JP2012065965A - ミシン及びミシンの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】縫製作業を開始することなく上糸に付加する張力の確認を行うことができるミシン及びミシンの制御装置を提供する。
【解決手段】ＣＰＵは、足踏みペダルの位置が踏み返し位置（Ｐｂ１）以上踏み返された位置である駆動領域に属するか否かを判断する（Ｓ９０）。踏み返し位置（Ｐｂ１）は、縫製動作のために作業者が足踏みペダルを中立位置（Ｐｎ）から踏み込み位置（Ｐｆ２）へ操作する方向と異なる方向に設けた位置である。駆動領域に属する場合、ＣＰＵは、布押え部材の押え位置への移動を禁止し（Ｓ１７０）、糸調子ソレノイドをＯＮにして上糸に張力を付加する（Ｓ１８０）。作業者は、上糸張力を確認することができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、ミシン及びミシンの制御方法に関する。より詳細には、上糸に張力を付加するために上糸を挟持する一対の糸調子皿の挟持力をペダルの操作により変更するミシン及びミシンの制御方法に関する。

従来、ミシンは、上糸に張力を付加する糸調子装置を備えている。該糸調子装置は、上糸を挟持する一対の糸調子皿を有する。上糸に付加する張力は、縫製する加工布の種類又は布厚等に応じて変更する。ミシンは、上糸を挟持する一対の糸調子皿の挟持力を変更して、縫製作業を行う。糸調子装置は、上糸を挟持する一対の糸調子皿の挟持力を変更するためのソレノイド等のアクチュエータを備えている。

特許文献１に記載のミシンは、足踏みペダルの操作によって、加工布を押える布押え部材と糸調子装置が連動して動作する。該ミシンは、足踏みペダルが操作されない基準位置（中立位置）のときに布押え部材を上昇し且つ一対の糸調子皿の挟持力を解除する。ミシンは、足踏みペダルが踏み込み位置まで操作されたときに加工布を針板に押える位置まで布押え部材を下降し且つ一対の糸調子皿に挟持力を付与し、縫製を開始する。

特開２００８−３６１９２号公報

アクチュエータにより一対の糸調子皿の挟持力を変更するミシンは、上糸に付加する張力を確認するためにアクチュエータのみを駆動する必要がある。特許文献１のミシンは、アクチュエータを駆動させるために足踏みペダルを踏み込み位置にする必要がある。この場合、ミシンは縫製を開始してしまうため、上糸に付加する張力を確認することができない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、縫製作業を開始することなく上糸に付加する張力の確認を行うことができるミシン及びミシンの制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明のミシンは、上糸に張力を付加するために前記上糸を挟持する一対の糸調子皿の挟持力を変更する糸調子駆動手段と、加工布を針板に押える布押え部材を駆動する布押え駆動手段と、前記布押え部材によって針板に押えた前記加工布に縫目を形成する縫製手段と、操作開始前の基準位置と前記縫製手段による前記加工布に縫目の形成を指令する縫製位置との間を操作可能な操作手段と、前記操作手段の操作位置を検出する操作位置検出手段と、前記操作位置検出手段が検出する前記操作手段の操作位置に基づいて前記布押え駆動手段と前記糸調子駆動手段とを制御する駆動制御手段とを備え、前記操作手段が前記基準位置に操作されたことを前記操作位置検出手段によって検出した場合に、前記駆動制御手段は前記布押え部材を前記針板から離れた位置に移動するように前記布押え駆動手段を制御し、且つ前記一対の糸調子皿に対し前記挟持力を解除するように前記糸調子駆動手段を制御するミシンにおいて、前記操作手段は、前記基準位置から前記縫製位置への操作方向とは異なる方向に設けられる駆動位置に操作可能であり、前記操作手段が前記駆動位置に操作されたことを前記操作位置検出手段によって検出した場合に、前記駆動制御手段は前記一対の糸調子皿に対し前記挟持力を付与するように前記糸調子駆動手段を制御することを特徴とする。

請求項２に係る発明のミシンは、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記操作手段が前記駆動位置に操作されたことを前記操作位置検出手段によって検出した場合に、前記駆動制御手段は前記布押え部材が前記加工布を押える位置に移動することを禁止するように前記布押え駆動手段を制御することを特徴とする。

請求項３に係る発明のミシンは、請求項１又は２に記載の発明の構成に加え、前記操作手段は、踏み込み操作及び踏み返し操作が可能な足踏みペダルで構成され、前記基準位置は、前記足踏みペダルによる操作を行っていない場合の該足踏みペダルの位置であり、前記縫製位置は、前記踏み込み操作を行った場合の該足踏みペダルの位置であり、前記駆動位置は、前記踏み返し操作を行った場合の該足踏みペダルの位置であることを特徴とする。

請求項４に係る発明のミシンは、請求項１〜３の何れかに記載の発明の構成に加え、前記糸調子駆動手段により前記一対の糸調子皿に付与する前記挟持力を設定する糸挟持力設定手段を更に備え、前記操作手段が前記基準位置に操作されたことを前記操作位置検出手段によって検出した場合に前記糸挟持力設定手段によって前記挟持力を設定可能であることを特徴とする。

請求項５に係る発明のミシンの制御方法は、操作開始前の基準位置と加工布に縫目の形成を指令する縫製位置との間を操作可能な操作手段が前記基準位置に操作されたことが検出された場合に、加工布を針板に押える布押え部材を前記針板から離れた位置に移動させ、且つ上糸に張力を付加するために前記上糸を挟持する一対の糸調子皿に対し挟持力を解除するように制御するミシンの制御方法において、前記操作手段が、前記基準位置から前記縫製位置への操作方向とは異なる方向に設けられた駆動位置に操作されたか否かを判断する駆動判断工程と、前記駆動判断工程により前記操作手段が前記駆動位置に操作されたと判断された場合に、前記一対の糸調子皿に対し前記挟持力を付与するように制御する駆動制御工程とを備えたことを特徴とする。

請求項１のミシンでは、駆動制御手段は、操作位置検出手段によって操作手段が基準位置から縫製位置への操作方向とは異なる方向に設けられる駆動位置であることを検出した場合に、糸調子駆動手段により上糸を挟持する一対の糸調子皿に挟持力を付与するように制御する。従って、ミシンは、駆動位置が操作手段の基準位置から縫製位置への操作方向と異なる方向にあるので、作業者は上糸張力を確認することができる。

請求項２のミシンでは、請求項１に記載の発明の効果に加え、駆動制御手段は、操作位置検出手段によって操作手段が駆動位置であることを検出した場合に、布押え駆動手段により布押え部材が加工布を押える位置に移動することを禁止するように制御する。布押え部材は、操作手段が駆動位置であるときに加工布を押える位置に移動しないので、布押え部材が上糸を押えてしまうことがない。従って、ミシンは、操作手段を駆動位置に操作して作業者が上糸張力を確認する際に、布押え部材が上糸を押えて上糸張力が変わってしまうのを防ぐことができる。

請求項３のミシンでは、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、操作手段は、踏み込み操作及び踏み返し操作が可能な足踏みペダルで構成される。駆動位置は、足踏みペダルにより踏み返し操作を行った場合に操作位置検出手段により検出可能であるので、作業者が上糸張力を確認する際に両手で他の作業を行うことができる。従って、ミシンは、作業効率が向上する。

請求項４のミシンでは、請求項１〜３の何れかに記載の発明の効果に加え、糸調子駆動手段により一対の糸調子皿に付与する挟持力を設定する糸挟持力設定手段を備える。ミシンは、操作手段が基準位置に操作されたことを操作位置検出手段によって検出した場合に糸挟持力設定手段によって挟持力を設定可能である。従って、ミシンは、作業者が上糸張力を確認する際に誤って糸張力設定手段により設定してある上糸張力を変更してしまうのを防ぐことができる。

請求項５のミシンの制御方法では、駆動判断工程により操作手段が駆動位置であると判断された場合に、上糸を挟持する一対の糸調子皿に挟持力を付与するように制御する駆動制御工程を備える。駆動位置は、操作手段を基準位置から縫製位置へ操作する方向と異なる方向にある。従って、ミシンの制御方法は、作業者が上糸張力を確認する場合に、誤って操作手段を縫製位置に操作するのを防ぐことができる。

本発明の実施の形態に係るミシンの側面図である。 ミシンの要部縦断側面図である。 糸調子機構の分解斜視図である。 ミシンの制御系のブロック図である。 （Ａ）は、作業時における足踏みペダルの位置を示す要部側面図、（Ｂ）は、作業時における足踏みペダルの位置と布押え部材、起動信号、上糸張力の関係を示す図である。 ミシンの全体の処理のフローチャートである。 駆動力設定制御処理のフローチャートである。

以下、本発明の一実施の形態であるミシン１について、図面を参照して説明する。以下の説明では、図１の紙面左方、右方、表面、背面を、それぞれミシン１の前方、後方、右方、左方とする。

図１を参照してミシン１の構造について説明する。ミシン１は、ベッド部２と、脚柱部５と、アーム部６とを備える。ミシン１は、テーブル８上に設けてある。脚柱部５は、ベッド部２の後端部から上方に延びている。アーム部６は、脚柱部５の上端部からベッド部２と対向するように前方へ延びる。脚柱部５及びアーム部６は、ミシンモータ９（図４参照）を備えている。ミシンモータ９は、アーム部６後方に設け、カバー部材７で覆っている。ミシンモータ９は、針棒駆動機構（図示略）を介して針棒１０を上下駆動する。針棒１０は、アーム部６の前方に設けてある。針棒１０は、その下端に縫針１１を設けている。針棒駆動機構は公知の技術であるため、詳細な説明は省略する。

ベッド部２は、布送り機構（図示略）と、垂直半回転釜１４と、下軸１５とを備えている。布送り機構は、後述する布押え装置２０と、針板１２と、送り台１３と、布受け板１６とを前後方向（Ｙ方向）及び左右方向（Ｘ方向）に移動する。送り台１３は、ベッド部２の上面に設ける。布受け板１６は、その後端部を送り台１３に連結する。垂直半回転釜１４は、縫針１１の上下動と協働して縫目を形成する。下軸１５は、ミシンモータ９の回転駆動力を垂直半回転釜１４に伝達する。

布押え装置２０について説明する。布押え装置２０は、送り台１３上に設けてある。布押え装置２０は、押え腕２１と、押え腕レバー２３と、布押え部材２４とを備える。押え腕２１は、側面視にて湾曲状に形成してある。押え腕２１は、その基端部（後端部）が送り台１３の上面に固定してある。押え腕２１は、その前端部に平面視矩形枠状の布押え部材２４を支持するための押え取付け部２１ａを備えている。押え腕２１は、その前後方向中央部に、左右方向向きの支持軸２２を固定している。押え腕２１は、その左右両側に、前後方向に延びる押え腕レバー２３をそれぞれ設けている。各押え腕レバー２３は、前後方向の略中央部において支持軸２２に回動可能に支持してある。

押え取付け部２１ａは、布押え部材２４の連結部（図示略）を上下動可能に支持する。布押え部材２４の連結部は左右２つの係合穴（図示略）を有する。係合穴は押え腕レバー２３の先端部を後方からそれぞれ挿通可能であり、布押え部材２４と押え腕レバー２３とを連結している。押え腕レバー２３は、その後端部がバネガイド軸２５の上端部に回動可能に連結している。バネ受け部材２６は、バネガイド軸２５の下端部を上下方向に摺動可能に支持する。圧縮コイルバネ２７は、バネ受け部材２６上のバネガイド軸２５に装着している。

圧縮コイルバネ２７は、バネ力によって１対の押え腕レバー２３を、支持軸２２を中心に反時計回りに付勢する。押え腕レバー２３は、押え腕２１の押え取付け部２１ａを介して布押え部材２４を針板１２上面に押圧する。押え腕レバー２３は、支持軸２２よりも後側の左右両側に、押え作動板２８をボルト２９によりそれぞれ固定している。押え作動板２８は、圧縮コイルバネ２７のバネ力により、上下動部材１７に当接している。上下動部材１７は、布押えモータ１９（図４参照）の駆動によって上下動する。

布押え部材２４の上下動について説明する。布押えモータ１９（図４参照）が正回転で駆動すると、上下動部材１７は下降して押え作動板２８を押し下げる。押え腕レバー２３は、圧縮コイルバネ２７のバネ力に抗して支持軸２２を回動支点として時計回り（図１において）に回動する。押え腕レバー２３の先端部に係合している布押え部材２４は、押え腕レバー２３の回動に伴って上昇する。

布押えモータ１９が逆回転で駆動する場合、上下動部材１７は上昇して押え作動板２８の押し下げを解除する。押え腕レバー２３は、圧縮コイルバネ２７のバネ力によって支持軸２２を回動支点として反時計回り（図１において）に回動する。それ故、押え腕レバー２３の先端部に係合している布押え部材２４は、押え腕レバー２３の回動に伴って下降する。

足踏みペダル５７について説明する。足踏みペダル５７は、床面に設けてある。足踏みペダル５７は、作業者が操作していない状態では圧縮バネ（図示略）により中立位置Ｐｎ（図５（Ａ）参照）に位置する。足踏みペダル５７は、その一端部が連結ロッド５６を介して回動レバー５２の端部に連結している。足踏みペダル５７は、その下部に設けた支持軸５７ａを回動支点として回動可能である。

支持軸５１は、回動レバー５２の基端部を回動可能に支持している。支持軸５１は、テーブル８の下方のボックスＢに固定している。引っ張りバネ５３は、バネ力により回動レバー５２を常時反時計回りに付勢する。回動レバー５２は、その上方に設けたストッパ５４に当接することで、反時計回り方向への回動が規制してある。回動レバー５２は、その基端部にポテンショメータ５５の駆動軸を連結している。ポテンショメータ５５の駆動軸は、回動レバー５２と同期して回動する。

作業者が足で足踏みペダル５７を踏み込むと、足踏みペダル５７は回動する。足踏みペダル５７が回動することで連結ロッド５６を介して回動レバー５２は回動する。回動レバー５２が回動することでポテンショメータ５５の駆動軸は回動する。それ故、ポテンショメータ５５は駆動軸の回動角度に応じた検出電圧値を後述する制御装置６０（図４参照）に出力する。

図２、図３を参照して、糸調子装置３０について説明する。糸調子装置３０は、アーム部６に設けてある。糸調子装置３０は、アーム部６の右フレーム６ａに設けた糸調子機構３１と、アーム部６の左フレーム６ｂに設けた糸調子ソレノイド４１とを備えている。

糸調子機構３１は、糸調子台３２と、糸調子軸３３と、可動糸調子皿３４及び固定糸調子皿３５と、駆動軸４０とを有している。糸調子軸３３は、糸調子台３２に対し軸方向に相対移動不能に装着してある。可動糸調子皿３４及び固定糸調子皿３５は、糸調子軸３３の先端部に装着してある。駆動軸４０は、糸調子軸３３の中心部に軸方向に移動可能に設けてある。

糸調子台３２について説明する。図２、図３に示すように、糸調子台３２は、右フレーム６ａに右方向きに形成した円筒状の保持穴６ｃに装着してある。右フレーム６ａは、保持穴６ｃの軸心方向と直交する螺子穴６ｄを形成してある。螺子３６は、螺子穴６ｄに挿入して螺合することで、糸調子台３２を右フレーム６ａに固定する。螺子３６は、その先端面が糸調子台３２の全周に亙って形成された環状溝３２ｄの底面を押圧する。

糸調子台３２は、中央部に筒穴３２ｅを備える。筒穴３２ｅは、糸調子台３２の右方に開口したバネ収容穴３２ａと、左方に開口した軸受け穴３２ｃとからなる。バネ収容穴３２ａの開口径は、軸受け穴３２ｃの開口径よりも大きい。糸調子台３２は、その左端部近傍において、外周部から軸受け穴３２ｃに向けて貫通する螺子穴３２ｂを備える。螺子３７は、螺子穴３２ｂにねじ込み、後述する糸調子軸３３を糸調子台３２に回動可能に固定している。

糸調子軸３３について説明する。図２、図３に示すように、糸調子軸３３は、左端側から右端側に向かって、小径軸部３３ａと、大径軸部３３ｂと、皿支持軸部３３ｃと、螺子形成軸部３３ｄとを同軸上に一体的に備える。小径軸部３３ａ及び大径軸部３３ｂは、略円筒状に形成してある。大径軸部３３ｂの外径は、小径軸部３３ａの外径よりも大きい。螺子形成軸部３３ｄは、その外周面に雄螺子を形成してある。小径軸部３３ａ及び大径軸部３３ｂは、その軸心に駆動軸４０が挿通可能な挿通穴３３ｅを形成してある。皿支持軸部３３ｃ及び螺子形成軸部３３ｄは、軸心に沿って割り溝３３ｆを形成してある。挿通穴３３ｅは、割り溝３３ｆに連通している。

糸調子軸３３の小径軸部３３ａは、糸調子台３２の軸受け穴３２ｃに配置してある。螺子３７は、小径軸部３３ａを、糸調子台３２に対して回動可能に固定している。糸調子軸３３の大径軸部３３ｂは、糸調子台３２のバネ収容穴３２ａに配置してある。皿支持軸部３３ｃ及び螺子形成軸部３３ｄは、糸調子台３２の右端面よりも右方に突出している。

糸取りバネ３９について説明する。図２、図３に示すように、糸取りバネ３９は、１本の金属線からなる。糸取りバネ３９は、コイル部３９ａと、湾曲部３９ｂとを備える。コイル部３９ａは、金属線をコイル状に巻いて形成している。湾曲部３９ｂは、コイル部３９ａの右端に連なって湾曲している。大径軸部３３ｂは、コイル部３９ａの内部に配置してある。コイル部３９ａの左端部は、大径軸部３３ｂに固着している。コイル部３９ａは、糸調子台３２のバネ収容穴３２ａに配置している。湾曲部３９ｂは、糸調子台３２の外部に延出している。

可動糸調子皿３４及び固定糸調子皿３５について説明する。図２、図３に示すように、可動糸調子皿３４及び固定糸調子皿３５は、一枚の金属板からなり、略皿状に形成してある。可動糸調子皿３４は、中心部に一対の半円形状の穴部３４ａを備えている。帯状の架橋部３４ｂは、一対の穴部３４ａの間に形成してある。糸調子軸３３の皿支持軸部３３ｃは、可動糸調子皿３４の穴部３４ａに挿入してある。架橋部３４ｂは、皿支持軸部３３ｃに形成してある割り溝３３ｆに位置している。可動糸調子皿３４は、糸調子軸３３の軸心に沿って移動可能である。

固定糸調子皿３５は、中心部に円形の穴部３５ａを備えている。糸調子軸３３の皿支持軸部３３ｃは、穴部３５ａに挿入してある。皿支持軸部３３ｃは、固定糸調子皿３５を糸調子軸３３の軸心に沿って移動可能に支持する。

固定ナット３８について説明する。図２、図３に示すように、固定ナット３８は、糸調子軸３３の螺子形成軸部３３ｄの右端部にねじ込んで固定してある。固定ナット３８は、可動糸調子皿３４及び固定糸調子皿３５の右端側への移動を規制する。

駆動軸４０について説明する。図２、図３に示すように、駆動軸４０は、糸調子軸３３の挿通穴３３ｅの軸心に沿って移動自在に配置している。駆動軸４０は、後述する糸調子ソレノイド４１（図２参照）が駆動すると右方に移動する。駆動軸４０が右方に移動すると、駆動軸４０は、駆動軸４０の右端が可動糸調子皿３４の架橋部３４ｂに当接して、可動糸調子皿３４を固定糸調子皿３５に向けて押す。

糸調子ソレノイド４１について説明する。図２に示すように、糸調子ソレノイド４１は、アーム部６の左フレーム６ｂに配置してある。糸調子ソレノイド４１は、一般的な比例ソレノイドである。糸調子ソレノイド４１は、左右方向に移動可能な出力軸４１ａと出力軸４１ａを駆動電圧に応じて駆動する駆動装置（図示省略）とを備える。出力軸４１ａは、後述する制御装置６０（図４参照）が糸調子ソレノイド４１に駆動電圧を供給すると右方に所定距離だけ進出する。出力軸４１ａの進出距離は、固定ナット３８の固定位置に依存する。比例ソレノイドは駆動電圧に比例する推進力で出力軸４１ａを固定ナット３８側に突出する。

出力軸４１ａの右端部は、ストローク調整ボルト４３と接続している。ストローク調整ボルト４３は、固定ナット４３ａを締め付けることで出力軸４１ａからの突出量を調整可能である。中間軸４２は、ストローク調整ボルト４３に接続している。中間軸４２と出力軸４１ａと駆動軸４０とは同軸上に位置している。保護カバー４４は、糸調子ソレノイド４１の左方部分を覆う。

次に、上述した糸調子装置３０による上糸の張力調整方法について説明する。作業者は、ミシン１で縫製動作を開始する前に糸駒（図示略）が供給する上糸を、糸調子装置３０、天秤（図示略）を経由して、縫針１１に供給する。作業者は、上糸を糸調子装置３０に係合する場合に、上糸を可動糸調子皿３４（図２参照）と固定糸調子皿３５（図２参照）との間に配置した後、糸取りバネ３９（図２参照）の湾曲部３９ｂ（図２参照）に引っ掛ける。ミシン１が縫製動作を開始していない状態では、中間軸４２（図２参照）の右端は、駆動軸４０（図２参照）の左端に接触していない。中間軸４２の右端と駆動軸４０の左端との間には所定の離間距離がある。

図２に示すように、縫製開始時に、制御装置６０（図４参照）が糸調子ソレノイド４１に駆動電圧を供給すると、出力軸４１ａは右方に移動する。出力軸４１ａが右方に移動すると、出力軸４１ａと接続している中間軸４２は右方に移動して、中間軸４２の右端と駆動軸４０の左端とが接触する。その後、中間軸４２は、駆動軸４０を右方に押す。それ故、駆動軸４０は、右方に移動する。

図３に示すように、右方に移動した駆動軸４０は、可動糸調子皿３４の架橋部３４ｂに当接して、可動糸調子皿３４を右方に押す。可動糸調子皿３４は、固定糸調子皿３５を右方に押す。固定ナット３８は、固定糸調子皿３５の右方への移動を規制している。それ故、挟持圧力は、可動糸調子皿３４と固定糸調子皿３５との間に発生する。可動糸調子皿３４及び固定糸調子皿３５は、上糸を挟持して、上糸に張力を付加する。

図４のブロック図を参照して、ミシン１の制御系について説明する。制御装置６０は、入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）６１と、ＣＰＵ６２と、ＲＯＭ６３と、ＲＡＭ６４及び不揮発性メモリ６５等を含むコンピュータと、駆動回路６７〜７１等を有する。

入出力インターフェース６１は、操作パネル６６と、各駆動回路６７〜７１と、ポテンショメータ５５等と接続している。駆動回路６７は、糸調子ソレノイド４１の為の回路である。駆動回路６８は、ミシンモータ９の為の回路である。駆動回路６９は、布送り機構に設けたＸ方向駆動機構を介して送り台１３をＸ方向に駆動するＸモータ７２の為の回路である。駆動回路７０は、布送り機構に設けたＹ方向駆動機構を介して送り台１３をＹ方向に駆動するＹモータ７３の為の回路である。駆動回路７１は、布押えモータ１９の為の駆動回路である。Ｘモータ７２、Ｙモータ７３、布押えモータ１９は、それぞれの駆動軸にロータリエンコーダであるＸエンコーダ７２ＥとＹエンコーダ７３ＥとＮエンコーダ１９Ｅとをそれぞれ付設している。

ＲＯＭ６３は、各種の駆動機構を駆動制御するとともに、各種の模様を形成する縫製制御プログラム、ミシン１の全体の処理の制御プログラム等を予め格納している。ＲＡＭ６４は、縫製を実行する縫製データ、ＣＰＵ６２で演算処理した演算結果を収容する各種メモリ、ポインタ、カウンタ等を必要に応じて設ける。不揮発性メモリ６５は、電気的に書換え可能である。

図５（Ａ）、（Ｂ）を参照して、作業時における足踏みペダル５７の位置と布押え部材２４、ミシンモータ９の起動信号、上糸への張力付加との関係について説明する。

足踏みペダル５７は、作業者による操作が行われていない状態で、図５（Ａ）に示す中立位置Ｐｎ（基準位置）に位置する。足踏みペダル５７は、中立位置Ｐｎから作業者の操作によって前踏み、後踏みが可能である。本実施形態では、中立位置Ｐｎを基準「０」として、足踏みペダル５７の前踏み方向を「＋」とし、後踏み方向を「−」とする。

足踏みペダル５７は、中立位置Ｐｎから作業者が前踏みすることで、踏み込み位置Ｐｆ１と、踏み込み位置Ｐｆ１から更に前踏みされた踏み込み位置Ｐｆ２（縫製位置）とに位置することができる。足踏みペダル５７は、中立位置Ｐｎから作業者が後踏みすることで、踏み返し位置Ｐｂ１（駆動位置）に位置することができる。中立位置Ｐｎ、踏み込み位置Ｐｆ１、Ｐｆ２、踏み返し位置Ｐｂ１は、夫々ポテンショメータ５５からの検出電圧と対応付けられて不揮発性メモリ６５に記憶してある。

図５（Ｂ）に示すように、足踏みペダル５７が中立位置Ｐｎでは、布押え部材２４は上昇位置にある。上昇位置は、布押え部材２４が針板１２から最も離隔した位置である。足踏みペダル５７が中立位置Ｐｎの場合は、ミシンモータ９の起動信号をＯＦＦにし、糸調子ソレノイド４１をＯＦＦにしている。それ故、上糸に張力は付加されない。

作業者が足踏みペダル５７を踏み込み位置Ｐｆ１にした場合、布押え部材２４は押え位置に位置する。押え位置は、布押え部材２４が加工布を針板１２に押える位置である。足踏みペダル５７が踏み込み位置Ｐｆ１の場合は、糸調子ソレノイド４１をＯＮにして上糸へ張力を付加する。足踏みペダル５７が踏み込み位置Ｐｆ１の場合、ミシンモータ９の起動信号はＯＦＦである。

作業者が足踏みペダル５７を踏み込み位置Ｐｆ２にした場合、布押え部材２４は押え位置に位置する。足踏みペダル５７が踏み込み位置Ｐｆ２の場合は、糸調子ソレノイド４１をＯＮにした状態でミシンモータ９の起動信号をＯＮにして、上糸に張力を付加した状態で縫製動作を行う。

作業者が足踏みペダル５７を踏み返し位置Ｐｂ１にした場合、布押え部材２４は上昇位置に位置する。足踏みペダル５７が踏み返し位置Ｐｂ１の場合は、糸調子ソレノイド４１はＯＮして上糸に張力を付加する。足踏みペダル５７が踏み返し位置Ｐｂ１の場合、ミシンモータ９の起動信号はＯＦＦである。

図６のフローチャートを参照して、ミシン１の制御装置６０が実行するミシン１の全体の処理について説明する。但し、図中の符号Ｓｉ（ｉ＝１０、２０、３０・・・）は各ステップである。

作業者が電源をＯＮすると、ＣＰＵ６２は、ポテンショメータ５５が出力する検出電圧値を読み込み、その検出電圧値に対応する足踏みペダル５７の位置を取得する（Ｓ１０）。ＣＰＵ６２は、足踏みペダル５７の位置が踏み返し位置Ｐｂ１と踏み込み位置Ｐｆ１との間である中立領域に属するか否かを判断する（Ｓ２０）。足踏みペダル５７の位置が中立位置Ｐｎの場合は、中立領域に属する。足踏みペダル５７の位置が中立領域に属さない場合（Ｓ２０：ＮＯ）、ＣＰＵ６２は処理をＳ１０に移行する。

足踏みペダル５７の位置が中立領域に属する場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６２は、布押えモータ１９を駆動して布押え部材２４を上昇位置へ移動させる（Ｓ３０）。ＣＰＵ６２は、糸調子ソレノイド４１をＯＦＦにし（Ｓ４０）、処理をＳ５０に移行する。Ｓ４０までの処理は、作業者が電源をＯＮした場合のミシン１の初期化に相当する。ミシン１の初期化は、作業者が足踏みペダル５７を踏み込んだ状態で電源をＯＮした場合に、突然縫製動作が開始されることを防ぐものである。

ＣＰＵ６２は、ポテンショメータ５５が出力する検出電圧値に対応する足踏みペダル５７の位置を取得する（Ｓ５０）。ＣＰＵ６２は、Ｓ５０で取得した足踏みペダル５７の位置が中立領域に属するか否か判断する（Ｓ６０）。足踏みペダル５７の位置が中立領域に属する場合（Ｓ６０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６２は、布押えモータ１９を駆動して布押え部材２４を上昇位置へ移動させる（Ｓ１００）。ＣＰＵ６２は、糸調子ソレノイド４１をＯＦＦにし（Ｓ１１０）、処理をＳ５０に移行する。

足踏みペダル５７の位置が中立領域に属さない場合（Ｓ６０：ＮＯ）、ＣＰＵ６２は、足踏みペダル５７の位置が踏み込み位置Ｐｆ１と踏み込み位置Ｐｆ２との間である押え領域に属するか否かを判断する（Ｓ７０）。足踏みペダル５７の位置が踏み込み位置Ｐｆ１の場合は、押え領域に属する。足踏みペダル５７の位置が押え領域に属する場合（Ｓ７０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６２は、布押えモータ１９を駆動して布押え部材２４を押え位置へ移動させる（Ｓ１２０）。ＣＰＵ６２は、糸調子ソレノイド４１をＯＮにし（Ｓ１３０）、処理をＳ５０に移行する。

足踏みペダル５７の位置が押え領域に属さない場合（Ｓ７０：ＮＯ）、ＣＰＵ６２は、足踏みペダル５７の位置が踏み込み位置Ｐｆ２以上前踏みされた位置である縫製領域に属するか否かを判断する（Ｓ８０）。足踏みペダル５７の位置が踏み込み位置Ｐｆ２の場合は、縫製領域に属する。足踏みペダル５７の位置が縫製領域に属する場合（Ｓ８０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６２は、布押えモータ１９によって布押え部材２４が押え位置から上昇位置へ移動することを禁止する（Ｓ１４０）。ＣＰＵ６２は、糸調子ソレノイド４１をＯＮにした状態を保持し（Ｓ１５０）、ミシンモータ９を駆動する起動指令を出力して、縫製動作を開始する（Ｓ１６０）。縫製動作の終了後、ＣＰＵ６２は、処理をＳ１０に移行してミシン１の初期化を再度行う。

足踏みペダル５７の位置が縫製領域に属さない場合（Ｓ８０：ＮＯ）、ＣＰＵ６２は、足踏みペダル５７の位置が踏み返し位置Ｐｂ１以上後踏みされた位置である駆動領域に属するか否かを判断する（Ｓ９０）。足踏みペダル５７の位置が踏み返し位置Ｐｂ１の場合は、駆動領域に属する。足踏みペダル５７の位置が駆動領域に属する場合（Ｓ９０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６２は、布押えモータ１９によって布押え部材２４が上昇位置から押え位置へ移動することを禁止する（Ｓ１７０）。ＣＰＵ６２は、糸調子ソレノイド４１をＯＮにして上糸に張力を付加し（Ｓ１８０）、処理をＳ５０に移行する。

足踏みペダル５７の位置が駆動領域に属さない場合（Ｓ９０：ＮＯ）、ＣＰＵ６２は、再度処理をＳ５０に移行し、Ｓ５０以降の処理を繰り返す。

図６のフローチャートに基づいたミシン１の全体の処理の動作及び作用について説明する。

まず、作業者が電源をＯＮすると、ミシン１は布押え部材２４を初期位置（上昇位置）に移動する。通常、作業者が電源をＯＮする場合、足踏みペダル５７の操作は行わないため、足踏みペダル５７は中立位置Ｐｎである。ＣＰＵ６２は、駆動回路７１を介して布押えモータ１９を駆動する（Ｓ２０でＹＥＳ、Ｓ３０）。これにより、布押え部材２４は、上昇位置に移動する。足踏みペダル５７が中立位置Ｐｎの場合、上糸へ張力を付加しないため、ＣＰＵ６２は糸調子ソレノイド４１をＯＦＦにする（Ｓ４０）。

その後、作業者は、足踏みペダル５７を踏み込まない状態で、縫製する加工布を布受け板１６上にセットする。ＣＰＵ６２は、布押え部材２４を上昇位置に位置した状態とし、糸調子ソレノイド４１をＯＦＦの状態にする（Ｓ６０でＹＥＳ、Ｓ１００、Ｓ１１０）。

加工布をセットした後、作業者が足踏みペダル５７を踏み込み位置Ｐｆ１まで前踏みすると、布押え部材２４は、加工布を押える押え位置に移動する（Ｓ７０でＹＥＳ、Ｓ１２０）。ＣＰＵ６２は、糸調子ソレノイド４１をＯＮにする（Ｓ１３０）。

作業者は、縫製を開始するために足踏みペダル５７を更に前踏みする。作業者が足踏みペダル５７を踏み込み位置Ｐｆ２まで前踏みすると、ＣＰＵ６２は、布押え部材２４が上昇位置へ上昇することを禁止し（Ｓ８０でＹＥＳ、Ｓ１４０）、押え位置を保持する。ＣＰＵ６２は、糸調子ソレノイド４１をＯＮの状態にする（Ｓ１５０）。ＣＰＵ６２は、縫製開始を指令して、縫製処理を実行する（Ｓ１６０）。

縫製処理の開始後、作業者は足踏みペダル５７の踏み込み操作を中止することができる。縫製処理が終了すると、ＣＰＵ６２は、処理をＳ１０に戻し、足踏みペダル５７が中立位置Ｐｎに戻された場合に布押え部材２４を上昇位置に移動し、糸調子ソレノイド４１をＯＦＦにする。

作業者が足踏みペダル５７を中立位置Ｐｎから踏み返し位置Ｐｂ１に後踏みした場合、ＣＰＵ６２は、布押え部材２４が押え位置へ下降することを禁止し（Ｓ９０でＹＥＳ、Ｓ１７０）、上昇位置を保持する。ＣＰＵ６２は、糸調子ソレノイド４１をＯＮにして上糸に張力を付加する（Ｓ１８０）。これにより、作業者は上糸に付加する張力を確認することが出来る。踏み返し位置Ｐｂ１に後踏みした場合、ＣＰＵ６２はミシンモータ９を駆動することなく糸調子ソレノイド４１をＯＮするので、安全に張力の確認を行うことができる。

Ｓ１１０、Ｓ１３０、Ｓ１６０、Ｓ１８０の処理後は、前述したＳ５０以降の処理を繰り返すことになる。

図７のフローチャートを参照して、駆動力設定制御処理について説明する。作業者は、操作パネル６６により、制御装置６０が糸調子ソレノイド４１に供給する駆動電圧を予め任意に設定しておくことができる。

作業者が操作パネル６６から駆動力設定キー（図示略）を操作すると、ＣＰＵ６２は、駆動力設定制御処理を開始する。

ＣＰＵ６２は、足踏みペダル５７の位置が中立領域に属するか否か判断する（Ｓ２１０）。足踏みペダル５７の位置が中立領域に属さない場合（Ｓ２１０：ＮＯ）、ＣＰＵ６２は、処理を終了する。

足踏みペダル５７の位置が中立領域に属する場合（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６２は、不揮発性メモリ６５が記憶している糸調子ソレノイド４１に供給する駆動電圧のデータを読み込む（Ｓ２２０）。作業者は、操作パネル６６を操作して糸調子ソレノイド４１に供給する駆動電圧を設定する（Ｓ２３０）。ＣＰＵ６２は、不揮発性メモリ６５に記憶していた糸調子ソレノイド４１に供給する駆動電圧のデータを更新し（Ｓ２４０）、処理を終了する。

本実施形態における糸調子装置３０は、本発明の「糸調子駆動手段」に相当する。布押えモータ１９は、本発明の「布押え駆動手段」に相当する。ミシンモータ９、針棒１０、縫針１１、垂直半回転釜１４等は、本発明の「縫製手段」に相当する。足踏みペダル５７は、本発明の「操作手段」に相当する。ポテンショメータ５５は、本発明の「操作位置検出手段」に相当する。Ｓ３０、Ｓ４０、Ｓ１００〜Ｓ１５０、Ｓ１７０、Ｓ１８０の処理を実行するＣＰＵ６２は、本発明の「駆動制御手段」に相当する。操作パネル６６及び駆動力設定制御は、本発明の「糸挟持力設定手段」に相当する。Ｓ９０の処理は、本発明の「駆動判断工程」に相当する。Ｓ１８０の処理は、本発明の「駆動制御工程」に相当する。

以上説明したように、本実施形態のミシン１は、足踏みペダル５７の位置が踏み返し位置Ｐｂ１以上踏み返された位置である駆動領域に属するか否かを判断する。駆動領域に属する場合、ミシン１は、糸調子ソレノイド４１をＯＮにして上糸に張力を付加する。踏み返し位置Ｐｂ１は、縫製動作のために作業者が足踏みペダル５７を中立位置Ｐｎから踏み込み位置Ｐｆ２へ操作する方向と異なる方向に設けた位置である。従って、作業者は上糸張力を確認することができる。

ミシン１は、足踏みペダル５７の位置が駆動領域である場合に、布押えモータ１９によって布押え部材２４が押え位置から上昇位置へ移動することを禁止する。布押え部材２４は、足踏みペダル５７が駆動領域であるときに押え位置に移動しないので、布押え部材２４が上糸を押えてしまうことがない。従って、ミシン１は、作業者が上糸張力を確認する際に、布押え部材２４が上糸を押えて上糸張力が変わってしまうのを防ぐことができる。

踏み返し位置Ｐｂ１は、足踏みペダル５７により中立位置Ｐｎから作業者が後踏み操作を行った場合に位置するので、作業者が上糸張力を確認する際に両手で他の作業を行うことができる。従って、ミシン１は、作業効率が向上する。

本発明は上記実施形態に限定されることなく、様々な変更が可能である。例えば、布押え部材２４は布押えモータ３２を駆動することによって移動するようにした。布押え部材２４は、エアシリンダ等のアクチュエータで移動するようにしてもよい。

上記実施形態では、布押え部材２４は、足踏みペダル５７の位置が踏み込み位置Ｐｆ１であるときに押え位置に移動した。布押え部材２４は、その高さを足踏みペダル５７の踏み込み量に応じて変化するようにしてもよい。

上記実施形態では、足踏みペダル５７の踏み込み量は、ポテンショメータ５５の検出電圧に基づいて取得した。足踏みペダル５７の踏み込み量は、各種の位置検出センサにより構成してもよい。

上記実施形態では、糸調子ソレノイド４１に供給する駆動電圧は、操作パネル６６により予め任意に設定した。糸調子ソレノイド４１に供給する駆動電圧は、加工布に形成する縫製プログラム毎に設定してＲＯＭ６３にデータを格納しておいてもよい。

本発明の操作手段は、足踏みペダル５７に限らず、作業者の手で操作するスイッチ等であってもよい。

１ ミシン
９ ミシンモータ
１０ 針棒
１１ 縫針
１４ 垂直半回転釜
１９ 布押えモータ
２０ 布押え装置
２４ 布押え部材
３０ 糸調子装置
３１ 糸調子機構
４１ 糸調子ソレノイド
５５ ポテンショメータ
５７ 足踏みペダル
６０ 制御装置
６１ 入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）
６２ ＣＰＵ
６３ ＲＯＭ
６４ ＲＡＭ
６５ 不揮発性メモリ
６６ 操作パネル

Claims (5)

1. 上糸に張力を付加するために前記上糸を挟持する一対の糸調子皿の挟持力を変更する糸調子駆動手段と、
   加工布を針板に押える布押え部材を駆動する布押え駆動手段と、
   前記布押え部材によって針板に押えた前記加工布に縫目を形成する縫製手段と、
   操作開始前の基準位置と前記縫製手段による前記加工布に縫目の形成を指令する縫製位置との間を操作可能な操作手段と、
   前記操作手段の操作位置を検出する操作位置検出手段と、
   前記操作位置検出手段が検出する前記操作手段の操作位置に基づいて前記布押え駆動手段と前記糸調子駆動手段とを制御する駆動制御手段と
   を備え、
   前記操作手段が前記基準位置に操作されたことを前記操作位置検出手段によって検出した場合に、前記駆動制御手段は前記布押え部材を前記針板から離れた位置に移動するように前記布押え駆動手段を制御し、且つ前記一対の糸調子皿に対し前記挟持力を解除するように前記糸調子駆動手段を制御するミシンにおいて、
   前記操作手段は、
   前記基準位置から前記縫製位置への操作方向とは異なる方向に設けられる駆動位置に操作可能であり、
   前記操作手段が前記駆動位置に操作されたことを前記操作位置検出手段によって検出した場合に、前記駆動制御手段は前記一対の糸調子皿に対し前記挟持力を付与するように前記糸調子駆動手段を制御する
   ことを特徴とするミシン。
2. 前記操作手段が前記駆動位置に操作されたことを前記操作位置検出手段によって検出した場合に、前記駆動制御手段は前記布押え部材が前記加工布を押える位置に移動することを禁止するように前記布押え駆動手段を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載のミシン。
3. 前記操作手段は、踏み込み操作及び踏み返し操作が可能な足踏みペダルで構成され、
   前記基準位置は、前記足踏みペダルによる操作を行っていない場合の該足踏みペダルの位置であり、
   前記縫製位置は、前記踏み込み操作を行った場合の該足踏みペダルの位置であり、
   前記駆動位置は、前記踏み返し操作を行った場合の該足踏みペダルの位置である
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のミシン。
4. 前記糸調子駆動手段により前記一対の糸調子皿に付与する前記挟持力を設定する糸挟持力設定手段を更に備え、
   前記操作手段が前記基準位置に操作されたことを前記操作位置検出手段によって検出した場合に前記糸挟持力設定手段によって前記挟持力を設定可能である
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のミシン。
5. 操作開始前の基準位置と加工布に縫目の形成を指令する縫製位置との間を操作可能な操作手段が前記基準位置に操作されたことが検出された場合に、加工布を針板に押える布押え部材を前記針板から離れた位置に移動させ、且つ上糸に張力を付加するために前記上糸を挟持する一対の糸調子皿に対し挟持力を解除するように制御するミシンの制御方法において、
   前記操作手段が、前記基準位置から前記縫製位置への操作方向とは異なる方向に設けられた駆動位置に操作されたか否かを判断する駆動判断工程と、
   前記駆動判断工程により前記操作手段が前記駆動位置に操作されたと判断された場合に、前記一対の糸調子皿に対し前記挟持力を付与するように制御する駆動制御工程と
   を備えたことを特徴とするミシンの制御方法。
   

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