(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被縫製物の１縫目当りの移動量が小さいほど高速度で縫い針を駆動するミシンにおいて、
前記１縫目当りの移動量が予め決められた限界移動量以下である場合、前記縫い針の高速度駆動を解除して、前記ミシンの最低速度を設定するように制御する制御手段を備えることを特徴とするミシン。
【請求項２】
縫製に際して、移動量に関する送りデータを記憶手段から読み出し、被縫製物の１縫目当りの前記移動量が小さいほど高速度で縫い針を駆動するミシンにおいて、
前記記憶手段から複数予め連続して読み出される前記送りデータの内、前記１縫目当りの移動量が予め決められた限界移動量以下の送りデータが連続することを判定する第１の判定手段と、
前記第１の判定手段によって前記限界移動量以下の送りデータが連続することを判定した場合、前記縫い針の高速度駆動を解除するように制御する制御手段とを備えることを特徴とするミシン。
【請求項３】
縫製に際して、移動量に関する送りデータを記憶手段から読み出し、被縫製物の１縫目当りの前記移動量が小さいほど高速度で縫い針を駆動するミシンにおいて、
前記記憶手段から複数予め連続して読み出される前記送りデータを累積した累積移動量が予め決められた所定移動量以下であることを判定する第２の判定手段と、
前記第２の判定手段によって前記所定移動量以下であることを判定した場合、前記縫い針の高速度駆動を解除するように制御する制御手段とを備えることを特徴とするミシン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、被縫製物の１縫目当りの移動量が小さいほど高速度で縫い針を駆動するミシンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ミシンでは、縫い針は、その針孔がミシンの前後方向に貫通するようにミシンに装着され、ミシンの上糸は、天秤やたるみ取りバネなどの引き上げ機構を経て縫い針の針穴に挿通される。一方、ミシンの下糸は、一定方向に回転する釜の中央に配置されたボビンに蓄えられている。縫い針が加工布を貫通した後に上昇する際に、上糸は針孔付近でミシンの前後方向に広がる糸輪を形成し、その上糸の糸輪が左右方向に移動してきた釜の剣先によって捕捉されて、上糸と下糸とが係合する。
【０００３】
また、刺繍を行う場合には、上下動する縫い針に対して加工布を前後左右に相対移動させる刺繍枠移動装置がミシンに装着される。そして、縫い針が加工布から離れた針上に位置しているとき、加工布を取り付けた刺繍枠が移動されて縫目が１つずつ形成される。ミシンでは、このミシンモータの回転速度と縫い針の駆動速度とは正比例するように構成され、刺繍枠の移動量は、ＲＯＭから順次読み出される送りデータに基づき１縫目毎に決定されている。
【０００４】
例えば、家庭用の刺繍枠移動装置は、一般家庭に用いられる装置である故に小型化することが求められ、刺繍枠は小型で低出力なモータにより移動されるので、その送りデータの示す移動量が大きければ大きいほど、刺繍枠の移動量にかかる移動時間が多く必要とされている。また、高出力のモータを用いたとしても、移動量が多くなれば、刺繍枠の移動時間は同様に多く必要となる。
【０００５】
従って、刺繍枠の移動時間を得るために、縫い針を連続して上下動するミシンモータが、送りデータの示す移動量に反比例するような指示速度で制御される。即ち、図６（ａ）に示すように、刺繍枠の移動量が大きければミシンモータはゆっくり回転し、その逆に、送りデータの示す移動量が小さいときは、刺繍枠の移動時間は少なくてよいので、ミシンモータの指示速度は速く回転する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、送りデータの示す移動量が小さい場合、ミシンモータの指示速度は最高速度Ｖｍａｘに設定されてしまう。ミシンモータや縫い針が高速度で駆動されると共に、上糸が縫い針、天秤、たるみ取りバネなどに接触しつつ高速度に引き出されるので、上糸のヨリがほどけ品質を低下させてしまう。更に、高速度でほぼ同じ位置に縫い針が落ちると、上糸のヨリのほどけや刺繍枠の振動が生じるので、縫い針が上昇する際の上糸の糸輪が前後方向でなく左右方向に広がり、釜の剣先が糸輪の捕捉に失敗してしまうという問題点があった。また、そのような高速度でほぼ同じ位置に縫い針が落ちる箇所について、ミシンを低速度で制御するようなデータをあらかじめ記憶させておくことは手間であったし、データ量の増加を招いていた。
【０００７】
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、小さく被縫製物を送る場合にも正確に縫目を形成できるミシンを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明の請求項１記載のミシンは、１縫目当りの移動量が予め決められた限界移動量以下である場合、縫い針の高速度駆動を解除して、ミシンの最低速度を設定するように制御する制御手段を備えている。
【０００９】
また、請求項２記載のミシンは、記憶手段から複数予め連続して読み出される送りデータの内、１縫目当りの移動量が予め決められた限界移動量以下の送りデータが連続することを判定する第１の判定手段と、第１の判定手段によって限界移動量以下の送りデータが連続することを判定した場合、縫い針の高速度駆動を解除するように制御する制御手段とを備えている。
【００１０】
更に、請求項３記載のミシンは、記憶手段から複数予め連続して読み出される送りデータを累積した累積移動量が予め決められた所定移動量以下であることを判定する第２の判定手段と、第２の判定手段によって所定移動量以下であることを判定した場合、縫い針の高速度駆動を解除するように制御する制御手段とを備えている。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【作用】
上記構成を有する本発明の請求項１記載のミシンにおいては、制御手段が１縫目当りの移動量が予め決められた限界移動量以下である場合、縫い針の高速度駆動を解除して、ミシンの最低速度を設定する。
【００１４】
また、請求項２記載のミシンにおいては、第１の判定手段によって１縫目当りの移動量が予め決められた限界移動量以下である送りデータが連続することを判定した場合、制御手段が縫い針の高速度駆動を解除するように制御する。
【００１５】
更に、請求項３記載のミシンにおいては、第２の判定手段によって送りデータを累積した累積移動量が予め決められた所定移動量以下であることを判定した場合、制御手段が縫い針の高速度駆動を解除する。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【実施例】
以下、本発明を家庭用の刺繍機能付きミシンで具体化した実施例で図面を参照して説明する。
【００１９】
図１に示すように、ミシンベッド１の上方には、刺繍を形成される布を固定する刺繍枠３と、その刺繍枠３を移動するパルスモータとを備えた刺繍枠駆動装置５が装着されている。その刺繍枠駆動装置５は、低出力ではあるが小型で安価な２つのパルスモータによって、直交するＸ方向及びＹ方向に刺繍枠３を移動する。また、ミシンベッド１の右端から立ち上がった脚柱部７と、その脚柱部７の上端からミシンベッド１にほぼ平行に延びるアーム９と、そのアーム９の先端に設けられた頭部１１とからなるミシン機枠１７が構成されている。
【００２０】
その頭部１１にはミシンの起動、停止を制御する起動・停止スイッチ１５が設けられており、頭部１１の下に刺繍を形成する為の縫い針１３が上下動するように配置されている。その縫い針１３の下方のミシンベッド１の上面には、針板１ａが配置され、その針板１ａには上下動する縫い針１３が通過できる貫通穴が形成されている。この針板１ａの下方には、一方方向に回転する水平釜が配置され、その中央のボビンには下糸が蓄えられている。そして、この水平釜の剣先が縫い針１３の針穴で前後方向に広がる上糸の糸輪を捕捉して、上糸と下糸とが係合するように構成されている。ミシンの上糸は、図示しない、天秤やたるみ取りバネなどの引き上げ機構を経て縫い針１３の針穴に従来と同様に挿通される。
【００２１】
また、主な回路構成は、図２に示すように、プログラムの命令を処理するＣＰＵ２０、プログラムが記憶されているＲＯＭ２２、送りデータが記憶されているＲＯＭ２４、データを読み書き可能なＲＡＭ２６、上軸についているタイミングシャッター（図示せず）から縫い針１３の位置を検出する針位置検出回路２８、モータ制御回路３０、ミシンの上軸を回す為のミシンモータ３２、刺繍枠駆動回路３４、刺繍枠をＸ方向に駆動させるＸパルスモータ３６、刺繍枠３をＹ方向に駆動させるＹパルスモータ３８からなっている。そのＲＡＭ２６には、図５に示すように、ミシンモータ３２の制御に用いるメモリ２６ａ乃至２６ｃが設けられている。ＲＯＭ２４に記憶されている送りデータは、図４に示すように、直交する２方向の長さをそれぞれ示す２つのデータの組で１つの縫目を示すように構成されている。
【００２２】
次に、図６（ｂ）の範囲Ｑ（限界移動量＝０．３ｍｍより長い）の縫目を形成する場合を説明する。
【００２３】
縫い針１３が針板１より下方に位置する針下で有ることが、針位置検出回路２８によって確認されたときに、予め決められた数の送りデータがＲＯＭ２４からＲＡＭ２６に縫製に先立ち読み込まれる。そして、ＣＰＵ２０は、Ｘ方向とＹ方向との送りデータの大きい方の送りデータの大きさに関連してミシンモータ３２の速度を指定する。具体的には、送りデータの示す距離が大きい場合には、刺繍枠３の移動量が大きく移動時間が多く必要であり、刺繍枠３を動かせることができる針上の時の時間を多くしなければいけないので、ミシンモータ３２の指示速度は低速度に設定される。その逆に、送りデータの示す距離が小さい場合には、刺繍枠３の移動時間が少なくなり、ミシンモータ３２の指示速度は高速度に設定される。
【００２４】
そして、針位置検出回路２８によって刺繍枠３を動かしても、縫い針１３と刺繍枠３とが接触しない針位置（高さ）になったら、刺繍枠駆動回路３４を介してＸパルスモータ３６とＹパルスモータ３８とが駆動されることにより、刺繍枠３が送りデータに基づいた距離だけ移動される。
【００２５】
上述した範囲Ｑでは、１つの縫目当たりの長さが短ければ、縫い針１３が高速度で上下動するが、範囲Ｐの限界移動量（＝０．３ｍｍ）以下の短い縫目が形成される場合、上述の高速制御は自動的に解除される。次に、そのような短い縫目が形成される縫製を、刺繍模様の終了に際して実行される止め縫いについて説明する。止め縫いとは、ほぼ同じ位置に短い縫目を連続して形成して、刺繍模様のほつれを防止するための縫い方である。その止め縫いの送りデータは、図４に示すように、刺繍模様の縫製終了まぎわの９５番以後のアドレスのデータである。尚、図３に示すフローチャートは、針位置検出回路２８により針下と判断された時（タイミングｔ１：以下タイミングの文字を省略する）にＣＰＵ２０により実行される。上述した範囲Ｑにおいてもこの図３に示すフローチャートは実行されているが省略する。
【００２６】
まず、ＲＡＭ２６のメモリ２６ａ乃至メモリ２６ｃが初期化され（Ｓ１：ａ＝０，ｂ＝０）、ＲＯＭ２４からメモリ２６ｃへの書き込みｂ回数をインクリメントすると共に、ＸＹ方向１組の送りデータがＲＯＭ２４の９３番のアドレスからメモリ２６ｃの第１領域に書き込まれる（Ｓ２：ｂ＝１）。そして、Ｘ方向の送りデータ（＝０．３）とＹ方向の送りデータ（＝１）とで大きい方の移動量（＝１）が限界移動量（＝０．３）以下でないと判定され（Ｓ３：Ｎｏ）、メモリ２６ａが初期化される（Ｓ５：ａ＝０）。
【００２７】
次に、メモリ２６ｃに記憶可能な最大数の送りデータが縫製に先立ち予め書き込まれていないことが判定され（Ｓ６：Ｎｏ，ｂ＜５）、書き込み回数ｂをインクリメントすると共に、次の９４番のアドレスの１組送りデータがメモリ２６ｃの第２領域に書き込まれる（Ｓ２：ｂ＝２）。そして、同様に、送りデータのうち大きい方の移動量（＝１）が限界移動量以下でないと判定され（Ｓ３：Ｎｏ）、メモリ２６ａが初期化され（Ｓ５：ａ＝０）、続いて、書き込みが終えていないことが判定される（Ｓ６：Ｎｏ）。
【００２８】
次に、書き込み回数ｂをインクリメントすると共に、次の９５番のアドレスの１組の送りデータがメモリ２６ｃの第３領域に書き込まれる（Ｓ２：ｂ＝３）。その１組の送りデータのうちで大きい方の移動量（＝０．３）が、限界移動量以下であると判定され（Ｓ３：Ｙｅｓ）、限界以下回数ａがインクリメントされる（Ｓ４：ａ＝１）。続いて、送りデータを読み終えていないことが判定され（Ｓ６：Ｎｏ）、書き込み回数ｂをインクリメントすると共に、次の９６番のアドレスの１組の送りデータがメモリ２６ｃの第４領域に書き込まれる（Ｓ２：ｂ＝４）。そして、送りデータのうち大きい方の移動量（＝０．３）が限界移動量以下であると判定され（Ｓ３：Ｙｅｓ）、限界以下回数ａがインクリメントされる（Ｓ４：ａ＝２）。次に、縫製に先立ち予め５個の送りデータを読み終えていないことが判定される（Ｓ６：Ｎｏ）。
【００２９】
同様に、書き込み回数ｂをインクリメントすると共に、次の９７番のアドレスの１組の送りデータがメモリ２６ｃの第５領域に書き込まれる（Ｓ２：ｂ＝５）。そして、その１組の送りデータのうちで大きい方の移動量（＝０．３）が限界移動量以下であると判定され（Ｓ３：Ｙｅｓ）、限界以下回数ａがインクリメントされる（Ｓ４：ａ＝３）。続いて、送りデータを所定数読み終えたことが判定され（Ｓ６：Ｙｅｓ，ｃ＝５）、限界以下回数ａがしきい値（＝３）以上となったので（Ｓ７：Ｙｅｓ）、ミシンモータ３２への指示速度は最低速度Ｖｍｉｎに設定され（Ｓ８：ｔ１）、ミシンモータ３２の回転速度が低下し始める。上述した処理に引続き、９２番のアドレスの送りデータに基づく縫目が形成される（ｔ２）。尚、特に、（Ｓ７）の処理は、請求項２の第１の判定手段として機能する。
【００３０】
そして、これ以後の縫目形成に際しても限界以下回数ａがしきい値（＝３）以上であるので、ミシンモータ３２への指示速度は最低速度Ｖｍｉｎに引続き設定され、ミシンモータ３２の回転速度は順次減速する（ｔ１以降）。そのミシンモータ３２が最低速度Ｖｍｉｎまで減速し（ｔ５）、９５番以降のアドレスの止め縫いが実行される（ｔ７以降）。
【００３１】
従って、被加工布を限界移動量以下で移動させる場合でも、限界移動量以下の送りデータに基づく高速度な制御が解除されているので、糸のヨリのほどけ、並びに、その糸のヨリのほどけや刺繍枠３の振動による縫目形成の失敗を防止することができる。上述した実施例においては、ＲＯＭ２４に予め記憶された送りデータに基づきミシンの高速度の制御を解除しており、新たなデータをＲＯＭ２４等の記憶装置に記憶していない。従って、新たなデータを刺繍模様毎や移動量の小さな部分毎に入力する手間を低減できると共に、記憶データの増大化が防止されている。
【００３２】
上述した実施例においては、限界移動量以下の送りデータに基づく速度（例えば、最高速度Ｖｍａｘ）よりも低速度（例えば、最低速度Ｖｍｉｎ）で縫い針１３が上下に駆動されるので、限界移動量以下の移動量であっても縫目を確実に形成することができる。更に、上述した実施例においては、送りデータが縫製に先だって先読みされており、ミシンモータ３２の回転速度を実際に低下させるための時間が得られている。そして、上述した実施例においては、形成された縫目を加工布に維持させるために重要な止め縫いを確実に形成できるので、ほつれにくい高い品質の縫製製品を生産できる。
【００３３】
上述した実施例においては、止め縫いに関して説明したが、止め縫いに関わらず、加工布の移動量が限界移動量以下である箇所について同様の処理を行っても良い。上述した実施例においては、縫製終了時に関して説明したが、終了時に関わらず、加工布の移動量が限界移動量以下である箇所について同様の処理を行っても良い。上述した実施例においては、限界移動量以下の送りデータが連続する箇所、即ち、糸のヨリのほどけや縫目形成の失敗が生じやすい箇所について、糸のヨリのほどけや縫目形成の失敗を防止している。また、高速度駆動を解除するための判断基準となる限界移動量以下の送りデータが連続する回数は、上述の実施例のように３回とする必要はなく、連続する回数は予め実験によりミシン種類、布質、糸質、刺繍枠３の種類などに合わせて設定すれば良い。
【００３４】
また、上述した実施例においては、限界移動量以下の送りデータが２回以下連続しても、糸のヨリのほどけ、並びに、上糸のヨリのほどけや刺繍枠の振動による縫目形成の失敗が生じないミシンであって、低速度駆動をできるだけ少なくして縫い針１３の駆動速度をできるだけ高速度駆動し、縫製を迅速に行っている。しかしながら、限界移動量以下の送りデータが１回でもあれば、上糸のヨリのほどけ、並びに、その上糸のヨリのほどけや刺繍枠３の振動による縫目形成の失敗が生じるようなミシンであれば、Ｓ７のしきい値を「１以上」に設定すれば良い。
【００３５】
上述した実施例においては、限界移動量以下の送りデータの連続回数がしきい値以上である場合、送りデータに基づく高速度駆動を解除しているが、連続する送りデータの示す距離を累積して、その累積値が予め決められた値以下であると（この判定が請求項３の第２の判定手段として機能する）、同様に高速度駆動を解除するように構成しても良い。
【００３６】
それから、上述した実施例によれば、縫い針１３の高速度駆動を解除して、ミシンの最低速度Ｖｍｉｎを設定するので、最も迅速に速度が低下して確実に縫目を形成することができる。しかし、送りデータに基づく演算によって得られた速度の５０％や１０％の速度を設定するように縫い針１３の高速度駆動を解除しても良い。更に、減速の度合いは上述した実施例のように一律にする必要はなく、縫い目が形成できる範囲で多段階に設定して良い。
【００３７】
【発明の効果】
上述したように本発明の請求項１記載のミシンによれば、被縫製物の１縫目当りの移動量が小さいほど高速度で縫い針を駆動する一方、１縫目当りの移動量が予め決められた限界移動量以下である場合、縫い針の高速度駆動を解除して、ミシンの最低速度を設定するように制御するので、迅速にミシンの速度が低下して確実に縫目を形成することができる。
【００３８】
また、請求項２記載のミシンによれば、送りデータが複数予め連続して記憶手段から読み出され、限界移動量以下の送りデータが連続することを第１の判定手段によって判定した場合、制御手段が縫い針の高速度駆動を解除するように制御するので、その限界移動量以下の送りデータによる縫目が形成される前に、その糸のヨリのほどけや縫目形成の失敗を未然に防止することができる。
【００３９】
更に、請求項３記載のミシンによれば、連続する送りデータを累積した累積移動量が予め決められた所定移動量以下であることを第２の判定手段によって判定した場合、制御手段が縫い針の高速度駆動を解除するように制御するので、糸のヨリのほどけや縫目形成の失敗の起こりやすい箇所について、その糸のヨリのほどけや縫目形成の失敗を未然に防止することができる。
【００４０】
【００４１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のミシンの外観図である。
【図２】本実施例の電気回路のブロック図である。
【図３】本実施例の制御のフローチャートである。
【図４】本実施例のミシンの送りデータの説明図である。
【図５】本実施例のミシンのＲＡＭの説明図である。
【図６】図６（ａ）は従来のミシンにおけるモータ指示速度と送りデータとの関係を示すグラフである。図６（ｂ）は本実施例のミシンにおけるモータ指示速度と送りデータとの関係を示すグラフである。
【図７】本実施例のミシンのタイミングチャートである。
【符号の説明】
２０ ＣＰＵ
２４ ＲＯＭ
２６ ＲＡＭ
３０ モータ制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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