JP4841870B2

JP4841870B2 - ミシン

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Publication number: JP4841870B2
Application number: JP2005175034A
Authority: JP
Inventors: 孝宏緒方
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 2005-06-15
Filing date: 2005-06-15
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2025-06-15
Also published as: KR20060131631A; CN1880538B; CN1880538A; JP2006346095A

Description

本発明は、ミシンに関する。

従来、縫製中に電気的駆動手段を用いて上糸に付与する張力を変化させることが可能な糸調子装置と、バネによって上糸に比較的弱い張力を付加するプリテンション（副糸調子）を、上糸経路に備えるミシンが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
また、その上糸経路の上流側に糸調子装置、その下流側にプリテンションを備える構成のミシンや、上糸経路の上流側にプリテンション、その下流側に糸調子装置を備える構成のミシンが知られている。

そして、例えば、穴かがりミシンにおいて、図８に示すような穴かがり縫い目を形成する場合、上下の閂止部は、比較的上糸の張力を抑えた縫製を行って布の表側の縫い目に上糸が表れるようにし、一方、千鳥縫い目である左右の平行部を縫製する際には、糸調子装置により上糸の張力を高めにして縫製を行い、布の表側の縫い目に下糸が表れるようにしている。
特開２０００−３００８８１号公報

しかしながら、上記従来技術における、上糸経路の上流側に糸調子装置、下流側にプリテンションを備える構成のミシンの場合、縫い目部分と糸調子装置の経路が長いために、その経路における上糸の伸びが許容されやすく、上糸の張力変化が縫い目部分に伝わりにくいので、電気的駆動手段を動作させて糸調子装置の推力を変化させた際、上糸の張力変化を縫い目に対して作用させるまでに時間がかかってしまう問題があった。
特に、伸びやすい上糸の場合は、上糸の張力を縫い目に対して作用させるまでにより時間がかかってしまうこととなり、また、伸びにくい上糸の場合は、比較的早く上糸の張力が縫い目に対して作用することとなる。つまり、上糸の種類に応じて、上糸の張力変化を縫い目に対して作用させるまでの時間にばらつきがあることにより、上糸の種類毎に縫い目の調子（風合い）がばらついてしまうことがあるという問題があった。

また、上記従来技術における、上糸経路の上流側にプリテンション、下流側に糸調子装置を備える構成のミシンの場合、縫い目部分と糸調子装置の経路が短いために、糸調子装置の推力を変化させたことによる上糸の張力変化を早く縫い目に対して作用させることができるが、その経路における上糸の伸びの許容量が少ないので、縫い目部分に急激な張力変化を作用させてしまうことがある問題があった。
特に、閂止部から平行部に移行する際には、上糸張力が急激に増加することにより千鳥縫い目の開始端が乱れ、平行部を綺麗な山立ち状に形成することができないことがあった。
一方、平行部から閂止部に移行する際には、上糸張力が急激に減少することになり、その際に上糸の伸びが一気に開放されて、天秤による上糸の引き上げ量以上に糸が繰り出された状態となって、縫い目が乱れて汚くなることがあった。さらに、その余分に繰り出された上糸のループに回転釜の剣先がからんで二重掛けが生じ、糸切れが発生しやすくなることがあった。

本発明は、ミシンにおける糸張力の変化点で、安定した張力変化を行わせることを、その目的とする。

以上の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、被縫製物に縫い目を形成するミシンにおいて、糸供給源から導出されて縫い針に挿通される上糸が通る上糸経路に配置され、上糸に張力を付与する糸調子器と、糸調子器に作用して糸調子器が上糸に付与する張力を変化させる駆動手段と、を有する複数の糸調子装置と、複数の糸調子装置の駆動手段を順次にそれぞれ制御して、上糸に付与する張力変化を調整する張力調整制御手段と、を備え、前記複数の糸調子装置は、前記上糸経路の上流側に配置される第１の糸調子装置と、前記上糸経路の下流側に配置される第２の糸調子装置とからなり、前記張力調整制御手段は、前記第１の糸調子装置の駆動手段を制御した後、前記第２の糸調子装置の駆動手段を制御することを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、上糸に張力を付与する糸調子器と、糸調子器が上糸に付与する張力を変化させる駆動手段と、を有する糸調子装置が、ミシンの上糸経路に複数配置されており、その複数の糸調子装置の駆動手段の動作を張力調整制御手段が制御することにより、各糸調子装置がそれぞれ異なる張力を上糸に付与する。
そして、各糸調子装置が上糸に付与する張力が調整されることにより、上糸に様々な張力変化を作用させることができる。
また、複数の糸調子装置は、上糸経路の上流側に配置される第１の糸調子装置と、上糸経路の下流側に配置される第２の糸調子装置とからなるので、上糸経路における糸調子装置と縫い目部分との経路の長さの違いにより、各糸調子装置がそれぞれ異なる張力を上糸に付与する。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載のミシンにおいて、張力調整制御手段は、駆動手段が出力する推力を制御することを特徴とする。

請求項２記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、張力調整制御手段が、複数の糸調子装置のそれぞれの駆動手段が出力する推力を制御することにより、駆動手段が糸調子器に作用する作用力、作用量を変化させて、糸調子器が上糸に付与する張力を調整する。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載のミシンにおいて、張力調整制御手段は、駆動手段が動作する作動時期を制御することを特徴とする。

請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、張力調整制御手段が、複数の糸調子装置のそれぞれの駆動手段が動作する作動時期を制御することにより、駆動手段が糸調子器に作用する作用時間やタイミングを変化させて、糸調子器が上糸に付与する張力を調整する。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のミシンにおいて、張力調整制御手段は、第１の糸調子装置の駆動手段が出力する推力と、第２の糸調子装置の駆動手段が出力する推力のバランスを調整することを特徴とする。

請求項４記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、張力調整制御手段が、第１の糸調子装置の駆動手段が出力する推力と、第２の糸調子装置の駆動手段が出力する推力とのバランスを調整することにより、各駆動手段が糸調子器に作用する作用力、作用量を変化させて、各糸調子装置が上糸に付与する張力を調整する。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のミシンにおいて、駆動手段の作用に基づき糸調子器により上糸に付与される張力に関する設定を行う設定手段を備えることを特徴とする。

請求項５記載の発明によれば、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、設定手段により、駆動手段の作用に基づき糸調子器によって上糸に付与される張力に関する設定を行うことが可能になる。

請求項１記載の発明によれば、上糸に張力を付与する糸調子器と、糸調子器が上糸に付与する張力を変化させる駆動手段と、を有する糸調子装置が、ミシンの上糸経路に複数配置されているので、上糸経路に配置される複数の糸調子装置がそれぞれ異なる張力を上糸に付与することができる。

例えば、上糸経路の上流側に配置される糸調子装置と、上糸経路の下流側に配置される糸調子装置を、同じタイミングで動作させ、同じ糸張力を上糸に付与した場合、上糸経路の上流側に配置される糸調子装置の方が、糸調子装置と縫い目部分との経路が長いために、その経路における上糸の伸びが許容されやすいので、上糸の張力変化が伝わりにくい。そのため、上糸の張力変化を縫い目に対して作用させるまでに時間がかかる。一方、上糸経路の下流側に配置される糸調子装置の方が、上糸の張力変化を縫い目に対して早く作用させることができる。
つまり、上糸経路に配置される複数の糸調子装置の動作を組み合わせることにより、縫い目に対して様々な上糸の張力変化を作用させることができるようになる。

具体的には、上糸経路の上流側に配置される糸調子装置を動作させた後に、上糸経路の下流側に配置される糸調子装置を動作させることによって、上流側の糸調子装置による上糸の張力変化が縫い目に対して作用し始めるようなタイミングに、下流側の糸調子装置による上糸の張力変化が縫い目に対して作用させるようにすることで、複数段階（例えば、２段階）の張力変化を縫い目に作用させることができる。また、複数の糸調子装置の合力による張力を上糸に付与することができる。特に、先に作用する上流側の糸調子装置による上糸の張力変化は、上糸の伸びの許容により、比較的ゆっくり作用するので、より縫い目に作用させる張力変化を緩やかにすることができる。

よって、このように複数の糸調子装置を備えるミシンは、ミシンにおける糸張力の変化点において、上糸に急激な張力変化を与えることなく、緩やかに安定した張力変化を行わせることができる。
また、複数の糸調子装置は、上糸経路の上流側に配置される第１の糸調子装置と、上糸経路の下流側に配置される第２の糸調子装置とからなるので、上糸経路における糸調子装置と縫い目部分との経路の長さに違いにより、各糸調子装置がそれぞれ異なる張力を上糸に付与することができる。
そして、各糸調子装置が上糸に付与する張力が調整されることにより、上糸に様々な張力変化を作用させることができる。
例えば、上糸経路の上流側に配置される第１の糸調子装置と、上糸経路の下流側に配置される第２の糸調子装置を、同じタイミングで動作させた場合、第１の糸調子装置の方が、糸調子装置と縫い目部分との経路が長いために、その経路における上糸の伸びが許容されやすいので、上糸の張力変化が伝わりにくい。そのため、上糸の張力変化を縫い目に対して作用させるまでに時間がかかる。一方、第２の糸調子装置の方が、糸調子装置と縫い目部分との経路が短いために、上糸の張力変化を縫い目に対して早く作用させることができる。
つまり、上糸経路に配置される第１の糸調子装置と第２の糸調子装置の動作を組み合わせることにより、縫い目に対して様々な上糸の張力変化を作用させることができるようになる。
具体的には、第１の糸調子装置を動作させた後に、第２の糸調子装置を動作させることによって、第１の糸調子装置による上糸の張力変化が縫い目に対して作用し始めるようなタイミングに、第２の糸調子装置による上糸の張力変化が縫い目に対して作用させるようにすることで、２段階の張力変化を縫い目に作用させることができる。また、二つの糸調子装置の合力による張力を上糸に付与することができる。特に、先に作用する第１の糸調子装置による上糸の張力変化は、上糸の伸びの許容により、比較的ゆっくり作用するので、より縫い目に作用させる張力変化を緩やかにすることができる。
そして、上糸に急激な張力変化を与えることなく、緩やかな張力変化を行わせるように、各糸調子装置が上糸に付与する張力を調整することにより、縫い目の形状が乱れない、安定した張力変化をミシンに行わせることができる。

請求項２記載の発明によれば、張力調整制御手段が、糸調子装置の駆動手段が出力する推力を制御することにより、駆動手段が糸調子器に作用する作用力、作用量を変化させて、糸調子器が上糸に付与する張力を調整することができる。
そして、複数の糸調子装置が上糸に付与する張力が調整されることにより、上糸に様々な張力変化を作用させることができる。

例えば、上糸に付与する張力を、複数の糸調子装置の合力として出力する際に、一方の糸調子装置による張力を強めに、他方の糸調子装置による張力を弱めにするなどして、複数の糸調子装置がそれぞれ上糸に付与する張力が異なるようにしたり、また、複数の糸調子装置がそれぞれ上糸に付与する張力を同じになるようにしたりすることにより、上糸に様々な張力変化を作用させることができる。
そして、上糸に急激な張力変化を与えることなく、緩やかな張力変化を行わせるように、糸調子器が上糸に付与する張力を調整することにより、縫い目の形状が乱れない、安定した張力変化をミシンに行わせることができる。

請求項３記載の発明によれば、張力調整制御手段が、糸調子装置の駆動手段が動作する作動時期を制御することにより、駆動手段が糸調子器に作用する作用時間やタイミングを変化させて、糸調子器が上糸に付与する張力を調整することができる。
そして、複数の糸調子装置が上糸に付与する張力を調整することにより、上糸に様々な張力変化を作用させることができる。

例えば、上糸に付与する張力を、複数の糸調子装置の合力として出力する際に、一方の糸調子装置により張力を付与するタイミングを早めに、他方の糸調子装置により張力を付与するタイミングを遅めにするなどしたり、また、一方の糸調子装置により張力を付与する作用時間を長めに、他方の糸調子装置により張力を付与する作用時間を短めにするなどしたりすることにより、上糸に様々な張力変化を作用させることができる。
そして、上糸に急激な張力変化を与えることなく、緩やかな張力変化を行わせるように、糸調子器が上糸に付与する張力を調整することにより、縫い目の形状が乱れない、安定した張力変化をミシンに行わせることができる。

請求項４記載の発明によれば、張力調整制御手段が、第１の糸調子装置の駆動手段が出力する推力と、第２の糸調子装置の駆動手段が出力する推力とのバランスを調整することにより、各駆動手段が糸調子器に作用する作用力、作用量を変化させて、各糸調子装置が上糸に付与する張力を調整することができる。
そして、各糸調子装置が上糸に付与する張力が調整されることにより、上糸に様々な張力変化を作用させることができる。

例えば、上糸に付与する張力を、各糸調子装置の合力として出力する際に、第１の糸調子装置による張力を強めに、第２の糸調子装置による張力を弱めにしたり、第１の糸調子装置による張力を弱めに、第２の糸調子装置による張力を強めにしたり、また、各糸調子装置がそれぞれ上糸に付与する張力を同じにしたりするように、各駆動手段が出力する推力のバランスを調整することにより、上糸に様々な張力変化を作用させることができる。
このように、各駆動手段が出力する推力のバランスを調整することによって、上糸経路の上流側の第１の糸調子装置と、上糸経路の下流側に位置する第２の上糸調子装置とが、それぞれ上糸に付与する張力のバランスを調整することにより、糸供給源から上糸経路に沿って導出される上糸の引き出し易さを異ならせることができる。
そして、ミシンにおいて、上糸を引き出しやすい状態では柔らかい縫い目が、上糸を引き出しにくい状態では縫い目が引き締められて固い縫い目が形成される。
よって、ミシンにおいて縫い目の風合いを調整することができる。

請求項５記載の発明によれば、設定手段により、駆動手段の作用に基づき糸調子器によって上糸に付与される張力に関する設定を行うことができる。
つまり、上糸に急激な張力変化を与えることなく、緩やかな張力変化を行わせるように、糸調子器によって上糸に付与される張力に関する設定、例えば、糸調子装置の駆動手段が出力する推力の設定や、糸調子装置の駆動手段が動作する作動時期の設定を行うことで、各糸調子装置が上糸に付与する張力を調整させることにより、縫い目の形状が乱れない、安定した張力変化をミシンに行わせることができる。

以下、本発明の実施の形態を図１から図８に基づいて説明する。
本実施形態におけるミシン１００は、被縫製物にボタン穴用の穴かがり縫い目を形成する穴かがりミシンに本発明を適用した一例である。

ミシン１００は、図１、図２に示すように、ミシンの駆動源であるミシンモータ１３と、ミシンモータ１３を回転駆動させるミシン起動ペダル１７と、そのミシンモータ１３の回転駆動に従い上下動する針棒１３０と、針棒１３０に固定される縫い針１３１等を有している。また、ミシン１００は、糸供給源から導出されて縫い針１３１に挿通される上糸が通る上糸経路Ｒに配置される第１の糸調子装置１と、第２の糸調子装置２と、天秤３と、糸案内４，５，６，７，８等を備えている。

また、ミシン１００は、図２に示すように、針棒１３０を駆動するミシンモータ１３とそのミシンモータ１３に後述する制御部１０からの駆動制御信号を送る駆動回路１３ａと、上糸に張力を付与する第１の糸調子装置１の第１糸張力ソレノイド１４とその第１糸張力ソレノイド１４に後述する制御部１０からの駆動制御信号を送る駆動回路１４ａと、上糸に張力を付与する第２の糸調子装置２の第２糸張力ソレノイド１５とその第２糸張力ソレノイド１５に後述する制御部１０からの駆動制御信号を送る駆動回路１５ａと、ミシン１００を操作するミシン起動ペダル１７とそのミシン起動ペダル１７が操作されたことに基づく駆動入力信号を後述する制御部１０に送る入力回路１７ａと、各種設定スイッチ等を表示する表示装置とタッチ指示された各種設定スイッチの座標に基づき位置信号を検出するタッチパネルとにより構成される操作パネル１６と、縫製時の針数を計数する針数カウント手段１８と、上記各構成の動作・処理制御を行う制御部１０とを備えている。

そして、このミシン１００は、ミシンフレーム１００ａ内に動力伝達機構が配され、回動自在の図示しない上軸及び図示しない下軸を有している。上軸（図示省略）はミシンアーム部の内部に配され、下軸（図示省略）はミシンベッド部の内部に配されている。
上軸（図示省略）は、ミシンモータ１３に接続され、このミシンモータ１３により回動力が付与される。また、下軸（図示省略）は、図示しない連結機構を介して上軸と連結しており、上軸が回動すると、上軸の動力が連結機構（図示省略）を介して下軸側へ伝達し、下軸が回動するようになっている。
上軸（図示省略）の前端には、上軸の回動により上下動する針棒１３０が接続されており、その針棒１３０の下端には縫い針１３１が設けられている。また、下軸（図示省略）の前端には、釜（図示省略）が設けられている。
そして、上軸とともに下軸が回動すると、縫い針１３１と釜（図示省略）との協働により、糸供給源から供給されて縫い針１３１に挿通される上糸と、図示しない釜を介し供給される下糸（図示省略）とにより、被縫製物に穴かがり縫い目（図８参照）が形成されるようになっている。
なお、ミシンモータ１３、上軸（図示省略）、針棒１３０、縫い針１３１、下軸（図示省略）、釜（図示省略）等の接続構成は従来公知のものと同様であるので、ここでは詳述しない。

ミシンモータ１３は、ミシン起動ペダル１７の操作に基づいて、後述する制御部１０（ＭＰＵ１０ａ）から駆動回路１３ａを介して送られる駆動制御信号に基づき、図示しない上軸を回転させる。この上軸は、回転運動を往復運動に変換する変換機構を介して針棒１３０と連結されている。そして、ミシンモータ１３により上軸が回転されると針棒１３０が往復運動し、その針棒１３０の運動に伴い針棒１３０の先端に備えられたミシン針１３１が往復移動して被縫製物を縫製する運針駆動する。

ミシン起動ペダル１７は、作業者がミシン１００を操作するための操作スイッチである。ミシン起動ペダル１７は、起動ペダル１７が操作された動きを電気信号に変換する入力回路１７ａを介し、作業者のペダルの踏み込み操作、踏み込み量に応じた、起動、駆動速度、停止等の指令を駆動入力信号として後述する制御部１０（ＭＰＵ１０ａ）に出力し、ミシン１００を駆動させる。

操作パネル１６は、ＬＣＤなどの表示装置と、表示装置の表面に設けられたタッチパネルとにより構成され、設定手段の一部として機能する。
表示装置は、後述する制御部１０（ＭＰＵ１０ａ）から出力される種々の縫製情報（例えば、穴かがり縫い目の形状を示す図形、１針あたりの縫いピッチ量、上糸の張力に関するデータ等）や各種スイッチ（設定スイッチ、入力スイッチ）等を表示する。
タッチパネルは、電磁誘導式、磁気歪式、感圧式等の座標読み取り原理でタッチ指示された座標を検出し、検出した座標を位置信号として後述する制御部１０（ＭＰＵ１０ａ）に出力する。
そして、操作パネル１６において、第１の糸調子装置１や第２の糸調子装置２により上糸に付与する張力に関する設定データ（例えば、張力に対応するソレノイドの推力、作動タイミング、作動時間）が入力され、その設定データが制御部１０に出力されるようになっている。

天秤３は、図示しない上軸の駆動に伴い上下動し、上糸を糸供給源側から針棒１３０（縫い針１３１）側へ引き出すように作用する。

第１の糸調子装置１と、第２の糸調子装置２は、上糸経路Ｒにおける天秤３の上流側（糸供給源側）において、上糸に張力を付与する装置であり、第１の糸調子装置１は上糸経路Ｒの上流側であり第２の糸調子装置２の上流側に配置され、第２の糸調子装置２は上糸経路Ｒの下流側であり第１の糸調子装置１の下流側に配置されている。

第１の糸調子装置１は、図３に示すように、上糸に張力を付与する糸調子器１１と、糸調子器１１に作用して糸調子器１１が上糸に付与する張力を変化させる駆動手段としての第１糸張力ソレノイド１４を有している。

糸調子器１１は、ミシンフレーム１００ａに設けられた取付穴１００ｂに嵌合された外筒部材３０と、外筒部材３０に摺動自在に備えられた内筒部材３１と、内筒部材３１の先端側に取り付けられた可動皿３２と、外筒部材３０に固定された固定皿３３と、内筒部材３１に固定され第１糸張力ソレノイド１４に連結される軸部材３４等を備えている。
第１糸張力ソレノイド１４は、ミシンフレーム１００ａに取り付けられるコイル支持体３８に配設されたコイル３６と、コイル３６内に挿入された磁性体からなるプランジャ３７と、プランジャ３７に延設されているロッド３７ａ等を備えており、このロッド３７ａが軸部材３４に連結されている。

第１糸張力ソレノイド１４は、後述する制御部１０（ＭＰＵ１０ａ）から駆動回路１４ａを介して送られる駆動制御信号に基づきコイル３６に電流が通電されると、プランジャ３７がコイル３６内を進退移動し、ロッド３７ａに連結されている軸部材３４が内筒部材３１を外筒部材３０内で摺動させて、可動皿３２を固定皿３３に対して移動させる。そして、可動皿３２と固定皿３３との間に挟持された上糸に張力を付与する。
なお、コイル３６に通電される電流量に応じて、コイル３６がプランジャ３７に出力する推力が変化し、その推力に基づき上糸に付与される張力が変化するようになっている。つまり、コイル３６がプランジャ３７に大きな推力を出力することにより、可動皿３２が固定皿３３に強く引き付けられると、上糸は可動皿３２と固定皿３３との間に強く挟持されるので、より強い張力が付与されることになる。

第２の糸調子装置２は、糸調子器１２と、糸調子器１２に作用して糸調子器１２が上糸に付与する張力を変化させる駆動手段としての第２糸張力ソレノイド１５を有している。
なお、第２の糸調子装置２は、第１の糸調子装置１と同様の構成であり、同様に動作するものであるので、説明は省略する。

制御部１０は、図２に示すように、マイコンであるＭＰＵ（Micro Processor Unit）１０ａと、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０ｂと、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０ｃと、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）１０ｄと、を備えている。

ＭＰＵ１０ａは、ミシン起動ペダル１７から入力される駆動入力信号や、操作パネル１６から入力される各種信号やデータに応じて、ＲＯＭ１０ｂに格納されている穴かがりミシン用の各種制御プログラムに従って各部の動作を集中制御し、その処理結果をＲＡＭ１０ｃ内のワークエリアに格納する。そして、ＲＡＭ１０ｃに格納した処理結果をＥＥＰＲＯＭ１０ｄに記憶させる。
そして、ＭＰＵ１０ａは、ミシン１００を構成する各種アクチュエータの駆動を制御する。

ＲＯＭ１０ｂには、ミシン１００の制御プログラムや制御データ、各種縫製に関するデータが書き込まれ、記憶されている。特に、ＲＯＭ１０ｂは、穴かがり縫い目の縫製パターンデータや、上糸に付与する張力に応じて第１の糸調子装置１や第２の糸調子装置２を動作させるための糸調子データ（例えば、出力する推力や、推力に応じた電流量のデータ）等を記憶している。
ＲＡＭ１０ｃには、種々のワークメモリやカウンタなどが設けられており、縫製動作中や設定処理中のワークエリアとして使用される。
ＥＥＰＲＯＭ１０ｄは、操作パネル１６を介して入力された、第１の糸調子装置１や第２の糸調子装置２により上糸に付与する張力に関する設定データを記憶する。

そして、制御部１０は、ミシン起動ペダル１７が操作されたことに伴う駆動入力信号の入力に応じてミシンモータ１３等を駆動し、ＲＯＭ１０ｂに記憶されている縫製パターンデータに基づき、被縫製物に穴かがり縫い目を形成するように、ミシンの各部を統括制御する縫製制御を行う。

また、制御部１０は、操作パネル１６を介して入力された、第１の糸調子装置１や第２の糸調子装置２により上糸に付与する張力に関する設定データをＥＥＰＲＯＭ１０ｄに記憶して設定する、設定手段の一部として機能する。

また、制御部１０は、第１の糸調子装置１の第１糸張力ソレノイド１４や、第２の糸調子装置２の第２糸張力ソレノイド１５の動作を制御し、第１の糸調子装置１の糸調子器１１や、第２の糸調子装置２の糸調子器１２が、上糸に付与する張力を調整する張力調整制御手段として機能する。
特に、張力調整制御手段としての制御部１０は、第１糸張力ソレノイド１４や第２糸張力ソレノイド１５が出力する推力を調整する制御を行い、第１の糸調子装置１や第２の糸調子装置２（糸調子器１１や糸調子器１２）が上糸に付与する張力を調整する。
また、張力調整制御手段としての制御部１０は、第１糸張力ソレノイド１４や第２糸張力ソレノイド１５が推力を出力する或いは変更する作動時期である作動タイミングや作動時間を調整する制御を行い、第１の糸調子装置１や第２の糸調子装置２（糸調子器１１や糸調子器１２）が上糸に付与する張力を調整する。なお、ここでいう作動タイミングとは、糸調子装置が動作開始するタイミングのことである。また、作動時間とは、糸調子装置が動作する何秒というような時間や、針棒１３０（縫い針１３１）が動作する何針分というような期間についてのことである。
また、張力調整制御手段としての制御部１０は、第１の糸調子装置１の第１糸張力ソレノイド１４が出力する推力と、第２の糸調子装置２の第２糸張力ソレノイド１５が出力する推力のバランスを調整する制御を行い、第１の糸調子装置１や第２の糸調子装置２（糸調子器１１や糸調子器１２）が上糸に付与する張力を調整する。

次に、ミシン１００が穴かがり縫い目を形成する際の、第１の糸調子装置１と第２の糸調子装置２の動作について説明する。本実施例では、穴かがり縫い目を形成する各縫製部ａ１〜ａ６に好適な糸張力を設定して縫製を行う。

図４は、図８に示すような穴かがり縫い目を形成する際に、上糸に付与する張力（Ｐ）の変化を示すタイムチャートである。
図４に示すように、縫い始め（ａ１）は、比較的弱い張力を上糸に付与することで、上糸と下糸とが絡みやすくするようにして、縫い目を安定させる。
次いで、縫い始め（ａ１）から左平行部（ａ２）に切り替わる際に、上糸に付与する張力をＰａに上げることで、左平行部の縫い目に下糸が表れるようにする。
次いで、左平行部（ａ２）から上閂止め部（ａ３）に切り替わる際に、上糸に付与する張力をＰｂに下げることで、上閂止め部の縫い目に上糸が表れるようにする。
次いで、上閂止め部（ａ３）から右平行部（ａ４）に切り替わる際に、上糸に付与する張力をＰａに上げることで、右平行部の縫い目に下糸が表れるようにする。
次いで、右平行部（ａ４）から下閂止め部（ａ５）に切り替わる際に、上糸に付与する張力をＰｂに下げることで、下閂止め部の縫い目に上糸が表れるようにする。
次いで、下閂止め部（ａ５）から縫い終わり（ａ６）に切り替わる際に、比較的強い張力を上糸に付与することで、上糸や下糸のほつれを防止する。

このように、縫い始め（ａ１）から左平行部（ａ２）に切り替わるタイミングｔ１、上閂止め部（ａ３）から右平行部（ａ４）に切り替わるタイミングｔ３、下閂止め部（ａ５）から縫い終わり（ａ６）に切り替わるタイミングｔ５において、上糸に付与される糸張力が急激に増加されることがわかり、また、左平行部（ａ２）から上閂止め部（ａ３）に切り替わるタイミングｔ２、右平行部（ａ４）から下閂止め部（ａ５）に切り替わるタイミングｔ４において、上糸に付与される糸張力が急激に低下されることがわかる。
このような糸張力の急激な増加や低下は、縫い目の調子が乱れる原因となるので、本発明に係るミシン１００においては、より緩やかに張力を変化させるように、上糸に張力Ｐａや張力Ｐｂを付与するようにして、第１の糸調子装置１と第２の糸調子装置２を動作させる制御を行う。

例えば、図５に示すように、縫い目が切り替わる所定のタイミングＴであるタイミングｔ１やタイミングｔ３において、上糸に付与する張力をＰａに増加させる場合、第１の糸調子装置１と第２の糸調子装置２が出力する推力を調整するとともに、それぞれの糸調子装置が動作する作動時期をずらすようにする。
具体的には、所定のタイミングＴより早い作動タイミング（例えば、０．５秒、３針分など）で第１の糸調子装置１（第１糸張力ソレノイド１４）を動作させ、張力Ｐａ／２に相当する推力を出力するようにするとともに、所定のタイミングＴで第２の糸調子装置２（第２糸張力ソレノイド１５）を動作させ、張力Ｐａ／２に相当する推力を出力するようにする。
つまり、縫い針１３１や縫い目からより遠い配置の第１の糸調子装置１が、上糸に付与する所定の張力Ｐａの半分である張力（Ｐａ／２）を作用させた際、その上糸経路Ｒにおける上糸の伸びは許容されやすいので、第１の糸調子装置１が推力を変化させたことによる上糸の張力変化が縫い目に対して作用するまでには時間がかかる。
そして、第１の糸調子装置１が推力を変化させたことによる上糸の張力変化が縫い目に対して作用し始めるようなタイミング（例えば、タイミングＴ）で、第２の糸調子装置２が、上糸に付与する所定の張力Ｐａの半分である張力（Ｐａ／２）を作用させることにより、上糸に張力Ｐａを付与することができる。

なお、設定データである作動タイミングや、各糸調子装置が出力する張力やその張力に応じた推力は、操作パネル１６を介して所望する値に設定することができる。

例えば、作動タイミングを針数により設定し、第１糸張力ソレノイド１４と第２糸張力ソレノイド１５との駆動のタイミング差を３針分とすれば、図７に示すように、縫製が開始されると、最初の縫製部（縫い始め）ａ１の縫製が実行される（ステップＳ１）。その縫い始めａ１の縫製が所定の作動タイミングであるＴ_ｎ（Ｔ_１）の３針手前に達したか否かを針数カウント手段１８の検出結果を照合し判断しつつ縫製が続けられる（ステップＳ２）。そして、縫製の針数がＴ_ｎ−３に達すると、第１糸張力ソレノイド１４を制御し、縫製部ａ１の縫製が行われる最中に第１糸張力ソレノイド１４が糸に負荷していた張力から予め設定していた糸張力に対応する出力に推力を変更する（ステップＳ３）。
その後、さらに縫製が続けられ針数が作動タイミングＴ_ｎ（Ｔ_１）に達すると（ステップＳ４）、第１糸張力ソレノイド１４に続いて第２糸張力ソレノイド１５を制御し、縫製部ａ１の縫製が行われる最中に第２糸張力ソレノイド１５が糸に負荷していた張力から予め設定していた糸張力に対応する出力に推力を変更する（ステップＳ５）。
ここで、第１、２糸張力ソレノイド１４、１５がそれぞれ推力を変更・駆動して縫製に供されている上糸が所望の糸張力になるのと同時に縫製部ａ１の縫製が終了し、最後の縫製部（縫い終り）ａ６に達したか否かを判定する（ステップＳ６）。ここで、縫い始めａ１縫製終了時はａ６に達していないので、ステップＳ７に進み、縫製部ａ２（左平行部）の縫製に移行する（ステップＳ７）。その後、同様にステップＳ２からステップＳ６を繰り返して縫い終りａ６の縫製まで済むと、糸切りが行なわれる（ステップＳ８）。この時、直前の第１糸張力ソレノイド１４と第２糸張力ソレノイド１５との駆動（推力変更）により、糸は糸切りに適した張力に調整されている。糸切りが終了すると、ボタン穴かがり縫い目の縫製が終了する。
このように、本実施例によれば、第１糸張力ソレノイド１４と第２糸張力ソレノイド１５を段階的に制御して、急激な張力変化を抑えつつ、各縫製部ａ１〜ａ６の縫製を、それぞれ張力を変化させながら行うことができる。尚、前述の実施例では、糸張力の各切り替え点で第２糸張力ソレノイド１５よりも第１糸張力ソレノイド１４を３針早く駆動するものとしたが、各切り替え点毎に作動タイミングのタイミング差（針数や時間など）を変えてもよいし、両ソレノイドの駆動（推力変更）の前後を入れ替えてもよい（駆動の前後を入れ替えた場合は、張力変化は急なものとなる。）。さらに、上記実施例では、張力の切り替え点（作動タイミングＴ）と各縫製部の縫い終わりを同時としたが、張力切換え後に縫製部の縫製がしばらく続いてもよいし、縫製部の移行のしばらく前に張力が変わっていてもよく、作業者が任意に設定できるものである。

このように、張力調整制御手段としての制御部１０が、上糸に付与する所定の張力Ｐａを２つに分力するようにしてタイミングをずらし、第１の糸調子装置１と第２の糸調子装置２にそれぞれ出力させることにより、従来のように、一度に張力Ｐａを上糸に付与することに比べ、緩やかな張力変化をさせることができる。
特に、縫い針１３１や縫い目からより遠い配置の第１の糸調子装置１を先に動作させることにより、上糸の伸びが許容されやすくなり、より緩やかな張力変化とすることができる。

また、図６に示すように、縫い目が切り替わる所定のタイミングＴであるタイミングｔ２やタイミングｔ４において、上糸に付与する張力をＰｂに低下させる場合、第１の糸調子装置１と第２の糸調子装置２が出力する推力を調整するとともに、それぞれの糸調子装置が動作する作動時期をずらすようにする。
具体的には、所定のタイミングＴより早い作動タイミング（例えば、０．５秒、３針分など）で第１の糸調子装置１（第１糸張力ソレノイド１４）を動作させ、張力Ｐｂ／２に相当する推力を出力するようにするとともに、所定のタイミングＴで第２の糸調子装置２（第２糸張力ソレノイド１５）を動作させ、張力Ｐｂ／２に相当する推力を出力するようにする。

このように、張力を低下させる場合でも、前述の張力を増加させる場合と同様に、緩やかに張力を変化させることができる。

このように、本発明に係るミシン１００は、複数の糸調子装置として、第１の糸調子装置１と第２の糸調子装置２とを備えるとともに、それぞれの糸調子装置が出力する推力を調整したり、それぞれの糸調子装置の動作タイミングをずらしたりすることにより、上糸に付与する張力を、より緩やかに変化させることができる。
よって、ミシン１００は、ミシンにおける糸張力の変化点であるタイミング（例えば、タイミングｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４）において、急激な張力変化を低減し、安定した張力変化を行わせることができる。

また、従来のミシンにおいては１つのアクチュエータである糸調子装置によって、上糸に張力Ｐａを付与するため、糸調子装置が大型化してしまうので、その糸調子装置をミシンに配設する位置に制約が生じてしまったり、配設した場合に出っ張りが生じて縫製作業の邪魔になったりしてしまうことがあった。
本発明のミシン１００においては、２つのアクチュエータである第１の糸調子装置と第２の糸調子装置の合力により、上糸に張力Ｐａを付与するため、１つの糸調子装置あたりの推力を小さくすることができ、各糸調子装置を小型化することができる。それにより、ミシン内部の駆動機構部の隙間などに、小型の糸調子装置を組み付けやすくなり、外観的にも出っ張りが無くスッキリさせることができるとともにミシンの操作性も向上する。

またミシン１００は、第１の糸調子装置１と第２の糸調子装置２を備えているので、第１の糸調子装置１と、第２の糸調子装置２の、２つの糸調子装置がそれぞれ異なる推力を出力し、それぞれ異なる張力を上糸に付与することができる。
そして、２つの糸調子装置がそれぞれ異なる張力を上糸に付与することによって、糸供給源から上糸経路に沿って導出される上糸の引き出し易さを異ならせることができる。例えば、ミシン１００において、天秤３が上糸を引き出しやすい状態では柔らかい縫い目が形成され、天秤３が上糸を引き出しにくい状態では縫い目が引き締められて固い縫い目が形成される。

例えば、上糸に「４」の張力を付与する際に、第１の糸調子装置１と第２の糸調子装置２がそれぞれ「２」の張力に相当する推力を出力する場合、上糸の引き出しやすさは標準的であり、標準的な縫い目が形成されるとする。
これに対し、上糸に「４」の張力を付与する際に、第１の糸調子装置１が「１」の張力に相当する推力を出力し、第２の糸調子装置２が「３」の張力に相当する推力を出力する場合、縫い針１３１や縫い目により近い第２の糸調子装置２が、第１の糸調子装置１より高い張力を上糸に付与することとなるので、比較的上糸を引き出しにくい状態となり、縫い目が引き締められ、固い縫い目が形成されるようになる。

また、第２の糸調子装置２が出力する推力が一定であり、一定の張力を上糸に付与する場合、第１の糸調子装置１が上糸に付与する張力を低くすると柔らかい縫い目、第１の糸調子装置１が上糸に付与する張力を高くすると固い縫い目を形成することができるようになる。

このように、各糸調子装置が出力する推力を異ならせるなどして、それぞれの糸調子装置（糸張力ソレノイド）が出力する推力のバランスを調整するとともに、各糸調子装置が上糸に付与する張力を異ならせるなどし、それぞれの張力のバランスを調整することにより、縫い目の風合いを変化させ、調整することができる。

なお、以上の実施の形態においては、ミシン１００は穴かがりミシンとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、縫製中に糸張力が切り替えられるミシンであれば、本発明を適用することができる。

また、駆動手段はソレノイドに限らず、例えば、ボイスコイルモータなど、他の駆動装置であってもよい。

また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

本発明に係るミシンの外観図である。本発明に係るミシンの要部構成を示すブロック図である。糸調子装置を示す説明図である。上糸に付与する張力の変化を示すタイムチャートである。上糸に付与する張力のタイミングを示すタイムチャートであり、第１の糸調子装置のタイミング（ａ）と、第２の糸調子装置のタイミング（ｂ）である。上糸に付与する張力のタイミングを示すタイムチャートであり、第１の糸調子装置のタイミング（ａ）と、第２の糸調子装置のタイミング（ｂ）である。縫製時における糸張力ソレノイド推力変更処理の一例を示すフローチャートである。穴かがり縫い目の一例を示す説明図である。

符号の説明

１第１の糸調子装置（糸調子装置）
２第２の糸調子装置（糸調子装置）
３天秤
１０制御部（設定手段、張力調整制御手段）
１１糸調子器
１２糸調子器
１３ミシンモータ
１４第１糸張力ソレノイド（駆動手段）
１５第２糸張力ソレノイド（駆動手段）
１６操作パネル（設定手段）
１７ミシン起動ペダル
１８針数カウント手段
３２可動皿
３３固定皿
３６コイル
３７プランジャ
１００ミシン
１００ａミシンフレーム
１３０針棒
１３１縫い針
Ｒ上糸経路

Claims

被縫製物に縫い目を形成するミシンにおいて、
糸供給源から導出されて縫い針に挿通される上糸が通る上糸経路に配置され、前記上糸に張力を付与する糸調子器と、前記糸調子器に作用して前記糸調子器が前記上糸に付与する張力を変化させる駆動手段と、を有する複数の糸調子装置と、
前記複数の糸調子装置の駆動手段を順次にそれぞれ制御して、前記上糸に付与する張力変化を調整する張力調整制御手段と、
を備え、
前記複数の糸調子装置は、前記上糸経路の上流側に配置される第１の糸調子装置と、前記上糸経路の下流側に配置される第２の糸調子装置とからなり、
前記張力調整制御手段は、前記第１の糸調子装置の駆動手段を制御した後、前記第２の糸調子装置の駆動手段を制御することを特徴とするミシン。
前記張力調整制御手段は、前記駆動手段が出力する推力を制御することを特徴とする請求項１に記載のミシン。
前記張力調整制御手段は、前記駆動手段が動作する作動時期を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のミシン。
前記張力調整制御手段は、前記第１の糸調子装置の駆動手段が出力する推力と、前記第２の糸調子装置の駆動手段が出力する推力のバランスを調整することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のミシン。
前記駆動手段の作用に基づき前記糸調子器により前記上糸に付与される張力に関する設定を行う設定手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のミシン。