TW201516193A - 線製造裝置及凝集部 - Google Patents

Abstract

線製造裝置1係為一面使CNT(奈米碳管)纖維群F傳送一面自該CNT纖維群F製造CNT線Y之裝置，其具備有：凝集部3，其係使CNT纖維群F凝集；及加捻部，其對藉由凝集部3所凝集之CNT纖維群F進行加捻。凝集部3係具有調整CNT纖維群F之凝集狀態之調整機構10。

Description

線製造裝置及凝集部

本發明係關於一種一面將奈米碳管纖維群傳送一面將該奈米碳管纖維群製成奈米碳管線之線製造裝置、及應用於此種線製造裝置之凝集部。

作為如上所述之線製造裝置，已知有具備以下手段者：夾持手段，其係使自奈米碳管形成基板抽出之奈米碳管纖維群凝集；及加捻手段，其係對由夾持手段所凝集之奈米碳管纖維群加捻(例如，參照日本專利特開2010-116632號公報)。

又，於日本專利特許第3954967號(圖4)，揭示有一種實現懸浮之奈米碳管排列之整齊性的紡紗頭噴嘴。藉由該紡紗頭噴嘴使奈米碳管懸浮液中之延伸流強度明顯增加，藉此增加奈米碳管之整齊排列度。

於日本專利特開2010-116632號公報記載之線製造裝置中，作為使奈米碳管纖維群凝集的夾持手段由於使用一對可旋轉之輥，因此若例如自奈米碳管形成基板被抽出之奈米碳管纖維群之量變動，則奈米碳管纖維群之凝集狀態會變得不穩定，其結果，存在有所製造之奈米碳管線無法獲得充分之強度或外觀之虞。又，為了使藉由日本專利特許第3954967號記載之紡紗頭噴嘴所製造之奈 米碳管線獲得充分之強度，必須根據所需粗細之奈米碳管線，每次更換紡紗頭噴嘴。

因此，本發明之目的，在於提供一種能使所製造之奈米碳管線獲得充分之強度的線製造裝置、及應用於此種線製造裝置之凝集部。

本發明之線製造裝置係為一面使奈米碳管纖維群傳送一面自該奈米碳管纖維群製造奈米碳管線之線型製造裝置，其具備有：凝集部，其使奈米碳管纖維群凝集；及加捻部，其對藉由凝集部所凝集之奈米碳管纖維群進行加捻，且凝集部係具有調整奈米碳管纖維群之凝集狀態之調整機構。

於該線製造裝置中，於藉由凝集部使奈米碳管纖維群凝集時，可藉由調整機構調整奈米碳管纖維群之凝集狀態。藉此，即便例如奈米碳管纖維群之量變動，亦可使奈米碳管纖維群穩定地凝集。因此，於在加捻部對奈米碳管纖維群加捻時，可使所需之張力作用於經凝集後之奈米碳管纖維群。因此，根據該線製造裝置，可使所製造之奈米碳管線獲得充分之強度。

於本發明之線製造裝置中，亦可為，凝集部係一面針對奈米碳管纖維群將力作用在與上述奈米碳管纖維群傳送方向呈垂直之方向，一面使奈米碳管纖維群凝集。藉此，由於在藉由凝集部使奈米碳管纖維群凝集時，對奈米碳管纖維群之傳送之阻力係作用於奈米碳管纖維群，因此可於加捻部以高密度捻轉奈米碳管纖維群。

於本發明之線製造裝置中，亦可為，凝集部係相對於通過孔而使奈米碳管纖維群一面接觸且一面使其通過，藉此一面使力作用在奈米碳管纖維群，且一面使奈米碳管纖維群凝集。藉此， 能以簡易之構成實現阻力對奈米碳管纖維群之作用及奈米碳管纖維群之凝集。

於本發明之線製造裝置中，亦可為，凝集部係具有形成通過孔之複數個組裝構件，且調整機構係調整組裝構件之位置關係而調整通過孔之開口面積，藉此調整奈米碳管纖維群之凝集狀態。藉此，可任意地調整作用於奈米碳管纖維群之阻力之大小及奈米碳管纖維群之凝集狀態。此外，即便例如奈米碳管纖維群堵塞通過孔，亦可將組裝構件分離而容易地取下奈米碳管纖維群。

於本發明之線製造裝置中，亦可為，凝集部係具有作為組裝構件之第1板狀構件及第2板狀構件，該第1板狀構件及該第2板狀構件係分別設置有劃定通過孔之第1缺口及第2缺口，且調整機構係使第1板狀構件及第2板狀構件之至少一者移動而調整第1缺口與第2缺口之重疊狀態，藉此調整通過孔之開口面積。藉此，可容易地且確實地調整通過孔之開口面積。

於本發明之線製造裝置中，亦可為，凝集部係具有作為組裝構件之劃定通過孔之複數條金屬線、及分別將金屬線之端部加以保持之複數個保持片，且調整機構係使保持片之各者搖動而調整金屬線彼此之重疊狀態，藉此調整通過孔之開口面積。藉此，可容易地且確實地調整通過孔之開口面積。

本發明之線製造裝置係亦可更進一步具備有張力賦予部，該張力賦予部係作用在傳送於凝集部與加捻部之間之奈米碳管纖維群，並對藉由加捻部所加捻之奈米碳管纖維群賦予張力。藉此，可對奈米碳管纖維群賦予所需值之張力，而於加捻部以更高密度捻轉奈米碳管纖維群。

於本發明之線製造裝置中，亦可為，張力賦予部係為藉由對奈米碳管纖維群噴射空氣，而對於奈米碳管纖維群將力作用在與上述奈米碳管纖維群傳送方向呈相反之方向之空氣式張力賦予機構。藉此，可較佳地對奈米碳管纖維群賦予張力，而不因接觸而超出需要地使奈米碳管纖維群凝集。

於本發明之線製造裝置中，亦可為，張力賦予部係為使用以相互交錯之方式所配置之梳齒狀之接觸部，使奈米碳管纖維群彎曲，藉此對於奈米碳管纖維群之傳送而使阻力作用之閘式張力賦予機構。藉此，可不使奈米碳管纖維群過度地凝集，而較佳地對奈米碳管纖維群賦予張力。

本發明之線製造裝置係亦可更進一步具備有追加凝集部，該追加凝集部係配置在凝集部與加捻部之間，使傳送之奈米碳管纖維群凝集。藉此，由於可使奈米碳管纖維群階段性地凝集，因此可抑制過度之力作用於奈米碳管纖維群而導致奈米碳管纖維群之整齊排列(排列)狀態被擾亂。

本發明之線製造裝置係亦可更進一步具備有基板支撐部，該基板支撐部係對抽出奈米碳管纖維群之奈米碳管形成基板進行支撐。藉此，可穩定地供給奈米碳管纖維群。

於本發明之線製造裝置中，亦可為，加捻部係具有：捲取驅動機構，其藉由使安裝有捲取管之捲取軸，繞著其捲取中心線周圍進行旋轉，而將奈米碳管線加以捲取至捲取管；加捻驅動機構，其藉由使導引奈米碳管線至捲取管之導引部，在捲取管之周圍進行旋轉，而一面使奈米碳管纖維群或奈米碳管線迴旋，一面對奈米碳管纖維群進行加捻而製造奈米碳管線；及往復運動驅動機構， 其相對於捲取管而使導引部沿著捲取軸之捲取中心線相對往返移動，藉此使奈米碳管線在捲取管上往復運動。藉此，使奈米碳管纖維群或奈米碳管線迴旋而形成氣圈(balloon；奈米碳管纖維群或奈米碳管線因離心力膨脹而呈氣球狀之狀態)，藉此可一面利用氣圈較佳地吸收產生於伸縮性相對較小之奈米碳管纖維群之張力變動，一面效率佳地對奈米碳管纖維群加捻。

本發明之凝集部係在一面使奈米碳管纖維群傳送一面自該奈米碳管纖維群製造奈米碳管線之線製造裝置中，使奈米碳管纖維群凝集之凝集部，且具有調整奈米碳管纖維群之凝集狀態之調整機構。

亦可為，本發明之凝集部係一面針對奈米碳管纖維群將力作用在與上述奈米碳管纖維群傳送方向呈垂直之方向，一面使奈米碳管纖維群凝集。

亦可為，本發明之凝集部係相對於通過孔而使奈米碳管纖維群一面接觸且一面使其通過，藉此一面使力作用在奈米碳管纖維群，且一面使奈米碳管纖維群凝集。

亦可為，本發明之凝集部係更進一步具有形成通過孔之複數個組裝構件，且調整機構係調整組裝構件之位置關係而調整通過孔之開口面積，藉此調整奈米碳管纖維群之凝集狀態。

亦可為，本發明之凝集部係更進一步具有作為組裝構件之第1板狀構件及第2板狀構件，該第1板狀構件及該第2板狀構件係分別設置有劃定通過孔之第1缺口及第2缺口，且調整機構係藉由使第1板狀構件及第2板狀構件之至少一者移動而調整第1缺口與第2缺口之重疊狀態，藉此調整通過孔之開口面積。

亦可為，本發明之凝集部係更進一步具有作為組裝構件而劃定通過孔之複數條金屬線、及分別將金屬線之端部加以保持之複數個保持片，且調整機構係使保持片之各者搖動而調整金屬線彼此之重疊狀態，藉此調整通過孔之開口面積。

根據本發明，可提供一種能使所製造之奈米碳管線獲得充分之強度的線製造裝置、及應用於此種線製造裝置的凝集部。

1‧‧‧線製造裝置

2‧‧‧基板支撐部

3‧‧‧凝集部

4‧‧‧張力賦予部

5‧‧‧加捻捲取裝置

5a‧‧‧框架

10‧‧‧調整機構

11‧‧‧通過孔

12‧‧‧第1板狀構件

12a、13a、21a‧‧‧前端部

13‧‧‧第2板狀構件

14‧‧‧間隔件

16‧‧‧第1缺口

17‧‧‧第2缺口

18、19、52‧‧‧保持片

20‧‧‧捲取驅動機構

21‧‧‧捲取軸

21b‧‧‧基端部

22‧‧‧捲取驅動馬達

22a、32a、43a‧‧‧驅動軸

23、44‧‧‧軸接頭

24‧‧‧軸承

30‧‧‧加捻驅動機構

31‧‧‧導引部

31a‧‧‧本體

31b‧‧‧臂

31c‧‧‧插通孔

32‧‧‧加捻驅動馬達

33‧‧‧正齒輪

34‧‧‧載置台

35‧‧‧導引環

40‧‧‧往復運動驅動機構

41‧‧‧滾珠螺桿軸

42‧‧‧滾珠螺桿螺帽

43‧‧‧往復運動驅動馬達

51‧‧‧金屬線

B‧‧‧氣圈

F‧‧‧CNT纖維群

L‧‧‧既定線

S‧‧‧CNT形成基板

T‧‧‧捲取管

Y‧‧‧CNT線

圖1係本發明之一實施形態之線製造裝置之俯視圖。

圖2係圖1之線製造裝置之凝集部之俯視圖。

圖3係圖2之凝集部之第1及第2板狀構件之前視圖。

圖4(a)及(b)係圖3之第1及第2板狀構件之主要部分放大圖。

圖5係圖1之線製造裝置之加捻捲取裝置之局部剖面圖。

圖6係圖1之線製造裝置之凝集部之變形例的立體圖。

圖7係圖1之線製造裝置之凝集部之變形例的前視圖。

以下，參照圖式對本發明較佳之實施形態進行詳細說明。再者，於各圖中對相同或相當部分標註相同符號，並省略重複之說明。

如圖1所示，線製造裝置1係一面將奈米碳管纖維群(以下，稱為「CNT纖維群」)F傳送一面將該CNT纖維群F製成奈米碳管線(以下，稱為「CNT線」)Y之裝置。線製造裝置1具備有基板支撐部2、凝集部3、張力賦予部4、及加捻捲取裝置(加捻部)5。基板支撐部2、凝集部3、張力賦予部4及加捻捲取裝置5係按此 順序被配置於直線之既定線L上，且CNT纖維群F係自基板支撐部2朝向加捻捲取裝置5被傳送。再者，CNT纖維群F係集合複數個由奈米碳管所構成之線條體(纖維)而成者。CNT線Y係對CNT纖維群F加捻(真捻或假捻)而成者。

基板支撐部2係在保持被抽出CNT纖維群F之奈米碳管形成基板(以下，稱為「CNT形成基板」)S之狀態下支撐該基板。CNT形成基板S被稱為奈米碳管叢(carbon nanotubeforest)、或奈米碳管之垂直配向構造體等，且係藉由化學氣相沈積法等在基板上高密度地且高配向地形成奈米碳管(例如，單層奈米碳管、雙層奈米碳管、多層奈米碳管等)而成者。作為基板，例如可使用玻璃基板、矽基板、金屬基板等。再者，於開始製造CNT線Y時、更換CNT形成基板S時等，可使用被稱為微型鑽頭之治具，而自CNT形成基板S抽出CNT纖維群F。又，可取代微型鑽頭而使用抽吸裝置、黏著膠帶等而自CNT形成基板S抽出CNT纖維群F。

凝集部3於自CNT形成基板S抽出之CNT纖維群F朝向加捻捲取裝置5傳送時，一面使力於與CNT纖維群F之傳送方向垂直之方向作用於CNT纖維群F，一面使CNT纖維群F凝集。更具體而言，凝集部3係將CNT纖維群F凝集至在後段時可對CNT纖維群F加捻之程度。

凝集部3具有作為形成使CNT纖維群F一面接觸一面通過之通過孔11之複數個組裝構件之複數個第1板狀構件12及複數個第2板狀構件13。此外，凝集部3具有調整CNT纖維群F之凝集狀態之調整機構10。調整機構10係調整第1板狀構件12及第2板狀構件13之位置關係而調整通過孔11之開口面積，藉此 調整CNT纖維群F之凝集狀態。

複數個(例如兩個)第1板狀構件12係相互介隔既定間隔，而於既定線L之一側被安裝於調整機構10。複數個(例如三個)第2板狀構件13係相互介隔既定間隔，而於既定線L之另一側被安裝於調整機構10。如圖2所示，調整機構10係藉由使各第1板狀構件12之前端部12a及各第2板狀構件13之前端部13a相對於既定線L進退，而使前端部12a與前端部13a交錯地配置於既定線L上。再者，於相鄰之第1板狀構件12間及相鄰之第2板狀構件13間，分別介置有用以維持既定間隔之間隔件14。

如圖3所示，於第1板狀構件12之前端部12a，設置有於既定線L側開口之第1缺口16。於第2板狀構件13之前端部13a，設置有於既定線L側開口之第2缺口17。如圖4所示，第1缺口16與第2缺口17係於既定線L上重疊之區域(例如，如圖4(a)所示之橢圓狀之區域、如圖4(b)所示之正圓狀之區域等)成為使CNT纖維群F一面接觸一面通過之通過孔11。亦即，第1缺口16及第2缺口17係劃定通過孔11。

調整機構10係使各第1板狀構件12之前端部12a及各第2板狀構件13之前端部13a相對於既定線L進退，而調整既定線L上之第1缺口16與第2缺口17之重疊狀態，藉此調整通過孔11之開口面積。藉此，調整機構10係調整CNT纖維群F之凝集狀態。作為具體例，若使通過孔11之開口面積越小，越能使CNT纖維群F凝集地更密。又，若使通過孔11之開口面積越小，由於作用於被傳送之CNT纖維群F之阻力會變越大，因此可提高於凝集部3之下游側產生於CNT纖維群F之張力。

如圖1所示，張力賦予部4係對在凝集部3與加捻捲取裝置5之間傳送之CNT纖維群F賦予張力。更具體而言，張力賦予部4係藉由朝向CNT纖維群F之傳送方向上之上游側(以下，簡稱為「上游側」)對CNT纖維群F噴射空氣，而於CNT纖維群F之傳送方向上之下游側(以下，簡稱為「下游側」)，朝與CNT纖維群F之傳送方向相反之方向將力作用於CNT纖維群F之空氣式張力賦予機構。再者，張力賦予部4亦可為藉由使用交錯地配置之梳齒狀之接觸部使CNT纖維群F彎曲，而朝與CNT纖維群F之傳送方向相反之方向將力作用於CNT纖維群F之閘式張力賦予機構。此外，張力賦予部4亦可為圓盤式張力賦予機構等其他張力賦予機構。

加捻捲取裝置5係一面對由凝集部3所凝集之CNT纖維群F加捻，一面將所製造之CNT線Y捲取至捲取管。更具體而言，如圖5所示，加捻捲取裝置5具備有：捲取驅動機構20，其係將CNT線Y捲取至捲取管T；加捻驅動機構30，其係一面形成由CNT纖維群F或CNT線Y所形成之氣圈B，一面對CNT纖維群F加捻而製造CNT線Y；及往復運動驅動機構40，其係使CNT線Y於捲取管T往復運動。

捲取驅動機構20具有以既定線L為捲取中心線之捲取軸21、及使捲取軸21旋轉之捲取驅動馬達22。捲取管T係安裝於捲取軸21之上游側端部即前端部21a，且可相對於捲取軸21裝卸。捲取軸21之下游側端部即基端部21b，係經由軸接頭23而與捲取驅動馬達22之驅動軸22a連結。捲取軸21係經由軸承24而被加捻捲取裝置5之框架5a所軸支。捲取驅動馬達22係固定於框 架5a。以上之捲取驅動機構20係驅動捲取驅動馬達22而使安裝有捲取管T之捲取軸21繞其捲取中心線(即既定線L)旋轉，藉此將CNT線Y捲取至捲取管T。

加捻驅動機構30具有將CNT線Y導引至捲取管T之導引部31、及使導引部31繞捲取管T旋轉之加捻驅動馬達32。導引部31包含包圍捲取軸21之筒狀之本體31a、及自本體31a朝上游側延伸之一對臂31b。於一臂31b之上游側端部即前端部，設置有供被導引至捲取管T之CNT線Y插通之插通孔31c。被插通於插通孔31c之CNT線Y，係以CNT纖維群F或CNT線Y之狀態通過被配置於既定線L上之導引環35，而被導引至捲取管T。導引部31之本體31a係經由複數個正齒輪33而與加捻驅動馬達32之驅動軸32a連結。導引部31、加捻驅動馬達32及正齒輪33係以可沿既定線L往返移動之方式被支撐於被安裝於框架5a之載置台34。再者，亦可於捲取軸21與本體31a之間，配置作為滑動軸承之襯套(bush)等。以上之加捻驅動機構30係驅動加捻驅動馬達32，而使將CNT線Y導引至捲取管T之導引部31繞捲取管T旋轉，藉此一面使CNT纖維群F或CNT線Y以導引環35為支點迴旋，一面對CNT纖維群F加捻而製造CNT線Y。再者，所謂CNT纖維群F或CNT線Y係指包含：仍為CNT纖維群F之狀態、經加捻而成為CNT線Y之狀態、及介於其等中間之狀態。

往復運動驅動機構40具有：滾珠螺桿軸41，其係以平行於既定線L之線為中心線；滾珠螺桿螺帽42，其係與滾珠螺桿軸41螺合；及往復運動驅動馬達43，其係使滾珠螺桿軸41旋轉。滾珠螺桿軸41之下游側端部即基端部，係經由軸接頭44而與往復 運動驅動馬達43之驅動軸43a連結。滾珠螺桿螺帽42係固定於加捻驅動機構30之載置台34。往復運動驅動馬達43係固定於框架5a。以上之往復運動驅動機構40係藉由驅動往復運動驅動馬達43使滾珠螺桿軸41正向旋轉及逆向旋轉，使加捻驅動機構30沿既定線L往返移動(亦即，藉由使導引部31相對於捲取管T而沿捲取軸21之捲取中心線往返移動)，而使CNT線Y於捲取管T往復運動。再者，於使CNT線Y於捲取管T往復運動時，只要可使導引部31相對於捲取管T而沿捲取軸21之捲取中心線相對地往返移動即可，例如使捲取管T相對於導引部31而沿捲取軸21之捲取中心線往返移動等。

如以上所說明，於線製造裝置1中，於藉由凝集部3而使CNT纖維群F凝集時，藉由調整機構10調整CNT纖維群F之凝集狀態。藉此，即便例如自CNT形成基板S被抽出之CNT纖維群F之量變動，亦可使CNT纖維群F穩定地凝集。因此，於加捻捲取裝置5中對CNT纖維群F加捻時，可使所需之張力作用於經凝集後之CNT纖維群F。因此，根據線製造裝置1，可使所製造之CNT線Y獲得充分之強度。

更具體而言，調整機構10係可根據藉由另外設置之感測器所檢測出CNT纖維群F之量，以CNT纖維群F之量越多則通過孔11之開口面積越大之方式，使各第1板狀構件12之前端部12a及各第2板狀構件13之前端部13a相對於既定線L進退。再者，藉由使用彈簧等賦能構件，在使力作用於與CNT纖維群F之傳送方向垂直之方向時，若以各第1板狀構件12之前端部12a及各第2板狀構件13之前端部13a離開既定線L的方式構成凝集部3，則即 使於CNT纖維群F之量突然變多之情形時，亦可防止CNT纖維群F之整齊排列(排列)混亂。此外，可防止CNT纖維群F堵塞凝集部3而導致CNT纖維群F被切斷。

又，於線製造裝置1中，凝集部3係一面朝與CNT纖維群F之傳送方向垂直之方向將力作用於CNT纖維群F，一面使CNT纖維群F凝集。藉此，由於在藉由凝集部3使CNT纖維群F凝集時，對CNT纖維群F之傳送之阻力會作用於CNT纖維群F，因此可於加捻捲取裝置5中以高密度捻轉CNT纖維群F。

又，於線製造裝置1中，凝集部3係藉由使CNT纖維群F一面與通過孔11接觸一面通過該通過孔11，而一面朝與CNT纖維群F之傳送方向垂直之方向將力作用於CNT纖維群F，一面使CNT纖維群F凝集。藉此，能以簡易之構成實現阻力對CNT纖維群F之作用及CNT纖維群F之凝集。

又，於線製造裝置1中，調整機構10係調整第1板狀構件12及第2板狀構件13之位置關係而調整通過孔11之開口面積，藉此調整CNT纖維群F之凝集狀態。藉此，可任意地調整作用於CNT纖維群F之阻力之大小及CNT纖維群F之凝集狀態。此外，即便例如CNT纖維群F堵塞通過孔11，亦可使第1板狀構件12及第2板狀構件13相互離開而容易地取下CNT纖維群F。

又，於線製造裝置1中，調整機構10係使第1板狀構件12及第2板狀構件13移動而調整第1缺口16與第2缺口17之重疊狀態，藉此調整通過孔11之開口面積。藉此，可容易地且確實地調整通過孔11之開口面積。再者，調整機構10亦可使第1板狀構件12或第2板狀構件13移動而調整第1缺口16與第2缺 口17之重疊狀態。

又，於線製造裝置1設置有張力賦予部4，該張力賦予部4係對在凝集部3與加捻捲取裝置5之間傳送之CNT纖維群F賦予張力。藉此，可對CNT纖維群F賦予所需值之張力，而於加捻捲取裝置5中以更高密度捻轉CNT纖維群F。

又，於線製造裝置1中，使用空氣式張力賦予機構作為張力賦予部4。藉此，可不因接觸而使CNT纖維群F過度地凝集，而較佳地對CNT纖維群F賦予張力。

又，於線製造裝置1中，設置有支撐被抽出CNT纖維群F之CNT形成基板S之基板支撐部2。藉此，可穩定地供給CNT纖維群F。

又，線製造裝置1中，於加捻捲取裝置5中，藉由使將CNT線Y導引至捲取管T之導引部31繞捲取管T旋轉，而一面使CNT纖維群F或CNT線Y迴旋，一面對CNT纖維群F加捻而製造CNT線Y。藉此，由於使CNT纖維群F或CNT線Y迴旋而形成氣圈B，因此可一面利用氣圈較佳地吸收產生於伸縮性相對較小之CNT纖維群F之張力變動，一面效率佳地對CNT纖維群F加捻。再者，於上述實施形態中，雖然一面形成氣圈B一面對CNT纖維群F加捻而製造CNT線Y，但亦可於不形成氣圈B之條件下對CNT纖維群F加捻而製造CNT線Y。

以上，雖然已對本發明之一實施形態進行說明，但本發明並不限定於前述實施形態。例如，作為CNT纖維群F之供給源，亦可使用連續地合成奈米碳管而供給CNT纖維群F之裝置等，取代CNT形成基板S。又，亦可使用對CNT纖維群F施加假捻之 裝置、及將被施加假捻而成之CNT線捲取至捲取管之裝置等，取代加捻捲取裝置5。

又，如圖6所示，第1板狀構件12及第2板狀構件13亦可分別安裝於以平行於既定線L之線為中心線搖動之保持片18及保持片19。於該情形時，可藉由使保持片18及保持片19朝互不相同之方向搖動，而使各第1板狀構件12之前端部12a及各第2板狀構件13之前端部13a相對於既定線L進退。

又，如圖7所示，凝集部3亦可具有作為形成使CNT纖維群F一面接觸一面通過之通過孔11的複數個組裝構件，而劃定通過孔11之複數條金屬線51、及分別保持金屬線51端部之複數個保持片52。而且，調整機構10亦可使各保持片52搖動而調整金屬線51彼此之重疊狀態，藉此調整通過孔11之開口面積。於該情形時，亦可容易地且確實地調整通過孔11之開口面積。再者，使各保持片52搖動時之中心，係等間距地被配置於以既定線L為中心之同一圓周上。

又，線製造裝置1亦可具備有使於凝集部3與加捻捲取裝置5之間傳送之CNT纖維群F進一步凝集之追加凝集部。追加凝集部係於在後段時可對CNT纖維群F加捻之程度之範圍內，使藉由凝集部3所凝集之CNT纖維群F更密地凝集。藉此，由於可使CNT纖維群F階段性地凝集，因此可抑制過度之力作用於CNT纖維群F而導致CNT纖維群F之整齊排列(排列)狀態混亂。

作為此種追加凝集部，可使用細管。細管具有下游側之端部朝向下游側前端會變細之圓管形狀。於細管中前端變細之前端，設置有使CNT纖維群F一面接觸一面通過之通過孔。細管係 於藉由凝集部3所凝集之CNT纖維群F朝向加捻捲取裝置5傳送時，一面使對CNT纖維群F之傳送之阻力作用於CNT纖維群F，一面使CNT纖維群F進一步凝集。藉此，能以簡易之構成實現阻力對CNT纖維群F之作用及CNT纖維群F之凝集。

根據本發明，可提供一種能使所製造之奈米碳管線獲得充分之強度的線製造裝置、及應用於此種線製造裝置的凝集部。

1‧‧‧線製造裝置

2‧‧‧基板支撐部

3‧‧‧凝集部

4‧‧‧張力賦予部

5‧‧‧加捻捲取裝置

10‧‧‧調整機構

11‧‧‧通過孔

12‧‧‧第1板狀構件

13‧‧‧第2板狀構件

F‧‧‧CNT纖維群

L‧‧‧既定線

S‧‧‧CNT形成基板

Y‧‧‧CNT線

Claims (20)

1. 一種線製造裝置，其為一面使奈米碳管纖維群傳送一面自該奈米碳管纖維群製造奈米碳管線之線製造裝置，其具備有：凝集部，其使上述奈米碳管纖維群凝集；及加捻部，其對藉由上述凝集部所凝集之上述奈米碳管纖維群進行加捻；且上述凝集部係具有調整上述奈米碳管纖維群之凝集狀態之調整機構。
2. 如申請專利範圍第1項之線製造裝置，其中，上述凝集部係一面針對上述奈米碳管纖維群將力作用在與上述奈米碳管纖維群傳送方向呈垂直之方向，一面使上述奈米碳管纖維群凝集。
3. 如申請專利範圍第2項之線製造裝置，其中，上述凝集部係相對於通過孔而使上述奈米碳管纖維群一面接觸且一面使其通過，藉此一面使上述力作用在上述奈米碳管纖維群，且一面使上述奈米碳管纖維群凝集。
4. 如申請專利範圍第3項之線製造裝置，其中，上述凝集部係具有形成上述通過孔之複數個組裝構件，且上述調整機構係調整上述組裝構件之位置關係而調整上述通過孔之開口面積，藉此調整上述奈米碳管纖維群之上述凝集狀態。
5. 如申請專利範圍第4項之線製造裝置，其中，上述凝集部係具有作為上述組裝構件之第1板狀構件及第2板狀構件，該第1板狀構件及該第2板狀構件係分別設置有劃定上述通過孔之第1缺口及第2缺口，且上述調整機構係使上述第1板狀構件及上述第2板狀構件之至少一者移動而調整上述第1缺口與上述第2缺口之重疊狀態，藉此調整上述通過孔之上述開口面積。
6. 如申請專利範圍第4項之線製造裝置，其中，上述凝集部係具 有作為上述組裝構件而劃定上述通過孔之複數條金屬線、及分別將上述金屬線之端部加以保持之複數個保持片，且上述調整機構係使上述保持片之各者搖動而調整上述金屬線彼此之重疊狀態，藉此調整上述通過孔之上述開口面積。
7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之線製造裝置，其中，更進一步具備有張力賦予部，該張力賦予部係作用在傳送於上述凝集部與上述加捻部之間之上述奈米碳管纖維群，並對藉由上述加捻部所加捻之上述奈米碳管纖維群賦予張力。
8. 如申請專利範圍第7項之線製造裝置，其中，上述張力賦予部係為藉由對上述奈米碳管纖維群噴射空氣，而對於上述奈米碳管纖維群將力作用在與上述奈米碳管纖維群傳送方向呈相反之方向之空氣式張力賦予機構。
9. 如申請專利範圍第7項之線製造裝置，其中，上述張力賦予部係為使用以相互交錯之方式所配置之梳齒狀之接觸部，使上述奈米碳管纖維群彎曲，藉此對於上述奈米碳管纖維群之傳送而使阻力作用之閘式張力賦予機構。
10. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之線製造裝置，其中，更進一步具備有追加凝集部，該追加凝集部係配置在上述凝集部與上述加捻部之間，使傳送之上述奈米碳管纖維群凝集。
11. 如申請專利範圍第7項之線製造裝置，其中，更進一步具備有追加凝集部，該追加凝集部係配置在上述凝集部與上述加捻部之間，使傳送之上述奈米碳管纖維群凝集。
12. 如申請專利範圍第10項之線製造裝置，其中，更進一步具備有基板支撐部，該基板支撐部係對抽出上述奈米碳管纖維群之奈米 碳管形成基板進行支撐。
13. 如申請專利範圍第11項之線製造裝置，其中，上述加捻部係具有：捲取驅動機構，其藉由使安裝有捲取管之捲取軸，繞著其捲取中心線周圍進行旋轉，而將上述奈米碳管線加以捲取至上述捲取管；加捻驅動機構，其藉由使導引上述奈米碳管線至上述捲取管之導引部，在上述捲取管之周圍進行旋轉，而一面使上述奈米碳管纖維群或上述奈米碳管線迴旋，一面對上述奈米碳管纖維群進行加捻而製造上述奈米碳管線；及往復運動驅動機構，其相對於上述捲取管而使上述導引部沿著上述捲取軸之上述捲取中心線相對地往返移動，藉此使上述奈米碳管線在上述捲取管上往復運動。
14. 如申請專利範圍第12項之線製造裝置，其中，上述加捻部係具有：捲取驅動機構，其藉由使安裝有捲取管之捲取軸，繞著其捲取中心線周圍進行旋轉，而將上述奈米碳管線加以捲取至上述捲取管；加捻驅動機構，其藉由使導引上述奈米碳管線至上述捲取管之導引部，在上述捲取管之周圍進行旋轉，而一面使上述奈米碳管纖維群或上述奈米碳管線迴旋，一面對上述奈米碳管纖維群進行加捻而製造上述奈米碳管線；及往復運動驅動機構，其相對於上述捲取管而使上述導引部沿著上述捲取軸之上述捲取中心線相對地往返移動，藉此使上述奈米碳管線在上述捲取管上往復運動。
15. 一種凝集部，其在一面使奈米碳管纖維群傳送一面自該奈米碳管纖維群製造奈米碳管線之線製造裝置中，使上述奈米碳管纖維群凝集者，其具有調整上述奈米碳管纖維群之凝集狀態之調整機構。
16. 如申請專利範圍第15項之凝集部，其中，一面針對上述奈米 碳管纖維群將力作用在與上述奈米碳管纖維群傳送方向呈垂直之方向，一面使上述奈米碳管纖維群凝集。
17. 如申請專利範圍第16項之凝集部，其中，相對於通過孔而使上述奈米碳管纖維群一面接觸且一面使其通過，藉此一面使上述力作用在上述奈米碳管纖維群，且一面使上述奈米碳管纖維群凝集。
18. 如申請專利範圍第17項之凝集部，其中，更進一步具有形成上述通過孔之複數個組裝構件，且上述調整機構係調整上述組裝構件之位置關係而調整上述通過孔之開口面積，藉此調整上述奈米碳管纖維群之上述凝集狀態。
19. 如申請專利範圍第18項之凝集部，其中，更進一步具有作為上述組裝構件之第1板狀構件及第2板狀構件，該第1板狀構件及該第2板狀構件係分別設置有劃定上述通過孔之第1缺口及第2缺口，且上述調整機構係使第1板狀構件及第2板狀構件之至少一者移動而調整上述第1缺口與上述第2缺口之重疊狀態，藉此調整上述通過孔之上述開口面積。
20. 如申請專利範圍第19項之凝集部，其中，更進一步具有作為上述組裝構件而劃定上述通過孔之複數條金屬線、及分別將上述金屬線之端部加以保持之複數個保持片，且上述調整機構係使上述保持片之各者搖動而調整上述金屬線彼此之重疊狀態，藉此調整上述通過孔之上述開口面積。