JP5525204B2 - ミシン - Google Patents

Description

本発明は、ミシン（刺繍用ミシン）に関するものであり、特に、加工布を展張保持する縫製枠をＸ方向（左右方向）及びＹ方向（前後方向）に駆動するミシンの縫製枠駆動装置に関するものである。

従来より、ミシン、特に、刺繍用ミシンにおいては、加工布を展張する縫製枠をＸ方向及びＹ方向に駆動する構成となっている。

例えば、特許文献１や特許文献２における縫製枠駆動装置においては、縫製枠を左右方向に駆動するＸ駆動機構が縫製枠の一辺に設けられるとともに、前後方向に駆動するＹ駆動機構が縫製枠の一辺に設けられ、Ｘ駆動機構及びＹ駆動機構は、それぞれ１台のモータと複数本のボールネジとを有した構成となっている。

また、特許文献３においては、縫製枠の長辺を駆動するボールネジ駆動機構やベルト駆動機構を設け、ボールネジ駆動機構やベルト駆動機構に駆動される長辺の相対する長辺には、スライドガイド機構が設けられ、互いの前後延長上に対応する後側のボールネジ駆動機構のナット又はベルト駆動機構のスライダと、前側のスライドガイド機構のスライダとが連結バーで互いに連結されている点が開示されている。

また、特許文献４においては、縫製枠の長辺を駆動するボールネジ駆動機構を設け、ボールネジ駆動機構に駆動される長辺の相対する長辺には、スライドガイド機構が設けられ、後側のボールネジ駆動機構のナットと前側のスライドガイド機構のスライダとが連結バーで互いに連結されている点が開示されている。

特開２００５−６５９６０号公報 特開２００５−６５９５９号公報 特開２００３−３３６１６２号公報 特開２００２−１０２５７１号公報

しかし、特許文献１や特許文献２においては、縫製枠の相対する辺部の一方のみにＸ駆動機構とＹ駆動機構が設けられているので、縫製枠が歪（ゆが）んで縫製枠を高精度に位置決めすることができないという問題がある。

すなわち、縫製枠は、通常アルミニウム等の剛性の弱い素材により形成されており、その断面は略コ字状に形成されているので、縫製枠自体が歪みやすく、縫製枠の相対する辺部の一方のみにＸ駆動機構とＹ駆動機構を設けた場合には、Ｘ駆動機構やＹ駆動機構を設けていない辺部は歪みやすい。

特に、縫製枠は通常長方形状の枠状に形成されており、Ｘ方向に縫製枠の長辺が設けられ、Ｙ方向に縫製枠の短辺が設けられるが、加工布に対して縫製を行なうに従い、加工布が内側に引っ張られ、これに伴い縫製枠が内側に引っ張られ、特に、刺繍用ミシンの縫製枠の場合には、縫製密度が高いので、その分内側に引っ張られる力が強い。また、縫製枠は長方形状であるので、内側に引っ張られることにより、長辺が歪みやすい。

また、特許文献３や特許文献４においては、縫製枠における相対する長辺において、駆動される長辺に相対する長辺にはスライド機構部が設けられていて、連結バーが設けられているが、スライド機構部のスライダは、ボールネジ駆動機構やベルト駆動機構におけるスライダが駆動されることにより、連結バーを介して従動するのみであるので、連結バーの剛性によっては縫製に伴う引張力により連結バーが撓（たわ）んでしまい、縫製枠自体も歪んでしまうというおそれがある。

また、特許文献１や特許文献２においては、縫製枠の各辺に沿って、１台のモータと複数本のボールネジが設けられ、ボールネジのシャフトを歯車を介して伝動軸に接続し、伝動軸をモータの出力軸に結合しているが、特に、縫製枠の長辺においては、伝動軸が長くなるために伝動軸自体が捻れてしまって、各ボールネジの駆動の同期を正確に取ることができないという問題がある。この点は、特許文献３においても、Ｙ方向駆動モータから伸びたボールネジ駆動軸が捻れることにより、長辺に沿ったボールネジ駆動機構やベルト駆動機構の駆動の同期を正確に取ることができないという問題がある。このように、縫製枠の１つの辺部に沿った駆動機構の同期が正確でない場合には、縫製枠の歪みを生じ、縫製枠を高精度に位置決めすることができなくなる。

そこで、本発明が解決しようとする問題点は、縫製枠の歪みを防止して縫製枠を高精度に位置決めすることができるミシンを提供することである。

本発明は上記問題点を解決するために創作されたものであって、第１には、ミシンであって、縫製を行なう加工布を展張するための四角枠状の縫製枠で、互いに平行に設けられた一対の長辺部（２５２、２５４）と、長辺部に対して直角方向に設けられ、互いに平行に設けられた一対の短辺部（２５６、２５８）とを有し、一対の長辺部のうちの少なくとも一方が短辺部に対して前後方向にスライド可能に形成された縫製枠（２５０）と、該縫製枠を前後方向及び左右方向に駆動する縫製枠駆動部で、縫製枠を前後方向に駆動する前後方向駆動部（２７０）と、縫製枠を左右方向に駆動する左右方向駆動部（３３０）とを有し、前後方向駆動部が、回転可能に前後方向に設けられた第１ボールネジ（２８６）と、第１ボールネジの第２ボールネジ側とは反対側の端部に接続され、第１ボールネジを回転させる第１モータ（２８４）と、第１ボールネジに螺合し第１ボールネジが回転することにより前後方向に移動し、長辺部の一方に係合する係合部材（２９２）を有する第１移動部材（２８７）と、回転可能に前後方向に設けられ、第１ボールネジと同軸に設けられた第２ボールネジ（３０６）と、第２ボールネジの第１ボールネジ側とは反対側の端部に接続され、第２ボールネジを回転させる第２モータ（３０４）と、第２ボールネジに螺合し第２ボールネジが回転することにより前後方向に移動し、長辺部の他方に係合する係合部材（３１２）を有する第２移動部材（３０７）と、第１ボールネジの第２ボールネジ側の端部と第２ボールネジの第１ボールネジ側の端部の間に設けられ、両側の接続と分離とを切換え可能なクラッチ機構を有する切換え手段（３２６）と、を有し、左右方向駆動部は、一対の短辺部に応じてそれぞれ設けられ、各左右方向駆動部は、短辺部に係合する係合部材（３４２）を有し左右方向に移動可能に設けられた第３移動部材（３３７）と、第３移動部材を左右方向に移動させる第３モータ（３３４）とを有する縫製枠駆動部（２６０）と、各モータの動作を制御する制御回路で、縫製枠に加工布を展張する際には、切換え手段を分離状態として、一対の長辺部間の距離を縮め、加工布を縫製枠に装着した後に一対の長辺部間の距離を長くして加工布を展張するように第１モータ及び／又は第２モータの動作の制御を行ない、加工布が縫製枠に展張されたら、一対の長辺部間の距離を長くするために駆動されていたモータの駆動を停止し、切換え手段を接続状態とし、また、縫製動作の際には、第１ボールネジと第２ボールネジとが同じ方向に回転して第１移動部材と第２移動部材とが同じ方向に移動するように第１モータと第２モータとを同期して制御し、第３移動部材が同じ方向に移動するように、短辺部の一方の側の左右方向駆動部の第３モータと短辺部の他方の側の左右方向駆動部の第３モータとを同期して制御する制御回路（２００）と、を有することを特徴とする。

この第１の構成のミシンにおいては、縫製枠に加工布を張設した後に、縫製枠を前後方向及び左右方向に移動させつつ、加工布を縫製（特に、刺繍縫製）する。縫製枠に加工布を展張するには、制御回路の制御に従い、切換え手段を分離状態として、一対の長辺部間の距離を縮め、加工布を縫製枠に装着した後に一対の長辺部間の距離を長くし、加工布が縫製枠に展張されたら、一対の長辺部間の距離を長くするために駆動されていたモータの駆動を停止し、切換え手段を接続状態とする。

次に、縫製動作においては、制御回路の制御に従い、前後方向駆動部における第１モータ及び第２モータが動作すると、第１ボールネジ及び第２ボールネジが回転し、第１ボールネジ及び第２ボールネジの回転に伴い、第１移動部材及び第２移動部材が移動する。また、制御回路の制御に従い、左右方向駆動部における第３モータが動作すると、第３移動部材が左右方向に移動する。

第１移動部材と第２移動部材の係合部材は、縫製枠の長辺部に係合しているので、第１移動部材及び第２移動部材が移動することにより縫製枠は前後方向に移動し、また、第３係合部材の係合部材は、縫製枠の短辺部に係合しているので、第３移動部材が移動することにより縫製枠５０は左右方向に移動する。

よって、縫製枠における全ての４つの辺部（一対の長辺部と一対の短辺部）について移動部材により支持することにより、縫製枠の全ての辺部に駆動機構が設けられているので、縫製枠の歪みを極めて小さくすることができ、縫製枠を高精度に位置決めすることができる。

また、縫製枠の全ての辺部に駆動機構を設けて、縫製枠の全ての辺部を能動的に位置決めすることにより、縫製による加工布の引張力により内側に引っ張られても縫製枠の歪みを防止することができる。また、ボールネジは一般的に剛性が高いので、縫製による引張力によっても第１ボールネジと第２ボールネジと連結部材からなる軸状部材は剛性を高くすることができ、この軸状部材が撓むおそれは小さい。

また、特に、縫製枠の長辺部を支持する前後方向駆動部においては、第１ボールネジと第２ボールネジとが連結部材を介して一体に形成されているので、縫製枠が歪む（特に、内側に歪む）ことによりモータの力に抗してナットが移動しようとしても、ナットが螺合するボールネジは他方のボールネジと一体に構成されているので、モータの力に抗して移動してしまうことがない。よって、縫製枠５０の長辺部５２、５４が歪むおそれが極めて小さい。

また、一対の長辺部間の距離を縮めた状態で加工布を装着した後に、長辺部間の距離を長くすることにより、加工布を弛みなく十分展張することができる。また、加工布の大きさに応じて長辺部間の距離を調整できるので、複数種類の縫製枠を準備する等の必要がない。

また、上記第１の構成において、第１ボールネジと第１連結部材とからなる構成に代えて１本のボールネジにより構成するととともに、第２ボールネジと第２連結部材とからなる構成に代えて１本のボールネジにより構成することを特徴とするものとしてもよい。

また、上記第１の構成において、左右方向駆動部において、第３移動部材が、第３モータにより駆動されるボールネジ機構又はタイミングベルト機構により移動されるものとしてもよい。

また、第２には、上記第１の構成において、制御回路は、トルクの値であって、縫製枠に加工布が装着された状態で一対の長辺部間の距離を長くしていき、加工布が縫製枠に適切な張り具合で展張された際の第１モータと第２モータの少なくともいずれかである対象モータのトルクの値を保持しており、加工布を縫製枠に装着した後に一対の長辺部間の距離を長くするように第１モータ及び／又は第２モータの動作の制御を行なう場合に、対象モータのトルクの値が上記保持されたトルクの値になった場合に、一対の長辺部間の距離を長くするために駆動されていたモータの駆動を停止し、切換え手段を接続状態とすることを特徴とする。よって、加工布を適度な張り具合で展張させることができる。

また、第３には、上記第１又は第２の構成において、第１ボールネジの両端がブラケット（８２、２８２）に軸支されるとともに、第１ボールネジの第２ボールネジ側がブラケットから突出して形成され、第２ボールネジの両端がブラケット（１０２、３０２）に軸支されるとともに、第２ボールネジの第１ボールネジ側がブラケットから突出して形成されていることを特徴とする。

よって、第１ボールネジと第２ボールネジとがそれぞれその両側がブラケットにより軸支されているので、第１ボールネジと第２ボールネジと連結部材により構成される軸状部材が撓むのを防止することができる。

また、第４には、上記第１から第３までのいずれかの構成において、左右方向駆動部は、一方の短辺部と他方の短辺部に応じてそれぞれ設けられ、一方の短辺部に応じて設けられた第１左右方向駆動部は、回転可能に左右方向に設けられた第３ボールネジ（１３６）を有し、該第３ボールネジは、第１左右方向駆動部に設けられた第３モータにより回転され、第１左右方向駆動部に設けられた第３移動部材は、第３ボールネジに螺合して第３ボールネジが回転することにより左右方向に移動し、他方の短辺部に応じて設けられた第２左右方向駆動部は、回転可能に左右方向に設けられた第４ボールネジ（１３６）を有し、該第４ボールネジは、第２左右方向駆動部に設けられた第３モータにより回転され、第２左右方向駆動部に設けられた第３移動部材は、第４ボールネジに螺合して第４ボールネジが回転することにより左右方向に移動することを特徴とする。

なお、上記第１〜第４までの構成において、前後方向駆動部には、２つのモータ部が設けられているとしたが、第１ボールネジと第２ボールネジとは連結されているので、いずれか一方のモータのみとしてもよい。

また、第５には、前記第１から第３におけるいずれかの構成において、左右方向駆動部において、第３移動部材が、第３モータにより駆動されるボールネジ機構又はタイミングベルト機構により第３移動部材が移動されることを特徴とする。

本発明に基づくミシンによれば、縫製枠における全ての４つの辺部（一対の長辺部と一対の短辺部）について移動部材により支持することにより、縫製枠の全ての辺部に駆動機構が設けられているので、縫製枠の歪みを極めて小さくすることができ、縫製枠を高精度に位置決めすることができる。

また、縫製枠の全ての辺部に駆動機構を設けて、縫製枠の全ての辺部を能動的に位置決めすることにより、縫製による加工布の引張力により内側に引っ張られても縫製枠の歪みを防止することができる。

特に、請求項１においては、縫製枠の長辺部を支持する前後方向駆動部においては、第１ボールネジと第２ボールネジとが連結部材を介して一体に形成されているので、縫製枠が歪む（特に、内側に歪む）ことによりモータの力に抗してナットが移動しようとしても、ナットが螺合するボールネジは他方のボールネジと一体に構成されているので、モータの力に抗して移動してしまうことがなく、よって、縫製枠の長辺部が歪むおそれが極めて小さい。また、特に、請求項１においては、一対の長辺部間の距離を縮めた状態で加工布を装着した後に、長辺部間の距離を長くすることにより、加工布を弛みなく十分展張することができ、また、加工布の大きさに応じて長辺部間の距離を調整できるので、複数種類の縫製枠を準備する等の必要がない。

本発明の実施例１に基づくミシンの要部平面図である。 図１におけるＰ−Ｐ断面図である。 本発明の実施例１に基づくミシンの要部分解斜視図である。 実施例１における縫製枠駆動部の要部斜視図である。 ボールネジ機構部の断面図であり、図４におけるＱ−Ｑ断面図である。 縫製枠の断面図であり、図１におけるＲ−Ｒ断面図である。 前後方向駆動部の要部を示す図であり、特に、２つボールネジの連結状態を示す平面図である。 前後方向駆動部の要部を示す図であり、特に、２つボールネジの連結状態の他の例を示す平面図である。 縫製枠駆動部の他の例の要部斜視図である。 縫製枠駆動部の他の例の要部斜視図であり、タイミングベルト機構を用いた場合の要部斜視図である。 タイミングベルト機構部の分解斜視図である。 本発明の実施例２に基づくミシンの要部平面図である。 実施例２における縫製枠駆動部の要部斜視図である。 実施例２における縫製枠の平面図である。 図１２におけるＳ−Ｓ断面図である。 図１２におけるＴ−Ｔ断面図である。 前後方向駆動部の要部を示す図であり、特に、２つボールネジの連結状態の他の例を示す平面図である。 実施例２における縫製枠の動作を示す平面図である。 縫製枠の他の例を示す断面図である。

本発明においては、縫製枠の歪みを防止して縫製枠を高精度に位置決めすることができるミシンを提供することであり、特に、縫製枠の長辺の歪みを防止して縫製枠を高精度に位置決めすることができるミシンを提供するという目的を以下のようにして実現した。

本発明に基づく実施例１のミシン５は刺繍用のミシンであり、図１〜図７に示すように構成され、フレーム部１０と、テーブル３０と、縫製枠５０と、縫製枠駆動部６０と、制御回路２００とを有している。なお、図面において、Ｙ１−Ｙ２方向は、Ｘ１−Ｘ２方向に直角な方向であり、Ｚ１−Ｚ２方向は、Ｘ１−Ｘ２方向及びＹ１−Ｙ２方向に直角な方向である。

ここで、フレーム部１０は、ミシン５における機枠をなし、前後方向（Ｙ１−Ｙ２方向）に形成され、左右方向（Ｘ１−Ｘ２方向）の両側に設けられた基台部１１と、基台部１１に立設した支柱としての縦フレーム部１２、１４と、一対の縦フレーム部１２、１４間に横方向に設けられた横フレーム部１６と、横フレーム部１８と、台部２０とを有している。横フレーム部１６は、一対の縦フレーム部１２、１４における高さ方向の途中位置に水平に設けられ、その両側が縦フレーム部１２と縦フレーム部１４に固定して設けられている。また、横フレーム部１８は、横フレーム部１６よりも上方の位置に横フレーム部１６に平行に設けられ、その両側が縦フレーム部１２と縦フレーム部１４に固定して設けられている。台部２０は、板状で、横フレーム１６の上面に水平に支持されている。この台部２０は、前後方向駆動部７０や左右方向駆動部１３０を設置するために設けられているので、前後方向駆動部７０や左右方向駆動部１３０の下側の位置に設けられている。例えば、前後方向駆動部７０については、前後方向駆動部７０を設置できるだけの幅の板状部材が前後方向に設けられている。なお、この台部２０は、平面視において、開口部４０の領域には設けられていない。

この横フレーム部１８の正面側には、周知の構成のミシンヘッド（刺繍ヘッドとしてもよい）２２が設けられ、ミシンヘッド２２には、複数の針棒（この針棒には、縫い針が固定されている）を上下動可能に支持した針棒ケース（図示せず）と、縫い針に挿通される上糸を引き上げるとともに元に戻す動作を繰り返して揺動する天秤（図示せず）と、ミシンヘッド２２の下端位置には、縫い動作を行なう際に加工布を押さえる布押さえ（図示せず）とが設けられ、針棒の上下運動に連動して布押さえも上下動される。これらの縫い針、天秤、布押さえは、回転駆動する釜（図示せず）との協動により加工布の縫製（特に、刺繍縫製）を行なう。該釜は、テーブル３０の下方に設けられるとともに台部２０に支持されている。

また、テーブル３０は、略長方形状の板状をなし、一対の縦フレーム部１２、１４間に水平に設けられている。すなわち、横フレーム１６の上面に断面略コ字状の複数のフレーム材（図示せず）が所定の間隔で前後方向に設けられていて、テーブル３０は、このフレーム材の上面に設けられている。これにより、テーブル３０は、台部２０と上下方向に所定の間隔を介して設けられている。なお、テーブル３０の左右両側には、縦フレーム部１２、１４を配置させるための切欠部３２が設けられている。また、台部２０と該フレーム材とは、ともに横フレーム１６の上面に設けられているが、互いに横フレーム１６の上面の異なる領域に設けられている。

テーブル３０には、縫製枠駆動部６０を構成するボールネジ機構部８０、１００、１３０の突出部材（具体的には、軸部９０）が移動可能に挿通するように、スリット状の切欠部３４ａ、３４ｂと、スリット状の開口部３６ａ、３６ｂとが設けられている。すなわち、一対の長辺側の辺部からは前後方向に複数のスリット状の切欠部３４ａ、３４ｂが内側に向けてＹ１−Ｙ２方向に形成されていて、前側の長辺側の辺部に形成された切欠部３４ａと後側の長辺側の辺部に形成された切欠部３４ｂとは、互いに対向した位置に形成され（つまり、左右方向には同じ位置に形成され）、切欠部３４ａの延長線上に切欠部３４ｂが形成されている。互いに対向した切欠部３４ａ、３４ｂにより切欠部対が設けられていて、図の例では、３つの切欠部対が設けられている。また、スリット状の開口部３６ａ、３６ｂは、テーブル３０の左右の端部領域に左右方向に形成されていて、左側の領域には開口部３６ａが形成され、右側の領域には開口部３６ｂが形成されている。開口部３６ａは、複数の切欠部３４ａ、３４ｂの中で最も左側にある切欠部３４ａ、３４ｂよりも外側（左側）に形成され、また、開口部３６ｂは、複数の切欠部３４ａ、３４ｂの中で最も右側にある切欠部３４ａ、３４ｂよりも外側（右側）に形成されている。また、開口部３６ａと開口部３６ｂとは、互いに対向した位置に形成され（つまり、前後方向には同じ位置に形成され）、開口部３６ａの延長線上に開口部３６ｂが形成されている。互いに対向した開口部３６ａ、３６ｂにより開口部対が設けられていて、図の例では、２つの開口部対が設けられている。切欠部３４ａ、３４ｂの方向と開口部３６ａ、３６ｂの方向とは互いに直角をなしている。また、切欠部３４ａの幅と切欠部３４ｂの幅とは同一幅に形成され、開口部３６ａの幅と開口部３６ｂの幅とは同一幅に形成され、また、切欠部３４ａ、３４ｂの幅と開口部３６ａ、３６ｂの幅とは同一幅に形成されている。

また、テーブル３０の上面側における切欠部３４ａ、３４ｂと開口部３６ａ、３６ｂの周囲の領域は、テーブル３０の上面に対して凹んだ凹状部が形成されていて、該凹状部にスリットを有する板状部材であるスリット板３８が設けられている。このスリット板３８は、平面視において略コ字状を有する板状部材であり、その上面は、テーブル３０の上面と面一になっている。なお、スリット板３８のスリットの幅は、切欠部３４ａ、３４ｂや開口部３６ａ、３６ｂの幅よりも狭く形成されている。

また、テーブル３０の前後方向における略中央位置には、左右方向に所定間隔で開口部４０が形成され、この開口部４０の位置に釜（図示せず）が設けられるとともに、開口部４０の上方に縫い針（図示せず）が位置するようになっている。

また、縫製枠（布保持枠、可動枠、刺繍枠としてもよい）５０は、加工布を張設保持するための枠状部材であり、テーブル３０の上方に設けられている。この縫製枠５０は、縫製枠本体５１と、クリップ部５９とを有している。

縫製枠本体５１は、平面視において長方形状の枠状を呈し、前側の長辺部５２と後側の長辺部５４と、左側の短辺部５６と、右側の短辺部５８とを有し、長辺部５２、５４と短辺部５６、５８はともに、平面視細長帯状を呈し、その横断面形状は略コ字状を呈している。具体的には、図６に示すように、長辺部５４は、水平の板部５４ａと、板部５４ａの長手辺から連設された垂直の板部５４ｂ、５４ｃ（板部５４ｂと板部５４ｃとは互いに平行となっている）と、板部５４ｂと板部５４ｃ間で板部５４ａの下面から下方に向けて形成された一対の板部５５と、板部５４ｂの下端と板部５４ｂに隣接する板部５５の下端との間に設けられた板部５４ｄ（この板部５４ｄは、板部５４ａと平行で、板部５４ｂと板部５５間の空間を封止している）と、板部５４ｃの下端と板部５４ｃに隣接する板部５５の下端との間に設けられた板部５４ｅ（この板部５４ｅは、板部５４ａと平行で、板部５４ｃと板部５５間の空間を封止している）を有している。一対の板部５５間の溝部Ｍは係合ローラ配置空間であり、縫製枠駆動部６０における係合ローラ１１２が配置される。一対の板部５５は互いに平行で、板部５４ｂ、５４ｃと平行となっている。長辺部５４の断面形状は上記のとおりであるが、長辺部５２、短辺部５６、５８の断面形状も同様に形成されている。なお、長辺部５２、５４と短辺部５６、５８との境界位置では、垂直方向の板部（例えば、長辺部５４の例では、板部５４ｂ、５４ｃ、５５）は隣接する辺部における対応する板部と直角に当接している。以上のようにして、縫製枠本体５１は、全体に一体に形成されていて、縫製枠駆動部６０における移動部材８７、１０７、１３７に支持されている。

また、クリップ部５９は、縫製枠本体５１の内側に形成され、縫製枠本体５１の内側の下端から連設された枠状の板状部５９ａと、板状部５９ａの上面に形成された帯状の突部５９ｂと、突部５９ｂに着脱自在のキャップ部５９ｃとを有し、突部５９ｂとキャップ部５９ｃ間に加工布を挟んで張設するようになっている。

また、縫製枠駆動部６０は、縫製枠５０を左右方向及び前後方向に駆動するものであり、縫製枠５０を前後方向に駆動する前後方向（Ｙ方向）駆動部７０と、縫製枠５０を左右方向に駆動する左右方向（Ｘ方向）駆動部１３０とを有している。前後方向駆動部７０の数は、テーブル３０に設けられた切欠部対の数に応じて設けられていて、図の例では、３つの前後方向駆動部７０が設けられている。また、左右方向駆動部１３０の数は、テーブル３０に設けられた開口部対の数に応じて設けられていて、図の例では、２対（計４つ）の左右方向駆動部１３０が設けられている。

ここで、前後方向駆動部７０は、図４に示すように、ボールネジ機構部８０、１００と、カップリング１２０、１２２と、連結部材１２４とを有している。

ボールネジ機構部８０は、台部２０の上面に取り付けられたブラケット（「支持フレーム」としてもよい。他においても同じ）８２と、モータ８４（第１モータ）と、ブラケット８２に回転可能に支持されるとともに、モータ８４にその一端が結合されてモータ８４により回転されるボールネジ８６（第１ボールネジ）と、ボールネジ８６が回転することにより螺動可能に螺合した移動部材８７（第１移動部材）とを有している。

ここで、ブラケット８２は、細長長方形状の略板状で水平に設けられた水平部材８２ａと、水平部材８２ａの一方の端部（モータ側の端部）から立設した板状の立設部８２ｂと、水平部材８２ａの他方の端部から立設した板状の立設部８２ｃとを有し、水平部材８２ａは、細長長方形状の板状を呈する板状部８２ａ−１と、板状部８２ａ−１の上面に長手方向にボールネジ８６と平行に設けられたレール部８２ａ−２とを有している。また、立設部８２ｂ、８２ｃはボールネジ８６を回転可能に軸支している。具体的には、立設部８２ｂ、８２ｃには、ベアリング（図示せず）が設けられ、このベアリングにボールネジ８６が軸支されている。

また、ボールネジ８６は、その周面に移動部材８７に螺合するための螺子溝が形成され、モータ８４側とは反対側の端部は、立設部８２ｃよりも突出して形成されている。つまり、ボールネジ８６は、立設部８２ｃのモータ側とは反対側に突出して形成されている。ボールネジ８６は、前後方向（Ｙ１−Ｙ２方向）に設けられている。

また、移動部材８７は、ナット８８と、軸部９０と、係合ローラ（係合部材）９２とを有し、ナット８８は、ボールネジ８６に螺着されたナット本体８８ａと、ナット本体８８ａの下面に固着され、レール部８２ａ−２に係合する溝部を下面側に有し、レール部８２ａ−２に沿って摺動するスライダ８８ｂとを有している。ナット本体８８ａには、ボールネジ８６が螺合するための螺子穴が設けられている。これにより、ボールネジ８６が回転することにより、ナット８８がボールネジ８６に沿って移動するように構成されている。例えば、モータ８４が右回転することにより移動部材８７は、前側に移動し、左回転することにより後側に移動するように構成されているが、その逆であってもよい。

また、軸部９０は、ナット本体８８ａの上面に固着され、テーブル３０の切欠部３４ａとスリット板３８のスリットに遊通し、テーブル３０の上面よりも突出して設けられる。また、係合ローラ９２は、軸部９０に対して回転可能に軸着され、テーブル３０の上面よりも上方に設けられている。

また、ボールネジ機構部１００は、ボールネジ機構部８０と同様の構成であるので、詳しい説明を省略する。すなわち、ボールネジ機構部１００は、台部２０の上面に取り付けられたブラケット１０２と、モータ１０４（第２モータ）と、ブラケット１０２に回転可能に支持されるとともに、モータ１０４にその一端が結合されてモータ１０４により回転されるボールネジ１０６（第２ボールネジ）と、ボールネジ１０６が回転することにより螺動可能に螺合した移動部材１０７（第２移動部材）とを有している。ブラケット１０２と、モータ１０４と、ボールネジ１０６とは、ブラケット８２と、モータ８４と、ボールネジ８６と同様の構成であり、ブラケット１０２は、板状部１０２ａ−１とレール部１０２ａ−２とを有する水平部材１０２ａと、立設部１０２ｂ、１０２ｃとを有している。ボールネジ１０６は、前後方向（Ｙ１−Ｙ２方向）に設けられている。また、移動部材１０７は、移動部材８７と同様の構成であり、ナット１０８と、軸部１１０と、係合ローラ（係合部材）１１２とを有し、ナット１０８は、ボールネジ１０６に螺着されたナット本体１０８ａと、ナット本体１０８ａの下面に固着され、レール部１０２ａ−２に係合する溝部を下面側に有し、レール部１０２ａ−２に沿って摺動するスライダ１０８ｂとを有し、これにより、ボールネジ１０６が回転することにより、ナット１０８がボールネジ１０６に沿って移動するように構成されている。例えば、モータ１０４が右回転することにより移動部材１０７は、後側に移動し、左回転することにより前側に移動するように構成されているが、その逆であってもよい。

なお、１つの前後方向駆動部７０において、ボールネジ機構部８０とボールネジ機構部１００とは互いに対向するように設けられている。つまり、ボールネジ機構部８０、１００ともに、モータ８４、１０４が設けられている側を外側にして設けられている。

また、カップリング１２０、１２２は軸継手であり、カップリング１２０は、ボールネジ８６と連結部材１２４とを同軸上に連結するものであり、カップリング１２２は、ボールネジ１０６と連結部材１２４とを同軸上に連結するものである。具体的には、図７に示すように、ボールネジ８６の先端に突出した軸部８６ａがカップリング１２０の一方の穴部に嵌合され、ボールネジ１０６の先端に突出した軸部１０６ａがカップリング１２２の一方の穴部に嵌合されている。また、連結部材１２４は、軸状部材であり、例えば、円柱状の軸状に形成されている。連結部材１２４は、ボールネジ８６のボールネジ１０６側の端部とボールネジ１０６のボールネジ８６側の端部の間を連結している。具体的には、図７に示すように、連結部材１２４の一方の端部から突出した軸部１２４ａがカップリング１２０の他方の穴部に嵌合され、連結部材１２４の他方の端部から突出した軸部１２４ｂがカップリング１２２の他方の穴部に嵌合されている。

なお、連結部材１２４とカップリング１２０、１２２とを１つのカップリング（連結部材）により構成してもよい。すなわち、図８に示すように、ボールネジ８６の先端に突出した軸部８６ａが、カップリング１２３の一方の穴部に嵌合され、ボールネジ１０６の先端に突出した軸部１０６ａが、カップリング１２３の他方の穴部に嵌合された構成としてもよい。

以上により、ボールネジ８６と、連結部材１２４と、ボールネジ１０６とは全体に一体に形成され、１つの軸状部材が形成される。ボールネジ８６と連結部材１２４とボールネジ１０６とは、それらの軸線が一致するように連結されている。

なお、複数の前後方向駆動部７０は前後方向に互いに平行に設けられ、複数の前後方向駆動部７０において、移動部材８７、１０７が互いに平行に移動するように構成されている。複数の前後方向駆動部７０における各前後方向駆動部７０は同じ構成となっている。

また、前後方向駆動部７０には、モータ８４とモータ１０４の２つのモータが設けられているが、モータ８４とモータ１０４の駆動に際しては、同期して駆動されることになる。

また、左右方向駆動部１３０は、ボールネジ１３６が立設部１３２ｃから突出していない点を除き、ボールネジ機構部８０、１００と同様の構成である。すなわち、台部２０の上面に取り付けられたブラケット１３２と、モータ１３４（第３モータ）と、ブラケット１３２に回転可能に支持されるとともに、モータ１３４にその一端が結合されてモータ１３４により回転されるボールネジ１３６（第３ボールネジ）と、ボールネジ１３６が回転することにより螺動可能に螺合した移動部材１３７（第３移動部材）とを有している。ブラケット１３２と、モータ１３４とは、ブラケット８２と、モータ８４と同様の構成であり、ブラケット１３２は、板状部１３２ａ−１とレール部１３２ａ−２とを有する水平部材１３２ａと、立設部１３２ｂ、１３２ｃとを有している。また、ボールネジ１３６は、その周面に移動部材１３７に螺合するための螺子溝が形成され、モータ１３４側とは反対側の端部は、立設部１３２ｃからは突出していない。また、移動部材１３７は、移動部材８７と同様の構成であり、ナット１３８と、軸部１４０と、係合ローラ１４２とを有し、ナット１３８は、ボールネジ１３６に螺着されたナット本体１３８ａと、ナット本体１３８ａの下面に固着され、レール部１３２ａ−２に係合する溝部を下面側に有し、レール部１３２ａ−２に沿って摺動するスライダ１３８ｂとを有し、これにより、ボールネジ１３６が回転することにより、ナット１３８がボールネジ１３６に沿って移動するように構成されている。例えば、モータ１３４が右回転することにより移動部材１３７は、モータ１３４側に移動し、左回転することによりモータ１３４側とは反対側に移動するように構成されているが、その逆であってもよい。

また、１つの開口部対に対応する一対の左右方向駆動部１３０は、互いに対向するように設けられ、互いに対向する左右方向駆動部１３０において、一方のボールネジ１３６は他方のボールネジ１３６の延長線上にあるように構成されている。短辺部５６に対応して設けられた左右方向駆動部１３０（図１における左側の左右方向駆動部）と、短辺部５８に対応して設けられた左右方向駆動部１３０（図１における右側の左右方向駆動部）とにおける一方が、特許請求の範囲における「一方の短辺部に応じて設けられた第１左右方向駆動部」に当たり、その左右方向駆動部１３０におけるボールネジ１３６が特許請求の範囲における第３ボールネジに当たり、また、短辺部５６に対応して設けられた左右方向駆動部１３０と、短辺部５８に対応して設けられた左右方向駆動部１３０とにおける他方が、特許請求の範囲における「他方の短辺部に応じて設けられた第２左右方向駆動部」に当たり、その左右方向駆動部１３０におけるボールネジ１３６が特許請求の範囲における第４ボールネジに当たる。

また、前後方向駆動部７０におけるボールネジ８６、１０６の方向と、左右方向駆動部１３０におけるボールネジ１３６の方向とは、平面視において互いに直角に構成されている。複数の左右方向駆動部１３０における各左右方向駆動部１３０は同じ構成となっている。

なお、前後方向駆動部７０におけるボールネジ機構部８０の係合ローラ９２は、縫製枠５０の長辺部５２の溝部Ｍに係合し、ボールネジ機構部１００の係合ローラ１１２は、縫製枠５０の長辺部５４の溝部Ｍに係合し、左側のボールネジ機構部１３０の係合ローラ１４２は、縫製枠５０の短辺部５６の溝部Ｍに係合し、右側のボールネジ機構部１３０の係合ローラ１４２は、縫製枠５０の短辺部５８の溝部Ｍに係合する。

なお、縫製枠駆動部６０を構成するボールネジ８６、１０６、１３６は、いずれもその周面に形成されたネジ溝は同じピッチで同じ回転方向に形成されている。

また、制御回路２００は、縫製枠駆動部６０におけるモータ８４、１０４、１３４の動作を制御する回路であり、縫製枠駆動部６０における全てのモータに接続され、各モータの動作を制御する。すなわち、前後方向駆動部７０におけるモータ８４、１０４の動作制御に関しては、制御回路２００は、前後方向駆動部７０における全てのモータ８４、１０４について同期制御を行い、特に、１つの前後方向駆動部７０におけるモータ８４とモータ１０４は、ボールネジ８６、１０６と連結部材１２４とが全体に一体に形成されているので、同期制御される。また、複数の前後方向駆動部７０における各モータ８４も同期制御され、各モータ１０４も同期制御される。なお、１つの前後方向駆動部７０におけるモータ８４とモータ１０４は、ボールネジ８６とボールネジ１０６とが連結されているので、回転方向は逆となるように制御される。つまり、長辺部５２を駆動するボールネジ機構部８０のモータ８４と長辺部５４を駆動するボールネジ機構部１００のモータ１０４とは回転方向が互いに逆となるように制御される。このようにして、複数の前後方向駆動部７０における全ての前後方向駆動部７０において移動部材８７、１０７の移動方向及び移動量が同じとなるようにモータ８４、１０４の動作が制御される。

また、左右方向駆動部１３０におけるモータ１３４の動作制御に関しても、制御回路２００は、左右方向駆動部１３０における全てのモータについて同期制御する。なお、短辺部５６を駆動するボールネジ機構部１３０のモータ１３４と短辺部５８を駆動するボールネジ機構部１３０のモータ１３４とは回転方向が互いに逆となるように制御される。すなわち、左右方向駆動部１３０における移動部材１３７の移動方向及び移動量が同じとなるようにモータ１３４の動作が制御される。

この制御回路２００は、実際には、モータの動作を制御するためのプログラムを記憶した記憶装置と、該記憶装置に記憶されたプログラムに従いモータを制御するＣＰＵ等を有している。

上記構成のミシン５の動作について説明する。縫製枠５０に加工布を張設した状態で、縫製枠５０を前後方向及び左右方向に移動させつつ、ミシンヘッド２２に設けられ上下往復動する針と、回転駆動する釜との協動により加工布を縫製（特に、刺繍縫製）する。

縫製枠５０に加工布を張設するには、突部５９ｂとキャップ部５９ｃ間に加工布を挟むことにより行なう。

また、ミシン５においては、制御回路２００による制御に従い、縫製枠５０が前後方向及び左右方向に移動する。すなわち、制御回路２００の制御に従い、前後方向駆動部７０におけるモータ８４、１０４が動作し、モータ８４、１０４が動作するに伴い、ボールネジ８６、１０６が回転し、ボールネジ８６、１０６が回転するに伴い、移動部材８７、１０７が移動する。すなわち、移動部材８７が、ボールネジ８６及びレール部８２ａ−２に沿って前後方向に移動し、移動部材１０７が、ボールネジ１０６及びレール部１０２ａ−２に沿って前後方向に移動する。また、制御回路２００の制御に従い、左右方向駆動部１３０におけるモータ１３４が動作し、モータ１３４が動作するに伴い、ボールネジ１３６が回転し、ボールネジ１３６が回転するに伴い、移動部材１３７が左右方向に移動する。

軸部９０を介してナット８８に支持された係合ローラ９２は、縫製枠５０の長辺部５２に係合し、軸部１１０を介してナット１０８に支持された係合ローラ１１２は、縫製枠５０の長辺部５４に係合しているので、移動部材８７、１０７が移動することにより縫製枠５０は前後方向に移動する。その際、短辺部５６、５８に係合している係合ローラ１４２は、係合ローラ１４２が係合している短辺部５６、５８の溝部Ｍに沿って摺動する。また、軸部１４０を介してナット１３８に支持された係合ローラ１４２は、縫製枠５０の短辺部５６、５８に係合しているので、移動部材１３７が移動することにより縫製枠５０は、左右方向に移動する。その際、長辺部５２に係合している係合ローラ９２は、係合ローラ９２が係合している長辺部５２の溝部Ｍに沿って摺動し、長辺部５４に係合している係合ローラ１１２は、係合ローラ１１２が係合している長辺部５４の溝部Ｍに沿って摺動する。

本実施例のミシン５によれば、縫製枠５０における全ての４つの辺部（一対の長辺部５２、５４と一対の短辺部５６、５８）について移動部材により支持することにより、縫製枠５０の全ての辺部に駆動機構が設けられているので、縫製枠５０の歪みを極めて小さくすることができ、縫製枠を高精度に位置決めすることができる。

また、縫製枠の全ての辺部に駆動機構を設けて、縫製枠の全ての辺部を能動的に位置決めすることにより、縫製による加工布の引張力により内側に引っ張られても縫製枠の歪みを防止することができる。また、ボールネジは一般的に剛性が高いので、縫製による引張力によってもボールネジ８６、１０６と連結部材１２４からなる軸状部材は剛性を高くすることができ、この軸状部材が撓むおそれは小さい。

また、特に、縫製枠５０の長辺部５２、５４を支持する前後方向駆動部７０においては、ボールネジ８６とボールネジ１０６とが連結部材１２４を介して一体に形成されているので、縫製枠５０が歪む（特に、内側に歪む）ことによりモータの力に抗してナットが移動しようとしても、ナットが螺合するボールネジは他方のボールネジと一体に構成されているので、モータの力に抗して移動してしまうことがない。つまり、加工布に縫製を行なうに従って加工布が内側に引っ張られると、縫製枠５０における長辺部５２、５４も内側に引っ張られるが、仮に、連結部材１２４によりボールネジ８６とボールネジ１０６とが一体に構成されていない場合には、ナット８８、１０８がモータの力に抗してボールネジ８６、１０６を回転させてしまい、ナット８８、１０８が移動するおそれがあるが、本実施例の場合には、長辺部５２、５４が内側に引っ張られると、ナット８８とナット１０８とはともに内側に移動しようとするが、ナット８８が内側に移動しようとする場合のボールネジ８６の回転方向とナット１０８が内側に移動しようとする場合のボールネジ１０６の回転方向とは逆方向であるので、ナット８８とナット１０８とが内側に移動することがない。よって、縫製枠５０の長辺部５２、５４が歪むおそれが極めて小さい。

また、前後方向駆動部７０においては、ナット８８（１０８）は、ボールネジ８６（１０６）とレール部８２ａ−２（１０２ａ−２）によりその動きが規制されるのみであるので、ナット８８、１０８の移動を円滑に行なうことができる。つまり、特許文献３、４のようにナットに連結バーを設けた構成の場合には、ナットは、連結バーによってもその動きを規制されるため、連結バーの方向がボールネジと正確に平行になっていない場合には、ナットが円滑に移動することができないが、本実施例の場合には、ナットに連結バーは設けられていないので、連結バーにその動きを規制されることがなく、円滑に移動することができる。

また、ボールネジ８６、１０６と連結部材１２４からなる軸状部材は、立設部８２ｂ、１０２ｂのみならず立設部８２ｃ、１０２ｃによっても軸支されているので、該軸状部材が撓むのを防止することができる。

なお、上記の説明においては、ボールネジ８６とボールネジ１０６とを連結部材１２４により連結するものとして説明したが、全体を１つのボールネジにより構成してもよい。

また、図４の例の場合や、該軸状部材を１つのボールネジにより構成する場合に、図２、図４に示すように、前後方向駆動部７０において２つのブラケットとするのではなく、図９に示すように、１つのブラケットにより構成してもよい。すなわち、図９に示す前後方向駆動部７０’は、台部２０の上面に取り付けられたブラケット８２’と、ブラケット８２’の一方の端部に設けられたモータ８４と、ブラケット８２’の他方の端部に設けられたモータ１０４と、ブラケット８２’に回転可能に支持されるとともに、モータ８４にその一端が結合されるとともにモータ１０４に他端が結合され、モータ８４とモータ１０４により回転されるボールネジ８６’と、ボールネジ８６’が回転することにより螺動可能に螺合した移動部材８７、１０７とを有するものであり、ブラケット８２’は、細長長方形状の略板状で水平に設けられた水平部材８２ａ’と、水平部材８２ａ’の一方の端部から立設した板状の立設部８２ｂ’と、水平部材８２ａ’の他方の端部から立設した板状の立設部８２ｃ’とを有し、水平部材８２ａ’は、細長長方形状の板状を呈する板状部８２ａ−１’と、板状部８２ａ−１’の上面に長手方向にボールネジ８６’と平行に設けられたレール部８２ａ−２’とを有している。前後方向駆動部を図９に示す前後方向駆動部７０’のような構成とすることによっても、図４に示す前後方向駆動部７０と同様の作用・効果を得ることができる。

なお、上記の構成において、１つの前後方向駆動部７０には、モータ８４とモータ１０４の２つのモータが設けられているが、いずれか１つとしてもよく、その場合でも、縫製枠５０の前後方向への駆動は可能である。ただし、モータをいずれか一方のみとした場合には、軸状部材又は全体を１つのボールネジで構成した場合のボールネジにおいて、モータ接続側の端部に回転力が付与されることにより、軸状部材（又はボールネジ）が回転するが、モータが接続された側とは反対側は従動することになるので、軸状部材（又はボールネジ）がわずかに捻れることによりモータ接続側とは反対側に位置する移動部材の動きの応答性が若干遅れる可能性があり、その意味では、上記のように、１つの前後方向駆動部７０の両側にモータを設けるのが好ましい。

また、上記の説明においては、縫製枠駆動部６０を構成する前後方向駆動部と左右方向駆動部とはボールネジ機構を用いるものとしたが、これには限られず、タイミングベルト機構を用いてもよい。

すなわち、上記の実施例において、縫製枠駆動部６０において、前後方向駆動部７０の代わりに、図１０、図１１に示す前後方向駆動部１４０を用い、左右方向駆動部１３０の代わりに、図１０、図１１に示す左右方向駆動部１９５を用いるのである。

ここで、前後方向駆動部１４０は、図１０に示すように、タイミングベルト機構部１５０、１７０と、連結部材１９０とを有している。

タイミングベルト機構部１５０は、台部の上面に取り付けられた略筒状のフレーム部１５２と、フレーム部１５２の一方の端部に取り付けられた支持部１５４と、支持部１５４に回転自在に取り付けられた回転プーリ１５６と、フレーム部１５２の他方の端部の側面に取り付けられたモータ１５８（第１モータ）と、モータ１５８の出力端に取り付けられた回転プーリ１６０と、無端状のタイミングベルト１６２（第１タイミングベルト）と、タイミングベルト１６２に固定して取り付けられるとともに、フレーム部１５２のレール部１５２ｂに沿ってスライドする移動部材１６３（第１移動部材）とを有している。

ここで、フレーム部１５２は、四角筒状を呈し、内部に挿通穴１５３を有するフレーム部本体１５２ａと、フレーム部本体１５２ａの上面中央にフレーム部本体１５２ａの長手方向に沿って設けられたレール部１５２ｂとを有している。このフレーム部１５２は、前後方向に設けられている。また、支持部１５４は一対設けられ、フレーム部本体１５２ａの両側の側壁の後端位置から後側（Ｙ２側）にそれぞれ設けられ、略Ｌ字状の部材により形成され、回転プーリ１５６を回転自在に軸支できるようになっている。また、回転プーリ１５６は、支持部１５４に対して回転自在に設けられ、フレーム部１５２の長手方向に対して直角方向（すなわち、左右方向（Ｘ１−Ｘ２方向））の軸線を介して回転可能となっている。

また、モータ１５８は、フレーム部本体１５２ａの側面に取付け可能なフランジを有し、その回転軸の方向は、フレーム部１５２の長手方向に対して直角方向となっていて、モータ１５８により回転する回転プーリ１６０もフレーム部１５２の長手方向に対して直角方向（すなわち、左右方向）の軸線を介して回転可能となっている。回転プーリ１５６と回転プーリ１６０の周面には、タイミングベルト１６２と係合するための凹凸が形成されている。

また、タイミングベルト１６２は、その両側が、回転プーリ１５６と回転プーリ１６０とに懸架され、その上側の部分はフレーム部１５２の上側に位置し、その下側の部分はフレーム部１５２の挿通穴１５３内に位置している。このタイミングベルト１６２は、実際には帯状のベルトの両端を当接させて無端状としたものであり、ベルトを挿通穴１５３に挿通するとともに、ベルトの両端を当接された状態でベルト挟み板１６４ｂと固定具１６４ｃにより挟んで固定する（その際、ベルトの両端の当接部分はベルト挟み板１６４ｂと固定具１６４ｃの間に位置する）ことにより構成される。タイミングベルト１６２の内側には、凹凸が形成されている。

また、移動部材１６３は、移動部材本体１６４と、軸部１６６と、係合ローラ１６８とを有し、移動部材本体１６４は、レール部１５２ｂに係合する溝部を下面側に有し、レール部１５２ｂに沿って摺動する略板状のスライダ１６４ａと、略板状を呈し、その上面にタイミングベルト１６２の内側の凹凸と係合する凹凸が形成されたベルト挟み板１６４ｂと、下面側にタイミングベルト１６２を配置するための浅い溝部を有し、ベルト挟み板１６４ｂとともにタイミングベルト１６２を挟んで固定する固定具１６４ｃとを有し、固定具１６４ｃとベルト挟み板１６４ｂとでタイミングベルト１６２を挟んだ状態でベルト挟み板１６４ｂをスライダ１６４ａの上面に重ねて一体にネジ止めすることにより移動部材本体１６４が構成される。

また、軸部１６６は、固定具１６４ｃの上面に固着され、テーブル３０の切欠部３４ａとスリット板３８のスリットに遊通し、テーブル３０の上面よりも突出して設けられる。また、係合ローラ１６８は、軸部１６６に対して回転可能に軸着され、テーブル３０の上面よりも上方に設けられている。

また、タイミングベルト機構部１７０は、タイミングベルト機構部１５０と同様の構成であるので詳しい説明を省略する。すなわち、タイミングベルト機構部１７０は、台部の上面に取り付けられた略筒状のフレーム部１７２と、フレーム部１７２の一方の端部に取り付けられた支持部１７４と、支持部１７４に回転自在に取り付けられた回転プーリ１７６と、フレーム部１７２の他方の端部の側面に取り付けられたモータ１７８（第２モータ）と、モータ１７８の出力端に取り付けられた回転プーリ１８０と、無端状のタイミングベルト１８２（第２タイミングベルト）と、タイミングベルト１８２に固定して取り付けられるとともに、フレーム部１７２のレール部に沿ってスライドする移動部材１８３（第２移動部材）とを有している。

ここで、フレーム部１７２と、支持部１７４と、回転プーリ１７６と、モータ１７８と、回転プーリ１８０と、タイミングベルト１８２と、移動部材１８３の構成は、タイミングベルト機構部１５０における各部、すなわち、フレーム部１５２と、支持部１５４と、回転プーリ１５６と、モータ１５８と、回転プーリ１６０と、タイミングベルト１６２と、移動部材１６３と同様の構成である。

また、連結部材１９０は、略棒状を呈し、移動部材１６３と移動部材１８３間に固定して設けられ、一方の端部が移動部材１６３の固定具１６４ｃに固定され、他方の端部が移動部材１８３の固定具１８４ｃに固定されている。

前後方向駆動部１４０において、タイミングベルト機構部１５０のタイミングベルト１６２とタイミングベルト機構部１７０のタイミングベルト１８２とは同一線上に設けられともに前後方向に設けられ、タイミングベルト１６２の上側である移動部材１６３の移動路の延長線上にタイミングベルト１８２の上側である移動部材１８３の移動路が存在する。また、連結部材１９０は、タイミングベルト１６２、１８２と同じ方向（前後方向）に設けられている。

なお、複数の前後方向駆動部１４０は前後方向に互いに平行に設けられ、複数の前後方向駆動部１４０において、移動部材１６３、１８３が互いに平行に移動するように構成されている。複数の前後方向駆動部１４０における各前後方向駆動部１４０は同じ構成となっている。

また、左右方向駆動部１９５は、タイミングベルト機構部１５０と同様の構成であるの詳しい説明を省略する。すなわち、左右方向駆動部１９５は、台部の上面に取り付けられた略筒状のフレーム部１９５−２と、フレーム部１９５−２の一方の端部に取り付けられた支持部１９５−４と、支持部１９５−４に回転自在に取り付けられた回転プーリ１９５−６と、フレーム部１９５−２の他方の端部の側面に取り付けられたモータ１９５−８（第３モータ）と、モータ１９５−８の出力端に取り付けられた回転プーリ１９５−１０と、無端状のタイミングベルト１９５−１２（第３タイミングベルト）と、タイミングベルト１９５−１２に固定して取り付けられるとともに、フレーム部１９５−２のレール部に沿ってスライドする移動部材１９５−１３（第３移動部材）とを有している。

ここで、フレーム部１９５−２と、支持部１９５−４と、回転プーリ１９５−６と、モータ１９５−８と、回転プーリ１９５−１０と、タイミングベルト１９５−１２と、移動部材１９５−１３の構成は、タイミングベルト機構部１５０における各部、すなわち、フレーム部１５２と、支持部１５４と、回転プーリ１５６と、モータ１５８と、回転プーリ１６０と、タイミングベルト１６２と、移動部材１６３と同様の構成である。

また、一対の開口部対に対応する一対の左右方向駆動部１９５は、互いに対向するように設けられ、互いに対向する左右方向駆動部１９５において、一方のタイミングベルト１９５−１２は他方のタイミングベルト１９５−１２の延長線上にあるように構成されている。短辺部５６に対応して設けられた左右方向駆動部１９５と、短辺部５８に対応して設けられた左右方向駆動部１９５とにおける一方が、特許請求の範囲における「一方の短辺部に応じて設けられた第１左右方向駆動部」に当たり、その左右方向駆動部１９５におけるタイミングベルト１９５−１２が特許請求の範囲における第３タイミングベルトに当たり、また、短辺部５６に対応して設けられた左右方向駆動部１９５と、短辺部５８に対応して設けられた左右方向駆動部１９５とにおける他方が、特許請求の範囲における「他方の短辺部に応じて設けられた第２左右方向駆動部」に当たり、その左右方向駆動部１９５におけるタイミングベルト１９５−１２が特許請求の範囲における第４タイミングベルトに当たる。

また、前後方向駆動部１４０におけるタイミングベルト１６２、１８２の方向と、左右方向駆動部１９５におけるタイミングベルト１９５−１２の方向とは、平面視において互いに直角に構成されている。

なお、前後方向駆動部１４０におけるタイミングベルト機構部１５０の係合ローラ１６８は、縫製枠５０の長辺部５２の溝部Ｍに係合し、タイミングベルト機構部１７０の係合ローラ１８８は、縫製枠５０の長辺部５４の溝部Ｍに係合し、左側の左右方向駆動部１９５の係合ローラ１９５−１８は、縫製枠５０の短辺部５６の溝部Ｍに係合し、右側の左右方向駆動部１９５の係合ローラ１９５−１８は、縫製枠５０の短辺部５８の溝部Ｍに係合する。

なお、縫製枠駆動部６０を構成するタイミングベルト１６２、１８２、１９５−１２は、いずれもその内側の凹凸のピッチは同一に形成されている。

縫製枠駆動部６０を構成する前後方向駆動部と左右方向駆動部を図１０、図１１に示すようにタイミングベルト機構により構成した場合には、縫製枠駆動部６０における前後方向駆動部と左右方向駆動部の構成が異なる以外は、上記と同様の構成である。

なお、制御回路２００も上記と同様に構成され、制御回路２００は、縫製枠駆動部６０におけるモータ１５８、１７８、１９５−８の動作を制御し、縫製枠駆動部６０における全てのモータに接続され、各モータの動作を制御する。すなわち、前後方向駆動部１４０におけるモータ１５８、１７８の動作制御に関しては、制御回路２００は、前後方向駆動部１４０における全てのモータ１５８、１７８について同期制御を行い、特に、１つの前後方向駆動部１４０におけるモータ１５８とモータ１７８は、移動部材１６３と移動部材１８３とが連結部材１９０により連結されているので、同期制御される。また、複数の前後方向駆動部１４０における各モータ１５８も同期制御され、各モータ１７８も同期制御される。なお、１つの前後方向駆動部１４０におけるモータ１５８とモータ１７８は、移動部材１６３と移動部材１８３が連結部材１９０により連結されているので、回転方向は逆となるように制御される。つまり、長辺部５２を駆動するタイミングベルト機構部１５０のモータ１５８と長辺部５４を駆動するタイミングベルト機構部１７０のモータ１７８とは回転方向が互いに逆となるように制御される。このようにして、複数の前後方向駆動部１４０における全ての前後方向駆動部１４０において移動部材１６３、１８３の移動方向及び移動量が同じとなるようにモータ１５８、１７８の動作が制御される。

また、左右方向駆動部１９５におけるモータ１９５−８の動作制御に関しても、制御回路２００は、左右方向駆動部１９５における全てのモータについて同期制御する。なお、短辺部５６を駆動する左右方向駆動部１９５のモータ１９５−８と短辺部５８を駆動するボールネジ機構部１９５のモータ１９５−８とは回転方向が互いに逆となるように制御される。すなわち、左右方向駆動部１９５における移動部材１９５−１３の移動方向及び移動量が同じとなるようにモータ１９５−８の動作が制御される。

縫製枠駆動部６０を構成する前後方向駆動部と左右方向駆動部を図１０、図１１に示すようにタイミングベルト機構により構成した場合のミシンの動作について説明すると、縫製枠５０に加工布を張設した状態で、縫製枠５０が前後方向及び左右方向に移動させつつ、ミシンヘッド２２に設けられ上下往復動する針と、回転駆動する釜との協動により加工布の縫製が行われる。縫製枠５０に加工布を張設するには、突部５９ｂとキャップ部５９ｃ間に加工布を挟むことにより行なう。

また、制御回路２００による制御に従い、縫製枠５０が前後方向及び左右方向に移動する。すなわち、制御回路２００の制御に従い、前後方向駆動部１４０におけるモータ１５８、１７８が動作し、モータ１５８、１７８が動作するに伴い、タイミングベルト１６２、１８２が周回し、タイミングベルト１６２、１８２が周回するに伴い、移動部材１６３、１８３が移動する。すなわち、移動部材１６３、１８３が前後方向に移動する。また、制御回路２００の制御に従い、左右方向駆動部１９５におけるモータ１９５−８が動作し、モータ１９５−８が動作するに伴い、タイミングベルト１９５−１２が周回し、移動部材１９５−１３が左右方向に移動する。

係合ローラ１６８は、縫製枠５０の長辺部５２に係合し、係合ローラ１８８は、縫製枠５０の長辺部５４に係合しているので、移動部材１６３、１８３が移動することにより縫製枠５０は前後方向に移動する。その際、短辺部５６、５８に係合している係合ローラ１９５−１８は、係合ローラ１９５−１８が係合している短辺部５６、５８の溝部Ｍに沿って摺動する。また、係合ローラ１９５−１８は、縫製枠５０の短辺部５６、５８に係合しているので、移動部材１９５−１３が移動することにより縫製枠５０は、左右方向に移動する。その際、長辺部５２に係合している係合ローラ１６３は、係合ローラ１６３が係合している長辺部５２の溝部Ｍに沿って摺動し、長辺部５４に係合している係合ローラ１１１８３は、係合ローラ１８３が係合している長辺部５４の溝部Ｍに沿って摺動する。

縫製枠駆動部６０を構成する前後方向駆動部と左右方向駆動部を図１０、図１１に示すようにタイミングベルト機構により構成した場合においても、縫製枠５０における全ての４つの辺部（一対の長辺部５２、５４と一対の短辺部５６、５８）について移動部材により支持することにより、縫製枠５０の全ての辺部に駆動機構が設けられているので、縫製枠５０の歪みを極めて小さくすることができ、縫製枠を高精度に位置決めすることができる。

また、縫製枠の全ての辺部に駆動機構を設けて、縫製枠の全ての辺部を能動的に位置決めすることにより、縫製による加工布の引張力により内側に引っ張られても縫製枠の歪みを防止することができる。

また、特に、縫製枠５０の長辺部５２、５４を支持する前後方向駆動部１４０においては、移動部材１６３と移動部材１８３とが連結部材１９０を介して一体に形成されているので、縫製枠５０が歪む（特に、内側に歪む）ことによりモータの力に抗して移動部材が移動しようとしても、連結部材１９０により移動が規制されてモータの力に抗して移動してしまうことがない。つまり、加工布に縫製を行なうに従って加工布が内側に引っ張られると、縫製枠５０における長辺部５２、５４も内側に引っ張られ、移動部材１６３、１８３はともに内側に引っ張られるが、移動部材１６３、１８３はともに連結部材１９０に固定されているので、内側に移動することがない。よって、縫製枠５０の長辺部５２、５４が歪むおそれが極めて小さい。

なお、上記の説明では、前後方向駆動部７０をボールネジ機構部８０、１００により構成した場合に、左右方向駆動部１３０もボールネジ機構部により構成するとしたが、左右方向駆動部１３０の代わりにタイミングベルト機構により構成された左右方向駆動部１９５により構成してもよい。また、上記の説明では、前後方向駆動部１４０をタイミングベルト機構部１５０、１７０により構成した場合に、左右方向駆動部１９５もタイミングベルト機構部により構成するとしたが、左右方向駆動部１９５の代わりにボールネジ機構により構成された左右方向駆動部１３０により構成してもよい。

次に、実施例２のミシン２０５は刺繍用のミシンであり、図１２〜図１７に示すように構成され、上記実施例１と比べて、縫製枠と前後方向駆動部の構成が異なる。

すなわち、ミシン２０５は、フレーム部１０と、テーブル３０と、縫製枠２５０と、縫製枠駆動部２６０と、制御回路２００とを有している。

ここで、フレーム部１０とテーブル３０の構成は、上記実施例１と同様であるので、詳しい説明を省略する。

また、縫製枠２５０は、実施例１の縫製枠５０と略同様の構成であるが、長辺部が短辺部に対してスライド可能に形成されている点が異なる。

すなわち、縫製枠２５０は、加工布を張設保持するための枠状部材であり、テーブル３０の上方に設けられ、縫製枠本体２５１と、クリップ部２５９とを有している。

縫製枠本体２５１は、平面視において長方形状の枠状を呈し、前側の長辺部２５２と後側の長辺部２５４と、左側の短辺部２５６と、右側の短辺部２５８とを有している。

ここで、長辺部２５２、２５４はともに、平面視細長帯状を呈し、その横断面形状は略コ字状を呈している。具体的には、図１６に示すように、長辺部２５２は、水平の板部２５２ａと、板部２５２ａの長手辺から連設された垂直の板部２５２ｂ、２５２ｃ（板部２５２ｂと板部２５２ｃとは互いに平行となっている）と、板部２５２ｂと板部２５２ｃ間で板部２５２ａの下面から下方に向けて形成された一対の板部２５３と、板部２５２ｂの下端と板部２５２ｂに隣接する板部２５３の下端との間に設けられた板部２５２ｄ（この板部２５２ｄは、板部２５２ａと平行で、板部２５２ｂと板部２５３間の空間を封止している）と、板部２５２ｃの下端と板部２５２ｃに隣接する板部２５３の下端との間に設けられた板部２５２ｅ（この板部２５２ｅは、板部２５２ａと平行で、板部２５２ｃと板部２５３間の空間を封止している）を有している。

ここで、板部２５２ａは板部２５２ｂ、２５２ｃよりも長く形成され、板部２５２ａは、板部２５２ｂ、２５２ｃの両側に突出して形成されている。つまり、板部２５２ａの長手方向（Ｘ１−Ｘ２）の端部は、図１５に示すように、短辺部２５８の短辺部本体２５８−１の近傍（つまり、板部２５８−１ｃの近傍）の位置にまで形成されているが、板部２５２ｂ、２５２ｃの長手方向の端部は、長辺部２５２が短辺部２５８に対して前後方向にスライドした際に板部２５２ｂ、２５２ｃが短辺部２５８の支持部２５８−２及びクリップ部２５９が接触しないように、板部２５２ｂ、２５２ｃは、クリップ部２５９よりも内側の位置にまで形成されている。また、図１６に示すように、一対の板部２５３間の溝部Ｍは係合ローラ配置空間であり、縫製枠駆動部２６０における係合ローラ２９２が配置される。一対の板部２５３は互いに平行で、板部２５２ｂ、２５２ｃと平行となっている。

また、長辺部２５２における水平方向の板部２５２ａの左右両側の下面側には、短辺部２５６、２５８における支持部２５６−２、２５８−２に係合するための係合ローラが設けられている。つまり、板部２５２ａの短辺部２５８側の端部を例にとると、板部２５２ａの下面には軸部２５３ａが設けられ、該軸部２５３ａに対して回転可能に係合ローラ２５３ｂが設けられている。この係合ローラ２５３ｂは、支持部２５８−２の溝部Ｍに係合することにより、長辺部２５２が短辺部２５８に対してスライド可能に構成されている。なお、長辺部２５２の短辺部２５６側の端部においても同様な構成により軸部と係合ローラが設けられている。

また、長辺部２５４も、長辺部２５２と同様の構成であるので、詳しい説明を省略する。

また、短辺部２５６、２５８の構成も長辺部２５２、２５４と略同様の構成であるが、長辺部をスライド可能に支持するための支持部が設けられている点が異なる。すなわち、短辺部２５６と短辺部２５８とは線対称に構成されている点を除き同様の構成であるので、短辺部２５８を例にとって説明すると、短辺部２５８は、短辺部本体２５８−１と支持部２５８−２とを有していて、短辺部本体２５８−１は、平面視細長帯状を呈し、その横断面形状は略コ字状を呈している。具体的には、図１５に示すように、短辺部本体２５８−１は、水平の板部２５８−１ａと、板部２５８−１ａの長手辺から連設された垂直の板部２５８−１ｂ、２５８−１ｃ（板部２５８−１ｂと板部２５８−１ｃとは互いに平行となっている）と、板部２５８−１ｂと板部２５８−１ｃ間で板部２５８−１ａの下面から下方に向けて形成された一対の板部２５７と、板部２５８−１ｂの下端と２５８−１ｂに隣接する板部２５７の下端との間に設けられた板部２５８−１ｄ（この板部２５８−１ｄは、板部２５８−１ａと平行で、板部２５８−１ｂと板部２５７間の空間を封止している）と、板部２５８−１ｃの下端と板部２５８−１ｃに隣接する板部２５７の下端との間に設けられた板部２５８−１ｅ（この板部２５８−１ｅは、板部２５８−１ａと平行で、板部２５８−１ｃと板部２５７間の空間を封止している）を有している。

板部２５８−１ａと板部２５８−１ｂと板部２５８−１ｃとは長手方向（Ｙ１−Ｙ２方向）に同じ長さに形成されている。また、一対の板部２５７間の溝部Ｍは係合ローラ配置空間として左右方向駆動部３３０における係合ローラ３４２が配置される。一対の板部２５７は互いに平行で、板部２５８−１ｂ、２５８−１ｃと平行となっている。また、短辺部２５８の長手方向の端部の開口端は、板部２５８−１ｂ、２５８−１ｃに直角な板部（例えば、板部２５８−１ｆ）により封止されている。

また、支持部２５８−２は、板部２５８−１ｃの下端から水平に連設された板部２５８−２ａと、該板部２５８−２ａの内側の端部から直角に立設した板部２５８−２ｂと、板部２５８−１ｃと板部２５８−２ｂ間で板部２５８−２ａの上面から上方に向けて形成された一対の板部２５７（一対の板部２５７は互いに平行で、板部２５８−１ｃ、２５８−２ｂと平行になっている）と、板部２５８−２ｂの上端と板部２５８−２ｂに隣接する板部２５７の上端との間に設けられた板部２５８−２ｃ（この板部２５８−２ｃは、板部２５８−２と平行で、板部２５８−２ｂと板部２５７間の空間を封止している）と、板部２５８−１ｃに隣接する板部２５７の上端から板部２５８−１ｃに接続して形成された板部２５８−２ｄ（この板部２５８−２ｄは、板部２５８−２と平行で、板部２５８−１ｃと板部２５７間の空間を封止している）と、を有している。

支持部２５８−２の長手方向の長さは、短辺部本体２５８−１の長手方向の長さと同じに形成されている。また、一対の板部２５７間の溝部Ｍは係合ローラ配置空間として長辺部２５２、２５４における係合ローラ２５３ｂが配置される。

縫製枠本体２５１が以上のように構成されることにより、長辺部２５２は、短辺部２５６、２５８に対してスライド可能であり、長辺部２５４は、短辺部２５６、２５８に対してスライド可能となっている。

また、クリップ部２５９は、縫製枠本体２５１の内側に形成されている。すなわち、長辺部２５２、２５４と短辺部２５６、２５８の内側の板部の下端からクリップ部２５９が連設されていて、クリップ部２５９の構成は上記クリップ部５９と同様の構成となっている。例えば、長辺部２５２においては、図１４、図１６に示すように、板部２５２ｃの下端から連設された枠状の板状部２５９ａと、板状部２５９ａの上面に形成された帯状の突部２５９ｂと、突部２５９ｂに着脱自在のキャップ部２５９ｃとを有し、突部２５９ｂとキャップ部２５９ｃ間に加工布を挟んで張設するようになっている。なお、短辺部２５６、２５８においては、図１４、図１５に示すように、支持部２５８−２、２５８−１の内側の板部の下端からクリップ部２５９が連設されている。例えば、短辺部２５８においては、支持部２５８−２の板部２５８−２ｂの下端からクリップ部２５９が連設されている。

次に、縫製枠駆動部２６０は、前後方向駆動部２７０と、左右方向駆動部３３０とを有している。

ここで、前後方向駆動部２７０は、上記前後方向駆動部７０と略同様の構成であるが、連結部材の中間位置にクラッチが設けられていて、その両側を結合した接続状態（結合状態）と分離した分離状態とを切換え可能に形成されている。

すなわち、前後方向駆動部２７０は、図１３に示すように、ボールネジ機構部２８０、３００と、クラッチ３２６とを有している。なお、複数の前後方向駆動部２７０における各前後方向駆動部２７０は同じ構成となっている。

ここで、ボールネジ機構部２８０は、ボールネジ機構部８０と同様の構成であり、台部２０の上面に取り付けられたブラケット２８２と、モータ２８４（第１モータ）と、ブラケット２８２に回転可能に支持されるとともに、モータ２８４にその一端が結合されてモータ２８４により回転されるボールネジ２８６（第１ボールネジ）と、ボールネジ２８６が回転することにより螺動可能に螺合した移動部材２８７（第１移動部材）とを有している。ブラケット２８２と、モータ２８４と、ボールネジ２８６は、ブラケット８２と、モータ８４と、ボールネジ８６と同様の構成であり、ブラケット２８２は、板状部２８２ａ−１とレール部２８２ａ−２とを有する水平部材２８２ａと、立設部２８２ｂ、２８２ｃとを有している。また、移動部材２８７は、移動部材８７と同様の構成であり、ナット２８８と、軸部２９０と、係合ローラ２９２とを有し、ナット２８８は、ボールネジ２８６に螺着されたナット本体２８８ａと、ナット本体２８８ａの下面に固着され、レール部２８２ａ−２に係合する溝部を下面側に有し、レール部２８２ａ−２に沿って摺動するスライダ２８８ｂとを有し、これにより、ボールネジ２８６が回転することにより、ナット２８８がボールネジ２８６に沿って移動するように構成されている。

また、ボールネジ機構部３００は、ボールネジ機構部１００と同様の構成であるので、詳しい説明を省略する。すなわち、ボールネジ機構部３００は、台部２０の上面に取り付けられたブラケット３０２と、モータ３０４（第２モータ）と、ブラケット３０２に回転可能に支持されるとともに、モータ３０４にその一端が結合されてモータ３０４により回転されるボールネジ３０６（第２ボールネジ）と、ボールネジ３０６が回転することにより螺動可能に螺合した移動部材３０７（第２移動部材）とを有している。ブラケット３０２と、モータ３０４と、ボールネジ３０６とは、ブラケット１０２と、モータ１０４と、ボールネジ１０６と同様の構成であり、ブラケット３０２は、板状部３０２ａ−１とレール部３０２ａ−２とを有する水平部材３０２ａと、立設部３０２ｂ、３０２ｃとを有している。また、移動部材３０７は、移動部材１０７と同様の構成であり、ナット３０８と、軸部３１０と、係合ローラ３１２とを有し、ナット３０８は、ボールネジ３０６に螺着されたナット本体３０８ａと、ナット本体３０８ａの下面に固着され、レール部３０２ａ−２に係合する溝部を下面側に有し、レール部３０２ａ−２に沿って摺動するスライダ３０８ｂとを有し、これにより、ボールネジ３０６が回転することにより、ナット３０８がボールネジ３０６に沿って移動するように構成されている。

また、クラッチ３２６は、ボールネジ２８６とボールネジ３０６間に設けられ、両側の接続と分離とを切換え可能なクラッチ機構を有し、例えば、電磁クラッチにより構成されている。つまり、図１７に示すように、ボールネジ２８６の先端に突出した軸部２８６ａがクラッチ３２６の一方の側の穴部に嵌合され、ボールネジ３０６の先端に突出した軸部３０６ａがクラッチ３２６の他方の側の穴部に嵌合されている。ボールネジ２８６とボールネジ３０６とは同軸上に設けられている。例えば、クラッチ３２６が、乾式単板電磁クラッチでＶＣＥ型のクラッチの場合には、ロータ（回転部）とコイルを内蔵したフィールド（静止部）が玉軸受で支持されて一体としたフィールド・ロータ組立がボールネジ２８６とボールネジ３０６のいずれか一方の側となり、アーマチュア組立（回転部）が他方の側となる。そして、コイルに通電するとアーマチュアはロータに吸引されてクラッチ機構が接続状態となり、通電を停止するとアーマチュアは板ばねによりロータから切り離されて分離状態となる。これにより、クラッチ機構が接続状態の場合には、クラッチ３２６を介した一方の側（Ｙ１側とＹ２側のいずれかの一方の側）の回転力がクラッチ３２６を介して他方の側（Ｙ１側とＹ２側のいずれかの他方の側）に伝達され、分離状態の場合には、回転力が伝達されない。つまり、クラッチ３２６が分離状態の場合には、ボールネジ２８６とボールネジ３０６とは互いに独立して回転することができ、移動部材２８７と移動部材３０７とは独立して移動することができる。クラッチ３２６が接続状態の場合には、ボールネジ２８６と、クラッチ３２６と、ボールネジ３０６とは全体に一体に形成され、１つの軸状部材が構成される。なお、クラッチ３２６は、「第１ボールネジの第２ボールネジ側の端部と第２ボールネジの第１ボールネジ側の端部の間に設けられ、両側の接続と分離とを切換え可能なクラッチ機構を有する切換え手段」に相当する。

また、左右方向駆動部３３０は、上記実施例１における左右方向駆動部１３０と同様の構成であるので、詳しい説明を省略する。すなわち、左右方向駆動部３３０は、ブラケット３３２と、モータ３３４と、ブラケット３３２に回転可能に支持されるとともに、モータ３３４にその一端が結合されてモータ３３４により回転されるボールネジ３３６と、ボールネジ３３６が回転することにより螺動可能に螺合した移動部材３３７とを有し、移動部材３３７は、ナット３３８と軸部３４０と係合ローラ３４２を有している。この場合に、短辺部２５６に対応して設けられた左右方向駆動部３３０（図１２における左側の左右方向駆動部）と、短辺部２５８に対応して設けられた左右方向駆動部３３０（図１２における右側の左右方向駆動部）とにおける一方が、特許請求の範囲における「一方の短辺部に応じて設けられた第１左右方向駆動部」に当たり、その左右方向駆動部３３０におけるボールネジ３３６が特許請求の範囲における第３ボールネジに当たり、また、短辺部２５６に対応して設けられた左右方向駆動部３３０と、短辺部２５８に対応して設けられた左右方向駆動部３３０とにおける他方が、特許請求の範囲における「他方の短辺部に応じて設けられた第２左右方向駆動部」に当たり、その左右方向駆動部３３０におけるボールネジ３３６が特許請求の範囲における第４ボールネジに当たる。

また、制御回路２００は、上記実施例１の制御回路２００と同様の構成であるが、加工布を縫製枠２５０に展張して装着する際には、加工布展張モードとして、クラッチ３２６と縫製枠駆動部２６０（特に、前後方向駆動部２７０）を以下のように制御する。すなわち、加工布を縫製枠２５０に装着する際に、クラッチ３２６を切断して、前後方向駆動部２７０における一対の移動部材２８７、３０７が別個に移動可能とした後に、長辺部２５２、２５４間の距離を縮める。その状態で、加工布を縫製枠２５０に装着し、その後、長辺部２５２、２５４間の距離をもとに戻した後に、クラッチ３２６を接続させる。縫製作業において、縫製枠駆動部２６０におけるモータの動作を制御する方法は上記実施例１と同様である。

また、制御回路２００は、加工布が適切に展張された場合の所定のモータのトルクの値を保持している。つまり、制御回路２００は、縫製枠２５０に加工布が装着された状態で一対の長辺部間の距離を長くしていき、加工布が縫製枠２５０に適切な張り具合で展張された際のモータ２８４とモータ３０４の少なくともいずれかである対象モータのトルクの値を保持しており（例えば、記憶装置に該トルクの値が記憶されている）、一対の長辺部２５２、２５４間の距離を長くするようにモータ２８４及び／又はモータ３０４の動作の制御を行なう場合に、対象モータのトルクの値が上記保持されたトルクの値になった場合に、一対の長辺部２５２、２５４間の距離を長くするために駆動されていたモータの駆動を停止して一対の長辺部間の距離を固定するように制御する。

上記構成のミシン２０５の動作について説明する。まず、加工布を縫製枠２５０に装着する。すなわち、制御回路２００の制御に従い、前後方向駆動部２７０におけるクラッチ３２６を分離状態として、移動部材２８７と移動部材３０７とがそれぞれ独立して移動できるようにする。その後、前後方向駆動部２７０におけるモータ２８４とモータ３０４のいずれか又は両方を駆動させて、移動部材２８７と移動部材３０７間の距離を若干縮める。例えば、移動部材２８７、３０７のいずれかを内側に若干移動させる。例えば、モータ２８４を駆動させて移動部材２８７を移動部材３０７側に若干移動させる。すると、移動部材２８７に支持された長辺部２５２が短辺部２５６、２５８に対してスライドし、長辺部２５４側に移動する。なお、長辺部２５２と長辺部２５４の両方を内側にスライドさせてもよい。

この状態で、縫製枠２５０に加工布を装着する。すなわち、長辺部２５２、２５４と短辺部２５６、２５８に設けられたクリップ部２５９により加工布を装着する。

その後、移動部材２８７と移動部材３０７間の距離を長くさせ、対象モータのトルクの値が上記保持されたトルクの値になった場合に、一対の長辺部２５２、２５４間の距離を長くするために駆動されていたモータの駆動を停止させる。

例えば、モータ３０４を駆動させずにモータ２８４を駆動させて移動部材２８７を移動部材３０７側に若干移動させることにより、一対の長辺部２５２、２５４間の距離を短くするものとし、加工布を縫製枠２５０に装着した後に移動部材３０７を移動させて一対の長辺部２５２、２５４間の距離を長くし、加工布が縫製枠２５０に適切な張り具合で展張された際のモータ２８４（対象モータ）のトルクの値が制御回路２００に保持されているとした場合に、以下のように動作される。

すなわち、まず、モータ２８４を駆動させて移動部材２８７を移動部材３０７側に若干移動させることにより、長辺部２５２を長辺部２５４側に移動させて、一対の長辺部２５２、２５４間の距離を短くさせる（図１８参照）。その後、クリップ２５９により縫製枠２５０に加工布を装着した後に、モータ２８４を駆動させて移動部材２８７を移動部材３０７側と反対側に移動させて、一対の長辺部２５２、２５４間の距離を長くする。その際、モータ２８４のトルクを検出して、保持されているトルクの値になった場合には、モータ２８４の駆動を停止する。

このようにすることにより、加工布を縫製枠２５０に対して弛（たる）みなく十分に展張することができる。また、このようにすることにより、加工布を適度な張りで展張でき、過度に展張して加工布を損傷することがない。

なお、長辺部２５２、２５４間の距離をもとに戻しても十分展張されない場合には、再度上記操作をやり直し、長辺部２５２、２５４間の距離を縮めた状態でより張った状態で加工布を装着し、その後、長辺部２５２、２５４間の距離を広げる。

加工布が弛みなく十分展張されたら、切断されていたクラッチを接続して接続状態とし、加工布展張モードを完了する。つまり、一対の長辺部２５２、２５４間の距離を長くするために駆動されていたモータの駆動を停止させた後に、切断されていたクラッチを接続して接続状態とする。

以上のように、加工布を縫製枠に展張したら、その後は、上記実施例１における動作と同様に、縫製枠２５０が前後方向及び左右方向に移動させつつ、ミシンヘッド２２に設けられ上下往復動する針と、回転駆動する釜との協動により加工布を縫製する。

つまり、制御回路２００の制御に従い、前後方向駆動部２７０におけるモータ２８４、３０４が動作し、モータ２８４、３０４が動作するに伴い、ボールネジ２８６、３０６が回転し、ボールネジ２８６、３０６が回転するに伴い、移動部材２８７、３０７が移動する。すなわち、移動部材２８７が、ボールネジ２８６及びレール部２８２ａ−２に沿って前後方向に移動し、移動部材３０７が、ボールネジ３０６及びレール部３０２ａ−２に沿って前後方向に移動する。また、制御回路２００の制御に従い、左右方向駆動部３３０におけるモータ３３４が動作し、モータ３３４が動作するに伴い、ボールネジ３３６が回転し、ボールネジ３３６が回転するに伴い、移動部材３３７が左右方向に移動する。

軸部２９０を介してナット２８８に支持された係合ローラ２９２は、縫製枠２５０の長辺部２５２に係合し、軸部３１０を介してナット３０８に支持された係合ローラ３１２は、縫製枠２５０の長辺部２５４に係合しているので、移動部材２８７、３０７が移動することにより縫製枠２５０は前後方向に移動する。その際、短辺部２５６、２５８に係合している係合ローラ３４２は、係合ローラ３４２が係合している短辺部２５６、２５８の溝部Ｍに沿って摺動する。また、軸部３４０を介してナット３３８に支持された係合ローラ３４２は、縫製枠２５０の短辺部２５６、２５８に係合しているので、移動部材３３７が移動することにより縫製枠２５０は、左右方向に移動する。その際、長辺部２５２に係合している係合ローラ２９２は、係合ローラ２９２が係合している長辺部２５２の溝部Ｍに沿って摺動し、長辺部２５４に係合している係合ローラ３１２は、係合ローラ３１２が係合している長辺部２５４の溝部Ｍに沿って摺動する。

本実施例のミシン２０５によれば、上記実施例１のミシン５と同様の効果が得られる。すなわち、縫製枠２５０における全ての４つの辺部（一対の長辺部２５２、２５４と一対の短辺部２５６、２５８）について移動部材により支持することにより、縫製枠２５０の全ての辺部に駆動機構が設けられているので、縫製枠２５０の歪みを極めて小さくすることができ、縫製枠を高精度に位置決めすることができる。

また、縫製枠の全ての辺部に駆動機構を設けて、縫製枠の全ての辺部を能動的に位置決めすることにより、縫製による引張力により内側に引っ張られても縫製枠の歪みを防止することができる。また、ボールネジは一般的に剛性が高いので、縫製による引張力によってもボールネジ２８６、３０６と連結部材３２４ａ、３２４ｂからなる軸状部材は剛性を高くすることができ、この軸状部材が撓むおそれは小さい。

また、特に、縫製枠２５０の長辺部２５２、２５４を支持する前後方向駆動部２７０においては、クラッチ３２６が接続された状態では、ボールネジ２８６とボールネジ３０６とが連結部材３２４ａ、３２４ｂを介して一体に形成されているので、縫製枠２５０が歪む（特に、内側に歪む）ことによりモータの力に抗してナットが移動しようとしても、ナットが螺合するボールネジは他方のボールネジと一体に構成されているので、モータの力に抗して移動してしまうことがない。

また、前後方向駆動部２７０においては、ナット２８８（３０８）は、ボールネジ２８６（３０６）とレール部２８２ａ−２（３０２ａ−２）によりその動きが規制されるのみであるので、ナット２８８、３０８の移動を円滑に行なうことができる。

また、ボールネジ２８６、３０６と連結部材３２４ａ、３２４ｂからなる軸状部材は、立設部２８２ｂ、３０２ｂのみならず立設部２８２ｃ、３０２ｃによっても軸支されているので、該軸状部材が撓むのを防止することができる。

また、本実施例においては、長辺部２５２、２５４が短辺部２５６、２５８に対してスライド可能であり、ボールネジ２８６、３０６と連結部材３２４ａ、３２４ｂからなる軸状部材の中間位置にクラッチ３２６が設けられていて、長辺部２５２、２５４間の距離を縮めた状態で加工布を装着した後に、長辺部２５２、２５４間の距離を長くすることにより、加工布を弛みなく十分展張できる。また、モータのトルクを検出することにより加工布を適度な張り具合にして展張することができる。

なお、本実施例においては、長辺部２５２と長辺部２５４間の距離を調整できるので、加工布のサイズに応じて長辺部２５２、２５４間の距離を調整することができる。つまり、加工布の大きさが小さい場合には、長辺部２５２と長辺部２５４間の距離を短くして加工布を展張することができる。すなわち、従来においては、加工布の大きさが小さい場合には、縫製枠の短辺部間に懸架部材を設け、長辺部の一方と該懸架部材の間に加工布を展張したり、複数種類の大きさの縫製枠を準備して適切な縫製枠を使用するようにしていたが、本実施例の場合には、長辺部２５２、２５４間の距離を調整することにより小さな加工布にも対応できるので、従来のような懸架部材が必要なく、また、複数種類の縫製枠を準備する必要がない。

なお、大きさの小さい加工布を縫製枠に展張する際には、該小さい加工布の大きさに合うように長辺部２５２、２５４間の距離を短くして加工布を装着した後に、上記と同様に、長辺部２５２、２５４間の距離を長くさせてモータのトルクが所定のトルクになった場合にモータの駆動を停止させる。

なお、上記実施例２において、ボールネジ２８６とカップリング３２０と連結部材３２４ａとを１つのボールネジにより構成してもよく、また、ボールネジ３０６とカップリング３２２と連結部材３２４ｂとを１つのボールネジにより構成してもよい。

また、上記実施例１の場合と同様に、前後方向駆動部２７０において２つのブラケットとするのではなく、１つのブラケットにより構成してもよい。

なお、上記の説明では、前後方向駆動部２７０をボールネジ機構部２８０、３００により構成した場合に、左右方向駆動部３３０もボールネジ機構部により構成するとしたが、左右方向駆動部３３０の代わりにタイミングベルト機構により構成された左右方向駆動部１９５により構成してもよい。その場合、短辺部２５６に対応して設けられた左右方向駆動部１９５と、短辺部２５８に対応して設けられた左右方向駆動部１９５とにおける一方が、特許請求の範囲における「一方の短辺部に応じて設けられた第１左右方向駆動部」に当たり、その左右方向駆動部１９５におけるタイミングベルト１９５−１２が特許請求の範囲における第３タイミングベルトに当たり、また、短辺部２５６に対応して設けられた左右方向駆動部１９５と、短辺部２５８に対応して設けられた左右方向駆動部１９５とにおける他方が、特許請求の範囲における「他方の短辺部に応じて設けられた第２左右方向駆動部」に当たり、その左右方向駆動部１９５におけるタイミングベルト１９５−１２が特許請求の範囲における第４タイミングベルトに当たる。

なお、実施例２における上記の説明においては、移動部材２８７、３０７、３３７には、１つの係合ローラと係合ローラを支持する軸部が設けられているとしたが、一対の係合ローラと軸部が設けられるものとしてもよい。つまり、例えば、移動部材３３７を例にとると、図１９に示すように、一対の係合ローラ３４２が移動部材３３７の移動方向に対して直角方向に並んで軸部３４０に軸支されている。移動部材３３７をこのように構成することにより、短辺部本体２５８−１には、板部２５７は形成されず断面略コ字状を呈し、一方の係合ローラ３４２は、板部２５８−１ａと板部２５８−１ｂに接し、他方の係合ローラ３４２は、板部２５８−１ａと板部２５８−１ｃに接する。移動部材２８７、３０７において、一対の係合ローラと軸部を設ける場合には上記と同様の構成となり、その場合には、長辺部２５２、２５４においても板部２５３が省略されて断面略コ字状に形成され、短辺部２５６の短辺部本体２５６−１も同様に形成される。

また、長辺部２５２に設けられる係合ローラ２５３ｂについても、図１９に示すように、一対の係合ローラ２５３ｂを長辺部２５２、２５４の移動方向（スライド方向）に対して直角方向に並んで軸部２５３ａに軸支されるものとし、支持部２５８−２において板部２５７を省略するようにしてもよい。なお、図１９は、長辺部２５２の短辺部２５８側における係合ローラ２５３ｂの構成を示すものであるが、短辺部２５６側についても対象の構成として同様の構成とし、長辺部２５４についても同様の構成とする。

また、上記のように、移動部材において一対の係合ローラと軸部を設ける例を実施例１の移動部材８７、１０７、１３７にも適応してもよく、その場合にも、長辺部５２、５４や短辺部５６、５８の内側に設けられる板部５５は省略されることになる。

また、上記実施例１及び実施例２の説明において、ミシン５（２０５）には３つの前後方向駆動部７０（２７０）と２対（左右に２つずつ）の左右方向駆動部１３０（３３０）が設けられるとしたが、これには限られず、複数の前後方向駆動部７０（２７０）と複数の左右方向駆動部１３０（３３０）が設けられる構成であればよい。なお、縫製枠５０の歪みを防止する意味では、前後方向駆動部７０（２７０）の数を左右方向駆動部１３０（３３０）の対の数よりも多くするのが好ましい。つまり、実施例１の例でも、前後方向駆動部７０（２７０）の数（３つ）は左右方向駆動部１３０（３３０）の対の数（２つ）よりも多くなっているが、そのように構成するのが好ましい。

なお、上記の説明では、モータの回転力を往復の直線運動に変換する機構として、ボールネジやタイミングベルトを例にとって説明したが、モータの回転力を往復の直線運動に変換する機構であれば他の機構でもよく、例えば、ラックとピニオン、リニアアクチュエータ等が挙げられる。

なお、上記の説明において、ボールネジ８６、８６’、１０６、１３６、２８６、３０６、３３６は、その名称を「ボールネジシャフト」又は「ボールネジ軸」としてもよい。

５、２０５、ミシン
１０、１５２、１７２、１９５−２ フレーム部
２２ ミシンヘッド
３０ テーブル
５０、２５０ 縫製枠
５１、２５１ 縫製枠本体
５２、５４、２５２、２５４ 長辺部
５６、５８、２５６、２５８ 短辺部
５９、２５９ クリップ部
６０、２６０ 縫製枠駆動部
７０、７０’、１４０、２７０ 前後方向駆動部
８０、１００、２８０、３００ ボールネジ機構部
８２、８２’、１０２、１３２、２８２、３０２、３３２ ブラケット
８４、１０４、１３４、１５８、１７８、１９５−８、２８４、３０４、３３４ モータ
８６、８６’、１０６、１３６、２８６、３０６、３３６ ボールネジ
８７、１０７、１３７、１６３、１８３、１９５−１３、２８７、３０７、３３７ 移動部材
８８、１０８、１３８、２８８、３０８、３３８ ナット
９２、１１２、１４２、１６８、１８８、２９２、３１２、３４２ 係合ローラ
１２４、１９０ 連結部材
１３０、１９５、３３０ 左右方向駆動部
１５０、１７０ タイミングベルト機構部
１６４、１８４ 移動部材本体
２００ 制御回路
２５６−１、２５８−１ 短辺部本体
２５６−２、２５８−２ 支持部
３２６ クラッチ

Claims (5)

1. ミシンであって、
   縫製を行なう加工布を展張するための四角枠状の縫製枠で、互いに平行に設けられた一対の長辺部（２５２、２５４）と、長辺部に対して直角方向に設けられ、互いに平行に設けられた一対の短辺部（２５６、２５８）とを有し、一対の長辺部のうちの少なくとも一方が短辺部に対して前後方向にスライド可能に形成された縫製枠（２５０）と、
   該縫製枠を前後方向及び左右方向に駆動する縫製枠駆動部で、縫製枠を前後方向に駆動する前後方向駆動部（２７０）と、縫製枠を左右方向に駆動する左右方向駆動部（３３０）とを有し、前後方向駆動部が、回転可能に前後方向に設けられた第１ボールネジ（２８６）と、第１ボールネジの第２ボールネジ側とは反対側の端部に接続され、第１ボールネジを回転させる第１モータ（２８４）と、第１ボールネジに螺合し第１ボールネジが回転することにより前後方向に移動し、長辺部の一方に係合する係合部材（２９２）を有する第１移動部材（２８７）と、回転可能に前後方向に設けられ、第１ボールネジと同軸に設けられた第２ボールネジ（３０６）と、第２ボールネジの第１ボールネジ側とは反対側の端部に接続され、第２ボールネジを回転させる第２モータ（３０４）と、第２ボールネジに螺合し第２ボールネジが回転することにより前後方向に移動し、長辺部の他方に係合する係合部材（３１２）を有する第２移動部材（３０７）と、第１ボールネジの第２ボールネジ側の端部と第２ボールネジの第１ボールネジ側の端部の間に設けられ、両側の接続と分離とを切換え可能なクラッチ機構を有する切換え手段（３２６）と、を有し、左右方向駆動部は、一対の短辺部に応じてそれぞれ設けられ、各左右方向駆動部は、短辺部に係合する係合部材（３４２）を有し左右方向に移動可能に設けられた第３移動部材（３３７）と、第３移動部材を左右方向に移動させる第３モータ（３３４）とを有する縫製枠駆動部（２６０）と、
   各モータの動作を制御する制御回路で、縫製枠に加工布を展張する際には、切換え手段を分離状態として、一対の長辺部間の距離を縮め、加工布を縫製枠に装着した後に一対の長辺部間の距離を長くして加工布を展張するように第１モータ及び／又は第２モータの動作の制御を行ない、加工布が縫製枠に展張されたら、一対の長辺部間の距離を長くするために駆動されていたモータの駆動を停止し、切換え手段を接続状態とし、また、縫製動作の際には、第１ボールネジと第２ボールネジとが同じ方向に回転して第１移動部材と第２移動部材とが同じ方向に移動するように第１モータと第２モータとを同期して制御し、第３移動部材が同じ方向に移動するように、短辺部の一方の側の左右方向駆動部の第３モータと短辺部の他方の側の左右方向駆動部の第３モータとを同期して制御する制御回路（２００）と、
   を有することを特徴とするミシン。
2. 制御回路は、トルクの値であって、縫製枠に加工布が装着された状態で一対の長辺部間の距離を長くしていき、加工布が縫製枠に適切な張り具合で展張された際の第１モータと第２モータの少なくともいずれかである対象モータのトルクの値を保持しており、加工布を縫製枠に装着した後に一対の長辺部間の距離を長くするように第１モータ及び／又は第２モータの動作の制御を行なう場合に、対象モータのトルクの値が上記保持されたトルクの値になった場合に、一対の長辺部間の距離を長くするために駆動されていたモータの駆動を停止し、切換え手段を接続状態とすることを特徴とする請求項１に記載のミシン。
3. 第１ボールネジの両端がブラケット（８２、２８２）に軸支されるとともに、第１ボールネジの第２ボールネジ側がブラケットから突出して形成され、第２ボールネジの両端がブラケット（１０２、３０２）に軸支されるとともに、第２ボールネジの第１ボールネジ側がブラケットから突出して形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のミシン。
4. 左右方向駆動部は、一方の短辺部と他方の短辺部に応じてそれぞれ設けられ、
   一方の短辺部に応じて設けられた第１左右方向駆動部は、回転可能に左右方向に設けられた第３ボールネジ（１３６）を有し、該第３ボールネジは、第１左右方向駆動部に設けられた第３モータにより回転され、第１左右方向駆動部に設けられた第３移動部材は、第３ボールネジに螺合して第３ボールネジが回転することにより左右方向に移動し、
   他方の短辺部に応じて設けられた第２左右方向駆動部は、回転可能に左右方向に設けられた第４ボールネジ（１３６）を有し、該第４ボールネジは、第２左右方向駆動部に設けられた第３モータにより回転され、第２左右方向駆動部に設けられた第３移動部材は、第４ボールネジに螺合して第４ボールネジが回転することにより左右方向に移動することを特徴とする請求項１又は２又は３に記載のミシン。
5. 左右方向駆動部において、第３移動部材が、第３モータにより駆動されるボールネジ機構又はタイミングベルト機構により移動されることを特徴とする請求項１又は２又は３に記載のミシン。

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