JP7703215B2 - 繊維用ガイド及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、繊維用ガイド及びその製造方法に関する。

従来、合成繊維の製造工程では、糸条を案内して送るための繊維用ガイドが用いられる。繊維用ガイドと糸条が接触する摺動面は、摩擦による糸条へのダメージを抑えるため、種々の表面加工が施されている。

例えば、特許文献１には、紡糸された糸条にオイルを付着させるオイリングノズルが開示されている。このオイリングノズルは、セラミックス製であり、糸道溝の摺動面に設けられた微細溝にオイルが溜まる構成となっている。これにより、糸条に安定してオイルが付与され、糸条と摺動面の間に生じる摩擦が抑えられている。

また、セラミックス製の繊維用ガイドは、使用される工程に応じて焼成された成形体に種々の表面仕上げが施される。例えば、焼成した成形体を高温炉で熱処理することによって、結晶を隆起させて梨地肌とする加工が挙げられる。この熱処理加工により、繊維用ガイドの表面に糸条に対して微細な凹凸が形成されるため、摺動面と糸条が接触する面積が小さくなり、糸条の摺動時に生じる摩擦が抑えられる。

特開２００５－６８６０８号公報

しかしながら、熱処理加工において凹凸の形状や大きさを調整するためには、高度な熱流の制御が必要となる。また、高温炉の熱分布を一様にすることは難しく、成形体の形状や炉内の配置位置によって、微細な凹凸の形状に個体差が生じていた。このように、梨地肌に加工された表面は、摺動摩擦を低減する利点があるものの、不規則な凹凸形状により摩擦低減の程度にばらつきが生じる懸念があった。これは、使用される繊維用ガイドによって糸品質にばらつきが生じる要因となるため、摺動摩擦が摺動面全体において一様である繊維用ガイドが求められていた。

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、本発明が解決しようとする課題は、摺動する糸条に生じる摩擦が、摺動面全体において一様に低減される繊維用ガイドとその製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、次の手段をとる。先ず、第１の発明は、紡糸後に複数本が束ねられた状態で、延在方向に沿って一方向に移動する糸条を案内する繊維用ガイドであって、焼結体からなる本体を備え、前記本体は、移動途中の前記糸条の延在方向における一部分が摺動する摺動面を備え、前記摺動面は、その表面に前記糸条より微細な凹凸形状を有しており、前記凹凸形状は、前記糸条と接する接触部位を含む接触面と、前記摺動面が削られ前記接触面よりくぼんだ凹部とが、規則性を持って交互に連続して配置されており、前記接触面の高さ位置が揃っている。

第１の発明によれば、繊維用ガイドの摺動面において、糸条に対して微細でかつ規則性を持った凹凸形状が成形されており、摺動面は、接触面の高さ位置が揃った、全体として滑らかな表面形状を有している。よって、糸条が接する接触部位の高さ位置が揃い、糸条に対する摩擦が摺動面全体において一様に低減される。また、糸条への摩擦が一様になれば、製造される糸の品質を安定させることができる。

第２の発明は、第１の発明による繊維用ガイドであって、前記摺動面は、曲面形状の前記接触面を有する。

第２の発明によれば、糸条が、曲面形状の滑らかな接触面に接しながら摺動するため、糸条の引っ掛かりが抑制され、糸条への摩擦が低減される。

第３の発明は、第１または第２の発明による繊維用ガイドであって、前記接触面は、前記摺動面の正面視において円を呈する。

第３の発明によれば、摺動する糸条の引っ掛かりがより抑制され、糸条への摩擦が低減される。

第４の発明は、第１から第３のいずれか一の発明による繊維用ガイドであって、前記本体は、アルミナセラミックスからなる。

第４の発明によれば、アルミナセラミックスは化学的に安定しており機械的強度が強いため、繊維用ガイドの耐摩耗性が向上する。

第５の発明は、紡糸後に複数本が束ねられた状態で延在方向に沿って一方向に移動する糸条を案内する繊維用ガイドの製造方法であって、焼結体からなる本体の表面を鏡面状態に研磨する研磨工程と、前記本体において、移動途中の前記糸条の延在方向における一部分が摺動する摺動面に、前記糸条より微細な凹凸形状を成形する凹凸成形工程とを含み、前記凹凸成形工程は、レーザーにより前記摺動面を削るレーザー加工工程を含み、前記凹凸形状は、前記糸条と接する接触部位を含む接触面と、前記接触面に対してくぼんだ凹部とが、規則性を持って交互に連続して配置されており、前記接触面の高さ位置が揃っている。

第５の発明によれば、摺動面の表面がレーザーで削られ、糸条より微細な凹凸形状が成形される。凹凸形状は、糸条が接する接触面と、接触面よりくぼんだ凹部が規則性を持って配置される。レーザー加工であれば、高温炉で熱処理加工をする場合に比べて微細な表面形状の加工が容易となり、同じ表面形状を繰り返して再現できる。そのため、繊維用ガイドの製品間における摺動面の個体差が生じるのを抑制でき、糸品質を安定させることができる。

第６の発明は、第５の発明に記載の繊維用ガイドの製造方法であって、前記凹凸形状は、前記接触面が曲面形状に成形される。

第６の発明によれば、摺動面において滑らかな表面形状を成形できる。よって、摺動する糸条への摩擦が抑制される。

第７の発明は、第５または第６の発明による繊維用ガイドの製造方法であって、前記凹凸形状は、前記摺動面の正面視において前記接触面が円を呈するように成形される。

第７の発明によれば、摺動面に、より滑らかな表面形状を成形できる。よって、摺動する糸条の引っ掛かりがより抑制され、糸条への摩擦が低減される。

第８の発明は、第５から第７のいずれか一の発明による繊維用ガイドの製造方法であって、前記凹凸成形工程は、前記レーザー加工工程の後、前記本体を焼成する熱処理工程を含む。

第８の発明によれば、レーザー加工工程で凹部の縁に発生したエッジが滑らかになる。よって、摺動する糸条の引っ掛かりが抑制される。

第９の発明は、第５から第８のいずれか一の発明による繊維用ガイドの製造方法であって、前記レーザー加工工程は、ＵＶレーザーが用いられる。

第９の発明によれば、ＵＶレーザーは微細加工に適しており、金属より粒子が粗い焼結体に対しても、安定した微細な凹凸形状を成形できる。

第１０の発明は、第５から第９のいずれか一の発明による繊維用ガイドの製造方法であって、前記本体は、アルミナセラミックスからなる。

第１０の発明によれば、アルミナセラミックスは化学的に安定しており機械的強度が強いため、繊維用ガイドの耐摩耗性が向上する。

本発明は、上記の各発明の構成をもつことにより、摺動する糸条に生じる摩擦が摺動面全体において一様に低減される繊維用ガイドとその製造方法を提供することができる。

繊維製造装置の一部分を示す模式図とオイリングガイド（繊維用ガイド）の断面を示す図である。 第１実施形態に係る凹凸形状の正面視における配列を示す図である。 第１実施形態に係る凹凸形状の断面形状を示す図である。 第１実施形態に係る凹凸形状の変更例を示す図である。 第２実施形態に係る凹凸形状の正面視における配列を示す図である。 第２実施形態に係る凹凸形状の断面形状を示す図である。 第２実施形態に係る凹凸形状の変更例を示す図である。 比較例１の加工表面を示す図である。 実施例１の加工表面を示す図である。 実施例２の加工表面を示す図である。 比較例１の表面形状の粗さを示す図である。 実施例１の表面形状の粗さを示す図である。 糸条にかかる張力を測定する装置の模式図である。 実施例１と比較例１について、糸条にかかる張力測定結果を示す図である。 比較例１のスカム発生状態を示す図である。 実施例１のスカム発生状態を示す図である。 実施例１及び比較例１～３について、加工表面の油剤保持状態を比較する図である。

＜繊維用ガイドの構成（第１実施形態）＞
先ず、本発明の第１実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る繊維用ガイドは、合成繊維、天然繊維等を製造する繊維製造装置に備えられ、紡糸後の糸条Ｙを案内するものである。繊維用ガイドとしては、例えばオイリングガイド、スネールガイド、ドッグテールガイド、フックガイド、スリットガイド等、種々のガイドが挙げられる。本実施形態に係る繊維用ガイドとして、糸条Ｙを保護するための油剤を供給するオイリングガイド１を説明する。図１に示すように、繊維製造装置には、紡糸ノズル１５、オイリングガイド１、複数のガイド１６等が備えられている。

繊維製造装置は、繊維の原料であるポリマーを溶融して紡糸ノズル１５から吐出して複数本の糸条Ｙを形成し、冷却して固化させる。紡糸された糸条Ｙは、先ずオイリングガイド１を経由して、複数本が束ねられた状態で糸条Ｙの延在方向に沿って一方向に移動する。オイリングガイド１は、糸条Ｙを案内しながら、後工程での糸条Ｙへのダメージを軽減させると共に、糸条Ｙのまとまりを向上させる目的で、潤滑剤が含まれる油剤を糸条Ｙに付着させる。

オイリングガイド１は、焼結体からなる本体２を備えている。本体２を構成する焼結体は、セラミックス、焼結合金等を適宜選択できる。セラミックスとしては、アルミナ、ジルコニア、チタニア、炭化ケイ等、種々のセラミックスが挙げられる。セラミックスは、金属と比べて硬度が高く、耐熱性、耐摩耗性、耐酸化性、耐食性を備えている。焼結合金としては、超硬合金、サーメットが挙げられる。超硬合金は、硬さ、耐摩耗性、靭性をバランスよく備えている。サーメットは、セラミックスの高硬度、耐熱性、耐摩耗性などの性質と、金属の粘性、靭性などの性質を兼ね備えている。

本実施形態に係るオイリングガイド１の本体２には、焼結体としてアルミナセラミックスが選択される。アルミナセラミックスは、強度及び硬度が高く、耐熱性、耐食性、耐摩耗性、電気絶縁性に優れており好適である。

オイリングガイド１の本体２は、糸条Ｙを案内する案内溝３を備える。案内溝３は糸条Ｙの移動する方向を長手方向として成形されている。糸条Ｙは、案内溝３に沿って一方向へ移動する。また、本体２は案内溝３の底面に、油剤を吐出する吐出口４、移動途中の糸条Ｙの延在方向における一部分が摺動する摺動面５を備えている。吐出口４に連通する嵌合穴６には、接続管１７が接続され、接続管１７及び導管１８を介してポンプ１９から油剤が供給されている。そのため、紡糸ノズル１５の多数の孔から吐出された糸条Ｙは、オイリングガイド１に向かって送られて案内溝３に入り、そこで一本の糸条Ｙに束ねられ、かつ摺動面５に押し当てられながら移動して吐出口４から吐出される油剤と接触する。これにより、糸条Ｙに油剤が付着される。

オイリングガイド１の本体２は、案内溝３を構成する凹みを有する面を前面２ａとして案内溝３の幅方向を左右方向としたとき、左右の両側面、後面２ｂ、上面２ｃ及び下面２ｄを有するブロック状とされている。その外形は、側方から見て台形であり、側面の形状は、前側の辺と後側の辺とが互いに平行であり、それら前後の辺に対し上側と下側の辺は傾斜されている。案内溝３は、本体２を貫通して上面２ｃの端から下面２ｄの端まで延びている。

案内溝３の底面には、案内溝３を横切って左右方向に長い溝状に成形された、複数のオイル溜り７が設けられている。各オイル溜り７は、互いに同一形状であり、吐出口４の下流側に、糸条Ｙの移動方向に沿って並べて配置されている。オイル溜り７の配置や数は、任意に設定される。オイル溜り７は、案内溝３の底面を溝状に窪ませることにより、吐出口４で糸条Ｙに付着された油剤のうち、余分に付着された油剤を受け入れ可能としている。一方、オイル溜り７を通過する糸条Ｙに付着されている油剤が足りない場合は、オイル溜り７に捕捉されていた油剤が糸条Ｙに付着される。このように、オイル溜り７によって糸条Ｙに付着される油剤の過不足が調整される。なお、各オイル溜り７の形状は、異なる形状に設定してもよい。

摺動面５は、その表面にレーザー加工が施されており、糸条Ｙより微細な凹凸形状１０を有している。図２は、摺動面５の表面を正面から見た模式図であり、凹凸形状１０の配列を示している。また、図３は、凹凸形状１０の断面形状を示している。凹凸形状１０は、糸条Ｙと接する接触部位１１ａを含む凸状の接触面１１と、摺動面５が削られ接触面１１よりくぼんだ凹部１２を有している。

図３に示すように、接触面１１と凹部１２は、凹凸形状１０の断面が山と谷を繰り返す波形状になるように、それぞれ曲面形状に成形されている。凹凸形状１０の凸状部分は、接触面１１である山の頂点から凹部１２である谷の底に向かって裾が広がるように曲線状に成形されている。ここで、山の頂点と谷の最下点を結んだ中腹上において、高さ方向に二等分する位置を連続して通る面を仮想平面Ｑとする。この場合、仮想平面Ｑより上側の部分が接触面１１に相当する。接触面１１は、摺動面５の正面視において円を呈している。糸条Ｙは、接触面１１の高さ位置Ｐ１に沿って接触面１１に接する。また、接触面１１と接触面１１の間において曲面状にくぼんだ部分、すなわち仮想平面Ｑより下側の部分が凹部１２に相当する。

接触面１１と凹部１２は、図３に示すように規則性を持って交互に連続して配置されている。また、図２において配列された円は、凹凸形状１０の山と谷、すなわち接触面１１と凹部１２を表している。円の大きさを定めることによって、凹凸形状１０における接触面１１と凹部１２の大きさや配置間隔が設定されている。なお、摺動面５の方向を図２に示す上下方向、左右方向に定めて説明する。

凹凸形状１０は、図２に示す円の配列に合わせて、接触面１１と凹部１２がそれぞれ等間隔で配置されている。具体的には、凹部１２が左右方向に等間隔Ｌ１になるように配置され、接触面１１が凹部１２と凹部１２の間に配置されている。さらに接触面１１と凹部１２の配列が、上下方向に等間隔Ｌ２で連続して配置されている。凹部１２の深さＨ１（接触部位１１ａと凹部１２の底との高低差）は任意に設定される。凹凸形状１０は、図３に示すように凹部１２がすべて同じ深さＨ１で構成されても良く、図４に示すように凹部１２ａ，１２ｂが規則的に異なる深さＨ２，Ｈ３で構成されても良い。接触面１１は、それぞれ突出した高さ位置Ｐ１が揃っている。

＜繊維用ガイドの構成（第２実施形態）＞
次に、第２実施形態に係るオイリングガイド１（繊維用ガイド）について説明する。なお、第１実施形態と共通する構成については説明を省略し、異なる構成について説明する。図５は、本体２における摺動面５の表面を正面から見た図である。また、図６は、凹凸形状２０の断面形状を示している。図５，６に示すように、摺動面５は、その表面にレーザーによる穴あけ加工が施されており、微細な凹凸形状２０を有している。凹凸形状２０は、糸条Ｙと接する接触部位２１ａを含む接触面２１と、摺動面５が削られ接触面２１よりくぼんだ凹部２２を有している。

接触面２１と凹部２２は、上下方向及び左右方向に規則性を持って交互に連続して配置されている。具体的には、摺動面５の正面視において、凹部２２として複数の円形状の穴が上下方向及び左右方向に等間隔Ｌ３で設けられている。凹部２２と凹部２２の間において、摺動面５の表面が削られず残っている部位が接触面２１に相当する。接触面２１は、高さ位置Ｐ２が揃っている。糸条Ｙは、接触面２１の高さ位置Ｐ２に沿って接触面２１に接する。

凹部２２は、曲面形状に成形されている。なお、本体２はレーザーによる穴あけ加工の後、熱処理が施されており、穴あけ加工で発生した凹部２２のエッジが除かれている。これにより凹凸形状２０は、凹部２２と接触面２１の境界において微細な突起等がなく滑らかな状態に成形されている。凹部２２の大きさ、深さ（接触面２１との高低差）、配置間隔等は、任意に設定される。例えば、図６に示すように同じ深さＨ４の凹部２２が配設された構成であっても良く、図７に示すようにそれぞれ異なる深さＨ５，Ｈ６を有する凹部２２ａ，２２ｂが配設された構成であっても良い。

＜繊維用ガイドの製造工程（第１実施形態）＞
次に、上記実施形態に係るオイリングガイド１（繊維用ガイド）の製造工程について説明する。第１実施形態に係るオイリングガイド１の製造工程においては、アルミナセラミックスの原料となる無機質個体粉末等を用いて、オイリングガイド１の本体２の成形体が成形される。図１を参照として、本体２は凹みを有するブロック状に成形される。具体的には、本体２の前面２ａが糸条Ｙの移動方向に沿って凹み、案内溝３が成形される。案内溝３は、本体２を貫通して上面２ｃの端から下面２ｄの端まで延びている。

案内溝３は、その底面に糸条Ｙが摺動する摺動面５を備えている。案内溝３の底面における上流側には、油剤を吐出する吐出口４が設けられ、下流側には、オイル溜り７として複数の窪みが設けられる。オイル溜り７は、案内溝３を横切って左右方向（案内溝３の幅方向）に長い溝状に成形され、糸条Ｙの移動方向（案内溝３の長手方向）に沿って並べて配置される。また、本体２には、吐出口４に連通するように嵌合穴６が設けられる。本体２の成形体は、公知の焼成方法により焼成され、アルミナセラミックスの焼結体となる。

オイリングガイド１の製造工程は、研磨工程と凹凸成形工程を含んでいる。研磨工程では、焼成された本体２の表面に研磨加工が施される。研磨加工は、例えばバレル研磨後、鏡面研磨が施される。鏡面研磨は、ダイヤモンドなどの研磨剤が用いられる。研磨工程において、本体２の表面は凹凸が可能な限り取り除かれ、鏡面状態に加工される。

凹凸成形工程は、研磨工程の後に行われ、本体２に設けられた案内溝３の摺動面５に糸条Ｙより微細な凹凸形状１０が成形される。具体的には、研磨工程において平坦に揃えられた摺動面５の表面を、レーザーによって削り込むレーザー加工が施される（レーザー加工工程）。この工程により、図３に示すように、摺動する糸条Ｙと接する接触部位１１ａを含む凸状の接触面１１と接触面１１に対してくぼんだ凹部１２を有する凹凸形状１０が成形される。

接触面１１と凹部１２は、凹凸形状１０の断面が山と谷を繰り返す波形状となるように、曲面形状に成形される。また、凹凸形状１０の凸状部分は、接触面１１である山の頂点から凹部１２である谷の底に向かって裾が広がるように曲線状に成形される。山の頂点と谷の最下点を結んだ中腹上において、高さ方向に二等分する位置を連続して通る面を仮想平面Ｑとした場合、仮想平面Ｑより上側の部分が接触面１１に相当する。接触面１１は、摺動面５の正面視において円を呈するように成形される。また、接触面１１と接触面１１の間において曲面状にくぼんだ部分、すなわち仮想平面Ｑより下側の部分が凹部１２に相当する。

また、接触面１１と凹部１２は、規則性を持って交互に連続して配置される。図２において配列された円は、摺動面５の正面視における凹凸形状１０の山と谷、すなわち接触面１１と凹部１２を表している。この円の配列に合わせて接触面１１と凹部１２からなる凹凸形状１０を成形する。なお、円の中心とその周辺は、接触面１１の接触部位１１ａまたは凹部１２の底に相当する。円の大きさを定めることによって、凹凸形状１０の接触面１１及び凹部１２の大きさや配置間隔が設定される。

摺動面５の表面が削られて成形された凹凸形状１０においては、凹部１２の底が左右方向に等間隔Ｌ１となるように凹部１２が配置され、それぞれの凹部１２と凹部１２の間に接触面１１が配置される。さらに接触面１１と凹部１２の配列が、上下方向に等間隔Ｌ２で連続して配置される。このようにして、摺動面５は均一な表面状態に加工される。

凹部１２の深さ（接触部位１１ａと凹部１２の底との高低差）は、任意に設定される。凹凸形状１０は、図３に示すようにすべての凹部１２が同じ深さＨ１で成形されている。接触面１１は、それぞれ突出した高さ位置Ｐ１が揃っている。また、同じ深さＨ１を有する凹部１２に代えて、図４に示すように、凹部１２ａ，１２ｂが規則的に異なる深さＨ２，Ｈ３で成形されても良い。

レーザー加工工程で用いるレーザーは、適宜選択される。例えば、フェムト秒レーザー、ＵＶレーザー等は、穴径や加工幅を１００μｍ以下とする微細加工が可能であり、摺動面５に微細な凹凸形状１０を成形できる。セラミックスは金属と比べて粒子が粗く、レーザー光を衝突させて破壊させると微小な表面の荒れが発生する場合があるため、より波長の短いＵＶレーザーが好適である。ＵＶレーザーであれば、レーザー光が熱として吸収され、溶けたような表面状態になり、より滑らかな表面加工を施すことができる。よって、走行する糸条Ｙへの摩擦を低減させることができる。

＜繊維用ガイドの製造工程（第２実施形態）＞
第２実施形態に係るオイリングガイド１の製造工程は、研磨工程と凹凸成形工程を含んでいる。研磨工程については、第１実施形態と実質的に同じであるため説明を省略する。

第２実施形態に係るオイリングガイド１の凹凸成形工程について説明する。研磨工程の後、凹凸成形工程において、本体２に設けられた案内溝３の摺動面５に糸条Ｙより微細な凹凸形状２０が成形される。具体的には、研磨工程において平坦に揃えられた摺動面５の表面にレーザーを用いた穴あけ加工が施され、図６に示すように摺動面５の表面が削られてくぼんだ凹部２２が成形される。図５に示すように、凹部２２は正面視で円形状の穴であり、上下方向及び左右方向に等間隔Ｌ３で配設される。それぞれの凹部２２と凹部２２の間には、摺動する糸条Ｙと接する接触部位２１ａを含む接触面２１が成形される。このようにして、接触面２１と凹部２２が規則性を持って交互に連続して配置された凹凸形状２０が摺動面５に成形される。なお、凹凸成形工程においてレーザーにより摺動面５を削り、穴あけ加工を施す工程が本発明における「レーザー加工工程」に相当する。

凹部２２は図６に示すように、曲面形状に成形される。凹部２２の大きさ、深さ（接触面２１との高低差）、配置間隔等は、任意に設定される。例えば、摺動面５に穴あけされる凹部２２がすべて同じ深さＨ４で成形されても良い。また、凹部２２ａ，２２ｂがそれぞれ異なる深さＨ５，Ｈ６で成形されても良い（図７参照）。接触面２１は、摺動面５の表面が削られず残った部位から構成され、高さ位置Ｐ２が揃っている。レーザー加工工程で用いるレーザーは適宜選択でき、第１実施形態と同様にＵＶレーザーが好適である。

凹凸成形工程は、レーザー加工工程の後、本体２を焼成する熱処理工程を含む。熱処理工程では、本体２が再焼成される。このようにセラミックスを再焼成すると、表面の結晶が成長し、穴あけ加工で凹部２２の縁に発生したエッジが滑らかになる。これにより、凹凸形状２０は凹部２２と接触面２１の境界において微細な突起等がなく、滑らかな状態に成形される。

＜作用・効果＞
図１に示すように、上記実施形態に係るオイリングガイド１（繊維用ガイド）を、紡糸された糸条Ｙの移動方向に沿って設置すると、糸条Ｙはオイリングガイド１の案内溝３を通って下流方向へ移動する。具体的には、紡糸ノズル１５の多数の孔から吐出された糸条Ｙは、オイリングガイド１へ送られて、案内溝３で一本の糸条Ｙに束ねられ、かつ摺動面５に押し当てられながら移動する。オイリングガイド１の吐出口４からは油剤が供給され、糸条Ｙに付着する。糸条Ｙは、摺動面５における接触面１１，２１と接しながら摺動する。摺動面５を微細な凹凸形状１０，２０に加工することにより、接触面１１，２１の面積が小さくなり、摺動する糸条Ｙへの摩擦を抑えることができる。また、凹部１２，１２ａ，１２ｂ，２２，２２ａ，２２ｂは油剤の保持機能を有し、油剤を糸条Ｙへ不足なく安定して付着させる。

上記第１、第２実施形態に係るオイリングガイド１は、摺動面５において、糸条Ｙに対して微細でかつ規則性を持った凹凸形状１０，２０が成形されている。摺動面５は、接触面１１，２１の高さ位置Ｐ１，Ｐ２が揃った、全体として滑らかな表面形状を有している。よって、糸条Ｙが接する接触部位１１ａ，２１ａの高さ位置が揃い、糸条Ｙに対する摩擦が摺動面５全体において一様に低減される。また、糸条Ｙへの摩擦が一様になれば、製造される糸の品質を安定させることができる。

第１、第２実施形態に係るオイリングガイド１は、摺動面５において、糸条Ｙに付着させた油剤が微細な凹凸形状１０，２０の凹部１２，１２ａ，１２ｂ，２２，２２ａ，２２ｂに留まり、油剤の保持機能が向上する。また、凹凸形状１０，２０が規則性を持つことにより、油剤が均一に保持されうる。

第１、第２実施形態に係るオイリングガイド１の本体２は、アルミナセラミックスからなる。アルミナセラミックスは化学的に安定しており機械的強度が強いため、オイリングガイド１の耐摩耗性が向上する。

第１実施形態に係るオイリングガイド１の摺動面５は、曲面形状の接触面１１を有する。糸条Ｙは、滑らかな接触面１１に接しながら摺動するため、糸条Ｙへの摩擦が低減される。また、接触面１１は、摺動面５の正面視において円を呈する。これにより、摺動する糸条Ｙの引っ掛かりがより抑制され、糸条Ｙへの摩擦が低減される。

第２実施形態に係るオイリングガイド１の摺動面５は、その正面視において円形状の凹部２２，２２ａ，２２ｂを有する。これにより、摺動面５の正面視において角を有していない凹部２２，２２ａ，２２ｂが配置されている。そのため、接触面２１と凹部２２，２２ａ，２２ｂの境界における糸条Ｙの引っ掛かりが抑制される。

上記第１、第２実施形態に係るオイリングガイド１（繊維用ガイド）の製造工程によれば、摺動面５の表面がレーザーで削られ、糸条Ｙより微細な凹凸形状１０，２０が成形される。凹凸形状１０，２０は、糸条Ｙが接する接触面１１，２１と、凹部１２，１２ａ，１２ｂ，２２，２２ａ，２２ｂが規則性を持って配置される。レーザー加工であれば、高温炉で熱処理加工をする場合に比べて微細な表面形状の加工が容易となり、同じ表面形状を繰り返して再現できる。そのため、オイリングガイド１の製品間において摺動面５の表面形状に個体差が生じるのを抑制でき、糸品質を安定させることができる。

第１、第２実施形態に係るオイリングガイド１は、摺動面５にレーザー加工が施される。レーザー加工による表面処理を行うことにより、例えば従来の熱処理による梨地肌加工（図８参照）と比較して、熱処理の時間を大幅に減少できる。さらに、高温炉の使用によるエネルギーの消費も抑えられ、二酸化炭素の排出量の削減につながる。また、レーザーを用いれば、凹凸の形状パターンや大きさを使用用途に応じて設定し、微細な表面形状を設計通りに成形できる。このようにレーザー加工は、微細な表面加工のコントロールが可能であるため、凹凸の形状や配置等を適宜設定することによって、より低摩擦で油剤の保持機能が高い表面形状を成形できる。

第１、第２実施形態に係るレーザー加工工程では、ＵＶレーザーが用いられる。ＵＶレーザーは微細加工に適しており、金属より粒子が粗いセラミックスに対しても、安定した微細な凹凸形状を成形できる。

第１、第２実施形態に係るオイリングガイド１は、研磨工程において鏡面状態にされた摺動面５の表面に、レーザー加工が施される。レーザー加工は出力される光を制御し、加工面に対し非接触で照射部分を融解・蒸発させるため、このようにレーザーが照射される摺動面５の表面すなわち加工面を平坦に揃えることにより、加工面までのレーザー出力の距離をより正確なものとすることができる。よって、精度の高い凹凸形状１０，２０を成形できる。

第１実施形態に係るオイリングガイド１の製造工程において、凹凸形状１０の接触面１１は曲面形状に成形される。さらに接触面１１は、摺動面５の正面視において円を呈するように成形される。これにより、摺動面５において滑らかな表面形状を成形できる。よって、摺動する糸条Ｙの引っ掛かりが抑制され、糸条Ｙへの摩擦が低減される。

第２実施形態に係るオイリングガイド１の製造工程において、凹凸形状２０は、凹部２２，２２ａ，２２ｂが摺動面５の正面視において円形状に成形される。これにより、摺動面５の正面視において角を有していない凹部２２，２２ａ，２２ｂが配置され、滑らかな表面形状を成形できる。よって、接触面２１と凹部２２，２２ａ，２２ｂの境界における糸条Ｙの引っ掛かりが抑制される。

上記第２実施形態に係るオイリングガイド１の製造工程において、凹凸成形工程は、レーザー加工工程の後、本体２を焼成する熱処理工程が行われる。セラミックスからなる本体２を再焼成することにより、レーザー加工工程で凹部２２，２２ａ，２２ｂの縁に発生したエッジが滑らかになる。よって、摺動する糸条Ｙの引っ掛かりが抑制される。

以下、実施例と比較例により本発明を具体的に説明する。
［実施例１］
アルミナセラミックス（焼結体）からなるオイリングガイド１（繊維用ガイド）の本体２を、バレル研磨した後、鏡面研磨した。鏡面状態の表面にＵＶレーザーを用いて微細な凹凸を成形する加工をした。表面は山と谷を繰り返す波形状に成形されており、接触面３１と凹部３２が規則性を持って交互に連続して配置されている（図９，１２参照）。
［実施例２］
アルミナセラミックスからなる本体２をバレル研磨した後、鏡面研磨した。鏡面状態の表面にＵＶレーザーを用いて複数の微細な穴をあける加工をした。その後、従来の熱処理を行った。正面視において円形状の穴（凹部３３）が規則性を持って配列されている。凹部３３と凹部３３の間は接触面３４となる（図１０参照）。
［比較例１］
アルミナセラミックスからなる本体２をバレル研磨した後、鏡面研磨した。熱処理（再焼成）により、表面に結晶を隆起させ梨地肌にする加工をした（図８，１１参照）。
［比較例２］
アルミナセラミックスからなる本体２をバレル研磨した後、鏡面研磨した。
［比較例３］
アルミナセラミックスからなる本体２をバレル研磨した。その後の表面加工は行わない。

＜表面の粗さについて＞
図１１，１２は、比較例１及び実施例１に係る表面仕上げについて、表面の粗さチャートの特徴をそれぞれ示した図である。従来の熱処理によって梨地肌とした比較例１（図１１参照）に比べて、実施例１のようにＵＶレーザー加工が施された表面（図１２参照）は、凹凸形状の大きさや形状が安定し、低摩擦な表面状態が得られる。

＜張力とスカムの発生量について＞
図１３に示すように、実施例１、及び比較例１に係るオイリングガイド１（繊維用ガイド）に、それぞれ糸パッケージ４０から送り出された糸条Ｙを走行させた。オイリングガイド１に対して入側４１（走行方向上流）の張力Ｔ１、出側４２（走行方向下流）の張力Ｔ２を測定した。なお、糸条Ｙがオイリングガイド１の摺動面を走行すると、糸条Ｙの油剤と表面の微細な凹凸形状によって削られたと推測される糸条Ｙのカスの混合物がスカムＳとして付着する。図１４は、張力Ｔ１，Ｔ２の測定結果とスカム発生量を示す図である。図１５は比較例１、図１６は実施例１におけるスカムＳの発生状態をそれぞれ示している。実施例１のオイリングガイド１は、比較例１に比べて上流と下流の張力の差（Ｔ２－Ｔ１）が小さく、スカムＳの発生が少なくなっており、糸条Ｙへの摩擦が抑えられている。

＜油剤保持機能について＞
実施例１及び比較例１～３に係る表面仕上げがそれぞれ施された、棒状のアルミナセラミックスを着色した油剤でディップコーティングした。その後、一定時間大気中に放置して表面に付着した油剤の経過観察を行った。図１７は、それぞれの表面（Ａ：実施例１、Ｂ：比較例１、Ｃ：比較例２、Ｄ：比較例３）における油剤の保持状態を示す図である。実施例１は比較例１～３と比較して、表面に薄く均一な油剤膜Ｆが生成された。このように実施例１の表面仕上げを施すことにより、アルミナセラミックスの表面に油剤がムラなく均一に付着する。すなわち、油剤の保持機能がより高い摺動面を得ることができる。よって摺動する糸条との摩擦が抑えられ、糸条の摩耗の減少を図ることができる。

＜変更例＞
本発明における繊維用ガイド及びその製造方法は、上記第１及び第２の実施形態において説明した外観、構成に限られず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除、構成の組み合わせにより、その他各種の形態で実施できるものである。

本発明における「繊維用ガイド」として、オイリングガイド１を例示して説明したが、これに限られず、例えばスネールガイド、ドッグテールガイド、フックガイド、スリットガイド等、他の様々な繊維用ガイドも含まれるものである。また、オイリングガイド１は、上記実施形態に係る形状のものに限られず、他の形状を適用できる。繊維用ガイドの本体を構成する焼結体は、アルミナセラミックスに限られず、他の材料を用いたセラミックス、または超硬合金、サーメット等の焼結合金を適宜選択できる。

摺動面における凹凸形状は、上記実施形態に限られず、例えば接触部位を含む接触面として半球体が連続して配設された構成、曲面形状を有する接触面と正面視において円形状である凹部が交互に配設された構成等、他の構成を採用できる。凹部２２の正面視における形状は円形状に限られず、他の形状に適宜変更できる。

１ オイリングガイド（繊維用ガイド）
２ 本体
３ 案内溝
４ 吐出口
５ 摺動面
１０、２０ 凹凸形状
１１、２１ 接触面
１１ａ、２１ａ 接触部位
１２、２２ 凹部
Ｙ 糸条
Ｐ１、Ｐ２ 高さ位置

Claims (10)

1. 紡糸後に複数本が束ねられた状態で、延在方向に沿って一方向に移動する糸条を案内する繊維用ガイドであって、
   焼結体からなる本体を備え、
   前記本体は、移動途中の前記糸条の延在方向における一部分が摺動する摺動面を備え、
   前記摺動面は、その表面が削られて成形された、前記糸条より微細な凹凸形状を有しており、
   前記凹凸形状は、前記摺動面と交差する断面において山と谷を繰り返す形状を有し、前記山の頂点と前記谷の最下点を結ぶ中腹上において前記山の高さ方向に二等分する位置を連続して通る仮想平面が設定され、前記仮想平面より突出した凸状の接触面と、前記接触面に対してくぼんだ凹部とが、規則性を持って交互に連続して配置されており、
   前記接触面は、前記糸条と接する接触部位を含み、前記摺動面の正面視において円を呈し、かつ前記接触面の高さ位置が揃っている、繊維用ガイド。
2. 紡糸後に複数本が束ねられた状態で、延在方向に沿って一方向に移動する糸条を案内する繊維用ガイドであって、
   焼結体からなる本体を備え、
   前記本体は、移動途中の前記糸条の延在方向における一部分が摺動する摺動面を備え、
   前記摺動面は、その表面に前記糸条より微細な凹凸形状を有しており、
   前記凹凸形状は、前記糸条と接する接触部位を含む接触面と、前記摺動面が削られ前記接触面よりくぼんでおり前記摺動面の正面視において円形状である凹部とが、規則性を持って交互に連続して配置されており、前記接触面の高さ位置が揃っている、繊維用ガイド。
3. 請求項１に記載の繊維用ガイドであって、
   前記摺動面は、曲面形状の前記接触面を有する、繊維用ガイド。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の繊維用ガイドであって、
   前記本体は、アルミナセラミックスからなる、繊維用ガイド。
5. 紡糸後に複数本が束ねられた状態で延在方向に沿って一方向に移動する糸条を案内する繊維用ガイドの製造方法であって、
   焼結体からなる本体の表面を鏡面状態に研磨する研磨工程と、
   前記本体において、移動途中の前記糸条の延在方向における一部分が摺動する摺動面に、前記糸条より微細な凹凸形状を成形する凹凸成形工程とを含み、
   前記凹凸成形工程は、レーザーにより前記摺動面を削るレーザー加工工程を含み、
   前記凹凸形状は、前記摺動面と交差する断面において山と谷を繰り返す形状を有し、前記山の頂点と前記谷の最下点を結ぶ中腹上において前記山の高さ方向に二等分する位置を連続して通る仮想平面が設定され、前記仮想平面より突出した凸状の接触面と、前記接触面に対してくぼんだ凹部とが、規則性を持って交互に連続して配置されており、
   前記接触面は、前記糸条と接する接触部位を含み、前記摺動面の正面視において円を呈し、かつ前記接触面の高さ位置が揃っている、繊維用ガイドの製造方法。
6. 紡糸後に複数本が束ねられた状態で延在方向に沿って一方向に移動する糸条を案内する繊維用ガイドの製造方法であって、
   焼結体からなる本体の表面を鏡面状態に研磨する研磨工程と、
   前記本体において、移動途中の前記糸条の延在方向における一部分が摺動する摺動面に、前記糸条より微細な凹凸形状を成形する凹凸成形工程とを含み、
   前記凹凸成形工程は、レーザーにより前記摺動面を削るレーザー加工工程を含み、
   前記凹凸形状は、前記糸条と接する接触部位を含む接触面と、前記接触面に対してくぼんでおり前記摺動面の正面視において円形状である凹部とが、規則性を持って交互に連続して配置されており、前記接触面の高さ位置が揃っている、繊維用ガイドの製造方法。
7. 請求項５に記載の繊維用ガイドの製造方法であって、
   前記凹凸形状は、前記接触面が曲面形状に成形される、繊維用ガイドの製造方法。
8. 請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の繊維用ガイドの製造方法であって、
   前記凹凸成形工程は、前記レーザー加工工程の後、前記本体を焼成する熱処理工程を含む、繊維用ガイドの製造方法。
9. 請求項５から請求項８のいずれか一項に記載の繊維用ガイドの製造方法であって、
   前記レーザー加工工程は、ＵＶレーザーが用いられる、繊維用ガイドの製造方法。
10. 請求項５から請求項９のいずれか一項に記載の繊維用ガイドの製造方法であって、
    前記本体は、アルミナセラミックスからなる、繊維用ガイドの製造方法。

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