JP2002052286A - ミシンの糸調子装置及びミシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ミシンの糸調子装置において、糸張力を所望
の値に制御可能であり、縫い品質の安定化、再現性の向
上を図ることを課題とする。 【解決手段】 糸に張力を与える調子皿２２と、糸張力
を変化させるソレノイド３０とを備え、ソレノイド３０
は、プランジャ３１のストロークをＳ、推力をＦ、印加
される電気量をＣ、ストロークと推力の微少変化量をそ
れぞれΔＳ、ΔＦとした場合、Ｃ＝一定のときにΔＦ／
ΔＳ≒０である特定のストローク区間を有し、ソレノイ
ド３０に印加される電気量を制御することで糸に与える
張力を変更可能なミシン１の下糸調子装置２０であっ
て、前記特定のストローク区間において、糸張力を所定
の目標値に下げる場合に、前記所定の目標値よりも低い
糸張力に対応する電流値をソレノイドに印加し、次いで
前記所定の目標値に対応する電流値を印加するように制
御する制御装置５０を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ミシンの糸調子
装置およびミシンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電気的な制御により糸張力を
変更可能なミシンの糸調子装置として、１組の調子皿等
からなる糸調子器と、この糸調子器を駆動するソレノイ
ドとを備えたものがある。ソレノイドは一般的には通電
量が一定であっても可動部のストロークにより推力が変
化し、糸の太さによって糸張力が変化してしまい、安定
した糸張力が得られなかった。そこで、推力がストロー
クによらない特定のストローク区間を有するソレノイド
で糸調子器の駆動を行って、この欠点を解消した糸調子
装置が用いられていた。また、上記したソレノイドの他
に、パルスモータ、ボイスコイルモータ、ヒステリシス
ブレーキ等を駆動源として用いて糸張力を変更可能とし
た糸調子装置も知られている。さらに、糸調子装置が与
える糸張力をミシン駆動中に種々変更し、縫製中に糸に
適正な張力が付与されるように構成したミシンも知られ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな特定ストローク区間を有するソレノイドを糸調子器
の駆動に利用したとしても、安定して糸張力を制御する
ことができないことが分かった。この問題について、図
１５（ａ）、（ｂ）に基づいて説明する。図１５
（ａ）、（ｂ）は、糸調子器駆動用のソレノイドについ
て、前記特定ストローク区間における通電電流と糸張力
との関係を示すグラフである。図１５（ａ）から分かる
ように、同じ電流を印加しても、電流の上昇時より下降
時の方が発揮される糸張力が高い。つまり、同じ糸張力
を得るべく所定の電流をソレノイドに印加しても、上昇
してその電流値としたか、あるいは下降したかにより差
異が出てしまう。この差異は、ヒステリシス損等のソレ
ノイド自身の本質的な特性によるものと考えられる。

【０００４】このような現象が生じると作業者が意図す
る糸張力が得られない。具体的には図１５（ｂ）に示す
ように、作業者が設定した所定の糸張力を得るために電
流値Ｘを印加した場合でも、上昇させたか下降させたか
によって実際の糸張力がＹｇ分異なってしまっていた。
このような上昇時と下降時の差異により作業者が意図す
る糸張力が得られず期待した仕上がりにならないことが
あり、しかもこの差異は一定ではなくばらつきがあるこ
とから、糸締りが一定しないなど縫いの品質について再
現性がないという課題があった。

【０００５】また、このような糸張力を変更可能とした
糸調子装置を備えた従来のミシンは、非縫製中の張力に
対しては考慮されていなかった。すなわち、糸切り後も
糸の繰り出しを可能とする縫製中の糸張力が維持されて
おり、作業者が縫製後の布を針下から取り出す際に、糸
切り手段により布下で切断され布に貫通した上糸が布と
の摩擦抵抗によりミシン針の目穴から引き出されて、針
先に残る上糸の長さ（糸残り長さ）が長くなってしま
い、次の縫製の開始時に布下に上糸が絡まる鳥の巣が発
生するという問題があった。

【０００６】また、布のセット位置と縫製開始位置が異
なっており、セット位置にて布押さえによって保持され
た布を布搬送手段によりミシン針に対して離れる方向に
移動することによって縫製開始位置に搬送し、縫製開始
位置において縫製を開始する構成のミシンにおいては、
セット位置で布をセットするとき針先に連なる上糸の端
部が布押さえと布の間に挟まれることがあり、上糸に付
与されている張力が高い場合は、布搬送手段により縫製
開始位置に布および上糸の端部を押さえた布押さえが移
動される際に上糸が引っ張られて針折れや糸切れ等の不
具合が発生するという問題があった。

【０００７】また、この不具合は、針先からの糸残り長
さが長いほど上糸の端部が布押さえに挟まれる可能性が
高くなるため、糸切り後に布の取り出しによって上糸が
引き出されることも要因となっていた。

【０００８】本発明の第１の課題は、糸張力を電気的に
制御するミシンの糸調子装置において、糸張力を常に所
望の値に制御可能であり、縫い品質の安定化、再現性の
向上を図ることにある。本発明の第２の課題は、糸に与
える張力を電気的に変化させる上糸調子装置を備えたミ
シンにおいて、布の取り出し時に上糸が引き出されて糸
残り長さが長くなるのを防止し、鳥の巣、糸切れ、針折
れ等の不具合の発生を防いで、縫い品質及び縫製効率の
向上を図ることにある。本発明の第３の課題は、糸に与
える張力を電気的に変化させる糸調子装置を備え、セッ
ト位置にて布押さえ手段によって押さえられた布を布搬
送手段により前記ミシン針に対して離れる方向に移動す
ることによって縫製開始位置に搬送するミシンにおい
て、セット位置でミシン針に連なる上糸の端部が布と布
押さえに挟まれた状態で、布がセット位置から縫製開始
位置に搬送された場合に発生する針折れや糸切れを防止
し縫製能率の低下を防ぐことにある。

【０００９】

【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に記載の発明は、たとえば図２、図３に示
すように、ミシンの糸に張力を与える糸調子器（調子皿
２２）と、糸調子器に作用して糸に与える張力を変化さ
せるソレノイド（３０）とを備え、ソレノイドは、この
ソレノイドの可動部（プランジャ３１）のストロークを
Ｓ、可動部の推力をＦ、ソレノイドに印加される電気量
をＣ、ストロークと推力の微少変化量をそれぞれΔＳ、
ΔＦとした場合、Ｃ＝一定のときにΔＦ／ΔＳ≒０であ
る特定のストローク区間（Ｗ）を有し、糸調子器に作用
する可動部のストロークが前記特定のストローク区間に
設定され、ソレノイドに印加される電気量を制御するこ
とで糸に与える張力を変更可能なミシン（１）の糸調子
装置（下糸調子装置２０）において、糸張力を所定の目
標値に下げる場合に、前記所定の目標値よりも低い糸張
力に対応する電気量をソレノイドに印加し、次いで前記
所定の目標値に対応する電気量を印加するように制御す
る制御手段（制御装置５０）を備えることを特徴とす
る。

【００１０】請求項１に記載によれば、糸張力を下げる
場合には、目標値よりも低い糸張力に対応する電気量を
ソレノイドに印加し、その後目標とする糸張力に対応す
る電気量にまで上げる。ソレノイドが電気量の上昇時と
下降時に関する前述の差異を有していても、糸張力を上
げる場合にはソレノイドに対して目標とする糸張力に対
応する電流値まで直接上げることで、結局糸張力を上げ
るときも下げるときも、電気量を上げることで目標とす
る電気量を印加することになるので、このような「差
異」の影響はほとんどなく、つまり、１つの電気量に対
してほぼ一定の糸張力を得ることができる。したがっ
て、糸張力変更前の値に関係なく、作業者が設定した糸
張力と、実際の糸張力がほぼ一致するようになり、安定
した糸張力制御が可能となり、縫い品質が安定し、再現
性が向上する。

【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のミシンの糸調子装置において、ミシンは、サイクルミ
シンであり、制御手段は、縫製中、１サイクルの中で糸
の消費量が最も少ないときに、前記所定の目標値よりも
低い糸張力に対応する電気量をソレノイドに印加するよ
うに制御することを特徴とする。

【００１２】請求項２に記載の発明によれば、制御手段
は、縫製中の前記所定の目標値よりも低い糸張力に対応
する電気量をソレノイドに印加するタイミングについ
て、サイクルミシンの１サイクルの動きの中で糸の消費
量が最も少ないときに行うように制御する。糸が多く消
費されている時に電気量を大きく下げると、この時の糸
張力の変化が糸締まりに影響を及ぼす可能性もあるが、
請求項２のように電気量を下げる区間を糸の消費量が最
も少ない時に限定することでこのような悪影響を防ぐこ
とができる。

【００１３】請求項３に記載の発明は、例えば図２、図
３に示すようにミシンの糸に張力を与える糸調子器（調
子皿２２）と、糸調子器に作用して糸に与える張力を変
化させるソレノイド（３０）とを備え、ソレノイドは、
このソレノイドの可動部（プランジャ３１）のストロー
クをＳ、可動部の推力をＦ、ソレノイドに印加される電
気量をＣ、ストロークと推力の微少変化量をそれぞれΔ
Ｓ、ΔＦとした場合、Ｃ＝一定のときにΔＦ／ΔＳ≒０
である特定のストローク区間を有し、糸調子器に作用す
る可動部のストロークが前記特定のストローク区間に設
定され、ソレノイドに印加される電気量を制御すること
で糸に与える張力を変更可能なミシン（１）の糸調子装
置（下糸調子装置２０）において、糸張力を所定の目標
値に上げる場合に、前記所定の目標値よりも高い糸張力
に対応する電気量をソレノイドに印加し、次いで前記所
定の目標値に対応する電気量を印加するように制御する
制御手段（制御装置５０）を備えることを特徴とする。

【００１４】請求項３に記載の発明によれば、糸張力を
上げる場合には、目標値よりも高い糸張力に対応する電
気量をソレノイドに印加し、その後目標とする糸張力に
対応する電気量にまで下げる。ソレノイドが電気量の上
昇時と下降時に関する前述の差異を有していても、糸張
力を下げる場合にはソレノイドに対して目標とする糸張
力に対応する電流値まで直接下げることで、結局糸張力
を上げるときも下げるときも、電気量を下げることで目
標とする電気量を印加することになるので、このような
「差異」の影響はほとんどなく、つまり、１つの電気量
に対してほぼ一定の糸張力を得ることができる。したが
って、糸張力変更前の値に関係なく、作業者が設定した
糸張力と、実際の糸張力がほぼ一致するようになり、安
定した糸張力制御が可能となり、縫い品質が安定し、再
現性が向上する。

【００１５】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
のミシンの糸調子装置において、ミシンは、サイクルミ
シンであり、制御手段は、縫製中、１サイクルの中で糸
の消費量が最も少ないときに、前記所定の目標値よりも
高い糸張力に対応する電気量をソレノイドに印加するよ
うに制御することを特徴とする。

【００１６】請求項４に記載の発明によれば、制御手段
は、縫製中の前記所定の目標値よりも高い糸張力に対応
する電気量をソレノイドに印加するタイミングについ
て、サイクルミシンの１サイクルの動きの中で糸の消費
量が最も少ないときに行うように制御する。糸が多く消
費されている時に電気量を大きく上げると、この時の糸
張力の変化が糸締まりに影響を及ぼす可能性もあるが、
請求項４のように電気量を上げる区間を糸の消費量が最
も少ない時に限定することでこのような悪影響を防ぐこ
とができる。

【００１７】請求項２、４に記載の発明において、糸調
子装置は上糸用でも下糸用でもよく、上糸用であれば上
糸の引き出しが最も少ないときに、下糸用であれば下糸
の引き出しが少ないときに、上記制御を行う。

【００１８】請求項５記載の発明は、例えば、図２、図
３に示すように、上下動されるミシン針（６）と、糸切
り手段と、前記ミシン針に連なる上糸に与える張力を電
気的に変化させる上糸調子装置（上糸調子装置１０）と
を備えたミシンにおいて、糸切り後、少なくとも、前記
糸切り手段により切断された上糸の端部が、布の移動に
より布上に引き出されるまでは、縫製時よりも高い張力
を上糸に与え前記布の移動によるミシン針からの上糸の
引き出しを阻止可能にするように前記上糸調子装置を制
御する制御手段（制御装置５０）を備えることを特徴と
する。

【００１９】請求項５記載の発明によれば、糸切り後、
少なくとも、前記糸切り手段により切断された上糸の端
部が、布の移動により布上に引き出されるまでは、縫製
時よりも高い張力を上糸に与えることが可能となる。し
たがって、縫製時に上糸に付与されていた張力が低い場
合でも、糸切り後に作業者が布を引き出す際に、布に貫
通した上糸の端部が布上に引き出されるまで針糸が針の
目穴から引き出されないような張力を与えることがで
き、針先に残る糸残り長さが長くなることにより発生す
る鳥の巣、糸切れ、針折れ等の不具合の発生を防いで、
縫い品質の向上及び縫製効率低下の防止を図ることがで
きる。

【００２０】請求項６記載の発明は、請求項５記載のミ
シンにおいて、該ミシンが下糸調子装置（下糸調子装置
２０）を備え、糸切り後縫製時よりも高い張力を上糸に
与える制御を、上糸調子装置に対してのみ行う制御手段
（制御装置５０）を備えることを特徴とする。

【００２１】請求項６記載の発明によれば、上糸調子装
置に加えて下糸調子装置を備えるミシンにおいても請求
項５記載の発明と同様な効果を得ることができる。

【００２２】請求項７記載の発明は、上下動されるミシ
ン針（ミシン針６）と、前記ミシン針に連なる上糸に与
える張力を電気的に変化させる上糸調子装置と、（上糸
調子装置１０）と、前記ミシン針の上下動と直交する方
向に布を搬送する布搬送手段と、布搬送手段に連結さ
れ、下降することによって布を押さえる布押さえ手段と
を備え、縫製開始前に、セット位置にて前記布押さえ手
段によって押さえられた布を前記布搬送手段により前記
ミシン針に対して離れる方向に移動することによって縫
製開始位置に搬送するミシンにおいて、布が前記セット
位置から前記縫製開始位置に搬送される間は、前記布搬
送手段による前記ミシン針からの上糸の繰り出しを許容
する張力を上糸に与えるように前記上糸調子装置を制御
する制御手段（制御装置５０）を備えることを特徴とす
る。

【００２３】請求項７記載の発明によれば、布をセット
するときに下降される布押さえと布との間にミシン針の
針先に残る上糸の端部が挟まれ、布搬送手段によって布
及び上糸の端部を挟んだ布押さえが針下から離れる方向
へ移動される場合においても、上糸の繰り出しを許容す
る低い張力が上糸調子装置により糸に付与されているの
で、布搬送手段の移動にともなって針先から上糸が引き
出され、布がセット位置から縫製開始位置に搬送される
間に発生する針折れや糸切れを防止することができ、縫
製能率の低下を防ぐことができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の第
１の実施の形態を詳細に説明する。図１、図２におい
て、ミシン１は、鳩目穴形状のボタン穴（図６参照）の
周りにかがり縫いを施すサイクルミシン（鳩目穴かがり
ミシン）であり、ベッド部２と、ベッド部上に設けられ
た縦胴部３と、縦胴部３からベッド部２に平行するよう
に延出するアーム部４とからなる。

【００２５】ミシン１には、各種スイッチやボタン及び
表示窓を有する表示・操作パネル５が設けられている。
作業者は、この表示・操作パネル５を介して特定の縫製
パターンを選んだり所定のパラメーターについて値を設
定したりといた指示を行うとともに、表示された内容を
見て設定内容や縫製状況を確認できる。また、図２に示
すように、ミシン１にはスタートスイッチ７が設けられ
ており、このスタートスイッチ７を１回操作すること
で、ミシンモータ６０が作動しミシン針６の動作（縫
製）が開始し、再度操作することでミシンモータ６０が
停止するようになっている。

【００２６】また、ミシン１には、図１、図２に示すよ
うに、制御手段として制御装置５０が設けられている。
制御装置５０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅ
ｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５１と、該ＣＰＵ５１に接続さ
れているＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）５
２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏ
ｒｙ）５３と、各種ドライバから構成される。ＲＯＭ５
２には、制御プログラムや制御データ、及び鳩目穴かが
り縫いに関する縫製データ等が格納されている。

【００２７】また、制御装置５０には、針上検知センサ
５７、針下検知センサ５８及び針振り位置センサ５９が
接続されている。これら針上検知センサ５７及び針下検
知センサ５８は、ミシン針６の上下動における移動位置
を検出し、位置に対応する信号をＣＰＵ５１に出力す
る。また、針振り位置センサ５９は、針振りモータ６１
を駆動源として行われるミシン針６の左右方向の揺動運
動における位置を検出し、揺動位置に対応する信号をＣ
ＰＵ５１に対して出力する。さらに、制御装置５０は、
ミシンモータ６０を駆動するミシンモータドライバ５
４、針振りモータ６１を駆動する針振りモータドライバ
６２、上糸調子装置１０を駆動するＡＴドライバ５５、
下糸調子装置２０を駆動するＡＴドライバ５６等の各種
ドライバを備える。

【００２８】また、ベッド部２には、Ｘ軸パルスモータ
１１及びＹ軸パルスモータ１３が設けられ、この両パル
スモータを駆動源としてベッド部２の上面に戴置された
布をミシン針６の上下動と直交する方向に送る布搬送手
段としての布送り装置（図示せず）と、同じくベッド部
２に設けられ布押さえソレノイド１５を駆動源として上
下動され下降位置に置いて戴置された布を押さえるとと
もに、布搬送手段に連結されて前記直交方向に移動され
る布押さえ手段としての布押さえ装置（図示せず）が設
けられている。さらに、ベッド部２には、糸切りソレノ
イド１７を駆動源として、縫製終了後に上糸及び下糸を
布下で切断する糸切り装置（図示せず）が設けられてい
る。

【００２９】また、制御装置５０には、Ｘ軸パルスモー
タ１１、Ｙ軸パルスモータ１３、布押さえソレノイド１
５、糸切りソレノイド１７をそれぞれ駆動するためのＸ
軸モータドライバ１２、Ｙ軸モータドライバ１４、布押
さえドライバ１６、糸切りドライバ１８が設けられてい
る。

【００３０】ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶されてい
る制御プログラムや制御データに基づいて、ＲＡＭ５３
を作業領域として、表示・操作パネル５、スタートスイ
ッチ７から入力する各種指示に対応する信号や、針上検
知センサ５７、針下検知センサ５８、針振り位置センサ
５９からの検出信号を受け、上記各種ドライバを介し、
ミシンモータ６０、針振りモータ６１、上糸調子装置１
０、下糸調子装置２０、布送り装置、布押さえ装置、糸
切り装置などの駆動制御を行う。

【００３１】ミシン１には、糸調子装置として、ミシン
針６に連なる上糸用の上糸調子装置１０と下糸用の下糸
調子装置２０が設けられ、上糸調子装置１０はアーム部
４に設けられ、下糸調子装置２０は、ベッド部２内に設
けられている（図１０）。図３には、下糸調子装置２０
の構成を示した。下糸調子装置２０は、糸調子軸２１、
可動皿２２ａと固定皿２２ｂとからなる調子皿（糸調子
器）２２、ベース板２３、糸調子軸ナット２４、座金２
５、２７とこれらの間に設けられた調子バネ２６、ソレ
ノイド３０とから主に構成される。下糸調子装置２０
は、可動皿２２ａと固定皿２２ｂ間に下糸を挟んだ状態
で、ソレノイド３０の推力により糸調子軸２１を駆動
し、糸調子軸２１とベース板２３により、可動皿２２ａ
と固定皿２２ｂ間の下糸を挟む力を連続的に変化させて
糸張力を変更する、動的な糸調子（アクティブテンショ
ン）である。

【００３２】下糸調子装置２０は、図１あるいは図１０
に示すようにベース部２内に取り付けられる。下糸調子
装置２０においては、ベース部２の一部であるフレーム
２ａに対して、ベース部材２３のネジ孔２３ａ、２３ａ
を介して、止めネジ２８、２９を通し、さらに止めネジ
２８、２９の先端をソレノイド３０のネジ孔３０ａ、３
０ａに回し入れることによって、前記フレーム２ａを挟
むようにしてベース部材２３とソレノイド３０とを一体
的に固定するようになっている。

【００３３】糸調子軸２１は、ネジ部２１ａが、調子皿
２２、ベース板２３、糸調子軸ナット２４、座金２５、
調子バネ２６、座金２７を挿通した状態でソレノイド３
０のプランジャ（可動部）３１のネジ孔３１ａに螺合す
ることによって取り付けられている。糸調子軸２１とプ
ランジャ３１の固定位置は、糸調子軸ナット２４の締め
付けにより適宜調整できる。調子バネ２６は、糸に所定
の張力を掛けている状態から糸張力を下げる場合に、ソ
レノイド３０による推力が下がったにも関わらず糸調子
軸２１の軸周りにかかる摩擦力により糸調子軸２１が戻
らないという事態を防ぐために設けられている。よっ
て、調子バネ２６は、座金２５、２７間を押し広げるよ
うな方向、つまり糸調子軸２１がソレノイド３０から離
れる方向に付勢するものである。

【００３４】図４、図５において、ソレノイド３０は、
機枠３２、コイル用フレーム３３、コイル３４、プラン
ジャ３１、および磁性部材３５等から構成される。プラ
ンジャ３１は、軸方向に移動可能でかつ回転不能に軸受
け３２ａ、３２ｂに支持されている。プランジャ３１に
固着された磁性部材３５は、円筒形状でその一部に軸心
からの径を変える段部３５ａが形成されている。そし
て、この形状により、次ぎに述べるように、プランジャ
３１の推力がストロークによらない特定ストローク区間
が得られる。

【００３５】このソレノイド３０は、通電電流が一定の
とき、ストローク−推力で図５のヒステリシスカーブに
示す特性が得られる。すなわち、推力がプランジャ３１
のストロークによらない特定ストローク区間Ｗが得られ
る。この区間であれば、プランジャ３１のストロークを
Ｓ、プランジャ３１の推力をＦ、ソレノイド３０に印加
される電気量をＣ、ストロークと推力の微少変化量をそ
れぞれΔＳ、ΔＦとした場合、Ｃ＝一定のときにΔＦ／
ΔＳ≒０である。

【００３６】下糸調子装置２０では、この特定ストロー
ク区間Ｗのみを利用して下糸に張力を与えるものであ
る。つまり、調子皿２２に作用できる状態のプランジャ
３１のストローク区間が、前記特定ストローク区間Ｗに
含まれるように、ナット２４の締結位置が設定される。
ここで、プランジャ３１が調子皿２２に作用する状態と
は、可動皿２２ａと固定皿２２ｂが下糸のない状態で十
分に当接した状態から、下糸が可動皿２２ａと固定皿２
２ｂ間に挟まれた状態までのことを指す。糸調子器２２
に作用するプランジャのストロークを、特定ストローク
区間Ｗに設定するには、例えば、ナット２４をゆるめた
状態で、ソレノイド３０の後方に突出したプランジャ３
１の先端３１ａの突出量Ｗ’（図４）を計測しながら、
固定皿２２ｂがベース部材２３に当接する状態で糸調子
軸２１をドライバ等で回転させ、その突出量Ｗ’が図５
の「Ｚ」の値から範囲Ｗに対応する位置にもっていき、
その位置でナット２４を締めて糸調子軸２１とプランジ
ャ３１を固定することで達成される。

【００３７】また、ソレノイド３０に出力される通電電
流が大きくなるに連れて、推力が大きくなる。ソレノイ
ド３０は、コイル３３に通電することで糸調子軸２１を
引き込む（糸に張力を与える）方向に取り付けられ、通
電電流の増大にしたがって糸調子軸２１により与えられ
る糸張力が大きくなる。すなわち、下糸調子装置２０で
は、通電電流を変えることによってのみ糸張力が変わる
ようになっており、制御装置５０の指示信号によりＡＴ
ドライバ５６を介して電流値は制御される。

【００３８】なお、図３〜図５に基づいて下糸調子装置
２０について説明したが、上糸調子装置１０について
は、使用される部位が異なる他は下糸調子装置２０と全
く同一の構成であるので、詳細の説明を省略する。

【００３９】ミシン１によって縫製される鳩目穴かがり
縫いは、例えば図６（ａ）に示す形状であり、その縫目
は、流れ閂右、直線部右、鳩目部右下、鳩目部、鳩目部
左下、直線部左、流れ閂左の各部からなり、流れ閂右、
直線部右…の順で縫製していく。これら７カ所について
それぞれ糸張力を設定することが可能であり、前記表示
・操作パネル５を介して作業者が所望の糸張力を設定す
る。ＲＯＭ５２内の縫製データには、図６（ｂ）に示す
ように、各部ごとに縫製時の針落ち回数と上糸及び下糸
の張力を決めるパターンデータが含まれ、作業者が設定
したデータはこのパターンデータに格納される。制御装
置５０は、このようなパターンデータにしたがってＡＴ
ドライバ５５、５６を介してソレノイドに印加する電流
を連続的に変えるように制御する。具体的には、流れ閂
右の縫製時には上糸張力がａ１、下糸張力がｂ１となる
ように所定大きさの電流を印加し、Ｎ１回ミシン針６０
を駆動し、次いで直線部右の縫製時には上糸張力がａ
２、下糸張力がｂ２となるように電流値を変えＮ２回ミ
シン針６を駆動するようになっている。

【００４０】ところで、前記ソレノイド３０の前記特定
ストローク区間内において所定の電流値に設定する場
合、その電流を上昇させることでその電流値に達した
か、下降させることで達したかによって推力に差異が現
れ、図１５（ａ）に示したような現象が生じる。このよ
うな現象により糸張力が不安定になることを防ぐため
に、制御装置５０は、ソレノイド３０について図７、図
８に示すような制御を行うようになっている。図８にお
いて、曲線ｕ２は電流を上昇しながら所定の電流値を印
加した際の糸張力であり、曲線ｄ２は電流を下降させな
がら所定の電流値を印加した際の糸張力である。ここで
は制御装置５０は、糸張力と電流値の対応関係につい
て、曲線ｕ２に従ってソレノイド３０を制御するものと
し、糸張力を上げる場合には、変更前に印加している電
流値から、目標とする糸張力に対応する電流値まで直接
上昇させる。

【００４１】一方、糸張力を下げる場合には、図７に示
すように、変更前の電流値Ｐ１から目標とする糸張力よ
りも低い糸張力に対応する電流値（図８のＳ１よりも低
い電流値）Ｒ１まで下げてしまい、そこから目標とする
糸張力に対応する電流値Ｑ１まで上げるように制御す
る。この制御を図８を用いて説明する。図８で目標とす
る糸張力をＭ１とする。糸張力を下げる際に図７のよう
に制御することで、設定される糸張力は曲線ｄ２よりも
曲線ｕ２に近い、曲線ｕ’２にしたがって決まる。この
ように一旦下げてから上げることで、目標とする糸張力
Ｍ１にほとんど同じ糸張力Ｍ２が得られるようになる。
仮に、変更前の電流値Ｐ１から直接電流値Ｑ１まで下げ
たとすると、曲線ｄ２に従って糸張力が下がり、目標の
糸張力Ｍ１よりもかなり大きな糸張力Ｍ３となってしま
い、所望の糸張力が得られない。

【００４２】さらに、制御装置５０は、図７、図８のよ
うに電流値Ｐ１から電流値Ｒ１まで下げるときのタイミ
ングについて、縫製中は鳩目穴かがり縫いの特定のタイ
ミングにおいてのみ行うようになっている。以下、この
タイミングの制御について詳細に説明する。図６（ａ）
に示すように、鳩目穴かがり縫いの縫目は、流れ閂右か
ら順に縫い進め最後は流れ閂左で終了する。ここで鳩目
穴かがり縫いＪにおいて、鳩目穴Ｈ側を内側とし、鳩目
穴かがり縫いＪの外回りを外側とする。

【００４３】ミシン１では、ミシン針６と、図９に示す
ルーパー装置４０との協働により縫目が形成されるよう
になっている。ルーパー装置４０は、ベット部２に設け
られており、右ルーパー４１と右スプレッダー４２、左
ルーパー４３と左スプレッダー４３とを備えている。右
ルーパー４１には、例えば図１１（ｂ）に示すように、
切り欠き４１ａが形成され、該切り欠き４１ａで上糸を
引っ掛ける。右スプレッダー４２は右ルーパー４１に対
して閉じた状態から開くことで、上糸のループを形成す
るものである。左ルーパー４３には、例えば図１１
（ｄ）に示すように、挿通孔４３ａが形成され、該挿通
孔４３ａに下糸を通した状態で保持する。左スプレッダ
ー４４は、左ルーパー４３に対して閉じた状態から開く
ことで、下糸のループを形成するものである。

【００４４】ルーパー装置４０の下方には、図１０に示
すルーパー駆動機構４０ａが設けられている。ルーパー
駆動機構４０ａはスプレッダー駆動軸４５と、ルーパー
駆動軸４６とを備え、ルーパー駆動軸４６はスプレッダ
ー駆動軸４５に対して摺動自在である。スプレッダー駆
動軸４５とルーパー駆動軸４６は、それぞれ図示しない
機構により上下に駆動され、スプレッダー駆動軸４５が
上方に移動することで右スプレッダー４２、左スプレッ
ダー４３の一方が開くように構成されている。また、ル
ーパー駆動軸４６の上下動に連れて、ルーパー装置４０
全体が左右に往復運動（図９中の矢印方向）するように
なっている。

【００４５】また、前述のように鳩目穴Ｈ周りを１回転
するように縫製するために、ミシン１では、布送り装置
（図示せず）により布を一定方向に送るとともに、ミシ
ン針６及びルーパ装置４０を軸方向を中心に回転運動さ
せる。図１０に示すように、ルーパー駆動機構４０ａ上
には、前記ルーパー駆動軸４６の同軸を中心とするよう
にギア４８が取り付けられており、このギア４８にタイ
ミングベルト４７が掛けられている。タイミングベルト
４７は、図示しないモータにより回転するように構成さ
れ、タイミングベルト４７が回転するとギア４８を介し
てルーパー駆動機構４０ａと共にルーパー装置４０が回
転する。さらに、タイミングベルト４７の回転は、ミシ
ン針６の図示しない回転機構に伝達するようになってお
り、ルーパー装置４０の回転と同期して同じ方向にミシ
ン針６も回転するようになっている。この回転機構によ
り、ルーパー装置４０と共にミシン針６を回転させなが
ら前記鳩目部部分を縫うようになっている。

【００４６】なお、下糸調子装置２０は図１０に示す位
置に設けられているが、図示しない糸供給源から導かれ
た下糸Ｔ２は、調子皿２２に挟持された状態で、前記ス
プレッダー駆動軸４５、ルーパー駆動軸４６、ギア４８
等の内部を通って、図９の点線で示すようにルーパー装
置４０の左方に引き出され、左ルーパー４３の前記挿通
孔４３ａに通されている。

【００４７】ミシン針６は、前述のように左右に針振り
運動を行うことで、縫目の内側（鳩目穴Ｈ側）と外側に
針落ちするようになっている。なお、ミシン針６が内側
に位置するとき内針、外側に位置するときは外針とも言
う。また、ミシン針６の上下動における最上点を上死
点、最下点を下死点という。ミシン針６は、縫目形成
時、針振り運動及び上下運動により、内針上死点→内針
下死点→外針上死点→外針下死点→内針上死点を１サイ
クルとする繰り返し運動を行う。このミシン針６の動き
は、３６０゜を１サイクルとする繰り返し波形を有する
動きに模式化してとらえることもでき、その移動位置
を、内針上死点０゜→内針下死点９０゜→外針上死点１
８０゜→外針下死点２７０゜→内針上死点３６０゜と表
現することができる。この移動位置は、前記センサ５
７、５８、５９（図２）からの検出信号に基づいて検出
することができる。制御装置５０は、前述のソレノイド
３０に印加する電流値を下げる処理を、ミシン針６が外
針下死点から内針上死点の間で行うようになっている。

【００４８】このタイミングで電流を下げるのは次ぎの
理由による。図１１、図１２には、かがり縫い時のミシ
ン針６、ルーパー４１、４３、スプレッダー４２、４４
の動きを、縫目の形成の様子とともに示した。図１１、
図１２では、ミシン針６の動きを前述のように１サイク
ルを３６０゜とし、ミシン針６が内針上死点（０゜）か
ら動き始めて、６０゜、７５゜、１００゜、１３０゜、
２４０゜、２６０゜、２９０゜、３２５゜の移動位置に
達したときの様子を順に示している。なお、これら移動
位置はおよその値である。また図１１、図１２の各図に
おいて、左側が前記内側、右側が前記外側であり、Ｔ１
が上糸、Ｔ２が下糸である。さらに、図１１、図１２で
は、各ルーパー４１、４３に対して、スプレッダー４
２、４４は上方向に開くように示しているが、実際に
は、ほぼ水平方向（紙面に垂直な面）に開くようになっ
ている。

【００４９】まず、１サイクルの最後の時（図１２
（ｃ）、（ｄ）参照）、右ルーパー４１は、外側におい
てミシン針６に通っている上糸Ｔ１を切り欠き４１ａに
よって引っ掛け、ルーパー装置４０の揺動により内側に
向かって移動する。このとき右スプレッダー４２が大き
く開く。これにより、図１１（ａ）に示すように、上糸
Ｔ１は内側においてループＡを形成する。この状態のと
きに、ミシン針６は、内針上死点（０゜）から下降して
おり、移動位置６０゜で、右ルーパー４１と右スプレッ
ダー４２によって形成された上糸Ｔ１のループＡの中に
入りこんで、さらに下降する。ミシン針６の移動位置７
５゜の時、図１１（ｂ）に示すように、前記ループＡは
ミシン針６の周囲に巻き付くように掛かり、一方右ルー
パー４１と右スプレッダー４２は外側に移動していく。

【００５０】この右ルーパー４１等の移動とともに、左
ルーパー４３と左スプレッダー４４も下糸Ｔ２を引っ張
りながら外側に移動してくる。またミシン針６は内針下
死点（９０゜）に達すると上昇に転じ、外針上死点に向
かって斜め上方向に上昇し始めると、図１１（ｃ）（移
動位置１００゜）に示すように、ミシン針６の針穴６ａ
に通されている上糸Ｔ１にたるみ部ｔａが形成される。
このたるみ部ｔａ内に、外側方向へ移動中の左ルーパー
４３と左スプレッダー４４が入り始める。ミシン針６は
上昇し続け、一方、左スプレッダー４４は移動しながら
開いていき、たるみ部ｔａは、図１１（ｄ）のように、
ループＢを形成する。

【００５１】ミシン針６は外針上死点（１８０゜）に達
したあと、下降し始め、移動位置２４０゜で図１２
（ａ）に示すように、外側に達した左ルーパー４３と左
スプレッダー４４との間で広げられている下糸Ｔ２のル
ープＣ内に入り込む。次いで、移動位置２６０゜におい
て、図１２（ｂ）に示すように、左ルーパー４３等は内
側に戻り始めるが、ミシン針６は下降途中であり、下糸
Ｔ２のループＣはミシン針６に巻き付き、前記ループＢ
はループＣに掛けられた状態になる。

【００５２】ミシン針６が外針下死点（２７０゜）に達
した後、内針上死点に向かって斜め上方に移動し始める
と、移動位置２９０゜において図１２（ｃ）に示すよう
に、上糸Ｔ１のたるみ部ｔｂが形成される。左ルーパー
４３等の内側への移動と共に右ルーパー４１と右スプレ
ッダー４２も内側に移動し始め、たるみ部ｔｂを切り欠
き４１ａで引っ掛け始める。ミシン針６の移動位置３２
５゜の時（図１２（ｄ））、右スプレッダー４２は、右
ルーパー４１とともに内側に移動しながら開いていき、
再び前述のループＡ同様のループＤを形成し始め、１サ
イクルが終了する。

【００５３】上記１サイクル中、内針下死点（９０゜）
から外針下死点（２７０゜）の間（図１１（ｃ）、
（ｄ）、図１２（ａ）、（ｂ））は、左ルーパー４３と
左スプレッダー４４により下糸Ｔ２が内側から外側に引
き出され、ループを形成するので、下糸Ｔ２はかなり消
費される。一方、内針上死点（０゜）から内針下死点
（９０゜）の間（図１１（ａ）、（ｂ））と、外針下死
点（２７０゜）から内針上死点（３６０゜＝０゜）の間
（図１２（ｃ）、（ｄ））は、あまり下糸Ｔ２は引き出
されない。

【００５４】さらに、内針上死点から内針下死点の間
と、外針下死点から内針上死点の間とを比較すると、下
糸Ｔ２が図９に示したようにルーパー装置４０の左側か
ら左ルーパー４３に通されているので、ルーパー装置４
０全体が左から右（内側から外側）に揺動する内針上死
点から内針下死点間は下糸Ｔ２はルーパー装置４０の動
きに連れてわずかながら引き出される。しかし、右から
左（外側から内側）へ揺動する外針下死点から内針上死
点間では、下糸Ｔ２を右側に引っ張る力はなくほとんど
引き出されず消費されない。下糸Ｔ２が多く消費されて
いるときに、ソレノイド３０に印加する電流値を下げる
と、糸張力に影響し所定の糸張力に設定できない可能性
がある。そこで、制御装置５０は、縫製中、下糸Ｔ２の
消費量が最も少ないとき、つまりミシン針６が外側下死
点から内針上死点の間にあるときに、電流値を下げると
いう制御処理を行うようになっている。

【００５５】次ぎに下糸調子装置２０の制御を図１３に
より説明する。ステップＳ１２において、スタートスイ
ッチ７がＯＮになったか否かを判定し、ステップＳ１２
でＯＮであると判定するとステップＳ１３に移行し、ミ
シンモータ６０等の各駆動源が作動し始めミシン１が起
動し、図６に示す鳩目穴かがり縫いが開始する。ステッ
プＳ１４に移行し、ミシン針６が外針の下死点に達した
か否かを判定し、達したと判定すればステップＳ１５に
移行し、達していないと判定すればステップＳ１４の判
定を繰り返す。ステップＳ１５においては、糸張力を変
更するか否か、つまりソレノイド３０に印加する電流の
変更命令があるか否か判定する。変更命令がなければ、
ステップＳ２１に移行する。変更命令があれば、ステッ
プＳ１６に移行する。

【００５６】ステップＳ１６では、電流値を上げるのか
下げるのか判定する。電流を上げる（糸張力を上げる）
場合には、ステップＳ１８に移行し、目標とする糸張力
に対応する電流値まで上げ、ステップＳ２１に移行す
る。ステップＳ１６で下げると判定すれば、ステップＳ
１７に移行する。ステップＳ１７では、目標値よりも低
い糸張力に対応する電流値まで下げ、ステップＳ１９に
移行する。ステップＳ１９では、ミシン針６が内針上死
点に達したか否か判定する。達していなければステップ
Ｓ１９の判定を繰り返し、達していればステップＳ２０
に移行する。次いで、ステップＳ２０で、目標とする糸
張力に対応する電流値まで上げる処理を行い、ステップ
Ｓ２１に移行する。ステップＳ２１では、糸切り装置に
よる糸切りを行うか否かを判定し、糸切りしないと判定
すれば、ステップＳ１４に戻り以後のステップを繰り返
す。糸切りすると判定すれば、ステップＳ２２に移行し
糸切り装置を駆動して糸切りを行い、ステップＳ２３に
おいてミシン１を停止させる。

【００５７】以上の本発明のミシンの下糸調子装置２０
によれば、糸張力を上げる場合には、ソレノイド３０に
対して目標値に対応する電流値まで上げる。一方、下げ
る場合には、図７に示したように、目標値よりも低い糸
張力に対応する電流値にまで下げて、その後目標値に対
応する電流値にまで上げる。ソレノイド３０が本質的に
ヒステリシスによる電流上昇時と下降時の推力の差異を
有していても、糸張力を上げるときも下げるときも、電
流値を上げることで目標とする電流値に設定するので、
このような「差異」の影響はほとんどなく、１つの電流
値を印加することでほぼ一定の糸張力を得ることができ
る。したがって、糸張力変更前の値に関係なく、表示・
操作パネル５を介して設定した糸張力と、実際の糸張力
がほぼ一致し、安定した糸張力制御が可能となり、縫い
品質が安定し、再現性が向上する。

【００５８】また、図１１、図１２で示したように、縫
製中については電流値を一旦下げるという制御は、下糸
Ｔ２が最も消費されない時、すなわちミシン針６の移動
位置が外針下死点から内針上死点の間にあるときに行
う。下糸Ｔ２が多く消費される時に電流値を下げると、
糸張力に影響を及ぼし所定の糸張力に設定できない可能
性もあるが、本実施の形態のように電流値を下げる区間
を限定することでこのような悪影響を防ぎ、確実に所定
の糸張力に設定できる。

【００５９】加えて、糸調子に用いられるソレノイド
は、一般に駆動力が大きいものほどヒステリシス損も大
きくなる。従来であれば高い糸張力が得らえるソレノイ
ドを用いると、電流の上昇時・下降時の差異が大きくな
ってしまい、実用的ではなかった。しかし、本発明によ
れば、このヒステリシスの影響を回避できるので、駆動
力の高いソレノイドを使用でき、多様な縫製に対応でき
るようになる。

【００６０】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、具体的な形状・構造その他について適宜変更可能で
ある。例えば、上記とは逆に、図１４に示すように逆の
制御を行ってもよい。図１４（ｂ）において、曲線ｄ３
が電流値を下げる場合、曲線ｕ３が電流値を上げる場合
である。図１４（ａ）に示すように、糸張力を上げる場
合、変更前の電流値Ｒ２から、目標値よりも高い糸張力
に対応する電流値（図１４（ｂ）のＳ２より高い電流
値）Ｐ２に上げ、次いで目標値に対応する電流値Ｑ２に
下げるように制御しても、上記と同様の効果が得られ
る。つまり、制御装置５０は、糸張力と電流値との対応
を図１４（ｂ）の曲線ｄ３に従うものとし、糸張力を下
げるときは、目標値Ｍ４に対応する電流値Ｑ２まで直接
下げる。そして、糸張力を上げるときは、目標とする糸
張力よりも高い糸張力に対応する電流値Ｐ２まで上げて
から、目標値に対応する電流値Ｑ２まで下げることで、
糸張力は曲線ｄ３にほぼ近い曲線ｄ’３に従って下が
り、糸張力を上げるときも下げるときも一定の電流値に
対してほぼ一定の糸張力を得ることができる。

【００６１】次に、本発明の第２の実施の形態を、図１
６及び図１７に基づいて説明する。ステップＳ１におい
て、スタートスイッチ７がＯＮになったか否かを判定
し、ステップＳ１でＯＮであると判定するとステップＳ
２に移行し、縫製開始前の上糸張力の設定値（例えばａ
８）を読み込む。この設定値ａ８は、上糸が引き出され
るのに十分な低い値（張力０でも良い）が予め記憶手段
（例えばＲＯＭ５２）に記憶されており、ステップＳ２
の処理は、ＣＰＵ５１がこの設定値を読み込むことによ
り行われる。なお、この設定値ａ８を表示・操作パネル
５により設定可能としても良い。

【００６２】次いで、ステップＳ３に移行し、設定値
（ａ８）の張力に対応する電流が上糸調子装置１０のソ
レノイド３０に印加され、上糸調子装置１０が上糸に与
える糸張力が上糸が引き出されるのに十分低い値（ａ
８）に保たれる。この制御は、設定値ａ８が十分に低い
張力であるため、それまでソレノイド３０に印加されて
いた電流値より下げる必要がある。従って、ソレノイド
３０のヒステリシスを補正する場合は、ステップＳ２で
読み込まれた設定値（ａ８）よりも低い糸張力を上糸に
与える電流を一旦ソレノイド３０に印加し、続いて、目
標値、すなわち設定値（ａ８）の糸張力を上糸に与える
目標の電流を上糸調子装置１０のソレノイド３０に印加
することにより行われる。

【００６３】そして、ステップＳ４に移行して、作業者
によって布セット位置にセットされた布を押さえるため
に布押さえ装置が作動して、布押さえが下降する。続い
て、ステップＳ５に移行して、セットされた布の縫製開
始位置がミシン針下に来るように、ミシン針６の上下動
を停止させたまま布送り装置が作動して布を押さえた布
押さえをミシン針下より離れる方向に空送りさせて移動
させる。このとき、ステップＳ４の布押さえの下降時に
ミシン針に連なる上糸の端部が布押さえと布に挟まれて
いれば、布および上糸の端部を押さえた布押さえの移動
にともなってミシン針より上糸が引っ張られることにな
るが、本発明においては、ステップＳ３で上糸の張力が
十分低くなっているため、引っ張られた分、上糸が針先
より引き出され、従来発生していた針折れや糸切れを防
ぐことができる。

【００６４】さらに、ステップＳ６に移行して縫製中の
上糸調子装置１０の制御が行われる。この制御は、縫製
時の上糸の張力として設定されている図６（ｂ）の糸張
力ａ１〜ａ７に基づいて、第１の実施の形態の図１３で
示したステップＳ１３〜ステップＳ２１と同様な制御が
上糸調子装置１０に対して行われる。次いで、ステップ
Ｓ７に移行し、糸切り装置が駆動され布下で上下糸が切
断される。

【００６５】糸切りが終了すると、ステップＳ８に移行
して、ミシンモータ６０が停止され、ミシンが停止す
る。そして、ステップＳ９に移行して、糸切り後におけ
るミシン停止中にミシン針６に連なる上糸に付与される
張力の設定値が読み込まれる。この設定値は、糸切り
後、作業者による布の取り出しにともなって布に刺さっ
ている上糸の端部が布上に引き出されるまでは、ミシン
針６からの上糸の引き出しを阻止可能とするように縫製
時よりも高い張力を上糸に与える設定値（例えばａ９）
として予め記憶手段（例えばＲＯＭ５２）に記憶されて
おり、ステップＳ９の処理は、ＣＰＵ５１がこの設定値
を読み込むことにより行われる。なお、この設定値ａ９
を表示・操作パネル５により設定可能としても良い。

【００６６】次いで、ステップＳ１０に移行して、目標
の糸張力、すなわちステップＳ９で読み込まれた設定値
ａ９の張力に対応する目標の電流がソレノイド３０に印
加されて、上糸に目標の糸張力が付与されて、処理が終
了する。なお、このときのソレノイド３０に対する電流
の印加は、設定値ａ９が縫製中の糸張力よりも高く設定
されており、常に縫製時よりも高い電流を流すため、ヒ
ステリシスによる誤差を考慮して上昇、下降の判断を行
う必要はなく、即電流を目標の電流に上昇させている。

【００６７】この後、作業者により、縫製が終了した布
の取り出しが行われるが、既にステップＳ１０でミシン
針６からの上糸の引き出しを阻止可能にする張力が上糸
に与えられているため、ミシン針６からの上糸の引き出
しを防止することができ、縫い始めの鳥の巣の発生を防
ぐことができる。また、、針先に残る糸残り長さが長く
なることに帰因して、布セットのため布押さえが下降し
たときに上糸の端部が布押さえに挟まれて発生する針折
れや糸抜け発生するを防止できる。

【００６８】なお、ステップＳ１０で与えた張力は、次
の縫製のために、作業者により再度スタートスイッチ７
が操作されるまで維持する構成としても良いが、布の取
り出しが完了するであろう所定時間だけ維持するように
して、その後は、開放あるいは、縫製開始前の張力ａ８
をスタートスイッチ７が操作される前に予め与えたおい
ても良い。あるいは、布の取り出しを検知するセンサを
設けて、センサにより布の取り出しが検知されるまで、
ステップＳ１０で与えた張力を維持する構成としても良
い。

【００６９】次に、図１７のタイムチャートに基づい
て、図１６で示した制御を行った場合の上糸に与えられ
る張力の変化を説明する。

【００７０】まず、時刻ｔ１でスタートスイッチ７がＯ
Ｎされると、上糸が引き出されるのに十分な低い張力ａ
８が上糸に与えられる。なお、このａ８の値は、０でも
良い。この張力ａ８は、布が縫製開始位置に移動されて
縫製が開始されるｔ２の時刻まで維持される。そのた
め、ミシン針の針先に連なる上糸の端部が布押さえに挟
まれて移動されても、上糸が引き出され、針折れや糸切
れが防止できる。

【００７１】そして、時刻ｔ２で縫製が開始されると、
縫製時の上糸の張力として設定されている図６（ｂ）に
示した糸張力ａ１〜ａ７の張力が与えられ、縫製が行わ
れる。さらに、縫製が完了し、時刻ｔ３において糸切り
が完了すると、糸切り後、作業者による布の取り出しに
ともなってミシン針６から上糸が引き出されるのを阻止
するための縫製時よりも高い張力ａ９が上糸に与えられ
る。この場合、従来は一点差線で示すように、糸切り完
了後も縫製終了時の張力が維持されたままであるので、
上糸が針先から引き出されることがあるが、本発明の場
合は、上糸の引き出しを阻止可能とする強い張力（ａ
９）が与えられるので、上糸の引き出しが確実に防止さ
れる。

【００７２】そして、時刻ｔ４において、再度スタート
スイッチ７が操作されることにより、上糸にａ８の張力
が与えられる。この場合も従来は、一点差線で示すよう
に縫製終了時の張力が維持されたままであるので、針折
れや糸切れが発生する場合があるが、本発明の場合はそ
のような不具合の発生を確実に防止することができる。
なお時刻ｔ１および時刻ｔ４では、ソレノイド３０のヒ
ステリシスを補正する場合は、一旦糸張力をａ８より下
げる制御を行っているが、図１７では、図の簡略化のた
めその変化は省略した。

【００７３】また、図１６のフローチャートに示した上
糸調子装置の制御は、上記第２の実施の形態では、糸調
子装置の駆動源として糸に与える張力を変化させるソレ
ノイドを用いた例を示しているが、上記ソレノイドに限
らず、張力を電気的に変化させることが可能な駆動源で
あれば、パルスモータや、ボイスコイルモータ、ヒステ
リシスモータ等を使用しても良いことは勿論である。

【００７４】また、第１の実施の形態及び第２の実施の
形態は、本発明を鳩目穴かがりミシンに適用した例を示
したが、鳩目穴かがりミシンに限らず、各種ミシンに適
用可能である。

【００７５】

【発明の効果】請求項１に記載によれば、糸張力を下げ
る場合には、目標値よりも低い糸張力に対応する電気量
をソレノイドに印加し、その後目標とする糸張力に対応
する電気量にまで上げ、糸張力を上げる場合には、ソレ
ノイドに対して目標とする糸張力に対応する電流値まで
直接上げることで、結局糸張力を上げるときも下げると
きも、電気量を上げることで目標とする電気量を印加す
ることになるので、ソレノイドの電気量の上昇時と下降
時に関する前述の差異の影響はほとんどなくなり、１つ
の電気量に対してほぼ一定の糸張力を得ることができ
る。したがって、糸張力変更前の値に関係なく、作業者
が設定した糸張力と、実際の糸張力がほぼ一致するよう
になり、安定した糸張力制御が可能となり、縫い品質が
安定し、再現性が向上する。

【００７６】請求項２に記載の発明によれば、制御手段
は、前記所定の目標値よりも低い糸張力に対応する電気
量をソレノイドに印加するタイミングについて、サイク
ルミシンの１サイクルの動きの中で糸の消費量が最も少
ないときに行うように制御する。糸が多く消費されてい
る時に電気量を大きく下げると、この時の糸張力の変化
が糸締まりに影響を及ぼす可能性もあるが、請求項２の
ように電気量を下げる区間を糸の消費量が最も少ない時
に限定することでこのような悪影響を防ぎ、確実に所定
の糸張力に設定できる。

【００７７】請求項３に記載の発明によれば、糸張力を
上げる場合には、目標値よりも高い糸張力に対応する電
気量をソレノイドに印加し、その後目標とする糸張力に
対応する電気量にまで下げ、下げる場合にはソレノイド
に対して目標とする糸張力に対応する電流値まで直接下
げることで、結局糸張力を上げるときも下げるときも、
電気量を下げることで目標とする電気量を印加すること
になるので、ソレノイドの電気量の上昇時と下降時に関
する前述の差異の影響はほとんどなくなり、１つの電気
量に対してほぼ一定の糸張力を得ることができる。した
がって、糸張力変更前の値に関係なく、作業者が設定し
た糸張力と、実際の糸張力がほぼ一致するようになり、
安定した糸張力制御が可能となり、縫い品質が安定し、
再現性が向上する。

【００７８】請求項４に記載の発明によれば、制御手段
は、前記所定の目標値よりも高い糸張力に対応する電気
量をソレノイドに印加するタイミングについて、サイク
ルミシンの１サイクルの動きの中で糸の消費量が最も少
ないときに行うように制御する。糸が多く消費されてい
る時に電気量を大きく上げると、この時の糸張力の変化
が糸締まりに影響を及ぼす可能性もあるが、請求項４の
ように電気量を上げる区間を糸の消費量が最も少ない時
に限定することでこのような悪影響を防ぎ、確実に所定
の糸張力に設定できる。

【００７９】請求項５に記載の発明によれば、糸切り
後、少なくとも、糸切り手段により切断された上糸の端
部が、布の移動により布上に引き出されるまでは、縫製
時よりも高い張力を上糸に与え布の移動によるミシン針
からの上糸の引き出しを阻止可能とするするように上糸
調子装置を制御する。したがって、縫製時に糸に付与さ
れていた張力が低い場合でも、糸切り後に作業者が布を
引き出す際に針糸が針の目穴から引き出されないような
張力を与えることができ、針先に残る糸残り長さが長く
なることにより発生する鳥の巣、糸切れ、針折れ等の不
具合の発生を防いで、縫い品質の向上及び縫製効率低下
の防止を図ることができる。

【００８０】請求項６記載の発明によれば、上糸調子装
置に加えて下糸調子装置を備えるミシンにおいても糸切
り後縫製時よりも高い張力を糸に与える制御を、上糸調
子装置に対してのみ行うので、請求項５記載の発明と同
様な効果を得ることができる。

【００８１】請求項７記載の発明によれば、布がセット
位置から縫製開始位置に搬送される間は、布送り装置に
よるミシン針からの上糸の繰り出しを許容する張力を上
糸に与えるように糸調子装置を制御する。従って、布を
セットするときに下降される布押さえと布の間にミシン
針の針先に残る上糸の端部が挟まれ、布送り装置によっ
て布及び上糸の端部を挟んだ布押さえが針下から離れる
方向へ移動される場合においても、上糸の繰り出しを許
容するように低い張力が上糸調子装置により糸に付与さ
れているので、布送り装置の移動にともなってミシン針
の針先から上糸が引き出され、布がセット位置から縫製
開始位置に搬送される間に発生する針折れや糸切れを防
止することができ、縫製能率の低下を防ぐことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の糸調子装置が適用されるミシンを模式
的に示す図である。

【図２】図１のミシンの概略構成を示すブロック図であ
る。

【図３】下糸調子装置の構成を示す分解斜視図である。

【図４】下糸調子装置のソレノイドを示す断面図であ
る。

【図５】図４のソレノイドのストローク対推力を示すグ
ラフ図である。

【図６】（ａ）は鳩目穴かがり縫いの形状と各部の名称
を示し、（ｂ）は（ａ）の縫目を形成するときに用いる
パターンデータを示す図である。

【図７】制御装置によって行われる糸張力を下げるとき
の制御方法のイメージを示す図である。

【図８】ソレノイドに印加する電流値に対する糸張力の
関係を示すグラフである。

【図９】ルーパー装置を示す平面図である。

【図１０】ルーパー駆動機構を示す斜視図である。

【図１１】縫製時のミシン針と左右のルーパーとスプレ
ッダーの動きを順を追って説明する図である。

【図１２】縫製時のミシン針と左右のルーパーとスプレ
ッダーの動きを順を追って説明する図である。

【図１３】本発明の下糸調子装置の制御を示すフローチ
ャートである。

【図１４】本発明の電流制御の他の例を説明する図であ
り、（ａ）は制御方法のイメージを示し、（ｂ）は電流
値に対する糸張力の関係を示すグラフである。

【図１５】糸調子装置に用いられるソレノイド特有の性
質を説明する図であり、（ａ）および（ｂ）は電流値に
対する糸張力の関係を示すグラフである。

【図１６】本発明の上糸調子装置の制御を示すフローチ
ャートである。

【図１７】本発明の上糸調子装置によって、上糸に与え
られる張力の変化を示す示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１ ミシン ５ 表示・操作パネル ６ ミシン針 ７ スタートスイッチ １０ 上糸調子装置 ２０ 下糸調子装置 ２１ 糸調子軸 ２２ 調子皿（糸調子器） ２３ ベース板 ２４ 糸調子軸ナット ２６ 調子バネ ３０ ソレノイド ３１ プランジャ（可動部） ４０ ルーパー装置 ４１ 右ルーパー ４２ 右スプレッダー ４３ 左ルーパー ４４ 左スプレッダー ５０ 制御装置（制御手段） Ｔ１ 上糸 Ｔ２ 下糸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂井 克秋 東京都調布市国領町８丁目２番地の１ ジ ューキ株式会社内 Ｆターム(参考） 3B150 AA24 CB03 CD01 CD04 CE01 CE06 CE23 FD07 JA04 JA07 JA11 LA51 LB03 NA47 NB15 NC11 PA03 QA01 QA02 QA04 QA06 QA07

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ミシンの糸に張力を与える糸調子器と、 糸調子器に作用して糸に与える張力を変化させるソレノ
   イドとを備え、 ソレノイドは、このソレノイドの可動部のストロークを
   Ｓ、可動部の推力をＦ、ソレノイドに印加される電気量
   をＣ、ストロークと推力の微少変化量をそれぞれΔＳ、
   ΔＦとした場合、Ｃ＝一定のときにΔＦ／ΔＳ≒０であ
   る特定のストローク区間を有し、 糸調子器に作用する可動部のストロークが前記特定のス
   トローク区間に設定され、ソレノイドに印加される電気
   量を制御することで糸に与える張力を変更可能なミシン
   の糸調子装置において、 糸張力を所定の目標値に下げる場合に、前記所定の目標
   値よりも低い糸張力に対応する電気量をソレノイドに印
   加し、次いで前記所定の目標値に対応する電気量を印加
   するように制御する制御手段を備えることを特徴とする
   ミシンの糸調子装置。
2. 【請求項２】ミシンはサイクルミシンであり、 制御手段は、縫製中、１サイクルの中で糸の消費量が最
   も少ないときに、前記所定の目標値よりも低い糸張力に
   対応する電気量をソレノイドに印加するように制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載のミシンの糸調子装
   置。
3. 【請求項３】ミシンの糸に張力を与える糸調子器と、 糸調子器に作用して糸に与える張力を変化させるソレノ
   イドとを備え、 ソレノイドは、このソレノイドの可動部のストロークを
   Ｓ、可動部の推力をＦ、ソレノイドに印加される電気量
   をＣ、ストロークと推力の微少変化量をそれぞれΔＳ、
   ΔＦとした場合、Ｃ＝一定のときにΔＦ／ΔＳ≒０であ
   る特定のストローク区間を有し、 糸調子器に作用する可動部のストロークが前記特定のス
   トローク区間に設定され、ソレノイドに印加される電気
   量を制御することで糸に与える張力を変更可能なミシン
   の糸調子装置において、 糸張力を所定の目標値に上げる場合に、前記所定の目標
   値よりも高い糸張力に対応する電気量をソレノイドに印
   加し、次いで前記所定の目標値に対応する電気量を印加
   するように制御する制御手段を備えることを特徴とする
   ミシンの糸調子装置。
4. 【請求項４】ミシンは、サイクルミシンであり、 制御手段は、縫製中、１サイクルの中で糸の消費量が最
   も少ないときに、前記所定の目標値よりも高い糸張力に
   対応する電気量をソレノイドに印加するように制御する
   ことを特徴とする請求項３に記載のミシンの糸調子装
   置。
5. 【請求項５】上下動されるミシン針と、 前記ミシン針に連なる糸を布下で切断する糸切り手段
   と、 前記ミシン針に連なる上糸に与える張力を電気的に変化
   させる上糸調子装置とを備えたミシンにおいて、 糸切り後、少なくとも、前記糸切り手段により切断され
   た上糸の端部が、布の移動により布上に引き出されるま
   では、縫製時よりも高い張力を上糸に与え前記布の移動
   によるミシン針からの上糸の引き出しを阻止可能にする
   ように前記糸調子装置を制御する制御手段を備えること
   を特徴とするミシン。
6. 【請求項６】前記ミシンが下糸調子装置を備え、前記糸
   切り後縫製時よりも高い張力を糸に与える制御を、上糸
   調子装置に対してのみ行う制御手段を備えることを特徴
   とする請求項５記載のミシン。
7. 【請求項７】上下動されるミシン針と、 前記ミシン針に連なる上糸に与える張力を電気的に変化
   させる上糸調子装置と、 前記ミシン針の上下動と直交する方向に布を搬送する布
   搬送手段と、 布搬送手段に連結され、下降することによって布を押さ
   える布押さえ手段とを備え、 縫製開始前に、セット位置にて前記布押さえ手段によっ
   て押さえられた布を前記布搬送手段により前記ミシン針
   に対して離れる方向に移動することによって縫製開始位
   置に搬送し、縫製開始位置において縫製を開始するミシ
   ンにおいて、 布が前記セット位置から前記縫製開始位置に搬送される
   間は、前記布搬送手段による前記ミシン針からの上糸の
   繰り出しを許容する張力を上糸に与えるように前記上糸
   調子装置を制御する制御手段を備えることを特徴とする
   ミシン。