JPH0136393B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はジグザグミシンに関するものであり、
特に、加工布の側縁（布縁という）から所定距離
だけ隔てて縫目線を形成する布縁倣い縫ミシンに
関するものである。

従来の技術 布縁倣い縫の可能なジグザグミシンは米国特許
第4248168号の明細書によつて既に知られている。
これは布縁の位置が布検出器によつて検出され、
その検出信号に基づいて縫針の揺動機構が制御さ
れることにより布縁から一定距離隔てて縫目線が
形成されるものである。

このように縫針の横方向位置、すなわち加工布
の送り方向に直角な方向の位置が変えられるとい
うジグザグミシンの特徴を利用すれば、布検出器
を始め、簡単な装置の付加によつて布縁倣い縫の
可能なミシンを得ることができる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記米国特許明細書に記載され
ている装置においては、布検出器が加工布によつ
て覆われる部分の大きさに対応した出力信号を発
する透過型フオトセンサとされており、このフオ
トセンサの出力信号に対応した量だけ縫針が横方
向に移動させられるようになつているため、フオ
トセンサは少なくとも布縁の位置が変動する可能
性のある領域においてリニアリテイを有すること
が必要であつて高価となることを避け得ず、ま
た、制御装置はフオトセンサの出力信号をハード
的にあるいはソフト的に縫針の横方向移動量に変
換する機能を有するものであることが必要であつ
て、この点からも装置コストが高くなることを避
け得ない問題があつた。

さらに、透過型フオトセンサが使用されている
ため、加工布に覆われた部分においてもある程度
の光がフオトセンサに入光することを避け得ず、
この入光量は加工布の厚さ、色、材質等の影響を
顕著に受ける。したがつて、これらの影響を除く
ために常に加工布に覆われる位置に補正用のフオ
トセンサを設けることが必要であり、それだけコ
ストが高くなるのみならず、チエツク等柄物の縫
製を行う場合には補正用フオトセンサが布縁検出
用フオトセンサとは色が異なる部分の下方に位置
することがあり、この場合には補正量が不適正と
なつて布縁から縫目線までの距離が変動してしま
う問題があつた。

問題点を解決するための手段 本発明はこの問題点を解決するために、縫針が
下端に取り付けられる針棒を上下往復運動可能に
支持し、横方向揺動運動可能にミシン機枠に配設
された揺動支持枠と、縫針の落下点に移送される
加工布を支持するミシンベツドと、縫針の横方向
揺動位置を制御するために揺動支持枠に作動的に
連結されたアクチユエータとを備え、そのアクチ
ユエータの駆動により加工布において所望形状の
縫目線を形成するジグザグミシンに適用される。
すなわち、このようなジグザグミシンが、(a)揺動
支持枠と一体的に揺動するように設けられ、ミシ
ンベツド上の加工布の側縁を検出するために互に
近接配置された発光部と受光部とを有する布検出
器と、(b)発光部からの放射光を受光部に向かつて
反射するためにミシンベツドの上面において揺動
支持枠の揺動方向に配設された反射面と、(c)受光
部の受光量が予め定められた値になるようにアク
チユエータの駆動を制御する制御装置とを含むよ
うにされるのである。

作 用 上記のように構成されたミシンにおいては、反
射面上における布縁の位置が変動すれば受光部の
受光量が変動して予め定められた値から外れるた
め、その外れ量を小さくするように制御装置がア
クチユエータを制御することによつて揺動支持枠
とそれに支持された縫針との横方向の位置を変更
する。すなわち、縫針は布縁の位置の変動に追従
して横方向の位置を変えるのであり、それによつ
て常に布縁から所定範囲だけ隔たつた位置に縫目
線が形成されることとなる。

発明の効果 本発明に係るミシンにおいては、上記のように
布縁位置の変動に追従して縫針の横方向位置が変
わるのであるが、それと同時に布検出器の位置も
変わり、布検出器の検出領域の中心が布縁から大
きく外れることがないため、布検出器は広い領域
にわたつてリニアリテイを有するものである必要
がない。したがつて、安価な布検出器の採用が可
能である。

また、制御装置は布検出器の受光部の受光量が
常に予め定められた値になるようにアクチユエー
タを制御するものであればよいため、従来のよう
にフオトセンサの出力信号を縫針の移動量に変換
する機能を有するものである必要がない。したが
つて、それだけ制御装置が簡単となり、この点か
らもコスト低減が可能となる。

さらに、反射面からの反射光と加工布からの反
射光との強さの差に比較して加工布の材質や色に
よる反射光の強さの差は著しく小さなものである
ため、本発明に係るミシンにおいては従来のよう
に補正用のフオトセンサを設ける必要がなく、コ
スト低減が可能になるとともに、チエツク等柄物
の縫製に当たつても布縁から縫目線までの距離に
変動が生ずることがない。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

本実施例のミシンは、第１図に示すように、上
面が平らなベツド１０と、そのベツド１０の右端
から立ち上がつた脚柱部１２と、その脚柱部１２
の上端から片持ち状にかつベツド１０にほぼ平行
に延びるアーム１４と、そのアーム１４の先端に
設けられた頭部１６とから成るミシン機枠１８を
備えている。頭部１６にはミシンの起動、停止を
制御するメインスイツチ２０が設けられ、アーム
１４にはこのミシンによつて形成可能な複数種類
の縫目模様を表す形象が表示された表示板２２
と、縫目模様を選択するために操作される模様選
択スイツチ２４とが設けられている。また、脚柱
部１２には布縁から一定の距離を隔てて縫目線を
形成する倣い縫を行うための倣い縫スイツチ２６
と、布縁と縫目線との距離（以下、縫代と言う）
を設定するために操作される縫代設定操作部材２
８、針揺動調節操作部材３０および送り量調節操
作部材３２とが設けられている。

第２図は頭部１６のカバーを外した状態を示し
ており、頭部１６に固定の突起３４には、揺動支
持枠としての針棒台３６が軸３８によつて垂直面
内において揺動可能に取り付けられている。この
針棒台３６に針棒４０が上下方向に移動可能に取
り付けられており、その下端に縫針４２が固定さ
れている。針棒４０は針棒抱き４４等を介して図
示しないミシンモータに接続されており、ミシン
モータの駆動によつて針棒４０および縫針４２が
上下往復運動をさせられるようになつている。ま
た、針棒台３６にはＺ連杆４６等を介して図示し
ない針揺動制御モータ（一般的にはアクチユエー
タ）が接続されており、この針揺動制御モータの
駆動によつて針棒台３６が揺動させられることに
より、縫針４２の横方向の位置が一定の範囲内に
おいて変更させるようになつている。

上記針棒台３６には布検出器５４が固定され、
針棒台３６と一体的に揺動するようになつてい
る。布検出器５４は、赤外線を放射する発光部５
６と、その赤外線の反射して来たものを受光する
受光部５８とを備えている。また、受光部５８の
近傍には、赤外線の通過は許容するが他の波長の
光は遮断する光学フイルタ６０が設けられてい
る。

前記ベツド１０の上面には開口が形成されてお
り、この開口が針板６６によつて塞がれている。
この針板６６には複数のスロツトが形成され、こ
のスロツトから送り歯６８が上方へ突出可能とさ
れている。この送り歯６８は図示しない送り制御
モータによつて送り運動を与えられ、図示を省略
する布押さえ足と共同して加工布７０を前後方向
に送るものである。針板６６には更に左右方向に
長い針孔７２が形成されているが、この針孔７２
に近接しかつこれと平行に反射面７４が形成され
ている。この反射面７４は、前記布検出器５４の
発光部５６から放射された赤外部を受光部５８に
向かつて反射するものである。布検出器５４は縫
針４２の中心線と針板６６の上面との交点（以
下、針落下点という）より一定小距離右斜め前方
（オペレータ側）の点を中心とする検出領域から
の反射光量の変動を検出する能力を有している。
検出領域の多くが加工布７０によつて覆われれ
ば、受光部５８の受光量が減少するわけであり、
受光部５８は検出領域の加工布７０によつて覆わ
れない部分の面積の変動に対応した検出信号を出
力するようになつている。

第３図に本ミシンの制御装置を示す。この制御
装置はデイスクリート回路として示されている
が、主要部をマイクロコンピユータで構成するこ
とも可能である。前記模様選択スイツチ２４が第
３図の左端に示されている。この模様選択スイツ
チ２４には模様選択カウンタ８０が接続されてお
り、模様選択スイツチ２４の操作回数をカウント
し、そのカウント内容を縫目データ発生装置８２
に供給する。また、図示はしないが、このカウン
ト内容に応じて、前記表示板２２に配設されてい
る複数の発光ダイオードが発光させられ、選択さ
れた縫目模様が示されるようになつている。

縫目データ発生装置８２は形成可能な縫目模様
の各々に対応した縫目データを記憶しており、そ
れらの縫目データ中から模様選択カウンタ８０の
カウント内容に対応した縫目データを選択して送
り演算装置８４と針揺動演算装置８６とに供給す
るようになつている。すなわち、縫目データ発生
装置８２には前記針棒４０が１往復上下運動する
毎に１個のパルス信号を発生するタイミングパル
ス発生器８８が接続されており、このタイミング
パルスが供給される毎に縫目データ発生装置８２
は縫目データ中の送りデータおよび針揺動データ
をそれぞれ送り演算装置８４および針揺動演算装
置８６に供給するのである。

上記送り演算装置８４には送り量調節装置８９
が、また、針揺動演算装置８６には針揺動調節装
置９０がそれぞれ接続されている。送り量調節装
置８９は、前記送り量調節操作部材３２の操作に
応じて変化する送り調節データを送り演算装置８
４に供給する。送り演算装置８４は、この送り調
節データと前記縫目データ発生装置８２から供給
される送りデータとの掛算を行つて、縫目データ
発生装置８２から供給された送りデータに送り量
調節操作部材３２の操作位置に対応した変更を加
えた上で、送り駆動制御回路９２に供給する。針
揺動演算装置８６も同様にして縫目データ発生装
置８２から供給される針揺動データに針揺動調節
操作部材３０の位置に対応した変更を加えた上、
マルチプレクタ９４を経て針揺動制御回路９６に
供給する。その結果、送り駆動制御回路９２が送
り制御モータ９８を、また、針揺動制御回路９６
が針揺動制御モータ１００をそれぞれ制御し、縫
針４２の揺動および送り歯６８による布送り量が
適宜制御されて、模様選択スイツチ２４の操作に
よつて選択された縫目模様が形成されることとな
る。

前記倣い縫スイツチ２６は模様選択カウンタ８
０およびマルチプレクサ９４に接続されており、
このスイツチ２６がオン状態とされることにより
模様選択カウンタ８０がリセツトされて縫目デー
タ発生装置８２からは直線縫いの縫目データが出
力されるとともに、マルチプレクサ９４は針揺動
演算装置８６の出力信号ではなく倣い縫制御装置
１１０の出力信号（以下、針位置制御信号とい
う）を針揺動制御回路９６に供給する状態に切り
換えられる。

倣い縫制御装置１１０は前記布検出器５４およ
び基準信号を出力する可変抵抗器１１２を備えて
いる。この可変抵抗器１１２の摺動子は、前記縫
代設定操作部材２８の操作によつて移動されるよ
うになつている。布検出器５４と可変抵抗器１１
２との出力信号は比較器１１４に供給され、比較
器１１４はこれら両信号の差に対応した大きさの
信号をＡ／Ｄ変換器１１６を経て加算器１１８に
供給する。この加算器１１８は前記タイミングパ
ルス発生器８８から発せられるタイミングパルス
がオア回路１２２を経て供給される毎にＡ／Ｄ変
換器１１６とラツチ１２０とからのデジタル信号
を加算するようになつている。また、同じタイミ
ングパルスがモノマルチバイブレータ１２４によ
り遅延されてラツチ１２０に供給され、ラツチ１
２０はこの遅延されたタイミングパルスに応じて
加算器１１８の内容を保持するようになつてい
る。

なお、タイミングパルス発生器８８がタイミン
グパルスを発するのは、ミシンモータが回転して
針棒４０が上下往復運動している場合のみである
ため、ミシンが停止している状態においてもタイ
ミングパルスに類似のクロツクパルスが加算器１
１８およびラツチ１２０に供給されるように、ク
ロツクパルス発生器１２６が設けられている。た
だし、クロツクパルス発生器１２６から出力され
たクロツクパルスは、針上信号およびミシン停止
信号が入力されている状態においてのみアンド回
路１２８およびオア回路１２２を経て加算器１１
８およびラツチ１２０に供給されるようになつて
いる。

上記のように構成されたミシンによつて倣い縫
を行う場合には、オペレータはまず加工布７０を
縫目線形成希望位置が針孔７２のほぼ中央となる
ようにセツトする。そして、倣い縫スイツチ２６
を操作すれば模様選択カウンタ８０がリセツトさ
れ、それまでいかなる縫目模様が選択されていた
場合でも直線縫いが選択された状態となる。ま
た、マルチプレクサ９４が倣い縫制御装置１１０
の針位置制御信号を針揺動制御回路９６に供給す
る状態に切り換えられる。

上記のように加工布７０がセツトされた状態に
おいて、布検出器５４は検出領域の加工布７０に
覆われていない部分の面積に対応する検出信号を
比較器１１４へ供給する。比較器１１４はこの検
出信号と可変抵抗器１１２からの基準信号とを比
較し、両者の差に対応した大きさの誤差信号を
Ａ／Ｄ変換器１１６へ出力し、Ａ／Ｄ変換器１１
６はこれをデジタル信号に変換して加算器１１８
に供給する。

この状態においてはミシンはまだ起動されてお
らず、縫針４２は上昇位置にあるため、クロツク
パルス発生器１２６からのクロツクパルスがアン
ド回路１２８およびオア回路１２２を経て加算器
１１８に供給される。このクロツクパルスを受け
た加算器１１８は、Ａ／Ｄ変換器１１６からのデ
ジタル信号とラツチ１２０からのデジタル信号と
の加算を行う。この加算結果が一定微小時間後に
ラツチ１２０に保持される。

ラツチ１２０に保持されたデジタル信号は針位
置制御信号としてマルチプレクサ９４を経て針揺
動制御回路９６に供給され、針揺動制御回路９６
はこの針位置制御信号に基づく方向および量だけ
針揺動制御モータ１００を駆動する。その結果、
針棒台３６が揺動させられ、それに取り付けられ
ている布検出器５４の位置が、その布検出器５４
からの検出信号が可変抵抗器１１２からの基準信
号と等しくなるように変更される。１個のクロツ
クパルスが加算器１１８に供給されてから次のク
ロツクパルスが加算器１１８に加えられるまでの
間に、検出信号が基準信号と一致するまで針棒台
３６が揺動させられ得るように、クロツクパルス
の周期が定められているのである。

上記のように検出信号が基準信号と等しくなる
結果、比較器１１４からの誤差信号が零となり、
Ａ／Ｄ変換器１１６から加算器１１８に供給され
るデジタル信号も零となる。そのため次のクロツ
クパルスに応じて加算器１１８が加算を行つて
も、その結果はラツチ１２０に保持されているデ
ジタル信号と変わらず、一定短時間後にそれまで
と同じデジタル信号がラツチ１２０に保持される
ことになる。結局、マルチプレクサ９４を経て針
揺動制御回路９６に供給される針位置制御信号も
変らず、針揺動制御モータ１００および針棒台３
６が静止状態に保たれる。

上記のようにして針棒台３６の位置が変えられ
れば当然縫針４２の横方向位置も変えられ、その
縫針４２の落下点の位置は可変抵抗器１１２から
の基準信号の大きさに対応した位置となる。この
位置が希望の位置でない場合にはオペレータは縫
代設定操作部材２８を操作し、可変抵抗器１１２
からの基準信号を変える。するとその変更された
基準信号に対して前述の場合と同様な作動が繰り
返され、針棒台３６の位置が変更されるため、そ
れに伴つて縫針４２の落下点の位置が変わる。こ
の位置が所望の位置となつたときオペレータが縫
代設定操作部材２８の操作を止め、メインスイツ
チ２０を操作してミシンを起動させれば所望の位
置に縫目線が形成されることとなる。この際形成
される縫目の大きさは縫目データ発生装置８２か
ら供給される送りデータと送り量調節装置８９か
ら供給される送り調節データとによつて決まるこ
とは通常の縫製作業におけると同様である。

縫目線の形成に伴つて加工布７０が送られ、こ
の過程においてオペレータは布縁の位置をほぼ一
定に保つのであるが、これがある程度は変動する
ことを避け得ない。このように布縁位置が変動し
た場合には、布検出器５４からの検出信号が可変
抵抗器１１２からの基準信号と一致しなくなるた
め比較器１１４からの誤差信号が零ではなくな
り、これがＡ／Ｄ変換器１１６においてデジタル
信号に変換されて加算器１１８に供給される。ミ
シンの作動中においてはタイミングパルス発生器
８８からのタイミングパルスがオア回路１２２を
経て加算器１１８に供給されるため、このタイミ
ングパルスの入力に応じて加算器１１８がラツチ
１２０からのデジタル信号とＡ／Ｄ変換器１１６
からのデジタル信号とを加算する。以後はミシン
の停止状態において説明したのと同様の作動が行
われて、布検出器５４からの検出信号が可変抵抗
器１１２からの基準信号と一致するように針棒台
３６および縫針４２の位置が変えられる。このよ
うに加工布７０の布縁の位置が変動した場合には
縫針４２の位置がそれに追従するように自動的に
変更されるため、縫目線は常に布縁からほぼ一定
の距離の位置に形成されることとなる。縫代がほ
ぼ一定に保たれるのである。

なお、加工布７０が無地のものである場合に
は、布縁の位置が一定に保たれる限り布検出器５
４からの検出信号が変動することがないことは明
らかであるが、加工布が例えばチエツクのように
各部において色が異なるものである場合には、布
縁位置が変動しないにもかかわらず加工布７０か
らの反射光量の変動によつて布検出器５４からの
受光量が変動し、検出信号が変動する可能性があ
る。そこで本発明者らは黒い紙と白い紙と紺色の
布（サージ）との３種類をそれらの縁が同一の条
件となるように本実施例のミシンにセツトして、
これらの種類の違いにより縫針４２の位置が変わ
るか否かを調べたが、縫針４２の位置は殆ど変動
せず、実用上全く問題がないことを確認できた。

さらに、本実施例において用いた布検出器５４
の発光部５６と受光部５８とを反射型として使用
する場合と透過型として使用する場合との比較実
験を、消灯した室内で光学フイルタ６０を使用す
ることなく行つた。その結果を第４図および第５
図に示す。第４図から明らかなように、反射型と
して使用する場合には、縁が検出領域のどの位置
にある場合でも黒い紙と白い紙と紺色の布との間
で布検出器５４の出力電圧に殆ど差がないのに対
して、透過型として使用する場合には、第５図に
示すように、受光部５８の紙や布によつて覆われ
る部分が多くなるほど受光部５８の出力電圧に顕
著な差が生じ、布縁位置の検出に関する限りフオ
トセンサを透過型として用いるより反射型として
用いる方がはるかに有利であることが明らかであ
る。

以上詳記した実施例においては可変抵抗器１１
２から基準信号が発せられるようになつており、
縫代設定操作部材２８の操作に基づいてこの基準
信号が変えられることによつて縫目線の形成位
置、すなわち縫代が変更可能となつているが、こ
の変更の必要がない場合には比較器１１４には常
に一定の基準信号が供給されるようにすればよ
い。

また、上記実施例においてはミシンが停止して
いる状態においても縫針４２の位置が縫代設定操
作部材２８の操作に応じて変えられるようになつ
ているため、縫製開始当初から縫目線の所望の位
置に形成されるようになつているが、このような
必要がない場合にはクロツクパルス発生器１２６
およびアンド回路１２８を省略することができ
る。

また、上記実施例においては縫代設定操作部材
２８が縫針４２の位置を確認しつつ操作されるよ
うになつているが、縫代設定操作部材２８の近傍
に縫代を示す目盛を付け、この目盛に基づいて縫
代設定操作部材２８を操作することにより縫代の
設定を行うようにすることも可能である。

また、上記実施例においては倣い縫が行われる
場合には自動的に直線縫が選択されるようになつ
ているが、これは倣い縫には一般に直線縫いが使
用されるためであつて、任意の縫目模様で倣い縫
を行い得るようにすることも可能である。

その他、布検出器５４や倣い縫制御装置１１０
の構成を変更し、あるいは針棒台３６をほぼ垂直
な軸線のまわりの揺動運動によつて縫針４２の横
方向位置を変えるものとし、あるいはジグザグミ
シン全体の構成を変更するなど、当業者の知識に
基づいて種々の変形、改良を施した態様で本発明
を実施することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である布縁倣い縫ミ
シンの外観を概略的に示す斜視図である。第２図
は同ミシンの頭部をそのカバーを外した状態で示
す斜視図である。第３図は同ミシンの制御回路を
示すブロツク図である。第４図および第５図は同
一のフオトセンサを反射型として使用することに
より布縁位置の検出を行う場合と透過型として使
用することにより布縁位置の検出を行う場合との
比較試験の結果を示すグラフである。 １０：ベツド、１８：ミシン機枠、２８：縫代
設定操作部材、３６：針棒台（揺動支持枠）、４
０：針棒、４２：縫針、５４：布検出器、５６：
発光部、５８：受光部、７０：加工布、７４：反
射面、１００：針揺動制御モータ（アクチユエー
タ）１１０：倣い縫制御装置、１１２：可変抵抗
器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 縫針が下端に取り付けられる針棒を上下往復
   運動可能に支持し、横方向揺動運動可能にミシン
   機枠に配設された揺動支持枠と、前記縫針の落下
   点に移送される加工布を支持するミシンヘツド
   と、前記針棒の横方向揺動位置を制御するために
   前記揺動支持枠に作動的に連結されたアクチユエ
   ータとを備え、そのアクチユエータの駆動により
   前記加工布において所望形状の縫目線を形成する
   ジグザグミシンにおいて、 前記揺動支持枠と一体的に揺動するように設け
   られ、前記ミシンベツド上の加工布の側縁を検出
   するために互に近接配置された発光部と受光部と
   を有する布検出器と、 前記発光部からの放射光を前記受光部に向かつ
   て反射するために前記ミシンベツドの上面におい
   て前記揺動支持枠の揺動方向に配設された反射面
   と、 前記受光部の受光量が予め定められた値になる
   ように前記アクチユエータの駆動を制御する制御
   装置とを含み、 前記加工布の側縁から所定距離だけ隔てて縫目
   線を形成することを特徴とする布縁倣い縫ミシ
   ン。 ２ 前記布検出器は、前記揺動支持枠の下端に固
   定されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の布縁倣い縫ミシン。 ３ 前記制御装置は、前記受光部の受光量に対応
   する検出信号と基準信号とを比較し、両者の差が
   零になるように前記アクチユエータの駆動量およ
   び駆動方向を制御することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の布縁倣い縫ミシン。 ４ 前記制御装置は、前記基準信号の値を変化さ
   せるために操作可能な操作部を有しており、その
   操作部の操作により、前記加工布の側縁から縫目
   線までの距離を変更設定することを特徴とする特
   許請求の範囲第３項記載の布縁倣い縫ミシン。