JP2012011683A - 打刻針保持装置及び打刻針保持装置を備えたミシン - Google Patents

Abstract

【課題】針棒に対する着脱が簡単であり、且つ打刻針の取付け高さ位置の調整を容易に行うことができる打刻針保持装置及びそれを備えたミシンを提供する。
【解決手段】ミシンに備わる針棒の駆動を利用して、打刻針１０を上下動させて被加工物に対する打刻加工を行う際に、針棒に打刻針１０を取付けるための打刻針保持装置１１において、針棒の下端部に設けられ縫針の柄部が挿入固定される針抱きに対し、縫針を取外した状態で装着可能な装着部６１と、装着部６１の下端側に設けられ打刻針１０の基部が位置調整可能に取付けられる支持部材６２と、支持部材６２に対する打刻針１０の取付け高さ位置を調整する為の止めねじ６３とを備えた。
【選択図】図３

Description

本発明は、ミシンに備わる針棒に打刻針を取付けるための打刻針保持装置及び打刻針保持装置を備えたミシンに関する。

従来より、例えば多色の刺繍糸による刺繍縫製動作を連続的に実行できる多針刺繍ミシンが供されている。この種の刺繍ミシンは、アーム部の先端に、例えば６本の針棒を備えた針棒ケースを備えている。そして、６本の針棒のうち１本の針棒を針棒駆動機構に選択的に連結して上下駆動する。また、当該刺繍ミシンは、加工布を保持した刺繍枠を移送する移送機構を備えている。当該刺繍ミシンの制御装置は、一針毎の針落ち位置（加工布の移動量）や色替え等を指示する模様データに基づいて、加工布を保持した刺繍枠を、前記移送機構によりＸ，Ｙの二方向に移動させつつ、前記針棒駆動機構及びその他の駆動機構を制御して、多色の刺繍縫製動作を実行させる（例えば特許文献１参照）。

なお、特許文献１においては、加工布に対して、切込みを入れる（孔をあける）ためのボーリング装置が記載されている。このボーリング装置は、取付部、ホルダ、ボーリングメス、プレッサ、スプリング等から構成されている。ボーリングメスの下端部には刃部が形成されている。このボーリング装置を、特定の針棒に装着して当該刺繍ミシンを動作させる。これにより、加工布に切込み（孔）を形成しつつ、その切込みの周囲に刺繍を施すアイレット刺繍が可能となる。また、特許文献２には、刺繍ミシンの針棒に対し、縫針と付替え可能に構成されたボーリングメスが記載されている。針棒の下端部には差込穴が形成されており、縫針の上端部が差込穴に挿入されて取り付けられる。そして、ボーリングメスの上端部の形状は縫針の上端部と同じ形状に形成されている。これにより、ボーリングメスは、その上端部が針棒の差込穴に挿入されて取り付けられる。

ところで、近年、手工芸の分野においては、例えば紙等のシート状の被加工物に複数の窪み（エンボス）や小孔を形成し、その窪みや小孔を利用して種々の模様を表現することが行われている。例えば、厚手のトレーシングペーパーに複数の窪みや小孔を形成することで、装飾物を製作するパーチメントクラフトが普及しつつある。トレーシングペーパーに窪みを形成すると、その窪み部分だけが白濁することを利用して模様を作るのである。

そこで、本発明者は、上記刺繍ミシンにおいて、縫製用の縫針に代えて、パーチメントクラフト用の打刻針を針棒に装着することによって、多針刺繍ミシンを、上記の窪みや小孔を形成する打刻加工を行う装置として兼用できるのではないかと考えた。

この場合、加工布を保持する刺繍枠に代えて、トレーシングペーパー等のシート状の被加工物を固定的に保持する保持体を移送機構に取付ける。そして、予め作成された打刻加工用のデータに基づいて、前記移送機構が被加工物を保持した保持体を移動させながら、打刻針が装着された針棒を上下動させることにより、被加工物の表面に所定の打刻加工を施す。このようにして、被加工物の表面に、複数の打刻痕（窪み）又は小孔からなる種々の模様を作製することができると考えられる。

特開２００９−１０８４３４号公報 特開平６−８１２６３号公報

上記のように、ミシンに備わる針棒の駆動を利用してパーチメントクラフト等の打刻加工を行う場合、打刻針を、針棒に着脱可能に装着できる構成が必要となる。また、針棒に対する打刻針の取付け高さ位置によって、被加工物に対する打刻深さが変化する。つまり、被加工物に形成される打刻痕（窪み）又は小孔の大きさが変化する。このため、針棒に対する打刻針の取付け高さ位置をユーザが容易に調整できるような構造とすることが要望される。

この場合、上記特許文献１，２に開示されたボーリングメスの取付構造を、打刻針の取付けにも適用することが考えられる。しかしながら、上記した特許文献１の構成では、ボーリング装置を取付ける際に、針棒の下端部に装着されている縫針を固定する為の針抱きを取外す必要があり、着脱の作業に手間がかかる。

また、特許文献２の構成では、針棒に対するボーリングメスの取付け高さ位置を調整することは考慮されておらず、実質的には、ボーリングメスの取付け高さ位置を調整できないものとなっている。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ミシンの針棒に打刻針を装着するためのものであって、針棒に対する着脱が簡単であり、且つ打刻針の取付け高さ位置の調整を容易に行うことができる打刻針保持装置及び打刻針保持装置を備えたミシンを提供するにある。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１の打刻針保持装置は、ミシンに備わる針棒の駆動を利用して、打刻針を上下動させて被加工物に対する打刻加工を行う際に、前記針棒に前記打刻針を取付けるための打刻針保持装置であって、前記針棒の下端部に設けられ縫針の柄部が挿入固定される被装着部に対し、前記縫針を取外した状態で装着可能な装着部と、前記装着部の下端側に設けられ前記打刻針の基部が位置調整可能に取付けられる支持部材と、前記支持部材に対する前記打刻針の取付け高さ位置を調整する調整手段と、を備えるところに特徴を有する。

上記構成の打刻針保持装置においては、針棒の下端部の被装着部に、装着部を装着することで、打刻針を針棒に装着することができる。このとき、縫針が挿入固定される被装着部である針抱きに対し、縫針に代えて装着部を装着すれば良いので、針抱きを取外すことなく、簡単に着脱することができる。これにより、ミシンを、打刻加工を行う装置として兼用することが可能となる。

また、打刻針は、装着部の下端部に設けられた支持部材に対して位置調整可能に取付けられていると共に、調整手段により、支持部材に対する打刻針の取付け高さ位置を調整することができる。従って、打刻針保持装置を針棒に取付けたままで、針棒に対する打刻針の取付け高さ位置を容易に調整することができる。つまり、打刻針の上下の位置を調整することで、打刻加工により被加工物に形成される打刻痕（窪み）又は小孔の大きさを変化させることが可能となる。

請求項２の打刻針保持装置は、請求項１の発明において、前記打刻針は、その基部に取付け高さ位置を示す基準線が設けられていると共に、前記基準線が視認可能な状態で前記支持部材に支持されているところに特徴を有する。

請求項３の打刻針保持装置は、請求項１又は２の発明において、前記装着部は、前記針棒の被装着部に対して回転方向の位置決めを行う位置決め手段を備えるところに特徴を有する。

本発明の請求項４のミシンは、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の打刻針保持装置を備えたところに特徴を有する。

請求項１の打刻針保持装置によれば、ミシンの針棒に打刻針を装着するためのものであって、前記針棒の下端部に設けられ縫針の柄部が挿入固定される被装着部に対し、前記縫針を取外した状態で装着可能な装着部と、前記装着部の下端側に設けられ前記打刻針の基部が位置調整可能に取付けられる支持部材と、前記支持部材に対する前記打刻針の取付け高さ位置を調整する調整手段とを備えるので、針棒に対する着脱が簡単であり、且つ、打刻針の取付け高さ位置の調整を容易に行うことができる。

請求項２の打刻針保持装置によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、打刻針の基部に設けられた基準線を視認することができるので、ユーザが打刻針の取付け高さ位置を正確に把握することができ、打刻針の位置調整を精度良く行うことができる。従って、被加工物に形成される打刻痕（窪み）又は小孔の大きさの設定を正確に行うことができる。

請求項３の打刻針保持装置によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、装着部に備えられた位置決め手段により、針棒の被装着部に対して回転方向の位置決めを行うことができるので、針棒に対して、打刻針が常に所定の位置にあるように装着することができる。

請求項４のミシンによれば、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の打刻針保持装置を備えるので、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明の効果と同じ効果を有する。

本発明の第１の実施形態を示すもので、多針刺繍ミシンの外観構成を示す斜視図 針棒ケース部分の正面図 打刻針保持装置の正面図（ａ）、左側面図（ｂ）、平面図（ｃ） 打刻針保持装置の分解状態の左側面図 打刻針の取付け高さ位置の調整を示すもので、打刻針が上方に取付けられている場合（ａ）、及び打刻針が下方に取付けられている場合（ｂ）を示す正面図 刺繍枠が装着された状態の枠ホルダの平面図 打刻用保持体の平面図（ａ）及び縦断正面図（ｂ） 多針刺繍ミシンの電気的構成を概略的に示すブロック図 被加工物に形成される打刻模様の例を示す平面図 先端形状が異なる打刻針の２種類の例を示す図 本発明の第２の実施形態を示す図３相当図

[第１の実施形態]
以下、本発明を具体化した第１の実施形態について、図１から図１０を参照しながら説明する。なお、本実施形態では、多針刺繍ミシンが、打刻針保持装置を備えて構成される場合を具体例としている。図１は、本実施形態に係る多針刺繍ミシン１の外観構成を概略的に示している。まず、この多針刺繍ミシン１の構成について説明する。以下の説明では、図１，図２，図６に示すように、多針刺繍ミシン１の左右方向をＸ方向とし、前後方向をＹ方向としている。

図１に示すように、多針刺繍ミシン１は、図示しない載置台上に載置される支持台２、この支持台２の後端部から上方に延びる脚柱部３、この脚柱部３の上端部から前方に延びるアーム部４等を備えて構成される。前記支持台２は、左右部位に前方に延びる脚部２ａ，２ａを有し、上面から見て前方が開放するほぼＵ字状に構成されている。また、この支持台２には、後部中央部から前方に延びるシリンダベッド５が一体的に設けられている。このシリンダベッド５の先端上部には、針穴６ａを有する針板６が設けられている。また、図示はしないが、シリンダベッド５の内部には、糸捕捉釜が設けられている。

なお、図示は省略しているが、前記アーム部４の後側上部には、例えば６個の糸駒がセット可能な糸立て装置が設けられている。また、アーム部４の右側には、操作パネル（図８参照）が設けられている。この操作パネルは、ユーザ（オペレータ）が各種の指示や選択、入力の操作を行うための各種操作スイッチ４５や、ユーザに対して必要なメッセージ等の表示を行う液晶ディスプレイ４６等が設けられている。

図１、図２に示すように、前記アーム部４の先端部には、針棒ケース７が左右方向（Ｘ方向）に移動可能に設けられている。図２に示すように、この針棒ケース７は、前後方向に薄型の矩形箱状をなしている。そして、その内部には、複数本の針棒８が左右方向に並列するように設けられている。本実施形態の場合は、６本の針棒８が設けられ、上下動可能に支持されている。これら各針棒８は、図示しないコイルばねのばね力により、常時上方に向けて付勢されており、図２に示す位置（針上位置）に保持されている。

これら各針棒８は、その下端部が、針棒ケース７の下方に突出している。各針棒８の下端部には、刺繍縫製用の縫針９が、着脱（交換）可能に取付けられている。図２に示すように、各針棒８は、その下端部に前記縫針９の上部の柄部が装着される針抱き８ａが固定されている。針抱き８ａは被装着部に相当する。図示はしないが、この針抱き８ａは、前記縫針９の柄部が下方から挿入される穴部を有している。縫針９の柄部は、円柱形状の外周面の一部分に平面部が形成された形状、いわゆるＤカット形状とされている。針抱き８ａの穴部は、縫針９の柄部が嵌合可能なＤカット形状になっている。また、穴部の上部には、ストッパ８ｂが設けられている。縫針９の柄部の上端がストッパ８ｂに当接するまで挿入されて、縫針９の上下方向の取付け高さ位置決められる。針抱き８ａの前面部には、縫針９の柄部を固定する為の止めねじ６４が設けられている。止めねじ６４は、六角穴付きの止めねじである。ユーザは、工具（六角棒スパナ）を使用して、止めねじ６４を前方から締めたり又は緩めたりすることにより、縫針９の着脱を行うことができる。

なお、６本の針棒８には、右から順に、１番，２番‥と針棒番号が付される。このとき、図３に示すように、本実施形態では、最も左端に位置する針棒番号６番の針棒８には、縫針９に代えて打刻針１０を備えた打刻針保持装置１１が装着されている。この打刻針保持装置１１については後述する。

また、各針棒８の下部には、当該針棒８の上下動に同期して上下動する押え足１２が設けられている。ここで、針棒番号６番の針棒８には、打刻針保持装置１１が装着されるので、押え足１２は取外される。また、詳しく図示はしないが、針棒ケース７の上部側には、６本の針棒８に対応して６個の天秤が設けられている。これら各天秤は、その先端部が、針棒ケース７の前面に上下に延びて形成された６個のスリット孔１３を夫々通して前面側に突出するように設けられている。そして、針棒８の上下動に同期して上下動（揺動）するように構成されている。

図１に示すように、この針棒ケース７には、その上端から斜め後方に延びて上部カバー１４が一体的に設けられている。この上部カバー１４には、図示しない６個の糸調子器（取付用の穴のみを示す）が設けられていると共に、上端部に位置して６個の糸案内１５が設けられている。これにて、糸立て装置にセットされた糸駒から、刺繍用の上糸が引出され、糸案内１５、糸調子器、天秤等の所定の経路を順に通され、最後に縫針９の目孔（図示せず）に通されることにより、刺繍縫製が可能となる。このとき、針棒番号１番から５番の針棒８の縫針９に、夫々異なる色の上糸を供給することにより、複数色の上糸による刺繍縫製動作を、自動で切替えながら連続的に行うことができる。

詳しく図示はしないが、前記脚柱部３内には、ミシンモータ１６（図８にのみ図示）が設けられている。前記アーム部４内には、周知のように、前記ミシンモータ１６により駆動される主軸や、この主軸の回転により前記針棒８等を上下動させる針棒上下駆動機構、針棒ケース７をＸ方向に移動させて所定の針棒８を択一的に選択する針棒選択機構等が設けられている。なお、前記主軸の回転により、前記糸捕捉釜も前記針棒８の上下動と同期して駆動される。

前記針棒上下駆動機構は、針棒８に設けられた針棒抱き（図示せず）に選択的に係合する上下動部材を備えている。前記針棒選択機構は、針棒選択用モータ１７（図８にのみ図示）を駆動源として針棒ケース７をＸ方向に移動させ、前記針穴６ａの真上位置の針棒８を、上下動部材に係合させるように構成されている。これにて、針棒選択機構が構成され、選択された１本の針棒８（及びその針棒８に対応した天秤）のみが、針棒上下駆動機構により上下駆動される。なお、主軸が１回転すると、針棒８が上下方向に１往復移動するように構成されている。

そして、図１に示すように、前記支持台２上（脚柱部３の前方）には、前記シリンダベッド５のやや上部に位置して、移送機構１８（図８参照）のキャリッジ１９が設けられる。このキャリッジ１９には、刺繍縫製を施すべき加工布を保持する刺繍枠２０（図６参照）、或いは、後述する打刻加工に供するトレーシングペーパー等のシート状の被加工物Ｗを保持する保持体２１（図７参照）が着脱可能に連結される。なお、詳しく図示はしないが、加工布を保持する刺繍枠２０については、大きさや形状の相違する複数種類のものが付属品として備えられている。

図１、図６に示すように、前記キャリッジ１９は、Ｙ方向キャリッジ２２、このＹ方向キャリッジ２２に設けられるＸ方向キャリッジ２３、このＸ方向キャリッジ２３に取付けられる枠ホルダ２４（図６のみ図示）を備えている。詳しく図示はしないが、前記移送機構１８は、前記支持台２内に設けられＹ方向キャリッジ２２をＹ方向（前後方向）に移動させるＹ方向駆動機構と、このＹ方向キャリッジ２２内に設けられ前記Ｘ方向キャリッジ２３及び枠ホルダ２４をＸ方向（左右方向）に移動させるＸ方向駆動機構とを含んでいる。刺繍枠２０或いは保持体２１は前記枠ホルダ２４により保持され、移送機構１８により所定の二方向であるＸ方向及びＹ方向に移送される。

前記Ｙ方向キャリッジ２２は、横長な（細幅の）箱状をなし、前記支持台２の左右の脚部２ａ，２ａ間に掛け渡されるようにして左右方向（Ｘ方向）に延びている。このとき、図１に示すように、支持台２の左右の脚部２ａ，２ａの上面には、夫々前後方向（Ｙ方向）に延びるガイド溝２５が設けられている。図示はしないが、前記Ｙ方向駆動機構は、これらガイド溝２５を上下に貫通し、該ガイド溝２５に沿ってＹ方向（前後方向）に移動可能に設けられた２個の移動体を備えている。前記Ｙ方向キャリッジ２２の左右両端部が、夫々移動体の上端部に連結されている。

前記Ｙ方向駆動機構は、ステッピングモータからなるＹ方向駆動モータ２６（図８参照）や、タイミングプーリやタイミングベルト等からなる直線移動機構を備えて構成されている。前記Ｙ方向駆動モータ２６を駆動源として前記直線移動機構により前記移動体を移動させることによって、Ｙ方向キャリッジ２２をＹ方向（前後方向）に移動させる。

図１、図６に示すように、前記Ｘ方向キャリッジ２３は、一部がＹ方向キャリッジ２２の前面側下部から前方に突出する横長な板状をなし、該Ｙ方向キャリッジ２２にＸ方向（左右方向）にスライド移動可能に支持されている。Ｙ方向キャリッジ２２内に設けられるＸ方向駆動機構は、ステッピングモータからなるＸ方向駆動モータ２７（図８参照）や、タイミングプーリやタイミングベルト等からなる直線移動機構を備えて構成され、Ｘ方向キャリッジ２３をＸ方向（左右方向）に移動させる。

ここで、前記Ｘ方向キャリッジ２３に取付けられる枠ホルダ２４と、この枠ホルダ２４に着脱可能に装着される刺繍枠２０及び保持体２１について述べる。まず、図６を参照して刺繍枠２０について述べる。この刺繍枠２０は、丸みを帯びた矩形枠状をなす内枠２８と、この内枠２８の外周に着脱可能に嵌合される外枠２９と、内枠２８の左右両端部に取付けられた一対の連結部３０，３０とを備えている。図示はしないが、被加工物たる加工布は、内枠２８と外枠２９との間に挟まれ、内枠２８の内側でピンと張った状態に保持される。

前記左右一対の連結部３０，３０は、平面的に見て１８０度の回転対称的な構造を備えている。これら連結部３０には、枠ホルダ２４への装着のための係合溝３０ａ及び係合穴３０ｂが形成されている。上記のように、前記刺繍枠２０は、大きさ或いは形状（刺繍領域）の相違する複数種類が用意され、加工布の大きさや刺繍模様の大きさに応じて選択的に使用される。また、それら刺繍枠２０の種類に応じて、左右の幅寸法Ｌ１（連結部３０の外縁から連結部３０の外縁までの間の寸法）が相違するように設定されている。この幅寸法を後述する検出手段により検出することで、枠ホルダ２４に装着された刺繍枠２０の種類が検出される。図６では、この幅寸法が一番大きな刺繍枠２０を例示している。また、詳しくは後述するが、保持体２１が枠ホルダ２４に装着された場合についても、前記検出手段により検出される。

次に、前記保持体２１について述べる。図７に示すように、保持体２１は、角部に丸みを帯びた矩形板状をなす保持部３１と、この保持部３１の左右両端部に取付けられた一対の連結部３２，３２とを備えている。前記保持部３１の板面には、周囲の枠状部分を除いて矩形状をなす有底状の保持凹部３１ａが設けられている。その保持凹部３１ａ内には、弾性体３１ｂが配設されている。この弾性体３１ｂは、例えば発泡樹脂やゴム等の材料からなり、矩形形状で薄板状の部材である。トレーシングペーパー等の被加工物Ｗは、予め前記保持凹部３１ａに対応した矩形板状に裁断されており、弾性体３１ｂの上面に載置された状態で、例えば図示しない両面粘着テープ等の固定手段により固定される。

また、前記左右一対の連結部３２，３２は、平面的に見て１８０度の回転対称的な構造を備えており、これら連結部３２には、枠ホルダ２４への装着のための係合溝３２ａ及び係合穴３２ｂが形成されている。上記したように、この保持体２１の左右の幅寸法Ｌ２（連結部３２の外縁から連結部３２の外縁までの間の寸法）は、前記いずれの種類の刺繍枠２０の幅寸法Ｌ１とも相違するように設定されている。なお、この保持体２１についても、被加工物Ｗの大きさや形状等に応じて複数種類を用意しておくようにしてもよい。

そして、上記した刺繍枠２０又は保持体２１が装着（連結）される枠ホルダ２４は、以下のように構成されている。即ち、図６に示すように、この枠ホルダ２４は、前記Ｘ方向キャリッジ２３の上面部に固定的に取付けられている。枠ホルダ２４は、固定的に取付けられる固定腕部３３と、枠ホルダ２４に対して位置変更可能に取付けられる可動腕部３４とを備えている。可動腕部３４は、装着すべき刺繍枠２０又は保持体２１の種類、つまり幅寸法Ｌ１又はＬ２に応じて、ユーザにより左右方向に位置変更されるものである。

前記固定腕部３３は、Ｘ方向に長く延びる板状をなす枠ホルダ２４の主部２４ａの右端部の上面に重なるように取付けられ、ほぼ直角に折曲って前方に延びる右腕部３３ｂを有している。この右腕部３３ｂの上面には、先端に位置して係合ピン３５が設けられていると共に、その後側に、連結部３０，３２の挟持用の板ばね３６が取付けられている。前記係合ピン３５は、前記刺繍枠２０の連結部３０の係合溝３０ａ、或いは、前記保持体２１の連結部３２の係合溝３２ａに係合する。

前記可動腕部３４は、前記右腕部３３ｂとほぼ左右対称的な形状をなし、その基端部（後端部）が、前記枠ホルダ２４の主部２４ａの左側部分の上面に重なるように取付けられる。この可動腕部３４の上面には、先端に位置して係合ピン３７が設けられていると共に、その後側に、連結部３０，３２の挟持用の板ばね３８が取付けられている。前記係合ピン３７は、前記刺繍枠２０の連結部３０の係合孔３０ｂ、或いは、前記保持体２１の連結部３２の係合孔３２ｂに係合する。

この可動腕部３４は、基端部に左右方向に長い案内溝３４ａを有し、前記枠ホルダ２４の主部２４ａの上面に設けられた案内ピン３９が、その案内溝３４ａ内に係合することにより、前記枠ホルダ２４の主部２４ａに対し、左右方向にスライド移動可能に設けられている。また、図示はしないが、前記枠ホルダ２４の主部２４ａには、可動腕部３４を複数の所定位置で選択的に固定するための位置決め固定機構が設けられている。ユーザがこの位置決め固定機構を操作することにより、可動腕部３４の左右方向位置が変更可能である。

これにて、ユーザは、装着すべき刺繍枠２０又は保持体２１の種類（幅寸法）に応じて可動腕部３４を適切な位置に変更して固定した後、刺繍枠２０又は保持体２１を枠ホルダ２４に装着する。図６に例示するように、刺繍枠２０を装着するにあたっては、刺繍枠２０の左右の連結部３０を、夫々、可動腕部３４の板ばね３８部分、及び、右腕部３３ｂの板ばね３６部分に挟み込まれるように前方から差込む。次いで、可動腕部３４の係合ピン３７に連結部３０の係合孔３０ｂを係合させると共に、右腕部３３ｂの係合ピン３５に連結部３０の係合溝３０ａを係合させる。これにより、刺繍枠２０は、枠ホルダ２４に保持され、移送機構１８によってＸ，Ｙ方向に移動されるのである。保持体２１の場合も、同様にして枠ホルダ２４に装着することができる。

このとき、前記Ｘ方向キャリッジ２３には、図６、図８に示すように、可動腕部３４の位置を検出することに基づいて、装着されている刺繍枠２０又は保持体２１の種類を検出するための枠種類検出センサ４０が設けられている。詳しくは図示しないが、この枠種類検出センサ４０は、例えば回転型ポテンショメータからなり、可動腕部３４に設けられた傾斜面からなる被検出部に当接する検出子を有し、可動腕部３４の左右方向位置によってその検出子の回動位置（角度）が変動することに応じて、抵抗値（出力電圧値）が変動する。

図８に示すように、この枠種類検出センサ４０の出力信号は後述する制御回路４１に入力され、この制御回路４１にて刺繍枠２０又は保持体２１の種類を検出（判断）する。従って、これら枠種類検出センサ４０及び制御回路４１等から、保持体２１が装着されているかどうかを検出する検出手段が構成される。

さて、本実施形態では、多針刺繍ミシン１は、加工布に対する６色の刺繍糸を用いた通常の刺繍縫製動作の実行が可能であると共に、保持体２１を移送機構１８によってＸ、Ｙ方向に移動させながら、例えば厚手のトレーシングペーパー等の被加工物Ｗの表面に対し、打刻針保持装置１１に取付けられた打刻針１０をドット単位で突き当て、多数個の打刻痕（窪み）を形成することにより所望の打刻模様を形成する打刻加工動作の実行が可能である。上記したように、打刻加工動作を実行するにあたっては、図２に示すように、例えば針棒番号６番の針棒８に、縫針９に代えて、打刻加工用の打刻針１０を保持した打刻針保持装置１１が装着される。

図３、図４に示すように、本実施形態に係る打刻針保持装置１１は、金属材料からなり、上下方向に長い丸棒状（円柱状）をなす装着部６１と、この装着部６１の下端から左方に延びる横長の矩形ブロック状をなす支持部材６２とを一体的に備えている。前記装着部６１は、その上部が、前記縫針９の上部の柄部と同等の太さ及び形状を備えており、この場合、後面側に位置していわゆるＤカット形状（円柱外周面の一部分に平面部が形成された形状）とされたＤカット部６１ａを備えている。そして、針棒８の下端部の針抱き８ａに対し、前記縫針９を取外した状態で、打刻針保持装置１１の装着部６１を下方から挿入する。このとき、装着部６１の上端がストッパ８ｂに当接するまで挿入することで、針棒８に対する打刻針保持装置１１の上下方向の取付け高さ位置が決められる。

その後、止めねじ６４を締め付けることで、打刻針保持装置１１を装着することができる。その際、前記Ｄカット部６１ａが針棒８に対して回転方向の位置決めを行う。ここで、例えば装着部６１が完全な丸棒(円柱)だとすると、打刻加工動作で発生する振動等の影響により、針棒８に対して打刻針保持装置１１が回転してしまう虞がある。打刻針保持装置１１が回転してしまうと、打刻針１０による打刻位置がずれてしまい、結果的に打刻加工により形成される打刻模様が崩れてしまう。このような問題が発生しないように、針棒８に対して、打刻針保持装置１１の回転方向が、Ｄカット部６１ａにより位置決めされて固定される。前記Ｄカット部６１ａが位置決め手段として機能する。

前記支持部材６２には、左側部位に位置して、上下方向に貫通する挿通孔６２ａが形成されている。そして、前面部から後方に向けて延び前記挿通孔６２ａまで貫通するねじ孔６２ｂが形成されている。ねじ孔６２ｂには、六角穴付きの止めねじ６３が螺合されている。ここで、止めねじ６３は、縫針９又は装着部６１を固定する為の止めねじ６４と共通サイズのねじが用いられている。

パーチメントクラフト用の打刻針１０は、金属材料からなり、先端（下端）に球状部１０ｂを有する針状（丸棒状）に構成されている。打刻針１０は、前記支持部材６２の挿通孔６２ａに対し下方から挿通され、矢印Ａで示す上下方向の取付け高さ位置が調整可能に支持されている。この打刻針１０は、前記支持部材６２に対して高さ方向の位置が決められた後、前記止めねじ６３を締め付けることによって取付けられる。このとき、打刻針１０の上部には、取付け高さ位置の指標となる基準線１０ａが複数本（本実施形態の場合は４本）、縦方向に所定間隔（例えば０．２ｍｍ間隔）おきに設けられている。ユーザが、支持部材６２から上方に露出している基準線１０ａを視認することによって、打刻針１０の取付け高さ位置を、０．２ｍｍ間隔で調整することが可能となる。上記した打刻針保持装置１１の構成が、調整手段に相当する。なお、打刻針１０に設ける基準線１０ａの本数及びその間隔は上記に限定されない。

ここで、上記したように、止めねじ６３と止めねじ６４は、共通のサイズのねじなので、これらのねじを緩めたり締め付けたりする作業には、１つの工具（六角棒スパナ）を使用するだけでよいので便利である。なお、針棒番号６番の針棒８に打刻針保持装置１１が装着されている場合には、刺繍縫製動作は、針棒番号１番から５番の針棒８を使用して、５色の刺繍糸で行われることは勿論である。

前記打刻針１０の先端（下端）の球状部１０ｂは、パーチメントクラフト等の打刻加工に適した球状をなしている。この打刻針１０は、針棒８の最下位置（下死点）において、保持体２１に保持された被加工物Ｗの表面に突き当てられるものであるから、縫針９よりも短く構成されている。ここで、針棒８に対する打刻針１０の取付け高さ位置が変わると、打刻深さ、つまり被加工物Ｗの表面に形成される打刻痕（窪み）の大きさを変更することができる。これを用いて、例えば、図９に例示すように、被加工物Ｗとしての厚手のトレーシングペーパーに花柄の打刻模様を形成することができる。図５（ａ）に示すように、打刻針１０の取付け高さ位置を比較的上方にすると、比較的小さい（例えば直径寸法が１ｍｍ程度）の打刻痕５９を形成することができる。そして、図５（ｂ）に示すように、打刻針１０の取付け高さ位置をそれよりやや下げると、比較的大きい（例えば直径寸法が２ｍｍ程度）の打刻痕６０を形成することができる。トレーシングペーパーに形成された打刻痕５９、６０は白濁するので、それを利用した打刻模様が形成される。

なお、打刻針としては、図１０（ａ）に示すように、先端部が尖った形状の打刻針６５や、図１０（ｂ）に示すように、径の小さい球状の打刻針６６等、先端形状や太さ寸法が異なる複数種類を用意しておくことができる。このとき、ユーザは、所望の形状の打刻針を選択して、支持部材６２に装着すればよい。先端部が尖った形状の打刻針６５を用いて被加工物Ｗに打刻加工を行うと、小孔を形成することができる。又、種類が異なる打刻針を備えた打刻針保持装置１１を複数用意しておいてもよい。

図８は、本実施形態に係る多針刺繍ミシン１の電気的構成を、全体を制御する制御手段としての制御回路４１を中心にして概略的に示している。この制御回路４１は、コンピュータ（ＣＰＵ）を主体として構成され、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、メモリ４４が接続されている。前記ＲＯＭ４２には、刺繍縫製制御プログラム、打刻加工制御プログラム、各種制御用データ等が記憶されている。前記メモリ４４には、多数種類の刺繍縫製用の刺繍模様データや、打刻加工用データ等が記憶されている。

この制御回路４１は、前記操作パネルの各種操作スイッチ４５の操作信号が入力されると共に、液晶ディスプレイ４６の表示を制御する。このとき、ユーザは、液晶ディスプレイ４６の表示を見ながら、各種操作スイッチ４５を操作することによって、多針刺繍ミシン１に所望の動作をさせることができる。
また、制御回路４１には、前記移送機構１８の枠種類検出センサ４０の検出信号が入力される。そして、制御回路４１は、駆動回路４８を介して前記ミシンモータ１６を駆動制御すると共に、駆動回路４９を介して前記針棒選択用モータ１７を駆動制御する。

また、制御回路４１は、駆動回路５０を介して前記移送機構１８のＹ方向駆動モータ２６を駆動制御すると共に、駆動回路５１を介して前記Ｘ方向駆動モータ２７を駆動制御し、枠ホルダ２４（刺繍枠２０又は保持体２１）を移動させる。

また、制御回路４１は、刺繍縫製制御プログラムの実行により、例えばメモリ４４に記憶されている刺繍縫製用の模様データの中から、ユーザが選択した模様データに基づいて、ミシンモータ１６、針棒選択用モータ１７、移送機構１８のＹ方向駆動モータ２６及びＸ方向駆動モータ２７等を制御し、刺繍枠２０に保持された加工布に対する刺繍縫製動作を自動で実行させる。

このとき、周知のように、上記刺繍縫製用の模様データは、一針毎の針落ち位置（刺繍枠２０のＸ、Ｙ方向の移動量）を示す一針データ（移送データ）、刺繍糸の色（即ち駆動する針棒８）の切替えを指示する色替えデータ、糸切り動作を指示する糸切りデータ、縫製終了データ等を含んでいる。

そして、本実施形態では、前記制御回路４１は、打刻加工制御プログラムの実行により、打刻加工用データに基づいて、ミシンモータ１６、針棒選択用モータ１７、移送機構１８のＹ方向駆動モータ２６及びＸ方向駆動モータ２７等を制御し、保持体２１に保持された被加工物Ｗの表面に対する打刻針１０による打刻加工動作を自動で実行させることが可能に構成されている。この打刻加工動作は、針棒番号６番の針棒８を選択し当該針棒８（打刻針１０）を上下動させながら、針棒８の上昇時に被加工物Ｗを次の打刻点に移動させることを繰返すことにより行われる。このとき、前記打刻加工用データは、打刻針１０による一針毎の打刻点（打刻位置）、即ち一針毎の被加工物Ｗ（保持体２１）のＸ、Ｙ方向の移動量を示す移送データの集合を主体として構成される。

このとき、後述するように、制御回路４１は、打刻加工動作を実行させるにあたり、前記枠種類検出センサ４０により、前記枠ホルダ２４に対する保持体２１の装着が検出されていることを条件に、打刻加工動作を実行させる。つまり、保持体２１の装着が検出されていないときには、ユーザにより打刻加工動作の実行が指示されても、ミシンモータ１６の起動を禁止する。

次に、上記構成の作用について述べる。
本実施形態の多針刺繍ミシン１においては、通常の刺繍縫製動作に加えて、以下のようにして、被加工物Ｗに所望の打刻模様の打刻加工動作を実行させることができる。具体的には、被加工物Ｗとして厚手のトレーシングペーパーを使用して複数の打刻痕（窪み）や小孔を形成することで、装飾物を製作するパーチメントクラフトを行うことができる。打刻加工動作を実行させるにあたっては、ユーザは、針棒番号６番の針棒８の針抱き８ａに、打刻針１０を保持した打刻針保持装置１１の装着部６１を装着すると共に、被加工物Ｗを保持させた保持体２１を、枠ホルダ２４に装着する。そして、所望の打刻模様の打刻加工用データを選択して打刻加工動作をスタートさせる。

このとき、制御回路４１は、動作を開始する（ミシンモータ１６を起動する）にあたって、枠種類検出センサ４０の検出に基づく動作の制御を行う。即ち、動作を開始するにあたり、枠種類検出センサ４０の出力信号に基づいて、保持体２１が装着されているかどうかの判断を行う。
もし、保持体２１が装着されていないと判断された場合、保持体２１を正しく装着することを促すメッセージを液晶ディスプレイ４６に表示させると共に、ミシンモータ１６を起動させないように制御する。

一方、保持体２１が装着されていると判断された場合には、打刻針１０による打刻加工動作が実行される。この場合、制御回路４１は、打刻加工用データに基づいて、移送機構１８を制御して保持体２１ひいては被加工物ＷをＸ、Ｙ方向に移送させながら、針棒選択用モータ１７により、打刻針保持装置１１が装着された針棒番号６番の針棒８を駆動させることによって、打刻加工動作を実行させる。これにて、打刻針１０が被加工物Ｗの表面に突き当てられ、被加工物Ｗに打刻加工用データに応じた複数個の打刻痕５９，６０が形成され、これによって、複数個の打刻痕からなる所定の打刻模様が形成される。

このとき、打刻針保持装置１１を針棒８に装着したままの状態で、止めねじ６３を緩めて、基準線１０ａを視認しながら打刻針１０の上下方向の取付け高さ位置の調整を行うことができる。上方の基準線１０ａに合わせれば打刻針１０は下方の位置（図５（ｂ）参照）になり、下方の基準線１０ａに合わせれば打刻針１０は上方の位置（図５（ａ）参照）になる。打刻針１０が、下方に位置するときは大きな（深い）打刻痕６０が被加工物Ｗに形成され、上方に位置するときは小さい（浅い）打刻痕５９が形成される。

図９に示す打刻模様の場合は、小さい打刻痕５９と大きい打刻痕６０の２種類から構成される。この場合、打刻加工用データは、小さい打刻痕５９を形成するための打刻加工用データと、打刻加工動作を停止させて打刻針１０の取付け高さ位置の変更を指示するデータと、大きい打刻痕６０を形成するための打刻加工用データとを含んで構成される。これらのデータは上記の順番で実行される。ユーザは、まず、止めねじ６３を緩めて打刻針１０の取付け高さを図５（ａ）の位置にして、止めねじ６３を締め付けて打刻針１０を固定する。その後、打刻加工動作を開始させることにより、被加工物Ｗに小さい打刻痕５９からなる打刻模様が形成される。

小さい打刻痕５９の形成が終了すると、打刻加工の動作が一旦停止し、液晶ディスプレイ４６に、打刻針１０の取付け高さ位置の変更の指示（例えば、打刻針を０．４ｍｍ下げる指示）が表示される。そこで、ユーザは、止めねじ６３を緩めて打刻針１０の取付け高さを図５（ｂ）の位置に変更し、止めねじ６３を締め付けて打刻針１０を固定する。その後、打刻加工動作を再開させることにより、被加工物Ｗに大きい打刻痕６０からなる打刻模様が形成される。

このように本実施形態の打刻針保持装置１１を備えた多針刺繍ミシン１によれば、針棒８の下端部の針抱き８ａに装着部６１を装着することで、打刻針１０を針棒８に装着することができる。従って、針抱き８ａを取外すことなく、簡単に着脱することができる。これにより、加工布に対する通常の刺繍縫製動作に加えて、被加工物Ｗの表面に対する打刻加工動作を行うことが可能となり、多針刺繍ミシン１を、打刻加工を行う装置として兼用することが可能となる。

また、打刻針１０は、装着部６１の下端部に設けられた支持部材６２に対して位置調整可能に取付けられていると共に、調整手段としての止めねじ６３により、支持部材６２に対する打刻針１０の上下方向の取付け高さ位置を調整することができる。従って、打刻針保持装置１１を針棒８に取付けたままで、針棒８に対する打刻針１０の上下方向の取付け高さ位置を容易に調整することができる。よって、打刻針１０の上下方向の取付け高さ位置の調整を行うことで、打刻加工により被加工物Ｗに形成される打刻痕又は小孔の大きさを変化させることが可能となる。また、打刻針保持装置１１を針棒８に取付けたままで、先端形状の異なる打刻針１０の交換も容易に行うことができる。

また、ユーザは、打刻針１０の基部に設けられた基準線１０ａを視認することができるので、打刻針１０の取付け高さ位置を正確に把握することができ、打刻針１０の位置調整を精度良く行うことができる。従って、被加工物Ｗに形成される打刻痕又は小孔の大きさの設定を正確に行うことができる。

また、装着部６１の位置決め手段としてのＤカット部６１ａにより、針棒８の針抱き８ａに対して回転方向の位置決めを行うことができるので、針棒８に対して打刻針保持装置１１を所定の位置に装着することができる。
[第２の実施形態、他の実施形態]

図１１は、本発明の第２の実施形態に係る打刻針保持装置７１の外観構成を示している。この打刻針保持装置７１が、上記第１の実施形態の打刻針保持装置１１と異なる点について説明する。第１の実施形態の打刻針保持装置１１では、装着部６２に対して左側に打刻針１０を支持する構成であるが、第２の実施形態の打刻針保持装置７１は、針棒８の前方打刻針１０を支持する構成である。

打刻針保持装置７１は、打刻針保持装置１１と同様に、装着部７２と、支持部材７３とを備えている。装着部７２は、打刻針保持装置１１の装着部６１と同様に、Ｄカット部７２ａが形成されている。支持部材７３は、この装着部７２の下端から前方に延びる矩形ブロック状の部材である。
支持部材７３には、前側部位に位置して、上下方向に貫通する挿通孔７３ａが形成されていると共に、前面部から後方に向けて延び前記挿通孔７３ａまで貫通するねじ孔７３ｂが形成されている。ねじ孔７３ｂには、六角穴付きの止めねじ７４が螺合されている。打刻針１０は、止めねじ７４によって上下方向の取付け高さ位置が調整可能に支持されている。

上記のように、打刻針保持装置７１の支持部材７３が前方に延びているので、針棒番号が６番の針棒８だけでなく、１番〜５番の針棒８にも装着が可能である。つまり、複数本の針棒８に、取付け高さ位置や形状が夫々異なる打刻針１０ｂを備えた打刻針保持装置７１が装着できる。これより、複数本の針棒８を適宜選択して打刻加工を行うような打刻加工データにすれば、打刻痕（窪み）又は小孔の大きさが異なる種々の打刻加工を連続的に行うことができる。
また、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、針棒８に対する着脱が簡単であり、且つ、打刻針１０の取付け高さ位置の調整を容易に行うことができる。

なお、本発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、様々な拡張、変更が可能である。
上記実施形態では、６本の針棒８を有する多針刺繍ミシン１を用いたが、１本の針棒８を備えるミシンであってもよい。また、多針刺繍ミシン１の針棒８の本数についても、９本や１２本等であってもよい。多針刺繍ミシン１の全体構成や、移送機構１８（キャリッジ１９）の構成、保持体２１の構成等についても、種々の変更が可能である。

さらには、打刻針保持装置の構成としても、種々の変更が可能である。例えば、支持部材を、前後に分割された２部材から構成して打刻針の基部を挟み付けて保持するような構成としてもよい。また、調整手段を、ユーザが手で摘んで回動操作できるような摘み部を有したねじから構成してもよい。
また、打刻針１０に基準線１０ａの代わりに、複数の切欠き溝（凹部）を設けると共に、挿通孔６２ａ，７３ａの内周面に前記切欠き溝に係合する複数の環状の凸部を設けてもよい。これにより、打刻針１０の位置調整の操作をし易くすることができる。
その他、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。

１ 多針刺繍ミシン
８ 針棒
８ａ 針抱き（被装着部）
９ 縫針
１０ 打刻針
１０ａ 基準線
１１，７１ 打刻針保持装置（調整手段）
６１，７２ 装着部
６１ａ，７２ａ Ｄカット部（位置決め手段）
６２，７３ 支持部材
６３，７４ 止めねじ（調整手段）
Ｗ 被加工物

Claims (4)

1. ミシンに備わる針棒の駆動を利用して、打刻針を上下動させて被加工物に対する打刻加工を行う際に、前記針棒に前記打刻針を取付けるための打刻針保持装置であって、
   前記針棒の下端部に設けられ縫針の柄部が挿入固定される被装着部に対し、前記縫針を取外した状態で装着可能な装着部と、
   前記装着部の下端側に設けられ前記打刻針の基部が位置調整可能に取付けられる支持部材と、
   前記支持部材に対する前記打刻針の取付け高さ位置を調整する調整手段と、を備えたことを特徴とする打刻針保持装置。
2. 前記打刻針は、その基部に取付け高さ位置を示す基準線が設けられていると共に、前記基準線が視認可能な状態で前記支持部材に支持されていることを特徴とする請求項１記載の打刻針保持装置。
3. 前記装着部は、前記針棒の被装着部に対して回転方向の位置決めを行う位置決め手段を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の打刻針保持装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の打刻針保持装置を備えたミシン。

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