(57)【要約】【課題】手間をかけずに加工布の切断と縫製を行うことができると共に、加工布における切断位置と縫製位置を正確に適合させることができるミシンを提供する。【解決手段】ミシンは、先端に刃部を有する切断針４０と、針棒上下動機構とは独立して、切断針４０を上下動させる切断針上下動機構と、を含む切断ユニット３０を備える。切断ユニット３０は、ミシンベッドにおける縫針５の針落ち位置１ａから所定距離離間した位置を、切断針４０の上下動により刃部で切込みを形成する切込み位置とする。【選択図】図２
2015149992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縫針が装着される針棒と、この針棒を上下動させる針棒上下動機構とを備えたミシンであって、
先端に刃部を有する切断針と、前記針棒上下動機構とは独立して、前記切断針を上下動させる切断針上下動機構と、を含み、ミシンベッドにおける前記縫針の針落ち位置から所定距離離間した位置を、前記切断針の上下動により前記刃部で切込みを形成する切込み位置とする切断ユニット
を備えることを特徴とするミシン。
【請求項２】
前記切断ユニットは、
前記切断針の刃部が上向きとなる姿勢でもって、ミシンベッドに設けられることを特徴とする請求項１記載のミシン。
【請求項３】
前記ミシンベッドは、当該ミシンのベッド部に着脱可能に装着するアタッチメントを含んで構成されることを特徴とする請求項２記載のミシン。
【請求項４】
前記アタッチメントは、刺繍枠を所定の２方向へ移送する刺繍枠移送装置であることを特徴とする請求項３記載のミシン。
【請求項５】
前記刺繍枠移送装置に、前記切断ユニットが着脱可能に収容される収容部を設けたことを特徴とする請求項４記載のミシン。
【請求項６】
前記収容部は、前記刺繍枠移送装置に対して下方開放状に形成された凹部であることを特徴とする請求項５項記載のミシン。
【請求項７】
前記切断ユニットは、
前記切断針の刃部が下向きとなる姿勢でもって、ミシン頭部に設けられることを特徴とする請求項１記載のミシン。
【請求項８】
前記切断ユニットは、前記切断針と前記切断針上下動機構とを覆う外郭ケースを備え、
前記外郭ケースの上面部には穴部が設けられ、前記切断針の上下動に伴い前記刃部が前記穴部から出没するように構成されたことを特徴とする請求項１から７の何れか一項記載のミシン。
【請求項９】
前記切断ユニットは、前記切断針を当該切断針の中心軸線の周りに回転させる切断針回転機構を更に備え、
前記ミシンは、前記刺繍枠を移送させるための移送データに基づいて、前記刺繍枠の移送方向に応じて前記切断針を回転させるように前記切断針回転機構を制御する回転制御手段を備えることを特徴とする請求項４から６の何れか一項記載のミシン。
【請求項１０】
前記切断ユニットは、前記切断針の上下方向の位置を検出する上下位置検出手段を更に備え、
前記回転制御手段は、前記上下位置検出手段の検出信号に基づいて、前記刺繍枠に保持された加工布よりも前記刃部が下方の位置にあるときに前記切断針を回転させるように前記切断針回転機構を制御することを特徴とする請求項９記載のミシン。
【請求項１１】
前記切断針上下動機構は、
第１モータと、
前記第１モータの駆動により回転されるカムと、
第１端部と第２端部とを有する揺動リンクであって、第１端部が前記カムのカム面に接触し、第２端部が前記カムの回転に伴い揺動する揺動リンクと、
機枠に対して上下動及び回転可能に支持される切断針支持体であって、前記揺動リンクの第２端部に回転可能に連結される連結部と、前記切断針が取付けられる取付部と、を有する切断針支持体と、
を備えることを特徴とする請求項１から１０の何れか一項記載のミシン。
【請求項１２】
前記切断針回転機構は、
第２モータと、
前記第２モータの駆動により回転される第１回転部材と、
前記切断針支持体と一体的に回転するように設けられ、前記第１回転部材の回転に依り回転する第２回転部材と、
を備えることを特徴とする請求項９から１１の何れか一項記載のミシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縫針が装着される針棒と、この針棒を上下動させる針棒上下動機構とを備えたミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば環縫いミシンのように、鉤針が装着される針棒を上下動させる針棒上下動機構と、鉤針と協働してループ縫いの縫目を形成するルーパとを備えたミシンが知られている。この種のミシンでは、針棒下部に前記鉤針に代えて裁断針を突設し、その裁断針で加工布を切り抜く裁断装置として転用したものがある（例えば特許文献１参照）。
具体的には、環縫いミシンの頭部には、針棒を中心軸線の周りに回転させる針棒回転機構が配設されている。加工布を水平方向に送る際、針棒回転機構は、裁断針の刃先を加工布の送り方向に向けるように針棒を回転させる。これにより、環縫いミシンでは、加工布の送り方向に向けた裁断針の刃先を、針棒の上下動により加工布に貫通させて切込みを形成する。こうして、加工布を送りつつ針棒の回転と上下動とを繰り返し、加工布に連続的な切込みを形成して所望形状に裁断する。係る環縫いミシンによれば、その基本構成を大幅に変更せずに、加工布を切り抜く裁断装置として転用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１２４７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、加工布について、装飾性を付加するために所定形状に切り抜くと共に刺繍模様を施す所謂カットワークが広く行われている。
この点、上記の環縫縫いミシンのように裁断装置として転用すれば、加工布を所定形状に切り抜くことは可能である。しかしながら、切り抜き後の加工布に刺繍模様を施すには、当該環縫いミシンとは別の刺繍縫製可能なミシンが必要となる。また、この場合、刺繍縫製可能なミシンにおいて、加工布の切断位置に縫製位置を適合させる位置調整を行わなければならず、手間がかかり面倒である。しかも、この加工布の位置調整は、作業者の手作業によるもので、正確な位置決めは困難である。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、手間をかけずに加工布の切断と縫製を行うことができると共に、加工布における切断位置と縫製位置を正確に適合させることができる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】
【０００６】
上記した目的を達成するために、本発明の請求項１のミシンは、縫針が装着される針棒と、この針棒を上下動させる針棒上下動機構とを備えたミシンであって、先端に刃部を有する切断針と、前記針棒上下動機構とは独立して、前記切断針を上下動させる切断針上下動機構と、を含み、ミシンベッドにおける前記縫針の針落ち位置から所定距離離間した位置を、前記切断針の上下動により前記刃部で切込みを形成する切込み位置とする切断ユニットを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１のミシンによれば、縫針で加工布に縫製するだけでなく、切断ユニットの切断針で加工布に切込みを形成することができる。このため、従来のように２台のミシンを用いることなく、加工布の切断と縫製を続けて行うことができる。また、請求項１のミシンでは、ミシンベッドにおける縫針の針落ち位置と切断針の切込み位置は、予め規定された所定の位置関係にある。従って、加工布の切断と縫製を行う際、その針落ち位置と切込み位置の所定距離をオフセットするだけで、加工布の切断位置と縫製位置を正確に適合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態を示すミシンの全体斜視図
【図２】（ａ）及び（ｂ）は刺繍枠移送装置の平面図及び底面図
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、切断ユニットの外観を表す平面図、正面図、及び右側面図
【図４】切断ユニットの内部構造を表す正面図
【図５】同平面図
【図６】同左側面図
【図７】切断ユニットの内部構造を一部破断して示す背面図
【図８】電気的構成を示すブロック図
【図９】切断針の回転角度とカットパターンを示す説明図
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は、切断針における刃部側を拡大して示す側面図及び正面図
【図１１】第２実施形態について、ミシン頭部に設けられた切断ユニットと共に示すミシンの左側面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜第１実施形態＞
以下、本発明を家庭用ミシン（以下、ミシンＭと称す）に適用した第１実施形態について、図１〜図１０を参照しながら説明する。
図１において、ミシンＭは、左右方向に延びるベッド部１と、ベッド部１の右端部から上方に立上がる脚柱部２と、脚柱部２の上部からに左方に延びるアーム部３とを一体に備えて構成されている。アーム部３内には、主軸（図示略）が左右方向に延びるように設けられている。脚柱部２内には、前記主軸を回転させるミシンモータ４（図８参照）が配設されている。
尚、ミシンＭに対して使用者（ユーザ）が位置する方向、つまりミシンＭにおける後述のスイッチ類或は表示手段の側を前方とし、その反対方向を後方とする。また、ミシンＭにおいて脚柱部２が位置する側を右方とし、アーム部３先端側を左方とする。更に、前後方向をＹ方向とし、Ｙ方向と直交する左右方向をＸ方向とする。
【００１０】
アーム部３先端側のミシン頭部３ａには、縫針５を装着した針棒５ａと、押え足６を備えた押え棒（図示略）とが設けられている。図示は省略するが、アーム部３内には、針棒５ａを主軸の回転によって上下動させる針棒上下動機構、針棒５ａを布送り方向と直交する方向（左右方向）に揺動させる針棒揺動機構、天秤を針棒５ａの上下動に同期して上下動させる天秤駆動機構、押え棒を上下動させる押え棒駆動機構等が配設されている。
【００１１】
前記針棒５ａは、ミシン頭部３ａから下方へ突出しており、その針棒５ａ下端部に縫針５を取付け固定するための針抱き（図示略）が設けられている。縫針５は、針棒５ａ下端部の差込穴（図示略）に差し込まれており、針抱きの止めネジを回動操作して締めたり緩めたりすることで、縫針５の着脱を行うことができる。前記針棒上下動機構は、主軸が１回転すると、針棒５ａを下死点と上死点との間で上下方向へ１往復移動するように駆動させる。
【００１２】
アーム部３には、上面側を開閉するカバー３ｂが開閉可能に設けられている。アーム部３の中央部には、糸駒１２ａを収容する収容部１２が設けられている。糸駒１２ａから延びる上糸（図示略）は、前記天秤等を含む糸供給経路を経由して縫針５に供給される。アーム部３の前面側には、ミシンＭの縫製動作の起動と停止を指令する起動停止スイッチ８ａ等の各種のスイッチ類と、縫製速度（主軸の回転速度）を設定するための速度調節ツマミ８ｂが設けられている。
【００１３】
脚柱部２の前面には、大型で縦長形状をなしフルカラー表示が可能なディスプレイ９が設けられている。ディスプレイ９には、実用模様や刺繍模様等の種々の縫製模様、縫製作業に必要な各種の機能を実行させる機能名、各種のパラメータ等が表示される。また、ディスプレイ９の前面には、透明電極からなる複数のタッチキーを有するタッチパネル９ａ（図８参照）が設けられている。タッチキーがユーザによりタッチ操作されることで、前記の縫製模様の選択、各種機能の指示、各種のパラメータ等の設定が可能になっている。
図示は省略するが、脚柱部２の右側面には、メモリカードが挿入されるカードスロットが設けられている。
【００１４】
ベッド部１は、その上面に図示しない針板を備えている。また、いずれも図示は省略するが、ベッド部１内には、前記針板の下側に位置して、送り歯を上下方向及び前後方向に移動させる布送り機構、下糸ボビンを収容し縫針５と協働して縫目を形成する水平回転釜、上糸と下糸を切断する糸切り機構等が配設されている。
ベッド部１の左側部分には、アタッチメントとしての刺繍枠移送装置１３が取外し可能に装着される。詳しく図示はしないが、ベッド部１の略中央から左側は、左方向に向かって延びる略四角柱形状をなしており、この部分をフリーアームベッド部と称す。刺繍枠移送装置１３をベッド部１に装着したときには、後述する刺繍枠移送装置１３の嵌合部２０ａがフリーアームベッド部に嵌合した状態となる。刺繍枠移送装置１３は、加工布ＣＬを保持する刺繍枠１６を、ベッド部１及び後述する刺繍枠移送装置１３の本体部１４の上側において所定の２方向（Ｘ方向及びＹ方向）へ移送するものである。なお、刺繍枠移送装置１３がベッド部１に装着された状態では、ベッド部１内の布送り機構は動作を停止する。また、ミシンベッドは、ベッド部１及びアタッチメント（この場合、刺繍枠移送装置１３）を含んで構成されるものとする。
【００１５】
刺繍枠移送装置１３は、ベッド部１の上面と同じ高さになる本体部１４と、この本体部１４の上面部に左右方向に移動可能に設けられた可動部１５とを備えている。可動部１５には、キャリッジ（図示略）が前後方向に移動可能に設けられている。キャリッジには、刺繍枠１６が着脱可能に装着される。本体部１４の内部には、キャリッジを可動部１５ごと左右方向に駆動させるＸ方向移送機構（図示略）が設けられている。可動部１５の内部には、キャリッジを前後方向に移動させるＹ方向移送機構（図示略）が設けられている。刺繍枠１６は、前記刺繍模様の刺繍データや後述の切断データに基づいて、Ｘ方向移送機構及びＹ方向移送機構の夫々の駆動モータ（後述するＸ軸モータ１８及びＹ軸モータ１９、図８参照）の駆動により、Ｘ方向及びＹ方向へ移動される。
【００１６】
さて、本実施形態の刺繍枠移送装置１３は、切断ユニット３０を備えている。これにより、ミシンＭでは、ベッド部１に刺繍枠移送装置１３を装着することで、縫針５を用いた通常の刺繍縫製動作の実行が可能であると共に、切断ユニット３０を用いて切込みを形成する切断加工動作の実行が可能である。この刺繍枠移送装置１３の構成について、図２を参照しながら説明する。
【００１７】
ここで、図２（ａ）及び（ｂ）は、刺繍枠移送装置１３の本体部１４を示す平面図及び底面図であるが、説明の都合上、可動部１５の図示は省略している。同図に示すように、本体部１４は全体として略矩形箱形をなす樹脂製の筺体２０を備える。筺体２０の右側には、前後方向の中間部に位置して、上面側が開放された嵌合部２０ａが設けられている。本体部１４は、ベッド部１に対し右方へスライドさせるようにして、嵌合部２０ａをベッド部１のフリーアームベッド部に嵌合させることで装着される。また、筺体２０における右端部の前側には、コネクタ部２０ｂが設けられる。コネクタ部２０ｂは、ミシンＭの後述する制御装置８０に対して、刺繍枠移送装置１３を電気的に接続する。具体的には、図１に示すように、刺繍枠移送装置１３がミシンＭに装着された状態では、コネクタ部２０ｂがミシンＭの被コネクタ部（図示略）と接続されて、各モータ１８，１９等が制御装置８０と電気的に接続される。
【００１８】
そして、筺体２０の内部には、前記Ｘ方向移送機構が内蔵されている。また、筺体２０の右側後部は、切断ユニット３０を収容する収容部２１が設けられる。収容部２１は、筺体２０に対して下方開放状に形成された凹部である。具体的には、収容部２１は、上面部２０ｃと周壁部２１ａとにより、切断ユニット３０を収容する空間を構成する。切断ユニット３０は、図３（ａ）に示すように、平面視において略台形に形成されている。収容部２１の形状は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、切断ユニット３０の略台形に合わせた形状に形成されている。このため、切断ユニット３０を収容部２１に収容させるときは、切断ユニット３０の前後方向の向きが規制され、正しい向きに収容される。
【００１９】
また、図２（ａ）に示すように、収容部２１の上面部２０ｃには、前寄りの隅部に位置させて左右一対の円柱形状のボス部２１ｂ，２１ｃが一体に設けられている。ボス部２１ｂ，２１ｃは、上面部２０ｃから下方に突出する。ボス部２１ｂ，２１ｃの先端部（下端部）には、上下方向に延びるネジ穴（図示略）が形成されている。また、収容部２１の上面部２０ｃには、前寄りの部位に円形穴２１ｄが設けられている。円形穴２１ｄは、刺繍枠移送装置１３がベッド部１に装着された状態のとき、縫針５の針落ち位置１ａの後方の位置に形成されている。
【００２０】
切断ユニット３０を説明する。図３（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、切断ユニット３０の平面図、正面図、及び右側面図を示している。切断ユニット３０の外郭ケース３１は、平面視にて略台形をなす横長な箱型の樹脂製のケースである。外郭ケース３１は、後述する機枠３６に図示しないネジで取付られている。外郭ケース３１の上部には、左右両側が段落ちした段落ち部３１ａ，３１ｂが設けられている。段落ち部３１ａ，３１ｂには、挿通穴３１ｃ，３１ｄが形成されている。挿通穴３１ｃ，３１ｄの外径は、ボス部２１ｂ，２１ｃの外径よりも大きい。
【００２１】
外郭ケース３１の下側には、後述する基板３５（図４参照）に合わせて下方へ延びる延出部３１ｅが設けられると共に、延出部３１ｅの右側面にコネクタ用開口部３１ｆが設けられている。また、外郭ケース３１は、左側の段落ち部３１ａに円筒状の針ケース３３を有する。針ケース３３は、上側の径小部３３ａと下側の径大部３３ｂとからなり、径小部３３ａが収容部２１の円形穴２１ｄに嵌り込む。外郭ケース３１は、収容部２１に収容された状態で、径小部３３ａの上面部３３ｃが筺体２０の上面部２０ｃと面一になる高さ寸法Ｈに設定されている。また、径小部３３ａの上面部３３ｃには、図４に示す切断針４０が出没する穴部３３ｄ（図３（ａ）参照）が形成されている。
【００２２】
続いて、切断ユニット３０の内部構造について、図４〜図７も参照して説明する。図４〜図７は、切断ユニット３０の内部構造を表す正面図、平面図、左側面図、及び背面図である。このうち、図７の背面図では、外郭ケース３１内の基板３５を省略すると共に、切断ユニット３０の内部構造を一部破断して示している。
【００２３】
外郭ケース３１内には機枠３６が設けられる。機枠３６は、立壁部３６ｄと、左上縁部３６ａと、右上縁部３６ｂと、下縁部３６ｃとを一体に有する。立壁部３６ｄは、上下方向に延びる。左上縁部３６ａは、立壁部３６ｄの左方上端から前方に延びる。右上縁部３６ｂは、立壁部３６ｄの右方上端から前方に延びる。下縁部３６ｃは、立壁部３６ｄの下端から前方に延びる。図５に示すように、左上縁部３６ａには挿通穴３７ａが形成され、右上縁部３６ｂには挿通穴３７ｂが形成されている。挿通穴３７ａ，３７ｂは、外郭ケース３１の挿通穴３１ｃ，３１ｄと対応する位置に形成されている。挿通穴３７ａの外径はボス部２１ｂの外径よりも大きい。挿通穴３７ｂは、左右方向に長い長円形状の穴（所謂小判穴）であって、左右方向の幅はボス部２１ｃの外径よりも大きく、前後方向の幅は長さはボス部２１ｃの外径と略等しく形成されており、前後方向にはボス部２１ｃと殆ど隙間無く嵌合する。下縁部３６ｃには、ボス部２１ｂ，２１ｃの先端部に形成されたネジ穴と対応する位置に、挿通穴３７ｃ，３７ｄが形成されている。挿通穴３７ｃ，３７ｄの外径は、ボス部２１ｂ，２１ｃの外径よりも小さい。外郭ケース３１の下部には、挿通穴３７ｃ，３７ｄと対応する位置に、貫通穴（図示略）が夫々形成されている。この貫通穴の外径は、挿通穴３７ｃ，３７ｄの外径と等しい。
【００２４】
切断ユニット３０を収容部２１に収容（装着）させる場合を説明する。切断ユニット３０を収容部２１に差し込んでゆくと、ボス部２１ｂ，２１ｃが、外郭ケース３１の挿通穴３１ｃ，３１ｄ及び挿通穴３７ａ，３７ｂに差し込まれる。そして、ボス部２１ｂ，２１ｃの先端（下端）は、下縁部３６ｃの上面に当接する。これにより、機枠３６の上下方向の位置が決められることで、切断ユニット３０の上下方向の位置が決められる。この状態で、図２（ｂ）に示す２個のネジ３２を、外郭ケース３１の下部に形成された貫通穴、及び挿通穴３７ｃ，３７ｄを通して、ボス部２１ｂ，２１ｃのネジ穴に螺挿させる。ネジ３２の頭部の外径は前記貫通穴の外径よりも大きいので、外郭ケース３１及び機枠３６は、ボス部２１ｂ，２１ｃに固定される。このように、切断ユニット３０は、収容部２１に収容されて固定される。収容部２１に収容された切断ユニット３０を取り外す場合は、ネジ３２を緩めて取り外せばよい。
【００２５】
また、機枠３６の左部には、前記切断針４０を有する切断針支持体４１が、左上縁部３６ａを貫通するように設けられている。切断針支持体４１は、上下方向に延びる支持棒４３と、支持棒４３の上側に設けられた取付筒部４２と、支持棒４３の下側に設けられた連結部４４とを備えている。
切断針４０は、基部として略丸棒状をなす柄部４０ｂ（図７参照）と、先端（上端）の刃部４０ａとを一体に有する。図１０の拡大図で示すように、刃部４０ａは、所定幅Ｗの刃先を有している。厳密には、刃部４０ａは、その中央３９ａよりも両端３９ｂ，３９ｂが僅かに高くなるように形成されている。刃部４０ａが加工布ＣＬに切込みを形成するときには、両端３９ｂ，３９ｂが加工布ＣＬに最初に接触して食い込むので、位置がずれることなく切込みが形成される。詳しい図示は省略するが、柄部４０ｂには、その外周面の一部に平面部４０ｃ（図７参照）が形成された、所謂Ｄカット形状（長手方向に直交する断面がＤ字形状）をなしている。平面部４０ｃは、刃部４０ａ（刃先）が延びる方向（図１０（ａ）の左右方向）と直交する方向に形成されている。
【００２６】
図７に示すように、前記支持棒４３は、上側に第１径小部４３ａが設けられ、下側に第２径小部４３ｂが設けられている。第１径小部４３ａには、上下方向に延びる差込溝４２ｂが形成されている。詳しく図示しないが、差込溝４２ｂは、２つの側壁面と奥壁面とを有する溝であって、長手方向に直交する断面がコ字形状となる溝である。差込溝４２ｂの幅（２つの側壁面間の寸法）は、柄部４０ｂの外径よりも僅かに大きい。差込溝４２ｂには切断針４０の柄部４０ｂが差込まれる。このとき、柄部４０ｂの平面部４０ｃは、差込溝４２ｂの奥壁面に面接触する。第１径小部４３ａには、切断針４０を固定するための取付筒部４２が外装されて固定される。取付筒部４２の側面（図７では後面）にはネジ穴が形成されており、ネジ４５が螺合する。ネジ４５を締め付けると、ネジ４５の先端は切断針４０の柄部４０ｂに当接して、柄部４０ｂを押圧する。これにより、柄部４０ｂの平面部４０ｃが差込溝４２ｂの奥壁面に押え付けられ、切断針４０は第１径小部４３ａに固定される。このように、切断針４０は、支持棒４３に対して刃部４０ａが上向きとなるように取付けられる。このとき、当該切断針４０の中心軸線Ｃと支持棒４３の中心軸線とが一致するように構成されている。なお、刃部４０ａの幅Ｗ方向の中心位置は、中心軸線Ｃ上にある。
【００２７】
支持棒４３は、機枠３６における左上縁部３６ａの貫通穴３７ｅ（図７参照）を上下方向に貫通すると共に、軸受部材４６により上下動及び回転可能に支持されている。軸受部材４６は、機枠３６の左上縁部３６ａの下面側に固定されている。軸受部材４６は、左半部の固定部４６ａと右半部の軸受部４６ｂとを一体に有する。軸受部材４６の固定部４６ａは、左上縁部３６ａにネジ４７で固定される。軸受部４６ｂは、支持棒４３を中心軸線Ｃの周りに回転可能に支持する。また、軸受部材４６の固定部４６ａには、収容部２１のボス部２１ｂに挿通される挿通穴４６ｃが形成されている。挿通穴４６ｃの内径は、ボス部２１ｂの外径と略等しく形成されており、殆ど隙間無く嵌合する。即ち、切断ユニット３０を収容部２１に収容させたときには、挿通穴４６ｃがボス部２１ｂに嵌合し、且つ、右上縁部３６ｂの挿通穴３７ｂの前後部分がボス部２１ｃに嵌合した状態となる。このように、切断ユニット３０が収容部２１に収容されたときには、刺繍枠移送装置１３の筐体２０に対して、切断ユニット３０は、前後及び左右方向が所定位置に正確に位置決められる。
【００２８】
支持棒４３の中心軸線Ｃ方向の中間部には、当該中心軸線Ｃ方向に延びる長穴４３ｃが形成されている。長穴４３ｃには、後述するピン４９が上下動可能に挿通する。支持棒４３の中間部は、機枠３６の左上縁部３６ａと軸受部４６ｂとの間に配設された第２ギヤ４８を回転可能に支持する。図７に示すように、第２ギヤ４８の内周部には、下面側が開放された溝４８ａが形成されている。溝４８ａには、支持棒４３の長穴４３ｃに挿通されたピン４９が嵌合される。これにより、第２ギヤ４８は、ピン４９を介して支持棒４３と一体的に回転し、且つ支持棒４３の上下動を許容する。なお、長穴４３ｃは、第１径小部４３ａの差込溝４２ｂの奥壁面に対して直交する方向に形成されている。従って、ピン４９の中心軸線方向は、切断針４０の刃部４０ａ（刃先）が延びる方向と一致する。
【００２９】
支持棒４３の下側に、後述する揺動リンク６０の第２係合ピン６２ａを連結するための連結部４４が設けられている。図６に示すように、連結部４４は、支持棒４３の第２径小部４３ｂに挿入される筒部４４ａと、当該筒部４４ａの両端に設けられた一対のフランジ部４４ｂ，４４ｃとを一体に有する。第２径小部４３ｂの下端部には、上下方向に延びるネジ穴（図示略）が形成されている。連結部４４は、第２径小部４３ｂに挿入された状態で、第２径小部４３ｂの下側から螺挿されるネジ５３で固定されている。連結部４４のフランジ部４４ｂ，４４ｃは、第２係合ピン６２ａに対して上下両側から挟むように係合する円板状をなす。フランジ部４４ｂ，４４ｃの間の寸法は、第２係合ピン６２ａの外径よりも僅かに大きい。このため、連結部４４は、支持棒４３と一体に回転しても、第２係合ピン６２ａとの係合状態が維持される。こうして、連結部４４は、第２係合ピン６２ａに対し回転可能に連結されている。
【００３０】
続いて、切断針支持体４１の上下駆動を行うための構成について説明する。
前記機枠３６の立壁部３６ｄには、やや右上寄りの位置に第１モータ５５が後向きに設けられている。第１モータ５５は、例えばステッピングモータからなり、その出力軸には、図５に示すように径小な駆動ギヤ５５ａが固定されている。また、立壁部３６ｄにおける中央の上寄りの位置には、後方に延びるギヤ軸５６が取付けられている。ギヤ軸５６には、駆動ギヤ５５ａに噛合する径大な従動ギヤ５７が回転可能に支持されている。図４に示すように、従動ギヤ５７の前面側には、溝カム５７ａが形成されている。溝カム５７ａは、ギヤ軸５６に対して偏心した円環状をなす。溝カム５７ａの周壁５７ｂ，５７ｃがカム面であり、後述する揺動リンク６０の第１係合ピン６１ａと接触する。
【００３１】
一方、従動ギヤ５７の後面には、図７に示すように第１円弧部５８ａと第２円弧部５８ｂとが一体的に設けられている。第１，第２円弧部５８ａ，５８ｂは、何れも同心状に配置されると共に、後方に配置される基板３５側に向けて突設された薄肉のリブ形状をなしている。図６に示すように、基板３５は、機枠３６の立壁部３６ｄと対向するように配置されている。基板３５は、第１，第２円弧部５８ａ，５８ｂの夫々に対応する上下位置センサ５９ａ，５９ｂを備える。上下位置センサ５９ａ，５９ｂは、第１，第２円弧部５８ａ，５８ｂの円周方向の端部の回転角度を検出する。上下位置センサ５９ａ，５９ｂは、フォトインタラプタで構成される。上下位置センサ５９ａ，５９ｂが、第１，第２円弧部５８ａ，５８ｂの回転角度を検出することで、溝カム５７ａに係合する第１係合ピン６１ａの左右方向の位置が判別される。第１係合ピン６１ａの左右方向の位置が判別されることで、後述する第２係合ピン６２ａの上下方向の位置が判別される。第２係合ピン６２ａの上下方向の位置が判別されることで、切断針４０の上下方向の位置が判別される。このように、上下位置センサ５９ａ，５９ｂが、第１，第２円弧部５８ａ，５８ｂの回転角度を検出することに基づいて、制御装置８０は切断針４０の上下方向の位置を検出する。上下位置センサ５９ａ，５９ｂは、切断針４０の上下方向の位置を検出する上下位置検出手段に相当する。
【００３２】
図４に示すように、前記揺動リンク６０は、機枠３６における立壁部３６ｄの前面に沿うように配置され、従動ギヤ５７と切断針支持体４１の連結部４４との間に位置する。また、立壁部３６ｄにおける中央の下寄りの位置には、前方に延びる枢支軸６３ａが取付けられており、揺動リンク６０は、枢支軸６３ａにより揺動可能に枢支されている。揺動リンク６０は板状部材からなり、上方に延びる上アーム部６１と左方に延びる左アーム部６２とで逆「Ｌ」字状をなす。また、揺動リンク６０の被枢支部（基端部）は、図６に示すように前面側へ折り返されて側面視「Ｕ」字状をなし、枢支軸６３ａが貫通する折返し片６３が設けられている。
【００３３】
揺動リンク６０における上アーム部６１の上端部には、立壁部３６ｄ上部の切欠き３６ｅ（図４参照）に臨む後面側の位置に、第１係合ピン６１ａが突設されている。第１係合ピン６１ａは、従動ギヤ５７の溝カム５７ａに挿入されて係合している。他方、左アーム部６２の左端部には、切断針支持体４１の連結部４４に合わせた前面側の位置に第２係合ピン６２ａが突設されている。第２係合ピン６２ａは、連結部４４のフランジ部４４ｂ，４４ｃに挟まれて係合している。揺動リンク６０において、第１係合ピン６１ａは第１端部に相当し、第２係合ピン６２ａは第２端部に相当する。
【００３４】
ここで、第１モータ５５を駆動させると、駆動ギヤ５５ａを介して従動ギヤ５７が回転する。従動ギヤ５７が回転すると、溝カム５７ａに係合する第１係合ピン６１ａは左右方向に移動（往復移動）する。これにより、揺動リンク６０は枢支軸６３ａを中心として揺動する。揺動リンク６０の揺動によって、第２係合ピン６２ａは上下方向に移動（往復移動）する。上下方向に移動する第２係合ピン６２ａが、連結部４４を上下方向に移動させる。このように、第１モータ５５を駆動させることにより、切断針支持体４１を上下動させる。これにより、切断針４０は、刃部４０ａが外郭ケース３１の上面部３３ｃ（刺繍枠移送装置１３の上面部２０ｃ）より突出する上死点と、その上面部３３ｃよりも下方となる下死点との間で往復移動する。切断針４０が上死点のときの刃部４０ａの突出量は、例えば５ｍｍである。こうして、第１モータ５５、各ギヤ５５ａ，５７、溝カム５７ａ、揺動リンク６０、切断針支持体４１等は、切断針４０を上下動させる切断針上下動機構６６を構成する。
【００３５】
また、切断ユニット３０は、切断針４０を中心軸線Ｃの周りに回転させる切断針回転機構６７を備える。詳細には、機枠３６の左上縁部３６ａには、切断針支持体４１の右方に位置させて第２モータ７０が下向きに取付けられている。第２モータ７０は、例えばステッピングモータからなり、その出力軸には径小な駆動ギヤ７０ａが固定されている。また、機枠３６の左上縁部３６ａには、切断針支持体４１と第２モータ７０との間に位置させて、下方に延びるギヤ軸７１が取付けられている。ギヤ軸７１には、従動ギヤ部材７２が回転可能に支持されている。
【００３６】
図４、図７に示すように、従動ギヤ部材７２は、ギヤ軸７１に挿通される筒部と、当該筒部における上端の第１ギヤ７２ａと、下端の扇形部７２ｂとを一体に有する。扇形部７２ｂは、平面視にて外周が円弧をなす板状に形成されている。また、機枠３６の立壁部３６ｄには、回転角度センサ７３（図８にのみ図示）が設けられている。回転角度センサ７３は、扇形部７２ｂの円周方向の端部の回転角度を検出する。回転角度センサ７３は、フォトインタラプタからなる。詳しくは後述するが、回転角度センサ７３の検出信号に基づいて、制御装置８０は切断針４０の刃部４０ａの回転角度を検出する。
【００３７】
従動ギヤ部材７２の第１ギヤ７２ａは、第２モータ７０の駆動ギヤ７０ａに噛合すると共に、切断針支持体４１の第２ギヤ４８に噛合する。第１ギヤ７２ａと第２ギヤ４８の歯数は等しい。駆動ギヤ７０ａ、第１ギヤ７２ａ、及び第２ギヤ４８は、それら３つの平歯車を組み合わせた歯車列を構成する。従って、駆動ギヤ７０ａの回転方向と第２ギヤ４８の回転方向とが一致する。ここで、第２モータ７０を正転駆動、或は逆転駆動させると、駆動ギヤ７０ａを介して第１ギヤ７２ａが回転する。この第１ギヤ７２ａの回転に伴い、第２ギヤ４８を切断針支持体４１ごと回転させる。この場合、第２モータ７０を平面視にて時計回り方向に回転させたとき、切断針４０は時計回り方向（図５の矢印Ｖ１方向）に回転し、第２モータ７０を反時計回り方向に回転させたとき、切断針４０は反時計回り方向（矢印Ｖ２方向）に回転する。また、第１ギヤ７２ａと第２ギヤ４８の歯数は等しいことから、第１ギヤ７２ａが１回転すると、それに対応して第２ギヤ４８も１回転する。よって、第１ギヤ７２ａの回転角度が検出されることで、第２ギヤ４８の回転角度が検出される。第２ギヤ４８の回転角度は、即ち、切断針４０の刃部４０ａの回転角度に相当する。
【００３８】
こうして、第２モータ７０と各ギヤ４８，７０ａ，７２ａは、切断針４０を中心軸線Ｃの周りに回転させる切断針回転機構６７を構成する。また、切断針上下動機構６６及び切断針回転機構６７は、機枠３６に組付けられ、切断針４０と共に外郭ケース３１内に収めた１組のユニット、即ち切断ユニット３０を構成する。詳しくは後述するが、切断ユニットは、刺繍枠移送装置１３に内蔵する等、適宜変更してもよい。この場合の切断ユニットは外郭ケース３１を省略し、切断針上下動機構６６及び切断針回転機構６７を刺繍枠移送装置１３の筺体２０内に組付けるようにする。
【００３９】
尚、切断ユニット３０における前記基板３５の右側下部には、外郭ケース３１のコネクタ用開口部３１ｆに臨むコネクタ部７４が設けられている（図３（ｃ）、図４等参照）。コネクタ部７４は、上記した各モータ５５，７０や各センサ５９ａ，５９ｂ，７３等の電気部品を、ミシンＭの制御装置８０に対して電気的に接続するためのものである。図２に示すように、切断ユニット３０が刺繍枠移送装置１３の収容部２１に装着された状態において、コネクタ部７４に接続されたケーブル（図示略）がミシンＭの後面又は右側面に設けられた被コネクタ部（図示略）に接続され、切断ユニット３０の各電気部品は制御装置８０と電気的に接続される。
【００４０】
続いて、ミシンＭの制御系の構成について、図８のブロック図を参照しながら説明する。制御装置８０は、ＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３等を含みマイクロコンピュータを主体に構成されている。制御装置８０には、起動停止スイッチ８ａ、速度調節ツマミ８ｂ、タッチパネル９ａが接続されると共に、ミシンモータ４、Ｘ軸モータ１８、Ｙ軸モータ１９、ディスプレイ９を夫々駆動する駆動回路８４，８５，８６，８７が接続されている。また、制御装置８０には、切断ユニット３０における上下位置センサ５９ａ，５９ｂと回転角度センサ７３が接続されると共に、第１モータ５５と第２モータ７０を夫々駆動する駆動回路８８，８９が接続されている。更に、制御装置８０には、前記メモリカード等の外部記憶装置１１が接続される。
【００４１】
ＲＯＭ８２には、種々の刺繍模様の刺繍データや、切断データ、縫製制御プログラム等が記憶されている。刺繍データは、周知のように、縫針５を用いて加工布ＣＬに刺繍模様を縫製するための一針毎の針落ち位置を指示する。即ち、ミシンＭでは、刺繍枠１６の種類に応じて自動的に設定される縫製可能領域の中心点（図示略）が針落ち位置１ａと一致する位置を原点（Ｘ，Ｙ）＝（０，０）とするＸＹ座標系が規定されている。刺繍データは、このＸＹ座標系（刺繍座標系）で規定され、刺繍枠１６のＸ方向及びＹ方向の移送量を表す針落ち位置データとして、縫針５が順次針落ちする座標データを有する。制御装置８０は、刺繍データに基づいて、ミシンモータ４、Ｘ軸モータ１８、及びＹ軸モータ１９を駆動制御し、加工布ＣＬに対する刺繍縫製動作を自動的に実行する。
【００４２】
前記切断データは、前記切断針４０を用いて加工布ＣＬに所定のカットパターンを形成するための切込み位置と切込み角度とを指示する。この切断データについて、切断針４０により加工布ＣＬから略円形のカットパターンを切り抜く場合を例に説明する。ここで、図９は、加工布ＣＬに形成された略円形のカットパターンＡの一部（略円弧）を拡大して示している。前記ＸＹ座標系では、ミシンＭの左から右に向かう方向(図９の紙面右方向)がＸ軸の＋方向であり、前から後に向かう方向（図９の紙面上方向）がＹ軸の−方向である。また、Ｘ軸に対して図９の紙面反時計回り方向が「＋」、紙面時計回り方向が「−」である。
【００４３】
詳細には、カットパターンＡは、直線状の切込みＬ１、切込みＬ２、切込みＬ３、…を切断予定線（２点鎖線で示す）の円形Ａ０に沿って連続的に連ねてなり、全体として略円形をなす。各切込みＬ１，Ｌ２，Ｌ３，…の長さ寸法は、何れも切断針４０における刃部４０ａの幅寸法Ｗと同じである。また、切込みＬ１の中心位置Ｐ１、切込みＬ２の中心位置Ｐ２、切込みＬ３の中心位置Ｐ３、…は、切断針４０の中心軸線Ｃに対応する切込み位置である。
各切込みＬ１，Ｌ２，Ｌ３，…について、Ｘ軸となす角度θ１，θ２，θ３，…は、円形Ａ０上の点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３における接線をなすように設定されている。この切断データは、切込み位置データとして各切込み位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…の夫々に対応する座標データと、各切込み位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…毎に設定されたθ１，θ２，θ３，…の角度データとを含む。即ち、切込み位置データは、刺繍枠１６をＸ方向及びＹ方向に移送するための移送量を表す移送データであって、切断針４０の上下方向の１往復移動毎の切込み位置を指示する。また、切込み位置データのＸ座標及びＹ座標は、相互に隣り合う切込み位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…の間隔（つまりピッチ長さ）が刃部４０ａの幅寸法Ｗ以下となるように設定されている。角度データは、切込み位置データに対応付けて設定され、切断針４０の上下方向の１往復移動毎の回転角度（切込み角度）を指示する。
【００４４】
そして、制御装置８０は、切断データに基づいて、Ｘ軸モータ１８及びＹ軸モータ１９、並びに第１モータ５５及び第２モータ７０を駆動制御し、加工布ＣＬに対する切断加工動作を自動的に実行する。また、詳しくは後述するように、制御装置８０は、上下位置センサ５９ａ，５９ｂの検出信号に基づいて、刺繍枠１６に保持された加工布ＣＬよりも切断針４０の刃部４０ａが下方の位置にあるときに、切断針４０を回転させるように切断針回転機構６７を制御する。
【００４５】
前記切断針４０の上下動により刃部４０ａで切込みを形成する切込み位置は、縫針５の針落ち位置１ａから所定距離Ｇだけ後方に離れている（図２（ａ）参照）。また、切断データは、刺繍データと同じ刺繍座標系で規定されている。そこで、切断針４０による加工布ＣＬの切込み位置を縫針５の針落ち位置に合わせる為、切込み位置データは、予めＹ座標のデータに関して所定距離Ｇの分だけオフセットした値に設定されている。これにより、刺繍枠１６を着脱することなく且つ切断データや刺繍データを補正することなく、加工布ＣＬに対して、刺繍模様の輪郭に沿ってカットパターンを形成したり、カットパターンの周りに刺繍模様を施すことができる。また、切断データは、予め刺繍データと共に作成されてＲＯＭ８２に記憶されているが、ミシンＭにおける他の内部記憶装置や、メモリカード等の外部記憶装置１１に記憶されていてもよい。例えば刺繍データや切断データが外部記憶装置１１に記憶されている場合、制御装置８０は、それらのデータをＲＡＭ８３に読み込んで実行する。
【００４６】
次に、上記構成の作用について説明する。加工布ＣＬに刺繍模様と併せて所定のカットパターンを形成する場合、ユーザは、予め刺繍枠移送装置１３に切断ユニット３０を装着しておく。切断ユニット３０の装着は次のようにして行われる。
即ち、ユーザは、刺繍枠移送装置１３の下面側から、切断ユニット３０を針ケース３３側（刃部４０ａ側）が上方となる向きで収容させる（図２参照）。そして、ネジ３２で切断ユニット３０を固定する。このように、切断ユニット３０は、切断針４０の刃部４０ａが上向きとなる姿勢でもって、刺繍枠移送装置１３の収容部２１に装着される。
【００４７】
次に、ユーザは、ベッド部１のフリーアームベッド部に刺繍枠移送装置１３を装着し、その可動部１５のキャリッジに、加工布ＣＬを保持した刺繍枠１６をセットする。次いで、ディスプレイ９に模様選択画面（図示略）を表示させ、例えば所望する刺繍模様とカットパターンＡを、タッチパネル９ａでのタッチ操作により選択する。これにより、制御装置８０は、ＲＯＭ８２からカットパターンＡの切断データ及び刺繍データを読み出し、ＲＡＭ８３に記憶させる。そして、タッチパネル９ａでのタッチ操作により切断開始が指示されると、制御装置８０は、ＲＡＭ８３に記憶された切断データに基づいて、加工布ＣＬに対する切断加工動作を実行する。切断加工動作の開始の際、制御装置８０は、上下位置センサ５９ａ，５９ｂからの信号に基づき、切断針４０の上下方向の位置を検出する。
【００４８】
検出された切断針４０（刃部４０ａ）の位置が、加工布ＣＬから下方に離れた位置にある場合、制御装置８０は、Ｘ軸モータ１８及びＹ軸モータ１９を駆動させ、切断針４０の中心軸線Ｃ上に加工布ＣＬの切断開始点Ｐ１（図９参照）が位置するように刺繍枠１６を移動させる。次いで、制御装置８０は、回転角度センサ７３の検出信号に基づき、切断針回転機構６７を駆動して切断針４０を回転させ、切込み角度をθ１にする。その後、制御装置８０は、切断針上下動機構６６を駆動して切断針４０を上方向に移動させ、刃部４０ａで加工布ＣＬに切込みＬ１を形成する。
【００４９】
加工布ＣＬに切込みＬ１を形成した後、制御装置８０は、切断針上下動機構６６を駆動して切断針４０を下方向に移動させる。制御装置８０は、上下位置センサ５９ａ，５９ｂの検出信号に基づき、切断針４０の上下方向の位置を検出する。検出された切断針４０（刃部４０ａ）の位置が、加工布ＣＬから下方に離れた位置にある場合、制御装置８０は、Ｘ軸モータ１８及びＹ軸モータ１９を駆動させ、切断針４０の中心軸線Ｃ上に加工布ＣＬの切断開始点Ｐ２が位置するように刺繍枠１６を移動させる。また、制御装置８０は、切断針回転機構６７を駆動して切断針４０を回転させ、切込み角度をθ２にする。その後、制御装置８０は、切断針上下動機構６６を駆動して切断針４０を上方向に移動させ、刃部４０ａで加工布ＣＬに切込みＬ２を形成する。そして、制御装置８０は、切込みＬ３以降についても同様の切断加工動作を実行する。こうして、切断針４０を上下動させつつ、刺繍枠１６（加工布ＣＬ）を移動させて順次切込みＬ１，Ｌ２，Ｌ３，…を形成することにより、略円形のカットパターンＡが形成される。制御装置８０は、カットパターンＡ形成後、切断針４０を待機位置に戻して切断加工動作を終了する。
【００５０】
続いて、制御装置８０により刺繍データ基づく刺繍縫製動作を実行させて、カットパターンＡの形成後の加工布ＣＬに、刺繍模様を縫製する。この場合、例えば前述したように加工布ＣＬのカットパターンＡに合わせて、その周縁に刺繍模様を形成することができる。尚、制御装置８０により、刺繍データに基づく刺繍縫製動作を実行させた後、切断データに基づく切断加工動作を実行させるようにしてもよい。この場合でも、加工布ＣＬに施した刺繍模様に合わせて、カットパターンＡを形成することができる。
【００５１】
以上のように本実施形態のミシンＭは、先端に刃部４０ａを有する切断針４０と、前記針棒上下動機構とは独立して、切断針４０を上下動させる切断針上下動機構６６とを含み、ミシンベッドにおける縫針５の針落ち位置１ａから所定距離離間した位置を、切断針４０の上下動により刃部４０ａで切込みを形成する切込み位置とする切断ユニット３０を備える。
これによれば、縫針５で加工布ＣＬに縫製するだけでなく、切断ユニット３０の切断針４０で加工布ＣＬに切込みを形成することができる。このため、従来のように２台のミシンを用いることなく、加工布ＣＬの切断と縫製を続けて行うことができる。また、ミシンＭでは、ミシンベッドにおける縫針５の針落ち位置１ａと切断針４０の切込み位置は、予め規定された所定の位置関係にある。従って、加工布ＣＬの切断と縫製を行う際、その針落ち位置１ａと切込み位置の所定距離をオフセットするだけで、加工布ＣＬの切断位置と縫製位置を正確に適合させることができる。
【００５２】
前記切断ユニット３０は、切断針４０の刃部４０ａが上向きとなる姿勢でもって、ミシンベッドに設けられる。また、ミシンベッドは、ベッド部に着脱可能に装着するアタッチメントを含んで構成される。これによれば、アタッチメントに、刃部４０ａが上向きとなる姿勢で切断ユニット３０を配設することによって、ミシン頭部３ａの大型化を招くことなく、切断針４０による切断機能を付加できる。
前記刺繍枠移送装置１３は、加工布ＣＬを保持する刺繍枠１６を所定の２方向へ移送する。このため、刺繍枠移送装置１３により、縫針５により刺繍模様を施し、或は切断針４０により切込みを形成することができる。尚、所定の２方向は、上記したミシンベッド上の一平面内におけるＸ方向及びＹ方向に限定するものではない。例えば、刺繍枠移送装置は、刺繍枠をミシンベッド上の一平面内で回転方向（θ方向）及び径方向（Ｒ方向）へ移送するものでもよい。
【００５３】
前記刺繍枠移送装置１３に、切断ユニット３０が着脱可能に収容される収容部２１を設けた。これによれば、切断ユニット３０を、刺繍枠移送装置１３の収容部２１に収容することができると共に、必要に応じて切断ユニット３０を着脱することができる。また、切断ユニット３０は、ミシンＭ及び刺繍枠移送装置１３とは別売品として販売してもよい。この場合、ユーザは、必要に応じて、切断ユニット３０を購入することができる。よって、ユーザの幅広いニーズに応えることができる。
【００５４】
前記収容部２１は、刺繍枠移送装置１３に対して下方開放状に形成された凹部である。これによれば、刺繍枠移送装置１３において、外観の見映えを損なうことなく切断ユニット３０を配設できる簡単な収容構造とすることができる。
前記切断ユニット３０は、外郭ケース３１を備え、外郭ケース３１の上面部には穴部３３ｄが設けられ、切断針４０の上下動に伴い刃部４０ａが穴部３３ｄから出没するように構成した。これによれば、外郭ケース３１に内蔵される切断針４０を保護することができる。また、切断針４０に触れずに切断ユニット３０の着脱を行うことができるので、切断ユニット３０を容易に取り扱うことができる。
【００５５】
制御装置８０は、切断針回転機構６７を、移送データに基づく刺繍枠１６の移送方向に応じて切断針４０を回転させるように制御する。即ち、制御装置８０は、回転制御手段として作用する。これによれば、例えばカットパターンＡの切断予定線に沿って切込みを形成させる為に、切断針４０の刃部４０ａの向きを移送方向に合わせて切込みを形成することができる。また、切断針４０の回転角度は、本実施形態のように予め作成された切断データに含むものとして移送データに対応付けて設定してもよいし、制御装置８０によって移送データから移送方向を求め、当該移送方向に刃部４０ａの向きが沿うように当該回転角度を設定してもよい。例えば長方形のカットパターン（図示略）の場合、移送データに基づいて、移送方向となる当該長方形の長辺方向と短辺方向とを夫々演算し、それら長辺方向と短辺方向とを刃部４０ａが指向するように切断針４０の回転角度を設定する。この場合でも、刃部４０ａの向きを移送方向に合わせて、長方形をなす所期のカットパターンを形成することができる。
【００５６】
制御装置８０は、上下位置検出手段の検出信号に基づいて、刺繍枠１６に保持された加工布ＣＬよりも刃部４０ａが下方の位置にあるときに切断針４０を回転させるように切断針回転機構６７を制御する。これによれば、加工布ＣＬに切断針４０が接触した状態で回転することがないため、加工布ＣＬに対して奇麗な切込みを形成することができる。
【００５７】
切断針上下動機構６６は、第１モータ５５と、第１モータ５５の駆動により回転されるカムと、第１端部がカムのカム面に接触し、第２端部がカムの回転に伴い揺動する揺動リンク６０と、機枠３６に対して上下動及び回転可能に支持される切断針支持体４１であって、揺動リンク６０の第２端部に回転可能に連結される連結部４４と、切断針４０が取付けられる取付筒部４２（取付部に相当）と、を有する切断針支持体４１と、を備える。
これによれば、第１モータ５５によるカムの回転運動を、揺動リンク６０によって切断針支持体４１の上下動に変換することができ、切断針上下動機構６６の構成の簡単化を図ることができる。
【００５８】
前記切断針回転機構６７は、第２モータ７０と、第２モータ７０の駆動により回転される第１ギヤ７２ａ（第１回転部材に相当）と、切断針支持体４１と一体的に回転するように設けられ、第１ギヤ７２ａに噛合する第２ギヤ４８（第２回転部材に相当）と、を備える。これによれば、第１ギヤ７２ａと第２ギヤ４８を介して、第２モータ７０により切断針４０を回転させることができ、切断針回転機構６７の構成の簡単化を図ることができる。
【００５９】
＜第２実施形態＞
図１１は、本発明の第２実施形態を示すものであり、第１実施形態と異なるところを説明する。尚、第１実施形態と同一部分には同一符号を付している。
本第２実施形態のミシンＭでは、切断ユニット９０をミシン頭部３ａの背面側に配設し、刺繍枠移送装置１３の収容部２１を省略した構成となっている。なお、刺繍枠移送装置１３の可動部１５の図示は省略している。即ち、ミシン頭部３ａ後面には、図１１に示すように側面視にて逆「Ｌ」字状をなす取付板９１（被装着部）が設けられている。取付板９１の下端の左方には、後方に延びる左水平部９１ａが設けられており、取付板９１の下端の右方には、後方に延びる右水平部（図示略）が設けられている。左水平部９１ａには、切断ユニット９０の外郭ケース３１の段落ち部３１ａが当接可能であり、右水平部には、段落ち部３１ｂが当接可能である。左水平部９１ａには、ボス部９１ｂが設けられており、右水平部には、ボス部９１ｂと同様のボス部（図示略）が設けられている。各ボス部は円柱形状であり、上方向に延びる。各ボス部の上端部には、上下方向に延びるネジ穴（図示略）が形成されている。
【００６０】
外郭ケース３１の各段落ち部３１ａ，３１ｂには、各ボス部が上下方向に貫通する挿通穴３１ｃ，３１ｄが設けられている。挿通穴３１ｃ，３１ｄの内径は、各ボス部の外径よりも僅かに大きい。外郭ケース３１は、切断針１００の刃部１００ａを下向きにした状態で、挿通穴３１ｃ，３１ｄに取付板９１のボス部９１ｂ，９１ｂが挿通される。このとき、挿通穴３１ｃ，３１ｄと各ボス部は、殆どガタ無く嵌合する。外郭ケース３１の段落ち部３１ａが左水平部９１ａに当接し、且つ段落ち部３１ｂが右水平部に当接した状態で、各ボス部９１ｂ，９１ｂのネジ穴に、ネジ９３が夫々螺挿されることにより、切断ユニット９０は、ミシン頭部３ａの取付板９１に着脱可能に固定（装着）される。
【００６１】
図示は省略するが、刺繍枠移送装置１３の上面部２０ｃには、切断ユニット９０の切断針１００が通過する針穴が形成されている。この針穴の位置、つまり切断針１００の刃部１００ａで切込みを形成する切込み位置は、縫針５の針落ち位置１ａから所定距離Ｇａだけ後方に離れている。従って、本第２実施形態の切込み位置データは、予めＹ座標のデータに関して所定距離Ｇａの分だけオフセットした値に設定されている。
【００６２】
また、本第２実施形態の切断針１００は、第１実施形態の切断針４０よりも中心軸線Ｃ方向に長い寸法に設定されている。また、外郭ケース３１（針ケース３３）における径小部３３ａＬも、第１実施形態の径小部３３ａよりも長く形成されている。切断針１００は、その刃部１００ａが刺繍枠１６に保持された加工布ＣＬ（或いは前記針穴）よりも下方に位置する下死点と、当該加工布ＣＬよりも上方となる上死点との間で往復移動する。
【００６３】
更に、ミシンＭには、刺繍枠１６に保持された加工布ＣＬを、切込み位置近傍で押圧するための押え装置１０１が設けられている。押え装置１０１は、図１１に示すように、上下方向に延びる長尺な板状の押え部材１０２と、押え部材１０２を上下動させる押え足上下動機構（図示略）とを備える。押え部材１０２の下端には、後方向に屈曲する押え足１０２ａが設けられる。押え足１０２ａには、切断針１００が貫通する貫通穴（図示略）が形成されている。押え部材１０２は、取付板９１に対し、切断針１００の中心軸線Ｃに沿って上下動するように設けられている。押え足上下動機構は、取付板９１に設けられユーザにより操作される図示しないレバーを有する。押え足上下動機構は、レバーの操作により、押え足１０２ａで加工布ＣＬを押圧する押圧位置と、押え足１０２ａが加工布ＣＬから離間する退避位置との間で押え部材１０２を上下動させる。
【００６４】
切断加工動作の開始の際、ユーザは予め押え足上下動機構のレバーを操作して、押え部材１０２を押圧位置に移動させ、押え足１０２ａにより加工布ＣＬの切込み位置近傍を押圧しておく。
そして、切断加工動作において、制御装置８０は、切断針上下動機構６６を駆動して、切断針４０を上下方向に往復移動させる。このとき、切断針１００の刃部１００ａが加工布ＣＬを上側から下側に貫通することで切込みを形成する。また、制御装置８０は、上下位置センサ５９ａ，５９ｂの検出信号に基づき、切断針１００の刃部１００ａが加工布ＣＬよりも上方の位置にある場合に、刺繍枠１６を移動させると共に、切断針回転機構６７を駆動して切断針１００を回転させる。また、当該切断加工動作中に、押え足１０２ａで切込み位置近傍を押圧するため、綺麗なカットパターンを形成することができる。切断加工動作が終了すると、ユーザは押え足上下動機構のレバーを操作して、押え部材１０２を退避位置に移動させ、加工布ＣＬを開放する。
【００６５】
以上説明した本第２実施形態の切断ユニット９０は、外郭ケース３１を省略し、切断針上下動機構６６及び切断針回転機構６７をミシン頭部３ａ内に直接組付けるようにしてもよい。この場合、切断ユニットは、切断針１００の刃部１００ａが下向きとなる姿勢でもってミシン頭部３ａに内蔵される。このように、切断ユニットは、切断針１００の刃部１００ａが下向きとなる姿勢でもってミシン頭部３ａに装着又は内蔵される。このため、ミシンＭにおいて、加工布ＣＬの切断と縫製を行うことができる等、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００６６】
本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
切断ユニット３０は、家庭用ミシンＭに限らず、ミシンベッドを備える種々のミシンに適用することができる。また、第１実施形態では、切断ユニット３０を、刺繍枠移送装置１３に装着する構成としたが、ベッド部１に、切断ユニット３０を着脱可能に装着する収容部を設けるようにしてもよい。また、切断ユニットについて、外郭ケース３１を省略し、切断針上下動機構６６及び切断針回転機構６７を、ベッド部１内の機枠に直接組付ける構成、即ち、ベッド部１に内蔵する構成にしてもよい。
【００６７】
また、ベッド部１には、刺繍枠移送装置１３の代わりに、補助テーブル（図示略）を装着させることができる。ここで、補助テーブルは、加工布を載置する面を拡張させる為の周知構成のアタッチメントである。補助テーブルには、刺繍枠移送装置１３の嵌合部２０ａと同形状の嵌合部が設けられている。この嵌合部がフリーアームベッド部に嵌合して、補助テーブルがベッド部１に装着される。補助テーブルがベッド部１に装着された状態では、補助テーブルの上面は、ベッド部１の上面と略面一になり、加工布ＣＬを載置する面となる。そして、この補助テーブルに、切断ユニット３０を着脱可能に収容する収容部を設ける。収容部は、刺繍枠移送装置１３の収容部２１と同じ形状であればよい。或は切断針上下動機構６６や切断針回転機構６７を補助テーブル内の機枠に直接組付けるようにする。このような構成であっても、切断ユニットを、切断針４０の刃部４０ａが上向きとなる姿勢でもって設けることができ、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００６８】
前記収容部は、刺繍枠移送装置１３に対して下方開放状に形成された凹部（収容部２１）に限定するものではない。即ち、収容部は、刺繍枠移送装置に対して形成された上方開放状の凹部に上方から切断ユニットを装着し、或は側方開放状（周壁面側開放状）の凹部に側方から切断ユニットを装着する構成としてもよい。このような収容部を、前記ミシンベッドや前記補助テーブルに凹部として設けるようにしてもよい。また、切断ユニットを設ける位置は、針落ち位置１ａの後方に限らず、針落ち位置１ａの後方以外の位置であってもよい。更に、前記切込み位置は、ミシンベッドにおける縫針５の針落ち位置１ａから所定距離離間した位置であればよく、針落ち位置１ａの後方以外の位置、例えば針落ち位置１ａから左右方向に離間した位置であってもよい。
【００６９】
前記切断針回転機構６７は、上記した構成に限定するものではない。例えば、駆動ギヤ７０ａを第１ギヤとして、切断針支持体４１の第２ギヤ４８に直接噛合させてもよい。また、従動ギヤ５７の溝カム５７ａに代えて別個のカムを設け、当該カムの外周面をカム面としてもよい。更に、切断針４０の刃部４０ａの形状を異ならせる等、適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００７０】
Ｍ    ミシン
１    ベッド部（ミシンベッド）
３ａ    ミシン頭部
１３    アタッチメント（刺繍枠移送装置、ミシンベッド）
１６    刺繍枠
２１    収容部
３０，９０  切断ユニット
３１    外郭ケース
３３ｄ  穴部
４０，１００  切断針
４０ａ，１００ａ  刃部
４１    切断針支持体
４２    取付部
４４    連結部
４８    第２ギヤ（第２回転部材）
５５    第１モータ
５９ａ，５９ｂ  上下位置検出手段
６０    揺動リンク
６６    切断針上下動機構
６７    切断針回転機構
７０    第２モータ
７２ａ  第１ギヤ（第１回転部材）
８０    制御装置（回転制御手段）
【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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