JPH03287824A

JPH03287824A - 捲縮付与装置および捲縮線状体の製造方法

Info

Publication number: JPH03287824A
Application number: JP8576090A
Authority: JP
Inventors: Kakuji Murakami; 確司村上; Takao Negishi; 根岸　孝雄
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1990-03-30
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1991-12-18
Anticipated expiration: 2010-08-23
Also published as: JPH0778293B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、線状体に断面歪のない安定した捲縮を付与す
るための装置および捲縮線状体の製造方法に関する。

（従来の技術）線状体に捲縮を与える技術は、ギヤ／ギヤ捲縮方式など
の技術か周知である。

また、近年、かかる捲縮による形態の変化を利用した装
飾や表示が盛んになりつつある。特に、プラスチック製
光ファイバでは、該繊維の側面方向での漏光を利用する
装飾や表示技術か盛んになってきた。

（発明が解決しようとする課題）しかし、従来のギヤ／ギヤ捲縮方式によって形成された
線状体は、屈曲部が極端に高い応力を集中させたり、圧
力を加えたりして形成されるため、線状体の断面に歪を
残す欠点があった。

かかる断面歪を有する線状体は、強力的にも弱く、特に
光ファイバのように光を伝搬したり、光の漏洩などを問
題にする線状体の場合は、該線状体自身の品質はもとよ
り、かかる歪から極めて大量の光の漏洩をきたし、漏光
減衰性が大きくなりすぎ、漏光量が短くて、表示や装飾
には極めて不向きなものでしかなかった。かかる問題は
、ギヤ／ギヤ捲縮方式そのものの欠点によって発生され
るものであって、かかる方式で、たとえ上述の断面歪の
少ない捲縮を付与し得たとしても、このような捲縮線状
体では捲縮形態の保持性が極めて悪く、表示や装飾用と
しては実用的なものが形成できないという欠点があった
。

かかる線状体の中でも、光ファイバは、その漏光特性に
捲縮による形態的妙味が加味されると、優れた装飾性や
表示性を表現し得る優れた素材となるので、近年、ます
ます関心が高まってきた。

もともとプラスチック製光ファイバは、大なり小なり側
面漏光性を有するもので、若干の光伝搬損失を伴うもの
である。しかし、かかる漏光量（自然漏光）だけでは、
表示や装飾に使用できないので、通常は、ギヤ／ギヤ捲
縮方式によって形成された捲縮光ファイバを使用せざる
を得なかったのが実状であった。

本発明は、かかる従来技術の欠点に鑑み、断面歪の少な
い捲縮線状体、特に光ファイバを製造するための装置を
提供せんとするものであり、また、本発明は、かかる捲
縮線状体を安定して製造する方法を提供せんとするもの
である。

（課題を解決するための手段）本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手
段を採用するものである。

すなわち、本発明の捲縮付与装置は、２つの糸ガイド群
の各々の群の糸ガイドが、自己の群において順次回遊し
て、閉鎖された移動軌跡を形成し、かつ２つの移動軌跡
は互いに一部交わって係合していることを特徴とするも
のであり、また、本発明の捲縮線状体の製造方法は、２
つの糸ガイド群の各々の群の糸ガイドが、自己の群にお
いて順次回遊して、閉鎖された移動軌跡を形成し、かつ
２つの移動軌跡は互いに一部交わって係合している装置
に、線状体を該係合している部分に導いて、それぞれの
棒状体に該線状体を係合させて屈曲せしめることを特徴
とするものである。

（作用）本発明は、線状体の基質に歪みを残さずに優れた捲縮特
性を付与するための装置およびかかる捲縮特性を有する
捲縮線状体の製造方法を提供するものである。

本発明者らは、ギヤ／ギヤ捲縮方式による欠点に鑑み、
線状体に極端な応力集中や過大な圧力をかけないで、さ
らに擦過などの現象を惹起させないで捲縮を付与する方
式について、鋭意検討した結果、線状体を自在に移動可
能に保持することによって、上述の問題が解決されるこ
とを究明したものである。

本発明の捲縮付与装置は、２つの糸ガイド群の各々の群
の糸ガイドが、自己の群において順次回遊して、閉鎖さ
れた移動軌跡を形成する構造を有する。

かかる構造において、上述の２つの移動軌跡は互いに一
部交わって係合しており、この係合部分で線状体を屈曲
させるものである。

上述の構造は、たとえば、第２図Ａ、Ｂで説明のように
、回転自在に取付けられた糸ガイド（ピン）７．７′が
、互いに逆方向に回転する支持体８．８′に円状に配列
されて、回転体６．６′を構成しており、該ピン７．７
′は互いに交叉しているものである。この交叉部に光フ
ァイバ２を噛み込むことによって、屈曲せしめるもので
ある。

すなわち、回転自在に取付けられた糸ガイド群とそれを
支持する支持体とからなる回転体は、図のように順次回
遊して閉鎖された移動軌跡を形成している。

この移動軌跡は、その一部において、互いに交わって係
合している部分を有する。すなわち、該回転体の少なく
とも一部の該糸ガイド群が互いに交叉する交叉部を構成
している。

この交叉部は一方の回転体と他方の回転体のそれぞれの
糸ガイドが交互に噛み合う関係に取付けられている。こ
こで該糸ガイドは、所望する捲縮の形状にもよるが、１
本交互でも複数本交互あるいはこれらの組合せのいずれ
の形で交わって係合、つまり交叉させてもよい。たとえ
ば、前者の１本交互に交叉させたものは捲縮の山の形が
鋭く、後者の複数本交互の場合は、山の形が鈍いものか
ら平な部分を有するものまで形成することができる。

要するに、該交叉部が一方の回転体と他方の回転体のそ
れぞれの糸ガイドが交互に噛み合う関係に回転自在に取
付けられていればよい。

捲縮が与えられる線状体は、該交叉部の１本または複数
本１組になった糸ガイドまたは糸ガイド群に係合されて
導かれ、ギヤ／ギヤ捲縮方式と同様の原理で捲縮が付与
されるものである。

しかし、本発明の重要な点は、糸ガイドが回転自在に取
付けられていること、線状体は該糸ガイドに片側のみで
係合しているが、該係合部以外は常に開放されているこ
とならびに該線状体は常時移動自在な状態にあるという
３つの構成を採るところにある。かかる３つの構成がギ
ヤ／ギヤ捲縮方式と全く相違する点である。

本発明は、かから構成される装置を採用したことによっ
て、はじめて、線状体に断面歪を与えることなく捲縮を
付与し得たものである。

すなわち、該線状体は、上述のような特定な構成で該糸
ガイドに係合されているので、応力や圧力がかかると、
これを緩和する方向に直ちに移動可能であり、したがっ
て、該線状体に断面歪みが起りにくいのである。

かかる装置でいう糸ガイドとしては、線状体を屈曲変形
可能ならしめる機能を有するものであればよく、断面形
状としては、たとえば真円、楕円、矩形、三角および多
角形なとの形状のものが使用できる。これらの糸ガイド
の中でも糸案内具として使用されているものが好ましい
。

かかる糸案内具としては、線状体を安定して誘導できる
ことが肝要であり、案内具に溝を付けたものや該溝がな
くても案内具から離脱しないだけの充分な長さを有する
ものなどが好ましく使用できる。かかる糸案内具の中で
も、ピン状のものが特に好ましい。

上述の糸ガイドは、該糸ガイド部材内にベアリングを装
着した構造を有するものが回転がスムーズでよい。

これらの糸ガイドを構成する材質は、硬質プラスチック
、真鍮、鋼鉄、セラミックスや複合材など適宜なものを
使用することができるが、たとえばに上述の糸案内具と
して使用されている材質が好ましく使用できる。

本発明の捲縮付与装置は、かかる糸ガイドを配列させて
取付けてなる支持体が２組対をなして構成されるもので
ある。

かかる支持体としては、板状、チェーン状ならびにキャ
タピラ−状などの構造のものが使用できる。

たとえば、本発明の捲縮付与装置を板状のもので構成し
た場合は、第１図、第２図Ａおよび第２図Ｂに示される
ような構造となる。

また、チェーン状のもので構成した場合は、たとえば、
第３図のような構造の捲縮付与装置となる。

また、さらに、キャタピラ−状のもので構成した場合は
、第４図のような構造の捲縮付与装置となる。

これらの構造の中でも、後者のチェーン状構造ならびに
キャタピラ−構造の捲縮付与装置が、該線状体の捲縮付
与のための屈曲処理時間を十分に長くすることができる
ので好ましい。

たとえば、第２図ＡおよびＢから明らかなように、複数
本の糸ガイド（ピン）は支持体の円板に、一定の間隔を
置いて円状に配置させるものであるが、このように該糸
ガイドは、１本交互に噛み合うように配列してもよいが
、複数本を１組として、この組どおしが交互に噛み合う
ように構成してもよい。さらに、これらの混合構造でも
よい。

また、第３図や第４図のように、チェーンやキャタピラ
−のような構造の場合には、該糸ガイドはその両端を支
持体に嵌合または係合して支持させて配列させる。この
場合の該支持体としては、エンドレスに駆動可能とする
ために、フレキシブルな構造とし、かつ該支持体内に回
転自在な糸ガイドを取付けた構造を有するものが採用さ
れる。

かかる糸ガイドとして、それ自体が加熱や冷却機能を有
するものであってもよい。

たとえば、本発明の捲縮付与装置の入口側に加熱装置を
設けることができる。かかる加熱装置を設けることによ
り、線状体を屈曲変形が容易な程度に加熱軟化せしめる
ことができる。かかる加熱装置の一例としては、たとえ
ば熱版、チューブヒータ、温浴、さらには熱風付与装置
などを採用することができる。

また、捲縮付与装置の出口側に冷却装置を設けることが
できる。かかる冷却装置によって、屈曲変形した捲縮を
速やかに固定することができる。

かかる冷却装置としては、たとえば冷風、冷水浴、冷却
板”などを適用することができる。しかし、本発明にお
いては、付与された捲縮はそのまま自然冷却してもさし
つかえない。

本発明の捲縮付与装置に供する線状体は、たとえばポリ
エチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート
、ポリアクリロニトリル、ポリアミドなどの有機繊維や
これらの樹脂からなる複合繊維、特に、コア成分にポリ
メタクリル酸メチルを用いたプラスチック製光ファイバ
、カラス繊維からなる光ファイバ、さらには、銅、真鍮
、鉛、アルミ、鋼鉄あるいは各種合金などの金属線状体
などを使用することができる。

特に、本発明の捲縮付与装置は、光ファイバのように線
状体の内外を問わず歪や傷を嫌うものに好適である。

かかる線状体の太さとしては、別に限定されないが、好
ましくは０．１〜５．０ｍｍの線径のものが屈曲、すな
わち捲縮を付与し易くてよい。

本発明の捲縮線状体の製造方法は、上述のような装置に
線状体を導入することによって製造するものである。

たとえば、第１図のような工程により製造することがで
きる。

すなわち、第１図は、本発明の捲縮付与装置を用いて捲
縮加工する場合の一実施態様を示すものである。

まず、線状体として直線状光ファイバ２を巻いたパッケ
ージ１から横取り方式にて解舒しフィードロール３、加
熱装置４、トラバース装置５を経て、捲縮付与装置に導
糸する。

この捲縮付与装置は、第２図ＡおよびＢに示したもので
、回転自在に取付けられた糸ガイド（ピン）７．７′が
回転する支持体８．８′に円状に配列されており、該ピ
ン７．７′は互いに交叉して、光ファイバ２を噛み込む
構造を有するものである。この装置において、噛み込み
の深さの程度は、回転体６．６′の軸（ａ、　　ｂ）間
距離によって調整して、屈曲（捲縮）の大きさを決め、
ピン７．７′のピッチによって捲縮の山数を決める。

かかる噛みこみ深さとピンのピッチによって、捲縮量が
決まる。回転体６．６′は、好ましくは同期回転させる
のが、光ファイバ２に傷がつきにくくてよい。

なお、ピン７．７′としては、支持体８．８′内または
該ピン自体の内側にベアリングを装着せしめた構造体の
ものを使用することにより、該ピン７．７′の回転を極
めてスムーズにすることができる。かかるピン７．７′
は、直径や断面形状などを変更することもできる。

導入された光ファイバ２は、ピン７．７′の自在な回転
により屈曲変形時の擦過傷や断面子が極めて効果的に、
かつ有効に制御される。

か゛くして屈曲（捲縮）を付与された光ファイバ１０は
、次いで冷却されて捲縮が固定され、パッケージ１１に
巻取られる。

なお、捲縮付与後、必要に応じて、冷却装置９を設けて
該捲縮光ファイバ１０を強制冷却して、強制固定しても
よい。

（実施例）以下、実施例に基づき、本発明をさらに詳しく説明する
。

なお、実施例中での評価は次の方法によって測定された
ものを使用した。

［捲縮数］捲縮線状体に２ｍｇ／ｄの荷重を垂下して１分間放置後
、１００ｃｍ間の捲縮数を読み、１００ｃｍ当たりの捲
縮数で表わす。

［捲縮度］まず、捲縮線状体に２ｍｇ／ｄの荷重を垂下して１分間
放置後の長さｌにマークを付ける。次ぎに０．Ｉｇ／ｄ
の荷重を垂下して１分間放置後の前記マークまでの長さ
１１を読み、次式により算出したものである。

捲縮度（％）＝　［（Ｊｌ−１）／ｉ１］　Ｘ１００［
側面漏光長］試料の光ファイバの一端から入光させ、他端を暗室に導
き、視力１．０以上の検査員が光ファイバから２ｍ離れ
側面漏光が観測できなくなった点にマークし、このマー
クと入光端までの距離を測定するものである。

なお、光源装置としては、ニコン社製ＦＩＢＲＥ　　０
ＰＴＩＣＬＩＧＨＴ　　５ＯＵＲＣＥを用い、ランプは
ＰＨＩＬＩＰＳ社製１５Ｖ、１５０　Ｗ。

ＥＦＲＡＩ／２３２を用いた。

実施例１捲縮付与装置として、第２図と同型のものを用い、直径
１５０ｍｍの円周上に回転自在なる直径ＩＱｍｍで真鍮
のピンを１２本配列した円板支持体を互いに噛み合せた
ものを用い、第１図の製造工程によって捲縮を付与した
。

なお、線状体として、ポリメチルメタアクリレート（コ
ア）からなる線径１ｍｍの光ファイバを用いた。

また、加熱装置としては、電熱温風加熱方式を採用した
。一方、冷却手段としては、圧空を吹き付ける方法を採
用した。

得られた光ファイバの捲縮数は１７山／１００ｃｍ、捲
縮度は２４％であった。この光ファイバの側面漏光長を
測定したところ、１８ｍであった。

比較例１実施例１の捲縮付与装置に代えて、従来のギヤ／ギヤ捲
縮付与装置を用いる他は同様に行なった。

ギヤは、平歯車で、端数２３、モジュール５を用いた。

得られた光ファイバの捲縮数は１７山／１００ｃｍ、　
捲縮度２０％であった。この光ファイバの屈曲部には圧
痕があることが認められた。この光ファイバの側面漏光
長を測定したところ、２．８ｍであった。これは実施例
１に比して極めて短いものであった。

実施例２捲縮付与装置として、第３図に示すチェーン状構造のも
のを用い、第１図の製造工程によって捲縮を付与した。

糸ガイドとしては、燐青銅製の直径１２ｍｎ＋の自在回
転体を用いた。該糸ガイドの配列ピ・ソチは、２５ｎｏ
ｎとした。なお、線状体としては、実施例１と同一光フ
ァイバを用いた。

また、加熱装置は、電熱チューブヒータを用い、冷却手
段は実施例１と同一手段を用いた。

得られた光ファイバの捲縮数は３５山／１００ｃｍ、捲
縮度は２８％であった。この光ファイバの側面漏光長を
測定したところ、２１ｍと極めて長いものであった。

実施例３捲縮付与装置として、第３図に示すキャタピラ−状構造
のものを用い、第１図の製造工程によって捲縮を付与し
た。

糸ガイドとしては、燐青銅製の表面をクロムメツキした
直径ＩＱｍｍの自在回転体を用いた。該糸ガイドの配列
ピッチは、２０ｍｍとした。なお、線状体としては、線
径が０．　５ｍｍである以外は実施例１と同じ光ファイ
バを用いた。

また、加熱装置および冷却手段は実施例２と同一手段を
用いた。

得られた光ファイバの捲縮数は４７山／１００ｃｍ、捲
縮度は１９％であった。この光ファイバの側面漏光長を
測定したところ、１５ｍであった。

この光ファイバを２００本をシート状に配列し、表示基
材を形成したところ、捲縮によって、側面露光の独特な
表示効果を示した。

実施例４ポリアミドモノフィラメント４号を線状体として用い、
実施例１と同様にして捲縮を付与した。

このモノフィラメントは、捲縮数は２０山／１００　ｃ
ｍ、捲縮度は２６％であった。

（発明の効果）本発明は、線状体基質内に歪を残すことなく捲縮（屈曲
）を付与することができるので、大きな応力や圧力を嫌
う素材からなる線状体の捲縮付与に好適に利用すること
ができる。

本発明によれば、漏光長の長い捲縮光ファイバを容易に
かつ安定して製造できるので、形態的妙味を付加した表
示や装飾に極めて有効な素材を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の捲縮付与装置を用いて捲縮線状体を
製造する一例を示す工程図である。第２図Ａおよび第２図Ｂは、本発明の捲縮付与装置であ
り、支持体として円板を用いた例を示すものである。第３図は、チェーン状構造を有する本発明の捲縮付与装
置の一例を示す斜視図である。第４図は、キャタピラ−状構造を有する本発明の捲縮付
与装置の一例を示す斜視図である。１：線状体パッケージ２：線状体３：フィードローラ４：加熱装置５：トラバース装置６．６′：回転体７．７−；糸ガイド８．８′：支持体９：冷却装置１０：捲縮線状体１１：巻取パッケージａＸｂ二回転回転体

Claims

【特許請求の範囲】

（１）２つの糸ガイド群の各々の群の糸ガイドが、自己
の群において順次回遊して、閉鎖された移動軌跡を形成
し、かつ２つの移動軌跡は互いに一部交わって係合して
いることを特徴とする捲縮付与装置。
（２）糸ガイドが、チェーン状またはキャタピラー状に
連結されている請求項（１）記載の捲縮付与装置。
（３）糸ガイドが、回転自在に取付けられている請求項
（１）記載の捲縮付与装置。
（４）糸ガイドが、加熱機能および／または冷却機能を
有する請求項（１）記載の捲縮付与装置。
（５）２つの糸ガイド群の各々の群の糸ガイドが、自己
の群において順次回遊して、閉鎖された移動軌跡を形成
し、かつ２つの移動軌跡は互いに一部交わって係合して
いる装置に、線状体を該係合している部分に導いて、そ
れぞれの棒状体に該線状体を係合させて屈曲せしめるこ
とを特徴とする捲縮線状体の製造方法。
（６）線状体が、光ファイバである請求項（５）記載の
捲縮線状体の製造方法。