(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
針先近傍に水平方向に貫通する糸通し穴を有しミシン駆動源に連動して上下動する針と、前記針を前記糸通し穴の貫通方向に直交する方向に揺動させる針揺動手段と、被縫製物を保持する刺繍枠を有し前記針が布上方向に位置する間に前記刺繍枠をＸ−Ｙ方向に移動させる枠移動手段と、各模様毎に各針落ち位置を指定するための模様データを保存するための模様記憶手段と、前記模様記憶手段に記憶した各種模様の中から所望の模様を指定して読み出す選択手段と、当該選択手段により読み出した模様データに基づいて針落ち位置を変化させるように前記枠駆動手段及び針揺動手段を制御する制御手段と、を備えた刺繍縫いミシンにおいて、
前記制御手段は、次の針落ち点への前記刺繍枠の移動方向が前記糸通し穴の貫通方向に向かう場合に、前記刺繍枠の移動前又は移動時に針を前の針落ち点における揺動位置から離間させる方向に揺動させる機能を有することを特徴とする刺繍縫いミシン。
【請求項２】
請求項１記載の振り駆動制御部は、天秤が縫い糸を引き上げている間に針振り機構を作動させる機能を備えていることを特徴とする刺繍縫いミシン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種模様を刺繍縫いするための刺繍縫いミシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、家庭用のジグザクミシンにおいては、針振り方向に対して直交する方向（送り歯による送り方向）に上糸を通す糸通し穴を形成した針が使用されており、この針が、ミシンの主軸に連動して上昇する際に、同様にミシン主軸に連動する天秤により針の糸通し穴手前の上糸を引き上げて余分な上糸を吸収し縫い目を形成している。
【０００３】
近年、このようなジグザクミシンにおいて、布を保持した刺繍枠をステッピングモータ等の駆動部材を用いて、模様データの指示に基いて針揺動方向に沿う方向と前記布送り方向に沿う方向とに合成された、いわゆるＸ−Ｙ方向に移動させながら刺繍縫いを行わせるものが知られている。
【０００４】
通常の送り歯による布送り方向が、ミシン主軸に同期し、すなわち針の上下動に同期した略楕円軌跡により次第に送られるのに対して、このステッピングモータによる刺繍枠の移動は、針先が針板上の布より上昇したときに直ちに行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
模様データに基く刺繍模様形成中に、先の針落ち点から次の針落ち点となるように刺繍枠を移動させるとき、その移動方向が針の糸通し穴の貫通方向に沿う場合に、針先が針と前の針落ち点に連なる上糸を突き刺してしまうことがあった。これは、針が布上方に上昇するとすぐに刺繍枠が前記方向に移動すると、その後に針が上死点から下降するとともに天秤が上糸を引き上げ（周知のように天秤は針よりも位相が遅れて上下動する）、さらに次の針落ち位置になるように刺繍枠が移動するので、図９に示されているように、先の針落ち点に連なる上糸が針の下降路に対向し且つ次第に緊張することとなり、針先が上糸に突き刺さって下降し、上糸の撚りが針に絡まって糸がささくれたり、糸切れを起こす等の原因となり、縫製品の品質を低下させたり、糸切れの修復のために作業能率が低下する等の欠点を生じた。
【０００６】
そこで本発明は、糸切れを生じさせることなく、刺繍縫いを安定的に行わせることができるようにした刺繍縫いミシンを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、針先近傍に水平方向に貫通する糸通し穴を有しミシン駆動源に連動して上下動する針と、前記針を前記糸通し穴の貫通方向に直交する方向に揺動させる針揺動手段と、被縫製物を保持する刺繍枠を有し前記針が布上方向に位置する間に前記刺繍枠をＸ−Ｙ方向に移動させる枠移動手段と、各模様毎に各針落ち位置を指定するための模様データを保存するための模様記憶手段と、前記模様記憶手段に記憶した各種模様の中から所望の模様を指定して読み出す選択手段と、当該選択手段により読み出した模様データに基づいて針落ち位置を変化させるように前記枠駆動手段及び針揺動手段を制御する制御手段と、を備えた刺繍縫いミシンにおいて、前記御手段は、次の針落ち点への前記刺繍枠の移動方向が前記糸通し穴の貫通方向に向かう場合に、前記刺繍枠の移動前又は移動時に針を前の針落ち点における揺動位置から離間させる方向に揺動させる機能を有する。
【０００８】
また、請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の振り駆動制御部は、天秤が縫い糸を引き上げている間に針振り機構を作動させる機能を備えている。
【０００９】
このような請求項１記載の発明によれば、刺繍枠の移動方向に対して１針毎に行われる針振り動作によって、釜から針に至る糸経路から針が離間させられながら刺繍縫いが行われることとなり、その針の糸回避動作によって針の糸引っ掛け現象が防止され、刺繍縫い動作が安定的に継続されるようになっている。
【００１０】
このような針振り動作による針の糸回避動作は、特に請求項２のように、天秤が縫い糸を引き上げている間に行われることによって一層確実な動作となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、通常縫いと刺繍模様縫いとを兼用可能としたミシンに適用した実施形態について図面により詳細に説明する。
【００１２】
まず、図１において刺繍縫いミシン本体１の全体構造を説明すると、ミシンベッド２から上方に立ち上がるようにしてアーム基部３が設けられているとともに、このアーム基部３の上端部分には、上記ミシンベッド２の上方位置に延在するようにしてミシンアーム４が設けられている。上記アーム基部３には、各種の表示機能と操作スイッチの機能を兼用するタッチパネル表示装置のＬＣＤ表示板５が設けられている。
【００１３】
また、上記ミシンベッド２に対しては、図２に示されているような刺繍装置６がコネクター６ａを介して着脱自在に取り付けられている。この刺繍装置６は、後述する刺繍枠７（図３参照）を、所定のプログラムにしたがって左右方向（Ｘ方向）及び前後方向（Ｙ方向）に移動させるものであって、Ｘ駆動部６ｂと、Ｙ駆動部６ｃとを有している。
【００１４】
上記Ｘ駆動部６ｂにおいては、刺繍装置６の内部に配置されたＸパルスモータ６ｂ１からの回転駆動力が、所定のギア列を介してＸ駆動軸６ｂ２に伝達され、このＸ駆動軸６ｂ２の一端部に取り付けられたＸ駆動プーリー６ｂ３によって、当該Ｘ駆動プーリー６ｂ３とＸテンションプーリー６ｂ４との間に掛け渡されたＸ駆動タイミングベルト６ｂ５が、左右方向（Ｘ方向）に往復移動されるように構成されている。そして、上記Ｘ駆動タイミングベルト６ｂ５には、ミシンベッド２に対してＸ方向に往復移動可能に保持されたキャリッジ８の一部が連結されており、上述したＸ駆動タイミングベルト６ｂ５の往復移動によってキャリッジ８もＸ方向に往復移動されるようになっている。
【００１５】
また、上記Ｙ駆動部６ｃは、前記キャリッジ８内に設けられており、Ｙパルスモータ６ｃ１からの回転駆動力が所定のギア列を介してＹ駆動プーリー６ｃ２に伝達され、当該Ｙ駆動プーリー６ｃ２とＹテンションプーリー６ｃ３との間に掛け渡されたＹ駆動タイミングベルト６ｃ４が前後方向（Ｙ方向）に往復移動されるように構成されている。上記Ｙ駆動タイミングベルト６ｃ４には、図３に示されているような刺繍枠７に対する連結部材（図示省略）が取り付けられており、この連結部材を介して装着された刺繍枠７が、上述したＸ駆動部６ｂ及びＹ駆動部６ｃによって左右方向（Ｘ方向）及び前後方向（Ｙ方向）に適宜駆動されるように構成されている。この両駆動部６ｂ，６ｃは、従来と同様に、針Ｎが布上方向に上昇するときく動を開始する。
【００１６】
上記刺繍枠７は、図３に示されているように、略矩形状の中空枠からなる外枠７ａと内枠７ｂとから構成されており、これら両枠７ａ，７ｂどうしの間に布等の被縫製物が挟み込まれることによって、当該刺繍枠７に被縫製物が保持されながら、刺繍枠７とともに被縫製物が左右方向（Ｘ方向）及び前後方向（Ｙ方向）に移動される構成になされている。
【００１７】
なお、上記刺繍枠７には、使用されている枠の種類を識別させるための識別板７ｃが設けられており、刺繍枠７の装着が行われたときに上記識別板７ｃの検出が行われることにより使用中の型式が判別されるようになっている。
【００１８】
次に、本実施形態にかかる刺繍縫いミシンには、図４に示されているような針振り機構が設けられている。この針振り機構は、例えば特公平４−５５７２０号（特願昭６３−１７５６１号）等において、広く知られているものであるので、詳細な構造説明は省略するが、以下、簡単に説明しておく。
【００１９】
すなわち、図４に示されているように、針Ｎを保持した針棒１１は、揺動台１２に対して上下動可能に支持されているとともに、上記揺動台１２は、当該揺動台１２の上端部分に設けられたピン１２ａの回りに揺動可能に取り付けられている。また、パルスモータ等からなる針振りモータ１３の出力軸からは、アーム１４を介して揺動リンク１５が略水平に延びた後に下方に湾曲するように延在しており、その揺動リンク１５の先端部分が、前記揺動台１２の途中部分に回転自在に連結されている。
【００２０】
そして、上記針振りモータ１３が、針振り区間Ｔ内で往復移動されることによって、上記揺動台１２が左右方向（Ｘ方向）に往復揺動され、当該揺動台１２とともに針Ｎも左右方向（Ｘ方向）に往復揺動される構成になされている。また図示しないが、このミシンには、ミシン主軸に連動して上下動する従来周知の天秤が設けられている。
【００２１】
次に、上記刺繍枠７及び針Ｎを駆動制御する刺繍縫い制御手段について説明する。
図５に示されているように、刺繍縫い制御手段を構成するＣＰＵ基板２０上に装荷された中央演算装置（以下、ＣＰＵという。）２１には、刺繍縫いの模様を選択し編集するための模様選択編集プログラムと、上記模様編集編集プログラムにより選択・編集された模様の縫製データに基づいてミシンの駆動動作を制御するためのミシン制御プログラムと、が書き込まれたＲＯＭが内蔵されており、この内蔵ＲＯＭと、上記ＣＰＵ２１内に同様に設けられている演算処理部分とによって、模様選択編集手段２２、及びミシン制御手段２３、がそれぞれ構成されている。
【００２２】
また、上記ＣＰＵ基板２０には、各種模様に関する縫製データが格納された内蔵ＲＯＭからなる内部模様記憶手段２４が装荷されているとともに、ＲＯＭカード、ＲＡＭカード又はフラッシュカード等からなるカード型模様記憶手段２５を接続するための装着部２５ａが設けられている。これら内部模様記憶手段２４及びカード型模様記憶手段２５は、上述したＣＰＵ２１の模様選択編集手段２２との間でデータバス接続されており、これら内部模様記憶手段２４及びカード型模様記憶手段２５内に格納された各種模様のうちから、ミシン操作者によって指定されて選択された模様の縫製データが、模様選択編集手段２２側に読み出されるとともに、後述するフラッシュメモリ２７に対する保存動作が実行されるようになっている。
【００２３】
なお、上記カード型模様記憶手段２５としてのＲＯＭカード、ＲＡＭカード又はフラッシュカード等は、ミシン本体側の上記装着部２５ａに向かって挿入するようにして着脱する構成になされている。
【００２４】
また、前記ＣＰＵ基板２０には、上記内部模様記憶手段２４又はカード型模様記憶手段２５から読み出された各種模様に関する縫製データ、及びそれに対して編集がなされた縫製データを一時的に格納するＲＡＭ２６、及び電源を切っても模様データを記憶保存するためのフラッシュメモリ２７が装架されている。上述した模様保存動作は、当該フラッシュメモリ２７内に設けられた模様保存領域に対して行われる。
【００２５】
これらのＲＡＭ２６及びフラッシュメモリ２７は、上記内部模様記憶手段２４又は外部模様記憶手段２５との間でデータバス接続されているとともに、上述したＣＰＵ２１の模様選択編集手段２２との間でデータバス接続されている。
【００２６】
上記模様選択編集手段２２は、上述した内部模様記憶手段２４、カード型模様記憶手段２５、ＲＡＭ２６及びフラッシュメモリ２７から、各種模様の縫製データを呼び出す機能を有しているとともに、その呼び出された各種模様の縫製データを、ミシン操作者の指示にしたがって変更する編集機能を有している。すなわち、上記模様選択編集手段２２によって、現在読み出されている各種模様に関するデータが、ＬＣＤ表示板５の模様表示部５ａ上に表示されるとともに、当該ＬＣＤ表示板５のタッチパネル部５ｂに表示されたスイッチ部を操作することによって模様選択編集手段１２に指示される模様の編集・組合せの各指示信号に基づいて、上記模様表示部５ａに表示された模様及びその縫製データが、適宜変更され、又は組み合わせられるように構成されている。
【００２７】
このように、入力選択手段としてのタッチパネル部５ｂの操作によって、上述した内部模様記憶手段２４、カード型模様記憶手段２５、ＲＡＭ２６及びフラッシュメモリ２７における各種模様の縫製データが任意に選択されるとともに、その模様が適宜に編集され、又は他の模様と組み合わせられる構成になされており、編集・組合せによって変更された模様は、フラッシュメモリ２７内に適宜保管されることとなる。
【００２８】
一方、上記ミシン制御手段２３の入力側には、特定の機能をオン・オフさせるための各種機械的な外部スイッチ２８が接続されており、この外部スイッチ２８を通して指示されたミシンのスタート及びストップ、並びに糸切りの各動作指示に基づいて、上記ミシン制御手段２３からミシンモータ３０のドライブ回路に対して所定の駆動信号が発せられるようになっている。
【００２９】
さらに、上記ミシン制御手段２３に対しては、当該ミシン主軸の回転位置を常時検出するエンコーダ等からなる主軸角度検出装置３２からの検出信号が入力されているとともに、上記ミシン主軸の回転速度を設定するスライドボリュームから構成される速度設定手段３１からは、速度設定信号が与えられている。そして、その速度設定信号に従うようにして上記ミシン制御手段２３からミシンモータ３０のドライバ回路に対して所定の駆動信号が発せられるようになっている。
【００３０】
また、上記ミシン制御手段２３の出力側には、前述した刺繍装置６におけるＸ駆動部６ｂのＸパルスモータ６ｂ１を駆動するためのドライバ、及びＹ駆動部６ｃにおけるＹパルスモータ６ｃ１を駆動するためのドライバがそれぞれ接続されており、ミシン操作者により選択された模様の縫製データに基づいて、ミシン制御手段１３から発せられる司令信号により、Ｘ駆動部６ｂ及びＹ駆動部６ｃが駆動されて所定のＸ−Ｙ送り動作が行われるように構成されている。
【００３１】
さらに、上記ミシン制御手段２３内には、上述した針振り機構の動作を制御するための針振り駆動制御部が設けられている。この針振り駆動制御部の出力側には、前述した針振り機構（図４参照）における針振りモータ１３を駆動するためのドライバが接続されており、主軸の回転角度に対応した所定のタイミングで、上記ミシン制御手段２３から発せられる司令信号により、針棒１１とともに針Ｎが左右方向（Ｘ方向）移動されるようになっている。すなわち、１針毎に少なくとも刺繍枠７の移動を終了するまでの間、例えば天秤が上糸を引き上げている間に、針Ｎの針振りが所定の方向に実行されるものであって、このときの針振り方向は、刺繍枠７の移動方向に対して、釜から出て針Ｎの孔に至るまでの上糸の糸経路から、針Ｎを離間させる方向に設定される。
【００３２】
このような刺繍縫い制御手段における動作手順を次に説明する。
まず、図６に示されている刺繍縫いのメインルーチンにおいて、刺繍縫い動作をスタートすると、選択されて読み込まれた模様の縫製データに基づいて、次の針落ち点までの刺繍枠７の移動量が計算される（ステップ１）。そして、スタート/ストップスイッチ２８が押されたことが確認されたら（ステップ２のＹｅｓ）、ミシンモータ３０の駆動が開始される（ステップ３）。
【００３３】
次いで、刺繍枠７の移動方向が読み取られるが（ステップ４）、上述したように計算された刺繍枠７の移動量のうち、Ｘ方向（左右方向）の移動量Ｘｄが零又は正（Ｘｄ≧０）であれば（ステップ５のＹｅｓ）、右方向への移動があることが解るから、針振りの方向は左方向に設定され（ステップ６）、刺繍枠７のＸ方向（左右方向）の移動量Ｘｄが負（Ｘ＜０）であれば（ステップ５のＮｏ）、左方向への移動があることが解るから、針振りの方向が右方向に設定される（ステップ７）。
【００３４】
そして、主軸の回転位置φが基準位置である２８７度（図８参照）となったときに（ステップ８のＹｅｓ）、針振り動作が実行されると同時に（ステップ９）、図７に移行して刺繍枠７の移動が行われる（ステップ１０）。なお、本実施形態における針振り動作は、針Ｎの上昇中で天秤が上糸を引き上げている間のタイミングで、約０．５ｍｍ振られる。なお、この針振り動作は、針Ｎが被縫製物から抜けたときから刺繍枠７が移動を開始するまでに行っても良い。
【００３５】
このようにして１針分の枠移動が完了されと（ステップ１１のＹｅｓ）、次の次の針落ち点までの枠の移動量が計算され（ステップ１２）、スタート／ストップスイッチによる停止司令がかけられなければ（ステップ１３のＮｏ）、符号Ａのようにして、同様な枠移動及び針振り動作が繰り返される。また、スタート／ストップスイッチがさらに押されて停止司令が発せられると（ステップ１３のＹｅｓ）、ミシンモータ３０が停止されて（ステップ１４）、刺繍縫い動作が終了される。
【００３６】
このように本実施形態によれば、刺繍枠７の移動方向に対して１針毎に行われる針振り動作によって、布から針孔に至る糸経路から針Ｎが離間させられながら刺繍縫い動作が行われることとなり、このような針Ｎの糸回避動作によって針先の糸引っ掛け現象が防止され、刺繍縫い動作が安定的に継続されるようになっている。
【００３７】
このような針振り動作による針の糸回避動作は、本実施形態のように、天秤が縫い糸を引き上げている間に行われることによって一層確実な動作となる。
【００３８】
以上、本発明者によってなされた発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であるというのはいうまでもない。
【００３９】
例えば、刺繍枠の移動量Ｘｄ＝０のときに左方向に針を振るようにしても良い。また、本実施形態のステップ５におけるＸｄ＝０の判別を数針前又は模様選択時に行い、当該縫い目形成時に針を振らせるようにしても良い。
【００４０】
【発明の効果】
以上述べたように請求項１記載の発明は、刺繍枠の移動方向に対して１針毎に、布から針孔に至る縫い糸の糸経路から針を離間させるように針振り動作を行わせる針振り制御部を設けることによって、針の糸回避動作を行わせつつ刺繍縫いを継続させるように構成したものであるから、針の糸引っ掛け現象を良好に防止し、糸切れ、針折れ等のトラブルを生じさせること無く、刺繍縫い動作を安定的に継続されることができ、刺繍縫いミシンの信頼性を向上させることができる。
【００４１】
また、請求項２記載の発明のように、天秤が縫い糸を引き上げている間に針振り動作を行わせる針振り制御部を設けることによって、針の糸回避動作を一層確実な動作とすれば、上述した効果をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する刺繍縫いミシンの全体構成の一例を表した正面説明図である。
【図２】本発明を適用する刺繍装置の内部構造を表した概観斜視説明図である。
【図３】刺繍枠の構造を表した概観斜視説明図である。
【図４】針振り機構の概要を表した側面説明図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる刺繍縫い制御手段の構造を表したブロック図である。
【図６】図５にかかる刺繍縫い制御手段により実行される刺繍縫い動作手順のメインルーチンを表したフロー図である。
【図７】図６におけるフローの次のステップを表したフロー図である。
【図８】枠移動と針振り動作との関係を表したタイミング図である。
【図９】針振りの状態を表したものであって、（ａ）は針を左右に振ったときの糸の状態を示した正面図、（ｂ）は（ａ）の針の平面説明図、（ｃ）は（ａ）の針の側面断面説明図である。
【符号の説明】
１  ミシン本体
５  ＬＣＤ表示板
６  刺繍装置
６ｂ  Ｘ駆動部
６ｃ  Ｙ駆動部
７  刺繍枠
１１  針棒
Ｎ  針
１２  揺動台
１３  針振りモータ
２０  ＣＰＵ基板
２１  中央演算装置（ＣＰＵ）
２２  模様選択編集手段
２３  ミシン制御手段
２４  内部模様記憶手段
３０  ミシンモータ
【図１】
0003817039.tif 000002
【図２】
0003817039.tif 000003
【図３】
0003817039.tif 000004
【図４】
0003817039.tif 000005
【図５】
0003817039.tif 000006
【図６】
0003817039.tif 000007
【図７】
0003817039.tif 000008
【図８】
0003817039.tif 000009
【図９】
0003817039.tif 000010