(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垂直な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制御装置とを備えるミシンにおいて、
前記端部検出装置は、
搬送される前記被縫製物の側端部と当該被縫製物の背後に設けられた反射面との境界位置を照射する光源と、
前記反射面による反射光を受光する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た検出素子と、
前記光源からの照射光を平行光化するレンズと、
前記反射面に対して、垂直方向に対して前記被縫製物幅方向に沿った軸回りに傾斜した方向から前記平行光化した照射光を反射する反射体と、を備え、
前記光源とその照射光を平行光化する前記レンズとが前記被縫製物幅方向に並ぶように配置され、
前記レンズから前記反射体に向かう平行光の照射方向が、前記被縫製物幅方向側に向けられると共に、当該被縫製物幅方向に対して、上下方向に沿った軸回りに傾斜し且つ送り方向に沿った軸回りに傾斜した状態であることを特徴とするミシン。
【請求項２】
前記被縫製物は、上側被縫製物と下側被縫製物とからなり、
前記端部検出装置と前記横送り機構とを、前記上側被縫製物と前記下側被縫製物とについてそれぞれ備えることを特徴とする請求項１記載のミシン。
【請求項３】
前記端部検出装置は、前記被縫製物に対する照射光を前記被縫製物幅方向に沿ったスリット状とすることを特徴とする請求項１又は２記載のミシン。
【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１８に示すように、上布Ｕと下布Ｄ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従来のミシン１００は、縫い目の形成方向に沿って上布Ｕと下布Ｄ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Ｕと下布Ｄ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１０２（上側のみ図示）と、各横送り機構１０２と送り歯との間で、上布Ｕと下布Ｄ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（上側のみ図示）とを備え、検出された上布Ｕと下布Ｄのそれぞれを側端部位置に基づいてそれぞれの布を横送り機構１０２で適正な位置に送りつつ縫製を行っている。なお、図中の符号Ｆは送り歯による布送り方向を示している（例えば、特許文献１参照）。また、図示のＹ軸方向は水平且つ布送り方向に平行な方向であり、Ｘ軸方向は水平且つＹ軸方向に直交する方向であり、Ｚ軸方向は鉛直上下方向を示している。
【０００３】
図１９は図１８の上側の布端検出装置１１０のＷ−Ｗ線に沿った断面図である。
上側の布端検出装置１１０は、上布Ｕの側端部を検出する検出光の光源１１１と、検出光を布送り方向Ｆに対して直交する方向（Ｘ軸方向）に沿ったスリット光にするためのレンズ１１２と、上布Ｕを載置する反射板１０３の上面によるスリット光の反射光を受光するライン上のイメージセンサ１１３と、反射光をイメージセンサ１１３に結像させるレンズ１１４とを備えている。
イメージセンサ１１３は、Ｘ軸方向に沿って複数の受光素子が並んで形成されており、反射板１０３へのスリット光が上布Ｕの側端部で遮蔽されることにより生じる各受光素子の受光強度の変化により上布Ｕの側端部の位置を検出する。
そして、布端検出装置１１０による上布Ｕの側端部位置が適正な位置からズレている場合に、適正な位置に戻す方向に横送り機構１０２を作動させて常に布の側端部が適正な位置を維持するよう制御を行っている。
なお、下布Ｄの布端検出装置についても上布Ｕと同様の構成からなり、下布Ｄの横送り機構も同様の制御が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５９−１７４１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記ミシン１００の布端検出装置１１０は、その検出光の光源１１１が拡散光を発することから以下に示す問題が生じていた。
図２０は布端検出装置１１０を布送り方向に沿った視線から見た図である。図示のように、上布Ｕが反射板１０３から隙間を生じた場合や上布Ｕが厚い生地である場合には、上布Ｕの上面が反射板１０３から離れてしまう。その場合、上布Ｕの上面が反射板１０３の上面に近い位置にあって本来検出されるべき上布Ｕの側端部の検出位置Ｐ１１から離れた見せかけの検出位置Ｐ１２が検出され、側端部の位置が正しく認識されないという問題があった。
なお、下布Ｄの布端検出装置１２０も同様にその光源１２１が拡散光を発することから、下布Ｄの下面が反射板１０３に対向する下布検出面１０４から離れている場合に、本来の検出位置Ｐ２１から離れた見せかけの検出位置Ｐ２２が検出され、やはり、側端部の位置が正しく認識されないという問題があった。
【０００６】
また、上布Ｕの布端検出装置１１０は、光源１１１及びレンズ１１２の光軸が主に下方を向いた状態となるように配設されており、そのため、光源布端検出装置１１０の上下方向の厚みを薄くすることが困難な構造となっていた。上布Ｕの布端検出装置１１０は、横送り機構１０２と布押さえとの間の狭い領域に配置されることから布端検出装置１１０の上下方向の小型化が望まれているが、上記の構造により小型化が困難であった。
また、下布Ｄの布端検出装置１２０は、針板上面と下布検出面１０４とが同一の高さとなるように、針板に潜り込むように装備されるが、針板の下側には、送り歯の動作機構や糸切り装置等が密集配置されていることから、その配置スペースの確保のために、布端検出装置１２０の上下方向も小型化が望まれているが、下布Ｄの布端検出装置１２０も光源１２１及びそのレンズの光軸が主に上方を向いた状態で配設されているため、光源布端検出装置１２０の上下方向の厚みを薄くすることも困難となっていた。
【０００７】
本発明は、被縫製物の側端部の位置をより精度良く検出することをその目的とする。
また、本発明は、上布又は下布の端部検出装置の上下方向の小型化を図ることを他の目的とする。
【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垂直な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制御装置とを備えるミシンにおいて、前記端部検出装置は、搬送される前記被縫製物の側端部と当該被縫製物の背後に設けられた反射面との境界位置を照射する光源と、前記反射面による反射光を受光する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た検出素子と、前記光源からの照射光を平行光化するレンズと、前記反射面に対して、垂直方向に対して前記被縫製物幅方向に沿った軸回りに傾斜した方向から前記平行光化した照射光を反射する反射体とを備えることを特徴とする。
【００１０】
さらに、請求項１記載の発明は、前記光源とその照射光を平行光化する前記レンズとが前記被縫製物幅方向に並ぶように配置され、前記レンズから前記反射体に向かう平行光の照射方向が、前記被縫製物幅方向側に向けられると共に、当該被縫製物幅方向に対して、上下方向に沿った軸回りに傾斜し且つ送り方向に沿った軸回りに傾斜した状態であることを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明と同様の構成を備えると共に、前記被縫製物は、上側被縫製物と下側被縫製物とからなり、前記端部検出装置と前記横送り機構とを、前記上側被縫製物と前記下側被縫製物とについてそれぞれ備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明と同様の構成を備えると共に、前記端部検出装置は、前記被縫製物に対する照射光を前記被縫製物幅方向に沿ったスリット状とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明は、端部検出装置が、光源からの照射光を平行光化し、反射面に対して垂直方向又は当該垂直方向に対して被縫製物幅方向に沿った軸回りに傾斜した方向から平行光化した照射光を照射するレンズを備えている。
かかるレンズにより、上述した方向から反射面に平行光である照射光を照射した結果、被縫製物の被照射面が被縫製物の厚さや反射面との隙間の発生によって反射面から離れている場合であっても、被縫製物の側端部が反射光を遮蔽しない。
従って、搬送方向に直交する方向について、被縫製物の側端部の位置を正確に求めることができ、当該被縫製物の側端部を正確に目標位置に合わせる制御が可能となり、縫い品質の向上を実現することが可能となる。
【００１４】
さらに、請求項１記載の発明は、端部検出装置が光源からの照射光を反射面側に反射する反射体を有している。
仮に、反射体を有していない場合には、光源と平行光化を図るレンズとを被縫製物に対する照射方向、即ち、被縫製物を搬送する水平面に対する垂直方向又は当該垂直方向に対して被縫製物幅方向に沿った軸回りに傾斜した方向に沿って並んで配置する必要があり、端部検出装置が上下方向について大型化することが不可避となる。
しかしながら、端部検出装置は反射体を有するので、光源と平行光化を図るレンズとを、上述の方向に並べる制約をなくすことができ、これらを、端部検出装置が上下方向について小型化を図るのに有利な方向に並べて配置することが可能となる。このため、端部検出装置の厚さを上下方向について薄くすることが可能となり、針板下側の狭いスペースや横送り機構と針棒との狭いスペースに配置することが容易となり、端部検出装置の組み込みの容易化、ひいてはミシンの小型化を実現することが可能となる。
【００１５】
また、横送り機構は、針落ち位置に近い位置に配置する程、縫い代が正確に目標値となるように制御することが可能となる。上述のように、端部検出装置が垂直方向について小型化されることにより、横送り機構を針落ち位置により近い位置に配置しやすくなるため、縫い代を正確に調節してさらなる縫い品質の向上を図ることが可能となる。
【００１６】
さらに、請求項１記載の発明は、光源とその照射光を平行光化するレンズとが被縫製物幅方向に並ぶ配置としたので、端部検出装置を上下方向に加えて被縫製物の搬送方向にも小型化することができ、横送り機構を針落ち位置にさらに近い位置に配置しやすくなるため、縫い代を正確に調節してさらなる縫い品質の向上を図ることが可能となる。
【００１７】
請求項２記載の発明は、上側被縫製物と下側被縫製物のそれぞれについて縫い代を調整することができるので、上側被縫製物と下側被縫製物とで側端部の位置をより正確に揃えることが可能となり、上側被縫製物と下側被縫製物とを縫い合わせる縫製において、縫い品質の向上を図ることが可能となる。
【００１８】
請求項３記載の発明は、被縫製物に対する照射光を被縫製物幅方向に沿ったスリット状とするので、その反射光の長短の変化から被縫製物の側端部の位置をより容易且つ正確に得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【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】上布検出装置及び下布検出装置の斜視図である
【図４】下布検出装置を斜め下方から見た斜視図である。
【図５】下布検出装置を斜め上方から見た斜視図である。
【図６】下布検出装置の平面図である。
【図７】図６のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図８】図３のＵ−Ｕ線に沿った断面図である。
【図９】図３のＴ−Ｔ線に沿った断面図である。
【図１０】光源ユニットの内部構造を示す断面図である。
【図１１】反射体の反射面の傾斜角度を示す説明図である。
【図１２】図１２（Ａ）は反射板に対する照射光の入射角度をＹ軸方向から見た説明図、図１２（Ｂ）はＸ軸方向から見た説明図である。
【図１３】上布検出装置を斜め上方から見た斜視図である。
【図１４】上布検出装置を斜め下方から見た斜視図である。
【図１５】上下送りミシンの制御系を示すブロック図である。
【図１６】第二の実施形態である上布検出装置のＹ−Ｚ平面に沿った断面図である。
【図１７】第三の実施形態である上布検出装置及び下布検出装置のＹ−Ｚ平面に沿った断面図である。
【図１８】従来のミシンの主要部における平面図である。
【図１９】図１８の従来の布端検出装置のＷ−Ｗ線に沿った断面図である。
【図２０】従来の布端検出装置を布送り方向に沿った視線から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［第一の実施形態］
本発明の第一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３０，３６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。
【００２１】
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Ｘ軸方向に送りながら、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所定の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３６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、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、これら各構成を制御する制御装置１３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。
【００２２】
［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とを挟み込んで間欠的に送り動作を行うようになっている。
【００２３】
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１５参照）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。
【００２４】
［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軸方向（正）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。
【００２５】
［上側横送り機構］
上側横送り機構３０は、主送り機構２０に搬送される上布ＣＵの上面に接してＸ軸方向に移動させる上側ローラ３１と、この上側ローラ３１を先端部で支持するアーム３２と、アーム３２を揺動させて上側ローラ３１の上布ＣＵに対する圧接力を調節する上側ソレノイド３３（図１５参照）と、アーム３２の内側に配した駆動ベルトにより上側ローラ３１に正逆の回転を付与する上側パルスモータ３４（図１５参照）とを主に備えている。
【００２６】
上記アーム３２は、Ｘ軸方向に沿って位置調節可能な基台３５からＸ軸（逆）方向に向かって延出され、また、アーム３２の基端部は基台３５によってＹ軸方向に沿った回動軸回りに回動可能に支持されている。
そして、アーム３２の先端部には、上側ローラ３１がＹ軸方向に沿った回転軸回りに回転可能に支持されている。
【００２７】
上側ローラ３１の下方には仕切り板１１が設けられ、仕切り板１１と上側ローラ３１の間を上布ＣＵが搬送される。
上側ソレノイド３３は、電流制御によりアーム３２を回動させて先端側の上側ローラ３１を昇降させることができる。そして、上側ローラ３１を下降させることで仕切り板１１上の上布ＣＵに圧接し、さらに、上側パルスモータ３４によって上側ローラ３１を回転させることで、上布ＣＵをＸ軸方向の正逆いずれの方向にも移動させることができる。この横送り動作により、上布ＣＵの側端部がＸ軸方向に沿って移動し、当該側端部から針落ち位置までの距離である縫い代の大きさを自在に変えることを可能としている。
また、上側ソレノイド３３による上側ローラ３１の昇降により、上布ＣＵに対する上側ローラ３１の圧接力や布厚に応じた適正な圧接力の調節を自在に行うことが可能となっている。
【００２８】
［下側横送り機構］
下側横送り機構３６は、図２に示すように、ミシンベッド部の内部に配設されており、ミシンベッド部の上面の上を主送り機構２０によって搬送される下布ＣＤの下面に下方から接してＸ軸方向に移動させる下側ローラ３７を備えている。
また、下側横送り機構３６は、上側横送り機構３０と同様に、下側ローラ３７を先端部で支持するアーム（図示略）と、アームを揺動させて下側ローラ３７の下布ＣＤに対する圧接力を調節する下側ソレノイド３８と、下側ローラ３７に正逆の回転を付与する下側パルスモータ３９とを備えている。
そして、仕切り板１１の下方を搬送される下布ＣＤに下方から下側ローラ３７を圧接させ、さらに、下側ローラ３７を回転させることで、下布ＣＤをＸ軸方向の正逆いずれの方向にも移動させることが可能となっている。また、下布ＣＤに対する下側ローラ３７の圧接力や布厚に応じた適正な圧接力の調節も可能である。
【００２９】
［上布及び下布検出装置］
図３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とは、これらの間に、両面に光沢のある薄い金属板からなる反射板１２を挟んで一体的に結合された状態でミシンフレームに支持される。
上布検出装置４０及び下布検出装置６０とは、それらの長手方向をＸ軸方向に沿わせた状態で、Ｘ軸方向（正）側の一端部で片持ち状態でミシンフレームに支持される。
また、上布検出装置４０及び下布検出装置６０は、それらの結合状態でＸ軸（逆）方向側の端部がコ字状に開口しており、当該開口部の間には、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。
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。
【００３０】
［下布検出装置:全体］
図４は下布検出装置６０を斜め下方から見た斜視図、図５は斜め上方から見た斜視図、図６は平面図、図７は図６のＶ−Ｖ線に沿った断面図、図８は図３のＵ−Ｕ線に沿った断面図、図９は図３のＴ−Ｔ線に沿った断面図である。なお、図４及び図５は後述するカバー体６２を外した状態を示している。
下布検出装置６０は、内部の構成を支持する筐体を構成するベース体６１及び当該ベース体６１の下面を覆うカバー体６２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ユニット６３と、光源ユニット６３からの照射光を反射板１２の下反射面に向けて反射する光学素子としての反射体６４と、光源ユニット６３からの照射光に基づく反射板１２における反射像を受光する検出素子としてのリニアセンサ６５と、下布ＣＤの側端部の有無検出のための光照射を行うための光源としての発光ＬＥＤ６６と、発光ＬＥＤ６６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ＬＥＤ６７とを備えている。
【００３１】
［下布検出装置:光源ユニット］
図１０は光源ユニット６３の内部構造を示す断面図である。図示のように、光源ユニット６３は、拡散光を発する光源としての発光ＬＥＤ６３１と、発光ＬＥＤ６３１が発する拡散光を平行光化する光学素子としての両凸のレンズ６３２と、これらを保持するケーシング６３３とを備えている。
発光ＬＥＤ６３１は赤外線発光ＬＥＤであり、反射板１２の下反射面及び下布ＣＤに赤外線を照射する。
ケーシング６３３は、レンズ６３２の光軸上に発光ＬＥＤ６３１が位置し、且つ、発光ＬＥＤ６３１からの拡散光が平行光化されるように相互間距離となるように発光ＬＥＤ６３１及びレンズ６３２を保持している。
なお、レンズ６３２は、拡散光を平行光化するものであれば両凸のものでなくとも良い。
【００３２】
［下布検出装置:ベース体］
ベース体６１は、全体的にＸ軸方向に沿った略直方体形であり、そのＸ軸方向（正）側の端部には、ミシンフレームにネジ止めするための取り付け穴６１１が上下に貫通形成されており、Ｘ軸（逆）方向側の端部にはその上面から一段低くなる段部６１２が形成されている。この段部６１２の上面は、Ｘ−Ｙ平面に平行であり、組み付け時には前述した反射板１２の下反射面に対向した状態となる。
また、段部６１２のＸ軸方向（正）側には、光源ユニット６３が取り付けられる嵌合凹部６１３が形成されており、この嵌合凹部６１３により光源ユニット６３が概ねＸ軸（逆）方向側に向けて平行光が出射されるように固定保持される。
【００３３】
より、厳密に光源ユニット６３からの平行光の照射方向を説明すると、まず、平行光の照射方向は、図６に示すように鉛直上方から見た場合に、Ｘ軸（逆）方向よりもＺ軸を中心とする時計回りに微小角度θ１だけ傾斜している。
さらに、光源ユニット６３の照射方向は、図７に示すようにＹ軸方向から見た場合に、Ｘ軸（逆）方向よりもＹ軸を中心とする時計回りに微小角度θ２だけ傾斜している。
【００３４】
光源ユニット６３は、平行光の照射方向をＺ軸回りに角度θ１だけ傾斜させることにより、平面視での下布検出装置６０の筐体形状である長方形の対角線に概ね沿って並ぶように、光源ユニット６３と反射体６４とを配置とすることができ、これにより、下布検出装置６０の筐体（ベース体６１及びカバー体６２）のＹ軸方向の幅を縮小して装置の小型化を図ることが可能となる。
また、同様に、光源ユニット６３の照射方向をＹ軸回りに角度θ２だけ傾斜させることにより、側面視での下布検出装置６０の筐体形状である長方形の対角線に概ね沿って並ぶように、光源ユニット６３と反射体６４と配置とすることができ、これにより、下布検出装置６０の筐体（ベース体６１及びカバー体６２）のＺ軸方向の幅を縮小して装置の小型化を図ることが可能となる。
【００３５】
ベース体６１の段部６１２の下面とカバー体６２との間の空間は反射体６４とリニアセンサ６５の保持スペースとなっている。
図８に示すように、段部６１２の下部において、反射体６４はＹ軸（正）方向側に位置し、リニアセンサ６５はＹ軸（逆）方向側に配置されている。そして、反射体６４は、光源ユニット６３からの平行光を、Ｘ軸方向（正）を向いた視線でＸ軸を中心とする時計回りに角度θ３だけ鉛直上方から傾斜した方向に反射する。
また、反射板１２の下反射面は、反射体６４に反射された照射光を、Ｘ軸方向（正）を向いた視線でＸ軸を中心とする反時計回りに角度θ３だけ鉛直下方から傾斜した方向に反射して下方のリニアセンサ６５で受光させる。
【００３６】
前述した光源ユニット６３の嵌合凹部６１３から反射体６４までの間には、光源ユニット６３の照射方向に沿ってスリット状の導光部６１５が穿設されている。この導光部６１５は、光源ユニット６３の平行光が当該導光部６１５を通過して反射体６４の後述する反射面６４１に反射されて反射板１２の下側反射面にスリット光として投影されたときに、当該スリット光の長手方向がＸ軸方向に平行になるようにそのＸ軸回りの傾斜角度が調整されている。
また、反射体６４から段部６１２の上面にかけて、反射面６４１に反射されたスリット光が通過するスリット状の出射孔６１６がＸ軸方向に沿った状態で形成されている。
さらに、段部６１２の上面からリニアセンサ６５にかけて、反射板１２に反射されたスリット光が通過するスリット状の入射孔６１７がＸ軸方向に沿った状態で形成されている。
【００３７】
［下布検出装置:反射体］
ここで図１１の説明図に基づいて反射体６４の反射面６４１について詳説する。
下布検出装置６０では、下布ＣＤの厚さが厚い場合や反射板１２と下布ＣＤとに隙間を生じている場合でも、下布ＣＤのＸ軸方向（正）側の側端部のＸ軸方向における位置を正確に検出することを目的とする。
反射板１２の下反射面に対して下布ＣＤの下面に高低差が生じていると、従来にミシンでは、下布ＣＤの側端部のＸ軸方向における位置を示す下反射面による反射光の一部が下布ＣＤにより遮蔽され、下布ＣＤの側端部のＸ軸方向における位置に狂いを生じていたが、この下布検出装置６０では、反射板１２の下反射面に対して下布ＣＤの下面に高低差が生じている場合でも、下布ＣＤが下反射面による反射光を遮蔽しない方向から平行光の照射を行うことで、問題の解決を図っている。
即ち、反射板１２に対する平行光の照射方向は、Ｙ−Ｚ平面に平行であることを必須の要件とする。その際、照射する平行光は、Ｘ軸回りの傾きを生じていても良い。
【００３８】
一方、前述した図６及び図７に示すように、光源ユニット６３はその光軸（平行光の進行方向）がＸ軸（逆）方向に向かう方向に対してＺ軸回りに角度θ２、Ｙ軸回りに角度θ１傾斜している。
従って、反射体６４の反射面６４１は、反射板１２に対してＹ−Ｚ平面に平行な方向で平行光を照射するために、以下の傾斜角度に設計されている。
【００３９】
図１１において光源ユニット６３の位置を点Ａ、反射体６４の反射面６４１の平面上で光源ユニット６３からの平行光が照射される位置を点Ｂ、反射板１２の下反射面において反射面６４１からの反射光が照射される位置を点Ｃとする。
線分ＢＡの単位方向ベクトルは前述した傾斜角度θ１とθ２とにより求めることができる。
線分ＢＣの単位方向ベクトルは、前述した傾斜角度θ３及び当該単位方向ベクトルがＹ−Ｚ平面に平行であることにより求めることができる。
線分ＢＡの単位方向ベクトルと線分ＢＣの単位方向ベクトルとを合成した方向ベクトルＢを法線とする平面が反射面６４１となる。
【００４０】
光源ユニット６３から出射した平行光は、上記傾斜角度に設定した反射面６４１の反射により、ベース体６１のＹ軸方向中間位置で反射板１２の下反射面においてＸ軸方向に沿ったスリット光として投影される。このとき、平行光は、前述したように、Ｙ−Ｚ平面に平行であって鉛直上方に対してＸ軸回り（Ｘ軸方向（正）の視線で時計回り）に角度θ３傾斜した方向で反射板１２の下反射面に入射する。
下布検出装置６０は、下布ＣＤの側端部におけるＸ軸方向の位置を精度良く検出する必要があるが、下布ＣＤ及び反射板１２に照射される平行光がＹ−Ｚ平面に平行であれば、図１２（Ａ）に示すように、反射板１２の下反射面に投影される下布ＣＤの側端部のＸ軸方向の位置Ｅのズレは生じない。これは、下布ＣＤの厚さが厚い場合や下布ＣＤが下反射面から離間している場合でも同様である。
また、下布ＣＤ及び反射板１２に照射される平行光は、図１２（Ｂ）に示すように、Ｘ軸回りに角度θ３で傾斜しているが、反射板１２の下反射面に投影される下布ＣＤの側端部のＸ軸方向の位置Ｅについては影響が生じない。
【００４１】
［下布検出装置: リニアセンサ］
リニアセンサ６５は、反射板１２の下反射面に照射される平行光の反射光の進行方向先に設けられている。即ち、下反射面における平行光の照射位置から、Ｙ−Ｚ平面に平行な方向であって鉛直下方に対してＸ軸回り（Ｘ軸方向（正）の視線で反時計回り）にθ３だけ傾斜した方向に向かった先にリニアセンサ６５が配置されている。
このリニアセンサ６５は、反射板１２の下反射面からの反射光の進行方向に対してその受光面が垂直となるように傾斜してベース体６１の段部６１２に取り付けられている。
このリニアセンサ６５の受光面は、その長手方向がＸ軸方向を向いた矩形の平面であり、Ｘ軸方向に沿って複数の受光素子が並び、平面状に敷き詰められている。
また、リニアセンサ６５の受光面には、可視光カットフィルタが装備されており、赤外線以外の可視光等の受光を阻止している。
【００４２】
反射板１２の下反射面に照射されたＸ軸方向に沿ったスリット状の平行光は反射して、リニアセンサ６５の受光面でもＸ軸方向に沿ったスリット状に投影される。
例えば、反射板１２の下側に下布ＣＤが存在する場合には、反射板１２の下反射面に照射される平行光はＸ軸方向における一部分が下布ＣＤの側端部に遮蔽されるので、スリット状の反射光はその長手方向における下布ＣＤの側端部に対応する位置で光強度に差が生じる。リニアセンサ６５は、Ｘ軸方向に沿って受光素子が並んで形成されているので、各受光素子が検出する光強度の差から、下布ＣＤの側端部に対応する位置を特定することができ、これにより、下布ＣＤの側端部のＸ軸方向における位置を得ることが可能となっている。
【００４３】
［下布検出装置：下布の側端部の有無検出］
図６，７及び９に示すように、下布ＣＤの側端部の有無検出のための発光ＬＥＤ６６及びその反射光を受光する受光ＬＥＤ６７は、前述した反射体６４及びリニアセンサ６５と同様に、ベース体６１の段部６１２とカバー体６２との間に保持されている。
これら発光ＬＥＤ６６及び受光ＬＥＤ６７は、前述した反射体６４及びリニアセンサ６５よりもＸ軸（逆）方向側に配置されている。つまり、これらは、上布検出装置４０と下布検出装置６０とより形成されるＸ軸（逆）方向側のコ字状開口部の外側近傍に設けられている。そして、縫製開始時に主送り機構２０により搬送される下布ＣＤの先頭が反射板１２と段部６１２との間に到達したことを検知したり、搬送の終了時に下布ＣＤの終端が反射板１２と段部６１２との間を通過したことを検知する場合に使用される。
【００４４】
図９に示すように、発光ＬＥＤ６６は、Ｙ−Ｚ平面に平行であって鉛直上方に対してＸ軸方向（正）の視線でＸ軸を時計回りにθ３傾斜した角度に向けられて配置されている。
また、受光ＬＥＤ６７は、Ｙ−Ｚ平面に平行であって鉛直上方に対してＸ軸方向（正）の視線でＸ軸を反時計回りにθ３傾斜した角度に向けられて配置されている。
そして、発光ＬＥＤ６６からの照射光は、反射板１２の下反射面におけるベース体６１のＹ軸方向中間位置において反射し、その反射光が受光ＬＥＤ６７に受光されるようになっている。
なお、発光ＬＥＤ６６は拡散光を発する点光源だが、発光ＬＥＤ６６は、段部６１２を上下に貫通して形成された出射孔６１８の奥に配置されているので出射孔６１８が絞りとなり、同様に、受光ＬＥＤ６７は、段部６１２を上下に貫通して形成された入射孔６１９の奥に配置されているので入射孔６１９が絞りとなるので、発光ＬＥＤ６６からの照射光が受光ＬＥＤ６７に直接受光されないようになっている。
【００４５】
［上布検出装置］
図１３は上布検出装置４０を斜め上方から見た斜視図、図１４は斜め下方から見た斜視図である。
図３、８，９，１３，１４に示すように、上布検出装置４０は、下布検出装置６０をＸ軸回りに180°回転して上下を反転させた状態とほぼ等しく、当該下布検出装置６０の各構成とほぼ同一構造のベース体４１、カバー体４２、光源ユニット４３、反射体４４、リニアセンサ４５、発光ＬＥＤ４６、受光ＬＥＤ４７とを備えている。このように、上布検出装置４０はその向きが異なるだけで、下布検出装置６０とほぼ同一なので、異なる点のみを説明する。
【００４６】
ベース体４１は、ベース体６１と同様に段部４１２、嵌合凹部４１３、導光部４１５、出射孔４１６、４１８及び入射孔４１７、４１９を備えているが、ベース体６１と異なり、その底面部に反射板１２が嵌合する矩形の凹部４１４が形成されている。また、上布検出装置４０は下布検出装置６０と一体となってミシンフレームに支持されるので、ベース体６１のように取り付け穴６１１は設けられていない。
【００４７】
また、上布検出装置４０は、Ｘ軸回りに180°反転して下向きでミシンフレームに支持されるので、図８に示すようにＸ軸方向に沿った視線から見た場合に、下布検出装置６０の反射体６４及びリニアセンサ６５に対して、上布検出装置４０の反射体４４及びリニアセンサ４５が互いの中心点Ｃを基準に点対称となる位置関係となっている。なお、中心点Ｃは上布検出装置４０と下布検出装置６０とを一体的に連結した状態でＹ軸方向及びＺ軸方向における中心位置を示している。
上布検出装置４０は、上記の構成により、下布検出装置６０と同様にして上布ＣＵの側端部のＸ軸方向における位置と上布ＣＵの有無の検出を行う。
【００４８】
［制御装置］
図１５に示すように、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、蓄積データ等を記録する記憶部としてのＥＥＰＲＯＭ１３４とを備えている。
また、制御装置１３には、縫い針を上下動させるためのミシンモータ１５と、上下のパルスモータ３４，３９と、上下のソレノイド３３，３８とがそれぞれ駆動回路１５ａ，３３ａ，３９ａ，３４ａ，３８ａ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、各リニアセンサ６５，４５は、いずれも検出信号をアナログで出力するため、各検出装置６０，４０のインターフェイス６０ａ，４０ａはＡ／Ｄコンバータを備えており、制御装置１３は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。
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制御装置１３に出力するようになっている。
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を介して制御装置１３に接続されている。
【００４９】
［縫製制御］
制御装置１３は、制御プログラムに従って上下送りミシン１００の縫製の動作制御を実行する。なお、上布ＣＵと下布ＣＤに対する縫製制御において、共通する説明は省略し、ここでは下布ＣＤに対する制御を主として説明することとする。
まず、制御装置１３は、縫製時に、発光ＬＥＤ６３１，６６を点灯する。これにより光源ユニット６３からスリット状の平行光が出射し、反射体６４の反射面６４１に反射して反射板１２の下反射面を照射する。そして、平行光は下反射面に反射されてリニアセンサ６５で受光される。
また、発光ＬＥＤ６６からの照射光は、直接、反射板１２の下反射面に反射されて受光ＬＥＤ６７で受光される。
かかる状態において、制御装置１３は、ミシンモータ１５の駆動を開始して下布ＣＤ及び上布ＣＵの搬送を開始する。
これにより、仕切り板１１によって上布ＣＵと下布ＣＤとが上下に分離して搬送され、下布ＣＤの先頭部が下布検出装置６０と反射板１２の間に侵入する。
これにより、受光ＬＥＤ６７が検出する反射光の光強度が低下すると、制御装置１３は、下布ＣＤの到達を認識し、リニアセンサ６５の出力の読み取りを開始する。
そして、リニアセンサ６５の検出出力が、下布ＣＤの側端部のＸ軸方向における位置が予め設定された規定位置に対して、Ｘ軸（正）方向寄りの場合には、制御装置１３は、下側ソレノイド３８を制御して下側ローラ３７を所定の圧力で下布ＣＤに当接されると共に下側パルスモータ３９を駆動させて、下布ＣＤをＸ軸（逆）方向に移動させる。また、下布ＣＤの側端部の検出位置がＸ軸（逆）方向寄りの場合には下布ＣＤをＸ軸（正）方向に移動させる。
かかる下布ＣＤの位置検出と移動制御が微少時間のサイクルで連続的に行われることで、下布ＣＤの側端部は規定位置を維持して縫い針の針落ち位置に搬送されるため、下布ＣＤの縫い代が予め設定された値となるように縫製が行われる。
なお、上布ＣＵの位置検出及び移動制御も下布ＣＤの場合を全く同様にして行われる。
【００５０】
［発明の実施の形態による技術的効果］
以上のように、上下送りミシン１００は、上布ＣＵと下布ＣＤの検出装置４０，６０が、光源ユニット４３，６３の発光ＬＥＤからの照射光をレンズによって平行光化し、反射板１２の反射面に対して垂直となる方向に対して搬送方向に直交する方向に沿ったＸ軸回りに傾斜した方向から平行光を照射する反射体４４，６４を備えている。
そして、この反射体４４，６４により、上述した方向から反射板１２の反射面に平行光である照射光を照射した結果、上布ＣＵ及び下布ＣＤの被照射面がその厚さや反射面との隙間の発生によって反射面から離れている場合であっても、上布ＣＵ及び下布ＣＤの側端部が反射光を遮蔽しない。
従って、搬送方向に直交する方向について、上布ＣＵ及び下布ＣＤの側端部の位置を正確に求めることができ、上布ＣＵ及び下布ＣＤの側端部を正確に目標位置に合わせる制御が可能となり、縫い品質の向上を実現することが可能となる。
また、上布ＣＵと下布ＣＤとをそれぞれ縫い代を調整することができるので、上布ＣＵと下布ＣＤとで側端部の位置をより正確に揃えることが可能となり、上布ＣＵと下布ＣＤとを縫い合わせる縫製において、縫い品質のさらなる向上を図ることが可能となる。
【００５１】
また、上記上下送りミシン１００は、上布ＣＵと下布ＣＤの検出装置４０，６０が光源ユニット４３，６３の発光ＬＥＤからの照射光を反射板１２側に反射する反射体４４，６４を有している。
仮に、反射体４４，６４を有していない場合には、光源ユニット４３，６３の発光ＬＥＤとレンズとを反射板１２に対する傾斜角度θ３の照射方向に沿って並べて配置しなければならず、上布ＣＵと下布ＣＤの検出装置４０，６０が上下方向について大型化することが不可避となる。
しかしながら、上布ＣＵと下布ＣＤの検出装置４０，６０は反射体４４，６４を有するので、光源ユニット４３，６３の発光ＬＥＤとレンズとを、上下方向に並べる制約をなくすことができ、これらを、上布ＣＵと下布ＣＤの検出装置４０，６０を筐体の長手方向に並べて配置することが可能となる。このため、上布ＣＵと下布ＣＤの検出装置４０，６０の厚さを上下の方向について薄くすることが可能となり、針板下側の狭いスペースや横送り機構と針棒との狭いスペースに配置することが容易となり、端部検出装置の組み込みの容易化、ひいてはミシンの小型化を実現することが可能となる。
【００５２】
また、上布ＣＵと下布ＣＤの検出装置４０，６０は、光源ユニット４３，６３の発光ＬＥＤとレンズとが概ねＸ軸方向に沿って並んだ配置であることから、Ｙ軸方向についても検出装置４０，６０の小型化を図ることが可能となり、これにより上下の横送り機構３０，３６を針落ち位置により近づけて配置することができ、これにより、縫い代をより正確に調節してさらなる縫い品質の向上を図ることが可能となる。
さらに、上布ＣＵと下布ＣＤの検出装置４０，６０は、いずれもＸ軸方向に沿ったスリット状の平行光を反射板１２に向かって照射するので、その反射光の長短の変化から上布ＣＵ及び下布ＣＤの側端部のＸ軸方向における位置を容易且つ正確に得ることが可能である。
【００５３】
［その他］
なお、上布検出装置４０と下布検出装置６０とは、Ｘ軸方向から見て反射体４４とリニアセンサ４５の並びと反射体６４とリニアセンサ６５の並びが互いに逆となるように配置している。これは、光源ユニット４３と光源ユニット６３がそれぞれベース体４１，６１からわずかに外側に突出して取り付けられており、互いの光源ユニット４３、６３の干渉を避けるための配置である。
従って、光源ユニット４３と光源ユニット６３がそれぞれベース体４１，６１から突出しない場合には、Ｘ軸方向から見て反射体４４とリニアセンサ４５の並びと反射体６４とリニアセンサ６５の並びとを同一としても良い。
【００５４】
［第二の実施形態］
第二の実施形態たる上布検出装置４０Ａについて図１６に基づいて説明する。なお、上布検出装置４０Ａについて上布検出装置４０と同一の構成については、同じ符号を付して重複する説明は省略する。
上記第一の実施形態では、上布検出装置４０と下布検出装置６０の双方が反射体４４，６４を備える構成としたが、例えば、ミシンが上布検出装置の設置スペースに余裕がある場合には、上布検出装置については反射体４４を設けない構成としても良い。
例えば、光源ユニット４３の光軸を反射板１２の上反射面に対する照射方向（鉛直下方に対してＸ軸（正）方向視で反時計回りに角度θ３だけ傾斜させた方向）に向けてベース体４１Ａに取り付け、内部の発光ＬＥＤとレンズとが上反射面に対する照射方向に並ぶ配置とし、光源ユニット４３の照射方向前側にスリット状の導光部６１５Ａを形成することで、反射体４４を介することなく、光源ユニット４３から反射板１２に直接的に平行光を照射しても良い。
【００５５】
この場合、上布検出装置４０Ａは、上布検出装置４０と比較して、上下方向に大きくなるが、反射体４４を不要として、構成の簡易化を図ることが可能となる。
なお、上記上布検出装置４０Ａでは、光源ユニット４３をＹ軸（正）方向側、リニアセンサ４５をＹ軸（逆）方向側に配置しているが、これは逆の配置としても良い。
また、ミシンが下布検出装置の設置スペースに余裕がある場合には、上布検出装置４０については反射体４４を備える構成とし、下布検出装置については反射体６４を設けない構成としても良い。この場合、下布検出装置の光源ユニットを上布検出装置４０Ａの光源ユニット４３のように取り付ければ良い。
【００５６】
［第三の実施形態］
第三の実施形態たる上布検出装置４０Ａ及び下布検出装置６０Ａについて図１７に基づいて説明する。なお、下布検出装置６０Ａについて下布検出装置６０と同一の構成については、同じ符号を付して重複する説明は省略する。
第一の実施形態では、上布検出装置４０と下布検出装置６０の双方が反射体４４，６４を備える構成としたが、例えば、ミシンが上布検出装置と下布検出装置の双方の設置スペースに余裕がある場合には、反射体４４を備えていない上布検出装置４０Ａと反射体６４を備えていない下布検出装置６０Ａとをミシン１００に搭載しても良い。
【００５７】
上布検出装置４０Ａは第二の実施形態のものと同一である。
また、下布検出装置６０Ａは、光源ユニット６３の光軸を反射板１２の下反射面に対する照射方向（鉛直上方に対してＸ軸（正）方向視で時計回りに角度θ３だけ傾斜させた方向）に向けてベース体６１Ａに取り付け、内部の発光ＬＥＤ６３１とレンズ６３２とが下反射面に対する照射方向に並ぶ配置とし、光源ユニット６３の照射方向前側にスリット状の導光部６１５Ａを形成することで、反射体６４を介することなく、光源ユニット６３から反射板１２に直接的に平行光を照射しても良い。
【００５８】
この場合、上布検出装置４０Ａ及び下布検出装置６０Ａは、上布検出装置４０及び下布検出装置６０と比較して、上下方向に大きくなるが、反射体４４、６４を不要として、構成の簡易化を図ることが可能となる。
なお、下布検出装置６０Ａもまた、光源ユニット６３をＹ軸（正）方向側、リニアセンサ６５をＹ軸（逆）方向側に配置しているが、これは逆の配置としても良い。また、光源ユニットをリニアセンサの配置について、上布検出装置４０Ａと下布検出装置６０Ａとで互いに逆としても良い。
【符号の説明】
【００５９】
１０  布押さえ
１１  仕切り板
１２  反射板
１３  制御装置
１４  針板
２０  主送り機構
３０  上側横送り機構
３６  下側横送り機構
４０，４０Ａ  上布検出装置（端部検出装置）
４１５，４１５Ａ  導光部
４３  光源ユニット
４３１  発光ＬＥＤ（光源）
４３２  レンズ（光学素子）
４４  反射体（光学素子）
４４１  反射面
４５  リニアセンサ（検出素子）
６０，６０Ａ  下布検出装置（端部検出装置）
６１５，６１５Ａ  導光部
６３  光源ユニット
６３１  発光ＬＥＤ（光源）
６３２  レンズ（光学素子）
６４  反射体（光学素子）
６４１  反射面
６５  リニアセンサ（検出素子）
１００  上下送りミシン
ＣＤ  下布（下側被縫製物）
ＣＵ  上布（上側被縫製物）
【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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