クエリ: 18世紀の産業革命期に織布工程の能率を上げることに貢献した「飛び杼 」 を考案したイギリスの発明家は誰?
文章: ジョン・ケイ (飛び杼) 発明も続けており、同年いくつかの特許を取得しているが、それらは事業には結びつかなかったケイ(と出資者ら)は特許権侵害訴訟をいくつも起こし、勝訴した場合もあるが、全体としては裁判費用の方が高くつき、失敗に終わった。織物業者は「シャトルクラブ」というシンジケートを結成し、出廷費用を融通しあい、敗訴した場合の保険を作って対抗し、ケイはほぼ破産状態となった。1745年、ジョセフ・ステルは水力で駆動することを想定したリボン用織機の特許を取得したが、ケイが裁判で経済的に苦しくなっていたため事業化することはできなかった。結局、リーズを離れベリーに戻ることを余儀なくされた。1745年には末っ子のウィリアム(12番目の子)が生まれている。その後も発明を続けている。1746年には塩の製法の効率化を研究し、紡績技術の改良にも取り組んだが、そのためにベリーの紡績業者の顰蹙を買った。
文章: 織機 動力をもつ織機を動力織機という。 水力や電力などを動力とし、経糸を切断する時の運転停止や緯糸の供給などが自動的に行われる織機を自動織機と言う。 最初の力織機(動力で動く織機、機械式織機、Power loom)は、1785年にイギリス人エドモンド・カートライト(Edmund Cartwright)が製造した。力織機はそれまでの手織機に代わって織物生産の主役となり、産業革命を主導した。以降、手織機の使用は工芸品や伝統的な布を作る場合に限定されるようになる。 文章: マーガレット・ナイト 1838年2月14日にハンナ・ティールとジェームズ・ナイトの子供としてアメリカ合衆国のメイン州ヨーク郡で誕生した。兄弟にチャーリーとジムがいる。マーガレット・ナイトは幼い頃から手先を動かすのが好きで、人形よりもジャックナイフや木片を始めとした木工道具に興味を示していた。両親や友人などからは「マッティ」(英語: Mattie)の愛称で呼ばれていたマーガレットは、幼少期から父の残した工具で、母の足を温める道具や、兄の玩具などを製作していた。例えば、歴史家のヘンリー・ペトロスキーは雑誌『The American Scholar』や論文『The Evolution of the Grocery Bag』の中で、幼少期のマーガレットが兄弟のために玩具を製作し、手作りの凧やソリなどを製作して街中で有名になった事例を挙げている。 1850年、当時12歳のときに父親が急死したことを機にマーガレットは学校を辞め、一家はニューハンプシャー州に引っ越し、マーガレットも母の生活費を稼ぐために劣悪な環境と安全基準の欠如が目立つ綿花工場での長時間労働を兄弟とともに始めた。 同じく織物工場で働く兄の元を訪ねた際に、マーガレットは機織り機の飛び杼が壊れてその先端にある鉄製の部分が作業員に突き刺さり、作業員が重症を負うという事件に遭遇した。事件発生当時は12歳であったマーガレットは飛び杼が落ちないようにするために、機械に何かが挟まったときに自動的に機械を停止させる安全装置を作ったとされている。これは彼女の初めての発明だったとされているが、「彼女がまだ幼かったから」「当時、女性や少女が特許を取得することは困難だったから」「マーガレットは特許制度自体を知らなかったから」などとその理由は諸説はあるものの、マーガレットはその特許を取得することができなかった。この飛び杼が落ちないようにする機械は全米の綿花工場で使われるようになり、結果的に工場での死者を減らして、繊維工場における技術革新の先駆けとなったとされている。 文章: スクリュー アルキメデスは螺旋を研究しており、エジプトで何世紀も前から使われていた水車にヒントを得て、螺旋状の動きを応用したものと考えられる。レオナルド・ダ・ヴィンチは同じ動作原理を理論的なヘリコプターに使った。ダ・ヴィンチが描いたヘリコプターには、上部に巨大な布製のスクリューが付いている。1776年、デヴィッド・ブッシュネルは自作のタートル潜水艇で人力駆動のスクリューを使用した。1784年、J. P. Paucton は、同様のスクリューを使ったジャイロコプター風の航空機を提案したが、そのスクリューは揚力と推力の両方を発生させることになっていた。同じころ、ジェームズ・ワットが船の推進にスクリューを提案しているが、自身が開発した蒸気機関にはスクリューを採用しなかった。なお、スクリューによる船の推進という考え方はワットの発明ではなく、1世紀前に Toogood と Hays が考案している。 文章: ロウムズ・ミル 緯糸(横糸)に適した「ノー・ツイスト」(撚り無し)、取り回しし易いよう僅かに撚りをつけた「トラム」、さらに撚りを強くし経糸(縦糸)に適した「オルガンジン」の 3 つである。1700年時点では、イタリア人の撚糸工(よりいとこう)はヨーロッパで最も熟練した技術を持ち、また繰返し工程に使うフィラトヨ、合撚糸工程に使うトルチトヨという 2 種類の機械を開発した。1487年に描かれた、人力の回転式繰返し機の絵には 32 本のつむ(紡錘)がつけられている。外部からの動力で動かしたフィラトヨの最初の記録は13世紀から見られ、最も古い絵としては1500年頃のものがある。 フィラトヨとトルチトヨには、中心軸に沿って交互に回転する円形の枠が組み込まれていた。その互いの回転速度によって、撚りの強さが決まった。絹は温度と湿度が高くなければ、これらの工程で上手く取り回せない。 文章: ヴィクトリア朝 産業革命は既に勢いづいていたが、工業化の効果が20世紀の大衆社会を生み出すのはまさにこの時期である。産業革命はイザムバード・キングダム・ブルネルらによって国中の鉄道網を発達させ、工学に大きな前進をもたらした。ヴィクトリア朝では今日のように科学が学問分野となるまでに成長した。大学における科学の知的専門職が増えると共に、ヴィクトリア朝の多くの紳士たちが博物学に身を捧げた。チャールズ・ダーウィンの『種の起源』が1859年に発刊され、民衆のものの考え方に非常に大きな影響を与えた。1863年1月10日、メトロポリタン鉄道がパディントン駅とファリンドン駅間を結ぶロンドン地下鉄を開通させた。1882年、白熱電灯がロンドンの街路に導入された。しかしあらゆる場所に行き渡るには、なお何年もの時間がかかった。 文章: 硫酸 1746年にイギリスの化学技術者ジョン・ローバック (John Roebuck) が反応容器の素材をそれまでのガラスから鉛に変え、鉛室法の基礎を確立した。硫酸の製造コストを大幅に引き下げることができたため、鉛室法の工場はイギリス中に広まった。繊維の漂白剤の製造に硫酸が欠かせなかったことから、17世紀から18世紀当時の産業革命の進展に大いに寄与した。 1793年、フランスの化学者ニコラ・クレマン (Nicolas Clement) とシャルル・デゾルム(英語版) (Charles Bernard Dsormes) が鉛室法を完成した。鉛の容器中で硫黄と硝石に「空気を通じながら」燃焼させたことに特徴がある。クレマンとデゾルムは、1811年にヨウ素を発見した化学工業家ベルナール・クールトアの友人であり、ヨウ素のサンプルの分析を依頼されて発見を再確認し、1813年11月29日にクールトアの業績を公開している。 その後、鉛室の前段階で硫黄を燃焼させ、三酸化硫黄を製造する工程が発明された。 文章: 産業革命 産業革命は、18世紀半ばから19世紀にかけて起こった一連の産業の変革と石炭利用によるエネルギー革命、それにともなう社会構造の変革のことである。1733年から1840年付近までの第一次産業革命と、それ以降の第二次産業革命に大別することも可能である。 産業革命において特に重要な変革とみなされるものには、綿織物の生産過程におけるさまざまな技術革新、製鉄業の成長、そしてなによりも蒸気機関の開発による動力源の刷新が挙げられる。これによって工場制機械工業が成立し、また蒸気機関の交通機関への応用によって蒸気船や鉄道が発明されたことにより交通革命が起こったことも重要である。 経済史において、それまで安定していた1人あたりのGDP(国内総生産)が産業革命以降増加を始めたことから、経済成長は資本主義経済の中で始まったともいえ、産業革命は市民革命とともに近代の幕開けを告げる出来事であったとされる。また産業革命を「工業化」という見方をすることもあり、それを踏まえて工業革命とも訳される。ただしイギリスの事例については、従来の社会的変化に加え、最初の工業化であることと世界史的な意義がある点を踏まえ、一般に「産業革命」という用語が用いられている。 文章: リチャード・トレビシック 同年、農場での脱穀に使用する復水器のない別の高圧蒸気機関も製作している。これは従来の馬を駆動力とした脱穀よりも安くつき、大いに成功した。70年間使われ続け、その後サイエンス・ミュージアムに展示された。トレビシックの珍しいプロジェクトとして、西暦50年ごろアレクサンドリアのヘロンが作ったアイオロスの球によく似た「リコイル機関」(recoil engine) がある。中空の軸にボイラーからの蒸気を送り込み、ホイールの表面に空いた穴から蒸気を噴射させてねずみ花火のように回転させる仕組みである。最初に試作したものは直径4.6mのホイールを使い、その後直径7.3mのホイールを試した。利用可能なトルクを得るには蒸気を高速に噴射させる必要があり、期待した効率は得られなかった。これは今日の反動式蒸気タービンの原型である。 文章: 印刷機 産業革命の黎明期ではグーテンベルク型の手動印刷機の構造は基本的に変わっていなかったが、その構造における新たな材質が、他の革新もあるなか印刷効率を徐々に改善していった。1800年までに、スタンホープ伯爵(第3代)は完全に鋳鉄で印刷機を作り、必要な力を90%に減らして印刷面積を2倍にした。1時間あたり480ページという容量で、スタンホープ印刷機は旧型印刷機の出力の2倍になった。とはいえ、伝統的な印刷方法であるがゆえの限界が明らかになってきた。2つのアイデアが印刷機の設計を根本的に変えた。1つ目は機械を動かすための蒸気機関の使用、2つ目はシリンダー(圧胴)の回転運動による平らな台の置き換えである。両要素は1802年から1818年の間に、ドイツの印刷工フリードリヒ・ケーニヒによって考案された一連の印刷機設計において初めてうまく実装された。 文章: 有松・鳴海絞り 「嵐絞り」や「雪花絞り」など、棒や板や機械を用い、生産性が高く斬新な絞り模様の数々を考案し、「中興の祖」とよばれた。明治期には、古くからある「蜘蛛絞り」の糸を機械式にかける手回しの道具や、それを動力化した「機械蜘蛛絞り」も考案された。一部機械化によって蜘蛛絞りが大量に生産された。また、1916年(大正5年)には「縦引き鹿の子絞り」の、1933年(昭和8年)には「横引き鹿の子絞り」の腕金が発明され、指先でくくるよりも早く習熟し、安定した製品が生み出せるようになっていった。1905年(明治38年)には、絞りの改良と販路拡充などを目的とした「有松絞商工業組合」が結成された。1907年(明治40年)には、この有松絞商工業組合と名古屋の国産絞同業組合が母体となり、「愛知県絞同業組合連合会」の結成につながる。 文章: ジェームズ・ハーグリーブス 1764年頃、8本(後に16本に改良)の糸を同時に紡ぐことのできる多軸紡績機を発明し、ジェニー紡績機(Spinning Jenny)と命名した(ジェニーという名前はハーグリーブスの妻の名前とされるが、彼の娘の名前から名付けられたとする説もある)。糸車が床に倒れた際に糸車と紡錘が回り続けたのを見て思いついたという。そして複数の紡錘を垂直に並べて置けば、複数の糸を一度に紡ぐことができると気付いた。ジェニー紡績機は木綿の緯糸の生産には十分だったが、経糸に使える品質の糸は生産できなかった。高品質の経糸用の糸の生産を機械化したのはリチャード・アークライトである。 ジェニー紡績機は家内工業用に広く用いられたが、緯糸の価格が下落するにおよび、世間の雰囲気は変化した。 ジェニー紡績機への反対により、ハーグリーブスは木綿の靴下の生産が盛んなノッティンガムに移住した。靴下製造業界は、それに適した糸の供給増大を歓迎していた。アークライトも後にノッティンガムでさらなる成功を収めている。ハーグリーブスはシプリーという男のためにジェニー紡績機を作り、1770年6月12日に特許を取得し、ランカシャーでジェニー紡績機を使っている紡績業者らに法的措置をとれるようになった。特許料の徴収には失敗したが、ノッティンガムでの事業は亡くなる1778年まで続いた。翌年にはサミュエル・クロンプトンがミュール紡績機を発明している。 文章: 織機 人類最初の織機はおそらく垂直織機(竪機)で、二本の立ち木の間に水平に渡した棒からたくさん経糸を垂らし、それぞれの経糸(または経糸の束ごと)に石などの重りをくくりつけて地面まで届くように張った「経糸おもり機(Warp-weighted loom)」である。布は現在の竪機とは違い上から下に向かって織られていた。緯糸は手指で経糸の間に縫われて入れられていたが、後には木切れを使って通すようになり、この木切れが杼(ひ、または梭/おさ、シャトル、緯糸を織り込むための器具)となった。 初期のおもり機では、一本の緯糸を通すのに経糸を一本ずつ持ち上げたり押したりして糸の通る隙間を作る必要があり、非常に時間と手間がかかった。やがて、経糸をぴんと張らせるための水平の丸棒(開口棒、ロッド、rod)を使って経糸を開口させて緯糸が通るための隙間(杼口、shed)を作るための工夫が生まれた。一本のロッドが奇数番目の経糸を持ち上げ、その下方にある別のロッドが偶数番目の経糸を押し下げることで、緯糸やシャトルが一気に通るための隙間を作れるようになった。さらに改良が進んだ古代ギリシャの機では、織り終わった布を巻き取るためのビームが作られるようになり、長い布が織れるようになった。 長い布を織る際には上へと大きくしなければならない竪機とは違い、水平機は左右に長くすればよいことから、長い布を織ることには水平機が向いていた。初期の水平織機では、経糸は二本の棒に固定され、安定をよくするため地面近くの高さにぴんと張られていた。2本の棒はやがて布巻き取り用と経糸固定用のビームとなり地面に打った杭に固定され、布の長さが機の大きさに制約されないようになった。これが地機(じばた、ground loom)である。織る人は当初、地面近くに張られた経糸の上にかがんで作業しなければならなかったため、下全体に浅い穴を掘った機(pit loom)が登場した。経糸は穴の上に張られ、織る人は穴のふちに座って、自然な高さで作業することができた。こうした機は中国やインドで数千年前から使われている。 文章: イーライ・ホイットニー イーライ・ホイットニー(Eli Whitney,1765年12月8日 - 1825年1月8日)は、アメリカの発明家。綿繰り機、フライス盤を発明した。日本ではエリ・ホイットニーと記述されることもある。特に綿繰り機は産業革命の鍵となった発明の1つで、南北戦争以前の南部の経済発展に大きく貢献した。その発明により高地の短毛種の木綿が高収益な作物になり、(ホイットニーが意図していたか否かとは無関係に)アメリカの奴隷制度の経済的基盤を築いた。しかしホイットニー本人は綿繰り機をめぐる特許侵害裁判の費用がかさみ、富を得ることはできなかった。その後は軍用のマスケット銃の製造を政府から請け負うようになった。1825年に亡くなるまで武器製造と発明を続けた。 文章: エドモンド・カートライト カートライトは織りの機械化を成し遂げた。紡績機と工場制(英語版)は既に存在していた。1784年に世界初の力織機 (power loom) を設計し、1785年に特許を取得したが、実用性は乏しかった。1789年、実用に耐える織機の特許を取得し、後の発明家らが改良を行う基盤となった。機械的に駆動できる織機は1人の人間がついて操作する必要はあったが、手動の織機より遥かに生産力が高く、商業的成功を収めた。なお、力織機の開発にあたっては Zach Dijkhoff という年老いた職人が手助けした。 カートライトが織機に付加したのは、送り出し機構、経糸と緯糸の停止機構、織機動作中に経糸にのりを塗る機構である。カートライトはドンカスターで力織機を使った織物工場を操業開始したが、数多くの問題が見つかり、その対策に追われた。例えば、小割板を別々に動かすためにクランクと偏心ホイールを導入した。また、シャトルがシャトルボックスに入らなかったときに織機を自動停止するようにし、シャトルボックス内でシャトルが撥ねるのを防ぐようにした。さらに織れた布をピンと張るための自動伸子(テンプル)を追加した。1793年、この工場は債権者の手に渡っている。 1792年、力織機に関する最後の特許を取得している。それは、複数のシャトルボックスを備えた織機で、チェック模様や格子縞を織ることができる織機だった。しかし彼の努力はあまり効果がなかった。彼は織機に経糸を設置した状態で糊付けする方式や織機に経糸を設置する前に糊付けする方式を試したが、どれもうまくいかなかった。これを解決したのはウィリアム・ラドクリフ(英語版)と助手のトーマス・ジョンソンで、1803年のことである。彼らは整経を行うビーム経糸巻取り機と巻き取った経糸を糊付けする機械を発明した。 文章: 磯崎眠亀 明治初年には、眠亀は一大織機を創作して、一丈三尺巾の大織物を織り、方二間の縫目のない蚊帳・八畳敷大敷物・両面緞通などを製出した。明治5年(1872年)、眠亀は家督を嗣子に譲り、発明考案に専念することにした。眠亀はさまざまな機械の考案に手を入れていたが、機運が熟していないのか、社会はこれを顧みず、眠亀は、非常に苦しい状況に陥った。明治9年(1876年)、ついに、眠亀は筵織機の改良に着手した。当時、日本の藺織業は農民の副業にとどまり、専業者もいなかったため、藺織業の歴史が長いにもかかわらず、その製法は未発達であった。藺織機としては、樋(とい)と称して筬(おさ)と綾取とを兼ねる装置である粗略な織機が一種あったきりで、筵を織り上げるには挿藺工と織工の2人を必要とした。眠亀は、布織機をヒントに、筬と綾取とを各別に装置し、これにより挿藺工を省略し、繊工ひとりで織り上げる機械を案出した。