(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端部に縫針が装着される針棒と、
前記針棒を上下駆動すると共に任意の位置で停止可能な針棒駆動手段と、
前記針棒の上下方向位置を検出する針棒位置検出手段と、
加工布をミシンベッドの針板上に押え付けるための押え足と、
前記押え足の押圧力を調整する押え圧力調整手段と、
前記加工布の布厚を検出する布厚検出手段と、
前記加工布を送るための送り歯の状態を、前記針板から出没する作用位置と、該針板上面から沈下している非作用位置との間で切替える送り歯状態切替手段と、
前記針棒駆動手段及び押え圧力調整手段並びに送り歯状態切替手段を制御する制御手段とを具備すると共に、
前記制御手段は、前記布厚検出手段により検出された加工布の布厚情報及び前記針棒位置検出手段により検出される針棒の位置情報に基づいて、前記針棒駆動手段を制御して前記縫針の先端部が前記加工布に刺さる直前の設定位置に前記針棒を停止させ、且つ、前記押え圧力調整手段を制御して前記押え足の押圧力を前記加工布が移動可能な所定の押圧力とさせ、且つ、前記送り歯状態切替手段を制御して前記送り歯の状態を非作用位置とさせる位置合せ準備動作を実行可能に構成されており、
更に、前記制御手段による位置合せ準備動作の実行を指示するための操作手段を備え、
前記操作手段は前記針棒の上下方向位置を切替える針上下位置切替スイッチからなると共に、
前記制御手段は、前記針上下位置切替スイッチが操作される毎に、前記針棒駆動手段を制御して、前記針棒を、前記縫針が上昇した針上位置と、前記位置合せ準備動作の実行による設定位置と、前記縫針が加工布を貫通した針下位置との３つの位置に順に切替えるように構成されていることを特徴とするミシン。
【請求項２】
手動操作により加工布を移動させながら縫製を行うフリーモーションモードの設定が可能なミシンであって、
前記フリーモーションモードが設定されることに基づいて、前記制御手段による位置合せ準備動作が自動的に実行されるように構成されていることを特徴とする請求項１記載のミシン。
【請求項３】
前記布厚検出手段は、前記押え足が加工布の上面に当接している状態で、当該押え足を支持する押え棒の上下方向の高さ位置を検出する検出器を備え、
前記検出器による布厚検出動作が行われる際には、前記制御装置は、前記送り歯状態切替手段を制御して前記送り歯の状態を非作用位置とさせるように構成されてい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、例えば縫製動作の開始前における、縫針に対する加工布の位置合せの作業をユーザが容易に行うことができるようにしたミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
ミシンにおける縫製動作の開始時に、ユーザは、縫針に対する加工布の位置合せ（縫針の針落ち点に加工布の縫い開始点を合せる）の作業を行う。ここで、通常、ミシンの停止時には、縫針を装着する針棒が上昇した針上位置にあって、縫針の先端が加工布の上方に離れている状態になっている。この状態では、正確な位置合せがしにくいため、ユーザが、プーリを手動で回動させて、縫針の先端を加工布の上面にできるだけ近づけるように針棒を下降させるといった、面倒な作業を行っていた。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１には、ユーザがスイッチを操作することにより、縫針が針上位置から下降して、加工布を貫通する寸前の設定位置で停止するようにした構成のミシンが開示されている。これにより、ユーザは、加工布の縫始め（最初の針落ち点）の位置合せをスムーズに且つ誤りなく行うことができる。
【特許文献１】特開昭６２−２０７４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のように縫針に対する加工布の位置合せを行うに際しては、押え足を上昇させておくことにより、ユーザが加工布を自在に移動させることができるのであるが、この状態では、加工布が容易にずれてしまうため、ユーザが常に加工布を手でしっかりと押えておかなければならなくなる。つまり、加工布が全くのフリーな状態であってずれ易いために、逆に、加工布の位置合せが面倒となって時間がかかってしまうといった問題を招いてしまう。
【０００５】
さらには、針板から出没動作して布送りを行うための送り歯は、針棒の上下動に連動して動作するため、縫針が針板よりも上方の位置に停止している場合には、針板上面から送り歯が出ている状態となっている。このため、上記した加工布の位置合せ作業中に、加工布の材質によっては、加工布が送り歯に引っ掛かってスムーズに移動させることができないといった不都合もあった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ユーザが加工布の縫始めの位置合せを行う際に、プーリを回動させて針棒を手動で動かすといった面倒な準備作業を行わずに済むと共に、位置合せの作業を容易且つ確実に行うことができるミシンを提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１のミシンは、下端部に縫針が装着される針棒と、前記針棒を上下駆動すると共に任意の位置で停止可能な針棒駆動手段と、前記針棒の上下方向位置を検出する針棒位置検出手段と、加工布をミシンベッドの針板上に押え付けるための押え足と、前記押え足の押圧力を調整する押え圧力調整手段と、前記加工布の布厚を検出する布厚検出手段と、前記加工布を送るための送り歯の状態を前記針板から出没する作用位置と該針板上面から沈下している非作用位置との間で切替える送り歯状態切替手段と、前記針棒駆動手段及び押え圧力調整手段並びに送り歯状態切替手段を制御する制御手段とを具備すると共に、前記制御手段は、前記布厚検出手段により検出された加工布の布厚情報及び前記針棒位置検出手段により検出される針棒の位置情報に基づいて、前記針棒駆動手段を制御して前記縫針の先端部が前記加工布に刺さる直前の設定位置に前記針棒を停止させ、且つ、前記押え圧力調整手段を制御して前記押え足の押圧力を前記加工布が移動可能な所定の押圧力とさせ、且つ、前記送り歯状態切替手段を制御して前記送り歯の状態を非作用位置とさせる位置合せ準備動作を実行可能に構成されており、更に、前記制御手段による位置合せ準備動作の実行を指示するための操作手段を備え、前記操作手段は前記針棒の上下方向位置を切替える針上下位置切替スイッチからなると共に、前記制御手段は、前記針上下位置切替スイッチが操作される毎に、前記針棒駆動手段を制御して、前記針棒を、前記縫針が上昇した針上位置と、前記位置合せ準備動作の実行による設定位置と、前記縫針が加工布を貫通した針下位置との３つの位置に順に切替えるように構成されているところに特徴を有する。
【０００８】
上記構成によれば、制御手段により、位置合せ準備動作が実行されると、縫針の先端部が加工布に刺さる直前の設定位置に針棒（縫針）が停止するので、ユーザは、縫始めの加工布の位置合せを容易に行うことができる。そして、その際の設定位置は、布厚検出手段の検出により実際の布厚に応じた位置とされるので、加工布の厚みが厚い場合でも薄い場合でも、縫針の先端部が加工布に刺さる直前の設定位置に該縫針を停止させることができる。
【０００９】
さらに、ユーザが加工布の位置合せを行う際には、押え圧力調整手段により、押え足の押圧力を加工布が移動可能な所定の押圧力にする。従って、加工布は全くフリーではなく移動可能な所定の押圧力で押圧されていることになるので、加工布が簡単にずれてしまう不都合を防止することができる。このため、ユーザが加工布をしっかりと手で押えておく必要がなくなり、位置合せの作業が簡単となる。しかも、送り歯状態切替手段により、送り歯の状態が針板上面から沈下している非作用位置となるので、ユーザにより加工布の位置合せ作業中に、加工布が送り歯に引掛かることはなく、加工布をスムーズに移動させることができる。
【００１０】
【００１１】
請求項２のミシンは、請求項１の発明において、手動操作により加工布を移動させながら縫製を行うフリーモーションモードの設定が可能であると共に、前記フリーモーションモードが設定されることに基づいて、前記制御手段による位置合せ準備動作が自動的に実行されるように構成されているところに特徴を有する。
【００１２】
請求項３のミシンは、請求項１又は２に記載の発明において、前記布厚検出手段は、前記押え足が加工布の上面に当接している状態で、当該押え足を支持する押え棒の上下方向の高さ位置を検出する検出器を備え、前記検出器による布厚検出動作が行われる際には、前記制御装置は、前記送り歯状態切替手段を制御して前記送り歯の状態を非作用位置とさせるように構成されているところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１のミシンによれば、ユーザが、縫始めの加工布の位置合せを行う際に、位置合せ準備動作が実行されることにより、制御手段が、縫針を加工布に刺さる直前の設定位置に停止させ、且つ、押え足の押圧力を加工布が移動可能な所定の押圧力とさせ、且つ、送り歯の状態を非作用位置に切替える。従って、ユーザがプーリを回動させて、縫針が加工布に刺さる直前まで針棒を動かすといった面倒な準備作業を行わずに済むと共に、加工布の位置合せ作業中に加工布が送り歯に引っ掛かることはなく、位置合せの作業を容易且つ確実に行うことができるという優れた効果を得ることができる。
【００１４】
このとき、ユーザが任意のタイミングで操作手段を操作することにより、制御手段による位置合せ準備動作が自動で実行されるようになり、ユーザにとっての利便性を高めることができる。
【００１５】
しかも、元々ミシンに設けられている針上下位置切替スイッチを操作手段として兼用させることができるので、別途にスイッチを設ける必要がなく、構成を簡単で安価に済ませることができる。また、針上下位置切替スイッチが操作される毎に、前記針棒を、前記縫針が上昇した針上位置と、前記位置合せ準備動作の実行による設定位置と、前記縫針が加工布を貫通した針下位置との３つの位置に順に切替えるように構成されているので、簡単な操作で針棒の位置を切替えることができる。
【００１６】
請求項２のミシンによれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、フリーモーションモードの設定に基づいて、制御手段による位置合せ準備動作が自動的に実行されるようになり、ユーザにとっての利便性を高めることができる。
【００１７】
請求項３のミシンによれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、検出器による布厚検出動作が行われる際には、送り歯の状態が針板上面から沈下している非作用位置とされるので、加工布の布厚検出を正確に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を、例えば家庭用の電子ミシンに適用した一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係るミシンの全体の外観（ミシンベッドに刺繍縫製用の刺繍機を取付けた状態）を示している。ここで、ミシン本体１は、左右方向（Ｘ方向）に延びるミシンベッド２と、このミシンベッド２の右端部から上方に延びる脚柱部３と、この脚柱部３の上端から図で左方に延びるアーム部４とを一体的に有して構成されている。アーム部４の先端部が、頭部５とされている。尚、ミシン本体１を操作するユーザ（操作者）が位置する側を前方とし、その反対側を後方とする。また、脚注部３が位置する側を右側とし、その反対側を左側とする。
【００１９】
前記アーム部４の先端の頭部５には、図３及び図４にも示すように、針棒６が上下動及び左右方向（Ｘ方向）への揺動可能に設けられている。この針棒６の下端部には、縫針７が着脱（交換）可能に装着されている。また、頭部５内の針棒６の後部側には、図５などにも示すように、押え足８が設けられ、この押え足８を昇降させる押え足昇降機構９（図５、図６参照）が設けられている。尚、図示はしないが、針棒６（縫針７）の近傍には、上糸駒からの上糸を前記縫針７の目孔（図示せず）に通すための周知の糸通し装置が設けられている。更に、針棒６の上下動に同期して天秤（図示せず）を上下動させる天秤駆動機構、上糸の張力を調整する糸調子装置等も設けられている。
【００２０】
図１に示すように、前記ミシンベッド２の上面には、前記針棒６に対応して針板２ａが設けられている。詳しく図示はしないが、ミシンベッド２内には、その針板２ａの下側に位置して、下糸ボビンを収容し縫針７と協働して加工布Ｗ（図９にのみ図示）に縫目を形成するための図示しない釜機構が設けられている。また、加工布Ｗを前後方向に送るための送り歯１０（図７，図８参照）を、前記針棒６の上下動と同期させて、前後方向及び上下方向に駆動させる送り歯駆動機構（図示せず）が設けられている。更には、詳しくは後述するように、送り歯１０の状態を前記針板２ａから出没して加工布Ｗを送る作用位置と、該針板２ａの上面から沈下している非作用位置との間で切替える送り歯状態切替手段としての送り歯状態切替機構１１（図７，図８参照）が設けられている。
【００２１】
ミシンベッド２の左端部のフリーアーム部分には、周知の刺繍機（刺繍枠移動装置）１２が着脱可能に装着される。この刺繍機１２は、加工布を保持する刺繍枠（図示せず）が着脱可能に装着され、ミシンベッド２（針板２ａ）上において、前記刺繍枠をＸ方向（左右方向）及びそれとは直交するＹ方向（前後方向）に自在に移送させる刺繍枠移送機構（図示せず）と、この刺繍枠移送機構を駆動するＸ方向モータ（図示せず）及びＹ方向モータ（図示せず）とが内蔵されている。尚、ミシンベッド２に刺繍機１２が装着されている状態では、ミシン本体１は刺繍縫製モードが自動的に設定されるようになっている。
【００２２】
また、図示はしないが、ミシンベッド２には、前記刺繍機１２を取外した状態で、加工布Ｗを載置する面を拡張するための補助テーブルを着脱可能に装着することも可能である。前記補助テーブルが装着された状態で、加工布Ｗを送り歯１０で送りながら直線縫いやジグザグ縫い等の実用縫いを行う通常縫製や、ユーザが１針毎に手動で加工布Ｗを任意の方向に動かしながら縫製を行うフリーモーション縫製が行なわれるようになっている。
【００２３】
図１に示すように、アーム部４の前面側には、スタート・ストップスイッチ１３、針上下位置切替スイッチ１４、返し縫いスイッチ１５、糸切りスイッチ１６、押え足上下スイッチ１７などのキースイッチが操作可能に設けられている。前記脚柱部３の前面には、大型で縦長形状をなしフルカラー表示が可能な液晶ディスプレイ１８が設けられている。また、液晶ディスプレイ１８の表面にはタッチパネル１９（図１０参照）が設けられており、ユーザは、このタッチパネル１９をタッチ操作することにより、所望の縫目模様を選択したり、縫製のモード（通常縫製、フリーモーション縫製、刺繍縫製）を設定したりすることができるようになっている。
【００２４】
図３に示すように、前記アーム部４内には、主軸２０が左右方向に延びるように設けられている。また、前記ミシンベッド２内には、図７及び図８にも一部示すように、下軸２１がやはり左右方向に延びるように設けられている。そして、前記脚柱部３の内底部には、ミシンモータ２２が配設されている。このミシンモータ２２の出力軸に設けられたモータプーリ２２ａと、前記主軸２０の右端側に設けられたタイミングプーリ２３との間に、タイミングベルト２４が掛け渡されている。これにて、ミシンモータ２２が駆動されると、タイミングベルト２４、タイミングプーリ２３を介して主軸２０が回転駆動されるようになっている。図１にも示すように、主軸２０の右端部には、ユーザが手動で回動操作可能なハンドプーリ２５が設けられている。
【００２５】
前記頭部５内には、前記主軸２０の左端部に連結され、該主軸２０の回転を前記針棒６の上下動に変換する針棒駆動手段である周知の針棒駆動機構２６が設けられている。このとき、例えば主軸２０が１回転することにより、針棒６が１回上下動するようになっている。ここで、図４に示すように、頭部５内には、針棒６を支持する針棒台２７の上端部がミシン機枠（図示せず）に枢支されており、左右方向に揺動可能になっている。前記針棒６は、前記針棒台２７の上下２箇所に設けられた枢支部２７ａ、２７ｂによって上下動自在に支持され、それら枢支部２７ａ、２７ｂの略中間部にて、針棒抱き２８（図３参照）により針棒駆動機構２６に連結されている。
【００２６】
また、図４に示すように、頭部５内には針棒揺動機構２９が設けられ、この針棒揺動機構２９により、針棒台２７（ひいては針棒６）が左右方向に揺動されるようになっている。詳しい説明は省略するが、この針棒揺動機構２９は、針棒揺動ステッピングモータ３０、この針棒揺動ステッピングモータ３０の出力軸に取付けられた駆動ギヤ３１に噛合うギヤ部３２ａを有する揺動カム３２、この揺動カム３２によって駆動され前記針棒台２７を揺動させる揺動レバー３３等から構成されている。
【００２７】
図３に示すように、前記主軸２０の回転は、プーリやタイミングベルト等からなる伝達機構３４を介して、前記下軸２１に伝達されるようになっている。ここで、主軸２０と下軸２１とは１対１で回転する。即ち、主軸２０が１回転すると下軸２１も１回転する。また、図示はしないが、この下軸２１により、前記釜機構及び送り歯駆動機構が駆動されるようになっている。つまり、針棒６の上下動に同期して釜機構が駆動されると共に送り歯１０が駆動されるようになっている。このように、前記主軸２０の回転位相に、前記針棒６の上下方向位置が対応しており、また、釜機構の回転位置や送り歯１０の前後及び上下位置も対応している。
【００２８】
そして、本実施形態では、図３に示すように、前記主軸２０部分に、主軸２０の回転位相（角度）を検出することに基づいて、前記針棒６の上下方向位置を間接的に検出する針棒位置検出手段として機能する、主軸回転角検出機構３５が設けられている。この主軸回転角検出機構３５は、前記主軸２０に一体的に回転するように設けられた、３枚の角度シャッタ３６、３７、３８及び１枚の位相シャッタ３９と、ミシン機枠側に設けられ、各シャッタ３６〜３９の回転状態を光学的に検出するフォトインタラプタからなる合計４個の検出センサ４０とにより構成されている。
【００２９】
前記各角度シャッタ３６、３７、３８は、外周部に例えば扇形の切欠きを有する円板状をなし、相互に形状或いは位相が異なるように設けられている。また、それら各角度シャッタ３６〜３８に対応して設けられた３個の検出センサ４０により、主軸２０の基準となる角度が検出される。また、位相シャッタ３９は、薄板の円板に所定間隔（所定の角度毎）に並んだ多数個の放射状のスリット３９ａを形成して構成されている。そして、位相シャッタ３９に対応して設けられた検出センサ４０により、スリット３９ａの通過した個数がカウントされるようになっている。即ち、このカウント値により、主軸２０の回転した角度が判ることになる。そして、各検出センサ４０の検出信号は後述する制御装置４１（図１０参照）に入力されるようになっている。
【００３０】
これにて、制御装置４１は、主軸２０の位相（角度）の検出に基づいて、針棒６の上下方向位置を判断することができると共に、針棒６を任意の上下方向位置で停止させることが可能とされているのである。この場合、後述するように、制御装置４１は、主軸回転角検出機構３５の検出に基づいて、針棒６を、上下動の略最上位置である針上位置と、縫針７が加工布Ｗを貫通した針下位置と、縫針７の先端部が加工布Ｗに刺さる直前（例えば１ｍｍだけ上）の設定位置と、の３つの位置に停止させることができるようになっている。そのうち設定位置は、加工布Ｗの布厚に応じて変動することになる。また、制御装置４１は、縫製動作の終了時（停止時）には、針棒６を針上位置にて停止させるようになっている。
【００３１】
図５及び図６は、加工布を押える押え足８を上下移動させるための押え足昇降機構９の構成を示す正面図である。ここで、前記押え足８は、上下に長い押え棒４２の下端部に取付けられている。前記押え棒４２は、頭部５内のミシン機枠（図示せず）に上下動可能に支持されている。前記押え棒４２の高さ方向中間部には、押え棒抱き４４が固着されている。また、押え棒４２の外周部には、押え棒抱き４４の上部に位置してコイルばねからなる押えばね４５が嵌挿されていると共に、その押えばね４５の上部に位置して縦長のラック部材４６が上下動可能に嵌挿されている。そして、押え棒４２の上端部には、止め輪４７が設けられている。
【００３２】
また、頭部５内のミシン機枠には、取付板４３が固定的に取付けられている。この取付板４３の上部背面側には、押え棒駆動ステッピングモータ４８が前向きに取付けられ、その出力軸には、取付板４３の前面側において駆動ギヤ４９が装着されている。取付板４３の前面部には、小径なピニオン５０を同軸で一体回転するように有する径大な中間ギヤ５１が回転可能に設けられ、その中間ギヤ５１が前記駆動ギヤ４９に噛合っていると共に、前記ピニオン５０が前記ラック部材４６に噛合っている。
【００３３】
この押え足昇降機構９により、押え足８（押え棒４２）は、図６（及び図９（ａ））に示すような、針板２ａから上昇した解放位置と、図５（及び図９（ｂ））に示すような、針板２ａ上の加工布Ｗの上面に当接して加工布Ｗを押え付ける押圧位置との間で昇降されるようになっている。また、後述するように、押え足８を、加工布Ｗの上面から僅かの高さ（例えば１ｍｍ）だけ上方の浮上り位置（図９（ｃ）参照）でも停止させることができるようになっている。尚、前記取付板４３には、押え棒抱き４４の右側に位置して、ユーザの手動操作により押え棒４２（押え足８）を昇降させるための押え上げレバー５２も設けられている。
【００３４】
そして、前記押え棒抱き４４の左側には、押え棒抱き４４（ひいては押え足８）の高さ位置を検出するための高さ位置検出器５３が設けられている。この高さ位置検出器５３は、例えばポテンショメータからなり、制御装置４１に電気的に接続されている。ポテンショメータの回転軸５３ｂにはレバー部５３ａが設けられている。このレバー部５３ａの先端部は、図示しないねじりばねによって、押え棒抱き４４の左方突出部４４ａの上面に常に当接するように付勢されている。このため、押え棒抱き４４の上下動によってレバー部５３ａが追従して回動し、この回動角度によってポテンショメータの抵抗値が変化するように構成されている。このとき、押え足８が針板２ａの上面に当接する最低高さ位置における高さ位置検出器５３の抵抗値が基準値として設定されている。この基準値からの抵抗値の変化を検出信号として検出することにより、押え足８の高さ、即ち加工布Ｗの布厚が検出される。また、前記押え棒駆動ステッピングモータ４８も、制御装置４１により制御されるようになっている。
【００３５】
例えば押え足８の解放位置（図６参照）から、押え棒駆動ステッピングモータ４８により駆動ギヤ４９が矢印Ａ方向に回転されると、図５に示すように、ピニオン５０によってラック部材４６が下降され、押え棒４２ひいては押え足８が加工布Ｗに当接する押圧位置まで下降する。この状態の高さ位置検出器５３の検出信号から加工布Ｗの布厚を検出することができる。このように、高さ位置検出器５３及び制御装置４１などから布厚検出手段が構成されているのである。一方、押え棒駆動ステッピングモータ４８により駆動ギヤ４９が矢印Ｂ方向に回転されると、図６に示すように、ピニオン５０によってラック部材４６が上昇され、押え棒４２ひいては押え足８が解放位置まで上昇する。
【００３６】
また、図５に示すように、押え足８が押圧位置まで下降した状態から、押え棒駆動ステッピングモータ４８の矢印Ａ方向の駆動により、ラック部材４６が更に下降されると、押えばね４５が圧縮変形して、押え足８による加工布Ｗの押え圧力が大きくなる。この場合、ラック部材４６の下降量が大きくなるほど、押えばね４５の圧縮変形量が大きくなり、押え圧力が大きくなる。このように、制御装置４１や押え足昇降機構９（押え棒駆動ステッピングモータ４８）等から押え圧力調整手段が構成されているのである。
【００３７】
図７及び図８は、加工布Ｗを送る送り歯１０を駆動させる送り歯駆動機構の構成と、送り歯１０の状態を、前記針板２ａから出没して加工布Ｗを送る作用位置と、該針板２ａの上面から沈下している非作用位置との間で切替えるための送り歯状態切替機構１１の構成を示す平面図である。ここで、前記下軸２１には、上下送りカム５４が固着されており、この上下送りカム５４は、左端側に偏心カム部５４ａを有すると共に、その右側に円筒部５４ｂを有して構成されている
送り歯駆動機構の構成は、特開２００６−３４６０８７号公報、及び特開２００７−２４４７２１号公報に記載の構成と同様であり詳しい説明は省略するが、前記送り歯１０は、図７に示すように、上下送り接触子５５が上下送りカム５４の偏心カム部５４ａに係合しているときに、下軸２１の回転に同期して上下動し、針板２ａから出没するように（作用位置）なっている。これに対し、図８に示すように、上下送り接触子５５が図７の状態から右方に変位され、円筒部５４ｂに係合された状態では、送り歯１０が下降したまま上下動しない、つまり針板２ａから沈下している非作用位置とされる。
【００３８】
送り歯状態切替機構１１は、前記上下送り接触子５５を左右方向に移動させるための接触子移動部材５６、この接触子移動部材５６を左右方向に移動させる第２スライドレバー５７、この第２スライドレバー５７を移動させるための揺動レバー５８、この揺動レバー５８を揺動させるための第１スライドレバー５９、この第１スライドレバー５９を移動させるための従動ギヤ６０、この従動ギヤ６０を駆動する送り歯沈下ステッピングモータ６１などから構成されている。
【００３９】
前記送り歯１０等が組込まれた送りユニットフレーム６２の右側に、ドロップユニットフレーム６３が設けられており、このドロップユニットフレーム６３に、前記送り歯沈下ステッピングモータ６１、従動ギヤ６０、第１スライドレバー５９、揺動レバー５８が取付けられている。前記送り歯沈下ステッピングモータ６１の駆動軸に固定された駆動ギヤ６４に、前記従動ギヤ６０が噛み合っている。この従動ギヤ６０には、螺旋溝カム６０ａが設けられており、第１スライドレバー５９の右端の係合ピン６５が、螺旋溝カム６０ａに係合している。
【００４０】
この第１スライドレバー５９は、左右方向にスライド移動可能に支持されており、この第１スライドレバー５９の左端に、前記揺動レバー５８の基端部（前端部）が連結されている。揺動レバー５８は、前後方向に延び、その中間部がピン６６により揺動可能に設けられ、揺動レバー５８の前端近傍部とドロップユニットフレーム６３の後端近傍部との間に引張りコイルばね６７が掛渡されている。揺動レバー５８の先端部に、前記第２スライドレバー５７の右端部が連結されている。
【００４１】
図７に示すように、送り歯沈下ステッピングモータ６１が上から見て反時計回りに回転すると、従動ギヤ６０が上から見て時計回りに回転し、螺旋溝カム６０ａに係合する係合ピン６５を介して第１スライドレバー５９が右方に移動する。このため、揺動レバー５８は反時計回りに揺動し、第２スライドレバー５７を介して接触子移動部材５６が左方に移動し、上下送り接触子５５が円筒部５４ｂから偏心カム部５４ａに移動し、送り歯１０は上下動する作動位置に切替えられる。
【００４２】
一方、図８に示すように、送り歯沈下ステッピングモータ６１が上から見て時計回りに回転すると、従動ギヤ６０が上から見て反時計回りに回転し、螺旋溝カム６０ａに係合する係合ピン６５を介して第１スライドレバー５９が左方に移動する。このため、揺動レバー５８は時計回りに揺動し、第２スライドレバー５７を介して接触子移動部材５６が右方に移動し、上下送り接触子５５が偏心カム部５４ａから円筒部５４ｂに移動し、送り歯１０は下降したまま上下動しない非作動位置に切替えられる。
【００４３】
図１０は、本実施形態に係るミシンの電気的構成を概略的に示している。ここで、前記制御装置４１は、マイクロコンピュータを主体として構成され、ＣＰＵ６８、ＲＯＭ６９、ＲＡＭ７０、入力インターフェース７１、出力インターフェース７２、それらを相互に接続するバス７３などを備えて構成されている。前記ＲＯＭ６９には、縫製動作を制御するための制御プログラムや、縫製動作に必要な縫目データ等の各種のデータが記憶されている。
【００４４】
前記入力インターフェース７１には、前記スタート・ストップスイッチ１３、主軸回転角検出センサ４０群、高さ位置検出器５３、押え足上下スイッチ１７、針上下位置切替スイッチ１４、タッチパネル１９が接続され、それらからの信号が制御装置４１に入力されるようになっている。また、前記出力インターフェース７２には、前記ミシンモータ２２、押え棒駆動ステッピングモータ４８、送り歯沈下ステッピングモータ６１、針棒揺動ステッピングモータ３０、液晶ディスプレイ１８が、夫々駆動回路７４〜７８を介して接続されており、制御装置４１は、それらを駆動制御するようになっている。従って、制御装置４１が制御手段として機能するようになっている。
【００４５】
このとき、制御装置４１は、スタート・ストップスイッチ１３がオン操作（スタート）されると、ユーザにより或いは自動で設定された縫製モードに応じて、ミシンモータ２２等を制御して縫製動作を実行するようになっている。この場合、タッチパネル１９のモード設定キーの操作により、フリーモーションモードが設定されている場合には、制御装置４１は、前記押え足昇降機構９（押え棒駆動ステッピングモータ４８）を制御して、押え足８を、加工布Ｗの上面から僅かの高さ（例えば１ｍｍ）だけ上方の浮上り位置（図９（ｃ）参照）に停止させるようになっている。
【００４６】
この状態では、押え足８による加工布Ｗに対する押圧力は零となる。また、制御装置４１は、フリーモーションモード（及び刺繍縫製モード）にあっては、送り歯状態切替機構１１（送り歯沈下ステッピングモータ６１）を制御して、送り歯１０の状態を、針板２ａの上面から沈下している非作用位置に切替えるようになっている。
【００４７】
さらに、制御装置４１は、前記押え足上下スイッチ１７がオン操作されると、前記押え足昇降機構９（押え棒駆動ステッピングモータ４８）を制御して、押え足８の解放位置及び押圧位置を交互に切替えるようになっている。そして、制御装置４１は、前記針上下位置切替スイッチ１４が操作される毎に、主軸回転角検出機構３５（４個の検出センサ４０）の検出信号に基づいて、ミシンモータ２２を制御し、針棒６の位置を、上下動の略最上位置である針上位置（図９（ａ），（ｂ）参照）、位置合せ準備動作（後述）の実行による縫針７の先端部が加工布Ｗに刺さる直前（例えば１ｍｍだけ上）の設定位置（図９（ｃ）参照）、縫針７が加工布Ｗを貫通した針下位置、の３つの位置に順に切替える。
【００４８】
さて、本実施形態では、次の作用説明（フローチャート説明）でも述べるように、制御装置４１は、そのソフトウエア的構成（位置合せ準備動作プログラムの実行）により、位置合せ準備動作を実行させることが可能になっている。この位置合せ準備動作においては、まず送り歯状態切替機構１１（送り歯沈下ステッピングモータ６１）を制御することにより、送り歯１０の状態を非作用位置に切替えた上で、押え足昇降機構９（押え棒駆動ステッピングモータ４８）を制御することにより、押え足８を加工布Ｗに当接する押圧位置まで下降させ、その際の高さ位置検出器５３の検出信号から加工布Ｗの布厚を検出することが行われる。
【００４９】
次いで、高さ位置検出器５３の検出信号に基づいて押え足昇降機構９（押え棒駆動ステッピングモータ４８）を制御することにより、押え足８を加工布Ｗの上面から例えば１ｍｍだけ上昇させた浮上り位置に停止させると共に、上記布厚及び主軸回転角検出機構３５（４個の検出センサ４０）の検出信号に基づいてミシンモータ２２を制御することにより、針棒６を縫針７の先端部が加工布Ｗに刺さる直前（例えば１ｍｍだけ上）の設定位置に移動させることが行われる。
【００５０】
このとき、本実施形態では、制御装置４１は、ミシン本体１の電源がオンされ、ユーザのタッチパネル１９の操作によりフリーモーションモードが設定されたときに、上記位置合せ準備動作を自動で実行させ、その後のスタート・ストップスイッチ１３の操作によりフリーモーション縫いを開始させるようになっている。さらに本実施形態では、制御装置４１は、通常縫製モードのときに、ユーザの針上下位置切替スイッチ１４の操作により針棒６を設定位置に移動させることが指示された場合にも、上記位置合せ準備動作を実行させ、その後のスタート・ストップスイッチ１３の操作により通常の縫製動作を開始させるようになっている。
【００５１】
次に、上記構成の作用について、図２及び図９も参照して述べる。図２のフローチャートは、ミシン本体の１電源オン時に、制御装置４１が実行する位置合せ準備動作の処理手順を示している。ミシン本体１の電源がオンされた状態では、図９（ａ）に示すように、針棒６（縫針７）は針上位置に停止しており、また、押え足８は上方の解放位置に位置されている。ここで、ユーザは、縫製したい加工布Ｗをミシンベッド２（針板２ａ）上に載せ、フリーモーション縫いを行ないたい場合には、タッチパネル１９の操作によりフリーモーションモードを設定するようにする。尚、タッチパネル１９における縫製モードの設定操作がない場合には、通常縫製モードが設定される。
【００５２】
図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１では、フリーモーションモードが設定されているかどうかが判断され、フリーモーションモードが設定されている場合には（ステップＳ１にてＹｅｓ）、次のステップＳ２〜Ｓ６にて、位置合せ準備動作が実行される。即ち、まずステップＳ２では、送り歯状態切替機構１１（送り歯沈下ステッピングモータ６１）の制御により送り歯１０の状態が非作用位置に切替えられる。次に、ステップＳ３では、押え足昇降機構９（押え棒駆動ステッピングモータ４８）の制御により、押え足８が、加工布Ｗの上面に当接する押圧位置に下降される（図９（ｂ）参照）。ステップＳ４では、このときの高さ位置検出器５３の検出信号から、加工布Ｗの布厚が検出される。このとき、送り歯１０は針板２ａよりも下方に位置されているので、加工布Ｗの布厚を正確に検出することができる。
【００５３】
次のステップＳ５では、押え足昇降機構９（押え棒駆動ステッピングモータ４８）の制御により、押え足８が、加工布Ｗの上面から例えば１ｍｍ浮上った浮上り位置に上昇される（図９（ｃ）参照）。これと共に、ステップＳ６にて、検出された加工布Ｗの布厚及び主軸回転角検出機構３５（４個の検出センサ４０）の検出信号に基づいて、ミシンモータ２２が制御され、針棒６が設定位置に下降される。この設定位置では、図９（ｃ）に示すように、縫針７の先端部が加工布Ｗに刺さる直前（加工布Ｗ上面から例えば１ｍｍだけ上）の高さに位置される。
【００５４】
以上により位置合せ準備動作が完了するので、ユーザは、加工布Ｗの縫始めの位置合せ（縫針７の針落ち点に加工布Ｗの縫い開始点を合せる）を行うようにする。このとき、縫針７の先端が、加工布Ｗの上面のすぐ上に位置されているので、ユーザは、縫始めの加工布Ｗの位置合せを正確且つ容易に行うことができる。縫針７（針棒６）の停止位置（設定位置）は、実際の加工布Ｗの布厚に応じた位置とされるので、加工布Ｗの厚みが厚い場合でも薄い場合でも、常に最適な設定位置に縫針７を停止させることができる。
【００５５】
ところで、加工布は、一般的にある程度の伸縮性（弾力性）や柔軟性を有しているので、押え足８により押圧されているときには、加工布Ｗは僅かに凹んだ状態となっている。このため、押え足８が、加工布Ｗの布厚検出後に、押圧された状態の加工布Ｗの上面から１ｍｍ浮上った浮上り位置にあっても、自由状態にある加工布Ｗの上面は、押え足８の下面とほぼ接触している状態となっている。特に、フリーモーション縫いの場合、表布と裏布との間に綿や毛等の芯を詰めたキルティング生地を、手動で移動させて装飾的な模様を縫製することが行われる。この場合、芯である綿や毛等の伸縮性（弾力性）により、縫始めの加工布Ｗの位置合せの際には、加工布Ｗ（表布）の上面は押え足８の下面とほぼ摺動して移動するので、加工布Ｗの移動に規制がかかる。これにより、加工布Ｗが簡単にずれてしまうことを防止することができ、ユーザが加工布Ｗをしっかりと手で押えておく必要がなくなり、位置合せの作業が簡単となる。しかも、送り歯１０の状態が非作用位置とされているので、ユーザにより加工布Ｗの位置合せ作業中に、加工布Ｗが送り歯１０に引っ掛かることはなく、加工布Ｗをスムーズに移動させることができる。
【００５６】
縫始めの加工布Ｗの位置合せが完了すると、ユーザは、スタート・ストップスイッチ１３をオン操作するようにする（ステップＳ７にてＹｅｓ）。すると、ステップＳ８にて、フリーモーション縫いが実行される。このフリーモーション縫いは、ミシンモータ２２により針棒６（及び釜機構）が駆動されることにより行われるのであるが、このときには、押え足８は常に浮上り位置に位置され、これと共に、送り歯１０の非作用位置が維持されるようになる。
【００５７】
一方、ユーザが通常縫製モードを選択した（タッチパネル１９にて他のモードを設定しなかった）場合においては（ステップＳ１にてＮｏ）、ユーザの希望に応じて、前記針上下位置切替スイッチ１４を操作する（針棒６（縫針７）の設定位置への移動を指示する）ことにより、上記と同様に位置合せ準備動作を実行させることができる。即ち、通常縫製モードが設定されている状態で、針上下位置切替スイッチ１４が操作されると（ステップＳ９にてＹｅｓ）、次のステップＳ１０〜Ｓ１４にて、上記ステップＳ２〜Ｓ６と同様の位置合せ準備動作が実行される。
【００５８】
この位置合せ準備動作が実行されることにより、送り歯１０の状態が非作用位置に切替えられ、また、図９（ｃ）に示すように、押え足８が、加工布Ｗの上面から例えば１ｍｍ浮上った浮上り位置に位置されると共に、針棒６が設定位置に下降されて縫針７の先端部が加工布Ｗに刺さる直前の高さに位置される。従って、ユーザは、縫始めの加工布Ｗの位置合せを、容易且つ確実に行うことができる。
【００５９】
この後には、ユーザがスタート・ストップスイッチ１３をオン操作すると（ステップＳ１５にてＹｅｓ）、縫製動作の開始前に、ステップＳ１６にて、送り歯状態切替機構１１（送り歯沈下ステッピングモータ６１）の制御により送り歯１０の状態が作用位置に切替えられると共に、押え足昇降機構９（押え棒駆動ステッピングモータ４８）の制御により、押え足８が押圧位置に下降される。その上で、ステップＳ１７にて、通常縫製モードにおける縫製動作が実行される。
【００６０】
ユーザが、上記した位置合せ準備動作の実行を望まない場合には、針上下位置切替スイッチ１４を操作することなく（ステップＳ９にてＮｏ）、そのままスタート・ストップスイッチ１３をオン操作すれば（ステップＳ１８にてＹｅｓ）、ステップＳ１９において、通常縫製モードにおける縫製動作が実行される。尚、刺繍縫製モードについての説明は省略するが、刺繍縫製を行う場合には、加工布Ｗを刺繍枠に保持させた上で刺繍機１２にセットするため、ユーザが上記のように加工布Ｗの位置合せを行うことはなく、従って、位置合せ準備動作が行われることもない。
【００６１】
このように本実施形態によれば、ユーザが、縫始めの加工布Ｗの位置合せを行う際に、位置合せ準備動作が実行されることにより、縫針７が加工布Ｗに刺さる直前の設定位置に停止され、且つ、押え足８の押圧力が加工布Ｗが移動可能な所定の押圧力（上記実施形態では零）とされ、且つ、送り歯１０の状態が非作用位置に切替えられるので、ユーザがハンドプーリ２５を回動させて針棒６を手動で動かすといった面倒な準備作業を行わずに済むと共に、位置合せ時に加工布Ｗが動き過ぎたり、送り歯１０に引掛かったりすることがなくなり、位置合せの作業を容易且つ確実に行うことができるという優れた効果を得ることができる。
【００６２】
そして、本実施形態では、縫始めの加工布Ｗの位置合せが必要なフリーモーション縫いを行なう場合には、フリーモーションモードが設定されることに基づいて、位置合せ準備動作が自動的に実行されるように構成したので、ユーザのスイッチ操作などが不要となり、常に良好なフリーモーション縫いを実行することができる。また、通常縫製モードにおいても、ユーザの針上下位置切替スイッチ１４の操作によって位置合せ準備動作が実行されるようにしたので、ユーザにとっての利便性を高めることができ、しかも、元々設けられている針上下位置切替スイッチ１４を操作手段として兼用させることができるので、別途にスイッチを設ける必要がなく、構成を簡単で安価に済ませることができる。
【００６３】
尚、上記実施形態では、フリーモーションモードが設定されている場合に、自動で位置合せ準備動作が実行されると共に、通常縫製モードの場合には、ユーザが針上下位置切替スイッチ１４を操作することにより、位置合せ準備動作が実行されるように構成した。本発明は、それに限らず、例えばユーザが位置合せ準備動作の実行を指示するための操作手段として、針上下位置切替スイッチ１４とは別途のスイッチ（タッチパネル上のキーを含む）を設けるようにしても良い。この場合、縫製のモードとは関係なく、スイッチ操作があったときにのみ、位置合せ準備動作が実行されるように構成することもできる。或いは、スイッチ（操作手段）を設けることなく、フリーモーションモードが設定されたときにのみ、位置合せ準備動作が実行されるように構成しても良い。
【００６４】
そして、上記実施形態では、位置合せ準備動作において、押え足８を、加工布Ｗの上面から１ｍｍ上昇した浮上り位置に停止させ、加工布Ｗに対する押圧力を零とするように構成したが、上昇させる浮上り位置は、加工布Ｗの上面から１ｍｍに限定されるものではなく、適宜設定すれば良い。また、押え足８を上昇させることなく、加工布Ｗに対する押圧力を、ユーザが加工布Ｗを前後左右に引張ることによってスムーズに動かせる程度（例えば１０ｇ〜２０ｇ）の押圧力にするようにしても良い。針棒６の設定位置についても、加工布Ｗの上面から１ｍｍに限定されるものではない。例えば縫針７の先端が加工布Ｗの上面から５ｍｍ程度上の位置にあっても良い等、要するに、ユーザによる加工布Ｗの位置合せが良好にできれば良い。
【００６５】
また、上記実施形態では、刺繍機１２が装着可能な（刺繍縫製可能な）ミシンに本発明を適用するようにしたが、刺繍機１２を備えないミシンにおいても本発明を適用できることは言うまでもない。その他、押え足昇降機構９（押え圧力調整手段）、送り歯状態切替機構１１（送り歯状態切替手段）、主軸回転角検出機構３５（針棒位置検出手段）、高さ位置検出器５３（布厚検出手段）等の具体的構成についても、様々な変形が可能であるなど、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の一実施形態を示すもので、刺繍機を装着した状態のミシン本体の斜視図
【図２】制御装置が実行する位置合せ準備動作の処理手順を示すフローチャート
【図３】ミシン本体内に組付けられる主軸、下軸、ミシンモータ等の構成を示す図
【図４】針棒揺動機構部分を示す正面図
【図５】押え足昇降機構部分を示す正面図（押え足が押圧位置にある状態）
【図６】押え足昇降機構部分を示す正面図（押え足が開放位置にある状態）
【図７】送り歯状態切替機構部分を示す平面図（送り歯が作用位置にある状態）
【図８】送り歯状態切替機構部分を示す平面図（送り歯が非作用位置にある状態）
【図９】位置合せ準備動作の実行時における縫針及び押え足の高さ位置の変化の様子を示す正面図
【図１０】ミシンの電気的構成を概略的に示すブロック図
【符号の説明】
【００６７】
１  ミシン本体
２  ミシンベッド
２ａ  針板
６  針棒
７  縫針
８  押え足
９  押え足昇降機構（押え圧力調整手段）
１０  送り歯
１１  送り歯状態切替機構（送り歯状態切替手段）
１４  針棒上下位置切替スイッチ（操作手段）
１９  タッチパネル（モード設定手段）
２０  主軸
２１  下軸
２２  ミシンモータ
２６  針棒駆動機構（針棒駆動手段）
３５  主軸回転角検出機構（針棒位置検出手段）
４０  検出センサ
４１  制御装置（制御手段）
４８  押え棒駆動ステッピングモータ
５３  高さ位置検出器（布厚検出手段）
６１  送り歯沈下ステッピングモータ
Ｗ  加工布
【図１】
0004623142.tif 000002
【図２】
0004623142.tif 000003
【図３】
0004623142.tif 000004
【図４】
0004623142.tif 000005
【図５】
0004623142.tif 000006
【図６】
0004623142.tif 000007
【図７】
0004623142.tif 000008
【図８】
0004623142.tif 000009
【図９】
0004623142.tif 000010
【図１０】
0004623142.tif 000011