JP2001200420A - 繊維紡糸用ノズル及びブッシング体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複雑な形状のノズル孔でも高精度に形成する
ことができる繊維紡糸用ノズルを提供すること。 【解決手段】 繊維材料の溶液を収容するブッシングに
装着される繊維紡糸用ノズルであって、複数個のノズル
孔４を有するノズルプレート２を備え、このノズルプレ
ート２がエレクトロフォーミングによって形成されてい
る。このようにノズルプレートをエレクトロフォーミン
グにより形成することによって、多数のノズル孔を有す
るノズルプレート全体を一度に形成することができ、ま
た複雑な形状のノズル孔２も比較的容易に形成すること
ができ、複雑な形状の紡糸が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、繊維を紡糸するた
めの繊維紡糸ノズル及びブッシング体に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、繊維を紡糸するためにブッシン
グ体が用いられる。ブッシング体は、合成樹脂等である
繊維材料の溶液を収容するためのブッシング本体を備
え、このブッシング本体の底部にノズルプレートが装着
されている。ノズルプレートには多数の小さなノズル孔
が形成され、ブッシング本体内の溶液がこれらノズル孔
を通して流出し、流出した溶液が冷却して糸が形成され
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、この種のノズル
プレートは、ドリル加工又はプレス加工によって、或い
は放電加工によって形成されている。ドリル加工では、
ドリルを用いてノズルプレートに一つずつノズル孔を形
成し、またプレス加工では、静止金型及び可動金型を用
いてのノズルプレートに一度に多数のノズル孔を形成す
る。このようなドリル加工、プレス加工においては、ノ
ズル孔を形成する際にバリが発生し、それ故に、加工後
に研磨加工等を施してバリを除去なければならず、また
形成されたノズル孔内面も研磨しなければならない。更
に、単純な形状、例えば円形状のノズル孔であれば容易
に形成することができるが、複雑な形状の異型ノズル孔
は形成することが非常に難しく、又は形成することが不
可能である。

【０００４】また、放電加工では、放電ワイヤを用いて
ノズルプレートに一つずつノズル孔を形成する。この放
電加工においては、バリの発生がないが、放電加工時に
ノズル孔内面に放電痕跡が生じ、放電加工後にノズル孔
内面を研磨しなければならない。更に、ドリル加工、プ
レス加工と同様に、複雑な形状の異型ノズル孔は形成す
ることが非常に難しく、又は形成することが不可能であ
る。本発明の目的は、複雑な形状の異型ノズル孔でも高
精度に形成することができる繊維紡糸用ノズルを提供す
ることである。

【０００５】本発明の他の目的は、ノズル孔の軸線方向
の形状が複雑であっても高精度に形成することができる
繊維紡糸用ノズルを提供することである。本発明の更に
他の目的は、所定形状、所定寸法の糸を形成することが
できるとともに、比較的簡単な構成で且つ比較的安価に
提供することができるブッシング体を提供することであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、繊維材料の溶
液を収容するブッシング本体に装着される繊維紡糸用ノ
ズルであって、複数個のノズル孔を有するノズルプレー
トを備え、前記ノズルプレートがエレクトロフォーミン
グによって形成されていることを特徴とする。本発明に
従えばノズルプレートがエレクトロフォーミング、所謂
電鋳によって形成されるので、多数のノズル孔を有する
ノズルプレートを一度に形成することができる。また、
エレクトロフォーミングによって形成されるので、バリ
等が発生せず、また形成されたノズル孔の内周面も凹凸
が無く、研磨加工を施す必要もない。更に、複雑な形状
のノズル孔も比較的容易に形成することができ、複雑な
形状の紡糸が可能となる。

【０００７】また、本発明では、前記ノズルプレートの
肉厚が５０μｍ以上であることを特徴とする。本発明に
従えば、ノズルプレートの肉厚が５０μｍ以上であるの
で、ノズルプレート自体が充分な強度を有し、紡糸の際
に加えられる圧力に耐えることができる。また、本発明
では、前記複数個のノズル孔の毛細管部は、流出方向に
所定範囲にわたって横断面が実質上同一であることを特
徴とする。

【０００８】本発明に従えば、複数個のノズル孔の毛細
管部は横断面が所定範囲にわたって実質上同一であるの
で、この毛細管部において所定形状、所定寸法に紡糸さ
れ、所望の糸を紡糸することができる。このような形状
のノズル孔は、例えば、ノズルプレートの第１層（導入
孔部又はアプローチ孔部が規定された部分）をエレクト
ロフォーミングによって形成し、かく形成した第１層の
表面にノズルプレートの第２層（毛細管部を規定する部
分）を積層するようにエレクトロフォーミングによって
形成することができる。ノズルプレートの第１層をエレ
クトロフォーミングによって形成すると、エッジ効果に
ってその厚さが不均一になる傾向にあるが、複数個のノ
ズル孔の毛細管部の形状を上述したように形成すること
によって、第１層の厚さの不均一による孔径の不均一を
解消して所定形状、所定寸法の糸を紡糸することができ
る。

【０００９】また、本発明では、前記複数個のノズル孔
の導入孔部又はアプローチ部は、前記毛細管部に向けて
横断面が漸減していることを特徴とする。本発明に従え
ば、ノズル孔の導入孔部又はアプローチ部は前記毛細管
部に向けて横断面が漸減されているので、繊維材料の溶
液がノズル孔の流入側から流出側にスムースに流れ、こ
れによって糸の品質を向上することができる。また、上
記溶液の流れがスムースになることにより紡糸時の圧力
損失を少なくすることができ、これによって開孔率の低
いノズルプレートを用いても上記溶液の注入圧を高める
ことが可能となり、紡糸効率の向上を図ることができ
る。

【００１０】また、繊維材料の溶液を収容するブッシン
グ本体に装着される繊維紡糸用ノズルであって、複数個
のノズル孔を有するノズルプレートを備え、前記ノズル
プレートがエレクトロフォーミングを複数回重ねて行う
ことによって形成されていることを特徴とする。本発明
に従えば、ノズルプレートがエレクトロフォーミングを
複数回重ねて行うことにより形成されるので、複数個の
ノズル孔の流れ方向の形状が複雑であっても比較的容易
に形成することができる。例えば、ノズルプレートの第
１層をエレクトロフォーミングにより形成し、その後上
記第１層の表面にノズルプレートの第２層をエレクトロ
フォーミングにより形成し、このようにエレクトロフォ
ーミングを２回重ねて行うことにより所定形状のノズル
プレートを形成することができる。また、例えば、ノズ
ルプレートを形成するに際し、エレクトロフォーミング
を３回（又は４回以上）重ねて行うようにしてもよい。

【００１１】また、本発明では、前記複数個のノズル孔
の導入孔部又はアプローチ部は、流出方向に向けて横断
面が漸減し、前記導入孔部又は前記アプローチ部の流出
方向下流側に位置するそれらの毛細管部は、流出方向に
所定範囲にわたって横断面が実質上同一であり、前記複
数個のノズル孔の導入孔部又はアプローチ部を規定する
前記ノズルプレートの第１層と、前記複数個のノズル孔
の毛細管部を規定する前記ノズルプレートの第２層と
が、エレクトロフォーミングによる積み重ねによって形
成されていることを特徴とする。

【００１２】本発明に従えば、ノズル孔の導入孔部又は
アプローチ部は流出方向に向けて横断面が漸減している
ので、繊維材料の溶液の流れがスムースとなり、紡糸時
の圧力損失を少なくすることができる。また、ノズル孔
の毛細管部は流出方向に所定範囲にわたって横断面が実
質上同一であるので、所定形状、所定寸法の糸を紡糸す
ることができる。更に、ノズル孔の導入孔部又はアプロ
ーチ部を規定するノズルプレートの第１層とそれらの毛
細管部を規定するノズルプレートの第２層とが、エレク
トロフォーミングの積み重ねにより形成されるので、複
雑な形状のノズル孔であっても比較的容易に形成するこ
とができる。

【００１３】また、本発明は、前記ノズルプレートの前
記第１層をエレクトロフォーミングにより形成し、その
後前記第１層の表面にエレクトロフォーミングによって
前記ノズルプレートの前記第２層を積層形成することを
特徴とする。本発明に従えば、ノズルプレートの第１層
を形成し、その第１層の表面にノズルプレートの第２層
を形成するので、導入孔部又はアプローチ部の横断面が
流出方向に漸減し、毛細管部の横断面が流出方向に実質
上同一であるノズル孔を有するノズルプレートを、エレ
クトロフォーミングの積み重ねにより比較的容易に形成
することができる。

【００１４】また、本発明は、繊維材料の溶液を収容す
るためのブッシング本体と、収容された繊維材料の溶液
を流出されるための繊維紡糸用ノズルとを備え、前記繊
維紡糸用ノズルは複数個のノズル孔を有する複数枚の分
割ノズルプレートから構成され、前記複数枚の分割ノズ
ルプレートがエレクトロフォーミングによって形成さ
れ、前記ブッシング本体に設けられた取付開口を覆うよ
うに固定されることを特徴とする。

【００１５】本発明に従えば、繊維紡糸用ノズルは複数
個のノズル孔を有する分割ノズルプレートから構成され
ているので、分割ノズルプレートの大きさが比較的小さ
くなり、エレクトロフォーミングによって、この分割ノ
ズルプレートを比較的容易に且つ比較的安価に形成する
ことができる。また、繊維紡糸用ノズルを複数の分割ノ
ズルプレートに分割することによって、分割ノズルプレ
ート１枚当たりに作用する紡糸時の圧力を小さくするこ
とができ、繊維紡糸用ノズルの圧力変形を少なく抑えて
所定寸法、所定形状の糸を紡糸することができる。

【００１６】また、本発明では、前記ブッシング本体の
前記取付開口には所定間隔をおいて補強取付リブが設け
られ、前記複数枚の分割ノズルプレートは前記補強取付
リブに固定されることを特徴とする。本発明に従えば、
分割ノズルプレートはブッシング本体の取付開口に設け
られた補強取付リブに固定されるので、複数の分割ノズ
ルプレートを上記取付開口を覆うように取り付けること
ができる。また、補強取付リブは分割ノズルプレートを
補強するので、紡糸時の分割ノズルプレートの変形を抑
えることができる。

【００１７】また、本発明では、前記複数枚の分割ノズ
ルプレートは、前記ブッシング本体の外側から溶接によ
って前記補強取付リブに固定されることを特徴とする。
本発明に従えば、分割ノズルプレートはブッシング本体
の外側から溶接によって補強取付リブに固定されるの
で、分割ノズルプレートを確実に固定することができる
とともに、溶接肉がブッシング本体の内側に突出せず、
繊維材料の溶液の流れが乱れることもない。

【００１８】また、本発明は、繊維材料の溶液を収容す
るためのブッシング本体と、前記ブッシング本体の底部
の外面に固定されたノズルプレートとを備えており、前
記ブッシング本体の前記底部に複数個のノズル孔の一部
が形成され、前記ノズルプレートに、前記複数個のノズ
ル孔の一部に対応して前記複数個のノズル孔の残部が形
成されており、前記ノズルプレートがエレクトロフォー
ミングにより形成されていることを特徴とする。

【００１９】本発明に従えば、ブッシング本体の底部に
複数個のノズル孔の一部（流入側部）が形成され、ノズ
ルプレートにそれらの残部（流出側部）が形成されてい
るので、ブッシング本体内の繊維材料の溶液に作用する
紡糸時の圧力は主としてブッシング本体の底部に作用
し、ブッシング本体にある程度の強度を持たせることに
よって、ブッシング体全体の強度をアップさせることが
できる。また、ノズルプレートをエレクトロフォーミン
グによって形成するので、ノズル孔の流出側部を高精度
に形成することができる。

【００２０】また、本発明では、前記ブッシング本体の
底部には前記複数個のノズル孔の導入孔部又はアプロー
チ部が形成され、前記ノズルプレートには前記複数個の
ノズル孔の毛細管部が形成されていることを特徴とす
る。本発明に従えば、複数個のノズル孔の毛細管部がノ
ズルプレートに形成されているので、糸の形状及び寸法
を決定する毛細管部を高精度に形成することができる。
更に、本発明では、前記ブッシング本体の底部には前記
複数個のノズル孔の導入孔部が形成され、前記ノズルプ
レートには前記複数個のノズル孔のアプローチ部及び毛
細管部が形成されていることを特徴とする。

【００２１】本発明に従えば、複数個のノズル孔のアプ
ローチ部及び毛細管部がノズルプレートに形成されてい
るので、繊維材料の溶液を毛細管部に導くためのアプロ
ーチ部と、糸の形状及び寸法を決定する毛細管部とを高
精度に形成することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に従う繊維紡糸用ノズル及びこれを備えたブッシング
体の実施形態について説明する。繊維紡糸用ノズルの第１の実施形態 まず、図１〜図４を参照して、本発明に従う繊維紡糸用
ノズルの第１の実施形態について説明する。図１は、第
１の実施形態の繊維紡糸用ノズルを示す簡略斜視図であ
り、図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線による断面図で
あり、図３は、図１の繊維紡糸用ノズルの製造方法を説
明するための簡略図であり、図４は、図１の繊維紡糸用
ノズルをブッシング本体に取り付けた状態を示す簡略断
面図である。

【００２３】図１及び図２において、図示の繊維紡糸用
ノズルは薄いプレート状のノズルプレート２を備えてい
る。このノズルプレート２は矩形状に形成され、縦方向
（図１において左下方向から右上の方向）及び横方向
（図１において左右方向）に間隔をおいて複数個のノズ
ル孔４が形成されている。この形態では、各ノズル孔４
は横断面（溶液の流れ方向に対して実質上垂直な面によ
る断面）が円形であり、その一端から他端まで実質上同
一である。このようなノズルプレート２は、一例とし
て、縦（Ｘ）＝１０ｍｍ、横（Ｙ）＝２００ｍｍ、厚さ
（Ｔ）＝７０μｍ程度に形成され、このような大きさの
ノズルプレート２に、ノズル孔４が例えば１００〜３０
００個形成される。尚、複数のノズル孔４は、紡糸する
糸の形状に応じて適宜の形状、例えば楕円形、矩形等の
比較的簡単な形状、或いは複雑な異型形状（後述する）
に形成することができる。

【００２４】このようなノズルプレート２は、例えば、
次のようにして形成される。主として図３を参照して、
まず、図３（ａ）で示すように、金属基板１２の表面に
実質上均一にフォトレジスト層１４を形成する（フォト
レジスト層形成工程）。次いで、図３（ｂ）で示すよう
に、形成したフォトレジスト層１４の表面にフォトマス
ク１６を被せて露光を行った後に未露光部分のフォトレ
ジストを除去する（露光現像工程）。フォトマスク１６
には、形成するノズルプレート２に対応した形状、即ち
図１に示す通りの形状のパターン開口１８が形成されて
おり、従って露光現像工程を行った後は、図３（ｃ）で
示すように、ノズルプレート２の形状に対応した領域の
フォトレジストが除去される。この除去は、例えばアル
コール等で行うことができる。

【００２５】次に、図３（ｄ）で示すように、フォトレ
ジストを除去した金属基板１２の表面にエレクトロフォ
ーミング、所謂電鋳によってノズルプレート２を形成す
る（エレクトロフォーミング工程）。このとき、金属材
料としてニッケル、ニッケル合金を用いることができ、
従ってニッケル、ニッケル合金からなるノズルプレート
２が形成される。尚、金属材料として、金−白金合金、
タンタルム等を用いることもできる。

【００２６】その後、図３（ｅ）で示すように、金属基
板１２に残留するフォトレジスト層１４（フォトレジス
ト層１４の未露光部分）をアセトン等の溶剤を用いて溶
かして除去する（フォトレジスト除去工程）。そして、
図３（ｆ）に示すように、金属基板１２の表面に形成さ
れたノズルプレート２をその表面から剥離する（剥離工
程）。ノズルプレート２の金属基板１２からの剥離を容
易にするために、フォトレジスト層１４を形成する前に
金属基板１２の表面に剥離剤で処理するようにしてもよ
い。

【００２７】このようにして図１に示す通りの多数のノ
ズル孔４を有するノズルプレート２が形成され、このよ
うに形成したノズルプレート２は高精度であり、また多
数のノズル孔４の内周面も凹凸が実質上無く、研磨加工
等を必要とせず、更に複雑な形状のノズル孔４も比較的
容易に形成することができる。このようにエレクトロフ
ォーミングによって形成する場合、ノズルプレート２の
肉厚（厚さＴ）を５０μｍ以上に形成するのが望まし
く、このような肉厚にすることによって充分な強度のも
のを形成することができる。

【００２８】ノズルプレート２の強度を一層高めるため
に、ノズルプレート２に例えばニッケルによる無電解メ
ッキ処理を施した後、この無電解メッキ層を結晶化処理
するようにしてもよい。例えばニッケル、ニッケル合金
から形成したノズルプレートにこのような処理をするこ
とによって、ノズルプレート２自体の硬度、剛性を高め
ることができる。無電解メッキ層の結晶化処理は、例え
ば４００〜４５０℃の温度に維持した加熱炉（図示せ
ず）内に所定時間入れて加熱することによって行うこと
ができる。

【００２９】また、ノズルプレート２の延性の改善を図
るために、熱処理又は後処理を行うようにしてもよい。
熱処理としては、例えば真空中で３００〜６００℃に所
定時間加熱してその結晶構造を変えるようにすることが
でき、また後処理としては脱水素処理を行ってノズルプ
レートに含まれた水素を剥離するようにすることができ
る。このような処理を行うことによって、エレクトロフ
ォーミングによる脆さを改善することができる。

【００３０】更に、必要に応じて、ノズルプレート２の
ノズル孔４の排出側端部の内径を幾分大きくするように
してもよく、例えばノズルプレート２の排出側端面全体
に研磨加工を施すことによって、上述した形状にするこ
とができる。このように形成した繊維紡糸用ノズルは、
例えば図４に示すようにしてブッシング体２２のブッシ
ング本体２４に取り付けられる。図４において、ブッシ
ング本体２４の底壁には矩形状の取付開口２６が設けら
れ、この取付開口２６の外側にノズルプレート２が例え
ば溶接（電子ビーム溶接、レーザ溶接等）によって固定
される。このように構成したブッシング体２２内には紡
糸すべき繊維材料の溶液が収容され、この溶液がノズル
プレート２の多数のノズル孔４を通して流出し、流出し
た溶液が冷却して所要の通りの糸が形成される。

【００３１】このようなエレクトロフォーミングによる
ノズルプレート２の形成は、例えば図５に示すような異
型形状のノズル孔を有するものであっても比較的容易に
製作することができ、各種複雑な形状の異型形状のもの
も形成することができる。図５（ａ）に示すノズル孔４
ａでは、ノズル孔４ａ全体の横断面形状がＹ字状であ
り、その３つの孔部が周方向に実質上１２０度の間隔を
おいて半径方向外方に放射状に延びている。図５（ｂ）
に示すノズル孔４ｂでは、ノズル孔４ｂ全体の横断面形
状が十字状であり、その４つの孔部が周方向に９０度の
間隔をおいて半径方向外方に放射状に延びている。ま
た、図５（ｃ）に示すノズル孔４ｃでは、その５つの孔
部が周方向に実質上７２度の間隔をおいて半径方向外方
に放射状に延びている。更に、図５（ｄ）に示すノズル
孔４ｄでは、その３つの孔部が半リング状で、周方向に
実質上１２０度の間隔をおいて半径方向外方に放射状に
延びている。更にまた、図５（ｅ）に示すノズル孔４ｅ
では、その３つの孔部がＴ字状で、周方向に実質上１２
０度の間隔をおいて接続されている。

【００３２】繊維紡糸用ノズルの第２の実施形態 次に、図６を参照して、本発明に従う繊維紡糸用ノズル
の第２の実施形態について説明する。図６（ａ）及び
（ｂ）は、第２の実施形態の繊維紡糸用ノズルの一部を
拡大して示す部分拡大断面図である。図６（ａ）におい
て、図示の繊維紡糸用ノズルは薄いプレート状のノズル
プレート５２を備え、このノズルプレート５２に、上記
第１の実施形態と同様に多数のノズル孔５４が形成され
ている。ノズル孔５４は、例えば図示するように横断面
が円形形状に形成され、紡糸すべき糸の形状に応じた適
宜の形状に形成される。このノズルプレート５２では、
繊維材料の溶液は矢印５６で示す方向に流出し、このこ
とに関連して、更に次の通りに形成されている。

【００３３】この形態では、多数のノズル孔５４は、そ
の導入孔部５４ａからその毛細管部５４ｂまで実質上連
続して形成されているが、導入孔部５４ａと毛細管部５
４ｂとで形状が相違し、その導入孔部５４ａはノズルプ
レート５２の第１層５８（図６（ａ）において領域Ｈ１
で示す部分）に形成され、その毛細管部５４ｂはノズル
プレート５２の第２層６０（図６（ａ）において領域Ｈ
２で示す部分）に形成されている。各ノズル孔５４の導
入孔部５４ａでは、その横断面の面積が矢印５６で示す
流出方向に向けて漸減され、この形態では漏斗状に漸減
されている。従って、繊維材料の溶液は、ノズル孔５４
の導入孔部５４ａを毛細管部５４ｂに向けてスムースに
流れ、紡糸時の圧力損失を少なくすることができる。ま
た、各ノズル孔５４の毛細管部５４ｂでは、その横断面
が実質上同一であり、その断面積は毛細管部５４ｂの一
端（流入側端）から他端（流出側端）まで実質上等しく
なっている。従って、ノズル孔５４の導入孔部５４ａを
通して毛細管部５４ｂに流入した溶液は、この毛細管部
５４にて所定形状、所定寸法に形成され、かく形成され
た糸（この状態のものを「フィラメント」と呼ぶことが
ある）が毛細管部５４ｂから流出される。このように毛
細管部５４ｂの横断面を実質上同一に形成することによ
って、所定形状、所定寸法の良質な糸を形成することが
できる。尚、ノズル孔５４の毛細管部５４ｂの流出方向
の長さ、即ち領域Ｈ２の長さは、例えば５〜５０μｍに
形成される。

【００３４】このようなノズルプレート５２は、図６
（ａ）から理解されるように、ノズルプレート５２の第
１層５８をエレクトロフォーミングにより形成し、その
後形成した第１層５８の表面に重ねて第２層６０をエレ
クトフォーミングにより形成することができる。尚、図
６（ｂ）で示すように、例えば、ノズルプレート５２の
第１層５８の肉厚が厚い場合、エレクトロフォーミング
を重ねて２回行って第１層５８を形成するようにしても
よい。即ち、ノズルプレート５２の第１層５８の第１部
分５８ａ（図６（ｂ）において領域Ｈ１ａで示す部分）
をエレクトロフォーミングにより形成し、その後上記第
１層５８の第２部分５８ｂ（図６（ｂ）において領域Ｈ
１ｂで示す部分）をエレクトロフォーミングにより形成
し、しかる後第２層６０（図６（ｂ）において領域Ｈ２
で示す部分）をエレクトロフォーミングにより形成する
ことができる。

【００３５】図６（ａ）で示すノズルプレート５２は、
例えば、図７に示すようにして形成される。主として図
７を参照して、まず、図７（ａ）で示すように、金属基
板６２の表面に、図３に示すエレクトロフォーミングに
よってノズルプレート５２の第１層５８を形成し、かく
第１層５８を形成することによって複数のノズル孔５４
の導入孔部５４ａが形成される。このとき、図７（ａ）
に示す通り、第１層５８は、複数のノズル孔５４の導入
孔部５４ａの開口端側（横断面の面積が大きい端面側）
が金属基板１２側となるように形成される。

【００３６】このように第１層５８を形成した後に、更
に、その表面にエレクトロフォーミングによってノズル
プレート５２の第２層６０を積み重ねて形成する。即
ち、図７（ｂ）に示すように、金属基板１２及びノズル
プレート５２の第１層５８の表面に実質上均一にフォト
レジスト層６４を形成し（フォトレジスト層形成工
程）、次いで形成したフォトレジスト層６４の表面にフ
ォトマスク６６を被せて露光を行った後に未露光部分の
フォトレジストを除去する（露光現像工程）。フォトマ
スク６６には、ノズルプレート５２の第１層６０に対応
した形状のパターン開口６８が形成されており、従って
露光現像工程を行った後は、図７（ｃ）で示すように、
ノズルプレート５２の第２層６０の形状に対応した領域
のフォトレジストが除去される。

【００３７】次に、図７（ｄ）で示すように、フォトレ
ジストを除去したノズルプレート５２の第１層５８の表
面にエレクトロフォーミングによってノズルプレート５
２の第２層６０を形成し（エレクトロフォーミング工
程）、かく形成することによってノズル孔５４の毛細管
部５４ｂが上記導入孔部５４ａに続いて形成される。そ
の後、図７（ｅ）で示すように、金属基板６２及びノズ
ルプレート５２の第１層５８に残留するフォトレジスト
層６４（フォトレジスト層６４の未露光部分）を所要の
通りに除去し（フォトレジスト除去工程）、更に図７
（ｆ）に示すように、金属基板６２の表面に形成された
ノズルプレート５２を剥離する（剥離工程）。

【００３８】このようにエレクトロフォーミングを２回
重ねて行うことによって、図６（ａ）に示す通りの多数
のノズル孔５４を有するノズルプレート５２が形成され
る。このノズルプレート５２では、多数のノズル孔５４
の矢印５６で示す流出方向の形状が複雑であるが、この
ような複雑な形状であってもエレクトロフォーミングを
重ねて行うことによって比較的容易に且つ高精度に形成
することができる。また、このように積み重ねることに
よって、ノズル孔５４の流出側に横断面が所定範囲にわ
たって同一である毛細管部５４ｂを容易に設けることが
できる。

【００３９】繊維紡糸用ノズルの第３の実施形態 次に、図８を参照して、本発明に従う繊維紡糸用ノズル
の第３の実施形態について説明する。図８は、第３の実
施形態の繊維紡糸用ノズルの一部を拡大して示す部分拡
大断面図である。図８において、図示の繊維紡糸用ノズ
ルは薄いプレート状のノズルプレート７２を備え、この
ノズルプレート７２に、上記第１の実施形態と同様に多
数のノズル孔７４が形成されている。各ノズル孔７４
は、例えば図示するように横断面が円形形状に形成さ
れ、紡糸すべき糸の形状に応じた適宜の形状に形成され
る。このノズルプレート７２では、繊維材料の溶液は矢
印７６で示す方向に流出し、このことに関連して、更に
次の通りに形成されている。

【００４０】この形態では、多数のノズル孔７４は、そ
の導入孔部７４ａからアプローチ部７４ｂを経て毛細管
部７４ｃまで実質上連続して形成されているが、導入孔
部７４ａ、アプローチ部７４ｂ及び毛細管部７４ｃが相
互に形状が相違している。ノズル孔７４の導入孔部７４
ａはノズルプレート７２の第１層７８の第１部分８０
（図８において領域Ｈ１ａで示す部分）に形成され、そ
のアプローチ部７４ｂはノズルプレート７２の第１層７
８の第２の部分８２（図８において領域Ｈ１ｂで示す部
分）に形成され、その毛細管部７４ｃはノズルプレート
７２の第２層８４（図８において領域Ｈ２で示す部分）
に形成されている。各ノズル孔７４の導入孔部７４ａで
は、その横断面が実質上同一であり、その断面積はその
一端から他端（アプローチ部７４ｂの導入側端）まで実
質上等しくなっている。また、そのアプローチ部７４ａ
では、その横断面の面積が矢印７６で示す流出方向に向
けて漸減され、この形態では漏斗状に漸減されている。
更に、その毛細管部７４ｃでは、その横断面が実質上同
一であり、その断面積はその一端（流入側端）から他端
（流出側端）まで実質上等しくなっている。

【００４１】このようなノズルプレート７２は、図８か
ら理解されるように、ノズルプレート７２の第１層７８
の第１の部分８０をエレクトロフォーミングにより形成
し（これによって、ノズル孔７２の導入孔部７４ａが形
成される）、その後形成した第１の部分８０の表面に重
ねて第１層７８の第２の部分をエレクトロフォーミング
により形成し（これによって、ノズル孔７２の導入孔部
７４に続いてアプローチ部７４ｂが形成される）、しか
る後に第１層７８の第２の部分８２の表面にノズルプレ
ート７２の第２層８２をエレクトフォーミングにより形
成することができる（これによって、ノズル孔７２のア
プローチ部７４ｂに続いて毛細管部７４ｃが形成され
る）。尚、例えば、ノズルプレート５２の第１層７８の
第１の部分８０（又は第２の部分８２）の肉厚が厚い場
合、エレクトロフォーミングを重ねて２回以上行って第
１の部分８０（又は第２の部分８２）を形成するように
してもよい。

【００４２】繊維紡糸用ノズルの第４の実施形態 次に、図９を参照して、本発明に従う繊維紡糸用ノズル
の第４の実施形態について説明する。図９は、第４の実
施形態の繊維紡糸用ノズルの一部を拡大して示す部分拡
大断面図である。図９において、図示の繊維紡糸用ノズ
ルは薄いプレート状のノズルプレート９２を備え、この
ノズルプレート９２に、上記第１の実施形態と同様に多
数のノズル孔９３が形成されている。各ノズル孔９３
は、紡糸すべき糸の形状に応じた適宜の形状に形成され
る。このノズルプレート９２では、繊維材料の溶液は矢
印９４で示す方向に流出する。

【００４３】この形態では、多数のノズル孔９３は、導
入孔部９３ａとアプローチ部９３ｂから構成され、この
アプローチ部９３ｂが、紡糸する糸形状を決定する毛細
管部としても機能する。ノズル孔９３の導入孔部９３ａ
はノズルプレート９２の第１層９４（図９において領域
Ｈ１で示す部分）に形成され、そのアプローチ部９３ｂ
はノズルプレート９２の第２層９５（図９において領域
Ｈ２で示す部分）に形成されている。各ノズル孔９３の
導入孔部９３ａでは、その横断面が実質上同一であり、
その断面積はその一端から他端まで実質上等しくなって
いる。また、そのアプローチ部９３ｂでは、その横断面
の面積が矢印９４で示す流出方向に向けて漸減され、こ
の形態では漏斗状に漸減されている。

【００４４】このようなノズルプレート９２は、図９か
ら理解されるように、ノズルプレート９２の第１層９４
をエレクトロフォーミングにより形成し、その後第１層
９４の表面に重ねて第２層９５をエレクトロフォーミン
グにより形成すればよい。第４の実施形態にように、ノ
ズル孔９３のアプローチ部９３ｂを毛細管部としても機
能させるようにした場合、エレクトロフォーミングによ
り形成することに関連して、次の通りの傾向が生じる。
即ち、エレクトロフォーミングにより形成した場合、所
謂エッジ効果により、ノズルプレート９３の中央部に比
してその周縁部の方が積層される肉厚が大きくなる。即
ち、ノズルプレート９３の周縁部においては、肉厚が例
えば図１０の左側に示すようになり、このことに関連し
てノズル孔９３のアプローチ部９３ｂの長さがほぼ設定
値となり、その排出端９７の内径はほぼ所定の寸法に形
成される。これに対して、ノズルプレート９２の中央部
においては、例えば図１０の右側に示すように、その周
縁部に比して肉厚が幾分薄くなり、このことに関連して
ノズル孔９３のアプローチ部９３ｂの長さが幾分短くな
り、その排出端９７の内径は所定寸法より大きくなり、
従って、ノズルプレート９２の中央部と周縁部とで形成
される糸の形状、太さが異なるようになる。

【００４５】このような傾向を解消するために、例え
ば、図６に示す第２の実施形態のように、ノズルプレー
ト９３の排出側部に毛細管部を規定する層（第２の実施
形態における第２層）をある程度の肉厚で設けるのが望
ましく、このような層をエレクトロフォーミングにより
形成することによって、各ノズル孔９３の排出端の内径
を実質上一定にすることができ、所定形状、所定寸法の
糸を紡糸することができる。

【００４６】ブッシング体の第１の実施形態 次に、図１１を参照して、本発明に従うブッシング体の
第１の実施形態について説明する。図１１は、第１の実
施形態のブッシング体を簡略的に示す断面図である。図
１１において、図示のブッシング体１０２は上面が開放
されたブッシング本体１０４を備え、このブッシング本
体１０４の底部１０６に矩形状の取付開口１０８が形成
されている。この取付開口１０８には、所定方向（図１
１において左右方向）に間隔をおいて複数個、この形態
では２個の補強取付リブ１１０が設けられ、補強取付リ
ブ１１０は、肉厚を大きくするためにブッシング本体１
０４内に幾分突出している。

【００４７】繊維紡糸用ノズル１１２は、複数枚、この
形態では３枚に分割された分割ノズルプレート１１６，
１１８，１２０から構成されている。分割ノズルプレー
ト１１６，１１８，１２０は実質上同一の構成で、紡糸
を行うための多数のノズル孔１２２を有しており、例え
ば、エレクトロフォーミングを１回行うことによって形
成された図１のノズルプレート２、エレクトロフォーミ
ングを２回重ねて行うことによって形成された図６
（ａ）に示すノズルプレート５２、又はエレクトロフォ
ーミングを３回重ねて行うことによって形成された図６
（ｂ）に示すノズルプレート５２、図８に示すノズルプ
レート７２、又は図９に示すノズルプレート９２等から
構成することができ、或いはこれら以外のノズル孔形状
を有するノズルプレート（図示せず）から構成すること
もできる。

【００４８】分割ノズルプレート１１６，１１８，１２
０は、図１１に示す通り、ブッシング本体１０４の取付
開口１０８を覆うようにその外側からブッシング本体１
０４に固定される。即ち分割ノズルプレート１１６は、
図１１において左側の開口部１０８ａを覆うようにブッ
シング本体１０４の底部１０６の一側部（図１１におい
て左側部）と一方（図１１において左側）の補強取付リ
ブ１１０との間に外側から固定される。また、分割ノズ
ルプレート１１８（又は１２０）は、図１１において中
央（又は右側）の開口部１０８ｂ（又は１０８ｃ）を覆
うように一対の補強取付リブ１１０の間（又は他方の補
強取付リブ１１０と底部１０６の他側部との間）に外側
から固定される。分割ノズルプレート１１６，１１８，
１２０の固定は、電子ビーム溶接、レーザ溶接等の溶
接、エレクトロフォーミングによる一体化などによって
行うことができ、溶接を利用することによって分割ノズ
ルプレート１１６，１１８，１２０をブッシング本体１
０４に比較的容易に且つ確実に固定することができる。
また、ブッシング本体１０４の外側から固定するので、
溶接の肉盛りがブッシング本体１０４内に突出せず、ブ
ッシング本体１０４内からノズル孔１２２への溶液の流
れが乱されることがなく、所定形状、所定寸法の糸を紡
糸することができる。

【００４９】このように繊維紡糸用ノズルを複数個の分
割ノズルプレート１１６〜１２０に分割することによっ
て、分割ノズルプレート１１６〜１２０の製作が比較的
容易となり、また各分割ノズルプレート１１６〜１２０
に作用する紡糸時の圧力が小さくなり、分割ノズルプレ
ート１１６〜１２０の肉厚がある程度薄くても変形する
ことなく、所望の糸を紡糸することができる。尚、上述
した実施形態では、繊維紡糸用ノズル１１２を３つに分
割しているが、２つ又は４つ以上の適宜の数に分割する
ことができ、分割数を多くすることによって各分割ノズ
ルプレートの大きさが小さくなり、これによって分割ノ
ズルプレート１個当たりに作用する紡糸時の圧力が小さ
くすることができる。

【００５０】ブッシング体の第２の実施形態 次に、図１２を参照して、本発明に従うブッシング体の
第２の実施形態について説明する。図１２は、第２の実
施形態のブッシング体を簡略的に示す断面図である。図
１２において、図示のブッシング体１５２は上面が開放
されたブッシング本体１５４を備え、このブッシング本
体１５４の底面は底部１５６によって閉塞されている。
この第２の実施形態では、ブッシング本体１５４の底部
１５６に複数個のノズル孔１５８の一部、即ち導入側部
１５８ａが設けられている。この底部１５６の肉厚は、
例えば０．３〜２０ｍｍに形成され、ノズル孔１５８は
例えばドリル加工、プレス加工、放電加工等によって形
成される。

【００５１】ブッシング体１５２は、更に、ノズルプレ
ート１６０を備え、このノズルプレート１６０がブッシ
ング本体１５４の底部１５６の外面に固定されている。
このノズルプレート１６０には、ブッシング本体１５４
の複数個のノズル孔１５８の一部に対応してこれらノズ
ル孔１５８の残部、即ち排出側部１５８ｂが形成されて
いる。ノズルプレート１６０は上述したようにエレクト
ロフォーミングにより形成され、その肉厚が５０μｍ以
上に形成される。このノズルプレート１６０は、例えば
電子ビーム溶接、レーザ溶接、エレクトロフォーミング
を利用してブッシング本体１５４に固定される。

【００５２】かかるブッシング体１５２では、ブッシン
グ本体１５４の底部１５６のノズル孔１５８の一部と、
ノズルプレート１６０のノズル孔１５８の残部とが実質
上連続したノズル孔１５８を構成し、ブッシング本体１
５４内の繊維材料の溶液はこれらノズル孔１５８を通し
て流出される。このような構成のブッシング体１５２で
は、ブッシング本体１５４内の溶液の圧力（紡糸時に作
用する圧力）は主としてその底部１５６に作用し、ノズ
ルプレート１６０に大きな圧力が作用するのを防止する
ことができる。また、高精度が要求されるノズル孔１５
８の排出側部１５８ｂを規定するノズルプレート１６０
をエレクトロフォーミングにより形成しているので、所
定形状、所定寸法の高品質の糸を紡糸することができ
る。

【００５３】この第２の実施形態では、例えばノズル孔
１５８が導入孔部及び毛細管部から構成される（図６参
照）場合、ブッシング本体１５４の底部１５６に導入側
部１５８ａとしての導入孔部が形成され、ノズルプレー
ト１６０に導出側部１５８ｂとしての毛細管部が形成さ
れる。また、例えばノズル孔１５８が導入孔部、アプロ
ーチ部及び毛細管部から構成される（図８参照）場合、
ブッシング本体１５４の底部１５６に導入側部１５８ａ
として導入孔部及びアプローチ部が形成され、ノズルプ
レート１６０の導出側部１５８ｂとして毛細管部が形成
される。かかる場合、上述した構成に代えて、ブッシン
グ本体１５４の底部１５６に導入側部１５８ａとして導
入孔部が形成され、ノズルプレート１６０の導出側部１
５８ｂとしてアプローチ部及び毛細管部が形成されるよ
うにしてもよい。

【００５４】以上、本発明に従う繊維紡糸用ノズル及び
ブッシング体の各種実施形態について説明したが、本発
明はこれら実施形態に限定されるものではなく、本発明
の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能で
ある。

【００５５】

【発明の効果】本発明の請求項１の繊維紡糸用ノズルに
よれば、多数のノズル孔を有するノズルプレート全体を
一度に形成することができ、複雑な形状のノズル孔も比
較的容易に形成することができ、複雑な形状の紡糸が可
能となる。また、本発明の請求項２の繊維紡糸用ノズル
によれば、ノズルプレート自体が充分な強度を有し、紡
糸の際に加えられる圧力に耐えることができる。

【００５６】また、本発明の請求項３の繊維紡糸用ノズ
ルによれば、複数個のノズル孔の毛細管部は横断面が所
定範囲にわたって実質上同一であるので、所定寸法及び
所定形状の糸を紡糸することができる。また、本発明の
請求項４の繊維紡糸用ノズルによれば、繊維材料の溶液
がノズル孔の流入側部から流出側部へスムースに流れ、
紡糸時の圧力損失を少なくすることができ、また品質の
良い糸を紡糸することができる。

【００５７】また、本発明の請求項５の繊維紡糸用ノズ
ルによれば、エレクトロフォーミングを複数回重ねて行
うことにより形成されるので、複数個のノズル孔の流れ
方向の形状が複雑であっても比較的容易に形成すること
ができる。

【００５８】また、本発明の請求項６の繊維紡糸用ノズ
ルによれば、ノズル孔の導入孔部又はアプローチ部は流
出側に向けて横断面が漸減しているので、繊維材料の液
の流れがスムースとなり、紡糸時の圧力損失を少なくす
ることができる。また、ノズル孔の毛細管部は流出方向
に所定範囲にわたって横断面が実質上同一であるので、
所定形状、所定寸法の糸を紡糸することができる。更
に、ノズルプレートの第１層と第２層とが、エレクトロ
フォーミングの積み重ねにより形成されるので、複雑な
形状のノズル孔であっても比較的容易に形成することが
できる。また、本発明の請求項７の繊維紡糸用ノズルに
よれば、導入孔部又はアプローチ部の横断面が流出方向
に漸減し、毛細管部の横断面が流出方向に実質上同一で
あるノズル孔を有するノズルプレートを比較的容易に形
成することができる。

【００５９】また、本発明の請求項８のブッシング体に
よれば、エレクトロフォーミングによって多数のノズル
孔を有する繊維紡糸用ノズルを比較的容易に且つ比較的
安価に形成することができる。また、繊維紡糸用ノズル
を複数の分割ノズルプレートに分割することによって、
分割ノズルプレート１枚当たりに作用する繊維材料の溶
液の圧力を小さくすることができる。また、本発明の請
求項９のブッシング体によれば、複数の分割ノズルプレ
ートを取付開口を覆うように取り付けることができ、ま
た分割ノズルプレートの強度を補強することができる。
また、、本発明の請求項１０のブッシング体によれば、
ブッシング本体内の繊維材料の溶液の流れを乱すことな
く、分割ノズルプレートを確実に固定することができ
る。

【００６０】また、本発明の請求項１１のブッシング体
によれば、ブッシング本体内の繊維材料の溶液に作用す
る紡糸時の圧力は主としてブッシング本体の底部に作用
し、ブッシング本体にある程度の強度を持たせることに
よって、ブッシング体全体の強度をアップさせることが
できる。また、ノズルプレートをエレクトロフォーミン
グによって形成するので、ノズル孔の流出側部を高精度
に形成することができる。また、本発明の請求項１２の
ブッシング体によれば、糸の形状及び寸法を決定する毛
細管部を高精度に形成することができる。更に、本発明
の請求項１３のブッシング体によれば、アプローチ部及
び毛細管部とを高精度に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う繊維紡糸用ノズルの第１の実施形
態を示す簡略斜視図である。

【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線による断面図であ
る。

【図３】図１の繊維紡糸用ノズルの製造方法を説明する
ための簡略図である。

【図４】図１の繊維紡糸用ノズルをブッシング本体に取
り付けた状態を示す簡略断面図である。

【図５】図５（ａ）〜（ｆ）は、それぞれ、異型形状の
ノズル孔を示す図である。

【図６】図６（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、本発明に
従う繊維紡糸用ノズルの第２の実施形態の一部を拡大し
て示す部分拡大断面図である。

【図７】図６（ａ）の繊維紡糸用ノズルの製造方法を説
明するための簡略図である。

【図８】本発明に従う繊維紡糸用ノズルの第３の実施形
態の一部を拡大して示す部分拡大断面図である。

【図９】本発明に従う繊維紡糸用ノズルの第４の実施形
態の一部を拡大して示す部分拡大断面図である。

【図１０】エレクトロフォーミングにおけるエッジ効果
を説明するための部分拡大断面図である。

【図１１】本発明に従うブッシング体の第１の実施形態
を示す簡略断面図である。

【図１２】本発明に従うブッシング体の第２の実施形態
を示す簡略断面図である。

【符号の説明】

２，５２，７２，９２，１６０ ノズルプレート ４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ，５４，７
４，９３，１２２，１５８ ノズル孔 ２２，１０２，１５２ ブッシング体 ２４，１０４，１５４ ブッシング本体 ５４ａ，７４ａ，９３ａ 導入孔部 ５４ｂ，７４ｃ 毛細管部 ５８，７８，９４ 第１層 ６０，８４，９５ 第２層 ７４ｂ，９３ｂ アプローチ部 １１０ 補強取付リブ １１２ 繊維紡糸用ノズル １１６，１１８，１２０ 分割ノズルプレート

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維材料の溶液を収容するブッシング本
   体に装着される繊維紡糸用ノズルであって、 複数個のノズル孔を有するノズルプレートを備え、前記
   ノズルプレートがエレクトロフォーミングによって形成
   されていることを特徴とする繊維紡糸用ノズル。
2. 【請求項２】 前記ノズルプレートの肉厚が５０μｍ以
   上であることを特徴とする請求項１記載の繊維紡糸用ノ
   ズル。
3. 【請求項３】 前記複数個のノズル孔の毛細管部は、流
   出方向に所定範囲にわたって横断面が実質上同一である
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の繊維紡糸用ノズ
   ル。
4. 【請求項４】 前記複数個のノズル孔の導入孔部又はア
   プローチ部は、前記毛細管部に向けて横断面が漸減して
   いることを特徴とする請求項３記載の繊維紡糸用ノズ
   ル。
5. 【請求項５】 繊維材料の溶液を収容するブッシング本
   体に装着される繊維紡糸用ノズルであって、 複数個のノズル孔を有するノズルプレートを備え、前記
   ノズルプレートがエレクトロフォーミングを複数回重ね
   て行うことによって形成されていることを特徴とする繊
   維紡糸用ノズル。
6. 【請求項６】 前記複数個のノズル孔の導入孔部又はア
   プローチ部は、流出方向に向けて横断面が漸減し、前記
   導入孔部又は前記アプローチ部の流出方向下流側に位置
   するそれらの毛細管部は、流出方向に所定範囲にわたっ
   て横断面が実質上同一であり、前記複数個のノズル孔の
   導入孔部又はアプローチ部を規定する前記ノズルプレー
   トの第１層と、前記複数個のノズル孔の毛細管部を規定
   する前記ノズルプレートの第２層とが、エレクトロフォ
   ーミングによる積み重ねによって形成されていることを
   特徴とする請求項５記載の繊維紡糸用ノズル。
7. 【請求項７】 前記ノズルプレートの前記第１層をエレ
   クトロフォーミングにより形成し、その後前記第１層の
   表面にエレクトロフォーミングによって前記ノズルプレ
   ートの前記第２層を積層形成することを特徴とする請求
   項６記載の繊維紡糸用ノズル。
8. 【請求項８】 繊維材料の溶液を収容するためのブッシ
   ング本体と、収容された繊維材料の溶液を流出されるた
   めの繊維紡糸用ノズルとを備え、前記繊維紡糸用ノズル
   は複数個のノズル孔を有する複数枚の分割ノズルプレー
   トから構成され、前記複数枚の分割ノズルプレートがエ
   レクトロフォーミングによって形成され、前記ブッシン
   グ本体に設けられた取付開口を覆うように固定されるこ
   とを特徴とするブッシング体。
9. 【請求項９】 前記ブッシング本体の前記取付開口には
   所定間隔をおいて補強取付リブが設けられ、前記複数枚
   の分割ノズルプレートは前記補強取付リブに固定される
   ことを特徴とする請求項８記載のブッシング体。
10. 【請求項１０】 前記複数枚の分割ノズルプレートは、
    前記ブッシング本体の外側から溶接によって前記補強取
    付リブに固定されることを特徴とする請求項９記載のブ
    ッシング体。
11. 【請求項１１】 繊維材料の溶液を収容するためのブッ
    シング本体と、前記ブッシング本体の底部の外面に固定
    されたノズルプレートとを備えており、前記ブッシング
    本体の前記底部に複数個のノズル孔の一部が形成され、
    前記ノズルプレートに、前記複数個のノズル孔の一部に
    対応して前記複数個のノズル孔の残部が形成されてお
    り、前記ノズルプレートがエレクトロフォーミングによ
    り形成されていることを特徴とするブッシング体。
12. 【請求項１２】 前記ブッシング本体の底部には前記複
    数個のノズル孔の導入孔部又はアプローチ部が形成さ
    れ、前記ノズルプレートには前記複数個のノズル孔の毛
    細管部が形成されていることを特徴とする請求項１１記
    載のブッシング体。
13. 【請求項１３】 前記ブッシング本体の底部には前記複
    数個のノズル孔の導入孔部が形成され、前記ノズルプレ
    ートには前記複数個のノズル孔のアプローチ部及び毛細
    管部が形成されていることを特徴とする請求項１１記載
    のブッシング体。