(57)【要約】【課題】ボタン付け・根巻きのそれぞれの工程に対応して、糸繰り出し量を適切にコントロール可能な根巻きボタン付けミシンを提供する。【解決手段】ボタンを被縫製物に縫い付けるボタン付け工程と、ボタン付け工程によって縫い付けられたボタンと被縫製物との間の縫製糸を補強する根巻き工程とを１サイクルとしてボタン付けを行い、少なくともボタン付け工程と根巻き工程の最後には糸切りを行う根巻きボタン付けミシン１０において、通電される電流量によって繰り出す糸の繰り出し量を変更可能な糸繰り出し手段（糸繰り出し装置３０）と、糸切り後、前記糸繰り出し手段を駆動して繰り出す糸の繰り出し量を、次の工程に応じて設定する繰り出し量制御手段（マイコン５０）とを備える。【選択図】図９
2010099522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボタンを被縫製物に縫い付けるボタン付け工程と、ボタン付け工程によって縫い付けられたボタンと被縫製物との間の縫製糸を補強する根巻き工程とを１サイクルとしてボタン付けを行い、少なくともボタン付け工程と根巻き工程の最後には糸切りを行う根巻きボタン付けミシンにおいて、
通電される電流量によって繰り出す糸の繰り出し量を変更可能な糸繰り出し手段と、
糸切り後、前記糸繰り出し手段を駆動して繰り出す糸の繰り出し量を、次の工程に応じて設定する繰り出し量制御手段とを備えることを特徴とする根巻きボタン付けミシン。
【請求項２】
ボタン付け工程と根巻き工程のそれぞれについて前記糸繰り出し量を、縫製パターン別に記憶する繰り出し量記憶手段と、
縫製パターンを選択するパターン選択手段とを備え、
繰り出し量制御手段は、パターン選択手段により選択した縫製パターンに基づいて、繰り出し量を設定することを特徴とする請求項１に記載の根巻きボタン付けミシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は根巻きボタン付けミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の根巻きボタン付けミシンについて、図１３に示した。根巻きボタン付けミシン１は、図１４（ａ）（ｂ）に示すようなボタンＢを布地Ｓに縫い付けるボタン付け工程と、同図（ｃ）（ｄ）に示すようなボタン付け後のボタンＢと布地Ｓとの間にさらに糸Ｔを巻きつける根巻き工程とを行うミシンである。
ミシン１の糸調子機構は、主に、ミシン本体の上部に設けられた根巻き用第１糸調子３、ボタン付け用第１糸調子２、第２糸調子４、糸繰り出し５、ミシン側部に設けられた第３糸調子７から構成される。図示しない糸供給源から引き出された糸Ｔは、ミシン上部の糸調子機構を経て、ミシン側部の天秤６、第３糸調子７に通され、針８に通される。
根巻きボタン付けミシン１は、図１５に示すように、針８の上下動とルーパー９との協働により縫い目を形成する。ボタン付け工程（図１５（ａ））、根巻き工程（図１５（ｃ））のそれぞれにおいて、針８とルーパー９とが所定のタイミングで移動することで、たるんだループＲ１、Ｒ２が形成される。このとき第２糸調子４は閉じられており、この状態で針８及び針棒に固定されている天秤６が上昇すると、糸Ｔは矢印のように引き上げられ（図１５（ｂ）、（ｄ））、ループＲ１、Ｒ２が結節し、結び目Ｒ１’、Ｒ２’が形成される。
結節完了後も天秤６は上昇を続けるので、糸の張力を開放しないと糸Ｔが切れてしまう。そこで前述の第２糸調子４は、天秤６によって糸を引き上げて糸の結節が完了した時とほぼ同時に張力を開放するようになっている。
【０００３】
根巻き工程で使用される根巻き用第１糸調子３、及びボタン付け工程で使用されるボタン付け用第１糸調子２、第３糸調子７には、いずれも公知の糸調子バネ（図示せず）が設けられ、それぞれの工程において適した糸張力を与えるように、各糸調子に設けられた張力調整ナット（図示せず）によって調整されている。そして、図示しないプランジャーによって駆動されて矢印Ｊの左右方向にスライドする切り換えレバーＳは、先端部Ｋが根巻き用第１糸調子３及びボタン付け用第１糸調子２の何れか一方の糸調子皿の間に挿入可能に構成されており、切り換えレバーＳが挿入された方の糸調子を無効とし、他の一方の糸調子を有効とすることにより、根巻き工程とボタン付け工程とで有効な糸張力を選択できるように構成されている。
一方、第２糸調子４は開閉動作可能であり、閉じた状態のとき糸Ｔは動くことができない。第２糸調子４においては、縫製の際に、針を駆動する針棒（図示せず）が上死点に近づく毎に、針棒を上下に駆動する針棒揺動桿（図示せず）が、皿を押し上げることで糸が開放され、針棒揺動桿が下がるとこれにともない皿が閉じ糸を押さえるようになっている。
【０００４】
また、ボタン付け工程と根巻き工程それぞれの縫い始めに糸Ｔが針から抜けてしまうのを防止するとともに、縫い上がり時に縫い目から出る糸の長さを調整するために、糸切り後に糸繰り出し５によって予め所定量糸を繰り出している。
糸繰り出し５は、先端に２つの鉤状部Ｆ、Ｆを備え、ネジＮを中心に回動する繰り出し板Ｒを糸切り時にプランジャーＰを駆動して、回動させることにより案内部材Ｇの両側の糸を繰り出し、所定の糸量を確保するように構成されている。
さらに、ボタン付け工程と根巻き工程とでは１針毎に消費される糸の量が異なるため、繰り出し板Ｒを突き当て繰り出し板Ｒの回動量を制限するストッパＭ１とストッパＭ２を設け、それぞれの工程の縫い始めに合わせた糸量を繰り出している。すなわち、次の工程がボタン付け工程である場合は、ストッパＭ２を図示しないプランジャーにより駆動して待機位置から退避位置に移動した状態で繰り出し板Ｒを回動し繰り出し板ＲをストッパＭ１の位置で停止させて長めに糸を繰り出し、次の工程が根巻き工程である場合には、ストッパＭ２を非駆動とした状態で繰り出し板Ｒを回動し繰り出し板ＲをストッパＭ２の糸で停止させ短めに糸を繰り出していた。そして、それぞれの工程における糸繰り出し量は、作業者が縫製条件に合わせて、各ストッパの一端に設けられた調整ナットＭ１ａ、Ｍ２ａをその都度調整して各ストッパＭ１、Ｍ２の他端が繰り出し板Ｒに当接する位置を設定することにより行われていた。なお、繰り出し板Ｒの上端部Ｒ１は、ストッパＭ１、Ｍ２に当接しやすいよう紙面手前側に折れ曲がっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、第２糸調子４は針棒揺動桿によって機械的に駆動されるので、針棒の上下動に対して常に一定のタイミングで開放することになる。一方、ボタン付け工程と、根巻き工程では、１サイクルにおける糸の消費量が異なるため結節のタイミングが異なるが、第２糸調子４が一定のタイミングで糸を開放するので、それぞれの工程に最適なタイミングで第２糸調子４を開放させることができず、その結果縫い上がりの品質が落ちてしまっていた。
さらに、このような結節の最適なタイミングは、糸の種類やボタンの種類・大きさなどの縫製条件によって変わってくるが、従来のミシンでは対応することができなかった。
また、糸張力も縫製条件に合わせて、根巻き用第１糸調子３及びボタン付け用第１糸調子２の糸張力の調整値を変更する必要があるが、その都度２種類もの糸調子の張力調整ナットを回して糸張力の設定を行わねばならず、設定が煩わしく、また設定状態が確認しにくいので設定の再現が難しく、設定ミスや設定忘れの可能性もあった。また、ボタン付け工程と根巻き工程のそれぞれの糸張力の設定に対応するため多数の糸調子部材が必要となり構成が複雑となっていた。
【０００６】
さらに、糸繰り出し５も、糸繰り出し量を縫製条件に合わせて変更する場合、上記のような構成であったので、糸張力の設定の場合と同様に、作業者が２種類もの繰り出し量の設定をその都度行わねばならず、設定が煩わしく、また設定状態が確認しにくいので設定値の再現が難しく、設定ミスや設定忘れの可能性もあった。また、ボタン付け工程と根巻き工程のそれぞれの糸繰り出し量の設定に対応するため糸繰り出し手段の構成が複雑となっていた。
【０００７】
本発明の課題は、ボタン付け・根巻きのそれぞれの工程に対応して、糸繰り出し量を適切にコントロール可能な根巻きボタン付けミシンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するための請求項１記載の発明は、ボタンを被縫製物に縫い付けるボタン付け工程と、ボタン付け工程によって縫い付けられたボタンと被縫製物との間の縫製糸を補強する根巻き工程とを１サイクルとしてボタン付けを行い、少なくともボタン付け工程と根巻き工程の最後には糸切りを行う根巻きボタン付けミシン（ミシン１０）において、
通電される電流量によって繰り出す糸の繰り出し量を変更可能な糸繰り出し手段（糸繰り出し装置３０）と、
糸切り後、前記糸繰り出し手段を駆動して繰り出す糸の繰り出し量を、次の工程に応じて設定する繰り出し量制御手段（マイコン５０）とを備えることを特徴とする。
【０００９】
ここで、糸切りは「少なくともボタン付け工程と根巻き工程」の最後に行われるが、これに限定されず、ボタンが４つ穴である場合などのとき、ボタン付けの途中で糸切りしてもよい。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の根巻きボタン付けミシンにおいて、
ボタン付け工程と根巻き工程のそれぞれについて前記糸繰り出し量を、縫製パターン別に記憶する繰り出し量記憶手段（ＥＥＰＲＯＭ５６）と、
縫製パターンを選択するパターン選択手段（入力装置５３）とを備え、
繰り出し量制御手段は、パターン選択手段により選択した縫製パターンに基づいて、繰り出し量を設定することを特徴とする。
【００１１】
ここで、縫製パターン別とは、例えば、ボタンの種類や縫製物の種類ごとに適切な糸繰り出し量を設定したデータであり、予め記憶されているものでもよいし、作業者が独自に作成した縫製データを記憶したものでもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、繰り出し量制御手段の制御の下、糸切り後の次の工程に応じて糸繰り出し量が設定されるので、次の工程に対して適切な長さで糸が繰り出されるようになる。
請求項２に記載の発明によれば、作業者が縫製のたびに設定しなくても、パターン選択手段により縫製パターンを選択するだけで、糸切り後に適切な長さで糸が繰り出され、簡単な操作で再現性のある縫製が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一例としての根巻きボタン付けミシンの主要部を示す斜視図である。
【図２】糸調子装置の外観を示す斜視図である。
【図３】糸調子皿の分解斜視図である。
【図４】糸調子装置及び糸繰り出し装置の縫製中の待機状態を示す正面図である。
【図５】糸調子装置及び糸繰り出し装置の後方を示す斜視図である。
【図６】糸調子装置及び糸繰り出し装置の糸を繰り出すときの様子を示す正面図である。
【図７】図１の根巻きボタン付けミシンの制御回路を示すブロック図である。
【図８】設定処理を示すフローチャートである。
【図９】縫製処理を示すフローチャートである。
【図１０】図９の続きを示すフローチャートである。
【図１１】図１０の続きを示すフローチャートである。
【図１２】ボタン付け工程及び根巻き工程の張力変化を示すタイミングチャートである。
【図１３】従来の根巻きボタン付けミシンの主要部を示すもので、（ａ）は上からの平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図１４】ボタン付け工程及び根巻き工程を示すもので、（ａ）はボタン付けを示す斜視図、（ｂ）はボタン付けを示す側面図、（ｃ）は根巻きを示す斜視図、（ｄ）は根巻きを示す側面図である。
【図１５】（ａ）はボタン付け工程においてルーパーに糸が絡む様子を示し、（ｂ）は（ａ）の後糸が引き上げられて結節する様子を示し、（ｃ）は根巻き工程においてルーパーに糸が絡む様子を示し、（ｄ）は（ｃ）の後糸が引き上げられて結節する様子を示したものである。
【図１６】本発明の根巻きボタン付けミシンの糸調子装置に用いることができる他のアクチュエータとしてソレノイドを示す断面図である。
【図１７】図１６のソレノイドのヒステリシスカーブを示すグラフである。
【図１８】図１６のソレノイドを備える糸調子装置である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１に示すミシン１０は、衣類（被縫製物）にボタンを縫い付けるボタン付け工程と、ボタン付け工程で縫ったボタンと衣類との間の縫い糸を束ねるように、ボタンの根元に糸を巻きつける根巻き工程とを連続して行うことが可能な根巻きボタン付けミシンである。
ミシン１０は、ミシンモータ４３（図７）を駆動することで、針棒１１ａを介して、針棒１１ａ先端のミシン針１１を上下動させるとともに、ミシン針１１と同期してルーパー（図示せず）を駆動することによって、縫い目を形成するようになっている。ミシン針とルーパーによる縫い目形成の動作は、図１４、図１５に示した通りに周知であることから説明は省略する。
【００１５】
図１、図２に示すようにミシン１０のアーム１０ａの上面には、糸調子装置２０及び糸繰り出し装置３０が設けられている。糸調子装置２０及び糸繰り出し装置３０全体は、カバー６０及び取付板６１によってほぼ覆われており、作業者によって糸Ｔが通される部材のみ外部に露出している。
糸調子装置２０は、糸調子モータ４１、糸調子皿２１、糸案内２２、２３、２４等から構成される。
【００１６】
糸調子装置２０の電気的な駆動手段である糸調子モータ４１は、ボイスコイルモータからなり、後述のマイコン５０（図７）の制御の下、糸調子駆動回路４６（図７）を介して駆動電流を制御することにより、そのモータ軸４１ａ（図３）が所定量前後方向に移動するようになっている。
糸調子皿２１は、図３に示すように、支持板２５、前板２６、ナット２７とからなる。そして、支持板２５は、ミシンアーム１０ａの上面に固定されたＬ字状の取付板６１の前面部にスペーサ２５ｄを介してネジ２５ｅにより支持されている。また、取付板６１の前面部の裏側には図示しないネジによってモータ４１が支持されており、モータ軸４１ａは取付板６１の軸穴６１ａを貫通している。なお、図１、図４、図５、図６及び図１２においては、取付板６１は内部構造の記載のため省略されている。支持板２５には、モータ軸４１ａが挿通可能な軸孔２５ｂと支持ピン２５ａ、２５ｃが設けられ、前板２６にはモータ軸４１ａが挿通可能な軸孔２６ｂと支持ピン２５ａ、２５ｃをはめ込むことができるＵ字状の切り込み２６ａ、２６ａが設けられている。そして、突出ピン２５ａ、２５ｃを切り込み２６ａ、２６ａにはめ込んだ状態で、軸孔２５ｂ、２６ｂに取付板６１を貫通した状態のモータ軸４１ａを通し、モータ軸４１ａの先端部にナット２７を回しいれる。支持板２５と前板２６との間で糸Ｔを挟み、モータ軸４１ａが前後方向に移動するとその移動量に応じて支持板２５と前板２６とによって挟持されている糸Ｔに張力がかかるようになっている。
なお、突出ピン２５ａ、２５ｃは、前板２６の回転防止と糸Ｔが糸調子皿２１から外れるのを防止する。
【００１７】
糸案内２２、２３、２４、２８は、糸を通し案内するもので、このうち糸案内２２、２３、２４は取付板６１の前面に設けられ、糸案内２８は後述の糸繰り出し板３２に固定されている。
【００１８】
糸繰り出し装置（糸繰り出し手段）３０は、糸切り後に次の縫製のために糸を繰り出しておくものである。図１、図４〜図６に示すように、主に、パルスモータ４２と、回動腕３１と、糸繰り出し板３２と、糸ストッパ部材３３とからなる。
電気的な駆動手段であるパルスモータ４２は、マイコン５０によってパルス制御されて、そのモータ軸４２ａが所定角度回転するようになっている。
回動腕３１は、一端部から他端部に向かって細くなるように形成され、一端部に前記モータ軸４２ａが貫通して固定されている。また、他端部には前方に突出する突出ピン３１ａが固定されている。なお、パルスモータ４２と回動腕３１の間には、実際には図１に示すようにフレーム１０ｂがあって、パルスモータ４２はこのフレーム１０ｂに固定され、モータ軸４２ａはフレーム１０ｂを貫通している。さらに、モータ軸４２ａの前端部は取付板６１から突出している（図２）。
糸繰り出し板３２においては、その基端部３２ｂに突出ピン３１ａが係合する係合孔３２ａが形成されるとともに、基端部３２ｂから左方に延出する延出部３２ｃには長孔３２ｄが形成されている。また、前述のように、延出部３２ｃに糸案内２８が設けられている。
【００１９】
糸ストッパ部材３３は、支点軸３３ｂにおいてフレーム１０ｂに対して回動自在に取り付けられている取付部３３ａと糸を押さえつけるストッパ片３３ｃとからなり、正面から見ると鉤型に形成されている。
取付部３３ａの前面には、糸繰り出し板３２の長孔３２ｄにはめ込まれる前ピン３４が設けられている。また、図５に示すように、取付部３３ａの後面には、後方に突出する後ピン３５が設けられ、この後ピン３５に、バネ３６の一端部が掛けられている。一方、バネ３６の他端部はミシン本体に固定されたバネフック１２に掛けられている。糸ストッパ部材３３は、バネ３６によって、図４における反時計方向（矢印Ｂ方向）に回転するよう付勢されているが、待機状態では、パルスモータ４２側のトルクとバネ３６の弾性力のバランスにより、糸繰り出し板３２及び前ピン３４を介して、図４の状態で静止している。
【００２０】
図示しない糸供給源から引き出された糸Ｔは、図１、図４等に示すように、糸案内２３に通された後、糸調子皿２１に通される。このとき、まず、モータ軸４１ａと突出ピン２５ａとの間において前板２６と支持板２５に挟まれるように通した後、糸案内２２で折り返し、モータ軸４１ａと突出ピン２５ｃとの間において前板２６と支持板２５に挟まれるようにして通す。次いで、糸案内２３、糸繰り出し板３２の糸案内２８、糸案内２４に通した後、アーム１０ａの左端部の糸通し１３、アーム１０ａ側部の糸通し１４、天秤１５の順に通し、所定のルートを経て、ミシン針１１の針穴に通す。なお、天秤１５は、前記針棒に固定され、ともに上下動するようになっている。このように糸Ｔは、糸案内２２で折り返されることで、ほぼ平行に２列になった状態で張力をかけられるようになっている。すなわち、糸案内２２が本発明における折り返し部材である。
【００２１】
糸繰り出し装置３０では、図４の待機状態から、モータ軸４２ａが、反時計方向（Ａ方向）に回転することにより、図６に示すように回動腕３１を介して、糸繰り出し板３２がＣ方向に移動する。同時に糸ストッパ部材３３は、前ピン３４の動きが糸繰り出し板３２によって阻止されなくなるので、バネ３６の付勢力によりＢ方向に回転し、糸案内２４を押し、糸案内２４との間で糸Ｔを挟みこんで、糸の流れを止めてしまう。さらに、パルスモータ４２はＡ方向に回転し、糸繰り出し板３２に固定された糸案内２８によって糸Ｔが引っ張られる。このとき、糸調子皿２１は張力をかけておらず、糸Ｔは糸供給源から繰り出される。
そして、繰り出し終わった後、パルスモータ４２は、Ａ’方向に回転し、回動腕３１、突出ピン３１ａを介して糸繰り出し板３２は右方に移動し、これにともなって、糸ストッパ部材３３は糸案内２４から離れながら時計方向に回転し、図４の状態に戻り、糸の繰り出し動作を終える。この繰り出し動作によって、糸調子皿２１よりも針側に糸のたるみが生じる。
【００２２】
図７には、ミシン１の制御回路４０を示した。入力装置５３は、ボタンやスイッチ、さらに表示パネルを備え、糸張力値や糸張力を針の位相に基づいて変更する時期、その他のボタン付け工程や根巻き工程に関する縫製条件を入力したり、あるいは予め記憶されている縫製パターン（後述）を選択するものである。すなわち、入力装置５３は本発明のパターン選択手段である。
位相検知装置（針位置検出手段）５４は、針棒を駆動する上軸の回転位相を検知するものである。この回転位相は、ミシン針１１の上下動に対応しており、ミシン針１１が上死点に位置するときを０度、下死点に位置するときを１８０度、再び上死点に戻ってきた位置を３６０度（０度）としている。
【００２３】
起動装置５５は、例えばペダルであり、縫製開始の指示を与えるものである。
また、ＲＯＭ（Read Only Memory）５１は、縫製に関する制御プログラムや制御データを記憶している。ＲＡＭ（Random Access Memory）５２は、検出データや演算処理したデータを一時的に記憶するものである。また、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）５６は、各種設定データを記憶するものである。
具体的には、ＥＥＰＲＯＭ５６には、ボタンの種類などに応じた縫製パターンごとに糸張力の値とその変更時期、さらには糸を繰り出すタイミングや糸の繰り出し量に関するデータが記憶されており、前記入力装置５３を介してそのパターンをＲＡＭ５２上に呼び出すことができるようになっている。すなわち、ＥＥＰＲＯＭ５６が、本発明における張力記憶手段、変更時期記憶手段、繰り出し量記憶手段である。
さらに、縫製毎に、ＥＥＰＲＯＭ５６から呼び出した縫製パターンの一部を変更したり、あるいは記憶されているパターンとは無関係に糸張力の値とその変更時期や糸の繰り出しのタイミングや糸の繰り出し量などを設定することもでき、その場合、ＲＡＭ５２に記憶し、さらに新たな縫製パターンとしてＥＥＰＲＯＭ５６に記憶させることもできる。
【００２４】
マイコン５０は、本発明の張力制御手段、時期制御手段、繰り出し量制御手段を兼ねるものであり、ＲＯＭ５１に格納されている制御プログラムや制御データに基づいて、ＲＡＭ１７を作業領域としながら、起動装置５５からの起動信号を受け取ると、ミシンモータ駆動回路４５、糸調子駆動回路４６、パルスモータ駆動回路４６、糸切り駆動回路４８を介して、縫製に関する一連の動作を制御する。例えば、マイコン５０は、位相検知装置５４からの入力信号を監視しながら、設定条件どおりに、所定の位相タイミングで、所定の糸張力になるよう糸調子モータ４１を駆動したり、所定長さ糸が繰り出されるようにパルスモータ４２を駆動するようになっている。
【００２５】
ミシンモータ駆動回路４５は、マイコン５０からの指示信号に応じてミシンモータ４３を制御駆動するドライバである。糸調子駆動回路４６、パルスモータ駆動回路４７は、それぞれ、マイコン５０からの指示に応じて、糸調子モータ４１、パルスモータ４２を制御駆動するドライバである。また、ミシン１０では、縫製後あるいは縫製途中で自動的にボタンに連なる糸を切るようになっており、マイコン５０の制御の下、糸切り駆動回路４８をドライバとして、糸切りを行う糸切りソレノイド４４を駆動するようになっている。
【００２６】
図８には、ボタン付け工程及び根巻き工程を連続して行う場合に、糸張力値や糸調子制御位相値を入力装置５３を介して設定するときのフローチャートを示した。ここで設定するボタン付け工程は、４つ穴ボタンを渡り糸を形成せずに、つまり、最初に２つ穴について縫製し、糸切り動作を挟んで、残りの２つ穴の縫製を行うものである。ここでは、便宜的に図１４（ａ）の縫い目ｂ１を右側穴として始めに縫い、次いで縫い目ｂ２を左側穴として縫うものとして説明する。
まず、ステップＳ１において、入力装置５３の条件設定を開始するスイッチなどを操作して上記したボタン穴の数（例えば４つ穴）、渡り糸の有無（例えば無し）、ボタン穴間のピッチ等の各縫製条件を設定する。
次いで、ステップＳ２で、ボタン付け工程について、糸張力を上軸の回転位相に応じて設定する。本実施の形態で、糸張力の値は０〜１００の範囲で相対的な値として設定可能であり、例えば１００は２５０ｇに相当する。(1)１針目、(2)２針目、(3)３針目以後、(4)最終針について設定し、例えば、１針目については位相０〜３５９度まで張力１００、２針目については位相０〜２８９度まで張力１００、２９０度〜３５９度まで張力２０というように設定していく。最終針については最後の位相３４０〜３６０度間の張力５０のままで糸切りされるようになる。設定項目の詳細については、後で、図１２のタイミングチャートを参照しながら説明する。
【００２７】
次いで、ステップＳ３において、ボタン付け用の糸の繰り出し量として「５０」を設定する。これは、右側穴縫製の後の左側穴の縫い始めのために、及び根巻き工程の後に次の右側穴のボタン付けの縫い始めのため、糸の繰り出し量を設定するものである。本実施の形態で、繰り出し量の値は、０〜１００の範囲で糸繰り出し板３２の移動長さを相対的に設定するもので、例えば１００は４０ｍｍに相当する。
ステップＳ４に移行し、根巻き用の糸の繰り出し量として「３０」を設定する。これは、左側穴のボタン付けの後根巻き工程の縫い始めのために設定するものである。なお、ここでの繰り出し量がステップＳ３の繰り出し量よりも短いのは、ボタン付けよりも根巻きの方が１針で消費される糸の量が少ないことと、更にボタン付けの場合は縫い始めの糸残りの長さが多少長くても、その後に続く根巻き縫製によって隠されてしまうが、根巻きの場合は、糸残り長さが長いと、ボタンの縫い目から垂れ下がり品質が落ちてしまうという理由による。
【００２８】
ステップＳ４の後、ステップＳ５で、根巻き工程について、上軸の回転位相に応じた張力の値を１針ごとに設定していく。設定内容については後述する。なお、ステップＳ２〜Ｓ５の設定作業中、入力装置５３の表示パネルには、設定された内容が随時表示される。
必要事項の設定が終了すれば、ステップＳ６において、マイコン５０の制御の下、メモリ（ＲＡＭ５２）に記憶する。
また、図８では、糸調子装置２０に関わる設定のみ示したが、その他の縫製条件についても設定可能であってもよい。さらに、図８のフローのように１針ごとに張力等を設定するのではなく、ＥＥＰＲＯＭ５６内に記憶されている前記縫製パターンを呼び出すことで、設定してもよい。なお、これらの設定値は、入力装置５３を操作すれば、入力装置５３の操作パネルに表示されるので、作業者は設定状態を容易に確認することができる。
【００２９】
次に、図８の設定内容に基づいてマイコン５０の制御の下で行われる縫製処理について図９〜図１１のフローチャート、及び図１２のタイミングチャートを参照しながら説明する。図１２のタイミングチャートは、上はボタン付け（右側穴縫製、左側穴縫製で共通）、下は根巻きを示している。ここではボタン付け縫製、根巻き縫製は、それぞれ全部で１０針とする。
縫製処理はボタン付け工程から始まる。図１４に示すように、ボタン付け縫製中、ボタンは図示しないボタン保持腕によって、ミシン針の駆動方向に対して直交するような向きに保持されている。まずステップＳ２０において、起動装置５５から起動信号が入力されたか否かを判定する。入力するまでこの判定を繰り返し、起動信号が入力すればステップＳ２１に移行し、ここで、図８で設定した各針ごとの糸張力やそれを変更する位相のタイミングなどに関するデータを読み出す処理を行う。
【００３０】
次いで、ステップＳ２２において、ミシンモータ４３等を駆動してミシンを起動する。また、このときマイコン５０は位相検知装置５４からの信号を監視し始める。
ステップＳ２３以後、右側穴の縫製を開始し、これ以後、マイコン５０は図８で設定した所定の位相（針の高さ）において、所定の張力に切り替わるよう糸調子モータ４１を駆動するとともに、所定のタイミングで、パルスモータ４２を駆動して所定量糸の繰り出しを行う。
ステップＳ２４において、図８のステップＳ２のデータ(1)に基づいて１針目が縫われる。１針目は、図１２に示すように、張力値は最大値１００のままである。これは、縫い始めのミシン針１１の上下動に伴って、図示しない糸供給源から糸が繰り出されて生地から出ている糸端までの長さが所定値よりも長くなってしまうのを防ぐためである。
【００３１】
次いでステップＳ２５において、図８のステップＳ２のデータ(2)に基づいて２針目が縫われる。２針目は、図１２に示すように、上軸の位相（針の高さ）が０〜２９０度まで張力１００、２９０〜３５９度は張力２０となる。約２９０度までは、ルーパーに絡んだ糸（図１５（ａ）のｔ１参照）を結節のため天秤１５が引き上げ、このとき糸が繰り出されるのを防ぐため最高の張力で糸を保持する。そして、ほぼループが結節する２９０度において糸の繰り出しのため張力を２０まで下げる（図１５（ｂ）参照）。なお、３針目以後では結節時に張力を３０に下げるが、２針目では最初の結節で安定していないため３針目以後よりも低い値とし、また早い段階で糸の繰り出しを可能にしている。
次いで、ステップＳ２６において、図８のステップＳ２のデータ(3)に基づいて３針目が縫われる。３針目は、図１２に示すように、０〜２０度は、２針目に引き続いて張力２０であり、２０〜３２０度では、ルーパを通る糸を引き上げるため張力１００とする。再びループが結節する３２０度で張力３０に下げる。３針目以後は縫い目が安定しているので、ループの結節時に張力値は３０に下げられる。
【００３２】
ステップＳ２６の後、ステップＳ２７において最終の１０針目か否か判定し、１０針目でなければ、つまり、４針目から９針目まではステップＳ２６に戻り３針目と同様の張力・タイミングで縫製を続ける。
ステップＳ２７で１０針目であると判定した場合、ステップＳ２８において渡り糸を形成するか否か判定する。図８の設定例では、渡り糸はないので、その場合ステップＳ３０に進む。ステップＳ３０では、図８のステップＳ２のデータ(4)に基づいて１０針目が縫われる。１０針目は、図１２に示すように、０〜３０度は９針目に引き続いて張力３０であり、３０〜３４０度ではルーパを通る糸を引き上げるため張力を１００とする。十分に結節する３４０度以後、次のステップＳ３１の糸切り動作が終了するまで、糸をある程度張って安定した状態で糸切りできるように、張力を５０とする。
ステップＳ３１の糸切り後、ステップＳ３２において糸繰り出し機構が有るか否かを判定する。これは、ミシンの機種によって糸繰り出し装置が有るものと無いものがあるためである。本実施の形態のミシン１は、糸繰り出し装置３０を有するので、ステップＳ３３に移行し、図８のステップＳ３で設定したデータ(5)の繰り出し量で、糸を繰り出し、ステップＳ３４において右側穴縫製を終了する。なお、糸繰り出し装置が設けられていないミシンであれば、ステップＳ３２の後、ステップＳ３３を経ないでステップＳ３４に移行する。
【００３３】
次いで、図１０に示すように、ステップＳ３５から左側穴の縫製を開始する。ステップＳ３６では１針目を前記ステップＳ２４と同様に、次いでステップＳ３７では２針目を前記ステップＳ２５と同様に、ステップＳ３８では３針目を前記ステップＳ２６と同様に、図８で設定したデータ通りの張力値で縫製する。
次に、ステップＳ３９で前記ステップＳ２７同様に最終の１０針目であるか否か判定し、最終針ではない場合、つまり４針目から９針目まではステップＳ３８に戻り３針目と同様に縫製する。ステップＳ３９で最終針であると判定すれば、ステップＳ４０に移行しここで前記ステップＳ３０同様に図８のデータ(4)に基づいて縫製し、最後の張力５０のままステップＳ４１に移行し、糸を切る。
ステップＳ４２で糸繰り出し装置の有無を判定し、本実施の形態では糸繰り出し装置３０を有するので、ステップＳ４３に移行し、ここで図８のステップＳ４で設定したデータ(6)に基づいて糸の繰り出しを行い、左側穴の縫製が終了する（ステップＳ４４）。以上をもってボタン付け縫製は終了し、図１１のステップＳ４９に移行する。
【００３４】
なお、図９のステップＳ２８で渡り糸があると判定した場合、つまり、右側穴縫製から糸切りせずに左側穴縫製を行う設定がされていた場合には、ステップＳ２８からステップＳ２９に移行し、最後の１０針目をステップＳ２６の３針目と同じデータに基づいて張力を制御して、右側穴縫製を終了する（ステップＳ４５）。
次いで、ステップＳ４６から左側穴縫製を開始し、ステップＳ４７で１針目を、ステップＳ４８で２針目を縫う。この場合、右側穴から縫い糸が続いているので張力制御は、図８のステップＳ２のデータ(3)に基づいて行う。ステップＳ４８の後は、ステップＳ３８に移行する。
【００３５】
図１１のステップＳ４９では、ボタンを保持する前記ボタン保持腕を９０度回転させ、図１４（ｃ）、（ｄ）に示すように、ミシン針１１の駆動方向に対して平行になるようにボタンＢの向きを変える。
次いで、ステップＳ５０以後、根巻き工程を開始する。ステップＳ５１において、図８のステップＳ５のデータ(7)の設定値に従って１針目を縫う。この１針目は、図１２に示すように張力は最大値１００で維持される。これは、ボタン付けの縫い始め（ステップＳ２４）と同様の理由による。
次いで、ステップＳ５２に移行し、図８のステップＳ５に設定したデータ(8)に基づいて２針目が縫われる。３１０度まで張力は１００のままで、ルーパに絡んだ糸（図１５（ｃ）のｔ２部分参照）を天秤１５で引き上げる。結節がほぼ終了する３１０度（図１５（ｄ）参照）で張力を２０に下げる。
なお、ステップＳ２５のボタン付けでは２９０度で張力を切り換えたが根巻き工程は、ボタン付けよりも１針あたりの糸の消費量が少ないので、結節のタイミングがより遅くなり最高張力区間をボタン付けより長くとり、糸の引き上げ量を多くしている。
【００３６】
次にステップＳ５３で、図８のステップＳ５で設定したデータ(9)に基づいて３針目が縫われる。図１２に示すように、０〜２０度間は２針目に引き続いて張力２０であり、２０〜３３０度は、張力は最大値１００とし、３３０度以後は張力を１０とする。前記ステップＳ２６よりも張力を開放するタイミングが遅いのは、ステップＳ５２と同様の理由による。また、開放時の糸張力が１０であり、ボタン付けよりも低いのは、根巻き工程は生地にミシン針が刺さらないことから抵抗が小さく、その分張力を下げている。
ステップＳ５３の後、ステップＳ５４において最終の１０針目か否か判定し、最終針ではない場合、すなわり、４針目〜９針目であれば、ステップＳ５３に戻り３針目同様に縫製する。ステップＳ５４で最終針であると判定すると、ステップＳ５５に移行する。ステップＳ５５では、図８のステップＳ５のデータ(10)に基づいて最終の１０針目が縫われる。１０針目では、図１２に示すように、３０度までは９針目に引き続いて張力１０であり、３０〜３４０度の間は結節のため最大張力１００とし、それ以後は張力を５０とする。ここで張力５０とするのはステップＳ３０と同じ理由による。
張力５０のまま、ステップＳ５６で糸切りを行う。次いで、ステップＳ５７で糸繰り出し機構の有無を確認し、糸繰り出し装置３０があることからステップＳ５８に移行し、ここで図８のステップＳ３で設定したデータ(5)の設定量で糸を繰り出し、縫製を終了する。ステップＳ５７で糸繰り出し装置がないと判定すればそのまま縫製を終了する。
【００３７】
以上のミシン１０によれば、糸調子装置２０の駆動源として糸調子モータ４１を用い、針棒の機械的な上下動に連動させたのではなく、マイコン５０で駆動制御するように構成したので、縫製の状況に応じた様々なタイミングで糸張力値を所望の値で変えることができる。具体的には、図１２に示すように、ボタン付け工程の３針目〜９針目において、ループの結節時に合わせてミシン針の位相が３２０度のタイミングで糸張力を最大値の１００から３０に下げているが、根巻き工程ではループの結節が遅いので３３０度の位相で１００から２０に下げている。また、その値も、布地にミシン針１１を通し抵抗の大きいボタン付け工程では少し高めの３０とし、布地にミシン針１１を通さない根巻き工程では２０と低めに制御する。
また、ボタン付け工程・根巻き工程いずれにおいても、１針目、２針目、３針目〜９針目、１０針目のそれぞれで張力値、変更の有無、変更のタイミングについて適切に制御している。
すなわち、ミシン１０では１針の往復動作の中で、任意のタイミングで所望の値に張力に変更することができ、その結果、ボタン付け工程及び根巻き工程それぞれに適したタイミングで、あるいは１針ごとの縫製状況、さらにはボタンの種類などの縫製条件などに応じて、最適なタイミングで所望の糸張力に制御することができ、結果として質の高い縫い上がりとなる。
【００３８】
また、縫い始めのときに１針目および２針目のループが結節するまで最大張力１００をかけているので、縫い始めの糸残り長さはその前の糸の繰り出しで繰り出しておいた糸長さに応じた長さに制御することができる。よって、従来のように縫い始めの段階で張力が開放されてしまい糸供給源から繰り出されて糸残りが長くなってしまうなどの縫い不良が発生することなく、この点においても縫い上がりの品質が向上する。
また、従来のように多数の糸調子を用いず、１個の糸調子モータ４１のみによって糸張力を変えるので、きめ細かい制御が可能な割には、構造を単純化させることができる。
さらに、縫製パターンを複数組記憶することができ、これを入力装置５３により呼び出すことで、作業者が縫製毎に設定しなくても、容易に決まった縫製パターンで縫製することができる。
【００３９】
また、糸の繰り出しについてもパルスモータ４２を設けてマイコン５０によって制御するように構成したので、図８に示すように、ボタン付けのための糸の繰り出し量、根巻きのための糸の繰り出し量のそれぞれを設定したように、工程に応じて適切な長さに繰り出し量を設定することができる。
【００４０】
一般的には、強い糸張力を必要とするとき、それに応じた大きなモータを使用する必要がある。大きなモータを使用すれば、その分、モータの機械的時定数が増え、定められた時間内にモータの動作が完了しない可能性がある。しかし、本実施の形態では、図１に示すように、糸調子皿２１の支持板２５と前板２６との間で、糸Ｔを糸案内２２で折り返して、ほぼ平行に２列になった状態で挟むようにしていることから、同じ張力を得るのにモータの出力は従来の１／２で済む。したがって、大きな張力を得る場合にも、比較的小型のモータを使用することができこれに伴い、モータの応答性も速くなる。
加えて、仮に糸案内２２で折り返さず糸調子皿２１の一方のみに糸Ｔを通した場合、例えば突出ピン２５ａとモータ軸４１ａとの間にのみ糸Ｔを挟持させたとすると、支持板２５と前板２６との間隔は、モータ軸４１ａと突出ピン２５ａ間と、モータ軸４１ａと突出ピン２５ｃ間とでは糸Ｔの太さ分の差が生じる。このとき、強い張力をかけると、前板２６と支持板２５との間が傾いて平行でなくなり、糸Ｔに対して外側に逃がす力が働く。しかし、本実施の形態では、モータ軸４１ａの両方に通すことから、強い張力をかけても糸に外側に逃げる力が働くことはほとんどない。
【００４１】
なお、本発明は上記実施の形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、ボタン付けや根巻き工程における糸調子装置や糸繰り出し装置の動作のタイミングや、張力の大きさ、針数などの具体的な数字は、図１２に示したタイミングチャートに限定されることはない。
また、糸調子装置を駆動するアクチュエータとしては、上記実施例以外の各種モータや、下記に説明する推力がストロークによらない特定ストローク区間を有するソレノイド７０などを用いることができる。
【００４２】
図１６において、ソレノイド７０は、機枠７１、コイル用フレーム７２、コイル７３、プランジャ７４、および磁性部材７５等から構成される。プランジャ７４は、軸方向に移動可能でかつ回転不能に軸受け７１ａ、７１ｂに支持されている。プランジャ７４に固着された磁性部材７５は、円筒形状でその一部に軸心からの径を変える段部７５ａが形成されている。そして、この形状により、次に述べるように、プランジャ７４の推力がストロークによらない特定ストローク区間が得られる。
このソレノイド７０は、駆動電流が一定のとき、ストローク−推力で図１７のヒステリシスカーブに示す特性が得られる。すなわち、推力がプランジャ７４のストロークによらない特定ストローク区間Ｗが得られる。この区間であれば、プランジャ７４のストロークをＳp、プランジャ７４の推力をＦp、ソレノイド７０に印加される電流をＣs、ストロークと推力の微小変化量をΔＳp、ΔＦpとした場合、Ｃs＝一定のときにΔＦp／ΔＳp≒０である。
【００４３】
ソレノイドは一般的には通電量が一定であっても可動部のストロークにより推力が変化するので、このようなソレノイドを糸調子に用いると糸の太さによって糸張力が変化して安定した糸張力が得られないが、推力がストロークによらない特定のストローク区間を有する上記ソレノイド７０を用いて、この欠点を解消した糸調子装置の例を図１８に示す。
糸調子装置８０は、ソレノイド７０、糸調子軸８１、可動皿８２ａと固定皿８２ｂとからなる調子皿８２、ベース板８３、ベース板８３をソレノイド７０に固定する取り付けネジ８８及び８９、糸調子軸ナット８４、座金８５、８７とこれらの間に設けられた調子バネ８６とから主に構成される。
この糸調子装置８０は、図１６及び図１７に示す特定ストローク区間Ｗのみを利用して糸に張力を与えるものである。つまり、調子皿８２に作用できる状態のプランジャ７４のストローク区間が前記特定ストローク区間Ｗに含まれるように、ナット８４の締結位置が設定される。ここで、プランジャ８４が調子皿８２に作用する状態とは、可動皿８２ａと固定皿８２ｂが糸のない状態で十分に当接した状態から、糸が可動皿２２ａと固定皿２２ｂ間に挟まれた状態までのことである。
【００４４】
また、ソレノイド７０に出力される駆動電流が大きくなるにつれて、推力が大きくなる。ソレノイド７０は、コイル７２に通電することで糸調子軸８１を引き込む（糸に張力を与える）方向に取り付けられ、駆動電流の増大にしたがって糸調子軸８１により与えられる糸張力が大きくなる。すなわち、糸調子装置８０では、駆動電流を変えることによってのみ糸張力が変わるようになっており、制御回路４０からの電流指令信号により糸調子駆動回路４６を介して電流値は制御される。
以上の構成の糸調子装置８０は、可動皿８２ａと固定皿８２ｂ間に糸を挟んだ状態で、制御された駆動電流で駆動されるソレノイド７０の推力により糸調子軸８１を駆動し、糸調子軸８１とベース板８３により、可動皿８２ａと固定皿８２ｂ間の糸を挟む力を変化させて糸張力を変更することが可能であり、本発明の糸調子装置を駆動するアクチュエータとして用いることができる。
【００４５】
また、本発明における張力記憶手段、変更時期記憶手段、繰り出し量記憶手段は、ミシン内蔵の記憶媒体に限らず、外部記憶媒体などでもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１０      根巻きボタン付けミシン
１１      ミシン針
１５      天秤
２０      糸調子装置
２１      糸調子皿
２２      糸案内（折り返し部材）
２３、２４、２８    糸案内
２５      支持板
２６      前板
２７      ナット
３０      糸繰り出し装置（糸繰り出し手段）
３１      回動腕
３２      糸繰り出し板
３３      糸ストッパ部材
４０      制御回路
４１      糸調子モータ
４２      パルスモータ
４３      ミシンモータ
４４      糸切りソレノイド
５０      マイコン（張力制御手段、時期制御手段、繰り出し量制御手段）
５１      ＲＯＭ
５２      ＲＡＭ
５３      入力装置（パターン選択手段）
５４      位相検知装置（針位置検出手段）
５５      起動装置
５６      ＥＥＰＲＯＭ（張力記憶手段、変更時期記憶手段、繰り出し量記憶手段）
７０      ソレノイド
７４      プランジャ
８０      糸調子装置
８１      糸調子軸
８２      調子皿
８２ａ    移動皿
８２ｂ    固定皿
Ｂ      ボタン
Ｔ    糸
【図１】
2010099522.tif 000003
【図２】
2010099522.tif 000004
【図３】
2010099522.tif 000005
【図４】
2010099522.tif 000006
【図５】
2010099522.tif 000007
【図６】
2010099522.tif 000008
【図７】
2010099522.tif 000009
【図８】
2010099522.tif 000010
【図９】
2010099522.tif 000011
【図１０】
2010099522.tif 000012
【図１１】
2010099522.tif 000013
【図１２】
2010099522.tif 000014
【図１３】
2010099522.tif 000015
【図１４】
2010099522.tif 000016
【図１５】
2010099522.tif 000017
【図１６】
2010099522.tif 000018
【図１７】
2010099522.tif 000019
【図１８】
2010099522.tif 000020