(57)【要約】【課題】多品種小ロット生産の要請に応えることのできる多頭刺繍ミシンの提供。部品の交換や修理に適した、あるいは縫い機能の切り換え容易なミシンの提供。【解決手段】複数の各ヘッドＨ毎に、針棒１４、天秤２３、布押え３７などの各機械要素をそれぞれ個別に駆動するための個別のモータ３５，４６，４９を具備する。複数の各釜３は、共通のモータ６で駆動する。各ヘッド毎に独立した縫い調子の設定により、各ヘッド毎に被刺繍物の材質や上糸の性状を異なるものとしても、それぞれの材質や性状等に適した異なる風合いの刺繍を同時並行的に行うことができる。更に、各ヘッド毎にその針棒選択機構を個別のモータで駆動してもよい。ミシンヘッドＨ，ＨＨをモジュール化した構成とし、交換自在にする。【選択図】  図３
2007301299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
針棒、天秤、布押えを含むミシン縫いのための複数の機械要素をそれぞれ具備するミシンヘッドを、複数備えた多頭刺繍ミシンであって、
各ミシンヘッド毎にそれぞれ設けられた、前記針棒、天秤、布押えの各機械要素をそれぞれ個別に駆動するための個別のモータと、
前記各ミシンヘッドの下方にそれぞれ設けられた釜を駆動するための、複数の各釜に共通のモータと、
前記共通のモータの回転を各ミシンヘッド毎の前記釜に伝達する伝達機構と
を具備する多頭刺繍ミシン。
【請求項２】
前記ミシンヘッドは、複数の針棒を備えた針棒ケースをスライド可能に搭載してなり、個々のヘッドに個別に、複数の針棒のいずれかを、針棒用の前記機械要素によって駆動されうる位置に選択的に位置決めするための針棒ケース移動機構を更に設けてなるものである請求項１に記載の多頭刺繍ミシン。
【請求項３】
前記針棒ケース移動機構の駆動源としてのモータを、個々のヘッドに個別に、具備することを特徴とする請求項２に記載の多頭刺繍ミシン
【請求項４】
前記複数のミシンヘッドの少なくとも１つは、飾り縫いを行なうための機械要素を当該ヘッドに付属して具備する請求項１に記載の多頭刺繍ミシン。
【請求項５】
前記飾り縫いを行なうための機械要素は、紐状素材の飾り縫いを行なうための機械要素である請求項４に記載の多頭刺繍ミシン。
【請求項６】
紐状素材の飾り縫いを行なうための前記機械要素は、紐状素材を収容したボビンの向きを制御するための方向制御機構、紐状素材を針元に案内するための案内機構を含んでいる請求項５に記載のミシン。
【請求項７】
前記ミシンヘッドには、通常の縫いを行う第１のタイプのミシンヘッドと、飾り縫いを行なうための機械要素を搭載した第２のタイプのミシンヘッドとがあり、ミシンフレームにおける所定のヘッド設置位置に対して前記第１及び第２のタイプのミシンヘッドのいずれもが取り替え可能に設置しうることを特徴とする請求項１に記載のミシン。
【請求項８】
前記布押えの機械要素は、
布押え体と、
布押え体を駆動するための前記モータと、
縫い動作時において該モータの駆動に応じて該布押え体を所定の上死点と下死点の間で上下動させ、縫い動作を行わないとき該モータの駆動に応じて該布押え体を所定の退避位置に退避させる運動変換機構と
を含み、前記運動変換機構は前記布押え体を退避位置に退避させる際に該布押え体を回転させることにより、該布押え体の先端の針通し孔を針位置から逃すようにしたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のミシン。
【請求項９】
針棒、天秤、布押えを含むミシン縫いのための複数の機械要素をそれぞれ具備するミシンヘッドを、複数備えた多頭刺繍ミシンであって、
各ミシンヘッド毎に、前記針棒、天秤、布押えの各機械要素を個別に駆動するためのモータをそれぞれ個別に具備してなり、かつ、
前記各モータを各ミシンヘッド毎に個別に制御する制御装置と、
前記制御装置による前記各モータの制御内容を各ミシンヘッド毎に個別に設定する設定手段と
を具備することを特徴とする多頭刺繍ミシン。
【請求項１０】
前記各ミシンヘッドの下方にそれぞれ設けられた釜を駆動するための、複数の各釜に共通のモータを具備し、
前記制御装置は、前記共通のモータの回転位置を基準にして、各ミシンヘッド毎に個別の前記各モータを制御することを特徴とする請求項９に記載の多頭刺繍ミシン。
【請求項１１】
前記設定手段は、前記複数の機械要素の少なくともいずれか１つに関して、縫い動作時の軌跡を、各ヘッド毎に独立に設定するものである請求項９に記載の多頭刺繍ミシン。
【請求項１２】
前記設定手段は、前記複数の機械要素の少なくともいずれか１つに関して、縫い動作時の軌跡を設定する情報を複数種記憶する手段と、記憶された複数種の軌跡の中から、各ヘッド毎に任意の軌跡を選択する手段とを含む請求項１１に記載の多頭刺繍ミシン。
【請求項１３】
針棒、天秤、布押えを含むミシン縫いのための複数の機械要素を搭載した支持体をミシンフレームに対して設置し、前記支持体の下方には釜を設置したミシンにおいて、
前記支持体は、上記針棒、天秤、布押えの各機械要素を個別に駆動するためのモータをさらにそれぞれ搭載して、モジュール化されてなるものであり、
このモジュール化した支持体を、前記ミシンフレームに対して一体的に着脱可能に設置することを特徴とするミシン。
【請求項１４】
前記ミシンフレームの所定位置に対して前記モジュール化した支持体を取り付けるための取付位置決め構造が、該ミシンフレームの所定位置及び前記モジュール化した支持体において設けられていることを特徴とする請求項１３に記載のミシン。
【請求項１５】
前記取付位置決め構造は、前記ミシンフレームの所定位置に対して前記モジュール化した支持体の取り付け位置を上下及び左右方向に関して位置決めするものである請求項１４に記載のミシン。
【請求項１６】
前記支持体は、複数の針棒を備えた針棒ケースをスライド可能に搭載したものである請求項１３乃至１５のいずれかに記載のミシン。
【請求項１７】
前記支持体は、前記針棒ケースのスライド操作のためのモータを更に搭載してなることを特徴とする請求項１６に記載のミシン。
【請求項１８】
前記支持体は、飾り縫いを行なうための機械要素をさらに搭載したものである請求項１３乃至１５のいずれかに記載のミシン。
【請求項１９】
前記飾り縫いを行なうための機械要素は、紐状素材の飾り縫いを行なうための機械要素である請求項１８に記載のミシン。
【請求項２０】
紐状素材の飾り縫いを行なうための前記機械要素は、紐状素材を収容したボビンの向きを制御するための方向制御機構、紐状素材を針元に案内するための案内機構を含んでいる請求項１９に記載のミシン。
【請求項２１】
前記支持体には、複数の針棒を備えた針棒ケースをスライド可能に搭載した第１のタイプの支持体と、飾り縫いを行なうための機械要素を搭載した第２のタイプの支持体とがあり、前記ミシンフレームの所定位置に対して、前記第１及び第２のタイプの支持体のいずれもが取り替え可能に設置しうることを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれかに記載のミシン。
【請求項２２】
前記布押えの機械要素は、
布押え体と、
布押え体を駆動するための前記モータと、
縫い動作時において該モータの駆動に応じて該布押え体を所定の上死点と下死点の間で上下動させ、縫い動作を行わないとき該モータの駆動に応じて該布押え体を所定の退避位置に退避させる運動変換機構と
を含み、前記運動変換機構は前記布押え体を退避位置に退避させる際に該布押え体を回転させることにより、該布押え体の先端の針通し孔を針位置から逃すようにしたことを特徴とする請求項１３乃至２１のいずれかに記載のミシン。
【請求項２３】
複数の前記支持体と、各支持体に対応する前記釜を具備し、各支持体は前記ミシンフレームに対して個別に着脱可能であることを特徴とする請求項１３乃至２２のいずれかに記載のミシン。
【請求項２４】
針棒、天秤、布押えを含むミシン縫いのための複数の機械要素を具備すると共に複数の針棒を備えた針棒ケースをスライド可能に具備した支持体を、複数備えた多頭ミシンであって、
各支持体毎に、前記針棒、天秤、布押えの各機械要素を個別に駆動するためのモータをそれぞれ個別に具備すると共に、前記針棒ケースのスライド操作のためのモータを具備し、各支持体毎に任意の針棒が選択可能であることを特徴とする多頭ミシン。
【請求項２５】
前記針棒ケースのスライド操作のための前記モータの回転を、該針棒ケースのスライド運動に変換する機構を具備し、該モータの回転量を制御することにより、所望の針棒を選択することを特徴とする請求項２４に記載の多頭ミシン。
【請求項２６】
前記針棒ケースは、非選択位置にある針棒を所定の最上位置に規制するストッパー部材と、選択位置にある針棒の上死点を前記所定の最上位置よりも低い所定位置に規制する部材とを含み、選択位置にある針棒が上下動するとき前記ストッパー部材に当接しないようにしたことを特徴とする請求項２４又は２５に記載の多頭ミシン。
【請求項２７】
複数の針棒を備えた針棒ケースと、
該針棒ケースをスライドさせて１つの針棒を選択位置に位置させる駆動機構と、
選択位置に位置した針棒を上下動させて縫い動作を行う針棒駆動機構と、
非選択位置にある針棒を所定の最上位置に規制するストッパー部材と、
選択位置にある針棒の上死点を前記所定の最上位置よりも低い所定位置に規制する部材と
を備え、選択位置にある針棒が上下動するとき前記ストッパー部材に当接しないようにしたことを特徴とするミシン。
【請求項２８】
前記選択位置に対応して１つの布押えが設けられており、この布押えを個別に駆動するためのモータが設けられている請求項２７に記載のミシン。
【請求項２９】
布押え体と、
該布押え体を駆動するためのモータと、
縫い動作時において該モータの駆動に応じて該布押え体を所定の上死点と下死点の間で上下動させ、縫い動作を行わないとき該モータの駆動に応じて該布押え体を所定の退避位置に退避させる運動変換機構と
を含み、前記運動変換機構は前記布押え体を退避位置に退避させる際に該布押え体を回転させることにより、該布押え体の先端の針通し孔を針位置から逃すようにしたことを特徴とするミシンの布押え駆動機構。
【請求項３０】
請求項２９に記載の布押え駆動機構と、
複数の針棒を備えた針棒ケースと、
該針棒ケースをスライドさせて１つの針棒を選択位置に位置させる駆動機構と、
選択位置に位置した針棒を上下動させて縫い動作を行う針棒駆動機構と
を備え、前記布押え体は前記選択位置に対応して設けられているミシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、針棒、天秤、布押えを含むミシン縫いのための複数の機械要素をそれぞれ具備するミシンヘッドを、複数備えた多頭刺繍ミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
多頭刺繍ミシンは、針棒、布押え、天秤等を含むミシンヘッドを複数具備し、各ミシンヘッドに対応して釜をそれぞれ設けている。従来知られた典型的な多頭刺繍ミシンにあっては、全ミシンヘッドに貫通させた一本の駆動軸（主軸）により、各ヘッド内の動力変換要素（カム、ギヤ等）を介して、針棒、布押え、天秤等を連動させて駆動する構成となっている。このような典型例においては、針棒、天秤、布押え相互間のモーション変更が不可能であった。そこで、針棒、天秤、布押えを各別の駆動源で駆動するようにすることで、これらの各別のモーション変更を可能にすることができるようにした技術が、下記特許文献１及び２に示されている。なお、特許文献２は特許文献１に対応する米国特許である。
【特許文献１】特開平４−５１９９１号公報
【特許文献２】米国特許第５４７４００１号
【０００３】
特許文献１に開示された多頭刺繍ミシンにおいては、針棒、天秤、布押えを格別に駆動するための駆動源（モータ）を全ミシンヘッドに共通にそれぞれ各１個設け、該各駆動源（モータ）によって駆動される駆動軸を全ミシンヘッドに共通に貫通させ、各ミシンヘッドにおいて該各駆動軸の回転をそれぞれに対応する針棒、天秤、布押えの各機構に伝達するようにしている。したがって、各モータの個別制御によって針棒、天秤、布押えの各機構相互間のモーション変更は可能であるが、ヘッド相互の間では針棒、天秤、布押えの各モーションはそれぞれ共通である。従って、各ミシンヘッドで共通の縫い調子の刺繍縫いを行うには適するが、各ミシンヘッドで異なる縫い調子の刺繍を仕上げるには適していない。しかし、元々の多頭刺繍ミシンの技術思想は、並設された複数のミシンヘッドで同一の刺繍柄を同じ縫い調子で縫い上げ、大量生産する、というものであるから、このような従前の技術思想に沿う限り、従来はさしたる不都合は感じられていなかった。
【０００４】
一方、下記特許文献３においては、多頭刺繍ミシンにおいて、針棒、天秤、布押えを格別に駆動するための各駆動源（モータ）を、各ミシンヘッド毎に個別にそれぞれ備え、さらに、釜の駆動源（モータ）も各ミシンヘッド毎に個別にそれぞれ備えるようにしたことが示されている。
【特許文献３】特開平４−３４７１９２号公報
【０００５】
しかし、この特許文献３に示された発明にしても、上述した従前の多頭刺繍ミシンの技術思想に沿うものでしかなかったから、単に各ヘッド毎に独立の駆動源（モータ）を設けることが示されているにすぎず、その制御の形態は、上記特許文献１に示されたものとさして変わらず、針棒、天秤、布押えの各モータの個別制御によって、これら針棒、天秤、布押えの各機構相互間のモーション変更を可能とすることを意図しているだけであった。加えて、特許文献３に示された発明においては、釜の駆動源（モータ）も各ミシンヘッド毎に個別にそれぞれ備えることの有効性についての考察が不十分であった。すなわち、負荷の少ない釜にあっては、これらは、かえって、過剰な設備となるおそれがあることが考慮されていなかった。
【０００６】
ところで、上述した従前の多頭刺繍ミシンの技術思想の根幹には、各ヘッドに対応してセットする被刺繍物（生地、皮革等）の材質は全て同じ性状（厚さや、伸びの程度等）とし、また、縫いに使用する上糸もほぼ同じ性状（太さ、伸びの程度等）のものとして、全ヘッドにおいて同じ刺繍製品を完成させればよい、という考えが横たわっている。これに対して、最近では、刺繍製品製造業界においても多品種小ロット生産の要請が出てきており、その場合は、同一製品を大量生産するタイプの従来の多頭刺繍ミシンでは全く対応することができない。
【０００７】
また、上記特許文献１に示された多頭刺繍ミシンにおいては、全ヘッドに駆動軸を貫通させているが故に、特にヘッド数が多いほど駆動軸の長さが長くなり、回転駆動される駆動軸に捩れが生じ易くなることによる問題点が生じる。例えば、負荷の大きな針棒駆動機構のための駆動軸には比較的大きな捩れが生じ易く、そこに生じた捩れは、離れた位置にあるヘッド間での針棒上下動タイミングの比較的大きなずれをもたらすことになり、それは、離れた位置にあるヘッド間での針と釜とのタイミングのずれをもたらすことになり、ヘッド間での縫い調子の狂いにつながる。あるいは、ヘッド間で天秤のモーションの位相ずれが生じることで釜回転との同期が崩れ、これがヘッド間での縫い調子の狂いにつながる。これらの結果として、被縫製物の材質及び糸等を同じ条件にしたとしても全ヘッドにおいて同一品質の刺繍を得ることが難しいということになる。これはヘッド数が多くなるほど顕著に現れる現象であり、ヘッド数が多いほど同時に多数の刺繍製品を製作できるというメリットがある反面、全てのヘッドにおいて同一品質の刺繍製品が得られるわけではないというデメリットも併せ持つこととなる。さらに、全ヘッドに亘る長尺な駆動軸を回転駆動するという関係で、駆動軸自体の振動、騒音の発生が著しく、これはヘッド数が多くなるほど、また、回転速度が高くなるほど顕著となる。このために、従来は、防振対策に苦慮するとともに、刺繍機の高速化を阻む要因ともなっていた。
【０００８】
また、従来の多頭刺繍ミシンにおいては、あるヘッドで部品交換を伴うような修理作業が発生した場合、作業者が当該刺繍ミシンに張りついて必要な修理作業を行わねばならないため、時間的、作業的に極めて多大な労力が必要であり、また、その間、刺繍ミシンの稼働を全面的に停止しなければならならないため、刺繍ミシンのユーザーに多大な迷惑をかけることにもなる。例えば上記特許文献１に示されたタイプのものにあっては、例えば針棒や天秤を駆動するためのカムの交換を要するような修理を行なう場合には全ヘッドに貫通している駆動軸を抜き取る作業が必要であり、その作業のためには各ヘッド内のカム等の締結を全て緩める作業から始まり、その後駆動軸を一旦抜き取り、不良部品を取り除いた後、再度駆動軸を端から通し直しながら交換部品をセットし、その後、全てのヘッドにおけるカム等の締結作業をするという、極めて面倒な修理作業となる。
【０００９】
また、従来の刺繍ミシンにおいては、通常縫い用や特殊縫い（紐状素材縫い）用などの異なる縫いタイプに応じたミシンヘッドが固定的に搭載されている。従って、同じミシンにおいて、通常縫い（本縫い）用のヘッドと、ハンドル用ヘッド（本縫いハンドルヘッド）とを交換するなどの使い回しを行うことは思いもよらないことであった。
また、従来の多頭刺繍ミシンにおいては、針棒選択（色糸選択）を各ヘッドで共通に行っていたので、輪郭的デザインは同じであるが異なる色糸パターンからなる刺繍を同時並行的に作成することはできない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、多品種小ロット生産の要請に応えることのできる多頭刺繍ミシンを提供しようとするものである。また、ヘッド間での製品仕上がり品質のばらつきが出ないようにすることのできる多頭刺繍ミシンを提供しようとするものである。また、高速運転に適した構成の多頭刺繍ミシンを提供しようとするものである。また、部品の交換や修理に適した構成のミシンを提供しようとするものである。また、同じミシンにおいて、異なるタイプのヘッドを交換して使い回しを行うことのできる（縫い機能の切り換えの容易な）ミシンを提供しようとするものである。更に、各ヘッド毎に独立に針棒選択（色糸選択）を行うことができる多頭ミシンを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る多頭刺繍ミシンは、針棒、天秤、布押えを含むミシン縫いのための複数の機械要素をそれぞれ具備するミシンヘッドを、複数備えた多頭刺繍ミシンであって、各ミシンヘッド毎にそれぞれ設けられた、前記針棒、天秤、布押えの各機械要素をそれぞれ個別に駆動するための個別のモータと、前記各ミシンヘッドの下方にそれぞれ設けられた釜を駆動するための、複数の各釜に共通のモータと、前記共通のモータの回転を各ミシンヘッド毎の前記釜に伝達する伝達機構とを具備する。
【００１２】
本発明によれば、前記針棒、天秤、布押えの各機械要素をそれぞれ個別に駆動するための個別のモータを各ミシンヘッド毎にそれぞれ設ける一方で、釜の駆動は各ヘッドで共通のモータを使用することを特徴としている。これにより、各ヘッド毎かつ各機械要素毎に独立のモータにより、縫い調子の設定／変更に重要な、針棒、天秤、布押えの各モーションを各ヘッド毎に独立に制御することができると共に、釜の駆動機構に関しては共通モータを用いることで過剰な設備とならないようにしている。従って、各ヘッド毎に異なる／又は独立した縫い調子の設定により、各ヘッド毎に被刺繍物（刺繍対象）の材質や上糸の性状（太さ、伸びの程度等）を異なるものとしても、それぞれの材質や性状等に適した異なる風合いの刺繍を同時並行的に行うことができるものとなり、１台の多頭刺繍ミシンにより多品種小ロットの刺繍製品を効率的に生産することができるようになる。
【００１３】
例えば刺繍に用いる刺繍柄データは同じでも、使用する上糸をヘッド毎に異ならせると、各ヘッド毎に風合いの異なる刺繍製品を同時に製作することができる。その場合、各ヘッド毎に適正な刺繍縫いを行うためには、各ヘッドの天秤の稼働モーションをそれぞれの上糸の性状に合せたものに設定／変更する必要がある。また、被刺繍物（刺繍対象）として、あるヘッドでは薄手の生地、他のヘッドでは厚手の生地、また、あるヘッドでは皮革（大きな挿針力、抜針力が必要であり、厚さも異なる）をセットしてミシンを稼動することで、同じデザインの刺繍をいろいろな材質の被刺繍物に同時に施すことも考えられる。そのためには布押えや針棒のモーションを被刺繍物の性状（厚さ、挿針/抜針抵抗）に合わせてヘッド毎に変更する必要がある。しかし、上記特許文献１の従来技術においてはそのような刺繍縫いは不可能であり、また、上記特許文献３の従来技術においてはそのような刺繍縫いは全く想定外のことであった。その点、本発明によれば、針棒、天秤、布押えの各モーションを各ヘッド毎に独立に制御することができるので、各ヘッド毎に使用する被刺繍物（刺繍対象）の材質や上糸の性状に適した稼働モーションでこれらの各機械要素を駆動させることができ、各ヘッド毎に風合いの異なる刺繍製品を同時に製作することができる。従って、多品種小ロットの刺繍製品の生産に適したものとなっている。
【００１４】
また、本発明によれば、駆動軸の捩れの問題も起こらないので、針釜タイミングがずれたり天秤モーションの同期ずれが生じることがなく、複数ヘッドで均質の刺繍製品を仕上げる場合でも、ヘッド間での製品仕上がり品質のばらつきが出ないようにすることができる。また、駆動軸の振動、騒音の問題も起こらないので、高速運転に適したものとすることができる。また、ヘッド内部の部品交換を伴うような修理作業が発生した場合でもヘッド単位での作業が可能であるため、ミシン全体を休止させることなく、修理作業を迅速かつ容易に実施することができる。
【００１５】
別の観点に従えば、本発明に係る多頭刺繍ミシンは、針棒、天秤、布押えを含むミシン縫いのための複数の機械要素をそれぞれ具備するミシンヘッドを、複数備えた多頭刺繍ミシンであって、各ミシンヘッド毎に、前記針棒、天秤、布押えの各機械要素を個別に駆動するためのモータをそれぞれ個別に具備してなり、かつ、前記各モータを各ミシンヘッド毎に個別に制御する制御装置と、前記制御装置による前記各モータの制御内容を各ミシンヘッド毎に個別に設定する設定手段とを具備する。
【００１６】
このように各ヘッド毎かつ各機械要素毎に独立のモータを各ミシンヘッド毎に個別に制御することにより、各ヘッド毎に異なる／又は独立した縫い調子の設定により、各ヘッド毎に被刺繍物（刺繍対象）の材質や上糸の性状（太さ、伸びの程度等）を異なるものとしても、それぞれの材質や性状等に適した異なる風合いの刺繍を同時並行的に行うことができるものとなり、１台の多頭刺繍ミシンにより多品種小ロットの刺繍製品を効率的に生産することができるようになる。
【００１７】
更に別の観点に従えば、本発明に係るミシンは、針棒、天秤、布押えを含むミシン縫いのための複数の機械要素を搭載した支持体をミシンフレームに対して設置し、前記支持体の下方には釜を設置したミシンにおいて、前記支持体は、上記針棒、天秤、布押えの各機械要素を個別に駆動するためのモータをさらにそれぞれ搭載して、モジュール化されてなるものであり、このモジュール化した支持体を、前記ミシンフレームに対して一体的に着脱可能に設置することを特徴とする。
【００１８】
このように、針棒、天秤、布押えを含むミシン縫いのための複数の機械要素を搭載した支持体すなわちミシンヘッドは、上記針棒、天秤、布押えの各機械要素を個別に駆動するためのモータを更に搭載してモジュール化した構成からなっているため、故障した場合にヘッドごと取り外して別のヘッドと交換することができる。従って、部品の交換や修理に適した構成となっており、修理時にユーザーに掛かる迷惑が短時間で済む。また、同じミシンにおいて、異なるタイプのヘッドに交換することができるので、例えば通常縫い（本縫い）用のヘッドとハンドル用ヘッド（本縫いハンドルヘッド）とを交換するなど、効率的にミシンを使用することができる。
【００１９】
更に別の観点に従えば、本発明に係る多頭ミシンは、針棒、天秤、布押えを含むミシン縫いのための複数の機械要素を具備すると共に複数の針棒を備えた針棒ケースをスライド可能に具備した支持体を、複数備えた多頭ミシンであって、各支持体毎に、前記針棒、天秤、布押えの各機械要素を個別に駆動するためのモータをそれぞれ個別に具備すると共に、前記針棒ケースのスライド操作のためのモータを具備し、各支持体毎に任意の針棒が選択可能であることを特徴とする。このように各支持体すなわちヘッド毎に個別のモータにより針棒選択（色糸選択）をヘッド毎に行うようにしたので、輪郭的デザインは同じであるが異なる色糸パターンからなる刺繍を同時並行的に作成することができる。
【００２０】
更に別の観点に従えば、本発明に係るミシンは、複数の針棒を備えた針棒ケースと、該針棒ケースをスライドさせて１つの針棒を選択位置に位置させる駆動機構と、選択位置に位置した針棒を上下動させて縫い動作を行う針棒駆動機構と、非選択位置にある針棒を所定の最上位置に規制するストッパー部材と、選択位置にある針棒の上死点を前記所定の最上位置よりも低い所定位置に規制する部材とを備え、選択位置にある針棒が上下動するとき前記ストッパー部材に当接しないようにしたことを特徴とする。このように選択位置にある針棒が上下動するときにストッパー部材に当接しないようにしたことにより、ストッパー部材に繰り返し当接することによる不都合（例えば針抱きがストッパー部材に当接することによる機械油の飛散）を防止することができる。特に、このミシンは、前記選択位置に対応して１つの布押えが設けられており、この布押えを個別に駆動するためのモータが設けられているような構成の場合に有利である。
【００２１】
更に別の観点に従えば、本発明に係るミシンの布押え駆動機構は、布押え体と、該布押え体を駆動するためのモータと、縫い動作時において該モータの駆動に応じて該布押え体を所定の上死点と下死点の間で上下動させ、縫い動作を行わないとき該モータの駆動に応じて該布押え体を所定の退避位置に退避させる運動変換機構とを含み、前記運動変換機構は前記布押え体を退避位置に退避させる際に該布押え体を回転させることにより、該布押え体の先端の針通し孔を針位置から逃すようにしたことを特徴とする。このような布押え駆動機構は、複数の針棒を備えた針棒ケースの各針棒から独立して１つの前記布押え体を設けるような場合に応用することができ、その場合に、針棒ケースのスライド移動時において移動する各針の先端に該布押え体の先端が干渉することのないようにできるので、有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明しよう。
図１には本発明の一実施例に従う多頭刺繍ミシンの正面図が示してあり、１はミシンテーブル、２はミシンの上フレームである。ミシンの上フレーム２には複数（図示では６個）の刺繍ヘッドＨが配設してある。各刺繍ヘッドＨの下方には釜３を支持した釜土台４が各刺繍ヘッドＨに対応して、ミシンテーブル１と略同じ高さに設けてある。各釜土台４には１本の駆動シャフト５が貫通して設けてあり、駆動シャフト５の一端は釜駆動用の１つのモータ（複数の釜３に共通のモータ）６と連結してある。この共通のモータ６の駆動によって駆動シャフト５が回転すると、各ヘッドＨに対応して設けられた個々の釜３が一緒に回転駆動されるようになっている。なお、釜３には大きな負荷がかからないこと、及び、釜３の細かな回転位置のずれは刺繍の縫い調子に大きな影響を及ぼさないことなどの理由で、釜毎の個別の駆動モータを設けることなく、共通のモータ６の駆動を１本の駆動シャフト５を介して複数の釜３に伝達する構成であっても問題なく、かえって、その方が有利である。すなわち、駆動シャフト５の捩れ等の問題は起こらず、また起こったとしても刺繍仕上がりに影響を及ぼさない。そのような観点で、この実施例のように、複数の釜３を共通のモータ６と１本の駆動シャフト（伝達機構）５を介して駆動する構成は、不必要に過剰な設備（例えば各ヘッド毎に対応して個別に釜モータを設けること）を排するので、有利である。
【００２３】
図２の制御系統ブロック図に示すように、駆動シャフト５には、釜３の回転角を検出するためのエンコーダ（回転位置検出器）３Ｅが設けてある。勿論、このエンコーダ（回転位置検出器）３Ｅは、モータ６の回転を直接検出するように設けてもよいし、あるいはいずれか１つの釜の回転を直接検出するように設けてもよい。
ミシンテーブル１の上面には被縫製物を展張保持する保持枠７が設けてあり、公知のように、保持枠７は刺繍枠駆動機構（例えば図２に示すＸ軸モータ７ＸとＹ軸モータ７Ｙ）によって、刺繍縫いデータに応じて、ステッチ毎にＸ／Ｙ方向に駆動される。
【００２４】
図３は１つの刺繍ヘッドＨを拡大して示す左側断面図、図４はその正面図である。刺繍ヘッドＨは、上フレーム２に固定されたアーム８と、該アーム８にスライド可能に支持された針棒ケース９とで構成される。アーム８とは、当該ヘッドＨを構成する各機械要素等を搭載して支持する支持体である。アーム８の前面には、針棒ケース９が、リニアレール１０を介して、アーム８に対して正面から見て左右方向（横方向）へスライド可能に設けてある。針棒ケース９の下端部背面には走行レール１１が固定してあり、アーム８側の基針棒２８の下部には、この走行レール１１が当接する位置に、ガイドローラ１２が回転可能に支持されている。針棒ケース９のスライド時にその下端背面側の走行レール１１が、該ガイドローラ１２に当接してガイドされるようになっている。なお、針棒ケース９の走行レール１１は、アーム８の下端に設けたガイド部材１３に係合されることによって、ガイドローラ１２から離隔することがないようになっている。
【００２５】
図４に見られるように、針棒ケース９には複数（図では９本）の針棒１４が上下動可能に支持してある。各針棒１４の下端部には針抱き１５によって縫い針１６が固定してある。また、各針棒１４の上端部には針棒抱き１７が固定してあり（図６参照）、この針棒抱き１７には係合ピン１８が固定してある。針棒ケース９には各係合ピン１８に対応した案内溝１９ａを有する案内体１９が固定してあり、各係合ピン１８はそれぞれ対応する案内溝１９ａに嵌合している。これにより、針棒１４の軸心回りの回転が規制される。各針棒抱き１７と針棒ケース９の横フレーム９ａとの間には、針棒１４を常に上昇させる方向に付勢する針棒保持バネ２０が設けてある。この針棒保持バネ２０の弾性力により、何も規制されない（選択されていない）針棒１４は針抱き１５がクッション２１を介して針棒ケース９の下側横フレーム９ｂ下面に押し付けられた位置（最上位置）に保持される。すなわち、下側横フレーム９ｂが、何も規制されない（選択されていない）針棒１４の上死点（最上位置）を規定するストッパー部材となる。なお、後述するように、布押え体３７は独立のモータによって駆動される構成であるため、各針棒１４から独立して設けられている。従って、本実施例では、従来公知のもののように各針棒１４毎に布押えが設けられる構成とはなっておらず、１つのヘッドＨにつき１個だけ設けられている。
【００２６】
図３に見られるように、針棒ケース９に支持された天秤軸２２には、各針棒１４に対応して天秤２３が回動可能にそれぞれ支持してある。各天秤２３のボス部２４には嵌合溝２４ａ及び係合凹部２４ｂが設けてある。天秤軸２２の上方に設けた支持軸２５には各ボス部２４の係合凹部２４ｂにそれぞれ係合可能な係合爪２６ａを備えたロックレバー２６が回動自在に設けてある。各ロックレバー２６はトーションバネ２７によって図３の時計方向に付勢され、常にはロックレバー２６の係合爪２６ａがボス部２４の係合凹部２４ｂに係合して天秤２３を所定姿勢（上死点位置）に保持する（ロック状態）。
【００２７】
図５は、１つのヘッドＨにおいて、前面の針棒ケース９を取り除いて示す、アーム８の正面図である。アーム８には、針棒１４の上下駆動のための針棒駆動モータ３５、布押え体３７の上下駆動のための布押え駆動モータ４６、天秤２３の回動駆動のための天秤駆動モータ４９、針棒ケース９のスライド駆動のためのスライドモータ５７が設けてある。このように、１つのヘッドＨにおける針棒１４、天秤２３、布押え体３７、針棒ケース９という各機械要素をそれぞれ個別に駆動するための個別のモータ３５、４９、４６、５７が、各ヘッド毎にそれぞれ設けられている。
【００２８】
針棒駆動機構
図３、図５及び図６に示すように、アーム８の所定位置には１つの基針棒２８が設けてあり、基針棒２８の軸上には針棒駆動部材２９が上下動自在に設けてある。針棒駆動部材２９には、針棒１４の針棒抱き１７と係合可能な係合凹部２９ａが形成してあり、また、その下方部には連結部材３０が固定してある。連結部材３０は前後方向に延びた軸部３１を有しており、軸部３１には連結アーム３２の一端が連結してある。軸部３１の後端部にはコロ３３が設けてあり、コロ３３はアーム８に固定されたガイドレール３４の縦溝部３４ａに嵌入してある。これによって、針棒駆動部材２９の基針棒２８の軸心回りの回転が規制されている。連結アーム３２の他端は針棒駆動モータ３５のモータ軸に固定された駆動レバー３６の先端に枢支してある。これにより、針棒駆動モータ３５の駆動によって駆動レバー３６が回転すると、針棒駆動部材２９が基針棒２８に沿って上下動し、針棒抱き１７が針棒駆動部材２９の係合凹部２９ａに係合している針棒１４（基針棒２８の前方に位置している針棒１４：つまり選択されている針棒１４）が上下に駆動されることとなる。なお、図３は選択されている針棒１４が上死点位置にある状態を、図６は下死点位置にある状態を示している。
【００２９】
布押え駆動機構
図７はアーム８に搭載された布押え駆動機構を示す概略右側面図、図８は図７の一部を切り欠いて示す側面断面図である。アーム８には、下端部に布押え体３７が固定された昇降ロッド３８が設けてある（図６も参照）。昇降ロッド３８は、アーム８に固定された案内体３９の上下端の両軸受部３９ａ、３９ｂに上下動可能且つ所定範囲で回転可能に支持してある。案内体３９の略中間部には案内溝４０が形成してある。案内溝４０は真直ぐな上ストレート部４０ａと下ストレート部４０ｃ、及び、両ストレート部４０ａ、４０ｃを繋ぐ傾斜部４０ｂを有している。昇降ロッド３８の略中間部には、一対の位置決め部材４１、４２が固定してあるとともに、両位置決め部材４１、４２の間には連結部材４３が設けてある。連結部材４３は昇降ロッド３８の軸心回りに回転自在で、その上下位置が一対の位置決め部材４１、４２により位置決めされている。上側の位置決め部材４１にはコロ４４が固定してあり、コロ４４は案内体３９の案内溝４０に係合している。連結部材４３には連結アーム４５の一端が枢支してあり、その他端は、布押え駆動モータ４６のモータ軸に固定された駆動レバー４７の先端に枢支してある。これにより、布押え駆動モータ４６の駆動によって駆動レバー４７が揺動されると、昇降ロッド３８とともに布押え体３７が上下動されることとなる。
【００３０】
図７及び図８は布押え体３７が退避位置に退避している状態を示しており、図９は布押え体３７が上死点位置にある状態を示し、図１０は布押え体３７が下死点位置にある状態を示している。刺繍時においては、布押え駆動モータ４６を、所定の回転角度範囲内で、縫い動作に同期して繰り返し往復（正逆）回転駆動制御することによって、布押え体３７が図９に示す上死点位置と図１０に示す下死点位置との間で上下に往復駆動される。このとき、上側の位置決め部材４１のコロ４４は案内溝４０の下ストレート部４０ｃの部分を上下に摺動しており、布押え体３７下端の押え部３７ａに設けられた周知の針通し孔は、選択された針棒１４の縫い針１６の位置に整合している。
【００３１】
刺繍終了時や刺繍ヘッドＨの稼働を休止するときには、布押え駆動モータ４６を前記所定の回転角度範囲とは異なる所定の回転位置に駆動制御することによって、該布押え体３７を所定の退避位置に退避させるようになっている（図３、図７）。すなわち、該所定の回転位置に向かう布押え駆動モータ４６の回転駆動に従って、上側の規制部材４１のコロ４４が図９に示す上死点位置から更に上昇し、該コロ４４は案内溝４０の下ストレート部４０ｃから傾斜部４０ｂを経て上ストレート部４０ａへと移動し、上ストレート部４０ａの上端に位置する（図７、図８）。このとき、コロ４４が傾斜部４０ｂを移動する過程で昇降ロッド３８（布押え体３７）がその軸心回りに所定角度だけ回転され、布押え体３７の押え部３７ａ（針通し孔）が縫い針１６の左後方（図３、図４参照）に退避し、図７及び図８に示すような状態となる。このように布押え体３７が退避位置に退避した状態で、任意の針棒１４を選択するための針棒ケース９のスライド移動がなされる。従って、任意の針棒１４を選択するために針棒ケース９をスライド移動させるときに、布押え体３７の押え部３７ａ（針通し孔）が縫い針１６の先端と干渉することがなく、安全が確保される。なお、布押え駆動モータ４６の回転を、上記したようなコロ４４を介した布押え体３７の所望の動きに変換するために関与する機構（３９，４０，４１，４２，４３，４４，４５，４７等）が運動変換機構に相当する。
【００３２】
天秤駆動機構
図３、図５、図６に示すように、アーム８の上方部には、ブラケット４８を介して天秤駆動モータ４９が固定してある。天秤駆動モータ４９のモータ軸には駆動レバー５０が固定してある。駆動レバー５０の先端には連結アーム５１が枢支してある。連結アーム５１の他端は、ブラケット４８に揺動可能に支持された駆動アーム５２の略中間部に枢支してある。駆動アーム５２の先端部は、選択された針棒１４に対応する天秤２３の嵌合溝２４ａと嵌合するようになっている。ブラケット４８にはローラ５３が支持してあり、ローラ５３は選択された針棒１４に対応するロックレバー２６の突起部２６ｂと当接するようになっていて、ローラ５３が当接することによってロックレバー２６が反時計方向に回動し、ロックレバー２６の係合爪２６ａがボス部２４の係合凹部２４ｂから外れて天秤２３のロック状態が解除される。これにより、天秤駆動モータ４９を駆動すれば選択された１つの針棒１４に対応する１つの天秤２３が揺動駆動されることとなる。
【００３３】
色替え（針棒選択移動）機構
図５に見られるように、アーム８の上方部には複数のスタッド５４を介してプレート５５が固定してある。プレート５５にはブラケット５６が固定してあり、ブラケット５６には針棒ケース９をスライド駆動するためのモータ５７（両軸モータ）が固定してある。図５においてモータ５７の左側に突出したモータ軸には駆動カム５８が固定してあるとともに、その先端部には回転位置検出器（例えばポテンショメータ）５９が設けてある。図５においてモータ５７の右側に突出したモータ軸には手動操作のためのノブ６０が固定してある。駆動カム５８にはカム溝５８ａが形成してあり、カム溝５８ａの端部はそれぞれ駆動カム５８の両端部で開口している。図４及び図６に示すように、カム溝５８ａには針棒ケース９の上端部後方に固定されたコロ６１が係合している。コロ６１は各針棒１４と対応して設けてあり、選択された針棒１４と対応するコロ６１がカム溝５８ａと係合している。モータ５７を駆動して駆動カム５８を回転させるとカム溝５８ａと係合しているコロ６１が左右方向にスライドし、カム溝５８ａの端部の開口から外れる。そして、これと同時に隣接する次のコロ６１が反対側の端部の開口からカム溝５８ａに係合する。これにより、モータ５７の駆動によって隣接する次のコロ６１が次々にカム溝５８ａに係合し、針棒ケース９のスライドが行われて任意の針棒１４が選択されることとなる。このとき、回転位置検出器５９からの検出信号に基づき、どの針棒１４が選択されているかを検出することができる。すなわち、モータ５７の回転量を制御することで所望の針棒１４を選択することができる。
【００３４】
図５に示すように、アーム８の前面の上下略中央部にはガイドプレート６２が固定してある。ガイドプレート６２の下面には略中央に向かって下方に傾斜した傾斜面６２ａを有しており、傾斜面６２ａの略中央部には針棒駆動部材２９との干渉を防ぐ凹部６２ｂが形成してある。ガイドプレート６２の傾斜面６２ａには針棒１４の針棒抱き１７が当接して、針棒抱き１７（針棒１４）の上下位置を規制するようになっている。前記したように、針棒１４は何も規制されていない状態であれば（つまり、非選択位置にあれば）、針棒保持バネ２０の弾性力により、その針抱き１５がクッション２１を介して針棒ケース９の下側横フレーム９ｂ（ストッパー部材）の下面に押し付けられた位置（最上位置）に保持される。しかし、図３より明らかなように、選択されている針棒１４の上死点は、クッション２１と下側横フレーム９ｂ下面とに隙間ができるように（つまり、ストッパー部材に当接しないように）、針棒駆動部材２９の位置が設定してある。これにより、刺繍時の針棒１４の上下動に伴ってクッション２１が下側横フレーム９ｂと当接して、針棒１４を伝って垂れてきた潤滑油が飛び散る不具合が防止される。図５には各針棒１４の針棒抱き１７が想像線にて示してある。この図より明らかなように、ガイドプレート６２の傾斜面６２ａは、選択される針棒１４の針棒抱き１７の上限位置が針棒駆動部材２９の係合凹部２９ａに整合するように案内するものである。このように、各ヘッドＨ毎に独立に針棒ケース９を駆動することができるので、後述するヘッドのモジュール化に適しているのみならず、各ヘッドＨに異なる針棒（色糸）を選択することもできる。
【００３５】
刺繍ヘッドＨのモジュール化
以上述べたように、各刺繍ヘッドＨは、そのアーム８（支持体）に、針棒１４、天秤２３、布押え体３７、針棒ケース９という各機械要素のみならず、それぞれ個別に駆動するための個別のモータ３５、４９、４６、５７をも搭載して支持している。従って、各刺繍ヘッドＨは、ミシンの上フレーム２に対して、従来装置のような、複雑な機構的つながりを持っておらず、独立したモジュールとして取り扱うことができる。つまり、モジュール化された刺繍ヘッドＨは、そこに搭載する機構及び装置類を分離することなく、ミシンの上フレーム２に対して、アーム８（支持体）ごと、一体的に着脱可能に設置することができる。これにより、或るヘッドＨの部品が故障した場合、故障したヘッドごと取り外して別の正常なヘッドと交換することが容易に行えるようになる。従って、部品の交換や修理に適した構成となっており、故障修理時にミシンを停止しなければならない時間がヘッド交換に要する時間のみで足りることとなり、ユーザーにかかる迷惑（つまりミシン稼働停止時間）が短時間で済む。また、詳しくは後述するように、同じミシンにおいて、異なるタイプのヘッドに交換することが自由にできるので、例えば通常縫い（本縫い）用のヘッドとハンドル用ヘッド（本縫いハンドルヘッド）とを交換するなど、効率的にミシンを使用することができる。
【００３６】
モジュール化した刺繍ヘッドの取付位置決め構造例
図３及び図６においては、上記のようにモジュール化した刺繍ヘッドＨを上フレーム２に対して容易に着脱でき、かつ正確に所定位置関係に位置決めできるようにした取付構造が断面にて示されている。図１１は、この取付位置決め構造の部分を抜き出して示す斜視図である。これらの図に示されるように、刺繍ヘッドＨのアーム８（支持体）の背面には略コ字状の固定具６３が固定してあり、固定具６３の下方部には斜状の案内凹部６３ａが形成してあると共に、その上端部には取付ネジ６４が螺合可能である。ミシンの上フレーム２には、各刺繍ヘッドＨの取付けるべき所定位置に対応してベース部材６５がそれぞれ固定してある。このベース部材６５の下端部には、アーム８側の固定具６３の案内凹部６３ａと対応する係合突片６５ａが形成してある。図１１より明らかなように、ベース部材６５の右側面にはアーム８側の固定具６３の側面と当接する位置決め片６５ｂが形成してある。このアーム８の背面に固定された固定具６３をベース部材６５に取り付けることによって、刺繍ヘッドＨがミシンの上フレーム２に固定される。固定具６３は、その案内凹部６３ａをベース部材６５の係合突片６５ａに下方から嵌挿し、その側面を位置決め片６５ｂに当接させて取付ネジ６４を締め付けることで、前後位置及び左右位置が所定通りに位置決めされた状態で固定される。これにより、刺繍ヘッドＨを上フレーム２に取付固定するときの位置決めが容易に行える。勿論、モジュール化した刺繍ヘッドＨを上フレーム２の所定位置に取り付けるための取付位置決め構造は、図示例のものに限らず、単純なボルト締め構造や、任意の治具等を利用した構造など、適宜の構造を採用してよい。
【００３７】
制御系統の説明
図２は、本実施例に係る多頭刺繍ミシンの制御系統の一例を略示するブロック図である。ＣＰＵ（中央処理ユニット）２００、プログラムメモリ（ＲＯＭ及び／又はＲＡＭ）２０１、ワーキングＲＡＭ２０２、データＲＡＭ２０３を含んで構成されるマイクロコンピュータによって該刺繍ミシンの各種動作が制御される。本発明を実施する制御プログラム及びその各種の動作制御プログラムは、プログラムメモリ２０１に記憶されたものをＣＰＵ２００が実行する。操作パネルボックス２０４は、該刺繍ミシンにおいて各種の設定・選択・指示等を行うための操作スイッチ２０５、タッチパネル２０６及びディスプレイ２０７等を含んで構成される。メモリドライブ２０８は、ハードディスク及び／又はフレキシブルディスク等の着脱式記憶媒体等の記憶装置の読み書きを制御するものである。本発明を実施する制御プログラム及びその各種の動作制御プログラムがメモリドライブ２０８の記憶装置に記憶されていてもよい。なお、各種の刺繍柄に対応する刺繍縫いデータなどは、フレキシブルディスク等の着脱式記憶媒体に記憶されていて、これをメモリドライブ２０８にセットして、ＣＰＵ２００の処理により読み出すようになっている。コンピュータバス２０９には、インターフェース（Ｉ／Ｆ）を介して、上記操作パネルボックス２０４、メモリドライブ２０８、及びそのミシンの各機構を駆動制御するためのドライバ及びコントローラ２１０〜２１５、並びにミシンの起動と停止を指示する起動／停止スイッチ２１６が接続される。図２においては、便宜上、一部のドライバ及びコントローラ２１０〜２１５のみが示されており、他は図示を省略してある。
【００３８】
刺繍枠ドライバ２１０は、被刺繍物を保持するための保持枠７をＸ−Ｙ駆動するためのＸ軸モータ７ＸとＹ軸モータ７Ｙの駆動を制御する回路である。周知のように、刺繍柄の縫いパターンデータに応じた１針毎の縫いパターン（縫い幅及び方向）に従って、１針毎の縫い動作に同期して、Ｘ軸モータ７ＸとＹ軸モータ７Ｙの駆動を制御する。
【００３９】
釜ドライバ２１１は、釜駆動用のモータ６を回転駆動させる制御を行う回路である。前述のとおり、モータ６の駆動を各釜３に伝達する釜駆動シャフト５の回転が、エンコーダ３Ｅで検出される。エンコーダドライバ２１５は、このエンコーダ３Ｅの検出を制御する回路である。
【００４０】
ヘッド別コントローラ２１２，２１３，２１４は、各ヘッド毎に設けられた各種機械要素に対応する個別モータのためのドライバ及び制御回路を包括的に示すものである。すなわち、１つのコントローラ２１３は、それに対応する１つのミシンヘッドＨに具備された各機械要素（針棒１４、天秤２３、布押え体３７、針棒ケース９など）の個別駆動用のモータ（３５、４９、４６、５７など）の駆動をそれぞれ個別に制御する回路群を含み、更に、各モータに対応して設けられている回転位置検出器（図示せず）の検出を制御する回路群を含む。モータ制御で周知のように、これらのモータの駆動制御にあたっては、その回転位置検出器の検出信号が適宜利用される。このコントローラ２１２，２１３，２１４は、図示の都合上、３つだけ示したが、実際は、個々のヘッドＨに対応して設けられる。ＣＰＵ２００の制御に従い、これらのヘッド別コントローラ２１２，２１３，２１４を介して、各ミシンヘッドＨに具備された各機械要素（針棒１４、天秤２３、布押え体３７、針棒ケース９など）の個別駆動用のモータ（３５、４９、４６、５７など）の駆動がそれぞれ個別に制御される。勿論、各ヘッドの各モータの駆動は、縫い動作に同期して制御されるようになっている。その場合、本発明に係るミシンにあっては、従来のミシンのような主軸がないため、従来のような主軸回転角度を基準にした縫い動作の同期制御が行えない。そこで、本実施例においては、釜３を駆動するための共通のモータ６（又は駆動シャフト５又は釜３）の回転角度（つまり釜回転角度）を基準にして、各ヘッドの各モータの縫い動作に同期した駆動制御を行うようにしている。
【００４１】
制御例
各ミシンヘッドＨに具備された各機械要素（針棒１４、天秤２３、布押え体３７、針棒ケース９など）の個別駆動用のモータ（３５、４９、４６、５７など）の駆動を、それぞれ望みの形態で、個別に制御するには、各モータの制御内容／動作内容／条件をそれぞれそのように設定してやる。そのためには、操作パネルボックス２０４の操作スイッチ２０５等を使用して各ヘッド毎の各モータ毎に所望の設定をそれぞれ直接行うようにしたり、別途の設定装置で刺繍縫いパターンデータを作成する際に、併せて、各モータの制御内容／動作内容／条件をそれぞれ所望のように設定し、その設定データを刺繍縫いパターンデータとセットにして記憶させておくようにしてもよい。後者の場合は、所望の刺繍柄を縫うときに、その刺繍縫いパターンデータと共に各ヘッドの各モータの制御内容／動作内容／条件の設定データを記憶媒体から読み出して、対応するコントローラ２１２，２１３，２１４に設定する。
【００４２】
針棒１４、天秤２３、布押え体３７など、１ステッチ毎の縫い動作に直接関連する機械要素をそれぞれ駆動するためのモータ３５、４９、４６の制御内容の設定の一例は、１ステッチの縫い動作における当該機械要素の運動の軌跡（時間対位置の軌跡）を、ユーザが所望する任意の軌跡に設定することである。例えば、天秤の動きを少し早めにする（その場合縫い出しミスを少なくすることができる）、あるいは、上下糸がからみあってから天秤の駆動を始める、など、様々な軌跡をユーザの所望により設定できるようにする。その場合、当該機械要素についての縫い動作時の軌跡を設定する情報を複数種記憶しておき、記憶された複数種の軌跡の中から、ユーザが所望する任意の軌跡を選択するようにすると、設定操作が容易に行える。この各機械要素の運動の軌跡の設定は、刺繍縫いの目的に応じて、各ヘッド毎に個別に行うようにすることもできるし、全ヘッドに共通に行うようにすることもできる。
【００４３】
以下、更に詳細な設定例について説明する。
（１）各ヘッドＨで同一品質の刺繍縫いを行う場合
この場合は、従来公知の刺繍縫い制御と同様に、各種の機械要素（針棒１４、天秤２３、布押え体３７、針棒ケース９など）のモータの駆動制御を、全ヘッドＨに共通に設定する。従来のような駆動シャフトの捩れの問題や、針釜タイミングがずれたり、天秤モーションの同期ずれが生じることがないため、製品仕上がり品質が損なわれることなく、各ヘッドにおける各モータの設定内容に従って、同一品質の刺繍縫いを各ヘッドで同時に行うことができる。
【００４４】
（２）各ヘッドにセットする被刺繍物の材質を異ならせる場合
本発明に従えば、該ヘッドＨに対応して保持枠７にセットする被刺繍物の材質を、全てのヘッドＨにおいて互いに異ならせたり、少なくとも１つのヘッドで他とは異ならせたりすることができる。例えば、保持枠７にセットする被刺繍物として、或るヘッドＨに対応して厚手の布地をセットし、別のヘッドＨに対応して薄手の布地をセットし、更に別のヘッドＨに対応して皮革をセットする、といったことが可能である。その場合、保持枠７は、共通の刺繍縫いパターンでＸ−Ｙ駆動されるので、各ヘッドＨにおいて、それぞれ異なる材質の被刺繍物に対して同じ柄パターン（輪郭）の刺繍縫いが同時に行われることとなる。勿論、その場合、それぞれ異なる材質からなる各被刺繍物は、図示しない小型の各ヘッド毎の刺繍枠にそれぞれセットされ、該各ヘッド毎の刺繍枠が大きな保持枠７にセットされて一体的にＸ−Ｙ駆動されることになる。このような異なる材質からなる各被刺繍物に対する同時の刺繍縫いは、多品種小ロットの刺繍製品の生産を効率的に行うことができることを意味している。
【００４５】
各ヘッドＨに対応して保持枠７にセットする被刺繍物の材質が異なるということは、その被刺繍物の材質に応じて、挿針/抜針抵抗等が異なることを意味するので、布押えや針棒の駆動モーションを当該被刺繍物の材質性状に合わせて個々に設定することが要求される。従って、本発明に従い、各ヘッド毎に、布押えや針棒の駆動モーションを、対応する被刺繍物の材質性状に合わせて個別に設定してやることができ、そうすると、各ヘッドＨに対応して保持枠７にセットする被刺繍物の材質が異なっていても、全ヘッドにおいて適正な刺繍製品を得ることができる。
【００４６】
（３）各ヘッド毎に上糸の性状を異ならせる場合
本発明に従えば、各ヘッドＨ毎に、縫いに使用する上糸の性状（太さ、伸びの程度等）を異らせることができる（若しくは少なくとも１つのヘッドＨにおいて他とは異ならせることができる）。この場合も、保持枠７は各ヘッドに共通の刺繍縫いパターンでＸ−Ｙ駆動されるので、各ヘッドＨにおいて同じ柄パターン（輪郭）の刺繍縫いが同時に行われることとなるが、使用する上糸の性状が相違することで、各ヘッド毎に風合いの異なる刺繍を同時に施すことが可能となる。このような上糸の性状を異ならせた同時の刺繍縫いは、多品種小ロットの刺繍製品の生産を効率的に行うことができることを意味している。縫いに使用する上糸の性状（太さ、伸びの程度等）が異なるということは、それぞれのヘッドで適正な刺繍を行うためには、各ヘッドの天秤の駆動モーションを使用する上糸の性状に合わせて個々に設定してやる必要がある。従って、本発明に従えば、各ヘッド毎に、天秤の駆動モーションを、使用する上糸の性状に合わせて個別に設定してやることができ、そうすると、各ヘッドＨにおいて使用する上糸の性状が異なっていても、全ヘッドにおいて適正な刺繍製品を得ることができる。
【００４７】
（４）各ヘッド毎に針棒選択を異ならせる場合
針棒ケース９の駆動用のモータ５７を各ヘッドＨ毎に個別に駆動制御できるので、各ヘッドＨ毎に異なる（あるいは少なくとも１ヘッドで他とは異なる）針棒選択つまり色糸選択を行うことができる。これにより、各ヘッドＨにおいて同じ柄パターン（輪郭）の刺繍縫いを異なる色糸で同時に行うことが可能となる。この場合も、多品種小ロットの刺繍製品の生産を効率的に行うことができることを意味している。
【００４８】
（５）針棒駆動パターンの調整による縫い上がりの向上
各ヘッド毎の針棒駆動モータ３５の駆動パターン（軌跡）をそれぞれ適切に設定することで、釜３の回転角度に対する針棒のストローク位置のタイミングをヘッド毎に変化させることが可能である。これにより、全ヘッド共通に、あるいは個別のヘッド毎に、所望の縫い上がり具合を実現できる。
【００４９】
（６）針棒ジャンプ制御
各ヘッド毎に針棒駆動モータ３５の駆動パターン（軌跡）を設定できるので、所望のヘッドのみを休止させる、いわゆる「ジャンプ」制御を、従来のようなジャンプ機構を設けることなく、容易に行うことができる。また、これに関連して、従来、針棒ジャンプ制御によって行っていた、いわゆる「飛び縫い目」の形成も自在に行える。すなわち、各ヘッド毎の針棒駆動モータ３５の駆動パターン（軌跡）の設定により、針棒（縫い針）が布面から上がっている時間を長く設定することで、１ステッチについての刺繍枠（支持枠７）駆動時間を長くすることができるので、ミシン回転数（釜３の回転数）を変えることなく、長い縫い目の形成を行うことができる。また、長い縫い目を形成することに限らず、１ステッチについての刺繍枠（支持枠７）駆動時間に余裕をもたせることができるので、被縫製物（布など）の材質・性状などを考慮して、枠移動速度を遅くすることもできる。
【００５０】
（７）針棒の昇降ストローク調整
図示の実施例においては、各ヘッド毎の針棒駆動モータ３５として回転型モータを使用しているが、これに代えて、リニアモータを使用してもよい。その場合は、針棒１４の昇降ストローク範囲を任意に調整することができる。例えば、針棒下端にボーリングメスを取り付けた場合、ボーリングメスが取付けられている針棒の昇降ストローク範囲を調整すれば、被縫製物（布地など）に対するボーリングメスの突き刺し深さを変更することができ、針棒の一回の昇降動によって被縫製物（布地など）に開けられる孔の大きさが調整される。また、針棒の昇降ストローク範囲を自由に変更できるため、高速で刺繍を行なう場合にストロークを小さくすることで、機械の振動、騒音を小さくすることが出来、従来装置では実現できなかったような高速回転での刺繍も可能となる。
【００５１】
（８）天秤のモーション調整
各ヘッド毎の天秤駆動モータ４９の駆動パターン（軌跡）の設定により、縫い出し時の天秤のモーションを適切に変更することで糸抜けを防止することができる。従って、縫い出しミスを防ぐことができる。また、ヘッド別に天秤のモーションを適切に設定することにより、上糸が被縫製物（布地）の裏でループ状となる、いわゆるルーピングや糸締り不良への対応がヘッド別に可能となる。例えば、天秤の上死点への到達を早めるように、つまり早めに上糸の引き上げを完了させるようにすることが可能となり、糸締まりを確実にすることができる。従来、刺繍枠の駆動タイミングとしては、抜針から挿針までの時間的余裕が少ないために、前のステッチが完全に形成される前に、次のステッチの刺繍枠の移動を開始せざるを得ず、縫い上がりに悪影響を及ぼすことがある。しかし、本発明に従って、天秤の上死点への到達を早めるように、つまり早めに上糸の引き上げを完了させるようにすることで、糸締めタイミングを早めることができ、縫い上がりを良好にすることができる。また、刺繍データに基づき各ステッチのステッチ長（縫い幅）に応じて、各ステッチ毎の天秤ストロークを変える、すなわちステッチ長に比例して天秤ストロークを大きくするようにすれば、被縫製物の縮み上がりも回避できる。
【００５２】
（９）布押え駆動パターンの調整
各ヘッド毎の布押え駆動モータ４６の駆動パターン（軌跡）の設定により、針１６の動きに対して布押え体３７の動きを先行させたり、又は遅らせたりすることができる。これにより、立体刺繍（被縫製物上に所望形状の立体物をのせて、その上から刺繍縫いを行う）等を行う場合に、縫い上がり具合を変化させることが可能となり、縫い上がりを向上させることができる。例えば、立体刺繍時のように、針棒の上昇時に縫い針１６が被刺繍物（被縫製物）から抜け出るときの抵抗が大きい場合は、この縫い針１６が被刺繍物から完全に抜け出るまで充分に被刺繍物を押え付けておくよう、布押え体３７の上昇タイミングを遅らせるよう制御する。また、布押え体３７のストロークを適宜変更する（例えば、縫い時のストロークを短くする）ことにより消音化を図ったり、スピードアップを図ることが可能となる。
【００５３】
色替え（針棒選択移動）機構の変更例
色替え（針棒選択移動）機構は、その他の機械要素とは異なり、ステッチ毎の縫い動作に同期して稼働されるものではないため、必ずしも上記実施例のように各ヘッド毎に個別の針棒ケーススライド駆動用のモータ５７を具備していなかったとしても、刺繍製品の縫い上がりにさほど影響を与えない。しかし、これらの個別モータ５７を具備することは、ヘッドＨをモジュール化するためには有効であった。しかし、図１２を参照して以下述べるような色替え（針棒選択移動）機構の変更例を採用すれば、各ヘッド毎に個別の針棒ケーススライド駆動用モータ５７を具備することなく、刺繍ヘッドＨをモジュール化することが可能となる。
【００５４】
図１２に示す多頭刺繍ミシンにおいては、各ヘッドＨにおいて、前述したような個別の針棒ケーススライド駆動用モータ５７を具備しておらず、従来と同様に、１つの針棒ケーススライド駆動機構３００の駆動によって、各ヘッドＨの針棒ケース３０１を連動してスライドさせる。スライド駆動機構３００それ自体の構成は公知のものを用いてよいため詳しくは図示していないが、スライド駆動機構３００は、モータ３０２の回転軸に結合したカムと、カムフォロワーとを具備しており、モータ３０２の回転に応じたカムの回転をカムフォロワーの直線的スライド運動に変換する。例えば、カムは円筒の外周に螺旋溝を施したものからなり、この螺旋溝にカムフォロワーがスライド可能に係合している。カムフォロワーから延びたロッド３０３が、図で最右側（最もスライド駆動機構３００寄り）のヘッドＨの針棒ケース３０１につながる連結桿３０４に結合されている。また、各ヘッドＨの間では、それぞれの針棒ケース３０１が連結桿３０５で互いに連結されている。この構成により、スライド駆動機構３００のモータ３０２が所定回転（例えば１回転）すると、カムフォロワーが所定量スライド移動し、これに伴いロッド３０３がスライド移動して連結桿３０４、３０５を介して各ヘッドＨの針棒ケース３０１を針棒配列の１ピッチだけ一体的にスライドさせる。従って、スライド駆動機構３００のモータ３０２を、選択しようとする針棒の位置に応じた位置に回転させることで、針棒の選択が行われる。ここで、各連結桿３０４、３０５は、それぞれ取り外し自在となっており、ヘッドＨのモジュールからは独立している。従って、ヘッドＨを取り外す場合は、その針棒ケース３０１に連結された連結桿３０４又は３０５を取り外せばよい。こうして、取り外し可能な連結桿３０４、３０５を採用することにより、各ヘッド毎に個別の針棒ケーススライド駆動用モータ（５７）を具備することなく、刺繍ヘッドＨをモジュール化することが可能となる。
【００５５】
本縫いハンドルヘッドの実施例
上述した実施例に示したヘッドＨのタイプは、通常縫いを行う「本縫いヘッド」であった。しかし、本発明は、本縫いヘッドに限らず、いかなるタイプのヘッドにおいても適用可能である。例えば、紐状素材等の飾り縫いを行なう「本縫いハンドルヘッド」にあっては、本縫い用の釜３をそのまま使用できるため、これを「本縫いヘッド」と同様にモジュール化することにより、モジュール化した異なるタイプのヘッド（「本縫いヘッド」と「本縫いハンドルヘッド」）を随時交換することで、通常縫いと飾り縫いのどちらにも対応することができるようになる。
【００５６】
以下では、図１３〜図１５を参照して、紐状素材の縫付けが可能な本縫いハンドルヘッドＨＨにおいて本発明を適用した実施例を説明する。図１３は本発明の実施例に従う本縫いハンドルヘッドＨＨの正面図、図１４はその左側面図、図１５はその左側断面図である。本縫いハンドルヘッドＨＨのアーム１００には各機械要素に対応して個別に駆動モータがそれぞれ設けられており、本縫いハンドルヘッドＨＨは、上フレーム２から独立したモジュールとなっている。詳しくは、本縫いハンドルヘッドＨＨのアーム１００には、針棒１０１の上下駆動のための針棒駆動モータ１０８、布押え支持体１１３の上下駆動のための布押え駆動モータ１２１、回転筒１２６の方向制御のための方向制御モータ１３１、ガイドレバー１３８の揺動駆動のための千鳥振りモータ１４２、天秤１４５の回動駆動のための天秤駆動モータ１４４が、それぞれ搭載されている。
【００５７】
針棒駆動機構
図１５に示すように、アーム１００には針棒１０１が上下動可能に支持してある。針棒１０１の下端部には縫い針１０２が固定してあり、針棒１０１の略中間部には針棒抱き１０３が固定してある。針棒抱き１０３は前後方向に延びた軸部１０４を有しており、軸部１０４には連結アーム１０５の一端が連結してある。軸部１０４の後端部にはコロ１０６が設けてあり、コロ１０６はアーム１００に固定されたガイドレール１０７の溝部１０７ａに嵌入してある。これによって、針棒１０１のその軸心回りの回転が規制されている。連結アーム１０５の他端は針棒駆動モータ１０８のモータ軸に固定された駆動レバー１０９の先端に枢支してある。これにより、針棒駆動モータ１０８の駆動によって駆動レバー１０９が回転すると、針棒１０１が上下に駆動されることとなる。
【００５８】
布押え駆動機構
図１４及び図１５に示すように、針棒１０１の外周には支持筒１１０が嵌挿されており、該支持筒１１０は、アーム１００の下部に固定された固定スリーブ１１１の内周面に案内されており、針棒１０１に対する相対的な昇降動作及びその軸線回りの回転が可能となっている。支持筒１１０の上端部にはリング１１２が固定してあり、下端部には布押え支持体１１３が固定してある。布押え支持体１１３は二股状に形成してあり、一方の外側面には上下に長いキー溝１１３ａが形成され、他方の下方部には布押え体１１４が固定してある。
【００５９】
図１３に示すように、前記支持筒１１０のリング１１２には、駆動アーム１１５の先端部（フォーク部）が上下方向の動力を伝達可能に係合してある。この駆動アーム１１５は、アーム１００に対して上下向きに配置されたガイド軸１１６に対して昇降動作可能に支持された昇降部材１１７に対して位置調整可能に取付けてある。ガイド軸１１６の軸上には基昇降部材１１８が昇降動作可能に支持してある。昇降部材１１７は基昇降部材１１８にブロック１１９を介して受けられているとともに、これらの両者間においてガイド軸１１６の軸上に設けられたスプリング１２０の弾性によって昇降部材１１７がブロック１１９に押し付けられる方向（下方）に付勢されている。
【００６０】
図１４に示すように、布押え駆動モータ１２１のモータ軸には駆動レバー１２２が固定してあり、駆動レバー１２２の先端部はアーム１００に回動自在に支持された回動アーム１２３の一端部にリンク部材１２４を介して連結してある。回動アーム１２３の他端部は基昇降部材１１８にリンク部材１２５を介して連結してある。これにより、布押え駆動モータ１２１の駆動によって回動アーム１２３が往復回動すると基昇降部材１１８及び昇降部材１１７が昇降し、駆動アーム１１５を介して支持筒１１０が布押え支持体１１３（布押え体１１４）とともに昇降されることとなる。布押え体１１４は、縫製時においては小ストロークにて昇降駆動され、縫製終了時や本縫いハンドルヘッドＨＨの稼動を休止するときには上方の退避位置に退避させるようになっている。図１３〜図１５は布押え体１１４が下死点位置にある状態を示している。
なお、布押え体１１４は、縫い付ける紐状素材の種類などに依って下死点が上昇するときがある。このときは布押え体１１４が紐状素材に当たったところで昇降部材１１７の下降が停止し、基昇降部材１１８のみがスプリング１２０の弾性に抗して下降して下死点の上昇を許容できるようになっている。
【００６１】
回転筒方向制御機構
図１５に示すように、固定スリーブ１１１の外周には、回転筒１２６がその軸線回りに回転のみ可能に設けてある。回転筒１２６の上端部外周にはプーリ１２７が形成してあるとともに、下端部には布押え支持体１１３のキー溝１１３ａに係合するキー部材１２８が固定してある。回転筒１２６の外周にはボビンブラケット１２９が固定してあり、ボビンブラケット１２９には紐状素材を巻回したボビン１３０が回転自在に支持してある。図１３及び図１４に示すように、回転筒１２６の方向制御のための方向制御モータ１３１のモータ軸にはシャフト１３２が連結してあり、シャフト１３２の下方部はアーム１００に固定したベース部材１３３に回転可能に支持してある。シャフト１３２の下端部には駆動プーリ１３４が固定してあり、この駆動プーリ１３４と回転筒１２６のプーリ１２７との間にはタイミングベルト１３５が掛け渡してある。これにより、方向制御モータ１３１の駆動によって回転筒１２６が回転駆動されると、ボビン１３０が針棒１０１周りに回転するとともに、キー部材１２８を介して布押え支持体１１３及び布押え体１１４も針棒１０１の周りに往復回転することとなる。
【００６２】
千鳥振り機構
回転筒１２６の外周には連動部材１３６が上下動可能かつ相対回転可能に設けてある。連動部材１３６には連結片１３７が固定してあり、連結片１３７の下方部は回転筒１２６の外周に形成された係合溝１２６ａと係合してある。これにより、連動部材１３６は回転筒１２６とともに回転する。回転筒１２６にはガイドレバー１３８が揺動自在に設けてあり、ガイドレバー１３８の上部の腕部先端に設けたコロ１４９が連結片１３７の連携溝１３７ａに嵌合している。ガイドレバー１３８の下端には、紐状素材を縫い針１０２の針元位置へ案内するパイプ形状のガイド１３９が固定してある。連動部材１３６の外周に周設された溝部には、昇降部材１４０のフォーク部１４０aが上下方向の動力伝達可能に係合している。この昇降部材１４０は、アーム１００に対して上下向きに配置されたガイド軸１４１に上下動可能に支持してあり、図示しない駆動機構を介して千鳥振りモータ１４２の駆動によって上下動するようになっている。これにより、千鳥振りモータ１４２の駆動によって駆動アーム１４０を介して連動部材１３６及び連結片１３７が上下動すると、ガイドレバー１３８が揺動することとなる。ガイドレバー１３８は、ガイド１３９により針元位置へ案内されている紐状素材を針棒１０１の往復動に同期して針元位置で揺動し、紐状素材がいわゆる千鳥縫いによって順次布地に縫い付けられることとなる。また、方向制御モータ１３１による回転筒１２６の往復回転は、ガイドレバー１３８のガイド１３９が、被縫製物（布地）の移動に基づく本縫いハンドルヘッドＨＨの相対的な進行方向の前面に位置するように制御される。これにより、紐状素材が縫い針１０２の針元位置へ適正に案内される。
【００６３】
天秤駆動機構
図１５から明らかなように、アーム１００の上方部にはブラケット１４３を介して天秤駆動モータ１４４が固定してある。ブラケット１４３には天秤１４５が揺動可能に支持してある。天秤駆動モータ１４４のモータ軸には駆動レバー１４６が固定してある。駆動レバー１４６の先端は、連結アーム１４７を介して天秤１４５のボス部１４８と連結してある。これにより、天秤駆動モータ１４４の駆動によって駆動レバー１４６を往復駆動すると、天秤１４５が揺動駆動されることとなる。
【００６４】
ヘッドの交換あるいは組み合わせ
図１４、図１５に示すように、本縫いハンドルヘッドＨＨのアーム１００の背面にも、通常の刺繍ヘッドＨと同じ固定具６３が固定してある。これにより、図１あるいは図１２に示す多頭刺繍ミシンにおいて、所望のヘッド位置の刺繍ヘッドＨに替えて本縫いハンドルヘッドＨＨをミシンの上フレーム２に固定することができる。この場合、１台の多頭ミシンにおいて、通常の刺繍ヘッドＨ（第１のタイプのヘッド又は支持体）と本縫いハンドルヘッドＨＨ（第２のタイプのヘッド又は支持体）を適宜組み合わせて配置することもできる。
【００６５】
図１６〜図１８に、通常の刺繍ヘッドＨと本縫いハンドルヘッドＨＨのいくつかの組み合わせ例を示す。図１６には、奇数ヘッド（図において右側から数える）を本縫いハンドルヘッドＨＨとし、偶数ヘッドを刺繍ヘッドHとした多頭ミシンが示してある。このように、本縫いハンドルヘッドＨＨと刺繍ヘッドＨをペアとして隣り合わせて配置することによって、通常の多色刺繍と紐状素材を縫い付ける飾り付け刺繍とを組合せたコンビネーション刺繍を行うことができるミシン構成を容易に採用することができる。この場合、刺繍ミシンのコントローラや操作パネルは両タイプのヘッドで共用しうる仕様とするものとする。なお、このコンビネーション刺繍を行うためには、奇数、偶数ヘッドの稼動を交互に行なうのであり、例えばまず本縫いを行なうときは奇数ヘッド（本縫いハンドルヘッドＨＨ）を稼動停止状態にしておいて、偶数ヘッド（刺繍ヘッドＨ）のみを稼動状態にする。これにより、刺繍ヘッドＨにより通常の多色刺繍が行われる。次にハンドル縫いを行なうときには、刺繍枠７を隣接ヘッドＨ，ＨＨの針間距離Ｌ１だけ移動（針間移動）させ、今度は偶数ヘッド（刺繍ヘッドＨ）を稼動停止状態にし、奇数ヘッド（本縫いハンドルヘッドＨＨ）のみを稼動状態にしてハンドル縫いを行なう。そうすると、ヘッドＨで通常の多色刺繍を行っていた刺繍箇所が本縫いハンドルヘッドＨＨの位置まで移動され、そこで飾り付け縫いが行われる。この稼動／稼動停止の設定は操作パネルから行なうようになっており、稼動ヘッド変更時の針間移動は刺繍縫いデータに応じて自動的に行なわれるようになっている。
【００６６】
図１７には、右側から1頭目を本縫いハンドルヘッドＨＨ、続く２頭目及び３頭目を通常の刺繍ヘッドＨとし、以後このスタイルで３頭ずつのグループとした多頭ミシンが示してある。こうすると、２つの刺繍ヘッドＨによる多色刺繍（１つの刺繍ヘッドＨが９色（針棒が９本）であれば１８色による多色刺繍）と紐状素材を縫い付ける飾り付け刺繍とを組み合わせたコンビネーション刺繍が可能となる。ミシンの稼動方法は上記と同様であり、各グループの第１ヘッド（本縫いハンドルヘッドＨＨ）、第２ヘッド（刺繍ヘッドＨ）、第３ヘッド（刺繍ヘッドＨ）をそれぞれの針間距離Ｌ２、Ｌ３の針間移動を伴って切替えて行なう。
【００６７】
図１８は、最右端のヘッドのみを本縫いハンドルヘッドＨＨとし、他を通常の刺繍ヘッドＨで構成した例が示されている。このように配置することで、ハンドルヘッドＨＨによって本縫いハンドル縫いによるテスト縫いを行なうという使い方ができる。
【００６８】
ボーリング装置付き本縫いヘッドの実施例
本縫いヘッドＨの変形例として、ボーリング装置付の刺繍ヘッドを使用してもよい。図１９は、そのようなボーリング装置付刺繍ヘッドＨｂの一実施例を示すもので、前面の針棒ケースを取り除いて示す、アーム（支持体）８ｂの正面図である。このアーム８ｂで構成される刺繍ヘッドＨｂは、図５等に示したアーム８で構成される本縫い刺繍ヘッドＨに比べて、ボーリング装置Ｂを備えた点が異なるのみであり、他の構成は既に説明済のものと同様であってよい。図２０は、ボーリング装置Ｂの一部断面側面図である。
【００６９】
図１９及び図２０に示すように、ボーリング装置Ｂは、ベース部材１５１を介してアーム８ｂに固定された駆動モータ１５０を有している。駆動モータ１５０のモータ軸には駆動レバー１５２が固定してある。駆動レバー１５２は、アーム８ｂの下部に支持されたメス棒１５４の上端部に固定されたブラケット１５５と連結レバー１５３を介して連結してある。メス棒１５４はアーム８ｂの下部に固定されたスリーブ１５６に上下動可能に支持してある。スリーブ１５６には規制ピン１５７が固定してあり、メス棒１５４には規制ピン１５７の先端部が係合する係合溝１５８がメス棒１５４の上下動範囲に対応する長さで形成してある。この規制ピン１５７と係合溝１５８との係合によって、メス棒１５４のその軸心回りの回転が規制されている。メス棒１５４の下端部にはメス体１５９が固定してある。メス体１５９はボーリングメス１６０とプレッサー１６１を備えた周知のものである。
【００７０】
これにより、駆動モータ１５０の駆動によって駆動レバー１５２が揺動すると、メス棒１５４とともにメス体１５９が上下動することとなる。図１９、図２０はメス体１５９が退避位置に退避している状態を示しており、駆動レバー１５２はベース部材１５１に固定されたストッパ１６２と当接している。ボーリング作業時においては、刺繍柄データに基づく駆動モータ１５０の駆動制御によってメス体１５９が図２１に示す上死点位置と図２２に示す下死点位置との間で往復駆動される。なお、ボーリング作業（孔開け）時においては、針棒（１４）、布押え体３７、天秤（２３）の各駆動モータ３５，４６，４９の駆動を停止させておき、縫いは行わない。
【００７１】
図２３は針板１６３の部分平面図である。針板１６３は縫い針を下降させるための周知の針孔を備えている。針板１６３には、メス体１５９と対応する位置にボーリングメス１６０が貫通するためのメス孔１６４が形成してあり、メス孔１６４の上部にはプレッサー１６１を受けるクッション部材１６５が設けてある。メス体１５９が図２２に示す下死点位置のときには、プレッサー１６１とクッション部材１６５との間で被縫製物（刺繍布）が押え付けられ、ボーリングメス１６０がメス孔１６４を貫通して被縫製物（刺繍布）が切開されることとなる。
【００７２】
図２４には、所望のボーリング柄１７０が放射状に６個配置されたボーリング柄が示してある。この図２４に示すボーリング柄を作成する場合について説明する。ボーリング作業を開始するとき、針落ち位置に対して、刺繍枠（支持枠７）が縫い針とメス体１５９のオフセット量Ｌ（図２３参照）だけ移動され、孔を開けるべき位置がメス体１５９に対応づけて位置される。次に、駆動モータ１５０の駆動によってメス体１５９を往復駆動するとともに刺繍データに基づき刺繍枠（支持枠７）を駆動し、図２５（ａ）に示すような各ポイントＰにボーリングメス１６０を順次突き刺して刺繍布１８０を切開し、図２５（ｂ）に示すような孔１７１をあける。ボーリング作業を終了したら、メス体１５９の往復駆動を停止するとともに、刺繍枠（支持枠７）をオフセット量Ｌだけ元に戻す。次に針棒（１４）、布押え体３７、天秤（２３）の各駆動モータ３５，４６，４９を駆動させるとともに刺繍枠（支持枠７）を駆動させ、図２５（ｂ）に示すように孔１７１の周りのかがり縫いを行い、図２５（ｃ）に示すステッチ１７２を形成してボーリング柄１７０を作成する。なお、かがり縫いにおいては、図２５（ｂ）に示すように、孔１７１と作成しようとするボーリング柄１７０の外周線１７３とに交互に針を落として縫い糸１７２’を絡ませる。これにより、孔１７１に落とした糸１７２’のステッチは、外周線１７３の方に引き寄せられ、図２５（ｃ）に示すようなボーリング柄１７０が形成される。１つのボーリング柄１７０の形成が完了したら、再び、針棒、布押え、天秤の各モータ３５，４６，４９の駆動を停止させて、次のボーリング柄１７０のためのボーリング作業を開始する。以降は上記の繰り返しによってボーリング柄１７０を６個作成することにより、図２４に示すボーリング柄が完成する。
【００７３】
このように、個々のボーリング孔１７１に対応する各ボーリング柄１７０毎に、孔あけを行ってはかがり縫いを行うことを繰り返すので、１つ１つのボーリング柄１７０を正確に作成することができることとなり、ボーリング孔１７１とかがり縫いのステッチ１７２との位置ずれ（柄ずれ）が起こることを防止することができる。これに対して、従来見られたような複数のボーリング孔をまとめて開けてからかがり縫いを行うようなやり方では、布の引きつれにより、ボーリング孔１７１とかがり縫いのステッチ１７２との位置ずれ（柄ずれ）が起こり易い。よって、本実施例により、そのような欠点が改善される。
【００７４】
また、本実施例のように、針棒、布押え、天秤等の各機械要素毎に個別のモータ３５，４６，４９でこれら機械要素の駆動を行う構成のミシンにあっては、これら機械要素の駆動停止と再開を各自独立にかつ高速で制御できるので、ボーリング装置Ｂによる孔あけと縫い針（１６）によるかがり縫いの繰り返しを、ミシン運転速度を落とすことなく行うことができるので、ボーリング柄刺繍を高速で作成することができる。また、駆動モータ１５０の駆動量を変更することにより、刺繍布１８０に対するボーリングメス１６０の突き刺し深さを変えることができるので、ボーリングメス１６０の一往復動で形成できる孔の大きさを調整することができることとなり、そのようなボーリング孔の大きさの調整により、刺繍布１８０の性状やボーリング柄の形態（あける孔の大きさ）に柔軟に対応することができるようになる。なお、本実施例において、メス体１５９を図２０に示すような退避位置に退避させるのは、ミシン停止時及び刺繍ヘッドの稼動休止時だけでもよいし、刺繍を行うときにも退避させるようにしてもよい。
【００７５】
図１９に示すようなボーリング装置付刺繍ヘッドＨｂも、本明細書で説明した他のヘッドと同様に、モジュール化された構成からなっている。従って、部品交換時や故障時のヘッドごとの交換を容易に行うことができ、また、他のタイプのヘッド（Ｈ，ＨＨ）と交換することで、１台のミシンにおいて各ヘッドの縫い機能を自由に変更することができる。なお、ボーリング装置付刺繍ヘッドＨｂを取り付ける場合は、メス孔１６４のある針板１６３を必ず用いる。一方、メス孔１６４のある針板１６３はそのまま他のタイプのヘッド（本縫いヘッドＨ，ハンドルヘッドＨＨ）において使用しても差し支えない。
【００７６】
なお、本発明に従いミシンヘッドをモジュール化した構成とすることは、多頭刺繍ミシンに限らず、１頭立ての刺繍ミシンにおいても適用可能である。１頭立ての刺繍ミシンにおいて適用した場合でも、該ミシンに取り付けるヘッドを異なるタイプのものに交換することで全く異なる刺繍（多色刺繍／ハンドル刺繍／ボーリング刺繍など）ができるため、ユーザーにとっては今までのように異なるタイプの刺繍ミシンを個別に購入する必要はなく、１台のミシンと交換用の所望のタイプのヘッドのみを購入しておけば済むことになり、経済的である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の一実施例に従う多頭刺繍ミシンの正面図。
【図２】同実施例の制御系統ブロック図。
【図３】同実施例における１つの刺繍ヘッドを拡大して示す左側断面図。
【図４】同実施例における１つの刺繍ヘッドの正面図。
【図５】１つの刺繍ヘッドにおいて、前面の針棒ケースを取り除いて示す、アーム（支持体）の正面図。
【図６】針棒が下死点位置にある状態を示す図３と同様の刺繍ヘッドの左側断面図。
【図７】アーム（支持体）に搭載された布押え駆動機構の一例を示す概略右側面図であって、布押え体が退避位置にある状態を示すもの。
【図８】図７の一部を切り欠いて示す側面断面図。
【図９】布押え体が上死点位置にある状態を示す布押え駆動機構の側断面図。
【図１０】布押え体が下死点位置にある状態を示す布押え駆動機構の側断面図。
【図１１】モジュール化した刺繍ヘッドをミシンフレームに着脱可能に取り付ける取付位置決め構造の部分を抜き出して示す斜視図。
【図１２】色替え（針棒選択移動）機構の変更例を示す多頭刺繍ミシンの正面図。
【図１３】本発明の一実施例に従う本縫いハンドルヘッドの正面図。
【図１４】同本縫いハンドルヘッドの左側面図。
【図１５】同本縫いハンドルヘッドの左側断面図。
【図１６】本発明に従い、通常の刺繍ヘッドと本縫いハンドルヘッドとを組み合わせて具備してコンビネーション刺繍を行うことができるようにした多頭刺繍ミシンの一例を部分的に示す正面図。
【図１７】コンビネーション刺繍を行うことができるようにした多頭刺繍ミシンにおける、本発明に従う通常の刺繍ヘッドと本縫いハンドルヘッドとの別の組み合わせ例を部分的に示す正面図。
【図１８】本発明に従う多頭刺繍ミシンにおける通常の刺繍ヘッドと本縫いハンドルヘッドとの別の組み合わせ例を部分的に示す正面図。
【図１９】本発明に適用可能なボーリング装置付刺繍ヘッドの一実施例を前面の針棒ケースを取り除いて示す正面図。
【図２０】図１９におけるボーリング装置の一部断面側面図。
【図２１】ボーリング作業時において図１９におけるボーリング装置が上死点位置にある状態を示す正面図。
【図２２】ボーリング作業時において図１９におけるボーリング装置が下死点位置にある状態を示す正面図。
【図２３】ボーリング装置付刺繍ヘッドに対応して使用する針板の部分平面図。
【図２４】ボーリング柄の一例を示す平面図。
【図２５】ボーリング柄の作成手順を示す平面図。
【符号の説明】
【００７８】
Ｈ  刺繍ヘッド
ＨＨ  本縫いハンドルヘッド
Ｈｂ  ボーリング装置付き刺繍ヘッド
１  ミシンテーブル
２  上フレーム
３  釜
４  釜土台
６  釜駆動用のモータ
７  保持枠（刺繍枠）
８，１００，８ｂ  アーム（支持体）
９  針棒ケース
１４，１０１  針棒
３５，１０８  針棒駆動モータ
３７  布押え体
１１３  布押え支持体
４６，１２１  布押え駆動モータ
２３，１４５  天秤
４９，１４４  天秤駆動モータ
５７  針棒ケーススライドモータ
１２６  回転筒
１３１  方向制御モータ
１３３  ガイドレバー
１４２  千鳥振りモータ
Ｂ  ボーリング装置
１５０  ボーリングメス駆動モータ
１６０  ボーリングメス
【図１】
2007301299.tif 000003
【図２】
2007301299.tif 000004
【図３】
2007301299.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007301299.tif 000007
【図６】
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【図７】
2007301299.tif 000009
【図８】
2007301299.tif 000010
【図９】
2007301299.tif 000011
【図１０】
2007301299.tif 000012
【図１１】
2007301299.tif 000013
【図１２】
2007301299.tif 000014
【図１３】
2007301299.tif 000015
【図１４】
2007301299.tif 000016
【図１５】
2007301299.tif 000017
【図１６】
2007301299.tif 000018
【図１７】
2007301299.tif 000019
【図１８】
2007301299.tif 000020
【図１９】
2007301299.tif 000021
【図２０】
2007301299.tif 000022
【図２１】
2007301299.tif 000023
【図２２】
2007301299.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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