JP5507066B2 - スティップリング模様縫い可能なミシン - Google Patents

Description

この発明は、スティップリング模様縫い可能なミシンに関する。

スティップリング模様は、一筆書きのように１本の線で複雑な曲線を描いた模様であり、キルティング縫いなどに主として用いられている。
このスティップリング模様を縫う場合には、従来はフリーモーション技術と呼ばれる人手作業によって行われており、ミシンの送り歯を下げた状態にし、布の送り出し量を手で調整し、また縫い針の動作速度をコントロ一ラのペダル操作で調整して手作業で縫っていた。しかし縫い目のピッチ幅を一定に揃えるため、布の送り出し量と縫い針の動作速度を同時に調整する必要があり、熟練した作業者でなければ、スティップリング模様を縫うことは困難であった。特に、一般のミシン使用者が、大きなキルト生地にスティップリング模様をミシンで縫うことは、不可能であった。
そのため、近年スティップリング縫いを機械的に行う試みがなされており、例えばスティップリング模様データを自動的に生成する装置の提案などがなされている。（特許文献１）。

特開２００８ー１３６６２３号公報

しかし、ミシンなどを用いて機械的にスティップリング模様縫いを行う場合、一度に大きな面積を縫うことができず、布などの縫い対象物の装着位置をずらしながら、複数回の縫製を行う必要があった。
このような複数回の縫製を行う場合、大きな模様を分割して縫う方法と１回で縫製可能な単位模様を繰り返し縫う方法とが考えられるが、前者の場合１つの模様を分割するために、位置あわせが難しく、模様がずれやすい問題があった。
また、単位模様を繰り返し縫う方法の場合、単位模様間で重なりが生じたり、また模様の間隔が広くなりすぎて、単位模様と単位模様の間に隙間が生じたりする問題があり、全体的に統一感を保った縫製模様が得にくい問題があった。
本発明は上記従来技術の問題を解決することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、上下の相対する辺と左右の相対する辺により形成される４角形の刺繍可能範囲内に描かれるスティップリング模様縫いが可能なミシンであって、スティップリング模様縫いを縫い機構に実行させるよう制御する制御部を備え、該制御部が；該４角形の上下の相対する辺の中の一方の辺の複数の第１点にほぼ接するように凸状にスティップリング模様を縫製し、該一方の辺の複数の第２点に所定の距離離間するように凹状にスティップリング模様を縫製し、前記４角形の上下の相対する辺の中の他方の辺の、前記複数の第１点に夫々対応する複数の第１対応点に所定の距離離間して凹状にスティップリング模様を縫製し、前記他方の辺の、前記複数の第２点に夫々対応する複数の第２対応点にほぼ接するように凸状にスティップリング模様を縫製する、ように前記縫い機構を制御し、前記第１対応点は、前記第１点を通り前記左右の相対する辺の一方の辺に平行な線が、上下の相対する辺の中の他方の辺と交わる点であり、前記第２対応点は、前記第２点を通り前記左右の相対する辺の一方の辺に平行な線が、上下の相対する辺の中の他方の辺と交わる点である、ことを特徴とする。
上記構成のスティップリング模様縫いが可能なミシンにより、前記スティップリング模様を、前記一方の辺と前記他方の辺を接触するように、複数回縫製した場合、スティップリング模様とスティップリング模様の重なりや単位模様間に隙間が生じることがなく、外見的な違和感を生じることなく、全体的に統一的な大きなスティップリング模様縫いを行うことができる。

本発明のスティップリング模様縫いが可能なミシンによれば、大きな布の全面に単位模様を繰り返し縫うことにより、単位模様と単位模様の重なりや単位模様間に隙間が生じることがなく、外見的な違和感を生じることなく、全体的に統一的な大きなスティップリング模様縫いを行うことができる効果がある。

以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、刺繍縫い可能なミシンにスティップリング模様縫い装置を組み込んだ実施形態を示している。
ミシン本体αは縫い機構７と表示装置８を備えており、更に刺繍枠７４を備えている。この刺繍枠７４にスティップリング刺繍対象物である布を装着し、該布の位置をずらしつつ刺繍枠７４の大きさを超えたスティップリング模様の縫製を実現している。

図２のブロック図によりこの実施形態を更に詳細に説明する。
ミシン本体α全体は中央演算装置１００に制御されており、中央演算装置１００からの指令によりミシンモータ制御装置７０が制御されミシンモータ７１を介して針や送り歯などの縫い機構７を制御している。また、Ｘ，Ｙモータ制御装置７２とＸ，Ｙモータ７３を制御して縫い機構７の刺繍枠７４をｘｙ方向に移動させ、スティップリング模様縫いを行わせるように構成されている。
更に表示制御装置８０を介して表示装置８に適宜必要な表示を行わせるようになっている。

中央演算装置１００には模様記憶装置２が接続し、少なくとも１つのスティップリング模様のデータを格納してある。図３にスティップリング模様２０の一実施形態を示す。図示するように、１つの模様線２１で複雑な模様を形成してある。
前述したように単位模様を繰り返し縫う方法では、キルト生地を刺繍枠に張設して、選択した単位スティップリング模様２０を、縦横に複数個整列して組み合わせ配置し、刺繍する。このとき、図３に示すように配置された単位スティップリング模様２０の接合部では、単位スティップリング模様の外周の境界付近に形成される凹凸部が、相手側の境界付近に形成される凹凸部にほぼ対応して形成され、全体として一体感のある大きなスティップリング模様が形成されるようになっている。

図４により、スティップリング模様２０の構成を更に詳細に説明する。スティップリング模様２０は、刺繍可能範囲７５の内側に描かれている。刺繍可能範囲７５は、刺繍枠７４により規定される刺繍枠７４よりも小さな４角形をなしている。
刺繍可能範囲７５は、互いに相対する一方の辺である上側基準線７６と他方の辺である下側基準線７７を有している。また同様に互いに相対する一方の辺である左側基準線７８と他方の辺である右側基準線７９とを有している。

上側基準線７６には、複数の第１点Ａ１〜Ａ７が設けられており、この第１点Ａに対応する下側基準線７７上に第１対応点ａ１〜ａ７が設けられている。上側基準線７６上の第１点Ａを通り、左側基準線７８に平行な線が下側基準線７７と交わる点が第１対応点ａになっている。
この第１点Ａ１〜Ａ７に接するように、或いはほぼ接するように、凸部２５が形成されている。凸部２５は模様線２１に連続する線で形成され、スティップリング模様２０の一部をなしている。

一方下側基準線７７上の第１対応点ａ１〜ａ７から所定の距離だけ離間して、凹部２６が形成されている。この凹部２６も模様線２１に連続する線で形成され、スティップリング模様２０の一部をなしている。凹部２６は、第１対応点ａ１〜ａ７から離れる方向に曲線を描いており、第１対応点ａ１〜ａ７に対して凹状になっている。

上側基準線７６には、また複数の第２点Ｂ１〜第２点Ｂ４が設定されており、この第２点Ｂに対応する下側基準線７７上に第２対応点ｂ１〜ｂ４が設けられている。上側基準線７６上の第２点Ｂを通り、左側基準線７８に平行な線が下側基準線７７と交わる点が第２対応点ｂになっている。

上側基準線７６上の第２点Ｂ１〜Ｂ４から所定の距離だけ離間して、凹部２６が形成されている。この凹部２６も模様線２１に連続する線で形成され、スティップリング模様２０の一部をなしている。凹部２６は、第２点Ｂ１〜Ｂ４から離れる方向に曲線を描いており、第２点Ｂ１〜Ｂ４に対して凹状になっている。

一方下側基準線７７上の第２対応点ｂ１〜ｂ４に接するように、或いはほぼ接するように、凸部２５が形成されている。凸部２５は模様線２１に連続する線で形成され、スティップリング模様２０の一部をなしている。

以上のように、相互に向かいあう上側基準線７６と下側基準線７７には、それぞれ対応する第１点Ａと第１対応点ａ、第２点Ｂと第２対応点ｂに凸部２５と凹部２６が形成されている。即ち、第１点Ａには凸部２５が形成され、第１対応点ａには凹部２６が形成されている。一方、第２点Ｂには凹部２６が形成され、第２対応点ｂには凸部２５が形成されている。
即ち、上側基準線７６と下側基準線７７の対応する点には逆方向に曲げれらた曲線が形成されている。

以上のような構成のスティップリング模様２０を、縦横方向につなぎ合わせた状態の一例を図５に示す。ここで、スティップリング模様２０とスティップリング模様２０Ｕを見ると、その接合部において、スティップリング模様２０Ｕの下側基準線７７とスティップリング模様２０の上側基準線７６が重なり、スティップリング模様２０Ｕ側の凸部２５と凹部２６がスティップリング模様２０側の凸部２５と凹部２６にそれぞれ逆に対応するように配置される。即ちスティップリング模様２０Ｕ側の凸部２５がスティップリング模様２０側の凹部２６と向き合うように配置され、スティップリング模様２０Ｕ側の凹部２６がスティップリング模様２０側の凸部２５と向き合うように配置されることになる。

そのため、スティップリング模様２０を連続的に縫製した場合、スティップリング模様２０が重なりあったり、不自然に離間することがなく、図５に示すように全体的に一体感のある模様が形成できる。

左側基準線７８と右側基準線７９にも、全く同様に第１点Ａと第１対応点ａ、第２点Ｂと第２対応点ｂが形成されている。即ち、左側基準線７８には、複数の第１点Ａ１〜Ａ１０が設けられており、この第１点Ａに対応する右側基準線７９上に第１対応点ａ１〜ａ１０が設けられている。左側基準線７８上の第１点Ａを通り、上側基準線７６に平行な線が右側基準線７９と交わる点が第１対応点ａになっている。
この第１点Ａ１〜Ａ１０に接するように、或いはほぼ接するように、凸部２５が形成されている。凸部２５は模様線２１に連続する線で形成され、スティップリング模様２０の一部をなしている。

一方右側基準線７９上の第１対応点ａ１〜ａ１０から所定の距離だけ離間して、凹部２６が形成されている。この凹部２６も模様線２１に連続する線で形成され、スティップリング模様２０の一部をなしている。凹部２６は、第１対応点ａ１〜ａ１０から離れる方向に曲線を描いており、第１対応点ａ１〜ａ１０に対して凹状になっている。

左側基準線７８には、また複数の第２点Ｂ１〜Ｂ７が設定されており、この第２点Ｂに対応する右側基準線７９上に第２対応点ｂ１〜ｂ７が設けられている。左側基準線７８上の第２点Ｂを通り、上側基準線７６に平行な線が右側基準線７９と交わる点が第２対応点ｂになっている。

左側基準線７８上の第２点Ｂ１〜Ｂ７から所定の距離だけ離間して、凹部２６が形成されている。この凹部２６も模様線２１に連続する線で形成され、スティップリング模様２０の一部をなしている。凹部２６は、第２点Ｂ１〜Ｂ７から離れる方向に曲線を描いており、第２点Ｂ１〜Ｂ７に対して凹状になっている。

一方右側基準線７９上の第２対応点ｂ１〜ｂ７に接するように、或いはほぼ接するように、凸部２５が形成されている。凸部２５は模様線２１に連続する線で形成され、スティップリング模様２０の一部をなしている。

ここで、図５においてスティップリング模様２０とスティップリング模様２０Ｒとを見ると、その接合部において、スティップリング模様２０の右側基準線７９とスティップリング模様２０Ｒの左側基準線７８が重なり、スティップリング模様２０側の凸部２５と凹部２６がスティップリング模様２０Ｒ側の凸部２５と凹部２６にそれぞれ逆に対応するように配置される。即ちスティップリング模様２０側の凸部２５がスティップリング模様２０Ｒ側の凹部２６と向き合うように配置され、スティップリング模様２０側の凹部２６がスティップリング模様２０Ｒ側の凸部２５と向き合うように配置されることになる。

以上のように、上記構成のスティップリング模様２０は、縦横いずれの方向に連続させて縫製しても、図５に示すようにスティップリング模様２０が重なりあったり、不自然に離間することがなく、全体的に一体感のある模様が形成できる。

次に上記構成のスティップリング模様２０の具体的な配置方法の一例について説明する。
この実施形態では、図６に示すように、模様記憶装置２に、ｘｙ寸法の標準サイズのスティップリング模様２０、ｘ’＝１／２ｘ、ｙ寸法の縦半分サイズのスティップリング模様２０’、ｘ、ｙ’＝１／２ｙ寸法の横半分サイズのスティップリング模様２０”、ｘ’＝１／２ｘ、ｙ’＝１／２ｙ寸法の１／４サイズのスティップリング模様２０’”の模様データを備えている。
標準サイズの模様２０の縦横長さは、前述したように刺繍枠７４の縦横長さに対応した刺繍可能範囲７５の寸法になっている。
なお、その他スティップリング模様の形状の異なる模様データを模様記憶装置２に格納しておくことが可能である。

模様選択装置１は模様記憶装置２に格納されたスティップリング模様２０データを選択して読み出す構成を備えている。模様選択装置１は選択入力装置１０を備え、ユーザが指令したスティップリング模様２０を選択して読み出すことも可能であり、また中央演算装置１００からの指令によりスティップリング模様２０を選択して読み出すことも可能になっている。選択され、読み出されたスティップリング模様２０データは中央演算装置１００に備えられた一時記憶装置（図示せず）に格納される。

布サイズ入力装置３は、ユーザが布などの刺繍対象物のサイズを入力するものであり、スティップリング模様を刺繍したい布の縦と横のサイズを指定入力するようになっている。一般的にスティップリング模様縫いを行う布のサイズは大きく、通常はスティップリング模様２０のサイズよりも大きくなる。
本発明の実施形態では大きなキルト生地である布３０の所定のサイズＸＹに収まるように、スティップリング模様２０を縦横に複数個整列してスティップリング模様の刺繍を行うため、単位スティップリング模様２０のサイズを調整して、縦横に整数個配列する。

張り替え数算出装置４は、前記刺繍対象物のサイズと前記選択された単位模様の所定の縦横長さに基づいて、刺繍対象物のサイズに対応する単位模様の縦横の数を整数として算出する算出手段である。即ち張り替え数算出装置４は、模様選択装置１で選択された模様の縦横長さと布サイズ入力装置３で指定された布の縦横長さに基づいて、布のサイズに対応する横方向のスティップリング模様２０の数及び縦方向のスティップリング模様２０の数を算出する。

図７と図８により具体的に説明する。
図７に示すように、横方向サイズＸ、縦方向サイズＹの布３０に、横方向サイズｘ、縦方向サイズｙのスティップリング模様２０を刺繍する場合を考えると、図示するように、横に２列、縦２段にスティップリング模様２０を配設することが考えられる。一方、図８に示すように横２列縦３段とすることも可能である。
通常はＸ÷ｘ、Ｙ÷ｙを演算し、四捨五入して整数の解を得ればよい。また、切捨ての整数解と切り上げの整数解の両方を求め、後述する拡大縮小率の小さい配設を選択するように構成することも可能である。

図７と図８に示すように、張り替え数算出装置４で算出した配設では、布３０の大きさにスティップリング模様２０が完全に適合しない場合が殆どである。そのため、ステッチ変更装置６において、張り替え数算出装置４で算出した配設数に応じて布３０のＸＹとスティップリング模様２０のｘ×列数、ｙ×段数が一致するように、スティップリング模様２０のデータを横方向、縦方向にそれぞれ拡大縮小するように構成されている。すなわち、スティップリング模様２０のステッチデータにそれぞれ拡大縮小率α、βを掛けて、縦横方向に拡大縮小する。その結果、スティップリング模様２０の縦横サイズをｘ×α、ｙ×βとする。この拡大縮小したスティップリング模様２０の縦横サイズは、布３０のＸＹに適合し、Ｘ＝ｘ×α×列数、Ｙ＝ｙ×β×段数となる。
なおステッチ変更装置６は、算出手段により算出された単位模様の縦横数と前記対象物のサイズに基づいて、前記単位模様が前記刺繍対象物に適合するように、前記単位模様の縦方向及び横方向の拡大／縮小率を計算する計算手段である。

従来は、模様の拡大・縮小は、模様の形状を崩さないために縦・横の倍率は同じとしているが、本発明では、模様の崩れが従来の模様のように明確に現れないスティップリング模様の特性を生かして、それぞれ縦横に独立して拡大、縮小して、単位スティップリング模様２０のサイズを調整することにより、模様崩れを感じさせずに布３０のサイズに一致するスティップリング模様２０の刺繍縫いを実現できる。またスティップリング模様２０を整数個配設するように構成しているため、模様が途中で切れたりすることがない。
また、単位スティップリング模様２０は、前記したように接合時に違和感が生じないように構成されているため、スティップリング模様２０とスティップリング模様２０の更に円滑な接合部を得ることができる。

ミシン本体αには更にプリンタ９が設けられており、布３０に縫製される模様を印刷できるようになっている。即ち縦横所定数に組み合わされ、且つ布３０に一致するように拡大縮小されたスティップリング模様２０の全体を印刷し、布３０と刺繍枠７４の位置あわせに使用できるようになっている。
縦・横の模様数、模様の縦・横の倍率などの縫製情報や製図情報と単位スティップリング模様のテンプレートをプリンタに出力することも可能である。

中央演算装置１００は更に、縦・横倍率算出装置５において算出された拡大／縮小率が所定の値を超えたか否か判断する拡大／縮小率判断手段５０を接続しており、所定値を超えた場合、表示装置８にその旨の告知を行わせるようになっている。該所定値は、例えば模様崩れを起こさない所定の限界倍率とすることができる。

中央演算装置１００は更に、前記拡大／縮小率判断手段が、拡大／縮小率が所定の値を超えたと判断した時、模様選択装置１に模様記憶装置２から他のサイズのスティップリング模様２０を選択させるように構成されている。即ち、図８に示すように、標準サイズで拡大／縮小率が所定値を超えたら、他の縦半分サイズ、横半分サイズ、１／４サイズの中から適宜のものを選択させ、張り替え数算出装置４、縦・横倍率算出装置５、に同じ動作を実行させるように構成されている。該新たに選択したスティップリング模様２０においても、拡大縮小率判断装置５０が所定値を超えると判断したら、更に他のスティップリング模様２０を選択して同様な動作を繰り返すように構成されている。

図９のフローチャートにより動作を説明する。
表示装置８に表示された模様記憶装置２のスティップリング模様２０を選択し（ステップＳ１）、刺繍を施す布３０の縦、横の長さＸＹを指定する（ステップＳ２、３）。張り替え数算出装置４において布３０の縦・横サイズＸＹに整列して配置可能な縦・横の模様数（整数）を算出する（ステップＳ４）。該算出された張り替え数と前記布３０のサイズを基に、全体の模様サイズが布３０のサイズに一致するように、選択された単位スティップリング模様２０の縦・横それぞれの倍率を算出する（ステップＳ５）。
算出された各倍率が、模様崩れを起こさない所定の限界倍率を超えた場合（ステップＳ６）、警告を表示装置８に表示し（ステップＳ１２）、ステップＳ１に戻り、サイズの異なる別の単位スティップリング模様２０を選択し（ステップＳ１）、同一の動作を繰り返す。
拡大縮小率が所定の値を超えていない場合、算出された各倍率にもとづいて、スティップリング模様２０のステッチデータをステッチ変更装置６により拡大、縮小する（ステップＳ７）。そして縦・横の模様数、模様の縦・横の倍率などの縫製情報を表示装置に表示する（ステップＳ８）。印刷指示があった場合（ステップＳ９）、縫製情報を含む製図情報と単位スティップリング模様のテンプレートをプリンタに出力する（ステップＳ１３）。
縫いスタートが指示されると（ステップＳ１０）、中央演算装置１００はミシンモータ制御装置７０とＸ，Ｙモータ制御装置７２を制御して前記拡大縮小されたスティップリング模様２０の縫いを張り替え数算出装置４で算出された縦・横の数だけ実行する（ステップＳ１１）。

本発明の一実施形態を示す斜視図。 本発明の一実施形態を示す機能ブロック図。 本発明の一実施形態を示す説明図。 本発明の一実施形態を示す説明図。 本発明の一実施形態を示す説明図。 本発明の一実施形態のスティップリング模様２０のサイズの態様を示す説明図。 本発明の一実施形態の動作を示す説明図。 本発明の一実施形態の動作を示す説明図。 本発明の一実施形態の動作を示すフローチャート図。

符号の説明

１：模様選択装置、２：模様記憶装置、３：布サイズ入力装置、４：張り替え数算出装置、５：縦・横倍率算出装置、６：ステッチ変更装置、７：縫い機構、８：表示装置、９：プリンタ、１０：選択入力装置、２０：スティップリング模様、２１：模様線、２５：凸部、２６：凹部、３０：布、５０：拡大縮小率判断装置、７０：ミシンモータ制御装置、７１：ミシンモータ、７２：Ｘ，Ｙモータ制御装置、７３：Ｘ，Ｙモータ、７４：刺繍枠、７５：刺繍可能範囲、７６：上側基準線、７７：下側基準線、７８：左側基準線、７９：右側基準線、８０：表示制御装置、９０：プリンタ駆動装置、１００：中央演算装置。

Claims (2)

1. 上下の相対する辺と左右の相対する辺により形成される４角形の刺繍可能範囲内に描かれるスティップリング模様縫いが可能なミシンであって、
   スティップリング模様縫いを縫い機構に実行させるよう制御する制御部を備え、
   該制御部が；
   該４角形の上下の相対する辺の中の一方の辺の複数の第１点にほぼ接するように凸状にスティップリング模様を縫製し、
   該一方の辺の複数の第２点に所定の距離離間するように凹状にスティップリング模様を縫製し、
   前記４角形の上下の相対する辺の中の他方の辺の、前記複数の第１点に夫々対応する複数の第１対応点に所定の距離離間して凹状にスティップリング模様を縫製し、
   前記他方の辺の、前記複数の第２点に夫々対応する複数の第２対応点にほぼ接するように凸状にスティップリング模様を縫製する、ように前記縫い機構を制御し、
   前記第１対応点は、前記第１点を通り前記左右の相対する辺の一方の辺に平行な線が、上下の相対する辺の中の他方の辺と交わる点であり、
   前記第２対応点は、前記第２点を通り前記左右の相対する辺の一方の辺に平行な線が、上下の相対する辺の中の他方の辺と交わる点である、
   スティップリング模様縫いが可能なミシン。
2. 前記制御部は縫い機構に、前記一方の辺と前記他方の辺を接触するようにスティップリング模様を複数回縫製させる、
   請求項１のスティップリング模様縫いが可能なミシン。

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