(57)【要約】【課題】加工対象物に対してユーザの所望するカットパターンを簡単に形成することができるミシンを提供する。【解決手段】ミシンは、切断針を上下方向に往復移動させる上下駆動機構と、切断針を当該切断針の回転軸線の周りに回転させる回転駆動機構とを備える。ミシンの制御手段は、上下駆動機構による切断針の上下移動、及び回転駆動機構による切断針の回転をそれぞれ制御する。また、制御手段は、検出手段により加工対象物の少なくとも移動方向を検出し、加工対象物の移動方向に合わせて刃先の向きが変わるように回転駆動機構を制御する。【選択図】図１３
2015151658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミシンベッド上に載置された加工対象物をユーザが任意の方向に移動させたときの当該加工対象物の少なくとも移動方向を検出可能な検出手段と、
先端に所定幅の刃先を有し、前記加工対象物に切込みを形成するための切断針と、
前記切断針を上下方向に往復移動させる上下駆動機構と、
前記切断針を当該切断針の回転軸線の周りに回転させる回転駆動機構と、
前記上下駆動機構による前記切断針の上下移動、及び前記回転駆動機構による前記切断針の回転をそれぞれ制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記加工対象物の移動方向に合わせて前記刃先の向きが変わるように前記回転駆動機構を制御することを特徴とするミシン。
【請求項２】
ミシンベッド上に載置された加工対象物をユーザが任意の方向に移動させたときの当該加工対象物の移動量及び移動方向を検出可能な検出手段と、
先端に所定幅の刃先を有し、前記加工対象物に切込みを形成するための切断針と、
前記切断針を上下方向に往復移動させる上下駆動機構と、
前記切断針を当該切断針の中心軸線の周りに回転させる回転駆動機構と、
前記上下駆動機構による前記切断針の上下移動、及び前記回転駆動機構による前記切断針の回転をそれぞれ制御する制御手段と、
前記切断針の上下移動により前記加工対象物に形成される切込みの間隔であるピッチ長さを第１ピッチ長さに設定する第１ピッチ設定手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記第１ピッチ設定手段により設定された第１ピッチ長さで前記加工対象物に切込みが形成されるように前記上下駆動機構を制御し、且つ前記加工対象物の移動方向に合わせて前記刃先の向きが変わるように前記回転駆動機構を制御することを特徴とするミシン。
【請求項３】
前記検出手段は、
前記ミシンベッド上に載置された前記加工対象物を撮影する撮影手段を含み、
前記撮影手段は、前記切断針の往復移動毎に前記加工対象物の画像を撮影し、前記切断針の１往復移動の前後に撮影された２つの撮影画像に基づいて、前記切断針の往復移動毎に前記加工対象物の移動量及び移動方向を検出することを特徴とする請求項１又は２記載のミシン。
【請求項４】
前記切断針の上下移動により前記加工対象物に形成される切込みの間隔であるピッチ長さを、前記刃先の幅よりも長い第２ピッチ長さに設定する第２ピッチ設定手段と、
前記切断針の往復移動回数をカウントするカウント手段と、
前記往復移動回数を、所定回数に設定する回数設定手段と、
を更に備え、
前記制御手段は、
前記カウント手段による前記切断針の往復移動回数が、前記回数設定手段で設定した所定回数に到達した場合、
前記第２ピッチ設定手段で設定された前記第２ピッチ長さで前記加工対象物に切込みを形成するように前記上下駆動機構を制御すると共に、前記カウント手段による前記切断針の往復移動回数をリセットすることを特徴とする請求項２又は３記載のミシン。
【請求項５】
前記切断針、前記上下駆動機構、及び前記回転駆動機構はユニットとして、前記ミシンベッドに設けられ又は前記ミシンベッドに着脱可能に装着されるアタッチメントに設けられ、
前記ユニットは、前記切断針が下方から上方へ移動することに伴い前記加工対象物に切込みを形成するように構成されていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項記載のミシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミシンベッド上の加工対象物に対して切断針による切込みの形成が可能なミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、刺繍データに基づいて刺繍模様を縫製するミシンがある。このようなミシンでは、ミシンに内蔵された記憶装置等に、予め複数の刺繍模様の刺繍データが記憶されている。ユーザは、複数の刺繍模様の中から、所望の刺繍模様を選択する。そして、ミシンは、選択された刺繍模様の刺繍データを読み込んで、縫針を装着した針棒を上下動機構により上下動させつつ、加工布を保持した刺繍枠を移送機構により移送させることで、加工布に刺繍模様を刺繍する。
【０００３】
この種のミシンでは、加工布に切込みを入れるボーリング機能を付加したものがある（例えば特許文献１参照）。具体的には、ミシンの針棒に、縫針と付替え可能なボーリングメス（切断針）が装着される。また、ミシンに内蔵された記憶装置に、刺繍データと共に作成され加工布の切込み位置を指示するボーリングデータが記憶されている。そして、ミシンは、ボーリングデータを読み込んで、切断針を装着した針棒を上下動させつつ刺繍枠を移送することで、切断針で加工布に連続的な切込みを形成して所定形状に切断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−８１２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のミシンによれば、ボーリングデータに基づいて、加工布に所定形状のカットパターンを形成することができる。しかしながら、ユーザとしては、予め設定された形状のカットパターンに限らず、加工布に任意の形状の切断を施したい場合もある。このような任意の形状の切断を施すには、例えば専用のデータ作成装置を用いて、その形状を切断するためのボーリングデータを作成する必要があり、手間がかかり面倒である。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、加工対象物に対してユーザの所望するカットパターンを簡単に形成することができるミシンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するために、本発明の請求項１のミシンは、ミシンベッド上に載置された加工対象物をユーザが任意の方向に移動させたときの当該加工対象物の少なくとも移動方向を検出可能な検出手段と、先端に所定幅の刃先を有し、前記加工対象物に切込みを形成するための切断針と、前記切断針を上下方向に往復移動させる上下駆動機構と、前記切断針を当該切断針の回転軸線の周りに回転させる回転駆動機構と、前記上下駆動機構による前記切断針の上下移動、及び前記回転駆動機構による前記切断針の回転をそれぞれ制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記加工対象物の移動方向に合わせて前記刃先の向きが変わるように前記回転駆動機構を制御することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項２のミシンは、ミシンベッド上に載置された加工対象物をユーザが任意の方向に移動させたときの当該加工対象物の移動量及び移動方向を検出可能な検出手段と、先端に所定幅の刃先を有し、前記加工対象物に切込みを形成するための切断針と、前記切断針を上下方向に往復移動させる上下駆動機構と、前記切断針を当該切断針の中心軸線の周りに回転させる回転駆動機構と、前記上下駆動機構による前記切断針の上下移動、及び前記回転駆動機構による前記切断針の回転をそれぞれ制御する制御手段と、前記切断針の上下移動により前記加工対象物に形成される切込みの間隔であるピッチ長さを第１ピッチ長さに設定する第１ピッチ設定手段と、を備え、前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記第１ピッチ設定手段により設定された第１ピッチ長さで前記加工対象物に切込みが形成されるように前記上下駆動機構を制御し、且つ前記加工対象物の移動方向に合わせて前記刃先の向きが変わるように前記回転駆動機構を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１のミシンによれば、ミシンベッド上の加工対象物を、ユーザが任意の方向に移動させたとき、検出手段により加工対象物の移動方向が検出される。この場合、回転駆動機構によって、検出手段の検出結果に基づき加工対象物の移動方向に合わせて刃先の向きが変わるように切断針を回転させる。そして、上下駆動機構により切断針を上下方向に往復移動させることで、加工対象物に対し切断針の刃先で当該加工対象物の移動方向に合わせた切込みを形成することができる。こうして、加工対象物を任意の方向に移動させつつ切断針の回転と上下移動とを繰り返すことで、加工対象物の移動方向に沿う複数の切込みを形成して、所謂フリーモーションによる所望のカットパターンを簡単に施すことができる。
【００１０】
請求項２のミシンによれば、ミシンベッド上の加工対象物を、ユーザが任意の方向に移動させたとき、検出手段により加工対象物の移動量及び移動方向の検出が可能である。これにより、回転駆動機構によって、検出手段の検出結果に基づき加工対象物の移動方向に合わせて刃先の向きが変わるように切断針を回転させる。そして、上下駆動機構によって、検出手段の検出結果に基づき設定された第１ピッチ長さで切込みが形成されるように切断針を上下移動させる。こうして、加工対象物を任意の方向に移動させつつ切断針の回転と上下移動とを繰り返すことで、加工対象物の移動方向に沿う複数の切込みを第１ピッチ長さで形成することができる。これにより、加工対象物に対して、その移動方向に切込みの向きを合わせ且つピッチ長さを揃えた見映えの良い綺麗なカットパターンを所謂フリーモーションにより簡単に施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態についてアタッチメントを装着した状態で示すミシン全体の斜視図
【図２】ミシン頭部におけるカメラの配置状態を示す左側面図
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、移動台と共に示すアタッチメントの平面図及び底面図
【図４】アタッチメントの内部構造を示す横断面図
【図５】同縦断面図
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、切断ユニットの外観を表す平面図、正面図、及び右側面図
【図７】切断ユニットの内部構造を表す正面図
【図８】同左側面図
【図９】切断ユニットの内部構造を一部破断して示す背面図
【図１０】電気的構成を示すブロック図
【図１１】加工布の静止画像と切断針の回転角度との関係を示す説明図
【図１２】（ａ）及び（ｂ）は、切断針における刃先側を拡大して示す側面図及び正面図
【図１３】フリーモーションモードでの切断制御のフローチャート
【図１４】（ａ）〜（ｃ）は、加工布の移動方向と切断針の回転角度及び切込み位置との関係を例示する模式図
【図１５】第２実施形態を示す図１３相当図
【図１６】第３実施形態を示す図１３相当図
【図１７】（ａ）〜（ｃ）は、切断針によるカットパターンを例示する模式図
【図１８】第４実施形態を示す図１３相当図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜第１実施形態＞
以下、本発明を刺繍縫製可能な家庭用の電子ミシン（以下、ミシンＭと称す）に適用した第１実施形態について、図１〜図１４を参照しながら説明する。
図１において、ミシンＭは、左右方向に延びるベッド部１と、ベッド部１の右端部から上方に立上がる脚柱部２と、脚柱部２の上部からに左方に延びるアーム部３とを一体に備えて構成されている。アーム部３内には、主軸（図示略）が左右方向に延びるように設けられていると共に、主軸を回転させるミシンモータ４（図１０参照）が配設されている。ミシンＭに対して使用者（ユーザ）が位置する方向、つまりミシンＭにおける後述のスイッチ類或は表示手段の側を前方とし、その反対方向を後方とする。また、ミシンＭにおいて脚柱部２が位置する側を右方とし、アーム部３先端側を左方とする。更に、前後方向をＹ方向とし、Ｙ方向と直交する左右方向をＸ方向とする。
【００１３】
図２にも示すように、アーム部３の先端部は頭部３ａとされている。頭部３ａには、縫針５を装着した針棒５ａと、押え足６を備えた押え棒６ａとが設けられている。図示は省略するが、アーム部３内には、針棒５ａを主軸の回転によって上下動させる針棒駆動機構、針棒５ａを布送り方向と直交する左右方向に揺動させる針棒揺動機構、天秤を針棒５ａの上下動に同期して上下動させる天秤駆動機構、押え棒６ａを上下動させる押え棒駆動機構等が配設されている。
【００１４】
ベッド部１は、その上面に針板１ａを備えている。図示は省略するが、ベッド部１内には、針板１ａの下側に位置して、送り歯を上下方向及び前後方向に移動させる布送り機構、下糸ボビンを収容し縫針５と協働して縫目を形成する水平回転釜、上糸と下糸を切断する糸切り機構等が配設されている。ベッド部１の後方側面には、送り歯を針板１ａから出没させて加工布を送る作用状態と針板１ａの下側に沈下させた沈下状態とに切替える切替レバー（図示略）が設けられている。詳細な説明は省略するが、後述のアタッチメント１０がミシンＭに装着されることに連動して、切替レバーが送り歯を作用状態から沈下状態に切り替えるように構成されている。
【００１５】
アーム部３の前面側には、縫製作業の起動と停止を指令する起動停止スイッチ８ａ等の各種のスイッチ類が設けられると共に、縫製速度（主軸の回転速度）を設定するための速度調節ツマミ８ｂが設けられている。脚柱部２の前面に横型の液晶ディスプレイ９が設けられており、このディスプレイ９には、実用模様や刺繍模様等の種々の縫製模様、縫製作業に必要な各種の機能を実行させる機能名、更には各種のメッセージ等が表示される。また、ディスプレイ９の前面には、透明電極からなる複数のタッチキーを有するタッチパネル９ａ（図１０参照）が設けられており、このタッチキーがタッチ操作されることで、前記の縫製模様の選択や各種機能の指示、各種のパラメータ等の設定が可能になっている。
【００１６】
ベッド部１の左側部分には、図３に示すアタッチメント１０が取外し可能に装着される。詳しく図示はしないが、ベッド部１の略中央から左側は、左方向に向かって延びる略四角柱形状をなしており、この部分をフリーアームベッド部と称す。また、詳しくは後述するように、アタッチメント１０をベッド部１に装着した場合、アタッチメント１０の嵌合部２０ａ（図３（ａ）参照）がフリーアームベッド部に嵌合した状態となる。この状態において、ミシンベッドは、ベッド部１及びアタッチメント１０を含んで構成されるものとする。
【００１７】
アタッチメント１０は、加工布を保持する刺繍枠（図示略）を、ベッド部１及びアタッチメント１０の上側において、所定の２方向（Ｘ方向及びＹ方向）へ移送する刺繍機としての機能を備える。また、本実施形態のアタッチメント１０は、刺繍枠に代えて図１に示す移動台１１を装着した状態で、この移動台１１を所定の２方向に移動可能に支持する支持装置としての機能も備える。移動台１１の説明は後述する。更に、アタッチメント１０は、加工布に切込みを形成するための切断機能も備える。このアタッチメント１０について、図３〜図５も参照しながら説明する。
【００１８】
図３（ａ）及び（ｂ）はアタッチメント１０の平面図及び底面図、図４はその内部構造を示す横断面図、図５は図３（ａ）のＶ−Ｖ線に沿う縦断面図を示している。アタッチメント１０は、ベッド部１の上面と同じ高さになる本体部１２と、この本体部１２の上面部にＸ方向に移動可能に設けられた可動部１３とを備えている。
図３（ａ）に示すように、アタッチメント１０の本体部１２は、全体として略矩形箱形をなす樹脂製の筺体２０を備える。筺体２０の右側には、前後方向の中間部に位置して、上面側が開放された嵌合部２０ａが設けられている。本体部１２は、ベッド部１に対し右方へスライドさせるようにして嵌合部２０ａを前記フリーアームベッド部に嵌合させることで装着される。アタッチメント１０の筺体２０の右端部には、コネクタ部２０ｂが設けられる。アタッチメント１０がミシンＭに装着されて、コネクタ部２０ｂがミシンＭの被コネクタ部に接続された状態では、アタッチメント１０がミシンＭの制御装置３９（図１０参照）に対して電気的に接続される。
【００１９】
可動部１３には、刺繍枠または移動台１１を着脱可能に装着させるためのキャリッジ１４（図４、図５参照）がＹ方向に移動可能に設けられている。移動台１１は、キャリッジ１４に着脱可能に装着されることにより、ベッド部１及び本体部１２の上側においてＸ方向及びＹ方向に移動可能に支持される。
詳細には図４、図５に示すように、筺体２０内において、左右方向に延びる固定フレーム１６が設けられる。固定フレーム１６には、左右方向に延びるＸ方向案内軸１５が固定されている。Ｘ方向案内軸１５には、可動フレーム１７が左右方向に移動可能に設けられている。可動フレーム１７は、筺体２０に収容されるように配置された支持フレーム１７ａと、当該支持フレーム１７ａにその上側で支持され且つ可動部１３の外殻ケース１３ａに収容されるように配置された前後方向に延びるフレーム本体１７ｂとを一体的に有する。可動フレーム１７は、支持フレーム１７ａにてＸ方向案内軸１５により摺動自在にガイドされることで、Ｘ方向への移動が可能に構成されている。
【００２０】
フレーム本体１７ｂには、前後方向に延びるＹ方向案内軸１８が固定されている。キャリッジ１４は、このＹ方向案内軸１８に摺動自在にガイドされることでＹ方向への移動が可能に構成されている。キャリッジ１４には、後述する移動台１１の装着部１１ａを着脱可能に装着するための被装着部１４ａが形成されている。上記したアタッチメント１０を構成する本体部１２、可動部１３、Ｘ方向案内軸１５、固定フレーム１６、可動フレーム１７、Ｙ方向案内軸１８、キャリッジ１４等は、移動台１１を移動可能に支持する支持装置として機能する。
【００２１】
図３（ａ）に示すように、移動台１１は、全体として矩形枠状に形成されており、薄板で枠状の本体部１１ｂと、この本体部１１ｂの外周左縁部に設けられた装着部１１ａとを一体に有している。本体部１１ｂの内側には、加工布に対し、後述するフリーモーションカットを行うための大きな矩形状の開口部（切断可能領域）１１ｃが形成されている。また、本体部１１ｂの４つの辺部には、上面側から加工布が掛け渡されるように載置される。移動台１１の装着部１１ａをキャリッジ１４の被装着部１４ａに装着することにより、ベッド部１上で加工布を移動台１１ごとＸ方向及びＹ方向に移動させることができる。
アタッチメント１０には、移動台１１のＸ方向の移動量を検出する第１移動量検出機構２１ａと、移動台１１のＹ方向の移動量を検出する第２移動量検出機構２１ｂが設けられている。第１移動量検出機構２１ａは、Ｘ軸モータ２２及びエンコーダ２５と、移動台１１のＸ方向の移動をＸ軸モータ２２の回転運動に変換して伝達するＸ軸伝達機構２３とを備えている。
【００２２】
即ち、図４、図５に示すように、アタッチメント１０の筺体２０内には、固定フレーム１６の右側部に位置して、Ｘ軸モータ２２及び減速ギヤ機構２４が配設されている。Ｘ軸モータ２２は固定フレーム１６の下面側に固定され、Ｘ軸モータ２２の回転軸２２ａは固定フレーム１６を貫通している。回転軸２２ａの上部には減速ギヤ機構２４と噛合するギヤ部２４ａが設けられると共に、Ｘ軸モータ２２の下部にはＸ軸エンコーダ２５（図５参照）が設けられている。減速ギヤ機構２４にはプーリ２６（図４参照）が設けられており、固定フレーム１６の左側部にはプーリ２７が回転自在に取付けられている。これらプーリ２６とプーリ２７との間には、可動フレーム１７の支持フレーム１７ａに連結された無端状のタイミングベルト２８が掛装されている。
ここで、移動台１１がＸ方向へ移動されると、その移動運動が可動フレーム１７及びタイミングベルト２８を介してプーリ２６に回転運動として伝わることにより、減速ギヤ機構２４ひいてはＸ軸モータ２２を回転させる。これら減速ギヤ機構２４、ギヤ部２４ａ、プーリ２６，２７、タイミングベルト２８等はＸ軸伝達機構２３を構成する。
【００２３】
前記第２移動量検出機構２１ｂは、Ｙ軸モータ２９及びＹ軸エンコーダ３３と、移動台１１のＹ方向の移動をＹ軸モータ２９の回転運動に変換して伝達するＹ軸伝達機構３０とを備えている。
即ち、アタッチメント１０の筺体２０内には、支持フレーム１７ａの下側にＹ軸モータ２９が設けられており、可動部１３の外殻ケース１３ａ内には、フレーム本体１７ｂの上側に減速ギヤ機構３１が設けられている。Ｙ軸モータ２９の回転軸２９ａは支持フレーム１７ａ及びフレーム本体１７ｂを貫通している。回転軸２９ａの上部には減速ギヤ機構３１と噛合するギヤ部３１ａが設けられおり、Ｙ軸モータ２９の下部にはＹ軸エンコーダ３３が設けられている。減速ギヤ機構３１にはプーリ３４が設けられており、フレーム本体１７ｂの後側部にはプーリ３５（図４参照）が回転自在に取付けられている。これらプーリ３４とプーリ３５との間には、キャリッジ１４に連結された無端状のタイミングベルト３６が掛装されている。ここで、移動台１１がＹ方向へ移動されると、その移動運動がキャリッジ１４及びタイミングベルト３６を介してプーリ３４に回転運動として伝わることにより、減速ギヤ機構３１ひいてはＹ軸モータ２９を回転させる。これら減速ギヤ機構３１、プーリ３４，３５、タイミングベルト３６等はＹ軸伝達機構３０を構成する。なお、Ｘ軸伝達機構２３及びＹ軸伝達機構３０は、Ｘ軸モータ２２及びＹ軸モータ２９を夫々駆動することによって、キャリッジ１４に装着された刺繍枠をＸ方向及びＹ方向に移送させる移送機構を兼用する。
【００２４】
前記Ｘ軸エンコーダ２５は、図５に示すようにＸ軸モータ２２の回転軸２２ａ下部に固定された回転円板部２５ａと、フォトインタラプタ２５ｂとからなる光学式のロータリエンコーダである。回転円板部２５ａには、周方向等間隔で多数のスリットが形成されており、フォトインタラプタ２５ｂは、回転円板部２５ａのスリットを挟み発光素子及び受光素子が対向配置された構成とされている。フォトインタラプタ２５ｂは、相互に位相がずれた所謂Ａ相信号とＢ相信号を制御装置３９に出力し、Ｘ軸モータ２２の回転量とその回転方向を検出する。
【００２５】
Ｙ軸エンコーダ３３は、Ｘ軸エンコーダ２５と同様の光学式のロータリエンコーダであり、Ｙ軸モータ２９の回転軸２９ａ下部に固定されたスリット付き回転円板部３３ａと、フォトインタラプタ３３ｂとからなる。フォトインタラプタ３３ｂは、Ａ相信号とＢ相信号を制御装置３９に出力し、Ｙ軸モータ２９の回転量とその回転方向を検出する。これにより、制御装置３９は、各エンコーダ２５，３３の検出信号に基づき、移動台１１のＸ方向及びＹ方向の移動量と移動方向を演算する。係る演算方法について詳しくは後述する。これら制御装置３９及び各エンコーダ２５，３３は、移動台１１に載置される加工布の移動量及び移動方向を検出する検出手段を構成する。
【００２６】
また、本実施形態のミシンＭは、図２に示すように、頭部３ａ内にカメラ３８が設けられている（図２参照）。カメラ３８は、例えばＣＭＯＳ型のイメージセンサからなる撮影手段である。カメラ３８は、ベッド部１に載置された加工布を撮影する。撮影された加工布の撮影画像は、静止画像として制御装置３９に所定時間間隔で取り込まれる。そして、制御装置３９は、最新の静止画像とその１つ前（直前）の静止画像とを比較することにより加工布の移動量及び移動方向を特定する。これら制御装置３９及びカメラ３８は、前記移動台１１を用いない場合における検出手段を構成する。
【００２７】
アタッチメント１０は、加工布に切込みを形成するための切断ユニット４０を備えている。図３、図４に示すように、アタッチメント１０における筺体２０の右側後部には、切断ユニット４０を収容する収容部４１が設けられている。収容部４１は、その上面部２０ｃと周壁部４１ａとにより、切断ユニット４０を収容する下方開放状の空間を構成する。切断ユニット４０は、図６（ａ）に示すように、平面視において略台形に形成されている。収容部４１の形状は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、切断ユニット４０の略台形に合わせた形状に形成されている。このため、切断ユニット４０を収容部４１に収容させるときは、切断ユニット４０の前後方向の向きが規制され、正しい向きに収容される。
【００２８】
また、図３（ａ）に示すように、収容部４１の上面部２０ｃには、前寄りの隅部に位置させて左右一対の円柱形状のボス部４１ｂ，４１ｃが一体に設けられている。ボス部４１ｂ，４１ｃは、上面部２０ｃから下方に突出している。ボス部４１ｂ，４１ｃの下端部には、上下方向に延びるネジ穴（図示略）が形成されている。また、収容部４１の上面部２０ｃには、前寄りの部位に円形穴４１ｄが設けられている。円形穴４１ｄは、アタッチメント１０がベッド部１に装着された状態のとき、縫針５の針落ち位置１ｂの後方に位置するように形成されている。
【００２９】
続いて、切断ユニット４０について説明する。図６（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、切断ユニット４０の平面図、正面図、及び右側面図を示している。切断ユニット４０の外郭ケース５１は、平面視にて略台形をなす横長な箱型をした樹脂製のケースである。外郭ケース５１は、後述する機枠５６に図示しないネジで取付けられている。外郭ケース５１の上部には、左右両側が段落ちした段落ち部５１ａ，５１ｂが設けられている。段落ち部５１ａ，５１ｂには、挿通穴５１ｃ，５１ｄが形成されている。
【００３０】
外郭ケース５１の下側には、後述する基板５５（図８参照）に合わせて下方へ延びる延出部５１ｅが設けられると共に、延出部５１ｅの右側面にコネクタ用開口部５１ｆが設けられている。また、外郭ケース５１は、左側の段落ち部５１ａに略円筒状の針ケース５３を有する。針ケース５３は、上側の径小部５３ａと下側の径大部５３ｂとからなり、径小部５３ａが収容部４１の円形穴４１ｄに嵌り込む。外郭ケース５１は、収容部４１に収容された状態で、径小部５３ａの上面部５３ｃが筺体２０の上面部２０ｃと面一になる高さ寸法Ｈに設定されている。また、径小部５３ａの上面部５３ｃには、図７に示す切断針６０が出没する穴部５３ｄ（図６（ａ）参照）が形成されている。
【００３１】
続いて、切断ユニット４０の内部構造について、図７〜図９も参照して説明する。図７〜図９は、切断ユニット４０の内部構造を表す正面図、左側面図、及び背面図である。なお、図９の背面図では、外郭ケース５１内の基板５５を省略すると共に、切断ユニット４０の内部構造を一部破断して示している。
【００３２】
外郭ケース５１内には機枠５６が設けられる。機枠５６は、立壁部５６ｄと、左上縁部５６ａと、右上縁部５６ｂと、下縁部５６ｃとを一体に有する。立壁部５６ｄは、上下方向に延びる。左上縁部５６ａは、立壁部５６ｄの左方上端から前方に延びる。右上縁部５６ｂは、立壁部５６ｄの右方上端から前方に延びる。下縁部５６ｃは、立壁部５６ｄの下端から前方に延びる。図７に示すように、左上縁部５６ａには挿通穴５７ａが形成され、右上縁部５６ｂには挿通穴５７ｂが形成されている。挿通穴５７ａ，５７ｂは、外郭ケース５１の挿通穴５１ｃ，５１ｄと対応する位置に形成されている。挿通穴５７ａ，５７ｂは、ボス部４１ｂ，４１ｃとの嵌合が可能に形成されている。下縁部５６ｃには、ボス部４１ｂ，４１ｃの先端部に形成されたネジ穴と対応する位置に、挿通穴５７ｃ，５７ｄが形成されている。挿通穴５７ｃ，５７ｄの外径は、ボス部４１ｂ，４１ｃの外径よりも小さい。外郭ケース５１の下部には、挿通穴５７ｃ，５７ｄと対応する位置に、貫通穴（図示略）が夫々形成されている。この貫通穴の外径は、挿通穴５７ｃ，５７ｄの外径と等しい。
【００３３】
切断ユニット４０を収容部４１に収容（装着）させる場合を説明する。切断ユニット４０を収容部４１に差し込んでゆくと、ボス部４１ｂ，４１ｃが、外郭ケース５１の挿通穴５１ｃ，５１ｄ及び挿通穴５７ａ，５７ｂに差し込まれる。そして、ボス部４１ｂ，４１ｃの先端（下端）は、下縁部５６ｃの上面に当接する。これにより、機枠５６の上下方向の位置が決められることで、切断ユニット４０の上下方向の位置が決められる。この状態で、図３（ｂ）に示す２個のネジ５２を、外郭ケース５１の下部の貫通穴、及び挿通穴５７ｃ，５７ｄを通して、ボス部４１ｂ，４１ｃのネジ穴に螺挿させる。ネジ５２の頭部の外径は前記貫通穴の外径よりも大きいので、外郭ケース５１及び機枠５６は、ボス部４１ｂ，４１ｃに固定される。このように、切断ユニット４０は、収容部４１に収容されて固定される。収容部４１に収容された切断ユニット４０を取り外す場合は、２個のネジ５２を緩めて取り外せばよい。
【００３４】
また、機枠５６の左部には、前記切断針６０を有する切断針支持体６１が、左上縁部５６ａを貫通するように設けられている。切断針支持体６１は、上下方向に延びる支持棒６３と、支持棒６３の上側に設けられた取付筒部６２と、支持棒６３の下側に設けられた連結部６４とを備えている。
切断針６０は、基部として略丸棒状をなす柄部６０ｂ（図９参照）と、先端（上端）の刃部６０ａとを一体に有する。図１２の拡大図で示すように、刃部６０ａは、所定幅Ｗ（例えば２ｍｍ）の刃先を有している。厳密には、刃部６０ａは、その中央５９ａよりも両端５９ｂ，５９ｂが僅かに高くなるように形成されている。刃部６０ａが加工布ＣＬに切込みを形成するときには、両端５９ｂ，５９ｂが加工布ＣＬに最初に接触して食い込むので、位置がずれることなく切込みが形成される。また、詳しい図示は省略するが、柄部６０ｂには、その外周面の一部に平面部６０ｃ（図９参照）が形成された、所謂Ｄカット形状（長手方向に直交する断面がＤ字形状）をなしている。平面部６０ｃは、刃部６０ａ（刃先）が延びる方向（図１２（ａ）の左右方向）と直交する方向に形成されている。
【００３５】
図９に示すように、前記支持棒６３は、上側に第１径小部６３ａが設けられ、下側に第２径小部６３ｂが設けられている。第１径小部６３ａには、上下方向に延びる差込溝６２ｂが形成されている。詳しく図示しないが、差込溝６２ｂは、２つの側壁面と奥壁面とを有する溝であって、長手方向に直交する断面がコ字形状となる溝である。差込溝６２ｂの幅（２つの側壁面間の寸法）は、柄部６０ｂの外径よりも僅かに大きい。差込溝６２ｂには切断針６０の柄部６０ｂが差込まれる。このとき、柄部６０ｂの平面部６０ｃは、差込溝６２ｂの奥壁面に面接触する。第１径小部６３ａには、切断針６０を固定するための取付筒部６２が外装されて固定される。取付筒部６２の側面（図９では後面）には図示しないネジ穴が形成されており、ネジ６５が螺合する。ネジ６５を締め付けると、そのネジ６５の先端で切断針６０の柄部６０ｂを押圧することで、柄部６０ｂの平面部６０ｃが差込溝６２ｂの奥壁面に押え付けられ、切断針６０が第１径小部６３ａに固定される。このように、切断針６０は、支持棒６３に対して刃部６０ａが上向きとなるように取付けられる。このとき、当該切断針６０の中心軸線Ｃと支持棒６３の中心軸線とが一致するように構成されている。なお、刃部６０ａの幅Ｗ方向の中心位置は、中心軸線Ｃ上にある。
【００３６】
支持棒６３は、機枠５６における左上縁部５６ａの貫通穴５７ｅ（図９参照）を上下方向に貫通すると共に、軸受部材６６により上下動及び回転可能に支持されている。軸受部材６６は、機枠５６の左上縁部５６ａの下面側に固定されている。図７に示すように、軸受部材６６は、左半部の固定部６６ａと右半部の軸受部６６ｂとを一体に有する。軸受部材６６の固定部６６ａは、左上縁部５６ａにネジ６７で固定される。軸受部６６ｂは、支持棒６３を中心軸線Ｃの周りに回転可能に支持する。また、軸受部材６６の固定部６６ａには、収容部４１のボス部４１ｂに挿通される挿通穴６６ｃが形成されている。
【００３７】
挿通穴６６ｃの内径は、ボス部４１ｂの外径と略等しく形成されており、殆ど隙間無く嵌合する。即ち、切断ユニット４０を収容部４１に収容させたときには、挿通穴６６ｃがボス部４１ｂに嵌合し、且つ、右上縁部５６ｂの挿通穴５７ｂがボス部４１ｃに嵌合した状態となる。このように、切断ユニット４０が収容部４１に収容されたときには、アタッチメント１０の筐体２０に対して、切断ユニット４０は、前後及び左右方向が所定位置に正確に位置決められる。
【００３８】
支持棒６３の中心軸線Ｃ方向の中間部には、当該中心軸線Ｃ方向に延びる長穴６３ｃが形成されている。長穴６３ｃには、後述するピン６９が上下移動可能に挿通される。また、支持棒６３の中間部は、機枠５６の左上縁部５６ａと軸受部６６ｂとの間に配設された第２ギヤ６８を回転可能に支持する。図９に示すように、第２ギヤ６８の内周部には、下面側が開放された溝６８ａが形成されている。溝６８ａには、支持棒６３の長穴６３ｃに挿通されたピン６９が嵌合される。これにより、第２ギヤ６８は、ピン６９を介して支持棒６３と一体的に回転し、且つ支持棒６３の上下移動を許容する。なお、長穴６３ｃは、第１径小部６３ａの差込溝６２ｂの奥壁面に対して直交する方向に形成されている。従って、ピン６９の中心軸線方向は、切断針６０の刃部６０ａ（刃先）が延びる方向と一致する。
【００３９】
支持棒６３の下側に、後述する揺動リンク８０の第２係合ピン８２ａを連結するための連結部６４が設けられている。図８に示すように、連結部６４は、支持棒６３の第２径小部６３ｂに挿入される筒部６４ａと、当該筒部６４ａの両端に設けられた一対のフランジ部６４ｂ，６４ｃとを一体に有する。第２径小部６３ｂの下端部には、上下方向に延びるネジ穴（図示略）が形成されている。連結部６４は、第２径小部６３ｂに挿入された状態で、第２径小部６３ｂのネジ穴に下側から螺挿されるネジ７３で固定されている。連結部６４のフランジ部６４ｂ，６４ｃは、第２係合ピン８２ａを上下両側から挟む円板状をなす。フランジ部６４ｂ，６４ｃの間の寸法は、第２係合ピン８２ａの外径よりも僅かに大きい。このため、連結部６４は、支持棒６３と一体に回転しても、第２係合ピン８２ａとの係合状態が維持される。
【００４０】
続いて、切断針支持体６１の上下駆動を行うための構成について説明する。前記機枠５６の立壁部５６ｄには、やや右上寄りの位置に第１モータ７５が後向きに設けられている。第１モータ７５は、例えばステッピングモータからなり、その出力軸には、図９に示すように径小な駆動ギヤ７５ａが固定されている。また、立壁部５６ｄにおける中央の上寄りの位置には、後方に延びるギヤ軸７６が取付けられている。ギヤ軸７６には、駆動ギヤ７５ａに噛合する径大な従動ギヤ７７が回転可能に支持されている。図７に示すように、従動ギヤ７７の前面側には、溝カム７７ａが形成されている。溝カム７７ａは、ギヤ軸７６に対して偏心した円環状をなし、後述する揺動リンク８０の第１係合ピン８１ａと係合する。
【００４１】
一方、従動ギヤ７７の後面には、図９に示すように第１円弧部７８ａと第２円弧部７８ｂとが一体的に設けられている。第１，第２円弧部７８ａ，７８ｂは、何れも同心状に配置されると共に、後方に配置される基板５５側に向けて突設された薄肉のリブ形状をなしている。図８に示すように、基板５５は、機枠５６の立壁部５６ｄと対向するように配置されている。基板５５は、第１，第２円弧部７８ａ，７８ｂの夫々に対応する上下位置センサ７９ａ，７９ｂを備える。
【００４２】
上下位置センサ７９ａ，７９ｂは、第１，第２円弧部７８ａ，７８ｂの円周方向の端部の回転角度を検出する。上下位置センサ７９ａ，７９ｂは、フォトインタラプタで構成される。上下位置センサ７９ａ，７９ｂが、第１，第２円弧部７８ａ，７８ｂの回転角度を検出することで、溝カム７７ａに係合する第１係合ピン８１ａの左右方向の位置が判別される。第１係合ピン８１ａの左右方向の位置が判別されることで、後述する第２係合ピン８２ａの上下方向の位置が判別される。第２係合ピン８２ａの上下方向の位置が判別されることで、切断針６０の上下方向の位置が判別される。このように、上下位置センサ７９ａ，７９ｂが、第１，第２円弧部７８ａ，７８ｂの回転角度を検出することに基づいて、制御装置３９は切断針６０の上下方向の位置を検出する。
【００４３】
図７に示すように、前記揺動リンク８０は、機枠５６における立壁部５６ｄの前面に沿うように配置され、従動ギヤ７７と切断針支持体６１の連結部６４との間に位置する。また、立壁部５６ｄにおける中央の下寄りの位置には、前方に延びる枢支軸８３ａが取付けられており、揺動リンク８０は、枢支軸８３ａにより揺動可能に枢支されている。揺動リンク８０は板状部材からなり、上方に延びる上アーム部８１と左方に延びる左アーム部８２とで逆「Ｌ」字状をなす。また、揺動リンク８０の被枢支部は、図８に示すように前面側へ折り返されて側面視「Ｕ」字状をなし、枢支軸８３ａが貫通する折返し片８３が設けられている。
【００４４】
揺動リンク８０における上アーム部８１の上端部には、立壁部５６ｄ上部の切欠き５６ｅ（図７参照）に臨む後面側の位置に、第１係合ピン８１ａが突設されている。第１係合ピン８１ａは、従動ギヤ７７の溝カム７７ａに挿入されて係合している。他方、左アーム部８２の左端部には、切断針支持体６１の連結部６４に合わせた前面側の位置に第２係合ピン８２ａが突設されている。第２係合ピン８２ａは、連結部６４のフランジ部６４ｂ，６４ｃに挟まれて係合している。
【００４５】
ここで、第１モータ７５を駆動させると、駆動ギヤ７５ａを介して従動ギヤ７７が回転する。従動ギヤ７７の回転により、溝カム７７ａに係合する第１係合ピン８１ａは左右方向に移動（往復移動）する。これにより、揺動リンク８０は枢支軸８３ａを中心として揺動する。揺動リンク８０の揺動によって、第２係合ピン８２ａは上下方向に移動（往復移動）する。上下方向に移動する第２係合ピン８２ａが、連結部６４を上下方向に移動させる。このように、第１モータ７５を駆動させることにより、切断針支持体６１を上下動させる。これにより、切断針６０は、刃部６０ａが外郭ケース５１の上面部５３ｃ（アタッチメント１０の上面部２０ｃ）より突出する突出する上死点と、その上面部２０ｃよりも下方となる下死点との間で往復移動する。切断針６０が上死点のときの刃部６０ａの突出量は、例えば５ｍｍである。上記した第１モータ７５、各ギヤ７５ａ，７７、溝カム７７ａ、揺動リンク８０、切断針支持体６１等は、切断針６０を上下動させる上下駆動機構８６を構成する。
【００４６】
また、切断ユニット４０は、切断針６０を中心軸線Ｃの周りに回転させる回転駆動機構８７を備える。詳細には、機枠５６の左上縁部５６ａには、切断針支持体６１の右方に位置させて第２モータ９０が下向きに取付けられている。第２モータ９０は、例えばステッピングモータからなり、その出力軸には径小な駆動ギヤ９０ａが固定されている。また、機枠５６の左上縁部５６ａには、切断針支持体６１と第２モータ９０との間に位置させて、下方に延びるギヤ軸９１が取付けられている。ギヤ軸９１には、従動ギヤ部材９２が回転可能に支持されている。
【００４７】
図７に示すように、従動ギヤ部材９２は、ギヤ軸９１に挿通される筒部と、当該筒部における上端の第１ギヤ９２ａと、下端の扇形部９２ｂとを一体に有する。扇形部９２ｂは、平面視にて外周が円弧をなす板状に形成されている。また、機枠５６の立壁部５６ｄには、回転角度センサ９３（図１０にのみ図示）が設けられている。回転角度センサ９３は、扇形部９２ｂの円周方向の端部の回転角度を検出する。回転角度センサ９３は、フォトインタラプタからなる。詳しくは後述するが、回転角度センサ９３の検出信号に基づいて、制御装置３９は切断針６０の刃部６０ａの回転角度を検出する。
【００４８】
従動ギヤ部材９２の第１ギヤ９２ａは、第２モータ９０の駆動ギヤ９０ａに噛合すると共に、切断針支持体６１の第２ギヤ６８に噛合する。第１ギヤ９２ａと第２ギヤ６８の歯数は等しい。駆動ギヤ９０ａ、第１ギヤ９２ａ、及び第２ギヤ６８は、それら３つの平歯車を組み合わせた歯車列を構成し、駆動ギヤ９０ａの回転方向と第２ギヤ６８の回転方向とは同じ回転方向となる。ここで、第２モータ９０を正転駆動、或は逆転駆動させると、駆動ギヤ９０ａを介して第１ギヤ９２ａが回転する。この第１ギヤ９２ａの回転に伴い、第２ギヤ６８を切断針支持体６１ごと回転させる。また、第１ギヤ９２ａと第２ギヤ６８の歯数は等しいことから、第１ギヤ９２ａが１回転すると、それに対応して第２ギヤ６８も１回転する。よって、第１ギヤ９２ａの回転角度が検出されることで、第２ギヤ６８の回転角度が検出される。第２ギヤ６８の回転角度は、即ち、切断針６０の刃部６０ａの回転角度に相当する。
【００４９】
こうして、第２モータ９０と各ギヤ６８，９０ａ，９２ａは、切断針６０を中心軸線Ｃの周りに回転させる回転駆動機構８７を構成する。また、上下駆動機構８６及び回転駆動機構８７は、機枠５６に組付けられ、切断針６０と共に外郭ケース５１内に収めた１組のユニット、即ち切断ユニット４０を構成する。
切断ユニット４０を装着する際、ユーザは、アタッチメント１０の下面側から、針ケース５３側が上方となる向きで当該切断ユニット４０を収容部４１に収容する（図３（ａ）参照）。そして、ネジ３２，３２で切断ユニット４０を固定する。このように、切断ユニット４０は、切断針６０の刃部６０ａが上向きとなる姿勢でもって、アタッチメント１０の収容部４１に装着される。また、収容部４１に装着された切断ユニット４０は、縫針５の針落ち位置１ｂよりも距離Ｇだけ後方に離れた位置で、切断針６０が上下動する（図３（ａ）参照）。
【００５０】
なお、切断ユニット４０における前記基板５５の右側下部には、外郭ケース５１のコネクタ用開口部５１ｆに臨むコネクタ部９４が設けられている（図６（ｃ）、図７参照）。切断ユニット４０がアタッチメント１０の収容部４１に装着された状態において、コネクタ部９４に接続されたケーブル（図示略）がミシンＭの後面又は右側面に設けられた被コネクタ部（図示略）に接続される。これにより、切断ユニット４０における各モータ７５，９０や各センサ７９ａ，７９ｂ，９３等の電気部品は、ミシンＭの制御装置３９と電気的に接続される。
【００５１】
続いて、ミシンＭの制御系の構成について、図１０のブロック図を参照しながら説明する。制御装置３９は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３等を含み、マイクロコンピュータを主体に構成された制御手段である。制御装置３９には、起動停止スイッチ８ａ、速度調節ツマミ８ｂ、タッチパネル９ａ、Ｘ軸エンコーダ２５、Ｙ軸エンコーダ３３、カメラ３８が接続されると共に、ミシンモータ４、Ｘ軸モータ２２、Ｙ軸モータ２９、ディスプレイ９を夫々駆動する駆動回路１０４，１０５，１０６，１０７が接続されている。また、制御装置３９には、切断ユニット４０における上下位置センサ７９ａ，７９ｂと回転角度センサ９３が接続されると共に、第１モータ７５と第２モータ９０を夫々駆動する駆動回路１０８，１０９が接続されている。
【００５２】
ＲＯＭ１０２には、種々の刺繍模様の刺繍データや、切断データ、縫製制御プログラム、切断制御プログラム等が記憶されている。刺繍データは、周知のように、縫針５を用いて加工布に刺繍模様を縫製するための一針毎の針落ち位置を指示する。即ち、ミシンＭでは、前記キャリッジ１４に装着された刺繍枠の種類に応じて自動的に設定される縫製可能領域の中心点（図示略）が針落ち位置１ｂと一致する位置を原点とするＸＹ座標系が規定されている。刺繍データは、このＸＹ座標系で規定され、刺繍枠のＸ方向及びＹ方向の移送量を表す針落ち位置データとして、縫針５が順次針落ちする座標データを有する。制御装置３９は、刺繍データに基づいて、ミシンモータ４、Ｘ軸モータ２２、及びＹ軸モータ２９を駆動制御し、刺繍枠に保持された加工布に対する縫製動作を自動的に実行する。
【００５３】
前記切断データは、刺繍枠に保持された加工布に対して、切断針６０により所定のカットパターンを形成するための切込み位置データと角度データとを含む。切込み位置データは、刺繍枠をＸ方向及びＹ方向に移送するための移送量を表し、切断針６０の上下方向の１往復移動毎の切込み位置を指示する。角度データは、切込み位置データに対応付けて設定され、切断針６０の上下動毎の回転角度（切込み角度）を指示する。制御装置３９は、切断データに基づいて、Ｘ軸モータ２２及びＹ軸モータ２９、並びに第１モータ７５及び第２モータ９０を駆動制御し、加工布に対する切断動作を自動的に実行する。
【００５４】
なお、切断針６０の回転角度は中心軸線Ｃ周りの回転角度であって、Ｘ方向となす角度θで表わされる（図１１参照）。この場合、中心軸線Ｃは図１１の紙面と直交し、同図における回転角度θは反時計周り方向が「＋」、時計周り方向が「−」である。また、前記ＸＹ座標系では、ミシンＭの左から右に向かう方向(図１１の紙面右方向)をＸ軸の＋方向とし、前から後に向かう方向（図１１の紙面上方向）をＹ軸の−方向とする。
【００５５】
本実施形態のミシンＭは、実用縫製モード、刺繍縫製モード、切断加工モード、フリーモーションモードといった複数のモードを備えている。そのうち、実用縫製モードは、アタッチメント１０の非装着状態で、送り歯を前後動させて加工布を送りながら縫製を行うモードである。これに対し、刺繍縫製モード又は切断加工モードは、詳しい説明は省略するが、アタッチメント１０の装着状態で、刺繍枠に保持された加工布に対し上記した縫製又は切断動作を行うモードである。そして、フリーモーションモードは、アタッチメント１０の装着状態で、キャリッジ１４に刺繍枠を装着せずに、ユーザが加工布を任意の方向に移動させながら縫製又は切断を行うモードである。ここで、ユーザが加工布を任意の方向に移動させながら縫製を行うことを、「フリーモーション縫い」と称する。このフリーモーション縫いについては、例えば本願出願人が出願した特開２００９−１８９６２６号に開示した構成等を採用することができ、詳細な説明は省略する。また、ユーザが加工布を任意の方向に移動させながら切断を行うことを、「フリーモーションカット」と称する。
【００５６】
フリーモーションカットにおいて、制御装置３９は、加工布をユーザが任意の方向に移動させたときの当該加工布の少なくとも移動方向を特定し、その移動方向に合わせて切断針６０の刃部６０ａの向きが変わるように回転駆動機構８７を制御する。そして、上下駆動機構８６を駆動して切断針６０を上下方向に往復移動させることで、加工布に対し切断針６０の刃部６０ａで当該加工布の移動方向に合わせた切込みを形成する。加工布の移動方向は、カメラ３８で撮影した加工布の撮影画像、又は加工布を載置させた状態で移動台１１を移動させたときのエンコーダ２５，３３の検出信号に基づき特定される。以下の作用説明では、カメラ３８で撮影した加工布の撮影画像を基に移動方向の特定を行うものとし、移動台１１を用いた場合の加工布の移動方向の特定については、第４実施形態で説明する。
【００５７】
次に、上記構成の作用について説明する。
フリーモーションカットを行う場合、ユーザは、切断ユニット４０を取付けたアタッチメント１０をベッド部１のフリーアームベッド部に装着しておき、キャリッジ１４には、刺繍枠又は移動台１１をセットしないものとする。また、ユーザにより加工対象物としての加工布がミシンベッド（ベッド部１及びアタッチメント１０）上に載置され、タッチパネル９ａにてフリーモーションモードでの切断加工が選択される。これにより、フリーモーションモードでの切断制御が開始される。図１３のフローチャートは、フリーモーションモードにおいて制御装置３９が実行する切断制御プログラムの処理手順を示している。
【００５８】
先ず、制御装置３９は、ユーザによる起動停止スイッチ８ａの操作がなされたと判断すると（ステップＳ１にてＹＥＳ）、回転角度センサ９３の検出信号に基づいて、切断針６０の回転角度を検出する（ステップＳ２）。検出された回転角度は、制御装置３９によりＲＡＭ１０３の回転角度記憶領域に記憶させる。次いで、制御装置３９は、ベッド部１上の加工布をカメラ３８により撮影する。
【００５９】
この場合、制御装置３９により、図１１に示す加工布ＣＬの撮影画像が静止画像Ａとして取り込まれ、ＲＡＭ１０３の第１画像記憶領域に記憶させる（ステップＳ３）。その後、制御装置３９は、所定時間（例えば０．２秒）待機し、再度ベッド部１上の加工布ＣＬをカメラ３８により撮影する（ステップＳ４、Ｓ５）。この加工布ＣＬの撮影画像は静止画像Ｂとして、ＲＡＭ１０３の第２画像記憶領域に記憶させる。そして、制御装置３９は、静止画像Ａ，Ｂに基づき加工布ＣＬの移動方向を特定して、切断針６０の回転角度を求める処理を実行する（ステップＳ６）。
【００６０】
具体的には、静止画像Ａ，Ｂは、所定時間間隔で取り込まれるため、その間にユーザにより加工布ＣＬが移動されると、その移動量（図１１のΔＸ，ΔＹ参照）に対応した画像のズレが生じることとなる。そこで、制御装置３９は、静止画像Ａ，Ｂを構成する画素について、Ｘ方向及びＹ方向のズレを画素数で計測する。この画像のズレの計測については、周知の手法を採用することができ、その詳細な説明を省略する。また、制御装置３９は、ズレとして計測したＸ方向及びＹ方向の画素数を、ベッド部１上における加工布ＣＬのＸ方向及びＹ方向の移動量に対応する値に変換する。ここで、変換したＸ方向及びＹ方向の移動量をΔＸ，ΔＹとした場合、加工布ＣＬの移動方向θ１は、例えば以下の（１）式から算出される。
【００６１】
θ１＝ｔａｎ−１（ΔＹ／ΔＸ）      …（１）
こうして、制御装置３９は、（１）式から算出されるθ１と、前記ステップＳ２で取得した切断針６０の回転角度θ０との差分Ψ（＝θ１−θ０）を演算する。そして、制御装置３９は、演算した差分Ψを回転角度として、回転駆動機構８７を駆動して切断針６０を回転させて、回転角度をθ０からθ１に変更する（ステップＳ７）。また、制御装置３９は、ＲＡＭ１０３の回転角度記憶領域における回転角度θ０について、差分Ψを加算したθ１に更新する（ステップＳ８）。
【００６２】
ここで、制御装置３９は、ユーザによる起動停止スイッチ８ａの操作がないと判断すると（ステップＳ９にてＮＯ）、上下駆動機構８６を駆動して切断針６０を上下方向に１往復移動させる（ステップＳ１０）。このとき、切断針６０が下方から上方に移動することに伴い、刃部６０ａが加工布ＣＬを下側から貫通することで切込みＬ１を形成する。また、切断針６０は、切込みＬ１を形成した後、上方から下方に移動することに伴い加工布ＣＬから下方へ離間する。図１４（ａ）に示す切込みＬ１は、刃部６０ａの幅寸法Ｗに対応した長さ寸法であり、切込み位置Ｐ１において加工布ＣＬの移動方向（同図の矢印で示す曲線）に沿った角度θ１となる。その後、制御装置３９は、静止画像ＢをＲＡＭ１０３の第１画像記憶領域に静止画像Ａとして格納（更新）し（ステップＳ１１）、ステップＳ５にリターンする。
【００６３】
再び制御装置３９は、加工布ＣＬをカメラ３８により撮影し、その加工布ＣＬの画像をＲＡＭ１０３の第２画像記憶領域に静止画像Ｂとして記憶させる（ステップＳ５）。また、制御装置３９は、第２画像記憶領域の静止画像Ｂと第１画像記憶領域の静止画像Ａとに基づき、加工布ＣＬのＸ方向及びＹ方向の移動量ΔＸ，ΔＹを算出して、その加工布ＣＬの移動方向θ２を求める。更に、制御装置３９は、その移動方向θ２とＲＡＭ１０３に記憶されている回転角度θ１との差分Ψ（＝θ２−θ１）を演算し、その差分Ψを回転角度として、回転駆動機構８７を駆動して切断針６０を回転させる。こうして、切断針６０の回転角度がθ１からθ２に変更され（ステップＳ７）、ＲＡＭ１０３の回転角度記憶領域の回転角度θ１もθ２に更新される（ステップＳ８）。
【００６４】
ここで、制御装置３９は、ユーザによる起動停止スイッチ８ａの操作がないと判断すると（ステップＳ９にてＮＯ）、上下駆動機構８６を駆動して切断針６０を１往復移動させる。これにより、加工布ＣＬには、図１４（ａ）に示す切込み位置Ｐ２において加工布ＣＬの移動方向に沿う角度θ２をなす２つめの切込みＬ２が形成される（ステップＳ１０）。その後、制御装置３９は、ステップＳ１１にて静止画像ＢをＲＡＭ１０３の第１画像記憶領域に書き込んで静止画像Ａとして格納し、ステップＳ５にリターンする。こうして、ステップＳ５〜Ｓ１１が繰返し実行されることで、３つめ以降の切込み位置Ｐ３，Ｌ４，…においても、加工布ＣＬの移動方向に合わせた角度θ３，θ４，…で切込みＬ２，Ｌ４，…が形成される。制御装置３９は、前記ステップＳ９で起動停止スイッチ８ａが操作されたと判断すると（ＹＥＳ）、この処理を終了する（エンド）。
【００６５】
上記した切断針６０の１往復移動の後、再び１往復移動するまでの時間（つまりステップＳ５〜Ｓ１１の実行に係る時間）は例えば０．２秒であり、その時間間隔で、各切込みＬ１，Ｌ２，…が形成される。このため、図１４（ａ）に示すように、ユーザが加工布ＣＬを比較的速い速度（第１速度とする）で移動させたときには、単位時間あたりの加工布の移動量が大きいので、相互に隣り合う切込み位置Ｐ１，Ｐ２，…の間隔（ピッチ長さ）が長くなり、所謂ミシン目状（破線状）のカットパターンＣＰ１が形成される。また、図１４（ｂ）に示すように、ユーザが加工布ＣＬを上記第１速度よりも遅い速度（第２速度とする）で移動させたときには、単位時間あたりの加工布の移動量が小さいので、ピッチ長さが刃部６０ａの幅寸法Ｗ以下となり、各切込みＬ１，Ｌ２，…が連続的に連なるカットパターンＣＰ２が形成される。また、図１４（ｃ）に示すように、ユーザが加工布ＣＬを上記第２速度よりも更に遅い速度で移動させたときには、単位時間あたりの加工布の移動量が更に小さいので、ピッチ長さはより短くなり、各切込みＬ１，Ｌ２，…が密集するように連なるカットパターンＣＰ３が形成される。なお、ユーザが加工布ＣＬを移動させずに停止させているときには、算出される移動量ΔＸ，ΔＹも０であって、差分Ψとして回転させる角度も０となるため、切断針６０は同じ切込み位置で上下移動を繰り返す。
【００６６】
以上のように本実施形態のミシンＭは、上下駆動機構８６による切断針６０の上下移動、及び回転駆動機構８７による切断針６０の回転をそれぞれ制御する制御手段を備え、この制御手段は、検出手段の検出結果に基づいて、加工布ＣＬの移動方向に合わせて刃部６０ａの向きが変わるように回転駆動機構８７を制御する。
これによれば、ミシンベッド上の加工布ＣＬを、ユーザが任意の方向に移動させたとき、検出手段により加工布ＣＬの移動方向が検出される。この場合、回転駆動機構８７によって、検出手段の検出結果に基づき加工布ＣＬの移動方向に合わせて刃部６０ａの向きが変わるように切断針６０を回転させる。そして、上下駆動機構８６を駆動して切断針６０を上下方向に往復移動させることで、加工布ＣＬに対し切断針６０の刃部６０ａで当該加工布ＣＬの移動方向に合わせた切込みを形成することができる。こうして、加工布ＣＬを任意の方向に移動させつつ切断針６０の回転と上下移動とを繰り返すことで、加工布ＣＬの移動方向に沿う複数の切込みを形成して、所謂フリーモーションによる所望のカットパターンを簡単に施すことができる。
【００６７】
前記検出手段は、ミシンベッド上に載置された加工布ＣＬを撮影する撮影手段を含み、この撮影手段は、切断針６０の往復移動毎に加工布ＣＬの画像を撮影し、切断針６０の１往復移動の前後に撮影された２つの撮影画像（静止画像Ａ，Ｂ）に基づいて、切断針６０の往復移動毎に加工布ＣＬの移動量ΔＸ，ΔＹ及び移動方向θを検出する。
これによれば、切断針６０の往復移動毎に加工布ＣＬの移動量ΔＸ，ΔＹ及び移動方向θを検出して、刃部６０ａの向きを当該移動方向θに合わせることができるため、加工布ＣＬに対し、より綺麗なカットパターンを形成することができる。また、撮影手段の撮影画像を利用した簡単な構成で、加工布ＣＬの移動量ΔＸ，ΔＹ及び移動方向θを検出することができる。
【００６８】
前記切断ユニット４０は外郭ケース５１を省略し、上下駆動機構８６や回転駆動機構８７をベッド部１内の機枠やアタッチメント１０内の機枠に組付けるようにしてもよい。このように、切断針６０、上下駆動機構８６、及び回転駆動機構８７はユニット４０として、ミシンベッド又はアタッチメント１０に設けられ、当該ユニット４０は、切断針６０が下方から上方へ移動することに伴い加工布ＣＬに切込みを形成するように構成されている。これによれば、ミシンベッド又はアタッチメント１０において刃部６０ａが上向きとなる姿勢で切断ユニット４０を配設することができ、ミシン頭部３ａの大型化を招くことなく、切断針６０による切断機能を付加できる。
【００６９】
＜第２実施形態＞
図１５は、本発明の第２実施形態を示すものであり、第１実施形態と異なるところを説明する。なお、第１実施形態と同一部分には同一符号を付している。第１実施形態では、図１４（ａ）〜（ｃ）に示すように加工布ＣＬの移動量（移動速度）によって切込みのピッチ長さを任意に変えることができるが、加工布ＣＬの移動量（移動速度）が一定でないとピッチ長さがばらついて不揃いになり、見栄えが悪くなる。
【００７０】
そこで、本第２実施形態の切断制御プログラムには、加工布ＣＬに形成される切込みの間隔であるピッチ長さを、所定の第１ピッチ長さに設定するためのデフォルト値（例えば２ｍｍ）が予め含まれている。また、第１ピッチ長さを設定するための設定画面（図示略）をディスプレイ９に表示させ、タッチパネル９ａのタッチ操作により、第１ピッチ長さを任意の値に設定するように構成してもよい。第２実施形態の切断制御プログラムを実行する制御装置３９、タッチパネル９ａ及びディスプレイ９は、ピッチ長さを第１ピッチ長さに設定するための第１ピッチ設定手段に相当する。
【００７１】
図１５のフローチャートは、本第２実施形態の切断制御プログラム処理の流れを示しており、ステップＳ３０を除くステップＳ２１〜Ｓ２９、Ｓ３１、Ｓ３２では、第１実施形態でのステップＳ１〜Ｓ１１と同様の処理が実行される。
具体的には、制御装置３９は、起動停止スイッチ８ａが操作されると（ステップＳ２１にてＹＥＳ）、前述したように切断針６０の回転角度を検出すると共に（ステップＳ２２）、加工布ＣＬの静止画像Ａ、Ｂを取得する（ステップＳ２３〜Ｓ２５）。そして、制御装置３９は、静止画像Ａ，Ｂに基づき加工布ＣＬの移動方向を特定して、切断針６０の回転角度を求める処理を実行する（ステップＳ２６）。この場合、制御装置３９は、静止画像Ａ，Ｂに基づいて、加工布ＣＬの移動量を図１１に示す移動距離ｒとして算出する。この移動距離ｒは、Ｘ方向の移動量ΔＸとＹ方向の移動量ΔＹから求めることができる。
【００７２】
ｒ＝（ΔＸ２＋ΔＹ２）１／２      …（２）
また、制御装置３９は、上記した（１）式から算出されるθ１と、前記ステップＳ２２で取得した切断針６０の回転角度θ０との差分Ψを演算する。これにより、制御装置３９は、差分Ψを回転角度として、回転駆動機構８７の駆動により切断針６０を回転させる（ステップＳ２７）。また、制御装置３９は、前記回転角度θ０をθ１に更新する（ステップＳ２８）。
【００７３】
そして、制御装置３９は、起動停止スイッチ８ａの操作がなく（ステップＳ２９にてＮＯ）、且つ加工布ＣＬの移動量が第１ピッチ長さに至ると、切断針６０を１往復移動させる。即ち、ステップＳ３０では、加工布ＣＬの移動距離ｒが、刃部６０ａの幅寸法Ｗに相応する第１ピッチ長さであるか否かが判断される。ここで、制御装置３９は、加工布ＣＬの移動距離ｒが第１ピッチ長さではない、即ち第１ピッチ長さより短い場合（ステップＳ３０にてＮＯ）、ステップＳ２５〜Ｓ３０を繰返し実行することで、最新の静止画像Ｂに基づき加工布ＣＬの移動方向に合う切断針６０の回転角度に設定する。そして、制御装置３９は、加工布ＣＬの移動距離ｒが第１ピッチ長さと同じになったと判断した場合（ステップＳ３０にてＹＥＳ）、上下駆動機構８６を駆動して切断針６０を１往復移動させる（ステップＳ３１）。その後、制御装置３９は、ステップＳ３１にて静止画像Ｂを静止画像ＡとしてＲＡＭ１０３に格納し、ステップＳ２５にリターンする。
【００７４】
こうして、ステップＳ２５〜Ｓ３２が繰返し実行されることで、加工布ＣＬに対して、ピッチ長さを刃部６０ａの幅寸法Ｗとし、各切込みが連続的に連なるカットパターン（図示略）が形成される。ここで、図１７（ａ）は、第１ピッチ長さを、刃部６０ａの幅寸法Ｗよりも小さい値に設定したときのカットパターンＣＰ４を示す。また、図１７（ｂ）は、第１ピッチ長さを、幅寸法Ｗよりも大きい値に設定したときのカットパターンＣＰ５を示している。カットパターンＣＰ４，ＣＰ５は、何れも加工布ＣＬに対して、その移動方向に切込みの向きを合わせ且つピッチ長さが揃っている複数の切込みからなる。また、カットパターンＣＰ４は、相互に隣り合う切込みが連続的に連なっており、カットパターンＣＰ５は、相互に隣り合う切込みが離間した所謂ミシン目状（破線状）をなしている。
【００７５】
以上のように本第２実施形態のミシンＭは、切断針６０の上下移動により加工布ＣＬに形成される切込みの間隔であるピッチ長さを第１ピッチ長さに設定する第１ピッチ設定手段を備え、制御手段は、検出手段の検出結果に基づいて、第１ピッチ設定手段により設定された第１ピッチ長さで加工布ＣＬに切込みが形成されるように上下駆動機構８６を制御し、且つ加工布ＣＬの移動方向に合わせて刃部６０ａの向きが変わるように回転駆動機構８７を制御する。
【００７６】
これによれば、ミシンベッド上の加工布ＣＬを、ユーザが任意の方向に移動させたとき、検出手段により加工布ＣＬの移動量及び移動方向の検出が可能である。これにより、回転駆動機構８７によって、検出手段の検出結果に基づき加工布ＣＬの移動方向に合わせて刃部６０ａの向きが変わるように切断針６０を回転させる。そして、上下駆動機構８６によって、検出手段の検出結果に基づき設定された第１ピッチ長さで切込みが形成されるように切断針６０を上下移動させる。こうして、加工布ＣＬを任意の方向に移動させつつ切断針６０の回転と上下移動とを繰り返すことで、加工布ＣＬの移動方向に沿う複数の切込みを第１ピッチ長さで形成することができる。これにより、加工布ＣＬに対して、その移動方向に切込みの向きが合い且つピッチ長さが揃っている見映えの良い綺麗なカットパターンをフリーモーションにより簡単に施すことができる。
また、本第２実施形態では、切断針６０の往復移動毎に加工布ＣＬの移動距離ｒ及び移動方向θを検出して、刃部６０ａの向きを当該移動方向θに合わせ且つ一定のピッチ長さに設定して、より綺麗なカットパターンを形成することができる。
【００７７】
＜第３実施形態＞
図１６は、本発明の第３実施形態を示すものであり、第２実施形態と異なるところを説明する。なお、第２実施形態と同一部分には同一符号を付している。本第３実施形態では、図１７（ｃ）に例示するように、カットパターンＣＰ４とカットパターンＣＰ５とを組み合せたようなカットパターンＣＰ６の形成を可能としたものである。本第３実施形態の切断制御プログラムには、ピッチ長さを刃部６０ａの幅寸法Ｗよりも長い所定の第２ピッチ長さに設定するためのデフォルト値ａ（例えば１ｍｍ）が含まれている。デフォルト値ａは、図１７（ｃ）に誇張して示すように、カットパターンＣＰ６における切込みＬ１，Ｌ２，…の不連続部分（Ｌ５とＬ６の間の部分、及びＬ１０とＬ１１の間の部分）の長さに対応する。このように、カットパターンＣＰ６を構成する複数の切込みＬ１，Ｌ２，…のうち、切込みＬ５と切込みＬ６、及び切込みＬ１０と切込みＬ１１のピッチ長さについて、刃部６０ａの幅寸法Ｗにデフォルト値ａを加算した第２ピッチ長さに設定する。
【００７８】
また、本第３実施形態では、フリーモーションカットの開始に際して、ディスプレイ９には切断針６０の往復移動回数を所定回数に設定するための回数設定画面（図示略）が表示される。即ち、ユーザは、第２ピッチ長さの切込み位置（カットパターンにおける切込みの不連続部分）を任意に設定すべく、タッチパネル９ａのタッチ操作により、切断針６０の往復移動回数を設定する。また、この場合、第２ピッチ長さを設定するための設定画面（図示略）をディスプレイ９に表示させ、タッチパネル９ａのタッチ操作により、第２ピッチ長さを任意の値に設定するように構成してもよい。上記した制御装置３９、タッチパネル９ａ及びディスプレイ９は、ピッチ長さを第２ピッチ長さに設定するための第２ピッチ設定手段、並びに切断針６０の往復移動回数を所定回数に設定するための回数設定手段に相当する。
【００７９】
図１６のフローチャートは、本第３実施形態の切断制御プログラム処理の流れを示しており、ステップＳ４０、Ｓ４３、Ｓ５１、Ｓ５４、Ｓ５６、Ｓ５７を除くステップでは、第２実施形態でのステップＳ２１〜Ｓ３２と同様の処理が実行される。
即ち、制御装置３９は、ディスプレイ９に回数設定画面を表示させ、前記タッチ操作により入力される往復移動回数ｎを取得する（ステップＳ４０）。次いで、制御装置３９は、起動停止スイッチ８ａが操作されると（ステップＳ４１にてＹＥＳ）、切断針６０の回転角度を検出する（ステップＳ４２）。ここで、制御装置３９は、切断針６０の往復移動回数をカウントするカウンタを０にリセットして初期化すると共に、前記ステップＳ４０で入力された往復移動回数ｎ（例えば５回）とデフォルト値ａとを読み込んでＲＡＭ１０３に記憶させる（ステップＳ４３）。
【００８０】
また、制御装置３９は、加工布ＣＬの静止画像Ａ、Ｂを取得して（ステップＳ４４〜Ｓ４６）、その静止画像Ａ，Ｂに基づき加工布ＣＬの移動方向を特定して、切断針６０の回転角度を求める処理を実行する（ステップＳ４７）。この場合、制御装置３９は、静止画像Ａ，Ｂに基づき、加工布ＣＬの移動量を前述した移動距離ｒとして算出する。そして、制御装置３９は、上記した（１）式から算出されるθ１と、前記ステップＳ４２で取得した切断針６０の回転角度θ０との差分Ψを演算する。これにより、制御装置３９は、差分Ψを回転角度として、回転駆動機構８７の駆動により切断針６０を回転させる（ステップＳ４８）。また、制御装置３９は、前記回転角度θ０をθ１に更新する（ステップＳ４９）。
【００８１】
そして、制御装置３９は、起動停止スイッチ８ａの操作がなく（ステップＳ５０にてＮＯ）、且つカウンタの値が往復移動回数ｎ未満で（ステップＳ５１にてＮＯ）、且つ加工布ＣＬの送り出し量が刃部６０ａの幅寸法Ｗの値に至ると、切断針６０を１往復移動させる。即ち、制御装置３９は、現在のカウンタの値が０であることから（ステップＳ５１にてＮＯ）、加工布ＣＬの移動距離ｒが刃部６０ａの幅寸法Ｗの値か否かを判断する（ステップＳ５２）。ここで、制御装置３９は、加工布ＣＬの移動距離ｒが刃部６０ａの幅寸法Ｗと同じになったと判断した場合（ＹＥＳ）、上下駆動機構８６を駆動して切断針６０を１往復移動させる（ステップＳ５３）。その後、制御装置３９は、カウンタを１だけインクリメントし（ステップＳ５４）、静止画像Ｂを静止画像ＡとしてＲＡＭ１０３に格納（更新）して（ステップＳ５５）、ステップＳ４６にリターンする。
【００８２】
こうして、制御装置３９は、ステップＳ４６〜Ｓ５５を繰返し実行することで、５つの切込みＬ１〜Ｌ５を形成した場合、ステップＳ５１において、カウンタの値が往復移動回数ｎ（＝５）以上と判断する（ＹＥＳ）。この場合、制御装置３９は、加工布ＣＬの移動距離ｒについて、刃部６０ａの幅寸法Ｗにデフォルト値ａを加算した長さ（つまり第２ピッチ長さ）か否かを判断する（ステップＳ５６）。ここで、制御装置３９は、加工布ＣＬの移動距離ｒが第２ピッチ長さに満たないと判断した場合（ＮＯ）、ステップＳ４６〜Ｓ５１、Ｓ５６を繰返し実行することで、最新の静止画像Ｂに基づき加工布ＣＬの移動方向に合う切断針６０の回転角度に設定する。
【００８３】
そして、制御装置３９は、加工布ＣＬの移動距離ｒが第２ピッチ長さと同じになったと判断した場合（ステップＳ５６にてＹＥＳ）、カウンタを０にリセットし（ステップＳ５６）、上下駆動機構８６を駆動して切断針６０を１往復移動させる（ステップＳ５３）。このとき第２ピッチ長さで形成される６つめの切込みＬ６は、相互に隣り合う切込みＬ５と離間した位置に形成される（図１７（ｃ）参照）。こうして、制御装置３９は、カウント手段として切断針６０の往復移動回数をカウントし、ユーザにより設定された５回に到達する度に、次の切込みＬ６，Ｌ１１，…のピッチ長さを第２ピッチ長さに設定する。これにより、カットパターンＣＰ６における切込みの不連続部分が形成される。
前記回数設定画面で設定する往復移動回数ｎは、ユーザの好みに応じて任意に設定すればよい。また、ベッド部１上に載置される加工対象物は加工布ＣＬに限らず、紙製或いは樹脂製のシート等も対象とすることができる。従って、係る往復移動回数ｎの値並びにデフォルト値ａは、このような加工対象物の材質に応じて適宜設定してもよい。
【００８４】
以上のように本第３実施形態において、第２ピッチ設定手段は、ピッチ長さを刃部６０ａの幅寸法Ｗよりも長い第２ピッチ長さに設定し、制御手段は、カウント手段による切断針６０の往復移動回数が、回数設定手段で設定した所定回数に到達した場合、第２ピッチ設定手段で設定された第２ピッチ長さで加工布ＣＬに切込みを形成するように上下駆動機構８６を制御すると共に、カウント手段による切断針６０の往復移動回数をリセットする。これによれば、回数設定手段により切断針６０の往復移動回数を設定することで、その設定に応じたカットパターンにおける切込みの不連続部分を形成することができる。
【００８５】
＜第４実施形態＞
図１８は、本発明の第４実施形態を示すものであり、第１実施形態と異なるところを説明する。なお、第１実施形態と同一部分には同一符号を付している。本第４実施形態は、加工布ＣＬの移動量や移動方向の検出手段として、アタッチメント１０のエンコーダ２５，３３を用いるものとする。また、ユーザにより、アタッチメント１０のキャリッジ１４に移動台１１が装着され、加工布ＣＬが移動台１１に載置される。そして、タッチパネル９ａのタッチ操作によりフリーモーションモードが選択されることで、フリーモーションモードでの切断制御が開始される。
【００８６】
図１８のフローチャートは、本第４実施形態の切断制御プログラム処理の流れを示している。先ず、制御装置３９は、初期設定処理として（ステップＳ６０）、Ｘ軸モータ２２及びＹ軸モータ２９について通電されている場合には何れも断電する。これにより、移動台１１はＸ方向及びＹ方向へ自由に移動できる状態（つまり両モータ２２、２９の制動力が作用しない状態）にある。また、後述のカウント値を初期化（初期値を０）する。また、制御装置３９は、Ｘ軸エンコーダ２５及びＹ軸エンコーダ３３から夫々の検出信号を受けて計数を開始する。この場合、Ｘ軸エンコーダ２５から検出信号を受ける毎にそのカウント値（Ｘ位相計数値）が増加あるいは減少されると共に、Ｙ軸エンコーダ３３の検出信号を受ける毎にそのカウント値（Ｙ位相計数値）が増加あるいは減少されることで、制御装置３９は、これらの位相計数値に基づき移動台１１の現在位置を演算する。
【００８７】
この状態で、制御装置３９は、ユーザによる起動停止スイッチ８ａの操作がなされたと判断すると（ステップＳ６１にてＹＥＳ）、切断針６０の回転角度を検出して、ＲＡＭ１０３の回転角度記憶領域に記憶させる（ステップＳ６２）。また、制御装置３９は、移動台１１の現在位置の座標を読取値Ａｅとして読み込み、ＲＡＭ１０３の第１読取値記憶領域に記憶させる（ステップＳ６３）。その後、制御装置３９は、所定時間（例えば０．２秒）待機し、再度移動台１１の現在位置の座標を読取値Ｂｅとして読み込んで、ＲＡＭ１０３の第２読取値記憶領域に記憶させる（ステップＳ６４、Ｓ６５）。そして、制御装置３９は、読取値Ａｅ，Ｂｅに基づき加工布の移動方向を特定して、切断針６０の回転角度を求める処理を実行する（ステップＳ６６）。
【００８８】
即ち、本第４実施形態では、ユーザは手動操作により加工布ＣＬを移動台１１ごと任意の方向に移動させるため、そのＸ方向及びＹ方向の移動量は、Ｘ軸エンコーダ２５及びＹ軸エンコーダ３３の読取値Ａｅ，Ｂｅから求めることができる。ここで、読取値Ａｅの座標をＸ１，Ｙ１、読取値Ｂｅの座標をＸ２，Ｙ２とした場合、加工布ＣＬのＸ方向及びＹ方向の移動量ΔＸ，ΔＹは以下の（３）式、（４）式によって算出される。
ΔＸ＝Ｘ２−Ｘ１      …（３）
ΔＹ＝Ｙ２−Ｙ１      …（４）
【００８９】
そして、加工布ＣＬのＸ方向及びＹ方向の移動量ΔＸ，ΔＹを（１）式に代入することで、加工布の移動方向θ１が求められる。こうして、制御装置３９は、（１）式から求めたθ１と、前記ステップＳ６２で取得した切断針６０の回転角度θ０との差分Ψ（＝θ１−θ０）を演算する。また、制御装置３９は、演算した差分Ψを回転角度として、回転駆動機構８７の駆動により切断針６０を回転させる（ステップＳ６７）。また、制御装置３９は、ＲＡＭ１０３の回転角度記憶領域における回転角度θ０をθ１に更新する（ステップＳ６８）。
【００９０】
ここで、制御装置３９は、ユーザによる起動停止スイッチ８ａの操作がないと判断すると（ステップＳ６９にてＮＯ）、上下駆動機構８６を駆動して切断針６０を１往復移動させる（ステップＳ７０）。このとき、第１実施形態と同様、加工布ＣＬの移動方向に合わせた角度θ１で切込みＬ１が形成される。その後、制御装置３９は、読取値ＢｅをＲＡＭ１０３の第１読取値記憶領域に読取値Ａｅとして格納し（ステップＳ７１）、ステップＳ６５にリターンする。こうして、ステップＳ６５〜Ｓ６１が繰返し実行されることで、加工布ＣＬに対して移動台１１の移動量に応じたカットパターンＣＰ１〜ＣＰ３を施すことができる（図１４（ａ）〜（ｃ）参照）。
【００９１】
以上のように本第４実施形態のミシンＭは、検出手段としてエンコーダ２５，３３を用い、ミシンベッド上の移動台１１に載置された加工布ＣＬを当該移動台１１ごと移動させたときの移動量ΔＸ，ΔＹ及び移動方向θを検出する。これによれば、加工布ＣＬの移動方向θに沿う複数の切込みを形成することができる等、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００９２】
本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張できる。ミシンＭは、第１〜第４実施形態で示した各フローチャートの処理内容の夫々を、選択的に実行可能な構成としてもよい。
第２、第３実施形態において、加工布ＣＬの移動量及び移動方向の検出手段としてエンコーダ２５，３３を用いるようにしてもよい。具体的には、第２実施形態においても、初期設定処理としてステップＳ６０を実行すると共に、図１５のステップＳ２３、Ｓ２５、Ｓ２６、Ｓ３２に代えてステップＳ６３、Ｓ６５、Ｓ６６、Ｓ７１を実行する。これによれば、キャリッジ１４に移動台１１を装着して、加工布ＣＬを当該移動台１１ごと移動させることができると共に、その移動方向に切込みの向きを合わせ且つピッチ長さを揃えたカットパターンを形成することができる。
【００９３】
第３実施形態において、初期設定処理としてステップＳ６０を実行すると共に、図１６のステップＳ４４、Ｓ４６、Ｓ４７、Ｓ５５に代えてステップＳ６３、Ｓ６５、Ｓ６６、Ｓ７１を実行する。これによれば、キャリッジ１４に移動台１１を装着して、加工布ＣＬを当該移動台１１ごと移動させることができると共に、その加工布ＣＬに種々のミシン目を付することができる。
【００９４】
前記検出手段は、カメラ３８やエンコーダ２５，３３に限らず、ミシンベッド上に載置された加工布ＣＬ等の加工対象物の少なくとも移動方向を検出可能なものであればよい。例えば、アタッチメント１０に、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）を搭載した光学式マウスで用いられるような撮像素子（撮影手段）を設け、当該撮像素子により撮像した画像を静止画像Ａ，Ｂとして、加工対象物の移動量及び移動方向を検出する構成としてもよい。また、ミシンＭにおいて、例えば可動側の移動台１１に発信器を設け、固定側のアタッチメント１０に受信器を設ける。そして、発信器から発信される超音波を受信器で受信することにより、移動台１１（加工対象物）の移動量及び移動方向を検出するように構成してもよい。
【００９５】
切断ユニット４０は、家庭用ミシンＭに限らず、種々のミシンに適用することができる。また、切断ユニット４０は、ミシンベッドに限らず、ミシン頭部３ａに配設してもよい。ベッド部１には、アタッチメント１０の代わりに、補助テーブルを装着させることができる。図示は省略するが、補助テーブルは、加工布を載置する面を拡張させる為の周知構成のアタッチメントである。補助テーブルがベッド部１に装着された状態では、補助テーブルの上面はベッド部１の上面と略面一になり、加工布ＣＬを載置する面となる。そして、この補助テーブルに、切断ユニット４０を着脱可能に収容する収容部を設ける。収容部は、アタッチメント１０の収容部４１と同じ形状であればよい。或は上下駆動機構８６や回転駆動機構８７を補助テーブル内の機枠に直接組付けるようにする。このような構成であっても、切断針６０が下方から上方へ移動することに伴い加工対象物に切込みを形成する上向きの姿勢でもって設けることができ、上記実施形態と同様の効果を奏する。
第１ピッチ長さや第２ピッチ長さ、或いは刃部６０ａの幅寸法Ｗ、デフォルト値ａ等、具体例として挙げた数値に限定するものではなく、適宜変更して実施することができる。
【符号の説明】
【００９６】
Ｍ    ミシン
１    ミシンベッド
１０    アタッチメント
２５，３３  エンコーダ（検出手段）
３８    カメラ（検出手段、撮影手段）
３９    制御手段（検出手段、第１ピッチ設定手段、第２ピッチ設定手段、カウント手段、回数設定手段）
４０    ユニット
６０  切断針
６０ａ  刃先
８６    上下駆動機構
８７    回転駆動機構
【図１】
2015151658.tif 000003
【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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