Sewing machine and back-tack stitch processing program for free motion sewing

本発明は、通常縫製モードとフリーモーション縫製モードに切換可能なミシン及びフリーモーション縫製用止め縫い処理プログラムに関し、特にフリーモーション縫製を行う際に縫製開始時と縫製終了時に自動で止め縫い動作を行うように構成したものに関する。

従来、刺繍縫製において、糸が解けるのを防止する為に模様の縫い始めと縫い終りに、所定縫目ピッチ（例えば約０．２ｍｍ）で所定針数（例えば３，４針）だけ縫製を行う、所謂止め縫いを行っている。
例えば、特許文献１には、閉領域縫いデータを記憶する縫いデータメモリと、縫いデータメモリに記憶された閉領域縫いデータの始端と終端を検出するデータ端検出手段とを備える刺繍ミシンのデータ処理装置が開示されている。

このデータ処理装置では、閉領域縫いデータの始端の直ぐ前の記憶領域に止め縫いデータが記憶され、閉領域縫いデータの終端の直ぐ後の記憶領域に止め縫いデータが記憶される。 通常縫製時に、これらの閉領域縫いデータと止め縫いデータに基づいて刺繍ミシンを制御することにより、刺繍模様の閉領域の始端・終端に止め縫い動作を自動で行わせている。

特開平３−１３９３８８号公報

ところで、ミシンベッドに設けられた針板の上面から出没する送り歯により加工布を送りながら縫製する通常縫製のほか、送り歯を針板の上面から突出させずに、操作者が手動で加工布を自由に移動させながら縫製を行う、所謂フリーモーション縫製を行えるようにしたものがある。 フリーモーション縫製を行う際には、フリーモーション縫製用の押え足を押え棒に装着し、ミシンベッドの上面に載置した加工布を、この加工布上に予め描画された基線等に沿って手動で移動させて模様を形成するように縫製を行う。

このような手動で加工布を移動させるフリーモーション縫製では、止め縫いも手動で行う必要があるが、縫目ピッチが小さい止め縫いを行うのに加工布を少しずつ移動させる必要があるため、かなりの熟練度を要する。 それ故、フリーモーション縫製を行う際、初心者は模様の縫い始めと縫い終わりに止め縫いを容易に行うことができなかった。

本発明の目的は、フリーモーション縫製を行う際に、模様の縫い始めと縫い終わりに初心者でも簡単に止め縫いを行うことができるミシン及びフリーモーション縫製用止め縫い処理プログラムを提供することである。

請求項１のミシンは、加工布を送る為の送り歯を前後方向に移動させると共にミシンベッドに設けられた針板から出没するように上下方向に移動させるように駆動する送り手段と、前記送り歯を前記針板から出没する作動状態と前記針板から沈下した非作動状態とに切換える送り歯作動切換手段とを備え、前記送り歯で加工布を送ることで縫製を行う通常縫製モードと、前記送り歯作動切換手段により前記送り歯を非作動状態にして加工布を手動で移動させて縫製を行うフリーモーション縫製モードとに切換可能なミシンにおいて、縫製開始のときの止め縫い動作を指令する縫製開始止め縫い指令手段と、縫製終了のときの止め縫い動作を指令する縫製終了止め縫い指令手段と、前記加工布に止め縫い動作を行う為の止め縫いデータを記憶した止め縫いデータ記憶手段と、前記フリーモーション縫製モードに切換えられたとき、前記縫製開始止め縫い指令手段又は前記縫製終了止め縫い指令手段からの指令信号に応じて、前記送り歯作動切換手段により前記送り歯を作動状態に切換え、前記止め縫いデータ記憶手段に記憶された前記止め縫いデータに基づいて止め縫い動作を実行するように前記送り手段を駆動制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。

このミシンでは、フリーモーション縫製モードに切換えられたとき、縫製開始止め縫い指令手段により縫製開始のときの止め縫い動作を指令すると、送り歯作動切換手段により送り歯が作動状態に切換えられ、送り手段が駆動制御されて、止め縫いデータ記憶手段に記憶された止め縫いデータに基づいて止め縫い動作が実行される。 これにより、模様の縫い始めに自動で止め縫いが行われる。
一方、縫製終了止め縫い指令手段により縫製終了のときの止め縫い動作を指令すると、送り歯作動切換手段により送り歯が作動状態に切換えられ、送り手段が駆動制御されて、止め縫いデータ記憶手段に記憶された止め縫いデータに基づいて止め縫い動作が実行される。 これにより、模様の縫い終わりに自動で止め縫いが行われる。

請求項２のミシンは、請求項１の発明において、前記加工布を押える為の押え足を装着する押え棒を上下駆動する押え昇降手段を備え、前記制御手段は、前記縫製開始止め縫い指令手段又は前記縫製終了止め縫い指令手段の指令信号に応じて前記止め縫い動作を実行する際、前記押え足で前記加工布を押えるように前記押え昇降手段を制御することを特徴とする。

請求項３のミシンは、請求項１又は２の発明において、前記止め縫い動作の実行の可否を判断する判断手段を備え、前記判断手段により止め縫い動作の実行を許可すると判断したときに、前記制御手段は、前記縫製開始止め縫い指令手段からの指令信号に応じて前記止め縫いデータに基づく止め縫い動作を実行するように制御することを特徴とする。

請求項４のミシンは、請求項３の発明において、前記判断手段は、少なくとも１つの判断条件を満たすときに止め縫いデータに基づく止め縫い動作を実行するように判断することを特徴とする。

請求項５のミシンは、請求項１〜４の何れかの発明において、前記送り歯作動切換手段は、送り歯作動切換機構とこの機構を駆動するアクチュエータとを備え、前記押え昇降手段は、押え昇降機構とこの機構を駆動するアクチュエータとを備えていることを特徴とする。

請求項６のミシンは、下端部に縫針を装着する針棒を左右方向に揺動させる針棒揺動手段を備え、送り歯で加工布を送ることで縫製を行う通常縫製モードと、前記送り歯をミシンベッドに設けられた針板から出没する作動状態と前記針板から沈下した非作動状態とに切換える送り歯作動切換手段により前記送り歯を非作動状態にして加工布を手動で移動させて縫製を行うフリーモーション縫製モードとに切換可能なミシンにおいて、縫製開始時の止め縫い動作を指令する縫製開始止め縫い指令手段と、縫製終了時の止め縫い動作を指令する縫製終了止め縫い指令手段と、前記加工布に止め縫いを行う為の止め縫いデータを記憶する止め縫いデータ記憶手段と、前記フリーモーション縫製モードに切換えられたとき、前記縫製開始止め縫い指令手段又は前記縫製終了止め縫い指令手段からの指令信号に応じて、前記止め縫いデータ記憶手段に記憶される前記止め縫いデータに基づいて止め縫い動作を実行するように前記針棒揺動手段を駆動制御する制御手段と備えたことを特徴とする。

このミシンでは、フリーモーション縫製モードに切換えられたとき、縫製開始止め縫い指令手段により縫製開始のときの止め縫い動作を指令すると、針棒揺動手段が駆動制御されて、止め縫いデータ記憶手段に記憶された止め縫いデータに基づいて止め縫い動作が実行される。 これにより、模様の縫い始めに自動で止め縫いが行われる。
一方、縫製終了止め縫い指令手段により縫製終了のときの止め縫い動作を指令すると、針棒揺動手段が駆動制御されて、止め縫いデータ記憶手段に記憶された止め縫いデータに基づいて止め縫い動作が実行される。 これにより、模様の縫い終わりに自動で止め縫いが行われる。

請求項７のフリーモーション縫製用止め縫い処理プログラムは、加工布を送る為の送り歯を前後方向に移動させると共にミシンベッドに設けられた針板から出没するように上下方向に移動させるように駆動する送り手段と、前記送り歯を前記針板から出没する作動状態と前記針板から沈下した非作動状態とに切換える送り歯作動切換手段と、縫製開始のときの止め縫い動作を指令する縫製開始止め縫い指令手段と、縫製終了のときの止め縫い動作を指令する縫製終了止め縫い指令手段と、前記加工布に止め縫い動作を行う為の止め縫いデータを記憶した止め縫いデータ記憶手段とを備え、前記送り歯で加工布を送ることで縫製を行う通常縫製モードと、前記送り歯作動切換手段により前記送り歯を非作動状態にして加工布を手動で移動させて縫製を行うフリーモーション縫製モードとに切換可能なミシンに装備された制御装置のコンピュータを、前記フリーモーション縫製モードに切換えられたとき、前記縫製開始止め縫い指令手段又は前記縫製終了止め縫い指令手段からの指令信号に応じて、前記送り歯作動切換手段を動作させて前記送り歯を作動状態に切換える送り歯切換え制御手段と、前記止め縫いデータ記憶手段に記憶された前記止め縫いデータに基づく止め縫い動作を実行するように駆動制御する止め縫い制御手段として機能させることを特徴とする。

このフリーモーション縫製用止め縫い処理プログラムでは、フリーモーション縫製モードに切換えられたとき、縫製開始止め縫い指令手段又は縫製終了止め縫い指令手段からの指令信号に応じて、送り歯切換え制御手段により送り歯作動切換手段を動作させて送り歯が作動状態に切換えられる。 次に、止め縫い制御手段により止め縫いデータ記憶手段に記憶された止め縫いデータに基づいて止め縫い動作が実行される。 これにより、請求項１とほぼ同様の作用が得られる。

請求項８のフリーモーション縫製用止め縫い処理プログラムは、下端部に縫針を装着する針棒を左右方向に揺動させる針棒揺動手段と、縫製開始のときの止め縫い動作を指令する縫製開始止め縫い指令手段と、縫製終了のときの止め縫い動作を指令する縫製終了止め縫い指令手段と、加工布に止め縫いを行う為の止め縫いデータを記憶する止め縫いデータ記憶手段とを備え、送り歯で前記加工布を送ることで縫製を行う通常縫製モードと、前記送り歯をミシンベッドに設けられた針板から出没する作動状態と前記針板から沈下した非作動状態とに切換える送り歯作動切換手段により前記送り歯を非作動状態にして加工布を手動で移動させて縫製を行うフリーモーション縫製モードとに切換可能なミシンに装備された制御装置のコンピュータを、前記フリーモーション縫製モードに切換えられたとき、前記縫製開始止め縫い指令手段又は前記縫製終了止め縫い指令手段からの指令信号に応じて、前記止め縫いデータ記憶手段に記憶される前記止め縫いデータに基づく止め縫い動作を実行するように前記針棒揺動手段を駆動制御する止め縫い制御手段として機能させることを特徴とする。

このフリーモーション縫製用止め縫い処理プログラムでは、フリーモーション縫製モードに切換えられたとき、縫製開始止め縫い指令手段又は縫製終了止め縫い指令手段からの指令信号に応じて、止め縫い制御手段により針棒揺動手段が駆動制御されて、止め縫いデータ記憶手段に記憶される止め縫いデータに基づいて止め縫い動作が実行される。 これにより、請求項６とほぼ同様の作用が得られる。

請求項１の発明によれば、縫製開始止め縫い指令手段と、縫製終了止め縫い指令手段と、止め縫いデータ記憶手段と、フリーモーション縫製モードに切換えられたとき、縫製開始止め縫い指令手段又は縫製終了止め縫い指令手段からの指令信号に応じて、送り歯作動切換手段により送り歯を作動状態に切換え、止め縫いデータ記憶手段に記憶された止め縫いデータに基づいて止め縫い動作を実行するように送り手段を駆動制御する制御手段とを備えたので、フリーモーション縫製を行う際、模様の縫い始めや縫い終わりに自動で止め縫いを行うことができる。 止め縫いを行うのに手動で加工布を少しずつ移動させなくてもよいので、初心者でも簡単に行うことができる。

請求項２の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、加工布を押える為の押え足を装着する押え棒を上下駆動する押え昇降手段を備え、制御手段は、縫製開始止め縫い指令手段又は縫製終了止め縫い指令手段の指令信号に応じて止め縫い動作を実行する際、押え足で加工布を押えるように押え昇降手段を制御するので、止め縫い時に押え足で加工布を確実に押えることができる。 それ故、止め縫い時に送り歯で加工布を確実に送ることができる。 しかも、操作者が手動で押え足を下降させる必要がないので、作業能率も低下しない。

請求項３の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、止め縫い動作の実行の可否を判断する判断手段を備え、判断手段により止め縫い動作の実行を許可すると判断したときに、制御手段は、縫製開始止め縫い指令手段からの指令信号に応じて止め縫いデータに基づく止め縫い動作を実行するように制御するので、判断手段により模様の縫い始めを判断することで、模様の縫い始めに確実に止め縫いを行うことができるうえ、不必要な止め縫いを防止することができる。

請求項４の発明によれば、請求項３に記載の発明の効果に加え、判断手段は、少なくとも１つの判断条件を満たすときに止め縫いデータに基づく止め縫い動作を実行するように判断するので、ミシンの操作状況に応じて、不必要な止め縫いを確実に防止することができる。

請求項５の発明によれば、請求項１〜４の何れかに記載の発明の効果に加え、送り歯作動切換手段は、送り歯作動切換機構とこの機構を駆動するアクチュエータとを備え、押え昇降手段は、押え昇降機構とこの機構を駆動するアクチュエータとを備えているので、簡単な構成で、送り歯を作動状態と非作動状態とに切換えることができると共に、押え足を上下動させることができる。

請求項６の発明によれば、縫製開始止め縫い指令手段と、縫製終了止め縫い指令手段と、止め縫いデータ記憶手段と、フリーモーション縫製モードに切換えられたとき、縫製開始止め縫い指令手段又は縫製終了止め縫い指令手段からの指令信号に応じて、止め縫いデータ記憶手段に記憶される止め縫いデータに基づいて止め縫い動作を実行するように針棒揺動手段を駆動制御する制御手段とを備えたので、請求項１とほぼ同様の効果を奏する。

請求項７の発明によれば、フリーモーション縫製モードに切換えられたとき、縫製開始止め縫い指令手段又は縫製終了止め縫い指令手段からの指令信号に応じて、送り歯作動切換手段を動作させて送り歯を作動状態に切換える送り歯切換え制御手段と、止め縫いデータ記憶手段に記憶された止め縫いデータに基づく止め縫い動作を実行するように駆動制御する止め縫い制御手段として機能させるので、請求項１とほぼ同様の効果を奏する。

請求項８の発明によれば、フリーモーション縫製モードに切換えられたとき、縫製開始止め縫い指令手段又は縫製終了止め縫い指令手段からの指令信号に応じて、止め縫いデータ記憶手段に記憶される止め縫いデータに基づく止め縫い動作を実行するように針棒揺動手段を駆動制御する止め縫い制御手段として機能させるので、請求項６とほぼ同様の効果を奏する。

以下、本発明を実施する為の最良の形態について説明する。

以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
図１に示すように、ミシンＭは、ミシンベッド１と、ミシンベッド１の右端部から立設された脚柱部２と、脚柱部２の上端からミシンベッド１に対向するように左方へ延びるアーム部３とを有する。 ミシンベッド１の内部には左右方向向きの下軸６３（図７参照）が配設され、ミシン機枠（図示略）に回転可能に枢支されている。

ミシンベッド１の内部の左方には、下糸ボビン１３（図２参照）を着脱自在に装着する釜機構１２（図４参照）と、送り歯１８（図７参照）を前後方向と上下方向に移動させるように駆動する送り装置（図示略）と、送り歯１８を針板１ａから出没させて送り歯１８で加工布の送り動作を行う作動状態と、送り歯１８を針板１ａから沈下させて加工布の送り動作を行わない非作動状態とに切換える送り歯作動切換装置６０（図７参照）と、上糸と下糸を切断する糸切り機構（図示略）等が設けられている。

送り装置は、送り歯１８を上下方向に移動させる送り歯上下動機構（図示略）と、送り歯１８を前後方向に移動させる送り歯前後動機構（図示略）とを備えている。 送り歯前後動機構には、送り歯前後動機構で布送りする送り量を調節する送り調節機構（図示略）が設けられ、後述の操作用タッチパネル５ａを操作することにより、送り調節機構の送り量を設定できるようになっている。 但し、止め縫い動作時には、約０．２ｍｍの送り量で布送りするように設定されている。

ミシンベッド１の左方のフリーアーム部分には、刺繍枠（図示略）を用いて刺繍縫製する為の刺繍枠駆動装置３９が着脱可能に装着される。 刺繍枠駆動装置３９は、刺繍枠をＸ方向（左右方向）とＹ方向（前後方向）に夫々独立に駆動する。 尚、フリーモーション縫製を行う際、この刺繍枠駆動装置３９は取外される。

脚柱部２の前面には、大型でカラーの液晶ディスプレイ（以下、単にカラーディスプレイという）５が設けられ、このカラーディスプレイ５には、複数種類の縫製模様を選択する模様選択画面や、送り歯１８で加工布を送ることで縫製を行う通常縫製モードと、送り歯作動切換装置６０により送り歯１８を非作動状態にして加工布を手動で移動させながら縫製を行うフリーモーション縫製モードとの設定を切換えるモード設定キー４５や、各種のミシン機能を設定したりする機能設定キー等が表示される。 このカラーディスプレイ５の前面には、透明電極からなる複数のタッチキーをマトリックス状に設けた操作用タッチパネル５ａが設けられている。

アーム部３の頭部４の内部には、針棒９を上下動可能に支持する上下方向向きの針棒台２１（図３参照）が配設され、その針棒台２１の上端部がミシン機枠に揺動可能に支持されている。 アーム部３には、ミシンモータ６で回転駆動される左右方向に延びる主軸（図示略）と、この主軸を手動操作で回転可能なハンドプーリ７と、下端に縫針８を装着した針棒９を上下動させる針棒駆動機構（図示略）と、針棒９を布送り方向と直交する方向に揺動させる針棒揺動装置２０（針棒揺動手段に相当する）と、縫針８の目孔に上糸を糸通しする糸通し機構４０と、天秤（図示略）を針棒９の上下動に調時して上下動させる天秤駆動機構（図示略）と、下端部に押え足１０が装着された押え棒１１を上下駆動する押え昇降装置５０等が設けられている。

アーム部３の前側には、縫製動作の始動と停止を指令すると共に縫製開始時の止め縫い動作を指令するスタート・ストップスイッチ３６（縫製開始止め縫い指令手段に相当する）、縫製終了のときや必要に応じて止め縫い動作を指令する止め縫いスイッチ３７（縫製終了止め縫い指令手段に相当する）、返し縫い動作を指令する返し縫いスイッチ４６、糸切り機構により糸を切断する動作を指令する糸切りスイッチ４７等、各種スイッチが設けられている。

次に釜機構１２について説明する。
図２に示すように、釜機構１２は、下糸Ｔが巻回される下糸ボビン１３と、下糸ボビン１３を格納する水平釜１４と、下糸ボビン１３に巻回された下糸Ｔの残量を検知する為の下糸検知センサ１５等を備えている。 この下糸検知センサ１５は照射部１６と入射部１７とを有する光学式センサである。 この下糸検知センサ１５は、下糸ボビン１３に巻回された下糸Ｔの残量が多い場合には、照射部１６から照射される照射光が、下糸Ｔによって遮断されて入射部１７で検出されないが、下糸ボビン１３に巻回された下糸Ｔの残量が少なくなった場合には、照射光が入射部１７で検出されるように配置されている。

次に、針棒揺動装置２０について説明する。
図３に示すように、針棒揺動装置２０は、針棒台２１、揺動レバー２２、針棒揺動ステッピングモータ２３、揺動カム２４等を備えている。 針棒台２１は、針棒９と略平行に上下方向に伸長する形状で、針棒９の左側近傍に配設されており、その上端部がミシン機枠に揺動可能に支持され、針棒９を上下方向に移動可能に支持する上側枢支部２５と下側枢支部２６とを有している。 従って、針棒台２１が左右方向に揺動するとそれに伴い針棒９も左右方向に揺動する。

揺動レバー２２は針棒台２１と略平行に上下方向に伸長する形状で、上下方向の略中央部がミシン機枠に支持された枢支ピン２７に対して揺動可能に枢支されており、その下端部は針棒台２１の下端部に固定されたカム体２９に当接すると共に、その上端部にはピン３１が固着され、針棒台２１を左右方向に揺動させる揺動カム２４のカム面３２に当接する。 針棒台２１は図示しないコイルバネによりその下端部が左向き方向に付勢され、夫々の当接状態が保持されるように構成されている。 揺動カム２４はミシン機枠に回転可能に支持され、ミシン機枠に固定された針棒揺動ステッピングモータ２３が揺動カム２４を駆動する。 揺動カム２４は外周部にはギヤが形成され、ステッピングモータ２３の駆動ギヤ３０と噛合している。

揺動カム２４には、回動軸心からの距離が大きい半径拡大カム面３３と回動軸心から距離が小さい半径縮小カム面３４とを連続させたカム面３２が形成されている。 針棒揺動ステッピングモータ２３の回転により揺動カム２４が回転し、揺動カム２４の回動軸心からの距離が大きい半径拡大カム面３３にピン３１が接触すると、揺動レバー２２の上端部が左方向に移動し、枢支ピン２７を介して揺動レバー２２の下端部が右方向に移動するため針棒台２１も右方向に移動する。

針棒揺動ステッピングモータ２３の回転により揺動カム２４が回転し、揺動カム２４の回動軸心から距離が小さい半径縮小カム面３４にピン３１が接触すると、揺動レバー２２の上端部が右方向に移動し、枢支ピン２７を介して揺動レバー２２の下端部が左方向に移動するため針棒台２１も左方向に移動する。

次に、糸通し機構４０について説明する。
図４に示すように、糸通し機構４０は、針棒９の下端部に装着される縫針８の目孔（図示略）に上糸を通すための機構であって、一般的な周知の機構であるので、簡単に説明する。 この糸通し機構４０は、針棒台２１と、針棒台２１に上下動可能に設けられた糸通しスライダ４１と、糸通し軸４２と、糸通し軸４２の下端部に設けられたフック部材（図示略）と、糸通し操作を実行しているか否かを検知する為の糸通しスイッチ４３等を備えている。 針棒台２１には、糸通し軸４２が上下動可能に支持され、糸通し軸４２には、糸通しスライダ４１が上下動可能に外嵌されている。 糸通しスライダ４１の上端部分と針棒台２１の上端部には引っ張りコイルバネ４４が掛装され、糸通しスライダ４１が上方に付勢されており、糸通しスライダ４１が操作されない場合、糸通しスライダ４１と糸通し軸４２は常に上昇位置で待機している。

縫針８の目孔に上糸を通す際には、糸通しスライダ４１の摘み部４１ａを下方に移動させるように操作して、フック部材を縫針８の目孔に挿通させた状態にする。 そして、この状態でフック部材に上糸を引っ掛けた後、摘み部４１ａから手を離すと、フック部材が縫針８の目孔から抜けて上昇するときに、上糸を縫針８の目孔に挿通させる。

針棒台２１の背面上部には、糸通しスイッチ４３が図示しないネジで固定され、糸通しスライダ４１が操作されないときの上昇位置にあるときは、糸通しスライダ４１の上端部が糸通しスイッチ４３のレバー部４３ａと接触し、レバー部４３ａが押されてオフ状態になっている。 糸通しスライダ４１が操作されて下方に移動すると、糸通しスライダ４１の上端部は糸通しスイッチ４３のレバー部４３ａから離れてオン状態となる。

次に、押え昇降装置５０について説明する。
図５、図６に示すように、押え昇降装置５０は、針棒９の後側に配設されてミシン機枠に昇降可能に支持された押え棒１１と、その下端部分に装着された押え足１０を昇降させるものであり、この押え昇降装置５０は、押え昇降機構５１とこの押え昇降機構５１を駆動する押え棒駆動ステッピングモータ５４（アクチュエータ）とを備えている。 尚、押え昇降装置５０が押え昇降手段に相当する。

押え昇降機構５１は、押え棒１１の上端側部分に昇降可能に外嵌されたラック形成部材５２と、押え棒１１の上端に固定された止め輪５３と、押え棒駆動ステッピングモータ５４の出力軸に連結された駆動ギヤ５４ａと、駆動ギヤ５４ａに噛合する中間ギヤ５５と、押え棒１１の中段部に固定された押え棒抱き５６と、ラック形成部材５２と押え棒抱き５６の間の押え棒１１に外装される押えバネ５７等を備えている。

中間ギヤ５５は小径のピニオン５５ａを一体的に有し、そのピニオン５５ａがラック形成部材５２のラック（図示略）に噛合している。 押え棒抱き５６の直ぐ右側には、手動操作により押え棒１１を昇降させる押え上げレバー５８が設けられ、押え棒１１のすぐ左側には、押え足１０の高さ位置を検出する為のポテンショメータ５９が設けられている。

ポテンショメータ５９の回動軸から右方向に延びたレバー部５９ａは、押え棒抱き５６の左方に突出する突出部５６ａの上面に当接し、押え棒１１と押え棒抱き５６の昇降移動に応じて揺動して回動軸を回動させることにより、その抵抗値が変化するように構成されており、この抵抗値に基づいて制御装置Ｃ（図９参照）により押え足１０の高さ位置が演算される。 この押え足１０の高さの基準は、押え足１０の下面が針板１ａの上面に当接する状態が基準高さに設定されている。 この押え足１０の高さを検出することにより、加工布の布厚も検出が可能である。

制御装置Ｃからの指令により押え棒駆動ステッピングモータ５４を駆動させると、その駆動力が中間ギヤ５５、ピニオン５５ａに伝達されてラック形成部材５２を昇降移動させる。 以下詳細に説明すると、駆動ギヤ５４ａを時計回りに駆動させると、中間ギヤ５５が反時計回りに回転し、ラック形成部材５２を降下させる。 このラック形成部材５２の降下により、押えバネ５７を介して押え棒１１と共に押え足１０が降下する。 押え足１０の降下により、押え足１０の下面が針板１ａの上面に載置された加工布（図示略）に当接するが、その後もラック形成部材５２が降下すると、図５に示すように、押えバネ５７が圧縮されて、そのバネ力により押え足１０が加工布を押圧する状態となる。 一方、駆動ギヤ５４ａを反時計回りに駆動させると、中間ギヤ５５が時計回りに回転し、ラック形成部材５２を上昇させる。 ラック形成部材５２の上端は、押え棒１１の上端に固定された止め輪５３に当接しているので、図６に示すように、ラック形成部材５２の上昇に伴い押え棒１１も上昇し、押え足１０も上昇する。

このように、押え昇降装置５０は、フリーモーション縫製時には、図６に示すように、押え足１０を加工布から所定小距離（例えば１ｍｍ）だけ離隔する上昇位置に移動させ、止め縫い動作時には、図５に示すように、押え足１０で加工布を押圧する押圧位置に移動させるように制御装置Ｃにより制御される。

次に、送り歯作動切換装置６０について説明する。
図７、図８に示すように、送り歯作動切換装置６０は、送り歯１８を作動状態と非作動状態とに亙って切換える送り歯作動切換機構６１と、この送り歯作動切換機構６１を駆動する送り歯沈下ステッピングモータ６２（これがアクチュエータに相当する）とを備えている。 尚、送り歯作動切換装置６０が送り歯作動切換手段に相当する。

この送り歯作動切換機構６１は、接触子移動部材６７と、この接触子移動部材６７を左右方向に移動させる第１スライドレバー６８及び第２スライドレバー７０と、揺動レバー６９と、螺旋溝カム７１ａを有する従動ギヤ７１等を有する。 ここで、接触子移動部材６７は、送りユニットフレーム６５の後端の一部の板部に上側から嵌め込まれ、この板部にガイドされて左右方向移動可能である。

送りユニットフレーム６５の直ぐ右側にドロップユニットフレーム７２が設けられ、このドロップユニットフレーム７２の右端部に、送り歯沈下ステッピングモータ６２が下向きに固着され、この送り歯沈下ステッピングモータ６２の駆動軸に固定された駆動ギヤ７３に噛合する従動ギヤ７１がドロップユニットフレーム７２の下面側に回転可能に支持されている。 この従動ギヤ７１の上面には、螺旋溝カム７１ａが形成されている。

ドロップユニットフレーム７２の下面に、左右方向に延びる第１スライドレバー６８が配置されている。 そこで、この第１スライドレバー６８に形成された左右１対の長穴６８ａに、ドロップユニットフレーム７２に上端が固着された左右１対の第１支持ピン７４を夫々挿通させて、下側に止め輪７５を取付けることで、第１スライドレバー６８は左右方向にスライド可能になっている。 さらに、この第１スライドレバー６８には、螺旋溝カム７１ａに上側から係合する係合ピン７６が固着されている。

一方、ドロップユニットフレーム７２の左端部に、長さ方向中央部において第２支持ピン４３により揺動レバー６９が揺動可能に支持されている。 そこで、第１スライドレバー６８の左端部が揺動レバー６９の前端部に連結されている。 ところで、接触子移動部材６７に連結された第２スライドレバー７０の右端部が揺動レバー６９の後端部に連結されている。 揺動レバー６９の前端近傍部とドロップユニットフレーム７２の後端近傍部とに亙って引っ張りコイルバネ７８が掛装されている。 この引っ張りコイルバネ７８は、螺旋溝カム７１ａと係合ピン７６、第１スライドレバー６８と揺動レバー６９と第２スライドレバー７０、第２スライドレバー７０と接触子移動部材６７の夫々の連結部又は係合部の嵌合ガタによる音の発生を防止するためのバネである。 下軸６３には、偏心カム部６４ａと同心カム部６４ｂとを一体形成した上下送りカム６４が固着されている。

図７に示すように、制御装置Ｃからの指令により送り歯沈下ステッピングモータ６２が反時計回りに回転（この回転方向を逆回転とする）すると、従動ギヤ７１が時計回りに回転し、この螺旋溝カム７１ａに係合する係合ピン７６を介して第１スライドレバー６８が右方に移動するので、揺動レバー６９は反時計回りに揺動し、第２スライドレバー７０を介して接触子移動部材６７が左方に移動し、上下送り接触子６６が同心カム部６４ｂから偏心カム部６４ａに移動し、送り歯１８は上昇位置に位置し作動状態に切換えられる。

一方、図８に示すように、制御装置Ｃからの指令により送り歯沈下ステッピングモータ６２が時計回りに回転（この回転方向を正回転とする）すると、従動ギヤ７１が反時計回りに回転し、この螺旋溝カム７１ａに係合する係合ピン７６を介して第１スライドレバー６８が左方に移動するので、揺動レバー６９は時計回りに揺動し、第２スライドレバー７０を介して接触子移動部材６７が右方に移動し、上下送り接触子６６が偏心カム部６４ａから同心カム部６４ｂに移動し、送り歯１８は沈下位置に位置し非作動状態に切換えられる。

次に、ミシンＭの制御系について説明する。
図９に示すように、制御装置Ｃは、ＣＰＵ８１とＲＯＭ８２とＲＡＭ８３とを含むマイクロコンピュータと、マイクロコンピュータにデータバスなどを介して接続された入力インターフェース８０及び出力インターフェース８４等を有する。

入力インターフェース８０には、スタート・ストップスイッチ３６、止縫いスイッチ３７、下糸検知センサ１５、糸通しスイッチ４３、タッチパネル５ａ等が接続されている。 出力インターフェース８４には、ミシンモータ６、押え棒駆動ステッピングモータ５４、送り歯沈下ステッピングモータ６２、針棒揺動ステッピングモータ２３、カラーディスプレイ５等が夫々駆動回路８５〜８９を介して電気的に接続されている。

ＲＯＭ８２には、通常縫製を行う為の制御プログラムと、刺繍データに基づいて刺繍縫製を行う為の制御プログラムと、カラーディスプレイ５に各種情報を表示させる為の表示制御プログラムと、止め縫い動作を実行するか否かを判断する為の止め縫い動作判断制御プログラムと、フリーモーション縫製モード時に押え棒駆動ステッピングモータ５４と送り歯沈下ステッピングモータ６２と止め縫い動作を制御する為の止め縫い処理制御プログラム等が予め格納されている。 また、ＲＯＭ８２には、加工布に所定針数の止め縫い動作を行う為の止め縫いデータも記憶されている。 尚、ＲＯＭ８２が止め縫いデータ記憶手段に相当する。

制御装置Ｃにより止め縫い動作判断制御プログラムが開始されると、フリーモーション縫製モードに切換えられたとき、スタート・ストップスイッチ３６又は止め縫いスイッチ３７からの指令信号に応じて、送り歯作動切換装置６０を動作させて送り歯１８を作動状態に切換えると共に、押え昇降装置５０を制御し押え足１０で加工布を押圧した後、送り装置が駆動制御されて、ＲＯＭ８２に記憶された止め縫いデータに基づいて止め縫い動作が実行される。

ＲＯＭ８２に設けられた止め縫いデータメモリには、複数の縫製模様の縫製データと、加工布に所定縫目ピッチ（例えば約０．２ｍｍ）で所定針数（例えば３，４針）の止め縫い動作を行う為の止め縫いデータが予め記憶され、ミシンＭにて縫製処理を行う際には、選択された縫製模様の縫製データと止め縫いデータが、この縫製データメモリから読み出されてＲＡＭ８３のデータメモリに格納される。 ＲＡＭ８３には、縫製に供する縫製データがＲＯＭ８２の縫製データメモリから読み込まれて記憶されるデータメモリと、種々のワークメモリが設けられている。

次に、制御装置Ｃで実行される止め縫い動作判断制御について、図１０、図１１に基づいて説明する。 但し、図中Ｓｉ（ｉ＝１，２・・・）は各ステップを示す。
ミシンＭの電源をオンすることにより、この止め縫い動作判断制御が開始される。 先ず、モード設定キー４５によりフリーモーションモードが設定されたか否かが判定され（Ｓ１）、フリーモーションモードが設定された場合（Ｓ１；Ｙｅｓ）、ＲＡＭ８３に格納されている止め縫いフラグＦが１に設定される（Ｓ２）。 但し、フリーモーションモードが設定されなかった場合、つまり、通常縫製モードが設定された場合は（Ｓ１；Ｎｏ）、止め縫いフラグＦが０に設定された後（Ｓ２０）、通常縫製モードにおいて各動作が実行され（Ｓ２１）、Ｓ１にリターンする。 ここで、モード設定キー４５の操作によりフリーモーションモードが設定されるのではなく、模様選択画面においてフリーモーション模様が選択されることにより、フリーモーションモードが設定されるようにしてもよい。 また、モード設定キー４５は、カラーディスプレイ５に表示されてタッチパネル５ａで操作されるキーではなく、独立した操作スイッチであってもよい。

次に、縫製開始指令が入力されたか否か、つまり、スタート・ストップスイッチ３６により縫製開始が指令されたか否かが判定され（Ｓ３）、縫製開始が指令された場合（Ｓ３；Ｙｅｓ）、止め縫いフラグＦが１に設定されているか否かが判定される（Ｓ４）。 即ち、止め縫い動作の実行の可否が判断される。 止め縫いフラグＦが１である場合（Ｓ４；Ｙｅｓ）止め縫い処理が実行され（Ｓ５）、止め縫いフラグＦが０に設定された後（Ｓ６）、縫製動作が実行される（Ｓ７）。 止め縫いフラグＦが０である場合は（Ｓ４；Ｎｏ）、Ｓ７へ移行する。

次に、下糸ボビン１３に巻回された下糸Ｔの残量が少なくなって下糸検知センサ１５がＯＮされた場合（Ｓ８；Ｙｅｓ）、止め縫いフラグＦが１に設定される（Ｓ９）。 次に、縫製終了指令が入力されたか否か、つまり、スタート・ストップスイッチ３６により縫製終了が指令されたか否かが判定され（Ｓ１０）、縫製終了が指令された場合（Ｓ１０；Ｙｅｓ）、止め縫いスイッチ３７がＯＮされたか否かが判定される（Ｓ１１）。 但し、縫製終了が指令されていない場合は（Ｓ１０；Ｎｏ）、Ｓ７へ移行し縫製動作が継続される。

止め縫いスイッチ３７がＯＮされた場合（Ｓ１１；Ｙｅｓ）、止め縫い処理が実行され（Ｓ１２）、止め縫いフラグＦが０に設定された後（Ｓ１３）、縫製動作が停止された後（Ｓ１４）、Ｓ３へ移行する。 ここで、操作者は下糸ボビン１３の交換を行うことができる。

一方、縫製開始が指令されなかった場合（Ｓ３；Ｎｏ）、糸通しスイッチ４３がＯＮされたか否か、つまり、操作者により縫針８の目孔への糸通し操作が行われたか否かが判定され（Ｓ１５）、糸通しが行われた場合（Ｓ１５；Ｙｅｓ）、止め縫いフラグＦが１に設定された後（Ｓ１６）、止め縫いスイッチ３７がＯＮされたか否かが判定される（Ｓ１７）。 止め縫いスイッチ３７がＯＮされた場合（Ｓ１７；Ｙｅｓ）、止め縫い処理が実行され（Ｓ１８）、止め縫いフラグＦが０に設定された後（Ｓ１９）、Ｓ３へ移行する。 止め縫いスイッチ３７がＯＮされていない場合は（Ｓ１７；Ｎｏ）、Ｓ３へ移行する。 但し、糸通しが行われなかった場合（Ｓ１５；Ｎｏ）は、Ｓ１７へ移行する。

次に、制御装置Ｃで実行される止め縫い処理制御について、図１２に基づいて説明する。 但し、図中Ｓｉ（ｉ＝３０，３１・・・）は各ステップを示す。
この止め縫い処理制御が開始されると、先ず、ＲＯＭ８２より止め縫いデータが読込まれ（Ｓ３０）、送り歯沈下ステッピングモータ３１の駆動により、送り歯１８が上昇位置に移動し、送り歯１８が作動状態に切換えられた後（Ｓ３１）、押え棒駆動ステッピングモータ５４の駆動により押え棒１３と共に押え足１２が下降し、押え足１２が加工布を押圧する押圧位置に移動する（Ｓ３２）。

次に、送り装置が駆動制御されて、読込んだ止め縫いデータに基づいて縫製動作が実行される（Ｓ３３）。 止め縫い動作終了後、押え棒駆動ステッピングモータ５４の駆動により押え棒１３と共に押え足１２が上昇し、押え足１２が上昇位置に移動した後（Ｓ３４）、送り歯沈下ステッピングモータ３１の駆動により、送り歯１８が沈下位置に移動し、送り歯１８が非作動状態に切換えられて（３５）、この処理を終了する。 尚、判断手段は、図１０に示すフローチャートのＳ４と制御装置Ｃにより構成される。

次に、以上説明したミシンＭの作用、効果について説明する。
フリーモーション縫製モードに切換えてフリーモーション縫製を行う場合、スタート・ストップスイッチ３６により縫製開始のときの止め縫い動作を指令すると、送り歯作動切換装置６０により送り歯１８が作動状態に切換えられる。 さらに、押え昇降装置５０により押え足１０が加工布を押圧する押圧位置に移動し、押え足１０で加工布が押圧されてから、制御装置Ｃにより送り装置が駆動制御されて、ＲＯＭ８２に記憶された止め縫いデータに基づいて止め縫い動作が実行される。 これにより、模様の縫い始めにおいて自動で止め縫いが行われる。

一方、縫製終了時にスタート・ストップスイッチ３６により縫製終了を指令してから、止め縫いスイッチ３７をＯＮし縫製終了のときの止め縫い動作を指令すると、送り歯作動切換装置６０により送り歯１８が作動状態に切換えられ、押え昇降装置５０により押え足１０が加工布を押圧する押圧位置に移動し、押え足１０で加工布が押圧されてから、制御装置Ｃにより送り装置が駆動制御されて、ＲＯＭ８２に記憶された止め縫いデータに基づいて止め縫い動作が実行される。 これにより、模様の縫い終わりにおいて自動で止め縫いが行われる。

このように、スタート・ストップスイッチ３６と止め縫いスイッチ３７とＲＯＭ８２と制御装置Ｃを備え、この制御装置Ｃは、フリーモーション縫製モードに切換えられたとき、スタート・ストップスイッチ３６や止め縫いスイッチ３７からの指令信号に応じて、送り歯作動切換装置６０を動作させて送り歯１８を作動状態に切換え、ＲＯＭ８２に記憶された止め縫いデータに基づく止め縫い動作を実行するように送り装置を駆動制御するので、フリーモーション縫製を行う際、模様の縫い始めや縫い終わりに自動で止め縫いを行うことができる。 止め縫いを行うのに手動で加工布を少しずつ移動させなくてもよいので、初心者でも簡単に行うことができる。

加工布を押える為の押え足１０を装着する押え棒１１を上下駆動する押え昇降装置５０を備え、制御装置Ｃは、スタート・ストップスイッチ３６や止め縫いスイッチ３７の指令信号に応じて止め縫い動作を実行する際、押え足１０で加工布を押えるように押え昇降装置５０を制御するので、止め縫い時に押え足１０で加工布を確実に押えることができる。 それ故、止め縫い時に送り歯で加工布を確実に送ることができる。 しかも、操作者が手動で押え足を下降させる必要がないので、作業能率も低下しない。

止め縫い動作の実行を許可すると判断したときに、制御装置Ｃは、スタート・ストップスイッチ３６からの指令信号に応じて止め縫いデータに基づく止め縫い動作を実行するように制御するので、模様の縫い始めに確実に止め縫いを行うことができるうえ、不必要な止め縫いを防止することができる。 このとき、少なくとも１つの判断条件を満たすときに止め縫いデータに基づく止め縫い動作を実行するように判断するので、下糸ボビン１３の交換や縫針８の目孔への糸通し操作等のミシンの操作状況に応じて、不必要な止め縫いを確実に防止することができる。

送り歯作動切換装置６０は、送り歯作動切換機構６１とこの機構を駆動する送り歯沈下ステッピングモータ６２とを備え、押え昇降装置５０は、押え昇降機構５１とこの機構を駆動する押え棒駆動ステッピングモータ５４とを備えているので、簡単な構成で、送り歯１８を作動状態と非作動状態とに切換えることができると共に、押え足１０を上下動させることができる。

次に、前記実施例を部分的に変更した変更例について説明する。
１］針棒揺動装置２０により針棒９を左右方向に揺動させて止め縫い動作を実行させてもよい。 この変更例においては、制御装置Ｃで実行される止め縫い処理制御が実施例と異なる。 この止め縫い処理制御が開始されると、図１３に示すように、ＲＯＭ８２より止め縫いデータが読込まれ（Ｓ４０）、この止め縫いデータに基づいて針棒揺動ステッピングモータ２３が駆動され、針棒９を左右方向に揺動させて縫製動作が実行される（Ｓ４１）。 この場合、送り歯沈下ステッピングモータ３１と押え棒駆動ステッピングモータ５４を駆動させる必要がないので、制御装置Ｃによる制御が簡単化する。

２］縫製開始止め縫い指令手段と縫製終了止め縫い指令手段として、スタート・ストップスイッチ３６の代わりにフットコントローラを適用してもよい。
３］返し縫いスイッチ４６に止め縫いスイッチ３７の機能を兼用させて、返し縫いスイッチ４６をＯＮすると、返し縫いの止め縫い動作を実行させるようにしてもよい。

４］糸切りスイッチ４７に止め縫いスイッチ３７の機能を兼用させて、糸切りスイッチ４７をＯＮすると、止め縫い動作を実行した後に糸切り動作を実行するように構成してもよい。
５〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能で、本発明はそのような変更形態も包含するものである。

本発明の実施例に係るミシンの斜視図である。

下糸ボビンと下糸検知センサの位置関係を示す図である。

針棒揺動装置の透視正面図である。

糸通し機構の背面図である。

押え昇降装置の正面図（押え足が押圧位置）である。

押え昇降装置の正面図（押え足が上昇位置）である。

送り歯上下動機構と送り歯作動切換機構の平面図（布送り状態）である。

送り歯上下動機構と送り歯作動切換機構の平面図（沈下状態）である。

ミシンの制御系を示すブロック図である。

止め縫い動作判断制御プログラムのフローチャートの一部である。

止め縫い動作判断制御プログラムのフローチャートの残部である。

止め縫い処理制御プログラムのフローチャートである。

変形例１の図１２相当図である。

符号の説明

Ｃ 制御装置Ｍ ミシン２０ 針棒揺動装置３６ スタート・ストップスイッチ３７ 止め縫いスイッチ５０ 押え昇降装置６０ 送り歯作動切換装置８２ ＲＯＭ