(57)【要約】【課題】作業者が容易に針棒の停止位置制御を行うことが可能なミシンを提供する。【解決手段】ミシン１は、上軸１１と、上軸１１の回転によって上下動する針棒３と、上軸１１を回転駆動するミシンモータ８と、上軸１１に固定されて設けられた遮蔽板１３Ａ，１３Ｂと、遮蔽板１３Ａ，１３Ｂの回転角度位置に応じて受光部４２Ａ，４２Ｂに検出される発光部４１Ａ，４１Ｂの照射光の遮断／非遮断が起こるよう設けられたフォトカプラ４０Ａ，４０Ｂと、フォトカプラ４０Ａ，４０Ｂによる入力値に応じた点灯色で点灯するＬＥＤ３１ａを内部に有し、ミシン１の停止命令入力を入力可能なスタート／ストップスイッチ３１と、ミシンモータ８の駆動停止を制御する制御装置６０のＣＰＵ６１と、を備える。【選択図】図８
2009142369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミシンモータの駆動により回転する主軸と、縫い針を保持可能に設けられて前記主軸の回転角度に応じて上下動する針棒を備え、前記ミシンモータの駆動によって縫い針を保持した針棒が上下動して縫製動作を行うミシンにおいて、
前記主軸の回転と連動して回転する遮蔽部材と、
前記遮蔽部材の通過位置を挟んで対向するよう設けられ発光部と当該発光部の光を検出する受光部とを有する複数の位相検出手段と、
前記ミシンモータの停止命令を入力可能な停止命令入力手段と、
前記停止命令入力手段の停止命令によりミシンモータの駆動を停止させる制御手段と
を備え、
前記遮蔽部材は、前記各位相検出手段に対応して、前記主軸の回転角度が所定の角度の範囲内の場合に前記各位相検出手段の発光部と受光部との間を遮蔽状態とする複数の遮蔽部が設けられ、
前記各遮蔽部は、前記制御手段によるミシンモータの停止制御の際に、前記針棒の下死点からの上昇動作中であって上死点位置での停止を許可される前記主軸の回転角度範囲と、前記針棒の上昇動作中であって上死点位置での停止を許可されない前記主軸の回転角度範囲と、前記針棒の上死点からの下降動作中であって下死点位置での停止を許可される前記主軸の回転角度範囲と、前記針棒の下降動作中であって下死点位置での停止を許可されない前記主軸の回転角度範囲とを識別可能に設けられ、
前記主軸が前記各角度範囲であることを個別に識別可能に表示する表示手段と、を備えることを特徴とするミシン。
【請求項２】
前記制御手段は、前記ミシンモータの駆動中に前記停止命令入力手段による停止命令の入力が行われた際、
前記針棒の下死点からの上昇動作中であって上死点位置での停止を許可される前記主軸の回転角度範囲の場合は、当該上昇動作によって前記針棒が上死点位置となる前記主軸の回転角度で前記ミシンモータを停止させ、
前記針棒の上昇動作中であって上死点位置での停止を許可されない前記主軸の回転角度範囲の場合は、当該上昇動作の次の下降動作によって前記針棒が下死点となる前記主軸の回転角度で前記ミシンモータを停止させ、
前記針棒の上死点からの下降動作中であって下死点位置での停止を許可される前記主軸の回転角度範囲の場合は、当該下降動作によって前記針棒が下死点位置となる前記主軸の回転角度で前記ミシンモータを停止させ、
前記針棒の下降動作中であって下死点位置での停止を許可されない前記主軸の回転角度範囲の場合は、当該下降動作の次の上昇動作によって前記針棒が上死点となる前記主軸の回転角度で前記ミシンモータを停止させることを特徴とする請求項１に記載のミシン。
【請求項３】
前記表示手段による表示／非表示を切替可能に選択する切替手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のミシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミシン特にミシンモータに高精度な回転角度制御を行うことが可能なサーボモータを搭載していないミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
オペレータの操作によって縫製動作を行うミシンは、オペレータの意図した位置で縫い針を停止させることが望ましい。特に、角縫いのように縫い目の角となる位置で縫い針を被縫製物に貫通させたまま被縫製物の向きを変えて縫い目の形成を続行したい場合等には、縫い目の角となる位置で確実に針棒を下降させた状態で針棒の上下動を停止させたいといった要望がある。かように正確な針棒の上下動制御を要求されるミシンにおいては、任意の回転角度への駆動及び停止が可能なサーボモータをミシンモータとして採用することが従来より行われてきた（例えば特許文献１）。サーボモータを用いたミシンの場合、オペレータによるミシンの停止の入力があった直後にミシンの動作を停止させることが可能である。
【特許文献１】特開２００１−３４０６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、サーボモータは高価であり、廉価な家庭用ミシン等にサーボモータを採用することはコスト面の問題から難しかった。このため、廉価な家庭用ミシン等では、サーボモータを搭載せず、通常のＤＣモータ等をミシンモータとして使用すると共に、主軸に設けられた遮蔽板と、当該遮蔽板による遮蔽状態と非遮蔽状態と検出するフォトカプラにより主軸が所定の角度範囲内にあることを検出して必要な動作制御を行っていた。
しかし、かかるミシンでは、主軸の角度が逐次求まるわけではなく、ある角度範囲に切り替わったこと及び現在ある角度範囲内にあるということしか分からなかった。
【０００４】
図９は従来技術によるサーボモータを用いないミシンの主軸Ａの回転角度の位相の一例を示す説明図である。なお、主軸の回転角度が０°（３６０°）のとき針棒は最上昇位置（上死点）に位置し、主軸の回転角度が１８０°のときミシンの針棒は最下降位置（下死点）に位置する。また、図９の右回転方向に主軸は回転する。
図９に示すミシンの主軸を備えるミシンにおいては、主軸Ａの回転角度が０°を超え、かつ、１８０°未満である場合にはミシンの針棒は下降中であり、１８０°を超え、かつ、３６０°未満である場合には針棒は上昇中である。また、フォトカプラによる主軸Ａの回転角度の検出は、主軸Ａの回転角度が１２０°、１８０°、３００°、３６０°（０°）の際に行われる。つまり、ミシンを制御する制御装置は、主軸Ａの回転角度が０°〜１２０°の範囲、１２０°〜１８０°の範囲、１８０°〜３００°の範囲又は３００°〜３６０°の範囲のいずれかにあることをフォトカプラによって識別可能となっている。
【０００５】
かようなミシンにおいて、例えば、主軸Ａの回転角度が０以上１２０度未満の区間Ａ１でオペレータによってミシンの停止の操作が行われた場合、制御装置は、フォトカプラによる検出で主軸Ａの回転角度が１２０°となったタイミングからミシンモータを減速し、主軸Ａの回転角度が１８０°となったタイミングでミシンモータを停止させる。これによって針棒は下死点で停止する。一方、１２０以上１８０度未満の区間Ａ２でミシンの停止の操作が行われた場合、針棒の下死点である１８０°でミシンモータを停止させようとすると、制御装置には以上１８０度未満の範囲内のどの回転角度に主軸Ａがあるのか判別できないため、１８０°でミシンモータを停止させる減速が間に合うかどうか判別できない。よって、制御装置は１２０°以上１８０度未満の区間Ａ２でミシンの停止が入力された場合、１８０°での停止はできないものとして処理する。即ち、針棒を上死点又は下死点で停止させるためには、最低でも上死点又は下死点を含む区間の一つ前の区間に停止の入力を受ける必要がある。つまり、上死点からの針棒の下降中となる主軸の回転角度範囲には、当該下降による下死点での停止を許可される主軸Ａの回転角度範囲と、当該下降による下死点での停止を許可されない主軸Ａの回転角度範囲とがある。針棒の上昇と上死点についても同様であり、１８０°以上３００°未満の区間Ａ３での停止入力時には３００°から減速を開始して３６０°（０°）即ち上死点でミシンを停止させ、３００°以上３６０°未満の区間Ａ４での停止入力時には当該上昇による上死点ではミシンを停止させず、少なくとも次の下死点以降でミシンを停止させる。
【０００６】
上述のように、オペレータによるミシン１の停止操作タイミングにおける主軸Ａの回転角度によって針棒の停止位置が決定する。しかしながら、従来のミシンでは、停止の入力タイミングに応じた針棒の停止位置を事前に把握する仕組みがなかった。このため、オペレータは過去に経験したミシンの停止を入力した際の針棒の上下動位置とその後に針棒が停止した位置との対応関係から縫製動作停止の入力タイミングを推測し、針棒の停止位置を予測してミシンに停止の操作を行っていた。しかしながら、経験によるミシンの停止制御は熟練を要する上、オペレータの経験に基づくミシンの停止操作では必ずしも確実に針棒を任意の位置で停止させることはできず、針棒の停止位置制御に失敗した際には縫目が意図したように形成されずに縫い品質が低下するといった問題点があった。また、オペレータが当該ミシンを初めて使用するあるいは使用経験が浅い初心者である場合には、経験に基づくミシンの停止操作を行えないためにミシンの停止制御が思うように行えず、より一層縫い品質が低下するといった問題点があった。
【０００７】
本発明は、上述の問題点に鑑み、作業者が容易に針棒の停止位置制御を行うことが可能なミシンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、ミシンモータの駆動により回転する主軸と、縫い針を保持可能に設けられて前記主軸の回転角度に応じて上下動する針棒を備え、前記ミシンモータの駆動によって縫い針を保持した針棒が上下動して縫製動作を行うミシンにおいて、前記主軸の回転と連動して回転する遮蔽部材と、前記遮蔽部材の通過位置を挟んで対向するよう設けられ発光部と当該発光部の光を検出する受光部とを有する複数の位相検出手段と、前記ミシンモータの停止命令を入力可能な停止命令入力手段と、前記停止命令入力手段の停止命令によりミシンモータの駆動を停止させる制御手段と、を備え、前記遮蔽部材は、前記各位相検出手段に対応して、前記主軸の回転角度が所定の角度の範囲内の場合に前記各位相検出手段の発光部と受光部との間を遮蔽状態とする複数の遮蔽部が設けられ、前記各遮蔽部は、前記制御手段によるミシンモータの停止制御の際に、前記針棒の下死点からの上昇動作中であって上死点位置での停止を許可される前記主軸の回転角度範囲と、前記針棒の上昇動作中であって上死点位置での停止を許可されない前記主軸の回転角度範囲と、前記針棒の上死点からの下降動作中であって下死点位置での停止を許可される前記主軸の回転角度範囲と、前記針棒の下降動作中であって下死点位置での停止を許可されない前記主軸の回転角度範囲とを識別可能に設けられ、前記主軸が前記各角度範囲であることを個別に識別可能に表示する表示手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載のミシンにおいて、前記制御手段は、前記ミシンモータの駆動中に前記停止命令入力手段による停止命令の入力が行われた際、前記針棒の下死点からの上昇動作中であって上死点位置での停止を許可される前記主軸の回転角度範囲の場合は、当該上昇動作によって前記針棒が上死点位置となる前記主軸の回転角度で前記ミシンモータを停止させ、前記針棒の上昇動作中であって上死点位置での停止を許可されない前記主軸の回転角度範囲の場合は、当該上昇動作の次の下降動作によって前記針棒が下死点となる前記主軸の回転角度で前記ミシンモータを停止させ、前記針棒の上死点からの下降動作中であって下死点位置での停止を許可される前記主軸の回転角度範囲の場合は、当該下降動作によって前記針棒が下死点位置となる前記主軸の回転角度で前記ミシンモータを停止させ、前記針棒の下降動作中であって下死点位置での停止を許可されない前記主軸の回転角度範囲の場合は、当該下降動作の次の上昇動作によって前記針棒が上死点となる前記主軸の回転角度で前記ミシンモータを停止させることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載のミシンにおいて、前記表示手段による表示／非表示を切替可能に選択する切替手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、遮蔽部材に設けられた複数の遮蔽部によって、位相検出手段の発光部と受光部との間が遮蔽状態又は非遮蔽状態となる。このとき、遮蔽部材は主軸と連動して回転しているので、発光部と受光部との間の遮蔽状態又は非遮蔽状態の切り替わりは主軸の回転角度の変化と連動する。つまり、位相検出手段の受光部による発光部の照射した光の検出の有無によって、主軸の回転角度範囲を検出可能となる。また、遮蔽部は、針棒の下死点からの上昇動作中であって上死点位置での停止を許可される主軸の回転角度範囲と、針棒の上昇動作中であって上死点位置での停止を許可されない主軸の回転角度範囲と、針棒の上死点からの下降動作中であって下死点位置での停止を許可される主軸の回転角度範囲と、針棒の下降動作中であって下死点位置での停止を許可されない主軸の回転角度範囲とを識別可能に設けられているので、位相検出手段によって検出可能な主軸の回転角度範囲は上述の各回転角度範囲となる。さらに、表示手段が主軸が上述の各角度範囲であることを個別に識別可能に表示する。つまり、位相検出手段による主軸の回転角度範囲の検出結果に基づいて表示手段が主軸の回転角度範囲を表示する。これによって、オペレータは主軸の回転角度範囲を容易に把握できる。加えて、オペレータは表示手段に表示された主軸の回転角度範囲に基づいて停止命令入力手段によってミシンモータの停止命令を入力でき、制御手段は当該停止命令によりミシンモータの駆動を停止させる。つまり、表示手段に表示された主軸の回転角度範囲から針棒の停止可能位置を把握してミシンモータの停止命令を入力できる。例えば針棒の上昇中に上死点で針棒を停止させることが許可されるかされないか、あるいは針棒の下降中に下死点で針棒を停止させることが許可されるかされないか、といった判断を表示手段の表示から把握することが可能である。これによって、停止の入力タイミングに応じた針棒の停止位置を事前に把握する仕組みがなく、経験によってしかミシンの停止制御が行えなかったために針棒の停止位置を思うように制御できずに縫い品質が低下することがあった従来のミシンの問題点を解消でき、縫い品質が大幅に向上する。
また、表示手段によって誰でも主軸の回転角度範囲を把握可能であるので、ミシンの使用経験や習熟度に関らず容易にミシンが停止する際の針棒の位置を制御可能となる。よって、初心者では思うようにミシンの停止制御を行えないといった従来のミシンの問題点を解消でき、縫い品質がより一層向上する。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、制御手段は、ミシンモータの駆動中に停止命令入力手段による停止命令の入力が行われた際、主軸の回転角度範囲が針棒の下死点からの上昇動作中であって針棒が上死点位置となった際の上死点位置での停止を許可される主軸の回転角度範囲の場合、針棒が直後に上死点となる位置でミシンモータを停止させる。これによって、主軸の回転角度範囲が針棒の下死点からの上昇動作中であって針棒が上死点位置となった際の上死点位置での停止を許可される主軸の回転角度範囲の際に停止命令を入力すれば、余計な縫目が形成されることなくミシンが停止する。よって、縫い品質がより一層向上する。加えて、ミシンの停止時に針棒が確実に上死点で停止するので、オペレータは糸切りや被縫製物の交換等といった作業を容易に行える。また、針棒が中途半端な上下動位置で停止した際の手動による針棒の上下動位置の調整を行う必要がなくなる。よって、ミシンによる縫製作業効率が大幅に向上する。
また、制御手段は、ミシンモータの駆動中に停止命令入力手段による停止命令の入力が行われた際、主軸の回転角度範囲が針棒の上死点からの下降動作中であって針棒が下死点位置となった際の下死点位置での停止を許可される主軸の回転角度範囲の場合、針棒が直後に下死点となる位置でミシンモータを停止させる。これによって、主軸の回転角度範囲が針棒の上死点からの下降動作中であって針棒が下死点位置となった際の下死点位置での停止を許可される主軸の回転角度範囲の際に停止命令を入力することで、確実に当該下降による針落ちを行った状態でミシンを停止させることができる。よって、例えば角縫い等において縫い目の角となる位置に針落ちを行い、縫い針を刺したまま被縫製物の向きを換えて縫製作業を継続するといった場合において、針落ち位置の正確な調整及び縫い針が刺さった状態でのミシンの停止を容易に実現可能となる。よって、縫い品質がより一層向上する。加えて、針棒が中途半端な上下動位置で停止した際の手動による針棒の上下動位置の調整を行う必要がなくなる。よって、ミシンによる縫製作業効率がより一層向上する。
さらに、制御手段は、主軸の回転角度範囲が針棒の上昇動作中であって針棒が上死点位置となった際の上死点位置での停止を許可されない主軸の回転角度範囲の場合は針棒がその後最初に下死点となる位置でミシンモータを停止させる。また、制御手段は、主軸の回転角度範囲が針棒の下降動作中であって針棒が下死点位置となった際の下死点位置での停止を許可されない主軸の回転角度範囲の場合は針棒がその後最初に上死点となる位置でミシンモータを停止させる。これによって、例えば針棒を次の下死点で停止させたい場合に、その前の針棒の上昇動作中であって針棒が上死点で停止不可能な主軸の回転角度範囲となった時点で停止命令を入力しておけば、針棒は次の下死点で停止する。同様に、針棒を次の上死点で停止させたい場合に、その前の針棒の下降動作中であって針棒が下死点で停止不可能な主軸の回転角度範囲となった時点で停止命令を入力しておけば、針棒は次の上死点で停止する。つまり、より前もってミシンの停止命令の入力を行うことが可能となる。これによって、所望の位置で針棒を停止させるための停止命令の入力タイミングに余裕を持つことができ、ミシンの操作性が大幅に向上する。加えて、針棒が中途半端な上下動位置で停止した際の手動による針棒の上下動位置の調整を行う必要がなくなる。よって、ミシンによる縫製作業効率がより一層向上する。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、切替手段が表示手段による表示／非表示を切替可能に選択する。これによって、特に厳密な針棒の停止位置制御が必要ないような縫製作業の場合に表示手段の表示を行わないようミシンの設定を切り替えることが可能となる。よって、用途に応じた幅広いミシンの利用が可能となり、ミシンの可用性が大幅に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（本発明によるミシンの全体構成）
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明によるミシン１の斜視図である。本発明によるミシン１は、ミシンモータ８（図６参照）の駆動によって回転する主軸としての上軸１１と、上軸１１の回転に連動して上下動するよう設けられてその下端に縫い針４を支持可能に設けられた針棒３と、を備え、ミシンモータ８の駆動によって針棒３が上下動して周知のように縫製作業を行うミシンである。なお、ミシンモータ８は所謂ＤＣモータであり、任意の回転角度でミシンモータ８の停止を行う場合には、当該停止回転角度よりも前からミシンモータ８の駆動速度を十分に減速しておく必要がある。
【００１５】
図１に示すように、ミシン１は、ミシンフレーム２の土台部２ａと、土台部２ａの上面に立設された立胴部２ｃと、土台部２ｃの上方に延設されて立胴部２ｃに支持されたアーム部２ｂと、を有している。針棒３はアーム部２ｂによって上下動可能に支持され、上軸１１はアーム部２ｂの内部に回転可能に設けられ、アーム部２ｂの延設方向にほぼ沿った方向に延設されている。なお、以後の記載において、針棒３の上下動方向に沿った方向をＺ軸方向、上軸１１の延設方向に沿った方向をＹ軸方向、Ｚ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向をＸ軸方向とする。
【００１６】
また、ミシン１は、針棒３と上軸１１とを連結して上軸１１の回転運動を上下動運動に変換して針棒３に伝達する針棒上下動機構２０と、ミシンフレーム２のアーム部２ｂの下面部に設けられて布送り機構の上方から被縫製物を針板５に押し付ける布押え６と、ミシンフレームのベッド部２ａ内部においてＹ軸方向に沿って延設されて上軸１１の回転と連動して回転する下軸（図示略）と、針棒３の下方に設けられて縫い針４と協働して縫目を形成する釜機構（図示略）と、下軸と連結されて被縫製物を搬送するよう動作する布送り機構（図示略）と、オペレータの操作によってミシン１の縫製動作速度を変更可能なペダル９（図６参照）と、ミシン１の動作／停止を切替可能に選択するスタート／ストップスイッチ３１と、オペレータによってミシン１に関する各種入力が行われると共にミシン１に関する各種情報が表示される操作パネル３２と、ミシン１の各部の動作制御を行う制御装置６０（図６参照）を備えている。
【００１７】
針棒上下動機構２０は、針棒３と上軸１１とを連結して上軸１１の回転運動を上下動運動に変換して針棒３に伝達する。つまり、ミシンモータ８の駆動は上軸１１、針棒上下動機構２０を介して針棒３に伝達されることで針棒３は上下動する。このとき、上軸１１の一回転によって針棒３は一往復の上下動を行うように設けられている。なお、上軸１１の針棒３が上死点に位置する際の上軸１１の回転角度を０°とし、針棒３が下死点に位置する際の上軸１１の回転角度を１８０°とする。
布押え６は針棒３の下方であってミシンフレーム２の土台部２ａの上面に設けられた針板５に被縫製物（図示略）を押し付けて保持する。布押え６は針板５に対して手動で上下動可能に設けられて、被縫製物を保持する際は布押え６を上昇させた状態でその下方に被縫製物をセットし、布押え６を下降させることで行う。また、布押え６の下方には後述する布送り機構が設けられている。
【００１８】
下軸は、動力伝達機構（図示略、例えばタイミングベルト等）によって上軸１１と連結されて、上軸１１の回転と連動して回転する。釜機構は、針板５の下方に設けられて下軸と連結されており、下軸の回転によって動作して針穴５ａを貫通して上下動する縫い針４と協働して被縫製物に縫目を形成する。布送り機構は、布押え６の下方に位置する針板５の上面にＸ軸方向に沿って設けられた溝部から出没して布押え６に保持された被縫製物をＸ軸方向に沿って搬送する。また、布送り機構は下軸と連結されており、下軸の回転によって動作する。つまり、針棒３、釜機構及び布送り機構はミシンモータ８の駆動によって連動することにより協働して被縫製物に縫目を形成する。
ペダル９は、オペレータによって足踏み操作されることでミシンモータ８の駆動時の駆動速度即ちミシン１の縫製動作速度を変更する足踏み式のコントローラである。ペダル９の操作量に応じて後述する制御装置６０はミシンモータ８の駆動速度を増減させる。
【００１９】
スタート／ストップスイッチ３１は、オペレータによって操作されることでミシン１の動作／停止を切り替える。なお、上述のペダル９によるミシン１の縫製動作速度の変更はスタート／ストップスイッチ３１による動作の実行を選択されている場合にのみ機能し、スタート／ストップスイッチ３１によって停止が選択された場合、ペダル９の操作に関らず後述する制御装置６０の制御によってミシン１は停止する。つまり、ミシン１の動作時にスタート／ストップスイッチ３１が操作されるとミシン１は停止することから、スタート／ストップスイッチ３１は「停止命令入力手段」として機能する。
【００２０】
また、スタート／ストップスイッチ３１は透過性を有する素材からなり、その内部に発光ダイオード（ＬＥＤ３１ａ、図６参照）を有し、ＬＥＤ３１ａによって点灯することが可能なスイッチとして設けられている。ＬＥＤ３１ａは少なくとも６色（青、黄、赤、紫、橙、緑）で点灯することが可能な発光ダイオードであり、後述する制御装置６０の制御によって６色のいずれかの色で点灯する。これによってスタート／ストップスイッチ３１はＬＥＤ３１ａの点灯色で点灯する。
なお、ＬＥＤ３１ａの点灯色は、スタート／ストップスイッチ３１によるミシン１の動作／停止の選択と、後述するフォトカプラ４０ａ，４０ｂ（図２参照）によって検出される上軸１１の回転角度範囲と、後述する操作パネル３２を介して行われる停止補助機能の設定とに基づいて制御装置６０によって制御される。スタート／ストップスイッチ３１の点灯色の制御については後述する。
【００２１】
操作パネル３２は、所謂タッチパネル式のディスプレイであり、その表示内容に応じた入力操作がオペレータによって行われることで、ミシン１に関する各種の設定が行われる。
【００２２】
（上軸）
次に、上軸１１について詳説する。図２は上軸１１付近の構成を上から見た説明図である。図３は図２に示す線Ｗの位置から見た上軸１１の断面図である。なお、図３に示す遮蔽板１３Ａ，１３Ｂの回転角度位置は、上軸１１の回転角度が０°である場合の回転角度位置である。
図２、図３に示すように、上軸１１にはＹ軸方向に直交する平面に沿って設けられた「遮蔽部」としての２枚の遮蔽板１３Ａ，１３Ｂを有する遮蔽部材１３が固定されて設けられている。また、遮蔽板１３Ａと遮蔽板１３ＢとはＹ軸方向に離れて配置され、それぞれの遮蔽板１３Ａ，１３Ｂの面部を挟むように「位相検出手段」としての発光部４１Ａ，４１Ｂと受光部４２Ａ，４２Ｂとが配置されたフォトカプラ４０Ａ，４０Ｂが遮蔽板１３Ａ，１３Ｂの近傍に設けられている。
【００２３】
遮蔽板１３Ａ，１３Ｂは、上軸１１に固定された半円形状の円盤であり、上軸１１の回転に伴って遮蔽板１３Ａ，１３Ｂも回転し、その回転角度位置を変更する。つまり、上軸１１の回転角度と遮蔽板１３Ａ，１３Ｂの回転角度位置とは一定の関係を有する。また、図２、図３に示すように遮蔽板１３Ａ，１３Ｂはそれぞれ異なる角度で上軸１１に固定されており、図３の方向から上軸１１を見た場合にθ２の角度範囲において遮蔽板１３Ａ，１３Ｂが重なるように設けられている。本発明の実施の形態においては、θ２は６０°となるよう設けられており、遮蔽板１３Ａ，１３Ｂは半円形状であるのでθ１、θ３は共に１２０°となり、遮蔽板１３Ａ，１３Ｂのいずれもない角度範囲θ４は６０°となる。
【００２４】
フォトカプラ４０Ａは、遮蔽板１３Ａの一方の面部に対向するよう設けられて光を照射する発光部４１Ａと、当該遮蔽板を挟んで発光部４１Ａと対向するよう設けられて発光部４１Ａの光を検出する受光部４２Ａとを有する。発光部４１Ａは受光部４２に向かって光を照射し、受光部４２はその光を検出する。このとき、上述のように遮蔽板１３Ａは上軸１１の回転に伴ってその回転角度位置を変更するので、遮蔽板１３Ａが発光部４１Ａと受光部４２Ａとの間に位置する回転角度位置の場合、発光部４１Ａの光は遮蔽板１３Ａに遮られ、受光部４２Ａに検出されない。一方、遮蔽板１３Ａが発光部４１Ａと受光部４２Ａとの間に位置しない回転角度位置の場合、発光部４１Ａの光は受光部４２Ａへ届くので受光部４２Ａによって検出される。このとき、上述のように上軸１１の回転角度と遮蔽板１３Ａの回転角度位置は一定の関係を有するので、上軸１１の回転角度によって受光部４２Ａの光の検出の有無が変化する。
また、フォトカプラ４０Ｂは、遮蔽板１３Ｂの一方の面部に対向するよう設けられて光を照射する発光部４１Ｂと、当該遮蔽板を挟んで発光部４１Ｂと対向するよう設けられて発光部４１Ｂの光を検出する受光部４２Ｂとを有する。フォトカプラ４０Ａと４０Ｂとは同様の構成であり、フォトカプラ４０Ｂは遮蔽板１３Ｂの回転角度位置によって受光部４２Ｂの光の検出の有無が変化する。
なお、フォトカプラ４０Ａ，４０ＢはＸ軸方向及びＺ軸方向の位置が同一となるよう設けられている。また、フォトカプラ４０Ａ，４０Ｂは共に制御装置６０に接続されており、受光部４２Ａ，４２Ｂによる光の検出の有無は制御装置６０に入力される。このとき、受光部４２Ａ，４２Ｂが光を検出した場合は０が入力値として、光を検出しなかった場合は１が入力値として制御装置６０に入力される。
【００２５】
（上軸の回転角度とフォトカプラの受光部の検出の有無の組み合わせ）
次に、上軸１１の回転角度とフォトカプラ４０Ａ，４０Ｂの受光部４２Ａ，４２Ｂによる光の検出の有無の組み合わせについて詳説する。図４は上軸１１の回転角度の位相を示す説明図である。図５は上軸１１の回転角度と、フォトカプラ４０Ａ，４０Ｂによる制御装置６０への入力値と、ＬＥＤ３１ａの点灯色の対応関係を示す説明図である。
上軸１１が回転する際、上軸１１が図４に示す０°以上１２０°未満の回転角度である場合、図３に示す遮蔽板１３Ｂのθ１の角度範囲がフォトカプラ４０Ｂの発光部４１Ｂと受光部４２Ｂとの間を通過して遮断するので、図５に示すようにフォトカプラ４０Ｂの入力値は１となる。一方、フォトカプラ４０Ａの発光部４１Ａの照射光は遮断されることなく受光部４２Ａに検出されるので、フォトカプラ４０Ａの入力値は０となる。
また、上軸１１が１２０°以上１８０°未満の回転角度である場合、図３に示す遮蔽板１３Ａ及び１３Ｂが重なるように設けられたθ２の角度範囲がフォトカプラ４０Ａ，４０Ｂの発光部４１Ａ，４１Ｂと受光部４２Ａ，４２Ｂとの間を通過して遮断するので、図５に示すようにフォトカプラ４０Ａ，４０Ｂの入力値は共に１となる。
また、上軸１１が図４に示す１８０°以上３００°未満の回転角度である場合、図３に示す遮蔽板１３Ａのθ３の角度範囲がフォトカプラ４０Ａの発光部４１Ａと受光部４２Ａとの間を通過して遮断するので、図５に示すようにフォトカプラ４０Ａの入力値は１となる。一方、フォトカプラ４０Ｂの発光部４１Ｂの照射光は遮断されることなく受光部４２Ｂに検出されるので、フォトカプラ４０Ｂの入力値は０となる。
また、上軸１１が３００°以上３６０°（０°）未満の回転角度である場合、図３に示すθ４の角度範囲がフォトカプラ４０Ａ，４０Ｂの間に位置する。上述のように、θ４の角度範囲には遮蔽板１３Ａ，１３Ｂのいずれもないので、フォトカプラ４０Ａ，４０Ｂの発光部４１Ａ，４１Ｂから照射された光はいずれも遮断されることなく受光部４２Ａ，４２Ｂに検出され、フォトカプラ４０Ａ，４０Ｂの入力値は共に０となる。
【００２６】
つまり、フォトカプラ４０Ａ、４０Ｂの入力値である０，１の４通りの組み合わせによって、上軸１１の回転角度範囲が０°以上１２０°未満、１２０°以上１８０°未満、１８０°以上３００°未満、３００°以上３６０°（０°）未満のいずれかであることを検出することが可能となる。また、フォトカプラ４０Ａ、４０Ｂの入力値が変わる瞬間を検出することにより、上軸１１の回転角度が１２０°、１８０°、３００°、３６０°（０°）となった瞬間を検出可能となる。
【００２７】
（制御装置）
次に、制御装置６０について詳説する。図６は制御装置６０及び制御装置６０に接続された主要構成を示す説明図である。
制御装置６０は、ミシン１の各種動作制御に関する処理を行うＣＰＵ６１と、ＣＰＵ６１が行う処理において使用するプログラム及びデータを一時的に格納するＲＡＭ６２と、ＣＰＵ６１が行う各種処理に用いるプログラム及びデータを書き換え不能に記憶するＲＯＭ６３と、ＣＰＵ６１が行う各種処理に用いるプログラム及びデータを書き換え可能に記憶するＥＥＰＲＯＭ６４と、を備えている。ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６３又はＥＥＰＲＯＭ６４に記憶された各種のプログラム及びデータを呼び出して実行処理し、ミシン１の各部の動作制御を行う。
【００２８】
また、制御装置６０は、ミシンモータ８、ぺダル９、スタート／ストップスイッチ３１、ＬＥＤ３１ａ、操作パネル３２及びフォトカプラ４０Ａ，４０Ｂと接続されている。制御装置６０は、フォトカプラ４０Ａ，４０Ｂによる入力値に基づいてＬＥＤ３１ａの点灯色を制御する。また、制御装置６０ａは、操作パネル３２を介して行われた後述する動作補助機能の動作／停止選択に基づいてＬＥＤ３１ａの点灯色を制御する。また、制御装置６０は、ペダル９の踏み込み操作とスタート／ストップスイッチ３１の操作とに基づいてミシンモータ８の駆動制御を行う。以後、制御装置６０によるＬＥＤ３１ａの点灯色の制御及びミシンモータ８の駆動制御について詳説する。
【００２９】
（ＬＥＤの点灯色の制御）
ＣＰＵ６１は、フォトカプラ４０Ａ，４０Ｂの入力値に応じてＬＥＤ３１ａの点灯色の制御を行う。具体的には、図５に示すように、フォトカプラ４０Ａの入力値が０、フォトカプラ４０Ｂの検出値が１の場合、ＣＰＵ６１はＬＥＤ３１ａを黄色で点灯させる。フォトカプラ４０Ａ，４０の入力値が共に１の場合、ＣＰＵ６１はＬＥＤ３１ａを紫色で点灯させる。フォトカプラ４０Ａの入力値が１、フォトカプラ４０Ｂの検出値が０の場合、ＣＰＵ６１はＬＥＤ３１ａを赤色で点灯させる。フォトカプラ４０Ａ，４０の入力値が共に０の場合、ＣＰＵ６１はＬＥＤ３１ａを青色で点灯させる。このとき、上述のフォトカプラ４０Ａ，４０Ｂの入力値と上軸１１との回転角度範囲との対応関係により、ＬＥＤ３１ａの点灯色は上軸１１の回転角度範囲と一定の関係を有することとなる。具体的には、上軸１１の回転角度範囲が回転角度範囲が０°以上１２０°未満の場合はＬＥＤ３１ａは黄色に、１２０°以上１８０°未満の場合は紫色に、１８０°以上３００°未満の場合は赤色に、３００°以上３６０°（０°）未満の場合は青色に点灯する。
【００３０】
なお、スタート／ストップスイッチ３１によってミシン１を停止させる操作がされた場合、ＣＰＵ６１は上軸１１の回転角度範囲に関らずＬＥＤ３１ａを橙色で点灯させる。つまり、スタート／ストップスイッチ３１が動作設定の場合、ＣＰＵ６１は上述のようにフォトカプラ４０Ａ，４０Ｂの入力値に応じてＬＥＤ３１ａの点灯色を制御する。
また、ＬＥＤ３１ａの４色の点灯色制御はペダル９が踏み込まれていなくても行われる。つまり、スタート／ストップスイッチが動作設定となっている状態で、上軸１１の一端に固定されたプーリ１２を手回しすることにより上軸１１の回転角度が変化した場合にも上軸１１の回転角度の変化に応じてスタート／ストップスイッチ３１の点灯色が変化する。
【００３１】
（ミシンモータの駆動停止制御）
次に、ミシンモータ８の駆動停止制御について詳説する。ＣＰＵ６１は、スタート／ストップスイッチ３１の操作によってミシン１の停止命令が入力された際のフォトカプラ４０Ａ，４０Ｂの入力値に基づいてミシンモータ８の停止制御を行う。
まず、スタート／ストップスイッチ３１の操作によってミシン１の停止命令が入力された際のフォトカプラ４０Ａの入力値が０、フォトカプラ４０Ｂの入力値が１である場合即ちＬＥＤ３１ａが黄色に点灯し、上軸１１の回転角度が０°以上１２０°未満である場合について説明する。まず、ＣＰＵ６１は、その後フォトカプラ４０Ａ，４０Ｂの入力値が共に１となるタイミング即ち上軸１１の回転角度が１２０°となるまでミシンモータ８を通常駆動する。その後、フォトカプラ４０Ａ，４０Ｂの入力値が共に１となると、ＣＰＵ６１はミシンモータ８を停止に向けて減速させる所定の減速制御を行う。このときの所定の減速制御は、減速制御開始後にミシンモータ８の駆動で上軸１１を所定の角度（例えば６０°）回転させてから停止させるための減速制御である。その後、フォトカプラ４０Ａの入力値が１、フォトカプラ４０Ｂの入力値が０となったタイミング即ち上軸１１の回転角度が１８０°の時点でＣＰＵ６１はミシンモータ８を停止させる。このとき、針棒３は下死点に位置する。この場合、上軸１１を１２０°から１８０°まで回転させる回転角度範囲の間にミシンモータ８を十分に減速させることができるので、針棒３の下降中に直後の針棒３の下死点でミシン１を停止させることができる。つまり、オペレータはＬＥＤ３１ａが黄色に点灯している際にスタート／ストップスイッチ３１を操作してミシン１の停止命令を入力することで、針棒３を下死点で停止させることができる。
【００３２】
次に、スタート／ストップスイッチ３１の操作によってミシン１の停止命令が入力された際のフォトカプラ４０Ａの入力値が共に１である場合即ちＬＥＤ３１ａが紫色に点灯し、上軸１１の回転角度が１２０°以上１８０°未満である場合について説明する。この場合、針棒３は下降動作中であるが、上軸１１の回転角度範囲が１２０°以上１８０°未満のタイミングから当該下降動作によって針棒３が下死点に位置するタイミングでミシンモータ８を停止させるにはミシンモータ８の減速制御が間に合わない可能性がある。従って、ＣＰＵ６１は当該下降動作によって針棒３が下死点に位置するタイミングでミシンモータ８を停止させる制御は行わず、半針進んだ状態即ち針棒３が上死点に位置したタイミングでミシンモータ８を停止させる制御を行う。具体的には、ＣＰＵ６１はミシン１の停止命令が入力された後フォトカプラ４０Ａ，４０Ｂの入力値が共に０となるタイミング即ち上軸１１の回転角度が３００°となるまでミシンモータ８を通常駆動する。その後、フォトカプラ４０Ａ，４０Ｂの入力値が共に０となると、ＣＰＵ６１はミシンモータ８を停止に向けて減速させる所定の減速制御を行う。その後、フォトカプラ４０Ａの入力値が０、フォトカプラ４０Ｂの入力値が１となったタイミング即ち上軸１１の回転角度が３６０°（０°）の時点でＣＰＵ６１はミシンモータ８を停止させる。このとき、針棒３は上死点に位置する。つまり、ＬＥＤ３１ａが紫色に点灯している際にミシン１の停止命令が入力された場合、針棒３は上死点で停止する。
【００３３】
上述のように、針棒３の下降動作中においては、スタート／ストップスイッチ３１による停止命令の入力があった後に上軸１１の回転角度が１２０°となった時点での上軸１１の回転角度の検出が行われる場合には、所定の減速制御を開始するタイミングを検出可能であるので、上軸１１の回転角度が１８０°となった時点でミシンモータ８の停止を行える。従って、針棒３の上死点からの下降動作中であって当該下降動作によって針棒３が下死点となった際の下死点位置での停止を許可される上軸１１の回転角度範囲（下停止許可範囲）は０°以上１２０°未満となる。一方、上軸１１の回転角度が１２０°となった時点での上軸１１の回転角度の検出が行われた後にスタート／ストップスイッチ３１による停止命令の入力があった場合には、上軸１１の回転角度が１８０°となった時点でミシンモータ８を停止させるための所定の減速制御の開始タイミングを針棒３の下降動作中に検出することができない。従って、針棒３の下降動作中であって当該下降動作によって針棒３が下死点となった際の下死点位置での停止を許可されない上軸１１の回転角度範囲（下停止不許可範囲）は１２０°以上１８０°未満となる。また、下停止許可範囲の際にスタート／ストップスイッチは黄色に点灯し、下停止不許可範囲の際にスタート／ストップスイッチは紫色に点灯する。
【００３４】
次に、スタート／ストップスイッチ３１の操作によってミシン１の停止命令が入力された際のフォトカプラ４０Ａの入力値が１、フォトカプラ４０Ｂの入力値が０である場合即ちＬＥＤ３１ａが赤色に点灯し、上軸１１の回転角度が１８０°以上３００°未満である場合について説明する。まず、ＣＰＵ６１は、その後フォトカプラ４０Ａ，４０Ｂの入力値が共に０となるタイミング即ち上軸１１の回転角度が３００°となるまでミシンモータ８を通常駆動する。その後、フォトカプラ４０Ａ，４０Ｂの入力値が共に０となると、ＣＰＵ６１はミシンモータ８を停止に向けて減速させる所定の減速制御を行う。その後、フォトカプラ４０Ａの入力値が０、フォトカプラ４０Ｂの入力値が１となったタイミング即ち上軸１１の回転角度が３６０°（０°）の時点でＣＰＵ６１はミシンモータ８を停止させる。このとき、針棒３は上死点に位置する。この場合、上軸１１を３００°から３６０°まで回転させる回転角度範囲の間にミシンモータ８を十分に減速させることができるので、針棒３の下降中に直後の針棒３の下死点でミシン１を停止させることができる。つまり、オペレータはＬＥＤ３１ａが赤色に点灯している際にスタート／ストップスイッチ３１を操作してミシン１の停止命令を入力することで、針棒３を上死点で停止させることができる。
【００３５】
次に、スタート／ストップスイッチ３１の操作によってミシン１の停止命令が入力された際のフォトカプラ４０Ａの入力値が共に０である場合即ちＬＥＤ３１ａが青色に点灯し、上軸１１の回転角度が３００°以上３６０°未満である場合について説明する。この場合、針棒３は上昇動作中であるが、上軸１１の回転角度範囲が３００°以上３６０°未満のタイミングから当該上昇動作によって針棒３が上死点に位置するタイミングでミシンモータ８を停止させるにはミシンモータ８の減速制御が間に合わない可能性がある。従って、ＣＰＵ６１は当該上昇動作によって針棒３が上死点に位置するタイミングでミシンモータ８を停止させる制御は行わず、半針進んだ状態即ち針棒３が下死点に位置したタイミングでミシンモータ８を停止させる制御を行う。具体的には、ＣＰＵ６１はミシン１の停止命令が入力された後フォトカプラ４０Ａ，４０Ｂの入力値が共に１となるタイミング即ち上軸１１の回転角度が１２０°となるまでミシンモータ８を通常駆動する。その後、フォトカプラ４０Ａ，４０Ｂの入力値が共に１となると、ＣＰＵ６１はミシンモータ８を停止に向けて減速させる所定の減速制御を行う。その後、フォトカプラ４０Ａの入力値が１、フォトカプラ４０Ｂの入力値が０となったタイミング即ち上軸１１の回転角度が１８０°の時点でＣＰＵ６１はミシンモータ８を停止させる。このとき、針棒３は下死点に位置する。つまり、ＬＥＤ３１ａが青色に点灯している際にミシン１の停止命令が入力された場合、針棒３は下死点で停止する。
【００３６】
上述のように、針棒３の上昇降動作中においては、スタート／ストップスイッチ３１による停止命令の入力があった後に上軸１１の回転角度が３００°となった時点での上軸１１の回転角度の検出が行われる場合には、所定の減速制御を開始するタイミングを検出可能であるので、上軸１１の回転角度が３６０°（０°）となった時点でミシンモータ８の停止を行える。従って、針棒３の下死点からの上昇動作中であって当該上昇動作によって針棒３が上死点となった際の上死点位置での停止を許可される上軸１１の回転角度範囲（上停止許可範囲）は１８０°以上３００°未満となる。一方、上軸１１の回転角度が３００°となった時点での上軸１１の回転角度の検出が行われた後にスタート／ストップスイッチ３１による停止命令の入力があった場合には、上軸１１の回転角度が３６０°（０°）となった時点でミシンモータ８を停止させるための所定の減速制御の開始タイミングを針棒３の上昇動作中に検出することができない。従って、針棒３の上昇動作中であって当該上昇動作によって針棒３が上死点となった際の上死点位置での停止を許可されない上軸１１の回転角度範囲（上停止不許可範囲）は３００°以上３６０°未満となる。また、上停止許可範囲の際にスタート／ストップスイッチは赤色に点灯し、上停止不許可範囲の際にスタート／ストップスイッチは青色に点灯する。
【００３７】
上述のＣＰＵ６１によるミシンモータ８の停止制御により、オペレータはＬＥＤ３１ａによって点灯するスタート／ストップスイッチ３１の点灯色を見ることにより針棒３の停止位置を見越してスタート／ストップスイッチを操作することが可能となる。針棒３の下降中に針棒３を直後の下死点で停止させたい場合、スタート／ストップスイッチ３１が黄色に点灯しているタイミングで停止命令を入力すればよい。一方、針棒３の上昇中に針棒３を直後の上死点で停止させたい場合、スタート／ストップスイッチ３１が赤色に点灯しているタイミングで停止命令を入力すればよい。
また、オペレータは、さらに前もって針棒３の停止位置を見越してスタート／ストップスイッチを操作することも可能である。針棒３の下降中に、その後最初に訪れる針棒３の上死点で針棒３を停止させたい場合、スタート／ストップスイッチが紫色に点灯しているタイミング（上軸１１の回転角度が１２０°以上１８０°未満）で停止命令を入力すればよい。一方、針棒３の上昇中に、その後最初に訪れる針棒３の下死点で針棒３を停止させたい場合、スタート／ストップスイッチが青色に点灯しているタイミング（上軸１１の回転角度が３００°以上３６０°未満）で停止命令を入力すればよい。
よって、上軸１１の各回転角度範囲ごとに個別に識別可能な点灯色によって表示を行うＬＥＤ３１ａを有するスタート／ストップスイッチ３１及びＬＥＤ３１ａの点灯色の制御を行う制御装置６０のＣＰＵ６１は「表示手段」として機能する。
また、スタート／ストップスイッチ３１からの停止命令によってミシンモータ８を停止させるＣＰＵ６１は「制御手段」として機能する。
【００３８】
（動作補助機能の動作／停止選択）
次に、操作パネル３２による動作補助機能の動作／停止選択について詳説する。操作パネル３２を介して行われるミシン１の設定項目のひとつとして、停止補助機能設定がある。停止補助機能設定は、上述の制御装置６０によるＬＥＤ３１ａの点灯色の制御に関する設定を行う設定項目であり、有効／無効の２択による選択式の設定項目である。
停止補助機能設定が有効の場合、制御装置６０のＣＰＵ６１は上述のようにミシン１の動作時にフォトカプラ４０Ａ，４０Ｂの入力値に応じてＬＥＤ３１ａを４色（青、黄、赤、紫）のいずれかで点灯させ、ミシン１の停止時にＬＥＤ３１ａを橙色で点灯させる。一方、停止補助機能設定が無効の場合、ＣＰＵ６１はミシン１の動作時にフォトカプラ４０Ａ，４０Ｂの入力値に関係なくＬＥＤ３１ａを緑色で点灯させ、ミシン１の停止時にＬＥＤ３１ａを橙色で点灯させる。つまり、停止補助機能設定は、その動作／停止を切り替えることにより、ＣＰＵ６１の制御によりＬＥＤ３１ａを上軸１１の各回転角度範囲ごとに個別に識別可能な点灯色で点灯させるかどうかを切替可能に選択する。よって、停止補助機能設定を行える操作パネル３２は「切替手段」として機能する。
【００３９】
なお、上述のＣＰＵ６１によるＬＥＤ３１ａの点灯色の制御及びミシンモータ８の駆動停止制御はＣＰＵ６１がＲＯＭ６３又はＥＥＰＲＯＭ６４から当該制御処理に対応するソフトウェアを呼び出して実行処理することにより行われる。また、停止補助機能の設定内容はＥＥＰＲＯＭ６４に記憶され、ミシン１の電源を切った後に再度ミシン１の電源を投入した場合であっても当該設定が継続して用いられる。
【００４０】
（ミシンの動作及び停止）
次に、ミシンの動作及び停止の際に行われる処理について、図７に示すフローに基づいて小説する。図７は、ミシンの動作及び停止の際の処理を示すフロー図である。図８は、動作補助機能の動作時にＬＥＤ３１ａの点灯色を制御する処理の内容を示すサブフロー図である。
まず、オペレータによって操作パネル３２を介した動作補助機能の有効／無効の設定が行われる（ステップＳ１）。次に、オペレータにより針板上に被縫製物がセットされ、スタート／ストップスイッチ３１が操作されてミシン１が動作可能な状態となる（ステップＳ２）。その後、ペダル９に対する踏み込み操作が行われてミシン１による縫製動作が開始される（ステップＳ３）。
【００４１】
ミシン１による縫製動作開始後、ＣＰＵ６１は動作補助機能の設定を読み込み、動作補助機能が有効であるかどうか判定する（ステップＳ４）。動作補助機能が有効の場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１はフォトカプラ４０Ａ，４０Ｂの入力値に応じたＬＥＤの点灯色制御処理を行う（ステップＳ５）。
具体的には、図８のサブフロー図に示すように、ＣＰＵ６１は、フォトカプラ４０Ａ，４０Ｂの入力値を取得する（ステップＳ２１）。次に、ＣＰＵ６１はフォトカプラ４０Ａの入力値が０であるかどうか判定する（ステップＳ２２）。次に、ＣＰＵ６１はフォトカプラ４０Ｂの入力値が０であるかどうか判別する（ステップＳ２３，Ｓ２４）。このとき、ステップＳ２３，２４の処理内容は同一であるが、ステップＳ２２においてフォトカプラ４０Ａの入力値が０であった場合はステップＳ２３へ、フォトカプラ４０Ａの入力値が０ではない即ち１であった場合はステップＳ２４へ進む。ステップＳ２３においてフォトカプラ４０Ｂの入力値が０であった場合、ＣＰＵ６１はＬＥＤ３１ａを青色で点灯させる（ステップＳ２５）。ステップＳ２３においてフォトカプラ４０Ｂの入力値が０ではない即ち１であった場合、ＣＰＵ６１はＬＥＤ３１ａを赤色で点灯させる（ステップＳ２６）。ステップＳ２４においてフォトカプラフォトカプラ４０Ｂの入力値が０であった場合、ＣＰＵ６１はＬＥＤ３１ａを黄色で点灯させる（ステップＳ２７）。ステップＳ２４においてフォトカプラフォトカプラ４０Ｂの入力値が０ではない即ち１であった場合、ＣＰＵ６１はＬＥＤ３１ａを紫色で点灯させる（ステップＳ２８）。
なお、ステップＳ４において動作補助機能が無効の場合（ステップＳ４：ＮＯ）、ＣＰＵ６１はＬＥＤ３１ａを緑色で点灯させる（ステップＳ６）。
【００４２】
また、ＣＰＵ６１はスタート／ストップスイッチ３１による停止命令が行われたかどうか判定を行う（ステップＳ７）。スタート／ストップスイッチ３１による停止命令が行われない間は（ステップＳ７：ＮＯ）、ステップＳ４〜Ｓ６の処理を繰り返す。
スタート／ストップスイッチ３１による停止命令が行われた場合（ステップＳ７）、ＣＰＵ６１はＬＥＤ３１ａを橙色で点灯させる（ステップＳ８）と共に、フォトカプラ４０Ａの入力値を取得する（ステップＳ９）。次に、ＣＰＵ６１は、フォトカプラ４０Ａの入力値が０であるかどうか判定する（ステップＳ１０）。フォトカプラ４０Ａの入力値が０である場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、上軸１１の回転角度はフォトカプラ４０Ｂの入力値が１の下停止許可範囲又はフォトカプラ４０Ｂの入力値が０の上停止不許可範囲内にある。よって、ＣＰＵ６１はフォトカプラ４０Ａ，４０Ｂの入力値が共に１となるまでミシンモータ８を通常駆動し、フォトカプラ４０Ａ，４０Ｂの入力値が共に１となったタイミングからミシンモータ８に所定の減速制御を行う（ステップＳ１１）。その後、フォトカプラ４０Ａの入力値が１、フォトカプラ４０Ｂの入力値が０となった時点でミシンモータ８を停止させる（ステップＳ１２）。これによって針棒３が下死点に位置する状態でミシン１が停止する。一方、ステップＳ１０においてフォトカプラ４０Ａの入力値が０でない即ち１であった場合（ステップＳ１０：ＮＯ）、上軸１１の回転角度はフォトカプラ４０Ｂの入力値が０の上停止許可範囲又はフォトカプラ４０Ｂの入力値が１の下停止不許可範囲内にある。よって、ＣＰＵ６１はフォトカプラ４０Ａ，４０Ｂの入力値が共に０となるまでミシンモータ８を通常駆動し、フォトカプラ４０Ａ，４０Ｂの入力値が共に０となったタイミングからミシンモータ８に所定の減速制御を行う（ステップＳ１３）。その後、フォトカプラ４０Ａの入力値が０、フォトカプラ４０Ｂの入力値が１となった時点でミシンモータ８を停止させる（ステップＳ１４）。これによって針棒３が上死点に位置する状態でミシン１が停止する。ミシン１が停止すると、処理は終了する。
【００４３】
（本発明のミシンによる作用効果）
上述の実施例によれば、上軸１１の回転角度範囲に応じて、遮蔽板１３Ａ，１３Ｂによってフォトカプラ４０Ａ，４０Ｂの発光部４１Ａ，４１Ｂと受光部４２Ａ，４２Ｂとの間が遮蔽状態又は非遮蔽状態となり、上軸１１の回転角度範囲に応じたフォトカプラ４０Ａ，４０Ｂの入力値が制御装置６０に入力される。また、ＣＰＵ６１は当該入力値に応じてＬＥＤ３１ａの点灯色を制御することで、上軸１１の回転角度範囲を表示する。これによって、オペレータは上軸１１の回転角度範囲を容易に把握できる。加えて、オペレータはＬＥＤ３１ａの点灯色針棒の停止可能位置を把握してスタート／ストップスイッチ３１からミシンの停止命令入力を行うことができる。これによって、停止の入力タイミングに応じた針棒の停止位置を事前に把握する仕組みがなく、経験によってしかミシンの停止制御が行えなかったために針棒の停止位置を思うように制御できずに縫い品質が低下することがあった従来のミシンの問題点を解消でき、縫い品質が大幅に向上する。
また、ＬＥＤ３１ａの点灯色によって誰でも上軸１１の回転角度範囲即ち停止命令入力時の針棒の停止位置を把握可能であるので、ミシンの使用経験や習熟度に関らず容易にミシン１が停止する際の針棒１１の位置を制御可能となる。よって、初心者では思うようにミシンの停止制御を行えないといった従来のミシンの問題点を解消でき、縫い品質がより一層向上する。
【００４４】
さらに、制御装置６０のＣＰＵ６１は、ミシンモータ８の駆動中にスタート／ストップスイッチ３１による停止命令入力が行われた際、上軸１１の回転角度範囲が上停止許可範囲であった場合、針棒３が直後に上死点となる位置でミシンモータ８を停止させる。これによって、上停止許可範囲で停止命令入力を行えば、余計な縫目が形成されることなくミシン１が停止する。よって、縫い品質がより一層向上する。加えて、ミシン１の停止時に針棒３が確実に上死点で停止するので、オペレータは糸切りや被縫製物の交換等といった作業を容易に行える。また、針棒３が中途半端な上下動位置で停止した際の手動による針棒３の上下動位置の調整を行う必要がなくなる。よって、ミシンによる縫製作業効率が大幅に向上する。
さらに、ＣＰＵ６１は、ミシンモータ８の駆動中にスタート／ストップスイッチ３１による停止命令入力が行われた際、上軸１１の回転角度範囲が下停止許可範囲であった場合、針棒３が直後に下死点となる位置でミシンモータ８を停止させる。これによって、下停止許可範囲で停止命令入力を行えば、確実に直後の針落ちを行った状態でミシン１を停止させることができる。よって、例えば角縫い等において縫い目の角となる位置に針落ちを行い、縫い針４を刺したまま被縫製物の向きを換えて縫製作業を継続するといった場合において、針落ち位置の正確な調整及び縫い針４が刺さった状態でのミシンの停止を容易に実現可能となる。よって、縫い品質がより一層向上する。加えて、針棒３が中途半端な上下動位置で停止した際の手動による針棒３の上下動位置の調整を行う必要がなくなる。よって、ミシンによる縫製作業効率がより一層向上する。
さらに、ＣＰＵ６１は、上軸１１の回転角度範囲が下停止不許可範囲の場合は針棒３がその後最初に上死点となる位置でミシンモータ８を停止させる。また、ＣＰＵ６１は、上軸１１の回転角度範囲が上停止不許可範囲の場合は針棒がその後最初に下死点となる位置でミシンモータ８を停止させる。これによって、より前もってミシン１の停止命令の入力を行うことが可能となる。従って、所望の位置で針棒３を停止させるための停止命令の入力タイミングに余裕を持つことができ、ミシンの操作性が大幅に向上する。加えて、針棒３が中途半端な上下動位置で停止した際の手動による針棒３の上下動位置の調整を行う必要がなくなる。よって、ミシンによる縫製作業効率がより一層向上する。
【００４５】
さらに、操作パネル３２を介した停止補助機能設定によって上軸１１の回転角度範囲に応じたＬＥＤ３１ａの点灯色の制御の有無を切替可能に選択する。これによって、特に厳密な針棒３の停止位置制御が必要ないような縫製作業の場合に上軸１１の回転角度範囲に応じたＬＥＤ３１ａの点灯色の制御を行わないようミシン１の設定を切り替えることが可能となる。よって、用途に応じた幅広いミシンの利用が可能となり、ミシンの可用性が大幅に向上する。
【００４６】
（その他）
なお、上述の実施の形態において遮蔽板１３Ａ，１３Ｂが設けられる角度範囲θ１〜θ４やミシンモータ８の減速制御として設けられている上軸１１の回転角度（６０°）等の角度設定はあくまで一例であり、ミシンモータの性能や制御装置の応答性能等のミシンの各種条件に応じて適宜別の角度に設定可能であることは言うまでもない。また、ミシンモータはＤＣモータに限らず、例えばＡＣモータ等でもよい。
また、上述の実施の形態では、上停止許可範囲では直後の上死点で、下停止許可範囲では直後の下死点で、上停止不許可範囲及び下停止不許可範囲では半針分だけ進めた下死点又は上死点で停止する制御を行っているが、他の停止制御を行ってもよい。例えば停止命令が入力された時点から最小の回転動作でミシンを動作停止させるようにしてもよい。
【００４７】
また、上述の実施の形態ではＬＥＤ３１ａがスタート／ストップスイッチ３１を上軸１１の回転角度範囲に応じた点灯色に点灯させているが、オペレータが主軸の回転角度範囲を認識可能な表示手段であれば他の形態によってもよい。例えばスタート／ストップスイッチ３１とは別の場所に表示灯を設けて当該表示灯の点灯色を変更させてもよいし、主軸の回転角度範囲ごとに個別の表示灯を設けて、そのときの回転角度範囲に対応した表示灯のみが点灯するようにしてもよい。また、主軸の回転角度が上停止許可範囲及び下停止許可範囲の際にはそれぞれに対応した表示灯を点灯し、上停止不許可範囲及び下停止不許可範囲の際には表示灯を非点灯状態とするようにしてもよい。また、操作パネル３２や別途設けた専用の表示装置に回転角度範囲を表示するようにしてもよい。
【００４８】
また、上述の実施の形態では２枚の遮蔽板１３Ａ，１３Ｂによる遮蔽部材１３が設けられているが、主軸の各回転角度範囲（上停止許可範囲、上停止不許可範囲、下停止許可範囲、下停止不許可範囲）に応じた回転角度範囲の検出が可能であれば他の形態によってもよい。例えば、主軸に１枚の遮蔽板を設け、当該遮蔽板上の異なる半径の円周上の位置にそれぞれフォトカプラの発光部による照射光が通過可能な穴部を設けて、当該穴部をそれぞれ各回転角度範囲に対応させることによって、主軸の回転角度範囲を検出することも可能である。この場合、フォトカプラの発光部はそれぞれの穴部が設けられた円周上に光を照射するよう設ける必要がある。
【００４９】
また、位相検出手段はフォトカプラに限らず、光を照射する発光部と、当該発光部からの照射光の検出の有無により遮蔽部材の遮蔽部による光の遮断の有無を検出可能な受光部を有する機構であれば何でもよい。
また、上述の実施の形態では制御装置６０のＣＰＵ６１がソフトウェア処理によってＬＥＤ３１ａの点灯色の制御及びミシンモータ８の駆動／停止制御を行っているが、それぞれ専用の装置を設けてもよい。また、アナログ回路によって当該制御を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明によるミシンの斜視図である。
【図２】上軸付近の構成を上から見た説明図である。
【図３】図２に示す線Ｗの位置から見た上軸の断面図である。
【図４】上軸の回転角度の位相を示す説明図である。
【図５】上軸の回転角度と、フォトカプラによる制御装置への入力値と、ＬＥＤの点灯色の対応関係を示す説明図である。
【図６】制御装置及び制御装置に接続された主要構成を示す説明図である。
【図７】ミシンの動作及び停止の際の処理を示すフロー図である。
【図８】動作補助機能の動作時にＬＥＤの点灯色を制御する処理の内容を示すサブフロー図である。
【図９】従来技術によるサーボモータを用いないミシンの主軸の回転角度の位相の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
３  針棒
８  ミシンモータ
１１  上軸
１３Ａ，１３Ｂ  遮蔽板
３１  スタート／ストップスイッチ
３１ａ  ＬＥＤ
４０Ａ，４０Ｂ  フォトカプラ
６１  ＣＰＵ
【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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