JPH1176670A - 刺繍ミシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上糸を収容する上糸カセットを小型化且つ軽
量化して複数の上糸カセット装着を可能にし、刺繍模様
をカラーで縫製する刺繍ミシンの小型化や低コスト化、
更には刺繍縫製の自動化を図ること。 【解決手段】 各上糸カセット３０に、上糸ボビン３２
と糸調子器３４と上糸４２を引き上げる糸取上げ体３５
とを設けることで、上糸カセット３０を小型化且つ軽量
化してカセット支持体２１上に放射状に配置し、カセッ
ト支持体２１を回転駆動するカセット切換え機構、糸取
上げ駆動機構、糸進退機構６０、糸通し機構１１０、糸
切断機構、加工布移動機構などを設け、刺繍に供する上
糸カセット３０を供給位置に移動させるとともに、その
上糸カセット３０から延びる上糸４２の糸通し動作、縫
製中における糸替え動作や縫製終了時の糸切断動作など
の全てを自動化でき、カラー刺繍模様の自動縫製を可能
にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数色の上糸を用
いて加工布に各種のカラー刺繍を施す刺繍ミシンに関
し、特に上糸を収容する上糸カセットを糸色毎に複数設
け、上糸を供給する特定の上糸カセットを所定の供給位
置に移動させることで、上糸の糸色を切換えながら刺繍
縫製するようにしたものに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数色からなるカラフルな刺繍模
様を縫製する為に、複数の針棒を備えた針棒ケースをミ
シンアーム部の前端部に水平移動可能に支持した多針式
刺繍ミシンが実用に供されている。例えば、特開平６−
３０４３６８号公報には、多針式刺繍ミシンにおいて、
アーム部の前端部に、複数の針棒を支持する針棒ケース
を左右方向移動可能に支持し、針棒切換え用モータによ
り針棒ケースを左方又は右方に移動させることにより、
針棒ケース内に設けられた複数組みの針棒と天秤のうち
の１組の針棒と天秤とが駆動系に連結され、その針棒に
供給される上糸で刺繍するようにした多針ミシンが提案
されている。

【０００３】また、特公昭６３−３００３７号公報に
は、１対の脚部を有するカセット内に上糸を巻き付けた
糸供給源を設けるとともに、カセットケースに複数の窓
や開口部を形成し、糸の種類や糸色を変更するときに、
ミシン本体のアーム部に形成されたカセット適合室に着
脱可能に装着するようにしたミシン用カセット式糸供給
装置が提案されている。更に、特開平７−２４１７３号
公報には、縫製用の刺繍糸を巻き付けた糸巻き、糸調子
装置、糸抱きホルダー、縫針、カートリッジホルダーな
どを組込んだカートリッジをミシン本体の側面に取付け
るときに、天秤の高さ位置が何れの位置であっても簡単
に取付けでき、カートリッジをミシン本体に装着するだ
けで、糸通し操作をすることなく、直ぐに縫製できるよ
うにしたミシンのカートリッジが記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平６−３０４３６８号公報に記載の多針ミシンにおい
ては、針棒ケースは複数組みの針棒と天秤とを備えてい
るので大型化し、またそれを駆動する駆動系が大型化す
ることから刺繍ミシン全体が大型化し、コスト的に又ス
ペース的に不利になるという問題がある。また、特公昭
６３−３００３７号公報に記載のミシン用カセット式糸
供給装置においては、カセットに糸供給源だけを収納し
たので、カセット化の効果があまり顕著ではなく、カラ
ーの刺繍模様を縫製するのに際して、糸色を変更すると
きには、その都度カセットを交換し、更に糸通し作業を
行うことになるので、操作性に劣る。更に、糸替えを含
む刺繍縫製を自動化することが不可能である。

【０００５】更に、前記特開平７−２４１７３号公報に
記載のミシンのカートリッジにおいては、カートリッジ
内に、カートリッジレバー、縫針などを組込んでいるの
で、カートリッジが大型化してコスト的に高価になると
ともに、カラーの刺繍縫製時には、糸替え毎にカートリ
ッジを交換するので、操作性に劣るのに加えて、糸替え
を含む刺繍縫製を自動化することが不可能である。本発
明は、上記問題点を解決するためになされたものであ
り、上糸を収容する上糸カセットを小型化且つ軽量化し
て、複数の上糸カセット装着を可能にし、刺繍模様をカ
ラーで縫製する刺繍ミシンの小型化や低コスト化、更に
は刺繍縫製の自動化を図ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の刺繍ミシンは、縫針を有する針棒と、縫
針と協働して縫目を形成する糸輪捕捉用釜と、加工布を
直交する２方向へ独立に移動駆動する加工布移動手段と
を備えた刺繍ミシンであって、相互に異なる色の上糸を
収容した複数の上糸カセットと、複数の上糸カセットが
着脱自在に装着されるカセット支持体を備え、複数の上
糸カセットのうちの縫製に供する１つの上糸カセットが
縫針に上糸を供給可能な供給位置となるように、カセッ
ト支持体の位置を切換えるカセット切換え手段とを備え
たものである。

【０００７】カセット支持体上には、「赤」や「黄」や
「緑」などの相互に異なる色の上糸を収容した複数の上
糸カセットが着脱自在に装着されている。カセット切換
え手段により、複数の上糸カセットのうちの縫製に供す
る、例えば、赤色や黄色などの１つの上糸カセットが縫
針に上糸を供給可能な供給位置となるように、そのカセ
ット支持体の位置が切換えられる。その結果、その供給
位置に切換えられた上糸カセットから「赤」や「黄」の
上糸が縫針に供給され、縫針と糸輪捕捉用釜との協働に
より縫目が加工布に形成される。

【０００８】また、請求項２の刺繍ミシンは、請求項１
の発明において、前記各上糸カセットに、糸調子器と縫
針の目孔へ延びる上糸を引き上げる為の糸取上げ体とを
設け、供給位置にある上糸カセットの糸取上げ体を縫針
の上下動作と調時して上糸カセットの外部から回動駆動
する糸取上げ駆動手段を設けたものである。

【０００９】この場合、刺繍縫製に際しては、各上糸カ
セットにおいて、糸輪捕捉用釜で糸輪ループが形成され
るのに応じて、内部に収容されている上糸が繰り出され
るときに、糸調子器により抵抗が付加されて糸調子が調
節される。一方、形成された糸輪ループの引き締めに際
しては、外部の糸取上げ駆動手段により、供給位置にあ
る上糸カセットの糸取上げ体が縫針の上下動作と調時し
て回動駆動されるので、形成された糸輪ループが確実に
引き締められる。その他、請求項１と同様の作用を奏す
る。

【００１０】更に、請求項３の刺繍ミシンは、請求項１
または２の発明において、前記カセット支持体は、中心
部に針棒通過穴を有する水平な円形板に形成され、複数
の上糸カセットはカセット支持体上に放射状に配置され
るものである。この場合には、複数の上糸カセットは、
水平な円形板に形成されたカセット支持体上に放射状に
配置されているので、複数の上糸カセットをコンパクト
に配置でき、しかもそのカセット支持体を回転させて位
置を切換えるだけで、縫製に供する特定の上糸カセット
を容易に供給位置に配置できる。その他、請求項１また
は２と同様の作用を奏する。

【００１１】そしてまた、請求項４の刺繍ミシンは、請
求項１〜３の何れか１項の発明において、前記カセット
切換え手段は、カセット支持体を回転駆動するカセット
切換え駆動手段を含むものである。この場合、カセット
切換え手段はカセット切換え駆動手段を含むので、その
カセット切換え駆動手段により、カセット支持体を確実
に且つ簡単に回転駆動させることができる。その他、請
求項１〜３の何れか１項と同様の作用を奏する。

【００１２】更に、請求項５の刺繍ミシンは、請求項１
〜４の何れか１項の発明において、前記各上糸カセット
の上糸出口に遊転ローラを設け、供給位置にある上糸カ
セットの遊転ローラと協働して上糸を繰り出し巻き戻し
可能な糸進退手段を設けたものである。この場合には、
カセット支持体の位置が切換えられて、縫製に供する上
糸カセットが供給位置に移動されたとき、その供給位置
の上糸カセットの上糸出口に設けられた遊転ローラが糸
進退手段により回転されて、縫針の目孔への糸通しに際
しては上糸が繰り出される一方、上糸カセットの供給位
置外への移動に際しては目孔から上糸を抜く為に、上糸
が巻き戻される。その他、請求項１〜４の何れか１項と
同様の作用を奏する。

【００１３】また、請求項６の刺繍ミシンは、請求項１
〜５の何れか１項の発明において、前記供給位置の上糸
カセットから延びる上糸を縫針の目孔に通す糸通し機構
を設けたものである。この場合には、供給位置へ上糸カ
セットが移動する毎に、その供給位置の上糸カセットか
ら延びる上糸は、糸通し機構により縫針の目孔に自動的
に通される。その他、請求項１〜５の何れか１項と同様
の作用を奏する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面に基づいて説明する。本実施形態は、８個の上
糸カセットを着脱可能に装着して、複数色からなるカラ
ーの刺繍模様を縫製可能な刺繍ミシンに本発明を適用し
た場合のものである。この刺繍ミシン１は、水平なカセ
ット支持体２１上に装着された８つの上糸カセット３０
と、そのカセット支持体２１の位置を切換えるカセット
切換え機構２０と、上糸４２の糸引き締めを行う糸取上
げ駆動機構４４と、供給位置の上糸カセット３０からの
上糸４２を繰り出し又は巻き戻しする糸進退機構６０
と、針棒上下動機構７５と、水平回転釜（以下、水平釜
と称す）９２を回転駆動する釜駆動機構８５と、刺繍す
る加工布を直交するＸ方向とＹ方向とに独立に移動駆動
する加工布移動機構１２０などの全ての駆動系を本体ケ
ース２内に収納したものであり、加工布を刺繍枠１２１
にセットするだけで、その加工布に自動的にカラーの刺
繍模様を縫製するようにしたものである。

【００１５】前記本体ケース２は、図１及び図２に示す
ように、ファクシミリ装置やプリンタに似させた形状で
あり、その本体ケース２の前半部分には、制御ボックス
１２などの制御系を収容する制御系収容室５が形成さ
れ、その本体ケース２の一段高くなった後半部分には、
針棒上下動機構７５や釜駆動機構８５などの駆動系を収
容する駆動系収容室６が形成されている。前記制御系収
容室５の上部には、刺繍枠１２１に加工布をセットする
為の開口部７が略全幅に亙って形成され、駆動系収容室
６の上部には、把っ手４を固着した蓋部材３が開閉可能
に枢着され、その蓋部材３の前端部分には幅広の液晶デ
ィスプレイ１０が取付けられている。

【００１６】また、図１に示すように、制御系収容室５
と駆動系収容室６の境界部分には、これら駆動系をリセ
ットするリセットキー、刺繍データを送受信する通信の
為の機能キー、刺繍縫製を開始する縫製開始キーなどを
含む複数のタッチ式キー、各種の表示ランプなどを設け
た操作パネル９が設けられている。更に、本体ケース２
の右側面には、後述する釜ユニット８６を回動させて外
部に引き出す為の開口部８が形成されている。次に、複
数の上糸カセット３０を装着したカセット支持体２１を
回動させるカセット切換え機構２０と、上糸カセット３
０とについて、図１〜図７に基づいて説明する。

【００１７】前記駆動系収容室６の内部には、図２に示
すように、複数の台座２ａにより本体ケース２に取付け
られた支持フレーム１１が配設され、その支持フレーム
１１の一部であって、中心部を円形に切り抜いた水平な
支持壁部１１ａには、図３及び図４に示すように、中心
部に針棒通過穴２１ａを形成した水平な円形板からなる
カセット支持体２１が載置され、しかもカセット支持体
２１の内周端部の下方に延びた係合縁部２１ｂが支持壁
部１１ａの内周端に係合することで、カセット支持体２
１は、これら係合縁部２１ｂと支持壁部１１ａとの係合
を介して回転可能に支持壁部１１ａに支持されている。

【００１８】ところで、カセット支持体２１の外周部に
は、図４、図５及び図７に示すように、ギヤ２１ｃが形
成され、このギヤ２１ｃには、２つの中間ギヤ２２，２
３を介してカセット切換えモータ２４の駆動ギヤ２５が
噛合されている。即ち、カセット切換えモータ２４が正
転駆動又は逆転駆動されることにより、中間ギヤ２２，
２３を介してカセット支持体２１が平面視にて時計回り
方向又は反時計回り方向に回転される。ここで、カセッ
ト支持体２１上には、８つのカセットホルダー２１ｄが
所定角度毎に放射状に配置されており、各カセットホル
ダー２１ｄに上糸カセット３０が着脱自在に装着されて
おり、次にその上糸カセット３０について説明する。

【００１９】図５及び図７に示すように、上糸カセット
３０は、幅を約10mmとする合成樹脂製の矩形枠ケース３
１の左右両側面を１対の側壁２９でビス止めしたもので
ある。そして、上糸カセット３０をカセット支持体２１
に取付けるときには、上糸カセット３０をカセットホル
ダー２１ｄ内に添わせながら下方へ押し下げて、上糸カ
セット３０に形成した係合爪３１ａをカセットホルダー
２１ｄの係合フック部２１ｅに係合させることで装着さ
れる。

【００２０】その上糸カセット３０の内部には、図５及
び図６に示すように、例えば「赤」の上糸４２を巻き付
けた上糸ボビン３２が枢支軸３３で回転可能に枢支さ
れ、図示外の圧縮コイルバネで弾性付勢された１対の糸
調子皿３４ａ，３４ｂからなる糸調子器３４が設けら
れ、更に矩形枠ケース３１の側面には略円筒状の糸取上
げ体３５が回転可能に枢支されている。この糸取上げ体
３５の外周部の一か所には、上糸４２を引っ掛ける引っ
掛け爪３６が形成されるとともに、上糸４２が外れない
ように、鍔部３７が形成されている。

【００２１】更に、糸取上げ体３５の矩形枠ケース３１
から外部に突出した部分には、後述する糸取上げ駆動機
構４４の係合部材４６の係合爪４８に係脱可能に係合す
る複数の係合爪３８が形成されている。そして、上糸ボ
ビン３２から延びる上糸４２は、糸調子器３４を経て、
糸取上げ体３５の筒部を経由して引っ掛け爪３６に引っ
掛けられた後、ガイドローラ３９を経由して出口部に回
転可能に枢支された遊転ローラ４０を経由して外部に繰
り出される。

【００２２】次に、糸取上げ体３５を駆動する糸取上げ
駆動機構（糸取上げ駆動手段に相当する）４４について
図２〜図６を参照して説明する。図４及び図５に示すよ
うに、カセット支持体２１に装着される８つの上糸カセ
ット３０のうち、一番後方の位置を供給位置とするよう
にして、その供給位置に位置する上糸カセット３０
（Ｐ）の後方の支持フレーム１１に前後方向に延びる駆
動軸４５の後端部が回転可能に枢支され、その駆動軸４
５の前端部が小径に形成されて円筒状の係合部材４６が
前後移動可能に支持され且つ抜け止めされ、コイルバネ
４７により前方に弾性付勢されている。その係合部材４
６には前方向きの複数の係合爪４８が形成されている。

【００２３】更に、駆動軸４５の後端近傍部には、図４
に示すように、環状の係合溝４９ａを形成した円筒状の
切換え部材４９が固着され、この係合溝４９ａには、連
結用ソレノイド５０のプランジャー５１に取付けた作動
ピン５２の先端部が係合されている。一方、駆動軸４５
の上側に糸取上げモータ５３が固着され、その糸取上げ
モータ５３に固定された駆動ギヤ５４が、駆動軸４５の
後端部に固定された従動ギヤ５５に噛合されている。即
ち、連結用ソレノイド５０が作動されてプランジャー５
１が後方に突出したときには駆動軸４５が後方に移動し
て、これら両係合爪３８，４８が相互に離間する。

【００２４】ところで、連結用ソレノイド５０の作動が
停止されたときには、駆動軸４５は図示外の付勢バネに
より前方に移動し、両係合爪３８，４８が係合される。
このとき、係合爪４８はコイルバネ４７により他方の係
合爪３８の方へ弾性付勢され、両係合爪３８，４８は確
実に噛み合っている。そして、後述する水平釜９２で形
成された糸輪ループが内釜９７から外れた糸取上げタイ
ミングのときに、糸取上げモータ５３が所定時間だけ駆
動され、糸取上げ体３５が所定の取上げ方向（図６の矢
印Ｑ方向）に回動され、引っ掛け爪３６により上糸４２
が上糸カセット３０内に引き込まれることで、縫針１５
の目孔１５ａへ延びる上糸４２が引き上げられる。

【００２５】次に、前記供給位置に位置する上糸カセッ
ト３０の上糸４２を繰り出し又は巻き戻す糸進退機構６
０について、図５に基づいて説明する。供給位置の上糸
カセット３０の直ぐ上側に配設された揺動板６１は、前
記支持フレーム１１に枢支ピン６２で上下揺動可能に枢
支され、その揺動板６１には、糸繰り出しモータ６３
と、その糸繰り出しモータ６３の駆動ギヤ６４に噛合す
る２つの中間ギヤ６５，６６と、その中間ギヤ６６と同
軸状に連結された駆動ローラ６７とが回転自在に枢支さ
れている。また、その揺動板６１は、支持フレーム１１
に取付けた上糸用ソレノイド６８のプランジャー６９に
連結されている。

【００２６】即ち、上糸用ソレノイド６８が作動されて
プランジャー６９が退入駆動されたきには、揺動板６１
は図５に実線で示す糸繰り出し位置に揺動され、駆動ロ
ーラ６７と遊転ローラ４０とが押圧接触される。このと
き、糸繰り出しモータ６３が駆動されることにより、駆
動ギヤ６４と両中間ギヤ６５，６６を介して駆動ローラ
６７が回転するので、遊転ローラ４０が同時に回転さ
れ、上糸ボビン３２の上糸４２が糸調子器３４や糸取上
げ体３５を介して繰り出されたり、或いは上糸カセット
３０内に巻き戻される。一方、上糸用ソレノイド６８の
作動が停止されたときには、図示外の付勢バネにより、
揺動板６１が２点鎖線で示す上側の待機位置まで上昇さ
れ、駆動ローラ６７は遊転ローラ４０から離れる。

【００２７】ところで、図２〜図５に示すように、放射
状に配設された８個の上糸カセット３０で囲まれる中央
部には、上下方向に延びる側面視略コ字状の針棒支持体
１３により上下動可能に針棒１４が支持されており、次
にその針棒１４を上下駆動させる針棒上下動機構７５に
ついて説明する。図４に示すように、前記駆動軸４５の
上側には前後方向向きの主軸７６が配設され、その主軸
７６は支持フレーム１１に複数箇所で回転可能に枢支さ
れている。主軸７６の前端部にはクランク７７の一端部
が固着され、そのクランク７７の他端部にクランクピン
を介して針棒クランク７８が回転自在に連結され、針棒
クランク７８の下端部が針棒１４の中段部に針棒抱き７
９を介して連結されている。

【００２８】一方、主軸７６の後端近傍部の支持フレー
ム１１には、ミシンモータ８０が取付けられ、そのミシ
ンモータ８０の駆動軸に固定された傘歯車８１が、主軸
７６に固着された傘歯車８２に噛合されている。刺繍縫
製開始に際して、ミシンモータ８０が駆動されたときに
は、主軸７６が所定の回転方向に駆動され、針棒クラン
ク７８や針棒抱き７９を介して針棒１４が上下動される
のと同時に、針棒１４の下端に取付けられた縫針１５も
上下動する。ここで、針棒１４の下端部に、押え足１７
の上端部が上下動可能に支持され且つ圧縮コイルバネ１
８で下方に弾性付勢されており、針棒１４が下降したと
きには、加工布は圧縮コイルバネ１８のバネ力により押
え足１７で押えられるようになっている。

【００２９】次に、針棒１４の下側に設けられた釜駆動
機構８５について、図２〜図４、図７に基づいて説明す
る。前記カセット支持体２１の下側から前方に亙って、
略箱状の釜ユニット８６が配設され、その釜ユニット８
６の支持板８７の前端部が枢支ピン８８により、カセッ
ト支持体２１の下側に位置する作動位置と、本体ケース
２の右側方に回動した回動位置とに亙って位置切換え可
能に枢支され、その釜ユニット８６が作動位置に切換え
られたときには、後端部が支持フレーム１１に支持され
ることで、所定の高さ位置に保持されるようになってい
る。

【００３０】前記釜ユニット８６の上蓋が針板８９とし
て構成され、ユニットケース９０にその長さ方向にスラ
イド可能に支持されている。一方、釜ユニット８６の内
部の略後半部分には、上方を開放した円筒状の釜収納ケ
ース９１が取付けられ、その釜収納ケース９１の内部に
は、水平釜（水平回転釜）９２が収納されている。即
ち、水平釜９２の外釜９３はその鉛直向きの釜軸９４を
介して釜収納ケース９１に回転可能に枢支され、その釜
軸９４の下端部には釜駆動ギヤ９５が固定されている。

【００３１】一方、作動位置のときの釜ユニット８６の
下側の支持フレーム１１には、釜駆動モータ９６が取付
けられ、その釜駆動モータ９６の駆動軸に固着された駆
動ギヤが釜駆動ギヤ９５に対して左方から噛合可能にな
っている。そして、回転止めされた内釜９７は外釜９３
に相対回転可能に収容され、その内釜９７の内部には下
糸を巻き付けた下糸ボビン９８が装着されている。ここ
で、下糸ボビン９８を交換する時には、図３に鎖線で示
すように、開口部８から指を差し込んで釜ユニット８６
の後端部を引き出して回動位置に切換え、針板８９をス
ライドさせることで水平釜９２が露出するので、下糸ボ
ビン９８を取り外すことができる。

【００３２】次に、縫製終了時に、上糸４２と下糸とを
切断する糸切断機構１００について、図４、図７に基づ
いて説明する。前記針板８９の下側には、図７に示すよ
うに、可動刃１０１がピン１０２で揺動可能に枢支さ
れ、その可動刃１０１と協働で糸切断する固定刃１０３
も針板８９の下側に固定されている。一方、可動刃１０
１には、針板８９にピン結合された糸切りソレノイド１
０４のプランジャー１０５が連結されている。そして、
糸切りタイミングのときに、糸切りソレノイド１０４が
所定時間だけ駆動されることで、プランジャー１０５が
進出した後に退入するときに、針板８９の針穴８９ａを
挿通している上下両糸が可動刃１０１に係合されている
ので、これら上下両糸が可動刃１０１と固定刃１０３と
により同時に切断される。

【００３３】次に、供給位置に位置する上糸カセット３
０から延びる上糸４２を縫針１５の目孔１５ａに通す糸
通し機構１１０について図５及び図８に基づいて説明す
る。但し、目孔１５ａの方向は前後方向向き、つまり供
給位置の上糸カセット３０（Ｐ）方向向きとする。供給
位置の上糸カセット３０（Ｐ）に対向する上糸カセット
３０に対応する支持壁部１１ａの下面には、断面を矩形
枠状とする偏平で所定長さを有する治具保持部材１１１
が縫針１５に向く状態でその基端部において固着されて
いる。ここで、その治具保持部材１１１の前端は縫針１
５の近傍に位置している。

【００３４】細い弾性材からなり、先端部分が略菱形に
なるように屈曲形成された糸通し具１１２が、その菱形
を押し延ばしたような形状に拘束されて治具保持部材１
１１の内部に引き込まれて収容されている。一方、その
糸通し具１１２の後端部は、カセット支持体２１の下面
に固着した糸通しソレノイド１１３のプランジャー１１
４に連結されている。糸通しに際しては、糸通しソレノ
イド１１３が進出駆動されてそのプランジャー１１４が
進出するので、糸通し具１１２はその先端部から順次治
具保持部材１１１よりも前方に押し出されるので、縫針
１５の目孔１５ａを挿通してから形状保持の拘束が解除
されて、図８に示すように、略菱形状に開くことにな
る。このとき、糸進退機構６０により上糸４２が所定量
だけ繰り出され、上糸４２の糸端部がその糸通し具１１
２の菱形内部に侵入する。

【００３５】その後、糸通しソレノイド１１３が退入駆
動されてプランジャー１１４が退入するときには、糸通
し具１１２の先端部が目孔１５ａを抜けて治具保持部材
１１１に収容されるときに、上糸４２を目孔１５ａに通
すことができる。次に、加工布を移動駆動する加工布移
動機構１２０について図１、図３、図４及び図９に基づ
いて説明する。図３に示すように、カセット支持体２１
と釜ユニット８６との間には、刺繍に供する加工布を装
着する刺繍枠１２１が配設され、その刺繍枠１２１の左
右両側には、前後方向向きの円筒状の支持部材１２２が
夫々固着されている。

【００３６】その刺繍枠１２１は、図９に示すように、
Ｙ方向駆動機構１２５によりＹ方向（前後方向）に移動
されるとともに、Ｘ方向駆動機構１３５によりＸ方向
（左右方向）に移動されるようになっている。先ず、Ｙ
方向駆動機構１２５について説明すると、本体ケース２
の左右両端側には、前後方向に延びるガイド軸１２６が
配設され、各ガイド軸１２６にはＹキャリッジ１２７が
前後移動可能に夫々支持され、これら両Ｙキャリッジ１
２７は連結板１２８で一体的に連結されている。

【００３７】左側のガイド軸１２６の下側には、前後２
つのプーリ１２９，１３０が左右方向向きの水平軸で回
転可能に支持され、これら両プーリ１２９，１３０に亙
ってタイミングベルト１３１が掛け渡され、後側のプー
リ１３０はＹ軸駆動モータ１３２で駆動されるようにな
っており、タイミングベルト１３１の一端部がＹキャリ
ッジ１２７に連結されている。Ｘ方向駆動機構１３５に
ついて説明すると、前記Ｙキャリッジ１２７から一体的
に後方に延びる拡張支持板１３６に、左右方向向きのガ
イド軸１３７の左右両端部が固定され、そのガイド軸１
３７にはＸキャリッジ１３８が左右移動可能に支持され
ている。

【００３８】更に、そのガイド軸１３７の下側には、左
右２つのプーリ１３９，１４０が前後方向向きの水平軸
回りに回転可能に支持され、これら両プーリ１３９，１
４０に亙ってタイミングベルト１４１が掛け渡され、左
側のプーリ１３９はＸ軸駆動モータ１４２（図１０参
照）で駆動されるようになっている。一方、前記Ｘキャ
リッジ１３８の前端部には、左右１対の保持軸１４３ａ
を有する平面視略コ字状の保持枠１４３が固着され、こ
れら１対の保持軸１４３ａを、刺繍枠１２１の左右１対
の円筒状の支持部材１２２に夫々対応させて挿入させる
ことで、刺繍枠１２１がＸキャリッジ１３８に連結され
る。

【００３９】ここで、その刺繍枠１２１は、図示外のロ
ック機構により１対の保持軸１４３ａに確実に保持され
る一方、手動でそのロック機構を解除することで、刺繍
枠１２１を保持軸１４３ａから簡単に取り外すことがで
きる。その刺繍枠１２１は加工布を装着する為に、図示
していないが、外枠と内枠とから構成されている。これ
により、Ｙ軸駆動モータ１３２が駆動されることで、タ
イミングベルト１３１やＹキャリッジ１２７を介して刺
繍枠１２１がＹ方向に移動される一方、Ｘ軸駆動モータ
１４２が駆動されることで、タイミングベルト１４１や
Ｘキャリッジ１３８を介して刺繍枠１２１がＸ方向に移
動される。そして、刺繍枠１２１が図１に示すように
（図９に鎖線で示すように）、制御系収容室５の上側の
開口部７に移動したときに、加工布の取付け又は取り外
しが可能になる。

【００４０】次に、前記制御ボックス１２内に設けられ
た刺繍ミシン１の制御系について、図１０に基づいて簡
単に説明する。制御ユニット１５０は、ＣＰＵ１５２と
ＲＯＭ１５３とＲＡＭ１５４とＤＭＡ（ダイレクト・メ
モリ・アクセス）コントローラ１５５などからなるマイ
クロコンピュータ１５１と、駆動回路１５６と、入出力
インターフェース（図示略）等で構成され、操作パネル
９と、特定の色（例えば、「赤」）の上糸カセット３０
が供給位置に位置したことを検出するカセット位置検出
スイッチ１５７と、ミシンモータ８０に設けた第１ロー
タリエンコーダ１５８と、釜駆動モータ９６に設けた第
２ロータリエンコーダ１５９と、主軸原点センサ１６０
と、釜軸原点センサ１６１などから各種の信号が入力さ
れる。

【００４１】一方、制御ユニット１５０からは駆動回路
１５６を介して、ミシンモータ８０や釜駆動モータ９６
等の各種モータ５３，２４，６３，１４２，１３２と、
連結用ソレノイド５０等の各種ソレノイド１０４，１１
３，６８と、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１０の為のデ
ィスプレイコントローラ（ＤＣ）１６２に駆動信号や制
御信号が出力される。ところで、刺繍縫製の為のデータ
は、図示はしていない通信用インターフェースを介して
外部のパーソナルコンピュータなどの電子機器から供給
されるようになっている。

【００４２】次に、このように構成された刺繍ミシン１
の作動について説明する。先ず、図２に示すように、把
っ手４を持って蓋部材３を開ける。そして、カセット支
持体２１の各カセットホルダー２１ｄには、図７に示す
ように、「赤」、「青」、「黄」・・・などの糸色が夫
々指定されているので、これら「赤」や「青」などの上
糸を有する上糸カセット３０を同色のカセットホルダー
２１ｄに装着する。このとき、各上糸カセット３０の上
糸４２を、図５に示すように、遊転ローラ４０から所定
長さ分だけ繰り出しておく。その後、蓋部材３を閉じ
る。

【００４３】このとき、カセット切換えモータ２４によ
りカセット支持体２１が初期化処理、つまり１番目の、
例えば「赤」の上糸カセット３０が供給位置となるよう
に、カセット支持体２１の位置が切換えられる。更に、
Ｙ軸駆動モータ１３２の駆動により刺繍枠１２１が図１
に示すように、制御系収容室５の上側の開口部７に移動
するので、その刺繍枠１２１に加工布を取付ける。そし
て、操作パネル９の縫製開始キーが操作されたときに
は、そのデータに含まれる糸色データに基づいて、その
糸色の上糸カセット３０が供給位置に位置するように、
カセット支持体２１が回転される。その後、連結用ソレ
ノイド５０の作動が停止されて、両係合爪３８，４８が
係合される。

【００４４】次に、糸通しソレノイド１１３が駆動さ
れ、糸通し具１１２が前方に押し出されるので、縫針１
５の目孔１５ａを挿通してから略菱形状に開く。次に、
上糸用ソレノイド６８が作動され、駆動ローラ６７と遊
転ローラ４０とが押圧接触された状態で糸繰り出しモー
タ６３が駆動されることで、図８に示すように、上糸ボ
ビン３２の上糸４２が繰り出されるので、繰り出された
上糸４２の糸端部がその菱形状に開いた糸通し具１１２
の内部に上方から侵入する。

【００４５】続いて、糸通しソレノイド１１３が退入駆
動され、糸通し具１１２の先端部が目孔１５ａを抜けて
治具保持部材１１１に収容されるときに、上糸４２を目
孔１５ａに通すことができる。ここで、上糸４２の端部
が糸通し具１１２から抜けていないときには、ミシンモ
ータ８０の駆動で縫針１５を上昇させることで、上糸４
２の端部を糸通し具１１２から確実に抜くことができ
る。次に、上糸用ソレノイド６８の作動停止により、駆
動ローラ６７は遊転ローラ４０から離れる一方、Ｙ軸駆
動モータ１３２が駆動されて、刺繍枠１２１が図４に示
す所定の縫製開始位置に移動される。

【００４６】そして、縫製開始の為の準備が完了したこ
とにより、ミシンモータ８０や釜駆動モータ９６、更に
はＸ軸駆動モータ１４２やＹ軸駆動モータ１３２が駆動
され、縫製データに基づいて刺繍縫製が開始される。こ
のとき、各ロータリエンコーダ１５８，１５９からのパ
ルス信号に基づいて、ミシンモータ８０と釜駆動モータ
９６とが同期するように駆動されるとともに、縫針１５
の上下動と調時して、これらモータ５３，１４２，１３
２が同期するように駆動される。即ち、縫針１５が上昇
する糸取上げタイミングのときには、糸取上げモータ５
３で糸取上げ体３５が所定の取上げ方向に回動され、縫
針１５の目孔１５ａへ延びる上糸４２が引き上げられ
る。

【００４７】ところで、縫製途中における糸替えのとき
には、各モータ８０，９６，５３，１４２，１３２の駆
動が停止される一方、糸進退機構６０により上糸４２が
巻き戻されて縫針１５の目孔１５ａから引き抜かれ、糸
進退機構６０が上方に退避した後に、カセット切換え機
構２０により次に使用する色の上糸４２を有する上糸カ
セット３０が供給位置に切換えられ、以下同様にして、
繰り出された上糸４２の糸通しが実行されてから、縫製
が再開される。そして、刺繍縫製が終了したときには、
糸切りソレノイド１０４の駆動により可動刃１０１が往
復駆動され、針板８９の針穴８９ａを挿通している上糸
４２と下糸とが同時に切断される。

【００４８】ここで、本発明のカセット切換え手段はカ
セット支持体２１やカセット切換え機構２０やその制御
系などで構成され、糸取上げ駆動手段は糸取上げ駆動機
構４４やその制御系などで構成され、糸進退手段は糸進
退機構６０やその制御系などで構成されている。このよ
うに、縫針１５を有する針棒１４と、縫針１５と協働し
て縫目を形成する水平釜９２と、加工布を直交する２方
向へ独立に移動駆動する加工布移動機構１２０とを備え
た刺繍ミシン１において、相互に異なる色の上糸４２を
収容した複数の上糸カセット３０と、複数の上糸カセッ
ト３０が着脱自在に装着されるカセット支持体２１の位
置を切換えるカセット切換え機構２０とを備えたので、
各上糸カセット３０を小型化且つ軽量化して、カラーの
刺繍縫製を容易に行うことができ、更に、刺繍ミシン１
の小型化や低コスト化を図ることができる。

【００４９】前記各上糸カセット３０に、糸調子器３４
と縫針１５の目孔１５ａへ延びる上糸４２を引き上げる
為の糸取上げ体３５とを設け、供給位置にある上糸カセ
ット３０の糸取上げ体を縫針１５の上下動作と調時して
上糸カセット３０の外部から回動駆動する糸取上げ駆動
機構４４を設けたので、刺繍縫製に際して、各上糸カセ
ット３０からは、糸調子が調節された上糸４２を目孔１
５ａに供給できる一方、糸輪ループの引き締めに際して
は、糸取上げ体３５の回動駆動により確実に引き締めで
きる。

【００５０】カセット支持体２１は、中心部に針棒通過
穴２１ａを有する水平な円形板に形成され、複数の上糸
カセット３０はカセット支持体２１上に放射状に配置さ
れるので、複数の上糸カセット３０をコンパクト化して
配置でき、しかもそのカセット支持体２１を回転させて
位置を切換えるだけで、縫製に供する特定の上糸カセッ
ト３０を容易に供給位置に配置できる。また、カセット
切換え機構２０においては、カセット切換えモータ２４
によりカセット支持体２１が回転駆動されるので、カセ
ット支持体２１を確実に且つ簡単に回転駆動させること
ができる。

【００５１】また、各上糸カセット３０の上糸出口に遊
転ローラ４０を設け、供給位置にある上糸カセット３０
（Ｐ）の遊転ローラ４０と協働して上糸４２を繰り出し
巻き戻し可能な糸進退機構６０を設けたので、糸通しに
際しては上糸４２を繰り出すことができ、また上糸カセ
ット３０の交換に際して、目孔１５ａから上糸４２を抜
くときには上糸が巻き戻される。更に、供給位置の上糸
カセット３０（Ｐ）から延びる上糸４２を縫針１５の目
孔１５ａに通す糸通し機構１１０を設けたので、供給位
置へ上糸カセット３０が移動する毎に、その供給位置の
上糸カセット３０から延びる上糸４２の糸通し動作を自
動化でき、更にはカラーの刺繍縫製の自動化が可能にな
る。

【００５２】前記実施形態の変更形態として、次のよう
に構成してもよい。１） カセット切換え機構２０Ａと
して、図１１に示すように、直線状のカセット支持体２
１Ａを設け、そのカセット支持体２１Ａに複数の上糸カ
セット３０を並列状に着脱可能に装着するようにし、カ
セット支持体２１Ａをガイド軸１７０とスクリューシャ
フト１７１とで移動可能に支持し、スクリューシャフト
１７１に連結したカセット切換えモータ２４Ａの駆動に
よりカセット支持体２１Ａの位置を切換えるようにして
もよい。２） 前記実施形態に関し、既存の技術や当業
者に自明の技術に基づいて種々の変更を加えることもあ
り得る。更に、主軸７６や水平釜９２をミシンモータで
駆動するように構成された刺繍ミシン等、各種の刺繍ミ
シンに本発明を適用し得ることは勿論である。

【００５３】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
よれば、縫針を有する針棒と、縫針と協働して縫目を形
成する糸輪捕捉用釜と、加工布を直交する２方向へ独立
に移動駆動する加工布移動手段とを備えた刺繍ミシンに
おいて、相互に異なる色の上糸を収容した複数の上糸カ
セットと、複数の上糸カセットが着脱自在に装着される
カセット支持体の位置を切換えるカセット切換え手段と
を備えたので、各上糸カセットを小型化且つ軽量化し
て、カラーの刺繍縫製を容易に行うことができ、更に、
刺繍ミシンの小型化や低コスト化を図ることができる。

【００５４】また、請求項２の発明によれば、請求項１
と同様の効果を奏するが、前記各上糸カセットに、糸調
子器と縫針の目孔へ延びる上糸を引き上げる為の糸取上
げ体とを設け、供給位置にある上糸カセットの糸取上げ
体を縫針の上下動作と調時して上糸カセットの外部から
回動駆動する糸取上げ駆動手段を設けたので、刺繍縫製
に際して、各上糸カセットからは、糸調子が調節された
上糸を縫針の目孔に供給できる一方、糸輪ループの引き
締めに際しては、糸取上げ体の回動駆動により確実に引
き締めできる。

【００５５】更に、請求項３の発明によれば、請求項１
または２と同様の効果を奏するが、前記カセット支持体
は、中心部に針棒通過穴を有する水平な円形板に形成さ
れ、複数の上糸カセットはカセット支持体上に放射状に
配置されるので、複数の上糸カセットをコンパクト化し
て配置でき、しかもそのカセット支持体を回転させて位
置を切換えるだけで、縫製に供する特定の上糸カセット
を容易に供給位置に配置できる。そしてまた、請求項４
の発明によれば、請求項１〜３の何れか１項と同様の効
果を奏するが、前記カセット切換え手段は、カセット支
持体を回転駆動するカセット切換え駆動手段を含むの
で、そのカセット切換え駆動手段により、カセット支持
体を確実に且つ簡単に回転駆動させることができる。

【００５６】また、請求項５の発明によれば、請求項１
〜４の何れか１項と同様の効果を奏するが、前記各上糸
カセットの上糸出口に遊転ローラを設け、供給位置にあ
る上糸カセットの遊転ローラと協働して上糸を繰り出し
巻き戻し可能な糸進退手段を設けたので、供給位置に移
動された上糸カセットだけに関して、糸通しするときな
どには上糸を繰り出すことができ、また目孔から上糸を
抜くときには上糸が巻き戻される。更に、請求項６の発
明によれば、請求項１〜５の何れか１項と同様の効果を
奏するが、前記供給位置の上糸カセットから延びる上糸
を縫針の目孔に通す糸通し機構を設けたので、供給位置
へ上糸カセットが移動する毎に、その供給位置の上糸カ
セットから延びる上糸の糸通し動作を自動化でき、更に
はカラーの刺繍縫製の自動化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る刺繍ミシンの斜視図で
ある。

【図２】刺繍ミシンの内部機構を示す側面図である。

【図３】図２Ｃ−Ｃ線横断平面図である。

【図４】内部機構を示す要部拡大正面図である。

【図５】針棒及び上糸カセットの拡大正面図である。

【図６】糸調子器と糸取上げ体とガイドローラとの概略
斜視図である。

【図７】カセット支持体と釜駆動機構の斜視図である。

【図８】糸通し機構の概略斜視図である。

【図９】加工布移動機構の概略斜視図である。

【図１０】刺繍ミシンの制御系のブロック図である。

【図１１】変更形態に係るカセット支持体とその駆動機
構の斜視図である。

【符号の説明】

１ 刺繍ミシン １４ 針棒 １５ 縫針 ２０ カセット切換え機構 ２１ カセット支持体 ２４ カセット切換えモータ ３０ 上糸カセット ３２ 上糸ボビン ３４ 糸調子器 ３５ 糸取上げ体 ４０ 遊転ローラ ４２ 上糸 ４４ 糸取上げ駆動機構 ４５ 駆動軸 ４８ 係合爪 ６０ 糸進退機構 ６３ 糸繰り出しモータ ６８ 上糸用ソレノイド ９２ 水平釜 １１０ 糸通し機構 １１１ 治具保持部材 １１２ 糸通し具 １１３ 糸通しソレノイド １２０ 加工布移動機構 １２１ 刺繍枠 １２５ Ｙ方向駆動機構 １３５ Ｘ方向駆動機構

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 縫針を有する針棒と、縫針と協働して縫
   目を形成する糸輪捕捉用釜と、加工布を直交する２方向
   へ独立に移動駆動する加工布移動手段とを備えた刺繍ミ
   シンにおいて、 相互に異なる色の上糸を収容した複数の上糸カセット
   と、 前記複数の上糸カセットが着脱自在に装着されるカセッ
   ト支持体を備え、複数の上糸カセットのうちの縫製に供
   する１つの上糸カセットが縫針に上糸を供給可能な供給
   位置となるように、カセット支持体の位置を切換えるカ
   セット切換え手段と、 を備えたことを特徴とする刺繍ミシン。
2. 【請求項２】 前記各上糸カセットに、糸調子器と縫針
   の目孔へ延びる上糸を引き上げる為の糸取上げ体とを設
   け、前記供給位置にある上糸カセットの糸取上げ体を縫
   針の上下動作と調時して上糸カセットの外部から回動駆
   動する糸取上げ駆動手段を設けたことを特徴とする請求
   項１に記載の刺繍ミシン。
3. 【請求項３】 前記カセット支持体は、中心部に針棒通
   過穴を有する水平な円形板に形成され、複数の上糸カセ
   ットはカセット支持体上に放射状に配置されることを特
   徴とする請求項１または２に記載の刺繍ミシン。
4. 【請求項４】 前記カセット切換え手段は、カセット支
   持体を回転駆動するカセット切換え駆動手段を含むこと
   を特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の刺繍ミ
   シン。
5. 【請求項５】 前記各上糸カセットの上糸出口に遊転ロ
   ーラを設け、供給位置にある上糸カセットの遊転ローラ
   と協働して上糸を繰り出し巻き戻し可能な糸進退手段を
   設けたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記
   載の刺繍ミシン。
6. 【請求項６】 前記供給位置の上糸カセットから延びる
   上糸を縫針の目孔に通す糸通し機構を設けたことを特徴
   とする請求項１〜５の何れか１項に記載の刺繍ミシン。