(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直釜と、
垂直釜の正面側に配置される中釜押さえとを備えるミシンにおいて、
前記中釜押さえを押さえる押さえ位置と当該押さえ位置から離隔した退避位置との間で移動可能に支持された押さえ枠と、
前記押さえ枠に装備され、前記中釜押さえに形成された貫通部を通過すると共に前記垂直釜のボビンケースの正面側を渡る検出光により上糸の通過を検出する光学式の上糸検出部と、
前記上糸検出部による前記検出光の受光量に基づいて上糸の通過の有無を判定する目飛び検出処理部とを備えることを特徴とするミシン。
【請求項２】
前記押さえ枠と前記中釜押さえとの間には、位置決めを行うための凹凸構造が設けられていることを特徴とする請求項１記載のミシン。
【請求項３】
前記凹凸構造は、ピンと当該ピンを挿入可能な穴からなることを特徴とする請求項２記載のミシン。
【請求項４】
前記中釜押さえは、前記垂直釜の周囲を囲繞する周壁部を有し、
当該周壁部には、前記貫通部としての貫通孔が形成され、
当該貫通孔の一部の形状が、前記垂直釜の正面に形成された凹部の凹み形状に倣う形状であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のミシン。
【請求項５】
前記押さえ枠は、回動により前記押さえ位置と前記退避位置との間の移動を行い、
前記押さえ位置にある前記押さえ枠に前記中釜押さえ側への押さえ圧を付与するトグル機構を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のミシン。
【請求項６】
前記トグル機構は、
前記押さえ枠に対する押さえ圧の付与と解除を操作する入力レバーと、
前記入力レバーの操作状態を検出する操作検出部とを備えることを特徴とする請求項５記載のミシン。
【請求項７】
前記検出光の通過経路に対して塵芥除去のためにエアーの吹き付けを行うエアー吐出機構を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のミシン。
【請求項８】
前記エアー吐出機構は、前記押さえ枠に装備され、前記中釜押さえの貫通部に対して貫通方向の一端部と他端部とからそれぞれエアーの吹き付けを行うノズルを有することを特徴とする請求項７に記載のミシン。
【請求項９】
前記エアー吐出機構は、前記押さえ枠に装備され、前記上糸検出部の検出光の受光部分及び発光部分に対してエアーの吹き付けを行うノズルを有することを特徴とする請求項７又は８に記載のミシン。
【請求項１０】
前記エアーの吹き付けを、規定の針落ち回数又は規定時間ごとに周期的に行うように前記エアー吐出機構を制御する清掃制御部を備えることを特徴とする請求項７から９のいずれか一項に記載のミシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縫い針が形成する上糸ループから釜の剣先ですくわれた上糸の釜の通過の有無を光学的に検出することで、縫い目が形成されない目飛びを検出するミシンの目飛び検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミシンの縫製は、上糸と下糸とが所要に絡んで縫い目を形成することにより行われる。より具体的には、上糸を目穴に通した縫い針が布地を貫いて布地の下側に突出し、次いで上昇に移るが、下死点に達した縫い針が上昇に移るときに布地の下側の上糸がたるんでループが形成される。同時に、縫い針の上下動に連動して回転する釜が、縫い針が下死点より若干上昇した位置において、剣先により前記ループになった上糸をすくう。そして該釜が回転し、前記剣先が所定の位置を過ぎた位置で天秤が上昇することによって、上糸のループに釜をくぐらせ、ボビンケースから出て布地に達している下糸が上糸と絡み合って縫い目を一つ形成する。
そして、従来のミシンは、釜に捕捉された上糸のループに釜をくぐらせる際に、当該ループがボビンケースを横切るか否かを検出するために、釜の回転中心線に対して斜め方向からボビンケースの正面側に投光を行い、光電検出器によって反射光の光強度の変化を光学的に検出し、上糸と下糸の結節が形成されない目飛びの発生を検出していた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１９７７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のミシンでは、ボビンケースの正面に投光を行っているが、ボビンケースは金属製であり、一般に光沢を有することから、縫製時の僅かな振動やガタつきで反射光の状態が大きく変動し、外乱の影響が大きくて糸の通過を精度良く検出することが難しかった。
【０００５】
本発明は、より精度良く目飛びを検出することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、ミシンにおいて、
垂直釜と、
垂直釜の正面側に配置される中釜押さえとを備えるミシンにおいて、
前記中釜押さえを押さえる押さえ位置と当該押さえ位置から離隔した退避位置との間で移動可能に支持された押さえ枠と、
前記押さえ枠に装備され、前記中釜押さえに形成された貫通部を通過すると共に前記垂直釜のボビンケースの正面側を渡る検出光により上糸の通過を検出する光学式の上糸検出部と、
前記上糸検出部による前記検出光の受光量に基づいて上糸の通過の有無を判定する目飛び検出処理部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のミシンにおいて、
前記押さえ枠と前記中釜押さえとの間には、位置決めを行うための凹凸構造が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項２記載のミシンにおいて、
前記凹凸構造は、ピンと当該ピンを挿入可能な穴からなることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載のミシンにおいて、
前記中釜押さえは、前記垂直釜の周囲を囲繞する周壁部を有し、
当該周壁部には、前記貫通部としての貫通孔が形成され、
当該貫通孔の一部の形状が、前記垂直釜の正面に形成された凹部の凹み形状に倣う形状であることを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載のミシンにおいて、
前記押さえ枠は、回動により前記押さえ位置と前記退避位置との間の移動を行い、
前記押さえ位置にある前記押さえ枠に前記中釜押さえ側への押さえ圧を付与するトグル機構を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項５記載のミシンにおいて、
前記トグル機構は、
前記押さえ枠に対する押さえ圧の付与と解除を操作する入力レバーと、
前記入力レバーの操作状態を検出する操作検出部とを備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項７記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載のミシンにおいて、
前記検出光の通過経路に対して塵芥除去のためにエアーの吹き付けを行うエアー吐出機構を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項８記載の発明は、請求項７記載のミシンにおいて、
前記エアー吐出機構は、前記押さえ枠に装備され、前記中釜押さえの貫通部に対して貫通方向の一端部と他端部とからそれぞれエアーの吹き付けを行うノズルを有することを特徴とする。
【００１４】
請求項９記載の発明は、請求項７又は８記載のミシンにおいて、
前記エアー吐出機構は、前記押さえ枠に装備され、前記上糸検出部の検出光の受光部分及び発光部分に対してエアーの吹き付けを行うノズルを有することを特徴とする。
【００１５】
請求項１０記載の発明は、請求項７から９のいずれか一項に記載のミシンにおいて、
前記エアーの吹き付けを、規定の針落ち回数又は規定時間ごとに周期的に行うように前記エアー吐出機構を制御する清掃制御部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、中釜押さえを押さえる押さえ枠に装備され、中釜押さえに形成された貫通部を通過すると共に垂直釜のボビンケースの正面側を渡る検出光により上糸の通過を検出する光学式の上糸検出部と、上糸検出部による検出光の受光量に基づいて上糸の通過の有無を判定する目飛び検出処理部とを備えている。
このため、中釜押さえに形成された貫通部により、ボビンケースの正面側を渡る検出光によって上糸の検出を行うことが可能であり、ボビンケースの正面に検出光を投光しないので、振動により反射光の変動を抑え、外乱の影響を低減させることができるので、上糸の通過を精度良く検出することができ、目飛びの発生も精度良く検出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るミシンの釜周辺の正面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るミシンの釜周辺の斜視図である。
【図３】図３（Ａ）はボビンケースの正面図、図３（Ｂ）は側面図である。
【図４】図４（Ａ）は中釜押さえの左側面図、図４（Ｂ）は右側面図である。
【図５】中釜押さえの左側面の部分拡大図である。
【図６】押さえ枠が押さえ位置にある場合の枠支持機構の平面図である。
【図７】押さえ枠が退避位置にある場合の枠支持機構の平面図である。
【図８】ミシンの制御系を示すブロック図である。
【図９】制御装置による縫製制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［ミシンの全体構成］
以下、本発明の実施形態に係るミシン１０について、図面を用いて詳細に説明する。図１はミシン１０の釜周辺の正面図であり、針板の周囲で針板と同一平面上に配置される平板状の針板補助カバー１１の下側部分の構成を示している。また、図２は同構成の斜視図である。
【００１９】
ミシン１０は、図１に示すように、筐体となるミシンフレームを備え、ミシンフレームの下部にはミシンベッド部１２が位置している。そして、ミシンベッド部１２の水平方向における一端部には垂直半回転釜２０の大釜２１が突出した状態で設けられている。
以下の説明では、水平であってミシンベッド部１２における大釜２１が突出した方向に平行な方向をＸ軸方向とし、大釜２１側（図１紙面手前側）を「前」とし、その逆方向を「後」とする。
さらに水平であってＸ軸方向に直交する方向をＹ軸方向とし、その一端側（図１左側）を「左」、その他端側（図１右側）を「右」とする。
さらにＸ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向とし、その一端側（図１上側）を「上」、その他端側（図１下側）を「下」とする。
【００２０】
ミシン１０は、一般的なミシンが備えるミシンモーター１４、上軸、針棒上下動機構、被縫製物の送り機構、天秤、糸調子器、糸切り装置等を備えているが、これらは周知のものと同一なので、図示及び説明は省略する。
このミシン１０は、特徴的な構成として、垂直半回転釜２０の正面側に配置される中釜押さえ２２を前方から押さえる押さえ枠３０と、押さえ枠３０を支持する枠支持機構４０と、垂直半回転釜２０のボビンケース２４を渡る上糸を検出する上糸検出部６０と、垂直半回転釜２０の周辺の塵芥除去のためにエアーの吹き付けを行うエアー吐出機構７０と、ミシン１０の各部の動作制御を行う制御装置９０とを備えている。
なお、垂直半回転釜２０の正面側とは、後述する中釜２３に対してボビンケース２４が配置されている面をいう。
【００２１】
［垂直半回転釜］
垂直半回転釜２０は、略円筒状の大釜２１と、大釜２１の内側で回転可能に支持された中釜２３と、中釜２３の内側に格納されたボビンケース２４と、ボビンケース２４内に格納されたボビン（図示略）と、大釜２１に格納された中釜２３を保持する中釜押さえ２２とを備えている。
【００２２】
大釜２１は、略円筒状であってその中心線がＸ軸方向に平行な状態でミシンベッド部１２の前端部に固定支持されている。
そして、大釜２１の前端中央部は円形に広く開口しており、その内部に中釜２３を格納する。大釜２１の内部には、Ｘ軸回りの円周に沿った摺接部が形成されており、中釜２３の外周と摺接して、中釜２３をＸ軸回りに回転可能に支持する。
【００２３】
中釜２３は、内部の回転中心位置にボビン及びボビンケース２４に挿入される支軸を備え、外周には、上糸を捕捉するための剣先を備えている。
この中釜２３には、縫製の駆動源となるミシンモーターによりＸ軸を中心とする往復回動動作が付与される図示しないドライバーが併設されており、中釜２３はドライバーと共にＸ軸を中心とする往復回動動作を行う。この往復回動動作により、中釜２３は、剣先が最上部に位置するときに縫い針から上糸のループを捕捉し、下方に回動して上糸のループを引き出すと共に中釜２３の最下部をくぐらせてから逆方向の回動に転じて剣先を最上部に戻すことができる。中釜２３の最下部をくぐらせる位置まで引き出された上糸のループは天秤の引き上げにより上方に引き上げられるので、剣先から離れても上方に引き上げられて、上糸と下糸により結節を形成することができる。
【００２４】
［垂直半回転釜：ボビンケース］
図３（Ａ）はボビンケース２４の正面図、図３（Ｂ）は側面図である。図示のように、ボビンケース２４は、ボビンを格納する円筒状の外周部２４１と、外周部２４１の前端部を閉塞する前面部２４２とを備えている。そして、前面部２４２の中央には中釜２３の支軸が挿入される円孔部２４３と、挿入された中釜２３の支軸の先端部に形成された周溝を係止して抜け防止を図る係止レバー２４４と、内部のボビンから繰り出される下糸に張力を付与するための糸調子バネ２４５と、前面部２４２から上方に延出されると共に上端部に下糸の挿通孔が形成された角部２４６と、前面部２４２の下部に形成された後方へ凹んだ凹部２４７とを備えている。
【００２５】
外周部２４１は、後端部側が広く開口して、そこから内部にボビンを挿入することができる。
また、外周部２４１には、下糸の繰り出し口が設けられ、内部のボビンの巻かれた下糸を外側に繰り出すことができる。
糸調子バネ２４５は、外周部２４１の周面に倣って湾曲した板バネであり、糸繰り出し口を覆うように外周部２４１の外側に取り付けられている。そして、下糸を外周部２４１と糸調子バネ２４５の隙間に通すことにより、摺動摩擦による張力の付与を行うことができる。
【００２６】
前面部２４２の中央部には前述したように円孔部２４３が形成され、円孔部２４３を横切るようにして係止レバー２４４が装備されている。この係止レバー２４４は前面部に対して起伏回動可能であり、円孔部２４３に対応する位置に形成された矩形の開口部により中釜２３の支軸の先端部を係止する。
【００２７】
また、前面部２４２における係止レバー２４４の上側からは、角部２４６が右斜め上方に向かって延出されている。この角部２４６は、上端部が後方に屈曲し、その先に挿通孔が形成されている。ボビンから繰り出された下糸は、糸調子バネ２４５を経て、角部２４６の挿通孔を通って針板の針穴に案内される。
なお、図３（Ａ）では、角部２４６の上端部が前面部２４２の中心の真上に位置した状態でボビンケース２４は図示されているが、図１に示すように、ボビンケース２４は幾分左方に傾斜した状態で中釜２３の内部に格納される。
【００２８】
前面部２４２の下部に形成された凹部２４７は、前面部２４２から後方に傾斜した傾斜面２４７ａと、前面部２４２に平行であって前面部２４２よりも後方に位置する後退面２４７ｂとを有している。
また、図３（Ａ）ではこれら傾斜面２４７ａと後退面２４７ｂは、何れも、水平方向に沿って長尺に図示されているが、図１に示すように、ボビンケース２４を中釜２３の内部に格納した状態では、傾斜面２４７ａと後退面２４７ｂは幾分左方に傾斜した状態となる。そして、これらの二平面の境界が左下がりの傾斜方向に沿った谷間を形成している。
【００２９】
前面部２４２の下部にこのような凹部２４７を形成したのは、前述した中釜２３の剣先が捕捉した上糸のループにボビンケース２４をくぐらせる際に、前面部２４２の下部を通過す上糸の摺動抵抗を低減するためである。
仮に、前面部２４２の上部と同様に、緩やかに後方に湾曲した湾曲面を前面部２４２の下部にも形成した場合には、上糸は湾曲面全体に摺接しながら移動することになり、摺動抵抗が大きくなる。
これに対して、凹部２４７が形成されている場合には、傾斜面２４７ａの上縁部と後退面２４７ｂの下縁部のみが上糸に摺接するので、接触面積の低減による摺動抵抗の低減を図ることができる。
従って、上糸のループにボビンケース２４を良好にくぐらせることができ、安定した縫い目の形成を行うことができる。
【００３０】
［垂直半回転釜：中釜押さえ］
中釜押さえ２２は、略リング状であって中釜２３の周囲を囲繞する周壁部２２１と、周壁部２２１の外周から上部を除いた周囲に延出されたフランジ部２２２とを備えている。
周壁部２２１は、前後に広く略円形に開口した状態で貫通しており、その内側には中釜２３の外縁部の前面に摺接する摺接面を備えている。
また、周壁部２２１は広く開口しているので、中釜押さえ２２を大釜２１に取り付けたままの状態で開口部からボビンケース２４を出し入れすることができる。
さらに、周壁部２２１の前側内周部には、外側に凹んだ嵌合凹部２２１ａが形成されており、ボビンケース２４の角部２４６が嵌合する。この嵌合凹部２２１ａに嵌合することにより、ボビンケース２４は周囲の中釜２３に伴う回転が阻止され、静止状態を維持することができる。
【００３１】
中釜押さえ２２のフランジ部２２２は、左右にＵ字状に凹んだ切り欠き２２２ａ，２２２ｂが形成されており、切り欠き２２２ａ，２２２ｂの内側には大釜２１の前面部に装備された取付部材２１１，２１２が配置されている。
左右の取付部材２１１，２１２は、何れも、Ｘ軸方向に沿った軸部と当該軸部の前端部に設けられた平板状の操作レバーとを備えている。軸部は、大釜２１の前面に形成された図示しない取付穴に挿入され、回動可能且つ抜脱不能となっている。
操作レバーは、軸部の前端部から当該軸部を中心とする半径方向に延出されており、当該操作レバーを人の手によって回動操作することができる。
【００３２】
取付部材２１１，２１２は、それぞれの操作レバーが互いに外側を向いた状態で中釜押さえ２２のフランジ部２２２と干渉しない状態となり、大釜２１に対して中釜押さえ２３を取り付け及び取り外し可能となる。取り付けの際には、取付部材２１１，２１２に対して切り欠き２２２ａ，２２２ｂを位置決めして大釜２１の前面に中釜押さえ２２を配置し、各取付部材２１１，２１２の操作レバーを下側に回動させることで当該操作レバーが中釜押さえ２２のフランジ部２２２の前面に当接し、大釜２１に対して中釜押さえ２２が前側に外れないように保持される。
なお、右側の取付部材２１２の操作レバーは、後述する上糸検出部６０の光学素子の検出光の光路を遮蔽する配置となっているので、その一部が矩形に切り欠かれた開口２１２ａとなっており、検出光が通過可能となっている。
【００３３】
また、中釜押さえ２２の周壁部２２１も、後述する上糸検出部６０の光学素子の検出光の光路を遮蔽する配置となっているので、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、周壁部２２１の左下部及び右下部に、光路に沿って貫通した貫通部としての貫通孔２２１ｂ，２２１ｃが形成されている。
なお、後述する上糸検出部６０は、中釜押さえ２２の左下側から右斜め上に検出光の投光及び受光を行う受光部分及び発光部分としての光学ユニット６１と中釜押さえ２２の右下側で検出光を反射する反射板６２とを備えており、検出光は前述したボビンケース２４の凹部２４７の長手方向に平行であって当該凹部２４７の内部を通過する配置となっている。
つまり、検出光の光路は、凹部２４７と同様に、Ｙ軸方向に対して幾分左下がりに傾斜した方向となるので、左側の貫通孔２２１ｂは右側の貫通孔２２１ｃよりも幾分低位置に形成されている。
【００３４】
上糸検出部６０は、上記のように、ボビンケース２４の凹部２４７を通過する検出光が通過するように光学ユニット６１及び反射板６２を配置しているので、上糸のループにボビンケースをくぐらせる際に、上糸が凹部２４７に接しないように傾斜面２４７ａの上縁部と後退面２４７ｂの下縁部に沿って移動し、検出光の一部が遮蔽されて受光量の低下を生じることから、上糸が目飛びを生じることなく縫い目が形成されたことを検出することができる。
従って、検出光の受光を行う光学ユニット６１側の貫通孔２２１ｂでは、上糸以外の原因によって検出光の受光量の変動が生じることは望ましくない。
一方、光学ユニット６１側の貫通孔２２１ｂは、図４（Ａ）に示すように、その形状が反射板６２側の貫通孔２２１ｃのように円形としないで略扇形に形成することにより、検出光の受光量の変動の影響を低減させている。
【００３５】
即ち、ボビンケース２４はその周囲で中釜２３が高速で往復回動を行うので、特に、前後方向の振動が生じやすい。そして、検出光が通過する凹部２４７は、Ｘ−Ｚ平面に沿った断面形状が傾斜面２４７ａ及び後退面２４７ｂにより決定されている。
このような凹部２４７を通過する検出光を受光する場合に、光学ユニット６１側の貫通孔２２１ｂの形状を、図４（Ｂ）の貫通孔２２１ｃのように略円形にすると、略円形の範囲内に傾斜面２４７ａ及び後退面２４７ｂよる遮蔽領域が発生する。そして、ボビンケース２４が前後に振動すると、遮蔽領域も振動するので、検出光の受光量の変動が生じて上糸の検出精度が低下する。
このため、図５に示すように、光学ユニット６１側の貫通孔２２１ｂの形状を略扇形に形成し、傾斜面２４７ａ及び後退面２４７ｂよる遮蔽領域の発生量を低減又は排除することにより、ボビンケース２４の振動による検出光の受光量の変動を低減して、上糸の検出精度の向上を図っている。
なお、光学ユニット６１側の貫通孔２２１ｂの形状は、凹部２４７の傾斜面２４７ａ及び後退面２４７ｂにより遮蔽されない形状であれば、略扇形以外の形状、例えば、菱形や平行四辺形や貫通孔が開いている溝形状等の形状であっても良い。
【００３６】
また、中釜押さえ２２のフランジ部２２２の前面下部には、前方に突出した二つの円形突起状の位置決め用のピン２２３，２２３が形成されている。このピン２２３，２２３は、後述する押さえ枠３０との間で形成される位置決めを行うための凹凸構造の一部を構成しており、当該凹凸構造構成する押さえ枠３０側の二つの位置決め穴３２１，３２１に挿入され、中釜押さえ２２と押さえ枠３０とを相対的に適正な位置に位置決めする。
【００３７】
［押さえ枠］
押さえ枠３０は、後述する枠支持機構４０により、中釜押さえ２２を前方から後方に向かって押さえる押さえ位置（図６参照）と当該押さえ位置から離隔した退避位置（図７参照）との間で移動可能に支持された枠体である。
なお、以下の説明において、各構成の向きや方向及び位置については、特に言及していない場合には、押さえ枠３０が押さえ位置にある場合の向きや方向及び位置を示しているものとする。
【００３８】
この押さえ枠３０は、押さえ位置においてＹ−Ｚ平面に沿った状態となる平板状の本体部３１と、本体部３１の後面側に固定され、当該本体部と共にＹ−Ｚ平面に沿った状態となる平板状の支持板３２とを備えている。
【００３９】
支持板３２は、その下端部において枠支持機構４０に連結保持されており、その上端部には中釜押さえ２２の周壁部２２１の外周の下端部に当接する円弧状の凹部が形成されている。また、支持板３２の円弧状の凹部の下側には、二つの位置決め穴３２１，３２１がＸ軸方向に沿って貫通形成されている。
これら位置決め穴３２１，３２１は、前述したように、押さえ枠３０と中釜押さえ２２との間で形成される位置決めを行うための凹凸構造の一部を構成しており、中釜押さえ２２のピン２２３，２２３が挿入され、中釜押さえ２２と押さえ枠３０とを相対的に適正な位置に位置決めする。
【００４０】
本体部３１は、支持板３２の前面側に固定され、枠支持機構４０により、支持板３２と一体的に位置切り替えが行われる。
本体部３１は、その後面側部で上糸検出部６０の光学ユニット６１を固定支持し、前面側右端部で反射板６２を固定支持している。
また、本体部３１は、その前面側左端部でエアー吐出機構７０の第一及び第二ノズル７１，７２を固定支持し、前面側中央部で第三及び第四ノズル７３，７４を固定支持し、後面側右端部で第五及び第六ノズル７５，７６を固定支持している。
【００４１】
［上糸検出部］
上糸検出部６０は、前述したように、押さえ枠３０の本体部３１の後面側左端部に固定支持された光学ユニット６１と、本体部３１の前面側右端部に固定支持された反射板６２とを備えている。
光学ユニット６１は、検出光を反射板６２に向かって投光する発光素子と、反射板６２で反射された検出光を受光する受光素子とを備えている。発光素子と受光素子とは近接して配置され、発光素子の投光方向と受光素子の受光方向とが同一方向である反射板６２側に向けられている。即ち、ボビンケース２４の凹部２４７の傾斜面２４７ａ及び後退面２４７ｂの長手方向に平行であって、凹部２４７の内側を検出光が通過する向きとなっている。
反射板６２は後方に延出された反射面を有し、当該反射面は、検出光の光軸上であって当該光軸に垂直な向きとなっている。
【００４２】
上糸検出部６０は、上記構成により、光学ユニット６１の発光素子から検出光が投光されると、中釜押さえ２２の貫通孔２２１ｂを通過して、中釜押さえ２２の内側にあるボビンケース２４の凹部２４７を通り、中釜押さえ２２の貫通孔２２１ｃを通過して、反射板６２の反射面で平行且つ逆方向に反射され、再び、貫通孔２２１ｃ、凹部２４７、貫通孔２２１ｂを通過して光学ユニット６１の受光素子により受光される。
そして、縫製時には、所定の上軸角度において、上糸のループが凹部２４７を通過して検出光の受光量の低下を光学ユニット６１が検出することにより、適正な結節の形成が検出され、所定の上軸角度において、検出光の受光量の低下を光学ユニット６１が検出しないことにより、目飛びの発生が検出される。
【００４３】
［枠支持機構］
図６は枠支持機構４０が押さえ枠３０を押さえ位置で支持している状態を示す平面図、図７は枠支持機構４０が押さえ枠３０を退避位置で支持している状態を示す平面図である。
枠支持機構４０は、図１，２，６，７に示すように、針板補助カバー１１及びミシンベッド部１２に固定支持されるベース枠体４１と、ベース枠体４１によりＺ軸回りに回動可能に支持された回動板４２と、回動板４２の回動端部に固定されると共に押さえ枠３０を支持する支持ブロック４３と、押さえ位置にある押さえ枠３０を、支持ブロック４３を介して大釜２１側に押圧するトグル機構５０とを備えている。
【００４４】
ベース枠体４１は、Ｙ軸方向からみて略コ字状の枠体であり、Ｙ−Ｚ平面に沿った立板部と、立板部の上端部から前方に延出された上板部と、立板部の下端部から前方に延出された下板部とが長尺平板の折曲加工により形成されている。
ベース枠体４１の立板部は、ミシンベッド部１２の前面にネジ止めにより固定されており、上板部は、針板補助カバー１１の下面にネジ止めにより固定されている。
【００４５】
回動板４２は、図６及び図７に示すように、およそ90°の範囲でＺ軸回りに回動を行い、その回動端部が右方を向いた状態で押さえ枠３０を押さえ位置に保持し、その回動端部が前方を向いた状態で押さえ枠３０を退避位置に保持する。
この回動板４２は、押さえ位置にある場合に、Ｘ軸方向からみてクランク状であり、Ｘ−Ｚ平面に沿った立板部と、立板部の上端部から左方に延出された上板部と、立板部の下端部から右方に延出された下板部とが長尺平板の折曲加工により形成されている。
そして、回動板４２の上板部がベース枠体４１の上板部に対してＺ軸方向に沿った支軸により回動可能に支持されており、回動板４２の下板部の下面には支持ブロック４３がネジ止め固定されている。
【００４６】
支持ブロック４３は、Ｙ軸方向に沿った長尺のブロックであり、左端部上面が回動板４２の下板部の下面にネジ止めにより固定され、右端部下面で押さえ枠３０の支持板３２の底部をネジ止めにより固定支持している。
【００４７】
［枠支持機構：トグル機構］
トグル機構５０は、支持ブロック４３に一端部が連結され、他端部がベース枠体４１の下板部にＺ軸回りで回動可能に支持されたリンク体５１と、押さえ枠３０に対する押さえ圧の付与と解除を操作する入力レバー５２と、入力レバー５２の操作状態を検出する操作検出部５３とを備えている。
【００４８】
リンク体５１は、回動板４２の支軸と同一軸上にある支軸によりベース枠体４１の下板部にＺ軸回りで回動可能に支持されている。従って、リンク体５１と回動板４２と支持ブロック４３と押さえ枠３０は一体となってＺ軸回りの回動動作を行うことができる。
【００４９】
入力レバー５２は、リンク体５１の左側でベース枠体４１の下板部にＺ軸回りで回動可能に支持されており、当該入力レバー５２の回動支軸を挟んで一方と他方とに、人手により回動操作を入力する操作部とリンク体５１との連結腕とがそれぞれ延出されている。
入力レバー５２の連結腕は、リンク体５１に対してその回動支軸の近傍でＺ軸回りに回動可能に連結されている。
そして、入力レバー５２を上方から見て時計方向に回動させると、リンク体５１には反時計方向の回動が付与され、押さえ枠３０を退避位置から押さえ位置に向かって回動させることができる。
【００５０】
さらに、入力レバー５２とリンク体５１との間には、押さえ位置の手前で死点となるように相互の連結位置が設計されており、死点に近づくと、入力レバー５２とリンク体５１の部材間に弾性的な撓みを生じ、死点を超えるまでは、入力レバー５２及びリンク体５１の弾性力が退避位置側への回動方向に作用し、死点を超えると、入力レバー５２とリンク体５１の撓みによる弾性力が押さえ位置側への回動方向に転じる。
これにより、トグル機構５０は、リンク体５１及び支持ブロック４３を介して、押さえ位置にある押さえ枠３０に中釜押さえ２２側への押さえ圧を付与することができる。
【００５１】
なお、トグル機構５０によりリンク体５１及び支持ブロック４３を介して押さえ枠３０を中釜押さえ２２側に回動させると、押さえ枠３０の二つの位置決め穴３２１，３２１は、中釜押さえ２２のピン２２３，２２３に位置が合致し、位置決め穴３２１，３２１にピン２２３，２２３が挿入されるように、各部材が組み付けられている。
また、ピン２２３，２２３の先端部はテーパ状又は丸みを帯びており、僅かな位置ズレが生じていても、ピン２２３，２２３が位置決め穴３２１，３２１に導き込まれるようになっている。
【００５２】
操作検出部５３は、近接センサーであり、押さえ枠３０を押さえ位置まで移動させたときの入力レバー５２の位置に最も近接するように配置されている。これにより、操作検出部５３は、入力レバー５２の近接から、押さえ枠３０が押さえ位置にあることを検出することができる。
【００５３】
［エアー吐出機構］
エアー吐出機構７０は、空圧ポンプ等を用いた図示しない空気圧発生源と、電磁弁を介して空気圧発生源と接続され、エアーの吐出を行う第一〜第六ノズル７１〜７６とを備えている。
第一〜第六ノズル７１〜７６は、何れも、押さえ枠３０の本体部３１に支持されており、押さえ枠３０が押さえ位置にある状態で、それぞれが所定の位置に対してエアーの吹き付けを行い、塵芥の除去を行う。
【００５４】
第一ノズル７１は、ノズルの先端を上糸検出部６０の光学ユニット６１の発光素子及び受光素子に向けて支持されており、光学ユニット６１に付着した塵芥の除去を行う。
第二ノズル７２は、ノズルの先端を中釜押さえ２２の周壁部２２１の外側から貫通孔２２１ｂに向けて支持されており、周壁部２２１の外周面上における貫通孔２２１ｂの周囲及び貫通孔２２１ｂ内に付着した塵芥の除去を行う。
第三ノズル７３は、ノズルの先端を中釜押さえ２２の周壁部２２１の内側から貫通孔２２１ｂに向けて支持されており、周壁部２２１の内周面上における貫通孔２２１ｂの周囲及び貫通孔２２１ｂ内に付着した塵芥の除去を行う。
第四ノズル７４は、ノズルの先端を中釜押さえ２２の周壁部２２１の内側から貫通孔２２１ｃに向けて支持されており、周壁部２２１の内周面上における貫通孔２２１ｃの周囲及び貫通孔２２１ｃ内に付着した塵芥の除去を行う。
第五ノズル７５は、ノズルの先端を中釜押さえ２２の周壁部２２１の外側から貫通孔２２１ｃに向けて支持されており、周壁部２２１の外周面上における貫通孔２２１ｃの周囲及び貫通孔２２１ｃ内に付着した塵芥の除去を行う。
第六ノズル７６は、ノズルの先端を上糸検出部６０の反射板６２の反射面に向けて支持されており、反射板６２の反射面に付着した塵芥の除去を行う。
【００５５】
［ミシンの制御系］
図８に示すように、ミシン１０は、ミシンモーター１４を駆動させるための駆動回路１４ａと、上軸角度を検出するエンコーダー１５の検出信号のカウンタ回路１５ａと、操作検出部５３と、上糸検出部６０の光学ユニット６１と、エアー吐出機構７０のエアーの吹き付け動作を制御する電磁弁７７の駆動回路７８と、縫製の開始や設定情報の入力等を入力すると共に所定情報の表示を行う操作パネル９１とが図示しないインターフェイスを介して接続されている。
【００５６】
エンコーダー１５は上軸角度を示す二種類の位相信号を出力する。当該エンコーダー１５から出力されるエンコーダーＡ相信号は、最小単位信号で、上軸角度が１°変化するごとに１パルスを出力する。また、エンコーダー１５から出力されるエンコーダーＺ相信号は、上軸の一回転を一周期とするパルス信号である。
制御装置９０は、エンコーダーＺ相信号を原点としてエンコーダーＡ相信号のパルス数をカウントすることで上軸角度を認識することができる。
【００５７】
制御装置９０は、各種の処理や制御を実行するためのプログラムや、当該プログラムで使用されるデータが記憶された図示しないメモリを備え、これらのプログラムに基づく各種制御を行うマイクロプロセッサーである。
制御装置９０は、プログラムの実行により、縫製開始判定処理、目飛び検出処理、清掃制御を行う。
【００５８】
縫製開始判定処理は、操作パネル９１から縫製の開始が入力されると、制御装置９０は、操作検出部５３による入力レバー５２の有無を検出し、入力レバー５２の近接が検出された場合にのみミシンモーター１４の駆動により縫製を開始する。
即ち、操作検出部５３によって入力レバー５２が検出されない場合には、押さえ枠３０が使用位置になく、中釜押さえ２２が中釜２３を押さえてない状態にある可能性があるので、ミシンモーター１４の駆動自体を規制する。
また、操作検出部５３によって入力レバー５２が検出されると、押さえ枠３０が使用位置において中釜押さえ２２を前方から押さえている状態にあることを意味するので、縫製可能な状態であることからミシンモーター１４の駆動による縫製を開始する。
【００５９】
目飛び検出処理は、縫製時において、上糸検出部６０により目飛びの発生を検出する処理であり、縫製実行中は所定の周期で繰り返し実行される。
即ち、前述したように、上糸検出部６０は、光学ユニット６１による検出光の受光強度の低下から上糸がボビンケース２４の下部を適正に通過したことを検出することができる。上糸がボビンケース２４の下部を通過するタイミングは、ほぼ一定の上軸角度であることから、制御装置９０は、エンコーダー１５の出力を監視して、当該上軸角度を含む一定の上軸角度範囲で光学ユニット６１による検出光の受光強度の低下を検出するか判定する。これにより、受光強度の低下が生じなければ、上糸がボビンケース２４を通過していないので、目飛びが発生したことを検出することができる。
従って、制御装置９０は、「上糸検出部による検出光の受光量に基づいて上糸の通過の有無を判定する目飛び検出処理部」として機能する。
【００６０】
清掃制御は、縫製時において、エアー吐出機構７０の第一〜第六ノズル７１〜７６からエアーの吹き付けを行い、検出光の光路上の各位置の塵芥の除去を行う制御である。
清掃制御において、制御装置９０は、原則として、操作パネル９１から糸切りの実行の入力等により縫製の終了が検出されると、電磁弁７７を開いて各ノズル７１〜７６からのエアーの吹き付けを所定時間実行する。
しかしながら、ミシン１０の場合、縫製による針落ちの回数が1000回を超えると、垂直半回転釜２０の周囲の付着塵芥量が増えて上糸検出部６０の光学ユニット６１による上糸の検出精度の低下を生じる。
そこで、制御装置９０は、縫製終了時に加えて、縫製開始から上軸の500回転ごとに、電磁弁７７を開いて各ノズル７１〜７６からのエアーの吹き付けを所定時間実行する制御を行う。なお、上軸の回転数は、エンコーダー１５により検出する。
これにより、制御装置９０は、「エアーの吹き付けを、規定の針落ち回数又は規定時間ごとに周期的に行うように前記エアー吐出機構を制御する清掃制御部」として機能する。エアーの吹付け間隔は、ユーザが自由に変更可能で、一定時間ごとの吹き付けなどにも変更可能である。
【００６１】
［縫製動作］
制御装置９０が実行する上記縫製開始判定処理、目飛び検出処理、清掃制御を含む縫製動作制御について図９のフローチャートに基づいて説明する。
まず、制御装置９０は、操作パネル９１から縫製開始が入力されると、操作検出部５３によりトグル機構５０の入力レバー５２が押さえ枠３０を押さえ位置とする操作位置にあるか否かを判定する（ステップＳ１）。
これにより、入力レバー５２が上記操作位置にないことが操作検出部５３から検出された場合には（ステップＳ１：ＮＯ）、押さえ枠３０による中釜押さえ２２の押さえ忘れが生じているものとして、操作パネル９１に押さえ忘れを報知するエラー表示を行う（ステップＳ３）。
【００６２】
一方、入力レバー５２が上記操作位置にあることが操作検出部５３から検出された場合には（ステップＳ１：ＹＥＳ）、制御装置９０はミシンモーター１４の駆動を開始し（ステップＳ５）、エンコーダー１５のＺ相信号から上軸回転数のカウントを開始する（ステップＳ７）。
【００６３】
さらに、制御装置９０は、エンコーダー１５のＡ相信号から、中釜２３が捕捉した上糸がボビンケース２４の下部を適正に通過したことを検出するための上軸の角度範囲の開始角度である上軸監視開始角度に到達したか否かを判定する（ステップＳ９）。
そして、上軸監視開始角度に到達していない場合には、上記判定を繰り返し実行し（ステップＳ９：ＮＯ）、上軸監視開始角度に到達した場合には（ステップＳ９：ＹＥＳ）、光学ユニット６１の受光素子の出力から上糸の通過による受光強度の低下を検出したか否かを判定する（ステップＳ１１）。
【００６４】
そして、上糸が検出されない場合には（ステップＳ１１：ＮＯ）、制御装置９０は、エンコーダー１５のＡ相信号から、中釜２３が捕捉した上糸がボビンケース２４の下部を適正に通過したことを検出するための上軸の角度範囲の終了角度度である上軸監視終了角度に到達したか否かを判定する（ステップＳ１３）。
【００６５】
そして、上軸監視終了角度に到達していない場合には（ステップＳ１３：ＮＯ）、処理を戻して、再び、光学ユニット６１の受光素子の出力から上糸の通過による受光強度の低下を検出したか否かを判定する（ステップＳ１１）。
これに対して、上糸の通過を検出しないで、上軸監視開始角度に到達した場合には（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、目飛びが発生したものと判断し、制御装置９０は、操作パネル９１により目飛びの発生を報知すると共に（ステップＳ１５）、ミシンモーター１４を停止させて（ステップＳ１７）、縫製動作制御を終了する。
【００６６】
一方、ステップＳ１１において、上糸の通過が検出された場合には（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、制御装置９０は、エンコーダー１５による上軸回転数のカウント値が500回転に達したか否かを判定する（ステップＳ１９）。
そして、上軸回転数のカウント値が500回転に達していない場合には（ステップＳ１９：ＮＯ）、ステップＳ２３に処理を進め、上軸回転数のカウント値が500回転に達した場合には（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、エアー吐出機構７０の電磁弁７７を開いて各ノズル７１〜７６からのエアーの吹き付けを所定時間継続して実行する（ステップＳ２１）。
【００６７】
次に、制御装置９０は、操作パネル９１から糸切りの実行が入力された否かを判定し（ステップＳ２３）、入力されていない場合には（ステップＳ２３：ＮＯ）、ステップＳ９に処理を戻して、上軸角度が上糸監視開始角度に到達したか否かを判定する。
また、糸切りの実行が入力された場合には（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、ミシンモーター１４の駆動を停止させると共に（ステップＳ２５）、糸切り装置による糸切りを実行する（ステップＳ２７）。
そして、エアー吐出機構７０の電磁弁７７を開いて各ノズル７１〜７６からのエアーの吹き付けを所定時間継続して実行し（ステップＳ２９）、上軸回転数のカウント値をリセットして（ステップＳ３１）、縫製動作制御を終了する。
【００６８】
［発明の実施形態の技術的効果］
上記ミシン１０は、中釜押さえ２２を押さえる押さえ枠３０に装備され、中釜押さえ２２に形成された貫通孔２２１ｂ，２２１ｃを通過すると共に垂直半回転釜２０のボビンケース２４の正面側を渡る検出光により上糸の通過を検出する光学式の上糸検出部６０と、上糸検出部６０による検出光の受光量に基づいて上糸の通過の有無を判定する目飛び検出処理部としての制御装置９０とを備えている。
このため、中釜押さえ２２に形成された貫通孔２２１ｂ，２２１ｃにより、ボビンケース２４の正面側を渡る検出光によって上糸の検出を行うことが可能であり、ボビンケース２４の正面に検出光を投光しないので、振動により反射光の変動を抑え、外乱の影響を低減させることができるので、上糸の通過を精度良く検出することができ、目飛びの発生も精度良く検出することが可能である。
【００６９】
また、上糸検出部６０を押さえ枠３０に搭載したので、垂直半回転釜２０の周囲に設置スペースを容易に確保しつつ、釜のメンテナンスや交換、清掃作業等の際には、押さえ枠３０と共に上糸検出部６０を退避させることができ、作業性の向上を図ることが可能である。
【００７０】
また、押さえ枠３０と中釜押さえ２３との間には、位置決めを行うための凹凸構造として、ピン２２３，２２３と位置決め穴３２１，３２１とが設けられているので、簡易な構造により、押さえ枠３０と中釜押さえ２３との相対的な位置決めを精度良く行うことが可能である。これに伴い、垂直半回転釜２０に対する上糸検出部６０も精度良く位置決めすることができるので、上糸の通過をより精度良く検出することが可能である。
【００７１】
また、中釜押さえ２３の周壁部２２１に形成された一方の貫通孔２２１ｂの一部の形状が、垂直半回転釜２０の正面に形成された凹部２４７の凹み形状に倣う形状（略扇形）としているので、ボビンケース２４が前後に振動した場合でも検出光の受光強度の変化を低減することができ、垂直半回転釜２０に振動が生じても上糸の通過をより精度良く検出することが可能である。
【００７２】
また、枠支持機構４０により、押さえ枠３０を押さえ位置と退避位置との間で回動可能とし、押さえ位置にある押さえ枠３０に中釜押さえ２３側への押さえ圧を付与するトグル機構５０を備える構成としたので、中釜押さえ２３に対して押さえ枠３０を強固に固定することができ、上糸検出部６０も強固に支持することが可能となる。
また、必要に応じて、押さえ枠３０による押さえ状態を容易に解除することも可能である。
【００７３】
また、上記トグル機構５０は、入力レバー５２の操作状態を検出する操作検出部５３を備えているので、縫製時において、押さえ枠３０による押さえ忘れを検出することができ、押さえ枠３０による中釜押さえ２３を押さえない状態で縫製を行うことを防止、低減することが可能となる。
【００７４】
また、ミシン１０は、検出光の通過経路に対して塵芥除去のためにエアーの吹き付けを行うエアー吐出機構７０を備えているので、検出光の通過経路の各部、例えば、中釜押さえ２２の貫通孔２２１ｂ，２２１ｃや上糸検出部６０の光学ユニット６１や反射板６２等から塵芥を除去することができ、塵芥の影響を低減させて上糸の通過をより精度良く検出することが可能となる。
【００７５】
また、制御装置９０は、エアー吐出機構７０によるエアーの吹き付けを、規定の針落ち回数（例えば500回）ごとに行うようにエアー吐出機構７０を制御するので、検出精度の低下を生じる前に、過不足のない適正な頻度でエアーの吹き付けを行うことが可能である。
【００７６】
［その他］
上記ミシン１０では、垂直半回転釜２０を有する場合を例示したが、垂直全回転釜であっても良い。
【００７７】
また、清掃制御におけるエアー吐出機構７０によるエアーの吹き付けを実行する上軸の回転数は、500回に限らない。また、上軸の回転数は、操作パネル９１等の設定手段により任意に設定可能としても良い。
【符号の説明】
【００７８】
１０  ミシン
１４  ミシンモーター
２０  垂直半回転釜（垂直釜）
２１  大釜
２２  中釜押さえ
２２１  周壁部
２２１ｂ，２２１ｃ  貫通孔（貫通部）
２２３，２２３  ピン（凹凸構造）
２３  中釜
２４  ボビンケース
２４２  前面部
２４６  角部
２４７  凹部
２４７ａ  傾斜面
２４７ｂ  後退面
３０  押さえ枠
３２１，３２１  位置決め穴（凹凸構造）
４０  枠支持機構
５０  トグル機構
５２  入力レバー
５３  操作検出部
６０  上糸検出部
６１  光学ユニット
６２  反射板
７０  エアー吐出機構
７１〜７６  第一〜第六ノズル
９０  制御装置（目飛び検出処理部、清掃制御部）
【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】
0006626715.tif 000008
【図８】
0006626715.tif 000009
【図９】
0006626715.tif 000010