ジャカード機
この肖像画はジャカード織機で絹で織られ、24,000枚のパンチカードを用いて制作されました（1839年）。これは注文に応じてのみ製作されました。チャールズ・バベッジはこの肖像画の1枚を所有しており、彼が解析機関にパンチカードを使用するきっかけを与えました。[ 1 ]この作品は、イギリス、ロンドンの科学博物館に所蔵されています。[ 2 ]

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する。[ 3 ]織機とジャカード機を組み合わせたものをジャカード織機と呼ぶ。この機械は1804年にジョセフ・マリー・ジャカードが特許を取得した。[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]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）による先行発明に基づいていた。[ 8 ]この機械は「カードの連鎖」、つまり連続した列にまとめられた多数の穴の開いたカードによって制御された。 [ 9 ]各カードには複数列の穴があけられ、1枚のカードがデザインの1列に対応していた。

ジャカード織機の製法と、それに必要な織機のアタッチメントは、どちらも発明者にちなんで名付けられました。この機構は、おそらく最も重要な織機技術革新の一つであり、ジャカード開口によって、無限の種類の複雑な模様織りを自動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、模様織りを自動化する制御機構の追加を指します。この製法は、模様のあるニットウェアやジャージなどの機械編み織物にも適用できます。[ 10 ]

交換可能なパンチ カードを使用して一連の操作を制御する方法は、コンピューティング ハードウェアの歴史において重要なステップであると考えられており、チャールズ バベッジの解析エンジンに影響を与えています。

歴史

ジャカード織機で作られた情報パンチカード、スコットランド国立博物館

伝統的に、紋様模様は引き織機で織られていました。引き上げる経糸の端を持つ綜絖は、織り手ではなく、引き手と呼ばれる第二の作業者が手作業で選択していました。この作業は時間がかかり、労働集約的であり、模様の複雑さは実用上の理由から制限されていました。

ジャカード織機の最初の試作機は、15世紀後半にルイ11世によってリヨンに招かれたカラブリア出身のイタリア人織工「ジャン・ル・カラブレー」によって製作されました。[ 11 ] [ 12 ]彼は、糸をより速く、より正確に操ることができる新しいタイプの機械を導入しました。その後も、織機の改良は続けられました。[ 13 ]

1725年、バジル・ブションが穿孔された紙の帯を当てるという原理を考案したことで、ドロー織機は改良されました。連続した紙のロールを手で部分的に穿孔し、それぞれの部分が1回のラッシュまたはトレッドを表し、ロールの長さはパターンの繰り返しにおけるショット数によって決まりました。この手法から、ジャカード機が発展しました。

ジョセフ・マリー・ジャカールは、洗練された模様を生み出すための機構を開発できることを見出しました。彼は他の発明家の機械要素を組み合わせた可能性もあったかもしれませんが、確かに革新をもたらしました。彼の機械はヴォーカンソンの機構と概ね似ていましたが、ジャン＝バティスト・ファルコンの個々の厚紙カードと四角柱（またはカード「シリンダー」）を利用しました。彼は、ヴォーカンソンの穴あき「バレル」に代えて、カードの四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、彼は機械の模様付け能力を向上させることができました。最初の機械では、ハーネスを結び目のあるコードで支え、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一つは、従来のダマスク織機では織目が通常4回のショットごとに1回描かれていたのに対し、この新しい装置では毎回のショットで織目を描くことができるため、より輪郭がはっきりした織物を生産できる点である。[ 14 ]

ジャカードの発明はチャールズ・バベッジに深い影響を与えました。その点で、彼は現代のコンピュータ技術の先駆者とみなされる人もいます。[ 15 ]

動作原理

ジャカードシステムの概略図
19世紀のジャカード織機の設計図

図に示すように、カードは連続したチェーン（1）に固定され、四角い箱の上を通過します。1/4回転ごとに、ジャカードヘッドに新しいカードが送られ、これが1列（緯糸を運ぶシャトルの1ピック）を表します。箱は右から図示の位置まで揺動し、制御ロッド（2）を押します。カードの各穴にはロッドが1本ずつ通って固定されます。穴がない場所では、ロッドが左に押し込まれます。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。押し込まれていないロッドはフックを所定の位置に残します。次に、ビーム（4）がフックの下まで上昇し、休止位置にあるフックが上昇します。移動したフックはビームによって動かされません。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。綜絖は経糸を持ち上げて緯糸を運ぶシャトルが通る開口を作ります。[ 16 ] 400フックの織機では、各フックに4本の糸が接続されるため、1600本の経糸の幅があり、織りが4回繰り返される織物になります。[ 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搭載されている「ジャカードヘッド」こそが、ジャカード織りによく見られる複雑な模様を織り出すことを可能にするのです。

ジャカード織機は繊維業界では比較的一般的ですが、ドビー織機ほど普及していません。ドビー織機は通常、より高速で、はるかに安価な運用コストを実現しています。しかし、ドビー織機は1本の経糸から様々な織り方を生み出すことができません。現代のジャカード織機は、従来のパンチカード式織機に代わってコンピューター制御されており、数千ものフックを備えているものもあります。

ジャカード機の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糸通しが行われません。その後、ノッティングロボットが新しい糸を一つ一つ結び、既存の経糸に結び付けます。数千本の経糸しか持たない小型織機でさえ、糸通しの作業には数日かかることがあります。

機械式ジャカード装置

ジャカード織機で使用されているパンチカード
ジャカードカード用パンチ

元々ジャカード機は機械式で、織物のデザインはパンチカードに記録され、それらが繋ぎ合わされて連続したチェーンを形成していました。ジャカード機は小型のものが多く、制御できる経糸の数は比較的少なかったため、織機の幅全体にわたって多数の繰り返しが必要でした。より大容量の機械、あるいは複数の機械を使用することで、より少ない繰り返し数でより高度な制御が可能になり、織機の幅全体にわたってより大きなデザインを織ることができるようになりました。

工場は、事業の要件に合わせて織機と開口機構を選択する必要があります。原則として、経糸制御を強化するほど、コストが増加します。そのため、ドビー機構で対応できるのであれば、ジャカード織機を購入するのは経済的ではありません。資本費に加えて、ジャカード織機は複雑で、高度なスキルを持つオペレーターを必要とし、織機のデザインを準備するための高価なシステムを使用するため、維持費も高くなります。そのため、ドビー織機やカム開口織機よりも故障が発生する可能性が高くなります。また、デザイン変更時に連続したカードのチェーンを交換するのに時間がかかるため、織機の稼働速度が低下し、ダウンタイムが増加します。大量生産には、機械式ジャカード織機が最適です。

電子ジャカード機

1855年、フランス人[ 18 ]がジャカード機構を改良し、電磁石で作動するシステムを開発しました。大きな関心を集めましたが、実験は成功せず、この開発はすぐに忘れ去られました。

Bonas Textile Machinery NVは、1983年にITMAミラノで最初の成功した電子ジャカードを発表しました。[ 19 ] [ a ]機械は当初小型でしたが、現代の技術により、ジャカード機械の容量は大幅に増加し、シングルエンドワープコントロールは10,000本以上のワープエンドにまで拡張できます。[ 21 ]これにより、繰り返しや対称デザインの必要性がなくなり、ほぼ無限の汎用性が得られます。コンピュータ制御の機械は、パンチカードの交換に関連するダウンタイムを大幅に削減するため、バッチサイズを小さくすることができます。ただし、電子ジャカードは高価であり、大量バッチサイズや小さなデザインを織る工場では必要ない場合があります。シングルエンドワープコントロールを備えた大型の機械は非常に高価であり、高い汎用性や非常に特殊なデザインが要求される場合にのみ正当化されます。たとえば、大部分の大量生産品の織物が低コスト生産に移行する一方で、ヨーロッパや西洋で依然として活動しているニッチなリネンジャカード織工の能力と多用途性を高めるのに理想的なツールです。

ジャカード織りに関連するリネン製品には、リネンダマスク織のナプキン、ジャカード織りのアパレル生地、ダマスク織り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、様々な用途の織物の製造に用いられています。また、マトラッセやブロケード模様の織物もジャカード織りで製作できます。[ 22 ]

絹織の祈祷書

ジャカード機を用いた作品の最高峰は、絹織の祈祷書である。『Livre de Prières. Tissé d'après les enluminures des manuscrits du XIVe au XVIe siècle』[ 23 ]。この祈祷書は全58ページが絹織で、ジャカード機で黒と灰色の糸を1cmあたり160本（1インチあたり400本）の密度で織り上げられている。ページには聖人の文章と絵が描かれた精巧な縁取りが施されている。書物史家のマイケル・レアードによると、これらのページを暗号化するには推定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 ]

Livre de Prièresのページ。

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. エルヴィエ、織りはJ. A. ヘンリー、出版はA. ルーでした。[ 24 ] 完成までに2年かかり、50回近くの試作を経て、推定50～60部が製作されました。

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 ]

コンピューティングにおける重要性

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見なされています。[ 26 ] カードを交換するだけで織機の織りのパターンを変更できる機能は、コンピュータプログラミングとデータ入力の発達における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機を知っていて、カードを使用して解析エンジンにプログラムを保存することを計画しました。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進め、パンチカード集計機を作成し、1890年の米国国勢調査のデータ入力に使用しました。20世紀前半には、パンチカード技術を使用する大規模なデータ処理産業が開発され、当初はIBM ( International Business Machine Corporation) のユニットレコード機器シリーズが市場を独占していました。ただし、カードはデータ用に使用され、プログラミングはプラグボードで行われました。

1944年のIBM自動シーケンス制御計算機（Harvard Mark I）のような初期のコンピュータの中には、ジャカードのカード列に似た、穴の開いた紙テープからプログラム命令を受け取るものがありました。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しましたが、プログラムをメモリにロードするためにはカードが一般的に使用されました。パンチカードは1980年代半ばまでコンピュータで使用され続けました。

参照

注記

  1. ^運営者（CEMATEX、欧州繊維機械協会（ 9つの欧州繊維機械協会から構成される組織））によると、ITMAは「世界最大の国際繊維・衣料技術展示会」である。 [ 20 ]

参考文献

  1. ^アンソニー・ハイマン編『科学と改革：チャールズ・バベッジ選集』ケンブリッジ大学出版局、1989年、298ページ。
  2. ^ Delve, Janet (2007). 「ジョセフ・マリー・ジャカード：ジャカード織機の発明者」 . IEEE Annals of the History of Computing . 29 (99). Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE): x12. doi : 10.1109/mahc.2007.4343549 . ISSN  1058-6180 .
  3. ^ 「Fabric Glossary」 。 2009年1月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年11月21日閲覧。
  4. ^エリック・ホブズボーム『革命の時代』（ロンドン 1962年; 2008年再版）45ページ。
  5. ^スティーブン・ショーンハー. 「ジャカードのパンチカード」 . www.aes-media.org . 2022年6月18日閲覧。
  6. ^ 「ジャカード機構：イノベーション」マクルズフィールド博物館。2022年6月18日閲覧。
  7. ^ケラネン、レイチェル（2016年）『コンピューティングにおける発明：そろばんからパーソナルコンピュータまで』キャベンディッシュ・スクエア・パブリッシング、LLC、pp.  41– 43、ISBN 978-1-5026-2301-0。
  8. ^ C. レイジーp.120 (1913)
  9. ^ニュートン、ウィリアム編（1866年1月1日）。「ニューブランズウィック州ファイフ州ピンローズ在住のジェームズ・メルビン氏へ、ジャカード機の改良について。—[1865年5月10日付け]」。ニュートンズ・ロンドン・ジャーナル・オブ・アーツ・アンド・サイエンス。23ページ。ロンドン：336ページ。
  10. ^パリロ・チャップマン、リサ（2008年）『製品形状におけるテキスタイルデザインエンジニアリング』 pp.  69– 70. ISBN 978-1109003987。
  11. ^アンジェラ、ルビーノ (2006).ラ・セタ・ア・カタンツァーロ・エ・リオネ。 Echi lontani e attività presente [カタンツァーロとリヨンのシルク。遠くの反響と現在の活動]（イタリア語）。カラブリア州レッタリア。ISBN 8875741271。
  12. ^ “Métiers à tisser、Conservatoire des Vieux Métier du Textile” . 2021 年5 月 4 日に取得。
  13. ^シュライン、アリス、ジーク、バクティ (2006). 「図案織物生産の簡潔な歴史」『The Woven Pixel: Photoshopを使ったジャカード織機とドビー織機のデザイン』（PDF） . ブリッジウォーター・プレス. ISBN 0-9644474-1-X. 2025年9月11日閲覧。
  14. ^ブラッドベリー、フレッド (1912).ジャカード機構とハーネスの取り付け. ジョン・ヘイウッド社、テクニカル・ブック・デポ、ハリファックス、ヨークシャー.
  15. ^エッシンジャー、ジェームズ（2004年）『ジャカードの巣』オックスフォード大学出版局、オックスフォード。ISBN 978-0-19-280578-2
  16. ^ Victoria and Albert Museum (2015-10-08)、「How was it Made? Jacquard weaving」、Youtube 、 2022年6月18日閲覧
  17. ^ 「図柄織物生産の簡潔な歴史」（PDF）2021年3月29日閲覧。
  18. ^ 「アイルランドのリネン貿易ハンドブックとディレクトリ」 WH Greer、1876年。 2023年6月11日閲覧– インターネットアーカイブ経由。
  19. ^ 「Bonas Textile Machinery NV - About Us」bonas.be。2017年12月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。2020年10月8日閲覧。
  20. ^ 「ITMAについて」 Cematex.com 2020年10月8日閲覧。
  21. ^ Panneerselvam, RG (2020年7月16日). 「ファッショナブルなシルクサリーを織るための手織り機における国産電子ジャカードの使用」 Dogo Rangsang Research Journal . 10 : 84 – UGC Care Group経由.
  22. ^ 「ジャカード生地 — ジャカードとは？ - Sailrite」 www.sailrite.com 2020年9月16日閲覧。
  23. ^ “Livre de Prières. Tissé d'après les enluminures des manuscrits du XIVe au XVIe siècle” .インターネット アーカイブ。2025 年4 月 17 日に取得。
  24. ^ a bプリエール図書館の WorldCat ページ。OCLC 948879235。 
  25. ^ “Les laboureurs : ジョスリンの詩” .ガリカ。2025 年4 月 17 日に取得。
  26. ^エッシンジャー、ジェームズ（2004年）『ジャカードのウェブ：手織り機が情報化時代の誕生をいかに導いたか』オックスフォード：オックスフォード大学出版局、ISBN 0-19-280577-0。

出典

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