ミシンの布押え装置
【課題】加工布の布厚が変化しても位置決めの微調整を容易に行うことができるミシンの布押え装置を提供すること。
【解決手段】ミシンは、足踏みペダルの踏み込み量をポテンショメータで検出する。制御装置は足踏みペダルの踏み込み量が作動領域であるかを判断する（Ｓ２８）。足踏みペダルの踏み込み量が作動領域である場合、布押え部材は、押え高さに相当する累積パルス数の演算結果に基づいた高さになる（Ｓ３０）。作業者は、足踏みペダルを作動領域まで踏み込むことで、踏み込み量に応じて布押え部材の高さを中間位置と布押え位置との間で微調整することができる。
【解決手段】ミシンは、足踏みペダルの踏み込み量をポテンショメータで検出する。制御装置は足踏みペダルの踏み込み量が作動領域であるかを判断する（Ｓ２８）。足踏みペダルの踏み込み量が作動領域である場合、布押え部材は、押え高さに相当する累積パルス数の演算結果に基づいた高さになる（Ｓ３０）。作業者は、足踏みペダルを作動領域まで踏み込むことで、踏み込み量に応じて布押え部材の高さを中間位置と布押え位置との間で微調整することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミシンの布押え装置に関し、特に加工布を押える布押え部材が、ペダルの操作量に応じて移動するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ミシンは、布押え部材で加工布を押えた状態で、縫製作業を行う。布押え部材は、作業者が膝又は足により膝パッド又は足踏み式ペダルを操作することでアクチュエータが駆動して昇降動作を行う。作業者が膝パッド又は足踏み式ペダルを更に操作することで、ミシンは縫製を開始することができる。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載のミシンは、布押え部材を布押え位置と、上昇位置と、中間位置との３箇所にわたって切換え可能な位置切換え機構を設けている。位置切換え機構は、足踏みペダルと、足踏みペダルの操作位置を検出する位置検出センサと、布押え部材を駆動するアクチュエータとを備えている。位置検出センサは、足踏みペダルの操作位置を検出する。位置切換え機構は、位置検出センサの検出結果に基づいて、アクチュエータを駆動して布押え部材を足踏みペダルの操作位置に対応する位置に切換える。布押え部材は、足踏みペダルの操作によって、足踏みペダルが中立位置のとき中間位置に切り換えられ、足踏みペダルが踏み込み位置のとき布押え位置に切り換えられ、足踏みペダルが踏み返し位置のとき上昇位置に切り換えられる。中間位置は、布押え位置と上昇位置との間に設定する。作業者は、加工布の位置決めの微調整を行うために布押え部材を中間位置に切換える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２８６６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
作業者が縫製を行う場合、加工布の種類を変更したり、加工布の重ね合わせの枚数が変化したりすると、加工布の布厚は変化する。特許文献１に記載のミシンでは、加工布の布厚が変化した場合、加工布と布押え部材との隙間が変化するため、加工布の位置決めは難しくなる。従って、作業者は加工布の布厚が変化する度に中間位置を設定しなおす必要があり、作業性が悪いという問題があった。
【０００６】
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、加工布の布厚が変化しても位置決めの微調整を容易に行うことができるミシンの布押え装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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の布押え装置は、加工布を押える布押え部材と、前記布押え部材を駆動する駆動手段と、前記布押え部材の位置を、布押え位置と上昇位置との間で操作可能な操作手段と、前記操作手段の操作によって前記駆動手段を制御する駆動制御手段と、前記操作手段の操作量を検出する操作量検出手段とを備え、前記駆動制御手段は、前記操作量検出手段が前記操作手段の所定の操作量を検出した場合に、前記布押え部材を前記布押え位置と前記上昇位置との間の中間位置に移動するように制御するミシンの布押え装置において、前記駆動制御手段は、前記操作量検出手段が前記操作手段の前記所定以上の操作量を検出した場合に、前記布押え部材を前記中間位置と前記布押え位置との間で前記操作手段の操作量に応じて移動するように制御することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明のミシンの布押え装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記中間位置を設定可能な中間位置設定手段を更に備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明のミシンの布押え装置は、請求項１又は２に記載の発明の構成に加え、前記駆動制御手段は、前記布押え部材を前記中間位置と前記布押え位置との間で前記操作手段の操作量に応じて移動させる場合に、前記操作手段の操作量の増加に応じて、前記操作手段の一定の操作量に対する前記布押え部材の移動量を大きくするように制御することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明のミシンの布押え装置は、請求項２又は３に記載の発明の構成に加え、前記加工布の厚さである布厚位置を検知する布厚検知手段を更に備え、前記中間位置設定手段は、前記布厚検知手段が検知した前記布厚位置と前記上昇位置との間に前記中間位置を設定することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係る発明のミシンの布押え装置は、請求項４に記載の発明の構成に加え、前記駆動制御手段は、前記操作量検出手段が前記操作手段の前記所定以上の操作量を検出した場合に、前記布押え部材を前記中間位置と前記布厚位置との間で前記操作手段の操作量に応じて移動するように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１のミシンの布押え装置では、駆動制御手段は、操作量検出手段が所定の操作量を検出した場合に、布押え部材の高さを布押え位置と上昇位置との間の中間位置に移動するように制御する。駆動制御手段は、操作量検出手段が所定以上の操作量を検出した場合には、布押え部材の高さを中間位置と布押え位置との間で操作手段の操作量に応じて移動するように制御する。作業者は、操作手段の操作を所定以上行うことで、布押え部材の高さを中間位置と布押え位置との間で微調整することができる。作業者は、操作手段の操作のみで加工布の厚さに応じて布押え部材の高さを変えて位置決めをすることができる。従って、作業者は、加工布の位置決めを容易に行うことができる。
【００１３】
請求項２のミシンの布押え装置では、請求項１に記載の発明の効果に加え、中間位置を設定可能な中間位置設定手段を設けたので、加工する布の厚さに応じた中間位置を設定して位置決めを容易に行うことができる。中間位置を高く設定すると、加工布の重ね合わせ枚数が変化した場合に、作業者は中間位置の再設定をする必要がない。作業者は、操作手段の操作のみで布押え部材の高さを調整することができる。従って、作業者は、加工布の位置決めを更に容易に行うことができる。
【００１４】
請求項３のミシンの布押え装置では、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、駆動制御手段は、操作手段の操作量の増加に応じて、操作手段の一定の操作量に対する布押え部材の移動量を大きくするように制御する。布押え部材は、操作手段の操作量の増加に伴って下降量が増加するので中間位置に近い位置で更に微調節することができる。従って、作業者は、加工布の位置決めをより容易に行うことができる。
【００１５】
請求項４のミシンの布押え装置では、請求項２又は３に記載の発明の効果に加え、加工布の厚さである布厚位置を検知する布厚検知手段を設け、布厚検知手段が検知した布厚位置と上昇位置との間に中間位置を設定する。布押え装置は、布厚検知手段の検知結果に基づいて容易に中間位置を設定することができるので、加工布の位置決めを更に容易に行うことができる。
【００１６】
請求項５のミシンの布押え装置では、請求項４に記載の発明の効果に加え、駆動制御手段は、操作量検出手段が操作手段の所定以上の操作量を検出した場合に、布押え部材を中間位置と布厚位置との間で操作手段の操作量に応じて移動するように制御する。布押え装置は、作業者の操作手段の操作量に対して、布押え部材の移動量を少なくすることができる。従って、作業者は布押え部材の高さの微調整を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係るミシンの側面図である。
【図２】ミシンの後方からの斜視図である。
【図３】ミシンの内部構造の側面図である。
【図４】ミシンの制御系のブロック図である。
【図５】操作パネルの正面図である。
【図６】検出電圧換算値テーブルの設定データを示す図表である。
【図７】押え高さパルス数テーブルの設定データを示す図表である。
【図８】ミシンの全体の処理のフローチャートである。
【図９】（Ａ）〜（Ｂ）は、足踏みペダルの踏み込み量と布押え部材の高さ位置とを対応させた説明図及び表である。
【図１０】中間位置設定制御処理のフローチャートである。
【図１１】変形例に係るミシンの制御系のブロック図である。
【図１２】変形例に係る足踏みペダルの踏み込み量と布押え部材の高さ位置とを対応させた説明図である。
【図１３】変形例に係る足踏みペダルの踏み込み量と布押え部材の高さ位置とを対応させた説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。作業者は、ミシン１の前方に向かって作業を行う。
【００１９】
図１に示すミシン１は、足踏みペダル５７の踏み込み量に応じた任意の高さ位置に布押え部材２４を昇降する。ミシン１は、足踏みペダル５７の踏み込み操作に連動して縫製を開始できる。
【００２０】
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２参照）を備えている。ミシンモータ９は、針棒１０を上下駆動する。針棒１０は、アーム部６の前方に備えてある。針棒１０は、その下端に縫針１１を設けている。ミシン１は、ミシンモータ９の駆動力を、主軸（図示省略）を介して針棒１０に伝達する駆動力伝達機構を設けている。駆動力伝達機構は公知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
【００２１】
ベッド部２は、ベッド本体部３と、シリンダベッド部４とからなる。シリンダベッド部４は、ベッド本体部３から前方に延びる。ベッド部２は、布送り機構（図示省略）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及び送り台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。
【００２２】
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、その先端部に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。
【００２３】
押え取付け部２１ａは、布押え部材２４の連結部（図示省略）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（図示省略）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。
【００２４】
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、後述する上下動部材４７の下端に設けた板４７ａに当接している。布押え部材２４は、後述する布押えモータ３２（図２参照）を駆動することにより上方に移動することができる。ミシン１の後方は、ミシンモータ９等をカバー部材３０で覆っている。
【００２５】
足踏みペダル５７について説明する。足踏みペダル５７は、床面に設けてあり、開閉板５７ａを有する。開閉板５７ａは、作業者が操作していない状態では圧縮バネ（図示省略）により開放位置に位置する。開閉板５７ａ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。開閉板５７ａは、その他端部を回動支点として回動可能である。
【００２６】
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。回動レバー５２は、引っ張りバネ５３のバネ力により、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。
【００２７】
作業者が足で開閉板５７ａを踏み込むと、開閉板５７ａは回動する。開閉板５７ａ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に出力する。
【００２８】
図２を参照して、布押えモータ３２について説明する。布押えモータ３２は、固定枠３１の右側壁部３１ａに固定してある。布押えモータ３２は、脚柱部５の後側を覆うように設けたカバー部材３０（図１参照）の内部に設けてある。布押えモータ３２は、その駆動軸に駆動ギヤ３３を固定している。
【００２９】
布押えモータ３２は、その駆動軸にロータリエンコーダであるＮエンコーダ３２Ｅ（図４参照）を設けている。Ｎエンコーダ３２Ｅは、布押えモータ３２の実際の回転量を検出する。Ｎエンコーダ３２Ｅは、布押えモータ３２の駆動軸と共に回転可能に設けてある。Ｎエンコーダ３２Ｅは、周方向に適当な間隔でスリットを形成したディスク（図示省略）と、発光部（図示省略）及び受光部（図示省略）を有する検出器（図示省略）とを備えている。
【００３０】
Ｎエンコーダ３２Ｅは、発光部で発光した光をディスクのスリットを通過して受光部で検出すると、高さ方向への移動に関するエンコーダ信号を後述する入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）６１（図４参照）に出力する。エンコーダ信号に基づいて、制御装置６０（図４参照）は、布押えモータ３２の駆動軸の回転角度を検出する。
【００３１】
本実施形態において、布押えモータ３２はステッピングモータで構成している。布押えモータ３２の分解能は、例えば８００パルスである。Ｎエンコーダ３２Ｅは、布押えモータ３２の１回転で８００個のエンコーダ信号を出力する。制御装置６０は、Ｎエンコーダ３２Ｅが出力するエンコーダ信号をフィードバック制御用として用い、布押えモータ３２の位置を正確に把握することができる。
【００３２】
固定枠３１は、略Ｕ字状に形成し、脚柱部５のフレームに固定している。固定枠３１は、上方が開放状態である。固定枠３１は、右側壁部３１ａと左側壁部３１ｂとにわたって左右方向に１本のカム支持軸３４を回動可能に支持している。カム支持軸３４は、駆動ギヤ３３に噛合する従動ギヤ３５と、後述する布押え動作のための布押えカム３６とを設けてあり、それぞれ固定螺子（図示省略）で固定している。
【００３３】
本実施形態では、従動ギヤ３５と布押えカム３６とは一体成形してあり、固定螺子でカム支持軸３４に解除可能に固定している。
【００３４】
図２及び図３に示すように、固定枠３１は、その上端部に右側壁部３１ａと左側壁部３１ｂとにわたって左右方向に支持軸４０を固定している。支持軸４０は、側面視Ｌ字状の第１押えレバー４１を回動可能に支持している。第１押えレバー４１は、駆動側レバー部４１ａと従動側レバー部４１ｂとからなる。第１押えレバー４１は、従動側レバー部４１ｂに引っ張りコイルバネ４９の一端を連結する。駆動側レバー部４１ａは、その下端に布押えカム３６のカム面に前方から当接可能な押え用コロ４２を連結している。従動側レバー部４１ｂは、その上端に前後方向に延びる押え連竿４３の後端部を連結している。押え連竿４３は、その前端部を側面視Ｌ字状の第２押えレバー４５の駆動側レバー部４５ａに連結している。引っ張りコイルバネ４９は、その他端が脚柱部５のフレームに連結する。押え用コロ４２は、引っ張りコイルバネ４９のバネ力によって常に布押えカム３６のカム面に当接する。
【００３５】
第２押えレバー４５は、アーム部６のフレームに固定した支持軸４４に回動可能に支持してある。第２押えレバー４５は、従動側レバー部４５ｂにピン４６を固定している。ピン４６は、上下動部材４７に前後方向に摺動可能な角コマ４８に連結している。上下動部材４７は、その下端に押え作動板２８を押し下げる水平状の板４７ａを備えている。
【００３６】
布押え部材２４の上下動について説明する。布押えモータ３２が正回転で駆動すると、押え用コロ４２は布押えカム３６のカム部を移動する。押え用コロ４２が布押えカム３６のカム部を移動すると、第１押えレバー４１は時計回り（図３において）に回動する。第１押えレバー４１が回動すると、押え連竿４３は後方に移動する。第２押えレバー４５は、押え連竿４３が後方に移動することで反時計回り（図３において）に回動する。第２押えレバー４５が回動すると、上下動部材４７は下降して押え作動板２８を押し下げる。従って、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３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。
【００３７】
布押えモータ３２が逆回転で駆動する場合、第１押えレバー４１及び第２押えレバー４５はそれぞれ上述の場合とは逆方向に回動する。従って、上下動部材４７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３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。
【００３８】
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６８〜７１等を有する。
【００３９】
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６８〜７１と、各種のセンサ７４，７５等とを接続している。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３２の為の駆動回路である。Ｘ方向原点センサ７４は、Ｘ方向の原点設定のためにＸ方向駆動機構に設けている。Ｙ方向原点センサ７５は、Ｙ方向の原点設定のためにＹ方向駆動機構に設けている。Ｘモータ７２及びＹモータ７３は、それぞれの駆動軸にＮエンコーダ３２Ｅと同様に構成した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とをそれぞれ付設している。
【００４０】
ＲＯＭ６３は、各種の駆動機構を駆動制御するとともに、各種の模様の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。ＲＯＭ６３は、検出電圧換算値テーブルＴ１（図６参照）と、押え高さパルス数テーブルＴ２（図７参照）とを格納している。
【００４１】
不揮発性メモリ６５は、電気的に書換え可能である。不揮発性メモリ６５は、布押え部材２４の中間位置を記憶する。中間位置は、上昇位置と布押え位置との間に設定可能な位置である。ＲＡＭ６４は、縫製を実行する縫製データ、及び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。
【００４２】
図５に示すように、操作パネル６６は、リセットキー６６ａ、布押え部材２４の位置を任意に設定する高さ位置設定キー６６ｂ、各種のファンクションキー６６ｃ〜６６ｆ、設定する数値を増大させるアップキー６６ｈ、設定する数値を減少させるダウンキー６６ｇ、その他表示ランプ及び小型ディスプレイ等を設けている。
【００４３】
図６を用いて、検出電圧換算値テーブルＴ１について説明する。
【００４４】
検出電圧換算値テーブルＴ１は、ポテンショメータ５５が出力する検出電圧値（Ｖ）と、検出電圧値に基づく換算値とを格納する。検出電圧換算値テーブルＴ１は、足踏みペダル５７の中立領域と、該中立領域に続く作動領域と、該作動領域に続く押え領域と、該押え領域に続く縫製領域とに対応する。
【００４５】
換算値は、検出電圧値をＣＰＵ６２で処理可能にするため、検出電圧値に適当な係数を掛けて整数化した値である。本実施形態では、ＣＰＵ６２は換算値を８ｂｉｔ（０〜２５５）で扱う。中立領域は、換算値が「０〜１５２」の範囲内となる。作動領域は、換算値が「１５３〜１９０」の範囲内となる。押え領域は、換算値が「１９１〜２０３」の範囲内となる。縫製領域は、換算値が「２０４〜２５５」の範囲内となる。尚、第１境界は、中立領域から作動領域へと切り替わる箇所（換算値が１５３）を示している。第２境界は作動領域から押え領域へと切り替わる箇所（換算値が１９１）を示している。第３境界は押え領域から縫製領域へと切り替わる箇所（換算値が２０４）を示している。
【００４６】
図７を用いて、押え高さパルス数テーブルＴ２について説明する。
【００４７】
押え高さパルス数テーブルＴ２は、布押え部材２４の位置（高さ０．０ｍｍを基準とした高さ）と該位置に布押え部材２４を駆動するのに必要な布押えモータ３２の駆動パルス数（累積パルス数）とを対応付けた情報を格納する。布押え部材２４の高さは、布押え部材２４が針板１２に当接する場合に、布押え位置（０．０ｍｍ）である。累積パルス数は、布押え部材２４の高さが布押え位置（０．０ｍｍ）から、所望の高さの位置まで布押え部材２４を移動するのに必要なパルス数である。累積パルス数は、布押え部材２４の高さが布押え位置（０．０ｍｍ）の場合、０である。布押え部材２４は、布押え位置と上昇位置との間を上下動する。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り、累積パルス数は、例えば２００である。累積パルス数の増加に従って、布押え部材２４は上昇する。
【００４８】
図８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、１２、１４・・・）は各ステップである。
【００４９】
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換算値を取得する（Ｓ１０）。ＣＰＵ６２は、読み込んだ検出電圧値に対応する換算値が中立領域に属するか否かを判断する（Ｓ１２）。換算値が中立領域に属さない場合（Ｓ１２：Ｎｏ）、ＣＰＵ６２は処理をＳ１０に移行する。換算値が中立領域に属する場合（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ６２は、電源をＯＮにする際の布押え部材２４の高さである布押え位置に対応する累積パルス数（例えば、０）を現在位置としてセットする（Ｓ１４）。ＣＰＵ６２は、上昇位置に対応する累積パルス数（例えば、２００）を目標位置としてセットする（Ｓ１６）。
【００５０】
ＣＰＵ６２は、現在位置と、Ｓ１６でセットした目標位置とに差があるか否かを判断する（Ｓ１８）。現在位置と、目標位置とに差がある場合（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ６２は、現在位置と目標位置との差分に相当するパルス数を駆動回路７１に出力する。ＣＰＵ６２は、出力したパルス数の分布押えモータ３２を駆動して布押え部材２４を目標位置となる高さへ移動して（Ｓ２０）、処理をＳ２２に移行する。Ｓ２０までの処理は、作業者が電源をＯＮした場合の布押え部材２４の位置の初期化に相当する。
【００５１】
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換算値を取得する（Ｓ２２）。ＣＰＵ６２は、取得した換算値に対応する累積パルス数を現在位置としてセットする。ＣＰＵ６２は、Ｓ２２で取得した換算値が中立領域に属するか否か判断する（Ｓ２４）。換算値が中立領域に属する場合（Ｓ２４：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ６２は、上昇位置に対応する累積パルス数を目標位置としてセットして（Ｓ２６）、処理をＳ１８に移行する。
【００５２】
換算値が中立領域に属さない場合（Ｓ２４：Ｎｏ）、ＣＰＵ６２は、換算値が第１境界以上である作動領域に属するか否か判断する（Ｓ２８）。換算値が作動領域に属する場合（Ｓ２８：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ６２は、後述する演算によって押え高さに相当する累積パルス数を求め、その結果を目標位置としてセットして（Ｓ３０）、処理をＳ１８に移行する。
【００５３】
換算値が作動領域に属さない場合（Ｓ２８：Ｎｏ）、ＣＰＵ６２は、換算値が第２境界以上の押え領域に属するか否か判断する（Ｓ３２）。換算値が押え領域に属する場合（Ｓ３２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ６２は、布押え位置に対応する累積パルス数（例えば、０）を目標位置としてセットして（Ｓ３４）、処理をＳ１８に移行する。
【００５４】
換算値が押え領域に属さない場合（Ｓ３２：Ｎｏ）、即ち換算値が第３境界以上の縫製領域に属する場合、ＣＰＵ６２は、現在位置が、布押え位置でないか否かを判断する（Ｓ３６）。現在位置が布押え位置でない場合（Ｓ３６：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ６２は、現在位置と布押え位置との差分に相当するパルス数を駆動回路７１に出力する。ＣＰＵ６２は、出力したパルス数の分布押えモータ３２を駆動して布押え部材２４を布押え位置へ移動して（Ｓ３８）、処理をＳ４０に移行する。ＣＰＵ６２は、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（Ｓ４０）。
【００５５】
縫製動作の終了後、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換算値を取得する（Ｓ４２）。ＣＰＵ６２は、取得した換算値が中立領域に属するか否かを判断する（Ｓ４４）。換算値が中立領域に属さない場合（Ｓ４４：Ｎｏ）、ＣＰＵ６２は処理をＳ４２に移行する。換算値が中立領域に属する場合（Ｓ４４：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ６２は、上昇位置に対応する累積パルス数を目標位置としてセットする（Ｓ４６）。ＣＰＵ６２は、処理をＳ１８に移行して、Ｓ１８以降の処理を繰り返す。
【００５６】
図８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図９（Ａ），（Ｂ）を参照して説明する。尚、以下の説明では、布押え部材２４の高さは、上昇位置を高さ２０．０ｍｍ、中間位置を高さ７．０ｍｍ、布押え位置を高さ０．０ｍｍとする。布押え部材２４は、電源ＯＦＦ時に布押え位置となっている。
【００５７】
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の踏み込み操作は行わないため、ポテンショメータ５５の検出電圧値は、０となる。それ故、Ｓ１２において換算値は、中立領域であると判断し、Ｓ１４において現在位置に０をセットする。次に、Ｓ１６においては上昇位置に対応する累積パルス数（２００）を目標位置にセットする。Ｓ１８においては、目標位置と、現在位置とが異なると判断し、差分である２００パルスを、駆動回路７１を介して布押えモータ３２に出力する（Ｓ２０）。これにより、布押え部材２４は、上昇位置に移動する。その後、足踏みペダル５７の踏み込み操作を行わない場合、Ｓ２２において取得する換算値は０であり、中立領域であるため目標位置として上昇位置に対応する累積パルス数（２００）をセットして（Ｓ２４でＹｅｓ、Ｓ２６）、Ｓ１８に処理は移行する。Ｓ１８においては、目標位置と現在位置が一致するため、前述したＳ２２、Ｓ２４、Ｓ２６の処理を繰り返すことになる。以上により、電源をＯＮした後、布押え部材２４は、上昇位置に移動する。
【００５８】
作業者が足踏みペダル５７を踏み込んだまま電源をＯＮすると、ポテンショメータ５５の検出電圧値に対応する換算値が中立領域でない場合（Ｓ１２でＮｏ）、処理はＳ１０に移行し、換算値が中立領域になるまで待つことになる。それ故、作業者が足踏みペダル５７の踏み込みを中止しない限り、ミシン１は、縫製動作をすることはない。
【００５９】
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。作業者は、加工布の位置決めを行うため、位置決めを行いやすい高さまで布押え部材２４を移動する。作業者は、布押え部材２４の移動のために足踏みペダル５７を踏み込み操作する。作業者が足踏みペダル５７の踏み込み操作を行うと、Ｓ２２において取得する換算値は増加する。ただし、換算値が０〜１５２の場合は、中立領域であるため布押え部材２４は上昇位置のままである。
【００６０】
作業者が足踏みペダル５７を換算値が１５３である第１境界まで踏み込むと、作動領域であるため（Ｓ２４でＮｏ、Ｓ２８でＹｅｓ）、目標位置として中間位置に対応する累積パルス数（７０）をセットして（Ｓ３０）、Ｓ１８に処理は移行する。Ｓ１８においては、目標位置と現在位置が異なるため、その差分であるパルス数を、駆動回路７１を介して布押えモータ３２に出力する（Ｓ２０）。これにより、布押え部材２４は上昇位置から中間位置まで下降する。
【００６１】
作業者が足踏みペダル５７を第１境界からさらに踏み込むと、下記押え高さに相当する累積パルス数の演算結果に基づいて、布押え部材２４は足踏みペダル５７の踏み込み量に応じた高さになる（Ｓ３０）。
【００６２】
押え高さに相当する累積パルス数の演算について説明する。作動領域における累積パルス数は、換算値が第１境界のときの累積パルス数（７０）と、換算値が第２境界のときの累積パルス数（０）との２点を通る直線で表すことができる。
【００６３】
作動領域における１換算値あたりの累積パルス数の変化量は約２である。即ち、換算値が１増加すると累積パルス数は約２減少する。また、その他の中立領域、押え領域及び縫製領域では、累積パルス数の変化量は換算値に関係なく０である。従って、作業者が足踏みペダル５７を踏み込み、換算値が０から１５３である第１境界に達すると、布押え部材２４の高さは上昇位置から中間位置へと切り替わる。更に足踏みペダル５７の踏み込み量が増大すると、換算値が１５３〜１９０である作動領域に属する場合、布押え部材２４の高さは、第１境界からの踏み込み量に応じて（換算値の増加に応じて）中間位置から下降する。従って、作動領域においては、足踏みペダル５７の踏み込み量と、布押え部材２４の移動量とは比例する。
【００６４】
作業者は、加工布の厚さに応じて足踏みペダル５７の踏み込み量を調節して、布押え部材２４の高さを調節する。作業者は、足踏みペダル５７を踏み込んだ状態で、加工布を布受け板１６上で位置決めする。
【００６５】
図示を省略するが、作業者が足踏みペダル５７の踏み込み操作を中止し、足踏みペダル５７を踏み込み前の位置（換算値が中立領域）まで戻した場合、目標位置として上昇位置に対応する累積パルス数（２００）をセットして（Ｓ２４でＹｅｓ、Ｓ２６）、Ｓ１８に処理は移行する。Ｓ１８においては、目標位置と現在位置が異なるため、その差分であるパルス数を、駆動回路７１を介して布押えモータ３２に出力する（Ｓ２０）。これにより、布押え部材２４は上昇位置まで上昇する。
【００６６】
作業者は、加工布の位置決めの後、縫製を開始するために足踏みペダル５７をさらに踏み込む。作業者が足踏みペダル５７を換算値が１９１である第２境界まで踏み込むと、押え領域であるため（Ｓ２８でＮｏ、Ｓ３２でＹｅｓ）、目標位置として布押え位置に対応する累積パルス数（０）をセットして（Ｓ３４）、Ｓ１８に処理は移行する。Ｓ１８においては、目標位置と現在位置が異なるため、その差分であるパルス数を、駆動回路７１を介して布押えモータ３２に出力する（Ｓ２０）。これにより、布押え部材２４は布押え位置になる。
【００６７】
作業者は、足踏みペダル５７をさらに踏み込む。作業者が足踏みペダル５７を第２境界からさらに踏み込むと、Ｓ２２において取得する換算値は増加する。ただし、換算値が１９１〜２０３の場合は、押え領域であるため布押え部材２４は布押え位置を保持する。
【００６８】
作業者が足踏みペダル５７を換算値が２０４である第３境界まで踏み込むと、縫製領域である（Ｓ３２でＮｏ）。縫製領域では、布押え部材２４は布押え位置を保持する。Ｓ３６において、現在位置が布押え位置でない場合は（Ｓ３６でＮｏ）、現在位置と布押え位置との差分であるパルス数を、駆動回路７１を介して布押えモータ３２に出力する（Ｓ３８）。これにより、布押え部材２４は、確実に布押え位置に移動する。ＣＰＵ６２は縫製開始を指令して、縫製処理を実行する（Ｓ４０）。縫製開始に際して、布押え部材２４は布押え位置を保持し、加工布に最適な押圧力を作用している。
【００６９】
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。縫製処理が終了して、Ｓ４２において取得する換算値が中立領域であった場合には（Ｓ４４：Ｙｅｓ）、上昇位置に対応する累積パルス数（２００）を目標位置にセットして（Ｓ４６）、処理をＳ１８に移行する。Ｓ１８においては、目標位置と、現在位置とが異なると判断し、差分である２００パルスを、駆動回路７１を介して布押えモータ３２に出力する（Ｓ２０）。これにより、布押え部材２４は、上昇位置に移動する。布押え部材２４が上昇位置に移動した後は、前述したＳ２２以降の処理を繰り返すことになる。
【００７０】
図１０のフローチャートを参照して、中間位置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、布押え部材２４の中間位置を予め任意に設定しておくことができる。尚、布押え部材２４の中間位置の設定は必須の処理ではなく、固定しておいてもよい。
【００７１】
作業者は、操作パネル６６から高さ位置設定キー６６ｂを操作する。作業者が高さ位置設定キー６６ｂを操作すると、ＣＰＵ６２は、中間位置設定制御処理を開始する。
【００７２】
不揮発性メモリ６５が布押え部材２４の中間位置を記憶している場合、ＣＰＵ６２は中間位置データを読み出す（Ｓ６１）。ＣＰＵ６２は中間位置データに基づいて布押えモータ３２を駆動する。布押えモータ３２の駆動によって、布押え部材２４は中間位置に移動する（Ｓ６２）。
【００７３】
作業者は、布押え部材２４の高さが所望の位置でない場合、操作パネル６６を操作して高さを調節する。布押え部材２４の高さを高くする場合、作業者はアップキー６６ｇを操作する。作業者がアップキー６６ｇを操作した場合（Ｓ６３：Ｙｅｓ、Ｓ６４：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ６２は中間位置を所定量（例えば、約１ｍｍに相当する量）だけ増加して（Ｓ６５）、増加分に応じて布押え部材２４を上昇移動する（Ｓ６６）。ＣＰＵ６２はＳ６６の処理の後、処理をＳ６３に移行する。
【００７４】
一方、布押え部材２４の高さを低くする場合、作業者はダウンキー６６ｈを操作する。作業者がダウンキー６６ｈを操作した場合（Ｓ６３：Ｙｅｓ、Ｓ６４：Ｎｏ、Ｓ６７：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ６２は中間位置を所定量（例えば、約１ｍｍに相当する量）だけ減少して（Ｓ６８）、減少分に応じて布押え部材２４を下降移動する（Ｓ６９）。ＣＰＵ６２はＳ６９の処理の後、処理をＳ６３に移行する。
【００７５】
作業者が高さ位置設定キー６６ｂを操作した場合（Ｓ６３：Ｙｅｓ、Ｓ６４：Ｎｏ、Ｓ６７：Ｎｏ、Ｓ７０：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ６２は不揮発性メモリ６５に記憶していた中間位置データを作業者が調節した高さに更新して（Ｓ７１）、処理を終了する。作業者の操作が高さ位置設定キー６６ｂでない場合（Ｓ７０：Ｎｏ）、ＣＰＵ６２は作業者が操作したキーに対応する処理を行い（Ｓ７２）、処理を再びＳ６３に移行する。
【００７６】
本実施形態における布押えモータ３２は本発明の「布押え駆動手段」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「操作量検出手段」に相当する。Ｓ２０，Ｓ３８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及び中間位置設定制御等は本発明の「中間位置設定手段」に相当する。
【００７７】
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の踏み込み量をポテンショメータ５５で検出する。作業者が足踏みペダル５７をポテンショメータ５５の検出電圧値に対応する換算値が中立領域から第１境界となる位置まで踏み込むと、布押え部材２４は中間位置まで下降する。作業者が足踏みペダル５７をさらに踏み込むと、押え高さに相当する累積パルス数の演算結果に基づいて、布押え部材２４は足踏みペダル５７の踏み込み量に応じた高さに位置する。作業者は、足踏みペダル５７を換算値が第１境界となる位置より踏み込むことで、布押え部材２４の高さを中間位置と布押え位置との間で微調整することができる。作業者は、足踏みペダル５７の操作のみで加工布の厚さに応じて布押え部材２４の高さを変えて位置決めをすることができる。従って、作業者は、加工布の位置決めを容易に行うことができる。
【００７８】
ミシン１は、作業者が操作パネル６６により、布押え部材２４の中間位置を任意に設定しておくことができる中間位置設定制御を設けたので、加工する布の厚さに応じた中間位置を設定して位置決めを容易に行うことができる。中間位置を高く設定すると、加工布の重ね合わせ枚数が変化した場合に、作業者は中間位置の再設定をする必要がない。作業者は、足踏みペダル５７の操作のみで布押え部材２４の高さを調整することができる。従って、作業者は、加工布の位置決めを更に容易に行うことができる。
【００７９】
本発明は上記実施形態に限定されることなく、さまざまな変更が可能である。例えば、上記実施形態における中間位置設定制御処理は、作業者が操作パネル６６により、布押え部材２４の中間位置を任意に設定した。変形例は、加工布の厚さを検知する布厚検知センサ７６を設ける。図１１に示すように、布厚検知センサ７６は、制御装置１６０の入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）１６１に接続する。尚、制御装置１６０は、上述した実施形態とほぼ同様の構造を備えているので詳細な説明を省略する。
【００８０】
ＣＰＵ６２は、布厚検知センサ７６が検知した加工布の厚さに相当する累積パルス数と上昇位置に相当する累積パルス数とから、布押え部材２４の中間位置を加工布の厚さに相当する位置と上昇位置との間に設定する。従って、作業者が操作パネル６６により、布押え部材２４の中間位置を任意設定することが不要になり、作業性を向上することができる。変形例における布厚検知センサ７６は本発明の「布厚検知手段」に相当する。
【００８１】
上記実施形態における布押え部材２４は、足踏みペダル５７の踏み込み量に比例した移動量であった。布押え部材２４の移動量は、上記実施形態に限定しない。図１２に示すように、作動領域における足踏みペダル５７の踏み込み量の増加に応じて、足踏みペダル５７の一定の操作量に対する布押え部材２４の下降量を大きくするようにする。布押え部材２４は、足踏みペダル５７の踏み込み量の増加に伴って下降量が増加するので、作業者は中間位置に近い位置で更に細かい微調節することができる。従って、作業者は、加工布の位置決めをより容易に行うことができる。
【００８２】
上記実施形態における布押え部材２４は、上昇位置と布押え位置との間に、中間位置を１箇所有していた。中間位置の数は、上記実施形態に限定しない。図１３に示すように、布押え部材２４は、上昇位置と布押え位置との間に、中間位置Ｈ，Ｌを有する。中間位置Ｌは、上述した布厚検知センサ７６が検知した加工布の厚さに相当する位置を設定する。図１３では、中間位置Ｌは高さ５．０ｍｍである。中間位置Ｈは、布厚検知センサ７６が検知した加工布の厚さに相当する位置と上昇位置との間の高さに設定する。図１３では、中間位置Ｈは高さ７．０ｍｍである。
【００８３】
上記変形例における布押え部材２４の動作を説明する。作業者が足踏みペダル５７を中立領域から第１境界まで踏み込むと、布押え部材２４は中間位置Ｈまで下降する。作業者が足踏みペダル５７を換算値が第１境界となる位置からさらに踏み込むと、布押え部材２４は足踏みペダル５７の踏み込み量に応じた高さに位置する。作業者が足踏みペダル５７を換算値が第２境界となる位置の直前まで踏み込むと、布押え部材２４は中間位置Ｌに位置する。作業者が足踏みペダル５７を換算値が第２境界となる位置まで踏み込むと、布押え部材２４は布押え位置に下降する。
【００８４】
布押え装置２０は、中間位置Ｌを加工布の厚さに相当する位置に設定することで、作業者の足踏みペダル５７の踏み込み量に対して、布押え部材２４の移動量を少なくできる。従って、加工布の厚さが比較的一定である場合に、中間位置Ｌを設定することで作業者は布押え部材２４の高さの微調整を容易に行うことができる。
【００８５】
上記実施形態における布押えモータ３２は、ステッピングモータで構成した。布押えモータ３２は、ＤＣサーボモータ等、各種の電動モータを採用するようにしてもよい。
【００８６】
上記実施形態では、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、アクチュエータ等で移動するようにしてもよい。
【００８７】
上記実施形態では、押え高さに相当する累積パルス数は、１換算値あたりの累積パルス数の変化量を演算して求めた。押え高さに相当する累積パルス数は、予め換算値と累積パルス数とを対応付けたテーブルとしてＲＯＭ６３に格納しておいてもよい。
【００８８】
足踏みペダル５７に割り振られた中立領域、作動領域、押え領域及び縫製領域の大きさは、適用するミシンの機種や種類に応じて変更可能である。
【００８９】
本発明の操作手段は、足踏みペダル５７に限らず、作業者の膝で操作する膝ペダル等であってもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１ ミシン
２０ 布押え装置
２４ 布押え部材
３２ 布押えモータ
５５ ポテンショメータ
５７ 足踏みペダル
６０，１６０ 制御装置
６１，１６１ 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
７６ 布厚検知センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミシンの布押え装置に関し、特に加工布を押える布押え部材が、ペダルの操作量に応じて移動するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ミシンは、布押え部材で加工布を押えた状態で、縫製作業を行う。布押え部材は、作業者が膝又は足により膝パッド又は足踏み式ペダルを操作することでアクチュエータが駆動して昇降動作を行う。作業者が膝パッド又は足踏み式ペダルを更に操作することで、ミシンは縫製を開始することができる。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載のミシンは、布押え部材を布押え位置と、上昇位置と、中間位置との３箇所にわたって切換え可能な位置切換え機構を設けている。位置切換え機構は、足踏みペダルと、足踏みペダルの操作位置を検出する位置検出センサと、布押え部材を駆動するアクチュエータとを備えている。位置検出センサは、足踏みペダルの操作位置を検出する。位置切換え機構は、位置検出センサの検出結果に基づいて、アクチュエータを駆動して布押え部材を足踏みペダルの操作位置に対応する位置に切換える。布押え部材は、足踏みペダルの操作によって、足踏みペダルが中立位置のとき中間位置に切り換えられ、足踏みペダルが踏み込み位置のとき布押え位置に切り換えられ、足踏みペダルが踏み返し位置のとき上昇位置に切り換えられる。中間位置は、布押え位置と上昇位置との間に設定する。作業者は、加工布の位置決めの微調整を行うために布押え部材を中間位置に切換える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２８６６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
作業者が縫製を行う場合、加工布の種類を変更したり、加工布の重ね合わせの枚数が変化したりすると、加工布の布厚は変化する。特許文献１に記載のミシンでは、加工布の布厚が変化した場合、加工布と布押え部材との隙間が変化するため、加工布の位置決めは難しくなる。従って、作業者は加工布の布厚が変化する度に中間位置を設定しなおす必要があり、作業性が悪いという問題があった。
【０００６】
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、加工布の布厚が変化しても位置決めの微調整を容易に行うことができるミシンの布押え装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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の布押え装置は、加工布を押える布押え部材と、前記布押え部材を駆動する駆動手段と、前記布押え部材の位置を、布押え位置と上昇位置との間で操作可能な操作手段と、前記操作手段の操作によって前記駆動手段を制御する駆動制御手段と、前記操作手段の操作量を検出する操作量検出手段とを備え、前記駆動制御手段は、前記操作量検出手段が前記操作手段の所定の操作量を検出した場合に、前記布押え部材を前記布押え位置と前記上昇位置との間の中間位置に移動するように制御するミシンの布押え装置において、前記駆動制御手段は、前記操作量検出手段が前記操作手段の前記所定以上の操作量を検出した場合に、前記布押え部材を前記中間位置と前記布押え位置との間で前記操作手段の操作量に応じて移動するように制御することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明のミシンの布押え装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記中間位置を設定可能な中間位置設定手段を更に備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明のミシンの布押え装置は、請求項１又は２に記載の発明の構成に加え、前記駆動制御手段は、前記布押え部材を前記中間位置と前記布押え位置との間で前記操作手段の操作量に応じて移動させる場合に、前記操作手段の操作量の増加に応じて、前記操作手段の一定の操作量に対する前記布押え部材の移動量を大きくするように制御することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明のミシンの布押え装置は、請求項２又は３に記載の発明の構成に加え、前記加工布の厚さである布厚位置を検知する布厚検知手段を更に備え、前記中間位置設定手段は、前記布厚検知手段が検知した前記布厚位置と前記上昇位置との間に前記中間位置を設定することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係る発明のミシンの布押え装置は、請求項４に記載の発明の構成に加え、前記駆動制御手段は、前記操作量検出手段が前記操作手段の前記所定以上の操作量を検出した場合に、前記布押え部材を前記中間位置と前記布厚位置との間で前記操作手段の操作量に応じて移動するように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１のミシンの布押え装置では、駆動制御手段は、操作量検出手段が所定の操作量を検出した場合に、布押え部材の高さを布押え位置と上昇位置との間の中間位置に移動するように制御する。駆動制御手段は、操作量検出手段が所定以上の操作量を検出した場合には、布押え部材の高さを中間位置と布押え位置との間で操作手段の操作量に応じて移動するように制御する。作業者は、操作手段の操作を所定以上行うことで、布押え部材の高さを中間位置と布押え位置との間で微調整することができる。作業者は、操作手段の操作のみで加工布の厚さに応じて布押え部材の高さを変えて位置決めをすることができる。従って、作業者は、加工布の位置決めを容易に行うことができる。
【００１３】
請求項２のミシンの布押え装置では、請求項１に記載の発明の効果に加え、中間位置を設定可能な中間位置設定手段を設けたので、加工する布の厚さに応じた中間位置を設定して位置決めを容易に行うことができる。中間位置を高く設定すると、加工布の重ね合わせ枚数が変化した場合に、作業者は中間位置の再設定をする必要がない。作業者は、操作手段の操作のみで布押え部材の高さを調整することができる。従って、作業者は、加工布の位置決めを更に容易に行うことができる。
【００１４】
請求項３のミシンの布押え装置では、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、駆動制御手段は、操作手段の操作量の増加に応じて、操作手段の一定の操作量に対する布押え部材の移動量を大きくするように制御する。布押え部材は、操作手段の操作量の増加に伴って下降量が増加するので中間位置に近い位置で更に微調節することができる。従って、作業者は、加工布の位置決めをより容易に行うことができる。
【００１５】
請求項４のミシンの布押え装置では、請求項２又は３に記載の発明の効果に加え、加工布の厚さである布厚位置を検知する布厚検知手段を設け、布厚検知手段が検知した布厚位置と上昇位置との間に中間位置を設定する。布押え装置は、布厚検知手段の検知結果に基づいて容易に中間位置を設定することができるので、加工布の位置決めを更に容易に行うことができる。
【００１６】
請求項５のミシンの布押え装置では、請求項４に記載の発明の効果に加え、駆動制御手段は、操作量検出手段が操作手段の所定以上の操作量を検出した場合に、布押え部材を中間位置と布厚位置との間で操作手段の操作量に応じて移動するように制御する。布押え装置は、作業者の操作手段の操作量に対して、布押え部材の移動量を少なくすることができる。従って、作業者は布押え部材の高さの微調整を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係るミシンの側面図である。
【図２】ミシンの後方からの斜視図である。
【図３】ミシンの内部構造の側面図である。
【図４】ミシンの制御系のブロック図である。
【図５】操作パネルの正面図である。
【図６】検出電圧換算値テーブルの設定データを示す図表である。
【図７】押え高さパルス数テーブルの設定データを示す図表である。
【図８】ミシンの全体の処理のフローチャートである。
【図９】（Ａ）〜（Ｂ）は、足踏みペダルの踏み込み量と布押え部材の高さ位置とを対応させた説明図及び表である。
【図１０】中間位置設定制御処理のフローチャートである。
【図１１】変形例に係るミシンの制御系のブロック図である。
【図１２】変形例に係る足踏みペダルの踏み込み量と布押え部材の高さ位置とを対応させた説明図である。
【図１３】変形例に係る足踏みペダルの踏み込み量と布押え部材の高さ位置とを対応させた説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。作業者は、ミシン１の前方に向かって作業を行う。
【００１９】
図１に示すミシン１は、足踏みペダル５７の踏み込み量に応じた任意の高さ位置に布押え部材２４を昇降する。ミシン１は、足踏みペダル５７の踏み込み操作に連動して縫製を開始できる。
【００２０】
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２参照）を備えている。ミシンモータ９は、針棒１０を上下駆動する。針棒１０は、アーム部６の前方に備えてある。針棒１０は、その下端に縫針１１を設けている。ミシン１は、ミシンモータ９の駆動力を、主軸（図示省略）を介して針棒１０に伝達する駆動力伝達機構を設けている。駆動力伝達機構は公知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
【００２１】
ベッド部２は、ベッド本体部３と、シリンダベッド部４とからなる。シリンダベッド部４は、ベッド本体部３から前方に延びる。ベッド部２は、布送り機構（図示省略）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及び送り台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。
【００２２】
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、その先端部に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。
【００２３】
押え取付け部２１ａは、布押え部材２４の連結部（図示省略）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（図示省略）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。
【００２４】
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、後述する上下動部材４７の下端に設けた板４７ａに当接している。布押え部材２４は、後述する布押えモータ３２（図２参照）を駆動することにより上方に移動することができる。ミシン１の後方は、ミシンモータ９等をカバー部材３０で覆っている。
【００２５】
足踏みペダル５７について説明する。足踏みペダル５７は、床面に設けてあり、開閉板５７ａを有する。開閉板５７ａは、作業者が操作していない状態では圧縮バネ（図示省略）により開放位置に位置する。開閉板５７ａ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。開閉板５７ａは、その他端部を回動支点として回動可能である。
【００２６】
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。回動レバー５２は、引っ張りバネ５３のバネ力により、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。
【００２７】
作業者が足で開閉板５７ａを踏み込むと、開閉板５７ａは回動する。開閉板５７ａ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に出力する。
【００２８】
図２を参照して、布押えモータ３２について説明する。布押えモータ３２は、固定枠３１の右側壁部３１ａに固定してある。布押えモータ３２は、脚柱部５の後側を覆うように設けたカバー部材３０（図１参照）の内部に設けてある。布押えモータ３２は、その駆動軸に駆動ギヤ３３を固定している。
【００２９】
布押えモータ３２は、その駆動軸にロータリエンコーダであるＮエンコーダ３２Ｅ（図４参照）を設けている。Ｎエンコーダ３２Ｅは、布押えモータ３２の実際の回転量を検出する。Ｎエンコーダ３２Ｅは、布押えモータ３２の駆動軸と共に回転可能に設けてある。Ｎエンコーダ３２Ｅは、周方向に適当な間隔でスリットを形成したディスク（図示省略）と、発光部（図示省略）及び受光部（図示省略）を有する検出器（図示省略）とを備えている。
【００３０】
Ｎエンコーダ３２Ｅは、発光部で発光した光をディスクのスリットを通過して受光部で検出すると、高さ方向への移動に関するエンコーダ信号を後述する入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）６１（図４参照）に出力する。エンコーダ信号に基づいて、制御装置６０（図４参照）は、布押えモータ３２の駆動軸の回転角度を検出する。
【００３１】
本実施形態において、布押えモータ３２はステッピングモータで構成している。布押えモータ３２の分解能は、例えば８００パルスである。Ｎエンコーダ３２Ｅは、布押えモータ３２の１回転で８００個のエンコーダ信号を出力する。制御装置６０は、Ｎエンコーダ３２Ｅが出力するエンコーダ信号をフィードバック制御用として用い、布押えモータ３２の位置を正確に把握することができる。
【００３２】
固定枠３１は、略Ｕ字状に形成し、脚柱部５のフレームに固定している。固定枠３１は、上方が開放状態である。固定枠３１は、右側壁部３１ａと左側壁部３１ｂとにわたって左右方向に１本のカム支持軸３４を回動可能に支持している。カム支持軸３４は、駆動ギヤ３３に噛合する従動ギヤ３５と、後述する布押え動作のための布押えカム３６とを設けてあり、それぞれ固定螺子（図示省略）で固定している。
【００３３】
本実施形態では、従動ギヤ３５と布押えカム３６とは一体成形してあり、固定螺子でカム支持軸３４に解除可能に固定している。
【００３４】
図２及び図３に示すように、固定枠３１は、その上端部に右側壁部３１ａと左側壁部３１ｂとにわたって左右方向に支持軸４０を固定している。支持軸４０は、側面視Ｌ字状の第１押えレバー４１を回動可能に支持している。第１押えレバー４１は、駆動側レバー部４１ａと従動側レバー部４１ｂとからなる。第１押えレバー４１は、従動側レバー部４１ｂに引っ張りコイルバネ４９の一端を連結する。駆動側レバー部４１ａは、その下端に布押えカム３６のカム面に前方から当接可能な押え用コロ４２を連結している。従動側レバー部４１ｂは、その上端に前後方向に延びる押え連竿４３の後端部を連結している。押え連竿４３は、その前端部を側面視Ｌ字状の第２押えレバー４５の駆動側レバー部４５ａに連結している。引っ張りコイルバネ４９は、その他端が脚柱部５のフレームに連結する。押え用コロ４２は、引っ張りコイルバネ４９のバネ力によって常に布押えカム３６のカム面に当接する。
【００３５】
第２押えレバー４５は、アーム部６のフレームに固定した支持軸４４に回動可能に支持してある。第２押えレバー４５は、従動側レバー部４５ｂにピン４６を固定している。ピン４６は、上下動部材４７に前後方向に摺動可能な角コマ４８に連結している。上下動部材４７は、その下端に押え作動板２８を押し下げる水平状の板４７ａを備えている。
【００３６】
布押え部材２４の上下動について説明する。布押えモータ３２が正回転で駆動すると、押え用コロ４２は布押えカム３６のカム部を移動する。押え用コロ４２が布押えカム３６のカム部を移動すると、第１押えレバー４１は時計回り（図３において）に回動する。第１押えレバー４１が回動すると、押え連竿４３は後方に移動する。第２押えレバー４５は、押え連竿４３が後方に移動することで反時計回り（図３において）に回動する。第２押えレバー４５が回動すると、上下動部材４７は下降して押え作動板２８を押し下げる。従って、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３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。
【００３７】
布押えモータ３２が逆回転で駆動する場合、第１押えレバー４１及び第２押えレバー４５はそれぞれ上述の場合とは逆方向に回動する。従って、上下動部材４７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３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。
【００３８】
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６８〜７１等を有する。
【００３９】
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６８〜７１と、各種のセンサ７４，７５等とを接続している。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３２の為の駆動回路である。Ｘ方向原点センサ７４は、Ｘ方向の原点設定のためにＸ方向駆動機構に設けている。Ｙ方向原点センサ７５は、Ｙ方向の原点設定のためにＹ方向駆動機構に設けている。Ｘモータ７２及びＹモータ７３は、それぞれの駆動軸にＮエンコーダ３２Ｅと同様に構成した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とをそれぞれ付設している。
【００４０】
ＲＯＭ６３は、各種の駆動機構を駆動制御するとともに、各種の模様の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。ＲＯＭ６３は、検出電圧換算値テーブルＴ１（図６参照）と、押え高さパルス数テーブルＴ２（図７参照）とを格納している。
【００４１】
不揮発性メモリ６５は、電気的に書換え可能である。不揮発性メモリ６５は、布押え部材２４の中間位置を記憶する。中間位置は、上昇位置と布押え位置との間に設定可能な位置である。ＲＡＭ６４は、縫製を実行する縫製データ、及び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。
【００４２】
図５に示すように、操作パネル６６は、リセットキー６６ａ、布押え部材２４の位置を任意に設定する高さ位置設定キー６６ｂ、各種のファンクションキー６６ｃ〜６６ｆ、設定する数値を増大させるアップキー６６ｈ、設定する数値を減少させるダウンキー６６ｇ、その他表示ランプ及び小型ディスプレイ等を設けている。
【００４３】
図６を用いて、検出電圧換算値テーブルＴ１について説明する。
【００４４】
検出電圧換算値テーブルＴ１は、ポテンショメータ５５が出力する検出電圧値（Ｖ）と、検出電圧値に基づく換算値とを格納する。検出電圧換算値テーブルＴ１は、足踏みペダル５７の中立領域と、該中立領域に続く作動領域と、該作動領域に続く押え領域と、該押え領域に続く縫製領域とに対応する。
【００４５】
換算値は、検出電圧値をＣＰＵ６２で処理可能にするため、検出電圧値に適当な係数を掛けて整数化した値である。本実施形態では、ＣＰＵ６２は換算値を８ｂｉｔ（０〜２５５）で扱う。中立領域は、換算値が「０〜１５２」の範囲内となる。作動領域は、換算値が「１５３〜１９０」の範囲内となる。押え領域は、換算値が「１９１〜２０３」の範囲内となる。縫製領域は、換算値が「２０４〜２５５」の範囲内となる。尚、第１境界は、中立領域から作動領域へと切り替わる箇所（換算値が１５３）を示している。第２境界は作動領域から押え領域へと切り替わる箇所（換算値が１９１）を示している。第３境界は押え領域から縫製領域へと切り替わる箇所（換算値が２０４）を示している。
【００４６】
図７を用いて、押え高さパルス数テーブルＴ２について説明する。
【００４７】
押え高さパルス数テーブルＴ２は、布押え部材２４の位置（高さ０．０ｍｍを基準とした高さ）と該位置に布押え部材２４を駆動するのに必要な布押えモータ３２の駆動パルス数（累積パルス数）とを対応付けた情報を格納する。布押え部材２４の高さは、布押え部材２４が針板１２に当接する場合に、布押え位置（０．０ｍｍ）である。累積パルス数は、布押え部材２４の高さが布押え位置（０．０ｍｍ）から、所望の高さの位置まで布押え部材２４を移動するのに必要なパルス数である。累積パルス数は、布押え部材２４の高さが布押え位置（０．０ｍｍ）の場合、０である。布押え部材２４は、布押え位置と上昇位置との間を上下動する。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り、累積パルス数は、例えば２００である。累積パルス数の増加に従って、布押え部材２４は上昇する。
【００４８】
図８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、１２、１４・・・）は各ステップである。
【００４９】
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換算値を取得する（Ｓ１０）。ＣＰＵ６２は、読み込んだ検出電圧値に対応する換算値が中立領域に属するか否かを判断する（Ｓ１２）。換算値が中立領域に属さない場合（Ｓ１２：Ｎｏ）、ＣＰＵ６２は処理をＳ１０に移行する。換算値が中立領域に属する場合（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ６２は、電源をＯＮにする際の布押え部材２４の高さである布押え位置に対応する累積パルス数（例えば、０）を現在位置としてセットする（Ｓ１４）。ＣＰＵ６２は、上昇位置に対応する累積パルス数（例えば、２００）を目標位置としてセットする（Ｓ１６）。
【００５０】
ＣＰＵ６２は、現在位置と、Ｓ１６でセットした目標位置とに差があるか否かを判断する（Ｓ１８）。現在位置と、目標位置とに差がある場合（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ６２は、現在位置と目標位置との差分に相当するパルス数を駆動回路７１に出力する。ＣＰＵ６２は、出力したパルス数の分布押えモータ３２を駆動して布押え部材２４を目標位置となる高さへ移動して（Ｓ２０）、処理をＳ２２に移行する。Ｓ２０までの処理は、作業者が電源をＯＮした場合の布押え部材２４の位置の初期化に相当する。
【００５１】
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換算値を取得する（Ｓ２２）。ＣＰＵ６２は、取得した換算値に対応する累積パルス数を現在位置としてセットする。ＣＰＵ６２は、Ｓ２２で取得した換算値が中立領域に属するか否か判断する（Ｓ２４）。換算値が中立領域に属する場合（Ｓ２４：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ６２は、上昇位置に対応する累積パルス数を目標位置としてセットして（Ｓ２６）、処理をＳ１８に移行する。
【００５２】
換算値が中立領域に属さない場合（Ｓ２４：Ｎｏ）、ＣＰＵ６２は、換算値が第１境界以上である作動領域に属するか否か判断する（Ｓ２８）。換算値が作動領域に属する場合（Ｓ２８：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ６２は、後述する演算によって押え高さに相当する累積パルス数を求め、その結果を目標位置としてセットして（Ｓ３０）、処理をＳ１８に移行する。
【００５３】
換算値が作動領域に属さない場合（Ｓ２８：Ｎｏ）、ＣＰＵ６２は、換算値が第２境界以上の押え領域に属するか否か判断する（Ｓ３２）。換算値が押え領域に属する場合（Ｓ３２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ６２は、布押え位置に対応する累積パルス数（例えば、０）を目標位置としてセットして（Ｓ３４）、処理をＳ１８に移行する。
【００５４】
換算値が押え領域に属さない場合（Ｓ３２：Ｎｏ）、即ち換算値が第３境界以上の縫製領域に属する場合、ＣＰＵ６２は、現在位置が、布押え位置でないか否かを判断する（Ｓ３６）。現在位置が布押え位置でない場合（Ｓ３６：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ６２は、現在位置と布押え位置との差分に相当するパルス数を駆動回路７１に出力する。ＣＰＵ６２は、出力したパルス数の分布押えモータ３２を駆動して布押え部材２４を布押え位置へ移動して（Ｓ３８）、処理をＳ４０に移行する。ＣＰＵ６２は、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（Ｓ４０）。
【００５５】
縫製動作の終了後、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換算値を取得する（Ｓ４２）。ＣＰＵ６２は、取得した換算値が中立領域に属するか否かを判断する（Ｓ４４）。換算値が中立領域に属さない場合（Ｓ４４：Ｎｏ）、ＣＰＵ６２は処理をＳ４２に移行する。換算値が中立領域に属する場合（Ｓ４４：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ６２は、上昇位置に対応する累積パルス数を目標位置としてセットする（Ｓ４６）。ＣＰＵ６２は、処理をＳ１８に移行して、Ｓ１８以降の処理を繰り返す。
【００５６】
図８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図９（Ａ），（Ｂ）を参照して説明する。尚、以下の説明では、布押え部材２４の高さは、上昇位置を高さ２０．０ｍｍ、中間位置を高さ７．０ｍｍ、布押え位置を高さ０．０ｍｍとする。布押え部材２４は、電源ＯＦＦ時に布押え位置となっている。
【００５７】
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の踏み込み操作は行わないため、ポテンショメータ５５の検出電圧値は、０となる。それ故、Ｓ１２において換算値は、中立領域であると判断し、Ｓ１４において現在位置に０をセットする。次に、Ｓ１６においては上昇位置に対応する累積パルス数（２００）を目標位置にセットする。Ｓ１８においては、目標位置と、現在位置とが異なると判断し、差分である２００パルスを、駆動回路７１を介して布押えモータ３２に出力する（Ｓ２０）。これにより、布押え部材２４は、上昇位置に移動する。その後、足踏みペダル５７の踏み込み操作を行わない場合、Ｓ２２において取得する換算値は０であり、中立領域であるため目標位置として上昇位置に対応する累積パルス数（２００）をセットして（Ｓ２４でＹｅｓ、Ｓ２６）、Ｓ１８に処理は移行する。Ｓ１８においては、目標位置と現在位置が一致するため、前述したＳ２２、Ｓ２４、Ｓ２６の処理を繰り返すことになる。以上により、電源をＯＮした後、布押え部材２４は、上昇位置に移動する。
【００５８】
作業者が足踏みペダル５７を踏み込んだまま電源をＯＮすると、ポテンショメータ５５の検出電圧値に対応する換算値が中立領域でない場合（Ｓ１２でＮｏ）、処理はＳ１０に移行し、換算値が中立領域になるまで待つことになる。それ故、作業者が足踏みペダル５７の踏み込みを中止しない限り、ミシン１は、縫製動作をすることはない。
【００５９】
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。作業者は、加工布の位置決めを行うため、位置決めを行いやすい高さまで布押え部材２４を移動する。作業者は、布押え部材２４の移動のために足踏みペダル５７を踏み込み操作する。作業者が足踏みペダル５７の踏み込み操作を行うと、Ｓ２２において取得する換算値は増加する。ただし、換算値が０〜１５２の場合は、中立領域であるため布押え部材２４は上昇位置のままである。
【００６０】
作業者が足踏みペダル５７を換算値が１５３である第１境界まで踏み込むと、作動領域であるため（Ｓ２４でＮｏ、Ｓ２８でＹｅｓ）、目標位置として中間位置に対応する累積パルス数（７０）をセットして（Ｓ３０）、Ｓ１８に処理は移行する。Ｓ１８においては、目標位置と現在位置が異なるため、その差分であるパルス数を、駆動回路７１を介して布押えモータ３２に出力する（Ｓ２０）。これにより、布押え部材２４は上昇位置から中間位置まで下降する。
【００６１】
作業者が足踏みペダル５７を第１境界からさらに踏み込むと、下記押え高さに相当する累積パルス数の演算結果に基づいて、布押え部材２４は足踏みペダル５７の踏み込み量に応じた高さになる（Ｓ３０）。
【００６２】
押え高さに相当する累積パルス数の演算について説明する。作動領域における累積パルス数は、換算値が第１境界のときの累積パルス数（７０）と、換算値が第２境界のときの累積パルス数（０）との２点を通る直線で表すことができる。
【００６３】
作動領域における１換算値あたりの累積パルス数の変化量は約２である。即ち、換算値が１増加すると累積パルス数は約２減少する。また、その他の中立領域、押え領域及び縫製領域では、累積パルス数の変化量は換算値に関係なく０である。従って、作業者が足踏みペダル５７を踏み込み、換算値が０から１５３である第１境界に達すると、布押え部材２４の高さは上昇位置から中間位置へと切り替わる。更に足踏みペダル５７の踏み込み量が増大すると、換算値が１５３〜１９０である作動領域に属する場合、布押え部材２４の高さは、第１境界からの踏み込み量に応じて（換算値の増加に応じて）中間位置から下降する。従って、作動領域においては、足踏みペダル５７の踏み込み量と、布押え部材２４の移動量とは比例する。
【００６４】
作業者は、加工布の厚さに応じて足踏みペダル５７の踏み込み量を調節して、布押え部材２４の高さを調節する。作業者は、足踏みペダル５７を踏み込んだ状態で、加工布を布受け板１６上で位置決めする。
【００６５】
図示を省略するが、作業者が足踏みペダル５７の踏み込み操作を中止し、足踏みペダル５７を踏み込み前の位置（換算値が中立領域）まで戻した場合、目標位置として上昇位置に対応する累積パルス数（２００）をセットして（Ｓ２４でＹｅｓ、Ｓ２６）、Ｓ１８に処理は移行する。Ｓ１８においては、目標位置と現在位置が異なるため、その差分であるパルス数を、駆動回路７１を介して布押えモータ３２に出力する（Ｓ２０）。これにより、布押え部材２４は上昇位置まで上昇する。
【００６６】
作業者は、加工布の位置決めの後、縫製を開始するために足踏みペダル５７をさらに踏み込む。作業者が足踏みペダル５７を換算値が１９１である第２境界まで踏み込むと、押え領域であるため（Ｓ２８でＮｏ、Ｓ３２でＹｅｓ）、目標位置として布押え位置に対応する累積パルス数（０）をセットして（Ｓ３４）、Ｓ１８に処理は移行する。Ｓ１８においては、目標位置と現在位置が異なるため、その差分であるパルス数を、駆動回路７１を介して布押えモータ３２に出力する（Ｓ２０）。これにより、布押え部材２４は布押え位置になる。
【００６７】
作業者は、足踏みペダル５７をさらに踏み込む。作業者が足踏みペダル５７を第２境界からさらに踏み込むと、Ｓ２２において取得する換算値は増加する。ただし、換算値が１９１〜２０３の場合は、押え領域であるため布押え部材２４は布押え位置を保持する。
【００６８】
作業者が足踏みペダル５７を換算値が２０４である第３境界まで踏み込むと、縫製領域である（Ｓ３２でＮｏ）。縫製領域では、布押え部材２４は布押え位置を保持する。Ｓ３６において、現在位置が布押え位置でない場合は（Ｓ３６でＮｏ）、現在位置と布押え位置との差分であるパルス数を、駆動回路７１を介して布押えモータ３２に出力する（Ｓ３８）。これにより、布押え部材２４は、確実に布押え位置に移動する。ＣＰＵ６２は縫製開始を指令して、縫製処理を実行する（Ｓ４０）。縫製開始に際して、布押え部材２４は布押え位置を保持し、加工布に最適な押圧力を作用している。
【００６９】
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。縫製処理が終了して、Ｓ４２において取得する換算値が中立領域であった場合には（Ｓ４４：Ｙｅｓ）、上昇位置に対応する累積パルス数（２００）を目標位置にセットして（Ｓ４６）、処理をＳ１８に移行する。Ｓ１８においては、目標位置と、現在位置とが異なると判断し、差分である２００パルスを、駆動回路７１を介して布押えモータ３２に出力する（Ｓ２０）。これにより、布押え部材２４は、上昇位置に移動する。布押え部材２４が上昇位置に移動した後は、前述したＳ２２以降の処理を繰り返すことになる。
【００７０】
図１０のフローチャートを参照して、中間位置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、布押え部材２４の中間位置を予め任意に設定しておくことができる。尚、布押え部材２４の中間位置の設定は必須の処理ではなく、固定しておいてもよい。
【００７１】
作業者は、操作パネル６６から高さ位置設定キー６６ｂを操作する。作業者が高さ位置設定キー６６ｂを操作すると、ＣＰＵ６２は、中間位置設定制御処理を開始する。
【００７２】
不揮発性メモリ６５が布押え部材２４の中間位置を記憶している場合、ＣＰＵ６２は中間位置データを読み出す（Ｓ６１）。ＣＰＵ６２は中間位置データに基づいて布押えモータ３２を駆動する。布押えモータ３２の駆動によって、布押え部材２４は中間位置に移動する（Ｓ６２）。
【００７３】
作業者は、布押え部材２４の高さが所望の位置でない場合、操作パネル６６を操作して高さを調節する。布押え部材２４の高さを高くする場合、作業者はアップキー６６ｇを操作する。作業者がアップキー６６ｇを操作した場合（Ｓ６３：Ｙｅｓ、Ｓ６４：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ６２は中間位置を所定量（例えば、約１ｍｍに相当する量）だけ増加して（Ｓ６５）、増加分に応じて布押え部材２４を上昇移動する（Ｓ６６）。ＣＰＵ６２はＳ６６の処理の後、処理をＳ６３に移行する。
【００７４】
一方、布押え部材２４の高さを低くする場合、作業者はダウンキー６６ｈを操作する。作業者がダウンキー６６ｈを操作した場合（Ｓ６３：Ｙｅｓ、Ｓ６４：Ｎｏ、Ｓ６７：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ６２は中間位置を所定量（例えば、約１ｍｍに相当する量）だけ減少して（Ｓ６８）、減少分に応じて布押え部材２４を下降移動する（Ｓ６９）。ＣＰＵ６２はＳ６９の処理の後、処理をＳ６３に移行する。
【００７５】
作業者が高さ位置設定キー６６ｂを操作した場合（Ｓ６３：Ｙｅｓ、Ｓ６４：Ｎｏ、Ｓ６７：Ｎｏ、Ｓ７０：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ６２は不揮発性メモリ６５に記憶していた中間位置データを作業者が調節した高さに更新して（Ｓ７１）、処理を終了する。作業者の操作が高さ位置設定キー６６ｂでない場合（Ｓ７０：Ｎｏ）、ＣＰＵ６２は作業者が操作したキーに対応する処理を行い（Ｓ７２）、処理を再びＳ６３に移行する。
【００７６】
本実施形態における布押えモータ３２は本発明の「布押え駆動手段」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「操作量検出手段」に相当する。Ｓ２０，Ｓ３８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及び中間位置設定制御等は本発明の「中間位置設定手段」に相当する。
【００７７】
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の踏み込み量をポテンショメータ５５で検出する。作業者が足踏みペダル５７をポテンショメータ５５の検出電圧値に対応する換算値が中立領域から第１境界となる位置まで踏み込むと、布押え部材２４は中間位置まで下降する。作業者が足踏みペダル５７をさらに踏み込むと、押え高さに相当する累積パルス数の演算結果に基づいて、布押え部材２４は足踏みペダル５７の踏み込み量に応じた高さに位置する。作業者は、足踏みペダル５７を換算値が第１境界となる位置より踏み込むことで、布押え部材２４の高さを中間位置と布押え位置との間で微調整することができる。作業者は、足踏みペダル５７の操作のみで加工布の厚さに応じて布押え部材２４の高さを変えて位置決めをすることができる。従って、作業者は、加工布の位置決めを容易に行うことができる。
【００７８】
ミシン１は、作業者が操作パネル６６により、布押え部材２４の中間位置を任意に設定しておくことができる中間位置設定制御を設けたので、加工する布の厚さに応じた中間位置を設定して位置決めを容易に行うことができる。中間位置を高く設定すると、加工布の重ね合わせ枚数が変化した場合に、作業者は中間位置の再設定をする必要がない。作業者は、足踏みペダル５７の操作のみで布押え部材２４の高さを調整することができる。従って、作業者は、加工布の位置決めを更に容易に行うことができる。
【００７９】
本発明は上記実施形態に限定されることなく、さまざまな変更が可能である。例えば、上記実施形態における中間位置設定制御処理は、作業者が操作パネル６６により、布押え部材２４の中間位置を任意に設定した。変形例は、加工布の厚さを検知する布厚検知センサ７６を設ける。図１１に示すように、布厚検知センサ７６は、制御装置１６０の入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）１６１に接続する。尚、制御装置１６０は、上述した実施形態とほぼ同様の構造を備えているので詳細な説明を省略する。
【００８０】
ＣＰＵ６２は、布厚検知センサ７６が検知した加工布の厚さに相当する累積パルス数と上昇位置に相当する累積パルス数とから、布押え部材２４の中間位置を加工布の厚さに相当する位置と上昇位置との間に設定する。従って、作業者が操作パネル６６により、布押え部材２４の中間位置を任意設定することが不要になり、作業性を向上することができる。変形例における布厚検知センサ７６は本発明の「布厚検知手段」に相当する。
【００８１】
上記実施形態における布押え部材２４は、足踏みペダル５７の踏み込み量に比例した移動量であった。布押え部材２４の移動量は、上記実施形態に限定しない。図１２に示すように、作動領域における足踏みペダル５７の踏み込み量の増加に応じて、足踏みペダル５７の一定の操作量に対する布押え部材２４の下降量を大きくするようにする。布押え部材２４は、足踏みペダル５７の踏み込み量の増加に伴って下降量が増加するので、作業者は中間位置に近い位置で更に細かい微調節することができる。従って、作業者は、加工布の位置決めをより容易に行うことができる。
【００８２】
上記実施形態における布押え部材２４は、上昇位置と布押え位置との間に、中間位置を１箇所有していた。中間位置の数は、上記実施形態に限定しない。図１３に示すように、布押え部材２４は、上昇位置と布押え位置との間に、中間位置Ｈ，Ｌを有する。中間位置Ｌは、上述した布厚検知センサ７６が検知した加工布の厚さに相当する位置を設定する。図１３では、中間位置Ｌは高さ５．０ｍｍである。中間位置Ｈは、布厚検知センサ７６が検知した加工布の厚さに相当する位置と上昇位置との間の高さに設定する。図１３では、中間位置Ｈは高さ７．０ｍｍである。
【００８３】
上記変形例における布押え部材２４の動作を説明する。作業者が足踏みペダル５７を中立領域から第１境界まで踏み込むと、布押え部材２４は中間位置Ｈまで下降する。作業者が足踏みペダル５７を換算値が第１境界となる位置からさらに踏み込むと、布押え部材２４は足踏みペダル５７の踏み込み量に応じた高さに位置する。作業者が足踏みペダル５７を換算値が第２境界となる位置の直前まで踏み込むと、布押え部材２４は中間位置Ｌに位置する。作業者が足踏みペダル５７を換算値が第２境界となる位置まで踏み込むと、布押え部材２４は布押え位置に下降する。
【００８４】
布押え装置２０は、中間位置Ｌを加工布の厚さに相当する位置に設定することで、作業者の足踏みペダル５７の踏み込み量に対して、布押え部材２４の移動量を少なくできる。従って、加工布の厚さが比較的一定である場合に、中間位置Ｌを設定することで作業者は布押え部材２４の高さの微調整を容易に行うことができる。
【００８５】
上記実施形態における布押えモータ３２は、ステッピングモータで構成した。布押えモータ３２は、ＤＣサーボモータ等、各種の電動モータを採用するようにしてもよい。
【００８６】
上記実施形態では、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、アクチュエータ等で移動するようにしてもよい。
【００８７】
上記実施形態では、押え高さに相当する累積パルス数は、１換算値あたりの累積パルス数の変化量を演算して求めた。押え高さに相当する累積パルス数は、予め換算値と累積パルス数とを対応付けたテーブルとしてＲＯＭ６３に格納しておいてもよい。
【００８８】
足踏みペダル５７に割り振られた中立領域、作動領域、押え領域及び縫製領域の大きさは、適用するミシンの機種や種類に応じて変更可能である。
【００８９】
本発明の操作手段は、足踏みペダル５７に限らず、作業者の膝で操作する膝ペダル等であってもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１ ミシン
２０ 布押え装置
２４ 布押え部材
３２ 布押えモータ
５５ ポテンショメータ
５７ 足踏みペダル
６０，１６０ 制御装置
６１，１６１ 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
７６ 布厚検知センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工布を押える布押え部材と、
前記布押え部材を駆動する布押え駆動手段と、
前記布押え部材の位置を、布押え位置と上昇位置との間で操作可能な操作手段と、
前記操作手段の操作によって前記布押え駆動手段を制御する駆動制御手段と、
前記操作手段の操作量を検出する操作量検出手段とを備え、
前記駆動制御手段は、
前記操作量検出手段が前記操作手段の所定の操作量を検出した場合に、前記布押え部材を前記布押え位置と前記上昇位置との間の中間位置に移動するように制御するミシンの布押え装置において、
前記駆動制御手段は、
前記操作量検出手段が前記操作手段の前記所定以上の操作量を検出した場合に、前記布押え部材を前記中間位置と前記布押え位置との間で前記操作手段の操作量に応じて移動するように制御する
ことを特徴とするミシンの布押え装置。
【請求項２】
前記中間位置を設定可能な中間位置設定手段を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のミシンの布押え装置。
【請求項３】
前記駆動制御手段は、
前記布押え部材を前記中間位置と前記布押え位置との間で前記操作手段の操作量に応じて移動させる場合に、
前記操作手段の操作量の増加に応じて、前記操作手段の一定の操作量に対する前記布押え部材の移動量を大きくするように制御する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のミシンの布押え装置。
【請求項４】
前記加工布の厚さである布厚位置を検知する布厚検知手段を更に備え、
前記中間位置設定手段は、前記布厚検知手段が検知した前記布厚位置と前記上昇位置との間に前記中間位置を設定することを特徴とする請求項２又は３に記載のミシンの布押え装置。
【請求項５】
前記駆動制御手段は、
前記操作量検出手段が前記操作手段の前記所定以上の操作量を検出した場合に、前記布押え部材を前記中間位置と前記布厚位置との間で前記操作手段の操作量に応じて移動するように制御する
ことを特徴とする請求項４に記載のミシンの布押え装置。
【請求項１】
加工布を押える布押え部材と、
前記布押え部材を駆動する布押え駆動手段と、
前記布押え部材の位置を、布押え位置と上昇位置との間で操作可能な操作手段と、
前記操作手段の操作によって前記布押え駆動手段を制御する駆動制御手段と、
前記操作手段の操作量を検出する操作量検出手段とを備え、
前記駆動制御手段は、
前記操作量検出手段が前記操作手段の所定の操作量を検出した場合に、前記布押え部材を前記布押え位置と前記上昇位置との間の中間位置に移動するように制御するミシンの布押え装置において、
前記駆動制御手段は、
前記操作量検出手段が前記操作手段の前記所定以上の操作量を検出した場合に、前記布押え部材を前記中間位置と前記布押え位置との間で前記操作手段の操作量に応じて移動するように制御する
ことを特徴とするミシンの布押え装置。
【請求項２】
前記中間位置を設定可能な中間位置設定手段を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のミシンの布押え装置。
【請求項３】
前記駆動制御手段は、
前記布押え部材を前記中間位置と前記布押え位置との間で前記操作手段の操作量に応じて移動させる場合に、
前記操作手段の操作量の増加に応じて、前記操作手段の一定の操作量に対する前記布押え部材の移動量を大きくするように制御する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のミシンの布押え装置。
【請求項４】
前記加工布の厚さである布厚位置を検知する布厚検知手段を更に備え、
前記中間位置設定手段は、前記布厚検知手段が検知した前記布厚位置と前記上昇位置との間に前記中間位置を設定することを特徴とする請求項２又は３に記載のミシンの布押え装置。
【請求項５】
前記駆動制御手段は、
前記操作量検出手段が前記操作手段の前記所定以上の操作量を検出した場合に、前記布押え部材を前記中間位置と前記布厚位置との間で前記操作手段の操作量に応じて移動するように制御する
ことを特徴とする請求項４に記載のミシンの布押え装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−１５２３０８（Ｐ２０１１−１５２３０８Ａ）
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６３５５（Ｐ２０１０−１６３５５）
【出願日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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