするものである。このため、説明が重複するのを避けてここではその詳細説明を省略する。
【０１０８】
以上に述べたようにして、本実施例により測定した結果を図７及び図８に示す。図７は、保存・出力手段９において糸条Ｙの集束状態の測定中は、リアルタイムでディスプレイに表示出来るようにしており、ここでは測定糸長と開繊幅の関係を示すグラフである。このように糸条Ｙの集束状態（開繊状態）の変化の様子をリアルタイム表示してオンラインで監視することは、測定中の状態を監視することにもなり、測定の確実性という面から有効であるが、オフライン処理でも良い。この結果は、糸条Ｙのバラケ易さに大きく関わっている。つまり、図７は交絡付与した糸条Ｙの測定結果を示したが、交絡が付与されていない糸条Ｙを測定すると、開繊幅は非常に大きな値となる。また、糸条Ｙの単位長当たりの交絡数が減ると、この場合も開繊幅が大きくなる。すなわち、この開繊幅が小さい程、糸条Ｙがバラケにくく、集束度が良いことになる。このように、この開繊幅を比較することで、いろいろな糸条Ｙの集束状態を評価できる。
【０１０９】
図８は、図７の開繊幅の変化から交絡点間の距離（ＩＬ長）を求め、どのようなＩＬ長がどのように多く分布しているかを見た度数分布図である。この結果は、糸条Ｙに付与された交絡の強さを確認するのに好適な手段である。すなわち、交絡を強くすると、交絡点間距離の頻度分布が、ある交絡点間距離に集中するのに対し（グラフ中の山が鋭角になる）、交絡の強度を緩めると交絡間距離の頻度分布が広い範囲になる（グラフ中の山が緩やかになる）。このようにして。度数分布表示により、今まで評価出来なかった交絡に対する強度といったパラメータを定量的に評価できるようになった。更には、交絡を付与する機器の調整の際に、どのような強さの交絡を付与できるかを知ることができるという点で極めて大きな効果を発揮する。
【０１１０】
【発明の効果】
本発明の糸条の集束状態評価方法とそのための装置によれば、従来法にくらべ多種の糸条に対して評価出来る他、糸条の集束の状態を集束状態の評価するためのパラメータとして定量化（数値化）でき、今まで判明しなかった交絡の強さの度合いが分かるようになり、交絡付与の適正化を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる糸条の集束状態評価装置の構成を模式的に例示した説明図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図をそれぞれ示す。
【図２】本発明に係わる糸条の集束状態評価装置の他の実施形態の構成を模式的に例示した説明図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図をそれぞれ示す。
【図３】取り込んだ開繊状態の糸条の画像から糸条の集束状態を測定するための構成を例示したブロック線図である。
【図４】開繊幅検出手段による糸条の開繊幅の検出方法の説明図である。
【図５】開繊状態の糸条から求めた開繊幅から交絡点を判別するための方法を説明するための説明図である。
【図６】交絡点判別手段による交絡点判別の処理を例示したフローチャート図である。
【図７】測定糸長と開繊幅の関係を例示したグラフである。
【図８】交絡点間の距離（ＩＬ長）の度数分布を例示した図である。
【符号の説明】
１ 開繊手段
３ 投光手段
４ 画像取込手段
１０ 貯槽
１０Ａ 測定液供給領域
１０Ｂ 集束状態評価領域
１０Ｃ 測定液排出領域
１１ 注入口
１２ 排出口
１４、１５ 堰
２１ａ、２２ａ 糸押えローラ
２１ｂ、２２ｂ 駆動ローラ
２３ａ〜２３ｃ、２４ａ〜２４ｃ 糸道ガイド
Ｐ 測定対象パッケージ
Ｙ 糸条
ｙ 最外端に位置するフィラメント対

Claims (12)

1. マルチフィラメントからなる糸条を測定液上に浮かべて該糸条を開繊させる開繊手段と、該開繊手段へ該糸条を移送するための糸条移送手段と、開繊された糸条の状態を画像として取込む画像取込手段と、取り込んだ画像から糸条の集束状態を評価するための特徴情報を抽出するための画像処理手段と、抽出した特徴情報から糸条の開繊幅を検出する開繊幅検出手段とを含む糸条の集束状態評価装置。
2. 前記測定液を流動させて、該測定液の流動によって前記糸条を走行させる走行手段を設けた請求項１記載の糸条の集束状態評価装置。
3. 前記開繊手段が、測定液と、該測定液を貯留する貯槽とからなり、該貯槽が測定液供給領域、集束状態評価領域、そして、測定液排出領域の三領域に分割する少なくとも二つの堰を備えた請求項１又は請求項２に記載の糸条の集束状態評価装置。
4. 前記糸条移送手段が、弛緩状態を維持させながら前記糸条を前記開繊手段へ給糸する手段である請求項１〜３の何れか一項に記載の糸条の集束状態評価装置。
5. 前記糸条移送手段によって供給された糸条が測定液上に着水する位置を規制するための規制ガイドを設けた請求項１〜４の何れか一項に記載の糸条の集束状態評価装置。
6. 前記測定液の液面の乱れを防止するための整流手段を設けた請求項１〜５の何れか一項に記載の糸条の集束状態評価装置。
7. 前記画像取込手段によって測定液面上を走行する糸条の開繊状態を画像として取込む際に該測定液面上を走行する糸条の画像を取り込む領域に対して光源を照射する投光手段を備えた請求項１〜６の何れか一項に記載の糸条の集束状態評価装置。
8. 前記画像処理手段が、開繊したフィラメント群の中で最も開繊した最外端の二つのフィラメントからなる最外端対、あるいは該最外端対を除いて、最も大きく開繊した最外端に位置する二つのフィラメントからなる第２番目の外端対を識別する手段である請求項１〜７の何れか一項に記載の糸条の集束状態評価装置。
9. 前記画像処理手段が、取り込んだ画像を２値化処理して、該２値化処
   理によって特徴画像を抽出する２値化処理手段を含む請求項１〜８の何れか一項に記載の糸条の集束状態評価装置。
10. 前記開繊幅検出手段が、前記画像処理手段によって得られた前記の最外端対及び／又は前記の第２番目の外端対からなるフィラメント間の距離を算出し、これを糸条の開繊幅として検出する手段である請求項８又は請求項９に記載の糸条の集束状態評価装置。
11. 前記開繊幅検出手段によって検出された開繊幅から、交絡処理が施された糸条の交絡点を判別する交絡点判別手段を備えた請求項１０記載の糸条の集束状態評価装置。
12. 前記交絡点判別手段が前記開繊幅の増加及び／又は減少の変化からフィラメント同士が交絡する交絡点を判別する手段である請求項１１記載の糸条の集束状態評価装置。

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