JPH02271895A - 毛筆プロッタ機能を備えたミシン - 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） 本発明はコンピュータ刺しゅう機能を持つミシンに係り
、特にこのコンピュータ刺しゅう機能を利用して筆記用
紙上に毛筆文字を描かせる毛筆プロッタ機能を加えたミ
シンに関するものである。

（従来技術） 布の保持された刺しゅう枠を刺しゅうデータに基づいて
Ｘ及びＹ方向に駆動制御しつつ縫目形成機構により縫目
形成を行い、布上に刺しゅう縫を行うコンピュータ刺し
ゅう機能を持つミシンが従来から開発されている。

一方、筆記用紙上に文字、図形等を描く装置として、筆
記具としてのペンを筆記用紙に対して平行のＸ及びＹ方
向に筆記データに基づいて相対的に動かして描字を行う
Ｘ−Ｙプロッタが開発されている。

このＸ−Ｙプロッタ機能を前記コンピュータ刺しゅう機
能を持つミシンの刺しゅう枠の駆動制御機構を利用して
加え、Ｘ及びＹ方向に駆動制御される作図シート上に作
図を行う作図機能を備えたミシンがすでに開発されてい
る。（特開昭６２（発明が解決しようとする課題） 前記したＸ−Ｙブロワ２機能は、筆記具は、筆記用紙に
対して相対的にＸ及びＹ方向に連続的に駆動制御される
ものの、上下方向すなわちＺ方向は筆記具を筆記用紙に
当接させる筆記位置と離間させる退避位置との２位置間
を移動させる制御である。

したがって、Ｘ−Ｙプロッタによると、筆記具として毛
筆を利用しても筆圧が一定であるので毛筆文字を描かせ
ることはできず、勿論前記した作図機能を備えたミシン
においても同様である。

最近、筆記具として毛筆を利用し、この毛筆を筆記用紙
に対してＸ、Ｙ方向に加えてＺ方向をも連続的に駆動制
御して毛筆文字を描かせる毛筆プロッタが開発された。

しかしながら、面３己したよう（こＸ−Ｙプロッタ機能
を加えたミシンはすでに開発されているものの、毛筆プ
ロッタ機能を加えた。ミシンは未だ開発されていない。

本発明はこのような状況の下に、毛筆プロッタ機能を加
えその用途の拡大を計ったミシンを提供することを目的
になされたものである。

（課題を解決するための手段） すなわち本発明は、駆動手段により上下動される針棒の
下端に装着された針が担持する糸輪を糸輪捕捉手段が面
記針と協働して捕捉して縫目形成を行う縫目形成機構と
、布を保持する刺しゅう枠を縫製作業面上をＸ及びＹ方
向に移動自在にＸＹ駆動手段に装着した刺しゅう枠機構
と、前記針棒の上下動に同期して刺しゅうデータに基づ
いて前記刺しゅう枠をＸ−Ｙ方向に駆動制御する刺しゅ
う縫制御機構とより成るコンピュータ刺しゅう機能を持
つミシンにおいて、前記刺しゅう枠又はＸＹ駆動手段に
着脱自在に装着されＸ−Ｙ方向に移動自在な筆記用紙を
保持するための紙保持手段と、筆記具としての毛筆を前
記紙保持手段に保持された筆記用紙に臨ませ垂直に保持
する毛筆保持手段を上下動自在にＺ駆動手段に装着した
Ｚ機構と、筆記データ信号発生手段からの筆記データに
基づいて前記紙保持手段及び毛筆保持手段をＸ−Ｙ及び
Ｚ方向に駆動制御する筆記制御機構とより成ることを特
徴とし、前記Ｚ機構は、毛筆保持手段とＺ駆動手段とで
一体的に構成されてミシン機枠に装着したこと、或は針
棒に装着された毛筆保持手段とステップモータを駆動源
とする針棒駆動手段とにより構成されたこと、２駆動手
段の駆動源としてミシンの自動糸調子機構としての上糸
繰出用ステップモータを用いて構成したこと等を特徴と
し、筆記データ信号発生手段は、筆記用紙に対するＸ、
Ｙ位置データと毛筆に対するＺ位置データとを記憶した
記憶手段であること、又は毛筆に対するＸ、Ｙ、Ｚ位置
データを記憶した記憶手段と、該記憶手段における毛筆
に対するＸ、Ｙ位置データを筆記用紙に対するＸ、Ｙ位
置データに変換するデータ変換手段とより構成されるこ
とを特徴とした筆記用紙上に毛筆文字を自動的に描かせ
る毛筆プロッタ機能を備えたミシンである。

（作用） 本発明は前記したように構成され、ミシンに備えられた
コンピュータ刺しゅう機能の刺しゅう枠駆動機構を利用
して筆記用紙はＸ−Ｙ方向に駆動され、このＸ−Ｙ方向
に駆動される筆記用紙に対しＺ方向に駆動される毛筆を
配備することによって、毛筆と筆記用紙とが相対的にｘ
−ｙ−ｚの３方向に動き筆記用紙上には筆圧の変化した
毛筆文字を描く毛筆プロッタ機構が容易に構成される。

また、ミシンの縫目形成機構としてのステップモータを
駆動源とする針棒上下動機構や糸調子機構の上糸繰出用
ステップモータを利用して毛筆をＺ方向に駆動するＺ機
構を構成することもてきる。

以上のように毛筆プロッタのＸ−Ｙ−Ｚ駆動機構をミシ
ン機構を利用して容易に構成できるが、これを制御する
制御機構もすでに開発されている毛筆プロッタのＸ、Ｙ
、Ｚ位置データで構成されている制御データを利用しＸ
、Ｙ位置データを筆記用紙の位置データに変換すること
により構成することもできる。

（実施例） 本発明の実施例について説明すると、第１図はコンピュ
ータ刺しゅう機能の付いたミシンの斜視図であり、１は
Ｘ−Ｙ駆動手段てあり、このＸＹ駆動手段１のキャリッ
ジ２の取付部３に布を保持する刺しゅう枠４が装着され
ている。

キャリッ′）２は、縫目形成機構の針棒６の上下動に同
期して刺しゅうデータにより矢印に示す如くｘ及び方向
に駆動制御され、これにより刺しゅう枠４はミシンの縫
製作業面であるベツド５面上をＸ及びＹ方向に駆動制御
され、刺しゅう枠４に保持された布に刺しゅう縫いが行
われる。

したがって、刺しゅう枠４に代わって筆記用紙を保持す
る紙保持手段７を刺しゅう枠に装着するが、或は又キャ
リッジ２に直接装着することによって筆記用紙をＸ及び
Ｙ方向に駆動する機構が形成される。

次に、第２図に示すように毛筆８を保持する毛筆保持手
段と、この毛筆保持手段を上下方向すなわちＺ方向に駆
動するためのステップモータやリードネノ等で構成され
るＺ駆動手段とを一体として構成したＺ機構９を、毛筆
８が前記した紙保持手段７に保持された筆記用紙に臨む
ミシン機枠１０の適所に装着する。

前記したようにして、Ｚ方向に駆動される毛筆８に対し
て筆記用紙がＸ−Ｙ方向に駆動される毛筆プロッタ機構
が形成される。

前記実施例は、筆記用紙をＸ及びＹ方向に駆動する機構
はミシン機構を利用しているものの、毛筆をＺ方向に駆
動する機構は別途に設けられていたが、次にＺ機構もミ
シン機構を利用して構成する実施例について説明する。

第３図において、Ｘ−Ｙ駆動機構に筆記用紙１５を保持
した紙保持手段７が装着されており、この紙保持手段は
Ｘステップモータ１１及びＹステップモータ１２により
Ｘ及びＹ方向に制御装置１９を介して駆動制御される。

ミシンの縫目形成機構としての針棒６は、連結機構Ｉ８
を介してミシンの上軸１７に装着されており、この上軸
１７はタイミングヘルド１６を介してステップモータ１
５に連結している。

したがって、針棒６をミシンの縫目形成機構として上下
動させる場合には、上軸１７をステップモータ１５によ
って一方向に回動させ、第５図に示すような上軸回転角
と針棒高さとの関係でサイクル運動させる。

これに対して、針棒６の下端に毛筆８を保持した毛筆保
持手段１４を装着した場合には、」二軸１７はステッピ
ングモータ１５によって、ｌサイクル内の上軸１７の回
転角と針棒６の変位が直線関係にある第５図にＡとして
示す回転角の範囲で制御装置１９を介して往復可逆位置
制御して駆動される。

このようにしてミシンの針棒上下動機構を利用して、第
４図の矢印に示す如く針棒６の下端に毛筆保持手段Ｉ４
を介して装着された毛筆８が、筆記用紙１３に対して垂
直のＺ方向にステップモータ１５を駆動源として駆動制
御されるＺ機構が形成される。

制御装置１９は、マイクロコンピュータを含む各種電子
回路により構成され、情報記憶手段、演算手段、ドライ
バー回路等を含み、情報記憶手段からのデータの読み出
し、各種演算処理を行い、１１り記したＸ、Ｙ、Ｚステ
ップモータの位置制御を行うと共に、図示はされていな
いがミシン機枠ｌＯに配備されたＬ　ＣＤ表示或は文字
選択キー、ストップキー、モード切換キー等の各種のキ
ーの受付とそれにとらなう処理等を行う。

第６図に示す実施例は、ミシンの自動糸調子機構に利用
されているステップモータをＺ機構の駆動源として利用
した例である。

２０か上糸２５を縫目長さに応じて一定寸法操り出す自
動糸調子機構に利用されているステップモータてあり、
ステップモータ２０の上方の回転軸に装着された歯車２
１とかみ合っている歯車２２の回転軸に装着されたロー
ラ２３と押えローラ２４とに挟持された上糸２５は、ス
テップモータ２０の矢印に示す如き時計方向への回動制
御により、矢印の方向に一定寸法繰り出される。

ステッピングモータ２０の下方の回転軸にはリードネジ
２６が装着され、このリードネジ２６の溝に毛筆８を保
持する毛筆保持手段２９に突設した爪２７か係合してお
り、毛筆保持手段２９はステップモータ２０の駆動によ
り案内軸２８に案内されて上下動する。

したがって矢印に示す如（、筆記用紙１３がＸＹ力方向
連続的に駆動制御されると同時に、毛筆８がステップモ
ータ２０によってＺ方向に連続的に駆動制御され、筆記
用紙１３上には毛筆文字が描かれる。

尚前記したミシンの上糸繰り出しは常に一方向であるた
め、制限のある毛筆の動きに対しては、リードネジ２６
の溝を８の字に形成するが、または上糸繰り出し時には
爪２７をリードネジ２６の溝から解除するといった対策
を採ることによって解決できる。

市ｊ記したようにミノン機溝を利用して構成される毛筆
プロッタ機構に対して、筆記用紙をＸ−Ｙ方向に、毛筆
をＺ方向に連続的に駆動制御するための制御機構につい
て第７図〜第９図によって説明する。

この制御機構の説明は、毛筆プロッタのＺ機構としてミ
シンの縫目形成機構としての針棒上下動機構を利用した
実施例に基づいて説明を行っているが、Ｚ機構の構成が
他の実施例の場合のように変った場合でもこの制御機構
の基本は変わらない。

制御装置１９は、刺しゅう縫制御機構３０と筆記制御機
構３３とより構成されている。刺しゅう縫制御機構３０
は、刺しゅう枠のミシン針との相対位置関係を指示する
多数のＸ、Ｙ位置データを記憶手段に記憶させた刺しゅ
うデータ発生手段３１と刺しゅうデータ発生手段３Ｉか
らのデータに基づいて刺しゅう枠をＸ−Ｙ制御すると同
時に」二軸の回転制御をする信号を発する刺しゅう縫制
御信号発生手段３２とより構成されている。

筆記制御機構３３は、紙保持手段のＸ−Ｙ位置と毛筆の
ＺＧγ置との相対位置を示す多数のＸ、Ｙ。

Ｚ位置データを発する筆記データ発生手段３４と筆記デ
ータ発生手段３４からのデータに基づいて紙保持手段を
Ｘ−Ｙ制御すると同時に毛筆のＺ制御のため針棒高さを
制御する制御信号を発する筆記制御信号発生手段とより
構成されている。

３６は針棒にミシン針が装着された縫製モードと針棒に
毛筆が装着された筆記モードとに制御装置１９をモード
切換するモード切換手段である。

したがって、ミシンを刺しゅう縫いに利用する場合には
モード切換手段３６によって制御装置１９を縫製モード
側に切り換え、毛筆プロッタとして利用する場合には筆
記モード側に切り換えることにより各々のモードに適し
た制御が行われることになる。

前記した制御装置を利用しての制御についてのフローチ
ャートは第８図及び第９図に示す通りであり、第８図は
筆記制御機構において、筆記データ発生手段が刺し１）
う枠に対するＸ−Ｙ位置データと毛筆に対するＺ位置デ
ータを記憶した記憶手段の場合であり、第９図は筆記デ
ータ発生手段が既存の毛筆プロッタのために開発された
毛筆のＸＹ−Ｚ位置データを記憶した記憶手段とこの記
憶手段に記憶されたＸ−Ｙ位置データを刺しゅう枠のＸ
−Ｙ位置データに変換するデータ変換手段とより構成さ
れている場合である。

先ず第８図について説明すると、５Ｔ８１で筆記モード
か縫製モードかが認識されるが、モードの設定は別ルー
チンで行われそこでフラグが設定されている。

縫製モートルーチンであると認識されると、５Ｔ８２に
移行しスタートキー押しを待つ。

スタートキーが押されると５Ｔ８３でミシンの上軸回転
用のモータすなわち本実施例の場合は第３図のステップ
モータ１５か回転され上軸１７が回転を開始する。

Ｓ　Ｔ　８４でミシンの所定位相で１回転に１度発生さ
れるタイミングパルスの信号を受けて５Ｔ８５、Ｓ　Ｔ
　８　Ｇに移行し、刺しゅうデータ記憶手段から１ステ
ッチ分のＸ−Ｙ位置データを読み出すと同時に、Ｘ、Ｙ
ステップモータをその位置データ分駆動する。

モして５Ｔ８７で刺しゅう模様の全位置データか終了し
た事が認識されるまで５Ｔ８４．５Ｔ８５．５Ｔ８６が
繰り返されて刺しゅう縫いが行われ、Ｓ’ＩＪ７でデー
タの終了が認識されろとＥＮＤとなる。

次に筆記モードが認識された場合の筆記のステップにつ
いて説明すると、５Ｔ８８でスタートキーが押されたこ
とが認識されると５Ｔ８９．５Ｔ８１Ｏに移行し、すで
に選択されている筆記模様の紙保持手段に対するＸ−Ｙ
位置データと毛筆に対するＺ位置データを筆記データ記
憶手段から読み出しＸ−Ｙ−Ｚの制御を行う。

１組のＸ−Ｙ−Ｚ位置データに対する動きが終了すると
同時に連続的に次の位置データを読み出し、総てのデー
タが終了するまで５Ｔ８９．５Ｔ８１０が繰り返され、
筆記用紙に対する毛筆文字の筆記が行われる。

次に第９図について説明すると、５Ｔ９１で縫製モート
ルーチンであると認識された場合の５Ｔ９２〜５Ｔ９７
迄のステップは第８図の場合と同様であるので、筆記モ
ードと認識された場合について説明する。

この場合記憶手段に記憶された筆記データは毛筆に対す
るＸ−Ｙ−Ｚの位置データであるので、このデータによ
っては本発明の紙保持手段のＸＹ位置制御が行えない。

このためデータ読み出しのステップである５Ｔ９９とｘ
−ｙ−ｚ制御のステップである５Ｔ９１１との間に、デ
ータ変換手段により、毛筆に対するＸ−Ｙ位置データを
紙保持手段に対するＸ−Ｙ位置データに変換するステッ
プである５Ｔ９１０が設けである。

５Ｔ９１０のデータ変換手段によるデータ変換は、毛筆
に対するＸ−Ｙ−Ｚの制御方式において、例えば筆が右
に移動するデータかある場合、紙保持手段のＸ−Ｙ制御
方式用に変換するには紙保持手段が左に変換するように
変換するマイナスデータ変換である。

尚Ｚデータに関しても元データの的とリード比か異なる
場合はその分補正する必要がある。

また府記した説明において縫製モードの場合、刺しゅう
枠を利用した刺しゅう縫いについてのみ説明したが、勿
論送り来による布送りと針棒の揺動による針振幅とによ
る模様縫いである一般的なジグザグ縫いを行う制御も行
われることはいうまでもないことである。

（効果） 本発明は前記したような構［戊及び作用のものであり、
その効果はコンピュータ刺しゅう機能の付いたミシンに
おいて、このミシン機構を利用して筆記用紙上に毛筆文
字を描く毛筆プロッタ機（１Ｍを構成し、しかもこの制
御のための筆記データら特に膨大な工数をかけて作成す
ることなく既存の毛筆プロッタ用の筆記データをデータ
変換しつつ利用して、毛筆プロッタ機能の加えられた用
途の拡大したミシンを提供することである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の第１の実施例を第３図〜第
５図は第２の実施例を、第６図は第２の実施例の毛筆プ
ロッタ機構の構成を、第７図〜第９図はこの制御機構を
示す図である。 １・・・Ｘ−Ｙ駆動手段、２・・・キャリッジ、４・・
・刺しゅう枠、６・・・針棒、７・紙保持手段、８・・
毛筆、９・・・Ｚ機構、ＩＩ・・・Ｘステップモータ、
１２・・・Ｘステップモータ、１３・・・筆記用紙、１
４．２９・・・毛筆保持手段、１５・・・Ｚステップモ
ータ、１９制御装置、２０・・・糸調子用ステップモー
タ、３４・・筆記データ発生手段、３６・・モード切換
手段。 特許出願人　蛇の目ミシン工業株式会社第 図 第 図 上軸回転角

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）駆動手段により上下動される針棒の下端に装着さ
   れた針が担持する糸輪を糸輪捕捉手段が前記針と協働し
   て捕捉して縫目形成を行う縫目形成機構と、布を保持す
   る刺しゅう枠を縫製作業面上をＸ及びＹ方向に移動自在
   にＸ−Ｙ駆動手段に装着した刺しゅう枠機構と、前記針
   棒の上下動に同期して刺しゅうデータに基づいて前記刺
   しゅう枠をＸ−Ｙ方向に駆動制御する刺しゅう枠制御機
   構とより成るコンピュータ刺しゅう機能を持つミシンに
   おいて、前記刺しゅう枠又はＸ−Ｙ駆動手段に着脱自在
   に装着されＸ−Ｙ方向に移動自在な筆記用紙を保持する
   ための紙保持手段と、筆記具としての毛筆を前記紙保持
   手段に保持された筆記用紙に臨ませ垂直に保持する毛筆
   保持手段を上下動自在にＺ駆動手段に装着したＺ機構と
   、筆記データ信号発生手段からの筆記データに基づいて
   前記紙保持手段及び毛筆保持手段をＸ−Ｙ及びＺ方向に
   駆動制御する筆記制御機構とより成ることを特徴とした
   筆記用紙上に毛筆文字を自動的に描かせる毛筆プロッタ
   機能を備えたミシン。
2. （２）Ｚ機構が毛筆保持手段とＺ駆動手段とで一体的に
   構成されてミシン機枠に装着されたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の毛筆プロッタ機能を備えたミ
   シン。
3. （３）Ｚ機構が針棒に装着された毛筆保持手段とステッ
   プモータを駆動源とする針棒駆動手段を用いたＺ駆動手
   段とにより構成されることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の毛筆プロッタ機能を備えたミシン。
4. （４）Ｚ機構がＺ駆動手段の駆動源としてミシンの自動
   糸調子機構としての上糸繰出用ステップモータを用いて
   構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   毛筆プロッタ機能を備えたミシン。
5. （５）筆記データ信号発生手段が、筆記用紙に対するＸ
   、Ｙ位置データと毛筆に対するＺ位置データとを記憶し
   た記憶手段であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の毛筆プロッタ機能を備えたミシン。
6. （６）筆記データ信号発生手段が、毛筆に対するＸ、Ｙ
   、Ｚ位置データを記憶した記憶手段と、該記憶手段にお
   ける毛筆に対するＸ、Ｙ位置データを筆記用紙に対する
   Ｘ、Ｙ位置データに変換するデータ変換手段とより構成
   されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の毛
   筆プロッタ機能を備えたミシン。