(57)【要約】      （修正有）【課題】刺繍糸が刺繍針の穴での接触角度を増加させることによって刺繍中の刺繍糸と刺繍針の穴との摩擦力を減少させて、刺繍糸の刺繍中に生じる高過ぎる張力を緩和し、糸切れの発生を減少させることが可能な刺繍機の張力緩和装置を提供する。【解決手段】刺繍機の張力緩和装置では、角度βを調節し増大させるバネ板２２と、糸経路部２３を含む。板バネ２２は、針棒２０又は布押え１０と連動するように針棒２０に取り付けられ、かつ、針棒２０から上糸２１の方向へ突出し、上糸２１は、糸経路部２３によって刺繍針から離れる方向に所定の角度に支えられて、刺繍糸が刺繍針の穴を通る前における刺繍針との間の角度βを増大させる。【選択図】図４
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
拡角装置を備え、この拡角装置は、刺繍機に設置され、刺繍糸を刺繍針から離れる方向に支え、この拡角装置と刺繍糸とを当接することによって、刺繍糸が刺繍針の穴を通る前における刺繍針との角度を増大させることを特徴とする刺繍機の張力緩和装置。
【請求項２】
前記拡角装置は、針棒箱又はケースと一体に構成された糸経路部であることを特徴とする請求項１記載の刺繍機の張力緩和装置。
【請求項３】
前記拡角装置は、針棒に設置された上下に滑り可能な縦方向移動装置であることを特徴とする請求項１記載の刺繍機の張力緩和装置。
【請求項４】
前記拡角装置は、針棒箱又はその付近の空の位置から刺繍糸が刺繍針から離れる方向に所定の角度に支える所定の刺繍位置まで横方向に滑る横方向移動突出装置であることを特徴とする請求項１記載の刺繍機の張力緩和装置。
【請求項５】
前記拡角装置は、バネ板、伸張／圧縮バネ、横方向移動突出装置の一つ又は二つ以上の組み合わせであることを特徴とする請求項１記載の刺繍機の張力緩和装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、多頭式コンピュータ刺繍機に設けた刺繍糸の張力緩和装置に関し、より具体的に言えば、刺繍針の穴において刺繍糸との接触角度を変えることによって、刺繍糸と刺繍針との摩擦を減少させ、高張力の発生を減少可能であり、構造の簡単な機械式の装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多頭式コンピュータ刺繍技術について、図１に示す多頭式コンピュータ刺繍機の図面を用いて簡単に説明する。この多頭式コンピュータ刺繍機では、刺繍機に設置されたスレッドスプール（thread spool）１における刺繍糸を、刺繍機のヘッド１２に案内し、天秤レバー（take-up lever）１３と刺繍針１４の上下往復運動に合わせて、刺繍針１４及び刺繍糸が一緒に原反布を貫通して、ボビン１６から供給された下糸と互いに絡み合ってロックステッチ（lock-stitch）を生成する。刺繍模様の形成において、ｘ及びｙ方向の同期モータで刺繍枠１５を駆動するとともに、刺繍針の上下運動に合わせて一連のロックステッチを形成することによって、コンピュータで生じた模様を形成する。
【０００３】
周知のように、刺繍の品質は、ロックステッチの張力が適当であるかどうかによって決められる。張力が小さ過ぎると、形成された模様がばらばらになり、逆に張力が大きすぎると、ロックステッチが硬くなり過ぎ、かつ刺繍糸が刺繍の過程において糸切れする確率を高める。
【０００４】
刺繍機の張力システムは、簡易的に以下のように説明することができる。図２に示すように、スレッドスプール1からの糸を、プリテンション手段（pre-tensioner）２に案内させ、プリテンションを加えてから、このプリテンション手段２からテンション手段（tensioner）３に入って糸を緊張させ、スプリングフック（spring hook）４を介して針棒箱（needle bar case）５に案内させ、この針棒箱５に設置された天秤レバー６によって所定の糸を刺繍針９に案内させる。さらに、天秤レバー６からの糸を、上糸２１（upper thread）として低位糸ガイド（lower thread guide）７から刺繍針の穴に貫通し、下糸ボビン（under thread bobbin）８からの下糸と共に布押え（presser foot）１０によって織物にロックステッチ３０を形成する。そのため、刺繍の過程には、刺繍機において、様々な要素の影響によって、刺繍糸の張力を向上させ、張力が緩和されない場合に、刺繍糸は切れてしまう。刺繍糸が切れた場合には、刺繍機を一時停止して糸を通し、その後に刺繍機を起動して先程の糸切れの部分を補足し刺繍する必要があるので、多くの無駄な生産時間を浪費し、生産効率を低下させる。
【０００５】
そのため、糸切れの発生を減少させるように、ソフトウエアプログラムで刺繍針の経路を変更することによって針と糸との摩擦の減少を図る手段が提案されているが、刺繍糸と刺繍針との間の摩擦状態を的確に解決することができない。かつ、刺繍模様の設計は様々であり、模様の設計員は、予め糸切れを防ぐための経路を判断する技能を必ずしも有していない。また、下糸ボビンの面から改善する方策もある。下糸と上糸とは原反布にロックステッチを形成し、原反布は柔軟なものであり、下糸に高い張力を生じた時、原反布は多少変形して、生じた高い張力を緩和しているが、刺繍糸と刺繍針とが高い張力で刺繍針の穴に生じた摩擦力を解消しないので、刺繍糸の糸切れを避けることができない。
【０００６】
糸切れの発生は、刺繍糸の抗張力がその限界値を超えたからであり、特に高速で刺繍するときに、より頻繁に発生する。多種の要素により影響されるので、刺繍糸の張力に対する制御は非常に難しい。刺繍糸の粗さが均一でないこと、原反布の厚さが一致でないこと、刺繍糸の震動などの要素は、刺繍糸の糸切れに影響を与える可能性のある要素である。刺繍中において刺繍糸の張力を低下させることができれば、糸切れ率は対応して低下する。しかしながら、係る考察は刺繍糸の動力原理及び特性に関わるので、刺繍工業の分野において、今日まで、糸切れ率を低下させる有効な方法が見出されていない。
【０００７】
高速撮影機で撮像した一連の糸切れ画像を分析することによって、大部分の糸切れは、刺繍糸と刺繍針の穴との間に発生することが分かる。数学モデルを作成して分析、計算及び試験検証することによって、刺繍糸と刺繍針の穴との接触角度は、非常に重要な糸切れの要素であることを確認できる。一般的に、張力を調節する装置は、上糸の経路に設けられ、刺繍針の穴から遠く離れ、刺繍中には、下糸の張力は各種の要素に従って遷移して、調節され得ないようになる。
【特許文献１】米国特許公開第２００４／０１２９１９１号明細書
【特許文献２】米国特許公開第２００４／０１５４５０５号明細書
【特許文献３】米国特許第９４９６５７号明細書
【特許文献４】米国特許第４７０６５８９号明細書
【特許文献５】米国特許第４３２０７１２号明細書
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
本考案は、刺繍糸が刺繍針の穴での接触角度を増加させることによって刺繍中の刺繍糸と刺繍針の穴との摩擦力を減少させて、刺繍糸の刺繍中に生じる高過ぎる張力を緩和し、糸切れの発生を減少させることが可能な刺繍機の張力緩和装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本考案は刺繍機の張力緩和装置であって、拡角装置を備え、この拡角装置は、刺繍機に設置され、刺繍糸を刺繍針から離れる方向に支え、この拡角装置と刺繍糸とを当接することによって、刺繍糸が刺繍針の穴を通る前における刺繍針との角度を増大させることを特徴とする。
【００１０】
前記拡角装置は、針棒箱又はケースと一体に構成された糸経路部であることが好ましい。
前記拡角装置は、針棒に設置されて上下に滑り可能な縦方向移動装置であることが好ましい。
前記拡角装置は、針棒箱又はその付近の空の位置から刺繍糸が刺繍針から離れる方向に所定の角度に支えられる現在の刺繍位置まで横方向に滑る横方向移動突出装置であることが好ましい。
前記拡角装置は、バネ板、伸張／圧縮バネ、横方向移動突出装置の一つ又は二つ以上の組み合わせであることが好ましい。
【考案の効果】
【００１１】
本考案によれば、張力緩和装置と針棒と協力して運動し、簡単な機械構造で刺繍糸と刺繍針の穴との接触角度を変える。この角度は原反布にとても近付く位置に生じ、下糸通路の張力を調節し、高い張力点の発生を減少させるので、糸切れの発生を明らかに減少させる効果をもたらす。本考案によれば、刺繍糸が刺繍中に生じた高い張力点を減少させ、糸切れの発生を減少させることによって、生産性を向上させることができる。
【００１２】
本考案は、従来の問題の核心を簡単に改善でき、刺繍糸と刺繍針とが高い張力で刺繍針の穴に生じた摩擦力を低下させ、容易に刺繍機に適用される利点がある。
【００１３】
本考案は、多頭式コンピュータ刺繍機に適用され、刺繍糸と刺繍針との接触角度を調整して摩擦力を減少させることによって、糸切れを減少させ、停止時間を減少させるので、生産性を向上させることができ、市場未来性を具備する。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１４】
本考案は、刺繍糸の刺繍中の運動から糸切れを分析する。以下、図面を参照しながら本考案を詳しく説明する。図１〜図２を含めた各図において、同一の構成要素には、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図３は、簡略化した刺繍糸の動力モデルであり、分析によって、刺繍糸と刺繍針の接触角は、高い張力の発生に大きく関係することを確認できた。試験結果に基づき、刺繍糸と刺繍針との接触角を増加することによって、高い張力の発生を減少することができるので、刺繍がよりなめらかになることが証明できた。
【００１５】
図３に示す従来の刺繍機の接触角αが小さ過ぎて、高い張力を生じ、糸切れ率が増加する。糸切れ率を改善するために、接触角αを増大させる必要がある。実際的な測定において、接触角αを測定することは難しい。しかし、刺繍糸（上糸）と刺繍針とがなす角度βは、測定し易く、かつ、上記接触角αに関連するものである。そのため、付加した小さい装置で角度βを増大させることにより目的を達することができ、刺繍糸が原反布に刺し込まれる前に大きい接触角を有するとともに、刺繍針及び布押えの上下運動に影響を与えないようにできる。
【００１６】
図４（ａ）には、本考案の拡角装置を取り付けない一般の刺繍機を示し、かつ刺繍糸が刺繍針の穴を通る前における刺繍針との間の角度が示されている。図４（ｂ）には、本考案の一つの例が示されている。本考案の拡角装置として用いられ、角度βを調節し増大させるバネ板２２は一例として示される。このバネ板２２は、糸経路部２３を含み、針棒２０又は布押え１０と連動するように針棒２０に取り付けられ、かつ、針棒２０から上糸２１の方向へ突出し、上糸２１は、上記糸経路部２３によって刺繍針から離れる方向に所定の角度に支えられて、刺繍糸が刺繍針の穴を通る前における刺繍針との間の角度βを増大させる。
【００１７】
また、本考案の拡角装置は以下の構成で設置されてもよい。図５に示すように、針棒箱又はケースと一体に結合する糸経路部２４として設置されてもよい。この糸経路部２４は上糸２１の方向へ突出し、上糸２１を刺繍針から離れる方向に引き出し所定の角度に支えており、上記角度βを増大させる機能を担っている。
【００１８】
又、図６に示すように、針棒箱又はケースに縦方向に傾斜する滑り溝２６を設置してもよい。縦方向移動装置２５の一端はこの滑り溝内に移動し、他端は上糸２１に当接して、上糸２１が刺繍針から離れる方向に引き出し所定の角度に支えており、かつ、縦方向移動装置２５の一端が滑り溝２６内を上下に摺動して増大の角度を変更する。
【００１９】
更に、図７に示すように、針棒箱又はその付近の空の位置から針棒上に横方向に突出し、刺繍糸が刺繍針から離れる方向に押し出し所定の角度に支える図示の刺繍位置まで横方向に滑る横方向移動突出装置により拡角装置を構成することができ、係る構成は例えばトランクピストン機構２７を設置して実現してもよい。この横方向移動突出装置は、上糸２１を刺繍針から離れる方向に押し出し所定の角度に支えて上記角度βを増大させ、かつ、トランクピストンの移動によって刺繍糸が刺繍針の穴を通る前における刺繍針との角度を変更することによって、この角度を適当な角度にする。
【００２０】
これらにおいて、上記角度βの適当な値は、異なる装置の材料の特性、例えば摩擦力、厚さ及び天秤レバーの刺繍糸ストローク等によって決まるが、本願考案は、単に上記糸と針との接触角度を変更することに限られなく、例えば、機械構造において上記接触角度を改善すること及び／又は新たな機器を用いて達成することも可能であり、係る変形例は、本考案の範囲内に含まれる。
【００２１】
本考案に係る刺繍糸が刺繍針の穴を通る前における刺繍針との間の角度を増大させる拡角装置は、刺繍機上に、又はその内部に設置することができる。本願考案は、上記各構成を組み合わせて具備する多頭式コンピュータ刺繍機を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は本考案の多頭式コンピュータ刺繍機の構造を示す図である。
【図２】図２はコンピュータ刺繍機の糸張力システムの一部と、その要部を拡大して示す図である。
【図３】図３は従来の技術に係る刺繍糸の刺繍針の穴における経路を示す図である。
【図４】図４は本考案の張力緩和装置及び布押えの運動を示す図であり、（ａ）は一般の刺繍機であり、（ｂ）は、本考案の装置を備える刺繍機である。
【図５】図５は本考案の一つの実施例の張力緩和装置の一部と、その要部を拡大して示す図である。
【図６】図６は本考案の他一の実施例の張力緩和装置の一部と、その要部を拡大して示す図である。
【図７】図７は本考案のさらに他一の実施例の張力緩和装置の一部と、その要部を拡大して示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
1  スレッドスプール
２  プリテンション手段
３  テンション手段
４  スプリングフック
５  針棒箱
６  天秤レバー
９  刺繍針
１２  ヘッド
１４、１５  刺繍枠
１６  ボビン
２０  針棒
２１  上糸
２２  バネ板
２３、２４  糸経路部
２５  縦方向移動装置
２６  溝
２７  トランクピストン機構
３０  ロックステッチ
α  接触角
β  角度
【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図２】
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【図３】
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