(57)【要約】【課題】ボビンに巻かれた下糸の残量の確認を簡便に行うことのできるミシンを提供する。【解決手段】ミシン１は、下糸３００を巻いたボビン９を内釜７に収納する。内釜７に対して回転する外釜５は、内釜７に収容されたボビン９の回転中心に対して異なった回転中心を持ち、受光部１１ｂは外釜の底５ｃに外釜５の回転中心より半径方向に離れた位置に配置される。よって、ミシンの縫製動作に応じた外釜５の回転運動により、受光部１１ｂはボビン９に対し、Ｌの軌跡を持つ相対運動を行う。これにより、受光部１１ｂはボビン９に対し相対運動を行いながら連続的に下糸の有無を検出することができ、これら検出結果により下糸の残量を算出することが可能となる。【選択図】図８
2019180802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
針を布地に貫通させ上糸とボビンに巻いた下糸を交絡させることで縫い目を形成するミシンであって、
光が通過する走査用光通過部を底に有する内釜と、
前記内釜に収容したボビンの回転中心とは異なる位置に回転中心を持つ外釜と、
前記ボビンに対して光を照射する発光部と、
前記発光部から照射されて前記走査用光通過部と前記ボビンのフランジを通過した光を受光する受光部と、
を備え、
前記受光部は、前記外釜の回転中心から半径方向に離間させて前記外釜の底に配置したこと、
を特徴とするミシン。
【請求項２】
前記外釜の回転中心から前記受光部までの距離Ｒは、
前記ボビンの回転中心と前記外釜の回転中心との距離をＤとするとき、
前記ボビンのフランジ半径−前記距離Ｄ≦前記距離Ｒ≦前記距離Ｄ＋前記ボビンの糸巻部半径、
を満たすことを特徴とする請求項１に記載のミシン。
【請求項３】
前記発光部は針板に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のミシン。
【請求項４】
前記発光部と前記受光部とが同じ位置に配置され、
前記発光部と前記受光部とに対向する位置に、前記発光部からの光を反射する反射部をさらに設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のミシン。
【請求項５】
前記受光部が受光した光を検知するタイミングを前記外釜の回転速度に応じて決定するタイミング決定部と、
前記受光部での検知結果に基づいて前記下糸の残量を算出する下糸算出部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のミシン。
【請求項６】
前記下糸算出部により算出された下糸残量を報知する報知部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載のミシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下糸の残量の確認が可能なミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
ミシンは、針と釜の動きにより上糸と下糸を交絡させ布に縫い目を形成する。上糸はミシン上部に設置されるため作業者はいつでも糸残量を目視することができる。一方で、下糸が巻かれたボビンは、釜の内部に配置される。釜は針板の下に位置する。目視しやすいように針板の一部とボビンが透明な材料であるミシンもあるが、縫製中は縫製している布によって覆い隠されてしまう。下糸残量を目視するためには、一度作業を中断し、縫製中の布をずらした上、針板を開き、ボビンを取り出す等確認作業が必要である。
【０００３】
下糸残量の確認後、縫製を行うためには、ボビンを再セットし、下糸を針板上に取り出す等縫製再開作業を行う必要があり、手間がかかる。しかし、下糸の残量を確認せずに縫製を行うと、作業者の予期せぬタイミングで下糸が無くなってしまう。縫製の途中で下糸が無くなると縫製対象に針が貫通するだけで、縫い目は形成されないため、下糸が無くなった時点で一度縫製を中断し、上糸も切断する必要がある。ボビンに下糸を巻き、再度縫製を行うとしても、先ほどの縫製は途中で途切れてしまっているため、連続した縫目にならず見た目に悪影響を及ぼし、また中途半端に縫製された縫目を解く必要を招く可能性もある。
【０００４】
針板を開きボビンを取り出さずとも、下糸の残量を確認する方法として、代表的な方法としては、発光体と受光センサを用いる非接触式の下糸検出機構が知られている。
【０００５】
非接触式下糸検出機構は、大きく透過型と反射型に分けられる。透過型においては発光体−ボビン−センサを一直線上に配置する（例えば、特許文献２）。ボビンに糸が巻かれている場合には、発光体から照射された光は、ボビンは透過するが下糸に遮られる。一方、糸が少なくなった場合には、光がボビンを透過し、センサに到達する。発光体とセンサの位置を調整し、あるポイントにおける下糸の有無の検出を可能とする。例えば、ボビンに巻ける下糸の総量が３０％以下になると、発光体から照射された光がセンサに到達するように、発光体とセンサの位置を調整する。これにより、下糸がボビンに巻ける下糸の総量の３０％以下となるタイミングを検出する。
【０００６】
一方、反射型においては、発光体は光を下糸に照射しセンサはその反射光を受光することで、透過式と同様にあるポイントにおける下糸の有無の検出を可能とする（例えば、特許文献３）。
【０００７】
しかし、これらの方法では、二値化情報、つまり下糸が例えば３０％以上か以下かという情報しか得ることができず、精度の良い残量検出とは言えなかった。発光体とセンサを複数用いることで下糸の有無の検出を行うポイントを複数設けることができる機構も提案されているが（例えば、特許文献４）、機構の大型化を招くこともあり本質的な問題の解決とは言えてはいない。そこで、下糸検知部をボビンの半径方向に可動にさせることで任意のポイントで下糸の有無を検知可能とする機構が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６１―２１３０９１号公報
【特許文献２】特開平２―２５５１７７号公報
【特許文献３】特開平４―１６６１８９号公報
【特許文献４】実開昭５９―９０７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、下糸検知部をボビンの半径方向に駆動させるには当然駆動源が必要となる。特許文献１においては作業者に駆動させるためのレバーを備えているが、作業者が下糸検知部の駆動を行わなければならないということは、その都度縫製作業を中断させなければならず、作業者に煩雑な作業を負担させることになる。また、モータ等を用いて駆動させるということも当然考えられる。しかし、モータによる駆動は装置の大型化を招くだけでなく、前述したようにボビンは下方に対しては内釜、外釜という回転部品に支持されている上に上方には作業スペースがあるため、モータ等の駆動源を設置する機構的スペースは極端に限られており、実質的には極めて困難である。
【００１０】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、ボビンに巻かれた下糸の残量の確認を精度良くかつ簡便に行うことのできるミシンを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下、発明の実施形態を詳細に説明するが、本発明は下記実施形態に限られるものではない。
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明に係るミシンは、針を布地に貫通させ上糸とボビンに巻いた下糸を交絡させることで縫い目を形成するミシンであって、光が通過する走査用光通過部を底に有する内釜と、前記内釜に収容したボビンの回転中心とは異なる位置に回転中心を持つ外釜と、前記ボビンに対して光を照射する発光部と、前記発光部から照射されて前記走査用光通過部と前記ボビンのフランジを通過（透過）した光を受光する受光部と、を備え、前記受光部は、前記外釜の回転中心から半径方向に離間させて前記外釜の底に配置したこと、を特徴とするミシンである。
【００１３】
前記外釜の回転中心から前記受光部までの距離Ｒは、前記ボビンの回転中心と前記外釜の回転中心との距離をＤとするとき、「前記ボビンのフランジ半径−前記距離Ｄ≦前記距離Ｒ≦前記距離Ｄ＋前記ボビンの糸巻部半径」を満たしても良い。
【００１４】
前記発光部は前記針板に配置されていても良い。
【００１５】
前記発光部と前記受光部とが同じ位置に配置され、前記発光部と前記受光部とに対向する位置に、前記発光部からの光を反射する反射部をさらに設けていても良い。
【００１６】
前記受光部が受光した光を検知するタイミングを前記外釜の回転速度に応じて決定するタイミング決定部と、前記受光部での検知結果に基づいて前記下糸の残量を算出する下糸算出部と、をさらに設けていても良い。
【００１７】
前記下糸算出部により算出された下糸残量を報知する報知部と、をさらに備えていても良い。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ボビンを取り出さなくとも下糸の残量を確認することができ、縫製途中での下糸不足による縫製の失敗を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１（ａ）は第１の実施形態のミシン全体の構成を示す斜視図であり、図１（ｂ）は第１の実施形態を骨格的に示した概要図である。
【図２】第１の実施形態の外釜、内釜及びボビンの構成を示す斜視図である。
【図３】第１の実施形態の外釜の構成を示す斜視図である。
【図４】図４（ａ）は第１の実施形態の内釜の構成を示す斜視図であり、図４（ｂ）は第１の実施形態の内釜の構成を示す平面図である。
【図５】図５（ａ）はボビンの構成を示す斜視図であり、図５（ｂ）は下糸が最大量巻かれた状態のボビンの斜視図である。
【図６】第１の実施形態の針板の構成を示す斜視図である。
【図７】第１の実施形態のミシンの制御部の構成を示すブロック図である。
【図８】第１の実施形態における構成と光路の概要を示す断面図である。
【図９】第１の実施形態の受光部による走査経路とボビンとの位置関係を示す概要図である。
【図１０】第１の実施形態における発光部、受光部、ボビンおよび下糸残量が光路に与える影響と受光部の検知結果を示す概要図であり、（ａ）は下糸残量がゼロの場合、（ｂ）は下糸残量が最大量の場合、（ｃ）は下糸残量が最大量の半分程度の場合を示す。
【図１１】図１１（ａ）は変形例１の受光部による走査経路とボビンとの位置関係を示す概略図であり、図１１（ｂ）は変形例２の受光部の走査経路とボビンとの位置関係を示す概要図である。
【図１２】第２の実施形態の下糸検知機構の構成を示す断面図である。
【図１３】第２の実施形態の針板の構成を示す斜視図である。
【図１４】第２の実施形態における発光部、受光部、ボビンおよび下糸残量が光路に与える影響と受光部の検知結果を示す概略図である。
【図１５】第１の実施形態に対し拡散光を照射する発光部を持つ変形例の概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［１．第１の実施形態］
［１−１．構成］
（ミシンの全体構成）
図１（ａ）に示すように、ミシン１は、針板２に載置された布地１００に対して針３を貫通させ、上糸２００と下糸３００とを交絡させて縫い目を形成することで、該布地１００を縫製する家庭用、職業用又は工業用の装置である。
【００２１】
図１（ｂ）に示すように、このミシン１は、針棒４と外釜５を有する。針棒４は、針板２に対して垂直に延び、垂直方向に上下動可能に取り付けられる。この針棒４は、針板２側の先端で、上糸２００を保持する針３を支持している。外釜５は、一平面が開口した内部中空のドラム形状を有し、針板２に対して水平又は垂直に取り付けられ、円周方向に回転可能となっている。この外釜５は、図１（ｂ）では不図示の内釜７を内部に収容し、内釜７は下糸３００を巻いたボビン９を内部に収容する。
【００２２】
このミシン１において、針棒４の上下動によって、針３が上糸２００を伴って布地１００を貫通し、針３の上昇時に布地１００と上糸２００との摩擦に起因した上糸ループが形成される。そして、回転する外釜５によって上糸ループが捕捉され、ボビン９が外釜５の回転に伴って上糸ループをくぐることによって、上糸２００と下糸３００とが交絡し、縫い目が形成される。
【００２３】
針棒４と外釜５は、共通のミシンモータ６を動力源として、各々の伝達機構を介して駆動する。針棒４には、水平に延びた上軸６１がクランク機構６２を介して連結されている。上軸６１の回転をクランク機構６２が直線運動に変換して針棒４に伝達することで、針棒４は上下動する。外釜５には、水平に延びた下軸６３が歯車機構６４を介して連結されている。外釜５が水平に設置されている場合、歯車機構６４は、例えば軸角を９０度とするねじ歯車である。下軸６３の回転を歯車機構６４が９０度変換して外釜５に伝えることで、外釜５は水平回転する。外釜５の内側には、ボビン９を収容するスペースを有する内釜７が設けられる。
【００２４】
上軸６１および下軸６３には、それぞれ所定の歯数を有するプーリ６５が設けられている。プーリ６５は、歯付きベルト６７によって連結されている。ミシンモータ６の回転に伴って上軸６１が回転すると、プーリ６５と歯付きベルト６７を介して下軸６３が回転する。これによって、針棒４と外釜５は同期して作動する。
【００２５】
更にミシン１は上軸エンコーダ８を有する。上軸エンコーダ８は上軸６１に取り付けられた遮蔽板８ａとミシン筐体に取り付けられたフォトインタラプタ８ｂにより構成される。遮蔽板８ａはスリット孔を持つ薄板円盤上の部材であり、フォトインタラプタ８ｂは溝部の対向した面に受光面と発光面とを持ついわゆる光センサである。遮蔽板８ａとフォトインタラプタ８ｂとを備える上軸エンコーダ８は、上軸６１の回転に伴い回転する遮蔽板８ａによって、フォトインタラプタ８ｂの光を遮蔽する。そして、受光時間の長さや、受光回数をフォトインタラプタ８ｂによりカウントすることで、上軸６１の回転角度や回転速度を検知することができる。つまり、上軸６１に同期連結されている針３の位置や速度、外釜５の回転角度や速度を検知することが可能となる。
【００２６】
（外釜及び内釜の詳細構成図）
図２に示すように、外釜５の内側には内釜７が収容され、内釜７の内部には、ボビン９が収容される。回転する外釜５に対して、内釜７は回転可能に収容され、かつ、ミシン筐体に対し回転が規制されている。すなわち、外釜５は下軸６３からの動力を受け回転するが、内釜７は回転しない。内釜７には、ボビン９が収容される。ボビン９は、内釜７に対して回転可能に配置される。内釜７に収容されたボビン９は、縫製時に繰り出される下糸３００に引き攣られて回転する。
【００２７】
図３に示すように、外釜５は、ドラム５ａと、回転軸５ｂとからなる。ドラム５ａと回転軸５ｂは、連接部を介して連接する。回転軸５ｂは円柱形状であって、一端がミシン筐体に対し回転可能に支持されており、外釜５は、回転軸５ｂを回転中心として回転可能である。そして、回転軸５ｂの一部は、ねじ歯車であり、歯車機構６４を構成している。したがって、外釜５は、歯車機構６４を介した下軸６３の回転により回転軸５ｂを中心に回転する。
【００２８】
ドラム５ａは有底の円筒形状である。ドラム５ａの底を外釜の底５ｃとする。外釜の底５ｃは、外釜５の回転軸５ｂに対して垂直方向に延び、外釜５に配置した内釜７のボビン収容部７ａの底面と対向する。ドラム５ａの側面には上糸ループを補足する釜先５ｅが設けられる。ドラム５ａの側面の上端には、内釜７を嵌める内釜用溝５ｆが設けられる。外釜５のドラム５ａの底である外釜の底５ｃには、外釜５の回転中心より距離Ｒ離れた位置に受光部１１ｂが設けられる。受光部１１ｂの受光面は、後述する発光部１１ａに向けられ、発光部１１ａが照射し、ボビンが透過した照射光を受光する。受光部１１ｂは、光量を検知する受光センサを備え、検知した光の光量を基にボビン９に巻かれた下糸３００の検知を行う。
【００２９】
図４に示すように、内釜７は、ボビン９を収納するためのボビン収容部７ａを有する略円盤状の部材である。内釜７の円盤部分の外径は、内釜用溝５ｆの内径よりも所定のクリアランス分小さい。内釜７には、外釜５に収容した内釜７の位置を固定するための係止部７ｂが設けられる。係止部７ｂは、外釜５の回転に連立って回転しないフレームに配置された係止部１０と係止する。これにより、外釜５が回転したとしても内釜７は回転しない。
【００３０】
ボビン収容部７ａは、ボビン９を収容するための有底の穴である。ボビン収容部７ａの底を内釜底７ｃとする。内釜７が外釜５に収容された場合、内釜底７ｃは、外釜５の回転軸５ｂに対して垂直方向に延びる。また、図４（ｂ）に示すように、内釜底７ｃには、内釜底７ｃを貫通する走査用孔（走査用光通過部）７ｆが設けられる。内釜に向かって照射された光の一部が、走査用孔７ｆ内を通過することで、内釜底７ｃの表面から裏面へと通過する。すなわち、走査用孔７ｆは光を通過させる走査用光通過部となる。走査用孔７ｆは、外釜５が回転する際の受光部１１ｂの走査経路Ｌに合わせて開口する。内釜が外釜にセットされた場合に、内釜底７ｃの裏面に対向するように、外釜の底５ｃが位置する。ミシンの縫製時には、内釜底７ｃは、ミシンの筐体に対して固定されるが、外釜の底５ｃは外釜５の回転中心を中心に回転する。その際、受光部１１ｂも外釜の底５ｃと連動して回転する。この際の受光部１１ｂの軌跡を走査経路Ｌとする。また、走査用孔７ｆは、走査経路Ｌの周方向に沿って長いものとし、走査経路Ｌの半径方向と一致する孔の幅は、受光部１１ｂの受光センサより広い幅とする。
【００３１】
図５（ａ）に示すように、ボビン９は、円筒状の糸巻部９ａと、糸巻部９ａの上下端に設けられるフランジ９ｂからなる。ボビン９は、糸巻部９ａの円筒状の部分の高さ方向の寸法が、ボビン９の高さ方向の寸法となる。このボビン９の高さ方向の寸法は、ボビン収容部７ａの深さに対し所定のクリアランス分低い。ボビン９の外径は、フランジ９ｂの直径となる。ボビン９の外径は、ボビン収容部７ａの内径に対して所定のクリアランス分小さい。このため、ボビン９が下糸３００の排出に伴い回転したとしても、内釜７に回転による力が伝達されない。
【００３２】
図５（ｂ）は下糸３００を巻いたボビン９を示している。糸巻部９ａは、上下無底の円筒であり、糸巻部９ａの外周が下糸３００を巻く部分となる。糸巻部９ａの中心軸をボビン９の回転中心Ｏ２とする。フランジ９ｂは、糸巻部９ａに巻かれた下糸３００が糸巻部９ａの中心軸方向へズレることを防止する衝立となる。なお、図５（ｂ）は下糸３００を最大量巻いたボビン９を示している。図５（ｂ）に示している通り、最大下糸巻量時においても下糸巻径がフランジ９ｂ径を超えないよう設定されている。また、ボビン９は透明な樹脂で作られている。したがって、後述するように発光部１１ａにより照射された光はボビンを透過することが可能である。
【００３３】
図６は針板２の構成を示す斜視図である。針板２は外釜５の上部に位置するようにミシン筐体に固定されており、針３が貫通するための針穴２ａ、不図示の送り歯が出没可能な送り歯穴２ｂを持つ。また、針板２には矩形孔が設けられており、その孔に角板２ｃが取り外し可能に取り付けられている。
【００３４】
この角板２ｃは不図示のスライド可能な爪部材により保持されており、角板取外しレバー２ｄをスライドさせることにより爪部材がスライドし、取り外しすることができる。矩形孔の大きさはボビン９が出し入れ可能な大きさのため、針板２全体を取り外さなくとも、角板２ｃを取り外せばボビンを交換することができる。さらに、角板２ｃは透明樹脂材で作られているため、作業者は角板２ｃを取り外さなくても、目視でボビン９の状態や下糸３００の残量を確認することができる。
【００３５】
さらに、角板２ｃの一部には発光部１１ａが設けられている。発光部１１ａは、ボビン９に向かって平行光もしくは拡散光を照射する面発光部である。発光部１１ａから照射された光はボビン９に下糸３００が巻かれていない場合、ボビン９を透過し、さらに走査用孔７ｆを通過し外釜の底５ｃに到達する。外釜の底５ｃには、受光部１１ｂが設けられている。後述するように、発光部１１ａによる光は、ボビンを透過し、走査用孔７ｆを通過し、受光部１１ｂの走査軌跡Ｌにおけるボビン９の糸巻部９ａから外周を照射する必要がある。そのため、少なくとも走査用孔７ｆと対応する位置、形状、大きさであることが望ましい。例えば、発光部１１ａの形状は、走査用孔７ｆを発光部１１ａに対して投影した場合、走査用孔７ｆが発光部１１ａよりはみ出さないように走査用孔７ｆよりも大きな長方形とすることができる。
【００３６】
（発光部及び受光部の設置位置）
ミシン１は、ボビン９に巻かれた下糸を検出するために発光部１１ａ、及び受光部１１ｂを備える。受光部１１ｂは外釜５と連動しボビン９に対し移動し、複数のポイントで、発光部１１ａからの光を受光する。これにより、ボビン９に巻かれた下糸３００の有無を検出し、それら結果より下糸３００の残量の算出を行う。
【００３７】
図７は、ミシン１が備えるコンピュータの機能構成を示すブロック図である。コンピュータ１２は、ミシン１に内蔵され、ＣＰＵ、メモリ、ミシン１の他の構成の動力源であるミシンモータ６のモータドライバと接続されるインターフェースで構成される。
【００３８】
制御部１２ａは、ミシンモータ６にパルス信号を出力して、ミシン１の各構成を駆動させる。同時に制御部１２ａは、パルス信号の周期に応じた下糸連続検知の測定周期を決定する。一方、タイミング決定部１１ｃは、制御部１２ａによるパルス信号情報や上軸エンコーダ８による検出情報により下糸連続検知の測定タイミングを決定する。具体的には、上軸エンコーダ８による検出結果から算出された外釜５の角度情報より、下糸検出を行う外釜５の下糸検出範囲αを決定し、パルス信号から算出されたミシン駆動速度つまり外釜５の回転速度から、下糸検出周期を決定する。これら下糸検出範囲αと検出周期により下糸検出を行うタイミングが決定する。外釜５が決定された下糸検出範囲αを通過する間、タイミング決定部１１ｃは、発光部１１ａに対して発光指令を出力する。これにより、発光部１１ａでは、決定したタイミングで光の照射を開始する。下糸算出部１１ｄでは、受光部１１ｂで受光した受光量ｑを決定されたタイミングで検知する。複数のポイントで検知された受光量は、下糸算出部１１ｄに記憶され、また、それら結果から下糸残量を算出する。そして、算出された下糸残量を表示部１３に表示すると共に、下糸比較部１１ｅに記憶されている設定された下糸閾値量と比較し、閾値量を下回る場合には、表示部１３にメッセージを表示する、もしくはミシンの運転を停止する等の所定の動作を行うよう制御する。なお、本実施形態では、報知部としてディスプレイのように文字や図を表示可能な表示部１３を一例として挙げて説明したが、その他の手段によりユーザーに対してメッセージを伝達することも可能である。表示部以外の報知部として例えば、音声を出力するスピーカや、ネットワークを介してユーザーが所持している携帯端末に対して信号を転送する信号転送部などが利用可能である。
【００３９】
図８は、第１の実施形態における構成と光路の概要を示す断面図である。図８に示すように、針板２の一部には発光部１１ａが設けられている。また、外釜５のドラム５ａの底である外釜の底５ｃには、受光部１１ｂが設けられる。受光部１１ｂは、発光部１１ａから照射され、ボビン９のフランジ９ｂを透過し、走査用孔（走査用光通過部）７ｆを通過した光を受光する。そして、受光した光の量に応じた受光量ｑが、下糸算出部１１ｄに対して出力される。下糸算出部１１ｄは、受光部１１ｂが検知した受光量ｑをｈｉ、ｌｏｗの２段階で検知する。そして、下糸算出部１１ｄは、複数のポイントで受光した受光量ｑに基づいてボビン９に巻かれた下糸３００の有無の検出を行い、また下糸３００の残量を算出する。
【００４０】
つまり、受光部１１ｂは、受光した受光量が発光部１１ａの照射量と同等程度の受光量を受光しているのあれば、その時、発光部１１ａと受光部１１ｂの間には下糸３００が介在していない、つまりその測定点において下糸３００は「無い」状態であると判断し、また、受光した受光量が発光部１１ａの照射量と比較して著しく少ないもしくはゼロであるとき、発光部１１ａと受光部１１ｂの間には下糸３００が介在している、つまりその測定点において下糸３００は「有る」状態と判断する。
【００４１】
この受光部１１ｂは、外釜５の中心より、周方向に距離Ｒ離れた位置に配置される。そのため、受光部１１ｂは、外釜５の回転と同期して回転する。そのため、受光部１１ｂによる走査経路Ｌは、外釜５の回転中心Ｏ１を中心とする円となる。そして、受光部１１ｂには、信号の送受信を行うための信号線１１ｆが接続する。回転軸５ｂは内部が中空であり、信号線１１ｆは中空の回転軸５ｂを経由して信号の送受信を行う。
【００４２】
本実施形態におけるミシン１では、縫製動作における外釜５とボビン９の相対的動作を利用することで、受光部１１ｂを駆動させるアクチュエータが無くとも、受光部１１ｂが、ボビン９の糸巻部９ａ及びフランジ９ｂまでを横切るように走査、つまり移動しながら連続的に複数の測定点でそれぞれ下糸の有無を検知することが可能である。したがって、どの測定点で下糸が無くなったかという情報を得ることができ、そこから下糸３００の巻き量が正確に、かつ縫製を中断することなく検知可能である。
【００４３】
（糸検出部の受光部の設置位置とその動き）
図９は、受光部１１ｂの走査経路Ｌとボビン９との位置関係を示す概略図である。回転中心Ｏ１は外釜５の回転中心を示し、回転中心Ｏ２は糸巻部９ａの中心軸、つまりボビン９の回転中心を示す。また、回転中心Ｏ１を中心とする円、走査経路Ｌは外釜５の回転に伴う受光部１１ｂの運動軌跡を示し、走査経路Ｌ上の丸は下糸有無の検知位置（タイミング）を示す。
【００４４】
図９に示すように、外釜５の回転中心Ｏ１とボビン９の回転中心Ｏ２とは異なる。そして、受光部１１ｂは、外釜５の回転中心Ｏ１から半径方向に距離Ｒ離れて配置される。外釜５の回転中心Ｏ１とボビン９の回転中心Ｏ２との距離をＤとし、距離Ｄがボビン９の糸巻部９ａの半径以上、且つボビン９のフランジ９ｂの半径以下とする。すなわち、図９において、外釜５の回転中心Ｏ１は、糸巻部９ａとフランジ９ｂとの間に位置する。
【００４５】
受光部１１ｂの走査経路Ｌは、下糸３００を横切る必要がある。そのためには、受光部１１ｂの走査経路Ｌが、ボビン９の糸巻部９ａと少なくとも１点で交差し、かつフランジ９ｂの外周と少なくとも１点で交差するための条件が必要である。したがって、図９に示すように、その条件を満たすために、距離Ｒは、次の式（１）の範囲内にあることが望ましい。
［式１］
Ｒｍａｘ≦距離Ｒ≦Ｒｍｉｎ・・・（１）
そして、ボビンの回転中心と外釜の回転中心との距離をＤとして、距離Ｒの範囲は、距離Ｄを用いて次の式（２）ように表すこともできる。
［式２］
（フランジ９ｂの半径−距離Ｄ）≦距離Ｒ≦（距離Ｄ＋糸巻部９ａの半径）・・・（２）
図９に示す第一の実施形態のように距離ＲがＲｍｉｎを超えＲｍａｘ未満の範囲内であれば、走査経路Ｌはフランジ９ｂの外周と糸巻部９ａと、それぞれ２点で交差し、糸巻部９ａからフランジ９ｂの外周までを横切ることができる。一方、後述するように、距離ＲがＲｍａｘと同じ場合もしくは距離ＲがＲｍｉｎと同じ場合にも、走査経路Ｌはフランジ９ｂの外周から糸巻部９ａを横切るが、それぞれ図１１の（ａ）、（ｂ）に示すように走査経路Ｌと糸巻部９ａもしくはフランジ９ｂとの交点は１点となる。
【００４６】
そして、下糸残量を検知するには、少なくともボビン９の糸巻部９ａからフランジ９ｂまでの範囲において下糸３００の有無を連続的に測定する必要がある。この範囲は、図９に示すように走査用孔７ｆとも一致する角度α°の範囲である。図９に示す説明図においては、受光部１１ｂは、走査経路Ｌを一周する間にＬ上に等間隔に図示された点のように３０回下糸検知可能な周期で測定を行っている。このとき、外釜５の回転速度が１秒間に１回転するミシンモータ６の速度である場合、下糸検知の測定周期は１／３０秒となる。そして、下糸検出範囲であるα°における測定点は白丸点で図示したようにＸ１からＸ６まで計６点である。
【００４７】
（下糸連続検出及び下糸残量検出）
そして、このとき受光部１１ｂが走査経路Ｌを移動しながら連続的に下糸検知を行い、その検知結果から下糸残量を算出する方法の概要を、図１０を用いて説明する。図１０は、ボビン９及び下糸３００に対する受光部１１ｂの相対運動及びその検知結果を概略的に示した図である。なお、受光量ｑは下糸検知結果、つまり受光部１１ｂにおける受光量を示し、グラフに示しているＸ１からＸ６の検知結果は、図９に示すＸ１からＸ６の測定位置に対応している。そして、図１０（ａ）は、下糸が全くまかれていない、つまり下糸残量ゼロのボビン９の下糸残量を検知する場合、図１０（ｂ）はボビン９に最大量下糸が巻かれている場合、図１０（ｃ）は下糸残量が最大量に対し半分程度となった場合をそれぞれ示している。
【００４８】
受光部１１ｂは回転中心Ｏ１を持つ外釜５と同期して回転するため、回転平面に対し横から見ている図１０においては、点線で図示された走査経路Ｌ上を左右に往復動作を行う。そして、前述したように走査経路Ｌのうち下糸検出範囲αにおいて、受光部１１ｂは移動しながら連続的に下糸検知を行う。図１０（ａ）においては、受光部１１ｂがαのどの位置にいたとしても、発光部１１ａから照射された光Ａｃは、受光部１１ｂで受光される。したがって、下糸検出範囲αにおいて、６点連続検知されたどの地点においても、若干拡散や透過の際の乱反射の影響により差はあるものの、照射された光量と同程度の光量を受光する。つまり、受光量ｑは６点全てｈｉと検出される。一方、図１０（ｂ）においては、例えば図示する位置に受光部１１ｂが位置する場合、発光部１１ａから照射された光Ａｃは下糸３００に吸収、もしくは乱反射させられるため、受光部１１ｂに受光されることはない。したがって、図１０（ｂ）に図示するように、６点の測定点のうち、光の照射が下糸によって遮蔽させられた５点における受光部１１ｂの受光量は発光部１１ａから照射された光量に対し、ゼロかもしくは著しく低い。つまり受光量ｑは５点はｌｏｗと検出され、１点はｈｉと検出される。
【００４９】
そして、下糸の残量により発光部１１ａの照射光が遮蔽される範囲が異なることから、この連続検知された下糸検知結果群は下糸残量により変化し、図１０（ｃ）に図示するように、下糸残量が例えば最大の半分程度であれば、受光量ｑは３点ｌｏｗと検出され３点ｈｉと検出される。したがって、下糸検出範囲αにおける下糸連続結果群におけるｌｏｗの数（割合）をカウントすることにより、下糸残量を算出することができる。なお、図９及び図１０においては、説明のために下糸検出範囲αにおける下糸連続検知の回数は６点としたが、実際にはその回数を増やして、より下糸残量検知の精度を高くすることができる。
【００５０】
ところで、外釜５の回転速度の変化に対して下糸残量検知精度を変化させないためには、外釜５の回転速度によって下糸検出範囲αにおける下糸検知回数を変化させないように制御すれば良い。図９及び図１０の説明においては、下糸検知の測定周期は１／３０秒としていたが、ここで、例えばミシンモータ６の制御速度が変更され、外釜５の回転速度が１秒間に２回転となったと仮定する。すると、受光部１１ｂが下糸検出範囲αを通過する時間が相対的に減少するため、下糸検知の測定周期が１／３０秒のままだった場合、測定できる測定点は、図９で示す測定点のうちＸ１、Ｘ３、Ｘ５と計３回に減少する。測定回数が減少することは、測定結果から算出される下糸残量に対する分解能が減少することを意味し、測定精度が低下してしまう。したがって、制御部１２ａ及びタイミング決定部１１ｃの制御により、例えばミシンモータの速度が２倍に増加した場合は、タイミング決定部１１ｃはその増加分に合わせ、同時に下糸検知の測定周期を１／３０秒から１／６０秒に変更する制御を行うことで、下糸検出範囲αにおける下糸検知の回数はミシンの運転速度によらず一定となる。
【００５１】
［１−２．作用効果］
以上のように、このミシン１は、下糸３００を巻いたボビン９を内釜７に収容する。回転する外釜５の回転中心は、内釜７に収容されたボビン９の回転中心に対して異なっており、受光部１１ｂは外釜の底５ｃの外釜５の回転中心より距離Ｒ離れた位置に設けられている。よって、ミシン１の縫製動作に応じた外釜５の回転運動により、受光部１１ｂはボビン９に対し、Ｌの軌跡を持つ相対運動を行う。これにより、受光部１１ｂはボビン９に対し、Ｌの軌跡を持つ相対運動を行いながら連続的に下糸３００の有無を検出することができ、これら検出結果群により下糸残量を算出することが可能となる。
【００５２】
つまり、縫製動作における外釜５とボビン９との相対移動を利用することで、受光部１１ｂを走査するためのアクチュエータを備えなくとも受光部１１ｂはボビン９の糸巻部９ａからボビン９の外周まで走査しながら下糸３００の有無を連続的に検知することができる。したがって、縫製を中断せずとも下糸３００の残量を正確に検出することが可能となり、縫製途中での下糸不足による縫製の失敗を防止することができる。本実施形態では、受光部１１ｂを、外釜５の回転軸５ｂに対して垂直方向に延びる外釜の底５ｃに設けた。これにより、単純な構成で、内釜７に収容されたボビン９の糸巻部９ａからボビン９の外周まで走査することを可能とする。
【００５３】
受光部１１ｂの走査経路Ｌは、ボビン９の糸巻部９ａと少なくとも１点で交差し、ボビン９の外周、厳密には最大下糸巻外周と少なくとも１点で交差すると、下糸３００が巻かれる範囲を確実に走査することが可能となる。
【００５４】
また、発光部１１ａは針板２の裏面に設けられている。水平釜の場合には、針板２を外して内釜７に対してボビン９を垂直方向から配置する。すなわち、針板２に発光部１１ａを設けることで、ボビン９や走査用孔７ｆに対して垂直方向から光を照射することができる。そのため、走査用孔７ｆを通過する光は、走査用孔７ｆの真下において光量が大きくなり、その部分を受光部１１ｂが走査することで効率の良い下糸の検知を行うことが可能となる。また、内釜７に配置したボビン９の上方にある針板とボビン９との間には、遮蔽物がない。そのため、針板２に設けた発光部１１ａから照射された光は、他の部材に遮られることなくボビン９へ到達することが可能である。それ故に、発光部１１ａを固定する部材を別部材で用意する場合と比較して、簡易な構成で、発光部１１ａが照射した光をボビン９や受光部１１ｂに対して発光部１１ａから光を照射することができる。
【００５５】
内釜７は、ボビン９を支持する内釜底７ｃを有し、内釜底７ｃには、受光部１１ｂの走査経路Ｌに合わせた走査用孔７ｆを設けた。これにより、単純な工作で、走査経路Ｌの確保をすることができる。また、本実施形態では、走査用孔７ｆを設けたが孔を設けるのではなく、走査経路Ｌに沿って透過性部材をはめ込んでも良い。また、内釜底７ｃ自体を透過性部材で形成しても良い。
【００５６】
第１の実施形態は、発明の一形態であり、したがって、その関係式を満たしていれば各部材の位置関係を、設計の制約や、必要とする精度等の都合により変更することが可能なため、以下のような変形例が考えられる。
【００５７】
［変形例１］
図１１は、図９と同様にボビン９と受光部１１ｂの走査経路Ｌとの位置関係を示す概略図であり、回転中心Ｏ１は外釜５の回転中心を示し、回転中心Ｏ２はボビン９の回転中心を示す。図１１（ａ）は、外釜５の回転中心Ｏ１から受光部１１ｂまでの距離Ｒ２が第一の実施形態のＲよりも長い、つまり距離Ｒ＝Ｒｍａｘを満たすものが変形例１である。変形例１では、受光部１１ｂの走査経路Ｌ２が、ボビン９の糸巻部９ａと１点で接し、フランジ９ｂと２点で交差する。
【００５８】
このような位置関係とすることで、走査経路Ｌにおける糸巻部９ａ及びフランジ９ｂ間の角度の割合を拡大することができる。つまり、α２＞αと下糸検出を行う下糸検出範囲を広く設けることができ、例えば第１の実施形態と同じ下糸検出周期であっても、第１の実施形態より多くの回数の下糸検出を行うことが可能となる。加えて、図１１（ａ）に示すように、特に糸巻部９ａ付近にて多くの下糸検知を実施することが可能となるため、下糸３００の残量が少なくなった場合に、より正確な下糸３００の残量検出ができる。
【００５９】
［変形例２］
一方、図１１（ｂ）は、外釜５の回転中心Ｏ１から受光部１１ｂまでの距離Ｒ３が第１の実施形態のＲよりも短い、つまり距離Ｒ＝Ｒｍｉｎを満たす変形例２である。変形例２では、受光部１１ｂの走査経路Ｌ３が、ボビン９の糸巻部９ａ、フランジ９ｂとそれぞれ１点で交差する。
【００６０】
このような位置関係とすることで、図１１（ｂ）に示すように、受光部１１ｂがどの位置にあった場合でもボビン９の糸巻部９ａとフランジ９ｂの間の走査を実施することが可能となる。したがって、下糸検出範囲α３は３６０°、つまり全範囲となるため、より多くの下糸検知を行うことが可能となると共に、上軸６１の角度を基に下糸検出範囲αの設定を行う必要が無くなり、簡便な制御で精度良く下糸３００の残量を検知することができる。
【００６１】
［２．第２の実施形態］
［２−１．構成］
以下、図面を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。第２の実施形態におけるミシン１は、第１実施形態の下糸検出装置の構成を変更したものである。即ち、第１実施形態では、針板２に発光部１１ａを配置したが、本実施形態では、受光部１１ｂと共に発光部１１ａを外釜の底５ｃに配置すると共に、針板２に発光部１１ａが照射しボビン９のフランジ９ｂを透過した光を反射する反射部２ｅを設けた。
【００６２】
図１２は、第２の実施形態のミシン１の構成を示す断面図である。図１２に示すように、外釜５のドラム５ａの底である外釜の底５ｃには、受光部１１ｂ、及び発光部１１ａが、針板には反射部２ｅが設けられる。外釜の底５ｃに設置された発光部１１ａの光の照射方向は、ボビンの回転中心と平行な平行光もしくは拡散光を、走査用孔７ｆ（走査用光通過部）及びボビン９に対して照射する。走査用孔７ｆ（走査用光通過部）及びボビンを通過した光は、反射部２ｅで反射し、再びボビン９を通過し、受光部１１ｂへ至る。受光部１１ｂは、発光部１１ａから照射された光の、反射部２ｅからの反射経路上に位置する。
【００６３】
針板２には、反射部２ｅが、ボビン９の回転中心に対して垂直に設けられる。図１３に示すように、反射部２ｅは、図４（ｂ）で示した走査用孔７ｆと対応する位置、形状、大きさを少なくとも持つ。すなわち、反射部２ｅは、針板２下方に位置する内釜７の走査用孔７ｆを上方に投影した形状であり、図６に示すように、走査用孔７ｆと同じ円弧上の形状を持つ。ただし、実際には照射された光はわずかに拡散するため、その影響や取付け時の誤差等を考えると、反射部２ｅは走査用孔７ｆに対し全くの同じ大きさでなく、例えば一回り程度大きくしても良い。
【００６４】
発光部１１ａが照射する光の光路を光路Ａｇとする。図１４に示すように、発光部１１ａは、内釜７に収容されたボビン９に対して光を照射する。発光部１１ａと走査用孔７ｆとの距離が近いため、発光部１１ａから照射された光はほとんど拡散されることなくフランジ９ｂを通過する。また、拡散したとしても、走査用孔７ｆがスリットとなり、走査用孔７ｆを通過しボビン９を通過する光は平行光に近い性質を持つ。ボビンを通過した光は反射部２ｅに至り、反射部２ｅで反射され、再度フランジ９ｂを透過し、走査用孔７ｆを通過し受光部１１ｂに到達する。
【００６５】
（下糸連続検出及び下糸残量検出）
そして、発光部１１ａ及び受光部１１ｂが走査経路Ｌを移動しながら連続的に下糸検知を行い、その検知結果から下糸残量を算出する方法の概要を、図１４を用いて説明する。
【００６６】
図１４（ａ）においては、受光部１１ｂがαのどの位置にいたとしても、発光部１１ａから照射された光は、光Ａｇとしてボビン９のフランジ９ｂを透過し反射部２ｅに到達する。そして、反射部２ｅで反射され、反射光Ａｃとして受光部１１ｂで受光される。そのため、受光量ｑは６点全てｈｉと検出される。一方、図１４（ｂ）においては、例えば図示する位置に受光部１１ｂが位置する場合、光Ａｇは下糸３００に吸収、もしくは乱反射され、発光部１１ａから照射された光は、反射部２ｅに到達しない。この位置では、受光部１１ｂの受光量は発光部１１ａから照射された光量に対し、ゼロかもしくは著しく低い。また、図１４（ｃ）に図示するように、下糸残量が例えば最大の半分程度であれば、受光量ｑは３点ｌｏｗと検出され３点ｈｉと検出される。以上のように、本実施形態においても、下糸検出範囲αにおける下糸連続結果群におけるｌｏｗの数（割合）をカウントすることにより、下糸残量を検知することができる。
【００６７】
［２−２．作用効果］
以上のように、本実施形態の発光部１１ａは、外釜の底５ｃに取り付けられ回転中心周りに回転する。また、発光部１１ａから照射され、ボビン９のフランジ９ｂを透過した光を反射する反射部２ｅが設けられている。反射部２ｅは、ボビン９の回転中心に対して垂直に設けられる。発光部１１ａから照射された光の、反射部２ｅからの反射経路上に受光部１１ｂが設けられている。
【００６８】
本実施形態によれば、発光部１１ａと受光部１１ｂを極めて近くに設置することが可能となり、設置に伴う配線を容易化することができる。また、針板２においては、反射部２ｅを設けるだけの構成で実現可能なため、図１３に示すように、透明樹脂である角板２ｃの一部を鏡面加工するだけでも良い。その場合、実施が容易というだけでなく、鏡面加工した箇所以外は透明のままであるため、従来の下糸残量の確認方法である、作業者が透明な角板２ｃから目視で確認する、という方法とも併存可能なミシンを提供することができる。
【００６９】
一方、反射部２ｅを針板２に設けず、ボビン９のフランジ９ｂに設けたとしても良い。この場合、対面して２面あるフランジ９ｂの一方を反射面とする。そして反射面が上に位置するようにボビン９を設置すれば、ボビン９下方の発光部１１ａから照射された光は下面のフランジ９ｂを透過し上面のフランジ９ｂにより受光部１１ｂに対し反射される。この場合、針板２の反射部２ｅとは異なりボビン９は回転するため、フランジ９ｂ上面は全て反射面である必要がある。
【００７０】
［他の実施形態］
以上のように本発明の実施形態を説明したが、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。そして、この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００７１】
例えば、第１の実施形態の説明において、下糸検出を行う範囲はボビン９の糸巻部９ａからフランジ９ｂ外周までとしているが、厳密にはフランジ９ｂ外周の手前までであっても良い。前述したように一般的にボビン９に下糸３００を最大に巻いた際に、その糸巻径はフランジ９ｂを超えない様に糸巻機構等は設定されている。したがって、下糸検出を行う範囲はボビン９の糸巻部９ａから最大糸巻径であれば、本発明の効果を得ることができるためである。さらには、下糸検出を行う範囲はボビン９の糸巻部９ａ付近のみであっても構わない。というのも、ユーザーは、縫製作業に合わせ下糸交換時期を決定したいという希望から、ミシンにおける下糸残量検知機能に対し、「下糸がいつ無くなるのか」ということを正確に報知することを第１に求めている。したがって、残量が半分以下になった場合に下糸残量を検知、報知するのであれば、距離Ｒが「ボビン９のフランジ９ｂの半径−距離Ｄ≦距離Ｒ≦距離Ｄ＋ボビン９の糸巻部９ａの半径」の範囲に無くとも、例えば、走査経路Ｌがボビン９の糸巻部９ａからフランジ９ｂ外周の大きさの１/２の円周までを通過するような距離Ｒであっても構わない。よって、距離Ｒが「ボビン９のフランジ９ｂの半径−距離Ｄ≦距離Ｒ≦距離Ｄ＋ボビン９の糸巻部９ａの半径」の範囲内にあることは、発明の効果を最大限引き出すために有効ではあるが、必ずしもその範囲に距離Ｒが無いと発明を実施できないという意味ではない。
【００７２】
また、実施形態の説明においては、一般的なミシンのサイズや位置関係を踏襲して説明した。そのため、距離Ｄはフランジ９ｂの半径以下としたが、距離Ｄがフランジ９ｂの半径を超えていても良い。ただしその場合、本発明の効果を得るための距離Ｒの範囲は、次の式（３）の範囲となる。
［式３］
（距離Ｄ−糸巻部９ａの半径）≦距離Ｒ≦（距離Ｄ＋糸巻部９ａの半径）・・・（３）
この場合においても、走査経路Ｌが糸巻部９ａからフランジ９ｂまでの間を走査することができ、第１の実施形態と同様の効果を奏することが可能となる。
【００７３】
また、第１及び第２の実施形態の説明において、受光部１１ｂは受光素子そのものとしているが、例えば、導光部材と受光素子とを備えた受光部であっても良い。具体的には鏡やプリズム、光ファイバのような導光部材を、実施形態で示した外釜５における外釜５の回転中心Ｏ１から距離Ｒ離れた位置（受光位置）に設け、受光素子を外釜の底５ｃ以外の外釜内部に設け、導光部材によって受光位置で受光した光を受光素子まで導くことができる構成であっても良い。その場合、受光素子を外釜の底５ｃ以外の外釜５内部に設けることが可能となるため、より設計上の都合に合わせた受光素子の配置が可能となる。
【００７４】
また、第１の実施形態の説明において、発光部１１ａは発光素子そのものとしているが、例えば導光部を備えた発光素子であっても良い。具体的には鏡やプリズム、光ファイバのような導光部材を設け、他の場所で発光した発光部の光を発光部１１ａまで導き、光を照射するという構成であっても構わない。
【００７５】
また、第１の実施形態においては、一針分の縫製動作における受光部１１ｂの下糸検出範囲αの通過中、連続的に下糸を検知し、それら結果から下糸残量を算出していたが、一針分の縫製動作における下糸検知が、例え１回だったとしても良い。これは、特に高速縫製時に考えられるが、例えば１分間に１２００個の縫目を縫製する縫製速度でミシンを駆動させた場合、上軸６１は１秒間に２０回転する。そして、外釜５は歯車機構６４の働きにより１秒間に４０回転することになる。このとき、下糸検出範囲αが６０°だった場合、受光部１１ｂが下糸検出範囲αを通過する時間は１／２４０秒しかない。こういった場合、下糸連続検知の測定周期を短く設定したとしても外釜５の一回転中に設定した回数の下糸検知が正しくできないおそれがある。その場合、例えば、Ｎ針目の縫目を縫製したときには、Ｘ１地点の下糸検出だけ行い、Ｎ＋１針目の縫目を縫製したときには、Ｘ２地点の下糸検出だけを行うという、測定地点をずらした下糸検出を複数針分行い、それら下糸検出結果を数針分まとめあわせることで、下糸残量算出を行ったとしても良い。また、本実施形態の説明においては、説明上、具体的な反射角度を用いた説明や各軸に対し、平行もしくは垂直等の具体的な位置関係を用いた説明をした。しかし、それらに限定されることは無い。
【００７６】
本実施形態では、発光部１１ａから照射される光について、平行に照射される光を用いて説明を行ったが、それらに限定されることはなく、例えば拡散光であっても構わない。図１５は第１の実施形態に対し拡散光を照射する発光部１１ａを持つ変形例であり、図１０（ｃ）に対応した概要図である。本実施形態における発光部１１ａは、点発光部であり、発光点を中心に放射状に拡散光を照射する。そのため、発光部１１ａ直下付近であるＸ３、Ｘ４付近において受光部１１ｂが受光する光は垂直に近い一方、Ｘ１もしくはＸ６と、１１ａ直下から離れた位置になるにつれ、受光部１１ｂが受光するするＡｃは斜め角度が大きくなる。そして、その影響は発光部１１ａと受光部１１ｂの距離に比例して大きくなる。しかし、実際のミシンにおける発光部１１ａ、受光部１１ｂの位置関係においては、その距離は短く、実質的な影響はほぼ無視できると考えられる。したがって、図１５は図１０（ｃ）と同様に下糸３００の残量が半分程度である場合の受光量ｑの出力を示しているが、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３はｌｏｗ 、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６はｈｉとなっており、図１０（ｃ）の検知結果と同じ結果となる。
【符号の説明】
【００７７】
１…ミシン
２…針板
２ａ…針穴
２ｂ…送り歯穴
２ｃ…角板
２ｄ…角板取外しレバー
２ｅ…反射部
３…針
４…針棒
５…外釜
５ａ…ドラム
５ｂ…回転軸
５ｃ…外釜の底
５ｅ…釜先
５ｆ…内釜用溝
６…ミシンモータ
６１…上軸
６２…クランク機構
６３…下軸
６４…歯車機構
６５…プーリ
６７…歯付きベルト
７…内釜
７ａ…ボビン収容部
７ｂ…係止部
７ｃ…内釜底
７ｆ…走査用孔
８…上軸エンコーダ
８ａ…遮蔽板
８ｂ…フォトインタラプタ
９…ボビン
９ａ…糸巻部
９ｂ…フランジ
１０…係止部
１１ａ…発光部
１１ｂ…受光部
１１ｃ…タイミング決定部
１１ｄ…下糸算出部
１１ｅ…下糸比較部
１１ｆ…信号線
１２…コンピュータ
１２ａ…制御部
１３…表示部
１００…布地
２００…上糸
３００…下糸
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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