JP6258610B2 - 紡糸延伸装置 - Google Patents

Description

本発明は、紡糸機から紡出された糸を引き取り、延伸するための加熱ローラを備える紡糸延伸装置に関する。

紡糸機から紡出された糸を引き取り、延伸し、熱固定するための加熱ローラを含む複数のローラを備える紡糸延伸装置、紡糸延伸装置により延伸された糸を巻き取ってパッケージを形成する糸巻取装置などを備える紡糸巻取機が知られている。

特許文献１に記載の紡糸延伸装置では、延伸前の糸を予備加熱するための予備加熱用の２個の加熱ローラが上下方向に並べて配置され、延伸後の糸を熱固定するための熱固定用の２個の加熱ローラが上下方向に並べて配置されている。予備加熱用の２個の加熱ローラと熱固定用の２個の加熱ローラとは左右方向に並べて配置されている。予備加熱用の２個の加熱ローラは同じ温度に加熱され、また、熱固定用の２個の加熱ローラも同じ温度に加熱され、熱固定用の加熱ローラの方が、予備加熱用の加熱ローラよりも高い温度に加熱される。紡糸機から紡出された糸は、それぞれの加熱ローラに３６０度以内の巻き掛け角度で、下方から上方の順に予備加熱用の２個の加熱ローラに巻き掛けられた後、下方から上方の順に熱固定用の２個の加熱ローラに巻き掛けられている。上流の予備加熱用の２個の加熱ローラは、ほぼ同じ回転速度で回転し、また、下流の熱固定用の２個の加熱ローラは、上流の予備加熱用の２個の加熱ローラよりも速いほぼ同じ回転速度で回転する。これらの加熱ローラを走行する糸は、まず、予備加熱用の加熱ローラによりガラス転移点以上の温度まで加熱される。予備加熱用の加熱ローラよりも、熱固定用の加熱ローラによる糸送り速度が速いことから、予備加熱用の加熱ローラと熱固定用の加熱ローラとの間で糸が延伸され、延伸された糸は、熱固定用の加熱ローラにより熱固定される。

国際公開第２０１１／００９４９８号（Ｆｉｇ．１）

特許文献１に記載のような紡糸延伸装置においては、糸を所定温度まで十分加熱するため、加熱ローラにおける糸の接触長を確保する必要があるが、糸が巻き掛けられる加熱ローラの本数を増やしたり、加熱ローラの直径を大きくしたりすることで対処可能である。しかしながら、多くの加熱ローラを加熱したり、直径の大きい加熱ローラを加熱したりするためには、大きな熱エネルギーが必要であるという問題がある。また、糸は非常に細いため、多数本の糸を加熱ローラに巻き掛けても、加熱ローラに対する接触部分は非常に小さい。このため、加熱ローラの表面の大部分が糸に覆われておらず、露出しているから、加熱ローラのほとんどの熱が糸を加熱するために使われずに無駄に放出され、熱エネルギーに無駄が生じているという問題がある。

本発明の目的は、糸を加熱するための熱エネルギーを小さくすることができ、また、加熱効率を向上させることができる紡糸延伸装置を提供することである。

第１の発明に係る紡糸延伸装置は、紡糸機から紡出された糸を延伸するための加熱ローラと、前記加熱ローラを収容する保温箱と、を備える紡糸延伸装置であって、前記保温箱内に、前記加熱ローラに巻き掛けられる前の糸に接触し、且つ、定常運転時には当該部材を加熱するための専用の熱源を用いない接触部材が設けられていることを特徴とする。

本発明によると、保温箱内に、加熱ローラに巻き掛けられる前の糸に接触し、且つ、定常運転時には当該部材を加熱するための専用の熱源を用いない接触部材が設けられているから、加熱ローラから放出される熱により、保温箱内の空気が加熱され、加熱された空気により、接触部材は、加熱された空気とほぼ同じ温度に加熱される。そして、この加熱された接触部材により、加熱ローラに進入する前の糸が加熱される。このため、加熱ローラにより糸を必要な温度まで加熱するために必要な熱エネルギーを小さくすることができ、加熱ローラにおける糸の接触長を短くすることができるため、従来の紡糸延伸装置に比べて、加熱ローラの直径を小さくしたり、本数を減らしたりすることができる。そして、加熱ローラの直径を小さくしたり、本数を減らしたりすることができるから、加熱ローラを加熱温度まで加熱するのに必要な熱エネルギーを小さくすることができる。また、加熱ローラから放出される熱を接触部材の加熱に利用して延伸前の糸を加熱しているから、加熱ローラから放出される熱を有効に利用することができ、加熱効率が向上する。なお、「定常運転」とは、加熱ローラが所定の温度となっており、紡糸延伸装置が糸を延伸可能な状態で作動していることをいう。

第２の発明に係る紡糸延伸装置は、第１の発明に係る紡糸延伸装置において、前記接触部材が熱源を有さないことを特徴とする。

本発明によると、接触部材が熱源を有さないことから、接触部材の構造を単純にすることができる。

第３の発明に係る紡糸延伸装置は、第１又は第２の発明に係る紡糸延伸装置において、前記接触部材は、前記加熱ローラの上方に位置するよう配置されることを特徴とする。

本発明によると、接触部材が加熱ローラの上方に位置するよう配置されていることから、加熱ローラから放出される熱により、温められた空気が上昇して、保温箱内の上方の温度が高くなるため、より高い温度の空気により接触部材が加熱されるので、加熱ローラから放出される熱をより有効に利用し、より加熱効率が向上する。

第４の発明に係る紡糸延伸装置は、第１〜第３の発明に係る紡糸延伸装置において、前記保温箱内に、加熱温度の異なる複数の前記加熱ローラが収容され、加熱温度の低い前記加熱ローラから加熱温度の高い前記加熱ローラの順に糸が巻き掛けられていることを特徴とする。

本発明によると、一つの保温箱内に加熱温度の異なる加熱ローラが収納されていることから、下流側の加熱温度が高い加熱ローラから放出される熱を上流側の加熱温度が低い加熱ローラでの糸の加熱に利用することができるため、熱の有効な利用ができ、加熱効率が向上する。

第５の発明に係る紡糸延伸装置は、第４の発明に係る紡糸延伸装置において、前記接触部材は、加熱温度の高い前記加熱ローラの上方に位置するよう配置されることを特徴とする。

本発明によると、接触部材が加熱温度の高い加熱ローラの上方に位置するよう配置されていることから、加熱温度の高い加熱ローラから放出される熱により、加熱温度の高い加熱ローラの上方は特に温度が高いため、より高い温度の空気により接触部材が加熱されるので、加熱温度の高い加熱ローラから放出される熱をより有効に利用することができ、さらに加熱効率が向上する。

第６の発明に係る紡糸延伸装置は、第１〜第５の発明に係るいずれかの紡糸延伸装置において、前記接触部材は、金属で形成されていることを特徴とする。

本発明では、接触部材を熱伝導率の良い金属とすることにより、糸接触面の温度をより均一にできる。さらに、接触部材の肉厚を可能な限り薄くすることにより、部材の熱容量を小さくでき、所定温度に達するまでの時間を短縮できる。

第７の発明に係る紡糸延伸装置は、第１〜第６の発明に係るいずれかの紡糸延伸装置において、前記接触部材は、ローラであることを特徴とする。

本発明によると、接触部材がローラであることから、接触部材に接触する糸へのダメージが小さい。

第８の発明に係る紡糸延伸装置は、第７の発明に係る紡糸延伸装置において、前記接触部材は、内部が空洞の円筒状のローラであることを特徴とする。

本発明によると、接触部材は、内部が空洞の円筒状のローラであることから、接触部材の熱容量が小さいため、接触部材の温度を容易に上昇させることができる。

第９の発明に係る紡糸延伸装置は、第７又は第８の発明の紡糸延伸装置において、前記接触部材には、９０度以上の巻き掛け角度で糸が巻き掛けられていることを特徴とする。

本発明によると、接触部材に９０度以上の巻き掛け角度で糸が巻き掛けられているから、接触部材における糸の接触長が長くなり、長い接触長で糸を加熱することができる。

本発明によれば、保温箱内に、加熱ローラに巻き掛けられる前の糸に接触し、且つ、定常運転時には当該部材を加熱するための専用の熱源を用いない接触部材が設けられているから、加熱ローラから放出される熱により、保温箱内の空気が加熱され、加熱された空気により、接触部材は、加熱された空気とほぼ同じ温度に加熱される。そして、この加熱された接触部材により、加熱ローラに進入する前の糸が加熱される。このため、加熱ローラにより糸を必要な温度まで加熱する熱エネルギーを小さくすることができ、加熱ローラにおける糸の接触長を短くすることができるため、従来の紡糸延伸装置に比べて、加熱ローラの直径を小さくしたり、本数を減らしたりすることができる。そして、加熱ローラの直径を小さくしたり、本数を減らしたりすることができるから、加熱ローラを加熱温度まで加熱するのに必要な熱エネルギーを小さくすることができる。また、加熱ローラから放出される熱を接触部材の加熱に利用して延伸前の糸を加熱しているから、加熱ローラから放出される熱を有効に利用することができ、加熱効率が向上する。

本発明の実施の形態に係る紡糸巻取機の構成を示す正面図である。 本発明の実施の形態に係る紡糸巻取機の側面図である。 一変形例の紡糸巻取機の構成を示す正面図である。 他の変形例の紡糸巻取機の構成を示す正面図である。 接触プレートの他の構成例を示す図である。 ゴデットローラに糸が複数回巻き掛けられる構成においての接触ローラの構成例を示す図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る紡糸延伸装置を備えた紡糸巻取機の構成を示す正面図、図２は、紡糸巻取機の側面図である。紡糸巻取機１は、図１及び図２に示すように、紡糸延伸装置２と、糸巻取装置３と、を備え、上方にある紡糸機４から紡出されて連続的に供給される複数の糸Ｙを紡糸延伸装置２で延伸して糸巻取装置３に送り、この糸巻取装置３で複数の糸Ｙを巻き取っている。糸Ｙは、延伸のための予備加熱が必要なポリエステル繊維である。

紡糸延伸装置２は、紡糸機４から紡出された糸Ｙを延伸するためのゴデットローラ１８〜２１などを備えている。詳細については後述する。

糸巻取装置３は、紡糸機４の下方に配置されており、紡糸延伸装置２で延伸された複数の糸Ｙを、複数のボビンＢにそれぞれ巻き取って複数のパッケージＰを形成する。糸巻取装置３は、案内ローラ５、６と、複数の支点ガイド７と、２台の巻取ユニット８と、を備える。

案内ローラ５、６は、図示しないモータによって駆動される駆動ローラであって、それらの軸方向が左右方向と平行に設けられている。案内ローラ６は、案内ローラ５よりも後方かつ上方に配置されている。紡糸延伸装置２から送られてくる複数の糸Ｙは、案内ローラ５、６により、下方の複数の支点ガイド７に送られる。

複数の支点ガイド７は、案内ローラ６の下方であって、複数のトラバースガイド１２の上方において、複数のトラバースガイド１２及びボビンホルダ１１に装着された複数のボビンＢの真上に、巻取軸方向に沿って配置されている。

巻取ユニット８は、本体フレーム９、本体フレーム９に回転可能に設けられた円板状のターレット１０、ターレット１０に片持ち支持され、巻取軸が水平に延びており、複数のボビンＢが巻取軸の軸方向に沿って直列に装着される２本のボビンホルダ１１、糸Ｙの綾振りを行うトラバースガイド１２、本体フレーム９に対して上下方向に移動可能であり、ボビンホルダ１１に装着されたボビンＢに対して離接するコンタクトローラ１３などを有している。

巻取ユニット８は、ボビンホルダ１１が図示しないモータの駆動により回転することで、このボビンホルダ１１に装着された複数のボビンＢを回転させ、回転する複数のボビンＢに複数の糸Ｙを巻き取る。このとき、ボビンＢに巻き取られる糸Ｙは、複数のボビンＢの上方にそれぞれ配置されたトラバースガイド１２によって、支点ガイド７を支点としてボビンＢの軸方向に綾振りされる。

そして、支点ガイド７を支点としてトラバースガイド１２に綾振られた糸Ｙは、ボビンＢに巻き取られてパッケージＰを形成する。このとき、コンタクトローラ１３は、ボビンＢへの巻き取り時に、パッケージＰの外周面に接触して、所定の接圧を付与しながら回転して、パッケージＰの形状を整える。そして、ボビンホルダ１１に装着された複数のパッケージＰは、満巻きになると図示しないプッシャーで前方へ押し出されてボビンホルダ１１から取り外される。

次に、紡糸延伸装置２について説明する。紡糸延伸装置２は、後述する接触ローラ１４〜１７（接触部材）、紡糸機４から紡出された糸Ｙを延伸するためのゴデットローラ１８〜２１（加熱ローラ）、接触ローラ１４〜１７及びゴデットローラ１８〜２１を収容する保温箱２２、糸Ｙを糸巻取装置３へ送る案内ローラ２３、２４を備え、紡糸機４の下方に配置されている。なお、図１においては、保温箱２２の内部が見えるように図示している。

ゴデットローラ１８〜２１は、図示しないフレームによって片持ち支持された図示しないモータにより回転される駆動ローラであって、内部にヒータを備えている。ゴデットローラ１８〜２１は、例えば、鉄の表面にクロムめっきが施されて形成されている。ゴデットローラ１８、１９（加熱温度の低い加熱ローラ）は、延伸前の糸Ｙを、ガラス転移点以上の温度に予備加熱するための予備加熱用のゴデットローラであり、糸Ｙがポリエステル繊維である場合、８０〜１００℃の温度に設定される。なお、ガラス転移点は、高分子の種類によって異なる。ゴデットローラ２０、２１（加熱温度の高い加熱ローラ）は、延伸された糸Ｙを熱固定するための熱固定用のゴデットローラであり、糸Ｙがポリエステル繊維である場合、１２０〜１５０℃の温度に設定される。このように、ゴデットローラ２０、２１は、ゴデットローラ１８、１９よりも加熱温度が高い。

ゴデットローラ１８〜２１は、それぞれの軸芯が互いに平行であって、例えば直径が２２０〜３００ｍｍの範囲内であり、同じ直径となっている。ゴデットローラ１８は、保温箱２２内の左方かつ下方に配置され、ゴデットローラ１９は、ゴデットローラ１８の上方かつ右方にずれた位置に配置される。ゴデットローラ２０は、ゴデットローラ１９の下方かつ右方にずれた位置に配置される。ゴデットローラ２１は、ゴデットローラ２０の上方かつ右方にずれた位置に配置される。すなわち、ゴデットローラ１８〜２１は、左方から右方には、ゴデットローラ１８、１９、２０、２１の順に、下方から上方には、ゴデットローラ１８、２０、１９、２１の順に配置されている。ゴデットローラ１８〜２１には、それぞれ３６０度以内の巻き掛け角度で、予備加熱用のゴデットローラ１８、１９、熱固定用のゴデットローラ２０、２１の順に、すなわち、ゴデットローラ１８、１９、２０、２１の順に糸Ｙが巻き掛けられている。ゴデットローラ２１から導出する糸Ｙは、案内ローラ２３に送られる。

保温箱２２は、接触ローラ１４〜１７及びゴデットローラ１８〜２１を収容する断熱材からなる略直方体形状の箱である。保温箱２２により、ゴデットローラ１８〜２１から放出される熱が外部に逃げないようになっている。保温箱２２の内部は、ゴデットローラ１８〜２１から放出される熱の対流により、下方に比べて上方の温度が高くなっており、例えば上方の温度は、約９０℃まで上昇する。また、保温箱２２の内部には、加熱温度の異なる予備加熱用のゴデットローラ１８、１９と熱固定用のゴデットローラ２０、２１を仕切る壁２５が設けられており、加熱温度の異なる予備加熱用のゴデットローラ１８、１９と熱固定用のゴデットローラ２０、２１とが互いの加熱温度に影響を及ぼすことを防止している。

保温箱２２の上面には、スリット２６が設けられており、このスリット２６を通過して、紡糸機４から紡出された糸Ｙが上方から保温箱２２の内部に進入する。また、保温箱２２の右側の側面には、スリット２７が設けられており、このスリット２７を通過して、保温箱２２の内部から外部へ糸Ｙが導出する。

案内ローラ２３は、保温箱２２の下部から右方にずれた位置に保温箱２２の外部に配置されている。案内ローラ２４は、保温箱２２の上部から右方にずれた位置に保温箱２２の外部に配置されている。案内ローラ２４は、案内ローラ２３よりも上方かつ右方に位置する。ゴデットローラ２１から送られてくる糸Ｙは、案内ローラ２３により、案内ローラ２４に送られ、案内ローラ２４により、案内ローラ５に送られる。なお、案内ローラ２３、２４は従動ローラであっても駆動ローラであってもよいが、駆動ローラであれば、糸Ｙの糸道の変更が容易となる。

紡糸延伸装置２において、複数の糸Ｙは、予備加熱用のゴデットローラ１８、１９に接触することによりガラス転移点以上の温度まで予備加熱され、予備加熱用のゴデットローラ１８、１９の回転駆動により、下流の熱固定用のゴデットローラ２０、２１に送られる。ここで、例えば、上流の予備加熱用のゴデットローラ１８、１９は、ほぼ同じ回転速度で回転するとともに、下流の熱固定用のゴデットローラ２０、２１は、ほぼ同じ回転速度で回転している。また、下流の熱固定用のゴデットローラ２０、２１は、上流の予備加熱用のゴデットローラ１８、１９よりも速い回転速度で回転している。したがって、上流のゴデットローラ１８、１９に比べて、下流のゴデットローラ２０、２１による糸送り速度が速いから、ゴデットローラ１８、１９とゴデットローラ２０、２１の間において、複数の糸Ｙが延伸される。延伸された複数の糸Ｙは、熱固定用のゴデットローラ２０、２１に接触することにより、熱固定され、熱固定用のゴデットローラ２０、２１の回転駆動により、案内ローラ２３、２４へ送られる。そして、案内ローラ２３、２４から糸巻取装置３に複数の糸Ｙが送られる。

上記のとおり、糸Ｙを延伸するにはガラス転移点以上の温度までの予備加熱が必要となる。そして、従来の紡糸延伸装置においては、紡糸機から紡出される糸は、予備加熱用のゴデットローラを走行する前に、積極的に加熱されることはないため、予備加熱用のゴデットローラにおいて、ガラス転移点以上の温度までの予備加熱のために、多くの熱エネルギーが必要となる。そこで、本発明においては、保温箱内２２内に、ゴデットローラ１８〜２１に巻き掛けられる前の糸Ｙに接触し、且つ、定常運転時に熱源を用いない接触ローラ１４〜１７を設け、保温箱２２内の空気により加熱された接触ローラ１４〜１７により、ゴデットローラ１８〜２１を走行する前の糸Ｙを加熱するようにしている。以下、接触ローラ１４〜１７について詳述する。

接触ローラ１４〜１７は、図示しないフレームによって片持ち支持された金属で形成されているローラであり、保温箱２２内のゴデットローラ１８〜２１の上方に設けられている。接触ローラ１４〜１７は、軸芯が互いに平行であり、上下互い違いに、すなわち、千鳥状に配置されている。ここで、接触ローラ１４〜１７は、保温箱２２内の空気により加熱されるが、糸Ｙの加熱のため、熱伝導率が高く、且つ、熱容量が小さく、均一かつ容易に温度が上昇する方がよい。そして、熱容量を小さくするためには、接触ローラ１４〜１７の体積や単位体積当たりの熱容量を小さくすればよい。本実施の形態においては、接触ローラ１４〜１７には、熱伝導率が高く、且つ、単位体積当たりの熱容量の小さい金属であるアルミニウムを用いている。また、本実施の形態においては、接触ローラ１４〜１７の体積を小さくするため、接触ローラ１４〜１７は、薄肉加工されており、内部が空洞で円筒状になっている。円筒状部分の接触ローラ１４〜１７の厚さは、体積を小さくするため、可能な限り薄い方が好ましい。また、接触ローラ１４〜１７の直径は、例えば７０〜１５０ｍｍの範囲内で全て同じであり、ゴデットローラ１８〜２１の直径よりも小さい。

また、接触ローラ１４〜１７は、定常運転時には加熱に熱源を用いない。ここで、「定常運転時には熱源を用いない」とは、接触ローラ１４〜１７が、熱源を備えていないことだけでなく、接触ローラ１４〜１７が熱源を備えていても、接触ローラ１４〜１７を専用で加熱するための熱源を、定常運転時には使用しないことを意味するものである。さらに内部のヒータ等の熱源を使用しないことのみならず、外部から接触ローラ１４〜１７のみを加熱するための熱源を使用しないことも含めた概念である。なお、接触ローラ１４〜１７は従動ローラであっても駆動ローラであってもよい。ここで、「定常運転」とは、ゴデットローラ１８〜２１が所定の温度となっており、紡糸延伸装置２が糸Ｙを延伸可能な状態、すなわち、紡糸巻取機１が糸Ｙを生産可能な状態で作動していることをいう。

本実施形態では、接触ローラ１４〜１７は、熱源を有さない。従って、定常運転時に、接触ローラ１４〜１７が、熱源により加熱されることはない。ここで、「熱源を有さない」とは、内部にヒータ等の熱源を備えていないことのみならず、外部から接触ローラ１４〜１７のみを加熱するための熱源を備えていないことも含めた概念である。例えば、外部に接触ローラ１４〜１７を誘導加熱するための熱源がないことをも意味する。

接触ローラ１４〜１７には、９０度以上の巻き掛け角度（本実施の形態では、９０度以上１８０度未満の巻き掛け角度）で、右から左の順、すなわち、接触ローラ１４、１５、１６、１７の順に糸Ｙが巻き掛けられている。接触ローラ１４には、紡糸機４からの糸Ｙが上方から進入し、接触ローラ１７からは、糸Ｙが下方に導出し、ゴデットローラ１８〜２１に送られる。すなわち、接触ローラ１４〜１７は、ゴデットローラ１８〜２１に巻き掛けられる前の糸Ｙに接触する。

上記のとおり、保温箱２２内は、ゴデットローラ１８〜２１より放出される熱により温められた空気が上昇し、保温箱２２内は、上方の温度が高くなっている。そして、接触ローラ１４〜１７は、高い温度の空気により、高い温度の空気とほぼ同じ温度に加熱される。この接触ローラ１４〜１７に接触する糸Ｙは、加熱された接触ローラ１４〜１７により、加熱され、ゴデットローラ１８〜２１に送られる。

以上説明したように、本実施の形態に係る紡糸延伸装置２は、紡糸機４から紡出された糸Ｙを延伸するためのゴデットローラ１８〜２１と、ゴデットローラ１８〜２１を収容する保温箱２２と、を備え、保温箱２２内に、ゴデットローラ１８〜２１に巻き掛けられる前の糸Ｙに接触し、且つ、定常運転時には熱源を用いない接触ローラ１４〜１７が設けられている。

このように構成された本実施の形態に係る紡糸延伸装置２によると、保温箱２２内に、ゴデットローラ１８〜２１に巻き掛けられる前の糸Ｙに接触し、且つ、定常運転時には熱源を用いない接触ローラ１４〜１７が設けられているから、ゴデットローラ１８〜２１から放出される熱により、保温箱２２内の空気が加熱され、保温箱２２内の接触ローラ１４〜１７は、加熱された空気により、加熱された空気とほぼ同じ温度に加熱される。そして、この加熱された接触ローラ１４〜１７により、ゴデットローラ１８〜２１に進入する前の糸Ｙが加熱される。このため、ゴデットローラ１８〜２１により糸Ｙを必要な温度まで加熱するために必要な熱エネルギーを小さくすることができ、ゴデットローラ１８〜２１における糸Ｙの接触長を短くすることができるため、従来の紡糸延伸装置に比べて、ゴデットローラ１８〜２１の直径を小さくしたり、本数を減らしたりすることができる。そして、ゴデットローラ１８〜２１のサイズを小さくしたり、本数を減らしたりことができるから、ゴデットローラ１８〜２１を加熱温度まで加熱するのに必要な熱エネルギーを小さくすることができる。また、ゴデットローラ１８〜２１から放出される熱を接触ローラ１４〜１７の加熱に利用して延伸前の糸Ｙを加熱しているから、ゴデットローラ１８〜２１から放出される熱を有効に利用することができ、加熱効率が向上する。

また、接触ローラ１４〜１７は、熱源を有さない。このため、接触ローラ１４〜１７の構造を単純にすることができる。

また、接触ローラ１４〜１７は、ゴデットローラ１８〜２１の上方に位置するよう配置されるから、ゴデットローラ１８〜２１から放出される熱により、温められた空気が上昇して、保温箱２２内の上方の温度が高くなるため、より高い温度の空気により接触ローラ１４〜１７が加熱されるので、ゴデットローラ１８〜２１から放出される熱をより有効に利用し、より加熱効率が向上する。

また、保温箱２２内に、加熱温度の異なる複数のゴデットローラ１８〜２１が収容され、加熱温度の低いゴデットローラ１８、１９から加熱温度の高いゴデットローラ２０、２１の順に糸Ｙが巻き掛けられている。このように、一つの保温箱２２内に加熱温度の異なるゴデットローラ１８、１９と、ゴデットローラ２０、２１とが収納されていることから、下流側の加熱温度が高いゴデットローラ２０、２１から放出される熱を、上流側の加熱温度が低いゴデットローラ１８、１９での糸Ｙの加熱に利用することができるため、熱の有効な利用ができ、加熱効率が向上する。

また、接触ローラ１４〜１７は、金属で形成されていることから、熱伝導率が高い。また、本実施の形態においては、薄肉加工され、内部が空洞で円筒状になっているため、接触ローラ１４〜１７の熱容量が小さい。このため、熱伝導率が高く、且つ、熱容量が小さい接触ローラ１４〜１７の温度を均一かつ容易に上昇させることができる。

また、接触ローラ１４〜１７は、ローラであることから、接触ローラ１４〜１７に接触する糸Ｙへのダメージが小さい。

また、接触ローラ１４〜１７は、内部が空洞の円筒状のローラであることから、接触ローラ１４〜１７の熱容量が小さいため、接触ローラ１４〜１７の温度を容易に上昇させることができる。

また、接触ローラ１４〜１７には、９０度以上の巻き掛け角度で糸が巻き掛けられているから、接触ローラ１４〜１７における糸Ｙの接触長が長くなり、長い接触長で糸Ｙを加熱することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明を適用可能な形態は、上述の実施の形態には限られるものではなく、以下に例示するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることが可能である。

上述の実施の形態においては、予備加熱用のゴデットローラ１８、１９と熱固定用のゴデットローラ２０、２１とが加熱温度が異なっており、それぞれ同数（２個）設けていたが、個数が異なっていてもよい。図３は、一変形例の紡糸巻取機の構成を示す正面図である。ここでは、ゴデットローラ２８が、予備加熱用のゴデットローラ（加熱温度の低い加熱ローラ）であり、ゴデットローラ２９〜３１が、熱固定用のゴデットローラ（加熱温度の高い加熱ローラ）である。ゴデットローラ２８とゴデットローラ２９〜３１とは、壁２５により仕切られている。また、接触ローラ１４〜１７は、加熱温度の高いゴデットローラ２９〜３１の上方に設けられている。この場合、加熱温度の高いゴデットローラ２９〜３１から放出される熱により、加熱温度の高いゴデットローラ２９〜３１の上方は特に温度が高いため、より高い温度の空気により、接触ローラ１４〜１７が加熱されるので、加熱温度の高いゴデットローラ２９〜３１から放出される熱をより有効に利用し、より加熱効率が向上する。なお、ゴデットローラの直径、個数は、糸の加熱温度、巻き掛け角度等に応じて適宜変更可能である。

また、上述の実施の形態では、接触部材である接触ローラ１４〜１７は、ローラであったが、これに替えて、接触部材として、平板状のプレートを用いてもよい。図４に示すように、平板状のプレートである接触プレート３２を、保温箱２２内に、ゴデットローラ１８〜２１の上方に設け、ゴデットローラ１８〜２１に巻き掛けられる前の糸Ｙに接触するようにしてもよい。また、図５に示すように、複数の平板状のプレートである接触プレート３３〜３６を設け、案内ローラ３７〜３９により糸Ｙの糸道を変更させるように構成し、加熱温度の高い熱固定用のゴデットローラ４０、４１近傍に配置するようにしてもよい。接触プレート３３〜３６は、ゴデットローラ４０、４１に巻き掛けられる前の糸Ｙに接触する。すなわち、接触プレート３３〜３６は、ゴデットローラ４０、４１の糸道の上流に設けられている。この構成の場合、複数の接触プレート３３〜３６により、接触プレート３３〜３６への糸Ｙの接触長が確保される。

また、上述の実施の形態では、ゴデットローラ１８〜２１に３６０度以内の巻き掛け角度で糸Ｙが巻き掛けられる構成の紡糸延伸装置２であったが、糸が、ゴデットローラ（加熱ローラ）に複数回巻き掛けられる構成の紡糸延伸装置であってもよい。図６は、糸がゴデットローラに複数回巻き掛けられる構成において、接触ローラを設けた例の図である。図示するように、保温箱４２内には、ゴデットローラ４３及びセパレートローラ４４が収容されている。ゴデットローラ４３は、内部にヒータを備えた加熱ローラである。セパレートローラ４４は、駆動ローラである。糸Ｙは、ゴデットローラ４３とセパレートローラ４４の間で、互いに重なり合わないように所定のピッチごとにずれて複数回巻き掛けられている。ゴデットローラ４３及びセパレートローラ４４が回転駆動して複数の糸が走行することで、糸Ｙが加熱される。ここで、接触ローラ４５〜４８は、保温箱４２内の上方に設けられ、接触ローラ４５〜４８には、ゴデットローラ４３に巻き掛けられる前の糸Ｙが巻き掛けられている。すなわち、接触ローラ４５〜４８は、ゴデットローラ４３に巻き掛けられる前の糸Ｙに接触する。

また、上述の実施の形態においては、接触ローラ１４〜１７は、金属で形成されていたが、例えば、セラミックスなどの非金属で形成されていてもよい。また、例えば、硬質プラスチックの表面に金属メッキを施し、表面のみが金属で形成されるようにし、表面の温度が上昇しやすくするようにしてもよい。また、接触ローラ１４〜１７の内部は空洞となっているが、空洞となっていなくてもよい。

また、上述の実施の形態においては、接触ローラ１４〜１７は、ゴデットローラ１８〜２１（保温箱２２内）の上方に位置するよう配置されていたが、ゴデットローラ１８〜２１（保温箱２２内）の上方でなくてもよい。例えば、加熱ローラであるゴデットローラのレイアウト上、ゴデットローラ（保温箱内）の下方の温度が充分に高い場合、ゴデットローラ（保温箱内）の下方に位置するよう配置することも可能である。このように、接触ローラは、保温箱内の温度の高い位置に配置することが好ましい。

また、上述の実施の形態においては、接触ローラ１４〜１７は、内部、外部に熱源を備えていないものとしたが、熱源を有する接触ローラ１４〜１７の熱源を、定常運転時時には使用しないことで、同様の効果を得ることが可能である。さらに、例えば停機後のコールドスタート時のみ熱源を用いて接触ローラ１４〜１７を加熱するとともに、ゴデットローラ１８〜２１の温度が定常状態に達した後は、接触ローラ１４〜１７の熱源の電源を遮断し、あたかも熱源を有しないローラとして使用することもできる。なお、停機後のコールドスタート時からゴデットローラ１８〜２１の温度が定常状態(所定の温度)に達するまでは、定常運転時ではない。ゴデットローラ１８〜２１の温度が定常状態(所定の温度)に達し、ゴデットローラ１８〜２１により糸Ｙを延伸可能な状態は、定常運転時である。このような装置と使用方法とすることで、停機後のスタートアップ時に短時間で定常状態に達することができ、即座に糸条の生産を開始することができるので、停機後のスタートアップ時の無駄をなくすことができる。また、例えば、生産する糸条の種類により、接触ローラ１４〜１７の熱源を使用するか否かを決定するようにしてもよい。すなわち、糸条の繊度が太い場合は接触ローラ１４〜１７の熱源を使用し、接触ローラ１４〜１７を糸の予備加熱用ゴデットローラ１８、１９と同様に使用し、糸条の繊度が比較的細い場合には、接触ローラ１４〜１７の熱源は使用しないとすることができる。このような使用方法とすることで、生産可能な糸条の繊度範囲を広げることができると同時に、本発明の特徴である加熱ローラの熱効率の改善も行うことができる。

また、接触ローラ１４〜１７の直径や個数などは、必要とする糸の加熱の程度に応じて、適宜変更可能である。

１ 紡糸巻取機
２ 紡糸延伸装置
３ 糸巻取装置
４ 紡糸機
１４〜１７ 接触ローラ（接触部材）
１８、１９ ゴデットローラ（加熱温度の低い加熱ローラ）
２０、２１ ゴデットローラ（加熱温度の高い加熱ローラ）
２２ 保温箱

Claims (8)

1. 紡糸機から紡出された糸を延伸するための加熱ローラと、前記加熱ローラを収容する保温箱と、を備える紡糸延伸装置であって、
   前記保温箱内に、前記加熱ローラに巻き掛けられる前の糸に接触し、且つ、定常運転時には当該部材を加熱するための専用の熱源を用いない接触部材が設けられ、
   前記保温箱内に、加熱温度の異なる複数の前記加熱ローラが収容され、加熱温度の低い前記加熱ローラから加熱温度の高い前記加熱ローラの順に糸が巻き掛けられ、
   前記複数の加熱ローラは、加熱温度の最も低い予備加熱用の加熱ローラと、前記予備加熱用の加熱ローラよりも加熱温度の高い熱固定用の加熱ローラと、を含み、
   前記接触部材は、前記熱固定用の加熱ローラの真上に位置するよう配置されることを特徴とする紡糸延伸装置。
2. 前記接触部材が熱源を有さないことを特徴とする請求項１に記載の紡糸延伸装置。
3. 前記接触部材は、金属で形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の紡糸延伸装置。
4. 前記接触部材は、ローラであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の
   紡糸延伸装置。
5. 前記接触部材は、内部が空洞の円筒状のローラであることを特徴とする請求項４に記載
   の紡糸延伸装置。
6. 前記接触部材には、９０度以上の巻き掛け角度で糸が巻き掛けられていることを特徴と
   する請求項４又は５に記載の紡糸延伸装置。
7. 紡糸機から紡出された糸を延伸するための加熱ローラと、前記加熱ローラを収容する保温箱と、を備える紡糸延伸装置であって、
   前記保温箱内に、前記加熱ローラに巻き掛けられる前の糸に接触し、且つ、定常運転時には当該部材を加熱するための専用の熱源を用いない接触部材が設けられ、
   前記保温箱内に、加熱温度の異なる複数の前記加熱ローラが収容され、加熱温度の低い前記加熱ローラから加熱温度の高い前記加熱ローラの順に糸が巻き掛けられ、
   前記複数の加熱ローラは、加熱温度の最も低い予備加熱用の加熱ローラと、前記予備加熱用の加熱ローラよりも加熱温度の高い熱固定用の加熱ローラと、を含み、
   前記接触部材は、前記熱固定用の加熱ローラよりも少なくとも上方に位置するよう配置され、且つ、前記予備加熱用の加熱ローラよりも前記熱固定用の加熱ローラに近い位置に配置されることを特徴とする紡糸延伸装置。
8. 紡糸機から紡出された糸を延伸するための加熱ローラと、前記加熱ローラを収容する保温箱と、を備える紡糸延伸装置であって、
   前記保温箱内に、前記加熱ローラに巻き掛けられる前の糸に接触し、且つ、定常運転時には当該部材を加熱するための専用の熱源を用いない接触部材が設けられ、
   前記保温箱内に、加熱温度の異なる複数の前記加熱ローラが収容され、加熱温度の低い前記加熱ローラから加熱温度の高い前記加熱ローラの順に糸が巻き掛けられ、
   前記複数の加熱ローラは、加熱温度の最も低い予備加熱用の加熱ローラと、前記予備加熱用の加熱ローラよりも加熱温度の高い熱固定用の加熱ローラと、を含み、
   前記接触部材は、前記熱固定用の加熱ローラよりも少なくとも上方に位置するよう配置され、
   前記保温箱内に、前記接触部材と前記予備加熱用の加熱ローラとを仕切る壁がさらに設けられていることを特徴とする紡糸延伸装置。
   

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