JP2019520488A - 糸のインライン処理システム - Google Patents

Abstract

少なくとも１本の糸のインライン処理のためのシステムが提供される。このシステムは、糸消費装置と共に使用されるように構成され、使用時に移動する前記少なくとも１本の糸に対して異なる位置に配置される複数のノズルであって、それぞれが、作動時に、少なくとも１本の糸に１種類以上のコーティング物質を施すように構成された複数のノズルを有する処理ユニットと、少なくとも１本の糸が前記処理ユニットを通過する際に、少なくとも１本の糸をその長手方向軸線に沿って回転させるように構成された少なくとも１つの糸係合装置と、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、糸消費装置と共に使用するための、糸のインライン処理システムに関する。

刺繍機等の糸消費装置に、糸に特定の処理を施すように設計されたインライン装置を設けることが提案されてきた。このようなインライン装置は、例えば、糸を着色するのに使用することができ、ここでは、複数のカラーパターンを生成する際に、複数のカラーノズルにより、現在使用されている複数の前もって着色された糸を取り替えることができる。

通過する糸を着色するためにノズルが配置されると、液滴が特定の円周位置にて糸に当たる。糸および着色物質の特定の特性により、着色物質が糸の全周にわたって広がることは保証できない。従って、不均一な着色が達成される。

この観点から、上述した欠点に対処する、糸のインライン処理のための改良されたシステムが必要である。

第１の態様によれば、少なくとも１本の糸のインライン処理のためのシステムが提供される。このシステムは、糸消費装置と共に使用されるように構成され、使用時に移動する少なくとも１本の糸に対して異なる位置に配置される複数のノズルであって、それぞれが、作動時に、少なくとも１本の糸に１種類以上のコーティング物質を施すように構成された複数のノズルを有する処理ユニットと、少なくとも１本の糸が前記処理ユニットを通過する際に、少なくとも１本の糸をその長手方向軸線に沿って回転させるように構成された少なくとも１つの糸係合装置と、を含む。

前記少なくとも１つの糸係合装置のうちの１つは、少なくとも１本の糸の移動方向に沿って処理ユニットの下流側に配置されてもよい。

前記少なくとも１つの糸係合装置は、少なくとも１本の糸の回転を開始させるために、前記少なくとも１本の糸にトルクを印加するように構成されてもよい。

前記係合装置は、前記少なくとも１本の糸と接触しているときに、前記少なくとも１本の糸を回転させる係合面を備えることができる。

一実施形態では、前記少なくとも１つの糸係合装置は案内部材である。

前記少なくとも１つの糸係合装置のうちの１つは、少なくとも１本の糸のその長手方向軸線に沿った回転を制御するために可動式であってもよい。

前記少なくとも１つの糸係合装置は、少なくとも１本の糸が案内される１つ以上の管状部材であってもよい。

一実施形態では、前記処理ユニットの下流側には１つの管状部材が配置され、および／または、前記処理ユニットの上流側には１つの管状部材が配置される。

前記管状部材の内径は、前記管状部材の内壁が前記少なくとも１本の糸に摩擦力を印加するように選択することができる。

前記管状部材は、その長手方向軸線に沿って回転可能であってもよい。

一実施形態では、前記少なくとも１つの糸係合装置は、回転させるために少なくとも１本の糸が案内される外面を有する回転係合部材を備える。

システムは、更に、少なくとも１つの糸係合装置の下流側および／または上流側に配置される少なくとも１つの糸案内部材を備えてもよい。

ノズルはインクジェットノズルであってもよく、コーティング物質は着色物質であってもよい。

第２の態様によれば、糸消費装置が提供される。この装置は、糸消費ユニットと、第１の態様によるシステムとを備える。

糸消費ユニットは、刺繍ユニット、縫製ユニット、編みユニット、または織成ユニットであってもよい。

第３の態様によれば、糸のインライン処理のためのシステムを提供する方法が提供される。この方法は、糸に沿って異なる長手方向位置に配置される複数のノズルであって、それぞれが、作動時に、糸にコーティング物質を施すように構成された複数のノズルを有する処理ユニットを提供するステップと、糸が前記処理ユニットを通過する際に、糸をその長手方向軸線に沿って回転させるように構成された糸係合装置を提供するステップと、を含む。

第４の態様によれば、糸消費装置に供給される前に少なくとも１本の糸に処理を施す方法が提供される。この方法は、少なくとも１本の糸が少なくとも１つの糸係合装置と係合することによって、少なくとも１本の糸がその長手方向軸線に沿って回転するように、少なくとも１本の糸を供給するステップと、少なくとも１本の糸に対して異なる位置に配置された複数のノズルであって、それぞれが、作動時に、少なくとも１本の糸に１種類以上のコーティング物質を施すように構成された複数のノズルを有する処理ユニットに少なくとも１本の糸を通過させるステップと、を含む。

定義
この文脈において、「糸消費ユニット」とは、使用時に糸を消費する任意の装置である。例えば、刺繍機、織機、縫製機または編み機、または表面処理あるいはコーティングまたは糸を物質に曝露するステップを伴う任意の他のプロセス（例えば染色）から利益を得ることができる任意の他の糸消費装置であってもよい。

この文脈において、「処理」とは、糸の特性に変化をもたらすように設計された任意のプロセスである。そのようなプロセスには、着色、湿潤、潤滑、洗浄等が含まれるが、これらに限定されない。

この文脈において、「糸」とは、幅および高さ方向に薄く、本明細書に記載のシステムの任意のパーツの長手方向延在部並びにその幅および高さ寸法よりも極めて長い長手方向延在部を有する可撓性の細長い部材または基材である。典型的には、「糸」は複数のプライが一緒に撚られて構成され得る。従って、「糸」という用語は、ガラス繊維、羊毛、綿、ポリマーのような合成材料、金属、または、例えば羊毛、綿、ポリマーまたは金属の混合物等の多様な異なる材料から製造された、ヤーン、ワイヤ、ストランド、フィラメント等を含む。

この文脈において、「プライ」とは、糸の一部を形成する可撓性部材である。プライは、典型的には、一緒に撚られた複数のフィラメントからなる。バランスのとれた糸、即ち、糸自体がねじれる傾向が全くないかまたは殆どない糸を作製するために、プライおよびフィラメントは、一部のケースでは反対方向に撚られる場合がある。

本明細書において、「上流側」および／または「下流側」に関する言及は全て、糸消費装置の通常の動作中の、即ち、装置が、通常の動作方向に装置内を連続して通過する糸のような細長い基材を処理するように動作しているときの相対位置として解釈されるべきである。従って、上流側の構成要素は、糸の特定部分が下流側の構成要素を通過する前に上流側の構成要素を通過するように配置される。

本発明の実施形態を、本発明の概念の実践方法の非限定的な例を示す添付の図面を参照して、以下の発明を実施するための形態において説明する。

一実施形態による糸消費装置の概略図である。 一実施形態による糸のインライン処理システムの糸係合装置の断面図である。 別の実施形態による糸のインライン処理システムの糸係合装置の断面図である。 別の実施形態による糸のインライン処理システムの糸係合装置の等角図である。 一実施形態によるシステムの概略図である。 代替的な実施形態によるシステムの正面図である。 一実施形態による処理ユニットの説明図である。 一実施形態による処理ユニットの説明図である。 一実施形態による処理ユニットの説明図である。 一実施形態による処理ユニットの説明図である。 一実施形態による、少なくとも１本の糸に処理を施す方法の概略図である。

本発明のアイデアは、糸消費ユニットと関連付けて使用することで糸消費装置を形成するために、制御された方法で糸上にコーティング物質を施すためのシステムおよび方法を提供することである。糸消費ユニットは、例えば、刺繍機、織機、縫製機または編み機とすることができる。より具体的には、全体的な目的は、糸の周りの画定された円周位置で糸に精確に分配することを可能にすることであり、こうした精確な分配は、糸へのコーティング物質の非常に正確な配置を可能にする故に有利である。例えば、糸に特定の着色パターンを持たせることが可能となる。

刺繍機等の糸消費ユニット９０を含む糸消費装置１００と共に使用するための糸２０のインライン処理のためのシステム１０を図１に概略的に示している。糸２０は、糸供給部２１から供給され、糸２０のインライン処理のためにシステム１０を通過し、糸消費ユニット９０に供給される。

システム１０は、処理ユニット３０の作動時に、糸２０にインク等のコーティング物質を施すように構成された処理ユニット３０を含む。制御ユニット４０は、以下で更に説明するように、処理ユニット３０の動作を制御するために処理ユニット３０に接続されている。図１の湾曲した矢印によって示されるように、処理ユニット１０の下流側には、糸２０が処理ユニット３０を通過する際に、糸２０が回転するように、糸２０を回転させるための糸係合装置５０が設けられている。

糸２０が処理ユニット３０を通過する間に回転するという事実により、糸２０の周囲をより均一に処理することが可能となり、それによって処理の質が向上する。糸回転ユニット、即ち糸係合装置５０を処理ユニット３０の下流側に配置する解決法は、インクジェット技術を利用するインライン着色システム、即ち処理ユニット３０が複数のインクジェットノズルを含むシステムに対して特に有利であり得る。このような用途では、インクジェットノズルを糸２０に向かう方向に整列させることができ、糸２０を、その長手方向延在部に沿って複数の位置にて着色することができる。糸２０が回転すると、分配された液滴が特定の円周位置にて糸２０に当たることによって、より均一に着色される。

糸係合装置５０は、多くの異なる方法で、例えば静的（または固定）構造として、または動的かつ制御可能な構造として実現することができる。以下において、これらの代替案の一部をより詳細に説明する。

全ての実施例に共通することは、糸係合装置５０が糸２０の回転を保証すること、即ち糸２０が処理ユニット３０を通過する間に回転することである。

一実施形態では、図２に示すように、糸係合装置５０は、係合面５１を有する案内部材５２である。この種の糸係合装置は、非対称断面を有する糸２０に対して特に有利である。図２に示すように、糸２０は、２つのプライ２２ａ，２２ｂが一緒に撚られて形成されている。従って、各プライ２２ａ，２２ｂは、それらの長手方向に延在する螺旋状パターンに従う。

糸２０が案内部材５２によって案内されるように配置されている案内部材５２と、糸２０とが接触するとき、案内部材５２は糸張力によって係合面５１に力を印加する。この力は、印加された力に起因するトルクと、糸２０の固有のねじれと、糸２０の下流側への運動との間の均衡が取れるまで糸２０を回転させる。より具体的には、印加されるトルクは、係合面５１と、糸２０の非対称構成と、糸の運動とにおける摩擦によるものである。この摩擦により、糸２０は、糸２０と係合面５１との間の接触領域が最大になるように回転される。これは、糸２０の回転挙動を示す、図２に破線で示されている。場合によっては、糸２０の弾性が加えられた回転を妨げるが、しかしながら、これらの場合にも、正味の回転が達成されることが示された。特に、正味の回転は、糸の張力、摩擦および糸２０の弾性に基づくことが示された。

従って、最も簡単な形態では、糸係合装置５０は、糸２０が係合面５１を通過する際に、糸２０に接触する係合面５１を有する静的案内部材５２である。しかしながら、例えば、案内部材５２を可動ステージ（図示せず）上に配置することによって、案内部材５２の位置が糸２０に印加される力に影響を及ぼし、糸処理ユニット３０の下の糸２０の回転を制御することによって、制御可能な機能性を糸係合装置５０に追加することができる。

図３には、糸係合装置５０の別の例が示されている。以下に説明するように、糸係合装置５０は、処理ユニット３０の上流側または下流側のいずれかに配置することができる。いくつかの実施形態では、第１糸係合装置５０は処理ユニット３０の上流側に配置され、第２糸係合装置５０は処理ユニット３０の下流側に配置される。ここで、糸係合装置５０は、糸２０を案内する可動式管状部材５４である。管状部材５４は、円筒形状であって内部キャビティ５５を有する。糸案内空間を形成する内部キャビティ５５は、非円形であることにより、非対称糸２０が管状部材５４に対して回転するのを防止するようにすることが好ましい。従って、糸２０は、管状部材５４に対して回転的に固定される。糸２０を損傷することなく、異なるねじれを有する糸２０に、即ち、異なる螺旋状パターンのプライ２２ａ，２２ｂを有する糸２０に使用することができるように、管状部材５４は、糸２０の長手方向に非常に薄いことが好ましい。同じ理由から、管状部材５４は弾性を有することができ、これは糸２０との接触が改善されるという利点も提供する。

管状部材５４は、その長手方向軸線に沿って管状部材５４を回転させることができる回転駆動装置（図示せず）に接続されている。起動されると、糸２０は管状部材５４と共に回転し、糸２０の上流側の回転が達成される。このために、管状部材５４の内径は、管状部材５４の内壁が糸２０に摩擦力を印加するように選択される。

図２および図３を参照して説明した実施形態において、糸２０の断面が非対称である限り、糸２０は任意の数のプライ２２ａ，２２ｂを有することができることを理解されたい。しかしながら、上述したように、管状部材５４は幾分か弾性を有しており、これは、円形断面を有する糸２０との係合も可能であることを意味する。非弾性の管状部材に対しても同様のことが達成され得るが、その寸法は糸２０の寸法に非常によく適合する。

図４には、糸係合装置５０の更に別の実施形態が示されている。この実施例では、糸係合装置５０は、２つの回転係合部材５６を有する。各回転部材５６は、回転軸５７によって駆動するエンドレスベルト５６ａ，５６ｂを含む。各ベルト５６ａ，５６ｂは、少なくとも１本の糸２０が案内される外面を形成する。この例では、糸２０は、２つの隣接するベルト５６ａ，５６ｂの間のインタフェースに供給される。糸２０がこのインタフェースを通過するときに、ベルト５６ａ，５６ｂが糸２０を回転させる。図４に示す実施形態は、非対称糸２０を必要とせず、この実施形態の糸係合装置５０は、関連するインライン処理システムにおける摩擦を実質的に増加させないことが証明されたことに留意すべきである。

再び図１を参照すると、１つのみの糸係合装置５０が設けられている。しかしながら、以下に説明するように、複数の糸係合装置５０を処理ユニット３０と組み合わせて使用することができる。そのような実施形態では、糸係合装置５０は同一である必要はないが、各糸係合部５０が糸２０の強制回転に寄与し、かつ、少なくとも１つの糸係合装置５０が処理ユニット３０の下流側に任意に配置されている限り、異なる種類の糸係合装置５０を組み合わせて使用することができる。従って、糸２０の回転総数を増加させるだけでなく、糸案内のような他の重要な機能のために追加の糸係合装置５０を使用することができる。この目的のために、糸２０を処理ユニット３０の分配手段に整列させるために、処理ユニット３０の直ぐ上流側に糸係合装置５０を配置することができる。糸２０が処理ユニット３０を通過するとき、糸２０の所望の回転を保証するために、追加の糸係合装置５０は、結果的に、処理ユニット３０の下流側に配置される。これは、少なくとも図２に示す糸係合装置５０において、糸係合装置５０の直ぐ上流側にて最大回転が生じるという事実に起因するものである。

これまで、単一の糸２０と係合する糸係合装置５０を含むシステム１０のみについて記載してきたが、提案されているシステムは複数の糸２０にも使用することができることが示されている。例えば、これらの糸２０は撚られて糸束を形成することによって、処理ユニット３０により、糸束全体の円周の周りを均一に着色することができる。複数の糸は、更に下流で分離されてもよく、または後の処理のために束ねられた状態を維持してもよい。

任意に、糸は、分離状態にて糸係合装置５０に供給されてもよく、それにより、糸はシステム内を多かれ少なかれ平行に走る。糸が糸係合装置と接触すると、それぞれの糸自体だけでなく糸束全体に回転が生じる。従って、糸は、糸係合装置５０の直ぐ上流側では互いの周りに撚られているが、糸係合装置５０の下流側にて再度分離される。この現象は、例えば、図３および図４に示す糸係合装置において当てはまる。従って、この現象は、糸が処理ユニット３０を通過する前後に、糸を分離させつつ、複数の糸を同時に着色するために利用することができる。

次に図５を参照すると、糸のインライン処理のためのシステム１０の一実施形態がより詳細に示されている。処理ユニット３０は、使用時に処理ユニット３０を通過する糸２０に沿って異なる長手方向位置に配置される複数のノズル３２ａ〜３２ｇを有する。使用時の糸の移動方向は、図５に実線の矢印で示されている。各ノズル３２ａ〜３２ｇは、ノズルの作動時に、糸２０にインク等のコーティング物質を施すように構成される。システム１０は、更に、ノズル３２ａ〜３２ｇのうち少なくとも２つを作動させて、コーティング物質を分配するように構成された制御ユニット４０を含むことで、糸２０が、処理ユニット３０の下流側に任意に配置される糸係合装置５０によって、その長手方向軸線を中心に回転するとき、コーティング物質が糸２０の異なる円周位置にて糸２０によって吸収されるようにする。コーティング物質の２つの隣接して分配される液滴の相対位置は、液滴が少なくともある程度オーバーラップするように、即ち、糸２０の周囲領域の一部が、２つの隣接する液滴によって被覆されるように選択することができる。糸２０の回転は、図５の曲線状の破線の矢印で示されている。

着色作業において、制御ユニット４０は、所望の色調および／または着色効果を指定する１つ以上の入力信号を受信する。色調インプットは、正確な色調と、その特定の色調に対する糸２０の長手方向の開始位置および停止位置とに関する情報を含むことが好ましい。糸の速度が決定されると、長手方向の開始位置および停止位置は、特定の時間で表すことができる。着色効果インプットは、例えば均一な着色が望まれる場合、パターン情報を含むことが好ましい。通常、均一な着色には、近いまたは同一の糸の長手方向範囲における異なる円周位置にコーティングをする必要がある。一方、片面の着色効果には、単一の円周位置のみへのコーティングを必要とする。糸２０が一定の回転または長さ単位当たりのねじれを有するという知識に基づいて、糸２０が処理ユニット３０を通過するときに、糸２０の異なる円周位置にコーティング物質を正確に施すことができる。長さ単位当たりの撚りに糸２０の速度を掛けることにより、撚り速度、即ち１秒当たりの回転角または撚り角を得ることができる。例えば、長さ単位当たりの撚りが３６０°／ｃｍであり、糸２０の速度が２ｃｍ／ｓである場合、結果として得られる撚り速度は７２０°／ｓ、即ち１秒当たり３６０°を２回転する。各ノズル３２ａ〜３２ｇが、コーティング物質を分配することで、コーティング物質が糸２０の固有の円周位置における糸２０に当たるように、撚り速度を使用して、各ノズル３２ａ〜３２ｇに必要な作動タイミングを計算することができる。糸２０の撚りは、糸が長手方向に移動するときに観察者によって見られる糸２０の回転に関連することを理解されたい。任意に、糸は、例えば、複数プライの糸の螺旋状の外観によって形成される固有の撚りを有することもできる。螺旋状に配置されたプライが固定された長手方向位置を通過すると、糸が固定された長手方向位置に対して回転しているように見える。別の実施形態では、糸が、１つのみのプライ、または、その長手方向延在部に沿って平行に配置された複数のプライを含む場合、撚りまたは回転は、糸係合装置５０によって完全に生成される。

糸２０の所望の処理を達成するための重要な要因は、糸２０が処理ユニット３０を通過する際に糸２０が回転することであり、その結果、処理ユニット３０のノズル３２ａ〜３２ｇの動作を制御して、使用時に、糸２０の固有の円周位置にコーティング物質を分配することができる。しかしながら、これはまた、所望の処理効果を達成するために、ノズル３２ａ〜３２ｇの間に特定の距離を必要とする。

作動タイミングはまた、複数のノズル３２ａ〜３２ｇの各々の間の長手方向距離ｄ１の情報に基づくことができる。例えば、各ノズル３２ａ〜３２ｇの間の長手方向距離ｄ１を知ることによって、同じ長手方向位置にて、かつ例えば０°および１８０°等の２つの選択された円周位置にて、糸２０にコーティング物質を施すことができる。例えば、第１および第２ノズル３２ａ〜３２ｇの間の長手方向距離が５ｍｍである場合、上の例では、糸２０の特定の位置が第１ノズル３２ａ〜３２ｇから第２ノズル３２ａ〜３２ｇに移動するのに０．２５秒（５ｍｍ／（２ｃｍ／ｓ）かかる。０．２５秒で糸２０は１８０°（７２０°／ｓ＊０．２５ｓ）ねじれる。従って、この場合、第１ノズルが時間ゼロにて起動され、第２ノズルが時間ゼロの０．２５秒後に起動されるように、起動タイミングを計算することができる。制御ユニット４０は、処理能力を有し、メモリを有するプロセッサを含むことができる。制御ユニット４０は、例えば、糸２０の長さ単位当たりの撚り角等の撚りレベルに関連する撚りレベルパラメータと、使用時に処理ユニット３０を通過する糸２０の速度に関連する速度レベルパラメータとに関連するインプットを受信することができる。インプットは、別の装置、例えば、センサ、グラフィカルユーザインタフェース（図示せず）を介して受信してもよい。あるいは、インプットは制御ユニット４０内にハードコーディングされてもよい。

制御ユニット４０は、更に、処理ユニット３０に制御信号を送信するように構成することができる。制御ユニットによって処理ユニット３０に送信される制御信号は、受信された撚りレベルパラメータおよび速度レベルパラメータに基づいて選択された分配タイミング方式に従って、処理ユニット３０のノズル３２ａ〜３２ｇを作動させるための作動信号であってもよい。従って、制御ユニット４０は、撚りレベルパラメータおよび速度レベルパラメータを処理し、分配タイミング方式を決定するように構成されてもよい。あるいは、処理ユニット３０に送信される制御信号は、撚りレベルパラメータおよび速度レベルパラメータに関する情報を含むことができる。処理ユニット３０は、制御ユニット４０から制御信号を受信し、受信した撚りレベルパラメータおよび速度レベルパラメータに基づいて選択された分配タイミング方式に従って、２つ以上のノズル３２ａ〜３２ｇを介して糸２０にコーティング物質を分配する。

図５には、７つのノズル３２ａ〜３２ｇが示されているが、処理ユニット３０は、ノズル３２ａおよび３２ｂのような少なくとも２つのノズルを備えるだけでよい。しかしながら、例えば、本発明を実現するのに適した構成要素である典型的なインクジェットヘッドは、数百または数千ものノズルを含む。他の分配技術も使用することができる。図６は、図５のシステム１０の変形形態を示している。図６のシステム１０では、ノズル３２ａ´，３２ａ´´，３２ａ´´´は、糸２０の周囲の異なる半径方向位置に配置されている。ノズル３２ａ´，３２ａ´´，３２ａ´´´は、特定の長手方向位置に配置されてもよく、または長手方向に沿って分布していてもよい。図５はシステム１０の正面図である一方、図６はシステム１０の側面図であり、糸２０がシステム１０を通過する際に生じる糸２０の撚りを、半円形の破線矢印によって示している。糸２０は、糸２０の中心に設けられた矢印の方向に移動することが想定されている。図６のシステム１０は、図１および図５に関連して上述したのと同様に作動する処理ユニット３０および制御ユニット４０も有する。しかしながら、図６に示す処理ユニット３０および制御ユニット４０は、ノズル３２ａ´，３２ａ´´、３２ａ´´´の同時の作動を可能にするように構成されている。特に、複数のノズルセット３２ａ´，３２ａ´´、３２ａ´´´が長手方向に分配されている、図６に示すシステム１０には、糸係合装置（図示せず）が適している。このような実施形態では、各ノズルセットにおけるノズル３２ａ´，３２ａ´´，３２ａ´´´の間の周方向距離が、誘導される回転と組み合わせられて、糸２０の均一な着色を可能にする故、ノズルセットの間の長手方向距離を非常に小さくすることができる。

複数のノズル３２ａ〜３２ｇは、例えば図７に更に示される静的ノズルアレイ７０内に配置されてもよい。ここで、ノズル３２ａ〜３２ｇおよび他のノズル（図示せず）の位置は、処理ユニット３０に固定されている。ノズル３２ａ〜３２ｇは、固定距離ｄ１だけ長手方向に分離されている。上記の例に戻ると、同じ長手方向位置にて０°および１８０°に、糸２０にコーティング物質を分配することが意図されている場合、以下の式によって要求される長手方向距離ｄ２を計算することができ、即ち（１８０°）／（長さ単位当たりの撚り）であって、長さ単位当たりの撚りは上記の例から（３６０°／ｃｍ）である。従って、必要とされる分配を達成するのに要求される長手方向距離ｄ２は０．５ｃｍである。２つの隣接するノズル３２ａ〜３２ｇの間の固定距離ｄ１は、例えば０．０５ｍｍ未満のように非常に小さくてもよいことを理解されたい。制御ユニット（図７には示されていないが、上記の説明に従って処理ユニット３０に接続されている）は、計算された要求される長手方向距離ｄ２に基づいて、どのノズル３２ａ〜３２ｇを作動させるべきかを識別するように構成することができる。例えば、固定距離ｄ１が１ｍｍであり、要求される長手方向距離ｄ２が０．５ｃｍ、即ち５ｍｍである場合、第６ノズルが第１ノズルから５ｍｍ離れて位置している故、第１ノズルおよび第６ノズルを起動するように識別することができる。第１ノズル３２ａおよび第６ノズル３２ｆが示された図７は、これを示している。従って、制御ユニット４０は、ノズル３２ａ〜３２ｇを作動させて、糸２０の固有の円周位置にコーティング物質を分配することができる。必要な長手方向距離ｄ２は、制御ユニット４０によって計算されて、好適なノズルペアを識別することができ、ここで、ノズルペアのうち第２ノズルは、ノズルペアのうち第１ノズルから測定される必要とされる長手方向距離ｄ２に、またはそれに可能な限り近接して配置される。任意の必要なノズル３２ａ〜３２ｇの作動は、作動信号を使用して、および、上述した撚りレベルパラメータに基づいて、および／または、所望の結果に基づいて行うことができる。上記の例は、処理ユニット３０を通過する際に糸２０が回転する限り、２つの特定の円周位置にて、任意に糸２０の同じ長手方向位置にて分配する可能性を示している。代わりに、一部の実施形態では、糸２０に沿って一定の長手方向の間隔ではあるが、異なる円周位置からコーティング物質を分配することがより好ましい。しかしながら、高い飽和レベルを必要とする色調については、同じ長手方向位置に複数の液滴を分配することが望ましい場合がある。糸２０の異なる円周位置にコーティング物質を制御可能に分配することができることにより、均一な無地、混合シェードを有する無地、グラデーション、シェード、シミュレーションされた反射、螺旋状の着色パターン、片側のみの着色等、新規なコーティング特性を糸２０に提供することが可能である。ノズルアレイの長さは、糸２０がそれ自体の周りを１８０°回転するのに要する距離と少なくとも同じ長さであることが好ましく、糸２０がそれ自体の周りを３６０°回転するのに要する距離と少なくとも同じ長さであることがより好ましい。

しかしながら、いくつかの実施形態では、ノズルアレイ７０の長手方向端部間、即ち、アレイ７０の最初のノズルと最後のノズルとの間で、糸２０を１回転超回転させることが有利であり得ることに留意すべきである。これは、２つより多くのノズル３２ａ〜３２ｇが処理ユニット３０に配置されている場合に特に有利である。最初のノズル３２ａと最後のノズル３２ｇとの間で糸２０を数回転させる誘導回転を提供することにより、糸２０の外面を均一に被覆する均一なコーティングを、最初のノズルと最後のノズルとの間に配置された適切なノズルを作動させることによって達成することができる。勿論、他の着色効果を利用することもできる。分配スキームを決定する際に、糸２０の撚りが考慮される故、結果として得られるコーティング（または着色）効果を非常に正確に制御することができる。これは、糸２０がある時点で回転する際に、各円周位置がノズル３２ａ〜３２ｇと整列するという事実に起因するものである。従って、より高い撚り速度は、糸２０の長さ単位当たりの撚りをより多く生じさせ、それにより、起動されるノズルが選択されるか、または多数の制御スキームに従って制御されることで、糸２０の外面の周りのコーティング物質のより均一でより良好な被覆を可能にする。これに加えて、ノズルアレイ７０の全長を減少させることも可能であり、それにより、システム１０のよりコンパクトな設計が可能となる。糸２０がその円周の周りをコーティングされる方法は、とりわけ、液滴サイズに依存する。小さな液滴サイズは、コーティング被覆率を低下させる結果となり、これは、糸２０の円周の周りを完全に被覆するために、糸２０の同じ長手方向位置により多くの液滴を分配する必要があることを意味する。一実施形態では、制御ユニットは、２０π／ω?ｄ２＞０に従って、糸２０の長さ単位当たりの撚りω［ｒａｄ／ｍ］に基づいて、少なくとも２つの作動されたノズル３２ａ〜３２ｇの間の長手方向距離ｄ２を設定するように構成する。これは、糸が２つの関連するノズル間で最大１０回転することができるように、計算された必要な長手方向距離ｄ２が設定されていることを意味する。いくつかの実施形態では、制御ユニット４０は、糸の濡れレベルに基づいて、作動させるノズル間の長手方向距離ｄ２を設定するように更に構成される。代替的な実施形態では、制御ユニット４０は、更に、予め設定された着色効果に基づいて、作動させるノズル間の長手方向距離ｄ２を設定するように構成される。予め設定された着色効果は、均一な着色パターン、片面のみの着色パターン、ランダムな着色パターン、または螺旋状の着色パターンからなる群から選択することができる。

更なる実施形態
更なる実施形態では、処理ユニット３０は、ノズル３２ａ〜３２ｇを備え、このノズル３２ａ〜３２ｇは、増加または減少し得る長手方向距離ｄ３だけ分離させることができる。このような実施形態は、図８に示されている。次に、第１液滴が第１ノズル３２ａから分配され、続く液滴が第２ノズル３２ｇから分配される状況について考える。２番目に作動されるノズル３２ｇの長手方向位置は、２番目に作動されるノズル３２ｇを最初に作動されるノズル３２ａに対して移動させることによって、または図８に示すように、第１ノズル３２ａの作動後かつ第２ノズル３２ｇの作動前に、ノズルアレイ７０全体を移動させることによって、調整することができる。別の実施形態では、分配される液滴を、例えば電磁場を印加することによって、糸２０に当たる前に迂回させることができる。このような実施形態では、制御ユニット４０は、第１ノズル３２ａから分配される液滴が糸２０に当たることが想定される第１位置と、第２ノズル３２ｅから続いて分配される液滴が糸２０に当たることが想定される第２位置との間の長手方向距離ｄ４を設定するように構成され、ここで、システム１０は、更に、長手方向距離ｄ４に従って分配された液滴の移動経路を変更するための手段６０を備える。これは、図９に示されている。これにより、ノズル３２ａ〜３２ｇを、所望の分配方式に応じて、糸２０の長手延在部または長手方向に沿った異なる位置に配置することが可能となる。これは、例えば、ノズル３２ａ〜３２ｇの間の長手方向距離ｄ２，ｄ３を算出することによって得られるものと比較して、ある所望の分配方式のために計算された必要とされる長手方向距離ｄ４が物理的に可能なものとは異なる場合、特に有利である。距離ｄ２，ｄ３が必要とされる長手方向距離と異なる場合、結果として得られる長手方向距離ｄ４が所望の長手方向距離と一致するように、液滴を迂回させることによって、結果として得られる分配方式を調整することができる。ノズル３２ａ〜３２ｇの間の分離を利用する上述した実施形態では、ノズル３２ａ〜３２ｇのうち少なくとも１つは、例えば、糸に沿った、および／または、糸の周囲のノズルの間の相対的な長手方向距離ｄ３を調整することができる、または糸の撚りを変更することによって調整することができるモータ（図示せず）等の手段に接続される。モータは、制御ユニット４０からインプットを受信することができる。糸２０の撚りに応じて、その速度と関連して、ノズル２３ａ〜２３ｇ間の相対位置を、関連する分配方式に従って調整することができる。従って、糸２０の撚りレベルパラメータによって示されるように撚りレベルが高いほど、少なくとも２つのノズル３２ａ〜３２ｇが互いに近接して配置される、即ち、長手方向距離ｄ３が減少する。

同様に、撚りレベルパラメータによって示されるように、より低いレベルの撚りは、ノズル３２ａ〜３２ｇ間の相対距離をより大きくし、即ち長手方向距離ｄ３が増大される。従って、少なくとも２つのノズル３２ａ〜３２ｇの間の長手方向距離ｄ３を調整することによって、コーティング物質が、制御された方法で糸の外周の周りに分配されるように、糸２０のコーティング品質を改善することができる。２つより多くのノズル３２ａ〜３２ｇを含む糸処理ユニット３０において、各ノズル間の長手方向距離、例えば、ノズル３２ｃとノズル３２ｄとの間の長手方向距離を調整することができるように、それぞれの追加のノズルにモータを接続することができることを留意されたい。少なくとも２つのノズル３２ａとノズル３２ｂとの間の調整された長手方向距離ｄ３と共に、糸の撚りレベルに応じて、外面領域、即ち糸２０の外周を完全に被覆することができる。これにより、処理ユニット３０は、糸２０の周りの異なる半径方向位置に配置されたノズルよりはるかに複雑でなくなる。

一実施形態では、各ノズルは、ＣＭＹＫカラーモデルに従った色調を有するコーティング物質を分配し、ここで、原色はシアン、マゼンタ、黄色および黒色である。従って、総着色物質がノズルによって分配される着色物質の混合物となるように、ノズルを作動させることによって、多種多様な色調を糸に分配することができる。図１０には、ノズルヘッド８０に複数のノズルアレイ７０ａ〜７０ｄが設けられている実施形態が示されている。各ノズルアレイ７０ａ〜７０ｄは、例えば数千のノズルを含むインクジェットノズルアレイであってもよい。一例として、各ノズルアレイ７０ａ〜７０ｄは、ＣＭＹＫ規格に従って示される単色と関連付けられてもよい。しかしながら、他の着色モデルも同様に使用することができる。関連する処理ユニット（図示せず）内の別個のユニットとして、ノズルアレイ７０ａ〜７０ｄを配置することも可能である。別の実施形態では、各ノズルは、ＣＭＹＫカラーモデルの２つ以上の原色の混合物を含む色調を有するコーティング物質を分配する。一実施形態では、各ノズルは、例えば糸に対して長手方向に延在するフラットノズルプレート等のノズルプレート（図示せず）内に配置される。上記から、糸の撚りレベル、および各ノズル間の長手方向距離を調整する能力、またはこの長手方向距離に基づいて作動する任意のノズルを識別する能力に基づいて、最良の可能な、かつ最も望ましい糸コーティング品質が達成されるように、含まれるノズルによって形成される分配パターンを最適化することができる。

次に、図１１を参照すると、少なくとも１本の糸のインライン処理を提供する方法２００について説明されている。糸消費ユニットに供給される前に、少なくとも１本の糸に処理を施すために実行される方法２００は、糸消費ユニットが少なくとも１つの糸係合装置に係合することにより、少なくとも１本の糸がその長手方向軸に沿って回転するように、少なくとも１本の糸を糸消費ユニットに向けて下流方向に供給する第１ステップ２０２を含む。糸２０の供給は、例えば、糸２０を引っ張ることによって実施することができる。方法２００はまた、少なくとも１本の糸に対して異なる位置に配置された複数のノズルを有する処理ユニットに少なくとも１本の糸を通過させるステップ２０４を含む。処理ユニットは、少なくとも１本の糸が処理ユニットを通過する際に、糸の回転が生じるように、糸係合装置の上流側に任意に配置される。各ノズルは、更に、糸が回転することによりカスタマイズされた方法で糸を処理（または着色）することができるように、作動時に少なくとも１本の糸に１種類以上のコーティング物質を施すように構成される。

本発明を特定の実施形態を参照して上で説明してきたが、本明細書に記載された特定の形態に限定されることを意図するものではない。むしろ、本発明は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。

特許請求の範囲では、「含む／備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ／ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、他の要素またはステップの存在を排除するものではない。更に、個々の特徴は異なる請求項に含まれてもよいが、これらは有利に組み合わせられる可能性があり、異なる請求項に包含されていても、特徴の組み合わせが実現可能ではないおよび／または有利ではないことを意味しない。更に、単数の表現は複数を排除するものではない。用語「ａ」、「ａｎ」、「ｆｉｒｓｔ」、「ｓｅｃｏｎｄ」等は、複数を排除しない。特許請求の範囲内の参照符号は、単に明確な例として提供されており、特許請求の範囲を決して限定するものとして解釈されるべきではない。

Claims (18)

1. 糸消費装置（１００）と共に使用するための少なくとも１本の糸（２０）のインライン処理のためのシステム（１０）であって、
   使用時に移動する前記少なくとも１本の糸（２０）に対して異なる位置に配置される複数のノズル（３２ａ〜３２ｇ）であって、それぞれが、作動時に、前記少なくとも１本の糸（２０）に１種類以上のコーティング物質を施すように構成された複数のノズル（３２ａ〜３２ｇ）を有する処理ユニット（３０）と、
   前記少なくとも１本の糸（２０）が前記処理ユニット（３０）を通過する際に、前記少なくとも１本の糸（２０）をその長手方向軸線に沿って回転させるように構成された少なくとも１つの糸係合装置（５０）と、
   を含む、システム（１０）。
2. 前記少なくとも１つの糸係合装置（５０）のうちの１つは、前記少なくとも１本の糸（２０）の移動方向に沿って前記処理ユニット（３０）の下流側に配置される、請求項１に記載のシステム（１０）。
3. 前記少なくとも１つの糸係合装置（５０）は、前記少なくとも１本の糸（２０）の回転を開始させるために、前記少なくとも１本の糸（２０）にトルクを印加するように構成されている、請求項１または２に記載のシステム（１０）。
4. 前記係合装置（５０）は、前記少なくとも１本の糸（２０）との接触時に、前記少なくとも１本の糸（２０）を回転させる係合面（５１）を備える、請求項３に記載のシステム（１０）。
5. 前記少なくとも１つの糸係合装置（５０）は、案内部材（５２）である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシステム（１０）。
6. 前記少なくとも１つの糸係合装置（５０）のうちの１つは、前記少なくとも１本の糸（２０）のその長手方向軸線に沿った回転を制御するために可動式である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム（１０）。
7. 前記少なくとも１つの糸係合装置（５０）は、前記少なくとも１本の糸（２０）が案内される１つ以上の管状部材（５４）である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシステム（１０）。
8. 前記処理ユニット（３０）の下流側には１つの管状部材（５４）が配置され、および／または、前記処理ユニット（３０）の上流側には１つの管状部材（５４）が配置される、請求項７に記載のシステム（１０）。
9. 前記管状部材（５４）の内径は、前記管状部材（５４）の内壁が前記少なくとも１本の糸（２０）に摩擦力を印加するように選択される、請求項７または８に記載のシステム（１０）。
10. 前記管状部材（５４）は、その長手方向軸線に沿って回転可能である、請求項７〜９のいずれか一項に記載のシステム（１０）。
11. 前記少なくとも１つの糸係合装置（５０）は、回転させるために前記少なくとも１本の糸（２０）が案内される外面（５６ａ）を有する回転係合部材（５６）を備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシステム（１０）。
12. 更に、前記少なくとも１つの糸係合装置（５０）の下流側および／または上流側に配置される少なくとも１つの糸案内部材（５０）を備える、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のシステム（１０）。
13. 前記ノズル（３２ａ〜３２ｇ）は、インクジェットノズルである、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のシステム（１０）。
14. 前記コーティング物質は、着色物質である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のシステム（１０）。
15. 糸消費ユニット（９０）と、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のシステム（１０）とを備える、糸消費装置（１００）。
16. 前記糸消費ユニット（９０）は、刺繍ユニット、縫製ユニット、編みユニット、または織成ユニットである、請求項１５に記載の糸消費装置（１００）。
17. 糸のインライン処理のためのシステムを提供する方法であって、
    前記糸に沿って異なる長手方向位置に配置される複数のノズルであって、それぞれが、作動時に、前記糸にコーティング物質を施すように構成された複数のノズルを有する処理ユニットを提供するステップと、
    前記糸が前記処理ユニットを通過する際に、前記糸をその長手方向軸線に沿って回転させるように構成された糸係合装置を提供するステップと、
    を含む、方法。
18. 糸消費装置に供給される前に、少なくとも１本の糸に処理を施す方法であって、
    前記少なくとも１本の糸が少なくとも１つの糸係合装置と係合することによって、前記少なくとも１本の糸がその長手方向軸線に沿って回転するように、前記少なくとも１本の糸を供給するステップと、
    前記少なくとも１本の糸に対して異なる位置に配置された複数のノズルであって、それぞれが、作動時に、前記少なくとも１本の糸に１種類以上のコーティング物質を施すように構成された複数のノズルを有する処理ユニットに、前記少なくとも１本の糸を通過させるステップと、
    を含む、方法。

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