(57)【要約】【課題】設定された縫目ピッチでフリーモーション縫いを行うことができると共に、ユーザが自分の技能に合わせて設定した縫製速度で、加工布の送りを適正に行うことができるミシンを提供する。【解決手段】フリーモーション縫いにおいて、移動量ΔＰと設定された縫目ピッチｐとが比較され、移動台１１の移動量ΔＰが縫目ピッチｐ以上と判断した場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）に、Ｘ軸ブレーキモータ及びＹ軸ブレーキモータが同時に回転不能に制御される（ステップＳ２４）。これにより、加工布を適正な送り出し量で移動させることができ、縫目のピッチ幅を揃えることができる。【選択図】  図６
2009189626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工布が載置される移動台と、この移動台を移動可能に支持する支持装置とを用い、手動操作により前記加工布を前記移動台ごと移動させながら当該加工布に対する縫製を行うフリーモーション縫いの実行が可能なミシンであって、
前記移動台の移動量を検出する移動量検出手段と、
前記縫製の縫目ピッチを設定する設定手段と、
前記移動量検出手段により検出された前記移動台の移動量と、前記設定手段により設定された縫目ピッチとを比較する比較手段と、
前記支持装置に設けられ前記移動台の移動を規制する規制手段と、
前記比較手段の比較結果に基づいて前記移動台の移動量が前記縫目ピッチを越えないように前記規制手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするミシン。
【請求項２】
前記規制手段は、ブレーキモータと、前記移動台の所定方向の移動運動を前記ブレーキモータの回転運動に変換して伝達する伝達機構とを備え、
前記制御手段は、前記比較結果に基づき前記移動台の移動量が前記縫目ピッチ以上と判断した場合に、前記ブレーキモータを回転不能に制御することで前記移動台の移動を規制することを特徴とする請求項１記載のミシン。
【請求項３】
縫針が装着される針棒の上下位置を検出する針位置検出手段を備え、
前記制御手段は、前記針位置検出手段により検出された一針毎に、前記規制手段を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１または２記載のミシン。
【請求項４】
前記移動量検出手段は、前記規制手段または前記移動台に設けられたロータリエンコーダから成ることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のミシン。
【請求項５】
前記移動台を、前記支持装置により一平面内で所定の二方向へ移動可能に支持すると共に、前記二方向の移動について夫々独立して規制する二つの前記規制手段を備え、
前記制御手段は、
一つの前記規制手段を、前記移動台の二方向の移動のうち何れか一方の方向への移動を阻止するように制御し、且つもう一つの前記規制手段を、前記移動台の他方の方向への移動量が前記縫目ピッチを越えないように制御することが可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のミシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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縫いの実行が可能なミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、家庭用のミシンでは、ベッド部内に設けられた送り歯を前後動させて加工布を送りながら縫製を行う実用縫製のほか、送り歯をベッド部上面に設けられた針板より沈下させた状態で、手動操作により加工布を任意の方向に移動させながら縫製を行うフリーモーション縫いの実行を可能としたものがある。ところで、このフリーモーション縫いにおいては、縫目ピッチが均一でなく不揃いになっていると、見栄えが悪く綺麗な縫目に見えないという問題がある。しかしながら、縫目ピッチを綺麗に揃えるようにしてフリーモーション縫いを行うには、熟練したユーザでなければ困難であった。
【０００３】
このため、特許文献１に記載されたミシンが開示されている。このミシンにおいては、アーム部の先端側に、下端に縫針を取付けた針棒と、下向きのイメージセンサとを備えている。このミシンでフリーモーション縫いを行う場合、ベッド部の上面に載置した加工布を、ユーザが手動で送り出し量を調節しながら縫製を行う際に、このイメージセンサにより撮像された加工布の映像の一部を静止画像としてマイコンに所定時間間隔で取込むように構成されている。そして、マイコンは、最新の静止画像と１つ前の静止画像を比較することにより加工布の送り出し量を計測すると共に、その計測された送り出し量に基づいてミシンモータの回転速度を変更する。従って、このミシンモータで上下駆動される針棒の動作速度が変更される。これにより、加工布の送り出し量が少ないときには針棒の上下動が遅くなり、加工布の送り出し量が多いときには針棒の上下動が速くなるため、ミシンに不慣れなユーザがフリーモーション縫いを行う場合であっても、縫目のピッチ幅（縫目ピッチ）を揃えることができるようになっている。
【特許文献１】特開２００２−２９２１７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記構成のミシンにあっては、フリーモーション縫いの際に、針棒の動作速度、即ち縫製速度は加工布の送り出し量に応じて自動的に変化するため、その送り出し量如何によっては縫製速度がユーザの意図しない速度に高まる事態が起こる虞がある。
【０００５】
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、設定された縫目ピッチでフリーモーション縫いを行うことができると共に、ユーザが自分の技能に合わせて設定した縫製速度で、加工布の送りを適正に行う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】
【０００６】
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、加工布が載置される移動台と、この移動台を移動可能に支持する支持装置とを用い、手動操作により前記加工布を前記移動台ごと移動させながら当該加工布に対する縫製を行うフリーモーション縫いの実行が可能なミシンであって、前記移動台の移動量を検出する移動量検出手段と、前記縫製の縫目ピッチを設定する設定手段と、前記移動量検出手段により検出された前記移動台の移動量と、前記設定手段により設定された縫目ピッチとを比較する比較手段と、前記支持装置に設けられ前記移動台の移動を規制する規制手段と、前記比較手段の比較結果に基づいて前記移動台の移動量が前記縫目ピッチを越えないように前記規制手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、フリーモーション縫いに際して、手動操作により加工布が移動台と共に移動されると、制御手段は移動台の移動量が縫目ピッチ（の設定値）を越えないように規制手段を制御するので、ミシンモータの回転速度を変化させることなく縫目ピッチを揃えることができる。また、これにより、ユーザが自分の技能に合わせて設定した縫製速度で、ユーザによる加工布の送り出し量を、設定された縫目ピッチを越えないよう適正に維持することができ、加工布に対して縫目ピッチが揃った見栄えの良い綺麗な縫目の縫製を行うことができる。
【０００８】
請求項２のミシンは、請求項１の発明において、前記規制手段は、ブレーキモータと、前記移動台の所定方向の移動運動を前記ブレーキモータの回転運動に変換して伝達する伝達機構とを備え、前記制御手段は、前記比較結果に基づき前記移動台の移動量が前記縫目ピッチ以上と判断した場合に、前記ブレーキモータを回転不能に制御することで前記移動台の移動を規制することを特徴とする。
【０００９】
請求項３のミシンは、請求項１または２の発明において、縫針が装着される針棒の上下位置を検出する針位置検出手段を備え、前記制御手段は、前記針位置検出手段により検出された一針毎に、前記規制手段を制御するように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４のミシンは、請求項１乃至３の何れかの発明において、前記移動量検出手段は、前記規制手段または前記移動台に設けられたロータリエンコーダから成ることを特徴とする。
【００１１】
請求項５のミシンは、請求項１乃至４の何れかの発明において、前記移動台を、前記支持装置により一平面内で所定の二方向へ移動可能に支持すると共に、前記二方向の移動について夫々独立して規制する二つの前記規制手段を備え、前記制御手段は、一つの前記規制手段を、前記移動台の二方向の移動のうち何れか一方の方向への移動を阻止するように制御し、且つもう一つの前記規制手段を、前記移動台の他方の方向への移動量が前記縫目ピッチを越えないように制御することが可能に構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１のミシンによれば、加工布が載置される移動台を支持装置により移動可能に支持し、制御手段によって移動台の移動量が縫目ピッチ（の設定値）を越えないように規制手段を制御するので、フリーモーション縫いの際、ミシンモータの回転速度を変化させることなく縫目のピッチ幅を揃えることができる。また、これにより、ミシンに不慣れなユーザであっても、自分の技能に合わせて設定した縫製速度で、加工布を適正な送り出し量で移動させることができると共に、加工布に対して、設定された縫目ピッチを越えないように縫目を形成することができ、縫目ピッチが揃った見栄えの良い綺麗な縫目の縫製を行うことができる。
【００１３】
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、移動台の移動の規制はブレーキモータを回転不能に制御すれば足りるので、規制手段の構成を比較的簡単にできる。
【００１４】
請求項３のミシンによれば、請求項１または２に記載の発明の効果に加え、制御手段により規制手段に対する一針毎のきめ細やかな制御を行うことができるので、制御精度を向上させて縫目ピッチの均一化を図ることができる。
【００１５】
請求項４のミシンによれば、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の効果に加え、例えば規制手段たるブレーキモータにロータリエンコーダを付設することで、移動量検出手段の構成を極力安価で簡単なものとすることができる。
【００１６】
請求項５のミシンによれば、請求項１乃至４の何れかに記載の発明の効果に加え、例えば、移動台を支持装置により互いに直交するＸ方向とＹ方向とへ移動可能に支持した場合、一つの規制手段により移動台のＸ方向への移動を阻止した状態で、もう一つの規制手段により移動台のＹ方向への移動について、設定された縫目ピッチを越えないように規制することができる。従って、フリーモーション縫いにおいても、移動台をＹ方向へのみ移動させて、縫目ピッチが揃った見栄えの良い綺麗な直線縫いを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を家庭用の電子ミシンに適用した一実施形態について、図１乃至図８を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る刺繍縫製可能な電子ミシンＭ全体の外観斜視図を示しており、ユーザが位置する方向を前方として説明する。
【００１８】
電子ミシン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、ミシン主軸（図示せず）が左右方向に延びるように設けられていると共に、前記ミシン主軸を回転させるミシンモータ４（図５参照）が配設されている。また、アーム部３の右側部には、前記ミシン主軸を手動で回転させるためのハンドプーリ３ａが設けられている。
【００１９】
アーム部３の先端部には、縫針５を装着した針棒（図示せず）と、後述するフリーモーション縫い用の押え足６ａを備えた押え棒６ｂ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、前記針棒をミシン主軸の回転に基づき上下動させる針棒駆動機構、針棒を布送り方向と直交する方向（左右方向）に揺動させる針棒揺動機構、天秤を針棒の上下動に同期して上下動させる天秤駆動機構、押え棒６ｂを上下動させる押え棒駆動機構等が配設されている。また、アーム部３内には、縫針５の針下位置を検出する針下センサ（図示せず）と針上位置を検出する針上センサ（図示せず）とからなり、縫針５の上下方向の位置を検出する針位置検出手段としての針位置センサ７（図５参照）が設けられている。
【００２０】
ベッド部１の上面には、針板１ａが設けられている。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、送り歯を上下方向や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。このベッド部１の後方側面には、前記送り歯を針板１ａから出没し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（図示せず）が設けられている。ここで、詳細な説明は省略するが、後述の移動台用支持装置１０が電子ミシンＭに装着されることに連動して、前記切替レバーが送り歯を沈下状態に切り替えるようになっている。
【００２１】
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（ミシン主軸の回転速度）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、この液晶ディスプレイ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（図７参照）。また、液晶ディスプレイ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５参照）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のパラメータ（後述する縫目ピッチｐ等）の設定が可能になっている。
【００２２】
そして、ベッド部１の左側部分には、移動台用支持装置１０が取外し可能に装着されるようになっている。この移動台用支持装置１０は、加工布ＣＬ（図８にのみ図示）が載置される移動台１１を、ベッド部１上側において所定の二方向（Ｘ方向及びＹ方向）に移動可能に支持するものである。この移動台用支持装置１０について図２〜図４も参照しながら説明する。ここで、図２は移動台用支持装置１０の平面図を、図３はその内部構造を示しており、図４は図２中Ａ−Ａ線に沿う縦断面図を示している。尚、本実施形態では、ベッド部１の延びる方向つまり左右方向をＸ方向、それと直交する前後方向をＹ方向としている。
【００２３】
この移動台用支持装置１０は、装着状態でベッド部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とを備えており、可動部１３には、移動台１１を着脱可能に連結させるためのキャリッジ１４（図３、図４参照）がＹ方向に移動可能に設けられている。
【００２４】
詳細には図３、図４に示すように、本体部１２内において、左右方向に延びる固定フレーム１６には、同方向を指向するＸ方向案内軸１５が固定されている。このＸ方向案内軸１５には、可動フレーム１７がＸ方向に移動可能に設けられている。可動フレーム１７は、本体部１２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とを一体的に有し、支持フレーム１７ａがＸ方向案内軸１５に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。フレーム本体１７ｂには、前後方向を指向するＹ方向案内軸１８が固定されており、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の連結部１１ａを着脱可能に連結するための被連結部１４ａが形成されている。これら移動台用支持装置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、本発明の支持装置に相当する。
【００２５】
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の外周縁部に設けられた連結部１１ａとを一体に有している。本体部１１ｂの内側には、フリーモーション縫いを行うための大きな矩形状の開口部（縫製可能領域）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ＣＬが掛け渡されるように載置される。この移動台１１は、連結部１１ａがキャリッジ１４の被連結部１４ａに着脱可能に装着されることにより、移動台用支持装置１０によって、ベッド部１上側の一平面（略水平面）内でＸ方向及びＹ方向に移動可能に支持されている。
【００２６】
続いて、移動台用支持装置１０に設けられた、移動台１１のＸ方向の移動を規制する第１規制手段２０と、移動台１１のＹ方向の移動を規制する第２規制手段２１について説明する。第１規制手段（規制手段）２０は、例えばパルスモータからなるブレーキモータ（Ｘ軸ブレーキモータ２２と称する）と、移動台１１のＸ方向の移動をＸ軸ブレーキモータ２２の回転運動に変換して伝達する伝達機構（Ｘ軸伝達機構２３と称する）とを備えている。
【００２７】
即ち、移動台用支持装置１０の本体部１２内には、固定フレーム１６の右側部に位置して、Ｘ軸ブレーキモータ２２及び減速ギヤ機構２４が配設されている。Ｘ軸ブレーキモータ２２は固定フレーム１６の下面側に固定され、Ｘ軸ブレーキモータ２２の回転軸２２ａは固定フレーム１６を貫通しており、そ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軸ブレーキモータ２２の下部には後述するＸ軸エンコーダ２５（図４参照）が設けられている。減速ギヤ機構２４にはプーリ２６（図３参照）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。
【００２８】
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軸ブレーキモータ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。
【００２９】
前記第２規制手段（規制手段）２１は、例えばパルスモータからなるブレーキモータ（Ｙ軸ブレーキモータ２９と称する）と、移動台１１のＹ方向の移動をＹ軸ブレーキモータ２９の回転運動に変換して伝達する伝達機構（Ｙ軸伝達機構３０と称する）とを備えている。
【００３０】
即ち、移動台用支持装置１０の本体部１２内には、支持フレーム１７ａの下側にＹ軸ブレーキモータ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軸ブレーキモータ２９の回転軸２９ａは支持フレーム１７ａ及びフレーム本体１７ｂを貫通しており、その上部には減速ギヤ機構３１と噛合するギヤ部３１ａが設けられると共に、Ｙ軸ブレーキモータ２９の下部には後述する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３参照）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。
【００３１】
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軸ブレーキモータ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。
【００３２】
移動台用支持装置１０の本体部１２の右端部には、後述する電子ミシンＭ側の制御装置４０に対して、Ｘ軸ブレーキモータ２２及びＹ軸ブレーキモータ２９を電気的に接続するためのコネクタ部１２ａが設けられている。そして、図１に示すように、移動台用支持装置１０が電子ミシンＭに装着された状態では、コネクタ部１２ａが電子ミシンＭの被コネクタ部（図示せず）と接続されて、Ｘ軸ブレーキモータ２２及びＹ軸ブレーキモータ２９は制御装置４０に電気的に接続される。よって、Ｘ軸ブレーキモータ２２及びＹ軸ブレーキモータ２９は、制御装置４０により夫々独立して制御され、夫々励磁（通電）状態で所謂ホールディング（保持）トルクを生じさせることにより制動力を発生させる。
【００３３】
具体的には、Ｘ軸ブレーキモータ２２は、励磁状態でそのロータとステータとの間に発生する吸引力により回転不能に保持され、その制動力（ホールディングトルク）が減速ギヤ機構２４、プーリ２６及びタイミングベルト２８を介して可動フレーム１７に伝わることで、移動台１１のＸ方向への移動を規制する。Ｙ軸ブレーキモータ２９も同様に制御され、その制動力が減速ギヤ機構３１、プーリ３４及びタイミングベルト３６を介してキャリッジ１４に伝わることで、移動台１１のＹ方向への移動を規制する。
【００３４】
移動台１１の移動量検出手段としてのＸ軸エンコーダ２５及びＹ軸エンコーダ３３について説明する。図４に示すように、Ｘ軸エンコーダ２５は、Ｘ軸ブレーキモータ２２の回転軸２２ａ下部に固定され周方向等間隔で多数のスリットが形成された回転円板部２５ａと、この回転円板部３７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。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４０に出力し、Ｘ軸ブレーキモータ２２の回転量とその回転方向を検出する。つまり、Ｘ軸エンコーダ２５は、Ｘ軸ブレーキモータ２２に設けられることでＸ軸伝達機構２３を介して、移動台１１のＸ方向の移動量（固定側たる移動台用支持装置１０に対する相対的な移動量）を検出するように構成されている。
【００３５】
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軸ブレーキモータ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。Ｙ軸エンコーダ３３は、Ｙ軸ブレーキモータ２９に設けられることで、Ｙ軸伝達機構３０を介して移動台１１のＹ方向の相対的な移動量を検出するように構成されている。
【００３６】
続いて、本実施形態の電子ミシンＭの制御系の構成について、図５のブロック図を参照しながら説明する。電子ミシンＭの制御手段たる制御装置４０は、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３等を含みマイクロコンピュータを主体に構成されている。
この制御装置４０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、針位置センサ７、Ｘ軸エンコーダ２５、Ｙ軸エンコーダ３３が接続されると共に、ミシンモータ４用の駆動回路４４、Ｘ軸ブレーキモータ２２用の駆動回路４５、Ｙ軸ブレーキモータ２９用の駆動回路４６、液晶ディスプレイ９用の駆動回路４７等が接続されている。
【００３７】
制御装置４０は、Ｘ軸エンコーダ２５の検出信号とＹ軸エンコーダ３３の検出信号とを夫々計数したカウント値に基づいてや移動台１１の現在位置の座標を求める演算等を行う。ＲＯＭ４２には、実用模様や刺繍模様の種々の縫製模様の模様データや、縫製制御プログラム等が格納されている。ＲＡＭ４３には、設定された縫目ピッチを格納するメモリや、移動台１１の現在位置の座標を更新しながら記憶していくメモリ、その他各種のバッファやカウンタ等のメモリ類が必要に応じて設けられている。そして、制御装置４０は、前記縫製制御プログラム及び模様データに従って、ミシンモータ４や、Ｘ軸ブレーキモータ２２、Ｙ軸ブレーキモータ２９等のアクチュエータを駆動制御し、加工布ＣＬに対する縫製動作を実行するようになっている。
【００３８】
ここで、本実施形態の電子ミシンＭは、縫製モードとして、フリーモーションモード、実用縫製モード、刺繍縫製モードといった複数のモードを備えている。そのうち、フリーモーションモードは、移動台用支持装置１０を装着した状態で、手動操作により加工布ＣＬを移動台１１ごと移動させながら縫製（フリーモーション縫い）を行うモードである。詳細な説明は省略するが、実用縫製モードは、移動台用支持装置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。刺繍縫製モードは、移動台用支持装置１０が所謂刺繍装置として使用され、加工布を保持する刺繍枠を着脱可能に装着するキャリッジ１４を、Ｘ方向及びＹ方向に移送しながら加工布に刺繍模様の縫製を行うモードである。なお、この刺繍縫製モードでは、Ｘ軸ブレーキモータ２２とＹ軸ブレーキモータ２９が、刺繍枠を移送する駆動モータとして作用し、Ｘ軸伝達機構２３とＹ軸伝達機構３０が、刺繍枠を移送する移送機構として作用する。
【００３９】
次に、上記構成の作用について、図８も参照しながら説明する。フリーモーション縫いを行うにあたって、ユーザにより加工布ＣＬが移動台１１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が選択される。これにより、前記押え足６ａが加工布ＣＬから例えば１ｍｍ〜２ｍｍ上方へ離間した位置に移動されると共に、フリーモーションモードでの縫製制御が開始される。図８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４０が実行する処理手順を示しており、図中の符号Ｓｉ（ｉ＝１１、１２、１３・・・）は各ステップを示している。
【００４０】
即ち先ず、ユーザのタッチパネル９ａの操作に基づく縫目ピッチ設定処理が実行される（Ｓ１１）。この縫目ピッチ設定処理では、液晶ディスプレイ９に表示される縫目ピッチ設定画面（図示せず）で、ユーザが所望の縫目ピッチ（例えば２．５ｍｍ）を設定することにより、この縫目ピッチｐがＲＡＭ４３のメモリに格納される。このステップＳ１１の実行に係る制御装置４０、液晶ディスプレイ９及びタッチパネル９ａは縫目ピッチを設定するための設定手段に相当する。
【００４１】
次いで、Ｘ軸エンコーダ２５及びＹ軸エンコーダ３３から受ける夫々の検出信号の計数が開始される（Ｓ１２）。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、これらの位相計数値に基づき移動台１１の現在位置が演算される。
【００４２】
そして、初期設定処理（Ｓ１３）として、ミシンモータ４が駆動されている場合には停止される。また、Ｘ軸ブレーキモータ２２及びＹ軸ブレーキモータ２９について通電されている場合には何れも断電され、移動台１１はＸ方向及びＹ方向へ自由に移動できる状態（つまり両ブレーキモータ２２、２９の制動力が作用しない状態）にある。この状態で、ユーザにより起動停止スイッチ８ａが操作されると（ステップＳ１４にてＹｅｓ）、ＲＡＭ４３のメモリから移動台１１の現在位置の座標が基準位置Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１）として読み込まれる（ステップＳ１５）。
【００４３】
続いて、ミシンモータ４が起動されて（ステップＳ１６）前記ミシン主軸が回転し、前記針棒が駆動されてフリーモーション縫いでの縫製動作を開始する。ここで、前記主軸は、速度調節ツマミ８ｂにより、ユーザが自分の技能に合わせて設定した速度（縫製速度）で回転する。この縫製において、ミシンモータ４は、ユーザによる起動停止スイッチ８ａの再度の操作がある場合（ステップＳ１７にてＹｅｓ）には停止される（ステップＳ１３に戻る）。
【００４４】
このフリーモーション縫いに際して（ステップＳ１７にてＮｏ）、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ながら加工布ＣＬに対する縫製を行うことができる。この場合、針位置センサ７の検出信号に基づいて、縫針５が針板１ａよりも下側に位置するか（つまり縫針５が加工布ＣＬに刺さっているか）否かが判断される（ステップＳ１８）。
【００４５】
ここで、縫針５が針板１ａよりも下側に位置する場合には（ステップＳ１８にてＹｅｓ）、Ｘ軸ブレーキモータ２２及びＹ軸ブレーキモータ２９は何れも断電され（ステップＳ１９）、ＲＡＭ４３のメモリから移動台１１の現在位置の座標が基準位置Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１）として読み込まれる（ステップＳ２０）。そして、ステップＳ２１では、縫針５が針板１ａよりも上側に位置するか否かが判断され、縫針５が針板１ａよりも上側に位置する場合には（ステップＳ２１にてＹｅｓ）、ステップＳ１７に戻る。
【００４６】
他方、ステップＳ１８において、縫針５が針板１ａよりも上側に位置すると判断された場合（ステップＳ１８にてＮｏ）、ＲＡＭ４３のメモリから移動台１１の現在位置がＰ２（Ｘ２、Ｙ２）として読み込まれる（ステップＳ２２）。そして、ステップＳ２３では、移動台１１の基準位置Ｐ１（Ｘ１、Ｙ１）から現在位置Ｐ２（Ｘ２、Ｙ２）までの移動量ΔＰである線分Ｐ１，Ｐ２の長さ（図８参照）が以下の関係式によって演算される。
【００４７】
ΔＰ＝［（Ｘ２−Ｘ１）2＋（Ｙ２−Ｙ１）2］１／２
ここで、移動量ΔＰと、タッチパネル９ａにて設定された縫目ピッチｐとが比較され「ΔＰ≧ｐ」、移動台１１の移動量ΔＰが縫目ピッチｐ以上と判断した場合（ステップＳ２３にてＹｅｓ）に、Ｘ軸ブレーキモータ２２及びＹ軸ブレーキモータ２９が同時に回転不能に制御される（ステップＳ２４）。つまり、Ｘ軸ブレーキモータ２２及びＹ軸ブレーキモータ２９が同時に制動力を発生して、移動台１１のＸ方向及びＹ方向への移動を規制するため、ユーザが加工布ＣＬ（移動台１１）を移動できない状態となる。そして、ステップ２５では、縫針５が針板１ａよりも下側に位置するか否かが判断され、縫針５が針板１ａよりも下側に位置する場合には（ステップＳ２５にてＹｅｓ）、ステップＳ１７に戻る。
【００４８】
他方、ステップＳ２３において移動台１１の移動量ΔＰが縫目ピッチｐ未満と判断されると共に（ステップＳ２３にてＮｏ）縫針５が針板１ａよりも上側に位置する場合（ステップＳ２６にてＮｏ）には、ステップＳ２２，Ｓ２３，Ｓ２６が繰返し実行されるので、加工布ＣＬがユーザによって自由に移動される。そして、ステップＳ２６において、縫針５が針板１ａよりも下側に位置する場合には（ステップＳ２６にてＹｅｓ）、ステップＳ１７に戻る。尚、移動台１１の移動量ΔＰと縫目ピッチｐとを比較するステップＳ２３の実行に係る制御装置４０は、比較手段に相当する。
【００４９】
このように、フリーモーション縫いでは、一針毎にＸ軸ブレーキモータ２２及びＹ軸ブレーキモータ２９を制御するようになっているため、ユーザによる一針あたりの加工布ＣＬの送り出し量（つまり加工布ＣＬに形成された縫目ピッチ）と、設定値としての縫目ピッチｐとを略一致させるようにして縫製を行うことができる。
【００５０】
本実施形態の電子ミシンＭでは、更に、フリーモーションモードにおいても、自由な曲線の模様の縫目を縫製するだけではなく、真っ直ぐな直線の縫目を縫製することもできる。次に、この直線縫いの縫製制御を説明する。
タッチパネル９ａにてフリーモーションモードが選択されると共に、例えば実用模様として直線縫いに対応するタッチキー９ｂ（図７参照）がタッチ操作されると、フリーモーションモードでの直線縫いに対応した縫製制御が開始される。この直線縫いに対応した縫製制御は、前述したフリーモーションモードでの縫製制御と以下の点で相違する。
【００５１】
つまり、図６のステップＳ１３に代えて、Ｙ軸ブレーキモータ２９のみ断電しＸ軸ブレーキモータ２２に通電する初期設定処理を行うと共に、ステップＳ１９に代えて、Ｙ軸ブレーキモータ２９のみ断電する制御を行う。これにより、直線縫いに対応した縫製制御では、当該直線縫いの縫製中はＸ軸ブレーキモータ２２の励磁状態が維持される（換言すればＹ方向への移動のみが許容される）と共に、移動台１１の移動量ΔＰ（つまりＹ２−Ｙ１）と縫目ピッチｐとが比較され、その移動量（Ｙ２−Ｙ１）が縫目ピッチｐ以上と判断された場合に、移動台１１のＹ方向への移動についても制動力が与えられる。従って、ステップＳ２３において移動台１１のＹ方向への移動量のみを比較演算「ΔＰ＝Ｙ２−Ｙ１≧ｐ」すれば足り、ステップＳ１１におけるＸ軸エンコーダ２５の検出信号の計数や、ステップＳ２０、Ｓ２２及びＳ２３における移動台１１のＸ方向の現在位置Ｘ１，Ｘ２の読み込み及び演算について省略することができる。
【００５２】
このように、フリーモーションモードでの直線縫いにあっては、加工布ＣＬが載置された移動台１１は手動操作によりＹ方向にのみ移動され、そのＹ方向への移動についてＹ軸ブレーキモータ２９により縫目ピッチｐを越えないよう一針毎に規制される。この結果、ユーザによる一針あたりの加工布ＣＬの送り出し量が、設定値としての縫目ピッチｐと略一致するようになり、加工布ＣＬには縫目ピッチが揃ったＹ方向に延びる綺麗な直線の縫目が形成される。
【００５３】
尚、フリーモーションモードでの直線縫いについて、上記実施形態とは逆に、Ｙ軸ブレーキモータ２９を移動台１１のＹ方向への移動を阻止するように制御し、且つＸ軸ブレーキモータ２２を移動台１１のＸ方向への移動が縫目ピッチｐを越えないように制御してもよい。この場合、加工布ＣＬが載置された移動台１１は手動操作によりＸ方向にのみ移動され、加工布ＣＬには縫目ピッチが揃ったＸ方向に延びる綺麗な直線状の縫目が形成される。また、詳細な説明は省略するが、このフリーモーションモードでの直線縫いについては、移動を阻止する方向を択一的に選択する選択操作スイッチを別途設けるようにして、その選択操作スイッチの操作により、移動台１１が移動できる方向を適宜切替えるようにしてもよい。
【００５４】
以上のように本実施形態の電子ミシンＭは、加工布ＣＬが載置される移動台１１を移動可能に支持し、制御装置４０によって移動台１１の移動量ΔＰが縫目ピッチｐを越えないようＸ軸ブレーキモータ２２及びＹ軸ブレーキモータ２９を制御するように構成されている。従って、フリーモーション縫いの際、ミシンモータ４の回転速度を変化させることなく縫目ピッチを揃えることができ、ミシンに不慣れなユーザであっても、自分の技能に合わせて設定した縫製速度で、加工布ＣＬを適正な送り出し量で移動させることができる。また、加工布ＣＬに対して、縫目ピッチｐを越えないように縫目を形成することができ、縫目ピッチが揃った見栄えの良い綺麗な縫目の縫製を行うことができる。
【００５５】
移動台１１は、移動台用支持装置１０によって、ベッド部１上の一平面内でＸ方向及びＹ方向に移動可能に支持され、加工布ＣＬと共に移動させることができるので、加工布ＣＬの移動（布送り）を手動操作により円滑に行うことができる。この移動台１１のＸ方向の移動の規制手段を、Ｘ軸ブレーキモータ２２と、当該Ｘ方向の移動をＸ軸ブレーキモータ２２の回転運動に変換して伝達するＸ軸伝達機構２３とから構成したので、当該Ｘ方向の移動の規制は、Ｘ軸ブレーキモータ２２を回転不能に制御すれば足りる。これと同様に、移動台１１のＹ方向の移動の規制手段を、Ｙ軸ブレーキモータ２９とＹ軸伝達機構３０とから構成したので、当該Ｙ方向の移動の規制はＹ軸ブレーキモータ２９を回転不能に制御すれば足り、総じて移動台１１の移動を規制する規制手段の構成を極力簡単にできる。
【００５６】
縫針５が装着される針棒の上下位置を検出する針位置センサ７を備え、制御装置４０は、針位置センサ７により検出された一針毎に、Ｘ軸ブレーキモータ２２及びＹ軸ブレーキモータ２９を制御するように構成されているので、フリーモーション縫いにおいて、制御精度を向上させることができ、縫目ピッチの均一化を図ることができる。
Ｘ軸ブレーキモータ２２及びＹ軸ブレーキモータ２９に、夫々ロータリエンコーダから成るＸ軸エンコーダ２５及びＹ軸エンコーダ３３を付設したので、移動台１１の移動量ΔＰを検出する構成を極力簡単にできる。
【００５７】
フリーモーションモードでの直線縫いでは、Ｘ軸ブレーキモータ２２及びＹ軸ブレーキモータ２９のうち一つのブレーキモータが、移動台１１のＸ方向及びＹ方向のうち何れか一方の方向への移動を阻止するように制御され、且つもう一つのブレーキモータが、移動台１１の他方への移動量が縫目ピッチｐを越えないように制御される。これにより、フリーモーションモードにおいても、移動台１１をＸ方向及びＹ方向のうち何れか一方へのみ移動させて、縫目ピッチが揃った見栄えの良い綺麗な直線縫いを行うことができる。
【００５８】
尚、本発明は上記しかつ図面に示す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することができる。本発明は、一般的な家庭用の電子ミシンＭに限られず、加工布が載置される移動台とこの移動台を移動可能に支持する支持装置とを備えたミシン全般にも適用できるものである。
【００５９】
上記実施形態では、起動停止スイッチ８ａにより縫製作業の起動と停止を指令すると共に、速度調節ツマミ８ｂにより縫製速度を設定するように構成したが、縫製の開始又は停止や速度調節を、足の操作により指令できる周知のフットコントローラ（図示せず）を用いて行うようにしてもよい。つまり、フットコントローラから延びる接続コード（図示せず）の先端に有するプラグ（図示せず）を、電子ミシンＭのジャック４８（図１参照）に接続して、フットコントローラを踏み込み操作することで、縫製の開始又は停止を指令でき、その踏み込み量に応じて縫製速度を変更するようにしてもよい。
【００６０】
前記針位置検出手段は、針位置センサ７に代えて、前記ミシン主軸の回転角度を検出するエンコーダ（回転角検出装置）により構成する等、縫針５が装着される針棒の上下方向の位置を検出するものであればよい。
【００６１】
前記規制手段は、移動台１１の移動を規制するものであればよい。即ち、Ｘ軸ブレーキモータ２２及びＹ軸ブレーキモータ２９に代えて、機械的なブレーキを一体化した２つのブレーキ付モータを用い、当該ブレーキにより制動力を発生させることで移動台１１の移動を規制してもよい。また、移動台用支持装置１０に、移動台１１のＸ方向の移動を直接規制するアクチュエータ（例えばソレノイド）を設け、そのアクチュエータの駆動軸に固着した当接部材を、駆動時に可動フレーム１７等の移動側に直接当接させることで移動台１１のＸ方向の移動を規制してもよい。同様に、移動台１１のＹ方向の移動を直接規制するソレノイドを設け、その駆動軸に固着した当接部材を、駆動時にキャリッジ１４等に直接当接させることで、移動台１１のＹ方向の移動を規制してもよい。
【００６２】
移動台１１を、移動台用支持装置１０によってベッド部１上の一平面内でＸ方向及びＹ方向に移動可能に支持したが、一平面内で回転方向（θ方向）及び径方向（Ｒ方向）に移動可能に支持するようにしてもよい。この場合、規制手段は、θ方向モータと、移動台１１の回転運動をθ方向モータに伝達するθ方向用伝達機構と、Ｒ方向モータと、移動台１１の径方向の移動運動をＲ方向モータの回転運動に変換して伝達するＲ方向用伝達機構とから構成される。そして、フリーモーションモードにおいてタッチパネル９ａで円形の縫製模様が選択された場合、制御装置４０が、Ｒ方向モータを移動台１１の径方向の移動を阻止するように制御し、θ方向モータを移動台１１の回転方向への移動量が縫目ピッチｐを越えないように制御することで、加工布ＣＬにピッチ幅が揃った綺麗な円形の縫目を形成することができる。他方、フリーモーションモードにおいて直線縫いが選択された場合、制御装置４０が、θ方向モータを移動台１１の回転方向の移動を阻止するように制御し、Ｒ方向モータを移動台１１の径方向への移動量が縫目ピッチｐを越えないように制御することで、加工布ＣＬに縫目ピッチが揃った綺麗な直線の縫目を形成することができる。
【００６３】
また、本発明は、移動台１１の直線運動をモータの回転運動に変換して伝達する前記の伝達機構をピニオンとラックにより構成する等、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】
【００６４】
【図１】本発明の一実施形態を示すものであり、移動台用支持装置を装着した状態で示すミシン全体の斜視図
【図２】移動台と共に示す移動台用支持装置の平面図
【図３】移動台用支持装置の内部構造を示す横断面図
【図４】同縦断面図
【図５】電気的構成を示すブロック図
【図６】フリーモーションモードでの縫製制御のフローチャート
【図７】ディスプレイに縫製模様を表示した表示例を示す図
【図８】移動台の基準位置と現在位置を説明するための図
【符号の説明】
【００６５】
Ｍ    電子ミシン
ＣＬ  加工布
７    針位置センサ（針位置検出手段）
９    液晶ディスプレイ（設定手段）
９ａ  タッチパネル（設定手段）
１０    移動台用支持装置
１１    移動台
２０    第１規制手段
２１    第２規制手段
２２    Ｘ軸ブレーキモータ
２３    Ｘ軸伝達機構
２５    Ｘ軸エンコーダ（移動量検出手段）
２９    Ｙ軸ブレーキモータ
３０    Ｙ軸伝達機構
３３    Ｙ軸エンコーダ（移動量検出手段）
４０    制御装置（制御手段、設定手段、比較手段）
【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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