JP2023098053A - ミシン及び下糸判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】縫製条件によらず、従来よりも下糸切れ及び下糸絡み不良を精度よく検出可能なミシン及び下糸判定方法を提供すること。【解決手段】ミシンは、針棒、針棒上下動機構、釜、釜機構、張力検出器、回転検出器、及び下糸判定部を備える。針棒は、上糸を挿通する縫針を装着する。針棒上下動機構は、針棒を上下動する。釜は、針棒の下方に設け、下糸を巻回したボビンを回動可能に収容する。釜機構は、針棒の上下動と同期して釜を回動し、縫針に挿通する環状の上糸を捕捉して下糸と絡め取ることで縫目を形成する。張力検出器は、上糸又は下糸の張力を検出する。回転検出器は、ボビンの回転の有無を検出する。下糸判定部は、張力検出器の検出した張力が閾値よりも大きいか否かと、回転検出器の検出結果とに基づき、縫目に対する下糸の有無を判定する（Ｓ３～Ｓ７、Ｓ１１～Ｓ１９）。【選択図】図９

Description

本発明は、ミシン及び下糸判定方法に関する。

特許文献１のミシンは、下糸の張力を検出する下糸張力センサを備え、縫製中の下糸の張力に基づき、下糸切れが発生しているか否かを判定する。

特開平１０－３３８６８号公報

上記ミシンは、縫製条件によっては、下糸切れを精度よく検出できない場合がある。

本発明の目的は、縫製条件によらず、従来よりも下糸切れ及び下糸絡み不良を精度よく検出可能なミシン及び下糸判定方法を提供することである。

請求項１のミシンは、上糸を挿通する縫針を装着する針棒と、前記針棒を上下動する針棒上下動機構と、前記針棒の下方に設け、下糸を巻回したボビンを回動可能に収容する釜と、前記針棒の上下動と同期して前記釜を回動し、前記縫針に挿通する環状の前記上糸を捕捉して前記下糸と絡め取ることで縫目を形成する釜機構と、前記上糸又は前記下糸の張力を検出する張力検出器と、前記ボビンの動作の有無を検出する動作検出器と、前記張力検出器の検出した前記張力が閾値よりも大きいか否かと、前記動作検出器の検出結果とに基づき、前記縫目に対する前記下糸の有無を判定する下糸判定部とを備える。請求項１のミシンは、張力検出器の検出した張力が閾値よりも大きいか否かと、動作検出器の検出結果とに基づき、縫目に対する下糸の有無を判定するので、張力検出器のみを用いて判定する装置に比べ、的確に縫目に対する下糸の有無を判定できる。

請求項２のミシンの前記下糸判定部は、前記動作検出器が、前記ボビンの前記動作が無いと検出し、且つ、前記張力検出器の検出した前記張力が前記閾値である第一閾値より大きい時、前記縫目に対する前記下糸は有ると判定し、前記動作検出器が、前記ボビンの前記動作が無いと検出し、且つ、前記張力検出器の検出した前記張力が前記第一閾値以下である時、前記縫目に対する前記下糸は無いと判定する。請求項２のミシンは、ボビンの動作が無いと検出された場合でも、張力検出器が検出する張力が第一閾値よりも大きい時には、縫目に対する下糸を有りと判定できる。ミシンは、ボビンの動作は一時的に停止しているが、下糸が上糸に絡んでいると考えられる状況で、縫目に対する下糸無しと判定することを回避できる。

請求項３のミシンの前記下糸判定部は、前記張力検出器の検出した前記張力が前記閾値である第二閾値以下であり、且つ、前記動作検出器が、前記ボビンの前記動作が無いと検出した時、前記縫目に対する前記下糸は無いと判定し、前記張力検出器の検出した前記張力が前記第二閾値以下であり、且つ、前記動作検出器が、前記ボビンの前記動作が有ると検出した時、前記縫目に対する前記下糸は有ると判定する。請求項３のミシンは、張力検出器が検出する張力が第二閾値以下であっても、ボビンの動作が有る時には、縫目に対する下糸を有りと判定できる。ミシンは、張力が比較的小さいが、ボビンは動作し続けており、下糸が上糸に絡んでいると考えられる状況で、縫目に対する下糸無しと判定することを回避できる。

請求項４のミシンの前記下糸判定部は、縫製開始から所定針数縫製する迄の第一縫製期間と、前記第一縫製期間に続く第二縫製期間とで、互いに異なる前記閾値を用いて判定する。請求項４のミシンは、第一縫製期間と、第二縫製期間とで閾値を変更することで、第一縫製期間と、第二縫製期間との各々に適した閾値を用いて縫目に対する下糸の有無を判定できる。

請求項５のミシンの前記下糸判定部は、回数閾値以上連続して前記張力検出器の前記検出結果が前記閾値以下となり、且つ、前記動作検出器が前記ボビンの前記動作が無いと検出した場合に下糸切れと判定する。請求項５のミシンは、縫目に対する下糸の有無に基づき、下糸切れを判定できる。

請求項６のミシンの前記下糸判定部は、縫製済み針数に対する、前記張力検出器の前記検出結果が前記閾値以下となる割合が割合閾値以上であり、且つ、前記動作検出器が前記ボビンの前記動作が無いと検出した場合に、前記縫目に対する前記下糸は無いと判定する。請求項６のミシンは、張力検出器の特異値に基づき縫目に対する下糸の有無を誤判定することを回避できる。

請求項７のミシンは、前記縫目の針数と、前記閾値との組合せを記憶する記憶部を更に備え、前記下糸判定部は、前記記憶部に記憶した前記組合せに基づき、前記針数に応じた前記閾値を用いて判定を行う。請求項７のミシンは、針数を考慮した閾値を用いて縫目に対する下糸の有無を判定できる。

請求項８のミシンの前記下糸判定部は、前記針棒の上下動の一周期の内の、前記縫目の針数に応じた時機に取得した前記張力検出器の検出した前記張力を用いて判定を行う。請求項８のミシンは、針数に依らず同じ時期に取得した張力検出器の検出した張力を用いて縫目に対する下糸の有無を判定する場合に比べ、針数に応じた縫目の影響を考慮して縫目に対する下糸の有無を判定できる。

請求項９のミシンの前記下糸判定部は、前記針棒の上下動の一周期に対する、前記張力検出器が前記検出結果を取得する時機の頻度を、前記縫目の針数に応じて変更して、前記張力検出器の検出した前記張力を用いて判定を行う。請求項９のミシンは、針数に依らず同じ頻度で取得した張力検出器の検出した張力を用いて縫目に対する下糸の有無を判定する場合に比べ、針数に応じた縫目の影響を考慮して縫目に対する下糸の有無を判定できる。

請求項１０のミシンは、前記釜が前記下糸と絡めた前記上糸を引上げる天秤を更に備え、前記張力検出器は、前記上糸の前記張力を検出し、前記下糸判定部は、前記天秤が前記上糸を引上げる天秤引上期間、及び前記釜が前記上糸を捕捉する釜補足期間の何れかの前記時機の前記張力検出器の前記検出結果が前記閾値よりも大きいか否かと、前記動作検出器の前記検出結果とに基づき、前記縫目に対する前記下糸の有無を判定する。請求項１０のミシンは、天秤引上期間又は釜補足期間に検出された上糸の張力に基づき、縫目に対する下糸の有無を判定できる。天秤引上期間又は釜補足期間は、天秤引上期間と釜補足期間との間の期間に比べ、上糸の張力が大きいので、上糸の張力が比較的小さい期間に下糸判定部による判定を行う場合に比べ、誤判定することを回避できる。

請求項１１のミシンの前記動作検出器は、前記ボビンの回転の有無を検出する。請求項１１のミシンは、ボビンの回転有無の検出結果をもってボビン動作の有無を検出できる。

請求項１２のミシンの前記動作検出器は前記ボビンに巻回された前記下糸の量の変化の有無を検出する。請求項１２のミシンは、ボビンに巻回された下糸の量の変化の有無検出結果をもってボビン動作の有無を検出できる。

請求項１３の下糸判定方法は、上糸を挿通する縫針を装着する針棒と、前記針棒を上下動する針棒上下動機構と、前記針棒の下方に設け、下糸を巻回したボビンを回動可能に収容する釜と、前記針棒の上下動と同期して前記釜を回動し、前記縫針に挿通する環状の前記上糸を捕捉して前記下糸と絡め取ることで縫目を形成する釜機構と、前記上糸又は前記下糸の張力を検出する張力検出器と、前記ボビンの動作の有無を検出する動作検出器とを備えたミシンの制御部が実行する下糸判定方法であって、前記張力検出器の検出した前記張力が閾値よりも大きいか否かと、前記動作検出器の検出結果とに基づき、前記縫目に対する前記下糸の有無を判定する下糸判定工程を含む。請求項１３の下糸判定方法を実行した場合、ミシンは、張力検出器の検出した張力が閾値よりも大きいか否かと、動作検出器の検出結果とに基づき、縫目に対する下糸の有無を判定するので、張力検出器のみを用いて判定する装置に比べ、縫目に対する下糸の有無を的確に判定できる。

ミシン１と編集装置８とを含む縫製システム１０の斜視図。 前端部７の部分拡大図。 張力検出器１８の斜視図。 釜４９が上糸５５を捕捉する流れを示す概念図。 ミシン１及び編集装置８の電気ブロック図。 閾値設定処理の流れ図。 縫製データ３０と、縫製データ３０とに基づき形成される縫目の概念図。 上糸５５の張力Ｄ１、針先の上下位置Ｄ２、上軸角の関係を示す図表。 縫製処理の流れ図。 具体例Ｄ３、Ｄ４における第一縫製時期の針数Ｎと上糸５５の張力との関係を示すグラフ。 （Ａ）は具体例Ｄ５における第二縫製時期の針数Ｎと上軸２２の回転数との関係を表すグラフであり、（Ｂ）は具体例Ｄ５における第二縫製時期の針数Ｎと、釜補足期間に検出した上糸５５の張力との関係を表すグラフであり、（Ｃ）は具体例Ｄ５における第二縫製時期の針数Ｎと、天秤引上期間に検出した上糸５５の張力との関係を表すグラフである。 （Ａ）は具体例Ｄ６における第二縫製時期の針数Ｎと上軸２２の回転数との関係を表すグラフであり、（Ｂ）は具体例Ｄ６における第二縫製時期の針数Ｎと、釜補足期間に検出した上糸５５の張力との関係を表すグラフであり、（Ｃ）は具体例Ｄ６における第二縫製時期の針数Ｎと、天秤引上期間に検出した上糸５５の張力との関係を表すグラフである。 変形例の縫製処理の流れ図。

図面を参照し本発明の実施形態を説明する。以下説明は図中に矢印で示す左右、前後、上下を使用する。図１を参照し縫製システム１０を説明する。縫製システム１０はミシン１と編集装置８を含む。編集装置８は携行可能な端末であり、ミシン１と接続する。編集装置８はミシン１以外のミシンとも接続してもよいし、複数のミシンと接続してもよい。編集装置８は縫製物（例えば、図４の布６９）に形成する縫目に関する縫製データを編集する。編集装置８は縫製データをミシン１に出力する。ミシン１は編集装置８が出力した縫製データに基づき布６９に縫目を形成するパターン縫いを行う。

図１～図４を参照しミシン１を説明する。ミシン１はベッド部２、脚柱部３、及びアーム部４を備える。ベッド部２はテーブル５０に載置する。ベッド部２は前後方向に延び、内部に釜４９（図４参照）、釜機構４８（図４参照）、及び回転検出器１４１（図５参照）等を備える。釜４９は後述の針棒９の下方に設け、下糸６７を巻回したボビンＢを回動可能に収容する。釜機構４８は、針棒９の上下動と同期して釜４９を回動し、縫針１１に挿通する環状の上糸５５を捕捉して下糸６７と絡め取ることで縫目を形成する。回転検出器１４１は、ボビンＢの動作の有無として、ボビンＢの回転の有無を検出する。回転検出器１４１は、例えば、非光電形の近接センサ（磁気センサ）である。ボビンＢは、ボビンＢの鍔部の一部に磁石を設置しており、回転検出器１４１の周囲の磁力は、ボビンＢの回転に応じて変化する。回転検出器１４１は、該磁力の変化を読み取ることでボビンＢの回転の有無を検出できる。脚柱部３はベッド部２の後側から鉛直上方に延びる。脚柱部３は内部に主モータ１２３（図５参照）等を備える。アーム部４は脚柱部３の上端からベッド部２の上面に対向して前方に延び、前端部７を備える。アーム部４は内部に上軸２２、及び針棒上下動機構２１等を備える。針棒９は前端部７の下端から下方へ延びる。針棒９は、上糸５５を挿通する縫針１１を装着する。縫針１１は針棒９の下端に着脱可能に設け、下端に目孔１１１を有する。

ミシン１はベッド部２の上方に作業台５と移送装置６を備える。作業台５は針板５０１を備える。針板５０１は縫針１１の直下に針穴５０２を有する。針穴５０２には縫針１１が挿通できる。移送装置６はＸ軸移動機構、Ｙ軸移動機構、腕部６５、支持部６４、昇降部６２、及び保持体６０を備える。Ｘ軸移動機構はベッド部２の内部に設け、Ｙ軸移動機構は脚柱部３の内部に設ける。腕部６５は支持部６４を保持し、Ｙ軸移動機構に接続する。支持部６４は左右方向に延び、昇降部６２と保持体６０を支持する。昇降部６２は支持部６４に昇降可能に設ける。保持体６０は移送板６１と押え板６３を備える。移送板６１は水平方向に延び、前端部に平面視矩形状の開口を有する。移送板６１は支持部６４に接続する。押え板６３は水平方向に延び、平面視矩形状の開口を有する。押え板６３は昇降部６２の下端に連結する。移送板６１の開口は押え板６３の開口と略同一形状であり、押え板６３の開口の位置に対応する。

Ｘ軸移動機構はＸ軸モータ１２４（図５参照）を駆動源とし、昇降部６２と保持体６０を左右方向（Ｘ軸方向）へ移動する。Ｙ軸移動機構はＹ軸モータ１２５（図５参照）を駆動源とし、腕部６５を前後方向（Ｙ軸方向）へ移動する。支持部６４は腕部６５の前後方向への移動に伴い前後方向へ移動する。昇降部６２と保持体６０は支持部６４と共に移動する。作業者は布６９（図４参照）を移送板６１上に載置する。昇降部６２が下方に移動すると、押え板６３は移送板６１上へ下降する。保持体６０（押え板６３と移送板６１）は布６９を上下から挟持する。ミシン１はＸ軸移動機構とＹ軸移動機構により保持体６０を前後左右に移動することで、保持体６０で挟持した布６９と縫針１１を互いに相対移動する。

図２に示す如く、前端部７は案内機構１４、針棒９、及び押え棒１２等を備える。案内機構１４は前端部７右側面に設け、上糸５５を案内する。案内機構１４は副糸調子器１５、主糸調子器１６、糸案内１７、張力検出器１８、天秤１９、及び糸案内２０を含む。上糸５５は糸駒から副糸調子器１５、主糸調子器１６、糸案内１７、張力検出器１８、天秤１９、及び糸案内２０を経由し、縫針１１の目孔１１１に挿通する。天秤１９は、釜４９（図４参照）が下糸６７と絡めた上糸５５を引上げる。主糸調子器１６はソレノイド１２８（図５参照）を有する。主糸調子器１６はソレノイド１２８の動作に伴い上糸５５に付与する張力（以下、上糸張力と称す）を変更することで、糸調子を調節する。上糸張力は上糸５５と下糸６７の張力バランスを考慮して設定する。主モータ１２３（図５参照）は上軸２２を回転駆動する。針棒上下動機構２１は上軸２２の回転駆動に伴い針棒９を上下動する。

押え棒１２は針棒９左方で前端部７の下端から下方へ延びる。押え足１３は押え棒１２の下端部に装着し、下端部１３１を備える。下端部１３１は上下方向に貫通した円筒状であり、縫針１１が通過できる。押え足駆動機構は上軸２２の回転駆動に伴う針棒９の上下方向に揺動に同期し、押え棒１２を上下方向に揺動する。押え足駆動機構は押えモータ１２９（図５参照）を有する。押え足駆動機構は押えモータ１２９の駆動に伴い針板５０１上面から押え足１３の下端迄の高さ（以下押え足高さと称す）を調節できる。押え足１３は縫針１１が布６９から抜ける時に上方から布６９を針板５０１に押えることで、針板５０１からの布６９の浮き上がりを防止する。縫針１１は下端部１３１の内側を通り布に刺さる。縫針１１は針穴５０２を通り上下方向に移動する。

図２、図３の如く、張力検出器１８は前端部７の右面、且つ、副糸調子器１５と主糸調子器１６の間の上下位置で糸案内１７と天秤１９の間の経路に在る。張力検出器１８は上糸張力を検出できる。張力検出器１８は取付台５１、保持部５２、磁気センサ５３、板５４、案内部材７７、及び磁石５６を備える。取付台５１は取付部５７と台座部５９とを備える。取付部５７と台座部５９は互いに一体的に形成する。取付部５７は、螺子を挿通する長孔５８を備える。長孔５８に挿通した螺子は前端部７の右面に設けた螺子穴に締結する。台座部５９は取付台５１左側にある。台座部５９は左突部７１と右突部７２とを備える。左突部７１と右突部７２との夫々は前後方向に延びる直方体状である。

保持部５２は略直方体状に形成し、左突部７１と右突部７２の間で台座部５９に取付ける。保持部５２は非磁性体である。磁気センサ５３は保持部５２前面にて保持する。磁気センサ５３はホール素子である。磁気センサ５３は左突部７１と右突部７２夫々の前端よりも後側に在る。

板５４は前後方向に厚みを有する板状であり、左突部７１と右突部７２に架け渡す。案内部材７７は左突部７１と右突部７２に取付ける。案内部材７７は左突部７１との間に板５４の左端部を挟込み、且つ右突部７２との間に板５４の右端部を挟込む。板５４の左右方向中央部は保持部５２前面との間に隙間を有する。故に板５４は左右方向の両端部を支点として、前後方向に撓む。

磁石５６は前後方向に延びる円柱状に形成する。磁石５６は板５４の左右方向中央部の後面に固定する。板５４が前後方向に撓むと、磁石５６は前後に移動し、磁気センサ５３との距離が変化する。磁気センサ５３は磁石５６からの磁束密度の変化を検出し、磁束密度に応じた電圧を出力する。

案内部材７７は上案内溝７４と下案内溝７６を備える。上案内溝７４と下案内溝７６は板５４を間にして上下方向に並ぶ。上案内溝７４と下案内溝７６は上下方向に開口し、平面視鉤状に形成する。上案内溝７４は上保持孔７３を備え、下案内溝７６は下保持孔７５を備える。上保持孔７３と下保持孔７５は上下方向に開口する貫通孔である。上糸５５は上保持孔７３と下保持孔７５夫々を挿通する。上保持孔７３と下保持孔７５の間にある上糸５５は前方から板５４に接触する。上糸張力が増大する程、上糸５５は板５４を後方に付勢する。磁気センサ５３は上糸張力に依り前後方向に撓む板５４の前後位置に応じた電圧を出力する。ミシン１は磁気センサ５３の出力電圧に依り上糸張力を取得できる。

図１の如く、編集装置８はテーブル５０上に配置し、表示画面８６、スピーカ８７（図５参照）、操作盤８８、及び選択キー８９等を備える。表示画面８６は各種画面を表示する。スピーカ８７は各種音を出力する。操作盤８８と選択キー８９は各種情報、指示を編集装置８に入力する。操作盤８８はタッチパネルであり、表示画面８６前面に設ける。選択キー８９は表示画面８６の下方に設け、上キー８９Ａ、下キー８９Ｂ、左キー８９Ｃ、及び右キー８９Ｄを含む。各種情報、指示を編集装置８に入力する時、作業者は操作盤８８又は選択キー８９を操作する。

図５を参照し縫製システム１０の電気的構成を説明する。ミシン１は制御部１００を備える。制御部１００はＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、記憶装置１０４、入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）１０６、及び駆動回路１１３～１１６を備える。入出力Ｉ／Ｆ１０６はＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、記憶装置１０４、駆動回路１１３～１１６、踏板１２６、電源スイッチ１２７、回転検出器１４１、張力検出器１８、ソレノイド１２８、及び外部接続Ｉ／Ｆ１３０と接続する。ＣＰＵ１０１はミシン１の動作を統括制御する。ＲＯＭ１０２は各種プログラム等を記憶する。ＲＡＭ１０３は各種情報を一時的に記憶する。記憶装置１０４は不揮発性であり、各種情報を記憶する。記憶装置１０４は、縫製データ３０（図７参照）に従って縫製する場合の縫目３５（図７参照）の針数と、後述の主処理で用いる閾値との組合せを記憶する。縫製データ３０は、Ｘ軸モータ１２４とＹ軸モータ１２５とを駆動する縫製座標系で表される。

駆動回路１１３は主モータ１２３と接続する。ＣＰＵ１０１は駆動回路１１３を介して主モータ１２３を制御する。例えばＣＰＵ１０１は主モータ１２３の出力軸の回転速度（縫製速度）を制御する。エンコーダ１３３は主モータ１２３の出力軸に設け、入出力Ｉ／Ｆ１０６と接続する。エンコーダ１３３は主モータ１２３の出力軸の回転速度、回転位置を検出する。主モータ１２３の出力軸の回転位置を上軸角と称す。駆動回路１１４はＸ軸モータ１２４と接続する。ＣＰＵ１０１は駆動回路１１４を介してＸ軸モータ１２４を制御する。エンコーダ１３４はＸ軸モータ１２４の出力軸に設け、入出力Ｉ／Ｆ１０６と接続する。エンコーダ１３４はＸ軸モータ１２４の出力軸の回転方向、回転速度、回転位置を検出する。駆動回路１１５はＹ軸モータ１２５と接続する。ＣＰＵ１０１は駆動回路１１５を介してＹ軸モータ１２５を制御する。エンコーダ１３５はＹ軸モータ１２５の出力軸に設け、入出力Ｉ／Ｆ１０６と接続する。エンコーダ１３５はＹ軸モータ１２５の出力軸の回転方向、回転速度、回転位置を検出する。駆動回路１１６は押えモータ１２９と接続する。ＣＰＵ１０１は駆動回路１１６を介して押えモータ１２９を制御する。エンコーダ１３６は押えモータ１２９の出力軸に設け、入出力Ｉ／Ｆ１０６と接続する。エンコーダ１３６は押えモータ１２９の出力軸の回転方向、回転速度、回転位置を検出する。

ＣＰＵ１０１は主モータ１２３を駆動して上軸２２を回転駆動することで、針棒９、押え棒１２の上下方向の揺動と垂直釜の回転を制御する。ＣＰＵ１０１は縫製データに基づき主モータ１２３の駆動と同時にＸ軸モータ１２４、Ｙ軸モータ１２５を駆動し、保持体６０の位置を制御する。ミシン１は該制御で布６９に縫製を行う。

踏板１２６は制御部１００に各種指示を入力する。作業者は例えばミシン１の縫製動作の開始時に踏板１２６を踏み込む。電源スイッチ１２７はミシン１の起動と終了を行う。回転検出器１４１は釜４９に装着したボビンＢの回転の有無の検出結果を制御部１００に入力する。張力検出器１８は上糸張力に応じた出力電圧を制御部１００に出力する。ＣＰＵ１０１はソレノイド１２８の動作制御を行う。外部接続Ｉ／Ｆ１３０はケーブル７０を介して編集装置８の外部接続Ｉ／Ｆ９５と接続する。

編集装置８は制御部８０を備える。制御部８０はＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３、記憶装置８４、及び入出力Ｉ／Ｆ８５を備える。入出力Ｉ／Ｆ８５はＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３、記憶装置８４、表示画面８６、スピーカ８７、操作盤８８、選択キー８９、及び外部接続Ｉ／Ｆ９５と接続する。ＣＰＵ８１は編集装置８の動作を統括制御する。ＲＯＭ８２は後述の主処理を行うプログラム、複数種類の符号等を記憶する。ＲＡＭ８３は各種情報を一時的に記憶する。記憶装置８４は不揮発性であり、縫製データ等、各種情報を記憶する。ＣＰＵ８１は表示画面８６の表示制御、スピーカ８７の音出力制御、操作盤８８、選択キー８９からの入力制御を行う。外部接続Ｉ／Ｆ９５はケーブル７０を介してミシン１の外部接続Ｉ／Ｆ１３０と接続する。

図１～図５を参照し、ミシン１の動作概要を説明する。作業者は針板５０１上の保持体６０に布６９を保持させる。作業者が縫製指示を入力することで、ミシン１は縫製データに従って主モータ１２３、Ｘ軸モータ１２４、Ｙ軸モータ１２５を駆動する。主モータ１２３の駆動に依り、上軸２２は回動して針棒９と天秤１９を上下動する。釜４９は上軸２２の回動に同期して回動する。

針棒９と共に下降する縫針１１は、布６９を貫通して針板５０１に形成した針穴５０２（図２参照）を通過する。図４（ａ）の如く、針穴５０２下方まで下降した目孔１１１近傍の上糸５５は環状になる。図４（ｂ）の如く、釜４９が正面視時計回りに回動することで、剣先４６は環状の上糸５５を捕捉する。以下、剣先４６が環状の上糸５５を捕捉する期間を釜捕捉期間という。縫針１１が布６９上方に向けて上昇し、釜４９が正面視時計回りに更に回動する。剣先４６は環状の上糸５５を回動方向に引き込み、環状の上糸５５は拡径する。

図４（ｃ）の如く、環状になった上糸５５が釜４９をくぐり抜けると、上糸５５は下糸６７に絡まる。釜４９の回動方向は、正面視反時計回りに切替わる。図４（ｄ）の如く、天秤１９は下糸６７に絡んだ上糸５５を引上げる。以下、天秤１９が上糸５５を引上げる期間を天秤引上期間という。環状の上糸５５が縮径し、ミシン１は一針分の縫製を完了する。本実施形態では上軸２２が一回転する度に、ミシン１は一針分の縫製を実行する。ミシン１は上記動作を繰返すことで布６９に複数の縫目６８を形成する。

図６～図８を参照し、ミシン１の閾値設定処理を、図７の具体例を用いて説明する。作業者がミシン１の電源をＯＮにした後、開始の指示を入力すると、ＣＰＵ１０１はＲＯＭ１０２からプログラムと、縫製データとを読み出して閾値設定処理を開始する。

図６の如く、ＣＰＵ１０１は、縫製データ３０を取得する（Ｓ５１）。図７の如く、具体例の縫製データ３０は所定の縫製順序に従う針落点Ｐ１～Ｐ７０を含む、矩形状の縫目３５を形成するためのデータである。針落点は針棒９に装着した縫針１１が布６９に刺さる予定位置である。針落点Ｐ１は縫製順序が最初の開始点であり、針落点Ｐ７０は縫製順序が最後の終了点である。針落点Ｐ１～Ｐ３に基づく縫目は、矢印Ｊ１で示す方向に形成され、針落点Ｐ４～Ｐ７０に基づく縫目は、針落点Ｐ３から反時計回りに、矢印Ｊ２～Ｊ６の方向に形成される。編集装置８は縫製データ３０をミシン１に出力できる。ミシン１ではＣＰＵ１０１は編集装置８が出力した縫製データ３０を受信する。ＣＰＵ１０１は受信した縫製データ３０の針落点Ｐ１～Ｐ７０を開始点Ｐ１から終了点Ｐ７０迄並んだ順に読み出すための変数Ｎを１に設定し、Ｓ５１で取得した縫製データ３０に基づく縫製を開始する（Ｓ５２）。ミシン１は縫製データ３０に従って主モータ１２３、Ｘ軸モータ１２４、Ｙ軸モータ１２５を駆動する。主モータ１２３の駆動に依り、上軸２２は回動して針棒９と天秤１９を上下動する。釜４９は上軸２２の回動に同期して回動する。

ＣＰＵ１０１は、エンコーダ１３３の検出結果に依る上軸角から、上糸張力の検出時機（位相）かを判断する（Ｓ５３）。図８の如く、縫製時、上糸張力及び縫針１１の下端（針先）の高さは上軸角に応じて縫製期間を単位周期として周期的に変動する。縫製期間は一針分の縫製を行う期間である。図８右側の縦軸は針板５０１の上面を基準とした縫針１１の下端の高さを示す。上軸角がＨ１、Ｈ２の時、縫針１１の下端は針板５０１上面に載置する布６９上面と同じ高さ位置になる。即ち、上軸角がＨ１からＨ２迄の期間は縫針１１が布６９に刺さる貫通期間である。上軸角がＨ１未満の期間とＨ２より大きい期間は縫針１１が布６９よりも上方にある非貫通期間である。縫製期間は、天秤引上期間、釜捕捉期間を含む。上糸張力は縫製期間の内、天秤引上期間と釜捕捉期間にピークを有する。本実施形態のＣＰＵ１０１はエンコーダ１３３の検出結果に依る上軸角から、上糸張力の判定時機（検出時機）を判断する。本実施形態のＣＰＵ１０１は縫製開始から所定針数縫製する迄の第一縫製期間と、第一縫製期間に続く第二縫製期間とで判定時機を変更する。第一縫製期間の長さは適宜設定されればよく、本実施形態では、縫製開始後、針数が１０未満の期間である。ＣＰＵ１０１は、第一縫製期間の縫目に対する下糸６７の有無の判定を、釜捕捉期間に張力検出器１８が検出した上糸張力を用いて行う。ＣＰＵ１０１は、第二縫製期間の縫目に対する下糸６７の有無の判定を、天秤引上期間に張力検出器１８が検出した上糸張力を用いて行う。ＣＰＵ１０１は変数Ｎに基づき、第一縫製期間であるか、第二縫製期間であるかを判断し、検出時機を特定する。検出時機ではない時（Ｓ５３：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、検出時機になる迄待機する。

検出時機である時（Ｓ５３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は変数Ｎに対応する張力として、張力検出器１８が出力した検出結果を記憶する（Ｓ５４）。ＣＰＵ１０１は、変数Ｎが、Ｓ５１で取得した縫製データ３０の最後の針数かを判断する（Ｓ５５）。最後の針数ではない時（Ｓ５５：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は変数Ｎに１を加算し（Ｓ５６）、処理をＳ５３に戻す。最後の針数である時（Ｓ５５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、縫製データ３０に基づき縫製を停止する（Ｓ５７）。ＣＰＵ１０１は、処理を継続するかを判断する（Ｓ５８）。本実施形態のＣＰＵ１０１は、複数回Ｓ５２～Ｓ５７の処理を実行することで、複数組の針数と張力との対応を取得し、針数毎に、張力の平均値と、標準偏差とを取得する。組数は適宜定められればよく、例えば５～２０の何れかである。ミシン１の作業者は、保持体６０に対する布６９の位置を変更して、Ｓ５２～Ｓ５７の処理を実行する継続指示を入力する。継続指示を検出した時（Ｓ５８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は処理をＳ５２に戻す。

継続指示を検出しない時（Ｓ５８：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、複数組の針数と張力との対応に基づき、針数毎に、閾値を設定する（Ｓ５９）。ＣＰＵ１０１は、第一縫製期間の針数Ｎの閾値である第一閾値Ｈ１（Ｎ）を式（１）に従って設定し、第二縫製期間の針数Ｎの閾値である第二閾値Ｈ２（Ｎ）を式（２）に従って設定する。
第一閾値Ｈ１（Ｎ）＝張力の平均値（Ｎ）－Ｃ１×標準偏差（Ｎ） ・・・式（１）
第二閾値Ｈ２（Ｎ）＝張力の平均値（Ｎ）－Ｃ２×標準偏差（Ｎ） ・・・式（２）
ここで、張力の平均値（Ｎ）は、針数Ｎに対応する張力の平均値であり、標準偏差（Ｎ）は、針数Ｎに対応する張力の標準偏差である。Ｃ１、Ｃ２は定数であり、互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。Ｃ１、Ｃ２はミシン１の作業者が設定してもよいし、ＣＰＵ１０１が縫製条件に応じて自動で設定してもよい。本実施形態では一例として、Ｃ１は２であり、Ｃ２は２又は３である。即ち、Ｃ１はＣ２以下の値である。ＣＰＵ１０１は設定した閾値を針数Ｎと対応付けて記憶装置１０４に記憶する。ＣＰＵ１０１は以上で閾値設定処理を終了する。

図９～図１２を参照し、ミシン１の縫製処理を説明する。作業者が縫製データを指定後、縫製開始の指示を入力すると、ＣＰＵ１０１はＲＯＭ１０２からプログラムを読み出して図９の縫製処理を開始する。縫製データ３０に従い縫製する場合の縫目に対する下糸６７の有無を判定する具体例として、図１０～図１２の具体例Ｄ３～Ｄ６を用いる。具体例Ｄ３は、第一縫製期間に亘って縫目に対する下糸６７が有る場合の上糸張力と針数Ｎとの関係の一例を示す。具体例Ｄ４は、縫製開始時に縫目に対する下糸６７が無い場合の上糸張力と針数Ｎとの関係の一例を示す。具体例Ｄ５は、Ｃ２が３の条件で第二閾値Ｈ２を設定し、第二縫製期間の途中で縫目に対する下糸６７が無くなる（下糸切れ）場合の上糸張力と針数Ｎとの関係の一例を示す。具体例Ｄ６は、Ｃ２が２の条件で第二閾値Ｈ２を設定し、第二縫製期間で多数針擬似縫製の場合の上糸張力と針数Ｎとの関係の一例を示す。尚、擬似縫製とは上糸５５のみで縫目状のものを形成し、縫目ができているように見えるもので下糸６７が上糸５５と絡んでいない状態の不良縫製を指すものであり、多数針疑似縫製とはその疑似縫製が複数回発生した縫製例を意味する。擬似縫製の場合、順次下糸６７が供給されない状態である。

図９の如く、ＣＰＵ１０１は変数初期化処理を実行する（Ｓ１）。ＣＰＵ１０１はＲＡＭ１０３に記憶した異常を連続して検出した回数を数えるカウンタＥ、Ｆを０にし、針数を数えるカウンタＮを１にする。ＣＰＵ１０１は、変数Ｎに基づき、第一縫製期間中かを判断する（Ｓ２）。第一縫製期間中である時（Ｓ２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は回転検出器１４１の検出結果に基づき、ボビンＢの回転を検出したかを判断する（Ｓ３）。具体例Ｄ３では、ボビンＢの回転が有ると検出され（Ｓ３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、縫目に対する下糸６７が有ると判定し、第一縫製期間のカウンタＥに０を設定した後（Ｓ１８）、後述のＳ２１の処理を行う。具体例Ｄ４では、ボビンＢの回転が無いと検出され（Ｓ３：ＮＯ）、第一縫製時期内の所定時機に張力検出器１８が検出した上糸張力が、Ｓ５９で設定した第一閾値Ｈ１（Ｎ）よりも大きいかを判断する（Ｓ４）。ＣＰＵ１０１は記憶装置１０４に記憶した針数Ｎと、第一閾値Ｈ１との組合せに基づき、針数Ｎに応じた第一閾値Ｈ１（Ｎ）を用いる。図１０の如く、針数Ｎが１である時、白四角で示す具体例Ｄ４の上糸張力は、白丸で示す第一閾値Ｈ１（１）よりも大きいので（Ｓ４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、縫目に対する下糸６７が有ると判定し、カウンタＥに０を設定した後（Ｓ１８）、後述のＳ２１の処理を行う。このように、回転検出器１４１が、ボビンＢの回転が無いと検出し（Ｓ３：ＮＯ）、且つ、張力検出器１８の検出した張力が第一閾値Ｈ１（Ｎ）より大きい時（Ｓ４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、縫目に対する下糸６７が有ると判定する。一方、針数Ｎが３～６の何れかである時、具体例Ｄ４の上糸張力は、第一閾値Ｈ１（Ｎ）以下であるので（Ｓ４：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、下糸６７の異常を検出するカウンタＥに１加算する（Ｓ５）。

ＣＰＵ１０１は、カウンタＥが回数閾値よりも大きいかを判断する（Ｓ６）。回数閾値は、第一縫製期間に含まれる最大針数である９よりも小さい値が、予め設定されればよい。本実施形態の回転閾値は、３である。変数Ｎが６である時、具体例Ｄ４のカウンタＥは４であり、回数閾値よりも大きいので（Ｓ６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、縫目に対する下糸６７が無いと判定する（Ｓ１７）。ＣＰＵ１０１は判定結果を表示画面８６に表示する指示を編集装置８に出力してもよい。ミシン１がＬＥＤランプ等の報知部を備える場合は、ＣＰＵ１０１は、報知部に縫目に対する下糸６７無しの判定結果を報知してもよい。このように、回転検出器１４１が、ボビンＢの回転が無いと検出し（Ｓ３：ＮＯ）、且つ、張力検出器１８の検出した張力が第一閾値Ｈ１（Ｎ）以下である時（Ｓ４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、縫目に対する下糸６７が無いと判定する（Ｓ１７）。本実施形態では、回数閾値以上連続して張力検出器１８の検出した量力が第一閾値Ｈ１（Ｎ）以下となり（Ｓ４：ＮＯ、Ｓ６：ＹＥＳ）、且つ、回転検出器１４１がボビンＢの回転が無いと検出した場合に（Ｓ３：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、縫目に対する下糸６７が無いと判定する（Ｓ１７）。ＣＰＵ１０１は、縫製データ３０に基づく縫製を、縫製途中で終了して（Ｓ２３）、以上で縫製処理を終了する。尚、本実施形態において、（縫目に対する）下糸６７が無いとは、下糸６７が尽きて下糸切れを生じている状態、若しくは、縫製時の布の送りの際に下糸６７が抜けてしまったりして、下糸６７が上糸５５と絡んでいない状態を意味している。

具体例Ｄ４では、変数Ｎが５以下である時、カウンタＥは回数閾値以下であるので（Ｓ６：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、縫目に対する下糸６７が有ると判定し（Ｓ７）、針数Ｎが最後の針数かを判断する（Ｓ２１）。針数Ｎが最後の針数ではない時（Ｓ２１：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、針数Ｎに１を加算して（Ｓ２２）、処理をＳ２に戻す。針数Ｎが最後の針数である時（Ｓ２１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、縫製を終了し（Ｓ２３）、以上で縫製処理を終了する。

第一縫製期間ではない時（Ｓ２：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、第二縫製時期内の所定時機に張力検出器１８が検出した上糸張力が、Ｓ５９で設定した第二閾値Ｈ２（Ｎ）よりも大きいかを判断する（Ｓ１１）。ＣＰＵ１０１は記憶装置１０４に記憶した針数Ｎと、第二閾値Ｈ２（Ｎ）との組合せに基づき、針数Ｎに応じた第二閾値Ｈ２（Ｎ）を用いる。図１１（Ｃ）の如く、具体例Ｄ５では、針数Ｎが１０である時、黒丸で示す上糸張力が、白四角で示す第二閾値Ｈ２（１０）よりも大きいので（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、縫目に対する下糸６７が有ると判定し、第二縫製期間のカウンタＦに０を設定した後（Ｓ１８）、前述のＳ２１の処理を行う。図１２（Ｃ）の如く、具体例Ｄ６では、針数Ｎが１０である時、黒丸で示す上糸張力が、白四角で示す第二閾値Ｈ２（Ｎ）以下であるので（Ｓ１１：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、異常を検出したことを表示画面８６の表示する指示を編集装置８に出力する（Ｓ１２）。ミシン１がＬＥＤランプ等の報知部を備える場合は、ＣＰＵ１０１は、報知部に異常を検出したことを報知してもよい。ＣＰＵ１０１は、第二縫製期間のカウンタＦに１加算する（Ｓ１３）。ＣＰＵ１０１は、カウンタＦが回数閾値よりも大きいかを判断する（Ｓ１４）。Ｓ１４の回数閾値は、Ｓ６の回数閾値と互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。本実施形態の回数閾値は例えば、５である。

具体例Ｄ６では、針数Ｎが１０である時、カウンタＦは１であり回数閾値以下であるので（Ｓ１４：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、第二縫製時期内の所定時機に張力検出器１８が検出した上糸張力が、第三閾値よりも大きいかを判断する（Ｓ１５）。第三閾値は第二閾値よりも小さい。第三閾値は縫目での下糸６７の絡みが無い場合を検出する閾値である。具体例Ｄ６では変数Ｎが１０である時、上糸張力が、第三閾値よりも大きい時（Ｓ１５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、Ｓ２１の処理を行う。具体例Ｄ３では、針数Ｎが１１である時、上糸張力が第二閾値Ｈ２（Ｎ）よりも大きいので（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、下糸６７が有ると判定し、カウンタＦに０を設定した後（Ｓ１８）、前述のＳ２１の処理を行う。このように、具体例Ｄ６では、上糸張力が第二閾値Ｈ２（Ｎ）以下となる場合があるが、連続して回数閾値以上、上糸張力が第二閾値Ｈ２（Ｎ）以下となる期間はないので、第二縫製期間に亘って、下糸６７は有ると判定される。上糸張力が、第三閾値以下である時（Ｓ１５：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、ＣＰＵ１０１は、縫目に対する下糸６７が無いと判定し（Ｓ１７）、縫製データ３０に基づく縫製を終了して（Ｓ２３）、以上で縫製処理を終了する。即ち、ＣＰＵ１０１は、上糸張力が一度でも第三閾値以下となった場合には、縫目に対する下糸６７が無いと検出する。

一方、具体例Ｄ５では、針数Ｎが３６である時カウンタＦは６であり回数閾値より大きいので（Ｓ１４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、回転検出器１４１がボビンＢの回転を検出したかを判断する（Ｓ１６）。回転検出器１４１の検出結果が回転有りである時（Ｓ１６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、縫目に対する下糸６７が有ると判定し（Ｓ１９）、Ｓ２１の処理を行う。このように、張力検出器１８の検出した張力が第二閾値Ｈ２（Ｎ）以下であり、且つ、回転検出器１４１が、ボビンＢの回転が有ると検出した時（Ｓ１６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、縫目に対する下糸６７が有ると判定する。

回転検出器１４１の検出結果が回転無しである時（Ｓ１６：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、縫目に対する下糸６７が無いと判定する（Ｓ１７）。このように、張力検出器１８の検出した張力が第二閾値Ｈ２（Ｎ）以下であり（Ｓ１１：ＮＯ）、且つ、回転検出器１４１が、ボビンＢの回転が無いと検出した時（Ｓ１６：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、縫目に対する下糸６７が無いと判定する。本実施形態では、回数閾値以上連続して張力検出器１８の検出した張力が第二閾値Ｈ２（Ｎ）以下となり（Ｓ１１：ＮＯ、Ｓ１４：ＹＥＳ）、且つ、回転検出器１４１がボビンＢの回転が無いと検出した場合に（Ｓ１６：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、下糸６７が尽きた状態（下糸切れ）と判定する（Ｓ１７）。ＣＰＵ１０１は、縫製データ３０に基づく縫製を、縫製途中で終了して（Ｓ２３）、以上で縫製処理を終了する。

上記実施形態と同じく図９を参照して第一変形例の縫製処理を説明する。作業者が縫製データ３０を指定後、縫製開始の指示を入力すると、ＣＰＵ１０１はＲＯＭ１０２からプログラムを読み出して図９の第一変形例の縫製処理を開始する。第一変形例のＣＰＵ１０１は縫製開始から所定針数縫製する迄の第一縫製期間と、第一縫製期間に続く第二縫製期間とで判定頻度を変更する。ＣＰＵ１０１は、第一縫製期間の縫目に対する下糸６７の有無の判定を、天秤引上期間と、釜捕捉期間とに張力検出器１８が検出した検出結果を用いて行う。ＣＰＵ１０１は、第二縫製期間の縫目に対する下糸６７の有無の判定を、天秤引上期間に張力検出器１８が検出した検出結果を用いて行う。即ち、ＣＰＵ１０１は第一縫製期間では、針棒９の上下動の一周期に対して二回、上糸張力を検出し、Ｓ４の判定を行う。ＣＰＵ１０１は、上糸張力の検出時機に応じた第一閾値Ｈ１（Ｎ）を用いてＳ４の判定を行う。ＣＰＵ１０１は第二縫製期間では、針棒９の上下動の一周期に対して一回、上糸張力を検出し、Ｓ１１の判定を行う。他の処理については上記実施形態と同様であるので説明を省略する。

図１３を参照して第二変形例の縫製処理を説明する。ＣＰＵ１０１は、第二変形例の縫製処理で、針数Ｎに対する異常として検出された割合が、割合閾値よりも大きいか否かに基づき、縫目に対する下糸６７の有無を判定する。作業者が縫製データ３０を指定後、縫製開始の指示を入力すると、ＣＰＵ１０１はＲＯＭ１０２からプログラムを読み出して図１３の縫製処理を開始する。図１３において図９の縫製処理と同様の処理を行う場合には、同じ符号を付与している。図１３の如く、第二変形例の縫製処理は、Ｓ６に替えてＳ３１を行い、Ｓ１４に替えてＳ３２を行い、Ｓ１８に替えてＳ３３を行う点で、図９の縫製処理と互いに異なる。以下、図９の縫製処理と互いに異なるＳ３１～Ｓ３３を説明し、他の処理は説明を省略する。

Ｓ３１では、ＣＰＵ１０１は、カウンタＥを針数Ｎで除した割合が、割合閾値よりも大きいかを判断する（Ｓ３１）。割合閾値は、１よりも小さい値が、予め設定されればよい。割合閾値は、例えば、２０～６０％の何れかである。割合が、割合閾値よりも大きい時（Ｓ３１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、縫目に対する下糸６７が無いと判定する（Ｓ１７）。割合が、割合閾値以下である時（Ｓ３１：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、縫目に対する下糸６７が有ると判定する（Ｓ７）。

Ｓ３２では、ＣＰＵ１０１は、カウンタＦを針数Ｎから第一縫製期間の最大針数である９を差し引いた値（則ち、第二縫製期間の針数）で除した割合が、割合閾値よりも大きいかを判断する（Ｓ３２）。割合閾値は、１よりも小さい値が、予め設定されればよい。Ｓ３２の割合閾値は、Ｓ３１の割合閾値と互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。割合閾値は、例えば、５～１０％の何れかである。割合が、割合閾値よりも大きい時（Ｓ３２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は回転検出器１４１の検出結果に基づき、ボビンＢの回転を検出したかを判断する（Ｓ１６）。割合が、割合閾値以下である時（Ｓ３１：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、第二縫製時期内の所定時機に張力検出器１８が検出した上糸張力が、第三閾値よりも大きいかを判断する（Ｓ１５）。Ｓ３３では、ＣＰＵ１０１は、カウンタＥ、Ｆを初期化せずに、下糸６７は有ると判定する（Ｓ３３）。変形例では、割合閾値を０．１に設定した時、図１２の具体例Ｄ６の場合、割合が割合閾値よりも大きく（Ｓ３２：ＹＥＳ）、且つ、回転検出器１４１がボビンＢの回転が無いと検出した場合に（Ｓ１６：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、縫目に対する下糸６７無し、特に多数針疑似縫製であると判定できる。

上記実施形態、第一変形例、及び第二変形例において、ミシン１、針棒９、縫針１１、張力検出器１８、針棒上下動機構２１、釜機構４８、釜４９、上糸５５、下糸６７、記憶装置１０４、及び回転検出器１４１は各々、本発明のミシン、針棒、縫針、張力検出器、針棒上下動機構、釜機構、釜、上糸、下糸、記憶装置、及び動作検出器の一例である。図９のＳ３～Ｓ７、Ｓ１１～Ｓ１９の処理を実行するＣＰＵ１０１は、本発明の下糸判定部の一例である。図９のＳ３～Ｓ７、Ｓ１１～Ｓ１９の処理は、本発明の下糸判定工程の一例である。図１３のＳ３～Ｓ５、Ｓ７、Ｓ１１～Ｓ１３、Ｓ１５～Ｓ１７、Ｓ１９、Ｓ３１～３３の処理を実行するＣＰＵ１０１は、本発明の下糸判定部の一例である。図１３のＳ３～Ｓ５、Ｓ７、Ｓ１１～Ｓ１３、Ｓ１５～Ｓ１７、Ｓ１９、Ｓ３１～３３の処理は、本発明の下糸判定工程の一例である。

上記実施形態、第一変形例、及び第二変形例のミシン１は、針棒９、針棒上下動機構２１、釜４９、釜機構４８、張力検出器１８、回転検出器１４１、及びＣＰＵ１０１を備える。針棒９は、上糸５５を挿通する縫針１１を装着する。針棒上下動機構２１は、針棒９を上下動する。釜４９は、針棒９の下方に設け、下糸６７を巻回したボビンＢを回動可能に収容する。釜機構４８は、針棒９の上下動と同期して釜４９を回動し、縫針１１に挿通する環状の上糸５５を捕捉して下糸６７と絡め取ることで縫目を形成する。張力検出器１８は、上糸５５又は下糸６７の張力を検出する。回転検出器１４１は、ボビンＢの回転の有無を検出する。ＣＰＵ１０１は、張力検出器１８の検出した張力が閾値よりも大きいか否かと、回転検出器１４１の検出結果とに基づき、縫目に対する下糸６７の有無を判定する（Ｓ３～Ｓ７、Ｓ１１～Ｓ１９）。ミシン１は、張力検出器１８の検出した張力が閾値よりも大きいか否かと、回転検出器１４１の検出結果とに基づき、縫目に対する下糸６７の有無を判定するので、張力検出器１８のみを用いて判定する装置に比べ、縫目に対する下糸６７の有無を的確に判定できる。

ミシン１のＣＰＵ１０１は、回転検出器１４１が、ボビンＢの回転が無いと検出し（Ｓ３：ＮＯ）、且つ、張力検出器１８の検出した張力が閾値である第一閾値Ｈ１（Ｎ）より大きい時（Ｓ４：ＹＥＳ）、縫目に対する下糸６７は有ると判定する（Ｓ１８、Ｓ３３）。ＣＰＵ１０１は、回転検出器１４１が、ボビンＢの回転が無いと検出し（Ｓ３：ＮＯ）、且つ、張力検出器１８の検出した張力が第一閾値Ｈ１（Ｎ）以下である時（Ｓ４：ＮＯ）、縫目に対する下糸６７は無いと判定する（Ｓ１７）。ミシン１は、ボビンＢの回転が無いと検出された場合でも、張力検出器１８が検出する張力が第一閾値Ｈ１（Ｎ）よりも大きい時には、縫目に対する下糸６７が有ると判定できる。ミシン１は、ボビンＢの回転は一時的に停止しているが、下糸６７が上糸５５に絡んでいると考えられる状況で、縫目に対する下糸６７無しと判定することを回避できる。

ミシン１のＣＰＵ１０１は、張力検出器１８の検出した張力が閾値である第二閾値Ｈ２（Ｎ）以下であり（Ｓ１１：ＮＯ）、且つ、回転検出器１４１が、ボビンＢの回転が無いと検出した時（Ｓ１６：ＮＯ）、縫目に対する下糸６７は無いと判定する（Ｓ１７）。ＣＰＵ１０１は、張力検出器１８の検出した張力が第二閾値Ｈ２（Ｎ）以下であり（Ｓ１１：ＮＯ）、且つ、回転検出器１４１が、ボビンＢの回転が有ると検出した時（Ｓ１６：ＹＥＳ）、縫目に対する下糸６７は有ると判定する（Ｓ１９）。ミシン１は、張力検出器１８が検出する張力が第二閾値Ｈ２（Ｎ）以下であっても、ボビンＢの回転が有る時には、縫目に対して下糸６７が有ると判定できる。ミシン１は、張力が比較的小さいが、ボビンＢは回転し続けており、縫目に対する下糸６７が上糸５５に絡んでいると考えられる状況で、縫目に対する下糸６７無しと判定することを回避できる。

ミシン１のＣＰＵ１０１は、縫製開始から所定針数縫製する迄の第一縫製期間と、第一縫製期間に続く第二縫製期間とで、互いに異なる閾値を用いて判定する（Ｓ４、Ｓ１１）。ミシン１は、第一縫製期間と、第二縫製期間とで閾値を変更することで、第一縫製期間と、第二縫製期間との各々に適した閾値を用いて縫目に対する下糸６７の有無を判定できる。

上記実施形態及び第一変形例のミシン１のＣＰＵ１０１は、回数閾値以上連続して張力検出器１８の検出した張力が閾値以下となり（Ｓ４：ＮＯ、Ｓ６：ＹＥＳ）、且つ、回転検出器１４１がボビンＢの回転が無いと検出した場合（Ｓ３：ＮＯ）に縫目に対する下糸６７は無いと判定する（Ｓ１７）。ミシン１のＣＰＵ１０１は、回数閾値以上連続して張力検出器１８の検出した張力が閾値以下となり（Ｓ１１：ＮＯ、Ｓ１４：ＹＥＳ）、且つ、回転検出器１４１がボビンＢの回転が無いと検出した場合（Ｓ１６：ＮＯ）に縫目に対する下糸６７は無いと判定する（Ｓ１７）。ミシン１は、縫目に対する下糸６７の有無に基づき、下糸切れを判定できる。図１１（Ａ）の如く、縫目に対する下糸６７が途中で無くなる場合は、縫製途中で黒丸で示す回転数に異常は見られないが、図１１（Ｂ）、（Ｃ）の如く、縫目に対する下糸６７が無くなったことを契機に、連続して上糸張力が第二閾値Ｈ２（Ｎ）以下となるのでので、上記実施形態の縫製処理を用いることで、早期に縫目に対する下糸６７が無くなったことを検出できる。更にミシン１は、図１１（Ｃ）の如く、天秤引上期間に取得した張力検出器１８の検出した張力を用いて、縫目に対する下糸６７の有無を判定した方が、図１１（Ｂ）の如く釜補足期間に取得した張力検出器１８の検出した張力を用いて、縫目に対する下糸６７の有無を判定早期に縫目に対する下糸６７が無くなったことを的確に検出できる。

第二変形例のミシン１のＣＰＵ１０１は、縫製済み針数に対する、張力検出器１８の検出した張力が閾値以下となる割合が割合閾値以上であり（Ｓ４：ＮＯ、Ｓ３１：ＹＥＳ）、且つ、回転検出器１４１がボビンＢの回転が無いと検出した場合に（Ｓ３：ＮＯ）、縫目に対する下糸６７は無いと判定する（Ｓ１７）。ＣＰＵ１０１は、縫製済み針数に対する、張力検出器１８の検出した張力が閾値以下となる割合が割合閾値以上であり（Ｓ１１：ＮＯ、Ｓ３２：ＹＥＳ）、且つ、回転検出器１４１がボビンＢの回転が無いと検出した場合に（Ｓ１６：ＮＯ）、縫目に対する下糸６７は無いと判定する（Ｓ１７）。ミシン１は、張力検出器１８の特異値に基づき下糸６７絡みの縫製不良の有無を誤判定することを回避できる。図１２（Ａ）の如く、多数針擬似縫製の場合は、黒丸で示す回転数に異常は見られず、図１２（Ｂ）、（Ｃ）の如く、連続して上糸張力が第二閾値Ｈ２（Ｎ）以下となる期間はないので、上記実施形態の縫製処理では、擬似縫製を検出しにくいが、第二変形例の縫製処理を行うことで、複数の縫目の上糸張力と、ボビンＢの回転の有無に基づき、擬似縫製を適切に検出できる。

上記実施形態、第一変形例、第二変形例のミシン１は、縫目の針数と、閾値との組合せを記憶する記憶装置１０４を更に備え、ＣＰＵ１０１は、記憶装置１０４に記憶した組合せに基づき、針数に応じた閾値を用いて判定を行う。ミシン１は、針数を考慮した閾値を用いて縫目に対する下糸６７の有無を判定できる。ミシン１は、縫製データ３０に基づき、同様の布６９に同様の縫目を形成できるため、縫製データの針数に応じた縫目は、互いに類似する縫目となる。故に、ミシン１は、縫製データに従って、同様の布６９に縫目を形成する場合に、布６９の厚み、曲線か否か、送り量等の影響を考慮して設定した閾値を用い、縫目に対する下糸６７の有無を適切に判定できる。

ＣＰＵ１０１は、針棒９の上下動の一周期の内の、縫目の針数に応じた時機に取得した張力検出器１８の検出した張力を用いて判定を行う。ミシン１は、針数に依らず同じ時期に取得した張力検出器１８の検出した張力を用いて縫目に対する下糸６７の有無を判定する場合に比べ、針数に応じた縫目の影響を考慮して縫目に対する下糸６７の有無を判定できる。本実施形態では、ＣＰＵ１０１は、第一縫製期間の縫目に対する下糸６７の有無の判定を、釜捕捉期間に張力検出器１８が検出した検出結果を用いて行う。このように張力検出器１８の検出時機を設定することで、ミシン１は、第一縫製期間において、下糸６７が無い場合を好適に検出できる。一方、図１１に示すように、縫目に対する下糸６７が途中でなくなる場合の上糸張力と、第二閾値Ｈ２との乖離は、図１１（Ｂ）に示す釜補足期間内に取得した検出結果よりも、図１１（Ｃ）に示す天秤引上間内に取得した検出結果の方が著しい。故にミシン１は第二縫製期間の縫目に対する下糸６７の有無の判定を、天秤引上期間に張力検出器１８が検出した検出結果を用いて行うことで、第二縫製期間において、縫目に対する下糸６７が無い場合を好適に検出できる。

第一変形例のＣＰＵ１０１は、針棒９の上下動の一周期に対する、張力検出器１８が検出結果を取得する時機の頻度を、縫目の針数に応じて変更して、張力検出器１８の検出した張力を用いて判定を行う。ミシン１は、針数に依らず同じ頻度で取得した張力検出器１８の検出した張力を用いて縫目に対する下糸６７の有無を判定する場合に比べ、針数に応じた縫目の影響を考慮して縫目に対する下糸６７の有無を判定できる。

ミシン１は、釜４９が下糸６７と絡めた上糸５５を引上げる天秤１９を更に備え、張力検出器１８は、上糸張力を検出し、ＣＰＵ１０１は、天秤１９が上糸５５を引上げる天秤引上期間、及び釜４９が上糸５５を捕捉する釜補足期間の何れかの時機の張力検出器１８の検出した張力が閾値よりも大きいか否かと、回転検出器１４１の検出結果とに基づき、縫目に対する下糸６７の有無を判定する。ミシン１は、天秤引上期間又は釜補足期間に検出された上糸張力に基づき、縫目に対する下糸６７の有無を判定できる。天秤引上期間又は釜補足期間は、天秤引上期間と釜補足期間との間の期間に比べ、上糸張力が大きいので、上糸張力が比較的小さい期間にＣＰＵ１０１による判定を行う場合に比べ、誤判定することを回避できる。

本発明は上記実施形態の他に種々の変更ができる。ミシン１の構成は適宜変更してよく、例えば、保持体６０で布６９を挟持しないミシンでもよい。張力検出器１８、回転検出器１４１の構成、配置、検出方法等は適宜変更してよい。ミシン１は編集装置８の機能を備えてもよい。具体的には、張力検出器１８は、上糸５５の経路の副糸調子器１５と主糸調子器１６の間に配置されても良いし、上糸５５の経路の天秤１９より下流側に配置するものであっても良い。また、上記実施形態のミシン１は、針棒９に一本の縫針１１が装着した一本針ミシンであるが、針棒９に二本の縫針が装着した二本針ミシンや縫針が三本以上のミシンの場合、夫々の上糸５５の張力を検出するために複数の糸張力検出装置を配置するミシンでも良い。更に、それらの場合、ミシン１は、複数の釜４９の各々のボビンＢの回転を検出するために、回転検出器１４１を複数配置しても良い。張力検出器１８は、磁気センサ５３を用いた構成を有するが、糸の力を電歪素子で受けて、その出力に基づいて張力を検出するものであっても良い。

ミシン１が処理を行うためのプログラムはＣＰＵ１０１が該プログラムを行う迄にミシン１の記憶装置１０４に記憶されればよい。従って、プログラムの取得方法、取得経路及びプログラムを記憶する機器の夫々は適宜変更してもよい。ＣＰＵ１０１が行うプログラムはケーブル又は無線通信を介して、他の装置から受信し、フラッシュメモリ等の記憶装置に記憶してもよい。他の装置は例えば、ＰＣ、及びネットワーク網を介して接続されるサーバを含む。

ミシン１が行う処理の一部又は全部はＣＰＵ１０１とは別の電子機器（例えば、ＡＳＩＣ）が行ってもよい。ミシン１が行う処理は複数の電子機器（例えば、複数のＣＰＵ）が分散処理してもよい。ミシン１が行う処理の各ステップは必要に応じて順序の変更、ステップの省略、及び追加ができる。本発明の範囲はミシン１上で稼動しているオペレーティングシステム（ＯＳ）等が、ＣＰＵ１０１の指令で各処理の一部又は全部を行う態様も含む。例えば、上記実施形態に以下の変更を適宜加えてもよい。

上記実施形態のミシン１は、検出された上糸張力が第二閾値以下であった時（Ｓ１１：ＮＯ）、そのまま異常検出カウンタを更新しているが（Ｓ１３）、カウンタを更新する前にボビンＢの回転の有無を検出し、ボビンＢの回転が検出できない時のみカウンタを更新してもよい。その場合ミシン１は、Ｓ１６でのボビンＢの回転検出は行わず、カウンタが回転閾値を超えた場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）又は割合が割合閾値を超えた場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）に、そのまま縫目に対する下糸６７は無いと判定をしてもよい（Ｓ１７）。

第一縫製期間に、Ｓ１１～Ｓ１６の処理が実行されてもよいし、第二縫製期間に、Ｓ３～Ｓ７の処理が実行されてもよい。第一縫製期間と、第二縫製期間とで同様な処理が実行されてよい。第一縫製期間と、第二縫製期間とで閾値が互いに同じであってもよい。ＣＰＵ１０１は第一縫製期間と、第二縫製期間とで同じ時機に張力検出器１８の検出した張力を取得してもよい。ＣＰＵ１０１は一針毎に、縫目に対する下糸６７の有無を判定しなくてもよく、例えば所定針数毎に、縫目に対する下糸６７の有無を判定してもよい。ＣＰＵ１０１は第一縫製期間と、第二縫製期間とで同じ頻度で張力検出器１８の検出した張力を取得してもよい。回数閾値、割合閾値は０であってもよく、ＣＵ１０１は、１度だけ張力検出器１８の検出した張力が閾値以下となり、且つ、回転検出器１４１がボビンＢの回転が無いと検出した場合に縫目に対する下糸６７は無いと判定してもよい。第一閾値Ｈ１、第二閾値Ｈ２は各々、針数Ｎに応じた値でなくてもよく、例えば、一部、又は全部の複数の針数に共通の値が設定されてもよい。張力検出器１８は、下糸６７の張力を検出してもよい。ミシン１が縫製データに基づかずに縫目を形成する場合、布６９又は糸の材質、布６９の厚み、縫目の種類、送り量（縫目の長さ）、縫製速度等の条件に応じて、閾値を変更してよい。上記変形例は矛盾のない範囲で適宜組み合わせてもよい。

上記実施形態のミシン１は、回転検出器１４１によるボビンＢの回転有無の検出結果をもってボビンＢの動作の有無の検出結果としているが、回転検出器１４１に代えてボビンＢに巻回される下糸６７の量の変化の有無を検出する下糸残量検出器を、動作検出器として用いて、下糸残量の変化の有無をもってボビンＢの動作の有無の検出結果としても良い。具体的には、ミシン１は、ボビンＢを収容するボビンケースの側面及びボビンＢの一方の鍔部の一部に透光部を設け、多方の鍔部の内壁に反射面を形成し、透光部から光を照射する照射部とその反射光を受光する受光部を備える光学センサを動作検出器として備え、光学センサが出力する反射光の変化により下糸残量の変化の有無を検出しても良い。若しくは、ミシン１は、ボビンＢの重量を計測する重量センサを動作検出器として釜４９に追加し、重量センサの出力の変化に基づき下糸残量の変化の有無を検出しても良い。縫製中にボビンＢが正常に動作している時、ボビンＢに巻回された下糸６７の量は縫製量に応じて低減するため、該変形例のミシン１は、ボビンＢに巻回された下糸６７の量の変化の有無を検出することで、ボビンＢの動作の有無を的確に検出できる。

１ ：ミシン
９ ：針棒
１１ ：縫針
１８ ：張力検出器
２１ ：針棒上下動機構
４８ ：釜機構
４９ ：釜
５５ ：上糸
６７ ：下糸
１０１ ：ＣＰＵ
１０４ ：記憶装置
１４１ ：回転検出器
Ｂ ：ボビン
Ｈ１ ：第一閾値
Ｈ２ ：第二閾値

Claims (13)

1. 上糸を挿通する縫針を装着する針棒と、
   前記針棒を上下動する針棒上下動機構と、
   前記針棒の下方に設け、下糸を巻回したボビンを回動可能に収容する釜と、
   前記針棒の上下動と同期して前記釜を回動し、前記縫針に挿通する環状の前記上糸を捕捉して前記下糸と絡め取ることで縫目を形成する釜機構と、
   前記上糸又は前記下糸の張力を検出する張力検出器と、
   前記ボビンの動作の有無を検出する動作検出器と、
   前記張力検出器の検出した前記張力が閾値よりも大きいか否かと、前記動作検出器の検出結果とに基づき、前記縫目に対する前記下糸の有無を判定する下糸判定部と
   を備えることを特徴とするミシン。
2. 前記下糸判定部は、
   前記動作検出器が、前記ボビンの前記動作が無いと検出し、且つ、前記張力検出器の検出した前記張力が前記閾値である第一閾値より大きい時、前記縫目に対する前記下糸は有ると判定し、
   前記動作検出器が、前記ボビンの前記動作が無いと検出し、且つ、前記張力検出器の検出した前記張力が前記第一閾値以下である時、前記縫目に対する前記下糸は無いと判定することを特徴とする請求項１に記載のミシン。
3. 前記下糸判定部は、
   前記張力検出器の検出した前記張力が前記閾値である第二閾値以下であり、且つ、前記動作検出器が、前記ボビンの前記動作が無いと検出した時、前記縫目に対する前記下糸は無いと判定し、
   前記張力検出器の検出した前記張力が前記第二閾値以下であり、且つ、前記動作検出器が、前記ボビンの前記動作が有ると検出した時、前記縫目に対する前記下糸は有ると判定することを特徴とする請求項１又は２に記載のミシン。
4. 前記下糸判定部は、縫製開始から所定針数縫製する迄の第一縫製期間と、前記第一縫製期間に続く第二縫製期間とで、互いに異なる前記閾値を用いて判定することを特徴とする請求項１～３の何れかに記載のミシン。
5. 前記下糸判定部は、回数閾値以上連続して前記張力検出器の前記検出結果が前記閾値以下となり、且つ、前記動作検出器が前記ボビンの前記動作が無いと検出した場合に下糸切れと判定することを特徴とする請求項１～４の何れかに記載のミシン。
6. 前記下糸判定部は、縫製済み針数に対する、前記張力検出器の前記検出結果が前記閾値以下となる割合が割合閾値以上であり、且つ、前記動作検出器が前記ボビンの前記動作が無いと検出した場合に、前記縫目に対する前記下糸は無いと判定することを特徴とする請求項１～４の何れかに記載のミシン。
7. 前記縫目の針数と、前記閾値との組合せを記憶する記憶部を更に備え、
   前記下糸判定部は、前記記憶部に記憶した前記組合せに基づき、前記針数に応じた前記閾値を用いて判定を行うことを特徴とする請求項１～６の何れかに記載のミシン。
8. 前記下糸判定部は、前記針棒の上下動の一周期の内の、前記縫目の針数に応じた時機に取得した前記張力検出器の検出した前記張力を用いて判定を行うことを特徴とする請求項１～７の何れかに記載のミシン。
9. 前記下糸判定部は、前記針棒の上下動の一周期に対する、前記張力検出器が前記検出結果を取得する時機の頻度を、前記縫目の針数に応じて変更して、前記張力検出器の検出した前記張力を用いて判定を行うことを特徴とする請求項１～７の何れかに記載のミシン。
10. 前記釜が前記下糸と絡めた前記上糸を引上げる天秤を更に備え、
    前記張力検出器は、前記上糸の前記張力を検出し、
    前記下糸判定部は、前記天秤が前記上糸を引上げる天秤引上期間、及び前記釜が前記上糸を捕捉する釜補足期間の何れかの前記時機の前記張力検出器の前記検出結果が前記閾値よりも大きいか否かと、前記動作検出器の前記検出結果とに基づき、前記縫目に対する前記下糸の有無を判定することを特徴とする請求項８又は９に記載のミシン。
11. 前記動作検出器は、前記ボビンの回転の有無を検出することを特徴とする請求項１～１０の何れかに記載のミシン。
12. 前記動作検出器は、前記ボビンに巻回された前記下糸の量の変化の有無を検出することを特徴とする請求項１～１０の何れかに記載のミシン。
13. 上糸を挿通する縫針を装着する針棒と、
    前記針棒を上下動する針棒上下動機構と、
    前記針棒の下方に設け、下糸を巻回したボビンを回動可能に収容する釜と、
    前記針棒の上下動と同期して前記釜を回動し、前記縫針に挿通する環状の前記上糸を捕捉して前記下糸と絡め取ることで縫目を形成する釜機構と、
    前記上糸又は前記下糸の張力を検出する張力検出器と、
    前記ボビンの動作の有無を検出する動作検出器とを備えたミシンの制御部が実行する下糸判定方法であって、
    前記張力検出器の検出した前記張力が閾値よりも大きいか否かと、前記動作検出器の検出結果とに基づき、前記縫目に対する前記下糸の有無を判定する下糸判定工程を含むことを特徴とする下糸判定方法。

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