JPH08196764A - レーザー加工機能付きミシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ミシンヘッドから離れた箇所でレーザーヘッ
ドからレーザービームを照射することにより、針板下部
の釜、この釜内のボビンに巻かれた下糸あるいはその他
の諸部品にレーザービームの熱による悪影響が及ぶのを
防止する。 【構成】 被加工物の保持が可能で、かつ所定の移動デ
ータに基づいてミシンテーブル１０上をＸ，Ｙ両方向へ
移動制御される保持体（刺繍枠）１６と、ミシンテーブ
ル１０の上方に配置されたミシンフレーム１４に対して
前記保持体１６に保持された被加工物に対する縫製が可
能に設けられたミシンヘッド２０と、前記保持体１６に
保持された被加工物に対するレーザー加工が可能に配置
されたレーザーヘッド４０とを備えたレーザー加工機能
付きミシンにおいて、前記レーザーヘッド４０が前記ミ
シンフレーム１４に対して前記ミシンヘッド２０との間
に所定の間隔をもって取付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザービームの照射
によって布などの被加工物にレーザー加工（カットや彫
刻）を施すことができるレーザー加工機能付きミシンに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特公平６−３３５５０号公
報に開示されている技術では、刺繍用ミシンのミシンヘ
ッドにレーザーヘッドが装着されており、このレーザー
ヘッドは、ミシンの刺繍枠に保持されている布（被加工
物）の表面へレーザービームを照射できるようになって
いる。したがってレーザーヘッドからレーザービームを
照射しつつ前記刺繍枠をその駆動データによってＸ，Ｙ
両方向へ移動制御することにより、前記布をレーザーカ
ットすることが可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが前記の従来技
術においてはレーザーヘッドがミシンヘッドに装着され
ているため、このミシンヘッドのすぐ近くでレーザービ
ームが照射される。このことはミシンヘッドの下方にお
いて釜を覆っている針板がレーザービームを受けること
となる。このため釜内のボビンに巻かれている下糸がレ
ーザービームの熱で焦げたり、あるいは針板や釜がレー
ザービームの熱による悪影響を受けたりする場合があ
る。

【０００４】本発明が解決しようとする一つの課題は、
ミシンヘッドから離れた箇所でレーザーヘッドからレー
ザービームを照射することにより、針板の下部にある
釜、この釜内のボビンに巻かれた下糸あるいはその他の
諸部品にレーザービームの熱による悪影響が及ぶのを防
止することである。本発明が解決しようとする他の一つ
の課題は、被加工物の複数箇所において刺繍などの縫製
とレーザー加工とのコンビネーション作業を同時に実施
可能とすることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のレーザー加工機能付きミシンはつぎのよう
に構成されている。請求項１記載の発明は、被加工物の
保持が可能で、かつ所定の移動データに基づいてミシン
テーブル上をＸ，Ｙ両方向へ移動制御される保持体と、
ミシンテーブルの上方に配置されたミシンフレームに対
して前記保持体に保持された被加工物に対する縫製が可
能に設けられたミシンヘッドと、前記保持体に保持され
た被加工物に対するレーザー加工が可能に配置されたレ
ーザーヘッドとを備えたレーザー加工機能付きミシンに
おいて、前記レーザーヘッドが前記ミシンフレームに対
して前記ミシンヘッドとの間に所定の間隔をもって取付
けられている。請求項２記載の発明は、請求項１記載の
レーザー加工機能付きミシンにおいてミシンフレームに
対してミシンヘッド及びレーザーヘッドがそれぞれ複数
個設けられている。

【０００６】

【作用】請求項１記載の発明によれば、前記レーザーヘ
ッドから照射されるレーザービームはミシンヘッドから
離れているので、ミシンヘッドの下方にある針板がレー
ザービームを受けることはない。したがってこの針板の
下部に組込まれている釜や釜内のボビンに巻かれた下糸
がレーザービームの熱による悪影響を受けることは避け
られる。請求項２記載の発明においては、前記ミシンヘ
ッドによる刺繍などの縫製と前記レーザーヘッドによる
レーザー加工とのコンビネーション作業を被加工物の複
数箇所において同時に行うことが可能となる。

【０００７】

【実施例】つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説
明する。なお以下の実施例は多頭式で、かつ各ミシンヘ
ッドと同数のレーザーヘッドを備えた刺繍ミシンに本発
明を適用したものである。図１は刺繍ミシンの正面図、
図２は図１の平面図である。これらの図面で示すように
ミシンテーブル１０の上方に位置しているミシンフレー
ム１４の前面には四個のミシンヘッド２０が等間隔で設
けられている。また同じくミシンフレーム１４の前面に
は、各ミシンヘッド２０と対応する個数（四個）のレー
ザーヘッド４０がそれぞれのミシンヘッド２０から右方
向へ所定の間隔をもって配置されている。

【０００８】前記ミシンテーブル１０の上面には、後述
する被加工物（布）を保持可能な保持体としての刺繍枠
１６が所定の移動データ（刺繍データ）に基づいて図２
のＸ，Ｙ両方向へ移動制御可能に設けられている。なお
図１で示すように前記ミシンテーブル１０の下面側にお
けるテーブル脚１２の横フレーム上には、各ミシンヘッ
ド２０と対応する位置において釜土台３０がそれぞれ支
持されており、同じくテーブル脚１２の横フレーム前面
には、前記の各レーザーヘッド４０と対応する位置にお
いてレーザービームを受け止めるための鋼製のブロック
３６がそれぞれ支持されている。

【０００９】前記ミシンヘッド２０は、前記ミシンフレ
ーム１４に固定されたミシンアーム２２の前面部に対し
てミシンの左右方向へスライド可能に支持された針棒ケ
ース２４を備えている。そして本実施例のミシンヘッド
２０は多針（六針）タイプであって、前記針棒ケース２
４には個々の下端部に縫い針を備えた六本の針棒（いず
れも図示外）がそれぞれ上下動自在に支持されている。
所定の駆動源によって各ミシンヘッド２０の針棒ケース
２４が一斉に同方向へスライド操作されることで前記針
棒のうちの一本が選択され、その選択された針棒のみが
その縫い針と共に上下に駆動されるのは周知のとおりで
ある。

【００１０】図３は図２をＡ−Ａ矢視方向から見た側面
図である。また図４は前記の各レーザーヘッド４０の一
つとその周辺部分を拡大して表した正面図、図５は図４
の側面図、図６は同じく図４のＢ−Ｂ線断面図である。
これらの図面で示すようにレーザーヘッド４０は、ブラ
ケット１８の前面下部に対して昇降自在に支持された支
持体４２と、この支持体４２に取付けられたレンズラッ
ク４４と、同じく支持体４２の下部に結合されたガイド
筒４６と、このガイド筒４６の外周に昇降可能に取付け
られた保護筒５０とを備えている。なお前記ブラケット
１８は、図５，６で示すように前記ミシンフレーム１４
の前面にボルト止めによって固定されている。

【００１１】図７は図４のＣ−Ｃ線拡大断面図、図８は
図７のＤ−Ｄ線断面図である。これらの図面からも明ら
かなように前記支持体４２は前記ブラケット１８に対
し、その前面の左右両側に固定されたレール４３に案内
されて昇降動作するように支持されている。そしてこの
支持体４２は昇降機構５６によって昇降駆動されるよう
になっている。前記昇降機構５６の構成を主として図
６，７によって説明する。まず前記ブラケット１８の側
壁部には駆動源としてのモーター５８が装着され、その
主軸には駆動ギヤ５９が固定されている。この駆動ギヤ
５９は、前記ブラケット１８の前壁部に対して回転自在
に支持された中間ギヤ６０に噛合っており、この中間ギ
ヤ６０は前記支持体４２の背面側に固定されたラック部
材６２のラック歯６３に噛合っている。したがって前記
モーター５８を正逆両方向へ回転駆動させることによ
り、前記駆動ギヤ５９、中間ギヤ６０及びラック部材６
２のラック歯６３の噛合いを通じて前記支持体４２が昇
降駆動されることとなる。

【００１２】前記レンズラック４４は円柱形状をしてお
り、その中心部に貫通させた軸４５によって前記支持体
４２の上下の水平部分４２ａ，４２ｂに対して回転操作
可能に支持されている。またこのレンズラック４４にお
いて前記軸４５を中心とする円周上の三箇所には、図
７，８で示すように上下に貫通した孔４４Ａ，４４Ｂ，
４４Ｃがそれぞれ形成されている。そしてこれらの各孔
４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃの内部には個々に焦点距離の異
なるレンズ４７がそれぞれ組込まれている。ちなみにこ
れらのレンズ４７は、前記の各孔４４Ａ，４４Ｂ，４４
Ｃの順にその焦点距離が「大」から「小」に設定されて
いる。

【００１３】図６から明らかなように前記支持体４２に
おける上下の水平部分４２ａ，４２ｂには、前記レンズ
ラック４４の各孔４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃの一つと整合
する透孔４８，４９がそれぞれ形成されている。このレ
ンズラック４４を前記軸４５の軸線回りに手動によって
回転操作し、各孔４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃのいずれか一
つを前記透孔４８，４９と整合させることにより、その
ときに使用するレンズ４７を選択できる。図９は図６の
一部を表した拡大断面図である。この図９及び図６で示
すように前記支持体４２の上下二箇所には、スプリング
５５により前記レンズラック４４に向けて付勢されたロ
ックピン５４が設けられている。そこで前記レンズラッ
ク４４を回転操作して前記の各孔４４Ａ，４４Ｂ，４４
Ｃのいずれかを支持体４２の透孔４８，４９と整合させ
ると、前記ロックピン５４が図９で示すようにレンズラ
ック４４の外周に形成されている凹部４４ａに係合し、
このレンズラック４４の回転がロック（位置決め）され
ることとなる。

【００１４】前記ガイド筒４６は図６で示すように前記
支持体４２における下の水平部分４２ｂの下面に対し、
この水平部分４２ｂの前記透孔４９と整合させた状態で
固定されている。このガイド筒４６の外周に昇降可能に
取付けられている前記保護筒５０は、透明な合成樹脂材
などで形成されているとともに、その上端部外周には環
状溝５３が形成されている。この環状溝５３には図３〜
５で示すようにフォーク形状のアーム７４が係合してお
り、このアーム７４は前記ブラケット１８にシリンダブ
ラケット７２を介して下向きに取付けられたエアシリン
ダ７０のロッド７１に結合されている。したがってこの
エアシリンダ７０の駆動により、前記保護筒５０は図４
の仮想線で示す上昇位置（退避位置）と実線で示す下降
位置（使用位置）との間を前記ガイド筒４６の外周に沿
って移動することとなる。

【００１５】前記保護筒５０における下端部寄りの側壁
には、図３で示すようにエア孔５２が形成されている。
このエア孔５２には図４，５で示すようにエアパイプ７
６の一端が接続され、このエアパイプ７６の他端は図示
外のエア供給源に接続されて前記エア孔５２から保護筒
５０の内部にエアの吹き込みが行えるようになってい
る。また図３及び図５で示すように前記レーザーヘッド
４０の後方部には、前記ミシンフレーム１４の側からミ
シン前方へ延びるパイプ６６が配置されている。このパ
イプ６６の先端部にはレーザーヘッド４０の下端部（保
護筒５０の下端部）に接近させた吸引ノズル６４が接続
され、かつパイプ６６の後端部は前記ミシンフレーム１
４の中に配管されたダクト６８に接続されている。なお
このダクト６８は図示外の吸引ブロアに接続されてレー
ザーヘッド４０の下端周辺の空気を吸引できるようにな
っている。

【００１６】さらに図３，４で示すように前記ミシンテ
ーブル１０には前記レーザーヘッド４０と対応する箇所
において上下に開放された孔１１があけられており、こ
の孔１１はテーブル１０の上面に取付けられたビーム板
３４で閉ざされている。そしてこのビーム板３４には、
図４〜図６で示すようにレーザービームを通すためのビ
ーム孔３５が形成されている。つまりレーザーヘッド４
０から照射されるレーザービームは、前記ビーム板３４
で反射することなくビーム孔３５を通過し、ミシンテー
ブル１０の下面側において前記ブロック３６で受け止め
られる。

【００１７】前記レーザーヘッド４０の上方には、前記
ブラケット１８の前面に装着されたビーム案内体８０が
配置されている。このビーム案内体８０は図５，６で示
すようにミラー支持ブロック８２と、これに接続された
二本の案内管８６，８７とを備えている。このミラー支
持ブロック８２は前記ブラケット１８の前面にボルト止
めによって固定されている。前記の両案内管８６，８７
はミラー支持ブロック８２に対し、ミシンの上下方向及
び前後方向に関して互いに直交するように接続されてい
る。つまり一方の案内管８６はミラー支持ブロック８２
から下向きに延び、その先端部は前記レーザーヘッド４
０の前記支持体４２における上の水平部分４２ａの透孔
４８に臨ませているとともに、他方の案内管８７はミラ
ー支持ブロック８２からミシン後方向へ延びている。

【００１８】図１０は前記ビーム案内体８０の一部を拡
大して表した断面図、図１１は図１０を矢印Ｅ方向から
見た構成図である。これらの図面からも明らかなように
前記ミラー支持ブロック８２に対して前記の両案内管８
６，８７が二方向から個々に挿入されている連通孔８４
は、このミラー支持ブロック８２の内部で直交してい
る。そしてこの連通孔８４の直交箇所においてミラー支
持ブロック８２を開口させており、ここには内側に全反
射式のミラー８８を備えた保持板８９が取付けられてい
る。

【００１９】前記保持板８９は、図１１の上側列左右二
本及び下側列中央一本の計三本の固定ボルト９０によっ
て前記ミラー支持ブロック８２に締付けられるようにな
っている。これに対して図１１の上側列中央一本及び下
側列左右二本の計三本の調整ボルト９１については、そ
れぞれの先端がミラー支持ブロック８２の表面に当接し
ている。これらの調整ボルト９１のねじ込み量によって
前記保持板８９、つまり前記ミラー８８の傾きを調整で
き、この調整後に前記固定ボルト９０を締付けることで
保持板８９がミラー支持ブロック８２に固定される。

【００２０】前記ミラー支持ブロック８２の前面側に
は、保護カバー９２が前記ミラー８８の保持板８９を覆
った状態で取付けられている。この保護カバー９２は、
前記保持板８９がミラー支持ブロック８２から万一外れ
た場合にレーザービームから作業者を保護するためのも
のである。なお保護カバー９２は前記固定ボルト９０及
び調整ボルト９１を回すための工具を差し込む通し孔９
３を備えている。

【００２１】さて図２，３で示すように前記ミシンフレ
ーム１４の後方位置には、前記の各レーザーヘッド４０
に共用される一つのレーザー発振器１００がミシンの前
後方向に向けて配置されている。このレーザー発振器１
００は、レーザービームを連続的に照射できるガスレー
ザー（ＣＯ₂ レーザー）を用いた形式のものであり、そ
の照射ノズル（図示外）から照射されるレーザービーム
は各レーザーヘッド４０の前記ビーム案内体８０にそれ
ぞれ配分されるようになっている。そしてこれらのビー
ム案内体８０に入ったレーザービームは前記ミラー８８
に当たって下方へ反射し、レーザーヘッド４０における
前記レンズラック４４の各孔４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃの
一つに導かれ、その中のレンズ４７による合焦位置で被
加工物（布）をレーザー加工（カットなど）することが
できる。

【００２２】なお図３から明らかなように前記レーザー
発振器１００は、前記ミシンフレーム１４に固定された
支持フレーム１０２と前記ミシンテーブル１０の後端部
に固定された支持フレーム１０３とによって水平に支持
された支持板１０４の上面に載せて固定されている。そ
してこの支持板１０４の下面には、レーザー発振器１０
０のコントローラ１０７が装着され、また図１で示すよ
うに前記ミシンテーブル１０の下方にはレーザー発振器
１００を冷却するためのチラーボックス１０８が配置さ
れている。

【００２３】前記レーザー発振器１００から照射される
レーザービームを前記の各ビーム案内体８０に導く光路
は、図２から明らかなようにレーザービームの各分岐箇
所に設けられた全反射式のビーム案内体１４０Ａ，１４
０Ｂ，１４０Ｃ、半反射式のビーム案内体１５０Ａ，１
５０Ｂ，１５０Ｃ、これらを接続する各接続管１６０及
び前記の各ビーム案内体８０に向かって延びる各導管１
６２を主体として構成されている。

【００２４】図１２は全反射式のビーム案内体１４０
Ａ，１４０Ｂ，１４０Ｃの一つを表した断面図、図１３
は図１２を矢印Ｆ方向から見た構成図である。これらの
図面で示すようにビーム案内体１４０Ａ，１４０Ｂ，１
４０Ｃは前記ビーム案内体８０とほぼ同一構成であっ
て、ミラー支持ブロック１４２に対して二方向から形成
されている連通孔１４３の直交箇所には、全反射式のミ
ラー１４４を備えた保持板１４５が取付けられている。
前記保持板１４５は、図１３の上側列左右二本及び下側
列中央一本の計三本の固定ボルト１４６によって前記ミ
ラー支持ブロック１４２に締付けられるようになってい
る。これに対して図１１の上側列中央一本及び下側列左
右二本の計三本の調整ボルト１４７については、それぞ
れの先端がミラー支持ブロック１４２の表面に当接して
いる。これらの調整ボルト１４７のねじ込み量によって
前記保持板１４５、つまり前記ミラー１４４の傾きを調
整でき、この調整後に前記固定ボルト１４６を締付ける
ことで保持板１４５がミラー支持ブロック１４２に固定
される。

【００２５】また前記ミラー支持ブロック１４２の前面
側には、保護カバー１４８が前記ミラー１４４の保持板
１４５を覆った状態で取付けられている。この保護カバ
ー１４８は、前記保持板１４５がミラー支持ブロック１
４２から万一外れた場合にレーザービームから作業者を
保護するためのものである。なお保護カバー１４８は前
記固定ボルト１４６及び調整ボルト１４７を回すための
工具を差し込む通し孔１４９を備えている。

【００２６】図１４は半反射式のビーム案内体１５０
Ａ，１５０Ｂ，１５０Ｃの一つを表した断面図、図１５
は図１２を矢印Ｄ方向から見た構成図である。これらの
図面で示すようにビーム案内体１５０Ａ，１５０Ｂ，１
５０Ｃにおいては、そのミラー支持ブロック１５２に対
して二方向から形成されている連通孔１５３の直交箇所
に半反射式のミラー１５４を備えた保持板１５５が取付
けられている。この保持板１５５は図１５の右側列上下
二本及び左側列中央一本の計三本の固定ボルト１５６に
よってミラー支持ブロック１５２に締付けられるように
なっている。また図１５の右側列中央一本及び左側列上
下二本の計三本の調整ボルト１５７のねじ込み量によっ
て前記保持板１５５、つまり前記ミラー１５４の傾きを
調整でき、この調整後に前記固定ボルト１５６を締付け
ることで保持板１５５がミラー支持ブロック１５２に固
定される。

【００２７】前記ミラー支持ブロック１５２の前面側に
は、保護カバー１５８が前記ミラー１５４の保持板１５
５を覆った状態で取付けられている。この保護カバー１
５８は、前記保持板１５５がミラー支持ブロック１５２
から万一外れた場合にレーザービームから作業者を保護
するためのものである。なお保護カバー１５８は前記固
定ボルト１５６及び調整ボルト１５７を回すための工具
を差し込む通し孔１５９を備えている。しかも前記保持
板１５５及び保護カバー１５８におけるミラー１５４の
背面部は、このミラー１５４を通過したレーザービーム
を通すために開放されている。

【００２８】前記の各導管１６２は、図２，３で示すよ
うに前記ミシンフレーム１４に沿ってその背面側に配置
されたフレーム１０６に固定されている全反射式のビー
ム案内体１４０Ｂ，１４０Ｃ及び半反射式のビーム案内
体１５０Ｂ，１５０Ｃから前記の各ビーム案内体８０の
案内管８７にレーザービームを導くように配置されてい
る。そしてこれらの各導管１６２と案内管８７との間に
は、図２，３及び図５で示すようにレーザービームの遮
断が可能な遮断装置１１０が設けられている。この遮断
装置１１０は前記レーザー発振器１００の駆動系の誤動
作によってレーザービームが照射された場合の安全対策
として、あるいは各レーザーヘッド４０からのレーザー
ビームの照射を個別に遮断制御する一手段として設けた
ものである。

【００２９】図１６は前記遮断装置１１０を表した拡大
断面図である。この図面によって遮断装置１１０を説明
すると、前記導管１６２に形成された開口の両外側には
支持体１１２がそれぞれ固定され、かつ導管１６２の内
部には鋼製のブロック部材１１６が固定されている。ま
た開口の下方における両支持体１１２の間には、遮断装
置１１０のアクチュエータであるラッチングソレノイド
１１４がそのロッド１１５を上方に向けた姿勢で固定さ
れている。前記ブロック部材１１６には上下に貫通した
縦孔１１７と、これに交差して前後に貫通した横孔１１
８とが形成されている。この横孔１１８は導管１６２の
内部に通じていてレーザービームが通過するようになっ
ている。

【００３０】前記ブロック部材１１６の縦孔１１７に
は、前記ソレノイド１１４のロッド１１５に結合された
開閉子１１９が上下動自在に位置している。したがって
図１６（Ａ）で示すようにソレノイド１１４のロッド１
１５を後退させた状態では、前記開閉子１１９が引き下
げられて前記横孔１１８は開放される。これに対して図
１６（Ｂ）で示すようにロッド１１５を突出させた状態
では、開閉子１１９が押し上げられて前記横孔１１８は
閉ざされ、前記レーザー発振器１００からレーザービー
ムが照射されても開閉子１１９によって遮断される。な
お前記ラッチングソレノイド１１４は図１６（Ａ）
（Ｂ）いずれの状態で励磁がオフとなっても、前記ロッ
ド１１５をそれぞれの状態に保持できる。

【００３１】図１において前記ミシンフレーム１４の前
面右方部には各レーザーヘッド４０のコントロールパネ
ル１２０が設けられている。図１７に前記コントロール
パネル１２０が拡大図で示されている。この図面から明
らかなようにコントロールパネル１２０には、レーザー
ビームのパワー調整時などにおいてレーザービームの照
射を指令するテストスイッチ１２２、レーザービーム照
射時のパワーを調整するアップ・ダウンスイッチ１２
３，１２４、レーザービームのパワーを表示する表示部
１２６、前記レーザーヘッド４０の保護筒５０を昇降さ
せるために前記エアシリンダ７０の駆動を指令する昇降
スイッチ１２５がその他のスイッチ類と共に設けられて
いる。

【００３２】さて前記構成のミシンにおいて、そのメイ
ンスイッチ（図示外）をオンにすると前記の各レーザー
発振器１００及びチラーボックス１０８の電源が入り、
これらのレーザー発振器１００の予熱が開始されるとと
もに、チラーボックス１０８から各レーザー発振器１０
０への冷却水の循環供給が開始される。そこでレーザー
発振器１００から照射されるレーザービームの各種調整
について説明する。

【００３３】レーザービームの位置調整について １．図１で示すミシンの操作パネル１９上で「レーザー
加工（カット）」に設定する。 ２．前記コントロールパネル１２０の昇降スイッチ１２
５によって前記保護筒５０を前記の退避位置から使用位
置に下降させる。 ３．コントロールパネル１２０の前記テストスイッチ１
２２とアップスイッチ１２３とを一瞬だけ同時に押す。
これによりテストモードとなって極低レベルのレーザー
ビームが所定の時間照射される。 ４．各レーザーヘッド４０から照射されるレーザービー
ムが前記ビーム板３４のビーム孔３５の中心を適正に通
っていることを確認する。なおレーザービームがビーム
孔３５の中心からずれている場合は、前記ビーム案内体
８０におけるミラー８８の傾きを前記のように調整する
などしてレーザービームのずれを補正する。

【００３４】レーザービームのパワー調整について 前記１〜４の操作を行った後、 ５．ミシンの前記操作パネル１９上で「設定モード」に
切換える。 ６．前記コントロールパネル１２０のテストスイッチ１
２２を押すと、その間だけレーザービームが照射される
ので、前記ビーム板３４の上に試験用布を置いてレーザ
ービームによるカットの具合を調べる。レーザービーム
はテストスイッチ１２２とアップスイッチ１２３とを同
時に押し続けることで徐々にパワーアップし、テストス
イッチ１２２とダウンスイッチ１２４とを同時に押し続
けることで徐々にパワーダウンする。なおパワーの大き
さは前記表示部１２６に表示される。

【００３５】合焦位置の調整について 前記１〜６の操作を行った後、 ７．ミシンの前記操作パネル１９上で「合焦位置調整モ
ード」とし、その駆動スイッチ（図示外）により前記昇
降機構５６のモーター５８を駆動制御して前記レーザー
ヘッド４０の高さを調整する。これによって前記レンズ
４７の合焦位置が調整されるのであるが、この合焦位置
の調整は各レーザーヘッド４０毎に行うこともできる。
なお被加工物（布）によっては前記レンズ４７を焦点距
離の異なるものと取り替えた方がよい場合もある。その
場合は各レーザーヘッド４０の前記レンズラック４４を
前記のように手動で回転操作し、所望の焦点距離のレン
ズ４７を選択する。

【００３６】つぎに刺繍縫いとレーザー加工との切換え
について説明する。ミシンの前記操作パネル１９によっ
て「ヘッド選択」と設定した後、「ミシンヘッド」を選
定すると前記ミシンヘッド２０による刺繍縫いが、また
「レーザーヘッド」を選定すると前記レーザーヘッド４
０によるレーザー加工が行える状態となる。刺繍縫いと
レーザー加工との切換えは手動でも可能であるが、通常
はこれらの作業に際して予め設定する。この設定は前記
操作パネル１９上のキー入力で行われ、刺繍縫いとレー
ザー加工との単位毎に設定される。なお本実施例の各ミ
シンヘッド２０の針棒は六本（六針）であり、「ヘッド
選択」において「ミシンヘッド」を選定したときの各針
棒の選定は前記操作パネル１９のキー入力「１」〜
「６」で設定される。

【００３７】また刺繍縫い時とレーザー加工時とにおけ
る前記刺繍枠１６の移動制御の違いについて簡単に説明
すると、刺繍縫い時は移動データ（刺繍データ）に基づ
いて通常の移動制御を行い、レーザー加工時は同じく刺
繍データに基づいて移動制御を直線補間しつつ等速度で
刺繍枠１６を連続移動させる。すなわち刺繍縫い時は、
前記刺繍枠１６に保持された被加工物（布）から縫い針
が抜けている間でのみ刺繍枠１６の移動が可能であるた
め、間欠的に刺繍枠１６を移動させなければならない。
また刺繍縫い時は縫い針がデータどおりのポイントに落
ちれば足りるので、刺繍枠１６を必ずしもポイントとポ
イントとを結ぶ直線に沿って移動させていない。

【００３８】これに対してレーザー加工時は、刺繍枠１
６をデータのポイントとポイントとを結ぶ直線に沿って
等速度で連続的に移動させる必要がある。ただしレーザ
ー加工に用いる刺繍データのステッチ長がある程度小さ
く設定されている場合は、刺繍枠１６の移動制御を必ず
しも直線補間や等速度としなくてもレーザー加工は可能
である。なおこのレーザー加工時にはミシンヘッド２０
の針棒などに対する駆動源であるミシン主軸の回転は止
めている。

【００３９】つづいて刺繍縫いとレーザー加工（カッ
ト）とのコンビネーション作業について説明する。図１
８に前記コンビネーション作業の一例が示されている。
この図面においては被加工物である布１３０に対し、第
一ステップで刺繍１３２を行い、第二ステップでレーザ
ーカット１３３，１３４を行い、第三ステップで刺繍１
３５を行うものとする。そこでこの作業を行うための刺
繍データを入力してセットした後、前記の第一ステップ
〜第三ステップの順に刺繍縫い及びレーザーカットを実
行するための設定を行う。この設定は前述したようにミ
シンの前記操作パネル１９により、第一ステップでは
「ヘッド選択」において「ミシンヘッド」を選定すると
ともに、使用する針棒を例えばキー入力「１」で選定す
る。また第二ステップでは「ヘッド選択」において「レ
ーザーヘッド」を選定し、第三ステップでは「ヘッド選
択」において「ミシンヘッド」を選定するとともに例え
ばキー入力「５」で使用する針棒を選定する。

【００４０】刺繍縫いとレーザーカットとのコンビネー
ション作業を行うための刺繍データには、レーザーカッ
トを指令する特別のコード（以下「レーザーコード」と
称する）が挿入されている。データ中において最初に
「レーザーコード」が読み取られたときにレーザーヘッ
ド４０からのレーザービームの照射がオンとなり、その
つぎの「レーザーコード」が読み取られたときにレーザ
ービームの照射がオフとなるように設定されている。図
１８のレーザーカット１３３，１３４の場合、ポイント
ａ，ｂが個々のカット開始点であり、かつカット終了点
である。したがって刺繍データには前記の両ポイント
ａ，ｂに対応する計四箇所に前記の「レーザーコード」
が挿入されていることとなる。

【００４１】なお以下の説明において前記第一ステップ
及び第三ステップのようにミシンヘッド２０の選定が指
令されたステップを「刺繍ステップ」と称し、第二ステ
ップのようにレーザーヘッド４０の選定が指令されたス
テップを「レーザーステップ」と称する。図３に示され
ている前記コントローラ１０７は「レーザーステップ」
中において前記の「レーザーコード」を読み取ったとき
に、レーザービームの照射をオン・オフするように前記
レーザー発振器１００をコントロールする。

【００４２】図１８で示すコンビネーション作業の実施
にあたっては、ミシンを起動させることによって前記針
棒ケース２４がスライド操作され、前記のキー入力
「１」で指令した針棒が選択される。一方、前記刺繍枠
１６の移動制御により、第一ステップにおける前記刺繍
１３２のポイントｃを前記針板３２の針孔（図示外）の
真上に位置させ、選択された針棒の駆動と前記刺繍枠１
６の移動制御とによって第一ステップにおける前記刺繍
１３２が実行される。この刺繍１３２の終了後は前記刺
繍枠１６が移動制御され、第二ステップにおける前記レ
ーザーカット１３３のポイントａを前記ビーム板３４の
ビーム孔３５の真上に位置させる。

【００４３】その後、前記保護筒５０が図４の仮想線で
示す退避位置から実線で示す使用位置まで下降する。そ
してこの保護筒５０の内部へ前記エアパイプ７６を通じ
てエアの吹き込みが開始されるとともに、前記吸引ノズ
ル６４によるエアの吸引が開始される。ついで前記遮断
装置１１０のソレノイド１１４が駆動して図１６（Ａ）
で示すように横孔１１８が開放される。この第二ステッ
プは「レーザーステップ」であり、かつ前記レーザーカ
ット１３３のポイントａにおいて最初の「レーザーコー
ド」が読み取られるため、前記レーザーヘッド４０から
レーザービームが照射される。これと同時に前記刺繍枠
１６がレーザーカット１３３に倣って等速度で移動制御
され、この部分が切り抜かれる。

【００４４】カット終了時の前記ポイントａでは二回目
の「レーザーコード」が読み取られるため、レーザービ
ームの照射がオフとなる。この後、前記刺繍枠１６が移
動制御されて前記レーザーカット１３４のポイントｂを
前記ビーム板３４のビーム孔３５の真上に位置させる。
したがって前記ポイントａからポイントｂまでの間で布
１３０はカットされない。前記レーザーカット１３４の
ポイントｂにおいて三回目の「レーザーコード」が読み
取られるのでレーザービームの照射が再び開始され、こ
れと同時に前記刺繍枠１６がレーザーカット１３４に倣
って等速度で移動制御されてこの部分が切り抜かれる。

【００４５】前記レーザーカット１３４のカット終了時
のポイントｂでは四回目の「レーザーコード」が読み取
られ、レーザービームの照射がオフとなる。その後に前
記刺繍枠１６が移動制御されて第三ステップの前記刺繍
１３５のポイントｄを前記針板３２の針孔（図示外）の
真上に位置させる。ついで前記針棒ケース２４がスライ
ド操作され、前記のキー入力「５」で選択された針棒の
駆動と刺繍枠１６の移動制御とによって第三ステップの
刺繍１３５が実行される。前記第三ステップで針棒が選
択された後は、前記遮断装置１１０のソレノイド１１４
が駆動して図１６（Ｂ）で示すように横孔１１８が閉ざ
され、また前記保護筒５０が図４の仮想線で示す退避位
置に上昇する。なお保護筒５０の内部へのエアの吹き込
み及び前記吸引ノズル６４によるエアの吸引については
レーザービームの照射がオフになるたびに停止する。

【００４６】前記のレーザーカット時において前記保護
筒５０の内部へエアを吹き込むことで、布１３０がレー
ザービームによって焦がされるときに発生する炎が吹き
消され、かつ煙は保護筒５０の下端と布１３０との間の
隙間から外へ吹き出される。そしてこの吹き出された煙
は前記吸引ノズル６４で吸引されて処理される。これに
代わる構成としては、前記保護筒５０の内部と図５で示
す吸引用のダクト６８とをパイプなどで接続し、レーザ
ーカット時に保護筒５０の内部から空気を吸い出すよう
にしてもよい。この構成によれば、保護筒５０の下端と
布１３０との間の隙間からこの保護筒５０の内部に向け
て空気が吸い込まれるため、そのときの空気流によって
前記の炎が吹き消され、かつ煙も吸い出される。

【００４７】なお前記遮断装置１１０は各ビーム案内体
８０の箇所にそれぞれ設けられているので、それらのラ
ッチングソレノイド１１４を個別に制御することによ
り、各レーザーヘッド４０におけるレーザービームの照
射を個別に遮断することが可能である。したがって一つ
のレーザー発振器１００を各レーザーヘッド４０に共用
していても、必要に応じてレーザービームの照射あるい
は遮断（休止）を各レーザーヘッド４０毎にプリセット
することができる。また前記コンビネーション作業の各
ステップ毎において、ミシンの前記操作パネル１９によ
る「ヘッド選択」及び「針棒選定」の他にレーザーカッ
トにおけるレーザー発振器１００の「パワー選定」の設
定を行うことも可能である。

【００４８】さらに本実施例では複数個（四個）のミシ
ンヘッド２０及びそれと同数のレーザーヘッド４０を備
えたミシンを対象として説明したが、ミシンヘッド２０
及びレーザーヘッド４０が共に単一のミシンであっても
よい。しかもレーザーヘッド４０については、二個以上
のミシンヘッド２０のグループ毎に一つずつ設けた構成
も可能であり、これによって低コストのミシンで縫製と
レーザー加工とのコンビネーション作業が可能となる。

【００４９】

【発明の効果】本発明は、ミシンヘッドから離れた箇所
でレーザービームが照射されるので、このミシンヘッド
の下方に位置している針板がレーザービームを受けず、
この針板の下部にある釜、この釜内のボビンに巻かれた
下糸あるいはその他の諸部品にレーザービームの熱によ
る悪影響が及ぶことは回避される。またミシンヘッド及
びレーザーヘッドをそれぞれ複数個設けた場合は、刺繍
などの縫製とレーザー加工とのコンビネーション作業を
被加工物の複数箇所において同時に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】刺繍ミシンの正面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】図２をＡ−Ａ矢視方向から見た側面図である。

【図４】レーザーヘッドの一つとその周辺部分を拡大し
て表した正面図である。

【図５】図４の側面図である。

【図６】同じく図４のＢ−Ｂ線断面図である。

【図７】図４のＣ−Ｃ線拡大断面図である。

【図８】図７のＤ−Ｄ線断面図である。

【図９】図６の一部を表した拡大断面図である。

【図１０】ビーム案内体の一部を拡大して表した断面図
である。

【図１１】図１０を矢印Ｅ方向から見た構成図である。

【図１２】別のビーム案内体の一部を拡大して表した断
面図である。

【図１３】図１２を矢印Ｆ方向から見た構成図である。

【図１４】さらに別のビーム案内体の一部を拡大して表
した断面図である。

【図１５】図１４を矢印Ｄ方向から見た構成図である。

【図１６】遮断装置を表した拡大断面図である。

【図１７】コントロールパネルを表した拡大図である。

【図１８】刺繍縫いとレーザー加工（カット）とのコン
ビネーション作業の一例を表した説明図である。

【符号の説明】

１０ ミシンテーブル １４ ミシンフレーム １６ 保持体（刺繍枠） ２０ ミシンヘッド ４０ レーザーヘッド １３０ 被加工物（布）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物の保持が可能で、かつ所定の移
   動データに基づいてミシンテーブル上をＸ，Ｙ両方向へ
   移動制御される保持体と、ミシンテーブルの上方に配置
   されたミシンフレームに対して前記保持体に保持された
   被加工物に対する縫製が可能に設けられたミシンヘッド
   と、同じく前記保持体に保持された被加工物に対するレ
   ーザー加工が可能に配置されたレーザーヘッドとを備え
   たレーザー加工機能付きミシンにおいて、 前記レーザーヘッドが前記ミシンフレームに対して前記
   ミシンヘッドとの間に所定の間隔をもって取付けられて
   いることを特徴としたレーザー加工機能付きミシン。
2. 【請求項２】 請求項１記載のレーザー加工機能付きミ
   シンにおいて、ミシンフレームに対してミシンヘッド及
   びレーザーヘッドがそれぞれ複数個設けられていること
   を特徴としたレーザー加工機能付きミシン。