JP2734723B2 - 各種形象を焦点調節可能に映写し得るミシン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、ベット面またはベッド面上に載置した加
工布等の映写対象物に、文字や模様等の各種形象を縫い
上がり状態で映写するに際して、その映写対象物に焦点
を合致させて鮮明な映写が得られるようにしたミシンに
関するものである。

従来技術 所謂ジグザグミシンは、その縫製運転に際し、縫針を
設けた針棒を所要角度で揺動させると共に、針板に昇降
・進退自在に臨ませた送り歯によりベッド上の加工布に
所要の送り運動に付与して、種々の文字や模様等の各種
形象を前記加工布に縫製する。そして最近のジグザグミ
シンでは、制御部にマイクロコンピュータを備え、これ
により前記針棒や送り歯の各運動を電気的に制御して、
多数の形象を手軽に縫製し得るようになっている。例え
ば、アルファベット等の文字や縁飾り等の模様を加工布
にミシン縫いする場合に、これら各種形象に関するデー
タを、制御回路中におけるROM等のメモリに予め記憶さ
せておき、マイクロプロセッサ（CPU）を介して該メモ
リから選択的に読出した前記データに従って、前記針棒
および送り歯に制御された運動を夫々付与することによ
り、前記加工布への各種形象の縫製が容易になされる。

この種のコンピュータ制御がなされるミシンでは、メ
モリに如何なる種類の形象が記憶されているか、またど
の形象を選択したか等に関して、これをミシン本体に設
けた液晶デイスプレィ等に表示して、操作者が視覚で直
接確認し得るようになっていることが多い。

ところで、前述の如くメモリから所望の形象を選択し
て加工布に模様縫い等を行なう場合、これに先立ち操作
者は、ベッド面に載置した加工布のどの位置から縫い始
めるか、を決めなければならない。しかし縫い始め位置
の決定は、殊に初心者にとって仲々難しく、縫製途中で
やりなおす必要が往々にしてある等、操作上のネックと
なっていた。

そこで本件出願人は、前記操作上の難点を克服するべ
く検討を重ねた結果、文字や模様等の各種形象を映写し
得るプロジェクターを、前述したジグザグミシンに配設
し、これによりベッド上の加工布に、各種形象に縫い上
がり通りの現寸状態で映写し得るミシンを提案するに至
り、これを発明「模様等の各種形象を映写し得るミシ
ン」として、平成２年２月10日付けで特許出願を行なっ
た。

発明が解決すべき課題 このようにプロジェクターを設けたミシンによれば、
該プロジェクターから各種形象が、ベッド面や該ベッド
上に載置した加工布に縫い上がり状態で映写されるの
で、作業者がベッド面等に加工布をセットする際に、そ
の縫い始め位置や縫い上がり位置の確認を容易になし得
る大きな利点を有する。ところで通常のミシンでは、一
般に極く薄手のものから6mm程度の厚みまで、各種加工
布の縫製が可能である。このため、プロジェクターの焦
点が固定になっている場合は、少し布厚のある加工布の
表面に各種形象を縫い上がり状態で映写すると、その形
象の輪郭がぼやけた状態で投映されてしまう、という別
の難点を生ずる。またプロジェクターから、ベッドに各
種形象を直接映写する場合にも、ミシン頭部への該プロ
ジェクターの取付け位置によっては、焦点が合わなくな
る不都合を生ずる。

発明の目的 この発明は、先に述べた課題に鑑み、これを好適に解
決するべく提案されたものであって、選択された文字や
模様等の各種形象を、ベッド面やベッド上に載置した加
工布に映写し得るプロジェクターを設けた前記ミシンに
関して、加工布における布厚やプロジェクターの取付位
置には関係なく、映写対象物との間における焦点調節を
なし得て、鮮明に映写をし得る手段を提供することを目
的とする。

課題を解決するための手段 前記課題を克服し、所期の目的を達成するため本発明
は、下端に縫針が取付けられ上下動可能な針棒と、文字
や模様等の各種形象に関するデータが記憶されたメモリ
とを備え、そのメモリから読出されたデータに基づい
て、針棒と加工布とが縫針の上下動軸線と交差する方向
に相対移動を行なって、前記加工布に各種形象を縫製す
るミシンにおいて、 前記ミシンから選択的に読出された各種形象に関する
データを映像化する手段と、 この手段により映像化された前記形象を、縫い上がり
時の大きさ、向きおよび位置をもって、前記ベッドの表
面またはベッド上の加工布に映写する手段と、 前記映写手段と映写対象物との間の焦点距離を調節す
る手段と から構成したことを特徴とする。

発明の作用 前記の課題解決手段を備えたことにより、プロジェク
ターとベッド面またはベッド上の加工布面との間の焦点
距離の調節がなされる。

実施例 次に、本発明に係る各種形象を映写し得るミシンにつ
き、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以
下説明する。

（ミシンの基本構造について） 第１図は、実施例に係るジグザグミシン10を、その頭
部12からカバー14を外した状態で示す概略構成図であ
る。頭部12の上部に設けた固定突起16に、針棒台18が軸
20を介して枢支され、垂直面内で所要角度内で揺動可能
となっている。針棒台18の下部は、軸22により連杆24に
接続され、この連杆24は、第３図に示す針揺動制御モー
タ26に駆動接続されて、該モータ26により前記針棒台18
に所要角度内での揺動が付与される。

針棒台18には、針棒28が摺動昇降自在に取付けられ、
該針棒28の下端に縫針30が固定されている。この針棒28
は、これに設けた針棒抱き32および図示しない主軸を介
して、第３図に示すミシンモータ34に接続されている。
そして、ミシンモータ34の駆動により、針棒28および縫
針30に上下往復運動が付与される。

ミシン10のベッド36には針板38が設けられ、この針板
38に開設した複数列のスロットに送り歯42が上方へ突出
可能に臨んでいる。この送り歯42は、図示しない布送り
機構を介して第３図に示す布送り制御モータ44に接続
し、該モータ44の駆動により前後・左右・上下方向（ミ
シンの作業者を基準として）の送り運動が与えられる。

また送り歯42の上方固定位置に設けた突起21に、押え
棒23が昇降動自在に嵌挿され、この押え棒23の下端に布
押え足25が、ホルダ27を介して取付けられている。更に
押え棒23は図示しない押えバネにより常に下方に押下げ
付勢されると共に、これに固定した押え棒抱き29を介し
て、押え上げ31により上下動させられる。この押え上げ
31は、第３図に示す押え上げスイッチ49と連動し、これ
により布押え足25が下降位置しているか否かを検出し得
るようになっている。なお前記布押え足25は、形象がこ
れを介して加工布46等に映写されるよう、樹脂等の透明
材料で構成しておくのが好ましい。

また第１図で符号33は、例えばポテンショメータから
なる布厚検出器を示し、該検出器33の可動レバー35は引
張りバネ37により時計方向に回動付勢されて、前記押え
棒抱き29にピン39を介して弾力的に当接している。従っ
て押え棒23の高さ位置、換言すれば布押え足25と送り歯
42とに挟圧される加工布46の厚みが、前記布厚検出器33
により読取られることになる。なお、布押え足25と送り
歯42との協動作用下に、ベッド36に載置した加工布46は
前後方向および左右方向に送られる。

ミシン10の本体部には、第３図に示すROM76に記憶さ
れている形象を表示する形象表示部48と、これら形象を
選択する公知の操作スイッチを含む選択操作部50と、選
択された形象や形象番号等を確認表示する表示部52とが
設けられている。またミシン頭部12には、ミシンモータ
34の起動・停止を制御する主スイッチ54が配設されてい
る。

（プロジェクターについて） ミシン頭部12の下部で、好ましくは針棒28より作業者
側に位置する適宜個所に、文字や模様等の各種形象を映
写し得るプロジェクター56が配設され、該プロジェクタ
ー56は後述する機構により、その高さ位置を微調節し得
るようになっている。プロジェクター56は、例えば第２
図に示すように、メタルハライド系の放電ランプからな
る光源58と、前記ROM76から選択的に読出した各種形象
に関するデータを映像化する液晶パネル60と、この液晶
パネル60を透過する光により前記形象を光学的に結像さ
せる結像レンズ62とから基本的に構成されている。すな
わち、液晶パネル60には微小なシャッタが多数配置さ
れ、この液晶シャッタは第３図に示す駆動回路64により
開閉駆動されて、各種形象を映像化するようになってい
る。

従って、光源58からの光が液晶パネル60および結像レ
ンズ62を通過することによって、焦点位置にある前記ベ
ッド36の表面やベッド36上の加工布46に、映像化された
形象が投映結像される。この場合に前記映像化された形
象は、縫い上がり時の大きさ、向きおよび位置となるよ
う映写される。

前記プロジェクター56は、ミシン頭部12に垂直に設け
たレール41に摺動昇降自在に取付けられている。そして
該プロジェクター56に前記レール41と平行に取付けたラ
ック47を、ミシン頭部12に固定したパルスモータ43のピ
ニオン45により駆動することにより、ベッド36または該
ベッド36に載置した加工布46に対する高さ位置を調節し
得る。なおミシン頭部12には、前記主スイッチ54に隣接
して、プロジェクター56のON・OFFを制御する形象映写
スイッチ57が設けられている。

（電気制御系について） 第３図は、実施例に係るミシンの各動作部材を制御す
る電気制御系の概略を示し、マイクロプロセッサ（CP
U）を基礎とする制御装置66を備えている。この制御装
置66に接続した主スイッチ54の操作により、ミシンの起
動・停止操作信号を発生させて、駆動回路68によるミシ
ンモータ34の起動・停止を制御する。また、針揺動制御
モータ26を駆動する駆動回路70および布送り制御モータ
44を駆動する駆動回路72が、前記制御装置66に夫々接続
されている。更に、前記パルスモータ43を駆動する駆動
回路51は、前記制御装置66に接続されている。

メモリ素子としてのROM76は、形象選択操作部50で選
択可能な形象の縫目データ78および該形象の映写データ
80等を記憶しており、また読み書き可能なRAM82は、制
御装置66で演算した結果等を一時記憶する。そして形象
選択操作部50を操作することにより、その選択された形
象に対応するコード信号が制御装置66に供給される。

また制御装置66には、形象映写スイッチ57が接続さ
れ、これを操作することによりプロジェクター56のON・
OFFを行なう映写信号を発生する。プロジェクター56に
おける液晶パネル60は、駆動回路64を介して制御装置66
に接続され、また前記光源58のON・OFFは、この制御装
置66からの信号によりなされる。更に制御装置66には前
記布厚検出器33が接続され、布押え足25の高さ、すなわ
ち加工布46の厚さを入力し得るようになっている。なお
タイミング信号発生装置74は、針揺動制御モータ26、ミ
シンモータ34および布送り制御モータ44の各動作タイミ
ングに関する信号を発生する。

（制御系のフローについて） 次に、実施例に係るミシンにおいて、制御装置66に各
信号を供給した際の動作フローを第４図に示す。基本的
に本実施例では、プロジェクター56が焦点調節のため昇
降駆動されるのは、布押え足25が下降している場合で、
かつ形象映写スイッチ57が付勢された場合である。更
に、プロジェクター56がONされるのは、ミシン10の停
止状態において形象映写スイッチ57が付勢された場合で
あり、プロジェクター56がOFFされるのは、形象映写
スイッチ57が再度付勢された場合か、または主スイッチ
54がONされてミシンモータ34が駆動を開始している場合
である。

縫製準備が整った後、ミシン10をステップ101（以下
「ステップ」を「Ｓ」を称する）でスタートさせ、ROM7
6に記憶した各種形象から所望の形象を、選択操作部50
で選択する（S102）。次いでS103で、押え上げ31が下が
っているかを確認し、否定（NO）であれば、S113で押え
上げ31を下げるべき旨を警告する。これは、例えば確認
表示部52に警告シンボルを出現させると共に、電子音を
発することにより好適になされる。S103が肯定（YES）
であれば、押え上げ31が下がっていることになり、次の
S104で映写スイッチ57がONされているかを確認する。

これが否定（NO）であれば、S114で主スイッチ54がON
かを確認し、該スイッチ54が入っていなければ（NO）、
S104は肯定（YES）となるので、S105に移ってプロジェ
クター56がONされる。また駆動回路51によりパルスモー
タ43が駆動され、第１図に示すピニオン45とラック47と
の噛合作用下にプロジェクター56が所要量だけ上昇また
は下降を行なって、ベッド36の表面または該ベッド36に
載置した加工布46に対する焦点距離を調節する。この場
合におけるプロジェクター56の移動量は、ポテンショメ
ータからなる布厚検出器33で検出される電圧値に応じ
て、制御装置66で最も焦点の良好に合う値が演算され
る。これにより映像化された形象が、ベッド36の表面ま
たはベッド上の加工布46に、縫い上がり時の大きさ、向
きおよび位置をもって、しかも良好に焦点が合った状態
で映写される。

ベッド面等に映写された形象に基づき、作業者が加工
布46の初期位置のセット等を行なった後は、プロジェク
ター56は用済みとなるので、これを以下の手順でOFFす
る。すなわち映写スイッチ57がONされていないときは、
S106を否定（NO）してS115に移行し、主スイッチ54をON
すれば、S116でプロジェクター56はOFFされる。またS11
5で主スイッチ54がOFFされているときは、S106に戻って
映写スイッチ57のONを再確認する。作業者が映写スイッ
チ57を再度ONして、S106を肯定（YES）すれば、S107で
プロジェクター56はOFFされる。

S107でプロジェクター56がOFFされた後は、S108で主
スイッチ54をONし、次のS109でミシンモータ34を起動さ
せて所要の縫製を行なう。なお、S115で主スイッチ54が
ONされて、プロジェクター56がOFFされた場合も、S109
に移ってミシンモータ34を起動させる。

次にS110で、主スイッチ54が再度ONされたかを確認
し、否定（NO）であればS117で、ROM76における形象映
写データ80が終了したか、を確認する。終了していなけ
れば（NO）、引続きミシンモータ34を駆動して縫製を行
ない、形象映写データ80が終了したことを肯定（YES）
した場合は、S111でミシンモータ34の駆動を停止し、S1
12でリターンする。

（実施例の作用） 次に、実施例の具体的な動作について説明する。ミシ
ンの停止状態において、作業者が模様映写スイッチ13を
押すと、第４図に関して説明したフローチャートに従っ
て動作が開始され、プロジェクター56がONされる。この
場合において第５図は、ベッド36上に載置した加工布46
の表面に、選択されたアルファベット文字「Ａ」をプロ
ジェクター56により映写した状態を示す。この文字
「Ａ」は、縫い上がり時の大きさ、向きおよび位置をも
って映写されるので、作業者はこの映写された形象の映
像を見ながら、加工布46を希望する位置へ容易にセット
することができる。なお符号84は、プロジェクター56に
より映写可能な映写範囲を示す。

いま、前回の縫製作業時に処理した加工布46は薄手の
ものであって、プロジェクター56から映写された前記形
象の焦点が、布表面上で良好に合っていたものとする。
しかるに今回は、前回に処理した加工布46と異なり、加
工布46の厚みがかなり大きくなっているものと仮定す
る。このときは、前記形象が映写される布表面とプロジ
ェクター56との距離が縮まる結果として、焦点が合わな
くなって形象の輪郭がぼやけてしまうことは前述の通り
である。

しかし実施例に示す構成によれば、前記の形象選択操
作部50を操作して所望の形象を選択した後、ベッド36に
加工布46を載置する。そして押え上げ31を操作して押え
棒23を下降させ、布押え足25と送り歯42との間で加工布
46を挟圧すれば、布厚検出器33が該加工布46の布厚に関
する電圧値を制御回路66に入力する。これにより制御装
置66は、プロジェクター56が加工布46の表面に対し最も
焦点が合う値を演算し、駆動回路51を介してパルスモー
タ43を駆動する。これによりピニオン45はラック47を直
線駆動し、プロジェクター56をその焦点が合う位置まで
上昇または下降させる。焦点が合うとプロジェクター56
の移動は停止させられ、加工布46の表面には、プロジェ
クター56からの形象が鮮明に映写される。

なお本実施例では、ポテンショメータ等からなる布厚
検出器33を使用して、ベッド36に載置した加工布46の厚
みを検出し、これによりパルスモータ43を駆動して、ベ
ッド上の加工布46に対するプロジェクター56の焦点距離
を自動的に調節するようにしてある。しかしながら、こ
の種の布厚検出器33を使用することなく、ベッド面やベ
ッドに載置した加工布面に映写された形象の実際の映り
具合を、作業者が目で確認して、手動操作によりプロジ
ェクター56の昇降調節を行なって焦点を合わせるように
してもよい。またプロジェクター56として、液晶パネル
60を使用する例につき説明したが、本発明はこれに限定
されるものでなく、レーザビームを使用したり、スライ
ドフィルムを使用したりすることもできる。

更に本実施例では、ジグザグミシン10について説明を
行なったが、縫針30が上下動すると共に加工布46が水平
面内を移動して各種形象を縫製する刺繍ミシンに、前記
プロジェクター56を配設することによっても本発明を適
用可能である。すなわち本発明は、針棒28と加工布46と
が、縫針30の上下動軸線と交差する方向に相対移動を行
なって、当該加工布46に各種形象を縫製する全てのミシ
ンに適用可能である。

発明の効果 以上説明した如く、本発明に係る各種形象を焦点調節
可能に映写し得るミシンによれば、作業者により選択さ
れた各種形象が、ベッド上の加工布面に、縫い上がり状
態で映写される。この際に、その映写対象物に焦点を合
致させることができるので、鮮明な映写が得られる優れ
た利点がある。更に、プロジェクターをミシン頭部に取
付ける場合も、ベット面やベッド上に載置した加工布等
の映写対象物と該プロジェクターとの焦点距離を厳格に
設定しておかなくても、取付け後に容易に焦点調節し得
るので、組立工程の効率化にも大きく貢献するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が好適に実施されるミシンの概略構成
を示す斜視図、第２図は、本実施例に使用される一例と
してのプロジェクターの概略構成図、第３図は、実施例
に係るミシンの各動作部材を制御する電気制御系の概略
図、第４図は、実施例に係るミシンにおける各動作のフ
ローチャート図、第５図は、ベッド上に載置した加工布
の表面に、選択された文字を映写した状態を示す説明図
である。 28……針棒、30……縫針 33……布厚検出器、36……ベッド 43……パルスモータ、45……ピニオン 46……加工布、47……ラック 56……プロジェクター 58……光源、60……液晶パネル 62……結像レンズ、76,82……メモリ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下端に縫針（30）が取付けられ上下動可能
   な針棒（28）と、文字や模様等の各種形象に関するデー
   タが記憶されたメモリ（76,82）とを備え、そのメモリ
   （76,82）から読出されたデータに基づいて、針棒（2
   8）と加工布（46）とが縫針（30）の上下動軸線と交差
   する方向に相対移動を行なって、前記加工布（46）に各
   種形象を縫製するミシンにおいて、 前記メモリ（76,82）から選択的に読出された各種形象
   に関するデータを映像化する手段（60）と、 この手段（60）により映像化された前記形象を、縫い上
   がり時の大きさ、向きおよび位置をもって、前記ベッド
   （36）の表面またはベッド（36）上の加工布（46）に映
   写する手段（58,62）と、 前記映写手段（58,62）と映写対象物（36,46）との間の
   焦点距離を調節する手段（33,43,45,47）と から構成したことを特徴とする各種形象を焦点調節可能
   に映写し得るミシン。