JP4536969B2 - 刺繍機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば長尺の布等からなる刺繍対象物を左，右に回転しつつ前，後に移動して刺繍柄を形成するのに好適に用いられる刺繍機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、刺繍データ等に従ってミシンの主軸等を駆動制御することにより、多数色の上糸（刺繍糸）を用いて布等の刺繍対象物に多数色の刺繍柄を実現するようにした刺繍機は知られている。
【０００３】
また、このような刺繍機を用いて、帽子等の刺繍対象物に刺繍データに従った刺繍柄を施す場合には、ミシンヘッドの下側に位置して刺繍機の基台側に帽子枠と呼ばれる略筒状の刺繍枠を取付け、この帽子枠を左，右に回転させつつ前，後に移動させることにより、帽子等の刺繍対象物に刺繍柄を形成するものである（例えば、特開平７−９０７６５号公報等）。
【０００４】
一方、幅広の布等からなる刺繍対象物に対し複数頭のミシンヘッドを用いて同一の刺繍柄を同時並行的に作成するようにした多頭刺繍ミシンも知られている（例えば、特開平７−５４２５８号公報等）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術にあっては、例えば帽子枠を用いた形式の刺繍機の場合、刺繍対象物が帽子のような比較的小さいものに限られてしまい、大きな刺繍対象物を取り扱うのが難しいという問題がある。
【０００６】
一方、複数頭のミシンヘッドを用いて同一の刺繍柄を同時並行的に作成するようにした多頭刺繍ミシンの場合には、幅広の布等からなる比較的大きな刺繍対象物に対しても刺繍柄を形成できるという利点がある。
【０００７】
しかし、この場合には、所謂原反枠と呼ばれる特別な布保持枠を用いて刺繍対象の布を、一定の送り量毎に断続的に送り出すものであるから、布送りを断続的に行う度毎に刺繍対象の布が尺取り虫のような動きを繰返すことになり、刺繍柄の途中につなぎ目となる部分が発生し易く、つなぎ目部分の刺繍を綺麗に仕上げるのが難しいという問題がある。
【０００８】
また、前述した原反枠等の布保持枠は重量物となるために、枠移動を行う回転源（電動モータ等）を大型化する必要が生じ、刺繍機全体が大型化するばかりでなく、刺繍スピードを速くするのが難しいという問題がある。
【０００９】
さらに、多頭刺繍ミシンは複数のミシンヘッドを前提とする構成であるため、各ミシンヘッドの間隔によって刺繍範囲が制限されることになり、刺繍範囲を大きくすることが難しいという問題がある。
【００１０】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、大きな刺繍対象物にも容易に刺繍を行うことができ、刺繍柄を短時間で効率的に仕上げることができると共に、刺繍範囲を大きく取ることができ、刺繍スピードも速くすることができるようにした刺繍機を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明は、刺繍用の基台と、該基台上に設けられミシン針を駆動するミシンヘッドと、該ミシンヘッドの下側に位置して前記基台に設けられ該基台の前，後方向に移動する前後移動部を有した第１移動機構と、該第１移動機構の前後移動部に設けられ刺繍対象物を前記基台の左，右方向に移動させる第２移動機構とからなる刺繍機に適用される。
【００１２】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記第２移動機構を、前記第１移動機構の前後移動部に対して回転可能に設けられ前記刺繍対象物を外周側に架け渡すために互いに離間して配置される複数の回転体と、該各回転体の外周側に架け渡した刺繍対象物を展張状態で保持する展張保持手段と、前記各回転体を展張保持手段と共に正，逆方向に回転駆動し前記刺繍対象物を基台の左，右方向に移動させる回転駆動手段とから構成したことにある。
【００１３】
このように構成することにより、互いに離間した複数の回転体に対し刺繍対象物を外側から架け渡すように取付けた状態で、展張保持手段を用いて刺繍対象物を展張した状態に保持できる。そして、回転駆動手段を用いて各回転体を展張保持手段と共に正，逆方向に回転駆動することにより、前記刺繍対象物を基台の左，右方向に移動させることができる。また、第１移動機構の前後移動部を基台の前，後方向に移動したときには、これに追従して各回転体も展張保持手段と一緒に前，後方向に移動されるので、刺繍対象物を基台の前，後方向に移動でき、これにより刺繍対象物をミシン針と垂直な２軸方向（前，後方向と左，右方向）に刺繍データ等に従って移動することができる。
【００１４】
また、請求項２の発明は、第１移動機構を、基台の前，後方向に延びるガイド軸と、該ガイド軸の軸方向に移動可能に設けられ前後移動部となって各回転体を回転可能に支持する可動枠体と、前記ガイド軸と平行に延びるねじ棒を有し該ねじ棒の回転を可動枠体の軸方向変位に変換する送りねじ手段とにより構成している。
【００１５】
これにより、例えば電動モータ等の回転源でねじ棒を回転させると、この回転が可動枠体の軸方向変位に変換され、可動枠体を各回転体と一緒にガイド軸に沿って軸方向（基台の前，後方向）に動かすことができる。また、このときの移動量をねじ棒の回転量に応じて制御でき、基台の前，後方向における移動量制御を安定して行うことができる。
【００１６】
また、請求項３の発明によると、複数の回転体は、基台の前，後方向に離間し回転駆動手段により正，逆方向に回転される２つの回転ローラと、該各回転ローラに対し径方向に離間して配設され該各回転ローラの回転に追従して回転される従動ドラムとからなり、該従動ドラムは前記各回転ローラの離間寸法に対応する軸方向長さをもって形成する構成としている。
【００１７】
これにより、基台の前，後方向に離間した２つの回転ローラと従動ドラムとによって回転体を構成でき、例えば原反枠等に比較して回転体を軽量化することができる。そして、刺繍対象の布は、その幅方向両端を前，後の回転ローラに巻き付け、布の長手方向端部を従動ドラムに架け渡すように延ばすことにより、展張保持手段を用いて各回転ローラと従動ドラムとの間に長尺の布を展張状態で保持することができる。
【００１８】
一方、請求項４の発明によると、展張保持手段は、刺繍対象物となる刺繍布を各回転ローラと従動ドラムとに外側から巻き付けるように架け渡した状態で、該刺繍布を各回転ローラと従動ドラムとに外側から締付ける可撓性の締結具により構成している。
【００１９】
これにより、刺繍対象物となる刺繍布を各回転ローラと従動ドラムとに外側から巻き付けるように架け渡した状態で、可撓性の締結具を用いて刺繍布を各回転ローラと従動ドラムとに外側から締付けて保持することができる。
【００２０】
また、請求項５の発明は、締結具を、回転ローラと従動ドラムとに外側から巻き付けるように架け渡される架け渡しバンドと、該架け渡しバンドに対して刺繍布を巻き付けた状態で該架け渡しバンドに刺繍布を外側から締付ける締付バンドとにより構成している。
【００２１】
これにより、架け渡しバンドを回転ローラと従動ドラムとに外側から巻き付けるように架け渡して取付けた状態で、該架け渡しバンドに対して刺繍布を巻き付けつつ、該架け渡しバンドの外側から刺繍布を締付バンドを用いて締付けることができ、該締付バンドと架け渡しバンドとの間に刺繍布を展張状態で挟持することができる。
【００２２】
また、請求項６の発明によると、基台には前，後方向に延びミシン針と上，下で対向する位置に針板が取付けられた下糸側の支持体を設け、２つの回転ローラのうち一方の回転ローラは、該支持体が内側に挿通され該支持体に対し左，右方向へと相対回転される中空のリング体により構成している。
【００２３】
これにより、第１移動機構の前後移動部を移動するときには、中空のリング体からなる回転ローラを下糸側の支持体に対して前後移動部と一緒に前，後方向に相対移動でき、回転ローラを正，逆回転するときには、これと一緒に刺繍布を支持体の左，右方向に相対移動することができる。
【００２４】
さらに、請求項７の発明によると、基台にはミシンヘッド、第１移動機構および第２移動機構をそれぞれ複数個設け、これらの各ミシンヘッド、各第１移動機構および各第２移動機構はそれぞれ共通の駆動源を用いる構成としている。
【００２５】
これにより、多頭式刺繍機の各ミシンヘッドを単一の駆動源を用いて駆動でき、複数の第１移動機構も他の単一駆動源によって駆動できると共に、複数の第２移動機構も別の単一駆動源により駆動することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による刺繍機を添付図面に従って詳細に説明する。まず、図１ないし図１２は本発明の第１の実施の形態を示している。
【００２７】
図において、１は当該刺繍機の支持台となる刺繍用の基台で、該基台１の上面側には後述のミシンヘッド２が設けられている。また、基台１の前側には、図１に示すように略コ字形状の凹窪部１Ａが形成され、この凹窪部１Ａ内には、後述する針棒ケース３等の下側に位置して後述の刺繍枠駆動装置１１、ベッド４８等が設けられている。
【００２８】
２は基台１上に搭載された刺繍機のミシンヘッドで、該ミシンヘッド２の前面側には、左，右（図１中の矢示Ａ，Ｂ方向）に移動可能となった針棒ケース３と、該針棒ケース３上に位置して色替え機構（図示せず）により針棒ケース３と一体に左，右方向に移動される糸調子台４とが設けられている。
【００２９】
そして、ミシンヘッド２には、主軸モータにより主軸を介して駆動される天秤駆動部、針棒駆動部（いずれも図示せず）等が設けられ、これらの駆動部により天秤５、針棒６がそれぞれ上，下に駆動される。また、前記色替え機構は、針棒ケース３と糸調子台４とを一体に左，右（図１中の矢示Ａ，Ｂ方向）に移動させることにより、所謂色替え作業を行うものである。
【００３０】
７はミシンヘッド２の後部側に設けられた上糸収納部となる糸立て台で、該糸立て台７には、複数の上糸ボビン７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，…等が設けられ、これらの上糸ボビン７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，…には、例えば赤、青、黄、白、黒色等の複数色の上糸（刺繍糸）等が巻回されている。そして、刺繍作業時には、これらの上糸ボビン７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，…から選択的に刺繍糸が天秤５により引出され、後述の刺繍布４５等に対する刺繍が行われるものである。
【００３１】
８，８，…はミシンヘッド２の糸調子台４に設けられた糸張り器で、これらの糸張り器８は、図１に示すように糸調子台４の上部側に互いに間隔をもって、例えば合計９個配設されている。
【００３２】
９，９，…は各糸張り器８の下側に位置して糸調子台４に設けられた例えば合計９個の糸調子を示している。そして、糸立て台７の上糸ボビン７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，…等から引出された刺繍糸は、それぞれ糸張り器８を介して各糸調子９へと導かれ、この糸調子９により天秤５側に向けて低摩擦給糸されるものである。
【００３３】
１０，１０，…は針棒ケース３の下端側に各針棒６を介して設けられた複数のミシン針で、該各ミシン針１０は、ミシンヘッド２に設けられた前記針棒駆動部により主軸の回転に従って針棒６と一緒に上，下に駆動されるものである。
【００３４】
なお、これらの針棒６、ミシン針１０についても、天秤５と同様に前記色替え機構により選択され、選択された針棒６のみがミシン針１０と共に上，下に往復動するように駆動される。そして、非選択となった残余の針棒６はミシン針１０と一緒に上死点位置に留まり、色替え機構で選択されるまでは上死点位置に保持されるものである。
【００３５】
１１はミシンヘッド２の下側に位置して基台１の凹窪部１Ａ内に設けられた刺繍枠駆動装置で、該刺繍枠駆動装置１１は、図１に示す如く基台１の凹窪部１Ａ内を前，後方向（以下、Ｙ軸方向という）に延びた固定枠体１２と、該固定枠体１２に設けられた後述のＹ軸方向移動機構１４およびＸ軸方向移動機構２５等とにより構成されている。
【００３６】
ここで、固定枠体１２は、例えば金属平板等を図１に示すようにコ字形状に折曲げることにより形成され、Ｙ軸方向に延びる平板状の底板１２Ａと、該底板１２Ａの前端側から上向きに立設された前板１２Ｂと、底板１２Ａの後端側から上向きに立設された後板１２Ｃとにより構成されている。
【００３７】
また、後板１２Ｃの外側面には、図２および図３に示すようにモータ支持台１３が設けられ、該モータ支持台１３上には後述のＹ軸モータ２３が設置されている。そして、Ｙ軸モータ２３は後述のねじ棒２１を正，逆方向に回転駆動することにより、後述の可動枠体１７をＸ軸方向移動機構２５等と一緒にＹ軸方向に移動させるものである。
【００３８】
１４は第１移動機構としてのＹ軸方向移動機構で、このＹ軸方向移動機構１４は、前板１２Ｂと後板１２Ｃとの間をＹ軸方向（前，後方向）に延び両端側が前板１２Ｂと後板１２Ｃとに軸受１５，１５を用いて支持された細長いガイド軸１６と、前板１２Ｂと後板１２Ｃとの間に位置しガイド軸１６に沿ってＹ軸方向に移動可能となった前後移動部としての可動枠体１７と、後述の送りねじ装置２０等とにより構成されている。
【００３９】
ここで、可動枠体１７は、例えば金属平板等を図２、図３に示すようにコ字形状に折曲げることにより形成され、Ｙ軸方向に延びる平板状の底枠部１７Ａと、該底枠部１７Ａの前端側から上向きに立設された前枠部１７Ｂと、底枠部１７Ａの後端側から上向きに立設された後枠部１７Ｃとにより構成されている。
【００４０】
そして、後枠部１７Ｃの上端側には、図４に示す如く略Ｕ字状の切欠き部１７Ｄが形成され、該切欠き部１７Ｄは後述のベッド４８と後枠部１７Ｃとの間に隙間を形成して両者の接触、干渉を防止するものである。
【００４１】
また、ガイド軸１６は、後述するねじ棒２１の回転に追従して可動枠体１７が受ける回転トルクを受承し、このねじ棒２１と共に可動枠体１７を安定した正立姿勢に保持するものである。
【００４２】
１８，１８は可動枠体１７の前枠部１７Ｂと後枠部１７Ｃとにそれぞれ設けられたネジガイドで、該各ネジガイド１８は、内周側にめねじが形成された筒状ナットからなり、後述のねじ棒２１に螺合するものである。そして、ネジガイド１８は後述する送りねじ装置２０の一部を構成している。
【００４３】
１９，１９は底枠部１７Ａの下面側に固定して設けられたドラム受で、該各ドラム受１９は、図３に示す如くＹ軸方向に離間して可動枠体１７の底枠部１７Ａから下向きに垂下され、後述の従動ドラム３２を回転軸３３を介して回転可能に支持するものである。
【００４４】
２０は可動枠体１７をＹ軸方向に移動させる送りねじ手段を構成する送りねじ装置で、該送りねじ装置２０は、ガイド軸１６の下側に位置してガイド軸１６と平行に延び、ネジガイド１８，１８と螺合するおねじが外周側に形成されたねじ棒２１と、該ねじ棒２１の両端側を回転可能に支持するため前板１２Ｂと後板１２Ｃとに設けられた軸受２２，２２と、後板１２Ｃの外側に位置してモータ支持台１３上に設置されたＹ軸モータ２３等とにより構成されている。
【００４５】
そして、Ｙ軸モータ２３は、図３に示すように継手２４を介してねじ棒２１に連結され、ねじ棒２１を正，逆方向に回転駆動するものである。この場合、ねじ棒２１の回転は、各ネジガイド１８により可動枠体１７のＹ軸方向変位に変換され、これによって可動枠体１７が後述の回転ローラ２６，２８および従動ドラム３２等と一緒にＹ軸方向に移動されるものである。
【００４６】
なお、前述した送りねじ装置２０は、例えばボールベアリング等に用いる多数個の鋼球を各ネジガイド１８とねじ棒２１との間に転動可能に介在させるようにした所謂ボールねじ機構により構成してもよいものである。
【００４７】
２５は可動枠体１７に設けられた第２移動機構としてのＸ軸方向移動機構で、該Ｘ軸方向移動機構２５は、後述の回転ローラ２６，２８、従動ドラム３２、Ｘ軸モータ３４および締結具４０等により構成されている。
【００４８】
２６は可動枠体１７の前枠部１７Ｂ側に回転可能に設けられた第１の回転体としての回転ローラで、該回転ローラ２６は、図３に示すようにガイド軸１６の外周側に回転可能に設けられた中実の円板等により構成され、その外周側には後述のタイミングベルト３８が巻回されている。そして、回転ローラ２６には円板状のスプロケット２７が一体に設けられ、該スプロケット２７もガイド軸１６によって回転可能に支持されている。
【００４９】
また、スプロケット２７の外周側には複数の歯部２７Ａが形成され、該各歯部２７Ａには後述の金属バンド４１が噛合状態で取付けられている。なお、スプロケット２７は回転ローラ２６の一部を構成しており、回転ローラ２６はスプロケット２７と一体に形成してもよいものである。
【００５０】
２８は回転ローラ２６から軸方向に離間して可動枠体１７の後枠部１７Ｃ側に回転可能に設けられた第２の回転体としての回転ローラで、該回転ローラ２８は図３に示す如く中空のリング体として形成され、中空の回転ローラ２８には中空のスプロケット２９が一体に設けられている。
【００５１】
そして、中空の回転ローラ２８とスプロケット２９は、図４、図７に示すように例えば３組のガイドローラ３０，３０，…により３点支持され、該各ガイドローラ３０は図３に示す如くそれぞれ支軸３１を介して後枠部１７Ｃに回転可能に取付けられている。また、回転ローラ２８の外周側には後述のタイミングベルト３８が巻回され、回転ローラ２８はスプロケット２９と一緒に後述のＸ軸モータ３４により回転駆動されるものである。
【００５２】
また、スプロケット２９の外周側にも、図４、図７に示すように複数の歯部２９Ａが形成され、該各歯部２９Ａには後述の金属バンド４１が噛合状態で取付けられている。なお、スプロケット２９は回転ローラ２８の一部を構成しており、回転ローラ２８はスプロケット２９と一体に形成してもよいものである。
【００５３】
３２は回転ローラ２６，２８から径方向（下側）に離間して設けられた第３の回転体としての従動ドラムで、該従動ドラム３２は、図３、図４、図７に示すように軽量な中空ドラムとして形成されている。そして、従動ドラム３２は、可動枠体１７の下方位置で前，後のドラム受１９，１９間に回転軸３３を介して回転可能に取付けられ、フリーホイールを構成するものである。
【００５４】
また、従動ドラム３２は、スプロケット２７，２９（回転ローラ２６，２８）間の離間寸法に対応した軸方向長さをもって形成され、その両端側外周には複数の歯部３２Ａ，３２Ａ，…が設けられている。そして、従動ドラム３２の各歯部３２Ａには、スプロケット２７，２９との間で後述の金属バンド４１が噛合されることにより、従動ドラム３２は回転ローラ２６，２８に追従して回転されるものである。
【００５５】
また、中空ドラムからなる従動ドラム３２は、図５、図７に示すように周方向に離間して複数の抜き穴３２Ｂ，３２Ｂ，…が形成され、これらの抜き穴３２Ｂによっても従動ドラム３２は十分に軽量化が図られているものである。
【００５６】
３４は可動枠体１７の底枠部１７Ａ上に設置されたＸ軸モータで、該Ｘ軸モータ３４の軸方向両端側には、図３に示すように一対の連結シャフト３５，３６が設けられ、これらの連結シャフト３５，３６はＸ軸モータ３４により同期して回転されるものである。
【００５７】
また、連結シャフト３５は前端側が可動枠体１７の前枠部１７Ｂに回転可能に支持され、連結シャフト３６の後端側は後枠部１７Ｃに回転可能に支持されている。そして、Ｘ軸モータ３４は、後述の駆動プーリ３７およびタイミングベルト３８と共に回転駆動手段を構成し、回転ローラ２６，２８を正，逆回転させることにより後述の刺繍布４５をベッド４８の左，右方向（Ｘ軸方向）に移動するものである。
【００５８】
３７，３７は連結シャフト３５，３６にそれぞれ設けられた駆動プーリで、該各駆動プーリ３７は、回転ローラ２６，２８よりも小径に形成され、これらの回転ローラ２６，２８と各駆動プーリ３７との間にはそれぞれタイミングベルト３８が巻回されている。
【００５９】
そして、駆動プーリ３７はＸ軸モータ３４で正，逆回転されることにより、回転ローラ２６，２８にはタイミングベルト３８を介して減速した回転が伝えられる。また、回転ローラ２６，２８の回転は、スプロケット２７，２９から金属バンド４１を介して従動ドラム３２に伝達されるものである。
【００６０】
３９は本実施の形態で採用した刺繍枠としての保持枠で、該保持枠３９は、前述したスプロケット２７，２９（回転ローラ２６，２８）および従動ドラム３２と、これらの外周側に架け渡すように巻回された後述の金属バンド４１等とにより構成されるものである。
【００６１】
４０は回転ローラ２６，２８と従動ドラム３２の外周側に刺繍布４５を展張状態で保持する展張保持手段としての締結具で、該締結具４０は、図８に示すようにＹ軸方向に離間して配置され、薄い鋼板等の可撓性材料から細長い無端の帯状体（例えば、スチールベルト等）として形成された一対の金属バンド４１，４１と、耐久性の高い布材または皮革等の可撓性材料から細長い帯状に形成され、該各金属バンド４１の外周側に巻回される一対の締付バンド４２，４２等とにより構成されている。
【００６２】
ここで、各金属バンド４１には多数のスプロケット孔４１Ａ，４１Ａ，…が穿設され、これらのスプロケット孔４１Ａは、図７に例示するようにスプロケット２７，２９の各歯部２７Ａ，２９Ａと従動ドラム３２の各歯部３２Ａとに噛合される。これにより、金属バンド４１は、これらのスプロケット２７，２９と従動ドラム３２とに外側から巻き付けるように架け渡される架け渡しバンドを構成している。
【００６３】
また、締付バンド４２，４２の両端側には、図８に示すように各締付バンド４２間をＹ軸方向で連結する連結ベルト４３，４４が設けられ、これらの連結ベルト４３，４４には、それぞれ一対の連結具４３Ａ，４４Ａが設けられている。この場合、例えば合成ゴム等の伸縮性を有する材料を用いて各連結具４３Ａを形成するのがよい。
【００６４】
そして、締付バンド４２は、図９に例示するように金属バンド４１との間で刺繍対象物となる刺繍布４５をマジックテープ等の滑止め材４６，４６を介して挟持するものである。
【００６５】
この場合、刺繍布４５は、図８に示す前，後の金属バンド４１，４１に対して幅方向両端側を巻き付けるようにして架け渡され、これらの金属バンド４１をほぼ全長にわたって外側から覆った状態で取付けられる。そして、各締付バンド４２は、各金属バンド４１の外周側に刺繍布４５を外側から締付けるように配設され、このときに連結ベルト４３，４４間が各連結具４３Ａ，４４Ａにより展張状態で連結されるものである。
【００６６】
なお、図９に示す滑止め材４６はマジックテープに限らず、例えば両面テープ等を用いて構成してもよい。そして、このような滑止め材４６，４６を用いることにより、金属バンド４１と締付バンド４２との間に刺繍布４５を安定した展張状態で保持し続けるものである。
【００６７】
４７，４７はスプロケット２７，２９間に位置して可動枠体１７に着脱可能に設けられるガード板で、該各ガード板４７は、図１０ないし図１２に示すように薄い金属板等を用いて略平板状に形成され、その上端側は図６に例示するように回転ローラ２６等とほぼ対応した曲率をもって湾曲されている。
【００６８】
また、ガード板４７の内側面には、２枚の補強板４７Ａ，４７Ａが間隔をもって接合され、該各補強板４７Ａは、ガード板４７を内側から補強すると共に、その下端側でガード板４７を可動枠体１７の底枠部１７Ａ上に安定した正立状態に保つものである。
【００６９】
そして、ガード板４７，４７は、図４ないし図７に示すようにスプロケット２７，２９間に位置して可動枠体１７の底枠部１７Ａ上に固定具（図示せず）等を用いて取付けられ、その上端側は図６に示す如く後述するベッド４８の左，右両側に対称形状をなして配置されている。
【００７０】
また、各ガード板４７は、スプロケット２７，２９、各金属バンド４１との間にそれぞれ隙間を有し、これらのスプロケット２７，２９および各金属バンド４１が図６中のＸ方向に円滑に動くのを補償する構成となっている。
【００７１】
そして、各ガード板４７は、スプロケット２７，２９と従動ドラム３２の外周側に締結具４０を用いて展張状態に保持された刺繍布４５が、内側に倒れ込むように変形するのを防止し、例えば図７に示すＸ軸モータ３４等に刺繍布４５が部分的に接触したりするのを内側から防ぐものである。
【００７２】
４８はＹ軸方向移動機構１４の上側に位置して基台１の凹窪部１Ａに設けられた下糸側の支持体となるベッドで、該ベッド４８は、図１に示すようにミシンヘッド２の針棒ケース３等と上，下で対向する位置に配設され、Ｘ軸方向移動機構２５の回転ローラ２８、スプロケット２９等の内側をＹ軸方向に貫通して延びている。
【００７３】
そして、ベッド４８の先端側上面には針板４９が取付けられ、この針板４９には、図１に示すミシン針１０と上，下で対向する位置に針孔４９Ａが穿設されている。また、ベッド４８の先端側には、針板４９の下側に位置して下糸用のボビンが着脱可能に取付けられる回転釜（いずれも図示せず）等が設けられているものである。
【００７４】
本実施の形態による刺繍機は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について述べる。
【００７５】
まず、図９中に二点鎖線で例示した刺繍布４５を、スプロケット２７，２９、従動ドラム３２および金属バンド４１等からなる保持枠３９の外周側に架け渡すように巻き付け、この上から締結具４０の締付バンド４２を金属バンド４１の外周側に刺繍布４５を外側から締付けるように巻き付ける。
【００７６】
そして、このときに図８に示す連結ベルト４３，４４間を各連結具４３Ａ，４４Ａにより張力を与えた状態で連結し、金属バンド４１と締付バンド４２との間に刺繍布４５の縁部側を展張状態で保持する。
【００７７】
次に、この状態でＹ軸モータ２３を駆動し、送りねじ装置２０のねじ棒２１を正，逆方向に回転させると、この回転が可動枠体１７の前枠部１７Ｂと後枠部１７Ｃとに各ネジガイド１８を介して伝えられ、回転運動が直線運動に変換されることにより可動枠体１７が、Ｘ軸方向移動機構２５の回転ローラ２６，２８、従動ドラム３２および刺繍布４５の締結具４０等と一緒にガイド軸１６に沿ってＹ軸方向に移動される。
【００７８】
この場合、送りねじ装置２０のねじ棒２１を正方向に回転させたときには、可動枠体１７が回転ローラ２６，２８、従動ドラム３２および刺繍布４５の締結具４０等と一緒にＹ軸方向一側（例えば、ベッド４８の前側）に向けて移動する。また、送りねじ装置２０のねじ棒２１を逆方向に回転させると、可動枠体１７が回転ローラ２６，２８、従動ドラム３２および締結具４０等と一緒にＹ軸方向他側に移動する。
【００７９】
一方、可動枠体１７の底枠部１７Ａ上に設置したＸ軸モータ３４を駆動したときには、連結シャフト３５，３６により各駆動プーリ３７が同期して回転され、この回転は各タイミングベルト３８を介して回転ローラ２６，２８に所定の減速比をもって伝えられる。
【００８０】
そして、回転ローラ２６，２８の回転はスプロケット２７，２９から各金属バンド４１を介して従動ドラム３２に伝達され、これらのスプロケット２７，２９、従動ドラム３２および金属バンド４１等からなる保持枠３９が刺繍布４５と一緒に、図４、図６に例示するＸ方向（ベッド４８の左，右方向）に回転されるものである。
【００８１】
この場合、Ｘ軸モータ３４を正方向に回転駆動したときには、保持枠３９がベッド４８に対して例えば左方向に相対回転され、Ｘ軸モータ３４を逆方向に回転駆動したときには、保持枠３９がベッド４８に対して例えば右方向に相対回転されることになる。
【００８２】
さらに、前述の如く刺繍布４５が保持枠３９、可動枠体１７と一緒にＹ軸方向（ベッド４８の前，後方向）に移動されると共に、Ｘ軸方向（ベッド４８の左，右方向）に回転される枠移動が行われているときには、これにほぼ連動してミシンヘッド２側のミシン針１０が主軸の回転に伴って上，下に運針される。
【００８３】
そして、このミシン針１０は、針板４９の針孔４９Ａ内に向けて運針されることにより、ベッド４８内の下糸とミシン針１０側の上糸とに絡みが与えられ、前記刺繍布４５には刺繍データに対応した多色の刺繍柄が連続的に実現されるものである。
【００８４】
かくして、本実施の形態によれば、スプロケット２７，２９、従動ドラム３２および金属バンド４１等からなる保持枠３９の外周側に、刺繍対象となる刺繍布４５等を架け渡すように巻き付けて保持でき、例えば長さ寸法が１００〜１５０ｃｍ、幅寸法が２５〜３０ｃｍにも及ぶ大きな刺繍布４５に対しても連続的な刺繍柄を形成することができる。
【００８５】
そして、このような大きい刺繍布４５等に対して刺繍を行うときにも、スプロケット２７，２９、従動ドラム３２および金属バンド４１等からなる保持枠３９を、ベッド４８に対して前，後方向（Ｙ軸方向）に円滑に相対移動できると共に、左，右方向（Ｘ軸方向）にも円滑に相対移動することができ、従来技術で述べたように刺繍柄の途中につなぎ目等が発生するのを防止できる。
【００８６】
従って、例えば優勝旗のような旗、幟、三角形の旗等のように、長い布地に長い柄の刺繍を施すような場合にも容易に対処することができる。また、バスタオル等の長い布地に対しても長い柄の刺繍柄を実現できる。
【００８７】
また、可動枠体１７の底枠部１７Ａから垂下して設ける従動ドラム３２を予め複数種類（例えば、従動ドラム３２の外径等が異なる）用意しておき、刺繍対象物の長さ等に応じてこれらの従動ドラム３２を選択的に取替えることも可能である。
【００８８】
また、従動ドラム３２を省略し、スプロケット２７，２９間にのみ刺繍対象の布を架け渡すように巻き付けることも可能であり、この場合には、スプロケット２７，２９を用いて刺繍用の保持枠を円筒状の中空ドラムとして構成することができる。
【００８９】
また、Ｙ軸方向移動機構１４を、固定枠体１２の前板１２Ｂと後板１２Ｃとの間に設け前，後方向に延びるガイド軸１６と、該ガイド軸１６の軸方向に移動可能に設けられ回転ローラ２６，２８等を回転可能に支持する可動枠体１７と、ガイド軸１６と平行に延びるねじ棒２１を有し、該ねじ棒２１の回転を可動枠体の軸方向変位に変換する送りねじ装置２０とにより構成している。
【００９０】
このため、Ｙ軸方向における可動枠体１７の移動量をねじ棒２１の回転量に応じて制御でき、可動枠体１７の移動量制御を安定して行うことができる。また、可動枠体１７に設けたネジガイド１８とねじ棒２１との間でＹ軸モータ２３の回転を減速でき、Ｙ軸モータ２３を小型で小トルクの電動モータ（例えば、ステッピングモータ、ＡＣサーボモータ等）を用いて構成することができる。
【００９１】
また、Ｘ軸方向移動機構２５のＸ軸モータ３４を、可動枠体１７の底枠部１７Ａ上に設置することができ、可動枠体１７内にＸ軸モータ３４、連結シャフト３５，３６、駆動プーリ３７およびタイミングベルト３８等からなる回転ローラ２６，２８の回転駆動手段をコンパクトに収容し、全体の小型化を図ることができる。
【００９２】
そして、前記駆動プーリ３７を回転ローラ２６，２８に比較して小径のプーリとして形成することにより、Ｘ軸モータ３４の回転をタイミングベルト３８等で減速して回転ローラ２６，２８に伝達でき、Ｘ軸モータ３４も小型で小トルクの電動モータ（例えば、ステッピングモータ、ＡＣサーボモータ等）を用いて構成することができる。
【００９３】
また、刺繍布４５等の締結具４０を、回転ローラ２６，２８のスプロケット２７，２９と従動ドラム３２とに外側から巻き付けるように架け渡される金属バンド４１と、該金属バンド４１に対して刺繍布４５を巻き付けた状態で刺繍布４５を外側から締付ける締付バンド４２等とにより構成しているので、該締付バンド４２と金属バンド４１との間に刺繍布４５を展張した状態に挟持でき、刺繍布４５にシワ、偏り等が発生するのを良好に抑えることができる。
【００９４】
従って、本実施の形態によれば、Ｘ軸方向移動機構２５を可動枠体１７内に設けた回転ローラ２６，２８等で構成することにより、大きな刺繍対象物にも容易に刺繍を行うことができ、長い柄の刺繍等を短時間で効率的に仕上げることができると共に、刺繍範囲を大きく取ることができ、刺繍スピードも速くすることができる。
【００９５】
次に、図１３は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、複数のミシンヘッドを有する多頭式刺繍機に、第１移動機構と第２移動機構とをそれぞれ設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態でも、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００９６】
図中、５１は本実施の形態で採用した多頭式刺繍機の基台で、該基台５１上には、例えば３頭のミシンヘッド５２，５２，…が配設されている。そして、各ミシンヘッド５２は、第１の実施の形態で述べたミシンヘッド２と同様に構成され、針棒ケース３、糸調子台４および糸立て台７等をそれぞれ有している。
【００９７】
しかし、これらのミシンヘッド５２は、共通の主軸５３を用いて互いに連結され、該主軸５３を単一の駆動源となる主軸モータ（図示せず）で回転させることにより、同期して駆動されるものである。
【００９８】
５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃは各ミシンヘッド５２の下側に位置して基台５１に設けられた３個の刺繍枠駆動装置で、該刺繍枠駆動装置５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃは、第１の実施の形態で述べた刺繍枠駆動装置１１とほぼ同様に構成され、固定枠体１２，１２，…と、該各固定枠体１２にそれぞれ設けられたＹ軸方向移動機構５５Ａ，５５Ｂ，５５ＣおよびＸ軸方向移動機構５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃ等とを有している。
【００９９】
ここで、Ｙ軸方向移動機構５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃは、第１の実施の形態で述べたＹ軸方向移動機構１４とほぼ同様に構成されている。しかし、この場合には送りねじ装置２０が、例えば中央のＹ軸方向移動機構５５Ｂに設けられ、左，右のＹ軸方向移動機構５５Ａ，５５Ｃは、それぞれの可動枠体１７が連結バー５７，５７等を用いてＹ軸方向移動機構５５Ｂの可動枠体１７に連結されている。
【０１００】
このため、中央のＹ軸方向移動機構５５Ｂに設けた送りねじ装置２０により中央の可動枠体１７をＹ軸方向に移動するときには、左，右のＹ軸方向移動機構５５Ａ，５５Ｃもそれぞれの可動枠体１７が連結バー５７，５７を介して同様にＹ軸方向に移動されるものである。
【０１０１】
また、Ｘ軸方向移動機構５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃも、第１の実施の形態で述べたＸ軸方向移動機構２５とほぼ同様に構成されている。しかし、この場合には、例えば各固定枠体１２と各可動枠体１７との間にそれぞれプーリ５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃが設けられ、これらのプーリ５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃは、タイミングベルト５９等を用いて同期して回転する構成としている。
【０１０２】
そして、中央のＸ軸方向移動機構５６Ｂに設けたプーリ５８ＢをＸ軸モータ（図示せず）で回転駆動することにより、左，右のＸ軸方向移動機構５６Ａ，５６Ｃに設けたプーリ５８Ａ，５８Ｃを、タイミングベルト５９を介して同期回転させるものである。
【０１０３】
さらに、Ｘ軸方向移動機構５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃに設けた回転ローラ２６，２６，２６等は、それぞれのプーリ５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃに追従して回転駆動され、Ｘ軸方向移動機構５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃの各回転ローラ２６等を単一のＸ軸モータにより回転駆動する構成としている。
【０１０４】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができるが、特に本実施の形態では、複数のミシンヘッド５２，５２，…を共通の主軸５３を介して単一の駆動源となる主軸モータにより同期して駆動することができる。
【０１０５】
また、Ｙ軸方向移動機構５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃの各可動枠体１７は、中央のＹ軸方向移動機構５５Ｂに設けた送りねじ装置２０のＹ軸モータにより、左，右のＹ軸方向移動機構５５Ａ，５５Ｃの各可動枠体１７を連結バー５７を介してＹ軸方向に移動でき、この場合も単一のＹ軸モータを用いて各可動枠体１７を同期して駆動することができる。
【０１０６】
さらに、Ｘ軸方向移動機構５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃについても、それぞれの回転ローラ２６等を単一のＸ軸モータによりプーリ５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃおよびタイミングベルト５９等を介して同期して回転駆動することができる。
【０１０７】
従って、多頭式刺繍機の各ミシンヘッド５２、Ｙ軸方向移動機構５５Ａ，５５Ｂ，５５ＣおよびＸ軸方向移動機構５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃを、それぞれ単一の駆動源を用いて駆動でき、それぞれの駆動源を共通化して各ミシンヘッド５２毎に刺繍柄を同期して形成することができる。
【０１０８】
また、従来技術で述べた多頭刺繍ミシンの場合は、各ミシンヘッド間の間隔により刺繍柄の長さが制限されるが、本実施の形態による多頭式刺繍機では、第１の実施の形態でも述べたように長い柄の刺繍を実現でき、例えばミシンヘッド５２間の間隔を、例えば２５〜３０ｃｍ以下まで短縮することができる。
【０１０９】
なお、前記第２の実施の形態では、基台５１上の３頭のミシンヘッド５２を設ける場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば基台上に２頭または４頭以上のミシンヘッドを搭載した多頭式の刺繍機に適用してもよいものである。
【０１１０】
また、前記第１の実施の形態では、回転ローラ２６，２８と各駆動プーリ３７との間をタイミングベルト３８により連結するものとして述べたが、これに替えて、例えばチェーン等の回転伝達具を用いて回転力を伝える構成としてもよい。この点は、第２の実施の形態で述べたタイミングベルト５９についても同様である。
【０１１１】
また、前記第１の実施の形態では、回転ローラ２６，２８（スプロケット２７，２９）と従動ドラム３２とにより複数の回転体を構成するものとして説明したが、本発明はこれに限らず、例えば回転ローラ２６，２８のみで複数の回転体を構成してもよく、回転ローラ２６，２８にスプロケット２７，２９を一体形成する構成としてもよい。この点は、第２の実施の形態についても同様である。
【０１１２】
また、回転ローラ２６，２８を単一の中空ドラムとして形成し、この中空ドラムと従動ドラム３２との間に刺繍対象の布等を架け渡すようにして展張状態で保持する構成としてもよい。
【０１１３】
さらに、本発明による刺繍機は、帽子枠を駆動する形式とした刺繍ミシン等に適用してもよく、多色刺繍ミシンに限らず、例えば単色式ミシンにも適用できるものである。
【０１１４】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１に記載の発明によれば、基台の前，後方向に移動する前後移動部を有した第１移動機構と、該第１移動機構の前後移動部に設けられ刺繍対象物を前記基台の左，右方向に移動させる第２移動機構とからなる刺繍機において、前記第２移動機構を、複数の回転体、刺繍対象物を展張状態で保持する展張保持手段および各回転体の回転駆動手段から構成したので、互いに離間した複数の回転体に対し刺繍対象物を外側から架け渡すように取付けた状態で、展張保持手段により刺繍対象物を展張して保持でき、第１移動機構の前後移動部を基台の前，後方向に移動したときには、これに追従して各回転体を展張保持手段と一緒に前，後方向に移動できると共に、回転駆動手段を用いて各回転体を展張保持手段と共に正，逆方向に回転駆動することにより、前記刺繍対象物を基台の左，右方向に移動できる。従って、刺繍対象物をミシン針に対し垂直となる２軸方向に刺繍データ等に従って連続的に移動でき、大きな刺繍対象物にも刺繍柄を短時間で効率的に仕上げることができると共に、刺繍範囲を大きく取ることができ、刺繍スピードも速くすることができる。
【０１１５】
また、請求項２に記載の発明は、第１移動機構を、基台の前，後方向に延びるガイド軸と、該ガイド軸の軸方向に移動可能に設けられ前後移動部となって各回転体を回転可能に支持する可動枠体と、前記ガイド軸と平行に延びるねじ棒を有し該ねじ棒の回転を可動枠体の軸方向変位に変換する送りねじ手段とにより構成しているので、例えば電動モータ等の回転源でねじ棒を回転させると、この回転を可動枠体の軸方向変位に変換でき、可動枠体を各回転体と一緒にガイド軸に沿って円滑に動かすことができる。また、ガイド軸に沿った可動枠体の移動量と移動方向をねじ棒の正，逆回転とその回転量に応じて制御でき、可動枠体の移動量制御を安定して行うことができる。
【０１１６】
また、請求項３に記載の発明は、複数の回転体を、基台の前，後方向に離間した２つの回転ローラと、該各回転ローラに対し径方向に離間して配設された従動ドラムとにより構成しているので、２つの回転ローラと従動ドラムとからなる回転体を、例えば従来技術の原反枠等に比較して軽量化でき、駆動モータ等を小型化することができる。
【０１１７】
一方、請求項４に記載の発明は、展張保持手段を可撓性の締結具により構成しているので、刺繍対象物となる刺繍布を各回転ローラと従動ドラムとに外側から巻き付けるように架け渡した状態で、可撓性の締結具を用いて刺繍布を各回転ローラと従動ドラムとに外側から締付けることができ、刺繍布等を確実に展張状態で保持することができる。
【０１１８】
また、請求項５に記載の発明は、締結具を、架け渡しバンドと締付バンドとにより構成しているので、架け渡しバンドを回転ローラと従動ドラムとに外側から巻き付けるように架け渡して取付けた状態で、該架け渡しバンドに対して刺繍布を巻き付けつつ、該架け渡しバンドの外側から刺繍布を締付バンドを用いて締付けることができ、該締付バンドと架け渡しバンドとの間に刺繍布を展張状態で挟持することができる。
【０１１９】
また、請求項６に記載の発明によると、基台には前，後方向に延びミシン針と上，下で対向する位置に針板が取付けられた下糸側の支持体を設け、２つの回転ローラのうち一方の回転ローラは、該支持体が内側に挿通され該支持体に対し左，右方向へと相対回転される中空のリング体により構成しているため、第１移動機構の前後移動部を移動するときには、中空のリング体からなる回転ローラを下糸側の支持体に対して前後移動部と一緒に前，後方向に相対移動でき、回転ローラを正，逆回転するときには、これと一緒に刺繍布を支持体の左，右方向に相対移動して２軸方向の移動を実現することができる。
【０１２０】
さらに、請求項７に記載の発明によると、基台にはミシンヘッド、第１移動機構および第２移動機構をそれぞれ複数個設け、これらの各ミシンヘッド、各第１移動機構および各第２移動機構はそれぞれの駆動源を共通にする構成としているので、多頭式刺繍機の各ミシンヘッドを単一の駆動源を用いて駆動でき、複数の第１移動機構を他の単一駆動源によって駆動できると共に、複数の第２移動機構も別の単一駆動源により駆動でき、それぞれの駆動源を共通化して各ミシンヘッド毎に刺繍柄を同期して形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による刺繍機を示す斜視図である。
【図２】図１中の刺繍枠駆動装置を拡大して示す一部破断の斜視図である
【図３】図２中の矢示 III−III 方向からみた刺繍枠駆動装置の断面図である。
【図４】刺繍枠駆動装置を図３中の矢示IV−IV方向からみた拡大断面図である。
【図５】図２に示す刺繍枠駆動装置の外観図である。
【図６】刺繍枠駆動装置を図５中の矢示VI−VI方向からみた断面図である。
【図７】刺繍枠駆動装置の要部を拡大して示す一部破断の斜視図である。
【図８】刺繍布の締結具を拡大して示す斜視図である。
【図９】締結具のスチールベルトと締付バンドとの間に刺繍布を挟持した状態を図８中の矢示IX-IX方向からみた拡大断面図である。
【図１０】図６に示すガード板の斜視図である。
【図１１】図１０に示すガード板の正面図である。
【図１２】図１０に示すガード板の側面図である。
【図１３】第２の実施の形態による多頭式刺繍機を示す正面図である。
【符号の説明】
１，５１ 基台
２，５２ ミシンヘッド
３ 針棒ケース
４ 糸調子台
５ 天秤
６ 針棒
７ 糸立て台
９ 糸調子
１０ ミシン針
１１，５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ 刺繍枠駆動装置
１２ 固定枠体
１４，５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ Ｙ軸方向移動機構（第１移動機構）
１６ ガイド軸
１７ 可動枠体（前後移動部）
１８ ネジガイド
１９ ドラム受
２０ 送りねじ装置（送りねじ手段）
２１ ねじ棒
２３ Ｙ軸モータ
２５，５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃ Ｘ軸方向移動機構（第２移動機構）
２６，２８ 回転ローラ（回転体）
２７，２９ スプロケット
３０ ガイドローラ
３２ 従動ドラム（回転体）
３４ Ｘ軸モータ（回転駆動手段）
３５，３６ 連結シャフト
３７ 駆動プーリ
３８ タイミングベルト
３９ 保持枠（刺繍枠）
４０ 締結具（展張保持手段）
４１ 金属バンド（架け渡しバンド）
４２ 締付バンド
４８ ベッド（支持体）
４９ 針板
５３ 主軸
５７ 連結バー
５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃ プーリ
５９ タイミングベルト
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば長尺の布等からなる刺繍対象物を左，右に回転しつつ前，後に移動して刺繍柄を形成するのに好適に用いられる刺繍機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、刺繍データ等に従ってミシンの主軸等を駆動制御することにより、多数色の上糸（刺繍糸）を用いて布等の刺繍対象物に多数色の刺繍柄を実現するようにした刺繍機は知られている。
【０００３】
また、このような刺繍機を用いて、帽子等の刺繍対象物に刺繍データに従った刺繍柄を施す場合には、ミシンヘッドの下側に位置して刺繍機の基台側に帽子枠と呼ばれる略筒状の刺繍枠を取付け、この帽子枠を左，右に回転させつつ前，後に移動させることにより、帽子等の刺繍対象物に刺繍柄を形成するものである（例えば、特開平７−９０７６５号公報等）。
【０００４】
一方、幅広の布等からなる刺繍対象物に対し複数頭のミシンヘッドを用いて同一の刺繍柄を同時並行的に作成するようにした多頭刺繍ミシンも知られている（例えば、特開平７−５４２５８号公報等）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術にあっては、例えば帽子枠を用いた形式の刺繍機の場合、刺繍対象物が帽子のような比較的小さいものに限られてしまい、大きな刺繍対象物を取り扱うのが難しいという問題がある。
【０００６】
一方、複数頭のミシンヘッドを用いて同一の刺繍柄を同時並行的に作成するようにした多頭刺繍ミシンの場合には、幅広の布等からなる比較的大きな刺繍対象物に対しても刺繍柄を形成できるという利点がある。
【０００７】
しかし、この場合には、所謂原反枠と呼ばれる特別な布保持枠を用いて刺繍対象の布を、一定の送り量毎に断続的に送り出すものであるから、布送りを断続的に行う度毎に刺繍対象の布が尺取り虫のような動きを繰返すことになり、刺繍柄の途中につなぎ目となる部分が発生し易く、つなぎ目部分の刺繍を綺麗に仕上げるのが難しいという問題がある。
【０００８】
また、前述した原反枠等の布保持枠は重量物となるために、枠移動を行う回転源（電動モータ等）を大型化する必要が生じ、刺繍機全体が大型化するばかりでなく、刺繍スピードを速くするのが難しいという問題がある。
【０００９】
さらに、多頭刺繍ミシンは複数のミシンヘッドを前提とする構成であるため、各ミシンヘッドの間隔によって刺繍範囲が制限されることになり、刺繍範囲を大きくすることが難しいという問題がある。
【００１０】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、大きな刺繍対象物にも容易に刺繍を行うことができ、刺繍柄を短時間で効率的に仕上げることができると共に、刺繍範囲を大きく取ることができ、刺繍スピードも速くすることができるようにした刺繍機を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明は、刺繍用の基台と、該基台上に設けられミシン針を駆動するミシンヘッドと、該ミシンヘッドの下側に位置して前記基台に設けられ該基台の前，後方向に移動する前後移動部を有した第１移動機構と、該第１移動機構の前後移動部に設けられ刺繍対象物を前記基台の左，右方向に移動させる第２移動機構とからなる刺繍機に適用される。
【００１２】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記第２移動機構を、前記第１移動機構の前後移動部に対して回転可能に設けられ前記刺繍対象物を外周側に架け渡すために互いに離間して配置される複数の回転体と、該各回転体の外周側に架け渡した刺繍対象物を展張状態で保持する展張保持手段と、前記各回転体を展張保持手段と共に正，逆方向に回転駆動し前記刺繍対象物を基台の左，右方向に移動させる回転駆動手段とから構成したことにある。
【００１３】
このように構成することにより、互いに離間した複数の回転体に対し刺繍対象物を外側から架け渡すように取付けた状態で、展張保持手段を用いて刺繍対象物を展張した状態に保持できる。そして、回転駆動手段を用いて各回転体を展張保持手段と共に正，逆方向に回転駆動することにより、前記刺繍対象物を基台の左，右方向に移動させることができる。また、第１移動機構の前後移動部を基台の前，後方向に移動したときには、これに追従して各回転体も展張保持手段と一緒に前，後方向に移動されるので、刺繍対象物を基台の前，後方向に移動でき、これにより刺繍対象物をミシン針と垂直な２軸方向（前，後方向と左，右方向）に刺繍データ等に従って移動することができる。
【００１４】
また、請求項２の発明は、第１移動機構を、基台の前，後方向に延びるガイド軸と、該ガイド軸の軸方向に移動可能に設けられ前後移動部となって各回転体を回転可能に支持する可動枠体と、前記ガイド軸と平行に延びるねじ棒を有し該ねじ棒の回転を可動枠体の軸方向変位に変換する送りねじ手段とにより構成している。
【００１５】
これにより、例えば電動モータ等の回転源でねじ棒を回転させると、この回転が可動枠体の軸方向変位に変換され、可動枠体を各回転体と一緒にガイド軸に沿って軸方向（基台の前，後方向）に動かすことができる。また、このときの移動量をねじ棒の回転量に応じて制御でき、基台の前，後方向における移動量制御を安定して行うことができる。
【００１６】
また、請求項３の発明によると、複数の回転体は、基台の前，後方向に離間し回転駆動手段により正，逆方向に回転される２つの回転ローラと、該各回転ローラに対し径方向に離間して配設され該各回転ローラの回転に追従して回転される従動ドラムとからなり、該従動ドラムは前記各回転ローラの離間寸法に対応する軸方向長さをもって形成する構成としている。
【００１７】
これにより、基台の前，後方向に離間した２つの回転ローラと従動ドラムとによって回転体を構成でき、例えば原反枠等に比較して回転体を軽量化することができる。そして、刺繍対象の布は、その幅方向両端を前，後の回転ローラに巻き付け、布の長手方向端部を従動ドラムに架け渡すように延ばすことにより、展張保持手段を用いて各回転ローラと従動ドラムとの間に長尺の布を展張状態で保持することができる。
【００１８】
一方、請求項４の発明によると、展張保持手段は、刺繍対象物となる刺繍布を各回転ローラと従動ドラムとに外側から巻き付けるように架け渡した状態で、該刺繍布を各回転ローラと従動ドラムとに外側から締付ける可撓性の締結具により構成している。
【００１９】
これにより、刺繍対象物となる刺繍布を各回転ローラと従動ドラムとに外側から巻き付けるように架け渡した状態で、可撓性の締結具を用いて刺繍布を各回転ローラと従動ドラムとに外側から締付けて保持することができる。
【００２０】
また、請求項５の発明は、締結具を、回転ローラと従動ドラムとに外側から巻き付けるように架け渡される架け渡しバンドと、該架け渡しバンドに対して刺繍布を巻き付けた状態で該架け渡しバンドに刺繍布を外側から締付ける締付バンドとにより構成している。
【００２１】
これにより、架け渡しバンドを回転ローラと従動ドラムとに外側から巻き付けるように架け渡して取付けた状態で、該架け渡しバンドに対して刺繍布を巻き付けつつ、該架け渡しバンドの外側から刺繍布を締付バンドを用いて締付けることができ、該締付バンドと架け渡しバンドとの間に刺繍布を展張状態で挟持することができる。
【００２２】
また、請求項６の発明によると、基台には前，後方向に延びミシン針と上，下で対向する位置に針板が取付けられた下糸側の支持体を設け、２つの回転ローラのうち一方の回転ローラは、該支持体が内側に挿通され該支持体に対し左，右方向へと相対回転される中空のリング体により構成している。
【００２３】
これにより、第１移動機構の前後移動部を移動するときには、中空のリング体からなる回転ローラを下糸側の支持体に対して前後移動部と一緒に前，後方向に相対移動でき、回転ローラを正，逆回転するときには、これと一緒に刺繍布を支持体の左，右方向に相対移動することができる。
【００２４】
さらに、請求項７の発明によると、基台にはミシンヘッド、第１移動機構および第２移動機構をそれぞれ複数個設け、これらの各ミシンヘッド、各第１移動機構および各第２移動機構はそれぞれ共通の駆動源を用いる構成としている。
【００２５】
これにより、多頭式刺繍機の各ミシンヘッドを単一の駆動源を用いて駆動でき、複数の第１移動機構も他の単一駆動源によって駆動できると共に、複数の第２移動機構も別の単一駆動源により駆動することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による刺繍機を添付図面に従って詳細に説明する。まず、図１ないし図１２は本発明の第１の実施の形態を示している。
【００２７】
図において、１は当該刺繍機の支持台となる刺繍用の基台で、該基台１の上面側には後述のミシンヘッド２が設けられている。また、基台１の前側には、図１に示すように略コ字形状の凹窪部１Ａが形成され、この凹窪部１Ａ内には、後述する針棒ケース３等の下側に位置して後述の刺繍枠駆動装置１１、ベッド４８等が設けられている。
【００２８】
２は基台１上に搭載された刺繍機のミシンヘッドで、該ミシンヘッド２の前面側には、左，右（図１中の矢示Ａ，Ｂ方向）に移動可能となった針棒ケース３と、該針棒ケース３上に位置して色替え機構（図示せず）により針棒ケース３と一体に左，右方向に移動される糸調子台４とが設けられている。
【００２９】
そして、ミシンヘッド２には、主軸モータにより主軸を介して駆動される天秤駆動部、針棒駆動部（いずれも図示せず）等が設けられ、これらの駆動部により天秤５、針棒６がそれぞれ上，下に駆動される。また、前記色替え機構は、針棒ケース３と糸調子台４とを一体に左，右（図１中の矢示Ａ，Ｂ方向）に移動させることにより、所謂色替え作業を行うものである。
【００３０】
７はミシンヘッド２の後部側に設けられた上糸収納部となる糸立て台で、該糸立て台７には、複数の上糸ボビン７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，…等が設けられ、これらの上糸ボビン７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，…には、例えば赤、青、黄、白、黒色等の複数色の上糸（刺繍糸）等が巻回されている。そして、刺繍作業時には、これらの上糸ボビン７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，…から選択的に刺繍糸が天秤５により引出され、後述の刺繍布４５等に対する刺繍が行われるものである。
【００３１】
８，８，…はミシンヘッド２の糸調子台４に設けられた糸張り器で、これらの糸張り器８は、図１に示すように糸調子台４の上部側に互いに間隔をもって、例えば合計９個配設されている。
【００３２】
９，９，…は各糸張り器８の下側に位置して糸調子台４に設けられた例えば合計９個の糸調子を示している。そして、糸立て台７の上糸ボビン７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，…等から引出された刺繍糸は、それぞれ糸張り器８を介して各糸調子９へと導かれ、この糸調子９により天秤５側に向けて低摩擦給糸されるものである。
【００３３】
１０，１０，…は針棒ケース３の下端側に各針棒６を介して設けられた複数のミシン針で、該各ミシン針１０は、ミシンヘッド２に設けられた前記針棒駆動部により主軸の回転に従って針棒６と一緒に上，下に駆動されるものである。
【００３４】
なお、これらの針棒６、ミシン針１０についても、天秤５と同様に前記色替え機構により選択され、選択された針棒６のみがミシン針１０と共に上，下に往復動するように駆動される。そして、非選択となった残余の針棒６はミシン針１０と一緒に上死点位置に留まり、色替え機構で選択されるまでは上死点位置に保持されるものである。
【００３５】
１１はミシンヘッド２の下側に位置して基台１の凹窪部１Ａ内に設けられた刺繍枠駆動装置で、該刺繍枠駆動装置１１は、図１に示す如く基台１の凹窪部１Ａ内を前，後方向（以下、Ｙ軸方向という）に延びた固定枠体１２と、該固定枠体１２に設けられた後述のＹ軸方向移動機構１４およびＸ軸方向移動機構２５等とにより構成されている。
【００３６】
ここで、固定枠体１２は、例えば金属平板等を図１に示すようにコ字形状に折曲げることにより形成され、Ｙ軸方向に延びる平板状の底板１２Ａと、該底板１２Ａの前端側から上向きに立設された前板１２Ｂと、底板１２Ａの後端側から上向きに立設された後板１２Ｃとにより構成されている。
【００３７】
また、後板１２Ｃの外側面には、図２および図３に示すようにモータ支持台１３が設けられ、該モータ支持台１３上には後述のＹ軸モータ２３が設置されている。そして、Ｙ軸モータ２３は後述のねじ棒２１を正，逆方向に回転駆動することにより、後述の可動枠体１７をＸ軸方向移動機構２５等と一緒にＹ軸方向に移動させるものである。
【００３８】
１４は第１移動機構としてのＹ軸方向移動機構で、このＹ軸方向移動機構１４は、前板１２Ｂと後板１２Ｃとの間をＹ軸方向（前，後方向）に延び両端側が前板１２Ｂと後板１２Ｃとに軸受１５，１５を用いて支持された細長いガイド軸１６と、前板１２Ｂと後板１２Ｃとの間に位置しガイド軸１６に沿ってＹ軸方向に移動可能となった前後移動部としての可動枠体１７と、後述の送りねじ装置２０等とにより構成されている。
【００３９】
ここで、可動枠体１７は、例えば金属平板等を図２、図３に示すようにコ字形状に折曲げることにより形成され、Ｙ軸方向に延びる平板状の底枠部１７Ａと、該底枠部１７Ａの前端側から上向きに立設された前枠部１７Ｂと、底枠部１７Ａの後端側から上向きに立設された後枠部１７Ｃとにより構成されている。
【００４０】
そして、後枠部１７Ｃの上端側には、図４に示す如く略Ｕ字状の切欠き部１７Ｄが形成され、該切欠き部１７Ｄは後述のベッド４８と後枠部１７Ｃとの間に隙間を形成して両者の接触、干渉を防止するものである。
【００４１】
また、ガイド軸１６は、後述するねじ棒２１の回転に追従して可動枠体１７が受ける回転トルクを受承し、このねじ棒２１と共に可動枠体１７を安定した正立姿勢に保持するものである。
【００４２】
１８，１８は可動枠体１７の前枠部１７Ｂと後枠部１７Ｃとにそれぞれ設けられたネジガイドで、該各ネジガイド１８は、内周側にめねじが形成された筒状ナットからなり、後述のねじ棒２１に螺合するものである。そして、ネジガイド１８は後述する送りねじ装置２０の一部を構成している。
【００４３】
１９，１９は底枠部１７Ａの下面側に固定して設けられたドラム受で、該各ドラム受１９は、図３に示す如くＹ軸方向に離間して可動枠体１７の底枠部１７Ａから下向きに垂下され、後述の従動ドラム３２を回転軸３３を介して回転可能に支持するものである。
【００４４】
２０は可動枠体１７をＹ軸方向に移動させる送りねじ手段を構成する送りねじ装置で、該送りねじ装置２０は、ガイド軸１６の下側に位置してガイド軸１６と平行に延び、ネジガイド１８，１８と螺合するおねじが外周側に形成されたねじ棒２１と、該ねじ棒２１の両端側を回転可能に支持するため前板１２Ｂと後板１２Ｃとに設けられた軸受２２，２２と、後板１２Ｃの外側に位置してモータ支持台１３上に設置されたＹ軸モータ２３等とにより構成されている。
【００４５】
そして、Ｙ軸モータ２３は、図３に示すように継手２４を介してねじ棒２１に連結され、ねじ棒２１を正，逆方向に回転駆動するものである。この場合、ねじ棒２１の回転は、各ネジガイド１８により可動枠体１７のＹ軸方向変位に変換され、これによって可動枠体１７が後述の回転ローラ２６，２８および従動ドラム３２等と一緒にＹ軸方向に移動されるものである。
【００４６】
なお、前述した送りねじ装置２０は、例えばボールベアリング等に用いる多数個の鋼球を各ネジガイド１８とねじ棒２１との間に転動可能に介在させるようにした所謂ボールねじ機構により構成してもよいものである。
【００４７】
２５は可動枠体１７に設けられた第２移動機構としてのＸ軸方向移動機構で、該Ｘ軸方向移動機構２５は、後述の回転ローラ２６，２８、従動ドラム３２、Ｘ軸モータ３４および締結具４０等により構成されている。
【００４８】
２６は可動枠体１７の前枠部１７Ｂ側に回転可能に設けられた第１の回転体としての回転ローラで、該回転ローラ２６は、図３に示すようにガイド軸１６の外周側に回転可能に設けられた中実の円板等により構成され、その外周側には後述のタイミングベルト３８が巻回されている。そして、回転ローラ２６には円板状のスプロケット２７が一体に設けられ、該スプロケット２７もガイド軸１６によって回転可能に支持されている。
【００４９】
また、スプロケット２７の外周側には複数の歯部２７Ａが形成され、該各歯部２７Ａには後述の金属バンド４１が噛合状態で取付けられている。なお、スプロケット２７は回転ローラ２６の一部を構成しており、回転ローラ２６はスプロケット２７と一体に形成してもよいものである。
【００５０】
２８は回転ローラ２６から軸方向に離間して可動枠体１７の後枠部１７Ｃ側に回転可能に設けられた第２の回転体としての回転ローラで、該回転ローラ２８は図３に示す如く中空のリング体として形成され、中空の回転ローラ２８には中空のスプロケット２９が一体に設けられている。
【００５１】
そして、中空の回転ローラ２８とスプロケット２９は、図４、図７に示すように例えば３組のガイドローラ３０，３０，…により３点支持され、該各ガイドローラ３０は図３に示す如くそれぞれ支軸３１を介して後枠部１７Ｃに回転可能に取付けられている。また、回転ローラ２８の外周側には後述のタイミングベルト３８が巻回され、回転ローラ２８はスプロケット２９と一緒に後述のＸ軸モータ３４により回転駆動されるものである。
【００５２】
また、スプロケット２９の外周側にも、図４、図７に示すように複数の歯部２９Ａが形成され、該各歯部２９Ａには後述の金属バンド４１が噛合状態で取付けられている。なお、スプロケット２９は回転ローラ２８の一部を構成しており、回転ローラ２８はスプロケット２９と一体に形成してもよいものである。
【００５３】
３２は回転ローラ２６，２８から径方向（下側）に離間して設けられた第３の回転体としての従動ドラムで、該従動ドラム３２は、図３、図４、図７に示すように軽量な中空ドラムとして形成されている。そして、従動ドラム３２は、可動枠体１７の下方位置で前，後のドラム受１９，１９間に回転軸３３を介して回転可能に取付けられ、フリーホイールを構成するものである。
【００５４】
また、従動ドラム３２は、スプロケット２７，２９（回転ローラ２６，２８）間の離間寸法に対応した軸方向長さをもって形成され、その両端側外周には複数の歯部３２Ａ，３２Ａ，…が設けられている。そして、従動ドラム３２の各歯部３２Ａには、スプロケット２７，２９との間で後述の金属バンド４１が噛合されることにより、従動ドラム３２は回転ローラ２６，２８に追従して回転されるものである。
【００５５】
また、中空ドラムからなる従動ドラム３２は、図５、図７に示すように周方向に離間して複数の抜き穴３２Ｂ，３２Ｂ，…が形成され、これらの抜き穴３２Ｂによっても従動ドラム３２は十分に軽量化が図られているものである。
【００５６】
３４は可動枠体１７の底枠部１７Ａ上に設置されたＸ軸モータで、該Ｘ軸モータ３４の軸方向両端側には、図３に示すように一対の連結シャフト３５，３６が設けられ、これらの連結シャフト３５，３６はＸ軸モータ３４により同期して回転されるものである。
【００５７】
また、連結シャフト３５は前端側が可動枠体１７の前枠部１７Ｂに回転可能に支持され、連結シャフト３６の後端側は後枠部１７Ｃに回転可能に支持されている。そして、Ｘ軸モータ３４は、後述の駆動プーリ３７およびタイミングベルト３８と共に回転駆動手段を構成し、回転ローラ２６，２８を正，逆回転させることにより後述の刺繍布４５をベッド４８の左，右方向（Ｘ軸方向）に移動するものである。
【００５８】
３７，３７は連結シャフト３５，３６にそれぞれ設けられた駆動プーリで、該各駆動プーリ３７は、回転ローラ２６，２８よりも小径に形成され、これらの回転ローラ２６，２８と各駆動プーリ３７との間にはそれぞれタイミングベルト３８が巻回されている。
【００５９】
そして、駆動プーリ３７はＸ軸モータ３４で正，逆回転されることにより、回転ローラ２６，２８にはタイミングベルト３８を介して減速した回転が伝えられる。また、回転ローラ２６，２８の回転は、スプロケット２７，２９から金属バンド４１を介して従動ドラム３２に伝達されるものである。
【００６０】
３９は本実施の形態で採用した刺繍枠としての保持枠で、該保持枠３９は、前述したスプロケット２７，２９（回転ローラ２６，２８）および従動ドラム３２と、これらの外周側に架け渡すように巻回された後述の金属バンド４１等とにより構成されるものである。
【００６１】
４０は回転ローラ２６，２８と従動ドラム３２の外周側に刺繍布４５を展張状態で保持する展張保持手段としての締結具で、該締結具４０は、図８に示すようにＹ軸方向に離間して配置され、薄い鋼板等の可撓性材料から細長い無端の帯状体（例えば、スチールベルト等）として形成された一対の金属バンド４１，４１と、耐久性の高い布材または皮革等の可撓性材料から細長い帯状に形成され、該各金属バンド４１の外周側に巻回される一対の締付バンド４２，４２等とにより構成されている。
【００６２】
ここで、各金属バンド４１には多数のスプロケット孔４１Ａ，４１Ａ，…が穿設され、これらのスプロケット孔４１Ａは、図７に例示するようにスプロケット２７，２９の各歯部２７Ａ，２９Ａと従動ドラム３２の各歯部３２Ａとに噛合される。これにより、金属バンド４１は、これらのスプロケット２７，２９と従動ドラム３２とに外側から巻き付けるように架け渡される架け渡しバンドを構成している。
【００６３】
また、締付バンド４２，４２の両端側には、図８に示すように各締付バンド４２間をＹ軸方向で連結する連結ベルト４３，４４が設けられ、これらの連結ベルト４３，４４には、それぞれ一対の連結具４３Ａ，４４Ａが設けられている。この場合、例えば合成ゴム等の伸縮性を有する材料を用いて各連結具４３Ａを形成するのがよい。
【００６４】
そして、締付バンド４２は、図９に例示するように金属バンド４１との間で刺繍対象物となる刺繍布４５をマジックテープ等の滑止め材４６，４６を介して挟持するものである。
【００６５】
この場合、刺繍布４５は、図８に示す前，後の金属バンド４１，４１に対して幅方向両端側を巻き付けるようにして架け渡され、これらの金属バンド４１をほぼ全長にわたって外側から覆った状態で取付けられる。そして、各締付バンド４２は、各金属バンド４１の外周側に刺繍布４５を外側から締付けるように配設され、このときに連結ベルト４３，４４間が各連結具４３Ａ，４４Ａにより展張状態で連結されるものである。
【００６６】
なお、図９に示す滑止め材４６はマジックテープに限らず、例えば両面テープ等を用いて構成してもよい。そして、このような滑止め材４６，４６を用いることにより、金属バンド４１と締付バンド４２との間に刺繍布４５を安定した展張状態で保持し続けるものである。
【００６７】
４７，４７はスプロケット２７，２９間に位置して可動枠体１７に着脱可能に設けられるガード板で、該各ガード板４７は、図１０ないし図１２に示すように薄い金属板等を用いて略平板状に形成され、その上端側は図６に例示するように回転ローラ２６等とほぼ対応した曲率をもって湾曲されている。
【００６８】
また、ガード板４７の内側面には、２枚の補強板４７Ａ，４７Ａが間隔をもって接合され、該各補強板４７Ａは、ガード板４７を内側から補強すると共に、その下端側でガード板４７を可動枠体１７の底枠部１７Ａ上に安定した正立状態に保つものである。
【００６９】
そして、ガード板４７，４７は、図４ないし図７に示すようにスプロケット２７，２９間に位置して可動枠体１７の底枠部１７Ａ上に固定具（図示せず）等を用いて取付けられ、その上端側は図６に示す如く後述するベッド４８の左，右両側に対称形状をなして配置されている。
【００７０】
また、各ガード板４７は、スプロケット２７，２９、各金属バンド４１との間にそれぞれ隙間を有し、これらのスプロケット２７，２９および各金属バンド４１が図６中のＸ方向に円滑に動くのを補償する構成となっている。
【００７１】
そして、各ガード板４７は、スプロケット２７，２９と従動ドラム３２の外周側に締結具４０を用いて展張状態に保持された刺繍布４５が、内側に倒れ込むように変形するのを防止し、例えば図７に示すＸ軸モータ３４等に刺繍布４５が部分的に接触したりするのを内側から防ぐものである。
【００７２】
４８はＹ軸方向移動機構１４の上側に位置して基台１の凹窪部１Ａに設けられた下糸側の支持体となるベッドで、該ベッド４８は、図１に示すようにミシンヘッド２の針棒ケース３等と上，下で対向する位置に配設され、Ｘ軸方向移動機構２５の回転ローラ２８、スプロケット２９等の内側をＹ軸方向に貫通して延びている。
【００７３】
そして、ベッド４８の先端側上面には針板４９が取付けられ、この針板４９には、図１に示すミシン針１０と上，下で対向する位置に針孔４９Ａが穿設されている。また、ベッド４８の先端側には、針板４９の下側に位置して下糸用のボビンが着脱可能に取付けられる回転釜（いずれも図示せず）等が設けられているものである。
【００７４】
本実施の形態による刺繍機は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について述べる。
【００７５】
まず、図９中に二点鎖線で例示した刺繍布４５を、スプロケット２７，２９、従動ドラム３２および金属バンド４１等からなる保持枠３９の外周側に架け渡すように巻き付け、この上から締結具４０の締付バンド４２を金属バンド４１の外周側に刺繍布４５を外側から締付けるように巻き付ける。
【００７６】
そして、このときに図８に示す連結ベルト４３，４４間を各連結具４３Ａ，４４Ａにより張力を与えた状態で連結し、金属バンド４１と締付バンド４２との間に刺繍布４５の縁部側を展張状態で保持する。
【００７７】
次に、この状態でＹ軸モータ２３を駆動し、送りねじ装置２０のねじ棒２１を正，逆方向に回転させると、この回転が可動枠体１７の前枠部１７Ｂと後枠部１７Ｃとに各ネジガイド１８を介して伝えられ、回転運動が直線運動に変換されることにより可動枠体１７が、Ｘ軸方向移動機構２５の回転ローラ２６，２８、従動ドラム３２および刺繍布４５の締結具４０等と一緒にガイド軸１６に沿ってＹ軸方向に移動される。
【００７８】
この場合、送りねじ装置２０のねじ棒２１を正方向に回転させたときには、可動枠体１７が回転ローラ２６，２８、従動ドラム３２および刺繍布４５の締結具４０等と一緒にＹ軸方向一側（例えば、ベッド４８の前側）に向けて移動する。また、送りねじ装置２０のねじ棒２１を逆方向に回転させると、可動枠体１７が回転ローラ２６，２８、従動ドラム３２および締結具４０等と一緒にＹ軸方向他側に移動する。
【００７９】
一方、可動枠体１７の底枠部１７Ａ上に設置したＸ軸モータ３４を駆動したときには、連結シャフト３５，３６により各駆動プーリ３７が同期して回転され、この回転は各タイミングベルト３８を介して回転ローラ２６，２８に所定の減速比をもって伝えられる。
【００８０】
そして、回転ローラ２６，２８の回転はスプロケット２７，２９から各金属バンド４１を介して従動ドラム３２に伝達され、これらのスプロケット２７，２９、従動ドラム３２および金属バンド４１等からなる保持枠３９が刺繍布４５と一緒に、図４、図６に例示するＸ方向（ベッド４８の左，右方向）に回転されるものである。
【００８１】
この場合、Ｘ軸モータ３４を正方向に回転駆動したときには、保持枠３９がベッド４８に対して例えば左方向に相対回転され、Ｘ軸モータ３４を逆方向に回転駆動したときには、保持枠３９がベッド４８に対して例えば右方向に相対回転されることになる。
【００８２】
さらに、前述の如く刺繍布４５が保持枠３９、可動枠体１７と一緒にＹ軸方向（ベッド４８の前，後方向）に移動されると共に、Ｘ軸方向（ベッド４８の左，右方向）に回転される枠移動が行われているときには、これにほぼ連動してミシンヘッド２側のミシン針１０が主軸の回転に伴って上，下に運針される。
【００８３】
そして、このミシン針１０は、針板４９の針孔４９Ａ内に向けて運針されることにより、ベッド４８内の下糸とミシン針１０側の上糸とに絡みが与えられ、前記刺繍布４５には刺繍データに対応した多色の刺繍柄が連続的に実現されるものである。
【００８４】
かくして、本実施の形態によれば、スプロケット２７，２９、従動ドラム３２および金属バンド４１等からなる保持枠３９の外周側に、刺繍対象となる刺繍布４５等を架け渡すように巻き付けて保持でき、例えば長さ寸法が１００〜１５０ｃｍ、幅寸法が２５〜３０ｃｍにも及ぶ大きな刺繍布４５に対しても連続的な刺繍柄を形成することができる。
【００８５】
そして、このような大きい刺繍布４５等に対して刺繍を行うときにも、スプロケット２７，２９、従動ドラム３２および金属バンド４１等からなる保持枠３９を、ベッド４８に対して前，後方向（Ｙ軸方向）に円滑に相対移動できると共に、左，右方向（Ｘ軸方向）にも円滑に相対移動することができ、従来技術で述べたように刺繍柄の途中につなぎ目等が発生するのを防止できる。
【００８６】
従って、例えば優勝旗のような旗、幟、三角形の旗等のように、長い布地に長い柄の刺繍を施すような場合にも容易に対処することができる。また、バスタオル等の長い布地に対しても長い柄の刺繍柄を実現できる。
【００８７】
また、可動枠体１７の底枠部１７Ａから垂下して設ける従動ドラム３２を予め複数種類（例えば、従動ドラム３２の外径等が異なる）用意しておき、刺繍対象物の長さ等に応じてこれらの従動ドラム３２を選択的に取替えることも可能である。
【００８８】
また、従動ドラム３２を省略し、スプロケット２７，２９間にのみ刺繍対象の布を架け渡すように巻き付けることも可能であり、この場合には、スプロケット２７，２９を用いて刺繍用の保持枠を円筒状の中空ドラムとして構成することができる。
【００８９】
また、Ｙ軸方向移動機構１４を、固定枠体１２の前板１２Ｂと後板１２Ｃとの間に設け前，後方向に延びるガイド軸１６と、該ガイド軸１６の軸方向に移動可能に設けられ回転ローラ２６，２８等を回転可能に支持する可動枠体１７と、ガイド軸１６と平行に延びるねじ棒２１を有し、該ねじ棒２１の回転を可動枠体の軸方向変位に変換する送りねじ装置２０とにより構成している。
【００９０】
このため、Ｙ軸方向における可動枠体１７の移動量をねじ棒２１の回転量に応じて制御でき、可動枠体１７の移動量制御を安定して行うことができる。また、可動枠体１７に設けたネジガイド１８とねじ棒２１との間でＹ軸モータ２３の回転を減速でき、Ｙ軸モータ２３を小型で小トルクの電動モータ（例えば、ステッピングモータ、ＡＣサーボモータ等）を用いて構成することができる。
【００９１】
また、Ｘ軸方向移動機構２５のＸ軸モータ３４を、可動枠体１７の底枠部１７Ａ上に設置することができ、可動枠体１７内にＸ軸モータ３４、連結シャフト３５，３６、駆動プーリ３７およびタイミングベルト３８等からなる回転ローラ２６，２８の回転駆動手段をコンパクトに収容し、全体の小型化を図ることができる。
【００９２】
そして、前記駆動プーリ３７を回転ローラ２６，２８に比較して小径のプーリとして形成することにより、Ｘ軸モータ３４の回転をタイミングベルト３８等で減速して回転ローラ２６，２８に伝達でき、Ｘ軸モータ３４も小型で小トルクの電動モータ（例えば、ステッピングモータ、ＡＣサーボモータ等）を用いて構成することができる。
【００９３】
また、刺繍布４５等の締結具４０を、回転ローラ２６，２８のスプロケット２７，２９と従動ドラム３２とに外側から巻き付けるように架け渡される金属バンド４１と、該金属バンド４１に対して刺繍布４５を巻き付けた状態で刺繍布４５を外側から締付ける締付バンド４２等とにより構成しているので、該締付バンド４２と金属バンド４１との間に刺繍布４５を展張した状態に挟持でき、刺繍布４５にシワ、偏り等が発生するのを良好に抑えることができる。
【００９４】
従って、本実施の形態によれば、Ｘ軸方向移動機構２５を可動枠体１７内に設けた回転ローラ２６，２８等で構成することにより、大きな刺繍対象物にも容易に刺繍を行うことができ、長い柄の刺繍等を短時間で効率的に仕上げることができると共に、刺繍範囲を大きく取ることができ、刺繍スピードも速くすることができる。
【００９５】
次に、図１３は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、複数のミシンヘッドを有する多頭式刺繍機に、第１移動機構と第２移動機構とをそれぞれ設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態でも、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００９６】
図中、５１は本実施の形態で採用した多頭式刺繍機の基台で、該基台５１上には、例えば３頭のミシンヘッド５２，５２，…が配設されている。そして、各ミシンヘッド５２は、第１の実施の形態で述べたミシンヘッド２と同様に構成され、針棒ケース３、糸調子台４および糸立て台７等をそれぞれ有している。
【００９７】
しかし、これらのミシンヘッド５２は、共通の主軸５３を用いて互いに連結され、該主軸５３を単一の駆動源となる主軸モータ（図示せず）で回転させることにより、同期して駆動されるものである。
【００９８】
５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃは各ミシンヘッド５２の下側に位置して基台５１に設けられた３個の刺繍枠駆動装置で、該刺繍枠駆動装置５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃは、第１の実施の形態で述べた刺繍枠駆動装置１１とほぼ同様に構成され、固定枠体１２，１２，…と、該各固定枠体１２にそれぞれ設けられたＹ軸方向移動機構５５Ａ，５５Ｂ，５５ＣおよびＸ軸方向移動機構５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃ等とを有している。
【００９９】
ここで、Ｙ軸方向移動機構５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃは、第１の実施の形態で述べたＹ軸方向移動機構１４とほぼ同様に構成されている。しかし、この場合には送りねじ装置２０が、例えば中央のＹ軸方向移動機構５５Ｂに設けられ、左，右のＹ軸方向移動機構５５Ａ，５５Ｃは、それぞれの可動枠体１７が連結バー５７，５７等を用いてＹ軸方向移動機構５５Ｂの可動枠体１７に連結されている。
【０１００】
このため、中央のＹ軸方向移動機構５５Ｂに設けた送りねじ装置２０により中央の可動枠体１７をＹ軸方向に移動するときには、左，右のＹ軸方向移動機構５５Ａ，５５Ｃもそれぞれの可動枠体１７が連結バー５７，５７を介して同様にＹ軸方向に移動されるものである。
【０１０１】
また、Ｘ軸方向移動機構５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃも、第１の実施の形態で述べたＸ軸方向移動機構２５とほぼ同様に構成されている。しかし、この場合には、例えば各固定枠体１２と各可動枠体１７との間にそれぞれプーリ５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃが設けられ、これらのプーリ５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃは、タイミングベルト５９等を用いて同期して回転する構成としている。
【０１０２】
そして、中央のＸ軸方向移動機構５６Ｂに設けたプーリ５８ＢをＸ軸モータ（図示せず）で回転駆動することにより、左，右のＸ軸方向移動機構５６Ａ，５６Ｃに設けたプーリ５８Ａ，５８Ｃを、タイミングベルト５９を介して同期回転させるものである。
【０１０３】
さらに、Ｘ軸方向移動機構５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃに設けた回転ローラ２６，２６，２６等は、それぞれのプーリ５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃに追従して回転駆動され、Ｘ軸方向移動機構５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃの各回転ローラ２６等を単一のＸ軸モータにより回転駆動する構成としている。
【０１０４】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができるが、特に本実施の形態では、複数のミシンヘッド５２，５２，…を共通の主軸５３を介して単一の駆動源となる主軸モータにより同期して駆動することができる。
【０１０５】
また、Ｙ軸方向移動機構５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃの各可動枠体１７は、中央のＹ軸方向移動機構５５Ｂに設けた送りねじ装置２０のＹ軸モータにより、左，右のＹ軸方向移動機構５５Ａ，５５Ｃの各可動枠体１７を連結バー５７を介してＹ軸方向に移動でき、この場合も単一のＹ軸モータを用いて各可動枠体１７を同期して駆動することができる。
【０１０６】
さらに、Ｘ軸方向移動機構５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃについても、それぞれの回転ローラ２６等を単一のＸ軸モータによりプーリ５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃおよびタイミングベルト５９等を介して同期して回転駆動することができる。
【０１０７】
従って、多頭式刺繍機の各ミシンヘッド５２、Ｙ軸方向移動機構５５Ａ，５５Ｂ，５５ＣおよびＸ軸方向移動機構５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃを、それぞれ単一の駆動源を用いて駆動でき、それぞれの駆動源を共通化して各ミシンヘッド５２毎に刺繍柄を同期して形成することができる。
【０１０８】
また、従来技術で述べた多頭刺繍ミシンの場合は、各ミシンヘッド間の間隔により刺繍柄の長さが制限されるが、本実施の形態による多頭式刺繍機では、第１の実施の形態でも述べたように長い柄の刺繍を実現でき、例えばミシンヘッド５２間の間隔を、例えば２５〜３０ｃｍ以下まで短縮することができる。
【０１０９】
なお、前記第２の実施の形態では、基台５１上の３頭のミシンヘッド５２を設ける場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば基台上に２頭または４頭以上のミシンヘッドを搭載した多頭式の刺繍機に適用してもよいものである。
【０１１０】
また、前記第１の実施の形態では、回転ローラ２６，２８と各駆動プーリ３７との間をタイミングベルト３８により連結するものとして述べたが、これに替えて、例えばチェーン等の回転伝達具を用いて回転力を伝える構成としてもよい。この点は、第２の実施の形態で述べたタイミングベルト５９についても同様である。
【０１１１】
また、前記第１の実施の形態では、回転ローラ２６，２８（スプロケット２７，２９）と従動ドラム３２とにより複数の回転体を構成するものとして説明したが、本発明はこれに限らず、例えば回転ローラ２６，２８のみで複数の回転体を構成してもよく、回転ローラ２６，２８にスプロケット２７，２９を一体形成する構成としてもよい。この点は、第２の実施の形態についても同様である。
【０１１２】
また、回転ローラ２６，２８を単一の中空ドラムとして形成し、この中空ドラムと従動ドラム３２との間に刺繍対象の布等を架け渡すようにして展張状態で保持する構成としてもよい。
【０１１３】
さらに、本発明による刺繍機は、帽子枠を駆動する形式とした刺繍ミシン等に適用してもよく、多色刺繍ミシンに限らず、例えば単色式ミシンにも適用できるものである。
【０１１４】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１に記載の発明によれば、基台の前，後方向に移動する前後移動部を有した第１移動機構と、該第１移動機構の前後移動部に設けられ刺繍対象物を前記基台の左，右方向に移動させる第２移動機構とからなる刺繍機において、前記第２移動機構を、複数の回転体、刺繍対象物を展張状態で保持する展張保持手段および各回転体の回転駆動手段から構成したので、互いに離間した複数の回転体に対し刺繍対象物を外側から架け渡すように取付けた状態で、展張保持手段により刺繍対象物を展張して保持でき、第１移動機構の前後移動部を基台の前，後方向に移動したときには、これに追従して各回転体を展張保持手段と一緒に前，後方向に移動できると共に、回転駆動手段を用いて各回転体を展張保持手段と共に正，逆方向に回転駆動することにより、前記刺繍対象物を基台の左，右方向に移動できる。従って、刺繍対象物をミシン針に対し垂直となる２軸方向に刺繍データ等に従って連続的に移動でき、大きな刺繍対象物にも刺繍柄を短時間で効率的に仕上げることができると共に、刺繍範囲を大きく取ることができ、刺繍スピードも速くすることができる。
【０１１５】
また、請求項２に記載の発明は、第１移動機構を、基台の前，後方向に延びるガイド軸と、該ガイド軸の軸方向に移動可能に設けられ前後移動部となって各回転体を回転可能に支持する可動枠体と、前記ガイド軸と平行に延びるねじ棒を有し該ねじ棒の回転を可動枠体の軸方向変位に変換する送りねじ手段とにより構成しているので、例えば電動モータ等の回転源でねじ棒を回転させると、この回転を可動枠体の軸方向変位に変換でき、可動枠体を各回転体と一緒にガイド軸に沿って円滑に動かすことができる。また、ガイド軸に沿った可動枠体の移動量と移動方向をねじ棒の正，逆回転とその回転量に応じて制御でき、可動枠体の移動量制御を安定して行うことができる。
【０１１６】
また、請求項３に記載の発明は、複数の回転体を、基台の前，後方向に離間した２つの回転ローラと、該各回転ローラに対し径方向に離間して配設された従動ドラムとにより構成しているので、２つの回転ローラと従動ドラムとからなる回転体を、例えば従来技術の原反枠等に比較して軽量化でき、駆動モータ等を小型化することができる。
【０１１７】
一方、請求項４に記載の発明は、展張保持手段を可撓性の締結具により構成しているので、刺繍対象物となる刺繍布を各回転ローラと従動ドラムとに外側から巻き付けるように架け渡した状態で、可撓性の締結具を用いて刺繍布を各回転ローラと従動ドラムとに外側から締付けることができ、刺繍布等を確実に展張状態で保持することができる。
【０１１８】
また、請求項５に記載の発明は、締結具を、架け渡しバンドと締付バンドとにより構成しているので、架け渡しバンドを回転ローラと従動ドラムとに外側から巻き付けるように架け渡して取付けた状態で、該架け渡しバンドに対して刺繍布を巻き付けつつ、該架け渡しバンドの外側から刺繍布を締付バンドを用いて締付けることができ、該締付バンドと架け渡しバンドとの間に刺繍布を展張状態で挟持することができる。
【０１１９】
また、請求項６に記載の発明によると、基台には前，後方向に延びミシン針と上，下で対向する位置に針板が取付けられた下糸側の支持体を設け、２つの回転ローラのうち一方の回転ローラは、該支持体が内側に挿通され該支持体に対し左，右方向へと相対回転される中空のリング体により構成しているため、第１移動機構の前後移動部を移動するときには、中空のリング体からなる回転ローラを下糸側の支持体に対して前後移動部と一緒に前，後方向に相対移動でき、回転ローラを正，逆回転するときには、これと一緒に刺繍布を支持体の左，右方向に相対移動して２軸方向の移動を実現することができる。
【０１２０】
さらに、請求項７に記載の発明によると、基台にはミシンヘッド、第１移動機構および第２移動機構をそれぞれ複数個設け、これらの各ミシンヘッド、各第１移動機構および各第２移動機構はそれぞれの駆動源を共通にする構成としているので、多頭式刺繍機の各ミシンヘッドを単一の駆動源を用いて駆動でき、複数の第１移動機構を他の単一駆動源によって駆動できると共に、複数の第２移動機構も別の単一駆動源により駆動でき、それぞれの駆動源を共通化して各ミシンヘッド毎に刺繍柄を同期して形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による刺繍機を示す斜視図である。
【図２】図１中の刺繍枠駆動装置を拡大して示す一部破断の斜視図である
【図３】図２中の矢示 III−III 方向からみた刺繍枠駆動装置の断面図である。
【図４】刺繍枠駆動装置を図３中の矢示IV−IV方向からみた拡大断面図である。
【図５】図２に示す刺繍枠駆動装置の外観図である。
【図６】刺繍枠駆動装置を図５中の矢示VI−VI方向からみた断面図である。
【図７】刺繍枠駆動装置の要部を拡大して示す一部破断の斜視図である。
【図８】刺繍布の締結具を拡大して示す斜視図である。
【図９】締結具のスチールベルトと締付バンドとの間に刺繍布を挟持した状態を図８中の矢示IX-IX方向からみた拡大断面図である。
【図１０】図６に示すガード板の斜視図である。
【図１１】図１０に示すガード板の正面図である。
【図１２】図１０に示すガード板の側面図である。
【図１３】第２の実施の形態による多頭式刺繍機を示す正面図である。
【符号の説明】
１，５１ 基台
２，５２ ミシンヘッド
３ 針棒ケース
４ 糸調子台
５ 天秤
６ 針棒
７ 糸立て台
９ 糸調子
１０ ミシン針
１１，５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ 刺繍枠駆動装置
１２ 固定枠体
１４，５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ Ｙ軸方向移動機構（第１移動機構）
１６ ガイド軸
１７ 可動枠体（前後移動部）
１８ ネジガイド
１９ ドラム受
２０ 送りねじ装置（送りねじ手段）
２１ ねじ棒
２３ Ｙ軸モータ
２５，５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃ Ｘ軸方向移動機構（第２移動機構）
２６，２８ 回転ローラ（回転体）
２７，２９ スプロケット
３０ ガイドローラ
３２ 従動ドラム（回転体）
３４ Ｘ軸モータ（回転駆動手段）
３５，３６ 連結シャフト
３７ 駆動プーリ
３８ タイミングベルト
３９ 保持枠（刺繍枠）
４０ 締結具（展張保持手段）
４１ 金属バンド（架け渡しバンド）
４２ 締付バンド
４８ ベッド（支持体）
４９ 針板
５３ 主軸
５７ 連結バー
５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃ プーリ
５９ タイミングベルト
Claims (7)
- 刺繍用の基台と、該基台上に設けられミシン針を駆動するミシンヘッドと、該ミシンヘッドの下側に位置して前記基台に設けられ該基台の前，後方向に移動する前後移動部を有した第１移動機構と、該第１移動機構の前後移動部に設けられ刺繍対象物を前記基台の左，右方向に移動させる第２移動機構とからなる刺繍機において、
前記第２移動機構は、前記第１移動機構の前後移動部に対して回転可能に設けられ前記刺繍対象物を外周側に架け渡すために互いに離間して配置される複数の回転体と、該各回転体の外周側に架け渡した刺繍対象物を展張状態で保持する展張保持手段と、前記各回転体を展張保持手段と共に正，逆方向に回転駆動し前記刺繍対象物を基台の左，右方向に移動させる回転駆動手段とから構成したことを特徴とする刺繍機。 - 前記第１移動機構は、前記基台の前，後方向に延びるガイド軸と、該ガイド軸の軸方向に移動可能に設けられ前記前後移動部となって前記各回転体を回転可能に支持する可動枠体と、前記ガイド軸と平行に延びるねじ棒を有し該ねじ棒の回転を可動枠体の軸方向変位に変換する送りねじ手段とにより構成してなる請求項１に記載の刺繍機。
- 前記複数の回転体は、前記基台の前，後方向に離間し前記回転駆動手段により正，逆方向に回転される２つの回転ローラと、該各回転ローラに対し径方向に離間して配設され該各回転ローラの回転に追従して回転される従動ドラムとからなり、該従動ドラムは前記各回転ローラの離間寸法に対応する軸方向長さをもって形成してなる請求項１または２に記載の刺繍機。
- 前記展張保持手段は、刺繍対象物となる刺繍布を前記各回転ローラと従動ドラムとに外側から巻き付けるように架け渡した状態で、該刺繍布を各回転ローラと従動ドラムとに外側から締付ける可撓性の締結具により構成してなる請求項３に記載の刺繍機。
- 前記締結具は、前記回転ローラと従動ドラムとに外側から巻き付けるように架け渡される架け渡しバンドと、該架け渡しバンドに対して刺繍布を巻き付けた状態で該架け渡しバンドに刺繍布を外側から締付ける締付バンドとにより構成してなる請求項４に記載の刺繍機。
- 前記基台には前，後方向に延び前記ミシン針と上，下で対向する位置に針板が取付けられた下糸側の支持体を設け、前記２つの回転ローラのうち一方の回転ローラは、該支持体が内側に挿通され該支持体に対し左，右方向へと相対回転される中空のリング体により構成してなる請求項３，４または５に記載の刺繍機。
- 前記基台には前記ミシンヘッド、第１移動機構および第２移動機構をそれぞれ複数個設け、これらの各ミシンヘッド、各第１移動機構および各第２移動機構はそれぞれ共通の駆動源を用いる構成としてなる請求項１，２，３，４，５または６に記載の刺繍機。
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