(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
縫い糸を電流によって発熱させる発熱体に接触させて切断する糸切り装置を備えたミシンの制御装置において、
前記発熱体の温度が設定温度を基準として昇降可能なように前記発熱体に供給する電流の通電および遮断を繰り返す制御手段を設けるとともに、
前記制御手段が、前記発熱体に供給する電流の通電および遮断を繰り返す回数を設定可能な入力手段を有していることを特徴とするミシンの制御装置。
【請求項２】
前記制御手段が、前記発熱体に供給する電流の通電および遮断の繰り返しにおける各通電時間および各遮断時間の少なくとも一方を各々個別に設定可能な設定手段を有していることを特徴とする請求項１に記載のミシンの制御装置。
【請求項３】
前記設定手段が、初回の通電時間を設定あるいは入力する設定入力手段と、この設定入力手段により設定あるいは入力された初回の通電時間に基づいて初回の通電と２回目以降の通電間隔および通電時間とを自動的に設定する自動設定手段とを有していることを特徴とする請求項２に記載のミシンの制御装置。
【請求項４】
前記発熱体が、中間部の発熱部と、両端部の取付部とを備える一体形成された板状部材で構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のミシンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、縫い糸を電流によって発熱する発熱体に接触させて切断する糸切り装置を備えたミシンに好適なミシンの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ミシン、特に工業用ミシンなどには、縫製効率を向上することができるなどの理由により、自動的に縫い糸を切断可能な糸切り装置が備えられ、縫製の終了時に、自動的に縫い糸である上糸および下糸を同時に切断することができるようになっている。
【０００３】
このような糸切り装置としては、例えば、針板の裏面に動メスと固定メスとを備え、動メスで縫い糸を手繰るとともに手繰った縫い糸を動メスと固定メスとで挟んで縫い糸を切断するものが知られている。
【０００４】
しかしながら、このような糸切り装置では、例えば、複数の単糸からなる撚り糸を切断する場合、切断部からそれぞれの単糸がばらけてしまい、糸の切断部の見栄えが悪くなるといった不具合があった。また、特殊なコーティングされた糸を切断すると、メスの切れ具合を鈍くさせ、糸切り不良を発生させてしまうという問題点もあった。
【０００５】
そこで、このような不具合を解消するために、電流を流して発熱させる発熱体を縫い糸に接触させて溶断（切断）する糸切り装置が提案されている。
【０００６】
図５から図７は、従来の発熱体を用いた糸切り装置を備えたミシンの一例を示すものであり、図５に示すように、ミシン１の糸切り装置２は、針板３の裏面の針穴４近傍に配設され電流を流すことで発熱する発熱体５と、切断（溶断）すべき縫い糸６（図６）を捕捉して発熱体５へ接触させるように付勢する捕捉部材７などを有している。そして、ミシン１の縫い終わりに、捕捉部材７を糸切りソレノイドなどの駆動手段（図示せず）によって回動させることにより、図６および図７に示すように、捕捉部材７で切断すべき縫い糸６である上糸６ａおよび下糸６ｂを捕捉して発熱体５に接触させ、上糸６ａおよび下糸６ｂを同時に溶断するようになっている。
【０００７】
また、このような糸切り装置２を備えたミシン１においては、糸切り時以外に縫い糸６が発熱体５に接触して縫製中の縫い糸６が切れるのを防止するため、発熱体５を糸切り時のみに発熱させるとともに、発熱体５の熱が発熱体５以外の周囲に放散する前に発熱体５を発熱させるため、発熱体５に瞬間的に大電流を流すことで発熱体５を一定時間加熱する制御を行う制御装置１０が用いられている。すなわち、図８に示すように、制御装置１０は、コントロールパネル１１に接続されたＣＰＵ１２、メモリ１３および制御回路１４などを搭載したＣＰＵ基板１５によりリレーなどによって形成されたスイッチ部１６の動作を制御することで、電源１７に接続されたヒータトランス１９で所定の電圧にしてから発熱体５に供給する電流の通電制御を行うように形成されており、図９に示すように、糸切り時には、発熱体５に対して供給する電流の通電時間を制御することで、発熱体５の温度が縫い糸６を溶断するのに必要な糸溶断可能温度、すなわち設定温度を短時間超えるように制御されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の制御装置１０においては、発熱体５を一定時間加熱する制御が用いられているため、図１０および図１１に示すように、上糸６ａおよび下糸６ｂが共に発熱体５に接触している理想的な場合には容易に両方の糸６ａ，６ｂの糸切りを実行することができ何ら問題はないが、図１２および図１３に示すように、上糸６ａおよび下糸６ｂが重なって何れか一方、例えば上糸６ａのみが発熱体５に接触している場合には発熱体５に接触している上糸６ａの糸切りはできるが、発熱体５に接触していない他方の下糸６ｂの糸切りはできないという問題点があった。
【０００９】
また、上糸６ａおよび下糸６ｂが重なって何れか一方のみが発熱体５に接触する場合、発熱体５への通電時間を長くして発熱体５を長時間発熱させることで、最初に接触していない上下一方の縫い糸６は、最初に発熱体５に接触している上下他方の縫い糸６が切れると発熱体５に接触することになるので、両方の糸６ａ，６ｂの糸切りを実行することは可能であるが、発熱体５への通電時間を長くすると、発熱体５への熱ストレスが増加したり、後から切断する縫い糸６がきれいに切れなかったりすることがある。すなわち、発熱体５の温度を通電時間によって制御しているので、発熱体５に電流を長時間流すと、発熱体５の温度が設定温度である糸溶断可能温度を大きく越えて上昇し、場合によっては発熱体５自身が熱によって溶断したり、また、溶断しない場合でもあとから切断する縫い糸６を切断するときにのみ発熱体５が異常な高温になるため、あとから切断する縫い糸６の切り口の状態が不安定になるという問題点があった。
【００１０】
そこで、糸切り時における発熱体の温度を縫い糸の切断に最適な状態に保持することのできるミシンの制御装置が求められている。
【００１１】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、糸切り時における発熱体の温度を縫い糸の切断に適正な状態に保持することのできるミシンの制御装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため特許請求の範囲の請求項１に記載の本発明のミシンの制御装置の特徴は、発熱体の温度が設定温度を基準として昇降可能なように発熱体に供給する電流の通電および遮断を繰り返す制御手段を設けるとともに、制御手段が、発熱体に供給する電流の通電および遮断を繰り返す回数を設定可能な入力手段を有している点にある。そして、このような構成を採用したことにより、糸切り時において制御手段により制御しつつ発熱体に供給する電流の通電および遮断を繰り返すことにより、縫い糸たる上糸および下糸が重なって何れか一方のみが発熱体に接触する場合においても、発熱体の温度を異常な高温とせずに、発熱体の温度を常に安定した縫い糸の糸切りを行うように制御できる。すなわち、糸切り時における発熱体の温度を縫い糸の切断に適正な状態に保持することができる。さらに、発熱体に対する負荷を低減することができ、発熱体の耐久性を向上できる。また、発熱体に供給する電流の通電および遮断を繰り返す回数を容易に制御することができるので、本発明を最も簡単な構成で容易に実行することができる。
【００１４】
また、特許請求の範囲の請求項２に記載の本発明のミシンの制御装置の特徴は、請求項１において、制御手段が、発熱体に供給する電流の通電および遮断の繰り返しにおける各通電時間および各遮断時間の少なくとも一方を各々個別に設定可能な設定手段を有している点にある。そして、このような構成を採用したことにより、糸切り時における発熱体の温度をより精細に制御することができるので、糸切り時における発熱体の温度を縫い糸の切断により適正な状態に保持することができる。
【００１５】
また、特許請求の範囲の請求項３に記載の本発明のミシンの制御装置の特徴は、請求項２において、設定手段が、初回の通電時間を設定あるいは入力する設定入力手段と、この設定入力手段により設定あるいは入力された初回の通電時間に基づいて初回の通電と２回目以降の通電間隔および通電時間とを自動的に設定する自動設定手段とを有している点にある。そして、このような構成を採用したことにより、初回の通電時間を設定あるいは入力するという簡単な動作を実行することで、初回の通電と２回目以降の通電間隔および通電時間とを自動的に設定することができるので、操作性を向上できる。
【００１６】
また、特許請求の範囲の請求項４に記載の本発明のミシンの制御装置の特徴は、請求項１乃至請求項３の何れか１項において、発熱体が、中間部の発熱部と、両端部の取付部とを備える一体形成された板状部材で構成されている点にある。そして、このような構成を採用したことにより、発熱体を簡単かつ自由な形状で、しかも取付性に優れたものとすることができるので、コンパクトな構成とすることができるとともに、コストを安価にすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。なお、前述した従来のものと同一乃至相当する構成については図面中に同一の符号を付しその説明は省略する。
【００１８】
図１は本発明に係るミシンの制御装置の実施形態の要部を示すブロック図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態のミシン２１の制御装置２２は、発熱体２４に接続され発熱体２４に対して設定した電流、例えば数十アンペアを供給可能なヒータトランス２６を有している。このヒータトランス２６は、電源２７に接続されて電源が供給されるとともに、リレーなどにより構成されたスイッチ部２９により発熱体２４に対する通電時間が制御されるようになっている。また、スイッチ部２９は、ＣＰＵ３０、メモリ３１および制御回路３２などを搭載したＣＰＵ基板３３に接続されており、ＣＰＵ基板３３から送出される加熱指令（制御指令）にしたがって発熱体２４に対する通電を制御するようにされている。さらに、ＣＰＵ基板３３は、コントロールパネル３４に接続されており、コントロールパネル３４には、発熱体２４に供給する電流の通電および遮断を繰り返す回数を設定可能な入力手段３５、発熱体２４に供給する電流の通電および遮断の繰り返しにおける各通電時間および各遮断時間の少なくとも一方を各々個別に設定可能な設定手段３６が接続されている。さらにまた、設定手段３６は、初回の通電時間を設定あるいは入力する設定入力手段３７と、この設定入力手段３７により設定あるいは入力された初回の通電時間に基づいて初回の通電と２回目以降の通電間隔および通電時間とを自動的に設定する自動設定手段３８とを有している。
【００２０】
前記メモリ３１には、少なくともコントロールパネル３４、入力手段３５、設定手段３６、設定入力手段３７および自動設定手段３８などに基づいて発熱体２４の通電制御を実行する制御プログラムが記憶されている。
【００２１】
前記ＣＰＵ基板３３、コントロールパネル３４、入力手段３５および設定手段３６により本実施形態の発熱体２４の温度が設定温度を基準として昇降可能なように発熱体２４に供給する電流の通電および遮断を繰り返す制御手段４０が構成されている。
【００２２】
ここで、本実施形態の制御装置の発熱体について図２により説明する。
【００２３】
図２は本発明に係るミシンの制御装置の発熱体を糸切り装置とともに針板の裏面側から見て示す下面図である。なお、糸切り装置は、前述した従来のものと同一なので、図面中に同一の符号を付しその説明は省略する。
【００２４】
図２に示すように、本実施形態の発熱体２４は、発熱材料のうちステンレス材からなる板状部材により一体形成されており、平面ほぼ弧状に形成された幅の狭い中間部の発熱部２４ａと、この発熱部２４ａの両端部の幅の広い取付部２４ｂ，２４ｂとを備えている。そして、これらの取付部２４ｂ，２４ｂには、電流を流すための配線（図示せず）の一端がそれぞれ接続されている。また、両取付部２４ｂ，２４ｂは、絶縁性材料により形成された図示しない取付部材に取り付けられるようになっている。
【００２５】
つぎに、前述した構成からなる本実施形態の作用について説明する。
【００２６】
図３は本発明に係るミシンの制御装置による発熱体に対する通電制御の一例を説明するタイムチャート、図４は本発明に係るミシンの制御装置の実施形態による発熱体の２回加熱による温度と時間との関係の一例を示す線図である。
【００２７】
本実施形態の制御装置２２においては、縫製動作を実行する前に、予め入力手段３５を操作して発熱体２４に供給する電流の通電および遮断を繰り返す回数を、例えば図３に示すように、通電回数を２回、遮断回数を１回に設定する。なお、設定回数としては、０を含くみ任意の整数値から選択することができる。つまり、通電回数を１回、遮断回数を０回に設定すると、従来と同様の通電制御を行うことができる。また、２回の通電でもなお切れにくい場合には、通電回数を３回以上とし、遮断回数を通電回数から１減じた回数に設定するとよい。
【００２８】
したがって、本実施形態の制御装置２２は、縫い目に応じて発熱体に供給する電流の通電および遮断を繰り返す回数を容易に設定することができる。
【００２９】
また、本実施形態の制御装置２２は、糸切り時において、発熱体２４に縫い糸６が接触した後、図３に示すように、２回の加熱指令を間をおいて出力し、この加熱指令に基づいてスイッチ部２９がＯＮ−ＯＦＦし、その結果、発熱体２４は、初期状態である電流の流れない遮断状態から通電、遮断、通電、そして初期状態である遮断状態に復帰する。この時、発熱体２４の温度は、それぞれの通電において、設定温度である糸溶断可能温度を短時間超えるので、発熱体２４への初回の通電により、発熱体２４に接触している縫い糸が溶断する。
【００３０】
図４に示すように、本実施形態の制御装置２２の発熱体２４は、１回目の加熱により２００ｍｓ程度で摂氏４００度程度に上昇し、図４に符号Ａにて示すＡ点に到達する。その後、４００ｍｓの通電遮断（加熱ＯＦＦ）を挟んで２回目の加熱を５０ｍｓ程度行う。すなわち、本実施形態においては、再びＡ点の温度に発熱体２４が到達するためには、図４に符号Ｂにて示すＢ点での２回目の加熱時間は１回目の加熱時間の１／４程度であれば適正である。Ｂ点の温度の適正値としては、本来Ａ点での温度を継続することが最良であるが、構成が簡単な開ループ制御においてはＡ点での温度を継続するように制御することは困難であることより、Ａ点からＢ点までの通電遮断区間を設け、Ａ点より高温にならないように制御している。もちろん糸溶断可能温度は、Ａ点の温度とＢ点の温度との間に位置する。したがって、発熱体２４の温度は、設定温度である糸溶断可能温度を基準として昇降する。
【００３１】
また、本実施形態においては、発熱体２４の発熱を２回繰り返すので、縫い糸６たる上糸６ａおよび下糸６ｂが重なって何れか一方のみが発熱体２４に接触する場合、初回の通電による発熱体２４の発熱により、発熱体２４に接触している一方の縫い糸６を溶断することができる。そして、溶断された一方の縫い糸６は、発熱体２４から離間するので、発熱体２４に向けて付勢されている他方の縫い糸６が発熱体２４に接触し、この他方の縫い糸６は、２回目の通電による発熱体２４の発熱により容易に溶断することができる。このとき、２回目の発熱体２４への通電は、初回と２回目との間に電流の遮断を設けることで、図３および図４に示すように、１回目の通電により糸溶断可能温度を越えた温度まで上昇した発熱体２４の温度が、糸溶断可能温度より降下した時点から開始されるので、発熱体２４の温度を異常な高温とせずにすむ。さらに、本実施形態においては、発熱体２４の通電制御を開ループ制御としているので、構成が簡単になる。
【００３２】
したがって、糸切り時における発熱体２４の温度を縫い糸６の切断に適正な状態に保持することができるし、発熱体２４に対する負荷を低減することができ、発熱体２４の耐久性を向上できる。
【００３３】
また、入力手段３５に加えて設定手段３６を操作することにより、発熱体２４に供給する電流の通電および遮断の繰り返しにおける各通電時間および各遮断時間の少なくとも一方を各々個別に設定することができる。したがって、糸切り時における発熱体２４の温度をより精細に制御することができるので、糸切り時における発熱体２４の温度を縫い糸６の切断により適正な状態に保持することができる。
【００３４】
さらに、設定手段３６に、初回の通電時間を設定あるいは入力する設定入力手段３７と、この設定入力手段３７により設定あるいは入力された初回の通電時間に基づいて初回の通電と２回目以降の通電間隔および通電時間とを自動的に設定する自動設定手段３８とを設けることにより、初回の通電時間を設定あるいは入力するという簡単な動作を実行することで、初回の通電と２回目以降の通電間隔および通電時間とを自動的に設定することができるので、容易に操作性を向上できる。
【００３５】
具体的には、発熱体２４の通電時間と温度との関係（温度特性）を予め計測することにより、初回の通電時間に対する初回の通電と２回目以降の通電間隔および通電時間との関係を設定し、この設定した値を、ＣＰＵ基板３３のメモリ３１に記憶し、設定入力手段３７の操作により、初回の通電時間を設定あるいは入力した場合、初回の通電時間に基づいて、メモリ３１から初回の通電と２回目以降の通電間隔および通電時間を呼び出して使用する。本実施形態では、通電間隔４００ｍｓの時に２回目の通電時間を１回目の通電時間の１／４としたが、これに限らず、通電間隔に応じて、１回目の通電時間に対する２回目の通電時間の割合を変えるなどの構成であってもよい。
【００３６】
以上のように、本実施形態のミシンの制御装置２２によれば、発熱体２４の温度が設定温度を基準として昇降可能なように発熱体２４に供給する電流の通電および遮断を繰り返すので、縫い糸６たる上糸６ａおよび下糸６ｂが重なって何れか一方のみが発熱体２４に接触する場合においても、発熱体２４の温度を異常な高温とせずに、発熱体２４の温度を常に安定した縫い糸６の糸切りを行うように制御できる。すなわち、糸切り時における発熱体２４の温度を縫い糸６の切断に適正な状態に保持することができる。さらに、発熱体２４に対する負荷を低減することができ、発熱体２４の耐久性を向上できる。
【００３７】
また、入力手段３５は、発熱体２４に供給する電流の通電および遮断を繰り返す回数を容易に制御することができる。
【００３８】
また、設定手段３６は、糸切り時における発熱体２４の温度をより精細に制御することができるので、糸切り時における発熱体２４の温度を縫い糸６の切断により適正な状態に保持することができる。
【００３９】
また、設定入力手段３７および自動設定手段３８は、初回の通電時間を設定あるいは入力するという簡単な動作を実行することで、初回の通電と２回目以降の通電間隔および通電時間とを自動的に設定することができるので、操作性を向上できる。
【００４０】
また、発熱体２４は、簡単かつ自由な形状で、しかも取付性に優れたものとなるので、コンパクトな構成とすることができるとともに、コストを安価にすることができる。
【００４１】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の本発明のミシンの制御装置によれば、縫い糸の糸切り時において制御手段により制御しつつ発熱体に供給する電流の通電および遮断を繰り返すことにより、縫い糸たる上糸および下糸が重なって何れか一方のみが発熱体に接触する場合においても、発熱体の温度を異常な高温とせずに、発熱体の温度を常に安定した縫い糸の糸切りを行うように制御できる。すなわち、糸切り時における発熱体の温度を縫い糸の切断に適正な状態に保持することができるなどの優れた効果を奏する。さらに、発熱体に対する負荷を低減することができ、発熱体の耐久性を向上できるなどの優れた効果を奏する。また、本発明を最も簡単な構成で容易に実行することができる。
【００４４】
また、請求項２に記載の本発明のミシンの制御装置によれば、糸切り時における発熱体の温度をより精細に制御することができるので、糸切り時における発熱体の温度を縫い糸の切断により適正な状態に保持することができる。初回の通電時間を設定あるいは入力するという簡単な動作を実行することで、初回の通電と２回目以降の通電間隔および通電時間とを自動的に設定することができるので、操作性を向上できなどの優れた効果を奏する。
【００４５】
また、請求項３に記載の本発明のミシンの制御装置によれば、初回の通電時間を設定あるいは入力するという簡単な動作を実行することで、初回の通電と２回目以降の通電間隔および通電時間とを自動的に設定することができるので、操作性を向上できるなどの優れた効果を奏する。
【００４６】
また、請求項４に記載の本発明のミシンの制御装置によれば、発熱体を簡単かつ自由な形状で、しかも取付性に優れたものとすることができるので、コンパクトな構成とすることができるとともに、コストを安価にすることができるなどの優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るミシンの制御装置の実施形態の要部を示すブロック図
【図２】  本発明に係るミシンの制御装置の発熱体を糸切り装置とともに針板の裏面側から見て示す下面図
【図３】  図１に示すミシンの制御装置による発熱体に対する通電制御の一例を説明するタイムチャート
【図４】  図１に示すミシンの制御装置による発熱体の２回加熱による温度と時間（通電時間）との関係の一例を示す線図
【図５】  従来の発熱体を用いた糸切り装置を備えたミシンの一例を示す下面図
【図６】  図５に示すミシンにの糸切り状態を説明する図５と同様の図
【図７】  図５に示すミシンの糸切り状態を説明する正面図
【図８】  図５に示すミシンの制御装置を示すブロック図
【図９】  図５に示すミシンの制御装置の発熱体に対する通電制御を説明するタイムチャート
【図１０】  上糸および下糸が共に発熱体に接触している理想的な状態を示す正面図
【図１１】   図１０の平面図
【図１２】  上糸および下糸が重なって上糸のみが発熱体に接触している状態を説明する正面図
【図１３】  図１２の平面図
【符号の説明】
２  糸切り装置
３  針板
４  針穴
６  縫い糸
６ａ  上糸
６ｂ  下糸
７  捕捉部材
２１  ミシン
２２  制御装置
２４  発熱体
２６  ヒータトランス
２７  電源
２９  スイッチ部
３０  ＣＰＵ
３１  メモリ
３２  制御回路
３３  ＣＰＵ基板
３４  コントロールパネル
３５  入力手段
３６  設定手段
３７  設定入力手段
３８  自動設定手段
４０  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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【図１２】
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【図１３】
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