(57)【要約】  多針キルティング機械（１０）および方法においては、個別駆動可能な２つのブリッジ（２１，２２）を使用し、各ブリッジは、選択的に駆動可能な複数のチェーンステッチ部材を備えている。材料（１２）およびブリッジ（２１，２２）の一方または双方を、フレーム（１１）に対して移動させることができる。制御スキームにより、連続な型模様や、互いに離間した複数の型模様や、互いに連結された様々な型模様や、３６０度にわたる型模様や、互いに近接配置された複数の型模様が、キルティングによって形成される。好ましくは、各ブリッジ（２１，２２）に関して、単一の駆動サーボモータ（３５，３６，４５，４６）が使用され、針駆動部とルーパ駆動部とは、差動伝達機構によって互いに位相差を有して駆動される。
2009507564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
針からの針糸とルーパからのルーパ糸とを使用したキルティング操作においてチェーンステッチシーケンスを開始するための方法であって、
針から、キルティング対象をなす材料の針側における針糸端部へと、針糸末尾が延在している場合に、なおかつ、ルーパから、針プレートのルーパ側におけるルーパ糸端部へと、ルーパ糸末尾が延在している場合に、前記針がルーパ三角形内へと進入する前に針糸内のループが前記ルーパによって捕捉されるようにして、チェーンステッチシーケンスの開始時にルーパ糸を制御することを特徴とする方法。
【請求項２】
針からの針糸とルーパからのルーパ糸とを使用したキルティング操作においてチェーンステッチシーケンスを開始するための方法であって、
多層材料に関するチェーンステッチシーケンスの開始時に、ステッチサイクル内において針の前方側においてこの針とは個別的に、ルーパを、前記針の経路の外部のルーパ位置へと駆動し；
前記針を、前記ルーパ糸内のループを捕捉することなく、前記材料を貫通した針位置へと駆動し、その位置から、第１ステッチサイクルの一部において、前記針と前記ルーパとの双方を前進させ；
前記第１ステッチサイクルの終盤においては、前記針と前記ルーパとを協調的に駆動し、これにより、前記ルーパによって、針糸ループを捕捉する；
ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２記載の方法において、
さらに、
チェーンステッチシーケンスの前記開始の前に、前記針から材料の針側における針糸端部へと延在している針糸末尾を前記針側から引っ張るのに十分な距離の分だけ、材料に対して平行に前記針と前記ルーパとをシフトさせることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項３記載の方法において、
さらに、
前記針と前記ルーパとの前記シフトの前に、
針とは個別的に、前記ルーパを、前記針の経路の外部のルーパ位置へと駆動し、
前記針を、前記ルーパ糸内のループを捕捉することなく、前記材料を貫通した針位置へと駆動し、
前記針と前記ルーパとを協調的に駆動し、これにより、前記ルーパによって、針糸ループを捕捉する、
ことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項３記載の方法において、
さらに、
前記針の前記シフトを選択的に起動または停止させ得るように制御することを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項２記載の方法において、
さらに、
タックステッチサイクルによる縫製を行い、
このタックステッチサイクルにおいては、前記第１ステッチサイクルを行った後に、選択されたタックステッチシーケンスによるさらなる一連のステッチを行うことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６記載の方法において、
さらに、
コントローラによってアクセス可能であるとともに複数のキルティング製品の各々を規定する複数のパラメータを含有している製品データベースを準備し；
前記タックステッチサイクルによる前記縫製においては、キルティング対象をなす製品を規定するようにコントローラによってアクセスされたデータに応じて、複数の所定のタックステッチシーケンスの中から選択されたタックステッチシーケンスによって縫製を行う；
ことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項７記載の方法において、
前記データベースを、製品を構成する材料の組合せを規定するデータを含んだものとし；
前記選択されたタックステッチシーケンスを、そのデータによって規定された材料組成に基づいて決定する；
ことを特徴とする方法。
【請求項９】
針からの針糸とルーパからのルーパ糸とを使用したキルティング操作においてチェーンステッチシーケンスで縫製するための方法であって、
前記針と前記ルーパとのうちの一方を、他方とは個別的にステッチサイクル内の位置へと駆動し、前記他方を前記ステッチサイクル内の対応位置へは駆動せず、これにより、前記針と前記ルーパとを、ステッチサイクルにおけるステッチ形成関係から解除し；
前記針と前記ルーパとのうちの前記他方を、前記ステッチサイクル内の前記対応位置へと駆動し；
前記ステッチサイクルの少なくとも一部において、前記針と前記ルーパとを協調的に駆動する；
ことを特徴とする方法。
【請求項１０】
チェーンステッチ要素の駆動部であって、
針駆動部と；
ルーパ駆動部と；
前記針駆動部と前記ルーパ駆動部とのいずれかを駆動し得るように連結されたモータと；
前記針駆動部と前記ルーパ駆動部との間に連結された位相シフト機構と；
前記ルーパ駆動部の位相を前記針駆動部の位相に対して進ませるように動作可能とされたアクチュエータと；
を具備することを特徴とする駆動部。
【請求項１１】
請求項１０記載の駆動部において、
さらに、
前記針駆動部と前記ルーパ駆動部と前記位相シフト機構とを制御し得るコントローラを具備し、
このコントローラが、型模様形成の開始時には、サイクルの一部において、前記ルーパ駆動部の位相を前記針駆動部の位相よりも進ませるよう機能することを特徴とする駆動部。
【請求項１２】
請求項１０記載の駆動部において、
さらに、
前記針駆動部と前記ルーパ駆動部と前記位相シフト機構とを制御し得るコントローラを具備し、
このコントローラが、型模様形成の開始時には、サイクルの一部において、前記ルーパ駆動部の位相を前記針駆動部の位相よりも進ませるよう機能し、その後、前記針駆動部と前記ルーパ駆動部とを同位相で進ませるよう機能することを特徴とする駆動部。
【請求項１３】
請求項１０記載の駆動部において、
さらに、
前記針駆動部と前記ルーパ駆動部と前記位相シフト機構とを制御し得るコントローラを具備し、
このコントローラが、型模様形成の開始時には、サイクルの一部において、ルーパ糸ループを前記針が捕捉しないよう、前記ルーパ駆動部の位相を前記針駆動部の位相よりも進ませるよう機能し、その後、針糸ループを前記ルーパが捕捉し得るよう、前記針駆動部と前記ルーパ駆動部とを同位相で進ませるよう機能することを特徴とする駆動部。
【請求項１４】
キルティング製品を形成するための方法であって、
コントローラによってアクセス可能であるとともに複数のキルティング製品の各々を規定する複数のパラメータを含有している製品データベースを準備し；
前記複数の製品の中の１つを規定する前記パラメータに従って多針キルティング機械を制御することにより、１つの製品をキルティング形成し；
この場合、
前記キルティング機械の前記制御に際しては、キルティング対象をなす製品に関する１つまたは複数のパラメータを読み込み、読み込んだパラメータに基づいて、製品のキルティングに際して実行すべき１つまたは複数のキルティングプロセスステップを決定することを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の方法において、
前記パラメータを、型模様と、材料組成と、製品サイズと、からなるグループの中から選択されたものとし；
前記キルティングプロセスステップを、タックステッチシーケンスと、所定量の糸引きと、所定経路でのワイプサイクルと、糸切りのための最適な糸位置決めと、安定化ライン形成と、の中の１つ以上のステップを備えたものとすることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の方法において、
選択されたパラメータを、製品サイズとし、
前記キルティングプロセスステップを、安定化ライン形成を備えたものとすることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１５記載の方法において、
選択されたパラメータを、材料組成とし、
前記キルティングプロセスステップを、製品を構成している材料の厚さに適した所定量の糸引きを備えたものとすることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１５記載の方法において、
選択されたパラメータを、材料組成とし、
前記キルティングプロセスステップを、製品を構成している材料の厚さに適した所定経路でのワイプサイクルを備えたものとすることを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１５記載の方法において、
選択されたパラメータを、材料組成とし、
前記キルティングプロセスステップを、製品を構成している材料の厚さに適した糸切りのための最適な糸位置決めを備えたものとすることを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１５記載の方法において、
選択されたパラメータを、キルティング対象をなす型模様とし、
前記キルティングプロセスステップを、前記型模様に適したタックステッチシーケンスを備えたものとすることを特徴とする方法。
【請求項２１】
キルティング機械に対して供給される材料の供給ロールを交換するための方法であって、
前記キルティング機械が、このキルティング機械の前方側の動作位置に支持された供給ロールから供給された材料ウェブをキルティングするものとされ、さらに、前記材料ウェブが、前記キルティング機械の前方底部からこのキルティング機械の内部へと導入されるようになっている場合に、
この方法においては、
前記キルティング機械の前記前方底部内へと前記ウェブを延出する前記供給ロールを支持し得るとともに、前記供給ロールと平行に交換ロールを支持し得るような、少なくとも１つのクレイドルを準備し；
前記クレイドルを材料交換位置にまで移動させることにより、前記供給ロールを持ち上げ；
前記供給ロールからの材料ウェブを切除可能としつつ、前記交換ロールからの材料の先端エッジを、前記供給ロールからの材料ウェブに対して繋ぎ、さらに、前記供給ロールを前記クレイドルから取り外し；
前記交換ロールを、動作位置へと移送する；
ことを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項２１記載の方法において、
さらに、
前記キルティング機械の前方側において、キャットウォークの下方へと、前記供給ロールからの材料ウェブを延出させるステップと；
フレームの上方へと前記クレイドルを回転させることにより、前記両ロールを持ち上げるステップと；
ノッチ付きの一対または複数対の取付ブロックを準備し、これにより、前記クレイドル上に、前記供給ロールおよび前記交換ロールの一方または双方を支持するステップと；
前記クレイドルへの移送のために、前記クレイドルの近傍の待機位置に前記交換ロールを支持するステップと；
前記クレイドル上に前記交換ロールを取り付けた後に、前記クレイドルを持ち上げることによって、前記両ロールを繋ぎ位置にまで持ち上げるステップと；
流体シリンダを使用することによって前記クレイドルを持ち上げるステップと；
繋ぎ位置において、前記供給ロールから材料ウェブをクランプするステップと；
材料を繋ぐ前に、前記供給ロールから材料ウェブをカットするステップと；
材料を繋ぐ前に、前記クレイドルから前記供給ロールを取り外すステップと；
材料を繋ぐための単一ロックチェーンステッチ機構を準備するステップと；
キャリッジ上の、前記供給ロールが支持されていた位置に、前記交換ロールを配置し、その後、前記キャリッジを移動させて、前記交換ロールを動作位置とするステップと；
材料ウェブどうしの繋ぎに代えてあるいはそのような繋ぎに加えて、前記供給ロールからの材料ウェブに対して短い長さの材料を繋ぎ、これにより、前記キルティング機械内へと１〜５個の材料パネルを供給するステップと；
前記供給ロールから材料ウェブをカットする前に、前記供給ロールからの材料ウェブに対して、前記交換ロールからの交換材料の先端エッジを繋ぐステップと；
のうちの、１つまたは複数のステップを行うことを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項２２記載の方法において、
さらに、
フレームの上方へと前記クレイドルを回転させることにより、前記両ロールを持ち上げ；
ノッチ付きの一対または複数対の取付ブロックを準備し、これにより、前記クレイドル上に、前記供給ロールおよび前記交換ロールの一方または双方を支持し；
前記クレイドルへの移送のために、前記クレイドルの近傍の待機位置に前記交換ロールを支持し；
前記クレイドル上に前記交換ロールを取り付けた後に、前記クレイドルを持ち上げることによって、前記両ロールを繋ぎ位置にまで持ち上げ；
流体シリンダを使用することによって前記クレイドルを持ち上げ；
繋ぎ位置において、前記供給ロールから材料ウェブをクランプし；
材料を繋ぐ前に、前記供給ロールから材料ウェブをカットし；
材料を繋ぐ前に、前記クレイドルから前記供給ロールを取り外し；
材料を繋ぐための単一ロックチェーンステッチ機構を準備し；
キャリッジ上の、前記供給ロールが支持されていた位置に、前記交換ロールを配置し、その後、前記キャリッジを移動させて、前記交換ロールを動作位置とする；
ことを特徴とする方法。
【請求項２４】
装置であって、
請求項２１〜２３のいずれか１項に記載された方法を実施するための手段を具備していることを特徴とする装置。
【請求項２５】
複雑な型模様をキルティングによって形成するための方法であって、
複数の連続な型模様要素の縫製を行い、これと同時に、複数の不連続な型模様要素の縫製を行うことを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項２５記載の方法において、
前記連続な型模様要素の前記縫製においては、個別駆動可能な少なくとも２つのブリッジのうちの第１ブリッジ上の複数の縫製ヘッドを使用して縫製を行い；
前記不連続な型模様要素の前記縫製においては、個別駆動可能な前記少なくとも２つのブリッジのうちの第２ブリッジ上の複数の縫製ヘッドを使用して縫製を行う；
ことを特徴とする方法。
【請求項２７】
請求項２５記載の方法において、
前記連続な型模様要素の前記縫製においては、個別駆動可能な少なくとも２つのブリッジのうちの第１ブリッジ上の複数の縫製ヘッドのそれぞれによって縫製された一連をなす複数の連続ステッチの縫製を行い；
前記不連続な型模様要素の前記縫製においては、個別駆動可能な前記少なくとも２つのブリッジのうちの第２ブリッジ上の複数の縫製ヘッドのそれぞれによって縫製された複数のシーケンス内の複数の型模様要素の縫製を行い、この場合、各型模様要素を、開始位置で開始された一連をなす複数の連続ステッチの縫製と、その後のタックシーケンスの縫製と、その後の糸切りと、その後の、次なる連続ステッチの開始位置へのジャンプと、によって縫製する；
ことを特徴とする方法。
【請求項２８】
請求項２５記載の方法において、
前記連続な型模様要素の前記縫製においては、長手方向における一定位置で横方向に駆動されるブリッジの複数の縫製ヘッドを使用して、材料ウェブを連続的に前送りしつつ縫製を行うことを特徴とする方法。
【請求項２９】
キルティングを行うための方法であって、
キルティング機械の使用者に対してよって選択可能な付加的サイクルを準備し、
この付加的サイクルを、材料と複数の縫製ヘッドとの間の相対移動とし、
これにより、前記付加的サイクルが選択されたときには、糸末尾を削減または除去し、前記付加的サイクルが選択されないときには、糸末尾の削減を行わずに、高速動作をもたらすことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００５年９月９日出願の米国特許予備出願第６０／７１５，４２３号明細書と、２００６年１月２６日出願の米国特許予備出願第６０／７６２，４７１号明細書と、２００６年１月２７日出願の第米国特許予備出願６０／７６３，１７２号明細書と、の優先権を主張するＰＣＴ出願である。
【０００２】
米国においては、本願は、また、
２００２年３月６日出願の米国特許予備出願第６０／３６２，１７９号明細書と２００３年２月１１日出願の米国特許予備出願第６０／４４６，４１７号明細書と２００３年２月１１日出願の米国特許予備出願第６０／４４６，４３０号明細書と２００３年２月１１日出願の米国特許予備出願第６０／４４６，４１９号明細書と２００３年２月１１日出願の米国特許予備出願第６０／４４６，４２６号明細書と２００３年２月１１日出願の米国特許予備出願第６０／４４６，５２９号明細書と２００３年２月１４日出願の米国特許予備出願第６０／４４７，７７３号明細書との優先権を主張した２００３年３月６日出願の国際出願ＰＣＴ／ＵＳ０３／０７０８３号明細書の一部継続である２００４年３月１９日出願の米国特許出願第１０／８０４，８３３号明細書の一部継続である、２００５年８月１８日付けでＵＳ２００５／０１７８３０７として発行されたような、２００５年１月２１日出願の米国特許出願第１１／０４０，４９９号明細書と；
米国特許出願第１０／８０４，８３３号明細書と米国特許出願第１１／０４０，４９９号明細書との優先権を主張した２００５年３月１１日出願の国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２００５／００８３１２号明細書と；
の一部継続出願である。本願は、２００２年３月６日出願の米国特許予備出願第６０／３６２，１７９号明細書に関連するものである。上記すべての文献の記載内容は、参考のためここに組み込まれる。
【０００３】
本発明は、キルティングに関し、具体的には高速多針キルティング機械によるキルティングに関する。さらに具体的には、本発明は、例えば、多層材料の幅広いウェブから形成されたマットレスカバーおよび他のキルト製品の製造で使用される種類の多針チェーンステッチキルティング機械に関する。
【背景技術】
【０００４】
キルティングとは、織物材料および他の布地の層を接合して装飾的かつ機能的な圧縮性パネル（ｐａｎｅｌ）を製作する縫製（ｓｅｗｉｎｇ）処理である。ステッチ型模様（ｐａｔｔｅｒｎ）を使用して縫製設計によってパネルを装飾し、他方でステッチ自体が、キルトを形成する様々な材料層を接合する。マットレスカバーの製造には、大規模なキルティング処理を施すことが伴う。このような大規模なキルティング処理は、多層材料のウェブに沿って一続きのマットレスカバーのパネルを形成するために高速多針キルティング機械を通常使用する。これらの大規模なキルティング処理は、通常、大きな糸巻きによって供給され得るチェーンステッチ縫製ヘッドを使用して、弾性のあるステッチの連鎖を作製する。このような幾つかの機械は、１分間当たり１５００以上に及ぶステッチで稼動することが可能であり、幅が約９０インチ以上のウェブにわたって型模様を同時にステッチする（ｓｔｉｔｃｈ）ように、それぞれ１つまたは複数の針列を駆動することができる。より速い速度、より大きな型模様自由度、および高い作業効率が、寝具産業で使用されるキルティング処理の絶えざる目標である。従来の多針キルティング機械は、高速かつ高効率のものではあったけれども、高級ブランド市場のマットレスカバーや羽毛布団の製造においては、あまり有効なものではなかった。それら高級ブランド市場のマットレスカバーや羽毛布団の製造においては、多くの場合、低速ではあるものの、より融通性の大きな、単一針または二本針のキルティング機械が、使用されてきた。
【０００５】
従来の多針キルティング機械は、３つの動作軸を有する。材料のウェブがキルティング作業域を通過するとき、Ｘ軸をその長手動作方向と考えることができる。このように、材料のウェブが、この材料の上に３６０度型模様のキルティングが要求される場合などに、いずれの方向でも縫製を容易にするために前進方向または後進方向に移動できる二方向の動きがしばしば与えられる。材料蓄積装置（ｍａｔｅｒｉａｌ ａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒ）には、通常二方向機械を取り付け、材料ウェブの全長の方向をキルティングラインに沿って変更することなく、ウェブの区分を逆向きにできるようにされている。同様にキルト型模様を形成するために、ウェブを横方向に移動させることによって動作のＹ軸も与えられる。通常、キルティング機構は、キルティング処理においては静止状態に留まり、様々な型模様のキルティングに作用するように材料の動きが制御される。
【０００６】
Ｘ軸およびＹ軸は材料がキルティングされる平面に対して平行であり、従来から水平面である。第３の軸、すなわち、Ｚ軸は材料の平面に対して垂直であり、キルティングステッチを形成する往復動する針の名目上の動作方向を画定する。これらの針は、典型的には材料平面上方の上部縫製ヘッド上に位置し、材料の反対側、すなわち、下側に位置するルーパと協働するが、これらのルーパはＺ軸に垂直に、典型的にはＸ軸方向に往復動する。針駆動部を含む縫製機械の上部は、従来の多針キルティング機械では、大型の静止ブリッジによって担持される。ルーパ駆動部を含む縫製機械の下部は鋳鉄製テーブルに装着される。例えば、それぞれの上部および下部構造にそれぞれ装着された３列の縫製要素が存在し得る。通常、これらの針のすべては単一の主軸に連結され、かつそれによって駆動される。
【０００７】
従来の多針キルティング機械は、縫製領域における材料のウェブ区分全体をウェブ幅にわたって圧縮する単一の大型押え金板を使用する。マットレス業界で使用される典型的な機械では、この押え金板は、それぞれの一縫いの間に、サイズが約５，１６１平方センチメートル（８００平方インチ）を越える材料の面積を僅か約０．６４ｃｍ（１／４インチ）の厚さに圧縮する。それぞれのステッチの形成に続いて針が材料から引き抜かれるとき、押え金板は依然として材料を約１．１２ｃｍ（７／１６インチ）に圧縮しなければならない。材料は、依然として押え金板の下にあるが、型模様を形成するために縫製要素に対して移動しなければならないので、型模様は、材料に対して材料平面に平行に作用する引きずり力によって変形されるのが通常である。これらの従来の機械は大型でかつ重量があり、寝具製造工場の床面のかなりの面積を占有する。
【０００８】
さらには、多針キルティング機械は融通性に欠ける。大半は、同じ型模様および同一の連続ステッチを縫うために同時に動作する１列または多列の固定針を設ける。型模様の変更には、針の物理的な設定、再配置、または着脱、および針の配置変更に関する糸通しが必要である。このような再構成は作業者の時間を奪い、実質的な機械休止時間を要する。
【０００９】
キルティングに使用される従来のチェーンステッチ機械は、回転軸によって駆動されるクランク機構を使用して、厚い多層材料を貫通する１つまたは複数の針を往復動させる。駆動モータの力ばかりでなく連結部の慣性も、針を駆動して材料を貫通させる。このように生成された針の動きは従来から正弦的であり、すなわち、それは方程式ｙ＝ｓｉｎ ｘによって表現される曲線によって形成される。このような用途目的では、この方程式を満たさない動きは非正弦的と特徴付けられる。したがって、針の動きは、例えば、材料の上方１インチ持ち上がった位置から、約１／４インチまで圧縮された材料を貫通して下降し、針の動きが逆転する材料下方約１／２インチの点まで針の先端を運ぶ。針は、針糸を材料に通して運び、ルーパ糸によって捕捉される（ｐｉｃｋｅｄ ｕｐ）材料のルーパ側でループを提供する。材料のルーパ側では、ルーパまたはフックが、軸回りを正弦回転運動で往復動する。このルーパは、その先端が針によって提供された針糸のループに進入し、材料のルーパ側でこの針糸のループにルーパ糸のループを貫通させるように、針に対して位置決めされる。ルーパの動きは、針がそのサイクルの下降区間にあるときに針糸のループがルーパ糸によって捕捉されるように、針の動きに同期化される。次いで、針が持ち上がって材料から引き抜かれ、針糸をルーパおよびルーパ糸のループの回りに延びたままに残す。
【００１０】
針が材料から引き抜かれるとき、材料はステッチ要素に対して移動され、針が再び下降して、針が貫通した先程の点から１目の長さに等しい距離をおいて材料を貫いて１つのステッチを形成する。針は、再び材料を貫通すると、先程ルーパによって先程の針糸のループに突き通されたルーパ糸に形成されたループに、針糸の次のループを挿通する。このようなサイクルのこの時点では、ルーパ自体は、その正弦往復動で既に針糸のループから引き抜かれており、ルーパ糸のループをステッチ補助要素（数多くの機械でリテーナとして知られ、それは針の次の下降に備えてルーパ糸のループを広げた状態に保つ）の周囲に延びたままに残す。このような過程では、ルーパ糸のループ形成と針糸のループへの通しとを交互に行いながら、針糸のループが形成されかつルーパ糸のループに通され、それによって材料のルーパ側に沿って交互する針糸およびルーパ糸のループの連鎖ができ上がり、材料の針側で見られる針糸のみで形成された一連のステッチを残す。
【００１１】
チェーンステッチ形成機械における針およびルーパの従来の正弦的な動きは、長年の経験を通じて、ステッチが縫製過程で欠損しないように糸が確実にループを捕らえ続けるように調整されてきた。高速キルティング機械では、針の動きは、針先端が材料平面の下方または材料を支持する針プレートの下方に、針サイクルの約１／３、すなわち、針サイクルの１２０度の間存在するようになっている。
【００１２】
針が材料を貫通する針のサイクル部分の間、材料は針に対して移動しないことが好ましい。機械の構成要素および材料の慣性によって、針が材料を貫通することによって、ステッチ動作の間に針に対する材料の僅かな動きが多少引き起こされる。これは針の撓みに繋がり、それによってルーパが針糸のループを捕らえ損なったりまたは針がルーパ糸のループを捕らえ損なったりするのでステッチを欠損させるか、あるいは材料が伸張および変形するので型模様の形成を損なわせる恐れが生じる。さらには、針が布地を貫通する時間を制限すると、針が布地を貫通する速度を形成するが、それによって針が厚い多層材料を貫通する能力が決まる。その場合に、針の速度の上昇には針の移動距離の増大が必要になり、ステッチ形成時に、布地の下方で、ステッチを引き締めるために引き上げなければならない針糸の過剰なたるみを引き起こす。したがって、従来の針の動きは、チェーンステッチ縫製、特に高速キルティングを制約する。
【００１３】
さらには、既知の多針キルティング機械のルーパヘッドは、カム従動節をカム表面上に移動させることによってルーパの動きを与えるが、この構造は潤滑が必要であり、保守を必要とする摩耗要素をもたらす。
【００１４】
加えて、多針キルティング機械で使用されるチェーンステッチ形成要素は、それぞれ材料の対面側から材料を貫通して往復動する針、および材料の裏側で、貫通する針によって形成された上糸のループを貫通して材料の裏側の経路で揺動するルーパまたはフックを具備するのが通常である。チェーンステッチは、材料の裏側で針とルーパの相互作用によって材料の裏側で上糸と下糸との間の交互連結の縦続列または連鎖を形成するものであり、それは同時に材料の表面側で上糸の完璧な一連のステッチを形成するものである。一連のステッチを確実に形成するには、針およびルーパがどちらも対向する糸のループの捕捉に失敗しないように、それぞれのステッチ要素セットの針およびルーパの経路を正確に確立する必要がある。このようなループを捕らえ損なうと、縫製型模様の欠陥である欠損ステッチをもたらす。
【００１５】
キルティング機械の使用時の最初に、かつ周期的に、針およびルーパの相対位置を調整しなければならない。通常は、この調整にはルーパの位置をその揺動軸上で横方向の調整を行うことが伴う。多針キルティング機械では、このような調整は、ルーパの経路を上糸が通される針の目の直上の針面に密接させるために行われる。この位置では、ルーパ先端が下糸のループを挿通する針糸のループが、針の近傍に形成される。これらのループの形成およびステッチ連鎖の相互連結が、ここで参照により明示的に本明細書に組み込まれる特許文献１に詳細に開示されている。
【００１６】
ルーパ調整は通常は人手による工程であった。この調整は、針がキルティングされている材料下側の針の移動経路中の最下位点に接近しているときにルーパが針に接近するかまたは軽く当たるように、ルーパを緩め、再位置決めし、点検し、かつ締め付けるための何らかの種類の手道具を使用して、技術者によって機械を停止して行われる。このような調整は作業者の一定の時間量を奪う。多針キルティング機械では、針の数が多く、調整時間が大幅に掛かる恐れがある。針の調整のためにキルティングラインがほとんど１時間かまたはそれ以上も停止することになるのは珍しくない。
【００１７】
さらには、ルーパ調整は人手による工程であったので、調整要素に接近する難しさ、相対的なルーパおよび針の位置を決める難しさ、および調整要素を定位置に保持し、他方で組立体の固締構成要素を固定または固締する難しさが調整誤差の源になってきた。
【００１８】
多針キルティング機械で使用されるチェーンステッチ形成要素はそれぞれが、材料の対面側（すなわち、表面側）から材料を貫通して往復動する針、および材料の裏側（すなわち、背面側）の経路で、貫通する針によって材料の裏側で形成された上糸のループを貫通して揺動するルーパまたはフックを具備するのが通常である。チェーンステッチは、材料の裏側で針とルーパの相互作用によって材料の裏側で上糸と下糸との間の交互連結の縦続列または連鎖を形成するものであり、それは同時に材料の表面側で上糸の完璧な一連のステッチを形成する。上糸または針糸は布地を布地の表側すなわち対面側から貫通して、布地の裏側でループを形成する。下糸は、上糸のループと交互連結するループの連鎖を形成する布地の裏側だけに留まる。
【００１９】
高速多針キルティング機械は、マットレスカバーの製造で使用される機械のように、しばしば型模様構成要素の断続的な列で型模様を縫う（ｓｅｗ）。このような縫製（ｓｅｗｉｎｇ）では、タックステッチが作製され、型模様構成要素のキルティングの最後で、少なくとも上糸が切断される。次いで、布地は針に対して新たな型模様構成要素の始まりに前進するが、そこでより多くのタックステッチが作製されて縫製が再開する。このような１つの高速多針キルティング機械も上記で参照した特許文献１に説明されている。当該特許は、このような多針キルティング機械において糸を切断する１つの方法を特に詳細に説明する。したがって、多針キルティング機械における、より確実でより効率的な糸処理に対する要望が存在する。
【００２０】
高速多針キルティング機械のこれらの特徴および要件、ならびに以上に論じた欠点は、従来のキルティング機械における、より高い速度およびより大きな型模様融通性の実現を阻害する。したがって、特に寝具業界で使用される大量キルティングのために、これらの障害を克服して、キルティング処理の作業効率を増大させる必要性が存在する。
【００２１】
さらに、多針キルティング機械に対して通常はウェブの形態で供給される材料を、容易に交換する手法が、常に要望されている。ウェブ供給に関し、この要望は、その時点まで機械に対して供給されていた材料ウェブの後端に対して、新しい供給源から供給される材料の所定長さ部分を繋ぐ方法に対する要望である。多くのキルティング機械においては、特に、ウェブがキルティング作業域を通って鉛直方向上向きに移動するような上記に特定される用途における機械においては、材料供給は、床の近傍から機械内へと入る。このことは、伸縮性の材料がキルティングされる場合に材料の歪みを引き起こしかねないようなウェブ上の抵抗を最小化にするのに有効である。時によっては、そのような伸縮性材料は、例えば、マットレスカバーにおける表面皮地（あるいは、ｔｉｃｋｉｎｇ）として使用される。床の近傍位置から機械内へと導入する場合には、多くの場合、材料を交換することが困難であり、機械内に導入されているウェブに対して新たな供給材料を繋ぐことが困難である。したがって、そのような材料供給に関しての改良が、要望されている。
【特許文献１】米国特許第５１５４１３０号明細書
【特許文献２】米国特許第６７３６０７８号明細書
【特許文献３】米国特許第６０２６７５６号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の主要な目的は、特に、寝具産業で見られるような高速で、大規模なキルティング用途におけるキルト製作の効率および経済性を向上させることである。本発明の特定の目的には、キルティング速度の向上、キルティング機器のサイズおよび費用の低減、および従来技術の型模様に優る、作製されたキルト型模様における自由度の向上が含まれる。
【００２３】
本発明の他の目的は、多針キルティング機械における針の配置に融通性を与えることである。本発明の追加的な目的は、多針キルティング機械作業における針の設定変更に要する、機械の休止時間および作業者の時間を削減することである。
【００２４】
本発明の特定の目的は、多針キルティング機械の様々な構成に適合可能であり、様々なサイズ、種類、および配向の幾つもの機械、例えば、単一または多針機械、１つまたは複数の針の列を有する機械、様々に離間された針を有する機械、および垂直、水平、または別様に配向された針を有する機械で使用できるキルティングヘッドを提供することである。本発明の別の目的は、様々な方向で縫うために、様々な型模様を縫うために、または様々な速度で縫うために、同じ機械で様々に動作可能な縫製ヘッドを提供することである。
【００２５】
本発明の別の目的は、キルティング機械における縫製要素の調整の確実性を向上させることである。本発明のさらに特定の目的は、キルティング機械の作業者によって迅速かつ確実に実行可能なルーパ調整を提供することである。本発明の他の目的は、キルティング機械のチェーンステッチ縫製ヘッドのルーパが適切に調整されているとき、または適切に調整されないときを確実に知らせることである。
【００２６】
本発明の他の目的は、多針キルティング機械の糸の切断を実現することである。本発明のより具体的な目的は、別々に動作可能であるか、または別々に移動、交換、もしくは再構成が可能であるヘッドを有する多針キルティング機械における糸切りを実現することである。本発明の別の目的は、キルティング機械、特に、多針キルティング機械における糸の張力をより確実に監視及び／又は制御することである。本発明のより具体的な目的は、このようなキルティング機械における糸の張力を自動的に管理および調整することである。
【００２７】
本発明の原理によれば、針が、従来技術の多針キルティング機械によって使用されるような垂直方向以外で往復動する、多針キルティング機械が提供される。本発明のキルティング機械は、従来の多針キルティング機械の動作軸とは異なる幾つかの動作軸を提供する。本発明の例示の実施形態では、針が水平方向に往復動する間、素材は垂直平面内に支持される。針が水平に配向された状態で素材を垂直平面内に支持することが好ましく、かつ重要な利点を有するが、他の非水平の素材配向（すなわち、平面配向に対して実質的な垂直成分を有し、本明細書では一般に垂直と呼ぶ）および非垂直の針配向（すなわち、針配向に対して実質的な水平成分を有し、本明細書では一般に水平と呼ぶ）は、本発明の特徴の多くに適合し、他方で本発明の幾つかの特徴は任意の素材または針配向に関して利点を提供することができる。
【００２８】
本発明の幾つかの原理によれば、キルティング機械の好ましい一実施形態には、別々にまたは個々に制御可能である２つ以上のブリッジを設けられている。それぞれのブリッジには、縫製針の列が設けられ得る。これらの針は、それぞれが別々にもしくは個々に、または様々に組み合わせて一緒に駆動され得る。
【００２９】
本発明の例示の実施形態によれば、７つの動作軸が設けられる。これらは一方向のＸ０−軸を含み、それは１つの下流側方向のみに材料の送出しをもたらす。別の実施形態では、二方向のＸ−軸動作が備わる。このＸ−軸動作は、ウェブの形態にある材料をキルティング台を通じて前送りする送出しロールの回転によってもたらされる。
【００３０】
さらに、例示の実施形態によれば、針とルーパの刺繍機構を担持する別々に移動可能なブリッジに２つの動作軸、すなわち、Ｘ１、Ｙ１およびＸ２、Ｙ２がそれぞれに設けられる。Ｙ−軸動作は、それぞれのブリッジを左右に、ウェブに対して平行に、かつその長さおよび動作の方向に対して横方向に移動し、他方では、Ｘ−軸動作は、このブリッジをウェブに対して平行に上下に、かつその動作方向に対して平行に移動する。二方向のウェブ動作が与えられる代替的な実施形態では、ブリッジのＸ−軸動作が必ずしも設けられるとは限らない。ブリッジのＸ、Ｙ動作は、ブリッジのそれぞれに対して別々に制御されるＸおよびＹ駆動部によってもたらされる。ブリッジのＹ−軸動作は、約１８インチ、すなわち、中心位置のそれぞれの側でそれぞれの方向に９インチの範囲を有し、ブリッジのＸ−軸動作は、ウェブまたはブリッジがＸ方向に移動するかしないかにかかわらず、ウェブの動作に対して３６インチの範囲を有することが好ましい。
【００３１】
本発明の幾つかの原理によれば、キルティング機械に、水平または垂直配向にある針と一緒に動作可能な１つまたは複数のキルティングヘッドが設けられる。本発明の他の態様によれば、自己内蔵式縫製ヘッドが設けられ、それは同じかまたは異なる型模様を、同じかまたは異なる方向に、あるいは、同じかまたは異なる速度もしくはステッチ率で縫うために、同じ動作で同期してまたは別々に、単独でまたは１以上の他のこのような縫製ヘッドと組み合わせて動作可能である。
【００３２】
本発明の幾つかの原理によるキルティング機械の好ましい一実施形態が、静止台枠または可動ブリッジの上で連動可能であり、さらに、１以上の他の縫製ヘッドと組み合わせて、または個々にもしくは別々に制御されて動作するように、別の台枠またはブリッジ上の個々別々のグループとして連動される１以上の他のヘッドと共に、そのように配置可能である縫製ヘッドを設ける。
【００３３】
本発明の例示の実施形態では、ブリッジは個々別々に支持および移動され、さらにそれぞれのブリッジ上に幾つかの個々別々に動作可能な縫製ヘッドが支持される。これらのブリッジのそれぞれが、個々別々に、キルティングされている材料の平面に対して横方向および長手方向の両方に、制御されかつ移動され得る。これらのブリッジは、キルティングすべき材料の垂直に延びる経路の周囲で離隔される共通の脚支持体に取り付けられ、ブリッジは、それぞれの脚支持体に組み込まれた共通の線形軸受け滑動システムによって案内される。それぞれの脚はまた、複数の釣合重りを、それぞれのブリッジに１つ担持する。それぞれのブリッジは、異なる個々に制御可能なサーボモータによって垂直にかつ水平横方向に個々に駆動される。それぞれのブリッジのモータは、ブリッジの垂直および水平移動をもたらす。
【００３４】
さらには、本発明の幾つかの態様によれば、それぞれのブリッジは、縫製要素、針、およびルーパを往復動するために個々に制御可能な駆動部を有する。この駆動部は、最も実用的には、これら要素の往復動リンク機構を動作させる、回転軸からのような回転入力である。ブリッジのそれぞれの駆動部の個々の動作は、縫製ヘッドまたは縫製ヘッドのグループの個々の縫製動作が可能とし、または１以上の他のヘッドが縫製している間、１以上のヘッドを遊ばせることが可能である。これらのヘッドはそれぞれが、制御装置（すなわち、コントローラ）からの制御に応答し、好ましくは、コモンバス上ですべてのヘッドに送信されたデジタル信号に応答する要素を有し、それぞれの制御可能な要素にはそれぞれの要素に振り向けられるバスからの信号を選択する復号回路が設けられる。
【００３５】
本発明の例示の実施形態では、それぞれの針ヘッドおよびそれぞれのルーパヘッドを含むそれぞれの縫製ヘッドが、これらのヘッドを作動または停止し、それによって型模様の自由度を与えるために、機械制御装置によって動作され得る個々に制御可能なクラッチを介して共通の回転駆動部に連結される。さらには、これらのヘッドは縫製要素の対として構成可能であり、それぞれの針ヘッドが、対応する同様のモジュール式のルーパヘッドを備える。それぞれの対のヘッドは個々に作動または停止され得るが、それらは、最も望まれ得るように、それらのサイクルにおいて同時にまたは異なる位相で、一緒に作動および停止されるのが通常である。代替的に、針ヘッドのみに選択的な駆動リンク機構を設けることが可能であり、他方で連続稼動するようにルーパヘッドが針駆動モータの出力に連結され得る。このリンク機構は、直接的および恒久的でもよいし、または調整可能に、切換え可能に、もしくはルーパ駆動系列の中に差動駆動機構を設けることなどによって、針駆動部に対して位相合わせが可能であるようにしてもよい。直接駆動部が用いられるとき、ルーパヘッド駆動部は、クラッチを介するのではなく、歯車箱を介して入力駆動軸に連結される。ルーパヘッドのそれぞれには、ルーパヘッドが機械の中に搭載されるときに、それぞれのルーパヘッドを他のルーパヘッドまたは針ヘッドに対して厳密に位相設定できるように、ルーパ駆動部軸上に位置合わせ円板がさらに設けられる。さらには、それぞれのルーパヘッドハウジングには、ルーパヘッド搭載時に、ルーパヘッドを対応する針ヘッドに位置合わせし易いように、針に垂直な平面内に２次元の調整が備わる。
【００３６】
さらに、本発明の他の原理によれば、複数の押え金が設けられ、それぞれの押え金がそれぞれの針ヘッド上の１本の針ごとに設けられる。これは、圧縮を要する材料の量の低減を可能にし、キルティング機を動作させるために必要な電力および力を軽減する。針のそれぞれは、対応するルーパと同様に、別々に移動および制御が可能であるか、またはブリッジ上のすべての針よりも少ない針の組合せで移動および制御が可能であり、さらに選択的に作動および停止され得る。針およびルーパの作動および停止は、電気式、空圧式、磁気式、または他の種類のアクチュエータもしくはモータもしくは移動可能なリンク機構のような、コンピュータ制御のアクチュエータが備えられ、このコンピュータ制御のアクチュエータによって実現されることが好ましい。
【００３７】
縫製要素および押え金板による全体的な圧力および力が少なくて済むので、キルティング機械の軽量構造が可能になり、さらに寝具工場における設置面積が小さいより小型の機械が可能になる。さらには、個別の押え金の使用は、従来の押え装置によって引き起こされた型模様の変形の多くを回避する。これらの利点は、布地のルーパ側の針プレートと布地の針側の持ち上げられた押え金との間のより広い間隔によってさらに大きくなる。この間隔は数インチに達し得る。
【００３８】
本発明のさらなる原理によれば、チェーンステッチ形成機械における針は、従来の正弦的な動きとは異なる動きで駆動され得る。本発明の例示の実施形態では、チェーンステッチ形成ヘッドの針または複数のチェーンステッチ形成ヘッドのそれぞれの針が、従来の正弦的な針の動きに関する場合よりも、そのサイクルのより大きな部分の間、持ち上がった位置に留まるように、さらにそのサイクルのより小さい部分の間に、材料を貫通するように駆動される。また本発明のこの例示の実施形態によれば、針は、それが材料から抜き出されるときに針が移動する速度よりも速く下降して材料を貫通するように駆動される。本発明の代替的な実施形態では、正弦的な動きも提供される。
【００３９】
非対称的、非正弦的な針の動きの一実施形態では、針は、正弦的な動きによってもたらされる深さとほぼ同じ深さまで下降して材料を貫通するが、より速く移動し、したがって従来の正弦的な動きよりもそのサイクルのより小さい部分でその移動最下位点に到達する。しかし、針は、それが下降するよりも遅くその移動最下位点から上昇して、ルーパが針糸のループを捕捉するための十分な時間を与え得るように、従来の正弦的な動きに関するよりも少なくとも同じかまたは長く材料の下方に存在する。その結果として、従来技術に関するよりも大きな材料貫通力が針によってもたらされ、さらに主として針が材料を貫通する時間がより少ないことにより、従来技術に比べて針の撓みおよび材料の変形の発生がより少ない。
【００４０】
本発明の幾つかの原理によるキルティング機械の一実施形態は、関節式レバーまたは駆動部が針の動きを正弦曲線から逸脱させる機械的リンク機構を設ける。カムおよびカム従動節配置も、正弦曲線から逸脱する曲線を与える。同様のリンク機構は押え金を駆動することもできる。
【００４１】
本発明の機械的および電気的実施形態が、本発明による針の動きをもたらすように適合可能である。本発明の一実施形態では、ステッチ要素、特に、それぞれの針対の針が、サーボモータ、好ましくは線形サーボモータによって駆動され、針の動きは厳密に好ましい曲線を辿るように制御される。非正弦的な動きの好ましい一実施形態では、その曲線は、針先端をそのサイクルにおける従来の０度の最上位位置を僅かに越えて上向きに運び、それを従来の曲線の上方に維持し、針先端の最下位位置、すなわち、針駆動の１８０度位置に達するまで、従来における場合よりも迅速に下降する。次いで、針は、針の従来の位置に沿ってまたは僅かにその下方をその０度位置まで上昇する。
【００４２】
このような動きを実施するのに適切なサーボ制御式キルティングヘッドを有するキルティング機械が、ここで参照により本明細書に明示的に組み込まれる米国特許出願第０９／６８６０４１号明細書に説明されている。このような装置では、キルティングヘッドサーボ機構は、縫製動作を実行するように、プログラムされた制御装置によって制御される。本発明では、制御装置（すなわち、コントローラ）は、本明細書に説明されている動きで針を駆動するために縫製ヘッドを動作させるようにプログラムされる。代替的な実施形態では、キルティング機械の針ヘッドには、上で説明した非正弦的な動きを針に付与するように構成される機械的リンク機構が設けられる。このような動きを付与するための機構は、非対称的な運動によって発生する非対称的な力を打ち消す質量分布を有し、従来の調和正弦関数とは異なる非調和、非正弦運動に起因する不規則加速による振動の誘発を最小化する非対称的に重み付けられたリンク機構および構成要素によって形成され得る。幾つかの実施形態では、縫製ヘッド自体にハウジング構造が設けられ、ヘッドがブリッジ上に搭載されるとき、ブリッジを補強し、強化し、さらに剛性化して、振動を最小化する。
【００４３】
さらには、本発明の原理によれば、ルーパヘッドが、カム上を滑動するカム従動節を必要としないで、入力回転運動を２つの別個の運動に変換する。したがって、ルーパヘッドは、最小限の部品点数を有し、さらに潤滑を必要とせず、それによって保守要件を最小化する、高速で均衡した機構である。同様に、針ヘッドも潤滑の必要がないように構成される。
【００４４】
本発明の他の原理によれば、チェーンステッチキルティング機械におけるルーパ／針関係を調整するための、特に多針キルティング機械で使用するための、ルーパ調整特性が提供されている。この調整特性は、ルーパの先端が針に向かって、及びそれから離れるように移動可能にする調整要素を有する、容易にアクセス可能なルーパ保持体を含む。一実施形態では、単一の二方向調整ねじまたは他の要素がルーパ先端を両方向に移動する。また、別体の固定要素が設けられることが好ましい。例えば、ルーパの調整では、制御装置が、ルーパを調整するためにステッチ要素が停止して安全ロックモードに入るループ捕捉時間調整位置にステッチ要素を進ませる。次いで、調整が完了すると、制御装置は、材料にステッチが形成されないようにステッチ要素を逆進させる。
【００４５】
本発明の別の態様によれば、ルーパを調整する作業者にステッチ要素セットの針に対するルーパの位置を知らせる表示器に結合される針／ルーパ近接センサが設けられる。カラー符号化光が点灯して針に対するルーパの位置を示し、設定が適切であるときに１つの表示が点灯され、設定が適切でないときに１以上の他の表示が点灯することが好ましい。不適切を示す表示には、ルーパが針に近すぎるか、または離れすぎるときに１つのカラー符号化照明を含み、ルーパが他の方向に離れすぎるときに別の表示を含み得る。
【００４６】
本発明の例示の実施形態では、ルーパ保持体に、作業者が単一調整動作によって両方向で針に対するルーパの横方向位置を調整できるアクセス可能な調整機構が設けられる。この機構は、ルーパ要素がルーパの先端を刺繍機構の針に対して横方向に運ぶように内部に枢支されているルーパ保持体を含む。ルーパ先端位置の調整は、ルーパ先端を針に対して右または左に移動するために単一調整ねじを一方または他方に回すことによって変更される。ルーパは、調整ねじが一方に回されるとき、ばねがねじの力に負け、ねじを他方に回すとき、バネがルーパをねじに向かって回転させるように、調整ねじの先端に対してその保持体の中でばね付勢される。調整ねじおよびばねは、ルーパをその調整位置に保持し、さらに、この保持体に設けられる固定ねじがルーパをその調整位置に保持するためにねじ込まれる。
【００４７】
本発明の他の特徴によれば、針に対するルーパ先端の位置を知らせるために、ルーパと針との間の接触を検出する電気回路の形態であり得るセンサが設けられる。例えば、接触／分離点を調整において適切に考慮できるように、ルーパ調整を行う作業者に針と針の接触時点を知らせるために、表示器灯が設けられる。センサは、代替的に、他の何らかのルーパ及び／又は針位置監視装置でもよい。
【００４８】
本発明の原理によれば、多針キルティング機械には、それぞれの針位置に個々の糸切り装置が設けられる。糸切り装置は、多針チェーンステッチキルティング機械のルーパヘッドのそれぞれに配置され、これら糸切り装置のそれぞれは別々に動作可能であることが好ましい。好ましい実施形態では、多針キルティング機械のそれぞれのルーパヘッドには、機械制御装置からの命令を受けると、少なくとも上糸を切断する可動刃または刃セットを備える糸切り装置が設けられる。また、本装置は下糸を切断することが好ましく、下糸を切るときには、通常はキルティングされている布地上の新たな箇所で、ステッチが再開するまで下糸すなわちルーパ糸をも保持することが好ましい。キルティング機械が、別々に駆動可能、もしくは別々に制御可能な縫製ヘッドを有するか、または個々に装着もしくは脱着可能なヘッドを有するとき、このようなヘッドのルーパ構成要素には別々に制御可能な糸切り装置が設けられる。
【００４９】
欠損ステッチの可能性を低減するために、能動的または受動的なルーパ糸末尾案内を操作するために使用することができ、あるいはその逆に、運転開始時に、ルーパ糸末尾を針プレートの下方に案内することもできる。幾つかの実施形態では、ルーパ糸デフレクタを設けて、針がルーパ糸の三角形を逸することがないようにルーパ糸を案内する。さらには、特にルーパ糸の切断に続く型模様の開始時に、開始時の欠損ステッチを回避するための代替的な特徴として、分離開始（ｓｐｌｉｔ−ｓｔａｒｔ）制御方法が提供される。この分離開始の特徴は、針およびルーパの駆動部を別々に切り離しかつ移動することができる特徴の１つの利用である。分離開始の特徴を利用すると、針およびルーパの最初の動作が運転開始時に別々に進行し、ステッチの捕捉を予測可能にする。このことは、針が下糸のループ三角形を捕捉する前に、ルーパが上糸ループを捕捉することを確実にすることによって実現され、ルーパ糸操作のような、分離開始を代替し得る方法である。これは、ルーパ駆動部位置において、１つがルーパに、１つがルーパハウジングに設けられ、両方とも調整可能な１対の針ガードによって補助される。このような二重針ガードはルーパの動作平面に対して垂直な針の撓みを制限して、ステッチ形成の確実性を増す。
【００５０】
代替的な解決策が材料の表面に対して切断された上糸を取り去るために提供され、新たな型模様構成要素の開始前に、上糸が切断された後にそれを材料から取り除く、糸ワイプ機構およびブリッジ移動ワイプサイクルを含む。さらには、型模様曲線の刺繍開始時に、切断された上糸末尾を材料の裏側に配置する糸タックサイクルが備わる。このタックサイクルも、開始時の欠損ステッチの可能性を低減する。ワイプおよびタックサイクルは、型模様間におけるタッキング、糸切り、ジャンピング、タッキング、および開始シーケンスの一部として組合せることができる。
【００５１】
針の撓みを最小化し、ステッチの欠損の可能性をさらに低減するタックステッチシーケンス縫製方法も提供され、運転開始のタックシーケンス時に特に有用である。このシーケンスは、型模様の方向へ、例えば、約１インチの距離をステッチし、次いで、同じラインに沿って型模様の通常の縫製を縫製ラインに沿って開始する前に、原位置まで戻るものである。このようなシーケンスでは、材料に対するステッチ要素の断続的な送出しに結合された長いステッチが使用される。この断続的な送出しは、針に対して材料を送り出すことなく、材料を貫通して針のサイクルが交互し、次いで材料が針に対して移動される間に、針が材料から引き抜かれた状態で針サイクルが休止すること含む。材料または針の停止は必ずしも絶対的なものではなく、正確に言えば、針または材料の動きが滑らかに減速している一方で、他方は相対的に迅速に動くことができる。このシーケンスは、ステッチが型模様の中の方向を反転するときにはいつでも、特に、この反転によって、型模様の中の先に形成されたステッチの上を戻ってステッチが施されるときに適用することができる。このシーケンスは、運転開始のタック時に特に有用であり、終了タックでは適用されても、または適用されなくてもよい。縫製の間は、断続的な送出しではなく、連続的な送出しを行うことが好ましい。糸が既に切断されている型模様の縫製の始まりにおける断続的な送出しステッチシーケンスから連続送出しステッチへの移行においては、断続／連続移行ステッチが使用される。
【００５２】
さらに本発明の原理によれば、キルティングまたは他の縫製機械のそれぞれの糸には糸張力監視装置が設けられる。このような糸のそれぞれのための糸張力制御装置は、糸の張力のモニタリングに応答して糸の張力を調節するために、その調整を自動的に変更するように構成される。このような機械の糸のそれぞれに、閉ループのフィードバック制御が備わっていることが好ましい。フィードバック制御のそれぞれは、糸の張力を別々に測定し、糸ごとに張力を補正するように動作可能である。
【００５３】
提供されるブリッジ駆動システムは、ブリッジが別々に移動および制御可能であり、ブリッジを正確かつ迅速に移動し、拘束することなくそれらの配向を維持する。このような特徴を利用して、型模様を位置合わせし、かつ型模様間の無駄な材料を回避するために、ブリッジを同期様態で別々に始動および停止できる新規の縫製方法を実施する。さらには、異なるブリッジの針によって異なる時間にタックステッチをステッチすることができる。
【００５４】
異なるブリッジの別々に制御可能な動作および異なる動作程度は、さらに広範な型模様を作成する能力、および型模様の選択および作製におけるより大きな自由度を与える。異なる型模様が異なる針または異なる針の組合せによって作製される型模様のような独特なキルト型模様が作製され得る。例えば、異なるブリッジを動作させて同時に異なる型模様をステッチすることができる。
【００５５】
幾つもの新規の型模様および型模様縫製技法が本発明の特徴によってもたらされる。これらの幾つかは、少なくとも部分的に、本発明の原理による装置の特徴の結果として提供される。さらに、これらの幾つかは、少なくとも部分的に、本発明の他の原理による方法および技法によって提供される。特定の応用例が、図の説明および以下の詳細な説明における装置の動作に関連して記載されている。
【００５６】
本機構は、従来のキルティング機械よりも小さい慣性を有する。キルティング速度が３分の１増大し、例えば、１分間あたり２０００ステッチまで増大する。
【００５７】
縫製要素および押え金板による全体的な圧力および力が少なくて済むので、キルティング機械の軽量構造が可能になり、さらに寝具工場における設置面積が小さい、より小型の機械が可能になる。さらには、個別の押え金の使用は、従来の押え装置によって引き起こされた型模様の変形の多くを回避する。
【００５８】
また、キルティングすべき材料を左右に移動させる必要を排除し、さらに大きな押え金板の下で材料を圧迫する必要を排除することによって、本機械はシンプルな材料経路を有することが可能になり、それによってより小型の機械サイズを可能にし、さらに自動材料処理に対する適合性を高める。
【００５９】
本発明のさらに他の特徴点によれば、分離開始という特徴点が提供される。この特徴点は、複数の針および複数のルーパのための単一の駆動サーボモータを使用して、実施することができる。位相シフト機構が設けられ、これにより、複数の針と複数のルーパを単一の同じモータで駆動することができる。さらに、本発明においては、ルーパの位相が、針の位相に対して進められ、その後、ルーパと針とが、それらの位相差を維持したまま、駆動され、その後、ルーパと針とは、針の駆動を継続しつつ例えばルーパを遅らせたりあるいはルーパを停止させたりといったような手法でルーパを退避させることにより、互いに同位相の状態へと戻される。この時点から、針とルーパとを同位相として、サイクルが継続される。
【００６０】
本発明のなおもさらなる特徴点によれば、開始時または終了時にタックステッチを行う装置および方法が提供され、この場合、タックステッチシーケンスは、様々な材料や様々な製品に対応し得るように、変更することができる。この方法および装置は、製品タイプや材料タイプの手動的な仕様設定のために、タックステッチシーケンスの手動選択を提供することができ、機械がその選択に応答して、適切なタックステッチシーケンスを設定することができる。また、この方法および装置においては、機械が、製品タイプや材料タイプを自動的に検出したり分析したりすることができ、適切なタックステッチシーケンスを決定することができる。また、この方法および装置においては、任意のまたはすべての特徴点を提供する選択可能な複数のモードを提供することができる。タックステッチシーケンスの変更に加えて、あるいは、タックステッチシーケンスの変更に代えて、例えば糸引きや材料移動や他の機能といったような他の機械操作パラメータは、製品や材料の違いに応じて、変更することができる。例えば、材料が、通常的に使用されるものよりも厚い場合や稠密な場合には、より低速な、あるいは、より強力な、あるいは、より断続的な、タックステッチシーケンスを適切なものとすることができる。
【００６１】
これらおよび他の目的、ならびに本発明の利点は、本発明の好ましい実施形態の図面の以下の詳細な説明から一層容易に明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６２】
図１および１Ａは、本発明の一実施形態に係る多針キルティング機械１０を例示する。この機械１０は、マットレスカバーの製造において寝具産業で使用される材料のような多層材料の幅広ウェブ１２をキルティングするために使用される種類である。このように構成された機械１０には、より小さい設置面積の割当てが可能であり、よってそれは従来技術の機械に比較してより少ない床面積を占有するか、または代替的に、従来技術の機械と同じ床空間の中により多くの特徴構造を設けることが可能である。例えば、機械１０は、本発明の譲受人が長年にわたって当業界のために製造してきた、特許文献１に説明されている機械の約３分の１の床面積である設置面積を有する。
【００６３】
この機械１０は、上流側または進入端１３および下流側または退出端１４を有する枠台１１上に構築される。概ね水平な進入平面内に延びるウェブ１２が、枠台１１の下部で機械１０の進入端１３における通路２９の下から機械１０に進入し、そこでは、そのウェブが、単一の進入遊びローラ１５回りに、または枠台１１の下部の１対の遊びローラの間を通り、そこでウェブは上向きに方向を変えて、枠台１１の中心を通る概ね垂直のキルティング平面１６内に延びる。枠台１１の上部で、ウェブ１２は再び１対のウェブ駆動ローラ１８の間を通り、概ね水平の退出平面１７内で下流側に向きを変える。枠台の上部および下部の１つまたは両方のローラ対は、機械１０を通過するウェブ１２の動きを制御し、かつ、特にキルティング平面１６内でウェブ１２の張力を制御できる駆動モータまたは制動機に連結され得る。代替的に、後述に説明するように、これらの１以上の目的のために他に１以上の組のローラを設けることができる。機械１０はプログラム可能な制御装置１９の制御下で動作する。
【００６４】
機械１０の進入端１３のところにおいては、多層材料からなるウェブ１２として形成された材料ロールが、通路（あるいは、キャットウォーク）２９の直下からウェブの形態で、この進入領域１３へと導入される。この操作は、機械１０の前面からアクセスする機械操作者によって、行われる。材料１２の上面層すなわち表面層１２ａが、あるいは、マットレスカバーのキルティングの場合には布団皮地層が、通路２９の上流側に位置する供給ステーション４００から、この通路の直下へと供給される。供給ステーション４００は、図８において斜視図で示されている。充填材１２ｂと背当て層１２ｃを含めた、材料の残りの層は、表面層供給ステーション４００の上流側に配置されたそれぞれの供給源（図示せず）から、供給される。表面層Ａは、機械１０に対して、図８に示すように、また、図８Ａにおいて側面視で示すように、供給ステーション４００のところで支持された供給ロール４０１から供給される。
【００６５】
供給ステーション４０１は、キルティング機械１０の通路２９の上流側の定位置に設置し得るフレーム４０２を備えている。供給ロールクレイドル４０３が、フレーム４０２に対して回転可能に設置されている。クレイドル４０３は、先端部のところに、２対のノッチ付き取付ブロックを有している。すなわち、下ブロック４０４と、上ブロック４０５と、を有している。これらブロック４０４，４０５は、例えば軸ロッド４０６といったような軸ロッドの両端部を支持し得るように構成されている。軸ロッドは、供給ロール４０１の中心を貫通しているとともに、供給ロール４０１を支持している。材料が供給ロール４０１から機械１０に対して供給される際には、図８Ａに示すように、ロール４０１は、ブロック４０４上に支持される。この場合、材料の表面層１２ａは、通路２９の下方において、ロール４０１から水平方向に延在する。
【００６６】
材料の交換が要望された場合には、図８Ｂに示すように、表面材料の新たなロール４１０が、通路あるいはキャットウォーク２９上に配置される。ここで、キャットウォーク２９は、事前配置領域として機能する。ロール４１０は、ロール４１０の中央に穴を貫通する軸ロッド４１１を有することができる。ロール４１０の両端部間にわたってこのロッド４１１が延在していることにより、２人の操作者がキャットウォーク２９上にロール４１０を配置するに際して、軸ロッド４１１を、ハンドル（あるいは、取扱い部材）として使用することができる。キャットウォーク２９上の位置から、新たなロール４１０は、図８Ｃに示すように、キャットウォーク２９に対して隣接したトレイ４１２上へとそのロール４１０を転がすことによって、ロール交換のための位置へと配置される。この位置から、ロール４１０は、図８Ｄに示すように、軸ロッド４１１の両端部をトレイ４１２から持ち上げてそれら両端部をクレイドル４０３の上ブロック４０５内に配置することによって、クレイドル４０３へと移送される。
【００６７】
新たなロール４１０がクレイドル４０３上に配置された後に、空気圧式のまたは油圧式のシリンダ４１５を起動することにより、フレーム４０２の上方にまでクレイドル４０３を回転させることによってフレーム４０２の上方へとクレイドル４０３を持ち上げることができる。これにより、両ロール４０１，４１０は、図８Ｅに示すような位置とされる。この場合、ロール４０１から延出されて表面材料ウェブ１２ａは、キャットウォーク２９の下方のところにおいて、機械１０に対して供給されている。この時点で、図８Ｆに示すように、他のシリンダ４１６を起動することにより、クランプアーム４１７を下降させることができる。クランプアーム４１７は、フレーム４０２上のクランプバー４１８に対して、材料１２ａを固定することができる。この時点で、材料１２ａを、ロール４０１からカットする。このカット操作は、場所４２０のところにおける横方向ラインに沿って、ナイフまたは鋏を使用して、手動で行うことができる。これにより、図８Ｇに示すような繋ぎ機構４２５内の繋ぎ位置へと材料１２ａの後端エッジ４２１を落下させ得るに十分な長さの後端材料が、提供される。
【００６８】
後端エッジ４２１が、繋ぎ機構４２５内に配置された状態においては、ロール４０１からカットされた材料１２ａは、クランプアーム４１７とクランプバー４１８との間に保持されている。その後、ロール４０１は、ロッド４０６を使用して持ち上げることができ、図８Ｈに示すように、クレイドル４０３の下ブロック４０４から取り外して、フレーム４０２の頂部のトレイ４３０内に配置することができる。その後、新たなロール４１０を、クレイドル４０３の上ブロック４０５から下ブロック４０４へと、移動させることができる。この状態で、図８Ｉに示すように、先のロール４０１からの材料１２ａの交換が行われることとなる。その後、ロール４１０からの材料の先端エッジ４２６が、繋ぎ機構４２５内において、表面材料１２ａの後端エッジ４２１に対して隣接して配置される。そして、図８Ｊに示すように、ロール４１０，４０１からの材料どうしが、繋ぎ機構４２５を使用して一列をなす横方向の単一ロックチェーンステッチを縫製することにより、互いに繋がれる。これにより、表面材料１２ａからなる連続ウェブが形成される。その後、シリンダ４１６を起動することによって、クランプアーム４１７を上向きに回転させることができ、クランプアーム４１７をクランプ位置から退避させることができる。これにより、ロール４１０からの新たな材料は、図８Ｋに示すように、ロール４１０からの古い材料に対して繋がれた状態で延出され、キルティング機械１０内へと供給される。この時点で、シリンダ４１５を起動することにより、キャリッジすなわちクレイドル４０３を下降させることができ、これにより、図８Ｌに示すように、ロール４１０を、先のロール４０１が位置していた位置へと配置することができる。これにより、機械１０は、新たなロール４１０から供給された表面材料を使用して、動作することができる。
【００６９】
上記の説明においては、繋ぎ機構に関して、材料ウェブを他の材料ウェブへと交換する場合に材料ウェブどうしを繋ぐものとして説明したけれども、繋ぎ機構は、キルティング機械に対して１つまたは複数の材料パネルを供給する目的で、ウェブに対して短い長さの材料を繋ぐに際しても、容易にかつ効果的に使用することができる。これは、キルティング機械に対して複数の特注プリントパネルを供給するに際して、有利なものとすることができる。このような例は、例えば、米国特許第６，２６３，８１６号明細書および米国特許第６，４３５，１１７号明細書に開示されている。これら文献の記載内容は、参考のためここに組み込まれる。
【００７０】
上述した原理および特徴点を使用することにより、代替可能な様々な実施形態を想定することができる。例えば、材料１２ａを、繋ぎ機構４２５を通して案内することができ、ロール４０１から材料１２ａをカットする前に、ロール４１０からの材料の先端エッジに対して繋ぐことができる。
【００７１】
枠台１１には、この枠台上を垂直に移動する下部ブリッジ２１および上部ブリッジ２２を含めて（しかし、例示の２つのブリッジよりも多くのブリッジを含み得る）、複数のブリッジを含む動作システムが搭載される。ブリッジ２１、２２のそれぞれは、キルティング平面１６内で水平方向に概ね平行に、かつその両側にそれぞれ延在する前部材２３および後部材２４（図１Ａ）を有する。それぞれの前部材２３の上に、それぞれがキルティング平面１６に垂直な長手水平方向の経路の中で針を往復動させるように構成された複数の針ヘッド組立体２５が搭載されている。隣接する針ヘッド組立体２５の間には、ブリッジを構造的に剛性化し、針駆動部によって加えられる縫製力よる動的変形に耐えるように、リブまたは補強材板８９が設けられる。針ヘッド組立体２５のそれぞれは、機械制御装置（あるいは、コントローラ）１９によって別々に駆動および制御が可能である。複数のルーパヘッド組立体２６（１つが針ヘッド組立体２５のそれぞれに対応する）が、ブリッジ２１、２２のそれぞれの後部材２４のそれぞれに搭載される。それぞれのルーパヘッド組立体２６は、対応する針ヘッド組立体２５の針の長手方向経路と交差するように、キルティング平面１６に概ね垂直な平面内でルーパまたはフックを揺動させるように構成される。ルーパヘッド組立体２６も機械制御装置１９によって別々に駆動および制御が可能である。それぞれの針ヘッド組立体２５およびそれに対応するルーパヘッド組立体２６はステッチ要素対９０を形成し、これらのステッチ要素が協働して単一列のダブルロックチェーンステッチを形成する。図１および１Ａに示した実施形態では、それぞれのブリッジ２１、２２の前部材２３上の７つの針ヘッド組立体２５およびそれぞれのブリッジ２１、２２の後部材２４上の７つの対応するルーパヘッド組立体２６を含む、このようなステッチ要素対９０が７つ存在する。図１Ｂにステッチ要素対９０をさらに詳細に例示する。
【００７２】
一体型の針プレートは設けられていない。その代わりに、６平方インチの針プレート３８が、ルーパヘッド２６のそれぞれに、平面１６のルーパ側のキルティング平面１６に平行に設けられる。この針プレート３８は、ルーパヘッド２６と一緒に移動する単一の針穴８１を有する。針プレート３８のすべては通常は同じ平面内に位置する。
【００７３】
同様に、共通の押え金板は設けられていない。その代わりに、後述で説明するように、それぞれの針ヘッド組立体２５が、複数の別々の押え金１５８のそれぞれの１つを備える。このような局部押え金が、針の多列配置の領域全体にわたって延在する従来技術の単一押え金板の代わりに設けられる。複数の押え金がそれぞれのブリッジ２１、２２のそれぞれの前部材２３の上に設けられ、それぞれが単一の針周りで材料を圧縮する。それぞれの針組立体２５には、それぞれの針組立体によってステッチを縫うために、針の回りで材料１２を圧縮するのに十分な領域のみを有するそれ自体の局部押え金１５８が設けられることが好ましい。
【００７４】
ブリッジ２１、２２の前部材２３上の針組立体２５のそれぞれには、キルティング平面１６の上流側すなわち針側で、枠台１１を差し渡して装着された、針糸の対応する糸巻き２７から糸が供給される。同様に、ブリッジ２１、２２の後部材２４上のルーパ組立体２６のそれぞれには、キルティング平面１６の下流側すなわちルーパ側で、枠台１１を差し渡して装着された、ルーパ糸の対応する糸巻き２８から糸が供給される。
【００７５】
図１〜１Ｂに例示したように、共通の針駆動軸３２が、針ヘッド組立体２５のそれぞれを個々に駆動するために、それぞれのブリッジ２１、２２の前部材２３を差し渡して設けられている。それぞれの軸３２は、それぞれ各々のブリッジ２１、２２の針側部材２３上の、制御装置１９に応答する針駆動サーボモータ６７によって駆動される。ルーパベルト駆動システム３７が、ルーパヘッド組立体のそれぞれを駆動するために、ブリッジ２１、２２のそれぞれの後部材２４上に設けられる。それぞれのルーパ駆動ベルトシステム３７は、それぞれ各々のブリッジ２１、２２のルーパ側部材２４上の、同様に制御装置１９に応答するルーパ駆動サーボモータ６９によって駆動される。針ヘッド組立体２５のそれぞれは、針駆動軸３２の運動に対して選択的に結合または解離され得る。同様に、それぞれのルーパヘッド組立体２６も、ルーパベルト駆動システム３７の動作に対して選択的に結合または解離され得る。針駆動軸３２およびルーパベルト駆動システム３７のそれぞれは、制御装置１９によって制御された機械的な連結機構またはモータによって同期して駆動される。
【００７６】
図２を参照すると、それぞれの針ヘッド組立体２５が、動力を針駆動軸３２から針駆動部１０２および押え金駆動部１０４まで選択的に伝達するクラッチ１００を備えている。針駆動部１０２は、３つのリンク１１４、１１６、および１２０を含む関節式針駆動部１１０によって針保持器１０８に機械的に結合されるクランク１０６を有する。このクランク１０６は、第１のリンク１１４の一端に回転自在に連結されるアームまたは偏心棒１１２を有する。第２のリンク１１６の一端は基部１１８から延びるピン１１７に回転自在に連結され、この基部は、次にブリッジ２１、２２の一方の前部材の上で支持される。第３のリンク１２０の一端は、針保持器１０８の延長部である往復動軸１２４に固定されているブロック１２２から延びるピン１２３に回転自在に連結される。それぞれのリンク１１４、１１６、１２０の対向端は、関節式針駆動部１１０の連結点を形成する枢軸ピン１２１によって回転自在に相互連結される。
【００７７】
軸１２４は、前後の支持ブロック１２６、１２８のそれぞれの中で往復直線運動するように装着される。駆動ブロック１２２は、静止した直線案内棒１３０（それは次に支持ブロック１２６、１２８に支持されかつ固着される）に取り付けられる軸受け（図示せず）を有する。したがって、クランク１０６の回転は、関節式針駆動部１１０を経由して、針保持器１０８の末端中に固定された針１３２を往復動させるように動作可能である。
【００７８】
図２Ａを参照すると、押え金駆動部１０４は、関節式針駆動部１１０と同様の関節式押え金駆動部１４４を有する。クランク１４０が、３つのリンク１４６、１５０、および１５２を含む機械式連結機構１４４を経由して押え金保持器１４２に機械的に連結されている。第４のリンク１４６の一端が、クランク１４０上のアームまたは偏心棒１４８上に回転自在に結合される。第５のリンク１５０の一端が、基部１１８から延びるピン１５１に回転自在に連結され、第６のリンク１５２の一端が、押え金駆動ブロック１５４から延びるピン１５５に回転自在に連結される。それぞれのリンク１４６、１５０、および１５２の対向端は、押え金関節式駆動部１４４の連結点を形成する枢軸ピン１５３によって回転自在に相互連結される。押え金駆動ブロック１５４は、押え金往復動軸１５６（それは次に支持ブロック１２５、１５４内部に滑動自在に取り付けられる）に固定される。押え金１５８は、押え金往復動軸１５６の末端に剛連結される。駆動ブロック１５４は、直線案内棒１３０上を滑動するために取り付けられている軸受け（図示せず）を有する。したがって、クランク１４０の回転は、関節式押え金駆動部１４４を経由して、押え金１５８を針プレート３８に対して往復動させるように動作可能である。
【００７９】
針駆動クランク１０６および押え金クランク１４０は、支持ブロック１６０によって支持された入力軸（図示せず）の両端に取り付けられる。プーリ１６２もクランク１０６、１４０上に取り付けられ、かつそれらと一緒に回転する。タイミングベルト１６４が、出力プーリ１６６の回転に応答してクランク１０６、１４０を駆動する。クラッチ１００は、針駆動軸３２を出力プーリ１６６に対して選択的に係合および解離するように動作可能であり、それによって針ヘッド組立体２５の動作開始および動作停止をそれぞれ行う。
【００８０】
図３を参照すると、出力プーリ１６６は、軸受け１７２によってクラッチ１００のハウジング１７０の内部に回転自在に取り付けられる出力軸１６８に固定されている。針駆動軸３２は軸受け１７４によって出力軸１６８内部に回転自在に取り付けられる。駆動部材１７６は、針駆動軸３２に固定され、軸受け１７８によってハウジング１７０内部に回転自在に取り付けられる。駆動部材１７６は、中心線１８４に対して実質的に平行な方向に延びる、第１の径方向に延在する半円形の突縁または突出部１８０を有し、この突縁すなわちフランジは、１対の正反対に位置決めされた駆動表面（その一方が１８２で示されている）を提供する。駆動表面１８２は、針駆動軸３２の長手中心線１８４に対して実質的に平行である。
【００８１】
クラッチ１００は、出力軸１６８に楔止される滑動部材１８６をさらに含む。したがって、滑動部材１８６は、中心線１８４に対して実質的に平行な方向へ出力軸１６８に対して移動可能である。しかし、この滑動部材１８６は出力軸１６８に対して相対的に回転しないように固定または楔止され、したがって、この出力軸と一緒に回転する。滑動部材１８６と出力軸１６８との間の楔止関係は、滑動部材１８６を軸１６８に結合するキー溝およびキーまたはスプラインを使用して達成することができる。代替的に、滑動部材１８６の内穴および出力軸１６８の外表面は、一致する非円形の断面輪郭、例えば、三角形の輪郭、正方形の輪郭、または別の多角形の輪郭を有し得る。
【００８２】
滑動部材１８６は、環状突縁１８２に向かって中心線１８４に対して実質的に平行な方向に延びる第１の半円形突縁または突出物１８８を有する。この突縁１８８は、１対の正反対に位置合わせされた駆動可能表面（その１つを１９０で示す）を有し、この表面は突縁１８０の駆動表面１８２に対して対向するように、および対向しないように配置可能である。滑動部材１８６は、駆動部１９２によって出力軸１６８に対して並進される。この駆動部１９２は、ハウジング１００中の環状空洞１９６内部で滑動運動するために取り付けられた環状ピストン１９４を有し、それによってピストン１９４の両端に隣接して流体室１９８、２００を形成する。環状封止リング２０２を使用してピストン１９４と流体室１９８、２００の壁との間に流体封止体を設ける。滑動部材１８６は、軸受け２０４によってピストン１９４に対して回転式に取り付けられる。
【００８３】
動作に際して、針駆動軸３２は望ましい角配向で停止され、加圧流体、例えば、圧縮空気が流体室１９８の中に導入される。ピストン１９４は、図３で見て左から右に移動され、それによって、駆動表面１８２に対向して滑動部材１８６の駆動可能表面１９０を移動させる。そしてクラッチ１００が係合されると、針駆動軸３２は滑動部材１８６および出力軸１６８に直接機械的に結合され、出力プーリ１６６は針駆動軸３２の回転を厳密に追従する。針駆動軸３２が引き続いて回転すると、出力軸１６８が同時に回転することになる。
【００８４】
針駆動軸３２が再び望ましい角配向で停止されると、加圧流体が流体室１９８から解放され、流体室２００に流入する。ピストン１９４は図３で見て右から左に移動され、それによって駆動可能表面１９０を駆動表面１８２から切り離し、クラッチ１００が切られる。したがって、駆動表面１８２は駆動可能ラグ１８８を通過して回転し、針駆動軸３２は出力軸１６８とは別個に回転する。しかし、非係合状態では、クラッチ１００が切れている間、出力軸１６８は固定した角位置を維持することが望ましい。すなわち、滑動部材１８６は、中心線１８４に対して実質的に平行な方向へ、図３で見て左に延びる第２の半円形の環状固定可能突縁２０６を有する。この固定可能突縁は、正反対に位置合わせされた固定可能表面２０５を有する。
【００８５】
図４に示すように、ルーパおよびリテーナの駆動部２１２は、針１３２が往復移動している近傍の平面内において、回転軸２３２まわりに、ルーパ２１６を角度的に往復移動させる。ルーパおよびリテーナの駆動部２１２は、また、ルーパ２１６が角度的に往復移動している平面に対して実質的に垂直な平面内において、および、針１３２の経路に対して実質的に垂直な平面内において、閉ループ経路でもって、リテーナ２３４を駆動する。
【００８６】
ルーパ２１６は、第１ルーパシャフト２１８ａから延在している突縁すなわちフランジ２２０上に設置されたルーパ保持体２１４内に保持されている。ルーパシャフトあるいはルーパ軸２１８ａの外方端部は、ルーパ駆動ハウジング２３８によって支持された軸受け２３６内に取り付けられている。ルーパシャフト２１８ａの内方端部は、発振器ハウジング２４０に対して連結されている。よって、ルーパ２１６は、全体的に、ルーパシャフト２１８の回転軸２３２から径方向外向きに延出されている。
【００８７】
図４は、針が水平に配向されている多針キルティング機械１０の１つの種類のルーパ駆動部組立体２６を示す。ルーパ駆動部組立体２６は、選択的な結合要素２１０、例えば、協働する針駆動組立体のための駆動部に同期化される駆動系列に、駆動部組立体２２６の入力２０９を連結するクラッチ２１０を具備し得る。ルーパ駆動部組立体２６は、駆動部組立体２２６および２１０が相互に位置合わせされて取り付けられる枠台部材２１９を具備する。この枠台部材２１９は、ルーパヘッド組立体２６が対応する針ヘッド組立体２５と整列するように、それぞれのブリッジ２１、２２の後部分２４に取り付けられる。クラッチ２１０の出力は、突縁２２０を上部に有する出力軸２１８を備えるルーパ駆動機構２１２を駆動するが、その上にルーパ保持体２１４が取り付けられる。多針キルティング機械の他の種類では、このようなルーパ保持体２１４が、特許文献１に説明されているように、針駆動部の駆動系列に恒久的に結合される共通の駆動連結機構によって動揺される共通軸回りに、他のルーパと一緒に揺動し得る。チェーンステッチ形成機械の特性および針の数は、本発明の構想にとって重要ではない。
【００８８】
一般に、ルーパ２１６は、ルーパ保持体２１４の中に取り付けられるとき、図４Ｃに例示したように、ルーパ２１６を針１３２との協働的なステッチ形成関係にする経路８００に沿って軸２１８上で揺動させる。針およびルーパのステッチ形成関係および動作は、特許文献１にさらに完全に説明されている。ステッチ形成時、ルーパの先端８０１は、針１３２によって差し出される上糸２２２のループ８０３に進入する。このループ８０３を捕捉するために、ルーパ２１６の先端８０１の横方向位置は、それが針１３２の直ぐ隣を通過するように調整されて維持される。ルーパ２１６の調整は、図４Ｃに例示したように、ルーパ先端８０１が針１３２と横方向で位置合わせされた状態で、軸２１８がその揺動サイクルの中で停止されることによって行われる。このような調整では、ルーパ２１６の先端８０１は、横方向に（すなわち、針１３２に対して垂直に）、かつルーパ２１６の経路８００に対して垂直に移動される。
【００８９】
図４Ｃおよび４Ｄに図示するように、ルーパ２１６の好ましい一実施形態が、フック部分８０４および基部部分８０５を有する１片の中実なステンレス鋼から形成される。ループ先端８０１がフック部分８０４の遠位端にある。基部部分８０５は、フック部分８０４がその頂部から延びるブロックである。基部部分８０５は、その下部から延びる取付け釘８０６を有し、この取付け釘８０６によってルーパ２１６が保持体２１４の穴８０７の中で枢支される。
【００９０】
保持体２１４は１片の中実な鋼から形成された分岐ブロック８０９である。この保持体２１４の分岐ブロック８０９は、ルーパ２１８の基部部分８０５よりも広い挿入口８０８を内部に有する。ルーパ２１６は、基部８０５を挿入口８０８に、さらに釘８０６を穴８０７の中に挿入することによって保持体２１４の中に取り付けられる。図４Ｅに例示するように、ルーパ２１６は、本体８０５が挿入口８０８の中で移動する状態で、ルーパ２１６がピン８０６を軸に僅かな角度８１０にわたって枢動するように、保持体２１４の中に緩く保持される。これは、矢印８１１によって示されているように、ルーパ２１６の先端８０１が僅かな距離だけ横方向への移動を可能にし、それは円弧状であるが、ルーパ２１６のフック８０４の角度は相対的に僅かなものであって、直線的な横断線とほぼ同じである。
【００９１】
調整は、ピン８０６から偏心した点８１３でルーパ２１６の基部８０５に対接するように、保持体２１４の中にねじ込まれたアレンヘッドねじ８１２によって行われる。圧縮ばね８１４が、ねじ８１２に対向する点８１５でルーパ本体８０５を支え、ねじ８１２をねじ込むと、ルーパ２１６の先端８０１を針１３２に向かわせ、逆にねじ８１２を緩めると、ルーパ２１６の先端８０１を針３１２から遠ざけるようになっている。固定ねじ８１６が、保持体２１４の中でルーパ２１６をその調整位置に固定するとともに、調整のためルーパ２１６を緩めるために設けられる。固定ねじ８１６は、ピン８０６が回転しないように保持するために、ピン８０６を穴８０７の中で実質的に固締する。
【００９２】
実際は、ルーパ２１４の位置は、その先端８０１が針１３２にかろうじて接触しているか、または針１３２から最小限に離間されるように調整されることが好ましい。このような位置の達成を容易にするために、図４Ｆで線図によって例示するように、電気式表示器回路８２０が設けられる。この回路８２０は、保持体２１４の中に取り付けられるルーパ２１６を含み、この保持体は次に、図４Ｄに示すように、軸２１８上の突縁２２０に電気絶縁体８２１を介して取り付けられる。保持体２１４はＬＥＤまたは他の何らかの視覚的表示器８２２に電気接続され、この表示器は、保持体２１４と、枠台１１上で接地電位に接続される電力供給源または電気信号源８２３との間で直列接続される。針１３２も接地電位に接続される。したがって、ルーパ２１６が針１３２に接触すると、表示器８２２および電力または信号源８３３を経由する回路が閉じられて表示器８２２を作動させる。
【００９３】
作業者は、針１３２とルーパ２１６との間の開閉接点を見つけるように、ねじ８１２を前後に調整することによってルーパ２１６を調整することができる。次いで、作業者は、望ましいようにルーパをその位置のままにするか、またはどうにかして設定を撤回し、次いでねじ８１６をねじ込むことによってルーパ２１６を定位置に固定する。
【００９４】
ルーパの調整を行うべきとき、針が零度または上部完全中央位置で機械１０が停止され、その時点で制御装置１９はステッチ要素をサイクルのループ捕捉時間位置（図４Ｃ）まで進めるが、そこではこれらの要素は停止し、機械は作業者がルーパを調整する安全装置モードに入る。針およびルーパの設定後、作業者からの入力によって、機械１０の制御装置１９は、ステッチを形成する方向とは異なる方向にルーパおよび針を移動させる。これは、針およびルーパ駆動サーボ機構６７および６９を逆に駆動して、針駆動軸３２およびルーパ駆動部３７を逆向きに回転してルーパおよび針のサイクルを後退させ、それによって針をその零度位置まで戻すことによって実現される。これはステッチの形成を防止するが、それが望ましいのはルーパ調整を型模様と型模様との間で実行するのがしばしば最適であるからである。ステッチ形成を防止することによって、ラインまたは経路に沿って縫製を継続することが望ましいか否かに関わらず、ルーパ調整はステッチラインに沿っていずれの箇所でも実行することができる。さらには、切り取られた糸の状態を述べる際に下で図５〜５Ｄに関連して説明するように、切り取られたルーパ糸および拭かれた上糸を保持する状態が保存される。
【００９５】
単針縫製機械には多様な糸切り装置が使用されている。このような装置８５０が図５に例示されている。それは、空圧式であり得る往復直線アクチュエータ８５１を具備する。二重顎部の切断ナイフ８５２が、アクチュエータ８５１上を滑動するように取り付けられ、駆動時にはアクチュエータ８５１に向かって直線的に引っ込む。アクチュエータ８５１は次に滑動ブロック８５８（図５には図示しないが、図２Ｃの実施形態に示す）に取り付けられ、この滑動ブロックは、アクチュエータ８５１および関連組立体を、針プレート３８の中の針穴に向かって駆動し、かつそれから遠ざかるように切断装置の駆動時にそのブロックが占有する位置に移動し、さらにルーパ２１６の通路から外れた休止位置まで戻す。ナイフ８５２は針糸用顎部８５４およびルーパ糸用顎部８５３を有し、これらのそれぞれは、アクチュエータ８５１の駆動時に上糸および下糸をそれぞれ引っかける。顎部８５３および８５４は共に刃先が付いており、その上でそれぞれの糸を切断する。静止鞘部材８５５がアクチュエータ８５１に固着されるが、その部材は滑動ナイフ８５２と協働して糸を切断するように構成された表面を有する。糸を切る際に、ナイフ８５２は、針糸の末尾は解放され得るが、下糸の末尾がナイフ８５２と鞘部材８５５の下部に固着されたバネ金属クランプ８５６との間に固締された状態に維持する引っ込み位置に停止される。このように固締すると、切断位置に近接し得る（それによってルーパ糸の末尾が非常に短くなり得る）ルーパの糸抜けを防止する。図５〜５Ｄは、垂直に配向された針を有する機械の中の組立体を例示する。しかし、機械１０では、針１３２は水平に、すなわち、垂直材料平面１６に対して垂直に配向され、他方ではルーパ２１６が、横断水平方向、すなわち、平面１６に対して平行に揺動するように配向されており、ルーパ２１６の先端８０１は機械１０の左側（図１におけるように正面から見て）を向く。
【００９６】
図５Ａは、針が水平に配向されている多針キルティング機械１０の１つの種類のルーパ駆動部組立体２６を示す。個別の型模様または型模様構成要素を構成するステッチの連鎖を縫い終わると、針１３２およびルーパ２１６は、キルティングされている布地１２の針側で針１３２が材料から引き抜かれる図５Ａに例示した位置で通常停止する。このようなステッチングサイクルの時点では、針糸２２２およびルーパ糸２２４が、キルティングされている材料１２のルーパ側に存在する。針糸２２２は材料１２から延びてルーパ２１６のルーパフック８０４の下を回って布地１２に戻り、他方ではルーパ糸２２４が糸供給源８５６から延びて、ルーパフック８０４を貫通してルーパ２１６の先端８０１の穴から出て材料１２の中に進入する。
【００９７】
材料１２のルーパ側では、複数のルーパヘッド２６のそれぞれに切断装置８５０の１つが位置決めされ、それぞれが、適切な境界面（図示せず）を介してキルティング機械制御装置１９の出力に接続された空圧式制御配管８５７を装備するアクチュエータ８５１を有する。個々の糸切り装置８５０自体は、単針縫製装置において従来技術で使用される糸切り装置である。
【００９８】
本発明によれば、複数の装置８５０が、本明細書で説明された様態で多針キルティング機械において使用される。図５および５Ａを参照すると、多針チェーンステッチキルティング機械のそれぞれのルーパ組立体２６では、装置８５０が、この装置８５０のナイフ８５２が、繰出し時にルーパ２１６と材料１２との間に繰り出すように位置決めされ、キルティング機械の制御装置１９のコンピュータ制御下で動作するように連結されている。図５Ａに例示したように、糸切りが可能なサイクル時点にあるとき、制御装置１９はアクチュエータ８５１を駆動し、アクチュエータ８５１は、図５Ｂに例示するように、ナイフ８５２が針糸およびルーパ糸を引っかけるように、ナイフ８５２を針糸２２２のループに通して移動させる。次いでナイフ８５２は針糸２２２および材料１２から延びるルーパ糸２２４を切断するように引き込まれる。材料まで延びるルーパ糸２２４の切断された端と同じように、針糸２２２の分断された両端が解放される。しかし、ルーパ２１６まで延びるルーパ糸２２４の端は、図５Ｃに例示するように、固締された状態のままである。このような固締は、ステッチの再開時にループが形成されるようにルーパ糸の端を保持し、それによって、糸のチェーン形成が始まる前に予期し得ない数のステッチが失われる（それはステッチの型模様の中に欠陥を生じる）のを防止する。
【００９９】
縫製の開始時にステッチが失われるのを回避する追加的な保証として、万一ルーパ糸２２４の端が固締されなかった場合には、一連のステッチを開始するために、糸２２４の端が重力によって針の適切な側に配向されるようにルーパを配向する。このようにすると、縫われたタックステッチおよび型模様の始まりを構成する最初の数ステッチ以内にループができる確率が高い。
【０１００】
上記の糸切り特性は、選択的に動作可能なヘッドまたは縫製ブリッジ上に別々にかつ個々に装着、脱着、または再配置が可能なヘッドを有する多針キルティング機械には特に有用である。個々の切断装置８５０にはそれぞれのルーパヘッド組立体が設けられ、ルーパヘッド組立体のそれぞれに関して着脱、装着、および移動が可能である。さらには、ヘッドが選択的に動作可能である場合には、この特性によって、それぞれの糸切り装置が別々に制御可能になる。
【０１０１】
このような糸切り特性を補完するために、糸末尾ワイプ部材８９０が針ヘッド組立体２５に設けられる。図５Ｃにさらに例示されているように、このワイプ部材８９０は、糸１３２に隣接して空圧式アクチュエータ８９２に枢支される針金フックワイプ要素８９１を具備して、針糸２２１の切断後に、このワイプ要素８９１を針１３２に対して垂直な水平軸回りに回転させる。アクチュエータ８９２は、駆動されると押え金皿１５８の内側でワイプ要素８９１を針１３２の先端回りに弧を描くように動かし、針糸２２１の末尾を材料１２から材料１２の針側まで、さらに押え金皿１５８の内側まで引っ張る。この位置からでは、縫製の開始時点で、上糸が押え金の下で固締されることはなく、したがって、糸末尾は、針が型模様の開始時に最初に下降するとき、典型的に材料１２の裏側に直ちに押し込まれるようになっている。
【０１０２】
図５Ｄは、縫製機械の個々の糸に同じように加えられ、上記で説明した多針キルティング機械の個々の糸のそれぞれに特に適切である糸張力制御システム８７０を例示する。糸、例えば、ルーパ糸２２４は、典型的には糸供給源８５６から、糸に摩擦を与えて糸を緊張させる糸緊張装置８７１を経由して、下流側、例えば、ルーパ１６に達する。この装置８７１は、糸２２４の張力を制御するように調整可能である。本システム８７０は糸張力モニタ８７２を具備し、この糸張力モニタ８７２を介して糸２２４が張力調整器８７１とルーパ２１６との間に延びる。モニタ８７２は１対の固定糸案内８７３を具備し、糸は、この固定糸案内８７３間を駆動され、さらに横方向力変換器８７６に支持された駆動アーム８７５上のセンサ８７４によって横方向に逸らされるが、この変換器は、糸張力測定値を生成するために、張力を受けた糸２２４によってセンサ８７４に掛かる横方向の力を測定する。糸２２２および２２４のそれぞれには、このような糸張力制御装置が設けられる。
【０１０３】
糸張力信号は、変換器８７６によって出力されて制御装置１９に送信される。制御装置１９は、糸２２４の張力が適正であるか否か、またはそれが緩すぎないかそれとも張りすぎていないかを判定する。糸張力調整器８７１には、張力調整を実行するモータまたは他のアクチュエータ８７７が設けられる。アクチュエータ８７７は、制御装置１９からの信号に応答する。制御装置１９が、変換器８７６からの張力測定信号に基づいて、糸２２４の張力を調整すべきであると判定すると、制御装置１９はアクチュエータ８７７に制御信号を送信し、それに応答してアクチュエータ８７７は張力調整器８７１に糸２２４の張力を調整させる。
【０１０４】
図５Ｃに例示したように糸末尾ワイプ部材８９０、または糸の切断後、および新たな箇所で縫製を再開する前に、自由な切断上糸を引っ張るための他の機構を使用する代わりに、糸末尾ワイプ機能の結果を実現する機械制御シーケンスを実行することが可能である。図５Ｅは、型模様構成要素の縫製の終わりにタックステッチシーケンスが実行された直後における糸の切断完了前の上糸２２２の状態を例示する。上糸２２２は、上糸供給源４０１から、制御装置１９の出力によって制御されたアクチュエータ４０３によって動作する上糸張力調整器４０２を介して、針の目に達して針１３２まで延びているように示されている。張力調整器４０２と針１３２との間で、上糸２２２は、同様に制御装置１９の出力によって制御されるアクチュエータ４０６によって駆動される押出し器４０５を具備する引出し機構４０４を通過する。図５Ｅは、押出し器４０５が、その引っ込み位置にあるところを実線で示す。アクチュエータ４０６が駆動されると、押出し器４０５は、その繰出し位置４０７（破線によって例示する）まで移動し、同様に破線で例示する位置まで上糸を引っ張る。上糸引出し機構４０４がパルス入力（ｐｕｌｓｅｄ）されている短い時間間隔の間、上糸２２２の張力を解放するように上糸張力調整器４０２のアクチュエータ４０３に信号を送信する制御装置１９によって上糸の引出しが行われる。糸引出し機構４０４のパルス入力は、制御装置１９から、たるんだ上糸の長さを上糸供給源４０１から引き出すために、押出し器４０５に上糸２２２を逸らせる引出し機構４０４のアクチュエータ４０６に送信された信号によってもたらされる。代替的に、上糸のたるみの長さを引っ張って、針１３２と材料１２との間の糸末尾の長さを追加するために針１３２に通して引っ張るように、針１３２を材料１２に対して約数インチの短い距離だけ移動させることができる。このような相対的な動きは、ウェブ１２を前進させることによって、もしくはブリッジ２１、２２を移動させることによって、または両方によってもたらすことができる。
【０１０５】
上述に説明したように、上糸２２２が引き出された後で、糸２２２および２２４は切断され、ルーパ糸は、図５Ｃに関連して上で説明したように固締される。しかし、この実施形態では、ワイプ機構８９０は存在する必要がない。その代わりに、ワイプ動作が利用可能である。手順中のこの時点では、上糸末尾は、針１３２から延びて、材料１２の下を通過して材料の下方に達し、図５Ｆに例示するように、その末尾が切断され、糸張力が上糸に再び印加される位置まで達する。次いで、針１３２は、材料１２に対して新たな開始位置４１０まで前送りされ（すなわち、ブリッジもしくは材料のいずれか、または両方を移動することが可能であり）、図５Ｇに例示したように縫製を再開するために糸を材料の上部に運ぶ。
【０１０６】
次いで、この時点の前にワイプ部材８９０が使用されたか否かに関わらず、上糸タックサイクルが実行され、そこでは縫製ヘッドが１ステッチサイクルを通して動作し、そのタックサイクルは、上糸末尾を材料１２に通して材料１２の下方に突き出し、そこで、図５Ｈに例示するように、その末尾はルーパ２１６によって捕捉される。次いで、上糸２２２の張力が張力調整器４０２の駆動によって先行して加えられたとき、針１３２は、材料１２に対して糸をワイプする動作で、図５Ｉに例示するように、糸が材料１２を貫通した開始位置４１０から離れ、かつそこへ戻るように移動される。このような動作では、制御装置１９は、縫うべき型模様を読み取ることによって方向を選択する。このような動作は、上糸末尾を再び材料から引っ張り出すことなく、残っている上糸末尾を材料１２の下部すなわちルーパ側へ引っ張るのに十分である。このような動作の長さは異なる用途ごとに様々であり得る。
【０１０７】
動作経路は、例えば、直線、円弧、三角形、直線と円弧の組合せ、または位置４１０から針を約２インチ前後移動させる他の何らかの動きもしくは組合せであり得る。機械が切断するように設計またはプログラムされている糸末尾の長さに応じて、様々な経路長さが使用可能である。このような経路は、針１３２にできる上糸のたるみがいずれも、糸が縫製型模様の中に捕捉されるかまたは針１３２に当たるのを回避する型模様経路の脇に位置するように配向されることが好ましい。この機械１０では、このような動作は、材料１２が静止状態に維持され、かつブリッジ２１、２２を材料１２の平面に対して平行な経路の中で移動させることによって実施されることが好ましい。タックサイクルの終わりでは、機械は図５Ｊに示す位置にある。
【０１０８】
型模様の開始時には、縫製要素、針１３２、およびルーパ２１６が、針糸２２２およびルーパ糸２２４が他方の糸によって形成されたループを交互に捕捉してチェーンステッチの形成を開始するように協働する必要がある。ステッチサイクルが縫製シーケンスの途中で実行されるとき、すなわち、一旦連鎖が始まったら、針１３２は材料１２を貫通して降下し、ルーパ２１６と上糸２２２とルーパ糸２２４との間に形成されたループ４１２（時々、三角形（ｔｒｉａｎｇｌｅ）と呼ばれる）を捕捉するが、このループの形成は、図５Ｋに例示するように、リテーナまたは延展機２３４の動作によって容易になる（さらに完全な説明には、特許文献１の図５Ｆを参照されたい。当特許文献１の図５Ａ〜５Ｇは、通常のチェーンステッチ形成サイクルを連続的に例示したものである）。しかし、糸はまだ材料１２の中に配置されていないので、ルーパ糸２２４は、針プレート３８の下方およびリテーナ２３４の下方で終端している。具体的には、ルーパ糸２２４は切断ナイフ８５２とばねクランプ８５６との間に固締されている（図５Ｊ）。したがって、三角形４１２は、まだその通常の形では存在しておらず、このループが針１３２によって捕捉されることは必ずしも完全に予測が付くわけではない。したがって、第１のステッチが欠損する可能性が高い。さらに重要なことは、第１のステッチが形成されるとき、幾つかの不確定数のステッチサイクル後まで、それぞれの後続ステッチが欠損するという許容できない可能性が存在することである。これは、欠陥製品または処分製品をもたらす恐れがあり、製品を補修または廃棄する必要があり得る。
【０１０９】
型模様の縫製を開始するときのステッチ形成の確実性は、針が下糸のループを捕捉する前に、ルーパが上糸のループを捕捉するように糸を操作することによって大幅に向上することが判明した。これは、ルーパ糸の末尾を再誘導することによって実現可能である。さらに確実にするには、このことは、ステッチ要素のタイミングを相互に対して変更すること、すなわち、最初に捕捉されるループが上糸のループ（それは前進してくるルーパによって捕捉される）であるようにルーパのタイミングに対して針のタイミングを変更することによっても実現可能である。このことは、次に、針の最初の下降時に、針が下糸ループを逸するように糸を操作するか、またはステッチ要素のタイミングを計ることによって実行可能である。これを実行可能にする１つの方法は、針の最初の下降時に、確実に針が下糸の「間違った」側を通るようにすることである。下糸は、ルーパ糸の末尾がルーパの先端から戻って針のルーパ側に沿って延びるときに、針の「間違った」側にある。
【０１１０】
縫製を開始する前に、針１３２が材料１２に対して新たな位置まで移動されると、上糸２２２が針１３２の目を通って、糸巻きから糸末尾まで延びている状態で針１３２は材料１２の上方にある。通常のステッチサイクルでは、針１３２は、図５Ｌに示すように、材料の上から始まり、ルーパ２１６は図示のように前送りされている。ルーパ糸２２４の末尾は、針プレート３８の下方およびリテーナ２３４の下方にある。従来の始動では、可能性として、しかし必ずしもそうであるとは限らないが、針１３２が下降して、図５Ｍに例示するように、下糸２２４とルーパ２１６との間を通過し、図５Ｎに例示するように下糸のループを捕捉するので、ルーパ２１６は引き込むことになる。このことは、ルーパ糸２２４が、図５Ｏに例示するように、リテーナ２３４の下方でルーパ２１６に近接する針糸２２２に巻き付くことになり、針１３２の次の下降時にループを逸する可能性が増大する変形した三角形をもたらす。
【０１１１】
それぞれの針ヘッドおよびそれぞれのルーパヘッドを含むそれぞれの縫製ヘッドは、これらのヘッドを作動または停止し、それによって型模様の自由度を与えるために、機械制御装置によって動作され得る個々に制御可能なクラッチを介して共通の回転駆動部に連結することができる。これらのヘッドは、縫製要素の対として構成可能であり、それぞれの針ヘッドが、対応する同様のモジュール式のルーパヘッドを備える。それぞれの対のヘッドは個々に作動または停止され得るが、それらは、最も望まれ得るように、それらのサイクルにおいて同時にまたは異なる位相で、一緒に作動および停止されるのが通常である。代替的に、針ヘッドのみに選択的な駆動リンク機構を設けることが可能であり、他方で連続稼動するようにルーパヘッドが針駆動モータの出力に連結され得る。なぜなら、ルーパヘッドが材料を貫通しないからであり、針が駆動されないときにはステッチを形成しないからである。ルーパのリンク機構は、直接的および恒久的でもよいし、または調整可能に、切換え可能に、針駆動部に対して位相合わせが可能であるようにしてもよい。例えば、ルーパ駆動部は、ルーパ駆動部系列内に差動駆動機構を設けることにより、針駆動部に対して連結することができる。直接駆動部すなわちダイレクトドライブ方式が用いられるとき、ルーパヘッド駆動部は、クラッチを介するのではなく、歯車箱すなわちギヤボックスを介して入力駆動軸に対して連結することができる。ルーパヘッドのそれぞれには、ルーパヘッドが機械の中に搭載されるときに、それぞれのルーパヘッドを他のルーパヘッドまたは針ヘッドに対して厳密に位相設定できるように、ルーパ駆動部軸上に位置合わせ円板をさらに設けることができる。さらには、それぞれのルーパヘッドハウジングには、ルーパヘッド搭載時に、ルーパヘッドを対応する針ヘッドに位置合わせし易いように、針に垂直な平面内に２次元の調整機構を設けることができる。
【０１１２】
欠損ステッチが発生してしまう可能性を低減するために、特に、ルーパ糸をカットした直後に型模様の縫製を開始した際に欠損ステッチが発生してしまう可能性を低減するために、開始時の縫製欠損を防止し得るような分離開始制御方法が提供される。分離開始方法の特徴は、針駆動部とルーパ駆動部との連動を解除して互いに個別的に動作させ得ることである。分離開始という特徴点を利用すると、針およびルーパの最初の動作が運転開始時に別々に進行し、ステッチの捕捉を予測可能にする。このことは、針が下糸のループ三角形を捕捉する前に、ルーパが上糸ループを捕捉することを確実にすることによって実現される。
【０１１３】
分離開始方法を利用すれば、サイクル中において針がトップデッドの中央位置近傍であるようにしてなおかつ針とルーパとが同位相でロックされたようにして機械が停止された場合に、針とルーパとのロックを解除することができ、これにより、ルーパを針とは独立に移動させることができる。例えば、ルーパを、サイクル中の１８０度のところへと進めることができる。その後、針を、ルーパ位置に対して１８０度だけ進めることができ、針をルーパに対して同位相とすることができる。これにより、最初のサイクルの開始時には、針が下糸のループ三角形またはルーパ糸内のループを見失う。その後、針とルーパとを同位相状態に再ロックすることができる。針とルーパとをさらに進めた際には、針が下糸ループを捕捉する前に、ルーパが、上糸ループを捕捉することとなる。これにより、縫製シーケンスが予測可能に開始される。
【０１１４】
本発明の一実施形態によれば、針駆動部およびルーパ駆動部は、図５Ｌの開始位置と同様である図５Ｐの開始位置にあるときに切り離され、針は、上部完全中央位置に保持される。ルーパ駆動部は、次いで２分の１サイクル進められ、ルーパ２１６は図５Ｑに例示した位置まで移動し、それによってルーパ２１６を針１３２の経路から引っ込める。次いで、ルーパ駆動部はその半サイクル位置に保持され、他方で針駆動部が作動されて、針１３２をその半サイクル位置まで下降させるが、それによって針１３２を、図５Ｒに例示するように、下糸２２４から離れた状態に残す。次いで、針駆動部およびルーパ駆動部が再び互いに結合され、同期して互いに前送りされ、その時点でルーパ２１６は、図５Ｓに例示するように、ステッチサイクルのほぼ４分の３の位置で針のループを捕捉し始め、その位置から、図５Ｔに例示するように、完全サイクル位置まで進む。次いで、これらの要素は次のサイクルを通して移動を継続し、そこでは、図５Ｕから５Ｘまでに例示するように、ステッチの形成を観察することができる。ほぼ図５Ｘにおける位置によって、ルーパ糸の末尾は、糸切り装置の固締作用から脱し終えることになる。
【０１１５】
説明したように、開始時の針駆動部およびルーパ駆動部の分離は、開始時のステッチの欠損を回避する。針駆動部サイクルおよびルーパ駆動部サイクルの分離は、糸切りを容易にする際のように他の用途を有する。
【０１１６】
上記で説明した分離開始方法の利用に代わる代替として、開始時にステッチが欠損する可能性は、上糸のループがルーパによって捕捉される前に、下糸のループが針によって捕捉されるのを防止するために、ルーパ糸の糸末尾を再誘導または案内することによって低減され得る。このような再誘導は、糸切り装置およびクランプ８５０（図５Ｊ）を位置移動または他に位置決めし、ルーパ糸２２４の末尾をルーパ２１６の針側から遠ざけることによって実現可能である。糸押出し機構または他のルーパ糸再誘導技法を使用して、針が下糸ループを捕捉する前に、ルーパに上糸ループを捕捉させることができる。
【０１１７】
開始時にステッチを欠損させる可能性を増大する別の現象は、延展機またはリテーナ２３４が、ルーパ糸２２４が針プレート３４および材料１２に向かって引き寄せられるまで、ルーパ糸２２４によって三角形を形成できないことである。糸切り装置８５０によって固締されているルーパ糸２２４は、リテーナ２３４の届かないところに保持されている。縫製が開始される前に、かなりのルーパ糸のたるみが、ルーパ２１６と糸切り装置８５０におけるクランプ位置との間のルーパ糸末尾に生じる可能性がある。このようなたるみは、針からルーパの反対側まで揺れ動く大きなループを形成し、針が最初に下降した後であっても、所与のサイクルでステッチが捕捉される可能性を低減させ、それによってステッチチェーンの開始を予測不能に遅らせる恐れがある。このような遅れは、縫製型模様に許容できないほどの長いギャップをもたらし、パネルの補修または廃棄が避けがたい。このルーパ糸のたるみが原因でこのような問題が生じる可能性は、ルーパ糸を制限することによって低減可能である。このような制限は、図５Ｙに例示するように、針プレート３８の下方にルーパ糸デフレクタ４３０を設けることによって実現可能である。糸デフレクタ４３０のような構造は、開始時にルーパ２１６を離れるルーパ糸２２４の末尾の方向を制御し、さらにルーパが針糸ループを捕捉した後に針１３２がルーパ糸ループを逸することがないように、ルーパ糸の末尾とルーパの間隔取りに影響を与えるように配置され得る。このようなルーパ糸デフレクタ４３０としての構造は、分離開始技法（ｓｐｌｉｔ ｓｔａｒｔ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）が使用されるか否かに関わらず、ステッチ形成の確実性を向上させる。幾つかの場合では、確実性の向上が分離開始特徴を割愛できるほどに十分である。
【０１１８】
図５Ｙに例示したルーパ糸デフレクタ４３０は楔状の形態であり、針プレート３８の下部に固定される。デフレクタ４３０の楔は、ルーパがその零度付近の前送り位置または図５Ｐに例示した針上げ位置に進むとき、ルーパ２１６の先端の経路に近接して位置決めされるテーパ表面４３１を有する。この位置では、型模様の開始時に、ルーパ糸末尾が針経路の反対側で針切り８５０に固締される。デフレクタ４３０の表面４３１は、一旦ルーパが針糸ループを捕捉したら、下降してくる針１３２が次の下降でルーパ糸ループを捕捉するようにルーパ糸２２４がルーパ２１６の針側にある可能性が非常に高くなるように、ルーパ糸の末尾を十分に針プレートから離して案内するように、ルーパの経路に対して位置決めされる。ルーパ糸デフレクタ４３０は、上で説明した分離開始方法が使用されないかまたは使用できないときに、開始時におけるステッチの欠損の低減に寄与する。
【０１１９】
図５Ｙはまた、図４Ｄにより適切に例示されているように、ルーパ２１６の基部部分８０５に取り付けられた従来の針ガード４６０を例示する。この針ガードは、ルーパ２１６を軸にそれを枢動させることによって調整可能であり、その場合に、針ガードは、図４Ｄの穴４６１の中の止めねじ（図示せず）によって定位置に固定可能である。この針ガード４６０は、下降してくる針１３２を前進してくるルーパ２１６の右側にぶれないように保ち、図５Ｒおよび５Ｓに例示したように、針をルーパの左側に維持し、ルーパ２１６がループを捕捉してステッチをとばさないようにしている。
【０１２０】
改良された代替的な実施形態が図４Ｇに例示されているが、そこでは、二重針ガード組立体４７０が設けられている。この組立体４７０は、第１の針ガード４７１および第２の針ガード４７２を含む。第１の針ガード４７１は針ガード４６０と同様な働きをし、同じようにルーパ２１６の基部８０５に調整自在に枢支される。第２の針ガード４７２は円形状断面の棒であり、針プレート３８のルーパ側に剛着された取付けブロック４７３の穴の中に回転可能、かつ調整自在に取り付けられる。図４Ｇの実施形態では、糸デフレクタ４３０も取付けブロック４７３に装着される。針ガード４７２は、ルーパ２１６が針糸２２２の右側を通過せず、それによって上糸ループを逸し、したがってステッチをとばすのではなく、針糸２２２と針１３２との間を通過するように（図５Ｓ）、下降してくる針１３２が前進してくるルーパ２１６の左側にそれ以上ぶれないように保つ。第２の針ガード４７２の円形断面は、ルーパの動作平面および針プレート平面に対して平行であり、すなわち、説明の機械において水平で、横方向の配向にある軸４７４上に中心が位置する。針ガード４７２は、軸４７４から離間されるが、軸４７４に平行な軸４７６を有し、ブロック４７３の穴の中に取り付けられる偏心基部４７５を有する。したがって、針ガード４７２は、このガードおよびその軸４７４を針１３２に向かってまたは針１３２から離して移動させるように、ブロック４７３の取付け穴の中で回転自在に整可能であり、このガードはブロック４７３上にアレンヘッド式ねじ４７７をねじ込むことによって定位置に固定され得る。
【０１２１】
タックステッチシーケンスをステッチする際に、特にタックステッチシーケンスの開始時に、ステッチの欠損の可能性を低減するために使用される技法も改良される。開始時タックステッチシーケンスは、所定の型模様の方向に約１インチの短い距離だけ縫うことによって開始され、次いで、ステッチの同じラインの上を前に向かって進む前に、最初のステッチの上を開始位置まで縫い返されることが好ましい。始めに、数インチの長さのステッチが縫われ、次いで通常長さのステッチが続く。典型的な通常のステッチ率は１インチ当たり７ステッチであり得る。タックシーケンスを開始するために、糸は最初に型模様曲線の原点に設定されるが、それには上で説明した、ワイプおよびタックサイクルを利用することによって行うことができる。次いで、２つの３倍長さステッチを縫うことが可能であり、その後に、型模様曲線ラインに沿って原点から離れる方向へ単一の通常長さのステッチが続く。次いで、７つの通常長さのステッチを原点まで縫い返すことができる。次いで、縫い方向が再び反転され、型模様曲線に沿って最初のステッチの上を縫うことができる。
【０１２２】
型模様を通常に縫う際には、ブリッジまたは材料の送出し、もしくはその組合せは、材料に対してステッチ要素の連続的な送出し動作をもたらすことが好ましい。しかし、タックシーケンスでは、特に、通常のものよりも長いステッチが使用されるタックシーケンスの当該部分では、得られる送出しは断続的である。しかし、このような断続的な送出しは、急激でないことが好ましく、むしろ、針が材料から離れているときのステッチ要素と材料との間における急激な相対動作と、針が材料に係合されているときの相対的にそのような急激さがほとんどまたは一切ない動作との間を円滑に移行することによって行われる。通常長さのステッチを縫うときには、長いステッチを縫う前であろうとまたはその後であろうと、送出しは連続的かつ円滑であることが好ましい。
【０１２３】
一般に、型模様をキルティングする際の高速縫製は、連続刺繍、すなわち、時間または少なくとも縫われた距離の関数として正弦的である針の動きによって実行される。上記で言及した、いわゆる断続送出し時では、針の動きは、距離の関数として非正弦的であると見なすことが可能であり、針の往復動は、針が材料を貫通するときは正弦曲線よりも速く、針が材料から引き抜かれるときはそれよりも遅い。針の速度の移行は円滑であり得る。この種の針速度の変更は、反転が型模様を縫う際に使用されるときには常に有用である。縫製が、材料に対して停止状態から動作する針によって始まる場合は、このような針駆動動作が有益であるもう１つの事例である。タックステッチは、両状況に共通する実施例であり、そこではこのような針速度の変更が望ましい。
【０１２４】
例えば、針速度は停止から始まり、時間の関数として正弦的な動きで連続サイクル速度に達し得るが、材料および針の相互に対する送出しは、針が材料から引き抜かれるときにはより速く、針が材料を貫通しているときにはより遅くなり、材料に対して移動した距離に関して非正弦的な針の動きを与える。このような動きでは、平均的なものよりも少し大きなステッチを縫うことが可能であり、次いで、針が材料を貫通する合間の材料の送出しは、連続刺繍が継続し得る通常のステッチ間隔まで徐々に低減可能である。次いで、タックを実行する際には、材料に対する針の方向が反転され、非正弦的な針の動きによって、通常のものよりも少し長いステッチの同様のシーケンスが実行され、それに続いて通常サイズのステッチに移行する。方向の反転が行われるときには常に同様の手法が使用可能である。これは、不格好なステッチ、ステッチの欠損、および糸の切断を低減させる。材料に対する針の移動は、（１）材料を静止状態に保ちながら、機械の枠台に対してブリッジを移動させることによって、（２）材料を移動させながら、機械に対してブリッジを静止状態に保つことによって、または（３）機械の枠台に対するブリッジおよび材料の相対移動を組み合わせることによって実行することができる。
【０１２５】
上記で言及した移動は、機械構成要素および材料の慣性ばかりでなく、材料の変形および加速、減速、針の歪み、ならびにこれらの効果を最適化または最小化する他の要因も考慮するような方法で実行され得る。例えば、型模様の本体内部の通常の縫製では、針は、材料と針との間の相対移動（それは材料の平面に平行な移動である）が連続的な状態で、あるいは、一定速度で一連のステッチサイクルを通じて正弦曲線的に往復動し得る。この実施例では、針は１分間に１４００サイクルで往復動し、材料に対する針の移動は１分間に２００インチである。次いで、タックシーケンスを縫うべきときは、このような平行移動および往復動する針の動作速度は、例えば、１分間に１００インチおよび１分間に７００サイクルにそれぞれ比例して減速され得る。次いで、タックステッチでは、最小限の針の撓みおよび最小限の材料の変形で、通常長さのステッチまたは通常のものよりも長いステッチを縫うために（制御装置が命令し得るように）、往復動する針の動作速度は、例えば、針が材料を貫通しているときのサイクル部分では１秒間に２１００サイクルの速度で移動し、次いで材料を貫通する合間では１秒間に数百サイクル以下まで減速することによって変更され、かつ非正弦的に移動され得る。したがって、往復動する針動作は、材料を貫通しているときにはより大きなサイクル速度まで加速され、ステッチを貫通する合間ではより遅いサイクルに減速される。移行ステッチが、通常ステッチに移行するか、またはそれから移行するために、タックステッチの前または後に縫われ得る。このようなシーケンスは、タックステッチ縫いに、または方向反転を型模様の中に縫われるときは常に使用可能である。
【０１２６】
機械１０は、図６に模式的に例示する動作システム２０を有する。ブリッジ２１、２２は、動作システム２０のブリッジ垂直動作機構３０を介して別々にかつ個々に枠台１１上を垂直に移動可能である。ブリッジ垂直動作機構３０は、枠台１１に搭載された２つの昇降機またはリフト組立体３１を、１つは枠台１１の右側にまた１つはその左側に具備する（図１Ａ参照）。リフト組立体３１のそれぞれは、２対の静止垂直レール４０を枠台１１のそれぞれの側に１対具備し、これらのそれぞれの上に２つの垂直可動架台４１が乗り、１つは垂直ブリッジ昇降機（下部ブリッジ昇降機３３および上部ブリッジ昇降機３４を含む）の２つのそれぞれに割り当てられる。昇降機３３、３４のそれぞれは、レール４０に乗る支持ブロック４２が装備される２つの垂直可動架台４１（枠台１１のそれぞれの側に１つ）を具備する。昇降機３３、３４のそれぞれの架台４１は、それぞれのブリッジの両側を支持して概ね長手水準、すなわち、前後水準に留まるようにレール４０の上に取り付けられる。
【０１２７】
上部ブリッジ２２は、上部昇降機３４の架台４１のそれぞれの右側および左側で、その対向する左端および右端が支持され、他方で下部ブリッジ２１は、下部昇降機３３のそれぞれの右側および左側架台４１上に、その対向する左端および右端が支持される。昇降機架台４１のすべては機械的に別々に移動可能であり、昇降機３３、３４のそれぞれの対向する架台は、同時に昇降するように制御装置１９によって制御される。さらには、昇降機３３、３４は、ブリッジ２１、２２を横断水準、すなわち、横方向に維持するために、それぞれのブリッジ２１、２２の両端で架台４１を同期して移動するように制御装置１９によって制御される。
【０１２８】
線形サーボモータ固定子３９が、枠台１１のそれぞれの側に取り付けられ、垂直に、すなわち、垂直レール４０に平行に延びる。線形サーボモータ３５、３６のそれぞれの電機子が、下部および上部昇降機３３、３４のそれぞれの架台４１上に固着される。制御装置１９は、ブリッジ２１の両端を水平に維持しながら、固定子３９上で下部ブリッジ２１を昇降させるように下部サーボ機構３５を制御し、さらにブリッジ２２の両端を水平に維持しながら、同じ固定子３９上で上部ブリッジ２２を昇降させるように上部サーボ機構３６を制御する。垂直動作機構３０はデジタルエンコーダまたはレゾルバ５０を具備し、それぞれの昇降機によって１つが担持され、レール４０上の架台４１の位置を厳密に測定して、ブリッジ２１、２２の精確な位置決めおよび水平化を補助するために情報を制御装置１９にフィードバックする。線形サーボ機構のような線形モータが好ましいが、ボールねじおよび回転サーボ機構、または他の駆動装置などの代替による駆動部が使用可能である。エンコーダ５０は、実際の位置信号を出力するアブソルートエンコーダであることが好ましい。
【０１２９】
動作システム２０は、ブリッジ２１、２２のそれぞれに横断水平動作機構８５を具備する。ブリッジ２１、２２は、その右側および左側に、その両端から剛性に延在する１対の舌部４９を有し、それらはブリッジ２１、２２を昇降機３３、３４の架台４１上で支持する。舌部４９は、横断水平ブリッジ動作機構８５が動作する際に昇降機架台４１上を横方向に移動する。ブリッジ２１、２２のそれぞれの上の舌部４９は、それぞれの昇降機３３、３４の架台４１上の軸受け４３に乗るレールの形態にある横方向に延びる案内構造４４を担持する（図６Ａ）。線形サーボ固定子バー６０が、ブリッジ２１、２２のそれぞれの一方の側の舌部４９に固定され、レールまたは案内構造４４に対して平行に延びる。固定子バー６０と協働し、かつ制御装置１９からの信号に応答してそれを横方向に移動させるように位置決めされた線形サーボ機構４５、４６の電機子が、それぞれ各々のブリッジ２１、２２の架台４１の一方に固定される。この横断水平動作機構は、横方向ブリッジ位置の厳密な制御を補助するためにブリッジ位置情報を制御装置１９にフィードバックするために、それぞれの昇降機４１上のサーボ機構４５、４６の電機子に隣接して設けられる、ブリッジ２１、２２のそれぞれのためのデコーダ６３を具備する。ブリッジ２１、２２は、垂直方向すなわち、上下、および横断方向、すなわち左右に移動するように個別制御可能であり、材料１２上のキルト型模様をステッチするために協働様態で動作する。例示の実施形態では、それぞれのブリッジは、横方向に１８インチ（その中心位置から＋／−９インチ）移動可能であり、それぞれのブリッジは、上下に３６インチ（その中心位置から１８インチ）移動可能である。下部および上部ブリッジ２１、２２の垂直動作の範囲は重なり得る。
【０１３０】
枠台１１の頂部の駆動ローラ１８（これらは動作システム２０全体の一部でもある）は、図６に例示するように、枠台１１の頂部の送出しサーボモータ６４によって枠台１１の右側（下流側に面する）で駆動される。サーボ機構６４は、駆動されるとき、材料１２のウェブを下流側に送り出し、キルティング台を通過する平面１６に沿って、かつブリッジ２１および２２の両方の部材２３と２４との間でウェブを引き上げるローラ１８を駆動する。ローラ１８はさらに、図６Ａに例示するように、機械１０の左側の、枠台１１の中に配置されたタイミングベルト６５を駆動する。ブリッジ２１、２２のそれぞれには、遊びローラ１５の代わりに、それぞれのブリッジ２１、２２が支持されているそれぞれの昇降機架台４１に軸支される１対のピンチローラ６６も設けることができる。これらのローラ６６は、縫製ヘッド２５、２６の水準で材料が横方向に位置移動するのを最小化するために、ブリッジ２１、２２の水準で材料１２を把持する。ピンチローラ６６は、ローラ６６対のニップで、それらの表面の接線動作が材料１２と一緒に動くようにベルト６５によって同期化される。
【０１３１】
遊びローラ１５のみを優先してローラ６６を割愛することも、許容可能な代替案であることが判明している。このような代替案は、一定の材料およびブリッジの動作シーケンス時における材料の集群を回避するために望ましい場合がある。
【０１３２】
図６Ａに例示するように、昇降機架台４１はブリッジ２１、２２を静止状態に支持しているが、モータ６４を作動すると、ウェブ１２を下流側にかつブリッジ２１、２２のピンチローラ６６の間を上向きに前進させるようにローラ１８を駆動する。次いで、ローラ１８は、ベルト６５を駆動する、枠台１１の左側のベルト駆動はめ歯車６００を回転させる。ブリッジ２１、２２の両方のローラ６６は、ローラ１８の動作によって材料１２が上に移動されると材料１２と一緒に転動するようにブリッジ２１、２２が垂直に固定されるとき、これらのローラが同じ接線速度を有するようにベルト６５の動作によって駆動される。他方では、送出しローラ１８および材料１２が静止しているとき、ベルト６５は、図６Ｂに例示するように静止状態に留まる。ベルト６５が静止している状態で、両方のブリッジ２１、２２が上下に移動すると、ローラ６６がウェブ１２に対して、さらにベルト６５に対して押し動かされる。ベルト６５に対してローラ６６が移動すると、ローラ６６が材料１２の静止ウェブの表面に沿って転動するように、ローラ間のニップにおけるローラ表面をウェブ１２において静止状態に保つ速度でローラ６６を回転させる。さらには、ウェブ１２の動作とブリッジ２１、２２の動作を組み合わせると、ローラ６６の対のニップにおけるローラ６６の表面が常に材料１２と一緒に動くようにブリッジ２１、２２の上昇動作をウェブ１２の上昇動作から実質的に減ずる、ローラ６６に付与される組合せ動作が伴う。このようなウェブ１２とブリッジ２１、２２のそれぞれのピンチローラ６６との間の同期化された動作は、材料１２上の長手方向の引っ張りを維持し、ブリッジ２１、２２のそれぞれにおいて材料１２を固締して、ウェブ１２の横方向の材料変形に耐える。
【０１３３】
ベルト６５がピンチローラ６６の動作をブリッジ２１、２２の動作およびウェブ１２の動作と同期化するのを可能にする構造が、図６Ｃおよび６Ｄばかりでなく、上記で説明した図６Ａおよび６Ｂにも例示されている。ベルト６５は、送出しローラ１８によって歯車組立体６０１（図６Ｄ）を介して駆動されるはめ歯車６００回りに延びる。ベルト６５はさらに、静止枠台１１に回転自在に装着された４つの遊びプーリ６０２〜６０５回りに延びる。ベルト６５はまた、共に下部ブリッジ２１用の昇降機架台４１に回転自在に装着された被動プーリ６０６および遊びプーリ６０７回りに、さらに、共に上部ブリッジ２２用の昇降機架台４１に回転自在に装着された遊びプーリ６０８および被動プーリ６０９回りに延びる（すべて枠台１１の左側）。被動プーリ６０６はベルト６５の動作によって駆動され、それは、次に歯車機構６１０（図６Ｄ）を介して、下部ブリッジ２１のピンチローラ６６を駆動し、他方で被動プーリ６０９（同様にベルト６５の動作によって駆動される）は、歯車機構６１１を介して、上部ブリッジ２２のピンチローラ６６を駆動する。歯車機構６１０および６１１は、ローラ６６およびローラ１８の接線速度が、ウェブ１２の速度に対して零であるように、駆動歯車機構６０１の駆動比に関連付けられた駆動比を有する。ベルト６５の経路は、ブリッジ２１、２２の位置に関わらず同じ位置に留まることに留意されるべきである。
【０１３４】
さらには、図６Ｄの下部および図６Ｅおよび６Ｆに、入口ローラ１５がローラ１８と同様の１対のローラとして示されている。このようなローラ１５がそのように設けられて駆動される場合は（それらは、機械１０の上流側のウェブ１２用の送出しシステムに応じて望ましい場合もあるが、望ましくない場合もある）、このようなローラ１５も、ベルト６５によって駆動されるローラ６０５によって駆動される歯車機構６１２を同様に介して、ベルト６５によって駆動されるべきである。そのような場合に、ローラ１５は、機構６０１と６１２との間で適切に一致させた歯車比によって、送出しローラ１８と同じ接線速度に維持されるべきである。しかし、ローラ１５を遊びローラとして自由に回転可能にし、さらに材料１２の上方およびその上流側に単一のローラ１５のみ（その回りに材料１２が延びる）を設けることが好ましい場合もある。歯車機構６０１、６１０、および６１１のそれぞれは、歯車機構６１２に関して実質的に例示しかつ説明した通りでよい。
【０１３５】
ブリッジ２１、２２の垂直動作は、制御装置１９によって、材料１２のウェブの下流側の動作と連係される。この動作は、ブリッジ２１、２２が、それらの３６インチの垂直移動範囲内に効率よく留まり得るような方法で連係される。さらには、２つのブリッジ２１、２２は、異なる型模様または型模様の異なる部分を縫うように移動可能である。したがって、ブリッジ２１、２２の別々の動作はまた、両方のブリッジ２１、２２が、それらのそれぞれの移動範囲に留まるように連係されるが、それには異なるステッチ速度で動作することが必要である。これは、一方のブリッジを別個に制御し、他方では他方のブリッジの動作が他方のブリッジの動作に依存または従属するように制御する制御装置１９によって実現可能であるが、他の動作の組合せも様々な型模様および状況により適切であり得る。
【０１３６】
ブリッジ２１、２２上の縫製ヘッド２５、２６による縫いは、ブリッジ２１、２２、したがって、ブリッジ上にある縫製ヘッド２５、２６の材料１２に対する垂直動作と横方向動作の組合せによって実行される。制御装置１９は、ほとんどの場合に、一定のステッチサイズ、例えば、典型である１インチに対して７つのステッチを維持するように、これらの動作を連係する。このような連係には、ブリッジまたはウェブ、もしくはその両方の動作速度を変更するか、または縫製ヘッド２５、２６の速度を変更することがしばしば必要である。
【０１３７】
針ヘッド２５の速度は、ブリッジ２１、２２のそれぞれの上の共通針駆動軸３２をそれぞれ駆動する２つの針駆動サーボ機構６７の動作を制御する制御装置１９によって制御される。同様に、ルーパヘッド２６の速度も、ブリッジ２１、２２のそれぞれの上の共通ルーパベルト駆動システム３７を駆動する２つのルーパ駆動サーボ機構６９（それぞれのブリッジ２１、２２上に１つ）の動作を制御する制御装置１９によって制御される。異なるブリッジ２１、２２上の縫製ヘッド２５、２６は、２つのサーボ機構６７および２つのサーボ機構６９の異なる動作によって異なる速度で駆動可能である。しかし、同じブリッジ２１、２２上の針ヘッド２５およびルーパヘッド２６は、これらが適切なループ捕捉、針撓み補正、および他の目的のために、相互に対して僅かに位相合わせされ（ｓｌｉｇｈｔｌｙ ｐｈａｓｅｄ）得るにもかかわらず、ステッチを形成する際に協働するように同じ速度でおよび同期して稼動する。
【０１３８】
さらには、ブリッジの水平動作は、ブリッジ２１、２２が反対方向に移動し、それによってブリッジ２１、２２のいずれかによって実行されている縫製動作によって材料１２が横方向に変形するのを解消する傾向を有するように、幾つかの状況において制御される。例えば、２つのブリッジ２１、２２が同じ型模様を縫っているとき、これらブリッジ２１、２２は反対方向に円を描くように制御可能である。異なる型模様も、ウェブ１２に対して横方向に加わる力をできるだけ実質的に解消するように制御可能である。
【０１３９】
上の実施形態には、それぞれのブリッジ２１、２２の針ヘッド組立体２５およびルーパヘッド組立体２６用の別体の別々の駆動サーボ機構が備わっている。特に、それぞれのブリッジ２１、２２は、制御装置１９からの信号によって別々に制御可能な針駆動サーボ機構６７を具備し、この針駆動サーボ機構６７は軸３２を駆動し、次にそれぞれのブリッジ上の針ヘッド組立体２５のすべてを駆動し、それぞれの針ヘッド組立体２５は、クラッチ１００（同様に制御装置１９からの信号によって動作される）を介して選択的に係合可能である。また、それぞれのブリッジ２１、２２は、同様に制御装置１９からの信号によって別々に制御可能であるルーパ駆動サーボ機構６９をさらに具備し、このルーパ駆動サーボ機構６９は軸３７を駆動し、次に、それぞれのブリッジ上のルーパヘッド組立体２６のすべてを駆動し、それぞれのルーパヘッド組立体２６は、同様のクラッチ２１０（同様に制御装置１９からの信号によって動作される）を介して選択的に係合可能である。別体の駆動部６７および６９は、上で説明した分離開始特性ばかりでなく、針の撓み補正も容易にし、さらに他の制御の改善に有用である。
【０１４０】
ブリッジ設計、針ヘッド組立体、ならびに針およびルーパ駆動部とその制御部の幾つかの代替も例示され、かつ説明されている。図６Ｈでは、ブリッジ２１、２２の端部分または舌部４９が例示されており、その図では針駆動モータ６７が、同じブリッジの針ヘッド組立体２５およびルーパヘッド組立体２６の両方を駆動するように連結されている。サーボ機構６７は、当該ブリッジ用の針駆動入力軸である出力軸３２を直接駆動する。この軸３２は次に、先に説明した実施形態ではルーパ駆動ベルト３７に取って代わるルーパ駆動入力軸３７ａを駆動するはめ歯車３２ａを駆動する。この実施形態では、針１３２およびルーパ２１６は一緒に駆動され、別々に制御または位相合せされない。ステッチ要素は機械的に連結されているので、停電および他の故障が、機械に対して機械的な損傷をもたらす可能性は少ない。しかし、針およびルーパヘッドを別々に制御する能力は、ルーパ駆動サーボ機構６９を保持し、他方でその出力を、ベルト駆動部３２ａとルーパ駆動軸３７ａの間に追加可能な差動駆動部６９ａを介して軸３７ａに連結することによって回復され得る。
【０１４１】
ルーパ駆動軸３７ａは、ベルト３７ｂを介して、一連の交互するトルク管３７ｄおよび歯車箱２１０ａから形成される組立軸３７ｃに連結される。歯車箱２１０ａはルーパ駆動クラッチ２１０に取って代わるが、それは、上で説明した実施形態に関する場合と同様に、ルーパヘッド組立体２６のルーパおよびリテーナ駆動部２１２のそれぞれを選択的に駆動可能にするのではなく、それらを連続的に駆動する。針の駆動および停止だけが、ステッチ要素のセットが型模様の縫製に関与するかどうかを決定する。ルーパ２１６は、縫われている材料を貫通しないので、クラッチ２１０を歯車箱２１０ａの代わりに設けることができるけれども、これらのルーパは、対応する針駆動組立体２５が駆動されていても、またはいなくても連続的に稼動し得る。
【０１４２】
図２Ｃに組立体２６ａとして例示されている本実施形態のルーパヘッド組立体２６は、上で説明したように基本的にルーパおよびリテーナ駆動部２１２を具備する。これらの組立体は、それぞれが針プレート３８（長方形プレート３８ａとして例示する）を具備し、それはルーパ駆動ハウジング２３８に対して固定され、針穴８１を含む。それぞれの歯車箱２１０ａは、カラー４４０によってルーパおよびリテーナ駆動部２１２の入力軸に固定される出力軸を有し、これらの軸が相互に対して軸方向のみに調整可能であるようになっている。それぞれの歯車箱２１０ａは、歯車箱２１０ａの入力駆動軸である軸３７ｃを包囲する２つの軸受け４４１（歯車箱２１０ａのそれぞれの側に１つ）によって支持される。これらの軸受け４４１は、ブリッジにボルト留めされるクランプ部材４４２の中にそれぞれ固定される。したがって、歯車箱２１０ａは、軸３７ｃに対して軸方向のみに調整可能である。
【０１４３】
ルーパヘッド組立体２６ａがブリッジ２１、２２の後方部分２４の上に搭載されるとき、４つの調整を行うことができる。ブリッジ上の組立体２６ａの調整には２つの水平調整が利用可能である。クランプ部材４４２を締め付ける前に、歯車箱２１０ａを軸３７ｃ上で横方向に位置決めして、針穴８１を針１３２と横方向に位置合わせする。次いで、カラー４４０を緩め、組立体２６ａを針組立体２５に向かって、またはそれから離れるように移動させて、針プレート３８ａを布地平面１６に対して調整することができる。ルーパおよびリテーナ駆動部２１２の角調整は、ハウジング２３８内部の駆動部２１２の入力軸上の円板（図示せず）をハウジング２３８の中の位置合わせ穴４４４と位置合わせすることによって行われる。これは、円筒ピン（図示せず）を穴４４４に挿通し、このピンが位置合わせ円板中の穴に嵌入するまで駆動部２１２の軸を回転させることによって行われる。これらの調整が行われるとき、カラー４４０が締め付けられる。ルーパ２１６の垂直調整は、図４Ｅに関連して上で説明したルーパ調整によって行われる。
【０１４４】
単純な正弦的な針の動きを生み出す針ヘッド組立体２５が、同様に図２Ｃの針ヘッド組立体の実施形態２５ａとして例示されている。それぞれの針ヘッド組立体２５ａは、動力を針駆動軸３２から針駆動部１０２ａおよび押え金駆動部１０４ａに選択的に伝達するクラッチ１００を具備する。針駆動部１０２ａ、押え金駆動部１０４ａ、およびクラッチ１００、ならびに軸３２は、針駆動ハウジング４１８に支持される。針駆動部１０２ａは、駆動ベルト１６４を介してクラッチ１００の出力プーリ１６６によって駆動されるクランク１０６を具備する。このクランク１０６は、直接針駆動リンク１１０ａによって針保持体１０８に機械的に結合される。クランク１０６の腕または偏心軸１１２はリンク１１０ａの一端に回転自在に連結される。リンク１１０ａの他端は、針保持体１０８の延長部である往復動軸１２４のブロック１２２から延びるピン１２３に回転自在に連結される。軸１２４は、図２に関連して上で説明した組立体２５における場合と同様に、往復直線運動をするために取り付けられる。押え金駆動部１０４ａは、図２Ａに関連して説明した押え金駆動部１０４と概ね同様である。針ヘッド組立体２５ａの構成要素は、これらのヘッドが潤滑を必要としないで動作できる材料から作製される。
【０１４５】
ハウジング４１８は、組立体２５ａおよびその関連構成要素をブリッジ２１、２２の前方部分２３の上に支持する、３つの取付け突縁４５１、４５２、４５３を有する構造部材である。図６Ｉに例示する実施形態２３ａのブリッジ２１、２２の前方部分２３は、開放トラフ４５５から形成されるブリッジ部分を剛性化するためにヘッド組立体２５ａのハウジング４１８を利用する。突縁４５１はトラフ４５５の垂直面にボルト留めされ、他方で突縁４５２および４５３は、トラフ４５５の基部に沿って横方向に延びる溝形材にボルト留めされ、それによって、縫製時に受ける主要な応力および動的負荷に耐えるようにトラフ４５５を強化する剛性構造を追加する。トルク管３２ａの部分および中実軸部分３２ｂ（図２Ｃ）から形成される駆動軸３２も、その一部がハウジング２１８に取り付けられるクラッチ１００を介してハウジング２１８によって支持され、それによって、駆動力の一部をこれらのハウジング２１８に閉じ込める。このような配置は、リブ８９（図１）のような追加的な構造特徴の排除を実現する。
【０１４６】
典型的な構成では、キルティング機１０は、パネル切断機およびトリマーに向かって下流側に送り出され得るか、またはオフラインの切断機およびトリマーに巻き取られて移転され得るウェブ１２をキルティングする。ウェブ１２およびブリッジ２１、２２の動作も、枠台１１の頂部に位置するパネル切断組立体７１によって実行されるパネル切断動作と連係され得る。パネル切断機７１は、駆動ローラ１８の直ぐ下流側でウェブ１２を横断する切断ヘッド７２、およびこの切断ヘッド７２の直ぐ下流側の枠台１１の両側に、ウェブ１２の側部から耳をトリムするための１対のトリミングまたは切込みヘッド７３を有する。
【０１４７】
切断ヘッド７２は、枠台１１の左側の休止位置から枠台１１を横方向に横断するようにレール７４上に取り付けられる。このヘッドは、枠台１１に固定されるＡＣモータ７５によってレール７４を横切るように駆動され、出力が、はめ歯ベルト７６によってヘッド７２に伝導される。切断ヘッド７２は、ウェブ１２の前縁からキルティングされたパネルを横方向に切断するように、材料１２を間に挟んで材料１２の両面に沿って転動する１対の切断車輪７７を具備する。車輪７７は、この車輪７７の切断刃先の速度がレール７４を横切るヘッド７２の速度に比例するように、ヘッド７２に噛み合わされる。
【０１４８】
制御装置１９は、パネルの縁が切断車輪７７の移動経路によって形成された切断位置に適切に位置決めされるとき、切断ヘッド７２の動作を同期させ、モータ７５を作動する。制御装置１９は、切断動作が行われるとき、材料１２の動きを当該位置で停止させる。切断動作時に、制御装置１９は、縫製ヘッド２５、２６によって行われる縫製を中断することが可能であるし、または材料１２が切断のために停止するとき、材料１２に対する縫製ヘッド２５、２６の長手方向の動きをいずれも付与するようにブリッジ２１、２２を移動することによって縫製を継続することも可能である。
【０１４９】
切込みヘッド７３によるトリムまたは切込みは、材料１２のウェブまたはパネルから切断されたものが切断ヘッド７２から下流側に移動されるときに行われる。切込みヘッド７３はそれぞれが１組の対向する送出しベルト７８が取り付けられており、それらは１対の切込み車輪７９と連係して駆動される。これらの切込みヘッド７３の構造および動作は、Ｋａｅｔｔｅｒｈｅｎｒｙらによって２００２年３月１日に出願された、「Ｓｏｆｔ Ｇｏｏｄｓ Ｓｌｉｔｔｅｒ ａｎｄ Ｆｅｅｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｑｕｉｌｔｉｎｇ」と題する特許文献２で詳細に説明されており、ここで参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
【０１５０】
送出しベルト７８および車輪７９は、ウェブ１２が切込み機７３の間を前送りされるとき、送出しローラ１８の駆動システムによって協働するように連動されるとともに駆動される。ベルト７８は、パネルをベルト７８から切り離すために、パネルが切断ヘッド７２によってウェブから切断された後、送出しローラ１８とは別に動作する。切込みヘッド７３は、特許文献２に説明されているように、様々な幅のウェブ１２に適合するように、枠台１１の幅を差し渡して横方向に延びる軌道８０上で横方向の調整が可能である。このような調整は、パネルが切断され、かつ刈込みベルト７８から引き離された後で、制御装置１９の制御下で行われる。材料１２の縁と一致するように切込みヘッド７３およびそれらの枠台１１上における横方向の位置を調整するのは、特許文献２に記載された様態で、かつ本明細書で説明したように制御装置１９の制御下で実行される。
【０１５１】
上記で説明した構造では、制御装置１９は、ウェブを前送りし、上部ブリッジを上、下、右、および左に移動し、下部ブリッジを上、下、右、および左に移動し、個々の針およびルーパ駆動部を選択的に作動および停止に切り換え、さらに対になった針およびルーパ駆動部の速度を制御して（すべて、様々な組合せおよび組合せの様々なシーケンスで）、型模様の多様性を広げかつ動作の効率を高める。例えば、単純なラインはより迅速にかつ多様な組合せで縫われる。連続する１８０度型模様（左右または前進動作のみで縫うことができるもの）および３６０度型模様（反転縫いを要するもの）が、より大きな多様性でかつ従来のキルティング機によるよりも高い速度で縫われる。１つの型模様成分を完成し、タックステッチを縫い、糸を切断し、新たな型模様要素の始まりに飛ぶことが必要な別個の型模様をより大きな多様性でかつより高い効率で縫うことができる。異なる型模様を連結することも可能である。異なる型模様を同時に縫うことが可能である。材料の移動中に、または静止状態で型模様を縫うことができる。縫製はパネルの切断と同期して進めることができる。パネルは、様々な針速度で縫うことが可能であり、型模様の異なる部分が異なる速度で同時に縫われる。針の設定、間隔、および位置は自動的に変更可能である。
【０１５２】
例えば、単純な直線ラインは、ブリッジを選択位置に固定し、次いで駆動ローラ１８の動作によってウェブ１２を機械に通して前送りするだけでウェブ１２の長さに対して平行に縫うことができる。縫製ヘッド２５、２６は、望ましいステッチ密度を維持するためにウェブの速度と同期化された速度でステッチを形成するように駆動される。
【０１５３】
連続直線ラインは、ウェブ１２を固定して、ブリッジを水平方向に移動し、他方で同様に縫製ヘッドを動作させることによってウェブ１２を横切って縫うことができる。多連縫製ヘッドは、ブリッジの移動が針間の水平間隔に等しくするだけで済むように、同じ横ラインを区分として縫うために、移動するブリッジ上で同時に動作可能である。結果として、横ラインがより迅速に縫われる。
【０１５４】
連続型模様は、機械が縫うときに、同じ型模様の形状を何度も反復することによって形成されるものである。横の動きと結合させて、ウェブを縫製ヘッドに対して一方向のみに動作させることによって作製できる連続型模様を標準連続型模様と呼ぶことができる。これらは時には１８０度型模様と呼ばれる。この連続型模様は、ブリッジの垂直位置を固定し、かつ送出しローラ１８を前送りしてウェブ１２を移動させ、ブリッジ２１、２２を水平方向のみに移動させることによって機械１０で縫われる。機械１０上では、ウェブ１２は枠台１１に対して横方向に移動しない。
【０１５５】
図７Ａは、標準連続型模様の一実施例である。針のすべてが同じ型模様を同時に縫う従来の多針刺繍機械では、例示の型模様９００は、針の２つの列が距離Ｄだけ離間されていれば、縫うことが可能である。距離Ｄは、機械の固定パラメータであり、型模様ごとに変更はできない。これは、針列の間隔が固定され、針のすべてが一緒に動作しなければならないからである。上記で説明した機械１０では交互ステッチが一方のブリッジ上の針で縫われ、他方では、その他のステッチが他方のブリッジ上の針で縫われるので、距離Ｄは任意の値であり得る。２つのブリッジは相互に任意の関係で移動可能である。さらには、例えば、点９０１および９０２から始まるそれぞれのブリッジの針を有して、２つのブリッジが２Ｄという垂直距離で離間されていれば、２つのブリッジは、ウェブが上方に送り出されるとき、対向する横方向に移動可能であり、それによって交互する列９０３および９０４を同じ型模様の鏡像として縫う。このようにして、ブリッジの動きによって材料に掛かる横方向の力が打ち消され、それによって材料の変形を最小化する。
【０１５６】
本明細書では、縫製ヘッドに対して二方向のウェブ動作を必要とする連続型模様を３６０度型模様と呼ぶ。これらの３６０度型模様を様々な方法で縫うことができる。ウェブ１２を静止状態に保ち、型模様反復長さ全体をブリッジ動作によって縫い、次いで、ウェブ１２を１反復長さだけ前送りし、停止し、次いで次の反復長さを同様にブリッジ動作のみによって縫うことができる。このような３６０度連続型模様を縫う、より効率的でかつより大きな処理量をもたらす方法は、ブリッジがウェブ１２および枠台１１に対して水平動作することによってのみ縫う状態で、ウェブ１２を前送りして型模様のヘッド動作に対してウェブの必要な垂直構成要素を付与するステップを含む。型模様中の点が反転垂直縫い方向を要する箇所に達するとき、ウェブ１２は送出しロール１８の停止によって停止され、縫製を行っている１つまたは複数のブリッジが上向きに移動される。垂直方向を再び反転しなければならないとき、ブリッジがその垂直動作を開始しかつウェブの動きが停止された最初の位置に到達するまで、ブリッジは、ウェブが静止状態に留まったままで、下向きに移動する。次いで、型模様が再び反転を要するまで型模様の垂直構成要素を付与するように、ウェブの動作が引き繋ぐ。このようなブリッジの垂直動作とウェブの垂直動作の組合せは、ブリッジが範囲外に逸脱するのを防止する。
【０１５７】
３６０度連続型模様９１０の一実施例が図７Ｂに例示されている。この型模様縫いは、例えば、点９１１から始まり、垂直ライン９１２がウェブの上向き垂直動作のみで縫われる。次いで点９１３でウェブが停止して、水平ライン９１４が点９１５までブリッジの横方向動作のみによって縫われ、次いでブリッジの上向き動作のみによってライン９１６が縫われ、次いでブリッジの横方向動作のみでライン９１７が縫われ、次いでブリッジの下向き垂直動作のみでライン９１８が縫われ、次いでブリッジの横方向動作のみでライン９１９が縫われ、次いでブリッジの下向き垂直動作のみでライン９２０が縫われることになる。次にライン９２１がブリッジの横方向動作のみで縫われ、次いでライン９２２がブリッジの上向き垂直動作のみで縫われ、次いでライン９２３がブリッジの横方向動作によって点９２４まで縫われる。この点でかつライン９２３に沿って、ブリッジは、型模様中のいずれの点におけるよりも、その最初の位置の下方の最も遠い距離にある。次にブリッジは下方に移動してライン９２５を点９２６（ブリッジの垂直動作が開始された点９１５に隣接する）まで縫い、この点９２６で、ブリッジはその最初の垂直位置に戻り、その時点でその垂直動作を停止し、ウェブが上向きに動作してこのラインをさらに点９２７まで縫う。次いで、ブリッジの横方向動作のみがライン９２８を点９２９まで縫い、その横方向動作は型模様の開始点に戻る。
【０１５８】
個別の型模様構成要素から形成される不連続型模様（本出願人の譲受人によるＴＡＣＫ＆ＪＵＭＰ型模様と商標によって呼ばれる）は連続型模様と同じ様態で縫われ、それぞれの型模様構成要素の始まりと終わりにタックステッチが形成され、それぞれの型模様構成要素が完成し、かつ材料が針に対して次の型模様の始まりまで前送りされた後に、糸のトリミングが行われる。１８０度および３６０度型模様は、連続型模様と同様に処理される。このような３６０度型模様９３０の一実施例が、図７Ｃに例示されている。これらの型模様を縫う１つの簡素な方法は、ブリッジ動作によって型模様を縫い、これらの型模様をタックし、さらに糸を切り、次いでウェブの動作のみで次の反復に飛ぶ。しかし、図７Ｂにおけるようなウェブ動作を型模様縫製部分に追加すると、処理量が増大し得る。
【０１５９】
特許文献３に記載された構想にしたがって、異なる型模様が互いに連結され得る。図７Ｄは、ブリッジの垂直動作を伴わずに機械１０上で縫うことができる連結型模様の一実施例であり、２つのブリッジが、両側を鏡像として縫うことによってクローバの葉状の型模様９４１の縫製を分担する。代替的に、一方のブリッジが型模様９４１を３６０度不連続型模様として縫い、他方では他方のブリッジが直線型模様を縫う。
【０１６０】
図７Ｅは、一方のブリッジが交互型模様９５１を縫い、他方のブリッジが同じ型模様の鏡像９５２を縫うことによって縫製された連続３６０度型模様９５０を例示する。このような型模様９５０は、図７Ｂの型模様９１０と同様のウェブおよびブリッジの垂直動作論理を使用して縫われる。ブリッジとウェブとの間の垂直動作の割当てを決定する際に、制御装置１９は縫製が開始される前に型模様を分析する。このような決定では、それぞれの型模様反復の開始時に、反復の終了時の横方向位置は、型模様が始まったときのその位置と同じでなければならず、垂直ウェブ位置は同じかまたはさらに下流側（上方）でなければならない。型模様９５０は、下部ブリッジが点９５３で最初にタックステッチを縫い、かつ型模様９５１を縫うことによって縫製可能である。このような縫製は、点９５４に達するまで、ブリッジの水平動作およびウェブの垂直動作のみを使用することになる。次いで、ウェブが停止し、ブリッジが垂直に、すなわち、下降し次いで上昇して点９５５まで縫うが、その点では、ブリッジがウェブ上の同じ長手方向位置およびそれが点９５４にあったときと同じ垂直位置にある。次いで、単独垂直動作のためにウェブの送出しが引き継ぎ、シーケンスが型模様９５６の後半部分に対して反復される。
【０１６１】
点９５７に達するとき、水平または横方向の反転を除けば、第２のブリッジは、点９５３でタックステッチによって型模様９５２を開始するが、それはこのステッチを第１のブリッジが型模様９５１を縫った様態と同じように縫う。この縫製は、ブリッジおよびウェブが両方の型模様９５１および９５２に関して垂直に同じだけかつ同時に移動することによって継続し、一方のブリッジの横方向動作は他方の横移動に等しくかつ反対である。この縫製は下部ブリッジが点９５８に達するまで継続し、この点でタックステッチが縫われて糸が切断される。もう１つの型模様が反復された後で、第２のブリッジが同じ点に達し、タックステッチを縫い、次いでその糸が切断される。
【０１６２】
一方のブリッジを移動して１つの型模様を形成し、他方のブリッジを移動して別の型模様を形成することによって、２つの異なる型模様は同時に縫製可能である。ブリッジおよびその上の縫製ヘッドの両方の動作は、共通の仮想軸に関連して制御される。この仮想軸は、一方のブリッジがその最大速度に達するまで速度を上昇させることが可能であり、他方のブリッジは、型模様の要件によって決定される比率でより遅い速度で動作する。これを図７Ｆの型模様９６０が例示する。一方のブリッジが型模様９６１の垂直線を縫い、他方のブリッジが同時に型模様９６２のジグザグ線を縫うが、２つのブリッジのステッチ速度は異なっていなければならない。型模様９６２に対するステッチ列は、型模様９６１に対するものよりも長く、型模様９６２は最大ステッチ速度に設定されている仮想軸または基準に対して１対１の比率で駆動される。例えば、型模様９６２のラインが４５度の角度であれば、型模様９６１に関するステッチ速度は、型模様９６２の刺繍速度の０．７０７倍に設定されることになる。
【０１６３】
型模様は、材料が前送りされている間に、ブリッジの垂直動作と水平動作との組合せによって縫うことができ、それによって処理の最適化を可能にすることができる。例えば、図７Ｇは、ダイヤモンド状型模様９７２および円形状型模様９７３と組み合わせた直線境界型模様９７１から形成された型模様９７０を示す。例えば、寸法Ｌが７０インチであるように、パネル全体がブリッジの３６インチの垂直移動距離よりも大きければ、ステッチは次のように進行し得る。すなわち、ウェブが静止した状態で３６０度論理（３６０ ｄｅｇｒｅｅ ｌｏｇｉｃ）を使用して、一方のブリッジがダイヤモンドを縫いかつ他方が円を縫う、または他の組合せによって、パネルの上半分９７４のダイヤモンドおよび円が最初に縫われる。次いで、この過程の間に、ウェブが３５インチ上向きに移動して、上記に説明したように垂直および水平のラインを縫うことによって、境界型模様９７１が縫われる。次いで、パネルの下半分９７５のダイヤモンドおよび円が縫われる。代替的に、パネルの上半分は、上の円およびダイヤモンドが上部ブリッジによって刺繍され、かつ下の円およびダイヤモンド（２列）が下部ブリッジによって縫われる。次いで、境界線が縫われた後で、パネルの下半分の円およびダイヤモンド型模様を同様にブリッジ間に割り当てることができる。
【０１６４】
本明細書で説明のキルティング機械１０を使用して、従来技術では可能でもまたは実用的でもない他の型模様を縫うことができる。例えば、図９はキルティングされたウェブ１２の区分５００を示すが、その上には、２つの型模様区分５０１および５０２がキルティングされている。これらの型模様の両者は、単純化のために連続的で一方向の型模様として選択されているが、追加的な特徴および縫製技法の利点を提供するために、他のより複雑な型模様および型模様の組合せを作製するように、これらの型模様の縫製に関連して論じる原理は、図７Ａ〜７Ｇの型模様の多くと関連して上で論じた原理との組合せが可能である。ウェブ区分５００上の型模様５０１および５０２は、幾つかの共通の特徴ばかりでなく、幾つかの独特な特性も有する。両者は、固定針、多針キルティング機械でそれぞれに別々に作製された種類の連続的な一方向の型模様であり、同じ型模様がパネルの一方から他方へ広がる。例えば、型模様５０１を「タマネギ」状型模様と呼ぶが、それは交互する概ね正弦曲線５０３および５０４から形成される。これらの曲線５０３、５０４は、それらが収斂しかつ発散して例示のタマネギ状型模様５０１を作製するように、同一であるが１０８度位相がずれたものと考えられる。型模様５０２は「ダイヤモンド」状型模様と呼ぶが、それは交互するジグザグ線５０５および５０６から形成される。これらの直線または曲線５０５および５０６も、それらが同様に収斂しかつ発散して例示のダイヤモンド状型模様５０２を作製するように、同一であるが１０８度位相がずれたものと考えられる。型模様５０１の２つの曲線５０３、５０４は型模様反復サイクル５０７から形成され、他方で型模様５０２の２つの曲線５０５、５０６は反復サイクル５０８から形成される。これらの２つの型模様５０１および５０２は、ウェブ１２の僅かな長さ５１０によって分離されている。
【０１６５】
型模様５０１および５０２のそれぞれは、（１）型模様反復サイクルの１８０度、すなわち、半分に及ぶそれぞれの開始長さ５１１および５１２、（２）１つまたは複数の３６０度、すなわち、完全型模様反復サイクルに及ぶそれぞれの中間長さ５１３および５１４、および（３）同様に型模様反復サイクルの１８０度に及ぶそれぞれ終了長さ５１５および５１６から形成されているものと考えられる。これらの長さ５１１〜５１６は、図９で機械１０を通って上向きに移動し、図では上から下にキルティングされるウェブ１２に関して説明されている。型模様５０１および５０２のそれぞれの曲線は、タックステッチシーケンス５１７から始まり、タックステッチシーケンス５１８で終わる。これらの曲線のタック縫いされた始まりおよび終わり、ならびに１つの型模様の終了タック５１８および次の型模様の開始タック５１７の長手方向近傍は、本発明のこのような態様の特に有利な特徴である。型模様５０１と５０２との間のウェブ１２の長さ５１０は、型模様の１８０度の長さよりも短く、さらに実質的に短く、例えば、９０度、１５度、または零度でさえあり得る。この型模様間長さ５１０は、パネルが同じかもしくは異なる型模様の２つ（例示されている型模様５０１および５０２の両者のような）から形成される場合には同じパネル上に存在し得るし、または２つのパネル間の境界に存在し得る。型模様間長さ５１０が２つの型模様の境界間に存在する場合には、パネルはその領域内で切断可能であり、それによってパネル間のウェブ１２の材料の無駄を最小化または排除する。図９では、型模様５０１および５０２のそれぞれが、２型模様サイクル長さとして示されており、それぞれが各々２分の１サイクル長さの開始長さ５１１または５１２、１完全サイクル長さの中間長さ５１３、５１４、および２分の１サイクル長さの終了長さ５１５または５１６から形成される。
【０１６６】
型模様５０１および５０２のそれぞれは、特許文献１に説明されているような従来技術の多針キルティング機械で縫製可能であるが、図９Ａを参照することによって理解されるように、限界が存在する。これは、１つには、従来の多針キルティング機械では、針の多列が共通の剛性縫製ヘッド構造に装着されて、それに針が固定され、その列が一定の離間距離に拘束されており、これらのすべての列のすべての針が、同時に縫製を行い、かつ縫製ヘッド構造上のそれらの配置によって決められた固定された関係を維持するからである。同時ステッチは、相互に横方向距離５２２離間された第１の列の針（位置５２１における）、および相互に横方向距離５２４離間された第２の列の針（位置５２３における）によって形成され、これらの列は長手距離５２５だけ離間されている。このような針配置は特に長手方向において、図９Ａの型模様５０１のタマネギ設計の構成要素の相対寸法（特に、長手方向における）を形成する。同様の寸法上の制約は、第１のバー上で距離５２７だけ横方向に離間された針位置５２６、および第２のバー上で距離５２９だけ離間された針位置５２８の結果である。横方向の型模様５０２に関する離隔距離５２７および５２９は、図９Ａの型模様５０１に関する離隔距離５２２および５２４と同じである必要はなく、図９Ａでは同じではない。これらの列の長手離隔距離５２５は、設備の構造的制約により型模様５０１および５０２に関して同じである。これらの距離５２５、５２７および５２９は、図９Ａの型模様５０２のダイヤモンド設計の構成要素の寸法を画成する。
【０１６７】
図９Ａに示すように、２つのニードルバーのそれぞれに対して１つのバー当たり４本の針を使用する型模様５０１の刺繍から、図示のように、２つのニードルバーのそれぞれに対して１つのバー当たり７本の針を使用する型模様５０２の刺繍への移行には、針の設定変更が必要である。従来技術の少なくとも大半の機械は、針の設定変更が通常は人手による作業である。代替的に、型模様５０２は、型模様５０１から型模様５０２に変更するために針の変更が必要ではないように、７列ではなく４列のダイヤモンドを有する型模様のような型模様５０１と同じ４本の針を使用するものに限定された型模様と置き換えることができる。さらには、固定針機械の針はすべて同時に縫製を開始しかつ停止するので、それらが縫製ヘッド上で占有する列に関わらず、異なる列に存在しかつ位置５２１および５２３のそれぞれに配置された針によって縫われる型模様曲線５０３および５０４の開始および停止位置は、必ずしも長手方向に距離５２５離間されるとは限らず、型模様５０１および５０２のそれぞれの始まりと終わりの両方で距離５２５に等しいウェブの長さを占有する曲線５０３または５０４のみの一方の２分の１長さ部分を残す。これは、切り取られかつ廃棄されねばならない、ウェブ１２上の隣接型模様間の２つの長さ５２５に等しい廃棄材料または無駄の長さ５３０を生み出すことになる。これには次に、型模様がパネルの上流側および下流側の切断端部に延びることが必要になる。これは、異なるニードルバーが同じ点で開始および停止することによって縫われる型模様曲線を有するパネルの端部から離間した型模様を有するパネルの製造能力を排除する。さらには、異なるニードルバーの針によって縫われたタックステッチの横方向の位置合わせは既知となっていない。さらには、従来技術の装備と技法の組合せは、位置合わせ状態で開始および停止する曲線を備える２つの型模様を有し、図９に例示するように、同じパネル上で相互に近接した間隔を有するパネルのキルティングには、提供されていない。
【０１６８】
本発明の一実施形態によれば、図９に例示した型模様は、改良された多針キルティング機械で作製される。このような型模様は、型模様５０１に関する反復長さ５０７が型模様５０２に関する反復長さ５０８と概ね同じであるという制約を有する。この実施形態では、針の１つのバーを機能停止にすることが可能であり、他方では針の別のバーが縫うように、特許文献１の機械のような多針キルティング機械には自動引込み可能なまたは選択可能な針が備わる。さらには、このような多針キルティング機械は、縫製ヘッドを担持するバーまたはブリッジに対してウェブ１２の相対移動を反転する能力を有する。本明細書では、縫製ヘッドが、ウェブ１２が長手方向を前に向かってかつ少なくとも短い距離の間は後に向かって通過する機械枠台に対して、長手方向に固定される機械に関して本方法を説明するが、この説明は、縫製ヘッドが、材料に対して一緒に長手方向に移動可能なブリッジ上で整列して固定されている機械にも該当する。本方法は、図９Ｂ〜９Ｉを参照して例示される。
【０１６９】
図９Ｂを参照すると、ウェブ１２が、上流側ニードルバー５３３および下流側ニードルバー５３４を具備するニードルバー配列５３２を有するキルティング台を通過して矢印５３１の方向へ前送りされる。ニードルバー５３３および５３４は、固定距離５２５に離間されている。上流側ニードルバー５３３は、針位置５２３でタックステッチシーケンス５１７を縫うことによって型模様曲線５０３の縫製を開始する。図９Ｃに例示するように、ウェブ１２が距離５２５だけ前送りされた後で、下流側ニードルバー５３４の針が作動され、曲線５０３の始まりと同じ長手方向位置で整列する開始位置で曲線５０４の縫製を開始するために、針位置５２１でタックステッチシーケンス５１７を縫うことによって型模様曲線５０４の縫製を開始する。次いで、両方のニードルバー５３３および５３４が、図９Ｄの位置（この点でタックステッチシーケンス５１８が縫われる）に達し、糸が切断され、さらに針がニードルバー５３３上の位置５２３で停止されるまで、ウェブ１２が、曲線５０３および５０４を同時に縫っていくにつれて、さらに前送りされる。次いで、ウェブが図９Ｅに例示する位置に来るまで、縫製がバー５３４上の位置５２１にある針によって継続する。ウェブ１２のこの位置で、バー５３４の針はタックステッチシーケンス５１８を縫い、次いで糸が切断され、さらにバー５３４の針が停止され、この時点で型模様５０１が完成される。
【０１７０】
この時点で、機械は、ウェブ１２が上流側バー５３３を通過して前送りされており、型模様５０２が図９Ｂ〜９Ｅに関連して上記で説明した型模様５０１を縫うためのシーケンスと同様のシーケンスで縫われ得るように、図９Ｆに示す位置まで距離５２５だけ後退しなければならない点を除けば、型模様５０２を縫う準備ができている。型模様５０２を縫うために、バー５３４上の位置５２８にある針が、ウェブ１２が距離５２５を前進するときに、これらの針が縫い始める曲線５０５を開始するために、タックステッチシーケンス５１７を縫うように作動される。こうして、型模様５０２は、材料を無駄にすることなく型模様５０１の終わりから距離５１０のところで開始することができる。次いで、バー５３４上の位置５２６にある針が、図９Ｇに示す位置にあるとき、曲線５０６を開始するためにタックステッチシーケンス５１７を縫うように作動される。次いで、図９Ｈの位置に達し、その点でタックステッチシーケンス５１８が縫われ、糸が切断され、さらにバー５３３上の位置５２８にある針が停止されるまで、両方のニードルバー５３３および５３４が同時に曲線５０３および５０４を縫うにつれて、ウェブ１２がさらに前送りされる。次いで、ウェブが図９Ｉに例示する位置に来るまで、縫製がバー５３４上の位置５２６にある針によって継続する。ウェブ１２のこの位置で、バー５３４の針はタックステッチシーケンス５１８を縫い、次いで糸が切断され、さらにバー５３４の針が停止され、この時点で型模様５０２が完成される。完成した型模様５０２に近接して別の型模様５０１または５０２を刺繍すべき場合には、再びウェブ１２が、次の型模様の始めまで距離５２５だけ逆戻しされなければならない。
【０１７１】
ニードルバー５３３および５３４は一緒に移動するので、図９Ｃおよび９Ｇのタックステッチシーケンス５１７ならびに図９Ｄおよび９Ｈのタックステッチシーケンス５１８を作製するとき、他方のバーの針は動作しており、その結果として、タックステッチシーケンスは、これらの他の針によって縫われている曲線の途中で縫われることになる。これは美的に望ましくない可能性がある。代替的に、これらの針は、糸の切断を行わないで停止され得るが、それは糸シーケンスのたるみの可能性に関わる望ましくない糸処理問題を引き起こすか、または欠損ステッチをもたらす。これらの理由および他の理由のために、図９に例示した型模様５０１および５０２の特徴を有する型模様の組合せの縫製は、図９Ｊ〜９Ｎを参照して下記に説明するキルティング機１０によって実行されることが好ましい。
【０１７２】
図９に示した型模様５０１および５０２の組合せは、上記で説明したキルティング機械１０によって、より簡素にかつより大きな自由度で縫うことができる。図９Ｊは、多少下流側に移動できるように、機械１０のブリッジ２１および２２が、それらの移動範囲の中間にある任意の開始位置にあり、枠台上で十分に高い位置にあることを示す。縫製は、型模様５０１の曲線５０３の始まりでタックステッチシーケンス５縫う下部ブリッジ２１の針によって開始することができる。次いで、ウェブ１２が静止した状態で、下部ブリッジ２１は、下向きに移動しながら曲線５０３を縫い始め、他方で、上部ブリッジ２２が下向きに同じ開始位置、すなわち、図９Ｋに示すまで移動する。この動作にはウェブ１２の上向きの動きが伴うか、またはこの動作はそれに取って代わられ得る。次いで、上部ブリッジ２２の針は、開始位置に来ると、曲線５０４の始まりでタックシーケンススイッチ５１縫う。ブリッジ２１および２２上の縫製ヘッドは別々に動作可能であるので、タックステッチシーケンス５１８は、下部ブリッジ２１が中断することなく曲線５０３の通常ステッチを継続して縫う間に、上部ブリッジ２２によって縫うことができる。さらには、下部ブリッジ２１が下向きに移動する距離は、その移動範囲内において上部ブリッジ２２が開始位置に配置されるのに十分な余裕を見ることができる任意の距離であり得る。例えば、完全な型模様サイクル５１３を下向き移動することによって、曲線５０３および５０４は、上記で説明したウェブの変形を軽減する方法を使用して、反対方向に横移動するブリッジ２１および２２によって縫うことができる。
【０１７３】
次いで、ブリッジ２１および２２が長手方向に静止した状態で、ウェブ１２は上に向かって移動し、図９Ｍに例示するように、曲線５０３および５０４が型模様の終わりまで縫われる。このような状態の途中で、ウェブ１２は図９Ｌに示す位置を通過し、そこで曲線５０３の終わりに達し、タックステッチシーケンス５１８がブリッジ２１によってステッチされる。このタックステッチシーケンスは、ウェブ１２が連続的に移動している状態で、かつ、追加的な横方向および長手方向の移動はブリッジ２１によって行われるので、曲線５０４がブリッジ２２によって中断することなくステッチされている状態で実行され得る。
【０１７４】
図９Ｍに例示するように、型模様５０１が完成すると、ウェブ１２が停止され、ブリッジ２１および２２は、ブリッジが図９Ｊに示されているのと同じ開始位置に来るまで上向きに移動する。次いで、針ヘッドは、必要に応じて作動または停止されて、新たな型模様のステッチに備える。この場合に、７つのヘッドのすべてが型模様５０２をステッチできるように、３つの中間縫製ヘッド（型模様５０１のステッチのために作動された４つのヘッドのそれぞれの間にある１つ）が作動される。次いで、型模様５０２のステッチが、型模様５０１のステッチを行った様態と概ね同じように進行する。
【０１７５】
代替的に、機械１０を使用して、下部ブリッジ２１は、型模様５０１の曲線５０３の完成直後に、たとえ上部ブリッジ２２が型模様５０１の曲線５０４を依然としてステッチしている間であっても、型模様５０２の曲線５０５のステッチを開始するように続行可能である。これを図９Ｎに例示する。２つのブリッジが異なる型模様を縫っているとき、機械１０の制御装置１９は、両方のブリッジによってステッチされている曲線に対してプログラムされたステッチ密度（例えば、１インチ当たり７つのステッチが典型である）を維持するような方法で、ブリッジの動作、ウェブの動き、および縫製ヘッドの駆動部を制御する。通常、これはウェブが一定の送出し速度で移動しているか、または静止ブリッジ上のヘッドが一定のステッチ速度でステッチしているときに、一方のブリッジを長手方向に静止状態に維持し、他方で、他方のブリッジおよび他方のブリッジ上の縫製ヘッドを制御することによって補正移動を行うことによって実行され得る。
【０１７６】
図９〜９Ｍの詳細は連続的な一方向型模様に関連して説明されているが、これは幾つかの特徴および原理をより明解に例示するために行ったものである。これらの特徴および原理は、図７〜７Ｇに関連して説明したものなど、他の型模様特性でも使用可能である。このような型模様が二方向長手動作を含み得る場合に、図９〜９Ｍの方法の原理は、このような他の型模様または型模様特性に対して同じ正味長手方向の前進動作または後進動作であり得る。
【０１７７】
パネルの切断はキルティングと同期化可能である。パネルをウェブ１２から横方向に切断すべきウェブ長さの点が切断ナイフヘッド７２に達するとき、ウェブ送出しロール１８がウェブ１２を停止して切断が行われる。縫製は、ウェブの上向きの動きをブリッジの下向きの動きに置き換えることによって中断することなく継続される。これは制御装置１９によって事前に想定されており、この制御装置は、ウェブが停止されている間に、切断動作の継続時間の間、ブリッジが下向きに縫製できるほど十分にその最低位置の上方に位置するように、ブリッジを十分に上に向かって移動させるために、縫製が行われている場合よりも速くウェブ１２をローラ１８によって前送りする。
【０１７８】
異なる型模様をパネルごとに異なる針の組合せで縫製すべき場合には、またはパネルの異なる部分を異なる針の組合せで縫製すべき場合には、制御装置は針を作動または停止に切り換えることができる。このような特徴点を使用することにより、特許文献３に開示されているような型模様（あるいは、縫製パターン）どうしの組合せを縫製することができる。この文献の記載内容は、参考のためここに組み込まれる。上述した機械１０を使用することにより、広範に様々な型模様どうしを組み合わせることができ、効果的に縫製することができる。
【０１７９】
例えば、本願発明の実施形態においては、例えば図９Ｐに示すようなジグザクパターン５５０といったような連続パターンすなわち連続型模様と、例えば図９Ｑに示すような円配列パターン５５２といったようなＴＡＣＫ  ＡＮＤ  ＪＵＭＰパターンと、を組み合わせた複雑な型模様を形成する。それら型模様５５０，５５２は、機械１０によって同時に縫製することができる。これにより、図９Ｒに示すような組合せ型模様５５４を形成することができる。型模様あるいはパターン５５４の縫製に際しては、連続パターン５５０は、下ブリッジ２１の複数のヘッドに対してウェブを連続的に進めることによって、縫製することができる。好ましくは、複数のヘッドは、一定の水平方向位置を維持しつつ、左右方向の交互移動が行われる。一方、パターン５５２を構成する個別ＴＡＣＫ  ＡＮＤ  ＪＵＭＰ円５５２は、ジグザクパターン５５０と協調して、上ブリッジ２２の複数のヘッドを使用して縫製される。連続パターン５５０は、ウェブを一定速度で下流側へと供給しながら、連続的に走行する下ブリッジ２１の４つのヘッドを使用して、縫製することができる。一方、パターン５５２がなす３６０度円は、上ブリッジ２２の３つのヘッドを使用して、間欠的な縫製とタッキングと各円模様の完了時の糸切りとを行いつつ、縫製される。これに代えて、円は、上ブリッジ２２の６つのヘッドを使用して縫製することができる。その場合、３つの円からなる１つの列を３つのヘッドを使用して同時に縫製することと、３つの円からなる他の列を残りの３つのヘッドを使用して同時に縫製することと、が交互的に行われる。６つのヘッドを使用した場合には、ブリッジの横方向移動量が少なくて済み、複数の円を、より離間して配置することができる。
【０１８０】
上述したような多針キルティング機械の上述した実施形態は、従来の多針キルティング機械の動作軸とは異なるような、複数の動作軸を提供する。本発明によるキルティング機械の幾つかの実施形態は、個別的にすなわち互いに独立に制御可能とされた２つ以上のブリッジを備えている。それぞれのブリッジには、一列をなす複数の縫製針が設けられている。これらの針は、互いに一緒に、あるいは、互いに独立に、あるいは、様々に組み合わせて、駆動することができる。各々のブリッジは、針およびルーパといったような様々な裁縫要素を往復移動させるための互いに独立に制御可能な駆動部を有することができる。駆動部は、最も実用的には、縫製要素を往復駆動させ得るような、ロータリーシャフトといったような回転入力部材とされる。各ブリッジに関する駆動部を個別的に動作させることにより、複数の裁縫ヘッドを互いに独立に動作させることができる、あるいは、複数の縫製ヘッドをグルーブ単位として動作させることができる、あるいは、いくつかの縫製ヘッド駆動させつつ残りの縫製ヘッドを待機させることができる。
【０１８１】
上述のように、それぞれの針ヘッドおよびそれぞれのルーパヘッドを含むそれぞれの縫製ヘッドは、これらのヘッドをオンオフさせ得る機械制御装置によって駆動され得る個々に制御可能なクラッチを介して、共通の回転駆動部に対して連結することができる。これにより、型模様の自由度を向上させることができる。複数のヘッドは、典型的には、縫製要素の対として構成され、それぞれの針ヘッドが、対応する同様のモジュール式のルーパヘッドを備える。それぞれの対のヘッドは個々に作動または停止され得るが、それらは、最も望まれ得るように、それらのサイクルにおいて同時にまたは異なる位相で、一緒に作動および停止されるのが通常である。代替的に、針ヘッドのみに選択的な駆動リンク機構を設けることが可能であり、他方で連続稼動するようにルーパヘッドが針駆動モータの出力に連結され得る。このリンク機構は、直接的および恒久的でもよいし、または調整可能に、切換え可能に、もしくはルーパ駆動系列の中に差動駆動機構を設けることなどによって、針駆動部に対して位相合わせが可能であるようにしてもよい。直接駆動が用いられるとき、ルーパヘッド駆動部は、クラッチを介するのではなく、歯車箱を介して入力駆動軸に連結される。ルーパヘッドのそれぞれには、ルーパヘッドが機械の中に搭載されるときに、それぞれのルーパヘッドを他のルーパヘッドまたは針ヘッドに対して厳密に位相設定できるように、ルーパ駆動部軸上に位置合わせ円板がさらに設けられる。さらには、それぞれのルーパヘッドハウジングには、ルーパヘッド搭載時に、ルーパヘッドを対応する針ヘッドに位置合わせし易いように、針に垂直な平面内に２次元の調整が備わる。
【０１８２】
上述したように、欠損ステッチが発生してしまう可能性を低減するために、特に、ルーパ糸をカットした直後に型模様の縫製を開始した際に欠損ステッチが発生してしまう可能性を低減するために、開始時の縫製欠損を防止し得るような分離開始制御方法が提供される。分離開始方法の特徴は、針駆動部とルーパ駆動部との連動を解除して互いに個別的に動作させ得ることである。分離開始という特徴点を利用すると、針およびルーパの最初の動作が運転開始時に別々に進行し、ステッチの捕捉を予測可能にする。このことは、針が下糸のループ三角形を捕捉する前に、ルーパが上糸ループを捕捉することを確実にすることによって実現される。
【０１８３】
分離開始方法を利用すれば、サイクル中において針がトップデッドの中央位置近傍であるようにしてなおかつ針とルーパとが同位相でロックされたようにして機械が停止された場合に、針とルーパとのロックを解除することができ、ルーパを、サイクル内において進めることができる。この前進は、例えば、ルーパの退避位置に対して１８０度とすることができる、あるいは、ルーパ糸三角形が針経路内に位置しないようなそれよりも小さな程度とする。例えば１７度といったような１７〜２０度で十分なものとすることができる。その後、針を、同じ分だけ進めることができ、これにより、針をルーパに対して同位相とすることができる。これにより、針が最初に材料を貫通する際には、針が下糸のループ三角形またはルーパ糸内のループを見失う。その後、針とルーパとを同位相状態に再ロックすることができる。針とルーパとをさらに進めた際には、針が下糸ループを捕捉する前に、ルーパが、上糸ループを捕捉することとなる。これにより、縫製シーケンスが予測可能に開始される。
【０１８４】
本発明のある種の原則によれば、分離スタートは、針とルーパのために単一の駆動サーボモータを使用して実行することができる。これを行うために、位相シフト機構が設けられる。これにより、針とルーパとの双方を、同じモータで駆動することができるようになる。さらに、本発明の他の原理によれば、ルーパの位相は、針の位相に対して、進めることができる。その場合、針とルーパとの間の位相差を維持しながら、針とルーパとを一緒に駆動することができる。その後、針とルーパとを同位相に戻すことができる。それは、ルーパを退避させることによって、あるいは、針に対してルーパを遅くしたり停止させたりしつつ針を追い上げさせることによって、行うことができる。針とルーパとを同位相としたこの時点から、サイクルを再開することができる。
【０１８５】
上述したように、多針キルティング機械１０が、２つの移動可能なかつ互いに独立に駆動可能なブリッジ２１，２２を備え、さらに、各ブリッジが、複数の個別制御可能な針ヘッド２５と対応する複数のルーパヘッド２６とを有している場合には、針ヘッド２５の速度は、ブリッジ２１上の共通の針駆動軸３２を駆動している針駆動サーボモータ６７の動作を制御している制御装置すなわちコントローラによって、制御することができる。同様に、ルーパヘッド２６の速度は、ブリッジのうちの１つに関する共通のルーパベルト駆動システム３７を駆動しているようなブリッジ２１上のルーパ駆動サーボモータ６９の動作を制御している制御装置すなわちコントローラによって、制御することができる。様々なブリッジ２１，２２上の裁縫ヘッド２５，２６は、それぞれのブリッジ上の２つのサーボモータ６７と２つのサーボモータ６９との互いに異なる動作によって、互いに異なる速度で駆動することができる。しかしながら、同じブリッジ２１，２２上の針ヘッド２５とルーパヘッド２６とは、通常は、同じ速度でもって、様々なステッチの形成のための同期した協働関係でもって、駆動される。それでもなお。それら針ヘッド２５とルーパヘッド２６とは、適切なループの捕捉や針の偏向の補償等といったような様々な目的のために、互いに対してわずかに位相をずらせることができる。
【０１８６】
ある種の実施形態においては、それぞれのブリッジごとに針ヘッドアセンブリ２５とルーパヘッドアセンブリ２６とのために複数の個別の駆動サーボモータが設けられる。特に、各ブリッジは、駆動軸３２を駆動しているコントローラ１９からの信号によって個別的に制御可能とされた針駆動サーボモータ６７を備えている。サーボモータ６７は、各ブリッジ上のすべての針ヘッド組立体２５を駆動する。各針ヘッド組立体２５は、クラッチ１００によって選択的に係合可能なものとされている。クラッチ１００も、また、コントローラ１９から信号によって操作される。また、各ブリッジは、さらに、コントローラ１９からの信号によって個別的に制御可能とされたルーパ駆動サーボモータ６９を備えている。サーボモータ６９は、ベルト３７を駆動する。ベルト３７は、各ブリッジ上のすべてのルーパヘッド組立体２６を駆動する。各ルーパヘッド組立体２６は、同様のクラッチ２１０によって選択的に係合可能なものとされている。クラッチ２１０も、また、コントローラ１９からの信号によって操作される。個別の駆動部６７，６９は、互いに個別的に制御することができ、これにより、分離開始特徴点を容易に実施したり、また、針の偏向の補償を容易に行ったり、また、他の細かな動作制御を容易に行ったり、することができる。個別的な駆動部６７，６９を使用した分離開始特徴点においては、糸切り後に型模様を開始するという運転開始時に、トップデッドセンターあるいは上死点に保持された針に対してルーパを進めることができる。その後、針を、サイクルの同様の部分によって動作させる。この場合、針は、降下時には、ルーパ糸の三角形またはループを見落とすこととなる。その後、針とルーパとを、再度同期させて、互いに一緒に駆動する。この際、ルーパは、次なるサイクルにおいて、針糸を捕捉することとなる。
【０１８７】
本発明の一実施形態によれば、針駆動部およびルーパ駆動部は、図５Ｌの開始位置と同様である図５Ｐの開始位置にあるときに切り離され、針は、上部完全中央位置すなわち上死点に保持される。ルーパ駆動部は、次いで２分の１サイクル進められ、ルーパ２１６は図５Ｑに例示した位置まで移動し、それによってルーパ２１６を針１３２の経路から引っ込める。次いで、ルーパ駆動部はその半サイクル位置に保持され、他方で針駆動部が作動されて、針１３２をその半サイクル位置まで下降させるが、それによって針１３２を、図５Ｒに例示するように、下糸２２４から離れた状態に残す。次いで、針駆動部およびルーパ駆動部が再び互いに結合され、同期して互いに前送りされ、その時点でルーパ２１６は、図５Ｓに例示するように、ステッチサイクルのほぼ４分の３の位置で針のループを捕捉し始め、その位置から、図５Ｔに例示するように、完全サイクル位置まで進む。次いで、これらの要素は次のサイクルを通して移動を継続し、そこでは、図５Ｕから５Ｘまでに例示するように、ステッチの形成を観察することができる。
【０１８８】
図６Ｈでは、ブリッジ２１、２２の端部分または舌部４９が例示されており、その図では針駆動モータ６７が、同じブリッジの針ヘッド組立体２５およびルーパヘッド組立体２６の両方を駆動するように連結されている。サーボ機構６７は、当該ブリッジ用の針駆動入力軸である出力軸３２を直接駆動する。この軸３２は次に、先に説明した実施形態ではルーパ駆動ベルト３７に取って代わるルーパ駆動入力軸３７ａを駆動するはめ歯車３２ａを駆動する。この実施形態では、針１３２およびルーパ２１６は一緒に駆動され、別々に制御または位相合せされない。ステッチ要素は機械的に連結されているので、停電および他の故障が、機械に対して機械的な損傷をもたらす可能性は少ない。しかし、針およびルーパヘッドを別々に制御する能力は、ルーパ駆動サーボ機構６９を保持し、他方でその出力を、ベルト駆動部３２ａとルーパ駆動軸３７ａの間に追加可能な差動駆動部６９ａを介して軸３７ａに連結することによって回復され得る。
【０１８９】
図６Ｍ〜図６Ｊにおいて、図６Ｊは、差動駆動部６９ａを備えたブリッジ２１の平面図である。サーボモータ６７は、針ヘッド２５を駆動するための駆動軸３２を直接的に駆動している。差動駆動部６９ａは、針駆動軸３２と、ルーパヘッド２６を駆動するルーパ駆動ベルト組立体３７の入力軸３７ａと、の間にわたって連結された伝達駆動ベルト３２ａを備えている。図６Ｋは、位相シフト機構６９ａを示す断面図であって、シフト機構６９ａの初期状態を図示している。この初期状態においては、駆動軸３２，３７ａが、針ヘッド２５とルーパヘッド２６と互いに同位相で駆動し得るように、同期されている。シフト機構６９ａは、図６Ｍにおいて詳細に図示されている。
【０１９０】
一対の遊びプーリ３０１，３０２が、ベルト３２ａがなすループを押し広げるために、一対の遊びプレート３０３，３０４の間に取り付けられている。これにより、ルーパ駆動軸３７ａ上の駆動プーリ３７ｃの高張力サイド３０５におけるベルト３２ａのたるみを、低張力サイド３０６よりも、小さなものとすることができる。空気圧式の線形アクチュエータ３１０が、位相シフト機構６９ａのハウジングと遊びプレート３０３，３０４との間に配置されている。これにより、アクチュエータの駆動によって、図６Ｌに示すように、両プレートを回転させることができる。これにより、ベルト３２ａのたるみがプーリ３７ｃの高張力サイド３０５へと移動し、ルーパ駆動軸３２ａを前方側へと回転させ、針ヘッド２５に対してルーパヘッド２６の位相を進める。これは、サイクル内においてルーパをおよそ２５度だけ進めるように構成されている。型模様の縫製開始時には、糸を切った後に、針が上死点とされた状態で、アクチュエータ３１０を起動することにより、ルーパを２５度だけ進める。その後、この位相差を維持しつつ、針とルーパとを１８０度にわたって動作させる。その後、アクチュエータ３１０の動作を解除してルーパを２５度だけ戻すことによって、ルーパを、針に対して再度同期させる。この時点で、針を駆動する。この場合、針は、ルーパ糸の三角形またはループを捕捉しない。その後、針とルーパとを同期させつつ進める。この時点で、ルーパは、次なる半サイクルにおいて、針糸ループを捕捉する。
【０１９１】
いくつかの他の動作によっても、同じ結果が得られるであろう。例えば、アクチュエータ３１０がサーボモータである場合には、針が例えば１５５度から１８０度まで進む際に、１８０度という進み位相角度でもってルーパを停止させることができる。これにより、ルーパ２６の向きを反転させることなく、針とルーパとを再同期させることができる。キルティング機械のいくつかの構成においては、２５度という位相差が適切ではあるけれども、キルティング機械の他の構成においては、他の位相差を適切なものとすることができる。上述したような開始時における針駆動部とルーパ駆動部との分離は、開始時におけるステッチの欠損を回避する。針の駆動サイクルとルーパの駆動サイクルとの分離は、他の用途を有している。例えば、糸切りを容易にするという用途を有している。分離開始という特徴点の使用により、図５Ｙに示すような糸デフレクタ４３０の必要性を除去することができる。図示の位相シフトアクチュエータは、単純で信頼性の高いデバイスを提供する。このようなデバイスは、ルーパの位相関係を、同位相設定と、ルーパが針よりも進んでいるようなサイクルの固定部分であるような設定と、の間にわたって切り替えるように動作する。可変的な差動駆動部の使用は、または、針とルーパとに関しての個別のサーボモータの使用は、針に対してのルーパの位相調整に関してのを自由度を増大させ、サイクル全体にわたって双方の部材を互いに異なる速度で同時に駆動することができる。
【０１９２】
分離開始という特徴点は、型模様の縫製を開始する際に、他の様々な特徴点と様々な態様でもって組み合わせることができる。図５Ｈ〜図５Ｊを参照して上述したワイプサイクルは、そのような組合せ可能な他の特徴点の１つである。新たな型模様のまたは型模様部分の開始位置へとジャンプした後に、針糸の末尾は、材料の表面上に位置しており、針から押え金板の穴を通して織物に沿って延在している。ワイプサイクルとは、材料の背面に向けてそれら針糸末尾を引っ張ることによってそれら針糸末尾を除去するための一手法である。機械は、そのようなワイプサイクルを使用するモードでも、あるいは、そのようなワイプサイクルを使用しないモードでも、動作させることができる。製品品質が要求される場合には、ワイプサイクルを使用することによって、製品の表面から、すべての針糸末尾を除去することができる。この場合、型模様に応じて、また、機械の構成に応じて、キルティングに要する時間が、２〜２０パーセント長くなる。これに代えて、いくらかの針糸末尾が許容されるような顧客または製品の場合には、高速で低品質のモードを使用することができる。キルティングに要する時間を短縮するためには、ブリッジまたはウェブを型模様どうしの間にわたって前進させつつ、分離開始操作を部分的に実施することができる。
【０１９３】
分離開始と組み合わせてワイプサイクルを使用する場合には、分離開始は、ワイプサイクルの後に、実行されるべきである。しかしながら、ワイプサイクルの前に分離開始を実施することにより、ワイプサイクルの信頼性と予測可能性とを増大させることができる。それでもなお、そのようなワイプサイクルの後には、さらなる分離開始サイクルを行うべきである。なぜなら、ステッチシーケンスの開始時における針糸位置に関する最初の分離開始サイクルの効果が、ワイプサイクルによって取り消されてしまうからである。分離開始サイクルとワイプサイクルとを組み合わせることの結果は、縫製要素の２つのサイクルが、視認可能な針糸末尾を残すことなくシーケンスの第１ステッチを信頼性高く形成することである。
【０１９４】
第１ステッチは、通常は、タックステッチシーケンスの第１ステッチである。タックステッチシーケンスは、上述したように、断続的なステッチシーケンスとすることができる。そのような断続的なタックステッチは、ステッチのストリングを備えている。ステッチのストリングの形成に際しては、通常、まず最初に１つまたは複数の長いステッチから開始され、次いで、漸次的に短い複数のステッチを介して、標準的な正弦的針移動によって縫製される一連の連続ステッチへと移行する。好ましいタックステッチシーケンスは、様々なキルティング製品のそれぞれに関して、様々なものとすることができる。相違点は、タックシーケンス内のステッチ数や、特定のタックステッチシーケンスを形成する様々なステッチどうしの組合せ、とすることができる。例えば、より硬いようなまたはより厚いようなキルティング製品の場合には、より柔軟なようなまたはより薄いようなキルティング製品の場合よりも、様々なタックステッチシーケンスが要求される。特定の製品に対して適用されることとなるタックステッチのタイプは、製品データベース内に格納された情報に基づいて、コントローラによって適用することができる。製品データベース内のデータは、必要とされたタックステッチを直接的に特定することができる、あるいは、コントローラは、参照スキームまたは参照アルゴリズムを適用することによって、特定の製品要求に対してのタックステッチシーケンスを導出または決定することができる。
【０１９５】
製品データベースは、さらに、他の製品に関連したパラメータを含むことができる。タックステッチシーケンスに加えて、例えば、要望されるワイプサイクルの経路または距離は、製品ごとに異なるものとすることができ、コントローラは、製品記録から読み込まれたデータまたは製品記録から導出されたデータに基づいて、ワイプサイクルを実行することができる。製品データベース内の製品記録は、典型的には、キルティングされる型模様の識別、材料ウェブを構成することとなる材料どうしの組合せ、および、パネルのサイズ、を含んでいる。上述したようなまたは後述するような製品ベースの特徴点を、この情報に対して追加することも、また、この情報から導出することも、できる。
【０１９６】
製品ベースの他のパラメータは、型模様の形成終了時に糸切りを行い得るよう、糸の位置決めを含むことができる。例えば、糸を糸カッターブレードに対して接触させることを容易なものとし得るよう、型模様の形成終了時にルーパ糸をクランプすることをより容易なものとし得るよう、縫製部材に対して特定の方向にブリッジを移動させるようにして、ブリッジを移動させることができる。そのような運動においては、例えば、所定距離の分だけ上方に、ブリッジを移動させることができる。この移動により、針プレートに対してステッチ穴を下げて、針プレートの針穴の下エッジ上における特定のスポットに対して糸を位置決めする。これら糸は、このスポットからルーパへと直接的に延在しており、これにより、それら糸の位置を予測可能なものとし、それら糸に対して切削部材を適切にかつ信頼性高く接触させることができる。これを達成するために必要とされるブリッジ移動量は、キルティング対象をなす製品に依存することができる。例えば、より厚い材料の場合には、より薄い材料の場合と比較して、糸をカットするための最良位置に糸を位置決めするに際して、より大きな距離にわたってブリッジを移動させる必要がある。そのような距離は、製品データベース内のデータから読み出すことができる、あるいは、製品データベース内のデータから導出することができる。
【０１９７】
製品に基づく他の特徴点は、ある種の状況下において針糸が針から抜け出してしまうことを防止し得るよう、糸の引出を改良するような特徴点である。いくつかの材料においては、例えば薄い材料の場合には、材料は、縫製開始時に針糸供給スプールから確実に針糸が引っ張られるような十分な摩擦力を針糸末尾に対して提供しない。したがって、そのような材料から形成された製品の場合には、針糸の引出を行い得るよう、余分なブリッジ移動が追加される。これにより、針のところにおいて針糸に対して追加的なたるみをもたらす。これにより、針糸に対して針糸供給スプールによって印加される引きずり抵抗を低減させることができる。余分なブリッジ移動の追加は、製品データベースから読み出されたデータまたは製品データベースから導出されたデータに基づいて、追加される。
【０１９８】
製品に対して安定性を提供し得るような余分のステッチ線の縫製は、また、製品データベースから読み出し得るようなまたは製品データベースから導出し得るような、製品ベースの特徴点である。例えば、本明細書においては『安定化ライン』と称されるような一連のステッチは、縫製ヘッド対の一方が材料の面から離間してしまうようなある種のタイプのタックアンドジャンプ製品の場合に、有効である。そのような安定化ラインは、縫製ヘッドが材料のエッジから離間する可能性がある型模様の場合に、材料のエッジに沿って縫製されることとなる。そのようなステッチラインは、ヘッドが材料上へと戻る際に、１つまたは複数の材料層からなるエッジに対して針が引っかかってしまうことを防止し、また、そのような材料エッジを針がほつれさせてしまうことを防止する。
【０１９９】
例えば、安定化ラインを縫う必要性は、ウェブが機械の左側に登録される（正面視において下向きに）場合に、発生し得る。この場合、ブリッジの最も左側に位置したヘッドは、ブリッジを横方向にシフトさせた際には、材料の左エッジに対して接近するように、なおかつ、材料の左エッジから離間することなく、移動する。しかしながら、ブリッジの最も右側に位置したヘッドは、ブリッジを右向きにシフトさせた際には、材料の右エッジからは離間して、移動することができる。その後、ブリッジを左向きに戻した際に、材料から離間して移動していたヘッドが、材料をほつれさせる可能性がある。緩く合わさっている材料層どうしを連結するようにしてウェブの右エッジに沿って長手方向に安定化ラインを縫うことにより、材料のほつれを避けることができる。ウェブの右エッジに沿ったステッチラインは、材料の層どうしを保持し、これにより、材料の表層や複数の層は、戻りヘッドに対して引っかかってしまうことがない。
【０２００】
この特徴点は、特定のタイプの型模様の場合に、すなわち、ヘッドが縫製を行っていない時にヘッドがウェブのエッジから離間しつつ横方向に移動するようなタックアンドジャンプ型模様の場合に、必要なだけである。この特徴点は、製品ベースのものであり、ウェブをブリッジに対して下向きに前進させる際に長手方向に安定化ラインの縫製を追加するという型模様縫製ロジックを備えている。この場合、ブリッジをフレーム上へと下降させてウェブに対して上流側へと移動させる。型模様は、機械の最右ヘッドをまたは複数のヘッドを材料エッジから離間させるような型模様である。安定化ラインを縫うという特徴点は、通常は非実行のものとされ、安定化ラインを必要としている製品の場合には、製品データベースからの情報に基づき自動的に起動される。
【０２０１】
安定化ライン特徴点が実行される場合には、例示した実施形態においてブリッジに対してウェブが上向きに移動するという通常の状況で、最も下側のブリッジが、縫製されている安定化ラインまたは縫製されている型模様の先端よりも下に移動する際にはいつも、あるいは、上側のブリッジが、縫製されている安定化ラインまたは縫製されている型模様の先端よりも上に移動する際にはいつも、ブリッジの右端のヘッドは、コントローラによる制御のもとに、ウェブの右エッジに沿って安定化ラインを縫製する。安定化ラインは、ブリッジと材料とが次の型模様の初期位置へと再配置されるまでは、型模様の構成要素どうしの間に、最後の型模様の端部から、縫製することができる。
【０２０２】
本明細書における本発明の用途は様々であり、本発明は好ましい実施形態として説明されており、さらに本発明の原理から逸脱することなく追加および変更が実施可能であることを当業者は理解しよう。
【図面の簡単な説明】
【０２０３】
【図１】本発明の原理を用いるキルティング機械を示す斜視図である。
【図１Ａ】図１の線１Ａ−１Ａに沿って取った、図１のキルティング機械を示す上面断面図であり、特に下部ブリッジを例示する。
【図１Ｂ】図１Ａのブリッジの針ヘッドとルーパヘッドの組立体対を例示する拡大上面図である。
【図２】針側から見た図１のキルティング機械の針ヘッドとルーパヘッドの組立体対の一実施形態を例示する等角図である。
【図２Ａ】ルーパ側から見た図２の針ヘッドとルーパヘッドの組立体対の針ヘッド組立体を例示する等角図である。なお、図２Ｂは、省略された。
【図２Ｃ】別法による針とルーパヘッド対を例示する、図２と同様の等角図である。
【図３】図２および２Ａの針ヘッド組立体の針ヘッドクラッチを例示する、一部が破断された等角図である。
【図４】図２のルーパ組立体の一実施形態を例示する等角図である。なお、図４Ａおよび図４Ｂは、省略された。
【図４Ｃ】ルーパ軸の方向における、図４のルーパ駆動部組立体の一部を示す上面図であり、ルーパが調整のための定位置にある。
【図４Ｄ】図４Ｃのルーパ組立体のルーパ保持体およびルーパを示す分解斜視図である。
【図４Ｅ】図４Ｃの線４Ｅ−４Ｅによって示した方向でルーパを示す断面図である。
【図４Ｆ】図４Ｃ−４Ｅのルーパ調整機構のためのルーパ位置表示器の一実施形態を示す図である。
【図４Ｇ】針ガード組立体の一実施形態を示す図である。
【図５】複数の糸切り装置の１つの使用を例示する斜視図であり、それは本発明の原理による多針キルティング機械の対応する複数のルーパヘッドのそれぞれの上に構成されている。
【図５Ａ】糸切り装置に対して、ステッチシーケンスの終わりにおける針およびルーパの位置、ならびに針およびルーパの糸の位置を例示する図である。
【図５Ｂ】糸切り動作における段階を例示する図である。
【図５Ｃ】糸切り動作における段階を例示する図である。
【図５Ｄ】本発明の幾つかの態様による糸張力測定回路を示す図である。
【図５Ｅ】本発明の幾つかの実施形態による糸末尾ワイプおよびタックサイクルを含む糸処理特徴を例示する図である。
【図５Ｆ】本発明の幾つかの実施形態による糸末尾ワイプおよびタックサイクルを含む糸処理特徴を例示する図である。
【図５Ｇ】本発明の幾つかの実施形態による糸末尾ワイプおよびタックサイクルを含む糸処理特徴を例示する図である。
【図５Ｈ】本発明の幾つかの実施形態による糸末尾ワイプおよびタックサイクルを含む糸処理特徴を例示する図である。
【図５Ｉ】本発明の幾つかの実施形態による糸末尾ワイプおよびタックサイクルを含む糸処理特徴を例示する図である。
【図５Ｊ】本発明の幾つかの実施形態による糸末尾ワイプおよびタックサイクルを含む糸処理特徴を例示する図である。
【図５Ｋ】本発明の幾つかの実施形態による一連の刺繍のステッチ要素の動作を例示する図である。
【図５Ｌ】本発明の幾つかの実施形態による一連の刺繍のステッチ要素の動作を例示する図である。
【図５Ｍ】本発明の幾つかの実施形態による一連の刺繍のステッチ要素の動作を例示する図である。
【図５Ｎ】本発明の幾つかの実施形態による一連の刺繍のステッチ要素の動作を例示する図である。
【図５Ｏ】本発明の幾つかの実施形態による一連の刺繍のステッチ要素の動作を例示する図である。
【図５Ｐ】本発明の幾つかの実施形態による一連の刺繍のステッチ要素の動作を例示する図である。
【図５Ｑ】本発明の幾つかの実施形態による一連の刺繍のステッチ要素の動作を例示する図である。
【図５Ｒ】本発明の幾つかの実施形態による一連の刺繍のステッチ要素の動作を例示する図である。
【図５Ｓ】本発明の幾つかの実施形態による一連の刺繍のステッチ要素の動作を例示する図である。
【図５Ｔ】本発明の幾つかの実施形態による一連の刺繍のステッチ要素の動作を例示する図である。
【図５Ｕ】本発明の幾つかの実施形態による一連の刺繍のステッチ要素の動作を例示する図である。
【図５Ｖ】本発明の幾つかの実施形態による一連の刺繍のステッチ要素の動作を例示する図である。
【図５Ｗ】本発明の幾つかの実施形態による一連の刺繍のステッチ要素の動作を例示する図である。
【図５Ｘ】本発明の幾つかの実施形態による一連の刺繍のステッチ要素の動作を例示する図である。
【図５Ｙ】本発明の実施形態によるルーパ糸デフレクタを例示する図である。
【図６】図１の機械の動作システムの一実施形態を例示する模式的な等角図である。
【図６Ａ】動作システムを示す図６の線６Ａ−６Ａの模式的な断面図であり、材料ウェブが移動し、ブリッジが静止している。
【図６Ｂ】動作システムを示す図６Ａと同様の模式的な断面図であり、ブリッジが移動し、材料ウェブが静止している。
【図６Ｃ】図１の機械の左部分を詳細に例示する拡大斜視図である。
【図６Ｄ】図６Ｃの線６Ｄ−６Ｄに沿って示した断面図である。
【図６Ｅ】図６Ｃの一部を示す拡大断面図である。
【図６Ｆ】図６Ｅの線６Ｆ−６Ｆに沿って見た断面図である。なお、図６Ｇは、省略された。
【図６Ｈ】ブリッジの一部を示す等角図であり、図２Ｃの針ヘッドとルーパヘッドの組立体を備える図１の機械のステッチ要素駆動部の別法による実施形態を例示する。
【図６Ｉ】図６Ｈのブリッジを示す拡大斜視図であり、ブリッジの針ヘッド組立体側を例示する。
【図６Ｊ】本発明のある種の実施形態による差動駆動部を備えたブリッジを示す平面図である。
【図６Ｋ】図６Ｊの一部に関する横断面図であって、互いに同位相とされた針とルーパとを示している。
【図６Ｌ】図６Ｋと同様の横断面図であって、分離開始時に互いに位相がずらされた針とルーパとを示している。
【図６Ｍ】位相シフト差動駆動機構を、取り外した状態で詳細に示す斜視図である。
【図７Ａ】標準連続型模様のキルティングを例示する図である。
【図７Ｂ】３６０度連続型模様のキルティングを例示する図である。
【図７Ｃ】不連続型模様のキルティングを例示する図である。
【図７Ｄ】異なる連結型模様のキルティングを例示する図である。
【図７Ｅ】様々な長さの連続３６０度型模様のキルティングを例示する図である。
【図７Ｆ】連続鏡像型模様の同時キルティングを例示する図である。
【図７Ｇ】異なる型模様の同時キルティングを例示する図である。
【図８】図１のキルティング機械の上流側に設置し得るよう構成された表面材料供給繋ぎステーションを示す斜視図である。
【図８Ａ】図８のステーションを使用した場合の材料の交換と繋ぎとを示す図であって、一連の流れを示している。
【図８Ｂ】図８のステーションを使用した場合の材料の交換と繋ぎとを示す図であって、一連の流れを示している。
【図８Ｃ】図８のステーションを使用した場合の材料の交換と繋ぎとを示す図であって、一連の流れを示している。
【図８Ｄ】図８のステーションを使用した場合の材料の交換と繋ぎとを示す図であって、一連の流れを示している。
【図８Ｅ】図８のステーションを使用した場合の材料の交換と繋ぎとを示す図であって、一連の流れを示している。
【図８Ｆ】図８のステーションを使用した場合の材料の交換と繋ぎとを示す図であって、一連の流れを示している。
【図８Ｇ】図８のステーションを使用した場合の材料の交換と繋ぎとを示す図であって、一連の流れを示している。
【図８Ｈ】図８のステーションを使用した場合の材料の交換と繋ぎとを示す図であって、一連の流れを示している。
【図８Ｉ】図８のステーションを使用した場合の材料の交換と繋ぎとを示す図であって、一連の流れを示している。
【図８Ｊ】図８のステーションを使用した場合の材料の交換と繋ぎとを示す図であって、一連の流れを示している。
【図８Ｋ】図８のステーションを使用した場合の材料の交換と繋ぎとを示す図であって、一連の流れを示している。
【図８Ｌ】図８のステーションを使用した場合の材料の交換と繋ぎとを示す図であって、一連の流れを示している。
【図９】本発明の一実施形態によってキルティングされた密接な間隔の多様な型模様から構成された組合せ型模様を例示する図である。
【図９Ａ】従来技術の機械でキルティングされた組合せ型模様を例示する図である。
【図９Ｂ】図９の組合せ型模様をキルティングするキルティング過程における段階を例示する図である。
【図９Ｃ】図９の組合せ型模様をキルティングするキルティング過程における段階を例示する図である。
【図９Ｄ】図９の組合せ型模様をキルティングするキルティング過程における段階を例示する図である。
【図９Ｅ】図９の組合せ型模様をキルティングするキルティング過程における段階を例示する図である。
【図９Ｆ】図９の組合せ型模様をキルティングするキルティング過程における段階を例示する図である。
【図９Ｇ】図９の組合せ型模様をキルティングするキルティング過程における段階を例示する図である。
【図９Ｈ】図９の組合せ型模様をキルティングするキルティング過程における段階を例示する図である。
【図９Ｉ】図９の組合せ型模様をキルティングするキルティング過程における段階を例示する図である。
【図９Ｊ】図９の組合せ型模様をキルティングするキルティング過程における段階を例示する図である。
【図９Ｋ】図９の組合せ型模様をキルティングするキルティング過程における段階を例示する図である。
【図９Ｌ】図９の組合せ型模様をキルティングするキルティング過程における段階を例示する図である。
【図９Ｍ】図９の組合せ型模様をキルティングするキルティング過程における段階を例示する図である。
【図９Ｎ】図９の組合せ型模様をキルティングするキルティング過程における段階を例示する図である。なお、図９Ｏは、省略された。
【図９Ｐ】図９Ｒの組合せ型模様をキルティングするためのキルティング過程を例示する図である。
【図９Ｑ】図９Ｒの組合せ型模様をキルティングするためのキルティング過程を例示する図である。
【図９Ｒ】図９Ｒの組合せ型模様をキルティングするためのキルティング過程を例示する図である。
【符号の説明】
【０２０４】
１０  キルティング機械
１２  ウェブ
１３  進入端
２９  キャットウォーク
４０１  供給ロール
４０２  フレーム
４０３  クレイドル
４０４  ノッチ付き取付ブロック
４０５  ノッチ付き取付ブロック
４１０  新たなロール（交換ロール）
４２５  繋ぎ機構
【図１】
2009507564.tif 000003
【図１Ａ】
2009507564.tif 000004
【図１Ｂ】
2009507564.tif 000005
【図２】
2009507564.tif 000006
【図２Ａ】
2009507564.tif 000007
【図２Ｃ】
2009507564.tif 000008
【図３】
2009507564.tif 000009
【図４】
2009507564.tif 000010
【図４Ｃ】
2009507564.tif 000011
【図４Ｄ】
2009507564.tif 000012
【図４Ｅ】
2009507564.tif 000013
【図４Ｆ】
2009507564.tif 000014
【図４Ｇ】
2009507564.tif 000015
【図５】
2009507564.tif 000016
【図５Ａ】
2009507564.tif 000017
【図５Ｂ】
2009507564.tif 000018
【図５Ｃ】
2009507564.tif 000019
【図５Ｄ】
2009507564.tif 000020
【図５Ｅ】
2009507564.tif 000021
【図５Ｆ】
2009507564.tif 000022
【図５Ｇ】
2009507564.tif 000023
【図５Ｈ】
2009507564.tif 000024
【図５Ｉ】
2009507564.tif 000025
【図５Ｊ】
2009507564.tif 000026
【図５Ｋ】
2009507564.tif 000027
【図５Ｌ】
2009507564.tif 000028
【図５Ｍ】
2009507564.tif 000029
【図５Ｎ】
2009507564.tif 000030
【図５Ｏ】
2009507564.tif 000031
【図５Ｐ】
2009507564.tif 000032
【図５Ｑ】
2009507564.tif 000033
【図５Ｒ】
2009507564.tif 000034
【図５Ｓ】
2009507564.tif 000035
【図５Ｔ】
2009507564.tif 000036
【図５Ｕ】
2009507564.tif 000037
【図５Ｖ】
2009507564.tif 000038
【図５Ｗ】
2009507564.tif 000039
【図５Ｘ】
2009507564.tif 000040
【図５Ｙ】
2009507564.tif 000041
【図６】
2009507564.tif 000042
【図６Ａ】
2009507564.tif 000043
【図６Ｂ】
2009507564.tif 000044
【図６Ｃ】
2009507564.tif 000045
【図６Ｄ】
2009507564.tif 000046
【図６Ｅ】
2009507564.tif 000047
【図６Ｆ】
2009507564.tif 000048
【図６Ｈ】
2009507564.tif 000049
【図６Ｉ】
2009507564.tif 000050
【図６Ｊ】
2009507564.tif 000051
【図６Ｋ】
2009507564.tif 000052
【図６Ｌ】
2009507564.tif 000053
【図６Ｍ】
2009507564.tif 000054
【図７Ａ】
2009507564.tif 000055
【図７Ｂ】
2009507564.tif 000056
【図７Ｃ】
2009507564.tif 000057
【図７Ｄ】
2009507564.tif 000058
【図７Ｅ】
2009507564.tif 000059
【図７Ｆ】
2009507564.tif 000060
【図７Ｇ】
2009507564.tif 000061
【図８】
2009507564.tif 000062
【図８Ａ】
2009507564.tif 000063
【図８Ｂ】
2009507564.tif 000064
【図８Ｃ】
2009507564.tif 000065
【図８Ｄ】
2009507564.tif 000066
【図８Ｅ】
2009507564.tif 000067
【図８Ｆ】
2009507564.tif 000068
【図８Ｇ】
2009507564.tif 000069
【図８Ｈ】
2009507564.tif 000070
【図８Ｉ】
2009507564.tif 000071
【図８Ｊ】
2009507564.tif 000072
【図８Ｋ】
2009507564.tif 000073
【図８Ｌ】
2009507564.tif 000074
【図９】
2009507564.tif 000075
【図９Ａ】
2009507564.tif 000076
【図９Ｂ】
2009507564.tif 000077
【図９Ｃ】
2009507564.tif 000078
【図９Ｄ】
2009507564.tif 000079
【図９Ｅ】
2009507564.tif 000080
【図９Ｆ】
2009507564.tif 000081
【図９Ｇ】
2009507564.tif 000082
【図９Ｈ】
2009507564.tif 000083
【図９Ｉ】
2009507564.tif 000084
【図９Ｊ】
2009507564.tif 000085
【図９Ｋ】
2009507564.tif 000086
【図９Ｌ】
2009507564.tif 000087
【図９Ｍ】
2009507564.tif 000088
【図９Ｎ】
2009507564.tif 000089
【図９Ｐ】
2009507564.tif 000090
【図９Ｑ】
2009507564.tif 000091
【図９Ｒ】
2009507564.tif 000092
【手続補正書】
【提出日】平成20年5月19日(2008.5.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
針駆動部によって駆動される１つまたは複数の針とルーパ駆動部によって駆動される１つまたは複数のルーパとを具備しているチェーンステッチキルティング機械の駆動方法であって、
前記１つまたは複数の針と前記１つまたは複数のルーパとが、針とルーパとからなる１つまたは複数の縫製要素対として構成されているとともに、一連をなす複数のサイクル内において制御しつつ駆動され、これにより、前記針からの針糸と前記ルーパからのルーパ糸とを使用した二重ロックチェーンステッチシーケンスによって多層材料に対して縫製を行うものとされている場合に、
この方法においては、
複数のサイクルにわたって前記針駆動部と前記ルーパ駆動部とを同位相で駆動し、これにより、前記１つまたは複数の縫製要素対の各々を使用して多層材料に対して二重ロックチェーンステッチシーケンスによって縫製を行い；
少なくとも１つのサイクルの少なくとも一部にわたって、前記針駆動部と前記ルーパ駆動部とを互いに個別的に駆動し、これにより、前記１つまたは複数の縫製要素対の各々において前記針を前記ルーパに対して異なる位相のものとする；
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、
さらに、
サイクルの少なくとも一部にわたって前記１つまたは複数の縫製要素対の各々において前記針を前記ルーパに対して異なる位相のものとするという前記操作を、前記チェーンステッチシーケンスによる縫製の開始時に行い、これにより、縫製開始時に前記針糸と前記ルーパ糸を相対的に制御し、これにより、チェーンステッチシーケンスの開始時に、前記針がルーパ糸ループ内へと進入する前に、針糸ループをルーパによって捕捉し得るものとすることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法において、
さらに、チェーンステッチシーケンスの開始時には、
縫製要素対において前記ルーパ駆動部によってルーパを針よりも進ませ、これにより、ステッチサイクル内において、前記ルーパを、前記針の経路の外部に位置したルーパ退避位置に配置し；
前記針駆動部によって前記針を針位置へと駆動し、この場合、前記針を、ルーパ糸ループを捕捉することなく、前記多層材料を貫通させ；
前記針と前記ルーパとを同位相で駆動し、これにより、前記ルーパによって針糸ループを捕捉させる；
ことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法において、
さらに、
縫製要素対の針とルーパとのうちの一方を、他方とは個別的にステッチサイクル内の位置へと駆動し、前記他方を前記ステッチサイクル内の対応位置へは駆動せず、これにより、前記針と前記ルーパとを、ステッチサイクルにおけるステッチ形成関係から解除し；
前記針と前記ルーパとのうちの前記他方を、同位相ステッチ形成関係となるように駆動し；
複数のステッチサイクルにわたって前記針と前記ルーパとを同位相で駆動し、これにより、前記多層材料に対して前記チェーンステッチシーケンスによる縫製を行う；
ことを特徴とする方法。
【請求項５】
針駆動部によって駆動される複数の針とルーパ駆動部によって駆動される複数のルーパとを具備している多針チェーンステッチキルティング機械の駆動方法であって、
前記複数の針と前記複数のルーパとが、針とルーパとからなる１つまたは複数の縫製要素対として構成されているとともに、前記縫製要素対の各々が、一連をなす複数のサイクル内において制御しつつ駆動され、これにより、前記針からの針糸と前記ルーパからのルーパ糸とを使用した二重ロックチェーンステッチシーケンスによって多層材料に対して縫製を行うものとされている場合に、
この方法においては、
複数のサイクルにわたって前記針駆動部と前記ルーパ駆動部とを同位相で駆動し、これにより、多層材料に対して前記複数の二重ロックチェーンステッチシーケンスによって縫製を行い；
少なくとも１つのサイクルの少なくとも一部にわたって、前記針駆動部と前記ルーパ駆動部とを互いに個別的に駆動し、これにより、前記複数の針を前記複数のルーパに対して異なる位相のものとする；
ことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５，４１，または，４２記載の方法において、
さらに、
サイクルの少なくとも一部にわたって前記複数の針を前記複数のルーパに対して異なる位相のものとするという前記操作を、前記チェーンステッチシーケンスによる縫製の開始時に行い、これにより、縫製開始時に前記針糸と前記ルーパ糸を相対的に制御し、これにより、各チェーンステッチシーケンスの開始時に、前記針がルーパ糸ループ内へと進入する前に、針糸ループの各々をルーパによって捕捉し得るものとすることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項５，４１，または，４２記載の方法において、
さらに、チェーンステッチシーケンスの開始時には、
前記ルーパ駆動部によって前記ルーパを前記針よりも進ませ、これにより、ステッチサイクル内において、前記ルーパを、前記針の経路の外部に位置したルーパ退避位置に配置し；
前記針駆動部によって前記針を針位置へと駆動し、この場合、前記針を、ルーパ糸ループを捕捉することなく、前記多層材料を貫通させ；
前記針と前記ルーパとを同位相で駆動し、これにより、前記ルーパの各々によって針糸ループを捕捉させる；
ことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項７記載の方法において、
さらに、
前記針と前記ルーパとを同位相で駆動しこれにより前記ルーパの各々によって針糸ループを捕捉させた後に、複数のサイクルにわたって、前記針と前記ルーパとを同位相で駆動し、これにより、前記多層材料に対して前記複数のステッチシーケンスによって縫製を行うことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項５，４１，または，４２記載の方法において、
さらに、
前記複数の針と前記複数のルーパとのうちの一方を、他方とは個別的にステッチサイクル内の位置へと駆動し、前記他方を前記ステッチサイクル内の対応位置へは駆動せず、これにより、前記針と前記ルーパとを、ステッチサイクルにおけるステッチ形成関係から解除し；
前記針と前記ルーパとのうちの前記他方を、ステッチサイクル内において同位相ステッチ形成関係となるように駆動し；
複数のステッチサイクルにわたって前記針と前記ルーパとを同位相で駆動し、これにより、前記多層材料に対して前記複数のチェーンステッチシーケンスによる縫製を行う；
ことを特徴とする方法。
【請求項１０】
多針チェーンステッチキルティング機械であって、
針駆動部およびルーパ駆動部と；
前記針駆動部によって駆動される複数の針、および、前記ルーパ駆動部によって駆動される複数のルーパであるとともに、複数の縫製要素対として構成された複数の針および複数のルーパと；
前記複数の縫製要素対を、一連をなす複数のサイクル内において同時に駆動するための手段であり、これにより、二重ロックチェーンステッチシーケンスによって縫製を行うような手段と；
少なくとも１つのサイクルの少なくとも一部にわたって、前記針駆動部と前記ルーパ駆動部とを互いに個別的に駆動し、これにより、前記複数の針を前記複数のルーパに対して異なる位相のものとする制御手段と；
を具備することを特徴とする機械。
【請求項１１】
請求項１０記載の機械において、
前記制御手段が、前記複数の針を前記複数のルーパに対して異なる位相のものとするという操作を前記チェーンステッチシーケンスによる縫製の開始時に行うような手段を備え、これにより、縫製開始時に前記針糸と前記ルーパ糸が相対的に制御され、これにより、各チェーンステッチシーケンスの開始時に、前記針がルーパ糸ループ内へと進入する前に、針糸ループの各々をルーパによって捕捉し得るものとされていることを特徴とする機械。
【請求項１２】
請求項１０記載の機械において、
前記制御手段が、チェーンステッチシーケンスの開始時には、
前記ルーパ駆動部によって前記ルーパを前記針よりも進ませ、これにより、ステッチサイクル内において、前記ルーパを、前記針の経路の外部に位置したルーパ退避位置に配置し；
前記針駆動部によって前記針を針位置へと駆動し、この場合、前記針を、ルーパ糸ループを捕捉することなく、前記多層材料を貫通させ；
前記針と前記ルーパとを同位相で駆動し、これにより、前記ルーパの各々によって針糸ループを捕捉させる；
ような手段を備えていることを特徴とする機械。
【請求項１３】
請求項１０記載の機械において、
前記制御手段が、複数のサイクルにわたって、前記針と前記ルーパとを同位相で駆動しこれによりこれにより前記多層材料に対して前記複数のステッチシーケンスによって縫製を行うような手段を備えていることを特徴とする機械。
【請求項１４】
請求項１０記載の機械において、
前記制御手段が、
前記複数の針と前記複数のルーパとのうちの一方を、他方とは個別的にステッチサイクル内の位置へと駆動し、前記他方を前記ステッチサイクル内の対応位置へは駆動せず、これにより、前記針と前記ルーパとを、ステッチサイクルにおけるステッチ形成関係から解除し；
前記針と前記ルーパとのうちの前記他方を、ステッチサイクル内において同位相ステッチ形成関係となるように駆動し；
複数のステッチサイクルにわたって前記針と前記ルーパとを同位相で駆動し、これにより、前記多層材料に対して前記複数のチェーンステッチシーケンスによる縫製を行う；ような手段を備えていることを特徴とする機械。
【請求項１５】
多針チェーンステッチキルティング機械であって、
複数の縫製要素対として構成された複数の針および複数のルーパと；
前記複数の針の各々に対して連結されているとともに一連をなす複数のステッチサイクルにわたって前記複数の針を往復移動させる針駆動部と；
前記複数のルーパの各々に対して連結されているとともに一連をなす複数のステッチサイクルにわたって前記複数のルーパを振動させるルーパ駆動部と；
前記針駆動部と前記ルーパ駆動部とに対して接続されているとともに少なくとも１つのサーボモータを備えたサーボ駆動システムと；
を具備し、
前記サーボ駆動システムが、複数のサイクルにわたって前記複数の縫製要素対の前記複数の針を往復移動させ得るようなおかつ前記複数のルーパを振動させ得るよう前記針駆動部と前記ルーパ駆動部とを協働させ得るものとして構成され、これにより、多層材料に対して複数のステッチシーケンスによって縫製が行われ；
前記サーボ駆動システムが、少なくとも１つのサイクルの少なくとも一部にわたって、前記針駆動部と前記ルーパ駆動部との間の位相を変更し得るよう機能することを特徴とする機械。
【請求項１６】
請求項１５記載の機械において、
前記サーボ駆動システムが、前記針駆動部に対して連結された針駆動部サーボモータと、前記ルーパ駆動部に対して連結されたルーパ駆動部サーボモータと、を備え、
前記機械が、コントローラを具備し、
このコントローラが、
前記針駆動部と前記ルーパ駆動部とを互いに一緒に駆動させるように前記針駆動部サーボモータと前記ルーパ駆動部サーボモータとを制御し、これにより、多層材料に対して前記複数のステッチシーケンスによって縫製が行われ得るように、および、
少なくとも１つのサイクルの少なくとも一部にわたって、前記針駆動部と前記ルーパ駆動部とを互いに個別的に駆動させるように前記針駆動部サーボモータと前記ルーパ駆動部サーボモータとを制御し、これにより、前記針駆動部と前記ルーパ駆動部との間の位相を変更し得るように、
機能することを特徴とする機械。
【請求項１７】
請求項１６記載の機械において、
前記コントローラが、
ステッチシーケンスによる縫製開始時には、前記ルーパ駆動部の位相に対して前記針駆動部の位相を異なるものとし、これにより、前記ルーパを前記針よりも進ませ、サイクル内において前記ルーパをルーパ退避位置に配置し、そして、
前記複数の針を、前記複数のルーパと同位相とされた針位置へと駆動し、さらに、
複数のステッチサイクルにわたって前記針と前記ルーパとを同位相で駆動し、これにより、複数のステッチシーケンスによる縫製を行うように、
前記針駆動部サーボモータと前記ルーパ駆動部サーボモータとを制御するようにプログラムされていることを特徴とする機械。
【請求項１８】
請求項１５記載の機械において、
前記サーボ駆動システムが、前記針駆動部と前記ルーパ駆動部との間に連結された差動ユニットを備え、
この差動ユニットが、前記針駆動部と前記ルーパ駆動部との間の位相を変更するように機能することを特徴とする機械。
【請求項１９】
請求項１８記載の機械において、
さらに、コントローラを具備し、
このコントローラが、前記差動ユニットを制御することにより、
前記少なくとも１つのサーボモータが、前記針駆動部と前記ルーパ駆動部とを互いに一緒に駆動させ、これにより、多層材料に対して前記複数のステッチシーケンスによる縫製が行われる、あるいは、
前記少なくとも１つのサーボモータが、前記針駆動部と前記ルーパ駆動部との間の位相を変更する、
ものとされていることを特徴とする機械。
【請求項２０】
請求項１８記載の機械において、
さらに、コントローラを具備し、
このコントローラが、前記差動ユニットを制御し得るようにプログラムされ、これにより、
ステッチシーケンスによる縫製開始時には、前記ルーパ駆動部の位相に対して前記針駆動部の位相を異なるものとし、これにより、前記ルーパを前記針よりも進ませ、サイクル内において前記ルーパをルーパ退避位置に配置し、そして、
前記複数の針を、前記複数のルーパと同位相とされた針位置へと駆動し、さらに、
複数のステッチサイクルにわたって前記針と前記ルーパとを同位相で駆動し、これにより、複数のステッチシーケンスによる縫製を行う、
ものとされていることを特徴とする機械。
【請求項２１】
キルティング製品を形成するための方法であって、
コントローラによってアクセス可能であるとともに複数のキルティング製品の各々を規定する複数のパラメータを含有している製品データベースを準備し；
前記複数の製品の中の１つを規定する前記パラメータに従って多針キルティング機械を制御することにより、１つの製品をキルティング形成し；
この場合、
前記キルティング機械の前記制御に際しては、キルティング対象をなす製品に関する１つまたは複数のパラメータを読み込み、読み込んだパラメータに基づいて、製品のキルティングに際して実行すべき１つまたは複数のキルティングプロセスステップを決定することを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項２１記載の方法において、
前記パラメータを、型模様と、材料組成と、製品サイズと、からなるグループの中から選択されたものとし；
前記キルティングプロセスステップを、タックステッチシーケンスと、所定量の糸引きと、所定経路でのワイプサイクルと、糸切りのための最適な糸位置決めと、安定化ライン形成と、の中の１つ以上のステップを備えたものとすることを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項２２記載の方法において、
選択されたパラメータを、製品サイズとし、
前記キルティングプロセスステップを、安定化ライン形成を備えたものとすることを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項２２記載の方法において、
選択されたパラメータを、材料組成とし、
前記キルティングプロセスステップを、製品を構成している材料の厚さに適した所定量の糸引きを備えたものとすることを特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項２２記載の方法において、
選択されたパラメータを、材料組成とし、
前記キルティングプロセスステップを、製品を構成している材料の厚さに適した所定経路でのワイプサイクルを備えたものとすることを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項２２記載の方法において、
選択されたパラメータを、材料組成とし、
前記キルティングプロセスステップを、製品を構成している材料の厚さに適した糸切りのための最適な糸位置決めを備えたものとすることを特徴とする方法。
【請求項２７】
請求項２２記載の方法において、
選択されたパラメータを、キルティング対象をなす型模様とし、
前記キルティングプロセスステップを、前記型模様に適したタックステッチシーケンスを備えたものとすることを特徴とする方法。
【請求項２８】
キルティング機械に対して供給される材料の供給ロールを交換するための方法であって、
前記キルティング機械が、このキルティング機械の前方側の動作位置に支持された供給ロールから供給された材料ウェブをキルティングするものとされ、さらに、前記材料ウェブが、前記キルティング機械の前方底部からこのキルティング機械の内部へと導入されるようになっている場合に、
この方法においては、
前記キルティング機械の前記前方底部内へと前記ウェブを延出する前記供給ロールを支持し得るとともに、前記供給ロールと平行に交換ロールを支持し得るような、少なくとも１つのクレイドルを準備し；
前記クレイドルを材料交換位置にまで移動させることにより、前記供給ロールを持ち上げ；
前記供給ロールからの材料ウェブを切除可能としつつ、前記交換ロールからの材料の先端エッジを、前記供給ロールからの材料ウェブに対して繋ぎ、さらに、前記供給ロールを前記クレイドルから取り外し；
前記交換ロールを、動作位置へと移送する；
ことを特徴とする方法。
【請求項２９】
請求項２８記載の方法において、
さらに、
前記キルティング機械の前方側において、キャットウォークの下方へと、前記供給ロールからの材料ウェブを延出させるステップと；
フレームの上方へと前記クレイドルを回転させることにより、前記両ロールを持ち上げるステップと；
ノッチ付きの一対または複数対の取付ブロックを準備し、これにより、前記クレイドル上に、前記供給ロールおよび前記交換ロールの一方または双方を支持するステップと；
前記クレイドルへの移送のために、前記クレイドルの近傍の待機位置に前記交換ロールを支持するステップと；
前記クレイドル上に前記交換ロールを取り付けた後に、前記クレイドルを持ち上げることによって、前記両ロールを繋ぎ位置にまで持ち上げるステップと；
流体シリンダを使用することによって前記クレイドルを持ち上げるステップと；
繋ぎ位置において、前記供給ロールから材料ウェブをクランプするステップと；
材料を繋ぐ前に、前記供給ロールから材料ウェブをカットするステップと；
材料を繋ぐ前に、前記クレイドルから前記供給ロールを取り外すステップと；
材料を繋ぐための単一ロックチェーンステッチ機構を準備するステップと；
キャリッジ上の、前記供給ロールが支持されていた位置に、前記交換ロールを配置し、その後、前記キャリッジを移動させて、前記交換ロールを動作位置とするステップと；
材料ウェブどうしの繋ぎに代えてあるいはそのような繋ぎに加えて、前記供給ロールからの材料ウェブに対して短い長さの材料を繋ぎ、これにより、前記キルティング機械内へと１〜５個の材料パネルを供給するステップと；
前記供給ロールから材料ウェブをカットする前に、前記供給ロールからの材料ウェブに対して、前記交換ロールからの交換材料の先端エッジを繋ぐステップと；
のうちの、１つまたは複数のステップを行うことを特徴とする方法。
【請求項３０】
請求項２９記載の方法において、
さらに、
フレームの上方へと前記クレイドルを回転させることにより、前記両ロールを持ち上げ；
ノッチ付きの一対または複数対の取付ブロックを準備し、これにより、前記クレイドル上に、前記供給ロールおよび前記交換ロールの一方または双方を支持し；
前記クレイドルへの移送のために、前記クレイドルの近傍の待機位置に前記交換ロールを支持し；
前記クレイドル上に前記交換ロールを取り付けた後に、前記クレイドルを持ち上げることによって、前記両ロールを繋ぎ位置にまで持ち上げ；
流体シリンダを使用することによって前記クレイドルを持ち上げ；
繋ぎ位置において、前記供給ロールから材料ウェブをクランプし；
材料を繋ぐ前に、前記供給ロールから材料ウェブをカットし；
材料を繋ぐ前に、前記クレイドルから前記供給ロールを取り外し；
材料を繋ぐための単一ロックチェーンステッチ機構を準備し；
キャリッジ上の、前記供給ロールが支持されていた位置に、前記交換ロールを配置し、その後、前記キャリッジを移動させて、前記交換ロールを動作位置とする；
ことを特徴とする方法。
【請求項３１】
装置であって、
請求項２８〜３０のいずれか１項に記載された方法を実施するための手段を具備していることを特徴とする装置。
【請求項３２】
キルティングを行うための方法であって、
キルティング機械の使用者に対してよって選択可能な付加的サイクルを準備し、
この付加的サイクルを、材料と複数の縫製ヘッドとの間の相対移動とし、
これにより、前記付加的サイクルが選択されたときには、糸末尾を削減または除去し、前記付加的サイクルが選択されないときには、糸末尾の削減を行わずに、高速動作をもたらすことを特徴とする方法。
【請求項３３】
複雑な型模様をキルティングによって形成するための方法であって、
複数の連続な第１の型模様要素の縫製を行い、これと同時に、複数の第２の型模様要素の縫製を行うことを特徴とする方法。
【請求項３４】
請求項３３記載の方法において、
前記複数の第２の型模様要素の縫製に際しては、複数の不連続な型模様要素の縫製を行うことを特徴とする方法。
【請求項３５】
請求項３３記載の方法において、
前記複数の不連続な第２の型模様要素の縫製に際しては、前記第１の型模様要素とは異なる複数の連続な第２の型模様要素の縫製を行うことを特徴とする方法。
【請求項３６】
請求項３３記載の方法において、
前記連続な第１の型模様要素の前記縫製においては、個別駆動可能な少なくとも２つのブリッジのうちの第１ブリッジ上の複数の縫製ヘッドを使用して縫製を行い；
前記第２の型模様要素の前記縫製においては、個別駆動可能な前記少なくとも２つのブリッジのうちの第２ブリッジ上の複数の縫製ヘッドを使用して縫製を行う；
ことを特徴とする方法。
【請求項３７】
請求項３３記載の方法において、
前記連続な第１の型模様要素の前記縫製においては、個別駆動可能な少なくとも２つのブリッジのうちの第１ブリッジ上の複数の縫製ヘッドのそれぞれによって縫製された一連をなす複数の連続ステッチの縫製を行い；
前記第２の型模様要素の前記縫製においては、個別駆動可能な前記少なくとも２つのブリッジのうちの第２ブリッジ上の複数の縫製ヘッドのそれぞれによって縫製された複数のシーケンス内の複数の型模様要素の縫製を行い、この場合、各型模様要素を、開始位置で開始された一連をなす複数の連続ステッチの縫製と、その後のタックシーケンスの縫製と、その後の糸切りと、その後の、次なる連続ステッチの開始位置へのジャンプと、によって縫製する；
ことを特徴とする方法。
【請求項３８】
請求項３３記載の方法において、
前記連続な第１の型模様要素の前記縫製においては、長手方向における一定位置で横方向に駆動されるブリッジの複数の縫製ヘッドを使用して、材料ウェブを連続的に前送りしつつ縫製を行うことを特徴とする方法。
【請求項３９】
請求項３３記載の方法において、
前記連続な第１の型模様要素の前記縫製においては、長手方向における第１の一定位置で横方向に駆動される第１ブリッジの複数の縫製ヘッドを使用して、材料ウェブを連続的に前送りしつつ縫製を行い、
前記第２の型模様要素の前記縫製においては、長手方向における第２の一定位置で横方向に駆動される第２ブリッジの複数の縫製ヘッドを使用して、材料ウェブを連続的に前送りしつつ縫製を行うことを特徴とする方法。
【請求項４０】
キルティングを行うための方法であって、
キルティング機械の使用者に対してよって選択可能な付加的サイクルを準備し、
この付加的サイクルを、材料と複数の縫製ヘッドとの間の相対移動とし、
これにより、前記付加的サイクルが選択されたときには、糸末尾を削減または除去し、前記付加的サイクルが選択されないときには、糸末尾の削減を行わずに、高速動作をもたらすことを特徴とする方法。
【請求項４１】
多針キルティング機械を使用して多層材料ウェブ上に組合せ型模様をキルティングによって形成するための方法であって、
第１群をなす複数の縫製要素を使用して多層材料ウェブの長手方向に沿って複数の連続なステッチシーケンスによる第１型模様の縫製を行い、この際、前記第１群をなす縫製要素と前記ウェブとを、長手方向において相対移動させ、
前記第１群をなす縫製要素を使用した前記複数の連続なステッチシーケンスによる縫製と同時に、第２群をなす複数の縫製要素を使用して前記ウェブ上に複数のステッチシーケンスによる第２型模様の縫製を行い、この際、前記第２群をなす縫製要素と前記ウェブとを、前記第１群をなす縫製要素と前記ウェブとの間における前記長手方向相対移動とは異なる態様でもって、相対移動させることを特徴とする方法。
【請求項４２】
請求項４１記載の方法において、
前記複数の連続なステッチシーケンスによる第１型模様の前記縫製においては、前記第１群をなす前記縫製要素を有した第１ブリッジを超えた位置にまで、前記多層材料ウェブを長手方向に前送りし、この際、前記第１ブリッジを、前記キルティング機械上において長手方向における一定位置に保持し、これにより、前記複数の連続なステッチシーケンスによる第１型模様の縫製を行うことを特徴とする方法。
【請求項４３】
請求項４１記載の方法において、
前記複数の連続なステッチシーケンスによる第１型模様の前記縫製においては、前記第１群をなす前記縫製要素を有した第１ブリッジを超えた位置にまで、前記多層材料ウェブを長手方向に前送りし、これにより、前記複数の連続なステッチシーケンスによる第１型模様の縫製を行い、
これと同時に、前記第２群をなす前記縫製要素を有した第２ブリッジを、前記第１ブリッジに対して移動させ、これにより、前記ウェブ上に前記複数のステッチシーケンスによる第２型模様の縫製を行うことを特徴とする方法。
【請求項４４】
請求項４３記載の方法において、
前記第１群をなす前記縫製要素を使用して前記複数の連続なステッチシーケンスによる第１型模様の前記縫製を行いつつ、
前記複数のステッチシーケンスによる第２型模様の前記縫製においては、
前記第２群をなす前記複数の縫製要素を使用してタックステッチシーケンスによる縫製を行い、
糸切りを行い、
前記第２ブリッジと前記ウェブとの一方または双方を前記機械に対して移動させることによって、前記ウェブ上の新たな位置へのジャンプを行い、
前記第２群をなす前記複数の縫製要素を使用して前記ウェブ上においてさらなるステッチシーケンスによる第２型模様の縫製を行うことを特徴とする方法。
【請求項４５】
請求項４１記載の方法において、
前記複数のステッチシーケンスによる第２型模様の前記縫製においては、前記第２群をなす前記複数の縫製要素を使用して前記多層材料ウェブの長手方向に沿って連続なステッチシーケンスによる第２型模様の縫製を行うことを特徴とする方法。
【請求項４６】
請求項４５記載の方法において、
前記複数の連続なステッチシーケンスによる第１型模様の前記縫製においては、
前記第１群をなす前記縫製要素を有した第１ブリッジを超えた位置にまで、なおかつ、前記第２群をなす前記縫製要素を有した第２ブリッジを超えた位置にまで、前記多層材料ウェブを長手方向に前送りし、
前記第１ブリッジと前記第２ブリッジとを横方向に相対移動させ、これにより、前記ウェブ上において、前記ステッチシーケンスによる第１型模様の縫製と、前記ステッチシーケンスによる第２型模様の縫製と、を同時に行うことを特徴とする方法。
【請求項４７】
請求項４６記載の方法において、
前記ウェブを前送りしつつ、前記両ブリッジの少なくとも一方を、前記キルティング機械上において長手方向における一定位置に保持することを特徴とする方法。
【請求項４８】
請求項４６記載の方法において、
前記ウェブを前送りしつつ、前記第１ブリッジおよび前記第２ブリッジを、前記キルティング機械上において長手方向における一定位置に保持することを特徴とする方法。
【請求項４９】
請求項４１記載の方法において、
長さを有した多層材料ウェブと少なくとも１つのキルティングパネルと他のキルティングパネルの少なくとも一部とを備えた複合タイプのキルティング製品を製造するに際しては、
前記少なくとも１つのキルティングパネルの実質的に長手方向に沿って長手方向に連続的にすなわち非断続的に、および、前記他のキルティングパネルの前記一部に沿って長手方向に連続的すなわち非断続的に、前記第１群をなす前記縫製要素を使用して、前記ステッチシーケンスによる第１型模様の前記縫製を行い、
前記少なくとも１つのキルティングパネル上において、および、前記他のキルティングパネルの前記一部上において、前記第２群をなす前記縫製要素を使用して、前記ステッチシーケンスによる第２型模様の前記縫製を行うことを特徴とする方法。