プリント機能付き刺繍ミシン
【課題】 布保持枠に保持した加工布を保持し直すことなく縫製とプリントを行えるようにすること、布保持枠のプリント可能範囲を最大限に活用できるようにすること。
【解決手段】 枠駆動装置は、布保持枠３をベッド部の長さ方向（左右方向）と平行なＸ方向へ移動させるＸ方向駆動機構と、布保持枠３をＸ方向と直交するＹ方向へ移動させるＹ方向駆動機構とを有し、プリンタのプリントヘッド1 は、複数のインクジェットノズルを列状に配列した４色分のノズル列の方向を夫々Ｘ方向に向けて配設されている。プリンタはＹ方向駆動機構により布保持枠３をＹ方向へ移動させながら加工布Ｗにプリントする場合に、Ｙ方向駆動モータの回転速度が変化する加減速領域を、布保持枠３の内部の刺繍可能領域のうちのＹ方向の両端部に夫々設けてある。
【解決手段】 枠駆動装置は、布保持枠３をベッド部の長さ方向（左右方向）と平行なＸ方向へ移動させるＸ方向駆動機構と、布保持枠３をＸ方向と直交するＹ方向へ移動させるＹ方向駆動機構とを有し、プリンタのプリントヘッド1 は、複数のインクジェットノズルを列状に配列した４色分のノズル列の方向を夫々Ｘ方向に向けて配設されている。プリンタはＹ方向駆動機構により布保持枠３をＹ方向へ移動させながら加工布Ｗにプリントする場合に、Ｙ方向駆動モータの回転速度が変化する加減速領域を、布保持枠３の内部の刺繍可能領域のうちのＹ方向の両端部に夫々設けてある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミシン本体と布保持枠と枠駆動装置とインクジェット式のプリント装置とを備えたプリント機能付き刺繍ミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、刺繍ミシンは、縫針を下端に装着した針棒を上下動させる針棒上下駆動機構をアーム部に設けるとともに、各種の糸輪捕捉器をベッド部に設けたミシン本体と、縫製に供する加工布を伸張して保持する布保持枠と、布保持枠を連結させて水平面において相互に直交する２方向へ独立に移動させる枠駆動装置等を備えている。特に、家庭用の刺繍ミシンにおいては、ミシン本体のベッド部に枠駆動装置が組込まれているものも実用化されている。
【０００３】
ところで、最近、刺繍ミシンにインクジェット式のプリンタを装備し、枠駆動装置に連結された布保持枠で保持した加工布の上面に、プリンタのプリントヘッドを近接して配置し、枠駆動装置により布保持枠を水平方向へ移動させながら、プリンタにより種々の模様や図形等を加工布にプリント可能に構成してある。
【０００４】
例えば、特開平９−２５６２６０号公報に記載の刺繍ミシンにおいては、２台の刺繍ミシンを備えた多頭ミシンであり、各刺繍ミシンの色換機構に複数の針棒と１つのプリントヘッドを設け、針棒を選択することで、刺繍データに基づいて矩形状の刺繍枠をＸ−Ｙ方向に移動させることで刺繍模様を縫製できるとともに、プリントヘッドを選択することで、プリントデータに基づいて刺繍枠をＸ−Ｙ方向に移動させながら、シアン、マゼンタ、イエローからなるカラープリントを行えるようにしてある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２５６２６０号公報 （第３〜４頁、図２，図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述したように、特開平９−２５６２６０号公報に記載の刺繍ミシンにおいて、矩形状の刺繍枠をＸ方向に駆動するＸ方向駆動機構及びＹ方向に駆動するＹ方向駆動機構が設けられ、Ｘ方向駆動機構のＸ方向駆動モータやＹ方向駆動機構のＹ方向駆動モータは、一般的に、駆動制御が簡単なステッピングモータが採用される。
【０００７】
ステッピングモータを脱調させないように往復回転駆動させる場合、駆動方向を切換えるために回転速度が変化する加減速状態が有り、その加減速状態に対応する加減速領域においてはプリントが乱れることとなる。
【０００８】
前述した刺繍ミシンにおいては、長方形状の刺繍枠の長い方向を、Ｘ方向とＹ方向の何れに設定しているのかが記載されていない。しかし、多頭ミシンであるため、１台の刺繍ヘッドで刺繍可能な刺繍領域にはＸ方向及びＹ方向において夫々制限がある。そこで、プリントさせない加減速領域を刺繍枠の長さ方向（所謂、Ｙ方向）と、これと直交する短い方向（所謂、Ｘ方向との何れに設けるような場合でも、刺繍可能な寸法が短くなり、結果的に、プリント領域が小さくなるという問題がある。
【０００９】
特に、ベッド部と脚柱部とアーム部とを有する家庭用の刺繍ミシンの場合には、ベッド部上の縫針と、脚柱部との間の距離、つまりベッド部の長さ方向と平行な方向（所謂、Ｘ方向）における布保持枠の移動距離が制約されるため、ベッド部上に載置された布保持枠の内部に設定された刺繍可能領域のうち、ベッド部の長さ方向と平行な方向にステッピングモータの加減速領域を設ける場合、その加減速領域においてはプリントが乱れるため、結果としてプリントさせないようにする必要があり、プリント可能領域が大幅に小さくなるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係るプリント機能付き刺繍ミシンは、ベッド部と脚柱部とアーム部とを有し縫製手段により加工布に縫製可能なミシン本体と、縫製に供する加工布を保持する布保持枠と、この布保持枠を水平面において相互に直交する２方向へ独立に移動させる枠駆動装置と、この枠駆動装置により移動される布保持枠に保持された加工布にプリントするプリントヘッドを有するインクジェット式のプリンタとを備えたプリント機能付き刺繍ミシンにおいて、枠駆動装置は、布保持枠をベッド部の長さ方向と平行な第１方向へ移動させる第１駆動機構と、布保持枠を第１方向と直交する第２方向へ移動させる第２駆動機構とを有し、プリンタのプリントヘッドは、複数のインクジェットノズルを列状に配列したノズル列の方向を第１方向に向けて配設され、プリンタは第２駆動機構により布保持枠を第２方向へ移動させながら加工布にプリントするものである。
【００１１】
枠駆動装置は第１駆動機構と第２駆動機構とを備えているので、布保持枠は、第１駆動機構によりベッド部の長さ方向と平行な第１方向へ独立に移動されるとともに、第２駆動機構により第１方向と直交する第２方向へ独立に移動される。この場合、布保持枠の第２方向においては何ら障害となるものが存在しないため、第２方向の移動可能距離は制約されることがない。しかし、布保持枠の第１方向においては脚柱部が障害物として存在するため、第１方向の移動可能距離は脚柱部までの寸法に応じて制約される。
【００１２】
そこで、刺繍可能領域を大きくするために、布保持枠は第１方向に短く且つ第２方向に長い矩形状になる。プリンタのプリントヘッドには、複数のインクジェットノズルを列状に配列したノズル列の方向が第１方向に向けて配設されているため、プリンタは、第２駆動機構により、布保持枠を第２方向へ移動させながら加工布にプリントする。即ち、第２方向における第２プリント可能距離の方が第１方向における第１プリント可能距離よりも長くなっており、プリンタはその第２プリント可能距離を、第２方向に布送りしながら一気に往復プリントする。
【００１３】
請求項２に係るプリント機能付き刺繍ミシンは、請求項１の発明において、前記第２駆動機構に有する駆動モータはステッピングモータからなり、駆動モータの回転速度が変化する加減速領域を、布保持枠の内部の刺繍可能領域のうちの第２方向の両端部に夫々設け、これら加減速領域においてプリントさせないようにしたものである。
【００１４】
この場合、プリントヘッドは、ステッピングモータからなる駆動モータにより第２駆動機構を介して第２方向に移動しながらプリントするに際して、第２プリント可能距離をプリントする毎に、第１方向へ布送りするために、減速させて停止させる一方、布送りさせた後に所定速度まで加速させる加減速領域が必要となり、その加減速領域においてプリントできない。そこで、その加減速領域が布保持枠の内部の刺繍可能領域のうちの、ミシンの脚柱部等により制限を受けない第２方向の両端部に夫々設けられているため、第２プリント可能距離を加減速領域に応じて長くすることで、第１方向への第１プリント可能距離と第２方向への第２プリント可能距離とが共に短くなることはない。
【００１５】
請求項３に係るプリント機能付き刺繍ミシンは、請求項１又は２の発明において、前記プリンタは、複数色のインクを噴射可能な複数のノズル列を前記第２方向に並設させて前記プリントヘッドに設けたものである。この場合、プリントヘッドに設けられた複数色分のノズル列により、カラープリントされる。
【００１６】
請求項４に係るプリント機能付き刺繍ミシンは、請求項１〜３の何れかの発明において、前記プリンタは、プリントヘッドにパージを行うパージ機構と、プリントヘッドのヘッド面をキャップを用いて覆うキャップ機構とを有するものである。この場合、プリントヘッドが所定のパージ位置に移動してから、パージ機構によりパージが実行され、インクジェットノズル内の気泡やゴミが除去されるとともに、プリント処理しない場合には、キャップ機構によりヘッド面がキャップで覆われ、インクの乾燥が防止される。
【００１７】
請求項５に係るプリント機能付き刺繍ミシンは、請求項１〜４の何れかの発明において、前記ミシン本体とプリンタとが一体的に設けられたものである。この場合、布保持枠をミシン本体に着脱したり、プリンタに着脱する作業を省略して、布保持枠を枠駆動装置に連結した状態で、布保持枠に保持した加工布に刺繍縫いでき、しかもプリンタでプリントができる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明によれば、ベッド部と脚柱部とアーム部とを有し縫製手段により加工布に縫製可能なミシン本体と、縫製に供する加工布を保持する布保持枠と、この布保持枠を水平面において相互に直交する２方向へ独立に移動させる枠駆動装置と、この枠駆動装置により移動される布保持枠に保持された加工布にプリントするプリントヘッドを有するインクジェット式のプリンタとを備えたので、布保持枠に加工布を保持させた状態で、その加工布にミシン本体により刺繍縫いが可能であり、しかもプリンタによりプリントが可能になる。この場合、刺繍縫いするときとプリントするときに、加工布を布保持枠から取り外さないため、刺繍縫目に対するプリント位置精度を高めることができる。
【００１９】
更に、枠駆動装置は、布保持枠をベッド部の長さ方向と平行な第１方向へ移動させる第１駆動機構と、布保持枠を第１方向と直交する第２方向へ移動させる第２駆動機構とを有し、プリンタのプリントヘッドは、複数のインクジェットノズルを列状に配列したノズル列の方向を第１方向に向けて配設され、プリンタは第２駆動機構により布保持枠を第２方向へ移動させながら加工布にプリントする場合に、布保持枠の第１方向においては脚柱部が障害物として存在することから、第２方向における第２プリント可能距離の方が第１方向における第１プリント可能距離よりも長くなっており、プリンタはその第２プリント可能距離を、第２方向に布送りしながら一気に往復プリントするため、第１方向にプリントする場合と比べて、プリントヘッドを第２方向への移動を一旦停止させてから第１方向に布送りさせる布送り回数が少なくなり、プリント処理時間を短縮することができる。
【００２０】
請求項２の発明によれば、前記第２駆動機構に有する駆動モータはステッピングモータからなり、駆動モータの回転速度が変化する加減速領域を、布保持枠の内部の刺繍可能領域のうちの第２方向の両端部に夫々設け、これら加減速領域においてプリントさせないようにしたので、第２方向における第２プリント可能距離を加減速領域に応じて長くすることで、第１方向への第１プリント可能距離と第２方向への第２プリント可能距離とが共に短くなることがなく、布保持枠に対するプリント可能領域を最大限に設定することができる。その他請求項１と同様の効果を奏する。
【００２１】
請求項３の発明によれば、前記プリンタは、複数色のインクを噴射可能な複数のノズル列を前記第２方向に並設させて前記プリントヘッドに設けたので、プリントヘッドに設けられた複数色分のノズル列により、複数色によるカラープリントが可能になる。その他請求項１又は２と同様の効果を奏する。
【００２２】
請求項４の発明によれば、前記プリンタは、プリントヘッドにパージを行うパージ機構と、プリントヘッドのヘッド面をキャップを用いて覆うキャップ機構とを有するので、パージ機構によるパージにより、インクジェットノズル内の気泡やゴミを除去できるとともに、プリント処理しない場合に、キャップ機構によりヘッド面がキャップで覆われ、インクの乾燥を防止することができる。その他請求項１〜３の何れかと同様の効果を奏する。
【００２３】
請求項５の発明によれば、前記ミシン本体とプリンタとが一体的に設けられたので、布保持枠をミシン本体に着脱したり、プリンタに着脱する作業を省略して、布保持枠を枠駆動装置に連結した状態で、布保持枠に保持した加工布に刺繍縫いが可能であり、しかもプリンタでプリントが可能になる。その他請求項１〜４の何れかと同様の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本実施形態におけるプリント機能付き刺繍ミシンは、ミシン本体に枠駆動装置とプリンタを一体的に設け、枠駆動装置に連結させた布保持枠に加工布を保持した状態で、布保持枠をＸ方向（第１方向）とＹ方向（第２方向）に移動させながら、刺繍縫いとプリントが可能であり、布保持枠の刺繍可能領域のうちのＹ方向の両端部に、Ｙ方向駆動機構のＹ駆動モータを加速及び減速させるための加減速領域を設けてある。
【実施例】
【００２５】
図１〜図３に示すように、プリント機能付き刺繍ミシン１は、加工布Ｗに縫製が可能なミシン本体２と、縫製に供する加工布Ｗを保持する矩形枠状の布保持枠３と、布保持枠３を着脱可能に連結する枠駆動装置４と、枠駆動装置４で移動される布保持枠３の加工布Ｗにプリント可能なインクジェット式のプリンタ５を備え、ミシン本体２に枠駆動装置４とプリンタ５とが一体的に設けられている。
【００２６】
ミシン本体２について説明すると、図１〜図３に示すように、ベッド部１０と、ベッド部１０の右端部から上方に立設する脚柱部１１と、脚柱部１１の上端部からベッド部１０と対向するように左方へ延びるアーム部１２等から構成されている。
【００２７】
脚柱部１１及びアーム部１２にはミシンモータ（図示略）の駆動力を主軸に伝達する駆動力伝達機構が設けられ、アーム部１２の頭部の内部に、針棒１３を上下動させる針棒上下動機構、上糸を引き上げる天秤（図示略）を駆動する天秤駆動機構、布押え（図示略）を操作レバー１４の操作で昇降させる押え駆動機構等が設けられているが、公知の技術であるため、ここではその詳細な説明を省略する。
【００２８】
ベッド部１０には、図示を省略するが、縫針１５の上下動と調時して縫目を形成する糸輪捕捉器と、ミシンモータからの回転駆動力を糸輪捕捉器に伝達する下軸、縫製終了時に上糸と下糸を切断する糸切り機構などが設けられている。ベッド部１０に形成された被装着部に、後述する枠駆動装置４の装着部２５ａが連結されている。この場合、その被装着部には、枠駆動装置４の装着部２５ａに設けた雄型コネクタ２７に接続可能なメス型コネクタ１６が設けられている。
【００２９】
次に、刺繍縫いに供する加工布を保持する布保持枠３について説明する。
【００３０】
図３，図４に示すように、布保持枠３は平面視にて丸みを有する矩形枠状（略楕円系）であり、略同形状の左側外枠部２０ａと右側外枠部２０ｂとからなる外枠２０と、外枠２０に内嵌される内枠２１とを有する。左側外枠部２０ａには止めネジ２０ｃを有する止めネジ部と、ネジ受け部２０ｄと、後述する枠駆動装置４に解除可能に連結される連結部２０ｅとが設けられ、右側外枠部２０ｂには止めネジ２０ｆを有する止めネジ部と、ネジ受け部２ｇとが設けられている。
【００３１】
ここで、図４に示すように、連結部２０ｅは所定長さを有し、その連結部２０ｅには、２つの第１及び第２位置決め凹部２０ｈ，２０ｉが夫々形成されている。第１位置決め凹部２０ｈを後述する枠駆動装置４の連結レバー４１の位置決め凸部４１ａに係合させることにより、ミシン本体２の縫針１５の位置を基準とした縫製基準位置ＨＰｃ（図３参照）に対する布保持枠３の刺繍領域基準位置Ｓｃ（図４参照）を一致させるようになっており、第２位置決め凹部２０ｉを連結レバー４１の位置決め凸部４１ａに係合せせることにより、プリンタ５のプリントヘッドのプリント基準位置ＰＰｃ（図７参照）に対する布保持枠３のプリント領域基準位置Ｐｃ（図４参照）を一致させるようになっている。
【００３２】
布保持枠３で加工布Ｗを保持する場合には、先ず、左右の外枠部２０ａ，２０ｂの止めネジ２０ｃ，２０ｆを緩めておき、外枠２０の全体に加工布Ｗを載置してセットし、加工布Ｗを挟み込むように内枠２１を外枠２０に上側から押し込むように内嵌させ、加工布Ｗが伸張した状態で、１対の止めネジ２０ｃ，２０ｆを締め付ける。
【００３３】
次に、布保持枠３をＸ方向（左右方向；第１方向に相当する）とＹ方向（前後方向；第２方向に相当する）に夫々独立に移動させる枠駆動装置４について説明する。
【００３４】
図５に示すように、枠駆動装置４は、ミシン本体２のベッド部１０に着脱自在に装着される装着部２５ａが形成された平面視略矩形の本体ケース２５と、本体ケース２５上に左右方向へ移動可能に設けられ、前後方向に長い可動ケース２６に覆われたＹ方向駆動機構３０と、Ｙ方向駆動機構３０を備えた本体ケース２５を左右方向へ駆動するＸ方向駆動機構４５とを備えている。
【００３５】
先ず、Ｙ方向駆動機構３０について説明すると、可動ケース２６の内部に、前後方向に長いガイド軸３１とガイド部材３２が架設され、これらガイド軸３１及びガイド部材３２にキャリッジ３３が前後方向に移動可能に支持されている。可動ケース２６の前後両端部にピニオンギヤ３４，３５が回転可能に枢支され、これら両ピニオンギヤ３４，３５に亙って無端状のタイミングベルト３６が掛け渡されている。
【００３６】
前側のピニオンギヤ３５には同軸状に大径のギヤ３７が固着され、Ｙ方向駆動モータ３８の駆動軸に固着した駆動ギヤ３９がギヤ３７に噛合されている。キャリッジ３３はタイミングベルト３６の一カ所で連結され、Ｙ方向駆動モータ３８の駆動により、これらピニオンギヤ３４，３５とタイミングベルト３６を介してキャリッジ３３が前後方向に移動される。
【００３７】
キャリッジ３３には前後方向に所定長さを有する連結部材４０が固着され、連結部材４０の１個所に連結レバー４１が設けられ、その連結レバー４１の先端部に、布保持枠３の第１及び第２位置決め凹部２０ｈ，２０ｉに択一的に係合する位置決め凸部４１ａが形成されている。それ故、布保持枠３がその連結部２０ｅを介してキャリッジ３３の連結部材４０に取付けられている場合、布保持枠３が前後方向、つまりＹ方向に移動される。
【００３８】
次に、Ｘ方向駆動機構４５について説明すると、本体ケース２５の内部に、左右方向に長いガイド軸４６が配設され、ガイド軸４６に可動体４７の後端部が左右方向に移動自在に支持され、その可動体４７の前端部が可動ケース２６の下側に連結されている。左右両端部にピニオンギヤ４８，４９が回転可能に枢支され、これら両ピニオンギヤ４８，４９に亙って無端状のタイミングベルト５０が掛け渡されている。
【００３９】
右側のピニオンギヤ４９には同軸状に大径のギヤ５１が固着され、Ｘ方向駆動モータ５２の駆動軸に固着した駆動ギヤ５３がギヤ５１に噛合されている。可動体４７はタイミングベルト５０の一カ所に連結され、Ｘ方向駆動モータ５２の駆動により、これらピニオンギヤ４８，４９とタイミングベルト５０及び可動ケース２６（Ｙ方向駆動機構３０）を介して、キャリッジ３３が左右方向に移動される。布保持枠３がその連結部２０ｅを介してキャリッジ３３の連結部材４０に取付けられている場合、布保持枠３が左右方向、つまりＸ方向に移動される。
【００４０】
ここで、枠駆動装置４の装着部２５ａに雄型のコネクタ２７が設けられている。そこで、枠駆動装置４の装着部２５ａをミシン本体２の被装着部に装着した場合、装着部２５ａの雄型のコネクタ２７と被装着部の雌型コネクタ１６とが自動的に接続され、ミシン本体２の制御ユニット９０から駆動モータ３８，５２を駆動するための駆動データが枠駆動装置４に送信されるとともに、枠駆動装置４の位置検出センサ９５，９６からの検出信号が制御ユニット９０に送信される。
【００４１】
ところで、前述したＹ方向駆動モータ３８とＸ方向駆動モータ５２は、夫々ステッピングモータで構成されている。そのため、脱調させないで、これら駆動モータ３８，５２が停止状態から所定回転速度に達するまでには加速時間が必要であり、しかも所定回転速度から停止するまでには減速時間が必要である。即ち、これらの駆動モータ３８，５２には回転開始時と回転停止時には、速度が安定しない加減速状態が存在し、プリント可能領域のうちの加減速状態に対応する加減速領域においては、プリントさせることができず、実際のプリント可能領域は、加減速領域を除いた狭い範囲の領域となる。
【００４２】
布保持枠３のＸ方向においては、脚柱部１１が障害物として存在することから、布保持枠３のＸ方向における移動可能距離は制限されるが、Ｙ方向においては何ら障害となるものが存在しないため、移動可能な距離は制限されない。そこで、図４に示すように、プリント方向をＹ方向向きに設定し、刺繍可能領域のうちのＹ方向の両端部に加減速領域を夫々設けることで、プリント可能領域のＸ寸法を減少させないようにしてある。
【００４３】
即ち、プリント可能領域のＹ寸法は、加減速領域の２倍の距離に対応して減少するが、その減少寸法分だけ、Ｙ方向駆動機構３０のＹ方向移動可能距離と布保持枠３のＹ方向寸法を大きくしてあるため、実際のプリント可能領域のＸ方向寸法とＹ方向寸法の何れもが短縮されることがなく、布保持枠３の大きさに対するプリント可能領域が最大限に確保されている。尚、図４において、符号Ｓｃは刺繍可能領域の中心であって刺繍領域基準位置を示し、符号Ｐｃはプリント可能領域の中心であってプリント領域基準位置を示す。
【００４４】
次に、布保持枠３に保持されている加工布Ｗに、４色のインクを用いてカラープリントするプリンタ５について説明する。
【００４５】
図６，図８〜図１０に示すように、プリンタ５は、ミシン本体２のアーム部１２の後側に固着されたプリンタケース６０の内部に設けられており、下向きに配設されたプリントヘッド６１と、そのプリントヘッド６１を、布保持枠３の加工布Ｗに上側から接近したプリント位置（図９参照）と、このプリント位置から上方へ退避させた退避位置（図８参照）とに亙って切り換えるヘッド位置切換え機構６２と、パージユニット６３と、そのパージユニット６３を前後に移動させる移動機構６４と、排出された不要なインクを吸収するインク吸収部材６５等を有し、プリントヘッド６１に設けた複数のインクジェットノズル６１ｂから４色のインクを噴射して、布保持枠３に保持した加工布Ｗにカラープリント可能になっている。
【００４６】
先ず、下向きに配設されたプリントヘッド６１について説明する。但し、このプリントヘッド６１は、一般的に使用されているインクジェット式のカラープリントヘッドであるため、簡単に説明するものとする。プリントヘッド６１は、図６に示すように、プリンタケース６０内の略前半部分に上下動可能に設けられている。
【００４７】
プリントヘッド６１のヘッド面６１ａには、図７に示すように、マゼンダ(M) 、イエロー(Y) 、シアン(C) 、ブラック(B) の４色分のインクを噴射可能な４つのノズル列６１ｃ〜６１ｆが、Ｙ方向に並設されている。ここでは、詳しく図示しないが、各ノズル列６１ｃ〜６１ｆには、所定個数（例えば、７５個）のインクジェットノズル６１ｂが千鳥状にＸ方向に向けて配列されている。各インクジェットノズル６１ｂに圧電セラミックアクチュエータが設けられ、制御ユニット１００からプリント駆動信号を受けた圧電セラミックアクチュエータが撓むことにより、そのインクジェットノズル６１ｂから微量のインクが下向きに噴射され、プリントされる。
【００４８】
ここで、図７に示す符号ＰＰｃは、プリントヘッド６１のプリント基準位置を示す。プリントヘッド６１の上側に、マゼンダ(M) 、イエロー(Y) 、シアン(C) 、ブラック(B) のインクを貯留した４つのインクカートリッジ（図示略）を収容するカートリッジケース６６が設けられ、消耗したインクのインクカートリッジだけを個別に交換可能になっている。尚、プリントヘッド６１として、圧電セラミックアクチュエータタイプ以外の各種のプリントヘッド６１を採用するようにしてもよい。
【００４９】
図５に示すように、縫針１５により刺繍縫いするときの縫製基準位置ＨＰｃと、プリントヘッド６１によりプリントするときのプリント基準位置ＰＰｃとは、距離Ｌだけ異なっているが、前述した第１位置決め凹部２０ｈと第２位置決め凹部２０ｉとの離隔距離をＬに設定することで、第１位置決め凹部２０ｈにより縫製基準位置ＨＰｃを刺繍領域基準位置Ｓｃに対応させることができ、第２位置決め凹部２０ｉによりプリント基準位置ＰＰｃをプリント領域基準位置Ｐｃに対応させることができる。
【００５０】
ヘッド位置切換え機構６２は、プリンタケース６０内のプリントヘッド６１の直ぐ前側に設けられている。このヘッド位置切換え機構６２は、プリントヘッド６１をプリント位置と退避位置とに亙って昇降自在に案内する前後１対の縦向きのガイドロッド７０（図６，図７参照）と、プリントヘッド６１を下側のプリント位置と上側の退避位置とに高さ位置を切換えるヘッド昇降機構７１を有する。
【００５１】
ヘッド昇降機構７１は、枢支ピン７２によりプリンタケース６０に水平軸心回りに回転可能に枢着されたクランク部材７３であって、一端部にセクターギヤ７３ａを形成するとともに、他端部に連結レバー部が形成されクランク部材７３と、連結レバー部の端部とプリントヘッド６１に夫々回転可能に連結されたリンク部材７４を有する。ヘッド昇降モータ７５の駆動軸に固着した駆動ギヤ７６とセクターギヤ７３ａとが噛合されている。
【００５２】
ヘッド昇降モータ７５を駆動させて、駆動ギヤ７６がセクターギヤ７３ａの一端側に噛合する場合、図８に示すように、プリントヘッド６１が上側の退避位置に移動する一方、駆動ギヤ７６がセクターギヤ７３ａの他端側に噛合する場合、図９に示すように、プリントヘッド６１が下側のプリント位置に移動する。但し、プリントヘッド６１が退避位置に上昇した場合、後述するパージユニット６３が前側のパージ位置に前進し、プリントヘッド６１が下側からパージされる。
【００５３】
パージユニット６３はボックス状であり、上端部分にヘッドキャップ８０とワイパー８１（図６参照）とが夫々設けられるとともに、その内部に、パージユニット昇降モータ８２と、吸引ポンプ８３と、インク受け部材８４（図６参照）等が設けられている。ヘッドキャップ８０は、プリントヘッド６１のヘッド面６１ａに下側から密着可能なゴム製のキャップに構成され、プリントヘッド６１が退避位置に上昇し、パージユニット６３が前方のパージ位置に移動した状態で、ヘッドキャップ８０をパージユニット昇降モータ６７で上昇させることにより、ヘッドキャップ８０の外周部が多数のインクジェットノズル６１ｂを有するプリントヘッド６１のヘッド面６１ａに下側から密着して蓋をする。
【００５４】
このように、ヘッドキャップ８０でヘッド面６１ａを密閉することにより、プリントを行っていないときには、これら多数のインクジェットノズル６１ｂの乾燥を防止できるととにも、パージが実行される。ここで、ヘッドキャップ８０を上昇させるのではなく、ヘッド昇降モータ７５を駆動させてプリントヘッド６１をヘッドキャップ８０の位置まで下降させることにより、プリントヘッド６１のヘッド面６１ａにヘッドキャップ８０を密着させるようにしてもよい。
【００５５】
パージについて簡単に説明すると、プリントヘッド６１が退避位置に上昇し、パージユニット６３が前方のパージ位置に前進した状態で、パージユニット昇降モータ８２が駆動され、前述したように、ヘッドキャップ８０が上昇してプリントヘッド６１のヘッド面６１ａが密閉された状態で、吸引ポンプ８３の駆動によりヘッドキャップ８０の内部が負圧になり、プリントヘッド６１のインクジェットノズル６１ｂから少量のインクと共に気泡やゴミが吸引され取り除かれる。ワイパー８１は、ゴム製のブレードからなり、プリントヘッド６１のヘッド面６１ａより若干高く設けられている。
【００５６】
移動機構６４について説明すると、プリンタケース６０内の上端部に前後向きの上下２本のガイドレール８７が平行に装着され、これらガイドレール８７にパージユニット６３が前後移動可能に支持されている。ガイドレール８７の右側にパージユニット移動モータ８８が配設され、パージユニット移動モータ８８の出力軸に固着されたピニオン９２が、パージユニット６３の上面に形成されたラック６３ａに噛合している。パージユニット移動モータ８８が駆動されることにより、パージユニット６３は、後方の退避位置（図６参照）と、前方のパージ位置（図１０参照）とに移動される。
【００５７】
パージユニット６３がパージ位置に移動してプリントヘッド６１がパージされた後、パージユニット移動モータ８８によりパージユニット６３が後方の退避位置に移動する際に、ワイパー８１の上端部によりプリントヘッド６１のヘッド面６１ａが払拭され、ヘッド面６１ａに残ったインクが綺麗にクリーニングされる。
【００５８】
ところで、プリントヘッド６１によるプリント途中であっても、所定時間以上インク噴射しない場合には、プリント可能領域以外の所定のフラッシング位置でフラッシング（インクの空噴射）を行い、インクジェットノズル６１ｂの正常化が図られる。そこで、プリントヘッド６１がフラッシング位置に移動した場合、インク受け部材８４がヘッド面６１ａの下側に配置される。このとき、インクジェットノズル６１ｂによりフラッシングされたインクがインク受け部材８４に一旦受けられてから、後述するインク吸収部材６５に排出される。
【００５９】
インク吸収部材６５は、フェルト等からなり、プリンタケース６０内の右側の下端部において、前後方向の全長に亙って配設され、前述したパージやフラッシングされた不要なインクを吸収して貯留するようになっている。ここで、ヘッドキャップ８０を有するパージユニット６３と、吸引ポンプ８３と、パージユニット昇降モータ８２等からパージ機構が構成され、ヘッドキャップ８０を有するパージユニット６３と、パージユニット昇降モータ８２等からキャップ機構が構成されている。
【００６０】
次に、プリント機能付き刺繍ミシン１の制御系について、図１１に基づいて説明する。先ず、ミシン本体２について説明すると、ミシン本体２には、ＣＰＵやＲＯＭ及びＲＡＭ等を有する制御ユニット９０と、各刺繍模様選択スイッチ等の各種操作スイッチ９１と、主軸の回転位相を検出する主軸位相検出センサ９２と、ミシンモータ９３を駆動する駆動回路９４等が設けられている。
【００６１】
枠駆動装置４には、キャリッジ３３のＹ方向位置を検出するＹ方向位置検出センサ９５と、可動ケース２６のＸ方向位置を検出するＸ方向位置検出センサ９６と、Ｙ方向駆動モータ３８を駆動する駆動回路９７と、Ｘ方向駆動モータ５２を駆動する駆動回路９８等が設けられている。更に、プリンタ５には、ＣＰＵやＲＯＭ及びＲＡＭ等を有する制御ユニット１００と、プリントヘッド６１を駆動する駆動回路１０１と、ヘッド昇降モータ７５を駆動する駆動回路１０２と、パージユニット昇降モータ８２を駆動する駆動回路１０３と、パージユニット移動モータ８８を駆動する駆動回路１０４等が設けられている。
【００６２】
枠駆動装置４をミシン本体２に装着した場合、枠駆動装置４の装着部２５ａに設けた雄型のコネクタ２７と、ミシン本体２の被装着部に設けた雌型コネクタ１６とが自動的に接続され、枠駆動装置４は制御ユニット９０から送信される各種の移動制御信号に基づいてキャリッジ３３を移動制御する。プリンタ５をミシン本体２に装着した場合、ミシン本体２に設けられた雌型コネクタ２８と、プリンタ５に設けられた雄型コネクタ６７とが接続され、プリンタ５は制御ユニット９０から送信される各種のプリント制御信号に基づいてプリント制御する。
【００６３】
次に、このように構成されたプリント機能付き刺繍ミシン１の作用及び効果について、説明する。
【００６４】
布保持枠３の第１位置決め凹部２０ｈを枠駆動装置４の位置決め凸部４１ａに係合させて連結し、枠駆動装置４を駆動させながらミシン本体２により刺繍縫いする場合、前述したように縫製基準位置ＨＰｃが刺繍領域基準位置Ｓｃに対応しているため、ミシンモータ９３の駆動による縫針１５の上下動に調時して枠駆動装置４が駆動され、布保持枠３に保持された加工布Ｗに刺繍模様が形成される。この場合、図４に示すように、左下がりの斜線で示す刺繍可能領域に刺繍縫目が形成される。
【００６５】
ところで、布保持枠３の第２位置決め凹部２０ｉを枠駆動装置４の位置決め凸部４１ａに係合させて連結し、プリンタ５により布保持枠３に保持された加工布にプリントする場合、前述したように、プリント基準位置ＰＰｃがプリント領域基準位置Ｐｃに対応している。この場合、図４に示すように、プリント可能領域を左下がり且つ右下がりの斜線で示す。
【００６６】
そこで、図４に示すように、プリントヘッド６１によりＹ方向に向けて、第１プリント走査Ｐｒ１によりプリント可能領域のＹ寸法に亙ってプリントし、第１布送り移動Ｇｒ１によりＸ方向に微小距離だけ布送りする。以降同様にして、第２プリント走査Ｐｒ２、第３プリント走査Ｐｒ３、第４プリント走査Ｐｒ４、・・を実行する途中で、第２布送り移動Ｇｒ２、第３布送り移動Ｇｒ３、第４布送り移動Ｇｒ４、・・を夫々実行する。
【００６７】
この場合、各第１プリント走査Ｐｒ１、第１プリント走査Ｐｒ３、第５プリントＰｒ５、第７プリントＰｒ７においては、プリント開始時に加速されるとともに、プリント終了時には減速されて停止する。しかし、Ｘ方向においては、プリントすることなく、第１布送り移動Ｇｒ１、第２布送り移動Ｇｒ２、第３布送り移動Ｇｒ３、・・を実行するだけなので、各布送り移動に加減速領域を含めることができる。
【００６８】
このように、ベッド部１０と脚柱部１１とアーム部１２とを有し、縫針１５と糸輪捕捉器等からなる縫製手段により、加工布に縫製可能なミシン本体２と、縫製に供する加工布Ｗを保持する布保持枠３と、この布保持枠３を水平面において相互に直交する２方向へ独立に移動させる枠駆動装置４と、この枠駆動装置４により移動される布保持枠３に保持された加工布Ｗにプリントするプリントヘッド６１を有するインクジェット式のプリンタ５とを備えたので、布保持枠３に加工布Ｗを保持させた状態で、その加工布Ｗにミシン本体２により刺繍縫いが可能であり、しかもプリンタ５によりプリントが可能になる。この場合、刺繍縫いするときとプリントするときに、加工布Ｗを布保持枠３から取り外さないため、刺繍縫目に対するプリント位置精度を高めることができる。
【００６９】
更に、枠駆動装置４は、布保持枠３をベッド部１０の長さ方向（左右方向）と平行なＸ方向へ移動させるＸ方向駆動機構４５と、布保持枠３をＸ方向と直交するＹ方向へ移動させるＹ方向駆動機構３０とを有し、プリンタ５のプリントヘッド６１は、複数のインクジェットノズル６１ｂを列状に配列した４色分のノズル列６１ｃ〜６１ｆの方向を夫々Ｘ方向に向けて配設され、プリンタ５はＹ方向駆動機構３０により布保持枠３をＹ方向へ移動させながら加工布Ｗにプリントする場合に、布保持枠３のＸ方向においては脚柱部１１が障害物として存在することから、Ｙ方向におけるプリント可能領域のＹ寸法の方がＸ方向におけるプリント可能領域のＸ寸法よりも長くなっており、プリンタ５はそのプリント可能領域のＹ寸法を、Ｙ方向に布送りしながら一気に往復プリントするため、Ｘ方向にプリントする場合と比べて、プリントヘッド６１をＹ方向への移動を一旦停止させてからＸ方向に布送りさせる布送り回数が少なくなり、プリント処理時間を短縮することができる。
【００７０】
また、Ｙ方向駆動機構３０に有するＹ方向駆動モータ３８はステッピングモータからなり、Ｙ方向駆動モータ３８の回転速度が変化する加減速領域を、布保持枠３の内部の刺繍可能領域のうちのＹ方向の両端部に夫々設け、これら加減速領域においてプリントさせないようにしたので、Ｙ方向におけるプリント可能領域のＹ寸法を加減速領域に応じて長くすることで、Ｘ方向へのプリント可能領域のＸ寸法とＹ方向へのプリント可能領域のＹ寸法とが共に短くなることがなく、布保持枠３に対するプリント可能領域を最大限に設定することができる。
【００７１】
また、プリンタ５は、複数色のインクを噴射可能な複数のノズル列６１ｃ〜６１ｆを前記Ｙ方向に並設させてプリントヘッド６１に設けたので、プリントヘッド６１に設けられた複数色分のノズル列６１ｃ〜６１ｆにより、複数色によるカラープリントが可能になる。
【００７２】
また、プリンタ５は、プリントヘッド６１にパージを行うパージ機構と、プリントヘッド６１のヘッド面６１ａをヘッドキャップ８０を用いて覆うキャップ機構とを有するので、パージ機構によるパージにより、インクジェットノズル６１ｂ内の気泡やゴミを除去できるとともに、プリント処理しない場合に、ヘッドキャップ８０によりヘッド面６１ａが覆われ、インクの乾燥を防止することができる。
【００７３】
また、ミシン本体２とプリンタ５とが一体的に設けられたので、布保持枠３をミシン本体２に着脱したり、プリンタ５に着脱する作業を省略して、布保持枠３を枠駆動装置４に連結した状態で、布保持枠３に保持した加工布に刺繍縫いが可能であり、しかもプリンタ５でプリントが可能になる。
【００７４】
次に、前記実施例の変更形態について説明する。
【００７５】
１〕ミシン本体２に対してプリンタ５を着脱可能に構成し、必要に応じて装着するようにしてもよい。
【００７６】
２〕プリンタ５に、制御ユニット以外に、プリントデータを記憶するプリントデータ記憶メモリや刺繍データを記憶する刺繍データ記憶メモリを設け、プリンタ５を枠駆動装置４に装着可能に構成し、予め作成した刺繍データをプリンタ５から枠駆動装置４に送信しながら、布保持枠３に保持した加工布Ｗにプリントするようにしてもよい。
【００７７】
３〕プリンタ５は黒、シアン等、１色でプリントする単色用であってもよい。
【００７８】
４〕プリンタ５に有するパージユニット６３をＸ方向に移動可能に構成し、プリントヘッド６１を対し位置に上昇させた後、パージユニット６３を左側のパージ位置に移動させ、プリントヘッド６１の下降移動により、ヘッドキャップ８０をヘッド面６１ａに密着させるようにしてもよい。
【００７９】
５〕本発明は、以上説明した実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を付加し、ミシン本体２と布保持枠３とプリンタ５とを備えた種々のプリント機能付き刺繍ミシンに本発明を適用することが可能である。
【００８０】
６〕本発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく、当業者でれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記実施例に種々の変更を付加して実施することができ、本発明はそれらの変更形態をも包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施例に係るプリント機能付き刺繍ミシンの正面図である。
【図２】本発明の実施例に係るプリント機能付き刺繍ミシンの側面図である。
【図３】本発明の実施例に係るプリント機能付き刺繍ミシンの平面図である。
【図４】布保持枠の平面図である。
【図５】布保持枠を装着したときのＸ方向駆動機構とＹ方向駆動機構の平面図である。
【図６】パージユニットが退避位置のときのプリンタの要部横断平面図である。
【図７】ヘッド面の底面図である。
【図８】プリントヘッドが退避位置のときのプリンタの要部縦断正面図である。
【図９】プリントヘッドがプリント位置のときの図８相当図である。
【図１０】パージユニットがパージ位置のときのプリンタの要部横断平面図である。
【図１１】プリント機能付き刺繍ミシンの制御系のブロック図である。
【符号の説明】
【００８２】
１ プリント機能付き刺繍ミシン
２ ミシン本体
３ 布保持枠
４ 輪駆動装置
５ プリンタ
１０ ベッド部
１１ 脚柱部
１２ アーム部
１５ 縫針
３０ Ｙ方向駆動機構
３８ Ｙ矛駆動モータ
４５ Ｘ方向駆動機構
６１ プリントヘッド
６１ａ ヘッド面
６１ｂ インクジェットノズル
６１ｃ マゼンダ用ノズル列
６１ｄ イエロー用ノズル列
６１ｅ シアン用ノズル列
６１ｆ ブラック用ノズル列
６３ パージユニット
８０ ヘッドキャップ
８２ パージユニット昇降モータ
８３ 吸引ポンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミシン本体と布保持枠と枠駆動装置とインクジェット式のプリント装置とを備えたプリント機能付き刺繍ミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、刺繍ミシンは、縫針を下端に装着した針棒を上下動させる針棒上下駆動機構をアーム部に設けるとともに、各種の糸輪捕捉器をベッド部に設けたミシン本体と、縫製に供する加工布を伸張して保持する布保持枠と、布保持枠を連結させて水平面において相互に直交する２方向へ独立に移動させる枠駆動装置等を備えている。特に、家庭用の刺繍ミシンにおいては、ミシン本体のベッド部に枠駆動装置が組込まれているものも実用化されている。
【０００３】
ところで、最近、刺繍ミシンにインクジェット式のプリンタを装備し、枠駆動装置に連結された布保持枠で保持した加工布の上面に、プリンタのプリントヘッドを近接して配置し、枠駆動装置により布保持枠を水平方向へ移動させながら、プリンタにより種々の模様や図形等を加工布にプリント可能に構成してある。
【０００４】
例えば、特開平９−２５６２６０号公報に記載の刺繍ミシンにおいては、２台の刺繍ミシンを備えた多頭ミシンであり、各刺繍ミシンの色換機構に複数の針棒と１つのプリントヘッドを設け、針棒を選択することで、刺繍データに基づいて矩形状の刺繍枠をＸ−Ｙ方向に移動させることで刺繍模様を縫製できるとともに、プリントヘッドを選択することで、プリントデータに基づいて刺繍枠をＸ−Ｙ方向に移動させながら、シアン、マゼンタ、イエローからなるカラープリントを行えるようにしてある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２５６２６０号公報 （第３〜４頁、図２，図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述したように、特開平９−２５６２６０号公報に記載の刺繍ミシンにおいて、矩形状の刺繍枠をＸ方向に駆動するＸ方向駆動機構及びＹ方向に駆動するＹ方向駆動機構が設けられ、Ｘ方向駆動機構のＸ方向駆動モータやＹ方向駆動機構のＹ方向駆動モータは、一般的に、駆動制御が簡単なステッピングモータが採用される。
【０００７】
ステッピングモータを脱調させないように往復回転駆動させる場合、駆動方向を切換えるために回転速度が変化する加減速状態が有り、その加減速状態に対応する加減速領域においてはプリントが乱れることとなる。
【０００８】
前述した刺繍ミシンにおいては、長方形状の刺繍枠の長い方向を、Ｘ方向とＹ方向の何れに設定しているのかが記載されていない。しかし、多頭ミシンであるため、１台の刺繍ヘッドで刺繍可能な刺繍領域にはＸ方向及びＹ方向において夫々制限がある。そこで、プリントさせない加減速領域を刺繍枠の長さ方向（所謂、Ｙ方向）と、これと直交する短い方向（所謂、Ｘ方向との何れに設けるような場合でも、刺繍可能な寸法が短くなり、結果的に、プリント領域が小さくなるという問題がある。
【０００９】
特に、ベッド部と脚柱部とアーム部とを有する家庭用の刺繍ミシンの場合には、ベッド部上の縫針と、脚柱部との間の距離、つまりベッド部の長さ方向と平行な方向（所謂、Ｘ方向）における布保持枠の移動距離が制約されるため、ベッド部上に載置された布保持枠の内部に設定された刺繍可能領域のうち、ベッド部の長さ方向と平行な方向にステッピングモータの加減速領域を設ける場合、その加減速領域においてはプリントが乱れるため、結果としてプリントさせないようにする必要があり、プリント可能領域が大幅に小さくなるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係るプリント機能付き刺繍ミシンは、ベッド部と脚柱部とアーム部とを有し縫製手段により加工布に縫製可能なミシン本体と、縫製に供する加工布を保持する布保持枠と、この布保持枠を水平面において相互に直交する２方向へ独立に移動させる枠駆動装置と、この枠駆動装置により移動される布保持枠に保持された加工布にプリントするプリントヘッドを有するインクジェット式のプリンタとを備えたプリント機能付き刺繍ミシンにおいて、枠駆動装置は、布保持枠をベッド部の長さ方向と平行な第１方向へ移動させる第１駆動機構と、布保持枠を第１方向と直交する第２方向へ移動させる第２駆動機構とを有し、プリンタのプリントヘッドは、複数のインクジェットノズルを列状に配列したノズル列の方向を第１方向に向けて配設され、プリンタは第２駆動機構により布保持枠を第２方向へ移動させながら加工布にプリントするものである。
【００１１】
枠駆動装置は第１駆動機構と第２駆動機構とを備えているので、布保持枠は、第１駆動機構によりベッド部の長さ方向と平行な第１方向へ独立に移動されるとともに、第２駆動機構により第１方向と直交する第２方向へ独立に移動される。この場合、布保持枠の第２方向においては何ら障害となるものが存在しないため、第２方向の移動可能距離は制約されることがない。しかし、布保持枠の第１方向においては脚柱部が障害物として存在するため、第１方向の移動可能距離は脚柱部までの寸法に応じて制約される。
【００１２】
そこで、刺繍可能領域を大きくするために、布保持枠は第１方向に短く且つ第２方向に長い矩形状になる。プリンタのプリントヘッドには、複数のインクジェットノズルを列状に配列したノズル列の方向が第１方向に向けて配設されているため、プリンタは、第２駆動機構により、布保持枠を第２方向へ移動させながら加工布にプリントする。即ち、第２方向における第２プリント可能距離の方が第１方向における第１プリント可能距離よりも長くなっており、プリンタはその第２プリント可能距離を、第２方向に布送りしながら一気に往復プリントする。
【００１３】
請求項２に係るプリント機能付き刺繍ミシンは、請求項１の発明において、前記第２駆動機構に有する駆動モータはステッピングモータからなり、駆動モータの回転速度が変化する加減速領域を、布保持枠の内部の刺繍可能領域のうちの第２方向の両端部に夫々設け、これら加減速領域においてプリントさせないようにしたものである。
【００１４】
この場合、プリントヘッドは、ステッピングモータからなる駆動モータにより第２駆動機構を介して第２方向に移動しながらプリントするに際して、第２プリント可能距離をプリントする毎に、第１方向へ布送りするために、減速させて停止させる一方、布送りさせた後に所定速度まで加速させる加減速領域が必要となり、その加減速領域においてプリントできない。そこで、その加減速領域が布保持枠の内部の刺繍可能領域のうちの、ミシンの脚柱部等により制限を受けない第２方向の両端部に夫々設けられているため、第２プリント可能距離を加減速領域に応じて長くすることで、第１方向への第１プリント可能距離と第２方向への第２プリント可能距離とが共に短くなることはない。
【００１５】
請求項３に係るプリント機能付き刺繍ミシンは、請求項１又は２の発明において、前記プリンタは、複数色のインクを噴射可能な複数のノズル列を前記第２方向に並設させて前記プリントヘッドに設けたものである。この場合、プリントヘッドに設けられた複数色分のノズル列により、カラープリントされる。
【００１６】
請求項４に係るプリント機能付き刺繍ミシンは、請求項１〜３の何れかの発明において、前記プリンタは、プリントヘッドにパージを行うパージ機構と、プリントヘッドのヘッド面をキャップを用いて覆うキャップ機構とを有するものである。この場合、プリントヘッドが所定のパージ位置に移動してから、パージ機構によりパージが実行され、インクジェットノズル内の気泡やゴミが除去されるとともに、プリント処理しない場合には、キャップ機構によりヘッド面がキャップで覆われ、インクの乾燥が防止される。
【００１７】
請求項５に係るプリント機能付き刺繍ミシンは、請求項１〜４の何れかの発明において、前記ミシン本体とプリンタとが一体的に設けられたものである。この場合、布保持枠をミシン本体に着脱したり、プリンタに着脱する作業を省略して、布保持枠を枠駆動装置に連結した状態で、布保持枠に保持した加工布に刺繍縫いでき、しかもプリンタでプリントができる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明によれば、ベッド部と脚柱部とアーム部とを有し縫製手段により加工布に縫製可能なミシン本体と、縫製に供する加工布を保持する布保持枠と、この布保持枠を水平面において相互に直交する２方向へ独立に移動させる枠駆動装置と、この枠駆動装置により移動される布保持枠に保持された加工布にプリントするプリントヘッドを有するインクジェット式のプリンタとを備えたので、布保持枠に加工布を保持させた状態で、その加工布にミシン本体により刺繍縫いが可能であり、しかもプリンタによりプリントが可能になる。この場合、刺繍縫いするときとプリントするときに、加工布を布保持枠から取り外さないため、刺繍縫目に対するプリント位置精度を高めることができる。
【００１９】
更に、枠駆動装置は、布保持枠をベッド部の長さ方向と平行な第１方向へ移動させる第１駆動機構と、布保持枠を第１方向と直交する第２方向へ移動させる第２駆動機構とを有し、プリンタのプリントヘッドは、複数のインクジェットノズルを列状に配列したノズル列の方向を第１方向に向けて配設され、プリンタは第２駆動機構により布保持枠を第２方向へ移動させながら加工布にプリントする場合に、布保持枠の第１方向においては脚柱部が障害物として存在することから、第２方向における第２プリント可能距離の方が第１方向における第１プリント可能距離よりも長くなっており、プリンタはその第２プリント可能距離を、第２方向に布送りしながら一気に往復プリントするため、第１方向にプリントする場合と比べて、プリントヘッドを第２方向への移動を一旦停止させてから第１方向に布送りさせる布送り回数が少なくなり、プリント処理時間を短縮することができる。
【００２０】
請求項２の発明によれば、前記第２駆動機構に有する駆動モータはステッピングモータからなり、駆動モータの回転速度が変化する加減速領域を、布保持枠の内部の刺繍可能領域のうちの第２方向の両端部に夫々設け、これら加減速領域においてプリントさせないようにしたので、第２方向における第２プリント可能距離を加減速領域に応じて長くすることで、第１方向への第１プリント可能距離と第２方向への第２プリント可能距離とが共に短くなることがなく、布保持枠に対するプリント可能領域を最大限に設定することができる。その他請求項１と同様の効果を奏する。
【００２１】
請求項３の発明によれば、前記プリンタは、複数色のインクを噴射可能な複数のノズル列を前記第２方向に並設させて前記プリントヘッドに設けたので、プリントヘッドに設けられた複数色分のノズル列により、複数色によるカラープリントが可能になる。その他請求項１又は２と同様の効果を奏する。
【００２２】
請求項４の発明によれば、前記プリンタは、プリントヘッドにパージを行うパージ機構と、プリントヘッドのヘッド面をキャップを用いて覆うキャップ機構とを有するので、パージ機構によるパージにより、インクジェットノズル内の気泡やゴミを除去できるとともに、プリント処理しない場合に、キャップ機構によりヘッド面がキャップで覆われ、インクの乾燥を防止することができる。その他請求項１〜３の何れかと同様の効果を奏する。
【００２３】
請求項５の発明によれば、前記ミシン本体とプリンタとが一体的に設けられたので、布保持枠をミシン本体に着脱したり、プリンタに着脱する作業を省略して、布保持枠を枠駆動装置に連結した状態で、布保持枠に保持した加工布に刺繍縫いが可能であり、しかもプリンタでプリントが可能になる。その他請求項１〜４の何れかと同様の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本実施形態におけるプリント機能付き刺繍ミシンは、ミシン本体に枠駆動装置とプリンタを一体的に設け、枠駆動装置に連結させた布保持枠に加工布を保持した状態で、布保持枠をＸ方向（第１方向）とＹ方向（第２方向）に移動させながら、刺繍縫いとプリントが可能であり、布保持枠の刺繍可能領域のうちのＹ方向の両端部に、Ｙ方向駆動機構のＹ駆動モータを加速及び減速させるための加減速領域を設けてある。
【実施例】
【００２５】
図１〜図３に示すように、プリント機能付き刺繍ミシン１は、加工布Ｗに縫製が可能なミシン本体２と、縫製に供する加工布Ｗを保持する矩形枠状の布保持枠３と、布保持枠３を着脱可能に連結する枠駆動装置４と、枠駆動装置４で移動される布保持枠３の加工布Ｗにプリント可能なインクジェット式のプリンタ５を備え、ミシン本体２に枠駆動装置４とプリンタ５とが一体的に設けられている。
【００２６】
ミシン本体２について説明すると、図１〜図３に示すように、ベッド部１０と、ベッド部１０の右端部から上方に立設する脚柱部１１と、脚柱部１１の上端部からベッド部１０と対向するように左方へ延びるアーム部１２等から構成されている。
【００２７】
脚柱部１１及びアーム部１２にはミシンモータ（図示略）の駆動力を主軸に伝達する駆動力伝達機構が設けられ、アーム部１２の頭部の内部に、針棒１３を上下動させる針棒上下動機構、上糸を引き上げる天秤（図示略）を駆動する天秤駆動機構、布押え（図示略）を操作レバー１４の操作で昇降させる押え駆動機構等が設けられているが、公知の技術であるため、ここではその詳細な説明を省略する。
【００２８】
ベッド部１０には、図示を省略するが、縫針１５の上下動と調時して縫目を形成する糸輪捕捉器と、ミシンモータからの回転駆動力を糸輪捕捉器に伝達する下軸、縫製終了時に上糸と下糸を切断する糸切り機構などが設けられている。ベッド部１０に形成された被装着部に、後述する枠駆動装置４の装着部２５ａが連結されている。この場合、その被装着部には、枠駆動装置４の装着部２５ａに設けた雄型コネクタ２７に接続可能なメス型コネクタ１６が設けられている。
【００２９】
次に、刺繍縫いに供する加工布を保持する布保持枠３について説明する。
【００３０】
図３，図４に示すように、布保持枠３は平面視にて丸みを有する矩形枠状（略楕円系）であり、略同形状の左側外枠部２０ａと右側外枠部２０ｂとからなる外枠２０と、外枠２０に内嵌される内枠２１とを有する。左側外枠部２０ａには止めネジ２０ｃを有する止めネジ部と、ネジ受け部２０ｄと、後述する枠駆動装置４に解除可能に連結される連結部２０ｅとが設けられ、右側外枠部２０ｂには止めネジ２０ｆを有する止めネジ部と、ネジ受け部２ｇとが設けられている。
【００３１】
ここで、図４に示すように、連結部２０ｅは所定長さを有し、その連結部２０ｅには、２つの第１及び第２位置決め凹部２０ｈ，２０ｉが夫々形成されている。第１位置決め凹部２０ｈを後述する枠駆動装置４の連結レバー４１の位置決め凸部４１ａに係合させることにより、ミシン本体２の縫針１５の位置を基準とした縫製基準位置ＨＰｃ（図３参照）に対する布保持枠３の刺繍領域基準位置Ｓｃ（図４参照）を一致させるようになっており、第２位置決め凹部２０ｉを連結レバー４１の位置決め凸部４１ａに係合せせることにより、プリンタ５のプリントヘッドのプリント基準位置ＰＰｃ（図７参照）に対する布保持枠３のプリント領域基準位置Ｐｃ（図４参照）を一致させるようになっている。
【００３２】
布保持枠３で加工布Ｗを保持する場合には、先ず、左右の外枠部２０ａ，２０ｂの止めネジ２０ｃ，２０ｆを緩めておき、外枠２０の全体に加工布Ｗを載置してセットし、加工布Ｗを挟み込むように内枠２１を外枠２０に上側から押し込むように内嵌させ、加工布Ｗが伸張した状態で、１対の止めネジ２０ｃ，２０ｆを締め付ける。
【００３３】
次に、布保持枠３をＸ方向（左右方向；第１方向に相当する）とＹ方向（前後方向；第２方向に相当する）に夫々独立に移動させる枠駆動装置４について説明する。
【００３４】
図５に示すように、枠駆動装置４は、ミシン本体２のベッド部１０に着脱自在に装着される装着部２５ａが形成された平面視略矩形の本体ケース２５と、本体ケース２５上に左右方向へ移動可能に設けられ、前後方向に長い可動ケース２６に覆われたＹ方向駆動機構３０と、Ｙ方向駆動機構３０を備えた本体ケース２５を左右方向へ駆動するＸ方向駆動機構４５とを備えている。
【００３５】
先ず、Ｙ方向駆動機構３０について説明すると、可動ケース２６の内部に、前後方向に長いガイド軸３１とガイド部材３２が架設され、これらガイド軸３１及びガイド部材３２にキャリッジ３３が前後方向に移動可能に支持されている。可動ケース２６の前後両端部にピニオンギヤ３４，３５が回転可能に枢支され、これら両ピニオンギヤ３４，３５に亙って無端状のタイミングベルト３６が掛け渡されている。
【００３６】
前側のピニオンギヤ３５には同軸状に大径のギヤ３７が固着され、Ｙ方向駆動モータ３８の駆動軸に固着した駆動ギヤ３９がギヤ３７に噛合されている。キャリッジ３３はタイミングベルト３６の一カ所で連結され、Ｙ方向駆動モータ３８の駆動により、これらピニオンギヤ３４，３５とタイミングベルト３６を介してキャリッジ３３が前後方向に移動される。
【００３７】
キャリッジ３３には前後方向に所定長さを有する連結部材４０が固着され、連結部材４０の１個所に連結レバー４１が設けられ、その連結レバー４１の先端部に、布保持枠３の第１及び第２位置決め凹部２０ｈ，２０ｉに択一的に係合する位置決め凸部４１ａが形成されている。それ故、布保持枠３がその連結部２０ｅを介してキャリッジ３３の連結部材４０に取付けられている場合、布保持枠３が前後方向、つまりＹ方向に移動される。
【００３８】
次に、Ｘ方向駆動機構４５について説明すると、本体ケース２５の内部に、左右方向に長いガイド軸４６が配設され、ガイド軸４６に可動体４７の後端部が左右方向に移動自在に支持され、その可動体４７の前端部が可動ケース２６の下側に連結されている。左右両端部にピニオンギヤ４８，４９が回転可能に枢支され、これら両ピニオンギヤ４８，４９に亙って無端状のタイミングベルト５０が掛け渡されている。
【００３９】
右側のピニオンギヤ４９には同軸状に大径のギヤ５１が固着され、Ｘ方向駆動モータ５２の駆動軸に固着した駆動ギヤ５３がギヤ５１に噛合されている。可動体４７はタイミングベルト５０の一カ所に連結され、Ｘ方向駆動モータ５２の駆動により、これらピニオンギヤ４８，４９とタイミングベルト５０及び可動ケース２６（Ｙ方向駆動機構３０）を介して、キャリッジ３３が左右方向に移動される。布保持枠３がその連結部２０ｅを介してキャリッジ３３の連結部材４０に取付けられている場合、布保持枠３が左右方向、つまりＸ方向に移動される。
【００４０】
ここで、枠駆動装置４の装着部２５ａに雄型のコネクタ２７が設けられている。そこで、枠駆動装置４の装着部２５ａをミシン本体２の被装着部に装着した場合、装着部２５ａの雄型のコネクタ２７と被装着部の雌型コネクタ１６とが自動的に接続され、ミシン本体２の制御ユニット９０から駆動モータ３８，５２を駆動するための駆動データが枠駆動装置４に送信されるとともに、枠駆動装置４の位置検出センサ９５，９６からの検出信号が制御ユニット９０に送信される。
【００４１】
ところで、前述したＹ方向駆動モータ３８とＸ方向駆動モータ５２は、夫々ステッピングモータで構成されている。そのため、脱調させないで、これら駆動モータ３８，５２が停止状態から所定回転速度に達するまでには加速時間が必要であり、しかも所定回転速度から停止するまでには減速時間が必要である。即ち、これらの駆動モータ３８，５２には回転開始時と回転停止時には、速度が安定しない加減速状態が存在し、プリント可能領域のうちの加減速状態に対応する加減速領域においては、プリントさせることができず、実際のプリント可能領域は、加減速領域を除いた狭い範囲の領域となる。
【００４２】
布保持枠３のＸ方向においては、脚柱部１１が障害物として存在することから、布保持枠３のＸ方向における移動可能距離は制限されるが、Ｙ方向においては何ら障害となるものが存在しないため、移動可能な距離は制限されない。そこで、図４に示すように、プリント方向をＹ方向向きに設定し、刺繍可能領域のうちのＹ方向の両端部に加減速領域を夫々設けることで、プリント可能領域のＸ寸法を減少させないようにしてある。
【００４３】
即ち、プリント可能領域のＹ寸法は、加減速領域の２倍の距離に対応して減少するが、その減少寸法分だけ、Ｙ方向駆動機構３０のＹ方向移動可能距離と布保持枠３のＹ方向寸法を大きくしてあるため、実際のプリント可能領域のＸ方向寸法とＹ方向寸法の何れもが短縮されることがなく、布保持枠３の大きさに対するプリント可能領域が最大限に確保されている。尚、図４において、符号Ｓｃは刺繍可能領域の中心であって刺繍領域基準位置を示し、符号Ｐｃはプリント可能領域の中心であってプリント領域基準位置を示す。
【００４４】
次に、布保持枠３に保持されている加工布Ｗに、４色のインクを用いてカラープリントするプリンタ５について説明する。
【００４５】
図６，図８〜図１０に示すように、プリンタ５は、ミシン本体２のアーム部１２の後側に固着されたプリンタケース６０の内部に設けられており、下向きに配設されたプリントヘッド６１と、そのプリントヘッド６１を、布保持枠３の加工布Ｗに上側から接近したプリント位置（図９参照）と、このプリント位置から上方へ退避させた退避位置（図８参照）とに亙って切り換えるヘッド位置切換え機構６２と、パージユニット６３と、そのパージユニット６３を前後に移動させる移動機構６４と、排出された不要なインクを吸収するインク吸収部材６５等を有し、プリントヘッド６１に設けた複数のインクジェットノズル６１ｂから４色のインクを噴射して、布保持枠３に保持した加工布Ｗにカラープリント可能になっている。
【００４６】
先ず、下向きに配設されたプリントヘッド６１について説明する。但し、このプリントヘッド６１は、一般的に使用されているインクジェット式のカラープリントヘッドであるため、簡単に説明するものとする。プリントヘッド６１は、図６に示すように、プリンタケース６０内の略前半部分に上下動可能に設けられている。
【００４７】
プリントヘッド６１のヘッド面６１ａには、図７に示すように、マゼンダ(M) 、イエロー(Y) 、シアン(C) 、ブラック(B) の４色分のインクを噴射可能な４つのノズル列６１ｃ〜６１ｆが、Ｙ方向に並設されている。ここでは、詳しく図示しないが、各ノズル列６１ｃ〜６１ｆには、所定個数（例えば、７５個）のインクジェットノズル６１ｂが千鳥状にＸ方向に向けて配列されている。各インクジェットノズル６１ｂに圧電セラミックアクチュエータが設けられ、制御ユニット１００からプリント駆動信号を受けた圧電セラミックアクチュエータが撓むことにより、そのインクジェットノズル６１ｂから微量のインクが下向きに噴射され、プリントされる。
【００４８】
ここで、図７に示す符号ＰＰｃは、プリントヘッド６１のプリント基準位置を示す。プリントヘッド６１の上側に、マゼンダ(M) 、イエロー(Y) 、シアン(C) 、ブラック(B) のインクを貯留した４つのインクカートリッジ（図示略）を収容するカートリッジケース６６が設けられ、消耗したインクのインクカートリッジだけを個別に交換可能になっている。尚、プリントヘッド６１として、圧電セラミックアクチュエータタイプ以外の各種のプリントヘッド６１を採用するようにしてもよい。
【００４９】
図５に示すように、縫針１５により刺繍縫いするときの縫製基準位置ＨＰｃと、プリントヘッド６１によりプリントするときのプリント基準位置ＰＰｃとは、距離Ｌだけ異なっているが、前述した第１位置決め凹部２０ｈと第２位置決め凹部２０ｉとの離隔距離をＬに設定することで、第１位置決め凹部２０ｈにより縫製基準位置ＨＰｃを刺繍領域基準位置Ｓｃに対応させることができ、第２位置決め凹部２０ｉによりプリント基準位置ＰＰｃをプリント領域基準位置Ｐｃに対応させることができる。
【００５０】
ヘッド位置切換え機構６２は、プリンタケース６０内のプリントヘッド６１の直ぐ前側に設けられている。このヘッド位置切換え機構６２は、プリントヘッド６１をプリント位置と退避位置とに亙って昇降自在に案内する前後１対の縦向きのガイドロッド７０（図６，図７参照）と、プリントヘッド６１を下側のプリント位置と上側の退避位置とに高さ位置を切換えるヘッド昇降機構７１を有する。
【００５１】
ヘッド昇降機構７１は、枢支ピン７２によりプリンタケース６０に水平軸心回りに回転可能に枢着されたクランク部材７３であって、一端部にセクターギヤ７３ａを形成するとともに、他端部に連結レバー部が形成されクランク部材７３と、連結レバー部の端部とプリントヘッド６１に夫々回転可能に連結されたリンク部材７４を有する。ヘッド昇降モータ７５の駆動軸に固着した駆動ギヤ７６とセクターギヤ７３ａとが噛合されている。
【００５２】
ヘッド昇降モータ７５を駆動させて、駆動ギヤ７６がセクターギヤ７３ａの一端側に噛合する場合、図８に示すように、プリントヘッド６１が上側の退避位置に移動する一方、駆動ギヤ７６がセクターギヤ７３ａの他端側に噛合する場合、図９に示すように、プリントヘッド６１が下側のプリント位置に移動する。但し、プリントヘッド６１が退避位置に上昇した場合、後述するパージユニット６３が前側のパージ位置に前進し、プリントヘッド６１が下側からパージされる。
【００５３】
パージユニット６３はボックス状であり、上端部分にヘッドキャップ８０とワイパー８１（図６参照）とが夫々設けられるとともに、その内部に、パージユニット昇降モータ８２と、吸引ポンプ８３と、インク受け部材８４（図６参照）等が設けられている。ヘッドキャップ８０は、プリントヘッド６１のヘッド面６１ａに下側から密着可能なゴム製のキャップに構成され、プリントヘッド６１が退避位置に上昇し、パージユニット６３が前方のパージ位置に移動した状態で、ヘッドキャップ８０をパージユニット昇降モータ６７で上昇させることにより、ヘッドキャップ８０の外周部が多数のインクジェットノズル６１ｂを有するプリントヘッド６１のヘッド面６１ａに下側から密着して蓋をする。
【００５４】
このように、ヘッドキャップ８０でヘッド面６１ａを密閉することにより、プリントを行っていないときには、これら多数のインクジェットノズル６１ｂの乾燥を防止できるととにも、パージが実行される。ここで、ヘッドキャップ８０を上昇させるのではなく、ヘッド昇降モータ７５を駆動させてプリントヘッド６１をヘッドキャップ８０の位置まで下降させることにより、プリントヘッド６１のヘッド面６１ａにヘッドキャップ８０を密着させるようにしてもよい。
【００５５】
パージについて簡単に説明すると、プリントヘッド６１が退避位置に上昇し、パージユニット６３が前方のパージ位置に前進した状態で、パージユニット昇降モータ８２が駆動され、前述したように、ヘッドキャップ８０が上昇してプリントヘッド６１のヘッド面６１ａが密閉された状態で、吸引ポンプ８３の駆動によりヘッドキャップ８０の内部が負圧になり、プリントヘッド６１のインクジェットノズル６１ｂから少量のインクと共に気泡やゴミが吸引され取り除かれる。ワイパー８１は、ゴム製のブレードからなり、プリントヘッド６１のヘッド面６１ａより若干高く設けられている。
【００５６】
移動機構６４について説明すると、プリンタケース６０内の上端部に前後向きの上下２本のガイドレール８７が平行に装着され、これらガイドレール８７にパージユニット６３が前後移動可能に支持されている。ガイドレール８７の右側にパージユニット移動モータ８８が配設され、パージユニット移動モータ８８の出力軸に固着されたピニオン９２が、パージユニット６３の上面に形成されたラック６３ａに噛合している。パージユニット移動モータ８８が駆動されることにより、パージユニット６３は、後方の退避位置（図６参照）と、前方のパージ位置（図１０参照）とに移動される。
【００５７】
パージユニット６３がパージ位置に移動してプリントヘッド６１がパージされた後、パージユニット移動モータ８８によりパージユニット６３が後方の退避位置に移動する際に、ワイパー８１の上端部によりプリントヘッド６１のヘッド面６１ａが払拭され、ヘッド面６１ａに残ったインクが綺麗にクリーニングされる。
【００５８】
ところで、プリントヘッド６１によるプリント途中であっても、所定時間以上インク噴射しない場合には、プリント可能領域以外の所定のフラッシング位置でフラッシング（インクの空噴射）を行い、インクジェットノズル６１ｂの正常化が図られる。そこで、プリントヘッド６１がフラッシング位置に移動した場合、インク受け部材８４がヘッド面６１ａの下側に配置される。このとき、インクジェットノズル６１ｂによりフラッシングされたインクがインク受け部材８４に一旦受けられてから、後述するインク吸収部材６５に排出される。
【００５９】
インク吸収部材６５は、フェルト等からなり、プリンタケース６０内の右側の下端部において、前後方向の全長に亙って配設され、前述したパージやフラッシングされた不要なインクを吸収して貯留するようになっている。ここで、ヘッドキャップ８０を有するパージユニット６３と、吸引ポンプ８３と、パージユニット昇降モータ８２等からパージ機構が構成され、ヘッドキャップ８０を有するパージユニット６３と、パージユニット昇降モータ８２等からキャップ機構が構成されている。
【００６０】
次に、プリント機能付き刺繍ミシン１の制御系について、図１１に基づいて説明する。先ず、ミシン本体２について説明すると、ミシン本体２には、ＣＰＵやＲＯＭ及びＲＡＭ等を有する制御ユニット９０と、各刺繍模様選択スイッチ等の各種操作スイッチ９１と、主軸の回転位相を検出する主軸位相検出センサ９２と、ミシンモータ９３を駆動する駆動回路９４等が設けられている。
【００６１】
枠駆動装置４には、キャリッジ３３のＹ方向位置を検出するＹ方向位置検出センサ９５と、可動ケース２６のＸ方向位置を検出するＸ方向位置検出センサ９６と、Ｙ方向駆動モータ３８を駆動する駆動回路９７と、Ｘ方向駆動モータ５２を駆動する駆動回路９８等が設けられている。更に、プリンタ５には、ＣＰＵやＲＯＭ及びＲＡＭ等を有する制御ユニット１００と、プリントヘッド６１を駆動する駆動回路１０１と、ヘッド昇降モータ７５を駆動する駆動回路１０２と、パージユニット昇降モータ８２を駆動する駆動回路１０３と、パージユニット移動モータ８８を駆動する駆動回路１０４等が設けられている。
【００６２】
枠駆動装置４をミシン本体２に装着した場合、枠駆動装置４の装着部２５ａに設けた雄型のコネクタ２７と、ミシン本体２の被装着部に設けた雌型コネクタ１６とが自動的に接続され、枠駆動装置４は制御ユニット９０から送信される各種の移動制御信号に基づいてキャリッジ３３を移動制御する。プリンタ５をミシン本体２に装着した場合、ミシン本体２に設けられた雌型コネクタ２８と、プリンタ５に設けられた雄型コネクタ６７とが接続され、プリンタ５は制御ユニット９０から送信される各種のプリント制御信号に基づいてプリント制御する。
【００６３】
次に、このように構成されたプリント機能付き刺繍ミシン１の作用及び効果について、説明する。
【００６４】
布保持枠３の第１位置決め凹部２０ｈを枠駆動装置４の位置決め凸部４１ａに係合させて連結し、枠駆動装置４を駆動させながらミシン本体２により刺繍縫いする場合、前述したように縫製基準位置ＨＰｃが刺繍領域基準位置Ｓｃに対応しているため、ミシンモータ９３の駆動による縫針１５の上下動に調時して枠駆動装置４が駆動され、布保持枠３に保持された加工布Ｗに刺繍模様が形成される。この場合、図４に示すように、左下がりの斜線で示す刺繍可能領域に刺繍縫目が形成される。
【００６５】
ところで、布保持枠３の第２位置決め凹部２０ｉを枠駆動装置４の位置決め凸部４１ａに係合させて連結し、プリンタ５により布保持枠３に保持された加工布にプリントする場合、前述したように、プリント基準位置ＰＰｃがプリント領域基準位置Ｐｃに対応している。この場合、図４に示すように、プリント可能領域を左下がり且つ右下がりの斜線で示す。
【００６６】
そこで、図４に示すように、プリントヘッド６１によりＹ方向に向けて、第１プリント走査Ｐｒ１によりプリント可能領域のＹ寸法に亙ってプリントし、第１布送り移動Ｇｒ１によりＸ方向に微小距離だけ布送りする。以降同様にして、第２プリント走査Ｐｒ２、第３プリント走査Ｐｒ３、第４プリント走査Ｐｒ４、・・を実行する途中で、第２布送り移動Ｇｒ２、第３布送り移動Ｇｒ３、第４布送り移動Ｇｒ４、・・を夫々実行する。
【００６７】
この場合、各第１プリント走査Ｐｒ１、第１プリント走査Ｐｒ３、第５プリントＰｒ５、第７プリントＰｒ７においては、プリント開始時に加速されるとともに、プリント終了時には減速されて停止する。しかし、Ｘ方向においては、プリントすることなく、第１布送り移動Ｇｒ１、第２布送り移動Ｇｒ２、第３布送り移動Ｇｒ３、・・を実行するだけなので、各布送り移動に加減速領域を含めることができる。
【００６８】
このように、ベッド部１０と脚柱部１１とアーム部１２とを有し、縫針１５と糸輪捕捉器等からなる縫製手段により、加工布に縫製可能なミシン本体２と、縫製に供する加工布Ｗを保持する布保持枠３と、この布保持枠３を水平面において相互に直交する２方向へ独立に移動させる枠駆動装置４と、この枠駆動装置４により移動される布保持枠３に保持された加工布Ｗにプリントするプリントヘッド６１を有するインクジェット式のプリンタ５とを備えたので、布保持枠３に加工布Ｗを保持させた状態で、その加工布Ｗにミシン本体２により刺繍縫いが可能であり、しかもプリンタ５によりプリントが可能になる。この場合、刺繍縫いするときとプリントするときに、加工布Ｗを布保持枠３から取り外さないため、刺繍縫目に対するプリント位置精度を高めることができる。
【００６９】
更に、枠駆動装置４は、布保持枠３をベッド部１０の長さ方向（左右方向）と平行なＸ方向へ移動させるＸ方向駆動機構４５と、布保持枠３をＸ方向と直交するＹ方向へ移動させるＹ方向駆動機構３０とを有し、プリンタ５のプリントヘッド６１は、複数のインクジェットノズル６１ｂを列状に配列した４色分のノズル列６１ｃ〜６１ｆの方向を夫々Ｘ方向に向けて配設され、プリンタ５はＹ方向駆動機構３０により布保持枠３をＹ方向へ移動させながら加工布Ｗにプリントする場合に、布保持枠３のＸ方向においては脚柱部１１が障害物として存在することから、Ｙ方向におけるプリント可能領域のＹ寸法の方がＸ方向におけるプリント可能領域のＸ寸法よりも長くなっており、プリンタ５はそのプリント可能領域のＹ寸法を、Ｙ方向に布送りしながら一気に往復プリントするため、Ｘ方向にプリントする場合と比べて、プリントヘッド６１をＹ方向への移動を一旦停止させてからＸ方向に布送りさせる布送り回数が少なくなり、プリント処理時間を短縮することができる。
【００７０】
また、Ｙ方向駆動機構３０に有するＹ方向駆動モータ３８はステッピングモータからなり、Ｙ方向駆動モータ３８の回転速度が変化する加減速領域を、布保持枠３の内部の刺繍可能領域のうちのＹ方向の両端部に夫々設け、これら加減速領域においてプリントさせないようにしたので、Ｙ方向におけるプリント可能領域のＹ寸法を加減速領域に応じて長くすることで、Ｘ方向へのプリント可能領域のＸ寸法とＹ方向へのプリント可能領域のＹ寸法とが共に短くなることがなく、布保持枠３に対するプリント可能領域を最大限に設定することができる。
【００７１】
また、プリンタ５は、複数色のインクを噴射可能な複数のノズル列６１ｃ〜６１ｆを前記Ｙ方向に並設させてプリントヘッド６１に設けたので、プリントヘッド６１に設けられた複数色分のノズル列６１ｃ〜６１ｆにより、複数色によるカラープリントが可能になる。
【００７２】
また、プリンタ５は、プリントヘッド６１にパージを行うパージ機構と、プリントヘッド６１のヘッド面６１ａをヘッドキャップ８０を用いて覆うキャップ機構とを有するので、パージ機構によるパージにより、インクジェットノズル６１ｂ内の気泡やゴミを除去できるとともに、プリント処理しない場合に、ヘッドキャップ８０によりヘッド面６１ａが覆われ、インクの乾燥を防止することができる。
【００７３】
また、ミシン本体２とプリンタ５とが一体的に設けられたので、布保持枠３をミシン本体２に着脱したり、プリンタ５に着脱する作業を省略して、布保持枠３を枠駆動装置４に連結した状態で、布保持枠３に保持した加工布に刺繍縫いが可能であり、しかもプリンタ５でプリントが可能になる。
【００７４】
次に、前記実施例の変更形態について説明する。
【００７５】
１〕ミシン本体２に対してプリンタ５を着脱可能に構成し、必要に応じて装着するようにしてもよい。
【００７６】
２〕プリンタ５に、制御ユニット以外に、プリントデータを記憶するプリントデータ記憶メモリや刺繍データを記憶する刺繍データ記憶メモリを設け、プリンタ５を枠駆動装置４に装着可能に構成し、予め作成した刺繍データをプリンタ５から枠駆動装置４に送信しながら、布保持枠３に保持した加工布Ｗにプリントするようにしてもよい。
【００７７】
３〕プリンタ５は黒、シアン等、１色でプリントする単色用であってもよい。
【００７８】
４〕プリンタ５に有するパージユニット６３をＸ方向に移動可能に構成し、プリントヘッド６１を対し位置に上昇させた後、パージユニット６３を左側のパージ位置に移動させ、プリントヘッド６１の下降移動により、ヘッドキャップ８０をヘッド面６１ａに密着させるようにしてもよい。
【００７９】
５〕本発明は、以上説明した実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を付加し、ミシン本体２と布保持枠３とプリンタ５とを備えた種々のプリント機能付き刺繍ミシンに本発明を適用することが可能である。
【００８０】
６〕本発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく、当業者でれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記実施例に種々の変更を付加して実施することができ、本発明はそれらの変更形態をも包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施例に係るプリント機能付き刺繍ミシンの正面図である。
【図２】本発明の実施例に係るプリント機能付き刺繍ミシンの側面図である。
【図３】本発明の実施例に係るプリント機能付き刺繍ミシンの平面図である。
【図４】布保持枠の平面図である。
【図５】布保持枠を装着したときのＸ方向駆動機構とＹ方向駆動機構の平面図である。
【図６】パージユニットが退避位置のときのプリンタの要部横断平面図である。
【図７】ヘッド面の底面図である。
【図８】プリントヘッドが退避位置のときのプリンタの要部縦断正面図である。
【図９】プリントヘッドがプリント位置のときの図８相当図である。
【図１０】パージユニットがパージ位置のときのプリンタの要部横断平面図である。
【図１１】プリント機能付き刺繍ミシンの制御系のブロック図である。
【符号の説明】
【００８２】
１ プリント機能付き刺繍ミシン
２ ミシン本体
３ 布保持枠
４ 輪駆動装置
５ プリンタ
１０ ベッド部
１１ 脚柱部
１２ アーム部
１５ 縫針
３０ Ｙ方向駆動機構
３８ Ｙ矛駆動モータ
４５ Ｘ方向駆動機構
６１ プリントヘッド
６１ａ ヘッド面
６１ｂ インクジェットノズル
６１ｃ マゼンダ用ノズル列
６１ｄ イエロー用ノズル列
６１ｅ シアン用ノズル列
６１ｆ ブラック用ノズル列
６３ パージユニット
８０ ヘッドキャップ
８２ パージユニット昇降モータ
８３ 吸引ポンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッド部と脚柱部とアーム部とを有し縫製手段により加工布に縫製可能なミシン本体と、縫製に供する加工布を保持する布保持枠と、この布保持枠を水平面において相互に直交する２方向へ独立に移動させる枠駆動装置と、この枠駆動装置により移動される布保持枠に保持された加工布にプリントするプリントヘッドを有するインクジェット式のプリンタとを備えたプリント機能付き刺繍ミシンにおいて、
前記枠駆動装置は、前記布保持枠を前記ベッド部の長さ方向と平行な第１方向へ移動させる第１駆動機構と、前記布保持枠を第１方向と直交する第２方向へ移動させる第２駆動機構とを有し、
前記プリンタのプリントヘッドは、複数のインクジェットノズルを列状に配列したノズル列の方向を前記第１方向に向けて配設され、
前記プリンタは前記第２駆動機構により布保持枠を第２方向へ移動させながら加工布にプリントすることを特徴とするプリント機能付き刺繍ミシン。
【請求項２】
前記第２駆動機構に有する駆動モータはステッピングモータからなり、前記駆動モータの回転速度が変化する加減速領域を、前記布保持枠の内部の刺繍可能領域のうちの前記第２方向の両端部に夫々設け、これら加減速領域においてプリントさせないようにしたことを特徴とする請求項２に記載のプリント機能付き刺繍ミシン。
【請求項３】
前記プリンタは、複数色のインクを噴射可能な複数のノズル列を前記第２方向に並設させて前記プリントヘッドに設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント機能付き刺繍ミシン。
【請求項４】
前記プリンタは、プリントヘッドにパージを行うパージ機構と、プリントヘッドのヘッド面をキャップを用いて覆うキャップ機構とを有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のプリント機能付き刺繍ミシン。
【請求項５】
前記ミシン本体とプリンタとが一体的に設けられたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のプリント機能付き刺繍ミシン。
【請求項１】
ベッド部と脚柱部とアーム部とを有し縫製手段により加工布に縫製可能なミシン本体と、縫製に供する加工布を保持する布保持枠と、この布保持枠を水平面において相互に直交する２方向へ独立に移動させる枠駆動装置と、この枠駆動装置により移動される布保持枠に保持された加工布にプリントするプリントヘッドを有するインクジェット式のプリンタとを備えたプリント機能付き刺繍ミシンにおいて、
前記枠駆動装置は、前記布保持枠を前記ベッド部の長さ方向と平行な第１方向へ移動させる第１駆動機構と、前記布保持枠を第１方向と直交する第２方向へ移動させる第２駆動機構とを有し、
前記プリンタのプリントヘッドは、複数のインクジェットノズルを列状に配列したノズル列の方向を前記第１方向に向けて配設され、
前記プリンタは前記第２駆動機構により布保持枠を第２方向へ移動させながら加工布にプリントすることを特徴とするプリント機能付き刺繍ミシン。
【請求項２】
前記第２駆動機構に有する駆動モータはステッピングモータからなり、前記駆動モータの回転速度が変化する加減速領域を、前記布保持枠の内部の刺繍可能領域のうちの前記第２方向の両端部に夫々設け、これら加減速領域においてプリントさせないようにしたことを特徴とする請求項２に記載のプリント機能付き刺繍ミシン。
【請求項３】
前記プリンタは、複数色のインクを噴射可能な複数のノズル列を前記第２方向に並設させて前記プリントヘッドに設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント機能付き刺繍ミシン。
【請求項４】
前記プリンタは、プリントヘッドにパージを行うパージ機構と、プリントヘッドのヘッド面をキャップを用いて覆うキャップ機構とを有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のプリント機能付き刺繍ミシン。
【請求項５】
前記ミシン本体とプリンタとが一体的に設けられたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のプリント機能付き刺繍ミシン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−２３６３９８（Ｐ２００７−２３６３９８Ａ）
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−９８１１２（Ｐ２００４−９８１１２）
【出願日】平成１６年３月３０日（２００４．３．３０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年３月３０日（２００４．３．３０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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