特許 6374661 ミシン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6374661

(24)【登録日】2018年7月27日

(45)【発行日】2018年8月15日

(54)【発明の名称】ミシン

(51)【国際特許分類】

   D05B 61/00 20060101AFI20180806BHJP

   D05B 19/14 20060101ALI20180806BHJP

   D05B 3/02 20060101ALI20180806BHJP

【ＦＩ】

   D05B61/00 A

   D05B19/14

   D05B3/02 L

【請求項の数】3

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2014-18338(P2014-18338)

(22)【出願日】2014年2月3日

(65)【公開番号】特開2015-144703(P2015-144703A)

(43)【公開日】2015年8月13日

【審査請求日】2017年1月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003399

【氏名又は名称】ＪＵＫＩ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090033

【弁理士】

【氏名又は名称】荒船 博司

(74)【代理人】

【識別番号】100093045

【弁理士】

【氏名又は名称】荒船 良男

(72)【発明者】

【氏名】皆川 忠義

(72)【発明者】

【氏名】▲柳▼沢 理人

【審査官】 姫島 卓弥

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１６２８５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２４０５７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０４６７３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｄ０５Ｂ ６１／００

Ｄ０５Ｂ ３／０２

Ｄ０５Ｂ １９／１４

Ｄ０５Ｂ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

縫い針を保持して上下動を行う針棒と、
回動動作により上糸を下糸に絡める釜と、
前記針棒の上下動の駆動源となるミシンモーターと、
前記針棒を上下方向に沿った軸心周りに回動させる針棒回動機構と、
針板の下側で糸寄せ部材により下糸の糸寄せを行う糸寄せ機構と、
被縫製物を水平面に沿って任意の布移動方向に移動させて針落ちを行わせる移動機構と、
所定の縫製パターンを形成するための一針ごとの針落ち位置又は一針ごとの前記被縫製物の移動量を定めた縫製データに基づいて前記移動機構、前記針棒回動機構及び前記糸寄せ駆動機構を制御する制御部と、を備えるミシンにおいて、
前記縫い針は、略長穴状の針落ち穴を前記被縫製物に対して形成するメス針であり、
前記針棒回動機構は、前記針棒を基準位置から正逆の両方向に角度調節可能であり、
前記制御部は、前記布移動方向に応じて前記前記針棒回動機構による前記針棒の回動制御を実行して、前記被縫製物の布移動方向に対して１つ１つのステッチが任意の傾斜角度を持って連なる縫い目を形成し、
前記制御部は、前記布移動方向が、予め定められた糸寄せ角度範囲である場合には前記糸寄せ機構による糸寄せ制御を実行し、予め定められた糸絡方向変更角度範囲である場合には予め定められた回動角度となるように針棒回動機構による前記針棒の回動制御を実行し、
前記制御部は、前記移動機構による前記被縫製物の移動を行う布移動方向を複数の角度範囲に分割し、当該複数の角度範囲に対して前記針棒の回動角度を個別に定めると共に、前記縫製データに基づく各針落ち毎の前記布移動方向が前記複数の角度範囲のいずれに属するかに応じて、当該角度範囲ごとに定められた回動角度となるように前記針棒回動機構を制御し、
前記複数の角度範囲の内、少なくとも１つの角度範囲は前記糸絡方向変更角度範囲を含み、当該１つの角度範囲において予め定められた針棒回動機構の回動角度と、前記糸絡方向変更角度範囲において予め定められた針棒回動機構の回動角度が等しいことを特徴とするミシン。

【請求項2】

前記複数の角度範囲ごとに定められた前記針棒の回動角度は、前記メス針が形成する前記長穴状の針落ち穴の傾斜角度が何れの前記布移動方向に対しても一定の角度範囲内となるように定められていることを特徴とする請求項１記載のミシン。

【請求項3】

前記複数の角度範囲ごとの前記針棒の回動角度を任意に設定する設定手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のミシン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、パーフェクトステッチを実現するためのミシンに関する。

【背景技術】

【0002】

ミシンにより形成される縫い目には、上糸と下糸とが互いに均整が採れた状態で絡められて形成されたパーフェクトステッチ（図２６（Ａ）参照）と、上糸のみが螺旋を描くように形成されたヒッチステッチ（図２６（Ｂ）参照）とがある。パーフェクトステッチは、上糸の張力と下糸の張力とが互いにバランス良く布地に作用して良好な仕上がりとなり、縫い品質の高い縫製物を提供することができる。一方、ヒッチステッチは、上糸の張力が弱くなりやすく、下糸の張力のバランスが悪く、縫い目が緩くなる等の悪影響が出やすくなり、縫い品質の低下を招きやすい問題がある。

【0003】

布地を保持して任意の方向に送ることで所定の縫いパターンに従って縫い目を形成するミシンでは、縫い針に対する上糸の巻き付き方向や、釜から針板の針穴に渡る下糸を挟んでどちら側に針落ちが行われるかが布地の移動方向によって変動し、これらがヒッチステッチの発生原因となっていた。

【0004】

そこで、従来のミシンでは、縫い針に対する上糸の巻き付き方向の変動と、下糸を挟んだ二つの領域に対する針落ち位置の変動が生じる布地の移動方向の角度範囲を予め調べ、ヒッチステッチが生じる角度範囲では、針棒の回動又は下糸の糸寄せを実行してヒッチステッチを回避していた（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２−２１３６０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、近年、先端が扁平に形成され、皮革等からなる被縫製物に対して一文字の針落ち穴を形成するメス針を特許文献１のミシンへの適用が検討されている。
メス針は、図２７に示すように、縫い目Ｕｋを形成する布移動方向Ｆに対して一定の角度で傾斜した一文字の針落ち穴ｈを一定の縫いピッチで形成し、上糸は一文字の針落ち穴ｈの一端部ｈ１から次の針落ち穴ｈの他端部ｈ２に渡り、針落ち穴ｈと縫い目Ｕｋとが交互にジグザグの形状となるように模様を形成する。

【0007】

布地を保持して所定の縫いパターンに従って縫い目を形成する場合、布移動方向は縫いパターンによって変化するため、何れの布移動方向に対しても一定の角度で傾斜したステッチを形成するためには、布移動方向の変化に応じて、一文字の針落ち穴ｈの向きを変えてやる必要がある。
上記従来のミシンは、針棒回動機構を備えているので、これを利用してメス針を回動させることは可能である。
しかしながら、上記従来のミシンの針棒回動機構は、カム機構により針棒の回動を行っているので、針棒の回動方向が一定であって回動角度の範囲もカムに制限されているため、メス針の向きを布移動方向に応じて適正に調節することができず、ヒッチステッチを回避するための針棒回動機構をメス針の回動に利用することは困難であった。

【0008】

本発明は、ヒッチステッチをより効果的に防止しつつ、メス針による適正な縫いを行うことをその目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、縫い針を保持して上下動を行う針棒と、回動動作により上糸を下糸に絡める釜と、前記針棒の上下動の駆動源となるミシンモーターと、前記針棒を上下方向に沿った軸心周りに回動させる針棒回動機構と、針板の下側で糸寄せ部材により下糸の糸寄せを行う糸寄せ機構と、被縫製物を水平面に沿って任意の布移動方向に移動させて針落ちを行わせる移動機構と、所定の縫製パターンを形成するための一針ごとの針落ち位置又は一針ごとの前記被縫製物の移動量を定めた縫製データに基づいて前記移動機構、前記針棒回動機構及び前記糸寄せ駆動機構を制御する制御部と、を備えるミシンにおいて、前記縫い針は、略長穴状の針落ち穴を前記被縫製物に対して形成するメス針であり、前記針棒回動機構は、前記針棒を基準位置から正逆の両方向に角度調節可能であり、前記制御部は、前記布移動方向に応じて前記前記針棒回動機構による前記針棒の回動制御を実行して、前記被縫製物の布移動方向に対して１つ１つのステッチが任意の傾斜角度を持って連なる縫い目を形成し、前記制御部は、前記布移動方向が、予め定められた糸寄せ角度範囲である場合には前記糸寄せ機構による糸寄せ制御を実行し、予め定められた糸絡方向変更角度範囲である場合には予め定められた回動角度となるように針棒回動機構による前記針棒の回動制御を実行し、前記制御部は、前記移動機構による前記被縫製物の移動を行う布移動方向を複数の角度範囲に分割し、当該複数の角度範囲に対して前記針棒の回動角度を個別に定めると共に、前記縫製データに基づく各針落ち毎の前記布移動方向が前記複数の角度範囲のいずれに属するかに応じて、当該角度範囲ごとに定められた回動角度となるように前記針棒回動機構を制御し、前記複数の角度範囲の内、少なくとも１つの角度範囲は前記糸絡方向変更角度範囲を含み、当該１つの角度範囲において予め定められた針棒回動機構の回動角度と、前記糸絡方向変更角度範囲において予め定められた針棒回動機構の回動角度が等しいことを特徴とする。

【0012】

また、上記ミシンにおいて、前記複数の角度範囲ごとに定められた前記針棒の回動角度を、前記メス針が形成する前記長穴状の針落ち穴の傾斜角度が何れの前記布移動方向に対しても一定の角度範囲内となるように定めても良い。
また、上記ミシンにおいて、前記複数の角度範囲ごとの前記針棒の回動角度を任意に設定する設定手段を備える構成としても良い。

【発明の効果】

【0013】

本発明は、糸寄せ角度範囲で糸寄せを実行し、また、糸絡方向変更角度範囲で針棒の回動を実行するので、ヒッチステッチを回避することが可能である。
さらに、針棒回動機構が針棒の回動角度を基準位置から正逆の両方向に角度調節可能であるため、針棒の回動角度を任意に広範囲に調節することができ、針棒回動機構を、メス針の向きを布移動方向に応じて適正に調節することが可能となる。
従って、メス針の縫い目形成の適正化とヒッチステッチの回避の双方を行うことが可能となる。

【0014】

また、移動機構による布移動方向（被縫製物の移動方向）を、複数の角度範囲に分割し、その内の一つの角度範囲が糸絡方向変更角度範囲を含む構成とした場合には、メス針の縫い目形成の適正化とヒッチステッチの回避の双方をより適正に行うことが可能となる。
なお、「角度範囲が糸絡方向変更角度範囲を含む」とは当該角度範囲が糸絡方向変更角度範囲と一致しても良いし、当該角度範囲が糸絡方向変更角度範囲を包含しても良い。

【0015】

また、複数の角度範囲ごとの針棒の回動角度が、メス針が形成する方向性を持った形状の針落ち穴の向きが布移動方向に対して一定の角度範囲内となるように定めた場合には、さらにメス針の縫い目形成の適正化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】ミシンの斜視図である。

【図2】ミシンアーム部の前端部の一部を切り欠いた状態を示す側面図である。

【図3】図３（Ａ）は釜の平面図、図３（Ｂ）はその正面図を示す。

【図4】針棒回動機構の斜視図である。

【図5】針棒回動機構の一部を切り欠いた側面図である。

【図6】針棒回動機構の一部を切り欠いた平面図である。

【図7】糸寄せ機構の平面図である。

【図8】糸寄せ機構の斜視図である。

【図9】糸寄せカム部材の平面図である。

【図10】糸調子装置の断面図である。

【図11】図１１（Ａ）はメス針の正面図、図１１（Ｂ）はメス針の側面図である。

【図12】メス針の平面図である。

【図13】ミシンの制御系を示したブロック図である。

【図14】図１４（Ａ）は縫い針が布に刺さるときに目孔を通った上糸が左巻き方向に絡んだ状態を示す断面図、図１４（Ｂ）は上糸が右巻き方向に絡んだ状態を示す断面図である。

【図15】布の移動方向とヒッチステッチの発生要因との関係を示す説明図である。

【図16】布移動方向の角度範囲に応じて糸寄せと針棒回動のいずれを実行すべきかを表した図表である。

【図17】針落ち穴と布移動方向との角度の関係を示した説明図である。

【図18】矩形の縫製パターンとその各区間における針棒回動角度との関係を示す説明図である。

【図19】布移動方向について定めた四つの角度範囲とここの角度範囲ごとの針棒回動角度との関係を示す説明図である。

【図20】上軸角度と縫い針の高さとの関係を示す線図である。

【図21】ミシンにおける縫い針、釜、天秤のモーションダイヤグラムである。

【図22】糸寄せを実行していない状態における糸寄せ部材と針穴との位置関係を示す平面図である。

【図23】糸寄せを実行している状態における糸寄せ部材と針穴との位置関係を示す平面図である。

【図24】糸寄せの実行時の下糸の引き出し状況を示す説明図である。

【図25】ヒッチステッチ回避制御及びメス針角度補正制御のフローチャートである。

【図26】図２６（Ａ）はパーフェクトステッチを示し、図２６（Ｂ）はヒッチステッチを示す説明図である。

【図27】メス針を用いた縫い目を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

［実施形態の概要］
本発明の実施の形態を図１〜図２５に基づいて説明する。
本実施形態として以下に記載するミシン１００は、いわゆる電子サイクルミシンであり、縫製を行う被縫製物である布地を保持する布保持部としての保持枠を有し、その保持枠が縫い針であるメス針に対し相対的に移動することにより、保持枠に保持される布地に所定の縫製データに基づく縫製パターンを形成する。
そして、このミシン１００では、保持枠による布地の移動方向に応じて適宜、下糸の糸寄せ又は針棒の回動を選択的に実施するヒッチステッチ回避制御と、布移動方向に対応する傾斜角度で針落ち穴が形成されるようにするメス針角度補正制御とを実施することを特徴としている。

【0018】

図１は本発明にかかるミシン１００の斜視図、図２は後述するミシンアーム部１０１ａの内部を示す断面図である。
ここで、後述するメス針１１が上下動を行う方向をＺ軸方向又は上下方向とし、これと直交する一の方向をＸ軸方向又は左右方向とし、Ｚ軸方向とＸ軸方向の両方に直交する方向をＹ軸方向又は前後方向と定義する。なお、以下の説明における「前」とはミシン１００に対して縫製を行う作業者が位置する方向、「左」はミシン１００の前側にいる作業者がミシン１００と向き合った状態における左手側、「右」はミシン１００の前側にいる作業者がミシン１００と向き合った状態における右手側を示すものとする。

【0019】

上記ミシン１００は、メス針１１をその下端部に保持してＺ軸方向に沿って上下動を行う針棒１２と、ミシンモーター２１を駆動源としてメス針１１を上下動させる針上下動機構２０と、針棒１２をＺ軸方向に沿ったその中心線回りに回動させる針棒回動機構３０と、メス針１１に通された上糸に下糸を絡める釜１３を備えた釜機構４０と、下糸の糸寄せを行う糸寄せ機構５０と、上糸の糸張力の可変調節を行う糸調子装置７０と、布地を保持してＸ−Ｙ平面に沿って任意に移動位置決めを行う移動機構としての布移動機構８０と、上記各構成の動作制御を行う動作制御手段としての制御装置９０と、ミシン１００の各構成を支持するミシンフレーム１０１とを主に備えている。

【0020】

［ミシンフレーム］
図１に示すように、ミシン１００は、外形がＸ軸方向から見て略コ字状を呈するミシンフレーム１０１を備えている。このミシンフレーム１０１は、ミシン１００の上部をなしＹ軸方向に延びるミシンアーム部１０１ａと、ミシン１００の下部をなしＹ軸方向に延びるミシンベッド部１０１ｂと、上下に位置するミシンアーム部１０１ａ及びミシンベッド部１０１ｂとを連結する立胴部１０１ｃとを有している。

【0021】

［針上下動機構］
図１及び図２に示すように、針上下動機構２０は、上記ミシンアーム部１０１ａ内においてＹ軸方向に沿った状態で回転可能に支持された上軸２２と、上軸２２の一端部から回転力を付与するミシンモーター２１と、上軸２２の他端部に設けられた針棒クランク２３と、針棒クランク２３の回転中心に対する偏心位置に一端部が連結されたクランクロッド２４と、針棒１２の周囲に係合し不図示のネジにより抱き締め固定された針棒抱き２５と、針棒抱き２５を介してクランクロッド２４から針棒１２に上下動を伝達する伝達部材２６とを備えている。
上軸２２はミシンモーター２１の出力軸に直結されて回転駆動が行われ、上軸２２の回転は針棒クランク２３とクランクロッド２４とにより上下の往復動作に変換されて針棒１２に伝達される。

【0022】

上記伝達部材２６は、針棒抱き２５を間に介在せしめる天板部２６１及び底板部２６２と、組付けの際に天板部２６１及び底板部２６２の間に針棒抱き２５を介挿するための開口部２６３とを備えている。
天板部２６１及び底板部２６２は、いずれも平面視の中央部に針棒１２を挿入可能な貫通穴が形成されており、当該各貫通穴に針棒１２を挿通し、天板部２６１及び底板部２６２の間で針棒抱き２５を抱き締め固定することで、伝達部材２６と針棒１２とを上下方向について連動し、なお且つ、針棒１２を中心としてＺ軸回りの回動を可能とする。

【0023】

さらに、伝達部材２６は、Ｙ軸方向に沿った支軸２６４を備え、クランクロッド２４の下端部は、メタル軸受けを介して支軸２６４を回動可能に支持する。また、この支軸２６４は、クランクロッド２４を貫通しその背後において、角駒２６５に連結されている。
この角駒２６５は、長方形状であって、Ｘ軸方向の両側には、角駒２６５が回動せずに上下動を行うためのガイド溝１０１ｄがミシンアーム部１０１ａの内壁に形成されている。
従って、クランクロッド２４の下端部が上下動を行う際には、伝達部材２６は、支軸２６４回りの揺動及びＸ軸方のぶれが防止され、針棒１２に安定した上下動動作を伝達することを可能とする。

【0024】

［釜］
図３（Ａ）は釜の平面図、図３（Ｂ）は正面図である。
本実施形態たるミシン１００では、釜１３として半回転釜を採用する場合を例示する。釜１３は、大釜１３１の内側で針棒１２の上下動と同期して往復回動を行う中釜１３２と、中釜１３２の内側に収納されたボビン１３３及びボビンケース１３４と、中釜１３２に往復回動を付与するドライバ（図示略）とを備えている。そして、前述した上軸２２と増速機構を介して連結された下軸にドライバが接続されており、中釜１３２はメス針１１の上下動速度の二倍の速度で往復回動を行っている。
つまり、前述したミシンモーター２１は針棒１２の上下動と釜１３の回動動作の駆動源となり、メス針１１の上下動と釜１３の回動により上糸を下糸に絡める。なお、半回転釜の構造・構成は周知であるため、詳細な説明は省略する。

【0025】

［針棒回動機構］
図２及び図４〜図６に基づいて針棒回動機構３０について説明する。
針棒１２は、その下端部側が下針棒メタル（メタル軸受け）１２２により上下動及び回動を可能な状態で支持され、上端部側は針棒回動機構３０の針棒回動台３１の下端部に設けられた上針棒メタル（メタル軸受け）１２１により上下動可能に支持されている。
さらに、針棒１２の下端部はメス針１１を保持し、上端部には針棒回動台３１に対する回り止めとなる矩形板１２３が装備されている。矩形板１２３は、針棒１２の上部に形成された貫通溝１２ａに挿通されて、不図示のネジにより固定されている。このため、矩形板１２３は、針棒１２に対して、当該針棒１２を中心とする円の直径方向両側に突出しており、これら突出部が一対の凸部１２３ａ，１２３ｂを構成している。
なお、針棒１２と矩形板１２３は別部品で構成したが、これに代えて、針棒に一対の凸部を一体的に形成することも容易に考えられる。

【0026】

針棒回動機構３０は、針棒１２を内側で上下動可能に支持する円筒状の針棒回動台３１と、針棒回動台３１の針棒１２を中心とするＺ軸回りの回動動作の駆動源となる針棒回動モーター３２と、針棒回動モーター３２から針棒回動台３１に回動動作を伝達する伝達機構３３とを備えている。

【0027】

針棒回動台３１は、その上端部及び下端部がメタル軸受け３１１、３１２により針棒１２を中心としてＺ軸回りに回動可能に支持されている。上側のメタル軸受け３１１は、ミシンアーム部１０１ａの上面近傍に固定装備されている。
また、下側のメタル軸受け３１２は、半径方向外側に延出された支持腕部３１２ａ（図４）を介してミシンアーム部１０１ａの壁面に取り付けられた支持部材３１３により保持されている。
針棒回動台３１は、これらにより上下二箇所が支持されているので、鉛直上下方向を向いた状態を強固に維持することができ、針棒１２の円滑な上下動動作を可能とする。
また、針棒１２も上下の針棒メタル１２１，１２２により支持されているので、針棒回動台３１と共に鉛直上下方向を向いた状態を強固に維持することができる。

【0028】

また、針棒回動台３１は、Ｚ軸方向に沿った長穴状の開口部が図５におけるＹ軸方向の両側面部に形成されており、当該開口部にはそれぞれ長尺なるガイド板３１４，３１４が上下２箇所でネジ止め固定されている。各ガイド板３１４，３１４は、Ｚ軸方向に沿って長穴３１４ａが貫通形成されており、それぞれの長穴３１４ａ，３１４ａにはその内側から針棒１２の凸部１２３ａ，１２３ｂが挿入されている。長穴３１４ａの幅は凸部１２３ａ，１２３ｂの幅よりに僅かに広く形成されており、これにより、凸部１２３ａ，１２３ｂが長穴３１４ａに沿って滑動することを可能としている。つまり、これらガイド板３１４，３１４と針棒１２の凸部１２３ａ，１２３ｂの協働により、針棒１２が上下動動作を妨げられることなく、針棒回動台３１と共に自らを中心としてＺ軸回りに回動を行うことを可能としている。

【0029】

伝達機構３３は、針棒回動モーター３２をその出力軸が下方に向いた状態で支持するモーターブラケット３３１と、針棒回動台３１のミシンアーム部１０１ａの上面からの突出端部を軸受け３３４により回動可能に支持する支持ブラケット３３３と、針棒回動モーター３２の出力軸に固定装備された主動スプロケット３３２と、針棒回動台３１の突出端部近傍に固定装備された従動スプロケット３３５と、主動スプロケット３３２及び従動スプロケット３３５に掛け渡されたタイミングベルト３３６とを備えている。
これにより、針棒回動モーター３２が駆動すると、針棒回動台３１に回動が付与され、針棒回動台３１と共に針棒１２を回動させることが可能となっている。また、針棒回動モーター３２は、制御装置９０の制御により正方向と逆方向のいずれにも駆動することが可能であり、メス針１１と針棒１２とを正逆いずれにも回動させることができる。
なお、針棒１２の中心線と針棒回動台３１の回動中心線とはいずれも同一直線上にある。

【0030】

上記の構成により、この針棒回動機構３０はメス針１１が後述する基準位置（図１２の向き参照）にある状態から時計方向と反時計方向とにそれぞれ少なくとも45°までの範囲について任意の角度に正逆回転を行わせることができる。なお、より高速又はより高トルクの針棒回動モーター３２を使用することにより、より広範囲で正逆にメス針１１を回動させることが可能である。

【0031】

［中押さえ］
図２における符号１３は、針棒１２と同じくミシンモーター２１を駆動源として図示しない周知の動作伝達機構により針棒１２と同期して上下動を行う中押さえである。
この中押さえ１３は、メス針１１を遊挿する円筒状の枠を布地のすぐ上側で針棒１２よりも小さな振幅で上下動を行い、メス針１１の上方移動の際に、布地が引き上げられないように、当該布地を押さえるものである。

【0032】

［天秤機構］
図２及び図５における符号１６は天秤機構である。
この天秤機構１６は、針棒クランク２３に設けられたクランクロッド２４の上端部を支持する偏心軸により一端部が軸支されたリンク部材１６１と、天秤１６２を有するベルクランク部材１６３とから構成されている。
ベルクランク部材１６３は、ミシンアーム部１０１ａの内部で軸支された基部と当該基部から延出された二本の腕部とを有し、一方の腕部がミシンアーム部１０１ａの外部まで延出された天秤１６２となっている。また、もう一方の腕部１６３ａは、リンク部材１６１の他端部に連結され、ベルクランク部材１６３に回動動作が入力される。
天秤１６２は、その先端部に上糸Ｕを挿通する貫通穴が形成されている。
かかる構成により、天秤機構１６は、針棒１２と同周期で天秤１６２が上下動を行う。但し、天秤１６２は針棒１２よりも上軸角度で約60°程度遅れて上死点に到達するよう設計されている。

【0033】

［糸寄せ機構］
図７は糸寄せ機構５０の平面図、図８は斜視図である。
糸寄せ機構５０は、ミシンベッド部１０１ｂの内部であって針板１４よりも下側に設けられ、糸寄せ部材５１により下糸の糸寄せを行う。この糸寄せ機構５０は、ボビンケースから針板１４の針穴１５に渡る下糸を先端部で引っ掛けて移動することで、その糸経路を変更する糸寄せ部材５１と、当該糸寄せ部材５１の糸寄せ動作の駆動源となる糸寄せ用モーター５２と、糸寄せ用モーター５２により作動する糸寄せカム部材５３と、糸寄せカム部材５３から動作付与が行われる従動体としてのコロ５４と、コロ５４から糸寄せ部材５１に下糸の糸寄せ動作を伝達するリンク機構５５とを主に備えている。リンク機構５５は、コロ腕５４１と支軸５４２から構成される。

【0034】

上記糸寄せ用モーター５２は、ミシンベッド部１０１ｂの内部に取り付けられたモーター取り付け台５２１により出力軸を垂直上方に向けた状態で支持されており、当該出力軸には主動歯車５２２が装備されている。モーター取り付け台５２１の上面には、主動歯車５２２に隣接して小径の従動歯車５２３が設けられており、これらは相互に噛合しており、主動歯車５２２から従動歯車５２３へ増速回転が伝わるようになっている。
従動歯車５２３は、その回動軸５２４を介して糸寄せカム部材５３と連結されており、従動歯車５２３の回動は糸寄せカム部材５３に伝達される。

【0035】

図９は糸寄せカム部材５３の平面図である。糸寄せカム部材５３は略扇形であり、略円弧状の外縁部がコロ５４に当接して変位を付与するカム部５３１となっている。そして、このカム部５３１は、回動中心位置から一定の距離を維持する円弧のカム形状の不動区間５３２，５３３を有し、二つの不動区間５３２，５３３の間には、これらに連なる動作区間５３４が形成されている。二つの不動区間５３２，５３３は、いずれも回動中心から一定の距離を維持するカム形状であるが、不動区間５３３は不動区間５３２よりも径が大きく設定されている。
動作区間５３４は、一方の不動区間５３２との境界位置から徐々に拡径して他方の不動区間５３３との境界位置で当該不動区間５３３と同じ径に至るカム形状となっている。
すなわち、糸寄せカム部材５３は、糸寄せ部材５１に糸寄せ動作を付与しない不動区間５３２、５３３と、糸寄せ部材５１に糸寄せ動作を付与する動作区間５３４とが連続して形成されたカム部５３１を有する。

【0036】

詳細は後述するが、糸寄せ機構５０は、縫製中に一定の上軸角度の範囲内となるタイミングで糸寄せ部材５１を所定の角度範囲で一定方向に回動させると共に、また別の上軸角度の範囲内となるタイミングで糸寄せ部材５１を前回と同じ角度範囲で逆方向に回動させるためのものである。従って、縫製速度が高速となればなるほど、糸寄せ部材５１の各方向への回動動作も高速で行わなければならない。
従って、糸寄せカム部材５３のカム部５３１に不動区間５３２又は５３３を設け、当該不動区間５３２又は５３３をコロ５４の待機位置とし、不動区間５３２又は５３３をコロ５４が相対移動する際の助走期間として十分に加速した後に、コロ５４が動作区間５３４に沿って相対移動するように、糸寄せカム部材５３が設計されている。これにより、糸寄せ用モーター５２の高速域のみを利用して糸寄せ部材５１の高速回動動作を行うことが可能となっている。

【0037】

なお、糸寄せ部材５１は、往復回動を行うが、往路の回動と復路の回動との間で一旦停止が行われる。
従って、一方の不動区間５３２は糸寄せ部材５１の往路の回動時における助走期間のために使用され、もう一方の不動区間５３３は糸寄せ部材５１の復路の回動時における助走期間のために使用される。
これにより、糸寄せ部材５１の往路の回動と復路の回動のそれぞれを高速に行うことが可能となっている。
なお、糸寄せ機構５０に、糸寄せカム部材５３の基準の待機位置を検出する原点センサを設け、当該待機位置から糸寄せカム部材５３の回動を開始させることにより糸寄せ用モーター５２が丁度高速状態になる時に糸寄せ部材５１が回動動作を行うように構成しても良い。

【0038】

糸寄せカム部材５３のカム部５３１に当接するコロ５４は、ベルクランクであるコロ腕５４１の一方の腕部５４１ａに回転可能に保持されており、コロ腕５４１のもう一方の腕部５４１ｂには糸寄せ部材５１が保持されている。
また、このコロ腕５４１は、二本の腕部５４１ａ，５４１ｂの基端部側がモーター取り付け台５２１に設けられた支軸５４２により回動可能に支持されている。
また、コロ腕５４１は、コロ５４が常時、糸寄せカム部材５３のカム部５３１に当接するようにねじりコイルバネ５４３により付勢されている。
また、コロ腕５４１には、糸寄せカム部材５３が余分に回動してコロ５４がカム部５３１から脱落した場合に、ねじりコイルバネ５４３により過剰に回動しないように、ストッパ５４４が併設されている。

【0039】

糸寄せ部材５１は、その基端部がコロ腕５４１の腕部５４１ｂの回動端部に保持されており、当該糸寄せ部材５１の先端部は針板１４の下側において針穴１５の方向に延出されている。また、この糸寄せ部材５１の先端部側が自由端となっており、また、先端部は尖鋭な形状に形成されている。そして、糸寄せ部材５１は、通常は、その先端部が針穴１５に対して前方に離れて待避しており、糸寄せの際には、先端部が針穴１５の真下を通過するように移動してボビンケース１３４から針穴１５に渡る下糸に係合して後方に寄せる動作を行う。

【0040】

また、針板１４の左側部には、上下二枚の板状体の隙間に板状の糸寄せ部材５１を回動動作の前後に渡って介挿するように支えるガイド５１１が設けられており、糸寄せ部材５１の回動動作時における上下方向の震えを抑止している。

【0041】

上記の構成により、糸寄せ機構５０では、コロ５４が糸寄せカム部材５３のカム部５３１の不動区間５３２における所定の待機位置に位置する状態から、糸寄せ用モーター５２が駆動を開始すると、主動歯車５２２，従動歯車５２３を介して糸寄せカム部材５３が回動を開始する。
そして、糸寄せ用モーター５２により、コロ５４は糸寄せカム部材５３の不動区間５３２で加速し、動作区間５３４で高速で相対移動を行う。これにより、コロ腕５４１が回動し、糸寄せ部材５１を回動させる。そして、この糸寄せ部材５１の往路の回動動作により糸寄せ部材５１は針穴１５の真下を通過して下糸Ｄを後方に寄せる動作を行う。
そして、糸寄せ用モーター５２は、コロ５４がもう一方の不動区間５３３内の所定の停止位置に到達すると駆動を停止する。

【0042】

また、糸寄せ機構５０は、コロ５４が不動区間５３３に位置する状態から、糸寄せ用モーター５２を逆回転で駆動させて、不動区間５３３で加速させつつコロ５４を相対移動させ、動作区間５３４において糸寄せ部材５１の復路の回動動作を行わせる。
さらに、糸寄せ用モーター５２は、コロ５４が不動区間５３２内の当初の待避位置に到達すると駆動を停止する。

【0043】

［布移動機構］
図１に示すように、布移動機構８０は、ミシンベッド部１０１ｂの上面において布地を保持する保持枠８１と、保持枠８１を昇降可能に支持する支持アーム８２と、支持アーム８２を介して保持枠８１をＸ軸方向に移動させる図１４に示すＸ軸モーター８３と、支持アーム８２を介して保持枠８１をＹ軸方向に移動させる図１４に示すＹ軸モーター８４とを備えている。
布移動機構８０は、かかる構成により、保持枠８１を介して布地をＸ−Ｙ平面の任意の位置に移動位置決めすることができ、一針ごとに任意の位置に針落ちを行うことができ、自在な縫い目の形成が可能となっている。すなわち、移動機構とも称する布移動機構８０は、布地を水平面に沿って任意の位置に移動させて任意の位置に針落ちを行わせる。

【0044】

［糸調子装置］
図１０は糸調子装置７０の断面図である。糸調子装置７０は、上糸に糸張力を付与する糸調子器７９と、糸調子器７９による糸張力を可変調節する糸張力調節用アクチュエータとしての糸調子ソレノイド７１とから主に構成される。
上記糸調子器７９は、ミシンアーム部１０１ａの右側面に設けられ、糸供給源から天秤１４２に至る経路の上糸を挟持して糸張力の付与を行うものである。この糸調子器７９は、上糸を挟む二枚の糸調子皿７２，７２と、これらの糸調子皿７２，７２が互いに接離するＸ軸方向にそって移動可能に支持する中空支軸７３と、中空支軸７３の内部を貫通して一方の糸調子皿７２を他方の糸調子皿７２に押圧することが可能な押圧軸７４と、糸取りバネ７５と、これらを格納保持する本体ケース７６とを備えている。

【0045】

一方、糸調子ソレノイド７１は糸調子器の左方において、通電される電流値に応じて突出する方向に推力を生じる出力軸７１ａが、前述した押圧軸７４と同一線上に並ぶように配置されている。
そして、出力軸７１ａは、コイルバネ７７に挿通された伝達軸７８と結合されており、この伝達軸７８は、出力軸７１ａを押し戻す方向に押圧するコイルバネ７７に挿通されている。
従って、糸調子ソレノイド７１の非通電時には、出力軸７１ａはコイルバネ７７に押し戻され、押圧軸７４を糸調子皿７２の方向に押圧する押圧力が得られないので、二枚の糸調子皿７２，７２はフリーとなり、糸張力の付与が行われない。
また、糸調子ソレノイド７１に通電を行うと、その電流値に応じた推力で出力軸７１ａが突出し、コイルバネ７７に抗して伝達軸７８が押圧軸７４を介して一方の糸調子皿７２を押圧し、当該押圧力に応じて二枚の糸調子皿７２，７２の間に介挿された上糸に張力を付与することができる。
なお、糸調子ソレノイド７１の通電量は制御装置９０により制御され、糸調子装置７０において、任意の糸張力を上糸に付与することが可能となっている。
また、制御部としての制御装置９０は、糸寄せを実行する運針又は当該運針を含む複数針数の運針の際に、算出した布移動方向が、Ａ又はＢの角度範囲に属する場合、糸張力を低減調節するように糸張力調節用アクチュエータとしての糸調子ソレノイド７１を制御する。

【0046】

［メス針］
図１１（Ａ）は基準位置にあるメス針１１の正面図、図１１（Ｂ）は基準位置にあるメス針１１の側面図、図１２は基準位置にあるメス針１１の平面図を示している。
このメス針１１はその先端部１１２が扁平且つ尖鋭に形成された平メス型のメス針である。このメス針１１は、断面略丸型縫製針の針とは異なり、略長穴状の針落ち穴、例えば、一文字形、菱形、三日月形の針落ち穴を形成する。
そして、図１２に示すように、メス針１１が基準位置にある状態で目孔１１ａがＹ軸方向に沿った状態となり、扁平な先端部１１２はＸ軸方向に沿った状態となる。このように先端部１１２が目孔１１ａに直交するメス針１１を横メスという。なお、図中の符号Ｃはメス針１１の中心線を示している。
また、メス針１１は、基準位置にある状態で、目孔１１ａの一端部が作業者側（前側）を向いており、目孔１１ａの他端部は平坦にえぐられている。当該目孔１１ａの一端部側を正面側１１３、目孔１１ａの他端部側をえぐり側１１４とすると、上糸供給源から引き出された上糸Ｕは、メス針１１の目孔１１ａの正面側１１３からえぐり側１１４に向かって挿入され、布地に至る。
メス針１１は、基準位置にある状態で、メス針１１に対してえぐり側１１４に釜１３が配置されており、メス針１１のえぐり側１１４から釜１３が上糸ループの捕捉を行う。即ち、基準位置とは、えぐり側１１４と釜１３が対向して、釜１３が上糸ループの捕捉を行う際の向きをいう。
そして、メス針１１の針回動を行う場合には、針棒１２の上死点（上軸角度0°）で基準位置を向いた状態にあり、針棒１２が下降を開始してメス針１１の先端部が布地に到達するまでに目標とする回動角度まで針棒１２の回動が行われ、針棒１２の下死点（上軸角度180°）までに基準位置に戻されて、その後、上糸Ｕが釜１３に捕捉されて結節が形成される。

【0047】

［ミシンの制御系：制御装置］
図１３はミシン１００の制御系を示したブロック図である。ミシン１００は、上述した各部、各部材の動作を制御するための制御部としての制御装置９０を備えている。そして、制御装置９０は、縫製における動作制御を行うためのプログラムが格納されたＲＯＭ９２と、演算処理の作業領域地となるＲＡＭ９３と、縫製データを記憶する記憶手段としての不揮発性のデータメモリ９４と、ＲＯＭ９２内のプログラムを実行するＣＰＵ９１とを備えている。

【0048】

また、ＣＰＵ９１は、ミシンモーター駆動回路２１ａ、Ｘ軸モーター駆動回路８３ａ、Ｙ軸モーター駆動回路８４ａ、糸寄せ用モーター駆動回路５２ａ、針棒回動モーター駆動回路３２ａ、糸調子ソレノイド駆動回路７１ｂを介して、ミシンモーター２１、Ｘ軸モーター８３、Ｙ軸モーター８４、糸寄せ用モーター５２、針棒回動モーター３２及び糸調子ソレノイド７１のそれぞれに接続され、各モーター２１，８３，８４，５２，３２及び糸調子ソレノイド７１の駆動を制御する。
また、ＣＰＵ９１にはインターフェイス９５ａを介して設定手段としての操作パネル９５が接続されており、オペレーターが各種の設定を入力することが可能となっている。
また、ミシンモーター２１は、図示しないエンコーダを備えており、その検出角度がＣＰＵ９１に出力される。また、上記各モーター８３，８４，５２，３４はステッピングモーターであり、これらの図示しない原点検索手段がＣＰＵ９１に接続され、その出力からＣＰＵ９１は各モーターの原点位置を認識することができる。

【0049】

データメモリ９４に格納されている縫製データには、所定の縫製パターンを縫製するための一針ごとのＸ軸モーター８３及びＹ軸モーター８４の動作量が順番に記憶されており、ＣＰＵ９１は、縫製の際には、一針ごとにＸ軸モーター８３及びＹ軸モーター８４の動作量を読み込むと共に当該各動作量に応じてＸ軸モーター８３及びＹ軸モーター８４を駆動する動作制御を行う。すなわち、制御装置９０は、所定の縫製パターンを形成するための一針ごとの針落ち位置又は布地の移動量を定めた縫製データに基づいて布移動機構８０を制御する。
なお、縫製データは、所定の縫製パターンを縫製するための一針ごとの針落ち位置の位置座標（Ｘ−Ｙ座標）を記録したものでも良い。その場合には、制御装置９０は、各位置座標から毎回の針落ち後との一針ごとにＸ軸モーター８３及びＹ軸モーター８４の動作量を算出しながらＸ軸モーター８３及びＹ軸モーター８４を駆動する動作制御を行う。

【0050】

［ヒッチステッチの発生要因］
上記ＣＰＵ９１は、上記縫製データに基づく縫製制御の実行に伴い、ヒッチステッチ回避制御を実行する。ヒッチステッチの発生要因は２つある。
まず、第１要因としては、上糸Ｕがメス針１１に絡む方向が挙げられる。布移動機構８０により布を縫製データに応じて毎針ごとに任意の方向に移動する場合、その布移動方向、つまり縫目形成方向に応じて、メス針１１が布に刺さるときにメス針１１の目孔１１ａを通った上糸Ｕがメス針１１に絡む方向が左巻き（図１４（Ａ））となるか右巻き（図１４（Ｂ））となるかの２通りある。これが、パーフェクトステッチとなるかヒッチステッチとなるかを決定する１要因となる。
また、第２要因としては、下糸Ｄの経路に対する針落ち位置が挙げられる。前述した図３に示すように、釜１３のボビンケース１３４の角の部分から針板１４の針穴１５に下糸Ｄが渡っている状態において、針落ち位置は、下糸Ｄの経路に対し、メス針１１が左側Ｌと右側Ｒの何れかに針落ちする。これが、パーフェクトステッチとなるかヒッチステッチとなるかを決定する１要因となる。

【0051】

図１５は、前述の第１発生要因と第２発生要因の組み合わせに応じて、針穴１５を中心として布移動機構８０の布移動方向の角度範囲をＡ〜Ｄの四つに分けた状態を示している。図１６は図１５に示した各範囲について、ヒッチステッチが生じるか、また、その要因は前述したいずれに該当するのかを示している。
まず、Ａの布移動方向の角度範囲は、この角度範囲の方向に布が送られるとき、下糸がボビンケースから針穴１５に向かう方向にほぼ一致するため、針穴１５を通る下糸に対し、メス針１１が右側に落ちるか左側に落ちるかが不確定な領域で、ヒッチステッチ要因が発生し得る。一方、この領域は、その布移動方向により、メス針１１に対する上糸の絡み方向は確実に右側で、ヒッチステッチの発生要因にはならない。従って、Ａの布移動方向は、パーフェクトステッチとヒッチステッチのいずれも発生し得る領域である。

【0052】

次に、Ｂの布移動方向の角度範囲は、この角度範囲の方向に布が送られると、釜（ボビンケース）から針穴１５に連なる下糸経路に対し、メス針１１が落ちる側が確実に左側となり、且つ、この領域はその布移動方向によりメス針１１に対する上糸の絡み方向は右側になる。この場合、ヒッチステッチ要因が発生し、Ｂの布移動方向はヒッチステッチになる領域である。

【0053】

次に、Ｃの布移動方向の範囲は、この角度範囲の方向に布が送られると、釜（ボビンケース）から針穴１５に連なる下糸経路に対し、メス針１１が落ちる側が確実に左側で、ヒッチステッチ発生要因にはならない。一方、メス針１１に対する上糸の絡み方向は不確定なため、ヒッチステッチ要因が発生し得る。従って、Ｃの布移動方向は、パーフェクトステッチとヒッチステッチのいずれも発生し得る領域である。

【0054】

残りのＤの布移動方向の範囲は、この角度範囲の方向に布が送られると、釜（ボビンケース）から針穴１５に連なる下糸経路に対し、メス針１１が落ちる側が確実に右側で、メス針１１に対する上糸の絡み方向は左側になる。ヒッチステッチ要因が発生しないため、Ｄの布移動方向はパーフェクトステッチになる領域である。

【0055】

［制御装置：ヒッチステッチ回避制御］
このように、ミシン１００では、パーフェクトステッチとヒッチステッチのいずれになるかは、釜（ボビンケース）から針穴１５に連なる下糸経路に対してメス針１１が落ちる位置と、メス針１１に対する上糸の絡み方向との二つの要因が絡んで決定され、また、それぞれの要因が不確定となる領域については縫い目の種類も不確定となる傾向を示す。
従って、ヒッチステッチの発生の回避のみを目的とする場合には、布移動機構８０による布移動方向の前述したＡ〜Ｄの四つの角度範囲について、図１６に示すように、角度範囲Ａと角度範囲Ｂに布地を移動する場合には糸寄せ機構５０により糸寄せを実行し、角度範囲Ｃに布地を移動する場合には針棒回動機構３０による針棒回動を実行すれば良い。なお、この場合の針棒１２の回動方向及び回動角度は、基準位置から反時計方向にだいたい45°回動させれば良い。
従って、制御装置９０は、データメモリ９４に角度範囲Ａと角度範囲Ｂの数値範囲を示す糸寄せ駆動データを記憶しており、縫製データに基づく布移動機構８０により布地の移動方向が角度範囲Ａ及びＢの数値範囲内である場合には、糸寄せ機構５０による糸寄せ動作を実行するよう制御する。
即ち、角度範囲Ａ及びＢは、「予め定められた糸寄せ角度範囲」に相当し、角度範囲Ｃは、「予め定められた糸絡方向変更角度範囲」に相当する。

【0056】

［メス針角度補正制御］
一方、このミシン１００は、縫い針としてメス針１１を使用するので、針棒回動機構３０の動作制御は、ヒッチステッチの回避を行いつつも、布移動方向に対応する方向に傾斜した針落ち穴が形成されるようにするメス針角度補正制御を実施する必要がある。
本実施形態のミシン１００のメス針１１は平メス型であるため、布地には一文字の針落ち穴が形成される。例えば、図１７に示すように、一文字の針落ち穴ｈが布移動方向Ｆに対して時計方向に傾斜した状態を維持するように針棒回動機構３０を制御するには、図１８のようにメス針１１の角度を決定する制御を行う必要がある。

【0057】

なお、ここに示す針落ち穴ｈの向きは一例であって、任意に変更可能である。変更する場合には、基準位置に対して形成される一文字の針落ち穴の向きが異なる他のメス針を使用することが望ましい。

【0058】

この図１８ではＸ軸方向とＹ軸方向とにそれぞれ二辺が平行な矩形の縫製パターンを例示する。
図１８の縫製パターンのｆ１方向（前方を0°とした場合の90°）の布移動では、メス針１１は前述した基準位置に対して時計方向（正方向とする）に45°傾斜した向きで針落ちを行い、縫製パターンのｆ２方向（前方を0°とした場合の180°）の布移動では、メス針１１は前述した基準位置に対して反時計方向（逆方向とする）に45°傾斜した向きで針落ちを行い、縫製パターンのｆ３方向（前方を0°とした場合の270°）の布移動では、メス針１１は前述した基準位置に対して時計方向に45°傾斜した向きで針落ちを行い、縫製パターンのｆ４方向（前方を0°とした場合の0°）の布移動では、メス針１１は前述した基準位置に対して反時計方向に45°傾斜した向きで針落ちを行う。
このように、何れの布移動方向Ｆに対しても同じ方向に傾斜した針落ち穴ｈを形成するためには、±45°（時計方向を正方向、反時計方向を逆方向とする）の範囲で針棒１２を回動させればよい。

【0059】

従って、図１９に示すように、上記ｆ３方向を中心とする±45°の布移動方向範囲を第１の角度範囲（45°〜135°）、上記ｆ４方向を中心とする±45°の布移動方向範囲を第２の角度範囲（135°〜225°）、上記ｆ１方向を中心とする±45°の布移動方向範囲を第３の角度範囲（225°〜315°）、上記ｆ２方向を中心とする±45°の布移動方向範囲を第４の角度範囲（315°〜45°）とする。
そして、制御装置９０は、布移動方向が第１の角度範囲に含まれる場合には針棒１２を時計方向に45°回動させ、第２の角度範囲に含まれる場合には針棒１２を反時計方向に45°回動させ、第３の角度範囲に含まれる場合には針棒１２を時計方向に45°回動させ、第４の角度範囲に含まれる場合には針棒１２を反時計方向に45°回動させる。
これにより、縫製パターンに従って布移動方向が変化する場合でも、布移動方向に対して常に時計方向に傾斜した状態で針落ち穴ｈを形成することができ、針落ち穴を布移動方向の変化に対応した向きに維持しつつ縫い目を形成することが可能となる。
なお、第１〜第４の角度範囲における針棒１２の回動角度の値は、設定手段としての操作パネル９５により任意に設定することが可能となっている。

【0060】

ところで、ｆ４方向を含む第２の角度範囲は、前述した針棒回動によりヒッチステッチを回避すべき角度範囲Ｃ（図１５参照）の全域を含んでいる。しかし、基準位置に対する針棒１２の回動方向及び回動角度が、ヒッチステッチを回避するための針棒１２の回動方向及び回動角度と一致すれば、縫い目の形成方向に対応する方向を向いた針落ち穴を形成しつつ、ヒッチステッチを回避することが可能となる。
前述したように、角度範囲Ｃに布地を移動する場合、ヒッチステッチを回避するためには、針棒回動機構３０により針棒１２を反時計方向に45°の回動を行えば良い。第２の角度範囲では、メス針１１を反時計方向に45°に回動して傾斜した針落ち穴ｈを形成するため、ヒッチステッチを回避するための針棒１２の回動方向及び回動角度と一致する。従って、第２の角度範囲では、縫い目の形成方向に対応する方向を向いた針落ち穴の形成と、ヒッチステッチの回避と、の双方が実現可能となっている。

【0061】

そして、制御装置９０は、縫製実行時において、以下の動作制御を実行する。即ち、所定の縫製パターンの縫製を行うために一針分のＸ軸モーター８３及びＹ軸モーター８４の動作量を縫製データから読み込むと、Ｘ軸方向とＹ軸方向の移動量から布の移動方向が角度範囲Ａ及び角度範囲Ｂに属するかを判定する。また、同時に、布の移動方向が第１〜第４のいずれの角度範囲に属するかを判定する。
そして、布の移動方向が角度範囲Ａ又は角度範囲Ｂに属する場合には、糸寄せ機構５０の糸寄せ用モーター５２を制御して糸寄せ動作を実行して、ヒッチステッチの回避をする。
また、布の移動方向が第１又は第３の角度範囲に属する場合には針棒回動機構３０の針棒回動モーター３２により時計方向に45°の針棒回動動作を行って、布移動方向に対して時計方向に傾斜した針落ち穴ｈを形成する。また、第２又は第４の角度範囲に属する場合には反時計方向に45°の針棒回動動作を行って、布移動方向に対して時計方向に傾斜した針落ち穴ｈを形成する。また、第２の角度範囲には、ヒッチステッチ回避制御における角度範囲Ｃが含まれるが、傾斜した針落ち穴ｈを形成するために、針棒１２は反時計方向に45°の回動動作が付与されているため、ヒッチステッチは回避される。

【0062】

［制御装置：針棒回動の実行タイミングについて］
次に、メス針角度補正制御における針棒回動を実行する場合の適正なタイミングについて説明する。図２０は上軸角度とメス針１１の高さとの関係を示す線図である。
図２０において、
ａ区間：針先が縫製物から抜けてから針棒上死点へ到達するまでの上昇区間、
ｂ区間：針棒上死点より針先が縫製物に到達するまでの下降区間、
ｃ区間：針先が縫製物に到達してから針棒下死点に到達するまでの下降区間、
ｄ区間：針棒下死点から釜剣先と針が一致するまでの上昇区間、
ｅ区間：針と釜剣先一致してから針が縫製物を抜けるまでの上昇区間、
を示している。
傾斜した針落ち穴ｈを形成するために、針棒の回動は、図２０における針刺さり角度に達するまでにメス針１１の向きが必要な角度だけ回動していることが要求される。従って、針棒回動機構３０の針棒回動モーター３２は、少なくとも、針刺さり角度に到達するタイミングよりも、針棒１２を45°回動させるための所要時間分だけ前から駆動を開始するよう制御される。
なお、上軸角度は、ミシンモーター２１に設けられたエンコーダの出力により監視される。

【0063】

また、メス針１１の向きは、少なくとも針釜一致の上軸角度に到達する前、望ましくは、針棒下死点の上軸角度に到達する前に元の向き（基準位置）に戻す必要がある。従って、針棒回動機構３０の針棒回動モーター３２は、少なくとも、針棒下死点の上軸角度に到達するタイミングよりも、針棒１２を45°回動させるための所要時間分だけ前から駆動を開始するよう制御される。

【0064】

［制御装置：糸寄せの実行タイミングについて］
次に、ヒッチステッチ回避制御における糸寄せを実行する場合の適正なタイミングについて説明する。図２１はミシン１００におけるメス針１１、釜１３、天秤１６２のモーションダイヤグラムである。図２１における▲印の線は針棒曲線を示し、■印の線は釜曲線を示し、◆印の線は天秤曲線を示している。また、図２２、図２３は糸寄せ部材５１と針穴１５との位置関係を示す平面図であり、図２２は糸寄せを実行していない状態を示し、図２３は糸寄せを実行している状態を示す。

【0065】

図２２及び図２３に示すように、糸寄せ部材５１は、針落ち位置となる針穴１５を横切ることから、糸寄せの実行において、糸寄せ部材５１の往路の回動は、針刺さり角度となる上軸角度113°までに糸寄せ部材５１の往路の回動が完了していることが望ましい。従って、糸寄せ機構５０の糸寄せ用モーター５２は、少なくとも、針刺さり角度に到達するタイミングよりも、糸寄せカム部材５３の不動区間５３２の待機位置から不動区間５３３の停止位置に到達するまでの所要時間分だけ前から駆動を開始するよう制御される。
また、糸寄せ部材５１の復路の回動は、上糸が釜により針心から最も遠ざかる上軸角度270°となる上糸開き角度で糸寄せ部材５１の往路の回動が行われることが望ましい。従って、糸寄せ機構５０の糸寄せ用モーター５２は、糸寄せカム部材５３の不動区間５３３から動作区間５３４に移行するタイミングと上糸開き角度（上軸角度270°）とが一致するように駆動を開始するよう制御される。
糸寄せ部材５１の回動動作は、往路復路共に短いタイミングでの動作が要求されるが、糸寄せ用モーター５２は、不動区間５３２又は５３３で助走してから高速状態で動作区間５３４に至るため、糸寄せ部材５１を高速で回動させることができ、短いタイミングでの動作の要求に十分に対応することが可能である。

【0066】

図２４に示すように、糸寄せを実行すると、下糸は糸寄せ部材５１に寄せられて経路長が長くなり、ボビン側から引き出されることとなる。
従って、上糸張力は通常時より小さく設定しても、上下の糸の結節を布の上側に引き上げることができ、低張力で締りのよい縫い目を形成することができる。
従って、縫製時に糸寄せの実行と判定された針落ちの際には、糸張力を低減するよう糸調子ソレノイド７１の制御が実行される。
この時、糸調子ソレノイド７１の糸張力は、縫製データに設定されている糸張力の設定値を自動的に演算により所定量を減じたり、所定の比率で低減して自動的に求めても良いし、或いは、糸寄せの実行に適した糸張力値を事前に設定し、糸寄せの実行時に一律で糸寄せの実行に適した糸張力値となるように糸調子ソレノイド７１の制御を行っても良い。
このように、糸寄せの際に糸張力を低減する制御を行うことにより、糸寄せを実行する縫い目と、実行しない縫い目との糸締まりの均一化を図ることができる。

【0067】

［ヒッチステッチ回避制御及びメス針角度補正制御の動作説明］
図２５はヒッチステッチ回避制御のフローチャートである。図示のように、ミシン１００の制御装置９０は、縫製データに基づく縫製の実行時において、上軸の一回転ごとの回転角度(位相)が所定の読み込み角度の場合に、縫製データから次の運針のＸ軸方向及びＹ軸方向の移動量の読み込みを実行する（ステップＳ１）。
そして、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の移動量から布移動方向を算出する（ステップＳ３）。

【0068】

次いで、制御装置９０は、前述したデータメモリ９４に記憶された角度範囲Ａ及び角度範囲Ｂの数値範囲を参照し、算出した布移動方向が、Ａ又はＢの角度範囲に属するか否かを判定する（ステップＳ５）。
その結果、布移動方向が角度範囲Ａ又はＢに属する場合には、糸調子ソレノイド７１を制御して糸張力を設定値よりも低減するか或いは所定の低張力の値となるように制御する（ステップＳ７）。

【0069】

さらに、布移動方向が第１の角度範囲に属するかを判定し（ステップＳ９）、属する場合には、上軸角度を監視して、適正なタイミングで糸寄せ用モーター５２の駆動を開始して糸寄せを実行すると共に、適正なタイミングで針棒回動モーター３２の駆動を開始して針棒１２を時計方向に45°回動させる（ステップＳ１１）。
また、布移動方向が第１の角度範囲に属さない場合には、上軸角度を監視して、適正なタイミングで糸寄せ用モーター５２の駆動を開始して糸寄せを実行すると共に、適正なタイミングで針棒回動モーター３２の駆動を開始して針棒１２を反時計方向に45°回動させる（ステップＳ１３）。
そして、ヒッチステッチ回避制御及びメス針角度補正制御の動作を終了する。

【0070】

一方、ステップＳ５において、算出した布移動方向が、Ａ又はＢの角度範囲のいずれにも属さない場合には、布移動方向が第１又は第３の角度範囲に属するかを判定する（ステップＳ１５）。そして、属する場合には、上軸角度を監視して、適正なタイミングで針棒回動モーター３２の駆動を開始して針棒１２を時計方向に45°回動させる（ステップＳ１７）。
また、布移動方向が第１又は第３の角度範囲に属さない場合には、上軸角度を監視して、適正なタイミングで針棒回動モーター３２の駆動を開始して針棒１２を反時計方向に45°回動させる（ステップＳ１９）。
そして、ヒッチステッチ回避制御及びメス針角度補正制御の動作を終了する。

【0071】

［実施形態の効果］
以上のように、ミシン１００では、糸寄せ角度範囲で糸寄せを実行し、糸絡方向変更角度範囲で針棒の回動を実行するので、ヒッチステッチを回避することが可能である。
さらに、針棒回動機構３０が針棒１２の回動角度を基準位置から正逆双方に角度調節可能であるため、針棒１２の回動角度を任意に広範囲に調節することができ、針棒回動機構を、メス針１１の向きを布移動方向に応じて適正に調節するメス針角度補正制御に適用することが可能となる。

【0072】

特に、ミシン１００では、布移動機構８０による布地の移動方向を、第１〜第４の角度範囲に分割し、第２の角度範囲は糸絡方向変更角度範囲である角度範囲Ｃを含んでいるので、メス針１１の縫い目形成の適正化とヒッチステッチの回避の双方を行うことが可能となる。
また、第１〜第４の角度範囲について定められた針棒の回動角度は、メス針１１が形成する針落ち穴の向きが布移動方向に対して一定の角度範囲内となるように定められているので、よりメス針１１の縫い目の向きのさらなる適正化を図ることが可能である。

【0073】

［その他］
上記実施形態では、被縫製物として布地を例示しているがこれに限らず、皮革類など運針が可能なあらゆるシート状のものを被縫製物とすることが可能である。

【0074】

また、上記ミシン１００では、布移動方向を第１〜第４の角度範囲に分割して、ここの角度範囲でメス針１１の回動角度を一定の値に決めている。このため、例えば、45〜90°の範囲では一様にメス針１１は同じ向きとなり、針落ち穴の向きが布移動方向に対して一定の角度範囲となっているが、この角度範囲をより狭くするために、第１〜第４の角度範囲よりも細かく角度範囲を分割しても良い。これにより、布移動方向がいずれの方向である場合でも、布移動方向に対する針落ち穴の向きをより均一にすることができ、縫いの適正化を図ることが可能となる。

【0075】

また、上記ミシン１００では、釜として半回転釜を例示したが釜の種類はこれに限られない。全回転釜、水平釜などいずれを用いることもできるが、角度範囲Ａ〜Ｄの値が変動するので、これらは釜の種類ごとに試験等を行って取得し、適正な数値を設定することが望ましい。

【0076】

また、針棒回動機構３０において針棒回動モーター３２から針棒１２に回動動作を付与するのにベルト機構を用いているが、これに限られない。針棒回動モーター３２から針棒１２への回動動作の伝達には、正回転と逆回転の双方の動作付与が自在且つ良好に行うことができるもの、例えば、歯車機構、或いは、針棒回動台３１を針棒回動モーター３２の出力軸に直結する構造としても良い。

【0077】

また、縫い針としてメス針を例示したが、一定の形状であって布移動方向に対して方向性のある形状の針落ち穴を形成するものであれば通常の縫い針にも上記ミシンを適用可能である。また、略長穴形状は、一文字状に限らず、正円以外の多角形、長円、その他の形状であっても良い。また、一定方向に長く、180°回転しても同一となる形状であればより好ましい。

【符号の説明】

【0078】

１１ メス針
１１ａ 目孔
１２ 針棒
１３ 釜
１４ 針板
２０ 針上下動機構
２１ ミシンモーター
２２ 上軸
３０ 針棒回動機構
３１ 針棒回動台
３２ 針棒回動モーター
４０ 釜機構
５０ 糸寄せ機構
５１ 糸寄せ部材
５２ 糸寄せ用モーター
８０ 布移動機構（移動機構）
８３ Ｘ軸モーター
８４ Ｙ軸モーター
９０ 制御装置（制御部）
９１ ＣＰＵ
９４ データメモリ
９５ 操作パネル（設定手段）
１００ ミシン
３３２ 主動スプロケット
３３３ 支持ブラケット
３３５ 従動スプロケット
３３６ タイミングベルト
５１１ ガイド
５２１ 台
５２２ 主動歯車
５２３ 従動歯車
５２４ 回動軸
５３１ カム部
５３２ 不動区間
５３３ 不動区間
５３４ 動作区間
５４１ コロ腕
５４１ａ，５４１ｂ 腕部
５４２ 支軸
５４３ コイルバネ
５４４ ストッパ
Ａ，Ｂ 布移動角度範囲（糸寄せ角度範囲）
Ｃ 布移動角度範囲（糸絡方向変更角度範囲）
ｈ 針落ち穴

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】