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ジャカード機（フランス語: [ ʒakaʁ ] ）は、織機に取り付けられた装置で、ブロケード、ダマスク、マトラッセなどの複雑な模様の織物の製造工程を簡素化します。[ 3 ]織機とジャカード機の組み合わせは、ジャカード織機と呼ばれます。この機械は、フランス人のバジル・ブション（1725年）、ジャン・バティスト・ファルコン（1728年）、ジャック・ヴォーカンソン（1740年）による以前の発明に基づいて、1804年にジョセフ・マリー・ジャカールによって特許が取得されました。 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]この機械は、「カードのチェーン」によって制御されていました。これは、連続したシーケンスに連結された多数のパンチカードです。 [ 9 ]各カードには複数の列の穴が開けられており、1枚のカードがデザインの1列に対応しています。
ジャカード織りの工程と、それに必要な織機のアタッチメントは、どちらも発明者の名前が付けられています。この機構は、おそらく最も重要な織物技術革新の一つであり、ジャカード開口によって、複雑な模様織りの無数のバリエーションを自動的に生産することが可能になりました。「ジャカード」という用語は、特定の織機に限定されるものではなく、模様を自動化する追加の制御機構を指します。この工程は、模様入りのニットウェアや、ジャージなどの機械編みの織物にも使用できます。[ 10 ]
交換可能なパンチカードを用いて一連の操作を制御するこの方法は、コンピュータハードウェアの歴史において重要な一歩と考えられており、チャールズ・バベッジの解析機関に影響を与えた。
伝統的に、模様織りはドロー織機で行われていました。経糸を引き上げる綜絖は、織り手ではなく、ドローボーイと呼ばれる別の作業員が手作業で選んでいました。作業は時間がかかり、労力も要するため、模様の複雑さは実用的な制約によって制限されていました。
ジャカード織機の最初の試作品は、15 世紀後半に、ルイ 11 世に招かれてリヨンにやってきたカラブリア出身のイタリア人織工「ジャン ル カラブレ」によって作られました。[ 11 ] [ 12 ]彼は、糸をより速く、より正確に扱うことができる新しいタイプの機械を導入しました。長年にわたり、織機の改良は続けられました。[ 13 ]
1725年、バジル・ブションが穴の開いた紙の帯を用いる原理を導入したことで、ドロー織機の改良が行われた。連続した紙のロールを手作業でいくつかのセクションに穴を開け、それぞれのセクションが1回の鞭打ちまたは糸通しを表し、ロールの長さは模様の繰り返しにおける穴の数によって決定された。ジャカード織機はこの方法から発展した。
ジョゼフ・マリー・ジャカールは、複雑な模様を制作するための機構を開発できると考えました。彼は他の発明家の機械要素を組み合わせた可能性もありますが、間違いなく革新的でした。彼の機械は概ねヴォーカンソンの装置と似ていましたが、ジャン＝バティスト・ファルコンの個々の厚紙カードと彼の正方形のプリズム（またはカード「円筒」）を利用しました。彼はヴォーカンソンの穴あき「樽」に代わり、その4面すべてに穴を開けたとされています。ジャカールの機械には8列の針と支柱がありましたが、ヴォーカンソンは2列でした。この改良により、機械の図形作成能力を高めることができました。最初の機械では、結び目のある紐でハーネスを支え、それを1枚のトラップボードで持ち上げていました。
ジャカード機の主な利点の1つは、従来のダマスク織機では、通常4ショットごとに模様の開口部が描かれていたのに対し、この新しい装置では、すべてのショットで模様の開口部を描くことができ、輪郭がより鮮明な生地を生産できるという点であった。[ 14 ]
ジャカールの発明はチャールズ・バベッジに大きな影響を与えた。その点において、彼は現代のコンピューティング技術の先駆者とみなされている。[ 15 ]
図に示すように、カードは正方形のボックスの上を通る連続したチェーン（1）に固定されています。1/4回転ごとに、1列（緯糸を運ぶシャトルの1回の「ピック」 ）を表す新しいカードがジャカードヘッドに提示されます。ボックスは右から図示の位置までスイングし、制御ロッド（2）に押し付けられます。カードの各穴にはロッドが通過し、動きません。穴がない場合は、ロッドが左に押されます。各ロッドはフック（3）に作用します。ロッドが押し込まれると、フックは左に移動します。押し込まれないロッドはフックをその位置に保持します。次に、ビーム（4）がフックの下から上昇し、静止位置にあるフックが持ち上げられます。移動したフックはビームによって移動しません。各フックには複数のコード（5）が接続できます。各コードはガイド（6）を通過し、対応するヘドル（7）とリターンウェイト（8）に接続されます。ヘドルは経糸を持ち上げて、緯糸を運ぶシャトルが通過する開口部を作ります。 [ 16 ] 400フックのヘッドを持つ織機では、各フックに4本の糸が接続され、その結果、1600本の経糸幅で、横方向に4回織りが繰り返される生地ができます。[ 17 ]
「ジャカード織機」という用語はやや不正確です。多くのドビー織機に取り付けられる「ジャカードヘッド」こそが、織機がジャカード織りによく見られる複雑な模様を作り出すことを可能にする装置なのです。
ジャカード織機は繊維業界では比較的よく見られるものの、通常はより高速で運用コストもはるかに安いドビー織機ほど普及しているわけではない。しかし、ドビー織機は1本の経糸から様々な織り方を生産することはできない。現代のジャカード織機は、従来のパンチカードの代わりにコンピューターで制御され、数千個のフックを備えている。
ジャカード織機の経糸通しは非常に手間がかかるため、多くの織機では一度しか経糸を通しません。その後、結び付けロボットを使って、新しい経糸を一本ずつ既存の経糸に結び付けていきます。経糸が数千本しかない小型織機でも、経糸の通し直しには数日かかることがあります。
当初、ジャカード織機は機械式で、生地のデザインはパンチカードに保存され、それらが連結されて連続したチェーンを形成していました。ジャカード織機は小型で、制御できる経糸の数が比較的少なかったため、織機の幅全体にわたって多くの繰り返しパターンが必要でした。より大型の機械、あるいは複数の機械を使用することで、繰り返しパターンを減らしつつ、より高度な制御が可能になり、結果として、織機の幅全体にわたってより大きなデザインを織り込むことができるようになりました。
工場は、商業的なニーズに合わせて織機と開口機構を選択する必要があります。一般的に、経糸の制御が高度になるほどコストも高くなります。そのため、ドビー機構で十分な場合は、ジャカード織機を購入するのは経済的ではありません。ジャカード織機は、設備投資だけでなく、複雑な構造、高度なスキルを持つオペレーターの必要性、織機用のデザインを準備するための高価なシステムなどにより、維持費も高額になります。したがって、ドビーやカムによる開口よりも不具合が発生しやすくなります。また、デザイン変更時に連続したカードチェーンを交換するのに時間がかかるため、織機の稼働速度が遅くなり、ダウンタイムが増加します。機械式ジャカード織機は、大量生産に適しています。
1855年、フランス人[ 18 ]がジャカード機構を電磁石で動作するように改良した。大きな関心が寄せられたが、試作は成功せず、その開発はすぐに忘れ去られた。
Bonas Textile Machinery NV は、1983 年にミラノのITMA で最初の成功した電子ジャカードを発表しました。[ 19 ] [ a ]当初は小型の機械でしたが、現代の技術によりジャカード機の能力が大幅に向上し、シングルエンド経糸制御は 10,000 以上の経糸にまで拡張できるようになりました。[ 21 ]これにより、繰り返しや対称的なデザインの必要性がなくなり、ほぼ無限の汎用性が実現します。コンピューター制御の機械は、パンチカードの交換に伴うダウンタイムを大幅に削減し、より小さなバッチサイズを可能にします。ただし、電子ジャカードは高価であり、大量生産や小さなデザインを織る工場では必要ないかもしれません。シングルエンド経糸制御に対応した大型の機械は非常に高価であり、非常に汎用性や非常に特殊なデザインが必要な場合にのみ正当化されます。例えば、ヨーロッパや西欧で今もなお活動を続けるニッチなリネンジャカード織り職人の能力と汎用性を高めるための理想的なツールである一方、大量生産の商品織物のほとんどは低コスト生産へと移行している。
ジャカード織りに関連するリネン製品には、リネンダマスクのテーブルクロス、ジャカードの衣料用生地、ダマスクのベッドリネンなどがあります。ジャカード織りはあらゆる種類の繊維や繊維の混紡を使用し、さまざまな用途の生地の製造に使用されます。ジャカード織りは、マトラッセやブロケード模様の生地を作るためにも使用できます。[ 22 ]
ジャカード機を使った生産の頂点は、絹で織られた祈祷書で、『Livre de Prières. Tissé d'après les enluminures des manuscrits du XIVe au XVIe siècle』 （14世紀から16世紀の写本の装飾写本に基づいて織られた祈祷書）である。 [ 23 ]祈祷書の全58ページは、黒と灰色の糸をジャカード機で使用し、1cmあたり160本（1インチあたり400本）の密度で絹を織ったものである。ページには、テキストと聖人の絵が描かれた精巧な縁取りが施されている。書籍史家のマイケル・レアードによれば、ページを符号化するために推定10万6000枚から50万枚のパンチカードが必要だったという。[ 24 ]
この本は1886年と1887年にフランスのリヨンで発行され、1889年の万国博覧会で一般公開されました。デザインはR. P. J. Hervier、製本はJ. A. Henry、出版はA. Rouxが担当しました。[ 24 ] 完成までに2年と50回近くの試作を要しました。推定50部か60部が生産されました。
この巻の製造には、JA Henry がLes laboureurs で初めて使用した、パンチカードを使用するジャカード法が採用されました。ジョスリンの詩。 Reproduit en caractères tissés avec License des propriétaires éditeurs ( Alphonse de Lamartine著)、1878 年。この初期のタイトルは、真の「コンピュータによって「印刷」された最初の本」です。[ 25 ]
ジャカードヘッドは、交換可能なパンチカードを使用して一連の操作を制御しました。これは、コンピューティングハードウェアの歴史における重要なステップと考えられています。[ 26 ] カードを交換するだけで織機の織り方のパターンを変更できる能力は、コンピュータプログラミングとデータ入力の開発の重要な概念的前身でした。チャールズ・バベッジはジャカードマシンを知っており、解析エンジンにプログラムを保存するためにカードを使用することを計画していました。19 世紀後半、ハーマン・ホレリスは、パンチカードを使用して情報を保存するというアイデアをさらに一歩進め、1890 年の米国国勢調査のデータを入力するために使用したパンチカード集計機を作成しました。パンチカード技術を使用した大規模なデータ処理産業は、20 世紀前半に開発されました。当初は、ユニットレコード機器のラインを持つインターナショナル ビジネス マシーンコーポレーション (IBM)が支配していました。ただし、カードはデータに使用され、プログラミングはプラグボードによって行われました。
1944年に発売されたIBMの自動シーケンス制御計算機（ハーバード・マークI）など、初期のコンピュータの中には、ジャカードのパンチカードのように、穴の開いた紙テープからプログラム命令を受け取っていたものもあった。後のコンピュータはより高速なメモリからプログラムを実行するようになったが、プログラムをメモリにロードするためには依然としてパンチカードが一般的に使用されていた。パンチカードは1980年代半ばまでコンピュータ分野で使われ続けた。
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