JPS61257678A - 布縁倣い縫ミシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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（布縁と言う）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４，２
４８．１６８号の明細書によって既に知られている。こ
れは布縁の位置が布検出器によって検出され、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
付加によっ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、布検出器として透過型フォトセンサが使
用されているため、加工布に覆われた部分においてもあ
る程度の光がフォトセンサに入光することを避は得ず、
この入光量は加工布の厚さ１色、材質等の影響を顕著に
受ける。したがって、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ォ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
、チェック等柄物の縫製を行う場合には補正用フォトセ
ンサが布縁検出用フォ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
となって布縁から縫目線までの距離、すなわち縫代が不
均一となる問題があった。

また、透過型フォトセンサをベッドに配設する必要があ
り、この透過型フォトセンサは針孔の下方に設けられて
いるがま等の縫目形成機構と干渉することを避けるため
に針孔から相当距離離れた位置に配設せざるを得す、布
縁が検出される位置と縫目線が形成される位置とが遠く
なって、それだけ縫代に誤差が生じ易くなる問題もあっ
た。

問題点を解決するための手段 本発明は上記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の上方アームに配設された
揺動支持枠と、縫針の落下点に移送される加工布を支持
するベッドと、針棒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ュエータとを備
え、そのアクチュエータの駆動により加工布上の縫目形
成位置を変化させ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）ミシン
ベッ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し、上方アームに設置され
た布検出器と、（ｂ）発光部からの放射光を受光部に向
かって反射するためにベッドの上面に固設された反射面
と、（Ｃ）受光部の受光量を揺動支持枠の横方向揺動位
置に関する位置指令信号に変換する変換手段と、（（ｆ
１位置指令信号に従ってアクチュエータの駆動を制御す
る制御手段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
、その受光量の変動に対応して変換手段により位置を持
余信号が発せられる。そして、この位置指令信号に従っ
て制御手段がアクチュエータを制御し、アクチュエータ
が揺動支持枠の位置を変えることにより、その揺動支持
枠により針棒を介して支持されている縫針（正確には縫
針の落下点）の位置が布縁の変動に追従して変えられ、
結局、布縁位置の変動にもかかわらず縫代が自動的に一
定に保たれることとなる。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明に係るミシンに
おいては、布縁の位置を検出するために反射型のフォト
センサが用いられているため、加工布の厚さ２色、材質
等が縫代の制御に影響を与えることがない。加工布の厚
さが影響を与えないことは当然であるが、加工布の材質
や色による反射光の強さの差は反射面からの反射光を加
工布がらの反射光との強さの差に比較して著しく小さい
ため、加工布の材質や色も殆ど縫代の制御に影響を与え
ないのである。したがって、従来のように加工布の厚さ
１色、材質等に基づく布縁位置の検出誤差を補正するた
めのフォ′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ェック等の柄物の縫製に当たって
も縫代が変動することがなくなる効果が得られる。

また、ベッド側には反射面を設ければよく、この反射面
はベッド内の縫目形成機構と干渉することがないため針
孔に掻く近接した位置に設けることが可能であり、布縁
の検出位置の極く近くにおいて縫目線を形成することが
可能となって、それだけ縫代に誤差が生じ難くなる効果
が得られる。

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
なベッド１０と、そのベッド１０の右端から立ち上がっ
た脚柱部１２と、その脚柱部１２の上端から片持ち状に
かつベッド１０にほぼ平行に延びる上方アーム１４とか
ら成るミシン機枠１６を備えている。上方アーム１４の
自由端例の頭部１８にはミシンの起動、停止を制御する
メインスイッチ２０が設けられ、上方アーム１４には更
にこのミシンによっ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ッチ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ッ
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２８、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１８のカバーを外した状態を示しており、
ミシン機枠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によっ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が上下方向に摺動可能に取り
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って
針棒４０および縫針４２が上下往復運動をさせられるよ
うになっている。

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（一般的にはアクチュエータ）が接続
されており、この針揺動制御モータの駆動によって針棒
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れるようになって
いる。

ミシン頭部１８の下面にはブラケット５２を介して布検
出器５４が固定されている。布検出器５４は赤外線を放
射する発光素子５６を発光部として、また、その赤外線
の反射して来たものを受光する受光素子５８を受光部と
して備えるとともに、それら発光素子５６および受光素
子５８を保持するホルダ５９と、図示を省略する信号処
理回路と−を備えている。また、受光素子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
光学フィルタ６０が設けられている。

前記ベッド１０の上面には開口が形成されており、この
開口が針板６６によって塞がれている。

この針板６６には複数のスロットが形成され、このスロ
ットから送り歯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って送り
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
素子５６から放射された赤外線を受光素子５８に向かっ
て反射するものである。反射面７４は針孔７２に極く近
接して設けられているのに対して、布検出器５４は針棒
台３６およびその針棒台３６の揺動を案内するガイド等
との干渉を避けて針棒４０から一定距離前側（オペレー
タ側）に外れた位置に設けられているため、反射面７４
は僅かにオペレータ側に傾いて形成され、発光素子５６
から放射された放射光を正確に受光素子５８に向かって
反射するようにされている。したがって、布検出器５４
は縫針４２の中心線と針板６６の上面との交点、すなわ
ち針落下点に近接した位置において布縁の位置を検出す
るととが可能である。

布検出器５４の検出範囲の多くが加工布７０によって覆
われれば、受光素子５８の受光量が減少するわけであり
、布検出器５４はこの受光量の変動に対応して変動する
検出電圧Ｖｄを出力するのである。

第３図に本ミシンの制御装置を示す。この制御装置はデ
ィスクリート回路として示されているが、主要部をマイ
クロコンピュータで構成することも可能である。前記模
様選択スイッチ２４が第３図の左端に示されている。こ
の模様選択スイッチ２４には模様選択カウンタ８０が接
続されており、模様選択スイッチ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
るようになっている。

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っている。すなわち、縫
目データ発生装置８２には前記針棒が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８４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って、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、マルチプレクサ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ｌＯＯ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、
模様選択スイッチ２４の操作によって選択された縫目模
様が形成されることとなる。

前記倣い縫スイッチ２６は模様選択カウンタ８０および
マルチプレクサ９４に接続されており、このスイッチ２
６がオン状態とされることにより模様選択カウンタ８０
がリセットされて縫目データ発生装置８２からは直線縫
の縫目データが出力されるとともに、マルチプレクサ９
４は針揺動演算装置８６の出力信号ではなく倣い線制御
装置１）０の出力信号（以下、針位置指令信号という）
を針揺動制御回路９６に供給する状態に切り換えられる
。

倣い線制御装置１）０には、前記縫代設定操作部材２８
の操作によって抵抗値が変えられる可変抵抗器１）２と
前記布検出器５４とが接続されている。可変抵抗器１）
２の出力信号である縫代設定電圧■−および布検出器５
４の出力信号である検出電圧Ｖｄが、一定の電圧Ｖａお
よびＶｃと共に加算器１）４に供給されるようになって
いるのである。そして、加算器１）４は、前記タイミン
グパルス発生器８８からのタイミングパルスがオア回路
１）６を経て供給される毎に次式によって表される出力
電圧Ｖｐを出力する。

Ｖｐ　＝Ｖｃ　−Ｖｄ　＋Ｖａ　−Ｖｗ　　　　　・・
ｉｆ）この出力電圧Ｖｐは第４図に示すように縫針４２
の最大振幅の左端から縫目線形成位置までの距離に対応
する電圧、すなわち針位置指令電圧であり、一方、一定
電圧Ｖａは同じ最大振幅の左端位置から布検出器５４の
検出範囲の左端までの距離に対応する電圧であり、一定
電圧Ｖｃは検出範囲が加工布７０により全く覆われない
ときの受光量に対応する検出電圧である。加算器１）４
からの針位置指令電圧ＶｐはＡ／Ｄ変換器１）８によっ
てデジタル信号に変換され、前記マルチプレクサ９４を
経て針揺動制御回路９６に供給される。本実施例におい
ては、加算器１）４が布検出器５４の受光部たる受光素
子５８の受光量を揺動支持枠たる針棒台３６の横方向位
置に関する位置指令信号に変換する変換手段として機能
し、Ａ／Ｄ変換器１）８、マルチプレクサ９４．針揺動
制御回路９６が揺動支持枠のアクチュエータたる針揺動
制御モータ１００を制御する制御手段として機能するの
である。

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ッ
クパルスが加算器Ｉ１４に供給されるように、クロック
パルス発生、器１２６が設けられている。ただし、クロ
ックパルス発生器１２６から出力されたクロックパルス
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１）６
を経て加算器１）４に供給されるようになっている。

上記のように構成されたミシンによって倣い縫を行う場
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ットする。そ
して、倣い縫スイッチ２６を操作すれば模様選択カウン
タ８０がリセットされ、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１）０の針
位置指令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がセットされた状態において、
布検出器５４は検出範囲の加工布７０に覆われていない
部分の面積に対応する検出電圧■ｄを加算器１）４へ供
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、クロックパルス
発生器１２６からのクロックパルスがアンド回路１２８
およびオア回路１）６を経て加算器１）４に供給される
。

このクロックパルスを受けた加算器１）４は前記（１）
式の演算を行なって針位置指令電圧Ｖｐを出力し、Ａ／
Ｄ変換器１）６がこれをデジタル信号に変換してマルチ
プレクサ９４に供給する。

マルチプレクサ９４はこの針位置指令信号を針揺動制御
回路９６に供給し、針揺動制御回路９６はこの針位置指
令信号に基いて針揺動制御モータ１００を駆動する。そ
の結果、針棒台３６が揺動させられ、それに針棒４０を
介して支持されている縫針４２の位置が変えられる。こ
の縫針４２の位置が希望通りであればオペレータはメイ
ンスイッチ２０を操作してミシンを起動させ″るのであ
るが、そうでなければ縫代設定操作部材２８を操作する
。この操作によって可変抵抗器１）２からの縫代設定電
圧■−が変化し、この変化した縫代設定電圧Ｖｗに基づ
いて上記と同じ制御が行われて縫針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。そして、縫
針４２の位置が希望通りの位置になったならば、オペレ
ータはメインスイッチ２０を操作してミシンを起動させ
る。

これによって所望の位置に縫目線が形成され、所望の縫
代で縫製が行われることとなるが、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
データとによって決まることは通常の縫製作業における
と同様である。

縫目線の形成に伴って加工布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は得ない。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
の検出電圧Ｖｄが変ａする。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１）６を経て加算器１）４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１）４が針
位置指令電圧Ｖｐを出力し、これがＡ／Ｄ変換器１）８
を経てマルチプレクサ９４に供給される。以後はミシン
の停止状態におけると同様にして縫針４２の位置が変え
られる。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
るのであり、それによって縫代は常に一定に保たれる。

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５４からの検
出電圧Ｖｄが変動することがないことは明らかであるが
、加工布が例えばチェッ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って受光
素子５８の受光量が変動し、検出電圧Ｖｄ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ットして、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の発光素
子５６と受光素子５８とを反射型フォトセンサとして使
用する場合と透過型フォトセンサ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ィルタ６０を使用
することなく行った。

その結果を第５図および第６図に示す。第５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
範囲のどの位置にある場合でも黒い紙と白い紙と紺色の
布との間で受光素子５８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６図に示す
ように、受光素子５８の紙や布によって覆われる部分が
多くなるほど受光素子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１）２から縫
代設定電圧Ｖｗが出力されるようになっており、縫代設
定操作部材２８の操作に基づいてこの縫代設定電圧■−
が変えられることによって縫代、すなわち布縁と縫目線
との距離が変更可能となっているが、この変更の必要が
ない場合には縫代設定操作部材２８および可変抵抗器１
）２を省略することができる。

また、上記実施例においては布検出器５４の検出範囲が
縫針４２の最大振幅より小さくされていたが、布検出器
５４の検出範囲が縫針４２の最大振幅と等しい場合には
、布検出器５４からの検出電圧Ｖｄと針位置指令電圧Ｖ
ｐと縫代設定電圧Ｖｗとの関係は第７図に示すようにな
り、針位置指令電圧Ｖｐは次式 ％式％（２） で表されることとなるため、加算器１）４に一定電圧Ｖ
ａを入力する必要がなくなる。そして、布検出器５４の
検出範囲が縫針４２の最大振幅より大きい場合には、各
電圧間の関係は第８図に示すようになり、検出電圧Ｖｐ
は次式 ％式％ 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っているため、縫製開始当初か
ら縫目線は所望の位置に形成されるようになっているが
、このような必要がない場合にはクロックパルス発生器
１２６およびアンド回路１２８を省略することができる
。

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っているが、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っているが、これ
は倣い縫には一般に直線縫が使用されるためであって、
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や倣い線制御装置１）０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
の揺動運動によって縫針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正面図である。第３
図は同ミシンの制御回路を示すブロック図である。第４
図は同ミシンにおける針位置の制御を示す説明図である
。第５図および第６図は同一の発光素子および受光素子
を反射型フォトセンサ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フォトセッサとして使用す
る場合との比較試験の結果を示すグラフである。第７図
および第８図は本発明の別の実施例における第４図に相
当する図である。 １０：ベッド　　　　　１４：上方アーム２８：縫代設
定操作部材 ３６：針棒台（揺動支持枠） ４０：針棒　　　　　　４２：縫針 ５４：布検出器　　　　５６：発光素子５８：受光素子
　　　　７０：加工布 ７４：反射面 １００：針揺動制御モータ（アクチュエータ）１）Ｏ：
倣い線制御装置 １）２：可変抵抗器 １）４：加算Ｂ（変換手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （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の上方
   アーム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ベッドと、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
   連結されたアクチュエークとを備え、そのアクチュエー
   タの駆動により前記加工布上の縫目形成位置を変化させ
   るジグザグミシンであって、 前記ミシンベッ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し、前記上方ア
   ームに設置された布検出器と、前記発光部からの放射光
   を前記受光部に向かって反射するために前記ベッドの上
   面に固設された反射面と、 前記受光部の受光量を前記揺動支持枠の横方向揺動位置
   に関する位置指令信号に変換する変換手段と、 前記位置指令信号に従って前記アクチュエータの駆動を
   制御する制御手段とを含み、 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. （２）前記布検出器は、前記上方アームの頭部の下部に
   固設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. （３）前記変換手段は、前記加工布の側縁から縫目線ま
   での距離を設定する設定手段を有し、その設定された距
   離に関する信号と前記受光部の受光量に関する信号とに
   基づいて前記位置指令信号を発生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. （４）前記布検出器の受光部には、発光部からの放射光
   のみを透過させる光学フィルタが設けられていることを
   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。