(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被縫製物を水平面に沿って所定の送り方向に送る主送り機構と、
前記被縫製物を前記水平面に平行且つ前記送り方向に直交する被縫製物幅方向に沿って移動させる横送り機構と、
前記被縫製物の前記被縫製物幅方向における側端部から針落ち位置までの長さである縫い代を検出するための端部検出装置と、
前記端部検出装置の検出に基づいて前記被縫製物の縫い代が目標値となるように前記横送り機構を制御するミシンにおいて、
前記端部検出装置は、搬送される前記被縫製物の側端部を照射するための光源と、複数の受光部が前記被縫製物幅方向に沿って複数並んで設けられ、前記被縫製物の側端部により遮蔽された照射光の一部分の光量の違いから当該被縫製物の側端部の前記被縫製物幅方向の位置検出を行う検出素子とを有し、
前記端部検出装置を前記被縫製物幅方向に沿って移動させるアクチュエータと、
前記縫い代の目標値の変化に応じて、前記アクチュエータの移動制御を行う制御部とを備え、
前記制御部は、前記被縫製物幅方向に沿って並んで設けられた前記複数の受光部からなる前記端部検出装置の検出範囲内の、前記縫い代の目標値に対応する目標位置が当該検出範囲内の中心位置となるように前記アクチュエータの移動制御を行うと共に、
前記制御部は、
縫製の途中で前記縫い代の目標値が変化する場合であって、新たな縫い代の目標値に対応する前記端部検出装置の検出範囲内の目標位置から当該検出範囲の前記中心位置までの距離が予め定めた一定量に満たない場合には、前記新たな縫い代の目標値に対応する前記端部検出装置の検出範囲内の目標位置を新たな目標位置として確定し、
前記新たな縫い代の目標値に対応する前記端部検出装置の検出範囲内の目標位置から当該検出範囲の前記中心位置までの距離が前記一定量以上となる場合には、
前記新たな縫い代の目標値に対応する前記端部検出装置の検出範囲内の目標位置が当該検出範囲の前記中心位置となるように前記アクチュエータの移動制御を行うことを特徴とするミシン。
【請求項２】
被縫製物を水平面に沿って所定の送り方向に送る主送り機構と、
前記被縫製物を前記水平面に平行且つ前記送り方向に直交する被縫製物幅方向に沿って移動させる横送り機構と、
前記被縫製物の前記被縫製物幅方向における側端部から針落ち位置までの長さである縫い代を検出するための端部検出装置と、
前記端部検出装置の検出に基づいて前記被縫製物の縫い代が目標値となるように前記横送り機構を制御するミシンにおいて、
前記端部検出装置は、搬送される前記被縫製物の側端部を照射するための光源と、複数の受光部が前記被縫製物幅方向に沿って複数並んで設けられ、前記被縫製物の側端部により遮蔽された照射光の一部分の光量の違いから当該被縫製物の側端部の前記被縫製物幅方向の位置検出を行う検出素子とを有し、
前記端部検出装置を前記被縫製物幅方向に沿って移動させるアクチュエータと、
前記縫い代の目標値の変化に応じて、前記アクチュエータの移動制御を行う制御部とを備え、
前記制御部は、前記被縫製物幅方向に沿って並んで設けられた前記複数の受光部からなる前記端部検出装置の検出範囲内の、前記縫い代の目標値に対応する目標位置が当該検出範囲内の設定手段により定められた任意の位置となるように前記アクチュエータの移動制御を行うと共に、
前記制御部は、
縫製の途中で前記縫い代の目標値が変化する場合であって、新たな縫い代の目標値に対応する前記端部検出装置の検出範囲内の目標位置から当該検出範囲の前記設定手段により定められた任意の位置までの距離が予め定めた一定量に満たない場合には、前記新たな縫い代の目標値に対応する前記端部検出装置の検出範囲内の目標位置を新たな目標位置として確定し、
前記新たな縫い代の目標値に対応する前記端部検出装置の検出範囲内の目標位置から当該検出範囲の前記設定手段により定められた任意の位置までの距離が前記一定量以上となる場合には、
前記新たな縫い代の目標値に対応する前記端部検出装置の検出範囲内の目標位置が当該検出範囲の前記設定手段により定められた任意の位置となるように前記アクチュエータの移動制御を行うことを特徴とするミシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被縫製物の側端部の位置検出を行い被縫製物の縫い代を目標値に制御するミシンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１６に示すように、上布と下布のそれぞれの縫い代が一致するように縫い合わせる縫製を行うために、従来のミシン１００は、縫い目の形成方向に沿って上布と下布とを送る送り歯（図示略）と、縫い針１０１の上流側において上布と下布のそれぞれを布送り方向に直交する方向に個別に送る上下の横送り機構１３０（図１９参照）と、各横送り機構１３０と送り歯との間で、上布と下布のそれぞれを縫い代側の側端部位置を検出する布端検出装置１１０、１２０とを備えている（例えば、特許文献１参照）。
図１７は上記ミシン１００の上布ＣＵに対する布端検出装置１１０の拡大正面図である。図示のように、この布端検出装置１１０は、送り歯による搬送方向に直交する方向（紙面左右方向）に沿ったスリット状の照射光を照射する光源１１１と、その照射光を受光するラインセンサ１１２とを備え、これら光源１１１とラインセンサ１１２の間を上布ＣＵが通過し、当該上布ＣＵに照射光が遮蔽されることにより光強度が低くなる位置をラインセンサ１１２の出力から特定し、これに基づいて上布ＣＵの側端部の位置検出を行っている。なお、下布の布端検出装置１２０もこれと同様の構成となっている。
そして、上記各布端検出装置１１０，１２０で検出された上布と下布のそれぞれの側端部の位置に基づいて上布と下布を横送り機構で適正な位置に調整することで、縫い代が目標値となるように縫製を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２４８３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記布端検出装置１１０では、図１８（Ａ）に示すように、上布ＣＵの側端部がラインセンサ１１２の検出範囲における丁度中間に位置することが望ましい。この状態であれば、上布ＣＵの側端部はラインセンサ１１２の検出範囲が長さ2d0である場合にその両端部のいずれからも距離d0だけ離れており、偏りがないことから、上布ＣＵが左右いずれにズレた場合でも上布ＣＵの側端部が検出領域外に移動することを防止しやすいからである。
しかしながら、布端検出装置１１０はミシンフレームに固定装備されているため、上布ＣＵの縫い代の設定値が小さい場合或いは大きな場合には、図１８（Ｂ）や図１８（Ｃ）に示すように、上布ＣＵが左右いずれかに偏った状態で縫製が行われる。
その結果、現在の上布ＣＵの側端部からラインセンサ１１２の検出領域の端部までの距離が小さい左右いずれかの方向については、当該距離ｄ１（＜ｄ０）の範囲でしか側端部の位置変化に対応することができなくなり、上布ＣＵの側端部がｄ１より大きく変動すると、側端部位置が見失われ、縫製が継続できなくなってエラー停止等の事態が生じるとい問題があった。
【０００５】
さらに、布端検出装置１１０では、上下布が直線状である場合には、上述のように、ラインセンサ１１２の検出範囲における中間を目標位置とすることが望ましいが、図１９に示すように、側端部の形状が直線区間Ｓだけでなく一方に曲がった湾曲区間Ｋを有する形状の場合には、検出範囲の中間よりもオフセットされた位置を目標位置とすることが望ましい。
図１９は縫製時における上下布（上布ＣＵのみ図示）に対するミシン１００の縫い針１０１の針落ち位置と横送り機構１３０と布端検出装置１１０との位置関係を平面視で示した説明図である。図中の符号Ｆは上下布の搬送による進行方向を示している。
また、図１９に示すように、横送り方向の一方を正方向、もう一方の方向を逆方向とする場合において、図２０（Ａ）では上下布の側端部の直線区間Ｓの布端検出装置１１０による検出出力を示し、図２０（Ｂ）では上下布の湾曲区間Ｋの布端検出装置１１０による検出出力を示す。
【０００６】
上下布の直線区間Ｓでは、正逆いずれの方向にもズレを生じるがいずれか一方に偏って生じてはおらず、双方向に平均的にずれを生じるが、湾曲区間Ｋでは、布の側端部の湾曲する方向に向かって大きくズレを生じる傾向にあることが分かる。
このように、上下布の側端部の形状に応じて正逆いずれかの方向にずれが大きく生じることが縫製前から分かっている場合には、ズレが生じやすい方向について検出範囲を広く確保することがのぞましいが、従来のミシン１００ではそのような要求に対応することができなかった。
【０００７】
本発明は、被縫製物の縫い代を検出する端部検出装置の検出範囲内での被縫製物の側端部の逸脱を低減することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、被縫製物を水平面に沿って所定の送り方向に送る主送り機構と、前記被縫製物を前記水平面に平行且つ前記送り方向に直交する被縫製物幅方向に沿って移動させる横送り機構と、前記被縫製物の前記被縫製物幅方向における側端部から針落ち位置までの長さである縫い代を検出するための端部検出装置と、前記端部検出装置の検出に基づいて前記被縫製物の縫い代が目標値となるように前記横送り機構を制御するミシンにおいて、前記端部検出装置は、搬送される前記被縫製物の側端部を照射するための光源と、複数の受光部が前記被縫製物幅方向に沿って複数並んで設けられ、前記被縫製物の側端部により遮蔽された照射光の一部分の光量の違いから当該被縫製物の側端部の前記被縫製物幅方向の位置検出を行う検出素子とを有し、前記端部検出装置を前記被縫製物幅方向に沿って移動させるアクチュエータと、前記縫い代の目標値の変化に応じて、前記アクチュエータの移動制御を行う制御部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
さらに、請求項１記載の発明は、前記制御部は、前記被縫製物幅方向に沿って並んで設けられた前記複数の受光部からなる前記端部検出装置の検出範囲内の、前記縫い代の目標値に対応する目標位置が当該検出範囲内の任意に設定された位置となるように前記アクチュエータの移動制御を行うと共に、前記制御部は、縫製の途中で前記縫い代の目標値が変化する場合であって、新たな縫い代の目標値に対応する前記端部検出装置の検出範囲内の目標位置から当該検出範囲の規定位置までの距離が予め定めた一定量に満たない場合には、前記新たな縫い代の目標値に対応する前記端部検出装置の検出範囲内の目標位置を新たな目標位置として確定し、前記新たな縫い代の目標値に対応する前記端部検出装置の検出範囲内の目標位置から当該検出範囲の規定位置までの距離が前記一定量以上となる場合には、前記新たな縫い代の目標値に対応する前記端部検出装置の検出範囲内の目標位置が当該検出範囲の前記中心位置となるように前記アクチュエータの移動制御を行うことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、被縫製物を水平面に沿って所定の送り方向に送る主送り機構と、
前記被縫製物を前記水平面に平行且つ前記送り方向に直交する被縫製物幅方向に沿って移動させる横送り機構と、
前記被縫製物の前記被縫製物幅方向における側端部から針落ち位置までの長さである縫い代を検出するための端部検出装置と、
前記端部検出装置の検出に基づいて前記被縫製物の縫い代が目標値となるように前記横送り機構を制御するミシンにおいて、
前記端部検出装置は、搬送される前記被縫製物の側端部を照射するための光源と、複数の受光部が前記被縫製物幅方向に沿って複数並んで設けられ、前記被縫製物の側端部により遮蔽された照射光の一部分の光量の違いから当該被縫製物の側端部の前記被縫製物幅方向の位置検出を行う検出素子とを有し、
前記端部検出装置を前記被縫製物幅方向に沿って移動させるアクチュエータと、
前記縫い代の目標値の変化に応じて、前記アクチュエータの移動制御を行う制御部とを備え、
前記制御部は、前記被縫製物幅方向に沿って並んで設けられた前記複数の受光部からなる前記端部検出装置の検出範囲内の、前記縫い代の目標値に対応する目標位置が当該検出範囲内の設定手段により定められた任意の位置となるように前記アクチュエータの移動制御を行うと共に、
前記制御部は、
縫製の途中で前記縫い代の目標値が変化する場合であって、新たな縫い代の目標値に対応する前記端部検出装置の検出範囲内の目標位置から当該検出範囲の前記設定手段により定められた任意の位置までの距離が予め定めた一定量に満たない場合には、前記新たな縫い代の目標値に対応する前記端部検出装置の検出範囲内の目標位置を新たな目標位置として確定し、
前記新たな縫い代の目標値に対応する前記端部検出装置の検出範囲内の目標位置から当該検出範囲の前記設定手段により定められた任意の位置までの距離が前記一定量以上となる場合には、
前記新たな縫い代の目標値に対応する前記端部検出装置の検出範囲内の目標位置が当該検出範囲の前記設定手段により定められた任意の位置となるように前記アクチュエータの移動制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１及び２記載の発明は、端部検出装置を前記被縫製物幅方向に沿って移動させるアクチュエータを備え、縫い代の目標値の変化に応じて、アクチュエータにより端部検出装置を移動させる移動制御を行うので、例えば、縫い代の目標値に対応する端部検出装置の検出範囲内の目標位置が当該検出範囲の所定の位置から離れた場合に、縫い代の目標値に対応する端部検出装置の検出範囲内の目標位置を検出範囲の所定の位置に戻すように端部検出装置を移動させることができ、これにより、被縫製物の側端部が端部検出装置の検出範囲から逸脱したり、或いは、被縫製物の側端部に対して被縫製物幅方向の片側のみが位置検出範囲が足りなくなる事態を回避することができ、広範囲での被縫製物の位置変動に対応可能となり、被縫製物の側端部の位置検出が不能となって停止状態となることを防止し、安定した縫製動作を行うことが可能となる。
【００１３】
さらに、制御部が、縫い代の目標値の変化に応じて、縫い代の目標値に対応する端部検出装置の検出範囲内の目標位置が当該検出範囲の規定位置から離れた場合に、アクチュエータにより、縫い代の目標値に対応する端部検出装置の検出範囲内の目標位置を検出範囲の規定位置に戻す制御が行われる。この場合の規定位置は、請求項１又は２記載の発明のように、検出範囲の中心位置或いは設定手段により定められた検出範囲の任意の位置とする。
前者の場合は、例えば、被縫製物の側端部が直線状であるような場合に好適である。また、後者の場合には、例えば、被縫製物の側端部が何れかの方向に曲がっている場合であって、これを考慮して予め曲がり方向に応じて被縫製物の側端部の位置ズレが生じやすい方向に検出範囲を広く確保できるように中心位置よりも片側にオフセットした規定位置を定めた場合に好適である。
これらにより、被縫製物の側端部の検出範囲からの逸脱や、被縫製物の側端部に対して被縫製物幅方向の片側のみが位置検出範囲が足りなくなる事態をより効果的に回避することができ、広範囲での被縫製物の位置変動により好適に対応することが可能となる。
【００１４】
さらに、請求項１及び２記載の発明は、その制御部が、新たな縫い代の目標値に対応する端部検出装置の検出範囲内の目標位置から当該検出範囲の中心位置までの距離が一定量以上となる場合には、新たな縫い代の目標値に対応する端部検出装置の検出範囲内の目標位置が当該検出範囲の中心位置となるようにアクチュエータの移動制御を行うので、この場合には、検出範囲の中心位置で被縫製物の側端部の検出を行うことができ、検出範囲からの被縫製物の逸脱による検出不能となる事態を抑制し、安定した検出が可能となる。
さらに、制御部は、新たな縫い代の目標値に対応する端部検出装置の検出範囲内の目標位置から当該検出範囲の中心位置までの距離が予め定めた一定量に満たない場合には、新たな縫い代の目標値に対応する端部検出装置の検出範囲内の目標位置を新たな目標位置として確定するので、例えば、縫い代の目標値の変化量がアクチュエータの分解能よりも小さい場合であっても、分解能の制約を受けることなく、端部検出装置の検出範囲内に新たな目標位置を設定することができ、端部検出装置の移動制御を行うことができない場合であっても被縫製物の側端部を検出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第一の実施形態である上下送りミシンの主要部を示す斜視図である。
【図２】上下送りミシンの主要部の正面方向から見た構成を簡略的に示した説明図である。
【図３】上側横送り機構の断面図である。
【図４】上布検出装置及び下布検出装置の斜視図である。
【図５】上布検出装置と下布検出装置とをＹ軸（正）方向の視線から見た正面図である。
【図６】上下送りミシンの制御系を示すブロック図である。
【図７】図７（Ａ）は針落ち位置と縫い代の設定値とセンサの検出範囲内の目標位置との関係を示す説明図、図７（Ｂ）は縫い代が新たな設定値となった場合であってセンサ位置が維持されたまま新たな目標位置が設定される場合を示す説明図である。
【図８】図８（Ａ）は針落ち位置と縫い代の設定値とセンサの検出範囲内の目標位置との関係を示す説明図、図８（Ｂ）は縫い代が新たな設定値となった場合であってセンサ位置を移動させる新たな目標位置を検出範囲の中心位置に位置決めされた場合を示す説明図である。
【図９】上布及び下布に対して行われる縫製例を示す図である。
【図１０】図９の縫製を行うための縫製条件の一覧を示した図表である。
【図１１】図９の縫製において第一及び第二の縫い代調節制御を行うための縫製データの設定内容を示した図表である。
【図１２】主軸角度と針棒の位置（高さ）との関係を示す線図である。
【図１３】図９の縫製を行う際の各針数における状態変化を示す線図であり、図１３（Ａ）は上側及び下側検出範囲調節機構による各検出装置のＸ軸方向の移動量を示し、図１３（Ｂ）は縫い代の設定値に対応するイメージセンサ検出範囲内の目標位置の変化量を示し、図１３（Ｃ）は縫い代の設定値の変化量を示している。
【図１４】第一及び第二の縫い代調節制御の処理フローチャートである。
【図１５】上布及び下布の検出装置の移動時間を考慮した場合の各針数における状態変化を示す線図であり、図１５（Ａ）は上側及び下側検出範囲調節機構による各検出装置のＸ軸方向の移動量を示し、図１５（Ｂ）は縫い代の設定値に対応するイメージセンサ検出範囲内の目標位置の変化量を示し、図１５（Ｃ）は縫い代の設定値の変化量を示している。
【図１６】従来のミシンの正面図である。
【図１７】従来のミシンの上布に対する布端検出装置の拡大正面図である。
【図１８】図１８（Ａ）は布端検出装置において基準位置が中心位置となる状態で検出を行っている状態を示し、図１８（Ｂ）及び図１８（Ｃ）は布端検出装置において基準位置が偏った状態で検出を行っている状態を示す。
【図１９】縫製時における上下布に対するミシンの縫い針の針落ち位置と横送り機構と布端検出装置との位置関係を平面視で示した説明図である。
【図２０】図２０（Ａ）では上下布の側端部の直線区間の布端検出装置による検出出力を示し、図２０（Ｂ）では上下布の湾曲区間の布端検出装置による検出出力を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［発明の実施形態］
本発明の実施形態について説明する。図１は本実施形態であるミシンとしての上下送りミシン１００の主要部を示す斜視図、図２は主要部の正面方向から見た構成を簡略的に示した説明図である。
なお、以下の説明では、水平な一方向をＹ軸方向、水平であってＹ軸方向に直交する方向をＸ軸方向、鉛直上下方向をＺ軸方向というものとする。
また、後述する上布ＣＵ（上側被縫製物）及び下布ＣＤ（下側被縫製物）の主送り機構２０による送り方向はＹ軸方向に平行であり、送りの進行方向をＹ軸（正）方向とし、その逆方向をＹ軸（逆）方向というものとする。
また、後述する横送り機構３０，４０は、上布ＣＵ及び下布ＣＤをＸ軸方向の双方向に移動可能であり、図１における紙面右側をＸ軸方向（正）、紙面左側をＸ軸（逆）方向というものとする。なお、このＸ軸方向は「被縫製物幅方向」に相当する。
【００１７】
この上下送りミシン１００は、針板１４の上に重ねて載置された上布ＣＵと下布ＣＤとをそれぞれＹ軸（正）方向に送りながら、上布ＣＵのＸ軸方向（正）側の側端部と下布ＣＤのＸ軸方向（正）側の側端部とがいずれもズレを生じないように一致し且つ縫い代が縫製データに定められた目標値となるように縫い合わせる縫製制御を行うものである。
図１及び図２に示すように、上下送りミシン１００は、縫い針を保持する針棒を上下動させる図示しない針棒上下動機構と、縫製時に上布ＣＵと下布ＣＤとをＹ軸（正）方向に送る主送り機構２０と、針落ち位置に対してＹ軸（逆）方向側に位置し、上布ＣＵをＸ軸方向の正逆に移動させる上側横送り機構３０と、針落ち位置に対してＹ軸（逆）方向側に位置し、下布ＣＤをＸ軸方向の正逆に移動させる下側横送り機構５０と、これら横送り動作の際に上布ＣＵと下布ＣＤとが互いに干渉しないようにこれらを仕切る仕切り板１１と、針落ち位置と上側横送り機構３０との間に設けられた布端検出装置としての上布検出装置４０と、針落ち位置と下側横送り機構５０との間に設けられた布端検出装置としての下布検出装置６０と、上布検出装置４０をＸ軸方向に沿って移動可能な上側検出範囲調節機構４６と、下布検出装置６０をＸ軸方向に沿って移動可能な下側検出範囲調節機構６６と、針板１４の下側で縫い針から上糸を捕捉して下糸に絡める図示しない釜機構と、上布検出装置４０及び下布検出装置６０の周辺の構成の制御を行う制御装置１３と、ミシン１００の全体を制御するミシンコントローラ１９とを備えている。
なお、針棒上下動機構と釜機構は、従来周知のものと同一であり、その詳細な説明は省略する。
【００１８】
［主送り機構］
図２に示すように、主送り機構２０は、針板１４の上で連続的に上下動して上布ＣＵと下布ＣＤとを押さえる布押さえ２３と、針板１４の下側に設けられＹ軸方向に沿った長円運動を行って針板１４の開口部から出没する送り歯２１と、針板１４の上側に設けられＹ軸方向に沿った長円運動を行う送り足２２と、布押さえ２３、送り歯２１及び送り足２２に上下動又は長円運動を付与する不図示の動作伝達機構とを備えている。
送り歯２１は長円運動における上側区間がＹ軸（正）方向となるように周回運動を行い、送り足２２は長円運動における下側区間がＹ軸（正）方向となるように周回運動を行う。そして、これにより、送り歯２１と送り足２２とで針板１４上の上布ＣＵと下布ＣＤとを挟み込んで一定の送りピッチで間欠的に送り動作を行うようになっている。
【００１９】
また、布押さえ２３は、送り歯２１及び送り足２２の周回動作に同期して上下動を行い、送り歯２１が下方に、送り足２２が上方に退避するタイミングで下降して上布ＣＵ及び下布ＣＤを押さえ、送り歯２１と送り足２２とが噛み合って布送りを行うタイミングで上昇する。
上記送り歯２１、送り足２２及び布押さえ２３は、いずれも針棒上下動機構及び釜機構の駆動源となるミシンモータ１５（図６参照）から動力を得ている。
即ち、送り歯２１は、ミシンモータ１５の回転動作を上下の往復動作に変換する伝達機構と前後の往復動作に変換する伝達機構とにより上下と前後の往復動作を同期的に付与することで長円運動を行わせることを可能としている。
送り足２２も同様であり、ミシンモータ１５の回転動作を前後動に変換して送り足２２を支持するロッドに付与することで送り足２２を前後に往動させると共に、ミシンモータ１５の回転動作を上下動に変換して送り足２２を支持するロッドに付与することで上下動させる。これにより、送り足２２に長円運動を行わせることを可能としている。
また、布押さえ２３を支持するロッドに対してはミシンモータの回転動作を上下動に変換して伝達し、当該上下動を実現する。
【００２０】
また、ミシンモータ１５は、図示しない主軸を通じて針上下動機構と主送り機構２０とに動力を付与しており、主軸の一回転で針上下動機構は一針分の運針を行い、主送り機構２０は、１ピッチ分の送り動作を行う。
このとき、針棒が上死点の時の主軸角度を0°とすると、主軸角度270〜90°の範囲では縫い針は上布ＣＵ及び下布ＣＤに刺さっていない状態にある。そして、上述した送り歯２１及び送り足２２による布送り動作は、主軸角度270〜90°の角度範囲で送り動作を行う。
【００２１】
［仕切り板］
仕切り板１１は、Ｘ軸方向に沿った長尺の平板であり、Ｘ軸（正）方向側の端部でミシンフレームにより片持ち状態で支持されている。
仕切り板１１の下側は、ミシンベッド部の上面から幾分上方に離間して隙間が形成されており、当該隙間を通って下布ＣＤが搬送される。また、仕切り板１１の上側では上布ＣＵが搬送され、これにより、上布ＣＵと下布ＣＤとを分離して個別に横送りを行うことが可能となっている。
【００２２】
［上側横送り機構及び下側横送り機構］
図３は上側横送り機構３０の断面図である。
上側横送り機構３０は、主送り機構２０に搬送される上布ＣＵに対して主送り機構２０と共にＹ軸（正）方向に上布ＣＵを搬送する回転体３１と、回転体３１の外周に沿って均一間隔で配置されると共に上布ＣＵの上面に接して上布ＣＵをＸ軸方向（横送り方向）に移動させる複数のピニオン３２と、回転体３１に対して上布ＣＵをＹ軸（正）方向に搬送するためのトルクを付与する搬送駆動機構３３と、複数のピニオン３２に対して横送りのための回転動力を付与する横送り駆動機構３４と、これら各部を支持する枠体３５とを備えている。
【００２３】
回転体３１は、二つの椀を互いに向かい合わせに一体化した内部中空の構造物であり、その回転中心と同心となるように後述する搬送駆動機構３３の中空軸３３２の一端部に支持されている。これらはＸ軸回りに回転可能に枠体３５に支持されている。
また、回転体３１は、その内部において、Ｘ軸方向からみて放射状に45°間隔で八つのピニオン３２を回転可能に支持している。これらの各ピニオン３２は、回転体３１の外周に形成されたＸ軸方向に沿ったスリット状の開口から、その外周の一部分が露出するように支持されており、回転体３１は上布ＣＵに対してこれらのピニオン３２を介して当接可能となっている。
【００２４】
各ピニオン３２は、回転体３１により、その同心円の接線方向に沿った回転軸で軸支されており、全てのピニオン３２の外周に形成された歯が、回転体３１の中心に配置されたＸ軸回りに回転を行う横送り駆動機構３４のウォーム歯車３４１に噛合している。つまり、回転体３１の内部において、回転体３１と同心であるウォーム歯車３４３が、回転体３１に対して相対的な回転を行った場合に、各ピニオン３２は回転を行うようになっている。
【００２５】
回転駆動機構３３は、回転体３１の回転駆動源である搬送モータ３３１と、回転体３１を一端部で支持する中空支軸３３２と、搬送モータ３３１の出力軸に固定装備された主動スプロケット３３３と、中空支軸３３２に固定装備された従動スプロケット３３４と、各スプロケット３３３，３３４に掛け渡されたタイミングベルト３３５とを備えている。
【００２６】
中空支軸３３２は、枠体３５によりＸ軸方向に沿った状態でなお且つ回転可能に支持されている。その一端部において回転体３１を固定支持している。また、中空支軸３３２は、全長に渡って中空となっており、その内部には同心で横送り駆動機構３４の伝達軸３４２が挿通されている。
搬送モータ３３１は、ステッピングモータであり、その出力軸はＸ軸方向に沿った状態で枠体３５に保持されている。そして、搬送モータ３３１の出力軸に設けられた主動スプロケット３３３からタイミングベルト３３５、従動スプロケット３３４を介して中空支軸３３２にトルクが付与されて回転体３１がＸ軸回りに回転を行う。
なお、前述した主送り機構２０は、送り歯２１及び送り足２２で上布ＣＵを送る構造上、周期的な間欠送りを行うことが不可避となるが、搬送モータ３３１は、その動作タイミングや回転速度を任意に制御可能なステッピングモータであることから、主送り機構２０に同期して上布ＣＵの搬送を行うことが可能となっている。
【００２７】
横送り駆動機構３４は、各ピニオン３２の回転駆動源である横送りモータ３４１と、中空軸３３２を貫通するＸ軸方向に沿った伝達軸３４２と、回転体３１の内部であって伝達軸３４２の一端部に固定装備されたウォーム歯車３４３とを備えている。
ウォーム歯車３４３は、回転体３１の内側において各ピニオン３２の中央に位置しており、全てのピニオン３２に噛合している。
横送りモータ３４１はステッピングモータであり、その出力軸は伝達軸３４２に直結されている。また、ステッピングモータであるため、その動作タイミングや回転速度は任意に制御することができる。
【００２８】
枠体３５は、回転体３１が搬送される上布ＣＵに当接するようにミシンフレームに固定支持されているが、搬送される上布ＣＵに回転体３１を良好に当接させるために、枠体３５をミシンフレームに対して昇降可能又は枠体３５をＹ軸回りに揺動可能として、自重により回転体３１が搬送される上布ＣＵに当接する構造としても良いし、アクチュエータを用いて回転体３１を搬送される上布ＣＵに当接させても良い。
【００２９】
上記の構成により、上側横送り機構３０は、搬送モータ３３１の駆動によって回転体３１が回転を行い、各ピニオン３２を介して回転体３１に当接する上布ＣＵをＹ軸（正）方向に送ることができる。
また、横送りモータ３４１の駆動によって、ウォーム歯車３４３が回転し、各ピニオン３２が回転することで、上布ＣＵのＹ軸方向の搬送を妨げることなくＸ軸方向にも移動させることができる。これにより、上布ＣＵの縫い代の調節を行うことができる。
なお、回転体３１が回転中に各ピニオン３２を回転駆動させるためには、中空支軸３３２に対して伝達軸３４２が相対的に回転を生じている必要がある。このため、上布ＣＵの横送りを実行する際には、各ピニオン３２に必要な回転が得られるように、搬送モータ３３１の回転速度に対して所定の速度差が生じるように横送りモータ３４１の回転速度を制御する。
【００３０】
下側横送り機構５０は、上記上側横送り機構３０とほぼ同様の構成を備えているので、これら各構成については説明を省略する。
この下側横送り機構５０は、ミシンベッド部の内部に装備され、その回転体の上部が針板１４の上面よりも幾分高く突出するように設けられており、仕切り板１１の下側を搬送される下布ＣＤに下から当接してＹ軸方向への送りとＸ軸方向への移動とを行うことを可能としている。
また、この下側横送り機構５０が備える搬送モータ５３１及び横送りモータ５４１（図６参照）は上側横送り機構３０の搬送モータ３３１及び横送りモータ３４１と共に制御装置１３によって制御が行われる。
【００３１】
［上布及び下布検出装置］
図４は上布検出装置４０及び下布検出装置６０の斜視図である。図示のように、上布検出装置４０と下布検出装置６０は、両面に光沢のある薄い金属板からなる反射板１２を支持する基部１８の上部と下部とによりＸ軸方向に沿って滑動可能に支持されている。
基部１８は、Ｘ軸方向に沿った長尺の構造体であり、Ｘ軸（正）方向の端部でミシンフレームに片持ちで支持され、Ｘ軸（逆）方向の端部からは反射板１２が延出されている。
また、基部１８のＸ軸（逆）方向の端部上面と下面とからは、上布検出装置４０と下布検出装置６０とがそれぞれＸ軸（逆）方向に向かって延出されており、これら各検出装置４０，６０の延出端部がＸ軸（逆）方向に向かってコ字状に開口した形状を形成している。そして、上布検出装置４０及び下布検出装置６０によるコ字状開口部の内側には、反射板１２がその表裏の反射面をＸ−Ｙ平面に沿わせた状態で挟持されている。
つまり、上布検出装置４０の延出端部の下面は反射板１２の上反射面に対向し、下布検出装置６０の延出端部の上面は反射板１２の下反射面に対向している。
縫製時には、上記開口部の反射板１２の下側に下布ＣＤのＸ軸方向（正）側の側端部が差し込まれた状態で当該側端部の有無及びそのＸ軸方向における位置の検出が行われると共に、上記開口部の反射板１２の上側に上布ＣＵのＸ軸方向（正）側の側端部が差し込まれた状態で当該側端部の有無及びそのＸ軸方向における位置の検出が行われる。
【００３２】
下布検出装置６０は、内部の構成を支持する筐体６１と、下布ＣＤの側端部のＸ軸方向における位置検出のための光照射を行う光源としての光源ユニット６２と、光源ユニット６２からの照射光に基づく反射板１２における反射光を受光する検出素子としてのＣＭＯＳのイメージセンサ６５と、下布ＣＤの側端部の有無検出のための光照射を行う光源としての発光ＬＥＤ６４と、発光ＬＥＤ６４からの照射光に基づく反射板１２における反射光を受光する検出素子としての受光ＬＥＤ６３とを備えている。
【００３３】
光源ユニット６２は、Ｘ軸方向に沿ったスリット状の平行光を出射する機能を有しており、例えば、ＬＥＤのような点光源と，点光源からの拡散光を平行光化するレンズと、平行光をスリット状にする絞りなどから構成されている。この光源ユニット６２は平行光を照射することにより、例えば、下布ＣＤの照射面の高さの違いによる位置検出精度の低下を防止することが可能となっている。
イメージセンサ６５は、Ｘ軸方向幅が10〜20[μm]程度の微細な受光素子がＸ軸方向に沿って並んで形成されており、反射板１２による光源ユニット６２のスリット状の照射光の反射位置で反射光の長手方向における各位置での光強度を検出する。
【００３４】
上記構成において、光源ユニット６２は反射板１２にＸ軸方向に沿ったスリット状の平行光を照射するが、その際、下布ＣＤの側端部は、反射板１２の下反射面の一部を遮蔽する。従って、スリット状の平行光の反射光は、下布ＣＤの側端部の位置に応じてその長手方向の一部に光強度の低下を生じることとなる。一方、イメージセンサ６５は、Ｘ軸方向に沿った受光素子が並んでいるので、その検出出力から、スリット状の平行光の反射光における光強度の低下を生じた位置を特定することができる。そして、光強度の低下を生じた位置を特定することで、下布ＣＤの側端部のＸ軸方向における位置、即ち、検出時における縫い代を求めることが可能となっている。
【００３５】
発光ＬＥＤ６４及び受光ＬＥＤ６３は、光源ユニット６２及びイメージセンサ６５よりもＸ軸（逆）方向側に配置されており、縫製時の開口部からの下布ＣＤの逸脱を検出したり、搬送の終了時に下布ＣＤの終端が反射板１２と下布検出装置６０との間を通過したことを検知する場合に使用される。
発光ＬＥＤ６４は点光源であり拡散光を照射するが、照射位置での下布ＣＤの存在を検知できればいいので平行光でなくともよい。
受光ＬＥＤ６３は、反射板１２による発光ＬＥＤ６４照射光の反射位置に設けられている。
【００３６】
上布検出装置４０は、内部の構成を支持する筐体４１と、上布ＣＵの側端部のＸ軸方向における位置検出のための光照射を行う光源としての光源ユニット４２と、光源ユニット４２からの照射光に基づく反射板１２における反射光を受光する検出素子としてのイメージセンサ４５と、上布ＣＵの側端部の有無検出のための光照射を行う光源としての発光ＬＥＤ４４と、発光ＬＥＤ４４からの照射光に基づく反射板１２における反射光を受光する検出素子としての受光ＬＥＤ４３とを備えている。これらの構成は、下布検出装置６０の各構成と同様なので説明は省略する。
【００３７】
［検出範囲調節機構］
図５は上布検出装置４０と下布検出装置６０とをＹ軸（正）方向の視線から見た正面図である。
図示のように、上述した上布検出装置４０と下布検出装置６０のそれぞれには、上布検出装置４０又は下布検出装置６０を基部１８に対してＸ軸方向に沿って移動可能とする上側検出範囲調節機構４６と下側検出範囲調節機構６６とが併設されている。
上記上側検出範囲調節機構４６は、上布検出装置４０をＸ軸方向に沿って移動させるアクチュエータとしての位置調整モータ４７と、上布検出装置４０の筐体４１のＸ軸（正）方向側の端部上面に設けられたラック歯４８と、位置調整モータ４７の出力軸に設けられ、ラック歯４８に噛合するピニオン歯車４９とを備えている。
上記位置調整モータ４７はステッピングモータであり、制御装置１３の制御の元で駆動し、位置調整モータ４７の駆動により、上布検出装置４０をＸ軸方向に沿って任意に移動させることが可能となっている。
【００３８】
また、下側検出範囲調節機構６６は、上側検出範囲調節機構４６とほぼ同一の構成である位置調整モータ６７、ラック歯６８と、ピニオン歯車６９を備え、この下布検出範囲調節機構６６もその位置調節モータ６７が制御装置１３に制御されて、下布検出装置６０をＸ軸方向に沿って任意に移動させることが可能となっている。
【００３９】
［制御装置］
図６は上下送りミシン１００の制御系を示すブロックである。
上下送りミシン１００は、縫製時においてミシン全体を制御するミシンコントローラ１９と上布検出装置４０及び下布検出装置６０の周辺の構成を制御する制御装置１３とを備えている。
ミシンコントローラ１９には、縫い針を上下動させるためのミシンモータ１５が駆動回路１５ａを介して接続されている。また、ミシンモータ１５により回転駆動する図示しないミシン主軸には、その軸角度を検出するエンコーダ１６が設けられており、インターフェイス１６ａを介して検出軸角度をミシンコントローラ１９に出力するようになっている。かかるエンコーダ１６は、主軸角度の分解能が0.25[deg]、即ち、主軸１回転で1440パルスの出力を行う。
さらに、上下送りミシン１００は、各種設定を入力したり、各種情報を表示したりするための操作パネル１７を備えており、かかる操作パネル１７もインターフェイス１７ａを介してミシンコントローラ１９に接続されている。
【００４０】
一方、制御装置１３には、上布ＣＵ及び下布ＣＤの横送り装置３０，５０の搬送モータ３３１，５３１と、横送りモータ３４１，５４１と、位置調整モータ４７、６７とがそれぞれ駆動回路３３１ａ，５３１ａ，３４１ａ，５４１ａ，４７ａ，６７ａを介して接続されている。
また、制御装置１３には、下布検出装置６０と上布検出装置４０とが、それぞれインターフェイス６０ａ，４０ａを介して接続されている。なお、各イメージセンサ６５，４５は、いずれも検出信号をアナログで出力するため、制御装置１３は、各イメージセンサ６５，４５のＡ／Ｄコンバータ１３５，１３６を備え、デジタル化された検出データを得ることが可能となっている。
【００４１】
そして、制御装置１３は、各種の演算処理を行うＣＰＵ１３１と、上述した各構成の動作制御に関するプログラムが格納されたＲＯＭ１３２と、ＣＰＵ１３１の処理に関する各種データをワークエリアに格納するＲＡＭ１３３と、各種の設定データ、縫製データ等を記録する記憶部としてのＥＥＰＲＯＭ１３４と、前述したＡ／Ｄコンバータ１３５，１３６とを備えている。
【００４２】
［縫製制御の概要］
上下送りミシン１００は、毎針の針数における縫い代の値が設定された縫製データ（後述）に従って縫製が行われる。まず、ミシンコントローラ１９と制御装置１３による基本的な縫製動作の概要について説明する。
【００４３】
上布ＣＵの側端部が上布検出装置４０と反射板１２の間に挿入され、下布ＣＤの側端部が下布検出装置６０と反射板１２の間に挿入された状態でミシンモータ１５の駆動により縫製が開始されると、制御装置１３は、ミシンコントローラ１９を通じてエンコーダ１６から入力されるパルス信号に基づく主軸角度を監視し、主送り機構２０における間欠的な送り動作に同期するように、上側横送り機構３０及び下側横送り機構５０の各搬送モータ３３１，５３１及び各横送りモータ３４１，５４１を駆動させて、上側横送り機構３０による上布ＣＵの送りと下側横送り機構５０による下布ＣＤの送りを実行する。
【００４４】
即ち、主送り機構２０は送り歯２１と送り足２２とが長円軌道で周回し、その軌道の一部分で上布ＣＵと下布ＣＤと当接して搬送するので、搬送を行う主軸角度の角度範囲は常に一定であり、また、送りピッチも設定により決まっている。従って、エンコーダ１６の出力から、搬送が行われる主軸角度の角度範囲の到達を監視し、当該角度範囲で送りピッチ分の送りを行うように、各搬送モータ３３１，５３１及び各横送りモータ３４１，５４１の駆動制御を実行する。なお、上布ＣＵ又は下布ＣＤについて横送りを行わない場合には、各搬送モータ３３１，５３１と各横送りモータ３４１，５４１とは、相対的な速度差を生じないように等速で駆動を行い、各ピニオン３２が回転を行わないように制御する。
【００４５】
また、制御装置１３は、次の針数における縫い代の設定値を縫製データから読み込むと共にエンコーダ１６の出力に基づく主軸角度の監視を行い、所定の主軸角度（縫い針が上布ＣＵ及び下布ＣＤに刺さってない主軸角度）となったときに上布検出装置４０と下布検出装置６０のイメージセンサ４５，６５によるセンサ出力を読み込んで、上布ＣＵと下布ＣＤの現在の縫い代を算出する。
そして、縫い代の設定値と検出された縫い代とを比較し、例えば、上布ＣＵにおける検出された縫い代が小さい場合には、上側横送り機構３０の横送りモータ３４１を搬送モータ３３１よりも高速で回転させ、中空支軸３３２に対して伝達軸３４２を相対的に回転させて回転体３１の各ピニオン３２に回転を付与し、上布ＣＵをＸ軸（正）方向に移動させる。これにより、上布ＣＵの縫い代が増加する方向に調整される。また、上布ＣＵにおける検出された縫い代が大きい場合には、上側横送り機構３０の横送りモータ３４１を搬送モータ３３１よりも低速で回転させて各ピニオン３２に回転を付与し、上布ＣＵの縫い代が減少する方向に移動させる。
なお、下布ＣＤにおける下側横送り機構５０に対する制御も同様に行われる。
そして、縫製データに定められた針数の運針が完了すると、ミシンモータが停止して縫製が終了となる。
【００４６】
［第一の縫い代調節制御］
上下送りミシン１００は、上述のように、一連の縫製を行う複数の針数の中で縫い代の設定値が変化するように設定され、縫製時には、毎針の縫い代の設定値通りとなるように上下の横送り機構３０，５０を制御する。このように、毎針の縫い代を設定通りとするために、毎針毎に上布検出装置４０と下布検出装置６０とにより、上布ＣＵ及び下布ＣＤ（以下、これらを便宜上「布地」と総称する場合がある）の縫い代を検出している。
そして、上下送りミシン１００では、毎針の縫い代の検出において予め第一の縫い代調節制御と第二の縫い代調節制御のいずれか一方を択一的に実行することを特徴の一つとしている。
まず、制御装置１３が行う第一の縫い代調節制御について説明する。
【００４７】
上記縫い代の検出には、イメージセンサ４５，６５が使用され、当該イメージセンサ４５，６５は、Ｘ軸方向に沿って複数並んだ微細な検出素子によって構成される検出範囲でスリット状の反射光を受光し、布地の側端部により遮蔽され、光強度に格差を生じた位置から布地の側端部の先端位置、即ち、縫い代を特定することを可能としている。
上述のように、予め縫い代の設定値が決まっている場合には、制御装置１３は、縫い代の設定値（目標値）に対応するイメージセンサ４５，６５の検出範囲内の目標位置を求めて、当該目標位置と実際に検出された布地の側端部の位置とを比較して、布地がいずれの方向にズレを生じているかを判断する。
【００４８】
例えば、図７（Ａ）に示すように、符号Ｎを針落ち位置、W0を縫い代の設定値とした場合、制御装置１３は、針落ち位置ＮからＸ軸（正）方向に向かって縫い代W0の設定値だけ離れた位置を検出範囲内の目標位置Ｐ０に定める。
また、縫製開始の最初の縫い代の設定値の目標位置Ｐ０が、イメージセンサ４５，６５の検出範囲の両端部のいずれからも距離d0（検出範囲のＸ軸方向幅を2d0とする）となる中心位置Ｃと一致するように、各検出範囲調節機構４６，６６による位置決め制御が行われる。これは、布地の側端部がＸ軸方向の正逆いずれの方向に急な位置変動が生じた場合であっても、布地の検出範囲外への逸脱を抑止するためである。
そして、縫製時にはこの目標位置Ｐ０と布地の側端部の検出位置とを比較して、布地がいずれの方向に位置ズレを生じているかに応じて、上下の横送り機構３０，５０により布地をＸ軸の正逆いずれかの方向に移動させる制御が行われる。
【００４９】
さらに、縫製の途中で縫い代の設定値が新たな設定値W1に変わる場合であって、針落ち位置Ｎから距離W1となる位置が前述した検出範囲の中心位置Ｃから一定距離（例えば1[mm]）以上離れてない場合には、各検出範囲調節機構４６，６６を動作させることなく、新たな目標位置Ｐ１を設定する。つまり、前回の目標位置Ｐ０は検出範囲の中心位置Ｃと一致していたが、新たな目標位置Ｐ１は中心位置Ｃから外れた位置に設定される。
例えば、図７（Ｂ）に示すように、縫い代の新たな設定値W1がW1＝W0−d1であってd1＜1[mm]である場合、上布検出装置４０及び下布検出装置６０は現在の位置を維持したまま針落ち位置Ｎから距離W1となる新たな目標位置Ｐ１が設定される。
そして、この目標位置Ｐ１と布地の側端部の検出位置とを比較して、上下の横送り機構３０，５０による布地の横送り動作制御が行われる。
【００５０】
このように、第一の縫い代調節制御では、各イメージセンサ４５，６５の検出範囲の中心位置Ｃから新たな縫い代の設定値に対応する検出範囲内での位置までの距離が一定量に満たない場合には、各検出装置４０，６０の検出範囲調節機構４６，６６を動作させることなく、新たな目標位置が設定される。
この場合、各検出装置４０，６０の移動動作のような機械的な動作を伴うことなく、布地の側端部の位置判定を行うための目標位置の設定の変更のようなソフトウェア上の処理が行われるだけなので、制御装置１３の処理能力に応じた速度で処理を行うことができる。
【００５１】
［第二の縫い代調節制御］
次に、制御装置１３が行う第二の縫い代調節制御について説明する。
第二の縫い代調節制御では、縫製の途中で縫い代の設定値が新たな設定値W1に変わる場合であって、針落ち位置Ｎから距離W1となる位置が前述した検出範囲の中心位置Ｃから一定距離（例えば1[mm]）以上離れた場合に、各検出範囲調節機構４６，６６を動作させて、新たな目標位置Ｐ１と検出範囲の中心位置Ｃとが一致するように移動制御を実行する。つまり、新たな目標位置Ｐ１は検出範囲の中心位置Ｃと一致する状態となる。
【００５２】
図８（Ａ）は前述した図７（Ａ）と同じ状態であり、図８（Ｂ）は縫い代の設定値が新たな設定値W1に変わった場合を示す。この図８に示すように、縫い代の新たな設定値W1がW1＝W0−d1であってd1≧1[mm]である場合、上布検出装置４０及び下布検出装置６０は検出範囲調節機構４６，６６によりＸ軸（逆）方向にd1だけ移動を行う。これにより、新たな目標位置Ｐ１は検出範囲の中心位置Ｃと一致する状態となる。
そして、この中心位置Ｃと布地の側端部の検出位置とを比較して、上下の横送り機構３０，５０による布地の移動制御が行われる。
【００５３】
このように、第二の縫い代調節制御では、新たな目標位置Ｐ１は検出範囲の中心位置Ｃと一致する状態となるので、縫い代の設定値が変更された後にも、各検出装置４０，６０において、その検出範囲の中心を基準として布地の側端部の検出を行うことが可能となり、布地の側端部に不慮の位置変動などが生じた場合でも、検出範囲から布地の側端部が逸脱して縫製不能となる事態を回避することが可能である。
【００５４】
なお、第一の縫い代調節制御と第二の縫い代調節制御のいずれを実行するかを判断するためにd1と比較した基準量は、検出範囲調節機構４６，６６の位置調節モータ４７，６７の分解能に基づく最小単位の移動量としている。即ち、ステッピングモータである位置調節モータ４７，６７がその分解能により各検出装置４０，６０を移動させることが可能な最小距離が1[mm]となっている。
縫い代の設定値が変更された場合には、新たな縫い代の設定値に対応する検出範囲内での位置が検出範囲の中心位置Ｃと一致するように常に第二の縫い代調節制御を実行することが望ましいが、位置調節モータ４７，６７の分解能により微細な位置調節に限界があるので、各検出装置４０，６０の移動量が小さい場合には、第一の縫い代調節制御を実行することで、常に、布地の側端部の位置を縫い代の設定値通りに維持することを可能としている。
【００５５】
なお、上記上下送りミシン１００では、通常、上布ＣＵと下布ＣＤとで縫い代を同じ値に設定するので、上記第一の縫い代調節制御と第二の縫い代調節制御について、上布検出装置４０と下布検出装置６０、上側横送り機構３０と下側横送り機構５０に対して同一の制御が行われる場合を例示したが、上布ＣＵと下布ＣＤとで縫い代を異なる値に設定することも可能である。その場合、上布ＣＵと下布ＣＤとで各々の縫い代の設定値に応じて第一の縫い代調節制御と第二の縫い代調節制御とがそれぞれ個別に行われる。
また、図７及び図８において検出範囲調節機構６６の図示を省略している。
【００５６】
［第一及び第二の縫い代調節制御を行うための具体的な設定］
図９は上布ＣＵ及び下布ＣＤに対して行われる縫製例を示している。上下送りミシン１００において、この上布ＣＵ及び下布ＣＤ（以下、布地とする）は図示上方に向かって搬送され、縫い目は上端から下端に向かって形成されるものとする。
この布地に対して、300針の運針を行う過程で縫い代の初期設定値を10[mm]とし、11[mm]まで変化させる縫製を行う。具体的には、縫い開始から94針までは縫い代の設定値を10[mm]として運針を行い、95〜99針の間では1針毎に縫い代を0.1[mm]ずつ増やし、100〜194針の間では縫い代を10.5[mm]に維持して運針を行い、195〜199針の間では再び1針毎に縫い代を0.1[mm]ずつ増やし、200〜300針の間では縫い代を11[mm]に維持して運針を行う。
【００５７】
図１０は図９の縫製を行うための縫製条件の一覧を示した図表である。図示のように、縫製の総針数は300針であり、縫製時のミシンモータ１５の最高速度は3000[sti/min](rpm)、エンコーダ１６の分解能は0.25[deg]、各針の縫い代の設定は前述した通りであり、イメージセンサ４５，６５のセンシング周期は10[ms]、検出範囲のＸ軸方向幅は100[mm]、分解能は0.1[mm]、位置調節モータ４７，６７によりセンサ移動の分解能は1.0[mm]である。
なお、これらの設定は上布ＣＵと下布ＣＤとについて共通している。
【００５８】
図１１は図９の縫製において第一及び第二の縫い代調節制御を行うための縫製データの設定内容を示した図表である。図示のように、縫製データには、第一及び第二の縫い代調節制御の順番を示したデータ番号と、第一及び第二の縫い代調節制御が行われる針数（PINNUM）と、第一及び第二の縫い代調節制御が行われる主軸角度（FREQ）、第一及び第二の縫い代調節制御が行われるエンコーダ出力信号の積算値である変更ポイント（POINT）、縫い代の設定値に対応するイメージセンサ４５，６５の検出範囲内の目標位置と中心位置Ｃとのズレ量（OFFSET）が設定されている。なお、目標位置と中心位置Ｃとのズレ量（OFFSET）の数値は単位を0.1[mm]として表記している。
【００５９】
縫製データにおけるデータ番号は、処理の順番を示し、制御装置１３は、縫製時にはこの順番に従って設定内容の読み取りを行う。
針数（PINNUM）、主軸角度（FREQ）、変更ポイント（POINT）は縫製開始からの各データ番号における第一又は第二の縫い代調節制御の実施タイミングをエンコーダ１６の出力パルスの積算値（エンコーダ単位系）に換算するためのパラメータである。これらのパラメータは次式(1)の関係が成立する。
POINT=(PINNUM−1)×1440+(FREQ/360)×1440  …(1)
【００６０】
図１２は主軸角度と針棒の位置（高さ）との関係を示す線図である。針棒上死点を0°とすると、縫い針が布地に刺さっていない主軸角度の範囲は270〜90[deg]である。従って、第一又は第二の縫い代調節制御と布地の横送り動作制御とは、目標の針数の一つ手前の針数における270[deg]で実行する必要がある。
このため、この開始タイミングをエンコーダ単位系に換算すると上式(1)のようになる。なお、1440はエンコーダ１６の分解能（主軸1回転の出力パルス数）である。
【００６１】
図１３は図９の縫製を行う際の各検出装置３０，５０のＸ軸方向の移動量とイメージセンサ４５，６５における検出範囲内の目標位置の変化量と縫い代の設定値の変化量とを示し、図１４は図９の縫製を行う際に制御装置１３が行う第一及び第二の縫い代調節制御の処理内容を示すフローチャートである。
これらに基づいて第一及び第二の縫い代調節制御の処理を説明する。
【００６２】
まず、制御装置１３では各種の設定の初期化処理を行う（ステップＳ１）。即ち、縫製データの読み取りを行うデータ番号のカウント値ｉを0とし、縫い代の設定値に対応するイメージセンサ４５，６５の検出範囲内の目標位置と中心位置Ｃとのズレ量をカウントする設定オフセット値を0とし（1カウントで0.1[mm]とする）、上下の検出装置４０，６０の移動量をカウントするセンサ位置オフセット値を0とする（1カウントで1.0[mm]とする）。
また、上下の布検出装置４０，６０の初期位置は、縫い代初期値である針落ち位置Ｎから10[mm]の位置に上下のイメージセンサ４５，６５の検出範囲の中心位置Ｃに一致するように配置される。
【００６３】
そして、ミシンのオペレータからの操作パネル１７による縫製開始の入力待ちとなり（ステップＳ３）、開始が入力されるとミシンモータ１５の駆動を開始する（ステップＳ５）。また、ミシンモータ１５の駆動が開始されると、制御装置１３はエンコーダ１６の出力信号のカウントを開始する（ステップＳ７）。また、この時、エンコーダ１６は主軸一回転につき1パルスの回転数信号も出力を開始し、制御装置１３は針数カウント値としてカウントを開始する。
【００６４】
そして、エンコーダ１６のカウント値が現在のデータ番号における変更ポイントの値に達したか否かを判定する（ステップＳ９）。
例えば、データ番号のカウント値ｉ=0の場合には変更ポイントは135630となる。
【００６５】
そして，この判定時にカウント値が変更ポイントに達していない場合にはステップＳ７に処理を戻してエンコーダ出力のカウントを継続する。また、エンコーダ１６のカウント値が変更ポイントに達した場合には、検出範囲内の目標位置と中心位置Ｃとのズレ量をカウントする設定オフセット値に現在のデータ番号における目標位置と中心位置Ｃとのズレ量（OFFSET）の数値を加算する（ステップＳ１１）。例えば、図１３（Ｂ）の95〜99針目や195〜199針目の区間において目標位置と中心位置Ｃとのズレ量が増加する状態変化がこのステップＳ１１の処理に対応している。
例えば、データ番号のカウント値ｉ=0の場合にはズレ量（OFFSET）の数値は「1」である。この加算により針落ち位置Ｎから10.1[mm]の位置に新たな目標位置Ｐ１が設定される（図７参照）。この場合、新たな目標位置Ｐ１は中心位置Ｃに対してＸ軸（正）方向に0.1[mm]ズレた位置となる。そして、布地の側端部はこの目標位置Ｐ１に上下の横送り機構３０，５０によって横送りが行われて縫い代が10.1[mm]に修正される。
【００６６】
そして、設定オフセット値を加算すると、データ番号のカウント値ｉも1加算する（ステップＳ１３）。これにより、制御装置１３は、次のデータ番号の設定内容の読み出しを行う。
さらに、制御装置１３は、加算された設定オフセット値が10に達したか否かを判定する（ステップＳ１５）。そして、設定オフセット値が10に達していない場合には処理をステップＳ７に戻す。
この設定オフセット値が10に満たない間は、検出範囲内の目標位置と中心位置Ｃとのズレ量が1[mm]に達していないことを意味しており、従って、制御装置１３は、上布検出装置４０及び下布検出装置６０の移動を行うことなく検出範囲内の目標位置のみを変更する第一の縫い代調節制御を実行することとなる。
【００６７】
また、設定オフセット値が10に達した場合には、検出範囲内の目標位置と中心位置Ｃとのズレ量が1[mm]に達したことを意味するので、制御装置１３は第二の縫い代調節制御を実行する。即ち、設定オフセット値をリセットして0に戻し、センサ位置オフセット値を1加算する。当該加算により、制御装置１３は位置調節モータ４７，６７を駆動して上布検出装置４０及び下布検出装置６０をＸ軸（正）方向に1[mm]移動させる。また、検出範囲内の目標位置を中心位置Ｃに一致させる。例えば、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）の200針目の状態変化がこれに該当する。
なお、厳密には、ステップＳ１５において、積算された設定オフセットは、+10又は-10に達したか否かが判定される。即ち、検出範囲内の目標位置と中心位置ＣとのＸ軸（正）方向側へのズレ量が1[mm]に達した場合にも、検出範囲内の目標位置を中心位置Ｃに一致させる制御が行われる。この場合、制御装置１３は位置調節モータ４７，６７を駆動して上布検出装置４０及び下布検出装置６０をＸ軸（逆）方向に1[mm]移動させる。
【００６８】
次に、制御装置１３は針数カウント値を参照して予定針数の300に達しているか否かを判定する（ステップＳ１９）。そして、まだ300針に達していなければステップＳ７に処理を戻し、300針に達していればミシンモータ１５の駆動を停止させて処理を終了する。
【００６９】
［発明の実施形態の技術的効果］
上述のように、上下送りミシン１００では、上布ＣＵと下布ＣＤの検出装置４０，６０をＸ軸方向に沿って移動させる位置調節モータ４７，６７を備え、縫い代の設定値（目標値）が変化した場合に、縫い代の目標値に対応する上布ＣＵと下布ＣＤのイメージセンサ４５，６５の検出範囲内の目標位置が中心位置Ｃから予め定めた一定距離（例えば1[mm]）以上離れた場合に、目標位置と中心位置Ｃとが一致するように上側と下側の検出装置４０，６０を上側と下側の検出範囲調節機構４６，６６によって移動させる第二の縫い代調節制御を行うので、上布ＣＵと下布ＣＤの側端部の位置検出をイメージセンサ４５，６５の検出範囲の中心位置Ｃで行うことができ、上布ＣＵと下布ＣＤの側端部が検出範囲から逸脱して側端部が検出不能となる事態を効果的に抑制し、安定的に縫い代の調節制御を行うことが可能となる。
【００７０】
また、制御装置１３は、縫い代の設定値（目標値）が変化した場合に、縫い代の目標値に対応する上布ＣＵと下布ＣＤのイメージセンサ４５，６５の検出範囲内の目標位置が中心位置Ｃから一定距離未満である場合には、上側又は下側の検出装置４０，６０の移動は行わず、検出範囲内の目標位置のみを変更する第一の縫い代調節制御を行うので、例えば、縫い代の設定値の変動が位置調節モータ４７，６７の分解能に満たない微小距離の場合であっても、イメージセンサ４５，６５の検出範囲内の目標位置を設定し、上布ＣＵと下布ＣＤの側端部の位置検出並びに縫い代を目標値通りに縫製するための横送り動作制御を正確に行うことが可能となる。
【００７１】
［その他］
なお、図１３（Ａ）に示す例では、前述した第二の縫い代調節制御における上布ＣＵと下布ＣＤの検出装置４０，６０の移動動作を高速で瞬間的に行う場合を例示し、移動の所要時間を考慮していないが、実際にはアクチュエータの性能によっては、図１５（Ａ）に示すように移動動作にはある程度の所要時間が必要となる。
従って、移動速度及びその所要時間が既知である場合には、検出装置４０，６０の移動速度に合わせて、図１５（Ｂ）に示すように検出範囲内の目標位置を中心位置Ｃに徐々に近づけるように変化させることが望ましい。例えば、検出装置４０，６０が10[ms]で1.0[mm]移動する場合において、検出範囲内の目標位置を1[ms]毎に0.1[mm]ずつ中心位置Ｃに近づけるように設定を切り換えても良い。これにより、検出装置４０，６０の移動を行っている最中でも、高精度に布地の側端部に位置検出を行うことが可能となる。
【００７２】
なお、上側検出範囲調節機構４６と下側検出範囲調節機構６６は、ラック−ピニオン機構により上布検出装置４０と下布検出装置６０の移動を行っているが、これに限るものではなく、ベルト機構やボールネジ機構、ソレノイド、ボイスコイルモータ、リニアモータ等によって上布検出装置４０と下布検出装置６０の移動を行ってもよい。
【００７３】
また、前述した制御装置１３は、第一及び第二の縫い代調節制御において、針落ち位置Ｎから縫い代の設定値W0だけ離れた位置を検出範囲内の目標位置Ｐ０に定め、当該目標位置Ｐ０がイメージセンサ４５，６５の検出範囲の規定位置としての中心位置Ｃと一致するように、各検出範囲調節機構４６，６６による位置決め制御を行い、また、縫い代の設定値が変更された場合に、新たな目標位置Ｐ１が規定位置としての中心位置Ｃから一定距離（例えばｍとする）以上離れていない場合には各検出範囲調節機構４６，６６の移動を行わずにそのまま目標位置Ｐ１を確定し、新たな目標位置Ｐ１が規定位置としての中心位置Ｃから一定距離ｍ以上離れた場合には、新たな目標位置Ｐ１が中心位置Ｃに一致するように各検出範囲調節機構４６，６６による位置決め制御を行っている。
しかしながら、上記のように、目標位置Ｐ０，Ｐ１の設定については、規定位置を中心位置Ｃとして行う場合に限定されるものではない。
例えば、所定の針数の区間では、上下布の側端部形状がカーブしていることが予め分かっているような場合には、運針の過程で基準位置に対してカーブしている方向に上下布がズレを生じやすく（例えば、側端部形状が左カーブしている場合には左にズレを生じやすい）、この場合には、規定位置を中心位置Ｃとするよりも、左側のズレの発生により対応可能となるように、規定位置を中心位置Ｃから右側にオフセットした位置として、左側の検出範囲を右側よりも広く確保することが望ましい。
従って、操作パネル１７により予め規定位置を任意に設定可能とし、当該設定された規定位置をメモリなどに保有すると共に、カーブ区間などの場合には、設定された検出範囲内の規定位置に目標位置Ｐ０、Ｐ１を一致させるように各検出範囲調節機構４６，６６の移動制御を行ったり、また、設定された検出範囲内の規定位置から一定距離ｍ以上離れているか否かにより各検出範囲調節機構４６，６６の移動制御を行うか否かを決定したりしても良い。
【符号の説明】
【００７４】
１２  反射板
１３  制御装置（制御部）
１５  ミシンモータ
１６  エンコーダ
１９  ミシンコントローラ
２０  主送り機構
３０  上側横送り機構
４０  上布検出装置（端部検出装置）
４２  光源ユニット
４５  イメージセンサ
４６  上側検出範囲調節機構
４７  位置調整モータ（アクチュエータ）
５０  下側横送り機構
６０  下布検出装置（端部検出装置）
６２  光源ユニット
６５  イメージセンサ
６６  下側検出範囲調節機構
６７  位置調節モータ（アクチュエータ）
１００  上下送りミシン
Ｃ  中心位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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