(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下糸供給源からの下糸を糸供給ノズルの先端部から導出すると共に、該先端部を所望の位置に移動させる下糸供給回転モータを有する下糸供給手段と、
ボビンケースに収容されたボビンに接離可能な回転体を有すると共に該回転体の回転により係合したボビンを回転させる巻取モータを有するボビン回転手段と、
前記ボビンケースの把持及び開放を行うボビン把持手段と、
前記ボビン把持手段を移動させて、前記ボビンケースに収容されたボビンに前記回転体を接離させるボビンケース直動駆動手段と、
ボビンに巻回されボビンケース開口部から前記下糸供給手段に延出した糸を捕捉し、該糸の糸経路を前記開口部からボビンケース周側面に設けられたスリットに案内する糸捌部材と、を備えた下糸巻回装置において、
前記ボビンケースは、
周側面に設けられる下糸張力調整バネと、
該下糸張力調整バネの略先端部が重なる周側面に設けられる糸導出部と、を備え、
前記下糸供給手段を制御して、前記糸供給ノズルの先端部を前記糸導出部の中心線より該ボビンケースの反開放端側に配置した後に、
前記直動駆動手段と前記ボビン回転手段を制御して、前記ボビンを所定量回転させて前記糸へ張力を付与することにより、
ボビンに巻回されボビンケースから下糸供給源へ延出した糸を、前記ボビンケースの下糸張力調整バネの下に通過させ、かつ、該ボビンケースの糸導出部へ案内することを特徴とする下糸巻回装置。
【請求項２】
前記ボビンケ―スの外周に沿って、前記糸捌き部材を回動させる回転モータを備え、
前記回転モータと前記ボビンケース直線駆動手段を制御して、前記糸捌き部材に下糸を捕捉し、前記下糸供給手段を制御して、前記糸供給ノズルの先端部を前記糸導出部の中心線より該ボビンケースの反開放端側に配置した後に、
前記直動駆動手段と前記ボビン回転手段を制御して、前記ボビンを所定量回転させて前記糸へ張力を付与することにより、
ボビンに巻回されボビンケースから下糸供給源へ延出した糸を、前記ボビンケースの下糸張力調整バネの下に通過させ、かつ、該ボビンケースの糸導出部へ案内することを特徴とする請求項１に記載の下糸巻回装置。
【請求項３】
前記ボビンケ―スの外周に沿って、前記糸捌き部材を回動させる回転モータを備え、
前記回転モータと前記ボビンケース直線駆動手段を制御して、前記糸捌き部材に下糸を捕捉し、前記下糸供給手段を制御して、前記糸供給ノズルの先端部を前記糸導出部の中心線より該ボビンケースの反開放端側に配置した後に、
前記直動駆動手段と前記ボビン回転手段を制御して、前記ボビンを所定量回転させて前記糸へ張力を付与することにより、
ボビンに巻回されボビンケースから下糸供給源へ延出した糸を、前記ボビンケースの下糸張力調整バネの下に通過させ、
前記下糸供給手段と前記ボビンケース直線駆動手段を制御して、前記糸供給ノズルの先端部を前記ボビンケースの背面に重なる位置に配置した状態で、
前記直動駆動手段と前記ボビン回転手段を制御して、前記ボビンを所定量回転させて前記糸へ張力を付与することにより、
該糸を該ボビンケースの糸導出部へ案内することを特徴とする請求項１記載の下糸巻回装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高い信頼性で糸掛けできる下糸巻回装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、先に、下糸をボビンに自動的に供給する糸巻き装置（下糸自動供給装置）を開発すると共に、この下糸自動供給装置を特開平７−６８０７１号において開示している。
【０００３】
この下糸自動供給装置は、下糸が巻き付けられるボビンを内部に収容すると共にミシンの釜内に装着されるボビンケースと、このボビンケースを把持または開放可能な把持手段、および、この把持手段を支軸を支点として回動させると共に支軸の軸線方向に移動可能な回動アームよりなるボビン交換装置と、前記釜より軸方向に離間して配置され前記ボビンへ下糸を巻き付ける下糸巻回装置と、糸巻きの前にボビンに残っている残糸を除去する残糸除去装置と、を具備して構成される。
そして、下糸巻回装置には、ボビンに巻き付けられた下糸の下糸供給源側をボビンケースの下糸張力調整バネに糸掛けする糸掛け機構が設けられる。
【０００４】
この下糸自動供給装置の動作は、ミシンの釜内に装着されたボビンケース内のボビンに巻かれた下糸が消費されて所定巻量以下になったとき、先ず、ミシンが糸切り後に停止され、上記把持手段により釜内からボビンケースを取り出すと共に既に下糸が巻かれているボビンを備えた別のボビンケースを釜内に装着し、ミシンは再び縫製作業を開始する。そして、この再開された縫製作業中に、先に取り出されたボビンケース内のボビンに残されている糸を前記残糸除去装置により取り除く。それから下糸巻回装置により所定量の糸をこのボビンに巻き付ける。所定量の下糸が巻付けられると、前記糸掛け機構により下糸の下糸供給源側がボビンケースの下糸張力調整バネの下に挿通されて所定の導入部に案内され、その後にボビンケースより一定長さを残して糸切りが行われ、使用可能の状態となる。そして、再びボビンに巻かれた下糸が消費されると、以上の動作がくり返されてボビンケースが交換される。
【０００５】
ここで、上記下糸巻回装置に設けられる糸掛け機構は、図２１に示すように、糸捌部材（図示しない）と、下糸自動供給装置の基枠等に固定されたベース２０１と、このベース２０１に支点２０１ａを中心に回動可能に取り付けられているワイパー２００と、並びに、ワイパー２００を回動駆動させる駆動手段（図示しない）と、等から構成される。このワイパー２００は、ボビン２０３の回転軸線方向に延出した糸案内部材２００ｂと、この糸案内部材２００ｂと垂直に設けられた糸引掛け部材２００ａとが一体的に構成される。
【０００６】
そして、上記構成に基づいて、以下の通りに「糸掛け」される。
すなわち、先ず、ボビンに巻回されボビン開口部２０２ａから導出された下糸Ｌは、糸捌部材により、ボビンケース２０２のスカート端面２０２ｃとボビンフランジ２０３ａとの間から、ボビンケース２０２の開放端２０２ｅに沿って捌かれ、スリット２０２ｂに案内される（図２１（ａ））。
次いで、「糸掛け」が開始され、図２１（ｂ）に示すように、ワイパー２００が支点２０１ａを中心に回動駆動され、糸引掛け部材２００ａに下糸Ｌが引っ掛けられて、この下糸Ｌがボビンケース２０２周側面に沿って横方に誘導される。そして、この誘導により、下糸張力調整バネ２０２ｆの下に通された下糸Ｌが糸導出部２０２ｄまで導かれる（図１（ｂ））。その後、ワイパー２００が元の位置に戻されて糸掛け処理が完了する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上の構成では以下に示す２つの課題があった。
（１）ワイパー２００で下糸Ｌを案内して糸掛けする従来の構成では、ワイパー２００の動作距離・スピード・動作軌跡などが下糸に合致していないと、糸掛け不充分なものや糸切れが発生し、糸掛け品質・信頼性が低下した。特に、太い糸では糸掛け不充分になりがちであり、細い弱い糸（特に綿糸）では糸切れが発生する場合があった。
【０００８】
（２）また、従来の下糸巻回装置では、「糸掛け」に際して下糸Ｌの位置（ボビンケース２０２に対して）は特に決められていなかった。このために、ボビンにある程度の量の下糸Ｌが巻回された状態（ボビンが収容できる下糸巻回量の８０〜９０％以上）で「糸掛け」するとき、特に、下糸Ｌがボビンの両フランジ付近に位置していると、糸掛け不充分となる場合があった。
例えば、ボビンケース反開放端側のボビンフランジ付近に下糸Ｌが位置する場合、糸捌部材で下糸Ｌをボビンケース開放端２０２ｅ側に案内しようとしても、この下糸Ｌが既にボビンに巻かれているために抑制されて引っかかり、下糸Ｌが移動できる範囲が狭くなる。このために、ボビンケース開放端２０２ｅ側のボビンケースのスカート端面２０２ｃとボビンフランジ端面２０３ａとの間に、下糸Ｌが入っていかなくなり糸掛け不充分となる場合があった。
また、ボビンケース開放端２０２ｅ側のボビンフランジ２０３ａ付近に下糸Ｌが位置する場合、ボビンケースのスリット２０２ｂの入口に対し、下糸Ｌの支点が直線的になることが多く、その場合、糸掛け工程で糸をゆるめた時に糸の姿勢が支点にならう様に動くためスリット２０２ｂの入口を通り越してしまい糸掛け不充分となる場合があった。
【０００９】
さらに、従来の構成では、「糸掛け」のためにワイパー２００とその周辺の部材が設けられコスト増につながっていた。
【００１０】
本発明の課題は、低コストであり、かつ、多種多様な糸に対して高い信頼性で糸掛けできる下糸巻回装置を提供することである。
【００３５】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、下糸供給源からの下糸を糸供給ノズル（１４）の先端部から導出すると共に、該先端部を所望の位置に移動させる下糸供給回転モータ（Ｍ２）を有する下糸供給手段と、
ボビンケースに収容されたボビンに接離可能な回転体（２５）を有すると共に該回転体の回転により係合したボビンを回転させる巻取モータ（Ｍ１）を有するボビン回転手段と、
前記ボビンケースの把持及び開放を行うボビン把持手段（３１）と、
前記ボビン把持手段を移動させて、前記ボビンケースに収容されたボビンに前記回転体を接離させるボビンケース直動駆動手段（３５）と、
ボビンに巻回されボビンケース開口部から前記下糸供給手段に延出した糸を捕捉し、該糸の糸経路を前記開口部からボビンケース周側面に設けられたスリットに案内する糸捌部材（４０）と、を備えた下糸巻回装置において、
前記ボビンケース（７０）は、
周側面に設けられる下糸張力調整バネ（７１）と、
該下糸張力調整バネの略先端部が重なる周側面に設けられる糸導出部（７０ｃ）と、を備え、
前記下糸供給手段を制御して、前記糸供給ノズル（１４）の先端部を前記糸導出部の中心線より該ボビンケースの反開放端側に配置した後に、
前記直動駆動手段と前記ボビン回転手段を制御して、前記ボビン（７２）を所定量回転させて前記糸へ張力を付与することにより、ボビンに巻回されボビンケースから下糸供給源へ延出した糸を、前記ボビンケースの下糸張力調整バネの下に通過させ、かつ、該ボビンケースの糸導出部へ案内することを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の下糸巻回装置において、前記ボビンケ―スの外周に沿って、前記糸捌き部材を回動させる回転モータ（４１）を備え、
前記回転モータと前記ボビンケース直線駆動手段を制御して、前記糸捌き部材に下糸を捕捉し、前記下糸供給手段を制御して、前記糸供給ノズル（１４）の先端部を前記糸導出部の中心線より該ボビンケースの反開放端側に配置した後に、
前記直動駆動手段と前記ボビン回転手段を制御して、前記ボビン（７２）を所定量回転させて前記糸へ張力を付与することにより、ボビンに巻回されボビンケースから下糸供給源へ延出した糸を、前記ボビンケースの下糸張力調整バネの下に通過させ、かつ、該ボビンケースの糸導出部へ案内することを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１記載の下糸巻回装置において、前記ボビンケ―スの外周に沿って、前記糸捌き部材を回動させる回転モータ（４１）を備え、
前記回転モータと前記ボビンケース直線駆動手段を制御して、前記糸捌き部材に下糸を捕捉し、前記下糸供給手段を制御して、前記糸供給ノズル（１４）の先端部を前記糸導出部の中心線より該ボビンケースの反開放端側に配置した後に、
前記直動駆動手段と前記ボビン回転手段を制御して、前記ボビン（７２）を所定量回転させて前記糸へ張力を付与することにより、
ボビンに巻回されボビンケースから下糸供給源へ延出した糸を、前記ボビンケースの下糸張力調整バネの下に通過させ、
前記下糸供給手段と前記ボビンケース直線駆動手段を制御して、前記糸供給ノズル（１４）の先端部を前記ボビンケース（７０）の背面に重なる位置に配置した状態で、
前記直動駆動手段と前記ボビン回転手段を制御して、前記ボビン（７２）を所定量回転させて前記糸へ張力を付与することにより、
該糸を該ボビンケースの糸導出部へ案内することを特徴とする。
【００３６】
請求項１、２又は３記載の発明によれば、糸捌部材に下糸が捕捉され、かつ、下糸供給手段先端部がボビンケースの周側面に設けられた糸導出部の中心線よりボビンケースの反開放端側に配置された状態で、下糸へ張力付与することにより、ボビンケースから延出する下糸が糸導出部へ案内される。
つまり、ボビンケースの周側面の形状（例えば角張っている形状など）によっては下糸の動きが抑制され、糸捌き処理から糸掛け処理を妨げる場合がある。しかしながら、請求項１、２又は３記載の構成によれば、糸捌部材に下糸が捕捉された状態とすることで、下糸供給手段先端部から延出する下糸に、ボビンケースの糸導出部近傍との間でゆるやかな角度がつけられる。従って、下糸に張力が付与されると、糸が直線状になる動きをするためボビンケースの糸導出部を通過しやすくなり、さまざまな形状のボビンケースに対応可能となる。これにより、下糸巻回処理の信頼性がさらに高められる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
〔第１の実施の形態〕
以下、図１〜１８を参照して、第１の実施の形態の下糸巻回装置１０を詳細に説明する。
第１の実施の形態の下糸巻回装置１０は、ミシンに巻回済みのボビンを自動的に供給する下糸自動供給装置１００に設けられ、ボビンに下糸を自動的に補給すると共に、補給された下糸の一端側をボビンケースに「糸掛け処理」して使用状態とする。
【００４２】
始めに、図１〜３を参照して、第１の実施の形態の下糸巻回装置１０を適用した下糸自動供給装置１００の概略構成を説明する。
この下糸自動供給装置１００は、図１に示すように、ボビン及びボビンケースの交換を行うボビン交換装置３０、残糸除去装置１１０（図６に図示）、並びに、ボビンに下糸を供給する第１の実施の形態特有の下糸巻回装置１０等から構成される。
この下糸自動供給装置１００は、ミシン釜Ｋ内のボビンの下糸が消費されて所定量より少なくなった場合に、ミシン釜Ｋ内のボビンおよびボビンケースを自動的に下糸のセットされたボビンおよびボビンケースと交換すると共に、下糸の消費されたボビンおよびボビンケースに自動的に下糸を供給する。
なお、図１は下糸自動供給装置１００の正面図である。同図中、Ｋはミシン釜、Ｔはミシンベッドである。図２は、下糸自動供給装置１００に備えられるボビン交換装置３０の構成を示す側面図である。図３は、下糸巻回装置１０を示すもので、（ａ）はその上面図、（ｂ）は正面図である。
【００４３】
ここで、図１に示すように、Ｌ１は既に下糸を巻き付けられたボビンおよびボビンケースを待機させるダミー位置、Ｌ２は残糸除去装置１１０によりボビンの下糸の残りを除去するときの残糸除去位置、Ｌ３はボビンに下糸を巻き付けるための下糸巻回位置である。
また、ミシン釜Ｋの中心には縫製時にボビン７２の貫通孔７２ａ（図５に図示）に嵌め込まれることでボビン７２およびボビンケース７０を保持する中釜軸ｒ０が設けられる。ダミー位置Ｌ１、および残糸除去位置Ｌ２の中心には、ボビン７２の貫通孔７２ａにはめこまれてボビン７２およびボビンケース７０を保持するボビン保持軸ｒ１、ｒ２がそれぞれ設けられる。
【００４４】
ボビン交換装置３０は、図１および図２に示すように、ボビンケース７０の把持および開放を行うボビン把持手段３１、このボビン把持手段３１を支持軸３２を中心に回動させたり支持軸３２に沿って直線方向に移動（直動）させたりする搬送アーム３３、搬送アーム３３を回動させる回動駆動手段３４、搬送アーム３３を直動させる直動駆動手段３５、等から構成される。
【００４５】
このうち、回動駆動手段３４は、回動モータ３４ａ、回動モータの回転子３４ａａに固着されている第１回動プーリ３４ｂ、第２回動プーリ３４ｃ、回動ベルト３４ｄ、さらに、支持軸３２に沿って直動可能であると共に支持軸３２の回転に伴って回転し、搬送アーム３３が取り付けられているスプラインナット３４ｅ等から構成される。この回動駆動手段３４では、回動モータ３４ａが駆動すると、その回転が、第１回動プーリ３４ｂ、回動ベルト３４ｄ、第２回動プーリ３４ｃを介して支持軸３２に伝達され、支持軸３２の回転に伴って、スプラインナット３４ｅおよび搬送アーム３３が回動する。
【００４６】
また、直動駆動手段３５は、図２に示すように、直動モータ３５ａ、直動モータ３５ａの回転子３５ａａに固着される第１直動プーリ３５ｂ、第２直動プーリ３５ｃ、直動ベルト３５ｄ、さらに、支持軸３２に沿って直動可能で、かつ、支持軸３２の回動に追従しない直動リング３５ｅ等から構成される。また、直動リング３５ｅに直動ベルト３５ｄが固着される。また、前記スプラインナット３４ｅも直動リング３５ｅに取り付けられる。
この直動駆動手段３５では、直動モータ３５ａが駆動すると、第１直動プーリ３５ｂを介して直動ベルト３５ｄが回動して、直動リング３５ｅが支持軸３２の軸線方向に移動する。そのとき、直動リング３５ｅとともにスプラインナット３４ｅおよび搬送アーム３３が支持軸３２に沿って直動する。
【００４７】
ミシン釜Ｋ、ダミー位置Ｌ１、残糸除去位置Ｌ２、下糸巻回位置Ｌ３は、支持軸３２を中心とした１つの円弧上に設けられる。また、ボビン交換装置３０は、ＣＰＵ８２の制御の元、回動駆動手段３４によって搬送アーム３３を回動させることで、ミシン釜Ｋから残糸除去位置Ｌ２へ、ダミー位置Ｌ１からミシン釜Ｋへ、残糸除去位置Ｌ２から下糸巻回位置Ｌ３へ、および下糸巻回位置Ｌ３からダミー位置Ｌ１への、ボビンおよびボビンケースの各移動を行う。さらに、ボビン交換装置３０は、ＣＰＵ８２の制御の元、直動駆動手段３５によって搬送アーム３３を直動させることで各軸ｒ０、ｒ１、ｒ２に対してボビンおよびボビンケースを装着したり、逆にこれら軸から取り外したり、さらに下糸巻回位置Ｌ３における所定の位置への移動を行う。
【００４８】
下糸巻回装置１０は、第１の実施の形態特有の構成であり、図３に示すように、糸供給検知手段６０、下糸収納・導出手段５０、ボビン回転手段２０および下糸供給手段１１、並びに、下糸巻回時の下糸ガイドや下糸巻回後の糸捌きや糸切りを行うための動メス付き糸捌き４０（糸捌部材、図４に図示）等から構成される。
すなわち、第１の実施の形態の下糸巻回装置１０には、従来の「糸掛け」のための構成であるワイパー２００とその周辺の部材（図２１に図示）が設けられていない。これにより、部品点数の削減が図られコスト低減に寄与する。
【００４９】
ボビン回転手段２０は、図３に示すように、巻取モータＭ１を駆動することにより、この回転駆動力を、モータ軸プーリ２１、タイミングベルト２２、巻取プーリ２３を介して回転体である巻取クラッチ板２５に伝達し、この巻取クラッチ板２５の回転により、下糸巻回位置Ｌ３に把持されているボビンケース７０内のボビン７２を回転させる。
この巻取クラッチ板２５はクラッチ機構２４を介して巻取プーリ２３に連結されており、巻取クラッチ板２５をその回転軸線方向に所定ストローク押込み可能になっていると共に、該巻取クラッチ板２５を押込んだ場合に逆方向に付勢力が負荷されるようになっている。また、図５に示すように、上記巻取クラッチ板２５には、ボビン７２の回転を安定させるべくボビン７２の貫通孔７２ａに挿入される基軸２５ｃと、ボビン７２のフランジ７２ｂに既設された穴部７２ｃに挿入されてボビン７２に回転運動を伝達する凸部２５ｂ、２５ｂとが設けられている。
【００５０】
このボビン回転手段２０によれば、下糸巻回位置Ｌ３においてボビン把持手段３１がボビンケース７０を把持したまま、搬送アーム３３を巻取クラッチ板２５方向に直動させて、ボビン７２を巻取クラッチ板２５に当接・押圧させることで、巻取クラッチ板２５の回転がボビン７２に伝達される一方、搬送アーム３３を巻取クラッチ板２５から引き離す方向に直動し、ボビン７２を巻取クラッチ板２５から離隔させることで、巻取クラッチ板２５の回転がボビン７２に伝達されないようになっている。そして、ボビン７２と巻取クラッチ板２５とが当接し、且つ、両者の押圧力がない（又は押圧力が弱い）状態が半クラッチ状態となる。
【００５１】
半クラッチ状態では、ボビン７２がボビンケース７０の内底に設けられた空転防止ばね（図示しない）の作用力によりボビンケース７０の底から浮き上がり、ボビンケース７０の開放面７０ｄ側（ボビンケース７０外側）のボビンフランジ７２ｂの内端面がボビンケース７０の開放端７０ｅの端縁とほぼ同一面上になるように位置するようになる。これにより、ボビンフランジ７２ｂの内端面と、ボビンケース７０の開放端７０ｅとの間に僅かな間隙が設けられる。従って、「糸捌き」に際して、半クラッチ状態とすることで、下糸Ｌが、ボビンケース開口部７０ａからスリット７０ｂまでスムーズに案内される。
なお、半クラッチ状態では、巻取クラッチ板２５の凸部２５ｂ，２５ｂがボビン７２の穴部７２ｃ、７２ｃに挿入された状態にあり、ボビン７２は空回りぜず巻取クラッチ板２５の回転に伴って回転する。
【００５２】
下糸供給手段１１は、下糸供給源から下糸収納・導出手段５０を介して導かれた下糸Ｌを内部に配した糸吸引器１２と、糸供給ノズル１４と、電磁弁１５の開動作により上記糸吸引器１２内の下糸供給経路にエアーを供給するエアー源と、上記糸吸引器１２を軸１３を支点として回動させることにより糸供給ノズル１４を、初期作動位置Ｎ１、下糸巻回位置Ｎ２、糸切り位置Ｎ５（図３（ｂ））に移動させる下糸供給回転モータＭ２と、を備える。
【００５３】
この下糸供給手段１１によれば、まず、予め糸供給ノズル１４の内部に糸絡めに必要な長さの下糸Ｌを収納した状態で、上記下糸供給回転モータＭ２の駆動により上記糸供給ノズル１４の先端部１４ａをボビンケース開口部７０ａ近傍の初期作業位置Ｎ１に位置させる。この時、収納した下糸Ｌを開放するとともに、エアーを供給して糸供給ノズル１４の先端部１４ａから当該エアーを吹き出すことにより下糸Ｌを導出し、その導出糸をボビンケース開口部７０ａから内部に案内する。さらにこの時、上述した巻取モータＭ１の駆動により回転しているボビン７２に上記エアーを吹き込んで、ボビン軸７２ｄの周りに渦流を形成することにより、ボビンケース内部に案内された上記下糸Ｌをボビン軸７２ｄに絡み付ける。その後、所謂均一巻を行い得るように上記下糸供給回転モータＭ２を駆動して、上記糸供給ノズル１４の先端部１４ａを上記初期作業位置Ｎ１から下糸巻回位置Ｎ２に移動し下糸巻回を行う。
【００５４】
糸供給検知手段６０は、下糸供給源と糸吸引器１２との間で下糸Ｌの送りを検出するものである。また、下糸収納・導出手段５０は、上記糸供給検知手段６０と上記糸吸引器１２との間の下糸Ｌに対して、下糸Ｌを一時的に糸供給ノズル１４の内部に引き込み収納又はこの収納した下糸Ｌを開放して糸供給ノズル１４の先端部１４ａから導出する。
【００５５】
動メス付き糸捌き４０は、図４に示すように、円弧状に湾曲した形状に形成され、クラッチ板２５の回動軸２５ａと同一軸線を回転軸として回転可能に機枠に支持されており、動メス付糸捌き回転モータ４１（図６に図示）の駆動により下糸巻回位置Ｌ３で把持されるボビンケース７０の周側面７０ｇに沿って回動しながら糸捌き等を行う。
【００５６】
この動メス付き糸捌き４０は、その先端側（図４（ａ）で左側）に設けられ、下糸供給時に下糸Ｌをガイドする下糸ガイド用の切欠部４０ａと、その隣の中腹部に設けられ、下糸供給後に糸供給ノズル１４とボビン７２に渡る下糸Ｌを捌いてボビンケース開口部７０ａからスリット７０ｂまで導くＵ字状に形成された糸捌き用の切欠部４０ｂと、後端側（図４（ａ）で右側）に設けられ、Ｖ字状に形成された糸切断用の切欠部４０ｃと、この切欠部４０ｃの頂点から周側面に沿う延長線上に設けられる切断用の目玉（動メス）４０ｄと、を備える。
【００５７】
また、第１の実施の形態の下糸自動供給装置１００は、図１および図２に示すように、ミシンベットＴに振動検出部９５が設けられる。この振動検出部９５は、たとえば、圧電素子を含み、ミシンベッドＴで生じる振動をその大きさに応じて電気的信号に変え、振動検出信号としてＩ／Ｏポート８１を介してＣＰＵ８２に対して出力する。例えば、糸捌き処理などは、振動により好ましくない影響を受ける。従って、ＣＰＵ８２は、振動検出部９５からの振動検出信号を監視し、下糸自動供給装置１００の動作信号が入力されていても、振動検出信号が一定の値を超えている場合に、これらの動作や処理を停止させる。従って、これらの処理はミシンの縫製動作が停止している状態で行われ、振動の影響を受けず確実に処理される。なお、「一定の値」とは、下糸自動供給装置１００側の各処理に悪影響を及ぼすことがほとんどない程度の振動の値である。
【００５８】
図６に、上記構成の下糸自動供給装置１００の制御部の構成を示すブロック図を示す。下糸自動供給装置１００の制御部は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ ）８２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）９１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）９０、Ｉ／Ｏポート８１、下糸自動供給装置１００の各駆動部のドライバ８３〜８８等から構成される。
Ｉ／Ｏポート８１には、糸供給ノズル１４を回動させる下糸供給回転モータＭ２が、ドライバ８５を介して接続され、ボビンケース７０を直動させるボビン交換装置３０の直動駆動手段３５が、ドライバ８７を介して接続される。さらに、Ｉ／Ｏポート８１には、巻取クラッチ板２５を回転させる巻取モータＭ１が、ドライバ８４を介して接続される。また、Ｉ／Ｏポート８１には、操作表示パネル８９と糸供給検知手段（機構）６０とが接続される。その他、各ドライバを介して、残糸除去装置１１０、動メス付糸捌き回転モータ４１、および、電磁弁１５等の各駆動機器が接続される。
すなわち、ＣＰＵ８２、ＲＡＭ９１、ＲＯＭ９０が、直動駆動手段３５および糸供給ノズル１４を駆動すると共に、巻取クラッチ板２５を回転させる巻取モータＭ１を駆動する。従って、本実施の形態では、ＣＰＵ８２、ＲＡＭ９１、ＲＯＭ９０が、制御手段となると共に張力付与制御手段となる。
そして、第１の実施の形態の下糸巻回装置１０では、下糸供給回転モータＭ２による糸供給ノズル１４の先端部１４ａの移動量と、直動駆動手段３５によるボビンケース７０の直動移動量と、巻取モータＭ１によりボビン７２が回転されることで付与される下糸Ｌへの張力の付与量と、は各々独立して制御できるようになっている。
【００５９】
また、第１の実施の形態におけるＩ／Ｏポート８１は、この下糸自動供給装置１００が取り付けられるミシンの縫製動作等を制御するミシン制御部９３と接続されている。そして、 Ｉ／Ｏポート８１を介して、ミシン制御部９３からＣＰＵ８２に対して、ミシンが縫製動作中であることに対応する縫製動作信号が出力される。
ＣＰＵ８２は、この縫製動作信号が入力されている間は、縫製による振動によって好ましくない影響を受け得る、ボビンの着脱や糸捌き処理等の動作を行わないようになっている。また、ＣＰＵ８２は、下糸が消費されて、ボビン交換装置３０によるボビンの交換が行われている間、ミシン制御部９３に対して、ミシンが動き出さないよう、その動作を禁止する動作禁止信号を出力し、ボビンの交換が終了すれば、ミシン制御部９３に対して、ミシンの動作を許可する動作許可信号を出力する。そして、上記ＣＰＵ８２、ＲＡＭ９１、ＲＯＭ９０によるシーケンス処理により、下糸自動供給装置１００の各駆動部が所定の制御内容で制御される。
【００６０】
次に、第１の実施の形態の下糸巻回装置１０を適用した下糸自動供給装置１００により行われる下糸自動供給処理について説明する。
縫製中に下糸が消費されてミシン釜Ｋ内のボビン７２の下糸が所定量より少なくなり、ボビンの交換の必要性が生じると、ミシン側の糸切りがなされた後、ミシンの駆動が一時的に停止され、下糸の自動供給処理が開始される。
まず、搬送アーム３３の回動および直動によって、釜Ｋ内のボビン７２とボビンケース７０がボビン把持手段３１に把持されて、釜Ｋ内から取り出され、残糸除去位置Ｌ２に送られ、ボビン保持軸ｒ２に取り付けられる。
次いで、搬送アーム３３のボビン把持手段３１によってダミー位置Ｌ１の軸ｒ１に取り付けられているボビンケース７０（予め下糸が巻き付けられた状態にあるボビン７２が収納されている）が、把持されて、釜Ｋ内に装着され、下糸が補充されたことが作業者に報知されるとともにミシンの動作禁止が解除される。作業者は、この報知により再び縫製作業を続行することができる。
【００６１】
次いで、下糸の消費されたボビン７２およびボビンケース７０から残糸を除去する残糸除去処理が行われ、ボビン７２中の残糸が全て抜き取られる。残糸除去処理が完了すると、ミシンの縫製動作が停止していれば、搬送アーム３３およびボビン把持手段３１によって、残糸除去位置Ｌ２のボビン保持軸ｒ２からボビンケース７０が抜き取られて、下糸巻回位置Ｌ３に移される。残糸除去処理完了後、ミシンが縫製動作中であれば、動作が停止するまで、ボビン把持手段３１が残糸除去位置Ｌ２の直前で待機する。
【００６２】
次に、下糸巻回処理が開始される。図７（ａ）〜（ｈ）には、下糸巻回処理における下糸の絡み付け（糸絡め）から、糸巻き、糸捌き、糸掛け、糸切りまでの各処理の流れを示すボビンケース７０周辺の側面図を示す。下糸巻回処理が開始されると、搬送アーム３３が直動して把持しているボビンケース７０内のボビン７２を巻取クラッチ板２５に当接させ、更に巻取クラッチ板２５を所定ストローク押し込んで、ボビン７２と巻取クラッチ板２５とが互いに押圧された状態にする。
【００６３】
この状態で、前述したように、下糸供給手段１１の糸供給ノズル１４が初期作業位置Ｎ１に移される（図３（ｂ）参照）。このとき、ミシンの縫製動作が停止していれば、ボビン７２内にエアー出力すると共に、巻取りモータＭ１が駆動してボビン７２を回転させ、下糸Ｌをボビン軸７２ｄに絡み付かせる（糸絡め、図７（ａ））。この絡み付きにより下糸Ｌが送られて糸供給検知手段６０に検出されると、この検出に基づき下糸供給回転モータＭ２が駆動されて糸供給ノズル１４が下糸巻回位置Ｎ２に移される（図７（ｂ））。
なお、糸供給ノズル１４が初期作業位置Ｎ１に移されたときに、ミシンが縫製動作中であれば、その動作が停止するまで、エアーの出力等の糸絡めに関連する動作は行われず、待機状態になる。待機状態において、ミシンの動作が停止すれば、上記糸絡めが行われる。
【００６４】
上記糸絡め後、動メス付糸捌き４０が図７の反時計方向に回動して、下糸ガイド用の切欠部４０ａに下糸Ｌを当接させ、該下糸Ｌをガイドしながら、ボビン７２に下糸Ｌを巻き付けていく（糸巻き、図７（ｃ）〜（ｄ））。
そして、所定量の下糸Ｌがボビン７２に巻回されると、巻取モータＭ１の駆動が停止されると共に、糸供給ノズル１４を動メス付糸捌き４０の近傍に前進させ、さらに、動メス付糸捌き４０が図７の時計方向に回動して、一旦、下糸Ｌから待避する（図７（ｅ））。
【００６５】
次に、ボビンケース開口部７０ａから延出された下糸Ｌを、動メス付糸捌４０の切欠部４０ｂで案内して、ボビンケース７０の周側面７０ｇに既設されたスリット７０ｂまで捌いて導く、糸捌き処理が開始される（図７（ｆ））。
図８〜図１３は、糸捌き処理から糸切り処理までの、ボビンケース７０と動メス付糸捌き４０との位置関係を説明するための平面図を示す。これらの図中、矢印ＣＣＷ方向が図７における反時計周りの回動方向を、矢印ＣＷ方向が図７における時計周りの回動方向を示している。なお、これらの図における、実際の動きは、動メス付糸捌き４０のＣＣＷ方向およびＣＷ方向の移動は、動メス付糸捌き４０のボビンケース７０の周側面７０ｇに沿った回動から得られ、動メス付糸捌き４０の横方向（図８〜図１３で左右方向）の移動は、搬送アーム３３の直動によるボビンケース７０の移動から得られる。
【００６６】
糸捌き処理は、図８〜図１２に示すように、動メス付糸捌き４０がボビンケース７０に対して相対移動することで行われる。
糸捌き処理が開始されると、先ず、動メス付糸捌き４０が図８に示す初期位置からＣＣＷ方向に回動して、動メス付糸捌き４０の先端部がボビンケース開口部７０ａの端に重なる前まで移動される（図９、経路ｉ１）。次いで、経路ｉ２の移動が行われ、動メス付糸捌き４０の糸捌き用の切欠部４０ｂがボビンケース７０の背面７０ｆ側のボビンフランジ７２ｂに重なる位置まで移動される。
ここで、ミシンの縫製動作が停止していれば、次の経路ｉ３の移動が行われるが、ミシンが縫製動作中であれば、図９の状態で、動メス付糸捌き４０およびボビンケースは待機する。
【００６７】
次に、経路ｉ３、ｉ４Ｓ（図１０）の移動が行われ下糸が捕捉される。ここで、経路ｉ４Ｓの終点位置は、ボビン７２の両フランジ７２ｂの中心よりボビンケース７０の開放端７０ｅ側の位置となるように予め設定されている。そして、経路ｉ４Ｓの移動のあとに一旦ボビンケース７０の直動が停止され、この状態で、予め設定された回転量（少なくとも１回転以上）だけボビン７２が回転され糸巻きされる。
以上により、経路ｉ４Ｓの過程で、動メス付糸捌き４０の切欠部４０ｂに掛けられた下糸Ｌは、切欠部４０ｂに掛けられる前の位置によらず、ｉ４Ｓの終点の位置で１回転以上巻かれる。これにより、糸掛け処理に際して、切欠部４０ｂに掛けられる前の下糸Ｌの位置によらず、下糸Ｌの糸巻終わり位置がｉ４Ｓの終点位置（両フランジ７２ｂの中心よりもやや開放端７０ｅ側）に位置決めされる。このために、糸掛け処理に際して、下糸Ｌが両フランジ７２ｂ付近に位置することが抑制され、下糸Ｌの糸巻終わり位置が両フランジ７２ｂ付近に位置することに基づく従来の糸掛け不十分が抑制される。従って、高い信頼性で下糸巻回処理をすることができる。
【００６８】
次いで、経路ｉ４（図１１）の移動の後に、経路ｉ５（図１１）の移動が行われ、動メス付糸捌き４０がＣＣＷ方向に回動して、動メス付糸捌き４０の切欠部４０ｂが所定量移動される。この移動により、ボビンケース開口部７０ａから延出している下糸Ｌが、ボビンケース開口部７０ａの開放端に設けられた切欠７０ａａまで誘導される。
次いで、経路ｉ６の移動が行われ、動メス付糸捌き４０の切欠部４０ｂがボビンケース７０の開放端７０ｅより大きく外側（図８〜図１２で右方）に移動する。この移動量は、巻取クラッチ板２５が半クラッチ状態でボビン７２に当接される量である。このように、上記動メス付糸捌き４０の切欠部４０ｂがボビンケース７０の開放端７０ｅより大きく外側に移動することで、ボビンケース７０から延出する下糸Ｌが寝た状態になり（ボビンケース７０からの下糸Ｌの延出角度が小さくなり）、下糸Ｌがスムーズにボビンケース開放端７０ｅとボビンフランジ７２ｂとの間を通すことができる。
【００６９】
次いで、経路ｉ７〜ｉ１４の移動によって、動メス付糸捌き４０が間欠動作でＣＣＷ方向に移動していく。この経路ｉ７〜ｉ１４までの各々の間欠動作の際には、巻取クラッチ板２５が糸巻き方向とは逆方向に回動することで、動メス付糸捌き４０の移動方向と同方向にボビン７２が回動し、下糸Ｌの糸巻終わり位置も同方向に移動する。このときのボビン７２の回動量は、動メス付糸捌き４０の移動量とほぼ同一もしくはわずかに少なめとなる様に設定されており（図１１中、Ｗ１で図示）、下糸Ｌの弛みが発生しない様になっている。
以上の通りに、動メス付糸捌き４０が経路ｉ７〜ｉ１４まで移動する際に、まず、経路ｉ７を含む始めの幾つかの間欠動作により、ボビンケース開放端７０ｅとボビンフランジ７２ｂ（ボビンケース７０の開放端７０ｅ側）との間に下糸Ｌが通される。このとき、上述の通り、下糸Ｌの糸巻終わり位置が、ボビン７２の両フランジ７２ｂの中心よりボビンケース７０の開放端７０ｅ側に位置決めされているので、下糸Ｌがボビンケース開放端７０ｅとボビンフランジ７２ｂとの間にスムーズに通される。
そして、経路ｉ１４の移動に至るまでに、動メス付糸捌き４０の切欠部４０ｂがスリット７０ｂの入り口となる切欠７０ｂｂより大きく前方（図８〜図１２で上方）に移動する。この過程で、ボビンケース７０より延出している下糸Ｌは、ボビン７２の糸巻き方向とは逆方向の回転による糸巻終わり位置の移動も相乗し、スリット７０ｂの入り口を越えるかスリット７０ｂ内に通される。この後に、動メス付糸捌４０が経路ｉ１５に沿って移動し、ボビンケース開放端７０ｅから外側に延出している下糸Ｌが反対方向（ボビンケース７０の背面７０ｆ側）に折り返される。
【００７０】
第１の実施の形態では、このように動メス付糸捌き４０を経路ｉ７〜ｉ１４まで移動させる際に、ボビン７２を同方向に回転（Ｗ１）させながら間欠動作させる。このボビン７２の回転により下糸Ｌの糸巻終わり位置も動メス付糸捌き４０の移動方向と同方向に移動するため、下糸Ｌを所定の経路に案内する確実性が高められる。
【００７１】
次いで、図１２に示すように、経路ｉ１６〜ｉ３６までの移動によって、動メス付糸捌き４０がＣＷ方向に移動していく。この経路ｉ１６〜ｉ３６までの間欠動作の際には、予め設定されたタイミングで、下糸Ｌを巻き込む方向と同方向に予め設定された量だけ巻取クラッチ板２５が回転する。このときの回転量は、ボビンケース７０の周側面７０ｇのまわりに回動自在に設けられる動メス付糸捌き４０が、ボビンケース７０の周側面７０ｇに対して位置する角度に応じて設定される。
以上により、経路ｉ１６〜ｉ３６の間欠動作の際に、ボビン７２が下糸Ｌを巻き込む方向で設定された角度だけ回転し、下糸Ｌをボビン７２内に引き込んで張力（図１２中、Ｔｎで図示。但しｎ＝１〜９）を付与する。
上述の通り、ｉ１６〜ｉ３６の移動の際には、所定の移動の際に所定の張力が付与されるように考慮される。なお、第１の実施の形態では、図１２に示すように、経路ｉ１７、ｉ２０、ｉ２３、ｉ２５、ｉ２７、ｉ２９、ｉ３１、ｉ３３、ｉ３６の移動の際に、各々、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９の張力が下糸Ｌに付与されるように設定されている。
【００７２】
以上の通りに、動メス付糸捌き４０が経路ｉ１６〜ｉ３６まで移動する際に、まず、始めの幾つかの間欠動作により、動メス付糸捌き４０の切欠部４０ｂがスリット７０ｂの入り口より少し後方（ボビンケース開口部７０ａ側）の位置まで後退したとき、下糸Ｌが確実にスリット７０ｂに通される。
さらに、動メス付糸捌４０が経路ｉ３５までＣＷ方向に移動していく過程で、下糸Ｌがこのスリット７０ｂに沿って下糸張力調整バネ７１の先端まで確実に導かれる。また、この過程では、下糸Ｌに張力Ｔｎが適宜付与されるので下糸Ｌが張られた状態で案内される。このために、経路ｉ３６まで至る過程で、下糸Ｌは、下糸張力調整バネ７１の下方にもぐり込むか、下糸張力調整バネ７１の側面に沿う状態となる。また、下糸Ｌに張力付与（Ｔｎ。但しｎ＝１〜９）しながら間欠動作させるために、糸暴れが抑制される。
【００７３】
次いで、糸掛け処理が開始される（図７（ｇ））。
まず、糸掛け処理に先立って、糸供給ノズル１４から延出する下糸Ｌを、下糸張力調整バネ７１の下にもぐり込ませる処理を行う。
図１４（ａ）に示すように、糸捌き処理終了後で糸掛け処理に入る前に、下糸Ｌが下糸張力調整バネ７１の先端部７１ａの側面７１ａａに沿っている状態（もしくは下糸張力調整バネ７１の下にもぐり込んでいる）を考える。
このとき、動メス付糸捌き４０の切欠部４０ａに下糸Ｌが捕捉された状態で（すなわち動メス付糸捌き４０が待避する前）、糸供給ノズル１４の下糸Ｌを導出する先端部１４ａを以下の通りに配置する。すなわち、スリット７０ｂの終端部７０ｂａの位置でボビンケース７０の周側面７０ｃに対する接線よりボビンケース７０側で、かつ、下糸張力調整バネ７１の先端幅ａ（図１４（ａ）、図５に図示）の範囲内に、糸供給ノズル１４の先端部１４ａの中心を配置する。これにより、先端部１４ａから延出する下糸Ｌは、糸導出部７０ｃに向かって、かつ、スリット７０ｂから下糸張力調整バネ７１の先端部７１ａの側面７１ａａに沿うように配置される。この後、動メス付糸捌き４０が経路ｉ３６まで移動することで、動メス付糸捌き４０の切欠部４０ａから下糸Ｌが開放される。この状態で、巻取モータＭ１を回転させてボビン７２を回転させて糸巻きを行うことで、スリット７０ｂに案内された下糸Ｌが、下糸張力調整バネ７１の下に好適にもぐり込ませられる。
【００７４】
以上の通りに、糸供給ノズル１４から延出する下糸Ｌを、下糸張力調整バネ７１の下にもぐり込ませた状態で、この下糸Ｌを糸導出部７０ｃに導く処理を行う。第１の実施の形態では、下糸Ｌを糸導出部７０ｃに導くに際して、直動駆動手段３５によりボビンケース７０を直動させると共に、下糸供給回転モータＭ２により糸供給ノズル１４を移動させることで、両者が所定の相対位置となるように制御する。同時に、巻取モータＭ１によりボビン７２を回転させ下糸Ｌに張力を付与する。以上の動作が所定に制御されて「糸掛け処理」される。
すなわち、図１５に示すように、糸供給ノズル１４の下糸Ｌを延出する先端部１４ａが、ボビンケース７０の背面７０ｆに位置するように両者を相対的に移動させる。なお、図１５は、両者をこのような相対位置に配置した状態で、（ａ）上面図、および、（ｂ）側面図（ボビンケース７０の背面７０ｆに配置した糸供給ノズル１４側から視ている）を示す。
【００７５】
これにより、下糸Ｌは、下糸張力調整バネ７１の先端部７１ａから糸導出部７０ｃに向かう方向で、かつ、下糸張力調整バネ７１の先端部７１ａの側面７１ａａの接線方向に沿うように配置される。下糸Ｌの経路をこのように配置した状態で、ボビン７２を糸巻回方向に回転させ、下糸Ｌを巻取ることで張力を付与する。このときのボビン７２の回転は、ボビン７２に巻かれている糸の量の違いにより、ボビン７２の一定回転角で引き出される糸の長さの違いを考慮して、少なくとも９０°以上回転させる。
この張力が、下糸Ｌを糸導出部７０ｃに向かわせる方向に作用し、図１４（ｂ）に示すように、下糸Ｌがボビンケース７０の糸導出部７０ｃに確実に導かれて「糸掛け」される。これにより、ボビン７２に巻回されボビンケース７０から下糸供給源へ延出した下糸Ｌが、下糸張力調整バネ７１の下にもぐり込んでこの下を通過し、かつ、ボビンケース７０の糸導出部７０ｃを通過するように案内される。
また、糸捌き処理終了後に、下糸Ｌが下糸張力調整バネ７１の下にもぐり込んでいない場合でも、ボビンケース７０と糸供給ノズル１４とを以上の相対位置とすると共に下糸Ｌに張力を付与することで、下糸Ｌが、確実に下糸張力調整バネ７１の下に入り糸導出部７０ｃに導かれる。
また、第１の実施の形態の下糸巻回装置１０は、以上の糸掛け処理において、上述の下糸Ｌを下糸張力調整バネ７１の下にもぐり込ませる動作と、上述の下糸張力調整バネ７１の下にもぐり込んだ状態の下糸Ｌを糸導出部７０ｃに導く動作と、をくり返して行う回数を設定できるようになっている。
【００７６】
その後、図１３に示すように、動メス付糸捌き４０は、経路ｉ３７、ｉ３８の移動を行い、図８に示す初期位置に戻される。また、図１８に示すように糸供給ノズル１４は糸切り位置に退避する。
以上により、第１の実施の形態の糸掛け処理が終了する。
【００７７】
次いで、糸切り処理が開始される（図７（ｈ））。
すなわち、まず、図７（ｈ）に示すように、動メス付糸捌き４０が時計方向に一回転することで、下糸Ｌが糸切り用の切欠部４０ｃに保持される。そして、そのまま動メス付糸捌き４０が時計方向に回転を続けて、固定メス４５と重なることで、糸切り用の切欠部４０ｃに保持された下糸Ｌが固定メス４５と目玉４０ｄとの間に挟み込まれ、下糸Ｌが所定の箇所で切断されて糸切り処理が終了する。以上により、第１の実施の形態の下糸巻回装置１０を適用した下糸自動供給装置１００の下糸自動供給処理がなされる。
【００７８】
糸切り後、搬送アーム３３によって、下糸巻回および糸掛けが終了したボビンケース７０およびボビン７２はダミー位置Ｌ１に移され、ミシンの縫製動作が停止していれば、ダミー位置Ｌ１のボビン保持軸ｒ１に装着され、動作中であれば待機し、動作停止後に軸ｒ１に装着される。
【００７９】
次に、図６に示す制御部および該制御部との関連でミシン制御部９３とによって行われる制御処理について、図１６〜１８のフローチャートを参照して説明する。
この制御処理が開始すると、まず、縫製作業が行われながら（ステップＳ１）、ミシンの糸切り動作が行われる度に、ボビンの交換を要するほど下糸が消費されたか否かが判別処理される（ステップＳ２）。ステップＳ２においてボビンの交換を要すると判断すると、ステップＳ３に移行する。
【００８０】
次いで、ミシン制御部９３からの信号に基づいて、ミシンの縫製動作とミシン側の糸切り動作が停止しているか否か判断され（ステップＳ３）、ミシンの動作が停止していれば、ステップＳ４に移行する。また、ミシンが動作中であれば、ミシンの動作が停止するまで待機する。
そして、ミシンが動き出すことを禁止する動作禁止信号をミシン制御部９３に出力する処理が行われる（ステップＳ４）。次に、ステップＳ５に移行し、ボビン交換装置３０によって、ミシン釜Ｋ内のボビン７２およびボビンケース７０が残糸除去位置Ｌ２に移されボビン保持軸ｒ２に装着され、ダミー位置Ｌ１に装着されすでに下糸Ｌが巻かれているボビン７２およびボビンケース７０がミシン釜Ｋにセットされる（ステップＳ５）。このボビン７２の交換が終了すると、ステップＳ６に移行し、ミシンの動作を許可する動作許可信号をミシン制御部９３に対して出力する処理が行われる（ステップＳ６）。この時点で縫製作業が再開される。
【００８１】
次いで、残糸除去装置１１０（図６に図示）によって残糸除去処理が行われる（ステップＳ７）。次いで、ミシンが縫製動作中であるか否か判断され（ステップＳ８）、ミシンの動作が停止していれば、ステップＳ９に移行する。また、ミシンが動作中であれば、ミシンの動作が停止するまで待機する。
次いで、残糸除去位置Ｌ２のボビン保持軸ｒ２から、搬送アーム３３およびボビン把持手段３１によって下糸Ｌが完全に取り除かれたボビン７２およびボビンケース７０が取り外され（ステップＳ９）、下糸巻回位置Ｌ３に搬送される（ステップＳ１０）。
【００８２】
次いで、下糸巻回処理が行われる（ステップＳ１１）。この下糸巻回処理は、図１７のフローチャートに示すように、糸絡め処理（ステップＴ１）、糸巻き処理（ステップＴ２）、糸捌き処理（ステップＴ３）、糸掛け処理（ステップＴ４。後述する）、糸切り処理（ステップＴ５）の各処理が行われる。この下糸巻回処理において、すでに述べたように、糸絡めの前、糸捌きの開始直後においては、ミシンの動作が停止しているか否かの判別処理がなされ、停止している場合のみ各処理が行われる。ミシンが動作中であれば、その動作が停止するまで待機する。
【００８３】
次いで、下糸Ｌが巻かれたボビンおよびボビンケースが搬送アーム３３およびボビン把持手段３１によってダミー位置Ｌ１の手前まで搬送される（ステップＳ１２）。次いで、ここで、ミシンの動作が停止しているか否かの判別処理がなされ（ステップＳ１３）、停止している場合、ダミー位置Ｌ１のボビン保持軸ｒ１にボビン７２およびボビンケース７０は装着され（ステップＳ１４）、ボビン７２の交換を要するまで待機することになる。また、ステップＳ１３において、ミシンが動作中であれば、その動作が停止するまで待機する。
【００８４】
次に、図１８を参照して、第１の実施の形態特有の部分である「糸捌き処理」（ステップＴ３）および「糸掛け処理」（ステップＴ４）の制御を説明する。
すなわち、ステップＴ２（図１７）に示す「糸巻き処理」が終了すると、まず、糸供給ノズル１４を前進させると共に、ボビン７２を回転させて下糸を弛ませないように巻き取る（ステップＵ１）。また、糸巻き処理の際に、下糸を切欠部４０ａでガイドしていた動メス付糸捌き４０を原点へと移動させる（ステップＵ２）。
次いで、直動駆動手段３５によりボビンケース７０を糸捕捉位置へ移動させ、動メス付糸捌き４０の切欠部４０ｂに下糸を捕捉させる（ステップＵ３）。そして、下糸を捕捉させた後に、動メス付糸捌き４０を経路ｉ４Ｓ（図１０に図示）に沿って糸巻き位置に移動させた後に停止させて糸巻きを行い、糸掛け処理に際して下糸Ｌの糸巻終わり位置を上述の通りに位置決めする（ステップＵ４）。
【００８５】
次いで、ボビンケース７０の直動動作と、動メス付糸捌き４０を間欠動作でＣＣＷ方向に所定に移動させる動作と、動メス付糸捌き４０の移動方向と同一方向にボビン７２を回動させる動作と、により、下糸Ｌがボビンケース７０のスリット７０ｂを超える位置まで案内される（ステップＵ５）。次いで、動メス付糸捌き４０を間欠動作させながらＣＷ方向に戻す過程で、予め設定された張力を適宜与え、下糸をスリット７０ｂに案内する（ステップＵ６）。
この後に、糸供給ノズル１４の先端部１４ａを、ボビンケース７０のスリット７０ｂの終端部７０ｂａの位置で、ボビンケース７０の周側面７０ｃに対する接線よりボビンケース７０側に移動し、かつ、ボビンケース７０を直動動作させ、糸供給ノズル１４を張力調整バネ７１のほぼ正面に位置させる。そして、動メス付糸捌き４０の切欠部４０ｂから下糸Ｌを解放した後に、ボビン７２を回転させて糸巻きを行うことで、下糸Ｌを下糸張力調整バネ７１の下にもぐり込ませる（ステップＵ７）。
そして、糸供給ノズル１４を糸絡め位置へ前進させて糸巻きを行い弛みを取り（ステップＵ８）、ボビンケース７０の直動動作により、動メス付糸捌き４０の切欠部４０ｂが下糸を捕捉するときの位置である糸捕捉位置に移動させ、糸供給ノズル１４の先端部１４ａが、糸掛けに際してボビンケース７０の背面７０ｆに重なるように位置するためのスペースを作る（ステップＵ９）。
【００８６】
次いで、糸供給ノズル１４を糸絡め位置からさらに少量前進させ、下糸Ｌを延出する先端部１４ａがボビンケース７０の背面に重なるように配置する。また、ボビン７２を回転させて糸巻きを行い下糸Ｌに張力を与え、下糸を糸導出部７０ｃに導く糸掛け動作をさせる（ステップＵ１０）。次いで、下糸がボビンケース７０の糸導出部７０ｃに案内されなかった場合のために、糸供給ノズル１４を、ボビンケース７０の背面７０ｆと重なる位置から再び糸絡め位置まで後退させ、弛み取りの糸巻きを行う（ステップＵ１１）。そして、ステップＵ１０およびステップＵ１１で示される糸掛け動作が、予め設定された回数だけ実施されたかを判定し（ステップＵ１２）、設定回数だけ実施されている場合にはステップＵ１３に移行し、設定回数だけ実施されていない場合には、設定回数に至るまでステップＵ１０以降の動作をくり返して糸掛け処理を行う。
【００８７】
次いで、ボビンケース７０を糸切り位置へ直動動作させ（ステップＵ１３）、糸供給ノズル１４を糸切り位置へ後退させる（ステップＵ１４）。そして、動メス付糸捌き４０を原点へ移動させ（ステップＵ１５）、ステップＴ５（図１７）の糸切り処理に移行する。
【００８８】
以上の下糸自動供給装置１００によれば、従来の「糸掛け」のための構成であるワイパーと、このワイパーを駆動するための構成が不要となり、部品点数が大きく削減でき、コスト削減に寄与する。また、下糸に横方向の力が加えられることがなく、「糸掛け処理」のときの糸切れが大幅に抑制され、糸掛け処理の信頼性が大幅に向上する。
【００８９】
また、糸絡め処理、糸巻き処理、糸捌き処理、糸掛け処理、糸切り処理に際しては、振動検出部の監視によりミシンの縫製動作が停止している状態で処理され、振動の影響を受けない。具体的には、糸絡めにおいては糸供給ノズル１４から放出された糸を、確実にボビンケース７０の開口部７０ａからボビンに絡めることができるし、糸捌き処理・糸掛け処理・糸切り処理においては、動メス付糸捌き４０で糸を案内する動作を確実に行うことができる。また、糸捌き処理中、本実施の形態で行われる半クラッチ状態で、激しく振動すると、クラッチ板２５がボビン７２から外れてしまいボビン７２に回転が伝達されない可能性があったが、糸捌き処理はミシンの停止を確認してから行われるので、半クラッチ状態を容易に保つことができ、ボビン７２を所望の量回転させて確実に糸捌き処理が行われる。
【００９０】
〔第２の実施の形態〕
以下、図１９を参照して、第２の実施の形態の下糸巻回装置を詳細に説明する。
第２の実施の形態の下糸巻回装置は、第１の実施の形態の下糸巻回装置１０の変形例であり、下糸張力調整バネ７１の下にもぐり込ませた下糸Ｌを糸導出部７０ｃに導く「糸掛け処理」の際に、この下糸Ｌを、動メス付糸捌き４０のガイド部４０ａａで捕捉させた状態とするところが第１の実施の形態と異なる。従って、基本的な構成は第１の実施の形態の下糸巻回装置１０と同様である。
【００９１】
すなわち、第１の実施の形態では、「糸掛け処理」に際して、糸供給ノズル１４の先端部１４ａをボビンケース７０の背面７０ｆと重なるように相対的な配置とした。この場合には図１５（ａ）に示すように、糸供給ノズル１４の先端部１４ａから延出する下糸Ｌは、ボビンケース７０の周側面７０ｇと部分的に接触する場合がある。従って、ボビンケース７０の形状によっては（角張っている形状など）、下糸Ｌがボビンケース７０と接触する部分が、下糸Ｌをスムーズに糸導出部７０ｃに導くことを抑制する場合がある。このために、第２の実施の形態では、「糸掛け処理」に際して動メス付糸捌き４０を再び下糸Ｌ側に回動させ、この動メス付糸捌き４０のガイド部４０ａａで下糸Ｌを捕捉させた状態とする。これにより、糸供給ノズル１４の先端部１４ａから延出する下糸Ｌに、ボビンケース７０の糸導出部７０ｃ近傍との間でゆるやかな角度がつけられている。そして、この状態で糸巻きを行い下糸Ｌに張力を付与して糸導出部７０ｃに導く。
従って、以下の説明では、図１９のフローチャートを参照して、第１の実施の形態と異なる「糸掛け処理」の制御を主体に説明する。
【００９２】
ステップＶ１〜ステップＶ１０の動作は、図１８のステップＵ１〜Ｕ１０までの動作と同じであるのでその説明を省略する。第２の実施の形態では、ステップＶ１１から異なるためこの部分から説明する。まず、下糸Ｌを動メス付糸捌き４０のガイド部４０ａａで捕捉させるように、動メス付糸捌き４０が進入するためのスペースを取るために、糸供給ノズル１４の先端部１４ａを、ボビンケース７０の背面７０ｆと重なる位置から、糸絡め位置に糸供給ノズル１４の回動角度で６°分に相当する移動量を加えて後退させ、弛み取りの糸巻きを行う（ステップＶ１１）。
【００９３】
次いで、ボビンケース７０を糸切り位置へ直動させて後退させ（ステップＶ１２）、一旦、動メス付糸捌き４０を原点へ移動させる（ステップＶ１３）。そして、この状態で、動メス付糸捌き４０を原点から糸捕捉位置へ移動させ、下糸Ｌとボビンケース７０の周側面７０ｇとの間のスペースに動メス付糸捌き４０を進入させると共に、下糸Ｌをガイドする下糸ガイド用の切欠部４０ａで下糸Ｌを捕捉して糸巻きを行う（ステップＶ１４）。次いで、ボビンケース７０を糸捕捉位置へ直動させて、動メス付糸捌き４０のガイド部４０ａａに下糸Ｌを当接させ、糸供給ノズル１４の先端部１４ａから延出する下糸Ｌにボビンケース７０の糸導出部７０ｃ近傍との間でゆるやかな角度をつけた後に、糸巻きを行って下糸Ｌに張力を付与し、糸導出部７０ｃに下糸Ｌを導く（ステップＶ１５）。
また、図示はしないが、第２の実施の形態の下糸巻回装置１０は、上述の下糸Ｌに動メス付糸捌き４０のガイド部４０ａａと、ボビンケース７０の糸導出部７０ｃ近傍との間でゆるやかな角度を付け、さらに糸巻を行って下糸Ｌに張力を付与する動作を繰り返して糸掛け処理を行ってもよい。
【００９４】
そして、糸供給ノズル１４を糸切り位置へ後退させ（ステップＶ１６）、ボビンケース７０を糸切り位置へ直動動作させ（ステップＵ１７）、動メス付糸捌き４０を原点へ移動させて（ステップＵ１３）、ステップＴ５（図１７）の糸切り処理に移行する。
【００９５】
以上の第２の実施の形態の下糸巻回装置によれば、第１の実施の形態と同様の効果を奏するとともに、「糸掛け処理」に際して下糸Ｌが動メス付糸捌き４０のガイド部４０ａａに捕捉され、糸供給ノズル１４の先端部１４ａから延出する下糸Ｌに、ボビンケース７０の糸導出部７０ｃ近傍との間でゆるやかな角度をつけ、その状態で糸巻きを行うことで下糸Ｌに張力を付与し、下糸Ｌに強制的に直線状になる動きを与え、糸導出部７０ｃへ案内する。これにより、様々なボビンケースの形状に対応でき、さらに高い信頼性で糸掛け処理される。
【００９６】
〔第３の実施の形態〕
以下、図２０を参照して、第３の実施の形態の下糸巻回装置を詳細に説明する。
第３の実施の形態の下糸巻回装置は、第１の実施の形態の下糸巻回装置１０、および、第２の実施の形態の下糸巻回装置１０の変形例であり、さらに、従来の糸掛けの構成であるワイパー２００（図２１に図示、既設糸掛手段の一部）と、このワイパー２００を駆動するための周辺の構成（既設糸掛手段の一部）と、が設けられる。
そして、「糸掛け処理」に際しては、第１の実施の形態の「糸掛け処理」と同様の処理（第１糸掛処理）と、第２の実施の形態の「糸掛け処理」と同様の処理（第２糸掛処理）と、従来の構成であるワイパー２００を用いた処理（第３糸掛処理）と、が制御手段ＰとなるＣＰＵ８２とＲＡＭ９１とＲＯＭ９０とにより各々可能とされる。そして、作業者は、これら３種類の「糸掛け処理」を、操作・表示パネル８９の選択手段１２０の表示で適宜選択できる。すなわち、使用条件（糸の太さなどの特性やボビンケース７０の形状など）に応じて、適当な「糸掛け処理」が適宜選択できる。
従って、その他の基本的な構成は、第１の実施の形態の下糸巻回装置１０と同様であり、以下の説明では図２０に示すブロック図を主体に説明し、同様の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００９７】
図２０に示すように、ワイパー２００がドライバ２０１を介してＩ／Ｏポート８１と接続され、このＩ／Ｏポート８１はＣＰＵ８２と接続される。また、操作・表示パネル８９には、第１の実施の形態の「糸掛け処理」と同様の処理と、第２の実施の形態の「糸掛け処理」と同様の処理と、従来の構成であるワイパー２００を用いた処理と、を選択する選択手段１２０の表示欄が設けられる。この選択手段１２０はＩ／Ｏポート８１を介してＣＰＵ８２に接続される。これにより、作業者は使用条件に併せて、これら３つの処理のうちから適当な処理を選択できる。
【００９８】
次に、第３の実施の形態の下糸巻回装置の「糸捌き処理」および「糸掛け処理」の制御は、例えば、選択手段１２０により第１の実施の形態と同様の処理を選択した場合には、第１の実施の形態と同様に制御され、第２の実施の形態と同様の処理を選択した場合には、第２の実施の形態と同様に制御される。また、ワイパー２００を用いた従来の処理と同様の処理を選択した場合には、上述の従来の処理と同様に制御される。
【００９９】
以上の第３の実施の形態の下糸巻回装置によれば、第１の実施の形態、第２の実施の形態、およびワイパー２００を用いた従来の構成と、同様の効果を奏するとともに、糸の特性やボビンケース７０の形状などの使用条件に併せて、適当な「糸掛け処理」を適宜選択できる。
【０１００】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、適宜に変更可能であることは勿論である。
【０１１１】
【発明の効果】
請求項１、２又は３記載の発明によれば、糸捌部材に下糸が捕捉された状態とすることで、下糸供給手段から延出する下糸がボビンケースの周側面に当たることが抑制され、さまざまな形状のボビンケースに対応可能となる。従って、下糸巻回処理の信頼性がさらに高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した第１の実施の形態の下糸巻回装置１０を適用した下糸自動供給装置１００の構成を示す正面図である。
【図２】図１の下糸自動供給装置１００に備えられるボビン交換装置３０の構成を示す側面図である。
【図３】第１の実施の形態の下糸巻回装置１０の構成を示す図で、（ａ）はその上面図、（ｂ）は正面図である。
【図４】図３の下糸巻回装置１０の動メス付糸捌き４０を示す図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】図１の下糸自動供給装置１００で扱うボビンケース７０およびボビン７２、巻取クラッチ板２５の構成を示す図である。
【図６】図１の下糸自動供給装置１００の制御部の構成を示すブロック図である。
【図７】図３の下糸巻回装置１０による糸絡め、糸巻き、糸捌き、糸掛け、糸切りの一連の処理の流れを示す側面図である。
【図８】糸捌きから糸切りにかけてのボビンケース７０と動メス付糸捌き４０との位置関係を説明するための平面図である。
【図９】糸捌きから糸切りにかけてのボビンケース７０と動メス付糸捌き４０との位置関係を説明するための平面図である。
【図１０】糸捌きから糸切りにかけてのボビンケース７０と動メス付糸捌き４０との位置関係を説明するための平面図である。
【図１１】糸捌きから糸切りにかけてのボビンケース７０と動メス付糸捌き４０との位置関係を説明するための平面図である。
【図１２】糸捌きから糸切りにかけてのボビンケース７０と動メス付糸捌き４０との位置関係を説明するための平面図である。
【図１３】糸捌きから糸切りにかけてのボビンケース７０と動メス付糸捌き４０との位置関係を説明するための平面図である。
【図１４】第１の実施の形態における糸掛け処理の様子を示す図であり、（ａ）は糸掛け処理前の様子を示す図であり、（ｂ）は糸掛け処理後の様子を示す図である。
【図１５】第１の実施の形態における糸掛け処理の様子を示す図であり、（ａ）はその上面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図１６】第１の実施の形態の下糸自動供給装置１００の制御部による制御処理を示すフローチャートである。
【図１７】図１６における下糸巻回処理Ｓ１１の制御を示すフローチャートである。
【図１８】図１７における糸掛け処理Ｔ４の制御を示すフローチャートである。
【図１９】第２の実施の形態の下糸巻回装置における糸掛け処理Ｔ４の制御を示すフローチャートである。
【図２０】第３の実施の形態の下糸自動供給装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図２１】従来の糸掛け機構による糸掛け処理の様子を示す斜視図であり、（ａ）ワイパー２００の作動前の様子を示す図であり、（ｂ）ワイパー２００の作動後の様子を示す図である。
【符号の説明】
１４    糸供給ノズル（下糸供給手段）
２０    ボビン回転手段
２５    巻取クラッチ板（回転体）
３５    直動駆動手段
４０    動メス付糸捌き（糸捌部材）
７０    ボビンケース
７０ａ  ボビンケース開口部
７０ｂ  スリット
７０ｃ  糸導出部
７０ｇ  周側面
７２    ボビン
８２    ＣＰＵ（制御手段の一部、張力付与制御手段の一部）
９０    ＲＯＭ（制御手段の一部、張力付与制御手段の一部）
９１    ＲＡＭ（制御手段の一部、張力付与制御手段の一部）
【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】
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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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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