JP2017018151A - 穿孔ヘッドを備えた刺繍ミシン - Google Patents

Abstract

【課題】被加工物を二次元方向に移動制御しつつ縫いを行う刺繍ミシンにおいて、皮革等のように比較的に剛性が高く挿針抵抗の大きい被加工物に適した処理を行えるようにする。
【解決手段】刺繍ミシンにおいて、通常の刺繍ヘッド（３）のほかに、上下動する棒（４ａ）及び該棒の先端に設けられた穿孔具（２１）を含む穿孔ヘッド（４）と、前記穿孔ヘッドの下方に配置され、前記棒の下動に伴い下降した前記穿孔具を受け止める受け台（３５）とを備える。刺繍ヘッドと穿孔ヘッドの一方を選択的に使用して被加工物Ｈに対して刺繍縫い及び穿孔模様形成の少なくとも一方を行う。例えば、穿孔ヘッドを使用して被加工物に対して所望の穿孔模様形成を行い、その後に、刺繍ヘッドを使用して被加工物において形成済みの穿孔模様の少なくとも一部の穿孔に対して刺繍縫いを行う。
【選択図】 図３

Description

本発明は、複数本備えた針棒を選択することによって被加工物に複数色の刺繍柄を施すことが可能な刺繍ミシンにおいて、被加工物に穿孔するための穿孔刃（ポンス）を駆動する穿孔ヘッドを併設した刺繍ミシンに関する。

皮革等のように比較的に剛性が高く、挿針抵抗の大きい被加工物に刺繍等の縫製をする場合、下糸が表面に引き出されたり、糸締りが甘かったりして、縫い目が綺麗にならないことが多い。これは縫い針の皮革等に対する抜針時の抵抗が大きいため、抜針時に皮革等がばたつきを生じるのが一因と考えられる。

実開昭６３−１２３２８４

工業用ミシンにおいては上記の不具合を解消するための一つの手段として、皮革等に、針落ちする箇所に予め下孔を明けておくことで、挿針、抜針が抵抗無く行われるようにすることが考えられ、そのための手段として、特許文献１にあるように、針棒下端の縫い針を固定する針株に目打針を縫い針から水平方向に所定間隔を空けて設けたものがある。

これによれば、縫い針が下降したときその手前で目打針も下降することで、縫製物の進行方向手前位置に下孔が明けられるため、縫い針の挿針、抜針抵抗が小さくなり、上記のような不具合が無く、綺麗な縫い目が形成される。しかし、一次元的直線方向にのみ縫いを行う上述のような工業用ミシンとは異なり、刺繍ミシンにおいては、被縫製物（被加工物）を二次元方向に移動制御しつつ縫いを行うため、上記工業用ミシンのように、目打針を針株に設ける訳にはいかない。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、皮革等のように比較的に剛性が高く挿針抵抗の大きい被加工物に適した刺繍ミシンを提供することを目的とする。

本発明に係る刺繍ミシンは、上下動する針棒及び該針棒の先端に設けられた縫い針を含む刺繍ヘッドと、上下動する棒及び該棒の先端に設けられた穿孔具を含む穿孔ヘッドと、前記穿孔ヘッドの下方に配置され、前記棒の下動に伴い下降した前記穿孔具を受け止める受け台とを備え、前記刺繍ヘッドと前記穿孔ヘッドの一方を選択的に使用して被加工物に対して刺繍縫い及び穿孔模様形成の少なくとも一方を行うことを特徴する。

本発明によれば、刺繍ヘッドと穿孔ヘッドを併設しているため、皮革等のように比較的に剛性が高く挿針抵抗の大きい被加工物に対して刺繍縫いを行う場合、まず、穿孔ヘッドを使用して被加工物に対して所望の穿孔模様形成を行い、その後に、刺繍ヘッドを使用して被加工物において形成済みの穿孔模様の少なくとも一部の穿孔に対して刺繍縫いを行うことができる。従って、皮革等のように比較的に剛性が高く挿針抵抗の大きい被加工物に対する刺繍縫いを容易かつ高品質に行うことができる。すなわち、仕上がりの縫い目が綺麗な刺繍、縫製を行うことができる。

また、一実施例として、前記穿孔ヘッドは、それぞれ異なるタイプの前記穿孔具（ポンス）を先端に設けた複数の前記棒を含み、いずれか１つの前記棒が選択されて上下動するように構成してよい。これにより、例えば、穿孔ヘッドの各棒の下端に装着する穿孔具（ポンス）として孔径の異なるものを装着しておき、棒の選択によって任意径の穿孔具を選択することで、縫い糸の太さに応じた孔を明けることができる。また、穿孔ヘッドの各棒の下端に、孔形状や大きさの異なる種々の穿孔具（ポンス）を装着しておき、プログラムにしたがって棒選択により穿孔具を切り替えつつ穿孔することで、諸形状の穿孔を所望模様状に配置した装飾品を作成することもできる。

本発明の一実施例に係るミシンの正面図。 刺繍ミシンの平面図。 穿孔ヘッドとポンス受けの正面図。 ポンス台の側断面図。 ポンス台の平面図。 ポンスの正面図。 ポンスの針棒への取付け状態を示した側断面図。 被加工物（皮革）の保持枠及び枠保持体へのセット手順を示すための分解斜視図。 被加工物（皮革）をセットした保持枠を枠保持体にセットした状態を部分的に示す拡大断面図。 被加工物（皮革）の下に受けシートをセットするときの斜視図。 穿孔及び刺繍縫いを施した被加工物（皮革）の平面図。

図１及び図２に示すように、刺繍ミシン本体１の上フレーム２の前面に、通常の刺繍を行うための刺繍ヘッド（本例では９針備えている）３と、その隣に、穿孔ヘッド４が適宜の間隔を空けて併設されている。刺繍ヘッド３の下方には、針棒と共同して縫いを行う周知の釜を支持した釜土台５がミシンテーブル６下に配置されており、その上面は針板７で覆われている。穿孔ヘッド４の下方には、後述するポンス台３５を支持した受け土台８が同じくミシンテーブル６下に配置されており、その上面は蓋板１０で覆われている。

テーブル６上にはＸ方向駆動体１１、Ｙ方向駆動体１２が配置されている。Ｘ方向駆動体１１は、ミシンテーブル６の下方において下フレーム１３に固設されたＸ駆動部１４に、テーブル蓋１５を通して連結されている。Ｙ方向駆動体１２は、同じくミシンテーブル６の下方において下フレーム１３に固設されたＹ駆動部１６に、テーブル蓋１７を通して連結されている。なお、図２から分かるように、Ｘ方向駆動体１１とＹ方向駆動体１２は立体交差しており、Ｙ方向駆動体１２がＸ方向駆動体１１の上に位置している。両駆動体１１、１２には枠保持体１８が連結されている（図８及び図１０も参照されたい）。

枠保持体１８はミシンテーブル６上に載置された矩形の枠状をなすものであり、隣り合う１対の各片が夫々Ｘ方向駆動部１１、Ｙ方向駆動部１２に連結されている。その連結は、図８に示すように、右方片の連結具１８ａをＸ方向駆動部１１に、後方片の連結具１８ｂをＹ方向駆動部１２に係合させることで行われている。この枠保持体１８は、操作パネル２０から選択指示したデータに基づいて送出される駆動信号によりＸ方向駆動部１１、Ｙ方向駆動部１２が駆動されることで、Ｘ−Ｙ方向に移動駆動される。

本実施例に係る刺繍ミシンは、ソフトウェアプログラムに従って動作するマイクロプロセッサあるいは専用の回路等を含む制御装置（図示せず）を備えており、本明細書で説明する種々の動作（刺繍縫い動作及び穿孔処理動作）は、該制御装置の制御に従って実行される。その場合、本明細書で説明する種々の動作は、ソフトウェアプログラム用の命令として記述され得、該命令はコンピュータ読み取り可能な記憶媒体において不揮発的に若しくは非一時的に記憶され得る。

次に穿孔ヘッド４について、図1、図３〜図７等を参照して説明する。穿孔ヘッド４は、刺繍ヘッド３と略同様の外形を有するが、刺繍ヘッド３の針棒ケースにおいて天秤や糸道を取り除いた構造となっており、また、刺繍ヘッド３と同様に複数の針棒４ａを具備しており、該針棒４ａの駆動構造は刺繍ヘッド３と全く同じである。穿孔ヘッド４において、各針棒４ａの下端には、縫針に替えてポンス（穿孔具）２１が取り付けられている。なお、穿孔ヘッド４の針棒４ａは、針が設けられないので、単に「棒」とも称することにする。図６に示すように、ポンス２１は、本体２１ｂの下端に穿孔刃２１ａ（本例では平面円形の円形刃となっている）を形成し、該本体２１ｂの上端に縮径した取付部２１ｃを形成してなるものである。図７に示すように、ポンス２１の取付部２１ｃを棒４ａの下端の中心孔４ｂに嵌入し、針ダキ２２のネジ２３を締め付けることで、該ポンス２１が棒４ａの下端に固定される。

図３では、一実施例として、穿孔ヘッド４のすべての針棒４ａにポンス（穿孔具）２１が取付けられているが、一部の針棒４ａにのみ取付けるようにしてもよく、また、穿孔刃２１ａの平面形状が異なる（例えば、三角形、四角形、５角形、楕円形、星型、同じ円形でも径の異なるもの等）種々のポンス２１を取付けるようにしてもよい。なお、図１に示すように、上フレーム２の前面には刺繍ヘッド３、穿孔ヘッド４の針棒４ａを選択するための針棒チェンジ装置９が設置されている。

次に、穿孔ヘッド４の下方に設置されたポンス土台８について図３及び図４に基いて説明する。底板８ａとその上面両側に立設固定された側板８ｂとこの側板８ｂに差し渡された支持板８ｃとでポンス土台８の土台が構成されており、底板８ａがボルト２４によって下フレーム１３に固定されている。支持板８ｃには合計４本の案内ロッド２５が所定間隔を空け、底板８ａに打ち込まれたスリーブ２６に案内されて上下方向のスライド可能に指示され、これら案内ロッド２５の上端に保持板２７がネジ２８により取り付けられている。各案内ロッド２５には支持板８ｃと保持板２７との間に圧縮コイルバネ３０が嵌装されており、その付勢力により保持板２７は上方向きに移動付勢されている。

保持板２７の下面には、４本の案内ロッド２５の中央位置においてストッパネジ３１が固定（ロックナット３１ａによりロック）され、その下端部が、支持板８ｃの透孔３２を通して下方に突出しており、その突出部にナット３３が螺合されている。このナット３３の締め付けによって、上方に付勢された保持板２７の位置が調整されるようになっている。保持板２７の上面には盲孔（若しくは凹み）３６が形成されており、この盲孔３６に真鍮製のポンス台（受け台）３５が嵌装されている。ポンス台３５の上端は縮径されており、この縮径部が保持板２７に被せられた蓋板１０の窓孔１０ａに嵌合しており、これによりポンス台３５は盲孔３６からの脱落が防止されている。蓋板１０は保持板２７にネジ止めされている。

ポンス２１のポンス台３５に対する対応位置は、図４（側断面図）にｐ、図５（平面図）にｑで示す位置であり、針棒４ａの下動により下死点に至って、ポンス２１の穿孔刃２１ａがポンス台３５に当接した際、ポンス台３５が僅かに下動（０．５ミリ程度）するよう、保持板２７の高さをナット３３の調整によって設定しておく。ここで、ポンス台３５が下動すると、保持台２７、これにネジ止めされた蓋板１０、各案内ロッド２５も共に下動する。

なお、穿孔動作が進む（穿孔回数が増す）にしたがって、穿孔刃２１ａの当接によりポンス台３５の上面に窪み（穿孔刃２１ａの跡）が生じる（図５のｑの位置）。よって、ある程度の穿孔回数を超えると、穿孔刃２１ａが下死点に至ってもポンス台３５が下動しなくなることになる。ここに至ると当接音は発生しないが、穿孔は正しく行われる。穿孔刃２１ａの大きさ、形状が異なるポンス２１を選択して穿孔する場合は、ポンス台３５の上面に形成されているドライバ溝３５ａを利用してポンス土台３５を少し回し、穿孔刃２１ａの当接位置を変える。

図２において、皮革等の被加工物を保持するための保持枠４０は、前記枠保持体１８に保持されて、該枠保持体１８に伴って二次元的に移動する。図８の分解斜視図を参照して、被加工物の一例としての皮革シートＨを保持枠４０にセットする手順をまず説明する。保持枠４０は角枠と称される周知の枠体であり、内周に被加工物を保持するための突条４０ａを有する。皮革シートＨを保持枠４０の上に敷き、保持枠４０の４辺の突条４０ａの上に対応してクリップ６０をそれぞれ被せてロックレバー６０ａを操作することで皮革Ｈを保持枠４０に固定する。これにより、被加工物である皮革Ｈが保持枠４０に展張される。なお、図８では、便宜上、１個のクリップ６０だけが示されているが、各辺毎に皮革Ｈをクリップ止めするので、合計４個のクリップ６０が用いられる。勿論、一辺を１個のクリップ６０で止める例に限らず、短めのクリップ６０を複数用いて一辺を止めてもよい。

枠保持体１８にはＸ方向の枠サイズ調整バー４１、Ｙ方向の枠サイズ調整バー４２が位置調整可能に取り付けられている。枠保持体１８の内側において、これらの枠サイズ調整バー４１、４２を介して、保持盤５０が設けられる。保持盤５０は、大きな矩形の窓孔５０ａを有する薄板からなっており、その周囲（四辺）上面にそれぞれ保持片５１がネジ止めされている。保持盤５０において、隣接する二辺の保持片５１が適宜数の取付けバー５２を介して枠保持体１８の対応する二辺にネジ固定され、別の隣接する二辺の保持片５１が適宜数の取付けバー５２を介して対応する枠サイズ調整バー４１、４２にネジ固定される。これにより、枠保持体１８のサイズが許す限り、任意のサイズの保持盤５０を枠保持体１８の内側に固定することができる。なお、保持盤５０は、使用する保持枠４０のサイズに合ったものが準備され、保持枠４０がセットされたとき窓孔５０ａから皮革シートＨが露出されるようになっている。

ここに示す一実施例においては、保持枠４０は、枠保持体１８の保持盤５０の上に載せることによりセットされる。保持枠４０を保持盤５０の上に載せると、保持枠４０の周縁が、保持片５１の上面の随所に固定された複数の案内部材５３のテーパー面５３ａに当接することで自動的に位置決めされて保持盤５０上に適正にセットされるようになっている（図９参照）。保持枠４０を保持盤５０にセットした後は、各保持片５１に取付けられた複数のロック爪５４のツマミ５４ａを図８において反時計方向に９０度回転させることで、図９に示すように、ロック爪５４が保持枠４０を押さえ込み、これにより、保持枠４０が保持盤５０、つまり枠保持体１８にしっかりと保持される。なお、保持盤５０の下面には、ミシンテーブル６上に直接当らないようにフェルト、コルク等からなる滑り材５５が貼設されている。

次に、被加工物への加工方法について説明する。被加工物である皮革シートＨに施そうとする刺繍柄に応じて刺繍作成用データを予め作成し、作成した刺繍作成用データを刺繍ミシン１の操作パネル２０を介して入力しておく。図１１は、皮革シートＨに施す刺繍柄の一例を示す。本例の刺繍柄は、図１１（ａ）に示すように、多数の穿孔６１とその一部の穿孔６１に針落ちさせて刺繍糸６２を縫い込むようにしたものとでなっている。

加工工程としては、まず、枠保持体１８を穿孔ヘッド４に対応付けるように枠シフト制御を行い、かつ、刺繍柄データに従って枠保持体１８を２次元的に移動しつつ、該穿孔ヘッド４により図１１（ｂ）に示すように必要なすべての穿孔処理を保持枠４０上の皮革シートＨに対して施す（穿孔模様の形成）。ついで、枠保持体１８を刺繍ヘッド３に対応付けるように枠シフト制御を行い、かつ、刺繍柄データに従って枠保持体１８を２次元的に移動しつつ、刺繍縫いを行うべき所定の穿孔（形成済の穿孔模様における少なくとも一部の穿孔）に対してのみ刺繍縫い動作を行う。なお、この一連の動作は刺繍用データに盛り込まれた緒情報に基いて自動的に行われる。

本発明によれば、刺繍糸による縫いを、予め穿孔した孔に針落ちさせて行うことにより、縫い針の挿針、抜針時の抵抗を小さくすることができるため、縫い糸の締りがよくなり、また、下糸が上に引き出されてしまうことがなく、綺麗な縫い目を形成することができる。

刺繍縫いする糸の太さに合わせた種々のポンスを穿孔ヘッド４の複数の針棒４ａにセットしておき、針棒選択動作により、用いるポンスを切り替えることで最適な穿孔を行うことができ、これに伴い、最適な縫いを行うことができる。

上記実施例では穿孔後に刺繍糸による縫いを行う例を示したが、穿孔後に刺繍縫いすることなく、穿孔するだけに留めた装飾加工方法を選択することもできる。この場合、各針棒に大きさ、形の異なる種々なポンスをセットしておけば、針棒選択操作によって多種多様な穿孔装飾柄（穿孔模様のみからなる装飾柄）を形成することができる。

なお、図１０に示すように、枠保持体１８の保持盤５０の上に、厚さが０．５ミリ程度の樹脂等からなる受けシート６５を載せ、この受けシート６５上に、皮革シートＨを保持した保持枠４０をセットするようにしても良い。この受けシート６５は、皮革シートＨを保持した保持枠４０を変形することなく受理するのに必要な硬さを持ち、かつ、下降するポンス２１によって容易に貫通され得る脆弱性を持つ材質からなっている。このような受けシート６５を使用すると、ポンス台３５の高さを上述した実施例における高さよりも低く設定しても、穿孔刃２１ａが受けシート６５を貫通することで皮革Ｈには正しく穿孔され、かつ、穿孔時の騒音も抑えられる。穿孔作業が終了後、刺繍も行う場合は、一旦保持枠４０を取り外し、この受けシートを取り除き、保持枠４０をセットし直すものとする。受けシート６５には穿孔されているので、皮革シートＨの交換毎に新しいものと取り替えるのが好ましい。この方法であれば、ポンチ台３５にポンス痕が付くことがない、という利点があり、また、ポンス痕が付いた部分を避けるために、ポンス２１の切り替え毎にポンス台３５の向きを変える、というような手間を省くこともできる。

このように、上記各実施例では、被加工物を保持する保持枠４０を、枠保持体１８に取り付けた保持盤５０の上に載せるようにしたため、前記受けシート６５を用いることができる利点がある。しかし、この受けシート６５を用いる予定が無ければ、保持盤５０を使用することなく、保持枠４０を枠保持体１８に直に装着するようにしても良い。その場合、保持盤５０、保持片５１、取付けバー５２、枠サイズ調整バー４１、４２は不要であるが、保持枠４０には、枠保持体１８に連結するための適宜の取付け部材を備えさせる必要がある。

上記実施例では、刺繍ミシンにおいて、刺繍ヘッド３と穿孔ヘッド４が一対だけ設けられているが、これに限らず、１つの刺繍ミシンにおいて複数対の刺繍ヘッド３及び穿孔ヘッド４を設けてもよい。

１ 刺繍ミシン本体
３ 刺繍ヘッド
４ 穿孔ヘッド
４ａ 針棒（棒）
５ 釜土台
８ ポンス土台
１１ Ｘ方向駆動体
１２ Ｙ方向駆動体
１８ 枠保持体
２１ ポンス（穿孔具）
３５ ポンス台（受け台）
４０ 保持枠
Ｈ 皮革シート（被加工物）
６１ 穿孔
６２ 縫い糸

Claims (6)

1. 上下動する針棒及び該針棒の先端に設けられた縫い針を含む刺繍ヘッドと、
   上下動する棒及び該棒の先端に設けられた穿孔具を含む穿孔ヘッドと、
   前記穿孔ヘッドの下方に配置され、前記棒の下動に伴い下降した前記穿孔具を受け止める受け台と
   を備え、前記刺繍ヘッドと前記穿孔ヘッドの一方を選択的に使用して被加工物に対して刺繍縫い及び穿孔模様形成の少なくとも一方を行うことを特徴する刺繍ミシン。
2. 前記穿孔ヘッドを使用して被加工物に穿孔模様を形成した後に、前記刺繍ヘッドを使用して前記被加工物において形成済みの前記穿孔模様の少なくとも一部の穿孔に対して刺繍縫いを行うよう制御する制御装置を更に備えた請求項１の刺繍ミシン。
3. 前記穿孔ヘッドを使用して被加工物に穿孔模様を形成し、穿孔模様のみからなる装飾柄を作成するよう制御する制御装置を更に備えた請求項１の刺繍ミシン。
4. 前記穿孔ヘッドは、それぞれ異なるタイプの前記穿孔具を先端に設けた複数の前記棒を含み、いずれか１つの前記棒が選択されて上下動する、請求項１乃至３のいずれかの刺繍ミシン。
5. 前記受け台は、前記穿孔具を弾性的に受け止めるように構成されている、請求項１乃至４のいずれかの刺繍ミシン。
6. 前記被加工物を展張して保持する保持枠と、
   前記保持枠と一体的に動くように該保持枠を支持する受けシートであって、前記穿孔具の貫通を許す脆弱性を持つ材質からなる前記受けシートと
   を更に備える請求項１乃至５のいずれかの刺繍ミシン。

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