(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動モータによって駆動される駆動ローラと、それぞれ前記駆動ローラに接触可能に配置されて前記駆動ローラとの間で糸を把持し糸を送る２つの従動ローラとを備えた上糸供給装置であって、
前記駆動ローラに対し糸供給源から糸繰り出し部に至る糸送り経路に沿って前後に前記２つの従動ローラが配置され、前記各ローラの糸把持部の硬度が、前記駆動ローラ、前記駆動ローラの糸送り前側の従動ローラ、前記駆動ローラの糸送り後側の従動ローラの順に低くなるように設定したことを特徴とする上糸供給装置。
【請求項２】
前記駆動ローラの糸把持部が焼き入れされた硬メタルやセラミック等の硬度の高い素材で、前記駆動ローラの糸送り前側の従動ローラの糸把持部が前記硬度の高い素材よりも低い硬度の素材で、前記駆動ローラの糸送り後側の従動ローラの糸把持部が前記低い硬度の素材より軟らかく弾性を有す弾性体でそれぞれ構成されたことを特徴とする請求項１記載の上糸供給装置。
【請求項３】
前記弾性体として耐熱性弾性体を用いることを特徴とする請求項２記載の上糸供給装置。
【請求項４】
前記駆動ローラ及び２つの従動ローラの糸把持部の少なくとも１つには、サンドブラストまたはショットブラスト等の摩擦係数を向上或いは安定させる表面処理が施されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の上糸供給装置。
【請求項５】
前記駆動ローラ及び２つの従動ローラの糸把持部と共に回転する回転側と、糸把持部の回転に関わらず静止している静止側との少なくとも一個所は樹脂部もしくはベアリングを介して回動するように構成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の上糸供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動モータによって駆動されるための駆動ローラと、駆動ローラに接触可能に配置されて前記駆動ローラとの間で糸を把持し糸を送る従動ローラとを備えた上糸供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図６に示すように、駆動モータのモータ軸に固定された駆動ローラと、その前後に２つの互いに同種類の従動ローラが配置され、その駆動ローラと従動ローラによって挟持された糸が送られる。そのような構成の従来技術１では、駆動ローラの糸把持部として焼き入れをしていない軟メタル（全体を鉄）を用い、２つの従動ローラの糸把持部にゴム（全体を熱可塑性ゴム）を用いていた。
【０００３】
しかし、そのような駆動ローラでは、その表面の摩擦係数が小さく、油、ほこりにより糸が糸把持部でスリップして上糸の繰り出しが適正に行なわれない。また、従動ローラは、上糸による摩耗に弱く、ローラ停止状態での上糸把持が十分にできず、上糸が糸駒から余分に引き出されてしまうため、糸絡みや縫目不良の原因となっていた。その防止のための糸把持の電磁ソレノイドを設ける必要があった。そこで、その従来技術１を改良した従来技術２では、駆動ローラの糸把持部に焼き入れをした硬メタルを用い、２つの従動ローラの糸把持部に樹脂を用い糸把持性を向上させた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した同種類の糸把持部を有する２つの従動ローラでは、糸の糸送りが安定せず、糸送りが適正に行えず、縫目に悪影響が出ていた。また、駆動ローラに硬メタルを用いてみたが樹脂の糸把持部とでは、その面粗度がばらついたり変化しやすいので、耐久性があまり高くなかった。そして、従動ローラに樹脂の糸把持部を設けると、その表面の摩擦係数が小さく、上糸の送りが不安定で、上糸がスリップし、その糸把持部が上糸によって削られ、糸把持部の溝や傷を形成させ、上糸の切れや糸把持不良の原因となっていた。更に、上糸のスリップによって糸絡みが生じるという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、確実に糸把持や糸送りを行なえる上糸供給装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
【０００８】
【０００９】
この目的を達成するために、請求項１の上糸供給装置は、駆動モータによって駆動される駆動ローラと、それぞれ前記駆動ローラに接触可能に配置されて前記駆動ローラとの間で糸を把持し糸を送る２つの従動ローラとを備えたものであって、前記駆動ローラに対し糸供給源から糸繰り出し部に至る糸送り経路に沿って前後に前記２つの従動ローラが配置され、前記各ローラの糸把持部の硬度が、前記駆動ローラ、前記駆動ローラの糸送り前側の従動ローラ、前記駆動ローラの糸送り後側の従動ローラの順に低くなるように設定したものである。従って、互いに異なる硬度の糸把持部を有する駆動ローラ及び２つの従動ローラが協働して糸を送る。この場合、硬度が高い前記駆動ローラの糸把持部とこれよりも硬度が低い前側の従動ローラの糸把持部とにより糸を確実に把持して余分な糸が前側から引き出されないように正確な引き出しが行われると共に、前記駆動ローラの糸把持部と硬度がさらに低い前記後側の従動ローラの糸把持部とによって糸を確実に把持して後側に繰り出す。
【００１０】
請求項２の上糸供給装置は、請求項１記載の上糸供給装置において、前記駆動ローラの糸把持部が焼き入れされた硬メタルやセラミック等の硬度の高い素材で、前記駆動ローラの糸送り前側の従動ローラの糸把持部が前記硬度の高い素材よりも低い硬度の素材で、前記駆動ローラの糸送り後側の従動ローラの糸把持部が前記低い硬度の素材より軟らかく弾性を有す弾性体でそれぞれ構成される。従って、互いに異なる硬度の素材で構成された糸把持部を有する駆動ローラ及び２つの従動ローラが協働して糸を送る。この場合、硬度が高い素材で構成された前記駆動ローラの糸把持部とこれよりも硬度が低い素材で構成された前側の従動ローラの糸把持部とにより糸を確実に把持して余分な糸が前側から引き出されないように正確な引き出しが行われると共に、前記駆動ローラの糸把持部と硬度がさらに低い弾性体で構成された前記後側の従動ローラの糸把持部とにより糸を確実に把持して後側に確実に繰り出す。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
請求項３の上糸供給装置は、請求項２記載の上糸供給装置において、前記弾性体として耐熱性弾性体が用いられる。この耐熱性弾性体は耐久性があるので、高温状態の駆動モータの近傍でも糸を長期安定して送ることができる。
【００１９】
請求項４の上糸供給装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載の上糸供給装置において、前記駆動ローラ及び２つの従動ローラの糸把持部の少なくとも１つには、サンドブラストまたはショットブラスト等の摩擦係数を向上或いは安定させる表面処理が施されている。従って、その表面処理が施された糸把持部によって糸を一層安定した状態で把持することができる。
【００２０】
請求項５の上糸供給装置は、請求項１乃至４のいずれかに記載の上糸供給装置において、前記駆動ローラ及び２つの従動ローラの糸把持部と共に回転する回転側と、糸把持部の回転に関わらず静止している静止側との少なくとも一個所は樹脂部もしくはベアリングを介して摺動するように構成される。従って、ローラの回転に伴う騒音や振動が低減される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
図１に示すような刺繍可能なコンピュータミシンにおいては、図２に示すように、ＣＰＵ２０の制御のもと、ミシンモータ２２、送り歯用パルスモータ２４、針振り用パルスモータ２６、上糸繰出用パルスモータ（以下単に駆動モータと称する）２７が制御され、そのためのプログラムはＲＯＭ２８に記憶され、ミシン作動時にはＲＡＭ３０が上記制御に用いられる。また、糸調子の強弱、送り量、針振り量や模様選択等の縫製条件を入力するためのタッチパネル３２、糸の繰出し量の演算のために押え棒や押え足の高さに基く布の厚さを検出する布厚センサ３４、縫製を開始するためのスタート・ストップキー３６が設けられている。設定や警告の表示のためのＬＣＤ３８が設けられている。
【００２３】
上記ミシンモータ２２によって、主軸３９を回転して、縫針４０、針棒４２、針棒上下機構４４、送り歯前後動機構４６、送り歯上下動機構４８、送り歯４９を縫製条件に従って作動させる。その糸調子の強弱は、布厚、布移動量、針振り量等に基き演算される上糸の繰り出し量によって決まる。
【００２４】
図３に示すように、駆動モータ２７のモータ軸には焼き入れをされた硬メタル（鉄）を円柱状に形成した駆動ローラ５０が一体的に回転するように固定され、その曲面（外周側面）を形成する糸把持部には、サンドブラストまたはショットブラスト等の摩擦係数を向上或いは安定させる表面処理が施されている。図４及び図５に示すように、その駆動ローラ５０に対し離間・接触可能に、２つの従動ローラ５２、５４が近傍に配置され、駆動ローラ５０は２つの従動ローラ５２、５４と協働し上糸を挟持し、上糸がローラ停止時には把持され、ローラ回転時には繰出され送られるように構成されている。
【００２５】
この２つの従動ローラ５２、５４は、駆動ローラ５０に対して縫製時の上糸の送り方向に対して上流側（以下前側と称す）と下流側（以下後側と称す）に互いに離間して配置されている。即ち、１つの駆動ローラ５０に２つの従動ローラ５２、５４が接するように構成されている。
【００２６】
この前側の従動ローラ５２は、焼き入れをされていない軟メタル（銅系焼結）を中空円柱状に形成した糸把持部５２ａと、その円柱の中央に位置する同心の中空円柱状の樹脂製の樹脂部５２ｂとから構成され、その糸把持部５２ａと樹脂部５２ｂとは一体的に回転する。この糸把持部５２ａの外周側面には、サンドブラストまたはショットブラスト等の摩擦係数を向上或いは安定させる表面処理が施されている。この軟メタルは硬メタルより軟らかい。
【００２７】
この後側の従動ローラ５４は、弾性を有するゴムを中空円柱状に形成した糸把持部５４ａと、その円柱の中央に位置する同心の中空円柱状の樹脂製の樹脂部５４ｂとから構成され、その糸把持部５４ａと樹脂部５４ｂとは一体的に回転する。糸把持部５４ａの外周側面には、サンドブラストまたはショットブラスト等の摩擦係数を向上或いは安定させる表面処理が施されている。糸把持部５４ａには、サンドブラストまたはショットブラスト等の摩擦係数を向上或いは安定させる表面処理を形状の成形後に施されているが、その成形の型にサンドブラストまたはショットブラスト等を施すような型の表面を設け、成形と同時にサンドブラストまたはショットブラスト等を施しても良い。この弾性体の糸把持部５４ａは耐熱性を有するウレタンゴムが用いられ、熱硬化性を有している。また、金属製ローラに比べ高い密着性を有している。このゴムは、硬メタル及び軟メタルより軟らかい。
【００２８】
上記糸把持部の硬度は、駆動ローラ５０の糸把持部、前側の従動ローラ５２の糸把持部５２ａ、後側の従動ローラ５４の糸把持部５４ａの順に高く、３つの糸把持部の硬度が全て異なっている。即ち、駆動ローラ５０と、２つの従動ローラ５２、５４の糸把持部の硬度が異なっている。また、駆動ローラ５０の糸把持部が従動ローラ５２、５４の糸把持部５２ａ，５４ａよりも硬度が高くなっているので、最も摩耗が嫌悪される部分の耐久性向上が図られている。駆動ローラ５０は、モータ軸に固着されておりその摩耗状況は従動ローラ５２、５４よりも厳しく、また、駆動側なのでそれが摩耗するとその影響は従動側にも出てスリップし、糸絡みや縫目不良の原因となってしまう。更に、駆動ローラ５０はモータ軸に固着されておりその交換が容易ではないからである。
【００２９】
上述したように硬度の異なる２つの金属のローラ（駆動ローラ５０、前側従動ローラ５２）によって上糸が挟まれるので、上糸が確実に把持され、余分な上糸の糸駒からの引き出しが防止され、上糸の繰り出し量が正確に行なえ、糸絡みが防止されている。また、２つの金属のローラ（駆動ローラ５０、前側従動ローラ５２）を用いているので、樹脂やゴムにくらべ糸に対する摩耗性も高く、ローラ自体の傷により糸を切ることが防止されている。
【００３０】
そして、駆動ローラ５０に対して糸送りの前後に配置された２つの従動ローラ５２、５４のうち、前側の従動ローラ５２の糸把持部５２ａが後側の従動ローラ５４の糸把持部５４ａよりも硬度が高くなっている。これら糸把持部の硬度が、硬メタル、軟メタル、弾性体の順に高くなっている。
【００３１】
また、駆動ローラ５０の硬メタルの糸把持部と軟メタルの糸把持部５２ａによる上糸の挟持部と、駆動ローラ５０の硬メタルの糸把持部と弾性体の糸把持部５４ａによる上糸の挟持部が、その糸繰り出し経路に沿って前後に離れて位置している。そして、弾性体の糸把持部５４ａが硬メタルの糸把持部と軟メタルの糸把持部５２ａによる上糸の挟持部よりも後側に位置している。駆動ローラ５０の硬メタルの糸把持部と軟メタルの糸把持部５２ａによる上糸の挟持部が天秤の上下動等による余分な上糸の糸駒側からの引き出しを主に防止し、駆動ローラ５０の硬メタルの糸把持部と弾性体の糸把持部５４ａによる上糸の挟持部が上糸の確実な繰り出しに主に機能する。こうして、引き出し防止部が、繰り出し部の前側に設けられている。
【００３２】
従動ローラ５２、５４は支持板５６に立設する軸である支持部材５７、５８に回動可能に止め輪にて抜け止めされて装着され、糸把持部５２ａ，５４ａは樹脂部５２ｂ、５４ｂを介して支持部材５７、５８に支持されている。即ち、駆動ローラ５０によって回転される回転側（糸把持部５２ａ，５４ａ）が、樹脂部５２ｂ，５４ｂを介して固定側（支持板５６）に支持されている。従って、糸送りに伴う回転による焼き付き、ローラ回転に伴う騒音や振動が防止されている。グリス等を塗る必要も無く上糸の油汚れも是正されている。
【００３３】
尚、駆動ローラ５０は支持板５６に形成された小判孔（貫通）に挿通され、２つの従動ローラ５２、５４に対向するように配置されている。上記駆動モータ２７のモータ軸と従動ローラ５２、５４の支持部材５７、５８は、略平行に位置する。この支持板５６の図５の左下方端部は、揺動部材７０の３つある腕のうちのその図の右方に伸長する右方腕に回転可能に取り付けられている。また、この揺動部材７０は駆動モータ２７が固定されているモータ支持板７２に回転可能に取り付けられ、この揺動部材７０の上方に伸長する上方腕とモータ支持板７２との間には弾性体である引っ張りバネ７４が懸けられている。
【００３４】
従って、上記２つの従動ローラ５２、５４は駆動ローラ５０に対し接近する方向に付勢力を受ける。また、揺動部材７０の図５の左下方に伸長する左方腕には押えレバー７６が針金を介して装着され、押えレバー７６の押え上昇操作に伴って、上記２つの従動ローラ５２、５４は駆動ローラ５０からその付勢力に抗して離間（図５の２点鎖線状態）するように構成されている。そして、駆動モータ２７と従動ローラ５２、５４は近傍に配置されているが、弾性体の糸把持部５４ａは耐熱性を有しているので耐久性があり、糸繰り出しが長期にわたって確実である。
【００３５】
上述のように構成されたコンピュータミシンでは、使用者の設定（糸調子強弱、送り量、針振量、模様選択）や布厚検出量に基き糸繰り出し量がＣＰＵ２０によって演算されて、駆動モータ２７がその演算結果にしたがって図４のように時計回り方向に回転し、良好な糸調子の縫目が形成される。
【００３６】
上述した実施の形態においては、１つの駆動ローラ５０に２つの従動ローラ５２、５４を配置したが、参考例として、１つの駆動ローラ５０に１つの従動ローラを配置しても良い。その場合、駆動ローラ５０には硬メタルを用い、それにはサンドブラストまたはショットブラスト等の摩擦係数を向上或いは安定させる表面処理を施し、従動ローラに弾性体を用いれば、余分な糸の引き出し防止のため電磁ソレノイドを設ける必要がある。この構成では、駆動ローラの耐久性が表面処理により十分にえられ、同様に良好に糸送りが行なえ駆動ローラ特有の不具合を是正できる。尚、この電磁ソレノイドの糸把持部に軟メタルと硬メタルの一対にて上糸を挟持しても良い。
【００３７】
上述した実施の形態では、サンドブラストまたはショットブラスト等の摩擦係数を向上或いは安定させる表面処理をすべての糸把持部（駆動ローラ５０の糸把持部、糸把持部５２ａ、５４ａ）に施したが少なくと１つの部分に施す構成でも良い。上述した実施の形態では、駆動ローラ５０、前側の従動ローラ５２、後側の従動ローラ５４の順に硬度を高くしたが、参考例として、２つの従動ローラ５２、５４の硬度を異ならせれば、糸把持が確実になるので、硬度の順位を逆にしても良い。
【００３８】
また、上述した実施の形態では、駆動ローラ５０、２つの従動ローラ５２、５４のすべての硬度を異ならせたが、参考例として、硬メタルを駆動ローラ５０に用いるのであれば、２つの従動ローラ５２、５４の硬度は同じでも、駆動ローラ５０の耐久性は向上し、上述したようなしたような駆動ローラ特有の不具合を是正できる。上述した糸把持部は曲面であるが、歯車のような凹凸があっても良い。上述した実施の形態では、従動ローラ５２、５４を樹脂部５２ｂ、５４ｂを介して静止する支持部材５７、５８に固定したが、従動ローラ５２、５４を回転する軸等に固定する場合は、その回転軸とその回転軸の軸受け部分に樹脂部を設ければ良い。そうすれば、同様にローラ回転に伴う騒音や振動、上糸の油汚れが防止できる。上述した実施の形態では、回転側と静止側との間に樹脂部を設けたが、ベアリングを設けても良い。尚、糸把持部と樹脂部とは別々に作られその組み合わせても、インサート成形により一度に作っても良い。
【００３９】
駆動ローラの素材としては、硬度の高い素材が適し、セラミック等であっても良い。また、耐摩耗性からはケブラーであっても良い。更に、軟メタルとの関係で硬メタル側をアルミやチタンを用いても良い。また、軟メタルとしては駆動ローラの糸把持部より軟らかくあれば適するので、金、銀等であっても良い。
【００４０】
上述した実施の形態のコンピュータミシンには刺繍枠移動機構９０が装着可能で、送り歯４９によらないでＸＹのパルスモータ９２、９４により布を移動させても良い。この場合、布移動のために押え圧を軽減する必要があり、実際の押え棒の高さに関わらず布厚は所定の値とされ糸繰り出し量が演算される。
【００４１】
【発明の効果】
【００４２】
【００４３】
【００４４】
以上説明したことから明かなように、請求項１の上糸供給装置では、特に、各ローラの糸把持部の硬度を、駆動ローラ、前記駆動ローラの糸送り前側の従動ローラ、前記駆動ローラの糸送り後側の従動ローラの順に低くなるように設定したので、最も摩耗が嫌悪される駆動ローラの耐久性を向上させることができ、また、硬度が高い前記駆動ローラの糸把持部とこれよりも硬度が低い前側の従動ローラの糸把持部とにより糸を確実に把持して余分な糸が前側から引き出されないように正確な引き出しを行うことができると共に、前記駆動ローラの糸把持部と硬度がさらに低い前記後側の従動ローラの糸把持部とによって糸を確実に把持した状態で後側に繰り出すことができる。
【００４５】
請求項２の上糸供給装置では、前記駆動ローラの糸把持部が焼き入れされた硬メタルやセラミック等の硬度の高い素材で、前記駆動ローラの糸送り前側の従動ローラの糸把持部が前記硬度の高い素材よりも低い硬度の素材で、前記駆動ローラの糸送り後側の従動ローラの糸把持部が前記低い硬度の素材より軟らかく弾性を有す弾性体でそれぞれ構成したので、最も摩耗が嫌悪される駆動ローラの耐久性を向上させることができ、また、硬度が高い素材で構成された前記駆動ローラの糸把持部とこれよりも硬度が低い素材で構成された前側の従動ローラの糸把持部とにより糸を確実に把持して余分な糸が前側から引き出されないように正確な引き出しを行うことができ、前記駆動ローラの糸把持部と硬度がさらに低い弾性体で構成された前記後側の従動ローラの糸把持部とにより糸を密着状態に確実に把持して後側に確実に繰り出すことができる。
【００４６】
【００４７】
【００４８】
【００４９】
【００５０】
【００５１】
【００５２】
【００５３】
請求項３の上糸供給装置では、弾性体として耐熱性弾性体が用いたので、この耐熱性弾性体は耐久性があり、高温状態の駆動モータの近傍であっても長期安定して糸を確実に送ることができる。
【００５４】
請求項４の上糸供給装置では、駆動ローラ及び２つの従動ローラの糸把持部の少なくとも１つには、サンドブラストまたはショットブラスト等の摩擦係数を向上或いは安定させる表面処理を施したので、さらに安定した糸把持の下で糸を確実に送ることができる。
【００５５】
請求項５の上糸供給装置では、駆動ローラ及び２つの従動ローラの糸把持部と共に回転する回転側と、糸把持部の回転に関わらず静止している静止側との少なくとも一個所は樹脂部もしくはベアリングを介して回動するように構成したので、ローラ回転による騒音や振動が低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  コンピュータミシンの外観図である。
【図２】  上記コンピュータミシンの電気的なブロック図である。
【図３】  上記コンピュータミシンの駆動・従動ローラの図である。
【図４】  上記コンピュータミシンの上糸供給装置（上糸繰り出し機構）の概略図である。
【図５】  上記コンピュータミシンの上糸供給装置（上糸繰り出し機構）の概略側面図である。
【図６】  従来の駆動・従動ローラの図である。
【符号の説明】
２７  駆動モータ
５０  駆動ローラ
５０ａ  硬メタルの糸把持部
５２  従動ローラ
５２ａ  軟メタルの糸把持部
５４  従動ローラ
５４ａ  弾性体の糸把持部５４ａ
５６  支持板
【図１】
0003823527.tif 000002
【図２】
0003823527.tif 000003
【図３】
0003823527.tif 000004
【図４】
0003823527.tif 000005
【図５】
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【図６】
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